JPS61284877A - 情報記録再生装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は光ディスクあるいは磁気ディスク等の情報記録
再生装置に係り、特に記録情報のリード時におけるクロ
ック情報の再生方式を改良した情報記録再生装置に関す
る。

〔発明の背景〕

磁気ディスク等に記録されたデータをリードする際のク
ロックには、記録データ自体からクロック情報を再生す
るいわゆるセルフクロッキング方式が用いられる。この
ため記録データにはタイミング情報が多く含まれような
変調方式が採用される。セルフクロッキングは、リード
データのもつタイミング情報により、リード回路のクロ
ック発生器を制御することにより行なう、この動作は通
常フェイズロックループ（ＰＬＬ　Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｏ
ｋ　Ｌｏｏｐ）により行なわれる。従ってデータのリー
ドの当ってはまずリード回路のＰＬＬをリードデータの
クロック情報にロックさせる必要がある。このためデー
タの記録に先立って、クロックをロックさせるための同
期引込領域をフォーマット上に設けている。多くの場合
、この領域は１０〜１０数バイト以上を必要とし、デー
タの記録効率を下げることになる。

一方、ＰＬＬの方式にはアナログ方式とディジタル方式
とがある０例えば、電子科学１９７３年１１月号特集“
ＰＬＬの基礎と実際″を参照のこと。アナログ方式では
温度や電源の変動、素子の特性などによりバラツキや変
動を伴うため、データ記録に於ける変調方式の選択範囲
が限られるという問題がある。すなわちデータに含まれ
るクロック成分が多い変調方式でないと上記特性変動の
伴いＰＬＬとしての動作範囲をせばめ、入力データへの
追従性能など本来の機能を十分発揮できなくなる。ＰＬ
Ｌの他の方式としてディジタルがある。

純デイジタル方式は、データのクロック周波数に比べ十
分高い原発振器を基とし、この発振周波数の単位でデー
タに追従させることができる。しかし追従精度の要求値
からして、複雑になり過ぎるという問題がある。

その他の調歩同期方式と呼ばれるものがある。

本方式は元来セルフクロッキング用ではないが、この方
式をセルフクロッキングのシステムに用いることができ
る０本方式はデータとは独立なりロックを用い、その位
相のみをデータにより合せるものである。１１歩式では
同期をとる基準となるタイミングでデータとクロックと
の位相を合せ、以降一定期間は、そこで決めたクロック
でデータの再生を行なう。従ってデータのもつ周波数と
クロック周波数とは必ずしも一致しない。それゆえ。

この誤差の積算値がデータ再生に必要な許容範囲を越え
ない範囲でのみ有効である。このためデータの持つタイ
ミング情報毎に上記調歩のための同期をとる操作を行な
う方法が考えられる。この方法は簡易にしてかつ有効で
はあるが、データがエラにより乱れると、その点では調
歩の基準点がずれることになり、エラの生じているデー
タのみにとどまらず、クロックが正常に復帰するまでの
データがエラになる。この問題はたとえば光デイスク媒
体などのようにエラ率が高い記録媒体にあってはさらに
エラを拡大することになり問題となる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、セルフクロッキング方式による情報記
録再生装置に於て、クロック同期領域が少なく、簡易に
してかつ安定なりロッキングを可能とした情報記録再生
装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、記録データの連続して読出された一連
のデータ信号から、そのデータのもつタイミング情報点
の連続した複数の点を取出し、各々の情報点の平均的な
タイミングを得、これをもとに調歩同期のタイミング基
準とし、かつこの操作を順次読出される一つ一つのデー
タ毎にくり返すようにすることである。平均値をとるタ
イミング情報点の数は、場合に応じて可変できるが、通
常は数個〜数１０個でよい。このように本発明において
は、一連のデータからそのデータ列のもつ平均タイミン
グ情報を取出し、これを基準として読出しクロックの位
相を合せる。したがって読出しクロックの周波数は、デ
ータ周波数（またはその整数倍）と完全に一致する必要
はなく、データのもつタイミング情報点の間隔における
上記誤差の積算量が許容範囲にあればよい。

〔発明の実施例〕

以下実施例により本発明の詳細な説明する。第１図に本
発明によるデータ再生装置の要部のブロック図を示す。

記録媒体から読出されたデータは所定の変調を受けたも
のであり、これを入力データ１として、デコーダ１０に
よりバイナリ−データ３に変換する。デコーダ１０には
入力データ１と共にリードクロック２が与えられる。本
発明の主たる目的は、上記入力データ１からリードクロ
ック２を作り出すことである。デコーダ１０におけるデ
コード動作には、同期信号等が必要であるが、これらに
関連した部分あるいはデコード動作の詳細については通
常の方法と特に変るところはないので省略する。以下本
発明に特有なり一ドクロツク２の発生について述べる。

２０はクロック発生器で、例えば水晶発振器等により、
周波数がデータの基本クロック周波数と同じかその整数
倍で、しかも安定なりロックパルスを発生する。

３ｏは、上記クロックパルスから、同一周波数で多相の
パルスに変換する回路である。すなねち、クロック発生
器２０で発生したクロックを互に微少な位担だけずれた
多数のクロックに変換する。

これには例えばタップ付ディレィラインや発生器２０か
らの周波数が十分高い場合には分周比を可変とする方法
などで実現できる。４０は上記多担クロックのうち、適
当な一つを選ぶためのセレクタで、これは通常の論理素
子から成るセレクタ回路で実現できる。選択は制御信号
４により行なう。

５ｏは比較回路で、データ入力１のタイミング情報点と
、上記セレクタ４ｏで選ばれたクロック５の位相比較を
行なう。比較結果の進みあるいは遅れ量は、積算回路６
０により積算するが、積算に当っては所定の閾値を設け
る。即ち上記進み量、あるいは遅れ量が上記閾値以下の
ときは積算しない。この閾値は、比較回路５０の特性と
して持っても良いし、あるいは積算回路６０に持っても
よい。積算結果は第２の閾値回路７０を通じ、この閾値
を越えた場合には制御信号４を発し、セレクタ４０によ
り進みあるいは遅れのいずれかの方向に変更する。以上
の内容からもわかる通り、積算結果には進みと遅れの極
性がある。従ってカウンタはアップ、ダウンカウンタと
なる。上記第２の闇値は、制御信号７によ、り可変でき
る。積算回路６０は例えばカウンタで容易に実現でき、
第２の゛閾値回路７０は例えば上記カウンタの内容を調
べるデコーダ回路でよい。制御信号７による第２の閾値
の可変とは、該デコーダ回路のデコード値を変えること
である。

第２図はクロックの位相をずらせる他の実施例を示す１
発振器２０のパルスを２１にて三角波２２とする。第３
図にこの様子を示す。三角波２２を閾値６３とアナログ
コンパレータ４１で比較する。即ち閾値６３は例えば第
３図（イ）の（３）あるいは（は）などである。コンパ
レータ４１の出力を整形し、第３図（ロ）、（ハ）等に
示すように移動のずれたクロックパルスを得ることがで
きる。閾値６３はディジタルアナログコンバータ（ＤＡ
Ｃ）６２の出力で得る。（ＤＡＣ）６２のディジタル入
力はアップダウンカウンタ６１の内容である。その位相
比較器５ｏは第１図と同様である。なお発振器２０とし
て周波数のわずかに異なる複数の発振器とし、その各々
について、第２図の如き回路を構成し、そのうちから一
つを選んでデータ再生に用いることもできる。その構成
によればアナログＰＬＬによらず入力周波数変動にある
程度追従させることができる。

第４図は以上説明した本発明の特徴を活した装置の一実
施例を示す０本実施例はたとえば第５図（イ）に示す如
く、記録媒体上の情報がＡ、Ｄ２つの異なる性質の領域
に分れている場合に適す。

Ａ、Ｄはたとえばプリフォーマットされた領域と、追加
記録する領域などである。Ａ、Ｄの記録方式は必ずしも
同一である必要はなく、記録形式や記録情報の基本クロ
ックが異っていてもよい。本実施例では、上記Ａ、Ｄの
領域を判別する手段を用いる。たとえば多くの光デイス
ク装置で用いられているようなインデックス信号、セク
タマーク信号あるいは同期信号等により上記領域を判別
することができる。判別結果により第５図（ロ）、（ハ
）の如く、ａあるいはｄなる領域信号を得る。第４図の
実施例においては、読出データ１０１をセレクタ１００
で分けるが、上記領域判別手段１１０からの領域信号１
０２を用いる。ａに対応した信号２０１は前記第１ある
いは第２の実施例に示すようなり一ドクロック再生回路
２００でクロックを再生し、これをもとデータ再生回路
２１０で領域Ａのデータを再生する。一方領域りに対し
ても２００．２１０と同様なりロックおよびデータ再生
回路３００，３１０を設け、領域りのデータを再生する
。上記動作に於て、ａの区間はクロック再生回路２００
が入力データ２０１に追従したクロック再生動作を行な
い、この間クロック再生回路３００はクロック再生動作
を保持状態すなわちデータへの追従動作を行なわず直前
に決められた位相情報を基にしたクロックとしている。

つぎに区間ｄについては、上記と逆にクロック再生回路
３００が追従動作をし、２００は保持状態となる。

いま区間ａから区間ｄを経て次の区間ａに入ったとする
と、ｄの間クロックの位相は保持状態のため、新たな区
間ａのデータとは多少異っている。

しかし区間ａ、ｄの間隔をディスクの回転安定度等との
関係で適当に選べば、上記誤差を十分小さくすることが
でき実用上の問題はない。上記の保持あるいは追従の動
作の切換にも、領域信号１０２を用いる。なお上記実施
例におけるクロック再生回路２００，３００としては、
前記第一、第二の実施例に示した回路の他に、アナログ
ＰＬＬやディジタル方式のＰＬＬを使うことももちろん
可能である。上記実施例、では、記録情報をＡ、Ｄ２種
の領域としたが、さらに３つ以上とすることももちろん
可能である。ただしこのときには分割数に応じて、クロ
ック再生回路やデータ再生回路を各各に設けることにな
る。

つぎに本発明の実施例で使用できるクロック再生回路具
体的回路の一例を示す、第６図は高い周波数の発振器と
カウンタによる分周方式を用いた場合の例を示す。２０
は水晶発振器でリードクロックの整数倍の発振周波数を
もち、カウンタ４００によりその倍数分だけの分周によ
りリードクロック２を得る。カウンタ４００は′信号７
２０によりクリアされる。従って信号７２０により決め
られたタイミングを基準として上記分周動作を行なう。

この分周動作の過程で、信号７２０のタイミングを制御
することにより同数の範囲でリードクロックの位相を制
御することができる。５０は位相比較回路で、データ１
とクロック２の位相差を検出する。５１は閾値回路で、
上記位相差がある数連続して生じたときのみ出力信号を
出す。６００はアップダウンカウンタで、位相差の進み
、遅れに対応してカウントアツプ及びダウン動作を行な
い、上記位相差の積算を行なう、一方発振器２０は分周
器（カウンタ）７００にも接続される。カウンタ７００
はカウンタ６００と同数の出力をもち。

比較回路７１０で上記両カウンタの内容を比較する。そ
の結果、両カウンタの内容が一致すると、一致パルス７
２０を発する。これにより、前記カウンタ４００の初期
値を設定する。位相比較回路５０と、閾値回路５１の具
体的回路例を第７図に示す。２２０は正、補出力をもつ
ゲート、２２１゜２２２はＤフリップフロップ、５１１
，５２１はＳＲ７リッププロップ、２３０，２２３，２
２４゜５１２．５２２はアンドゲートである。フリップ
フロップ２２１，２２２の回路で位相差を比較し。

進みあるいは遅れ信号を５１０，５２０に出力する。Ｓ
Ｒフリップフロップ５１１　、５２１から成る回路は、
上記位相差が連続して２ヶ以上生じたとき、カウンタ６
００へのアップまたはダウン入力５１３，５２３を出力
する。なお前記第２の閾値はカウンタ６００．比較回路
７１０等の構成の仕方で変えることができる。

〔発明の実施例〕

以上本発明によれば、従来のアナログＰＬＬ方式による
クロック再生方法にくらべ、簡単な回路にしてしかも十
分安定なリードクロックを得ることができる。データの
基本周波数と上記リードクロックの周波数とは完全に一
致していないが、リードデータのタイミング情報点の連
続した平均値により次々に両者のズレを補正するから実
際上の位相ズレは十分小さくでき問題とならない。さら
に多数点のタイミング情報を平均化することにより一つ
のデータエラによる影響を受けない。また入力データが
無い期間では、水晶発振器等による安定なりロックが得
られるから、第４図、第５図の実施例に示すような一定
則の間隔をもつ記録方式に対して最適なりロック再生装
置となる。入力データ周波数とクロック周波数の差があ
る程度大きい場合にも複数の回路を設は切換える方法に
より対処することができる。簡易である特徴を活かし、
データｉは形の立上り、立下り各々のエツジ信号検出に
本発明回路を用いることも有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す装置の要部を示す
ブロック図、第２図は第２の実施例を示す図、第３図は
第２図の動作説明図、第４図は不発明姿適用した第３の
実施例を示す図、第５図は第３の実施例に於ける記録方
法を示す説明図、第６図は本発明のさらに具体的な回路
構成の一例を示す図、第７図は第６図のより具体的な回
路図である。 １・・・入力データ、２・・・リードクロック、２０・
・・発振器、３０・・・多相化回路、４０・・・セレク
タ、５０・・・位相比較回路、６０・・・積算回路、７
０・・・閾値回＼−」・ 第１図 ￥１２　図 箒４図 ／／ρ て　５　図 ａ、、（

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リードクロック発振器と、該発振器からのリードクロッ
   クの位相を変化または選択しうる手段と、リードデータ
   のタイミング情報点と上記リードクロックの位相差の検
   出手段とを有し、該位相差検出手段の出力を第一の閾値
   回路に導き、さらにその結果を積算する手段を設け、そ
   の積算結果を第二の閾値回路に導き、その結果により前
   記リードクロックの位相を変化しうるようにしたことを
   特徴とする情報記録再生装置。