JPH09115142A - 光ディスク再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光ディスク再生装置において、光ディスクの特
性のばらつきだけでなく、光学式ピックアップの経時変
化、ピックアップ用半導体レーザーの発光量変化に起因
するピックアップ出力信号振幅の変動に対応可能な振幅
調整機能を実現する。 【解決手段】光学式ピックアップ１２の出力信号を増幅
する利得固定型の第１の増幅回路１３と、第１の増幅回
路の出力信号の直流成分を遮断して出力するフィルタ回
路１４と、フィルタ回路の出力信号を利得制御信号に応
じた利得で増幅する利得可変型の第２の増幅回路１５
と、第１の増幅回路の出力信号の振幅を検出する振幅検
出回路１６と、振幅検出回路の出力信号を予め設定され
た所定の信号振幅基準値と比較し、その差に応じた利得
制御信号を生成して第２の増幅回路に供給する振幅調整
回路１７とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンパクトディス
クなどの光学的に記録再生可能な光ディスクに記録され
た情報データを再生する光ディスク再生装置に係り、特
に読み取られた情報データに応じた信号を増幅する増幅
回路の再生信号振幅調整機能に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、光ディスク再生装置の一般的な
構成を概略的に示している。図５において、モータ１１
により回転駆動される光ディスク１０に記録されている
情報データを光学式ピックアップ１２により読み取り、
情報データに応じた電気信号を発生する。上記光電変換
された信号はヘッドアンプ５１に入力し、後段での信号
処理に適した波形となるように波形等化が行われるとと
もに所定の適当な振幅となるように一定の利得で増幅さ
れる。上記ヘッドアンプ５１の出力信号は二値化回路
（データスライス回路）１８に送られ、所定のスライス
レベルを基準にして“Ｈ”、“Ｌ”の二値信号に変換さ
れる。

【０００３】位相同期ループ（Phase Locked Loop ；Ｐ
ＬＬ）回路１９は、上記二値信号が入力し、二値信号に
同期したクロック信号を生成する。デジタル信号処理回
路２０は、前記クロック信号および二値信号が入力し、
復調・エラー訂正などを行い、前記光ディスク１０に記
録されている情報データを再生する。

【０００４】ところで、二値化回路１８において正しく
二値化を行うためには、ヘッドアンプ５１の出力信号の
振幅が適切な振幅になっていなければならず、一般に
は、ヘッドアンプ５１の出力信号がある所定の振幅の時
に最適なスライスレベルの制御が行われるように設計さ
れる。

【０００５】従って、ヘッドアンプ５１の出力信号の振
幅が極端に大きい場合や小さい場合には、スライスレベ
ルの制御が正しく行われない場合が生じ、ヘッドアンプ
５１の出力信号の振幅が小さい場合には、信号成分以外
のノイズ成分の比率が多くなり、正しく二値化を行うこ
とが不能になる場合がある。

【０００６】しかし、実際の光ディスク再生装置におい
ては、再生対象となる光ディスク１０の製造上のばらつ
きによる物理的なばらつき（反射膜の反射率、変調度な
ど）により、再生信号の振幅がばらつく。

【０００７】このような問題の対策として再生信号振幅
調整機能を持たせた光ディスク再生装置の従来例を図６
に示す。図６に示す光ディスク再生装置は、図５に示し
た光ディスク再生装置と比べて、利得可変型のヘッドア
ンプ６１を用い、上記ヘッドアンプ６１の出力信号の振
幅情報を生成する振幅検出回路６２と、上記振幅検出回
路６２の出力信号を予め設定された調整目標となる信号
振幅基準値と比較し、その差分を増幅する振幅調整回路
６３とを付加し、上記振幅調整回路６３の出力信号（利
得制御信号）により前記利得可変型のヘッドアンプ６１
の利得を制御してヘッドアンプの出力信号の振幅が一定
になるように制御する振幅調整用のフィードバック制御
ループを形成している点が異なる。

【０００８】ところで、光学式ピックアップ１２の出力
信号には、一般に、図７（ａ）乃至（ｃ）に示すよう
に、情報データに対応する交流成分のほかに、直流成分
も含まれている。上記交流成分の振幅は、光ディスク１
０の反射膜の反射率、変調度の双方に影響を受けるが、
直流成分は光ディスク１０の反射膜の反射率、変調度の
うちで反射率にのみ影響を受ける。

【０００９】従って、再生対象となる光ディスク１０の
反射率が高く、変調度が低い場合には、光学式ピックア
ップ１２の出力信号の交流成分の振幅は小さいが直流成
分は大きくなる。この際、振幅調整用のフィードバック
制御ループが上記交流成分の振幅を所定の設定値に制御
しようとして前記利得可変型のヘッドアンプの利得を大
きくすると、直流成分も増幅されてしまう。

【００１０】しかし、ヘッドアンプ６１の出力動作範囲
は無限大ではないので、その利得を大きくしていくと、
ある点で出力信号が飽和してしまい、この飽和した出力
信号からは情報データを正しく再生することができなく
なる。換言すれば、ヘッドアンプ６１の利得可変幅は出
力信号が飽和しない範囲に限定され、十分な振幅調整が
不可能になる。

【００１１】さらに、光ディスク再生装置としては、再
生対象となる光ディスク１０の特性のばらつきによるピ
ックアップ出力信号振幅のばらつきだけでなく、ピック
アップ１２の経時変化によるピックアップ出力信号振幅
の変動に対しても対応する必要があり、さらには、ピッ
クアップ１２に使用される半導体レーザーの発光量の変
化によるピックアップ出力信号振幅の変動や、ピックア
ップ１２の光学部への埃などの付着によるピックアップ
出力信号振幅の変動に対しても対応することが要求され
る。

【００１２】しかし、前記したような従来の振幅調整用
のフィードバック制御ループは、振幅調整後のヘッドア
ンプ出力信号から振幅情報を生成するので、振幅調整動
作中の振幅情報は常にある一定値に調整される。

【００１３】従って、従来の振幅調整用のフィードバッ
ク制御ループは、前記したような光学式ピックアップの
経時変化、ピックアップ用半導体レーザーの発光量変化
などに起因するピックアップ出力信号振幅の変動に対し
てはヘッドアンプ出力信号の振幅調整を行うことが困難
である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
光ディスク再生装置は、光学式ピックアップの経時変
化、ピックアップ用半導体レーザーの発光量変化などに
起因するピックアップ出力信号振幅の変動に対してヘッ
ドアンプ出力信号の振幅調整を行うことが困難であると
いう問題があった。

【００１５】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、再生対象となる光ディスクの特性のばらつき
によるピックアップ出力信号振幅のばらつきだけでな
く、光学式ピックアップの経時変化、ピックアップ用半
導体レーザーの発光量変化などに起因するピックアップ
出力信号振幅の変動も容易に検出することが可能にな
り、これらの変動に対してヘッドアンプ出力信号の振幅
調整を行うことが容易な再生信号振幅調整機能を有する
光ディスク再生装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク再生
装置は、光ディスクに記録された情報データを読み取
り、情報データに応じた電気信号を発生する光電変換手
段と、前記光電変換手段の出力信号を一定の利得で増幅
するとともに波形等化処理を行う利得固定型の第１の増
幅回路と、前記第１の増幅回路の出力信号が入力し、そ
の直流成分を遮断して出力するフィルタ回路と、前記フ
ィルタ回路の出力信号を利得制御信号に応じた利得で増
幅する利得可変型の第２の増幅回路と、前記第１の増幅
回路の出力信号の上側のピーク値と下側のピーク値とを
検波し、それぞれの検波結果の差分値を算出し、前記第
１の増幅回路の出力信号の振幅情報を生成する振幅情報
生成手段と、前記振幅情報生成手段の出力信号を予め設
定された所定の信号振幅基準値と比較し、その差に応じ
た利得制御信号を生成して前記第２の増幅回路に供給す
る振幅調整回路とを具備し、前記振幅情報生成手段およ
び比較制御手段は、前記第１の増幅回路の出力信号の振
幅と所定の信号振幅基準値との差に応じて第２の増幅回
路の利得を制御し、第２の増幅回路の出力信号の振幅を
所定の基準値に近付けるように制御する振幅調整用のフ
ィードフォワード制御ループを形成してことを特徴とす
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実
施の形態に係る光ディスク再生装置を示している。図１
において、１０は光学的に記録再生可能な光ディスク
（例えばコンパクトディスク）、１１は上記光ディスク
を回転駆動するためのモータである。

【００１８】１２は上記光ディスクに記録されている情
報データを読み取り、情報データに応じた電気信号を発
生（光電変換）する光電変換手段（通常、光学式ピック
アップ）である。

【００１９】１３は前記ピックアップの出力信号を一定
の利得で増幅するとともに波形等化処理を行う利得固定
型の第１の増幅回路（ヘッドアンプ）である。１４は上
記第１のヘッドアンプの出力信号が入力し、その直流成
分を遮断して出力する高域通過型（低域阻止型）のフィ
ルタ回路である。

【００２０】１５は上記フィルタ回路の出力信号を利得
制御信号に応じた利得で増幅する利得可変型の第２の増
幅回路（ヘッドアンプ）である。１６は前記第１のヘッ
ドアンプ１３の出力信号の上側のピーク値と下側のピー
ク値とを検波し、それぞれの検波結果の差分値を算出
し、前記第１のヘッドアンプ１３の出力信号の振幅情報
を生成する振幅情報生成回路（振幅検出回路）である。

【００２１】１７は前記振幅検出回路１６の出力信号を
予め設定された所定の信号振幅基準値と比較し、その差
に応じた利得制御信号を生成して前記第２のヘッドアン
プ１５に供給する振幅調整回路である。

【００２２】上記振幅検出回路１６および振幅調整回路
１７は、前記第１のヘッドアンプ１３の出力信号の振幅
と所定の信号振幅基準値との差に応じて第２のヘッドア
ンプ１５の利得を制御し、第２のヘッドアンプ１５の出
力信号の振幅を所定の基準値に近付けるように制御する
振幅調整用のフィードフォワード制御ループを形成して
いる。

【００２３】１８は前記第２のヘッドアンプ１５の出力
信号が入力し、それを所定のスライスレベルを基準にし
て“Ｈ”、“Ｌ”の二値信号に変換する二値化回路（デ
ータスライス回路）である。

【００２４】１９は上記二値化回路１８の出力信号（二
値信号）が入力し、それに同期したクロック信号を生成
するＰＬＬ回路である。２０は上記ＰＬＬ回路１９の出
力信号（クロック信号）および前記二値化回路１８の出
力信号（二値信号）が入力し、復調・エラー訂正などを
行い、光ディスク１０に記録されている情報データを再
生するデジタル信号処理回路である。

【００２５】次に、上記構成の光ディスク再生装置の動
作、特に再生信号振幅調整機能について説明する。回転
駆動される光ディスク１０に記録されている情報データ
は光学式ピックアップ１２により読み取られる。上記光
学式ピックアップ１２の出力信号には、一般に、情報デ
ータに対応する交流成分のほかに直流成分も含まれてい
る。

【００２６】上記光学式ピックアップ１２の出力信号は
第１のヘッドアンプ１３に入力し、後段での信号処理に
適した波形となるように波形等化が行われるとともに一
定の利得で増幅される。上記第１のヘッドアンプ１３の
出力信号は、光ディスク１０の特性のばらつきなどによ
り振幅にばらつきが存在する。

【００２７】第１のヘッドアンプ１３の出力信号は高域
通過型のフィルタ回路１４に入力し、第１のヘッドアン
プ１３の出力信号に含まれている交流成分および直流成
分のうちの直流成分が遮断され、交流成分が取り出され
て第２のヘッドアンプ１５に入力する。

【００２８】第２のヘッドアンプ１５では、振幅調整用
の制御ループによる利得制御信号に応じた可変利得で入
力交流成分が増幅され、出力信号の振幅が所定の基準値
に近付くように制御され、出力信号は二値化回路１８に
送られる。

【００２９】この際、第２のヘッドアンプ１５は、入力
信号に直流成分が含まれないので、出力信号が飽和しな
い利得可変幅を広くとることができるので、十分な振幅
調整が可能になる。

【００３０】従って、光学式ピックアップ１２の出力信
号の交流成分の振幅は小さいが直流成分は大きい場合
に、上記交流成分の振幅を所定の設定値に制御しようと
して利得可変型の第２のヘッドアンプ１５の利得を大き
くしていっても、第２のヘッドアンプ１５では直流成分
を増幅しないので、出力信号の飽和を防止できるので、
この出力信号から情報データを正しく再生することが可
能になる。

【００３１】また、図１中に点線で示すように、ヘッド
アンプ部ＡＭＰとして、ピックアップ１２の出力信号を
一定の利得で増幅するとともに波形等化処理を行う利得
固定型の第１（前段）のヘッドアンプ１３と、第１のヘ
ッドアンプ１３の出力信号の交流成分を利得制御信号に
応じた利得で増幅する利得可変型の第２（後段）のヘッ
ドアンプ１５とに分けている。

【００３２】そして、第１のヘッドアンプ１３の出力信
号の振幅を検出し、所定の信号振幅基準値との差に応じ
て第２のヘッドアンプ１５の出力信号の振幅を所定の基
準値に近付けるように制御する振幅調整用のフィードフ
ォワード制御ループを用いている。

【００３３】従って、再生対象となる光ディスク１０の
特性のばらつきによるピックアップ出力信号振幅のばら
つきだけでなく、光学式ピックアップ１２の経時変化、
ピックアップ用半導体レーザーの発光量変化などに起因
するピックアップ出力信号振幅の変動も検出することが
可能になり、これらの変動に対してヘッドアンプ出力信
号の振幅調整を行うことが可能になる。

【００３４】図２は、図１中のヘッドアンプ部ＡＭＰ
（第１のヘッドアンプ１３、高域通過型のフィルタ回路
１４、第２のヘッドアンプ１５）の一具体例を示してい
る。利得固定型の第１のヘッドアンプ１３は、非反転入
力端子（＋）が接地された演算増幅回路２１の反転入力
端子（−）に入力信号（ピックアップ出力信号）が抵抗
素子Ｒ１を介して入力し、上記上記演算増幅回路２１の
出力端子と反転入力端子（−）との間に帰還回路が接続
されている。上記帰還回路は、抵抗素子Ｒ２〜Ｒ４群お
よびコンデンサＣ１からなり、第１のヘッドアンプ１３
で波形等化処理を行うために必要な周波数特性を有す
る。

【００３５】高域通過型のフィルタ回路１４は、例えば
コンデンサＣが用いられている。利得可変型の第２のヘ
ッドアンプ１５は、非反転入力端子（＋）が接地された
演算増幅回路２２の反転入力端子（−）に入力信号（フ
ィルタ回路出力信号）が抵抗素子Ｒ５を介して入力し、
上記上記演算増幅回路２２の出力端子と反転入力端子
（−）との間に可変抵抗回路２３が帰還接続されてい
る。上記可変抵抗回路２３は、利得制御信号入力に応じ
て抵抗値が制御されるように構成されている。

【００３６】図３は、図１中の振幅調整回路１７の一具
体例を示している。図３において、入力信号（振幅検出
回路出力信号）はＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回
路３１によりデジタルデータに変換された後、振幅情報
レジスタ３２に蓄積される。上記振幅情報レジスタ３２
の蓄積データは、減算回路３３１および乗算回路３３２
からなる振幅調整用のデジタル信号処理回路３３に入力
し、予め基準振幅情報レジスタ３４に設定されている基
準振幅データとの差に係数Ｋが乗算された後、調整信号
レジスタ３５に一旦蓄積される。そして、上記調整信号
レジスタ３５のデータは、ＰＷＭ（パルス幅変調）回路
３６に送られてＰＷＭ変調され、このＰＷＭ変調信号は
ＬＰＦ（低域通過フィルタ）３７によりＰＷＭ搬送波成
分が除去されてアナログ信号になり、前記利得制御信号
として使用される。

【００３７】なお、上記振幅調整回路１７は、アナログ
信号処理を用いて構成することも可能であるが、振幅情
報を再生信号振幅調整機能だけでなく、アクセス動作の
トラックカウント、光学式ピックアップのサーボ系調整
などにも併用できるので、例えば図３に示したようなデ
ジタル信号処理を用いて構成することが望ましい。

【００３８】ところで、光ディスク１０の表面には、傷
が存在し、あるいはゴミが付着している場合があり、こ
の場合には光学式ピックアップ１２の情報読み取り動作
に悪影響を及ぼし、ピックアップ１２の出力信号の振幅
が大きく変化する。もし、ゴミの付着などに起因してピ
ックアップ１２の出力信号振幅が通常動作時よりも小さ
くなり過ぎると、振幅調整用の制御ループにより第２の
ヘッドアンプ１５の利得を大きくしても、情報を正しく
再生することが不可能になる。また、光ディスク表面の
傷によって光ディスクの情報が完全に失われた状態で
も、ピックアップ１２の出力信号から情報を正しく再生
することが不可能になり、光ディスク再生装置から誤っ
た情報を出力してしまうおそれがある。このような事態
に対処するためには、図４に示すように構成することが
望ましい。

【００３９】図４は、本発明の第２の実施の形態に係る
光ディスク再生装置を示している。図４に示す光ディス
ク再生装置は、図１に示した光ディスク再生装置と比べ
て、さらに、光ディスクの表面に存在する傷あるいは表
面に付着したゴミを光学式ピックアップの出力信号から
検出して傷あるいはゴミの影響が再生信号に現われる期
間だけ検出信号を出力する光ディスク傷検出回路４１の
検出信号により再生信号振幅調整機能を一時的に停止制
御する（振幅調整用のフィードフォワード制御ループの
一部、例えば振幅調整回路の制御動作を一時的に停止制
御する）点が異なり、その他は同じであるので図１中と
同一符号を付している。

【００４０】なお、光ディスク傷検出回路４１自体は、
従来の光ディスク再生装置でも光学式ピックアップの制
御部に通常必要とされており、既存の光ディスク傷検出
回路を兼用することにより新規に追加することなく実現
可能である。

【００４１】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、再生対
象となる光ディスクの特性のばらつきによるピックアッ
プ出力信号振幅のばらつきだけでなく、光学式ピックア
ップの経時変化、ピックアップ用半導体レーザーの発光
量変化などに起因するピックアップ出力信号振幅の変動
も容易に検出することが可能になり、これらの変動に対
してヘッドアンプ出力信号の振幅調整を行うことが容易
な再生信号振幅調整機能を有する光ディスク再生装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光ディスク再
生装置を示すブロック図。

【図２】図１中のヘッドアンプ部の一具体例を示す回路
図。

【図３】図１中の振幅調整回路の一具体例を示す回路
図。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光ディスク再
生装置を示すブロック図。

【図５】従来の光ディスク再生装置の一例を示すブロッ
ク図。

【図６】従来の光ディスク再生装置の他の例を示すブロ
ック図。

【図７】光ディスク再生装置の光学式ピックアップの出
力信号波形の一例を示す図。

【符号の説明】

１０…光ディスク（コンパクトディスク）、 １１…モータ、 １２…光学式ピックアップ（光電変換手段）、 １３…利得固定型の第１のヘッドアンプ、 １４…高域通過型（低域阻止型）のフィルタ回路、 １５…利得可変型の第２のヘッドアンプ、 １６…振幅検出回路（振幅情報生成手段）、 １７…振幅調整回路、 １８…二値化回路（データスライス回路）、 １９…ＰＬＬ回路、 ２０…デジタル信号処理回路、 ３１…Ａ／Ｄ変換回路、 ３２…振幅情報レジスタ、 ３３…振幅調整用のデジタル信号処理回路、 ３４…基準振幅情報レジスタ、 ３５…調整信号レジスタ、 ３６…ＰＷＭ回路、 ３７…ＬＰＦ、 ４１…光ディスク傷検出回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクに記録された情報データを読
   み取り、情報データに応じた電気信号を発生する光電変
   換手段と、 前記光電変換手段の出力信号を一定の利得で増幅すると
   ともに波形等化処理を行う利得固定型の第１の増幅回路
   と、 前記第１の増幅回路の出力信号が入力し、その直流成分
   を遮断して出力するフィルタ回路と、 前記フィルタ回路の出力信号を利得制御信号に応じた利
   得で増幅する利得可変型の第２の増幅回路と、 前記第１の増幅回路の出力信号の上側のピーク値と下側
   のピーク値とを検波し、それぞれの検波結果の差分値を
   算出し、前記第１の増幅回路の出力信号の振幅情報を生
   成する振幅情報生成手段と、 前記振幅情報生成手段の出力信号を予め設定された所定
   の信号振幅基準値と比較し、その差に応じた利得制御信
   号を生成して前記第２の増幅回路に供給する比較制御手
   段とを具備し、 前記振幅情報生成手段および比較制御手段は、前記第１
   の増幅回路の出力信号の振幅と所定の信号振幅基準値と
   の差に応じて第２の増幅回路の利得を制御し、第２の増
   幅回路の出力信号の振幅を所定の基準値に近付けるよう
   に制御する振幅調整用のフィードフォワード制御ループ
   を形成していることを特徴とする光ディスク再生装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ディスク再生装置にお
   いて、 前記比較制御手段は、 前記振幅情報生成手段の出力信号をアナログ／デジタル
   変換するアナログ／デジタル変換回路と、 前記アナログ／デジタル変換回路の出力データを蓄積す
   る振幅情報レジスタと、 前記振幅情報レジスタの蓄積
   データが入力し、この入力データと予め設定されている
   基準振幅データとの差を算出して係数を乗算する振幅調
   整用のデジタル信号処理回路と、 上記デジタル信号処理回路の出力データを一旦蓄積する
   調整信号レジスタと、 上記調整信号レジスタのデータをパルス幅変調するパル
   ス幅変調回路と、 上記パルス幅変調回路の出力信号が入力し、パルス幅変
   調搬送波成分を除去して出力する低域通過フィルタとを
   具備することを特徴とする光ディスク再生装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の光ディスク再生
   装置において、 さらに、前記光電変換手段の出力信号を受け、前記光デ
   ィスクの表面に存在する傷あるいは表面に付着したゴミ
   を検出し、検出出力により前記フィードフォワード制御
   ループの一部の動作を一時的に停止制御する光ディスク
   傷検出回路を具備することを特徴とする光ディスク再生
   装置。