JPH0528659A

JPH0528659A - デイジタル信号再生装置

Info

Publication number: JPH0528659A
Application number: JP3249401A
Authority: JP
Inventors: Kaori Ichikawa; 加織市川
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-05-16
Filing date: 1991-09-27
Publication date: 1993-02-05
Also published as: US5293549A

Abstract

(57)【要約】【目的】再生出力パルス幅の変動に影響されることな
く、任意のセルフクロック方式で変調記録されたデータ
を常に正しく復調できるようにする。【構成】同期手段２では、２値化した再生出力パルス
と、クロック生成手段５からの復調クロック及びその周
期Ｔ′とに基づいて所要の同期信号を得、これをクロッ
ク生成手段５へ供給して、クロック生成手段５において
その復調クロックを再生出力パルスに所定の幅をもって
同期させるようになっている。さらに、同期手段２は、
データ再生時の初期において最初に到達した再生出力パ
ルス、あるいはセクタの最初の部分の再生出力パルスに
対しては、クロック生成手段５において復調クロックを
再生パルスに所定の幅をもって同期させることを行わ
ず、前記最初の再生出力パルスに復調クロックの位相が
一致するように同期させるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フロッピーディスク、
磁気カード、光カード等の記録媒体に、ＭＦＭ変調方
式、２−７変調方式等により記録されたディジタル信号
を再生するディジタル信号再生装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル信号の記録再生方式について
は、従来種々のものが提案されているが、記録媒体に記
録されたディジタル信号を正しく復調するためには、記
録媒体と読み取りへッドとの相対移動速度の変動による
再生パルス幅の変動や、媒体上の傷、ごみ等による信号
の変動、欠落に対する対策が必要である。

【０００３】このようなことから、例えば特公昭５７−
２４７００号公報には、再生されたパルスと自己発振ク
ロックとの位相差をカウントし、そのカウント値を自己
発振クロックの周波数にフィードバックするＰＬＬ方式
により再生パルスと同期した読み取りクロックを得、こ
れに基づいて再生パルスを復調するようにしたものが提
案されている。つまり、アナログ式のものである。

【０００４】また、再生されたパルスを基準としてパル
ス毎に読み取り窓信号を作り出すディジタル式のものも
ある。例えば、特開昭６２−２４１１７６号公報には、
再生中のパルス間隔からその時点におけるクロックビッ
トの周期を抽出して、その抽出したクロックビット周期
の1/2 を基準周期とする補正クロックを生成し、この補
正クロックに基づいて読み取り窓信号を形成して再生パ
ルスを復調するようにしたものが提案されている。

【０００５】さらに、本出願人は、特開平３−６９０６
９号公報に開示されているような、再生出力中の数個の
パルス間隔から、その時点のクロックの基本周期を平均
等の方法により算出し、算出したクロックの周期で、到
来するパルスと同期させて復調用のクロックを生成する
ディジタル信号再生装置を提案している。この装置は、
クロックでデータビットをサンプリングすることによ
り、復調データが“０”または“１”かを判定するよう
になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
５７−２４７００号公報におけるように、再生パルスと
自己発振クロックとの位相差を自己発振クロックの周波
数にフィードバックして再生パルスと同期した読み取り
クロックを得るものにあっては、再生パルス読み取りク
ロックとの位相関係が一旦ずれると、読み取りクロック
を再び正しい位相関係に引き込むまでに時間がかかり、
またパルス幅の大きな速度変動には追従が遅れるため、
再生パルスを正しく復調できなくなるという欠点があ
る。このため、媒体上に引き込み用の規則正しい信号列
からなる引き込みパターンが必要であった。

【０００７】また、セクタの間などで大きな変動がある
と追従できない場合がある。例えば、複数のセクタのデ
ータを１セクタづつ別々の装置で書き込んだ場合は、各
装置間のばらつきにより各セクタで信号記録間隔が異な
ることが起こり得る。特に、セクタとセクタとの間隔が
ないような記録方式の場合は、各セクタを連続して読み
出しを行うと次のセクタに移った時点で同期はずれを起
こしてしまうこともあり、この場合、後のセクタのデー
タを読み取ることができなくなってしまう。

【０００８】また、特開昭６２−２４１１７６号公報に
おけるように、パルス到来時点でのパルス間隔からクロ
ックビットの周期を抽出して復調用窓を形成するものに
あっては、各パルス到来毎にクロック周期が変動するた
め、媒体の速度変動等によりパルス位置が急激に変動し
た場合には誤って復調してしまうという欠点がある。例
えば、パルス位置が正常な位置より後ろにずれた場合に
は、該パルスより前のパルス長は長くなり、後ろのパル
ス長は短くなる。このため、前のパルスによってクロッ
ク周期を長くすると窓開時間にパルスが到来せず、正し
い復調ができなくなる。また、媒体上の傷やごみによる
ジッタ（単発の信号のゆらぎ）により、例えば突然パル
ス幅が大きくなり、その次のパルス幅が小さくなると、
データ用ウィンドウのなかにビットが納まらず、クロッ
クビットとデータビットとが反転して誤って復調してし
まうという欠点がある。

【０００９】さらに、特開平３−６９０６９号公報に記
載の装置では、再生信号パルスに対して位相の同期を選
択的に行うため、最初に到来した再生信号パルスとクロ
ックとの位相差が同期の選択範囲外であると、生成され
るクロックはゆるやかな追従しか行わないため、最初の
再生信号パルスは、クロックと完全に同期せず、同期す
るまでに時間がかかる。従って、前記公報記載の装置で
は、再生当初から確実な引き込みを行うため、また引き
込み時間短縮を図るためにも、記録媒体上に引き込み用
の同期パターンが必要になり、改良する余地がある。

【００１０】前記ディジタル式の装置は、アナログ式の
装置と比較して追従性は良いが、アナログ式の装置と同
様にセクタとセクタとの間でパルス幅の大きな変動があ
ると追従できなくなる恐れがある。よって、セクタの間
で同期はずれを起こしてしまい、後のデータが読み取れ
なくなってしまうという欠点を同様に有している。

【００１１】本発明は、前記事情にかんがみてなされた
もので、記録媒体の読み取り速度が変動しても、また媒
体上の傷やごみ、あるいは装置のばらつき等により再生
パルス幅が変動しても、任意のセルフクロック方式で変
調記録されたデータを常に正しく復調できるようにする
ことが可能なディジタル信号再生装置を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のディジタル信号
再生装置は、記録媒体の情報を読み取って得られるアナ
ログ信号を２値化した再生出力パルスから、該記録媒体
に記録されたディジタル信号を再生するディジタル信号
再生装置において、２値化した再生出力中のパルス間隔
を抽出するパルス間隔抽出手段と、前記パルス間隔抽出
手段で抽出したパルス間隔の基本周期に対する倍数を検
出するパルス倍数検出手段と、予め定めた順次の複数個
の再生出力パルスに対するそれぞれのパルス間隔及び倍
数に基づいて新たな基本周期を算出する基本周期算出手
段と、前記基本周期算出手段で算出した基本周期の復調
クロックを生成するクロック生成手段と、前記クロック
生成手段で生成される復調クロックの位相を再生出力パ
ルスに所定の幅をもって同期させる一方、データ再生時
の初期において最初に到達した再生出力パルス、あるい
はセクタの最初の予め設定した所定の範囲に到達した再
生出力パルスに対しては、復調クロックの位相を再生パ
ルスに所定の幅をもって同期させることをせず、復調ク
ロックとの位相差を前記最初の再生出力パルスに一致す
るように同期させるクロック同期手段とを備え、前記ク
ロック生成手段が生成する復調クロックに基づいて２値
化した再生出力パルス列を復調するよう構成する。

【００１３】

【作用】図１は、本発明の概念図を示すものである。再
生ヘッドからの再生出力信号は、２値化した後パルス間
隔抽出手段１及び同期手段２にそれぞれ供給し、パルス
間隔抽出手段１において再生出力信号中のパルス列の各
パルス間隔を順次計測してパルス倍数検出手段３及び基
本周期算出手段４へ供給する。パルス倍数検出手段３で
は、パルス間隔抽出手段１からの各パルス間隔が、予め
設定された基本周期Ｔ′の何倍に当たるかを検出して、
その倍数を基本周期算出手段４へ供給する。基本周期算
出手段４では、数パルス分のパルス間隔及びそれぞれの
基本周期Ｔ′に対する倍数値に基づいて新たな基本周期
Ｔ′を算出し、これをクロック生成手段５へ供給すると
共に、パルス倍数検出手段３へパルス倍数を検出するた
めの基本周期として供給する。ここで、基本周期Ｔ′
は、例えば数パルス分のパルス間隔の和を、それぞれの
パルス倍数の和で割ることにより算出する。尚、この基
本周期Ｔ′は再生ヘッドと記録媒体との相対速度変動に
よって変動するが、数パルス分のパルスを用いて基本周
期Ｔ′を算出することにより単発の変動成分を相殺する
ことが可能となる。

【００１４】クロック生成手段５では、基本周期算出手
段４からの基本周期Ｔ′及び同期手段２からの所要の同
期信号に基づいて再生出力パルス列を復調するための基
本周期Ｔ′復調クロックを生成して出力すると共に、該
復調クロック及びその周期Ｔ′を同期手段２へ供給す
る。

【００１５】一方、同期手段２では、２値化した再生出
力パルスと、クロック生成手段５からの復調クロック及
びその周期Ｔ′とに基づいて所要の同期信号を得、これ
をクロック生成手段５へ供給して、クロック生成手段５
においてその復調クロックを再生出力パルスに所定の幅
をもって同期させるようにする。

【００１６】さらに、同期手段２は、データ再生時にお
いて最初に到達した再生出力パルス、あるいはセクタの
最初の予め設定した所定の範囲に到達した再生出力パル
スに対しては、クロック生成手段５において復調クロッ
クを再生パルスに所定の幅をもって同期させることを行
わず、例えばデータ再生毎の初期に得られる、即ち、デ
ータ再生の初期状態にあることを示すリセット信号が入
力されてから、前記最初に到達した再生出力パルスに復
調クロックの位相差が一致するように同期させる。

【００１７】このように、再生出力パルスの数パルス分
のパルスを用いて基本周期Ｔ′を算出し、この基本周期
Ｔ′を用いて復調クロックを生成すると共に、この復調
クロックを再生出力パルスに所定の幅をもって同期させ
ることにより、再生ヘッドと記録媒体との相対速度変動
にゆるやかに追従し、かつ記録媒体上の傷、ごみ等によ
る単発の再生信号のゆらぎに左右されない復調クロック
を得ることができ、再生信号を常に正確に復調すること
が可能となる。また、入力した最初の再生出力パルス、
あるいはセクタ毎の最初の再生出力パルスに対して確実
に同期した復調クロックを得ることができ、データ再生
時の最初から再生信号を常に正確に復調することが可能
である。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図７は本発明の第１実施例に係り、図
１は本発明の概念図、図２は本発明の第１実施例の構成
を示すブロック図、図３は図２に示した基本周期算出回
路の一例の構成を示すブロック図、図４は同じくクロッ
ク生成回路の一例の構成を示すブロック図、図５は同じ
く同期回路の一例の構成を示すブロック図、図６は図５
に示す同期回路の動作を説明するための各部の信号波形
図、図７は図２に示す回路の復調動作を説明するための
信号波形図である。

【００１９】図２は本発明の第１実施例を示すブロック
図である。記録媒体上の信号を読み取る磁気ヘッド、光
学ヘッド等の再生ヘッド１１からの再生信号は、増幅・
２値化回路１２で整形してパルス列の再生出力信号と
し、これをパルス間隔抽出回路１３及び同期回路１４へ
それぞれ供給するようになっている。

【００２０】パルス間隔抽出回路１３では、再生出力信
号のパルス間隔をカウンタにより順次計測し、その計測
値рをパルス倍数検出回路１５、及び基本周期算出回路
１７へそれぞれ供給するようになっている。

【００２１】パルス倍数検出回路１５では、計測された
パルス間隔ｐを、後述する基本周期算出回路から出力さ
れるクロックの現在の基本周期Ｔ′で割ることにより、
パルス間隔ｐが周期Ｔ′の何倍であるかの倍数ｎを演算
し、この倍数ｎを基本周期算出回路１７へ供給するよう
になっている。

【００２２】また、記憶回路１６は、パルス間隔抽出回
路１３及びパルス倍数検出回路１５からそれぞれ供給さ
れるパルス間隔ｐ及び倍数ｎを複数（例えば各７）個、
基本周期算出回路１７を介して、順次記憶するようにな
っている。

【００２３】基本周期算出回路１７では、パルス間隔抽
出回路１３及びパルス倍数検出回路１５からそれぞれ供
給されるパルス間隔ｐ及び倍数ｎと、それ以前において
記憶回路１６に記憶された予め定められた順次の複数個
のパルス間隔ｐ及び倍数ｎとに基づいて、すなわち順次
の所定数のパルス間隔ｐの和をそれぞれの倍数ｎの和で
割ることにより、新しい平均（基本）周期Ｔ′を算出す
るようになっている。そして、基本周期算出回路１７
は、算出した平均周期Ｔ′をクロック生成回路１８及び
同期回路１４へそれぞれ供給すると共に、パルス倍数検
出回路１５にパルス倍数を検出するための基本周期Ｔ′
として供給するようになっている。このように、順次の
複数個のパルス間隔ｐの和と、それぞれの倍数ｎの和と
に基づいて新しい平均周期Ｔ′を算出することにより、
個々のパルスのジッタ成分を相殺した平均周期Ｔ′を得
ることができるようになっている。

【００２４】クロック生成回路１８では、基本周期算出
回路１７からの平均周期Ｔ′及び同期回路１４からの所
要の同期信号に基づいて再生出力信号のパルス列を復調
するための復調クロックを生成して、該復調クロックを
同期回路１４及び復調回路１９へそれぞれ供給するよう
になっている。

【００２５】一方、同期回路１４では、２値化した再生
出力パルス、クロック生成回路１８からの復調クロック
及び基本周期算出回路１７からの周期Ｔ′に基づいて所
要の同期信号を得、これをクロック生成回路１８へ供給
し、クロック生成回路１８においてその復調クロックを
再生出力信号のパルスに所定の幅をもって同期させるよ
うになっている。ここで、同期信号は、通常、再生出力
信号のパルスが到来したときに発生される。そして、こ
の同期信号を入力する生成回路１８は、再生出力信号の
パルスの到来毎に復調クロックに再同期をかける一方、
再生出力信号のパルスの到来位置、つまりジッタの大き
いパルスに対しては、例えば、位相の進みがある場合に
同期信号を遅延して発生し、あるいは位相の遅れがある
場合、復調クロックの切り替わりを早めるために周期切
換信号を発生している。このようにして、復調クロック
を再生出力信号に所定の幅をもって同期させるようにし
ている。

【００２６】また、制御回路２０の復調開始命令のあと
の最初の再生出力信号パルスに対して、同期回路１４
は、例えば制御回路２０がデータ再生直前に出力するリ
セット信号を受けて内部でゲートを開き、このゲート開
の間に最初の再生出力信号パルスが到達したタイミング
で、同期信号をクロック生成回路１８へ送出するように
なっている。これにより、最初の再生パルスと生成中の
クロックとの位相関係がどのようなものであっても、正
しく同期をとることができるようにしている。

【００２７】復調回路１９は、制御回路２０からの復調
開始命令、終了命令等により、復調クロックを用いて再
生出力信号をサンプリングすることにより復調を行い、
“０”，“１”のディジタルデータを表す復調信号を出
力するようになっている。

【００２８】図７は、前述したデータの復調に関する信
号波形図を示すものである。復調クロックは、再生出力
信号の立ち下がりに同期するように同期がとられる。そ
して、この復調クロックを用いて、復調回路１９におい
て再生出力信号をサンプリングして復調信号を生成し、
ディジタルデータとして復調する。

【００２９】以下、図２に示したディジタル信号再生装
置の各部の具体的構成について例示し、説明する。図３
は基本周期算出回路１７の一例の構成を示すものであ
る。この基本周算出回路１７は、パルス長レジスタ２
１、倍数レジスタ２２、パルス長加算回路２３、倍数加
算回路２４及び割算回路２５を有する。パルス長レジス
タ２１は、例えばアップカウンタをもって構成し、パル
ス間隔抽出回路１３からのパルス間隔ｐをラッチするレ
ジスタである。また、倍数レジスタ２２は、例えばダウ
ンカウンタをもって構成し、パルス倍数検出回路１３か
らのパルス間隔ｐをラッチするレジスタである。また、
倍数レジスタ２２は、例えばダウンカウンタをもって構
成し、パルス倍数検出回数１５からの倍数ｎをラッチす
るレジスタである。

【００３０】パルス長レジスタ２１は、ラッチしたパル
ス間隔ｐを記憶回路１６へ供給すると共に、パルス長加
算回路２３へも供給するようになっている。同様に、倍
数レジスタ２２は、ラッチした倍数ｎを記憶回路１６へ
供給すると共に、倍数加算回路２４へも供給するように
なっている。

【００３１】パルス長加算回路２３は、パルス長レジス
タ２１からのパルス間隔ｐn と、このパルス間隔ｐn が
入力される以前に、記憶回路１６に記憶されている過去
７個分のパルス間隔ｐn-1 〜ｐn-7 との合計８個のパル
ス間隔の和ｐT を求め、この和ｐT を割算回路２５へ供
給するようになっている。同様に、倍数加算回路２４
は、倍数レジスタ２２からの倍数ｎn と、この倍数ｎn
が入力される以前に、記憶回路１６に記憶されている過
去７個分の倍数ｎn-1 〜ｎn-7 との合計８個の倍数の和
ｎT を求め、この和ｎT を割算回路２５へ供給するよう
になっている。

【００３２】割算回路２５は、パルス長加算回路２３か
らのパルス間隔の和ｐT と、倍数加算回路２４からの倍
数の和ｎT とに基づいてｐT ／ｎT を演算して新たな基
本周期Ｔ′を求め、これを同期回路１４及びクロック生
成回路１８へそれぞれ供給すると共に、パルス倍数検出
回路１５へフィードバックして次のパルス倍数を検出す
るための基本周期として用いるようにしている。

【００３３】このように、基本周期算出回路１７で算出
した新たな基本周期Ｔ′は、パルス倍数検出回路１５に
フィードバックされ、次のパルス倍数を検出するための
基本周期として用いているので、再生出力信号のパルス
幅の大きな変動に対しても追従することが可能となって
いる。

【００３４】図４はクロック生成回路１８の一例の構成
を示すものである。このクロック生成回路１８は、基本
周期レジスタ３１、ダウンカウンタ３２、トグルフリッ
プフロップ３３及びＯＲ回路３４を有する。基本周期レ
ジスタ３１は、基本周期算出回路１７から供給された基
本周期Ｔ′をラッチして、その1/2 または1/4 の値を出
力するレジスタである。すなわち、基本周期レジスタ３
１は、同期回路１４から周期切換信号が到来していない
場合、ラッチした基本周期Ｔ′の1/2 の値をダウンカウ
ンタ３２へ供給する一方、周期切換信号が到来した場
合、ラッチした基本周期Ｔ′の1/4 の値をダウンカウン
タ３２へ供給するようになっている。

【００３５】ダウンカウンタ３２のロード（ＬＯＡＤ）
端子には、同期回路１４からの同期信号をＯＲ回路３４
の一方の入力端子を介して入力し、この同期信号に基づ
いて基本周期レジスタ３１からの出力信号をロードし
て、ロード後原振クロックによりダウンカウントを開始
するようになっている。また、基本周期レジスタ３１
は、ダウンカウンタ３２においてカウントが終了した時
点で、キャリー信号（ＣＯ）を発生して、トグルフリッ
プフロップ３３へ供給すると共に、ＯＲ回路３４の他方
の入力端子を介してダウンカウンタ３２のロード端子へ
も供給している。従って、キャリー信号（ＣＯ）が発生
すると、トグルフリップフロップ３３は、その出力を反
転すると同時に、ダウンカウンタ３２は、再度基本周期
レジスタ３１からの出力をロードしてダウンカウントを
開始するようになっている。

【００３６】また、トグルフリップフロップ３３は、そ
のリセット（ＲＳＴ）端子に同期回路１４からの同期信
号を入力し、この同期信号によりトグルフリップフロッ
プ３３をリセットするようになっている。

【００３７】このようにして、ダウンカウントが終了す
る毎に、トグルフリップフロップ３３は、その出力を反
転させて復調クロックを得るようになっている。この復
調クロックは、同期回路１４からの同期信号により再生
出力信号に所定の幅をもって同期させる。

【００３８】前述のように、同期信号を用いて復調クロ
ックを生成しているので、１個目の同期信号で再生出力
信号と復調クロックとを同期させることができ、再生出
力信号に対して直ちに引込みが可能となる。

【００３９】図５は同期回路１４の一例の構成を示すブ
ロック図、図６はその動作を説明するための各部の信号
のタイミングを示している。この同期回路１４は、反転
検出回路４１、ダウンカウンタ４２、基本周期レジスタ
４３、基準位相差レジスタ４３Ａ、立下り検出回路４
４、ＡＮＤ回路４５〜４８、インバータ４９，５０、遅
延回路５１及びＯＲ回路５２を有して、再生出力信号と
復調クロックとを同期させるための同期信号を生成する
ようになっている。クロック生成回路１８からの復調ク
ロックは、反転検出回路４１及びＡＮＤ回路４５，４６
へそれぞれ供給されると共に、インバータ４９を介して
ＡＮＤ回路４７及び４８へそれぞれ供給される。また、
基本周期算出回路１７からの基本周期Ｔ′は、基本周期
レジスタ４３ヘ供給されてラッチされ、この基本周期
Ｔ′の値を基準位相差レジスタ４３Ａへ供給するように
なっている。基準位相差レジスタ４３Ａは、基本周期レ
ジスタ４３が出力する基本周期Ｔ′をラッチして、この
基本周期Ｔ′の 1/4（２５％）の値をダウンカウンタ４
２へ供給するようになっている。さらに、増幅・２値化
回路１２からの再生出力信号は、立下り検出回路４４へ
供給され、その立下りに同期した同期パルスを得、この
同期パルスは、ＡＮＤ回路４５〜４８へそれぞれ供給さ
れるようになっている。

【００４０】さらにまた、制御回路２０が、例えばデー
タ再生直前に出力するリセット信号は、同期回路１４の
立下り検出回路４４へ供給されるようになっている。立
下り検出回路４４は、リセット信号を受けて、内部のゲ
ートを所定時間だけ開くと共に、ゲート開の状態で再生
出力信号が立下がったタイミングで初期同期信号をＯＲ
回路５２へ出力するようになっている。尚、立下り検出
回路４４は、リセット信号がない場合、つまりゲートが
閉じた状態では、再生出力信号が立下がっても初期同期
信号を立上げない。従って、初期同期信号はデータ再生
毎の初回にのみ出力される。尚、リセット信号として
は、例えば、上位のホストコンピュータが出力する再生
指示信号を用いても良く、また電源０Ｎ時にあっては、
０Ｎ時にリセット信号が制御回路２０から出力されるよ
うにしても良い。また、前記ゲートは、所定時間だけ開
くようにする以外に、最初の再生信号パルスが到達する
までは解放状態にして、最初の再生信号パルスが到達す
ることにより閉じるようにしても良い。

【００４１】反転検出回路４１は、復調クロックの立ち
上がり及び立ち下がりを検出してロードパルスを得、こ
れをダウンカウンタ４２へ供給するようになっている。
ダウンカウンタ４２は、このロードパルスにより、基準
位相差レジスタ４３Ａからの基本周期Ｔ′の1/4 の値を
ロードしてダウンカウントを開始させ、そのカウントの
終了により発生するキャリー信号（ＣＯ）を該ダウンカ
ウンタ４２のイネーブル端子、ＡＮＤ回路４５，４７及
び遅延回路５１へそれぞれ供給すると共に、インバータ
５０を介してＡＮＤ回路４６及び４８へそれぞれ供給す
るようになっている。

【００４２】ＯＲ回路５２には、ＡＮＤ回路４５，４
７，４８の出力信号をそれぞれ供給すると共に、ＡＮＤ
回路４６の出力信号を遅延回路５１を介して供給し、こ
のＯＲ回路５２の出力を同期信号として、またＡＮＤ回
路４７の出力を周期切換信号としてクロック生成回路１
８へそれぞれ供給するようになっている。

【００４３】ここで、再生出力信号に変動要因がなく、
パルス間隔が一定ならば再生出力信号の立ち下がりと復
調クロックの立ち下がりとは一致するが、この例では再
生ヘッド１１と記録媒体との相対速度変動、記録媒体上
のごみや傷等による再生出力信号の乱れを考慮し、復調
クロックの立ち下がりに対して±２５％以内に、再生出
力信号の立ち下がりが位置する場合には、正常区間とし
て復調クロックを再生出力信号に同期させる。尚、正常
区間は、ダウンカウンタ４２が出力するキャリー信号
（ＣＯ）と、クロック生成回路１８が出力する復調クロ
ックとをＥｘ（排他的）-ＯＲ回路を介して得ることが
できるが、本実施例では、ＡＮＤ回路４５及び４８が正
常区間に相当する働きを有している。

【００４４】従って、正常区間内に同期パルスが位置す
る場合には、ＡＮＤ回路４５及び４８により、再生出力
信号到来時の同期パルスをそのまま同期信号としてクロ
ック生成回路１８へ供給する。これに対し、図６のパル
スＢのようにその同期パルスが正常区間より遅れてきた
場合には、ＡＮＤ回路４７により同期パルスを同期信号
及び周期切換信号として出力させて、これらをクロック
生成回路１８へ供給する。そして、同期信号及び周期切
換信号により、クロック生成回路１８は、基本周期レジ
スタ３１からラッチした基本周期Ｔ′の1/4 の値をダウ
ンカウンタ３２へ供給する。このようにすると、後続す
る１回目の復調クロック反転周期が早くなって、パルス
Ｂが遅れずにきた場合とほぼ同等の復調クロックを得る
ことができる。また、逆にパルスＣのようにその同期パ
ルスが正常区間より早くきた場合には、ＡＮＤ回路４６
から同期パルスを出力させ、これを遅延回路５１により
Ｔ′／４遅らせて同期信号として出力させる。つまり、
同期信号が遅れることにより、後続する１回目の復調ク
ロック反転周期も遅くなって、パルスＣが早まらずにき
た場合とほぼ同等の復調クロックを得ることができる。

【００４５】さらに、パルスＡのように再生出力信号最
初のパルスでは、例えばデータ再生時直前に制御回路２
０が出力するリセット信号が到来してから、所定の時間
の間、立ち下がり検出回路４４の内部ゲートが開く。そ
して、ゲート開の間に再生出力信号が立ち下がるタイミ
ングで、立ち下がり検出回路４４は、初期同期信号をＯ
Ｒ回路５２へ出力する。このため、ＯＲ回路５２は、こ
の初期同期信号を同期信号として出力する。従って、復
調クロックの状態にかかわらず、クロック生成回路１８
は、再生出力信号の立ち下がりに同期した復調クロック
を得ることができる。すなわち、データ再生時におい
て、再生出力信号の最初のパルスから正しく同期を取る
ことができる。この復調クロックによって、常に正しく
再生出力パルス列の復調が行われ、正確な復調信号が得
られる。

【００４６】以上のように、本実施例によれば、実際の
再生出力信号のパルス間隔を平均計算することにより復
調クロックの周期を求めるようにしたので、個々のパル
スのジッタ成分を相殺することができる。また、常に再
生出力信号と復調クロックとの位相を合わせながらも、
大きなジッタのものは位相の進み遅れに合わせて、選択
的に位相を適度にずらして合わせることができる。そし
て、再生出力信号と復調クロックとを所定の幅をもって
同期させるようにしたので、記録媒体上のごみや傷等に
よる誤った信号に対して、復調クロックを誤ロックする
ことなく、常に正しい信号に追従する復調クロックを得
ることができる。さらに、最初の出力信号パルスから確
実に正確な同期の取れた復調クロックを得ることがで
き、再生出力パルスに対して直ちに引込みができる。こ
のため、同期引き込用のパターンを記録媒体側に設ける
必要がなく、記録媒体のデータ記録容量を拡大すること
ができる。

【００４７】図８ないし図１１は本発明の第２実施例に
係り、図８は第２実施例の構成を示すブロック図、図９
は図８に示した同期回路の一例の構成を示すブロック
図、図１０は図８に示したセクタマーク検出回路と強制
同期期間決定回路の出力信号波形を示す波形図、図１１
は図９に示す同期回路の動作を説明するための各部の信
号波形図である。

【００４８】第２実施例では、第１実施例の構成に加え
て、増幅・２値化回路１２に接続され、再生出力信号か
らセクタ先頭のセクタマークを検出するセクタマーク検
出回路６１と、このセクタマーク検出回路６１で検出さ
れたセクタの最初の部分において復調クロックを強制的
に同期させる期間を決定する強制同期期間決定回路６２
とが設けられている。この強制同期期間決定回路６２で
生成された期間決定信号は、同期回路１４ａに供給され
るようになっている。なお、第１実施例と同様の構成要
素には同一符号を付して説明を省略する。

【００４９】前記同期回路１４ａの構成を図９に示す。
復調クロックの同期をとるための同期パルス及び初期同
期信号を出力する立下り検出回路４４には、再生出力信
号と共に前記期間決定信号が供給されるようになってい
る。その他は図５に示した第１実施例の同期回路１４と
同様に構成されている。

【００５０】データはセクタ単位で記録されるが、セク
タごとに別々の装置で書き込んだり、別々の機会に書き
込みを行ったりすると、各セクタ単位で信号の記録間隔
等にばらつきが生じる場合がある。第２実施例では、セ
クタの先頭を検出し、セクタの最初の部分においては強
制的に復調クロックを再生出力信号に同期させるように
して、セクタの最初から確実に同期がとれるようにして
いる。

【００５１】図１０にセクタ先頭のセクタマークと、こ
れに対応するセクタマーク検出回路６１と強制同期期間
決定回路６２の出力信号波形を示す。通常、記録媒体の
トラックには、各セクタごとにＩＤ部７１とデータ部７
２とが設けられ、ＩＤ部７１の先頭にはセクタの開始を
示すセクタマーク７３が記録されている。セクタマーク
検出回路６１は、このセクタマーク７３を検出してセク
タ開始信号を強制同期期間決定回路６２へ出力する。強
制同期期間決定回路６２は、前記セクタの開始から予め
設定されたある一定期間経過後まで期間決定信号を同期
回路１４ａに送出する。この期間決定信号によって、同
期回路１４ａからは強制的に同期信号がクロック生成回
路へ送出される。これにより、セクタの最初の部分のパ
ルスと生成中の復調クロックとの位相関係がどのような
ものであっても、正しく同期をとることができる。

【００５２】図１１は前記同期回路１４ａの各部の動作
波形を示している。通常のデータ区間においては、第１
実施例と同様に再生出力信号から得られる同期パルスの
発生位置に応じて復調クロックの同期がとられる。即
ち、同期パルスが正常区間に位置する場合は同期パルス
と一致するように復調クロックを同期させ、正常区間外
に位置する場合は同期パルスに対して位相を進退させた
同期信号を出力し、これと一致するように復調クロック
を同期させる。このように、同期パルスの発生位置に応
じて緩やかに復調クロックを同期させることにより、常
に正確な位置の信号に同期がとられるようにする。

【００５３】一方、セクタの最初の部分においては、
（ｋ）のように期間決定信号が供給される。この期間決
定信号は、第１実施例のリセット信号とほぼ同様の機能
を有する。期間決定信号が入力されているときは、立下
り検出回路４４より再生信号が立下がったタイミングで
初期同期信号が出力される。各セクタの開始から設定さ
れたある一定期間においては期間決定信号が必ず出力さ
れる。

【００５４】つまり、図１１のパルスＡのように、デー
タ再生開始時における制御回路２０からのリセット信号
出力直後の再生信号の最初のパルス、あるいは各セクタ
の開始から一定期間のパルスにおいては、パルス到来時
に初期同期信号が立下り検出回路４４から出力され、こ
れがＯＲ回路５２から同期信号として出力される。これ
により、このときの復調クロックの状態にかかわらず、
クロック生成回路１８からは再生出力信号の立ち下がり
に強制的に同期した復調クロックが得られる。即ち、各
セクタの記録時のばらつきに左右されることなく、各セ
クタごとに引き込みを行うので、常に正しい復調クロッ
クが得られる。従って、データ再生時において、各セク
タの最初から正しく同期をとることができる。この復調
クロックによって、常に正しく再生出力パルス列の復調
が行われ、正確な復調信号が得られる。

【００５５】以上のように、本実施例によれば、再生出
力信号と復調クロックとの位相を合わせながらも、大き
なジッタのものに対しては選択的にゆるやかに位相をず
らして合わせることにより、復調クロックを誤って同期
させることなく、常に正しい信号に追従する復調クロッ
クを得ることができる。また、各セクタの最初の再生出
力信号パルスから復調クロックの同期を確実に行うこと
ができ、記録時のセクタごとのばらつきに影響されるこ
となく、媒体上の最初のデータから正しく読み込むこと
ができる。これにより、媒体上の各セクタの始めに引き
込み用のパターン等を記録する必要がなく、媒体の記録
領域をデータ領域として有効に利用することができる。

【００５６】尚、本実施例はディジタル方式の信号再生
装置であるが、これをアナログＰＬＬを使用した信号再
生装置にも適用することができる。アナログ方式の場合
は、再生の始めでは引き込みを早くし、引き込んだ後で
はゆるやかな追従に切換えることは、一般に知られてい
ることであるが、各セクタの始めでは引き込みを早く
し、そのあとゆるやかな追従に切換えることによって、
各セクタの信号間隔のばらつきに対応できる信号再生装
置を構成することができる。

【００５７】また、本発明は前述した実施例にのみ限定
されるものではなく、幾多の変形または変更が可能であ
る。例えば、前述した実施例では、正常区間以外でのパ
ルスは遅れ量を調整して同期させるようにしたが、図５
においてＡＮＤ回路４６，４７及び遅延回路５１を省略
して、正常区間以外のパルスは同期を行わないようにす
ることもできる。

【００５８】また、前述した実施例では、正常区間外に
再生出力信号がきた場合、Ｔ′／４の位相補償を行って
復調クロックをＴ′／４早めたり、遅らせたりしたが、
図５の基本周期レジスタ４３及び遅延回路５１内のレジ
スタを外部のＣＰＵ等から書き込めるようにして、位相
補正量をＴ′／３やＴ′／５等のように任意に設定する
よう構成することもできる。このようにすれば、再生出
力信号の特性にあったより正確な位相補正が可能となる
ので、変動量の大きい再生出力信号に対しても、これを
正しく復調できる復調クロックを生成することができ
る。

【００５９】また、前述した実施例では、基本周期を平
均法により算出するようにしたが、再生出力信号のパル
ス幅変動を予測するもの、例えば２乗平均等の他のアル
ゴリズムにより算出するようにすることもできる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め定めた順次の複数個の再生出力パルスに基づいて基本
周期を算出してその周期の復調クロックを生成すると共
に、この復調クロックの位相を再生出力パルスに所定の
幅をもって同期させるようにしたので、記録媒体と再生
ヘッドとの相対速度変動による再生出力パルス幅の変動
あるいは装置のばらつき等による再生出力パルス幅の変
動に有効に追従し、かつ記録媒体上のごみや傷等による
再生出力幅の変動や欠落による影響を最少限に抑えた復
調クロックを得ることができ、従って任意のセルフクロ
ック方式で変調記録されたデータを常に正しく復調する
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念図

【図２】本発明の第１実施例の構成を示すブロック図

【図３】図２に示した基本周期算出回路の一例の構成を
示すブロック図

【図４】同じくクロック生成回路の一例の構成を示すブ
ロック図

【図５】同じく同期回路の一例の構成を示すブロック図

【図６】図５に示す同期回路の動作を説明するための各
部の信号波形図

【図７】図２に示す回路の復調動作を説明するための信
号波形図

【図８】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図

【図９】図８に示した同期回路の一例の構成を示すブロ
ック図

【図１０】図８に示したセクタマーク検出回路と強制同
期期間決定回路の出力信号波形を示す波形図

【図１１】図９に示す同期回路の動作を説明するための
各部の信号波形図

【符号の説明】

１…パルス間隔抽出手段２…同期手段３…パルス倍数検出手段４…基本周期算出手段５…クロック生成手段１１…再生ヘッド１２…増幅・２値化回路１３…パルス間隔抽出回路１４…同期回路１５…パルス倍数検出回路１６…記憶回路１７…基本周期算出回路１８…クロック生成回路１９…復調回路２０…制御回路４４…立下がり検出回路５２…ＯＲ回路６１…セクタマーク検出回路６２…強制同期期間決定回路

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年５月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２５】一方、同期回路１４では、２値化した再生
出力パルス、クロック生成回路１８からの復調クロック
及び基本周期算出回路１７からの周期Ｔ′に基づいて所
要の同期信号を得、これをクロック生成回路１８へ供給
し、クロック生成回路１８においてその復調クロックを
再生出力信号のパルスに所定の幅をもって同期させるよ
うになっている。ここで、同期信号は、通常、再生出力
信号のパルスが到来したときに発生される。そして、こ
の同期信号を入力するクロック生成回路１８は、再生出
力信号のパルスの到来毎に復調クロックに再同期をかけ
る一方、同期回路１４は、再生出力信号のパルスの到来
位置、つまりジッタの大きいパルスに対しては、例え
ば、位相の進みがある場合に同期信号を遅延して発生
し、あるいは位相の遅れがある場合、復調クロックの切
り替わりを早めるために周期切換信号を発生している。
このようにして、基本周期算出回路１７からの基本周期
Ｔ′によって、同期を行うタイミングで同期信号あるい
は周期切換信号をクロック生成回路１８に送出し、復調
クロックを再生出力信号に所定の幅をもって同期させる
ようにしている。また、同期回路１４は、再生出力信号
を復調クロックに同期した形に整形し、整形された再生
出力信号（シンクデータ）として復調回路１９へ送出す
るようになっている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】復調回路１９は、制御回路２０からの復調
開始命令、終了命令等により、復調クロックを用いて整
形された再生出力信号（シンクデータ）をサンプリング
することにより復調を行い、“０”，“１”のディジタ
ルデータを表す復調信号（復調データ）を出力するよう
になっている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】図７は、前述したデータの復調に関する信
号波形図を示すものである。復調クロックは、再生出力
信号の立ち下がりに同期するように同期がとられる。そ
して、この復調クロックを用いて、復調回路１９におい
てシンクデータをサンプリングして復調信号（復調デー
タ）を生成し、ディジタルデータとして復調する。すな
わち、再生出力信号の立ち下がりに所定の幅を持って出
力される同期信号に同期して、復調クロックが出力され
ると共に、この復調クロックに同期した形で再生出力信
号が整形され、シンクデータとして出力される。シンク
データは、データとクロックの両方を含み、復調クロッ
クの１クロックおきにクロックビットと、データ区間を
示すデータビットとを繰り返すようになっている。図７
において、復調クロック中に矢印があるタイミングがデ
ータビットで、無いところがクロックビットとなってい
る。ここで、クロックビットはタイミングをとるためだ
けに存在し、復調回路１９は、データビットのみ復調ク
ロックの矢印部分の立ち上がりでサンプリングして復調
データを生成する。なお、図７は再生出力信号がＭＦＭ
変調されている場合を示している。

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体の情報を読み取って得られるア
ナログ信号を２値化した再生出力パルスから、該記録媒
体に記録されたディジタル信号を再生するディジタル信
号再生装置において、２値化した再生出力中のパルス間隔を抽出するパルス間
隔抽出手段と、前記パルス間隔抽出手段で抽出したパルス間隔の基本周
期に対する倍数を検出するパルス倍数検出手段と、予め定めた順次の複数個の再生出力パルスに対するそれ
ぞれのパルス間隔及び倍数に基づいて新たな基本周期を
算出する基本周期算出手段と、前記基本周期算出手段で算出した基本周期の復調クロッ
クを生成するクロック生成手段と、前記クロック生成手段で生成される復調クロックの位相
を再生出力パルスに所定の幅をもって同期させる一方、
データ再生時の初期において、最初に到達した再生出力
パルスに対しては、復調クロックの位相を再生パルスに
所定の幅をもって同期させることをせず、復調クロック
の位相差を前記最初の再生出力パルスに一致するように
同期させるクロック同期手段とを備え、前記クロック生成手段が生成する復調クロックに基づい
て、２値化した再生出力パルス列を復調するよう構成し
ていることを特徴とするディジタル信号再生装置。
【請求項２】記録媒体の情報を読み取って得られるア
ナログ信号を２値化した再生出力パルスから、該記録媒
体に記録されたディジタル信号を再生するディジタル信
号再生装置において、２値化した再生出力中のパルス間隔を抽出するパルス間
隔抽出手段と、前記パルス間隔抽出手段で抽出したパルス間隔の基本周
期に対する倍数を検出するパルス倍数検出手段と、予め定めた順次の複数個の再生出力パルスに対するそれ
ぞれのパルス間隔及び倍数に基づいて新たな基本周期を
算出する基本周期算出手段と、前記基本周期算出手段で算出した基本周期の復調クロッ
クを生成するクロック生成手段と、前記クロック生成手段で生成される復調クロックの位相
を再生出力パルスに所定の幅をもって同期させる一方、
セクタの最初の予め設定した所定の範囲に到達した再生
出力パルスに対しては、復調クロックの位相を再生パル
スに所定の幅をもって同期させることをせず、復調クロ
ックの位相差を前記所定の範囲に到達した再生出力パル
スに一致するように同期させるクロック同期手段と、前記クロック生成手段が生成する復調クロックに基づい
て、２値化した再生出力パルス列を復調する復調手段
と、を備えたことを特徴とするディジタル信号再生装
置。