光ディスク装置
【課題】製造工程が複雑で高コストな半導体デバイスを使用しなくとも高倍速再生に適い、且つ消費電力を抑制可能な光ディスク装置を提供する。
【解決手段】スルーレート制限回路５を設け、再生信号に含まれる高周波領域のノイズ成分のスルーレートを制限することで、ノイズ成分の振幅を抑制し、ノイズ成分を減衰させる。
【解決手段】スルーレート制限回路５を設け、再生信号に含まれる高周波領域のノイズ成分のスルーレートを制限することで、ノイズ成分の振幅を抑制し、ノイズ成分を減衰させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の光ディスクを高倍速で再生可能な光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ディスク装置は、光ピックアップから出力される再生信号（ＲＦ信号）に含まれるスルーレートが大きな異常成分（ノイズ成分）をイコライザ技術によって除去していた（例えば、特許文献１参照。）。以下、従来の光ディスク装置におけるイコライザ技術について説明する。図１３は従来の光ディスク装置における再生信号処理系の概略ブロック図である。
【０００３】
従来の光ディスク装置は、光ピックアップ２から光ディスク１へレーザ光を照射し、反射して戻ってきた戻り光を光ピックアップ２内のフォトダイオード（図示せず）によって電気信号に変換して再生信号（光ディスク１上に記録されている情報を示す信号）を生成するが、その電気信号は光ディスクの種類や光ピックアップの特性ばらつきに起因する振幅ばらつきを持っており、そのばらつきを吸収するために、従来の光ディスク装置は、ＡＧＣ回路（オートゲインコントロール回路）３により再生信号の振幅を正規化する。
【０００４】
イコライザ回路１８は、符号間干渉が最低となるように、ＡＧＣ回路３からの信号の所定の周波数帯域をブーストして該信号の波形を等化するとともに、ノイズ成分を除去してＡ／Ｄ変換回路１２に送る。ＤＲＣ（デジタルリードチャネル）回路１３は、Ａ／Ｄ変換回路１２によってデジタル信号に変換された信号を復号化してインターフェース回路へ送る。
【０００５】
図１４に従来のイコライザ回路１８のブロック図を示す。図１４に示すように、従来のイコライザ回路１８は７次等リップルフィルタで構成されており、２次ローパスフィルタ回路９、１９、２０、及び１次ローパスフィルタ回路２１からなる７次のローパスフィルタ回路を備える。また、イコライザ回路１８は、２次ハイパスフィルタ回路１０と増幅回路１１によって入力信号の所定の周波数帯域をブーストする。
【０００６】
図１５に従来のイコライザ回路１８のゲイン特性を示す。従来のイコライザ回路１８によれば、例えばＢｌｕ−ｒａｙディスクを１０倍速で再生した場合、再生信号のうち一番高い周波数となる２Ｔ信号（１０倍速で再生した場合の周波数は１６５ＭＨｚ）は約３ｄＢ増幅される。図１６に従来のイコライザ回路１８の群遅延特性を示す。従来のイコライザ回路１８によれば、群遅延は、カットオフ周波数ｆｃを超える周波数領域まで周波数依存性がなくフラットである。
【０００７】
上記従来の光ディスク装置の構成でＢｌｕ−ｒａｙディスクを１０倍速で再生するためには、従来のイコライザ回路１８において１６５ＭＨｚのカットオフ周波数を実現する必要がある。そのため、７次ローパスフィルタ回路を構成するフィルタのうちで帯域が一番高くなるフィルタには、等リップルフィルタの伝達関数より、約４００ＭＨｚ程度の通過帯域が要求される。
【０００８】
上記特性を実現するためには、半導体のアナログデバイスの特性として、ｆｔ（電流利得遮断周波数）が４０ＧＨｚ以上（一般的な目安として、必要帯域の１００倍程度のｆｔを持つデバイスで設計することが望ましい）のトランジスタが必要になるが、そういったデバイスは製造工程が複雑であるためコストが高くなる。
【０００９】
次に、従来のイコライザ回路１８の消費電力について説明する。
図１７にｇｍ−Ｃ型１次ローパスフィルタ回路の回路図を示す。図１７に示すようにｇｍアンプ回路（コンダクタンスアンプ回路）２２と容量２３で構成された１次ローパスフィルタ回路のカットオフ周波数ｆｃは、
ｆｃ ＝ ｇｍ／Ｃ１ ・・・ （１）
で設定される。但し、ｇｍはｇｍアンプ回路２２のｇｍ値（相互コンダクタンス）であり、Ｃ１は容量２３の容量値である。例えばカットオフ周波数ｆｃを、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクを１０倍速で再生するのに必要な４００ＭＨｚに設定する場合、容量２３の容量値Ｃ１を仮に１ｐＦとすると、式（１）より、ｇｍアンプ回路２２のｇｍ値として４００μｇｍｎｓが必要となる。
【００１０】
図１８にｇｍアンプ回路の詳細回路図を示す。このｇｍアンプ回路のｇｍ値は、
ｇｍ ＝ Ｉｃｎｔ／（Ｉａ×Ｒ１） ・・・ （２）
により計算される。但し、Ｉａはｇｍアンプ回路の入力部へ流れる電流値、Ｒ１はｇｍアンプ回路の入力抵抗値、Ｉｃｎｔはｇｍ値を制御する制御電流値である。ＩａとＲ１は、このｇｍアンプ回路が確保しなくてはならない入力Ｄレンジによって決定される。すなわち、
入力Ｄレンジ ＝ ２×Ｉａ×Ｒ１
により計算される。
【００１１】
よって、例えば振幅が０．２Ｖの信号を入力する場合、ＩａおよびＲ１は、
０．２Ｖ ＝ Ｉａ×Ｒ１ ・・・ （３）
により計算される。Ｒ１の値を仮に５ｋΩとすると、Ｉａの値は４０μＡである。また、入力Ｄレンジとして０．４Ｖ（入力信号の振幅はその半分の０．２Ｖ）を確保し、且つｇｍ値として４００μｇｍｎｓを確保する場合には、式（２）、（３）より、Ｉｃｎｔは８０μＡとなる。したがって、この場合、１次ローパスフィルタ回路に流す電流値を計算すると、図１８より、
Ｉｔｏｔａｌ ＝ Ｉｃｎｔ＋２Ｉａ＋α ＝ １６０μＡ＋α
となる。但し、αはミラー電流源に必要な電流値等である。ここでは４０μＡとして考える。つまり、
Ｉｔｏｔａｌ ＝ ２００μＡ
と考えると、仮に電源電圧５Ｖで設計した場合の消費電力は1次ローパスフィルタ回路１つあたり１ｍＷ必要となる。したがって、７次ローパスフィルタ回路全体の消費電力を算出すると７ｍＷとなる。この場合、２次ハイパスフィルタ回路１０と増幅回路１１による消費電力を２ｍＷとすると、従来のイコライザ回路１８の消費電力は９ｍＷとなり、大規模ＩＣの中の一回路としては非常に大きい消費電力となる。
【００１２】
以上のように、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の青色レーザ系光ディスクを再生する光ディスク装置では、ＤＶＤには存在しない２Ｔ信号を再生しなくてはならず、７次ローパスフィルタ回路を備えた従来のイコライザ回路で高倍速再生に対応するためには、製造工程が複雑で高コストな半導体デバイスが必要となり、且つ消費電力も大きくなるという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−３４５４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑み、従来は７次のローパスフィルタ回路で行なっていたノイズ除去をスルーレート制限回路で実施することにより、製造工程が複雑で高コストな半導体デバイスを使用しなくとも高倍速再生に適い、且つ消費電力を抑制可能な光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１記載の光ディスク装置は、光ディスクにレーザ光を照射してその戻り光を受光し該光ディスクに記録されている情報を示す再生信号を生成する光ピックアップを備えた光ディスク装置であって、前記再生信号の振幅を正規化するオートゲインコントロール回路と、前記オートゲインコントロール回路からの信号の波形を等化するイコライザ回路と、前記イコライザ回路からの信号に含まれるノイズ成分を減衰するスルーレート制限回路と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項２記載の光ディスク装置は、請求項１記載の光ディスク装置であって、前記スルーレート制限回路からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路からのデジタル信号を復号化するデジタルリードチャネル回路と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項３記載の光ディスク装置は、光ディスクにレーザ光を照射してその戻り光を受光し該光ディスクに記録されている情報を示す再生信号を生成する光ピックアップを備えた光ディスク装置であって、ゲインコントロール信号に応じたゲインで前記再生信号の振幅を増幅して、前記再生信号の振幅を正規化する可変ゲインアンプ回路と、前記可変ゲインアンプ回路からの信号の波形を等化するイコライザ回路と、前記イコライザ回路からの信号に含まれるノイズ成分を減衰するスルーレート制限回路と、前記スルーレート制限回路からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路からのデジタル信号を復号化するデジタルリードチャネル回路と、前記デジタルリードチャネル回路により復号化された信号を基に、前記可変ゲインアンプ回路から出力された信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、前記振幅検出手段により検出された振幅値の所定の基準振幅値からの差分を検出する差分検出手段と、前記差分検出手段により検出された差分を基に前記可変ゲインアンプ回路のゲインを制御するゲインコントロール信号を生成するゲインコントロール手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、製造工程が複雑で高コストな半導体デバイスを使用しなくとも高倍速再生に適い、且つ消費電力を抑制可能な光ディスク装置を提供できる。また、製造工程が複雑な半導体デバイスを使用しないので、設計が容易になる。さらには、ｇｍ−Ｃ型１次ローパスフィルタ回路を用いた７次ローパスフィルタ回路と比較すると、回路規模を小さくすることができる。よって、製造コストが安く、消費電力が少なく、なおかつ回路規模が小さい回路で、青色レーザ系光ディスクを高倍速で再生可能な光ディスク装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、当該光ディスク装置は、光ディスク１にレーザ光を照射してその戻り光を受光し該光ディスク１に記録されている情報を示す再生信号（ＲＦ信号）を生成する光ピックアップ２と、光ピックアップ２からの再生信号の振幅を正規化するＡＧＣ回路（オートゲインコントロール回路）３と、ＡＧＣ回路３からの信号の波形を等化するイコライザ回路４と、イコライザ回路４からの信号に含まれるスルーレートが大きな異常成分（ノイズ成分）を減衰するスルーレート制限回路５と、を備える。
【００２０】
以上のように構成された光ディスク装置について、以下その動作を説明する。
当該光ディスク装置は、光ピックアップ２から光ディスク１へレーザ光を照射し、反射して戻ってきた戻り光を光ピックアップ２内のフォトダイオード（図示せず）によって電気信号に変換して再生信号を生成する。その電気信号は光ディスクの種類や光ピックアップの特性ばらつきに起因する振幅ばらつきを持っており、そのばらつきを吸収するために、当該光ディスク装置は再生信号をＡＧＣ回路３に入力してその振幅を正規化する。
【００２１】
しかし、ＡＧＣ回路３は、ディフェクト等による信号振幅の減少には追従しない周波数でゲインコントロールをかけるために、符号間の振幅差は吸収されない。そこで、イコライザ回路４により、符号間干渉が最低となるように所定の周波数帯域をブーストして再生信号の波形を等化する。図２にイコライザ回路４のゲイン特性を示す。例えば、図３に示す信号がイコライザ回路４を通過すると、所定の周波数帯域がブーストされて、図４に示すような信号となる。このとき、ノイズ成分もブーストされる。
【００２２】
さらに、図４で示した信号をスルーレート制限回路５に入力する。スルーレート制限回路５は、イコライザ回路４からの信号の各周波数成分のスルーレート（変化の割り合い）を一定値（制限値）以下に制限して、ノイズ成分を減衰させる。具体的には、スルーレート制限回路５は、入力信号のスルーレートが制限値以上であれば該制限値に制限し、制限値未満であればそのまま出力する。
【００２３】
以下、スルーレート制限回路５の動作について説明する。
ここでは、簡単ために、
ｙ ＝ Ａ×ｓｉｎωｔ
の信号を用いて説明する。なお、Ａは振幅（定数）、ωは角周波数、ｔは時刻である。
【００２４】
上記信号ｙのスルーレートＳＲ（傾き）は、
ＳＲ ＝ Ａ×ω×ｃｏｓωｔ ・・・ （４）
と表すことができ、スルーレートの最大値ＳＲｍａｘは、
ＳＲｍａｘ ＝ Ａω ＝ Ａ×２πｆ
と表すことができる。なお、ｆは周波数である。
【００２５】
スルーレートに制限をかけない場合の信号ｙの振幅は「Ａ」であり、スルーレートに制限をかけた場合の振幅の最大値Ａ´ｍａｘは、αをスルーレートの制限値とすると、図５に示すように、
Ａ´ｍａｘ ＝ α×（Ｔ／４） ＝ α×（１／４ｆ） ・・・ （５）
となる。なお、Ｔは周期である。但し、実際には、位相が９０°や２７０°付近では信号ｙのスルーレートはゼロに近づくため、スルーレートに制限をかけた場合の信号ｙは、図５で示すような三角波にはならず、振幅の最大値は上記Ａ´ｍａｘよりも小さくなる。
【００２６】
図６にスルーレート制限値αと信号振幅Ａと周波数ｆの関係を示す。図６に示すように、
Ａ ＝ α／ω ＝ α／２πｆ
のグラフの上側が振幅Ａの減衰領域となり、周波数ｆの高い信号になるほど振幅に制限がかかる。
【００２７】
図７にスルーレート制限回路５の一実施例を示す。定電流源６に流す電流値をＩ１、定電流源７に流す電流値をＩ２、出力負荷容量８の容量値をＣ３とすると、スルーレート制限値αは電流値（Ｉ１−Ｉ２）と容量値Ｃ３で決まり、その関係式は、
α ＝ （Ｉ１−Ｉ２）／Ｃ３
で表すことができる。
【００２８】
このように、当該光ディスク装置では、光ピックアップ２からの再生信号の振幅をＡＧＣ回路３が正規化し、その正規化後の再生信号の所定の周波数帯域をイコライザ回路４がブーストして再生信号の波形を等化し、その等化後の再生信号のノイズ成分をスルーレート制限回路５が減衰して、Ａ／Ｄ変換回路へ送る。
【００２９】
続いて、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクを１０倍速で再生した場合を想定して動作を説明する。
Ｂｌｕ−ｒａｙディスクの場合、１チャネルビット幅をＴとすると最短のマーク長は２Ｔであり、最短マークの繰り返しを再生したときの２Ｔ信号は、ピットの長さが短いため、１４Ｔ信号の振幅に対して約１３％の振幅となる。一方、ＤＶＤの場合、最短のマーク長は３Ｔであり、その３Ｔ信号は１４Ｔ信号の振幅に対して約４０％の振幅となる。
【００３０】
従来のＤＶＤドライブによりＤＶＤを１６倍速で再生して光ピックアップから出力された信号波形を観察しノイズ成分の振幅を読み取ったところ、３Ｔ信号の２５％程度であった。ノイズ成分の振幅は変わらないとすると、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクの場合には、２Ｔ信号の振幅に対してノイズ成分の振幅は７７％になる。つまり、２Ｔ信号の振幅を５０ｍＶｐｐとした場合、ノイズ成分の振幅は４０ｍＶｐｐとなることが想定される。
【００３１】
まず、従来の７次等リップルフィルタで構成されたイコライザ回路を使用してノイズ成分を減衰させた場合について説明する。ここでの計算は２Ｔ信号の振幅を５０ｍＶｐｐとし、ノイズ周波数を１ＧＨｚとしている。従来のイコライザ回路のゲイン特性を図１５に示す。
【００３２】
図１５に示すように、従来のイコライザ回路を用いた場合、２Ｔ信号の周波数（Ｂｌｕ−ｒａｙディスクを１０倍速で再生した場合の周波数１６５ＭＨｚ）では信号は３ｄＢ程度増幅され、ノイズ成分の周波数１ＧＨｚでは信号は−１０ｄＢ程度減衰する。よって、従来のイコライザ回路を通った後の２Ｔ信号の振幅は５０ｍＶｐｐが３ｄＢ分増幅されて７０ｍＶｐｐとなり、ノイズ成分の振幅は−１０ｄＢ減衰し１３ｍＶｐｐとなる。
【００３３】
次に、本実施の形態１におけるイコライザ回路４とスルーレート制限回路５を使用した場合について説明する。イコライザ回路４は、図２に示すように、周波数１６５ＭＨｚ以上の信号を６ｄＢブーストする。
【００３４】
図８にイコライザ回路４の一実施例を示す。図８に示すように、イコライザ回路４は、２次ローパスフィルタ回路９、２次ハイパスフィルタ回路１０、および増幅回路１１を備える。このイコライザ回路４も、従来のイコライザ回路と同様にフィルタを使用しているが、２次と次数が低いので、従来の構成における問題は発生しない。このイコライザ回路４によりイコライジングされた後の２Ｔ信号の振幅は５０ｍＶｐｐが１００ｍＶｐｐとなり、ノイズ成分の振幅は４０ｍＶｐｐが８０ｍＶｐｐとなる。
【００３５】
次にノイズ成分の振幅の最大値が従来のイコライザ回路の出力と同じ１３ｍＶｐｐとなるようなスルーレート制限値αを算出する。
上記式（５）より、
α ＝ Ａ´ｍａｘ×４ｆ
＝ ０．００６５Ｖ×４×１ＧＨｚ ＝ ２６×１０６［Ｖ／ｓ］
となる。よって、スルーレート制限値αを２６×１０６［Ｖ／ｓ］とすれば、１ＧＨｚのノイズ成分の振幅の最大値は１３ｍＶｐｐとなる。
【００３６】
一方、スルーレートを２６×１０６［Ｖ／ｓ］で制限した場合の２Ｔ信号の振幅を算出すると、２Ｔ信号をｓｉｎ波として考えた場合、スルーレートは上記式（４）の通り
ＳＲ ＝ Ａ×ω×ｃｏｓωt
となる。
【００３７】
ここで、イコライジング後の２Ｔ信号の振幅Ａ＝０．０５Ｖ、１０倍速再生時の２Ｔ信号の周波数ｆ＝１６５ＭＨｚとした場合にスルーレートが２６×１０６［Ｖ／ｓ］となる角度は、
２６×１０６［Ｖ／ｓ］ ＝ ０．０５Ｖ×２×π×１６５ＭＨｚ×ｃｏｓωt
を計算すればよい。その結果、
ωｔ= ６０°
となる。
【００３８】
したがって、イコライジング後の２Ｔ信号は、０°から６０°までのスルーレートが２６×１０６［Ｖ／ｓ］以上であるので、０°から６０°はスルーレートが２６×１０６［Ｖ／ｓ］に制限される。つまり０°から６０°までは、イコライジング後の２Ｔ信号は２６×１０６［Ｖ／ｓ］で増加する。６０°から９０°の間はスルーレートが２６×１０６［Ｖ／ｓ］よりも小さくなるので、イコライジング後の２Ｔ信号の本来の波形が出力される。
【００３９】
まず、０°から６０°までの増加分をｙ１とすると
ｙ１ ＝ (６０°／３６０°)×（１／１６５ＭＨｚ）×２６×１０６［Ｖ／ｓ］
＝ ０．０２６Ｖ
となる。
【００４０】
次に６０°から９０°までの増加分をｙ２とすると
ｙ２ ＝ ０．０５×ｓｉｎ９０°−０．０５×ｓｉｎ６０°
＝ ０．００７Ｖ
となる。
【００４１】
したがって、スルーレートを２６×１０６［Ｖ／ｓ］で制限したイコライジング後の２Ｔ信号の振幅は、
振幅 ＝ （ｙ１＋ｙ２）×２ ＝ ０．０６６Ｖｐｐ
となる。
【００４２】
まとめると、２Ｔ信号の振幅が５０ｍＶｐｐ（１６５ＭＨｚ）、ノイズ成分の振幅が４０ｍＶｐｐ（１ＧＨｚ）の信号を従来のイコライザ回路に通過させると、２Ｔ信号の振幅は７０ｍＶｐｐとなり、ノイズ成分の振幅は１３ｍＶｐｐとなる。一方、本実施の形態１では、２Ｔ信号の振幅は６６ｍＶｐｐ、ノイズ成分の振幅は１３ｍＶｐｐとなりほぼ同じ特性が得られる。
【００４３】
続いて、ＡＧＣ回路３からの信号の振幅を図９に示す振幅であると想定して、イコライザ回路４とスルーレート制限回路５全体のゲイン特性について、図１０を用いて説明する。図１０において、太実線はイコライザ回路４とスルーレート制限回路５全体のゲイン特性を示すグラフ、細実線は従来のイコライザ回路のゲイン特性を示すグラフである。図１０に示すように、本実施の形態１によれば、従来のイコライザ回路とほぼ同じ特性が得られる。なお、図１０に示すように、ＡＧＣ回路３によって再生信号を正規化することで、再生信号のスルーレートに制限がかかることを防いでいる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態１によれば、ノイズ除去の目的でスルーレート制限回路を設けることにより、設計が容易で低消費電力化や小規模化が進んだ回路により、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の青色レーザ系光ディスクを高倍速で再生することができる。
【００４５】
具体的に消費電力を比較すると、従来のイコライザ回路では、１次ローパスフィルタ回路１つあたりの消費電力を１ｍＷ、２次ハイパスフィルタ回路１０と増幅回路１１による消費電力を２ｍＷとすると、全体の消費電力は９ｍＷとなる。一方、本実施の形態１におけるイコライザ回路４の消費電力は４ｍＷとなり、スルーレート制限回路５の消費電力を２ｍＷとすると、全体の消費電力は６ｍＷとなり、約３３％の削減効果がある。
【００４６】
回路面積に関しては、スルーレート制限回路はｇｍ−Ｃ型１次ローパスフィルタ回路１つ分と同等であり、従来のイコライザ回路を構成する７次ローパスフィルタ回路の２次分は本実施の形態１ではイコライザ回路４として使用するので、約６０％の削減効果がある。
【００４７】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図である。但し、前述の実施の形態１で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
【００４８】
本実施の形態２における光ディスク装置は、スルーレート制限回路５の後段に、スルーレート制限回路５からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１２と、Ａ／Ｄ変換回路１２からのデジタル信号を復号化するＤＲＣ（デジタルリードチャネル）回路１３とを備えた点が実施の形態１と異なる。
【００４９】
前述の実施の形態１では、図１０に示すように、従来のイコライザ回路と比較すると、高域側において微弱信号が通過する。そのため、Ａ／Ｄ変換をせずにデータスライサで再生信号を２値化すると、ジッター悪化等の信号品質の劣化につながる。一方、本実施の形態２のように、Ａ／Ｄ変換をした信号をＤＲＣ技術で処理する場合、アンチエイリアスフィルタとしての機能を果たすことが目的となるので、データスライサを使用した場合と比較すると信号品質に与える影響が小さくなる。
【００５０】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図である。但し、前述の実施の形態１、２で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
【００５１】
本実施の形態３における光ディスク装置は、再生信号の振幅を正規化する手段としてＡＧＣ回路に代えてＶＧＡ回路（可変ゲインアンプ回路）１４を備えるとともに、ＶＧＡ回路１４のゲインをフィードバック制御するために、振幅検出手段１５、差分検出手段１６、およびゲインコントロール手段１７を備えた点が実施の形態２と異なる。
【００５２】
すなわち、光ピックアップ２の後段に接続されたＶＧＡ回路１４は、ゲインコントロール信号に応じたゲインで再生信号の振幅を増幅しその振幅を正規化してイコライザ回路４へ送る。また、振幅検出手段１５は、ＤＲＣ回路１３により復号化された信号を基に、ＶＧＡ回路１４から出力された信号の振幅値を検出する。また、差分検出手段１６は、振幅検出手段１５により検出された振幅値の所定の基準振幅値からの差分を検出する。また、ゲインコントロール手段１７は、差分検出手段１６により検出された差分を基にＶＧＡ回路１４のゲインを制御するゲインコントロール信号を生成する。なお、振幅検出手段１５、差分検出手段１６、ゲインコントロール手段１７は、回路で構成してもよいし、マイクロコンピュータを用いて実現してもよい。
【００５３】
以上のように構成された光ディスク装置について、以下その動作を説明する。
当該光ディスク装置は、実施の形態１と同様に、光ピックアップ２から光ディスク１へレーザ光を照射し、反射して戻ってきた戻り光を光ピックアップ２内のフォトダイオード（図示せず）によって電気信号に変換して再生信号を生成する。そして、その再生信号をＶＧＡ回路１４に入力して、一定の振幅に正規化する。その後、実施の形態１、２と同様に、再生信号の波形を等化し、ノイズ成分を減衰させた後、デジタル信号に変換し、そのデジタル信号を復号化して、後段のインターフェース回路へ送る。
【００５４】
一方、振幅検手段１５がＶＧＡ回路１４から出力された信号の振幅値を検出し、差分検出手段１６がその振幅値の所定の基準振幅値からの差分を検出し、ゲインコントロール手段１７がその差分を補うようにＶＧＡ回路１４のゲインを設定する。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明にかかる光ディスク装置は、製造工程が複雑で高コストな半導体デバイスを使用しなくとも高倍速再生に適い、且つ消費電力を抑制可能な光ディスク装置を提供でき、青色レーザ系光ディスク等を高倍速で再生可能なディスクドライブ等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態１における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路のゲイン特性を示す図
【図３】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路への入力信号波形の一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路からの出力信号波形の一例を示す図
【図５】本発明の実施の形態１におけるスルーレート制限回路によりスルーレートを制限した信号の振幅を説明するための図
【図６】本発明の実施の形態１におけるスルーレート制限回路の特性を説明するための図
【図７】本発明の実施の形態１におけるスルーレート制限回路の一例を示す回路図
【図８】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路の一例を示す回路図
【図９】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路とスルーレート制限回路全体のゲイン特性を説明するために想定した入力信号の振幅を示す図
【図１０】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路とスルーレート制限回路全体のゲイン特性を示す図
【図１１】本発明の実施の形態２における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図
【図１２】本発明の実施の形態３における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図
【図１３】従来の光ディスク装置における再生信号処理系の概略ブロック図
【図１４】従来のイコライザ回路のブロック図
【図１５】従来のイコライザ回路のゲイン特性を示す図
【図１６】従来のイコライザ回路の群遅延特性を示す図
【図１７】従来のイコライザ回路で使用されるｇｍ−Ｃ型１次ローパスフィルタ回路の回路図
【図１８】従来のイコライザ回路で使用されるｇｍアンプ回路の詳細回路図
【符号の説明】
【００５７】
１ 光ディスク
２ 光ピックアップ
３ ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路
４、１８ イコライザ回路
５ スルーレート制限回路
６、７ 定電流源
８ 容量
９、１９、２０ ２次ローパスフィルタ回路
１０ ２次ハイパスフィルタ回路
１１ 増幅回路
１２ Ａ／Ｄ変換回路
１３ ＤＲＣ（デジタルリードチャネル）回路
１４ ＶＧＡ（可変ゲインアンプ）回路
１５ 振幅検出手段
１６ 差分検出手段
１７ ゲインコントロール手段
２１ １次ローパスフィルタ回路
２２ ｇｍアンプ回路
２３ 容量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の光ディスクを高倍速で再生可能な光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ディスク装置は、光ピックアップから出力される再生信号（ＲＦ信号）に含まれるスルーレートが大きな異常成分（ノイズ成分）をイコライザ技術によって除去していた（例えば、特許文献１参照。）。以下、従来の光ディスク装置におけるイコライザ技術について説明する。図１３は従来の光ディスク装置における再生信号処理系の概略ブロック図である。
【０００３】
従来の光ディスク装置は、光ピックアップ２から光ディスク１へレーザ光を照射し、反射して戻ってきた戻り光を光ピックアップ２内のフォトダイオード（図示せず）によって電気信号に変換して再生信号（光ディスク１上に記録されている情報を示す信号）を生成するが、その電気信号は光ディスクの種類や光ピックアップの特性ばらつきに起因する振幅ばらつきを持っており、そのばらつきを吸収するために、従来の光ディスク装置は、ＡＧＣ回路（オートゲインコントロール回路）３により再生信号の振幅を正規化する。
【０００４】
イコライザ回路１８は、符号間干渉が最低となるように、ＡＧＣ回路３からの信号の所定の周波数帯域をブーストして該信号の波形を等化するとともに、ノイズ成分を除去してＡ／Ｄ変換回路１２に送る。ＤＲＣ（デジタルリードチャネル）回路１３は、Ａ／Ｄ変換回路１２によってデジタル信号に変換された信号を復号化してインターフェース回路へ送る。
【０００５】
図１４に従来のイコライザ回路１８のブロック図を示す。図１４に示すように、従来のイコライザ回路１８は７次等リップルフィルタで構成されており、２次ローパスフィルタ回路９、１９、２０、及び１次ローパスフィルタ回路２１からなる７次のローパスフィルタ回路を備える。また、イコライザ回路１８は、２次ハイパスフィルタ回路１０と増幅回路１１によって入力信号の所定の周波数帯域をブーストする。
【０００６】
図１５に従来のイコライザ回路１８のゲイン特性を示す。従来のイコライザ回路１８によれば、例えばＢｌｕ−ｒａｙディスクを１０倍速で再生した場合、再生信号のうち一番高い周波数となる２Ｔ信号（１０倍速で再生した場合の周波数は１６５ＭＨｚ）は約３ｄＢ増幅される。図１６に従来のイコライザ回路１８の群遅延特性を示す。従来のイコライザ回路１８によれば、群遅延は、カットオフ周波数ｆｃを超える周波数領域まで周波数依存性がなくフラットである。
【０００７】
上記従来の光ディスク装置の構成でＢｌｕ−ｒａｙディスクを１０倍速で再生するためには、従来のイコライザ回路１８において１６５ＭＨｚのカットオフ周波数を実現する必要がある。そのため、７次ローパスフィルタ回路を構成するフィルタのうちで帯域が一番高くなるフィルタには、等リップルフィルタの伝達関数より、約４００ＭＨｚ程度の通過帯域が要求される。
【０００８】
上記特性を実現するためには、半導体のアナログデバイスの特性として、ｆｔ（電流利得遮断周波数）が４０ＧＨｚ以上（一般的な目安として、必要帯域の１００倍程度のｆｔを持つデバイスで設計することが望ましい）のトランジスタが必要になるが、そういったデバイスは製造工程が複雑であるためコストが高くなる。
【０００９】
次に、従来のイコライザ回路１８の消費電力について説明する。
図１７にｇｍ−Ｃ型１次ローパスフィルタ回路の回路図を示す。図１７に示すようにｇｍアンプ回路（コンダクタンスアンプ回路）２２と容量２３で構成された１次ローパスフィルタ回路のカットオフ周波数ｆｃは、
ｆｃ ＝ ｇｍ／Ｃ１ ・・・ （１）
で設定される。但し、ｇｍはｇｍアンプ回路２２のｇｍ値（相互コンダクタンス）であり、Ｃ１は容量２３の容量値である。例えばカットオフ周波数ｆｃを、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクを１０倍速で再生するのに必要な４００ＭＨｚに設定する場合、容量２３の容量値Ｃ１を仮に１ｐＦとすると、式（１）より、ｇｍアンプ回路２２のｇｍ値として４００μｇｍｎｓが必要となる。
【００１０】
図１８にｇｍアンプ回路の詳細回路図を示す。このｇｍアンプ回路のｇｍ値は、
ｇｍ ＝ Ｉｃｎｔ／（Ｉａ×Ｒ１） ・・・ （２）
により計算される。但し、Ｉａはｇｍアンプ回路の入力部へ流れる電流値、Ｒ１はｇｍアンプ回路の入力抵抗値、Ｉｃｎｔはｇｍ値を制御する制御電流値である。ＩａとＲ１は、このｇｍアンプ回路が確保しなくてはならない入力Ｄレンジによって決定される。すなわち、
入力Ｄレンジ ＝ ２×Ｉａ×Ｒ１
により計算される。
【００１１】
よって、例えば振幅が０．２Ｖの信号を入力する場合、ＩａおよびＲ１は、
０．２Ｖ ＝ Ｉａ×Ｒ１ ・・・ （３）
により計算される。Ｒ１の値を仮に５ｋΩとすると、Ｉａの値は４０μＡである。また、入力Ｄレンジとして０．４Ｖ（入力信号の振幅はその半分の０．２Ｖ）を確保し、且つｇｍ値として４００μｇｍｎｓを確保する場合には、式（２）、（３）より、Ｉｃｎｔは８０μＡとなる。したがって、この場合、１次ローパスフィルタ回路に流す電流値を計算すると、図１８より、
Ｉｔｏｔａｌ ＝ Ｉｃｎｔ＋２Ｉａ＋α ＝ １６０μＡ＋α
となる。但し、αはミラー電流源に必要な電流値等である。ここでは４０μＡとして考える。つまり、
Ｉｔｏｔａｌ ＝ ２００μＡ
と考えると、仮に電源電圧５Ｖで設計した場合の消費電力は1次ローパスフィルタ回路１つあたり１ｍＷ必要となる。したがって、７次ローパスフィルタ回路全体の消費電力を算出すると７ｍＷとなる。この場合、２次ハイパスフィルタ回路１０と増幅回路１１による消費電力を２ｍＷとすると、従来のイコライザ回路１８の消費電力は９ｍＷとなり、大規模ＩＣの中の一回路としては非常に大きい消費電力となる。
【００１２】
以上のように、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の青色レーザ系光ディスクを再生する光ディスク装置では、ＤＶＤには存在しない２Ｔ信号を再生しなくてはならず、７次ローパスフィルタ回路を備えた従来のイコライザ回路で高倍速再生に対応するためには、製造工程が複雑で高コストな半導体デバイスが必要となり、且つ消費電力も大きくなるという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−３４５４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記問題点に鑑み、従来は７次のローパスフィルタ回路で行なっていたノイズ除去をスルーレート制限回路で実施することにより、製造工程が複雑で高コストな半導体デバイスを使用しなくとも高倍速再生に適い、且つ消費電力を抑制可能な光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の請求項１記載の光ディスク装置は、光ディスクにレーザ光を照射してその戻り光を受光し該光ディスクに記録されている情報を示す再生信号を生成する光ピックアップを備えた光ディスク装置であって、前記再生信号の振幅を正規化するオートゲインコントロール回路と、前記オートゲインコントロール回路からの信号の波形を等化するイコライザ回路と、前記イコライザ回路からの信号に含まれるノイズ成分を減衰するスルーレート制限回路と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項２記載の光ディスク装置は、請求項１記載の光ディスク装置であって、前記スルーレート制限回路からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路からのデジタル信号を復号化するデジタルリードチャネル回路と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項３記載の光ディスク装置は、光ディスクにレーザ光を照射してその戻り光を受光し該光ディスクに記録されている情報を示す再生信号を生成する光ピックアップを備えた光ディスク装置であって、ゲインコントロール信号に応じたゲインで前記再生信号の振幅を増幅して、前記再生信号の振幅を正規化する可変ゲインアンプ回路と、前記可変ゲインアンプ回路からの信号の波形を等化するイコライザ回路と、前記イコライザ回路からの信号に含まれるノイズ成分を減衰するスルーレート制限回路と、前記スルーレート制限回路からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路からのデジタル信号を復号化するデジタルリードチャネル回路と、前記デジタルリードチャネル回路により復号化された信号を基に、前記可変ゲインアンプ回路から出力された信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、前記振幅検出手段により検出された振幅値の所定の基準振幅値からの差分を検出する差分検出手段と、前記差分検出手段により検出された差分を基に前記可変ゲインアンプ回路のゲインを制御するゲインコントロール信号を生成するゲインコントロール手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、製造工程が複雑で高コストな半導体デバイスを使用しなくとも高倍速再生に適い、且つ消費電力を抑制可能な光ディスク装置を提供できる。また、製造工程が複雑な半導体デバイスを使用しないので、設計が容易になる。さらには、ｇｍ−Ｃ型１次ローパスフィルタ回路を用いた７次ローパスフィルタ回路と比較すると、回路規模を小さくすることができる。よって、製造コストが安く、消費電力が少なく、なおかつ回路規模が小さい回路で、青色レーザ系光ディスクを高倍速で再生可能な光ディスク装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図である。
【００１９】
図１に示すように、当該光ディスク装置は、光ディスク１にレーザ光を照射してその戻り光を受光し該光ディスク１に記録されている情報を示す再生信号（ＲＦ信号）を生成する光ピックアップ２と、光ピックアップ２からの再生信号の振幅を正規化するＡＧＣ回路（オートゲインコントロール回路）３と、ＡＧＣ回路３からの信号の波形を等化するイコライザ回路４と、イコライザ回路４からの信号に含まれるスルーレートが大きな異常成分（ノイズ成分）を減衰するスルーレート制限回路５と、を備える。
【００２０】
以上のように構成された光ディスク装置について、以下その動作を説明する。
当該光ディスク装置は、光ピックアップ２から光ディスク１へレーザ光を照射し、反射して戻ってきた戻り光を光ピックアップ２内のフォトダイオード（図示せず）によって電気信号に変換して再生信号を生成する。その電気信号は光ディスクの種類や光ピックアップの特性ばらつきに起因する振幅ばらつきを持っており、そのばらつきを吸収するために、当該光ディスク装置は再生信号をＡＧＣ回路３に入力してその振幅を正規化する。
【００２１】
しかし、ＡＧＣ回路３は、ディフェクト等による信号振幅の減少には追従しない周波数でゲインコントロールをかけるために、符号間の振幅差は吸収されない。そこで、イコライザ回路４により、符号間干渉が最低となるように所定の周波数帯域をブーストして再生信号の波形を等化する。図２にイコライザ回路４のゲイン特性を示す。例えば、図３に示す信号がイコライザ回路４を通過すると、所定の周波数帯域がブーストされて、図４に示すような信号となる。このとき、ノイズ成分もブーストされる。
【００２２】
さらに、図４で示した信号をスルーレート制限回路５に入力する。スルーレート制限回路５は、イコライザ回路４からの信号の各周波数成分のスルーレート（変化の割り合い）を一定値（制限値）以下に制限して、ノイズ成分を減衰させる。具体的には、スルーレート制限回路５は、入力信号のスルーレートが制限値以上であれば該制限値に制限し、制限値未満であればそのまま出力する。
【００２３】
以下、スルーレート制限回路５の動作について説明する。
ここでは、簡単ために、
ｙ ＝ Ａ×ｓｉｎωｔ
の信号を用いて説明する。なお、Ａは振幅（定数）、ωは角周波数、ｔは時刻である。
【００２４】
上記信号ｙのスルーレートＳＲ（傾き）は、
ＳＲ ＝ Ａ×ω×ｃｏｓωｔ ・・・ （４）
と表すことができ、スルーレートの最大値ＳＲｍａｘは、
ＳＲｍａｘ ＝ Ａω ＝ Ａ×２πｆ
と表すことができる。なお、ｆは周波数である。
【００２５】
スルーレートに制限をかけない場合の信号ｙの振幅は「Ａ」であり、スルーレートに制限をかけた場合の振幅の最大値Ａ´ｍａｘは、αをスルーレートの制限値とすると、図５に示すように、
Ａ´ｍａｘ ＝ α×（Ｔ／４） ＝ α×（１／４ｆ） ・・・ （５）
となる。なお、Ｔは周期である。但し、実際には、位相が９０°や２７０°付近では信号ｙのスルーレートはゼロに近づくため、スルーレートに制限をかけた場合の信号ｙは、図５で示すような三角波にはならず、振幅の最大値は上記Ａ´ｍａｘよりも小さくなる。
【００２６】
図６にスルーレート制限値αと信号振幅Ａと周波数ｆの関係を示す。図６に示すように、
Ａ ＝ α／ω ＝ α／２πｆ
のグラフの上側が振幅Ａの減衰領域となり、周波数ｆの高い信号になるほど振幅に制限がかかる。
【００２７】
図７にスルーレート制限回路５の一実施例を示す。定電流源６に流す電流値をＩ１、定電流源７に流す電流値をＩ２、出力負荷容量８の容量値をＣ３とすると、スルーレート制限値αは電流値（Ｉ１−Ｉ２）と容量値Ｃ３で決まり、その関係式は、
α ＝ （Ｉ１−Ｉ２）／Ｃ３
で表すことができる。
【００２８】
このように、当該光ディスク装置では、光ピックアップ２からの再生信号の振幅をＡＧＣ回路３が正規化し、その正規化後の再生信号の所定の周波数帯域をイコライザ回路４がブーストして再生信号の波形を等化し、その等化後の再生信号のノイズ成分をスルーレート制限回路５が減衰して、Ａ／Ｄ変換回路へ送る。
【００２９】
続いて、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクを１０倍速で再生した場合を想定して動作を説明する。
Ｂｌｕ−ｒａｙディスクの場合、１チャネルビット幅をＴとすると最短のマーク長は２Ｔであり、最短マークの繰り返しを再生したときの２Ｔ信号は、ピットの長さが短いため、１４Ｔ信号の振幅に対して約１３％の振幅となる。一方、ＤＶＤの場合、最短のマーク長は３Ｔであり、その３Ｔ信号は１４Ｔ信号の振幅に対して約４０％の振幅となる。
【００３０】
従来のＤＶＤドライブによりＤＶＤを１６倍速で再生して光ピックアップから出力された信号波形を観察しノイズ成分の振幅を読み取ったところ、３Ｔ信号の２５％程度であった。ノイズ成分の振幅は変わらないとすると、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクの場合には、２Ｔ信号の振幅に対してノイズ成分の振幅は７７％になる。つまり、２Ｔ信号の振幅を５０ｍＶｐｐとした場合、ノイズ成分の振幅は４０ｍＶｐｐとなることが想定される。
【００３１】
まず、従来の７次等リップルフィルタで構成されたイコライザ回路を使用してノイズ成分を減衰させた場合について説明する。ここでの計算は２Ｔ信号の振幅を５０ｍＶｐｐとし、ノイズ周波数を１ＧＨｚとしている。従来のイコライザ回路のゲイン特性を図１５に示す。
【００３２】
図１５に示すように、従来のイコライザ回路を用いた場合、２Ｔ信号の周波数（Ｂｌｕ−ｒａｙディスクを１０倍速で再生した場合の周波数１６５ＭＨｚ）では信号は３ｄＢ程度増幅され、ノイズ成分の周波数１ＧＨｚでは信号は−１０ｄＢ程度減衰する。よって、従来のイコライザ回路を通った後の２Ｔ信号の振幅は５０ｍＶｐｐが３ｄＢ分増幅されて７０ｍＶｐｐとなり、ノイズ成分の振幅は−１０ｄＢ減衰し１３ｍＶｐｐとなる。
【００３３】
次に、本実施の形態１におけるイコライザ回路４とスルーレート制限回路５を使用した場合について説明する。イコライザ回路４は、図２に示すように、周波数１６５ＭＨｚ以上の信号を６ｄＢブーストする。
【００３４】
図８にイコライザ回路４の一実施例を示す。図８に示すように、イコライザ回路４は、２次ローパスフィルタ回路９、２次ハイパスフィルタ回路１０、および増幅回路１１を備える。このイコライザ回路４も、従来のイコライザ回路と同様にフィルタを使用しているが、２次と次数が低いので、従来の構成における問題は発生しない。このイコライザ回路４によりイコライジングされた後の２Ｔ信号の振幅は５０ｍＶｐｐが１００ｍＶｐｐとなり、ノイズ成分の振幅は４０ｍＶｐｐが８０ｍＶｐｐとなる。
【００３５】
次にノイズ成分の振幅の最大値が従来のイコライザ回路の出力と同じ１３ｍＶｐｐとなるようなスルーレート制限値αを算出する。
上記式（５）より、
α ＝ Ａ´ｍａｘ×４ｆ
＝ ０．００６５Ｖ×４×１ＧＨｚ ＝ ２６×１０６［Ｖ／ｓ］
となる。よって、スルーレート制限値αを２６×１０６［Ｖ／ｓ］とすれば、１ＧＨｚのノイズ成分の振幅の最大値は１３ｍＶｐｐとなる。
【００３６】
一方、スルーレートを２６×１０６［Ｖ／ｓ］で制限した場合の２Ｔ信号の振幅を算出すると、２Ｔ信号をｓｉｎ波として考えた場合、スルーレートは上記式（４）の通り
ＳＲ ＝ Ａ×ω×ｃｏｓωt
となる。
【００３７】
ここで、イコライジング後の２Ｔ信号の振幅Ａ＝０．０５Ｖ、１０倍速再生時の２Ｔ信号の周波数ｆ＝１６５ＭＨｚとした場合にスルーレートが２６×１０６［Ｖ／ｓ］となる角度は、
２６×１０６［Ｖ／ｓ］ ＝ ０．０５Ｖ×２×π×１６５ＭＨｚ×ｃｏｓωt
を計算すればよい。その結果、
ωｔ= ６０°
となる。
【００３８】
したがって、イコライジング後の２Ｔ信号は、０°から６０°までのスルーレートが２６×１０６［Ｖ／ｓ］以上であるので、０°から６０°はスルーレートが２６×１０６［Ｖ／ｓ］に制限される。つまり０°から６０°までは、イコライジング後の２Ｔ信号は２６×１０６［Ｖ／ｓ］で増加する。６０°から９０°の間はスルーレートが２６×１０６［Ｖ／ｓ］よりも小さくなるので、イコライジング後の２Ｔ信号の本来の波形が出力される。
【００３９】
まず、０°から６０°までの増加分をｙ１とすると
ｙ１ ＝ (６０°／３６０°)×（１／１６５ＭＨｚ）×２６×１０６［Ｖ／ｓ］
＝ ０．０２６Ｖ
となる。
【００４０】
次に６０°から９０°までの増加分をｙ２とすると
ｙ２ ＝ ０．０５×ｓｉｎ９０°−０．０５×ｓｉｎ６０°
＝ ０．００７Ｖ
となる。
【００４１】
したがって、スルーレートを２６×１０６［Ｖ／ｓ］で制限したイコライジング後の２Ｔ信号の振幅は、
振幅 ＝ （ｙ１＋ｙ２）×２ ＝ ０．０６６Ｖｐｐ
となる。
【００４２】
まとめると、２Ｔ信号の振幅が５０ｍＶｐｐ（１６５ＭＨｚ）、ノイズ成分の振幅が４０ｍＶｐｐ（１ＧＨｚ）の信号を従来のイコライザ回路に通過させると、２Ｔ信号の振幅は７０ｍＶｐｐとなり、ノイズ成分の振幅は１３ｍＶｐｐとなる。一方、本実施の形態１では、２Ｔ信号の振幅は６６ｍＶｐｐ、ノイズ成分の振幅は１３ｍＶｐｐとなりほぼ同じ特性が得られる。
【００４３】
続いて、ＡＧＣ回路３からの信号の振幅を図９に示す振幅であると想定して、イコライザ回路４とスルーレート制限回路５全体のゲイン特性について、図１０を用いて説明する。図１０において、太実線はイコライザ回路４とスルーレート制限回路５全体のゲイン特性を示すグラフ、細実線は従来のイコライザ回路のゲイン特性を示すグラフである。図１０に示すように、本実施の形態１によれば、従来のイコライザ回路とほぼ同じ特性が得られる。なお、図１０に示すように、ＡＧＣ回路３によって再生信号を正規化することで、再生信号のスルーレートに制限がかかることを防いでいる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態１によれば、ノイズ除去の目的でスルーレート制限回路を設けることにより、設計が容易で低消費電力化や小規模化が進んだ回路により、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等の青色レーザ系光ディスクを高倍速で再生することができる。
【００４５】
具体的に消費電力を比較すると、従来のイコライザ回路では、１次ローパスフィルタ回路１つあたりの消費電力を１ｍＷ、２次ハイパスフィルタ回路１０と増幅回路１１による消費電力を２ｍＷとすると、全体の消費電力は９ｍＷとなる。一方、本実施の形態１におけるイコライザ回路４の消費電力は４ｍＷとなり、スルーレート制限回路５の消費電力を２ｍＷとすると、全体の消費電力は６ｍＷとなり、約３３％の削減効果がある。
【００４６】
回路面積に関しては、スルーレート制限回路はｇｍ−Ｃ型１次ローパスフィルタ回路１つ分と同等であり、従来のイコライザ回路を構成する７次ローパスフィルタ回路の２次分は本実施の形態１ではイコライザ回路４として使用するので、約６０％の削減効果がある。
【００４７】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図である。但し、前述の実施の形態１で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
【００４８】
本実施の形態２における光ディスク装置は、スルーレート制限回路５の後段に、スルーレート制限回路５からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１２と、Ａ／Ｄ変換回路１２からのデジタル信号を復号化するＤＲＣ（デジタルリードチャネル）回路１３とを備えた点が実施の形態１と異なる。
【００４９】
前述の実施の形態１では、図１０に示すように、従来のイコライザ回路と比較すると、高域側において微弱信号が通過する。そのため、Ａ／Ｄ変換をせずにデータスライサで再生信号を２値化すると、ジッター悪化等の信号品質の劣化につながる。一方、本実施の形態２のように、Ａ／Ｄ変換をした信号をＤＲＣ技術で処理する場合、アンチエイリアスフィルタとしての機能を果たすことが目的となるので、データスライサを使用した場合と比較すると信号品質に与える影響が小さくなる。
【００５０】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図である。但し、前述の実施の形態１、２で説明した部材と同一の部材には同一符号を付して、説明を省略する。
【００５１】
本実施の形態３における光ディスク装置は、再生信号の振幅を正規化する手段としてＡＧＣ回路に代えてＶＧＡ回路（可変ゲインアンプ回路）１４を備えるとともに、ＶＧＡ回路１４のゲインをフィードバック制御するために、振幅検出手段１５、差分検出手段１６、およびゲインコントロール手段１７を備えた点が実施の形態２と異なる。
【００５２】
すなわち、光ピックアップ２の後段に接続されたＶＧＡ回路１４は、ゲインコントロール信号に応じたゲインで再生信号の振幅を増幅しその振幅を正規化してイコライザ回路４へ送る。また、振幅検出手段１５は、ＤＲＣ回路１３により復号化された信号を基に、ＶＧＡ回路１４から出力された信号の振幅値を検出する。また、差分検出手段１６は、振幅検出手段１５により検出された振幅値の所定の基準振幅値からの差分を検出する。また、ゲインコントロール手段１７は、差分検出手段１６により検出された差分を基にＶＧＡ回路１４のゲインを制御するゲインコントロール信号を生成する。なお、振幅検出手段１５、差分検出手段１６、ゲインコントロール手段１７は、回路で構成してもよいし、マイクロコンピュータを用いて実現してもよい。
【００５３】
以上のように構成された光ディスク装置について、以下その動作を説明する。
当該光ディスク装置は、実施の形態１と同様に、光ピックアップ２から光ディスク１へレーザ光を照射し、反射して戻ってきた戻り光を光ピックアップ２内のフォトダイオード（図示せず）によって電気信号に変換して再生信号を生成する。そして、その再生信号をＶＧＡ回路１４に入力して、一定の振幅に正規化する。その後、実施の形態１、２と同様に、再生信号の波形を等化し、ノイズ成分を減衰させた後、デジタル信号に変換し、そのデジタル信号を復号化して、後段のインターフェース回路へ送る。
【００５４】
一方、振幅検手段１５がＶＧＡ回路１４から出力された信号の振幅値を検出し、差分検出手段１６がその振幅値の所定の基準振幅値からの差分を検出し、ゲインコントロール手段１７がその差分を補うようにＶＧＡ回路１４のゲインを設定する。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明にかかる光ディスク装置は、製造工程が複雑で高コストな半導体デバイスを使用しなくとも高倍速再生に適い、且つ消費電力を抑制可能な光ディスク装置を提供でき、青色レーザ系光ディスク等を高倍速で再生可能なディスクドライブ等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態１における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路のゲイン特性を示す図
【図３】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路への入力信号波形の一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路からの出力信号波形の一例を示す図
【図５】本発明の実施の形態１におけるスルーレート制限回路によりスルーレートを制限した信号の振幅を説明するための図
【図６】本発明の実施の形態１におけるスルーレート制限回路の特性を説明するための図
【図７】本発明の実施の形態１におけるスルーレート制限回路の一例を示す回路図
【図８】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路の一例を示す回路図
【図９】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路とスルーレート制限回路全体のゲイン特性を説明するために想定した入力信号の振幅を示す図
【図１０】本発明の実施の形態１におけるイコライザ回路とスルーレート制限回路全体のゲイン特性を示す図
【図１１】本発明の実施の形態２における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図
【図１２】本発明の実施の形態３における光ディスク装置の再生信号処理系の概略ブロック図
【図１３】従来の光ディスク装置における再生信号処理系の概略ブロック図
【図１４】従来のイコライザ回路のブロック図
【図１５】従来のイコライザ回路のゲイン特性を示す図
【図１６】従来のイコライザ回路の群遅延特性を示す図
【図１７】従来のイコライザ回路で使用されるｇｍ−Ｃ型１次ローパスフィルタ回路の回路図
【図１８】従来のイコライザ回路で使用されるｇｍアンプ回路の詳細回路図
【符号の説明】
【００５７】
１ 光ディスク
２ 光ピックアップ
３ ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路
４、１８ イコライザ回路
５ スルーレート制限回路
６、７ 定電流源
８ 容量
９、１９、２０ ２次ローパスフィルタ回路
１０ ２次ハイパスフィルタ回路
１１ 増幅回路
１２ Ａ／Ｄ変換回路
１３ ＤＲＣ（デジタルリードチャネル）回路
１４ ＶＧＡ（可変ゲインアンプ）回路
１５ 振幅検出手段
１６ 差分検出手段
１７ ゲインコントロール手段
２１ １次ローパスフィルタ回路
２２ ｇｍアンプ回路
２３ 容量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクにレーザ光を照射してその戻り光を受光し該光ディスクに記録されている情報を示す再生信号を生成する光ピックアップを備えた光ディスク装置であって、
前記再生信号の振幅を正規化するオートゲインコントロール回路と、
前記オートゲインコントロール回路からの信号の波形を等化するイコライザ回路と、
前記イコライザ回路からの信号に含まれるノイズ成分を減衰するスルーレート制限回路と、
を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の光ディスク装置であって、
前記スルーレート制限回路からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路からのデジタル信号を復号化するデジタルリードチャネル回路と、
をさらに備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
光ディスクにレーザ光を照射してその戻り光を受光し該光ディスクに記録されている情報を示す再生信号を生成する光ピックアップを備えた光ディスク装置であって、
ゲインコントロール信号に応じたゲインで前記再生信号の振幅を増幅して、前記再生信号の振幅を正規化する可変ゲインアンプ回路と、
前記可変ゲインアンプ回路からの信号の波形を等化するイコライザ回路と、
前記イコライザ回路からの信号に含まれるノイズ成分を減衰するスルーレート制限回路と、
前記スルーレート制限回路からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路からのデジタル信号を復号化するデジタルリードチャネル回路と、
前記デジタルリードチャネル回路により復号化された信号を基に、前記可変ゲインアンプ回路から出力された信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記振幅検出手段により検出された振幅値の所定の基準振幅値からの差分を検出する差分検出手段と、
前記差分検出手段により検出された差分を基に前記可変ゲインアンプ回路のゲインを制御するゲインコントロール信号を生成するゲインコントロール手段と、
を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１】
光ディスクにレーザ光を照射してその戻り光を受光し該光ディスクに記録されている情報を示す再生信号を生成する光ピックアップを備えた光ディスク装置であって、
前記再生信号の振幅を正規化するオートゲインコントロール回路と、
前記オートゲインコントロール回路からの信号の波形を等化するイコライザ回路と、
前記イコライザ回路からの信号に含まれるノイズ成分を減衰するスルーレート制限回路と、
を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の光ディスク装置であって、
前記スルーレート制限回路からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路からのデジタル信号を復号化するデジタルリードチャネル回路と、
をさらに備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
光ディスクにレーザ光を照射してその戻り光を受光し該光ディスクに記録されている情報を示す再生信号を生成する光ピックアップを備えた光ディスク装置であって、
ゲインコントロール信号に応じたゲインで前記再生信号の振幅を増幅して、前記再生信号の振幅を正規化する可変ゲインアンプ回路と、
前記可変ゲインアンプ回路からの信号の波形を等化するイコライザ回路と、
前記イコライザ回路からの信号に含まれるノイズ成分を減衰するスルーレート制限回路と、
前記スルーレート制限回路からの信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路からのデジタル信号を復号化するデジタルリードチャネル回路と、
前記デジタルリードチャネル回路により復号化された信号を基に、前記可変ゲインアンプ回路から出力された信号の振幅値を検出する振幅検出手段と、
前記振幅検出手段により検出された振幅値の所定の基準振幅値からの差分を検出する差分検出手段と、
前記差分検出手段により検出された差分を基に前記可変ゲインアンプ回路のゲインを制御するゲインコントロール信号を生成するゲインコントロール手段と、
を備えることを特徴とする光ディスク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−４１７７（Ｐ２００８−４１７７Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７３２２２（Ｐ２００６−１７３２２２）
【出願日】平成１８年６月２３日（２００６．６．２３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２３日（２００６．６．２３）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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