JPH07134873A - ディスク再生装置及び信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ＲＦアンプの周波数特性をディスクの再生速
度に対応して最適の特性を維持し、再生性能が変化する
ことを防ぐ。 【構成】 線速度一定で駆動し、読み取られたデータは
ＲＦアンプ３に供給され、電圧信号であるＲＦ信号に変
換される。変換されたＲＦ信号は、再生手段４に送ら
れ、データスライス回路４１で２値化される。２値化さ
れたデータ（ＥＦＭ信号）は、ＰＬＬ回路４２に送ら
れ、ここでデータに同期したＰＬＬクロックを生成す
る。このＰＬＬクロックをもとにＥＦＭ信号をデータ処
理回路４６に送りデータ処理後、出力データを得る。Ｐ
ＬＬクロック生成手段を構成するＶＣＯのコントロール
電圧Ｖは、再生速度に比例した電気信号であり、この電
気信号にしたがってＲＦアンプの周波数特性を変化させ
ることによりＲＦアンプの周波数特性を再生速度に合わ
せて変化させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＤ（コンパクトディ
スク）等の光学的なディスク再生装置に関するもので、
特に、再生速度を連続的に可変できるＲＦアンプを備え
たディスク再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、音響機器の分野では、高密度で忠
実度の高い記録再生を行うために、オーディオ信号をＰ
ＣＭ（Pulse Code Modulation)技術によりデジタル化信
号に変換して、例えば、ディスクや磁気テープなどの記
録媒体に記録し、これを再生するデジタル記録再生シス
テムが知られている。とくに、直径１２ｃｍのディスク
にデジタル化データに対応したビット列を形成し、これ
を光学式に読み取るＣＤ（Conpact Disc) が最も普及し
ている。この様なディスク再生装置は、半導体レーザや
光電変換素子などを内蔵した光学式ピックアップ素子を
ディスクの内周側から外周側に向けてリニアトラッキン
グに移動させるとともに、ＣＤを線速度一定（ＣＬＶ：
Constant Linear Velocity) に回転させることによって
ＣＤに記録されたデータの読み取りを行う。このＣＤに
は、アナログオーディオ信号を１６ビットでＰＣＭ化し
てなるデジタルデータ（主情報データ）が記憶されてい
る。デジタルデータは、８ビットを１シンボルとする２
４シンボルを１フレームとしこのフレームが繰り返され
る形でデータが記憶される。

【０００３】このディスクでは、エラー訂正符号として
クロスインターリーブ・リードソロモン（ＣＩＲＣ）符
号を用いる。２４シンボルのデジタルデータは、スクラ
ンブル部を介してＣ2 系列パリティ生成回路に供給され
て４シンボルのＣ2 系列誤り訂正用のパリティデータＱ
が生成される。このデジタルデータとパリティデータＱ
がインターリーブ回路を経てＣ1 系列パリティ生成回路
に供給されて４シンボルのＣ1 系列誤り訂正用パリティ
データＰが生成される。２４シンボルのデジタルデータ
と４シンボルのパリティデータＰ、Ｑよりなる３２シン
ボルのデータは１フレーム遅延回路を経てから８ビット
（１シンボル）のサブコードデータが付加される。サブ
コードデータ及び３２シンボルのデータはＥＦＭ（Eigh
t to Fourteen Modulation) 変調が施される。その変調
された１４ビットの各シンボル間に３ビットのマージン
ビットが付加され、さらに、先頭に２４ビットのフレー
ム周期信号が付加される。このようにして５８８ビット
のデータが１フレームとしてディスクに記録される場合
において、ビットクロックが４．３２ＭＨｚであるの
で、１フレーム当たり１３６μｓｅｃ（７．３５ＫＨ
ｚ）でディスクに記録される。サブコードデータは、９
８フレームで１サブコードフレームが構成されており、
１サブコードフレーム当り７５Ｈｚ（１３．３ｍｓｅ
ｃ）でディスクに記録される。

【０００４】ディスク再生装置は、ディスクから読み取
られ、ＲＦアンプで電圧信号に変換され、さらに２値化
されたデジタルデータ（ＥＦＭ信号）をこのデータから
同期信号を分離した後ＥＦＭ復調し、パリティデータ
Ｐ、Ｑを含む３２シンボルのワード成分とサブコードデ
ータ成分とに分離する。そして、再生手段のデータ処理
回路において、ＥＦＭ復調されたデータを再生手段のＰ
ＬＬ回路によって生成された再生系クロックによりメモ
リへ書き込み、システムの水晶系の基準クロックにより
メモリから読み出すことによってディスクモータによる
時間軸変動を吸収する。ディスクから読み取ったデータ
の再生速度を変えるにはデータ処理回路を制御する信号
処理系のクロックを供給するクロック回路に供給される
再生速度コントロール信号を用いる。そして、１フレー
ムあたり３２シンボルのデータ成分に対してＰパリティ
シンボルに基づき、Ｃ１系列の誤り訂正処理を行う。更
に、２４シンボルのデータ及び４シンボルのＱパリティ
シンボルに対してディンターリープ処理を施した後、Ｑ
パリティシンボルに基づきＣ２系列の誤り訂正処理を行
うことによりＣＩＲＣ符号の複号を行う。そして、誤り
訂正処理の結果に基づいて訂正不能なデータについては
平均値補正などの処理を施しオーディオデータとして出
力する。

【０００５】ディスク再生装置としてＣＤは、良く知ら
れているが、ＣＤ−ＲＯＭもその代表例の１つである。
ＣＤ−ＲＯＭは、ディスクに混在するオーディオ信号と
画像情報やキャラクタコードなどのＲＯＭデータとを再
生する装置である。オーディオ信号を再生する際には音
として出力するために通常の再生速度である基準再生速
度で再生し、これを１倍速とする。これに反しＲＯＭデ
ータは、出来るだけ速くデータを読み取るために、例え
ば、２倍速のように、高速で再生が行われる。このよう
なディスクを再生する場合、頻繁に例えば１倍速から２
倍速、或いは、その逆へと再生速度を切換える必要があ
る。したがって、速度切換えに伴う再生の中断は、再生
装置の性能を著しく低下させる。また、前述のようにＣ
Ｄには線速度一定でデータが記録されている。そのため
ディスクの内周部を再生する場合と外周部を再生する場
合とでは、その回転角速度が異なる。そのため現在再生
している場所から、アクセス動作によって他の場所のデ
ータを再生する場合には、この回転角速度を非連続的に
急激に変化させなければならず、この回転角速度の変化
の間の再生中断もＣＤの性能を著しく低下させる。ま
た、ディスク再生装置では性能改善のために高性能なデ
ィスクモータを使用することもできるが、これは大幅な
コストアップに繋がる。

【０００６】従来のディスク再生装置を図６のブロック
図に示す。ディスク１をモータ５により駆動し、光学式
ピックアップ（ＰＵ）２によってディスク１に記録され
たデータを読み取り、読み取ったデータ（電流信号）を
ＲＦアンプ３に供給して電圧信号（ＲＦ信号）を生成す
る。ＲＦアンプ３及び再生手段４のデータスライス回路
は、光学式ピックアップの出力からフォーカスエラー信
号やトラッキングエラー信号を抽出し、サーボ制御回路
に供給すると共に再生信号を２値化し、変調して、例え
ば、ＥＦＭ信号として再生手段４のＰＬＬ回路に供給す
る。再生手段４のデータ処理回路は、ＥＦＭ復調、サブ
コード復調、誤り訂正処理などを行ってデータ出力とし
て出力される。また、データ処理回路の出力信号は、デ
ジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）（図示せず）へ
供給される。そして、このＤＡＣの出力は、ローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ）（図示せず）へ供給され、ＬＰＦの出
力がオーディオ出力となる。

【０００７】ところで、このような従来のディスク再生
装置は、連続的には可変せず、前述のように、例えば、
基準再生速度（１倍速）と、その２倍の再生速度（２倍
速）の二種の再生速度を非連続的に切り換える形が主流
であった。そのため、ＲＦアンプ３は二種の再生速度に
応じて周波数特性を切り換えることで対応してきた。デ
ィスク１よりピックアップ２が読み出し、ＲＦアンプ３
で電圧信号に変換されたＲＦ信号は、再生手段４に送ら
れ、データ処理後、出力データに変えられる。また、再
生手段４を構成するクロック回路から供給される水晶系
の基準クロックによりサーボ制御回路を介してディスク
モータ５をコントロールし、再生速度を一定に保つ。再
生速度の可変は、システムコントローラ６から供給され
る再生速度コントロール信号（ＨＳ）により行われ、再
生速度として基準速度（１倍速）又は２倍速を選択す
る。このＨＳ信号は、同時にＲＦアンプ３にも送られ
る。そして、周波数特性を基準速度用と２倍速用と切り
換えることにより再生速度の変化に対応している。

【０００８】図７に従来のＲＦアンプの回路構成を示
す。ＲＦアンプ３はキャパシタＣ１、Ｃ２、Ｃ３及び抵
抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を備え、キャパシタＣ２には
スイッチＳＷが設けられており、これは、ＨＳ信号によ
って操作される。ＨＳ信号は、例えば、ハイ（Ｈ）レベ
ルのときにスイッチＳＷをオンすると振幅補正の帯域が
低周波数側まで伸び、基準速度（１倍速）に対応する。
そして、ＨＳ信号がロー（Ｌ）レベルのときにスイッチ
ＳＷをオフにすると振幅補正の帯域が高周波数側のみに
なり、２倍速に対応することができる。図８に、このＲ
Ｆアンプの周波数特性を示す。スイッチＳＷをオン／オ
フすることにより、振幅補正のためのピークの位置を変
化させ、１倍速／２倍速に対応させている。ＳＷがオン
のときは、図の実線で示すように基準速を選択し、オフ
のときは、図の点線で示すように２倍速を選択する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のディスク再生装
置は、基準速度と２倍速の二種の再生速度を非連続的に
切り換える形が主流であった。そのため、ＲＦアンプ
は、二種の再生速度に応じて周波数特性を切り換えるこ
とによって速度の変化に対応してきた。またこのように
ＲＦアンプの周波数特性は段階的にしか可変できないた
め、再生速度が任意の値に変化する再生装置では特性を
全ての再生速度に対応させることができず、再生の性能
を一定に保つことができなかった。また、通常ディスク
は線速度一定（ＣＬＶ）で回転している。そのため、デ
ィスクの内周では約８Ｈｚ、外周では約３Ｈｚで回転し
ている。従って、内周を再生した後、外周をサーチした
場合は、ディスクモータの回転数を１／２倍以下に減速
する必要がある。逆に外周を再生した後、内周をサーチ
した場合は、ディスクモータの回転数を２倍以上に加速
する必要がある。このようにディスクの再生速度は、段
階的に変化する場合のみでなく、サーチする位置によっ
てリニヤに近い形で変化する場合もあり、前述した従来
の再生速度を変化させる方法では再生速度の変化に十分
対応させることができなかった。本発明は、この様な事
情によりなされたものであり、再生速度に対応した周波
数特性をもつＲＦアンプを備え、また、再生速度を連続
的に可変できるディスク再生装置を提供することを目的
にしている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、外部からのコ
ントロール電圧により連続的に周波数特性を可変できる
機能を有し、連続的に再生周波数を可変できる再生手段
を有し、再生速度の変化するデータを同期したクロック
を生成するための電圧制御発振器（ＶＣＯ）を内蔵した
ＰＬＬクロック生成手段を具備していることを特徴とし
ている。本発明のディスク再生装置は、ディスクの情報
データに基づいて電流信号を発生する手段と、前記電流
信号を電圧信号に変換する手段と、前記電圧信号を２値
化し変調された電圧信号を生成する手段と、前記電圧信
号を復調し、再生データを生成する手段と、所定のコン
トロール電圧で発振周波数を制御する電圧制御発振器を
有し、前記再生データの再生速度の変化に応じた再生ク
ロックを発生するＰＬＬクロック生成手段とを備え、前
記電圧制御発振器の前記コントロール電圧に応じて前記
電流信号を電圧信号に変換する手段の周波数特性を前記
再生速度の変化に適合した特性に制御することを第１の
特徴としている。

【００１１】ディスクから情報データを読み取り、前記
情報データに応じた電流信号を発生する光電変換手段
と、前記電流信号を電圧信号に変換するＲＦアンプと、
前記電圧信号を２値化してＥＦＭ信号を生成するデータ
スライス回路と、前記ＥＦＭ信号を復調し、再生データ
を生成するデータ処理回路と、所定のコントロール電圧
で発振周波数を制御する電圧制御発振器を有し、前記再
生データの再生速度の変化に応じた再生クロックを発生
するＰＬＬ回路とを備え、前記電圧制御発振器を制御す
るコントロール電圧を供給することによって前記ＰＦア
ンプの周波数特性を前記再生速度の変化に適合した特性
に合わせることを第２の特徴としている。また、本発明
の信号処理装置は、ＲＦアンプによりディスクの情報デ
ータに応じた電流信号から変換された電圧信号を２値化
してＥＦＭ信号を生成するデータスライス回路と、前記
ＥＦＭ信号に同期した再生クロックを生成するクロック
生成回路と、前記ＥＦＭ信号を復調し再生データを生成
するデータ処理回路と、所定のコントロール電圧で発振
周波数を制御する電圧制御発振器を有し、前記再生デー
タの再生速度の変化に応じた再生クロックを発生するＰ
ＬＬ回路とを備えていることを特徴としている。

【００１２】

【作用】ＰＬＬクロック生成手段から生成されるＰＬＬ
クロックは、情報データの再生速度に同期し、ＰＬＬク
ロック生成手段を構成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）の
コントロール電圧は、再生速度に比例した電気信号（電
圧信号）であり、この電気信号にしたがってＲＦアンプ
の周波数特性を変化させることによりＲＦアンプの周波
数特性を再生速度に合わせて変化させることができる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明に係るディスク再生装置のブロッ
ク図である。図においてディスクモータ５によりディス
ク１を線速度一定（ＣＬＶ）で駆動し、光学式ピックア
ップ２により記録されたデータを読み取り、読み取られ
たデータ（電流信号）は、ＲＦアンプ３に供給される。
ピックアップ２により読み取られたデータは、ＲＦアン
プ３において電圧信号であるＲＦ信号に変換される。そ
の後変換されたＲＦ信号は、再生手段４に送られ、デー
タスライス回路４１で２値化される。再生手段４は、ス
ライス回路４１、ＰＬＬ回路４２及びデータ処理回路４
６等を含んでいる。２値化されたデータ（ＥＦＭ信号）
は、ＰＬＬ回路４２に送られ、ここでデータに同期した
ＰＬＬクロック（ＰＬＣＫ）を生成する。このＰＬＬク
ロックをもとに２値化されたデータ（ＥＦＭ信号）をデ
ータ処理回路４６に送り、データ処理後、出力データを
得る。このように、ＰＬＬ回路４２は、ＥＦＭ信号を読
み取るためのＥＦＭ信号に同期した再生クロック（ＰＬ
Ｌクロック（ＰＬＣＫ））を生成する。ＰＬＣＫの中心
周波数は、ＥＦＭ信号のビットレート４．３２１８ＭＨ
z の４倍の１７．２８７２ＭＨz である。

【００１４】ＥＦＭ信号読み取りクロックはＰＬＣＫを
４分周して生成し、これをＥＦＭ信号と共にデータ処理
回路４６へ供給する。データ処理回路４６はＥＦＭ復
調、サブコード復調、誤り訂正処理などを行い、その出
力はデジタルデータとして出力されると共にデジタル・
アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）へ供給され、ＤＡＣの
出力は、ローパス・フィルタを介して再生オーディオ出
力として出力される。システムコントローラ６は、再生
速度コントロール信号（ＨＳ）及びクロックコントロー
ル信号をクロック回路へ供給し、プレー、ストップ、曲
間サーチなどの制御やミューティングのＯＮ／ＯＦＦ制
御などのシステム全体を制御する制御信号をデータ処理
回路４６やディスクモータ５を制御するサーボ制御回路
へ供給する。クロック回路は、再生速度コントロール信
号（ＨＳ）及びクロックコントロール信号に応じてディ
スクモータ５を駆動するサーボコントロール回路の基準
クロックとなる水晶発振回路から与えられるクロック
（ＸＣＫ）或いはデータ処理回路４６の基準クロックの
もとになるＰＬＬクロック（ＰＬＣＫ）を生成し、これ
らを各回路へ供給する。

【００１５】ＰＬＬ回路の構成について説明すると、Ｐ
ＬＬ回路４２は、位相比較器４３、低域通過フィルタ
（ＬＰＦ）４４、電圧制御発振器（ＶＣＯ）４５からな
っている。図２は電圧制御発振器４５の入出力（Ｖ−
Ｆ）特性を示す特性図である。図ように、入力コントロ
ール電圧Ｖに対し、発振周波数Ｆがほぼ比例関係にあ
る。したがって、ＰＬＬ回路４２が入力データにロック
している場合、即ち、ＰＬＬクロックがＲＦ信号に同期
しているとき、ＰＬＬクロック周波数は、再生速度に比
例しており、同時に電圧制御発振器４５のコントロール
電圧Ｖも再生速度とほぼ比例している。本発明では、こ
のコントロール電圧ＶをＲＦアンプ３にフィードバック
することによってＲＦアンプ３の周波数特性を制御する
ことができる。図３は本発明の実施例に係るＲＦアンプ
３の回路図である。ＲＦアンプ３は、キャパシタＣ４、
抵抗Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９及び可変容量ダイオ
ード７を備えている。アンプの入力負端子と出力端子に
キャパシタＣ４及び抵抗Ｒ６、Ｒ７がそれぞれ並列に接
続されている。

【００１６】抵抗６と抵抗７の中点に抵抗Ｒ８が接続さ
れ、抵抗Ｒ８の他端に本発明の特徴である１端が接地さ
れた可変容量ダイオード７が接続されている。抵抗Ｒ８
とこの可変容量ダイオド７の中点に抵抗Ｒ９を介してコ
ントロール電圧Ｖが供給される端子が設けられている。
アンプの入力負端子には、抵抗Ｒ５を介してピックアッ
プ２からの入力データが供給される端子が設けられてい
る。図のように本発明のＲＦアンプにおいては、ＲＦア
ンプの周波数特性を決める容量として可変容量ダイオー
ド７を用いる。この可変容量ダイオード７に電圧制御発
振器（ＶＣＯ）４５の発振周波数を変えるコントロール
電圧Ｖを供給することによってこの容量を変化させ、再
生速度に適した周波数特性にコントロールする。図４に
は可変容量ダイオード７の電圧−容量（Ｃ−Ｖ）特性を
示し、図５にこのＲＦアンプの周波数特性の１例を示
す。ＰＬＬ回路４２から生成されるＰＬＬクロック（Ｐ
ＬＣＫ）は、データの再生速度に同期し、ＰＬＬ回路を
構成する電圧制御発振器（ＶＣＯ）４５のコントロール
電圧Ｖは、再生速度に比例した電圧信号である。再生速
度が早くなると、ＰＬＬ回路４２が追従してＰＬＬクロ
ックが高くなるようにコントロール電圧Ｖが変化する。

【００１７】図２のようにコントロール電圧Ｖが上がる
とクロック周波数は高くなる。コントロール電圧Ｖが上
がると図４のように可変容量ダイオード７の容量は減少
するのでこの容量で決まる振幅補正の特性が周波数の高
い側に移動することになる。逆に再生速度が遅くなった
ときには、周波数の遅い側に移動することになる。以上
のように電圧制御発振器（ＶＣＯ）１５のコントロール
電圧ＶでＲＦアンプ３の周波数特性をコントロールする
ことによって、その周波数特性を再生速度に合わせた最
適な特性にコントロールすることができる。再生データ
に同期したクロックを生成するＰＬＬ回路は、従来の再
生手段において既存の回路であり、従来回路に対する回
路の追加も、ＲＦアンプ部のみであるので、最小限の回
路追加で本発明を実現できる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、本発明は、再生速度が連
続的に変化するディスク再生装置においてもＲＦアンプ
の周波数特性をディスクの再生速度に対応して最適の特
性を維持することができるので、再生速度によって再生
性能が変化することを防ぐことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のディスク再生装置のブロック
図。

【図２】実施例の電圧制御発振器の特性を示す図。

【図３】実施例のＲＦアンプのブロック図。

【図４】実施例の可変容量ダイオードを示す図。

【図５】実施例のＲＦアンプの周波数特性を示す図。

【図６】１１ 従来のディスク再生装置のブロック図。

【図７】従来のディスク再生装置用ＲＦアンプのブロッ
ク図。

【図８】従来例のＲＦアンプの周波数特性図。

【符号の説明】

１ ディスク ２ ピックアップ（ＰＵ） ３ ＲＦアンプ ４ 再生手段 ５ ディスクモータ ６ システムコントローラ ７ 可変容量ダイオード ４１ データスライス回路 ４２ ＰＬＬ回路 ４３ 位相比較器 ４４ ローパスフィルタ（ＬＰＦ） ４５ 電圧制御発振器（ＶＣＯ） ４６ データ処理回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクの情報データに基づき電流信号
   を発生する手段と、 前記電流信号を電圧信号に変換する手段と、 前記電気信号を２値化し変調された信号を生成する手段
   と、 前記変調された電圧信号を復調し、再生データを生成す
   る手段と、 所定のコントロール電圧で発振周波数を制御する電圧制
   御発振器を有し、前記再生データの再生速度の変化に応
   じた再生クロックを発生するＰＬＬクロック生成手段と
   を備え、 前記電圧制御発振器の前記コントロール電圧に応じて前
   記電流信号を電圧信号に変換する手段の周波数特性を前
   記再生速度の変化に適合した特性に制御することを特徴
   とするディスク再生装置。
2. 【請求項２】 ディスクから情報データを読み取り、前
   記情報データに応じた電流信号を発生する光電変換手段
   と、 前記電流信号を電圧信号に変換するＲＦアンプと、 前記電圧信号を２値化してＥＦＭ信号を生成するデータ
   スライス回路と、 前記ＥＦＭ信号を復調し、再生データを生成するデータ
   処理回路と、 所定のコントロール電圧で発振周波数を制御する電圧制
   御発振器を有し、前記再生データの再生速度の変化に応
   じた再生クロックを発生するＰＬＬ回路とを備え、 前記電圧制御発振器を制御するコントロール電圧を供給
   することによって前記ＲＦアンプの周波数特性を前記再
   生速度の変化に適合した特性に合わせることを特徴とす
   るディスク再生装置。
3. 【請求項３】 ディスクの情報データに基づいて発生さ
   れた電流信号からＲＦアンプによって変換された電圧信
   号を２値化しＥＦＭ信号を生成するデータスライス回路
   と、前記ＥＦＭ信号に同期した再生クロックを生成する
   クロック生成回路と、前記ＥＦＭ信号を復調し、再生デ
   ータを生成するデータ処理回路と、 所定のコントロール電圧で発振周波数を制御する電圧制
   御発振器を有し、前記再生データの再生速度の変化に応
   じた再生クロックを発生するＰＬＬ回路とを備えている
   ことを特徴とする信号処理回路。