JPH01112569A - デジタル信号再生装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光磁気ディスク等からデジタル信号を再生す
るためのデジタル信号再生装置に関するものである。

〔従来の技術〕

光磁気ディスクは、記録媒体として膜面に垂直方向の磁
化容易軸を有する（磁気異方性）磁性薄膜を用い、この
磁性薄膜にレーザビームを１μｍ程度に集光して照射す
ることにより、デジタル信号のデータを記録再生してい
る。

データ信号の記録の際には、まず強いレーザビームを磁
性薄膜に照射する。すると、照射部分の温度が局所的に
上昇して保磁力が低下する。そこで、外部からバイアス
磁場を印加すると、その部分の磁化が反転する。従って
、記録するデータ信号に応じてレーザビームの照射量又
はバイアス磁場の方向を制御すれば、レーザビームのス
ポット径のスケールでデジタル信号を垂直磁気記録する
ことができる。また、記録信号の消去も同様にして行う
。

このようにして記録されたデータ信号を再生するには、
記録消去時よりも弱いレーザビームを磁性薄膜に照射す
る。すると、直線偏光を有するレーザビームが、磁気光
学効果（ファラデー効果、カー効果）によって、磁性薄
膜の磁化の状態に応じた偏光面の傾きを生じて反射する
。従って、この反射光の偏光面の傾きを検光子を介した
光検出器で電気信号に変換すれば、記録されたデータ信
号を再生することができる。

この光磁気ディスクにおける再生系のブロック図を第３
図に示す。光学へラド１から発したレーザビームは、光
磁気ディスク２の磁性薄膜に照射される。そして、この
反射光は、再び光学ヘッド１内に取り込まれ、偏光面の
傾きを示す再生信号に変換されて出力される。この再生
信号は、データ検出回路３に送られて、記録されたデー
タ信号の検出が行われる。

このような光磁気ディスクの再生系に用いられる従来の
データ検出回路３を第４図及び第５図に基づいて説明す
る。

第５図に示すように、光磁気ディスク２の磁性薄膜に“
０”と“１”とからなる記録データ信号０が記録されて
いるものとする。すると、再生信号＠は、この記録デー
タ信号０の“１”に対応する部分がピークとなる波状の
信号波形となる。この再生信号０は、第４図に示すデー
タ検出回路３における微分回路２１、比較電圧発生回路
２２及び比較器２３に入力される。微分回路２１は（再
生信号０を微分して微分信号０を出力する。微分信号０
は、再生信号＠の波形における極大位置及び極小位置で
０■レベルとクロスするような信号波形となる。この微
分信号０は、比較器２４に入力される。比較器２４は、
微分信号０をＯＶレベルと比較して微分２値信号■を出
力する回路である。この微分２値信号［相］のパルスの
立下り位置は、微分信号０における波形が正から負に変
化するゼロクロス点を示すので、再生信号０の波形にお
けるピーク点（この例では、極大位置）に対応し、即ち
、記録された記録データ信号■の“１”の位置を示すこ
とになる。従って、立下検出回路２５でこの微分２値信
号［相］のパルスの立下り位置を検出すれば、記録デー
タ信号■の“１”に対応するパルスを有するピーク検出
信号Ｏを得ることができる。

ところが、例えば記録データ信号０に“Ｏ”が続くため
に、第５図に１点鎖線円■で示すように、微分信号０の
ゼロクロス点が不安定な状態になると、微分２値信号■
及びピーク検出信号Ｏにノイズが発生する。従って、こ
のピーク検出信号Ｏからノイズを除去して、本来の再生
信号０のピーク点を示すパルスだけを取り出す必要があ
る。そこで、まず前記比較電圧発生回路２２が入力され
た再生信号＠から比較電圧０′を生成する。この比較電
圧発生回路２２は、ローパスフィルタ又はエンベロープ
検波回路等からなり、再生信号＠のピーク点付近を検出
する閾値電圧を比較電圧＠′として出力するものである
。次に、比較器２３で再生信号０をこの比較電圧＠′と
比較して、ピーク点付近を示すウィンド信号［相］を出
力する。そして、ＡＮＤ回路２６において、前記ピーク
検出信号Ｏをこのウィンド信号［相］でゲートする。す
ると、ピーク検出信号０の不要なノイズがマスクされて
、記録データ信号■の“１”に対応するパルスだけを有
する再生データ信号［相］を得ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、このような従来のデータ検出回路３では、比
較器２３における比較電圧０′に対する再生信号０のレ
ベルマージンが小さいので、この再生信号［相］に振幅
変動が生じた場合に、ウィンド信号［相］を正確に出力
することができない場合がある。また、特にここで例示
した光磁気ディスク等の光メモリ装置は、再生信号０に
低周波成分が多く含まれるので、このレベルマージンが
一層小さくなり、ウィンド信号＠がより不正確になる。

さらに、例えば、第５図に１点鎖線円［Ｆ］で示すよう
に、再生信号０にドロップインが生じると、ウィンド信
号［相］のパルスが立たずウィンドが開かないので、ピ
ーク検出信号０がこのピーク点を検出したとしても、再
生データ信号［相］には検出パルスが現れないことにな
る。

従って、従来のデータ検出回路３は、再生信号＠に振幅
変動が生じ、また、低周波成分が混入したりドロップイ
ンが発生した場合に、再生データの検出ミスが多くなる
という問題点を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係るデジタル信号再生装置は、上記問題点を解
決するために、記録媒体に記録されたデータのデジタル
信号に対応するピーク点を有する再生信号を微分して１
階微分信号とし、この１階微分信号の波形が一方に変化
する場合のゼロクロス点のみを検出することにより、再
生信号のピーク点を示すピーク検出信号を得るデジタル
信号再生装置において、再生信号を比較電圧と比較して
２値の第１ウインド信号を出力する第１比較手段と、再
生信号を微分した前記１階微分信号をさらに微分して２
階微分信号を出力する２階微分手段と、この２階微分信
号を所定値と比較して２値の第２ウインド信号を出力す
る第２比較手段と、これらの第１・第２ウインド信号で
前記ピーク検出信号をゲートしてデータ信号を再生する
ゲート手段とを有することを特徴としている。

〔作　用〕

ピーク検出信号は、従来と同様に再生信号を微分しその
ゼロクロス点を検出することにより生成される。そして
、このピーク検出信号をゲートする一方の第１ウインド
信号は、第１比較手段で生成する。

第１比較手段の比較電圧は、再生信号の振幅を検出する
ものであり、従来と同様に比較電圧発生回路により再生
信号の直流成分から生成したり、又は、他の定電圧源等
から得てもよい。第１比較手段は、再生信号をこの比較
電圧と比較することにより第１ウインド信号を出力する
。ただし、この比較電圧は、第１ウインド信号によりピ
ーク検出信号のノイズ等を除去するためだけのものなの
で、従来の比較電圧発生回路が出力する比較電圧よりも
十分なレベルマージンを設定しておく。

ピーク検出信号をゲートする他方の第２ウインド信号は
、２階微分手段と第２比較手段とで生成する。

ピーク検出信号を生成するための１階微分信号をこの２
階微分手段でさらに微分すると、１階微分信号のゼロク
ロス点が極大又は極小となる波形の２階微分信号を得る
ことができる。この２階微分信号は、１階微分信号にお
ける波形の変化の大きさのみを取り出した信号となるの
で、再生信号の振幅変動や低周波成分の影響を受けるこ
とがほとんどない。

この２階微分信号を第２比較手段で所定値と比較すると
、１階微分信号の波形が一方に変化する場合のゼロクロ
ス点付近を示す２値の第２ウインド信号を取り出すこと
ができる。ここで、再生信号のピーク点が極大位置とな
る場合には、１階微分信号の波形が正から負に変化する
場合のゼロクロス点がピーク点を示すことになる。なお
、所定値を０レベルとして比較を行った場合には、１階
微分信号に生じる不安定部分の影響により、第２ウイン
ド信号にノイズが発生する虞れを生じる。

しかし、このよ′うなノイズは、第１ウインド信号によ
り確実に除去することができる。

ゲート手段は、このようにして生成した第１・第２ウイ
ンド信号で、ピーク検出信号をゲートする。これにより
、ピーク検出信号等に発生するノイズや再生信号のドロ
ップイン等の影響を確実に除去することができるので、
このゲート手段の出力からは、再生信号の本来のピーク
点のみを示すデータ信号を取り出して再生することがで
きる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。

本実施例は、第３図に示すような光磁気ディスク装置の
データ検出回路３に本発明を実施したものである。この
データ検出回路３は、光学ヘッド１の出力に接続され、
光磁気ディスク２からこの光学ヘッド１によって読み出
された記録データの再生信号を入力するようになってい
る。

第１図に示すように、このデータ検出回路３に入力され
た再生信号■は、比較電圧発生回路４の入力、比較器５
の一方の入力及び微分回路６の入力に送られるようにな
っている。

微分回路６は、再生信号■を微分して１階微分信号■を
出力する回路である。この微分回路６の出力は、比較器
７の一方の入力及び別の微分回路８の入力にそれぞれ接
続している。比較器７は、他方の入力を接地することに
より、Ｉｌｉ！微分信号■をＯＶレベルと比較し、微分
２値信号■を出力するようにした回路である。この比較
器７の出力は、立下検出回路９の入力に接続している。

立下検出回路９は、抵抗及びコンデンサからなる時定数
回路とインバータとＮＯＲ回路とで構成され、微分２値
信号■と、この微分２値信号■を遅延させ反転させた信
号とのＮＯＲをとることにより、微分２値信号■のパル
スの立下りを示すピーク検出信号■を出力する回路であ
る。この立下検出回路９の出力は、ＡＮＤ回路１０の一
方の入力に接続されている。このピーク検出信号■を生
成する回路構成は、従来と同様である。

前記比較電圧発生回路４は、入力された再生信号■から
比較電圧■′を生成して出力するようになっている。こ
の比較電圧発生回路４は、ローパスフィルタ又はエンベ
ロープ検波回路等がらなり、再生信号■が極小値付近で
ないことを検出するための闇値電圧を比較電圧■′とし
て出力する回路である。また、この比較電圧発生回路４
は、再生信号■をテレビ受像機等に用いられる直流再生
回路に入力し、極大値又は極小値を０レベルにクランプ
して、これに基づくスライスレベル発生回路の出力でス
ライスするようにした回路でもよい。さらに、第１図の
構成とは異なり再生信号■にはよらず、定電圧源からの
一定電圧を出力するようにした回路であってもよい。こ
の比較電圧発生回路４の出力は、前記比較器５の他方の
入力に送られるようになっている。比較器５は、入力さ
れた再生信号■をこの比較電圧■′で比較することによ
り、２値の第１ウインド信号■を出力する回路である。

この第１ウインド信号■は、再生信号■における極小値
付近をマスクすることにより、ピーク検出信号■に発生
するノイズ等を除去することができる。また、再生信号
■の極小値付近だけをマスクすればよいので、比較電圧
■′を十分なレベルマージンで設定することができる。

従って、再生信号■の振幅変動や低周波成分又はドロッ
プインの影響により、この第１ウインド信号■のパルス
が立たずウィンドが開かなくなるというようなことがな
い。この比較器５の出力は、ＡＮＤ回路１０の他方の入
力に接続している。

前記別の微分回路８は、１階微分信号■をさらに微分し
て２階微分信号■を出力する回路である。この微分回路
８の出力は、比較器１１の一方の入力に接続している。

比較器１１は、他方の入力を接地することにより、２階
微分信号■をＯＶレベルと比較して２値信号を出力する
ようにした回路である。なお、この比較器１１の他方の
入力を０■レベルよりやや負よりの電圧に保ち、２階微
分信号■をこの電圧と比較して２値信号を出力させるよ
うにしてもよい。この比較器１１の出力は、インバータ
１２を介してＡＮＤ回路１０のさらに他方の入力に接続
している。インバータ１２は、比較器１１の出力を反転
して第２ウインド信号■を出力する回路である。比較器
１１の他方の入力を０レベルよりやや負よりの電圧に保
つと、１階微分信号■のゼロクロス点で発生するノイズ
をこの第２ウインド信号■から除去することが可能にな
る。ＡＮＤ回路１０は、３人力のＡＮＤをとって出力す
る回路であり、これらの第１ウインド信号■及び第２ウ
インド信号■に基づいて前記ピーク検出信号■をゲート
し再生データ信号■を出力する。

上記構成のデータ検出回路３の動作を第２図に基づいて
説明する。

第３図における光磁気ディスク２の磁性薄膜に“０”と
“１″とからなるデータ信号■が記録されているとする
と、再生信号■は、このデータ信号■の“１”に対応す
る部分がピークとなる波状の信号波形となる。この再生
信号■は、微分回路６で微分されて１階微分信号■とな
る。１階微分信号■は、再生信号■の波形における極大
位置及び極小位置で０■レベルとクロスする信号波形と
なる。この１階微分信号■は、比較器７でＯＶレベルと
比較され、微分２値信号■となる。この微分２値信号■
のパルスの立下り位置は、１階微分信号■における正か
ら負に変化するゼロクロス点を示すので、再生信号■の
波形におけるピーク点（極大位置）に対応し、即ち、記
録されたデータ信号■の“１”の位置を示すことになる
。従って、立下検出回路９でこの微分２値信号■のパル
スの立下りを検出すれば、データ信号■の“１”に対応
するパルスを有するピーク検出信号■を得ることになる
。ただし、このピーク検出信号■には、１点鎖線円■に
示すような、１階微分信号■等の不安定部分によって生
じるノイズや、１点鎖線円◎に示すような、再生信号■
のドロップインによる誤検出が含まれることになる。

また、再生信号■は、比較器５で比較電圧発生回路４か
ら出力される比較電圧■′と比較されて第１ウインド信
号■となる。比較電圧■′は、再生信号■の極小値より
少し上の値に設定しであるので、レベルマージンを十分
にとることができる。このため、再生信号■に１点鎖線
円■や１点鎖線円◎で示すようなドロップインが発生し
ても、これらに影響されることなく確実にパルスを立て
ウィンドを開くことができる。また、１点鎖線円■に示
すような、ピーク検出信号■のノイズの原因となる再生
信号■における極小位置や、さらに、１点鎖線円◎に示
すような、ピーク検出信号■の誤検出の原因となる再生
信号■のドロップインによるピーク部分では、確実にウ
ィンドを閉じることができる。ただし、記録データ信号
■が“０”と“１”との反転を繰り返し、再生信号■の
波形が全体的に高レベルとなる場合には、第１ウインド
信号■のウィンドが開いたままになる。従って、この第
１ウインド信号■のみをピーク検出信号■のウィンド信
号としたのでは、誤検出を確実に排除することができな
い。

前記１階微分信号■は、微分回路８でさらに微分されて
２階微分信号■となる。２階微分信号■は、１階微分信
号■における波形の変化の大きさのみを示す波形となる
ので、再生信号■における振幅変動や低周波成分による
影響をほとんど受けない。この２階微分信号■は、比較
器１１で０レベルと比較され、さらにインバータ１２で
反転されて第２ウインド信号■となる。比較器１１の出
力は、１階微分信号■における波形が正から負に変化す
るゼロクロス点付近、即ち、再生信号■のピーク点付近
を示す信号となる。また、この比較器１１の比較電圧を
Ｏ■レベルよりやや負よりに設定すれば、１点鎖線円■
で示す第２ウインド信号■のノイズを予め除去すること
もできる。第２ウインド信号■は、再生信号■の振幅変
動や低周波成分に影響されることなく、１点鎖線円■や
１点鎖線円◎に示すようなドロップインが生じても、再
生信号■のピーク位置付近で正確にパルスを立てウィン
ドを開くことができる。なお、再生信号■に１点鎖線円
◎で示すようなドロップインによるピークが発生した場
合にも、この第２ウインド信号■のウィンドが開かれる
ことになるが、この場合のピーク検出信号■の誤検出は
、前記第１ウインド信号■によって確実に除去すること
ができる。また、第１図の構成では、比較器１１の比較
電圧を０レベルとしているので、この第２ウインド信号
■にもピーク検出信号■と同様に１点鎖線円■で示すよ
うなノイズが表れることになるが、このノイズも前記第
１ウインド信号■によって確実に除去することができる
。

ＡＮＤ回路１０では、これら第１ウインド信号■と第２
ウインド信号■とでピーク検出信号■をゲートして、再
生データ信号■を出力する。

従って、本実施例におけるデータ検出回路３は、これら
第１ウインド信号■と第２ウインド信号■とが互いに補
い合ってピーク検出信号■をデートするので、ノイズや
ドロップインによるピーク点の誤検出を確実に除去し、
がっ、振幅変動や低周波成分又はドロップインの影８を
受けることがなくなり、検出ミスのない再生データ信号
■を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明に係るデジタル信号再生装置は、以上のように、
記録媒体に記録されたデータのデジタル信号に対応する
ピーク点を有する再生信号を微分して１階微分信号とし
、この１階微分信号の波形が一方に変化する場合のゼロ
クロス点のみを検出することにより、再生信号のピーク
点を示すピーク検出信号を得るデジタル信号再生装置に
おいて、再生信号を比較電圧と比較して２値の第１ウイ
ンド信号を出力する第１比較手段と、再生信号を微分し
た前記１階微分信号をさらに微分して２階微分信号を出
力する２階微分手段と、この２階微分信号を所定値と比
較して２値の第２ウインド信号を出力する第２比較手段
と、これらの第１・第２ウインド信号で前記ピーク検出
信号をゲートしてデータ信号を再生するゲート手段とを
有する構成をなしている。

第１ウインド信号は、ピーク検出信号に発生するノイズ
等を除去するためだけのものなので、比較？ｉ　圧のレ
ベルマージンを十分にとることができる。このため、再
生信号の振幅変動や低周波成分又はドロップインの影響
を受けることなく、確実にノイズ等だけを除去すること
ができる。また、第２ウインド信号は、２階微分信号よ
り生成するので、再生信号の振幅変動や低周波成分の影
響をほとんど受けないばかりでなく、再生信号にドロッ
プインが生じた場合にも確実にパルスを立ててウィンド
を開口することができる。このため、これらの第１・第
２ウインド信号でピーク検出信号をゲートすれば、ノイ
ズを確実にマスクするとともに、ドロップインが生じた
場合にも再生信号の本来のピーク点を示すパルスを確実
に通過させることができる。

従って、本発明のデジタル信号再生装置は、デジタル信
号の記録媒体から取り出した再生信号に振幅変動が生じ
、低周波成分が混入し、又は、ドロップインが発生した
場合にも、確実にデータ信号を再生することができると
いう効果を奏する。

また、再生信号に低周波成分が多く含まれる光メモリ装
置においては、特にこの低周波成分の影響を排除してデ
ータ信号を確実に再生することができるので、上記効果
がより顕著なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図はデジタル信号再生装置におけるデータ検出
回路の回路ブロック図、第２図はこのデータ検出回路の
各部の信号波形を示すタイムチャートである。第３図は
デジタル信号再生装置の構成を示すブロック図である。 第４図及び第５図は従来例を示すものであって、第４図
はデジタル信号再生装置におけるデータ検出回路の回路
ブロック図、第５図はこのデータ検出回路の各部の信号
波形を示すタイムチャートである。 １は光学ヘッド、２は光磁気ディスク（記録媒体）、３
はデータ検出回路、５は比較器（第１比較手段）、８は
微分回路（２階微分手段）、１１は比較器（第２比較手
段）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、記録媒体に記録されたデータのデジタル信号に対応
   するピーク点を有する再生信号を微分して１階微分信号
   とし、この１階微分信号の波形が一方に変化する場合の
   ゼロクロス点のみを検出することにより、再生信号のピ
   ーク点を示すピーク検出信号を得るデジタル信号再生装
   置において、再生信号を比較電圧と比較して２値の第１
   ウインド信号を出力する第１比較手段と、再生信号を微
   分した前記１階微分信号をさらに微分して２階微分信号
   を出力する２階微分手段と、この２階微分信号を所定値
   と比較して２値の第２ウインド信号を出力する第２比較
   手段と、これらの第１・第２ウインド信号で前記ピーク
   検出信号をゲートしてデータ信号を再生するゲート手段
   とを有することを特徴とするデジタル信号再生装置。