JPH0264968A - 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ピットクロックを発生させる
必要があシ、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
はデジータ・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６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によシ回転させられ、
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５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５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
号がフィルタアンプ７に入力される。フィルタアンプア
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５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５の発
振周波数は電圧制御発振器６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、フリーフン周波数とする）
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、所定の周波数付近罠整定させる
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り
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１ｏは第３図の動作に付加的
に動作し、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、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１ｏ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６０制御電圧となる。付加された周波数比較器
１ｏの作用により電圧制御発振器６のフリーフン周波数
は所定の周波数付近罠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ラ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いる。

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１０か
ら周波数誤差出力は出す、周波数比較器１０の動作のＯ
Ｎ／ＯＦＦは全体のＰＬＬの動作には影響１．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の出力デジタル信号のデータレートが所
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
する必要があシ、位相比較器６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１０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ｅ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１
０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１０は位相同期状態に留まり得る範囲（以下、
ロックレンジとする）を狭める方向に働いており、ＰＬ
Ｌ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濫み、ＰＩ、Ｌ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１比較器と、所定の基
準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、外
部からのコントロール信号によって出力を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、前記ディスクから読み取られた信号と電圧
制御発振器の出力のビット同期クロックとが位相同期状
態であることを検出し、前記周波数比較器のＯＮ／ＯＦ
Ｆをコントロールする同期検出器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。

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イヌク再
生装置の同期検出装置のブロック図である。第１図の１
〜１ｏ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
１．りとが位相同期状態であることを検出する同期検出
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ｈとき、同期検出器１１はそのこと
を検出して周波数比較器１０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ＯＮ／ＯＦＦは全
体のＰＬＬの動作には影響しない。しかし、なんらかの
外乱にょシ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
Ｋは電圧制御発振器６は所定の周波数からはずれた周波
数で発振する必要がちシ、位相比較器６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、同期検出器１１が一旦波形整形器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
同期クロックとが位相同期状態に引き込まれたことを検
出すれば、その信号を受けて周波数比較器１０の動作を
停止させる。そうすれば、位相比較器８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ａ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図すは周波数比較器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
トモにフリーラ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図すと第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
期検出手段は従来の構成に加えて、周波数比較器にその
動作をＯＮ　／　ＯＦ　Ｆ、する機能をもたせて、それ
を同期検出器の出力によ多制御することによって、ＰＬ
Ｌ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装
置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
装置の同期検出装置のブロック図、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装置
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、５・・・・・・電圧制御発振器、６
・・・・・・位相比較器、Ｔ・・・・・・フィルタアン
プ、８・・・・・・信号処理回路、９・・・・・・基準
クロック発生器、１０・・・・・・周波数比較器、１１
・・・・・・同期検出器。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第 図 第 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
   であって、 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、外部からのコントロール信号によって出力をＯ
   Ｎ／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、前記ディスクから読み
   取られた信号と電圧制御発振器の出力のビット同期クロ
   ックとが位相同期状態であることを検出し、前記周波数
   比較器のＯＮ／ＯＦＦをコントロールする同期検出器と
   、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。