JPS606012B2 - 光学的情報再生装置における雑音除去回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学的に情報を記録再生する装置において再生
信号に含まれる雑音の影響を除去または軽減する装置に
関する。

一般に、ビデオディスクのような光学的に高密度で音声
信号や画像信号を記録再生する装置においては適当な値
に設定された周波数のキャリャを上記音声または画像信
号でＦＭ変調して高密度記録媒体に記録される。

この記録信号の再生においては、記録情報の記録媒体上
での最小単位に相当する大きさの微小光スポット（例え
ば１ム◇以下）を照射しＬその反射光、散乱光あるいは
透過光により記録信号が再生される。これらの装置にお
いてはＦＭ信号はキヤリャの周波数に比してＦＭ信号の
周波数偏移が一般に広くとられる。これは記録媒体を最
高記録再生分解館まで有効に利用し少しでも長時間の記
録再生するためと、ＦＭ信号にすることにより記録媒体
自身のＳ／Ｎを改善するために行なわれる。すなわち長
時間の信号の記録再生のために一般にキャリャ周波数は
できるだけ低く、しかも復調信号のＳ／Ｎを良くするた
めに周波数偏移はできるだけ大きくすることが行なわれ
る。また上記のような高密度記録媒体に微小光スポット
を照射して光学的に情報を再生する場合には記録媒体に
付着したゴミやきず、あるいはピンホールによる雑音が
再生信号に必然的に付随する。

例えば記録媒体からの透過光によって記録信号を読み出
す場合には再生信号に含まれる雑音には第１図のＣに示
すほこりによる光遮断性の雑音や、第１図Ｂに示すピン
ホールによる光透過性の雑音が中心となり、それらの振
幅は再生信号（第１図Ａ）レベルより圧倒的に大きくな
る場合が多い。また第１図に示すようにこれらの雑音区
間中再生信号の信号成分は存在しない場合が多い。この
ような雑音は第２図に示す従来のＦＭ復調回路では、再
生信号の不在により、復調回路に含まれるローバスフィ
ルタで復調信号に振幅の大きな雑音として第３図で示す
ように現われる。この雑音の振幅は第１図に示した再生
信号に含まれる雑音のパルス幅が大きくなるほど大きく
なり、その復調信号における影響時間は再生雑音の幅と
ともにＦＭ復調器における過渡応答特性に応じてリンギ
ングを伴い、前記再生雑音のパルス幅よりかなり大きく
なる。第２図は前記光学的情報再生装置に用いられる。

従来の再生ＦＭ信号の復調回路の一例を示す。１１は記
録信号を光学的に検出し再生するための光検出器である
。

１２は光検出器の出力を増幅する再生増幅回路、１３は
再生信号の周波数帯域外の雑音を除去し、必要帯域の信
号のみを通過させるためのバンドパスフイルタ「 １４
はリミツタでバンドパスフィルタの出力を整形する。

１５はリミッタの出力を復調し、復調信号を発生するＦ
Ｍ復調回路を示す。

このような復調回路を用いると、第３図のイに示す信号
が再再生増幅回路に発生すると、この信号の雑音Ｄに対
応してＦＭ復調回路１５には第３図口のＥに示す雑音が
発生する。この雑音Ｅの振幅は、再生雑音Ｄの時間幅Ｔ
，に比例し、雑音Ｂの影響時間Ｔ２は時間Ｔ，とＦＭ復
調回路１６の過渡応答特性によって決まる。したがって
復調雑音Ｅの影響を軽減するためには再生雑音Ｄの間に
何らかの帯域内信号を挿入するかトあるいは再生雑音Ｄ
の惜敗Ｍ復調回路１５が不動作の状態にする必要がある
。

しかし後者の場合過渡応答等の時間も含めて不動作の状
態に保つことは困難であり復調信号の改善に必ずしも寄
与しない。本発明は上記ＦＭ再生信号の再生雑音の影響
を軽減または除去することを目的とするものである。

すなわち、第３図の雑音Ｄの区間Ｔ，部分にＤ，の直前
の信号に近い周波数の信号を挿入し、しかも前記の過渡
応答による雑音の影響を最小限にすることを目的とする
。以下図面にしたがって本発明の詳細について説明する
。

第４図は本発明の−実施例の構成を示すものであり、２
１は光検出器、２２は再生増幅器、２３はバンドパスフ
イルタ、２４はリミツタ、２５はＦＭ復調器である。こ
れは第２図に示した構成要素と同一のものは同一の動作
をする。第４図において点線で囲んだ部分３０は周波数
追随回路であり、この例では位相ロックループを基本形
として示している。また一点鎖線で囲まれた０部分４０
‘ま再生信号に含まれる雑音を検出する雑音検出回路で
ある。周波数追随回路３０の中で３１は位相比較回路で
、線１に入力される再生信号と「線ｍに供Ｖ給される電
圧制御可変周波数発振器３５の出力との位相を比較して
その誤差信号を線ｎに発生する。３２，３３はいずれも
ローパスフィル夕で「 ３２は前記記録ＦＭ信号の変調
信号（音声または画像信号）の周波数帯城以上の通過帯
城を有する。

一方３一３は、３２より低い通過帯城を有する。ローパ
スフィルタ３３の遮断周波数は例えば第３図のイに示す
雑音○の時間幅の分布によって統計的に決めるべきであ
るがここでは変調信号の最高周波数の１′２を遮断周波
数とする。３４はアナログスイッチで糠ｑに供給される
信号に応じて、線ｏまたは線ｐの信号を線Ｒに供Ｖ給す
る。

３５は電圧制御可変周波数発振器で線Ｒ上の電圧に応じ
て発振周波数をかえ線ｍに供給する。

この周波数追随回路３０は再生信号に雑音が含まれない
場合には３１→３２→３４→３５→線ｍ→３１のループ
を形成して動作を行なう。したがって、この場合は入力
線１に入力されたと同じ周波数の出力信号が線ｍより出
力される。またローパスフイルタ３３には線ｎから常時
信号が供ｖ給されており前記遮断周波数の関係からこの
ローパスフィルタは線ｎの信号に対してし ローパスフ
イルタ３２よりは遅れてゆっくり応答し、線ｏ上の信号
より高周波成分の少ない信号を線ｐ上に供給する。した
がって再生信号に雑音が存在する場合にはローパスフィ
ルタ３２の出力信号はこの雑音に応答するが、３３の出
力は応答しないか小さい応答しかしない。したがって再
生信号に雑音が存在しないときは線ｏの信号を線Ｒに供
給し、再生雑音の継続時間中は線ｐの信号を線Ｒに供給
してやれば、電圧制御可変周波数発振器３５の出力線ｍ
に再生雑音によって急激に周波数が変化しない信号が得
られる。したがってＦＭ復調器２５には再生信号中の雑
音の影響が軽減された信号が得られる。 ′第
５図に上記の効果を説明するための波形図を示す。

ａは再生信号を示し雑音Ｘを含む、その持続時間Ｔ，で
ある。この信号を従来のリミツタで振幅をそろえるとｂ
のようになる。今ａの信号が第４図線１に現われたとす
ると、線１と線ｍとの信号の間に大きな位相差が発生す
るのでローパスフ，ィルタ３２の出力は第５図ｃのよう
に大きな振幅変化をする。一方ローパスフイルタ３３は
応答が遅いので、ｄのような変化をする。したがって、
時間Ｔ，以外ではｃの信号を、時間Ｔ，内ではｄの信号
を電圧制御可変周波数発振器に印加すると第４図の線ｍ
には第５図ｅに示すように「雑音区眉町，中も、その雑
音が発生する前の周波数に近い周波数の信号が入ること
になる。したがってＦＭ復調器２５の復調信号は第５図
ｆの＠に示すように小さな振幅変動をうけるだけですむ
。同じくｆの■は前記再生雑音×が存在しないときの復
調信号を示し、ｆの■は前記再生雑音×に対して本発明
の雑音除去回路が存在しないときの復調信号を示す。こ
の図で明らかなようにＦＭ復調器は第４図の構成により
急激な周波数変化をうけないので復調信号におけるリン
ギングも著しく軽減できる。また再生雑音の時間幅Ｔ，
としては、前記ＦＭキャリャの変調信号（音声または画
像信号）の最高周波数相当の時間幅まで有効に雑音除去
を行なうことができるので、変調信号の帯城が低い音声
信号の記録再生装置においてはとくに有効である。また
２個のローパスフイルタに常時信号が供給されているの
でアナログスイッチ切りかえ時の不連続な雑音の発生が
おさえられる。また第４図の雑音検出回路４川ま、第１
図に示す再生信号の中から雑音Ｂ，Ｃ等を検出する回路
４１と、その検出信号を整形して雑音の時間幅に対応し
た信号を作る回路４２とからなる。

雑音を検出する回路は基本的には第６図に示すように基
準電圧と入力信号レベルとの比較によって行なわれる。
しかし前記の光学的な情報の再生装置においては、記録
材料のむらや光源の変動および微４・光スポットの照射
精度等により、一般には再生信号に低周波のレベル変動
を伴なうのが普通である。この場合には第７図に示すよ
うに、入力信号を包総線検波した平均レベルと入力信号
との比較によって前記雑音を検出できる。４２は上記比
較器の出力に応じて、アナログスイッチ３４を切りかえ
る信号を発生する。

ここでは再生雑音の時間幅（第５図ａのＴ，）に対応パ
ルス幅のゲート信号を作る。この信号は第４図ｃとｄと
の信号をよりスムースに接続することを目的とするので
、実際のゲ−ト信号は雑音区間Ｌより「その後緑におい
て長目に取ってローバスフィルタ３２の出力が安定な領
域に入ってから信号を切りかえることにより効果的な結
果が得られる。第３図にゲート信号の時間幅を雑音の時
間幅Ｌより広くする一実施例を示す。

第１０図に各部の波形を示す。すなわち雑音区間信号の
後縁に単安定回路によって一定時間幅のパルスを付加す
ることによって幅の広いゲート信号を得る。なお本発明
において再生雑音の時間幅が短かし、場合には第４図の
ローバスフィルタ３２のみによってもある程度の雑音除
去ができる。したがって、ゲート信号発生回路４２は再
生雑音の時間幅を検出して或る時間幅以上のときにゲー
トパルスを発生するようにすることも可能である。具体
的には再生雑音を整形後積分し、そのレベルが或る値以
上に蓬したものに対してのみゲート信号を発生するよう
にする。また上記においては、ＦＭ信号の再生について
述べたがＰＷＭ変調、信号の再生についても同様のこと
がいえる。以上のようにして、再生信号雑音の復調信号
への影響を振幅の面でも、影響する時間の面でも著しく
減少することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学的手段による再生信号の一例を示す図、第
２図は従来のＦＭ復調回路と雑音の影響を示す図、第３
図は第２図の動作説明図、第４図は本発明の−実施例の
雑音除去回路の構成図、第５図は第４図の動作説明図、
第６図および第７図は雑音検出回路の異なる基本例を示
す図、第８図は第４図におけるゲート信号を得るための
異なる実施例の構成図、第９図は第８図の動作説明図で
ある。 ２１・・…・光検出器、２２…・・・再生増幅器、２３
……バンドパスフィルタ、２５……ＦＭ復調器、３０…
…周波数追随回路、３１……位相比較回路、３２，３３
……ローパスフィルタ、３４……アナログスイッチ、３
５……電圧制御可変周波数発振器、４１・・・・・・検
出回路、４２…・・・波形整形回路。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光学的に情報を再生する装置において、再生信号中
   の雑音を検出する回路、前記雑音の時間幅に対応したゲ
   ート信号を発生する回路と、電圧制御可変周波数発振器
   と、前記再生信号と発振器出力との位相比較を行なう回
   路と、前記位相比較回路の出力信号を積分する遮断周波
   数の異なる２個のローパスフイルタと、前記ローパスフ
   イルタの出力を前記電圧制御可変周波数発振器に供給す
   る経路において前記ゲート信号により前記ローパスフイ
   ルタの出力を切り換えるアナログゲートと、前記発振器
   の出力を復調する復調回路とを具備し、前記ゲート信号
   が存在しないときは遮断周波数の高いローパスフイルタ
   の出力を前記電圧制御可変周波数発振器に供給し、前記
   ゲート信号が存在するときは遮断周波数の低いローパス
   フイルタの出力を電圧制御可変周波数発振器に供給する
   光学的情報再生装置における雑音除去回路。 ２ 雑音検出回路は再生信号の包絡線検波出力と再生信
   号のレベル比較することによって雑音を検出する回路を
   具備することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   光学的情報再生装置における雑音除去回路。