JPH08255428A - 再生信号処理回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低域遮断の影響を受けることなく再生信号を２
値化できるようにする。 【構成】ＭＯディスクなどに記録された２値データを再
生する再生信号処理回路である。再生信号Ｓａが、この
再生信号に対する２値スライスレベルを決める２値識別
用レベル比較器２２に供給されて２値識別信号Ｓｄが形
成されると共に、再生信号が微分回路に供給されて再生
信号に対し９０°進相した微分信号Ｓｂが形成され、２
値識別信号と微分信号のピーク値との位相が一致するよ
うに位相比較器２４から得られるしきい値Ｓｅが制御さ
れる。微分信号のピーク値は再生信号の本来のスライス
ポイント（スライスレベル）を示しているから、この制
御によって再生信号を正しく２値化でき、安定した高密
度記録を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスク、光磁気
ディスク、磁気テープなどの記録媒体から信号を再生す
る場合などに適用できる再生信号処理回路に関し、特に
再生信号を微分した信号のピーク値が再生信号のスライ
スレベルに対応することを利用して、位相などが変動し
た再生信号であってもこれを正確に２値判別できるよう
にしたものである。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ、ディスクドライブ装置などを利
用して種々のディジタル信号を記録する場合、それらの
記録再生特性にマッチするようにディジタル信号を変調
して記録再生することが一般的に行われている。例えば
光磁気ディスク（ＭＯディスク）などでは、ディスクの
反射率の変化、フォーカスずれ、トラックずれなどが原
因で再生信号の低周波成分に変動が生じる。

【０００３】そのためこれらの影響を受けにくいＤＣフ
リーの変調符号が望ましいが、そのような変調符号は冗
長度が大きく高密度記録には不利である。そのため光デ
ィスクやＭＯディスクを記録媒体として用いる場合に
は、ある程度の直流成分は許容し、その代わり記録波長
の長くできるような変調符号例えばＲＬＬ（１，７）符
号（Run Lengs Limitted(1,7)）などが多く用いられる
ようになってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで前述のように
ＭＯディスクからの再生信号は、低域の様々な外乱（ノ
イズ）を受けているのである程度の低域遮断はどうして
も必要である。そのため図８に示すような再生信号（デ
ータ）の場合には、低域遮断されることによってＤＣ成
分がなくなるのでゼロ電位をスライスレベルとすると、
正確な２値検出ができなくなってしまう。これは低域遮
断のために使用されるハイパスフィルタを介在させるこ
とによって再生信号の位相などが変動してしまうからで
ある。図８の場合にはＶ／２でスライスする必要があ
る。

【０００５】このように直流成分を遮断した場合、正確
なスライスレベルが決まらず正しく２値化処理できな
い。特に低域ノイズの大きい系やコンピュータ用データ
ファイルのようにデータが連続的でなく無信号領域と信
号領域が頻繁に切り替わる系ではこの問題は特に重大で
ある。

【０００６】そのため、従来から採用されている対策の
１つとして図示はしないが、再生信号レベルを一定にす
るためゲインコントロール回路（ＡＧＣ回路）を通し、
論理”１”レベルまたは”０”レベルをクランプしたあ
とで再生信号レベルの１／２をスライスして２値化する
信号処理が行われることがある。

【０００７】しかしながら、ＡＧＣ回路の応答特性の問
題や外乱などによりＡＧＣ回路を使用したとしても２値
化用スライスレベルを正確に求めることができていない
のが現状である。したがって高密度記録のネックとなっ
ている。

【０００８】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、再生信号の低域成分が変動し
ているようなときでもこれを正確に２値化できる再生信
号処理回路を提案するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載した発明では、２値データを再生す
る再生信号処理回路において、再生信号が、この再生信
号に対する２値スライスレベルを決める２値識別手段に
供給されて２値識別信号が形成されると共に、上記再生
信号が微分回路に供給されて上記再生信号に対し９０°
進相した微分信号が形成され、上記２値識別信号と上記
微分信号のピーク値との位相が一致するように上記２値
識別手段のしきい値が制御されるようになされたことを
特徴とする。

【００１０】請求項２に記載した発明では、２値データ
を再生する再生信号処理回路において、再生信号が、こ
の再生信号の前縁部に対する２値スライスレベルを決め
る第１の２値識別手段に供給されて第１の２値識別信号
が形成されると共に、上記再生信号が微分回路に供給さ
れて上記再生信号に対し９０°進相した微分信号が形成
され、上記第１の２値識別信号と上記微分信号のピーク
値との位相が一致するように上記第１の２値識別手段の
しきい値が制御されると共に、上記再生信号が、この再
生信号の後縁部に対する２値スライスレベルを決める第
２の２値識別手段に供給されて第２の２値識別信号が形
成されると共に、この第２の２値識別信号がＰＬＬ回路
に供給されて、上記第２の２値識別信号の何れか一方の
エッジに位相同期したクロックが生成され、上記第２の
２値識別信号の他方のエッジに上記クロックの位相が同
期するように上記第２の２値識別手段に供給されるしき
い値が制御されるようになされたことを特徴とする。

【００１１】請求項３に記載した発明では、２値データ
を再生する再生信号処理回路において、再生信号が、こ
の再生信号に対する２値スライスレベルを決める第１の
２値識別手段に供給されて第１の２値識別信号が形成さ
れると共に、上記再生信号が微分回路に供給されて上記
再生信号に対し９０°進相した微分信号が形成され、上
記第１の２値識別信号と上記微分信号のピーク値との位
相が一致するように上記第１の２値識別手段のしきい値
が制御されると共に、上記再生信号が、この再生信号に
対する２値スライスレベルを決める第２の２値識別手段
に供給されて第２の２値識別信号が形成され、上記第１
の２値識別信号がＰＬＬ回路に供給されて、上記第１の
２値識別信号の一方のエッジに位相同期したクロックが
生成され、このクロックの他方のエッジに上記第２の２
値識別信号の他方のエッジが位相同期するように上記第
２の２値識別手段に供給されるしきい値が制御されるこ
とによって、上記クロックに位相同期した第１と第２の
２値識別信号が生成され、これら２値識別信号に基づい
て２値スライス用の再生信号が形成されたことを特徴と
する。

【００１２】

【作用】請求項１に関する発明では、再生信号を微分回
路に供給して、再生信号に対して９０°位相の進んだ信
号を得、この微分信号のピーク値と、再生信号を２値識
別した位相が合致するように２値するためのしきい値が
制御される。微分信号のピーク値は再生信号の本来のス
ライスポイント（スライスレベル）を示しているから、
この制御によって再生信号を正しく２値化でき、安定し
た高密度記録を実現できる。

【００１３】請求項２に関する発明では、２値識別され
た信号の立ち上がり若しくは立ち下がりのどちらかのエ
ッジを基準にしてＰＬＬ回路を動作させ、ＰＬＬ回路の
基準として利用しなかった２値識別信号の他方のエッジ
とクロックの位相が合致するように最終的に得られる２
値識別信号用のしきい値が制御される。この制御によっ
てディスクに記録される記録マークの大小（ピット長の
大小）に影響されることなく正確に再生信号を２値化で
きる。

【００１４】請求項３に関する発明では、２値識別信号
の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジがＰＬＬ回路か
らの出力クロックに位相同期するように制御される。そ
うすることによって記録マークの大きさに変動があった
としても再生信号の本来のスライスレベルで正確に２値
化できる。

【００１５】

【実施例】続いて、この発明に係る再生信号処理回路の
一例を上述した光磁気記録再生装置の再生系に適用した
場合につき、図面を参照して詳細に説明する。

【００１６】図１に示す再生信号処理回路１０は請求項
１に係る発明を実現する例であって、端子１２にはＭＯ
ディスク１に関連して設けられた光ピックアップ手段
（図示しない）から出力されたディスクよりの再生信号
が供給される。ディスクには上述したようにＲＬＬ
（１，７）符号をＮＲＺＩによって変調したデータが記
録されているものとする。

【００１７】再生信号は波形等化器１４に供給されて符
号間干渉がなくなるようにアイパターンの開口率を大き
くするための余弦下降特性が付与される。波形等化され
た再生信号Ｓａ（図２Ａ）は微分回路１６に供給されて
微分され、再生信号Ｓａより９０°位相の進んだ微分信
号Ｓｂ（同図Ｂ）が得られる。微分信号Ｓｂのピーク値
の位相は再生信号Ｓａの本来の２値化用スライスポイン
ト（スライスレベル）を示している。

【００１８】微分信号Ｓｂはレベル比較器１８に供給さ
れて電源２０からの基準値ＲＥＦ１（同図Ｂ）と比較さ
れ、微分信号Ｓｂのピーク値付近がスライスされる。し
たがって同図Ｃに示す比較出力Ｓｃは微分信号Ｓｂのう
ち正の信号成分に関連した出力となる。

【００１９】波形等化された再生信号Ｓａはさらに２値
識別手段を構成する第１のレベル比較器２２にも供給さ
れて、後述するしきい値Ｓｅでスライスされて２値化さ
れる。しきい値Ｓｅは位相比較器２４の出力が利用され
る。位相比較器２４には比較出力Ｓｃの他に第１のレベ
ル比較器２２で得られた２値識別信号Ｓｄ（同図Ｄ）が
供給される。第１のレベル比較器２２では、これに供給
されるしきい値Ｓｅを変えることにより２値識別信号の
出力位相を制御することができる。

【００２０】この発明では２値識別信号Ｓｄの位相が比
較出力Ｓｃの所定位相と一致するように、換言すれば２
値識別信号Ｓｄの位相（立ち上がり）が微分信号Ｓｂの
ピークと一致するように、第１のレベル比較器２２に供
給するしきい値Ｓｅが制御される。

【００２１】このフィードバック制御によって再生信号
Ｓａの本来のスライスレベルでこの再生信号Ｓａを２値
化できる。再生信号Ｓａを微分すれば、再生信号Ｓａの
低域成分の影響を取り除くことができるので、位相比較
器２４に供給される比較出力Ｓｃは再生信号Ｓａの低域
成分の影響を受けない出力となっている。したがって再
生信号Ｓａの低域成分に影響されることなく、本来のス
ライスレベル（波形の中間レベル）で再生信号Ｓａを正
確に２値化処理できる。

【００２２】２値識別信号Ｓｄはクロック生成回路２６
とラッチ回路２８とに供給され、２値識別信号Ｓｄに同
期したクロックＣＫ（図２Ｅ）が生成される。クロック
ＣＫは再生信号Ｓａの基本周期（最短ビット周期）Ｔの
２倍の周波数が使用される。

【００２３】クロックＣＫはラッチ回路２８にラッチパ
ルスとして供給され、このラッチ回路２８より１クロッ
ク遅延されたラッチ出力Ｓｆ（図２Ｆ）と、２クロック
遅延されたラッチ出力Ｓｇ（同図Ｇ）がそれぞれ出力さ
れる。これら一対のラッチ出力Ｓｆ，Ｓｇはデコーダ３
０に供給されて、クロックＣＫに同期したデコード処理
が実行される。図２Ｆ，Ｇの例ではラッチ出力Ｓｆ，Ｓ
ｇのイクスクルーシブオア処理で図２Ｈのように２値化
された再生データが復号される。これは図２Ｄに示すよ
うに再生信号の２値データと同じである。

【００２４】図１に示す２値化処理のための再生信号処
理回路１０は上述したようにどのような記録媒体に記録
されたデータに対しても適用できる。つまり磁気テー
プ、光ディスク、ＭＯディスク、相変化形ディスクなど
任意の記録媒体からの再生信号を取り扱うことができ
る。

【００２５】ところで、ＭＯディスクや相変化形ディス
クなどの熱記録方式を採用したディスクでは、照射され
るレーザーの熱によってディスク記録膜に記録ピット
（マーク）を形成している。そのためディスクの感度
差、環境変化、レーザーパワーの変動等により熱干渉の
影響が異なり、記録マークが大きめに記録されたり小さ
めに記録されたりすることがある。

【００２６】そうした場合には得られる再生信号Ｓａの
１周期も違ってくる。例えば記録マークが通常よりも大
きく形成されることによって、図３Ｉのように通常より
も例えばΔＭだけ長くなった２値識別信号Ｓｄ′が得ら
れる。したがってラッチ出力Ｓｆ′とＳｇ′とは同図
Ｊ，Ｋとなるからこれをデコーダ３０で復号すると同図
Ｌのように間違った復号データとなる（図３Ｄ参照）。
つまり誤って復号されることがある。ΔＭがクロックＣ
Ｋの半クロック以上になるとこのような誤りが発生す
る。

【００２７】図４はこの問題をも解決した請求項２に係
る再生信号処理回路１０の具体例で、記録マーク長に変
動があったときでも、それらのずれを２値化処理時に補
正してマーク幅を正確に検出できるようにしたものであ
る。

【００２８】図４に示す発明においても図１に示した基
本構成は踏襲される。つまり等化器１４、微分回路１
６、レベル比較器１８、２２、位相比較器２４は図１構
成と同じである。図５Ａには記録マークが末端側で通常
よりもΔＭ′だけ大きいときの再生信号Ｓａを示す。そ
の結果、第１の２値識別手段としての第１のレベル比較
器２２からは図５Ｂに示す２値識別信号Ｓｄが得られ
る。

【００２９】この発明では上述した構成に加えてさらに
第２の２値識別手段としての第２のレベル比較器３４が
設けられ、ここには再生信号Ｓａそのものが供給される
と共に、しきい値Ｓｅに後述する第２の位相比較出力Ｐ
ｂを加えたしきい値ＲＥＦ２が供給される。

【００３０】ここでマーク長が正規より大きく記録され
ていたときには第１の２値識別信号Ｓｄの幅は所定値に
比べ広めに検出され、逆に小さく記録されていた場合は
狭めに検出される。これを補正するにはしきい値ＲＥＦ
２を変えてやればよい。例えばマーク長が正規より大き
いときはしきい値ＲＥＦ２を＋ΔＲＥＦだけシフトす
る。逆に小さめに記録されているときは−ΔＲＥＦだけ
シフトして再生信号Ｓａを２値化すれば、第２の２値識
別信号Ｓｉの幅は第１の２値識別信号Ｓｄとは逆の関係
になるから、記録時にずれたマーク長を補正できる。

【００３１】図５に示す例は正規より大きめにマーク長
が記録されたときの例であるので、ＲＥＦ２〉Ｓｅの関
係にあり、図５Ｃに示す第２の２値識別信号Ｓｉは第１
の２値識別信号Ｓｅよりもそのパルス幅は狭くなってい
る。第２の２値識別信号ＳｉはＰＬＬ回路４０を構成す
る位相比較器４４に、可変発振器４２の出力（クロック
ＣＫ）と共に供給される。この例では第２の２値識別信
号Ｓｉの立ち上がりエッジにクロックＣＫの位相が一致
するようなＰＬＬループが形成されているので、位相比
較器４４から出力される第１の比較出力Ｐａは図５Ｅの
ように第２の２値識別信号Ｓｉの立ち上がりに同期した
位相比較出力となっている。

【００３２】この位相ループによって第２の２値識別信
号Ｓｉの立ち上がりに同期したクロックＣＫが生成さ
れ、続いて第２の位相比較器４５において第２の２値識
別信号Ｓｉとの位相比較が行なわれる。この場合、第２
の２値識別信号ＳｉのエッジはＰＬＬ回路４０において
基準としなかったエッジが使用される。ＰＬＬ回路４０
では第２の２値識別信号Ｓｉの立ち上がりエッジを基準
にしてフィードバックループが形成されているので、第
２の位相比較器４５では立ち下がりエッジを基準にして
これがクロックエッジに一致するような位相制御ループ
が構成される。

【００３３】これによって記録マークが大きくても第２
の２値識別信号Ｓｉの立ち下がりエッジはクロックＣＫ
によって規制されるから、記録マーク町の変動を除去し
た２値化処理を実現できる。

【００３４】第２の２値識別信号Ｓｉは図４の例と同様
にラッチ回路４８に供給されて一対のラッチ出力Ｓｆ，
Ｓｇがそれぞれ形成され、これらがデコーダ５０に供給
されて２値の再生データ（図５Ｉ）に復号される。

【００３５】記録マークが通常の場合よりも小さいとき
は逆の動作となる。図５に示す位相比較出力（エラー出
力）Ｐａ，Ｐｂのレベルは誇張して図示されている。

【００３６】図６は図４の変形例であって、請求項３に
係る発明の具体例である。図６に示す実施例は図４の基
本構成がそのまま利用されているが、この発明ではレベ
ル比較器２２で２値化された第１の２値識別信号Ｓｄの
立ち上がり（立ち下がりでもよい）を基準にＰＬＬ回路
４０の位相制御ループが構成される（図７Ａ，Ｂ）。そ
のクロックＣＫの位相に対し、レベル比較器３４の出力
である第２の２値識別信号Ｓｉの立ち下がり（立ち上が
りでもよい）の位相が合うようにレベル比較器３４のし
きい値ＲＥＦ２が制御される（図７Ｃ，Ｄ）。

【００３７】そうすると、第１の２値識別信号Ｓｄの立
ち上がりエッジも、第２の２値識別信号Ｓｉの立ち下が
りエッジも共にクロックＣＫの位相に一致するようにな
る。そのため第１の２値識別信号Ｓｄの立ち上がりエッ
ジと、第２の２値識別信号Ｓｉの立ち下がりエッジがエ
ッジ合成回路６０によって合成される。

【００３８】エッジ合成回路６０はＲＳフリップフロッ
プ回路などを使用することができ、その場合には第１の
２値識別信号Ｓｄの正の微分パルスでフリップフロップ
回路をセットし、第２の２値識別信号Ｓｉの負の微分パ
ルスでリセットする。

【００３９】そうすると図７Ｅの合成信号Ｓｎが得ら
れ、これがラッチ回路６２に供給されて１クロック遅れ
のラッチ出力Ｓｇ（図７Ｆ）が形成される。そしてこの
合成信号Ｓｎとラッチ出力Ｓｇを用いてデコーダ６４で
デコード処理されて図７Ｇに示す２値の再生データが得
られる。合成信号Ｓｎを使用しないでデコード処理する
こともできる。この場合には図４のように一対のラッチ
出力を生成すればよい。

【００４０】図６の構成ではレベル比較器３４のしきい
値ＲＥＦ２を変えてもＰＬＬ回路４０の基準位相は変化
しないので、早い応答でこのしきい値ＲＥＦ２を変える
ことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明は再生信号
を２値化するためのしきい値を決定する手段を提供した
ものであり、この発明によれば特に低域遮断の影響を受
けず、また熱干渉の影響によるマーク長の変化も補正で
きるので、記録密度の高密度化が可能である。すなわ
ち、 （１）直流成分を含んだ再生信号においても精度よく安
定に復号処理（２値化処理）ができる。 （２）ドロップアウトや低域ノイズの多い再生系におい
てもそれらの影響を受けにくくなるので、精度よく再生
できる。 （３）特に、ＭＯディスクや相変化形ディスクなどのよ
うに熱記録タイプでは、ディスク記録膜に形成されるピ
ット長が正規よりも長短何れにも記録されることがある
が、このピット長に変動があったとしてもこれを補正し
ながら２値化できるなどの効果が得られる。

【００４２】したがってこの発明は上述したようにＶＴ
Ｒ、ディスクドライブ装置等の再生系に適用することに
よりエラーレートを改善しつつ高密度記録化を実現でき
る特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る再生信号処理回路の一例を示す
要部の系統図である。

【図２】その動作説明に供する波形図である。

【図３】その動作説明に供する波形図である。

【図４】この発明に係る再生信号処理回路の一例を示す
要部の系統図である。

【図５】その動作説明に供する波形図である。

【図６】この発明に係る再生信号処理回路の一例を示す
要部の系統図である。

【図７】その動作説明に供する波形図である。

【図８】ＤＣカットしたときの再生信号の波形図であ
る。

【符号の説明】

１０ 再生信号処理回路 １４ 波形等化器 １６ 微分回路 ２２，３４ ２値化識別手段としてのレベル比較器 ２４，４４，４５ 位相比較器 ２８，４８，６２ ラッチ回路 ３０，５０，６４ デコーダ ４０ ＰＬＬ回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２値データを再生する再生信号処理回路
   において、 再生信号が、この再生信号に対する２値スライスレベル
   を決める２値識別手段に供給されて２値識別信号が形成
   されると共に、 上記再生信号が微分回路に供給されて上記再生信号に対
   し９０°進相した微分信号が形成され、 上記２値識別信号と上記微分信号のピーク値との位相が
   一致するように上記２値識別手段のしきい値が制御され
   るようになされたことを特徴とする再生信号処理回路。
2. 【請求項２】 ２値データを再生する再生信号処理回路
   において、 再生信号が、この再生信号の前縁部に対する２値スライ
   スレベルを決める第１の２値識別手段に供給されて第１
   の２値識別信号が形成されると共に、 上記再生信号が微分回路に供給されて上記再生信号に対
   し９０°進相した微分信号が形成され、 上記第１の２値識別信号と上記微分信号のピーク値との
   位相が一致するように上記第１の２値識別手段のしきい
   値が制御されると共に、 上記再生信号が、この再生信号の後縁部に対する２値ス
   ライスレベルを決める第２の２値識別手段に供給されて
   第２の２値識別信号が形成されると共に、 この第２の２値識別信号がＰＬＬ回路に供給されて、上
   記第２の２値識別信号の何れか一方のエッジに位相同期
   したクロックが生成され、 上記第２の２値識別信号の他方のエッジに上記クロック
   の位相が同期するように上記第２の２値識別手段に供給
   されるしきい値が制御されるようになされたことを特徴
   とする再生信号処理回路。
3. 【請求項３】 ２値データを再生する再生信号処理回路
   において、 再生信号が、この再生信号に対する２値スライスレベル
   を決める第１の２値識別手段に供給されて第１の２値識
   別信号が形成されると共に、 上記再生信号が微分回路に供給されて上記再生信号に対
   し９０°進相した微分信号が形成され、 上記第１の２値識別信号と上記微分信号のピーク値との
   位相が一致するように上記第１の２値識別手段のしきい
   値が制御されると共に、 上記再生信号が、この再生信号に対する２値スライスレ
   ベルを決める第２の２値識別手段に供給されて第２の２
   値識別信号が形成され、 上記第１の２値識別信号がＰＬＬ回路に供給されて、上
   記第１の２値識別信号の一方のエッジに位相同期したク
   ロックが生成され、 このクロックの他方のエッジに上記第２の２値識別信号
   の他方のエッジが位相同期するように上記第２の２値識
   別手段に供給されるしきい値が制御されることによっ
   て、上記クロックに位相同期した第１と第２の２値識別
   信号が生成され、 これら２値識別信号に基づいて２値スライス用の再生信
   号が形成されたことを特徴とする再生信号処理回路。