JP3889027B2

JP3889027B2 - 位相誤差検出回路及び同期クロック抽出回路

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Publication number: JP3889027B2
Application number: JP2005513814A
Authority: JP
Inventors: 章河邉; 好史岡本
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-09-09
Filing date: 2004-06-11
Publication date: 2007-03-07
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Description

本発明は、光ディスクや磁気ディスクなどの記録媒体から、その記録媒体に記録されているデータの抽出と、それに同期した同期クロックを抽出する再生信号処理回路において、同期クロックを抽出するために用いられる位相誤差検出回路に関する。

従来の光ディスク装置における再生信号処理回路の一例を図２３に示す。

図２３において、１は光ディスク等の記録媒体、２は光ピックアップ、３はアナログフロントエンド、１２はデジタル信号処理回路である。前記デジタル信号処理回路１２内において、４はＡ／Ｄ変換器、５はデジタルフィルタ、６は復号器、１３は同期クロック抽出回路である。前記同期クロック抽出回路１３内において、７は位相比較器、８及び１１はループフィルタ、９はＶＣＯ（電圧制御発振器）、１０は周波数比較器である。以下に前記構成の詳細及び動作の概要を述べる。

光ディスク等の記録媒体１に書き込まれたデータを再生する際には、先ず、レーザ光を記録媒体１に照射し、その反射光を光ピックアップ２により取り込み、反射光の強弱を電気信号に変換してアナログ再生信号を生成する。この光ピックアップ２で得られたアナログ再生信号は、アナログフロントエンド３で信号振幅のゲイン調整やＤＣオフセット調整、更に波形等化の目的で高周波成分のブーストと雑音除去処理が行われる。アナログフロントエンド３で波形等化処理されたアナログ再生信号は、Ａ／Ｄ変換器４で量子化されてデジタルデータとなる。ここより後段はデジタル信号処理となる。

デジタル信号処理回路１２において、Ａ／Ｄ変換器４で量子化された再生データは、デジタルフィルタ５で波形補正処理を施され、復号器６で復号されて二値データとなる。また、前記Ａ／Ｄ変換器４により量子化された再生データは、同期クロック抽出回路１３に入力される。

前記同期クロック抽出回路１３において、周波数比較器１０は、再生データとＶＣＯ９が出力するクロックとの周波数誤差を算出し、ループフィルタ１１は前記周波数比較器１０が出力する周波数誤差をフィルタリングする。ＶＣＯ９は、前記ループフィルタ１１によって平滑化された周波数誤差の値に応じて、その出力するクロックの周波数を変化させる。同様に、位相比較器７は、再生データとＶＣＯ９が出力するクロックとの位相誤差を算出し、ループフィルタ８は前記位相比較器７が出力する位相誤差をフィルタリングする。ＶＣＯ９は、前記ループフィルタ８によって平滑化された位相誤差の値に応じて、その出力するクロックの周波数を変化させる。このフィードバックループにより、ＶＣＯ９から出力されるクロックの周波数誤差及び位相誤差がゼロになるように制御される。同期クロック抽出回路１３の動作としては、一般に、先ず、周波数誤差補正、次に位相誤差補正の順で行われる。ＶＣＯ９が出力するクロックは、Ａ／Ｄ変換器４を含めたデジタル信号処理回路１２にも供給されており、周波数制御及び位相制御が定常状態になると、ＶＣＯ９の出力クロックは再生データと同期した同期クロックとなる。

このような同期クロック抽出回路における位相比較器７の従来の構成は、例えば、特許文献１に記載される。以下、位相比較器７の従来構成の一例を図２４に示す。

同図において、位相比較器７は、ゼロクロス検出回路７４と、位相誤差算出回路７５から構成される。ゼロクロス検出回路７４は、再生データからゼロクロスポイントを検出し、ゼロクロス検出信号を出力する。位相誤差算出回路７５は、再生データを入力信号とし、ゼロクロス検出信号をイネーブル信号として、ゼロクロス検出信号のタイミングで位相誤差データを出力する。

続いて、ゼロクロス検出回路７４の従来構成の一例を図２５に示す。同図のゼロクロス検出回路７４は、平均化回路７４１、Ｄフリップフロップ７４２、排他的論理和回路７４３から構成される。平均化回路７４１は、連続する２つの再生データの平均値を計算し、その符号データを出力する。Ｄフリップフロップ７４２は、平均化回路７４１からの符号データを１クロック分遅延させる。符号データ排他的論理和回路７４３は、平均化回路７４１が出力した平均値の符号データと、Ｄフリップフロップ７４２で遅延された符号データとの２つの符号データを受け、符号データの符号が正から負及び負から正へ反転したポイントを検出する。排他的論理和回路７４３の出力がゼロクロス検出回路７４のゼロクロス検出信号となる。

ゼロクロス検出回路７４におけるゼロクロスポイントの検出の様子の一例を図２６に示す。同図は、再生データの立上り時のゼロクロスポイントを検出する様子を示す。丸印は再生データのサンプリングポイントを示している。時間経過に応じて、ａ（ｎ−１）、ａ（ｎ）、ａ（ｎ＋１）と表しており、この場合の位相誤差として検出されるゼロクロスポイントはａ（ｎ）である。クロス（×）印は各々前後２つの平均値を表している。符号データａ（ｎ−１）とその次の符号データａ（ｎ）との平均値の符号が正、符号データａ（ｎ）とその次の符号データａ（ｎ＋１）の平均値の符号が負であるため、その中間に位置する符号データａ（ｎ）がゼロクロスポイントと判定される。この符号データａ（ｎ）の値とクロスエッジの方向とを基に位相誤差が算出される。
特開平８−１７１４５号公報

従来のゼロクロス検出方式の課題を図２７に示す。同図は、３Ｔ＋３Ｔ（Ｔはチャネル周期）の再生波形に対するゼロクロス検出の様子を示す。同図（ａ）は図２６で説明したゼロクロス検出方式を用いて正常にゼロクロス検出を行われた様子を示したものである。この図から判るように、再生データとサンプリングクロックとの同期が取れている場合、ゼロクロスポイントは正しく検出される。これに対し、同図（ｂ）に示すように再生データとサンプリングクロックの周波数誤差が大きい場合、あるポイントで位相反転を起こしてゼロクロスポイントを誤検出してしまう。

即ち、従来の位相誤差比較方式では、入力線形レンジが狭いため、キャプチャレンジが小さいという課題があった。

本発明の目的は、前記課題を解決して、再生データとサンプリングクロックとの同期が取れていない場合であっても、ゼロクロスポイントを正確に検出することにある。

前記の目的を達成するため、本発明では、再生データとサンプリングクロックとの同期が取れていない状況では、ゼロクロス検出方式を用いず、前の過程で検出した位相誤差データを基準値として、この基準値とクロスする再生データのクロスタイミングを検出することとする。

すなわち、請求項１記載の発明の位相誤差検出回路は、記録再生装置から再生され且つ量子化された再生データに基づいてこの再生データ自身に同期した同期クロックを抽出するに際して使用される位相誤差検出回路であって、前記再生データを入力すると共に所定の基準値を受け、前記再生データが前記基準値とクロスするクロスタイミングを検出するクロス検出部と、前記再生データ及び前記クロス検出部のクロスタイミング信号を受け、前記クロスタイミングでの前記再生データと零値との差を位相誤差データとして算出する位相誤差算出部と、前記位相誤差算出部の位相誤差データを受け、この位相誤差データに基づいて前記クロス検出部の前記基準値を更新するクロス基準値生成部とを備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記位相誤差算出部が位相誤差データを算出する毎に、その算出された最新の位相誤差データを前記クロス検出部の基準値として更新することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、前記請求項１記載の位相誤差検出回路において、前記クロス検出部は、前記再生データが前記基準値に対して立上りでクロスする立上りクロスタイミングを検出する立上りクロス検出部と、前記再生データが前記基準値に対して立下りでクロスする立下りクロスタイミングを検出する立下りクロス検出部とを有することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、前記請求項３記載の位相誤差検出回路において、前記位相誤差算出部は、前記立上りクロス検出部の立上りクロスタイミング信号を受けて、前記立上りクロスタイミングでの前記再生データと前記基準値との差を立上り位相誤差データとして算出すると共に、前記立下りクロス検出部の立下りクロスタイミング信号を受けて、前記立下りクロスタイミングでの前記再生データと前記基準値との差を立下り位相誤差データとして算出することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、前記請求項４記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データ及び立下り位相誤差データを受け、前記立上り位相誤差データを立上り基準値として前記立上りクロス検出部に出力し、前記立下り位相誤差データを立下り基準値として前記立下りクロス検出部に出力することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、前記請求項４記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データを受け、前記立上り位相誤差データを立上り基準値として前記立上りクロス検出部に出力し、前記立上り位相誤差データの符号を反転した後の立上り位相誤差データを立下り基準値として前記立下りクロス検出部に出力することを特徴とする。

請求項７記載の発明は、前記請求項４記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記位相誤差算出部の立下り位相誤差データを受け、前記立下り位相誤差データの符号を反転した後の立下り位相誤差データを立上り基準値として前記立上りクロス検出部に出力し、前記立下り位相誤差データを立下り基準値として前記立下りクロス検出部に出力することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、前記請求項４記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データ及び立下り位相誤差データを受け、この入力された立上り位相誤差データ及び立下り位相誤差データの和の１／２値を算出し、この和の１／２値及びその符号反転値を立上り基準値及び立下り基準値として前記立上りクロス検出部及び立下りクロス検出部に出力することを特徴とする。

請求項９記載の発明は、前記請求項１〜８記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記クロス検出部の基準値を零値に固定する構成を有し、前記クロス基準値生成部における位相誤差データに基づく基準値の更新と基準値の零値への固定とを切り替えるように、前記クロス基準値生成部に制御信号を出力する制御信号生成部を備えることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、前記請求項９記載の位相誤差検出回路において、前記制御信号生成部は、前記位相誤差算出部の位相誤差データを受け、この位相誤差データが示す位相誤差に応じて、前記クロス基準値生成部における位相誤差データに基づく基準値の更新と基準値の零値への固定とを切り替えるよう、制御信号を生成することを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、前記請求項１０記載の位相誤差検出回路において、前記制御信号生成部は、前記受けた位相誤差データの示す位相誤差が所定値未満となって定常状態に近づいた場合に、基準値の生成を、位相誤差データに基づく基準値の更新から基準値の零値への固定へ切り替えるよう、制御信号を出力することを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、前記請求項１０記載の位相誤差検出回路において、前記制御信号生成部は、前記受けた位相誤差データの示す位相誤差が所定の閾値以上のときには、位相誤差データに基づいて基準値を更新し、所定の閾値未満のときには基準値を零値に固定するよう、制御信号を生成することを特徴とする。

請求項１３記載の発明は、前記請求項９記載の位相誤差検出回路において、前記制御信号生成部は、位相誤差検出回路の外部から所定の信号を受け、この外部からの所定の信号に応じて、前記クロス基準値生成部における位相誤差データに基づく基準値の更新と基準値の零値への固定とを切り替えるよう、制御信号を生成することを特徴とする。

請求項１４記載の発明は、前記請求項１３記載の位相誤差検出回路において、前記制御信号生成部は、前記再生データの特定パターンが検出されたときに出力される信号を前記外部からの所定の信号として受けたとき、基準値の生成を、位相誤差データに基づく基準値の更新から基準値の零値への固定へ切り替えるよう、制御信号を出力することを特徴とする。

請求項１５記載の発明は、前記請求項１４記載の位相誤差検出回路において、前記再生信号の特定パターンが検出されたときに出力される信号は、光ディスクのシンクマークの間隔を検出したときに生成されるシンク検出信号であることを特徴とする。

請求項１６記載の発明は、前記請求項９記載の位相誤差検出回路において、前記制御信号生成部は、前記再生データに異常が生じたときに生成される異常検出信号を受け、前記クロス基準値生成部における位相誤差データに基づく基準値の更新を所定値の基準値にリセットすることを特徴とする。

請求項１７記載の発明は、前記請求項９記載の位相誤差検出回路において、前記制御信号生成部は、前記位相誤差算出部の位相誤差データを入力すると共に、位相誤差検出回路の外部から所定の信号を受け、前記位相誤差データが示す位相誤差及び前記外部からの所定の信号に応じて、前記クロス基準値生成部における位相誤差データに基づく基準値の更新と基準値の零値への固定とを切り替えるよう、制御信号を生成することを特徴とする。

請求項１８記載の発明の同期クロック抽出回路は、前記請求項１記載の位相誤差検出回路と、前記位相誤差検出回路から出力される位相誤差データを受け、この位相誤差データが示す位相誤差に応じて同期クロックの周波数を変化させる電圧制御発振器とを備えたことを特徴とする。

請求項１９記載の発明は、前記請求項１記載の位相誤差検出回路において、前記クロス検出部の基準値を更新するために用いる閾値を生成する閾値生成部を備え、前記クロス基準値生成部は、前記閾値生成部の閾値を受け、この閾値と前記位相誤差算出部の位相誤差データとに基づいて、前記クロス検出部の基準値を更新することを特徴とする。

請求項２０記載の発明は、前記請求項１９記載の位相誤差検出回路において、前記閾値生成部は、前記位相誤差算出部の位相誤差データを受けると共に、外部から所定の閾値データを受け、前記位相誤差データの絶対値と前記所定の閾値データの絶対値とのうち、小さい方の絶対値を閾値とすることを特徴とする。

請求項２１記載の発明は、前記請求項２０記載の位相誤差検出回路において、前記閾値生成部は、立上りクロスタイミング用閾値と、立下りクロスタイミング用閾値とを生成することを特徴とする。

請求項２２記載の発明は、前記請求項２１記載の位相誤差検出回路において、前記クロス検出部は、前記再生データが前記基準値に対して立上りでクロスする立上りクロスタイミングを検出する立上りクロス検出部と、前記再生データが前記基準値に対して立下りでクロスする立下りクロスタイミングを検出する立下りクロス検出部とを有することを特徴とする。

請求項２３記載の発明は、前記請求項２２記載の位相誤差検出回路において、前記位相誤差算出部は、前記立上りクロス検出部の立上りクロスタイミング信号を受けて、前記立上りクロスタイミングでの前記再生データと前記基準値との差を立上り位相誤差データとして算出すると共に、前記立下りクロス検出部の立下りクロスタイミング信号を受けて、前記立下りクロスタイミングでの前記再生データと前記基準値との差を立下り位相誤差データとして算出することを特徴とする。

請求項２４記載の発明は、前記請求項２３記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データと前記閾値生成部の立上りクロスタイミング用閾値とを受けて、前記立上り位相誤差データの絶対値と前記立上りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち、小さい方の絶対値を立上り基準値とすると共に、前記位相誤差算出部の立下り位相誤差データと前記閾値生成部の立下りクロスタイミング用閾値とを受けて、前記立下り位相誤差データの絶対値と前記立下りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち、小さい方の絶対値を立下り基準値とすることを特徴とする。

請求項２５記載の発明は、前記請求項２３記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データと前記閾値生成部の立上りクロスタイミング用閾値とを受けて、前記立上り位相誤差データの絶対値と前記立上りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち、小さい方の絶対値を立上り基準値とすると共に、前記立上り基準値の符号を反転した値を立下り基準値とすることを特徴とする。

請求項２６記載の発明は、前記請求項２３記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記位相誤差算出部の立下り位相誤差データと前記閾値生成部の立下りクロスタイミング用閾値とを受けて、前記立下り位相誤差データの絶対値と前記立下りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち、小さい方の絶対値を立下り基準値とすると共に、前記立下り基準値の符号を反転した値を立上り基準値とすることを特徴とする。

請求項２７記載の発明は、前記請求項２３記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データの絶対値と前記閾値生成部の立上りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち小さい方の絶対値と、前記位相誤差算出部の立下り位相誤差データの絶対値と前記閾値生成部の立下りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち小さい方の絶対値との両絶対値の平均値を算出する絶対値平均算出回路を有し、前記絶対値平均算出回路で算出された前記両絶対値の平均値を立上り基準値及び立下り基準値とすることを特徴とする。

請求項２８記載の発明は、前記請求項１９記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記クロス検出部の基準値として、前記閾値生成部の閾値と前記位相誤差算出部の位相誤差データとに基づいた基準値の他に、零値の基準値を有し、前記零値の基準値と、前記閾値と位相誤差データとに基づいた基準値との何れか一方を選択する選択回路を有することを特徴とする。

請求項２９記載の発明は、前記請求項２８記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部の選択回路を零値の基準値側に切換える制御信号を生成する制御信号生成部を有することを特徴とする。

請求項３０記載の発明は、前記請求項２９記載の位相誤差検出回路において、前記制御信号生成部は、前記位相誤差算出部で算出された位相誤差データを受け、この位相誤差データの値が所定値未満に収束している際に前記制御信号を生成し、この制御信号を前記クロス基準値生成部の選択回路に出力することを特徴とする。

請求項３１記載の発明は、前記請求項２９記載の位相誤差検出回路において、前記制御信号生成部は、前記記録再生装置が光ディスクからデータを再生している際に、前記光ディスクに記録されているシンクマークの間隔が検出された時に前記制御信号を生成し、この制御信号を前記クロス基準値生成部の選択回路に出力することを特徴とする。

請求項３２記載の発明は、前記請求項１９記載の位相誤差検出回路において、前記閾値生成部は、所定の閾値を漸減する漸減回路と、前記所定の閾値と前記漸減回路により漸減された閾値とをの何れか一方を選択する選択回路と、前記選択回路を前記漸減回路側に切替える切替信号を生成する切替信号生成部とを備えることを特徴とする。

請求項３３記載の発明は、前記請求項３２記載の位相誤差検出回路において、前記切替信号生成部は、前記再生データのゼロクロスの回数が所定期間中に所定値未満のときに、前記切替信号を生成して前記選択回路に出力することを特徴とする。

請求項３４記載の発明は、前記請求項３２記載の位相誤差検出回路において、前記閾値生成部は、外部から制御信号を受けて、零値の閾値を選択する選択回路を有することを特徴とする。

請求項３５記載の発明は、前記請求項１９記載の位相誤差検出回路において、前記クロス基準値生成部は、前記位相誤差算出部の位相誤差データの値を所定倍に調整するゲイン調整回路を有することを特徴とする。

請求項３６記載の発明の同期クロック抽出回路は、前記請求項１９記載の位相誤差検出回路と、前記位相誤差検出回路から出力される位相誤差データを入力し、この位相誤差データが示す位相誤差に応じて同期クロックの周波数を変化させる電圧制御発振器とを備えたことを特徴とする。

以上により、請求項１〜３６記載の発明では、前の過程で検出した位相誤差データを基準値としてフィードバックし、更新して、この基準値と再生信号とがクロスするタイミングでの再生データを次のクロス検出信号として、そのクロス検出信号の位相誤差データを検出するので、再生データとサンプリングクロックとの同期が取れていない状況であっても、位相誤差を正確に検出することができ、キャプチャレンジを拡大することが可能である。

特に、請求項９〜１７記載の発明では、位相誤差が小さくなって定常状態に近づいた後は、再生信号と零値とのクロスタイミングをクロス検出信号として生成するゼロクロス方式に移行することができるので、位相誤差の検出を効率良く且つ安定して行うことができる。

更に、請求項１９〜３６記載の発明では、前の過程で検出した位相誤差データを基準値とする際に、この基準値が設定閾値よりも大きい場合には、その基準値を設定閾値に制限して、採用する基準値を適正な範囲に収めたので、再生信号のジッタに対して強くでき、より一層に位相誤差を正確に検出することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態である位相誤差検出回路の構成を示すものである。同図の位相誤差検出回路は、図２３に示した光ディスク装置（記録再生装置）における再生信号処理回路において、デジタル信号処理回路１２の同期クロック抽出回路１３に備える位相比較器７に代えて使用されるものである。従って、この位相誤差検出回路を有する同期クロック抽出回路や再生信号処理回路の構成については、図１２と同様であるので、その説明を省略する。

図１において、７００は、記録再生装置から再生され且つ図２３に示したＡ／Ｄ変換器４にてＡＤ変換（量子化）された再生データから位相誤差を検出して出力する位相誤差検出回路であって、図２３に示した同期クロック抽出回路１３に位相比較器７に代えて内蔵され、位相誤差検出回路７００から出力される位相誤差データは、既述したようにループフィルタ８を介してＶＣＯ（電圧制御発振器）９に入力され、このＶＣＯ９が、前記入力された位相誤差データの位相誤差に応じて、出力する同期クロックの周波数を変化させる。

図１の位相誤差検出回路７００において、７０は量子化された再生データからクロス検出を行うクロス検出部であって、再生データの立上り時のクロス検出を行う立上りクロス検出部７０ａと、同様に再生データの立下り時のクロス検出を行う立下りクロス検出部７０ｂとを内蔵する。７１は位相誤差算出部、７２はクロス基準値生成部、７３は制御信号生成部である。また、ＰＢＤは再生データ、ＰＥＤは位相誤差データ、Ｓ１は前記立上りクロス検出部７０ａから出力される立上りクロス検出信号、Ｓ２は前記立下りクロス検出部７０ｂから出力される立下りクロス検出信号、Ｓ３は前記位相誤差算出部７１から出力される立上り位相誤差データ、Ｓ４は同じく前記位相誤差算出部７１から出力される立下り位相誤差データ、Ｓ５は前記クロス基準値生成部７２から出力される立上りクロス基準値、Ｓ６は同じく前記クロス基準値生成部７２から出力される立下りクロス基準値、Ｓ７は前記制御信号生成部７３から出力される制御信号、Ｓ８は前記位相誤差検出回路７００の外部回路からの外部信号である。

次に、前記クロス検出部７０が備える立上りクロス検出部７０ａの内部構成例を図２に示す。同図の立上りクロス検出部７０ａにおいて、７０ａ−１は連続する２つの再生データの平均値を算出する平均化回路、７０ａ−２はＤフリップフロップ、７０ａ−４は減算器、７０ａ−５は論理回路、ＰＢＤは再生データ、Ｓ１は立上りクロス検出信号、Ｓ５は立上りクロス基準値である。前記立下りクロス検出部７０ｂの内部構成も、前記立上りクロス検出部７０ａと同様の構成である。以下、立上りクロス検出部７０ａの構成をその立上りクロス検出の動作と共に説明する。

先ず、立上りクロス検出部７０ａには、量子化された再生データＰＢＤと、立上りクロス基準値Ｓ５とが入力される。平均化回路７０ａ−１は、連続する２つの再生データＰＢＤの平均値を算出する。次に、減算器７０ａ−４では、平均化回路７０ａ−１で求めた平均値から立上りクロス基準値Ｓ５を減算し、立上りクロス基準値Ｓ５を基準として得られた符号データを出力する。続いて、論理回路７０ａ−５では、Ｄフリップフロップ７０ａ−２で１クロック遅れた符号データと減算器７０ａ−４の出力の符号データ、つまり、時間的に連続した２つの符号データを受け、この２つの符号データの符号が立上りクロス基準値Ｓ５を基準として負値から正値へ変化したポイント（クロスタイミング）を検出する。この論理回路７０ａ−５の出力が立上りクロス検出部７０ａの立上りクロス検出信号Ｓ１となる。同様にして、立下りクロス検出部７０ｂでも、論理回路７０ａ−５に入力された符号データが正値から負値へ変化したポイントを検出して、立下りクロス検出信号Ｓ２を出力する。

次に、図１に示した位相誤差算出部７１の内部構成例を図３に示す。同図の位相誤差算出部７１において、７１ａはタイミング調整回路、７１ｂは方向判別回路、７１ｃ〜７１ｆは各々セレクタ、７１ｇ〜７１ｉは各々Ｄフリップフロップ、ＰＢＤは再生データ、ＰＥＤは位相誤差データ、Ｓ１は立上りクロス検出信号、Ｓ２は立下りクロス検出信号、Ｓ３は立上り位相誤差データ、Ｓ４は立下り位相誤差データ、ＲＳＴはリセット信号である。

以下、図３に示した位相誤差算出部７１の詳細な構成と、その位相誤差の算出動作とを説明する。先ず、位相誤差算出部７１には、再生データＰＢＤと、立上りクロス検出信号Ｓ１と、立下りクロス検出信号Ｓ２と、リセット信号ＲＳＴとが入力される。タイミング調整回路７１ａは、入力された再生データＰＢＤのタイミングを調整して、出力する。方向判別回路７１ｂは、前記タイミング調整された再生データＰＢＤに対して、立上りクロスか又は立下りクロスかの方向を判定して、その再生データＰＢＤの値、すなわち、再生データの値と零値との差を、Ｄフリップフロップ７１ｈを介して位相誤差データＰＥＤとして出力すると共に、方向判別回路７１ｂが変化方向を立上りクロスと判別した場合には、２個のセレクタ７１ｃ、７１ｄ及びＤフリップフロップ７１ｇを介して立上り位相誤差データＳ３として出力し、一方、方向判別回路７１ｂが変化方向を立下りクロスと判別した場合には、２個のセレクタ７１ｅ、７１ｆ及びＤフリップフロップ７１ｉを介して立下り位相誤差データＳ４として出力する。

前記位相誤差算出部７１において、立上り位相誤差データＳ３用のセレクタ７１ｃは、立上りクロス検出信号Ｓ１を受け、この信号Ｓ１の値が「１」の場合には前記方向判別回路７１ｂからの再生データＰＢＤを選択し、「０」の場合には、Ｄフリップフロップ７１ｇの保持データ（前回の再生データＰＢＤ）を選択する。また、立上り位相誤差データＳ３用の他のセレクタ７１ｄは、リセット信号ＲＳＴの値が「０」の通常状態では、前記セレクタ７１ｃからのデータを選択し、「１」のリセット時には零値を選択して、出力する。立下り位相誤差データＳ４用のセレクタ７１ｅ、７１ｆの構成についても以上の構成と同様である。

次に、図１に示したクロス基準値生成部７２の構成例を図４に示す。同図のクロス基準値生成部７２において、７２ａ、７１ｂは符号反転回路、７２ｃはセレクタにより構成される多入力選択回路、７２ｄは所定の固定値としての零値であって、基準値を零値に固定するために使用される。Ｓ３は立上り位相誤差データ、Ｓ４は立下り位相誤差データ、Ｓ５は立上りクロス基準値、Ｓ６は立下りクロス基準値、Ｓ７は制御信号である。

次に、前記図４のクロス基準値生成部７２の詳細な構成及びそのクロス基準値の生成動作を説明する。

先ず、クロス基準値生成部７２には、位相誤差算出部７１で算出された最新の立上り位相誤差データＳ３及び立下り位相誤差データＳ４、並びに制御信号Ｓ７が入力される。多入力選択回路７２ｃは、制御信号Ｓ７をセレクト信号とし、立上り位相誤差データＳ３と、立上り位相誤差データＳ３を符号反転回路７２ａで符号反転したデータと、立下り位相誤差データＳ４と、立下り位相誤差データを符号反転回路７２ｂで符号反転したデータとの何れか、即ち、位相誤差データに基づいた基準値の更新と、基準値を固定値７２ｄの零値に固定する場合とに、切り替えて出力する。多入力選択回路７２ｃの出力はそのまま立上りクロス基準値Ｓ５及び立下りクロス基準値Ｓ６として用いられる。

以上説明したクロス検出部７０、位相誤差算出部７１、クロス基準値生成部７２で一部を構成される位相誤差検出回路７００における位相誤差データの検出の一連の動作を説明する。

クロス検出部７０は、再生データと、立上りクロス基準値Ｓ５と、立下りクロス基準値Ｓ６とを入力とし、再生データの立上り時は立上りクロス検出部７０ａで、再生データの立下り時は立下りクロス検出部７０ｂで、立上り／立下りクロス検出を行う。位相誤差算出部７１では、再生データと、前記クロス検出部７０からの立上りクロス検出信号Ｓ１及び立下りクロス検出信号Ｓ２とを受け、位相誤差データＰＥＤと、立上り位相誤差データＳ３と、立下り位相誤差データＳ４とを出力する。クロス基準値生成部７２では、前記位相誤差算出部７１からの立上り位相誤差データＳ３と、立下り位相誤差データＳ４とを受けて、これらを最新の立上り／立下りクロス基準値Ｓ５、Ｓ６として出力する。この基準値Ｓ５、Ｓ６が次のクロス検出の基準値として更新される。

前記の位相誤差検出方式の様子を図５を用いて説明する。同図において、丸印は再生データのサンプリングポイント、そのうち特に黒丸印は検出すべき位相誤差データポイント、Ｌｒは立上りクロス基準値レベル、Ｌｆは立下りクロス基準値レベルを示す。また、ＰＥ１、ＰＥ２、ＰＥ３、ＰＥ４は各々位相誤差データポイントを示す。

先ず、立上り時に検出された位相誤差データＰＥ１のレベルを立上り基準値レベルＬｒとし、次の立上りクロス基準値として用いて、次の立上り位相誤差ＰＥ３を検出する。また、立下り時に検出された位相誤差データＰＥ２のレベルを立下り基準値レベルＬｆとして、次の立下りクロス基準値として用い、次の立下り位相誤差ＰＥ４を検出する。

すなわち、１プロセス前に算出した立上り位相誤差データＳ３と、立下り位相誤差データＳ４とを各々次の再生データの立上り／立下り位相誤差のクロスポイントを検出するための基準値とするフィードバックループを形成する。この構成を用いることにより、位相誤差検出回路のキャプチャレンジを拡大することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態における位相誤差検出回路について説明する。本実施形態では、クロス基準値生成部７２が生成する基準値を前記第１の実施形態と異ならせている。

すなわち、図１のクロス基準値生成部７２に入力された立上り位相誤差データＳ３を用いて、立上りクロス検出部７０ａへは立上りクロス基準値Ｓ５を出力し、立下りクロス検出部７０ｂへは、絶対値が等しく符号を反転させた立上りクロス基準値Ｓ５を出力する。これを図６を用いて説明する。立上り時の位相誤差データポイントＰＥ１のレベルＬｒを基準値として、次の立上り時の位相誤差データポイントＰＥ３を検出し、立下り時の位相誤差データポイントＰＥ２、ＰＥ４の検出には、前記立上り時の位相誤差データポイントＰＥ１のレベルＬｒを符号反転させた値を基準値として用いる。

従って、第１の実施形態と同様に、位相誤差検出回路のキャプチャレンジを拡大することが可能となる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態における位相誤差検出回路について説明する。本実施形態では、基準値の生成の他の実施形態を示す。

すなわち、クロス基準値生成部７２に入力された立下り位相誤差データＳ４を用いて、立下りクロス検出部７０ｂへは立下りクロス基準値Ｓ６を出力し、立上りクロス検出部７０ａへは絶対値が等しく符号を反転させた立下りクロス基準値Ｓ６を出力する。これを図７を用いて説明すると、検出された立下り時の位相誤差データポイントＰＥ２のレベルＬｆを基準値として、次の立下り時の位相誤差データポイントＰＥ４を検出し、立上り時の位相誤差データポイントＰＥ３の検出には、前記立下り時の位相誤差データポイントＰＥ２のレベルＬｆの符号を反転させた値を基準値として用いる。

従って、第１の実施形態と同様に位相誤差検出回路のキャプチャレンジを拡大することが可能となる。

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態における位相誤差検出回路について説明する。本実施形態でも、基準値の生成の更に他の実施形態を示す。

すなわち、図１のクロス基準値生成部７２に入力された立上り位相誤差データＳ３及び立下り位相誤差データＳ４を用いて、これら２つのデータの平均値を算出する。そして、立上りクロス検出部７０ａへは、前記算出した平均値を立上りクロス基準値Ｓ５として出力し、立下りクロス検出部７０ｂへは、前記算出した平均値の絶対値に符号を反転させた値を立下りクロス基準値Ｓ６として出力する。

以下、前記の動作を図８を用いて説明する。検出された立上り時の位相誤差データポイントＰＥ１のレベルＬｒと、検出された立下り時の位相誤差データポイントＰＥ２のレベルＬｆとから、それらの和の１／２値である平均値を算出する。次の立上り時の位相誤差データポイントを検出するための基準値には、前記平均値（Ｌｒ＋Ｌｆ）／２を、次の立下り時の位相誤差データポイントを検出するための基準値には、符号反転した前記平均値−（Ｌｒ＋Ｌｆ）／２を用いる。

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態の位相誤差検出回路について説明する。本実施の形態は、図１の制御信号生成部７３の具体的な構成を示す。

制御信号生成部７３の内部構成例を図９に示す。同図の制御信号生成部７３において、７３１は比較回路、７３２は予め設定された所定値の閾値、７３３は切替判定回路、ＰＥＤは位相誤差データ、Ｓ７は制御信号、Ｓ８は外部信号である。

図９の制御信号生成部７３の詳細な構成及びその動作の一例の概略を説明する。先ず、比較回路７３１では、入力される閾値７３２と位相誤差データＰＥＤを加工した値とを比較し、切替判定回路７３３へ比較結果を出力する。切替判定回路７３３は、前記比較回路７３１の比較結果と、外部信号Ｓ８とを受け、それ等信号に基づいて、クロス基準値生成部７２を制御する制御信号Ｓ７を出力する。

以下、一連の動作の詳細を説明する。制御信号生成部７３は、位相誤差算出部７１の位相誤差データをモニタして、位相誤差が所定値の閾値７３２未満となって定常状態へ近づいた場合に、ゼロクロス検出方式に切り替える制御信号Ｓ７をクロス基準値生成部７２へ出力する。このような制御信号Ｓ７が出力されると、この制御信号Ｓ７を受けたクロス基準値生成部７２は、図４において、多入力選択回路７２ｃが、固定値（すなわち、零値）７２ｄを選択して、この固定値を立上り及び立下りクロス基準値Ｓ５、Ｓ６として、クロス検出部７０に出力する。

このような制御の様子を図１０を用いて説明する。同図において、ＰＥ１〜ＰＥ８は位相誤差データポイント、図中で破線で上下を囲む範囲は、位相誤差が閾値未満に小さくて定常状態であることを判定する定常状態判定領域である。同図では、位相誤差データポイントＰＥ２から定常状態になっている。定常状態と判定された後、位相誤差データポイントの数をカウントしていき、そのカウント数が閾値７３２を越えた時点で、立上り及び立下りクロス基準値Ｓ５、Ｓ６を基準とするフィードバック検出方式から、基準値を零値とするゼロクロス検出方式へ切り替える。

つまり、位相誤差が閾値以上に大きな期間では、立上り／立下りクロス基準値Ｓ５、Ｓ６を逐次更新して行って、次のクロス検出の基準データとするが、位相誤差が小さくなって定常状態へ近づくと、クロス基準値生成部７２からは基準値として零値を出力して、従来のゼロクロスポイント検出方式を行い、効率の良い位相誤差検出を実現することが可能となる。

（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態における位相誤差検出回路について説明する。本実施形態は、本願発明の特徴的なフィードバック検出方式から、ゼロクロス検出方式への切り替えの変形例を示す。

本実施形態では、図９に示した制御信号生成部７３は、位相誤差データＰＥＤを受け、そのデータが示す位相誤差の値を予め設定した所定値の閾値７３２と比較して、閾値７３２を越える場合には、更新したクロス基準値を選択し、一方、閾値７３２を越えずにゼロクロス近辺にある場合には零値を基準値として選択するような制御信号Ｓ７を、クロス検出部７０へ出力する。

この制御の様子を図１１を用いて説明する。図中、丸印はサンプリングデータポイント、ＰＥ１〜ＰＥ４は位相誤差データポイント、破線で上下を囲む範囲部分はゼロクロス検出方式採用領域である。ゼロクロス検出方式採用領域とフィードバック検出方式採用領域は閾値７３２によって区切られている。位相誤差データポイントＰＥ１、ＰＥ２は位相誤差が閾値７３２よりも大きいため、フィードバック検出方式により位相誤差検出を行うが、位相誤差が閾値７３２未満に小さくなった位相誤差データポイントＰＥ３、ＰＥ４では、ゼロクロス検出方式へと切り替える。

つまり、位相誤差が予め設定した閾値７３２を越えている場合は、立上り／立下りクロス基準値を更新して、次のクロス検出の基準データとするが、位相誤差が小さくなって閾値７３２に満たない場合は、クロス基準値生成部７２からはゼロを出力し、従来のゼロクロスポイント検出方式を行い、効率の良い位相誤差検出を実現することが可能となる。

（第７の実施形態）
次に、第７の実施形態における位相誤差検出回路について説明する。本実施形態では、クロス検出方式の切り替えを外部信号に基づいて行う場合を説明する。

ＤＶＤなどの光ディスクには、ある一定間隔でシンクマーク（既知コード）（特定パターン）が記録されている。つまりシンク間隔を読み取れる状態は、周波数誤差が小さくなったことを示唆する。このシンクマークの間隔を読み取った検出時には、この検出時に生成されるシンク検出信号を、図９において外部信号Ｓ８として制御信号生成部７３の切替判定回路７３３へ受け、再生動作開始直後などのようにシンク検出信号がＬＯＷの間は、フィードバック検出方式を用いて位相誤差を検出し、一方、シンクを読み取ってシンク検出信号がＨＩとなった場合には、ゼロクロス検出方式へ切り替えるように、制御信号Ｓ７を出力する。

つまり、一定間隔で記録されているシンクを検出して生成されるシンク検出信号を外部信号Ｓ８とすることにより、周波数誤差の大小を判断し、このシンク検出信号がＬＯＷの場合は、フィードバック方式を用いて立上り／立下りクロス基準値を更新して、次のクロス検出の基準データし、シンク検出信号がＨＩとなった周波数誤差の小さい状況では、従来のゼロクロスポイント検出方式を用いることにより、効率の良い位相誤差検出を実現することが可能である。

（第８の実施形態）
次に、第８の実施形態における位相誤差検出回路について説明する。本実施形態は、クロス検出方式の切り替えを外部信号に基づいて行う場合の他の変形例を説明する。

ＤＶＤなど光ディスクでは、キズや汚れなどにより再生信号が異常状態になることがある。この異常再生信号を検出したときに生成される異常信号検出信号を、図９において外部信号Ｓ８として制御信号生成部７３の切替判定回路７３３へ入力し、異常信号検出信号がＨＩとなった時、動作リセット信号として、制御信号Ｓ７をクロス基準値生成部７２へ出力する。

つまり、記録媒体にキズや汚れがあることで生じる異常信号の検出時に生成される異常信号検出信号をモニタすることにより、この異常信号検出信号を検出した時点でクロス基準値生成部７２の出力するクロス基準値を所定値にリセットする。従って、異常信号によって生じる位相誤差データのバラツキを抑えることができ、効率の良い位相誤差検出を実現することが可能である。

尚、制御信号生成部７３の構成については、前記第６及び第６の実施形態での構成と、前記第７及び第８の実施形態での構成を併有する構成を採用しても良いのは勿論である。

（第９の実施形態）
次に、本発明の第９の実施形態の位相誤差検出回路を説明する。

図１２は本実施形態の位相誤差検出回路の構成を示す。既述した以上の実施形態では、前の過程で検出した位相誤差データを基準値として、次のゼロクロスポイントとなる位相誤差データを検出したが、本実施の形態では、前の過程で検出した位相誤差データを基準値とする場合に、その基準値となるべき位相誤差データの値に閾値を設けて、ジッタ等を抑制するようにしている。

すなわち、図１２に示した位相誤差検出回路７１０では、図１に示した位相誤差検出回路７００に対して、更に、閾値生成部７１１が配置される。また、この閾値生成部７１１の配置に伴いクロス基準値生成部７１２の構成に変更を加えている。

前記閾値生成部７１１の構成を図１３に示す。同図に示した閾値生成部７１１は、立上り用の閾値を生成する部分のみの構成を示す。立下り用の閾値を生成する部分の構成は同様であるので省略する。同図の閾値生成部７１１において、７２３、７２７及び７２８はセレクタ、７２４はＤフリップフロップ、７２５は漸減回路、７２６は閾値量切替信号生成部（切替信号生成部）、７２９は論理回路である。

外部から入力される設定用閾値Ｓ１１は、前記セレクタ７２３で選択されて、Ｄフリップフロップ７２４に保持される。前記設定用閾値Ｓ１１の値が他の値に変更されると、イネーブル信号Ｓ１２が「０」値から「１」に変化して、変更後の設定用閾値Ｓ１１がセレクタ７２３で選択されてＤフリップフロップ７２４に保持される。前記漸減回路７２５は、Ｄフリップフロップ７２４に保持された閾値Ｓ１１の値を任意の設定で漸減させる。閾値量切替信号生成部７２６は、外部信号Ｓ８を受ける。この外部信号Ｓ８は、再生データのゼロクロスの回数が所定期間中に所定値未満である状況のときに発生、出力される。閾値量切替信号生成部７２６は、この外部信号Ｓ８を受けた時に切替信号を生成し、この切替信号をセレクタ（選択回路）７２７に出力する。セレクタ７２７は、前記切替信号を受けて、前記Ｄフリップフロップ７２４に保持された閾値を選択し、前記切替信号を受けていない時には前記漸減回路７２５からの閾値を選択する。他のセレクタ７２８は、前記閾値量切替信号生成部７２６の出力信号又は外部からの制御信号Ｓ１０を論理回路７２９を介して受けた場合には、零値の閾値を選択し、受けていない場合には前記セレクタ７２７からの所定値の閾値を選択し、その選択した閾値を立上り用閾値Ｓ９ａとして出力する。

次に、前記図１２に示したクロス基準値生成部７１２の構成を図１４に示す。同図において、７１３は立上りクロスデータ用のゲイン調整回路、７１４は立下りクロスデータ用のゲイン調整回路、７１５及び７１６は減算器、７１７、７１８、７１９及び７２０はセレクタである。このクロス基準値生成部７１２は、前記位相誤差算出部７０３の立上り及び立下り位相誤差データＳ３、Ｓ４、前記閾値生成部７１１からの閾値Ｓ９、並びに前記制御信号生成部７１３の制御信号Ｓ７を受けて、立上り用基準値Ｓ５及び立下り用基準値Ｓ６を出力する。

前記減算器７１５は、前記ゲイン調整回路７１３でゲイン調整された立上り位相誤差データＳ３から閾値生成部７１１からの立上り用閾値Ｓ９ａを減算し、その減算結果の符号データをセレクタ７１７に出力する。セレクタ７１７は、前記減算器７１５からの符号データが正（「１」）の場合には立上り用閾値Ｓ９ａを、負（「０」）の場合には立上り位相誤差データを選択する。つまり、セレクタ７１７は、立上り位相誤差データと立上り用閾値Ｓ９ａとの絶対値を比較して、小さい方の値を選択して、立上りクロス基準値として出力する。他のセレクタ７１９は、前記制御信号生成部７１３の制御信号Ｓ７を受け、この制御信号の値が「１」のときには零値の立上りクロス基準値を選択する一方、制御信号の値が「０」のときにはセレクタ７１７からの立上りクロス基準値を選択し、選択したクロス基準値を立上りクロス基準値Ｓ５として図１２の立上りクロス検出部７０１に出力する。

以上、クロス基準値生成部７１２での立上りクロス基準値Ｓ５の生成について説明したが、立下りクロス基準値Ｓ６の生成についても同様であるので、その説明は省略する。

以下、本実施形態の位相誤差検出回路の動作を図１５に基づいて説明する。同図では、３Ｔ＋３Ｔ（Ｔはチャネル周期）の繰り返しの再生信号とサンプリングポイントとを示しており、ＰＥ１、ＰＥ２、ＰＥ３、ＰＥ４は位相誤差データ、Ｌｒ１は立上りクロス基準値、Ｌｆ１、Ｌｆ２は立下りクロス基準値、Ｌｒｔｈは立上り用閾値、Ｌｆｔｈは立下り用閾値を示している。

図１５では、先ず、最初に検出される立上りク位相誤差データＰＥ１は、立上り用閾値Ｌｒｔｈよりも絶対値が小さいので、クロス基準値生成部７１２のセレクタ７１７が立上りク位相誤差データＰＥ１を選択し、この立上りク位相誤差データＰＥ１の振幅値が立上りクロス基準値Ｌｒ１となる。次の位相誤差データＰＥ３では、この位相誤差データＰＥ３とその前の位相誤差データとの平均値（同図に記号×１で示す）が前記立上りクロス基準値Ｌｒ１未満で負であり、この立上り位相誤差データＰＥ３とその後の位相誤差データとの平均値（同図に記号×２で示す）が前記立上りクロス基準値Ｌｒ１を越えて正であるので、この位相誤差データＰＥ３が立上り位相誤差データとして検出される。前記立上り位相誤差データＰＥ３の振幅値は、予め設定している立上り用閾値Ｌｒｔｈの絶対値よりも大きいので、この立上り用閾値Ｌｒｔｈが次の立上りクロス基準値となる。

一方、立下り位相誤差データの検出については、最初に検出される立下り位相誤差データＰＥ２は立下り用閾値Ｌｆｔｈよりも絶対値が小さいので、この立下り位相誤差データＰＥ２の振幅値が立下りクロス基準値Ｌｆ１となる。次の立下り位相誤差データＰＥ４では、この位相誤差データＰＥ４とその前の位相誤差データとの平均値（同図に記号×３で示す）の絶対値が前記立下りクロス基準値Ｌｆ１の絶対値未満で負であり、この立下り位相誤差データＰＥ４とその後の位相誤差データとの平均値（同図に記号×４で示す）が前記立下りクロス基準値Ｌｆ１を越えて正であるので、この位相誤差データＰＥ４が立下り位相誤差データとして検出される。この立下り位相誤差データＰＥ４は、予め設定している立下り用閾値Ｌｆｔｈの絶対値よりも小さいので、この立下り位相誤差データＰＥ４の振幅値が、次の立下りクロス基準値Ｌｆ２となる。

このように、本実施形態では、1プロセス前に検出した位相誤差データを次の位相誤差データの検出の基準値とするに際して、閾値を設けたので、ジッタや外乱などに起因するフィードバック制御の発散を抑制できると共に、位相比較器のキャプチャレンジを拡大することが可能である。

（第１０の実施形態）
次に、本発明の第１０の実施形態の位相誤差検出回路について説明する。

本実施形態は、前記第９の実施形態のクロス基準値生成部７１２の構成を一部変更したものである。

すなわち、図１６のクロス基準値生成部７１２ａでは、絶対値平均算出回路７２１と、符号反転回路７２２とが追加される。前記絶対値平均算出回路７２１は、セレクタ７１７で選択された立上りクロス基準値の絶対値と、セレクタ７１８で選択された立上りクロス基準値の絶対値との平均値を算出して、出力する。この絶対値平均算出回路７２１からの平均クロス基準値は、そのままセレクタ７１９に出力されると共に、符号反転回路７２２で符号反転された後にセレクタ７２０に出力される。

つまり、図１６に示したクロス基準値生成部７１２ａは、立上り位相誤差データ及び立下り位相誤差データのクロス基準値として、絶対値が等しい共通の基準値を採用するものである。

本実施形態の位相誤差検出回路の動作を図１７に基づいて説明する。同図では、３Ｔ＋３Ｔ（Ｔはチャネル周期）の繰り返しの再生信号とサンプリングポイントを示している。同図では、最初に検出される立上り位相誤差データＰＥ１は立上り用閾値Ｌｒｔｈよりも絶対値が小さいので、この立上り位相誤差データＰＥ１の振幅値が立上りクロス基準値Ｌｒ１となる。また、最初に検出される立下り位相誤差データＰＥ２も立下り用閾値Ｌｆｔｈよりも絶対値が小さいので、この立下り位相誤差データＰＥ２の振幅値が立下りクロス基準値Ｌｆ１となる。その後は、この立上り及び立下りの両クロス基準値Ｌｒ１、Ｌｆ１の絶対値の平均値（（Ｌｒ１＋Ｌｆ１）／２）が、次の立上り位相誤差データＰＥ３の検出基準値となると共に、その絶対値の平均値の符号の反転値−（（Ｌｒ１＋Ｌｆ１）／２）が、次の立下り位相誤差データＰＥ４の検出基準値となる。

その後は、これ等の立上り及び立下りの両位相誤差データＰＥ３、ＰＥ４の振幅値の両絶対値と、立上り及び立下り用の両閾値Ｌｒｔｈ、Ｌｆｔｈの絶対値とを比較した結果に基づいて、続く立上り及び立下りのクロス基準値Ｌｒ２、Ｌｆ２を生成する。

従って、本実施形態においても、前記第９の実施形態と同様に、ジッタや外乱などによるフィードバック制御の発散を抑制できると共に、位相誤差検出回路のキャプチャレンジを拡大することが可能である。

（第１１の実施形態）
次に、本発明の第１１の実施形態の位相誤差検出回路について説明する。本実施形態では、前記第９の実施形態のクロス基準値生成部７１２の構成の一部を更に変更したものである。

すなわち、図１８に示した本実施形態のクロス基準値生成部７１２ｂでは、図１４に示したクロス基準値生成部７１２での立下り基準値生成用のゲイン調整回路７１４、減算器７１６及びセレクタ７１８を省略して、立上り基準値生成用のセレクタ７１７からの立上りクロス基準値を符号反転回路７２２で符号反転した値を立下りクロス基準値としてセレクタ７２０に入力する構成である。その他の構成は、図１２に示したクロス基準値生成部７１２の構成と同一であるので、その説明を省略する。

次に、本実施形態の位相誤差検出回路の動作を図１９に基づいて説明する。図１９では、最初に検出される立上り位相誤差データＰＥ１が立上り用閾値Ｌｒｔｈよりも絶対値が小さいので、この立上り位相誤差データＰＥ１の振幅値が立上りクロス基準値Ｌｒ１となる。そして、前記立上りクロス基準値Ｌｒ１の符号を反転した値が立下りクロス基準値Ｌｆ１とされる。その後、次の立上り位相誤差データＰＥ３は、前記立上りクロス基準値Ｌｒ１を基準に検出され、次の立下りクロスデータＰＥ４は、立下りクロス基準値Ｌｆ１（＝Ｌｒ１）を基準に検出される。

続いて、前記の立上り及び立下りの両位相誤差データＰＥ３、ＰＥ４の振幅値の絶対値と、立上り及び立下り用の両閾値Ｌｒｔｈ、Ｌｆｔｈの絶対値とを比較した結果に基づいて、続く立上り及び立下りクロス基準値Ｌｒ２、Ｌｆ２が生成される。

尚、本実施形態では、クロス基準値生成部７１２ｂとして、立上り基準値生成用のゲイン調整回路７１３、減算器７１５及びセレクタ７１７のみを設けたが、反対に、図１２のクロス基準値生成部７１２において、立下り基準値生成用のゲイン調整回路７１４、減算器７１６及びセレクタ７１８のみを設けても良いのは勿論である。この場合は、立下りクロス基準値が生成され、この立下りクロス基準値の符号を反転した値が立上りクロス基準値とされる。この場合の立上り及び立下りの両クロス基準値の生成の様子を図２０に示す。

（第１２の実施形態）
次に、本発明の第１２の実施形態の位相誤差検出回路について説明する。

本実施形態は、図１２に示した制御信号生成部７１３が制御信号を生成する時期を特定するものである。

すなわち、制御信号生成部７１３は、図１２に示すように、位相誤差算出部７０３から位相誤差データＰＥＤが入力されていて、この位相誤差データＰＥＤをモニタして、その位相誤差量が小さくなって、図２１に示すように。定常状態判定領域内に入った状況になると、定常状態判定領域内でのクロスデータポイントが所定個の閾値になった時点で、立上り及び立下りのクロス基準値を零レベルに固定したゼロクロス検出方式に切り替える制御信号Ｓ５を図１２に示したクロス基準値生成部７１２へ出力する。

従って、本実施形態では、図２１に例示すように、クロスデータポイントＰＥ２以降で再生データは定常状態判定領域内に入り、その後、合計所定個（５個）のクロスデータポイントＰＥ２〜ＰＥ６をカウントした時点で、制御信号生成部７１３が制御信号Ｓ７が生成すると、クロス基準値生成部７１２では、図１４に示したように、２個のセレクタ７１９、７２０が零値のクロス基準値を選択するので、フィードバック検出方式からゼロクロス検出方式に切り替えられる。

よって、本実施形態では、位相誤差量が大きな期間では、立上り及び立下りの両クロス基準値を更新し、次のクロスデータ検出の基準値とするが、位相誤差量が小さくなって定常状態へ近づくと、ゼロクロスデータ検出方式に切り替えて、効率の良い位相誤差検出を実現することが可能である。

（第１３の実施形態）
次に、本発明の第１３の実施形態の位相誤差検出回路について説明する。

本実施形態は、図１２に示した制御信号生成部７１３が制御信号を生成する時期を前記とは別の時期に特定するものである。

すなわち、制御信号生成部７１３は、図１２に示すように、位相誤差算出部７
０３から位相誤差データＰＥＤが入力されていて、この位相誤差データＰＥＤをモニタして、その位相誤差量を所定の閾値と比較する。この閾値は、図２２に示すように、ゼロクロス検出方式の適用領域内であるとして予め設定された位相誤差量である。制御信号生成部７１３は、入力された位相誤差データＰＥＤと前記所定の閾値と比較の結果、位相誤差データＰＥＤが前記所定の閾値未満にあって、ゼロクロス近辺にある場合には、「０」値の制御信号を生成して、図１２に示したクロス基準値生成部７１２に出力する。

従って、本実施形態では、図２２に示したように、クロスデータポイントＰＥ１、ＰＥ２は、位相誤差量が大きいので、フィードバック検出方式によりクロスデータの検出を行っているが、クロスデータポイントＰＥ３、ＰＥ４のように位相誤差量が所定の閾値未満になった場合には、ゼロクロス検出方式へと切り替えられる。

従って、本実施形態においても、第１２の実施形態と同様に、効率の良い位相誤差検出を実現することが可能である。

（第１４の実施形態）
更に、本発明の第１４の実施形態の位相誤差検出回路について説明する。

本実施形態では、前記第７の実施形態と同様に、制御信号生成部７１３に入力する外部信号Ｓ８として、ＤＶＤなどの光ディスクに一定間隔で記録されているシンクマークを検出した時に生成されるシンク検出信号を採用する。

前記制御信号生成部７１３は前記シンク検出信号を受けた時、すなわち、再生データの周波数誤差が小さくなった状況において、「１」値の制御信号Ｓ７を生成してクロス基準値生成部７１２に出力する。前記クロス基準値生成部７１２では、図１４に示したように、セレクタ７１９、７２０が零値のクロス基準値を選択するので、クロス検出方式はフィードバック方式からゼロクロスデータ検出方式へと切り替わる。

従って、本実施形態においても、前記第１３の実施形態と同様に、効率の良い位相誤差検出を実現することが可能である。

（第１５の実施の形態）
続いて、第１５の実施形態の位相誤差検出回路について説明する。

本実施形態では、前記第８の実施形態と同様に、制御信号生成部７１３に入力する外部信号Ｓ８として、光ディスクのキズや汚れ等に起因して再生信号が異常状態になった異常再生信号を検出した異常信号検出信号を採用する。

前記制御信号生成部７１３は、前記異常信号検出信号を受けた時には、「１」値の制御信号Ｓ７を生成し、クロス基準値生成部７１２によりクロス基準値を零値にリセットする。

従って、本実施形態では、異常信号から検出されるクロスデータのバラツキを抑えることができて、効率の良い位相誤差検出を実現することが可能である。

尚、制御信号生成部７１３の構成については、前記第１２及び第１３の実施形態での構成と、前記第１４及び第１５の実施形態での構成を併有する構成を採用しても良いのは勿論である。

以上説明したように、本発明は、再生データとサンプリングクロックとの同期が取れていない状況であっても、位相誤差を正確に検出して、キャプチャレンジを拡大することが可能であるので、位相誤差検出回路及びこれを備えた同期クロック抽出回路等として有用である。

本発明の第１の実施の形態の位相誤差検出回路を示す図である。同位相誤差検出回路が有する立上りクロス検出部の内部構成を示す図である。同位相誤差検出回路が有する位相誤差算出部の内部構成を示す図である。同位相誤差検出回路が有するクロス基準値生成部の内部構成を示す図である。同実施の形態の位相誤差検出回路の位相誤差検出方式の様子を示す図である。本発明の第２の実施の形態の位相誤差検出回路の位相誤差検出方式の様子を示す図である。本発明の第３の実施の形態の位相誤差検出回路の位相誤差検出方式の様子を示す図である。本発明の第４の実施の形態の位相誤差検出回路の位相誤差検出方式の様子を示す図である。第１の実施の形態の位相誤差検出回路が有する制御信号生成部の内部構成を示す図である。本発明の第５の実施の形態の位相誤差検出回路の位相誤差検出方式の様子を示す図である。本発明の第６の実施の形態の位相誤差検出回路の位相誤差検出方式の様子を示す図である。本発明の第９の実施形態の位相誤差検出回路を示す図である。同位相誤差検出回路が有する閾値生成部の内部構成を示す図である。同位相誤差検出回路が有するクロス基準値生成部の内部構成を示す図である。同位相誤差検出回路のクロスデータ検出方式の様子を示す図である。本発明の第１０の実施形態の位相誤差検出回路が有するクロス基準値生成部の内部構成を示す図である。同位相誤差検出回路のクロスデータ検出方式の様子を示す図である。本発明の第１１の実施形態の位相誤差検出回路が有するクロス基準値生成部の内部構成を示す図である。同位相誤差検出回路のクロスデータ検出方式の様子を示す図である。同位相誤差検出回路を変形した場合のクロスデータ検出方式の様子を示す図である。本発明の第１２の実施形態の位相誤差検出回路のクロスデータ検出方式の様子を示す図である。本発明の第１３の実施形態の位相誤差検出回路のクロスデータ検出方式の様子を示す図である。従来の一般的な光ディスクの再生信号処理回路を示す図である。同従来の再生信号処理回路が有する位相比較器の内部構成を示す図である。同従来の位相比較器が有するゼロクロス検出回路の内部構成を示す図である。同従来の位相比較器のゼロクロス検出方式の様子を示す図である。（ａ）は同従来の位相比較器において、再生データとサンプリングデータとの同期が取れている場合に正常にゼロクロス検出が行われる説明図、同図（ｂ）は再生データとサンプリングデータとの周波数誤差が大きい場合にゼロクロスポイントに誤検出が生じることの説明図である。

Claims

記録再生装置から再生され且つ量子化された再生データに基づいてこの再生データ自身に同期した同期クロックを抽出するに際して使用される位相誤差検出回路であって、
前記再生データを入力すると共に所定の基準値を受け、前記再生データが前記基準値とクロスするクロスタイミングを検出するクロス検出部と、
前記再生データ及び前記クロス検出部のクロスタイミング信号を受け、前記クロスタイミングでの前記再生データと零値との差を位相誤差データとして算出する位相誤差算出部と、
前記位相誤差算出部の位相誤差データを受け、この位相誤差データに基づいて前記クロス検出部の前記基準値を更新するクロス基準値生成部とを備えた
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、
前記位相誤差算出部が位相誤差データを算出する毎に、その算出された最新の位相誤差データを前記クロス検出部の基準値として更新する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス検出部は、
前記再生データが前記基準値に対して立上りでクロスする立上りクロスタイミングを検出する立上りクロス検出部と、
前記再生データが前記基準値に対して立下りでクロスする立下りクロスタイミングを検出する立下りクロス検出部とを有する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項３記載の位相誤差検出回路において、
前記位相誤差算出部は、
前記立上りクロス検出部の立上りクロスタイミング信号を受けて、前記立上りクロスタイミングでの前記再生データと前記基準値との差を立上り位相誤差データとして算出すると共に、
前記立下りクロス検出部の立下りクロスタイミング信号を受けて、前記立下りクロスタイミングでの前記再生データと前記基準値との差を立下り位相誤差データとして算出する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項４記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、
前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データ及び立下り位相誤差データを受け、前記立上り位相誤差データを立上り基準値として前記立上りクロス検出部に出力し、前記立下り位相誤差データを立下り基準値として前記立下りクロス検出部に出力する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項４記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、
前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データを受け、前記立上り位相誤差データを立上り基準値として前記立上りクロス検出部に出力し、前記立上り位相誤差データの符号を反転した後の立上り位相誤差データを立下り基準値として前記立下りクロス検出部に出力する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項４記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、
前記位相誤差算出部の立下り位相誤差データを受け、前記立下り位相誤差データの符号を反転した後の立下り位相誤差データを立上り基準値として前記立上りクロス検出部に出力し、前記立下り位相誤差データを立下り基準値として前記立下りクロス検出部に出力する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項４記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、
前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データ及び立下り位相誤差データを受け、この入力された立上り位相誤差データ及び立下り位相誤差データの和の１／２値を算出し、この和の１／２値及びその符号反転値を立上り基準値及び立下り基準値として前記立上りクロス検出部及び立下りクロス検出部に出力する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１〜８記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、前記クロス検出部の基準値を零値に固定する構成を有し、
前記クロス基準値生成部における位相誤差データに基づく基準値の更新と基準値の零値への固定とを切り替えるように、前記クロス基準値生成部に制御信号を出力する制御信号生成部を備える
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項９記載の位相誤差検出回路において、
前記制御信号生成部は、
前記位相誤差算出部の位相誤差データを受け、この位相誤差データが示す位相誤差に応じて、前記クロス基準値生成部における位相誤差データに基づく基準値の更新と基準値の零値への固定とを切り替えるよう、制御信号を生成する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１０記載の位相誤差検出回路において、
前記制御信号生成部は、
前記受けた位相誤差データの示す位相誤差が所定値未満となって定常状態に近づいた場合に、基準値の生成を、位相誤差データに基づく基準値の更新から基準値の零値への固定へ切り替えるよう、制御信号を出力する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１０記載の位相誤差検出回路において、
前記制御信号生成部は、
前記受けた位相誤差データの示す位相誤差が所定の閾値以上のときには、位相誤差データに基づいて基準値を更新し、所定の閾値未満のときには基準値を零値に固定するよう、制御信号を生成する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項９記載の位相誤差検出回路において、
前記制御信号生成部は、
位相誤差検出回路の外部から所定の信号を受け、この外部からの所定の信号に応じて、前記クロス基準値生成部における位相誤差データに基づく基準値の更新と基準値の零値への固定とを切り替えるよう、制御信号を生成する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１３記載の位相誤差検出回路において、
前記制御信号生成部は、
前記再生データの特定パターンが検出されたときに出力される信号を前記外部からの所定の信号として受けたとき、基準値の生成を、位相誤差データに基づく基準値の更新から基準値の零値への固定へ切り替えるよう、制御信号を出力する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１４記載の位相誤差検出回路において、
前記再生信号の特定パターンが検出されたときに出力される信号は、光ディスクのシンクマークの間隔を検出したときに生成されるシンク検出信号である
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項９記載の位相誤差検出回路において、
前記制御信号生成部は、
前記再生データに異常が生じたときに生成される異常検出信号を受け、前記クロス基準値生成部における位相誤差データに基づく基準値の更新を所定値の基準値にリセットする
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項９記載の位相誤差検出回路において、
前記制御信号生成部は、
前記位相誤差算出部の位相誤差データを入力すると共に、位相誤差検出回路の外部から所定の信号を受け、前記位相誤差データが示す位相誤差及び前記外部からの所定の信号に応じて、前記クロス基準値生成部における位相誤差データに基づく基準値の更新と基準値の零値への固定とを切り替えるよう、制御信号を生成する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１記載の位相誤差検出回路と、
前記位相誤差検出回路から出力される位相誤差データを受け、この位相誤差データが示す位相誤差に応じて同期クロックの周波数を変化させる電圧制御発振器とを備えた
ことを特徴とする同期クロック抽出回路。
請求項１記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス検出部の基準値を更新するために用いる閾値を生成する閾値生成部を備え、
前記クロス基準値生成部は、
前記閾値生成部の閾値を受け、この閾値と前記位相誤差算出部の位相誤差データとに基づいて、前記クロス検出部の基準値を更新する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１９記載の位相誤差検出回路において、
前記閾値生成部は、
前記位相誤差算出部の位相誤差データを受けると共に、外部から所定の閾値データを受け、前記位相誤差データの絶対値と前記所定の閾値データの絶対値とのうち、小さい方の絶対値を閾値とする
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項２０記載の位相誤差検出回路において、
前記閾値生成部は、
立上りクロスタイミング用閾値と、立下りクロスタイミング用閾値とを生成する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項２１記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス検出部は、
前記再生データが前記基準値に対して立上りでクロスする立上りクロスタイミングを検出する立上りクロス検出部と、
前記再生データが前記基準値に対して立下りでクロスする立下りクロスタイミングを検出する立下りクロス検出部とを有する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項２２記載の位相誤差検出回路において、
前記位相誤差算出部は、
前記立上りクロス検出部の立上りクロスタイミング信号を受けて、前記立上りクロスタイミングでの前記再生データと前記基準値との差を立上り位相誤差データとして算出すると共に、
前記立下りクロス検出部の立下りクロスタイミング信号を受けて、前記立下りクロスタイミングでの前記再生データと前記基準値との差を立下り位相誤差データとして算出する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項２３記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、
前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データと前記閾値生成部の立上りクロスタイミング用閾値とを受けて、前記立上り位相誤差データの絶対値と前記立上りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち、小さい方の絶対値を立上り基準値とすると共に、
前記位相誤差算出部の立下り位相誤差データと前記閾値生成部の立下りクロスタイミング用閾値とを受けて、前記立下り位相誤差データの絶対値と前記立下りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち、小さい方の絶対値を立下り基準値とする
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項２３記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、
前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データと前記閾値生成部の立上りクロスタイミング用閾値とを受けて、前記立上り位相誤差データの絶対値と前記立上りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち、小さい方の絶対値を立上り基準値とすると共に、
前記立上り基準値の符号を反転した値を立下り基準値とする
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項２３記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、
前記位相誤差算出部の立下り位相誤差データと前記閾値生成部の立下りクロスタイミング用閾値とを受けて、前記立下り位相誤差データの絶対値と前記立下りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち、小さい方の絶対値を立下り基準値とすると共に、
前記立下り基準値の符号を反転した値を立上り基準値とする
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項２３記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、
前記位相誤差算出部の立上り位相誤差データの絶対値と前記閾値生成部の立上りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち小さい方の絶対値と、前記位相誤差算出部の立下り位相誤差データの絶対値と前記閾値生成部の立下りクロスタイミング用閾値の絶対値とのうち小さい方の絶対値との両絶対値の平均値を算出する絶対値平均算出回路を有し、
前記絶対値平均算出回路で算出された前記両絶対値の平均値を立上り基準値及び立下り基準値とする
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１９記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、
前記クロス検出部の基準値として、前記閾値生成部の閾値と前記位相誤差算出部の位相誤差データとに基づいた基準値の他に、零値の基準値を有し、
前記零値の基準値と、前記閾値と位相誤差データとに基づいた基準値との何れか一方を選択する選択回路を有する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項２８記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部の選択回路を零値の基準値側に切換える制御信号を生成する制御信号生成部を有する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項２９記載の位相誤差検出回路において、
前記制御信号生成部は、
前記位相誤差算出部で算出された位相誤差データを受け、この位相誤差データの値が所定値未満に収束している際に前記制御信号を生成し、この制御信号を前記クロス基準値生成部の選択回路に出力する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項２９記載の位相誤差検出回路において、
前記制御信号生成部は、
前記記録再生装置が光ディスクからデータを再生している際に、前記光ディスクに記録されているシンクマークの間隔が検出された時に前記制御信号を生成し、この制御信号を前記クロス基準値生成部の選択回路に出力する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１９記載の位相誤差検出回路において、
前記閾値生成部は、
所定の閾値を漸減する漸減回路と、
前記所定の閾値と前記漸減回路により漸減された閾値とをの何れか一方を選択する選択回路と、
前記選択回路を前記漸減回路側に切替える切替信号を生成する切替信号生成部とを備える
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項３２記載の位相誤差検出回路において、
前記切替信号生成部は、
前記再生データのゼロクロスの回数が所定期間中に所定値未満のときに、前記切替信号を生成して前記選択回路に出力する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項３２記載の位相誤差検出回路において、
前記閾値生成部は、
外部から制御信号を受けて、零値の閾値を選択する選択回路を有する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１９記載の位相誤差検出回路において、
前記クロス基準値生成部は、
前記位相誤差算出部の位相誤差データの値を所定倍に調整するゲイン調整回路を有する
ことを特徴とする位相誤差検出回路。
請求項１９記載の位相誤差検出回路と、
前記位相誤差検出回路から出力される位相誤差データを入力し、この位相誤差データが示す位相誤差に応じて同期クロックの周波数を変化させる電圧制御発振器とを備えた
ことを特徴とする同期クロック抽出回路。