JPH10106160A - 光ディスク用の信号再生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスクの傷等により入力信号にドロップ
アウトが発生した場合、復帰時にデジタル変換処理部が
適切なスライスレベルで動作できるようにする。 【解決手段】 アナログＲＦ信号のエンベロープ信号と
基準レベルとの比較により入力アナログＲＦ信号のドロ
ップアウトを検出し、検出後、コンデンサＣ２に所定の
デューティ比のパルス信号を供給し、スライスレベルを
所定のレベルに変更し、このレベルを維持する。ドロッ
プアウト検出期間のスライスレベルを任意のレベルに制
御することにより、復帰時に適切かつ安定したスライス
レベルで入力信号をデジタル変換できる。なお、切換に
より、ドロップアウト直前のレベルにスライスレベルを
ホールドすることも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ（コンパクト
ディスク）等の光ディスクに記録された信号の再生回路
に係り、特に読み出されたアナログ信号をデジタル信号
に変換する際のスライスレベルコントロールの構成に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスクに記
録された信号の再生にあたっては、光ディスクから読み
出し、得られたアナログＲＦ（Radio Frequency）信号
を所定のスライスレベルを基準として２値のＲＦ信号、
即ちデジタルＲＦ信号に変換する処理が行われている。
そして、光ディスクに記録された信号は、多くの場合、
ＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）信号であり、
信号の直流成分が基本的に０となるように設定されてい
る。このため、デジタル変換における上記スライスレベ
ルは、入力アナログＲＦ信号の中心電圧レベルになるよ
うに制御されている。

【０００３】図５は、このようなアナログＲＦ信号から
デジタルＲＦ信号へと変換するデジタル変換部及びスラ
イスレベルコントロール部の構成を示している。ピック
アップによって、光ディスクから読み出された信号は、
高周波（ＲＦ）増幅され、これがアナログＲＦ信号とし
て、直流成分除去用の入力コンデンサＣ１を介して比較
器１０の負入力端子に供給される。この比較器１０は、
デジタル変換部であり、その正入力端子には、一定の基
準電圧Ｖref が供給されており、上記アナログＲＦ信号
をこの基準電圧Ｖref と比較してデジタルＲＦ信号に変
換して出力している。なお、この出力デジタルＲＦ信号
は、インバータを介して図示しない後段の信号処理部に
供給され、ここでデジタルＲＦ信号に基づいて音声信号
や映像信号が再生されている。

【０００４】入力コンデンサＣ１と比較器１０の負入力
端子との間には、抵抗Ｒ１の一端が接続され、この抵抗
Ｒ１の他端には、充放電によって入力アナログＲＦ信号
の中心電圧レベルをシフトさせるためのコンデンサＣ２
の正側電極が接続されている。

【０００５】また、比較器１０の出力側とコンデンサＣ
２の正側電極と間には、チャージポンプ部１２が設けら
れており、チャージポンプ部１２は、比較器１０から出
力されるデジタルＲＦ信号の出力レベルに応じてコンデ
ンサＣ２の充放電を制御する。従って、コンデンサＣ２
の充電量が出力デジタルＲＦ信号の平均直流レベルに応
じて制御されることとなる。このため、常時、抵抗Ｒ１
を介して、アナログＲＦ信号の中心電圧レベルが、コン
デンサＣ２の正側電極の電圧レベル、即ち、デジタルＲ
Ｆ信号の平均直流レベルに応じて調整され、スライスレ
ベルがアナログＲＦ信号の中心電圧レベルに追従して制
御される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
表面に傷が発生した場合、その傷領域より読み出された
信号に基づくアナログＲＦ信号は、異常、即ちドロップ
アウトしており、その期間に得られる信号は、ほとんど
ノイズ成分のみとなっている。一方、光ディスク表面に
フィンガープリント等があった場合には、信号は得られ
るものの入力されてくるアナログＲＦ信号の電圧レベル
が小さくなっている。

【０００７】従来のスライスレベルコントロールでは、
チャージポンプ部１２、コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ１に
よって決定される時定数が一定であるので、入力アナロ
グＲＦ信号のドロップアウトか、入力レベルの低下かの
いずれであるかに関わらず、常時、同じ速さでスライス
レベルが追従する。

【０００８】アナログＲＦ信号のドロップアウト等に対
してスライスレベルが反応しないように、時定数を大き
く設定すると、ドロップアウト等に対しては安定したス
ライスレベルが維持できる。しかし、フィンガープリン
ト等によって入力信号のレベルが低下した場合に、スラ
イスレベルが直ちに追従しないため、正確なデジタル変
換ができず、デジタルＲＦ信号への変換誤りが発生して
しまう可能性がある。

【０００９】反対に、このようなフィンガープリント等
による入力アナログＲＦ信号のレベル低下に対応するた
めに、時定数を小さく設定すると、フィンガープリント
等には適切に追従できるものの、入力信号の僅かな変化
やドロップアウトに対してもスライスレベルが追従して
しまい、安定したスライスレベルが得られなかった。

【００１０】以上のように、従来の構成では、入力アナ
ログＲＦ信号のドロップアウト時と、フィンガープリン
ト等による入力電圧レベルの低下時のいずれに対しても
適切に反応してスライスレベルをコントロールすること
ができなかった。

【００１１】また、光ディスクの傷発見後に、スライス
レベルをホールドすることも考えられるが、この手法で
は傷発見後からスライスレベルホールド動作に入るまで
にタイムラグが発生する。従って、スライスレベルが、
傷領域での入力信号レベルに追随してしまい、実際にス
ライスレベルホールド動作に移行した時には、すでにス
ライスレベルが傷発見時のレベルより低くなってしま
う。

【００１２】本発明は、このような課題を解決するため
になされ、安定したスライスレベルを維持すると共に、
光ディスクの傷等によるアナログ信号の異常発生時に
は、スライスレベルを任意レベルに設定可能として、異
常からの復帰後に直ちに適切なレベルで入力信号のスラ
イスを実行可能な光ディスク用の信号再生回路を提供す
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、光ディスクよ
り読み出したアナログ信号をスライスレベルに基づいて
デジタル信号に変換するデジタル変換手段と、前記変換
されたデジタル信号の信号レベルに基づいて前記アナロ
グ信号に対するスライスレベルを調節するスライスレベ
ル調節手段と、前記アナログ信号が異常状態であること
を検出して異常検出信号を発生する異常検出手段と、前
記異常検出信号の発生に応じて、前記スライスレベル
を、予め定められた異常検出時保持レベルに変更してそ
のレベルを維持制御するスライスレベル制御手段と、を
有することを特徴とする。

【００１４】また、前記スライスレベル制御手段は、パ
ルス信号を発生するパルス信号発生手段を備え、前記異
常検出保持レベルをこのパルス信号のデューティ比によ
り決定することを特徴とする。

【００１５】本発明では、異常検出信号の発生に応じ
て、スライスレベルが所定の異常検出時保持レベルに維
持され、たとえ、アナログ信号に異常が発生してから、
実際に異常が検出されるまでの期間にアナログ信号の低
下にスライスレベルが追従して低下しても、その時点の
レベルに関わらず、異常検出後、適切な異常検出時保持
レベルに保持される。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。なお、既に説明した図５と同一
部分には同一符号を付して説明を省略する。

【００１７】「全体構成」図１は、本実施形態に係る光
ディスクに記録された信号の再生回路の一部、特にアナ
ログＲＦ信号からデジタルＲＦ信号への変換部及びスラ
イスレベルコントロール部の構成を示している。

【００１８】スライスレベル制御回路３０は、コンデン
サＣ２の充電量を制御するチャージポンプ部１２に、ス
ライスレベルを制御するための信号を供給しており、チ
ャージポンプ制御部３２と、パルス発生回路３４および
セレクタ回路３６を備えている。

【００１９】ドロップアウト検出回路２６は、アナログ
・デジタル（Ａ／Ｄ）変換部２０と、基準レベル発生部
２４および比較器２２を備えている。Ａ／Ｄ変換部２０
は、アナログＲＦ信号をピークホールドして得られたエ
ンベロープ信号をデジタルデータに変換し、基準レベル
発生部２４は、ドロップアウトの検出基準となる基準レ
ベル信号を発生する。また、比較器２２は、上記デジタ
ルエンペロープ信号と基準レベル信号とを比較して、デ
ジタルエンベロープ信号が基準レベルより低くなるとド
ロップアウト発生と判断して、ドロップアウト検出信号
Ｃを発生し、これをチャージポンプ制御部３２に供給す
る。

【００２０】パルス発生回路３４は、発振部と分周カウ
ンタなどより構成され、図示しないＤＳＰなどによって
設定された任意のデューティ比（例えば１／１６〜１６
／１６）のパルス信号を発生する。このパルス信号は、
スライスレベルを所定の異常検出時保持レベルにするた
めに用いられる。

【００２１】また、チャージポンプ制御部３２において
は、ドロップアウト検出信号Ｃおよびモード設定信号Ｄ
に応じて、切換信号Ａをセレクタ回路３６へ出力し、ま
たスライスレベルをホールドするためのレベルホールド
制御信号Ｂをチャージポンプ部１２に出力する。

【００２２】セレクタ回路３６は、ＡＮＤ回路４０、４
２、ＯＲ回路４４を備え、切換信号Ａに応じて、出力デ
ジタルＲＦ信号と、パルス発生回路３４からのパルス信
号とのいずれかを選択してチャージポンプ部１２に出力
する。

【００２３】また、チャージポンプ部１２においては、
電源ＶｃｃとＧＮＤとの間にＰチャンネルトランジスタ
Ｔｒ１とＮチャンネルトランジスタＴｒ２が直列に接続
され、２つのトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の接続点が、
コンデンサＣ２と抵抗Ｒ１との間に接続されている。ト
ランジスタＴｒ１のゲート電極にはナンド回路５０の出
力側が接続され、トランジスタＴｒ２のゲート電極には
ノア回路５４が接続されている。ナンド回路５０とノア
回路５４の一方の入力端子には、それぞれ、セレクタ回
路３６からの出力信号が入力されている。また、ノア回
路５４の他方の入力端子にはチャージポンプ制御部３２
からのレベルホールド制御信号Ｂが入力され、ナンド回
路５０の他方の入力端子には、インバータ５２で反転さ
れたレベルホールド制御信号Ｂが入力されている。

【００２４】また、本実施形態では、上記チャージポン
プ部１２と、コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ１によって決ま
る時定数が、フィンガープリント等に迅速に追従するよ
うに小さく設定されている。このため、通常動作時にお
いて、入力信号レベルが低下すると、これに迅速に対応
してチャージポンプ部１２がコンデンサＣ２の充電制御
する。

【００２５】「動作」 （ａ）通常動作時 ドロップアウト検出信号が発生していない期間、つまり
通常動作時には、チャージポンプ制御部３２は、切換信
号Ａおよびレベルホールド制御信号Ｂを共にＬレベルと
する。

【００２６】従って、セレクタ回路３６では、ＡＮＤ回
路４２の非反転入力端に供給される比較器１０からのデ
ジタルＲＦ信号の出力レベルがそのままＯＲ回路４４を
介してチャージポンプ部１２のナンド回路５０およびノ
ア回路５４の一方の入力端にそれぞれ供給される。一
方、ＡＮＤ回路４０の出力はＬレベルに固定され、パル
ス発生回路３４からのパルス信号は出力されない。

【００２７】また、レベルホールド制御信号ＢはＬレベ
ルであるので、レベルホールド動作は行われない。従っ
て、従来と同様の動作を行う。

【００２８】（ｂ）ドロップアウト検出時 次に、光ディスク表面の傷等による入力信号のドロップ
アウトの場合の動作について説明する。

【００２９】例えば図２に示されるように、光ディスク
のピックアップ位置が、トラックｎの傷領域Ａ点に到達
すると、光ディスクから読み出して得られるアナログＲ
Ｆ信号にドロップアウトが発生する。このドロップアウ
トによって、基準レベルよりエンベロープ信号の直流レ
ベルが低下すると、比較器２２は、図３（ａ）に示すよ
うに、Ｌレベルのドロップアウト検出信号Ｃを発生し、
このドロップアウト検出信号は、チャージポンプ制御部
３２に供給される。

【００３０】ここで、チャージポンプ制御部３２は、モ
ード設定信号Ｄにより、ドロップアウト検出時にスライ
スレベルをパルス信号により所定のレベルに設定するパ
ルス制御モードか、あるいはドロップアウト検出時のス
ライスレベルをホールドするレベルホールド制御モード
のいずれかが設定されている。

【００３１】（パルス制御モード）パルス制御モードで
は、チャージポンプ制御部３２は、ドロップアウト検出
信号Ｃの発生時に、切換信号ＡをＨレベルとし、レベル
ホールド制御信号ＢをＬレベルにする。

【００３２】ＡＮＤ回路４２は、切換信号ＡがＨレベル
になることによりその出力がＬレベルに固定され、比較
器１０からのデジタルＲＦ信号に基づいたチャージポン
プ部１２の制御が禁止される。

【００３３】また、Ｈレベルの切換信号ＡがＡＮＤ回路
４０の一方の入力端に供給されることにより、パルス発
生回路３４からの所定のデューティ比のパルス信号がそ
のままＡＮＤ回路４０およびＯＲ回路４４を介してチャ
ージポンプ部１２に供給される。

【００３４】チャージポンプ部１２のトランジスタＴｒ
１は、このパルス信号のＨレベル期間にオンし、Ｌレベ
ル期間にはオフする。また、トランジスタＴｒ２は、Ｈ
レベル期間にオフして、Ｌレベル期間にオンする。これ
により、パルス信号のデューティ比に応じたレベルのチ
ャージポンプ出力が得られ、コンデンサＣ２の充電量が
制御される。よって、比較器１０でのスライスレベル
は、図３、図４に点線（ｉｉ）で示すような所定の保持
レベルに制御される。

【００３５】ところで、入力アナログＲＦ信号にドロッ
プアウトが発生しても、そのエンベロープ信号のレベル
が基準レベルより低くなるまでは、ドロップアウト検出
信号は発生しない。このため、ドロップアウトが発生し
てから、実際にドロップアウト検出信号が発生するまで
の期間において、図３、図４に示されているようにスラ
イスレベルが低下する。

【００３６】パルス制御モードが設定されている場合に
は、このようにドロップアウト検出信号の発生までにス
ライスレベルが低下していても、ドロップアウト検出期
間中、パルス信号のデューティ比に応じてコンデンサＣ
２の充電量を制御し、スライスレベルが所定のレベルに
設定される。

【００３７】図３（ｂ）の点線（ｉｉ）は、パルス発生
回路３４がデューティ比１／２のパルス信号を発生した
場合における設定レベルを示しており、図４の点線（ｉ
ｉ）は、１／２より多少デューティ比の低いパルス信号
を発生した場合の設定レベルを示している。いずれの場
合においても、図示するように、ドロップアウト検出信
号の発生時のスライスレベルによらず、ドロップアウト
検出期間中にはそれぞれパルスのデューティ比に応じた
所定のスライスレベルを維持している。

【００３８】図３（ｂ）のように、正常時の入力ＲＦ信
号のスライスレベルを設定レベル（ｉｉ）と一致させる
と、ピックアップが図２に示すような傷領域から正常領
域に移行して、入力信号がドロップアウトより復帰し、
ドロップアウト検出信号がＨレベルに変化した際に、直
ちに正常時の入力ＲＦ信号のスライスレベルでデジタル
変換することが可能となる。

【００３９】また、入力信号がドロップアウトから復帰
してドロップアウト検出信号がＨレベルに切り替わった
時点では、入力信号のエンベロープ信号レベルは、回路
の時定数により、正常時のレベルに比べて低いことも多
い。従って、図４に示すように、設定レベル（ｉｉ）を
正常の入力ＲＦ信号のスライスレベルよりも多少低く、
具体的には設定レベル（ｉｉ）をドロップアウト検出信
号がＨレベルに立ち上がった時点の入力アナログＲＦ信
号にとって適切なレベルに設定することにより、正常復
帰時に信頼性の高いデジタル変換を再開することが可能
となる。

【００４０】また、光ディスクの傷領域が狭いとドロッ
プアウト期間が短くなることから、このような傷が想定
される場合には、ドロップアウト検出開始からより短時
間にスライスレベルを所定の設定レベル（ｉｉ）に維持
したいという要求も考えられる。この場合、設定を変え
てパルス信号のデューティ比を高くすれば、チャージポ
ンプ部１２からの出力レベルが高くなるので、より急速
にコンデンサＣ２を充電してスライスレベルを所定値に
することが可能となる。

【００４１】光ディスクのピックアップ位置がトラック
ｎの傷領域の外に出ると、得られるアナログＲＦ信号は
ドロップアウトから復帰し、ドロップアウト検出信号Ｃ
はＨレベルとなる。チャージポンプ制御部３２は、これ
に応じて切換信号ＡをＨレベルからＬレベルに変更す
る。よって、チャージポンプ部１２におけるスライスレ
ベル制御が上述した通常状態に復帰する。

【００４２】（レベルホールド制御モード）次に、モー
ド設定信号により、チャージポンプ制御部３２がレベル
ホールド制御モードに設定されている場合の動作につい
て説明する。

【００４３】この場合に、ドロップアウト検出信号Ｃが
発生すると、チャージポンプ制御部３２は、レベルホー
ルド制御信号ＢをＨレベルとする。なお、切換信号Ａは
ＬレベルでもＨレベルでもよい。

【００４４】このＨレベルのレベルホールド制御信号Ｂ
により、チャージポンプ部１２のナンド回路５０の出力
はＨレベルに固定され、ノア回路５４の出力はＬレベル
に固定される。従って、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が
共にオフしてコンデンサＣ２に対する充放電が停止し、
スライスレベルは、図３、図４の一点鎖線（ｉｉｉ）に
示すように、ドロップアウト検出直前のレベルにホール
ドされる。

【００４５】また、光ディスクのピックアップ位置がト
ラックｎの傷領域の外に出て、ドロップアウト検出信号
がＨレベルになると、チャージポンプ制御部３２がレベ
ルホールド制御信号ＢをＨレベルからＬレベルに変更す
る。従って、レベルホールドが解除され、チャージポン
プ部１２におけるスライスレベル制御が通常状態に復帰
する。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、異常検出期間が終了し
て入力信号が異常から復帰した直後から、適切かつ安定
したスライスレベルでデジタル変換を開始することが容
易となり、変換して得られるデータの信頼性を一層向上
させることができる。

【００４７】また、異常検出期間におけるスライスレベ
ルの制御方法を、パルス制御とレベルホールドとで任意
に切り換えることが可能であり、信号再生回路毎に異な
る特性や使用状態などに対し、同一の構成で対応するこ
とができる。よって、回路の汎用性を高くすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る光ディスク用の信号
再生回路のデジタル変換部及びスライスレベルコントロ
ール部の構成を示す図である。

【図２】 光ディスク表面に発生した傷の状態を示す図
である。

【図３】 本発明の実施形態に係るドロップアウト検出
時の動作を説明する図である。

【図４】 本発明の実施形態に係るパルス制御モードに
おける図３と異なる動作を説明する図である。

【図５】 従来の光ディスク用の信号再生回路のデジタ
ル変換部及びスライスレベルコントロール部の構成を示
す図である。

【符号の説明】

１０ 比較器、１２ チャージポンプ部、２０ Ａ／Ｄ
変換部、２２ 比較器、２４ 基準レベル発生部、２６
ドロップアウト検出回路、３０ スライスレベル制御
回路、３２ チャージポンプ制御部、３４ パルス発生
回路、３６ セレクタ回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクより読み出したアナログ信号
   をスライスレベルに基づいてデジタル信号に変換するデ
   ジタル変換手段と、 前記変換されたデジタル信号の信号レベルに基づいて前
   記アナログ信号に対するスライスレベルを調節するスラ
   イスレベル調節手段と、 前記アナログ信号が異常状態であることを検出して異常
   検出信号を発生する異常検出手段と、 前記異常検出信号の発生に応じて、前記スライスレベル
   を、予め定められた異常検出時保持レベルに変更してそ
   のレベルを維持制御するスライスレベル制御手段と、 を有することを特徴とする光ディスク用の信号再生回
   路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光ディスク用の信号再
   生回路において、 前記スライスレベル制御手段は、パルス信号を発生する
   パルス信号発生手段を備え、前記異常検出保持レベルを
   このパルス信号のデューティ比により決定することを特
   徴とする光ディスク用の信号再生回路。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の光ディスク用の信号再
   生回路において、 さらに、前記異常検出信号の発生に応じて前記スライス
   レベルを前記異常検出信号の発生時のレベルにホールド
   するためのレベルホールド制御手段を備え、 前記パルス信号による前記スライスレベルの制御と、前
   記レベルホールド制御信号による前記スライスレベルを
   ホールドの制御とを切換可能としたことを特徴とする光
   ディスク用の信号再生回路。