JP4603469B2 - Phase error detection circuit, phase locked loop circuit, and information reproducing apparatus - Google Patents

Phase error detection circuit, phase locked loop circuit, and information reproducing apparatus Download PDF

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Description

本発明は、パーシャルレスポンス最尤復号(PRML)方式を用いる情報再生装置に係り、特にかかる装置において安定な同期信号を生成するための位相誤差検出回路とこれを用いた位相同期ループ(PLL)回路に関する。   The present invention relates to an information reproducing apparatus using a partial response maximum likelihood decoding (PRML) system, and more particularly to a phase error detection circuit for generating a stable synchronizing signal in such an apparatus and a phase locked loop (PLL) circuit using the same. About.

従来、ハードディスク装置や光ディスク装置に代表される情報再生装置では、記録媒体上にデジタル化されて記録された情報を再生する際、アナログ信号として読み出される信号を所定のクロックでサンプリングし、A/D変換することにより情報信号を得る。その際、例えば特許文献1により知られるように、サンプリングした信号の位相誤差をFDTS(Fixed Delay Tree Search)アルゴリズムに従って検出し、その位相誤差信号に基づいて電圧制御発振器(VCO)の発振周波数を制御することにより、クロックの位相を読み出しデータと同期させるように補正している。ここに位相誤差の検出器は、読み出し信号をサンプリングしたタイミングと、本来、期待される正しいサンプリングタイミングとの位相誤差を検出するものである。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an information reproducing apparatus typified by a hard disk device or an optical disk device, when reproducing digitally recorded information on a recording medium, a signal read as an analog signal is sampled with a predetermined clock, and A / D An information signal is obtained by conversion. At that time, as known from, for example, Patent Document 1, the phase error of the sampled signal is detected according to an FDTS (Fixed Delay Tree Search) algorithm, and the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator (VCO) is controlled based on the phase error signal. Thus, the clock phase is corrected so as to be synchronized with the read data. Here, the phase error detector detects a phase error between the timing at which the read signal is sampled and the correct sampling timing that is originally expected.

特開2002−25201号公報(第5頁、第2図)Japanese Patent Laid-Open No. 2002-25201 (page 5, FIG. 2)

上記した従来技術では、上記VCOの発振を制御する位相誤差検出器は、サンプリングタイミングの位相誤差を検出するため、基準クロック位置においてサンプリングした読み出し信号レベルの絶対値から位相誤差を演算するアルゴリズムを使用している。すなわち、サンプリングした信号レベル(位相誤差がなければ信号レベルはゼロとなる)を、読み出し信号の振幅レベル(エンベロープの最大値)と比較して位相誤差を算出する。このように、読み出し信号の振幅レベルを基準とする方法だと、位相誤差の検出感度は読み出し信号の振幅レベルに依存する。しかし従来は、読み出し信号の振幅レベルは一定であることが前提とされ、振幅レベルの変動に対しては配慮されていなかった。よって、振幅レベルが変動すると位相誤差の算出値が変動し、位相同期制御が悪化するという問題があった。   In the above prior art, the phase error detector that controls the oscillation of the VCO uses an algorithm that calculates the phase error from the absolute value of the read signal level sampled at the reference clock position in order to detect the phase error of the sampling timing. is doing. That is, the phase error is calculated by comparing the sampled signal level (the signal level is zero if there is no phase error) with the amplitude level (maximum value of the envelope) of the read signal. Thus, in the method based on the amplitude level of the read signal, the detection sensitivity of the phase error depends on the amplitude level of the read signal. Conventionally, however, it is assumed that the amplitude level of the read signal is constant, and no consideration is given to fluctuations in the amplitude level. Therefore, when the amplitude level fluctuates, there is a problem that the calculated value of the phase error fluctuates and the phase synchronization control deteriorates.

例えば、光ディスク装置では、光ディスクから情報を読み出す際、LED等の発光源から出射された光を光ディスクの表面に照射し、その反射光を、フォトトランジスタなどの受光素子で構成されるピックアップで検出する。その際、光学系の経時変化やそれを駆動する電源レベルの変動などによって、ピックアップにより検出される信号の振幅レベル(最大値)が変動することがある。その結果、位相誤差検出の精度が悪化し、VCOの発振周波数の制御特性や、PLL回路での位相同期特性が悪化することになる。   For example, in an optical disc apparatus, when reading information from an optical disc, the surface of the optical disc is irradiated with light emitted from a light source such as an LED, and the reflected light is detected by a pickup composed of a light receiving element such as a phototransistor. . At this time, the amplitude level (maximum value) of the signal detected by the pickup may fluctuate due to changes in the optical system over time or fluctuations in the power supply level for driving the optical system. As a result, the accuracy of phase error detection deteriorates, and the control characteristics of the oscillation frequency of the VCO and the phase synchronization characteristics in the PLL circuit deteriorate.

そこで本発明は、上記した従来技術における問題点に鑑み、読み出し信号の振幅レベルが変動しても位相誤差を精度良く検出し、よって安定な位相同期特性を実現することが可能な位相誤差検出回路、位相同期ループ回路および情報再生装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems in the prior art, the present invention is a phase error detection circuit capable of accurately detecting a phase error even when the amplitude level of a read signal fluctuates and thereby realizing a stable phase synchronization characteristic. An object of the present invention is to provide a phase locked loop circuit and an information reproducing apparatus.

本発明の位相誤差検出回路は、入力信号を所定のクロックでサンプリングし、サンプリングした信号レベルからクロックの位相誤差を検出するものであって、入力信号の連続する2つのサンプリング位置n,(n−1)における信号レベルX、Xn−1について、それらの和Aと差Bの比 (=(A /2)/B を演算する演算器を備え、信号レベルX、Xn−1の極性が変化するサンプリング位置における演算器の演算結果Cを位相誤差信号として出力する。
The phase error detection circuit of the present invention samples an input signal with a predetermined clock and detects a phase error of the clock from the sampled signal level. The phase error detection circuit of the present invention includes two sampling positions n, (n− For the signal levels X n and X n−1 in 1 ) , an arithmetic unit for calculating a ratio C n (= (A n / 2) / B n ) between the sum An and the difference B n is provided. The calculation result C n of the calculator at the sampling position where the polarities of n and X n−1 change is output as a phase error signal.

さらに位相誤差検出回路は、信号レベルX、Xn−1の極性が変化するサンプリング位置における演算器の演算したAの値を、入力信号のDC誤差信号として出力する。 Further the phase error detection circuit, the signal level X n, the value of the computed A n of the arithmetic unit in the sampling position at which the polarity of the X n-1 is changed, and outputs it as DC error signal of the input signal.

また本発明の位相誤差検出回路は、入力信号を所定のクロックでサンプリングし、サンプリングした信号レベルからクロックの位相誤差を検出する位相誤差検出回路であって、2つの信号レベルX、Xn−1の各組合せに対する、それらの和Aと差Bの比 (=(A /2)/B の演算値を予め記憶するメモリを備え、入力信号の連続する2つのサンプリング位置n,(n−1)において信号レベルX、Xn−1の極性が変化する場合、メモリに記憶する信号レベルX、Xn−1の組合せに対するCの演算値を位相誤差信号として出力する。
The phase error detection circuit according to the present invention is a phase error detection circuit that samples an input signal with a predetermined clock and detects a phase error of the clock from the sampled signal level, and has two signal levels X n and X n−. For each combination of 1 , there is provided a memory for storing in advance a calculation value of a ratio C n (= (A n / 2) / B n ) of the sum An and the difference B n , and two consecutive samplings of the input signal When the polarities of the signal levels X n and X n−1 change at the positions n and (n−1), the calculated value of C n for the combination of the signal levels X n and X n−1 stored in the memory is used as the phase error signal. Output as.

本発明の位相同期ループ回路は、入力信号を所定のクロックでアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、A/D変換器の出力信号を受け、クロックの位相誤差を検出する上記位相誤差検出回路と、位相誤差検出回路からの位相誤差信号により制御され、クロックを出力する発振器とを備える。   The phase-locked loop circuit of the present invention includes an A / D converter that performs analog / digital conversion on an input signal using a predetermined clock, and the phase error detection that receives an output signal of the A / D converter and detects a phase error of the clock. A circuit and an oscillator controlled by a phase error signal from a phase error detection circuit and outputting a clock.

また本発明の位相同期ループ回路は、入力信号を所定のクロックでアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、A/D変換器の出力信号のDCレベルを除去するDC帰還回路と、DC帰還回路の出力信号を受け、位相誤差とDC誤差を検出する上記位相誤差検出回路と、位相誤差検出回路からの位相誤差信号により制御され、クロックを出力する発振器とを備え、DC帰還回路は、位相誤差検出回路からのDC誤差信号によりDCレベルを除去する。   The phase-locked loop circuit of the present invention includes an A / D converter that performs analog / digital conversion of an input signal with a predetermined clock, a DC feedback circuit that removes a DC level of an output signal of the A / D converter, and DC feedback. The above-mentioned phase error detection circuit that receives an output signal of the circuit and detects a phase error and a DC error, and an oscillator that outputs a clock and is controlled by the phase error signal from the phase error detection circuit. The DC level is removed by the DC error signal from the error detection circuit.

本発明の情報再生装置は、記録媒体に記録されたデジタル情報を読み出す読み出し部と、読み出し部の出力信号を所定のクロックでアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、A/D変換器の出力信号を等化する等化器と、等化器の出力信号を最尤復号する復号器と、A/D変換器または等化器の出力信号を受け、クロックの位相誤差を検出する上記位相誤差検出回路と、位相誤差検出回路からの位相誤差信号により制御され、クロックを出力する発振器とを備える。   An information reproducing apparatus according to the present invention includes a reading unit that reads digital information recorded on a recording medium, an A / D converter that performs analog / digital conversion on an output signal of the reading unit with a predetermined clock, and an A / D converter. An equalizer that equalizes an output signal, a decoder that performs maximum likelihood decoding of the output signal of the equalizer, an A / D converter or an equalizer output signal, and detects the phase error of the clock An error detection circuit; and an oscillator that is controlled by a phase error signal from the phase error detection circuit and outputs a clock.

また本発明の情報再生装置は、記録媒体に記録されたデジタル情報を読み出す読み出し部と、読み出し部の出力信号を所定のクロックでアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、A/D変換器の出力信号のDCレベルを除去するDC帰還回路と、DC帰還回路の出力信号を等化する等化器と、等化器の出力信号を最尤復号する復号器と、DC帰還回路または等化器の出力信号を受け、位相誤差とDC誤差を検出する上記位相誤差検出回路と、位相誤差検出回路からの位相誤差信号により制御され、クロックを出力する発振器とを備え、DC帰還回路は、位相誤差検出回路からのDC誤差信号によりDCレベルを除去する。   An information reproducing apparatus according to the present invention includes a reading unit that reads digital information recorded on a recording medium, an A / D converter that performs analog / digital conversion on an output signal of the reading unit with a predetermined clock, and an A / D converter. DC feedback circuit that removes the DC level of the output signal, an equalizer that equalizes the output signal of the DC feedback circuit, a decoder that performs maximum likelihood decoding of the output signal of the equalizer, and a DC feedback circuit or equalization A phase feedback detection circuit for detecting a phase error and a DC error and an oscillator for outputting a clock controlled by the phase error signal from the phase error detection circuit. The DC level is removed by the DC error signal from the error detection circuit.

本発明によれば、再生時のレベル変動に対して位相同期特性が安定し、再生品質を向上させることができる。   According to the present invention, the phase synchronization characteristic is stabilized with respect to level fluctuations during reproduction, and reproduction quality can be improved.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明による情報再生装置の一実施例を示す構成図である。この図1において、符号1は光ディスク媒体、2は光ピックアップ回路、3はA/D変換器、4はパーシャルレスポンス(PR)等化回路、5は最尤復号回路(ビタビ復号回路)、7は位相誤差検出回路、8はループフィルタ、9はD/A変換器、10は電圧制御発振器(VCO)、11は前置等化回路、20はサーボ回路、30はシステム制御回路、40はジッタ評価回路をそれぞれ示している。   FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an information reproducing apparatus according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an optical disk medium, 2 denotes an optical pickup circuit, 3 denotes an A / D converter, 4 denotes a partial response (PR) equalization circuit, 5 denotes a maximum likelihood decoding circuit (Viterbi decoding circuit), and 7 denotes Phase error detection circuit, 8 is a loop filter, 9 is a D / A converter, 10 is a voltage controlled oscillator (VCO), 11 is a pre-equalization circuit, 20 is a servo circuit, 30 is a system control circuit, and 40 is a jitter evaluation. Each circuit is shown.

光ピックアップ回路2は、光ディスク媒体1に記録された情報を、レーザー光を集光して媒体上に照射し、その反射光量あるいは偏向量を検出して再生する。このときサーボ回路20は、レーザー光のスポットをフォーカス方向とトラック方向に正確に追従させる。光ピックアップ回路2により読み出された再生信号は、前置等化回路11で等化された後、A/D変換器3によりアナログ/デジタル変換される。次に、PR等化回路4で所定のPR信号に等化され、最尤復号回路5により復号される。システム制御回路30はこれら一連の動作を制御する。なお、上述したA/D変換器3、PR等化回路4、最尤復号回路5は、それぞれ、以下に示す電圧制御発振器(VCO)10により発生される再生クロックの位相に同期させてデータを処理する。   The optical pickup circuit 2 collects laser light and irradiates the information recorded on the optical disk medium 1 onto the medium, and reproduces the information by detecting the amount of reflected light or the amount of deflection. At this time, the servo circuit 20 causes the laser light spot to accurately follow the focus direction and the track direction. The reproduction signal read by the optical pickup circuit 2 is equalized by the pre-equalization circuit 11 and then analog / digital converted by the A / D converter 3. Next, the signal is equalized to a predetermined PR signal by the PR equalization circuit 4 and decoded by the maximum likelihood decoding circuit 5. The system control circuit 30 controls these series of operations. The A / D converter 3, the PR equalization circuit 4, and the maximum likelihood decoding circuit 5 described above each synchronize data with a phase of a reproduction clock generated by a voltage controlled oscillator (VCO) 10 shown below. To process.

次に位相同期ループ回路の構成を説明する。位相誤差検出回路7は、A/D変換器3からの出力信号を受け、時間軸上の正確な位相誤差を示す正規化位相誤差信号T(クロック周期Tで正規化)を出力する。この正規化位相誤差信号Tは、ループフィルタ8、D/A変換器9を介して、VCO10に入力され、その出力である発振周波数を制御する。その結果、再生クロックの位相は光ピックアップ回路2からの再生信号に同期させることができる。 Next, the configuration of the phase locked loop circuit will be described. The phase error detection circuit 7 receives the output signal from the A / D converter 3 and outputs a normalized phase error signal T n (normalized with the clock period T) indicating an accurate phase error on the time axis. The normalized phase error signal T n is input to the VCO 10 via the loop filter 8 and the D / A converter 9 and controls the oscillation frequency that is the output thereof. As a result, the phase of the reproduction clock can be synchronized with the reproduction signal from the optical pickup circuit 2.

また、ジッタ評価回路40は、位相誤差検出回路7からの正規化位相誤差信号Tを受け、統計処理により、位相誤差の平均値や分散を求める。求めた分散値は、光ディスク媒体1のジッタ評価に用いることができる。さらに、求めた各トランジェント毎(例えば、3Tスペースから3Tマークへ、4Tマークから4Tスペースへのトランジェント等)の平均値は、記録シフトを表すので、これを記録ストラテジの調整に利用することもできる。このように、本実施例では、正規化位相誤差信号を単に再生クロックの位相調整だけでなく、再生品質の評価や記録ストラテジの設定にも適用することで、装置全体の構成を簡略化することができる。 Further, the jitter evaluating circuit 40 receives the normalized phase error signal T n from the phase error detecting circuit 7, by statistical treatment, an average value and variance of the phase error. The obtained dispersion value can be used for jitter evaluation of the optical disc medium 1. Furthermore, since the average value of each obtained transient (for example, a transient from 3T space to 3T mark, 4T mark to 4T space, etc.) represents a recording shift, it can also be used for adjusting the recording strategy. . As described above, in this embodiment, the normalized phase error signal is applied not only to the phase adjustment of the reproduction clock but also to the evaluation of the reproduction quality and the setting of the recording strategy, thereby simplifying the configuration of the entire apparatus. Can do.

図2は、図1における位相誤差検出回路7の一実施例を示す回路構成図である。ここに、符号720はレジスタ、711,721は2値化回路、712は加算器、713はモデュロ2の加算器、714はスイッチ回路、722は減算器、724は正規化回路(除算器)をそれぞれ示している。   FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the phase error detection circuit 7 in FIG. Here, reference numeral 720 is a register, 711 and 721 are binarization circuits, 712 is an adder, 713 is an adder of modulo 2, 714 is a switch circuit, 722 is a subtractor, and 724 is a normalization circuit (divider). Each is shown.

入力信号をX(τ)で表し、τはその位相ずれ(位相オフセット)を示す。レジスタ720は入力信号X(τ)を1サンプリング期間(1クロック期間T)だけ遅延させ、連続する2つのサンプリング位置n,(n−1)における信号X(τ)、Xn−1(τ)を出力する。2値化回路711,721は、それぞれ、入力信号X(τ)および遅延信号Xn−1(τ)を極性符号「0(+)」と「1(−)」の2値化信号Y,Yn−1に変換する。なお実際の2値化回路711,721では、入力信号X(τ)および遅延信号Xn−1(τ)が2’sコンプリメンタリ形式の場合には、その最上位ビット(MSB)がそのまま2値化信号Y,Yn−1となるため、回路構成の簡略化を図ることができる。 The input signal is represented by X n (τ), and τ indicates the phase shift (phase offset). The register 720 delays the input signal X n (τ) by one sampling period (one clock period T), and signals X n (τ), X n-1 (at two consecutive sampling positions n, (n−1). τ) is output. The binarization circuits 711 and 721 convert the input signal X n (τ) and the delay signal X n−1 (τ) into binary signals Y of polarity codes “0 (+)” and “1 (−)”, respectively. n , Y n-1 . In the actual binarization circuits 711 and 721, when the input signal X n (τ) and the delay signal X n−1 (τ) are in 2 ′s complementary format, the most significant bit (MSB) is 2 as it is. Since the value signals Y n and Y n−1 are obtained, the circuit configuration can be simplified.

続いて、加算器712は入力信号X(τ)と遅延信号Xn−1(τ)とを加算し、和信号A(τ)を出力する。一方、減算器722は入力信号X(τ)から遅延信号Xn−1(τ)を減算し、差信号B(τ)を出力する。そして、正規化回路724は、この和信号A(τ)と差信号B(τ)を受け、以下の(1)式で表される商信号C(τ)を出力する。
(τ)=A(τ)/2/B(τ)
={X(τ)+Xn−1(τ)}/2/{X(τ)−Xn−1(τ)}・・・(1)
Subsequently, the adder 712 adds the input signal X n (τ) and the delay signal X n−1 (τ), and outputs a sum signal A n (τ). On the other hand, the subtractor 722 subtracts the delayed signal X n-1 (τ) from the input signal X n (tau), and outputs a difference signal B n (τ). The normalization circuit 724 receives the sum signal A n (τ) and the difference signal B n (τ), and outputs a quotient signal C n (τ) represented by the following equation (1).
C n (τ) = A n (τ) / 2 / B n (τ)
= { Xn (τ) + Xn-1 (τ)} / 2 / { Xn (τ) -Xn -1 (τ)} (1)

一方、モデュロ2の加算器713は、2値化信号YとYn−1とを、2を法として加算し、もって、選択制御信号Zを出力する。即ち、入力信号X(τ)と遅延信号Xn−1(τ)の極性変化(2値化信号YとYn−1の符号変化)を検出し、変化点では符号「1」を出力し、それ以外では符号「0」を出力する。なお、実際のモデュロ2の加算器713は、2値化信号Yが符号「0」、「1」に対応しているので、排他的論理和(Ex−OR)回路で構成される。 On the other hand, the adder 713 of Modulo 2 adds the binarized signals Y n and Y n−1 modulo 2 and outputs the selection control signal Z n . That is, the polarity change of the input signal X n (τ) and the delay signal X n−1 (τ) (sign change of the binarized signals Y n and Y n−1 ) is detected, and the code “1” is detected at the change point. Otherwise, the code “0” is output. Incidentally, the adder 713 of the actual modulo 2, the sign "0" binary signal Y n, because it corresponds to "1", and exclusive OR (Ex-OR) circuit.

そして、スイッチ回路714は、上記の選択制御信号Zを受け、次の(2)式で表される正規化位相誤差信号T(τ)を切り替えて出力する。
(τ)=C(τ) (Z=1、Y≠Yn−1の場合)
=0 (Z=0、Y=Yn−1の場合) ・・・(2)
このように、サンプリング位置が極性変化点(選択制御信号Z=1)である場合には上記(1)式の演算結果を出力するが、それ以外の位置(Z=0)での演算結果は位相誤差を示さないので出力しない。
The switch circuit 714 receives the selection control signal Z n and switches and outputs the normalized phase error signal T n (τ) expressed by the following equation (2).
T n (τ) = C n (τ) (when Z n = 1, Y n ≠ Y n−1 )
= 0 (in the case of Z n = 0, Y n = Y n-1 ) (2)
Thus, when the sampling position is the polarity change point (selection control signal Z n = 1), the calculation result of the above expression (1) is output, but the calculation at other positions (Z n = 0). The result shows no phase error and is not output.

なお、図2の演算回路の構成は一例であり、(1),(2)式の演算を実行できる演算回路であればこれに限らず全て有効である。   Note that the configuration of the arithmetic circuit in FIG. 2 is an example, and any arithmetic circuit that can execute the arithmetic expressions (1) and (2) is not limited to this and is all effective.

図3は、上記した正規化位相誤差信号T(τ)の演算方法を信号波形を用いて幾何学的に説明する図である。縦軸は信号レベル、横軸は時間であり、入力波形Xに対し、クロックTから決まるタイミング位置t/T=−5/2,−3/2,−1/2,・・・にてサンプリングする。そのうち、信号レベルの極性が変化する隣接位置はt/T=−1/2,1/2であり、それらの信号レベルX,Xn−1を記号(●)で示す。2つの値XとXn−1のレベル差は前記差信号Bで表される。XとXn−1の間の波形を直線(1次関数)で近似し、2つの値XとXn−1のレベル平均を記号(○)で示し、そのレベルは前記和信号A/2で表される。記号(◇)は近似直線と横軸との交差位置(レベルがゼロとなる位置)で、その原点からの距離は、位相オフセットτそのものを示している。そしてこの位相オフセットτは、前記A/2とBの比から次の(3)式にて求められることが幾何学的に理解できる。
τ/T=−A/2/B
=−1/2*(X+Xn−1)/(X−Xn−1) ・・・(3)
FIG. 3 is a diagram for geometrically explaining the calculation method of the above-described normalized phase error signal T n (τ) using signal waveforms. The vertical axis represents the signal level, the horizontal axis represents time, and the input waveform Xn has a timing position t / T determined from the clock T = −5 / 2, −3/2, −1/2,. Sampling. Among them, the adjacent position where the polarity of the signal level changes is t / T = −1 / 2, 1/2, and the signal levels X n and X n−1 are indicated by a symbol (●). The level difference between the two values Xn and Xn-1 is represented by the difference signal Bn . The waveform between Xn and Xn-1 is approximated by a straight line (linear function), and the level average of two values Xn and Xn-1 is indicated by a symbol (O), and the level is the sum signal A n / 2. The symbol (◇) is the crossing position (position where the level is zero) between the approximate straight line and the horizontal axis, and the distance from the origin indicates the phase offset τ itself. And it can be understood geometrically that this phase offset τ is obtained by the following equation (3) from the ratio of A n / 2 and B n .
τ / T = −A n / 2 / B n
= −1 / 2 * (X n + X n−1 ) / (X n −X n−1 ) (3)

ここで、入力信号の振幅レベル(エンベロープの最大値)Hが変動した場合を考える。振幅レベルHの変動に伴い、信号レベルX、Xn−1や演算値A、Bは同じ割合で変動する。しかし、本実施例では、位相オフセットτを(3)式のようにそれらの比から求めているので、変動分はキャンセルされる。よって、振幅レベルHが変動しても、位相オフセットτの算出値が変動することはない。 Here, consider a case where the amplitude level (maximum value of the envelope) H of the input signal fluctuates. As the amplitude level H varies, the signal levels X n and X n−1 and the operation values A n and B n vary at the same rate. However, in this embodiment, since the phase offset τ is obtained from the ratio thereof as shown in the equation (3), the fluctuation is cancelled. Therefore, even if the amplitude level H varies, the calculated value of the phase offset τ does not vary.

上記に説明した位相誤差検出回路7により得られた正規化位相誤差信号T(τ)と位相オフセットτの関係は(4)式で示される。
(τ)=−τ/T ・・・(4)
The relationship between the normalized phase error signal T n (τ) obtained by the phase error detection circuit 7 described above and the phase offset τ is expressed by equation (4).
T n (τ) = − τ / T (4)

図4は、(4)式に示される位相誤差検出回路7の位相誤差検出特性を示す図である。横軸は位相オフセットτ、縦軸は正規化位相誤差信号T(τ)であり、両者の関係を示す。τ>0はクロック位相が進んでいること、τ<0はクロック位相が遅れている場合である。また位相オフセットが周期Tを超える場合、正規化位相誤差信号T(τ)は1/2と−1/2の間で周期的に繰り返す。このように、本実施例による位相誤差検出回路7では、入力信号の振幅レベルが変動してもその影響を受けず、時間軸上の位相誤差を精度良く検出することができる。 FIG. 4 is a diagram showing the phase error detection characteristics of the phase error detection circuit 7 expressed by equation (4). The horizontal axis is the phase offset τ, and the vertical axis is the normalized phase error signal T n (τ), showing the relationship between the two. τ> 0 indicates that the clock phase is advanced, and τ <0 indicates that the clock phase is delayed. If the phase offset exceeds the period T, the normalized phase error signal T n (τ) repeats periodically between 1/2 and −1/2. As described above, the phase error detection circuit 7 according to the present embodiment can detect the phase error on the time axis with high accuracy without being affected even if the amplitude level of the input signal varies.

図5は、本発明による位相誤差検出回路7の他の実施例を示す回路構成図である。ここに、レジスタ720は、入力信号X(τ)を1サンプリング期間(1クロック期間T)だけ遅延させる。符号750は、読出し専用メモリ(ROM)である。この実施例では、前記実施例1で実行する(1)式および(2)式の演算結果を予め求めておいて、それをROM750に記憶させている。すなわち、入力レベルX、Xn−1の各種組合せとそれに対するTの値をテーブルとして格納している。そして、入力信号のレベルX、Xn−1に対して、対応するTの値を読み出して出力すればよい。本実施例では、除算処理など時間の掛かる演算処理が不要となるので、処理速度が速くなる利点がある。 FIG. 5 is a circuit diagram showing another embodiment of the phase error detection circuit 7 according to the present invention. Here, the register 720 delays the input signal X n (τ) by one sampling period (one clock period T). Reference numeral 750 denotes a read only memory (ROM). In this embodiment, the calculation results of the expressions (1) and (2) executed in the first embodiment are obtained in advance and stored in the ROM 750. That is, various combinations of the input levels X n and X n−1 and the value of T n corresponding thereto are stored as a table. Then, the value of T n corresponding to the levels X n and X n−1 of the input signal may be read and output. In the present embodiment, time-consuming arithmetic processing such as division processing is not necessary, and there is an advantage that the processing speed is increased.

図6は、本発明による位相誤差検出回路7のさらに他の実施例を示す回路構成図である。ここに、符号719はレジスタを示し、その他前記図2と共通の要素には同一に符号を付しその説明を省略する。レジスタ719には、1クロック直前の演算結果Tn−1(τ)を保持している。そして、スイッチ回路714は、選択制御信号Zを受け、次の(5)式で表される正規化位相誤差信号T(τ)を切り替えて出力する。
(τ)=C(τ) (Z=1、Y≠Yn−1の場合)
=Tn−1(τ) (Z=0、Y=Yn−1の場合) ・・・(5)
FIG. 6 is a circuit diagram showing still another embodiment of the phase error detection circuit 7 according to the present invention. Here, reference numeral 719 indicates a register, and other elements common to those in FIG. The register 719 holds the operation result T n−1 (τ) immediately before one clock. The switch circuit 714 receives the selection control signal Z n, and outputs the switching following a (5) the normalized phase error signal T n (tau) of the formula.
T n (τ) = C n (τ) (when Z n = 1, Y n ≠ Y n−1 )
= T n-1 (τ) (in the case of Z n = 0, Y n = Y n-1 ) (5)

前記実施例1では(2)式で示したように、極性変化点以外の位置(選択制御信号Z=0)での出力はゼロとしたのに対し、本実施例では、極性変化点以外の位置において1クロック直前の演算結果Tn−1(τ)を出力する。その結果、極性変化点で得たC(τ)の値を、次の極性変化点に至るまで繰り返して出力することになる。前記実施例1では、クロック位相の補正動作を極性変化点に集中させて行うが、本実施例では補正を分散させて行うため、より安定な位相同期制御が期待できる。 In the first embodiment, as shown in the equation (2), the output at the position other than the polarity change point (selection control signal Z n = 0) is set to zero, whereas in this embodiment, the output other than the polarity change point is set. The operation result T n-1 (τ) immediately before one clock is output at the position. As a result, the value of C n (τ) obtained at the polarity change point is repeatedly output until the next polarity change point. In the first embodiment, the clock phase correction operation is concentrated on the polarity change points. However, in this embodiment, the correction is performed in a distributed manner, so that more stable phase synchronization control can be expected.

次に、上記した光ピックアップ回路2からの入力信号は、振幅レベルだけでなく、DC(直流)レベルについても変動することがある。以下、このDCレベル変動に対応した本発明の実施例について述べる。   Next, the input signal from the optical pickup circuit 2 described above may vary not only in the amplitude level but also in the DC (direct current) level. An embodiment of the present invention corresponding to this DC level fluctuation will be described below.

図7は本発明による情報再生装置の他の実施例を示す構成図である。ここに、符号6はDC帰還回路を示し、その他前記図1と共通の要素には同一の符号を付しその説明を省略する。   FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the information reproducing apparatus according to the present invention. Here, reference numeral 6 indicates a DC feedback circuit, and other elements common to those in FIG.

光ディスク媒体1から読み出された信号は、A/D変換器3によりデジタル化された後、DC帰還回路6によりDC成分を除去する機能を付加している。位相誤差検出回路7は、DC帰還回路6からの出力信号を受け、正規化位相誤差信号TとDC誤差信号Sとを出力する。正規化位相誤差信号TはVCO10に対し、再生クロックの位相を再生信号に同期させるよう制御する。一方DC誤差信号Sは、DC帰還回路6に対し、DC成分を除去して信号を出力させるよう制御する。 A signal read from the optical disk medium 1 is digitized by the A / D converter 3 and then added with a function of removing a DC component by the DC feedback circuit 6. Phase error detecting circuit 7 receives the output signal from the DC feedback circuit 6, and outputs a normalized phase error signal T n and the DC error signal S n. To normalized phase error signal T n is VCO 10, it controls so as to synchronize the phase of the recovered clock to the reproduction signal. Meanwhile DC error signal S n, compared DC feedback circuit 6, controls to output the signal to remove the DC component.

図8は、図7におけるDC帰還回路6の回路構成の一例を示す図である。ここに、符号601は減算器、602,608はレジスタ、603は振幅制限器、604,605は減衰器、606,607は加算器をそれぞれ示している。ここに、加算器607とレジスタ608は積分回路を構成している。   FIG. 8 is a diagram showing an example of the circuit configuration of the DC feedback circuit 6 in FIG. Here, reference numeral 601 indicates a subtracter, 602 and 608 indicate registers, 603 indicates an amplitude limiter, 604 and 605 indicate attenuators, and 606 and 607 indicate adders. Here, the adder 607 and the register 608 constitute an integrating circuit.

このDC帰還回路6は、帰還ループを2つ備えている。第1のループは、DC帰還回路6自身の出力信号を受け、振幅制限器603で振幅制限した後、さらに、減衰器604、加算器606,607、レジスタ608を介して、DCレベルとして帰還させるループである。また、第2のループは、前記図7の位相誤差検出回路7からのDC誤差信号Sを受け、減衰器605、加算器606,607、レジスタ608を介して、DCレベルとして帰還させるループである。なお、これら第1のループおよび第2のループからの出力は、加算器606にて加算され、加算器607とレジスタ608にて積分された後、減算器601において、入力される入力信号からDC成分を減算する。 The DC feedback circuit 6 includes two feedback loops. The first loop receives the output signal of the DC feedback circuit 6 itself, limits the amplitude by the amplitude limiter 603, and further feeds back as a DC level via the attenuator 604, the adders 606 and 607, and the register 608. It is a loop. The second loop receives a DC error signal S n from the phase error detecting circuit 7 of FIG. 7, an attenuator 605, an adder 606 and 607, through register 608, a loop for feeding back a DC level is there. The outputs from the first loop and the second loop are added by the adder 606, integrated by the adder 607 and the register 608, and then input from the input signal input to the DC by the subtractor 601. Subtract components.

なお、ここでは図示しないが、DC帰還回路6を構成する減衰器604,605の係数「ND」,「NJ」や、振幅制限器603の振幅制限値は、前記図7のシステム制御回路30からのDC帰還制御信号により設定される。   Although not shown here, the coefficients “ND” and “NJ” of the attenuators 604 and 605 constituting the DC feedback circuit 6 and the amplitude limit value of the amplitude limiter 603 are obtained from the system control circuit 30 of FIG. Is set by the DC feedback control signal.

また、加算器607とレジスタ608からなる積分回路の動作を制御すれば、DC帰還ループを開閉することが可能である。例えば、サーボ動作の途中やサーボが外れた場合、あるいはトラックジャンプした場合には、DC帰還回路6は、システム制御回路30からのDC帰還制御信号を受け、DC帰還ループを開放する。これにより、異常信号入力での内部DCレベルの暴れを防止することができる。   Further, by controlling the operation of the integrating circuit composed of the adder 607 and the register 608, the DC feedback loop can be opened and closed. For example, when the servo operation is out of the way or when the servo is off, or when a track jump occurs, the DC feedback circuit 6 receives the DC feedback control signal from the system control circuit 30 and opens the DC feedback loop. As a result, it is possible to prevent the internal DC level from being disturbed by an abnormal signal input.

なお、本実施例では、DC帰還用メイン信号としてDC帰還回路6自身の出力信号、即ちPR等化回路4の入力信号を用いたが、その出力信号を用いても良い。また、本実施例では、前置等化回路11を、A/D変換器3の前段に配する例を示したが、この構成に限定されることなく、例えば、この前置等化回路11を、A/D変換器3の後段に配置しても良い。   In this embodiment, the output signal of the DC feedback circuit 6 itself, that is, the input signal of the PR equalization circuit 4 is used as the main signal for DC feedback. However, the output signal may be used. Further, in the present embodiment, the example in which the pre-equalization circuit 11 is arranged at the front stage of the A / D converter 3 is shown, but the present invention is not limited to this configuration. May be arranged after the A / D converter 3.

図9は、図7における位相誤差検出回路7の一実施例を示す回路構成図である。ここに、前記図2と共通の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 9 is a circuit configuration diagram showing one embodiment of the phase error detection circuit 7 in FIG. Here, the same reference numerals are given to the same elements as those in FIG. 2, and the description thereof will be omitted.

入力信号をX(σ,τ)で表し、σはDC成分(DCオフセット)、τはその位相ずれ(位相オフセット)を示す。加算器712は入力信号X(σ,τ)と遅延信号Xn−1(σ,τ)とを加算して、和信号A(σ,τ)を出力する。そしてスイッチ回路714は、選択制御信号Zを受け、以下の(6)式で表されるDC誤差信号S(σ)を出力する。
(σ)=A(σ,τ)
=X(σ,τ)+Xn−1(σ,τ) (Z=1、Y≠Yn−1の場合)
=0 (Z=0、Y=Yn−1の場合)・・・(6)
An input signal is represented by X n (σ, τ), σ is a DC component (DC offset), and τ is a phase shift (phase offset). The adder 712 adds the input signal X n (σ, τ) and the delayed signal X n−1 (σ, τ), and outputs a sum signal A n (σ, τ). The switch circuit 714 receives the selection control signal Z n and outputs a DC error signal S n (σ) expressed by the following equation (6).
S n (σ) = A n (σ, τ)
= X n (σ, τ) + X n−1 (σ, τ) (when Z n = 1, Y n ≠ Y n−1 )
= 0 (in the case of Z n = 0, Y n = Y n-1 ) (6)

なお、DC誤差信号の正確な値はA(σ,τ)/2であるが、(6)式においては「2」の除算を省略している。その場合、DC帰還ループの利得係数に1/2倍の補正をすれば基本動作は変わらない。 The exact value of the DC error signal is A n (σ, τ) / 2, but the division of “2” is omitted in the equation (6). In that case, the basic operation does not change if the gain factor of the DC feedback loop is corrected by a factor of 1/2.

一方、減算器722は入力信号X(σ,τ)から遅延信号Xn−1(σ,τ)を減算し、差信号B(τ)を出力する。正規化回路724は、上記(6)式のDC誤差信号S(σ)を受け、以下の(7)式で表される正規化位相誤差信号T(τ)を出力する。
(τ)=S(σ)/2/B(σ,τ)
={X(σ,τ)+Xn−1(σ,τ)}/2/{X(σ,τ)−Xn−1(σ,τ)}
(Z=1、Y≠Yn−1の場合)
(τ)=0 (Z=0、Y=Yn−1の場合) ・・・(7)
On the other hand, the subtractor 722 subtracts the delayed signal X n−1 (σ, τ) from the input signal X n (σ, τ) and outputs a difference signal B n (τ). The normalization circuit 724 receives the DC error signal S n (σ) of the above equation (6) and outputs a normalized phase error signal T n (τ) represented by the following equation (7).
T n (τ) = S n (σ) / 2 / B n (σ, τ)
= { Xn ([sigma], [tau]) + Xn-1 ([sigma], [tau])} / 2 / { Xn ([sigma], [tau])- Xn-1 ([sigma], [tau])}
(When Z n = 1, Y n ≠ Y n−1 )
T n (τ) = 0 (in the case of Z n = 0, Y n = Y n−1 ) (7)

続いて図10、図11、図12および図13は、上記したDC誤差信号S(σ)と正規化位相誤差信号T(τ)の演算方法を、信号波形を用いて幾何学的に説明する図である。光ディスク媒体からの信号読み出し時、光学系の径時変化や電源の変動などの原因で、入力信号X(σ,τ)は、その振幅やDCレベルが変動することがある。その結果、DCオフセットσや位相オフセットτが生じる。各図において、記号(●)はクロックで決まるサンプリング点X(σ,τ)を示す。そして記号(○)は、サンプリング点XとXn−1(またはX’とXn−1’)の平均レベルであり、DCオフセットσを示し、上記(6)式の演算により得られるDC誤差信号S(σ)/2に対応する。また記号(◇)は、サンプリング点XとXn−1(またはX’とXn−1’)の間を直線近似したときに、横軸(信号レベル=0)と交差する点で、位相オフセットτを示し、上記(7)式の演算により得られる正規化位相誤差信号T(τ)に対応する。 10, 11, 12, and 13 geometrically illustrate the calculation method of the DC error signal S n (σ) and the normalized phase error signal T n (τ) using the signal waveform. It is a figure explaining. When a signal is read from the optical disk medium, the amplitude and DC level of the input signal X n (σ, τ) may fluctuate due to changes in the diameter of the optical system or power supply. As a result, a DC offset σ and a phase offset τ are generated. In each figure, a symbol (●) indicates a sampling point X n (σ, τ) determined by a clock. The symbol (◯) is the average level of the sampling points X n and X n−1 (or X n ′ and X n−1 ′), indicates the DC offset σ, and is obtained by the calculation of the above equation (6). This corresponds to the DC error signal S n (σ) / 2. The symbol (◇) is a point that intersects the horizontal axis (signal level = 0) when linear approximation is performed between sampling points Xn and Xn-1 (or Xn 'and Xn-1 '). , Indicates the phase offset τ, and corresponds to the normalized phase error signal T n (τ) obtained by the calculation of the above equation (7).

図10は、DCオフセットσ=0、位相オフセットτ=0の場合を示している。この場合、XとXn−1の位置は原点(X=0、t=0)に関して対称位置にあり、平均レベルDC誤差信号S(σ)、正規化位相誤差信号T(τ)共に0となる。 FIG. 10 shows a case where the DC offset σ = 0 and the phase offset τ = 0. In this case, the positions of X n and X n−1 are symmetrical with respect to the origin (X = 0, t = 0), and the average level DC error signal S n (σ) and the normalized phase error signal T n (τ). Both are 0.

図11は、DCオフセットσ≠0、位相オフセットτ=0の場合を示している。この場合、DC誤差信号S(σ)は、XとXn−1(またはX’とXn−1’)の平均レベルに対応し、DCオフセットσに対しS(σ)=2σとなる。上記の位相誤差検出回路7からは、このDCオフセットσに比例した誤差信号S(σ)が出力される。一方、正規化位相誤差信号T(τ)に関しては、XとXn−1、およびX’とXn−1’の2つの傾きに応じた交差点に対応し、その交差位置は原点(t=0)に関し対称の位置±εにある。すなわち正規化位相誤差信号T(τ)は、入力信号Xの傾きに応じて極性が交互に反転する±ε/Tの信号として出力されるが、その時間平均値はT(τ)=0となり、位相オフセットτ=0に対応する。 FIG. 11 shows a case where the DC offset σ ≠ 0 and the phase offset τ = 0. In this case, the DC error signal S n (σ) corresponds to the average level of X n and X n−1 (or X n ′ and X n−1 ′), and S n (σ) = 2σ. The phase error detection circuit 7 outputs an error signal S n (σ) proportional to the DC offset σ. On the other hand, the normalized phase error signal T n (τ) corresponds to an intersection corresponding to two slopes of X n and X n−1 and X n ′ and X n−1 ′, and the intersection position is the origin. It is at a position ± ε symmetrical with respect to (t = 0). That is, the normalized phase error signal T n (τ) is output as a signal of ± ε / T whose polarity is alternately inverted according to the slope of the input signal X n , but the time average value thereof is T n (τ). = 0, corresponding to a phase offset τ = 0.

図12は、DCオフセットσ=0、位相オフセットτ≠0の場合を示している。この場合、DC誤差信号S(σ)は、XとXn−1、およびX’とXn−1’に対し2つの平均レベルに対応し、それらのレベルは横軸(X=0)に関し対称の位置±δにある。すなわちDC誤差信号S(σ)は、入力信号Xの傾きに応じて極性が交互に反転する±2δの信号として出力されるが、その時間平均値はS(σ)=0となり、DCオフセットσ=0に対応する。一方、正規化位相誤差信号T(τ)は、入力信号Xの傾きに関係なく横軸との交差点が決まり、位相オフセットτに対応するT(τ)=−τ/Tが出力される。 FIG. 12 shows a case where DC offset σ = 0 and phase offset τ ≠ 0. In this case, the DC error signal S n (σ) corresponds to two average levels for X n and X n−1 , and X n ′ and X n−1 ′, which levels are on the horizontal axis (X = 0) at symmetrical positions ± δ. That is, the DC error signal S n (σ) is output as a signal of ± 2δ whose polarity is alternately inverted according to the gradient of the input signal X n , but its time average value is S n (σ) = 0, This corresponds to a DC offset σ = 0. On the other hand, the normalized phase error signal T n (τ) has its intersection with the horizontal axis irrespective of the slope of the input signal X n , and T n (τ) = − τ / T corresponding to the phase offset τ is output. The

さらに、図13は、DCオフセットσ≠0、位相オフセットτ≠0の場合を示している。この場合DC誤差信号S(σ)は、入力信号Xの傾きに応じた2つの平均レベルに対応し、DCオフセットσを中心としてδの幅で交互に極性が反転する信号S(σ)=2(σ±δ)が出力される。その時間平均値はS(σ)=2σとなりDCオフセットσに対応する。一方正規化位相誤差信号T(τ)は、入力信号Xの傾きに応じた2つの交差点に対応し、位相オフセット−τを中心としてεの幅で交互に極性が反転する信号T(τ)=(−τ±ε)/Tが出力される。その時間平均値はT(τ)=−τ/Tとなり、位相オフセットτに対応する。 Further, FIG. 13 shows a case where the DC offset σ ≠ 0 and the phase offset τ ≠ 0. In this case, the DC error signal S n (σ) corresponds to two average levels corresponding to the gradient of the input signal X n , and the signal S n (σ is alternately inverted in polarity by a width of δ with the DC offset σ as the center. ) = 2 (σ ± δ) is output. The time average value is S n (σ) = 2σ and corresponds to the DC offset σ. On the other hand, the normalized phase error signal T n (τ) corresponds to two intersections corresponding to the slope of the input signal X n , and the signal T n (inverted polarity alternately with a width of ε around the phase offset −τ. τ) = (− τ ± ε) / T is output. The time average value is T n (τ) = − τ / T, which corresponds to the phase offset τ.

以上に詳細に述べたように、本実施例になる位相誤差検出回路7によれば、DCオフセットσと位相オフセットτとが混在する入力信号X(σ,τ)から、それぞれ独立に、DC誤差信号S(σ)と正規化位相誤差信号T(τ)を生成することができる。その結果、位相同期ループ回路では、その中に独立したDC帰還ループを形成することにより、位相オフセットτを補正するだけでなく、DCオフセットσを除去することができ、より安定な位相同期制御を行うことができる。 As discussed in detail above, according to the phase error detecting circuit 7 according to the present embodiment, the input signal X n in which the DC offset sigma phase offset tau mixed (sigma, tau), each independently, DC An error signal S n (σ) and a normalized phase error signal T n (τ) can be generated. As a result, in the phase locked loop circuit, by forming an independent DC feedback loop therein, not only the phase offset τ can be corrected, but also the DC offset σ can be removed, and more stable phase locked control can be performed. It can be carried out.

また、上述した位相誤差検出回路では、極性変化前後のサンプル値のみからDC誤差および正規化位相誤差を検出するので、これを利用した位相同期ループ回路では、入力信号の上下(正負)が非対称であっても、DCオフセット、位相オフセットを低く抑えることができる。   In the above-described phase error detection circuit, the DC error and the normalized phase error are detected only from the sample values before and after the polarity change. Therefore, in the phase locked loop circuit using this, the upper and lower sides (positive and negative) of the input signal are asymmetric. Even if it exists, DC offset and a phase offset can be restrained low.

図14は、本発明による位相誤差検出回路7のさらに他の実施例を示す回路構成図である。ここに、ROM750は、図5と同様、上述した(1)および(2)式の演算結果を記憶しており、これから正規化位相誤差信号T(τ)を読み出して出力する。また、加算器712、モデュロ2加算器713、スイッチ回路714は、図9と同様、DC誤差信号S(σ)を生成し出力する。この実施例では、図5と同様、時間の掛かる演算処理が不要となるので、処理速度が速くなる利点がある。 FIG. 14 is a circuit diagram showing still another embodiment of the phase error detection circuit 7 according to the present invention. Here, the ROM 750 stores the calculation results of the above-described equations (1) and (2), as in FIG. 5, and reads and outputs the normalized phase error signal T n (τ) therefrom. Further, the adder 712, the modulo 2 adder 713, and the switch circuit 714 generate and output a DC error signal S n (σ) as in FIG. In this embodiment, as in FIG. 5, since time-consuming arithmetic processing is not required, there is an advantage that the processing speed is increased.

図15は、本発明による位相誤差検出回路7のさらに他の実施例を示す回路構成図である。ここに、符号715は極性反転回路、716はスイッチ回路、723は絶対値回路を示している。その他、前記図9と共通の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   FIG. 15 is a circuit diagram showing still another embodiment of the phase error detection circuit 7 according to the present invention. Here, reference numeral 715 denotes a polarity inversion circuit, 716 denotes a switch circuit, and 723 denotes an absolute value circuit. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as the said FIG. 9, and the description is abbreviate | omitted.

まず、加算器712、モデュロ2加算器713、スイッチ回路714は、図9、図14と同様、和信号A(σ,τ)からDC誤差信号S(σ)を生成して出力する。極性反転回路715は、DC誤差信号S(σ)を符号反転させる。スイッチ回路716は、これらの信号と2値化信号Yを受け、(8)式に示す位相誤差信号E(τ)を出力する。すなわち、この位相誤差信号E(τ)は、入力信号の振幅で正規化する前の信号であり、演算処理時間が短い。
(τ)=S(σ) (Y=0の場合)
=−S(σ) (Y=1の場合) ・・・(8)
First, the adder 712, the modulo 2 adder 713, and the switch circuit 714 generate and output a DC error signal S n (σ) from the sum signal A n (σ, τ), as in FIGS. The polarity inversion circuit 715 inverts the sign of the DC error signal S n (σ). The switch circuit 716 receives these signals and the binarized signal Y n and outputs a phase error signal E n (τ) shown in the equation (8). That is, the phase error signal E n (τ) is a signal before normalization with the amplitude of the input signal, and the calculation processing time is short.
E n (τ) = S n (σ) (when Y n = 0)
= −S n (σ) (when Y n = 1) (8)

一方、絶対値回路723は、差信号B(τ)の絶対値を検出し、正規化回路724は、(9)式に示すような正規化位相誤差信号T(τ)を出力する。
(τ)=E(τ)/2/|B(τ)| ・・・(9)
On the other hand, the absolute value circuit 723 detects the absolute value of the difference signal B n (τ), and the normalization circuit 724 outputs a normalized phase error signal T n (τ) as shown in equation (9).
T n (τ) = E n (τ) / 2 / | B n (τ) | (9)

図16は、上記図15の位相誤差検出回路7を用いた情報再生装置の一実施例を示す構成図である。ここに、符号12はスイッチ回路を、その他、前記図7と共通の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。本実施例の特徴は、システム制御回路30の制御により、スイッチ回路12は、位相誤差検出回路7から(8)式、(9)式に示す2種類の位相誤差信号E(τ)、T(τ)を切り替えてループフィルタ8へ供給するようにした点にある。 FIG. 16 is a block diagram showing an embodiment of an information reproducing apparatus using the phase error detection circuit 7 of FIG. Here, reference numeral 12 denotes a switch circuit, and other elements common to FIG. 7 are assigned the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The feature of the present embodiment is that the control circuit 30 controls the switch circuit 12 from the phase error detection circuit 7 to two types of phase error signals E n (τ), T shown in the equations (8) and (9). n (τ) is switched and supplied to the loop filter 8.

この構成により、例えば、初期の引込み動作時、或いはサーボが外れた場合、トラックジャンプした場合などの再引込み動作時においては、位相誤差信号E(τ)に切り替え、同期確立や同期回復までの時間を短縮する。その後、正規化位相誤差信号T(τ)に切換え、高精度の制御により位相同期性能の安定化を図る。このように、ループフィルタ8への位相誤差信号を適宜切換えることにより、同期時間の短縮と同期性能の安定化を図ることができる。 With this configuration, for example, at the time of initial pull-in operation, or at the time of re-pull-up operation such as when the servo is disconnected or track jumped, the phase error signal E n (τ) is switched to establish synchronization or synchronization recovery. Reduce time. Thereafter, switching to the normalized phase error signal T n (τ) is performed, and the phase synchronization performance is stabilized by high-precision control. Thus, by appropriately switching the phase error signal to the loop filter 8, the synchronization time can be shortened and the synchronization performance can be stabilized.

以上に詳述したように、本実施例の位相誤差検出回路と位相同期ループ回路、さらにはそれを用いた情報再生装置によれば、入力信号の振幅レベル変動、DCレベル変動や非対称性による影響を受けることなく、安定した位相同期特性が得られ、光ディスク再生装置等の再生品質を向上させることができる。   As described in detail above, according to the phase error detection circuit and the phase-locked loop circuit of this embodiment, and the information reproducing apparatus using the same, the influence of the amplitude level variation, DC level variation and asymmetry of the input signal. Thus, a stable phase synchronization characteristic can be obtained without receiving the light, and the reproduction quality of the optical disk reproduction apparatus or the like can be improved.

なお、上述した各実施の形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲を実施形態にのみ限定する趣旨ではない。特に演算回路の回路構成は一例であり、所望の演算結果を取得できる構成であればこれに限らず全て有効である。また、当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施できる。   Each embodiment mentioned above is an illustration for explanation of the present invention, and is not the meaning which limits the scope of the present invention only to an embodiment. In particular, the circuit configuration of the arithmetic circuit is merely an example, and any configuration that can acquire a desired arithmetic result is not limited to this and is all effective. Further, those skilled in the art can implement the present invention in various other modes without departing from the gist of the present invention.

本発明による情報再生装置の一実施例を示す構成図(実施例1)。1 is a configuration diagram (Example 1) showing an example of an information reproducing apparatus according to the present invention. FIG. 図1における位相誤差検出回路7の一実施例を示す回路構成図。FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a phase error detection circuit 7 in FIG. 1. 正規化位相誤差信号Tの演算方法を説明する図。Diagram for explaining a method of calculating the normalized phase error signal T n. 位相誤差検出回路7の位相誤差検出特性を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a phase error detection characteristic of a phase error detection circuit 7; 本発明による位相誤差検出回路7の他の実施例を示す回路構成図(実施例2)。FIG. 10 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the phase error detection circuit 7 according to the present invention (second embodiment). 本発明による位相誤差検出回路7のさらに他の実施例を示す回路構成図(実施例3)。FIG. 11 is a circuit configuration diagram showing still another embodiment of the phase error detection circuit 7 according to the present invention (third embodiment). 本発明による情報再生装置の他の実施例を示す構成図(実施例4)。The block diagram which shows the other Example of the information reproduction apparatus by this invention (Example 4). 図7におけるDC帰還回路6の回路構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the circuit structure of the DC feedback circuit 6 in FIG. 図7における位相誤差検出回路7の一実施例を示す回路構成図。FIG. 8 is a circuit configuration diagram showing one embodiment of a phase error detection circuit 7 in FIG. 7. DC誤差信号Sと正規化位相誤差信号Tの演算方法を説明する図。Diagram for explaining the calculation method of the DC error signal S n and the normalized phase error signal T n. DC誤差信号Sと正規化位相誤差信号Tの演算方法を説明する図。Diagram for explaining the calculation method of the DC error signal S n and the normalized phase error signal T n. DC誤差信号Sと正規化位相誤差信号Tの演算方法を説明する図。Diagram for explaining the calculation method of the DC error signal S n and the normalized phase error signal T n. DC誤差信号Sと正規化位相誤差信号Tの演算方法を説明する図。Diagram for explaining the calculation method of the DC error signal S n and the normalized phase error signal T n. 本発明による位相誤差検出回路7のさらに他の実施例を示す回路構成図(実施例5)。FIG. 10 is a circuit configuration diagram showing still another embodiment of the phase error detection circuit 7 according to the present invention (Embodiment 5). 本発明による位相誤差検出回路7のさらに他の実施例を示す回路構成図(実施例6)。FIG. 11 is a circuit configuration diagram showing still another embodiment of the phase error detection circuit 7 according to the present invention (Embodiment 6). 図15の位相誤差検出回路7を用いた情報再生装置の一実施例を示す構成図。The block diagram which shows one Example of the information reproducing apparatus using the phase error detection circuit 7 of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…光ディスク媒体、2…光ピックアップ回路、3…A/D変換器、4…PR等化回路、5…最尤復号回路、6…DC帰還回路、7…位相誤差検出回路、8…ループフィルタ、9…D/A変換器、10…電圧制御発振器(VCO)、11…前置等化回路、12…スイッチ回路、20…サーボ回路、30…システム制御回路、601…減算器、602,608…レジスタ、603…振幅制限器、604,605…減衰器、606,607…加算器、711,721…2値化回路、712…加算器、713…モデュロ2の加算器、714,716…スイッチ回路、715…極性反転回路、719,720…レジスタ、722…減算器、723…絶対値回路、724…正規化回路、750…ROM。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical disk medium, 2 ... Optical pick-up circuit, 3 ... A / D converter, 4 ... PR equalization circuit, 5 ... Maximum likelihood decoding circuit, 6 ... DC feedback circuit, 7 ... Phase error detection circuit, 8 ... Loop filter , 9 ... D / A converter, 10 ... Voltage controlled oscillator (VCO), 11 ... Pre-equalization circuit, 12 ... Switch circuit, 20 ... Servo circuit, 30 ... System control circuit, 601 ... Subtractor, 602, 608 ... Register, 603 ... Amplitude limiter, 604, 605 ... Attenuator, 606, 607 ... Adder, 711, 721 ... Binary circuit, 712 ... Adder, 713 ... Adder of Modulo 2, 714, 716 ... Switch Circuit, 715 ... Polarity inversion circuit, 719, 720 ... Register, 722 ... Subtractor, 723 ... Absolute value circuit, 724 ... Normalization circuit, 750 ... ROM.

Claims (7)

入力信号を所定のクロックでサンプリングし、サンプリングした信号レベルから該クロックの位相誤差を検出する位相誤差検出回路において、
該入力信号の連続する2つのサンプリング位置n,(n−1)における信号レベルX、Xn−1について、それらの和Aと差Bの比 (=(A /2)/B を演算する演算器を備え、
該信号レベルX、Xn−1の極性が変化するサンプリング位置における該演算器の演算結果Cを位相誤差信号として出力することを特徴とする位相誤差検出回路。
In a phase error detection circuit that samples an input signal with a predetermined clock and detects a phase error of the clock from the sampled signal level,
For signal levels X n and X n−1 at two consecutive sampling positions n and (n−1) of the input signal, a ratio C n (= (A n / 2)) between the sum An and the difference B n / B n )
A phase error detection circuit that outputs a calculation result C n of the calculator at a sampling position where the polarities of the signal levels X n and X n−1 change as a phase error signal.
入力信号を所定のクロックでサンプリングし、サンプリングした信号レベルから該クロックの位相誤差を検出する位相誤差検出回路において、
2つの信号レベルX、Xn−1の各組合せに対する、それらの和Aと差Bの比 (=(A /2)/B の演算値を予め記憶するメモリを備え、
上記入力信号の連続する2つのサンプリング位置n,(n−1)において信号レベルX、Xn−1の極性が変化する場合、上記メモリに記憶する該信号レベルX、Xn−1の組合せに対する上記Cの演算値を位相誤差信号として出力することを特徴とする位相誤差検出回路。
In a phase error detection circuit that samples an input signal with a predetermined clock and detects a phase error of the clock from the sampled signal level,
A memory for storing in advance a calculation value of a ratio C n (= (A n / 2) / B n ) between the sum An and the difference B n for each combination of two signal levels X n and X n−1 Prepared,
Two sampling position n of consecutive said input signal, (n-1) signal level at the X n, if the polarity of the X n-1 is changed, the signal level X n to be stored in the memory, the X n-1 A phase error detection circuit which outputs the calculated value of C n for the combination as a phase error signal.
請求項1記載の位相誤差検出回路において、
前記信号レベルX、Xn−1の極性が変化するサンプリング位置における前記演算器の演算したAの値を、前記入力信号のDC誤差信号として出力することを特徴とする位相誤差検出回路。
The phase error detection circuit according to claim 1.
Phase error detecting circuit, characterized in that the signal level X n, the value of the computed A n of the arithmetic unit at the sampling positions where the polarity of the X n-1 is changed, and outputs it as DC error signal of the input signal.
請求項1または2記載の位相誤差検出回路を用いた位相同期ループ回路であって、
入力信号を所定のクロックでアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、
該A/D変換器の出力信号を受け、上記クロックの位相誤差を検出する上記位相誤差検出回路と、
該位相誤差検出回路からの位相誤差信号により制御され、上記クロックを出力する発振器とを備えたことを特徴とする位相同期ループ回路。
A phase-locked loop circuit using the phase error detection circuit according to claim 1,
An A / D converter for analog / digital conversion of an input signal with a predetermined clock;
Receiving the output signal of the A / D converter and detecting the phase error of the clock;
A phase-locked loop circuit comprising an oscillator controlled by a phase error signal from the phase error detection circuit and outputting the clock.
請求項3記載の位相誤差検出回路を用いた位相同期ループ回路であって、
入力信号を所定のクロックでアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、
該A/D変換器の出力信号のDCレベルを除去するDC帰還回路と、
該DC帰還回路の出力信号を受け、位相誤差とDC誤差を検出する上記位相誤差検出回路と、
該位相誤差検出回路からの位相誤差信号により制御され、上記クロックを出力する発振器とを備え、
上記DC帰還回路は、上記位相誤差検出回路からのDC誤差信号によりDCレベルを除去することを特徴とする位相同期ループ回路。
A phase-locked loop circuit using the phase error detection circuit according to claim 3,
An A / D converter for analog / digital conversion of an input signal with a predetermined clock;
A DC feedback circuit for removing the DC level of the output signal of the A / D converter;
Receiving the output signal of the DC feedback circuit and detecting the phase error and the DC error;
An oscillator that is controlled by a phase error signal from the phase error detection circuit and outputs the clock;
The DC feedback circuit removes a DC level by a DC error signal from the phase error detection circuit.
請求項1または2記載の位相誤差検出回路を用いた情報再生装置であって、
記録媒体に記録されたデジタル情報を読み出す読み出し部と、
該読み出し部の出力信号を所定のクロックでアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、
該A/D変換器の出力信号を等化する等化器と、
該等化器の出力信号を最尤復号する復号器と、
上記A/D変換器または上記等化器の出力信号を受け、上記クロックの位相誤差を検出する上記位相誤差検出回路と、
該位相誤差検出回路からの位相誤差信号により制御され、上記クロックを出力する発振器とを備えたことを特徴とする情報再生装置。
An information reproducing apparatus using the phase error detection circuit according to claim 1,
A reading unit for reading digital information recorded on the recording medium;
An A / D converter that performs analog / digital conversion of an output signal of the reading unit with a predetermined clock;
An equalizer for equalizing the output signal of the A / D converter;
A decoder for maximum likelihood decoding the output signal of the equalizer;
Receiving the output signal of the A / D converter or the equalizer and detecting the phase error of the clock;
An information reproducing apparatus comprising: an oscillator controlled by a phase error signal from the phase error detection circuit and outputting the clock.
請求項3記載の位相誤差検出回路を用いた情報再生装置であって、
記録媒体に記録されたデジタル情報を読み出す読み出し部と、
該読み出し部の出力信号を所定のクロックでアナログ/デジタル変換するA/D変換器と、
該A/D変換器の出力信号のDCレベルを除去するDC帰還回路と、
該DC帰還回路の出力信号を等化する等化器と、
該等化器の出力信号を最尤復号する復号器と、
上記DC帰還回路または上記等化器の出力信号を受け、位相誤差とDC誤差を検出する上記位相誤差検出回路と、
該位相誤差検出回路からの位相誤差信号により制御され、上記クロックを出力する発振器とを備え、
上記DC帰還回路は、上記位相誤差検出回路からのDC誤差信号によりDCレベルを除去することを特徴とする情報再生装置。
An information reproducing apparatus using the phase error detection circuit according to claim 3,
A reading unit for reading digital information recorded on the recording medium;
An A / D converter that performs analog / digital conversion of an output signal of the reading unit with a predetermined clock;
A DC feedback circuit for removing the DC level of the output signal of the A / D converter;
An equalizer for equalizing the output signal of the DC feedback circuit;
A decoder for maximum likelihood decoding the output signal of the equalizer;
Receiving the output signal of the DC feedback circuit or the equalizer and detecting the phase error and the DC error;
An oscillator that is controlled by a phase error signal from the phase error detection circuit and outputs the clock;
The information reproducing apparatus according to claim 1, wherein the DC feedback circuit removes a DC level by a DC error signal from the phase error detection circuit.
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