JPS6331072A - 信号再生回路 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、例えば光デイスク装置における信号を再生
する回路において再生信号のエンベロープ特性を改善し
た信号再生回路に関する。

（従来の技術） 光デイスク装置においては再生信号のエンベロープが変
動しているが、再生信号から正確に情報を抽出するには
再生信号のエンベロープ変動を除去することが必要であ
る。

従来、このような再生信号のエンベロープ変動に対処す
るために、例えば光−ディスク装置から信号を取り出す
光学系を改善したり、または再生信号のレベルを自動レ
ベル制ｔ２Ｉｌ（ＡＬＣ＞により制御する方法等が従来
採用されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の方法において、光学系を改善する方法は、その改
善に限界があり、十分な改善を行なうことができないと
ともに、媒体膜の反射率変動やプラスチック媒体での急
峻な屈折率変動に対して十分な改善効果が現れず、ガラ
ス媒体等の極めて高価な媒体を使用せざるを得ず、非経
済的でもあるという問題がある。

また、自動レベル制御を行なう方法は、ローパスフィル
タを使用するので、位相遅れ等が原因となって、光磁気
ディスク等で発生する急峻なエンベロープ変動には十分
な効果を発揮することができず、エンベロープを完全に
除去することができないという問題がある。

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、光磁気ディスク等における急峻なエンベ
ロープ変動を適確に除去し得る信号再生回路を提供する
ことにある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段〉 上記問題点を解決するため、この発明は、エンベロープ
が変動する入力信号を微分する微分回路と、該微分回路
の出力信号を所定の基準信号と比較する比較手段と、該
比較手段の出力信号に応じてパルス信号を出力するパル
ス発生手段と、前記入力信号の交流弁のみを取り出ず交
流結合手段と、該交流結合手段で取り出された交流分入
力信号を前記パルス発生手段から出力される前記パルス
信号によって所定電位にクランプするクランプ手段とを
有することを要旨とする。

（作用） この発明の信号再生回路は、入力信号を微分した信号を
基準信号と比較して、パルス信号を発生し、該パルス信
号によって交流分入力信号を所定電位にクランプするこ
とによりエンベロープの変動を押さえている。

（実施例） 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る信号再生回路の回路
図である。同図の信号再生回路は、例えば光デイスク装
置からの信号を再生し、この再生信号におけるエンベロ
ープの変動を除去するものであり、図示しない光デイス
ク装置からの光入力信号を受光し、電気信号に変換する
フォトダイオード１を右する。このフォトダイオード１
のカソードは電圧十Ｖの電源に接続され、アノードは抵
抗５１を介してアースに接続されるとともに、プリアン
プ２の入力に接続されている。フォトグイオード１で電
気信号に変換された入力信号はプリアンプ２で増幅され
、コンデンサ５２を介して微分回路１５に供給されると
ともに、抵抗４、コンデンサ５および抵抗回路６からな
る交流結合回路に供給されている。抵抗回路６は電源と
アースとの間に直列に接続された一対の抵抗で構成され
、この一対の抵抗の接続点にコンデンサ５の一端が接続
され、コンデンサ５の他端に抵抗４が直列に接続されて
いる。

また、交流結合回路の出力線１０２にはトランジスタか
らなるスイッチング素子７の一端が接続され、該スイッ
チング素子７の他端はアースに接続されている。この結
果、スイッチング素子７がオンした場合には、該出力線
１０２はアース電位にクランプされるようになっている
。また、このスイッチング素子７に並列にダイオード８
が接続されている。このダイオード８はカソードが出力
線１０２に接続され、アノードがアースに接続され、こ
れによって該出力線１０２の出力が負レベルになろうと
する時に該ダイオード８が作動し、該出力をほぼアース
電位にクランプしている。

なお、コンデンサ５と抵抗回路６は該コンデンサ５の容
量値と抵抗回路６の合成抵抗値とからなる時定数を信号
周期に比較して十分大きく定める。

この結果、信号線１０１と出力線１０２とではほぼ同一
波形が現れ、その直流分（オフセット）のみが異なるこ
とになる。一方、スイッチング素子７およびダイオード
８によって形成される抵抗４とコンデンサ５からなる回
路の時定数は信号周期に比較して十分小さく定める。こ
の結果、スイッチング素子７およびダイオード８が作動
している期間はスイッチング素子７およびダイオード８
のクランプにより迅速に零電位に向って固定されること
になる。

更に、交流結合回路の出力はコンパレータ１０の一方の
入力に供給され、他方の入力に供給される可変抵抗器５
３からの基準信号と比較され、これによって交流結合回
路の出力である出力線１０２上の後述するようにエンベ
ロープ変動を除去された再生信号からコンパレータ１０
によって正確なデータが取り出し得るようになっている
のである。

なお、フォトダイオード１で受光されプリアンプ２で増
幅されコンデンサ５２を介して交流結合回路および微分
回路１５の入力側である信号線１０１上に現れる再生信
号が、今第２図（ａ　）に示すデータ列を含む場合、第
２図（ｂ　）に示すようなエンベロープの変動する波形
として現れたとすると、本信号再生回路はこの再生信号
を第２図（ｆ）に示すようにエンベロープ変動のない再
生信号に変換して出力ＩｆＡ１０２上に生成し、この再
生信号がコンパレータ１０によって基準信号と比較され
、これにより第２図＜ａ　＞に対応した正確なデータが
出力されるのである。

前記交流結合回路に供給される信号線１０１上の再生信
号は微分回路１５で微分される。信号線１０１上に再生
された原信号の波形の傾斜が一定とすると、この信号を
微分すると、エンベロープの変動が除去され、第２図（
Ｃ）に示すような波形の信号になる。光ディスクからの
再生信号のように隣接ビットがほとんど干渉しない場合
には、この条件は満足されでいると考えて良いものであ
る。

そして、微分回路１５からの微分信号を比較回路するに
供給し、比較回路するにおいて可変抵抗５５から供給さ
れる負レベルの所定の基準信号と比較することにより、
すなわち第２図（Ｃ）において−点鎖線で示すスライス
レベルによって比較することにより第２図（ｄ　）に示
すようなパルス信号が比較回路するから出力される。こ
のパルス信号は第２図（１））の再生信号の負の傾斜部
分に対応したパルス信号であり、このパルス信号の後端
部によりワンショットマルチバイブレータ２１をトリガ
ーすることによりワンショットマルチバイブレータ２１
からは第２図（ｂ）の再生信号の負区間に相当する間に
おいて第２図（ｅ　）に示すようなパルス信号が出力さ
れることになる。

従って、このワンショットマルチバイブレータ２１から
出力されるパルス信号によって前記スイッチング素子７
を駆動することにより、第２図（ｂ）の再生信号が正方
向に変動している区間でも、出力線１０２の信号の最低
電位は第２図（ｆ）において点線で示すレベルに強制的
にクランプされることになる。また、第２図（ｂ）の再
生信号において負方向に変動している区間では、ダイオ
ード８からの充電により最低電位がかさ上げされている
。このように本実施例においてはビット毎に直流再生操
作を行なってエンベロープを除去し、この結果、出力線
１０２上の再生信号はそのエンベロープが全体的にほぼ
平坦な波形となるので、これを前記コンパレータ１０に
よって所定の基準信号と比較することにより正確なデー
タを得ることができるのである。

第３図はこの発明の他の実施例を示すものである。同図
に示す信号再生回路は、第１図の回路に等化回路３、位
相同期発振器（ＶＦＯ）３０および片極性連続検出回路
３２を追加したものである。

一般に高凹度記録においては、ｔ２密記録部分の振幅は
小さく、粗記録部分の振幅は大きいから一定のクランプ
レベルに強制クランプしたのでは本来の波形を再現でき
ないので、上記等化回路３によって振幅を回復している
ものである。第４図は第３図の回路の動作波形であるが
、第４図（ｂ）は等化回路３による等化直後の信号線１
０１上の信号波形である。

位相同期発振器３０は上記コンパレータ１０の出力信号
に基づいて同期位相発振を行ない、′：ｉＸ４図（ｇ）
に示すような入力信号に同期した出力信号を発生する。

この出力信号は片極性連続検出回路３２のアンド回路１
８の一方の入力に供給・されている。

片極性連続検出回路３２は、第１図の回路の比較回路す
るおよび可変抵抗５５に加えて、第２の比較回路１７、
可変抵抗５４、第１のＲＳフリップフロップ５６、反転
入力付アンド回路１８、第２のＲＳフリップフロップ１
９を有し、第２のＲＳフリップフロップ１９からの出力
信号は前記ヌイッチング素子７を駆動するようになって
いる。

信号線１０１上の等化回路３の出力信号を微分回路１５
によって微分すると、片極性連続検出回路３２には信号
線１０４を介して第４図（Ｃ）に示す波形の信号が第１
図と同様に現れる。この信号を第１の比較回路するにお
いて負の基準信号と比較すると、第４図（ｅ　）に示す
パルス信号が第１の比較回路するから出力されて第１の
ＲＳフリップフロップ５６の反転リセット入力（Ｒ）に
供給され、また第２の比較回路１７において正の基準信
号と比較すると、第４図（ｄ　）に示すパルス信号が第
２の比較回路１７から出力され、第１のＲＳフリップフ
ロップ５６のセット入力（Ｓ）に供給される。この結果
、第１のＲＳフリップフロップ５６は第４図＜ｒ＞に示
すようなパルス信号を出力する。この第１のＲＳフリッ
プフロップ５６の出力パルス信号は粗いデータであり、
実データとしては使用できないが、入力データに対応し
ているものであるため、このパルス信号の低レベルから
原再生信号が最短周期でない基底平坦部、すなわち片極
性連続部を検出できる。このため、アンド回路１８にお
いては、第１のＲＳフリップフロップ５６の出力パルス
信号をアンド回路１８の他方の入力である反転入力側に
供給し、一方の入力に供給されている位相同期発振器３
０の出力信号とのアンドを取り、このアンド信号を第２
のＲＳフリップフロップ１９のセット入力に供給すると
ともに、該第２のＲＳフリップフロップ１９のリセット
入力に第２の比較回路１７の出力パルスを供給し、第２
のＲＳフリップフロップ１９から第４図（ｈ　）に示す
ようなパルス信号を出力する。

この第２のＲＳフリップフロップ１９からのパルス信号
は入力再生信号が最短周期でない基底平坦部、すなわち
片極性連続部に発生するものであり、このパルス信号に
よって前記スイッヂング素子７を駆動することにより１
ビット周期よりも長い期間スイッチング素子７を介して
出力線１０２を安定にクランプすることができる。この
ようにクランプされた結果、出力線１０２上の再生信号
は第４図＜ｒ　＞に示すように選択的にクランプされて
エンベロープの変動が除去されるのである。

そして、出力線１０２上の再生信号はコンパレータ１０
で基準信号と比較されて、第４図（ｊ　）に示すような
正確な２値データに正確に変換され、ストローブ回路１
１を介して出力される。

一般に、どのような変調方式においてもｒＯＪまたは「
１」が連続する瞬間は存在するから、本実施例のような
選択的クランプ方式は第１の実施例よりも適用範囲が広
いといえる。

第５図はこの発明の別の実施例を示すものである。この
実施例の信号再生回路は、第３図の実施例においてワン
ショットマルチバイブレータ２１、切替回路３３および
同期検出器３１を追加したものであり、この中でワンシ
ョットマルチバイブレータ２１は第１図の実施例と同じ
機能を達成するものである。

同期検出器３１は位相同期発振器３０が同期状態になっ
たことを検出し、この検出した位相同期発振器３０の同
期状態により切替回路３３を切替制御するものである。

そして、同期検出器３１は位相同期発振器３０が同期状
態にないことを検出した場合には、切替回路３３をワン
ショットマルチバイブレータ２１側に切り替え、ワンシ
ョットマルチバイブレータ２１の出力信号により前述し
たようにスイッチング素子７を作動して出力線１０２を
クランプし、また位相同期発振器３０が同期状態にある
場合には、切替回路３３を片極性連続検出回路３２側に
切り替え、片極性連続検出回路３２の出力信号により出
力線１０２をクランプしているのである。

これは、−膜化を考慮して、データ・セレクタの先頭部
のように稠密信号が現れる位相同期発振器３０の同期信
号の場合にもクランプ動作を可能にしたものである。す
なわち、第４図（ａ　）に示す位相同期発振器３０の同
期信号において左端にその４周期が描かれているが、こ
れは全長が１０〜２０バイト（８０〜する０ビツト）の
長い信号であるので、エンベロープ変動を受ける確率も
高く、またセクタの先頭部においても一般にエンベロー
プの変動が大きいが、このような場合に対処するため第
１図の回路を取り入れ、これを切替回！１３３で切り替
えてセクタの先頭から直流再生を有効に行ない、かつセ
クタ内部のデータ部では第３図の回路によって負極性の
平坦部のみを選択的にクランプし、第４図（＋　）に示
すような平坦なエンベロープの再生信号を出力線１０２
に出力するようにしているのである。

なお、上記実施例においては、負極性部分をクランプし
て直流再生するようにしているが、これに限定されるも
のでなく、受光回路、増幅器の極性によって正極側が非
記録状態である場合には、正極性部分をクランプしても
同様の効果を得ることができることは明らかである。ま
た、片極性連続検出回路３２について具体的回路を示し
たが、これに限定されるものでない。更に、クランプ動
作をＮＰＮトランジスタを使用したスイッチング素子７
とダイオード８により行なう場合について説明している
が、これに限定されるものでなく、例えばＭＯＳトラン
ジスタ、その他の素子、またはエミッタ結合型等や他の
回路形式のクランプ回路を使用できることは勿論である
。

なお、プラスチックを用いた光磁気媒体での実験によれ
ば、１００ｋ　Ｈｚ　、　　１２０ｍ　Ｖｐｐの再生信
号に周期２００μ秒の重畳性ノイズが１５０ＩＩｌｖｐ
ｐでトラック上の１箇所にのっている場合、従来の方法
では約１５ビツトのバーストエラーが発生するのに対し
て本発明の信号再生回路を用いることによりノイズは１
０ｍＶｐｐに抑圧され、バーストエラーはＯビット、す
なわち皆無に減少するという結果が得られた。すなわち
、本発明は、従来の自動レベル制御等では解決が困難だ
った信号周期の１０倍程度の、比較的速い重畳性のノイ
ズの除去にも有効で、特に基板のリタデーションに起因
する光磁気ディスクのノイズの抑圧に高い効果を有する
ものである。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、入力信号を微
分した信号を基準信号と比較して、パルス信号を発生し
、該パルス信号によって交流分入力信号を所定電位にク
ランプしているので、ビーク−ビーク撮幅を越えるよう
なエンベロープの変動を適確に押さえて平坦化すること
ができ、光隘気配録再生信号のように振幅値は一定であ
るにもかかわらず短周期のｍ畳性ノイズによりＳＮが悪
い場合にもそのＳＮを大幅に改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る信号再生回路の回路
図、第２図は第１図の信号再生回路の動作波形図、第３
図はこの発明の他の実施例の回路図、第４図は第３図の
回路の動作波形図、第５図はこの発明の別の実施例の回
路図である。 １・・−フォトダイオード ７・・・スイッチング素子 ８・・・ダイオード １０・・・コンパレータ １５・・−微分回路 する・・・比較回路 ２１・・・ワンショットマルチバイブレータ３０・・・
位相同期発振器 ３１・・・同期検出器 ３２・・・片極性連続検出回路 ３３・−・切替回路 Ｖ 第１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンベロープが変動する入力信号を微分する微分
   回路と、該微分回路の出力信号を所定の基準信号と比較
   する比較手段と、該比較手段の出力信号に応じてパルス
   信号を出力するパルス発生手段と、前記入力信号の交流
   分のみを取り出す交流結合手段と、該交流結合手段で取
   り出された交流分入力信号を前記パルス発生手段から出
   力される前記パルス信号によって所定電位にクランプす
   るクランプ手段とを有することを特徴とする信号再生回
   路。
2. （２）前記パルス発生手段は前記比較手段の出力信号に
   基づいて入力信号が一方の極性レベルに連続しているこ
   とを検出する片極性連続検出手段を有し、前記クランプ
   手段は該片極性連続検出手段の出力信号によつて前記交
   流分入力信号を所定電位にクランプするクランプ回路を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信
   号再生回路。
3. （３）前記比較手段は前記微分回路の出力信号を第１お
   よび第２の基準信号と比較し、該微分回路の出力信号の
   最大値および最小値を検出する検出回路を有し、前記ク
   ランプ手段は該クランプ手段によつてクランプされた信
   号を含む前記交流分入力信号を所定の比較信号と比較し
   、入力信号に対応した出力信号を発生する出力回路を有
   し、該出力回路は該出力回路の出力信号に応じて位相同
   期信号を発生する位相同期発振回路を有し、前記片極性
   連続検出手段は前記位相同期発振回路の出力信号および
   前記検出回路の出力信号に基づいて入力信号が一方の極
   性レベルに連続していることを検出する片極性連続検出
   回路を有することを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の信号再生回路。
4. （４）前記パルス発生手段は前記比較手段の出力信号に
   応じて所定幅のパルス信号を出力するパルス出力回路と
   、前記比較手段の出力信号に基づいて入力信号が一方の
   極性レベルに連続していることを検出する片極性連続検
   出手段とを有し、前記クランプ手段は該クランプ手段に
   よってクランプされた信号を含む前記交流分入力信号を
   所定の比較信号と比較し、入力信号に対応した出力信号
   を発生する出力回路を有し、該出力回路は該出力回路の
   出力信号に応じて位相同期信号を発生する位相同期発振
   回路を有し、前記クランプ手段は前記位相同期発振回路
   の同期状態を検出する同期状態検出手段と、該周期状態
   検出手段が同期状態を検出していないとき前記パルス出
   力回路のパルス信号によつて前記交流分入力信号を所定
   電位にクランプし、同期状態を検出しているとき前記片
   極性連続検出手段の出力信号によつて前記交流分入力信
   号を所定電位にクランプするように切替制御する切替手
   段とを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の信号再生回路。