DE10156439A1 - Taktgewinnungseinrichtung für eine Scheibenwiedergabevorrichtung - Google Patents

Taktgewinnungseinrichtung für eine Scheibenwiedergabevorrichtung

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Abstract

Taktgewinnungseinrichtung (K1) einer Scheibenwiedergabevorrichtung, mit: einem Informationsausleseteil (2) zum Lesen von Informationssignalen aus einem scheibenartigen Informationsaufzeichnungsmedium (1); einem spannungsgesteuerten Oszillator (5); einem Phasenkomparator (3) zum Vergleichen einer Phase der durch den Informationsausleseteil (2) gelesenen Informationssignale mit einer Phase eines Ausgangssignals (PCK) des spannungsgesteuerten Oszillators (5); einem Frequenzkomparator (8) zum Vergleichen einer Frequenz der durch den Informationsausleseteil (2) gelesenen Informationssignale mit einer Frequenz des Ausgangssignals (PCK) des spannungsgesteuerten Oszillators (5); einem Geschwindigkeitssensor (6) zum Erfassen der Frequenz des Ausgangssignals (PCK) des spannungsgesteuerten Oszillators (5) bei einem Referenztakt, um ein Geschwindigkeitssignal auszugeben; einer Verstärkungsanweisungseinheit (7) zum Bestimmen einer Schleifenverstärkung einer Taktgewinnungsschaltung in Übereinstimmung mit dem durch den Geschwindigkeitssensor (6) ausgegebenen Geschwindigkeitssignal; einer Ladungspumpe (4), die elektrischen Strom in Übereinstimmung mit den Ausgaben des Phasenkomparators (3) und des Frequenzkomparators (8) entlädt oder zieht und einen Ausgangsstromwert in Übereinstimmung mit einer Verstärkungsanweisung der Verstärkungsanweisungseinheit (7) wechselt; und einer Reihenschaltung aus einem Widerstand (R1) und einem Kondensator (C1), deren eines Ende mit einem Ausgang der ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Taktgewinnungseinrichtung zum Extra­ hieren eines zu von einem scheibenartigen Informationsaufzeichnungsmedium (nachfol­ gend als "Scheibe" bezeichnet) gelesenen Informationssignalen phasensynchronen Takts der in einer Scheibenwiedergabevorrichtung zum Aufzeichnen der Informationssignale mittels des extrahierten Takts eingesetzt wird.
(Beschreibung des Stands der Technik)
Aufzeichnungsverfahren mit konstanter linearer Geschwindigkeit (CLV) sind als Verfah­ ren zum Aufzeichnen von Informationssignalen auf eine Scheibe bekannt. Um die der CLV-Aufzeichnung unterzogenen Informationssignale von der Scheibe zu lesen, muss eine Taktgewinnungsschaltung zum Extrahieren eines zu den Informationssignalen pha­ sensynchronen Takts bereitgestellt werden.
Es wird eine bekannte Taktgewinnungsschaltung beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 11, in der ein erstes Beispiel einer Taktgewinnungseinrichtung einer bekannten Wie­ dergabevorrichtung für optische Scheiben gezeigt ist. In Fig. 11 werden Informationssig­ nale, die mittels einer optischen Aufnahmeeinrichtung 2 von einer optischen Scheibe 1 ausgelesen wurden, in einen Eingangsanschluss eines Phasenkomparators 3 und in ei­ nen Eingangsanschluss eines Frequenzkomparators 8 eingegeben. Die Ausgangssignale des Phasenkomparators 3 und des Frequenzkomparators 8 steuern eine Ladungspumpe 4, und ein Ausgang der Ladungspumpe 4 wird nicht nur an eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R1 und einem Kondensator C1 angelegt, sondern auch in einen span­ nungsgesteuerten Oszillator 5 eingegeben. Ein Teil eines Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 wird an den anderen Eingangsanschluss des Pha­ senkomparators 3 und den anderen Eingangsanschluss des Frequenzkomparators 8 angelegt.
Der Frequenzkomparator 8 vergleicht eine aus dem Informationssignal zu extrahierende Taktfrequenz und eine Frequenz des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5, um eine Frequenzvergleichsausgabe zu erhalten. Die Ladungspumpe 4 wird in Übereinstimmung mit der Frequenzvergleichsausgabe des Frequenzkomparators 8 betrieben und der spannungsgesteuerte Oszillator 5 wird unter Steuerung einer durch die Reihenschaltung aus dem Widerstand R1 und dem Kondensator C1 erzeugten Steu­ erspannung betrieben, so dass die Frequenz des Ausgangssignals PCK des spannungs­ gesteuerten Oszillators 5 mit der zu extrahierenden Taktfrequenz des Informationssignals in Übereinstimmung gebracht wird. Ist die Frequenz des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 mit der zu extrahierenden Taktfrequenz der Informa­ tionssignale in Übereinstimmung gebracht worden, so wird die Ausgabe des Frequenz­ komparators 8 gestoppt und der Phasenkomparator 3 wird zum Angleichen einer Phase der Informationssignale an eine Phase des Ausgangssignals PCK des spannungsge­ steuerten Oszillators 5 betrieben.
Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise des Phasenkomparators 3 unter der An­ nahme, dass "θREF" die Phase der Informationssignale kennzeichnet, "θOSC" die Phase des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 kennzeichnet, "Kϕ" (A/rad) eine Phasen-Strom-Wandlungsverstärkung einer Kombination des Phasenkom­ parators 3 unter der Ladungspumpe 4 kennzeichnet, "KV" (Hz/V) eine Spannungs- Frequenz-Wandlungsverstärkung des spannungsgesteuerten Oszillators 5 kennzeichnet, "I" einen durch die Ladungspumpe 4 unter Steuerung des Phasenkomparators 3 fließen­ den Ausgangsstrom kennzeichnet, "F" eine Übertragungsfunktion der Reihenschaltung aus dem Widerstand R1 und dem Kondensator C1 kennzeichnet, "j" und "ω" eine imagi­ näre Einheit bzw. eine Kreisfrequenz bei der Fourier-Transformation kennzeichnet, und "s" eine Beziehung (jω = s) erfüllt.
Dabei vergleicht der Phasenkomparator 3 die Phase der durch die optische Aufnahme­ einrichtung 2 von der optischen Scheibe 1 gelesenen Informationssignale mit der Phase des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 und gibt den Strom I entsprechend der Phasendifferenz wie folgt aus.
(θREF - θOSC)Kϕ = I (1)
Dann wird das Ausgangssignal der Ladungspumpe 4 in eine Spannung V umgewandelt wie folgt durch die Reihenschaltung aus dem Widerstand R1 und dem Kondensator C1, deren eines Ende mit dem Ausgang der Ladungspumpe 4 verbunden ist und deren ande­ res Ende mit Masse oder einer Bezugsspannung verbunden ist.
I × F = V (2)
Unter der Annahme, dass der Widerstand R1 einen Widerstandswert R und der Konden­ sator C1 eine Kapazität C aufweisen, kann die Übertragungsfunktion F der Reihenschal­ tung aus dem Widerstand R1 und dem Kondensator C1 wie folgt ausgedrückt werden.
F = R + 1/(s × C) (3)
Die Frequenz des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 wird geändert unter Verwendung eines Ausgangssignals der Reihenschaltung als Steuer­ spannung, so dass sich die folgende Beziehung ergibt.
s × θOSC = KV × V (4)
Durch Einsetzen von I gemäß der Gleichung (2) und V gemäß der Gleichung (4) in die Gleichung (1) ergibt sich folgende Gleichung.
(θREF - θOSC)Kϕ = s × θOSC/(KV × F)
Dann wird diese Gleichung wie folgt umgestellt.
θOSC/θREF = G/(1 + G) (5)
In der Gleichung (5) erfüllt "G" die folgende Beziehung.
G = Kϕ × KV × F/s (6)
Die Gleichung (5) stellt die Leerlaufschleifencharakteristik dieser bekannten Taktgewin­ nungsschaltung dar. Aus der Gleichung (6) geht hervor, dass die Schleifenverstärkung dieser bekannten Taktgewinnungsschaltung proportional zum Produkt aus der Verstär­ kung des Phasenkomparators 3 und der Verstärker des spannungsgesteuerten Oszilla­ tors 5 ist.
Mit zunehmender Erhöhung der Leserate werden die Jitterschwankungen größer. Somit wird die erforderliche Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung in Überein­ stimmung mit der Fehlerhöhe größer. Bei dem CLV-Aufzeichnungsverfahren unterschei­ det sich beispielsweise die Zahl der Umdrehungen am inneren Umfang der optischen Scheibe 1 von der am äußeren Umfang der optischen Scheibe 1, um eine konstante line­ are Geschwindigkeit sicherzustellen. Daher wird die lineare Geschwindigkeit am äußeren Umfang der optischen Scheibe 1 bei einem Versetzen der optischen Aufnahmeeinrich­ tung 2 um einen großen Abstand ausgehend von dem inneren Umfang zu dem äußeren Umfang der optischen Scheibe 1 höher als die am inneren Umfang der optischen Schei­ be 1, so dass auch die Leserate entsprechend erhöht wird und sich somit die erforderli­ che Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung ebenfalls beachtlich ändert. Die­ ses Phänomen wird mit weiterer Zunahme der Leserate der Informationssignale auffal­ lender. Daher ändert sich die erforderliche Schleifenverstärkung der Taktgewinnungs­ schaltung entsprechend der Leserate der Informationssignale. Dementsprechend ist es zur Sicherstellung einer gleichbleibenden Wiedergabe der Informationssignale vom inne­ ren Umfang zum äußeren Umfang der optischen Scheibe erforderlich, die Schleifenver­ stärkung der Taktgewinnungsschaltung in Übereinstimmung mit der Leserate der Infor­ mationssignale zu ändern.
Ein Verfahren zum Wechseln der Schleifenverstärkung einer bekannten Taktgewin­ nungsschaltung wird beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 12, in der ein zweites Bei­ spiel der Taktgewinnungseinrichtung der bekannten optischen Scheibenwiedergabevor­ richtung gezeigt ist. Fig. 12 unterscheidet sich von Fig. 11 darin, dass das Ausgangssig­ nal des spannungsgesteuerten Oszillators 5 mit einem Eingang eines Umschalters 33 und auch mit dem anderen Eingang des Umschalters 33 über einen Frequenzteiler 31 zum Durchführen einer Frequenzhalbierung des Ausgangssignals des spannungsge­ steuerten Oszillators 5 verbunden ist und auch eine Geschwindigkeitseinstellvorrichtung 32 zum Bewirken eines Umschaltens des Umschalters 33 vorgesehen ist.
In Übereinstimmung mit einem Ausgangssignals der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung 32 wird der Umschalter 33 umgeschaltet in einen Zustand, in dem der Umschalter 33 direkt mit dem spannungsgesteuerten Oszillator 5 verbunden ist, oder in einen Zustand, in dem der Umschalter 33 über den Frequenzteiler 31 mit dem spannungsgesteuerten Oszillator 5 verbunden ist. Der Umschalter 33 ist dann mit dem Frequenzteiler 31 ver­ bunden, wenn das Ausgangssignal der Geschwindigkeitseinstelleinrichtung 32 der einfa­ chen Geschwindigkeit entspricht. Entspricht das Ausgangssignal der Geschwindigkeits­ einstelleinrichtung 32 dagegen der zweifachen Geschwindigkeit, so wird der Umschalter 33 direkt mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 5 verbunden.
Wie vorstehend beschrieben, wird der Umschalter üblicherweise in Übereinstimmung mit der durch die Geschwindigkeitseinstelleinrichtung 32 eingestellten Geschwindigkeit um­ geschaltet, um die Verstärkung der Spannungs-Frequenz-Wandlung des spannungsge­ steuerten Oszillators 5 zu ändern, so dass eine Umschaltung der Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung erfolgt.
Allerdings wird die Schleifenverstärkung der bekannten Taktgewinnungsschaltung selbst dann durch die voreingestellte Geschwindigkeit bestimmt, wenn sich die aktuelle Lesera­ te des Informationssignals stark ändert, wie im Fall eines Versetzens der optischen Auf­ nahmeeinrichtung 2 über eine große Distanz vom inneren Umfang zum äußeren Umfang der optischen Scheibe, was zu einem instabilen Betrieb der bekannten Taktgewinnungs­ schaltung führt, wenn die eingestellte Geschwindigkeit nicht mit der aktuellen Leserate übereinstimmt. Ist die aktuelle Leserate der Informationssignale beispielsweise geringer als die eingestellte Geschwindigkeit, so steigt die Schleifenverstärkung aufgrund einer Frequenzauswanderung beim Betrieb des Frequenzkomparators 8, so dass die Schwin­ gung im schlimmsten Fall zu einem Zustand führt, in dem die aus den Informationssigna­ len zu extrahierende Taktfrequenz nicht mit der Frequenz des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators 5 in Übereinstimmung gebracht wird. Selbst wenn die aus den Informationssignalen zu extrahierende Taktfrequenz mit der Frequenz des Aus­ gangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators 5 übereinstimmt, kann ein Anstieg der Schleifenverstärkung aufgrund einer Phasenverriegelung beim Betrieb des Phasen­ komparators 3 im schlimmsten Fall zu einem Zustand führen, in dem eine Taktextraktion durch eine Schwingung unmöglich ist.
Somit tritt in der Taktgewinnungseinrichtung der bekannten Scheibenwiedergabevorrich­ tung ein Nachteil dahingehend auf, dass die Schleifenverstärkung der Taktgewinnungs­ schaltung lediglich nach eingestellter Leserate der Informationssignale geändert wird, obgleich eine Änderung der Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung in Über­ einstimmung mit der sich fortlaufend ändernden Leserate der Informationssignale erfor­ derlich ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung zur Vermeidung der vorge­ nannten Nachteile des Stands der Technik eine Taktgewinnungseinrichtung einer Schei­ benwiedergabevorrichtung bereitzustellen, durch die eine automatische Absicherung ei­ nes gewünschten Arbeitspunkts selbst bei großen Änderungen der Leserate der Informa­ tionssignale einer Scheibe sichergestellt werden kann, um dadurch eine gleichbleibende Wiedergabe der Informationssignale ausgehend von einem inneren Umfang zu einem äußeren Umfang der Scheibe sicherzustellen.
Diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Taktgewinnungseinrichtung einer Scheibenwiedergabevorrichtung gelöst, die gemäß der vorliegenden Erfindung um­ fasst: eine Informationsausleseeinrichtung zum Lesen von Informationssignalen aus ei­ nem scheibenartigen Informationsaufzeichnungsmedium; einen spannungsgesteuerten Oszillator; einen Phasenkomparator zum Vergleichen einer Phase der durch die Informa­ tionsausleseeinrichtung gelesenen Informationssignale mit einer Phase eines Ausgangs­ signals des spannungsgesteuerten Oszillators; einen Frequenzkomparator zum Verglei­ chen einer Frequenz der durch die Informationsausleseeinrichtung gelesenen Informati­ onssignale mit einer Frequenz des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszilla­ tors; einen Geschwindigkeitssensor zum Erfassen der Frequenz des Ausgangssignals des spannungsgesteuerten Oszillators bei einem Referenztakt, um ein Geschwindig­ keitssignal auszugeben; eine Verstärkungsanweisungseinheit zum Bestimmen einer Schleifenverstärkung einer Taktgewinnungsschaltung in Übereinstimmung mit dem durch den Geschwindigkeitssensor ausgegebenen Geschwindigkeitssignal; eine Ladungspum­ pe, die elektrischen Strom in Übereinstimmung mit Ausgangssignalen des Phasenkom­ parators und des Frequenzkomparators entlädt oder zieht und einen Ausgangsstromwert in Übereinstimmung mit einer Verstärkungsanweisung der Verstärkungsanweisungsein­ heit umschaltet; und eine Reihenschaltung aus einem Widerstand und einem Kondensa­ tor, deren eines Ende an einen Ausgang der Ladungspumpe angeschlossen ist und de­ ren anderes Ende mit Masse verbunden oder an eine Bezugsspannung angeschlossen ist; wobei eine Ausgangsspannung zwischen den gegenüberliegenden Enden der Rei­ henschaltung als eine Steuerspannung für den spannungsgesteuerten Oszillator wirksam ist und die Verstärkungsanweisungseinheit die Verstärkungsanweisung so abgibt, dass die Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung einen gewünschten Arbeitspunkt in Übereinstimmung mit einer Leserate der Informationssignale sicherstellt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezug­ nahme auf die beiliegenden Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Taktgewinnungseinrichtung einer Wiedergabevorrichtung für optische Scheiben, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines in der Taktgewinnungseinrichtung gemäß Fig. 1 einge­ setzten Phasenkomparators;
Fig. 3A ein Blockschaltbild eines in der Taktgewinnungseinrichtung gemäß Fig. 1 einge­ setzten Frequenzkomparators und
Fig. 3B eine erläuternde Darstellung einer Funktionsweise des Frequenzkomparators gemäß Fig. 3A;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer in der Taktgewinnungsschaltung gemäß Fig. 1 eingesetz­ ten Ladungspumpe;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines in der Taktge Vinnungsschaltung gemäß Fig. 1 eingesetz­ ten Geschwindigkeitssensors;
Fig. 6 einen das Verhältnis zwischen Geschwindigkeit und Geschwindigkeitssignal in dem Geschwindigkeitssensor gemäß Fig. 5 darstellenden Kurvenverlauf;
Fig. 7 einen das Verhältnis zwischen dem Geschwindigkeitssignal des Geschwindigkeits­ sensors gemäß Fig. 5 und einer Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung ge­ mäß Fig. 1 darstellenden Kurvenverlauf;
Fig. 8A, 8B, 8C und 8D Diagramme zur Erläuterung einer Änderung der Verstär­ kungsanweisung auf Grundlage des Geschwindigkeitssignals des Geschwindigkeitssen­ sors gemäß Fig. 5;
Fig. 9 ein Blockschaltbild einer Taktgewinnungseinrichtung einer Wiedergabevorrichtung für optische Scheiben, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung;
Fig. 10 ein Blockschaltbild eines in der Taktgewinnungsschaltung gemäß Fig. 9 einge­ setzten numerisch gesteuerten Oszillators;
Fig. 11 ein Blockschaltbild eines ersten Beispiels einer Taktgewinnungseinrichtung einer bekannten Wiedergabevorrichtung für optische Scheiben; und
Fig. 12 ein Blockschaltbild eines zweiten Beispiels der Taktgewinnungseinrichtung der bekannten Wiedergabevorrichtung für optische Scheiben.
Vor der Fortführung der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird angemerkt, dass in allen der verschiedenen Ansichten der beiliegenden Zeichnungsfiguren gleiche Teile durch dieselben Bezugsnummern gekennzeichnet sind.
NÄHERE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es folgt eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren unter Verwendung einer optischen Scheibe als Aufzeichnungsmedium.
Erstes Ausführungsbeispiel
Fig. 1 zeigt eine Taktgewinnungseinrichtung K1 einer Wiedergabevorrichtung für optische Scheiben, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 werden Informationssignale, die aus einem scheibenartigen Informationsaufzeichnungs­ medium wie beispielsweise einer optischen Scheibe 1 durch eine Informationsauslese­ einrichtung wie beispielsweise eine optische Aufnahmeeinrichtung 2 ausgelesen wurden, in einen Eingangsanschluss eines Phasenkomparators 3 und in einen Eingangsan­ schluss eines Frequenzkomparators 8 eingegeben. Die Ausgangssignale des Phasen­ komparators 3 und des Frequenzkomparators 8 steuern eine Ladungspumpe 4, wie spä­ ter beschrieben, um durch die Ladungspumpe 4 in einen Stromwert umgewandelt zu werden. Dieser Stromwert der Ladungspumpe 4 wird an eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R1 und einem Kondensator C1 angelegt, um durch die Reihenschaltung in einen Spannungswert umgewandelt zu werden. Dieser Spannungswert ist als Steuer­ spannung für einen spannungsgesteuerten Oszillator 5 wirksam und wird in den span­ nungsgesteuerten Oszillator 5 eingegeben.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das andere Ende des Kondensators C1 mit Masse verbunden, kann aber auch mit einer Bezugsspannungsquelle (nicht gezeigt) verbunden sein, falls erforderlich. Ein Teil eines Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 wird an den anderen Eingangsanschluss des Phasenkomparators 3 und den anderen Eingangsanschluss des Frequenzkomparators 8 angelegt und wird auch in ei­ nen Geschwindigkeitssensor 6 eingegeben. Ein Ausgangssignal des Geschwindigkeits­ sensors 6 wird in eine Verstärkungsanweisungseinheit 7 eingegeben und ein Ausgangs­ signal der Verstärkungsanweisungseinheit 7 wird zu der Ladungspumpe 4 zurückgekop­ pelt.
Der Phasenkomparator 3 vergleicht eine Phase der mittels der optischen Aufnahmeein­ richtung 2 aus der optischen Scheibe 1 ausgelesenen Informationssignale mit einer Pha­ se des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5, um ein der Pha­ sendifferenz entsprechendes Signal auszugeben. Der Frequenzkomparator 8 vergleicht eine Frequenz der durch die optische Aufnahmeeinrichtung 2 aus der optischen Scheibe 1 gelesenen Informationssignale mit einer Frequenz des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5, um ein der Frequenzdifferenz entsprechendes Sig­ nal auszugeben. Der Frequenzkomparator 8 vergleicht eine aus den Informationssigna­ len zu extrahierende Taktfrequenz mit der Frequenz des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5, um ein Frequenzvergleichsausgangssignal zu erhal­ ten. Die Ladungspumpe 4 wird in Übereinstimmung mit dem Frequenzvergleichsaus­ gangssignal des Frequenzkomparators 8 betrieben. Der spannungsgesteuerte Oszillator 5 wird unter Steuerung der durch die Reihenschaltung aus dem Widerstand R1 und dem Kondensator C1 ausgegebenen Steuerspannung betrieben, so dass die Frequenz des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 mit der aus den Informa­ tionssignalen zu extrahierenden Taktfrequenz übereinstimmt. Nachdem die Frequenz des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 mit der aus den Informa­ tionssignalen zu extrahierenden Taktfrequenz in Übereinstimmung gebracht wurde, wird das Ausgangssignal des Frequenzkomparators 8 gestoppt und der Phasenkomparator 3 wird zum Erzielen einer Übereinstimmung der Phase der Informationssignale mit der Phase des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 betrieben.
Der Phasenkomparator 3 wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher beschrieben. In Fig. 2 werden die eingegebenen Informationssignale einer Verzögerungsvorrichtung 9 und ei­ nem D-Anschluss eines D-Flip-Flops 10 zugeführt. Ein Ausgangssignal der Verzöge­ rungsvorrichtung 9 wird in einen Anschluss einer Phasenkomparatoreinheit 11 eingege­ ben, während ein Ausgangssignal eines Q-Anschlusses des D-Flip-Flops 10 in den ande­ ren Anschluss der Phasenkomparatoreinheit 11 eingegeben wird. Das Ausgangssignal PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 wird in einen Taktanschluss des D-Flip- Flops 10 eingegeben. Das D-Flip-Flop 10 erfasst und gibt aus eine ansteigende Flanke des Informationssignals unter Verwendung des Ausgangssignals PCK des spannungs­ gesteuerten Oszillators 5 als Referenztakt. Die Phasenkomparatoreinheit 11 vergleicht eine Phase der durch die Verzögerungsvorrichtung 9 verzögerten Informationssignale mit einer Phase des Ausgangssignals des D-Flip-Flops 10. Somit wird der Phasenvergleich nur dann durchgeführt, wenn die ansteigende Flanke der Informationssignale durch das D-Flip-Flop 10 erfasst wurde.
Der Frequenzkomparator 8 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3A und 3B näher beschrieben. In Fig. 3A werden die Informationssignale in einen ersten Zähler 12, einen zweiten Zähler 13, einen dritten Zähler 14 und einen vierten Zähler 15 eingegeben. Das Ausgangssignal PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 wird in einen Taktan­ schluss eines jeden der ersten bis vierten Zähler 12 bis 15 eingegeben. Wie in Fig. 3B beispielhaft für die Funktionsweise des Frequenzkomparators 8 dargestellt ist, zählt der erste Zähler 12 die Zahl der Takte des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 während eines Intervalls von einer ansteigenden Flanke der Informations­ signale zu der nächsten ansteigenden Flanke der Informationssignale und gibt diese aus. Der zweite Zähler 13 zählt die Anzahl der Takte des Ausgangssignals PCK des span­ nungsgesteuerten Oszillators 5 während eines Intervalls von einer fallenden Flanke der Informationssignale zur nächsten fallenden Flanke der Informationssignale und gibt diese aus. Der dritte Zähler 14 zählt die Zahl der Takte des Ausgangssignals PCK des span­ nungsgesteuerten Oszillators 5 während eines Intervalls von einer ansteigenden Flanke der Informationssignale zur nächsten fallenden Flanke der Informationssignale und gibt diese aus. Der vierte Zähler 15 zählt die Anzahl der Takte des Ausgangssignals PCK des spannungsgesteuerten Oszillators 5 während eines Intervalls von einer fallenden Flanke der Informationssignale zu der nächsten ansteigenden Flanke der Informationssignale und gibt diese aus.
Im Falle von bei einer Compact-Disk (CD) oder einer Mini-Disk (MD) definierten 8-nach- 14-Modulations-(EFM)-Signalen liegt ein Flankenintervall der EFM-Signale im Bereich von 3T bis 11T unter der Annahme, dass "T" eine Einheitsperiode des EFM-Signals kennzeichnet. Falls somit ein Ausgangswert des ersten Zählers 12 oder des zweiten Zäh­ lers 13 nicht mehr als "5" beträgt, so gibt eine erste Entscheidungseinheit 16 oder eine zweite Entscheidungseinheit 17 ein Signal mit hohem Pegel aus. Falls ein Ausgangswert des dritten Zählers 14 oder des vierten Zählers 15 nicht weniger als "12" beträgt, so gibt eine dritte Entscheidungseinheit 18 oder eine vierte Entscheidungseinheit 19 ein Signal mit hohem Pegel aus. Im Ansprechen auf das Signal mit hohem Pegel der ersten Ent­ scheidungseinheit 16 und der zweiten Entscheidungseinheit 17 gibt eine ODER- Schaltung 20 ein frequenzerhöhendes Signal ab. Im Ansprechen auf das Signa) mit ho­ hem Pegel von der dritten Entscheidungseinheit 18 oder der vierten Entscheidungsein­ heit 19 gibt eine ODER-Schaltung 21 ein frequenzverringerndes Signal aus.
Die Ladungspumpe 4 ist von einem Gegentakttyp, bei dem die Ladungspumpe 4 elektri­ schen Strom in Übereinstimmung mit den Ausgangssignalen des Phasenkomparators 3 und des Frequenzkomparators 8 entlädt oder zieht. Des Weiteren bewirkt die Ladungs­ pumpe 4 ein Umschalten eines Ausgangsstromwerts in Übereinstimmung mit einem Aus­ gangssignal der Verstärkungsanweisungseinheit 7. Die Ladungspumpe 4 wird unter Be­ zugnahme auf Fig. 4 näher beschrieben. In Fig. 4 sind eine Vielzahl von Aufwärtsla­ dungspumpen 22 zum Erhöhen einer Frequenz eines Eingangssignals und eine Vielzahl von Abwärtsladungspumpen 23 zum Verringern der Frequenz des Eingangssignals mit einem Eingang des spannungsgesteuerten Oszillators 5 über eine Vielzahl von Schaltern 22a bzw. eine Vielzahl von Schaltern 23a verbunden. Die Ausgänge des Phasenkompa­ rators 3 und des Frequenzkomparators 8 sind mit den Schaltern 22a und 23a verbunden, um die Schalter 22a und 23a zu steuern. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Lesera­ te der Informationssignale der optischen Scheibe 1 auf ein Intervall von beispielsweise 3 dB eingestellt, um fünf Einstellungen mit 0,7-facher Geschwindigkeit, 1-facher Geschwin­ digkeit, 1,4-facher Geschwindigkeit, 2-facher Geschwindigkeit und 2,8-facher Geschwin­ digkeit zu enthalten. Somit sind fünf Gruppen der Aufwärtsladungspumpen 22 und der Abwärtsladungspumpen 23 jeweils für die vorgenannten fünf Leseraten bereitgestellt. Eine der fünf Gruppen der Aufwärtsladungspumpen 22 und der Abwärtsladungspumpen 23 wird in Übereinstimmung mit der Leserate durch die Verstärkungsanweisungseinheit 7 ausgewählt. Der Schalter 22a oder 23a der ausgewählten Gruppe der Aufwärtsladungs­ pumpe 22 und der Abwärtsladungspumpe 23 wird durch die Ausgangssignale des Pha­ senkomparators 3 und des Frequenzkomparators 8 angesteuert.
Da der Phasenkomparator 3 die Phase der von der optischen Aufnahmeeinrichtung 2 ausgegebenen Informationssignale mit der Phase des Ausgangssignals PCK des span­ nungsgesteuerten Oszillators 5 vergleicht, ergibt sich ein Ausgangssignal des Phasen­ komparators 3, wenn die Phasen der Informationssignale und des Ausgangssignals PCK nahe beieinander liegen, selbst wenn die Frequenzen der Informationssignale und des Ausgangssignals PCK weit voneinander abweichen. Daher erfolgt zunächst ein Fre­ quenzziehen durch den Frequenzkomparator 8 bis sich die Frequenzen der Informations­ signale und des Ausgangssignals PCK stark angenähert haben, und dann erfolgen Fein­ einstellungen durch den Phasenkomparator 3.
Daher wird die Impulsbreite erhöht zur Bereitstellung einer Priorität des Frequenzkompa­ rators 8 über den Phasenkomparator 3 bei einem gleichzeitigen Betrieb des Frequenz­ komparators 8 und des Phasenkomparators 3, so dass der Schalter 22a oder 23a der Ladungspumpe 4 nach der durch den Frequenzkomparator 8 erfolgten Ausgabe des fre­ quenzerhöhenden Signals oder des frequenzverringernden Signals für eine längere Zeit als der Phasenkomparator 3 im eingeschalteten Zustand gehalten wird. Da aus den In­ formationssignalen ein synchrones Signal im Falle einer Verriegelung einer Phasenregel­ schleife (PLL) durch eine zufriedenstellende Taktgewinnung erfasst werden kann, kann ein übermäßiger Betrieb des Frequenzkomparators 8 aufgrund von Leckstellen (Drop­ outs) usw. durch Fensterung des Ausgangssignals des Frequenzkomparators 8 mittels dieses Erfassungssignals verhindert werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind fünf Gruppen der Aufwärtsladungspumpen 22 und der Abwärtsladungspumpen 23 für fünf Leseraten bereitgestellt, wobei die Anzahl der Ladungspumpen 22 und 23 verringert werden kann, falls Ladungspumpen mit verschie­ denen Stromwerten kombiniert eingesetzt werden. Ein Ausgangsstrom der Ladungspum­ pe 4 wird in eine Spannung umgewandelt durch die Reihenschaltung aus dem Wider­ stand R1 und dem Kondensator C1, deren eines Ende mit dem Ausgang der Ladungs­ pumpe 4 und deren anderes Ende mit Masse oder einer Bezugsspannung verbunden ist. Der spannungsgesteuerte Oszillator 5 ändert seine Ausgangsfrequenz unter Verwendung des Ausgangssignals der Reihenschaltung des Widerstands R1 und des Kondensators C1 als Steuerspannung. Der Geschwindigkeitssensor 6 erfasst die Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 5 und gibt ein Geschwindigkeitssignal aus.
Der Geschwindigkeitssensor 6 wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 näher beschrieben. In Fig. 5 wird das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 5 an einen Fre­ quenzteiler 24 angelegt, und ein Ausgangssignal des Frequenzteilers 24 wird in einen durch einen Quarzoszillator gesteuerten Zähler 25 eingegeben, um gezählt zu werden. Ein Zählergebnis des Zählers 25 wird durch eine Geschwindigkeitserfassungseinheit 26 erfasst. Zunächst wird das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 5, das eine Schwingungsfrequenz von beispielsweise 4,3218 MHz aufweist, einer Frequenztei­ lung auf (1/16) durch den Frequenzteiler 24 unterzogen. Bei jeder Erfassung eines der Frequenzteilung unterzogenen Impulses durch den Zähler 25 unter Verwendung eines Takts des Quarzoszillators mit einer Schwingfrequenz von 16,9344 MHz führt der Zähler 25 eine Zähloperation durch, um das Geschwindigkeitssignal durch den Zählstand aus­ zugeben. Da die Zählstände "91", "64", "45", "32" und "22" der 0,7-fachen Geschwindig­ keit, 1-fachen Geschwindigkeit, 1,4-fachen Geschwindigkeit, 2-fachen Geschwindigkeit bzw. 2,8-fachen Geschwindigkeit entsprechen, gibt die Geschwindigkeitserfassungsein­ heit 26 das entsprechende Geschwindigkeitssignal aus. Dabei ist das Geschwindigkeits­ signal proportional zur Geschwindigkeit, wie in Fig. 6 gezeigt ist, und das Geschwindig­ keitssignal ändert sich im Wesentlichen fortlaufend in Übereinstimmung mit der sich fort­ laufend ändernden Geschwindigkeit. Im Ansprechen auf dieses Geschwindigkeitssignal des Geschwindigkeitssensors 6 erzeugt die Geschwindigkeitsanweisungseinheit 7 ein Bereichssignal mit einem vorbestimmten Bezugswert des Geschwindigkeitssignals als dessen Grenze und gibt eine Verstärkungsanweisung ab, so dass die Schleifenverstär­ kung der Taktgewinnungsschaltung einen gewünschten Arbeitspunkt in Übereinstimmung mit dem Bereichssignal sicherstellt.
Die den vorgenannten Aufbau aufweisende Taktgewinnungseinrichtung K1 der Wieder­ gabevorrichtung für optische Scheiben wird wie folgt betrieben. Zunächst ändert sich die erforderliche Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung entsprechend der Lese­ rate der Informationssignale der optischen Scheibe 1 in der vorstehend beschriebenen Weise. Diese Leserate der Informationssignale wird durch die Geschwindigkeitserfas­ sungseinheit 26 in vorstehend beschriebener Weise erfasst und es erfolgt ein Umschal­ ten der Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit mittels der Verstärkungsanweisungseinheit 7.
Es wird nun ein Umschaltverfahren für die Schleifenverstärkung der Taktgewinnungs­ schaltung unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben, in der ein Verhältnis zwischen dem Geschwindigkeitssignal und der Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Der Geschwindigkeitssensor 6 gibt das Ge­ schwindigkeitssignal in vorstehend beschriebener Weise aus. Da sich dieses Geschwin­ digkeitssignal fortlaufend in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit ändert, wogegen die Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung durch fünf Gruppen der La­ dungspumpen 22 und 23 umgeschaltet wird, ändert sich die Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung stufenweise an den vorbestimmten Bezugswerten des Ge­ schwindigkeitssignals. Wenn das Geschwindigkeitssignal somit Werte in der Nähe der vorbestimmten Bezugswerte zum Umschalten der Schleifenverstärkung der Taktgewin­ nungsschaltung einnimmt, dann erfolgt ein häufiges Umschalten der Schleifenverstär­ kung der Taktgewinnungsschaltung bei geringfügiger Änderung des Geschwindigkeits­ signals, was zu einem instabilen Betrieb der Taktgewinnungsschaltung führt.
Eine Lösung dieses Problems wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8A bis 8D bei­ spielhaft für eine Änderung der Verstärkungsanweisung auf Grundlage des Geschwindig­ keitssignals in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Als ein Beispiel wird der Betrieb an einer Grenze zwischen der 1-fachen Geschwindigkeit und der 1,4-fachen Geschwin­ digkeit beschrieben. In Fig. 5A ändert sich das durch den Geschwindigkeitssensor aus­ gegebene Geschwindigkeitssignal zeitabhängig und verläuft oberhalb und unterhalb ei­ nes vorbestimmten Bezugswerts. Dabei wird die Verstärkungsanweisung ständig in Übereinstimmung mit einem Bereichssignal abgegeben, das angibt, in welchen der durch den vorbestimmten Referenzwert begrenzten Geschwindigkeitsbereiche der 1-fachen Geschwindigkeit und der 1,4-fachen Geschwindigkeit das Geschwindigkeitssignal fällt, und ändert sich bei einer zeitabhängigen Änderung des Geschwindigkeitssignals. Ein vorbestimmter Wert P wird oberhalb und unterhalb des vorbestimmten Bezugswerts als Schwellwert bereitgestellt. Es wird entschieden, ob sich das Geschwindigkeitssignal nach einer Änderung des Bereichssignals an dem vorbestimmten Bezugswert über den vorbe­ stimmten Wert P hinaus ändert, oder nicht. Die Entscheidung kann weiterhin in Verbin­ dung mit einer vorbestimmten Periode Q gefällt werden. In Fig. 8A weisen die oberhalb und unterhalb des vorbestimmten Bezugswerts bereitgestellten Schwellwerte den identi­ schen vorbestimmten Wert P auf, wobei diese aber auch voneinander abweichen kön­ nen.
In einem ersten in Fig. 8B gezeigten Lösungsverfahren ändert die Verstärkungsanwei­ sungseinheit 7 die Verstärkungsanweisung nicht und die Schleifenverstärkung der Takt­ gewinnungsschaltung wird unter Verwendung einer Schmitt-Schaltung (nicht gezeigt) umgeschaltet, falls ein Unterschied zwischen dem Geschwindigkeitssignal und dem vor­ bestimmten Bezugswert selbst bei einer Änderung des Bereichssignals an dem vorbe­ stimmten Bezugswert nicht größer als der vorbestimmte Wert P ist.
In einem in Fig. 8C dargestellten zweiten Lösungsverfahren ändert die Verstärkungsan­ weisungseinheit 7 die Verstärkungsanweisung für die vorbestimmte Periode Q nach der Änderung der Verstärkungsanweisung an dem vorbestimmten Bezugswert bei einer Än­ derung des Bereichssignals nicht, selbst wenn sich das Bereichssignal ändert, und die Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung wird unter Verwendung eines Zeit­ gebers gewechselt.
Darüber hinaus wird die Verstärkungsanweisung in einem in Fig. 8D gezeigten dritten Lösungsverfahren bei einer Änderung des Geschwindigkeitssignals jenseits des vorbe­ stimmten Werts P geändert, nachdem sich das Bereichssignal an dem vorbestimmten Bezugswert geändert hat, und die Verstärkungsanweisung wird danach für die vorbe­ stimmte Periode Q nicht geändert, selbst wenn sich das Bereichssignal ändert, so dass die Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung unter Verwendung sowohl der Schmitt-Schaltung als auch des Zeitgebers gewechselt wird. Nimmt das Geschwindig­ keitssignal einen Wert in der Nähe des vorbestimmten Bezugswerts ein, wie vorstehend beschrieben, so wird die Verstärkungsanweisung nicht bei jeder Änderung des Ge­ schwindigkeitssignals jenseits des Bezugswerts von einem Geschwindigkeitsbereich A zu einem benachbarten Geschwindigkeitsbereich B geändert, so dass eine gleichbleibende Wiedergabe des Informationssignals sichergestellt ist. Der Änderungspunkt des Be­ reichssignals kann auftreten, wenn sich das Geschwindigkeitssignal von einem kleinen Wert zu einem großen Wert oder umgekehrt ändert, wie in Fig. 8A gezeigt ist.
In der Taktgewinnungsschaltung zum Extrahieren des zu den von der optischen Scheibe 1 gelesenen Informationssignalen phasensynchronen Takts wird die Leserate der Infor­ mationssignale bei diesem Ausführungsbeispiel durch den Geschwindigkeitssensor 6 erfasst, wenn die Informationssignale mit dem extrahierten Takt wiedergegeben werden, und der Ausgangsstrom der Ladungspumpe 4 wird durch Bestimmung der Schleifenver­ stärkung der Taktgewinnungsschaltung in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit durch die Verstärkungsanweisungseinheit 7 gewechselt, so dass die Schleifenverstär­ kung der Taktgewinnungsschaltung automatisch gewechselt werden kann.
Ferner kann ein instabiler Betrieb der Taktgewinnungsschaltung aufgrund wiederholter Wechsel der Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung verhindert werden, wenn (1) die Verstärkungsanweisung bei einer Änderung des Geschwindigkeitssignals jenseits des vorbestimmten Werts P nach der Änderung des Bereichssignals an dem vorbestimmten Bezugswert geändert wird, (2) die Verstärkungsanweisung während der vorbestimmten Periode Q nach einer Änderung der Verstärkungsanweisung nicht geän­ dert wird oder (3) die Verstärkungsanweisung durch Kombination der vorgenannten Ver­ fahren (1) und (2) geändert wird.
Zweites Ausführungsbeispiel
Fig. 9 zeigt eine Taktgewinnungseinrichtung K2 einer Wiedergabevorrichtung für optische Scheiben, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die Taktgewinnungseinrichtung K1 mit der Ladungspumpe 4, dem spannungsgesteuerten Oszillator 5, dem Widerstand R1 und dem Kondensator C1 vom analogen Typ. Demgegenüber enthält die Taktgewinnungsein­ richtung K2 anstelle der Ladungspumpe 4 einen Multiplizierer 4A, anstelle des Wider­ stands R1 und des Kondensators C1 ein digitales Filter 27 und anstelle des spannungs­ gesteuerten Oszillators 5 einen numerisch gesteuerten Oszillator 5A, um eine digitale Phasenregelschleife (DPLL) zu bilden. Da die übrigen Konfigurationen der Taktgewin­ nungseinrichtung K2 mit denen der Taktgewinnungseinrichtung K1 übereinstimmen, wird eine nähere Beschreibung hier zur Verringerung des Umfangs abgekürzt.
Der Multiplizierer 4A ändert einen Multiplikationsfaktor in Übereinstimmung mit der An­ weisung der Verstärkungsanweisungseinheit 7. Wird der Multiplikationsfaktor beispiels­ weise auf "1" bei einer Standardgeschwindigkeit gesetzt, so nimmt der Multiplikationsfak­ tor bei der zweifachen Geschwindigkeit "2,0" und bei der 0,5-fachen Geschwindigkeit "0,5" ein, um die Ausgaben des Phasenkomparators 3 und des Frequenzkomparators 8 im Verhältnis zu der Standardgeschwindigkeit zu verstärken.
Das digitale Filter 27 ist beispielsweise durch ein Lag-Lead-Filter gebildet, um als Tief­ passfilter zu wirken, und schneidet ein Hochfrequenzband diskreter Eingangswerte ab, um dadurch eine der Reihenschaltung aus dem Widerstand R1 und dem Kondensator C1 gemäß Fig. 1 entsprechende Funktion durchzuführen.
Fig. 10 zeigt ein Beispiel des numerisch gesteuerten Oszillators 5A. Ein Referenztakt wird in einen Zähler 28 eingegeben und ein Ausgangswert des Zählers 28 wird einem (+)- Eingang eines Größenvergleichers 29 zugeführt. Eine Einstelleingangsgröße von dem digitalen Filter 27 wird einem (-)-Eingang des Größenvergleichers 29 zugeführt. Wenn der Ausgangswert des Zählers 28 den Eingangseinstellwert von dem digitalen Filter 27 über­ schreitet, so ergibt sich ein Ausgangssignal des Größenkomparators 29 und der Zähler 28 wird durch dieses Ausgangssignal des Größenvergleichers 29 gelöscht. Das Aus­ gangssignal des Größenvergleichers 29 wird beispielsweise einer (1/2)-Frequenzteilung mittels eines Frequenzteilers 30 unterzogen und der Frequenzteiler 30 erzeugt ein Aus­ gangsschwingungssignal.
Ist eine Geschwindigkeit, d. h. eine Frequenz der Informationssignale, höher als die des Ausgangsschwingungssignals des numerisch gesteuerten Oszillators 5A, so verringert ein durch Zählen der Informationssignale mit einem Ausgangstakt des numerisch ge­ steuerten Oszillators 5A erhaltener Wert in den Ausgangssignalen des digitalen Fre­ quenzkomparators 8 und des digitalen Phasenkomparators 3, so dass sich ein kleines Eingangssignal des digitalen Filters 27 ergibt. Da das Ausgangssignal des digitalen Fil­ ters 27 ebenfalls klein wird, ergibt sich als Resultat ein kleiner Einstellwert des numerisch gesteuerten Oszillators 5A, so dass sich das Ausgangstaktintervall des numerisch ge­ steuerten Oszillators 5A verringert, d. h. die Ausgangsfrequenz des numerisch gesteuer­ ten Oszillators 5 steigt, um die Frequenz der Informationssignale einzuholen.
Auch in dem Fall, dass alle Bestandteile in der vorbeschriebenen Weise digitalisiert sind, gleicht der Betrieb der Taktgewinnungseinrichtung K2 dem der Taktgewinnungseinrich­ tung K1 dahingehend, dass der Multiplikationsfaktor des Multiplizierers 4A durch die An­ weisung der Verstärkungsanweisungseinheit 7 geändert wird, so dass die Schleifenver­ stärkung entsprechend der Geschwindigkeit eingestellt wird. Die Ausgaben des Fre­ quenzkomparators 8 und des Phasenkomparators 3 werden in Übereinstimmung mit ei­ ner eingestellten Schleifenverstärkung multipliziert und das digitale Filter 27 schneidet das Hochfrequenzband ab, um die Schwingfrequenz des numerisch gesteuerten Oszilla­ tors 5A zu steuern. Um auch in diesem Fall der Steuerung des Frequenzkomparators 8 eine Priorität gegenüber der des Phasenkomparators 3 zu erteilen, erfolgt die Steuerung so, dass zunächst ein Frequenzziehen erfolgt bis die zwei Eingangsfrequenzen des Fre­ quenzkomparators 8 miteinander in Übereinstimmung gebracht sind, und danach werden die beiden Phasen durch die Ausgabe des Phasenkomparators 3 in gleicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel in Übereinstimmung gebracht.
In diesem Ausführungsbeispiel ändert sich im Vergleich zu dem ersten Ausführungsbei­ spiel der Multiplikationsfaktor des Multiplizierers 4A fortlaufend, wobei aber die Auflösung des Geschwindigkeitssensors 6 durch den Referenztakt eingeschränkt ist, so dass auch weiterhin die schrittweisen Änderungen der Schleifenverstärkung stattfinden. Daher ist auch in diesem Ausführungsbeispiel die Technik zur Beschränkung der Änderung der Verstärkungsanweisung im Ansprechen auf eine Änderung des Bereichssignals in glei­ cher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wirksam.
Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wurden die Einzelheiten der Schal­ tungskonfiguration und die numerischen Werte beispielhaft angegeben und können selbstverständlich im Rahmen des Umfangs der Patentansprüche modifiziert werden. Des Weiteren wurde in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel eine einer CLV- Aufzeichnung unterzogene optische Scheibe beispielhaft beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch bei anderen Aufzeichnungsverfahren wie beispielsweise einer Aufzeichnung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit (CAV) und einer Aufzeichnung mit zonenkonstanter Winkelgeschwindigkeit (ZCAV), einem Fall, bei dem sich ein Auf­ zeichnungsverfahren von einem Wiedergabeverfahren unterscheidet und nicht nur bei der Standardgeschwindigkeit sondern auch bei anderen Wiedergabegeschwindigkeiten eingesetzt werden.
Darüber hinaus wurde die optische Scheibe in dem ersten und zweiten Ausführungsbei­ spiel als Informationsaufzeichnungsmedium beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch bei anderen scheibenartigen Informationsaufzeichnungsmedien wie bei­ spielsweise einer magneto-optischen Scheibe, einer magnetischen Scheibe, usw. einge­ setzt werden, falls bei den Informationsaufzeichnungsmedien ein mit dem der vorliegen­ den Erfindung identisches Steuerverfahren eingesetzt wird.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung der erfindungsgemäßen Taktgewinnungsein­ richtung der Scheibenwiedergabevorrichtung hervorgeht, wird eine bemerkenswerte Wir­ kung dahingehend erzielt, dass eine gleichbleibende Wiedergabe der Informationssignale von einem inneren Umfang zu einem äußeren Umfang des Informationsaufzeichnungs­ mediums sichergestellt werden kann, da der gewünschte Arbeitspunkt automatisch gesi­ chert ist, selbst wenn sich die Leserate der Informationssignale des scheibenartigen In­ formationsaufzeichnungsmediums stark ändert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der gewünschte Arbeitspunkt durch Abgeben der Verstärkungsanweisung in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit gesichert wer­ den, da die Verstärkungsanweisungseinheit die Verstärkungsanweisung in Übereinstim­ mung mit dem Bereichssignal abgegeben wird, das angibt, in welchem der Vielzahl von durch einen oder mehrere vorbestimmte Bezugswerte getrennten Geschwindigkeitsbe­ reichen das Geschwindigkeitssignal fällt.
Des Weiteren kann eine gleichbleibende Wiedergabe der Informationssignale sicherge­ stellt werden, da sich die Verstärkungsanweisung nicht bei jeder Änderung des Ge­ schwindigkeitssignals ändert, wenn das Geschwindigkeitssignal einen Wert in der Nähe des vorbestimmten Bezugswerts einnimmt.
Daher ist eine Erhöhung und Verringerung der Anzahl von Umdrehungen der Scheibe auch im Zugriffszeitpunkt nicht erforderlich, da die beispielsweise der CLV-Aufzeichnung unterzogene Scheibe entlang ihres gesamten Umfangs mit konstanter Drehung gleich­ bleibend wiedergegeben werden kann, so dass die Zugriffszeit deutlich verringert werden kann, der für die Erhöhung und Verringerung der Anzahl von Umdrehungen der Scheibe erforderliche Energieverbrauch gemindert werden kann, und der Motor kompakt ausges­ taltet werden kann.
Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine ausgeprägte Wirkung da­ hingehend erreicht, dass die Wartezeit bis zum Beginn der Wiedergabe verkürzt werden kann, da das Auslesen der Information der Scheibe auch während einer Periode vom Beginn der Scheibenrotation nach dem Einfügen der Scheibe in das Abspielgerät bis zum Erreichen der gewünschten Anzahl von Umdrehungen durch die Scheibe durchgeführt werden kann.

Claims (10)

1. Taktgewinnungseinrichtung (K1) einer Scheibenwiedergabevorrichtung, mit:
einer Informationsausleseeinrichtung (2) zum Lesen von Informationssignalen aus einem scheibenartigen Informationsaufzeichnungsmedium (1);
einem spannungsgesteuerten Oszillator (5);
einem Phasenkomparator (3) zum Vergleichen einer Phase der durch die Informa­ tionsausleseeinrichtung (2) gelesenen Informationssignale mit einer Phase eines Ausgangssignals (PCK) des spannungsgesteuerten Oszillators (5);
einem Frequenzkomparator (8) zum Vergleichen einer Frequenz der durch die In­ formationsausieseeinrichtung (2) gelesenen Informationssignale mit einer Fre­ quenz des Ausgangssignals (PCK) des spannungsgesteuerten Oszillators (5);
einem Geschwindigkeitssensor (6) zum Erfassen der Frequenz des Ausgangssig­ nals (PCK) des spannungsgesteuerten Oszillators (5) bei einem Referenztakt, um ein Geschwindigkeitssignal auszugeben;
einer Verstärkungsanweisungseinheit (7) zum Bestimmen einer Schleifenverstär­ kung einer Taktgewinnungsschaltung in Übereinstimmung mit dem durch den Ge­ schwindigkeitssensor (6) ausgegebenen Geschwindigkeitssignal;
einer Ladungspumpe (4), die einen elektrischen Strom in Übereinstimmung mit den Ausgangssignalen des Phasenkomparators (3) und des Frequenzkompara­ tors (8) entlädt oder zieht und einen Ausgangsstromwert in Übereinstimmung mit einer Verstärkungsanweisung der Verstärkungsanweisungseinheit (7) wechselt; und
eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (R1) und einem Kondensator (C1), deren eines Ende mit einem Ausgang der Ladungspumpe (4) verbunden ist und deren anderes Ende mit Masse oder einer Bezugsspannung verbunden ist;
wobei eine Ausgangsspannung zwischen den gegenüberliegenden Enden der Reihenschaltung als eine Steuerspannung für den spannungsgesteuerten Oszilla­ tor (5) wirkt und die Verstärkungsanweisungseinheit (7) die Verstärkungsanwei­ sung so abgibt, dass die Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung ei­ nen gewünschten Arbeitspunkt in Übereinstimmung mit einer Leserate der Infor­ mationssignale sicherstellt.
2. Taktgewinnungseinrichtung (K2) einer Scheibenwiedergabevorrichtung, mit:
einer Informationsausleseeinrichtung (2) zum Lesen von Informationssignalen aus einem scheibenartigen Informationsaufzeichnungsmedium (1);
einem numerisch gesteuerten Oszillator (5A);
einem Phasenkomparator (3) zum Vergleichen einer Phase der durch die Informa­ tionsausleseeinrichtung (2) gelesenen Informationssignale mit einer Phase eines Ausgangssignals des numerisch gesteuerten Oszillators (5A);
einem Frequenzkomparator (8) zum Vergleichen einer Frequenz der durch die In­ formationsausleseeinrichtung (2) gelesenen Informationssignale mit einer Fre­ quenz des Ausgangssignals des numerisch gesteuerten Oszillators (5A);
einem Geschwindigkeitssensor (6) zum Erfassen der Frequenz des Ausgangssig­ nals des numerisch gesteuerten Oszillators (5A) bei einem Referenztakt, um ein Geschwindigkeitssignal auszugeben;
einer Geschwindigkeitsanweisungseinheit (7) zum Bestimmen einer Schleifenver­ stärkung einer Taktgewinnungsschaltung in Übereinstimmung mit dem von dem Geschwindigkeitssensor (6) ausgegebenen Geschwindigkeitssignal;
einem Multiplizierer (4A) zum Ändern eines Multiplikationsfaktors in Übereinstim­ mung mit einer Verstärkungsanweisung der Verstärkungsanweisungseinheit (7), um Ausgangswerte des Phasenkomparators (6) und des Frequenzkomparators (8) zu verstärken; und
einem digitalen Filter (27) zum Verstärken eines niedrigen Frequenzbands einer Ausgabe des Multiplizierers (4A);
wobei eine Ausgabe des digitalen Filters (27) als Steuereingabe für den nume­ risch gesteuerten Oszillator (5A) wirkt und die Verstärkungsanweisungseinheit (7) die Verstärkungsanweisung in der Weise abgibt, dass die Schleifenverstärkung der Taktgewinnungsschaltung einen gewünschten Arbeitspunkt in Übereinstim­ mung mit einer Leserate des Informationssignals sicherstellt.
3. Taktgewinnungseinrichtung (K1) nach Anspruch 1, wobei die Verstärkungsanwei­ sungseinheit (7) die Verstärkungsanweisung in Übereinstimmung mit einem Be­ reichssignal abgibt, das angibt, in welchem einer Vielzahl von durch einen oder mehrere vorbestimmte Bezugswerte getrennten Geschwindigkeitsbereiche das Geschwindigkeitssignal fällt.
4. Taktgewinnungseinrichtung (K2) nach Anspruch 2, wobei die Verstärkungsanwei­ sungseinheit (7) die Verstärkungsanweisung in Übereinstimmung mit einem Be­ reichssignal abgibt, das angibt, in welchem einer Vielzahl von durch einen oder mehrere vorbestimmte Bezugswerte getrennten Geschwindigkeitsbereiche das Geschwindigkeitssignal fällt.
5. Taktgewinnungseinrichtung (K1) nach Anspruch 3, wobei die Verstärkungsanwei­ sungseinheit (7) selbst bei einer Änderung des Bereichssignals im Zuge einer Än­ derung des Geschwindigkeitssignals von einem (A) der Geschwindigkeitsbereiche zu einem benachbarten (B) der Geschwindigkeitsbereiche nicht ändert, wenn eine Differenz zwischen dem Geschwindigkeitssignal und dem vorbestimmten Be­ zugswert zum Trennen des einen (A) von dem benachbarten (B) der Geschwin­ digkeitsbereiche nicht größer als ein vorbestimmter Wert (P) ist.
6. Taktgewinnungseinrichtung (K2) nach Anspruch 4, wobei die Verstärkungsanwei­ sungseinheit (7) die Verstärkungsanweisung selbst bei einer Änderung des Be­ reichssignals im Zuge einer Änderung des Geschwindigkeitssignals von einem (A) der Geschwindigkeitsbereiche zu einem benachbarten (B) der Geschwindigkeits­ bereiche nicht ändert, wenn eine Differenz zwischen dem Geschwindigkeitssignal und dem vorbestimmten Bezugswert zum Trennen des einen (A) von dem be­ nachbarten (B) der Geschwindigkeitsbereiche nicht größer als ein vorbestimmter Wert (P) ist.
7. Taktgewinnungseinrichtung (K1) nach Anspruch 3, wobei die Verstärkungsanwei­ sungseinheit (7) selbst bei einer Änderung des Bereichssignals die Verstärkungs­ anweisung während einer vorbestimmten Periode nach einer Änderung der Ver­ stärkungsanweisung nicht ändert.
8. Taktgewinnungseinrichtung (K2) nach Anspruch 4, wobei die Verstärkungsanwei­ sungseinheit (7) selbst bei einer Änderung des Bereichssignals die Verstärkungs­ anweisung während einer vorbestimmten Periode nach einer Änderung der Ver­ stärkungsanweisung nicht ändert.
9. Taktgewinnungseinrichtung (K1) nach Anspruch 5, wobei die Verstärkungsanwei­ sungseinheit (7) selbst bei einer Änderung des Bereichssignals die Verstärkungs­ anweisung während einer vorbestimmten Periode nach einer Änderung der Ver­ stärkungsanweisung nicht ändert.
10. Taktgewinnungseinrichtung (K2) nach Anspruch 6, wobei die Verstärkungsanwei­ sungseinheit (7) selbst nach einer Änderung des Bereichssignals die Verstär­ kungsanweisung während einer vorbestimmten Periode nach einer Änderung der Verstärkungsanweisung nicht ändert.
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