JP3352132B2 - 光学的情報再生装置 - Google Patents
光学的情報再生装置Info
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/005—Reproducing
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- Signal Processing (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学的情報記録媒体に記
録されたデジタル情報を再生する光学的情報再生装置に
関し、特に再生された２値化再生信号をクロック信号で
サンプリングしてデジタル情報を再生する再生信号処理
装置の改良に関するものである。
録されたデジタル情報を再生する光学的情報再生装置に
関し、特に再生された２値化再生信号をクロック信号で
サンプリングしてデジタル情報を再生する再生信号処理
装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光を用いて情報を記録し、また記
録されている情報を読み出す記録媒体の形態としては、
ディスク状、カード状、テープ状等の各種のものが知ら
れている。これらの光学的情報記録媒体には、記録及び
再生の可能なものや、再生のみ可能なもの等がある。特
に、記録媒体としての光カードは製造の容易さ、携帯性
のよさ、アクセス性のよさなどの特徴から用途が拡大さ
れて行くと考えられている。そして、この光カードを対
象とする光学的情報記録再生装置としては種々のものが
提供されている。
録されている情報を読み出す記録媒体の形態としては、
ディスク状、カード状、テープ状等の各種のものが知ら
れている。これらの光学的情報記録媒体には、記録及び
再生の可能なものや、再生のみ可能なもの等がある。特
に、記録媒体としての光カードは製造の容易さ、携帯性
のよさ、アクセス性のよさなどの特徴から用途が拡大さ
れて行くと考えられている。そして、この光カードを対
象とする光学的情報記録再生装置としては種々のものが
提供されている。
【０００３】こうした光学的情報記録再生装置では、常
にオートトラッキング、オートフォーカシング制御を行
ないつつ記録、再生が行なわれる。また、記録媒体への
情報の記録は記録情報に従って変調され、微小スポット
状に絞られた光ビームで情報トラックを走査することに
より行なわれ、光学的に検出可能な情報ピット列として
一連の情報が記録される。更に、記録媒体からの情報の
再生は、該媒体に記録が行なわれない程度の一定パワー
の光ビームスポットで、情報トラックの情報ピット列を
走査し、該媒体から反射光、または透過光を検出するこ
とにより行なわれる。
にオートトラッキング、オートフォーカシング制御を行
ないつつ記録、再生が行なわれる。また、記録媒体への
情報の記録は記録情報に従って変調され、微小スポット
状に絞られた光ビームで情報トラックを走査することに
より行なわれ、光学的に検出可能な情報ピット列として
一連の情報が記録される。更に、記録媒体からの情報の
再生は、該媒体に記録が行なわれない程度の一定パワー
の光ビームスポットで、情報トラックの情報ピット列を
走査し、該媒体から反射光、または透過光を検出するこ
とにより行なわれる。
【０００４】図９はこうした情報の記録／再生方式の代
表的な例を示した図である。図９の装置では、半導体レ
ーザ１０１の発光光束はコリメータレンズ１０２で平行
化され、これが回折格子１０３で複数光束に分割され
る。そして、この分割された光束は偏光ビームスプリッ
タ１０４、１／４波長板１０５、更に対物レンズ１０６
を介して光カード１０７上に集光される。光カード１０
７からの反射光は、対物レンズ１０６、１／４波長板１
０５、偏光ビームスプリッタ１０４、トーリックレンズ
１０８を経由して光検出器１０９へ入射する。この時、
回折格子１０３で分割された光束のうち０次回折光を用
いて記録、再生、及びオートフォーカシング制御（以下
ＡＦと称す）が行なわれ、また±１次回折光を用いてオ
ートトラッキング制御（以下ＡＴと称す）が行なわれ
る。ＡＦは非点収差方式で、ＡＴは３ビーム方式であ
る。
表的な例を示した図である。図９の装置では、半導体レ
ーザ１０１の発光光束はコリメータレンズ１０２で平行
化され、これが回折格子１０３で複数光束に分割され
る。そして、この分割された光束は偏光ビームスプリッ
タ１０４、１／４波長板１０５、更に対物レンズ１０６
を介して光カード１０７上に集光される。光カード１０
７からの反射光は、対物レンズ１０６、１／４波長板１
０５、偏光ビームスプリッタ１０４、トーリックレンズ
１０８を経由して光検出器１０９へ入射する。この時、
回折格子１０３で分割された光束のうち０次回折光を用
いて記録、再生、及びオートフォーカシング制御（以下
ＡＦと称す）が行なわれ、また±１次回折光を用いてオ
ートトラッキング制御（以下ＡＴと称す）が行なわれ
る。ＡＦは非点収差方式で、ＡＴは３ビーム方式であ
る。
【０００５】図１０（Ａ）は光カードの概略的平面図で
ある。光カード１０７には情報記録再生トラックが多数
平行に配列されており、ここではその一部がＴ１，Ｔ
２，Ｔ３として示されている。このトラックはトラッキ
ングトラックｔｔ１〜ｔｔ４で区分されている。トラッ
キングトラックｔｔ１〜ｔｔ４は、溝又はトラックＴ１
〜Ｔ３とは反射率の異なる物質で形成され、トラッキン
グ信号を得るガイドとして使用される。図１０（Ａ）は
トラックＴ３に情報を記録、又は再生する例を示してい
る。この例では、記録、再生、ＡＦ用の０次回折光１１
０はトラックＴ３上に、ＡＴ用±１次回折光１１１，１
１２は各々トラッキングｔｔ３，ｔｔ４に照射される。
そして、その回折光１１１，１１２からの反射光により
後述するトラッキング信号を得て、０次回折光１１０が
正しくトラックＴ３上を走査する様に制御される。各回
折光１１０，１１１，１１２は、同一の位置関係を保っ
たまま図示しない機構で光カード１０７上を図面上左右
に走査される。
ある。光カード１０７には情報記録再生トラックが多数
平行に配列されており、ここではその一部がＴ１，Ｔ
２，Ｔ３として示されている。このトラックはトラッキ
ングトラックｔｔ１〜ｔｔ４で区分されている。トラッ
キングトラックｔｔ１〜ｔｔ４は、溝又はトラックＴ１
〜Ｔ３とは反射率の異なる物質で形成され、トラッキン
グ信号を得るガイドとして使用される。図１０（Ａ）は
トラックＴ３に情報を記録、又は再生する例を示してい
る。この例では、記録、再生、ＡＦ用の０次回折光１１
０はトラックＴ３上に、ＡＴ用±１次回折光１１１，１
１２は各々トラッキングｔｔ３，ｔｔ４に照射される。
そして、その回折光１１１，１１２からの反射光により
後述するトラッキング信号を得て、０次回折光１１０が
正しくトラックＴ３上を走査する様に制御される。各回
折光１１０，１１１，１１２は、同一の位置関係を保っ
たまま図示しない機構で光カード１０７上を図面上左右
に走査される。
【０００６】この走査方式には、光学系を動かす方式と
光カードを動かす方式とがあるが、どちらの方式であっ
ても、光学系と光カードは相対往復運動をするために、
光カード両端に一定速度でない部分が生じる。この様子
を示したのが図１０（Ｂ）である。図１０（Ｂ）の横軸
は光カードの左右方向を表わし、縦軸は走査速度を表わ
している。通常、光カード１０７の中央部の定速走査領
域が記録領域として使用される。
光カードを動かす方式とがあるが、どちらの方式であっ
ても、光学系と光カードは相対往復運動をするために、
光カード両端に一定速度でない部分が生じる。この様子
を示したのが図１０（Ｂ）である。図１０（Ｂ）の横軸
は光カードの左右方向を表わし、縦軸は走査速度を表わ
している。通常、光カード１０７の中央部の定速走査領
域が記録領域として使用される。
【０００７】図１１は図１０（Ａ）の各回折光１１０〜
１１２の部分拡大図である。記録、再生、ＡＦ用の０次
回折光１１０は、ＡＴ用の±１次回折光１１１，１１２
の中心に位置し、トラックＴ３の中心を走査する。斜線
部１１３ａ，ｂ，ｃは、０次回折光１１０による記録列
で、一般的にはピットと呼ばれている。ピット１１３
ａ，ｂ，ｃは周辺と反射率が異なる為、再度弱い光スポ
ット１１０で走査すると０次回折光１１０の反射光はピ
ット１１３ａ，ｂ，ｃで変調され、再生信号が得られ
る。
１１２の部分拡大図である。記録、再生、ＡＦ用の０次
回折光１１０は、ＡＴ用の±１次回折光１１１，１１２
の中心に位置し、トラックＴ３の中心を走査する。斜線
部１１３ａ，ｂ，ｃは、０次回折光１１０による記録列
で、一般的にはピットと呼ばれている。ピット１１３
ａ，ｂ，ｃは周辺と反射率が異なる為、再度弱い光スポ
ット１１０で走査すると０次回折光１１０の反射光はピ
ット１１３ａ，ｂ，ｃで変調され、再生信号が得られ
る。
【０００８】図１２は図９に示した光検出器１０９の詳
細と信号処理回路を示した回路図である。図において、
光検出器１０９は４分割光センサ１１４，光センサ１１
５，１１６の合計６ヶの光センサから構成されている。
また、光スポット１１０ａ，１１１ａ，１１２ａは、各
々図１０（Ａ）、図１１における各回折光１１０，１１
１，１１２の反射光を表わす。光スポット１１０ａは４
分割光センサ１１４上に集光され、光スポット１１１
ａ，１１２ａは各々光センサ、１１５，１１６上に集光
される。４分割センサ１１４の各対角方向のセンサ出力
は、加算回路１１７，１１８で各々加算される。
細と信号処理回路を示した回路図である。図において、
光検出器１０９は４分割光センサ１１４，光センサ１１
５，１１６の合計６ヶの光センサから構成されている。
また、光スポット１１０ａ，１１１ａ，１１２ａは、各
々図１０（Ａ）、図１１における各回折光１１０，１１
１，１１２の反射光を表わす。光スポット１１０ａは４
分割光センサ１１４上に集光され、光スポット１１１
ａ，１１２ａは各々光センサ、１１５，１１６上に集光
される。４分割センサ１１４の各対角方向のセンサ出力
は、加算回路１１７，１１８で各々加算される。
【０００９】加算回路１１７，１１８の出力は同じく加
算回路１２１で加算され、情報再生信号ＲＦとして再生
される。即ち、ＲＦは４分割光センサ１１４に集光する
光スポット１１０ａの全てに相当する。又、加算回路１
１７，１１８の出力は差動回路１２０で減算され、フォ
ーカシング制御信号Ａｆとなる。即ち、Ａｆは４分割光
センサ１１４の各対角方向の和同士の差分である。この
非点収差方式は文献に詳しいのでここでは説明を省略す
る。光センサ１１５，１１６の出力は、差動回路１１９
で減算され、トラッキング制御信号Ａｔとなる。通常、
このＡｔが零になる様に制御され、これによって光スポ
ットを情報トラックに追従して走査させるためのトラッ
キング制御が行なわれる。
算回路１２１で加算され、情報再生信号ＲＦとして再生
される。即ち、ＲＦは４分割光センサ１１４に集光する
光スポット１１０ａの全てに相当する。又、加算回路１
１７，１１８の出力は差動回路１２０で減算され、フォ
ーカシング制御信号Ａｆとなる。即ち、Ａｆは４分割光
センサ１１４の各対角方向の和同士の差分である。この
非点収差方式は文献に詳しいのでここでは説明を省略す
る。光センサ１１５，１１６の出力は、差動回路１１９
で減算され、トラッキング制御信号Ａｔとなる。通常、
このＡｔが零になる様に制御され、これによって光スポ
ットを情報トラックに追従して走査させるためのトラッ
キング制御が行なわれる。
【００１０】こうして得られたＲＦはデジタル情報とし
て認識するために２値化され、さらにクロック信号と同
期を取るなどの処理が施される。図１３（Ａ）はこの処
理装置の一例を示したブロック、図１４は図１３の各部
の信号を示したタイミングチャートである。図１２に示
した加算回路１２１の出力ＲＦは図１３（Ａ）のコンパ
レータ１２２の反転入力端子に入力され、参照電圧ｒｅ
ｆ１と比較することで２値化再生信号ＲＦ２が生成され
る。この再生信号ＲＦ２はＤタイプフリップフロップ１
２３に入力され、光スポットの走査速度変動に対応する
ために後述する１２４〜１２７で構成されたＰＬＬ制御
信号発生器で生成される信号ＲＦ２と略同期したサンプ
リングクロックＳＣでサンプリングされ、サンプリング
クロックＳＣと同期した信号データとして生成される。
この後、一般的には信号データはサンプリングクロック
ＳＣで制御されてバッファメモリに蓄積される。そし
て、図示しない復調回路により復調され、デジタル情報
（再生データ）として認識される。
て認識するために２値化され、さらにクロック信号と同
期を取るなどの処理が施される。図１３（Ａ）はこの処
理装置の一例を示したブロック、図１４は図１３の各部
の信号を示したタイミングチャートである。図１２に示
した加算回路１２１の出力ＲＦは図１３（Ａ）のコンパ
レータ１２２の反転入力端子に入力され、参照電圧ｒｅ
ｆ１と比較することで２値化再生信号ＲＦ２が生成され
る。この再生信号ＲＦ２はＤタイプフリップフロップ１
２３に入力され、光スポットの走査速度変動に対応する
ために後述する１２４〜１２７で構成されたＰＬＬ制御
信号発生器で生成される信号ＲＦ２と略同期したサンプ
リングクロックＳＣでサンプリングされ、サンプリング
クロックＳＣと同期した信号データとして生成される。
この後、一般的には信号データはサンプリングクロック
ＳＣで制御されてバッファメモリに蓄積される。そし
て、図示しない復調回路により復調され、デジタル情報
（再生データ）として認識される。
【００１１】一方、サンプリングクロックＳＣを２値化
再生信号ＲＦ２に略同期するために２値化再生信号ＲＦ
２とサンプリングクロックＳＣは位相比較器１２４に各
々入力される。図１３（Ｂ）は位相比較器１２４の詳細
な回路構成を示した回路図である。２値化再生信号ＲＦ
２はＤタイプのフリップフロップ１２８のクロック端子
に入力され、フリップフロップ１２８の出力Ｑ，Ｑ′
（Ｑ′はＱの反転出力）は各々高，低レベルにセットさ
れる。また、フリップフロップ１２８の正転出力Ｑはフ
リップフロップ１２９のデータ端子に、サンプリングク
ロックＳＣはフリップフロップ１２９のクロック端子に
それぞれ入力され、フリップフロップ１２８の正転出力
Ｑが高レベルのときフリップフロップ１２９の出力Ｑ，
Ｑ′は各々高，低レベルにセットされる。
再生信号ＲＦ２に略同期するために２値化再生信号ＲＦ
２とサンプリングクロックＳＣは位相比較器１２４に各
々入力される。図１３（Ｂ）は位相比較器１２４の詳細
な回路構成を示した回路図である。２値化再生信号ＲＦ
２はＤタイプのフリップフロップ１２８のクロック端子
に入力され、フリップフロップ１２８の出力Ｑ，Ｑ′
（Ｑ′はＱの反転出力）は各々高，低レベルにセットさ
れる。また、フリップフロップ１２８の正転出力Ｑはフ
リップフロップ１２９のデータ端子に、サンプリングク
ロックＳＣはフリップフロップ１２９のクロック端子に
それぞれ入力され、フリップフロップ１２８の正転出力
Ｑが高レベルのときフリップフロップ１２９の出力Ｑ，
Ｑ′は各々高，低レベルにセットされる。
【００１２】フリップフロップ１２９の反転出力Ｑ′は
フリップフロップ１２８のリセット端子に接続されてい
て、フリップフロップ１２８がリセットされる。これに
よりフリップフロップ１２８の出力Ｑは低レベルとな
り、フリップフロップ１２９の出力Ｑ，Ｑ′は次のサン
プリングクロックＳＣで各々低，高レベルに反転する。
従って、フリップフロップ１２８は２値化再生信号ＲＦ
２の立ち上がりからサンプリングクロックＳＣの立ち上
がりまでの位相差（時間差）パルスを出力し、フリップ
フロップ１２９は２値化再生信号ＲＦ２が立ち上がった
後のサンプリングクロックＳＣの１周期分のパルスを出
力する。そして、この１周期分のパルスとサンプリング
クロックＳＣとをアンド回路１３０でゲートすることに
より半周期パルスＤが出力される。
フリップフロップ１２８のリセット端子に接続されてい
て、フリップフロップ１２８がリセットされる。これに
よりフリップフロップ１２８の出力Ｑは低レベルとな
り、フリップフロップ１２９の出力Ｑ，Ｑ′は次のサン
プリングクロックＳＣで各々低，高レベルに反転する。
従って、フリップフロップ１２８は２値化再生信号ＲＦ
２の立ち上がりからサンプリングクロックＳＣの立ち上
がりまでの位相差（時間差）パルスを出力し、フリップ
フロップ１２９は２値化再生信号ＲＦ２が立ち上がった
後のサンプリングクロックＳＣの１周期分のパルスを出
力する。そして、この１周期分のパルスとサンプリング
クロックＳＣとをアンド回路１３０でゲートすることに
より半周期パルスＤが出力される。
【００１３】ここで、詳しくは後述するが、２値化再生
信号ＲＦ２とサンプリングクロックＳＣの位相が合致し
ている場合に、フリップフロップ１２８の出力のパルス
幅はサンプリングクロックＳＣの半周期であり、このパ
ルス幅は２値化再生信号ＲＦ２に対するサンプリングク
ロックＳＣの位相が遅れていると半周期より長く、進ん
でいると半周期より短くなる。従って、フリップフロッ
プ１２８の出力ＵまたはＵ′（Ｕ′はＵの反転出力）は
位相遅れ信号としてサンプリングクロックＳＣの周波数
を高める信号とし、またアンド回路１３０の出力Ｄは位
相進み信号としてサンプリングクロックＳＣの周波数を
低める信号とすれば良い。換言すれば、２値化再生信号
ＲＦ２に対するサンプリングクロックＳＣの位相差はフ
リップフロップ１２８の出力ＵまたはＵ′のパルス幅で
表わされているが、位相遅れ又は進みを判別するために
サンプリングクロックＳＣの半周期パルスであるアンド
回路１３０の出力Ｄを参照していると言える。
信号ＲＦ２とサンプリングクロックＳＣの位相が合致し
ている場合に、フリップフロップ１２８の出力のパルス
幅はサンプリングクロックＳＣの半周期であり、このパ
ルス幅は２値化再生信号ＲＦ２に対するサンプリングク
ロックＳＣの位相が遅れていると半周期より長く、進ん
でいると半周期より短くなる。従って、フリップフロッ
プ１２８の出力ＵまたはＵ′（Ｕ′はＵの反転出力）は
位相遅れ信号としてサンプリングクロックＳＣの周波数
を高める信号とし、またアンド回路１３０の出力Ｄは位
相進み信号としてサンプリングクロックＳＣの周波数を
低める信号とすれば良い。換言すれば、２値化再生信号
ＲＦ２に対するサンプリングクロックＳＣの位相差はフ
リップフロップ１２８の出力ＵまたはＵ′のパルス幅で
表わされているが、位相遅れ又は進みを判別するために
サンプリングクロックＳＣの半周期パルスであるアンド
回路１３０の出力Ｄを参照していると言える。
【００１４】ところで、以上の例のように情報をピット
の長さやピット間の間隙の長さで記録した媒体から情報
を再生するには、当然のことながらサンプリングクロッ
クＳＣの周期は最小ピット長（以下、１Ｔと記す）に相
等していなければならない。ピット長又は間隙が１Ｔよ
り大きい場合は、サンプリングクロックＳＣは１Ｔ周期
で入力するが、２値化再生信号ＲＦ２は変化せず、各サ
ンプリングクロックＳＣごとに位相を比較することがで
きない。そこで、図１３（Ｂ）の例では２値化再生信号
ＲＦ２の立ち上がりでのみサンプリングクロックＳＣと
の位相比較を行っている。これを実現するには２値化再
生信号ＲＦ２でセットし、サンプリングクロックＳＣで
リセットするＳＲフリップフロップが必要であるが、図
１３（Ｂ）ではＤタイプフリップフロップ１２９の反転
出力Ｑ′をフリップフロップ１２８のリセット端子に帰
還することで、このＳＲフリップフロップ動作を達成し
ている。
の長さやピット間の間隙の長さで記録した媒体から情報
を再生するには、当然のことながらサンプリングクロッ
クＳＣの周期は最小ピット長（以下、１Ｔと記す）に相
等していなければならない。ピット長又は間隙が１Ｔよ
り大きい場合は、サンプリングクロックＳＣは１Ｔ周期
で入力するが、２値化再生信号ＲＦ２は変化せず、各サ
ンプリングクロックＳＣごとに位相を比較することがで
きない。そこで、図１３（Ｂ）の例では２値化再生信号
ＲＦ２の立ち上がりでのみサンプリングクロックＳＣと
の位相比較を行っている。これを実現するには２値化再
生信号ＲＦ２でセットし、サンプリングクロックＳＣで
リセットするＳＲフリップフロップが必要であるが、図
１３（Ｂ）ではＤタイプフリップフロップ１２９の反転
出力Ｑ′をフリップフロップ１２８のリセット端子に帰
還することで、このＳＲフリップフロップ動作を達成し
ている。
【００１５】位相比較器１２４の２つの出力Ｕ′、Ｄは
各々チャージポンプ／ループフィルタ１２５に入力され
る。図１３（Ｃ）は最も一般的なチャージポンプ／ルー
プフィルタ１２５の詳細な回路図である。演算増幅器１
３１の入力は参照電圧ｒｅｆ２となっているので、位相
比較器１２４の２つの出力Ｕ′，Ｄが共に参照電圧ｒｅ
ｆ２より低レベルのとき、コンデンサＣ１にはアンプ１
３１の出力からコンデンサＣ１，抵抗Ｒ３，Ｒ１，ダイ
オードＤ１を介して電荷がチャージされ、アンプ１３１
の出力は高くなる。この時、ダイオードＤ２の向きが逆
のため入力Ｄには電流は流れない。また、逆に位相比較
器１２４の２つの出力Ｕ′，Ｄが共に参照電圧ｒｅｆ２
より高レベルのとき、コンデンサＣ１には入力Ｄからダ
イオードＤ２、抵抗Ｒ２，Ｒ３，コンデンサＣ１を介し
てアンプ１３１の出力に電流が流れ、コンデンサＣ１に
は前記とは逆向きに電荷がディスチャージされ、アンプ
１３１の出力は低くなる。この場合、抵抗Ｒ１とＲ２を
同じ値にしておけば、コンデンサＣ１のチャージ／ディ
スチャージ量の差は位相比較器１２４の２つの出力のパ
ルス幅に比例する。即ち、位相比較器１２４の出力
Ｕ′，Ｄのパルス幅が等しければ、アンプ１３１の出力
ＦＣは一定であり、位相比較器１２４のＵ′のパルス幅
の方が大きければアンプ１３１の出力ＦＣは高くなり、
位相比較器１２４のＤのパルス幅の方が大きければアン
プ１３１の出力ＦＣは低くなる。
各々チャージポンプ／ループフィルタ１２５に入力され
る。図１３（Ｃ）は最も一般的なチャージポンプ／ルー
プフィルタ１２５の詳細な回路図である。演算増幅器１
３１の入力は参照電圧ｒｅｆ２となっているので、位相
比較器１２４の２つの出力Ｕ′，Ｄが共に参照電圧ｒｅ
ｆ２より低レベルのとき、コンデンサＣ１にはアンプ１
３１の出力からコンデンサＣ１，抵抗Ｒ３，Ｒ１，ダイ
オードＤ１を介して電荷がチャージされ、アンプ１３１
の出力は高くなる。この時、ダイオードＤ２の向きが逆
のため入力Ｄには電流は流れない。また、逆に位相比較
器１２４の２つの出力Ｕ′，Ｄが共に参照電圧ｒｅｆ２
より高レベルのとき、コンデンサＣ１には入力Ｄからダ
イオードＤ２、抵抗Ｒ２，Ｒ３，コンデンサＣ１を介し
てアンプ１３１の出力に電流が流れ、コンデンサＣ１に
は前記とは逆向きに電荷がディスチャージされ、アンプ
１３１の出力は低くなる。この場合、抵抗Ｒ１とＲ２を
同じ値にしておけば、コンデンサＣ１のチャージ／ディ
スチャージ量の差は位相比較器１２４の２つの出力のパ
ルス幅に比例する。即ち、位相比較器１２４の出力
Ｕ′，Ｄのパルス幅が等しければ、アンプ１３１の出力
ＦＣは一定であり、位相比較器１２４のＵ′のパルス幅
の方が大きければアンプ１３１の出力ＦＣは高くなり、
位相比較器１２４のＤのパルス幅の方が大きければアン
プ１３１の出力ＦＣは低くなる。
【００１６】こうして得られたチャージポンプ／ループ
フィルタ１２５の出力は電圧制御発振器（ＶＣＯ）１２
６の周波数制御端子ＦＣに入力される。電圧制御発振器
１２６の具体例としては、テキサスインストルメント社
のＳＮ７４ＬＳ６２４（商品名）などがあり、これらの
ＩＣはプリセットされた周波数範囲内において周波数制
御入力ＦＣにほぼ比例した周波数の信号を出力する。電
圧制御発振器１２６の出力はデューティ比を１対１にす
るための分周器１２７で２分の１にされ、サンプリング
クロックＳＣが生成される。また、得られたサンプリン
グクロックＳＣは位相比較器１２４にフィードバックさ
れると共に、２値化再生信号ＲＦ２をフリップフロップ
１２３でサンプリングするためのクロックとして使用さ
れ、さらにバッファメモリ制御等の制御信号として使わ
れる。即ち、位相比較器１２４のＵ′のパルス幅がＤよ
り大きいと、サンプリングクロックＳＣの周波数は高く
なり、Ｕ′のパルス幅がＤより小さいと、サンプリング
クロックＳＣの周波数は低くなる。また、位相比較器１
２４の２つの出力Ｕ′とＤのパルス幅が等しい場合は、
サンプリングクロックＳＣの周波数は変化しない。
フィルタ１２５の出力は電圧制御発振器（ＶＣＯ）１２
６の周波数制御端子ＦＣに入力される。電圧制御発振器
１２６の具体例としては、テキサスインストルメント社
のＳＮ７４ＬＳ６２４（商品名）などがあり、これらの
ＩＣはプリセットされた周波数範囲内において周波数制
御入力ＦＣにほぼ比例した周波数の信号を出力する。電
圧制御発振器１２６の出力はデューティ比を１対１にす
るための分周器１２７で２分の１にされ、サンプリング
クロックＳＣが生成される。また、得られたサンプリン
グクロックＳＣは位相比較器１２４にフィードバックさ
れると共に、２値化再生信号ＲＦ２をフリップフロップ
１２３でサンプリングするためのクロックとして使用さ
れ、さらにバッファメモリ制御等の制御信号として使わ
れる。即ち、位相比較器１２４のＵ′のパルス幅がＤよ
り大きいと、サンプリングクロックＳＣの周波数は高く
なり、Ｕ′のパルス幅がＤより小さいと、サンプリング
クロックＳＣの周波数は低くなる。また、位相比較器１
２４の２つの出力Ｕ′とＤのパルス幅が等しい場合は、
サンプリングクロックＳＣの周波数は変化しない。
【００１７】ここで、図１４に示した１１３ｄ〜ｆは図
１１の１１３ａ〜ｃと同様のピットで周辺より光の反射
率が低い光学的マークである。こうしたピットは光学的
濃淡だけでなく、凹凸状による光の回折を応用している
場合もある。ここで示したピット１１３ｄは最小ピット
で長さは１Ｔ、ピット１１３ｅは最小ピットの２倍で長
さは２Ｔである。また、ピット１１３ｄと１１３ｅの間
は最小間隙で長さは１Ｔ，ピット１１３ｅと１１３ｆの
間はその２倍の２Ｔである。なお、ここではピット長及
びピット間隙が丁度規準通りとなっている例を示してい
る。次に、記録媒体と光スポットが相対的に移動してこ
のピットを図１１と同様に光スポット１１０が矢印方向
に走査すると、ピット部は光の反射率が低いので図１４
に示すようなＲＦ信号が得られ、それを図１３のコンパ
レータ１２２で参照電圧ｒｅｆ１と比較すると、反転し
た２値化再生信号ＲＦ２が得られる。
１１の１１３ａ〜ｃと同様のピットで周辺より光の反射
率が低い光学的マークである。こうしたピットは光学的
濃淡だけでなく、凹凸状による光の回折を応用している
場合もある。ここで示したピット１１３ｄは最小ピット
で長さは１Ｔ、ピット１１３ｅは最小ピットの２倍で長
さは２Ｔである。また、ピット１１３ｄと１１３ｅの間
は最小間隙で長さは１Ｔ，ピット１１３ｅと１１３ｆの
間はその２倍の２Ｔである。なお、ここではピット長及
びピット間隙が丁度規準通りとなっている例を示してい
る。次に、記録媒体と光スポットが相対的に移動してこ
のピットを図１１と同様に光スポット１１０が矢印方向
に走査すると、ピット部は光の反射率が低いので図１４
に示すようなＲＦ信号が得られ、それを図１３のコンパ
レータ１２２で参照電圧ｒｅｆ１と比較すると、反転し
た２値化再生信号ＲＦ２が得られる。
【００１８】図１４（Ａ）は２値化再生信号ＲＦ２とサ
ンプリングクロックＳＣの同期が合致している状態を表
わしており、前述したフリップフロップ１２８やアンド
回路１３０の出力Ｕ，Ｄ信号は共に最小ピット長走査時
間１Ｔの半分の０．５Ｔである。この時、２値化再生信
号ＲＦ２をサンプリングするためのサンプリング点であ
るサンプリングクロックＳＣの立ち上がりは各ピット及
びピット間隙における１Ｔの真中となっており、光スポ
ットの走査速度変動に対する余裕度は最大となってい
る。図１４（Ｂ）は２値化再生信号ＲＦ２に対してサン
プリングクロックＳＣが０．２５Ｔ（２５％）遅れてい
る場合を示した図である。この場合はフリップフロップ
１２８の出力Ｕのパルス幅がアンド回路１３０の出力Ｄ
より０．２５Ｔだけ大きくなり、サンプリングクロック
ＳＣの周波数を高くしてサンプリングクロックＳＣを２
値化再生信号ＲＦ２に追い付かせるように作用する。図
１４（Ｃ）は反対に２値化再生信号ＲＦ２に対してサン
プリングクロックＳＣが０．２５Ｔ（２５％）進んでい
る場合を示している。この場合はフリップフロップ１２
８の出力Ｕのパルス幅がアンド回路１３０の出力Ｄより
０．２５Ｔだけ小さくなり、サンプリングクロックＳＣ
の周波数を低くしてサンプリングクロックＳＣを２値化
再生信号ＲＦ２に後戻りして合わせるように作用する。
以上の図１４の例はピット長及び間隙共に基準通りであ
り、このときは余裕度は０．５Ｔ（５０％）あるので、
図１４（Ｂ），（Ｃ）のように０．２５Ｔ（２５％）ず
れてもデータは各々１Ｔ，１Ｔ，２Ｔ，２Ｔと正確に再
生することができる。
ンプリングクロックＳＣの同期が合致している状態を表
わしており、前述したフリップフロップ１２８やアンド
回路１３０の出力Ｕ，Ｄ信号は共に最小ピット長走査時
間１Ｔの半分の０．５Ｔである。この時、２値化再生信
号ＲＦ２をサンプリングするためのサンプリング点であ
るサンプリングクロックＳＣの立ち上がりは各ピット及
びピット間隙における１Ｔの真中となっており、光スポ
ットの走査速度変動に対する余裕度は最大となってい
る。図１４（Ｂ）は２値化再生信号ＲＦ２に対してサン
プリングクロックＳＣが０．２５Ｔ（２５％）遅れてい
る場合を示した図である。この場合はフリップフロップ
１２８の出力Ｕのパルス幅がアンド回路１３０の出力Ｄ
より０．２５Ｔだけ大きくなり、サンプリングクロック
ＳＣの周波数を高くしてサンプリングクロックＳＣを２
値化再生信号ＲＦ２に追い付かせるように作用する。図
１４（Ｃ）は反対に２値化再生信号ＲＦ２に対してサン
プリングクロックＳＣが０．２５Ｔ（２５％）進んでい
る場合を示している。この場合はフリップフロップ１２
８の出力Ｕのパルス幅がアンド回路１３０の出力Ｄより
０．２５Ｔだけ小さくなり、サンプリングクロックＳＣ
の周波数を低くしてサンプリングクロックＳＣを２値化
再生信号ＲＦ２に後戻りして合わせるように作用する。
以上の図１４の例はピット長及び間隙共に基準通りであ
り、このときは余裕度は０．５Ｔ（５０％）あるので、
図１４（Ｂ），（Ｃ）のように０．２５Ｔ（２５％）ず
れてもデータは各々１Ｔ，１Ｔ，２Ｔ，２Ｔと正確に再
生することができる。
【００１９】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、実
際のピット及び間隙は基準通りに形成されているとは限
らず種々の要因によって変化する。例えば、光記録媒体
に光スポットでピットを形成する場合、光スポットの強
度によってピットの大きさは変動する。また、光スポッ
トの強度を一定にしても温度などの環境変動によって媒
体特性が変化し、これによってもピットの大きさは変化
する。さらに、光記録媒体の製造時にピットをプリフォ
ーマットする場合、一般的には凹凸状に形成されること
が多いのであるが、型形成やエッチングなどの製造誤差
によってもピットの大きさは変化してしまう。
際のピット及び間隙は基準通りに形成されているとは限
らず種々の要因によって変化する。例えば、光記録媒体
に光スポットでピットを形成する場合、光スポットの強
度によってピットの大きさは変動する。また、光スポッ
トの強度を一定にしても温度などの環境変動によって媒
体特性が変化し、これによってもピットの大きさは変化
する。さらに、光記録媒体の製造時にピットをプリフォ
ーマットする場合、一般的には凹凸状に形成されること
が多いのであるが、型形成やエッチングなどの製造誤差
によってもピットの大きさは変化してしまう。
【００２０】図１５は以上の原因により大きさが変化し
たピットを光スポットが走査する状態を表わした図であ
る。図１５（Ａ）は図１４と同様にピット及び間隙が規
準通りである場合、図１５（Ｂ）はピットが基準より
０．２５Ｔ（２５％）小さい場合、図１５（Ｃ）はピッ
トが基準より０．２５Ｔ（２５％）大きい場合を示して
いる。ここで、前記の様な理由でピットの大きさが変化
してもピットの中心位置又は中心間隔はほとんど変化し
ない。よって、ピットが小さくなると間隙は大きくな
り、ピットが大きくなると間隙は小さくなる。図１５
（Ｂ），（Ｃ）はこの関係を示すものである。
たピットを光スポットが走査する状態を表わした図であ
る。図１５（Ａ）は図１４と同様にピット及び間隙が規
準通りである場合、図１５（Ｂ）はピットが基準より
０．２５Ｔ（２５％）小さい場合、図１５（Ｃ）はピッ
トが基準より０．２５Ｔ（２５％）大きい場合を示して
いる。ここで、前記の様な理由でピットの大きさが変化
してもピットの中心位置又は中心間隔はほとんど変化し
ない。よって、ピットが小さくなると間隙は大きくな
り、ピットが大きくなると間隙は小さくなる。図１５
（Ｂ），（Ｃ）はこの関係を示すものである。
【００２１】図１６及び図１７は図１３に示した従来装
置で図１５（Ｂ）及び（Ｃ）のピットを光スポットで走
査した場合のタイミングチャートである。図１６は図１
５（Ｂ）に、図１７は図１５（Ｃ）に対応する。図１６
（Ａ）は２値化再生信号ＲＦ２とサンプリングクロック
ＳＣが同期している場合で、フリップフロップ１２８の
出力Ｕとアンド回路１３０の出力Ｄのパルス幅は等し
い。この時、図１６（Ａ）から明らかな様にサンプリン
グクロックＳＣによるサンプリング点はピットの前端か
ら０．５Ｔの位置にあり、後端までの余裕度は０．２５
Ｔしかない。この場合、図１６（Ｂ）の様に２値化再生
信号ＲＦ２に対してサンプリングクロックＳＣが０．２
５Ｔ（２５％）遅れると、サンプリングクロックＳＣの
サンプリング点はピットの後端ギリギリの位置となって
しまう。そのため、０．２５Ｔより少しでも遅れるとサ
ンプリングクロックＳＣはピットではなく間隙部分をサ
ンプリングすることになり、図１６（Ｂ）のＤＡＴＡの
ように本来あるべき破線部のデータがなくなり、誤った
データとなってしまう。
置で図１５（Ｂ）及び（Ｃ）のピットを光スポットで走
査した場合のタイミングチャートである。図１６は図１
５（Ｂ）に、図１７は図１５（Ｃ）に対応する。図１６
（Ａ）は２値化再生信号ＲＦ２とサンプリングクロック
ＳＣが同期している場合で、フリップフロップ１２８の
出力Ｕとアンド回路１３０の出力Ｄのパルス幅は等し
い。この時、図１６（Ａ）から明らかな様にサンプリン
グクロックＳＣによるサンプリング点はピットの前端か
ら０．５Ｔの位置にあり、後端までの余裕度は０．２５
Ｔしかない。この場合、図１６（Ｂ）の様に２値化再生
信号ＲＦ２に対してサンプリングクロックＳＣが０．２
５Ｔ（２５％）遅れると、サンプリングクロックＳＣの
サンプリング点はピットの後端ギリギリの位置となって
しまう。そのため、０．２５Ｔより少しでも遅れるとサ
ンプリングクロックＳＣはピットではなく間隙部分をサ
ンプリングすることになり、図１６（Ｂ）のＤＡＴＡの
ように本来あるべき破線部のデータがなくなり、誤った
データとなってしまう。
【００２２】また、ピットが大きくなった場合は、図１
７（Ａ）に示す様に間隙部の余裕度が０．２５Ｔとなっ
てしまい、図１７（Ｂ）の様に２値化再生信号ＲＦ２に
対してサンプリングクロックＳＣが０．２５Ｔ（２５
％）進むと、サンプリングクロックＳＣの間隙部をサン
プリングすべきものが、ピット部をサンプリングして誤
ったデータとなってしまう。このように従来において
は、ピットの大きさが種々の要因によって変動し、この
変動に際しては２値化再生信号とサンプリングクロック
の変動余裕度０．５Ｔに対し、ピットの大きさが変化し
た分だけ余裕度が減少するために、本来あるべきデータ
を再生しなかったり、他の誤った部分をサンプリングし
たりして誤ったデータを再生するという問題があった。
７（Ａ）に示す様に間隙部の余裕度が０．２５Ｔとなっ
てしまい、図１７（Ｂ）の様に２値化再生信号ＲＦ２に
対してサンプリングクロックＳＣが０．２５Ｔ（２５
％）進むと、サンプリングクロックＳＣの間隙部をサン
プリングすべきものが、ピット部をサンプリングして誤
ったデータとなってしまう。このように従来において
は、ピットの大きさが種々の要因によって変動し、この
変動に際しては２値化再生信号とサンプリングクロック
の変動余裕度０．５Ｔに対し、ピットの大きさが変化し
た分だけ余裕度が減少するために、本来あるべきデータ
を再生しなかったり、他の誤った部分をサンプリングし
たりして誤ったデータを再生するという問題があった。
【００２３】本発明は、このような問題を解消するため
になされたもので、光スポットの走査速度変動に対する
余裕度をピットの大きさの変化分より小さくでき、記録
情報を高い信頼性で再生できるようにした光学的情報再
生装置を提供することを目的としたものである。
になされたもので、光スポットの走査速度変動に対する
余裕度をピットの大きさの変化分より小さくでき、記録
情報を高い信頼性で再生できるようにした光学的情報再
生装置を提供することを目的としたものである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光学的
情報記録媒体上に光学的マークで記録されているデジタ
ル情報を、光ビームで走査することにより情報再生信号
として読み出す手段と、前記読み出された情報再生信号
を２値化再生信号に変換する手段と、前記２値化再生信
号の変化点の立ち上がりと立ち下がりに対応した第１の
信号を発生する手段と、サンプリングクロック信号を発
生する手段と、前記サンプリングクロック信号の少なく
とも２倍の周波数で発振する第２の信号を発生する手段
と、前記第１の信号と第２の信号の位相を比較し、第１
の信号と第２の信号の位相差を示す位相進み信号及び前
記第２の信号と等しいパルス幅の位相遅れ信号を発生す
る手段と、前記位相進み信号と位相遅れ信号に基づいて
前記２値化再生信号とサンプリングクロック信号とを同
期させる手段と、前記サンプリングクロック信号で前記
２値化再生信号をサンプリングすることにより前記デジ
タル情報を再生する手段と、から成る光学的情報再生装
置によって達成される。また、本発明の目的は、光学的
情報記録媒体上に光学的マークで記録されているデジタ
ル情報を、光ビームで走査することにより情報再生信号
として読み出す手段と、前記読み出された情報再生信号
を２値化再生信号に変換する手段と、前記２値化再生信
号の変化点の立ち上がりと立ち下がりに対応した第１の
信号を発生する手段と、サンプリングクロック信号を発
生する手段と、前記第１の信号とサンプリングクロック
信号との位相差を示す第１の出力及び第１の信号に同期
して立ち上がり所定のパルス幅を有する第２の出力を生
成し、第１の出力と第２の出力の位相を比較する位相比
較手段と、該位相比較手段から出力される信号に基づい
て前記２値化再生信号とサンプリングクロック信号とを
同期させる手段と、前記サンプリングクロック信号で前
記２値化再生信号をサンプリングすることにより前記デ
ジタル情報を再生する手段と、から成る光学的情報再生
装置によって達成される。 更に、本発明の目的は、光学
的情報記録媒体上に光学的マークで記録されているデジ
タル情報を、光ビームで走査することにより情報再生信
号として読み出す手段と、前記読み出された情報再生信
号を２値化再生信号に変換する手段と、前 記２値化再生
信号の変化点の立ち上がりと立ち下がりに対応した第１
の信号を発生する手段と、サンプリングクロック信号を
発生する手段と、前記第１の信号を遅延した第２の信号
を生成する手段と、前記第２の信号とサンプリングクロ
ック信号との位相差を検出する位相比較手段と、該位相
比較手段で検出された位相差に基づいて前記２値化再生
信号とサンプリングクロック信号とを同期させる手段
と、前記サンプリングクロック信号で前記２値化再生信
号をサンプリングすることにより前記デジタル情報を再
生する手段と、から成る光学的情報再生装置によって達
成される。
情報記録媒体上に光学的マークで記録されているデジタ
ル情報を、光ビームで走査することにより情報再生信号
として読み出す手段と、前記読み出された情報再生信号
を２値化再生信号に変換する手段と、前記２値化再生信
号の変化点の立ち上がりと立ち下がりに対応した第１の
信号を発生する手段と、サンプリングクロック信号を発
生する手段と、前記サンプリングクロック信号の少なく
とも２倍の周波数で発振する第２の信号を発生する手段
と、前記第１の信号と第２の信号の位相を比較し、第１
の信号と第２の信号の位相差を示す位相進み信号及び前
記第２の信号と等しいパルス幅の位相遅れ信号を発生す
る手段と、前記位相進み信号と位相遅れ信号に基づいて
前記２値化再生信号とサンプリングクロック信号とを同
期させる手段と、前記サンプリングクロック信号で前記
２値化再生信号をサンプリングすることにより前記デジ
タル情報を再生する手段と、から成る光学的情報再生装
置によって達成される。また、本発明の目的は、光学的
情報記録媒体上に光学的マークで記録されているデジタ
ル情報を、光ビームで走査することにより情報再生信号
として読み出す手段と、前記読み出された情報再生信号
を２値化再生信号に変換する手段と、前記２値化再生信
号の変化点の立ち上がりと立ち下がりに対応した第１の
信号を発生する手段と、サンプリングクロック信号を発
生する手段と、前記第１の信号とサンプリングクロック
信号との位相差を示す第１の出力及び第１の信号に同期
して立ち上がり所定のパルス幅を有する第２の出力を生
成し、第１の出力と第２の出力の位相を比較する位相比
較手段と、該位相比較手段から出力される信号に基づい
て前記２値化再生信号とサンプリングクロック信号とを
同期させる手段と、前記サンプリングクロック信号で前
記２値化再生信号をサンプリングすることにより前記デ
ジタル情報を再生する手段と、から成る光学的情報再生
装置によって達成される。 更に、本発明の目的は、光学
的情報記録媒体上に光学的マークで記録されているデジ
タル情報を、光ビームで走査することにより情報再生信
号として読み出す手段と、前記読み出された情報再生信
号を２値化再生信号に変換する手段と、前 記２値化再生
信号の変化点の立ち上がりと立ち下がりに対応した第１
の信号を発生する手段と、サンプリングクロック信号を
発生する手段と、前記第１の信号を遅延した第２の信号
を生成する手段と、前記第２の信号とサンプリングクロ
ック信号との位相差を検出する位相比較手段と、該位相
比較手段で検出された位相差に基づいて前記２値化再生
信号とサンプリングクロック信号とを同期させる手段
と、前記サンプリングクロック信号で前記２値化再生信
号をサンプリングすることにより前記デジタル情報を再
生する手段と、から成る光学的情報再生装置によって達
成される。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。まず、初めに本発明の光学的情報再
生装置の第１実施例を図１に基づいて説明する。なお、
図１では本発明の要部の再生信号処理系、即ちＰＬＬ制
御信号発生器で発生したサンプリングクロック信号で再
生信号の同期をとるための信号再生装置の構成を示して
ある。図１において、１は図示しないカード状やディス
ク状などの光学的情報記録媒体から読み出された再生信
号ＲＦと参照電圧ｒｅｆ１を比較して再生信号を２値化
するためのコンパレータである。コンパレータ１の出力
は２値化再生信号ＲＦ２として出力される。３は２値化
再生信号ＲＦ２をサンプリングクロックＳＣでサンプリ
ングしてこれに同期した信号データを生成するためのＤ
タイプフリップフロップである。４は位相比較器、５は
チャージポンプ／ループフィルタ、６は電圧制御発振器
（ＶＣＯ）、７は分周器で、これらの４〜７の各回路に
よってＰＬＬ制御信号発生器が構成されている。
て詳細に説明する。まず、初めに本発明の光学的情報再
生装置の第１実施例を図１に基づいて説明する。なお、
図１では本発明の要部の再生信号処理系、即ちＰＬＬ制
御信号発生器で発生したサンプリングクロック信号で再
生信号の同期をとるための信号再生装置の構成を示して
ある。図１において、１は図示しないカード状やディス
ク状などの光学的情報記録媒体から読み出された再生信
号ＲＦと参照電圧ｒｅｆ１を比較して再生信号を２値化
するためのコンパレータである。コンパレータ１の出力
は２値化再生信号ＲＦ２として出力される。３は２値化
再生信号ＲＦ２をサンプリングクロックＳＣでサンプリ
ングしてこれに同期した信号データを生成するためのＤ
タイプフリップフロップである。４は位相比較器、５は
チャージポンプ／ループフィルタ、６は電圧制御発振器
（ＶＣＯ）、７は分周器で、これらの４〜７の各回路に
よってＰＬＬ制御信号発生器が構成されている。
【００２６】位相比較器４としては具体的には図１３
（Ｂ）に示したものが使用され、チャージポンプ／ルー
プフィルタ５としては図１３（Ｃ）に示したものが使用
されている。また、電圧制御発振器６は図１３の例の２
倍、即ちサンプリングクロックＳＣの４倍の周波数で発
振し、分周器７はデューティー比が１対１となったサン
プリングクロックＳＣの２倍の周波数の信号を出力す
る。分周器７の出力はサンプリングクロックＳＣを生成
するためのＤタイプフリップフロップ１０のクロック端
子へ入力されると共に、インバータ９で反転された後、
位相比較器４のＶ端子へ帰還されている。２は２値化再
生信号ＲＦ２を所定時間遅延させるための遅延回路、８
は排他的論理和回路（ＥｘＯＲ）であり、この遅延回路
２とＥｘＯＲ８によって一般的な端部検知回路が構成さ
れている。即ち、２値化再生信号ＲＦ２とこれを遅延回
路２で遅延させた信号をＥｘＯＲ８で排他的論理和をと
ることにより、２値化再生信号ＲＦ２の各変化点の立ち
上がりと立ち下がりに対応したパルス信号が得られ、こ
のパルス信号が位相比較器４のもう一方の入力端子Ｒに
入力されている。
（Ｂ）に示したものが使用され、チャージポンプ／ルー
プフィルタ５としては図１３（Ｃ）に示したものが使用
されている。また、電圧制御発振器６は図１３の例の２
倍、即ちサンプリングクロックＳＣの４倍の周波数で発
振し、分周器７はデューティー比が１対１となったサン
プリングクロックＳＣの２倍の周波数の信号を出力す
る。分周器７の出力はサンプリングクロックＳＣを生成
するためのＤタイプフリップフロップ１０のクロック端
子へ入力されると共に、インバータ９で反転された後、
位相比較器４のＶ端子へ帰還されている。２は２値化再
生信号ＲＦ２を所定時間遅延させるための遅延回路、８
は排他的論理和回路（ＥｘＯＲ）であり、この遅延回路
２とＥｘＯＲ８によって一般的な端部検知回路が構成さ
れている。即ち、２値化再生信号ＲＦ２とこれを遅延回
路２で遅延させた信号をＥｘＯＲ８で排他的論理和をと
ることにより、２値化再生信号ＲＦ２の各変化点の立ち
上がりと立ち下がりに対応したパルス信号が得られ、こ
のパルス信号が位相比較器４のもう一方の入力端子Ｒに
入力されている。
【００２７】ＥｘＯＲ８の出力のパルス幅は遅延回路２
の遅延時間によって任意に設定することができる。ま
た、遅延回路２としては遅延素子を用いてもよいが、他
の高周波クロックを使ってフリップフロップやカウンタ
でデジタル的に構成することも可能である。位相比較器
４としては前述の如く図１３（Ｂ）に示したものと同じ
であり、従って位相比較器４の出力のＵ，Ｄは図１４に
示したＵ，Ｄの１／２のパルス幅で２値化再生信号ＲＦ
２の立ち上がりと立ち下がりの両方で発生することは明
らかである。
の遅延時間によって任意に設定することができる。ま
た、遅延回路２としては遅延素子を用いてもよいが、他
の高周波クロックを使ってフリップフロップやカウンタ
でデジタル的に構成することも可能である。位相比較器
４としては前述の如く図１３（Ｂ）に示したものと同じ
であり、従って位相比較器４の出力のＵ，Ｄは図１４に
示したＵ，Ｄの１／２のパルス幅で２値化再生信号ＲＦ
２の立ち上がりと立ち下がりの両方で発生することは明
らかである。
【００２８】ここで、光学的情報記録媒体の情報の記録
形態としては、光学的マーク（ピット）自体の長さで情
報を記録するマーク長記録やマーク間隔の長さで情報を
記録するピットエッジ記録があるが、本実施例はいずれ
の記録方式にも適用可能である。また、光学的マークと
しては基準面に対して凹状または凸状をなして記録され
たマーク、光学的濃淡をなして記録されたマークが含ま
れる。更に、記録媒体の製造時にプリフォーマットされ
たもの、記録媒体の製造後に光学的に記録されたものも
含まれる。
形態としては、光学的マーク（ピット）自体の長さで情
報を記録するマーク長記録やマーク間隔の長さで情報を
記録するピットエッジ記録があるが、本実施例はいずれ
の記録方式にも適用可能である。また、光学的マークと
しては基準面に対して凹状または凸状をなして記録され
たマーク、光学的濃淡をなして記録されたマークが含ま
れる。更に、記録媒体の製造時にプリフォーマットされ
たもの、記録媒体の製造後に光学的に記録されたものも
含まれる。
【００２９】次に、第１実施例の動作を図２に基づいて
説明する。図２のＲＦ２はコンパレータ１で２値化され
た２値化再生信号、Ｒは前述のように２値化再生信号Ｒ
Ｆ２の立ち上がりと立ち下がりに対応したパルス信号
で、ＥｘＯＲ８から位相比較器４へ入力される信号であ
る。図２（Ａ）は２値化再生信号ＲＦ２の各変化点に対
応した信号ＲとサンプリングクロックＳＣの２倍の周波
数信号Ｖとの同期が合致した場合の各部の信号を示して
おり、位相比較器４の出力ＵとＤのパルス幅は共に０．
２５ＴとなってＰＬＬ制御信号発生器は安定した動作状
態にある。ここで位相比較器４の出力Ｕはフリップフロ
ップ１０のリセット端子へ出力され、フリップフロップ
１０は出力信号Ｕでリセットされる。これにより、サン
プリングクロックＳＣの立ち上がりを１Ｔピットの中
心、即ち走査速度変動に対する余裕度を最大の０．５Ｔ
とするようになっている。位相比較器４の出力Ｕは前述
のように位相遅れを示す信号であるばかりでなく、この
実施例では２値化再生信号ＲＦ２の各変化点に対応する
信号でもある。そこで、前述のようにフリップフロップ
１０を出力信号Ｕでリセットすることにより、２値化再
生信号ＲＦ２の各変化点の次の２倍クロックＶの立ち下
がりをサンプリングクロックＳＣの立ち上がりとするも
のである。
説明する。図２のＲＦ２はコンパレータ１で２値化され
た２値化再生信号、Ｒは前述のように２値化再生信号Ｒ
Ｆ２の立ち上がりと立ち下がりに対応したパルス信号
で、ＥｘＯＲ８から位相比較器４へ入力される信号であ
る。図２（Ａ）は２値化再生信号ＲＦ２の各変化点に対
応した信号ＲとサンプリングクロックＳＣの２倍の周波
数信号Ｖとの同期が合致した場合の各部の信号を示して
おり、位相比較器４の出力ＵとＤのパルス幅は共に０．
２５ＴとなってＰＬＬ制御信号発生器は安定した動作状
態にある。ここで位相比較器４の出力Ｕはフリップフロ
ップ１０のリセット端子へ出力され、フリップフロップ
１０は出力信号Ｕでリセットされる。これにより、サン
プリングクロックＳＣの立ち上がりを１Ｔピットの中
心、即ち走査速度変動に対する余裕度を最大の０．５Ｔ
とするようになっている。位相比較器４の出力Ｕは前述
のように位相遅れを示す信号であるばかりでなく、この
実施例では２値化再生信号ＲＦ２の各変化点に対応する
信号でもある。そこで、前述のようにフリップフロップ
１０を出力信号Ｕでリセットすることにより、２値化再
生信号ＲＦ２の各変化点の次の２倍クロックＶの立ち下
がりをサンプリングクロックＳＣの立ち上がりとするも
のである。
【００３０】図２（Ｂ）は２値化再生信号ＲＦ２に対し
てサンプリングクロックＳＣの２倍の周波数クロックで
あるＶが０．１２５Ｔ（１２．５％）遅れている場合の
各部の信号を示しており、このときは位相比較器４の出
力Ｕのパルス幅はもう一方の出力Ｄのパルス幅よりも
０．１２５Ｔだけ大きくなる。また、図２（Ｃ）は２値
化再生信号ＲＦ２に対して２倍クロックＶが０．１２５
Ｔ（１２．５％）進んでいる場合の各部の信号を示して
おり、位相比較器４の出力Ｕのパルス幅は出力Ｄのパル
ス幅よりも０．１２５Ｔだけ小さくなる。こうして位相
比較器４を含むＰＬＬ制御信号発生器では、位相比較器
４の出力ＵとＤのパルス幅の差により２値化再生信号Ｖ
Ｆ２と２倍クロックＶ、即ちサンプリングクロックＳＣ
とを同期させるように動作し、図２（Ｂ），（Ｃ）に示
す如くフリップフロップ１０からサンプリングクロック
ＳＣに同期した信号データ（ＤＡＴＡ）が出力される。
てサンプリングクロックＳＣの２倍の周波数クロックで
あるＶが０．１２５Ｔ（１２．５％）遅れている場合の
各部の信号を示しており、このときは位相比較器４の出
力Ｕのパルス幅はもう一方の出力Ｄのパルス幅よりも
０．１２５Ｔだけ大きくなる。また、図２（Ｃ）は２値
化再生信号ＲＦ２に対して２倍クロックＶが０．１２５
Ｔ（１２．５％）進んでいる場合の各部の信号を示して
おり、位相比較器４の出力Ｕのパルス幅は出力Ｄのパル
ス幅よりも０．１２５Ｔだけ小さくなる。こうして位相
比較器４を含むＰＬＬ制御信号発生器では、位相比較器
４の出力ＵとＤのパルス幅の差により２値化再生信号Ｖ
Ｆ２と２倍クロックＶ、即ちサンプリングクロックＳＣ
とを同期させるように動作し、図２（Ｂ），（Ｃ）に示
す如くフリップフロップ１０からサンプリングクロック
ＳＣに同期した信号データ（ＤＡＴＡ）が出力される。
【００３１】なお、フリップフロップ１０のリセットは
２値化再生信号ＲＦ２の変化点の信号であるＲで行って
もよいが、図２（Ｂ）の場合、信号Ｒのパルス幅が小さ
いとサンプリングクロックＳＣは本来立ち上がるべき信
号Ｖの立ち下がりでセットされてしまう。従って、フリ
ップフロップ１０のリセットに信号Ｒを用いる場合はＲ
のパルス幅を０．２５Ｔ以上にしなければならない。こ
れに対し、本実施例のようにフリップフロップ１０のリ
セットに信号Ｕを用いた場合は、信号Ｕは信号Ｖの立ち
上がりまで続き、サンプリングクロックＳＣが１つ前の
信号Ｖで反転することがないので、信号Ｕでフリップフ
ロップ１０をリセットする方が確実である。
２値化再生信号ＲＦ２の変化点の信号であるＲで行って
もよいが、図２（Ｂ）の場合、信号Ｒのパルス幅が小さ
いとサンプリングクロックＳＣは本来立ち上がるべき信
号Ｖの立ち下がりでセットされてしまう。従って、フリ
ップフロップ１０のリセットに信号Ｒを用いる場合はＲ
のパルス幅を０．２５Ｔ以上にしなければならない。こ
れに対し、本実施例のようにフリップフロップ１０のリ
セットに信号Ｕを用いた場合は、信号Ｕは信号Ｖの立ち
上がりまで続き、サンプリングクロックＳＣが１つ前の
信号Ｖで反転することがないので、信号Ｕでフリップフ
ロップ１０をリセットする方が確実である。
【００３２】図３（Ａ），（Ｂ）は図１６（Ａ），図１
７（Ａ）にそれぞれ対応する図で、ピットの大きさが
０．２５Ｔだけ小さい場合と、０．２５Ｔだけ大きい場
合の各部の信号を示した図である。図３（Ａ），（Ｂ）
から明らかなようにピットが小さくなっても、大きくな
っても、２値化再生信号ＲＦ２の立ち上がりと立ち下が
りで信号Ｕのパルス幅は異なるのであるが、立ち下がり
と立ち上がりの両方を合わせたパルス幅、または平均し
たパルス幅が信号Ｄに同じになる位相に２倍クロック
Ｖ、即ちサンプリングクロックＳＣは同期する。これ
は、通常ＰＬＬ制御信号発生器では信号Ｕ，Ｄの１パル
スごとに応答するほど応答特性は高められておらず、あ
る程度の範囲内の平均値で動作するためである。ちなみ
に、この応答特性は図１３（Ｃ）に示したチャージポン
プ／ループフィルタの抵抗とコンデンサの値で決まる。
７（Ａ）にそれぞれ対応する図で、ピットの大きさが
０．２５Ｔだけ小さい場合と、０．２５Ｔだけ大きい場
合の各部の信号を示した図である。図３（Ａ），（Ｂ）
から明らかなようにピットが小さくなっても、大きくな
っても、２値化再生信号ＲＦ２の立ち上がりと立ち下が
りで信号Ｕのパルス幅は異なるのであるが、立ち下がり
と立ち上がりの両方を合わせたパルス幅、または平均し
たパルス幅が信号Ｄに同じになる位相に２倍クロック
Ｖ、即ちサンプリングクロックＳＣは同期する。これ
は、通常ＰＬＬ制御信号発生器では信号Ｕ，Ｄの１パル
スごとに応答するほど応答特性は高められておらず、あ
る程度の範囲内の平均値で動作するためである。ちなみ
に、この応答特性は図１３（Ｃ）に示したチャージポン
プ／ループフィルタの抵抗とコンデンサの値で決まる。
【００３３】また、図３（Ａ），（Ｂ）ではともにサン
プリングクロックＳＣの立ち上がりは、１Ｔピットの中
心、または１Ｔ間隔の中心に位置していることがわか
る。つまり、前述のようにフリップフロップ１０を信号
Ｕでリセットすることにより、サンプリングクロックＳ
Ｃの立ち上がりを１Ｔピットの中心、または１Ｔ間隔の
中心に位置するものである。従って、図３（Ａ），
（Ｂ）のようにピットの大きさが０．２５Ｔ変化したの
に対して、走査速度変動に対する余裕度はその半分の
０．１２５Ｔしか減少せず、余裕度の減少をピットの大
きさの変化よりも小さく押えることができる。このよう
に本実施例では、サンプリングクロックＳＣを２値化再
生信号の各変化点、即ちピットの各変化点の中心位置に
同期させることによって、走査速度変動に対する余裕度
をピットの大きさの変化の１／２に押えることができ、
従来のような余裕度の減少によって誤ったデータを再生
するという問題を回避することができる。
プリングクロックＳＣの立ち上がりは、１Ｔピットの中
心、または１Ｔ間隔の中心に位置していることがわか
る。つまり、前述のようにフリップフロップ１０を信号
Ｕでリセットすることにより、サンプリングクロックＳ
Ｃの立ち上がりを１Ｔピットの中心、または１Ｔ間隔の
中心に位置するものである。従って、図３（Ａ），
（Ｂ）のようにピットの大きさが０．２５Ｔ変化したの
に対して、走査速度変動に対する余裕度はその半分の
０．１２５Ｔしか減少せず、余裕度の減少をピットの大
きさの変化よりも小さく押えることができる。このよう
に本実施例では、サンプリングクロックＳＣを２値化再
生信号の各変化点、即ちピットの各変化点の中心位置に
同期させることによって、走査速度変動に対する余裕度
をピットの大きさの変化の１／２に押えることができ、
従来のような余裕度の減少によって誤ったデータを再生
するという問題を回避することができる。
【００３４】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。以上の第１実施例では図１３の従来装置に比べて２
倍の箇所で位相を検出しているために、位相比較器の検
出利得は２倍となる。しかし、位相比較器のＶ入力の周
波数は２倍となるために、ＰＬＬ制御信号発生器のロッ
ク範囲は従来の±０．５Ｔに比べて±０．２５Ｔと２分
の１となる。そこで、第２実施例ではこうしたＰＬＬロ
ック範囲の縮小を改善するものである。図４は第２実施
例を示したブロック図で、１は２値化用のコンパレー
タ、２は遅延回路、３はＤタイプフリップフロップであ
り、これらはいずれも第１実施例のものと同じである。
また、５はチャージポンプ／ループフィルタ、６は電圧
制御発振器であり、ここでは電圧制御発振器６は図１３
の例と同様の周波数、即ち第１実施例の１／２の周波数
で発振する。７は分周器、８はＥｘＯＲで第１実施例の
ものと同じである。なお、ここでは詳しくは後述する
が、サンプリングクロックＳＣのパルス幅を利用してお
らず、サンプリングクロックＳＣのデューティーを１対
１に合わせる必要がないので、分周器７を省略すること
も可能である。分周器７を省略した場合は、電圧制御発
振器６の発振周波数は当然のことながら図１３の例の１
／２、第１実施例の１／４となる。更に、１１は位相比
較器である。
る。以上の第１実施例では図１３の従来装置に比べて２
倍の箇所で位相を検出しているために、位相比較器の検
出利得は２倍となる。しかし、位相比較器のＶ入力の周
波数は２倍となるために、ＰＬＬ制御信号発生器のロッ
ク範囲は従来の±０．５Ｔに比べて±０．２５Ｔと２分
の１となる。そこで、第２実施例ではこうしたＰＬＬロ
ック範囲の縮小を改善するものである。図４は第２実施
例を示したブロック図で、１は２値化用のコンパレー
タ、２は遅延回路、３はＤタイプフリップフロップであ
り、これらはいずれも第１実施例のものと同じである。
また、５はチャージポンプ／ループフィルタ、６は電圧
制御発振器であり、ここでは電圧制御発振器６は図１３
の例と同様の周波数、即ち第１実施例の１／２の周波数
で発振する。７は分周器、８はＥｘＯＲで第１実施例の
ものと同じである。なお、ここでは詳しくは後述する
が、サンプリングクロックＳＣのパルス幅を利用してお
らず、サンプリングクロックＳＣのデューティーを１対
１に合わせる必要がないので、分周器７を省略すること
も可能である。分周器７を省略した場合は、電圧制御発
振器６の発振周波数は当然のことながら図１３の例の１
／２、第１実施例の１／４となる。更に、１１は位相比
較器である。
【００３５】図４（Ｂ）はその位相比較器１１の詳細な
回路構成を示した図で、１２はモノステーブルマルチバ
イブレータ、１３はフリップフロップ、１４及び１５は
インバータ、１６はナンド回路、１７はアンド回路であ
る。２値化再生信号ＲＦ２の各変化点に対応する信号Ｒ
はモノステーブルマルチバイブレータ１２へトリガー信
号として出力され、またフリップフロップ１３にはセッ
ト信号として出力される。モノステーブルマルチバイブ
レータ１２のパルス幅は光スポットが最小ピットを走査
する時間の半分の０．５Ｔにセットされている。また、
フリップフロップ１３のリセット端子にはサンプリング
クロックＳＣが入力されている。従ってフリップフロッ
プ１３の出力Ｑ２は信号ＲとサンプリングクロックＳＣ
との位相差（時間差）を示す信号となる。
回路構成を示した図で、１２はモノステーブルマルチバ
イブレータ、１３はフリップフロップ、１４及び１５は
インバータ、１６はナンド回路、１７はアンド回路であ
る。２値化再生信号ＲＦ２の各変化点に対応する信号Ｒ
はモノステーブルマルチバイブレータ１２へトリガー信
号として出力され、またフリップフロップ１３にはセッ
ト信号として出力される。モノステーブルマルチバイブ
レータ１２のパルス幅は光スポットが最小ピットを走査
する時間の半分の０．５Ｔにセットされている。また、
フリップフロップ１３のリセット端子にはサンプリング
クロックＳＣが入力されている。従ってフリップフロッ
プ１３の出力Ｑ２は信号ＲとサンプリングクロックＳＣ
との位相差（時間差）を示す信号となる。
【００３６】次に、第２実施例の動作を図５に基づいて
説明する。図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第１実施例の
図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）にそれぞれ対応した図であ
る。即ち、図５（Ａ）は２値化再生信号ＲＦ２の各変化
点に対応した信号ＲとサンプリングクロックＳＣ（信号
Ｖ）が同期した場合の各部の信号、図５（Ｂ）は２値化
再生信号ＲＦ２に対してサンプリングクロックＳＣが
０．２５Ｔ遅れた場合の各部の信号、図５（Ｃ）は反対
にサンプリングクロックＳＣが０．２５Ｔ進んだ場合の
各部の信号を示した図である。但し、図２（Ｂ），
（Ｃ）では位相の遅れと進みを０．１２５Ｔとしたが、
ここでは０．２５Ｔとしてある。本実施例では図５から
明らかなように、２値化再生信号ＲＦ２とサンプリング
クロックＳＣの位相差に対してフリップフロップ１３の
出力Ｑ２のパルス幅は図１４の信号Ｕと全く同様に変化
する。従って、フリップフロップ１３の出力Ｑ２、モノ
ステーブルマルチバイブレータ１２の出力Ｑ１を図１３
に示した従来例のＵ信号，Ｄ信号にそれぞれ置き換えて
考えれば、動作は図１３と全く同じである。但し、第２
実施例では図５のＱ１，Ｑ２のタイミングが合っている
ことから純粋なＵ，Ｖ信号を生成することができる。
説明する。図５（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第１実施例の
図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）にそれぞれ対応した図であ
る。即ち、図５（Ａ）は２値化再生信号ＲＦ２の各変化
点に対応した信号ＲとサンプリングクロックＳＣ（信号
Ｖ）が同期した場合の各部の信号、図５（Ｂ）は２値化
再生信号ＲＦ２に対してサンプリングクロックＳＣが
０．２５Ｔ遅れた場合の各部の信号、図５（Ｃ）は反対
にサンプリングクロックＳＣが０．２５Ｔ進んだ場合の
各部の信号を示した図である。但し、図２（Ｂ），
（Ｃ）では位相の遅れと進みを０．１２５Ｔとしたが、
ここでは０．２５Ｔとしてある。本実施例では図５から
明らかなように、２値化再生信号ＲＦ２とサンプリング
クロックＳＣの位相差に対してフリップフロップ１３の
出力Ｑ２のパルス幅は図１４の信号Ｕと全く同様に変化
する。従って、フリップフロップ１３の出力Ｑ２、モノ
ステーブルマルチバイブレータ１２の出力Ｑ１を図１３
に示した従来例のＵ信号，Ｄ信号にそれぞれ置き換えて
考えれば、動作は図１３と全く同じである。但し、第２
実施例では図５のＱ１，Ｑ２のタイミングが合っている
ことから純粋なＵ，Ｖ信号を生成することができる。
【００３７】位相比較器１１の出力であるＵ′信号は信
号Ｑ１をインバータ１４で反転した信号と信号Ｑ２をナ
ンド回路１６で差をとった信号であるが、図５ではわか
り易くするためにＵ′の替わりに反転しないＵ信号で示
してある。また、位相比較器１１のもう一方の出力であ
るＤ信号は信号Ｑ２をインバータ１５で反転した信号と
信号Ｑ１をアンド回路１７で差をとった信号である。図
５（Ａ）ではモノステーブルマルチバイブレータ１２の
出力Ｑ１は０．５Ｔ、フリップフロップ１３の出力Ｑ２
も０．５Ｔとなり、２つの出力の位相差は０であるの
で、位相比較器１１の出力Ｕ，Ｖはともに発生しない。
これに対し、図５（Ｂ）のように２値化再生信号ＲＦ２
に対してサンプリングクロックＳＣが遅れた場合、位相
比較器１１はその位相差に応じたパルス幅のＵ信号のみ
出力し、図５（Ｃ）のように２値化再生信号ＲＦ２に対
してサンプリングクロックＳＣが進んだ場合は、位相比
較器１１はその位相差に応じたパルス幅のＤ信号のみ出
力する。
号Ｑ１をインバータ１４で反転した信号と信号Ｑ２をナ
ンド回路１６で差をとった信号であるが、図５ではわか
り易くするためにＵ′の替わりに反転しないＵ信号で示
してある。また、位相比較器１１のもう一方の出力であ
るＤ信号は信号Ｑ２をインバータ１５で反転した信号と
信号Ｑ１をアンド回路１７で差をとった信号である。図
５（Ａ）ではモノステーブルマルチバイブレータ１２の
出力Ｑ１は０．５Ｔ、フリップフロップ１３の出力Ｑ２
も０．５Ｔとなり、２つの出力の位相差は０であるの
で、位相比較器１１の出力Ｕ，Ｖはともに発生しない。
これに対し、図５（Ｂ）のように２値化再生信号ＲＦ２
に対してサンプリングクロックＳＣが遅れた場合、位相
比較器１１はその位相差に応じたパルス幅のＵ信号のみ
出力し、図５（Ｃ）のように２値化再生信号ＲＦ２に対
してサンプリングクロックＳＣが進んだ場合は、位相比
較器１１はその位相差に応じたパルス幅のＤ信号のみ出
力する。
【００３８】図６（Ａ），（Ｂ）は第１実施例の図２
（Ａ），（Ｂ）と同様にピットの大きさが各々０．２５
Ｔ小さい場合と、大きい場合の各部の信号を示した図で
ある。図６から明らかなようにサンプリングクロックＳ
Ｃの立ち上がりは第１実施例同様に１Ｔピットの中心、
または１Ｔ間隔の中心に位置しており、ピットの大きさ
が０．２５Ｔ変化したのに対して余裕度はその半分の
０．１２５Ｔしか減少しないことがわかる。また、本実
施例では位相比較器１１の入力がサンプリングクロック
ＳＣと同じ周波数であるために、ＰＬＬロック範囲は±
０．５Ｔとなり、第１実施例の２倍の範囲とすることが
できる。
（Ａ），（Ｂ）と同様にピットの大きさが各々０．２５
Ｔ小さい場合と、大きい場合の各部の信号を示した図で
ある。図６から明らかなようにサンプリングクロックＳ
Ｃの立ち上がりは第１実施例同様に１Ｔピットの中心、
または１Ｔ間隔の中心に位置しており、ピットの大きさ
が０．２５Ｔ変化したのに対して余裕度はその半分の
０．１２５Ｔしか減少しないことがわかる。また、本実
施例では位相比較器１１の入力がサンプリングクロック
ＳＣと同じ周波数であるために、ＰＬＬロック範囲は±
０．５Ｔとなり、第１実施例の２倍の範囲とすることが
できる。
【００３９】ここで、図４の実施例では２値化再生信号
とサンプリングクロックの同期精度は図５のタイムチャ
ートからわかるようにモノステーブルマルチバイブレー
タ１２の精度に依存する。一方、温度、湿度の変動など
環境の変化によって記録媒体は延び縮みするために、光
スポットがピットを走査する時間も変動する。即ち、１
Ｔの時間が変動することがあり、こうした場合モノステ
ーブルマルチバイブレータ１２の出力Ｑ１が固定である
と、記録媒体の変動に伴って相対的に同期精度が低下す
ることになる。そこで、この解決策の１つとしてＰＬＬ
制御によりサンプリングクロックＳＣの周波数が２値化
再生信号ＲＦ２の変化に追随することを利用して、電圧
制御発振器６の発振周波数を所定整数倍だけ高周波と
し、分周器７の分周率を所定整数分の１とする方法があ
る。そして、モノステーブルマルチバイブレータ１２を
その所定整数倍の高周波をクロックとし、これを０．５
Ｔ分カウントするカウンタで構成すれば、信号Ｑ１のパ
ルス幅は記録媒体の変動や走査速度の変動に追随して変
化するために、同期精度を一定に保持することができ
る。具体的数値を挙げて説明すると、例えば電圧制御発
振器６はサンプリングクロックＳＣの１２８倍で発振
し、モノステーブルマルチバイブレータ１２は信号Ｒに
同期して６４カウント分のパルス信号Ｑ１を出力し、分
周器７は１２８分周してサンプリングクロックＳＣを出
力するようにすればよい。
とサンプリングクロックの同期精度は図５のタイムチャ
ートからわかるようにモノステーブルマルチバイブレー
タ１２の精度に依存する。一方、温度、湿度の変動など
環境の変化によって記録媒体は延び縮みするために、光
スポットがピットを走査する時間も変動する。即ち、１
Ｔの時間が変動することがあり、こうした場合モノステ
ーブルマルチバイブレータ１２の出力Ｑ１が固定である
と、記録媒体の変動に伴って相対的に同期精度が低下す
ることになる。そこで、この解決策の１つとしてＰＬＬ
制御によりサンプリングクロックＳＣの周波数が２値化
再生信号ＲＦ２の変化に追随することを利用して、電圧
制御発振器６の発振周波数を所定整数倍だけ高周波と
し、分周器７の分周率を所定整数分の１とする方法があ
る。そして、モノステーブルマルチバイブレータ１２を
その所定整数倍の高周波をクロックとし、これを０．５
Ｔ分カウントするカウンタで構成すれば、信号Ｑ１のパ
ルス幅は記録媒体の変動や走査速度の変動に追随して変
化するために、同期精度を一定に保持することができ
る。具体的数値を挙げて説明すると、例えば電圧制御発
振器６はサンプリングクロックＳＣの１２８倍で発振
し、モノステーブルマルチバイブレータ１２は信号Ｒに
同期して６４カウント分のパルス信号Ｑ１を出力し、分
周器７は１２８分周してサンプリングクロックＳＣを出
力するようにすればよい。
【００４０】図７は図４（Ｂ）に示した位相比較器の他
の例を示したブロック図である。この実施例は図４
（Ｂ）のインバータ１４及び１５、ナンド回路１６、ア
ンド回路１７から構成されたデジタル回路の代わりに１
つの位相比較器１８を使用した例である。位相比較器１
８としては、モトローラ社製のＭＣ４０４４（商品名）
があり、このＩＣはＲ，Ｖ入力の立ち下がりエッジの位
相差を検出してＵ′，Ｄ信号を出力するものである。こ
の実施例の動作は図５，図６と全く同じである。また、
図７の実施例では、ＰＬＬの同期がかかる前、即ち２値
化再生信号ＲＦ２に対してサンプリングクロックＳＣが
大きく異った周波数であった場合に、ほぼ完璧なＵ′，
Ｖ信号を出力できるという利点がある。更に、位相比較
器１８を使った場合は、信号Ｑ１のパルス幅は無関係で
あるので、図８に示すようにモノステーブルマルチバイ
ブレータ１２をＱ１のパルス幅だけ遅延する遅延回路１
９とインバータ２０に置き換えることも可能である。
の例を示したブロック図である。この実施例は図４
（Ｂ）のインバータ１４及び１５、ナンド回路１６、ア
ンド回路１７から構成されたデジタル回路の代わりに１
つの位相比較器１８を使用した例である。位相比較器１
８としては、モトローラ社製のＭＣ４０４４（商品名）
があり、このＩＣはＲ，Ｖ入力の立ち下がりエッジの位
相差を検出してＵ′，Ｄ信号を出力するものである。こ
の実施例の動作は図５，図６と全く同じである。また、
図７の実施例では、ＰＬＬの同期がかかる前、即ち２値
化再生信号ＲＦ２に対してサンプリングクロックＳＣが
大きく異った周波数であった場合に、ほぼ完璧なＵ′，
Ｖ信号を出力できるという利点がある。更に、位相比較
器１８を使った場合は、信号Ｑ１のパルス幅は無関係で
あるので、図８に示すようにモノステーブルマルチバイ
ブレータ１２をＱ１のパルス幅だけ遅延する遅延回路１
９とインバータ２０に置き換えることも可能である。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、２値化再
生信号の立ち上がりと立ち下がりで同期をとることによ
り、記録媒体の環境特性や製造誤差あるいは記録光スポ
ットの強度変動などでピットの大きさが変化しても、光
スポットがピットを走査する走査速度変動に対する余裕
度の減少をピットの大きさの変化より小さく押えること
ができる。また、ピットの大きさが変化してもピットの
中心位置または中心間隔が変化しなければ、余裕度の減
少をピットの大きさの変化の１／２に押えることができ
る。しかも、わずかなハードウエアの追加だけで走査速
度変動に対する余裕度の減少を押えることが可能とな
り、これによって従来のような余裕度の減少によりデー
タを誤って再生するという問題を解消でき、デジタル情
報を高い信頼性で、かつ安定して再生できるという効果
がある。
生信号の立ち上がりと立ち下がりで同期をとることによ
り、記録媒体の環境特性や製造誤差あるいは記録光スポ
ットの強度変動などでピットの大きさが変化しても、光
スポットがピットを走査する走査速度変動に対する余裕
度の減少をピットの大きさの変化より小さく押えること
ができる。また、ピットの大きさが変化してもピットの
中心位置または中心間隔が変化しなければ、余裕度の減
少をピットの大きさの変化の１／２に押えることができ
る。しかも、わずかなハードウエアの追加だけで走査速
度変動に対する余裕度の減少を押えることが可能とな
り、これによって従来のような余裕度の減少によりデー
タを誤って再生するという問題を解消でき、デジタル情
報を高い信頼性で、かつ安定して再生できるという効果
がある。
【図１】本発明の光学的情報再生装置の第１実施例を示
した回路図である。
した回路図である。
【図２】図１の実施例において２値化再生信号の変化点
に対応する信号ＲとサンプリングクロックＳＣの２倍周
波数信号Ｖとの同期が合致している場合、２値化再生信
号に対して２倍周波数信号Ｖが遅れている場合、及び進
んでいる場合の各部の信号を示したタイムチャートであ
る。
に対応する信号ＲとサンプリングクロックＳＣの２倍周
波数信号Ｖとの同期が合致している場合、２値化再生信
号に対して２倍周波数信号Ｖが遅れている場合、及び進
んでいる場合の各部の信号を示したタイムチャートであ
る。
【図３】図１の実施例においてピットの大きさが各々
０．２５Ｔ小さい場合と大きい場合の各部の信号を示し
たタイムチャートである。
０．２５Ｔ小さい場合と大きい場合の各部の信号を示し
たタイムチャートである。
【図４】本発明の第２実施例及びそれに使用される位相
比較器を示した回路図である。
比較器を示した回路図である。
【図５】図４の実施例において２値化再生信号の変化点
に対応する信号ＲとサンプリングクロックＳＣが同期し
ている場合、サンプリングクロックＳＣが遅れている場
合、及び進んでいる場合の各部の信号を示したタイムチ
ャートである。
に対応する信号ＲとサンプリングクロックＳＣが同期し
ている場合、サンプリングクロックＳＣが遅れている場
合、及び進んでいる場合の各部の信号を示したタイムチ
ャートである。
【図６】図４の実施例においてピットの大きさが各々
０．２５Ｔ小さい場合と大きい場合の各部の信号を示し
たタイムチャートである。
０．２５Ｔ小さい場合と大きい場合の各部の信号を示し
たタイムチャートである。
【図７】図４の実施例に使用される位相比較器の他の例
を示した回路図である。
を示した回路図である。
【図８】図４の実施例に使用される位相比較器の更に他
の例を示した回路図である。
の例を示した回路図である。
【図９】一般的な光カード記録再生装置の光学系を示し
た構成図である。
た構成図である。
【図１０】光カードの記録面及びこの記録面と光カード
上を走査する光スポットの走査速度の関係を示した図で
ある。
上を走査する光スポットの走査速度の関係を示した図で
ある。
【図１１】光カードに記録されたピット及びこのピット
上を走査する光スポットを示した図である。
上を走査する光スポットを示した図である。
【図１２】図９の光検出器及び信号処理回路を詳細に示
した図である。
した図である。
【図１３】従来例のＰＬＬ制御回路による２値化再生信
号の信号処理回路、及びそれに使用される位相比較器、
チャージホンプ／ループフィルタの具体例を示した図で
ある。
号の信号処理回路、及びそれに使用される位相比較器、
チャージホンプ／ループフィルタの具体例を示した図で
ある。
【図１４】図１３のＰＬＬ制御回路の各部の信号を示し
たタイムチャートである。
たタイムチャートである。
【図１５】大きさが変化したピット上を光スポットが走
査する状態を示した図である。
査する状態を示した図である。
【図１６】図１３のＰＬＬ制御回路においてピットが小
さくなった場合の各部の信号を示したタイムチャートで
ある。
さくなった場合の各部の信号を示したタイムチャートで
ある。
【図１７】図１３のＰＬＬ制御回路においてピットが大
きくなった場合の各部の信号を示したタイムチャートで
ある。
きくなった場合の各部の信号を示したタイムチャートで
ある。
１ コンパレータ ２，１９ 遅延回路 ３，１０ Ｄタイプフリップフロップ ４，１１，１８ 位相比較器 ５ チャージポンプ／ループフィルタ ６ 制御電圧発振器（ＶＣＯ） ７ 分周器 ８ ＥｘＯＲ ９，１４，１５，２０ インバータ １２ モノステーブルマルチバイブレータ １３ フリップフロップ １６ ナンド回路 １７ アンド回路
Claims (14)
- 【請求項１】 光学的情報記録媒体上に光学的マークで
記録されているデジタル情報を、光ビームで走査するこ
とにより情報再生信号として読み出す手段と、前記読み
出された情報再生信号を２値化再生信号に変換する手段
と、前記２値化再生信号の変化点の立ち上がりと立ち下
がりに対応した第１の信号を発生する手段と、サンプリ
ングクロック信号を発生する手段と、前記サンプリング
クロック信号の少なくとも２倍の周波数で発振する第２
の信号を発生する手段と、前記第１の信号と第２の信号
の位相を比較し、第１の信号と第２の信号の位相差を示
す位相進み信号及び前記第２の信号と等しいパルス幅の
位相遅れ信号を発生する手段と、前記位相進み信号と位
相遅れ信号に基づいて前記２値化再生信号とサンプリン
グクロック信号とを同期させる手段と、前記サンプリン
グクロック信号で前記２値化再生信号をサンプリングす
ることにより前記デジタル情報を再生する手段と、から
成る光学的情報再生装置。 - 【請求項２】 前記サンプリングクロック信号は、第２
の信号を分周器で１／２の周波数に分周することによっ
て生成される請求項１記載の光学的情報再生装置。 - 【請求項３】 前記サンプリングクロック信号を発生す
る手段を、前記第１の信号または位相進み信号によって
リセットすることにより、２値化再生信号とサンプリン
グクロック信号との位相差を制御する請求項２記載の光
学的情報再生装置。 - 【請求項４】 光学的情報記録媒体上に光学的マークで
記録されているデジタル情報を、光ビームで走査するこ
とにより情報再生信号として読み出す手段と、前記読み
出された情報再生信号を２値化再生信号に変換する手段
と、前記２値化再生信号の変化点の立ち上がりと立ち下
がりに対応した第１の信号を発生する手段と、サンプリ
ングクロック信号を発生する手段と、前記第１の信号と
サンプリングクロック信号との位相差を示す第１の出力
及び第１の信号に同期して立ち上がり所定のパルス幅を
有する第２の出力を生成し、第１の出力と第２の出力の
位相を比較する位相比較手段と、該位相比較手段から出
力される信号に基づいて前記２値化再生信号とサンプリ
ングクロック信号とを同期させる手段と、前記サンプリ
ングクロック信号で前記２値化再生信号をサンプリング
することにより前 記デジタル情報を再生する手段と、か
ら成る光学的情報再生装置。 - 【請求項５】 前記第２の出力のパルス幅は、前記光ビ
ームが光学的マークの最小長を走査する時間の１／２に
相当する請求項４に記載の光学的情報再生装置。 - 【請求項６】 前記サンプリングクロック信号を発生す
る手段は、サンプリングクロックの整数倍の高周波信号
を出力する電圧制御発振器と、前記高周波信号を分周し
てサンプリングクロック信号を生成する分周器から成
り、前記位相比較手段は、第１の信号に同期して前記高
周波信号をカウントすることにより、サンプリングクロ
ック信号の周期の１／２のパルス幅を有する第２の出力
を生成する請求項４に記載の光学的情報再生装置。 - 【請求項７】 前記位相比較手段は、前記第１の信号と
サンプリングクロック信号が入力して前記第１の出力を
出力するフリップフロップ回路を有する請求項４に記載
の光学的情報再生装置。 - 【請求項８】 光学的情報記録媒体上に光学的マークで
記録されているデジタル情報を、光ビームで走査するこ
とにより情報再生信号として読み出す手段と、前記読み
出された情報再生信号を２値化再生信号に変換する手段
と、前記２値化再生信号の変化点の立ち上がりと立ち下
がりに対応した第１の信号を発生する手段と、サンプリ
ングクロック信号を発生する手段と、前記第１の信号を
遅延した第２の信号を生成する手段と、前記第２の信号
とサンプリングクロック信号との位相差を検出する位相
比較手段と、該位相比較手段で検出された位相差に基づ
いて前記２値化再生信号とサンプリングクロック信号と
を同期させる手段と、前記サンプリングクロック信号で
前記２値化再生信号をサンプリングすることにより前記
デジタル情報を再生する手段と、から成る光学的情報再
生装置。 - 【請求項９】 前記第２の信号の第１の信号に対する遅
延時間は、前記光ビームが光学的マークの最小長を走査
する時間の１／２に設定されている請求項８記載の光学
的情報再生装置。 - 【請求項１０】 前記サンプリングクロック信号を発生
する手段は、サンプリングクロックの整数倍の高周波信
号を出力する電圧制御発振器と、前記高周波信号を分周
してサンプリングクロック信号を生成する分周器から成
り、前記第２ の信号を生成する手段は、第１の信号に同
期して前記高周波信号をカウントすることにより、遅延
時間がサンプリングクロック信号の周期の１／２の時間
となるように設定されている請求項８に記載の光学的情
報再生装置。 - 【請求項１１】 前記光学的マークは、基準面に対して
凹状または凸状をなしたマークである請求項１乃至１０
のいずれかに記載の光学的情報再生装置。 - 【請求項１２】 前記光学的マークは、光学的に濃淡を
なしたマークである請求項１乃至１０のいずれかに記載
の光学的情報再生装置。 - 【請求項１３】 前記光学的マークは、前記光学的情報
記録媒体の製造時にプリフォーマットされたマークであ
る請求項１乃至１０のいずれかに記載の光学的情報再生
装置。 - 【請求項１４】 前記光学的マークは、前記光学的情報
記録媒体の製造後に光学的に記録されたデジタル情報の
マークである請求項１乃至１０のいずれかに記載の光学
的情報再生装置。
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|---|---|---|---|
| JP35246092A JP3352132B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 光学的情報再生装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP35246092A JP3352132B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 光学的情報再生装置 |
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|---|---|---|---|
| JP35246092A Expired - Fee Related JP3352132B2 (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | 光学的情報再生装置 |
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1993
- 1993-12-08 EP EP9393309880A patent/EP0604063A3/en not_active Withdrawn
- 1993-12-09 US US08/163,689 patent/US5499226A/en not_active Expired - Fee Related
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