TWI335020B - Pll controlling circuit of cpmpact disc device and program for controlling compact disc device - Google Patents

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TWI335020B TW096102548A TW96102548A TWI335020B TW I335020 B TWI335020 B TW I335020B TW 096102548 A TW096102548 A TW 096102548A TW 96102548 A TW96102548 A TW 96102548A TW I335020 B TWI335020 B TW I335020B
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Description

1335020 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及光縣置的似㈣魏、祕控制光碟 裝置的程序。 5【先前技術】 • 當今，存在如下的城裝置：絲碟（例如CD(C〇mpact .Dlse)、DVD(D_lVersatileDise)等）旋轉並照射鐳射， 修從而進行資訊的再生。該光碟裝置有的具有pLL (ρ_ . LodcedLoop)電路，以生成用於再生處理或光碟的旋轉控 ίο ，等的時鐘（下面稱作再生時鐘）。下面，參照第七圖進行 谠明，首先，對照射光碟的記錄面的錯射的反射光進行光 電變換生成RF ( Radio Frequency )信號。該rf信號以通
過SLC (Slice Level Control)電路1〇1的回饋控制而固定 的限幅電平被二值化（Dichotomy)而成為二值化信號，並 15輸出至PLL控制電路1〇〇。pll控制電路1〇〇包括相位比 • 較電路102、1/n分頻電路1〇3、電荷泵電路104、LPF(L〇W
Pass Filter) 105、VCO (Viltage Controlled Oscillator)電路 • i〇6等，通過由各電路動作進行回饋控制，生成使頻率信號 與二值化信號的相位同步的再生時鐘。然後，在後段的解 20碼器107中，基於再生時鐘，對二值化信號實施解碼處理， 從而進行良好的資訊的再生。下面，將在pLL控制電路1〇〇 中使頻率信號與二值化信號的相位同步而生成再生時鐘的 狀態，稱作PLL控制電路1〇〇的閉鎖。 但疋’對光碟的記錄面或入射鍾射的入射面等，由於 5 1335020 衝擊或混亂的處理等會產生損傷或塵埃等的所謂的缺陷。 錯射照射該缺陷時的RF信號，因該錯射或反射光的光量的 變化等而成為例如如第八圖RF信號（期間Tu)所示的振 幅變化的波形。而且，由於該好信號的振幅的變化使得 .5 SLC電路iG1·幅電平不财，結果導致二值化信號變 為不穩定信號並被輸入到PLL控制電路100。因此，二值 ’ 化信號和頻率信號的相位不同步，從而有可能使PLL控制 • 電路⑽的閉鎖打開（以下稱作PLL控制電路腦的解 • 鎖）。另外，該RF信號也會給光碟裝置生成的各種伺服控 制（聚焦控制、跟蹤控制）用的信號（聚焦誤差信號、跟 縱誤差信號等）帶來影響，有可能產生光碟裝置的誤動作 等。因此’在光碟裝置中，有的具有用於對受到缺陷影響 的RF信號進行檢測的缺陷檢測電路1〇8。進一步，也有^ PLL控制電路丨〇〇中，包括閉鎖判斷電路i〇9、cp (a吨 b Pump)增壓（boost)控制電路11〇、計時器出，用於通 • 過光碟的旋轉而鐳射不照射在缺陷處，再次輸入可進行再 - 生處理的二值化信號時，與由相位比較電路1〇2進行的相 . 位比較無關地對PLL控制電路1〇〇進行再閉鎖。 下面’參照第八圖的各波形對受到缺陷影響的RF俨號 的檢測、PLL控制電路100的再閉鎖進行說明。另外;1至 U0為止以及經過期間T12後的奸信號表示沒有受到缺 影響的RF信號的一個例子。 、63 缺陷檢測電路1G8例如通過判斷RF信號的峰值電平和 谷值電平之間的差是否小於規定的電平來檢測受到缺陷影 6 °而且’缺陷檢測電路108若判斷rf信號的 峰值電平和谷值電平之_差小於規定的電平，則輸 電平的缺陷信號㈤）。城裝置基於缺陷信號的上升沿， 例如使各_服控㈣時停止。其結果，可卿免由於缺 =影響帶來誤動作等。其後，光碟裝置基於缺陷信號的下 降沿再次開始各種伺服控制。 另一方面，閉鎖判斷電路109根據二值化信號和頻率 信號的相位比較來判斷PLL控制電路卿的閉鎖或解鎖。 閉鎖判斷電路1G9若觸PLL㈣魏丨⑼為解鎖時 (tl2)’則將表示判斷結果的信號輸出至增壓控制電路 11〇。cp增壓控制電路110根據來自閉鎖判斷電路 信號，使計時器1U的計時開始，並判斷是否達到了預定 的期間Tib而且，CP增壓控制電路11〇若判斷計時器 的计時達到期間T11，則將不依賴於相位比較電路1〇2的相 位比較使二值化信號和頻率信號的相位同步的高電平信號 (以下稱作CP控制信號）發送至電荷泵電路1〇4 (tl3) ^ 電荷泵電路104基於CP控制信號進行使輸出至lpf105的 電壓升壓的所謂增壓動作。LPF105將使來自電荷泵電路 Υ〇4的輸出電壓平滑後的控制電壓（以下稱作VCO控制電 壓）輸出至VCO電路106。該VCO控制電壓如第八圖所 示為了使二值化信號和頻率信號的相位同步，而根據上 述的電荷泵電路1〇4的增壓而反覆升壓。而且，VCO電路 106生成與VCO控制電壓的電平對應的頻率信號，並輸出 至1/η分頻電路103。1/n分頻電路1〇3將對來自vc〇電路 1335020 106的頻率信號進行1/n分頻而得到的頻率信號輸出至相位 比較電路102、閉鎖判斷電路109。這樣，當再次輸入可再 生處理的二值化信號時，為了使二值化信號和頻率信號的 相位迅速地同步（對PLL控制電路100進行再閉鎖），經過 ^ 5 了預定的期間T11後使電荷泵電路104增壓，從而使電荷 泵電路104的輸出電壓升壓。 然後’若通過光碟的旋轉使鐳射不照射缺陷處，則可 鲁 再生處理的RF信號再次被輸入到SLC電路1〇1。然後，將 5玄RF彳§號二值化而得到的二值化信號被輸入到相位比較 10電路1〇2。然後通過PLL·控制電路100的回饋控制和上述 的電荷栗電路104的增壓，使得二值化信號和頻率信號的 相位迅速地同步（tl4)。其結果，可以在不有損二值化信號 $情況下從光碟進行資訊再生。另外，閉鎖判斷電路1〇9 若根據二值化信號和頻率信號的相位比較來判斷pLL控制 Μ電路1〇〇的再閉鎖’則將用於使cp增壓控制電路ιι〇的 _ CP㈣錢的輸出停止的信號發送至cp增壓控 . 110 (tl5) 〇 專利文獻1:特開平10—208244號公報 專利文獻2 :特開平8 —264956號公報 但是’在以㈣PIX㈣電路⑽中，由於通過以pa 控制電路UK)的_絲礎㈣崎 104的增始，所以有可能合在 Μ絲電路 間產生偏差。 胃在電喊電路1G4的增壓期 詳細而言，例如在期間T12相對於期間π變長的情 $ 20 λΊΠ 況下，有可能相對地到電觀電路脱增壓為止的期間Tu I短’電荷栗電路1〇4增壓的期間變長。因此，由於電荷 果電路104增壓的期間變長，所以有可能導致耗電增大。 另外’由於在SLC101的限幅電平不穩定的期間增壓，所以 5 VCO控制電壓更加*敎，其結果有可能會使相位的同步 延，。或者，在期間T12相對於期間TU短的情況下，有 可二期Pb’ T12中的電荷果電路1〇4 #增壓期間變短。因此， ^官可再生處理的二值化信號被輪入到 PLL控制電路 00，二值化信號和頻率信號的相位關步都延遲，從而光 碟裝置有可走無法進行迅速的資訊再生處理。其結果，有 可此導致光縣置中的資訊的再生處理所涉及的性能低 下0 【發明内容】 15 树明的目的在於提供—種_裝置的pLL控制電路 =用於控制光碟裝置的程序，其不依賴於二值化信號和頻 率㈣的相位比較，基於Μ信號超過規定的電平這-情 况可以使電荷泵電路的輸出電壓升壓。 用於解決所述課題的本發明是—種光碟裝置的 PLL控 姻欸包括電壓頻率變換電路’通過基於控制電壓來 '遷頻率，產生第—頻率信號；相位比較電路，對所 率錢、和根據照_觸的鐳射的反射光被光 二變ί時的_RF信號而產生的第二頻率信號進行相位比 乂生表不所述第—頻率信號與所述第二頻率信號的相 1335020 位差的相位差信號；和電荷泵電路，根據所述相位差信號， 產生用於使所述第一頻率信號與所述第二頻率信號的相位 同步的所述控制電壓，所述光碟裝置的PLL控制電路還包 括.第一檢測電路，檢測所述RF信號是否超過了規定電 5平；第二檢測電路，檢測所述第一頻率信號與所述第二頻 ^ 率信號的相位是否同步；和控制電路，控制所述電荷栗電 * 路’使得在所述第一檢測電路檢測到所述RF信號超過^所 • 述規定電平的情況下，不依賴於所述相位差信號，來產生 所述控制電壓，且在所述第二檢測電路檢測到所述第一頻 10率信號與所述第二頻率信號的相位同步的情況下，根據所 述相位差信號來產生所述控制電壓。 另外，本發明的程序’由對光碟襄置進行控制的電腦 執行’該光碟裝置具備PLL電路、第一檢測電路和第二檢 測電路，所述PLL電路包括：電壓頻率變換電路，通^某 於控制電壓來調整振盈頻率，產生第-頻率信號；相位二 • 較電路，對所述第—頻率信號、和根據照射到光碟的鐳射 _ 的反射光被光電變換時的RF信號而產生的第二頻率信號 進行相位比較’並產生表示所述第一頻率信號與所述第二 頻率k號的相位差的相位差彳5號，和電荷果電路，根據所 2〇述相位差信號，產生用於使所述第一頻率信號與所述第二 頻率信號的相位同步的所述控制電壓，所述第一檢測電路 用來檢測所述RF信號是否超過了規定電平，所述第二檢測 電路用來檢測所述第一頻率信號與所述第二頻率信號的相 位是否同步，所述程序使所述電腦按照以下方式來實現控 1335020 電縣電路的功能：在所述第一檢測電路檢測到所 二L號超過了所述規定電平的情況下，不依賴於所述相 位差㈣’來產生所述控制電壓，且在所述第二 檢測到所述第-頻率信號與所述第二頻率信號的相位同步 5的情況下，根據所_縣信絲產生所述控制電壓。 (發明效果） * 根據本發明，不依賴於二值化信號和頻率信號的相位 • b匕較’基於RIMt號超過規定電平這-情況，可以使電科令 電路的輸出電壓升壓。 mi 10 【實施方式】 根據說明書以及附圖的記載至少可以明確以下事項。 (光碟裝置的整體構成） 、 下面適當參照第八圖，並利用第一圖、第二圖對本發 丨5明所涉及的具有PLL控制電路u的光碟裝置i的整體構成 • 進行說明。第一圖是表示本發明所涉及的光碟装置丨的整 體構成的一個例子的功能框圖。第二圖是表示第一圖所= 的賴檢·路9 (第-檢測電路）的構成的-個例子的功 能框圖。另外，在本實施方式中，作為資訊再生物件的光 2〇碟80例如以CD規格為例進行說明。 光碟裝置1包括主軸馬達2、旋轉軸3、光學讀寫頭 (optical pickup unit) 4、处放大器5、伺服控制電路6、 驅動器7、線程序控制制電路（thread contr〇1 circuit；) 8、 缺陷檢測電路9、SLC電路10、pLL控制電路u、解碼器 11 1335020 12、RAM (Random Access Memory) 13、介面（I/F) 14、 總體控制電路15。 主軸馬達2通過將來自驅動器7的控制電壓施加給主 軸馬達線圈（未圖示）而進行旋轉，例如使與旋轉軸3固 5定在一起的夾具（chucking)機構上設置的光碟80向規定 的旋轉方向旋轉。 光學讀寫頭4包括未圖示的半導體雷射器、光檢測器、 執行機構、各種光學系統（准直（collimation)透鏡、變形 (anamorphic)透鏡等）、物鏡◊半導體雷射器射出與光碟 10 80的規格對應波長（780nm〜790nm)的鐳射。鐳射透過各 種光學系統並反射後，從物鏡對光碟80射出。然後，錯射 照射光碟80的記錄面（未圖示）後被反射面（未圖示）反 射，入射到光學讀寫頭4的物鏡。入射到光學讀寫頭4的 鐳射的反射光透過各種光學系統並反射後，由光檢測器接 15收。光檢測器生成與鐳射的反射光的光量相當的光電變換 信號，並輸出至RF放大器5。 RF放大器5以規定的增益放大來自光學讀寫頭4的光 電變換彳§號’生成RF信號，並將其輸出至缺陷檢測電路9、 SLC電路10。另外，Rp放大器5基於光電變換信號，生成 2〇用於通過光碟4的執行機構使物鏡向著聚焦方向（光軸方 向）移動的聚焦誤差信號、用於向跟蹤方向（光碟8〇的徑 向）移動的跟蹤誤差信號等的各種伺服控制用的信號，並 將其輪出至伺服控制電路6。 祠服控制電路6基於來自rf放大器5的各種伺服控制 12 1335020 用的信號，生成聚焦控制信號、跟蹤控制信號等，並輸出 至驅動器7。另外，伺服控制電路6基於主軸馬達2旋轉時 的反電動勢，生成與主軸馬達2的轉速對應的頻率的fg (Frequency Generator)信號。然後，伺服控制電路6基於 5 FG信號，將旋轉控制信號輸出至驅動器7，該旋轉控制信 號用於以由總體控制電路15指示的轉速使主軸馬達2旋 轉。
10
20 驅動Is 7基於來自伺服控制電路6的聚焦控制信號、 跟蹤控制佗號等，將控制電壓施加給光學讀寫頭4的執行 機構。其結果’物鏡向聚焦方向移動，從而可使鐳射在記 錄面對焦，並且物鏡向雜方向移動，從而可㈣射追隨 形成於記錄面上喊道。另外，轉^ 7基於來自飼服控 制电路6的旋轉控龍號，將㈣電壓施加給主軸馬達2 的主車=馬達線圈。其結果，主軸馬達2以由總體控制電路 15指示的轉速進行旋轉。 線程序控糊電路8基於來自總體控制電路15的指示 使未圖示的步進馬達㈣，以此使光學讀寫頭4向 跟蹤方向移動。
(伴2二圖所示，缺陷檢測電路9包括峰值㈣電路16 持雷玫、路）、谷值保持電路（bottom h〇iding circuit)17 (保 路番減法電路18、基準電信號產生電路19，比較電 大w ς平檢測電路）。峰值保持電路16保持來自RF放 持信號的規定期間中的峰值電平。另外，谷值保 保持與峰值保持電路16相同的規定期間中的RF !3 信號的谷值電平。減法電路18將表示減法運算結果的電信 說輸出至比較電路2〇 ’誠法運算結果是通過從峰值保持 電路16保持的峰值電平減去谷值保持電路17保持的谷值 電平而得到的。基準電信號產生電路19將基準電信號（規 定電平）輸出至啸祕2〇，職準電信·^比較電 路20中判斷從RF放大器5輸入的RF信號是否為鍾射昭 射，碟80的缺陷時的Μ信號。下面，參照第八圖對基準 電信號進行詳細描述。鐳射照射光碟8〇的缺陷時的rf作 號的振幅（T12期間）比鐳射沒有照射光碟⑽的缺陷時^ 站信號的振幅小。即，照射缺陷時的RF信號的峰值電平 和谷值電平的差，比沒有照射缺陷時的RF信號的峰值電平 ^谷值電平的差小。因此，例如通過設定鲜電信號產生 is 3 = 2沒有照射缺陷時減*電路18輪出的最小的電 。號為基準電信號，由此在比較電路加巾可以判斷是 =射缺陷時的RF信號。另外，該基準電信號可以在事先的 =專了=檢測沒有照射缺陷時的減法電路_ 20 比較電路20當來自減法電路18的電信號的電平在 準電信號產生電路19的基準電信號的電平以上時， =電平的缺陷信號輸出至PLL控制電路u。#，缺陷檢 將卿沒有照射辅⑽的缺陷時的低電平的缺陷 至PLL控制電路n。另外，比較電路電 ^電平祕基準電信號㈣㈣，將高電 = = PLL控制電_。即，缺陷檢測電路9將鐳射= 〇的缺陷時的高電平的缺陷信號輸出至PLL控制電路 14 ίο 15
20
再次參照第一圖進行謂明Q 輸入至該比較電路=方;=路將比較電路的輪出 電平。然後，SLC電路Λ值^1^回饋控制限幅 ，出至虹控制電路11，該二值化信號是以限幅電平2 至^父電路的另一方的輸入端子的來自处放大器$的 RF信號進行二值化處理而得到的。 口口 PLL控制電路U將再生時鐘和二值化信號輸出至解碼 ，12 ’該再生時鐘用於使後述的頻率信號B (第-頻率信 號）與一值化k號的相位同步。另外，對於pLL控制電路 11在後面詳細描述。 解碼器12通過檢測再生時鐘的例如上升沿的定時的二 值化信號的電平，來提取數位資料。然後，解碼器12對數 位資料實施與光碟80的規格對應的EFM (Eight Fourteen Modulation)解調、CIRC (Cr〇ssInterleavedReed s〇1〇m〇n
Code)等的錯誤訂正等的解碼處理。其結果，對來自光碟 80的記錄面的資訊進行再生。作為解碼器12的解碼處理結 果的再生資料基於來自總體控制電路15的指示而被輸出至 RAM13或介面14。 介面14是為了經由連接端子（未圖示）連接的例如主 機電腦（未圖示）和光碟裝置1進行再生資料的收發而設 置的。作為該介面 14，有 ATAPI (AT Attachment Packet Interface)規格或 SCSI (small Computer System Interface) 15 1335020 規格、；IEEE ( Institute of Electrical and Electronic Engineers ) 1394 規格、USB ( Universal Serial Bus )規格等。 RAM13保持來自解碼器丨2的再生資料。保持於 RAM13中的再生資料基於來自總體控制電路15的指示而 5被讀出，並經由介面Μ輸出至主機電腦。另外，ram13 由SRAM (Static RAM)等易失性記憶元件構成，raM13 • 保持的再生資料由後備電源保持。 • 總體控制電路 15 包括 CPU ( Central Processing Unit) 29、ROM (Read Only Memory) 30。在 ROM30 中預先存 10儲有用於控制上述的各控制區塊的程序。CPU29包括指定 ROM30的位址的位址計數器（未圖示）、解讀從R〇M3〇讀 出的程序資料的程序邏輯陣列（未圖示）、進行邏輯運算的 邏輯運算單元（未圖示）、暫時存儲運算資料的暫存器（未 圖示）等。而且，CPU29通過分析從R〇M3〇讀出的程序 15 =貝料來控制各控制區塊，使為了從光碟80進行資訊再生的 春 光縣置1進行處理動作H總體㈣電路15根據來 自缺陷檢測電路9的缺陷信號的上升沿，使光碟裝置！的 上述的各種伺服控制等暫時停止。另外，總體控制電路15 根據缺陷信號的下降沿，使光碟裝置i的各種舰控制等 2G 再次開始。 CPLL控制電路11的詳細情況） 下面’使用第二圖〜第六圖對本發明所涉及的pLL控 制電路11的詳細情況進行說明。第三圖是表示pll控制電 16 路11的構成的一個例子的功能框圖。第四圖是表示第三圖 所示的閉鎖判斷電路26 (第二檢測電路）、CP增壓控制電 路27 (控制電路）的構成的一個例子的圖。第五圖是表示 第二圖所示的電荷泵電路23(控制電路）、LPF24的構成的 5 一個例子的電路圖。第六圖是表示RF信號的波形以及本發 明所涉及的PLL控制電路丨丨的動作的時序圖。 PLL控制電路U包括相位比較電路21、1/n分頻電路 22 (電壓頻率變換電路）、電荷栗電路、vc〇電 路25 (電壓頻率變換電路）、閉鎖判斷電路％、cp增壓控 !。，電路27、計時器28。另外，在本實施方式中，雖然分別 單獨地設置PLL控制電路n和上述的缺陷檢測電路9，但 並非限疋於此’也可以採用在PLL控制電路η的内部設置 缺陷檢測電路9的結構。另外，相位比較電路21、1/n分頻 電路22、電荷泵電路23、LpF24、vc〇電路25構成一般 is 的PLL電路。 VCO電路25生成與來自1^>1?24的¥(：;〇控制電壓對應 的振盪頻率的頻率信號（以下稱作頻率信號A)，並輸出至 l_/n分頻電路22。另外，作為vc〇電路％可以採用未圖 示的水晶振盪器或利用了紐酸經（UTa〇3)的振蓋器等。 20 l/n分頻電路22將對頻率信號A進行Ι/n分頻後的頻 率信號（以下稱作頻率信號B)輸出至相位比較電路21、 閉鎖判斷電路26。另外，進行Ι/n分_理由是：根據二 值化信號和頻率信號B的相位同步時的vc〇電路25輸出 的頻率㈣A (鮮信號B的頻率χη的頻率），總體控制 17 1335020 電路15等進行用於資訊再生的上述的處理。
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相位比較電路21被設置成結構與第四圖所示的閉鎖判 斷電路26的結構的單點劃線内相同。相位比較電路21對 二值化信號和頻率信號B進行相位比較，在二值化信號的 相位比頻率信號B的相位超前的期間輸出低電平的信號 Pu，在相位同步以及二值化信號的相位比頻率信號B的相 位延遲的期間，輸出高電平的信號Pu(相位差信號）。另外， 相位比較電路21，在二值化信號的相位比頻率信號B的相 位延遲的期間輸出低電平的信號pd(相位差信號），在相位 同步以及二值化信號的相位比頻率信號B的相位超前的期 間’輸出高電平的信號Pd。 閉鎖判斷電路26對二值化信號和頻率信號8進行相位 比較，判斷PLL控制電路U的閉鎖或解鎖。因此，閉鎖判 斷電路26如第四圖所示，包括反相器電路32八〜沉、 NAND電路33A〜331。反相n電路32A將二值化信號的高 電^反相’將低電平反相’並輸出至NAND電路33A。反 相器電路32B將頻率信號B的高電平反相，將低電平反相， f出至NAND電路33F。NAND電路33A在反相器電路 和NAND電路33H的輸出都是高電平時輸出低電平， 除此以外時輸$高電平。NAND電路33b在NAND電路3从 辛電路33C的輸出都是高電平時輸出低電平，除此 以外％輸“電平。NAND f路加在nand電路畑和 的輸出都是高電树輸出低電平，除此以 卜_“電平。NAND電路33D在NAND電路33G和 20 NA^D電路33E的輸出都是高電平時輸出低電平，除此以 外時輸出高電平。NAND電路33E在NAND電路33D和 NAND電路33F的輸出都是高電平時輸出低電平，除此以 外時輸出高電平。NAND電路33F在反相器電路32B和 NAND電路331的輸出都是高電平時輸出低電平，除此以 外時輸出高電平。NAND電路33G在NAND電路33A、 NAND電路33B、NAND電路33E和NAND電路33F的 輪出都是高電平時輸出低電平，除此以外時輸出高電平。 NAND電路33H在NAND電路33A、NAND電路33B和 AND電路33g的輸丨都是高電平時輸巾低電平的信號 Pu，除此以外時輸出高電平的信號Pu。NAND電路331在 NAND電路33E、NAND電路33F和NAND電路33G的輸 15 20 出都是ΐ電平時輸出低電平的信號Pd，除此以外時輸出高 電平的號Pd。通過這些動作，nand電路33H、331為 了進行穩定的輸㈣作，輸出相對於初躺8次份的二值 化信號和頻率信號B的輸入變得不穩定。其後，nand電 路3311在二值化信號的相位比頻率信號㈣相位超前的期 間輸出低電平的信號Pu，在她时以及二值化信號的相 位比頻率信號B的相位延遲的期間輸出高電平的信號pu。 另外，NAND電路331在二值化信號的相位比頻率b 的相位延遲的期間輸出低電平的信號pd，在相位同^以及 相:比頻率信號B的相位超前的期間輪出高 電千的^伽。_!)電路33;在_D電路瑰和 電路现的輸出都是高電平時輸出低電平，除此 19 丄 :電平。反相器電路32C將來自NAND電路33J的低電平 社』，將高電平反相，並輸出至CP增壓控制電路27。苴 j _判斷電路26在二值化信號和頻率信號B的她 7、輸出表7F PLL控制電路11為閉鎖狀態的高電平。 Π閉鎖判斷電路26在二值化信號和頻率信號B的相位 不冋步時，輸出表示PLL控制電路^為解鎖狀態的低電平。 15
cp增壓控制電路27是如下的電路：基於來自缺陷檢 測電路9的高電平的缺陷信號的下降沿，為了與由相位比 車乂電路21進行的二值化信號和頻率信號Β的相位比較無關 地在電荷泵電路23中生成用於使二值化信號和頻率信號B 的相位同步的電壓（增壓）而進行控制。另外，CP增壓控 制電路27是下述的電路：在使電荷泵電路23增壓的狀態 下輸入來自閉鎖判斷電路26的低電平（pLL控制電路u 的再閉鎖），經過規定期間T2 (參照第六圖，預定的期間） 後，為了使電荷泵電路23的增壓停止而進行控制。為了進 行這樣的處理，如第四圖所示，cp增壓控制電路27包括 切換控制電路34、計時器控制電路35、N〇R電路36、AND 電路 37、EXNOR(ExclusiveNOR)電路 38、切換電路 39、 升壓控制電路40。 切換控制電路34例如與光碟1開始啟動一起，將切換 電路39切換至AND電路37的一方的輸入端子側，將缺陷 信號輸入至AND電路37。另外’切換控制電路34基於高 電平的缺陷信號的下降沿（開始輸入低電平的缺陷信號）， 將切換電路39切換至NOR電路36的一方的輸入端子侧， 20 1335020 人至職電路36。另外，切換控 時器控制電路35的㈣信號，將切 ^ =娜電路37的，輸入端子側，並使 缺沾唬輪入至AND電路37e AND電路3 閉鎖判斷電路26的輸_是高電平時如高電平 龜號，除此以外時輸出低電平的CP㈣信號。nor電 15 路36在缺陷信號和_判斷電路％的輸出較低電平時 輸出面電平，除此以外時輸出低電平。計 基於來自n〇r電路36的高電平，向exn〇rJ =出 冋電平。另外’計時器控制電路35基於來自N〇R電路％ 的低電平’向EXNOR電路38輸出低電平，並開始計時器 28的疋時。然後，5十時器控制電路35判斷計時器π的計 時是否達到預定的期間T2 (第六圖）。該期間T2表示，為 y更可靠地再閉鎖卩1^控制電路11而使電荷泵電路23增 壓的期間。參照第六圖進行詳細描述，在ρΐχ控制電路^ 再閉鎖剛結束後的狀態下（t3)，VCO控制電路有可能還是 不穩定的狀態（t3、t4期間）。因此，pll控制電路u有可 能需要時間來反覆再閉鎖或者解鎖，直至再閉鎖穩定為 止。因此’即使在期間T2中’通過使電荷泵電路23增壓， 可迅速且可靠地進行PLL控制電路11的再閉鎖。然後，計 時器控制電路35若判斷計時器28的計時達到期間T2，則 向EXNOR電路38輸出尚電平’並為了將切換電路％切 換至AND電路37的一方的輸入端子側，而將控制信號發 送至切換控制電路34。EXNOR電路38在NOR電路36和 20 1335020 =時器控織路35的輸出輪出高電平的cp ^不-赠輸出低電平的CP控制錢。升壓控制電ς 來自EXN〇R電路38的高電平，反覆輸出規定期間 的低電平，以使電μ電路23增壓，使二值化信號和頻率 #號Β的相位同步。另外，升壓控制電路4〇基於來自 EXNOR電路38的低電平，停止低電平的輸出。
電荷栗電路23是如下的電路：基於來自相位比較電路 21的信號Pu、信號Pd的電平，生成用於使二值化信號和 頻率信號B的相位同步的電壓（控制電壓）。另外，電荷泵 電路23是如下的電路··與相位比較電路21所進行的二值 10 化信號和頻率信號B的相位比較無關，基於高電平的cp 15
控制信號以及來自升壓控制電路4〇的低電平，產生（增壓） 用於使一值化信號和頻率信號B的相位同步的電壓（控制 電壓）。為了進行這樣的處理，如第五圖所示，電荷泵電路 23包括反相器電路42、切換電路41A (輸入信號控制電 路）、41B(輸入信號控制電路）、p型M〇sFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)43、N 型 MOSFET44。 切換電路41A根據低電平的cp控制信號而切換至相位比 較電路21側’根據高電平的cp控制信號而切換至CP增 壓控制電路27侧。通過切換電路41A切換至相位比較電路 21侧而輸入信號pu，p型M〇SFET43在信號Pu為低電平 時導通’在信號pu為高電平時截止。然後，通過p型 MOSFET43導通，將電源電壓VDd輸出至LPF24。即，電 荷泵電路23通過切換電路41A切換至相位比較電路21 22 20 1335020 側，基於由該相位比較電路21進行的二值化信號和頻率信 號B的相位比較’將電塵輸出至[ρρ24。另外，p型 MOSFET43通過切換電路41A切換至CP增壓控制電路27 側，通過來自升壓控制電路40的低電平而導通。然後通過 5 P型MOSFET43導通，將電源電壓VDD輸出至LPF24 (電 荷泵電路23的增壓）。即’電荷泵電路23通過切換電路41A 切換至CP增壓控制電路27侧’而與由相位比較電路21進 行的二值化信號和頻率信號B的相位比較無關地向LPF24 輸出電壓。反相器電路42將信號Pd的低電平反相，將高 10電平反相，並輸出至切換電路41B。切換電路41B根據低 電平的CP控制信號而切換至相位比較電路21側，根據高 電平的CP控制信號而切換至CP增壓控制電路27側。通 過切換電路41B切換至相位比較電路21側而輸入信號Pd， N型MOSFET44在信號Pd為高電平時導通，在信號Pd為 15 低電平時截止。而且通過N型MOSFET44導通，將GND 電平的電壓輸出至LPF24。即，電荷泵電路23通過切換電 路41B切換至相位比較電路21侧，基於由該相位比較電路 21進行的二值化信號和頻率信號B的相位比較，將電壓輸 出至LPF24。另外，N型MOSFET44通過切換電路41B切 20 換至CP增壓控制電路27側，通過來自升壓控制電路40的 低電平而截止。即，電荷泵電路23通過切換電路41B切換 至CP增壓控制電路27側，與由相位比較電路21進行的二 值化信號和頻率信號B的相位比較無關，基於P型 MOSFET43的導通而向LPF24輸出電壓。 23 1335020 LPF24是RC積分電路，包括電阻4s和電容器4 通過用電容器46除去電荷栗電路23 f 分而進行平滑化。電容器的父>-·成 r·/& ^ 森46通過電何泵電路23的輪出φ 壓（電源電壓VDD)，通過注Μ荷岐行充電。^果電 從LPF24向VCO電路25輸出的V(：〇 、二 另外，電容器46通過電荷泵電路 破升壓。 、电何汞電路23的輸出電壓（Gn 平），通過釋放電荷而放電。其結果，從Lm4向Vc〇i 路25輸出的VCO電壓被降壓。 电 ίο (PLL控制電路11的動作） 下面，適當參照第-圖〜第四圖，並利用第六圖 發明所涉及的PLL控制電路u的動作進行說明。另外 於至鐳射照射光碟80的缺陷的t0為止的動作，由於是 控制電路11使三值化信號和解信號B的相位同步的 15的動作，故省略說明。 & RF放大器5生成RF信號，並將其輸出至缺陷檢 路9、SLC電路10 (t0以後的T1期間），該RF信號是通 過將鐳射照射光碟80的缺陷時來自光學讀寫頭電變 換信號以規定的增益進行放大而得到的eSLC電路1〇將二 2〇值化信號輸出到PLL控制電路u，該二值化信號是通過^ RF信號以由回饋控制固定的限幅電平進行二值化而得到 的。此時的二值化信號由於是對第六圖的期間T1所示的振 幅不穩疋的RF Is说貫>一值化處理，因此限幅電平變得不 穩定’其結果二值化信號也變為不穩定的信號。 24 1335020 缺陷檢測電路9的峰值保持電路16對RF信號的規定 期間中的峰值電平進行保持。另外，谷值保持電路17對同 一規定期間中的RF信號的谷值電平進行保持。減法電路 18將表示減法運算結果的電信號輸出至比較電路2〇，該減 法運算結果是通過從峰值保持電路16保持的峰值電平減去 谷值保持電路17保持的谷值電平而得到的。另外，基準電 信號產生電路19向比較電路20輸出基準電信號。而且，
15
20 =射照射光碟80的缺陷時的RF信號的振幅比沒有照射缺 陷時的RF信號的振幅小，所以比較電路2〇將表示電信號 電平】、於基準電彳^號的電平這一情況的高電平的缺陷信 號輪出到PLL控制電路η (tl)。 VCO電路25生成與來自〇>1?24的¥(：〇控制電壓對應 =盪頻率的頻率信號A，並向1/n分頻電路22輸出。。 ΐ ^路22將對頻率信號A進行1/n分頻而得賴頻率信 〜]出至相位比較電路21、閉鎖判斷電路26。 相，比較電路21以及閉鎖判斷電路26對鐳射照射光 較。η缺陷時的二值化信號和頻率信號B的相位進行比 所以1的二值化信號由於如上所述變為不穩定的信號， :值化錢和頻率信號B的相位不时，相位比較電 ，戶朗她⑽於辦賴B的相位超前或 路St =平信號PU或信號Pd，輸出至電荷泵電 解鎖這-情況的低電平輸出至❽紅认控㈣路11為 CP拗厭地座丨j出至CP增壓控制電路27 (tl)。 日控制电路27的切換控制電㈣，例如與開始啟動 25 1335020 光碟裝置1 -起’將切換電路39切換至娜電路 一 輸入端子側。其結果’對娜電路37輸入了高電平 的缺陷信號和來自閉鎖判斷電路26的低電平。秋後，and f路37將低電平的CP控制信號輸出至電荷栗電路幻。切 5換電路41A、41B根據低電平的cp控制信號而切換至相位 比較電路21側。其結果，從電荷泵電路23輸出電壓（電 ‘源電壓卿或者GND)，該電壓是通過鐘射照射光碟80 • 的缺陷時由相位比較電路21進行的二值化信號和頻率信號 B的相位比較而得到的’並從Lm4輸出與該電壓對應的 10 VCO控制電壓（t0、tl期間）。 然後，若通過旋轉光碟80使鐳射不照射缺陷，則RF 信號的振幅漸漸變大，缺陷檢測電路9的比較電路2〇將表 不電彳=»破的電平在基準電信號的電平以上這一情況的低電 平的缺陷信號輸出至PLL控制電路11 (t2)。CP增壓控制 15電路27的切換控制電路34,基於高電平的缺陷信號的下降 鲁沿（開始輸入低電平的缺陷信號），將切換電路39切換至 NOR電路36的一方的輸入端子側，並使低電平的缺陷信號 輸入至NOR電路36。由於缺陷信號和閉鎖判斷電路26的 輸出都是低電平，所以NOR電路36輸出高電平。計時器 20控制電路35基於NOR電路36的高電平，向EXNOR電路 38輸出高電平。EXNOR電路38通過NOR電路36和計時 器控制電路35的輸出一致而輸出高電平的CP控制信號 (t2)。另外，升壓控制電路40基於來自EXNOR電路38 的高電平，反覆輸出規定期間的低電平，以使電荷泵電路 26 丄 W5020 23增壓，使二值化信號和頻率信號B的相位同步。電荷泵 電路23的切換電路41A、41B根據高電平的cp控制信號 而切換至CP增壓控制電路27側。其結果，通過來自升| 控制電路40的低電平，使得P型MOSFET43導通，電源 .s電2 VDD被輸出到哪％ (電荷聚電路u的增壓）。即， . 電荷泵電路23與由相位比較電路21進行二值化信號和頻 率信號B的相位比較無關，將電壓輸出到LpF24。LpF24 Φ 的电谷器46通過電荷栗電路23的輸出電壓（電源電麗 VDD) ’通過注入電荷而進行充電。其結果，從[即以向 U) VCO電路25輸出的VCO控制電壓被升壓。然後，vc〇電 路25生成與來自LPF24的VCO控制電壓對應的振盪頻率 的頻率k號A，並向ι/η分頻電路22輸出。ι/η分頻電路 22將對頻率信號a進行1/n分頻而得到的頻率信號B輸出 至相位比較電路21、閉鎖判斷電路26。然後，通過基於這 15樣的高電平的缺陷信號的下降沿的電荷泵電路23的增壓， φ 使鐳射照射光碟80的缺陷後的二值化信號和頻率信號B的 相位同步（PLL控制電路η的再閉鎖 接著，相位同步的二值化信號和頻率信號B被輸入到 相位比較電路21、閉鎖判斷電路26。相位比較電路21通 20過二值化信號和頻率信號B的相位同步，將高電平的信號 Pu、信號Pd輸出至電荷泵電路23。另外，閉鎖判斷^ 26通過二值化信號和頻率信號B的相位同步，將高電平輸 出至cp增壓控制電路27(t3)。邙增壓控制電路的n〇r 電路36基於低電平的缺陷信號和來自閉鎖判斷電路的 27 1335020 =的二電：計時器控制電路％基於來自NOR 始計時器28的計時向4N〇=8輪出低電平，並開 】28的計時是否達到預定的期二:二3:斷： =路控3=時：制 似、仙輯電路23的切換電路 壓控制電路27 _料持切換至^增 白FwnR *办的狀心另外，升壓控制電路40基於來 電平。即，的高f平’賴反錄城㈣隔的低 電千P保持電荷泵電路23的增壓狀態。 咖，Ϊ:物控制電路35若判斷計時器28的計時達 :’則向ΕΧ職電路38輸出高電平，並向切換控 制電路34發送控制信號，以使切換電路39切換至and電 路37的一方的輸入端子側。 15 EXNOR電路38基於來自計時器控制電路35的高電平 和來自NOR電路36的低電平，輸出低電平的⑶控制信號 (t4)。其結果，升壓控制電路4〇通過使低電平的輸出停 止，來停止電荷泵電路23的增壓。切換電路41 a、41B根 據低電平的cp控制信號而切換至相位比較電路21側。因 此’信號Pu再次被輸入到p型M〇SFET43，該信號pu是 基於由相位比較電路21進行二值化信號和頻率信號b的相 位比較的信號。另外’經過反相器電路42的信號pd再次 被輸入到N型MOSFET44。即，PLL控制電路11進行基於 由相位比較電路21進行二值化信號和頻率信號 B的相位比 28 20 :交動：：另外’與二值化信號同步的頻率信號Β ρ ‘里’ 一值化信號—起被輸出到解碼器ΐ2，由光 碟裝置1進行再生處理。 另外’根據上述的實施方式，峰值保持電路16以及谷 值保持電路Π雙方都為缺陷檢測電路9的構成，但並非限 定糾。例如’僅構值保持電路16，設定沒有照射缺 陷日可的RF信號的蜂值電平為基準電信號並輸出至比較電 路20 ’從而也可以起到同樣的效果。另外，也可以僅構成 谷值保持電路Π。通過僅將上述二者的任一方設為缺陷檢 測電路9的構成’從而可以降低所述二者的另一方的保持 電路以及減法電路18所消耗的成本，並可防 的複雜化。 β根據上述的實施方式，可以通過電荷泵電路幻產生（增 15 壓β)基於高電平的缺陷信號的下降沿使二值化信號和頻^ 信號f的相位同步用的電壓。進一步，基於二值化信號和 頻率信號B的相位同步可以結束電荷泵電路a的增壓。其 結果，:以不依賴於受到缺陷信號影響的RF信號的長短^ 而使電荷粟電路23增μ，可以使該電躲電路23的增廢 期間大致—定。因此，可以減輕電荷栗電路23的增屋^消 耗的功率，可以防止二值化信號和頻率信號的相位同步的 延遲。而且，可以實現光碟裝置的資訊再生處理的 能提高。 而且，在攸一值化信號和頻率信號B的相位同步開始 經過規定期間T2之後，可以使電荷泵電路23的增壓結束: 29 20 其結果’可以更迅速且可靠地實現二值化信號和頻率信號B 的相位同步（PLL控制電路u的再閉鎖）。 並且’可以基於高電平的缺陷信號的下降沿，將切換 電路41Λ、41B向CP增壓控制電路27側切換，並在經過 了規定期間T2後將切換電路41A、41B向相位比較電路以 侧切換。其結果，可以禁止電荷泵電路23增壓期間中的來 自相位比較電路21的信號Pu、信號pd的輸入，可以防止 電何泵電路23的誤動作《另外，在二值化信號和頻率信號 B的相位可靠地同步之後，可以許可來自相位比較電路 的4§唬Pu、信號pd的輸入，基於相位比較電路21的相位 比較結果，PLL控制電路π可以進行動作。 15 另外，可以在比較電路2〇中判斷RF信號的峰值電平 或谷值電平的至少一方的電平即電信號是否在基準電信號 以上。其結果，通過比較電路2〇輸出高電平的缺陷信 可以可靠地判斷鐳射照射光碟8〇的缺陷這一情況，另外， 通過比較電路20輸出低電平的缺陷信號，可以可靠地 鐳射沒有照射光碟80的缺陷這一情況。 20 在上述中，㈣硬體來絲基於高電平的缺陷 仏號的下降沿的電荷泵電路23的開始增壓、和基於二值化 信號和頻率信號B的相位的同步的電荷泵電路如 壓，但並非限定於此。也可以預先在R〇M3〇等二二 基於上述各信號（缺陷信號、閉鎖判斷電路2 : 計時器28的計時信麟）的處理來作為程序轉出 該程序資料進行軟體處理。其結果，例如W省略除^ 30 1335020 的升壓控制電路40以外的CP增壓控制電路27的構成，從 而可以實現PLL控制電路11的成本下降、電路佈線的簡單 化等。 以上，對本發明所涉及的光碟裝置的PLL控制電路 5 11、用於控制光碟裝置的程序進行了說明，但上述說明是 用於容易地理解本發明的，並不能用來限定本發明。本發 明在不脫離其主旨的情況下，可以進行變更和改良。 31 丄 W5020 【圖式簡單說明】 第一圖是表示光碟裝置的整體構成的功能框圖。 第二圖是表示缺陷檢測電路的構成的一個例子的功能 框圖。 第三圖是表示本發明所涉及的PLL控制電路的構成的 —個例子的功能框圖。 第四圖是表示閉鎖判斷電路、CP增壓控制電路的構成 的一個例子的圖。 第五圖是表示電荷泵電路、LPF的構成的一個例子的 10 電路圖。 第/、圖是表示Rp信號以及本發明所涉及的pLL控制 電路的動作的時序圖。 Μ # ^，圖是表示以往的PLL控制電路的構成的一個例子 的功症框圖。 15 第圖9主- ,.ndL ^疋表不好信號以及以往的PLL·控制電路的動 作的時序圖。 32 1335020 5
10 【主要元件符號說明】 1光碟裝置 3旋轉軸 5 RF放大器 7驅動器 9、108缺陷檢測電路 11、100PLL控制電路 13 RAM 15總體控制電路 17谷值保持電路 19基準電信號產生電路 21、102相位比較電路 23、104電荷泵電路 25、106 VCO 電路 2主軸馬達 4光學讀寫頭 6伺服控制電路 8線程序控制制電路 10、101 SLC 電路 12、107解碼器 14介面 16峰值保持電路 18減法電路 20比較電路 22、103 1/n分頻電路 24、105 LPF 26、109閉鎖判斷電路 15 27、110 CP增壓控制電路28、111計時器 29 CPU 32、42反相器電路 34切換控制電路 36 NOR電路 2〇 38EXNOR 電路 40升壓控制電路 44 N 型 MOSFET 46電容器 30 ROM 33 NAND電路 35計時器控制電路 37 AND電路 39、41切換電路 43 P 型 MOSFET 45電阻 80光碟 33

Claims (1)

  1. I335〇2〇 十、申請專利範圍： 1、 一種光碟裝置的PLL控制電路，其中包括： 電麼頻率變換電路，通過基於控制電壓來調整振盡頻 率，產生第一頻率信號； 相位比較電路’對所述第一頻率信號、和根據照射到 5光碟的鐳射的反射光被光電變換時的RF信號而產生的第 二頻率信號進行相位比較，產生表示所述第一頻率信號與 所述第二頻率k號的相位差的相位差信號；和 鲁 電荷泵電路，根據所述相位差信號，產生用於使所述 第一頻率信號與所述第二頻率信號的相位同步的所述控制 !〇 電壓， 所述光碟裝置的PLL控制電路還包括： 第-檢測電路，檢測所述RF信號是否超過了規定電 平； 第二檢測電路’檢測所述第-頻率信號與所述第二頻 15率信號的相位是否同步；和 • 控制電路，控制所述電荷泵電路，使得在所述第一檢 - 測電路檢測到所述RF信號超過了所述規定電平的情況 . 下，不依賴於所述相位差信號，來產生所述控制電壓，且 在所述第二檢測電路檢測到所述第一頻率信號與所述第二 20頻率信號的相位同步的情況下，根據所述相位差信號來產 生所述控制電壓。 2、 依據申請專職㈣〗項所述的光縣置的pLL控 制電路，其特徵在於， 所述控制電路’控制所述電荷泵電路，使得從所述第 34 2測電路檢咖所述第1率信號與所述第二頻率㈣ 3=2：：=預定的期間後’根據所述相位轉號 制電料2項所制域裝置的-控 、所述控制電路包括輸入信號控制電路，其基於所 述RF信號超過了所述規定電平這一情況的所述第一檢測 =檢禁止所述相位差信號向所述電荷栗電路 3二2 定的期間後允許所述相位差信號向 所述電4泵電路的輸入。 第1〜3射任—項所述的光碟 裝置的PLL控制電路，其特徵在於， 所述第一檢測電路包括： 15 的==㈣信號的峰值電平或谷值電平中 電路，根據由所述保持電路保持的所述電平 規較結果’檢測所述RF信號是否超過了所述 裝置進行控制的電腦執行，該 先碟裝置/、備PLL電路、第—檢測電路和第二檢測電路， 靡：t PIi電路包括：電壓頻率變換電路，通過基於控 制電壓來調錄盪鮮，產生第—料 對所f一頻率信號、和根據照射到光碟的鐳射的反 射光被光電變換時的RF信號而產生的第 35 1335020 相位比較，並產生表示所述第一頻率信號與所 信號的相位差的相位差信號；和電荷泵電 —頻率 ,.V . 根·據所述相 位差偽唬，產生用於使所述第一頻率信號與所述第二 信號的相位同步的所述控制電壓， 一'貝率 信號是否超過了 所述第一檢測電路用來檢測所述RF 規定電平，
    所述第一檢測電路用來檢測所述第一頻率信號與所述 第二頻率信號的相位是否同步， ^所述程序使所述電腦按照以下方式來實現控制所述電 荷泵電路的功能：在所述第一檢測電路檢測到所述灯信號 超過了所述規定電平的情況下，不依賴於所述相位差信 號’來產生所述控制電壓，且在所述第二檢測電路檢測到 所述第一頻率信號與所述第二頻率信號的相位同步的情況 下’根據所述相位差信號來產生所述控制電壓。 36
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