JPH07307064A - 光学的情報再生装置 - Google Patents

光学的情報再生装置

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JPH07307064A
JPH07307064A JP6097430A JP9743094A JPH07307064A JP H07307064 A JPH07307064 A JP H07307064A JP 6097430 A JP6097430 A JP 6097430A JP 9743094 A JP9743094 A JP 9743094A JP H07307064 A JPH07307064 A JP H07307064A
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output
phase
sampling clock
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Yuichi Naito
雄一 内藤
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 チャージポンプ／ループフィルタの時定数τ
をそれぞれの状態に応じて切り替えることにより記録情
報を高い信頼性で再生する。 【構成】 光学的情報再生装置の再生信号処理系は、コ
ンパレータ１と、位相比較器４、時定数切替器８、チャ
ージポンプ／ループフィルタ５、電圧制御発振器６およ
び分周器７で構成されたＰＬＬ制御信号発生器と、同期
信号検出器２と、Ｄタイプフリップフロップ３とで構成
されている。この装置では、チャージポンプ／ループフ
ィルタに値の異なる２つの時定数τを設定できる構成と
なっており、同期信号検出器２がデータ読み出し開始位
置同期信号を検出するまでの間と、同期信号検出器２が
データ読み出し開始位置同期信号を検出した後の情報を
再生する間とでチャージポンプ／ループフィルタ５の時
定数τが時定数切替器８によって切り替えられるものと
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、光学的情報記録媒体に
記録されたデジタル情報を再生する光学的情報再生装置
に関し、特に、再生された２値化再生信号をクロック信
号でサンプリングしてデジタル情報を再生する光学的情
報再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に光ビームを用いて情報が記録され
たり、また記録されている情報が読み出されたりする光
学的情報記録媒体には、記録および再生の可能なもの
や、再生のみ可能なもの等があり、その形態としては、
ディスク状、カード状、テープ状等の各種のものが知ら
れている。これらの光学的情報記録媒体のなかでも、光
カードは製造の容易さ、携帯性のよさ、アクセス性のよ
さなどの特徴から用途が拡大されて行くと考えられてお
り、この光カードを対象とする種々な光学的情報記録再
生装置が提案されている。
【０００３】こうした光学的情報記録再生装置では、常
にオートトラッキング、オートフォーカシング制御を行
ないつつ、記録、再生が行なわれる。これらの装置にお
いて、記録媒体に情報を記録する場合は、微小スポット
状に絞られた光ビームを記録情報に従って変調し、該変
調された光ビームで情報トラックを走査することが行な
われる。上記のようなビーム照射によって、情報トラッ
クには光学的に検出可能な情報ピット列として一連の情
報が記録される。また、記録媒体から情報を再生する場
合は、該媒体に記録が行なわれない程度の一定パワーの
光ビームスポットで情報トラックの情報ピット列を走査
し、該媒体からの反射光、または透過光を検出すること
によって行なわれる。
【０００４】図７は、こうした情報の記録／再生方式を
用いた代表的な光学的情報記録再生装置の概略構成を示
すブロック図である。
【０００５】図７において、光学的情報記録再生装置
は、半導体レーザ１０１と、該半導体レーザ１０１から
出射される光束の進行方向に順次配置されたコリメータ
レンズ１０２、回折格子１０３、偏光ビームスプリッタ
１０４、１／４波長板１０５および対物レンズ１０６
と、偏光ビームスプリッタ１０４によって分離される光
束の進行方向に順次配置されたトーリックレンズ１０８
および光検出器１０９とで構成されており、対物レンズ
１０６の焦点位置に光カード１０７が配置されている。
【０００６】上記光学的情報記録再生装置では、半導体
レーザ１０１の発光光束（Ｓ偏光）はコリメータレンズ
１０２で平行化され、回折格子１０３で複数光束に分割
される。そして、この分割された光束は偏光ビームスプ
リッタ１０４、１／４波長板１０５、更に対物レンズ１
０６を介して光カード１０７上に集光される。
【０００７】光カード１０７からの反射光は、対物レン
ズ１０６、１／４波長板１０５を通ることによってＰ偏
光とされ、、偏光ビームスプリッタ１０４で反射され、
トーリックレンズ１０８を経由して光検出器１０９へ入
射する。
【０００８】この時、回折格子１０３で分割された光束
のうち０次回折光を用いて記録、再生、及びオートフォ
ーカシング制御（以下ＡＦと称す）が行なわれ、各±１
次回折光を用いてオートトラッキング制御（以下ＡＴと
称す）が行なわれる。ＡＦは非点収差方式で、ＡＴは３
ビーム方式である。
【０００９】図８は、光カードの記録面及びこの記録面
と光カード上を走査する光スポットの走査速度の関係を
示した図で、（Ａ）は光カードの概略的平面図、（Ｂ）
は光カード両端部において走査速度が一定とならない部
分が生じる様子を示した図である。
【００１０】図８（Ａ）に示すように、光カード１０７
には情報記録再生トラックが多数平行に配列されてお
り、ここではその一部がＴ１，Ｔ２，Ｔ３として示され
ている。これらのトラックＴ１〜Ｔ３は、トラッキング
トラックｔｔ１〜ｔｔ４によってそれぞれ区分されてい
る。このトラッキングトラックｔｔ１〜ｔｔ４は、溝又
はトラックＴ１〜Ｔ３とは反射率の異なる物質で形成さ
れ、トラッキング信号を得るガイドとして使用される。
【００１１】また、図８（Ａ）にはトラックＴ３に情報
を記録、又は再生する例が示されている。この例では、
記録、再生、ＡＦ用の０次回折光１１０はトラックＴ３
上に、ＡＴ用±１次回折光１１１，１１２は各々トラッ
キングｔｔ３，ｔｔ４に照射される。そして、その±１
次回折光１１１，１１２からの反射光により後述するト
ラッキング信号を得て、０次回折光１１０が正しくトラ
ックＴ３上を走査するように制御される。各回折光１１
０，１１１，１１２は、同一の位置関係を保ったまま図
示しない機構で光カード１０７上を図面上左右に走査さ
れる。
【００１２】上記走査方式には、光学系を動かす方式と
光カードを動かす方式とがあるが、どちらの方式であっ
ても、光学系と光カードは相対往復運動をするために、
光カード両端部においては一定速度でない部分が生じ
る。この様子を示したのが図８（Ｂ）である。図８
（Ｂ）の横軸は光カードの左右方向を表わし、縦軸は走
査速度を表わしている。通常、光カード１０７の中央部
の定速走査領域が記録領域として使用される。
【００１３】次に、光カード１０７の情報記録再生トラ
ックのフォーマットについて説明する。
【００１４】図９（Ａ）は、光カードの情報記録再生ト
ラックのフォーマットの１例で、情報記録再生トラック
ＴＮにｎ個のデータブロック（セクタ）が記録またはプ
リフォーマットされた図である。図９（Ｂ）は、図９
（Ａ）のあるデータブロックのフォーマットの１例を示
した図である。
【００１５】図９において、順方向ＰＬＬ（phase-lock
ed loop：位相同期ループ）引き込み同期信号２００
は、データブロックの先頭に記録された連続的な繰り返
しデータパターンであり、この順方向ＰＬＬ引き込み同
期信号２００のパターンと後述するＰＬＬ制御信号発生
器で生成されるサンプリングクロックとを同期させるこ
とにより、順方向ＰＬＬ引き込み同期信号２００後のデ
ータが確実に再生される。
【００１６】データ読み出し開始位置同期信号２０１
は、順方向ＰＬＬ引き込み同期信号２００とデータ部Ｄ
１の間に記録されたデータ部の読み出し開始位置を示す
信号である。データ読み出し開始位置同期信号２０１に
は、データ部には使われていない特殊なパターンが使わ
れる。このデータ読み出し開始位置同期信号２０１は、
逆方向再生時にはデータ読み出し終了位置同期信号とな
る。また、データ部Ｄ１〜Ｄｍには、ユーザが書いたデ
ータ、誤り訂正検出用の冗長語であるＥＣＣ（error co
rrecting code：誤り訂正符号）などが記録される。
【００１７】データ間同期信号２０２は、データ部内に
ゴミ、キズなどによる欠陥があってサンプリングクロッ
クに同期はずれが生じた時、データ誤りが大きく波及す
るのを防ぐためのものであり、データ読み出し開始位置
同期信号２０１と同様の特殊なコードパターンが使われ
る。
【００１８】データ読み出し終了位置同期信号２０３
は、１つのデータブロック内の最後のデータ部の後ろに
記録された同期信号であり、データ読み出し開始位置同
期信号２０１と同様に特殊なコードパターンが使われ
る。なお、データ読み出し終了位置同期信号２０３は、
光ビームを逆方向に走査した際にはデータ読み出し開始
位置同期信号となる。
【００１９】逆方向ＰＬＬ引き込み同期信号２０４は逆
方向再生時に後述するＰＬＬ制御信号発生器で生成され
るサンプリングクロックと同期を取らせる連続的な繰り
返しデータパターンである。
【００２０】次に、以上のように構成された光カード１
０７の情報記録再生トラックの情報再生について説明す
る。
【００２１】図１０は、図８（Ａ）の各回折光１１０〜
１１２の部分拡大図である。
【００２２】図１０において、記録、再生、ＡＦ用の０
次回折光１１０は、ＡＴ用の±１次回折光１１１，１１
２の中心に位置し、トラックＴ３の中心を走査する。斜
線部１１３ａ，ｂ，ｃは、０次回折光１１０による記録
列で、一般的にはピットと呼ばれている。ピット１１３
ａ，ｂ，ｃは周辺と反射率が異なる為、再度弱い光スポ
ット１１０で走査すると０次回折光１１０の反射光はピ
ット１１３ａ，ｂ，ｃで変調され、再生信号が得られ
る。
【００２３】図１１は、図７に示した光検出器１０９の
詳細と信号処理回路を示した回路図である。
【００２４】図１１において、光検出器１０９は、光セ
ンサ１１５，１１６および４ヶの光センサからなる４分
割光センサ１１４の合計６ヶの光センサで構成され、光
センサ１１５，１１６のセンサ出力を入力としＡｔ（ト
ラッキング制御信号）を出力とする差動回路１１９と、
４分割センサ１１４の各対角方向のセンサ出力をそれぞ
れ入力とする加算回路１１７，１１８と、該加算回路１
１７，１１８の出力をそれぞれ入力としＡｆ（フォーカ
シング制御信号）を出力とする差動回路１２０と、同様
に該加算回路１１７，１１８の出力をそれぞれ入力とし
ＲＦ（情報再生信号）を出力とする加算回路１２１とを
有している。
【００２５】また、光スポット１１０ａ，１１１ａ，１
１２ａは、各々図８（Ａ）、図１０における各回折光１
１０，１１１，１１２の反射光を表わす。光スポット１
１０ａは４分割光センサ１１４上の中心近傍に集光され
たもので、光スポット１１１ａ，１１２ａは各々光セン
サ、１１５，１１６上に集光されたものである。
【００２６】４分割センサ１１４の各対角方向のセンサ
出力は、加算回路１１７，１１８で各々加算される。加
算回路１１７，１１８の出力は同じく加算回路１２１で
加算され、情報再生信号ＲＦとして再生される。即ち、
情報再生信号ＲＦは４分割光センサ１１４に集光する光
スポット１１０ａの全てに相当する。
【００２７】上記加算回路１１７，１１８の出力は差動
回路１２０にも出力され、この差動回路１２０で減算さ
れてフォーカシング制御信号Ａｆとなる。即ち、フォー
カシング制御信号Ａｆは４分割光センサ１１４の各対角
方向の和同士の差分である。この非点収差方式は文献に
詳しいのでここでは説明を省略する。
【００２８】光センサ１１５，１１６の出力は、差動回
路１１９で減算され、トラッキング制御信号Ａｔとな
る。通常、このＡｔが零になるように制御され、これに
よって光スポットを情報トラックに追従して走査させる
ためのトラッキング制御が行なわれる。こうして得られ
た情報再生信号ＲＦは、デジタル情報として認識するた
めに２値化されて、さらにこの２値化された信号に同期
したサンプリングクロックによってサンプリングされ、
データ信号が生成される。
【００２９】図１２（Ａ）は、情報再生信号ＲＦが２値
化されてクロック信号と同期が取られる処理を施す処理
部の一例を示したブロック図である。
【００３０】図１２（Ａ）に示す処理部は、図１１に示
した加算回路１２１の出力である情報再生信号ＲＦおよ
び参照電圧ｒｅｆ１を入力とし２値化再生信号ＲＦ２を
出力とするコンパレータ１２２と、該コンパレータ１２
２の出力ラインに並列に接続されたＰＬＬ制御信号発生
器と、コンパレータ１２２の出力とＰＬＬ制御信号発生
器で生成されるサンプリングクロックＳＣをそれぞれ入
力とし、２値化再生信号ＲＦ２をサンプリングクロック
ＳＣによってサンプリングしてデータ信号を出力するＤ
タイプフリップフロップ１２３とで構成されている。
【００３１】図１１に示した加算回路１２１の出力であ
る情報再生信号ＲＦは、図１２（Ａ）のコンパレータ１
２２の反転入力端子に入力され、該コンパレータ１２２
の他方の入力端子に入力される参照電圧ｒｅｆ１と比較
することで２値化再生信号ＲＦ２が生成される。このコ
ンパレータ１２２で生成された２値化再生信号ＲＦ２
は、Ｄタイプフリップフロップ１２３および位相比較器
１２４の入力端子Ｒにそれぞれ入力される。
【００３２】コンパレータ１２２で生成された再生信号
ＲＦ２がＤタイプフリップフロップ１２３のＤに入力さ
れると、Ｄタイプフリップフロップ１２３では、２値化
再生信号ＲＦ２が光スポットの走査速度変動に対応する
ために、後述する１２４〜１２７で構成されたＰＬＬ制
御信号発生器で生成される２値化再生信号ＲＦ２と略同
期したサンプリングクロックＳＣでサンプリングされ
て、サンプリングクロックＳＣと同期したデータ信号が
生成される。
【００３３】上記フリップフロップ１２３で生成された
データ信号は、一般的にはサンプリングクロックＳＣで
制御されてバッファメモリに蓄積された後、図示しない
復調回路により復調され、デジタル情報（再生データ）
として認識される。
【００３４】一方、コンパレータ１２２で生成された２
値化再生信号ＲＦ２が位相比較器１２４の入力端子Ｒに
入力されると、位相比較器１２４では、チャージポンプ
／ループフィルタ１２５、電圧制御器（ＶＣＯ）１２５
および分周期１２７とによってサンプリングクロックＳ
Ｃを２値化再生信号ＲＦ２に略同期する処理が行なわれ
る。以下、この位相比較器１２４、チャージポンプ／ル
ープフィルタ１２５、電圧制御器（ＶＣＯ）１２５およ
び分周期１２７の各動作について順次詳しく説明する。
【００３５】図１２（Ｂ）は位相比較器１２４の詳細な
回路構成を示した回路図である。
【００３６】上記位相比較器１２４は、フリップフロッ
プ１２８、フリップフロップ１２９およびアンド回路１
３０で構成されている。フリップフロップ１２８は、ク
ロック端子がコンパレータ１２２の出力ラインに接続さ
れ、正転出力Ｑの出力ラインがフリップフロップ１２９
のデータ端子に接続され、フリップフロップ１２９の反
転出力端子Ｑ′の出力ラインがリセット端子Ｒに接続さ
れている。フリップフロップ１２９のクロック端子に
は、図１２（Ａ）の分周期１２７の出力ラインが接続さ
れている（サンプリングクロックＳＣの帰還ライン）。
アンド回路１３０は、サンプリングクロックＳＣの帰還
ラインおよびフリップフロップ１２９の正転出力端子Ｑ
の出力ラインをそれぞれ入力とし、半周期パルスＤを出
力する。
【００３７】上記位相比較器１２４では、コンパレータ
１２２から出力された２値化再生信号ＲＦ２は、Ｄタイ
プのフリップフロップ１２８のクロック端子に入力さ
れ、フリップフロップ１２８の出力Ｑ，Ｑ′（Ｑ′はＱ
の反転出力）が各々高、低レベルにセットされる。さら
に、フリップフロップ１２８の正転出力Ｑがフリップフ
ロップ１２９の入力端子Ｄに、サンプリングクロックＳ
Ｃがフリップフロップ１２９のクロック端子ＣＫにそれ
ぞれ入力される。すると、フリップフロップ１２８の正
転出力Ｑが高レベルとなって、フリップフロップ１２９
の出力Ｑ，Ｑ′が各々高、低レベルにセットされる。
【００３８】上記フリップフロップ１２９の反転出力
Ｑ′は、フリップフロップ１２８のリセット端子に接続
されていて、フリップフロップ１２８のリセットを行な
う。これにより、フリップフロップ１２８の出力Ｑが低
レベルとなり、フリップフロップ１２９の出力Ｑ，Ｑ′
は次のサンプリングクロックＳＣで各々低、高レベルに
反転する。
【００３９】以上の動作から分かるように、位相比較器
１２４では、フリップフロップ１２８が、２値化再生信
号ＲＦ２の立ち上がりからサンプリングクロックＳＣの
立ち上がりまでの位相差（時間差）パルスを出力し、フ
リップフロップ１２９が、２値化再生信号ＲＦ２が立ち
上がった後のサンプリングクロックＳＣの１周期分のパ
ルスを出力する。そして、この１周期分のパルスとサン
プリングクロックＳＣとをアンド回路１３０でゲートす
ることにより半周期パルスＤが出力される。
【００４０】ここで、詳しくは後述するが、２値化再生
信号ＲＦ２とサンプリングクロックＳＣの位相が合致し
ている場合には、フリップフロップ１２８の出力のパル
ス幅はサンプリングクロックＳＣの半周期となり、２値
化再生信号ＲＦ２に対するサンプリングクロックＳＣの
位相が遅れている場合には、そのパルス幅はサンプリン
グクロックＳＣの半周期より長くなり、反対に進んでい
る場合には、そのパルス幅はサンプリングクロックＳＣ
の半周期より短くなる。
【００４１】したがって、図１２（Ａ）に示す処理部で
は、位相遅れ信号であるフリップフロップ１２８の出力
ＵまたはＵ′（Ｕ′はＵの反転出力）については、サン
プリングクロックＳＣの周波数を高める信号として用い
られ、また、位相進み信号であるアンド回路１３０の出
力Ｄについては、サンプリングクロックＳＣの周波数を
低める信号として用いられる。
【００４２】換言すれば、上述の処理部では、２値化再
生信号ＲＦ２に対するサンプリングクロックＳＣの位相
差は、フリップフロップ１２８の出力ＵまたはＵ′のパ
ルス幅で表わされているが、位相遅れ又は進みを判別す
るためにサンプリングクロックＳＣの半周期パルスであ
るアンド回路１３０の出力Ｄを参照していると言える。
【００４３】ところで、以上の例のように情報をピット
の長さやピット間の間隙の長さで記録した媒体から情報
を再生するには、当然のことながらサンプリングクロッ
クＳＣの周期は最小ピット長（以下、１Ｔと記す）に相
当したものに設定される。しかし、この場合、再生され
るトラックにピット長又は間隙が１Ｔより大きいものが
含まれているときは、その部分においてサンプリングク
ロックＳＣの立上りと２値化再生信号ＲＦ２の立ち上が
り（あるいは立ち下がり）とが一致しないところが生じ
る。そのため、各サンプリングクロックＳＣごとに位相
を比較することができなくなってしまう。
【００４４】そこで、図１２（Ｂ）に示す例では、各サ
ンプリングクロックＳＣごとに位相を比較するのではな
く、２値化再生信号ＲＦ２の立ち上がりでのみサンプリ
ングクロックＳＣとの位相比較を行っている。これを実
現するには、２値化再生信号ＲＦ２でセットしサンプリ
ングクロックＳＣでリセットするＳＲフリップフロップ
が必要であるが、上述の処理装置では、図１２（Ｂ）に
示すようにＤタイプフリップフロップ１２９の反転出力
Ｑ′をフリップフロップ１２８のリセット端子に帰還す
ることで、上記ＳＲフリップフロップ動作を達成してい
る。
【００４５】次に、位相比較器１２４の２つの出力
Ｕ′、Ｄが、各々チャージポンプ／ループフィルタ１２
５に入力された際のチャージポンプ／ループフィルタ１
２５の動作について詳しく説明する。
【００４６】図１２（Ｃ）は、最も一般的なチャージポ
ンプ／ループフィルタ１２５の詳細な回路図である。
【００４７】図１２（Ｃ）において、チャージポンプ／
ループフィルタ１２５は、位相比較器１２４の一方の出
力Ｕ′のラインに逆方向のダイオードＤ１および抵抗Ｒ
１を直列に挿入したものと、位相比較器１２４の他方の
出力Ｄのラインに順方向のダイオードＤ２および抵抗Ｒ
２を直列に挿入したものとを並列に接続したラインを反
転入力ラインとし、参照電圧ｒｅｆ２を他方の入力ライ
ンとし、周波数制御信号ＦＣを出力とするアンプ１３１
に、その出力ＦＣを反転入力ラインに帰還するラインと
して抵抗Ｒ３およびコンデンサＣ１が直列に挿入された
帰還ラインが設けられたものである。
【００４８】上記チャージポンプ／ループフィルタ１２
５では、アンプ１３１の基準入力は参照電圧ｒｅｆ２と
なっている。位相比較器１２４の２つの出力Ｕ′、Ｄが
共に参照電圧ｒｅｆ２より低レベルのときは、アンプ１
３１の出力からコンデンサＣ１、抵抗Ｒ３，Ｒ１、ダイ
オードＤ１を介して電流がながれてコンデンサＣ１に電
荷がチャージされ、これによってアンプ１３１の出力が
高くなる。この場合、ダイオードＤ２の向きが逆のため
入力Ｄには電流は流れない。
【００４９】反対に、位相比較器１２４の２つの出力
Ｕ′，Ｄが共に参照電圧ｒｅｆ２より高レベルのとき
は、入力ＤからダイオードＤ２、抵抗Ｒ２，Ｒ３、コン
デンサＣ１を介してアンプ１３１の出力に電流が流れ、
コンデンサＣ１には前記チャージとは逆向きに電荷がデ
ィスチャージされ、これによってアンプ１３１の出力は
低くなる。
【００５０】上述のコンデンサＣ１のチャージ／ディス
チャージ量の差は、抵抗Ｒ１とＲ２を同じ値にしておけ
ば、位相比較器１２４の２つの出力のパルス幅に比例す
る。即ち、位相比較器１２４の出力Ｕ′，Ｄのパルス幅
が等しければ、アンプ１３１の出力ＦＣは一定となり、
位相比較器１２４のＵ′のパルス幅の方が大きければア
ンプ１３１の出力ＦＣは高くなり、位相比較器１２４の
Ｄのパルス幅の方が大きければアンプ１３１の出力ＦＣ
は低くなる。
【００５１】こうして得られたチャージポンプ／ループ
フィルタ１２５の出力は電圧制御発振器（ＶＣＯ）１２
６の周波数制御端子ＦＣに入力される。なお、この電圧
制御発振器１２６の具体例としては、テキサスインスト
ルメント社のＳＮ７４ＬＳ６２４（商品名）などがあ
り、これらのＩＣはプリセットされた周波数範囲内にお
いて周波数制御入力ＦＣにほぼ比例した周波数の信号を
出力する。
【００５２】電圧制御発振器１２６の出力は、デューテ
ィ比を１対１にするための分周器１２７で２分の１にさ
れ、サンプリングクロックＳＣが生成される。得られた
サンプリングクロックＳＣは位相比較器１２４にフィー
ドバックされると共に、２値化再生信号ＲＦ２をフリッ
プフロップ１２３でサンプリングするためのクロックと
して使用され、さらにバッファメモリ制御等の制御信号
として使われる。
【００５３】したがって、図１２（Ａ）に示す処理部で
は、位相比較器１２４のＵ′のパルス幅がＤより大きい
とサンプリングクロックＳＣの周波数が高くなり、Ｕ′
のパルス幅がＤより小さいとサンプリングクロックＳＣ
の周波数が低くなる。なお、位相比較器１２４の２つの
出力Ｕ′とＤのパルス幅が等しい場合には、サンプリン
グクロックＳＣの周波数は変化しない。
【００５４】次に、上述のサンプリングクロックＳＣを
２値化再生信号ＲＦ２に同期される状態について詳しく
説明する。
【００５５】図１３は、図１２（Ａ）および（Ｂ）に示
した各端子における信号を示したタイミングチャート
で、（Ａ）は２値化再生信号ＲＦ２とサンプリングクロ
ックＳＣの位相が合致している状態の場合、（Ｂ）は２
値化再生信号ＲＦ２に対してサンプリングクロックＳＣ
の位相が０．２５Ｔ（２５％）遅れている状態の場合、
（Ｃ）は２値化再生信号ＲＦ２に対してサンプリングク
ロックＳＣの位相が０．２５Ｔ（２５％）進んでいる状
態の場合である。
【００５６】図１３において、ピット１１３ｄ〜ピット
１１３ｆは図１２の１１３ａ〜ｃと同様のピットで、周
辺より光の反射率が低い光学的マークである。こうした
ピットは、光学的濃淡だけでなく凹凸状による光の回折
を応用している場合もある。また、ピット１１３ｄは最
小ピットであり、その長さは１Ｔとなっている。また、
ピット１１３ｅは最小ピットの２倍であり、その長さは
２Ｔとなっている。ピット１１３ｄと１１３ｅの間は最
小間隙であり、その長さは１Ｔとなっている。また、ピ
ット１１３ｅと１１３ｆの間は最小間隙の２倍であり、
その長さは２Ｔとなっている。なお、ここではピット長
及びピット間隙が丁度基準通りとなっている例を示して
いる。
【００５７】ここで、記録媒体と光スポットが相対的に
移動し、図１３に示す各ピット１１３ｄ〜ピット１１３
ｆを図１０と同様に光スポット１１０が矢印方向に走査
すると、ピット部は光の反射率が低いので図１３に示す
ようなＲＦ信号が得られる。この得られたＲＦ信号を図
１２のコンパレータ１２２に入力すると、図１３に示す
ような反転した２値化再生信号ＲＦ２が得られる。
【００５８】図１３（Ａ）に示す状態の場合では、前述
したフリップフロップ１２８やアンド回路１３０の出力
Ｕ，Ｄ信号は共に最小ピット長走査時間１Ｔの半分の
０．５Ｔとなっている。この時、２値化再生信号ＲＦ２
をサンプリングするためのサンプリング点であるサンプ
リングクロックＳＣの立ち上がりは、各ピット及びピッ
ト間隙における１Ｔの真中となっており、光スポットの
走査速度変動に対する余裕度は最大となっている。
【００５９】図１３（Ｂ）に示す状態の場合では、フリ
ップフロップ１２８の出力Ｕのパルス幅がアンド回路１
３０の出力Ｄより０．２５Ｔだけ大きくなっているた
め、サンプリングクロックＳＣの周波数を高くしてサン
プリングクロックＳＣを２値化再生信号ＲＦ２に追いつ
かせるように作用する。
【００６０】図１３（Ｃ）に示す状態の場合では、フリ
ップフロップ１２８の出力Ｕのパルス幅がアンド回路１
３０の出力Ｄより０．２５Ｔだけ小さくなっているた
め、サンプリングクロックＳＣの周波数を低くしてサン
プリングクロックＳＣを２値化再生信号ＲＦ２に後戻り
して合わせるように作用する。
【００６１】以上のように、図１３の各例では、ピット
長及び間隙は共に基準通りとなっており、この場合、余
裕度は０．５Ｔ（５０％）あるので、図１３（Ｂ）およ
び（Ｃ）の各例のように、２値化再生信号ＲＦ２に対し
てサンプリングクロックＳＣの位相が０．２５Ｔ（２５
％）ずれても、データは各々１Ｔ，１Ｔ，２Ｔ，２Ｔと
正確に再生することができる。
【００６２】
【発明が解決しようとしている課題】上述のように信号
を再生する場合には、ＰＬＬ引き込み同期信号の入力が
開始されたら速やかにサンプリングクロックＳＣを２値
化再生信号ＲＦ２に同期させ、光スポットの走査速度変
動によるＲＦ信号のジッタに追随することが行なわれ
る。しかしながら、このようのような処理を行う際、従
来例ではチャージポンプ／ループフィルタの時定数τを
それぞれの状態に応じて変えることができないために以
下のような問題点がある。
【００６３】図１４は、上記問題点を説明するためのも
ので、異なる時定数におけるサンプリングクロックＳＣ
の再生信号への同期を表すグラフである。図１４におい
て、曲線はチャージポンプ／ループフィルタの時定数
τを小さくした場合のもの、曲線は時定数τを大きく
した場合のものを表す。また、縦軸は周波数、横軸は同
期時間を表し、Ｂ点は曲線における２値化再生信号と
サンプリングクロックＳＣとの同期点、Ｃ点は曲線に
おける２値化再生信号とサンプリングクロックＳＣとの
同期点を示す。
【００６４】図１４に示す曲線のように、ＰＬＬ制御
信号発生器の動作が保証される周波数帯域を広帯域、す
なわちチャージポンプ／ループフィルタの時定数τを小
さくすると、応答性が速くなって、ＰＬＬ引き込み同期
信号入力中のＢ点においてサンプリングクロックＳＣを
２値化再生信号ＲＦ２に同期させることができるもの
の、被記録媒体上のゴミ、キズ、欠陥などにより再生信
号が欠落した時に同期はずれを起こしやすくなってしま
い、データを正確に読み取ることができなくなるという
問題点がある。
【００６５】反対に図１４に示す曲線のように、ＰＬ
Ｌ制御信号発生器の動作が保証される周波数帯域を狭帯
域、すなわちチャージポンプ／ループフィルタの時定数
τを大きくすると、応答性が遅くなって、同期中にゴ
ミ、キズ、欠陥などにより再生信号が欠落した時に同期
はずれを起こしにくくなるものの、ＰＬＬ引き込み同期
信号２００入力中にサンプリングクロックＳＣを２値化
再生信号ＲＦ２に同期させることができなくなってしま
う。そのため、ＰＬＬ引き込み同期信号２００以降、例
えばＣ点で同期がとれてもデータ読み出し開始位置同期
信号２０１を検出することができなくなってしまうばか
りか、光スポットの走査速度変動によるＲＦ信号のジッ
タに追随できなくなってしまい、結局はデータを正確に
読み取ることができなくなるという問題点がある。
【００６６】本発明の目的は、チャージポンプ／ループ
フィルタの時定数τをそれぞれの状態に応じて切り替え
ることにより記録情報を高い信頼性で再生できるように
した光学的情報再生装置を提供することにある。
【００６７】
【課題を解決するための手段】本発明の光学的情報再生
装置は、光学的情報記録媒体に光学的に記録されたデジ
タル情報を光ビームを走査して再生信号を生成する手段
と、該再生信号から２値化再生信号を生成する手段と、
該２値化再生信号に同期したサンプリングクロックを生
成するＰＬＬ制御信号発生器とを有し、前記２値化再生
信号を前記サンプリングクロックでサンプリングしてデ
ジタル情報を再生する光学的情報再生装置において、前
記ＰＬＬ制御信号発生器の動作が保証される周波数帯域
を切り替える切替手段と、前記２値化再生信号中の所定
の信号を検出すると、所定の信号を検出した旨を前記切
替手段に通知する検出手段とを有し、前記切替手段は、
前記検出手段が前記２値化再生信号中の所定の信号を検
出すると、前記ＰＬＬ制御信号発生器の動作が保証され
る周波数帯域を所定の周波数帯域に切り替えることを特
徴とする。
【００６８】この場合、ＰＬＬ制御信号発生器が、２値
化再生信号とサンプリングクロックの各位相から位相遅
れ信号と位相進み信号を生成する位相比較器と、該位相
比較器で生成された位相遅れ信号および位相進み信号の
各パルス幅に応じた電圧を出力する低域フィルタと、該
低域フィルタの出力に応じてサンプリングクロックの周
波数および位相を変化させる電圧制御発振器とを有し、
切替手段は、前記低域フィルタの時定数を切り替えるこ
とにより前記ＰＬＬ制御信号発生器の動作が保証される
周波数帯域を切り替えるものであってもよい。さらに、
切替手段は、検出手段が２値化再生信号中のデータ読み
出し開始位置信号を検出した場合には、低域フィルタの
時定数を大きい方に切り替えるものであってもよい。
【００６９】
【作用】従来の光学的情報再生装置では、ＰＬＬ制御信
号発生器の動作が保証される周波数帯域を切り替えるこ
とができないため、２値化再生信号とサンプリングクロ
ックを同期させる際およびデータ部を再生する際共にＰ
ＬＬ制御信号発生器の周波数帯域は同じ帯域のものとな
っていた。
【００７０】これに対して、上記の如く構成されている
本発明の光学的情報再生装置では、切替手段によってＰ
ＬＬ制御信号発生器の応答性を決定する、ＰＬＬ制御信
号発生器の動作が保証される周波数帯域が狭帯域あるい
は広帯域に切り替えられるので、２値化再生信号にサン
プリングクロックを同期させる際には、ＰＬＬ制御信号
発生器の周波数帯域を広帯域にして応答性を速くし、デ
ータ部を再生する際には、ＰＬＬ制御信号発生器の周波
数帯域を狭帯域にして応答性を遅くすることができる。
【００７１】したがって、本発明の光学的情報再生装置
では、従来のように、２値化再生信号にサンプリングク
ロックを同期させる際に、ＰＬＬ引き込み同期信号入力
中にサンプリングクロックＳＣを２値化再生信号ＲＦ２
に同期させることができなかったり、あるいは光スポッ
トの走査速度変動によるＲＦ信号のジッタに追随できな
くなったりすることはない。また、データ部を再生する
際に、被記録媒体上のゴミ、キズ、欠陥などにより再生
信号が欠落した時に同期はずれを起こしたりすることも
ない。
【００７２】また、本発明の光学的情報再生装置のう
ち、ＰＬＬ制御信号発生器が、２値化再生信号とサンプ
リングクロックの各位相から位相遅れ信号と位相進み信
号を生成する位相比較器と、該位相比較器で生成された
位相遅れ信号および位相進み信号の各パルス幅に応じた
電圧を出力する低域フィルタと、該低域フィルタの出力
に応じてサンプリングクロックの周波数および位相を変
化させる電圧制御発振器とを有するものの場合は、切替
手段によって低域フィルタの時定数が切り替えられ、こ
れによってＰＬＬ制御信号発生器における周波数帯域の
切り替えが行なわれる。
【００７３】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。
【００７４】図１は、本発明の第１の実施例の光学的情
報再生装置の要部の再生信号処理系の概略構成を示すブ
ロック図である。
【００７５】本実施例の光学的情報再生装置の再生信号
処理系は、チャージポンプ／ループフィルタに値の異な
る２つの時定数τを設定できる構成となっており、同期
信号検出器がデータ読み出し開始位置同期信号を検出す
るまでの間と、同期信号検出器２がデータ読み出し開始
位置同期信号を検出した後の情報を再生する間とで時定
数τが切り替えられるものとなっている。その処理系
は、コンパレータ１と、位相比較器４、時定数切替器
８、チャージポンプ／ループフィルタ５、電圧制御発振
器６および分周器７で構成されたＰＬＬ制御信号発生器
と、同期信号検出器２と、Ｄタイプフリップフロップ３
とで構成されている。以下、各構成部について説明す
る。
【００７６】コンパレータ１は、図示しない光検出器の
出力（カード状やディスク状などの光学的情報記録媒体
から読み出された再生信号ＲＦ）と参照電圧ｒｅｆ１を
それぞれ入力とし、これらを比較して再生信号ＲＦを２
値化した２値化再生信号ＲＦ２を出力するものである。
【００７７】同期信号検出器２は、ＰＬＬ制御信号発生
器の出力（サンプリングクロックＳＣ）ラインと後述す
るＤタイプフリップフロップ３の出力（データ信号）ラ
インのそれぞれに接続され、２値化再生信号ＲＦ２がこ
の２値化再生信号ＲＦ２に同期したサンプリングクロッ
クＳＣによってサンプリングされたデータ信号からデー
タ読み出し開始位置同期信号を検出する。この同期信号
検出器２では、データ読み出し開始位置同期信号が検出
されるまではハイレベルの同期信号検出信号が後述する
時定数切替器８へ出力され、データ読み出し開始位置同
期信号が検出されるとその同期信号検出信号がロウレベ
ルに切り替えられる。また、同期信号検出信号がロウレ
ベルのときにデータ読み出し終了位置同期信号が検出さ
れると、今度はその同期信号検出信号がハイレベルに切
り替えられる。
【００７８】Ｄタイプフリップフロップ３は、入力端子
Ｄがコンパレータ１の出力ラインに接続され、クロック
端子ＣＫがＰＬＬ制御信号発生器の出力ラインに接続さ
れている。Ｄタイプフリップフロップ３では、ＰＬＬ制
御信号発生器から出力されるサンプリングクロックＳＣ
が印加されると、そのサンプリングクロックＳＣでコン
パレータ１から出力される２値化再生信号ＲＦ２をサン
プリングし、これに同期したデータ信号を生成する。
【００７９】位相比較器４は、一方の入力端子Ｒがコン
パレータ１の出力ラインに接続され、他方の入力端子Ｖ
がＰＬＬ制御信号発生器の出力ラインに接続されてサン
プリングクロックＳＣの帰還ラインを形成しており、ま
た一方の反転出力端子
【００８０】
【外１】 から位相遅れ信号（サンプリングクロックＳＣの周波数
を高める信号）を反転出力し、他方の出力端子Ｄから位
相進み信号（サンプリングクロックＳＣの周波数を低め
る信号）を出力する。ここでは、図１２（Ｂ）に示した
位相比較器と同様のものが使用される。
【００８１】時定数切替器８は、後述するチャージポン
プ／ループフィルタ５の時定数τを切り替えるものであ
って、ＯＲゲートＧ１、ＮＯＴゲートＧ２およびＡＮＤ
ゲートＧ３で構成されている。ＯＲゲートＧ１の一方の
入力には位相比較器４の反転出力端子
【００８２】
【外２】 の出力ラインが接続され、他方の入力には同期信号検出
器２の出力ラインがＮＯＴゲートＧ２を介して接続され
ている。また、ＡＮＤゲートＧ３の一方の入力には位相
比較器４の出力端子Ｄの出力ラインが接続され、他方の
入力には同期信号検出器２の出力ラインが接続されてい
る。
【００８３】チャージポンプ／ループフィルタ５は、ア
ンプＡ１で構成されており、このアンプＡ１の反転入力
端子には、位相比較器４の反転出力端子
【００８４】
【外３】 の出力ラインにダイオードＤ１および抵抗Ｒ１を直列に
挿入したものと、位相比較器４の出力端子Ｄ側の出力ラ
インにダイオードＤ２および抵抗Ｒ２を直列に挿入した
ものと、ＯＲゲートＧ１の出力ラインにダイオードＤ３
および抵抗Ｒ４を直列に挿入したものと、ＡＮＤゲート
Ｇ３の出力ラインにダイオードＤ４および抵抗Ｒ５を直
列に挿入したものとがそれぞれ並列に接続され、他方の
入力端子には参照電圧ｒｅｆ２が接続されている。この
アンプＡ１の出力は、後述する電圧制御発振器６に入力
されるとともに、上記反転入力端子に帰還されている。
この帰還ラインには抵抗Ｒ３およびコンデンサーＣ１が
直列に挿入されている。
【００８５】電圧制御発振器６は、チャージポンプ／ル
ープフィルタ５の出力を入力とし、２値化再生信号ＲＦ
２の周波数の４倍の周波数で発振し、その周波数の信号
を後述する分周器７へ出力する。
【００８６】分周器７は、電圧制御発振器６の出力を入
力とし、デューティー比が１対１となった２値化再生信
号ＲＦ２の２倍の周波数のサンプリングクロックＳＣを
出力する。この分周器７の出力は、サンプリングクロッ
クＳＣに同期したデータ信号を生成するためのＤタイプ
フリップフロップ３のクロック端子へ入力されると共
に、位相比較器４のＶ端子へ帰還されている。
【００８７】本実施例の光学的情報再生装置では、同期
信号検出器２がデータ読み出し開始位置同期信号を検出
するまでの間は、時定数切替器８がチャージポンプ／ル
ープフィルタ５の時定数τを小さい方に設定するので、
応答性が速くなって、ＰＬＬ引き込み同期信号入力中に
サンプリングクロックＳＣを２値化再生信号ＲＦ２に同
期させることができる。一方、同期信号検出器２がデー
タ読み出し開始位置同期信号を検出した後は、時定数切
替器８がチャージポンプ／ループフィルタ５の時定数τ
を大きい方に設定するので、応答性が遅くなって、同期
中にゴミ、キズ、欠陥などにより再生信号が欠落した際
の同期はずれを起こしにくくすることができる。
【００８８】次に、上述の光学的情報再生装置の動作に
ついて説明する。
【００８９】図２は、上述の光学的情報再生装置の各構
成部の出力を示すタイミングチャートである。
【００９０】図２において、ＲＦ２はコンパレータ１か
ら出力される２値化再生信号、ＳＣは電圧制御発振器６
で出力されたサンプリングクロック、
【００９１】
【外４】 は位相比較器４の反転出力端子
【００９２】
【外５】 から出力される位相遅れ信号、Ｄ１は位相比較器４の出
力端子Ｄから出力される位相進み信号である。また、
【００９３】
【外６】 は時定数切換器８内のＯＲゲートＧ１の出力信号、Ｄ２
は時定数切換器８内のＡＮＤゲートＧ３の出力信号であ
り、
【００９４】
【外７】 は同期信号検出器２の出力信号である。
【００９５】本実施例の光学的情報再生装置では、図２
に示すように、再生データ内のデータ読み出し開始位置
同期信号２０１を同期信号検出器２が検出するまではそ
の同期信号検出器２の出力信号
【００９６】
【外８】 はハイレベルに保たれる。この同期信号検出器２の出力
【００９７】
【外９】 がハイレベルを保っている間は、時定数切換器８内のＯ
ＲゲートＧ１，ＡＮＤゲートＧ３ともに信号を通過させ
るので、ＯＲゲートＧ１の出力
【００９８】
【外１０】 には位相比較器４の位相遅れ信号
【００９９】
【外１１】 と同じ信号が出力され、ＡＮＤゲートＧ３の出力Ｄ２に
は位相比較器４の位相進み信号Ｄ１と同じ信号が出力さ
れる。
【０１００】上記のような状態の場合、位相比較器４の
位相遅れ信号
【０１０１】
【外１２】 と位相進み信号Ｄ１が共に参照電圧ｒｅｆ２より低レベ
ルとなった場合は、アンプＡ１の出力からコンデンサＣ
１，抵抗Ｒ３，抵抗Ｒ１とダイオードＤ１および抵抗Ｒ
４とダイオードＤ３の双方を介して電流が流れ、コンデ
ンサーＣ１がチャージされてアンプＡ１の出力が高くな
る。この時のチャージポンプ／ループフィルタ５の時定
数τV は、 τV ＝Ｒ１×Ｒ４÷（Ｒ１＋Ｒ４）×Ｃ１ となっている。なお、この場合、ダイオードＤ２，Ｄ４
が逆向きのため、位相比較器４の出力端子Ｄに向けて電
流が流れることはない。
【０１０２】また、上記の場合とは反対に、位相比較器
４の位相遅れ信号
【０１０３】
【外１３】 とＯＲゲートＧ１の出力
【０１０４】
【外１４】 および位相比較器４の位相進み信号Ｄ１とＡＮＤゲート
Ｇ３の出力Ｄ２が共に参照電圧ｒｅｆ２より高レベルと
なった場合は、位相比較器４の出力端子Ｄからダイオー
ドＤ２と抵抗Ｒ２およびダイオードＤ４と抵抗Ｒ５を双
方，抵抗Ｒ３，コンデンサーＣ１を介してアンプＡ１の
出力に電流が流れ、コンデンサーＣ１が上述のチャージ
とは逆向きにディスチャージされてアンプＡ１の出力が
低くなる。この時のチャージポンプ／ループフィルタ５
の時定数τD は、 τD ＝Ｒ２×Ｒ５÷（Ｒ２＋Ｒ５）×Ｃ１ となっている。
【０１０５】上記のことから、本実施例の光学的情報再
生装置では、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ４と抵抗Ｒ５
をそれぞれ同じ値に設定すれば、コンデンサーＣ１にお
けるチャージ量とディスチャージ量の差は、位相比較器
４の反転出力端子
【０１０６】
【外１５】 と位相比較器４の出力端子Ｄの各々の出力信号のパルス
幅に比例することとなる。
【０１０７】換言すると、上記のように設定された装置
では、位相比較器４の反転出力端子
【０１０８】
【外１６】 と位相比較器４の出力端子Ｄから出力される信号のパル
ス幅が等しい場合には、アンプＡ１の出力ＦＣは一定と
なり、また、位相比較器４の反転出力端子
【０１０９】
【外１７】 の出力のパルス幅の方が大きい場合には、アンプＡ１の
出力ＦＣは高く、反対に位相比較器４の出力端子Ｄの出
力のパルス幅の方が大きい場合には、アンプＡ１の出力
ＦＣは低くなる。
【０１１０】以上のように位相比較器４の各出力に応じ
てアンプＡ１の出力ＦＣが変化すると、この出力ＦＣの
変化に応じて電圧制御発振器（ＶＣＯ）６が制御され、
サンプリングクロックＳＣの周波数及び位相が変化す
る。この周波数及び位相が変化したサンプリングクロッ
クＳＣは、電圧制御発振器６から分周器７に出力され、
分周器７から位相比較器４にフィードバックされる。以
上の処理を繰り返すことによって、２値化再生信号ＲＦ
２にサンプリングクロックＳＣを同期させている。
【０１１１】上述の処理によって、図２に示すように２
値化再生信号ＲＦ２とサンプリングクロックＳＣとが順
方向ＰＬＬ引き込み同期信号２００中に同期し、同期信
号検出器２によってデータ読み出し開始位置同期信号２
０１が検出される（図２Ｂ点）と、同期信号検出器２の
出力信号
【０１１２】
【外１８】 はハイレベルからロウレベルへ切り替わる。すると、時
定数切換器８内のＯＲゲートＧ１、ＡＮＤゲートＧ３と
もに信号が遮断され、ＯＲゲートＧ１の出力
【０１１３】
【外１９】 はハイレベル、ＡＮＤゲートＧ３の出力Ｄ２はロウレベ
ルとなる。
【０１１４】上記のような状態の場合、ＯＲゲートＧ１
の出力
【０１１５】
【外２０】 と位相比較器４の位相進み信号Ｄ１が共に参照電圧ｒｅ
ｆ２より低レベルの時は、アンプＡ１の出力からコンデ
ンサＣ１、抵抗Ｒ３，抵抗Ｒ１、ダイオードＤ１のみを
介して電流が流れ、これによりコンデンサーＣ１がチャ
ージされてアンプＡ１の出力が高くなる。この時のチャ
ージポンプ／ループフィルタ５の時定数τ U は、τU ＝
Ｒ１×Ｃ１となり、データ読み出し開始位置同期信号２
０１が検出される前に比べて｛（Ｒ１＋Ｒ４）÷Ｒ４｝
倍になっている。このことは、チャージポンプ／ループ
フィルタ５の周波数帯域が狭くなったことを示す。
【０１１６】また、反対にＯＲゲートＧ１の出力
【０１１７】
【外２１】 と位相比較器４の位相進み信号Ｄ１が共に参照電圧ｒｅ
ｆ２により高レベルの時は、位相比較器４の出力端子Ｄ
からダイオードＤ２，抵抗Ｒ２，Ｒ３、コンデンサーＣ
１のみを介してアンプＡ１の出力に電流が流れ、これに
よりコンデンサーＣ１が上述のチャージとは逆向きにデ
ィスチャージされてアンプＡ１の出力が低くなる。この
時のチャージポンプ／ループフィルタ５の時定数τ
D は、τD ＝Ｒ２×Ｃ１となり、データ読み出し開始位
置同期信号２０１が検出される前に比べて｛（Ｒ２＋Ｒ
５）÷Ｒ５｝倍になっている。このことも、上記同様チ
ャージポンプ／ループフィルタ５の周波数帯域が狭くな
ったことを示す。
【０１１８】以上のようにデータ読み出し開始位置同期
信号２０１が同期信号検出器２によって検出された以後
は、同期信号検出器２は、データ読み出し終了信号２０
３を検出するまで同期信号検出器２の出力信号
【０１１９】
【外２２】 をロウレベルに保つ。
【０１２０】なお、上記状態において、同期信号検出器
２がデータ読み出し終了信号を検出すると同期信号検出
器２の出力信号
【０１２１】
【外２３】 はロウレベルからハイレベルに切り替わり、今度は次の
ブロックのデータ読み出し開始位置同期信号２０１を検
出するまでハイレベルを保つ。
【０１２２】次に、同期信号検出器２の動作について詳
しく説明する。
【０１２３】図３は、本実施例の光学的情報再生装置に
用いられている同期信号検出器２の概略構成を示す回路
図である。
【０１２４】図３において、同期信号検出器２は、シフ
トレジスタ１３２、デコーダ１３３、Ｄタイプフリップ
フロップ１３４およびカウンタ１３５で構成されてい
る。以下、各構成部について説明する。
【０１２５】シフトレジスタ１３２は、一方の入力端子
がＤタイプフリップフロップ３の出力ラインに接続さ
れ、他方の入力端子が分周器７の出力ラインに接続さ
れ、出力端子としてＱ１〜Ｑ１０の複数の端子が設けら
れたものである。このシフトレジスタ１３２では、サン
プリングクロックＳＣの反転入力
【０１２６】
【外２４】 の立ち上がりに同期してシリアル／パラレル変換が行な
われる。
【０１２７】デコーダ１３３は、シフトレジスタ１３２
の出力端子Ｑ１〜Ｑ１０にそれぞれ対応して設けられた
ＡＮＤゲートＧ１１〜Ｇ２０と、該ＡＮＤゲートＧ１１
〜Ｇ２０の各出力を入力とするＡＮＤゲートＧ２１の複
数の論理回路で構成されている。このデコーダ１３３で
は、シフトレジスタ１３２でシリアル／パラレル変換さ
れた信号のすべてのビットがデータ読み出し開始位置同
期信号２０１のパターン（１１０００１０００１）と比
較される。
【０１２８】Ｄタイプフリップフロップ１３４は、反転
出力端子
【０１２９】
【外２５】 から位相比較器４に出力信号
【０１３０】
【外２６】 を出力するものであって、一方の入力端子Ｄがデコーダ
１３３の出力（ＡＮＤゲートＧ２１の出力）ラインに接
続され、他方の入力端子が、分周器７の出力ラインおよ
び上記反転出力端子
【０１３１】
【外２７】 の出力ラインをそれぞれ入力とするＡＮＤゲートＧ２２
の出力ラインに接続されている。また、出力端子Ｑは、
出力信号ＳＹを出力する。
【０１３２】カウンタ１３５は、デコーダ１３３の出力
（ＡＮＤゲートＧ２１の出力）ラインおよびＤタイプフ
リップフロップ１３４の出力端子Ｑの出力をそれぞれ入
力とし、出力端子ＣＹの出力ラインがＮＯＴゲートＧ２
３を介してタイプフリップフロップ１３４のリセット端
子ＣＬＲに接続されている。
【０１３３】上記同期信号検出器２では、データ読み出
し開始同期信号が検出されると、デコーダ１３３の出力
ＣがサンプリングクロックＳＣの反転入力
【０１３４】
【外２８】 の１クロック分ハイレベルとなる。そして、サンプリン
グクロックＳＣの立ち上がりでＤタイプフリップフロッ
プ１３４によってラッチされ、その反転出力端子
【０１３５】
【外２９】 の出力
【０１３６】
【外３０】 がロウレベルとなる。このとき、データ間同期信号２０
２とデータ読み出し終了位置同期信号２０３は、データ
読み出し開始位置同期信号２０１と同パターンであるた
め、これらもデコーダ１３３によって検出される。
【０１３７】カウンタ１３５は、（１データブロック中
の同期信号の合計数−１）が設定されており、デコーダ
１３３の出力Ｃ（検出パルス）の立ち上がりでカウント
ダウンし、データ読み出し終了信号２０３を検出すると
出力端子ＣＹの出力がハイレベルとなってＤタイプフリ
ップフロップ１３４をリセットする。
【０１３８】カウンタ１３５によってＤタイプフリップ
フロップ１３４がリセットされると、Ｄタイプフリップ
フロップ１３４の反転出力端子
【０１３９】
【外３１】 の出力
【０１４０】
【外３２】 がハイレベルとなる。
【０１４１】上記実施例では、１データブロック中の同
期信号をカウンタ１３５によりカウントして、出力端子
ＣＹの出力でＤタイプフリップフロップ１３４をリセッ
トしたが、図示しないＭＰＵによりＤタイプフリップフ
ロップ１３４をリセットするようにしてもよい。
【０１４２】このように本実施例では、ＰＬＬ引き込み
同期信号の入力中は、ＰＬＬ制御信号発生器の動作を保
証する周波数帯域が広帯域に設定されているので、速や
かにサンプリングクロックを再生信号に同期させること
ができ、かつ、光ピットの走査速度変動によるＲＦ信号
のジッタに追随できる。
【０１４３】また、データ読み出し開始位置同期信号２
０１が検出されたら、チャージポンプ／ループフィルタ
５の時定数が切り替えられて、ＰＬＬ制御信号発生器の
動作を保証する周波数帯域が狭帯域に設定されされるの
で、ゴミ、キズなどにより再生信号が欠落が生じても同
期はずれを起こしにくくなる。
【０１４４】なお、本実施例の光学的情報再生装置で
は、チャージポンプ／ループフィルタの各入力抵抗を各
論理ゲートを介して並列に接続し、その各論理ゲートを
利用してチャージポンプ／ループフィルタの時定数を切
り替えていたが、直列に接続した抵抗をアナログスイッ
チでバイパスすることによって抵抗値を変化させてチャ
ージポンプ／ループフィルタの時定数を切り替えること
もできる。以下、この直列に接続した抵抗をアナログス
イッチでバイパスすることによって抵抗値を変化させる
他の実施例の光学的情報再生装置について説明する。
【０１４５】図４は、本発明の第２の実施例の光学的情
報再生装置の概略を示すブロック図である。
【０１４６】本実施例の光学的情報再生装置は、チャー
ジポンプ／ループフィルタ５および時定数切替器８に代
えて、後述するチャージポンプ／ループフィルタ９およ
び時定数切替器１０を用いた以外は図１に示した光学的
情報再生装置と同様の構成のものである。なお、図１に
示した光学的情報再生装置と同様の構成のものについて
は、同じ番号を付している。
【０１４７】上記光学的情報再生装置において、チャー
ジポンプ／ループフィルタ９は、図１に示した光学的情
報再生装置と同様、アンプＡ１で構成されており、この
アンプＡ１の反転入力端子には、位相比較器４の反転出
力端子
【０１４８】
【外３３】 の出力ラインにダイオードＤ１０１および抵抗Ｒ１０１
を直列に挿入したものと、位相比較器４の出力端子Ｄ側
の出力ラインにダイオードＤ１０２および抵抗Ｒ１０２
を直列に挿入したものとがそれぞれ並列に接続され、他
方の入力端子には参照電圧ｒｅｆ２が接続されている。
このアンプＡ１の出力は、図１に示した光学的情報再生
装置と同様、電圧制御発振器６の入力されるとともに、
上記反転入力端子に帰還されている。この帰還ラインに
は抵抗Ｒ１０３およびコンデンサーＣ１０１が直列に挿
入されている。
【０１４９】時定数切替器１０は、抵抗Ｒ１０１と抵抗
Ｒ１０３を接続するライン中にスイッチＳ１と抵抗Ｒ１
０４を並列に挿入し、抵抗Ｒ１０２と抵抗Ｒ１０３を接
続するライン中にスイッチＳ２と抵抗Ｒ１０５を並列に
挿入したものである。スイッチＳ１およびスイッチＳ２
は、同期信号検出器２の出力
【０１５０】
【外３４】 によって制御されるもので、同期信号検出器２の出力
【０１５１】
【外３５】 がハイレベルのときには、スイッチＳ１およびスイッチ
Ｓ２が共にオンとなり、同期信号検出器２の出力
【０１５２】
【外３６】 がロウレベルのときには、スイッチＳ１およびスイッチ
Ｓ２が共にオフとなる。
【０１５３】上記光学的情報再生装置では、スイッチＳ
１およびスイッチＳ２が同期信号検出器２の出力
【０１５４】
【外３７】 に応じてそれぞれ制御され、このスイッチＳ１およびス
イッチＳ２のオン／オフによってチャージポンプ／ルー
プフィルタ９の時定数τが切り替わる。その時定数τの
切り替えは、以下のような動作によって行なわれる。
【０１５５】同期信号検出器２の出力信号
【０１５６】
【外３８】 がハイレベルの時は、スイッチＳ１およびスイッチＳ２
は共にオン状態となる。この状態では、位相比較器４の
位相遅れ信号
【０１５７】
【外３９】 と位相比較器４の位相進み信号Ｄ１が共に参照電圧ｒｅ
ｆ２より低レベルの時は、アンプＡ１の出力からコンデ
ンサＣ１０１、抵抗Ｒ１０３，スイッチＳ１，抵抗Ｒ１
０１、ダイオードＤ１０１のみを介して位相比較器４の
反転出力端子
【０１５８】
【外４０】 に電流が流れ、反対に、位相比較器４の位相遅れ信号
【０１５９】
【外４１】 と位相比較器４の位相進み信号Ｄ１が共に参照電圧ｒｅ
ｆ２により高レベルの時は、位相比較器４の出力端子Ｄ
からダイオードＤ１０２，抵抗Ｒ１０２，スイッチＳ
２，抵抗Ｒ１０３，コンデンサーＣ１のみを介してアン
プＡ１の出力に電流が流れる。
【０１６０】ここで、第１実施例の光学的情報再生装置
の場合と同様の処理によって同期信号検出器２の出力信
号
【０１６１】
【外４２】 がロウレベルになると、スイッチＳ１およびスイッチＳ
２が共にオフ状態となる。この状態では、位相比較器４
の位相遅れ信号
【０１６２】
【外４３】 と位相比較器４の位相進み信号Ｄ１が共に参照電圧ｒｅ
ｆ２より低レベルの時は、アンプＡ１の出力からコンデ
ンサＣ１０１、抵抗Ｒ１０３，抵抗Ｒ１０４，抵抗Ｒ１
０１、ダイオードＤ１０１を介して位相比較器４の反転
出力端子
【０１６３】
【外４４】 に電流が流れ、反対に、位相比較器４の位相遅れ信号
【０１６４】
【外４５】 と位相比較器４の位相進み信号Ｄ１が共に参照電圧ｒｅ
ｆ２により高レベルの時は、位相比較器４の出力端子Ｄ
からダイオードＤ１０２，抵抗Ｒ１０２，抵抗Ｒ１０
５，抵抗Ｒ１０３，コンデンサーＣ１を介してアンプＡ
１の出力に電流が流れる。
【０１６５】したがって、チャージポンプ／ループフィ
ルタ９の時定数τは、アンプＡ１の出力から位相比較器
４の反転出力端子
【０１６６】
【外４６】 に電流が流れる場合においては、スイッチＳ１がオン状
態のときがτU ＝Ｒ１０１×Ｃ１０１であるのに対し、
スイッチＳ１がオフ状態のときはτU ＝（Ｒ１０１＋Ｒ
１０４）×Ｃ１０１となり、位相比較器４の出力端子Ｄ
からアンプＡ１の出力に電流が流れる場合においては、
スイッチＳ２がオン状態のとがτD ＝Ｒ１０２×Ｃ１０
１であるのに対し、スイッチＳ２がオフ状態の時はτD
＝（Ｒ１０２＋Ｒ１０５）×Ｃ１０１になる。いずれの
場合も、チャージポンプ／ループフィルタ９の周波数帯
域が狭くなったことを示す。
【０１６７】以上のように、本実施例では、上述のよう
にスイッチＳ１およびスイッチＳ２を制御することによ
って、チャージポンプ／ループフィルタ９の時定数τの
切り替えが行なわれ、これによって第１の実施例の光学
的情報再生装置と同様の動作を行なうことができる。
【０１６８】また、本実施例に用いられるアナログスイ
ッチを使った時定数切替器としては、他に様々な形態の
ものが考えられる。以下、チャージポンプ／ループフィ
ルタのアンプＡ１の帰還ラインに、アナログスイッチお
よびコンデンサで構成される時定数切替器が設けられた
他の実施例について説明する。
【０１６９】図５は、本発明の第３の実施例の光学的情
報再生装置の時定数切り替え部の要部を示した回路図で
ある。
【０１７０】本実施例の光学的情報再生装置は、時定数
切替器１０に代えて、後述する時定数切替器１１を用い
た以外は図４に示した光学的情報再生装置と同様の構成
のものである。なお、図５において、図２に示した光学
的情報再生装置と同様の構成のものについては同じ番号
を付している。
【０１７１】本実施例に用いられる時定数切替器１１
は、スイッチＳ３、コンデンサーＣ１０２およびＮＯＴ
ゲートＧ１０１で構成されいる。この時定数切替器１１
において、スイッチＳ３とコンデンサーＣ１０２とは直
列に接続されて、チャージポンプ／ループフィルタ９の
アンプＡ１の帰還ラインに設けられているコンデンサー
Ｃ１０１に並列に接続されている。スイッチＳ３には、
同期信号検出器２の出力信号
【０１７２】
【外４７】 がＮＯＴゲートＧ１０１を介して入力されており、同期
信号検出器２の出力信号
【０１７３】
【外４８】 がハイレベルのときにオフ状態となり、ロウレベルのと
きにオン状態となる。
【０１７４】本実施例の光学的情報再生装置では、同期
信号検出器２の出力信号
【０１７５】
【外４９】 としてハイレベルが出力されると、スイッチＳ３にはＮ
ＯＴゲートＧ１０１を介してロウレベルの信号が入力さ
れてスイッチＳ３はオフ状態となる。
【０１７６】上記状態では、位相比較器４の位相遅れ信
号
【０１７７】
【外５０】 と位相比較器４の位相進み信号Ｄ１が共に参照電圧ｒｅ
ｆ２より低レベルの時は、アンプＡ１の出力からコンデ
ンサＣ１０１，抵抗Ｒ１０３，抵抗Ｒ１０１、ダイオー
ドＤ１０１を介して位相比較器４の反転出力端子
【０１７８】
【外５１】 に電流が流れ、反対に、位相比較器４の位相遅れ信号
【０１７９】
【外５２】 と位相比較器４の位相進み信号Ｄ１が共に参照電圧ｒｅ
ｆ２により高レベルの時は、位相比較器４の出力端子Ｄ
からダイオードＤ１０２，抵抗Ｒ１０２，抵抗Ｒ１０
３，コンデンサーＣ１０１を介してアンプＡ１の出力に
電流が流れる。
【０１８０】ここで、第１実施例の光学的情報再生装置
の場合と同様の処理によって同期信号検出器２の出力信
号
【０１８１】
【外５３】 がロウレベルになると、スイッチＳ３がオン状態とな
る。
【０１８２】上記状態では、位相比較器４の位相遅れ信
号
【０１８３】
【外５４】 と位相比較器４の位相進み信号Ｄ１が共に参照電圧ｒｅ
ｆ２より低レベルの時は、アンプＡ１の出力からコンデ
ンサＣ１０１およびコンデンサーＣ１０２の双方，抵抗
Ｒ１０３，抵抗Ｒ１０１、ダイオードＤ１０１を介して
位相比較器４の反転出力端子
【０１８４】
【外５５】 に電流が流れ、反対に、位相比較器４の位相遅れ信号
【０１８５】
【外５６】 と位相比較器４の位相進み信号Ｄ１が共に参照電圧ｒｅ
ｆ２により高レベルの時は、位相比較器４の出力端子Ｄ
からダイオードＤ１０２，抵抗Ｒ１０２，抵抗Ｒ１０
３，コンデンサーＣ１０１コンデンサーＣ１０２の双方
を介してアンプＡ１の出力に電流が流れる。
【０１８６】したがって、チャージポンプ／ループフィ
ルタ９の時定数τは、アンプＡ１の出力から位相比較器
４の反転出力端子
【０１８７】
【外５７】 に電流が流れる場合、および位相比較器４の出力端子Ｄ
からアンプＡ１の出力に電流が流れる場合ともに、スイ
ッチＳ３がオン状態になる前に比べて｛（Ｃ１０１＋Ｃ
１０２）÷Ｃ１０１｝倍になる。いずれの場合も、チャ
ージポンプ／ループフィルタ９の周波数帯域が狭くなっ
たことを示す。
【０１８８】また、上述した時定数切替器１１において
は、スイッチＳ３とコンデンサーＣ１０２とを並列に接
続し、それをアンプＡ１の出力とコンデンサーＣ１０１
とを結ぶラインに直列に挿入した形態にしても同様の動
作を得ることができる。
【０１８９】図６は、図５に示す時定数切替器１１を変
形した時定数切替器１２の回路図である。
【０１９０】図６において、時定数切替器１２は、スイ
ッチＳ４とコンデンサーＣ１０３とを並列に接続し、そ
れをアンプＡ１の出力とコンデンサーＣ１０１とを結ぶ
ラインに直列に挿入したものである。スイッチＳ４に
は、同期信号検出器２の出力信号
【０１９１】
【外５８】 がＮＯＴゲートＧ１０２を介して入力されており、同期
信号検出器２の出力信号
【０１９２】
【外５９】 がハイレベルのときにオフ状態となり、ロウレベルのと
きにオン状態となる。
【０１９３】上記のように構成された時定数切替器１２
では、同期信号検出器２の出力信号
【０１９４】
【外６０】 がロウレベルの時にスイッチＳ４がオン状態となってコ
ンデンサーＣ１０３をバイパスする。
【０１９５】したがって、チャージポンプ／ループフィ
ルタ９の時定数τは、アンプＡ１の出力から位相比較器
４の反転出力端子
【０１９６】
【外６１】 に電流が流れる場合、および位相比較器４の出力端子Ｄ
からアンプＡ１の出力に電流が流れる場合ともに、スイ
ッチＳ４がオフ状態の時に比べて｛（Ｃ１０１＋Ｃ１０
３）÷Ｃ１０３｝倍になる。このことは、第１実施例の
場合と同様、チャージポンプ／ループフィルタ９の周波
数帯域が狭くなったことを示している。
【０１９７】以上のように、図５および図６に示したも
のにおいても、第１の実施例の光学的情報再生装置と同
様の動作を得ることができる。
【０１９８】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【０１９９】請求項１に記載のものにおいては、２値化
再生信号にサンプリングクロックを同期させる際には、
ＰＬＬ制御信号発生器の動作が保証される周波数帯域を
広帯域にして応答性を速くし、データ部を再生する際に
は、ＰＬＬ制御信号発生器の動作が保証される周波数帯
域を狭帯域にして応答性を遅くすることができるので、
記録情報を高い信頼性で、かつ安定して再生できるとい
う効果がある。
【０２００】請求項２に記載のものにおいては、上記効
果に加えて、ＰＬＬ制御信号発生器の動作が保証される
周波数帯域を簡単に切り替えることができる切替手段を
提供することができるという効果がある。
【０２０１】請求項３に記載のものにおいては、ＰＬＬ
制御信号発生器の動作が保証される周波数帯域が、２値
化再生信号にサンプリングクロックを同期させる部分と
データ部を再生する部分とで正確に切り替えられるの
で、上記各効果に加えて、正確にデータを再生すること
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の光学的情報再生装置の
要部の再生信号処理系の概略構成を示すブロック図であ
る。
【図２】図１に示した光学的情報再生装置の各構成部の
出力を示すタイミングチャートである。
【図３】図１に示した光学的情報再生装置の光学的情報
再生装置に用いられている同期信号検出器２の概略構成
を示す回路図である。
【図４】本発明の第２の実施例の光学的情報再生装置の
概略を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３の実施例の光学的情報再生装置の
時定数切り替え部の要部を示した回路図である。
【図６】図５に示した時定数切替器１１を変形した時定
数切替器１２の回路図である。
【図７】情報の記録／再生方式を用いた代表的な光学的
情報記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】光カードの記録面及びこの記録面と光カード上
を走査する光スポットの走査速度の関係を示した図で、
（Ａ）は光カードの概略的平面図、（Ｂ）は光カード両
端部において走査速度が一定とならない部分が生じる様
子を示した図である。
【図９】光カードのデータフォーマットの例を示した図
である。
【図１０】図８（Ａ）の各回折光１１０〜１１２の部分
拡大図である。
【図１１】図７に示した光検出器１０９の詳細と信号処
理回路を示した回路図である。
【図１２】（Ａ）は、情報再生信号ＲＦが２値化されて
クロック信号と同期が取られる処理を施す処理部の一例
を示したブロック図、（Ｂ）は、位相比較器１２４の詳
細な回路構成を示した回路図、（Ｃ）は、一般的なチャ
ージポンプ／ループフィルタ１２５の詳細な回路図であ
る。
【図１３】図１２（Ａ）および（Ｂ）に示した各端子に
おける信号を示したタイミングチャートで、（Ａ）は２
値化再生信号ＲＦ２とサンプリングクロックＳＣの位相
が合致している状態の場合、（Ｂ）は２値化再生信号Ｒ
Ｆ２に対してサンプリングクロックＳＣの位相が０．２
５Ｔ（２５％）遅れている状態の場合、（Ｃ）は２値化
再生信号ＲＦ２に対してサンプリングクロックＳＣの位
相が０．２５Ｔ（２５％）進んでいる状態の場合を示
す。
【図１４】サンプリングクロックを再生信号に同期さ
せ、かつ光スポットの走査速度変動によるＲＦ信号のジ
ッタに追随する際の周波数の変化を表すグラフである。
【符号の説明】
１ コンパレータ ２ 同期信号検出器 ３，１３４ Ｄタイプフリップフロップ ４ 位相比較器 ５，９ チャージポンプ／ループフィルタ ６ 電圧制御発振器 ７ 分周器 ８，１０，１１， 時定数切換器 １３２ シフトレジスタ １３３ デコーダ １３５ カウンタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学的情報記録媒体に光学的に記録され
    たデジタル情報を光ビームを走査して再生信号を生成す
    る手段と、該再生信号から２値化再生信号を生成する手
    段と、該２値化再生信号に同期したサンプリングクロッ
    クを生成するＰＬＬ制御信号発生器とを有し、前記２値
    化再生信号を前記サンプリングクロックでサンプリング
    してデジタル情報を再生する光学的情報再生装置におい
    て、 前記ＰＬＬ制御信号発生器の動作が保証される周波数帯
    域を切り替える切替手段と、 前記２値化再生信号中の所定の信号を検出すると、所定
    の信号を検出した旨を前記切替手段に通知する検出手段
    とを有し、 前記切替手段は、前記検出手段が前記２値化再生信号中
    の所定の信号を検出すると、前記ＰＬＬ制御信号発生器
    の周波数帯域を所定の周波数帯域に切り替えることを特
    徴とする光学的情報再生装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学的情報再生装置に
    おいて、 ＰＬＬ制御信号発生器が、２値化再生信号とサンプリン
    グクロックの各位相から位相遅れ信号と位相進み信号を
    生成する位相比較器と、該位相比較器で生成された位相
    遅れ信号および位相進み信号の各パルス幅に応じた電圧
    を出力する低域フィルタと、該低域フィルタの出力に応
    じてサンプリングクロックの周波数および位相を変化さ
    せる電圧制御発振器とを有し、 切替手段は、前記低域フィルタの時定数を切り替えるこ
    とにより前記ＰＬＬ制御信号発生器の周波数帯域を切り
    替えることを特徴とする光学的情報再生装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の光学的情報再生装置に
    おいて、 切替手段は、検出手段が２値化再生信号中のデータ読み
    出し開始位置信号を検出した場合には、低域フィルタの
    時定数を大きい方に切り替えることを特徴とする光学的
    情報再生装置。
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