JP2008090977A - Optical disk drive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスクの記録面に記録された情報を再生する光ディスク装置に関する。 The present invention relates to an optical disc apparatus that reproduces information recorded on a recording surface of an optical disc.
通常、光ディスクの反射光から得られる信号のレベルは、情報が記録された記録エリアと情報が記録されていない未記録エリアとでは異なる。そのため、光ディスクに記録されている情報を再生する場合には、AGC(Auto Gain Control)処理を行い、光ディスクの反射光から抽出されるRF信号の振幅が略一定になるように制御する。以下、図4を参照して、AGC処理を行い、RF信号の振幅を略一定に制御する従来の一例による光ディスク装置101について説明する。図4は、従来の一例による光ディスク装置のブロック図である。
Usually, the level of a signal obtained from the reflected light of an optical disc differs between a recording area where information is recorded and an unrecorded area where information is not recorded. Therefore, when reproducing information recorded on the optical disc, AGC (Auto Gain Control) processing is performed to control the amplitude of the RF signal extracted from the reflected light of the optical disc to be substantially constant. Hereinafter, an
従来の光ディスク装置101では、光ディスク102の情報が記録された記録エリアからの反射光を光ピックアップユニット110により検出して、再生信号であるRF信号を抽出する。そして、抽出されたRF信号は、AGC部120のVGA(Variable Gain Amplifier)121に入力されて、RF信号振幅検出器122に入力される。なお、光ピックアップユニット110とAGC部120とはコンデンサ131でAC結合されており、AGC部120と信号処理部140とはコンデンサ151でAC結合されている。そのため、AGC部120は、光ディスク102の反射光から抽出されるRF信号のAC分のみを、後段の信号処理部140に出力する。この際、図5に示すように、RF信号の電圧は、VGA121のゲイン調整により、ADコンバータ(Analog Digital Converter)のダイナミックレンジ(以下、Dレンジと記載する)に対して、最大1/2以下の電圧に設定される。
In the conventional
具体的には、まず、AGC部120の抵抗123aおよび抵抗123bによって決定される基準電位を目標値として、RF信号振幅検出器122により検出されたRF信号の振幅と、予め設定された振幅の基準値とを比較する。そして、入力されたRF信号の振幅が基準値より小さい場合には、VGA121に供給される電圧を制御して、ゲインを上げる。また、入力されたRF信号の振幅が基準値より大きい場合には、VGA121に供給される電圧を制御して、ゲインを下げる。このようにして、AGC部120から出力されるRF信号を略一定の振幅にして、コンデンサ151を通りADコンバータ141に供給する。なお、このコンデンサ151は、抵抗152と共に時定数回路150を構成する。また、光ピックアップユニット110とAGC部120とをAC結合するコンデンサ131は、抵抗132と共に時定数回路130を構成する。
Specifically, first, the reference potential determined by the
一方、情報が記録されていない未記録エリアからの反射光を光ピックアップユニット110により検出した場合には、RF信号は抽出できない。そのため、AGC部120は、コンデンサ150の電圧を基準値と同じ信号レベルにするために、VGA121のゲインを上げるが、結果的に最大ゲインに収束する。
On the other hand, when reflected light from an unrecorded area where no information is recorded is detected by the
ところで、AGC部120には、図4に示すように、コンデンサ125a及び抵抗125bからなる時定数回路125が設けられており、応答を遅らせるようになっている。このため、光ディスク102の未記録エリアから記録エリアを再生した場合には、この応答の遅れにより、VGA121は未記録エリアからの反射光を検出する際に設定される最大のゲインで、記録エリアから取得されるRF信号の振幅を調整する。その結果、未記録エリアに連続する記録エリアから抽出されたRF信号は、最大のゲインで調整されて、未記録エリアに連続する記録エリアから抽出される信号が飽和して、読み取れないという問題点があった。
By the way, as shown in FIG. 4, the
そこで、未記録エリアからの反射光を検出する際に、VGAのゲインを固定することにより、VGAのゲインの上昇を防ぎ、未記録エリアに連続する記録エリアから抽出されるRF信号の飽和を防止する情報再生装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に開示された情報再生装置では、未記録エリアを再生する際に、VGAのゲインを固定することにより、未記録エリアから記録エリアの先頭でのRF信号の飽和を防止している。
Therefore, when detecting the reflected light from the unrecorded area, the VGA gain is fixed to prevent the increase of the VGA gain and the saturation of the RF signal extracted from the recording area continuous to the unrecorded area is prevented. An information reproducing apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the information reproducing apparatus disclosed in
しかしながら、上記特許文献1において、固定したゲインは、一律の値でなく、ピックアップのばらつきや光ディスクの反射率に応じて個々に調整する必要がある。さらに、上記特許文献1に開示された情報再生装置でAGCの固定ゲインが適正に設定されている場合には、未記録エリアから記録エリアの先頭からRF信号を読み取るために、図5で示すように、ADコンバータのDレンジの半分しか利用できないという不都合があった。その結果、ADコンバータの分解能が低下するという問題点があった。
However, in
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、AGC部のゲインの個々の調整を不要とし、未記録エリアに連続する記録エリアの信号を安定して読み取るとともに、アナログデジタルコンバータの分解能が低下するのを抑制することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, eliminates the need for individual adjustment of the gain of the AGC unit, stably reads a signal in a recording area continuous to an unrecorded area, and provides an analog signal. The purpose is to suppress a decrease in the resolution of the digital converter.
上記目的を達成するために、この発明の光ディスク装置は、光ディスクに光を照射して、その光ディスクからの反射光を検出し、当該反射光からAC成分およびDC成分を含む再生信号を出力するピックアップと、再生信号の電圧の最大値を出力するピークホールド回路と、ピックアップとDC結合し、ピークホールド回路から出力された再生信号の電圧の最大値を用いて、再生信号の振幅を所定の大きさに制御して出力するAGC部と、アナログ信号である再生信号をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバータと、AGC部から出力された変調率が最大の再生信号の電圧が、アナログデジタルコンバータのダイナミックレンジと同じ電圧レベルになるように、再生信号の電圧レベルをシフトして、アナログデジタルコンバータに出力するレベルシフト回路とを備えている。 In order to achieve the above object, an optical disc apparatus according to the present invention is a pickup that irradiates an optical disc with light, detects reflected light from the optical disc, and outputs a reproduction signal including an AC component and a DC component from the reflected light. And a peak hold circuit that outputs the maximum value of the reproduced signal voltage, and a DC coupling with the pickup, and using the maximum value of the reproduced signal voltage output from the peak hold circuit, the amplitude of the reproduced signal is set to a predetermined magnitude. The AGC unit that is controlled and output, the analog-digital converter that converts the reproduction signal that is an analog signal into a digital signal, and the voltage of the reproduction signal that is output from the AGC unit with the maximum modulation rate is the dynamic range of the analog-digital converter. Shift the voltage level of the playback signal so that it becomes the same voltage level as And a level shift circuit that force.
この発明による光ディスク装置では、上記のように、ピックアップとAGC部とをDC結合にすることによって、ピックアップから出力されるAC成分およびDC成分を含む再生信号を、AGC部において、ACカップリングせずにAGC処理することができる。つまり、光ディスクの未記録エリアから抽出される再生信号にDC成分が含まれているため、ピークホールド回路から出力される電圧レベルがTOPレベルとなり、AGC部のゲインが最大になるのを防止することができる。また、このDC結合により、応答が遅れることがない。その結果、未記録エリアに連続する記録エリアの再生信号が、適正ゲインに調整されて飽和することがないので、安定して当該未記録エリアに連続する記録エリアの信号を読み取ることができる。また、設計又は生産段階で、再生信号の出力レベルを調整、確認しておけば、AGC部のゲインを光ディスクを入れ替える毎に調整する必要がない。 In the optical disc apparatus according to the present invention, as described above, the pickup and the AGC unit are DC-coupled so that the reproduction signal including the AC component and the DC component output from the pickup is not AC-coupled in the AGC unit. AGC processing can be performed. In other words, since the reproduction signal extracted from the unrecorded area of the optical disk contains a DC component, the voltage level output from the peak hold circuit becomes the TOP level, and the gain of the AGC unit is prevented from being maximized. Can do. Further, the response is not delayed by this DC coupling. As a result, the reproduction signal of the recording area continuous to the unrecorded area is not adjusted to an appropriate gain and is not saturated, so that the signal of the recording area continuous to the unrecorded area can be read stably. Further, if the output level of the reproduction signal is adjusted and confirmed at the design or production stage, it is not necessary to adjust the gain of the AGC unit every time the optical disk is replaced.
また、ピークホールド回路から出力された再生信号の電圧の最大値を用いて、その再生信号の振幅を所定の大きさに制御して出力するAGC部を設けることによって、AGC部から出力される再生信号の振幅を所定の範囲に収めることができる。そして、レベルシフト回路を用いて、AGC部から出力された変調率が最大の再生信号の電圧を、アナログデジタルコンバータのダイナミックレンジと同じ電圧レベルにシフトすることにより、ダイナミックレンジを有効に利用することができる。その結果、アナログデジタルコンバータの分解能が低下するのを抑制することができる。 Also, by using the maximum value of the voltage of the reproduction signal output from the peak hold circuit and controlling the amplitude of the reproduction signal to a predetermined level, an AGC unit is provided to output the reproduction signal output from the AGC unit. The amplitude of the signal can be kept within a predetermined range. Then, by using the level shift circuit to shift the voltage of the reproduction signal having the maximum modulation rate output from the AGC unit to the same voltage level as the dynamic range of the analog-digital converter, the dynamic range can be effectively used. Can do. As a result, it is possible to suppress a decrease in the resolution of the analog-digital converter.
上記光ディスク装置において、好ましくは、レベルシフト回路は、ピークホールド回路により出力された再生信号の電圧の最大値を基準電圧として、AGC部から出力された変調率が最大の再生信号の電圧が、アナログデジタルコンバータのダイナミックレンジと同じ電圧レベルになるように、再生信号の電圧レベルをシフトして、アナログデジタルコンバータに出力する。このように構成すれば、AGC部から出力された再生信号の電圧レベルを、ピークホールド回路により出力された再生信号の電圧の最大値を基準電圧として、正確にシフトすることができる。その結果、ダイナミックレンジをより有効に利用することができ、アナログデジタルコンバータの分解能が低下するのをより抑制することができる。 In the above optical disk apparatus, preferably, the level shift circuit uses the maximum value of the reproduction signal voltage output from the peak hold circuit as a reference voltage, and the voltage of the reproduction signal output from the AGC unit having the maximum modulation rate is analog. The voltage level of the reproduction signal is shifted so as to be the same voltage level as the dynamic range of the digital converter and output to the analog-digital converter. With this configuration, the voltage level of the reproduction signal output from the AGC unit can be accurately shifted using the maximum value of the voltage of the reproduction signal output from the peak hold circuit as a reference voltage. As a result, the dynamic range can be used more effectively, and the degradation of the resolution of the analog-digital converter can be further suppressed.
上記光ディスク装置において、好ましくは、レベルシフト回路は、オペアンプを含み、AGC部から出力された再生信号は、オペアンプの反転入力端子に入力される。このように構成した方がオペアンプの周波数特性が良いためである。 In the optical disc apparatus, preferably, the level shift circuit includes an operational amplifier, and the reproduction signal output from the AGC unit is input to the inverting input terminal of the operational amplifier. This is because the frequency characteristic of the operational amplifier is better when configured in this way.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態による光ディスク装置のブロック図である。図2は、図1に示した光ディスク装置のAGC部から出力される信号の波形図である。図3は、図1に示した光ディスク装置のレベルシフト回路から出力される信号の波形図である。図1〜図3を参照して、光ディスク装置1の構成について詳細に説明する。
FIG. 1 is a block diagram of an optical disc apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a waveform diagram of a signal output from the AGC unit of the optical disc apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a waveform diagram of signals output from the level shift circuit of the optical disc apparatus shown in FIG. The configuration of the
本実施形態の光ディスク装置1は、情報が記録された光ディスク2にレーザー光を照射して、その光ディスク2からの反射光から抽出されるRF信号を読み出すディスク再生装置である。この光ディスク装置1は、図1に示すように、光ピックアップユニット10と、AGC部20と、レベルシフト回路30と、信号処理部40とから構成されている。
An
光ピックアップユニット10は、光ディスク2の記録面にレーザー光を照射するとともに、レーザー光が照射された光ディスク2からの反射光を検出して、再生信号であるRF信号を生成するために設けられている。この光ピックアップユニット10は、レーザー光を出射するレーザーダイオード11、レーザーダイオード11から出射したレーザー光を光ディスク2の記録面に集光させるレンズ12、レーザー光が照射された光ディスク2からの反射光を受光するフォトダイオード13、及び、オペアンプ14aと帰還抵抗14bとから構成されるIV変換回路14を備えている。
The
レーザーダイオード11から出射して、レンズ12により集光されたレーザー光は、光ディスク2の記録面で反射して、フォトダイオード13により受光される。そして、フォトダイオード13は、受光した光信号を電気(電流)信号に変換して、IV変換回路14に出力する。そして、IV変換回路14は、入力された電流信号を電圧信号に変換して、後段のAGC部20に出力する。光ディスク2の情報が記録された記録エリアからの反射光を検知した場合には、RF信号が生成され、光ディスク2の情報が未記録の未記録エリアからの反射光を検知した場合には、RF信号は生成されない。なお、このRF信号(電圧信号)には、AC成分およびDC成分が含まれている。
The laser light emitted from the
AGC部20は、光ピックアップユニット10のIV変換回路14から出力されたRF信号の振幅を所定の大きさに制御して、図2に示すような電圧波形のRF信号を後段のレベルシフト回路30に出力する。このAGC部20は、図1に示すように、VGA(可変ゲイン増幅器)21と、ピークホールド回路22と、目標値設定回路23と、比較器24と、時定数回路25とにより構成されている。そして、本実施形態では、AGC部20は、上記した光ピックアップユニット10のIV変換回路14とDC結合しており、IV変換回路14から出力されたAC成分およびDC成分を含むRF信号(以下、RF(DC)信号と記載する)は、VGA21→ピークホールド回路22→比較器24→VGA21とつながり、負帰還ループを構成する。
The
ピークホールド回路22は、入力したRF信号の電圧のピーク値(最大値)を検出して、出力する機能を有しており、後述するレベルシフト回路30で使用する基準電圧を取得するために設けられている。このピークホールド回路22から出力されるRF信号の電圧のピーク値は、比較器(オペアンプ)24の反転入力端子24aに入力されるとともに、後述するレベルシフト回路30のオペアンプ35の非反転入力端子35bに入力される。また、本実施形態では、IV変換回路14とAGC部20とはDC結合であるため、図4に示した従来のコンデンサ131のようなACカップリングが行われないので、ピークホールド回路22は、図2に示すように、光ディスク2の情報が記録されていない未記録エリアにおいて、TOPレベルの電圧のピーク値を検知することができる。
The
また、ピークホールド回路22は、図2に示すように、光ディスク2の情報が記録された記録エリアにおいて、RF信号の変調率に違いによりDC成分の平均が異なる場合でも、TOPレベルの電圧のピーク値を検知することができる。その結果、記録エリアにおいて、後述する目標値設定回路23および比較器24によって、VGA21に印加される制御電圧を得ることが可能となる。
Further, as shown in FIG. 2, the
目標値設定回路23は、抵抗23aおよび23bから構成され、抵抗23aおよび23bにより決定される電位の目標値は、後段のレベルシフト回路30が、変調率が最大(80%)のRF信号(図2参照 変調率:Max(80%))の電圧レベルを、ADコンバータ41のDレンジと同じ電圧レベルにする値に設定されている。上記した変調率とは、図2に示すように、DC成分を含まないRF信号(以下、RF(AC)信号と記載する)の振幅と、RF(DC)信号の振幅との比である。そして、規格により値が定められた変調率(例えば、40%(Min)〜80%(Max))の範囲で、光ディスク2に情報が書き込まれている。
The target
比較器24は、図1に示すように、オペアンプからなり、目標値設定回路23の抵抗23aおよび23bにより決定される電位と、ピークホールド回路22から出力されるRF信号の電圧のピーク値とを比較して、VGA21の制御端子(VGACONT)21cに印加する制御電圧を決定する。
As shown in FIG. 1, the
時定数回路25は、抵抗25aとコンデンサ25bとにより構成されている。
The time
VGA21は、印加される制御電圧の大きさによって、ゲインが変化するように構成されており、出力するRF信号の振幅(電圧レベル)の大きさを変化させることが可能である。このVGA21の入力端子21aは、前段の光ピックアップユニット10のIV変換回路14に接続されるとともに、出力端子21bは、後段のレベルシフト回路30に接続されている。また、VGA21の制御端子(VGACONT)21cには、比較器24が接続され、比較器24により決定された制御電圧が印加される。
The
ここで、本実施形態では、レベルシフト回路30は、AGC部20から出力されたRF信号の電圧を所定の電圧レベルにシフトして、後段のADコンバータ41に出力する機能を有している。具体的には、ピークホールド回路22から出力されるRF信号の電圧のピーク値を基準電圧として、AGC部20から出力された変調率が最大(80%)のRF信号の電圧が、ADコンバータ41のDレンジと同じ電圧レベルになるように、RF信号の電圧レベルをシフトして、ADコンバータ41に出力する。レベルシフト回路30に入力されるRF信号の電圧レベルは、前段のAGC部20により制御されているので、レベルシフト回路30は、変調率が最大(80%)のRF信号の電圧を容易にADコンバータ41のDレンジと同じ電圧レベルにすることができる。
Here, in this embodiment, the
このレベルシフト回路30は、4つの抵抗31〜34と、1つのオペアンプ35とから構成されている。そして、本実施形態では、オペアンプ35の反転入力端子35aには、AGC部20から出力されたRF信号が入力されるとともに、非反転入力端子35bには、ピークホールド回路22から出力されるRF信号の電圧のピーク値が入力される。このようにRF信号を反転入力した方が、非反転入力の場合に比べて、オペアンプ35の周波数特性が良い。
The
信号処理部40は、レベルシフト回路30から出力されたRF信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換するADコンバータ41と、そのデジタル信号を復号化して出力する信号処理回路42とを備えている。そして、ADコンバータ41のDレンジは、基準電位VLおよびVHによって定められている。
The
本実施形態では、上記のように、光ピックアップユニット10とAGC部20とをDC結合にすることによって、光ピックアップユニット10のIV変換回路14から出力されるAC成分およびDC成分を含むRF信号を、AGC部20において、ACカップリングせずにAGC処理することができる。つまり、光ディスク2の未記録エリアから抽出されるRF信号にDC成分が含まれているため、ピークホールド回路22から出力される電圧レベルがTOPレベルとなり、図4に示した従来のAGC部120のように、ゲインが最大になるのを防止することができる。また、このDC結合により、応答が遅れることがない。その結果、未記録エリアに連続する記録エリアのRF信号が、最大のゲインに調整されて飽和することがないので、安定して未記録エリアに連続する記録エリア部分の信号を読み取ることができる。また、設計又は生産段階で、再生信号の出力レベルを調整、確認しておけば、AGC部20のゲインを光ディスク2を入れ替える毎に調整する必要がない。
In the present embodiment, as described above, the RF signal including the AC component and the DC component output from the
また、本実施形態では、ピークホールド回路22から出力されたRF信号の電圧の最大値を用いて、そのRF信号の振幅を所定の大きさに制御して出力するAGC部20を設けることによって、AGC部20から出力されるRF信号の振幅を所定の範囲に収めることができる。そして、レベルシフト回路30を用いて、AGC部20から出力された変調率が最大(80%)のRF信号の電圧を、ADコンバータ41のDレンジと同じ電圧レベルにシフトすることにより、Dレンジを有効に利用することができる。その結果、ADコンバータ41の分解能が低下するのを抑制することができる。
Further, in the present embodiment, by using the maximum value of the voltage of the RF signal output from the
また、本実施形態では、ピークホールド回路22により出力されたRF信号の電圧のピーク値を基準電圧として、RF信号の電圧レベルをシフトするレベルシフト回路30を設けることによって、AGC部20から出力されたRF信号の電圧レベルを、正確にシフトすることができる。その結果、Dレンジをより有効に利用することができ、ADコンバータ41の分解能が低下するのをより抑制することができる。
Further, in the present embodiment, the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
例えば、本実施形態では、本発明の光ディスク装置を、光ディスクに記憶された情報を再生するディスク再生装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、再生のみならず記録を行うディスク再生記録装置であってもよい。 For example, in the present embodiment, an example in which the optical disc device of the present invention is applied to a disc playback device that plays back information stored on the optical disc has been described. However, the present invention is not limited to this, and recording is performed in addition to playback. It may be a disc playback / recording apparatus.
1 光ディスク装置
2 光ディスク
10 光ピックアップユニット(ピックアップ)
20 AGC部
22 ピークホールド回路
30 レベルシフト回路
35 オペアンプ
35a 反転入力端子
41 ADコンバータ(アナログデジタルコンバータ)
DESCRIPTION OF
20
Claims (3)
前記ピックアップから出力されたAC成分およびDC成分を含む再生信号の電圧の最大値を出力するピークホールド回路と、
前記ピックアップとDC結合し、前記ピークホールド回路から出力された前記再生信号の電圧の最大値を用いて、前記再生信号の振幅を所定の大きさに制御して出力するAGC部と、
アナログ信号である前記再生信号をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバータと、
前記AGC部から出力された変調率が最大の前記再生信号の電圧が、前記アナログデジタルコンバータのダイナミックレンジと同じ電圧レベルになるように、前記再生信号の電圧レベルをシフトして、前記アナログデジタルコンバータに出力するレベルシフト回路とを備えたことを特徴とする、光ディスク装置。 A pickup that irradiates the optical disc with light, detects reflected light from the optical disc, and outputs a reproduction signal including an AC component and a DC component from the reflected light;
A peak hold circuit for outputting a maximum value of a reproduction signal voltage including an AC component and a DC component output from the pickup;
An AGC unit that is DC-coupled to the pickup and uses the maximum value of the voltage of the reproduction signal output from the peak hold circuit to control and output the amplitude of the reproduction signal to a predetermined magnitude;
An analog-digital converter that converts the reproduction signal, which is an analog signal, into a digital signal;
The analog-to-digital converter shifts the voltage level of the reproduction signal so that the voltage of the reproduction signal output from the AGC unit has the same voltage level as the dynamic range of the analog-to-digital converter. An optical disc apparatus comprising: a level shift circuit for outputting to a disc.
前記AGC部から出力された前記再生信号は、前記オペアンプの反転入力端子に入力されることを特徴とする、請求項1または2に記載の光ディスク装置。 The level shift circuit includes an operational amplifier,
3. The optical disc apparatus according to claim 1, wherein the reproduction signal output from the AGC unit is input to an inverting input terminal of the operational amplifier.
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