JPWO2003077248A1 - 信号処理装置および信号処理方法 - Google Patents

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Abstract

入力再生信号にゲインとオフセットを与えるゲインオフセット部と、A/D変換部と、ピーク検出部と、ボトム検出部と、信号を演算する振幅検出部と、信号オフセットを演算するオフセット検出部と、入力信号の欠落を検出するドロップアウト検出部と、ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに外部ホールド信号入力により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能な制御部で構成され、記録媒体の欠陥を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを一定に保つ構成とした光ディスクシステム。

Description

技術分野
本発明は、情報記録媒体上の記録情報をアナログ−デジタル変換してデータ再生を行う再生信号処理系において、アナログ−デジタル変換部の入力ダイナミックレンジに信号を効率良く入力するための信号処理装置および信号処理方法に関する。
背景技術
近年、半導体プロセスの微細化にともないアナログ回路のデジタル化が進展し、これによる回路規模の削減、回路安定性の向上、消費電力の削減等の取り組みがなされている。また、デジタル化によりプロセスシュリンクへの対応が容易となり、開発効率の向上の利点も見出せる。
光ディスクの信号処理分野においても、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)等の技術を採用することにより、信号処理回路をアナログ信号処理回路からデジタル信号処理回路に置き換えることが可能であり、これにより再生性能能力の向上を図ることができる。
これに伴い、従来の信号処理回路では、アナログ信号からデジタル信号に変換する(以降、A/D変換と呼ぶ)部分において効率良くA/D変換を行うこと、すなわちA/D変換器のダイナミックレンジ範囲内でかつ最大振幅でアナログ信号をデジタルに変換することが要求される。
第20図は従来のこの種の信号処理装置のブロック図である。
この信号処理装置の従来例は、再生信号入力の低域を遮断することでDCオフセットを除去するハイパスフィルタ部101と、このハイパスフィルタ部101でDCオフセットを除去された再生入力信号に対し、ゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ部1の出力を入力としアナログ−デジタル変換を行うA/D変換部3と、このA/D変換部3で得られたサンプリングデータからそのピーク検出動作を行うピーク検出部4と、同サンプリングデータからそのボトム検出動作を行うボトム検出部5と、これらピーク検出値およびボトム検出値からA/D変換部3入力での信号振幅を演算する振幅検出部6と、この振幅検出部6で得られた振幅情報をもとにA/D入力振幅が一定になるように可変ゲインアンプ部1を制御するゲイン制御部8とで構成される。
上記構成の様に、A/D変換部3の入力での信号振幅を検出してこれが一定になるようにフィードバック制御を行うことで、A/D変換部3の入力信号がほぼダイナミックレンジ内に有効的に収まるよう制御することができる。
ところで、このような光ディスク等の情報記録媒体の記録変調方式の1つとして、DCフリー方式がある。この方式は、信号の“H”区間と“L”区間との比率が50:50となるように記録を行う方式である。
しかし、情報記録媒体の記録変調方式がDCフリーでない場合、またはDCフリー方式であったとしても情報記録媒体の製造段階でのばらつきにより記録マークが本来の長さよりも大きく形成されたり小さく形成された場合等には、信号の“H”区間と“L”区間との比率が50:50からずれるため、再生信号の平均DCレベルが再生信号の上下ピークのセンター位置からずれる現象が発生する。本現象は、記録条件が最適でない場合に多く発生し、一般的にアシンメトリと呼ばれる。アシンメトリを有する再生信号がハイパスフィルタ部101を通過すると、DC成分がカットされ、第21図に示すようにA/D変換部3の入力信号にDCオフセットが発生する。DCオフセットが大きくなると再生信号波形がA/D変換部3の入力ダイナミックレンジを越えてしまうため、波形の一部が欠落し正しいA/D変換が行えなくなってしまうという問題が発生する。
しかしながら、この問題は、例えば後述する特許文献1に示された第2の従来例により回避することができる。第22図はこの特許文献1に示された従来の信号処理装置を第21図のブロック構成との対比が容易になるように適宜書き換えたものである。
この信号処理装置の第2の従来例は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ部1の出力に対し、オフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるオフセット部2と、このオフセット部2出力に対しアナログ−デジタル変換を行うA/D変換部3と、このA/D変換部3で得られたサンプリングデータからそのピーク検出動作を行うピーク検出部4と、同サンプリングデータからそのボトム検出動作を行うボトム検出部5と、これらピーク検出値およびボトム検出値からA/D変換部3入力の信号振幅を演算する振幅検出部6と、ピーク検出値とボトム検出値との平均値からA/D変換部入力での信号のセンター値を演算するオフセット検出部7と、振幅検出部6で得られた振幅情報をもとにA/D入力振幅が一定になるように可変ゲインアンプ部1を制御するゲイン制御部8と、オフセット検出部7で得られたオフセット情報をもとにA/D入力信号のセンターがA/D変換部3の入力ダイナミックレンジのセンターとなるように制御を行うオフセット制御部9とで構成される。
本従来例では、A/D変換部3入力での信号振幅を検出して一定にする制御ループと、信号のセンター値を検出してオフセットコントロールする制御ループの2つの制御ループを持つことで、A/D変換部3の入力信号の信号振幅およびオフセットを制御し、該入力信号をA/D変換部の入力ダイナミックレンジに効率的に収めるようにすることができる。
特許文献1:特許第3067298号(第7−11頁 第2図,第4図)
しかしながら、情報記録媒体上にゴミ等の付着物、傷等により入力信号が第23(a)図の様に欠落した場合には、上述した第2の従来例ではゲインおよびオフセットの両者を制御しているために、信号欠落部で可変ゲインアンプ部のゲインが大きくなり、オフセット部は信号をセンターに戻すよう動作するため、A/D変換部入力では第23(b)図の様な波形の信号になる。第23図からも分かるように、信号欠落部を通過した後、再生信号がA/D変換部の入力ダイナミックレンジをオーバーし、その後これを入力ダイナミックレンジに収まる正常状態に引き込むまでの無駄時間が発生し、この期間は正しくデータ再生が出来ないといった問題が発生する。例えば、2mmの欠陥があった場合には、無駄時間のため実際には3mm相当の期間、波形異常が続くといったことが生じ、再生能力を低下させる要因となっていた。
また、ドロップアウト期間中はオフセット制御により再生信号のボトムがA/D変換部3の入力ダイナミックレンジのセンターに漸近するため、例えばピーク検出部4出力と所定閾値との比較結果を、欠陥(以下ではドロップアウトと呼ぶ)検出信号として採用した場合、第23(c)図に示すようにドロップアウト検出信号が信号欠落期間途中で中断してしまい、後段のPLL(Phase Locked Loop)回路、あるいはフォーカス制御、トラッキング制御等の周辺回路ホールドが正しくできないといった問題があった。
さらに、上記従来例においてはゲインおよびオフセットの両方をコントロールする必要があり、回路規模が大きくなり、消費電力も増大するといった問題もあった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、信号欠落部通過後にA/D変換部の入力ダイナミックレンジを越える現象を抑圧し、また同時にドロップアウト検出の検出精度の向上を図ることが可能な信号処理装置および信号処理方法を提供することを目的とする。
発明の開示
上記目的を達成するために本発明は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部と、該ゲインオフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記A/D変換出力,前記ボトム検出部出力,前記オフセット検出部出力あるいは前記振幅情報信号の少なくとも1つを入力とし該入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部と、前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、前記ホールド信号入力により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能な制御部とで構成されるものである。上記構成により、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、再生信号が欠陥通過後にA/D変換部の入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保つことができる。
また、本発明は再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記A/D変換出力,前記ピーク検出部出力,前記ボトム検出部出力,前記オフセット検出部出力あるいは前記振幅情報信号の少なくとも1つを入力とし該入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うとともに、前記ホールド信号入力によりゲイン制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能なゲイン制御部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うとともに、前記ホールド信号入力によりオフセット制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能なオフセット制御部とで構成されるものである。上記構成により、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御をホールドするあるいは制御応答速度を変えることにより、再生信号が欠陥通過後にA/D変換部の入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保つことができる。
また、本発明は再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットとを与えるゲインオフセット部と、該ゲインオフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記A/D変換部出力,前記ピーク検出部出力,前記ボトム検出部出力,前記オフセット検出部出力あるいは前記振幅情報信号の少なくとも1つを入力とし該入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部と、前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行う制御部と、前記A/D変換部から出力されるサンプリングデータをもとにこれに位相同期したクロックを生成するPLL部とで構成されるものである。上記構成により、A/D変換部のサンプリングクロックをPLLクロックとすることでCAV(Constant Angular Velocity、定角速度)再生対応が容易になり、また、ピーク検出部およびボトム検出部の動作クロックをPLLクロックの1/mおよび1/n(m、nは正の整数)とすることで動作クロック周波数を下げて消費電力の削減を図ることができる。また、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御およびPLL制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、再生信号が欠陥通過後にA/D変換部の入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保ち、安定なA/D変換処理ができる。
また、本発明は第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部と、該ゲインオフセット部出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力としピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力としボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じてゲイン及びオフセットの記録エリア毎の独立制御が可能な制御部とで構成されるものである。上記構成により、異なる記録エリアを検出してゲート信号を生成することで、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことができる。
また、本発明は第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にゲイン制御が可能なゲイン制御部と、該ゲイン制御部から出力されるゲイン制御値を格納する1つまたは複数のゲイン記憶部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にオフセット制御が可能なオフセット制御部とで構成されるものである。上記構成により、異なる記録エリアを検出してゲート信号を生成することで、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことができる。
また、本発明は第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にゲイン制御が可能なゲイン制御部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にオフセット制御が可能なオフセット制御部と、該オフセット制御部から出力されるオフセット制御値を格納する1つまたは複数のオフセット記憶部とで構成されるものである。上記構成により、異なる記録エリアを検出してゲート信号を生成することで、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことができる。
また、本発明は第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にゲイン制御が可能なゲイン制御部と、該ゲイン制御部から出力されるゲイン制御値を格納する1つまたは複数のゲイン記憶部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にオフセット制御が可能なオフセット制御部と、該オフセット制御部から出力されるオフセット制御値を格納する1つまたは複数のオフセット記憶部とで構成されるものである。上記構成により、異なる記録エリアを検出してゲート信号を生成することで、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことができる。
また、本発明は再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部と、該ゲインオフセット部出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部と、該イコライザ部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、ホールド信号入力により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能な制御部とで構成されるものである。上記構成により、イコライザ部入力の信号振幅およびオフセットを略一定に保つとともにA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つことができる。
また、本発明は再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部と、該イコライザ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うゲイン制御部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うオフセット制御部とで構成されるものである。上記構成により、イコライザ入力の信号振幅を略一定に保つとともにA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つことができる。
また、本発明は再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部と、該イコライザ部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うゲイン制御部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うオフセット制御部とで構成されるものである。上記構成により、イコライザ入力の信号振幅およびオフセットを略一定に保つとともにA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つことができる。
また、本発明おけるゲインオフセット部は内部処理を行わずに再生信号入力を直接前記A/D変換部に入力することを可能としたものであり、再生信号入力を直接A/D変換部に入力することで再生信号の絶対的な振幅値の測定ができる。
また、本発明における可変ゲインアンプ部は内部処理を行わずに再生信号入力を直接前記A/D変換部に入力することを可能としたものであり、再生信号入力をオフセット部に入力することで絶対的な再生信号振幅値の測定ができる。
また、本発明は振幅検出部出力を入力として再生信号振幅情報をもとにピックアップ部のフォーカス制御位置あるいはトラッキング制御位置の学習を行うサーボコントローラをさらに備えたものであり、学習中はゲイン制御あるいはオフセット制御の少なくとも一方を強制的にホールドすることで入力再生信号の振幅変化を振幅検出部出力に伝達することが可能である。
また、本発明は振幅検出部出力を入力として再生信号振幅情報をもとにピックアップ部のフォーカス制御位置あるいはトラッキング制御位置の学習を行うサーボコントローラをさらに備えたものであり、学習前にゲイン制御あるいはオフセット制御の少なくとも一方の制御動作を行い、両制御が整定した後に学習動作に入り、学習中はゲイン制御あるいはオフセット制御の少なくとも一方を強制的にホールドすることで入力再生信号を略一定になるように正規化し、かつ振幅変化を振幅検出部出力に伝達することが可能である。
また、本発明は情報記録媒体からの信号のピーク値の検出を行う工程と、情報記録媒体からの信号のボトム値の検出を行う工程と、ピーク値およびボトム値から信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する工程と、情報記録媒体からの信号のドロップアウトを検出する工程と、振幅情報信号により入力信号の振幅を調整する工程と、を含む信号処理方法において、ドロップアウト検出時には、入力信号の振幅調整をホールドもしくは調節周期を遅くさせる、ようにしたものである。上記構成により、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、入力信号が欠陥通過後にダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常に入力信号の信号振幅をほぼ一定に保つことができる。
さらに、本発明は情報記録媒体からの信号のピーク値の検出を行う工程と、情報記録媒体からの信号のボトム値の検出を行う工程と、ピーク値およびボトム値を入力としオフセットを演算してオフセット情報信号を出力する工程と、情報記録媒体からの信号のドロップアウトを検出する工程と、オフセット情報信号により入力信号のオフセットを調整する工程と、を含む信号処理方法において、ドロップアウト検出時には、入力信号のオフセット調整をホールドもしくは調節周期を遅くさせる、ようにしたものである。上記構成により、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、オフセット制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、入力信号が欠陥通過後にダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常に入力信号のオフセットをほぼ一定に保つことができる。
発明を実施するための最良の形態
(実施の形態1)
この実施の形態1は、特許請求の範囲第1項,第2項,第15項,第19項,第20項,第23項および第24項に記載の発明に対応するもので、A/D変換部3から出力されるサンプリングデータから欠陥検出を行い、ゲイン制御あるいはオフセット制御の少なくとも一方をホールドする、あるいは制御速度を変えることで、信号欠落部通過後にA/D変換部の入力ダイナミックレンジを越える現象を抑圧し、同時にドロップアウト検出の検出精度の向上を図ることが可能なようにしたものである。
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態1による信号処理装置のブロック図を第1図に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対し制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部10と、このゲインオフセット部10出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換を行ってサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、A/D変換部3出力を入力とし、その入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部11と、振幅情報信号およびオフセット情報信号によりゲインオフセット部10のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、ホールド信号入力により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能な制御部12とで構成されるものである。
次に、この実施の形態1の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号はゲインオフセット部10で制御入力に応じたゲインとオフセットとが与えられた後、A/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ここで、ピーク検出部4は、例えば第2図に示すように、セレクタ13と、値を一時的に保持するレジスタ14と、減算器15と、比較器16とで構成され、レジスタ14に保持された,現在より1サンプル前のサンプリング値と、現在のサンプリング値とを比較器16で比較して、現在のサンプリング値の方が大きければレジスタ14に現在のサンプリング値を格納し、それ以外の時にはレジスタ14の書き換えは行わない。この動作を連続的に行うことでデジタル信号のピークが検出される。ただし、このままでは最大値を検出するのみで、振幅が低下する方向の再生信号振幅変動に追従できないため、減算器15でレジスタ14保持値から所定値を所定クロック間隔毎に減算し、現在のサンプリング値の方が減算器15出力より小さければ減算器15出力でレジスタ14の値を書き換える。
この動作を具体的に図示すると第3図の様になる。第3図における○はA/D変換部3のサンプリング値を表し、△はピーク検出後1クロックごとに所定値を減算していく様子を示している。この減算量は欠陥通過時の信号落ち込み速度に対して追従できる程度に設定するのが望ましい。また、ここではピーク検出およびボトム検出をA/D変換部3と同じクロックで動作するものとして説明したが、CD(コンパクトディスク)ではEFM、DVD(デジタルバーサタイルディスク)では8−16変調といった変調方式がとられており、マーク長は3Tから11Tあるいは14T(Tはクロックの1周期)で分布し、5T以上の長いマークでは再生信号振幅がほぼ飽和振幅に達するため、第1図に示すようにピーク検出およびボトム検出をともにnT周期(nは正の整数)で動作させても、あるいはそれぞれmT周期あるいはnT周期(m,nは互いに独立した正の整数)で動作させても、ピーク検出およびボトム検出が可能であり、実用上問題はない。このように、ピーク検出およびボトム検出を分周クロックで動作させることにより消費電力の削減を図ることが可能である。
また、ボトム検出部5の動作は、ピーク検出部4の動作の極性を反転させれば実現できる。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を、オフセット検出部7でオフセット検出を、それぞれ行う。例えば振幅検出はピーク値とボトム値との差を演算することで、またオフセット検出はピーク値とボトム値との和あるいはA/Dセンターレベルからの距離の差、あるいはピーク値およびボトム値がそれぞれ所定のウィンドウ範囲に入っているか否かを検出する等によって得ることができる。制御部12は振幅検出値と振幅目標値とを比較して、振幅検出値が目標値よりも小さいときはゲインオフセット部10のゲインを上げるように制御出力し、逆に振幅検出値が目標値よりも大きいときはゲインオフセット部10のゲインを下げるように制御出力する。制御部12は振幅検出値と振幅目標値とを比較して、振幅検出値が目標値よりも小さいときはゲインオフセット部10の出力信号振幅を上げるように制御出力し、逆に振幅検出値が目標値よりも大きいときはゲインオフセット部10の出力信号振幅を下げるように制御出力する。また、制御部12はオフセット検出値と所定オフセット目標値とを比較して、オフセット検出値が目標値よりも小さいときはゲインオフセット部10の出力信号オフセットを上げるように制御出力し、逆にオフセット検出値が目標値よりも大きいときはゲインオフセット部10の出力信号オフセットを下げるように制御出力する。ドロップアウト検出部11では、例えばピーク検出部4出力を所定閾値で2値化することで再生信号の欠落を検出し、この欠落検出信号を用いて制御部12の制御動作を強制的にホールドする、あるいは制御応答速度を遅くすることで、第23(b)図のような過敏な応答を抑制して第24(b)図の様な波形にすることができる。
このようにして、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、再生信号が欠陥通過後にA/D変換部3での入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常にA/D変換部3入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保つことができるため、信号欠落部を通過した後、再生信号がA/D変換部3の入力ダイナミックレンジに入り正常状態に引き込むまで無駄時間がかかって正しくデータ再生が出来ないといった問題がなくなり、欠陥通過後のデータエラーを最小限に抑えることができるという有効な効果がある。さらに、ドロップアウト検出の検出信号が第23(c)図の様に欠落途中で中断することなく第24(c)図の様に正しく検出することができるため、A/D変換後にドロップアウト検出するシステムにおいては有効である。
なお、ここではドロップアウト検出部11出力により制御部のホールドあるいは制御応答速度の切り換えを行ったが、これは本信号処理装置の外部でドロップアウトを検出する、等により生成した信号であっても構わない。またドロップアウトを検出した時にではなく、動作のホールドを希望する際に外部から入力する信号であっても構わない。
また、ドロップアウト検出部11はA/D変換部3出力を入力するものとしたが、これは、A/D変換部3出力,ボトム検出部5出力,オフセット検出部7出力,振幅情報信号の少なくとも1つを入力するようにしても構わない。
さらに、第17図に示すようにスルーパス10a、即ちゲインオフセット部10を通らない経路を設けて振幅情報信号を出力しこれをスイッチ3aを介してA/D変換部3に入力することにより、入力再生信号の信号振幅の絶対値情報を得ることが可能である。光ディスクプレーヤ等ではディスクの種別を判別する際に再生信号の信号振幅の絶対値情報を使用する場合が多く、こうした場合においてゲインオフセット部を通さずに信号振幅測定を可能にすることができる。
(実施の形態2)
この実施の形態2は、特許請求の範囲第3項,第4項,第16項および第18項に記載の発明に対応するもので、実施の形態1におけるゲインオフセット部および制御部の具体的な構成例を示すものである。
以下、本発明の第2の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態2による信号処理装置のブロック図を第4図に示す。
この信号処理装置は、第4(a)図に示すように、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ部1出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部2と、このオフセット部2出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、ピーク検出部4出力を入力としこの入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部11と、振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて可変ゲインアンプ部1の制御を行うとともに、ホールド信号入力によりゲイン制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能なゲイン制御部8と、オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じてオフセット部2の制御を行うとともに、外部ホールド信号入力によりオフセット制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能なオフセット制御部9とで構成される。
そして、この可変ゲインアンプ部1およびオフセット部2が、実施の形態1のゲインオフセット部10に、また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9が実施の形態1の制御部12に、それぞれ対応するものである。
また、第4(b)図に示すように、ゲイン制御部8は例えばその入力信号と所定目標値とを大小比較する比較器8aと、この比較器8a出力の極性に応じてアップダウン切り替えが可能な積分カウンタ部8bと、この積分カウンタ部8b出力を入力としデジタル−アナログ変換を行うD/A変換部8cとで構成することができ、D/A変換部8cは可変ゲインアンプ部に1に対しそのゲインを制御する制御信号を出力する。オフセット制御部9もゲイン制御部8と同様に構成され、オフセット部2に対しそのオフセット量を制御する制御信号を出力する。
次に、この実施の形態2の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号は可変ゲインアンプ部1でゲイン制御入力に応じたゲインが与えられ、オフセット部2でオフセット制御入力に応じたオフセットが与えられた後、A/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、第4図に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、これらピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を行い、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。例えば振幅検出はピーク値とボトム値との差を演算することで、またオフセット検出はピーク値とボトム値との和あるいはA/Dセンターレベルからの距離の差あるいは、ピーク値およびボトム値がそれぞれ所定のウィンドウ範囲に入っているか否かを検出する等により得ることができる。ゲイン制御部8は振幅検出値と所定振幅目標値とを比較して、振幅検出値が目標値よりも小さいときは可変ゲインアンプ部1のゲインを上げるように制御出力し、逆に振幅検出値が目標値よりも大きいときは可変ゲインアンプ部1のゲインを下げるように制御出力する。ゲイン制御部8は振幅検出値と所定振幅目標値とを比較して、振幅検出値が目標値よりも小さいときは可変ゲインアンプ部1の出力信号振幅を上げるように制御出力し、逆に振幅検出値が目標値よりも大きいときは可変ゲインアンプ部1の出力信号振幅を下げるように制御出力する。また、オフセット制御部9はオフセット検出値と所定オフセット目標値とを比較して、オフセット検出値が目標値よりも小さいときはオフセット部2の出力信号オフセットを上げるように制御出力し、逆にオフセット検出値が目標値よりも大きいときはオフセット部2の出力信号オフセットを下げるように制御出力する。ドロップアウト検出部11では、例えばピーク検出部4出力を所定閾値で2値化することで再生信号の欠落を検出し、この信号を用いて制御部12の制御動作を強制的にホールドする、あるいは制御応答速度を遅くすることで、第23(b)図のような過敏な応答を抑制して第24(b)図の様な波形にすることができる。
このようにして、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、再生信号が欠陥通過後にA/D変換部3の入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常にA/D変換部3入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保つことができるため、信号欠落部を通過した後、再生信号がA/D変換部3の入力ダイナミックレンジに入り正常状態に引き込むまで無駄時間がかかって正しくデータ再生が出来ないといった問題がなくなり、欠陥通過後のデータエラーを最小限に抑えることができるという有効な効果がある。さらに、ドロップアウト検出の検出信号が第23(c)図の欠落途中で中断することがなく第24(c)図の様に正しく検出することができるため、特にA/D変換後にドロップアウト検出する構成をとる場合に有効である。
なお、ここではドロップアウト検出部11出力によりゲイン制御部8のホールドあるいは制御応答速度の切り換えを行ったが、これは本信号処理装置の外部でドロップアウトを検出し生成した信号であっても構わない。またドロップアウトを検出した時にではなく、動作のホールドを希望する際に外部から入力する信号であっても構わない。
また、ドロップアウト検出部11はピーク検出部4出力を入力するものとしたが、これは、ピーク検出部4出力,A/D変換部3出力,ボトム検出部5出力,オフセット検出部7出力,振幅情報信号の少なくとも1つを入力するようにしても構わない。
さらに、第18図に示すようにスルーパス1a、即ち可変ゲインアンプ部1を通らない経路を設けて振幅情報信号を出力しこれをスイッチ2aを介してオフセット部2に入力することにより、入力再生信号の信号振幅の絶対値情報を得ることが可能である。光ディスクプレーヤ等ではディスクの種別を判別する際に再生信号の信号振幅の絶対値情報を使用する場合が多く、こうした場合において可変ゲインアンプ部を通さずに信号振幅測定を可能にすることができる。
(実施の形態3)
この実施の形態3は、特許請求の範囲第5項に記載の発明に対応するもので、入力再生信号から再生したクロックをサンプリングクロックとして用いるようにしたものである。
以下、本発明の第3の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態3による信号処理装置のブロック図を第5図に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットとを与えるゲインオフセット部10と、このゲインオフセット部10出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、振幅情報信号およびオフセット情報信号によりゲインオフセット部10のゲイン制御およびオフセット制御を行う制御部12と、A/D変換部3から出力されるサンプリングデータをもとにこれに位相同期したクロックを生成するPLL部17とで構成される。
次に、第3の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号はゲインオフセット部10で制御入力に応じたゲインとオフセットとが与えられた後、A/D変換部3によりPLL部17の出力クロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、第5図に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。例えば振幅検出はピーク値とボトム値との差を演算することで、またオフセット検出はピーク値とボトム値との和あるいはA/Dセンターレベルからの距離の差あるいは、ピーク値およびボトム値がそれぞれ所定のウィンドウ範囲に入っているか否かを検出する等により得ることができる。制御部12の動作については第1の実施の形態と同様であり、振幅検出値およびオフセット検出値に応じて、ゲインオフセット部10の出力振幅、および、オフセットが所定目標値となるように制御を行う。PLL部17では再生信号が有するクロック成分抽出を行い、これにより生成されたクロックはA/D変換部3のサンプリングクロックとして用いる。PLL部17は、例えばA/D変換部3から出力されるサンプリングデータから位相誤差情報を抽出し、この誤差情報をもとに電圧制御発振器等を駆動して位相同期クロックの生成を行うものである。
このようにA/D変換部3のサンプリングクロックを、再生信号に位相同期したPLLクロックとすることで再生速度に応じてA/D変換部3のサンプリング速度が自動的に変化し、これに伴いピーク検出およびボトム検出の時定数も適応的に変化し、CAV再生対応が容易になり、また、ピーク検出部4およびボトム検出部5の動作クロックをPLLクロックの1/n(nは正の整数)とすることで動作クロック周波数を下げて消費電力の削減を図ることができる。このため、常にA/D変換部3入力における信号振幅およびオフセットはほぼ一定を保ち、安定なA/D変換処理ができる。
(実施の形態4)
この実施の形態4は、特許請求の範囲第6項,第7項に記載の発明に対応するもので、ドロップアウト等の検出時に再生クロックの発振周波数を固定するようにしたものである。
以下、本発明の第4の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態4による信号処理装置のブロック図を第6図に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットとを与えるゲインオフセット部10と、このゲインオフセット部10出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、ピーク検出部4出力を入力としこの入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部11と、振幅情報信号およびオフセット情報信号によりゲインオフセット部10のゲイン制御およびオフセット制御を行う制御部12と、A/D変換部3から出力されるサンプリングデータをもとにこれに位相同期したクロックを生成するPLL部17とで構成される。
次に、第4の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号はゲインオフセット部10で制御入力に応じたゲインとオフセットとが与えられた後、A/D変換部3によりPLL部17の出力クロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号に対しピーク検出部4およびボトム検出部5でそのピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、第6図に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を行い、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。例えば振幅検出はピーク値とボトム値との差を演算することで、またオフセット検出はピーク値とボトム値との和あるいはA/Dセンターレベルからの距離の差、あるいは、ピーク値およびボトム値がそれぞれ所定のウィンドウ範囲に入っているか否かを検出する等により得ることができる。制御部12の動作については第1の実施の形態と同様であり、振幅検出値およびオフセット検出値に応じて、ゲインオフセット部10の出力振幅、オフセットが所定目標値となるように制御を行う。PLL部17では再生信号が有するクロック成分抽出を行い、これにより生成されたクロックはA/D変換部3のサンプリングクロックとして用いる。PLL部17は、例えばA/D変換部3から出力されるサンプリングデータから位相誤差情報を抽出し、この誤差情報をもとに電圧制御発振器等を駆動して位相同期クロックの生成を行うものである。実施の形態1でも述べたように、ドロップアウト検出部11で得られた信号で制御部12の制御動作を強制的にホールドする、あるいは制御応答速度を遅くするとともに、ここではPLL部17から出力されるサンプリングクロック周波数のホールドする、あるいは周波数応答速度を遅くするように制御する。
このようにA/D変換部3のサンプリングクロックを再生信号に位相同期したPLLクロックとすることで再生速度に応じてA/D変換部3のサンプリング速度も自動的に変化するため、CAV再生対応が容易になり、また、ピーク検出部4およびボトム検出部5の動作クロックをPLLクロックの1/n(nは正の整数)の周波数とすることで動作クロック周波数を下げて消費電力の削減を図ることができる。
さらに、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御およびPLL制御のホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、欠陥通過中および通過後の再生信号がA/D変換部3の入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑え、サンプリングクロックを安定に保つことが可能であり、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保つことができるため、信号欠落部を通過した後、再生信号がA/D変換部の入力ダイナミックレンジに入り正常状態に引き込むまで無駄時間がかかって正しくデータ再生が出来ないといった問題がなくなり、欠陥通過後のデータエラーを最小限に抑えることができるという有効な効果がある。また、ドロップアウト検出の検出信号が第23(c)図の様に欠落途中で中断することなく第24(c)図の様に正しく検出することができるため、特にA/D変換後にドロップアウト検出するシステムにおいては有効である。
なお、ここではドロップアウト検出部11の出力により制御部12のホールドあるいは制御応答速度の切り換えを行ったが、これは本信号処理装置の外部でドロップアウトを検出し生成した信号であっても構わない。またドロップアウトを検出した時にではなく、動作のホールドを希望する際に外部から入力する信号であっても構わない。
また、ドロップアウト検出部11はピーク検出部4出力を入力するものとしたが、これは、ピーク検出部4出力,A/D変換部3出力,ボトム検出部5出力,オフセット検出部7出力,振幅情報信号の少なくとも1つを入力するようにしても構わない。
(実施の形態5)
この実施の形態5は、特許請求の範囲第8項,第17項に記載の発明に対応するもので、同一の信号処理系で相異なる記録エリアの再生が可能となるようにしたものである。
以下、本発明の第5の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態5による信号処理装置のブロック図を第7図に示す。
この信号処理装置は、第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部10と、このゲインオフセット部10出力とクロックを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、前記A/D変換部3出力を入力としピーク検出動作を行うピーク検出部4と、前記A/D変換部3出力を入力としボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部出力4およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部18と、振幅情報信号およびオフセット情報信号によりゲインオフセット部10のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、ゲート信号に応じてゲインおよびオフセットの独立制御が可能な制御部12と、この制御部12から出力されるゲイン・オフセット制御値を格納する第1の記憶部19および第2の記憶部20とで構成される。
次に、第5の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの第1の再生信号はゲインオフセット部10で制御入力に応じたゲインとオフセットとが与えられた後、A/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、第7図に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を行い、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。例えば振幅検出はピーク値とボトム値との差を演算することで、またオフセット検出はピーク値とボトム値との和あるいはA/Dセンターレベルからの距離の差、あるいはピーク値およびボトム値がそれぞれ所定のウィンドウ範囲に入っているか否かを検出する等により得ることができる。制御部12の動作については第1の実施の形態と同様であり、振幅検出値およびオフセット検出値に応じて、ゲインオフセット部10の出力振幅、オフセットが所定目標値となるように制御を行う。第2の再生信号はゲート信号生成部18に入力され、光ディスク媒体のエリア情報を判別する。ここではDVD−RAMを例にあげてゲート信号生成部の動作について説明する。
第8図はDVD−RAMの物理フォーマットを示している。この物理フォーマットはプリピットで形成されるアドレス領域と書き換えが可能なデータ領域とから成っている。データ領域は2つのGroove部に挟まれたLand部からなり、アドレス領域はHeader1ないしHeader4をそれぞれ2つずつ有している。プリピットはトラックのセンターからオフセットした位置に形成されており、第9図に示すような4分割された光ディテクタ20で受光した場合、内周側ディテクタから得られる信号(a)+(b)および外周側ディテクタから得られる信号(c)+(d)の差信号をとると第10(a)図の様になる。この差信号が第2の再生信号であり、これをローパスフィルタに通すと第10(b)図の様になる。第10(b)図を2つの所定2値化レベルで2値化すると、第10(c)図,第10(d)図が得られる。これらを論理加算((c)+(d))すればアドレス位置を示すゲート信号(e)が得られる。制御部12はアドレス領域でゲイン、オフセット制御を行うが、再生信号がアドレス領域からデータ領域になったとき、すなわち第10(e)図のゲート信号が“H”から“L”に変化したとき、ゲイン、オフセット制御値をいったん第1の記憶部19に格納し、第2の記憶部20に格納されていた値をゲイン、オフセット制御値として与えてゲイン、オフセットの制御を行う。これにより、内周側ディテクタから得られる信号(a)+(b)および外周側ディテクタから得られる信号(c)+(d)の和信号である第1の再生信号が第11(a)図の様な場合であっても、アドレス領域と、データ領域とが独立にゲイン、オフセット制御されて、A/D変換部3入力では第11(b)図のようになる。
このように異なる記録エリア領域を検出してゲート信号を生成し、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことで、記録エリア毎の信号振幅差、オフセット差を吸収し、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを一定に保つことができ、1つの信号処理系で異なる記録エリアの再生が可能になる。
なお、ゲート信号はゲート生成部18からの信号を使用したが、本信号処理装置の外部で検出した信号であっても構わない。また第2の再生信号のエリア情報を判別した時にではなく、ゲイン、オフセット制御の切り替えを希望する際に外部から入力する信号であっても構わない。
(実施の形態6)
この実施の形態6は、特許請求の範囲第9項,第10項,第11項に記載の発明に対応するもので、実施の形態5におけるゲインオフセット部および制御部の具体的な構成例を示すものである。
以下、本発明の第6の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態6による信号処理装置のブロック図を第12図に示す。
この信号処理装置は、第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ1部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部2と、このオフセット部2出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部18と、振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて可変ゲインアンプ部1の制御を行うとともに、ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にゲイン制御が可能なゲイン制御部8と、このゲイン制御部8から出力されるゲイン制御値を格納する第1のゲイン記憶部22および第2のゲイン記憶部23と、オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じてオフセット部2の制御を行うとともに、ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にオフセット制御が可能なオフセット制御部9と、このオフセット制御部9から出力されるオフセット制御値を格納する第1のオフセット記憶部24および第2のオフセット記憶部25とで構成される。
そして、この可変ゲインアンプ部1およびオフセット部2が、実施の形態5のゲインオフセット部10に、また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9が実施の形態1の制御部12に、それぞれ対応するものである。
次に、第6の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの第1の再生信号は可変ゲインアンプ部1でゲイン制御入力に応じたゲインが与えられ、またオフセット部2でオフセット制御入力に応じたオフセットが与えられた後、A/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、第12図に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9のゲイン、オフセット制御動作についても実施の形態1と同様である。第2の再生信号はゲート信号生成部18に入力され、光ディスク媒体のエリア情報を判別する。ゲイン制御部8はアドレス領域でゲイン制御を行うが、アドレス領域からデータ領域になったとき、ゲイン制御値をいったん第1のゲイン記憶部22に格納し、第2のゲイン記憶部23に格納されていた値をゲイン制御値として与えてゲインの制御を行う。また、オフセット制御部9はアドレス領域でオフセット制御を行うが、アドレス領域からデータ領域になったとき、オフセット制御値をいったん第1のオフセット記憶部24に格納し、第2のオフセット記憶部25に格納されていた値をオフセット制御値として与えてオフセットの制御を行う。
これにより、第1の再生信号が第11(a)図の様な場合であっても、アドレス領域と、データ領域が独立にゲイン、オフセット制御されて、第11(b)図のようになる。
このように異なる記録エリア領域を検出してゲート信号を生成し、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことで、記録エリア毎の信号振幅差、オフセット差を吸収し、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを一定に保つことができる。
なお、ゲート信号はゲート生成部18からの信号を使用したが、本信号処理装置の外部で検出した信号であっても構わない。また第2の再生信号のエリア情報を判別した時にではなく、ゲイン、オフセット制御の切り替えを希望する際に外部から入力する信号であっても構わない。
また、ゲイン、オフセット共にエリア毎の独立制御を行ったが、ゲインのみあるいはオフセットのみ記録エリアに応じた独立制御を行うような構成であっても構わない。
(実施の形態7)
この実施の形態7は、特許請求の範囲第12項に記載の発明に対応するもので、A/D変換部の前段側に信号のイコライズを行うイコライズ部を設けるようにしたものである。
以下、本発明の第7の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態7による信号処理装置のブロック図を第13図に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部10と、このゲインオフセット部10出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部26と、このイコライザ部26出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、振幅情報信号およびオフセット情報信号によりゲインオフセット部10のゲイン制御およびオフセット制御を行いまた外部ホールド信号入力により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能な制御部12とで構成される。
次に、第7の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号はゲインオフセット部10で制御入力に応じたゲインとオフセットとが与えられた後、イコライザ部26で波形等化処理が行われる。高密度記録された光記録媒体等を再生する場合、光学的な周波数特性により短い記録マークの信号振幅が低下してしまうため、イコライザ部26でこの周波数帯域をブーストアップすることで信号のSNR(Singal to Noise Ratio)を改善する必要がある。また、イコライザ部26出力はA/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、第13図に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を行い、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。振幅検出、オフセット検出についても実施の形態1と同様である。制御部12では振幅検出値とオフセット検出値とが目標値と等しくなるようにゲインオフセット部10のゲイン・オフセット制御を行う。制御動作については実施の形態1と同様である。
イコライザ部26内の信号振幅は、SNRの観点からイコライザ部26のダイナミックレンジ範囲内で最大振幅で信号を通過させることが望ましいが、本実施の形態のようにA/D変換部3の前段にイコライザ部26を配置することにより、イコライザ部26の入力信号振幅および入力信号オフセットを一定になるように制御することが可能であり、信号振幅および入力信号オフセットを一定になるように制御することができる。また、これにより、SNRを最大限にかせぐことが可能であり、イコライザ部26前段で発生する回路オフセット等のばらつきマージンを考慮する必要がなくなるため、イコライザのダイナミックレンジ内で最大振幅で信号を入力することができる。さらには、第14図に示すように、光ディスクに形成された短いピットにより信号振幅が大きくならない場合等では図中実線で示されたように信号が飽和振幅とならず、イコライザ部が存在しない場合は、この短いピットによる入力再生信号のピーク(あるいはボトム)を正しく検出できないが、イコライザ部を設けることでピット長が短い場合でも同図中の破線で示すようにその信号が飽和状態となり、正しくピーク検出(あるいはボトム検出)を行うことが可能となり、これによりゲイン制御やオフセット制御の精度向上を図ることができる。
(実施の形態8)
この実施の形態8は、特許請求の範囲第13項記載の発明に対応するもので、実施の形態7におけるゲインオフセット部を2つのサブブロックに分割し、その間にイコライズ部を設けたものである。
以下、本発明の第8の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態8による信号処理装置のブロック図を第15図に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ部1出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部26と、このイコライザ部26を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部2と、このオフセット部2出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて可変ゲインアンプ部1の制御を行うゲイン制御部8と、オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じてオフセット部2の制御を行うオフセット制御部9とで構成される。
そして、この可変ゲインアンプ部1およびオフセット部2が、実施の形態7のゲインオフセット部10に、また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9が実施の形態7の制御部12に、それぞれ対応するものである。
次に、第8の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号は可変ゲインアンプ部1でゲイン制御入力に応じたゲインが与えられ、イコライザ部26で波形等化処理が行われた後、オフセット部2でオフセット制御入力に応じたオフセットが与えられる。
高密度記録された光記録媒体等を再生する場合、光学的な周波数特性により短い記録マークの信号振幅が低下してしまうため、イコライザ部26でこの周波数帯域をブーストアップすることで信号のSNR(Singal to Noise Ratio)を改善する必要がある。また、イコライザ部26出力はA/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、第15図に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を行い、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。振幅検出、オフセット検出についても実施の形態1と同様である。また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9のゲイン、オフセット制御動作については実施の形態2と回様である。
イコライザ部26内の信号振幅は、SNRの観点からイコライザ部26のダイナミックレンジ範囲内で最大振幅で信号を通過させることが望ましいが、本実施の形態のように可変ゲインアンプ部1の後段にイコライザ部26を配置することにより、信号振幅が一定になるように制御することが可能であり、イコライザ部26前段で発生する回路ゲインばらつきマージンを考慮する必要がなくなるため、イコライザ部のダイナミックレンジ最大に信号を入力することができる。さらには、第14図に示すように、イコライザ部を設けることでピット長が短い場合でも同図中の破線で示すようにその信号が飽和状態となり、正しくピーク検出(あるいはボトム検出)を行うことが可能となり、これによりゲイン制御やオフセット制御の精度向上を図ることができる。
(実施の形態9)
この実施の形態9は、特許請求の範囲第14項に記載の発明に対応するもので、実施の形態8におけるオフセット部とイコライザ部との接続順序を入れ替えたものである。
以下、本発明の第9の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態9による信号処理装置のブロック図を第16図に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ部1出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部2と、このオフセット部2出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部26と、このイコライザ部26出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて可変ゲインアンプ1の制御を行うゲイン制御部8と、オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じてオフセット部の制御を行うオフセット制御部9とで構成される。
そして、この可変ゲインアンプ部1およびオフセット部2が、実施の形態7のゲインオフセット部10に、また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9が実施の形態7の制御部12に、それぞれ対応するものである。
次に、第9の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号は可変ゲインアンプ部1でゲイン制御入力に応じたゲインが与えられ、オフセット部2でオフセット制御入力に応じたオフセットが与えられた後、イコライザ部26で波形等化処理が行われる。高密度記録された光記録媒体等を再生する場合、光学的な周波数特性により短い記録マークの信号振幅が低下してしまうため、イコライザ部26でこの周波数帯域をブーストアップすることで信号のSNR(Singal to Noise Ratio)を改善する必要がある。また、イコライザ部26出力はA/D変換部3で所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、第16図に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。振幅検出、オフセット検出についても実施の形態1と同様である。また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9のゲイン、オフセット制御動作については実施の形態2と同様である。
イコライザ部26内の信号振幅は、SNRの観点からイコライザ部26のダイナミックレンジ範囲内で最大振幅で信号を通過させることが望ましいが、本実施の形態のようにA/D変換部3の前段にイコライザ部26を配置することにより、信号振幅およびオフセットを一定になるように制御することが可能であり、イコライザ部26前段で発生するゲイン、オフセットばらつきマージンを考慮する必要がなくなるため、イコライザのダイナミックレンジ最大に信号を入力することができる。さらには、第14図に示すように、イコライザ部を設けることでピット長が短い場合でも同図中の破線で示すようにその信号が飽和状態となり、正しくピーク検出(あるいはボトム検出)を行うことが可能となり、これによりゲイン制御やオフセット制御の精度向上を図ることができる。
(実施の形態10)
この実施の形態10は、特許請求の範囲第21項,22項に記載の発明に対応するもので、サーボコントローラを設けたものである。
以下、本発明の第10の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態10による信号処理装置のブロック図を第19(a)図に示す。
この信号処理装置の基本構成は、第1の実施の形態と同様であるが、振幅検出部出力を入力として再生信号振幅情報をもとにピックアップのフォーカス制御位置あるいはトラッキング制御位置を学習するサーボコントローラ27をさらに有している。また、この第19(a)図はこの信号処理装置を含む光ディスク装置の概略構成を示すもので、情報記録媒体としての光ディスク100は図示しないスピンドルモータにより駆動される。また、この光ディスク100から情報を読み出す光ピックアップ200は、光ディスク100に照射するレーザ光を発振するレーザ201と、このレーザ201から照射する照射光と光ディスク100で反射した反射光との経路を異なるものとするビームスプリッタ204と、このビームスプリッタ204を通過した照射光を光ディスク100の情報面に集光するためのレンズ202と、サーボコントローラ27からのフォーカス制御信号およびトラッキング制御信号によりレンズ202を駆動するアクチュエータ203と、ビームスプリッタ204を通過した光ディスク100からの反射光を光電変換してゲインオフセット部10に再生信号として出力するフォトディテクタ205とから構成されている。
光ディスク等でディスクに記録されたピット列情報を読み取るためには、フォーカス制御、トラッキング制御等が必要となるが、光学的ばらつきあるいは電気的オフセットにより最適制御位置が変化するため、良好な再生状態を確保するためには制御位置の学習を行なう必要がある。その学習方法としては、再生信号振幅を最大にする方法、ジッタを最小にする方法等がある。再生信号振幅を最大になるように学習するためには、入力再生信号の変化が振幅検出部6から出力される振幅情報として反映される必要がある。
即ち、第19(b)図に示すように、まずステップS1において、サーボコントローラ27は制御部12に対し、ゲイン制御およびオフセット制御をオン状態になるように制御することで、信号振幅を一定にして振幅を確保してA/D変換の際の分解能を確保しておく。次に、ステップS2において、サーボコントローラ27は制御部12に対し、ゲイン制御をホールドするように指令しておく。これらの準備が完了した段階で、サーボコントローラ27はステップS3においてフォーカスおよびトラッキング学習(例えば振幅が最大になるように学習)を行うように制御部12に指令を発する。そして、学習が完了した段階で、サーボコントローラ27は再びゲイン及びオフセット制御を開始するよう、制御部12を制御する。
このように、学習期間中はゲイン制御を強制的にホールドすることで入力再生信号の振幅変化を振幅検出部出力に伝達することが可能である。また、同時にオフセット制御もホールドすることで振幅検出動作を安定にすることが可能である。
また、学習前にゲイン制御およびオフセット制御動作を行い、両制御が整定した後に学習動作に入ることで、入力再生信号振幅に関わらずA/D変換部入力での信号振幅を略一定にすることが可能であり、学習の感度を一定に保つことが可能である。例えば、DVD−ROMメディアに対し、DVD−RWメディアでは反射率が1/4〜1/5倍と低く、入力再生信号振幅が小さくなってしまうため、このままでは振幅検出出力も小さくなり、学習感度が得られないといった問題がある。しかし、学習前にゲイン制御、オフセット制御動作を行ない、A/D変換部3の入力信号振幅が所定値に整定した後に、両制御をホールドして学習を行なうことで、アナログ入力振幅変動を考慮する必要がなくなり安定な学習が可能である。
産業上の利用可能性
このように、本発明の信号処理装置によれば、光ディスク等の情報記録媒体から読み出したアナログ再生信号をA/D変換して信号処理を行う際に、情報記録媒体の信号欠落部を通過後にA/D変換部のダイナミックレンジを越える現象を抑圧でき、安定したA/D変換を行うことができ、欠陥通過後のデータエラーを最小限に抑えることができる。またドロップアウト検出の検出精度を向上できるため、この信号処理装置を用いた光ディスク装置の信頼性を向上することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。
第2図はピーク検出部の一例を示すブロック図。
第3図はピーク検出部の動作を示すブロック図。
第4図は第2の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図であり、第4(a)図はその全体構成を示すブロック図、第4(b)図はそのゲイン制御部またはオフセット制御部の内部構成を示すブロック図。
第5図は第3の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。
第6図は第4の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。
第7図は第5の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。
第8図はDVD−RAMの物理フォーマットを示す図。
第9図は光ディテクタを示す図。
第10図はゲート信号生成の様子を表す信号図であり、第10(a)図は第2の再生信号を示す信号図、第10(b)図はLPF通過後の再生信号を示す信号図、第10(c)図は第1の2値化信号を示す信号図、第10(d)図は第2の2値化信号を示す信号図、第10(e)図はゲート信号を示す信号図。
第11図はゲイン・オフセット制御の様子を表す信号図であり、第11(a)図は第1の再生信号を示す信号図、第11(b)図はA/D変換部の入力波形を示す信号図、第11(c)図はゲート信号を示す信号図。
第12図は第6の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。
第13図は第7の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。
第14図は第7の実施の形態の再生信号処理装置の効果を説明するための信号図。
第15図は第8の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。
第16図は第9の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。
第17図はゲインオフセット部を通さない経路を有する第1の実施の形態の再生信号処理装置の変形例のブロック図。
第18図は可変ゲインアンプ部を通さない経路を有する第2の実施の形態の再生信号処理装置の他の変形例のブロック図。
第19図は第10の実施の形態の再生信号処理装置を含む光ディスク装置を示す図であり、第19(a)図はその全体構成を示すブロック図、第19(b)図はその学習制御動作のフローチャートを示す図。
第20図は第1の従来例の信号処理装置のブロック図。
第21図は再生信号にDCオフセットを持つ場合の再生波形を表す図。
第22図は第2の従来例の信号処理装置のブロック図。
第23図は入力再生信号に信号欠落部が存在する場合の問題点を説明するための信号図。
第24図は入力再生信号に信号欠落部が存在する場合の問題点を解消する動作を説明するための信号図。
本発明は、情報記録媒体上の記録情報をアナログ−デジタル変換してデータ再生を行う再生信号処理系において、アナログ−デジタル変換部の入力ダイナミックレンジに信号を効率良く入力するための信号処理装置および信号処理方法に関する。
近年、半導体プロセスの微細化にともないアナログ回路のデジタル化が進展し、これによる回路規模の削減、回路安定性の向上、消費電力の削減等の取り組みがなされている。また、デジタル化によりプロセスシュリンクへの対応が容易となり、開発効率の向上の利点も見出せる。
光ディスクの信号処理分野においても、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)等の技術を採用することにより、信号処理回路をアナログ信号処理回路からデジタル信号処理回路に置き換えることが可能であり、これにより再生性能能力の向上を図ることができる。
これに伴い、従来の信号処理回路では、アナログ信号からデジタル信号に変換する(以降、A/D変換と呼ぶ)部分において効率良くA/D変換を行うこと、すなわちA/D変換器のダイナミックレンジ範囲内でかつ最大振幅でアナログ信号をデジタルに変換することが要求される。
図20は従来のこの種の信号処理装置のブロック図である。
この信号処理装置の従来例は、再生信号入力の低域を遮断することでDCオフセットを除去するハイパスフィルタ部101と、このハイパスフィルタ部101でDCオフセットを除去された再生入力信号に対し、ゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ部1の出力を入力としアナログ−デジタル変換を行うA/D変換部3と、このA/D変換部3で得られたサンプリングデータからそのピーク検出動作を行うピーク検出部4と、同サンプリングデータからそのボトム検出動作を行うボトム検出部5と、これらピーク検出値およびボトム検出値からA/D変換部3入力での信号振幅を演算する振幅検出部6と、この振幅検出部6で得られた振幅情報をもとにA/D入力振幅が一定になるように可変ゲインアンプ部1を制御するゲイン制御部8とで構成される。
上記構成の様に、A/D変換部3の入力での信号振幅を検出してこれが一定になるようにフィードバック制御を行うことで、A/D変換部3の入力信号がほぼダイナミックレンジ内に有効的に収まるよう制御することができる。
ところで、このような光ディスク等の情報記録媒体の記録変調方式の1つとして、DCフリー方式がある。この方式は、信号の“H”区間と“L”区間との比率が50:50となるように記録を行う方式である。
しかし、情報記録媒体の記録変調方式がDCフリーでない場合、またはDCフリー方式であったとしても情報記録媒体の製造段階でのばらつきにより記録マークが本来の長さよりも大きく形成されたり小さく形成された場合等には、信号の“H”区間と“L”区間との比率が50:50からずれるため、再生信号の平均DCレベルが再生信号の上下ピークのセンター位置からずれる現象が発生する。本現象は、記録条件が最適でない場合に多く発生し、一般的にアシンメトリと呼ばれる。アシンメトリを有する再生信号がハイパスフィルタ部101を通過すると、DC成分がカットされ、図21に示すようにA/D変換部3の入力信号にDCオフセットが発生する。DCオフセットが大きくなると再生信号波形がA/D変換部3の入力ダイナミックレンジを越えてしまうため、波形の一部が欠落し正しいA/D変換が行えなくなってしまうという問題が発生する。
しかしながら、この問題は、例えば後述する特許文献1に示された第2の従来例により回避することができる。図22はこの特許文献1に示された従来の信号処理装置を図21のブロック構成との対比が容易になるように適宜書き換えたものである。
この信号処理装置の第2の従来例は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ部1の出力に対し、オフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるオフセット部2と、このオフセット部2出力に対しアナログ−デジタル変換を行うA/D変換部3と、このA/D変換部3で得られたサンプリングデータからそのピーク検出動作を行うピーク検出部4と、同サンプリングデータからそのボトム検出動作を行うボトム検出部5と、これらピーク検出値およびボトム検出値からA/D変換部3入力の信号振幅を演算する振幅検出部6と、ピーク検出値とボトム検出値との平均値からA/D変換部入力での信号のセンター値を演算するオフセット検出部7と、振幅検出部6で得られた振幅情報をもとにA/D入力振幅が一定になるように可変ゲインアンプ部1を制御するゲイン制御部8と、オフセット検出部7で得られたオフセット情報をもとにA/D入力信号のセンターがA/D変換部3の入力ダイナミックレンジのセンターとなるように制御を行うオフセット制御部9とで構成される。
本従来例では、A/D変換部3入力での信号振幅を検出して一定にする制御ループと、信号のセンター値を検出してオフセットコントロールする制御ループの2つの制御ループを持つことで、A/D変換部3の入力信号の信号振幅およびオフセットを制御し、該入力信号をA/D変換部の入力ダイナミックレンジに効率的に収めるようにすることができる。
特許第3067298号明細書(第7−11頁 図2,図4)
しかしながら、情報記録媒体上にゴミ等の付着物、傷等により入力信号が図23(a)の様に欠落した場合には、上述した第2の従来例ではゲインおよびオフセットの両者を制御しているために、信号欠落部で可変ゲインアンプ部のゲインが大きくなり、オフセット部は信号をセンターに戻すよう動作するため、A/D変換部入力では図23(b)の様な波形の信号になる。図23からも分かるように、信号欠落部を通過した後、再生信号がA/D変換部の入力ダイナミックレンジをオーバーし、その後これを入力ダイナミックレンジに収まる正常状態に引き込むまでの無駄時間が発生し、この期間は正しくデータ再生が出来ないといった問題が発生する。例えば、2mmの欠陥があった場合には、無駄時間のため実際には3mm相当の期間、波形異常が続くといったことが生じ、再生能力を低下させる要因となっていた。
また、ドロップアウト期間中はオフセット制御により再生信号のボトムがA/D変換部3の入力ダイナミックレンジのセンターに漸近するため、例えばピーク検出部4出力と所定閾値との比較結果を、欠陥(以下ではドロップアウトと呼ぶ)検出信号として採用した場合、図23(c)に示すようにドロップアウト検出信号が信号欠落期間途中で中断してしまい、後段のPLL(Phase Locked Loop)回路、あるいはフォーカス制御、トラッキング制御等の周辺回路ホールドが正しくできないといった問題があった。
さらに、上記従来例においてはゲインおよびオフセットの両方をコントロールする必要があり、回路規模が大きくなり、消費電力も増大するといった問題もあった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、信号欠落部通過後にA/D変換部の入力ダイナミックレンジを越える現象を抑圧し、また同時にドロップアウト検出の検出精度の向上を図ることが可能な信号処理装置および信号処理方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部と、該ゲインオフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記A/D変換出力,前記ボトム検出部出力,前記オフセット検出部出力あるいは前記振幅情報信号の少なくとも1つを入力とし該入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部と、前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、前記ホールド信号入力により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能な制御部とで構成されるものである。上記構成により、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、再生信号が欠陥通過後にA/D変換部の入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保つことができる。
また、本発明は再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記A/D変換出力,前記ピーク検出部出力,前記ボトム検出部出力,前記オフセット検出部出力あるいは前記振幅情報信号の少なくとも1つを入力とし該入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うとともに、前記ホールド信号入力によりゲイン制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能なゲイン制御部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うとともに、前記ホールド信号入力によりオフセット制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能なオフセット制御部とで構成されるものである。上記構成により、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御をホールドするあるいは制御応答速度を変えることにより、再生信号が欠陥通過後にA/D変換部の入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保つことができる。
また、本発明は再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットとを与えるゲインオフセット部と、該ゲインオフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記A/D変換部出力,前記ピーク検出部出力,前記ボトム検出部出力,前記オフセット検出部出力あるいは前記振幅情報信号の少なくとも1つを入力とし該入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部と、前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行う制御部と、前記A/D変換部から出力されるサンプリングデータをもとにこれに位相同期したクロックを生成するPLL部とで構成されるものである。上記構成により、A/D変換部のサンプリングクロックをPLLクロックとすることでCAV(Constant Angular Velocity、定角速度)再生対応が容易になり、また、ピーク検出部およびボトム検出部の動作クロックをPLLクロックの1/mおよび1/n(m、nは正の整数)とすることで動作クロック周波数を下げて消費電力の削減を図ることができる。また、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御およびPLL制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、再生信号が欠陥通過後にA/D変換部の入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保ち、安定なA/D変換処理ができる。
また、本発明は第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部と、該ゲインオフセット部出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力としピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力としボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じてゲイン及びオフセットの記録エリア毎の独立制御が可能な制御部とで構成されるものである。上記構成により、異なる記録エリアを検出してゲート信号を生成することで、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことができる。
また、本発明は第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にゲイン制御が可能なゲイン制御部と、該ゲイン制御部から出力されるゲイン制御値を格納する1つまたは複数のゲイン記憶部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にオフセット制御が可能なオフセット制御部とで構成されるものである。上記構成により、異なる記録エリアを検出してゲート信号を生成することで、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことができる。
また、本発明は第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にゲイン制御が可能なゲイン制御部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にオフセット制御が可能なオフセット制御部と、該オフセット制御部から出力されるオフセット制御値を格納する1つまたは複数のオフセット記憶部とで構成されるものである。上記構成により、異なる記録エリアを検出してゲート信号を生成することで、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことができる。
また、本発明は第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にゲイン制御が可能なゲイン制御部と、該ゲイン制御部から出力されるゲイン制御値を格納する1つまたは複数のゲイン記憶部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にオフセット制御が可能なオフセット制御部と、該オフセット制御部から出力されるオフセット制御値を格納する1つまたは複数のオフセット記憶部とで構成されるものである。上記構成により、異なる記録エリアを検出してゲート信号を生成することで、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことができる。
また、本発明は再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部と、該ゲインオフセット部出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部と、該イコライザ部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、ホールド信号入力により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能な制御部とで構成されるものである。上記構成により、イコライザ部入力の信号振幅およびオフセットを略一定に保つとともにA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つことができる。
また、本発明は再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部と、該イコライザ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うゲイン制御部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うオフセット制御部とで構成されるものである。上記構成により、イコライザ入力の信号振幅を略一定に保つとともにA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つことができる。
また、本発明は再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、該オフセット部出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部と、該イコライザ部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うゲイン制御部と、前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うオフセット制御部とで構成されるものである。上記構成により、イコライザ入力の信号振幅およびオフセットを略一定に保つとともにA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つことができる。
また、本発明おけるゲインオフセット部は内部処理を行わずに再生信号入力を直接前記A/D変換部に入力することを可能としたものであり、再生信号入力を直接A/D変換部に入力することで再生信号の絶対的な振幅値の測定ができる。
また、本発明における可変ゲインアンプ部は内部処理を行わずに再生信号入力を直接前記A/D変換部に入力することを可能としたものであり、再生信号入力をオフセット部に入力することで絶対的な再生信号振幅値の測定ができる。
また、本発明は振幅検出部出力を入力として再生信号振幅情報をもとにピックアップ部のフォーカス制御位置あるいはトラッキング制御位置の学習を行うサーボコントローラをさらに備えたものであり、学習中はゲイン制御あるいはオフセット制御の少なくとも一方を強制的にホールドすることで入力再生信号の振幅変化を振幅検出部出力に伝達することが可能である。
また、本発明は振幅検出部出力を入力として再生信号振幅情報をもとにピックアップ部のフォーカス制御位置あるいはトラッキング制御位置の学習を行うサーボコントローラをさらに備えたものであり、学習前にゲイン制御あるいはオフセット制御の少なくとも一方の制御動作を行い、両制御が整定した後に学習動作に入り、学習中はゲイン制御あるいはオフセット制御の少なくとも一方を強制的にホールドすることで入力再生信号を略一定になるように正規化し、かつ振幅変化を振幅検出部出力に伝達することが可能である。
また、本発明は情報記録媒体からの信号のピーク値の検出を行う工程と、情報記録媒体からの信号のボトム値の検出を行う工程と、ピーク値およびボトム値から信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する工程と、情報記録媒体からの信号のドロップアウトを検出する工程と、振幅情報信号により入力信号の振幅を調整する工程と、を含む信号処理方法において、ドロップアウト検出時には、入力信号の振幅調整をホールドもしくは調節周期を遅くさせる、ようにしたものである。上記構成により、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、入力信号が欠陥通過後にダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常に入力信号の信号振幅をほぼ一定に保つことができる。
さらに、本発明は情報記録媒体からの信号のピーク値の検出を行う工程と、情報記録媒体からの信号のボトム値の検出を行う工程と、ピーク値およびボトム値を入力としオフセットを演算してオフセット情報信号を出力する工程と、情報記録媒体からの信号のドロップアウトを検出する工程と、オフセット情報信号により入力信号のオフセットを調整する工程と、を含む信号処理方法において、ドロップアウト検出時には、入力信号のオフセット調整をホールドもしくは調節周期を遅くさせる、ようにしたものである。上記構成により、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、オフセット制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、入力信号が欠陥通過後にダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常に入力信号のオフセットをほぼ一定に保つことができる。
(実施の形態1)
この実施の形態1は、請求項1,請求項2,請求項15,請求項19,請求項20,請求項23および請求項24に記載の発明に対応するもので、A/D変換部3から出力されるサンプリングデータから欠陥検出を行い、ゲイン制御あるいはオフセット制御の少なくとも一方をホールドする、あるいは制御速度を変えることで、信号欠落部通過後にA/D変換部の入力ダイナミックレンジを越える現象を抑圧し、同時にドロップアウト検出の検出精度の向上を図ることが可能なようにしたものである。
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態1による信号処理装置のブロック図を図1に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対し制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部10と、このゲインオフセット部10出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換を行ってサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、A/D変換部3出力を入力とし、その入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部11と、振幅情報信号およびオフセット情報信号によりゲインオフセット部10のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、ホールド信号入力により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能な制御部12とで構成されるものである。
次に、この実施の形態1の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号はゲインオフセット部10で制御入力に応じたゲインとオフセットとが与えられた後、A/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ここで、ピーク検出部4は、例えば図2に示すように、セレクタ13と、値を一時的に保持するレジスタ14と、減算器15と、比較器16とで構成され、レジスタ14に保持された,現在より1サンプル前のサンプリング値と、現在のサンプリング値とを比較器16で比較して、現在のサンプリング値の方が大きければレジスタ14に現在のサンプリング値を格納し、それ以外の時にはレジスタ14の書き換えは行わない。この動作を連続的に行うことでデジタル信号のピークが検出される。ただし、このままでは最大値を検出するのみで、振幅が低下する方向の再生信号振幅変動に追従できないため、減算器15でレジスタ14保持値から所定値を所定クロック間隔毎に減算し、現在のサンプリング値の方が減算器15出力より小さければ減算器15出力でレジスタ14の値を書き換える。
この動作を具体的に図示すると図3の様になる。図3における○はA/D変換部3のサンプリング値を表し、△はピーク検出後1クロックごとに所定値を減算していく様子を示している。この減算量は欠陥通過時の信号落ち込み速度に対して追従できる程度に設定するのが望ましい。また、ここではピーク検出およびボトム検出をA/D変換部3と同じクロックで動作するものとして説明したが、CD(コンパクトディスク)ではEFM、DVD(デジタルバーサタイルディスク)では8−16変調といった変調方式がとられており、マーク長は3Tから11Tあるいは14T(Tはクロックの1周期)で分布し、5T以上の長いマークでは再生信号振幅がほぼ飽和振幅に達するため、図1に示すようにピーク検出およびボトム検出をともにnT周期(nは正の整数)で動作させても、あるいはそれぞれmT周期あるいはnT周期(m,nは互いに独立した正の整数)で動作させても、ピーク検出およびボトム検出が可能であり、実用上問題はない。このように、ピーク検出およびボトム検出を分周クロックで動作させることにより消費電力の削減を図ることが可能である。
また、ボトム検出部5の動作は、ピーク検出部4の動作の極性を反転させれば実現できる。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を、オフセット検出部7でオフセット検出を、それぞれ行う。例えば振幅検出はピーク値とボトム値との差を演算することで、またオフセット検出はピーク値とボトム値との和あるいはA/Dセンターレベルからの距離の差、あるいはピーク値およびボトム値がそれぞれ所定のウィンドウ範囲に入っているか否かを検出する等によって得ることができる。制御部12は振幅検出値と振幅目標値とを比較して、振幅検出値が目標値よりも小さいときはゲインオフセット部10のゲインを上げるように制御出力し、逆に振幅検出値が目標値よりも大きいときはゲインオフセット部10のゲインを下げるように制御出力する。制御部12は振幅検出値と振幅目標値とを比較して、振幅検出値が目標値よりも小さいときはゲインオフセット部10の出力信号振幅を上げるように制御出力し、逆に振幅検出値が目標値よりも大きいときはゲインオフセット部10の出力信号振幅を下げるように制御出力する。また、制御部12はオフセット検出値と所定オフセット目標値とを比較して、オフセット検出値が目標値よりも小さいときはゲインオフセット部10の出力信号オフセットを上げるように制御出力し、逆にオフセット検出値が目標値よりも大きいときはゲインオフセット部10の出力信号オフセットを下げるように制御出力する。ドロップアウト検出部11では、例えばピーク検出部4出力を所定閾値で2値化することで再生信号の欠落を検出し、この欠落検出信号を用いて制御部12の制御動作を強制的にホールドする、あるいは制御応答速度を遅くすることで、図23(b)のような過敏な応答を抑制して図24(b)の様な波形にすることができる。
このようにして、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、再生信号が欠陥通過後にA/D変換部3での入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常にA/D変換部3入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保つことができるため、信号欠落部を通過した後、再生信号がA/D変換部3の入力ダイナミックレンジに入り正常状態に引き込むまで無駄時間がかかって正しくデータ再生が出来ないといった問題がなくなり、欠陥通過後のデータエラーを最小限に抑えることができるという有効な効果がある。さらに、ドロップアウト検出の検出信号が図23(c)の様に欠落途中で中断することなく図24(c)の様に正しく検出することができるため、A/D変換後にドロップアウト検出するシステムにおいては有効である。
なお、ここではドロップアウト検出部11出力により制御部のホールドあるいは制御応答速度の切り換えを行ったが、これは本信号処理装置の外部でドロップアウトを検出する、等により生成した信号であっても構わない。またドロップアウトを検出した時にではなく、動作のホールドを希望する際に外部から入力する信号であっても構わない。
また、ドロップアウト検出部11はA/D変換部3出力を入力するものとしたが、これは、A/D変換部3出力,ボトム検出部5出力,オフセット検出部7出力,振幅情報信号の少なくとも1つを入力するようにしても構わない。
さらに、図17に示すようにスルーパス10a、即ちゲインオフセット部10を通らない経路を設けて振幅情報信号を出力しこれをスイッチ3aを介してA/D変換部3に入力することにより、入力再生信号の信号振幅の絶対値情報を得ることが可能である。光ディスクプレーヤ等ではディスクの種別を判別する際に再生信号の信号振幅の絶対値情報を使用する場合が多く、こうした場合においてゲインオフセット部を通さずに信号振幅測定を可能にすることができる。
(実施の形態2)
この実施の形態2は、請求項3,請求項4,請求項16および請求項18に記載の発明に対応するもので、実施の形態1におけるゲインオフセット部および制御部の具体的な構成例を示すものである。
以下、本発明の第2の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態2による信号処理装置のブロック図を図4に示す。
この信号処理装置は、図4(a)に示すように、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ部1出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部2と、このオフセット部2出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、ピーク検出部4出力を入力としこの入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部11と、振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて可変ゲインアンプ部1の制御を行うとともに、ホールド信号入力によりゲイン制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能なゲイン制御部8と、オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じてオフセット部2の制御を行うとともに、外部ホールド信号入力によりオフセット制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能なオフセット制御部9とで構成される。
そして、この可変ゲインアンプ部1およびオフセット部2が、実施の形態1のゲインオフセット部10に、また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9が実施の形態1の制御部12に、それぞれ対応するものである。
また、図4(b)に示すように、ゲイン制御部8は例えばその入力信号と所定目標値とを大小比較する比較器8aと、この比較器8a出力の極性に応じてアップダウン切り替えが可能な積分カウンタ部8bと、この積分カウンタ部8b出力を入力としデジタル−アナログ変換を行うD/A変換部8cとで構成することができ、D/A変換部8cは可変ゲインアンプ部に1に対しそのゲインを制御する制御信号を出力する。オフセット制御部9もゲイン制御部8と同様に構成され、オフセット部2に対しそのオフセット量を制御する制御信号を出力する。
次に、この実施の形態2の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号は可変ゲインアンプ部1でゲイン制御入力に応じたゲインが与えられ、オフセット部2でオフセット制御入力に応じたオフセットが与えられた後、A/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、図4に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、これらピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を行い、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。例えば振幅検出はピーク値とボトム値との差を演算することで、またオフセット検出はピーク値とボトム値との和あるいはA/Dセンターレベルからの距離の差あるいは、ピーク値およびボトム値がそれぞれ所定のウィンドウ範囲に入っているか否かを検出する等により得ることができる。ゲイン制御部8は振幅検出値と所定振幅目標値とを比較して、振幅検出値が目標値よりも小さいときは可変ゲインアンプ部1のゲインを上げるように制御出力し、逆に振幅検出値が目標値よりも大きいときは可変ゲインアンプ部1のゲインを下げるように制御出力する。ゲイン制御部8は振幅検出値と所定振幅目標値とを比較して、振幅検出値が目標値よりも小さいときは可変ゲインアンプ部1の出力信号振幅を上げるように制御出力し、逆に振幅検出値が目標値よりも大きいときは可変ゲインアンプ部1の出力信号振幅を下げるように制御出力する。また、オフセット制御部9はオフセット検出値と所定オフセット目標値とを比較して、オフセット検出値が目標値よりも小さいときはオフセット部2の出力信号オフセットを上げるように制御出力し、逆にオフセット検出値が目標値よりも大きいときはオフセット部2の出力信号オフセットを下げるように制御出力する。ドロップアウト検出部11では、例えばピーク検出部4出力を所定閾値で2値化することで再生信号の欠落を検出し、この信号を用いて制御部12の制御動作を強制的にホールドする、あるいは制御応答速度を遅くすることで、図23(b)のような過敏な応答を抑制して図24(b)の様な波形にすることができる。
このようにして、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御をホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、再生信号が欠陥通過後にA/D変換部3の入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑えることが可能であり、常にA/D変換部3入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保つことができるため、信号欠落部を通過した後、再生信号がA/D変換部3の入力ダイナミックレンジに入り正常状態に引き込むまで無駄時間がかかって正しくデータ再生が出来ないといった問題がなくなり、欠陥通過後のデータエラーを最小限に抑えることができるという有効な効果がある。さらに、ドロップアウト検出の検出信号が図23(c)の欠落途中で中断することがなく図24(c)の様に正しく検出することができるため、特にA/D変換後にドロップアウト検出する構成をとる場合に有効である。
なお、ここではドロップアウト検出部11出力によりゲイン制御部8のホールドあるいは制御応答速度の切り換えを行ったが、これは本信号処理装置の外部でドロップアウトを検出し生成した信号であっても構わない。またドロップアウトを検出した時にではなく、動作のホールドを希望する際に外部から入力する信号であっても構わない。
また、ドロップアウト検出部11はピーク検出部4出力を入力するものとしたが、これは、ピーク検出部4出力,A/D変換部3出力,ボトム検出部5出力,オフセット検出部7出力,振幅情報信号の少なくとも1つを入力するようにしても構わない。
さらに、図18に示すようにスルーパス1a、即ち可変ゲインアンプ部1を通らない経路を設けて振幅情報信号を出力しこれをスイッチ2aを介してオフセット部2に入力することにより、入力再生信号の信号振幅の絶対値情報を得ることが可能である。光ディスクプレーヤ等ではディスクの種別を判別する際に再生信号の信号振幅の絶対値情報を使用する場合が多く、こうした場合において可変ゲインアンプ部を通さずに信号振幅測定を可能にすることができる。
(実施の形態3)
この実施の形態3は、請求項5に記載の発明に対応するもので、入力再生信号から再生したクロックをサンプリングクロックとして用いるようにしたものである。
以下、本発明の第3の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態3による信号処理装置のブロック図を図5に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットとを与えるゲインオフセット部10と、このゲインオフセット部10出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、振幅情報信号およびオフセット情報信号によりゲインオフセット部10のゲイン制御およびオフセット制御を行う制御部12と、A/D変換部3から出力されるサンプリングデータをもとにこれに位相同期したクロックを生成するPLL部17とで構成される。
次に、第3の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号はゲインオフセット部10で制御入力に応じたゲインとオフセットとが与えられた後、A/D変換部3によりPLL部17の出力クロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、図5に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。例えば振幅検出はピーク値とボトム値との差を演算することで、またオフセット検出はピーク値とボトム値との和あるいはA/Dセンターレベルからの距離の差あるいは、ピーク値およびボトム値がそれぞれ所定のウィンドウ範囲に入っているか否かを検出する等により得ることができる。制御部12の動作については第1の実施の形態と同様であり、振幅検出値およびオフセット検出値に応じて、ゲインオフセット部10の出力振幅、および、オフセットが所定目標値となるように制御を行う。PLL部17では再生信号が有するクロック成分抽出を行い、これにより生成されたクロックはA/D変換部3のサンプリングクロックとして用いる。PLL部17は、例えばA/D変換部3から出力されるサンプリングデータから位相誤差情報を抽出し、この誤差情報をもとに電圧制御発振器等を駆動して位相同期クロックの生成を行うものである。
このようにA/D変換部3のサンプリングクロックを、再生信号に位相同期したPLLクロックとすることで再生速度に応じてA/D変換部3のサンプリング速度が自動的に変化し、これに伴いピーク検出およびボトム検出の時定数も適応的に変化し、CAV再生対応が容易になり、また、ピーク検出部4およびボトム検出部5の動作クロックをPLLクロックの1/n(nは正の整数)とすることで動作クロック周波数を下げて消費電力の削減を図ることができる。このため、常にA/D変換部3入力における信号振幅およびオフセットはほぼ一定を保ち、安定なA/D変換処理ができる。
(実施の形態4)
この実施の形態4は、請求項6,請求項7に記載の発明に対応するもので、ドロップアウト等の検出時に再生クロックの発振周波数を固定するようにしたものである。
以下、本発明の第4の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態4による信号処理装置のブロック図を図6に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットとを与えるゲインオフセット部10と、このゲインオフセット部10出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、ピーク検出部4出力を入力としこの入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部11と、振幅情報信号およびオフセット情報信号によりゲインオフセット部10のゲイン制御およびオフセット制御を行う制御部12と、A/D変換部3から出力されるサンプリングデータをもとにこれに位相同期したクロックを生成するPLL部17とで構成される。
次に、第4の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号はゲインオフセット部10で制御入力に応じたゲインとオフセットとが与えられた後、A/D変換部3によりPLL部17の出力クロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号に対しピーク検出部4およびボトム検出部5でそのピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、図6に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を行い、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。例えば振幅検出はピーク値とボトム値との差を演算することで、またオフセット検出はピーク値とボトム値との和あるいはA/Dセンターレベルからの距離の差、あるいは、ピーク値およびボトム値がそれぞれ所定のウィンドウ範囲に入っているか否かを検出する等により得ることができる。制御部12の動作については第1の実施の形態と同様であり、振幅検出値およびオフセット検出値に応じて、ゲインオフセット部10の出力振幅、オフセットが所定目標値となるように制御を行う。PLL部17では再生信号が有するクロック成分抽出を行い、これにより生成されたクロックはA/D変換部3のサンプリングクロックとして用いる。PLL部17は、例えばA/D変換部3から出力されるサンプリングデータから位相誤差情報を抽出し、この誤差情報をもとに電圧制御発振器等を駆動して位相同期クロックの生成を行うものである。実施の形態1でも述べたように、ドロップアウト検出部11で得られた信号で制御部12の制御動作を強制的にホールドする、あるいは制御応答速度を遅くするとともに、ここではPLL部17から出力されるサンプリングクロック周波数のホールドする、あるいは周波数応答速度を遅くするように制御する。
このようにA/D変換部3のサンプリングクロックを再生信号に位相同期したPLLクロックとすることで再生速度に応じてA/D変換部3のサンプリング速度も自動的に変化するため、CAV再生対応が容易になり、また、ピーク検出部4およびボトム検出部5の動作クロックをPLLクロックの1/n(nは正の整数)の周波数とすることで動作クロック周波数を下げて消費電力の削減を図ることができる。
さらに、記録媒体の欠陥等により発生する再生信号の局所変動を検出して、ゲイン制御およびオフセット制御およびPLL制御のホールドする、あるいは制御応答速度を変えることにより、欠陥通過中および通過後の再生信号がA/D変換部3の入力ダイナミックレンジをオーバーする現象を抑え、サンプリングクロックを安定に保つことが可能であり、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットをほぼ一定に保つことができるため、信号欠落部を通過した後、再生信号がA/D変換部の入力ダイナミックレンジに入り正常状態に引き込むまで無駄時間がかかって正しくデータ再生が出来ないといった問題がなくなり、欠陥通過後のデータエラーを最小限に抑えることができるという有効な効果がある。また、ドロップアウト検出の検出信号が図23(c)の様に欠落途中で中断することなく図24(c)の様に正しく検出することができるため、特にA/D変換後にドロップアウト検出するシステムにおいては有効である。
なお、ここではドロップアウト検出部11の出力により制御部12のホールドあるいは制御応答速度の切り換えを行ったが、これは本信号処理装置の外部でドロップアウトを検出し生成した信号であっても構わない。またドロップアウトを検出した時にではなく、動作のホールドを希望する際に外部から入力する信号であっても構わない。
また、ドロップアウト検出部11はピーク検出部4出力を入力するものとしたが、これは、ピーク検出部4出力,A/D変換部3出力,ボトム検出部5出力,オフセット検出部7出力,振幅情報信号の少なくとも1つを入力するようにしても構わない。
(実施の形態5)
この実施の形態5は、請求項8,請求項17に記載の発明に対応するもので、同一の信号処理系で相異なる記録エリアの再生が可能となるようにしたものである。
以下、本発明の第5の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態5による信号処理装置のブロック図を図7に示す。
この信号処理装置は、第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部10と、このゲインオフセット部10出力とクロックを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、前記A/D変換部3出力を入力としピーク検出動作を行うピーク検出部4と、前記A/D変換部3出力を入力としボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部出力4およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部18と、振幅情報信号およびオフセット情報信号によりゲインオフセット部10のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、ゲート信号に応じてゲインおよびオフセットの独立制御が可能な制御部12と、この制御部12から出力されるゲイン・オフセット制御値を格納する第1の記憶部19および第2の記憶部20とで構成される。
次に、第5の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの第1の再生信号はゲインオフセット部10で制御入力に応じたゲインとオフセットとが与えられた後、A/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、図7に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を行い、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。例えば振幅検出はピーク値とボトム値との差を演算することで、またオフセット検出はピーク値とボトム値との和あるいはA/Dセンターレベルからの距離の差、あるいはピーク値およびボトム値がそれぞれ所定のウィンドウ範囲に入っているか否かを検出する等により得ることができる。制御部12の動作については第1の実施の形態と同様であり、振幅検出値およびオフセット検出値に応じて、ゲインオフセット部10の出力振幅、オフセットが所定目標値となるように制御を行う。第2の再生信号はゲート信号生成部18に入力され、光ディスク媒体のエリア情報を判別する。ここではDVD−RAMを例にあげてゲート信号生成部の動作について説明する。
図8はDVD−RAMの物理フォーマットを示している。この物理フォーマットはプリピットで形成されるアドレス領域と書き換えが可能なデータ領域とから成っている。データ領域は2つのGroove部に挟まれたLand部からなり、アドレス領域はHeader1ないしHeader4をそれぞれ2つずつ有している。プリピットはトラックのセンターからオフセットした位置に形成されており、図9に示すような4分割された光ディテクタ20で受光した場合、内周側ディテクタから得られる信号(a)+(b)および外周側ディテクタから得られる信号(c)+(d)の差信号をとると図10(a)の様になる。この差信号が第2の再生信号であり、これをローパスフィルタに通すと図10(b)の様になる。図10(b)を2つの所定2値化レベルで2値化すると、図10(c),図10(d)が得られる。これらを論理加算((c)+(d))すればアドレス位置を示すゲート信号(e)が得られる。制御部12はアドレス領域でゲイン、オフセット制御を行うが、再生信号がアドレス領域からデータ領域になったとき、すなわち図10(e)のゲート信号が“H”から“L”に変化したとき、ゲイン、オフセット制御値をいったん第1の記憶部19に格納し、第2の記憶部20に格納されていた値をゲイン、オフセット制御値として与えてゲイン、オフセットの制御を行う。これにより、内周側ディテクタから得られる信号(a)+(b)および外周側ディテクタから得られる信号(c)+(d)の和信号である第1の再生信号が図11(a)の様な場合であっても、アドレス領域と、データ領域とが独立にゲイン、オフセット制御されて、A/D変換部3入力では図11(b)のようになる。
このように異なる記録エリア領域を検出してゲート信号を生成し、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことで、記録エリア毎の信号振幅差、オフセット差を吸収し、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを一定に保つことができ、1つの信号処理系で異なる記録エリアの再生が可能になる。
なお、ゲート信号はゲート生成部18からの信号を使用したが、本信号処理装置の外部で検出した信号であっても構わない。また第2の再生信号のエリア情報を判別した時にではなく、ゲイン、オフセット制御の切り替えを希望する際に外部から入力する信号であっても構わない。
(実施の形態6)
この実施の形態6は、請求項9,請求項10,請求項11に記載の発明に対応するもので、実施の形態5におけるゲインオフセット部および制御部の具体的な構成例を示すものである。
以下、本発明の第6の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態6による信号処理装置のブロック図を図12に示す。
この信号処理装置は、第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ1部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部2と、このオフセット部2出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部18と、振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて可変ゲインアンプ部1の制御を行うとともに、ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にゲイン制御が可能なゲイン制御部8と、このゲイン制御部8から出力されるゲイン制御値を格納する第1のゲイン記憶部22および第2のゲイン記憶部23と、オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じてオフセット部2の制御を行うとともに、ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にオフセット制御が可能なオフセット制御部9と、このオフセット制御部9から出力されるオフセット制御値を格納する第1のオフセット記憶部24および第2のオフセット記憶部25とで構成される。
そして、この可変ゲインアンプ部1およびオフセット部2が、実施の形態5のゲインオフセット部10に、また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9が実施の形態1の制御部12に、それぞれ対応するものである。
次に、第6の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの第1の再生信号は可変ゲインアンプ部1でゲイン制御入力に応じたゲインが与えられ、またオフセット部2でオフセット制御入力に応じたオフセットが与えられた後、A/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、図12に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9のゲイン、オフセット制御動作についても実施の形態1と同様である。第2の再生信号はゲート信号生成部18に入力され、光ディスク媒体のエリア情報を判別する。ゲイン制御部8はアドレス領域でゲイン制御を行うが、アドレス領域からデータ領域になったとき、ゲイン制御値をいったん第1のゲイン記憶部22に格納し、第2のゲイン記憶部23に格納されていた値をゲイン制御値として与えてゲインの制御を行う。また、オフセット制御部9はアドレス領域でオフセット制御を行うが、アドレス領域からデータ領域になったとき、オフセット制御値をいったん第1のオフセット記憶部24に格納し、第2のオフセット記憶部25に格納されていた値をオフセット制御値として与えてオフセットの制御を行う。
これにより、第1の再生信号が図11(a)の様な場合であっても、アドレス領域と、データ領域が独立にゲイン、オフセット制御されて、図11(b)のようになる。
このように異なる記録エリア領域を検出してゲート信号を生成し、記録エリア毎に独立にゲイン制御およびオフセット制御を行うことで、記録エリア毎の信号振幅差、オフセット差を吸収し、常にA/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを一定に保つことができる。
なお、ゲート信号はゲート生成部18からの信号を使用したが、本信号処理装置の外部で検出した信号であっても構わない。また第2の再生信号のエリア情報を判別した時にではなく、ゲイン、オフセット制御の切り替えを希望する際に外部から入力する信号であっても構わない。
また、ゲイン、オフセット共にエリア毎の独立制御を行ったが、ゲインのみあるいはオフセットのみ記録エリアに応じた独立制御を行うような構成であっても構わない。
(実施の形態7)
この実施の形態7は、請求項12に記載の発明に対応するもので、A/D変換部の前段側に信号のイコライズを行うイコライズ部を設けるようにしたものである。
以下、本発明の第7の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態7による信号処理装置のブロック図を図13に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部10と、このゲインオフセット部10出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部26と、このイコライザ部26出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期Tのn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、振幅情報信号およびオフセット情報信号によりゲインオフセット部10のゲイン制御およびオフセット制御を行いまた外部ホールド信号入力により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能な制御部12とで構成される。
次に、第7の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号はゲインオフセット部10で制御入力に応じたゲインとオフセットとが与えられた後、イコライザ部26で波形等化処理が行われる。高密度記録された光記録媒体等を再生する場合、光学的な周波数特性により短い記録マークの信号振幅が低下してしまうため、イコライザ部26でこの周波数帯域をブーストアップすることで信号のSNR(Signal to Noise Ratio)を改善する必要がある。また、イコライザ部26出力はA/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、図13に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を行い、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。振幅検出、オフセット検出についても実施の形態1と同様である。制御部12では振幅検出値とオフセット検出値とが目標値と等しくなるようにゲインオフセット部10のゲイン・オフセット制御を行う。制御動作については実施の形態1と同様である。
イコライザ部26内の信号振幅は、SNRの観点からイコライザ部26のダイナミックレンジ範囲内で最大振幅で信号を通過させることが望ましいが、本実施の形態のようにA/D変換部3の前段にイコライザ部26を配置することにより、イコライザ部26の入力信号振幅および入力信号オフセットを一定になるように制御することが可能であり、信号振幅および入力信号オフセットを一定になるように制御することができる。また、これにより、SNRを最大限にかせぐことが可能であり、イコライザ部26前段で発生する回路オフセット等のばらつきマージンを考慮する必要がなくなるため、イコライザのダイナミックレンジ内で最大振幅で信号を入力することができる。さらには、図14に示すように、光ディスクに形成された短いピットにより信号振幅が大きくならない場合等では図中実線で示されたように信号が飽和振幅とならず、イコライザ部が存在しない場合は、この短いピットによる入力再生信号のピーク(あるいはボトム)を正しく検出できないが、イコライザ部を設けることでピット長が短い場合でも同図中の破線で示すようにその信号が飽和状態となり、正しくピーク検出(あるいはボトム検出)を行うことが可能となり、これによりゲイン制御やオフセット制御の精度向上を図ることができる。
(実施の形態8)
この実施の形態8は、請求項13記載の発明に対応するもので、実施の形態7におけるゲインオフセット部を2つのサブブロックに分割し、その間にイコライズ部を設けたものである。
以下、本発明の第8の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態8による信号処理装置のブロック図を図15に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ部1出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部26と、このイコライザ部26を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部2と、このオフセット部2出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて可変ゲインアンプ部1の制御を行うゲイン制御部8と、オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じてオフセット部2の制御を行うオフセット制御部9とで構成される。
そして、この可変ゲインアンプ部1およびオフセット部2が、実施の形態7のゲインオフセット部10に、また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9が実施の形態7の制御部12に、それぞれ対応するものである。
次に、第8の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号は可変ゲインアンプ部1でゲイン制御入力に応じたゲインが与えられ、イコライザ部26で波形等化処理が行われた後、オフセット部2でオフセット制御入力に応じたオフセットが与えられる。
高密度記録された光記録媒体等を再生する場合、光学的な周波数特性により短い記録マークの信号振幅が低下してしまうため、イコライザ部26でこの周波数帯域をブーストアップすることで信号のSNR(Signal to Noise Ratio)を改善する必要がある。また、イコライザ部26出力はA/D変換部3により所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、図15に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を行い、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。振幅検出、オフセット検出についても実施の形態1と同様である。また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9のゲイン、オフセット制御動作については実施の形態2と同様である。
イコライザ部26内の信号振幅は、SNRの観点からイコライザ部26のダイナミックレンジ範囲内で最大振幅で信号を通過させることが望ましいが、本実施の形態のように可変ゲインアンプ部1の後段にイコライザ部26を配置することにより、信号振幅が一定になるように制御することが可能であり、イコライザ部26前段で発生する回路ゲインばらつきマージンを考慮する必要がなくなるため、イコライザ部のダイナミックレンジ最大に信号を入力することができる。さらには、図14に示すように、イコライザ部を設けることでピット長が短い場合でも同図中の破線で示すようにその信号が飽和状態となり、正しくピーク検出(あるいはボトム検出)を行うことが可能となり、これによりゲイン制御やオフセット制御の精度向上を図ることができる。
(実施の形態9)
この実施の形態9は、請求項14に記載の発明に対応するもので、実施の形態8におけるオフセット部とイコライザ部との接続順序を入れ替えたものである。
以下、本発明の第9の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態9による信号処理装置のブロック図を図16に示す。
この信号処理装置は、再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部1と、この可変ゲインアンプ部1出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部2と、このオフセット部2出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部26と、このイコライザ部26出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部3と、このA/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部4と、A/D変換部3出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部5と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としてA/D変換部3入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部6と、ピーク検出部4出力およびボトム検出部5出力を入力としA/D変換部3入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部7と、振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて可変ゲインアンプ1の制御を行うゲイン制御部8と、オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じてオフセット部の制御を行うオフセット制御部9とで構成される。
そして、この可変ゲインアンプ部1およびオフセット部2が、実施の形態7のゲインオフセット部10に、また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9が実施の形態7の制御部12に、それぞれ対応するものである。
次に、第9の実施の形態の動作について説明する。情報記録媒体からの再生信号は可変ゲインアンプ部1でゲイン制御入力に応じたゲインが与えられ、オフセット部2でオフセット制御入力に応じたオフセットが与えられた後、イコライザ部26で波形等化処理が行われる。高密度記録された光記録媒体等を再生する場合、光学的な周波数特性により短い記録マークの信号振幅が低下してしまうため、イコライザ部26でこの周波数帯域をブーストアップすることで信号のSNR(Signal to Noise Ratio)を改善する必要がある。また、イコライザ部26出力はA/D変換部3で所定クロック周期Tのクロックでサンプリングされて量子化デジタル信号に変換される。このデジタル信号からピーク検出部4およびボトム検出部5でピーク検出およびボトム検出を行う。ピーク検出およびボトム検出動作については実施の形態1と同様であり、ともに所定クロック周期Tのクロックと同周期のクロックでこれを行ってもよいが、図16に示すようにともにそのn倍(nは正の整数)の周期や、あるいはそれぞれm倍およびn倍(m,nは互いに独立した正の整数)の周期のクロックでこれを行って、消費電力を削減することも可能である。
次に、ピーク検出値およびボトム検出値から振幅検出部6で振幅検出を、オフセット検出部7でオフセット検出を行う。振幅検出、オフセット検出についても実施の形態1と同様である。また、ゲイン制御部8およびオフセット制御部9のゲイン、オフセット制御動作については実施の形態2と同様である。
イコライザ部26内の信号振幅は、SNRの観点からイコライザ部26のダイナミックレンジ範囲内で最大振幅で信号を通過させることが望ましいが、本実施の形態のようにA/D変換部3の前段にイコライザ部26を配置することにより、信号振幅およびオフセットを一定になるように制御することが可能であり、イコライザ部26前段で発生するゲイン、オフセットばらつきマージンを考慮する必要がなくなるため、イコライザのダイナミックレンジ最大に信号を入力することができる。さらには、図14に示すように、イコライザ部を設けることでピット長が短い場合でも同図中の破線で示すようにその信号が飽和状態となり、正しくピーク検出(あるいはボトム検出)を行うことが可能となり、これによりゲイン制御やオフセット制御の精度向上を図ることができる。
(実施の形態10)
この実施の形態10は、請求項21,請求項22に記載の発明に対応するもので、サーボコントローラを設けたものである。
以下、本発明の第10の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
この実施の形態10による信号処理装置のブロック図を図19(a)に示す。
この信号処理装置の基本構成は、第1の実施の形態と同様であるが、振幅検出部出力を入力として再生信号振幅情報をもとにピックアップのフォーカス制御位置あるいはトラッキング制御位置を学習するサーボコントローラ27をさらに有している。また、この図19(a)はこの信号処理装置を含む光ディスク装置の概略構成を示すもので、情報記録媒体としての光ディスク100は図示しないスピンドルモータにより駆動される。また、この光ディスク100から情報を読み出す光ピックアップ200は、光ディスク100に照射するレーザ光を発振するレーザ201と、このレーザ201から照射する照射光と光ディスク100で反射した反射光との経路を異なるものとするビームスプリッタ204と、このビームスプリッタ204を通過した照射光を光ディスク100の情報面に集光するためのレンズ202と、サーボコントローラ27からのフォーカス制御信号およびトラッキング制御信号によりレンズ202を駆動するアクチュエータ203と、ビームスプリッタ204を通過した光ディスク100からの反射光を光電変換してゲインオフセット部10に再生信号として出力するフォトディテクタ205とから構成されている。
光ディスク等でディスクに記録されたピット列情報を読み取るためには、フォーカス制御、トラッキング制御等が必要となるが、光学的ばらつきあるいは電気的オフセットにより最適制御位置が変化するため、良好な再生状態を確保するためには制御位置の学習を行なう必要がある。その学習方法としては、再生信号振幅を最大にする方法、ジッタを最小にする方法等がある。再生信号振幅を最大になるように学習するためには、入力再生信号の変化が振幅検出部6から出力される振幅情報として反映される必要がある。
即ち、図19(b)に示すように、まずステップS1において、サーボコントローラ27は制御部12に対し、ゲイン制御およびオフセット制御をオン状態になるように制御することで、信号振幅を一定にして振幅を確保してA/D変換の際の分解能を確保しておく。次に、ステップS2において、サーボコントローラ27は制御部12に対し、ゲイン制御をホールドするように指令しておく。これらの準備が完了した段階で、サーボコントローラ27はステップS3においてフォーカスおよびトラッキング学習(例えば振幅が最大になるように学習)を行うように制御部12に指令を発する。そして、学習が完了した段階で、サーボコントローラ27は再びゲイン及びオフセット制御を開始するよう、制御部12を制御する。
このように、学習期間中はゲイン制御を強制的にホールドすることで入力再生信号の振幅変化を振幅検出部出力に伝達することが可能である。また、同時にオフセット制御もホールドすることで振幅検出動作を安定にすることが可能である。
また、学習前にゲイン制御およびオフセット制御動作を行い、両制御が整定した後に学習動作に入ることで、入力再生信号振幅に関わらずA/D変換部入力での信号振幅を略一定にすることが可能であり、学習の感度を一定に保つことが可能である。例えば、DVD−ROMメディアに対し、DVD−RWメディアでは反射率が1/4〜1/5倍と低く、入力再生信号振幅が小さくなってしまうため、このままでは振幅検出出力も小さくなり、学習感度が得られないといった問題がある。しかし、学習前にゲイン制御、オフセット制御動作を行ない、A/D変換部3の入力信号振幅が所定値に整定した後に、両制御をホールドして学習を行なうことで、アナログ入力振幅変動を考慮する必要がなくなり安定な学習が可能である。
このように、本発明の信号処理装置によれば、光ディスク等の情報記録媒体から読み出したアナログ再生信号をA/D変換して信号処理を行う際に、情報記録媒体の信号欠落部を通過後にA/D変換部のダイナミックレンジを越える現象を抑圧でき、安定したA/D変換を行うことができ、欠陥通過後のデータエラーを最小限に抑えることができる。またドロップアウト検出の検出精度を向上できるため、この信号処理装置を用いた光ディスク装置の信頼性を向上することが可能である。
第1の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。 ピーク検出部の一例を示すブロック図。 ピーク検出部の動作を示すブロック図。 第2の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図であり、図4(a)はその全体構成を示すブロック図、図4(b)は、そのゲイン制御部またはオフセット制御部の内部構成を示すブロック図。 第3の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。 第4の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。 第5の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。 DVD−RAMの物理フォーマットを示す図。 光ディテクタを示す図。 ゲート信号生成の様子を表す信号図であり、図10(a)は第2の再生信号を示す信号図、図10(b)はLPF通過後の再生信号を示す信号図、図10(c)は第1の2値化信号を示す信号図、図10(d)は第2の2値化信号を示す信号図、図10(e)はゲート信号を示す信号図。 ゲイン・オフセット制御の様子を表す信号図であり、図11(a)は第1の再生信号を示す信号図、図11(b)はA/D変換部の入力波形を示す信号図、図11(c)はゲート信号を示す信号図。 第6の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。 第7の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。 第7の実施の形態の再生信号処理装置の効果を説明するための信号図。 第8の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。 第9の実施の形態の再生信号処理装置のブロック図。 ゲインオフセット部を通さない経路を有する第1の実施の形態の再生信号処理装置の変形例のブロック図。 可変ゲインアンプ部を通さない経路を有する第2の実施の形態の再生信号処理装置の他の変形例のブロック図。 は第10の実施の形態の再生信号処理装置を含む光ディスク装置を示す図であり、図19(a)はその全体構成を示すブロック図、図19(b)はその学習制御動作のフローチャートを示す図。 第1の従来例の信号処理装置のブロック図。 再生信号にDCオフセットを持つ場合の再生波形を表す図。 第2の従来例の信号処理装置のブロック図。 入力再生信号に信号欠落部が存在する場合の問題点を説明するための信号図。 入力再生信号に信号欠落部が存在する場合の問題点を解消する動作を説明するための信号図。

Claims (24)

  1. 情報記録媒体上の記録情報を再生するための信号処理装置において、
    再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部と、
    該ゲインオフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、
    該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、
    前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、
    前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、ホールド信号入力により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能な制御部とを備え、
    再生信号入力の局所変動に依らず前記A/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つ、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  2. 請求の範囲第1項記載の信号処理装置において、
    前記A/D変換部出力,前記ボトム検出部出力,前記オフセット検出部出力あるいは前記振幅情報信号の少なくとも1つを入力とし該入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部をさらに備え、
    前記ホールド信号により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能である、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  3. 情報記録媒体上の記録情報を再生するための信号処理装置において、
    再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、
    該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、
    該オフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、
    該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、
    前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、
    前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うとともに、ホールド信号入力によりゲイン制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能なゲイン制御部と、
    前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うとともに、ホールド信号入力によりオフセット制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能なオフセット制御部とを備え、
    再生信号入力の局所変動に依らず前記A/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つ、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  4. 請求の範囲第3項記載の信号処理装置において、
    前記A/D変換部出力,前記ピーク検出部出力,前記ボトム検出部出力,前記オフセット検出部出力あるいは前記振幅情報信号の少なくとも1つを入力とし該入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部をさらに備え、
    前記ホールド信号によりゲイン制御動作あるいはオフセット制御動作の少なくとも一方のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能である、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  5. 情報記録媒体上の記録情報を再生するための信号処理装置において、
    再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部と、
    該ゲインオフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、
    該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、
    前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、
    前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行う制御部と、
    前記A/D変換部から出力されるサンプリングデータをもとにこれに位相同期したクロックを生成するPLL部とを備え、
    前記A/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つとともに再生速度に依らず前記制御部の応答特性を一定に保つ、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  6. 請求の範囲第5項記載の信号処理装置において、
    ホールド信号により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えあるいはPLL制御動作のホールドが可能である、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  7. 請求の範囲第5項記載の信号処理装置において、
    前記A/D変換部出力,前記ボトム検出部出力,前記オフセット検出部出力あるいは振幅情報信号の少なくとも1つを入力とし該入力信号の欠落を検出してホールド信号を出力するドロップアウト検出部をさらに備え、
    該ホールド信号により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えあるいはPLL制御動作のホールドが可能である、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  8. 複数エリアに分割されて記録された光ディスク記録媒体上の記録情報を再生するための信号処理装置において、
    第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットとを与えるゲインオフセット部と、
    該ゲインオフセット部出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、
    該A/D変換部出力を入力としピーク検出動作を行うピーク検出部と、
    前記A/D変換部出力を入力としボトム検出動作を行うボトム検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、
    第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、
    前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じてゲイン及びオフセットの記録エリアごとの独立制御が可能な制御部とを備え、
    前記A/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを記録エリアに依ることなく略一定に保つことが可能な制御を行う、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  9. 複数エリアに分割されて記録された光ディスク記録媒体上の記録情報を再生するための信号処理装置において、
    第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、
    該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、
    該オフセット部出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、
    該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、
    前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、
    第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、
    前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立に振幅制御が可能なゲイン制御部と、
    該ゲイン制御部から出力されるゲイン制御値を格納する1つまたは複数のゲイン記憶部と、
    前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うオフセット制御部とを備え、
    前記A/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを記録エリアに依ることなく略一定に保つことが可能な制御を行う、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  10. 複数エリアに分割されて記録された光ディスク記録媒体上の記録情報を再生するための信号処理装置において、
    第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、
    該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、
    該オフセット部出力とクロックとを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、
    該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、
    前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、
    第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、
    前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うゲイン制御部と、
    前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にオフセット制御が可能なオフセット制御部と、
    該オフセット制御部から出力されるオフセット制御値を格納する1つまたは複数のオフセット記憶部とを備え、
    前記A/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを記録エリアに依ることなく略一定に保つことが可能な制御を行う、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  11. 複数エリアに分割されて記録された光ディスク記録媒体上の記録情報を再生するための信号処理装置において、
    第1の再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、
    該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、
    該オフセット部出力とクロックを入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、
    該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、
    前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、
    第2の再生信号を入力とし光ディスク記録媒体上のエリア情報を判別して現在エリア情報を示すゲート信号を生成するゲート生成部と、
    前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にゲイン制御が可能なゲイン制御部と、
    前記ゲイン制御部から出力されるゲイン制御値を格納する1つまたは複数のゲイン記憶部と、
    前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うとともに、前記ゲート信号に応じて記録エリア毎に独立にオフセット制御が可能なオフセット制御部と、
    該オフセット制御部から出力されるオフセット制御値を格納する1つまたは複数のオフセット記憶部とを備え、
    前記A/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを記録エリアに依ることなく略一定に保つことが可能な制御を行う、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  12. 情報記録媒体上の記録情報を再生するための信号処理装置において、
    再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインとオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを与えるゲインオフセット部と、
    該ゲインオフセット部出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部と、
    該イコライザ部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、
    該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、
    前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、
    前記振幅情報信号および前記オフセット情報信号により前記ゲインオフセット部のゲイン制御およびオフセット制御を行うとともに、ホールド信号入力により制御動作のホールドあるいは制御速度の切り換えが可能な制御部とを備え、
    再生信号入力の前記イコライザ部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つとともに、前記A/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つ、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  13. 情報記録媒体上の記録情報を再生するための信号処理装置において、
    再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、
    該可変ゲインアンプ部出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部と、
    該イコライザ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、
    該オフセット部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、
    該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、
    前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、
    前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うゲイン制御部と、
    前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うオフセット制御部とを備え、
    再生信号入力の前記イコライザ部における入力の信号振幅を略一定に保つとともに、前記A/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つ、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  14. 情報記録媒体上の記録情報を再生するための信号処理装置において、
    再生信号入力に対しゲイン制御信号入力に応じたゲインを与える可変ゲインアンプ部と、
    該可変ゲインアンプ部出力を入力としオフセット制御信号入力に応じたDCオフセットを印加するオフセット部と、
    該オフセット部出力を入力とし高周波数域を強調するイコライザ部と、
    該イコライザ部出力を入力とし所定クロック周期Tのクロックでサンプリングを行いアナログ−デジタル変換してサンプリングデータを出力するA/D変換部と、
    該A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のm倍(mは正の整数)の周期のクロックでピーク検出動作を行うピーク検出部と、
    前記A/D変換部出力を入力とし前記クロック周期のn倍(nは正の整数)の周期のクロックでボトム検出動作を行うボトム検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力として前記A/D変換部入力の信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する振幅検出部と、
    前記ピーク検出部出力および前記ボトム検出部出力を入力とし前記A/D変換部入力の信号オフセットを演算してオフセット情報信号を出力するオフセット検出部と、
    前記振幅情報信号と振幅目標値との大小関係に応じて前記可変ゲインアンプ部の制御を行うゲイン制御部と、
    前記オフセット情報信号とオフセット目標値との大小関係に応じて前記オフセット部の制御を行うオフセット制御部とを備え、
    再生信号入力の前記イコライザ部入力および前記A/D変換部入力における信号振幅およびオフセットを略一定に保つ、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  15. 請求の範囲第1項記載の信号処理装置において、
    前記ゲインオフセット部の内部処理を行わずに再生信号入力を直接前記A/D変換部に入力することを可能とした、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  16. 請求の範囲第3項記載の信号処理装置において、
    前記可変ゲインアンプ部の内部処理を行わずに前記再生信号入力を直接前記オフセット部に入力することを可能とした、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  17. 請求の範囲第8項記載の信号処理装置において、
    前記第1の再生信号は前記情報記録媒体に記録された情報を再生する光ピックアップ部において複数に分割構成される光検出器の検出出力の和信号であり、
    前記第2の再生信号は前記情報記録媒体の記録トラックを挟んで内周および外周に相当する光検出器の検出出力の差信号である、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  18. 請求の範囲第3項記載の信号処理装置において、
    前記ゲイン制御部または前記オフセット制御部は、
    該制御部の入力信号と所定目標値とを大小比較する比較器と、
    該比較器出力の極性に応じてアップダウン切り替えが可能な積分カウンタ部と、
    該積分カウンタ部出力を入力としデジタル−アナログ変換を行うD/A変換部とで構成される、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  19. 請求の範囲第2項記載の信号処理装置において、
    前記ドロップアウト検出部は、前記ピーク検出部出力を所定レベルで2値化した信号をその検出信号として出力する、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  20. 請求の範囲第2項記載の信号処理装置において、
    前記ドロップアウト検出部は、前記振幅検出部出力を所定レベルで2値化した信号をその検出信号として出力する、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  21. 請求の範囲第1項記載の信号処理装置において、
    前記振幅検出部出力を入力として、前記情報記録媒体に記録された信号を再生するピックアップ部のフォーカス制御位置あるいはトラッキング制御位置の学習を行なうとともに学習中は前記ホールド信号を出力するサーボコントローラをさらに備え、
    学習期間中にはゲイン制御あるいはオフセット制御の少なくとも一方を強制的にホールドして学習する、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  22. 請求の範囲第1項記載の信号処理装置において、
    前記振幅検出部出力を入力として、前記情報記録媒体に記録された信号を再生するピックアップ部のフォーカス制御位置あるいはトラッキング制御位置を学習するサーボコントローラをさらに備え、
    学習前にゲイン制御あるいはオフセット制御の少なくとも一方の制御動作を行い、学習中はゲイン制御あるいはオフセット制御の少なくとも一方を強制的にホールドする、
    ことを特徴とする信号処理装置。
  23. 情報記録媒体からの信号のピーク値の検出を行う工程と、
    情報記録媒体からの信号のボトム値の検出を行う工程と、
    ピーク値およびボトム値から信号振幅を演算して振幅情報信号を出力する工程と、
    情報記録媒体からの信号のドロップアウトを検出する工程と、
    振幅情報信号により入力信号の振幅を調整する工程と、
    を含む信号処理方法において、
    ドロップアウト検出時には、
    入力信号の振幅調整をホールドもしくは調節周期を遅くさせる、
    ことを特徴とする信号処理方法。
  24. 情報記録媒体からの信号のピーク値の検出を行う工程と、
    情報記録媒体からの信号のボトム値の検出を行う工程と、
    ピーク値およびボトム値を入力としオフセットを演算してオフセット情報信号を出力する工程と、
    情報記録媒体からの信号のドロップアウトを検出する工程と、
    オフセット情報信号により入力信号のオフセットを調整する工程と、
    を含む信号処理方法において、
    ドロップアウト検出時には、
    入力信号のオフセット調整をホールドもしくは調節周期を遅くさせる、
    ことを特徴とする信号処理方法。
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