JPH0264967A - デジタルディスク再生装置の同期検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ディスク上に記録されたデジタル信号を再生
するデジタルディスク再生装置の同期検出装置に関する
ものである。

従来の技術 近年、デジタルディスクは民生用のコンパクトディスク
を中心に広く普及している。コンパクトディスクにおい
ては、その記録フォーマットのためにディスクから読み
とった信号からその信号のビットタロツクを発生させる
必要があり、同期検出手段が不可欠である。

以下図面を参照しながら、上述した従来のデジタルディ
スク再生装置の同期検出装置の一例について説明する。

第３図は従来のデジタルディスク再生装置の同期検出手
段のブロック図を示すものである。第３図において、１
はデジタル信号の記録されたディスク、２はディスクを
所定の速度で回転させるスピンドルモータ、３はディス
ク上に記録された信号を読みとるピックアップ、４はピ
ックアップ３の出力をデジタル信号に変換する波形整形
器、６は波形整形器４の出力のデジタル信号のビット同
期クロックを発生させる電圧制御発振器、６は波形整形
器４の出力のデジタル信号の位相と電圧制御発振器５の
出力のビット同期クロックの位相とを比較し、その位相
誤差を出力する位相比較器、７は位相比較器６の出力を
増幅しフィルタリングするフィルタアンプ、８は信号処
理回路である。

以上のように構成されたデジタルディスク再生装置の同
期検出手段について、以下その動作を説明する。

ディスク１はスピンドルモータ２により回転させられ、
デイヌク１のトラック上に記録された信号がピックアッ
プ３により連続的に読み出される。

ピックアップ３の出力は通常振幅の小さなアナログ波形
であシ、波形整形器４に入力されてデジタル信号に整形
される。

電圧制御発振器６と位相比較器６とフィルタアンプ７と
はＰＬＬ回路を構成している。波形整形器４の出力のデ
ジタル信号と電圧制御発振器６の出力のビット同期クロ
ックとが位相比較器６に入力され、その位相誤差出力信
号がフィルタアングアに入力される。フィルタアンプ７
で増幅しフィルタリングされた誤差信号が電圧制御発振
器６に帰還され、波形整形器４の出力のデジタル信号と
電圧制御発振器５の出力のビット同期クロックとの位相
同期がとられる。

電圧制御発振器６の出力は、波形整形器４の出力のデジ
タル信号とともに、あるいは波形整形器４の出力のデジ
タル信号を電圧制御発振器５の出力のビット同期クロッ
クで打ち抜いた信号とともに、信号処理回路８へ送られ
る。

上記のような構成では、波形整形器４の出力のデジタル
信号と電圧制御発振器６の出力のビット同期クロックと
の位相同期がとれていないとき、電圧制御発振器６の発
振周波数は電圧制御発振器εを構成している素子の特性
と、位相比較器６とフィルタアンプ７とのオフセットと
で決まるある周波数（以下、フリーラン周波数、とする
）で発振している。このフリーラン周波数は通常非常に
バラツキが大きく、位相同期状態への引き込み動作はフ
リーラン周波数付近でしか行なわれないため、ＰＬＬの
引き込み特性に大きな影響を与える。

フリーラン周波数のバラツキを小さく抑え、所定の周波
数付近に整定させるために、第４図のように構成された
デジタルディスク再生装置の同期検出手段が考案されて
いる。

第４図において１〜８は第３図と共通の構成要素であシ
同じ番号で表わすことにする。９は基準となる周波数の
クロックを発生させるための基準クロック発生器、１ｏ
は電圧制御発振器６の出力のビット同期クロックの周波
数と基準クロック発生器９の出力の基準クロックの周波
数とを比較して、その周波数誤差信号を出力する周波数
比較器である。

第４図の１〜８の構成要素は第３図の基本構成と全く同
じ動作をし、周波数比較器１０は第３図の動作に付加的
に動作し、電圧制御発振器５の出力のビット同期クロッ
クの周波数と基準クロック発生器９の出力の基準クロッ
クの周波数とを、通常はそれぞれを適当な分局比で分周
した周波数同士で比較し、その周波数誤差信号を出力す
る。周波数比較器１０の出力の周波数誤差信号は位相比
較器６の出力の位相誤差信号に加算重畳され、フィルタ
アンプ７に入力され、フィルタアンプ７の出力が電圧制
御発振器５の制御電圧となる。付加された周波数比較器
１０の作用によシミ圧制御発振器６のフリーラン周波数
は所定の周波数付近に整定するように制御される。

発明が解決しようとする課題 ＰＬＬの引き込み動作はフリーフン周波数の付近でしか
行なわれないために、第４図のような構成では、第３図
のような構成に比べて所定の周波数に速やかに引き込む
という点で、−また、所定の周波数と簡単な整数比の関
係にある他の周波数に誤って引き込む、いわゆる、疑似
ロックを防ぐという点で改善されてる。

通常位相同期状態では電圧制御発振器６の発振周波数は
所定の値になっていると考えられ、周波数比較器１ｏか
ら周波数誤差出力は出す、周波数比較器１ｏの動作の０
Ｎ１０ＦＦは全体のＰＬＬの動作には影響しない。しか
し、なんらかの外乱によシディヌクの回転数が変化して
波形整形器４の出力のデジタル信号のデータレットが所
定の値からずれたとき、位相同期状態を保つためには電
圧制御発振器６は所定の周波数からずれた周波数で発振
する必要があり、位相比較器ｅはそのずれた周波数で電
圧制御発振器６を発振させようとするのに対して、周波
数比較器１ｏは依然として所定の周波数で電圧制御発振
器５を発振させようとする。言い換えれば、位相比較器
６が位相同期状態を保持しようとする方向に働いている
のに対して、周波数比較器１ｏはその動作を妨げる方向
に作用する。すなわち、周波数比較器１ｏは位相同期状
態に留まりうる範囲（以下、ロックレンジとする）を狭
める方向に働いており、ＰＬＬの同期安定性の劣化を意
味している。

本発明は上記課題に鑑み、ＰＬＬの引き込み特性と同期
安定性とを両立させ、高性能のデジタルディスク再生装
置の同期検出装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のデジタルディスク再
生装置の同期検出装置は、ディスクの回転数が所定の範
囲内にあることを検出する回転数判別器と、前記ディス
クから読み取られた信号のビット同期クロックを発生さ
せる電圧制御発振器と、前記ディスクから読み取られた
信号の位相と前記電圧制御発振器の出力のビット同期ク
ロックの位相とを比較し、その位相誤差を出力する位相
比較器と、所定の基準クロックの周波数と前記電圧制御
発振周波数とを比較し、その周波数誤差を出力するもの
であって、前記回転数判別器の出力に応じて出力を０Ｎ
１０ＦＦする機能を有した周波数比較器と、前記位相比
較器の出力と前記周波数比較器の出力と加算増幅フィル
タリングし、前記電圧制御発振器の制御電圧を発生する
フィルタアンプと、を備えた構成としたものである。

作　　用 本発明のデジタルディスク再生装置の同期検出装置は上
記した構成によって、位相同期引き込み時は周波数比較
器を動作させて所定の周波数付近で速やかに引き込み動
作を行なわせるとともに、疑似ロックを防ぎ、位相同期
引き込み後になんらかの外乱によりディスクの回転数が
所定の値からずれて位相同期がはずれそうになったとき
は、周波数比較器の動作を停止させてロックレンジを広
げて、同期安定性を高めるという効果を有するものであ
る。

実施例 以下、本発明の一実施例のデジタルディスク再生装置の
同期検出装置について、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例におけるデジタルディスク再
生装置の同期検出手段のブロック図である。第１図の１
〜１０は第４図と共通の構成要素であり同じ番号で表わ
すことにする。第１図の１１はディスクの回転数が所定
の範囲内にあることを検出する回転数判別器である。

以上のように構成されたデジタルディスク再生装置の同
期検出手段について、以下その動作を説明する。

まず、位相同期状態への引き込み動作について説明する
。位相同期状態でないときディスク１は図示していない
回転数制御回路によシロ転数判別器１１０判別範囲内で
ある所定の回転数付近で回転するように制御されている
。回転数判別器１１はディスクの回転数が所定の範囲内
にあることを検出して周波数比較器１ｏを動作させ、電
圧制御発振器６は所定の周波数付近で発振し、その所定
の周波数付近で波形整形器４の出力のデジタ／ｌ／信号
と電圧制御発振器６の出力のビット同期クロックとが位
相同期状態に引き込まれる。

次に、位相同期状態での動作について説明する。

通常位相同期状態では電圧制御発振器６の発振周波数は
所定の値になっている、すなわち、ディスク１に記録さ
れている信号のフォーマット上のデータレートに一致し
ていると考えられ、周波数比較器１ｏから周波数誤差出
力は出す、周波数比較器１０の動作の０Ｎ１０ＦＦは全
体のＰＬＬの動作には影響しない。しかし、なんらかの
外乱によりディスクの回転数が変化して波形整形器４の
出力のデジタル信号のデータレートがフォーマット上の
データレートからずれたとき、位相同期状態を保つため
には電圧制御発振器５は所定の周波数からはずれた周波
数で発振する必要があり、位相比較器６はそのずれた周
波数で電圧制御発振器５を発振させようとするのに対し
て、周波数比較器１０を動作させたままだと、周波数比
較器１ｏは依然として所定の周波数で電圧制御発振器６
を発振させようとするので、その結果ロックレンジが狭
くなる。そこで、回転数判別器１１がディスクの回転数
が所定の範囲からずれたことを検出すれば、その信号を
受けて周波数比較器１ｏの動作を停止させる。そうすれ
ば、位相比較器６が位相同期状態を保とうとするのを妨
げる作用がなくなり、ロックレンジが広くなる。

この様子を模式的に示したのが第２図である。

第２図（＆）は位相同期状態に引き込むことのできる周
波数範囲（以下、キャプチャーレンジとする）を示して
いる。第２図Φ）は周波数比較器１ｏの動作中のロック
レンジを、第２図（Ｃ）は周波数比較器１ｏの停止中の
ロックレンジを、示している。キャプチャーレンジ、ロ
ックレンジともにフリーフン周波数を中心にほぼ上下対
称に存在し、ロックレンジはキャプチャーレンジよシも
広い。また、第２図０））と第２図（Ｃ）とを比べると
、第２図（Ｃ）のほうが周波数比較器１ｏを停止させて
いるためにロックレンジが広くなる様子を示している。

発明の効果 以上のように、本発明のデジタルディスク再生装置の同
期検出装置は従来の構成に加えて、周波数比較器にその
動作を０Ｎ１０ＦＦする機能をもたせて、それを回転数
判別器の出力によシ制御することによって、ＰＬＬの引
き込み特性と同期安定性とのふたつの要素を両立させ、
高性能のデジタルディスク再生装置の同期検出手段を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるデジタルディスク再生
装置の同期検出手段のブロック図、第２図は本発明の一
実施例であるデジタルディスク再生装置の同期検出手段
のキャプチャーレンジ、およびロックレンジを示した模
式図、第３図は従来のデジタルディスク再生装置の同期
検出手段の第１の例のブロック図、第４図は従来のデジ
タルディスク再生装置の同期検出手段の第２の例のブロ
ック図である。 １・・・・・・デジタルディスク、２・・・・・・スピ
ンドルモータ、３・・・・・・ピックアップ、４・・・
・・・波形整形器、６・・・・・・電圧制御発振器、６
・・・・・・位相比較器、７・・・・・・フィルタアン
プ、８・・・・・・信号処理回路、９・・・・・・基準
クロック発生器、１ｏ・・・・・・周波数比較器、１１
・・・・・・回転数判別器。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第１
図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディスク上の同心円形または螺旋形のトラックに記録さ
   れたデジタル信号を読み取るデジタルディスク再生装置
   において、 前記ディスクの回転数が所定の範囲内にあることを検出
   する回転数判別器と、 前記ディスクから読み取られた信号のビット同期クロッ
   クを発生させる電圧制御発振器と、前記ディスクから読
   み取られた信号の位相と前記電圧制御発振器の出力のビ
   ット同期クロックの位相とを比較し、その位相誤差を出
   力する位相比較器と、所定の基準クロックの周波数と前
   記電圧制御発振器の発振周波数とを比較し、その周波数
   誤差を出力するものであって、前記回転数判別器の出力
   に応じて出力をＯＮ／ＯＦＦする機能を有した周波数比
   較器と、 前記位相比較器の出力と前記周波数比較器の出力とを加
   算増幅フィルタリングし、前記電圧制御発振器の制御電
   圧を発生するフィルタアンプと、を備えたことを特徴と
   するデジタルディスク再生装置の同期検出装置。