(57)【要約】本発明は、信号のＳ／Ｎ比が低い場合においても、データを再生するためのクロックと再生信号の最適サンプリング点の間の位相を高精度に同期させ、且つ、再生されたデータの先頭を正確に検出することができる、位相差補正装置及びデータ先頭検出装置を持つデータ再生装置を提供することを目的とする。この目的を達成するために、情報媒体から再生された再生信号を、所定のサンプリングクロックにてサンプリングを行うデータ再生装置は、再生信号を、サンプリングクロックにてサンプリングを行うＡ／Ｄ変換装置と、Ａ／Ｄ変換手段によリサンプリングされたサンプリング信号の最適サンプリング点と、サンプリングクロックとの位相差を検出する位相差検出手段と、位相差検出手段によって検出された位相差に基づいて、サンプリング信号が最適サンプリング点でサンプリングされた信号となるように、サンプリング信号のサンプリング点の位相を最適位相に補正する最適位相差補正手段と、を有する位相差補正装置を有することを特徴とする。
2004051651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報媒体から再生された再生信号を、所定のサンプリングクロックにてサンプリングを行うデータ再生装置において、
前記再生信号を、前記サンプリングクロックにてサンプリングを行うＡ／Ｄ変換装置と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされたサンプリング信号の最適サンプリング点と、前記サンプリングクロックとの位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段によって検出された位相差に基づいて、前記サンプリング信号が前記最適サンプリング点でサンプリングされた信号となるように、前記サンプリング信号のサンプリング点の位相を最適位相に補正する最適位相差補正手段とを有する位相差補正装置と、を有するデータ再生装置。
【請求項２】
前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされたサンプリング信号の情報データ部の先頭を検出するデータ先頭検出手段を有するデータ先頭検出装置を更に有する、請求項１に記載のデータ再生装置。
【請求項３】
前記情報媒体から再生された前記再生信号は、情報データ部の直前に、位相差検出及び情報データ先頭検出を行うための既知の所定のパターンを有し、前記位相差補正装置及び前記データ先頭検出装置により、その所定パターンを検出する、請求項２に記載のデータ再生装置。
【請求項４】
前記既知の所定パターンは、位相差検出装置及び情報データ先頭検出装置の両方が使用することを特徴とする、請求項３に記載のデータ再生装置。
【請求項５】
前記情報媒体は、信号を記録する複数の記録トラックを有し、前記情報媒体上の前記記録トラックのうちの互いに隣接するトラックに配置された前記既知の所定パターンは、互いに独立で且つ前記既知の所定パターンの間の相関が小さいパターンであることを特徴とする、請求項３或は４に記載のデータ再生装置。
【請求項６】
前記位相差検出手段は、相互相関演算手段と最適位相差検出手段を有し、
前記相互相関演算手段は前記サンプリング信号と既知の所定パターンとの相互相関演算を行って相互相関値を取得し、
前記最適位相差検出手段は、前記相互相関演算手段により得られた相互相関値の微分演算値が零点を横切る時点を検出する手段を有することを特徴とする、請求項１に記載のデータ再生装置。
【請求項７】
前記データ先頭検出手段は、請求項６に記載の前記相互相関演算手段により得られた前記相互相関値から、前記サンプリング信号と前記既知の所定パターンとの相関関係が強い時点を検出する手段を有することを特徴とする請求項２に記載のデータ再生装置。
【請求項８】
前記最適位相補正手段は、前記位相差検出手段によって得られた位相差情報に基づいて補間位相補正を行う補間位相補正手段を有することを特徴とする、請求項１或は２に記載のデータ再生装置。
【請求項９】
前記補間位相補正手段は、前記位相差検出手段によって得られた前記位相差情報に基づいて、補間係数を選択あるいは作成し、前記補間係数をそのフィルタ係数として有するＦＩＲフィルタであることを特徴とする、請求項８に記載のデータ再生装置。
【請求項１０】
前記最適位相補正手段は、前記サンプリングクロックの位相遅延量を制御する装置を有し、前記位相遅延量を制御する装置は、前記位相差検出手段によって得られた前記位相差情報に基づいて、前記サンプリングクロックを最適な位相遅延量を有するように遅延させることを特徴とする、請求項１或は２に記載のデータ再生装置。
【請求項１１】
前記位相差検出手段及は、前記情報媒体から再生されたデータ位置信号に基づいて発生された相互相関比較ゲートが開いている間のみ位相差検出動作を行い、前記相互相関比較ゲートが閉じた時点で位相差検出結果を記憶し、そして、前記位相差情報を出力することを特徴とする、請求項１或は２に記載のデータ再生装置。
【請求項１２】
前記データ先頭検出手段は、前記情報媒体から再生されたデータ位置信号に基づいて発生された相互相関比較ゲートが開いている間のみデータ先頭検出動作を行い、前記相互相関比較ゲートが閉じた時点でデータ先頭検出結果を記憶し、そして、前記データ先頭位置情報を出力することを特徴とする、請求項２に記載のデータ再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、データ再生装置に関し、特に、信号間の位相差を検出して補正する装置及びデータの先頭を検出する装置に関するものである。
【背景技術】  携帯電話や衛星通信などのデータ送受信装置、光ディスクや磁気ディスクなどのデータ記録又は再生装置などの多くの分野では、多くの情報を扱うために、より大容量な転送や記録を行う必要がある。
従来の光ディスクや磁気ディスクなどのデータ再生装置においては、再生されたデータを、２値の情報データに復元するためには、先ず最初に記録されているデータの先頭を示す同期信号を再生することが必要となる。同期信号は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路を用いて、再生される。ＰＬＬの簡単な原理は、電圧制御発生器ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）により、再生信号をディジタル化する基準となるクロック信号を発生し、このクロック信号の位相と再生信号の位相とを比較し、両者の位相が所定の関係となるように、ＶＣＯの発生するクロック信号の位相を調整する。
このために、再生信号への位相同期、位相選択、周波数同期の際の初期位相検出器を持ち、再生信号とそれをサンプリングするサンプリングクロックの間の位相差の検出が行われている。
図１は、従来のデータ再生装置の再生系ブロック図を示す。図１に示すデータ再生装置の再生系は、主に、光ディスク１０１に、光ビーム１０３を照射しそして、光ディスク１０１からの反射光を受けて、これを電気信号に変換する光学ヘッド１０２、光学ヘッド１０２から出力される信号を受けるＡＧＣ１０４及びアナログイコライザ１０５、Ａ／Ｄ変換器１０６、ディジタル波形等化器１０７、復号器１０８、位相差検出器１１０、遅延器１１１、ファインクロックマーク（ＦＣＭ）検出器１１２、ＰＬＬ１１３及びアドレスマーク検出器１１４より構成される。
図１に示す従来のデータ再生装置の再生系は、光ディスク１０１から再生されたＭＯ信号１２０を、外部クロック方式を用いて、ユーザデータ１３０に再生する。
ここで、外部クロック方式とは、図１の従来のデータ再生装置の再生系においては、データを再生する場合のクロックを、情報データを含むＭＯ再生信号１２０自身から発生するのではなく、媒体上に埋め込まれた特別のクロックマークから再生された信号（図１では、タンジェンシャルプッシュプル信号１２１）から、ファインクロックマーク検出器１１２により検出された信号１２３に、ＰＬＬ１１３を同期させて、ＰＬＬによる再生クロック１２４を発生する方式である。
図２Ａは、光ディスク１０１上に記録されたファインクロックマーク（ＦＣＭ）２０１を示す図である。また、図２Ｂは、１トラックのみを切り出したディスクフォーマットを示す図である。そして、図２Ｃは、ファインクロックマーク信号からＰＬＬ１１３により外部クロック信号１２４を発生する原理を示す図である。
図２Ａに示された、ファインクロックマーク（ＦＣＭ）２０１は、光学ヘッド１０２により光ビーム１０３を用いて再生される。図２Ｂは、このように光ディスク１０１から、光学ヘッド１０２により再生されたファインクロックマーク（ＦＣＭ）２０１を示す図である。この再生されたファインクロックマーク（ＦＣＭ）２０１は、図２Ｃに示すように、ファインクロックマーク検出器１１２により検出されて、ファインクロックマーク（ＦＣＭ）２０１がパルス状に抜き出されたＦＣＭ検出信号１２３としてファインクロックマーク検出器１１２から、出力される。このＦＣＭ検出信号１２３を、ＰＬＬ１１３によりてい倍することにより、クロック信号１２４が発生される。
一方、光ディスク１０１から、光学ヘッド１０２により再生されたＭＯ信号１２０は、ＡＧＣ１０４により信号振幅の制御が行われそして、アナログ波形等化器１０５により波形等化された後に、上述のように再生されたクロックを使用して、Ａ／Ｄ変換器１０６により、サンプリングされる。
しかし、上述の外部クロック方式では、データを再生するためにサンプリングするのサンプリングクロックの周波数情報は、上述のように、媒体から再生した、ファインクロックマークを使用している。従って、ファインクロックマーク１２３を検出する検出系と、ＭＯ信号１２０を検出する検出系が、物理的に異なっているので、再生されたクロック１２４とＭＯ信号１２０の波形等化後の信号１２５の間には、位相差がある。再生信号を最適にサンプリングするには、この位相差を調整する必要がある。
図３は、図１に示す従来のデータ再生装置の再生系の再生信号処理部を示す図であり、この再生信号処理部を用いて上述の位相差を調整する。図３において、図１と同一番号を付した構成要素は、同一の構成要素を示すものとする。
図３に示すように、ディジタル波形等化器１０７により波形等化されたサンプリング信号が、最尤復号器１０８（ＭＬ：Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）に与えられる。そして、最尤復号器１０８により復号された信号に基づいて、位相差検出器１１０により上述の位相差を検出する。そして、この位相差検出器１１０により得られた位相差の情報に従って、ＰＬＬ１１３の出力するクロックの遅延量を、アナログ遅延器１１１により変化させる。これの結果、外部クロック１２６の位相を、アナログ波形等化器１０５による波形等化後のＭＯ信号１２５をサンプリングするための最適な位相に同期させ、正しい位相により、波形等化後のＭＯ信号１２５を、外部クロック１２６でサンプリングする。このようにして、波形等化後のＭＯ信号１２５は、最適なサンプリングクロックでサンプリングされる。
一方、符号化技術などによって、データ信号処理方式は格段の進歩を遂げ、再生信号のＳＮ比が低い場合においても、データの復調及び復号を行うことが可能となった。しかしながら、再生信号のＳＮ比が低い場合や、信号振幅の変動等がある場合には、再生信号の最適サンプリング点と、再生信号をサンプリングするクロックの間の位相同期調整は困難になってきている。より精度良く位相調整を行うために、従来技術では、位相調整領域を、情報媒体上に多く確保する必要があるという問題があり、更に、高精度に位相差の検出を行うために、検出回路の規模が増大するという問題がある。
また、従来は、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）検出方式による復号後に、ＯＤＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、光ディスクコントローラ）によりデータの先頭を検出していた。しかし、近年、磁気記録システムに応用することが検討されているターボ符号は、ブロック符号化及び復号を行うために、データの復号前に、再生されたデータの先頭を正確に知る必要がある。従って、このターボ符号を使用するシステムでは、１クロックのデータのずれもなしに、確実に、情報媒体から再生されたデータの先頭を検出することが必要である。
【発明の開示】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、信号のＳ／Ｎ比が低い場合においても、データを再生するためのクロックと再生信号の最適サンプリング点の間の位相を高精度に同期させ、且つ、再生されたデータの先頭を正確に検出することができる、位相差補正装置及びデータ先頭検出装置を持つデータ再生装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明は、
（１）位相差検出及びデータ先頭検出を同時に行うことのできる領域を、情報媒体上の領域に書き込む。
（２）情報媒体から再生した再生信号を、Ａ／Ｄ変換器により、位相の同期していないクロックを用いてサンプリングし、そして、このサンプリングした再生信号と、予め定められたパターンとの相互相関信号を求める演算を行う。
（３）相互相関演算の結果の信号とその結果の信号を微分した信号から、再生信号とサンプリングしたクロックの間の位相差及びデータ先頭を検出する。
（４）上記（３）で検出した位相差情報に基づいて、ディジタルＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、有限インパルス応答）フィルタの係数を選択して、正しい位相になるように、ディジタルＦＩＲフィルタで、そのサンプリングした再生信号を補間フィルタリングすることにより位相調整を行う。
（５）あるいは、上記（３）で検出した位相差情報に基づいて、サンプリングクロックの遅延量を遅延器により変化させ、再生信号をサンプリングするＡ／Ｄ変換器のクロックが最適なサンプリングクロックとなるように帰還制御を行う。
（６）そして、上記（３）で検出したデータ先頭情報に基づいて、復号開始情報を復号器に与える。
これにより、従来技術と比べ、より低ＳＮ比の条件下で、振幅変動の影響なく、精度の高い位相調整、データ先頭検出を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】  本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより一層明瞭となるであろう。
図１は、従来のデータ再生装置の再生系ブロック図を示す図である。
図２Ａは、ディスク上のファインクロックマークを示す図である。
図２Ｂは、１トラックを切り出したディスクフォーマットを示す図である。
図２Ｃは、ファインクロックマーク信号から外部クロック信号を発生する原理を示す図である。
図３は、再生信号処理部を示す図である。
図４は、本発明のデータ再生装置の構成の第１の実施例を示す図である。
図５は、記録信号のフォーマットの実施例を示す図である。
図６は、補間型位相差補正システムの構成の実施例を示す図である。
図７は、相互相関器の構成の実施例を示す図である。
図８は、相互相関値とその微分演算値との関係を示す図である。
図９Ａは、位相差が０％の場合の、相互相関値とその微分演算値との関係２を示す図である。
図９Ｂは、位相差が２５％の場合の、相互相関値とその微分演算値との関係２を示す図である。
図９Ｃは、位相差が５０％の場合の、相互相関値とその微分演算値との関係２を示す図である。
図１０は、位相差検出器の構成の実施例のブロック図を示す図である。
図１１は、ＦＩＲフィルタの構成の実施例を示す図である。
図１２は、本発明の実施例のタイミングチャートを示す図である。
図１３は、本発明のデータ再生装置の構成の第２の実施例を示す図である。
図１４は、位相差補正システムの構成の実施例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下に、本発明を実施するための実施の形態について、図面を用いて説明する。
本発明を用いたデータ再生装置の構成の第１の実施例を図４に示す。図４において、図１と同一番号の構成要素は同一の構成要素を示すものとする。
また、記録信号のフォーマットの実施例を図５に示す。図５に示されたように、記録信号は、複数のフレーム５０１、５１１により構成される。各フレーム５０１は、同期信号（Ｓｙｎｃ）５０２及びデータ信号（ＤＡＴＡ）５０３より構成される。本記録信号のフォーマットは、再生された同期信号（Ｓｙｎｃ）５０２と所定の同期信号パターンの相関を計算するために、パターンが一致した場合の自己相関が大きいデータを同期信号（Ｓｙｎｃ）５０２とする。例えば、Ｍ系列（Ｍａｘｉｍｕｍ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を同期信号（Ｓｙｎｃ）５０２として用い、且つ更に、隣接トラックからの漏れ込み（クロストーク）の影響を受けないようにするために、隣接トラック間の同期信号（Ｓｙｎｃ）５０２の符号相関が小さくなるように、Ｍ系列を発生する帰還レジスタの帰還方法をトラック毎に異なるように選択する。
図４に示された本発明のデータ再生装置の構成の第１の実施例は、図１の従来のデータ再生装置にたいして、更に、Ａ／Ｄ変換器１０６とディジタル波形等化器１０７の間に補正型位相差補正システム４０１を有する。
図４に示された本発明のデータ再生装置では、ＭＯ信号１２０は、ＡＧＣ１０４とアナログ波形等化器１０５を経た後に、アナログ波形等化器１０５の出力信号１２５の最適なサンプリング点と同期していない外部クロック１２６により、Ａ／Ｄ変換が行われる。Ａ／Ｄ変換器１０６によりＡ／Ｄ変換されたサンプリングされた信号１２７は、本発明の補間型位相差補正システム４０１に供給され、ここで、位相差補正、データ先頭検出調整が行われて、出力される。
そして、位相差補正された信号は、ディジタル波形等化器１０７により波形等化され、そして、復号器１０８で復号を行い、ＯＤＣ１０９へ送られ、ＯＤＣ１０９からユーザデータ１３０として出力される。
図６は、図４に示された本発明の補間型位相差補正システム４０１の構成の実施例を示す図である。
図６に示された補間型位相差補正システム４０１は、主に、位相差検出システム６０１、位相差情報を元にサンプリング信号を補間補正するＦＩＲフィルタ６０７、ＦＩＲフィルタのタップ係数選択器６０５、ＦＩＲフィルタ６０７への入力を遅延するバッファ６０６、ヘッダ送出器６０８により構成される。機能的には、位相差検出システム６０１と、ＦＩＲフィルタ６０７の２つに分けられる。
位相差検出システム６０１は、相互相関器６０２、微分器６０３及び位相差検出器６０４により構成される。
図４に示された光ディスク１０１から光学ヘッド１０２により再生された波形等化されたＭＯ信号１２５は、Ａ／Ｄ変換器１０６により外部クロック１２６を使用してサンプリングされる。そして、このサンプリングされた信号１２７が、位相差検出システム６０１に入力される。位相差検出システム６０１に入力されたサンプリングされた信号１２７は、相互相関器６０２に入力され、そして、バッファ６０６にも入力される。
図７は、相互相関器６０２の構成の実施例を示す図である。相互相関器６０２は、シフトレジスタ７０１、基準となる同期信号のパターンＰの記憶されたレジスタ７０２、乗算器７０３、７０４、７０５及び７０６、及び、各乗算器の出力の総和を計算する総和器７０７より構成される。相互相関器６０２は、サンプリングされた信号１２７について、次式に示す相互相関演算を行う。但し、Ｒは相互相関値、Ｓはサンプリング信号、Ｐは同期信号（Ｓｙｎｃ）５０２のパターン、Ｔは外部クロック１２６の間隔、Ｌは同期信号（Ｓｙｎｃ）５０２のパターンの長さとする。
2004051651.tif 000003
即ち、シフトレジスタ７０１の各部に記憶されたサンプリング値と、レジスタ７０２の各部に記憶された基準となる同期信号のパターンＰの値とを、乗算器７０３、７０４、７０５及び７０６により乗算し、そして、総和器７０７により各乗算器７０３、７０４、７０５及び７０６の出力の総和を計算し、この総和を相互相関値Ｒとして出力する。
相互相関器６０２の出力の相互相関値Ｒ（図中の参照番号６１０）と、微分器６０３により微分された相互相関値Ｒの微分値（１−Ｄｓ：Ｄｓは１サンプリングクロックの遅延を表す）の演算値Ｒ’（図中の参照番号６１１）は、位相差検出器６０４に送される。
位相差検出器６０４では、位相を検出するための相互相関比較ゲートが開いている間に動作し、位相差情報６１３とヘッダ位置情報６１２を算出する。
ここで、位相差検出の概念を説明する。図８は、同期信号（Ｓｙｎｃ）５０２のサンプリング値と基準となる同期信号のパターンＰの間の相互相関値と、その微分演算値との関係を示す図である。図８の横軸は、サンプリング時間を示し、同期信号（Ｓｙｎｃ）５０２を再生したときの、上記相互相関値と、その微分演算値との関係を示している。図中の黒い丸印（●）は相互相関値、白い丸印（○）は相互相関値の微分演算した結果をそれぞれ示す。図８より、微分値は２点間の変化量を示すために、相互相関値の微分値は、相互相関値より１／２Ｔｓ（Ｔｓはサンプリングクロック間隔）だけ遅れる。そして、相互相関値の変化量が正（又は負）から負（又は正）に変化する位置で、相互相関値の微分演算値は零となる。
図９Ａは、位相差が０％の場合の、相互相関値とその微分演算値との関係２を示す図である。図９Ｂは、位相差が２５％の場合の、相互相関値とその微分演算値との関係２を示す図である。図９Ｃは、位相差が５０％の場合の、相互相関値とその微分演算値との関係を示す図である。図８と同様に、図中の黒い丸印（●）は相互相関値、白い丸印（○）は相互相関値の微分演算した結果をそれぞれ示す。
これより、相互相関値の最大値を検出し、そして、その時点で演算された微分演算値とその次のサンプリングクロックでの微分演算値から、次式に示す演算を行い、位相差情報ｐを得ることができる。
2004051651.tif 000004
但し、ｘ／Ｔｓは１サンプリング間隔の分解能を示す。
これにより、最適位相差を検出することができる。また、相互相関値の最大値はヘッダ位置情報ｈとなる。
図１０は、位相差検出器６０４の構成の実施例のブロック図を示す図である。位相差検出器６０４は、主に、最大比較器１００１と最適位相検出演算器１００２により構成される。位相差検出器６０４は、相互相関比較ゲート１０１０が開いている間動作する。最大比較器１００１は、相互相関比較ゲート１０１０と相互相関値６１０が入力される。相互相関値６１０の値が、それ以前の最大値よりも大きくなったり、最大値が更新された時点で、最大比較器１００１は、ヘッダ位置情報ｈ（６１２）を更新して出力し、且つ、イネーブル（Ｅｎａｂｌｅ）信号１０１１を、最適位相差検出演算器１００２に出力する。最適位相差検出演算器１００２は、相互相関比較ゲート１０１０、微分相互相関値６１１及び、イネーブル（Ｅｎａｂｌｅ）信号１０１１が入力される。そして、微分相互相関値６１１から、位相差情報ｐを上式により演算する。
次に、相互相関比較ゲート１０１０が閉じた時点で、ヘッダ情報ｈ（６１２）及び位相差情報ｐ（６１３）が、それぞれ、最大比較器１００１及び最適位相差検出演算器１００２によってラッチされる。
次に、図６に示されたバッファ６０６に記憶されたサンプリングされた信号が読み出され、図６に示されたＦＩＲフィルタ６０７に与えられる。一方、最適位相差検出演算器１００２より出力される位相差情報６１３は、図６に示されたタップ係数選択器６０５に供給され、ＦＩＲフィルタ６０７のタップ係数を選択する。
バッファ６０６から読み出されたサンプリング信号は、最適位相差検出演算器１００２より出力される位相差情報６１３に基づいて、タップ係数選択器６０５により選択されたタップ係数によりＦＩＲフィルタ６０７で、正しいサンプル点に補間されて、位相調整が行われる。
ここで、余弦下降（ｃｏｓｉｎｅ  ｒｏｌｌ−ｏｆｆ）特性を持つナイキスト関数に従って、補間位相調整を行う場合の例を示す。余弦下降特性を持つナイキスト関数は次式により表される。
2004051651.tif 000005
但し、ｒ（０）≠０，ｒ（ｍＴｓ）＝０：ｍ＝±１，±２，…である。
この場合、タップ係数
ｋ０，ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４
はそれぞれ以下のように与える。
2004051651.tif 000006
但し、タップ数は５とする。
実際の回路で実現する場合には、上記の演算を実行するためには、大規模な回路を必要とする。従って、実際には、分解能に対応する数のタップ係数を予め準備し、その中から選択して使用するのが好ましい。
図１１は、ＦＩＲフィルタ６０７の構成の実施例を示す図である。図１１のＦＩＲフィルタ６０７は、主に、レジスタ１１０１から１１０４、係数乗算部１１０５から１１０９及び各係数乗算部１１０５から１１０９の出力の総和を計算する加算部１１１０より構成される。上述のタップ係数を図１１に示すＦＩＲフィルタ６０７の各係数乗算部１１０５から１１０９に与えて、バッファ６０６の出力のサンプリング信号６１５の補間位相調整を実行する。そして、ＦＩＲフィルタ６０７により補間位相調整された再生信号６１４は、図６に示されたヘッダ送出器６０８に送られる。
ヘッダ送出器６０８は、位相差検出システム６０１より出力されるヘッダ位置情報６１２に基づいて、出力信号６２０として、同期信号（Ｓｙｎｃ）を送出し、これに続いてデータを先頭から出力する。
次に、本発明の動作のタイミングについて、説明する。図１２は、本発明の実施例のタイミングチャートを示す図である。
図１２のＭＯ信号１２５（Ａ）は、光ディスク１０１より、光学ヘッド１０２により再生され、且つＡＧＣ１０４とアナログ波形等化器１０５を介してＡ／Ｄ変換器１０６に供給されるＭＯ信号１２５を示す。ＭＯ信号１２５は、図５に示したのと同様に、複数のフレーム５０１等より構成され、各フレーム５０１は、同期信号（Ｓｙｎｃ）５０２及びデータ信号（ＤＡＴＡ）５０３より構成される。
図１２に示されたリードトリガ４１０（Ｂ）は、アドレスマーク検出器１１４で検出したアドレスシンクマークを基準に作成したデータの記録及び再生のためのトリガ信号であり、相互相関比較ゲート１０１０（Ｅ）は、リードトリガ（Ｂ）を基準に作成した、位相差情報とヘッダ位置情報を検出する位相差検出システム６０１の動作ゲートである。上述した補間型位相差補正システム４０１は図１２に示す動作を行うことにより実現できる。
図１２において、ＭＯ信号（Ａ）のアイドル（Ｉｄｌｅ）期間中に、リードトリガ信号（Ｂ）が発生され、この信号によりリード動作が開始する。ＭＯ信号（Ａ）は、サンプリングクロック（Ｃ）によりＡ／Ｄ変換器１０６によりサンプリングされ、サンプリングされた信号（Ｄ）として出力される。
次に、相互相関比較ゲート（Ｅ）が開いている期間に、相互相関器６０２が上述した動作を実行する。相互相関比較ゲート（Ｅ）は、リードトリガ（Ｂ）の立ち上がりから、同期信号（Ｓｙｎｃ）分に相当する期間が経過した後から、γの期間継続する。
次に、バッファ６０６により遅延された信号６１５（Ｆ）が、バッファ６０６から出力され、ＦＩＲフィルタ６０７に入力される。ＦＩＲフィルタ６０７では、上述のように、補間サンプリング信号（Ｇ）を発生して、出力する。この結果、最適位相サンプリング信号（Ｈ）は、相互相関比較ゲート（Ｅ）が閉じた時点Ｘより、最適位相補間サンプリング値に切り替わる。
そして、次に、ヘッダ送出器６０８は、ヘッダ位置情報６１２に基づいて発生された、ヘッダー送出ゲート（Ｉ）に従って、最適位相サンプリングデータ６２０（Ｊ）を、出力する。
次に、本発明のデータ再生装置の構成の第２の実施例を説明する。図１３は、本発明のデータ再生装置の構成の第２の実施例を示す図である。図１３において、図４と同一番号を付した構成要素は、同一の構成要素を示すものとする。図１３に示す本発明のデータ再生装置の構成の第２の実施例では、位相差検出システム１３０１を有し、この位相差検出システム１３０１により検出された位相差情報に基づいて、位相遅延情報６１３を発生する。そして、サンプリングクロックを遅延させる位相遅延器１１１を図１と同様に有し、位相遅延情報６１３をこの位相遅延器１１１に帰還して、正しい位相でＡ／Ｄ変換器１０６により、波形等化されたＭＯ信号１２５のサンプリングを行う。
図１３に示された位相差検出システム１３０１の構成の実施例を、図１４に示す。図１４において、図６と同一番号を付した構成要素は、同一の構成要素を示す。図１４の位相差検出システム１３０１は、図６のタップ係数選択器６０５とＦＩＲフィルタ６０７を除去し、そして、位相差検出器６０４の出力の位相差情報６１３を、アナログ遅延器１１１に帰還させて、外部クロック１２６の位相を制御する。そして、Ａ／Ｄ変換器１０６により、正しい位相で、ＭＯ信号１２５をサンプリングする。
上述のように、本発明に従って、信号のＳ／Ｎ比が低い場合においても、データを再生するためのクロックと再生信号の最適サンプリング点の間の位相を高精度に同期させ、且つ、再生されたデータの先頭を正確に検出することができる、位相差補正装置及びデータ先頭検出装置を持つデータ再生装置を提供することを目的とする。
【図１】
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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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年1月12日(2005.1.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報媒体から再生された再生信号を、所定のサンプリングクロックにてサンプリングを行うデータ再生装置において、
前記再生信号を、前記サンプリングクロックにてサンプリングを行うＡ／Ｄ変換装置と、
前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされたサンプリング信号の最適サンプリング点と、前記サンプリングクロックとの位相差を検出する位相差検出手段と、
前記位相差検出手段によって検出された位相差に基づいて、前記サンプリング信号が前記最適サンプリング点でサンプリングされた信号となるように、前記サンプリング信号のサンプリング点の位相を最適位相に補正する最適位相差補正手段とを有する位相差補正装置と、を有するデータ再生装置。
【請求項２】
前記Ａ／Ｄ変換手段によりサンプリングされたサンプリング信号の情報データ部の先頭を検出するデータ先頭検出手段を有するデータ先頭検出装置を更に有する、請求項１に記載のデータ再生装置。
【請求項３】
前記情報媒体から再生された前記再生信号は、情報データ部の直前に、位相差検出及び情報データ先頭検出を行うための既知の所定のパターンを有し、前記位相差補正装置及び前記データ先頭検出装置により、その所定パターンを検出する、請求項２に記載のデータ再生装置。
【請求項４】
前記既知の所定パターンは、位相差検出装置及び情報データ先頭検出装置の両方が使用することを特徴とする、請求項３に記載のデータ再生装置。
【請求項５】
前記位相差検出手段は、相互相関演算手段と最適位相差検出手段を有し、
前記相互相関演算手段は前記サンプリング信号と既知の所定パターンとの相互相関演算を行って相互相関値を取得し、
前記最適位相差検出手段は、前記相互相関演算手段により得られた相互相関値の微分演算値が零点を横切る時点を検出する手段を有することを特徴とする、請求項１に記載のデータ再生装置。
【国際調査報告】
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