JP4321968B2

JP4321968B2 - Filter circuit with phase adjustment function, phase demodulation circuit, and optical disc apparatus

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Publication number: JP4321968B2
Application number: JP2001002295A
Authority: JP
Inventors: 博史前川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-01-10
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2021-01-10
Also published as: JP2002208141A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周波数変化に伴うフィルタ回路の位相変化を自動的に補正し得る機能を備えた位相調整機能付フィルタ回路、位相復調回路及びこのようなフィルタ回路や位相復調回路を備えた光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録系メディアでは、一般的に、各半径位置における線速度を正確に検出するために、線速度一定（ＣＬＶ）方式の回転制御を行った時にメディア上に刻まれたトラックのうねり（ウォブル）から検出できるウォブル信号の周波数が一定になるようなフォーマットを採用している。もちろん、記録される情報も線速度一定である。また、未記録領域での概略位置の特定が可能なようにアドレス情報も必要であるが、そのための一例として、例えば特開平１０−６９６４６号公報で示されているようにウォブルに位相変調を施す方法が考えられている。
【０００３】
一方、このようなメディアの再生速度を向上させるため、線速を２倍、３倍と高速化したり、回転速度を一定にする角速度一定（ＣＡＶ）方式の再生などが一般的になってきている。ＣＡＶ方式はメディアの外周にアクセスするに従い記録されている情報やウォブルの周波数は高くなっていく。これらの高速化の流れは記録時も同様にある。
【０００４】
ところで、記録時にはウォブル信号の周波数によりメディア回転速度や線速を検出する。当然、記録速度に応じてこのウォブル信号の周波数が変化するため、検出回路の特性もそれに合わせて変更する必要がある。特に、ＣＡＶ方式の場合は絶え間なくウォブル信号の周波数が変化することになる。
【０００５】
このような状況を鑑み、例えば、特開平１１−２０３６８１号公報によれば、ウォブル信号を検出するためのＢＰＦ（バンドパスフィルタ）のカットオフ周波数（中心周波数）を制御する方法が提案されている。即ち、入力される信号周波数により位相まわりが変化するダミー回路を用いて、ＢＰＦを通過する信号の周波数を電圧に変換し、その電圧によりＢＰＦの中心周波数を制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ＢＰＦは中心周波数からずれるに従い増幅率が変化するため、常に検出信号周波数を中心周波数としておく必要がある。しかし、ＢＰＦのもう一つの大きな特殊性は中心周波数付近で位相が顕著に変化することである。中心周波数付近で増幅率はなだらかに変化するが、位相の変化率は最も高い。
【０００７】
よって、特開平１１−２０３６８１号公報に示されるような従来例の場合、ダミー回路による電圧制御によりＢＰＦの周波数特性を決定する場合、ダミー回路の周波数−位相特性や、ＢＰＦ周波数特性など個々のバラツキによってその周波数追従性は誤差が大きくなる。同一の特性を満足させるように注意しても回路構成、集積化時の配線レイアウトなど異なることにより、バラツキは発生する。もちろん、中心周波数からずれて増幅率が下がりＢＰＦ出力を途切れさせることがない程度の制御は可能であるが、中心周波数付近で変化率が大きいＢＰＦの位相を制御するような正確さは期待できない。
【０００８】
ＢＰＦの位相まわり（変化）が周波数によって変化することで問題となるのは、以下のような場合である。
メディアから得られたウォブル信号はメディア上の正確な位置を示しているといえる。記録系メディアにおいて情報を書き足す追記や、情報を書き換えるオーバーライトの場合、前回記録したデータを破壊しないようにメディア上の位置を高精度に特定して記録の開始を行うので、メディアから得られたウォブル信号の周波数に依らず同位相の信号をＢＰＦ出力として検出する必要がある。ＣＤ系メディアなどではつなぎ部分のデータを破壊してもよいフォーマットになっているため、アドレス情報を基に大雑把な追記、オーバーライトが行われている。ただし、データのロスが大きいのは言うまでもない。一方、ＤＶＤ系メディアではデータの損失は最小限に抑えることが必要であり、アドレス情報だけではその精度が得られない。このため、ウォブル信号を基にクロックを生成して、より正確に位置を確定する方式が取られるが、ＢＰＦの位相まわりが発生すると、このクロックにもずれが生じ、メディア上位置の特定にばらつきが生じる。ＣＡＶ方式などの場合にはシームレスに周波数が変わるので、フィルタ回路の位相まわり特性に周波数依存があると、固定値を用いる補正では対応できない。
【０００９】
前述した従来例の場合、ダミー回路を用いてＢＰＦの周波数特性を決定している故に生じる位相まわりは、その量だけメディア上の特定位置がずれてばらつくことになる。たとえ１つの回路で周波数に依らず位相まわりが固定であっても、別装置の回路とは同じとは限らない。
【００１０】
なお、ウォブルにはアドレス情報が含まれているが、アドレス情報で検出できるメディア上位置は、この位相まわりの問題とは時間的尺度が全く違っていて大きいため、解決にはならない。
【００１１】
このようなことから、本発明は、周波数特性だけでなく、位相特性も入力信号周波数に応じて調整することで、メディア上の位置を正確に特定できる位相調整機能付フィルタ回路及びこの回路を含む位相復調回路を備える光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、フィルタの位相調整を、アドレス検出のための位相復調回路構成と近い構成により行わせることで、回路の共有化による追加規模縮小、コストメリットを図ることができ、フィルタ特性が安定することで良好な復調性能も得られる位相復調回路及びこの回路を備える光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の位相調整機能付フィルタ回路は、外部からの信号により周波数特性及び位相特性が可変なフィルタ回路と、このフィルタ回路の主に周波数特性を決定する第１の制御信号を生成する周波数制御回路と、前記フィルタ回路の主に位相特性を決定する第２の制御信号を生成する位相制御回路と、前記フィルタ回路の入力信号と出力信号との位相差を検出する位相検出回路と、を備え、前記フィルタ回路を前記周波数制御回路からの前記第１の制御信号により所望の周波数特性に設定した状態で、前記位相検出回路の出力を一定に保つように前記位相制御回路からの前記第２の制御信号によって前記フィルタ回路の位相特性を調整するようにした。
【００１４】
従って、フィルタ回路を第１の制御信号により所望の周波数特性に設定した状態で、フィルタ回路の入力信号と出力信号との位相差を一定に保つように第２の制御信号によって位相特性を調整しているので、周波数に対する変化感度の高い位相まわりについても入力信号周波数に応じて補正でき、フィルタ回路やその周辺回路によって発生する位相まわりを除去し、入力信号と出力信号との位相差を周波数に依らず一定に保つことができる。
【００１５】
また、本発明の位相調整機能付フィルタ回路において、前記フィルタ回路はバンドパスフィルタを含み、前記第２の制御信号によって前記フィルタ回路の入力信号と出力信号の位相差をなくすように調整するようにした。
【００１６】
従って、フィルタ回路が位相進み特性と位相遅れ特性とを併せ持つバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を含み、第２の制御信号によってフィルタ回路の入力信号と出力信号の位相差をなくすように調整しているので、入力信号と出力信号との位相差を特定の値ではなく０に調整することができ、回路の簡略化が図れる。また、ＢＰＦは位相まわり０付近の周波数において増幅率が最大かつ平坦となる特性があるので、位相調整のためにフィルタ回路の増幅率が大きく変わるという現象もなくなる。
【００１７】
また、本発明の位相調整機能付フィルタ回路において、所望の周波数の疑似信号を前記フィルタ回路に対して選択的に出力する疑似信号発生器と、前記位相検出回路の出力を一定に保つための前記第２の制御信号のレベルを記憶する記憶回路と、を備え、前記疑似信号発生器による前記疑似信号の周波数を順次変更して前記フィルタ回路に出力させるとともに、各々の周波数における前記第２の制御信号のレベルを前記記憶回路に記憶させるようにした。
【００１８】
従って、所望の周波数の疑似信号を疑似信号発生器により出力させ、その周波数を順次変更してフィルタ回路に入力させるとともに、各々の周波数において位相検出回路の出力を一定に保つ第２の制御信号のレベルを記憶させるようにしたので、入力信号の無い状態でも周波数可変の疑似信号によりフィルタ回路の位相まわりの周波数特性を検出することができる。また、入力信号が変調されており周波数や波形が変化する場合にも、安定した周波数、波形の疑似信号を用いることで、位相まわりを正確に検出できる。
【００１９】
また、本発明の位相調整機能付フィルタ回路において、前記疑似信号発生器は前記第１の制御信号により出力する前記疑似信号の周波数を決定できるものであり、前記疑似信号の周波数と、前記フィルタ回路のカットオフ周波数を等しく設定するようにした。
【００２０】
従って、疑似信号発生器は第１の制御信号で疑似信号の周波数を決定できるものであり、この疑似信号の周波数とフィルタ回路のカットオフ周波数とを等しく設定することにより、フィルタ回路のカットオフ周波数の設定を入力信号の周波数検出結果からではなく、半径位置などから求められた計算値により決定している場合など、疑似信号周波数設定とフィルタ回路カットオフ周波数設定とのずれによる位相まわり検出誤差の発生を防ぐことができる。
【００２１】
本発明の位相復調回路は、外部からの信号によりカットオフ周波数特性及び位相特性が可変なフィルタ回路と、メディアから得られたウォブル信号の前記フィルタ回路の出力を基に前記ウォブル信号に重畳された位相変調情報の搬送波にあたる正弦波信号を生成する搬送波生成回路とを備え、前記ウォブル信号と前記正弦波信号との位相差を特定の値に保つように、前記フィルタ回路の位相調整を行うようにした。
本発明の位相復調回路は、外部からの信号によりカットオフ周波数特性及び位相特性が可変なフィルタ回路と、メディアから得られたウォブル信号の前記フィルタ回路の出力を基に前記ウォブル信号に重畳された位相変調情報の搬送波にあたる正弦波信号を生成する搬送波生成回路と、前記ウォブル信号と前記正弦波信号とを乗算する乗算器と、備え、前記乗算器の前記乗算結果から位相変調情報を復調する位相復調回路であって、前記乗算器に対する一方の入力を前記搬送波生成回路による正弦波信号から前記フィルタ回路の出力信号に選択的に切換える乗算器入力切換手段と、前記乗算器に対する一方の入力を前記正弦波信号から前記フィルタ回路の出力信号に切換えることにより、前記乗算器の前記ウォブル信号と前記フィルタ回路の出力信号との乗算結果からウォブル信号と前記フィルタ回路の出力信号との位相差を検出し、その位相差を特定の値に保つように前記フィルタ回路の位相調整を行う位相調整制御手段と、を備える。
【００２２】
従って、外部からの信号によりカットオフ周波数特性及び位相特性が可変なフィルタ回路を位相復調回路に搭載する場合、この位相復調回路に本来的に用意されている乗算器を位相検出回路として共用することで、請求項１又は２の場合と同様な作用を得ることができ、フィルタ回路の位相調整機能追加による回路規模の増大、コストアップが避けられる。
【００２３】
本発明の位相復調回路は、外部からの信号によりカットオフ周波数特性及び位相特性が可変なフィルタ回路と、メディアから得られたウォブル信号の前記フィルタ回路の出力を基に前記ウォブル信号に重畳された位相変調情報の搬送波にあたる正弦波信号を生成するとともに外部からの信号により特定の周波数の正弦波信号を生成可能な搬送波生成回路と、前記ウォブル信号と前記正弦波信号とを乗算する乗算器と、を備え、前記乗算器の前記乗算結果から位相変調情報を復調する位相復調回路であって、前記フィルタ回路に対する入力及び前記乗算器に対する一方の入力を前記ウォブル信号から前記搬送波生成回路による正弦波信号に選択的に切換えるフィルタ入力切換手段と、前記乗算器に対する他方の入力を前記搬送波生成回路による正弦波信号から前記フィルタ回路の出力信号に選択的に切換える乗算器入力切換手段と、前記搬送波生成回路から特定の周波数の正弦波信号を出力させるとともに前記フィルタ回路に対する入力を前記ウォブル信号から前記搬送波生成回路による前記特定の周波数の正弦波信号に切換え、かつ、前記乗算器に対する入力を前記搬送波生成回路による前記特定の周波数の正弦波信号と前記フィルタ回路の出力信号とに切換えることにより、前記乗算器の前記特定の周波数の正弦波信号と前記フィルタ回路の出力信号との乗算結果から前記特定の周波数の正弦波信号と前記フィルタ回路の出力信号との位相差を検出し、その位相差を特定の値に保つように前記フィルタ回路の位相調整を行う位相調整制御手段と、を備える。
【００２４】
従って、外部からの信号によりカットオフ周波数特性及び位相特性が可変なフィルタ回路を位相復調回路に搭載する場合、この位相復調回路に本来的に用意されている乗算器を位相検出回路として共用し、かつ、位相復調回路に本来的に用意されている搬送波生成回路を疑似信号発生器として共用することで、請求項３の場合と同様な作用を得ることができ、フィルタ回路の位相調整機能及び疑似信号発生器追加による回路規模の増大、コストアップが避けられる。
【００２５】
また、本発明の位相復調回路において、前記位相調整制御手段は、前記乗算器の出力信号のピーク値を検出するピーク検出回路を備え、このピーク検出回路の出力が最大となるように前記フィルタ回路の位相調整を行うようにした。
【００２６】
従って、乗算器の出力信号のピーク値が最大となるようにフィルタ回路の位相調整を行っているので、乗算器の乗算結果から簡単な回路構成で、正確に位相差が０となる調整値を求めることができる。
【００２７】
本発明の光ディスク装置は、上記の位相調整機能付フィルタ回路のうち何れか一の位相調整機能付フィルタ回路を含みメディアから得られるウォブル信号に基づき位相変調情報を復調する位相復調回路又は上記の位相復調回路のうち何れか一の位相復調回路を備える。
【００２８】
従って、上記の位相調整機能付フィルタ回路のうち何れか一の位相調整機能付フィルタ回路を含みメディアから得られるウォブル信号に基づき位相変調情報を復調する位相復調回路又は上記の位相復調回路のうち何れか一の位相復調回路を備えることで、各々の発明と同様な作用を得ることができる。
【００２９】
また、本発明の光ディスク装置において、位相調整値を記憶する記憶手段を備え、前記メディアに対する情報の記録に先立ち、予め必要なウォブル周波数における前記フィルタ回路の位相調整値を前記記憶手段に記憶させておき、前記メディアに対する実際の記録時には検出されるウォブル周波数に応じて前記記憶手段に記憶されている位相調整値を用いて前記フィルタ回路の位相調整を行うようにした。
【００３０】
従って、メディアに対する情報の記録に先立ち、必要なウォブル信号周波数におけるフィルタ回路の位相調整値を記憶手段に記憶しておき、実際の記録時には検出したウォブル信号周波数に応じて記憶されている位相調整値を用いてフィルタ回路の位相調整を行うようにしたので、ウォブル信号周波数に依らずウォブル信号とフィルタ回路の出力信号との位相が一定であり、ウォブルが示しているメディア上の現アクセス位置をフィルタ回路出力信号から正確に確定できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図３に基づいて説明する。まず、本発明の特長的な位相調整機能付フィルタ回路を含む位相復調調回路を備える光ディスク装置の概要について図１を参照して説明する。この光ディスク装置は、ＤＶＤ−Ｒ又はＤＶＤ−ＲＷのような記録可能なメディア１を対象とするものであり、スピンドルモータ２により回転駆動されるこのメディア１に対してレーザ光のスポットを照射し、その反射光を検出する光ピックアップ３が設けられている。また、光ピックアップ３により検出された信号を再生信号として演算処理する再生回路４と、この再生回路４で生成された信号のうちユーザデータ成分のフォーマットを変換するデコーダ５とが設けられ、記憶手段としてのメモリを有するマイクロコンピュータ構成のＣＰＵ６を介して外部ホスト(図示せず)に送るように構成されている。また、記録すべき情報は外部ホストからＣＰＵ６を介してエンコーダ７に送られ、このエンコーダ７でフォーマットを変換し、レーザ制御回路８で情報ビットに応じたレーザの発光制御を行うことで光ピックアップ３の半導体レーザを通してメディア１上に記録される。
【００３２】
一方、再生回路４からは回転情報やアドレス情報などが位相復調回路９に送られ、ウォブル信号や位相変調情報が検出される。ウォブル信号はサーボ回路１０やクロック生成回路１１に送られ、サーボ回路１０ではスピンドルモータ２の回転制御を行い、クロック生成回路１１ではメディア回転に追従した正確なクロックを生成しエンコーダ７に送出する。位相変調情報はアドレスデコーダ１２に送られ、アクセス位置のアドレス情報を再生する。
【００３３】
ここに、位相復調回路９は、概略的には、本実施の形態による特長的な位相調整機能付フィルタ回路１３と、メディア１から得られたウォブル信号の位相調整機能付フィルタ回路１３の出力を基にウォブル信号に重畳された位相変調情報の搬送波にあたる正弦波信号を生成する搬送波生成回路１４と、ウォブル信号と正弦波信号とを乗算する乗算器１５とを備えており、乗算器１５の乗算結果からアドレスデコーダ１２に対する位相変調情報を復調する構成とされている。
【００３４】
なお、本実施の形態で使用するウォブル信号の生成方法として、最も簡易な例は光ピックアップ３中でトラックに沿った受光素子分割線左右の差分から得られるプッシュプル信号（トラックエラー信号の一つである）から検出する場合であり、図１ではこの受光素子出力に基づき再生回路４から得られるように記載してある。
【００３５】
ついで、位相調整機能付フィルタ回路１３の構成例を図２に基づいて説明する。まず、外部から供給される制御信号（電圧信号でもクロック信号でも構わない）でそのカットオフ周波数特性が可変できるフィルタ回路１６が設けられている。そのフィルタの構成は低域通過フィルタ（ＬＰＦ）でも高域通過フィルタ（ＨＰＦ）でも構わないが、それを組合わて位相進み成分と位相遅れ成分との両者を併せ持つ回路、例えば、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）などが使いやすい。ＬＰＦやＨＰＦは位相を遅らせる若しくは進ませる一方なので、０ではない特定の位相まわり量を目標に調整することになる。その上、位相が変化する周波数域では増幅率も大きく変化するので使用には注意が必要である。その点、ＢＰＦは位相まわり０を中心に遅れと進みとの両方の特性を兼ね備えており、位相が大きく変化する周波数で増幅率は最大かつ平坦である。図３にＢＰＦの周波数特性（増幅率、位相）を示す。カットオフ周波数（中心周波数）付近で増幅率は最大かつ平坦になるとともに、位相は０中心に最も変化率が大きいことが分かる。
【００３６】
このフィルタ回路１６は周波数制御回路１７から入力される第１の制御信号によりカットオフ周波数が決定される。図２ではＣＰＵ１８からこの第１の制御信号が出力されているように描いているが、従来例のようにフィルタ回路１６の入力信号の周波数を検出して第１の制御信号が生成されるように構成してもよい。他方、フィルタ回路１６の入力信号と出力信号との位相差を検出する位相検出回路としての位相比較回路１９が設けられている。そして、位相制御回路２０は位相比較回路１９により検出される位相差が特定の値（ＢＰＦの場合は０）になるように第２の制御信号を用いてフィルタ回路１６の位相特性を調整する。
【００３７】
この位相特性の調整は、周波数制御回路１７による第１の制御信号を大まかなカットオフ周波数の設定として、位相制御回路２０による第２の制御信号を精密なカットオフ周波数設定とする方法や、周波数制御回路１７による第１の制御信号はカットオフ周波数を主として設定し、位相制御回路２０による第２の制御信号は主として位相まわりのみを別途設定する方法でも構わない。本実施の形態では、例えば、周波数制御回路１７からの第１の制御信号によりフィルタ回路１６を所望の周波数特性に設定した状態で、位相比較回路１９の出力を一定に保つように位相制御回路２０からの第２の制御信号によってフィルタ回路１６の位相特性を調整する。
【００３８】
このような回路構成によれば、リアルタイムに入力信号とフィルタ回路１６の位相が検出できるので、ＣＡＶ方式などのシームレスに周波数が変わる場合でも逐次位相調整が行える。
【００３９】
ところで、本実施の形態の位相調整機能付フィルタ回路１３にあっては、所望の周波数の信号（疑似信号）を出力する疑似信号発生器２１を備えており、フィルタ回路１６の入力側に設けられたアナログスイッチ等の切換手段２２の切換えによりこの疑似信号発生器２１により生成された疑似信号をフィルタ回路１６に入力可能とされている。また、位相制御回路２０がフィルタ回路１６に対して出力する第２の制御信号のレベルを記憶する記憶回路２３も付加されている。
【００４０】
そこで、疑似信号発生器２１を用いる場合は、フィルタ回路１６への入力信号を疑似信号発生器２１により生成された疑似信号に切換え、疑似信号発生器２１により生成された所望の周波数の疑似信号とフィルタ回路１６の出力信号との位相を位相比較回路１９により比較することになる。
【００４１】
疑似信号発生器２１の周波数設定はＣＰＵ１８等から行う。そこで、疑似信号発生器２１により生成出力される疑似信号の周波数を順次変化させてフィルタ回路１６に入力させていき、各周波数毎にその都度、位相制御回路２０で求めた第２の制御信号のレベルを記憶回路２３に周波数とともに記憶させていく。
【００４２】
これによれば、入力信号の無い状態でも周波数可変の疑似信号によりフィルタ回路１６の位相まわりの周波数特性を検出することができる。また、入力信号が変調されており周波数や波形が変化する場合にも、安定した周波数、波形の疑似信号を用いることで、位相まわりを正確に検出できることとなる。
【００４３】
周波数制御回路１７が入力信号の周波数を検知して第１の制御信号を出力する場合は、周波数検出誤差によるフィルタ回路１６のカットオフ周波数ずれによる位相差もこのような位相調整なる補正により除去できる。また、周波数制御回路１７の第１の制御信号がＣＰＵ１８等から設定するものであった場合は、疑似信号発生器２１への周波数設定と共通の信号で行われることが望ましい。即ち、疑似信号発生器２１は第１の制御信号で疑似信号の周波数を決定できるものであり、この疑似信号の周波数とフィルタ回路１６のカットオフ周波数とを等しく設定することにより、フィルタ回路１６のカットオフ周波数の設定を入力信号の周波数検出結果からではなく、半径位置などから求められた計算値により決定している場合など、疑似信号周波数設定とフィルタ回路カットオフ周波数設定とのずれによる位相まわり検出誤差の発生を防ぐことができることとなる。
【００４４】
本発明の第二の実施の形態を図４及び図５に基づいて説明する。前述した実施の形態で示した部分又は相当する部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する。
【００４５】
まず、光ディスク装置としての構成は図１に示した構成に準ずるが、本実施の形態では、基本的には、図１中の位相復調回路９に代えて、フィルタ回路１６、搬送波生成回路１４及び乗算器１５を備えた位相復調回路３１として構成されている。
【００４６】
図５はこのような位相復調回路３１の構成例を示すブロック図である。位相復調回路３１の概要を説明すると、ウォブル信号から位相変調成分を抽出するためには、ウォブル信号と同じ周波数、位相で変調が施されていない搬送波を生成し、この搬送波とウォブル信号の位相を比較することが一般的である。そこで、フィルタ回路１６によりウォブル信号からノイズや位相変調成分を取り除き、その信号を基に搬送波生成回路１４にて安定したSIN波信号(正弦波信号）を生成する。このSIN波信号はウォブル信号と同じ周波数で、基本的には位相も安定して変化しない。振幅はウォブル信号の基本波（ノイズを除いたSIN波成分）と同じ値が望ましい。ウォブル信号は乗算器１５にて搬送波生成回路１４からのSIN波と乗算演算を行う。乗算器１５の乗算出力は図示しないが、積算器、サンプル＆ホールド回路等で処理して位相変調情報を復調する。
【００４７】
ここに、フィルタ回路１６の位相調整にはその入力信号と出力信号との位相を検出する必要があるが、本実施の形態では、前述した位相比較回路１９に代えて位相復調回路３１中に本来的に含まれている乗算器１５を利用するようにしたものである。このため、本実施の形態では、乗算器１５に対する一方の入力を搬送波生成回路１４によるSIN波信号からフィルタ回路１６の出力信号に選択的に切換えるアナログスイッチ等による乗算器入力切換手段３２が設けられており、ＣＰＵ１８等により構成される位相調整制御手段３３により切換え制御される。
【００４８】
乗算器１５を位相比較回路１９代用として用いる場合は、乗算器１５の入力信号の一方であるSIN波信号をフィルタ回路１６の出力信号に切換える。ウォブル信号とフィルタ回路１６の出力信号とを乗算器１５で乗算演算すると、図４（ｃ）中に示すように周波数が２倍の正弦波が得られる。実線が位相ずれなしの場合であり、点線が位相ずれありの場合である。
【００４９】
この乗算器１５の出力は入力される２つの信号位相が合っている時、最大振幅及び平均値が最も大きくなる。入力される２つの信号位相がずれていると振幅は減り、平均レベルも下がる。よって、２つの信号の位相差が０である点は、振幅最大、平均値最大又はピーク値最大の点を検出することで得られる。この中で最も検出感度の高いものはピーク値であり、乗算器１５の出力のピーク値をピーク検出回路３４で検出し、この値が最大となるフィルタ回路１６の（第２の制御信号による）位相設定をＣＰＵ１８を介して行う。
【００５０】
また、入力信号（ウォブル信号）がない状態でフィルタ回路１６の位相調整を行うためには、疑似信号発生器２１代用として搬送波生成回路１４を用いることができる。このため、フィルタ回路１６に対する入力及び乗算器１５に対する一方の入力をウォブル信号から搬送波生成回路１４によるSIN波信号に選択的に切換えるアナログスイッチ等によるフィルタ入力切換手段３５が設けられており、位相調整制御手段３３により切換え制御される。
【００５１】
そこで、ウォブル信号がない状態でフィルタ回路１６の位相調整を行う場合は、フィルタ回路１６の入力信号及び乗算器１５の入力信号となっているウォブル信号から搬送波生成回路１４から出力された特定周波数のSIN波信号に切換える。特定周波数のSIN波信号とフィルタ回路１６の出力信号との位相比較方法は前述の場合に準ずる。搬送波生成回路１４の出力信号周波数設定は、フィルタ回路１６の第１の制御信号と等しくすると構成が簡単で良い。
【００５２】
ところで、実際の光ディスク装置にこのような位相調整機能付フィルタ回路１３を含む位相復調回路９や位相復調回路３１を搭載するときは、ウォブル信号が入力され、その出力が別のブロックで使用されている状態でフィルタ回路の位相をリアルタイムに調整する場合と、実記録の前に疑似信号を発生させるなどを行い、事前に周波数に応じた位相調整を行ってその位相調整値を例えばＣＰＵ６等における記憶手段としてのメモリに記憶しておき、実際の記録中には予めメモリに記憶してある位相調整値を用いる場合とが想定できる。
【００５３】
前者のリアルタイムで位相調整する場合、記録前の位相調整待ち時間や、疑似信号発生器も必要ないが、位相復調回路９又は３１が実動作で使用されているので、規模が比較的大きい位相比較回路が必要になる上、入力信号に変調などがある場合には位相比較結果に誤差が生じ易くなる。この点、後者は位相復調回路９又は３１を搭載してあるシステムに少し改良を加え、規模の小さいピーク検出回路３４を追加するだけで、安定した位相調整を行うことができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の位相調整機能付フィルタ回路によれば、フィルタ回路を第１の制御信号により所望の周波数特性に設定した状態で、フィルタ回路の入力信号と出力信号との位相差を一定に保つように第２の制御信号によって位相特性を調整するようにしたので、周波数に対する変化感度の高い位相まわりについても入力信号周波数に応じて補正でき、フィルタ回路やその周辺回路によって発生する位相まわりを除去し、入力信号と出力信号との位相差を周波数に依らず一定に保つことができる。
【００５５】
本発明によれば、位相調整機能付フィルタ回路において、フィルタ回路が位相進み特性と位相遅れ特性とを併せ持つバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を含み、第２の制御信号によってフィルタ回路の入力信号と出力信号の位相差をなくすように調整するようにしたので、入力信号と出力信号との位相差を特定の値ではなく０に調整することができ、回路の簡略化が図れる。また、ＢＰＦは位相まわり０付近の周波数において増幅率が最大かつ平坦となる特性があるので、位相調整のためにフィルタ回路の増幅率が大きく変わるという現象もなくなる。
【００５６】
本発明によれば、位相調整機能付フィルタ回路において、所望の周波数の疑似信号を疑似信号発生器により出力させ、その周波数を順次変更してフィルタ回路に入力させるとともに、各々の周波数において位相検出回路の出力を一定に保つ第２の制御信号のレベルを記憶させるようにしたので、入力信号の無い状態でも周波数可変の疑似信号によりフィルタ回路の位相まわりの周波数特性を検出することができ、また、入力信号が変調されており周波数や波形が変化する場合にも、安定した周波数、波形の疑似信号を用いることで、位相まわりを正確に検出することができる。
【００５７】
本発明によれば、位相調整機能付フィルタ回路において、疑似信号発生器は第１の制御信号で疑似信号の周波数を決定できるものであり、この疑似信号の周波数とフィルタ回路のカットオフ周波数とを等しく設定するようにしたので、フィルタ回路のカットオフ周波数の設定を入力信号の周波数検出結果からではなく、半径位置などから求められた計算値により決定している場合など、疑似信号周波数設定とフィルタ回路カットオフ周波数設定とのずれによる位相まわり検出誤差の発生を防ぐことができる。
【００５８】
本発明の位相復調回路によれば、外部からの信号によりカットオフ周波数特性及び位相特性が可変なフィルタ回路を位相復調回路に搭載する場合、この位相復調回路に本来的に用意されている乗算器を位相検出回路として共用するようにしたので、請求項１又は２の場合と同様な作用を得ることができ、フィルタ回路の位相調整機能追加による回路規模の増大、コストアップを避けることができる。
【００５９】
本発明の位相復調回路によれば、外部からの信号によりカットオフ周波数特性及び位相特性が可変なフィルタ回路を位相復調回路に搭載する場合、この位相復調回路に本来的に用意されている乗算器を位相検出回路として共用し、かつ、位相復調回路に本来的に用意されている搬送波生成回路を疑似信号発生器として共用するようにしたので、請求項３の場合と同様な作用を得ることができ、フィルタ回路の位相調整機能及び疑似信号発生器追加による回路規模の増大、コストアップを避けることができる。
【００６０】
本発明によれば、位相復調回路において、乗算器の出力信号のピーク値が最大となるようにフィルタ回路の位相調整を行うようにしたので、乗算器の乗算結果から簡単な回路構成で、正確に位相差が０となる調整値を求めることができる。
【００６１】
本発明の光ディスク装置によれば、上記の位相調整機能付フィルタ回路のうち何れか一の位相調整機能付フィルタ回路を含みメディアから得られるウォブル信号に基づき位相変調情報を復調する位相復調回路又は上記の位相復調回路のうち何れか一の位相復調回路を備えるので、各々の発明と同様な効果を得ることができる。
【００６２】
本発明によれば、光ディスク装置において、メディアに対する情報の記録に先立ち、必要なウォブル信号周波数におけるフィルタ回路の位相調整値を記憶手段に記憶しておき、実際の記録時には検出したウォブル信号周波数に応じて記憶されている位相調整値を用いてフィルタ回路の位相調整を行うようにしたので、ウォブル信号周波数に依らずウォブル信号とフィルタ回路の出力信号との位相が一定であり、ウォブルが示しているメディア上の現アクセス位置をフィルタ回路出力信号から正確に確定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の光ディスク装置の概要を示すブロック構成図である。
【図２】その位相調整機能付フィルタ回路の構成例を示すブロック図である。
【図３】ＢＰＦの周波数特性図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態の位相復調回路動作波形図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態の位相復調回路の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１メディア
９位相復調回路
１３位相調整機能付フィルタ回路
１４搬送波生成回路
１５乗算器
１６フィルタ回路
１７周波数制御回路
１９位相検出回路
２０位相調整回路
２１疑似信号発生器
２３記憶回路
３１位相復調回路
３２乗算器入力切換手段
３３位相調整制御手段
３４ピーク検出回路
３５フィルタ回路入力切換手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filter circuit with a phase adjustment function, a phase demodulation circuit having a function capable of automatically correcting a phase change of a filter circuit accompanying a frequency change, and an optical disc apparatus including such a filter circuit and a phase demodulation circuit. .
[0002]
[Prior art]
In recording media, in general, in order to accurately detect the linear velocity at each radial position, when the rotation control of the constant linear velocity (CLV) method is performed, the waviness of the track engraved on the media is detected. A format is adopted in which the frequency of a wobble signal that can be detected is constant. Of course, the recorded information has a constant linear velocity. Also, address information is necessary so that the approximate position in the unrecorded area can be specified. As an example, address modulation is performed on the wobble as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-69646. A method is considered.
[0003]
On the other hand, in order to improve the playback speed of such media, it has become common to increase the linear speed to 2 or 3 times, or to play with a constant angular velocity (CAV) system that makes the rotational speed constant. . In the CAV system, the frequency of recorded information and wobble increases as the outer periphery of the medium is accessed. The flow of speeding up is the same during recording.
[0004]
By the way, at the time of recording, the media rotation speed and linear velocity are detected by the frequency of the wobble signal. Of course, since the frequency of the wobble signal changes according to the recording speed, it is necessary to change the characteristics of the detection circuit accordingly. In particular, in the case of the CAV method, the frequency of the wobble signal changes continuously.
[0005]
In view of such a situation, for example, according to Japanese Patent Laid-Open No. 11-203681, a method for controlling a cutoff frequency (center frequency) of a BPF (band pass filter) for detecting a wobble signal is proposed. . That is, the frequency of the signal passing through the BPF is converted into a voltage by using a dummy circuit whose phase around changes according to the input signal frequency, and the center frequency of the BPF is controlled by the voltage.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Since the amplification factor of the BPF changes as it deviates from the center frequency, it is necessary to always use the detection signal frequency as the center frequency. However, another major peculiarity of BPF is that the phase changes significantly near the center frequency. Although the amplification factor changes gently near the center frequency, the phase change rate is the highest.
[0007]
Therefore, in the case of the conventional example as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-203681, when the frequency characteristic of the BPF is determined by voltage control by the dummy circuit, individual variations such as the frequency-phase characteristic of the dummy circuit, the BPF frequency characteristic, etc. As a result, the frequency followability becomes large in error. Even if care is taken to satisfy the same characteristics, variations occur due to differences in circuit configuration, wiring layout during integration, and the like. Of course, it is possible to control to such an extent that the amplification factor falls from the center frequency and the BPF output is not interrupted. However, such an accuracy that the phase of the BPF having a large change rate near the center frequency cannot be expected.
[0008]
A problem that occurs when the BPF phase shift (change) varies with frequency is as follows.
It can be said that the wobble signal obtained from the media indicates an accurate position on the media. In the case of appending to add information on recording media or overwriting to rewrite information, the position on the media is specified with high accuracy so as not to destroy the previously recorded data, so recording can be obtained from the media. It is necessary to detect a signal having the same phase as the BPF output regardless of the frequency of the wobble signal. Since the format of the CD media and the like may destroy the data at the connecting portion, rough addition and overwriting are performed based on the address information. However, it goes without saying that data loss is significant. On the other hand, it is necessary to minimize data loss in DVD media, and the accuracy cannot be obtained only by address information. For this reason, a method of generating a clock based on the wobble signal and determining the position more accurately is taken. However, if the BPF phase occurs, this clock also shifts, and the position on the medium varies. Occurs. In the case of the CAV method or the like, the frequency changes seamlessly. Therefore, if there is a frequency dependence in the characteristics around the phase of the filter circuit, correction using a fixed value cannot cope.
[0009]
In the case of the above-described conventional example, the specific position on the medium is deviated by the amount of the phase around the phase generated because the frequency characteristics of the BPF are determined using the dummy circuit. Even if one circuit is fixed around the phase regardless of the frequency, it is not necessarily the same as the circuit of another device.
[0010]
Although the wobble includes address information, the position on the medium that can be detected by the address information is large because the time scale is completely different from the problem around the phase and cannot be solved.
[0011]
For this reason, the present invention includes a filter circuit with a phase adjustment function and a circuit capable of accurately specifying a position on a medium by adjusting not only the frequency characteristic but also the phase characteristic according to the input signal frequency. An object of the present invention is to provide an optical disc device including a phase demodulation circuit.
[0012]
Further, according to the present invention, by adjusting the phase of the filter with a configuration close to the configuration of the phase demodulation circuit for address detection, it is possible to reduce the additional scale and share the cost by sharing the circuit, and the filter characteristics are improved. It is an object of the present invention to provide a phase demodulating circuit that can obtain good demodulating performance by being stabilized and an optical disc apparatus including the circuit.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  Of the present inventionThe filter circuit with a phase adjustment function includes a filter circuit whose frequency characteristic and phase characteristic are variable by an external signal, a frequency control circuit that generates a first control signal that mainly determines the frequency characteristic of the filter circuit, A filter circuit comprising: a phase control circuit that generates a second control signal that mainly determines a phase characteristic of the filter circuit; and a phase detection circuit that detects a phase difference between an input signal and an output signal of the filter circuit. Is set to a desired frequency characteristic by the first control signal from the frequency control circuit, and the second control signal from the phase control circuit keeps the output of the phase detection circuit constant. The phase characteristics of the filter circuit were adjusted.
[0014]
Therefore, the phase characteristic is adjusted by the second control signal so that the phase difference between the input signal and the output signal of the filter circuit is kept constant while the filter circuit is set to the desired frequency characteristic by the first control signal. Therefore, it is possible to correct around the phase with high change sensitivity with respect to the frequency according to the input signal frequency, remove the around phase generated by the filter circuit and its peripheral circuits, and change the phase difference between the input signal and the output signal to the frequency. It can be kept constant regardless.
[0015]
  In addition, the present inventionIn the filter circuit with a phase adjustment function, the filter circuit includes a band pass filter, and the second control signal is adjusted so as to eliminate the phase difference between the input signal and the output signal of the filter circuit.
[0016]
Therefore, the filter circuit includes a band pass filter (BPF) having both phase advance characteristics and phase lag characteristics, and is adjusted so as to eliminate the phase difference between the input signal and the output signal of the filter circuit by the second control signal. The phase difference between the input signal and the output signal can be adjusted to 0 instead of a specific value, and the circuit can be simplified. Further, since the BPF has a characteristic that the amplification factor is maximum and flat at a frequency around 0 around the phase, the phenomenon that the amplification factor of the filter circuit changes greatly due to phase adjustment is eliminated.
[0017]
  In addition, the present inventionIn a filter circuit with a phase adjustment function, a pseudo signal generator that selectively outputs a pseudo signal having a desired frequency to the filter circuit, and the second control signal for keeping the output of the phase detection circuit constant. And a storage circuit for storing the level of the pseudo signal generator, sequentially changing the frequency of the pseudo signal by the pseudo signal generator to output to the filter circuit, and the level of the second control signal at each frequency It was made to memorize | store in a memory circuit.
[0018]
Therefore, a pseudo signal having a desired frequency is output by the pseudo signal generator, the frequency is sequentially changed and input to the filter circuit, and the output of the phase detection circuit is kept constant at each frequency. Since the level is stored, the frequency characteristic around the phase of the filter circuit can be detected by a pseudo signal having a variable frequency even in the absence of an input signal. Further, even when the input signal is modulated and the frequency or waveform changes, it is possible to accurately detect around the phase by using a pseudo signal having a stable frequency and waveform.
[0019]
  In addition, the present inventionIn the filter circuit with a phase adjustment function, the pseudo signal generator can determine the frequency of the pseudo signal output by the first control signal, and the frequency of the pseudo signal and the cutoff frequency of the filter circuit are determined. Set to be equal.
[0020]
Therefore, the pseudo signal generator can determine the frequency of the pseudo signal by the first control signal. By setting the frequency of the pseudo signal equal to the cutoff frequency of the filter circuit, the cutoff frequency of the filter circuit is set. If the setting is determined not by the frequency detection result of the input signal but by the calculated value obtained from the radial position etc., the detection error of the phase rotation detection due to the deviation between the pseudo signal frequency setting and the filter circuit cutoff frequency setting Occurrence can be prevented.
[0021]
  The phase demodulation circuit of the present invention is superimposed on the wobble signal based on a filter circuit whose cutoff frequency characteristics and phase characteristics are variable by an external signal and the output of the filter circuit of the wobble signal obtained from the media. A carrier wave generation circuit for generating a sine wave signal corresponding to a carrier wave of phase modulation information, and adjusting the phase of the filter circuit so as to keep a phase difference between the wobble signal and the sine wave signal at a specific value. did.
  The phase demodulation circuit of the present invention isA filter circuit whose cutoff frequency characteristics and phase characteristics are variable by an external signal, and a sine wave corresponding to a carrier wave of phase modulation information superimposed on the wobble signal based on the output of the filter circuit of the wobble signal obtained from the media A carrier wave generation circuit that generates a signal; and a multiplier that multiplies the wobble signal and the sine wave signal; and a phase demodulation circuit that demodulates phase modulation information from the multiplication result of the multiplier, A multiplier input switching means for selectively switching one input to the multiplier from the sine wave signal by the carrier wave generation circuit to the output signal of the filter circuit; and one input to the multiplier from the sine wave signal to the filter circuit By switching to the output signal, from the multiplication result of the wobble signal of the multiplier and the output signal of the filter circuit Detecting a phase difference between Oburu signal and an output signal of the filter circuit, the phase differenceTo keep a certain valuePhase adjustment control means for adjusting the phase of the filter circuit.
[0022]
Therefore, when a filter circuit whose cutoff frequency characteristics and phase characteristics are variable by an external signal is mounted in the phase demodulation circuit, the multiplier originally prepared for the phase demodulation circuit is shared as the phase detection circuit. Thus, the same effect as in the case of claim 1 or 2 can be obtained, and an increase in circuit scale and cost increase due to the addition of the phase adjustment function of the filter circuit can be avoided.
[0023]
  The phase demodulation circuit of the present invention isA filter circuit whose cutoff frequency characteristics and phase characteristics are variable by an external signal, and a sine wave corresponding to a carrier wave of phase modulation information superimposed on the wobble signal based on the output of the filter circuit of the wobble signal obtained from the media A carrier wave generating circuit capable of generating a signal and generating a sine wave signal of a specific frequency by an external signal, and a multiplier for multiplying the wobble signal and the sine wave signal, the multiplier of the multiplier A phase demodulation circuit for demodulating phase modulation information from a multiplication result, wherein the input to the filter circuit and one input to the multiplier are selectively switched from the wobble signal to a sine wave signal by the carrier wave generation circuit And another input to the multiplier from the sinusoidal signal from the carrier generation circuit. A multiplier input switching means for selectively switching to an output signal of the circuit; and a sine wave signal having a specific frequency is output from the carrier wave generation circuit, and an input to the filter circuit is input from the wobble signal to the specific signal by the carrier wave generation circuit Switching to the sine wave signal of the frequency and switching the input to the multiplier to the sine wave signal of the specific frequency by the carrier wave generation circuit and the output signal of the filter circuit, The phase difference between the sine wave signal of the specific frequency and the output signal of the filter circuit is detected from the multiplication result of the sine wave signal of the filter circuit and the output signal of the filter circuit, and the phase differenceTo keep a certain valuePhase adjustment control means for adjusting the phase of the filter circuit.
[0024]
Therefore, when a filter circuit whose cutoff frequency characteristics and phase characteristics are variable by an external signal is mounted in the phase demodulation circuit, the multiplier originally prepared for this phase demodulation circuit is shared as a phase detection circuit, In addition, by sharing the carrier wave generation circuit originally prepared for the phase demodulation circuit as the pseudo signal generator, the same operation as in the case of claim 3 can be obtained, and the phase adjustment function and the pseudo circuit of the filter circuit can be obtained. Increase in circuit scale and cost due to the addition of a signal generator can be avoided.
[0025]
  In addition, the present inventionIn the phase demodulation circuit, the phase adjustment control means includes a peak detection circuit for detecting a peak value of the output signal of the multiplier, and adjusts the phase of the filter circuit so that the output of the peak detection circuit is maximized. I did it.
[0026]
Accordingly, since the phase of the filter circuit is adjusted so that the peak value of the output signal of the multiplier is maximized, an adjustment value that makes the phase difference exactly zero can be obtained from the multiplication result of the multiplier with a simple circuit configuration. Can be sought.
[0027]
  An optical disc apparatus according to the present invention includes any one of the above-described filter circuits with a phase adjustment function.A phase demodulation circuit for demodulating phase modulation information based on a wobble signal obtained from a medium, including a filter circuit with a phase adjustment function, orAny one of the above phase demodulation circuitsA phase demodulation circuit is provided.
[0028]
  Therefore,Any one of the above-described filter circuits with phase adjustment functionA phase demodulation circuit for demodulating phase modulation information based on a wobble signal obtained from a medium, including a filter circuit with a phase adjustment function, orAny one of the above phase demodulation circuitsBy providing a phase demodulation circuit,Each inventionThe same effect can be obtained.
[0029]
  In addition, the present inventionIn the optical disc apparatus, the storage means for storing the phase adjustment value is provided, and prior to recording information on the medium, the phase adjustment value of the filter circuit at a necessary wobble frequency is stored in the storage means in advance. The phase adjustment of the filter circuit is performed using the phase adjustment value stored in the storage unit according to the wobble frequency detected during actual recording.
[0030]
Therefore, prior to recording information on the medium, the phase adjustment value of the filter circuit at the required wobble signal frequency is stored in the storage means, and the phase adjustment value stored according to the detected wobble signal frequency at the time of actual recording The phase of the wobble signal and the output signal of the filter circuit is constant regardless of the wobble signal frequency, and the current access position on the media indicated by the wobble is filtered. It can be accurately determined from the circuit output signal.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, an outline of an optical disc apparatus provided with a phase demodulating adjustment circuit including a filter circuit with a phase adjustment function which is a feature of the present invention will be described with reference to FIG. This optical disk apparatus is intended for a recordable medium 1 such as a DVD-R or a DVD-RW, and irradiates a spot of a laser beam on the medium 1 that is rotationally driven by a spindle motor 2. An optical pickup 3 for detecting the reflected light is provided. Also provided is a reproduction circuit 4 for performing arithmetic processing on the signal detected by the optical pickup 3 as a reproduction signal, and a decoder 5 for converting the format of the user data component of the signal generated by the reproduction circuit 4, and storing means The data is sent to an external host (not shown) through a CPU 6 having a microcomputer configuration having a memory. Information to be recorded is sent from an external host to the encoder 7 via the CPU 6, the format is converted by the encoder 7, and laser emission control is performed by the laser control circuit 8 in accordance with the information bits, whereby the optical pickup 3. Are recorded on the medium 1 through the semiconductor laser.
[0032]
On the other hand, rotation information, address information, and the like are sent from the reproduction circuit 4 to the phase demodulation circuit 9, and a wobble signal and phase modulation information are detected. The wobble signal is sent to the servo circuit 10 and the clock generation circuit 11. The servo circuit 10 controls the rotation of the spindle motor 2. The clock generation circuit 11 generates an accurate clock that follows the rotation of the medium and sends it to the encoder 7. The phase modulation information is sent to the address decoder 12 to reproduce the address information at the access position.
[0033]
Here, the phase demodulating circuit 9 schematically shows the outputs of the characteristic filter circuit 13 with phase adjustment function according to the present embodiment and the filter circuit 13 with phase adjustment function of the wobble signal obtained from the medium 1. A carrier wave generation circuit 14 for generating a sine wave signal corresponding to the carrier wave of the phase modulation information superimposed on the wobble signal, and a multiplier 15 for multiplying the wobble signal and the sine wave signal. From the result, the phase modulation information for the address decoder 12 is demodulated.
[0034]
As a method for generating a wobble signal used in the present embodiment, the simplest example is a push-pull signal (one of track error signals) obtained from a difference between right and left light receiving element dividing lines along a track in the optical pickup 3. FIG. 1 shows that the signal is obtained from the reproduction circuit 4 based on the output of the light receiving element.
[0035]
Next, a configuration example of the filter circuit 13 with a phase adjustment function will be described with reference to FIG. First, a filter circuit 16 is provided that can vary its cut-off frequency characteristics with a control signal (either a voltage signal or a clock signal) supplied from the outside. The configuration of the filter may be a low-pass filter (LPF) or a high-pass filter (HPF), but a circuit that combines both a phase advance component and a phase delay component by combining them, for example, a bandpass filter ( BPF) is easy to use. Since LPF or HPF delays or advances the phase, the amount of rotation around a specific phase other than 0 is adjusted to the target. In addition, in the frequency range where the phase changes, the amplification factor also changes greatly, so care must be taken when using it. In that respect, the BPF has both the characteristics of delay and advance around the phase around 0, and the amplification factor is maximum and flat at the frequency at which the phase changes greatly. FIG. 3 shows the frequency characteristics (amplification factor, phase) of the BPF. It can be seen that the amplification rate becomes maximum and flat in the vicinity of the cutoff frequency (center frequency), and the phase has the largest change rate at the center of zero.
[0036]
The cutoff frequency of the filter circuit 16 is determined by the first control signal input from the frequency control circuit 17. In FIG. 2, the first control signal is output from the CPU 18, but the frequency of the input signal of the filter circuit 16 is detected to generate the first control signal as in the conventional example. You may comprise. On the other hand, a phase comparison circuit 19 is provided as a phase detection circuit that detects the phase difference between the input signal and the output signal of the filter circuit 16. The phase control circuit 20 adjusts the phase characteristic of the filter circuit 16 using the second control signal so that the phase difference detected by the phase comparison circuit 19 becomes a specific value (0 in the case of BPF).
[0037]
The adjustment of the phase characteristic is performed by a method in which the first control signal from the frequency control circuit 17 is set as a rough cutoff frequency, and the second control signal from the phase control circuit 20 is set as a precise cutoff frequency. The first control signal from the control circuit 17 may set the cutoff frequency mainly, and the second control signal from the phase control circuit 20 may set the phase control circuit 20 mainly only around the phase separately. In the present embodiment, for example, in a state where the filter circuit 16 is set to a desired frequency characteristic by the first control signal from the frequency control circuit 17, the phase control circuit 20 keeps the output of the phase comparison circuit 19 constant. The phase characteristic of the filter circuit 16 is adjusted by the second control signal from.
[0038]
According to such a circuit configuration, since the phase of the input signal and the filter circuit 16 can be detected in real time, the phase can be sequentially adjusted even when the frequency is seamlessly changed such as in the CAV method.
[0039]
Incidentally, the phase adjusting function-equipped filter circuit 13 of the present embodiment includes a pseudo signal generator 21 that outputs a signal (pseudo signal) having a desired frequency, and is provided on the input side of the filter circuit 16. The pseudo signal generated by the pseudo signal generator 21 can be input to the filter circuit 16 by switching the switching means 22 such as an analog switch. A storage circuit 23 for storing the level of the second control signal output from the phase control circuit 20 to the filter circuit 16 is also added.
[0040]
Therefore, when the pseudo signal generator 21 is used, the input signal to the filter circuit 16 is switched to the pseudo signal generated by the pseudo signal generator 21, and the pseudo signal of the desired frequency generated by the pseudo signal generator 21 is used. The phase with the output signal of the filter circuit 16 is compared by the phase comparison circuit 19.
[0041]
The frequency of the pseudo signal generator 21 is set from the CPU 18 or the like. Therefore, the frequency of the pseudo signal generated and output by the pseudo signal generator 21 is sequentially changed and input to the filter circuit 16, and the second control signal obtained by the phase control circuit 20 is obtained for each frequency. The level is stored in the storage circuit 23 together with the frequency.
[0042]
According to this, the frequency characteristic around the phase of the filter circuit 16 can be detected by the frequency variable pseudo signal even in the absence of an input signal. In addition, even when the input signal is modulated and the frequency and waveform change, by using a pseudo signal having a stable frequency and waveform, it is possible to accurately detect the phase around.
[0043]
When the frequency control circuit 17 detects the frequency of the input signal and outputs the first control signal, the phase difference caused by the cutoff frequency shift of the filter circuit 16 due to the frequency detection error can also be removed by such correction that is phase adjustment. . In addition, when the first control signal of the frequency control circuit 17 is set from the CPU 18 or the like, it is desirable that the frequency control circuit 17 performs the same signal as the frequency setting to the pseudo signal generator 21. That is, the pseudo signal generator 21 can determine the frequency of the pseudo signal by the first control signal. By setting the frequency of the pseudo signal and the cutoff frequency of the filter circuit 16 equal to each other, When the cutoff frequency setting is determined not by the frequency detection result of the input signal but by the calculated value obtained from the radius position, etc., the phase around due to the difference between the pseudo signal frequency setting and the filter circuit cutoff frequency setting The occurrence of detection errors can be prevented.
[0044]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Parts shown in the above-described embodiments or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof is also omitted.
[0045]
First, the configuration of the optical disk apparatus is the same as that shown in FIG. 1. In this embodiment, basically, instead of the phase demodulation circuit 9 in FIG. 1, a filter circuit 16, a carrier wave generation circuit 14, and The phase demodulator circuit 31 includes a multiplier 15.
[0046]
  FIG.FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of such a phase demodulation circuit 31. The outline of the phase demodulation circuit 31 will be described. In order to extract the phase modulation component from the wobble signal, a carrier wave that is not modulated with the same frequency and phase as the wobble signal is generated, and the phase of the carrier wave and the wobble signal is calculated. It is common to compare. Therefore, the filter circuit 16 removes noise and phase modulation components from the wobble signal, and the carrier wave generation circuit 14 generates a stable SIN wave signal (sine wave signal) based on the signal. This SIN wave signal has the same frequency as the wobble signal, and basically the phase does not change stably. The amplitude is preferably the same value as the fundamental wave of the wobble signal (SIN wave component excluding noise). The wobble signal is multiplied by the multiplier 15 and the SIN wave from the carrier wave generation circuit 14. Although the multiplication output of the multiplier 15 is not shown, it is processed by an integrator, a sample & hold circuit or the like to demodulate the phase modulation information.
[0047]
Here, in order to adjust the phase of the filter circuit 16, it is necessary to detect the phases of the input signal and the output signal. In this embodiment, however, the phase demodulator circuit 31 originally does not include the phase comparator circuit 19 described above. The multiplier 15 included therein is used. Therefore, in the present embodiment, multiplier input switching means 32 such as an analog switch for selectively switching one input to the multiplier 15 from the SIN wave signal by the carrier wave generation circuit 14 to the output signal of the filter circuit 16 is provided. Switching control is performed by phase adjustment control means 33 constituted by CPU 18 and the like.
[0048]
  When the multiplier 15 is used as a substitute for the phase comparison circuit 19, the SIN wave signal which is one of the input signals of the multiplier 15 is switched to the output signal of the filter circuit 16. When the multiplier 15 multiplies the wobble signal and the output signal of the filter circuit 16 by the multiplier 15,FIG. 4 (c)As shown in the figure, a sine wave having a double frequency is obtained. The solid line indicates the case where there is no phase shift, and the dotted line indicates the case where there is a phase shift.
[0049]
The output of the multiplier 15 has the largest maximum amplitude and average value when the two input signal phases are matched. If the two input signal phases are shifted, the amplitude decreases and the average level also decreases. Therefore, the point where the phase difference between the two signals is 0 can be obtained by detecting the point with the maximum amplitude, the maximum average value, or the maximum peak value. Among these, the peak value has the highest detection sensitivity. The peak value of the output of the multiplier 15 is detected by the peak detection circuit 34, and the filter circuit 16 having the maximum value (by the second control signal). Phase setting is performed via the CPU 18.
[0050]
In order to adjust the phase of the filter circuit 16 in the absence of an input signal (wobble signal), the carrier wave generation circuit 14 can be used as a substitute for the pseudo signal generator 21. Therefore, filter input switching means 35 such as an analog switch for selectively switching the input to the filter circuit 16 and one input to the multiplier 15 from the wobble signal to the SIN wave signal by the carrier wave generation circuit 14 is provided. Switching control is performed by the control means 33.
[0051]
Therefore, when the phase adjustment of the filter circuit 16 is performed in the absence of the wobble signal, the specific frequency output from the carrier wave generation circuit 14 from the input signal of the filter circuit 16 and the wobble signal that is the input signal of the multiplier 15 is obtained. Switch to SIN wave signal. The phase comparison method between the SIN wave signal of the specific frequency and the output signal of the filter circuit 16 is based on the above-described case. If the output signal frequency setting of the carrier wave generation circuit 14 is equal to the first control signal of the filter circuit 16, the configuration may be simple.
[0052]
By the way, when the phase demodulating circuit 9 and the phase demodulating circuit 31 including the filter circuit 13 with such a phase adjustment function are mounted on an actual optical disc apparatus, a wobble signal is input and the output is used in another block. When adjusting the phase of the filter circuit in real time, generating a pseudo signal before actual recording, etc., adjusting the phase according to the frequency in advance, and storing the phase adjustment value in, for example, the CPU 6 It can be assumed that a phase adjustment value stored in a memory as a means and previously stored in the memory is used during actual recording.
[0053]
When the former is used for phase adjustment in real time, a phase adjustment waiting time before recording and a pseudo signal generator are not required, but the phase demodulation circuit 9 or 31 is used in actual operation. In addition to the need for a circuit, an error is likely to occur in the phase comparison result when the input signal is modulated. In this respect, the latter makes it possible to perform stable phase adjustment only by adding a small improvement to the system in which the phase demodulation circuit 9 or 31 is mounted and adding a small peak detection circuit 34.
[0054]
【The invention's effect】
  Of the present inventionAccording to the filter circuit with a phase adjustment function, in a state in which the filter circuit is set to a desired frequency characteristic by the first control signal, the second phase is maintained so that the phase difference between the input signal and the output signal of the filter circuit is kept constant. Since the phase characteristics are adjusted by the control signal, it is possible to correct around the phase with high change sensitivity with respect to the frequency according to the input signal frequency, and remove the around phase generated by the filter circuit and its peripheral circuits. The phase difference from the output signal can be kept constant regardless of the frequency.
[0055]
  According to the present invention,In the filter circuit with a phase adjustment function, the filter circuit includes a band-pass filter (BPF) having both a phase advance characteristic and a phase delay characteristic, and the second control signal eliminates the phase difference between the input signal and the output signal of the filter circuit. Since the phase difference between the input signal and the output signal can be adjusted to 0 instead of a specific value, the circuit can be simplified. Further, since the BPF has a characteristic that the amplification factor is maximum and flat at a frequency around 0 around the phase, the phenomenon that the amplification factor of the filter circuit changes greatly due to phase adjustment is eliminated.
[0056]
  According to the present invention,In a filter circuit with a phase adjustment function, a pseudo signal having a desired frequency is output by a pseudo signal generator, the frequency is sequentially changed and input to the filter circuit, and the output of the phase detection circuit is kept constant at each frequency. Since the level of the second control signal is stored, the frequency characteristic around the phase of the filter circuit can be detected by a pseudo signal having a variable frequency even in the absence of the input signal, and the input signal is modulated. Even when the cage frequency or waveform changes, it is possible to accurately detect around the phase by using a pseudo signal having a stable frequency and waveform.
[0057]
  According to the present invention,In the filter circuit with a phase adjustment function, the pseudo signal generator can determine the frequency of the pseudo signal by the first control signal, and the frequency of the pseudo signal and the cutoff frequency of the filter circuit are set to be equal. Therefore, when the cutoff frequency setting of the filter circuit is determined not by the frequency detection result of the input signal but by the calculated value obtained from the radial position etc., the pseudo signal frequency setting and the filter circuit cutoff frequency setting It is possible to prevent the occurrence of a detection error around the phase due to the deviation of the phase.
[0058]
  Of the present inventionAccording to the phase demodulation circuit, when a filter circuit whose cut-off frequency characteristics and phase characteristics are variable by an external signal is mounted in the phase demodulation circuit, the phase detection circuit detects the multiplier originally prepared for the phase demodulation circuit. Since the circuit is shared, the same effect as in the case of claim 1 or 2 can be obtained, and an increase in circuit scale and cost increase due to the addition of the phase adjustment function of the filter circuit can be avoided.
[0059]
  Of the present inventionAccording to the phase demodulation circuit, when a filter circuit whose cut-off frequency characteristics and phase characteristics are variable by an external signal is mounted in the phase demodulation circuit, the phase detection circuit detects the multiplier originally prepared for the phase demodulation circuit. Since the carrier wave generation circuit which is shared as a circuit and originally prepared for the phase demodulation circuit is shared as a pseudo signal generator, the same effect as in the case of claim 3 can be obtained, and the filter An increase in circuit scale and cost increase due to the addition of the circuit phase adjustment function and the pseudo signal generator can be avoided.
[0060]
  According to the present invention,Since the phase of the filter circuit is adjusted so that the peak value of the output signal of the multiplier is maximized in the phase demodulation circuit, the phase difference is accurately zero with a simple circuit configuration based on the multiplication result of the multiplier. An adjustment value can be obtained.
[0061]
  Of the present inventionAccording to the optical disk deviceAny one of the above-described filter circuits with phase adjustment functionA phase demodulation circuit for demodulating phase modulation information based on a wobble signal obtained from a medium, including a filter circuit with a phase adjustment function, orAny one of the above phase demodulation circuitsBecause it has a phase demodulation circuit, eachInventionThe same effect can be obtained.
[0062]
  According to the present invention,Prior to recording information on the medium in the optical disc apparatus, the phase adjustment value of the filter circuit at the required wobble signal frequency is stored in the storage means, and the phase stored according to the detected wobble signal frequency at the time of actual recording Since the phase of the filter circuit is adjusted using the adjustment value, the phase of the wobble signal and the output signal of the filter circuit is constant regardless of the wobble signal frequency, and the current access position on the medium indicated by the wobble Can be accurately determined from the filter circuit output signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an outline of an optical disc apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the filter circuit with a phase adjustment function.
FIG. 3 is a frequency characteristic diagram of a BPF.
[Fig. 4]It is a phase-demodulation circuit operation | movement waveform diagram of 2nd embodiment of this invention.
[Figure 5]It is a block diagram which shows the structural example of the phase demodulation circuit of 2nd embodiment of this invention.
[Explanation of symbols]
1 media
9 Phase demodulation circuit
13 Filter circuit with phase adjustment function
14 Carrier wave generation circuit
15 multiplier
16 Filter circuit
17 Frequency control circuit
19 Phase detection circuit
20 Phase adjustment circuit
21 Pseudo signal generator
23 Memory circuit
31 Phase demodulation circuit
32 Multiplier input switching means
33 Phase adjustment control means
34 Peak detection circuit
35 Filter circuit input switching means

Claims

A filter circuit whose frequency characteristics and phase characteristics are variable by an external signal;
A frequency control circuit that generates a first control signal that mainly determines frequency characteristics of the filter circuit;
A phase control circuit for generating a second control signal that mainly determines a phase characteristic of the filter circuit;
A phase detection circuit for detecting a phase difference between an input signal and an output signal of the filter circuit,
In a state where the filter circuit is set to a desired frequency characteristic by the first control signal from the frequency control circuit, the second control from the phase control circuit is maintained so as to keep the output of the phase detection circuit constant. Adjust the phase characteristics of the filter circuit according to the signal,
A pseudo signal generator that selectively outputs a pseudo signal of a desired frequency to the filter circuit;
A storage circuit for storing a level of the second control signal for keeping the output of the phase detection circuit constant;
Phase adjustment characterized in that the frequency of the pseudo signal by the pseudo signal generator is sequentially changed and output to the filter circuit, and the level of the second control signal at each frequency is stored in the storage circuit Filter circuit with function.

2. The filter with a phase adjustment function according to claim 1, wherein the filter circuit includes a band-pass filter and adjusts so as to eliminate a phase difference between an input signal and an output signal of the filter circuit according to the second control signal. circuit.

The pseudo signal generator is capable of determining the frequency of the pseudo signal output by the first control signal, and the frequency of the pseudo signal;
3. The filter circuit with a phase adjusting function according to claim 1, wherein the cutoff frequency of the filter circuit is set equal.

A filter circuit whose cutoff frequency characteristics and phase characteristics are variable by an external signal;
Based on the output of the filter circuit of the wobble signal obtained from the media, a sine wave signal corresponding to the carrier wave of the phase modulation information superimposed on the wobble signal is generated, and a sine wave signal of a specific frequency is generated by an external signal. A possible carrier generation circuit;
A multiplier for multiplying the wobble signal and the sine wave signal,
A phase demodulation circuit for demodulating the phase modulation information from the multiplication result of the multiplier, selectively one of the input to the input and the multiplier for the filter circuit into a sine wave signal by the carrier wave generating circuit from the wobble signal Filter input switching means for switching to
Multiplier input switching means for selectively switching the other input to the multiplier from a sine wave signal by the carrier wave generation circuit to an output signal of the filter circuit;
A sine wave signal of a specific frequency is output from the carrier wave generation circuit, and an input to the filter circuit is switched from the wobble signal to the sine wave signal of the specific frequency by the carrier wave generation circuit, and an input to the multiplier is By switching between the sine wave signal of the specific frequency and the output signal of the filter circuit by the carrier wave generation circuit, from the multiplication result of the sine wave signal of the specific frequency and the output signal of the filter circuit of the multiplier Phase adjustment control means for detecting a phase difference between the sine wave signal of the specific frequency and the output signal of the filter circuit and adjusting the phase of the filter circuit so as to keep the phase difference at a specific value. A phase demodulation circuit characterized by that.

The phase adjustment control means includes a peak detection circuit that detects a peak value of the output signal of the multiplier, and adjusts the phase of the filter circuit so that the output of the peak detection circuit is maximized. phase demodulation circuit according to claim 4 Stories mounting.

A phase demodulation circuit that includes the filter circuit with a phase adjustment function according to any one of claims 1 to 3 and that demodulates phase modulation information based on a wobble signal obtained from a medium, or the phase demodulation circuit according to claim 4 or 5. An optical disc apparatus comprising:

A CPU having a microcomputer configuration having a memory as a storage means, the phase adjustment value is stored in the memory,
Prior to recording of information for the media, advance the in need wobble frequency advance the phase adjustment value of the filter circuit is stored in the memory, the memory in the storage in response to the wobble frequency to be detected at the time of actual recording on said medium 7. The optical disc apparatus according to claim 6, wherein the phase adjustment of the filter circuit is performed using the phase adjustment value that has been set.