JPH04315871A - 波形等化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクや光ディ
スクなどの情報記録媒体から読出された再生信号を波形
等化するための波形等化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来例の波形等化装置を示した
回路図である。図中１５は整合用抵抗器、１６は信号を
一定時間τだけ遅られる遅延素子、１７は波形等化率を
調整する減衰器、１８は差動増幅器である。整合用抵抗
器１５の入力端子には、例えば光ディスクから読出した
信号を増幅した再生信号がヘッドアンプ出力として入力
される。ここで、入力信号波形がｆ（ｔ＋τ）（τは遅
延素子の遅延量）なる時間関数で表わされるとすると、
遅延素子の整合端ａでは入力信号ｆ（ｔ＋τ）と開放端
ｂからの反射信号ｆ（ｔ−τ）との和信号が得られる。 この和信号は次式で表わされる。

【０００３】 ｆ（ｔ＋τ）＋ｆ（ｔ−τ）　　　　…（１）この和信
号は減衰器１７を通り、ここでＫ倍されて差動増幅器１
８の一方の端子に入力される。Ｋは減衰器１７の減衰率
である。また、差動増幅器１８の他方側端子には、遅延
素子１６を介した信号ｆ（ｔ）が入力される。 従って、差動増幅器１８の出力には、 　　　　ｆ（ｔ）−Ｋ／２｛ｆ（ｔ＋τ）＋ｆ（ｔ−τ
）｝　　　　…（２）なる原入力信号ｆ（ｔ＋τ）に対
し修正された信号が得られる。また、結果として以上の
波形等化装置の伝達関数Ｈ（ω）は、 ｆ（ｔ）＝Ａｓｉｎωｔ　　…（３） とすると、一般的に、 Ｈ（ω）∝１−２Ｋｃｏｓωτ　　…（４）なる余弦関
数となる。よって、減衰器１７の減衰率Ｋを調整するこ
とにより、入力信号に対し最適に波形等化した出力信号
を得ることができる。図８は上記波形等化装置の周波数
と波形等化率との関係を示した図で、減衰率Ｋ＝０．５
のときの等化特性である。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来の波形等化装置では、次のような問題があった。 （１）遅延素子の進行波と反射波を利用しているので、
差動増幅器の入力インピーダンスの影響により波形が歪
む。 （２）入力信号源からの入力波形が左右対称でない場合
に、遅延素子の遅延量と入力信号の位相関係によっては
、遅延素子の出力信号に対し左右独立に波形等化を行な
うことができないために、波形等化の適用が逆効果とな
り、装置の性能向上ができない。 （３）一般に余弦等化あるいはトランスバーサールフィ
ルタを利用した波形等化回路においては、複数個の遅延
素子による遅延回路が必要であり、しかもこれらの遅延
素子は比較的高価である。そのため、装置のコスト上昇
を招くばかりでなく、実装スペースの面からも小型化し
ずらく、集積化が困難である。 （４）波形等化量は初期設定された回路定数により特性
が決まってしまうので、ヘッドのばらつきやディスクの
ばらつき、あるいは周囲条件が変化した場合の特性の変
化に追従できない。 （５）ディスクを一定回転数にして再生する場合に、デ
ィスク上の半径方向の情報記録位置に応じて記録される
ピット長が異なるので、内周部に記録した再生信号の方
が外周部に記録した再生信号よりも符号間干渉により生
じる高域の周波数劣化が大きくなる。従って、ＣＡＶデ
ィスクにおいては、アドレス位置の違いによる再生信号
の変化に対して追従できない。 （６）高域周波数帯域を強調する手段であるので、波形
干渉の改善に反してディスクノイズ，レーザノイズ等が
強調されてＳ／Ｎが悪化し、エラーの原因となるエクス
トラパルスの発生確率が増す。 （７）波形等化に伴ない再生信号振幅レベルも低下し、
Ｓ／Ｎが悪化する。

【０００５】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、その目的は小型でありながら高性
能で波形等化を行なえるようにした波形等化装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のこのような目的
は、情報記録媒体から読出された再生信号を波形伸長す
べく設けられた増幅手段と、該増幅手段の利得を調整す
る手段と、前記再生信号の波形干渉による劣化の度合い
を検出する手段と、該検出手段の出力と所定の基準値と
の比較結果に応じて制御信号を生成する手段と、該制御
信号に従って前記利得調整手段を制御する制御手段とを
備え、前記制御手段から出力される利得制御信号及び前
記制御信号生成手段で生成された制御信号に基づいて、
増幅手段の利得を可変し、波形伸長の度合い及び波形伸
長ゲインを調整することを特徴とする波形等化装置によ
って達成される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。図１は本発明の波形等化装置の一
実施例を示すブロック図である。

【０００８】図１において、１は入力されたヘッドアン
プ出力の信号波形を符号間干渉の程度に応じて最適値に
波形伸長する波形伸長回路である。２は波形伸長回路１
の波形伸長動作を許可または禁止する比較回路で、ヘッ
ドアンプ出力の振幅レベルが所定の基準電圧Ｖ１　より
も大きいときのみ波形伸長動作を許可する信号を波形伸
長回路１内の比較回路３へ出力する。比較回路３はこの
動作許可信号を受けた場合に、ヘッドアンプ出力と基準
電圧回路４の出力電圧Ｖ２　を比較し、その比較結果に
応じた利得制御信号を利得調整回路５へ出力する制御回
路である。また、利得調整回路５には後述する比較回路
１１から制御信号が入力されており、この制御信号及び
比較回路３の利得制御信号に従ってバッファアンプ６の
利得を調整する。利得調整回路５の利得調整動作につい
ては、詳しく後述する。これにより、ヘッドアンプ出力
はバッファアンプ６で最適値に波形伸長される。なお、
本実施例では情報記録媒体として、光磁気ディスクが使
用され、それから読出された再生信号がヘッドアンプ出
力としてバッファアンプ６へ入力されている。

【０００９】７は後述するゲート信号によって開閉が制
御されるスイッチ素子、８はバッファアンプ６の出力再
生変調信号のピーク値を検出するピーク検出回路、９は
そのボトム値を検出するボトム検出回路である。ピーク
検出回路８及びボトム検出回路９の出力信号はそれぞれ
演算回路１０へ出力され、両方の出力の差分が演算され
る。この差分信号は再生信号波形の符号間干渉の度合い
を表わす信号として比較回路１１へ出力される。比較回
路１１はその差電圧と予め設定された基準電圧Ｖ３　を
比較し、比較結果に応じて制御信号を基準電圧回路４及
び利得調整回路５へ出力する。従って、基準電圧回路４
の基準電圧Ｖ２　は演算回路１０の差電圧に応じて可変
され、これにより波形伸長回路１における波形伸長度合
いは前記差信号、即ち符号間干渉の程度に応じて制御さ
れる。また、利得調整回路５においては、比較回路１１
の出力信号に応じて波形伸長ゲインを調整する。

【００１０】図２は本実施例で使用した光磁気ディスク
のフォーマットを示した図である。各セクタはデータ領
域１２とプリフォーマット領域１３から構成され、各プ
リフォーマット領域１３には予めセクタ毎の各種情報が
記録されている。また、データ領域１２は自由に情報を
記録、消去、再生できる領域である。プリフォーマット
領域１３は、同図に拡大して示すようにセクタマークＳ
Ｍ、同期検出のための基準信号となるプリアンブル、セ
クタのアドレス、誤り検出のためのＣＲＣなどから構成
されている。ここで、一般的にＩＳＯ準拠標準フォーマ
ットによると、前記プリアンブル領域には最小反転間隔
（最大繰返周波数）の連続信号が１０数バイト程度記録
されている。そのため、プリアンブルの再生信号は符号
間干渉により生じる高域の周波数特性の劣化が最も大き
くなる。そこで、本実施例では図２に示すようにスイッ
チ素子７に入力するゲート信号をプリアンブル領域のと
きにオンし、このときに符号間干渉による周波数特性の
劣化を検出して劣化の補正を行なうものである。

【００１１】次に、本実施例の具体的動作を説明する。 図３はプリフォーマット領域の再生信号の波形図である
。この再生信号は先頭がセクタマークＳＭであり、続い
てプリアンブル、アドレスという順に出力される。この
場合、プリアンブルの再生信号は前述したように符号間
干渉によって周波数特性が劣化し、振幅レベルが減衰し
ている。また、図４は波形伸長回路１に入力された再生
信号波形及び波形伸長後の波形等化出力信号波形を示し
た信号波形図である。なお、図４においてＶ０は光磁気
ディスクのランド部から得られる直流光量に相当する電
位、Ｖ１　は比較回路２の基準電圧、Ｖ２　は比較回路
３の基準電圧である。また、図４に示すａ，ｂは光磁気
ディスクの溝形状により得られる変調光量に相当する電
位である。

【００１２】再生用光束の走査がＳＭ領域からプリアン
ブル領域に移行すると、前述の如くゲート信号がハイレ
ベルになり、スイッチ素子７がオンする。また、図３に
示した再生信号は波形伸長回路１のバッファアンプ６と
比較回路３、及び比較回路２へ入力される。比較回路２
においては、再生信号の振幅レベルと基準電圧Ｖ１　を
比較し、振幅レベルがＶ１　よりも大きいときに動作を
許可する信号を比較回路３へ出力する。比較回路３は動
作が許可されると、再生信号の振幅レベルと基準電圧回
路４からの基準電圧Ｖ２　比較し、比較結果に応じた利
得制御信号を利得調整回路５へ出力する。従って、比較
回路３が利得制御信号を出力するのは、再生信号の振幅
レベルがＶ１　より大きく、Ｖ２　よりも小さいときで
あり、このときは波形伸長回路１の入出力特性はノンリ
ニア、それ以外のときの入出力特性はリニアである。ま
た、比較回路１１の出力信号は利得調整回路５へ出力さ
れ、利得調整回路５では２つの制御信号に基づいて利得
調整を行なう。

【００１３】一方、波形伸長回路１の出力信号は、スイ
ッチ素子７を通ってピーク検出回路８及びボトム検出回
路９へ出力され、再生変調信号のピーク値とボトム値が
それぞれ検出される。演算回路１０ではそれらのピーク
値とボトム値の差を演算して差分の値を比較回路１１へ
出力し、比較回路１１ではその差分と基準電圧Ｖ３　を
比較し、比較結果に応じて基準電圧Ｖ２　を可変する制
御信号を基準電圧回路４へ出力する。比較回路３はこの
基準電圧回路４の基準電圧Ｖ２　と再生信号の振幅レベ
ルを比較し、比較結果に応じた利得制御信号を利得調整
回路５へ出力する。この場合、比較回路１１では、高域
の周波数劣化が比較的少なく、レベル検出回路における
ピーク値とボトム値の差が比較的大きいときは、図５に
示すように基準電圧Ｖ２　のレベルを低レベルのＶ２１
方向へ変化させる。また、このとき比較回路１１の出力
信号は利得調整回路５へ送られ、利得調整回路５におい
ては高域の周波数劣化が比較的少ない場合は、図５に示
すように波形伸長ゲインをｌ１　として示す如く浅く設
定する。

【００１４】逆に、高域の周波数劣化が比較的大きく、
ピーク値とボトム値の差分の値が比較的少ない場合は、
波形等化処理を充分行なう必要があるため、比較回路１
１は図５に示すように基準電圧回路４の基準電圧Ｖ２　
のレベルを高レベルのＶ２２の方向へ可変する。また、
このとき利得調整回路５の利得は比較回路１１の出力信
号により図５にｌ２　として示す如く深く設定される。 図５においては、波形伸長回路１の入出力特性を示して
おり、入力されたヘッドアンプ出力の電圧レベルに応じ
て特性が変化し最適な波形伸長処理が行なわれる。なお
、基準電圧Ｖ１　以上、Ｖ２　以下の入力信号に対して
入出力特性はノンリニア特性となるが、この場合は利得
調整回路５の利得調整信号に応じて、バッファアンプ６
の負側のゲインが増加するよう調整され、再生信号の周
波数劣化が補正される。

【００１５】このように基準電圧回路４の基準電圧Ｖ２
　は再生信号の周波数劣化に応じて制御され、比較回路
３では基準電圧Ｖ２　のレベルに応じた制御信号を利得
調整回路５へ出力する。また、比較回路１１における制
御信号は利得調整回路５に出力され、利得調整回路５に
おいてはこの２つの制御信号により、再生信号の周波数
劣化が大きく前記差分が小さい場合には、それに応じて
波形伸長の度合いを大きくするように、バッファアンプ
６の波形伸長ゲインを調整する。また、再生信号の周波
数劣化が小さく差分が大きい場合には、それに応じて波
形伸長の度合いを小さくするように、バッファアンプ６
の波形伸長ゲインを調整する。以上により、波形伸長回
路１における入出力特性は図５に示したように変化し、
バッファアンプ６の利得は再生信号の周波数劣化の程度
に応じて、自動的に最適値に制御される。このように、
プリアンブル領域において調整されたバッファアンプ６
の利得は、そのセクタの利得として固定され、再生用光
束の走査は次のアドレス領域へ移行する。このとき、ゲ
ート信号はオフし、スイッチ素子７はオフされる。

【００１６】従って、以降の再生動作は以上のプリアン
ブル領域で調整された利得で波形等化処理が行なわれ、
波形伸長回路１に入力された再生信号は周波数劣化の程
度に応じた最適利得で波形等化される。これにより、図
４に破線で示すように、再生信号の劣化成分は自動的に
劣化程度に応じた利得で波形伸長されるため、劣化を有
効に補正でき、再生信号の劣化分を元のレベルにまで回
復することができる。なお、次のセクタを再生する場合
は、そのセクタのプリアンブル領域で再びゲート信号が
オンし、前記と同様に再生信号の周波数劣化に応じて利
得調整が行なわれる。本実施例では、このようにセクタ
毎に利得の調整が行なわれ、その都度調整された利得で
波形等化が行なわれる。

【００１７】図６は、本発明の他の実施例を示したブロ
ック図である。図において、１４はディスクのアドレス
を検出し、そのアドレスに応じて基準電圧回路４の基準
電圧Ｖ２　の電圧レベルと利得調整回路５の波形伸長ゲ
インを制御するアドレス検出回路である。なお、その他
の波形伸長回路１及び比較回路２の構成は図１の実施例
と同じである。アドレス検出回路１４においては、アド
レスデータがディスクの内周側であったときは基準電圧
Ｖ２　のレベルを図５に示したように高レベルのＶ２２
方向に変化させ、かつ波形伸長ゲインをｌ２　のように
深く設定する。また、アドレスデータがディスクの外周
側では基準電圧Ｖ２　を低レベルのＶ２１方向に変化さ
せ、かつ波形伸長ゲインをｌ１　のように浅く設定する
。即ち、アドレス検出回路１４はディスクの内周側にい
くほど基準電圧Ｖ２　が高く、波形伸長ゲインが深くな
るように、また外周側にいくほど基準電圧Ｖ２　が低く
、波形伸長ゲインが浅くなるように制御する。これによ
りバッファアンプ６の利得は比較回路３，利得調整回路
５でディスクのアドレス位置に応じて制御される。従っ
て、バッファアンプ６の利得はディスクの内周側ほど高
く、外周側ほど低くなるため、内周の再生信号ほど高い
利得で波形伸長でき外周の再生信号ほど低い利得で波形
伸長することができる。

【００１８】以上により、一定回転数で回転するＣＡＶ
ディスクでは、符号間干渉による高域の周波数劣化はデ
ィスクの内周側ほど大きくなるが、本実施例ではアドレ
ス位置に応じてバッファアンプ６の利得を制御するため
、符号間干渉の度合いに応じて再生信号の波形伸長の程
度を変化させることができる。よって、ディスクのアド
レス位置に応じて自動的に再生信号の周波数劣化を補正
でき、アドレス位置に関係なく良好な再生信号を得るこ
とができる。

【００１９】また、一般的に磁気記録においては、記録
過程で生じる磁化反転パターン自身の非線形な干渉（パ
ターンピークシフト）と、再生過程で生じる線形な干渉
の和による波形干渉がある。これに対し、光ディスク装
置のような光学的記録では、原理的に記録過程のピット
同士の干渉は発生せず、再生過程での干渉が支配的であ
る。更に、データコードが２，７ＲＬＬに従うものであ
れば、干渉の現象はピークシフトよりも干渉波形の振幅
レベルの減衰の方にあり、従って本発明は特に光学的記
録再生装置に効果的である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、次のよう
な効果がある。 （１）従来のような遅延素子による進行波と反射波を利
用した波形等化ではないため、波形歪みが生じない。 （２）遅延素子を使用しないため、コストを安価にでき
るばかりでなく、実装スペースを狭くでき、回路の集積
化が容易である。 （３）入力波形が左右非対称であっても、遅延線を用い
た方式のように逆効果になることはなく、有効に波形等
化を行なうことができる。 （４）符号間干渉の度合いに応じて波形伸長の程度を自
動制御するため、媒体やヘッドのバラツキあるいは周囲
条件の変化なども吸収でき、それらに関係なく安定した
波形等化を行なうことができる。 （５）高域の周波数成分を強調する方式ではないため、
再生信号の波形改善に伴ない、ノイズなどが増加するこ
とはない。 （６）波形等化により再生信号の振幅レベルが減少する
ことはないため、Ｓ／Ｎが低下することはない。 （７）一定速度で回転する記録媒体の再生信号であって
も、アドレス位置に応じて波形伸長の度合いを制御する
ことにより、アドレス位置に関係なく、符号間干渉によ
る高域の周波数劣化を補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の波形等化装置の一実施例を示したブロ
ック図である。

【図２】図１の実施例で用いる光磁気ディスクのフォー
マットを示した説明図である。

【図３】図２のフォーマットの再生信号を示した波形図
である。

【図４】図１の実施例において波形等化前の再生信号と
波形等化後の出力信号を比較して示した波形図である。

【図５】図１の実施例の入力信号と出力信号の関係を示
した入出力特性図である。

【図６】本発明の他の実施例を示したブロック図である
。

【図７】従来装置を示した回路図である。

【図８】その従来装置の波形等化特性を示した説明図で
ある。

【符号の説明】

１　　　　波形伸長回路 ２，３，１１　　　　比較回路 ４　　　　基準電圧回路 ５　　　　利得調整回路 ６　　　　バッファアンプ ７　　　　スイッチ素子 ８　　　　ピーク検出回路 ９　　　　ボトム検出回路 １０　　　　演算回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　情報記録媒体から読出された再生信号
   を波形伸長すべく設けられた増幅手段と、該増幅手段の
   利得を調整する手段と、前記再生信号の波形干渉による
   劣化の度合いを検出する手段と、該検出手段の出力と所
   定の基準値との比較結果に応じて制御信号を生成する手
   段と、該制御信号に従って前記利得調整手段を制御する
   制御手段とを備え、前記制御手段から出力される利得制
   御信号及び前記制御信号生成手段で生成された制御信号
   に基づいて、増幅手段の利得を可変し、波形伸長の度合
   い及び波形伸長ゲインを調整することを特徴とする波形
   等化装置。
2. 【請求項２】　　前記制御手段は、再生信号の振幅レベ
   ルが予め決められた所定レベルになったときに、制御動
   作が許可されることを特徴とする請求項１の波形等化装
   置。
3. 【請求項３】　　前記検出手段は、再生変調信号のピー
   ク値を検出する手段と、再生変調信号のボトム値を検出
   する手段と、該ピーク値検出手段の出力とボトム値検出
   手段の出力の差分を演算し、その差分を再生信号の劣化
   の度合いを示す信号として出力する手段よりなることを
   特徴とする請求項１の波形等化装置。
4. 【請求項４】　　前記検出手段は、前記記録媒体に繰返
   し記録された所定情報の再生時に作動し、前記増幅手段
   の利得はその都度得られた検出値に基づいて、随時設定
   されることを特徴とする請求項１の波形等化装置。
5. 【請求項５】　　情報記録媒体は所定速度で回転するデ
   ィスク状記録媒体であって、該記録媒体のアドレス情報
   を検出し、アドレス位置が記録媒体の内周側ほど前記増
   幅手段の利得を高くするよう制御する手段を有すること
   を特徴とする請求項１の波形等化装置。