513713 Λ7 B7 7724pif.doc/008 五、發明說明（f ) 發明所屬技術領域 本發明與使用CD-ROM 、CD-R、CD-R/RW等，將 資料進行光學播放的光碟播放裝置相關。 習知的技術 CD-ROM等的光碟播放裝置，通過如特開平1 1-66724 號公報等已被大眾所熟知。此種光碟播放裝置是將碟片中 的光學位元即包含有記錄範圍內的讀取情報的RF信號由 比較器整形成二値式信號即方形波。這種波形的整形”最 好是把RF信號的中心値作爲參照信號來進行。 發明所解決的課題 但是，比較器的參照信號是在比較器的輸出端子和比 較器的參照信號的輸入端子之間接入LPF ( Low-path Filter)而形成的。因此，參照信號被回饋控制，使參照 信號的電壓水平與RF信號的振幅中心幾乎一致。但是， 隨著近年來光碟播放裝置的播放速度的高速化和記錄媒體 CD、CD-ROM 、CD-R、CD-R/RW等的多樣化發展，輸 出振幅的非對稱性偏差也越來越大。因此就需要一種在非 對稱性偏差增大的情況下也可實現正常播放的光碟播放裝 置。圖5所示 所周知的EFM(Eight to Fourteen Modulation)的正常播放信號（A)和比較器輸出（b)。eFM 信號如我們所知道的那樣具有3T到1 IT (T爲基準單 位）的脈衝幅度。如圖5 (Α)所示，比較器的一方的輸 入也就是RF信號VI與另一方的輸入即參照信號V2進行 比較，比較器如圖5所示輸出二値式波形整形信號。圖6 4 本紙張&度適用中國國家標準（CNS)A !規恪（210 X 297公釐） -----------•裝--------if---------線· (請先閱讀背面拿意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 513713 7 724pif. doc/008 __B7 ___ 五、發明說明（> ) (A)爲非對稱向正方向偏離的波形，3T到11T範圍中的 3T、4T、5T等周波數高的部分向正方向偏離。因此，根 據LPF形成參照信號，由比較器進行波行整形的話，比 較器的輸出如圖6(B)所示。可以看出，比較器的3T、 4T、5T等的輸出脈衝幅度的上方比預定要長，而下方比 預定要短。在比較器的輸出脈衝幅度發生這樣偏離的情況 下，設置在比較器下一層的用於時鐘檢測的PLL電路的 鎖定難度增大，甚至會發生讀取錯誤。 鑒於此，本發明的目的就是提供可以簡單的提高播放 性能的光碟播放裝置。 解決此課顆的涂揮 本發明是爲解決上述問題，達成以上目的而具備以下 裝置及功能的光碟播放裝置： 在光符號可識別方式記錄資料的光碟投射光電子束 時，能夠檢測出此反射光或穿透光的光磁頭； 具有與光磁頭相連接的第1輸入端子和輸入參照信號 的第2輸入端子及傳送二値化後的比較結果輸出的輸出端 子並能夠對從上述光磁頭得到的播放信號進行二値化的比 較器； 將上述比較器的上述輸出端子和上述比較器的上述第2 輸入端子相連接的參照信號形成電路； 與上述比較器相連接的解調電路； 檢測上述解調電路解調出的資料錯誤的錯誤檢測工 具。 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM1规格（210x297公堃) 塞 ---I--I----i I-----訂---I--I —線 (請先閱讀背面¾注意事項再填寫本頁) 513713 7724pif. doc/00 8 A7 B7 _____—* 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（3 ) 這種光碟播放裝置的特點是： 上述參照信號形成電路具有：與上述比較器的輸出端 子相連接的LPF、與上述錯誤檢測工具相連接的錯誤率檢 測工具和以上述出錯誤檢測工具檢測出的誤差率爲基礎’ 爲降低錯誤率而修正上述LPF的輸出並形成參照信號’ 將此修正過的參照信號提供給上述比較器的第2輸入端子 的參照信號修正工具。 且，如申請專利範圍第2項所述，上述參照信號修正 工具最好具有：爲了確定最佳參照信號而將參照信號的電 壓水平分成不同階段調節的電壓水平調整工具和能夠檢測 出由上述電壓水平調整工具調整出的多個階段的電壓相應 的錯誤率，並將誤差率最小的電壓水平作爲最佳的參照信 號電壓水平使用的最佳參照信號確定工具。 另外，如申請專利範圍第3項所述，上述光碟可替 換光碟，最好具有檢測上述光碟的替換的光碟替換檢測工 具，和在此替換檢測工具檢測出光碟的替換並發出信號之 前保持上述已修正的參照信號的保持工具。 發明的實效 上述申請專利的發明，由於以資料的錯誤率爲基準修 正比較器的參照ί目號水平’可以將參照信號合理修正，從 而提供了錯誤極少的光碟播放裝置。 且，如申請專利範圍第2項，可簡單的確定能夠使錯 誤率降至最低的參照信號水平。 6 (請先閱讀背面^i意事項再填寫本頁) 费衣------- 丨訂---------線* 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A·丨規格（210x297公堃） 513713 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7724pif.doc/008 I、發明說明（U) 另外，根據申請專利範圍第3項，由於修正過的參照 信號被保持到光碟被替換止，對於同一光碟而言，直到 被替換止都不再需要修正處理，因而可縮短修正時間。 也可保證對每張光碟都切實進行修正。 圖示的簡單說明 圖1顯示應用本發明的光碟播放裝置的方塊圖。 圖2顯示圖1的LPF以及加法電路和增益調整電路的 電路圖。 圖3是圖1的修正値形成電路的等價方塊圖。 圖4顯不了 3種碟片的修正値和錯誤率的關係的示意 圖。 圖5顯示正常的播放信號下的比較器輸入和輸出的波 形圖。 圖6顯示非對稱偏離情況下的比較器的輸出和輸入的 波形圖。 圖7爲確定修正値的操作流程圖。 圖8爲圖7的操作流程續圖。 圖示標號說明 -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面#注意事項再填寫本頁) 1光碟 3光磁頭 5自動增益控制電路 7波形整形用比較器 7b比較器之輸出端子 9修正用加法電路 2旋轉裝置 4RF放大器 6交流結合電路 7a比較器之輸入端子 8 LPF(Low-pass filter) 10增益調整電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A!規格（210 x 297公釐） 513713 A/ B7 五、發明說明（C ) 11 PLL電路 13錯誤檢測及修正電路 15修正値形成電路（CPU) 16a 16之輸出線路 18光束 20電容 22主機(PC) 23a 23之正輸入端子 24減法値形成電路 26緩衝放大器 7724pif.doc/008 12 EFM解調電路 14介面電路 16托盤插入檢測電路 W電源接通檢測電路 19反射光 21電阻 23運算放大器 23b 23之負輸入端子 25直流電源端子 30DAC(數位-類比轉換器） 實施例的詳細說明 下面，參考圖1 一圖8對應用本發明進行實例說明。 圖1爲針對CD規格應用本發明的光碟播放裝置。由： 使光碟1以可替換方式進行安裝的光碟旋轉裝置2、光磁 頭3、RF放大器4、AGC電路即自動增益控制電路5、交 流結合電路6、波形整形用比較器7、LPF8、應用本發明 作修正工具的修正用加法電路9、增益調整電路10 、 PLL電路11、EFM解調電路12、錯誤檢測及修正電路 13、介面電路14、應用本發明的修正値形成電路15、托 盤插入檢測電路16、電源接通檢測電路17、數位_類位轉 換器即DAC30組成。另外，光碟播放裝置還有更多的爲 所周知的電路和結構，但因與本發明無直接關係而不再圖 1中贅述。
資料在光碟1上以爲所周知的光學位元的形態、CLV 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)AI規格（210 X 297公釐） -----------------1—訂---------線 (請先閱讀背面义·注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 513713 7724pif.doc/008 A7 - ------ B7 發明說明（&) (一疋線速度）的形式被記錄。光磁頭3也叫光學頭，向 光碟1投射光束18 ’根據檢測其反射光19得到播放信 號。與光磁頭3相連接的RF即高周波放大器4，伴隨著 波形等價機能將RF播放信號進行增幅。與增幅器4相連 接的AGC電路5可對播放信號的振幅進行修正。與AGc 電路5相連接的交流結合電路6由電容2〇和電阻21組 成，將播放信號的交流成分抽出，輸送到比較器7的第1 輸入端子7a。 比較器7具有第1及第2輸入端子7a、7b以及輸出端 子7c ’兩輸入信號比較後，將其結果以二値式信號輸 出。爲了獲得與第1輸入端子7a的播放信號相比較水平 的參照信號’在比較器7的輸出端子7c和第2輸入端子 7b之間接入LPF8、修正用加法電路9和增益調整電路 10。假如比較器7之輸出最大電壓爲5v、最小電壓爲Ον 時進行輸出的話，參照信號約等於其中間電壓2.5ν。 將如圖5 (Α)和圖6 (Α)所示的從修正用加法電路9 向第2輸入端子7b提供的參照信號V2a，設定在播放信 號VI的振幅的大約中心的位置。對於LPF8和修正用加 法電路9將追加以詳細的說明。 與比較器7連接的PLL電路11，在如圖5 ( B)和圖6 (C)所示的二値化的EFM信號生成同步的位元時鐘信 號。 與比較器7和PLL電路11連接的EFM解調電路12使 EFM信號成爲二進位位元數配列的播放資料。這些播放 9 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)AI规格（21〇χ的7公坌) -------------------^--------- (請先閱讀背面之〉注意事項再填寫本頁) 513713 7724pif.doc/008 ___B7_ 五、發明說明（〇 ) 資料中包含數位性的主要資料的位元元組和錯誤檢測及修 正的奇偶位元組。且，播放資料與PLL電路u的位元組 時鐘從解調電路12被同步讀出。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 與解調電路12相連接的錯誤檢測及修正電路13，具有 對CD形式所採用的、作爲錯誤修正符號的ciRC ( Cross Interleave Reed-Solomon Code)進行錯誤檢測及修正的功 會b 。 與錯誤和修正電路13連接的介面電路14將修正完畢 的播放資料向由個人計算機組成的主機裝置22傳送。 與錯誤檢測和修正電路13相連接的修正値形成電路15 根據從錯誤檢測及修正電路13獲得的、表示錯誤檢測次 數的錯誤率來確定修正値，並以DAC30爲媒介向修正用 加法電路9傳送。關於修正値形成電路15將在以後追加 以詳細說明。 托盤插入檢測電路16由開關等構成，形成判斷將光碟 1運送到資料轉換位置的托盤是否插入容器的判斷信號， 並由線16a傳送到修正値形成電路15。電源接通檢測電 路17檢測此光碟播放裝置的電源是否處於接通的狀態， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此檢測信號由線17a傳送到修正値形成電路15。 圖2詳細顯示了圖1的LPF8和修正用加法電路9及增 益調整電路10。LPF8是爲了獲得顯示比較器的輸出端子 &輸出的播放信號的振幅的大約中心値的直流電壓而設 定的。但是由於LPF8輸出的不一定是最佳電壓水平，因 此要通過修正加法電路9對LPF8的輸出電壓進行修正。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規恪（210 X 297公釐） 513713 A7 7724pif.doc/008 五、發明說明（S ) 修正用加法電路9是將DAC30的輸出線3Oa通過電阻 R0與LPF8之輸出線8a相連接構成的。如果向加法電路 9的輸入線30a施加來自DAC30的修正電壓，如圖6 (A)所示，比較器7的參照電壓水平可由V2移位至 V2a。由此，即使比較器7的正輸入端子7a的播放信號 VI的非對稱偏離發生由圖5 (A)到圖6 (A)所示的變 化，也能夠從比較器7獲得與圖5 ( B)實質上一樣的如 圖6 ( C)所示的輸出。 圖1的增益（gain)調整電路10爲類比減法電路的構 成電路，由運算放大器23 (operational amplifier)和減法 値形成電路24組成。運算放大器23的正輸入端子23 a 與修正用加法電路9的輸出線路9a相連接。運算放大器 23的負輸入端子23b與減法値形成電路24的輸出線路相 連接。 減法値形成電路24由接在直流電源端子25和地面之 間的第1和第2分壓用電阻Rl、R2、緩衝放大器(buffer amplifier)26、第 1、第 2、第 3、第 4、第 5 的電阻 Ra、 Rb、Rc、Rd、Re和第1、第2、第3、第4開關Q1、 Q2、Q3、Q4組成。緩衝放大器26接在分壓用的第1、第 2電阻Rl、R2的接續點上。第1電阻Ra接在緩衝放大器 26的輸出端子和運算放大器23的負輸入端子23b之間。 第2、第3、第4、第5電阻Rb、Rc、Rd、Re相互串 聯’此串聯電路連接在運算放大器23的輸出端子23c和 負輸入端子23b之間，作爲回饋電路。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)AI规格（21〇 X 297公釐） -----------裝--------訂------- 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 513713 Λ7 B7 7724pif.doc/008 五、發明說明) 第1、第2、第、3第4開關Ql、Q2、Q3、Q4連接在 第2、第3、第4、第5的電阻Rb、Rc、Rd、Re和運 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 算放大器23的輸出端子23c之間。通過第1—第4的開關 Q1—Q4對增力口進行調整。減法値形成電路24，如NEC製 造的EFM比較器// PD6372已爲所周知，關於此操作不 做贅述。 圖1所示的修正値形成電路15，針對安裝在旋轉裝置 2上的光碟1而得出最合適的修正値Vc，包括CPU即個 人電腦，有如圖3所示相等的功能。圖3的修正値形成電 路15由修正開始的指令發出工具31、修正値形成工具 32、圖表形成工具33、最佳修正値確定工具34、最佳修 正値保持工具35、重設定位工具36和第1、第2修正値 的輸出開關37、38組成。 修正開始指令形成功能3 1在由線路17 a輸入電源接通 信號的狀態下，線路16a輸入托盤插入信號時，或針對表 示托盤已經插入到位的信號由線路16a發出，表示電源從 關閉向接通轉換的信號由線路17a發出時，發出參照電壓 V2a的修正開始指令。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對應修正開始指令發出工具3 1發出的指令，修正値形 成工具32開時發出分階段性變化的修正値。階段性變化 的修正値通過開關37和圖1所示的DAC30向加法電路9 傳送。圖表形成工具33通過錯誤檢測和修正電路13的錯 誤檢測線路13a抽取分階段變化的修正値的錯誤率，製成 如圖4所示的圖形以表示修正値和錯誤率之間的關係。圖 本紙張&度適用中國國家標準（CNSM4規格（210 X 297公釐） 513713 A7 B7 7724pif.doc/008 五、發明說明（〖°) 4的特性線A1顯示了理想或標準光碟的修正値Va與C1 錯誤的發生比例即錯誤率的關係。特性線A1的情況，修 正値Va爲零時錯誤率最小。 特性線A2、A3爲非標準碟片的特徵，特性線A2的情 況，修正値爲+Va時錯誤率最小，特性線A3的情況，修 正値爲-Va時錯誤率最小。 如圖4所示，表示修正値Va和錯誤率的關係的圖表製 作完成後，圖3所示的最佳修正値確定電路34從圖表中 讀出使錯誤率最小的最佳修正値，並傳送給最佳修正値保 持工具35。最佳修正値保持工具35在替換光碟1之前’ 保持此最佳修正値。最佳修正値保持工具35的輸出通過 開關38和DAC30向加法電路9傳送。由此，比較器7進 行使錯誤率達到最小的最佳波形整形。 圖3的重設定工具（reset) 36與托盤插入檢測線路 16a和電源接通檢測線路17a相連接，在托盤插入時，以 及電源接通時將重新設定最佳修正値保持工具35，並更 新最佳修正値。 圖7和圖8顯示了比較器7的參照信號修正操作的流 程。圖7的步驟SO所示的修正操作開始，在圖3的重設 定工具36發出重新設定信號或者主機裝置22發出等待命 令的靜止狀態下或發生讀取錯誤、重試等情況的時候發 生。 圖7和圖8顯不了在修正値Va在0、+1、+2、+3、 +4、+5、-1、-2、-3、-4、-5等11個階段變換的過程中 13 本紙張尺度適用中關家標準（CNS〉A丨舰⑵0x297公餐) " -------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 513713 7724pif.doc/008 ____B7_ _ 五、發明說明（（\ ) 找出使錯誤率變爲最小的修正値的方法。 首先如步驟S1，將修正値設定爲〇，讀取光碟1的特 定範圍內的資料，如步驟S2所示檢測出CIRC的C1錯誤 率，寫入記憶體（圖表）。 之後，如步驟S3所示，將修正値Va向正方向增量， 按照新的修正値讀取光碟1的特定範圍內的資料，在下面 的步驟S4中檢測出C1錯誤率，寫入圖表。 然後，如步驟S5所示，判斷這次（第N次）的錯誤率 是否比上次（第N-1次）的錯誤率小。此時如果得出表示 比較結果爲小的YES，可以判斷最佳値爲正方向更高的 値，則返回步驟S3，將修正値Va向正方向增量，之後執 行步驟S4，將錯誤率檢測出寫入圖表。在步驟S5中如果 輸出的判斷値爲NO，即判斷這次的錯誤率不比上次的小 的情況，在步驟S6中將上次的修正値作爲最佳修正値候 補即正方向最佳修正値加以保持。 下面，圖8中的步驟S7、S8，與步驟SI、S2 —樣求 得修正値爲〇時的錯誤率，之後如步驟S9所示將修正値 向負方向增量，在步驟S10中檢測出錯誤率。然後，步驟 SU與步驟S5 —樣判斷這次的錯誤率是否比上次小’如 果輸出的判斷値爲YES，則返回步驟S9，將修正値繼續 朝負方向增量。若在步驟S11中的輸出比較結果爲NO ’ 即本次的錯誤率不小於上一次的錯誤率，將上次的修正値 作爲候補最佳修正値加以保持。然後進入步驟S 13確定最 終的最佳修正値，即將步驟S6的最佳正方向候補修正値 14 -----------^^裝--------訂------1--線^^· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)Al规格（21〇χ 297公釐） 513713 A7 B7 7724pif·doc/〇〇8 五、發明說明（p) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的錯誤率和步驟S12中的最佳候補修正値的錯誤率進行比 較，錯誤率小的修正値爲最終的最佳修正値。如兩個錯誤 率相同的情況，可以將兩個最佳候補修正値的任何一個作 爲最佳修正値使用。最佳修正値由圖3的保持裝置加以保 持，適時後，執行步驟S14結束確定最佳修正値的操作。 綜上所述，通過本實例可達成以下實用效果。 (1 ) 每張光碟都將比較器7的參照電壓的偏離成分 根據錯誤率的檢測進行調整，可將引起裝載著的光碟 的非對稱偏離的錯誤大大降低。也就是說，即使播放 信號發生由圖5 ( A)到圖6 ( A)所示的變化，也可 以通過比較器獲得與圖5 (B)實質上一樣的如圖6 (C)所示的輸出。 (2) 由於修正値爲自動設定，故可以簡單迅速的進 行修正。 (3) 由於最佳修正値可以保持到光碟被替換爲止， 故限制了不必要的修正操作。 (4) 由於可以同時進行比較器7自身的偏離修正， 故同步解決了比較器的偏離問題
經濟部智慧財產局員工消費合作社印S 實施例的應用變化 本發明並不局限于上述應用方式，也可實現如下的變 化應用。 (1) 將光碟1之磁軌(track)沿半徑方向分割成多個區 域，求得各個區域內的最佳修正値Va。將得到的各 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规恪（2丨〇χ 297公t ) 513713 A7 7724抑.一8__B7__ 五、發明說明（A 個區的最佳正値作爲該區域播放時的修正値。這樣〜 來，也可實現整個光碟的播放低錯誤率。 (2) 如不以C1錯誤判斷錯誤率，代之根據C2錯誤 或C1和C2兩方面之錯誤亦可檢測出讀取的錯誤 率。 (3) 可將修正値形成電路15的CPU與光碟裝置的系 統控制器的CPU設定成共用的形式。 (4) 本發明也適用於CD-R、CD-RW等的光碟裝 置。 (5) 加法電路也可使用爲運算放大器（opamp)的加法 電路。 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) -衣！丨—丨—訂---------線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張瓦度適用中國國家標準（CNS)A!規格（210 X 297公釐）