JP4674643B2 - 光ディスク再生装置および光ディスク記録再生装置 - Google Patents

光ディスク再生装置および光ディスク記録再生装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4674643B2
JP4674643B2 JP2009034042A JP2009034042A JP4674643B2 JP 4674643 B2 JP4674643 B2 JP 4674643B2 JP 2009034042 A JP2009034042 A JP 2009034042A JP 2009034042 A JP2009034042 A JP 2009034042A JP 4674643 B2 JP4674643 B2 JP 4674643B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
reproducing apparatus
circuit
output
rfac
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009034042A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010192022A (ja
Inventor
伸嘉 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2009034042A priority Critical patent/JP4674643B2/ja
Priority to US12/654,855 priority patent/US8102739B2/en
Priority to CN2010101182545A priority patent/CN101807410B/zh
Publication of JP2010192022A publication Critical patent/JP2010192022A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4674643B2 publication Critical patent/JP4674643B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009Improvement or modification of read or write signals
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10018Improvement or modification of read or write signals analog processing for digital recording or reproduction
    • G11B20/10027Improvement or modification of read or write signals analog processing for digital recording or reproduction adjusting the signal strength during recording or reproduction, e.g. variable gain amplifiers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10037A/D conversion, D/A conversion, sampling, slicing and digital quantisation or adjusting parameters thereof
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10046Improvement or modification of read or write signals filtering or equalising, e.g. setting the tap weights of an FIR filter
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10046Improvement or modification of read or write signals filtering or equalising, e.g. setting the tap weights of an FIR filter
    • G11B20/10203Improvement or modification of read or write signals filtering or equalising, e.g. setting the tap weights of an FIR filter baseline correction
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • G11B7/1263Power control during transducing, e.g. by monitoring
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B2220/00Record carriers by type
    • G11B2220/20Disc-shaped record carriers
    • G11B2220/25Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
    • G11B2220/2537Optical discs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

本発明は、光ディスク再生装置および光ディスク記録再生装置に関し、片極性のRFDC信号を平衡変調してデータ再生用のRFAC系に供給して復調し、オフトラック信号または変調度を取得する。
また、上述の平衡変調された信号にRFAC系のAGCを作用させることにより、復調したRFDC信号を反射率で正規化し、反射率変動に起因する変調度測定結果のバラツキを抑止する。
一般に光ディスク再生装置及び光ディスク記録再生装置では、シーク時の片利きブレーキ動作のためにOFTRK信号が使用されている。OFTRK信号は、光ディスクに記録されたマーク列の反射率の最下位レベル(オフトラック量の絶対値と逆の変化を示す)を2値化した信号で、トラキングエラーとは90°の位相差を持っている。このOFTRK信号とTEZC信号(トラッキングエラーを2値化した信号)とのAND(論理積)を取ってブレーキ信号を生成し、サーボコントローラにおいて、トラッキングコイルにブレーキ電流を流すためのゲート信号として使用する。
また一般に、光ディスク記録再生装置では、OPC(最適記録パワー制御)の調整指標として、光ディスクに記録されたマーク列の変調度が使用される。(光ディスクには、記録マークの反射率が低下するタイプと上がるタイプがあるが、本発明はどちらにも適用し得るので、以降の説明ではマークの反射率は低下するものとして説明する。)
マーク列の変調度は、[(スペース反射率−マーク反射率)/スペース反射率]として計算される。(スペースの反射率は、未記録ディスクの反射率に等しい。)
OFTRK(オフトラック)信号および変調度は、スペース及びマークの反射率が保存されているRFDC信号から取得する必要があるため、従来、下記の2つの方法が採用されていた。
(1)図6に示すように従来の光ディスク記録再生装置300は、RFDC信号を高速広帯域のPH(Peak Hold)/BH(Bottom Hold)回路に入力し、それぞれの出力により以下の演算を行いOFTRK信号と変調度を求めていた。具体的には、PH値はスペースの反射率を代表しBH値はマークの反射率を代表するので、BH回路の出力信号を2値スライスすることによりOFTRK信号を取得し、[(PH出力信号−BH出力信号)/PH出力信号]の演算から変調度を取得していた。
(2)図7に示すように従来の光ディスク記録再生装置400は、RFDC信号を介してRFAC系のADC(アナログ/ディジタル変換器)でディジタル化し、このディジタル信号をPH回路とBH回路に入力し、上記(1)で示した処理についてディジタル演算してOFTRK信号と変調度を取得していた。
特開平8−111030号公報 特開2001−351249号公報 特開2004−253016号公報
従来の光ディスク記録再生装置における第1の課題として、
上述の(1)に示す信号処理におけるOFTRK信号と変調度を求める方法は、広帯域広ダイナミックレンジのRFDC系とPH/BH回路のホールドキャパシタが必要である。また、(1)の信号処理においては、ホールドキャパシタを高速駆動する必要があるため、回路規模と消費電力が共に大となる。
一方、上述の(2)に示すディジタル信号処理方法は、PH/PB回路をディジタル化することにより、回路規模と消費電力の増加は避けることができる。しかし、AC結合118を廃止する必要があるため、オフセットの制御が必要になるが、RFDC信号の性質上、帰還によるオフセット制御を採用することができない。そのため、トランジスタの寸法を工夫したオフセットの絶対値が小さい回路設計が必要であり、かつ、片極性の信号を取り込むためRFAC信号の2倍以上のダイナミックレンジ(D−Range)が必要となる。
結局、(2)の方法を採用する場合は、ADC(アナログ/ディジタル変換器)前段のRFAC系にRFDC系相当の広帯域広ダイナミックレンジが要求されるために、やはり、回路規模と消費電力が共に大となる。
上述の(1)と(2)の方法の他に、(2)で示した方法における副作用であるRFAC系統の回路の肥大化を避けるため、RFDC信号専用の系統と専用のADCを備える(3)の方法が考えられる。しかし、これらを採用すると回路を新たに設ける必要があり、これに伴い消費電力が増加するから、「RFDC系の回路規模と消費電流の削減を図りたい」という本来の目的に対して本末転倒である。
また、従来の光ディスク記録再生装置における第2の課題として、
上述の様にOPC(最適記録パワー制御)は変調度を調整指標として実施され、変調度の計算は、MPU(Micro Processing Unit)またはサーボDSP(Digital Signal Processor)で行われるが、この変調度を計算するためには、MPUまたはサーボDSPがRFDC信号のPH(ピークホールド)値とBH(ボトムホールド)値のそれぞれの値を取得し[(PH−BH)/PH]の演算を行う必要がある。PH値はスペースの反射率を、BH値はマークの反射率を代表する。しかし、現実の光ディスクでは反射率の面内変動(むら)が存在し、この面内変動はPH値とBH値の周回変動になり、また、PH値とBH値のそれぞれの取得タイミングは異なるため、スペースの反射率による正規化演算(*1/PH)に誤差が生じ、反射率の面内変動に起因するOPC収束値のバラツキを完全に抑圧することは困難だった。
本発明の第1の目的は、上述の不利益を鑑み、RFDC信号は、RFAC信号と同等の広帯域とRFAC信号の2倍以上のダイナミックレンジを必要とするため、回路規模と消費電力が共に大きくなるので、これらを削減することである。
同時に本発明の第2の目的は、反射率の面内変動に起因して変調度測定結果のバラツキが大であることに鑑み、取得したRFDC信号が反射率で正規化される様にし、反射率変動に起因する変調度のバラツキを抑圧し、OPCの精度を向上せしめる事である。
本発明の光ディスク再生装置は、光ピックアップユニットにより光ディスクに記録された情報を読出し復号化して該情報を再生する信号再生部を有する光ディスク再生装置であって、上記信号再生部は、キャリア信号を発生する信号発生回路と、光ピックアップユニットの光検出器から出力された複数の信号を加算して片極性のRFDC信号を出力する第1の信号処理部と、上記光ピックアップユニットの光検出器から出力された複数の信号を加算した後にDC成分を除去して両極性のRFAC信号を出力する第2の信号処理部と、上記片極性のRFDC信号と上記キャリア信号が供給され、該キャリア信号を上記のRFDC信号で変調して変調信号を出力する変調器と、変調信号が供給され、上記両極性のRFAC信号が入力された場合、該両極性のRFAC信号を出力し、上記RFDC信号が入力された場合、信号経路を切り替えて上記変調器から供給された変調信号を出力するスイッチと、上記スイッチから出力された変調信号またはRFAC信号をディジタイズするためのA/D変換器と、上記A/D変換器でディジタイズされた変調信号を復調して、当該復調した信号から変調度またはオフトラッキング信号等を導出する第3の信号処理部と、を有する。
また、本発明の光ディスク再生装置は、上記A/D変換器の前段に該A/D変換器の入力振幅を調整するVCA回路と、上記のA/D変換器の後段に該A/D変換器の出力振幅を所定の値に制御するためのAGC制御回路と、上記のAGC制御回路の制御信号をアナログに変換して上記のVCA回路の利得を制御するD/A変換回路(DAC)と、を有する。
本発明の光ディスク記録再生装置は、光ピックアップユニットにより光ディスクに符号化された情報を書き込む信号記録部と上記光ディスクに記録された情報を読出し復号化して該情報を再生する信号再生部を有する光ディスク記録再生装置であって、上記信号再生部は、キャリア信号を発生する信号発生回路と、光ピックアップユニットの光検出器から出力された複数の信号を加算して片極性のRFDC信号を出力する第1の信号処理部と、上記光ピックアップユニットの光検出器から出力された複数の信号を加算した後にDC成分を除去して両極性のRFAC信号を出力する第2の信号処理部と、上記片極性のRFDC信号と上記キャリア信号が供給され、該キャリア信号を上記のRFDC信号で変調して変調信号を出力する変調器と、上記両極性のRFAC信号または上記変調器からの変調信号が供給され、上記両極性のRFAC信号が入力された場合、該両極性のRFAC信号を出力し、上記RFDC信号が入力された場合、信号経路を切り替えて上記変調器から供給された変調信号を出力するスイッチと、上記スイッチから出力された変調信号またはRFAC信号をディジタイズするためのA/D変換器と、上記A/D変換器でディジタイズされた変調信号を復調して、当該復調した信号から変調度またはオフトラッキング信号等を導出する第3の信号処理部と、
を有する。
また、本発明の光ディスク記録再生装置は、上記A/D変換器の前段に該A/D変換器の入力振幅を調整するVCA回路と、上記のA/D変換器の後段に該A/D変換器の出力振幅を所定の値に制御するためのAGC制御回路と、上記のAGC制御回路の制御信号をアナログに変換して上記のVCA回路の利得を制御するD/A変換回路(DAC)と、を有する。
本発明においてオフトラック信号を求める際には、オントラック時とオフトラック時にスイッチを切り替えて、オントラック時にはRFAC信号を出力し、オフトラック時にRFDC信号を平衡変調してスイッチを介して出力する。そしてこのスイッチから出力された信号を復調し、ボトムホールドの値を2値化してオフトラック信号を求める。
また、本発明において変調度を求める際には、通常リード時と変調度取得時にスイッチを切り替えて、通常リード時にはRFAC信号を出力し、変調度取得時にRFDC信号を平衡変調してスイッチを介して出力する。そしてこのスイッチから出力された信号を復調し、ピークホールド、ボトムホールドの値から変調度を求める。変調度取得時には通常リード時と同様にRFAGCを作用させる事ができる。
本発明によれば、RFDC信号を平衡変調してRF信号再生系に供給し、A/D変換後に復調することにより、RFAC系を用いてRFDC信号を取り込み、オフトラック(OFTRK)信号または変調度を取得することができる。この結果、本発明は、回路規模および消費電力が大きいRFDC系統を大幅に縮小できる。また、変調度取得時には通常リード時と同様にRFAGCを作用させる事により、復調後のRFDC信号を反射率で正規化し、反射率の面内変動に起因する変調度のバラツキを抑止し、OPCの精度を向上させることが出来る。
図1は、本発明の実施形態である光ディスク記録再生装置のブロック構成図である。 図2は、RFAC系信号処理回路とRFDC系信号処理回路のブロック図である。 図3は、図2に示す各ブロックから出力された波形図である。 図4は、復調器のブロック構成図である。 図5は、RFAC系信号処理回路、RFDC系信号処理回路と復調器の周波数特性を示す図である。 図6は、従来の第1の実施例である光ディスク記録再生装置のブロック構成図である。 図7は、従来の第2の実施例である光ディスク記録再生装置のブロック構成図である。
発明を実施するための形態について、以下の順序で説明する。
1.光ディスク記録再生装置の構成と動作説明
2.RF信号処理のブロック構成と各ブロック動作説明
3.RF信号処理回路の全体動作説明
4.復調器の構成と動作説明
<1.光ディスク記録再生装置の構成と動作説明>
以後、光ディスク記録再生装置について説明するが、再生装置のみを有する光ディスク再生装置にも適用することができる。なお、図1と図6,7と共通の回路ブロックは同一番号を付与する。
図1に、光ディスク記録再生装置10のブロック構成を示す。光ディスク記録再生装置10は、光ディスク11の回転を制御するモータ駆動制御部20、光ピックアップユニット30、信号処理部40、メモリ81、モータドライバ82などで構成される。
モータ駆動制御部20は、光ディスク11の回転制御を行うスピンドルモータ21と光ピックアップユニット30の位置制御を行うスレッドモータ22で構成される。
光ピックアップユニット30は、レンズ(Lens)31、モニタ回路32、レーザダイオード33、レーザダイオードドライバ(LDドライバ)34、PDIC(光検出IC)35、フォーカス&トラッキングアクチュエータ36で構成される。上述したPDIC35は、不図示のフォトダイオードや演算増幅器などで構成される。
光ピックアップユニット30の出力はフレキシブルケーブル等を介して信号処理部40の入力に接続される。
光ディスク11からの反射光から電気信号を得るPDIC35は、例えば4分割型のフォトダイオードが用いられ、このフォトダイオードの4つの出力信号である信号A,B,C,Dを出力する。また、このPDIC35は、加算信号A+B+C+DをRF信号(RF_sum)として出力する。
信号処理部40の信号処理系において、アナログ信号処理系は、APC回路(自動パワー制御回路)41、フィルタ、イコライザ及びバッファ等で構成されるRFAC系信号処理回路42、SUM(総和)回路130と平衡変調器140より成るRFDC系信号処理回路で構成される。ディジタル信号処理系は、RFADC44、ディジタル信号処理回路45、ECCエンコーダデコーダ46、ライトストラテジ回路48、PC/IF(コンピュータ/インターフェース)回路49で構成される。
一方、信号処理部40における制御系は、ウォブルGCA51、ウォブルAGC回路52、ウォブルADC53、サーボGCA54、フォーカス・トラッキング検出回路55、サーボADC56、サーボDSP57、DAC58、および、レジスタファイル47とMPU170等で構成される。レジスタファイル47はMPU170のバス上に配置され、また、サーボDSP57は、不図示のブリッジ回路を介して上記のバスに接続されている。信号処理部40の各ブロックの設定やステータスと任意データは、不図示のレジスタアクセス回路を介してレジスタファイル47の所定アドレスに読み書きされる。
さらに、光ディスク記録再生装置10は、この他にメモリ81、モータドライバ82や不図示のコンピュータ(PC)などを備えている。
光ディスク11には、絶対時間情報に基づいて蛇行された溝(グルーブ)が形成されており、その溝に沿ってアドレス等の情報で変調されたウォブル信号が記録され、また、記録された情報が読み出される。光ディスク11は、トラッキングやフォーカスが調整されながらスピンドルモータ21で、上記のウォブル信号に同期して線速度一定(CLV)または角速度一定(CAV)で回転される。
光ディスク11に情報を記録し、または情報を再生するために、光ディスク11と対向して光ピックアップユニット30が備えられており、その中にレーザダイオード33とPDIC35が配置されている。情報の記録中には、レーザダイオード33から出力された光がレンズ31を介して光ディスク11に照射され、情報が書き込まれる。情報の再生時には、光ディスク11に記録された情報が反射光としてPDIC35に入力される。このPDIC35において、4分割のフォトダイオードにより4つの信号A〜Dが生成され、それらの信号A〜D、並びにそれらを加算したRF信号が出力される。
RF(RF_sum)信号が復号されて、映像(画像)・音声信号などの情報が再生され、また、信号A〜Dを用いてウォブル信号、フォーカス信号およびトラッキング信号などの制御信号が生成される。情報の記録時においても、信号A〜Dに基づいてウォブル信号、フォーカス信号、トラッキング信号などが生成される。
PDIC35から出力されたRF信号は、RFAC系信号処理回路42に供給され、入力されたRF信号は、不図示のRF−AGC回路で信号レベルが一定にされる。その後、イコライザで高域の周波数が強調された後、次段のRFADC44に供給され、ここでアナログRF信号がディジタル信号に変換される。
通常リード時など光ピックアップユニット30がトラッキング制御されONトラックの状態にあるとき、RFADC44でRFAC信号がA/D変換されてディジタル信号処理回路45に出力される。
一方、シーク時など光ピックアップユニット30のトラッキング制御を外した時、およびOPC実行時などマーク列の変調度を測定するとき、PDIC35から出力されたA,B,C,D信号の和として生成されるRFDC信号を平衡変調する。この変調された信号を上記RFAC信号と切り替えてRFADC44に供給し、A/D変換された後、ディジタル信号処理回路45に出力される。
ディジタル信号処理回路45でPRML処理、1―7PP復調、8−16復調、EFMなどの復調が行われ、ECCエンコーダデコーダ46で誤り訂正が行われる。またRFADC44から出力されたディジタル信号を用いて演算処理することにより変調度やオフトラック(OFTRK)信号などを取得する。
ECCエンコーダデコーダ46で誤り訂正されたディジタルデータは、PC/IF回路49から不図示のホストPC等に送られ、該ホストPC等においてMPEG2、AC−3等に関する復号処理が行われる。
PDIC35から出力された信号A〜Dはアナログ信号からそれぞれ2値化信号が生成され、2値化信号を論理演算してS/H用のサンプリングパルスを生成する。サンプリングパルスにより、信号A〜Dに基づき生成された原ウォブル信号をサンプリングして所定のタイミングでホールドして正確なウォブル信号とした後にウォブルAGC回路52でAGC処理などが行なわれる。利得制御されたウォブル信号は、ウォブルADC53でディジタル信号に変換されてディジタル信号処理回路45に出力され、復調および復号された後、アドレスを求めるためのデコード処理が行われる。
一方、PDIC35から出力された信号A〜Dに基づいて生成されたサーボ信号は、サーボGCA54で出力信号振幅が制御される。フォーカス・トラッキング検出回路55で光ピックアップユニット30を制御するフォーカス、トラッキング信号等が検出され、サーボADC56に出力されてディジタル信号に変換される。このディジタル信号がサーボDSP57で処理され、DAC58でアナログ信号に変換されてモータドライバ82に供給される。モータドライバ82から出力される制御信号は、フォーカス&トラッキングアクチュエータ36とスレッドモータ制御回路(図1ではスレッドモータと図示する)22に出力される。その結果、光ピックアップユニット30とスピンドルモータとスレッドモータが制御され、フォーカス、トラッキングなどが調整される。
書き込み時において、オーディオ信号やビデオ信号は、不図示のホストPC等において、例えばAC−3やMPEG2などの情報圧縮されたディジタル信号にエンコードされ、パケット化された後に暗号化などが行われ、ディジタルデータとしてPC/IF回路49に供給される。PC/IF回路49から入力された上記のディジタルデータは、ECCエンコーダデコーダ46でECCが付加された後、光ディスクの所定の物理フォーマット、例えばBlu−ray Disc(登録商標)等のフォーマットにエンコードされた後に1−7PP等の符号化が行われる。符号化されたディジタル信号は、レーザダイオード33の変調を行うライトストラテジ回路48でマルチパルス変調方式などにより記録補償された変調が行われ、LDドライバ34を介してレーザダイオード33に供給される。そして、レーザダイオード33に供給された変調パルスのオン/オフに応じたレーザ光が光ディスク11に照射されて情報が記録される。
また、モニタ回路32で、光ディスク11から反射された反射光を検出して、検出した値をAPC回路41に出力する。APC回路41は、この検出した値に基づいてレーザダイオード33の書き込み時のパワーが所定値になる制御信号を求め、LDドライバ34に出力する。その結果、LDドライバ34でライトストラテジ66から出力された変調パルスが制御され、レーザダイオード33の書き込みパワーが最適化される。
<2.RF信号処理のブロック構成と各ブロック動作説明>
[RF信号処理のブロック構成]
次に、本発明の実施形態であるRF信号処理のブロック構成について説明する。
図2にRF信号処理と復調器125のブロック構成を示す。RF信号処理のブロックは図1に示すRFAC系信号処理回路42、RFADC44、SUM回路130、平衡変調器140、復調器125、VCA115、DAC120に相当する。
図2に示すように、RFAC系信号処理回路110は、HPF111、GCA112、スイッチ(Switch)113、HPF114、VCA115、LPF116、ドライバ(DRV)117、HPF118、RFADC44で構成される。
なお、HPFはハイパスフィルタを示し、LPFはローパスフィルタを示し、GCAは利得制御アンプを示し、VCAは電圧制御アンプを示す。
上述のRFAC信号は、PDIC35の4現象出力であるA,B,C,Dを加算して生成されるRF_sum信号から、HPF等(AC結合)によりDC成分を除去しAC成分(RF信号)のみを取り出したものであり、+/−両極性を有する信号である。
次に、RFAC系信号処理回路110、SUM回路130と平衡変調部140で構成されるRFDC系信号処理回路の接続構成について説明する。
[RFAC系の構成]
光ピックアップユニット30の出力端子は、HPF111入力端子に接続される。HPF111の出力端子は、GCA112の入力端子に接続され、このGCA112の出力端子は、スイッチ113の第1の入力端子Saに接続される。
スイッチ113の出力端子Scは、HPF114の入力端子に接続され、HPF114の出力端子はVCA115の入力端子に接続される。VCA115の出力端子は、LPF116の入力端子に接続され、またVCA115の制御端子は、RFDAC(RFディジタル/アナログ変換器)119の出力端子に接続される。
LPF116の出力端子はドライバ(DRV)117の入力端子に接続され、ドライバ117の出力端子は、HPF118の入力端子に接続される。HPF118の出力端子は、RFADC44に接続される。
[RFDC系の構成]
光ピックアップユニット30のフォトダイオードの各出力端子はSUM回路130を構成するOPAMP131の入力端子に接続され、RF信号のA,B,C,Dの加算された信号を出力する出力端子が次段のアンプ132の入力端子に接続される。
アンプ132の出力端子は、LPF1(133)の入力端子に接続され、LPF1(133)の出力端子は、アンプ134の入力端子に接続される。
SUM回路130は、アンプ132、LPF1(133)、アンプ134を包有するOPAMP131による反転加算積分器として実装される。
アンプ134の出力端子は平衡変調部140を構成するアンプ141の入力端子に接続され、アンプ141の出力端子は、バランスモジュレータ(平衡変調器)142の第1の入力に接続される。また、バランスモジュレータ142の第2の入力端子は、レベル変換回路152の出力端子に接続され、キャリア信号が供給される。
バランスモジュレータ142の出力端子は、LPF2(143)の入力端子に接続され、LPF2(143)の出力端子はスイッチ113の第2の入力端子Sbに接続される。
[復調器以後の構成]
RFADC44の出力端子が復調器125の第1の入力端子に接続され、PLL回路(図2ではPLLと図示)153の出力端子が、この復調器125のクロック入力用の第2の入力端子に接続され、また上記RFADC44のクロック入力端子に接続される。
復調器125の出力端子は、AGC回路(AGC Controller:自動利得制御回路)154の一方の入力端子とPH(ピークホールド)回路161とBH(ボトムホールド)回路162の入力端子に接続される。また、AGC回路154の出力端子は、DAC120の入力端子に接続され、DAC120の出力端子は、VCA115の制御端子に接続される。
上記PLL回路153の出力端子は、分周回路150の第1の入力端子(CLK端子)に接続され、分周回路150の第2,3の入力端子(EN端子、XRST端子)は基準クロック発生回路151の出力端子に接続される。
分周回路150の出力端子は、レベル変換回路152の入力端子に接続され、レベル変換回路152の出力端子は、上述したバランスモジュレータ142の第2の入力端子に接続され、キャリア信号を供給する。
PH回路161とBH回路162の出力信号は、レジスタファイル47を介してMPU170またはサーボDSP57に取得され、また、BH回路162の出力信号は、OFTRKスライサ(OFTRK Slicer)回路180に入力される。
[RFAC系の各ブロック動作説明]
RFAC系統は、典型的には、第1のAC結合*GCA*第2のAC結合*VCA*イコライザ(またはLPF)*第3のAC結合*A/D変換器という構成になっている。
第1のAC結合(HPF111)は、再生系の低域時定数を決定するものであり、そのカットオフ周波数(以下ではfcと記載する)は、一般にはナイキスト周波数(RF信号のチャネル周波数の1/2)の1/1000程度に定められる。
GCA(Gain Control Amplifier)112は、光ディスク11の反射率とリードパワーの積に応じて所定の固定利得を設定し、RFAC系の平均的な動作振幅を所定の値に成らしめる。
第2のAC結合(HPF114)は、後段のVCA115によるAGC引き込み時のダイナミック・オフセット発生を抑止するためのものであり、カットオフ周波数fcは、一般に、第1のAC結合の1decade(1/10)以下のfcに設定される。
VCA(Voltage Controlled Amplifier)115は後段のAGC回路154により利得を可変制御され、RFADC44の出力振幅が一定になる様に、自動利得調整を行うものである。
イコライザは、RF信号を等化しEye開口を確保するための高域Boost(ブースト)回路である。高域BoostをA/D変換後のディジタル領域で行う実施形態も一般的に存在し、その場合、この段はイコライザではなくAAF(アンチエイリアスフィルタ:LPF116)となる。以下の説明ではAAFによる構成例を使用する。
第3のAC結合(HPF118)は、後段のA/D変換器に対する、前段で発生したオフセットの注入を抑止しするものであり、そのカットオフ周波数fcは、一般的には第1と第2のAC結合のfc以下の周波数に定められる。
RFADC44は、RFAC信号とRFDC信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するためのものであり、そのサンプリング周波数(fs)は、一般的には、RF信号のチャネル周波数(fcck)と同一または、それ以上に定められる。サンプリング・クロックがRF信号に同期している場合(同期PLL)と、非同期の場合(固定クロック)が有り得るが、本発明はサンプリングの同期性には依存しないので、どちらにも適用し得る。以下の説明では固定サンプリングの例を使用する。
尚、RFAC系は、OFTRK信号を必要とするSeek(シーク)時や変調度の検出を必要とするOPC(Optimum Power Control)実行時には休止しているため、OFTRK信号生成や変調度検出の用途に転用しても差し支えない。
[RFDC系の各ブロック動作説明]
次に、本発明の実施形態であるRFDC系について説明する。RFDC信号とは、PDICの4現象出力であるA,B,C,Dを加算して生成される、上述のRF_sum信号そのものであり、平均反射率とリードパワーの積に比例するDC成分(PIと称される)とRF信号の和であり、片極性(+)の信号である。なお、平均反射率は、マークの反射率とスペースの反射率の平均値である。
尚、RF_sum信号は、光ピックアップ上のPDIC35の中でΣ(A,B,C,D)演算を行った信号で、RFACのメインパスが必要とするS/N比を確保するためにA,B,C,Dとは別系統で伝送されている実施例が多いが、RF_sum≡Σ(A,B,C,D)であるので、本発明は、どちらか一方の信号が存在すれば構成される。
RFDC系信号処理系は、OPAMP131、アンプ132、LPF1(133)、アンプ134と平衡変調部140で構成される。この平衡変調部140は、アンプ141、平衡変調器(バランスモジュレータ)142、LPF2(143)で構成される。
LPF1(133)は、このRFDC信号を帯域制限するための低域フィルタである。LPF1は、例えば、上述のOPAMP131、アンプ132、アンプ134と一体に形成されて、OPAMP131よる反転加算積分器として実装される。LPF1は、OFTRK信号の生成や変調度の検出には、RF信号の最高周波数まで伝送する必要はなく、最大振幅が取れる周波数成分を保存すればよいので、カットオフ周波数fcは、5T(fcck/10)〜2T(fcck/4)程度に定められる。なお、fcckはPLL回路153から出力されるチャネルクロック周波数であり、fsはサンプリング周波数である。
上述の反転加算積分器(SUM回路130)の出力信号は、後段の平衡変調部140でDSB(Double Sideband)信号に変調される。
本実施形態のキャリア周波数fcaは、fca=fs/4と設定される。例えば、Blu−ray DiscにおいてRF最高周波数は2T(fcck/4)であり、かつ、fs≧fcckなので、平衡変調による折り返しを防止するため、キャリア周波数fcaは、fca=fs/4とする必要がある。
平衡変調部140のバランスモジュレータ142は、簡単には、例えば、MOS(Metal Oxide Semiconductor)SWを用いたリング変調器等として実現される。
DSB信号の帯域幅は元のRFDC信号の2倍となるので、次段のLPF2(143)で帯域制限を行う。
LPF2の遮断特性は、好適にはキャリア周波数fcaで−6dBとなるSymmetrical(対称)な特性が望ましい。これは、DSBを正確にVSB(Vestigial Sideband:残留側波帯)化し、平坦な変復調伝達特性を確保するための条件である。
しかし、OFTRK信号の生成や変調度検出の用途では、必ずしも平坦な通過域特性を確保する必要はないので、回路設計に無理の生じない範囲に帯域を制限すればよい。このため、LPF2のカットオフ周波数fcは、fc=fca/2〜2*fca程度に設定される。なお、*印は乗算記号を表す。
また、後段のRFAC系信号処理回路110に存在するAAF(アンチエイリアスフィルタ)で帯域制限が見込める場合は、LPF2(143)を省略することができる。
LPF2で帯域制限されたDSB信号は、RFAC系のVCA115の入力に設けられたスイッチ113を経由して、RFAC系に入力される。この後、RFAC系のメインパスである、VCA*AAF*第3のAC結合*A/D変換器:を通過してA/D変換器に入力され、fsの周波数でサンプリングされる。
次に、復調器125は、RFADC44でディジタル化されたDSB信号を復調する。好適には同期復調器の使用が望ましいが、元信号がDC成分を有する片極性のRFDC信号であるが故に、このDSB信号はAM信号(キャリア信号を有するDSB信号)となっているため、簡単に全波整流器で復調することができる。
<3.RF信号処理回路の全体動作説明>
次に、ONTRK(オントラック)時とOFTRK(オフトラック)時のRF信号処理回路100の全体動作について説明する。
[ONTRK時の動作]
光ピックアップユニット30がトラッキング制御された状態で、フォトダイオードから出力されたRF信号のA,B,C,Dが、加算器で加算される。この加算されたRF_sumがHPF111に供給されて低域信号やノイズ等が減衰され、RFAC信号がGCA112に出力される。GCA112に入力されたRFAC信号は光ディスク11の反射率とリードパワーの積に応じて所定の固定利得に設定された後、スイッチ113の第1の入力端子Saに入力される。
ONTRK時は、このスイッチ113の第1の入力端子Saは出力端子Scに接続され、出力端子ScからRFAC信号が導出される。スイッチ113から出力されたRFAC信号は、HPF114に供給され、AGC引き込み時のダイナミック・オフセットの発生を抑制してVCA115に出力される。
[OFTRK時、および変調度測定時の動作]
一方、シーク時など光ピックアップユニット30のトラッキング制御を外した時、およびOPC実行時などマーク列の変調度を測定する場合、RF信号のA,B,C,DがOPAMP131に供給され、加算された後にアンプ132に出力される。OPAMP131で加算されたRFDC信号がアンプ132で1/4に平均化された後、LPF1(133)に入力される。
LPF1に入力されたRFDC信号は、例えば、fcck/10〜fcck/4程度のカットオフ周波数fcを持つ周波数特性により帯域制限されてアンプ134に出力される。
アンプ134でK倍に増幅されたRFDC信号は、平衡変調部140のアンプ141に入力され、1/2倍された後にバランスモジュレータ142の第1の入力端子に供給される。
PLL回路153から出力されたサンプリング周波数fs(=fcck+α)が分周回路150で1/4に分周された後にレベル変換回路152でレベル変換されて、上記バランスモジュレータ142の第2の入力端子にキャリア信号として供給される。
例えばBlu−rayディスクの場合、最高周波数は2T(fcck/4)であり、fs>=fcckである。したがって、バランスモジュレータ142の折り返し周波数の妨害を防止するために、キャリア周波数fcaは、fca=fs/4>=2T(fcck/4)の周波数に設定する必要がある。
平衡変調されて出力されたDSB信号は、キャリア周波数fcaと同じカットオフ周波数fcを有するLPF2(143)に入力され、VSB化されたDSB信号が導出される。そして、この導出されたDSB信号が、スイッチ113の第2の入力端子Sbに入力され、出力端子Scを介してHPF114に供給され、上述したように、VCA115に供給される。
上述したように、ONTRK時とOFTRK時(変調度測定時を含む)によりスイッチ113で信号経路が切り替えられて出力された信号は、VCA115、LPF116、ドライバ117を介してHPF118に供給される。HPF118は、前段で発生したオフセットの注入を抑制し、かつ、カットオフ周波数fc以上の信号のみを通過させる。
HPF118から導出された信号はRFADC44に入力され、ここでアナログ信号がディジタル信号に変換されて、ONTRK時にはディジタイズされたRFAC信号がディジタル信号処理回路45へ、OFTRK時と変調度測定時にはディジタイズされたDSB信号が後述の復調器125に出力される。
復調器125は、入力されたDSB信号を全波整流して復調した後にイメージ成分やキャリア成分の漏れを除去し、RFDC_demod信号を導出する。
また、オントラック時と変調度測定時には、RFADC44から出力されたRFAC信号またはDSB信号は、AGC制御回路(AGC Controller)154に入力され、目標値(Target Level)と比較されて、この結果得られた誤差を積分したVCA制御信号がDAC120に供給され、アナログ信号(例えばアナログ電圧)に変換された後、VCA115の制御端子に供給され、その結果、VCA115は、RFADC44の出力振幅が所定値になるように制御される。
一方、復調器125から出力されたRFDC_demod信号は、PH回路161とBH回路162に供給される。
PH回路161で検出されたピークホールド値とBH回路162で検出されたボトムホールド値を、レジスタファイル47を介してMPU170またはサーボDSP57が取得し、これらを演算して変調度が求められる。また、OFTRK Slicer(オフトラックスライサ)180は、ボトムホールド値を2値化スライスしてOFTRK信号を導出する。
次に、OFTRK信号と変調度を求める具体例を示す。
MPU170またはサーボDSP57が取得したPHとBHのデータより、
変調度=[1−(BH取得値/PH取得値)] ・・・(1)
なる演算が行われて変調度が算出され、OPCの指標として用いられる。
例えば、RFAGCの目標振幅を2(例えば、N=5)に設定すると、上述のRFAGCの効果により、
PH取得値は常に[4*2(N−1)] ・・・(2)
の一定値に静定する。なお、Nは1より大きい正の整数である。
この場合、
変調度=[1-(BH取得値を((N−1)+2)bit下位シフトした値)]
・・・(3)
なる演算を行う事により、リアルタイムかつ高精度に変調度を計算することが出来る。
なお、上記の“4*”はFIR(フィルタ)1*FIR(フィルタ)2による2bit増加を示す。
また、BH回路162の出力を2値スライスしてOFTRK信号を生成する。このOFTRK信号はサーボDSP57に取得される。サーボDSP57では、このOFTRK信号を、Seek(シーク)時の片効きブレーキ駆動のために使用する。
図3に図2に示した主要端子における信号波形を示す。
図3(a)に示す信号波形(RF_sum)は、光ピックアップユニット30から出力されたRF信号であり、PDIC35の信号A,B,C,Dを加算した信号である(図3の引き出しa点)。
図3(b)に、GCA112の出力端子における信号波形を示す。この信号波形は、HPF111(AC結合)によりDC成分を除去しAC成分のみを抽出したもので、+/−の両極性を有するRFAC信号である(図3の引き出しb点)。
図3(c)は、光ピックアップユニット30のフォトダイオードから供給された信号A,B,C,Dを加算してアンプ132とLPF1(133)を介してアンプ134に供給して、該アンプ134から出力されたRFDC_sum信号の波形図を示す(図3の引き出しc点)。上述したように、OFTRK信号生成と変調度を検出するには、RFの最高周波数まで伝送する必要がなく、最大振幅が得られる周波数成分を保存すればよい。したがって、LPF1(133)のカットオフ周波数fcを例えばBlu−rayディスクの場合、5T(fcck/10)〜2T(fcck/4)程度に設定してあるので、図3(c)は、高周波成分の一部が除去された波形を示している。
図3(d)は、平衡変調部140から出力された信号波形(DSB信号)を示す。このDSB信号は、バランスモジュレータ142で変調された信号をLPF2(143)で帯域制限されている(図3の引き出しd点)。
図3(e)は、DSB信号を復調器125で全波整流し、イメージ除去、キャリア信号漏れを除去したRFDC_demod信号を、不図示のDACでアナログ信号に変換して表示した波形図である(図3の引き出しe点)。
<4.復調器の構成と動作説明>
次に、本発明の実施形態である復調器125の構成を図4に示す。この復調器125は、図2に示す復調器125に相当する。
[復調器の構成]
復調器は、全波整流器200、イメージ除去ブロック(FIRフィルタ1)220とキャリア漏れ除去ブロック(FIRフィルタ2)230で構成される。
[全波整流器(FWR)の構成]
RFADC44から出力された6bitのディジタル信号を全波整流するFWR(Full Wave Rectifier:全波整流器)200のブロック構成について説明する。
RFADC44の出力端子がDFF(D型フリップ・フロップ)1のD端子に接続され、基準クロック発生回路151からクロックXRSTを出力する端子はDFF1のEN(Enable)端子と/CLR(クリヤ)端子に接続される。また、PLL回路153の出力端子はDFF1のCLK(クロック)端子に接続される。なお、このDFF1は、RFADC44の出力ビット数に対応した数で構成され、例えば、6ビットの場合、6個で構成され、それぞれの入力端子(D)はRFADC44のビット出力端子に対応して接続される。なお、ここでは、簡略化するために、1個のDFF1(201−1〜201−6)で代表して記載する。
DFF1のQ出力端子は、スイッチ210の第3の入力端子とゲート202に供給され、このゲート202の出力端子は、NOT(ノット)回路203〜208のそれぞれの入力端子に接続される。ゲート202のMSB(符号bit)のデータを出力する出力端子は、NOT回路203の入力端子とスイッチ210の第2の入力端子に接続される。
上記NOT回路203〜208の出力端子はゲート209の入力端子に接続され、このゲート209の出力端子は、スイッチ210の第1の入力端子に接続される。
[イメージ除去ブロックの構成]
スイッチ210の出力端子は、加算器223のA入力端子とDFF2(221−1〜221−6)のD入力端子に接続される。
DFF2のEN端子と/CLR端子は基準クロック発生回路151の出力端子に接続され、CLK端子は、PLL回路153の出力端子に接続される。そして、DFF2のQ出力端子は、加算器223のB入力端子に接続される。なお、このDFF2もスイッチ210から出力される6bitデータに対応して6個で構成され、並列してビット操作ができるように構成されている。
DFF3(222)のD入力端子は、ゲート202のMSB(符号bit)を出力する出力端子とNOT回路203の入力端子に接続される。
DFF3のEN端子と/CLR端子は基準クロック発生回路151の出力端子に接続され、CLK端子は、PLL回路153の出力端子に接続される。そして、DFF3のQ出力端子は、加算器223のCin入力端子に接続される。
[キャリア(信号)漏れ除去ブロックの構成]
加算器223の出力端子は、加算器233のA入力端子とDFF4(231−1〜231−6)のD入力端子に接続される。なお、加算器223は、出力ビット数に対応して例えば6個の出力端子が設けられているので、それに対応してDFF4も6個で構成される。各DFF4のD入力端子は、加算器223の各ビットの出力端子に対応して接続される。
また、DFF4のEN端子と/CLR端子は基準クロック発生回路151の出力端子に接続され、CLK端子は、PLL回路153の出力端子に接続される。
DFF4(231−1〜231−6)のQ出力端子は、DFF5(232−1〜232−6)のD入力端子に接続される。また、DFF5のEN端子と/CLR端子は基準クロック発生回路151の出力端子に接続され、CLK端子は、PLL回路153の出力端子に接続される。
DFF5のQ出力端子は、加算器233のB入力端子に接続され、この加算器233の出力端子は、図2に示すAGC Controller(AGC回路)154、PH回路161とBH回路162の各入力端子に接続される。なお、DFF5もDFF4(231)に対応して6個で構成されている。
[復調器の動作説明]
次に、図4に示した復調器125の動作について説明する。
RFADC44から出力された6bit2の補数のディジタル信号であるDSB信号は、DFF1に供給され、1クロック(サンプル)遅延してクロックCLKに同期してスイッチ210とゲート202に出力される。
RFADC44から出力された2の補数のディジタルデータ(信号)の値が正のとき、MSB(符号bit)によりスイッチ210の第3の入力端子と出力端子が接続され、DFF1のQ端子から出力されたディジタル信号は、スイッチ210の第3の入力端子に出力される。
一方、RFADC44から出力された2の補数のデータの値が負のとき、MSBの符号ビットにより、スイッチ210の第1の入力端子と出力端子が接続され、信号経路が切り替えられる。
この場合、ゲート202に入力されたデータの各ビットはNOT回路203〜208に入力され、データが反転されて次段のゲート209に出力され、このゲート209の出力端子から反転されたデータがスイッチ210に出力される。
したがって、RFADC44から出力されたデータが正のときは、そのままスイッチ210に入力され、一方、データが負のときは、NOT回路203〜208で全ビットが反転されて、ゲート209を介してスイッチ210に出力される。
このように、FWR(全波整流器)200において、RFADC44から供給された正負両極性のDSB信号データのうち、負のデータが反転されることにより、全波整流が行われる。
全波整流された片極性(正)の6Bit2の補数のディジタル信号は、加算器223のA入力端子に供給され、一方DFF2(221−1〜221−6)で1サンプル(クロック)遅延された6BitのデータがB入力端子に供給され、両者が加算されて(A+B)のディジタルデータが導出される。なお、DFF3(222)に入力された符号bitはDFF2と同期して、加算器223のCinに出力されることにより、反転されたディジタルデータに符号加算されて2の補数化処理を行っている。
すなわち、この加算器223で、スイッチ210から出力された6bitデータ(信号)と1サンプル遅延された6bitデータが加算される。その結果、イメージ除去ブロック220は、[1+D](ここでDは1サンプル遅延を示す)の特性を有するFIRフィルタを構成し、fs/2の周波数にNull(零)点を持つ伝達特性を示すことから、DSB信号の残留したイメージ信号(成分)を抑圧する。
加算器223から出力された6bitバイナリのディジタル信号は、加算器233のA入力端子とDFF4(231−1〜231−6)のD入力端子に供給され、DFF4に入力されたディジタル信号は1クロック(サンプル)遅延して次段のDFF5(232−1〜232−6)のD入力端子に出力される。DFF5に入力されたデータはさらに1クロック(サンプル)遅延されて、加算器233のB入力端子に出力される。加算器233のA端子とB端子に入力された両ディジタル信号は加算されて、(A+B)のディジタルデータが導出される。
加算器223から出力された6bitバイナリのデータは、DFF4とDFF5で2サンプル遅延された6bitバイナリのデータと加算され、加算された結果が、7bitバイナリのディジタル信号であるRFDC_demod信号として出力される。
すなわち、キャリア漏れ除去ブロック230は、DFF4、DFF5と加算器233で[1+D](ここでDは1クロック遅延を示す)の特性を有するFIRフィルタを構成し、fs/4の周波数にNull(零)点を持つ伝達特性を示すことから、オフセットに起因する残留キャリア成分を除去する。
図5に、RFDC_sum、変調後、復調後における周波数特性を示す。
図5(a)は、RFDC_sumの周波数特性を示し、横軸に周波数、縦軸に振幅を示す。この特性図は、例えば、PLL回路153から出力されるサンプリング周波数fs(=fcck+α)が66MHzのときキャリア周波数fca(=fs/4)を16.5MHzとした場合のRFDC_sumの周波数特性を示す。
図5(b)は、バランスモジュレータ142から出力された変調後の周波数特性を示す。キャリア周波数fcaが16.5MHzであるので、RFDC_sum信号が変調されてキャリア周波数fcaを中心に対称に存在する。なお、図5(b)にLPF2(143)のフィルタ特性を破線で示し、VSB(残留側波帯)化し平坦な変復調伝達特性を確保するようにする。
図5(c)に、復調後の周波数特性を示す。図5(c)に示すように、サンプリング周波数fsを中心にスプリアスが発生している。
図5(d)に、復調器125におけるキャリア信号漏れ(fca=fs/4)、イメージ信号(fs/2)とスプリアス(fs近傍の波形)を示す。また、この周波数特性に復調器125に設けられたイメージ除去ブロック(FIR(フィルタ)1)220とキャリア漏れ除去ブロック(FIR(フィルタ)2)230の周波数特性を記載する。
本発明においては、DSB信号のスペクトラムを完全なVSBに整形する事を要求していないため、復調器における正負帯域合成にアンバランスが生じ、復調後の信号にキャリア周波数fcaの2倍:2*fca=fs/2を中心としたイメージ成分が残留する。
しかし、図5(d)に示すように、FIRフィルタ1のフィルタは伝達関数[1+D](Dは1サンプル(クロック)の遅延を意味する)を有するFIRフィルタで構成され、fs/2のNull点を持つことから、このイメージ成分を抑圧することができる。
また、RFADC44には一般に入力換算オフセットが存在し、例えば、前述の従来例(2)(3)の場合は、変調度検出の正確度を失わせる原因になっていた。
しかし、本発明は、ディジタル信号を同期復調器または全波整流器200を通すことにより、RFADC44のオフセットがfca=fs/4のキャリア成分に変換されるため、フィルタを適用する事により、DCオフセットの影響を除去することができる。
キャリア成分(信号)漏れ除去の処理を行うFIRフィルタ2は、伝達関数[1+D]のFIRフィルタで構成し、fs/4にNull点を有することから、このオフセットに起因する残留キャリア成分を除去することができる。
さらに、FIRフィルタ1もしくはFIRフィルタ2の伝達関数を、Boost特性を持つ任意のTap(タップ)係数とすることにより、伝送帯域内の特性を平坦化することができる。
また、後段のディジタルPH回路/ディジタルBH回路の時定数が充分に大きい場合は、上述したFIRフィルタ1、FIRフィルタ2を省略できる。
以上述べたように、本発明は、RFDC系の入力部に簡単な変調器を追加することにより、回路規模や消費電力の増大を抑止してRFDC信号の取り込み系統を実装することができる。
また、本発明は、最小のハードウエア資源の追加で、変調度を用いたOPC(最適パワー制御)や、OFTRK信号を用いた片利きブレーキによる高速シークを実現することが出来る。
また、OPCなど変調度取得時においては、RFDC信号を平衡変調したDSB信号の振幅はRFDC信号のTOPに相当し反射率に比例するので、RFAGCを作用させてDSB信号の振幅をリアルタイムで一定化することにより、復調後のRFDC信号をリアルタイムに反射率で正規化することができ、反射率の面内変動による変調度計算結果のバラつきを抑止し、OPCの精度と収束速度を向上させることが出来る。
本発明において、キャリア信号を発生する信号発生回路はPLL回路153と基準クロック発生回路151に対応する。光ピックアップユニットの光検出器から出力された複数の信号を加算して片極性のRFDC信号を出力する第1の信号処理部は、OPAMP131に対応する。上記光ピックアップユニットの光検出器から出力された複数の信号を加算した後にDC成分を除去して両極性のRFAC信号を出力する第2の信号処理部は、HPF11とVGA112に対応する。上記片極性のRFDC信号と上記キャリア信号が供給され、該キャリア信号を上記のRFDCで変調して変調信号を出力する変調器は、平衡変調部140に対応する。上記両極性のRFAC信号または上記変調器からの変調信号が供給され、上記両極性のRFAC信号が入力された場合、該両極性のRFAC信号を出力し、上記RFDC信号が入力された場合、信号経路を切り替えて上記変調器から供給された変調信号を出力するスイッチは、スイッチ113に対応する。上記スイッチから出力された出力信号を復調して、当該復調した信号から変調度またはオフトラッキング信号等を導出する第3の信号処理部は、復調器125、PH(ピークホールド)回路161、BH(ボトムホールド)回路162、MPU70とOFTRK Slicer180に対応する。
10,300,400…光ディスク記録再生装置、11…光ディスク、20…モータ駆動回路、21…スピンドルモータ、22…スレッドモータ、30…光ピックアップユニット、31…レンズ、32…モニタ回路、33…レーザダイオード、34…レーザダイオードドライバ、35…フォトディテクタIC、36…フォーカス&トラッキングアクチュエータ、40…信号処理部、41…APC回路、42,110…RFAC系信号処理回路、44…RFADC、45…ディジタル信号処理回路、46…ECCエンコーダデコーダ、47…レジスタ、48…ライトストラテジ回路、49…PC/IF回路、51…ウォブルGCA、52…ウォブルAGC回路、53…ウォブルADC、54…サーボGCA、55…フォーカス・トラッキング検出回路、56…サーボADC、57…サーボDSP、58,120…DAC、81…メモリ、82…モータドライバ、93…AC結合、100…RF信号処理回路、111,114,118…HPF(AC結合)、112…GCA、113,210…スイッチ、115…VCA、116,133,143…LPF、117…ドライバ、125…復調器、130…SUM(総和)回路、131…OPAMP、132,134,141…アンプ、140…平衡変調部、142…バランスモジュレータ、150…分周回路、151…基準クロック発生回路、152…レベル変換回路、153…PLL回路、154…自動利得制御回路、161…PH回路、162…BH回路、170…MPU、180,304,404…オフトラックスライサ、201−1〜201−6,221−1〜221−6,222,231−1〜231−6,232−1〜232−6…DFF、202,209…ゲート、203〜208…NOT回路、220…イメージ除去ブロック、230…キャリア漏れ除去ブロック、223,233…加算器、301,401…RFDC系信号処理回路、302…アナログPH/BH回路、303…時分割スイッチ、402…スイッチ、403…ディジタルPH/BH回路。

Claims (20)

  1. 光ピックアップユニットにより光ディスクに記録された情報を読出し復号化して該情報を再生する信号再生部を有する光ディスク再生装置であって、
    上記信号再生部は、
    キャリア信号を発生する信号発生回路と、
    光ピックアップユニットの光検出器から出力された複数の信号を加算して片極性のRFDC信号を出力する第1の信号処理部と、
    上記光ピックアップユニットの光検出器から出力された複数の信号を加算した後にDC成分を除去して両極性のRFAC信号を出力する第2の信号処理部と、
    上記片極性のRFDC信号と上記キャリア信号が供給され、該キャリア信号を上記のRFDC信号で変調して変調信号を出力する変調器と、
    上記両極性のRFAC信号または上記変調器からの変調信号が供給され、上記両極性のRFAC信号が入力された場合、該両極性のRFAC信号を出力し、上記RFDC信号が入力された場合、信号経路を切り替えて上記変調器から供給された変調信号を出力するスイッチと、
    上記スイッチから出力された変調信号またはRFAC信号をディジタイズするためのA/D変換器と、
    上記A/D変換器でディジタイズされた変調信号を復調して、当該復調した信号から変調度またはオフトラッキング信号等を導出する第3の信号処理部と、
    を有する光ディスク再生装置。
  2. 上記変調器は、MOSトランジスタ等で構成されたリング変調器等を有し、上記キャリア信号を上記片極性のRFDC信号で平衡変調する
    請求項1記載の光ディスク再生装置。
  3. 上記光ディスク再生装置は、上記変調器の前段に低域通過フィルタを有し、該低域通過フィルタのカットオフ周波数を上記RFAC信号の最高周波数以下とする
    請求項1記載の光ディスク再生装置。
  4. 上記変調器は、上記リング変調器の出力に平衡変調された変調波を残留側波帯化するVSBフィルタを有する
    請求項2記載の光ディスク再生装置。
  5. 上記VSBフィルタの遮断特性は、上記キャリア信号の周波数で−6dBとなる
    請求項4記載の光ディスク再生装置。
  6. 上記VSBフィルタのカットオフ周波数は、上記キャリア信号の周波数の1/2〜2倍である
    請求項4記載の光ディスク再生装置。
  7. 上記第3の信号処理部は、ピークホールドとボトムホールドされた値からオフトラック信号または変調度を求めるディジタル演算器を有する
    請求項1記載の光ディスク再生装置。
  8. 上記第3の信号処理部は、復調器を有し、該復調器は入力された信号を全波整流する
    請求項1記載の光ディスク再生装置。
  9. 上記復調器は、上記全波整流された信号からキャリア信号の漏れまたはイメージ信号を除去するフィルタを有する
    請求項8記載の光ディスク再生装置。
  10. 上記光ディスク再生装置は、
    上記A/D変換器の前段に該A/D変換器の入力振幅を調整するVCA回路を有し、
    上記のA/D変換器の後段に該A/D変換器の出力振幅を所定の値に制御するためのAGC制御回路を有し、
    上記のAGC制御回路の制御信号をアナログに変換して上記のVCA回路の利得を制御するD/A変換回路を有する、
    請求項1記載の光ディスク再生装置。
  11. 光ピックアップユニットにより光ディスクに符号化された情報を書き込む信号記録部と上記光ディスクに記録された情報を読出し復号化して該情報を再生する信号再生部を有する光ディスク記録再生装置であって、
    上記信号再生部は、
    キャリア信号を発生する信号発生回路と、
    光ピックアップユニットの光検出器から出力された複数の信号を加算して片極性のRFDC信号を出力する第1の信号処理部と、
    上記光ピックアップユニットの光検出器から出力された複数の信号を加算した後にDC成分を除去して両極性のRFAC信号を出力する第2の信号処理部と、
    上記片極性のRFDC信号と上記キャリア信号が供給され、該キャリア信号を上記のRFDC信号で変調して変調信号を出力する変調器と、
    上記両極性のRFAC信号または上記変調器からの変調信号が供給され、上記両極性のRFAC信号が入力された場合、該両極性のRFAC信号を出力し、上記RFDC信号が入力された場合、信号経路を切り替えて上記変調器から供給された変調信号を出力するスイッチと、
    上記スイッチから出力された変調信号またはRFAC信号をディジタイズするためのA/D変換器と、
    上記A/D変換器でディジタイズされた変調信号を復調して、当該復調した信号から変調度またはオフトラッキング信号等を導出する第3の信号処理部と、
    を有する光ディスク記録再生装置。
  12. 上記変調器は、MOSトランジスタ等で構成されたリング変調器等を有し、上記キャリア信号を上記片極性のRFDC信号で平衡変調する
    請求項11記載の光ディスク記録再生装置。
  13. 上記光ディスク記録再生装置は、上記変調器の前段に低域通過フィルタを有し、該低域通過フィルタのカットオフ周波数を上記RFAC信号の最高周波数以下とする
    請求項11記載の光ディスク記録再生装置。
  14. 上記変調器は、上記リング変調器の出力に平衡変調された変調波を残留側波帯化するVSBフィルタを有する
    請求項11記載の光ディスク記録再生装置。
  15. 上記VSBフィルタの遮断特性は、上記キャリア信号の周波数で−6dBとなる
    請求項14記載の光ディスク記録再生装置。
  16. 上記VSBフィルタのカットオフ周波数は、上記キャリア信号の周波数の1/2〜2倍である
    請求項14記載の光ディスク記録再生装置。
  17. 上記第3の信号処理部は、上記ピークホールドとボトムホールドされた値からオフトラック信号または変調度を求めるディジタル演算器を有する
    請求項11記載の光ディスク記録再生装置。
  18. 上記第3の信号処理部は、復調器を有し、該復調器は入力された信号を全波整流する
    請求項11記載の光ディスク記録再生装置。
  19. 上記復調器は、上記整流された信号からキャリア信号の漏れまたはイメージ信号を除去するフィルタを有する
    請求項18記載の光ディスク記録再生装置。
  20. 上記光ディスク記録再生装置は、
    上記A/D変換器の前段に該A/D変換器の入力振幅を調整するVCA回路を有し、
    上記のA/D変換器の後段に該A/D変換器の出力振幅を所定の値に制御するためのAGC制御回路を有し、
    上記のAGC制御回路の制御信号をアナログに変換して上記のVCA回路の利得を制御するD/A変換回路(DAC)を有する、
    請求項11記載の光ディスク記録再生装置。
JP2009034042A 2009-02-17 2009-02-17 光ディスク再生装置および光ディスク記録再生装置 Expired - Fee Related JP4674643B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009034042A JP4674643B2 (ja) 2009-02-17 2009-02-17 光ディスク再生装置および光ディスク記録再生装置
US12/654,855 US8102739B2 (en) 2009-02-17 2010-01-06 Optical disk playback apparatus and optical disk recording/playback apparatus
CN2010101182545A CN101807410B (zh) 2009-02-17 2010-02-10 光盘重放设备和光盘记录/重放设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009034042A JP4674643B2 (ja) 2009-02-17 2009-02-17 光ディスク再生装置および光ディスク記録再生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010192022A JP2010192022A (ja) 2010-09-02
JP4674643B2 true JP4674643B2 (ja) 2011-04-20

Family

ID=42559809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009034042A Expired - Fee Related JP4674643B2 (ja) 2009-02-17 2009-02-17 光ディスク再生装置および光ディスク記録再生装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8102739B2 (ja)
JP (1) JP4674643B2 (ja)
CN (1) CN101807410B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102299862B1 (ko) * 2014-12-23 2021-09-08 삼성전자주식회사 신호 처리 장치 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000163758A (ja) * 1998-11-24 2000-06-16 Sony Corp 光学的情報記録再生装置
JP2003346423A (ja) * 2002-05-27 2003-12-05 Hitachi Ltd 情報記録再生装置及び信号処理装置並びに信号処理方法
JP2006094078A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Univ Of Electro-Communications 信号記録装置および信号記録方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3440574B2 (ja) 1994-10-12 2003-08-25 ソニー株式会社 光ディスク装置
JPH10255269A (ja) * 1997-01-10 1998-09-25 Sony Corp 光ディスク再生方法及び光ディスク再生装置
JP4122631B2 (ja) * 1999-05-17 2008-07-23 ソニー株式会社 光ディスク装置
JP2001093147A (ja) * 1999-09-20 2001-04-06 Teac Corp 光ディスク装置のウォブル信号検出回路
JP4422855B2 (ja) * 2000-03-16 2010-02-24 株式会社日立製作所 ウォブル信号再生回路
JP3800022B2 (ja) 2000-04-07 2006-07-19 ティアック株式会社 光ディスク記録装置
JP3566690B2 (ja) * 2001-12-07 2004-09-15 株式会社リコー ウォブル信号検出回路及び光ディスク装置
JP2004139704A (ja) * 2002-10-21 2004-05-13 Sony Computer Entertainment Inc 光ディスク再生装置及び光ディスク再生方法
JP4048972B2 (ja) 2003-02-18 2008-02-20 ソニー株式会社 レーザパワー調整方法、ディスクドライブ装置
US7652962B2 (en) * 2005-12-16 2010-01-26 Lsi Corporation Using PRML read channel ADC for blank/defect and ripple detection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000163758A (ja) * 1998-11-24 2000-06-16 Sony Corp 光学的情報記録再生装置
JP2003346423A (ja) * 2002-05-27 2003-12-05 Hitachi Ltd 情報記録再生装置及び信号処理装置並びに信号処理方法
JP2006094078A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Univ Of Electro-Communications 信号記録装置および信号記録方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8102739B2 (en) 2012-01-24
CN101807410A (zh) 2010-08-18
CN101807410B (zh) 2012-06-06
US20100208560A1 (en) 2010-08-19
JP2010192022A (ja) 2010-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7433286B2 (en) Jitter detection apparatus
US8068389B2 (en) Tracking error signal detection device and optical disc apparatus
JPH1186442A (ja) 情報再生装置
US8022847B2 (en) Signal processing device
JP2003303474A (ja) ディスク評価装置
JP4674643B2 (ja) 光ディスク再生装置および光ディスク記録再生装置
US20130235713A1 (en) Optical recording medium driving apparatus and cross track signal generation method
JP2003196838A (ja) 光ディスク装置と情報再生装置及びこれらの再生方法
US8121015B2 (en) Optical disk drive device and method
JP4387422B2 (ja) 信号再生装置
JP2007157267A (ja) ウォブル信号復調回路、記録再生装置およびウォブル信号復調方法
JP4697298B2 (ja) コンパレータおよび光ディスク記録再生装置
JP4424271B2 (ja) 光ディスク再生装置
WO2010113231A1 (ja) 光ディスク再生装置
JP4948450B2 (ja) 信号処理装置
JP3950150B2 (ja) ディスク評価装置
JP2006309862A (ja) ウォブル信号復調装置、ウォブル信号復調方法及び記録再生装置
JP2009146514A (ja) 再生装置、エンベロープ検出方法
JP2007184049A (ja) トラッキングエラー検出回路
JP2013030248A (ja) サーボ制御装置および光ディスク装置
JP2013041635A (ja) データ記録再生装置および変調度検出装置
JP2002074844A (ja) 情報再生装置
JP2010225215A (ja) 情報再生装置及び情報再生方法
JPH07169192A (ja) 2値化回路
JP2013206480A (ja) 再生装置およびその動作方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101101

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110110

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140204

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140204

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees