JPH0793897A - 媒体情報再生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、メディア等の欠如・フォーカシング
サーボ特性・トラッキングサーボ特性等に由来する長期
的な信号波形の変動によるデータ再生の不能状態を回避
する再生信号処理回路を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、媒体から供給される信号を受けて、
この信号と位相が所定量だけ異なる信号を生成しこれと
比較することにより、上記信号を２値化する２値化回路
と、上記２値化回路と並列に設けられ、上記信号を受け
て上記２値化回路が無効にならない範囲で最大に上記信
号の歪みを除去するフィルター回路と、上記フィルター
手段の出力を受けて、この出力と所定値とを比較する比
較回路と、上記２値化手段の出力と上記比較手段の出力
との論理和を求めるアンド回路とを有する媒体情報再生
回路である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば光ディスク読取
り装置におけるデータ再生回路であって、特にノイズマ
スク用の２値化回路を用いたデータ再生回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク読取り装置において、
ディスクのピックアップから得られた光ディスク情報を
有した信号は、プリアンプ回路を通じて再生（ビデオ）
信号処理回路に供給される。そしてこの信号は、本来の
デジタル信号の形態に適宜変換され、以降のデジタル信
号処理が施される。

【０００３】この再生信号処理回路においては、ピック
アップからの電気信号は、ハイパスフィルターを挿入す
ることで位相を所定時間だけ進められる。更に、微分回
路（２値化回路）を設けてこの信号とピックアップから
の電気信号との差分をとることで、アナログ信号である
ピックアップからの信号は、本来のデジタル信号の形態
として変換される。

【０００４】また更に、この２値化回路では、上記２つ
の信号の大小が判然としない領域では、出力デジタル信
号の論理は、疑似パルス信号が発生する部分でその値が
不正確になる。これを防止するために、この２値化回路
に並行させて、ピックアップからの信号が所定値を越え
たか否かにより２値化を行う２値化回路を更に設けて、
これによりマスク機能を生じさせ、疑似パルス信号の発
生を防止して、誤判断を防いでいる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような再生信号
処理回路においては、しかしながら、ディスク等の媒体
の部分的欠如、及びフォーカシングサーボ特性、トラッ
キングサーボ特性が高帯域までないとき、信号波形の電
位が数バイトに渡って変動することで、上記のマスク回
路によって、本来必要な箇所の信号まで除去されてしま
う。これにより、正確な信号の再生が部分的に不可能に
なるという問題がある。

【０００６】本発明は、上記の問題を解決すべく設けら
れたものであり、メディア等の欠如・フォーカシングサ
ーボ特性・トラッキングサーボ特性に由来する長期的な
信号波形の変動によるデータ再生の不能状態を回避する
再生信号処理回路を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、媒体から供給
される信号を受けて、この供給信号と位相が所定量だけ
位相が異なる信号を生成してこれと比較することによ
り、この供給信号を２値化する２値化手段と、この２値
化手段と並列に設けられ、この供給信号を受けてこの２
値化手段が無効にならない範囲で最大にこの信号の歪み
を除去するフィルター手段と、このフィルター手段の出
力を受けて、この出力と所定値とを比較する比較手段
と、この２値化手段の出力と前記比較手段の出力との論
理和を求めるアンド回路手段とを有する媒体情報再生回
路である。

【０００８】

【作用】上記の媒体情報再生回路の構成において、上記
フィルター手段は、上記２値化手段の２値化機能が無効
にならない範囲で、この供給信号のディスク等の媒体の
部分的欠如、及びフォーカシングサーボ特性、トラッキ
ングサーボ特性が高帯域までないときに数バイトに渡っ
て出力電位が不安定となって生じる歪みを最大に除去す
るような周波数特性を有している。このため、従来の回
路にみられるような、上記の信号の歪みにより、上記２
値化手段の２値化の値が、本来の媒体に記憶された情報
とは異なって現れてしまうという現象を防止することが
できる。

【０００９】つまり、上記フィルター手段の周波数特性
は、あまり高いものに設定すると、ピックアップからの
入力信号を大きく変位することとなり、適正な２値化が
行えなくなる。また、一方、周波数が低すぎると、電位
歪みの矯正の程度が十分得られず、歪みの補正が十分に
実行できない。そこで、これら二つの要素を適宜考慮し
て周波数を設定することで、両者の機能をバランスよく
実現することができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の再生信号処理回路の位置を示す
ための光ディスク読取装置の全体図である。このディス
ク装置は光ディスクなどで構成されるディスク１に対し
集束光を用いて情報の記録、再生（あるいは消去動作）
を行うものである。

【００１１】上記ディスク１の表面には、スパイラル状
に溝（記録トラック）が形成されており、このディスク
１は、モータ２によって例えば一定の速度で回転され
る。このモータ２は、モータ制御回路１８によって制御
されている。

【００１２】上記ディスク１に対する情報の記録、再生
は、上記ディスク１の下部に設けられている光学ヘッド
３によって行われる。この光学ヘッド３は、リニアモー
タ３１の可動部を構成する駆動コイル１３に固定されて
おり、この駆動コイル１３はリニアモータ制御回路１７
に接続されている。

【００１３】このリニアモータ制御回路１７には、リニ
アモータ位置検出器２６が接続されており、このリニア
モータ位置検出器２６は、光学ヘッド３に設けられた光
学スケール２５を検出することにより、位置信号を出力
するようになっている。

【００１４】また、リニアモータ３１の固定部には、図
示しない永久磁石が設けられており上記駆動コイル１３
がリニアモータ制御回路１７によって励磁されることに
より光学ヘッド３は、ディスク１の半径方向に移動され
るようになっている。

【００１５】なお、上記ディスク１では穴開きによりピ
ットを形成する記録膜が用いられているものであるが、
相変化を利用している記録膜や多層記録膜のものを用い
ても良く、またディスクとして光磁気ディスク等の他の
記録媒体を用いても良い。上記の場合、光学ヘッド等の
構成も同様に変更される。

【００１６】上記光学ヘッド３には、対物レンズ６が図
示しないワイヤあるいは板ばねによって保持されてお
り、この対物レンズ６は、駆動コイル５によってフォー
カシング方向（レンズの光軸方向）に移動され、駆動コ
イル４によってトラッキング方向（レンズの光軸と直交
方向）に移動可能とされている。

【００１７】また、後述するレーザ制御回路５１によっ
て駆動される半導体レーザ発振器としてのレーザダイオ
ード９より発生されるレーザ光は、コリメータレンズ１
１ａ、ハーフプリズム１１ｂ、対物レンズ６を介してデ
ィスク１上に照射され、このディスク１からの反射光
は、対物レンズ６、ハーフプリズム１１ｂ、集光レンズ
１０ａ、およびシリンドリカルレンズ１０ｂを介して光
検出器８に導かれる。

【００１８】レーザダイオード９の近傍には、レーザダ
イオード９の発光量を検出する発光量検出装置としての
モニタ用のフォトダイオードＰＤが設けられている。こ
のフォトダイオードＰＤからの検出信号としてのモニタ
電流は上記レーザ制御回路５１に供給されるようになっ
ている。

【００１９】上記光検出器８は、４分割のフォトダイオ
ード８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによって構成されている。
上記光学ヘッド３のフォトダイオード８ａ、８ｂ、８
ｃ、８ｄのカソード側は共通にビデオ信号用のプリアン
プ回路５２に接続され、アノード側はそれぞれフォーカ
ス／トラッキング処理回路４０に接続されている。

【００２０】これにより、ディスク１からの反射光に応
じて、フォトダイオード８ａ、８ｂ８ｃ、８ｄにカソー
ドからアノードへ向かって電流が流れ、これをカソード
側から取出した和電流を用いてビデオ信号処理を行い、
アノード側から取出したそれぞれの電流を用いてフォー
カス（ディスク１と対物レンズ６の距離を一定に保つ／
トラッキング（あらかじめディスク１に記録されている
案内溝に従う）処理を行うようになっている。

【００２１】上記フォーカス／トラッキング処理回路４
０は、増幅器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、フォー
カシング制御回路１５、トラッキング制御回路１６、リ
ニアモータ制御回路１７、加算器３０ａ、３０ｂ、３０
ｃ、３０ｄ、およびオペアンプＯＰ１、ＯＰ２によって
構成されている。

【００２２】すなわち、上記光検出器８のフォトダイオ
ード８ａの出力信号は、増幅器１２ａを介して加算器３
０ａ、３０ｃの一端に供給され、フォトダイオード８ｂ
の出力信号は、増幅器１２ｂを介して加算器３０ｂ、３
０ｄの一端に供給され、フォトダイオード８ｃの出力信
号は、増幅器１２ｃを介して加算器３０ｂ、３０ｃの他
端に供給され、フォトダイオード８ｄの出力信号は、増
幅器１２ｄを介して加算器３０ａ、３０ｄの他端に供給
されるようになっている。

【００２３】上記加算器３０ａの出力信号は差動増幅器
ＯＰ１の反転入力端に供給され、この差動増幅器ＯＰ１
の非反転入力端には上記加算器３０ｂの出力信号が供給
される。これにより、差動増幅器ＯＰ１は、上記加算器
３０ａ、３０ｂの差に応じてトラック差信号をトラッキ
ング制御回路１６に供給するようになっている。このト
ラッキング制御回路１６は、差動増幅器ＯＰ１から供給
されるトラック差信号に応じてトラック駆動信号を作成
するものである。

【００２４】上記トラッキング制御回路１６から出力さ
れるトラック駆動信号は、前記トラッキング方向の駆動
コイル４に供給される。また、上記トラッキング制御回
路１６で用いられたトラック差信号は、リニアモータ制
御回路１７に供給されるようになっている。

【００２５】また、上記加算器３０ｃの出力信号は差動
増幅器ＯＰ２の反転入力端に供給され、この差動増幅器
ＯＰ２の非反転入力端には上記加算器３０ｄの出力信号
が供給される。これにより、差動増幅器ＯＰ２は、上記
加算器３０ｃ、３０ｄの差に応じてフォーカス点に関す
る信号をフォーカシング制御回路１５に供給するように
なっている。このフォーカシング制御回路１５の出力信
号は、フォーカシング駆動コイル５に供給され、レーザ
光がディスク１上で常時ジャストフォーカスとなるよう
に制御される。

【００２６】上記のようにフォーカシング、トラッキン
グを行った状態での光検出器８の各フォトダイオード８
ａ、〜８ｄの出力の和電流は、トラック上に形成された
ピット（記録情報）の凹凸に反映されている。この和電
流は、ビデオ信号用のプリアンプ回路５２で電圧値に変
換されてビデオ信号処理回路１９に供給され、このビデ
オ信号処理回路１９において画像データ、アドレスデー
タ（トラック番号、セクタ番号等）が再生される。

【００２７】ビデオ信号処理回路１９は、プリアンプ回
路５２からの電気信号（電圧値）を２値化することによ
り再生信号として出力するものである。本発明において
は、この回路構成に関するもので、後述する特徴により
所定の効果を有する。

【００２８】上記レーザ制御回路５１は、ＣＰＵ２３か
らの切換信号に応じて再生光量に対応したレーザ光をレ
ーザダイオード９より発生させ、この再生光量のレーザ
光が発生されている状態において、上記記録信号作成回
路４１から供給される記録パルス（原信号）に応じてレ
ーザダイオード９を駆動して記録光量のレーザ光を発生
させるものである。上記レーザ制御回路５１は、フォト
ダイオードＰＤからのモニタ電流によってレーザダイオ
ード９の出力光量（再生光量）を制御するようになって
いる。

【００２９】また、レーザ制御回路５１の前段には外部
装置としての光ディスク制御装置３３からインターフェ
ース回路３２を介して供給される記録データを記録パル
スに変調する変調回路としての記録信号作成回路３４が
設けられている。

【００３０】上記ビデオ信号処理回路１９で処理された
ビデオ信号はインターフェース回路３２で復調処理、エ
ラー訂正処理等が行われた後、光ディスク制御装置３３
に出力されるようになっている。

【００３１】上記ビデオ信号処理回路１９からのデータ
信号はデータクロック生成回路３５に出力される。デー
タクロック生成回路３５は、発振回路３６とＰＬＬ回路
３７とから構成され、ＰＬＬ回路３７が発振回路３６か
らのマスタクロックとビデオ信号処理回路１９からのデ
ータ信号とに応じてデータクロック信号を生成し、ビデ
オ信号処理回路１９へ出力するものである。

【００３２】また、このディスク装置にはそれぞれフォ
ーカシング制御回路１５、トラッキング制御回路１６、
リニアモータ制御回路１７とＣＰＵ２３との間で情報の
授受を行うために用いられるＤ／Ａ変換器２２が設けら
れている。

【００３３】また、上記トラッキング制御回路１６は、
上記ＣＰＵ２３からＤ／Ａ変換器２２を介して供給され
るトラックジャンプ信号に応じて対物レンズ６を移動さ
せ１トラック分、レーザ光を移動させるようになってい
る。

【００３４】上記レーザ制御回路１４、フォーカシング
制御回路１５、トラッキング制御回路１６、リニアモー
タ制御回路１７、モータ制御回路１８、信号処理回路１
９、記録信号作成回路３４等は、バスライン２０を介し
てＣＰＵ２３によって制御されるようになっており、こ
のＣＰＵ２３はメモリ２４に記憶されたプログラムによ
って所定の動作を行うようになされている。

【００３５】又、図２、図３、図４を用いて、本発明の
再生信号処理回路の働きを説明する。図２は、図１のビ
デオ信号処理回路１９に含まれる本発明の再生信号処理
回路を示す回路図、図３、図４は、本発明の回路動作を
説明するための各信号のグラフである。図２において、
図１のプリアンプ３６から供給される電流信号である光
ディスク読み取り信号を受けるＩ−Ｖ変換回路５１は、
その出力短資をＡＣカップリング５２に接続され、ＡＣ
カップリングの出力端子は増幅回路５３に接続され、さ
らにこの出力は微分回路５４に接続され、これと並列に
ハイパスフィルター５５に接続され、さらにフィルター
５５の出力はノイズマスク用２値化回路５６に接続され
る。更に、微分回路５４とノイズマスク用２値化回路５
６のそれぞれの出力はアンド回路５７に接続される。

【００３６】この本発明の図２の再生信号処理回路にお
いては、光学検出器８に入射された光信号をプリアンプ
回路３６を経てＩＶ変換回路５１にて電圧信号に変換し
（Ｉ−Ｖ変換）、さらにＡＣカップリング（一次ＨＰ
Ｆ）を経て増幅回路５３に供給される。このとき、一例
としてＡＣカップリングの周波数特性ｆｃは、電圧信号
の最密部分の周波数ｆｍの１／１００以下である。

【００３７】更に、増幅回路５３を経た信号は、微分回
路（データ用２値化回路）５４でデジタルパルスに変換
される。この時の信号の変化は、図３により示される。
この図において、（ａ）は上記増幅回路５３の出力波
形、（ｂ）は微分回路５４の内部で形成される微分用の
ための所定時間だけ（１８０度以内で）位相が進んだ波
形、（ｃ）は上記微分回路５４の内部で行われている処
理を説明する信号波形、（ｄ）は上記微分回路５４の出
力波形、（ｅ）は上記ノイズマスク回路用２値化回路に
おける入力波形、（ｆ）はこのノイズマスク回路用２値
化回路５６の出力波形、（ｇ）は、上記アンド回路５７
の出力波形である。

【００３８】図３において、（ｃ）は上記微分回路５４
の内部で行われている処理を説明しており、ここでは
（ａ）の波形６１と（ｂ）の波形６２の差分をとってお
り、この結果、光ディスク等の媒体に記録されていたパ
ルス信号に近い信号（ｄ）が得られる。しかしこの微分
回路５４の出力波形（ｄ）では、波形６１、６２の値が
近接する箇所において疑似信号６３が発生するためこの
ままでは、正確な信号再現が難しい。そこで、ノイズマ
スク用２値化回路５６により（ｅ）に示すような比較処
理の結果、出力波形（ｆ）を得、これと微分回路５４の
出力波形（ｄ）との論理和をアンド回路５７の出力信号
（ｇ）として得る。

【００３９】更に、ここで図４を用いて、本発明のハイ
パスフィルター５５の働きについて説明する。図４にお
いて、（ａ）はディスク等の媒体の部分的欠如、及びフ
ォーカシングサーボ特性、トラッキングサーボ特性が高
帯域までない場合等の異常のある信号波形、（ｂ）はノ
イズマスク用２値化回路５６内部での処理を述べるため
の信号波形、（ｃ）は上記の異常のある波形により信号
の再生が一部分不可能になってしまった再生回路の出力
波形、（ｄ）は本発明のハイパスフィルター５５の働き
により異常箇所が正常状態に矯正された後の入力波形で
ある。

【００４０】例えば光ディスク再生装置においては、主
にディスク等の媒体が部分的に欠如している場合、また
はフォーカシングサーボ特性、トラッキングサーボ特性
が高帯域までない場合等の原因で、光学ヘッド３からの
信号波形が長期間に渡り異常な状態になる場合がある。
このような異常信号は、ノイズマスク用２値化回路５６
における処理の段階（ｂ）では、基準電位以下の領域で
は信号は存在しないものとみなされ、その期間だけマス
クされてしまい本来の信号の再生処理が不可能になるた
め、再生回路の出力は（ｃ）のように、一定期間再生が
不能となってしまう。

【００４１】このような異常状態に対応するため、ハイ
パスフィルター５５によって異常のある入力信号波形
（ａ）は、適宜（ｄ）のような正常波形に矯正される。
これにより、本来の適正な信号再生が可能になる。

【００４２】しかしながら、ここでのハイパスフィルタ
ー５５の遮断周波数ｆｃをあまりに高く設定すると、微
分回路５４の比較機能に対して時間軸方向の変位が大き
すぎる（ピークシフト）ことになり、適正に処理が行わ
れなくなるという問題がある。このため、このハイパス
フィルター５５の遮断周波数ｆｃの値は、図３の入力信
号（ａ）の最密度の領域の周波数ｆｍに対して、１／１
０〜１／２０の範囲で設定することが最も適正であると
考えられる。これによりピークシフトを起こすこと無
く、さらに波形変動に対し不要に情報信号が除去される
ことを防ぐことが可能になる。

【００４３】図５は、このハイパスフィルター５５の回
路の一例である。本発明においては、フィルターの遮断
周波数ｆｃは、ｆｃ＝１／２πＣＲの関係式を満たすよ
うな値をとることが最適となる。この図においては、最
密周波数５ＭＨｚとして上記の式を満たす各値のＣＲを
用いられるため、このフィルター５５は、３００ＰＦの
コンデンサー１０１と、１０Ｋオームの抵抗１０２、１
０３と、オペアンプ１０４とから構成されている。

【００４４】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、適
正な遮断周波数のハイパスフィルターを用いた再生回路
を構成することで、メディア等の欠如・フォーカシング
サーボ特性・トラッキングサーボ特性等に由来する長期
的な信号波形の変動によるデータ再生の不能状態を回避
する光ディスク再生装置等の媒体情報再生回路を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の再生信号処理回路の位置を示すため
の光ディスク読取装置の全体図。

【図２】 本発明の再生信号処理回路を示す回路図。

【図３】 本発明の回路動作を説明するための各信号の
グラフ。

【図４】 本発明の回路動作を説明するための各信号の
グラフ。

【図５】 本発明の再生信号処理回路のハイパスフィル
ターの回路の一例を示す回路図。

【符号の説明】

１９…ビデオ信号処理回路，５１…Ｉ−Ｖ変換回路，５
２…ＡＣカップリング，５３…増幅回路，５４…微分回
路，５５…ハイパスフィルター，５６…ノイズマスク２
値化回路，５７…アンド回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】媒体から供給される信号を受けて、この信
   号と位相が所定量だけ異なる信号を生成してこれと比較
   することにより、前記信号を２値化する２値化手段と、 前記２値化手段と並列に設けられ、前記信号を受けて前
   記２値化手段が無効にならない範囲で最大に前記信号の
   歪みを除去するフィルター手段と、 前記フィルター手段の出力を受けて、この出力と所定値
   とを比較する比較手段と、 前記２値化手段の出力と前記比較手段の出力との論理和
   を求めるアンド回路手段とを有する媒体情報再生回路で
   ある。
2. 【請求項２】 前記フィルター回路の周波数特性ｆｃ
   は、前記媒体から供給される出力信号の最密領域の周波
   数ｆｍに対して、１／１０ｆｍ〜１／２０ｆｍの範囲に
   あることを特徴とする請求項１の媒体情報再生回路であ
   る。