JPH0458096B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、波形処理回路に関し、例えば光磁気
デイスクムシステムにおける再生回路に利用され
る。

（従来の技術） 光磁気デイスクシステムにおける再生回路を例
に挙げて説明する。

光磁気デイスクシステムにおける記録モードで
は以下のように情報を記録する。すなわち1μｍ
φ程度に集光したレーザービームを情報記号に応
じて強度変調し、磁性膜面に照射すると磁性膜の
温度が局所的に上昇する。その温度上昇した部分
では保持力が減少するため同時に外部より補助磁
場を印加すると磁化の向きが反転して情報が記録
される。

一方、再生モードでは、記録された磁性膜面に
記録モードよりも弱い光量のレーザの直線偏光を
照射する。このため、反射光は磁性膜の磁気光学
効果（カ一効果）により偏光面の傾きを生じ、こ
の傾きを検光子を通して光の強弱に変え、それを
光検出器で検出すると再生信号となる。

また、一般に記録可能な光メモリでは、情報の
記録単位をセクター化して行われており、該セク
ターはアドレス情報を得るためにプリフオーマツ
トされたヘツダ部とデータ部から構成され、情報
の記録はデータ部のみで行われる。すなわちヘツ
ダ部は常に再生モードにあり、データ部は情報の
記録時は記録モードにあり再生時には再生モード
にある。再生モード時に光検出器で得られる再生
信号は、情報となる高周波成分と光の変調による
低周波成分とを含んでいる。

ところで、このような再生信号は、その後段に
接続される例えば特開昭55−150645号公報に開示
されているようなデータ抜き取り回路に与えら
れ、ここで必要なデータのみが抜き取られること
になる。

このデータ抜き取り回路は、バツフア（以下、
オペアンプという。）と、コンパレータと、２つ
のピークホールド回路とにより構成されており、
再生信号は、このバツフアにおいて増幅されるこ
とになる。

ここで、このような従来回路のダイナミツクレ
ンジについて説明する。

ダイナミツクレンジを制限するものは、例えば
オペアンプの電源電圧そのものであり、これは例
でば±12〜15Vである。また、オペアンプの負荷
が重く、出力能力を越えている場合には、更にダ
イナミツクレンジが狭くなつたり、オペアンプそ
のものの出力能力が限界となることもある。つま
り、オペアンプの出力振幅がダイナミツクレンジ
を越えると飽和することになり、再生信号波形が
歪む原因となる。

また、オペアンプ以外には、後段のコンパレー
タがダイナミツクレンジを決定する。一般に、コ
ンパレータの電源電圧はオペアンプに比べて低
く、入力振幅が制限される傾向にある。従つて、
オペアンプよりもコンパレータによりダイナミツ
クレンジが決定される場合もある。特に、光磁気
デイスクシステム等のように、再生信号が微弱で
増幅が大きい場合は、僅かな直流成分や記録時の
信号レベルが最終的に大きく増幅されるため、簡
単にダイナミツクレンジを越えてしまうといつた
問題があつた。

この問題点を解決するため、従来は第５図に示
すカツプリングコンデンサＣと抵抗Ｒとで構成さ
れたハイパスフイルタにより、再生信号をダイナ
ミツクレンジ内に収めていた。

すなわち、光検出器で得られた再生電流は電流
電圧変換回路（図示省略）を介して入力信号V_I
となる。この入力信号V_Iをカツプリングコンデ
ンサＣと抵抗Ｒで構成されたハイパスフイルタを
通して低周波成分を取り除き、出力信号V_Oを出
力している。

（発明が解決しようとする問題点） 第６図ａ，ｂは前記ハイパスフイルタの入力信
号V_Iと出力信号V_Oをそれぞれ示したものである。
入力信号V_Iは、ヘツダで部では低周波成分v_Oに
高周波成分v_D−v_Oが加えられている。一方、デー
タ部では再生モードにおいて破線で示すv_Dである
が、記録モードではレベルの高いパルス信号v_Pと
なる。記録モードにおけるV_Iを第５図に示すハ
イパスフイルタに通すと、低周波成分v_Oが取り除
かれ、高周波成分v_D−v_Oが出力されるが、パルス
信号v_Pのために大きな過渡現象を伴つた信号が
V_Oとして出力される。

つまり、ハイパスフイルタを通すだけでは、記
録直後及び消去直後に過渡応答が生じるため、第
６図ｂに示すように、ダイナミツクレンジを越え
る期間が発生していた。従つて、これをオペアン
プで増幅すると、第７図に示すように、この越え
た期間は再生信号を飽和するため、この期間のヘ
ツダ部の信号が再生不能となる。言い換えると、
従来の第５図に示すハイパスフイルタによつて第
６図ａに示す低周波成分V_dは充分除去できるも
のの、パルス信号v_Pの除去は不十分なものであつ
た。これは、ハイパスフイルタだけの問題ではな
く、例えばハイパスフイルタがない場合でも、パ
ルス信号v_Pはダイナミツクレンジを越えるという
本質的な問題である。

この問題点はダイナミツクレンジについてのも
のであるが、この他にも、オペアンプのスルーレ
ートによつて再生記号が歪む場合がある。これを
第８図に示す。

すなわち、記録直後及び消去直後にオペアンプ
のスルーレートによつて、ヘツダ部が同様に歪む
ことになる。この現象は、オペアンプのスルーレ
ート以外にも、オペアンプがピークホールド回路
のコンデンサを充電する能力が低い場合にも、同
様に発生する。

また、上記したデータ抜き取り回路に代わりに
Ａ／Ｄ変換器を使用した場合にも、Ａ／Ｄ変換器
のダイナミツクレンジが問題となる。

従つて、このような問題を解決するためには、
パルス信号v_Pのみを新たに除去する回路が必要と
なる。

本発明はかかる実情に鑑みてなされたもので、
その目的は、パルス信号v_Pをその期間だけ除去す
ることにより、再生信号をダイナミツクレンジ内
に収めることを可能とした波形処理回路を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明の波形処理回
路は、再生信号の再生レベルを保持するサンプル
ホールド回路と、前記再生信号とこのサンプルホ
ールド回路の出力信号とを選択して出力するスイ
ツチング回路とを具備し、前記スイツチング回路
は、再生期間は前記再生信号を選択出力し、それ
以外の記憶及び消去期間は前記サンプルホールド
回路の出力信号を選択出力することにより、前記
再生信号の記録及び消去レベルを再生レベルで置
き換えるものである。

また、本発明の波形処理回路は、再生信号の再
生レベルを保持するサンプルホールド回路と、前
記再生信号から前記サンプルホールド回路の出力
信号を減算する減算回路と、この減算回路の出力
信号と予め設定された一定電圧レベルの信号とを
選択して出力するスイツチング回路とを具備し、
前記スイツチング回路は、再生期間は前記減算回
路の出力信号を選択出力し、それ以外の記憶及び
消去期間は前記一定レベル電圧の信号を選択出力
することにより、前記再生信号の記録及び消去レ
ベルを一定電圧レベルで置き換えるものである。

（作用） 本発明の波形処理回路は、再生信号と、この再
生信号の再生レベルを保持するサンプルホールド
回路の出力信号とをスイツチング回路の各入力端
子に供給する。このスイツチング回路は、再生期
間は再生信号を選択出力し、それ以外の記憶及び
消去期間はサンプルホールド回路の出力信号を選
択出力するように切り換え制御が行われる。この
ように、再生信号の記録及び消去レベルを再生レ
ベルで置き換えることにより、再生信号をダイナ
ミツクレンジ内に収めることが可能となる。

また、本発明の波形処理回路は、再生信号と、
この再生信号の再生レベルを保持するサンプルホ
ールド回路の出力信号とを減算回路に入力して減
算処理を行い、この減算回路の出力をスイツチン
グ回路の一方の入力に与える。また、スイツチン
グ回路の他方の入力には、予め設定された一定電
圧レベルの信号を与える。このスイツチング回路
は、再生期間は減算回路の出力信号を選択出力
し、それ以外の記憶及び消去期間は一定電圧レベ
ルの信号を選択出力する。このようにして、再生
信号の記録及び消去レベルを一定電圧レベルで置
き換えることにより、再生信号をダイナミツクレ
ンジ内に収めることが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して
説明する。

第１図は本発明に係る波形処理回路を示すブロ
ツク図である。

第１図において入力信号V_Iはスイツチング回
路３の一方の入力端子３ａに入力されるとともに
サンプルホールド回路４に入力される。サンプル
ホールド回路４では、ホールドタイミング信号S₁
が「Ｈ」レベルの時には入力信号電圧をそのまま
保持し、「Ｌ」レベルでは入力信号をそのままロ
ーパスフイルタ（LPF）５に出力する。このロ
ーパスフイルタ５の出力は前記スイツチング回路
３と他方の入力端子３ｂに入力される。スイツチ
ング回路３ではスイツチングタイミング信号S₂
「Ｈ」レベルの時は前記入力端子３ｂと出力端子
３ｃとが接続され、「Ｌ」レベルの時は前記入力
端子３ａと出力端子３ｃとが接続される。

スイツチング回路３の出力信号はカツプリング
コンデンサＣと抵抗Ｒで構成されたハイパスフイ
ルタで低周波成分をカツトし、高周波成分だけの
出力信号V_Oが出力される。

第２図は第１図の各部の信号と動作に必要なタ
イミング波形である。V_Iは入力信号であり、V₁
はローパスフイルタ５の出力信号、V₂はスイツ
チング回路３の出力信号、V₀はハイパスフイル
タの出力信号、S₁はサンプレホールド回路４のホ
ールドタイミング信号、S₂はスイツチング回路３
のスイツチタイミング信号をそれぞれ示してい
る。

ヘツダ部ではV_Iは低周波成分v_Oに高周波成分v_D
−V_Oが加えられている。一方、データ部では記
録モードにおいてレベルの高いパルス信号v_Pとな
る。このV_Iに対してサンプルホールド回路４は
ホールドタイミング信号S₁に従つてデータ部直前
のv_Oをデータ部が終わるまで保持する。この信号
をローパスフイルタ５に通したものがV₁である。
スイツチング回路３ではこのV_IとV₁の信号をス
イチングタイミング信号S₂に従つて入れ換えて出
力する。

この入れ換えを行つた信号がV₂である。すな
わちV₂ヘツダ部においてV_Iであり、データ部に
おいて（記録時に）V₁であるから、レベルの高
いパルスv_Pを取り除くことが可能となる。従つ
て、このV₂をカツプリングコンデンサＣと抵抗
Ｒで構成されるハイパスフイルタに通しても大き
な過渡応答が生じない。すなわち、ダイナミツク
レンジ内に再生信号を収めることができる。

なお、ホールドタイミング信号S₁及びスイツチ
タイミング信号S₂の発生は、光磁気デイスクシス
テムに搭載された図示しない半導体レーザヘの記
録消去信号のタイミングと連動させることにより
可能である。また、V_IをV₁で置き換える期間は、
記録消去期間だけに限定する必要はなく、これ以
外にもヘツダ部を含めた再生期間以外は全てV₁
で置き換え、必要な期間のみV_Iを入力してもよ
いことは当然である。

また、スイツチング回路３の出力信号v_Oにおい
て、記録モードから再生モードに戻る直前のレベ
ルと直後のレベル（すなわち、スイツチタイミン
グ信号S₂が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに変化
する直前と直後のレベル）がずれていることがあ
る。つまり、サンプルホールド回路４におけるホ
ールド直前の再生レベルと、スイツチング回路３
において端子３ｂから端子３ａに切り換わつた直
後の再生レベルとが一致していないことがある。
その理由は、光磁気デイスクの反射率がデイスク
上の各部分で一様ではないからである。これ以外
にも、サンプルホールド回路４に特有のオフセツ
ト電圧（一般には、サンプル・トウー・ホールド
オフセツトと呼ばれている）がある。しかし、こ
れら記録レベルv_Pに比べて遥かに小さく、ダイナ
ミツクレンジを越えることはない。逆に言えば、
ダイナミツクレンジを越えないレベルまでは、こ
のようなズレを許容できるため、その分回路設計
が容易となる。

第３図は他の実施例を示すブロツク図である。

第３図において、V_Iは減算器（差動アンプ）
７とローパスフイルタ６にそれぞれ入力される。
ローパスフイルタ６を通つた信号は前記サンプル
ホールド回路４に入力され、ホールドタイミング
信号S₁に従つて、ヘツダ部の低周波成分v_Oをセク
ターごとに保持して出力する。これをローパスフ
イルタ５を通して減算器７に入力する。この減算
器７の出力をスイチング回路３の一方の入力端子
３ａに入力する。なお、このスイツチング回路３
の他方の入力端子３ｂは接地しておく。

第４図は、第３図は各部の波形及び動作に必要
なタイミング波形を示す。V_Iは入力信号、V₁は
ローパスフイルタ５の出力、V₂はスイツチング
回路３で入れ換えを行つた信号、V_Oはハイパス
フイルタの出力波形である。S₁はサンプルホール
ド回路４におけるホールドタイミング信号、S₂は
スイツチング回路３におけるスイツチングタイミ
ング信号である。

V_Iはヘツダ部において低周波成分v_Oに高周波
成分v_D−v_Oを加えたものである。一方、データ部
では記録モードにおいてレベルの高いパルス信号
v_Pとなる。このV_Iをローパスフイルタ６に通し
た信号に対してサンプルホールド回路４はホール
トタイミングS₁に従つて、ヘツダ部における低周
波成分v_Oをセクターごとに保持して出力する。こ
れにローパスフイルタ５を通すと低周波成分V₁
が得られる。減算器７では入力信号V_Iと低周波
成分V₁の減算を行い、低周波成分を取り除く。
この信号をスイツチング回路３においてスイツチ
タイミング信号S₂に従つて、接地電圧と入れ変え
たものがV₂である。ヘツダ部ではv_D−v_O、デー
タ部では接地電圧となつており、レベルの高いパ
ルスｖＰは取り除かれている。従つてV₂をカツ
プリングコンデンサＣと抵抗Ｒで構成されるハイ
パスフイルタに通して大きな過渡応答は生じな
い。

なお、この実施例では、レベルの高いパルスv_P
を接地電圧（GNLレベル）で置き換えるもので
あるから、スイツチング回路３の入力端子３ａへ
の入力信号レベルv_DをCNLレべルにしておく必
要がある。そのため、再生信号とサンプルホール
ド回路４の出力信号とを減算器７において減算し
ている。

以上、２つの実施例によつて、記録モードで起
こる大きな過渡応答が抑えられ、ヘツダ部におけ
る良好な再生信号を得ることが可能となる。

なお、この回路は光磁気デイスクシステムに限
らず、光デイスクシステム及びこれに類似した大
きなパルス信号によつて過渡応答が生じる装置に
も適用可能である。また、ハイパスフイルタの過
渡応答を抑えるための例を示したが、これに限ら
ずローパスフイルタの過渡応答が問題となる場合
もこれを抑えることが可能であり、さりに過渡応
答を抑えるためでなく、後段の回路への過大入力
から保護することも可能である。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によれば、記録モー
ド時のレベルの大きなパルス信号が入力されて
も、大きな過渡現象はなくなる、再生信号をダイ
ナミツクレンジ内に収めた良好な信号波形を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る波形処理回路の実施例を
示すブロツク図、第２図ａ〜ｅは第１図の各部の
波形と動作に必要なタイミング波形を示す図、第
３図は他の実施例の波形処理回路を示すブロツク
図、第４図ａ〜ｅは第３図の各部の波形と動作に
必要なタイミング波形を示す図、第５図は従来例
を示す回路図、第６図ａ，ｂは第５図の入力と出
力の波形を示す図、第７図は過渡応答を生じた再
生信号をオペアンプで増幅したときの信号波形を
示す図、第８図はオペアンプのスルーレートによ
つてヘツダ部が歪んだ状態を示す図である。 ３……スイツチング回路、４……サンプルホー
ルド回路、５，６……ローパスフイルタ、７……
減算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 再生信号の再生レベルを保持するサンプルホ
   ールド回路と、前記再生信号とこのサンプルホー
   ルド回路の出力信号とを選択して出力するスイツ
   チング回路とを具備し、前記スイツチング回路
   は、再生期間は前記再生信号を選択出力し、それ
   以外の記憶及び消去期間は前記サンプルホールド
   回路の出力信号を選択出力することにより、前記
   再生信号の記録及び消去レベルを再生レベルで置
   き換えることを特徴とする波形処理回路。 ２ 再生信号の再生レベルを保持するサンプルホ
   ールド回路と、前記再生信号から前記サンプルホ
   ールド回路の出力信号を減算する減算回路と、こ
   の減算回路の出力信号と予め設定された一定電圧
   レベルの信号とを選択して出力するスイツチング
   回路とを具備し、前記スイツチング回路は、再生
   期間は前記減算回路の出力信号を選択出力し、そ
   れ以外の記憶及び消去期間は前記一定レベル電圧
   の信号を選択出力することにより、前記再生信号
   の記録及び消去レベルを一定電圧レベルで置き換
   えることを特徴とする波形処理回路。