再现设备的制作方法

专利名称：再现设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种再现设备，尤其涉及一种用于根据存储在 存储介质中的信息信号生成再现数据的设备。
背景技术：
已知 一 种用于将数据记录在DVD等的光盘上和从DVD等 的光盘再现数据的设备。
已开发了 一种摄像机用的直径为8cm的小型盘。现在已有 被设计成将视频/音频数据记录在这种8 c m盘上的^f聂像机(例如， 参见日本特开2003-101926号公报)。
近年来，以高于正常速度2或4倍的读取速度从DVD读取数 据已经普及。也有了能够以正常速度的8或16倍等更高速度读取 数据的设备。
在盘摄像机等的盘设备中，当再现记录在盘上的信号时， 与从盘所读取的信号同步生成时钟信号，并且根据该时钟信号 将所读取的信号转换成数字信号，从而重建原始数据。
为了将从盘读取的所检测到的信号转换成数字信号，需要 模拟-数字转换器。在模拟-数字转换中，使用前置滤波器 (prefilter)以减少非必要频带中的频率分量。
如果对从D V D读取数据的速度进行切换，则在再现数据的 频带中发生变化，因此必须根据数据读取速度改变前置滤波器 的频带。
因此，为了使得可以以各种数据读取速度检测原始数据， 必须对以各种数据读取速度所读取的信号进行模拟-数字转换， 因此再现设备需要包括与各读取速度相对应的多个模拟前置滤波器。

发明内容
本发明提供这样一种设备，该设备能够通过使用可以在不 引起电路规模或成本明显增加的情况下实现的数字电路，在与 信息信号同步的定时点精确地检测所再现的数据。
根据本发明的一个方面， 一种再现设备包括读取单元， 用于从存储介质读取信息信号；转换单元，用于通过根据具有 高于所述信息信号的频率的预定频率的基准时钟信号对所述信 息信号进行采样，将所述信息信号转换成第一数字信号；样本 增加单元，用于通过增加从所述转换单元输出的所述第一数字 信号的样本数量，产生第二数字信号；以及数据检测单元，用 于基于由所述读取单元读取的所述信息信号的频率和所述信息 信号的相位变化，从所述第二数字信号选才奪相邻的两个样本， 然后使用所选择样本的数字信号生成读取数据。
根据本发明的另一方面， 一种再现设备包括 一种再现设 备，包括读取单元，用于从光盘读取信息信号；时钟发生器， 用于生成具有高于所述信息信号的频率的预定频率的基准时钟 信号；模拟滤波器，用于抑制由所述读取单元读取的所述信息 信号中高于所述基准时钟信号的频率的一半的频带中的信号分 量，并且输出由此得到的信息信号；模拟-数字转换器，用于根 据所述基准时钟信号，将从所述模拟滤波器输出的所述信息信 号采样成第一数字信号；数字滤波器，用于增加从所述模拟-数字转换器输出的所述第一数字信号的样本数量，并且处理所 述第 一 数字信号以使得抑制所述第 一 数字信号中高于所述信息 信号的频率的一半的频带中的信号分量；插值单元，用于通过 基于所述信息信号的频率和所述信息信号的相位变化从所述数字滤波器所输出的第二数字信号选择相邻的两个样本，然后使 用所选择的两个样本的数字信号计算读取数据的值，来生成所
述读取数据；以及相位检测器，用于基于从所述插值单元输出
的所述读取数据，来一全测所述相位变化。
根据本发明的又一方面， 一种再现设备包括读取单元， 用于从存储介质读取信息信号；设置单元，用于将模式设置成 第一模式或第二模式，其中，所述第一模式是以第一速度读取 所述信息信号的模式，所述第二模式是以高于所述第一速度的 第二速度读取所述信息信号的模式；时钟发生器，用于生成频 率高于在所述第二模式中读取的所述信息信号的频率的基准时
钟信号；模拟滤波器，用于在所述第一模式和所述第二模式中， 抑制由所述读取单元读取的所述信息信号中高于所述基准时钟 信号的频率的一半的频带中的信号分量，并且输出由此得到的 信息信号；模拟-数字转换器，用于根据所述基准时钟信号，将 从所述模拟滤波器输出的所述信息信号采样成数字信号；数字 滤波器，向其输入从所述模拟-数字转换器输出的所述数字信 号；以及控制器，用于根据由所述设置单元设置的模式，改变 所述数字滤波器抑制信号分量的所述频带。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特 征将变得明显。


图l是示出根据本发明实施例的再现设备的结构的框图； 图2是示出数据检测器的结构的框图； 图3是示出数字滤波器的结构的框图4A和4B是示出由数字滤波器产生4倍过采样数据的方式 的图；图5是示出插值单元的结构的框图； 图6是示出通过插值单元进行的区间检测处理的图； 图7A、 7B和7C是示出前置滤波器的频率特性的图； 图8是示出过采样数据的频率特性的图； 图9是示出通过插值单元进行的区间检测处理的图。
具体实施例方式
图l是示出根据本发明典型实施例的再现设备的结构的图。
在图l中，D表示光盘。在本实施例中，采用DVD盘作为光 盘D。主轴(spindle)电动机107驱动盘D以预定速度旋转。在本 实施例中，再现设备具有两种读取模式，即2倍速读取模式和4 倍速读取模式。在4倍速读取模式中，以正常速度4倍的速度旋 转盘D,并且，在以该速度旋转盘D的同时读取数据。在2倍速 读取模式中，从以正常速度2倍的速度旋转的盘D读取数据。可 以通过用户切换该模式，或者可以通过系统控制器108自动切换 该模式。
激光驱动器103通过分光镜(splitter)102和透镜101利用激 光束照射盘D。盘D反射光，并且通过分光镜102将反射光导向 光电传感器104。光电传感器104检测反射光，并且将其转换成 电信号。将由此得到的电信号提供给数据检测器105。数据检测 器10 5检测来自光电传感器所输出的信号的数字数据，并且将所 检测到的数字数据提供给再现单元106。在本实施例中，以压缩 /解码形式将运动数据或音频数据存储在盘D上。再现单元106 根据数据检测器10 5所检测到的数字数据再现图像数据或音频 数据等的信息数据，并且输出所再现的信息数据。系统控制器 108根据用户通过操作操作开关(未示出)所发出的命令对再现设备的各部分进行控制。更具体地，例如，系统控制器108^^据 读取来自盘D的数据的读取速度控制主轴电动机107的旋转速 度，并且根据该读取速度将读取数据的中心频率信息输出给数 据检测器105。
下面将更详细地说明数据4企测器105 。
图2示出数据检测器105的结构。
在图2中，将从光电传感器104输出的信号输入给前置滤波 器201。前置滤波器201去除不必要的频率分量，即高频分量。 前置滤波器201用作抗混滤波器，用于去除高于模拟-数字转换 器202的采样频率的 一半的频带中的信号分量，以使得从模拟-数字转换器202输出的数字信号不包括混叠高频分量(alias high-frequency component)。
根据基准时钟信号，模拟-数字转换器2 02对经过前置滤波 器201的滤波的检测到的信号进行采样。结果，将每一样本转换 为数字信号(每一样本为n比特，其中，n为等于或大于2的整数)， 并且将由此得到的数字信号提供给数字滤波器2 0 3 。在4倍速读 取模式的情况下，输入给前置滤波器201的检测到的信号的频率 为101.6MHz。在2倍速读取模式的情况下，输入给前置滤波器 201的检测到的信号的频率是50.8MHz即4倍速读取模式的频率 的一半。由基准时钟发生器209生成具有频率108MHz的基准时 钟信号，并且将该基准时钟信号提供给模拟-数字转换器202。 根据108MHz的该基准时钟信号，模拟-数字转换器202对从前置 滤波器201输出的信号进行采样。
可以例如使用晶体振荡器来配置基准时钟发生器209，以 使得生成108MHz固定频率的基准时钟信号。
在本实施例中，将提供给模拟-数字转换器202的基准时钟 信号的频率设置为108MHz,以使得该频率稍高于4倍速读取模式下的#r测到的信号的频率即101.6MHz ,并且该频率等于 13.5MHz的整数倍。
数字滤波器203对从模拟-数字转换器202所提供的数字数 据进行滤波，以实现以下要求。
(1) 抑制再现的数字数据中的不必要的高频分量。
(2) 增加数字数据的样本数量，从而获得要在下 一 级由插值 器204使用的4倍过采样数据。
下面首先参考图7A 7C说明第一要求(1)。 在图7A中，频率特性701示出前置滤波器201的频率特性。 如图7A所示，前置滤波器201降低了频率高于54MHz的信号分 量，其中，54MHz是模拟-数字转换器202的采样频率108MHz 的一半。
在图7B中，频率特性702示出在模拟-数字转换后由数字滤 波器203和插值器204进行处理之后所获得的信号的整体频率特 性702。从该图可以看出，对于从插值器204输出的数据，抑制 了高于51MHz的频带中的分量。注意，从读取数据的频率为 101.6MHz的观点来看，如果抑制高于50.8MHz的频带中的信号 分量，则在模拟-数字转换后经过数字滤波器2 0 3和插值器2 0 4 所进行的处理的信号的整体频率特性就足够了 。
接着下面说明要求(2)。
在本实施例中，利用作为根据基准时钟信号进行模拟-数字 转换的结果所获得的数字数据，位于数字滤波器2 03后级的插值 器2 04产生与同步于所检测到的信号的时钟定时相对应的位置 处的读取数据。为了实现上述操作，增加从模拟-数字转换器202 输出的数字数据的样本数量。更具体地，在从模拟-数字转换器 202输出的数字数据的每两个相邻样本之间插入三个样本，从而 产生4倍过采样数字数据。下面参考图4A和4B更详细地说明用于产生4倍过采样数字 数据的处理。
图4 A示出在从模拟-数字转换器2 02输出的每两个相邻的 原始样本之间插入三个样本的方式。在图4A中，空心圆表示从 模拟-数字转换器202输出的原始数据，而实心圓表示插入的样 本。注意，在图4A所示的状况下，插入的样本的值为O。通过 使用从模拟-数字转换器202输出的(用空心圓表示的)原始样本 进行插值来确定要赋给(用实心圓表示的)各插入样本的值。
图4B示出插值的结果的例子。
使用多个样本值D计算图4B所示的样本A、 B和C的值。 图3示出用于进行上述处理的数字滤波器2 0 3的结构。 如图3所示，为了实现2倍速读取模式所需的频率特性，数 字滤波器203具有四个并列布置的20抽头(20-tap)FIR(有限脉冲 响应)滤波器301 ~ 304。系数设置单元305根据从系统控制器108 所提供的模式设置信号来设置各FIR滤波器的系数。更具体地， 系数设置单元305通过在4倍速读取模式中设置各FIR滤波器的 某些系数，实现10抽头FIR滤波器。每一FIR滤波器可以包括n 个抽头。
将从AD(还称之为模拟-数字转换器)202输出的数字数据的 样本提供给四个FIR滤波器301 ~ 304中的每一个。
将各FIR滤波器的抽头系数设置成与图4B所示的样本位置 A、 B、 C和D相对应的值。各FIR滤波器使用输入的样本值(在 该具体例子中，为十个连续样本的值)计算图4B中的样本A、 B、 C和D的值。结果，从FIR滤波器301 ~ 304同时输出图4B所示的 包括以空心圓表示的一个样本和以实心圆表示的三个样本的样 本A D。
这样使得可以获得这样的过采样数据，该过采样数据相当于通过以高于基准时钟4倍的采样频率进行模拟-数字转换所获
得的数据，而模拟-数字转换器202无需实际以108MHzx4 = 432MHz工作。
图8是示出数字滤波器203的滤波特性的图。因此，通过使 用数字滤波器203进行滤波处理，可以获得在图8的阴影所表示 的频带中没有噪声的过采样数据。
如上所述，数字滤波器203增加了从AD(模拟-数字转换 器)202输出的检测到的信号的样本数量，并且抑制了高于读取 数据的频率的 一半的频带中的分量。
将数字滤波器2 0 3所产生的数字数据作为四通道数据输出 给插值器204。
除读取数据外，还将来自系统控制器108的模式设置信号 和来自环路滤波器208的关于频率变化的信息提供给插值器 204。根据模式设置信号，插值器204检测表示检测到的信号的 中心频率的信息，并且计算与读取数据同步的时钟信号的定时 点。然后插值器204产生所计算出的定时点处的读取数据。
图5是示出插值器204的结构的框图。
如图5所示，将从数字滤波器203并行输出的四个样本A- D 提供给两个选择器501和502。注意，将样本D提供给选择器502 之前，利用延迟单元504将样本D延迟一个时钟周期，并且将由 此得到的延迟的数据提供给选择器5 0 2 。
根据从控制器108输出的读取模式设置信号，转换器508根 据读取速度检测再现时钟的中心频率。转换器508从环路滤波器 2 0 8接收表示与所检测到的信号相位锁定的时钟信号的频率变 化的信息。转换器508从再现时钟的中心频率减去频率变化的 值，并且进一步将由此得到的值转换成该值的倒数。结果，计 算两个相邻时钟定时点之间的间隔At,并且将由此得到的值提供给加法器506。
如下所述，从环路滤波器208提供给转换器508的频率信息 表示与所检测到的信号相位锁定的时钟信号的频率变化。通过 将该频率信,l转换成时钟定时信息，可以获得与读取数据的相 位变化同步的时钟定时点。
将从寄存器507输出的位置信息输入给加法器506。寄存器 507具有与相对于108MHz的基准时钟点的前一读取数据相关联 的位置信息。加法器506相加这些值，并将由此得到的值提供给 区间检测器505。
更具体地，加法器506计算从寄存器507输出的值与从转换 器5 0 8输出的值的和，并且从该和减去与基准时钟周期相对应的 预定值。从加法器506输出由此得到的值。
区间检测器505判断读取数据的时钟定时是否在分别以样 本点A D的其中两个分开的四个区间的其中任何一个内。区间 检测器505从样本A ~ D选择分别位于所检测到的区间的两端处 的两个样本，并且向选择器501和502输出2位控制信号，以使得 将所选择的两个样本输出给线性插值器5 0 3 。才艮据该检测结果， 区间检测器5 0 5产生相对于基准时钟信号的更新后的时钟定时 点的时间信息，并且将由此得到的时间信息提供给寄存器507。
此外，根据所检测到的区间和相对于基准时钟信号的时间 信息，区间检测器505输出要在插值中使用的比率。
此外，区间检测器505根据在基准时钟信号之间是否存在 读取数据的时钟定时点来产生定时信号，并且输出所产生的定 时信号。注意，该定时信号是表示在基准时钟信号所表示的时
钟定时点是否存在读取数据的信号。
下面将参考图6更详细地说明图5所示的插值器204的操作。在图6中，如在图4A和4B中一样，空心圓表示从模拟-数字 转换器202输出的采样数据，并且实心圆表示数字滤波器203所 产生的4倍过采样数据。三角形601和602表示^皮4全测为读取数据 的样本。此外，tsl ~ ts5表示108MHz的基准时钟信号的定时点， 并且tl和t2表示根据与4倍过采样数据中的读取数据相位锁定 的时钟的读取数据的位置(定时点)。
在下面的说明中，作为例子，说明用于产生所;险测到的数 据602的处理。
在这种情况下，寄存器507将数据存储在其中，该数据表 示前 一 数据检测点11距离基准时钟信号的定时点t s的时间差A1 的值。转换器5 0 8通过计算从环路滤波器2 0 8所提供的频率信,包、 的倒数来确定读取数据的时钟周期At。此后，将At与tl相加， 从而确定与读取数据同步的下一时钟定时点t2。结果，将存储 在寄存器507中的值更新为表示基准时钟定时点ts和t2之间的差 的值A2。
然后区间检测器5 0 5基于A 2的值判断读取数据的位置位于 基准时钟信号的周期606中的哪一 区间。
更具体地，将基准时钟的周期606划分成四个区间I ~ IV, 以使得利用包括在周期606中的两个相邻样本定义每一区间的 两端。此后进行如下判断这四个区间中的哪一区间包括读取 数据的位置t2。
在图6所示的例子中，读取数据的位置t2位于区间IV中。
因此，利用选择器501和502选择分别位于区间IV的两端的 样本604和605。以根据检测到的数据的位置所确定的比率来组 合所选择的这两个样本的值，从而确定读取数据的#r测定时,泉 的数据604的值。
类似地，在与读取数据同步的时钟的下一定时点t3,计算所检测到的数据603的值。在这一具体情况下，在基准时钟点ts3 和ts4之间没有读耳又数据的时钟点，因此使时钟无效。在图6中， 附图标记6 0 8表示使时钟有效/无效的定时信号。定时信号6 0 8 是二值信号，该二值信号可以有两个逻辑电平，即逻辑H(高) 电平和逻辑L(低)电平。将定时信号608提供给图2所示的维特比 (Viterbi)解码器205、解调器206、相位检测器207和环路滤波器 208。这些电if各仅在各时钟有效期间工作，在时钟有效期间，定 时信号608处于逻辑H电平。
在4倍速读取4莫式中，读取数据的时钟频率为101.6MHz, 而基准时钟频率为108MHz。因此，108MHz的时钟每几个时钟 周期就有不存在读取数据的时钟定时点的周期。在图6所示的例 子中，这一情况发生在周期607中。
如上所述，在利用数字滤波器203增加样本数量之后，利 用插值器204计算这些增加的样本的值，从而产生读取数据。与 通过不增加样本数量而仅使用从AD 202输出的(图4中以空心圆 所表示的)样本进行计算获得读取数据的情况相比，这样使得可 以更精确地确定读取数据的值。
再次参考图2，将从插值器204输出的数据提供给维特比解 码器205和相位一全测器207。
对于没有读取数据的检测定时点的任意周期，将定时信号 6 0 8关闭为逻辑L电平以使时钟无效，并且将定时信号6 0 8提供 给维特比解码器205、解调器206、相位检测器207和环路滤波器 208。
维特比解码器2 0 5从插值器2 04所输出的读取数据检测1位 二值数字数据的 一 个样本，并且将所检测至'j的样本数据提供给 解调器206。解调器206对所检测到的数据进行解调处理，并且 将由此得到的数据提供给图1所示的再现单元10 6 。相位检测器207基于与从插值器204输出的读取数据同步 的每 一 时钟点的再现信号电平，检测再现的信息信号的相位。 将所检测到的相位信号提供给环路滤波器2 0 8 。环路滤波器2 0 8 通过对相位信号进行滞后/超前积分处理，将从相位检测器207 提供的相位信号转换成频率信息。将由此得至'j的频率信,t-提供 给插值器204。因此，插值器204、相位检测器207和环路滤波器 208形成产生与读取数据同步的时钟的PLL(锁相环)。
以上给出了对于在以高于正常速度4倍的速度旋转盘D的 同时再现信号的处理的说明。现在，下面说明以2倍读取速度从 盘D读取数据的情况下的处理。
在2倍速数据读取模式中，读取的频率为4倍速数据读取模 式中的频率的一半。
更具体地，4倍速数据读取模式中读取信号的频率为 101.6MHz，而2倍速数据读取模式中的频率为50.8MHz。
因此，对于利用模拟-数字转换器以5 0.8 M H z采样读取信号 所获得的信号，前置滤波器抑制了高于频率50.8MHz的一半即 2 5.4 M H z的频带中的信号分量。
然而，在本实施例中，同样在2倍速读取才莫式中，向 f莫拟-数字转换器202提供与4倍速读取模式中相同的频率为108MHz 的基准时钟。因此，前置滤波器201具有与4倍速读取模式中的 通带宽度相同的通带宽度，即，2倍速读取模式中的前置滤波器 201的通带宽度为54MHz。
在2倍速读取模式中，数字滤波器203和插值器204的工作 不同于在4倍速读取模式中。
在本实施例中，同样在2倍速读取模式中，数字滤波器根 据108MHz的基准时钟进行工作。因此，在2倍速读取才莫式中， 该滤波器具有比4倍速读取模式中的频带更窄的频带。使用如图3所示的四个2 0抽头FIR滤波器构成数字滤波器2 0 3 。
在2倍速读取才莫式中，图3所示的系数设置单元305对图4B 所示的各样本位置A、 B、 C和D设置各FIR滤波器的抽头系数。 每一 FIR滤波器使用输入的样本(在该具体例子中为2 0个连续样 本)进行计算，以获得图4B所示的样本A、 B、 C或D的值。结果， 如在4倍速读取才莫式中的情况那样，从FIR滤波器301 ~ 304同时 输出图4B所示的包括以空心圆所表示的 一个才羊本和以实心圓 所表示的三个样本的样本A D。
在本实施例中，如上所述，在4倍速和2倍速读取模式中均 使用相同的数字滤波器203。为此，适当改变2倍速读取模式中 的20抽头FIR滤波器的抽头系数，以实现4倍速读取模式中的10 抽头FIR滤波器。
系统控制器108根据操作是在4倍速还是2倍速读取模式 下，对插值器204所进行的插值处理进行控制。
在图7C中，频率特性703示出在2倍速读取模式中通过模拟 -数字转换器202 、数字滤波器203和插值器204所进行的处理而 获得的整体频率特性。
如上所述，数字滤波器203增加从AD 202输出的读取信号 的样本数量，并且抑制高于读取数据的频率的 一 半的频带中的
信号分量。
对于插值器204的操作，根据从系统控制器108提供的模式 设置信号改变中心频率信息。然而，该操作类似于将基准时 钟周期划分成四个子区间，并且进行关于读取数据的感兴趣的 时钟定时点处于这四个子区间中的哪一个中的判断。
参考图9,下面说明在2倍速读取模式中插值器204所进行 的处理。
在图9中，如图4A和4B以及图6中那样，空心圆表示从模拟-数字转换器202输出的采样数据，并且实心圆表示由数字滤波 器203所产生的4倍过釆样数据。三角形901和902表示将作为读 取数据被检测到的样本。此外，在图9中，tsl ~ ts5表示108MHz 的基准时钟信号的定时点，并且tl和t2表示根据与读取数据相 位锁定的时钟检测到读取数据的位置。在2倍速读取模式中，读 取信号的频率为50.8MHz。
在下面的说明中，作为例子，说明了用于生成检测到的数 据902的处理。
在这种情况下，寄存器507在其中存储表示前 一数据检测 点11距离基准时钟信号的定时点t s的时间差A1的值的数据。转 换器508通过计算读取时钟频率的倒数来确定读取数据的时钟 周期At。此后，将At与tl相加，从而确定与读取数据同步的下 一时钟定时点t2。结果，将存储在寄存器507中的值更新为表示 基准时钟定时点ts和t2之间的差的值A2。
在该具体情况下，在基准时钟点ts2和ts3之间没有读取数据 的时钟点，因此4吏时钟无效。在图9中，附图标记907表示^f吏时 钟有效/无效的定时信号。注意，如图6所示的情况那样，定时 信号907是二值信号，该二值信号可以有两个逻辑电平，即逻辑 H(高)电平和逻辑L(低)电平。将定时信号907提供给图2所示的 维特比解码器205、解调器206、相位检测器207和环路滤波器 208。这些电路^又在各时钟有效期间工作。
基于A2的值，区间检测器505判断读取数据的感兴趣的时 钟定时点处于基准时钟周期905的哪一子区间中。
更具体地，将基准时钟周期905划分成四个区间1~ IV，从 而通过包括在周期905中的两个相邻样本来定义每一 区间的两 端，并且判断读:f又数据的时钟定时点t2处于这四个区间I ~ IV的 哪 一 个中。在图9所示的例子中，时钟定时点t2处于区间I中。
因此，通过选择器501和502选择分别处于区间I的两端的样 本903和904。然后使用样本903和904的值通过线性插值来计算 读取数据的#r测定时点处的数据902的值。
类似地，在与读取数据同步的时钟的下一定时点t3，计算 读取数据的值。在该具体例子中，在基准时钟点ts4和ts5之间没 有读取数据的时钟点，因此使时钟无效。
在2倍速读取才莫式中，读取数据的时钟频率为50.8MHz,而 ;漠拟-数字转换处理中所使用的基准时钟频率为108MHz。由于 频率的这一差异，108MHz的时钟每两个时钟周期就有不存在读 取数据的时钟定时点的周期。在图9所示的例子中，在周期906 和908期间4吏时钟无效。
在本实施例中，如上所述，根据频率高于读取数据的频率 的基准时钟，将读取数据从模拟形式转换成数字形式。
在模拟-数字转换之后，数字滤波器抑制读取信号中的不必 要频带中的信号分量。更具体地，数字滤波器抑制高于读取信 号的频率的 一 半的频带中的信号分量。数字滤波器还工作以增 加数字数据的样本数量，并且使用与读取数据同步的感兴趣的 时钟点的相邻的两个样本点的值，通过插值，计算读取数据的 样本值。
因此，在2倍速和4倍速这两种读取模式中，可以使用相同 的模拟-数字转换器的模拟前置滤波器。
对于低于基准时钟频率的读取信号的任何频率，模拟-数字 转换器的采样频率是固定的，因此可以使用相同的模拟-数字转 换器的前置滤波器。
另 一 方面，抑制了信号分量的频带根据读取信号的频率而 改变，因此通过切换位于模拟-数字转换器之后的数字滤波器的频率特性，根据读取速度切换频带。
例如，假定从盘D读取数据的速度为正常速度的4倍，并且
基于读取信号的频率即101.6MHz,设置模拟-数字转换器的工 作频率。在数字信号处理器LSI中可以实现能够以该方式工作的 模拟-数字转换器。
在这种情况下，即使在2倍速读取模式中将模拟-数字转换 器的工作频率降低到50.8MHz，由于在模拟-数字转换器的各部 分中使用高电流晶体管以实现高运行速度，因而也不会发生功 耗的显著下降。
如上所述，通过降低模拟-数字转换器的工作频率未获得任 何优点。因此，在本实施例中，模拟-数字转换器的时钟频率保 持不变，并且模拟-数字转换器以固定基准频率运行。这样使得 可以以简单形式实现作为模拟电路的前置滤波器。根据读取速
度，使用数字滤波器进行读取数据的频带限制。更具体地，通 过数字滤波器抑制高于读取数据的频率的 一半的频带中的信号 分量。
通过适当设置抽头的数量和抽头系数，可以容易地改变数 字滤波器的频率特性。
这较使用与读取模式一样多的大规模模拟滤波器的情况 而言具有极大的优势，因此可以实现降低成本、减小能耗和节 省安装空间。
在上述实施例中，本发明应用于被配置成再现记录在盘介 质上的信号的设备。注意，本发明还可应用于被配置成再现来 自其它类型的存储介质的信号的设备。
尽管参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发 明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合 最宽的解释，以包含所有修改、等同结构和功能。
权利要求
1. 一种再现设备，包括读取单元，用于从存储介质读取信息信号；转换单元，用于通过根据具有高于所述信息信号的频率的预定频率的基准时钟信号对所述信息信号进行采样，将所述信息信号转换成第一数字信号；样本增加单元，用于通过增加从所述转换单元输出的所述第一数字信号的样本数量，产生第二数字信号；以及数据检测单元，用于基于由所述读取单元读取的所述信息信号的频率和所述信息信号的相位变化，从所述第二数字信号选择相邻的两个样本，然后使用所选择样本的数字信号生成读取数据。
2. 根据权利要求l所述的再现设备，其特征在于，所述数所述信息信号的相位变化，检测所述读取数据在所述第二数字 信号上的位置，并且选择其中 一个位于所检测到的位置之前且 另 一 个位于所检测到的位置之后的两个样本。
3. 根据权利要求2所述的再现设备，其特征在于，所述数 据检测单元通过以根据所检测到的位置确定的比率组合所选择 的两个样本的数字信号，生成所述读取数据。
4. 根据权利要求l所述的再现设备，其特征在于，还包括 相位检测单元，所述相位;险测单元用于根据从所述数据检测单 元输出的所述读取数据，检测所读取的信息信号中的相位变化。
5. 根据权利要求l所述的再现设备，其特征在于， 所述再现设备具有第一模式和第二模式，其中，所述第一模式是以第一速度读取所述信息信号的模式，所述第二模式是 以高于所述第 一速度的第二速度读取所述信息信号的模式；以 及其中，所述转换单元无论是在所述第一模式还是在所述第 二模式中，都根据所述基准时钟信号对所读取的信息信号进行 采样。
6. 根据权利要求5所述的再现设备，其特征在于，所述样 本增加单元包括n抽头滤波器，所述n抽头滤波器用于通过对所 述第一数字信号进行滤波处理来增加样本数量，其中，在所述 第 一 模式和所述第二模式之间切换所述滤波器的频率特性。
7. 根据权利要求l所述的再现设备，其特征在于，还包括 数据处理单元，所述数据处理单元用于根据所述基准时钟信号 对从所述数据检测单元输出的所述读取数据进行处理，其中，所述数据检测单元生成表示在由所述基准时钟信号表示的 时钟定时点是否存在读取数据的定时信号，以及所述数据处理单元根据所述定时信号处理所述读取数据。
8. 根据权利要求l所述的再现设备，其特征在于，还包括 模拟滤波器，所述模拟滤波器用于接收由所述读取单元读取的 所述信息信号，处理所接收到的所述信息信号以使得抑制所述 信息信号中高于所述基准时钟信号的频率的 一半的频带中的信 号分量，并且输出由此得到的信号，其中，所述样本增加单元包括数字滤波器，所述数字滤波器用于 增加所述第一数字信号的样本数量，处理所述第一数字信号以 使得抑制高于所读取的所述信息信号的频率的 一半的频带中的 信号分量，并且输出由此得到的信号。
9. 根据权利要求l所述的再现设备，其特征在于，还包括 用于生成所述基准时钟信号的时钟发生器。
10. —种再现设备，包括 读取单元，用于从光盘读取信息信号；时钟发生器，用于生成具有高于所述信息信号的频率的预定频率的基准时钟信号；模拟滤波器，用于抑制由所述读取单元读取的所述信息信 号中高于所述基准时钟信号的频率的一半的频带中的信号分 量，并且输出由此得到的信息信号；模拟-数字转换器，用于根据所述基准时钟信号，将从所述 模拟滤波器输出的所述信息信号釆样成第 一 数字信号；数字滤波器，用于增加从所述模拟-数字转换器输出的所述 第一数字信号的样本数量，并且处理所述第一数字信号以使得 抑制所述第 一数字信号中高于所述信息信号的频率的 一半的频 带中的信号分量；插值单元，用于通过基于所述信息信号的频率和所述信息 信号的相位变化从所述数字滤波器所输出的第二数字信号选择 相邻的两个样本，然后使用所选择的两个样本的数字信号计算 读取数据的值，来生成所述读取数据；以及相位检测器，用于基于从所述插值单元输出的所述读取数 据，来4佥测所述相位变化。
11. 根据权利要求10所述的再现设备，其特征在于，所述 数字滤波器和所述插值单元根据所述基准时钟信号工作。
12. —种再现i殳备，包括读取单元，用于从存储介质读取信息信号； 设置单元，用于将模式设置成第一模式或第二模式，其中， 所述第一模式是以第一速度读取所述信息信号的模式，所述第 二模式是以高于所述第一速度的第二速度读取所述信息信号的 模式；时钟发生器，用于生成频率高于在所述第二模式中读取的 所述信息信号的频率的基准时钟信号；模拟滤波器，用于在所述第一模式和所述第二模式中，抑制由所述读取单元读取的所述信息信号中高于所述基准时钟信 号的频率的一半的频带中的信号分量，并且输出由此得到的信息信号；模拟-数字转换器，用于根据所述基准时钟信号，将从所述 模拟滤波器输出的所述信息信号采样成数字信号；数字滤波器，向其输入从所述模拟-数字转换器输出的所述 数字信号；以及控制器，用于根据由所述设置单元设置的模式，改变所述 数字滤波器抑制信号分量的所述频带。
13.根据权利要求12所述的再现设备，其特征在于，所述 控制器改变所述数字滤波器抑制所述信号分量的所述频带，从 而使得在所述第一模式中，抑制高于在所述第一模式中读取的 所述信息信号的频率的一半的频带中的信号分量，而在所述第 二模式中，抑制高于在所述第二模式中读取的所述信息信号的 频率的一半的频带中的信号分量。
全文摘要
本发明涉及一种再现设备。在该再现设备中，读取单元从存储介质读取信息信号，并且转换器通过根据具有高于由读取单元所再现的信息信号的频率的预定频率的基准时钟信号对该信息信号进行采样，将该信息信号转换成第一数字信号。过采样单元通过增加从转换器输出的第一数字信号的样本数量，来生成第二数字信号。数据检测器基于由读取单元再现的信息信号的频率和该信息信号的相位变化，从第二数字信号选择相邻的两个样本。然后数据检测器使用所选择样本的数字信号生成读取数据。
文档编号G11B20/10GK101425311SQ20081017352
公开日2009年5月6日 申请日期2008年10月31日 优先权日2007年11月1日
发明者田中康之 申请人:佳能株式会社