JPH0743893B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光デイスクあるいは磁気デイスク等の情報記録
再生装置に係り、特に記録情報のリード時におけるクロ
ツク情報の再生方式を改良した情報記録再生装置に関す
る。

〔発明の背景〕

磁気デイスク等に記録されたデータをリードする際のク
ロツクには、記録データ自体からクロツク情報を再生す
るいわゆるセルフクロツキング方式が用いられる。この
ため記録データにはタイミング情報が多く含まれような
変調方式が採用される。セルフクロツキングは、リード
データのもつタイミング情報により、リード回路のクロ
ツク発生器を制御することにより行なう。この動作は通
常フエイズロツクループ（PLL Phase Look Loop）によ
り行なわれる。従つてデータのリードに当つてはまずリ
ード回路のPLLをリードデータのクロツク情報にロツク
させる必要がある。このためデータの記録に先立つて、
クロツクをロツクさせるための同期引込領域をフオーマ
ツト上に設けている。多くの場合、この領域は10〜10数
バイト以上を必要とし、データの記録効率を下げること
になる。

一方、PLLの方式にはアナログ方式とデイジタル方式と
がある。例えば、電子科学1973年11月号特集“PLLの基
礎と実際”を参照のこと。アナログ方式では温度や電源
の変動、素子の特性などによりバラツキが変動を伴うた
め、データ記録に於ける変調方式の選択範囲が限られる
という問題がある。すなわちデータに含まれるクロツク
成分が多い変調方式でないと上記特性変動に伴いPLLと
しての動作範囲をせばめ、入力データへの追従性能など
本来の機能を十分発揮できなくなる。PLLの他の方式と
してデイジタル方式がある。純デイジタル方式は、デー
タのクロツク周波数に比べ十分高い原発振器を基とし、
この発振周波数の単位でデータに追従させることができ
る。しかし追従精度の要求値からして、複雑になり過ぎ
るという問題がある。

その他の調歩同期方式と呼ばるものがある。本方式は元
来セルフクロツキング用ではないが、この方式をセルフ
クロツキングのシステムに用いることができる。本方式
はデータとは独立なクロツクを用い、その位相のみをデ
ータにより合せるものである。調歩式では同期をとる基
準となるタイミングでデータとクロツクとの位相を合
せ、以降一定期間は、そこで決めたクロツクでデータの
再生を行なう。従つてデータのもつ周波数とクロツク周
波数とは必ずしも一致しない。それゆえ、この誤差の積
算値がデータ再生に必要な許容範囲を越えない範囲での
み有効である。このためデータの持つタイミング情報毎
に上記調歩のための同期をとる操作を行なう方法が考え
られる。この方法は簡易にしてかつ有効ではあるが、デ
ータがエラにより乱れると、その点では調歩の基準点が
ずれることになり、エラの生じているデータのみにとど
まらず、クロツクが正常に復帰するまでのデータがエラ
になる。この問題はたとえば光デイスク媒体などのよう
にエラ率が高い記録媒体にあつてはさらにエラを拡大す
ることになり問題となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、セルフクロツキング方式による情報記
録再生装置に於て、クロツク同期領域が少なく、簡易に
してかつ安定なクロツキングを可能とした情報記録再生
装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、記録データの連続して読出された一連
のデータ信号から、そのデータのもつタイミング情報点
の連続した複数の点を取出し、各々の情報点の平均的な
タイミングを得、これをもとに調歩同期のタイミング基
準とし、かつこの操作を順次読出される一つ一つのデー
タ毎にくり返すようにすることである。平均値をとるタ
イミング情報点の数は、場合に応じて可変できるが、通
常は数個〜数10個でよい。このように本発明において
は、一連のデータからそのデータ列のもつ平均タイミン
グ情報を取出し、これを基準として読出しクロツクの位
相を合せる。したがつて読出しクロツクの周波数は、デ
ータ周波数（またはその整数倍）と完全に一致する必要
はなく、データのもつタイミング情報点の間隔における
上記誤差の積算量が許容範囲にあればよい。

〔発明の実施例〕

以下実施例により本発明を詳細に説明する。第１図に本
発明によるデータ再生装置の要部のブロツク図を示す。
記録媒体から読出されたデータは所定の変調を受けたも
のであり、これを入力データ１として、デコーダ10によ
りバイナリーデータ３に変換する。デコーダ10には入力
データ１と共にリードクロツク２が与えられる。本発明
の主たる目的は、上記入力データ１からリードクロツク
２を作り出すことである。デコーダ10におけるデコード
動作には、同期信号等が必要であるが、これらに関連し
た部分あるいはデコード動作の詳細については通常の方
法と特に変るところはないので省略する。以下本発明に
特有なリードクロツク２の発生について述べる。20はク
ロツク発生器で、例えば水晶発振器等により、周波数が
データの基本クロツク周波数と同じかその整数倍で、し
かも安定なクロツクパルスを発生する。30は、上記クロ
ツクパルスから、同一周波数で多相のパルスに変換する
回路である。すなわち、クロツク発生器20で発生したク
ロツクを互に微少な位相だけずれた多数のクロツクに変
換する。これには例えばタツプ付デイレイラインや発生
器20からの周波数が十分高い場合には分周比を可変とす
る方法などで実現できる。40は上記多相クロツクのう
ち、適当な一つを選ぶためのセレクタで、これは通常の
論理素子から成るセレクタ回路で実現できる。選択は制
御信号４により行なう。50は比較回路で、データ入力１
のタイミング情報点と、上記セレクタ40で選ばれたクロ
ツク５の位相比較を行なう。比較結果の進みあるいは遅
れ量は、積算回路60により積算するが、積算に当つては
所定の閾値を設ける。即ち上記進み量、あるいは遅れ量
が上記閾値以下のときは積算しない。この閾値は、比較
回路50の特性として持つても良いし、あるいは積算回路
60に持つてもよい。積算結果は第２の閾値回路70を通
じ、この閾値を越えた場合には制御信号４を発し、セレ
クタ40により進みあるいは遅れのいずれかの方向に変更
する。以上の内容からもわかる通り、積算結果には進み
と遅れの極性がある。従つてカウンタはアツプ，ダウン
カウンタとなる。上記第２の閾値は、制御信号７により
可変できる。積算回路60は例えばカウンタで容易に実現
でき、第２の閾値回路70は例えば上記カウンタの内容を
調べるデコーダ回路でよい。制御信号７による第２の閾
値の可変とは、該デコーダ回路のデコード値を変えるこ
とである。

第２図はクロツクの位相をずらせる他の実施例を示す、
発振器20のパルスを21にて三角波22とする。第３図にこ
の様子を示す。三角波22を閾値63とアナログコンパレー
タ41で比較する。即ち閾値63は例えば第３図（イ）の
（３）あるいは（は）などである。コンパレータ41の出
力を整形し、第３図（ロ），（ハ）等に示すように位相
のずれたクロツクパルスを得ることができる。閾値63は
デジタルアナログコンバータ（DAC）62の出力で得る。
（DAC）62のデイジタル入力はアツプダウンカウンタ61
の内容である。その位相比較器50は第１図と同様であ
る。なお発振器20として周波数のわずかに異なる複数の
発振器とし、その各々について、第２図の如き回路を構
成し、そのうちから一つを選んでデータ再生に用いるこ
ともできる。その構成によればアナログPLLによらず入
力周波数変動にある程度追従させることができる。

第４図は以上説明した本発明の特徴を活した装置の一実
施例を示す。本実施例はたとえば第５図（イ）に示す如
く、記録媒体上の情報がA,D2つの異なる性質の領域に分
れている場合に適す。A,Dはたとえばプリフオーマツト
された領域と、追加記録する領域などである。A,Dは記
録方式は必ずしも同一である必要はなく、記録形式や記
録情報の基本クロツクが異つていてもよい。本実施例で
は、上記A,Dの領域を判別する手段を用いる。たとえば
多くの光デイスク装置で用いられているようなインデツ
クス信号，セクタマーク信号あるいは同期信号等により
上記領域を判別することができる。判別結果により第５
図（ロ），（ハ）の如く、ａあるいはｄなる領域信号を
得る。第４図の実施例においては、読出データ101をセ
レクタ100で分けるが、上記領域判別手段110からの領域
信号102を用いる。ａに対応した信号201は前記第１ある
いは第２の実施例に示すようなリードクロツク再生回路
200でクロツクを再生し、これをもとデータ再生回路210
で領域Ａのデータを再生する。一方領域Ｄに対しても20
0,210と同様なクロツクおよびデータ再生回路300,310を
設け、領域Ｄのデータを再生する，上記動作に於て、ａ
の区間はクロツク再生回路200が入力データ201に追従し
たクロツク再生動作を行ない、この間クロツク再生回路
300はクロツク再生動作を保持状態すなわちデータへの
追従動作を行なわず直前に決められた位相情報を基にし
たクロツクとしている。つぎに区間ｄについては、上記
と逆にクロツク再生回路300が追従動作をし、200は保持
状態となる。いま区間ａから区間ｄを経て次の区間ａに
入つたとすると、ｄの間クロツクの位相は保持状態のた
め、新たな区間ａのデータとは多少異つている。しかし
区間a,dの間隔をデイスクの回転安定度等との関係で適
当に選べば、上記誤差を十分小さくすることができ実用
上の問題はない。上記の保持あるいは追従の動作の切換
にも、領域信号102を用いる。上記実施例では、記録情
報をA,D2種の領域としたが、さらに３つ以上とすること
ももちろん可能である。ただしこのときには分割数に応
じて、クロツク再生回路やデータ再生回路を各各に設け
ることになる。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、従来のアナログPLL方式によるク
ロツク再生方法にくらべ、簡単な回路にしてしかも十分
安定なリードクロツクを得ることができる。データの基
本周波数と上記リードクロツクの周波数とは完全に一致
していないが、リードデータのタイミング情報点の連続
した平均値により次々に両者のズレを補正するから実際
上の位相ズレは十分小さくでき問題とならない。さらに
多数点のタイミング情報を平均化することにより一つの
データエラによる影響を受けない。また入力データが無
い期間では、水晶発振器等による安定なクロツクが得ら
れるから、第４図，第５図の実施例に示すような一定期
の間隔をもつ記録方式に対して最適なクロツク再生装置
となる。入力データ周波数とクロツク周波数の差がある
程度大きい場合にも複数の回路を設け切換える方法によ
り対処することができる。簡易である特徴を活かし、デ
ータｉは形の立上り、立下り各々のエツジ信号検出に本
発明回路を用いることも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す装置の要部を示す
ブロツク図、第２図は第２の実施例を示す図、第３図は
第２図の動作説明図、第４図は本発明姿適用した第３の
実施例を示す図、第５図は第３の実施例に於ける記録方
法を示す説明図。 １……入力データ、２……リードクロツク、20……発振
器、30……多相化回路、40……セレクタ、50……位相比
較回路、60……積算回路、70……閾値回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クロック発生手段と、該クロック発生手段
   の出力に所定の位相差を与えて出力する回路手段と、該
   回路手段の出力とリードデータを位相比較する比較手段
   と、該比較手段の出力を積算する積算手段と、該積算手
   段の出力を閾値と比較する閾値回路と、該閾値回路の出
   力を上記回路手段にフィードバックして上記位相差を制
   御する手段を有する情報記録再生装置。
2. 【請求項２】上記回路手段は、上記クロック発生手段の
   出力から位相の異なる複数のクロックを形成する多相化
   回路と、該多相化回路の出力から上記閾値回路の出力に
   基づいて一つのクロックを選択する選択回路からなる特
   許請求の範囲第１項記載の情報記録再生装置。
3. 【請求項３】上記積算手段は上記比較手段の出力をカウ
   ントするアップダウンカウンタであり、上記閾値回路は
   デジタルアナログコンバータであり、上記回路手段は、
   上記クロック発生手段の出力から三角波を形成する三角
   回路と、該三角波を上記デジタルアナログコンバータの
   出力と比較する比較回路よりなる特許請求の範囲第１項
   記載の情報記録再生装置。