JPH0714307A

JPH0714307A - 記録情報再生回路

Info

Publication number: JPH0714307A
Application number: JP15581393A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamaguchi; 毅山口; Shozo Kobayashi; 省三小林
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【構成】再生回路１は、コンデンサ２、増幅器３、ロ
ーパスフィルタ４、等化回路５、ハイパスフィルタ６、
加算器７、比較器８、増幅器９、およびローパスフィル
タ１０からなっている。再生信号は、ローパスフィルタ
４および等化回路５によりその高周波数帯域での分解能
の低下が補償される。また、ハイパスフィルタ６により
再生信号から低域雑音成分が除去される。そして、ハイ
パスフィルタ６により低域雑音成分と共に除去された再
生信号の低域周波数成分は、ローパスフィルタ１０によ
り再生されてハイパスフィルタ６の出力信号に加算され
る。【効果】再生信号から雑音成分を除去することが可能
となり、例えば、一般に光ディスク装置等の光記録再生
装置で用いられているような簡便な余弦等化回路等を波
形処理手段として用いても、検出マージンを大きくする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、記録媒体にデ
ィジタル記録されている情報を光学的に再生する光記録
再生装置に備えられ、再生信号を２値化して元のディジ
タル信号を再生する記録情報再生回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に光ディスクでは、ディスク上のト
ラックが複数のセクタに分割されており、これらセクタ
への情報の記録は、データビットを例えば (2,7)ＲＬＬ
(Run Length Limited)変調方式により記録ビット列に変
換した後、光ディスク上に形成されている記録マークの
前縁および後縁に記録ビット列の「1」を対応させるエッ
ジ記録を行うことによりなされる。

【０００３】そして、従来より、上記の光ディスクに記
録されている情報を光学的に再生あるいは記録再生する
光ディスク装置が知られている。このような光ディスク
装置は、光ディスクに光ビームを照射する光ヘッドと、
光ディスクからの反射光を再生信号に光電変換する光検
出器とを有すると共に、上記の再生信号を２値化して元
のディジタル信号に再生する記録情報再生回路（以下、
再生回路と称する）を備えている。

【０００４】上記の再生信号の周波数スペクトルは周波
数領域の広い範囲に及んでおり、この再生信号には、光
ディスクの反射率によって決定される反射光量に相当す
るオフセットが重畳されている。さらに、再生信号の低
周波数帯域には、変調方式と記録ビットのビットレート
とによって決定される再生信号の低域周波数成分に、光
ディスクのトラックに沿った方向の反射率変動と、光ビ
ームが光ディスクを走査する速度とによって決定される
反射光量の変動による雑音成分が混在している。

【０００５】そして、上記従来の再生回路は、これら再
生信号の低域周波数成分と雑音成分とを完全に分離する
ことができないため、再生信号の包絡線の中央値を検出
して比較器のスライス信号として用いることにより、雑
音成分が混在した再生信号の２値化を行うようになって
いる。上記従来の再生回路について、図４を参照しなが
ら説明する。

【０００６】同図に示すように、従来の再生回路３１
は、カップリングコンデンサ（以下、コンデンサと称す
る）３２、増幅器３３、ローパスフィルタ３４、波形等
化を行う等化回路３５、比較器３６、包絡線を検出する
正ピークホールド回路３７・負ピークホールド回路３
８、加算器３９、ローパスフィルタ４０、および増幅度
が1/2 の増幅器４１からなっている。

【０００７】コンデンサ３２は、光検出器から入力され
る再生信号をＡＣカップリングして増幅器３３に入力す
る。増幅器３３は、コンデンサ３２から入力される低域
周波数成分が除去された電気信号を増幅した後、ローパ
スフィルタ３４に入力する。ローパスフィルタ３４は、
この電気信号の不必要な高域周波数成分を除去する。等
化回路３５は、ローパスフィルタ３４から入力される電
気信号の波形等化を行い、光ヘッドの分解能等により生
じる帯域制限を補償する。

【０００８】等化回路３５は、波形等化した電気信号を
比較器３６の＋端子に入力する一方、正・負ピークホー
ルド回路３７・３８に入力する。正・負ピークホールド
回路３７・３８は、それぞれ電気信号の正および負の包
絡線を検出し、加算器３９は、これら包絡線を加算して
ローパスフィルタ４０に入力する。ローパスフィルタ４
０は、加算器３９から入力される電気信号の不必要な高
域周波数成分を除去する。増幅器４１は、ローパスフィ
ルタ４０から入力される電気信号を増幅した後、比較器
３６の−端子に入力する。比較器３６は、増幅器４１か
ら入力される正および負の包絡線の略中央値をスライス
信号とし、このスライス信号と等化回路３５から入力さ
れる電気信号とを比較して、スライス信号を越える電気
信号を、ディジタル信号である２値化された再生信号と
して出力する。

【０００９】尚、データビットを (2,7)ＲＬＬ変調方式
により記録ビット列に変換した後、エッジ記録を行う
と、 1.5Ｔ,2.0Ｔ,2.5Ｔ,3.0Ｔ,3.5Ｔ,4.0Ｔ（但し、Ｔ
はデータビット長を示す）の６種類の長さの記録マー
ク、および記録マーク間隔が光ディスク上に形成され
る。そして、光ディスク上の線記録密度を高くすると、
再生信号の振幅は、記録マーク、および記録マーク間隔
が短いほど低下することとなり、再生信号の高域周波数
成分の劣化を招く。このため、等化回路３５により、再
生信号の高域周波数成分を補償するようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
再生回路３１では、再生信号の正および負の包絡線の略
中央値をスライス信号としているので、短い記録マーク
（例えば 1.5Ｔ）の再生信号の振幅と、長い記録マーク
（例えば 4.0Ｔ）の再生信号の振幅とが等しくなるよう
に波形等化を施し、再生信号の正および負の包絡線の変
動を抑えなければならない。

【００１１】一方、エッジ記録では、記録マークの前縁
および後縁が記録ビット列の「1」に対応しているので、
比較器３６から出力されるディジタル信号の立ち上がり
および立ち下がりが、それぞれ記録マークの前縁および
後縁に対応するように、再生信号の波形等化を施さなけ
ればならない。

【００１２】しかしながら、このような２つの条件を満
足するためには、等化回路３５を非常に複雑な構成にす
る必要がある。従って、一般に光ディスク装置等で用い
られているような簡便な余弦等化回路等では、上記の２
つの条件を満足すること、即ち、再生信号の低域雑音成
分の影響を完全に抑えることができず、検出マージンの
低下を招くという問題点を有している。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の記
録情報再生回路は、上記の課題を解決するために、入力
信号を交流結合する交流結合手段と、この交流結合手段
の出力信号の高周波数帯域を遮断すると共に出力信号の
波形等化を行う波形処理手段と、この波形処理手段の出
力信号の低周波数帯域を遮断する高域通過フィルタと、
この高域通過フィルタの出力信号を所定のスレシュホー
ルド電圧と比較することにより２値化してディジタル信
号に変換する比較器と、この比較器の出力信号の高周波
数帯域を遮断する低域通過フィルタとを備え、上記低域
通過フィルタの出力信号を上記比較器の入力信号に正帰
還することを特徴としている。

【００１４】請求項２記載の発明の記録情報再生回路
は、上記の課題を解決するために、請求項１記載の記録
情報再生回路において、高域通過フィルタの遮断周波数
が交流結合手段の低域遮断周波数よりも高いことを特徴
としている。

【００１５】

【作用】請求項１記載の構成によれば、入力信号は、交
流結合手段により交流結合された後、波形処理手段によ
りその高周波数帯域に混在している高域雑音成分が除去
されると共に波形等化が行われ、高周波数帯域での分解
能の低下が補償される。その後、波形処理手段からの出
力信号は、高域通過フィルタによりその低周波数帯域に
混在している反射光量の変動による低域雑音成分が除去
され、比較器により所定のスレシュホールド電圧と比較
されることにより２値化されディジタル信号に変換され
る。そして、比較器からの出力信号は、低域通過フィル
タによりその高周波数帯域が遮断された後、上記比較器
の入力信号に正帰還される。

【００１６】このように、再生信号は、波形処理手段に
よりその高周波数帯域での分解能の低下が補償される。
また、高域通過フィルタにより再生信号から低域雑音成
分が除去される。そして、高域通過フィルタにより低域
雑音成分と共に除去された再生信号の低域周波数成分
は、低域通過フィルタにより再生されて高域通過フィル
タの出力信号に加算される。

【００１７】これにより、再生信号から雑音成分を除去
することが可能となり、例えば、一般に光ディスク装置
等の光記録再生装置で用いられているような簡便な余弦
等化回路等を波形処理手段として用いても、検出マージ
ンを大きくすることができる。また、検出マージンを大
きくすることができるので、例えば光ディスク等の記録
媒体の高密度記録化が可能となる。

【００１８】請求項２記載の構成によれば、高域通過フ
ィルタの遮断周波数を交流結合手段の低域遮断周波数よ
りも高くしているので、再生信号から不要な雑音成分を
完全に除去することが可能となる。

【００１９】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図３に
基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、以下の説
明においては、光記録再生装置の一種である光ディスク
装置に記録情報再生回路が備えられている場合を例に挙
げることとする。

【００２０】先ず、本実施例にかかる記録情報再生回路
を備える光ディスク装置、および、この光ディスク装置
にて情報が再生される光ディスク（何れも図示せず）に
ついて説明する。光ディスク装置は再生装置を備えてお
り、この再生装置は、光ディスクに光ビームを照射する
光ヘッドと、光ディスクからの反射光を再生信号に光電
変換する光検出器とを有している。また、光ディスク装
置は光ディスクを回転数2400r.p.m.で回転させるように
なっている。

【００２１】光ディスクは、3.5インチのディスク径のう
ち、ディスク半径24mm〜40mmの範囲にユーザ情報記録領
域が形成されている。上記の光ディスクは、基板上にス
パイラル状のトラックを有しており、このトラックはデ
ィスク１周当たり45のセクタに分割されている。それぞ
れのセクタは、各セクタのアドレス情報を記録するヘッ
ダ部と、ユーザ情報を記録するデータ部とに区切られて
いる。各セクタの情報量は 725バイトであり、そのう
ち、データ部のユーザ情報量は 512バイトである。そし
て、ユーザ情報は、誤り訂正のためのパリティバイト等
の冗長バイトと共にデータ部に記録される。

【００２２】セクタへの情報の記録は、アドレス情報お
よびユーザ情報等のデータビットを例えば (2,7)ＲＬＬ
(Run Length Limited)変調方式により記録ビット列に変
換した後、光ディスク上に形成された記録マークの前縁
および後縁に記録ビット列の「1」を対応させるエッジ記
録を行うことによりなされる。上記の (2,7)ＲＬＬ変調
方式によれば、いかなる記録ビットパターンの組み合わ
せにおいても、二つのビット「1」・「1」に挟まれるビット
「0」の個数は、最小で２、最大で７となる。また、光ビ
ームによりセクタを走査したときに得られる再生信号の
周波数成分は、記録ビットレートと、記録ビット列中の
ビット「1」・「1」の間隔とによって決定される。

【００２３】上記の光ディスク装置においては、記録ビ
ットのビットレートは 20.88 MHzとなっており、よっ
て、最短の記録マーク、および最短の記録マークが連続
して形成されている場合の再生信号の基本周波数は3.48
MHzとなる。また、図２に示すように、光ディスクにエ
ッジ記録されている記録信号の周波数スペクトルは、記
録ビットレート以下の低周波数帯域にわたって広がって
いる。即ち、再生装置によって再生される再生信号の信
号成分は、周波数領域の広い範囲に及んでいる。

【００２４】また、上記の再生信号には、光ディスクの
反射率によって決定される反射光量に相当するオフセッ
トが重畳されている。さらに、再生信号には、変調方式
と記録ビットのビットレートとによって決定される再生
信号の低域周波数成分に、光ディスクのトラックに沿っ
た方向の反射率変動と、光ビームが光ディスクを走査す
る速度とによって決定される反射光量変動による雑音成
分が混在している。また、再生信号は、上記のヘッダ部
とデータ部との境界で間欠している。

【００２５】尚、アドレス情報およびユーザ情報等のデ
ータビットの変調方式は、 (2,7)ＲＬＬ変調方式に限定
されるものではなく、例えば (1,7)ＲＬＬ変調方式等、
低周波数帯域にまで記録信号の周波数スペクトルが広が
るような他の変調方式を採用してもよい。

【００２６】図１に示すように、本実施例にかかる記録
情報再生回路（以下、再生回路と称する）１は、カップ
リングコンデンサ（以下、コンデンサと称する）２、増
幅器３、ローパスフィルタ４、等化回路５、ハイパスフ
ィルタ６、加算器７、比較器８、増幅器９、およびロー
パスフィルタ１０からなっている。

【００２７】コンデンサ（交流結合手段）２は、入力端
子２１から入力される上記の再生信号（入力信号）をＡ
Ｃカップリング（交流結合）して増幅器３に出力する。
このため、コンデンサ２から出力される電気信号は、再
生信号におけるオフセットの低域周波数成分はＡＣカッ
プリングにより除去されているものの、ＡＣカップリン
グの時定数で決定される遮断周波数以上の周波数成分は
除去されていない。尚、コンデンサ２は、再生信号の直
流成分を除去することにより、直流オフセットの発生を
防止している。

【００２８】増幅器３は、ＡＣカップリングされた電気
信号を適当な振幅レベルにまで増幅してローパスフィル
タ４に出力する。ローパスフィルタ４は、増幅器３から
入力される電気信号を帯域制限して不要な高域雑音成分
を除去するようになっている。

【００２９】等化回路（波形処理手段）５は、再生装置
の光ヘッドにおける高周波数帯域での分解能の低下を補
償する回路であり、電気信号の波形等化処理を行う。つ
まり、データビットを (2,7)ＲＬＬ変調方式により記録
ビット列に変換した後、エッジ記録を行うと、 1.5Ｔ,
2.0Ｔ,2.5Ｔ,3.0Ｔ,3.5Ｔ,4.0Ｔ（但し、Ｔはデータビ
ット長を示す）の６種類の長さの記録マーク、および記
録マーク間隔が光ディスク上に形成される。ここで、光
ディスク上の線記録密度を高くすると、再生信号の振幅
は、記録マーク、および記録マーク間隔が短いほど低下
することとなり、再生信号の高域周波数成分の劣化を招
く。このため、等化回路５により、再生信号の高域周波
数成分を補償するようになっている。

【００３０】ハイパスフィルタ（高域通過フィルタ）６
は、上記のＡＣカップリングの時定数で決定される遮断
周波数よりも高い適当な遮断周波数を有しており、等化
回路５から入力される電気信号の低域周波数成分、つま
り再生信号に含まれている、反射光量の変動による不要
な低域雑音成分を完全に除去するようになっている。
尚、上記の低域雑音成分の周波数スペクトルは、光ディ
スクの回転数を基本周波数として、周波数が高くなるに
従い減衰する特性を有しているので、高々１kHz〜10 kH
z程度までを考慮すればよい。従って、この場合、ハイ
パスフィルタ６として、例えば遮断周波数が50 kHzの１
次フィルタを用いることにより、充分に低域雑音成分を
除去可能となっている。また、ハイパスフィルタ６から
出力される電気信号は、低域雑音成分と共に再生信号に
おける低域周波数成分が遮断されて欠落しているので、
その包絡線が脈動している。

【００３１】加算器７は、ハイパスフィルタ６から入力
される電気信号とローパスフィルタ１０から入力される
電気信号とを加算して比較器８の＋端子に出力する。即
ち、加算器７は、ハイパスフィルタ６から入力される低
域周波数成分が欠落した電気信号に、後述のようにして
得られる再生信号の低域周波数成分を加算して比較器８
の＋端子に出力するようになっている。このため、加算
器７から出力される電気信号は、低域周波数成分の欠落
が補償されるので、その包絡線の脈動が抑えられてい
る。

【００３２】比較器８は、＋端子に加算器７から電気信
号が入力される一方、−端子にスレシュホールド電圧と
しての閾値Ｖｂが入力されるようになっており、これら
電気信号の電圧および閾値Ｖｂを比較し、閾値Ｖｂを越
える電圧を備えた電気信号を、ディジタル信号である２
値化された再生信号として出力端子２２、および増幅器
９に出力する振幅検出を行う。

【００３３】増幅器９は、２値化された再生信号の振幅
レベルを、ハイパスフィルタ６から出力される電気信号
の振幅レベルと略一致するように増幅あるいは減衰して
ローパスフィルタ１０に出力する。ローパスフィルタ
（低域通過フィルタ）１０は、ハイパスフィルタ６の遮
断周波数と等しい遮断周波数（50 kHz）を有する１次フ
ィルタが用いられている。従って、ローパスフィルタ１
０から加算器７に出力される電気信号は、コンデンサ２
のＡＣカップリングにより除去された再生信号の信号成
分と、ハイパスフィルタ６により遮断された再生信号の
低周波数信号成分とを合わせた信号、即ち再生信号の低
域周波数成分となっている。そして、ローパスフィルタ
１０から出力される電気信号は、加算器７を介して比較
器８の入力信号に量子帰還（正帰還）される。

【００３４】上記のように構成される再生回路１の動作
について、図３に示す波形図を参照しながら説明する。

【００３５】入力端子２１からコンデンサ２に入力され
た再生信号は、コンデンサ２にてＡＣカップリングさ
れ、増幅器３で増幅された後、ローパスフィルタ４で帯
域制限されて不要な高域雑音成分が除去され、等化回路
５に出力される。等化回路５で波形等化処理が行われた
電気信号は、ハイパスフィルタ６で不要な低域雑音成
分が除去される。ハイパスフィルタ６から出力された電
気信号は、加算器７に入力され、ローパスフィルタ１
０で帯域制限された電気信号と加算される。

【００３６】加算器７から出力された電気信号は、比
較器８の＋端子に入力され、−端子に入力された閾値Ｖ
ｂと比較された後、２値化された再生信号として出力端
子２２、および増幅器９に出力される。また、増幅器９
に入力された電気信号は、増幅あるいは減衰された後、
ローパスフィルタ１０で帯域制限されて電気信号とな
り、加算器７に出力される。

【００３７】このように、上記構成の再生回路１によれ
ば、再生信号は、等化回路５によりその高周波数帯域で
の分解能の低下が補償される。また、再生信号は、ハイ
パスフィルタ６により不要な低域雑音成分が除去され
る。そして、ハイパスフィルタ６により低域雑音成分と
共に除去された再生信号の低域周波数成分は、ローパス
フィルタ１０により再生されてハイパスフィルタ６から
出力される電気信号に加算され、比較器８に正帰還され
る。

【００３８】これにより、再生信号から不要な雑音成分
を完全に除去することが可能となり、例えば、一般に光
ディスク装置等の光記録再生装置で用いられているよう
な簡便な余弦等化回路等を等化回路５として用いても、
検出マージンを大きくすることができる。また、検出マ
ージンを大きくすることができるので、光ディスク等の
記録媒体の高密度記録化が可能となる。

【００３９】尚、入力端子２１から再生回路１に入力さ
れる再生信号は、ヘッダ部とデータ部との境界で間欠し
ている。このため、再生信号をコンデンサ２にてＡＣカ
ップリングすると、再生信号におけるヘッダ部およびデ
ータ部の開始部分に対応する位置に低域周波数成分の欠
落によってサグ(sag) が発生する。しかしながら、上記
のように構成される再生回路１は、増幅器９およびロー
パスフィルタ１０により再生信号の低域周波数成分を補
償するので、上記のサグを消去することが可能となって
いる。

【００４０】また、上記の実施例においては、増幅器３
の直前にのみコンデンサ２を接続してＡＣカップリング
しているが、ＡＣカップリングの回数は特に限定される
ものではなく、例えば、ローパスフィルタ４や等化回路
５の直前にコンデンサを接続してＡＣカップリングして
もよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の記録情報再生回
路は、以上のように、入力信号を交流結合する交流結合
手段と、この交流結合手段の出力信号の高周波数帯域を
遮断すると共に出力信号の波形等化を行う波形処理手段
と、この波形処理手段の出力信号の低周波数帯域を遮断
する高域通過フィルタと、この高域通過フィルタの出力
信号を所定のスレシュホールド電圧と比較することによ
り２値化してディジタル信号に変換する比較器と、この
比較器の出力信号の高周波数帯域を遮断する低域通過フ
ィルタとを備え、上記低域通過フィルタの出力信号を上
記比較器の入力信号に正帰還する構成である。

【００４２】このため、再生信号は、波形処理手段によ
りその高周波数帯域での分解能の低下が補償される。ま
た、高域通過フィルタにより再生信号から低域雑音成分
が除去される。そして、高域通過フィルタにより低域雑
音成分と共に除去された再生信号の低域周波数成分は、
低域通過フィルタにより再生されて高域通過フィルタの
出力信号に加算される。これにより、再生信号から雑音
成分を除去することが可能となり、例えば、一般に光デ
ィスク装置等の光記録再生装置で用いられているような
簡便な余弦等化回路等を波形処理手段として用いても、
検出マージンを大きくすることができるという効果を奏
する。また、検出マージンを大きくすることができるの
で、例えば光ディスク等の記録媒体の高密度記録化が可
能となるという効果も併せて奏する。

【００４３】本発明の請求項２記載の記録情報再生回路
は、以上のように、高域通過フィルタの遮断周波数が交
流結合手段の低域遮断周波数よりも高い構成である。

【００４４】これにより、再生信号から不要な雑音成分
を完全に除去することが可能となるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における再生回路のブロック
図である。

【図２】記録信号の周波数と信号強度との関係を示すグ
ラフである。

【図３】上記の再生回路の再生動作を示す波形図であ
る。

【図４】従来の再生回路のブロック図である。

【符号の説明】

１再生回路２カップリングコンデンサ（交流結合手段）３増幅器４ローパスフィルタ５等化回路（波形処理手段）６ハイパスフィルタ（高域通過フィルタ）７加算器８比較器９増幅器１０ローパスフィルタ（低域通過フィルタ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力信号を交流結合する交流結合手段と、
この交流結合手段の出力信号の高周波数帯域を遮断する
と共に出力信号の波形等化を行う波形処理手段と、この
波形処理手段の出力信号の低周波数帯域を遮断する高域
通過フィルタと、この高域通過フィルタの出力信号を所
定のスレシュホールド電圧と比較することにより２値化
してディジタル信号に変換する比較器と、この比較器の
出力信号の高周波数帯域を遮断する低域通過フィルタと
を備え、上記低域通過フィルタの出力信号を上記比較器
の入力信号に正帰還することを特徴とする記録情報再生
回路。
【請求項２】高域通過フィルタの遮断周波数が交流結合
手段の低域遮断周波数よりも高いことを特徴とする請求
項１記載の記録情報再生回路。