(57)【要約】【課題】周波数誤差の検出が的確に得られ、安定した再生クロックが得られるようにしたクロック再生装置を提供すること。【解決手段】再生データＰＤは比較器１０、データ遅延器１１および波形傾き検出器１３に入力される。データ遅延器１１は固定パターン長と同じ期間、データを遅らせ、その出力は、比較器１０と波形傾き検出器１２に入力され、ここで再生データＰＤと１０ビット前の再生データを比較し、差を極性判定器１４に出力する。波形傾き検出器１２、１３は、入力信号の波形の傾き情報を極性判定器１４と適性判定器１５に出力する。極性判定器１４は、波形傾き情報に基づき比較器１０出力の誤差信号に対してプラス／マイナスの極性を補正し、極性補正された誤差信号を適性判定機１５に出力する。適性判定器１５は、波形傾き情報に基づき極性判定器１４出力の誤差信号対して、有効な誤差信号を選択し、周波数誤差として出力する。【選択図】  図２
2004335061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相誤差の引込みループに周波数誤差の引き込みループを組合わせたＰＬＬ方式のデジタル記録再生装置用クロック再生装置において、
前記周波数誤差が、前記デジタル記録再生装置の記録媒体から読出したデータ列信号に周期的に含まれている固定パターンのデータ列に基づいて算出されるように構成したことを特徴とするクロック再生装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクロック再生装置において、
前記固定パターンのデータ列をそのまま一方の入力データとし、前記固定パターンのデータ列をビット長期間に等しい時間、遅延させて他方の入力データとする比較手段を設け、
前記周波数誤差が、前記比較手段により算出されるように構成したことを特徴とするクロック再生装置。
【請求項３】
請求項２に記載のクロック再生装置において、
前記固定パターンを時系列の前後にわたって複数パターン取込み、それら複数のデータの振幅値を比較してデータ波形の傾きを計算する手段を設け、
前記データ波形の傾きから周波数誤差の極性を算出するように構成したことを特徴とするクロック再生装置。
【請求項４】
請求項３記載のクロック再生装置において、
前記データ波形の傾きが特定の傾き範囲にあるときだけ前記周波数誤差の検出結果を有効とするように構成したことを特徴とするクロック再生装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れかに記載のクロック再生装置において、
前記周波数誤差の算出が、前記固定パターンが前記デジタル記録再生装置の記録媒体から読出されたタイミングでだけ有効にされるように構成したことを特徴とするクロック再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデジタル記録再生装置に装備される機能に係り、特にデジタル記録した記録媒体から得られた再生信号からクロックを再生するクロック再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル磁気記録再生装置においては、磁気記録媒体からクロックが重畳されたデータ列信号を読出し、この読出した信号からクロック情報を再生して再生クロックを得、これを用いて再生信号をサンプリングすることにより、アナログ信号である再生信号からデジタル信号である再生データを得るようにしており、このときのクロック（再生クロックという）を再生する手段がクロック再生回路である。
【０００３】
ここで、まず、図１３は、一般的な磁気記録再生装置、いわゆるＶＴＲにおける記録フォーマットで、この場合、ＶＴＲの回転ドラムによるテープの幅方向の下端から上端への走査により、テープ３０上に、ユーザーデータ３１と複数の固定パターン繰り返し部３２とからなるヘリカルトラックが形成されている。
【０００４】
このとき、固定パターン繰り返し部３２は、テープ駆動系のサーボ制御用パイロット信号の埋め込み用のスペースや再生クロック安定化のための助走時間、或いは波形等化特性合わせ込みなどに利用されている。
【０００５】
ところで、このようなトラックのクロック再生については、デジタル方式を用いた位相誤差引き込みと周波数誤差引き込みの組合わせからなるＰＬＬ装置が従来から提案されている（例えば特許文献１参照。）。そこで、この従来技術によるクロック再生装置について、図１０のブロック図により説明する。
【０００６】
この図１０において、まず、再生信号ＰＳは、Ａ／Ｄ変換器５１に入力され、ここで再生信号ＰＳがデジタルの再生データＰＤに変換され、デジタル変換された再生データＰＤが位相誤差検出器５２と波形検出器５９に入力される。
【０００７】
そして、位相誤差検出器５２では再生データＰＤの位相誤差を検出し、位相誤差検出出力を乗算器５３と乗算器５６、それに周波数誤差検出器６０の一方の入力に供給する。
【０００８】
また、波形検出器５９では再生データＰＤの波形を検出し、波形判別信号ＤＳを周波数誤差検出器６０の他方の入力に供給し、これにより、周波数誤差検出器６０は、位相誤差検出出力と波形判別信号ＤＳから周波数誤差を検出し、その出力は乗算器６１に入力される。
【０００９】
そして、まず乗算器５３の出力はそのまま加算器５７に入力され、乗算器５６の出力は積分器５８を介して加算器５７に入力され、そして乗算器６１の出力は積分器６２を介して加算器５７に入力される。
【００１０】
そこで、加算器５７の出力は、位相誤差と周波数誤差を統合した情報として、クロック発生器５５に入力される。このとき、このクロック発生器５５は、例えばＤＣＯ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）などであり、加算器５７の出力により発振周波数が制御された再生クロックＰＣＬＫを出力する。
【００１１】
また、このときクロック発生器５５から出力される再生クロックＰＣＬＫは、Ａ／Ｄ変換器５１、位相誤差検出器５２、積分器５８、波形検出器５９、積分器６２、周波数誤差検出器６０に、それらの動作クロックとして入力される。
【００１２】
次に、このように構成された従来のクロック再生装置の動作を説明する。このとき、再生信号ＰＳとしては、磁気記録媒体から再生され位相等化された信号が入力される。そして、この再生信号ＰＳは、Ａ／Ｄ変換器５１でデジタル信号に変換され、再生データＰＤとして出力され、位相誤差検出器５２と波形検出器５９に入力される。
【００１３】
そして、位相誤差検出器５２は入力される再生データ出力ＰＤから再生信号と再生クロックＰＣＬＫの位相誤差を検出して出力する。また、波形検出器５９は入力される再生データ出力ＰＤから再生信号波形を検出して再生信号波形のパターンから周波数誤差情報の取出しが可能か否か判断し、可能なときは「１」、否（不可能）のときは「０」になる波形判別信号ＤＳを出力する。
【００１４】
そして、乗算器５３は、位相誤差検出器５２の位相誤差情報に所定の係数を乗算して、比例項として出力し、乗算器５６は、位相誤差検出器５２の位相誤差情報に所定の係数を乗算して出力する。
【００１５】
周波数誤差検出器６０は位相誤差検出器５２の位相誤差情報を微分して、周波数項として出力し、乗算器６１は、周波数誤差に所定の係数を乗算して周波数誤差情報として出力する。
【００１６】
そうすると、ここでＡ／Ｄ変換器５１と位相誤差検出器５２、乗算器５３、加算器５７、それにクロック発生器５５からなる部分は、再生信号と再生クロックの位相差を検出して位相差なく発振するように制御する位相引き込みループを構成する。
【００１７】
また、ここでＡ／Ｄ変換器５１と位相誤差検出器５２、乗算器５６、積分器５８、加算器５７、周波数誤差検出器６０、乗算器６１、積分器５８、それにクロック発生器５５からなる部分は、再生信号と再生クロックの周波数誤差を検出して周波数誤差を無くすように周波数引き込みを行う周波数引き込みループを構成する。
【００１８】
そこで、この再生クロックＰＣＬＫにより、再生信号ＰＳをサンプリングしてやれば、位相引込み帰還ループ、いわゆるＰＬＬが形成され、この結果、再生データＰＤに位相同期がとれた再生クロックＰＣＬＫを生成することができる。
【００１９】
このとき位相誤差検出器５２は、例えば再生データＰＤの正負が逆転するエッジ部分を検出し、立ち上がり若しくは立ち下がり波形がゼロレベルとクロスするゼロクロス位相を求めて位相誤差情報として出力し、周波数誤差検出器６０は、例えばゼロクロス位相を微分して周波数誤差情報を出力するものである。
【００２０】
【特許文献１】
特開２００３−３６４９８号公報
【００２１】
【発明が解決しようとしている課題】
上記従来技術は、安定度の保持に充分な配慮がされているとはいえず、波形検出においてパターンから選択したナイキスト周波数の半分以下の誤差情報であっても、周波数誤差検出が不安定になってしまうという問題があった。
【００２２】
このため、従来技術では、周波数検出誤差と位相誤差を加算制御しているＰＬＬの構成において、周波数誤差が不安定な成分が位相に外乱として影響を与え、クロックの安定度が劣化し、良好な再生状態を維持できない場合があった。
【００２３】
このときの周波数検出が安定しない原因は、記録時再生時におきるテープヘッド系の非線型歪の影響により、ナイキスト周波数の半分以下のパターンでも波形に歪みが発生してしまうためである。
【００２４】
ここで、再生信号に含まれる低周波成分の歪により、周波数誤差の検出に誤りが生じてしまう場合について、再生波形を例にして図１１に示すと、この図において、ナイキスト周波数の半分以下の信号パターンは、サンプルした信号データにおいて、「０」若しくは「１」が２回以上連続する場合で、且つ位相微分として比較可能な場合が２周期以上連続するサンプル点（サンプリングポイント）となる。
【００２５】
従って、図１１の波形では、これらに適合するのはサンプル点ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４となる。ここで検出される周波数誤差は、これらのサンプル点の微分であるので、サンプル点ｇ１とサンプル点ｇ３の差ｈ１及びサンプル点ｇ２とサンプル点ｇ４の差ｈ２となり、図１１の再生波形では明らかに周波数誤差が検出されてしまう。
【００２６】
しかしながら、この図１１の再生波形は、位相がロックした状態を例にしたものであり、実際には周波数誤差がないので、このようにして生じた周波数誤差は誤検出である。
【００２７】
この図１１の場合、このような誤検出が起きてしまうのは、サンプル点ｇ１より前の波形部分が、低周波成分の影響でマイナス方向に引っ張られていることに起因する。つまりサンプル点ｇ１、ｇ２、ｇ３、ｇ４で、マイナス成分が解消に向かう経過で周波数誤差として検出されてしまうことが原因である。
【００２８】
更に、従来技術において、周波数誤差が安定しない原因としては波形検出の誤りがある。そこで、再生信号に含まれる外乱からの歪により、誤ったサンプル点で周波数誤差を検出してしまう場合について、図１２により説明する。
【００２９】
この図１２の再生波形で、サンプル点Ｊ０は外乱がない状態であるが、このサンプル点Ｊ０のデータでは、波形検出器５９による判定は「０」となるので、再生波形の中で評価すべきサンプル点はｊ３、ｊ４、ｊ５の３点である。
【００３０】
しかしながら、外乱などによりサンプル点Ｊ０のデータがサンプル点ｊ１のデータとして観測されてしまった場合は、波形検出器５９による判定は「１」になってしまうので、再生波形の中で評価すべきサンプル点はｊ２、ｊ３、ｊ４、ｊ５の４点になってしまい、従って、差分ｋ１が周波数誤差の誤りとして発生してしまうのである。
【００３１】
本発明の目的は、周波数誤差の検出が的確に得られ、安定した再生クロックが得られるようにしたクロック再生装置を提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、位相誤差の引込みループに周波数誤差の引き込みループを組合わせたＰＬＬ方式のデジタル記録再生装置用クロック再生装置において、前記周波数誤差が、前記デジタル記録再生装置の記録媒体から読出したデータ列信号に周期的に含まれている固定パターンのデータ列に基づいて算出されるようにして達成される。
【００３３】
このとき、前記固定パターンのデータ列をそのまま一方の入力データとし、前記固定パターンのデータ列をビット長期間に等しい時間、遅延させて他方の入力データとする比較手段を設け、前記周波数誤差が、前記比較手段により算出されるようにしても上記目的が達成できる。
【００３４】
次に、このとき、前記固定パターンを時系列の前後にわたって複数パターン取込み、それら複数のデータの振幅値を比較してデータ波形の傾きを計算する手段を設け、前記データ波形の傾きから周波数誤差の極性を算出するようにしても上記目的が達成できる。
【００３５】
また、このとき、前記データ波形の傾きが特定の傾き範囲にあるときだけ前記周波数誤差の検出結果を有効とするようにしても上記目的が達成でき、更にこのとき前記周波数誤差の算出が、前記固定パターンが前記デジタル記録再生装置の記録媒体から読出されたタイミングでだけ有効にされるようにしても上記目的が達成できる。
【００３６】
以上の手段によれば、固定パターン繰り返し部分での固定パターン長間のデータ比較から誤差検出を行なうことによって、２点間の相関性を利用して周波数検出で悪影響をおよぼす記録時再生時におきるテープヘッド系の非線型歪の影響をキャンセルするように動作する。
【００３７】
つまり、再生データに含まれる固定パターン繰り返し部にて、２点間の相関性を利用して固定パターン長間のデータ比較から誤差検出を行なうことによって、周波数検出で悪影響をおよぼす記録時再生時におきるテープヘッド系の非線型歪の影響をキャンセルするように動作する。
【００３８】
このとき波形の傾きを測定し、安定性の高い過渡状態のデータのみを誤差検出に含めることで、誤差検出を安定動作する。
【００３９】
さらに、データ列の中の固定パターン繰り返し位置のみ出力範囲として選択することで、当検出方法が働かないユーザーデータ部分の再生中のＰＬＬが安定動作する。
【００４０】
また、データ列の中の固定パターン繰り返し位置のみ出力範囲として選択することで、当検出方法が働かないユーザーデータ部分の再生中のＰＬＬが安定動作する。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるクロック再生装置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。ここで、図１が本発明の一実施形態で、図において、まず、再生信号ＰＳがＡ／Ｄ変換器１に入力され、ここでデジタルの再生データに変換される点は、図１０で説明した従来技術の場合と同じである。
【００４２】
また、Ａ／Ｄ変換器１でデジタルの再生データに変換された後、この再生データ出力ＰＤが位相誤差検出器２と周波数検出器７に入力される点も、図１０で説明した従来技術の場合と同じである。
【００４３】
そして、まず、位相誤差検出器２では再生データ出力ＰＤの位相誤差が検出され、ここで検出された位相誤差検出出力が乗算器３に入力される。一方、周波数誤差検出器７では周波数誤差が検出され、ここで検出された周波数誤差検出出力が乗算器８に入力され、この乗算器８の出力が積分器９に入力される。
【００４４】
そして、乗算器３の出力と積分器９の出力が加算器４に入力され、ここで位相誤差と周波数誤差を統合した情報として加算され、クロック発生器５に入力される。
【００４５】
このとき、クロック発生器５はＤＣＯで、加算器４の出力により発振周波数が制御された再生クロックＰＣＬＫを発生する。そして、このクロック発生器５の出力である再生クロックＰＣＬＫが、Ａ／Ｄ変換器１と位相誤差検出器２、周波数誤差検出器７、それに積分器９に動作クロックとして供給される。
【００４６】
この結果、Ａ／Ｄ変換器１と位相誤差検出器２、乗算器３、加算器４、それにクロック発生器５からなる部分が、再生入力に位相同期して再生クロックを発振するように働く位相引き込みループを構成し、また、Ａ／Ｄ変換器１と周波数誤差検出器７、乗算器８、積分器９、加算器４、それにクロック発生器５からなる部分は、再生信号と再生クロックの周波数誤差を検出し、周波数誤差を無くすように周波数引き込みを行う周波数引き込みループを構成することになる。
【００４７】
この結果、再生クロックＰＣＬＫにより再生信号ＰＳをサンプリングしてやれば帰還ループが形成され、再生データＰＤに位相同期がとれた再生クロックＰＣＬＫを生成することができるＰＬＬが構成されることになる。
【００４８】
このとき、位相誤差検出器２は、例えば再生データＰＤの正負が逆転するエッジ部分を検出し、立ち上がり若しくは立ち下がり波形がゼロレベルとクロスするゼロクロス位相を求めて位相誤差情報として出力するもので、図１０の従来技術における位相誤差検出器５２と同じである。
【００４９】
しかし、周波数誤差検出器７は、図１０の従来技術における周波数誤差検出器６０とは異なり、ゼロクロス位相を微分して周波数誤差情報を出力するものではなく、再生信号に含まれる固定パターンを用いて周波数誤差情報を出力するようになっている。
【００５０】
ここで、この固定パターンとは、図１３の一般的な磁気記録再生装置の記録フォーマットにおいて、ユーザデータ３１の間に周期的に挿入されている固定パターン繰り返し部３２に記録されるパターンのことである。
【００５１】
そして、この固定パターンは、例えば、ＤＶＣ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｄｉｇｉｔａｌ
ＶＣＲ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｓｕｍｅｒ−ＵＳＥＲ）規格によるＶＴＲでは、多くの場合、例えばデータ列「１０００１０１１１０」、「１１０１１１００１」など、１０ビット（ｂｉｔ）の繰り返しデータ列で構成されている。
【００５２】
そこで、この実施形態では、この固定パターンが有するデータ列の繰り返し特性に注目して周波数誤差を検出するようにしたものであり、このため、周波数誤差検出器７が、図２に示す構成を備えている。
【００５３】
そして、この図２の構成では、再生データＰＤは、比較器１０とデータ遅延器１１及び波形傾き検出器１３に入力される。このときデータ遅延器１１は固定パターンのビット長期間（継続期間）と同じ時間、データを遅らせる働きをする。
【００５４】
従って、上記ＤＶＣ規格のフォーマットの場合、１０ビットのデータ列に相当する期間、データ遅延器１１で遅延されることになる。そこで、以後、このＤＶＣの固定パタン長である１０ビットの場合を例にして説明する。
【００５５】
データ遅延器１１の出力は、比較器１０と波形傾き検出器１２に入力される。従って、比較器１０では、いま入力されている再生データＰＤと、１０ビット前の再生データＰＤ＋１０  が比較され、これらの差を表す誤差信号が極性判定器１４に供給されることになる。
【００５６】
また、この結果、波形傾き検出器１３は現在入力されている再生データＰＤの波形の傾きを検出し、波形傾き検出器１２は１０ビット前に入力されていた再生データＰＤ＋１０  の波形の傾きを検出する。そして、各々の検出結果が極性判定器１４に供給される。
【００５７】
そこで、極性判定器１４は、これら２種の波形傾き情報に基づき、比較器１０から出力されてくる誤差信号のプラス／マイナスの極性を検出し、検出結果を適性判定器１５に供給する。そこで、適性判定器１５は、極性判定器１４の検出結果と誤差信号に応じて周波数誤差情報を出力する。
【００５８】
次に、この図２の周波数誤差検出器７の動作について、図３と図４、それに図５により説明する。なお、ここでは、説明を簡単にするため、量子化のスケールを＋４〜−４の範囲にしてある。
【００５９】
まず、図３において、ここに示した波形は、一例として、再生信号ＰＳに含まれている固定パターンが１０ビットのパターン「１０００１０１１１０」の繰り返しで構成されている場合のもので、これは、図に矢印「↑」で示したタイミングで、図１のＡ／Ｄ変換器１によりサンプリングされ、再生データＰＤとして比較器１０とデータ遅延器１１に入力されるものである。
【００６０】
そして、このとき、この図３では、ＰＬＬによる動作は再生信号ＰＳにロックしていて、周波数誤差としてはゼロになっている状態で、いくつかのサンプル点に対して比較器１０の出力がどのような値になるかを示している。
【００６１】
例えば、サンプル点ａ１のデータがＡ／Ｄ変換器１から入力されるタイミングでは、遅延器１１から比較器１０に入力されるデータは、１０クロック前のサンプル点ａ３の再生データになっている。
【００６２】
従って、このときの比較器１０の出力は、サンプル点ａ１のデータとサンプル点ａ３のデータの差であるｂ１になり、この図３の例では、差ｂ１＝（−０．３）−（−０．３）＝０になっている。
【００６３】
同様に、サンプル点ａ２のデータとサンプル点ａ４のデータでの差ｂ２についても、やはりｂ２＝（−２．２）−（−２．２）＝０で、サンプル点ａ３のデータとサンプル点ａ５のデータの差ｂ３についても、ｂ３＝（−０．３）−（−０．３）＝０である。
【００６４】
更に、同じくサンプル点ａ４のデータとサンプル点ａ６のデータの差ｂ２につしても、ｂ２＝（−２．２）−（−２．２）＝０になっていて、これらのサンプル点から求まる誤差は、何れも正しくゼロとして算出されていることが判る。
【００６５】
一方、図４は、ＰＬＬがアンロック状態（ロックしていない状態）で、図３と同じ再生信号ＰＳに対して、比較器１０がどのようなデータ値を出力するかを説明した図であり、この場合、ＰＬＬがアンロック状態で再生信号ＰＳと同期が取れていないので、サンプル点が流れている。
【００６６】
そうすると、この場合、まず、サンプル点ｃ１のデータがＡ／Ｄ変換器１から入力されるタイミングでは、遅延器１１から比較器１０に入力されるデータは１０クロック前のサンプル点ｃ３のデータになり、従って、このときの比較器１０の出力は、これらのデータの差であるｄ１となり、これは、図示のように、ｄ１＝（０．３）−（１．９）＝−１．６となる。
【００６７】
同様に、サンプル点ｃ２のデータとサンプル点ｃ４のデータの差ｄ２は、ｄ２＝（−１．１）−（−２．３）＝１．２で、サンプル点ｃ３のデータとサンプル点ｃ５のデータの差ｄ３は、ｄ３＝（１．９）−（２．９）＝０となる。
【００６８】
更に、サンプル点ｃ４のデータとサンプル点ｃ６のデータの差ｄ２は、ｄ２＝（−２．３）−（−３．２）＝０．９となり、波形の相関のズレから、何れの場合も誤差値が出力される。
【００６９】
このとき、各サンプル点ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４での傾きは、周波数のズレが増すほど大きくなることから、周波数差と比較器１０の出力レベルには比例関係があるということができ、従って、波形の相関のズレから誤差値が正しく検出できることになる。
【００７０】
ところで、これら図３と図４では、比較器１０の出力値について、一部のサンプル点における例を示したが、図５は、連続して動作したときの周波数誤差が算出される過程について示したものであり、ここでも図４と同様、ＰＬＬがアンロック状態にあるものとする。
【００７１】
簡単に説明すると、いまＡ／Ｄ変換器１が再生信号ＰＳをサンプルした場合、例えばサンプル点ｅ１における再生データＰＤの値は０．２となる。このとき比較器１０の出力は１０サンプル間の再生データ値の差であり、従って、例えばサンプル点ｅ１のデータとサンプル点ｅ２のデータの差ｆ１は１．４となる。
【００７２】
次に、傾き検出器１２、１３の動作について、図６のフローチャートにより説明する。
【００７３】
この図６において、まずＳＴ（処理ステップ）０１では、傾き検出器１２、１３に入力データＰＤが取り込まれるが、このとき前の入力データを含めたＤ０、Ｄ１、Ｄ２の３サンプル値が保持される。
【００７４】
つまり、現在の入力データをＤ０として、その前にサンプリングされた入力データを順次、２サンプルづつ保持してゆき、新たに入力データが現れる毎に、１サンプル前の入力データをＤ１、２サンプル前の入力データをＤ２とする。そして、入力データＤ０をＤｉｎ（ｉ−１）、入力データＤ１をＤｉｎ（ｉ）、入力データＤ２をＤｉｎ（ｉ＋１）と順次、設定してゆくのである。
【００７５】
このとき、傾き検出器１３では、入力データＰＤがそのまま供給されるが、傾き検出器１２にはデータ遅延器１１により、例えば１０サンプル期間、遅延された入力データＰＤが供給され、各々から入力データＤ０、Ｄ１、Ｄ２の３サンプル値が設定される。
【００７６】
次に、ＳＴ０２とＳＴ０３で、順次、これら３種の入力データＤ０、Ｄ１、Ｄ２の大小関係を判定する。すなわち、まずＳＴ０２では、「Ｄ０＜Ｄ１＜Ｄ３」の関係にあるか否かを判定し、次にＳＴ０３で、今度は「Ｄ０＞Ｄ１＞Ｄ３」の関係にあるか否かを判定するのである。
【００７７】
そうすると、ここで、まず、ＳＴ０２での判定結果がＹＥＳ、つまり「Ｄ０＜Ｄ１＜Ｄ３」の関係にあったときはＳＴ０６の処理に進み、このときは、入力データＤ１の傾き判定（ｉ）として、（ｉ）＝＋１を出力する。
【００７８】
一方、ＳＴ０２の判定結果がＮＯのときはＳＴ０３に進み、ここでの判定結果がＹＥＳ、つまり、今度は「Ｄ０＞Ｄ１＞Ｄ３」の関係にあったときはＳＴ０５の処理に進み、このときは傾き判定（ｉ）として、（ｉ）＝−１を出力する。
【００７９】
そして、ＳＴ０３での判定結果がＮＯ、つまり「Ｄ０＜Ｄ１＜Ｄ３」の関係でもなく、「Ｄ０＞Ｄ１＞Ｄ３」の関係でもなかったときはＳＴ０４の処理に進みこのときは傾き判定（ｉ）として、（ｉ）＝０を出力するのである。
【００８０】
従って、傾き検出器１２と傾き検出器１３では、各入力データのサンプリング時点における波形の傾きが一定方向になっているとき、その傾きの極性情報が判定され、傾きがないときと、傾き方向が変化しているときは傾き判定（ｉ）＝０とし、傾き方向が下向きのときは傾き判定（ｉ）＝＋１、傾き方向が上向きのときは傾き判定（ｉ）＝−１とするのである。
【００８１】
例えば、図５のサンプル点ｅ２では、Ｄ０＝２．１、Ｄ１＝−１．２、Ｄ２＝−３．４なので、Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ３の関係になって傾き方向は下向きであり、従って、傾き判定（ｉ）＝＋１となる。
【００８２】
次に、極性判定器１４と適性判定器１５の動作について、図７のフローチャートにより説明する。
【００８３】
この図７において、まず極性判定器１４は、ＳＴ１１で傾き検出器１３から入力される傾き判定結果（ｉ）１３  をＦＬＡＧ０とし、傾き検出器１２から入力される傾き判定結果（ｉ）１２  をＦＬＡＧ１とする。
【００８４】
そして、次に、ＳＴ１２でＦＬＡＧ０とＦＬＡＧ１の関係を判断し、共に＋１であるか否かを判定する。そして、判定結果がＹＥＳのときはＳＴ１５に進み、このときは極性Ｐｏｌａｒ＝＋１とする。
【００８５】
一方、判定結果がＮＯのときはＳＴ１３に進み、今度はＦＬＡＧ０とＦＬＡＧ１が共に−１であるか否かを判定する。そして、判定結果がＹＥＳのときはＳＴ１４に進み、このときは極性Ｐｏｌａｒ＝−１とする。
【００８６】
次に、適性判定器１５では、比較器１０から供給される誤差信号Ｄｓｕｂ  と、極性判定器１４の判定結果である極性Ｐｏｌａｒ  を入力し、極性Ｐｏｌａｒ  から誤差信号Ｄｓｕｂ  の極性を判断して周波数誤差情報として出力する。
【００８７】
すなわち、ＳＴ１４又はＳＴ１５で極性Ｐｏｌａｒ  が＋１又は−１のときは、ＳＴ１６で波数誤差情報Δｆ＝Ｄｓｕｂ×Ｐｏｌａｒ  として演算し、他方、ＳＴ１７で周波数誤差＝０になったときは、これをそのまま、つまり周波数誤差情報Δｆ＝０として出力するのである。
【００８８】
例えば図５のサンプル点ｅ２においては、傾き検出器１３の出力は＋１で、傾き判定器１２出力は、サンプル点ｅ４の傾き−１となり、このとき周波数誤差は０である。
【００８９】
また、サンプル点ｅ５における傾き検出器１３の出力は−１で、傾き判定器１２の出力はサンプル点ｅ４の傾き−１となるので、極性は−１で、周波数誤差の値は比較器１０の出力１．５になる。
【００９０】
図１に戻り、周波数誤差検出器７の出力、つまり周波数誤差情報Δｆは乗算器８に入力され、ここで係数が乗算されてから積分器９に入力される。このとき、図５で、周波数誤差の積分として示されている特性は、この乗算器８で乗算される係数を１としたときの積分結果である。
【００９１】
そして、この積分器９の出力が乗算器３の出力と共に加算器４に入力され、位相誤差と周波数誤差を統合した情報としてクロック発生器５に入力し、これから出力される再生クロックＰＣＬＫにより再生信号ＰＳをサンプリングしてやれば帰還ループが形成され、再生データＰＤに位相同期がとれた再生クロックＰＣＬＫを生成することができる。
【００９２】
従って、この実施形態によれば、再生信号に含まれる固定パターン（固定パターン）の繰り返し長でデータを比較し、波形の傾きから周波数誤差の極性を判定するようにしているので、再生信号の歪みの影響を受ける虞れが少なく、この結果、安定したクロック再生を得ることができる。
【００９３】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。上記した通り、本発明では、再生信号に含まれる固定パターンを利用しているが、図１３で説明したように、この固定パターンは、テープ３０上のユーザーデータ３１の中にとびとびに存在する固定パターン繰り返し部３２に記録されている。
【００９４】
そこで、図８に示す実施形態では、再生信号の中で、この固定パターンが現れる期間でだけ、上記した周波数誤差情報を得るための動作が実行されるようにしたもので、このため、図示のように、タイミングジェネレータ２１とミュート制御器２２を設けたものであり、従って、他の構成は、図１の実施形態と同じである。
【００９５】
そこで、以下、これらタイミングジェネレータ２１とミュート制御器２２による動作に重点をおいて、この図８に示した実施形態の動作について説明すると、まず、タイミングジェネレータ２１には、再生データ列のトラック切換えに同期した同期信号（ＨｅａｄＳＷ信号）が入力され、これと共にシステムクロックが動作クロックとして入力される。
【００９６】
これによりタイミングジェネレータ２１は、周波数誤差検出の有効期間を示すイネーブル信号を発生し、ミュート制御器２２に出力する。このとき、周波数誤差検出器７から出力される周波数誤差情報Δｆは、ミュート制御器２２を介して乗算器８に供給されるようになっている。
【００９７】
そこで、ミュート制御器２２は、入力されたイネーブル信号により、周波数誤差検出の有効期間中だけ周波数誤差情報Δｆを乗算器８に出力し、他の期間はゼロを出力する。
【００９８】
ここで、図９は、このときの再生信号と同期信号、それにイネーブル信号による誤差検出制御タイミングを示す図で、このときの同期信号には、上記したように、再生信号のヘリカルトラック切換毎に極性が反転するＨｅａｄＳＷ信号が使用されている。
【００９９】
この場合、ＨｅａｄＳＷ信号の反転タイミングと、再生信号に含まれる固定パターン繰り返し部３２のタイミングは、相対的に決まっている。そこで、タイミングジェネレータ２１では、ＨｅａｄＳＷ信号の切換点を基準にして、周波数が固定のシステムクロックをカウントしてやれば、図示のように、固定パターン位置を示すイネーブル信号が生成できることになる。
【０１００】
この図８の実施形態によれば、データ列の中の固定パターン繰り返し位置でだけ周波数誤差情報を選択するようにしたので、ユーザーデータ部分を再生中に不要な信号が供給されてＰＬＬの動作が不安定になってしまうのを抑えることができる。
【０１０１】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものでは無く、周波数誤差検出部を、従来技術のように位相誤差を微分して求める方法と組合わせ、検出出力を混合して用いるようにしてもよく、更には再生信号の品位やフォーマットに合わせて混合比を変化させるようにしてもよい。
【０１０２】
ところで、上記実施形態では、クロック発生器５の出力を直接、再生クロックＰＬＣＫとしているが、Ｎ倍のクロック発生器と１／Ｎ分周器の組合わせにしてもよいし、再生クロックの逓倍クロックを用いて誤差検出するシステムにも適用できる。
【０１０３】
また、上記実施形態では、傾き検出に３点のデータを用いて処理したが、パタンの特性に合わせて４点以上のデータを用いてもよい。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明によれば、再生信号に含まれる固定パターンの繰り返し長でデータを比較し、波形の傾きから比較ポイントの適性と誤差の極性を判定するので、再生信号の歪みの影響を受けづらい周波数誤差検出が可能になる。
【０１０５】
この結果、本発明によれば、安定したクロック再生により、再生映像や音声を高品位に保てるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるクロック再生装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における周波数誤差検出器のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態においてＰＬＬがロック状態のときの比較器出力の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態においてＰＬＬがアンロック状態のときの比較器出力の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態において周波数がアンロック状態のときの入力波形と周波数誤差出力の処理経過を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施形態による傾き判定動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態による極性判定動作と適性判定動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明によるクロック再生装置の他の一実施形態を示すブロック図である。
【図９】本発明の他の一実施形態における再生信号と同期信号及び誤差検出制御タイミングの説明図である。
【図１０】従来技術によるクロック再生装置の一例を示すブロック図である。
【図１１】従来技術による周波数誤差検出動作の一例を示す説明図である。
【図１２】従来技術による周波数誤差検出動作の説明の他の一例を示す説明図である。
【図１３】一般的な磁気記録再生装置の記録フォーマットの説明図である。
【符号の説明】
１  Ａ／Ｄ変換器
２  位相誤差検出器
３  乗算器
４  加算器
５  クロック発生器
７  周波数検出器
８  乗算器
９  積分器
１０  比較器
１１  データ遅延器
１２  波形傾き検出器
１３  波形傾き検出器
１４  極性判定器
１５  適性判定器
２１  タイミングジェネレータ
２２  ミュート制御器
３０  テープ
３１  ユーザーデータ
３２  固定パターン繰り返し部
５１  Ａ／Ｄ変換器
５２  位相誤差検出器
５３  乗算器
５５  クロック発生器
５６  乗算器
５７  加算器
５８  積分器
５９  波形検出器
６０  周波数誤差検出器
６１  乗算器
６２  積分器
ａ１〜ａ６  サンプリングデータ
ｂ１〜ｂ４  誤差
ｃ１〜ｃ６  サンプリングデータ
ｄ１〜ｄ４  誤差
ｅ１〜ｅ５  サンプリングデータ
ｆ１  誤差
ｇ１〜ｇ４  サンプリングデータ
ｈ１〜ｈ２  誤差
ｊ０〜ｇ４  サンプリングデータ
ｋ１  誤差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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