JPH07320401A - 光磁気再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、高密度、高転送記録した信号の再生
時にも、コンデンサ結合により失われた信号再生に必要
な直流成分を精度良く補償することができる光磁気再生
装置を提供する。 【構成】再生信号の低周波成分を結合コンデンサに相当
するハイパスフィルタ２により除去するとともに、この
ハイパスフィルタ２からの出力と予め設定された基準レ
ベルをコンパレータ５により比較し２値化出力を生成
し、この２値化出力をゲイン調整回路６を介してローパ
スフィルタ７に与え時間積分し、このローパスフィルタ
７とハイパスフィルタ３の出力より演算増幅器４により
サグが補正された出力を演算する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高密度、高転送記録に
用いられる再生波形補正回路を有する光磁気再生装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光磁気ディスクにおいて高密度記
録を実現する方法として、マークエッジに情報を持たせ
るマーク長記録方式が知られている。この方式では、光
磁気ディスクより記録信号を再生する際に、再生信号を
固定スライスレベルで２値化してエッジ位置を検出する
とともに、変調方式で決まる再生クロックを検出し、デ
ータ検出窓とのタイミング関係から「０」または「１」
のパターンを判定し、情報の再生を行うようにしてい
る。

【０００３】また、この時の情報再生は、光磁気ディス
クの基板の複屈折の影響により、再生信号のエンベロー
プ変動等にともなう直流変動が生じることがあり、この
ため、この種の再生装置では、増幅器にはコンデンサ結
合アンプを用いて、直流変動分を抑圧して再生するよう
になっている。

【０００４】しかしながら、このようなコンデンサ結合
アンプより出力される再生信号は、データのアドレスや
トラック番号の情報が予め刻まれたセクタ領域と記録デ
ータ領域との間にある直流レベルの変化や記録データの
パターンに依存する直流レベルの変化も抑制されたもの
になるため、固定スライス方式で２値化をすると、デー
タを読み誤ることがあった。

【０００５】そこで、従来、コンデンサ結合により失わ
れたデータ再生に必要な直流成分を戻し、再生波形を補
正する手段として、再生波形のエンベロープを検出して
再生波形を補償することが考えられている。

【０００６】特開昭６１−３９２３６号公報は、このよ
うな再生波形を補正する補正回路を開示するものであ
る。図６は、かかる補正回路の基本ブロックを示すもの
で、再生信号をハイパスフィルタに相当する結合コンデ
ンサ６１を介して演算回路６４に直接与えるとともに、
半波整流回路６２により半波整流し、包絡線検波回路６
３により包絡検波した結果を演算回路６４に与えるよう
に構成している。

【０００７】しかして、このように構成した補正回路で
は、まず、図７（ａ）で示すような低周波のうねりをも
った再生信号が入力されると、ハイパスフィルタに相当
する結合コンデンサ６１を通過することで、低周波数の
うねりが除去され、同図（ｂ）に示すような波形とな
る。この場合、結合コンデンサ６１を通過することによ
り再生に必要な直流成分も失った波形となる。

【０００８】そして、この結合コンデンサ６１を通過し
た同図（ｂ）に示す波形は、半波整流回路６２により同
図（ｃ）の如く整流され、この整流波形を包絡線検波回
路６３にてローパスフィルタにより時間積分すること
で、同図（ｃ）に示すように基底側が包絡検波された同
図（ｄ）に示す直流成分として再生される。

【０００９】そして、包絡線検波回路６３により包絡線
検波された同図（ｄ）に示す出力と、結合コンデンサ６
１の通過により得られた同図（ｂ）に示す出力が演算回
路６４に送られ、ここで逆極性の関係で加えられること
で、同図（ｅ）に示す直流成分を補正した波形として得
られるようになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな包絡線検波を用いた補正回路によると、半波整流回
路６２での整流時のダイオードなどの応答遅れを始めと
して、包絡線検波回路６３での整流波形をローパスフィ
ルタを通して時間積分する際の積分の時定数による時間
遅れが存在するため、演算回路６４での再生波形の補正
が遅れることがあった。

【００１１】このような時間遅れは、再生信号の周波数
が低い場合は問題ないが、再生記録周波数の高くなる高
密度記録や高転送記録の場合は、補正波形に大きな影響
を与え、補正後の波形は、図７（ｆ）に示すように、ブ
ランク直後のデータの先頭部ではサグが大きく、データ
途中でも時間遅れによるエンベロープ歪みを含む補正の
不十分な波形となることがあった。

【００１２】そこで、従来、このような時間遅れを小さ
くするために、応答の速いダイオードを使用したり、フ
ィルタ時定数を小さくすることなどが考えられている
が、高速ダイオードを用いても数１０ＭＨｚの高周波信
号に対しては、ダイオードの持つ寄生容量等の影響によ
り、理想的な整流性能を得るのは難しく、また、フィル
タの時定数を小さくしてカットオフ周波数を高くする
と、エンベロープ検波での直流成分の抽出が十分にでき
ず、また、時定数を信号周期より十分大きくとらないと
包絡線が正確に検出できないという問題点があった。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、高密度、高転送記録した信号の再生時にも、コンデ
ンサ結合により失われた信号再生に必要な直流成分を精
度良く補償することができる再生波形補正回路を有する
光磁気再生装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、記録媒
体から再生された再生信号の低周波成分を除去するハイ
パスフィルタと、このハイパスフィルタの出力と予め設
定された基準レベルを比較し２値化出力を生成する比較
手段と、この比較手段より生成された２値化出力を時間
積分するローパスフィルタと、前記ハイパスフィルタと
前記ローパスフィルタのそれぞれの出力より補正出力を
演算する演算手段とにより構成されている。

【００１５】また、本発明によれば、前記ローパスフィ
ルタの出力を前記比較手段の基準レベルとして帰還させ
る手段を有するように構成されている。また、本発明に
よれば、前記比較手段の出力レベルが一定時間同じレベ
ル状態になると前記比較手段の基準レベルとしての帰還
量を低減または０にする手段を有するように構成されて
いる。

【００１６】

【作用】この結果、本発明によれば、記録媒体から再生
された再生信号の低周波成分をハイパスフィルタにより
除去するとともに、このハイパスフィルタからの出力と
予め設定された基準レベルを比較手段により比較し２値
化出力を生成し、この２値化出力をローパスフィルタに
より時間積分し、このローパスフィルタとハイパスフィ
ルタのそれぞれの出力より演算手段により補正出力を演
算するようにしており、比較手段での出力を２値化され
たデジタル出力とすることで、デジタル信号の立ち上が
り、立ち下がり速度を飛躍的に高速化でき、ローパスフ
ィルタでの時間積分の応答も加速するようにできる。

【００１７】また、本発明によれば、ローパスフィルタ
の出力を比較手段の基準レベルとして帰還させることに
より、比較手段の基準レベルが常に再生信号のハイパス
フィルタ通過後のエンベロープに追従するように動作さ
せることができる。

【００１８】また、本発明によれば、比較手段の出力レ
ベルが一定時間同じレベル状態になると比較手段の基準
レベルとしての帰還量を低減または０にすることによ
り、同じレベル状態が継続する、いわゆる張り付き状態
を適確に検出して解除することができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従い説明す
る。 （第１実施例）図１は本発明にかかる光磁気再生装置に
適用される再生波形補正回路の概略構成を示している。

【００２０】図において、１は再生波形補正回路で、こ
の再生波形補正回路１は、図示しない光磁気ディスクか
ら再生された再生信号波形が与えられる入力端子２にハ
イパスフィルタ（ＨＰＦ）３を接続している。このハイ
パスフィルタ３は、上述した結合コンデンサに相当する
ものである。

【００２１】そして、このハイパスフィルタ３の出力端
子を演算増幅器４の一方の入力端子に接続するととも
に、コンパレータ５の一方の入力端子に接続している。
ここで、コンパレータ５は、ハイパスフィルタ３からの
出力と基準値（ここではグランド）とを比較し２値化出
力を生成するものである。

【００２２】そして、コンパレータ５の出力端子をゲイ
ン調整回路６、ローパスフィルタ７、レベル変換器８を
介して演算増幅器４の他方の入力端子に接続している。
この場合、ゲイン調整回路６は、コンパレータ出力振幅
を調整するものである。ローパスフィルタ７は、ゲイン
調整回路６の出力を時間積分して高周波成分を除去する
ものである。レベル変換器８は、ローパスフィルタ７の
出力のＤＣ（直流）レベルを補正するものである。そし
て、演算増幅器４は、レベル変換器６からの出力をハイ
パスフィルタ３からの出力の出力から差し引いて出力端
子９に補正出力として発生するようにしている。

【００２３】次に、このように構成した実施例の動作を
説明する。いま、入力端子２に、図２（ａ）に示すよう
な低周波のうねりをもった再生信号が入力されると、コ
ンデンサ結合に相当するハイパスフィルタ３を通過した
信号は、図２（ｂ）に示すように直流成分、低周波成分
の除去された大きなサグを含む波形として出力される。

【００２４】そして、ハイパスフィルタ３からの出力
は、コンパレータ５に与えられ、ここで基準値（ここで
はグランドの０レベル）と比較されるとともに、２値化
反転され、さらに２値化信号の振幅が調整されて、図２
（ｃ）に示す２値化出力として発生される。ここでのコ
ンパレータ５の２値化出力は、ハイパスフィルタ３から
の入力信号が０レベル以下になったらハイレベルになる
反転出力を得られるようになっている。

【００２５】そして、コンパレータ５の２値化出力は、
ゲイン調整回路６により振幅が調整され、この後、ロー
パスフィルタ７に与えられ、高周波成分が除去されるよ
うになるが、この時、ローパスフィルタ７により時間積
分され、図２（ｄ）に示すような波形として出力され
る。

【００２６】ここで、ローパスフィルタ７のフィルタ時
定数を、上述のハイパスフィルタ３の時定数とほぼ等し
くして、２値化出力の振幅を適当ものに設定すると、ロ
ーパスフィルタ７からの出力波形は、ハイパスフィルタ
３からの図７（ｂ）に示すフィルタ出力のサグ成分を抽
出したものとして得られる。

【００２７】ところで、コンパレータ５の出力は、一般
にロジックレベル出力であり、ローパスフィルタ７を通
過された信号は、ＤＣオフセットを持った波形となって
いるが、この場合、ローパスフィルタ７からの出力を、
レベル変換器８に与えらることにより、ＤＣレベルが補
正され図２（ｅ）に示す波形出力として得られる。

【００２８】そして、レベル変換器８を通過した信号
は、演算増幅器４に送られ、ハイパスフィルタ３を通過
した図２（ｂ）に示す波形の信号より差し引かれ、この
結果、図２（ｆ）に示すようにハイパスフィルタ３より
発生したサグが補正された出力として得られるようにな
る。

【００２９】従って、このように構成した再生波形補正
回路１によれば、再生信号の結合コンデンサに相当する
ハイパスフィルタ３通過によりサグが発生しやすい信号
ブランク部を、高速応答性に優れたコンパレータ５によ
り検出することができるとともに、このブランク部を反
転してローパスフィルタ７により時間積分することによ
り、サグとほぼ同様のエンベロープ信号を得ることがで
きる。このことは、従来のエンベロープ検出法が再生波
形を整流することにより得られた波形アナログ信号であ
るのに対して、本実施例ではコンパレータ５の２値化出
力が２値化されたデジタル出力波形であるので、ブラン
ク部前後エッジは、デジタル信号の立ち上がり、立ち下
がり速度（約ｎｓｅｃ）となり、アナログ信号と比較し
て２桁以上応答の速い信号として得られることになる。

【００３０】これにより、後段のローパスフィルタ７で
の時間積分の応答も加速されることになり、コンパレー
タ５の出力を調整すれば、時間積分した波形は見かけ上
リアルタイムに補正をしたものに近くなり、高周波信号
に対しても、コンデンサ結合により失われた信号再生に
必要な直流成分をリアルタイムで精度良く補正すること
ができるようになる。 （第２実施例）図３は本発明の第２実施例の再生波形補
正回路の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、
同符号を付している。

【００３１】この場合、コンパレータ５の他方の入力端
子に抵抗１０を介してグランドを接続し、また、レベル
変換器８の出力端子をライン１１を介してコンパレータ
５の他方の入力端子にローパスフィルタ７の出力に応じ
たレベル変換器８でレベル変換後のサグ信号成分をコン
パレータ５の基準レベルとして帰還できるようにしてい
る。

【００３２】その他は、図１と同様である。しかして、
ローパスフィルタ７の出力に応じたレベル変換器８でレ
ベル変換後のサグ信号成分をコンパレータ５の基準レベ
ルとして帰還させると、この帰還は、レベル変換器８で
のレベル変換後の出力を増加させ、コンパレータ５の基
準レベルも上昇させ、コンパレータ５の反転出力のパル
ス幅も増加させるとともに、ローパスフィルタ７の出力
も増加させる、いわゆる正帰還として作用するので、信
号ブランク部直後に大きなサグが発生したような場合
も、系の遅れによりコンパレータ５の基準レベルが追従
できない分を補正して、基準レベルが常に再生波形のハ
イパスフィルタ３通過後のエンベロープに追従するよう
に動作するようになるので、大きなサグについては、第
１実施例に比べてさらに補正精度がよく高くなる。 （第３実施例）図４は本発明の第３実施例の再生波形補
正回路の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、
同符号を付している。

【００３３】この場合、コンパレータ５の他方の入力端
子に帰還量制御回路１２を接続している。この帰還量制
御回路１２は、レベル変換器８でレベル変換後のサグ信
号成分を帰還量としてコンパレータ５に与えられるとと
もに、コンパレータ５の反転出力のパルス幅に応じてこ
の帰還量を制御するようにしている。また、帰還量制御
回路１２は、コンパレータ５の出力を監視して、通常の
ディスク再生で予想されるブランク部の長さを越えた出
力のハイまたはローレベルの張り付き時間をコントロー
ラ１３が発するタイミング信号をもとに検出し、異常が
検出された場合は、帰還量を減少または０にして張り付
き状態を解除するようにしている。

【００３４】その他は、図１と同様である。しかして、
帰還量制御回路１１では、常時、コンパレータ５の反転
出力のパルス幅を検出し、このパルス幅が一定量、例え
ば通常のディスク再生で予想されるブランク部の長さの
範囲であれば、レベル変換器８でレベル変換後のサグ信
号成分を帰還量としてコンパレータ５に与えるようにな
り、一方、ブランク部の長さの範囲を越える場合は、コ
ンパレータ５への帰還量を減少または０にして正帰還動
作を停止するようになる。

【００３５】すなわち、この種の正帰還を有する再生波
形補正回路においては、信号パターンやディスクの欠陥
などによっては、正帰還動作が暴走して、コンパレータ
出力がハイレベルまたはローレベルに張り付くことがあ
る。

【００３６】そして、このような状態になると、帰還が
かかっている間続くので正常な再生ができない。そこ
で、コンパレータ５の出力を常に監視して、データ間の
既知のブランクを越えた出力のハイまたはローレベルの
張り付き時間を図示しないクロック信号等をもとにカウ
ントして検出したり、コントローラ１２が発するデータ
部等のタイミング信号をもとに検出し、そして、異常が
検出された場合は、帰還量を減少または０にして張り付
き状態を解除するようになる。

【００３７】このように帰還量制御回路１１によりコン
パレータ５への帰還量を制御することで、帰還系を有す
る回路においても、安定した動作が可能となる。 （第４実施例）図５は本発明の第４実施例の再生波形補
正回路の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、
同符号を付している。

【００３８】この場合、コントローラ１４を設け、この
コントローラ１４によりゲイン制御回路１５によるコン
パレータ５の出力振幅の制御するとともに、ハイパスフ
ィルタ３およびローパスフィルタ７の時定数の制御を行
うことができるようにしている。

【００３９】ここで、ゲイン制御手段１５は、再生信号
のクロック周波数や振幅等により、コンパレータ５の出
力振幅を制御するようにしている。また、ハイパスフィ
ルタ３の時定数制御は、コントローラ１４により再生信
号のクロック周波数に応じて最適ものに設定される。こ
の場合、ハイパスフィルタ３として、例えば、デジタル
入力に応じてフィルタの周波数特性を可変可能なプログ
ラマブルフィルタのＩＣ等が用いられる。

【００４０】なお、この実施例ではコントローラ１４が
コンパレータ３の出力振幅とフィルタ３、７の時定数を
それぞれ制御できるようにしているが、クロック周波数
やフィルタ時定数によっては、コンパレータ３の出力振
幅を変えるゲイン制御のみ可能として、ローパスフィル
タ７の出力の時間変化の傾斜を変えることで、狭い範囲
でローパスフィルタ７の時定数を変えるのと類似した動
作を得るようにもできる。

【００４１】従って、このようにすれば、Ｚ−ＣＡＶデ
ィスクのようにディスク内外周で記録する信号のクロッ
クが変化した場合にも、ローパスフィルタ７の時間積分
後の信号時間変化の傾斜が変化するので、記録周波数や
振幅に応じた最適な補正が可能になる。例えば、コント
ローラ１４から得られるクロック信号やタイミング信号
に基づきクロック周波数が変化するごとに予め最適に設
定されたＤＣ出力の設定値をコントローラから得たり、
ゲイン制御回路１５内にメモリを設けて最適値を得る方
法で、補正に最適なコンパレータ出力が得られるように
なり、高周波の再生信号に対してもコンデンサ結合で失
われる直流成分をリアルタイムで高精度に補正でき、ス
ライス方式による再生データの２値化が正確にできる。

【００４２】なお、本発明は、以下の考えも含むもので
ある。 （１）上述の請求項１記載の再生波形補正回路を有する
光磁気再生装置において、再生信号の振幅や周波数の情
報またはディスクに記録された情報に基づき、比較手段
の出力の振幅及びまたはハイパスフィルタ、ローパスフ
ィルタの時定数を制御する手段を有している。

【００４３】（２）上述の請求項１記載の再生波形補正
回路を有する光磁気再生装置において、前記演算手段
は、前記ハイパスフィルタの出力と前記ローパスフィル
タの出力との差の出力を演算する手段である。

【００４４】（３）上述の請求項１記載の再生波形補正
回路を有する光磁気再生装置において、前記ローパスフ
ィルタの出力の直流レベルを補正するレベル補正手段を
備えている。

【００４５】（４）上述の請求項１記載の再生波形補正
回路を有する光磁気再生装置において、前記ハイパスフ
ィルタは、再生信号に対して直列に挿入されるコンデン
サからなっている。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体から再生された再生信号の低周波成分をハイパ
スフィルタにより除去するとともに、このハイパスフィ
ルタからの出力と予め設定された基準レベルを比較手段
により比較し２値化出力を生成し、この２値化出力をロ
ーパスフィルタにより時間積分し、このローパスフィル
タとハイパスフィルタのそれぞれの出力より演算手段に
より補正出力を演算するようにしており、比較手段での
２値化出力を２値化されたデジタル出力とすることで、
デジタル信号の立ち上がり、立ち下がり速度を飛躍的に
高速化でき、ローパスフィルタでの時間積分の応答も加
速するようにできるので、高密度、高転送記録した信号
の再生時にも、コンデンサ結合により失われた信号再生
に必要な直流成分を精度良く補正することができる。

【００４７】また、本発明によれば、ローパスフィルタ
の出力を比較手段の基準レベルとして帰還させることに
より、比較手段の基準レベルを常に再生信号のハイパス
フィルタ通過後のエンベロープに追従するように動作さ
せることができ、補正精度をさらに高めることが可能に
なる。

【００４８】また、本発明によれば、比較手段の出力レ
ベルが一定時間同じレベル状態になると比較手段の基準
レベルとしての帰還量を低減または０にすることによ
り、同じレベル状態が継続する、いわゆる張り付き状態
を適確に検出して解除することができ、常に安定した動
作が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成を示す図。

【図２】第１実施例を説明するための波形図。

【図３】本発明の第２実施例の概略構成を示す図。

【図４】本発明の第３実施例の概略構成を示す図。

【図５】本発明の第４実施例の概略構成を示す図。

【図６】従来の再生波形を補償する補正回路の概略構成
を示す図。

【図７】図６に示す補正回路を説明するための波形図。

【符号の説明】

１…再生回路、 ２…入力端子、 ３…ハイパスフィルタ、 ４…演算増幅器、 ５…コンパレータ、 ６…ゲイン調整回路、 ７…ローパスフィルタ、 ８…レベル変換器、 ９…出力端子、 １０…抵抗、 １１…ライン、 １２…帰還量制御回路、 １３、１４…コントローラ。 １５…ゲイン制御回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体から再生された再生信号の低周
   波成分を除去するハイパスフィルタと、 このハイパスフィルタの出力と予め設定された基準レベ
   ルを比較し２値化出力を生成する比較手段と、 この比較手段より生成された２値化出力を時間積分する
   ローパスフィルタと、 前記ハイパスフィルタと前記ローパスフィルタのそれぞ
   れの出力より補正出力を演算する演算手段と、 を具備したことを特徴とする再生波形補正回路を有する
   光磁気再生装置。
2. 【請求項２】 前記ローパスフィルタの出力を前記比較
   手段の基準レベルとして帰還させる手段を具備したこと
   を特徴とする請求項１記載の再生波形補正回路を有する
   光磁気再生装置。
3. 【請求項３】 前記比較手段の出力レベルが一定時間同
   じレベル状態になると前記比較手段の基準レベルとして
   の帰還量を低減または０にする手段を具備したことを特
   徴とする請求項２記載の再生波形補正回路を有する光磁
   気再生装置。