專利名稱：信號變換組件及使用該組件的光盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤驅(qū)動器的再生技術(shù)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的應(yīng)用范圍不限定為藍(lán)光盤(Blu-rayDisc (BD))，而在下面的 說明中將以BD為前提，另外術(shù)語也以在BD中使用的語言為基本。
以BD為首的現(xiàn)有光盤裝置大部分為了抑制作為其光源所使用的激光 二極管發(fā)出的噪聲， 一般采用高頻重疊法。該技術(shù)公示在非專利文獻(xiàn)1中， 另外由于在本領(lǐng)域技術(shù)人員間是眾所周知的，因而在下面的記述中只說明 必要的事項(xiàng)，此外不進(jìn)行詳細(xì)說明。
在光盤驅(qū)動器的光學(xué)系統(tǒng)中，若由盤片所反射的激光一部分入射到振 蕩中的激光二極管上，則振蕩狀態(tài)不穩(wěn)定，其結(jié)果為，產(chǎn)生明顯的激光噪 聲。為了避免該噪聲， 一般使用高頻重疊法。這是因?yàn)槭辜す舛O管的驅(qū) 動信號重疊高頻信號，令激光進(jìn)行脈沖發(fā)光，所以被稱為高頻重疊法。發(fā) 光波形如圖2所示，交替重復(fù)發(fā)光和消光。這里，激光脈沖的間隔(調(diào)制 周期)和對其的發(fā)光期間之間的比率(占空比)是進(jìn)行調(diào)整以便激光噪聲 達(dá)到最小的參數(shù)。也就是說，要選擇頻率和占空比以便由盤片反射回來的 激光脈沖不在激光振蕩中入射于激光二極管上。
使脈沖狀的激光，在光盤的記錄膜上結(jié)成焦點(diǎn)。于是，因?yàn)檎丈溥^激 光的部位由標(biāo)記或者空白反射的激光強(qiáng)度不同，所以激光脈沖的振幅得到 調(diào)制。假設(shè)，由再生用的光電二極管及電流電壓變換放大器而產(chǎn)生的頻帶 限制全都沒有，則再生信號波形成為圖3所示的那種形狀。此后，將由這 種再生脈沖串組成的信號稱為脈沖再生信號。這里，圖3中的虛線是假設(shè) 使激光以和高頻重疊時(shí)激光脈沖的峰值相同的輸出連續(xù)振蕩時(shí)獲得的再生 信號波形。也就是說，脈沖再生信號上方包絡(luò)線的形狀成為由連續(xù)光而產(chǎn) 生的再生波形。從而，通過使脈沖再生信號經(jīng)過下述低通濾波器，就可以獲得希望的再生波形，該低通濾波器具有包絡(luò)線檢波，也就是與重疊的高 頻電流的頻率相比非常低的截止頻率。就現(xiàn)有的光盤裝置而言，已經(jīng)按照 由光電探測器和電流電壓變換放大器組成的系統(tǒng)及模擬均衡器的頻帶限 制，實(shí)現(xiàn)了該情況。
因?yàn)閷⒃偕盘柮}沖化是振幅調(diào)制的一種，所以要觀測重疊后高頻信 號的輝線光譜和在其附近調(diào)制后的再生信號成分。因而，此后在本說明書 中，將重疊后的高頻信號只稱為載波。
若舉出載波頻率的一例，就是在BD的場合，標(biāo)準(zhǔn)是400MHz左右。 由于這主要按再生光學(xué)系統(tǒng)的光路長度來決定，因而認(rèn)為在裝置間沒有較 大的差別。
圖4表示脈沖再生信號的光譜一例。圖4中，用虛線模式表示出由光 電探測器和電流電壓變換放大器組成的系統(tǒng)及模擬均衡器的頻帶限制狀 況。也就是說，采用上述以往方式將脈沖再生信號變換為連續(xù)信號將使諧 波成分全部衰減。從而，獲得的再生信號振幅減小，其振幅和脈沖再生信 號振幅的比率大致是脈沖占空比程度。
這樣，作為改進(jìn)因獲得的振幅減少而產(chǎn)生的SNR下降之技術(shù)，有一種 多音解調(diào)(MTD: multi-tone demodulation)。有關(guān)該技術(shù)，在專利文獻(xiàn)1中 公示出了詳細(xì)情況。另外，在非專利文獻(xiàn)2中也有記載。
專利文獻(xiàn)l :日本特開2007-73147號公報(bào)
非專利文獻(xiàn)1 :有本昭及他人《利用高頻電流重疊法的半導(dǎo)體激光器 搭載視頻盤片播放機(jī)的激光噪聲減低化》，光學(xué)，第14巻5號，377-383頁
非專利文獻(xiàn)2 : Frank Op't Eynde， Willy Sansen，《用于數(shù)字信號處理 系統(tǒng)的模擬接口 (Analog Interfaces for Digital Signal Processing Systems)》， Kluwer Academic Publishers, 1993 Boston/Dordrecht/London, pp. 91-92.
非專禾U文獻(xiàn)3 : Atsushi Kikukawa, Hiroyuki Minemura,《用于增加讀 信號信噪比的新型HF脈沖讀信號轉(zhuǎn)換器(Novel HF-pulse read signal converter for increasing read signal SNR)》，光學(xué)存儲器研討會摘要(Digest of International Symposium on Optical Memory ) 2007, pp. 302-303。
圖5表示執(zhí)行MTD的裝置結(jié)構(gòu)例。還有，在該附圖中，由于在下面的 說明中非必須的部分進(jìn)行了省略，因而主要描述了拾波器部。在本例中，作為將脈沖再生信號變換為連續(xù)波形的構(gòu)件，使用了峰值保持電路18。
載波由振蕩器15發(fā)生，輸入到激光驅(qū)動器14中。激光驅(qū)動器14使之 發(fā)生獲得希望的平均激光功率、峰值功率及占空比的那種激光驅(qū)動電流， 輸入到激光二極管6中。另外，還執(zhí)行激光驅(qū)動電流的控制，以便激光的 平均輸出為一定。激光二極管的輸出光強(qiáng)度產(chǎn)生圖2所示的那種時(shí)間變化。 激光由準(zhǔn)直透鏡5變換為平行光，在通過偏光分束器4和1/4波長板3 之后，由物鏡2在盤片1的記錄膜面上結(jié)成焦點(diǎn)。在記錄膜面上激光進(jìn)行 反射，與記錄標(biāo)記和空白相對應(yīng)的強(qiáng)度變化成為重疊后的反射脈沖激光串。 其激光強(qiáng)度的時(shí)間變化是和圖3所示的脈沖再生信號相似的形狀。反射脈 沖激光串若在原來的路徑上返回到偏光分束器4，則在此進(jìn)行反射，由聚焦 透鏡7在光電二極管8上進(jìn)行聚光，變換為電流。該電流在由電流放大器 10變換為電壓信號之后，輸入峰值保持電路18中。對峰值保持電路18， 作為控制信號輸入HF振蕩器輸出。但是，在HF信號和脈沖再生信號之間， 因?yàn)樵诠怆姸O管或激光發(fā)光之前的過程中發(fā)生的延遲，所以產(chǎn)生了相位 差，因此采用可變延遲線16來調(diào)節(jié)該相位差。還有，如同在背景技術(shù)的項(xiàng) 目中所述的那樣，圖3是由再生用光電二極管及電流電壓變換放大器而產(chǎn) 生的頻帶限制全都沒有的情形，但是在有由它們而產(chǎn)生的頻帶限制時(shí)，雖 然依賴于其程度，產(chǎn)生各個(gè)脈沖的擴(kuò)展和峰值的下降，但是只要有一定以 上的頻帶，則可以獲得和圖3所示的信號大致相等的信號。
對于峰值保持電路18的效果和其結(jié)果上獲得的連續(xù)信號，進(jìn)行說明。 還有，為了使說明變得簡單，這里設(shè)為峰值保持電路進(jìn)行理想的動作，進(jìn) 行說明。圖6表示脈沖再生信號和峰值保持電路18的輸出之間的關(guān)系，虛 線、單點(diǎn)鏈狀線及實(shí)線分別表示脈沖再生信號、再生信號及峰值保持電路 輸出。也就是說，峰值保持電路捕捉脈沖再生信號峰值的值，將其值保持 到下一脈沖峰值的出現(xiàn)之前。從而，峰值保持電路的輸出如圖6所示成為 階梯狀。
由此往前，為了簡單作為再生信號要假定頻率f的正弦波。圖7模式表 示將正弦波按頻率fiff進(jìn)行了脈沖調(diào)制時(shí)的光譜。因?yàn)閷⒃偕盘柤俣檎?弦波，所以再生信號及其諧波光譜成為輝線光譜。
還有，在本說明書中，設(shè)為信號諧波的次數(shù)與調(diào)制頻率的次數(shù)相符。也就是說，調(diào)制頻率自身是i次。另外，直流要在形式上稱為o次。另外，
對負(fù)頻率方的諧波附加負(fù)的符號來稱呼。也就是說，負(fù)的調(diào)制頻率自身是-1次。另外，將在各調(diào)制頻率諧波的上方及下方邊頻帶上的信號諧波振幅，
附上各自所對應(yīng)的符號，記述為a (i， +)、 a (i，-)等。另外，將以調(diào)制
頻率的諧波為中心的寬度fHF的頻帶稱為諧波帶。
若將上述脈沖調(diào)制后的正弦波象圖6那樣按調(diào)制頻率進(jìn)行了采樣，則因?yàn)槌鶐С煞滞獾闹C波成分全都是fm:/2以上的頻率，所以進(jìn)行欠采樣。如同眾所周知的那樣，若進(jìn)行了欠采樣，則采樣后的信號只按雙方的頻率
差進(jìn)行頻率變換。也就是說，在圖7中處于以頻率ifHF為中心的寬度fHF頻
帶上的信號分別不斷地頻率變換到基帶。另外，只要是從業(yè)者就可以輕易理解，在高次諧波帶上的信號也不斷地頻率變換到基帶。也就是說，通過
MTD而在輸入頻帶內(nèi)的全部諧波信號成分在基帶內(nèi)進(jìn)行變換。同樣，只要是從業(yè)者就可以輕易理解，變換后的各信號不只是頻率，相位也進(jìn)行了調(diào)整。因而，MTD的結(jié)果為，各信號諧波與在基帶內(nèi)的再生信號成分(0次信號諧波)同步進(jìn)行加法運(yùn)算。從而，MTD的輸出中信號成分A的振幅可以用公式(1)來記述。數(shù)學(xué)式1
<formula>formula see original document page 7</formula>(i)
另一方面，在諧波帶上的噪聲成分也通過MTD不斷地頻率變換到基帶，成為MTO的輸出噪聲一部分。但是，在各諧波帶上的噪聲成分因?yàn)橄嗷ゲ幌嚓P(guān)，所以從各諧波帶頻率變換為基帶的噪聲成分進(jìn)行非同步加法運(yùn)算。從而，其振幅成為各成分平方和的平方根。這里，假設(shè)噪聲光譜在輸入頻帶內(nèi)是平坦的，其平均振幅是n，則MTD的輸出噪聲可以如下來表示。數(shù)學(xué)式2
<formula>formula see original document page 7</formula> (2)
這里，如果因MTD導(dǎo)致的信號振幅增加率超過噪聲振幅的增大率，則致使SNR得到提高。但是，從公式(1)和(2)來看， 一般的情況下SNR提高還無法下結(jié)論。圖8表示信號振幅及噪聲振幅等的輸入頻帶寬度依賴性計(jì)算結(jié)果一例。這里，假定為激光的脈沖是矩形波，其脈沖占空比是1/8。另外，輸入信號的頻帶由12次的巴特沃茲低通濾波器進(jìn)行過頻帶限制。在
圖8中，橫軸是按調(diào)制頻率fHF將輸入頻帶寬度Bw規(guī)格化后的軸，縱軸用
和以往再生方式之間的相對值表示出信號振幅、噪聲振幅及SNR。
如同從圖8明確的那樣，在輸入頻帶為4 (Bw/fHF)以下的區(qū)域內(nèi)信號振幅快速增大。從而，在該區(qū)域內(nèi)SNR隨著頻帶的擴(kuò)大得到了改進(jìn)。若輸入頻帶超過了 4 (Bw/fHF)，則振幅的增大放緩，基本上達(dá)到飽和。其原因?yàn)?，脈沖再生信號的能量集中在次數(shù)比較低的諧波中。另一方面，由于噪聲大多按照公式(2)單邊逐漸增大，因而SNR增益，也就是因MTD導(dǎo)致的SNR提高達(dá)到飽和。
上面假定了當(dāng)進(jìn)行AD變換時(shí)沒有時(shí)鐘抖動的影響。但是，實(shí)際上在驅(qū)動AD變換器的時(shí)鐘中存在抖動，其影響出現(xiàn)。若存在時(shí)鐘抖動，則AD變換器對信號進(jìn)行采樣的時(shí)刻偏離原來的采樣時(shí)刻。于是，得到的采樣值和原來的值不同。也就是說，和原來的值之間的差是噪聲。在下面，將該噪聲稱為時(shí)鐘噪聲。該情況在非專利文獻(xiàn)2中也有記述，并且是眾所周知的。根據(jù)非專利文獻(xiàn)2，時(shí)鐘噪聲的振幅與要采樣的信號頻率和振幅成比例。此時(shí)，若再生信號的頻率非常低，則可以認(rèn)為信號諧波的頻率和調(diào)制信號的諧波頻率相同。于是，因?qū)次信號諧波進(jìn)行采樣而產(chǎn)生的時(shí)鐘噪聲SVi可以用公式(3)來記述。數(shù)學(xué)式3
,=2;+(/，+)i+一廣;^y;,s(2力/^)^ (3)
這里，t及St分別表示時(shí)刻及瞬時(shí)抖動。
圖9表示考慮上面的情況計(jì)算出SNR的時(shí)鐘抖動依賴性后的結(jié)果。在此，對于輸入頻帶為1.28、 2.56、 3.52的3例情形進(jìn)行了計(jì)算(圖9中，凡
例的數(shù)值表示按調(diào)制頻率規(guī)格化后的輸入頻帶Bw/fHF)。如同從圖9明確的
那樣，在時(shí)鐘抖動為0%時(shí)，脈沖占空比越小，SNR增益變得越大。該情況在非專利文獻(xiàn)3中也有記述。但是，SNR增益隨著時(shí)鐘抖動增大而減少。這從公式(3)來看是當(dāng)然的結(jié)果。另外，判明如果在輸入頻帶較寬時(shí)，則針對抖動的增大，SNR增益急劇下降。其原因?yàn)?，如上所述，因?yàn)闀r(shí)鐘噪聲的振幅與要采樣的信號頻率和振幅成比例，所以通過擴(kuò)大輸入頻帶寬度，而新輸入產(chǎn)生更大時(shí)鐘噪聲的高次信號諧波，或者說，因?yàn)槠湔穹龃笏詴r(shí)鐘噪聲在整體上增大。
也就是說，由于時(shí)鐘抖動總是具有有限的值，因而在MTD中具有下述這樣的課題，該課題為，即便要獲得更大的SNR增益，擴(kuò)大了輸入頻帶寬度，也因?yàn)榕c之相伴時(shí)鐘噪聲增大，所以SNR增益未必增大。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，在本發(fā)明中，具有控制構(gòu)件，平緩控制脈沖再生信號的頻帶。另外，具有強(qiáng)調(diào)激光二極管的驅(qū)動波形的高頻區(qū)域成分的構(gòu)件。這些構(gòu)件可以由均衡器來實(shí)現(xiàn)。另外，具有對于脈沖再生信號的時(shí)鐘使ADC及DAC的驅(qū)動時(shí)鐘自動取得同步的構(gòu)件。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種SNR增益較高且對于ADC時(shí)鐘抖動的余量較寬的MTD組件及使用該組件的光盤驅(qū)動器。另外，還能夠提供一種因強(qiáng)調(diào)激光發(fā)光波形的高次諧波振幅而SNR增益較高的MTD組件及使用該組件的光盤驅(qū)動器。


圖1是表示實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)方式的附圖。
圖2是說明采用高頻重疊法使激光二極管進(jìn)行脈沖發(fā)生時(shí)的發(fā)光波形的附圖。
圖3是說明脈沖再生信號波形的附圖。圖4是表示脈沖再生信號光譜例的附圖。圖5是表示執(zhí)行MTD的裝置結(jié)構(gòu)例的附圖。圖6是說明MTD動作的附圖。
圖7是說明對正弦波信號進(jìn)行脈沖調(diào)制時(shí)的光譜的附圖。
圖8是表示SNR增益輸入頻帶寬度依賴性計(jì)算結(jié)果的附圖。
圖9是表示SNR增益時(shí)鐘抖動依賴性計(jì)算結(jié)果的附圖。
圖10是表示下述計(jì)算結(jié)果的附圖，該計(jì)算結(jié)果表示出均衡器I的效果。圖11是表示實(shí)施本發(fā)明的其他例的附圖。
圖12是說明使ADC及DAC的驅(qū)動時(shí)鐘自動與脈沖再生信號的時(shí)鐘取得同步的方法的附圖。
圖13是說明使ADC及DAC的驅(qū)動時(shí)鐘自動與脈沖再生信號的時(shí)鐘取得同步的其他方法的附圖。
圖14是說明出廠時(shí)調(diào)整均衡器I的狀況的附圖。
圖15是說明使用MTD組件的光盤驅(qū)動器結(jié)構(gòu)及其出廠時(shí)調(diào)整狀況的附圖。符號說明
1:光盤，2:物鏡，3: 1/4波長板，4:偏光分束器，5:準(zhǔn)直透鏡，6:激光二極管，7:聚焦透鏡，8:光電二極管，9:均衡器I， 10:電流放大器，11: ADC， 12: DAC， 13:均衡器II， 14:激光驅(qū)動器，15:振蕩器，16:可變延遲線，17:低通濾波器，18:峰值保持電路，101:定時(shí)提取濾波器，102:相位比較器，103:環(huán)路濾波器，104:電壓控制振蕩器，105:混頻器，106:本地振蕩器，107:高通濾波器，201:接口電路，202:傅里葉分析器，203:調(diào)整機(jī)，204: MTD組件，301:拾波器，302:模擬前端IC， 303:集成LSI， 304:固件，305:標(biāo)準(zhǔn)盤，306:抖動評價(jià)電路
具體實(shí)施例方式
圖1表示使用本發(fā)明的光盤裝置一例。由振蕩器15發(fā)生令其調(diào)制激光的原信號，輸入激光驅(qū)動器14中。激光驅(qū)動器對振蕩器的輸出施加適當(dāng)?shù)钠珘旱?，制作激光?qū)動信號，由該驅(qū)動信號來驅(qū)動激光二極管6。從激光二極管所放射的激光在由準(zhǔn)直透鏡5變換成平行光線之后，通過偏光分束器4和1/4波長板3，之后通過物鏡2在光盤1的記錄膜面上結(jié)成焦點(diǎn)。激光在記錄膜面上進(jìn)行反射，受到與記錄標(biāo)記和空白相對應(yīng)的強(qiáng)度調(diào)制。激光由于進(jìn)行了脈沖調(diào)制，因而實(shí)際上是反射脈沖激光串。反射脈沖激光串若在原來的路徑上返回到偏光分束器，則在此進(jìn)行反射，由聚焦透鏡7在光電二極管8上進(jìn)行聚光，變換為電流。
該電流信號在由電流放大器10變換成電壓信號之后，輸入均衡器19中。這里所使用的光電二極管及電流放大器的頻帶寬度由于比激光的調(diào)制頻率更寬，因而仍然是脈沖信號串，也就是脈沖再生信號。均衡器I用來平 緩限制脈沖再生信號的頻帶。其詳細(xì)情況將在下面進(jìn)行說明。均衡器I的輸
出被輸入ADC (模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換器analog to digital converter) 11。作為 ADC的驅(qū)動時(shí)鐘，輸入振蕩器輸出。ADC對脈沖再生信號各脈沖的頂點(diǎn)進(jìn) 行采樣。在ADC的驅(qū)動時(shí)鐘和脈沖再生信號的脈沖之間，因?yàn)樵诠怆姸O 管或激光發(fā)光之前的過程中發(fā)生的延遲，所以產(chǎn)生了相位差，因此要使用 可變延遲線16來調(diào)節(jié)該相位差。ADC的數(shù)字輸出按原狀不斷輸入到DAC (數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換器digital to analog converter) 12中。DAC的驅(qū)動時(shí)鐘 使用和ADC的驅(qū)動時(shí)鐘相同的信號。DAC輸出是階梯狀的信號。階梯狀 的失真成分通過由具有的低通濾波器17去除適當(dāng)?shù)慕刂诡l率，來獲得再生 信號。
如同上述課題的項(xiàng)目中所說明的那樣，ADC的驅(qū)動時(shí)鐘抖動總是有限 的，為此MTD的性能受到限希lj。信號諧波的次數(shù)越高，越是產(chǎn)生振幅大的 時(shí)鐘噪聲。也就是說，與信號諧波頻率和其振幅成比例。另一方面，為了 獲得較大的振幅增益，需要利用高次信號諧波。
在本發(fā)明中為了解決上述那種矛盾，使用了均衡器I。也就是說，在因 高次信號諧波導(dǎo)致的時(shí)鐘噪聲支配性限制了系統(tǒng)性能時(shí)，通過多少抑制其 振幅，來抑制時(shí)鐘噪聲振幅，在結(jié)果上抑制了全部噪聲振幅。更為具體而 言，利用均衡器I抑制了在輸入頻帶內(nèi)的具有有效振幅的最高次信號諧波振 幅。
圖10是作為均衡器I使用2次的貝塞爾低通濾波器時(shí)SNR(信噪比)增 益的時(shí)鐘抖動依賴性計(jì)算例。在此，為了比較，和未插入均衡器I的情形進(jìn) 行了比較。也就是說，在圖10中的凡例里數(shù)值只有1個(gè)的例子是未插入均 衡器I的情形。在剩下的2例中，在凡例中靠前的數(shù)值代表均衡器I的截止 頻率。可期待的最大SNR增益在哪個(gè)場合下都是相同程度。另一方面，明 確的是，如果在插入均衡器I時(shí)，則對于時(shí)鐘抖動增加的SNR增益下降較 為平緩。也就是說，如果在插入均衡器I時(shí)，則獲得同等的SNR改進(jìn)效果, 且因時(shí)鐘抖動導(dǎo)致的性能惡化耐受性較為優(yōu)越。還有，明確的是，除將均 衡器I象圖1那樣配置于電流放大器和ADC之間外，也可以配置于光電二 極管和電流放大器之間。如同在非專利文獻(xiàn)3中也有記載那樣，在MTD中，如果再生時(shí)的平均 激光功率為一定，則基本上脈沖占空比越小，越能夠增大最大SNR增益。 但是，只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員就可以輕易理解，在技術(shù)上難以使之按高的 頻率發(fā)生脈沖占空比較小的激光驅(qū)動信號，并且令其從激光驅(qū)動器傳輸?shù)?激光二極管。難以實(shí)現(xiàn)上面的原因之一在于，脈沖信號的高頻區(qū)域成分在 連結(jié)激光驅(qū)動器和激光二極管的傳輸通路上易于衰減。
圖11所示的結(jié)構(gòu)例除了圖1的結(jié)構(gòu)之外，還在激光驅(qū)動器14的輸出 和激光二極管6之間插入了均衡器1113。該均衡器II具有強(qiáng)調(diào)激光驅(qū)動信 號高頻區(qū)域成分的作用。因此，要補(bǔ)償連結(jié)激光驅(qū)動器14和激光二極管6 的傳輸通路上激光驅(qū)動脈沖的高頻成分衰減。另外，通過使強(qiáng)調(diào)的程度增 大，還能夠獲得下述效應(yīng)，即整形為比激光驅(qū)動器可發(fā)生的脈沖更尖的脈 沖，在實(shí)際效果上接近減小脈沖占空比后的脈沖之效應(yīng)。
為了使其調(diào)諧ADC的采樣定時(shí)，以專利文獻(xiàn)l所述的例子為首，在圖 1及圖11中，使用可變延遲線16，使從作為激光調(diào)制信號源的振蕩器得到 的時(shí)鐘信號適當(dāng)進(jìn)行了延遲。采用該方式，在振蕩器和ADC可鄰近配置時(shí) 沒有大的問題。但是，實(shí)際上由于雙方分別配置于拾波器的光源和受光部 的旁邊，因而也有時(shí)不易鄰近安裝雙方。另外，根據(jù)連接雙方的傳輸通路 距離或安裝形式的不同，在供應(yīng)給ADC的時(shí)鐘中重疊噪聲。在時(shí)鐘中重疊 噪聲因?yàn)榈韧跁r(shí)鐘抖動增大，所以關(guān)系到系統(tǒng)整體的性能下降。
在圖12所示的結(jié)構(gòu)例中，由于使用PLL (鎖相環(huán)phase locked loop) 自動使ADC的驅(qū)動時(shí)鐘與脈沖再生信號的時(shí)鐘取得同步，因而不需要振蕩 器和ADC之間的連接。圖12只表示出相當(dāng)于圖1電流放大器10之后的部 分。PLL因?yàn)槭潜娝苤募夹g(shù)，所以在此只說明動作概要。如上所述， 在脈沖再生信號的光譜中，含有相當(dāng)強(qiáng)度的載波輝線光譜。從而，在此使 用了提取該載波并對其使ADC的驅(qū)動時(shí)鐘相位同步的方式。也就是說，使 電流放大器10的輸出，也就是脈沖再生信號通過定時(shí)提取濾波器101，來 提取載波。定時(shí)提取濾波器是一種其通過頻帶的中心頻率為載波頻率的窄 帶帶通濾波器，用來去除后部的相位比較時(shí)有害的基帶再生信號或載波及 再生信號的高次諧波。定時(shí)提取濾波器的輸出被輸入相位比較器102中。 另外，對相位比較器的另一個(gè)輸入，輸入電壓控制振蕩器104的輸出。相位比較器比較兩個(gè)輸入信號的相位差，輸出相位誤差信號。相位比較器的
輸出由環(huán)路濾波器103進(jìn)行平滑化，其輸出成為電壓控制振蕩器的控制信 號。電壓控制振蕩器按上述控制信號中所指示的頻率發(fā)生振蕩。該環(huán)路構(gòu) 成了 PLL，在環(huán)路閉鎖的狀態(tài)下，對于載波的相位，電壓控制振蕩器104 的輸出信號相位已經(jīng)取得同步。從而，通過將電壓控制振蕩104的輸出使 用于ADC11及DAC12的驅(qū)動時(shí)鐘中，就可以對于脈沖再生信號使ADC及 DAC的動作同步。
在圖12的例子中，需要使定時(shí)提取濾波器的通過頻帶中心頻率和載波 的頻率一致。 一般情況下，因?yàn)椴灰鬃兏〞r(shí)提取濾波器那樣的窄帶濾波 器通過頻帶頻率，所以在該例子中可使用的載波頻率被固定為一個(gè)。適合 的載波頻率由于根據(jù)拾波器的光路長度等而不同，因而需要按照拾波器或 驅(qū)動器的設(shè)計(jì)來準(zhǔn)備多種定時(shí)提取濾波器等，有可能在成本方面成為問題。
在圖13所示的結(jié)構(gòu)例中，由于將載波的頻率暫時(shí)變換為中間頻率，改 進(jìn)了該問題所在。也就是說，將電流放大器10的輸出輸入給混頻器105。 給混頻器的另一個(gè)輸入，輸入本地振蕩器106的輸出。這里，本地振蕩器 的振蕩頻率fu)比載波頻率更低，為fHF/2<fL0<fHF。混頻器將2個(gè)輸入信
號相乘。從而，載波被頻率變換為fiff- fLO和fHF+fLO的2個(gè)頻率。圖13中
的定時(shí)提取濾波器101雖然其動作和前例相同，但是不同之處為其通過頻
帶的中心頻率是fHF- fLO。由于對于定時(shí)提取濾波器的輸出，電壓控制振蕩
器的輸出取得相位同步的過程和上述例子相同，因而省略其說明。
這里的情況下，因?yàn)殡妷嚎刂普袷幤?04的輸出頻率不是載波頻率， 而是fHF"fLo，所以無法將其按原狀作為ADC和DAC的驅(qū)動時(shí)鐘。因此， 通過由另一個(gè)混頻器將電壓控制振蕩器輸出和本地振蕩器輸出相乘，再次 進(jìn)行頻率變換。從混頻器，輸出fW和fb-2fLo的2種頻率信號。其中，使 用高通濾波器107來選擇頻率為fHF的信號，將其作為ADC11和DAC12的 驅(qū)動時(shí)鐘。該方式的優(yōu)點(diǎn)為，能夠變更調(diào)制頻率。也就是說，在變更了調(diào) 制頻率時(shí)，可以按照該情況變更本地振蕩器106的振蕩頻率，以便fHF-fL() 與定時(shí)提取濾波器101的通過頻帶中心頻率一致。
光電二極管或電流放大器、低通濾波器、均衡器等的部件通常根據(jù)個(gè) 體的不同在其頻率特性上具有分布。從而，假如在同一設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)下使用了同一規(guī)格的部件，則因?yàn)檩斎腩l帶寬度分別不同，所以獲得的SNR增益 也具有分布。因此，如圖14所示，通過制作從光電變換獲得連續(xù)再生信號 之前的構(gòu)件部(用虛線包圍的部分)來作為獨(dú)立的MTD組件204，以該組 件為對象實(shí)施出廠時(shí)調(diào)整，就可以盡量抑制上述分布。
圖14表示實(shí)施出廠時(shí)調(diào)整時(shí)的安裝例。出廠時(shí)調(diào)整一邊對光電二極管 入射脈沖光一邊進(jìn)行。也就是說，使之由振蕩器15發(fā)生令其調(diào)制激光的原 信號，輸入激光驅(qū)動器14中。激光驅(qū)動器對振蕩器的輸出施加適當(dāng)?shù)钠珘?等，制作激光驅(qū)動信號，驅(qū)動激光二極管6。從激光二極管6所放射的激光 在由準(zhǔn)直透鏡5變換為平行光線之后，由聚焦透鏡7在光電二極管8上進(jìn) 行聚光，變換為電流。
該電流信號在由電流放大器10變換成電壓信號之后，輸入均衡器19 中。這里所使用的光電二極管及電流放大器的頻帶寬度由于比激光的調(diào)制 頻率更寬，因而仍然是脈沖信號串。均衡器I平緩限制脈沖再生信號的頻帶。 另外，均衡器I使用能調(diào)整截止頻率的器件。作為ADC (模擬一數(shù)字轉(zhuǎn)換 器analog to digital converter) 11的驅(qū)動時(shí)鐘，輸入振蕩器輸出。ADC對 脈沖再生信號各脈沖的頂點(diǎn)進(jìn)行采樣。在ADC的驅(qū)動時(shí)鐘和脈沖再生信號 的脈沖之間，因?yàn)楣怆姸O管或激光發(fā)光之前的過程中發(fā)生的延遲，所以 產(chǎn)生了相位差，因此要使用可變延遲線16來調(diào)節(jié)該相位差。ADC的數(shù)字輸 出按原狀不斷輸入到DAC (數(shù)字一模擬轉(zhuǎn)換器digital to analog converter) 12中。DAC的驅(qū)動時(shí)鐘使用和ADC的驅(qū)動時(shí)鐘相同的信號。
接口電路201可以將ADC的數(shù)字輸出向組件的外部進(jìn)行輸出。傅里葉 分析器202利用離散的傅里葉變換來分析頻率特性，該頻率特性使用該數(shù) 字輸出從光電二極管到電流放大器及均衡器I通過。這里的情況下，激光二 極管及激光驅(qū)動器作為評價(jià)系統(tǒng)的一部分，其特性已經(jīng)預(yù)先測定，且進(jìn)行 維護(hù)以便保持為一定。而且，調(diào)整機(jī)203調(diào)整均衡器I的頻率特性，以便各 諧波的振幅和設(shè)計(jì)值一致。
在上述組件實(shí)際使用于光盤驅(qū)動器中時(shí)，如果時(shí)鐘抖動非常小則不產(chǎn) 生特殊問題。但是，在現(xiàn)實(shí)中有時(shí)因外部噪聲的影響等而使時(shí)鐘抖動增大。 那種情況下，通過再次調(diào)整均衡器I的截止頻率，就可以減低其影響。
一般情況下，時(shí)鐘抖動增大被認(rèn)為拾波器及驅(qū)動器設(shè)計(jì)和安裝上的問題是主要原因。從而，只要在驅(qū)動器出廠時(shí)調(diào)整均衡器I的頻帶，就可以。
圖15表示裝入MTD組件后的光盤驅(qū)動器結(jié)構(gòu)例。在拾波器301中， 已經(jīng)裝入MTD組件。MTD組件的輸出信號，也就是再生信號輸入模擬前 端IC302中。在模擬前端IC中，集成了再生信號用的模擬均衡器等。被模 擬均衡后的輸出信號輸入集成LSI303中。在集成LSI內(nèi)，集成了以執(zhí)行再
生信號解調(diào)的信道為首的各種功能及控制用處理器、存儲器等?？刂乒獗P 驅(qū)動器動作的是固件304。在圖15中，雖然為了方便在集成LSI的外部進(jìn) 行了表述，但是實(shí)際上一般配置于集成LSI中的存儲器中。
出廠時(shí)調(diào)整一邊再生標(biāo)準(zhǔn)盤305 —邊進(jìn)行。在標(biāo)準(zhǔn)盤中，記錄有位移 被調(diào)整得非常小的信號。固件一邊對MTD組件，發(fā)出依次變更截止頻率的 命令， 一邊通過集成LSI中所內(nèi)置的抖動評價(jià)電路306來評價(jià)再生信號的 抖動。然后，算出均衡器I的頻率特性以便抖動達(dá)到最小，并設(shè)定為其值。
本發(fā)明能夠全面應(yīng)用于光盤驅(qū)動器中。
權(quán)利要求
1、一種光盤裝置，其特征為，具有激光光源；對上述激光光源進(jìn)行脈沖驅(qū)動的光源驅(qū)動部；將從上述激光光源產(chǎn)生的激光照射至光盤的光學(xué)系統(tǒng)；接受從光盤反射的激光的光檢測器；將上述光檢測器的輸出變換為電脈沖再生信號的構(gòu)件；控制上述脈沖再生信號的諧波振幅的構(gòu)件；以及與上述脈沖再生信號的各脈沖同步動作，將上述脈沖再生信號變換為時(shí)間上連續(xù)的再生信號的構(gòu)件。
2、 如權(quán)利要求1所述的光盤裝置，其特征為，具有 強(qiáng)調(diào)控制上述光源驅(qū)動部的輸出信號的高頻成分的構(gòu)件。
3、 如權(quán)利要求l所述的光盤裝置，其特征為，具有-使將上述脈沖再生信號變換為時(shí)間上連續(xù)的再生信號的構(gòu)件與上述脈沖再生信號自主同步的構(gòu)件。
4、 如權(quán)利要求3所述的光盤裝置，其特征為，具有 對上述脈沖再生信號的時(shí)鐘頻率進(jìn)行頻率變換的構(gòu)件； 相對于進(jìn)行了上述頻率變換的脈沖再生信號的時(shí)鐘同步的信號源；以及將上述信號源的輸出再次變換為脈沖再生信號頻率的構(gòu)件<
5、 一種信號變換組件，其特征為，具有 光檢觀!j器；將接受了脈沖激光信號的上述光檢測器的輸出變換為電脈沖再生信號 的構(gòu)件；控制上述脈沖再生信號的諧波振幅的構(gòu)件；與上述脈沖再生信號的各脈沖同步動作，將上述脈沖再生信號變換為時(shí)間離散信號的構(gòu)件；將變換為上述時(shí)間離散信號的再生信號變換為連續(xù)信號的構(gòu)件；以及 輸出上述時(shí)間離散信號的構(gòu)件。
6、 一種調(diào)整系統(tǒng)，用來調(diào)整權(quán)利要求5所述的信號變換組件，其特征 為，具有激光光源；對上述激光光源進(jìn)行脈沖驅(qū)動的光源驅(qū)動部； 將從上述激光光源產(chǎn)生的激光照射至上述信號變換組件的光檢測器的 光學(xué)系統(tǒng)；解析從上述信號變換組件輸出的上述時(shí)間離散信號的光譜的光譜解析 構(gòu)件；以及為了使上述光譜解析構(gòu)件的結(jié)果與希望的結(jié)果近似，對控制上述信號 變換組件的諧波振幅的構(gòu)件進(jìn)行調(diào)整的構(gòu)件。
7、 一種光盤裝置，其特征為， 搭載了權(quán)利要求5所述的信號變換組件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種信號變換組件及使用該組件的光盤裝置。在MTD中，由于時(shí)鐘抖動的影響因而存在下述這樣的課題，該課題為，即便要獲得更大的SNR增益，擴(kuò)大了輸入頻帶寬度，也因?yàn)榕c之相伴時(shí)鐘噪聲增大，所以SNR增益未必增大。另外，還存在下述這樣的課題，即根據(jù)連接時(shí)鐘信號源和ADC的傳輸通路距離或安裝形式的不同，在供應(yīng)給ADC的時(shí)鐘中重疊噪聲，性能變壞的課題。本發(fā)明具有限制構(gòu)件(9)，平緩限制脈沖再生信號的頻帶。另外，具有強(qiáng)調(diào)激光二極管(6)驅(qū)動波形的高頻區(qū)域成分的構(gòu)件。另外，還具有對于脈沖再生信號的時(shí)鐘使ADC及DAC的驅(qū)動時(shí)鐘自動取得同步的構(gòu)件。
文檔編號G11B7/00GK101640045SQ200910165100
公開日2010年2月3日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者菊川敦 申請人:株式會社日立制作所