JP3434421B2 - 離散的な記録長で変調記録されたデジタル情報を再生する装置 - Google Patents
離散的な記録長で変調記録されたデジタル情報を再生する装置Info
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- JP3434421B2 JP3434421B2 JP24531696A JP24531696A JP3434421B2 JP 3434421 B2 JP3434421 B2 JP 3434421B2 JP 24531696 A JP24531696 A JP 24531696A JP 24531696 A JP24531696 A JP 24531696A JP 3434421 B2 JP3434421 B2 JP 3434421B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク装置等の
再生データを検出するデータ検出装置に関し、より具体
的には線記録密度が略一定となるようにデジタル記録さ
れた光ディスク媒体の再生信号が有するクロック成分を
再生する位相同期ループに関する。
再生データを検出するデータ検出装置に関し、より具体
的には線記録密度が略一定となるようにデジタル記録さ
れた光ディスク媒体の再生信号が有するクロック成分を
再生する位相同期ループに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報のデジタル化が進み、情報関
連分野のみならずオーディオビデオ分野にも浸透してき
ている。このような音声、画像等の情報をディジタル記
録する媒体として注目されているものに光ディスクがあ
る。光ディスクはランダムアクセス性、媒体交換性、収
納性等において総合的に他の磁気テープや磁気ディスク
等の媒体に比べ優れている。こうした光ディスクに情報
を最大限に記録する方式として線速度一定(Const
ant Linear Velocity,CLV)記
録方式がある。CLV記録方式は記録可能領域のいたる
所でビット記録密度を一定かつ最大限にすることによ
り、同一ディスクサイズにおいて最大記録容量を実現す
る方式である。CLV記録方式のデータ再生では、通
常、再生データレートを一定とするために再生する領域
即ち当該トラックの半径に応じてディスク回転数を変化
させる必要がある。通常、再生信号をデジタルデータに
変換するため、再生信号が有するクロック成分に対する
位相同期ループを構成し、さらに、ここで得られたクロ
ック周波数が固定周波数に引き込むようなモータ制御の
ための周波数ループを構成して再生のデータレートが所
定レートになるようにする。
連分野のみならずオーディオビデオ分野にも浸透してき
ている。このような音声、画像等の情報をディジタル記
録する媒体として注目されているものに光ディスクがあ
る。光ディスクはランダムアクセス性、媒体交換性、収
納性等において総合的に他の磁気テープや磁気ディスク
等の媒体に比べ優れている。こうした光ディスクに情報
を最大限に記録する方式として線速度一定(Const
ant Linear Velocity,CLV)記
録方式がある。CLV記録方式は記録可能領域のいたる
所でビット記録密度を一定かつ最大限にすることによ
り、同一ディスクサイズにおいて最大記録容量を実現す
る方式である。CLV記録方式のデータ再生では、通
常、再生データレートを一定とするために再生する領域
即ち当該トラックの半径に応じてディスク回転数を変化
させる必要がある。通常、再生信号をデジタルデータに
変換するため、再生信号が有するクロック成分に対する
位相同期ループを構成し、さらに、ここで得られたクロ
ック周波数が固定周波数に引き込むようなモータ制御の
ための周波数ループを構成して再生のデータレートが所
定レートになるようにする。
【0003】再生信号をデジタルデータに変換するため
に用いられる位相同期ループの同期引き込み範囲は通常
5%以下と小さく、同期引き込みを行うために当該トラ
ック半径に応じた高精度な回転数制御が要求されるが容
易ではないため同期引き込みの確立に課題がある。再生
信号の一例としてコンパクトディスクで用いられている
ような(d,k)規則を満たすデジタル変調がなされた
後(但しコンパクトディスクにおいてはd=2、k=1
0)、さらにNRZI(Non Returnto Z
ero,Inverse)変調がなされて、符号”1”
の連続数および位置がピット長さおよびピット位置に対
応するピット幅変調(Pit Width Modul
ation,PWM)で記録された場合、再生信号の立
ち上がり立ち下がりエッジをもとにしてデータが再生さ
れる。このエッジが前記(d,k)規則によって定まる
離散的な時間間隔で得られることを利用して再生データ
のクロック情報が位相同期ループを用いて再生される。
に用いられる位相同期ループの同期引き込み範囲は通常
5%以下と小さく、同期引き込みを行うために当該トラ
ック半径に応じた高精度な回転数制御が要求されるが容
易ではないため同期引き込みの確立に課題がある。再生
信号の一例としてコンパクトディスクで用いられている
ような(d,k)規則を満たすデジタル変調がなされた
後(但しコンパクトディスクにおいてはd=2、k=1
0)、さらにNRZI(Non Returnto Z
ero,Inverse)変調がなされて、符号”1”
の連続数および位置がピット長さおよびピット位置に対
応するピット幅変調(Pit Width Modul
ation,PWM)で記録された場合、再生信号の立
ち上がり立ち下がりエッジをもとにしてデータが再生さ
れる。このエッジが前記(d,k)規則によって定まる
離散的な時間間隔で得られることを利用して再生データ
のクロック情報が位相同期ループを用いて再生される。
【0004】以下に従来のデータ検出装置について図1
9を用いて説明する。データ検出装置は、光ディスク1
8と、光ディスク18を回転させるディスクモータ19
と、光ディスク18上に記録された情報を再生する光ピ
ックアップ20と、再生信号を所定電圧レベルで2値化
して2値信号を出力する2値化手段1と、ローパスフィ
ルタ手段4の出力電圧に比例した周波数のクロックを出
力する発振手段5と、2値信号とクロックの位相比較を
行い位相誤差信号を出力する位相比較手段2と、位相誤
差信号に応じて電流の吐き出しあるいは吸い込みを行う
チャージポンプ手段3と、チャージポンプ手段3の出力
電流を電圧に変換すると同時に帯域制限を行い発振手段
5の入力とするローパスフィルタ手段4と、モータ回転
数を制御するモータ制御手段21で構成される。
9を用いて説明する。データ検出装置は、光ディスク1
8と、光ディスク18を回転させるディスクモータ19
と、光ディスク18上に記録された情報を再生する光ピ
ックアップ20と、再生信号を所定電圧レベルで2値化
して2値信号を出力する2値化手段1と、ローパスフィ
ルタ手段4の出力電圧に比例した周波数のクロックを出
力する発振手段5と、2値信号とクロックの位相比較を
行い位相誤差信号を出力する位相比較手段2と、位相誤
差信号に応じて電流の吐き出しあるいは吸い込みを行う
チャージポンプ手段3と、チャージポンプ手段3の出力
電流を電圧に変換すると同時に帯域制限を行い発振手段
5の入力とするローパスフィルタ手段4と、モータ回転
数を制御するモータ制御手段21で構成される。
【0005】以上のように構成されたデータ検出装置に
ついて、以下その動作について図20を用いて説明す
る。光ディスクより再生された再生信号(a)は2値化
手段1で所定の電圧レベルで2値化を行い2値信号
(b)に変換される。発振手段5は、例えば図21に示
すように入力電圧に比例した周波数のクロックを発振す
る特性を持っており、同期引き込み以前は自走周波数
(c)で発振している。位相比較手段2は2値信号と発
振クロックの位相を比較するものであり、図22に示す
ように2入力の位相関係に応じてクロック位相が進んで
いる時には正パルス(f)、2値信号の位相が進んでい
るときには負パルス(g)を位相誤差に応じた時間幅で
出力するものである。チャージポンプ手段3では位相誤
差量に応じた正負の電流を出力する。チャージポンプ手
段3は例えば図23の様に電流源I1,I2と、スイッ
チS1、S2で構成され、負パルスでS1を導通するこ
とで電流源I1により所定電流が排出され、正パルスで
S2を導通することで電流源I2により所定電流が吸入
される。ローパスフィルタ手段4は例えば図24に示す
ように抵抗R及び容量Cで構成されており、チャージポ
ンプ手段3より出力される電流を電圧に変換すると同時
に帯域制限を行う。発振手段5はローパスフィルタ手段
4で発生する電圧に比例した周波数のクロックで発振す
る。この様に2値信号に対して発振手段5のクロック位
相が進んでいるときには正パルスが出力されてチャージ
ポンプで電流の吸入が行われ、フィルタ電圧が降下する
ため発振手段5の出力クロック周波数が低くなり、位相
的にクロックを遅らせる方向に働く。また逆に2値信号
に対して発振手段5のクロック位相が遅れているときに
は負パルスが出力されてチャージポンプで電流の排出が
行われ、フィルタ電圧が上昇するため発振手段5の出力
クロック周波数が高くなり、位相的にクロックを進める
方向に働く。この様に負帰還制御が働き、両信号の周波
数が略一致し、正負のパルス幅が最終的にはいずれも小
さなものとなって2値信号(b)とクロック(d)の位
相同期引き込みが行われる。さらに、CLV制御を行い
固定転送レートでデータ再生を行う場合には位相同期ル
ープの発振手段5で得られる発振周波数が固定周波数に
なるようモータの回転を制御していた。
ついて、以下その動作について図20を用いて説明す
る。光ディスクより再生された再生信号(a)は2値化
手段1で所定の電圧レベルで2値化を行い2値信号
(b)に変換される。発振手段5は、例えば図21に示
すように入力電圧に比例した周波数のクロックを発振す
る特性を持っており、同期引き込み以前は自走周波数
(c)で発振している。位相比較手段2は2値信号と発
振クロックの位相を比較するものであり、図22に示す
ように2入力の位相関係に応じてクロック位相が進んで
いる時には正パルス(f)、2値信号の位相が進んでい
るときには負パルス(g)を位相誤差に応じた時間幅で
出力するものである。チャージポンプ手段3では位相誤
差量に応じた正負の電流を出力する。チャージポンプ手
段3は例えば図23の様に電流源I1,I2と、スイッ
チS1、S2で構成され、負パルスでS1を導通するこ
とで電流源I1により所定電流が排出され、正パルスで
S2を導通することで電流源I2により所定電流が吸入
される。ローパスフィルタ手段4は例えば図24に示す
ように抵抗R及び容量Cで構成されており、チャージポ
ンプ手段3より出力される電流を電圧に変換すると同時
に帯域制限を行う。発振手段5はローパスフィルタ手段
4で発生する電圧に比例した周波数のクロックで発振す
る。この様に2値信号に対して発振手段5のクロック位
相が進んでいるときには正パルスが出力されてチャージ
ポンプで電流の吸入が行われ、フィルタ電圧が降下する
ため発振手段5の出力クロック周波数が低くなり、位相
的にクロックを遅らせる方向に働く。また逆に2値信号
に対して発振手段5のクロック位相が遅れているときに
は負パルスが出力されてチャージポンプで電流の排出が
行われ、フィルタ電圧が上昇するため発振手段5の出力
クロック周波数が高くなり、位相的にクロックを進める
方向に働く。この様に負帰還制御が働き、両信号の周波
数が略一致し、正負のパルス幅が最終的にはいずれも小
さなものとなって2値信号(b)とクロック(d)の位
相同期引き込みが行われる。さらに、CLV制御を行い
固定転送レートでデータ再生を行う場合には位相同期ル
ープの発振手段5で得られる発振周波数が固定周波数に
なるようモータの回転を制御していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この2
値信号のエッジ情報は記録データに応じて変調がかけら
れたものであるために一様には出現せず、位相同期ルー
プが所定周波数外に疑似ロックするという現象が生じ
る。疑似ロックを防ぐためには再生信号レートがほぼ所
定のレートになるようにモータの回転数を合わせ込んで
おく必要があった。
値信号のエッジ情報は記録データに応じて変調がかけら
れたものであるために一様には出現せず、位相同期ルー
プが所定周波数外に疑似ロックするという現象が生じ
る。疑似ロックを防ぐためには再生信号レートがほぼ所
定のレートになるようにモータの回転数を合わせ込んで
おく必要があった。
【0007】この位相同期ループの同期引き込み範囲が
狭いのは入力データがパルス変調されたデータで時間的
に飛び飛びの情報であり、周波数的な引き込みができ
ず、位相引き込みだけに頼っていることに起因してい
る。
狭いのは入力データがパルス変調されたデータで時間的
に飛び飛びの情報であり、周波数的な引き込みができ
ず、位相引き込みだけに頼っていることに起因してい
る。
【0008】このように位相同期ループの同期引き込み
には注意が必要であり、疑似ロックしない装置を実現す
ることに課題があった。よって同期引き込みの回路に
は、図25に示すように、再生信号レートがほぼ同期引
き込み範囲に入るようモータの回転数を合わせ込むため
のモータ制御手段21が必要であった。例えば、モータ
制御手段21は図26に示すように、再生信号(a)の
立ち上がり立ち下がりエッジが(d,k)規則によって
定まる離散的な時間間隔で得られることを利用し、再生
信号の最短パルス幅、あるいは最長パルス幅を求め、こ
のパルス幅が所定値になるようモータ回転をコントロー
ルするような回路が必要であった。パルス幅が(h)の
様に所定幅よりも短いときにはディスク回転が速いので
回転速度を落とし、逆に(i)の様に長いときにはディ
スク回転が遅いので回転速度を上げることで再生信号レ
ートを位相同期引き込み範囲内に入るようモータ速度制
御を行っていた。
には注意が必要であり、疑似ロックしない装置を実現す
ることに課題があった。よって同期引き込みの回路に
は、図25に示すように、再生信号レートがほぼ同期引
き込み範囲に入るようモータの回転数を合わせ込むため
のモータ制御手段21が必要であった。例えば、モータ
制御手段21は図26に示すように、再生信号(a)の
立ち上がり立ち下がりエッジが(d,k)規則によって
定まる離散的な時間間隔で得られることを利用し、再生
信号の最短パルス幅、あるいは最長パルス幅を求め、こ
のパルス幅が所定値になるようモータ回転をコントロー
ルするような回路が必要であった。パルス幅が(h)の
様に所定幅よりも短いときにはディスク回転が速いので
回転速度を落とし、逆に(i)の様に長いときにはディ
スク回転が遅いので回転速度を上げることで再生信号レ
ートを位相同期引き込み範囲内に入るようモータ速度制
御を行っていた。
【0009】しかしながら上記従来の構成では、モータ
の応答が遅いためにディスク回転が同期回路の引き込み
範囲内に入るまでに時間を要し、シーク時間中で占める
割合も大きかった。
の応答が遅いためにディスク回転が同期回路の引き込み
範囲内に入るまでに時間を要し、シーク時間中で占める
割合も大きかった。
【0010】モータの定常回転までの整定時間を早める
ということが考えられるが、モータトルク、駆動電流に
限界があった。また、再生信号の最短パルス幅、あるい
は最長パルス幅を検出してモータ回転の制御を行う場
合、最短、最長パルス幅が出現する頻度に制約があるこ
とから検出サンプリング周期を一定時間以上確保する必
要があり、制御の帯域を上げることが困難であった。
ということが考えられるが、モータトルク、駆動電流に
限界があった。また、再生信号の最短パルス幅、あるい
は最長パルス幅を検出してモータ回転の制御を行う場
合、最短、最長パルス幅が出現する頻度に制約があるこ
とから検出サンプリング周期を一定時間以上確保する必
要があり、制御の帯域を上げることが困難であった。
【0011】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、再生信号の最短あるいは最長パルス幅を求め、同
時に発振手段5の出力周期を求めて、発振手段5の周波
数が位相同期引き込みが可能な範囲に入るように帰還が
かかる周波数ループを構成することにより同期引き込み
までに必要な時間を短縮し、シーク時間を大幅に短縮が
可能なデータ検出装置を提供することを目的とする。
ので、再生信号の最短あるいは最長パルス幅を求め、同
時に発振手段5の出力周期を求めて、発振手段5の周波
数が位相同期引き込みが可能な範囲に入るように帰還が
かかる周波数ループを構成することにより同期引き込み
までに必要な時間を短縮し、シーク時間を大幅に短縮が
可能なデータ検出装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、離散的な記録
長で変調記録されたデジタル情報を再生する装置であっ
て、再生信号を所定レベルで2値化して2値信号を出力
する2値化手段と、入力信号に比例した周波数のクロッ
ク信号を出力する発振手段と、前記2値信号と前記クロ
ック信号とを比較することにより、前記2値信号と前記
クロック信号との間の位相差を示す第1の差信号を出力
する位相比較手段と、前記2値信号に含まれる特定パタ
ーンの時間幅を固定クロックで計数することにより、再
生周期または再生周波数のいずれか一方を示す第1の情
報を出力する特定パターン幅検出手段と、前記クロック
信号の周期を検出することにより、発振周期または発振
周波数のいずれか一方を示す第2の情報を出力する発振
周期検出手段と、前記第1の情報と前記第2の情報とを
比較することにより、前記第1の情報と前記第2の情報
との間の差を示す第2の差信号を出力する周期比較手段
と、前記第1の差信号と前記第2の差信号とに従って演
算を行う演算手段と、前記演算手段の出力を帯域制限し
て前記発振手段の入力信号として出力するフィルタ手段
とを備え、前記発振手段と前記位相比較手段と前記演算
手段と前記フィルタ手段とによってクロック信号が2値
信号の変化点エッジに位相同期するよう動作する位相同
期ループと、前記発振手段と前記特定パターン幅検出手
段と前記発振周期検出手段と前記周期比較手段と前記演
算手段と前記ローパスフィルタ手段とによってクロック
周期が再生周期と略同一となるよう動作する周波数ルー
プとを共有することを特徴としており、これにより上記
目的が達成される。前記発振周期検出手段は、前記発振
手段から出力されるクロック信号をn(nは自然数)分
周した周期を前記固定クロックで計数することを特徴と
する。前記演算手段は、前記第1の差信号および前記第
2の差信号を受け取り、前記第1の差信号および前記第
2の差信号に従って電圧を出力する電圧発生手段である
ことを特徴とする。前記演算手段は、前記第1の差信号
および前記第2の差信号を受け取り、前記第1の差信号
および前記第2の差信号に従って電流の吐き出しあるい
は吸い込みを行うチャージポンプ手段であることを特徴
とする。 前記発振周期検出手段は、クロック信号をn
(nは自然数)分周した周期を前記固定クロックをk
(kは自然数)分周したクロックで計数するものである
ことを特徴とする。
長で変調記録されたデジタル情報を再生する装置であっ
て、再生信号を所定レベルで2値化して2値信号を出力
する2値化手段と、入力信号に比例した周波数のクロッ
ク信号を出力する発振手段と、前記2値信号と前記クロ
ック信号とを比較することにより、前記2値信号と前記
クロック信号との間の位相差を示す第1の差信号を出力
する位相比較手段と、前記2値信号に含まれる特定パタ
ーンの時間幅を固定クロックで計数することにより、再
生周期または再生周波数のいずれか一方を示す第1の情
報を出力する特定パターン幅検出手段と、前記クロック
信号の周期を検出することにより、発振周期または発振
周波数のいずれか一方を示す第2の情報を出力する発振
周期検出手段と、前記第1の情報と前記第2の情報とを
比較することにより、前記第1の情報と前記第2の情報
との間の差を示す第2の差信号を出力する周期比較手段
と、前記第1の差信号と前記第2の差信号とに従って演
算を行う演算手段と、前記演算手段の出力を帯域制限し
て前記発振手段の入力信号として出力するフィルタ手段
とを備え、前記発振手段と前記位相比較手段と前記演算
手段と前記フィルタ手段とによってクロック信号が2値
信号の変化点エッジに位相同期するよう動作する位相同
期ループと、前記発振手段と前記特定パターン幅検出手
段と前記発振周期検出手段と前記周期比較手段と前記演
算手段と前記ローパスフィルタ手段とによってクロック
周期が再生周期と略同一となるよう動作する周波数ルー
プとを共有することを特徴としており、これにより上記
目的が達成される。前記発振周期検出手段は、前記発振
手段から出力されるクロック信号をn(nは自然数)分
周した周期を前記固定クロックで計数することを特徴と
する。前記演算手段は、前記第1の差信号および前記第
2の差信号を受け取り、前記第1の差信号および前記第
2の差信号に従って電圧を出力する電圧発生手段である
ことを特徴とする。前記演算手段は、前記第1の差信号
および前記第2の差信号を受け取り、前記第1の差信号
および前記第2の差信号に従って電流の吐き出しあるい
は吸い込みを行うチャージポンプ手段であることを特徴
とする。 前記発振周期検出手段は、クロック信号をn
(nは自然数)分周した周期を前記固定クロックをk
(kは自然数)分周したクロックで計数するものである
ことを特徴とする。
【0013】上記構成により、再生信号の最短あるいは
最長パルス幅を求め、同時に発振手段のクロック周期を
求めて、発振手段の周波数が位相同期引き込みが可能な
範囲に入るようにする周波数引き込み動作、および位相
同期引き込み動作を合わせ持つことによりクロック再生
を高速かつ確実に行うことができる。
最長パルス幅を求め、同時に発振手段のクロック周期を
求めて、発振手段の周波数が位相同期引き込みが可能な
範囲に入るようにする周波数引き込み動作、および位相
同期引き込み動作を合わせ持つことによりクロック再生
を高速かつ確実に行うことができる。
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
て図面を参照しながら詳細に説明する。
【0046】本発明のデータ検出装置について図面を参
照しながら詳細に説明する。
照しながら詳細に説明する。
【0047】(実施の形態1)データ検出装置のブロッ
ク図を図1に示す。データ検出装置は、再生信号を所定
電圧レベルで2値化して2値信号を出力する2値化手段
1と、ローパスフィルタ手段4の出力電圧に比例した周
波数のクロックを出力する発振手段5と、2値信号とク
ロックの位相比較を行い位相誤差信号を出力する位相比
較手段2と、位相誤差信号に応じて電流の吐き出しある
いは吸い込みを行うチャージポンプ手段3と、チャージ
ポンプ手段出力電流を電圧に変換すると同時に帯域制限
を行うローパスフィルタ手段4と、2値信号に含まれる
特定パターン例えば最長マークの長さを固定クロックで
計数して計数結果を出力する特定パターン検出手段6
と、発振手段5の発振周期を固定のクロックで計数して
計数結果を出力する発振周期検出手段7と、発振周期検
出手段6の計数出力値と特定パターン幅検出手段6の計
数出力値を比較し両者の周期誤差信号を出力する周期比
較手段8で構成される。
ク図を図1に示す。データ検出装置は、再生信号を所定
電圧レベルで2値化して2値信号を出力する2値化手段
1と、ローパスフィルタ手段4の出力電圧に比例した周
波数のクロックを出力する発振手段5と、2値信号とク
ロックの位相比較を行い位相誤差信号を出力する位相比
較手段2と、位相誤差信号に応じて電流の吐き出しある
いは吸い込みを行うチャージポンプ手段3と、チャージ
ポンプ手段出力電流を電圧に変換すると同時に帯域制限
を行うローパスフィルタ手段4と、2値信号に含まれる
特定パターン例えば最長マークの長さを固定クロックで
計数して計数結果を出力する特定パターン検出手段6
と、発振手段5の発振周期を固定のクロックで計数して
計数結果を出力する発振周期検出手段7と、発振周期検
出手段6の計数出力値と特定パターン幅検出手段6の計
数出力値を比較し両者の周期誤差信号を出力する周期比
較手段8で構成される。
【0048】次に、第1のデータ検出装置の動作につい
て図2を用いて説明する。図2は定常再生状態を示して
いる。再生信号はピット幅変調してCLVで記録された
ディスクを再生して得られた信号とする。再生信号
(a)は2値化手段1で所定レベルで2値化され2値信
号(b)となる。2値信号からデータを再生するには、
これに位相同期したクロック成分を抽出する必要がある
が、デジタル変調の特性から2値信号のエッジ間隔はク
ロック周期の整数倍で記録データに依存した離散的な値
をとり2値信号のスペクトラムが広がっているため周波
数成分の検出が困難で、2値化手段1、位相比較手段
2、チャージポンプ手段3、ローパスフィルタ手段4、
発振手段5で構成される位相同期ループでは周波数的な
引き込みを行うことはできず、位相同期引き込みだけに
頼るしかない。位相同期引き込みの原理については従来
例に述べた通りである。
て図2を用いて説明する。図2は定常再生状態を示して
いる。再生信号はピット幅変調してCLVで記録された
ディスクを再生して得られた信号とする。再生信号
(a)は2値化手段1で所定レベルで2値化され2値信
号(b)となる。2値信号からデータを再生するには、
これに位相同期したクロック成分を抽出する必要がある
が、デジタル変調の特性から2値信号のエッジ間隔はク
ロック周期の整数倍で記録データに依存した離散的な値
をとり2値信号のスペクトラムが広がっているため周波
数成分の検出が困難で、2値化手段1、位相比較手段
2、チャージポンプ手段3、ローパスフィルタ手段4、
発振手段5で構成される位相同期ループでは周波数的な
引き込みを行うことはできず、位相同期引き込みだけに
頼るしかない。位相同期引き込みの原理については従来
例に述べた通りである。
【0049】このため2値信号とクロックが位相同期す
るためには、位相同期引き込みに入る以前に2値信号の
有するクロック成分の周波数と発振手段5の出力クロッ
ク周波数がおよそ±5%程度の精度で一致している必要
がある。両者が周波数的に大きく異なる場合には正規の
周波数に引き込むことができず、疑似安定点に引き込ん
でしまう可能性があり正常な同期引き込みは期待できな
い。
るためには、位相同期引き込みに入る以前に2値信号の
有するクロック成分の周波数と発振手段5の出力クロッ
ク周波数がおよそ±5%程度の精度で一致している必要
がある。両者が周波数的に大きく異なる場合には正規の
周波数に引き込むことができず、疑似安定点に引き込ん
でしまう可能性があり正常な同期引き込みは期待できな
い。
【0050】例えば、2値信号の最大エッジ間隔がクロ
ック周期の16倍相当(16Tと表現する、但しTは1
クロック周期)であるような変調則を用いた場合、上に
述べた疑似引き込みを防ぐため、2値信号のエッジ間隔
の最大値を所定検出周期ごとに固定クロックで計数し、
このカウント値から2値信号の有するクロック成分の周
期情報を得るための特定パターン幅検出手段6と、発振
手段5の発振クロック16分周した周期を固定クロック
で計数してクロック周期情報を得るための発振周期検出
手段7を設け、これら2つの計数結果をもとに周期比較
手段8で2値信号の16T周期と発振手段5の16分周
周期の比較を行い、16T周期の方が16分周周期より
も大きいとき、すなわち発振手段5の周波数の方が2値
信号の有するクロック成分の周波数よりも低い場合には
発振手段5の周波数を高くするようにチャージポンプ手
段3を動作させ、逆に発振手段5のクロックの16分周
周期の方が2値信号の16T周期よりも小さい場合、つ
まり周波数的に高い場合には発振手段5の周波数を低く
するようにチャージポンプ手段3を動作させることによ
り、発振手段5の発振クロックが2値信号の有するクロ
ック成分に対して周波数的に引き込むような周波数ルー
プを構成している。
ック周期の16倍相当(16Tと表現する、但しTは1
クロック周期)であるような変調則を用いた場合、上に
述べた疑似引き込みを防ぐため、2値信号のエッジ間隔
の最大値を所定検出周期ごとに固定クロックで計数し、
このカウント値から2値信号の有するクロック成分の周
期情報を得るための特定パターン幅検出手段6と、発振
手段5の発振クロック16分周した周期を固定クロック
で計数してクロック周期情報を得るための発振周期検出
手段7を設け、これら2つの計数結果をもとに周期比較
手段8で2値信号の16T周期と発振手段5の16分周
周期の比較を行い、16T周期の方が16分周周期より
も大きいとき、すなわち発振手段5の周波数の方が2値
信号の有するクロック成分の周波数よりも低い場合には
発振手段5の周波数を高くするようにチャージポンプ手
段3を動作させ、逆に発振手段5のクロックの16分周
周期の方が2値信号の16T周期よりも小さい場合、つ
まり周波数的に高い場合には発振手段5の周波数を低く
するようにチャージポンプ手段3を動作させることによ
り、発振手段5の発振クロックが2値信号の有するクロ
ック成分に対して周波数的に引き込むような周波数ルー
プを構成している。
【0051】図3に周波数・位相同期ループの動作を示
す。最初、2値信号のクロック成分の周波数と発振手段
5の周波数は離れているため(A点)、周波数ループを
位相同期ループの動作以前に動作させ、2値信号が有す
るクロック成分の周波数と発振手段5のクロック周波数
の周波数偏差が位相同期引き込みの範囲内すなわち±約
5%以内になるようにして(B点)から位相同期ループ
を動作させれば、疑似引き込みすることなく正常な引き
込みが可能である。(C点) 周波数引き込みの精度は、固定クロックの周波数に依存
し、固定クロックの周波数が高いほど検出精度が上が
る。したがって、位相同期引き込み範囲により固定のク
ロック周波数を決めてやる必要がある。2値信号の最大
エッジ間隔がクロック周期の16倍(16T)であるよ
うな変調則を用いた場合、計数に用いる固定クロックの
周波数を定常回転時の発振手段5の発振クロック周波数
の2倍に設定すれば、検出精度は1/32=約3.1%
の精度が得られるため、位相同期引き込み範囲の±5%
を十分に満たすことができる。
す。最初、2値信号のクロック成分の周波数と発振手段
5の周波数は離れているため(A点)、周波数ループを
位相同期ループの動作以前に動作させ、2値信号が有す
るクロック成分の周波数と発振手段5のクロック周波数
の周波数偏差が位相同期引き込みの範囲内すなわち±約
5%以内になるようにして(B点)から位相同期ループ
を動作させれば、疑似引き込みすることなく正常な引き
込みが可能である。(C点) 周波数引き込みの精度は、固定クロックの周波数に依存
し、固定クロックの周波数が高いほど検出精度が上が
る。したがって、位相同期引き込み範囲により固定のク
ロック周波数を決めてやる必要がある。2値信号の最大
エッジ間隔がクロック周期の16倍(16T)であるよ
うな変調則を用いた場合、計数に用いる固定クロックの
周波数を定常回転時の発振手段5の発振クロック周波数
の2倍に設定すれば、検出精度は1/32=約3.1%
の精度が得られるため、位相同期引き込み範囲の±5%
を十分に満たすことができる。
【0052】ただし、特定パターン検出手段6の検出周
期には2値信号が有する最大エッジ間隔を最低限1回は
含んでいる必要がある。例えば、ディスク再生時にシー
ク等によりディスクの回転が定常回転の2分の1倍まで
変化する場合には、最大エッジ間隔の出現確率が1/2
になるため2倍の検出周期を持つ必要がある。
期には2値信号が有する最大エッジ間隔を最低限1回は
含んでいる必要がある。例えば、ディスク再生時にシー
ク等によりディスクの回転が定常回転の2分の1倍まで
変化する場合には、最大エッジ間隔の出現確率が1/2
になるため2倍の検出周期を持つ必要がある。
【0053】また、特定パターン幅検出において複数の
隣接する検出区間の最大値あるいは最小値(上記実施形
態であれば最小値)を取ることでディスク上に欠陥が発
生する等による検出エラーを削減することができる。
隣接する検出区間の最大値あるいは最小値(上記実施形
態であれば最小値)を取ることでディスク上に欠陥が発
生する等による検出エラーを削減することができる。
【0054】また、2値信号の最大エッジ間隔は16T
としているがこれ以外のエッジ間隔、例えば14Tの記
録マークであっても構わないし、また(14T+4T)
の記録マークといった形で隣接するエッジ間隔を足し合
わせてこの間隔を計数するものであっても構わない。
としているがこれ以外のエッジ間隔、例えば14Tの記
録マークであっても構わないし、また(14T+4T)
の記録マークといった形で隣接するエッジ間隔を足し合
わせてこの間隔を計数するものであっても構わない。
【0055】以上のように本実施形態によれば、位相同
期ループと周波数ループを設け、位相同期ループの動作
開始以前に周波数ループにより2値信号の有するクロッ
ク成分の周波数と、発振手段5の発振周波数がほぼ一致
する動作を行うため、位相同期動作を疑似位相同期する
ことなく確実に行うことができ、また従来のようにモー
タの回転を調整してから位相同期ループを動作させて引
き込ませる方法と違い、モータが定常回転に入る前から
周波数ループにより再生データレートと発振手段5の発
振周波数を近づけて位相同期引き込みを行うため、引き
込みまでの時間を大幅に短縮することが可能である。
期ループと周波数ループを設け、位相同期ループの動作
開始以前に周波数ループにより2値信号の有するクロッ
ク成分の周波数と、発振手段5の発振周波数がほぼ一致
する動作を行うため、位相同期動作を疑似位相同期する
ことなく確実に行うことができ、また従来のようにモー
タの回転を調整してから位相同期ループを動作させて引
き込ませる方法と違い、モータが定常回転に入る前から
周波数ループにより再生データレートと発振手段5の発
振周波数を近づけて位相同期引き込みを行うため、引き
込みまでの時間を大幅に短縮することが可能である。
【0056】ここでは、特定パターン幅検出手段6と発
振周期検出手段7は共に固定クロックで計数して周期を
検出しているが、特定パターン幅検出手段6の計数クロ
ックとして発振手段5の出力クロックを用いても特定パ
ターン幅と発振クロック周期の相対的な大小を知ること
ができ同様な動作が可能である。しかし、この場合には
検出周期が特定パターンの存在確率に依存し、また一般
的に特定パターンの出現確率は低いため検出周期が長く
なり、これによる制御帯域の制限が生じてしまい、利点
が薄らぐ。特定パターン幅検出は2値信号つまりディス
ク再生信号から得られる信号を検出するので特定パター
ン幅の検出値の変動はディスクモータの応答と相似で数
十Hz程度であり、検出のサンプリング周波数はこれに
見合ったものであればよい。例えば特定パターンの出現
頻度が1kHzであればモータの応答速度からすると十
分高いため問題にならない。発振手段5の応答帯域は同
期ループの設計にも依るが通常数十KHz程度に設定さ
れるため発振クロック周期の検出値の変動は、これに相
似であり検出のサンプリング周波数は標本化定理により
少なくともこの応答帯域の2倍以上必要である。
振周期検出手段7は共に固定クロックで計数して周期を
検出しているが、特定パターン幅検出手段6の計数クロ
ックとして発振手段5の出力クロックを用いても特定パ
ターン幅と発振クロック周期の相対的な大小を知ること
ができ同様な動作が可能である。しかし、この場合には
検出周期が特定パターンの存在確率に依存し、また一般
的に特定パターンの出現確率は低いため検出周期が長く
なり、これによる制御帯域の制限が生じてしまい、利点
が薄らぐ。特定パターン幅検出は2値信号つまりディス
ク再生信号から得られる信号を検出するので特定パター
ン幅の検出値の変動はディスクモータの応答と相似で数
十Hz程度であり、検出のサンプリング周波数はこれに
見合ったものであればよい。例えば特定パターンの出現
頻度が1kHzであればモータの応答速度からすると十
分高いため問題にならない。発振手段5の応答帯域は同
期ループの設計にも依るが通常数十KHz程度に設定さ
れるため発振クロック周期の検出値の変動は、これに相
似であり検出のサンプリング周波数は標本化定理により
少なくともこの応答帯域の2倍以上必要である。
【0057】特定パターン幅検出手段6の計数クロック
として発振手段5の出力クロックを用いて特定パターン
幅と発振クロック周期の相対的な大小関係を知るような
方法を取ってしまうと発振手段5の周期検出周期が実質
的に特定パターン検出の検出周期と同一になってしまう
ため、この検出結果で発振手段5の制御を行うには無理
がある。
として発振手段5の出力クロックを用いて特定パターン
幅と発振クロック周期の相対的な大小関係を知るような
方法を取ってしまうと発振手段5の周期検出周期が実質
的に特定パターン検出の検出周期と同一になってしまう
ため、この検出結果で発振手段5の制御を行うには無理
がある。
【0058】図1の様に固定クロックで発振手段5の発
振クロック周期を計る方法であれば発振手段5の16分
周周期(例えば所定データレートが25MHzで、2値
信号の最大エッジ間隔がクロック周期の16倍であるよ
うな変調則を用いた場合あれば640ns)で発振周期
検出が可能であり、発振手段5の応答に対して十分なサ
ンプリング周波数を実現できる。この検出結果で発振手
段5の制御は十分可能であり、第1の実施形態に述べた
ように周波数ループを構成することで引き込み時間の短
縮、制御上の安定性を両立することが可能である。
振クロック周期を計る方法であれば発振手段5の16分
周周期(例えば所定データレートが25MHzで、2値
信号の最大エッジ間隔がクロック周期の16倍であるよ
うな変調則を用いた場合あれば640ns)で発振周期
検出が可能であり、発振手段5の応答に対して十分なサ
ンプリング周波数を実現できる。この検出結果で発振手
段5の制御は十分可能であり、第1の実施形態に述べた
ように周波数ループを構成することで引き込み時間の短
縮、制御上の安定性を両立することが可能である。
【0059】また、位相同期ループと周波数ループのロ
ーパスフィルタを共有しているため、切り換え時のショ
ックがここで吸収されて円滑なループ切り換えを実現す
ることができる。
ーパスフィルタを共有しているため、切り換え時のショ
ックがここで吸収されて円滑なループ切り換えを実現す
ることができる。
【0060】なお、第1の実施形態ではチャージポンプ
手段はチャージポンプ1つで構成したが、図4の様に位
相同期ループ用の第1のチャージポンプと、周波数ルー
プ用の第2のチャージポンプを独立に設けても良い。こ
れにより、位相同期ループと周波数ループのゲイン設定
を独立に設定することが可能であり、ループ設計の自由
度を広げることが可能である。
手段はチャージポンプ1つで構成したが、図4の様に位
相同期ループ用の第1のチャージポンプと、周波数ルー
プ用の第2のチャージポンプを独立に設けても良い。こ
れにより、位相同期ループと周波数ループのゲイン設定
を独立に設定することが可能であり、ループ設計の自由
度を広げることが可能である。
【0061】また、周波数ループおよび位相同期ループ
の停止はチャージポンプの電流出力を禁止することによ
り行うものであり、図5に示すようにループ動作の切り
換えを行うループ制御手段9から出力される第1のチャ
ージポンプの出力を禁止する第1のホールド信号および
第2のチャージポンプの出力を禁止する第2のホールド
信号により各ループの制御を行うものであって良い。
の停止はチャージポンプの電流出力を禁止することによ
り行うものであり、図5に示すようにループ動作の切り
換えを行うループ制御手段9から出力される第1のチャ
ージポンプの出力を禁止する第1のホールド信号および
第2のチャージポンプの出力を禁止する第2のホールド
信号により各ループの制御を行うものであって良い。
【0062】また、特定パターン幅検出手段6におい
て、発振手段5から出力されるクロックおよび計数用の
固定クロックは図6に示すように、共に分周してから検
出を行っても構わない。これにより計数回路の動作周波
数を低く抑えることが可能であり、また、発振手段5の
分周比を固定クロックの分周比に比べて高くすれば検出
の精度を高くすることができる。
て、発振手段5から出力されるクロックおよび計数用の
固定クロックは図6に示すように、共に分周してから検
出を行っても構わない。これにより計数回路の動作周波
数を低く抑えることが可能であり、また、発振手段5の
分周比を固定クロックの分周比に比べて高くすれば検出
の精度を高くすることができる。
【0063】また、ループ制御手段9は図7の様に周期
誤差信号をもとに第1のチャージポンプおよび第2のチ
ャージポンプの出力を禁止する第1のホールド信号と第
2のホールド信号を発生するものあって良い。周期誤差
が大きいときには第1のホールド信号により位相同期ル
ープの動作を止めて周波数ループのみを動作させること
で2値信号が有するクロック成分の周期と発振手段5の
クロック周期を漸近させ、周期誤差が位相同期引き込み
範囲内に入れば第1のホールド信号を解除して位相同期
ループを動作させ、位相同期ループが引き込んだ時点、
例えば周期誤差が零になった時点で第2のホールド信号
により第2のチャージポンプ出力を禁止して周波数ルー
プの動作を停止させることにより確実な引き込み動作が
可能である。周波数ループから位相同期ループに瞬時に
切り換えても構わないが、切り換え時に両方が動作して
いる状態を作ることでより確実で円滑な切り換えが可能
である。
誤差信号をもとに第1のチャージポンプおよび第2のチ
ャージポンプの出力を禁止する第1のホールド信号と第
2のホールド信号を発生するものあって良い。周期誤差
が大きいときには第1のホールド信号により位相同期ル
ープの動作を止めて周波数ループのみを動作させること
で2値信号が有するクロック成分の周期と発振手段5の
クロック周期を漸近させ、周期誤差が位相同期引き込み
範囲内に入れば第1のホールド信号を解除して位相同期
ループを動作させ、位相同期ループが引き込んだ時点、
例えば周期誤差が零になった時点で第2のホールド信号
により第2のチャージポンプ出力を禁止して周波数ルー
プの動作を停止させることにより確実な引き込み動作が
可能である。周波数ループから位相同期ループに瞬時に
切り換えても構わないが、切り換え時に両方が動作して
いる状態を作ることでより確実で円滑な切り換えが可能
である。
【0064】(実施の形態2)以下本発明の第2の実施
形態について図面を参照しながら説明する。データ検出
装置のブロック図を図8に示す。図8においてデータ検
出装置は再生信号を所定電圧レベルで2値化して2値信
号を出力する2値化手段1と、ローパスフィルタ手段4
の出力電圧に比例した周波数のクロックを出力する発振
手段5と、2値信号とクロックの位相比較を行い位相誤
差信号を出力する位相比較手段2と、位相誤差信号に応
じて電流の吐き出しあるいは吸い込みを行うチャージポ
ンプ手段3と、チャージポンプ手段出力電流を電圧に変
換すると同時に帯域制限を行うローパスフィルタ手段4
と、2値信号に含まれる特定パターン例えば最長マーク
の長さを固定クロックで計数して計数結果を出力する特
定パターン検出手段6と、発振手段5の発振周期を固定
のクロックで計数して計数結果を出力する発振周期検出
手段7と、特定パターン幅検出手段6と発振周期検出手
段7の計数出力値の計数出力値を比較し両者の周期誤差
信号を出力する周期比較手段8、以上は図1の構成と同
様なものである。ここではさらに、2値信号を発振手段
5の出力クロックで同期化を行いクロックに同期した再
生データを生成する同期化手段10と、発振手段5の出
力クロックと再生データを入力として再生データ中に含
まれる固定パターンを検出することにより位相同期ルー
プの同期状態検出を行うパターン検出手段11を付加し
て構成される。
形態について図面を参照しながら説明する。データ検出
装置のブロック図を図8に示す。図8においてデータ検
出装置は再生信号を所定電圧レベルで2値化して2値信
号を出力する2値化手段1と、ローパスフィルタ手段4
の出力電圧に比例した周波数のクロックを出力する発振
手段5と、2値信号とクロックの位相比較を行い位相誤
差信号を出力する位相比較手段2と、位相誤差信号に応
じて電流の吐き出しあるいは吸い込みを行うチャージポ
ンプ手段3と、チャージポンプ手段出力電流を電圧に変
換すると同時に帯域制限を行うローパスフィルタ手段4
と、2値信号に含まれる特定パターン例えば最長マーク
の長さを固定クロックで計数して計数結果を出力する特
定パターン検出手段6と、発振手段5の発振周期を固定
のクロックで計数して計数結果を出力する発振周期検出
手段7と、特定パターン幅検出手段6と発振周期検出手
段7の計数出力値の計数出力値を比較し両者の周期誤差
信号を出力する周期比較手段8、以上は図1の構成と同
様なものである。ここではさらに、2値信号を発振手段
5の出力クロックで同期化を行いクロックに同期した再
生データを生成する同期化手段10と、発振手段5の出
力クロックと再生データを入力として再生データ中に含
まれる固定パターンを検出することにより位相同期ルー
プの同期状態検出を行うパターン検出手段11を付加し
て構成される。
【0065】パターン検出手段11は、例えば再生デー
タ中に一定周期毎に記録されたデータ全体の同期をとる
ための同期マークであって固定パターンの存在と周期性
の検出を行うものであり、同期化手段10から出力され
る再生データを発振手段5のクロックで読みとることで
行うものである。
タ中に一定周期毎に記録されたデータ全体の同期をとる
ための同期マークであって固定パターンの存在と周期性
の検出を行うものであり、同期化手段10から出力され
る再生データを発振手段5のクロックで読みとることで
行うものである。
【0066】2値信号の有するクロック成分の周期と、
発振手段5の出力クロックの周期が異なっている時には
固定パターンは検出されないが、周期が漸近すると固定
パターンが検出され、さらに位相同期状態では固定パタ
ーンの検出される周期を発振手段5出力クロック周期で
カウントすると所定カウント値となる。しかし、位相同
期状態にない場合には周期すなわち周波数の微少なずれ
により固定パターンの検出される周期が所定カウント周
期にならない。従って固定パターンが検出され、かつ固
定パターンの検出される周期が所定周期であることを満
たせば位相同期状態にあると判断することができる。
発振手段5の出力クロックの周期が異なっている時には
固定パターンは検出されないが、周期が漸近すると固定
パターンが検出され、さらに位相同期状態では固定パタ
ーンの検出される周期を発振手段5出力クロック周期で
カウントすると所定カウント値となる。しかし、位相同
期状態にない場合には周期すなわち周波数の微少なずれ
により固定パターンの検出される周期が所定カウント周
期にならない。従って固定パターンが検出され、かつ固
定パターンの検出される周期が所定周期であることを満
たせば位相同期状態にあると判断することができる。
【0067】図8のデータ検出装置について動作を説明
する。基本的な同期引き込み方法については第1の実施
形態と同様である。周期誤差が大きいときには位相同期
ループの動作を止めて周波数ループのみを動作させるこ
とで2値信号が有するクロック成分の周期と発振手段5
のクロック周期を漸近させ、周期誤差が位相同期引き込
み範囲内に入ればさらに位相同期ループを動作させ、パ
ターン検出装置11で位相同期ループの同期が確認され
た時点で第2のホールド信号により第2のチャージポン
プ出力を禁止して周波数ループの動作を停止させる。第
2の実施形態における周波数ループおよび位相同期ルー
プの動作シーケンスを図7に示す。
する。基本的な同期引き込み方法については第1の実施
形態と同様である。周期誤差が大きいときには位相同期
ループの動作を止めて周波数ループのみを動作させるこ
とで2値信号が有するクロック成分の周期と発振手段5
のクロック周期を漸近させ、周期誤差が位相同期引き込
み範囲内に入ればさらに位相同期ループを動作させ、パ
ターン検出装置11で位相同期ループの同期が確認され
た時点で第2のホールド信号により第2のチャージポン
プ出力を禁止して周波数ループの動作を停止させる。第
2の実施形態における周波数ループおよび位相同期ルー
プの動作シーケンスを図7に示す。
【0068】このように(周波数ループ+位相同期ルー
プ)から(位相同期ループ)への切り換えをパターン検
出手段11を用いて高精度に行うことにより信頼性を向
上させることができる。
プ)から(位相同期ループ)への切り換えをパターン検
出手段11を用いて高精度に行うことにより信頼性を向
上させることができる。
【0069】なお、第2の実施形態では(周波数ルー
プ)から(周波数ループ+位相同期ループ)への切り換
えは周期誤差を見て判断しているが、ディスクドライブ
のトラッキグオン信号等に置き換えることも可能であ
る。また、(周波数ループ+位相同期ループ)から(位
相同期ループ)への切り換えはパターン検出によって同
期引き込みを確認することにより行っているが、例えば
位相誤差信号の絶対値量を積分してこれが既定値レベル
以下にあれば同期状態にあると判断するなど、位相同期
ループの同期状態が確認できる手段であれば他の方法を
用いても構わない。
プ)から(周波数ループ+位相同期ループ)への切り換
えは周期誤差を見て判断しているが、ディスクドライブ
のトラッキグオン信号等に置き換えることも可能であ
る。また、(周波数ループ+位相同期ループ)から(位
相同期ループ)への切り換えはパターン検出によって同
期引き込みを確認することにより行っているが、例えば
位相誤差信号の絶対値量を積分してこれが既定値レベル
以下にあれば同期状態にあると判断するなど、位相同期
ループの同期状態が確認できる手段であれば他の方法を
用いても構わない。
【0070】また、図9では位相同期ループのみの動作
に切り換えた時点でシーケンスが終了しているが、例え
ばディスク上の欠陥等による信号の欠落時に大きな位相
誤差信号が発生し、位相同期ループがはずれる可能性が
ある。周波数的に大きくはずれてしまった場合には位相
同期ループのみでは復帰することができないため、パタ
ーン検出ができなくなったときには図10の動作シーケ
ンス図に示すように一旦周波数・位相同期ループを同時
に動作させるか、あるいは図9の動作シーケンス図に示
すように位相同期ループの動作を一旦停止させて、周波
数ループのみを動作させても良い。これにより、外乱に
対する復帰能力を高めることができる。
に切り換えた時点でシーケンスが終了しているが、例え
ばディスク上の欠陥等による信号の欠落時に大きな位相
誤差信号が発生し、位相同期ループがはずれる可能性が
ある。周波数的に大きくはずれてしまった場合には位相
同期ループのみでは復帰することができないため、パタ
ーン検出ができなくなったときには図10の動作シーケ
ンス図に示すように一旦周波数・位相同期ループを同時
に動作させるか、あるいは図9の動作シーケンス図に示
すように位相同期ループの動作を一旦停止させて、周波
数ループのみを動作させても良い。これにより、外乱に
対する復帰能力を高めることができる。
【0071】なお、第1の実施形態、第2の実施形態の
チャージポンプ手段は図12に示すように所定周期毎に
周期比較手段から出力される周期誤差信号の極性に応じ
て所定電流の吸い込みあるいは吐き出しを所定時間行う
ものであって良い。
チャージポンプ手段は図12に示すように所定周期毎に
周期比較手段から出力される周期誤差信号の極性に応じ
て所定電流の吸い込みあるいは吐き出しを所定時間行う
ものであって良い。
【0072】また、第1の実施形態、第2の実施形態の
チャージポンプ手段は図13に示すように所定周期毎に
周期比較手段から出力される周期誤差信号に比例した電
流を所定時間出力するものであって良い。
チャージポンプ手段は図13に示すように所定周期毎に
周期比較手段から出力される周期誤差信号に比例した電
流を所定時間出力するものであって良い。
【0073】また、第1の実施形態、第2の実施形態の
チャージポンプ手段は図14に示すように所定周期毎に
周期比較手段から出力される周期誤差信号の極性に応じ
て所定電流の吸い込みあるいは吐き出しを、周期誤差信
号の絶対値に比例した時間幅で制御して行うものであっ
て良い。
チャージポンプ手段は図14に示すように所定周期毎に
周期比較手段から出力される周期誤差信号の極性に応じ
て所定電流の吸い込みあるいは吐き出しを、周期誤差信
号の絶対値に比例した時間幅で制御して行うものであっ
て良い。
【0074】なお、位相比較手段2は、図13に示すよ
うに発振手段の発振周期に比例した信号を出力する周期
検出器12と、2値信号を発振周期検出手段出力に比例
して遅延させるための遅延器13と、2値信号入力があ
ったときにのみ発振出力のクロックエッジ情報の出力を
行うパルスゲート回路14と、遅延器13出力とパルス
ゲート回路出力の位相差を比較して位相差の符号に応じ
て正あるいは負を表す2つのパルスを位相差量に応じた
パルス幅で発生する位相差検出器15とで構成され、2
値信号のエッジ入力があったときだけパルスゲート回路
14で発振手段5のクロックの出力を許可し、2値信号
を遅延器13で例えば発振クロックの2分の1周期だけ
遅延させた信号と、発振クロックの位相比較を位相差検
出器15で行うものである。遅延器13の遅延量を位相
差検出器15の検出窓が最大に広がるように発振手段の
発振周期に比例して制御するものであり、こうすること
で位相差検出器15の検出オフセット、検出不感帯を無
くすことができるため位相同期範囲を最大限に広げるこ
とが可能である。
うに発振手段の発振周期に比例した信号を出力する周期
検出器12と、2値信号を発振周期検出手段出力に比例
して遅延させるための遅延器13と、2値信号入力があ
ったときにのみ発振出力のクロックエッジ情報の出力を
行うパルスゲート回路14と、遅延器13出力とパルス
ゲート回路出力の位相差を比較して位相差の符号に応じ
て正あるいは負を表す2つのパルスを位相差量に応じた
パルス幅で発生する位相差検出器15とで構成され、2
値信号のエッジ入力があったときだけパルスゲート回路
14で発振手段5のクロックの出力を許可し、2値信号
を遅延器13で例えば発振クロックの2分の1周期だけ
遅延させた信号と、発振クロックの位相比較を位相差検
出器15で行うものである。遅延器13の遅延量を位相
差検出器15の検出窓が最大に広がるように発振手段の
発振周期に比例して制御するものであり、こうすること
で位相差検出器15の検出オフセット、検出不感帯を無
くすことができるため位相同期範囲を最大限に広げるこ
とが可能である。
【0075】なお、遅延器13の遅延量は図16のよう
に発振手段5の発振周期に比例して制御し、かつ外部信
号によりホールド可能としても良い。ディスク上の欠陥
等の検出信号により遅延器13の遅延量をホールドする
ことにより位相誤差信号が乱れるのを防止することがで
きる。また、遅延器13の遅延量は図16のように発振
手段5の発振周期に比例して制御し、かつ外部信号によ
り既定遅延量に切り換え可能としても良い。ディスク上
の欠陥等の検出信号により遅延器13の遅延量を既定値
にすることにより位相誤差信号が乱れるのを防止するこ
とができる。
に発振手段5の発振周期に比例して制御し、かつ外部信
号によりホールド可能としても良い。ディスク上の欠陥
等の検出信号により遅延器13の遅延量をホールドする
ことにより位相誤差信号が乱れるのを防止することがで
きる。また、遅延器13の遅延量は図16のように発振
手段5の発振周期に比例して制御し、かつ外部信号によ
り既定遅延量に切り換え可能としても良い。ディスク上
の欠陥等の検出信号により遅延器13の遅延量を既定値
にすることにより位相誤差信号が乱れるのを防止するこ
とができる。
【0076】また、遅延器13の遅延量は図17のよう
に発振手段5の発振周期に比例した電流あるいは電圧を
フィルタ手段16で低減濾波したものに比例して制御す
るものであって良い。低域濾波することにより外乱に対
して遅延量が不必要に変化するのを防止することが可能
である。
に発振手段5の発振周期に比例した電流あるいは電圧を
フィルタ手段16で低減濾波したものに比例して制御す
るものであって良い。低域濾波することにより外乱に対
して遅延量が不必要に変化するのを防止することが可能
である。
【0077】なお、位相比較手段8は、図18のように
特定パターン幅検出器の計数値に比例した電流あるいは
電圧を出力するデジタル−アナログ変換器17と、デジ
タル−アナログ変換器17出力に比例した遅延を与える
ための遅延器13と、2値信号のエッジ入力があったと
きだけ発振手段5のクロックの出力を許可するパルスゲ
ート回路14と、2値信号のエッジ入力があったときに
のみ発振手段出力クロックエッジ情報の出力を行うパル
スゲート手段と、遅延器13出力とパルスゲート回路1
4出力の位相差を比較して位相差の符号に応じて正ある
いは負を表す2つのパルスを位相差量に応じたパルス幅
で発生する位相差検出器15とで構成される。遅延器1
3の遅延量を位相差検出器15の検出窓が最大に広がる
ように特定パターン幅検出器の計数値に比例して制御す
るものであり、こうすることで位相差検出器15の検出
オフセット、検出不感帯を無くすことができるため位相
同期範囲を最大限に広げることが可能である。
特定パターン幅検出器の計数値に比例した電流あるいは
電圧を出力するデジタル−アナログ変換器17と、デジ
タル−アナログ変換器17出力に比例した遅延を与える
ための遅延器13と、2値信号のエッジ入力があったと
きだけ発振手段5のクロックの出力を許可するパルスゲ
ート回路14と、2値信号のエッジ入力があったときに
のみ発振手段出力クロックエッジ情報の出力を行うパル
スゲート手段と、遅延器13出力とパルスゲート回路1
4出力の位相差を比較して位相差の符号に応じて正ある
いは負を表す2つのパルスを位相差量に応じたパルス幅
で発生する位相差検出器15とで構成される。遅延器1
3の遅延量を位相差検出器15の検出窓が最大に広がる
ように特定パターン幅検出器の計数値に比例して制御す
るものであり、こうすることで位相差検出器15の検出
オフセット、検出不感帯を無くすことができるため位相
同期範囲を最大限に広げることが可能である。
【0078】また、位相比較手段8は位相比較動作を実
現できるものであれば上記以外の構成であっても構わな
い。
現できるものであれば上記以外の構成であっても構わな
い。
【0079】なお、第1の実施形態、第2の実施形態で
はCLV記録されたディスクについて説明したが記録デ
ータからディスクの再生線速度情報が得られるものであ
れば、これ以外の記録方式、例えばCAV記録であって
も構わない。
はCLV記録されたディスクについて説明したが記録デ
ータからディスクの再生線速度情報が得られるものであ
れば、これ以外の記録方式、例えばCAV記録であって
も構わない。
【0080】なお、第1の実施形態、第2の実施形態の
チャージポンプ手段は位相誤差信号に応じて電流を出力
する電流駆動型のチャージポンプで説明を行ったが、位
相誤差信号に応じて電圧を出力する電圧駆動型の構成で
も構わない。
チャージポンプ手段は位相誤差信号に応じて電流を出力
する電流駆動型のチャージポンプで説明を行ったが、位
相誤差信号に応じて電圧を出力する電圧駆動型の構成で
も構わない。
【0081】また、第1の実施形態では光ディスクの再
生信号を2値化する2値化手段としたが、再生信号の符
号間干渉の低減や信号対雑音比の改善を行う波形等化を
行った後に2値化しても良いことはいうまでもない。
生信号を2値化する2値化手段としたが、再生信号の符
号間干渉の低減や信号対雑音比の改善を行う波形等化を
行った後に2値化しても良いことはいうまでもない。
【0082】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、位相同期
ループの同期引き込み範囲から外れるような場合におい
ても、発振手段の発振周期および2値信号に含まれる特
定パターンの時間幅を検出して比較し、これを帰還制御
することで周波数ループを構成し、引き込み動作を高
速、確実かつ円滑に行うことができるという有効な効果
が得られる。
ループの同期引き込み範囲から外れるような場合におい
ても、発振手段の発振周期および2値信号に含まれる特
定パターンの時間幅を検出して比較し、これを帰還制御
することで周波数ループを構成し、引き込み動作を高
速、確実かつ円滑に行うことができるという有効な効果
が得られる。
【図1】本発明の第1の実施形態におけるデータ検出装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態におけるデータ検出装
置の動作説明するための図である。
置の動作説明するための図である。
【図3】周波数・位相同期ループの動作を説明するため
の図である。
の図である。
【図4】周波数ループと位相ループで独立としたチャー
ジポンプ手段のブロック図である。
ジポンプ手段のブロック図である。
【図5】ループ動作の切り換えが可能なチャージポンプ
手段のブロック図である。
手段のブロック図である。
【図6】特定パターン検出手段のブロック図である。
【図7】ループ制御手段の入出力信号を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施形態におけるデータ検出装
置のブロック図である。
置のブロック図である。
【図9】周波数・位相同期ループの動作シーケンスを示
す図である。
す図である。
【図10】外乱発生時の動作シーケンスの一例を示す図
である。
である。
【図11】外乱発生時の動作シーケンスの一例を示す図
である。
である。
【図12】チャージポンプ手段動作時の出力信号を示す
図である。
図である。
【図13】チャージポンプ手段動作時の出力信号を示す
図である。
図である。
【図14】チャージポンプ手段動作時の出力信号を示す
図である。
図である。
【図15】位相比較手段のブロック図である。
【図16】遅延器の入出力信号を示す図である。
【図17】遅延器と発振手段を結ぶブロック図である。
【図18】位相比較手段のブロック図である。
【図19】従来のデータ検出装置のブロック図である。
【図20】従来のデータ検出装置の動作を説明するため
の図である。
の図である。
【図21】発振手段の入力電圧対出力周波数特性の一例
を示す特性図である。
を示す特性図である。
【図22】位相比較手段の動作を説明するための図であ
る。
る。
【図23】チャージポンプ手段の回路図である。
【図24】ローパスフィルタ手段の回路図である。
【図25】位相同期までのモータ制御過程を示す図であ
る。
る。
【図26】モータ制御の動作を説明するための図であ
る。
る。
1 2値化手段
2 位相比較手段
3 チャージポンプ手段
4 ローパスフィルタ手段
5 発振手段
6 特定パターン幅検出手段
7 発振周期検出手段
8 周期比較手段
9 ループ制御手段
10 同期化手段
11 パターン検出装置
12 周期検出手段
13 遅延器
14 パルスゲート回路
15 位相差検出器
16 ローパスフィルタ
17 デジタル−アナログ変換器
18 光ディスク
19 ディスクモータ
20 光ピックアップ
21 モータ制御手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 宮地 博幸
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 平3−230619(JP,A)
特開 平6−338790(JP,A)
特開 平5−250818(JP,A)
特開 平4−192810(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G11B 20/14 351
H03L 7/08
Claims (5)
- 【請求項1】 離散的な記録長で変調記録されたデジタ
ル情報を再生する装置であって、 再生信号を所定レベルで2値化して2値信号を出力する
2値化手段と、 入力信号に比例した周波数のクロック信号を出力する発
振手段と、 前記2値信号と前記クロック信号とを比較することによ
り、前記2値信号と前記クロック信号との間の位相差を
示す第1の差信号を出力する位相比較手段と、 前記2値信号に含まれる特定パターンの時間幅を固定ク
ロックで計数することにより、再生周期または再生周波
数のいずれか一方を示す第1の情報を出力する特定パタ
ーン幅検出手段と、 前記クロック信号の周期を検出することにより、発振周
期または発振周波数のいずれか一方を示す第2の情報を
出力する発振周期検出手段と、 前記第1の情報と前記第2の情報とを比較することによ
り、前記第1の情報と前記第2の情報との間の差を示す
第2の差信号を出力する周期比較手段と、 前記第1の差信号と前記第2の差信号とに従って演算を
行う演算手段と、 前記演算手段の出力を帯域制限して前記発振手段の入力
信号として出力するフィルタ手段とを備え、 前記発振手段と前記位相比較手段と前記演算手段と前記
フィルタ手段とによってクロック信号が2値信号の変化
点エッジに位相同期するよう動作する位相同期ループ
と、前記発振手段と前記特定パターン幅検出手段と前記
発振周期検出手段と前記周期比較手段と前記演算手段と
前記ローパスフィルタ手段とによってクロック周期が再
生周期と略同一となるよう動作する周波数ループとを共
有することを特徴とする、装置。 - 【請求項2】 前記発振周期検出手段は、前記発振手段
から出力されるクロック信号をn(nは自然数)分周し
た周期を前記固定クロックで計数することを特徴とする
請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 前記演算手段は、前記第1の差信号およ
び前記第2の差信号を受け取り、前記第1の差信号およ
び前記第2の差信号に従って電圧を出力する電圧発生手
段であることを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 【請求項4】 前記演算手段は、前記第1の差信号およ
び前記第2の差信号を受け取り、前記第1の差信号およ
び前記第2の差信号に従って電流の吐き出しあるいは吸
い込みを行うチャージポンプ手段であることを特徴とす
る請求項1に記載の装置。 - 【請求項5】 前記発振周期検出手段は、クロック信号
をn(nは自然数)分周した周期を前記固定クロックを
k(kは自然数)分周したクロックで計数するものであ
ることを特徴とする請求項2に記載の装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24531696A JP3434421B2 (ja) | 1995-09-18 | 1996-09-17 | 離散的な記録長で変調記録されたデジタル情報を再生する装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23811595 | 1995-09-18 | ||
JP7-238115 | 1995-09-18 | ||
JP24531696A JP3434421B2 (ja) | 1995-09-18 | 1996-09-17 | 離散的な記録長で変調記録されたデジタル情報を再生する装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09147499A JPH09147499A (ja) | 1997-06-06 |
JP3434421B2 true JP3434421B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=26533541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24531696A Expired - Fee Related JP3434421B2 (ja) | 1995-09-18 | 1996-09-17 | 離散的な記録長で変調記録されたデジタル情報を再生する装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3434421B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002288945A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Ricoh Co Ltd | Pll装置 |
JP5363967B2 (ja) * | 2009-12-22 | 2013-12-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | クロックデータリカバリ回路、表示装置用データ転送装置及び表示装置用データ転送方法 |
JP6772477B2 (ja) | 2016-02-18 | 2020-10-21 | 富士通株式会社 | 信号再生回路、電子装置および信号再生方法 |
JP6724619B2 (ja) | 2016-07-15 | 2020-07-15 | 富士通株式会社 | 信号再生回路、電子装置及び信号再生方法 |
-
1996
- 1996-09-17 JP JP24531696A patent/JP3434421B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09147499A (ja) | 1997-06-06 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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