JPH10125010A

JPH10125010A - ディジタル信号再生装置

Info

Publication number: JPH10125010A
Application number: JP8289316A
Authority: JP
Inventors: Hideki Hayashi; 英樹林; Masaru Umezawa; 勝梅澤; Hideki Kobayashi; 秀樹小林
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1998-05-15
Anticipated expiration: 2016-10-11
Also published as: JP3698836B2; US5995465A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】サーチ直後などでスピンドルモータが正規の回
転速度に達していなくても、ディジタルデータを再生可
能にする。【解決手段】クロック信号発生手段２４を、所定の半径
位置に応じて設定した目標周波数とサンプルクロックと
の誤差、復号ディジタル信号周波数とサンプルクロック
周波数との誤差を生成する第１、第２の周波数誤差信号
生成手段と、読取信号とサンプルクロックの位相との誤
差を生成する位相誤差信号生成手段と、第１、第２の周
波数誤差信号または位相誤差信号に基づいてサンプルク
ロックを発生する電圧制御発振回路２４６と、から形成
し、電圧制御発振回路を、読取手段が所定の半径位置へ
移送されたとき、第１の周波数誤差信号に基づいてサン
プルクロックを発生した後、第２の周波数誤差または位
相誤差信号に基づいてサンプルクロック信号を発生す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスクに記録さ
れているディジタル信号の再生を行うディジタル信号再
生装置に関し、特に、ディジタル信号の再生タイミング
に同期したサンプルクロック信号を発生するクロック信
号発生回路を備えたディジタル信号再生装置の改良技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、かかるディジタル信号再生装置
としてのＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤの概略構
成を示す図である。

【０００３】図１において、光ディスクであるＣＤ３
は、スピンドルサーボ回路９から供給される回転制御信
号に基づいてスピンドルモータ２を介して所定の線速度
を担う回転速度で回転駆動せしめられる。ピックアップ
１は、ＣＤ３に光ビームを照射した際の当該ＣＤ３に記
録されたピット列によって干渉を受けた反射光を受光し
て、その受光量に応じた信号レベルを有する読取信号を
発生する。ヘッドアンプ４はかかる読取信号を所望に増
幅した増幅読取り信号を波形等化回路としてのイコライ
ザ５に供給する。

【０００４】イコライザ５は、かかる増幅読取信号の所
定の高域帯域を強調する周波数特性にてこの増幅読取信
号に対して波形補償を行って、これをコンパレータ６に
供給する。すなわち、イコライザ５は、ＣＤプレーヤの
如き光再生系において生じるという、読取信号の高域成
分における振幅の低下を補うべく、かかる高域成分の振
幅を強制的に大にするのである。

【０００５】コンパレータ６は、かかるイコライザ５に
て波形補償された読取信号の信号レベルと、所定基準電
圧との大小比較を行い、この大小比較結果に応じた２値
信号を発生する。

【０００６】クロック発生回路７は、コンパレータ６か
ら供給される２値信号と電圧制御発振回路であるＶＣＯ
（Voltage Controlled Oscillator)７３から供給される
サンプルクロック信号との位相を比較して位相誤差信号
を出力する位相比較回路７１と、かかる位相誤差信号の
帯域を制限するＬＰＦ（Low Pass Filter)７２と、ＬＰ
Ｆ７２から出力される位相誤差信号に基いたクロック信
号を発生するＶＣＯ７３とから成る所謂ＰＬＬ（Phase
Locked Loop)回路の構成を有しており、かかる２値信号
の信号エッジに位相同期したサンプルクロック信号を発
生してこれをサンプリング回路８に供給する。

【０００７】サンプリング回路８は、かかるサンプルク
ロック信号に応じたタイミングにて上記２値信号をサン
プリングしてこれを順次、再生ディジタル信号として出
力する。

【０００８】一方、ＣＤプレーヤには、例えばピックア
ップ１をディスク半径方向に移送するスライダを担持す
るスライダベースに設けられたスケール（半径位置を示
す目盛り）を光学的または機械的に読み取ることによっ
て、ピックアップ１の当該ディスク半径方向における存
在位置を知らしめる位置検出信号を出力する位置検出回
路１０と、ＣＤ３を担持するスピンドルモータ２の回転
速度（回転周波数）を検出して周波数検出信号を出力す
る周波数検出回路１１とが具備されており、これら位置
検出回路１０と周波数検出回路１１からの各検出信号は
コントロールＣＰＵ１２に供給される。

【０００９】コントロールＣＰＵ１２は、供給された位
置検出信号に基づいて、ピックアップを所定の再生半径
位置に移送せしめるアクセス動作を制御し、周波数検出
信号に基づいて、ＣＬＶ（Constant Linear Velocity：
線速度一定）記録されたディスク（以下、ＣＬＶディス
クと称する。）であるＣＤ３のかかる再生半径位置にお
けるディスクの回転速度をスピンドルサーボ回路９に対
して設定する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディスクの
ように重量のある負荷を回転駆動するスピンドルモータ
２は、負荷の慣性力により、一般的にその応答が遅い。
したがって、ＣＬＶディスクにおいては、ピックアップ
を所定の再生半径位置に移送して記録情報の読取り動作
に移行するまでに要する時間、すなわちアクセス時間
は、スピンドルモータの回転速度が、かかる再生半径位
置における所定回転速度に達するのを待たなければなら
ないため、長大になってしまう。スピンドルモータのト
ルクを大きくすれば応答を速めることができるが、トル
クを大きくするためには、大電流を流す必要があり、か
かる電流による発熱で装置内の温度が上昇するため、強
制冷却等の新たな措置を施す必要が生じ、装置が大型化
するという問題があった。特に、コンピュータソフトウ
エアを担うＣＤ−ＲＯＭ等を再生する装置の場合、コン
ピュータの筐体内部に組み込まれる場合が多く、大きさ
に制限が加えられることから、装置の大型化が生じるこ
とは好ましくない。

【００１１】そこで、アクセス動作によって所望の再生
位置へのピックアップ１の移送が終了した後、スピンド
ルモータ２がその半径位置における所定の回転速度に達
するのを待たずに、記録情報の読取り動作に移行するこ
とができれば好都合であるが、そのためには、クロック
信号発生回路７は、ピックアップ１が移送された再生半
径位置において、所定の線速度になっていなくてもデー
タの再生ができるように、ＣＤ３からの読取信号に基づ
く２値信号の信号エッジの周波数と位相に同期したクロ
ック信号を発生する必要がある。。

【００１２】本発明は、アクセス動作に伴うディスクの
回転速度の変化期間であっても、ディスクからの読取信
号の周波数と位相に同期したサンプルクロック信号を発
生する事ができるクロック信号発生回路を備えた、ディ
ジタル信号再生装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のディジタル信号
再生装置は、ディジタル信号を担うピット列を線速度一
定で回転制御しながら記録した光ディスクを所定の線速
度で回転制御する回転制御手段と、回転制御された前記
光ディスクから前記ピット列を読み取って読取信号を出
力する読取手段と、前記読取信号からサンプルクロック
信号に基づいて前記ディジタル信号に復号する復号手段
と、前記サンプルクロック信号を発生するクロック信号
発生手段と、前記読取手段を前記光ディスクにおける所
定の半径位置へ移送する移送手段と、を備えたディジタ
ル信号再生装置であって、前記クロック信号発生手段
は、前記所定の線速度と前記所定の半径位置に応じた目
標周波数を設定する周波数設定手段と、設定した前記目
標周波数と前記サンプルクロック信号の周波数との誤差
信号を生成する第１の周波数誤差信号生成手段と、前記
ディジタル信号に基づく周波数と前記サンプルクロック
信号の周波数との誤差信号を生成する第２の周波数誤差
信号生成手段と、前記読取信号に基づく位相と前記サン
プルクロック信号の位相との誤差信号を生成する位相誤
差信号生成手段と、前記第１の周波数誤差信号と前記第
２の周波数誤差信号と前記位相誤差信号の内、少なくと
も１の誤差信号に基づいて前記サンプルクロック信号を
発生する電圧制御発振回路とからなり、前記電圧制御発
振回路は、前記読取手段が前記所定の半径位置へ移送さ
れたとき、前記第１の周波数誤差信号に基づいて前記サ
ンプルクロック信号を発生した後、前記第２の周波数誤
差信号並びに前記位相誤差信号の少なくとも一の誤差信
号に基づいて前記サンプルクロック信号を発生するよう
に構成される。

【００１４】

【実施の形態】本発明に基づく好ましい実施形態につい
て、図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、Ｃ
ＬＶディスクとして、ＣＤよりも記録容量を飛躍的に向
上させ、ディジタルオーディオ信号のみならずディジタ
ル映像信号として一本の映画などがコンパクトディスク
サイズに記録可能な高密度記録媒体であるＤＶＤを用い
て説明する。

【００１５】図２は、本実施形態におけるＤＶＤ方式対
応のディジタル信号再生装置の構成の一例を示す図であ
る。図２において、ピックアップ１はスピンドルモータ
２にて回転駆動せしめられる記録媒体としてのＤＶＤ３
にビーム光を照射する。この際、ピックアップ１は、上
記ＤＶＤ３からの反射光を受光して、受光量に応じた信
号レベルを有する読取信号を発生する。ヘッドアンプ４
は、かかる読取信号を所望に増幅した増幅読取信号をＡ
／Ｄ変換器２１に供給する。Ａ／Ｄ変換器２１はかかる
増幅読取信号を後述するクロック発生回路２４から供給
されるサンプルクロック信号のタイミングでサンプリン
グして、例えば８ビットから成るディジタルのサンプル
値ｑに変換してこれをディジタルイコライザ２２に供給
する。つまり、読取信号の信号レベルに対応したサンプ
ル値が順次、ディジタルイコライザ２２に供給されるの
である。

【００１６】ディジタルイコライザ２２は、クロック信
号発生回路２４から供給されるサンプルクロック信号の
周波数に応じた周波数帯域において、かかるサンプル値
ｑが上昇傾向から下降傾向、下降傾向から上昇傾向へと
変化する際の周波数（以下、入力サンプル周波数と称す
る。）が高いほど、このサンプル値系列における振幅を
大きく増加するように各サンプル値の値を調整した波形
補償サンプル値を生成する。この際、かかる振幅の増加
量は、コントロールＣＰＵ１２から供給される等化係数
ｋに応じた量となる。

【００１７】すなわち、ディジタルイコライザ２２は、
かかるサンプル値ｑに対する処理により、サンプルクロ
ック信号の周波数と等化係数ｋに応じた利得特性にて読
取信号の高域成分を増加させているのである。この際、
ディスクの回転速度によって決まる読取信号に含まれる
高域成分の振幅を増加した信号に対応したサンプル値と
して波形補償サンプル値ｈが得られるのである。

【００１８】図３は、かかるディジタルイコライザ２２
をＦＩＲ（Finite Impulse Response) フィルタにて実
現した場合の回路例を示す図である。図３において、乗
算器Ｍ１は、供給されたサンプル値ｑに、−｛等化係数
ｋ｝を乗算して得られた値を加算器Ａ１に供給する。乗
算器Ｍ２は、ＤフリップフロップＤ１にて１クロックタ
イミング分遅延されて供給されてくるサンプル値ｑに＋
｛等化係数ｋ｝を乗算して得られた値を加算器Ａ１に供
給する。乗算器Ｍ３は、ＤフリップフロップＤ２〜Ｄ３
にて更に２クロックタイミング分遅延されて供給されて
くるサンプル値ｑに＋｛等化係数ｋ｝を乗算して得られ
た値を加算器Ａ１に供給する。乗算器Ｍ４は、Ｄフリッ
プフロップＤ４にて更に１クロックタイミング分遅延さ
れて供給されてくるサンプル値ｑに−｛等化係数ｋ｝を
乗算して得られた値を加算器Ａ１に供給する。加算器Ａ
１は、乗算器Ｍ１乃至Ｍ４それぞれにて得られた各乗算
結果、さらに、ＤフリップフロップＤ１〜Ｄ２にて２ク
ロックタイミング分遅延されて供給されてくるサンプル
値ｑを全て加算して得られた加算結果を波形補償サンプ
ル値ｈとして出力する。

【００１９】図４は、かかる図３において示される回路
による特性を示す図であり、以下に、その伝達関数を示
す。Ｈ（ｆ）＝１＋２ｋｃｏｓ（２πｆ／ｆｓ）−２ｋｃｏ
ｓ（４πｆ／ｆｓ）Ｈ（ｆ）：伝達関数ｆ：入力サンプル周波数ｆｓ：サンプルクロック周波数

【００２０】つまり、図３にて示される回路は、（−
ｋ，＋ｋ，１，＋ｋ，−ｋ）なるインパルス応答を示す
いわゆるコサインイコライザであり、図４に示されるよ
うに、ＣＰＵ１２から供給される等化係数ｋを固定とす
れば、クロック信号発生回路２４から供給されるサンプ
ルクロック信号の周波数ｆｓの増減に応じてその帯域特
性（ピーク周波数）を変化させると共に、順次入力され
てくるサンプル値ｑの入力サンプル周波数ｆがかかるサ
ンプルクロック信号の周波数ｆｓで決まる帯域内におい
て高くなるほど波形補償サンプル値ｈによる系列の振幅
を大とするのである。

【００２１】この様に、図３に示されるディジタルイコ
ライザ２２は、サンプルクロック信号の周波数ｆｓに応
じてその帯域特性が変化するため、高速アクセスなどに
よって生じるディスク回転速度の変化期間においてディ
スクからの読取信号に位相同期したクロック信号が後述
するクロック信号発生回路２４から供給されることによ
り、ディスク回転速度の変化に伴うかかるサンプルクロ
ック信号の周波数ｆｓの変化に追従してその帯域特性が
自動的に変化する。したがって、コントロールＣＰＵ１
２は、等化係数ｋの初期設定を行う以外は、波形等化回
路の帯域特性に関わる制御動作は一切行う必要がない。

【００２２】なお、ディジタルイコライザとしてＤフリ
ップフロップを４段縦続接続したタップ数５の構成例を
説明したが、これに限定されるものではない。

【００２３】また、ＤＶＤで提案されている、互いに異
なる記録密度を有する複数種類の記録ディスクのいずれ
に対しても再生動作可能な再生装置においては、ディス
クの種類に応じてかかるディジタルイコライザの等化係
数ｋを変化せしめて、かかるディスクの種類に適合した
高域強調量を設定することが可能である。

【００２４】ディジタルイコライザ２２から出力する波
形補償サンプル値ｈは、ビタビ復号回路２３とクロック
発生回路２４とに供給される。

【００２５】ビタビ復号回路２３は、かかる波形補償サ
ンプル値ｈを連続した時系列として捕らえ、このサンプ
ル値系列に対して最も存在確率の高い復号データ系列を
求めてこれを再生ディジタル信号として出力する。

【００２６】クロック信号発生回路２４は、ＣＰＵ１２
によって指定されるディスクの回転速度に応じた線速度
を担う基準周波数に、サンプルクロック信号の周波数を
追従せしめると共に、かかるサンプルクロック信号の位
相をディジタルイコライザ２２から供給される波形補償
サンプル値ｈの系列の位相に同期せしめる。つまりサン
プルクロック信号の周波数と位相が読取信号の周波数と
位相に同期したサンプルクロック信号を発生させる。

【００２７】以下に、クロック信号発生回路２４の構成
について詳述する。クロック信号発生回路２４は、基準
クロック発生器２４１、固定周波数制御回路２４２、同
期周波数制御回路２４３、位相制御回路２４４、ＬＰＦ
２４５、ＶＣＯ２４６とから成る。

【００２８】基準クロック発生器２４１は、例えば水晶
発振回路とかかる水晶発振回路から発生する高周波数の
パルス信号を所定の分周比で分周する分周回路とからな
り、所定の周波数を有するパルス信号を基準クロック信
号として発生する。かかる基準クロック信号の周波数
は、ＤＶＤフォーマットで規定される基準となる線速度
でＤＶＤが回転制御されている際に得られるべきサンプ
ルクロック信号の周波数の整数倍（１倍も含む）の周波
数が好ましいが、周波数の変動が少ない、つまり、発振
精度の高いパルス信号であれば周波数は特に限定される
ものではない。

【００２９】固定周波数制御回路２４２は、コントロー
ルＣＰＵ１２から供給される後述する分周比Ｍと基準値
Ｎによって規定される目標周波数と、ＶＣＯ２４６から
供給されるサンプルクロック信号ａの周波数ｆｓとの周
波数誤差を検出する。

【００３０】同期周波数制御回路２４３は、ビタビ復号
回路２３から供給される再生ディジタル信号に含まれる
同期信号の周波数の整数倍の周波数とＶＣＯ２４６から
供給されるサンプルクロック信号ａの周波数との周波数
誤差を検出する。

【００３１】位相制御回路２４４は、入力した波形補償
サンプル値系列からゼロクロス点に最も近いサンプル値
を抽出し、このサンプル値レベルに基づいて位相誤差を
検出する。

【００３２】以上述べた、固定周波数制御回路２４２、
同期周波数制御回路２４３、位相制御回路２４４から供
給される周波数誤差信号並びに位相誤差信号は、ＬＰＦ
（Low Pass Filter ）２４５を介してＶＣＯ２４６に供
給され、ＶＣＯ２４６からはかかる誤差信号に応じた周
波数並びに位相を有するクロック信号が発生する。

【００３３】図５に固定周波数制御回路２４２のより具
体的な回路例を示す。図５において、分周カウンタ５１
は、ＶＣＯ２４６から供給されるサンプルクロック信号
ａをコントロールＣＰＵ１２から供給される分周比Ｍに
基いて分周し、かかるサンプルクロック信号を２Ｍ回計
数する期間毎に例えば１クロック期間Ｈレベルとなるパ
ルス信号ｂを計測カウンタ５２に出力する。計測カウン
タ５２は、Ｈレベルのパルス信号ｂの到来に応じてその
計数値をゼロリセットすると共に、パルス信号ｂがＬレ
ベルの期間は基準クロック信号発生器２４１から供給さ
れる基準クロック信号ｃを計数し、その計数値ｄをコン
パレータ５３に出力する。コンパレータ５３は、計測カ
ウンタ５２から供給される計数値ｄとコントロールＣＰ
Ｕ１２によって設定される基準値Ｎとの大小比較を行
い、計数値ｄが基準値Ｎより小さいときＨレベル、大き
いときにはＬレベルの２値信号ｅをスイッチ回路５４を
介してＬＰＦ２４５に出力する。このように、２値信号
ｅは、クロック信号ａの２Ｍクロック期間のうち、基準
クロック信号ｃのＮクロック期間Ｈレベルとなり、残り
の期間Ｌレベルとなる。したがって、クロック信号ａの
周波数ｆｓが後述する目標周波数（基準クロック信号ｃ
の周波数ｆ_ref、分周比Ｍ並びに基準値Ｎによって決ま
る）よりも高ければ、２値信号ｅの２Ｍ期間におけるＨ
レベル期間の占める割合、すなわち２値信号ｅのデュー
ティが５０％より大きくなり、逆に周波数ｆｓが目標周
波数よりも低ければ、デューティは５０％よりも小さく
なる。

【００３４】図６に同期周波数制御回路２４３のより具
体的な回路例を示す。図６において、同期検出器６１
は、ビタビ復号回路２３から供給される再生ディジタル
信号ｇより、所定の周期で存在する同期信号を検出す
る。ＤＶＤフォーマットの場合、記録データ中１４８８
クロック毎に同期信号が記録されている。かかる同期信
号は、通常のデータパターンには現れない特異なパター
ン信号であり、同期検出器６１は、与えられた再生ディ
ジタル信号からこの特異パターンと一致するパターンを
検出したとき、検出パルスｍを計測カウンタ６２並びに
レジスタ６３に出力する。計測カウンタ６２は、検出パ
ルスｍが到来するタイミングで計数値をゼロリセットす
ると共に、クロック信号ａの計数を開始し、その計数値
ｉをレジスタ６３のデータ入力端子に供給する。レジス
タ６３は、検出パルスｍの到来するタイミングにおいて
入力端子に供給されている計数値ｉを、次の検出パルス
が到来するまでの間保持する。保持された計数値ｉは、
レジスタ６３からの出力値ｊとして減算器６４に供給さ
れる。減算器６４では、レジスタ６３からの出力値ｊと
コントロールＣＰＵ１２から与えられる目標値（本実施
形態においては１４８８）との減算が行われ、周波数誤
差信号ｎが生成される。かかる周波数誤差信号ｎは、Ｐ
ＷＭ（Pulse Width Modulation) 変調器６５に供給さ
れ、周波数誤差信号ｎに比例したデューティを有するパ
ルス信号ｌがＰＷＭ変調器６５からＬＰＦ２４５に出力
される。

【００３５】図７に位相制御回路２４４のより具体的な
回路例を示す。図７において、加算器７２は、ディジタ
ルイコライザ２２から供給される波形補償サンプル値ｈ
と、Ｄフリップフロップ７１によって１サンプリングク
ロック分だけ遅延された遅延サンプル値ｈ_lとの加算を
行う。かかる加算動作により加算器７２は、隣接する２
つのサンプル値ｈ毎に、その平均サンプル値ｒを求め
る。

【００３６】排他的論理和回路７７は、上記平均サンプ
ル値ｒのＭＳＢ（最上位ビット）、及びＤフリップフロ
ップ７６によって１サンプリングクロック分だけ遅延さ
れた平均サンプル値ｒのＭＳＢ各々の論理値が不一致で
ある場合には、論理値「１」のイネーブル信号ｔをＤレ
ジスタ７３及び７８の各々に供給する一方、両者が同一
論理値である場合には、論理値「０」のイネーブル信号
ｔをＤレジスタ７３及び７８の各々に供給する。この
際、両者が不一致であるということは、上記平均サンプ
ル値ｒが正の値から負の値、または負の値から正の値へ
と推移している状態、いわゆるゼロクロス状態にあるこ
とを示しているのである。排他的論理和回路７７は、か
かるゼロクロス状態を検出した場合に、論理値「１」の
イネーブル信号ｔをＤレジスタ７３及び７８の各々に供
給するというゼロクロス検出手段として動作するのであ
る。

【００３７】かかるＤレジスタ７３は、上記排他的論理
和回路７７から論理値「１」のイネーブル信号が供給さ
れたときにのみ、上記Ｄレジスタ７１から供給された遅
延サンプル値を取り込んでこれを抽出サンプル値ｖとし
て極性反転回路７４及び選択回路７５に出力する。

【００３８】一方、Ｄレジスタ７８は、上記排他的論理
和回路７７から論理値「１」のイネーブル信号ｔが供給
された時にのみ、上記平均サンプル値ｒのＭＳＢを取り
込んでこれを傾斜信号ｕとして選択回路７５に出力す
る。この際、平均サンプル値ｒが正の値から負の値へと
推移している場合、すなわち、平均サンプル値ｒの推移
変化が下降傾向にある場合には、かかる傾斜信号ｕの信
号論理値は「１」となり、一方、かかる平均サンプル値
ｒの推移変化が上昇傾向にある場合には、かかる傾斜信
号ｕの信号論理値は「０」となる。この傾斜信号ｕは選
択回路７５の切換制御信号として利用され、平均サンプ
ル値ｒの推移変化が上昇傾向にある場合、すなわち、傾
斜信号ｕが「０」の場合には極性反転回路７４から供給
された極性を反転された遅延サンプル値を位相誤差信号
ｘとしてＰＷＭ変調器７９に出力する一方、平均サンプ
ル値ｒの推移変化が下降傾向にある場合、すなわち、傾
斜信号ｕが「１」の場合にはＤレジスタ７３から供給さ
れた遅延サンプル値をそのまま位相誤差信号ｘとしてＰ
ＷＭ変調器７９に出力する。ＰＷＭ変調器７９は、選択
回路７５から供給される位相誤差信号ｘに比例したデュ
ーティを有するパルス信号ｙを生成し、ＬＰＦ２４５に
出力する。

【００３９】図７に示されるが如き構成の位相制御回路
２４４においては、ディジタルイコライザ回路２２から
供給された波形補償サンプル値ｈの平均サンプル値ｒ
が、正の値から負の値、または負の値から正の値へと推
移するゼロクロス区間を検出し、この区間中に存在する
サンプル値を抽出サンプル値ｖとして出力するととも
に、抽出サンプル値とかかる抽出サンプル値の極性を反
転せしめたサンプル値とを傾斜信号ｕに応じて選択した
ものを位相誤差信号ｘとする構成となっている。平均サ
ンプル値ｒは、ディジタルイコライザ２２から供給され
る波形補償サンプル値ｈに基づいて導出されるものであ
るから、かかる位相誤差信号ｘは、精度の高い位相差信
号となり、ＶＣＯ２４６から出力するクロック信号もそ
の位相精度が高いものとなる。

【００４０】図８にＬＰＦ２４５の回路例を示す。ＬＰ
Ｆ２４５は、固定周波数制御回路２４２、同期周波数制
御回路２４３、位相制御回路２４４のそれぞれから出力
される２値信号を抵抗器並びにコンデンサとで構成され
る受動フィルタ８１，８２，８３によって平滑して各２
値信号のデューティに比例した電圧信号を生成すると共
に、オペアンプ８４を用いた能動フィルタ８５におい
て、各電圧信号を加算して誤差電圧信号Ｖ_oを生成す
る。かかる誤差電圧信号が、ＶＣＯ２４６の制御電圧と
なる。尚、オペアンプ８４の正入力端子に印加される電
圧Ｖ_cは、上記各２値信号のデューティが５０％である
場合の平均電圧と等しい電圧レベルを有している。

【００４１】次に、以上の構成を有するクロック信号発
生回路２４に対するコントロールＣＰＵ１２の制御動作
について説明する。コントロールＣＰＵ１２は、本実施
形態のディジタル信号再生装置のサーチ動作において、
ピックアップの移送直後における読取半径位置に応じて
変化したＤＶＤからの読取信号の周波数に、サンプルク
ロック信号の周波数を追従せしめるべく、分周比Ｍ及び
基準値Ｎの設定動作を行う。

【００４２】ここで、コントロールＣＰＵ１２によって
設定される分周比Ｍと基準値Ｎについて説明する。図５
における固定周波数制御回路２４２から供給される２値
信号ｅに基づいてＶＣＯ２４６の発振周波数ｆｓを制御
する場合、固定周波数制御回路２４２，ＬＰＦ２４５，
ＶＣＯ２４６を含む固定周波数制御ループが構成され
る。かかる固定周波数制御ループでは、図５における分
周カウンタ５１によってＶＣＯ２４６から出力されるク
ロック信号が２Ｍ回計数される期間において、計測カウ
ンタ５２によって基準クロック信号ｃを計数した計数値
ｄがコンパレータ５３において基準値Ｎと比較され、か
かる計数値ｄが基準値Ｎより小さい期間はＨレベルとな
り、それ以外の期間はＬレベルとなる２値信号ｅが、Ｌ
ＰＦ２４５によって積分されてＶＣＯ２４６の発振周波
数を制御する制御電圧信号となる。つまり、制御電圧信
号は、２値信号ｅの２Ｍ期間におけるＨレベル期間の占
める割合、すなわち２値信号ｅのデューティに応じてそ
の電圧レベルが変化することになる。ＶＣＯ２４６は、
制御電圧信号の電圧レベルにほぼ比例してその発振周波
数を変える。したがって、かかる固定周波数制御ループ
においては、２値信号ｅのデューティが５０％となるよ
うに帰還制御が成されるのである。この際、図５の固定
周波数制御回路においては、その構成から次の条件式が
成り立つ。Ｎ／ｆ_ref＝Ｍ／ｆｓよって、本実施形態における固定周波数制御ループにお
いては、サンプルクロック信号の周波数ｆｓが、基準ク
ロック信号の周波数ｆ_refと分周比Ｍと基準値Ｎとによ
って決まる目標周波数ｆｓ＝ｆ_ref・Ｍ／Ｎとなるように、帰還制御がなされるのである。

【００４３】ところで、一般的に、サーチ動作に伴うス
ピンドルモータの回転制御の応答速度と比較して、ピッ
クアップを移送する速度は充分に速く、このため、サー
チする直前のスピンドルモータの回転速度とサーチした
直後のスピンドルモータの回転速度は概略等しくなる。
したがって、ＣＬＶディスクに対して高速アクセスする
場合には、サーチする前の読取信号の周波数と、サーチ
した後の読取信号の周波数とは異なっている。より具体
的には、サーチによって読取半径位置が外周に向かうほ
どサーチ直後に得られる読取信号の周波数は高くなり、
内周に向かうほどかかる周波数は低くなる。

【００４４】コントロールＣＰＵ１２は、上記点に鑑み
て、サーチ直前並びにサーチ直後におけるピックアップ
の存在するディスク上の半径位置に応じて、分周比Ｍ及
び／または基準値Ｎを設定するのである。より具体的に
は、分周比Ｍはサーチ後の半径位置に基いて設定し、基
準値Ｎはサーチ前の半径位置に基いて設定する。例え
ば、ＤＶＤの最内周から最外周へサーチを実行する場
合、ピックアップの情報読取位置は、半径２４mmから５
８mmへ変化するので、Ｍ／Ｎを５８／２４に設定するの
である。

【００４５】なお、ここでは、基準クロック信号の周波
数ｆ_refをＤＶＤフォーマットで規定される基準となる
線速度でＤＶＤが回転制御されている際に得られるべき
サンプルクロック信号の周波数とした場合を想定して説
明しているが、基準クロック信号の周波数ｆ_refを任意
に設定した場合には、設定した周波数に応じた補正係数
を掛ければ良い。

【００４６】コントロールＣＰＵ１２は、例えば、ビタ
ビ復号回路２３から出力される再生ディジタル信号に対
してなされる、誤り訂正等のデータ処理の状態を監視
し、かかるデータ処理が正常に開始されたことを検出す
ると、スイッチＳＷ５４を開状態にせしめ、固定周波数
制御ループを遮断する。

【００４７】上記のように分周比Ｍ，基準値Ｎが設定さ
れることにより、サーチ直後に得られるクロック信号発
生回路２４から出力するサンプルクロック信号の周波数
ｆｓはサーチ直後における読取信号の周波数と概略等し
くなる。

【００４８】サンプルクロック信号の周波数ｆｓが、読
取り信号の周波数と概略等しくなることによって、同期
周波数制御回路２４３において同期信号の検出が可能と
なる。したがって、同期周波数制御回路２４３からは、
読取信号の同期信号の検出周波数の整数倍（本実施形態
では、１４８８倍）の周波数とサンプルクロック信号の
周波数ｆｓとの周波数誤差信号ｌが出力されることにな
り、同期周波数制御回路２４３、ＬＰＦ２４５、ＶＣＯ
２４６を含む同期周波数制御ループによって、クロック
信号発生回路２４からは、正確に読取信号の同期信号の
検出周波数の１４８８倍に周波数が一致したサンプルク
ロック信号が発生する。

【００４９】同様に、サンプルクロック信号の周波数ｆ
ｓが、読取信号の周波数と概略等しくなった後にサンプ
ルクロック信号と読取信号との周波数同期が取られるこ
とによって、位相制御回路２４４による再生ディジタル
信号のサンプル列に対する位相同期も可能となる。

【００５０】同期周波数制御回路２４３並びに位相制御
回路２４４によって一度位相同期まで取られると、スピ
ンドルサーボによってサーチ先における回転速度にする
べくスピンドルモータの回転速度が変化せしめられ、そ
れに応じて読取信号の周波数が変化しても、かかる周波
数変化がクロック信号発生回路２４の追従可能帯域内に
あるならば、サンプルクロック信号は読取信号に対して
周波数同期並びに位相同期が取られたままである。つま
り、コントロールＣＰＵ１２は、高速アクセスをするべ
く、サーチ先のディスク上の半径位置に応じた分周比Ｍ
と基準値Ｎ、すなわち、かかる半径位置におけるサンプ
ルクロック信号の有すべき周波数を設定し、その後、周
波数同期並びに位相同期が取られて正常にデータ処理が
開始されたことを確認した際に、固定周波数制御ループ
を遮断状態にすれば良いのである。したがって、スピン
ドルモータの回転速度の変化に起因する読取信号の周波
数の変化に合わせて制御動作を行う必要はない。

【００５１】図９に、本実施形態において高速アクセス
した場合のスピンドルモータの回転速度、読取信号の周
波数（再生線速度）、サンプルクロック信号の周波数の
それぞれに対する動作状態の概念図を示す。

【００５２】図９では、ピックアップ１のＤＶＤ３上で
の読取半径位置をサーチによって内周位置ｒi から外周
位置ｒo （ポイント）、外周位置ｒo から内周位置ｒ
i（ポイント）へと変化せしめた場合を想定してい
る。サーチによって再生位置が変化しても所定の線速度
にするべく、スピンドルモータの回転速度は、ポイント
を起点にその回転速度がｖi からｖo に向かって徐々
に変化する。前述した通り、サーチ動作に伴うスピンド
ルモータの回転制御の応答速度と比較してピックアップ
を移送する速度は充分に速いから、ピックアップの外周
位置ｒo への移送が終了した時点では、スピンドルモー
タの回転速度はほぼｖi に等しく、ピックアップによっ
て読み取られる読取信号の周波数（再生線速度）は高く
なる。

【００５３】一方、サンプルクロック信号の周波数ｆｓ
は、まず、固定周波数制御ループによって、コントロー
ルＣＰＵ１２から指定された目標周波数、すなわち、外
周位置ｒo における、スピンドルモータの回転速度がｖ
i の時の再生線速度に相当するクロック周波数にまで増
加される。ついで、同期周波数制御ループによってサン
プルクロック信号の周波数が、読取信号中の同期信号の
整数倍の周波数と正確に一致せしめられると共に、位相
制御ループによって読取信号をイコライザを介して得ら
れる波形補償サンプル値列の位相と一致せしめられる。
かかるサンプルクロック信号は同期周波数制御ループ並
びに位相制御ループによって、読取信号の周波数の変化
に応じて、つまり、外周位置ｒo における所定の線速度
を担う回転速度ｖo へ向かって変化するスピンドルモー
タの回転速度の変化に追従して変化する。

【００５４】同様に、外周位置ｒo から内周位置ｒi へ
と変化せしめた場合（ポイント）には、スピンドルモ
ータの回転速度は、ポイントを起点にその回転速度が
ｖo からｖi に向かって徐々に変化する。ピックアップ
の内周位置ｒi への移送が終了した時点では、スピンド
ルモータの回転速度はまだほぼｖo に等しいため、ピッ
クアップからの読取信号の周波数は低くなる。

【００５５】一方、サンプルクロック信号の周波数ｆｓ
は、まず、固定周波数制御ループによって、コントロー
ルＣＰＵ１２から指定された目標周波数、すなわち、内
周位置ｒi における、スピンドルモータの回転速度がｖ
o の時の再生線速度に相当するクロック周波数にまで低
減される。ついで、同期周波数制御ループによってサン
プルクロック信号の周波数が、読取信号中の同期信号の
整数倍の周波数と正確に一致せしめられると共に、位相
制御ループによって読取信号をイコライザを介して得ら
れる波形補償サンプル値列の位相と一致せしめられる。
かかるサンプルクロック信号は同期周波数制御ループ並
びに位相制御ループによって、読取信号の周波数の変化
に応じて、つまり、内周位置ｒi における所定の線速度
を担う回転速度ｖi へ向かって変化するスピンドルモー
タの回転速度の変化に追従して変化する。

【００５６】このように、サーチ直後においてもサンプ
ルクロック信号の周波数と位相を読取信号の周波数と位
相に同期せしめることができるので、スピンドルモータ
の回転速度の変化期間においてもディジタル信号の再生
を正確に行なうことが可能となり、高速アクセスを実現
できる。

【００５７】なお、本実施形態では、ＤＶＤ方式対応の
ディジタル信号再生装置を例に説明したが、図１０に示
すようにＣＤ方式対応のディジタル信号再生装置に対し
ても適用可能である。この際、位相制御回路２４４´に
は、図１における従来の位相比較回路７１の構成を採用
できる。またこの場合、コントロールＣＰＵ１２は、高
速アクセスによるスピンドルモータの回転速度の変化期
間において、読取信号の周波数の変化に応じてアナログ
イコライザの帯域を設定する必要がある。

【００５８】なお、本実施形態では、再生装置の再生形
式として、ＣＬＶディスクであるＤＶＤの再生領域全面
に亘ってＣＬＶ再生を行なうことを前提に説明している
が、ＤＶＤを部分的にＣＬＶ再生とＣＡＶ再生とを混在
させて再生する場合であったり、ＤＶＤを一定の線速度
では無く複数の線速度で再生する場合であっても、コン
トロールＣＰＵによってスピンドルモータの回転速度と
固定周波数制御回路の分周比Ｍ並びに基準値Ｎの設定を
適切に行なえば、スピンドルモータに負担をかけること
なく高速アクセスを実現できる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によるディジ
タル信号再生装置は、クロック信号発生手段を、所定の
半径位置に応じた目標周波数を設定する周波数設定手段
と、設定した目標周波数とサンプルクロック信号の周波
数との誤差信号を生成する第１の周波数誤差信号生成手
段と、ディジタル信号に基づく周波数とサンプルクロッ
ク信号の周波数との誤差信号を生成する第２の周波数誤
差信号生成手段と、読取信号に基づく位相とサンプルク
ロック信号の位相との誤差信号を生成する位相誤差信号
生成手段と、第１の周波数誤差信号と第２の周波数誤差
信号と位相誤差信号の内、少なくとも１の誤差信号に基
づいて前記サンプルクロック信号を発生する電圧制御発
振回路とから形成し、かかる電圧制御発振回路を、読取
手段が所定の半径位置へ移送されたとき、第１の周波数
誤差信号に基づいてサンプルクロック信号を発生した
後、第２の周波数誤差並びに位相誤差信号の少なくとも
一の誤差信号に基づいてサンプルクロック信号を発生す
るように構成した。

【００６０】かかる構成によれば、サーチ動作によって
再生半径が変化した場合、最初に第１の周波数誤差信号
を用いた固定周波数制御ループによってサンプルクロッ
ク信号の周波数を再生半径の変化比に応じて設定した目
標周波数に一致させる事ができるので、スピンドルモー
タの回転速度を変えることなく読取信号中の同期信号の
検出が可能となり、サーチ直後においても読取信号の周
波数と位相に同期したサンプルクロック信号を発生する
ことができるので、スピンドルモータが再生半径位置に
おける正規の回転速度に達していなくても、ディジタル
信号を再生可能となる。したがって、スピンドルモータ
に負担をかけることなく、高速アクセスを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＤプレーヤの概略構成を示す図である。

【図２】本発明によるＤＶＤ対応のディジタルデータ再
生装置の構成例を示す図である。

【図３】波形等化手段たるディジタルイコライザ２２の
内部構成の一例を示す図である。

【図４】図３のディジタルイコライザ２２において、等
化係数ｋを一定としたときの、クロック信号周波数に対
する帯域特性の変化を示す図である。

【図５】図２に示す固定周波数制御回路２４２の内部構
成の一例を示す図である。

【図６】図２に示す同期周波数制御回路２４３の内部構
成の一例を示す図である。

【図７】図２に示す位相制御回路２４４の内部構成の一
例を示す図である。

【図８】図２に示すＬＰＦ２４５の内部構成の一例を示
す図である。

【図９】本実施形態において高速アクセスした場合のス
ピンドルモータの回転速度、読取信号の周波数、サンプ
ルクロック周波数、のそれぞれに対する動作状態の概念
図である。

【図１０】本発明によるディジタルデータ再生装置の他
の構成例を示す図である。

【主要部分の符号の説明】

１光ピックアップ３ＤＶＤディスク１２コントロールＣＰＵ２１Ａ／Ｄ変換器２２波形等化回路２３復号回路２４クロック信号発生回路２４１基準クロック発生器２４２固定周波数制御回路２４３同期周波数制御回路２４４位相制御回路２４５ＬＰＦ２４６ＶＣＯＭ分周比Ｎ基準値ｆ_ref 基準クロック周波数ｆｓサンプルクロック周波数

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル信号を担うピット列を線速
度一定で回転制御しながら記録した光ディスクを所定の
線速度で回転制御する回転制御手段と、回転制御された
前記光ディスクから前記ピット列を読み取って読取信号
を出力する読取手段と、前記読取信号からサンプルクロ
ック信号に基づいて前記ディジタル信号に復号する復号
手段と、前記サンプルクロック信号を発生するクロック
信号発生手段と、前記読取手段を前記光ディスクにおけ
る所定の半径位置へ移送する移送手段と、を備えたディ
ジタル信号再生装置であって、前記クロック信号発生手段は、前記所定の線速度と前記所定の半径位置に応じた目標周
波数を設定する周波数設定手段と、設定した前記目標周波数と前記サンプルクロック信号の
周波数との誤差信号を生成する第１の周波数誤差信号生
成手段と、前記ディジタル信号に基づく周波数と前記サンプルクロ
ック信号の周波数との誤差信号を生成する第２の周波数
誤差信号生成手段と、前記読取信号に基づく位相と前記サンプルクロック信号
の位相との誤差信号を生成する位相誤差信号生成手段
と、前記第１の周波数誤差信号と前記第２の周波数誤差信号
と前記位相誤差信号の内、少なくとも１の誤差信号に基
づいて前記サンプルクロック信号を発生する電圧制御発
振回路と、からなり、前記電圧制御発振回路は、前記読取手段が前記所定の半
径位置へ移送されたとき、前記第１の周波数誤差信号に
基づいて前記サンプルクロック信号を発生した後、前記
第２の周波数誤差信号並びに前記位相誤差信号の少なく
とも一の誤差信号に基づいて前記サンプルクロック信号
を発生することを特徴とするディジタル信号再生装置。
【請求項２】前記復号手段は、前記サンプルクロッ
ク信号によって前記読取信号をサンプル値列に変換する
Ａ／Ｄ変換回路を備え、前記位相誤差信号生成手段は、
前記サンプル値列の位相と前記サンプルクロック信号の
位相との誤差信号を生成することを特徴とする請求項１
に記載のディジタル信号再生装置。
【請求項３】前記復号手段は、前記読取信号を所定
基準電圧と比較して２値信号を生成する比較手段を備
え、前記位相誤差信号生成手段は、前記２値信号の位相
と前記サンプルクロック信号の位相との誤差信号を生成
することを特徴とする請求項１に記載のディジタル信号
再生装置。
【請求項４】前記周波数設定手段は、前記読取手段
を移送する前に前記読取手段が存在した前記光ディスク
における半径位置と移送した後の前記光ディスクにおけ
る半径位置との比と前記所定の線速度とに基づいて、前
記目標周波数を設定することを特徴とする請求項１に記
載のディジタル信号再生装置。
【請求項５】前記第２の周波数誤差信号生成手段
は、前記ディジタル信号に含まれる同期信号の周波数の
整数倍の周波数と前記サンプルクロック信号の周波数と
の誤差信号を生成することを特徴とする請求項１に記載
のディジタル信号再生装置。