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JP4858043B2 - A / D conversion circuit and optical disc apparatus - Google Patents
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Description

本発明はA/D変換回路及び光ディスク装置に関し、特に入力アナログ信号のアシンメトリあるいは上下非対称性の補正に関する。   The present invention relates to an A / D conversion circuit and an optical disc apparatus, and more particularly to asymmetry of an input analog signal or correction of vertical asymmetry.

HD DVDやBD(Blu-ray Disc)等の次世代光ディスクでは、ディスク上のピットとレーザスポット直径の関係から、再生信号は前後のピットから符号間干渉を受けることとなり、信号再生時にはこの干渉を積極的に利用してPRML(Partial Response Maximum Likelihood)方式で再生を行うことが提案されている。ここに、PRMLは、前後のピット間の干渉を前提として、再生信号から最も確からしいデータを読み取る信号処理方式であり、波形干渉を抑えずに狭い周波数帯域のままデータを記録再生するPR検出と、1ビット毎に判別するのではなく複数の再生信号列から最も確からしいビット列を復号するML復号の複合技術である。   In next-generation optical discs such as HD DVD and BD (Blu-ray Disc), the playback signal receives intersymbol interference from the front and back pits due to the relationship between the pits on the disc and the laser spot diameter. It has been proposed to play actively using PRML (Partial Response Maximum Likelihood) method. Here, PRML is a signal processing method for reading the most probable data from a reproduction signal on the premise of interference between front and rear pits, and PR detection for recording and reproducing data in a narrow frequency band without suppressing waveform interference. This is a composite technique of ML decoding in which the most probable bit string is decoded from a plurality of reproduced signal strings instead of being discriminated for each bit.

HD DVDのPRクラスはメディアとピックアップ間の伝達特性からPR[1,2,2,2,1]とされているが、最短反転2T(Tは基準時間長)の変調コードが採用されており、PR[1,2,2,2,1]では、2T信号の振幅が得られない問題がある。光ディスクの再生方法としては一般にダイレクトスライス法が用いられるが、ピット長が2Tの場合は上記のように信号振幅が小さいため、ダイレクトスライス法では2T信号を抽出することが困難である。PRML法においては、再生信号に最も近い時間遷移をもつ目標信号を選択し、目標信号を生成するビット列をデコード結果として出力する。目標信号は指定したインパルスレスポンス(PRクラス)とビット列の畳み込みにより算出される。したがって、光ディスクの記録密度に応じた適切なPRクラスが選択される。PRクラスをPR[a,b]で表現するものとすると、PR[1,1]はインパルス応答が連続する2つの識別点に1:1の割合で出現する特性を示す。したがって、入力{0・・1・・・}に対する応答出力は{0・・11・・}となる。また、PR[1,2,1]はインパルス応答が連続する3つの識別点に1:2:1の割合で出現する特性を示す。したがって、入力{0・・1・・}に対する応答特性は{0・・121・・}となる。HD DVDの場合、PRクラスはPR[1,2,2,2,1]とされ、これはインパルス応答が連続する5個の識別点に1:2:2:2:1の割合で出現することを示す。   The HD DVD PR class is PR [1, 2, 2, 2, 1] due to the transfer characteristics between the media and the pickup, but uses the shortest inversion 2T (T is the reference time length) modulation code. PR [1,2,2,2,1] has a problem that the amplitude of the 2T signal cannot be obtained. The direct slice method is generally used as an optical disc reproduction method. However, when the pit length is 2T, the signal amplitude is small as described above, and it is difficult to extract the 2T signal by the direct slice method. In the PRML method, a target signal having a time transition closest to a reproduction signal is selected, and a bit string for generating the target signal is output as a decoding result. The target signal is calculated by convolution of a designated impulse response (PR class) and a bit string. Therefore, an appropriate PR class corresponding to the recording density of the optical disc is selected. Assuming that the PR class is expressed by PR [a, b], PR [1, 1] indicates a characteristic that appears at a ratio of 1: 1 at two discrimination points where impulse responses are continuous. Accordingly, the response output for the input {0... 1} is {0. PR [1,2,1] indicates a characteristic that appears at a ratio of 1: 2: 1 at three identification points where impulse responses are continuous. Therefore, the response characteristic for the input {0 ·····} is {0 ········}. In the case of HD DVD, the PR class is PR [1, 2, 2, 2, 1], which appears at a ratio of 1: 2: 2: 2: 1 at five identification points where impulse responses are continuous. It shows that.

しかしながら、PRML法では、上下対称のシンメトリな再生信号に対しては精度よくデコードできるが、上下に非対称のアシンメトリな再生信号に対しては非常に脆く、悪影響を及ぼすことがある。   However, although the PRML method can accurately decode a symmetrically reproduced signal that is vertically symmetric, it is very fragile and adversely affected if it is an asymmetrically reproduced signal that is vertically asymmetric.

下記の特許文献1には、信号のアシンメトリの大小を検出し、アシンメトリが大きい場合にはスライサによる2値化を行い、アシンメトリが小さい場合にはPRMLで2値化を行うことが開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses that the magnitude of signal asymmetry is detected, and binarization is performed by a slicer when the asymmetry is large, and binarization is performed by PRML when the asymmetry is small. .

また、特許文献2には、PRML方式のデータ再生チャネルに使用されるフラッシュ型A/D変換回路において、基準電圧の中心電圧レベルを調整するための調整回路を設けることが開示されている。   Patent Document 2 discloses that a flash A / D conversion circuit used for a PRML data reproduction channel is provided with an adjustment circuit for adjusting a center voltage level of a reference voltage.

特開2002−279736号公報JP 2002-29736 A 特開平8−83403号公報JP-A-8-83403

しかしながら、上記特許文献1に開示された技術では、アシンメトリが大きな再生信号の場合にはスライサによる2値化が行われるため、2T信号をデコードすることが困難で本質的な解決に至っていない。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 described above is difficult to decode a 2T signal because it is binarized by a slicer in the case of a reproduction signal having a large asymmetry, and has not yet reached an essential solution.

本発明の目的は、上下に非対称のアシンメトリな信号が入力された場合でも的確に2値化を行うことができるA/D変換回路及び光ディスク装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an A / D conversion circuit and an optical disc apparatus that can accurately perform binarization even when an asymmetric asymmetry signal is input vertically.

本発明は、光ディスクからの再生RF信号と基準電位とを比較する複数のコンパレータを有するA/D変換回路であって、前記複数のコンパレータのそれぞれの基準電位は互いに異なり、前記再生RF信号のレベルの平均値を検出するローパスフィルタと、前記平均値を用いてそれぞれ異なる前記基準電位の中心レベルを調整する回路とを有し、前記ローパスフィルタは、互いに接続された可変抵抗及びキャパシタから構成され、前記可変抵抗の抵抗値は、前記光ディスクの回転周波数に応じて可変設定され、前記回転周波数が増大するほど大きく設定されることを特徴とする。 The present invention is an A / D conversion circuit having a plurality of comparators for comparing a reproduction RF signal from an optical disk and a reference potential, wherein the reference potentials of the plurality of comparators are different from each other, and the level of the reproduction RF signal A low-pass filter that detects an average value of the signal and a circuit that adjusts the center level of the different reference potentials using the average value, and the low-pass filter includes a variable resistor and a capacitor connected to each other, The resistance value of the variable resistor is variably set according to the rotation frequency of the optical disc, and is set to increase as the rotation frequency increases .

また、本発明の他の実施形態では、前記コンパレータは、カスケードあるいはステージの各段において入力アナログ信号と基準電位とを比較し、前記コンパレータの比較結果をアナログ信号に変換するD/A変換器と、前記D/A変換器の出力を前記入力アナログ信号から減算して次段に出力する減算器とを有し、前記調整回路は、前記入力アナログ信号のレベルの平均値を検出して前記基準電位の中心レベルを調整する。   In another embodiment of the present invention, the comparator includes a D / A converter that compares an input analog signal with a reference potential in each stage of a cascade or a stage and converts the comparison result of the comparator into an analog signal. A subtractor that subtracts the output of the D / A converter from the input analog signal and outputs the result to the next stage, and the adjustment circuit detects an average value of the level of the input analog signal to detect the reference Adjust the center level of the potential.

本発明のA/D変換回路は、並列型、インターポレーション型、パイプライン型、カスケード型、サブレンジング型、フォールディング型のいずれかとすることができる。   The A / D conversion circuit of the present invention can be any of a parallel type, an interpolation type, a pipeline type, a cascade type, a sub-ranging type, and a folding type.

また、本発明のA/D変換回路は、光ディスクに対してデータを記録しあるいは再生する光ディスク装置に組み込むことができる。光ディスク装置は、光ディスクから読み出した再生RF信号をA/D変換回路でデジタル信号に変換して復調する。   Also, the A / D conversion circuit of the present invention can be incorporated in an optical disc apparatus that records or reproduces data on an optical disc. The optical disk apparatus demodulates the reproduction RF signal read from the optical disk by converting it into a digital signal by an A / D conversion circuit.

本発明によれば、簡易な構成で非リニアなA/D特性を実現することができる。したがって、このようなA/D変換回路を用いることで、上下に非対称な、あるいはアシンメトリな再生RF信号も的確にデジタル信号に変換することができる。   According to the present invention, non-linear A / D characteristics can be realized with a simple configuration. Therefore, by using such an A / D conversion circuit, it is possible to accurately convert a reproduction RF signal that is asymmetrical or asymmetry up and down into a digital signal.

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施形態>
図1に、HD DVDやBD(Blu-ray Disc)等の次世代光ディスクを再生する光ディスク装置に用いられるA/D変換回路1の構成を示す。光ディスク装置の光ピックアップにより光ディスクから読み出された再生RF信号は、イコライザにより等化処理された後、A/D変換回路1によりA/D変換され、PRML処理部にてPRML処理されデコードされる。従来の光ディスク装置では、A/D変換回路としてリニアなA/D変換特性を有するが、図1に示すA/D変換回路1は、入力RF信号のアシンメトリを解消するために非リニアな特性を有する。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a configuration of an A / D conversion circuit 1 used in an optical disc apparatus for reproducing a next generation optical disc such as an HD DVD or a BD (Blu-ray Disc). The reproduction RF signal read from the optical disc by the optical pickup of the optical disc apparatus is equalized by the equalizer, then A / D converted by the A / D conversion circuit 1, and PRML processed and decoded by the PRML processing unit. . The conventional optical disc apparatus has a linear A / D conversion characteristic as an A / D conversion circuit. However, the A / D conversion circuit 1 shown in FIG. 1 has a non-linear characteristic in order to eliminate asymmetry of the input RF signal. Have.

図1に示すA/D変換回路1の説明に先立ち、まず比較のため、リニアな変換特性を有する従来のA/D変換回路について説明する。   Prior to the description of the A / D conversion circuit 1 shown in FIG. 1, a conventional A / D conversion circuit having linear conversion characteristics will be described for comparison.

図6に、従来のA/D変換回路1を示す。再生RF信号を8ビットのデジタル信号に変換する回路である。A/D変換回路1は、再生RF信号が供給されるコンパレータC1〜C255を有する。コンパレータC1〜C255のそれぞれの非反転入力端子(+)に再生RF信号が供給される。また、コンパレータC1〜C255のそれぞれの反転入力端子(−)に基準電位が供給される。基準電位は、複数の基準抵抗Rの両端に所定の上限電位Vref1、下限電位Vref2を供給し、基準抵抗Rにより等分割されて与えられる。コンパレータC1〜C255は、再生RF信号と等分割された基準電圧とを比較し、それぞれエンコーダ50に出力する。エンコーダ50は、各コンパレータC1〜C255の出力を符号化して8ビットデータとして出力する。   FIG. 6 shows a conventional A / D conversion circuit 1. This circuit converts the reproduction RF signal into an 8-bit digital signal. The A / D conversion circuit 1 includes comparators C1 to C255 to which a reproduction RF signal is supplied. A reproduction RF signal is supplied to each non-inverting input terminal (+) of the comparators C1 to C255. Further, the reference potential is supplied to the inverting input terminals (−) of the comparators C1 to C255. The reference potential is given by being divided equally by the reference resistor R by supplying a predetermined upper limit potential Vref1 and a lower limit potential Vref2 to both ends of the plurality of reference resistors R. Comparators C <b> 1 to C <b> 255 compare the reproduction RF signal with the equally divided reference voltage and output the result to encoder 50. The encoder 50 encodes the outputs of the comparators C1 to C255 and outputs them as 8-bit data.

一方、図1のA/D変換回路1は、図6に示すA/D変換回路1に対して、基準電位の中心値をローパスフィルタ(LPF)10及びアンプ12により調整する。LPF10は、再生RF信号の平均電位Vrfaveを抽出して基準電位の中心値とする。コンパレータC1〜C255の中間にあるコンパレータC128の反転入力端子にはこの平均値Vrfaveが基準電位として与えられる。一方、コンパレータC1〜C127には平均値Vrfaveと下限のVref2の間の電位差を等分割した電位が基準電位として与えられ、コンパレータC129〜C255には上限のVref1と平均値Vrfaveの間の電位差を等分割した電位が基準電位として与えられる。したがって、コンパレータC1〜C255には異なる基準電位が与えられるため、A/D変換特性は非リニアな特性となり、再生RF信号が上下に非対称のアシンメトリ信号であっても、それに応じて平均値Vrfaveが変動してA/D変換特性を変化させるため、非対称性を補正したデジタル信号を出力することができ、光ディスクのデータ読取精度が向上する。   On the other hand, the A / D conversion circuit 1 in FIG. 1 adjusts the center value of the reference potential by a low-pass filter (LPF) 10 and an amplifier 12 with respect to the A / D conversion circuit 1 shown in FIG. The LPF 10 extracts the average potential Vrfave of the reproduction RF signal and sets it as the center value of the reference potential. This average value Vrfave is given as a reference potential to the inverting input terminal of the comparator C128 in the middle of the comparators C1 to C255. On the other hand, a potential obtained by equally dividing the potential difference between the average value Vrfave and the lower limit Vref2 is given as a reference potential to the comparators C1 to C127, and a potential difference between the upper limit Vref1 and the average value Vrfave is equal to the comparators C129 to C255. The divided potential is given as a reference potential. Accordingly, since different reference potentials are applied to the comparators C1 to C255, the A / D conversion characteristics are non-linear characteristics, and even if the reproduction RF signal is an asymmetric asymmetry signal, the average value Vrfave is correspondingly changed. Since the A / D conversion characteristic varies and changes, the digital signal corrected for asymmetry can be output, and the data reading accuracy of the optical disk is improved.

図2に、入力電圧に対する出力A/D値の関係を示す。特性aは従来のリニアな特性を有するA/D変換回路1であり、特性bは本実施形態のA/D変換回路1の特性である。本実施形態では、平均値Vrfaveを基準電位の中心値として与えているため、Vref2〜Vrfaveの特性(傾き)とVrfave〜Vref1の特性(傾き)とは異なる。   FIG. 2 shows the relationship of the output A / D value with respect to the input voltage. A characteristic a is a conventional A / D conversion circuit 1 having a linear characteristic, and a characteristic b is a characteristic of the A / D conversion circuit 1 of the present embodiment. In the present embodiment, since the average value Vrfave is given as the center value of the reference potential, the characteristics (slope) of Vref2 to Vrfave are different from the characteristics (slope) of Vrfave to Vref1.

図3に、LPF10の構成を示す。一般のLPFは固定抵抗及びキャパシタで構成されるが、本実施形態のLPF10は可変抵抗VRとキャパシタで構成され、可変抵抗VRの値は光ディスクの回転周波数に応じて設定される。再生RF信号の平均値はアシンメトリの度合いを示すが、アシンメトリの変動周波数は光ディスクの回転周波数に応じて変動する。一般に、光ディスクの回転周波数が増大するほどアシンメトリの変動周波数は増大する。そこで、光ディスクの回転周波数に応じて可変抵抗VRの値を設定することで平均値を確実に抽出できる。   FIG. 3 shows the configuration of the LPF 10. A general LPF is composed of a fixed resistor and a capacitor, but the LPF 10 of the present embodiment is composed of a variable resistor VR and a capacitor, and the value of the variable resistor VR is set according to the rotation frequency of the optical disc. The average value of the reproduction RF signal indicates the degree of asymmetry, but the fluctuation frequency of the asymmetry varies according to the rotation frequency of the optical disc. Generally, the fluctuation frequency of asymmetry increases as the rotation frequency of the optical disk increases. Therefore, the average value can be reliably extracted by setting the value of the variable resistor VR according to the rotation frequency of the optical disk.

本実施形態では、再生RF信号の平均値Vrfaveを抽出するためにLPFを用いているが、平均値を検出する任意の回路、例えば平滑フィルタ等を用いることができる。   In the present embodiment, the LPF is used to extract the average value Vrfave of the reproduction RF signal, but any circuit that detects the average value, such as a smoothing filter, can be used.

<第2実施形態>
図4に、本実施形態におけるA/D変換回路1の構成を示す。図1の構成に加え、再生RF信号のピーク値を検出するピーク検波回路14及びアンプ16、再生RF信号のボトム値を検出するボトム検波回路18及びアンプ20をさらに有する。図1において、所定の上限電位Vref1の代わりに再生RF信号のピーク値Vrfpkが、所定の下限電位Vref2の代わりに再生RF信号のボトム値Vrfbtmが複数の抵抗Rの両端に与えられる。
<Second Embodiment>
FIG. 4 shows a configuration of the A / D conversion circuit 1 in the present embodiment. In addition to the configuration shown in FIG. 1, a peak detection circuit 14 and an amplifier 16 for detecting the peak value of the reproduction RF signal, and a bottom detection circuit 18 and an amplifier 20 for detecting the bottom value of the reproduction RF signal are further provided. In FIG. 1, the peak value Vrfpk of the reproduction RF signal is given to both ends of the plurality of resistors R instead of the predetermined upper limit potential Vref1, and the bottom value Vrfbtm of the reproduction RF signal is given instead of the predetermined lower limit potential Vref2.

このような構成によっても、基準電位の中心値はLPF10により再生RF信号の平均値に調整されるため、非リニアなA/D変換特性が得られる。図4の構成で得られる特性は、図2においてピーク値をVrfpk、ボトム値をVrfbtmとしたものに相当する。   Even with such a configuration, since the center value of the reference potential is adjusted to the average value of the reproduction RF signal by the LPF 10, a non-linear A / D conversion characteristic can be obtained. The characteristics obtained with the configuration of FIG. 4 correspond to those in FIG. 2 where the peak value is Vrfpk and the bottom value is Vrfbtm.

<第3実施形態>
第1及び第2実施形態では、並列型のA/D変換回路を示したが、本実施形態ではカスケード型のA/D変換回路を示す。
<Third Embodiment>
In the first and second embodiments, the parallel type A / D conversion circuit is shown, but in this embodiment, a cascade type A / D conversion circuit is shown.

図5に、本実施形態のA/D変換回路1の構成ブロック図を示す。A/D変換回路1は、複数段から構成される。各段はコンパレータとD/A変換器から構成される。最上位ビット(MSB)を出力する第1段はコンパレータC8及びD/A変換器D8から構成され、コンパレータC8の非反転入力端子(+)に再生RF信号が供給され、コンパレータC8の反転入力端子(−)に再生RF信号の平均値Vrfaveが供給される。再生RF信号の平均値は、例えばLPFで検出される。コンパレータC8は再生RF信号と平均値Vrfaveとを比較し、比較結果をMSB値として出力する。また、コンパレータC8は比較結果をD/A変換器D8に出力する。D/A変換器D8は、比較結果のデジタル値をアナログ信号に変換して減算器22に出力する。減算器22は、元の再生RF信号からD/A変換器D8で得られたアナログ信号を減算して2段以降に出力する。2段以降に供給される信号は、(再生RF信号−Vrfave)に相当する信号である。   FIG. 5 shows a configuration block diagram of the A / D conversion circuit 1 of the present embodiment. The A / D conversion circuit 1 is composed of a plurality of stages. Each stage includes a comparator and a D / A converter. The first stage that outputs the most significant bit (MSB) is composed of a comparator C8 and a D / A converter D8, and the reproduction RF signal is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the comparator C8, and the inverting input terminal of the comparator C8. The average value Vrfave of the reproduction RF signal is supplied to (−). The average value of the reproduction RF signal is detected by LPF, for example. The comparator C8 compares the reproduction RF signal with the average value Vrfave and outputs the comparison result as the MSB value. The comparator C8 outputs the comparison result to the D / A converter D8. The D / A converter D8 converts the digital value of the comparison result into an analog signal and outputs it to the subtractor 22. The subtracter 22 subtracts the analog signal obtained by the D / A converter D8 from the original reproduction RF signal and outputs the result after the second stage. The signal supplied after the second stage is a signal corresponding to (reproduced RF signal−Vrfave).

一方、第2段以降は2系統から構成される。第1系統は、所定の上限電位Vref1と平均値電位Vrfaveとの電位差Vref1−Vrfaveを比較の基準とする系統であり、第2系統は平均値電位Vrfaveと所定の下限電位Vref2との電位差Vrfave−Vref2を比較の基準とする系統である。これら2つの系統は択一的に選択される。   On the other hand, the second and subsequent stages are composed of two systems. The first system is a system that uses the potential difference Vref1-Vrfave between the predetermined upper limit potential Vref1 and the average value potential Vrfave as a reference for comparison, and the second system is the potential difference Vrfav− between the average value potential Vrfave and the predetermined lower limit potential Vref2. This is a system using Vref2 as a reference for comparison. These two systems are selected alternatively.

まず、第1系統について説明する。第2段はコンパレータC7a及びD/A変換器D7aから構成され、コンパレータC7aの非反転入力端子には再生RF信号−Vrfaveが供給され、反転入力端子には(Vref1−Vrfave)/2が供給される。コンパレータC7aはこれら両信号を比較し、比較結果をMSBより1つ下の位であるMSB−1のビット値として出力する。また、D/A変換器D7aはデジタル値をアナログ信号に変換して減算器24aに出力する。減算器24aは{再生RF信号−Vrfave−(Vref1−Vrfave)/2}を次段に供給する。第3段はコンパレータC6a及びD/A変換器D6aから構成され、コンパレータC6aの非反転入力端子には{再生RF信号−Vrfave−(Vref1−Vrfave)/2}が供給され、反転入力端子には(Vref1−Vrfave)/4が供給される。コンパレータC6aはこれら両信号を比較し、比較結果をMSBより2つ下の位であるMSB−2のビット値として出力する。また、D/A変換器D6aはデジタル値をアナログ信号に変換して減算器26aに出力する。減算器26aは{再生RF信号−Vrfave−(Vref1−Vrfave)/2−(Vref1−Vrfave)/4}を次段に供給する。以下、同様にして第7段まで処理を実行する。第7段の処理結果は最終段のコンパレータC1aに供給される。コンパレータC1aは入力信号と基準電位である(Vref1−Vrfave)/128を比較し、その結果をLSB(最下位)値として出力する。   First, the first system will be described. The second stage is composed of a comparator C7a and a D / A converter D7a. The non-inverting input terminal of the comparator C7a is supplied with the reproduction RF signal -Vrfave, and the inverting input terminal is supplied with (Vref1-Vrfave) / 2. The The comparator C7a compares these two signals and outputs the comparison result as the bit value of MSB-1 which is one place lower than the MSB. The D / A converter D7a converts the digital value into an analog signal and outputs it to the subtractor 24a. The subtractor 24a supplies {reproduced RF signal−Vrfave− (Vref1−Vrfave) / 2} to the next stage. The third stage includes a comparator C6a and a D / A converter D6a. The non-inverting input terminal of the comparator C6a is supplied with {reproduced RF signal −Vrfave− (Vref1−Vrfave) / 2} and the inverting input terminal. (Vref1-Vrfave) / 4 is supplied. The comparator C6a compares these two signals and outputs the comparison result as the bit value of MSB-2, which is two places lower than the MSB. The D / A converter D6a converts the digital value into an analog signal and outputs it to the subtractor 26a. The subtractor 26a supplies {reproduced RF signal−Vrfave− (Vref1−Vrfave) / 2− (Vref1−Vrfave) / 4} to the next stage. Thereafter, the processing is similarly executed up to the seventh stage. The seventh stage processing result is supplied to the final stage comparator C1a. The comparator C1a compares the input signal with the reference potential (Vref1-Vrfave) / 128, and outputs the result as an LSB (least significant) value.

次に、第2系統について説明する。第2段はコンパレータC7b及びD/A変換器D7bから構成され、コンパレータC7bの非反転入力端子には再生RF信号−Vrfaveが供給され、反転入力端子には(Vrfave−Vref2)/2が供給される。コンパレータC7bはこれら両信号を比較し、比較結果をMSBより1つ下の位であるMSB−1のビット値として出力する。また、D/A変換器D7bはデジタル値をアナログ信号に変換して減算器24bに出力する。減算器24bは{再生RF信号−Vrfave−(Vrfave−Vref2)/2}を次段に供給する。第3段はコンパレータC6b及びD/A変換器D6bから構成され、コンパレータC6bの非反転入力端子には{再生RF信号−Vrfave−(Vrfave−Vref2)/2}が供給され、反転入力端子には(Vrfave−Vref2)/4が供給される。コンパレータC6bはこれら両信号を比較し、比較結果をMSBより2つ下の位であるMSB−2のビット値として出力する。また、D/A変換器D6bはデジタル値をアナログ信号に変換して減算器26bに出力する。減算器26bは{再生RF信号−Vrfave−(Vrfave−Vref2)/2−(Vrfave−Vref2)/4}を次段に供給する。以下、同様にして第7段まで処理を実行する。第7段の処理結果は最終段のコンパレータC1bに供給される。コンパレータC1bは入力信号と基準電位である(Vrfave−Vref2)/128を比較し、その結果をLSB(最下位)値として出力する。   Next, the second system will be described. The second stage is composed of a comparator C7b and a D / A converter D7b. The non-inverting input terminal of the comparator C7b is supplied with the reproduction RF signal -Vrfave, and the inverting input terminal is supplied with (Vrfave-Vref2) / 2. The The comparator C7b compares these two signals and outputs the comparison result as the bit value of MSB-1 which is one place lower than the MSB. The D / A converter D7b converts the digital value into an analog signal and outputs it to the subtractor 24b. The subtractor 24b supplies {reproduced RF signal−Vrfave− (Vrfave−Vref2) / 2} to the next stage. The third stage includes a comparator C6b and a D / A converter D6b. The non-inverting input terminal of the comparator C6b is supplied with {reproduced RF signal−Vrfave− (Vrfave−Vref2) / 2} and the inverting input terminal. (Vrfave−Vref2) / 4 is supplied. The comparator C6b compares these two signals and outputs the comparison result as the bit value of MSB-2, which is two places lower than the MSB. The D / A converter D6b converts the digital value into an analog signal and outputs the analog signal to the subtractor 26b. The subtractor 26b supplies {reproduced RF signal−Vrfave− (Vrfave−Vref2) / 2− (Vrfave−Vref2) / 4} to the next stage. Thereafter, the processing is similarly executed up to the seventh stage. The seventh stage processing result is supplied to the final stage comparator C1b. The comparator C1b compares the input signal with the reference potential (Vrfave−Vref2) / 128, and outputs the result as an LSB (least significant) value.

第1系統からのMSB−1〜LSBのビット値はスイッチSW1のA端子に供給され、第2系統からのMSB−1〜LSBのビット値はスイッチSW1のB端子に供給される。SW1の端子は、MSBのビット値に応じて切替制御され、MSBが「1」、すなわち再生RF信号のレベルが平均値Vrfaveより大きい場合にはA端子に切り替わり第1系統からのMSB−1〜LSBが出力され、MSBが「0」、すなわち再生RF信号のレベルが平均値Vrfaveより小さい場合にはB端子に切り替わり第2系統からのMSB−1〜LSBが出力され、MSBと合わせた8ビットデータが出力される。第1系統はVref1〜Vrfaveを等分割して得られる基準電位をコンパレータで比較してデジタル化したものであり、第2系統はVref〜Vref2を等分割して得られる基準電位をコンパレータで比較してデジタル化したものである。したがって、本実施形態においても平均値Vrfaveを境界として異なるA/D変換特性でデジタル化されることになり、非リニアな特性が得られる。本実施形態の特性は図2に示す特性と同一である。このような非リニアなA/D特性により、再生RF信号のアシンメトリを補正することができ、光ディスクのデータ読取精度が向上する。   The bit values of MSB-1 to LSB from the first system are supplied to the A terminal of the switch SW1, and the bit values of MSB-1 to LSB from the second system are supplied to the B terminal of the switch SW1. The terminal of SW1 is switch-controlled according to the bit value of the MSB. When the MSB is “1”, that is, when the level of the reproduction RF signal is higher than the average value Vrfave, the terminal is switched to the A terminal and the MSB-1 to MSB-1 from the first system are switched. When the LSB is output and the MSB is “0”, that is, when the level of the reproduction RF signal is smaller than the average value Vrfave, the MSB-1 to LSB from the second system are output by switching to the B terminal, and 8 bits combined with the MSB Data is output. The first system compares the reference potential obtained by equally dividing Vref1 to Vrfave with a comparator and digitizes it. The second system compares the reference potential obtained by equally dividing Vref to Vref2 with a comparator. Digitalized. Therefore, also in the present embodiment, digitization is performed with different A / D conversion characteristics with the average value Vrfave as a boundary, and a non-linear characteristic is obtained. The characteristics of this embodiment are the same as those shown in FIG. By such non-linear A / D characteristics, the asymmetry of the reproduction RF signal can be corrected, and the data reading accuracy of the optical disk is improved.

本実施形態ではVref1及びVref2を用いているが、第2実施形態と同様にVref1の代わりに再生RF信号のピーク値、Vref2の代わりに再生RF信号のボトム値を用いてもよい。   In this embodiment, Vref1 and Vref2 are used. However, similarly to the second embodiment, the peak value of the reproduction RF signal may be used instead of Vref1, and the bottom value of the reproduction RF signal may be used instead of Vref2.

上記の実施形態では、並列型、及びカスケード型のA/D変換回路について例示したが、他の型のA/D変換回路、例えばインターポレーション型、パイプライン型、サブレンジング型、フォールディング型にも同様に適用することができる。インターポレーション型A/D変換回路は並列型の変形であり、コンパレータの前段にコンパレータの数より少ないプリアンプを設け、隣接するプリアンプ出力間に電圧を補間する抵抗ストリングを接続し、そのタップ電圧をコンパレータに供給する。通常、プリアンプには基準電位差を等分割した電位が与えられるが、図1と同様に再生RF信号の平均電位を検出し基準電位の中心値としてプリアンプに供給すればよい。また、パイプライン型A/D変換回路はカスケース型と同様にMSBからLSBまで1ビットずつ順番にA/D変換を行う、つまり最初のステージでA/D変換してMSBをまず決定し、その量子化誤差を次段のステージでA/D変換して2ビット目を決定し、同様の処理を繰り返してLSBまで決定するのであるが、各段あるいは各ステージ間にサンプルホールド回路を設けたものである。図5と同様に再生RF信号の平均電圧を検出し各段のコンパレータ及びD/A変換器に供給すればよい。サブレンジング型あるいはフォールディング型A/D変換回路は、並列型を2つ設け、それぞれに上位ビットと下位ビットのA/D変換を分担させて2ステージでA/D変換するものである。   In the above embodiment, the parallel type and cascade type A / D conversion circuits are exemplified, but other types of A / D conversion circuits, such as interpolation type, pipeline type, sub-ranging type, and folding type, are used. Can be applied similarly. The interpolation type A / D conversion circuit is a parallel type modification. A preamplifier smaller than the number of comparators is provided in the previous stage of the comparator, a resistor string for interpolating the voltage is connected between adjacent preamplifier outputs, and the tap voltage is set. Supply to the comparator. Normally, a potential obtained by equally dividing the reference potential difference is given to the preamplifier. However, as in FIG. 1, the average potential of the reproduction RF signal may be detected and supplied to the preamplifier as the center value of the reference potential. Also, the pipeline type A / D conversion circuit performs A / D conversion in order bit by bit from the MSB to the LSB as in the case-case type, that is, first determines the MSB by performing A / D conversion in the first stage. The quantization error is A / D converted at the next stage to determine the second bit, and the same processing is repeated until the LSB is determined, but each stage or a sample hold circuit is provided between the stages. It is. Similar to FIG. 5, the average voltage of the reproduction RF signal may be detected and supplied to the comparators and D / A converters in each stage. The sub-ranging type or folding type A / D conversion circuit is provided with two parallel types, each of which shares A / D conversion of upper bits and lower bits and performs A / D conversion in two stages.

図7に、8ビットのサブレンジング型A/D変換回路を示す。サブレンジング型A/D変換回路は、まず上位ビットをA/D変換し、続いて残差分の下位ビットをA/D変換する。上位ビットをA/D変換するためのコンパレータ基準電圧は、図1と同様に再生RF信号の平均値で与えられる。そして、上位ビット変換結果をD/Aコンバータ70でD/A変換し、差分器72でアナログ信号から差し引いて下位ビット相当分の残差を得る。上位が4ビットである場合、残差のダイナミックレンジは入力の1/16になっているから、アンプ74で16倍してダイナミックレンジを揃えておくことが好ましい。下位ビットのA/D変換特性は、図8に示すように最上位ビットで変化させる。すなわち、最上位ビットをスイッチ76に供給し、最上位ビットの値に応じて基準電位を変化させる。最上位ビットが「0」のときにVref3を選択し、最上位ビットが「1」のときにVref4を選択する。ここで、
Vref3=Vrfave
Vref4=Vref2+(Vref1−Vrfave)
とする。以後はコンパレータC16〜C30で残差アナログ信号とそれぞれの基準電位とを比較し、エンコーダ76で符号化して下位ビットを出力する。エンコーダ50からの上位ビットとエンコーダ76からの下位ビットを併せてA/D変換結果として出力する。なお、アンプ74のゲインAに応じてVref3、4の値を変化させることが好ましい。フォールディング型についても同様である。
FIG. 7 shows an 8-bit sub-ranging A / D converter circuit. The sub-ranging A / D conversion circuit first A / D-converts the upper bits, and then A / D-converts the lower bits of the residual difference. The comparator reference voltage for A / D converting the upper bits is given by the average value of the reproduction RF signal as in FIG. Then, the upper bit conversion result is D / A converted by the D / A converter 70 and subtracted from the analog signal by the difference unit 72 to obtain a residual corresponding to the lower bits. When the upper part is 4 bits, the dynamic range of the residual is 1/16 of the input. Therefore, it is preferable to make the dynamic range uniform by multiplying by 16 with the amplifier 74. The A / D conversion characteristics of the lower bits are changed by the most significant bit as shown in FIG. That is, the most significant bit is supplied to the switch 76, and the reference potential is changed according to the value of the most significant bit. When the most significant bit is “0”, Vref3 is selected, and when the most significant bit is “1”, Vref4 is selected. here,
Vref3 = Vrfave
Vref4 = Vref2 + (Vref1-Vrfave)
And Thereafter, the comparators C16 to C30 compare the residual analog signals with the respective reference potentials, encode them with the encoder 76, and output the lower bits. The upper bits from the encoder 50 and the lower bits from the encoder 76 are output together as an A / D conversion result. It is preferable to change the values of Vref3 and 4 in accordance with the gain A of the amplifier 74. The same applies to the folding type.

実施形態の構成図である。It is a block diagram of embodiment. 実施形態のA/D変換特性図である。It is an A / D conversion characteristic figure of an embodiment. ローパスフィルタの構成図である。It is a block diagram of a low-pass filter. 他の実施形態の構成図である。It is a block diagram of other embodiment. さらに他の実施形態の構成図である。It is a block diagram of other embodiment. 従来のA/D変換回路の構成図である。It is a block diagram of the conventional A / D conversion circuit. さらに他の実施形態の構成図である。It is a block diagram of other embodiment. 図7の構成におけるA/D変換特性図である。FIG. 8 is an A / D conversion characteristic diagram in the configuration of FIG. 7.

符号の説明Explanation of symbols

10 ローパスフィルタ(LPF)、C1〜C255 コンパレータ、50 エンコーダ。   10 Low-pass filter (LPF), C1-C255 comparator, 50 encoder.

Claims (5)

光ディスクからの再生RF信号と基準電位とを比較する複数のコンパレータを有するA/D変換回路であって、
前記複数のコンパレータのそれぞれの基準電位は互いに異なり、
前記再生RF信号のレベルの平均値を検出するローパスフィルタと、
前記平均値を用いてそれぞれ異なる前記基準電位の中心レベルを調整する回路と、
を有し、
前記ローパスフィルタは、互いに接続された可変抵抗及びキャパシタから構成され、
前記可変抵抗の抵抗値は、前記光ディスクの回転周波数に応じて可変設定され、前記回転周波数が増大するほど大きく設定される
ことを特徴とするA/D変換回路。
An A / D conversion circuit having a plurality of comparators for comparing a reproduction RF signal from an optical disc and a reference potential,
The reference potentials of the plurality of comparators are different from each other,
A low-pass filter for detecting an average value of the level of the reproduction RF signal;
A circuit that adjusts the center level of the different reference potentials using the average value;
Have
The low-pass filter is composed of a variable resistor and a capacitor connected to each other,
The resistance value of the variable resistor is variably set according to the rotation frequency of the optical disc, and is set to be larger as the rotation frequency increases .
請求項記載の回路において、
前記コンパレータは、カスケードあるいはステージの各段において入力アナログ信号と基準電位とを比較し、
前記コンパレータの比較結果をアナログ信号に変換するD/A変換器と、
前記D/A変換器の出力を前記入力アナログ信号から減算して次段に出力する減算器と、
を有し、前記調整回路は、前記入力アナログ信号のレベルの平均値を検出して前記基準電位の中心レベルを調整することを特徴とするA/D変換回路。
The circuit of claim 1 , wherein
The comparator compares the input analog signal and the reference potential in each stage of the cascade or stage,
A D / A converter for converting the comparison result of the comparator into an analog signal;
A subtractor that subtracts the output of the D / A converter from the input analog signal and outputs the result to the next stage;
And the adjustment circuit detects an average value of the level of the input analog signal and adjusts the center level of the reference potential.
請求項記載の回路において、
前記ステージあるいはカスケードの第1段の前記コンパレータは前記入力アナログ信号と前記平均値とを比較してMSBのビット値として出力し、
第2段以降は第1系統及び第2系統から構成され、
前記第1系統の各段のコンパレータは、上限電位と前記平均値との電位差を分割して得られる基準電位を用いて比較することでMSBより下位のビットのビット値を出力し、
前記第2系統の各段のコンパレータは、前記平均値と下限電位との電位差を分割して得られる基準電位を用いて比較することでMSBより下位のビットのビット値を出力し、
前記第1系統と前記第2系統を選択的に切り替えて出力するスイッチと、
を有することを特徴とするA/D変換回路。
The circuit of claim 2 , wherein
The comparator in the first stage of the stage or cascade compares the input analog signal with the average value and outputs the result as the MSB bit value.
The second and subsequent stages consist of a first system and a second system,
The comparator of each stage of the first system outputs a bit value of bits lower than the MSB by comparing using a reference potential obtained by dividing the potential difference between the upper limit potential and the average value,
The comparator of each stage of the second system outputs a bit value of bits lower than the MSB by comparing using a reference potential obtained by dividing the potential difference between the average value and the lower limit potential,
A switch for selectively switching and outputting the first system and the second system;
An A / D conversion circuit comprising:
請求項1〜3のいずれかに記載の回路において、
前記A/D変換回路は、並列型、インターポレーション型、パイプライン型、カスケード型、サブレンジング型、フォールディング型のいずれかであることを特徴とするA/D変換回路。
The circuit according to any one of claims 1 to 3 ,
The A / D conversion circuit is one of a parallel type, an interpolation type, a pipeline type, a cascade type, a sub-ranging type, and a folding type.
請求項1〜4のいずれかに記載のA/D変換回路を有し、光ディスクから読み出したアナログ信号をデジタル信号に変換して復調する光ディスク装置。 An A / D conversion circuit according to claim 1, an optical disk apparatus for demodulating converts an analog signal read from the optical disk to a digital signal.
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