JPH06162514A

JPH06162514A - 信号再生装置

Info

Publication number: JPH06162514A
Application number: JP4331086A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Togashi; 光宏富樫; Mitsunori Wada; 光教和田; Takuya Nishimura; 卓也西村
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1994-06-10

Abstract

(57)【要約】【目的】マークエッジ法で記録された変調符号を差分
電圧検出により復調する際に、マークエッジを正確に検
出できるようにしてエラーレートを低下させる。【構成】情報記録媒体から読出された最大周波数信号
の最大振幅電圧値をＶｐｐ、制限する振幅電圧値をＶＬ
としたときに、ＶＬ／Ｖｐｐの値がほぼ１．１となるよ
うに振幅電圧を制限するリミッタ回路２０を設け、この
リミッタ回路２０を経て上限と下限が制限された信号か
ら差分電圧を得ることにより、マークエッジを高精度に
検出できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば光ディスクや
光磁気ディスク等に記録されたデジタルデータを読出し
て再生する信号再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクに記録されたデジタルデータ
を復調する方法としては、図８に示すような振幅検出方
法がある。この方法は、ディスクの記録面に検知光を照
射し、その戻り光からピット検出や光磁気記録膜中の磁
化方向などによる読出しデータを得る。図８では電流／
電圧変換後の読出しデータａを示している。振幅検出方
法では、コンパレータによりしきい値ｂが設定され、こ
のしきい値ｂを基準として読出しデータの振幅の変化が
検出され、例えばしきい値ｂよりも高いレベルを「１」
とし低いレベルを「０」として、デジタルデータｃを復
調している。

【０００３】しかしながらこの振幅検出方法では、読出
しデータａの信号波形の全体のレベルが変動した場合に
は、信号振幅の変化点としきい値ｂとの相対レベルが変
動して、しきい値ｂを基準とした正確な復調ができなく
なる。特に光磁気ディスクなどを使用した光メモリ装置
では、レーザスポットの熱を利用してデータを書き込む
ため、ディスク記録面での光拡散によるデューティー比
のばらつきや、ピット形状の歪みにより、読出しデータ
の信号波形のレベルが変動しやすく、よって再生データ
のエラーが発生しやすくなる。

【０００４】また、読出しデータの他の復調方法とし
て、差分検出法がある。図９はこの差分検出法を示す線
図である。この差分検出法では、セルフクロック性のあ
る変調符号からのクロック信号を用いて、読出しデータ
ａの電圧をクロック信号毎にサンプリングし、サンプリ
ング電圧から（Ｖn−Ｖn-1）の絶対値を得る（ｎ＝１，
２，３…）。この絶対値が所定のしきい値よりも大きい
ときにピットや磁化方向の変換点があると判断する。こ
の方法では、読出しデータの電圧レベルの変動があった
としても、前記振幅検出法よりも復調精度が高くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、光メモリー装置
などにおいては、ＲＬＬ（１，７）やＲＬＬ（２，７）
といった最小ランレングスが１以上（「１」と「１」の
間に存在する「０」が１つ以上）の変調符号を使用し、
ピットの有無または光磁気記録膜中の磁化方向を符号
「１」がある毎に反転させていくマークエッジ記録方法
が採用されている。このマークエッジ記録方法により記
録されたデータを、前述の差分検出方法により復調する
場合、ピットの有無の反転位置または磁化方向の反転位
置すなわちマークエッジ部分を正確に検出できない場合
が生じる。すなわち、記録媒体からの読出しデータの電
圧変動になまりがあったりすると、本来のピットや磁化
方向の変換点を精度よく再現できない場合が生じる。

【０００６】図７（Ａ）ないし（Ｃ）は前記マークエッ
ジ記録された読出しデータを差分検出法により復調する
場合の波形を示している。図７（Ａ）は記録媒体からの
読出しデータの電圧の変化を示している。これは例えば
光磁気ディスクからの読出しデータであり、符号「１」
のときを光磁気記録膜中の磁化方向の変化点としたもの
である。この記録内容は、本来「1000001000001010」の
ＲＬＬ（１，７）変調符号である。図７（Ａ）の波形の
電圧をセルフクロックにてサンプリングし、図９に示し
たのと同様に、サンプリングされた差分電圧（Ｖn−Ｖn
-1）の絶対値をとると図７（Ｂ）に示す波形となる。図
７（Ａ）に示す読出しデータでは、記録状態の反転点
（イ）（ロ）（ハ）の部分にて波形に大きななまりが生
じており、しかも（イ）（ロ）（ハ）のそれぞれの部分
での信号強度の変動幅が相違している。この相違は記録
面でのピット寸法の長短などに起因している。

【０００７】よって図７（Ｂ）に示す差分電圧の絶対値
の変化を見ると例えば（ニ）と（ホ）で示す部分にて、
長時間に渡って差分電圧が変化している。これは同図
（Ａ）の（イ）と（ロ）の位置にて波形が大きなカーブ
となるようになまっており、電圧の変動が長時間にわた
っているためである。図７（Ｃ）は同図（Ｂ）に示した
差分電圧を、コンパレータにより波形整形したものであ
り、これが復調データとなる。ところが同図（Ｂ）にお
いて例えば（ニ）と（ホ）の部分で差分電圧が長時間変
化し続けているため、同図（Ｃ）に示す（ヘ）と（ト）
の部分において本来よりも長い時間「１」の信号が現れ
ることになって、光磁気膜中の磁化方向の変化点を正確
に検出できない。よって同図（Ｃ）では「110001110001
10」という本来のデータとは全く違った復調データが得
られてしまう。

【０００８】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、マークエッジ記録などされたデータを差分検出法
により復調する場合に、データを正確に再現できるよう
にした信号再生装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、デジタルデー
タが記録された情報記録媒体に照射された光の戻り光を
検出して得られた読出しデータの信号強度の差を検出す
る差分検出部が設けられ、この差分検出部からの出力に
よりデータの記録状態の変換点が検出される信号再生装
置において、前記読出しデータの信号強度を制限する信
号制限部が設けられ、この信号制限部を経たデータに対
し前記差分検出部により信号強度の差が検出されること
を特徴とするものである。

【００１０】また上記において、信号制限部により制限
される読出しデータの強度の上限と下限と間の制限幅
は、読出しデータのうちの最高周波数信号の変換点にお
ける信号強度の変化幅の最大値以下とすることが好まし
い。

【００１１】

【作用】上記手段では、記録媒体からの戻り光に基づい
て得られた読出しデータの信号強度を信号制限部により
所定の制限幅に規制し、この制限後の信号に対し差分検
出部により信号強度の差分を検出する。信号制限部によ
り信号強度の上限と下限を制限することにより、読出し
データの信号強度になまりが有ってもこのなまり部分の
変化上限がカットされ、データの変換点を高精度に検出
できるようになる。

【００１２】また上記信号強度の制限幅を最高周波数信
号に基づいて決定することにより、データの変換点の検
出精度を非常に高くすることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明について図面を参照して説明す
る。図１，図２は本発明の一実施例としての回路構成を
示すブロック図であり、図１は、回路の前段部分を示す
回路図、図２は回路の後段部分を示す回路図である。図
１に示す前段側の回路は、たとえば光磁気ディスク（図
示しない）から読出された読出しデータが電流／電圧変
換されて入力される直流除去用のコンデンサ１１と、入
力された信号を増幅するＲＦアンプ１２と、この増幅さ
れた信号に含まれるノイズ成分を除去するノイズフィル
タ１３と、入力信号の波形を振幅方向に強調する波形等
化器１４と、この波形等化器１４からの出力が入力され
る差動アンプ１５とを備えている。

【００１４】上記差動アンプ１５には、前記波形等化器
１４からの信号がプラス入力される。また差動アンプ１
５からの出力がスイッチＳ１を経て迂回しローパスフィ
ルタ回路（図中Ｌ．Ｐ．Ｆで示す）１６を経てマイナス
入力される。この差動アンプ１５では、セルフクロック
信号を発生させるために、波形等化器１４を経た入力信
号のオフセット成分が除去され、入力波形に対してゼロ
点が設定される。すなわちこの回路では、光磁気ディス
クの記録面に間欠的に記録されているプリピット部が読
出されるときにのみスイッチＳ１がＯＮになり、ローパ
スフィルタ回路１６を経た負帰還経路が形成される。そ
して（低周波数成分）が除去されて、プリピット部から
の読出し信号に含まれる最高周波数信号の０点設定が行
なわれる。

【００１５】上記差動アンプ１５の後段は、セルフクロ
ック信号の生成経路（Ａ）と、再生信号の差分検出経路
（Ｂ）とに分岐される。セルフクロック信号の生成経路
（Ａ）には、コンパレータ１７と、これにより波形整形
されたパルス信号の立ち上げ及び立ち下げ部分を検出す
るエッジ検出回路１８とが設けられている。上記コンパ
レータ１７は、差動アンプ１５かの出力がプラス入力さ
れ、マイナス入力部は接地されている。この構成では、
前記スイッチＳ１がＯＮとなりローパスフィルタ１６を
経たオフセット成分が差動アンプ１５にて除去されてゼ
ロ点が設定された信号がコンパレータ１７に入力し、こ
のコンパレータ１７において０Ｖよりも上側の入力波形
が検出されて波形整形され矩形波が生成される。そし
て、後段に接続されたエッジ検出回路１８でこの矩形波
の立ち上り部分が検出され所定ピッチのパルス信号が生
成される。

【００１６】上記エッジ検出回路１８の後段には、ＰＬ
Ｌ（Phase Lock Loop)回路１９が接続されている。この
ＰＬＬ回路１９は、上記エッジ検出回路１８の出力信号
と分周器２３から出力される出力信号の波形の位相を比
較し、この位相差に応じた電圧値を出力する位相比較部
２１と、この位相比較部２１からの出力信号に含まれる
直流成分を除去するローパスフィルタ回路（Ｌ．Ｐ．
Ｆ）２２と、電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Contro
lled Oscillator）２４と、所定の分周比からなる分周
器２３とから構成されている。このＰＬＬ回路１９で
は、エッジ検出回路１８からのパルス信号が入力したと
きに、この入力信号の周波数に応じてロック状態にな
り、これによりセルフクロック信号が生成され、後段の
復調器２９に与えられる。

【００１７】一方、差分検出経路（Ｂ）には、図２に示
すように、詳細を後述するリミッタ回路２０と、このリ
ミッタ回路２０の一方の出力側に接続された遅延回路２
５と、リミッタ回路２０からの出力がプラス入力され且
つ遅延回路２５からの出力がマイナス入力される差動ア
ンプ２６と、この差動アンプ２６から出力された信号の
絶対値を得る絶対値回路２７と、絶対値回路２７からの
出力がプラス入力され且つ可変電圧ＶXがマイナス入力
されたコンパレータ２８とが設けられており、このコン
パレータ２８からの出力が復調器２９に与えられる。

【００１８】図３は、上記リミッタ回路の詳細構成を示
す説明図、図４は、最高周波数信号の信号強度の変化幅
の最大値Ｖｐと、復調器２９に与えられるセルフクロッ
ク信号に基づいて最高周波数信号をサンプルしたときの
差分電圧Ｖｐｐと、リミッタ回路２０における電圧の制
限値ＶＬとの関係を示す説明図、図５は、最小ピット長
０．６４μｍのＲＬＬ（１，７）変調において、電圧制
限の変数αとＳ／Ｎ比との関係を示す特性図である。な
お、図４中Ｆｉ（鎖線）はリミッタ回路２０の前段にお
ける信号波形、Ｆｏ（実線）はリミッタ回路２０を経た
信号を示し、縦軸が振幅電圧、横軸が時間を示す。ま
た、図５では、横軸が電圧制限の変数α、縦軸がＳ／Ｎ
比を示す。

【００１９】図３に示すリミッタ回路２０は、入力側に
抵抗Ｒが接続され、また上限リミット用として、カソー
ドが上限電源電圧Ｖ１に接続されたダイオードＤ１と、
下限リミット用としてアノードが下限電源電圧Ｖ２に接
続されたダイオードＤ２とが設けられた、いわゆるダイ
オードリミッタ回路である。このリミッタ回路２０に入
力された信号は、上限電圧が前記上限電源電圧Ｖ１とダ
イオードＤ１の電圧降下により制限され、下限電圧が下
限電源電圧Ｖ２とダイオードＤ２の電圧降下とにより制
限される。ここで、図４に示す最大周波数信号の変換点
においてセルフクロック信号によりサンプリングされた
差分電圧値をＶｐｐと、リミットする電圧の上限と下限
との間の制限幅となる制限値ＶＬとの関係を示す。両電
圧値の比を数１で示すように電圧制限の変数αで表わ
す。

【００２０】

【数１】α＝ＶＬ／Ｖｐｐ

【００２１】なお、上記リミットする電圧の制限値ＶＬ
の上限リミット電圧値ＶＬ1は、上記ダイオードＤ１に
おける降下電圧をＶｆ1としたとき、

【００２２】

【数２】ＶＬ1＝Ｖ１−Ｖｆ1

【００２３】で表され、同様にリミットする電圧の制限
値ＶＬの下限リミット電圧値ＶＬ2は、上記ダイオード
Ｄ２における降下電圧値をＶｆ2としたとき、

【００２４】

【数３】ＶＬ2＝Ｖ２−Ｖｆ2 で表される。

【００２５】従って、差動アンプ２６を経て絶対値回路
２７により得られる制限電圧値ＶＬの絶対値は、

【００２６】

【数４】ＶＬ＝｜ＶＬ1＋ＶＬ2｜で表される。

【００２７】本実施例に示すリミッタ回路２０では、上
記αの値をほぼ１以下、好ましくは１．１以下となるよ
うに設定することが好ましい。すなわち、上記光磁気デ
ィスク等に記録された最小ピット長０．６４μｍのＲＬ
Ｌ（１，７）変調符号を復調したときのエラーレートは
ほぼ１０^- ⁶以下であることが望ましいが、このエラーレ
ートを確保するために必要なＳ／Ｎ比の上限は図５に示
すようにほぼ２０ｄＢである。従って、図５の線図か
ら、最小ピット長０．６４μｍのＲＬＬ（１，７）変調
符号の復調において、エラーレートを前記の値以下に抑
えるために必要な電圧制限の変数αは１．１以下である
ことが判る。よって前記αはほぼ１以下、好ましくは
１．１以下であることがエラーレートを適正値以下にす
るための条件となる。

【００２８】このように、電圧制限の変数αが小さくな
ればなるほどＳ／Ｎ比が良好となるのは、以下の理由に
よる。差分電圧によりカー回転角（光磁気記録膜中の磁
化方向）などの変換点を検出する場合、差分電圧と判定
する電圧との差をノイズ電圧に対してどれだけ大きくと
れるかにより、エラーレートが決定される。したがっ
て、カー回転角などが無変換の時点では差分電圧がゼロ
に近いほどエラーレートは低くなり、逆にカー回転角な
どの変換点では、差分電圧が大きくなるほどエラーレー
トが低くなる。前記のように変数αを小さくすると、無
変換の時点での差分電圧を小さくできる。同時に変換点
での差分電圧も小さくなってしまうが、同時にノイズに
よる影響も小さくなり、結果的にＳ／Ｎ比を向上できる
ことになる。

【００２９】最小ピット長０．６４μｍのＲＬＬ（１，
７）変調符号を復調したときにエラーレートがほぼ１０
^- ⁶以下となる条件は、図５に示すようにα＝（Ｖｐｐ／
ＶＬ）が１以下、好ましくは１．１以下であるが、前述
のように無変換の時点での差分電圧をゼロに近くし、ま
た変換点での差分電圧をなるべく大きくすることを考慮
すると、図４において最高周波数信号のレベル変化幅の
最大値Ｖｐとした場合に、電圧制限値ＶＬがＶｐ以下で
あれば、かなり良いエラーレートを得ることができる。

【００３０】以上の構成を備えた信号再生装置の動作に
ついて、図６（Ａ）乃至（Ｃ）をも参照して説明する。
図６（Ａ）乃至（Ｃ）は、それぞれ図２に（ａ）乃至
（ｃ）で示す部分で得られる信号波形である。この実施
例において図１に示すＲＦアンプ１２に入力される読出
しデータは図７（Ａ）に示すものと同じであり、最小ピ
ット長０．６４μｍのＲＬＬ（１，７）変調符号により
記録された「10000010000010101」のデータを再生した
ものである。

【００３１】まず、セルフクロック信号の生成経路
（Ａ）の動作について説明する。光磁気ディスクのプリ
ピット領域に記録されている最小ピッチ長のピット情報
が読みだされると、コンデンサ１１を経てＲＦアンプ１
２に入力されて増幅され、この増幅された信号からノイ
ズフィルタ１３によってノイズ成分が除去され、波形等
化器１４によってイコライジングされる。この波形等化
器１４からの信号は差動アンプ１５に入力される。前記
ピット情報の読出しのときにはスイッチＳ１が閉じら
れ、差動アンプ１５の出力がローパスフイルター回路１
６を経て差動アンプ１５にマイナス入力される。これに
より信号のオフセット成分が除去され、ゼロ点設定され
て信号が０Ｖ基準として出力される。

【００３２】上記差動アンプ１５から出力された信号
は、コンパレータ１７において０Ｖに対して比較され波
形整形されて、矩形波が得られる。矩形波がエッジ検出
回路１８に入力し、各矩形波の立ち上げ部分に同期した
パルス信号が生成される。このパルス信号がＰＬＬ回路
１９に出力される。ＰＬＬ回路１９では、ＶＣＯ２４か
らの出力信号が分周器２３により所定の分周比にて分周
され、位相比較部２１にて上記エッジ検出回路１８から
出力された信号波形と分周器１３から出力された波形と
の位相が比較され、両者の位相差に応じた電圧がＶＣＯ
２４に入力されて、この入力電圧に応じた発振出力が得
られる。これがセルフクロック信号となって、復調器２
９に与えられる。復調器２９では、差分検出経路（Ｂ）
から与えられた差分電圧がこのセルフクロックによって
サンプリングされる。

【００３３】次に差分検出経路（Ｂ）の動作について説
明する。光磁気ディスクから読出された図７（Ａ）に示
す読出し信号は、リミッタ回路２０に入力される。本実
施例ではリミッタ回路２０によって前記変数αが１以
下、好ましくは１．１以下となるように制限幅により入
力信号の上限値と下限値がリミットされる。このリミッ
トされた後の信号波形（ａ）を図６（Ａ）に示す。上記
リミット回路２０から出力された信号は遅延回路２５に
入力され、ここで所定時間の遅延を与えられてから差動
アンプ２６にマイナス流力される。差動アンプ２６で
は、リミッタ回路２０から直接与えられた信号と遅延を
かけられた信号との差となる差分電圧が出力される。絶
対値回路２７では前記差分電圧の絶対値がとられる。絶
対値回路２７からの出力信号（ｂ）の波形形状を図６
（Ｂ）に示す。

【００３４】図６（Ｂ）に示す出力信号（ｂ）がコンパ
レータ２８によって波形整形された信号（ｃ）を図６
（Ｃ）に示す。同図からも明らかなように信号（ｃ）
は、上記光磁気ディスクに記録されていたデータと同一
の符号の「10000010000010101」である。すなわち、こ
の実施例では読出し信号がリミッタ回路２０により振幅
制限されて図６（Ａ）に示す波形（ａ）となるが、この
波形では、信号の変換点での変化になまりが生じなくな
る。よって図６（Ｂ）（Ｃ）に示すように、マークエッ
ジが精度よく検出されることになる。このデータ信号が
復調器２９において前記セルフクロック信号に基づいて
サンプリングされ上記のＲＬＬ（１，７）変調符号が復
調される。

【００３５】以上詳述したように、本実施例ではリミッ
タ回路２０によってαはほぼ１以下、好ましくは１．１
となるように入力信号をリミットし、これにより光磁気
ディスク等から読出された時に存在する信号波形のなま
りによる影響を防止している。従って、マークエッジ記
録方法で書き込まれたデータを再現する場合であって
も、熱拡散等の悪影響を受けずに、正確なデータの再生
を行うことができる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明では、マークエッジ
法により記録された変調符号を差分電圧法により再生す
る際に、カー回転角などの変換点を正確に検出すること
ができ、エラーレートの低い高精度な再生が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての回路構成の後段部分
を示すブロック図。

【図２】図１に示す回路構成の前段部分を示すブロック
図。

【図３】リミッタ回路の詳細構成を示す説明図。

【図４】最大周波数信号における変換点での差分電圧値
とリミットする電圧の制限値との関係を示す説明図。

【図５】最小ピット長０．６４μｍのＲＬＬ（１，７）
変調符号を再生する場合の電圧制限の変数αとＳ／Ｎと
の関係を示す特性図。

【図６】（Ａ）乃至（Ｃ）は、それぞれ図２に（ａ）乃
至（ｃ）で示す部分で得られる信号波形を示す波形図。

【図７】（Ａ）乃至（Ｃ）は、従来装置において光磁気
ディスク等から差分検出法により読出された信号波形を
示す説明図。

【図８】振幅検出による読出し方法の説明図。

【図９】差分電圧検出による読出し方法の説明図。

【符号の説明】

１１コンデンサ１２ＲＦアンプ１３ノイズフィルタ１４波形等化器１５，２６差動アンプ１６ローパスフィルタ回路１７，２８コンパレータ１８エッジ検出回路１９ＰＬＬ回路２０リミッタ回路２５遅延回路２７絶対値回路２９復調器Ｄ１，Ｄ２ダイオードＲ抵抗（Ａ）セルフクロック生成経路（Ｂ）差分電圧検出経路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタルデータが記録された情報記録媒
体に照射された光の戻り光を検出して得られた読出しデ
ータの信号強度の差を検出する差分検出部が設けられ、
この差分検出部からの出力によりデータの記録状態の変
換点が検出される信号再生装置において、前記読出しデ
ータの信号強度を制限する信号制限部が設けられ、この
信号制限部を経たデータに対し前記差分検出部により信
号強度の差が検出されることを特徴とする信号再生装
置。
【請求項２】信号制限部により制限される読出しデー
タの強度の上限と下限と間の制限幅は、読出しデータの
うちの最高周波数信号の変換点における信号強度の変化
幅の最大値以下である請求項１記載の信号再生装置。