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発明の名称 光学的記録再生装置のデータ再生回路
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−111039
公開日 平成7年(1995)4月25日
出願番号 特願平5−258155
出願日 平成5年(1993)10月15日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 丹治 正次
要約 目的
オーバーライト後の記録媒体にデータの消し残しが発生しても、再生エラーの発生を防止することができる光学的記録再生装置のデータ再生回路を提供する。

構成
光学的記録媒体からの再生信号を微分器8、ゼロクロス検出器9を通過させた信号と、再生信号の周波数対振幅特性を変化させの第1の低域強調回路1と、入力信号の直流レベルに応じて増幅率が異なる非線形増幅器4、その出力信号の周波数対振幅特性を変化させる高域強調回路5、この高域強調回路5の出力信号の振幅を検出する振幅検出器7とを通過した信号を、データを復元するデータ発生器10に供給する構成を備え、消し残し成分の増幅率を小さくして増幅することにより、消し残し成分を抑圧するため、消し残し成分によるエラーを発生することが無く、情報記録再生の信頼性を向上することができる。
特許請求の範囲
【請求項1】光学的記録媒体上に記録されたデータを電気光学的に読み取り、前記読み取られた再生信号からデータを復元するデータ再生回路であって、前記再生信号を微分する微分器と、前記微分信号のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出器と、前記再生信号の周波数対振幅特性を変化させる第1の周波数等化器と、前記第1の周波数等化器の出力信号の振幅を検出する振幅検出器と、前記振幅検出器の出力信号と前記ゼロクロス検出器の出力信号からデータを復元するデータ発生器とを備えたことを特徴とする光学的記録再生装置のデータ再生回路。
【請求項2】入力信号の直流レベルに応じて増幅率が異なる非線形増幅器を備え、第1の周波数等化器の出力信号が前記非線形増幅器に入力されて非線形増幅され、前記非線形増幅器の出力信号が振幅検出器に入力されて振幅が検出されることを特徴とする請求項1記載の光学的記録再生装置のデータ再生回路。
【請求項3】入力信号の周波数対振幅特性を変化させる第2の周波数等化器を備え、非線形増幅器の出力信号が前記第2の周波数等化器に入力され、その出力信号が振幅検出器に入力されて振幅が検出されることを特徴とする請求項2記載の光学的記録再生装置のデータ再生回路。
【請求項4】入力信号の周波数対振幅特性を変化させる第3の周波数等化器と、2つの入力を切換えて出力する切換スイッチとを備え、光学的記録媒体からの再生信号が第1の周波数等化器および前記第3の周波数等化器に入力され、前記第1の周波数等化器と前記第3の周波数等化器の出力信号が前記切換スイッチに入力されて通常のデータ復元時と記録状態を確認する場合で出力信号が切換えられ、その出力信号が振幅検出器に入力されて振幅が検出されることを特徴とする請求項1記載の光学的記録再生装置のデータ再生回路。
【請求項5】入力信号の周波数対振幅特性を変化させる第3の周波数等化器と、2つの入力を切換えて出力する切換スイッチとを備え、光学的記録媒体からの再生信号が第1の周波数等化器および前記第3の周波数等化器に入力され、前記第1の周波数等化器と前記第3の周波数等化器の出力信号が前記切換スイッチに入力されて通常のデータ復元時と記録状態を確認する場合で出力信号が切換えられ、その出力信号が非線形増幅器に入力されて非線形増幅されることを特徴とする請求項2記載の光学的記録再生装置のデータ再生回路。
【請求項6】第1の周波数等化器が低域強調回路であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の光学的記録再生装置のデータ再生回路。
【請求項7】第1の周波数等化器が低域強調回路であり、第2の周波数等化器が高域強調回路であることを特徴とする請求項3記載の光学的記録再生装置のデータ再生回路。
【請求項8】光学的記録媒体からの再生信号から通常のデータ復元時は切換スイッチが第1の周波数等化器の出力信号を選択し、記録状態を確認する場合は前記切換スイッチが第3の周波数等化器の出力信号を選択し、前記第3の周波数等化器の補正量が第1の周波数等化器の補正量より小さいことを特徴とする請求項4または請求項5記載の光学的記録再生装置のデータ再生回路。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特にオーバーライトが可能な光ディスク等の光学的記録再生装置におけるデータの復元に適したデータ再生回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】レーザ光を利用して記録媒体に情報を記録する技術は、既に光ディスク装置として実用化されている。書換え型光ディスク装置の一つの方式に、結晶−非結晶間の可逆的な状態変化を利用した相変化型光メモリがある。これに用いる記録膜は、レーザ光による加熱条件および冷却条件によって、非結晶状態と結晶状態のいずれかの状態となり、かつ2つの状態に可逆性がある。また、非結晶状態と結晶状態では、光学的特性が異なり、相変化型光メモリでは、記録するデータに応じて選択的に2つの状態を形成し、この状態の光学的な特性変化をレーザ光で読み取ることにより、記録されたデータを再生している。
【0003】これらの2つの状態を得るため、記録するデータに応じて、2つのレベル間で強度変調したレーザ光を光ディスク上の記録膜に照射する方法が提案されている。このようなレーザ光が記録膜に照射されると、照射部は、以前の状態がいずれの場合であっても、高レベルのレーザ光が照射された部分は非結晶状態に、低レベルのレーザ光が照射された部分は結晶状態となり、単一のレーザ光線により、重ね書きすなわちオーバーライトが行われる。このようにして記録された光ディスクの非結晶部分は反射率が低く、結晶部分は反射率が高いので、弱いレーザ光を光ディスクに当て、その反射光の強弱を光検出器で検出することにより、記録されたデータを読み取ることができる。この読み取られた再生信号を記録時のデータに復元するには、変調方式が磁気記録の場合と同じであるので、従来から磁気ディスク装置に採用されている方式が光ディスク装置にも利用されている。
【0004】図5は磁気ディスク装置と同様な従来のデータ再生回路の一例であり、その動作を説明するための波形図を図6に示す。以下図を用いてその動作について説明する。
【0005】記録データWDを光ディスクに書き込み、その後読み取られた再生信号PSにおいて、記録データ情報は信号波形のピーク位置に存在している。再生信号PSは微分器8で微分されて微分信号Dとなり、ゼロクロス検出器9で微分信号Dのゼロクロス点が検出され、記録データ情報が信号の立ち上がりに対応したゼロクロス信号Eが出力されるが、記録データ情報とは関係ないゼロクロス点e1、e2、及びe3も検出される。
【0006】一方、再生信号PSが振幅検出器7にも入力され、切換スイッチ15で選択された検出レベル発生器6の出力Vaと比較されて振幅が検出される。AND回路11でこの振幅検出信号Jとゼロクロス信号Eの論理積Kを求めると、不要なゼロクロス点e1、e2、及びe3が除去され、この論理積Kをパルス幅設定回路12において所定のパルス幅にすることによりデータRDが復元される。ここで、AND回路11とパルス幅設定回路12がデータ発生器10を構成している。
【0007】また、記録状態を確認する場合(以下、べリファイ時と称す)においては、切換スイッチ15がベリファイレベル発生器14の出力Vbを選択し、再生信号PSが振幅検出器7においてこの出力Vbと比較されて振幅が検出され、振幅検出信号J’が出力される。この振幅検出信号J’とゼロクロス信号Eによりデータ発生器10がデータRD’を復元し、この復元データRD’と記録データWDが一致するか否かを比較器13で調べ、一致することにより記録が正しく行われたことを確認している。ベリファイレベル発生器14の出力Vbは検出レベル発生器6の出力Vaより高く設定され、振幅検出器7が通常のデータ復元時より大きな振幅のみを検出するので、図5に示すように、再生信号PSに振幅の落ち込み部分ps2があると振幅が検出されず、振幅検出信号J’に欠落j’1が発生して記録データWDが正しく復元されなくなリ、その結果比較器13の出力が「不一致」となって記録が正しく行われなかったと判定される。従って、記録が正しく行われたと確認された再生信号は、その後なんらかの原因によりその振幅が落ち込んでも、ベリファイレベル発生器14の出力Vbと検出レベル発生器6の出力Vaの差以内であれば、通常のデータ復元時においては、再生信号の振幅が検出されるため、光ディスクの汚れや光ディスク装置の経年変化等による再生信号振幅の微妙な落ち込み等によってデータが復元できなくなるのを防止することができ、光ディスクから安定にデータを読み取ることができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような従来の方法では、記録するレーザ光の強度が低くなり、オーバーライトして書き込んだデータを読み取った再生信号に以前に書き込まれていたデータの消し残しが発生すると、そのために再生エラーが急激に増加するという問題点があった。図5において、再生信号PSに消し残し成分ps1があると、通常にデータを復元する場合には、ゼロクロス信号Eおよび振幅検出信号Jにこの消し残し成分ps1による信号e4および信号j1が発生し、復元データRDに偽データrd1が発生する。一方、べリファイ時には、この消し残し成分ps1によりゼロクロス信号Eに信号e4が発生するが、消し残し成分ps1がベリファイレベル発生器14の出力Vbより低いため、振幅検出信号J’には消し残し成分ps1による信号が発生せず、偽データrd1が復元されない。その結果、このような消し残しが発生すると、べリファイ時にはデータが正しく復元されても通常のデータ復元時には正しく復元されないという状況が発生してしまう。
【0009】本発明はこのような課題を解決するものであり、オーバーライト後の記録媒体に以前に書き込まれていたデータの消し残しが発生しても、それによる再生エラーの発生を防止することができる光ディスク装置のデータ再生回路を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達成すべく、光ディスクからの再生信号を微分する微分器と、この微分信号のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出器と、再生信号の周波数対振幅特性を変化させる第1の周波数等化器と、この第1の周波数等化器の出力信号の振幅を検出する振幅検出器と、この振幅検出器の出力信号とゼロクロス検出器の出力信号からデータを復元するデータ発生器とを備えたことを特徴とする。
【0011】または光ディスクから読み取られた再生信号を微分する微分器と、この微分信号のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出器と、再生信号の周波数対振幅特性を変化させる第1の周波数等化器と、再生信号の周波数対振幅特性を変化させる第3の周波数等化器と、第1の周波数等化器と第3の周波数等化器の出力信号を選択的に切換える切換スイッチと、入力信号の直流レベルに応じて増幅率が異なる非線形増幅器と、その出力信号の周波数対振幅特性を変化させる第2の周波数等化器と、この第2の周波数等化器の出力信号の振幅を検出する振幅検出器と、この振幅検出器の出力信号とゼロクロス検出器の出力信号からデータを復元するデータ発生器とを備えている。
【0012】
【作用】本発明は上記した構成により、オーバーライトして書き込んだデータを読み取った再生信号に含まれる信号成分と消し残し成分の直流レベルが異なることを利用し、非線形増幅器が信号成分の増幅率を大きく、消し残し成分の増幅率を小さくして増幅することにより、消し残し成分を抑圧することができるため、オーバーライト後の記録媒体に以前に書き込まれていたデータの消し残しが発生しても、データを正しく復元することができる。また、べリファイ時には消し残し成分の抑圧効果を小さくしてデータを復元し、その結果に基づいて記録されたデータの確認を行うことにより、べリファイ時に記録が正しく行われたと確認された再生信号が、より抑圧効果の大きい通常のデータ復元時において消し残し成分によるエラーを発生することがなく、情報の記録再生の信頼性を向上することができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図を参照しながら説明する。
【0014】図1は本発明に係る光ディスク装置のデータ再生回路における第1の実施例の概略構成図であり、光ディスクからの再生信号PSが周波数等化器である第1の低域強調回路1と微分器8に供給され、微分回路8で微分された微分出力Dがゼロクロス検出回路9に入力されて、ゼロクロス点が検出される。
【0015】一方、第1の低域強調回路1の出力信号が振幅検出器7に入力されて、検出レベル発生器6からの出力電圧Vaと比較されることにより振幅が検出され、その出力信号Fがゼロクロス検出回路9の出力信号Eと共にAND回路11とパルス幅設定回路12で構成されるデータ発生器10に入力され、データが復元されてデータ発生器10から出力される。
【0016】図2は本発明に係るデータ再生回路の動作を説明するための波形図であり、以下同図を用いて説明する。記録データWDを光ディスクに書き込み、その後読み取られた再生信号PSにおいて、記録データ情報は信号波形のピーク位置に存在しており、消し残し成分ps1は信号波形のボトム付近に発生する。これは消し残しが信号の書き込まれた部分よりも信号が消去された部分に発生しやすく、信号の消去された部分が信号波形のボトムに対応しているからである。
【0017】再生信号PSは微分回路8で微分されて微分信号Dとなり、ゼロクロス検出回路9で微分信号Dのゼロクロス点が検出され、信号の立ち上がりが記録データ情報に対応するゼロクロス信号Eが出力されるが、記録データ情報以外にノイズによるゼロクロス点e1、e2、およびe3や消し残し成分ps1によるゼロクロス点e4も検出される。
【0018】一方、再生信号PSが第1の低域強調回路1に入力されて低い周波数成分が高い周波数成分より強調された信号Aが出力され、この信号Aが振幅検出器7に入力されて検出レベル発生器6からの出力Vaと比較されることにより振幅が検出される。AND回路11でこの振幅検出信号Fとゼロクロス信号Eの論理積Gを求めると、ノイズによるゼロクロス点e1、e2、およびe3や消し残し成分ps1によるゼロクロス点e4が除去され、この論理積Gをパルス幅設定回路12において所定のパルス幅にすることによりデータRDが復元される。
【0019】このように、再生信号PSにおいては、記録された信号と消し残し成分ps1が電圧においてオーバーラップしているため、振幅検出器7の検出レベルこのオーバーラップ電圧に掛からないように微妙に設定する必要があるのに対して、第1の低域強調回路1の出力信号Aにおいては、記録された信号と消し残し成分ps1が電圧において分離しているため、消し残し成分ps1に関係なく振幅検出器7の検出レベルを設定することができる。
【0020】図3は本発明に係る光ディスク装置のデータ再生回路における第2の実施例の概略構成図であり、図1の構成図における回路と同一の回路には同じ番号が付与されている。光ディスクからの再生信号PSが周波数等化器である第1の低域強調回路1と第2の低域強調回路2、および微分器8に供給され、第1の低域強調回路1と第2の低域強調回路2の出力信号が切換スイッチ3に入力され、そこで選択された入力信号が非線形増幅器4に供給される。非線形増幅器4で直流レベルに応じて異なる増幅率で増幅された出力信号Bが周波数等化器である高域強調回路5に入力され、その出力信号Cが振幅検出器7に入力される。
【0021】データ発生器10で復元されたデータRDと記録データWDが比較器13に入力されて、復元データRDと記録データWDが一致することを調べ、その結果が比較信号として出力される。
【0022】以下図2を用いて動作を説明する。記録データWDを光ディスクに書き込み、その後読み取られた再生信号PSにおいて、記録データ情報は信号波形のピーク位置に存在しており、消し残し成分ps1は信号波形のボトム付近に発生する。これは消し残しが信号の書き込まれた部分よりも信号が消去された部分に発生しやすく、信号の消去された部分が信号波形のボトムに対応しているからである。
【0023】再生信号PSは微分回路8で微分されて微分信号Dとなり、ゼロクロス検出回路9で微分信号Dのゼロクロス点が検出され、信号の立ち上がりが記録データ情報に対応するゼロクロス信号Eが出力されるが、記録データ情報以外にノイズによるゼロクロス点e1、e2、およびe3や消し残し成分ps1によるゼロクロス点e4も検出される。
【0024】一方、再生信号PSが第1の低域強調回路1に入力されて低い周波数成分が高い周波数成分より強調された信号Aが出力され、この信号Aが切換スイッチ3で選択されて非線形増幅器4に入力される。非線形増幅器4が直流電圧Vcより下では増幅率0で、直流電圧Vcより上では増幅率1で信号Aを増幅すると、消し残し成分a1が除去された信号Bが出力され、この信号Bが高域強調回路5に入力される。高域強調回路5において高い周波数成分が低い周波数成分より強調された信号Cが出力され、この信号Cが振幅検出器7に入力されて検出レベル発生器6からの出力Vaと比較されることにより振幅が検出される。AND回路11でこの振幅検出信号Fとゼロクロス信号Eの論理積Gを求めると、ノイズによるゼロクロス点e1、e2、およびe3や消し残し成分ps1によるゼロクロス点e4が除去され、この論理積Gをパルス幅設定回路12において所定のパルス幅にすることによりデータRDが復元される。
【0025】また、図4は図3におけるデータ再生回路のべリファイ時における動作を説明するための波形図であり、以下図4を用いて説明する。べリファイ時においては、第1の低域強調回路1の代わりに、低い周波数成分の強調度が第1の低域強調回路1より小さい第2の低域強調回路2の出力信号Hが切換スイッチ3で選択されて非線形増幅器4に入力され、非線形増幅された信号B’が出力されるが、信号B’では再生信号PSの消し残し成分ps1が完全には除去されず消し残し成分b’1が残留する。この信号B’が高域強調回路5に入力されて高い周波数成分が強調された信号C’が出力され、この信号C’が振幅検出器7に入力されて検出レベル発生器6からの出力Vaと比較されることにより振幅が検出される。その結果出力された振幅検出信号F’には消し残し成分b’1による信号f’1も含まれている。AND回路11でこの振幅検出信号F’とゼロクロス信号Eの論理積G’を求め、この論理積G’をパルス幅設定回路12において所定のパルス幅にすることによりデータ信号RD’が復元されるが、この復元データ信号RD’は消し残し成分ps1による偽データrd’1を含むため比較器13において記録データWDと一致しなくなり、記録が不良であると判断される。このように、消し残し成分が大きくなると、まずべリファイ時において誤動作が発生し、さらに大きくなると通常のデータ復元時にも誤動作が発生するが、べリファイ時に誤動作が発生した時点で記録が不良であると判断され、データの再生を行わないので、通常のデータ復元時に消し残し成分による誤動作の発生がなくなる。
【0026】このように上述の実施例によれば、消し残し成分を効果的に抑圧することができるため、オーバーライト後の記録媒体に以前に書き込まれていたデータの消し残しが発生しても、データを再生することができ、また、消し残し成分の抑圧効果が小さい状態で記録状態を判断することによって、通常のデータ再生時における消し残し成分によるエラーの発生を防止することができる。
【0027】上述の実施例においては、低域強調回路、非線形増幅器、及び高域強調回路の組合せにおいて消し残し成分の抑圧を行っているが、例えば、非線形増幅器のみの場合においても消し残し成分による妨害を軽減することが可能である。
【0028】また、実施例では光ディスク装置を用いて説明したが、これに限定されず、同様の原理により記録再生を行う光カードや、光テープ等の装置に応用可能であり、さらに相変化型の記録原理の装置で説明したが、重ね書きを行い、消し残しの発生する装置において有効なことは自明である。
【0029】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、低域強調回路または低域強調回路と非線形増幅器の組合せによって消し残し信号成分を抑圧することにより、相変化型光メモリのようにオーバーライト後の記録媒体に以前に書き込まれていたデータの消し残しが発生する場合においても、それによる再生エラーの発生を防止し、信頼性の高い光学的記録再生装置のデータ再生回路を提供することができるものである。




 

 


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