JP2002015528A - データ再生装置 - Google Patents
データ再生装置Info
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- Signal Processing (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
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Abstract
立ち下がりに応じたサンプリングを可能とし、かつ、回
路構成を簡略化したデータ再生装置を提供する。 【解決手段】 量子化データに基づいて、再生信号の立
ち上がりを示す前エッジを検出し、該前エッジに同期し
たクロック信号を出力する前エッジクロック生成手段
と、上記再生信号の立ち下がりを示す後エッジを検出
し、該後エッジに同期したクロック信号を出力する後エ
ッジクロック生成手段と、上記再生信号の立ち上がり及
び立ち下がりを判定し、その判定結果に応じたゲート信
号を出力する判定手段と、上記ゲート信号に基づいて、
前エッジクロックと後エッジクロックとを切り換えるこ
とによって、サンプリングクロックを生成し出力する切
り換え手段と、上記サンプリングクロックをA/D変換
器に供給する供給手段とを有するようにしたデータ再生
装置にて達成される。
Description
置等のデータ記録装置に適用される記録データを再生す
るデータ再生装置に係り、詳しくは、記録データからの
再生信号の立ち上がり及び立ち下がりに応じたサンプリ
ングを可能とし、かつ、回路構成を簡略化したデータ再
生装置を提供するものである。
ディスクや光磁気ディスク等を利用したデータ再生装置
は、大容量、可換性、高信頼性等により、画像・イメー
ジ情報等の記録データ再生装置として、種々の分野で利
用が図られている。
上に記録された各記録ピットが変化した場合においても
正確な記録データの再生を実現するため、従来のデータ
再生装置では、図1に示すように、光学系再生信号がア
ナログフロントエンド110からA/D変換器111及
び112に出力される。A/D変換器111は、再生信
号波形の振幅を基準点に基づいて量子化し、量子化され
た値から立ち上がりを検出し立ち上がりに対応した前エ
ッジ検出信号を生成し復号処理を行なうML復号(最尤
復号)器112に出力する。ML復号器112は、前エ
ッジ検出信号に同期した前エッジ同期クロックに基づい
てサンプリングしたサンプル値を復号する。そして、P
LL回路113は、前エッジ検出信号に基づいて前エッ
ジ同期クロックを生成しA/D変換器111に供給す
る。同様に、A/D変換器121も、再生信号波形の振
幅を基準点に基づいて量子化し、量子化された値から立
ち下がりを検出し、立ち下がりに対応した後エッジ検出
信号を生成し復号処理を行なうML復号(最尤復号)器
122に出力する。ML復号器122は、後エッジ検出
信号に同期した後エッジ同期クロックに基づいてサンプ
リングしたサンプル値を復号する。そして、PLL回路
123は、後エッジ検出信号に基づいて後エッジ同期ク
ロックを生成しA/D変換器121に供給する。さら
に、データ合成回路114で、前エッジ同期クロックに
基づいてサンプリングし復号されたデータと後エッジ同
期クロックに基づいてサンプリングし復号されたデータ
とを合成し再生データとして出力する。
記録ピットの前エッジ用と記録ピットの後エッジ用とで
それぞれA/D変換器、ML復号器及びPLL回路を備
えることで、記録データの正確な復調を実現してきた。
来におけるデータ再生装置では、前エッジ及び後エッジ
を独立に検出するため、個々にA/Dコンバータが使用
されていた。よって、各前エッジ及び後エッジ用の実装
部品の増加及び実装面積の増加によりコストが上がって
しまうという問題があった。
混在してLSI化する場合において、ゲート数が増大
し、それに伴って消費電力も増大するという問題があっ
た。
削減を図りコストを削減することが必要とされている。
トの前エッジ及び後エッジに応じたサンプリングを可能
とし、かつ、回路構成を簡略化したデータ再生装置を提
供することである。
るため、本発明は、請求項1記載に記載されるように、
記録媒体の記録データを読み取った再生信号をA/D変
換器によって量子化し、その量子化データをディジタル
信号処理することによって該記録データを再生するデー
タ再生装置において、上記再生信号の立ち上がりを示す
前エッジに同期した前エッジクロック信号を生成する前
エッジクロック生成手段と、上記再生信号の立ち下がり
を示す後エッジに同期した後エッジクロック信号を生成
する後エッジクロック生成手段と、上記量子化データに
基づいて、上記再生信号の立ち上がり及び立ち下がりを
判定しつつ、その判定結果に応じたゲート信号を出力す
る判定手段と、上記ゲート信号に基づいて、上記前エッ
ジクロック生成手段によって生成された上記前エッジク
ロック信号と上記後エッジクロック生成手段によって生
成された上記後エッジクロック信号とを切り換えること
によって、サンプリングクロックを生成し出力する切り
換え手段と、上記切り換え手段によって出力される上記
サンプリングクロックを、上記A/D変換器に供給する
供給手段とを有するようにしたデータ再生装置。
/D変換器のみで、再生信号の前エッジ及び後エッジに
同期して再生信号のサンプリングを行なうことができ
る。従って、回路構成を単純化することができる。
ML方式によるビタビ復号等である。
ることができるという観点から、本発明は、請求項2に
記載されるように、請求項1記載のデータ再生装置にお
いて、上記前エッジクロック生成手段は、再生された再
生データと上記サンプリングクロックとの位相ズレに基
づいて検出された上記再生信号の前エッジに同期させた
クロックを前エッジクロック信号として生成し、上記後
エッジクロック生成手段は、上記再生データと上記サン
プリングクロックとの位相ズレに基づいて検出された上
記再生信号の後エッジに同期させたクロックを後エッジ
クロック信号として生成するように構成することができ
る。
化データと上記サンプリングクロックとの位相ズレに基
づいて、前エッジ及び後エッジとを検出することができ
る。従って、A/D変換器を前エッジ用及び後エッジ用
にそれぞれ構成する必要がなく、1つのA/D変換器で
前エッジ及び後エッジの検出が行なえるため、回路構成
を単純化することができる。
るという観点から、本発明は、請求項3に記載されるよ
うに、請求項1記載のデータ再生装置において、上記判
定手段は、所定の基準値に基づいて、上記量子化データ
を判定するように構成される。
基準値に基づいて、再生信号の立ち上がり及び立ち下が
りの判定を行なう。
を判定するという観点から、本発明は、請求項3記載の
データ再生装置において、上記判定手段は、上記所定の
基準値が外部から設定可能なメモリを有し、該所定の基
準値を該メモリから読み込み上記量子化データを判定す
るように構成される。
することで、外部から上記所定の基準値の設定を可能と
する。
装置の回路構成の前段の回路構成等に変更があった場
合、或いは、該データ再生装置の回路構成に変更があっ
た場合に、上記所定の基準値を再設定することができ
る。
るという観点から、本発明は、請求項4に記載されるよ
うに、請求項1記載のデータ再生装置において、上記判
定手段は、上記A/D変換器から上記量子化データのう
ち基準となるビット値を取得し、そのビット値に基づい
て該量子化データを判定するように構成される。
ータの基準ビット値に基づいて該量子化データを判定す
るため、単純な回路構成で判定することができる。
観点から、本発明は、請求項5に記載されるように、請
求項1記載のデータ再生装置において、上記切り換え手
段は、所定量遅延させた上記ゲート信号に基づいて、上
記サンプリングクロック生成するように構成される。
ロックに同期したゲート信号によってサンプリングクロ
ックが生成されるため、再生信号の立ち上がり時には、
前エッジクロックに応じてサンプリングし、再生信号の
立ち下がり時には、後エッジクロックに応じてサンプリ
ングすることができる。
でサンプリングが可能となり、回路構成を簡略化するこ
とができる。
を効果的に行なうという観点から、本発明は、請求項1
記載のデータ再生装置において、上記切り換え手段は、
上記前エッジクロック又は上記後エッジクロックのいず
れか一方を所定倍に逓倍する逓倍手段を有し、該逓倍手
段によって逓倍されたクロックに基づいて、上記ゲート
信号を同期させると共に所定クロック数遅延させるよう
に構成される。
延したクロックに同期し、数クロック遅延させたゲート
信号によってサンプリングクロックが生成されるため、
再生信号の立ち上がり時に僅かに遅延して、前エッジク
ロックに応じてサンプリングし、再生信号の立ち下がり
時に僅かに遅延して、後エッジクロックに応じてサンプ
リングすることができる。
でサンプリングが可能となり、回路構成を簡略化するこ
とができる。
リングを効果的に行なうという観点から、本発明は、請
求項1記載のデータ再生装置において、上記供給手段
は、上記A/D変換器へ供給するサンプリングクロック
の位相調整を行なう位相調整手段を有するように構成さ
れる。
グクロックの位相調整を行なうため、サンプリングを適
切に行なうことができる。
に基づいて説明する。
示す図である。
録データからの光学系のアナログ再生信号を等化及び増
幅し供給するアナログフロントエンド1、A/D変換器
2、ML復号器3、前エッジPLL4、後エッジPLL
6、A/D変換器2から出力される量子化データと所定
のスライスレベルとを比較するディジタルコンパレータ
7、半周期遅らせるFF(flip-flop)回路8、クロッ
クを切り換えるゲート信号を制御するMUX(multiplex
er)9、Delay素子を用いて補償クロックを出力す
る位相調整回路10、入力クロックを2逓倍する2逓倍
器11とディジタルコンパレータ7によって比較するス
ライスレベルの設定をするメモリ12とで構成される。
供給された再生信号は、A/D変換器2によってアナロ
グの再生信号波形の振幅を基準点に基づいて量子化さ
れ、量子化された量子化データがML復号器3に供給さ
れると共に、ディジタルコンパレータ7にも供給され
る。
d)に基づいたビタビ復号等のディジタル処理に従っ
て、前エッジ検出信号又は後エッジ検出信号に同期し位
相調整されたサンプリングクロックに基づいてサンプリ
ングされたサンプル値の復号を行い再生データとして出
力する。一方で、ML復号器3は、該再生データとサン
プリングクロックとの位相ズレを検出し、その検出結果
に基づいて、再生信号の立ち上がりに対応した前エッジ
検出信号を前エッジPLL4及び2逓倍器11へ出力
し、立ち下がりに対応した後エッジ検出信号を後エッジ
PLL6へ出力する。
て供給された前エッジ検出信号に基づいて前エッジ同期
クロックL−CLKを生成し、MUX9へ供給する。同
様に、後エッジPLL6は、ML復号器3によって供給
された後エッジ検出信号に基づいて後エッジ同期クロッ
クT−CLKを生成し、MUX9へ供給する。
子化データは、ディジタルコンパレータ7でメモリ12
に設定された基準レベルに基づいてクロックマスク信号
を生成しFF回路8に出力する。基準レベルは、例え
ば、量子化データの中央部分を示すデータである。
倍された前エッジ同期クロックL−CLKを半周期ずら
してクロックマスク信号を同期させたクロックマスク信
号をMUX9に供給する。
マスク信号がLowの場合は前エッジ同期クロックL−
CLKのゲートを開き、Highの場合は後エッジ同期
クロックT−CLKのゲートを開くようにゲートの切り
換えを行ないながらクロック信号を出力する。
を用いた位相調整回路であり、MUX9で出力された最
終段のクロックの位相を微調整することによって、補償
されたエッジクロックを出力させることが可能である。
されたクロックは、A/D変換器2に入力され、再生信
号をサンプリングするためのサンプリングクロックとし
て使用される。ML復号器3において、再生信号の立ち
上がり時には前エッジに同期して及び立ち下がり時には
後エッジに同期してサンプリングが行なわれ、サンプル
値に基づいて復号することによって再生データが出力さ
れる。
量子データを用いて、ディジタルコンパレータ7がクロ
ックマスク信号を生成することにより、A/D変換器2
の共有を可能とすることができる。従って、回路構成を
簡単な構成とすることができる。
処理部のML復号器3を1つの回路とすることが可能で
ある。また、A/D変換器2を共有し、前エッジ用と後
エッジ用とにそれぞれML復号器3を有する構成として
も良い。
CLKは、2以上のN逓倍にしても良く、その場合、例
えば、FF8で1/N周期ずらしたクロックマスク信号
をMUX9に供給する。
上記構成回路がLSI化した場合に、回路構成に応じて
CPUから基準値を設定することが可能となる。
説明する。
例を示す図である。
ータからの光学系のアナログ再生信号を等化及び増幅し
供給するアナログフロントエンド1、A/D変換器2、
ML復号器3、前エッジPLL4、後エッジPLL
6、、半周期遅らせるFF(flip-flop)回路8、クロ
ックを切り換えるゲート信号を制御するMUX(multipl
exer)9、Delay素子を用いて補償クロックを出力
する位相調整回路10、入力クロックを2逓倍する2逓
倍器11、A/D変換器2から出力される量子化データ
から所定bitを抜き出しマスクゲート信号を生成する
bit抜き出しマスクゲート信号生成回路14とで構成
される。
し、その説明は省略する。
14は、再生信号を量子化するA/D変換器2の内部回
路から、量子化データの中央部分に相当するbit値を
基準レベルとしてマスクゲート信号を生成する。生成さ
れたマスクゲート信号は、FF回路8によって、2逓倍
器11で2逓倍された前エッジ同期クロックに基づいて
半周期ずらされ、MUX9に出力される。図2に示され
る回路構成での処理と同様に、MUX9は、供給された
マスクゲート信号に基づいて、前エッジ同期クロックL
−CLKと後エッジ同期クロックT−CLKの各ゲート
を制御し、出力された信号はサンプリングクロックとし
て位相調整回路10を経由してA/D変換器2に供給さ
れる。
子化データの中央部分に相当するbitを抜き出し、前
エッジ同期クロックL−CLKと後エッジ同期クロック
T−CLKの切り換えを行なうマスクゲート信号を生成
することができるため、A/D変換器2の共有化を実現
することができる。さらに、回路構成の単純化を実現で
きる。
bit抜き出しの例を示す図である。
路を量子化の大きさに応じて複数個とエンコーダを設
け、アナログフロントエンドから供給される再生信号の
電圧Vinを基準電圧Vmaxと比較することによって
量子化するA/D変換器2において、量子化データの中
央部分に相当するbitのみを取り出せるように構成さ
れる。
うのみで、A/D変換器2の共有を実現することができ
る。
である。
れた量子化データの例を示す。白丸(○)は図5(E)
に示される前エッジ同期クロックL−CLKに応じてサ
ンプルされた場合のサンプル点を示し、黒丸(●)は図
5(F)に示される後エッジ同期クロックT−CLKに
応じてサンプルされた場合のサンプル点を示す。
又はマスクゲート信号生成回路14出力されるマスクゲ
ート用信号の例を示す。図5(B)において、例えば、
出力がHighの場合は後エッジを示し、Lowの場合
は、前エッジを示す。
示す。2逓倍器11は、図5(E)に示す前エッジ同期
クロックL−CLKを2逓倍して出力する。
図5(C)の2逓倍器11の出力に同期して、図5
(B)に示すマスクゲート用信号が前エッジ同期クロッ
クL−CLKに対し半周期遅れるように出力する。
ンプリングクロックの例を示す図である。図5(D)に
示すFF8で出力されるマスクゲート用信号に基づいて
前エッジ同期クロックL−CLKと後エッジ同期クロッ
クT−CLKを切り換えて出力されたサンプリングクロ
ックの例において、前エッジ同期クロックL−CLKの
出力は“L”、後エッジ同期クロックT−CLKの出力
は“T”で示される。
クロックに基づいてサンプルされた量子化データの例を
示す。該サンプリングクロックに基づいてサンプルされ
た場合、前エッジ同期クロックL−CLKの出力による
サンプル点が白丸(○)で示され、後エッジ同期クロッ
クT−CLKの出力によるサンプル点が黒丸(●)で示
される。
置の回路構成において、クロックの別のハザード対策と
して、クロックが重なった場合は、モノマルチ等を用い
てクロックを1つにし、ハザードをマスクするようにす
ることも可能である。例えば、図5のタイムチャートに
おいて、図5(E)に示す前エッジ同期クロックのエッ
ジと図5(F)に示す後エッジ同期クロックのエッジの
出かたが重なった場合、或いは、微小なずれしかなくほ
とんど同時の場合、図5(D)に示すFF8で出力され
るマスクゲート用信号のタイミングによっては、前エッ
ジ同期クロックと後エッジ同期クロックが、ずれが微小
のために同時に出力される場合がある。モノマルチ等を
使用し1クロック以内で、ある程度マスクゲート用信号
のHigh部分(後エッジ同期クロックの出力部分)を
拡張することによって、前エッジ同期クロックと後エッ
ジ同期クロックのずれが微小なために生じるクロックハ
ザードをマスクすることができる。拡張時間は、任意に
可変可能であり、クロックのエッジを検出してから拡張
することで、ハザードをマスクする動作とする。
つ、記録ピットの前エッジ及び後エッジに同期したクロ
ックに応じた従来と同等の前後エッジ独立の検出を可能
とし環境温度の変化等に影響されない記録データの正確
な復調を実現することができる。
で、LSI化した場合のゲート数の削減を可能とする。
プリングクロックで記録ピットの前エッジ及び後エッジ
に応じたサンプリングを可能とすることができる。従っ
て、従来のデータ再生装置におけるデータ合成を不要と
する。
号器3及び前エッジPLL4が請求項1の前エッジクロ
ック生成手段に対応し、図2に示すML復号器3及び後
エッジPLL6が請求項1の後エッジクロック生成手段
に対応する。
7、また、図3に示すマスクゲート信号生成回路14が
請求項1の判定手段に対応する。
路8と、MUX9とが請求項1の切り換え手段に対応す
る。
項1の供給手段に対応する。
号をA/D変換器によって量子化し、その量子化データ
をディジタル信号処理することによって該記録データを
再生するデータ再生装置において、上記再生信号の立ち
上がりを示す前エッジに同期した前エッジクロック信号
を生成する前エッジクロック生成手段と、上記再生信号
の立ち下がりを示す後エッジに同期した後エッジクロッ
ク信号を生成する後エッジクロック生成手段と、上記量
子化データに基づいて、上記再生信号の立ち上がり及び
立ち下がりを判定しつつ、その判定結果に応じたゲート
信号を出力する判定手段と、上記ゲート信号に基づい
て、上記前エッジクロック生成手段によって生成された
上記前エッジクロック信号と上記後エッジクロック生成
手段によって生成された上記後エッジクロック信号とを
切り換えることによって、サンプリングクロックを生成
し出力する切り換え手段と、上記切り換え手段によって
出力される上記サンプリングクロックを、上記A/D変
換器に供給する供給手段とを有するようにしたデータ再
生装置。(1) (付記2) 付記1記載のデータ再生装置において、上
記前エッジクロック生成手段は、再生された再生データ
と上記サンプリングクロックとの位相ズレに基づいて検
出された上記再生信号の前エッジに同期させたクロック
を前エッジクロック信号として生成し、上記後エッジク
ロック生成手段は、上記再生データと上記サンプリング
クロックとの位相ズレに基づいて検出された上記再生信
号の後エッジに同期させたクロックを後エッジクロック
信号として生成するようにしたデータ再生装置。(2) (付記3) 付記1記載のデータ再生装置において、上
記判定手段は、所定の基準値に基づいて、上記量子化デ
ータを判定するようにしたデータ再生装置。(3) (付記4) 付記3記載のデータ再生装置において、上
記判定手段は、上記所定の基準値が外部から設定可能な
メモリを有し、該所定の基準値を該メモリから読み込み
上記量子化データを判定するようにしたデータ再生装
置。 (付記5) 付記1記載のデータ再生装置において、上
記判定手段は、上記A/D変換器から上記量子化データ
のうち基準となるビット値を取得し、そのビット値に基
づいて該量子化データを判定するようにしたデータ再生
装置。(4) (付記6) 付記1記載のデータ再生装置において、上
記切り換え手段は、所定量遅延させた上記ゲート信号に
基づいて、上記サンプリングクロック生成するようにし
たデータ再生装置。(5) (付記7) 付記1記載のデータ再生装置において、上
記切り換え手段は、上記前エッジクロック又は上記後エ
ッジクロックのいずれか一方を所定倍に逓倍する逓倍手
段を有し、該逓倍手段によって逓倍されたクロックに基
づいて、上記ゲート信号を同期させると共に所定クロッ
ク数遅延させるようにしたデータ再生装置。 (付記8) 付記1記載のデータ再生装置において、上
記供給手段は、上記A/D変換器へ供給するサンプリン
グクロックの位相調整を行なう位相調整手段を有するよ
うにしたデータ再生装置。
至5記載の本願発明によれば、A/D変換器及び復号器
を共有しつつ、記録ピットの各前エッジ及び後エッジに
同期したクロックに基づいて、記録データを再生するこ
とができる。
面積及び実装回路部品の削減を実現し、また、回路構成
にかかるコスト及び消費電力の削減も効果的に行なうこ
とができる。
I化においても、ゲート数の削減が可能となる。
である。
図である。
示す図である。
t抜き出しの例を示す図である。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 記録媒体の記録データを読み取った再生
信号をA/D変換器によって量子化し、その量子化デー
タをディジタル信号処理することによって該記録データ
を再生するデータ再生装置において、 上記再生信号の立ち上がりを示す前エッジに同期した前
エッジクロック信号を生成する前エッジクロック生成手
段と、 上記再生信号の立ち下がりを示す後エッジに同期した後
エッジクロック信号を生成する後エッジクロック生成手
段と、 上記量子化データに基づいて、上記再生信号の立ち上が
り及び立ち下がりを判定しつつ、その判定結果に応じた
ゲート信号を出力する判定手段と、 上記ゲート信号に基づいて、上記前エッジクロック生成
手段によって生成された上記前エッジクロック信号と上
記後エッジクロック生成手段によって生成された上記後
エッジクロック信号とを切り換えることによって、サン
プリングクロックを生成し出力する切り換え手段と、 上記切り換え手段によって出力される上記サンプリング
クロックを、上記A/D変換器に供給する供給手段とを
有するようにしたデータ再生装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のデータ再生装置におい
て、 上記前エッジクロック生成手段は、再生された再生デー
タと上記サンプリングクロックとの位相ズレに基づいて
検出された上記再生信号の前エッジに同期させたクロッ
クを前エッジクロック信号として生成し、 上記後エッジクロック生成手段は、上記再生データと上
記サンプリングクロックとの位相ズレに基づいて検出さ
れた上記再生信号の後エッジに同期させたクロックを後
エッジクロック信号として生成するようにしたデータ再
生装置。 - 【請求項3】 請求項1記載のデータ再生装置におい
て、 上記判定手段は、所定の基準値に基づいて、上記量子化
データを判定するようにしたデータ再生装置。 - 【請求項4】 請求項1記載のデータ再生装置におい
て、 上記判定手段は、上記A/D変換器から上記量子化デー
タのうち基準となるビット値を取得し、そのビット値に
基づいて該量子化データを判定するようにしたデータ再
生装置。 - 【請求項5】 請求項1記載のデータ再生装置におい
て、 上記切り換え手段は、所定量遅延させた上記ゲート信号
に基づいて、上記サンプリングクロック生成するように
したデータ再生装置。
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