(57)【要約】【課題】上側スライスレベル，下側スライスレベルで入力信号を２値化する回路において、基準電圧より低い下側スライスレベルを生成するための回路を削減し、基準電圧に対し非対称な入力を行っても正常に２値化することを目的とする。【解決手段】上側スライスレベルを生成するスライスレベル生成手段３と、上側スライスレベルで２値化する第１のコンパレータ１と、入力信号の上側ピーク電圧を検出する上側ピーク電圧検出手段４と、入力信号の下側ピーク電圧を検出する下側ピーク電圧検出手段５と、基準電圧より下側にシフトした入力信号を下側スライスレベルで２値化する第２のコンパレータ２とを備え、所定の条件式から生成した前記下側スライスレベルを発生させ２値化を行えるようにする。【選択図】          図２
2004164757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準電圧に対して上側にシフトした入力信号を２値化する上側スライスレベルを生成するスライスレベル生成手段と、
前記基準電圧より上側にシフトした入力信号を前記上側スライスレベルによって２値化する第１のコンパレータと、
前記基準電圧より下側にシフトした入力信号を下側スライスレベルによって２値化する第２のコンパレータとを備え、
前記第２のコンパレータの出力を反転させる条件式から生成された、
（入力信号の電圧）＝（基準電圧）−｛（上側スライスレベル）−（基準電圧）｝
より、前記基準電圧に対し下側にシフトした入力信号を２値化するための前記下側スライスレベルを発生させることを特徴とする光ディスクヘッダ部信号検出回路。
【請求項２】
基準電圧に対して上側にシフトした入力信号を２値化する上側スライスレベルを生成するスライスレベル生成手段と、
前記基準電圧より上側にシフトした入力信号を前記上側スライスレベルによって２値化する第１のコンパレータと、
前記基準電圧より下側にシフトした入力信号を下側スライスレベルによって２値化する第２のコンパレータと、
入力信号の上側ピーク電圧を検出する上側ピーク電圧検出手段と、
入力信号の下側ピーク電圧を検出する下側ピーク電圧検出手段とを備え、
前記第２のコンパレータの出力を反転させる条件式から生成された、
（入力信号の電圧）＝（下側ピーク電圧）＋｛（上側ピーク電圧）−（上側スライスレベル）｝
より、前記基準電圧に対し下側にシフトした入力信号を２値化するための前記下側スライスレベルを発生させることを特徴とする光ディスクヘッダ部信号検出回路。
【請求項３】
基準電圧に対して上側にシフトした入力信号を２値化する上側スライスレベルを生成するスライスレベル生成手段と、
前記基準電圧より上側にシフトした入力信号を前記上側スライスレベルによって２値化する第１のコンパレータと、
前記基準電圧より下側にシフトした入力信号を下側スライスレベルによって２値化する第２のコンパレータと、
前記基準電圧に対し所定量高い電圧に設定された第１の参照電圧と前記基準電圧に対し所定量低い電圧に設定された第２の参照電圧を出力する参照電圧生成手段とを備え、
第２のコンパレータの出力を反転させる条件式から生成された、
（入力信号の電圧）＝（第２の参照電圧）−｛（上側スライスレベル）−（第１の参照電圧）｝
より、前記基準電圧に対し下側にシフトした入力信号を２値化するための前記下側スライスレベルを発生させることを特徴とする光ディスクヘッダ部信号検出回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＶＤ−ＲＡＭのヘッダ部の検出に使用する光ディスクヘッダ部信号検出回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光ディスクヘッダ部信号検出回路を図７、８を参照にして説明する。ここで、図７は従来の光ディスクヘッダ部信号検出回路の構成を示すブロック図、図８は従来の光ディスクヘッダ部信号検出回路のタイミングと電圧関係を示すタイミング図である。
【０００３】
図７に示すように、従来の光ディスクヘッダ部信号検出回路は、上側スライスレベルによって基準電圧より上側にシフトした入力信号を２値化するコンパレータ３１と、下側スライスレベルによって基準電圧より下側にシフトした入力信号を２値化するコンパレータ３２と、コンパレータ３１，３２の出力より上側スライスレベルを生成するスライスレベル生成手段３３と、スライスレベル生成手段３３の出力をインピーダンス変換してインピーダンスを低くしコンパレータ３１にフィードバックするとともに反転アンプ３５を駆動させるボルテージフォロア３４と、ボルテージフォロア３４から出力された電圧を基準電圧に対して反転しコンパレータ３２にフィードバックする反転アンプ３５などから構成されている。
【０００４】
以下に、上記のように構成された光ディスクヘッダ部信号検出回路の動作説明を行う。先ず、入力信号として基準電圧より上側にシフトした光ディスクヘッダ部信号がコンパレータ３１に入力されると、その時点で生成されている上側スライスレベルによって２値化される。２値化された信号はスライスレベル生成手段３３に入力され、新たな上側スライスレベルが生成される。スライスレベル生成手段３３の出力であるこの上側スライスレベルは、ボルテージフォロア３４を介してコンパレータ３１にフィードバックされるとともに、反転アンプ３５にも入力され基準電圧に対して対称に下側スライスレベルが生成された後、コンパレータ３２にフィードバックされる。以上の動作により、図８に示すような光ディスクヘッダ部信号検出信号をコンパレータ３１，３２より得ることができる。
【０００５】
また、スライスレベル生成手段３３はデューティフィードバックを備えており、２値化した信号のデューティが５０％よりも大きい場合、スライスレベルが適正な電圧よりも高いと検知してスライスレベルを下げる動作を行う。また、２値化した信号のデューティが５０％よりも小さい場合、上記とは逆の動作をとりスライスレベルを上げる動作を行う。この動作の繰り返しにより２値化信号のデューティが５０％となるようにスライスレベルが自動制御されている。
【０００６】
しかし、従来の光ディスクヘッダ部信号検出回路においては、スライスレベル生成手段３３により上側スライスレベルを生成した後、基準電圧に対称な下側スライスレベルの生成を行う。このため、スライスレベル生成手段３３の出力をインピーダンス変換してインピーダンスを低くしコンパレータ３１にフィードバックするとともに反転アンプ３５を駆動させるボルテージフォロア３４や、ボルテージフォロア３４から出力された電圧を基準電圧に対して反転しコンパレータ３２にフィードバックする反転アンプ３５が必要となり、回路面積が増大するという問題があった。
【０００７】
また、入力信号は基準電圧に対し上側と下側のシフト量が同量とならなければならないという問題もあった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−１７０２４２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の光ディスクヘッダ部信号検出回路は、上記問題点に鑑み、並列接続された２組の差動対と２値化手段を有する第２のコンパレータを備え、入力信号，上側スライスレベルとともに基準電圧を前記第２のコンパレータへ入力する。この構成により、下側スライスレベルを生成するために必要だったボルテージフォロアや反転アンプを配置するための回路面積を削減し、第２のコンパレータの出力を反転させるための条件式を用いることにより下側スライスレベルを発生させることを目的とする。
【００１０】
しかし、上記の構成だけでは、基準電圧に非対称な入力を行った場合、正常に２値化を行うことができないという事象が発生する。そこで、本発明の光ディスクヘッダ部信号検出回路ではこの事象を回避するために、前記第２のコンパレータとともに上側ピーク電圧検出手段，下側ピーク電圧検出手段または参照電圧生成手段を備えさせ、基準電圧に代わり前記各手段から上側ピーク電圧，下側ピーク電圧または基準電圧に対し所定量高い電圧に設定された第１の参照電圧，基準電圧に対し所定量低い電圧に設定された第２の参照電圧を第２のコンパレータに入力し、各構成に設定された第２のコンパレータの出力を反転させる条件式を用いることにより下側スライスレベルを発生させ、基準電圧に対し非対称な入力を行っても正常に２値化を行えることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記問題を解決するために、本発明の請求項１記載の光ディスクヘッダ部信号検出回路は、基準電圧に対して上側にシフトした入力信号を２値化する上側スライスレベルを生成するスライスレベル生成手段と、前記基準電圧より上側にシフトした入力信号を前記上側スライスレベルによって２値化する第１のコンパレータと、前記基準電圧より下側にシフトした入力信号を下側スライスレベルによって２値化する第２のコンパレータとを備え、前記第２のコンパレータの出力を反転させる条件式から生成された、（入力信号の電圧）＝（基準電圧）−｛（上側スライスレベル）−（基準電圧）｝より、前記基準電圧に対し下側にシフトした入力信号を２値化するための前記下側スライスレベルを発生させるようにした。
【００１２】
また、本発明の請求項２記載の光ディスクヘッダ部信号検出回路は、基準電圧に対して上側にシフトした入力信号を２値化する上側スライスレベルを生成するスライスレベル生成手段と、前記基準電圧より上側にシフトした入力信号を前記上側スライスレベルによって２値化する第１のコンパレータと、前記基準電圧より下側にシフトした入力信号を下側スライスレベルによって２値化する第２のコンパレータと、入力信号の上側ピーク電圧を検出する上側ピーク電圧検出手段と、入力信号の下側ピーク電圧を検出する下側ピーク電圧検出手段とを備え、前記第２のコンパレータの出力を反転させる条件式から生成された、（入力信号の電圧）＝（下側ピーク電圧）＋｛（上側ピーク電圧）−（上側スライスレベル）｝より、前記基準電圧に対し下側にシフトした入力信号を２値化するための前記下側スライスレベルを発生させるようにした。
【００１３】
また、本発明の請求項３記載の光ディスクヘッダ部信号検出回路は、基準電圧に対して上側にシフトした入力信号を２値化する上側スライスレベルを生成するスライスレベル生成手段と、前記基準電圧より上側にシフトした入力信号を前記上側スライスレベルによって２値化する第１のコンパレータと、前記基準電圧より下側にシフトした入力信号を下側スライスレベルによって２値化する第２のコンパレータと、前記基準電圧に対し所定量高い電圧に設定された第１の参照電圧と前記基準電圧に対し所定量低い電圧に設定された第２の参照電圧を出力する参照電圧生成手段とを備え、第２のコンパレータの出力を反転させる条件式から生成された、（入力信号の電圧）＝（第２の参照電圧）−｛（上側スライスレベル）−（第１の参照電圧）｝より、前記基準電圧に対し下側にシフトした入力信号を２値化するための前記下側スライスレベルを発生させるようにした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光ディスクヘッダ部信号検出回路の実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る光ディスクヘッダ部信号検出回路の構成を示すブロック図、図５は本発明の第２のコンパレータ２の構成例を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の実施の形態１における光ディスクヘッダ部信号検出回路は、上側スライスレベルによって基準電圧より上側にシフトした入力信号を２値化する第１のコンパレータ１と、後述するように第２のコンパレータの出力を反転させる条件式から発生する下側スライスレベルによって基準電圧より下側にシフトした入力信号を２値化する第２のコンパレータ２と、第１のコンパレータ１と第２のコンパレータ２の出力から上側スライスレベルを生成するスライスレベル生成手段３により構成されている。
【００１７】
また、図５は本発明の第２のコンパレータ２の構成例を示すブロック図であり、正入力トランジスタ７，１１と負入力トランジスタ８，１０と定電流源９，１２と２値化手段１３により構成されており、正入力トランジスタ７と負入力トランジスタ８の各ソースは連結され定電流源９に接続されており、同様に正入力トランジスタ１１と負入力トランジスタ１０の各ソースも連結され定電流源１２に接続されている。また、正入力トランジスタ７，１１の各ドレインと負入力トランジスタ８，１０の各ドレインはそれぞれ連結され２値化手段１３に接続されている。
【００１８】
以下に、上記のように構成された光ディスクヘッダ部信号検出回路の動作説明を行う。先ず、入力信号として基準電圧より上側にシフトした光ディスクヘッダ部信号が第１のコンパレータ１に入力されると、その時点で生成されている上側スライスレベルによって２値化される。２値化された信号はスライスレベル生成手段３に入力され、新たな上側スライスレベルが生成される。スライスレベル生成手段３の出力であるこの上側スライスレベルは、第１のコンパレータ１にフィードバックされ上側にシフトした入力信号を２値化するとともに、基準電圧との差動入力として第２のコンパレータ２にも入力される。
ここで、第２のコンパレータ２の出力が反転する条件は、それぞれの差動入力信号の入力電位差が絶対値で等しいときであり、このときの差動出力電流は正側負側とも等しくなるため第２のコンパレータ２の出力は反転する。
【００１９】
このような構成のもと、第２のコンパレータ２の出力が反転する条件は、
（入力信号の電圧）＋（上側スライスレベル）＝２×（基準電圧）
上式を書き直すと、
（入力信号の電圧）＝（基準電圧）−｛（上側スライスレベル）−（基準電圧）｝
となり、下側スライスレベルは基準電圧に対して上側スライスレベルと対称となる。
【００２０】
このように、基準電圧より下側にシフトした入力信号に対しても２値化を行うことができるため下側スライスレベルを生成するための回路を必要とせず、回路面積を縮小することができる。
【００２１】
なお、第１のコンパレータ１と第２のコンパレータ２の出力がスライスレベル生成手段３によってスライスレベル最適値に収束していく動作は従来例と同様である。
【００２２】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２に係る光ディスクヘッダ部信号検出回路の構成を示すブロック図、図４は本発明の実施の形態２に係る光ディスクヘッダ部信号検出回路のタイミングと各電圧の定義を示したタイミング図である。
【００２３】
図２に示すように、本発明の実施の形態２における光ディスクヘッダ部信号検出回路は、上側スライスレベルによって基準電圧より上側にシフトした入力信号を２値化する第１のコンパレータ１と、後述するように第２のコンパレータの出力を反転させる条件式から発生する下側スライスレベルによって基準電圧より下側にシフトした入力信号を２値化する第２のコンパレータ２と、第１のコンパレータ１と第２のコンパレータ２の出力から上側スライスレベルを生成するスライスレベル生成手段３と、入力信号の上側ピーク電圧を検出する上側ピーク電圧検出手段４と、入力信号の下側ピーク電圧を検出する下側ピーク電圧検出手段５から構成されている。
【００２４】
本実施の形態と実施の形態１との相違点として、二つの基準電圧入力が上側ピーク電圧検出手段４からの出力と下側ピーク電圧検出手段５からの出力となっている点において異なるため第２のコンパレータ２の出力が反転する条件は異なるが、その他の構成および動作については実施の形態１と同様である。
【００２５】
このような構成のもと、第２のコンパレータ２の出力が反転する条件を、図４に示す電圧を用いて表現すると、
（入力信号の電圧）＋（上側スライスレベル）＝（上側ピーク電圧）＋（下側ピーク電圧）
上式を書き直すと、
（入力信号の電圧）＝（下側ピーク電圧）＋｛（上側ピーク電圧）−（上側スライスレベル）｝
となる。
【００２６】
このように、下側スライスレベルは下側ピーク電圧より上側ピーク電圧から上側スライドレベルまでの電位差分だけ高い電圧となり、基準電圧に対し非対称な入力を行ったとしても上下ピーク電圧をもとに最適なスライスレベルを決定することができるため、入力信号の上側シフト量と下側シフト量が同一でなく非対称な場合においても正常に２値化を行うことができる。
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３に係る光ディスクヘッダ部信号検出回路の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図３に示すように、本発明の実施の形態３における光ディスクヘッダ部信号検出回路は、上側スライスレベルによって基準電圧より上側にシフトした入力信号を２値化する第１のコンパレータ１と、後述するように第２のコンパレータの出力を反転させる条件式から発生する下側スライスレベルによって基準電圧より下側にシフトした入力信号を２値化する第２のコンパレータ２と、第１のコンパレータ１と第２のコンパレータ２の出力から上側スライスレベルを生成するスライスレベル生成手段３と、第１の参照電圧と第２の参照電圧を生成する参照電圧生成手段６から構成されている。
【００２８】
本実施の形態と実施の形態１との相違点として、二つの基準電圧入力が参照電圧生成手段６からの出力である第１の参照電圧と第２の参照電圧となっている点において異なるため第２のコンパレータ２の出力が反転する条件は異なるが、その他の構成および動作については実施の形態１と同様である。
【００２９】
このような構成のもと、第２のコンパレータ２の出力が反転する条件は、
（入力信号の電圧）＋（上側スライスレベル）＝（第１の参照電圧）＋（第２の参照電圧）
上式を書き直すと、
（入力信号の電圧）＝（第２の参照電圧）−｛（上側スライスレベル）−（第１の参照電圧）｝
という上記の式を満たすよう設定されており、第１の参照電圧を基準電圧に対し所定量高い電圧（例えば、標準的な上側スライスレベル付近）に設定し、第２の参照電圧を基準電圧に対し所定量低い電圧（例えば、標準的な下側スライスレベル付近）に設定することで、入力信号の振幅が変化しても差動対の入力間の電位差を多少小さくすることができる。
【００３０】
差動対の入力間の電位差がある限度を超えると差動出力電流は一方が飽和し、他方は電流が０になる。この状態では、それ以上差動対の入力間の電位差を大きくしても差動出力電流の状態は変わらないため、ダイナミックレンジを越えた状態であると言える。したがって、上述したように入力信号の振幅が変化しても差動対の入力間の電位差を多少小さく設定することにより、ダイナミックレンジの拡大が可能となる。
【００３１】
以上、上述した実施の形態１，２，３では、第２のコンパレータの出力を反転させる条件式より上側スライスレベルを発生させたが、基準電圧より下側にシフトした入力信号を第１のコンパレータ１に入力して２値化を行い、第２のコンパレータ２により基準電圧より上側にシフトした入力信号を２値化するように組替えてもよい。
【００３２】
なお、図６は本発明の第２のコンパレータ２の別の構成例を示すブロック図であり、図６に示すように２組の差動対を並列接続する構成は、正入力トランジスタ７と負入力トランジスタ８の差動対のソースを抵抗１４で接続して各ソースに定電流源１５，１６を接続し、同様に負入力トランジスタ１０と正入力トランジスタ１１の差動対のソースも抵抗１７で接続して各ソースに定電流源１８，１９を接続し、正入力トランジスタ７，１１の各ドレインと負入力トランジスタ８，１０の各ドレインをそれぞれ連結し２値化手段１３に接続して２組の差動対を並列接続する構成でもよい。
【００３３】
また、第２のコンパレータ２において２組の差動対を並列接続する構成は、図５，６ではＭＯＳ型Ｎｃｈトランジスタを用いた差動対を例に説明を行ったが、図５ではＭＯＳ型Ｐｃｈトランジスタやバイポーラトランジスタ、図６ではＭＯＳ型Ｐｃｈトランジスタを使用しても同様の効果を得ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光ディスクヘッダ部信号検出回路によれば、並列接続された２組の差動対と２値化手段を有する第２のコンパレータを備え、入力信号，上側スライスレベルとともに基準電圧を前記第２のコンパレータへ入力することにより、下側スライスレベルを生成するために必要だったボルテージフォロアや反転アンプを配置するための回路面積を削減することができ、基準電圧に対し対称な入力を行った際、第２のコンパレータの出力を反転させるための条件式を用いて下側スライスレベルを発生させ、前記下側スライスレベルにより正常に２値化を行うことができる。
【００３５】
また、前記第２のコンパレータとともに上側ピーク電圧検出手段，下側ピーク電圧検出手段または参照電圧生成手段を備えさせ、基準電圧に代わり前記各手段から上側ピーク電圧，下側ピーク電圧または基準電圧に対し所定量高い電圧に設定された第１の参照電圧，基準電圧に対し所定量低い電圧に設定された第２の参照電圧を第２のコンパレータに入力し、基準電圧に対し非対称な入力を行った際も、各構成に設定された第２のコンパレータの出力を反転させる条件式を用いることにより下側スライスレベルを発生させ、前記下側スライスレベルにより正常に２値化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光ディスクヘッダ部信号検出回路の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態２に係る光ディスクヘッダ部信号検出回路の構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施の形態３に係る光ディスクヘッダ部信号検出回路の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の実施の形態２に係る光ディスクヘッダ部信号検出回路のタイミングと各電圧の定義を示したタイミング図。
【図５】本発明の第２のコンパレータ２の構成例を示すブロック図。
【図６】本発明の第２のコンパレータ２の別の構成例を示すブロック図。
【図７】従来の光ディスクヘッダ部信号検出回路の構成を示すブロック図。
【図８】従来の光ディスクヘッダ部信号検出回路のタイミングと電圧関係を示すタイミング図。
【符号の説明】
１  第１のコンパレータ
２  第２のコンパレータ
３，３３  スライスレベル生成手段
４  上側ピーク電圧検出手段
５  下側ピーク電圧検出手段
６  参照電圧生成手段
７，８，１０，１１  ＭＯＳ型Ｎｃｈトランジスタ
９，１２，１５，１６，１８，１９  定電流源
１３  ２値化手段
１４，１７  抵抗
３１，３２  コンパレータ
３４  ボルテージフォロア
３５  反転アンプ
【図１】
2004164757.tif 000003
【図２】
2004164757.tif 000004
【図３】
2004164757.tif 000005
【図４】
2004164757.tif 000006
【図５】
2004164757.tif 000007
【図６】
2004164757.tif 000008
【図７】
2004164757.tif 000009
【図８】
2004164757.tif 000010