JP2004039251A

JP2004039251A - ディスク再生方法、及びディスク再生装置

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Publication number: JP2004039251A
Application number: JP2003320085A
Authority: JP
Inventors: Makoto Okazaki; 岡▲ざき▼　誠; Nobuaki Noguchi; 野口　展明; Yasushi Ueda; 上田　泰志; Toru Aoki; 青木　透
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-09-11
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2021-03-06
Also published as: JP3719680B2

Abstract

【課題】　傷や指紋等を有するディスクを再生する場合であっても、復調不能領域を最小限に抑えることができるディスク再生方法および、ディスク再生装置を提供する。
【解決手段】　本発明のディスク再生方法およびディスク再生装置は、ディスクから再生された変調データを一時記憶メモリに格納しておくことにより、正しい同期パターンを検出後に、一時記憶メモリに格納した変調データを読み出して復調することができるため復調不能領域を最小限に抑えることができる。
【選択図】　　　図１

Description

　本発明は、欠陥を含むディスクのディスク再生方法およびディスク再生装置に関するものである。

　従来のディスク再生装置は、傷や指紋等の欠陥を含むディスク再生において、特開昭６１−３４７３５号公報記載の「デジタルディスクプレーヤ」に示すように、ディスク再生信号のレベル変動による欠陥検出結果によって、トラッキングサーボ、フォーカスサーボをホールドする方法や、特開平４−２６８２６７号公報記載の「ディスクドライブ装置」に示すように、ディスクに欠陥がある場合に、ピックアップを傷の無い位置へ移動させ、トラッキングサーボ、フォーカスサーボの調整をする方法など、トラッキングサーボ、フォーカスサーボにおける欠陥適応制御が行われ、欠陥を含むディスクの再生能力の向上が図られている。

　また、特開平０８−２８７６２３号公報記載の「光ディスク装置」に示すように、ディスクに欠陥がある場合、ディスク再生信号の２値化、およびクロック再生において、再生クロックを最適な周波数でホールドするような欠陥適応制御を行うことにより、欠陥を含むディスクの再生能力の向上が図られている。
特開昭６１−３４７３５号公報特開平４−２６８２６７号公報特開平８−２８７６２３号公報

　しかし、欠陥のあるディスクを再生する場合、トラッキングサーボ、フォーカスサーボにおける欠陥適応制御や、ディスクから再生されたＲＦ信号の２値化およびクロック再生の欠陥適応制御を行うと、ディスクから再生されたフレームとチャネルクロックの同期が崩れるため、復調可能な変調データが復調手段に入力された場合であっても、正確な同期パターンを検出するまでの変調データを復調することができないという問題点を有していた。

　そのため、トラッキングサーボ、フォーカスサーボにおける欠陥適応制御や、ディスクから再生されたＲＦ信号の２値化およびチャネルクロック再生の欠陥適応制御を行ったとしても、データ復調手段の復調能力によって、その効果が制限されるという問題点を有していた。

　本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、ディスクから再生されたフレームとチャネルクロックの同期が崩れた場合であっても、正常な同期パターンが検出されるまでに入力された復調可能な変調データを復調することを可能とし、復調不能領域を最小限に抑えることのできるディスク再生装置を提供することを目的とする。

　前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のディスク再生方法は、ディスクから読み出されたフレームの同期パターンを検出・補間し、同期信号を生成する同期生成方法において、入力された変調データに欠陥がない場合には、ディスクから読み出されるチャネルクロックを用いて、同期パターンを検出・補間して同期信号を生成するステップと、入力された変調データに欠陥がある場合には、常に周波数が一定であるシステムクロックを用いて、同期信号を補間生成するステップと、を備えることを特徴とするものである。

　また、本発明の請求項２に記載の同期生成方法は、請求項１に記載の同期生成方法において、同期パターンがあるべき位置を示す同期検出ウィンドウ、及びディスクから読み出されるチャネルクロックを用いて同期検出および同期補間を行い、容量成分同期信号を生成する同期検出・補間ステップと、同期検出・補間ステップにより生成された同期を基準にディスクから読み出されるチャネルクロック数を数えるチャネルクロックカウントステップと、前記チャネルクロックカウントステップによりカウントされたカウント値を参照して前記同期検出ウィンドウを生成する同期検出ウィンドウ生成ステップと、常に周波数が一定であるシステムクロックを入力とし、当該システムクロック数を数えるシステムクロックカウントステップと、前記同期検出・補間ステップから出力された容量成分同期信号を基準に、前記システムクロックカウントステップによりカウントされたカウント値から正常な同期間隔を測定する同期間隔測定ステップと、入力された変調データに欠陥がある場合に、前記同期間隔測定ステップにより測定された正常な同期間隔に基づいて、時間成分同期信号を生成する擬似同期生成ステップと、入力された変調データに欠陥がない場合には前記チャネルクロックを用いて生成された前記容量成分同期信号を同期信号として出力し、入力された変調データに欠陥がある場合には前記システムクロックを用いて生成された前記時間成分同期信号を同期信号として出力する同期信号生成ステップと、を備えたことを特徴とするものである。

　また、本発明の請求項３に記載の同期生成方法は、請求項１、または請求項２に記載の同期生成方法において、前記システムクロックの周波数は、任意に変更可能であることを特徴とするものである。

　また、本発明の請求項４に記載の同期生成回路は、ディスクから読み出されたフレームの同期パターンを検出・補間し、同期信号を生成する同期生成回路において、入力された変調データに欠陥がない場合には、ディスクから読み出されるチャネルクロックを用いて、同期パターンを検出・補間して同期信号を生成し、入力された変調データに欠陥がある場合には、常に周波数が一定であるシステムクロックを用いて、同期信号を補間生成することを特徴とするものである。

　また、本発明の請求項５に記載の同期生成回路は、請求項４に記載の同期生成回路において、同期パターンがあるべき位置を示す同期検出ウィンドウ、及びディスクから読み出されるチャネルクロックを用いて同期検出および同期補間を行い、容量成分同期信号を生成する同期検出・補間手段と、同期検出・補間手段で生成された同期を基準にディスクから読み出されるチャネルクロック数を数えるチャネルクロックカウンタと、前記チャネルクロックカウンタによりカウントされたカウント値を参照して前記同期検出ウィンドウを生成する同期検出ウィンドウ生成手段と、常に周波数が一定であるシステムクロックを入力とし、当該システムクロック数を数えるシステムクロックカウンタと、前記同期検出・補間手段から出力された容量成分同期信号を基準に、前記システムクロックカウンタによりカウントされたカウント値から正常な同期間隔を測定する同期間隔測定手段と、入力された変調データに欠陥がある場合に、前記同期間隔測定手段により測定された正常な同期間隔に基づいて、時間成分同期信号を生成する擬似同期生成手段と、入力された変調データに欠陥がない場合には前記チャネルクロックを用いて生成された前記容量成分同期信号を同期信号として出力し、入力された変調データに欠陥がある場合には前記システムクロックを用いて生成された前記時間成分同期信号を同期信号として出力する同期信号生成手段と、を備えたことを特徴とするものである。

　また、本発明の請求項６に記載の同期生成回路は、請求項４、または請求項５に記載の同期生成回路において、前記システムクロックの周波数は、任意に変更可能であることを特徴とするものである。

　本発明のディスク再生方法および、ディスク再生装置によれば、ディスクから読み取られた変調データを一時記憶メモリに格納しておき、正しく検出された同期パターンを基準に一時記憶メモリに格納されている変調データを復調することで、ディスク上に含まれる傷、指紋などの物理的な欠陥により、変調データとチャネルクロックの同期が崩れ、復調可能な変調データであるにもかかわらず復調できない領域（物理的な欠陥以降から検出可能な同期パターンまでの領域）がある場合であっても、当該復調可能な領域を復調することができ、復調不能領域を最小限に抑えることができる。

　また、このように復調不能領域を最小限に抑えるように制御することにより、トラッキングサーボ、フォーカスサーボにおける傷適応制御や、ディスクから再生されたＲＦ信号の２値化およびチャネルクロック再生の傷適応制御を行った場合であっても、当該傷適応制御の再生能力向上の効果を十分に引き出すことができる。

　（実施の形態１）
　以下に、本発明のディスク再生方法およびディスク再生装置を、図１から図５を用いて説明する。
　図１は、本発明の実施の形態１によるディスク再生装置の構成の一例を示すブロック図である。

　図１において、１０１は、同期パターンを先頭とする変調データ列（以下、フレームと称する。）からなる変調データ１１１を復調するために基準信号である同期信号１１３を生成する同期生成回路であり、変調データ１１１に含まれる正常な同期パターンを検出できる場合には、当該同期パターンを検出することにより、正常な同期信号を生成して出力するとともに、前記正常な同期パターンを生成することができない場合には、正常な同期信号を補間する同期信号を生成し、出力する。また、同期生成回路１０１は、正常な同期信号を補間する同期信号を出力後、正常な同期信号を出力した場合には、当該正常な同期信号が検出されるまでの変調データを再復調すべく、読み出し位置検索回路１０７に動作指示信号１２３を出力する。

　１０２は、入力される変調データ１１１を監視することにより、ディスク上に含まれる物理的な欠陥を検出し、欠陥検出信号１１４に出力する欠陥検出回路である。１０３は、欠陥検出回路１０２から出力された欠陥検出信号１１４と、トラッキングサーボやフォーカスサーボ等の外部手段で検出された欠陥情報１１２とからデータの復調を正確に行うことができないデータである旨を示す欠陥信号１１５を生成する欠陥信号生成回路である。

　１０４は、入力される変調データ１１１を一時記憶メモリ１０５へ格納するためのメモリアクセス制御信号１１６を出力するメモリアクセス制御回路である。なお、このメモリアクセス制御信号１１６は、例えば、格納する変調データと格納アドレスとで構成されている。１０５は、メモリアクセス制御回路から出力された変調データを記憶する一時記憶メモリである。

　１０６は、同期信号１１３および、欠陥信号１１５を入力とし、フレーム内の変調データ１１１に欠陥が含まれることを欠陥信号１１５が示した場合には、当該フレームを欠陥フレームとして、欠陥を有しないフレームが検出されるまでの間、当該検出される欠陥フレーム数をカウントアップし、当該カウント値を記憶する欠陥フレーム数記憶回路である。

　１０７は、同期生成回路１０１から動作指示信号１２３を受けると動作し、メモリアクセス制御回路１０４から出力されるメモリアクセス制御信号１１６と欠陥フレーム数記憶回路１０６から出力される欠陥フレーム数１１８とに基づいて、一時記憶メモリ１０５内に格納された変調データの読み出し位置を検索し、読み出し判定回路１０８に読み出し位置指示信号１１９を出力する読み出し位置検索回路である。１０８は、読み出し位置指示信号１１９に従ってメモリ読み出し制御信号１１７を生成することにより、一時記憶メモリ１０５から、読み出し位置指示信号１１７で指示された読み出し位置からのデータを読み出し、メモリ記憶データ１２０として復調回路１０９に出力する読み出し回路である。

　１０９は、入力される変調データ１１１を復調すると共に、読み出し回路１０８からメモリ記憶データ１２０が出力された場合には、当該メモリ記憶データ１２０を復調する復調回路であり、復調データを出力する際には、復調した復調データ１２１とともに、復調データ１２１が変調データ１１１、或はメモリ記憶データ１２０のどちらのデータを復調したものかを指示するデータ選択指示信号１２２を出力する。

　１１０は、バッファメモリを有し、前記復調回路１０９により復調された復調データ１２１、及びデータ選択指示信号１２２に基づいて、バッファメモリ内に格納されたデータの制御を行う復調データ制御回路である。

　次に、本発明の実施の形態１によるディスク再生装置の動作について説明する。
　同期生成回路１０１は、フレームと呼ばれる単位に分割された変調データ１１１を復調するための基準信号である同期信号１１３を生成するために、当該変調データ１１１に含まれる同期パターンを検出し、正常な同期信号を生成して出力する。また、同期生成回路１０１は、前記正常な同期パターンを生成することができない場合には、正常な同期信号を補間する同期信号を生成し、出力する。即ち、変調データ１１１に含まれる同期パターンが壊れていた場合には、同期パターンの含まれるべき位置で同期信号１１３を補間し、同期パターンが含まれるべきでない位置で検出された場合には、その同期パターンに対する同期信号１１３の生成を抑止する。

　このようにして同期生成回路１０１により生成された同期信号１１３は、欠陥検出回路１０２、欠陥フレーム数記憶回路１０６、読み出し位置検索回路１０７および、復調回路１０９へ出力される。また、同期生成回路１０１は、正常な同期信号を補間する同期信号を出力後、正常な同期信号を出力した場合には、当該正常な同期信号が検出されるまでの変調データを再復調すべく、読み出し位置検索回路１０７に動作指示信号１２３を出力する。

　同期信号１１３を受け取った欠陥検出回路１０２は、変調データ１１１の入力状況を監視することによって、変調データ１１１に含まれる欠陥を検出し、欠陥検出信号１１４を生成する。そして、生成した欠陥検出信号１１４を、欠陥信号生成回路１０３に出力する。

　以下に、この欠陥検出回路１０２による変調データ１１１に含まれる欠陥の検出方法の一例について説明する。なお、本発明の実施の形態１では、欠陥検出回路１０２による変調データ１１１に含まれる欠陥の検出方法として、以下に説明する２つの方法について説明する。

　まず、第１の変調データ１１１に含まれる欠陥検出方法は、フレーム毎に変調データ１１１のＤＳＶ（Digital Sum Variation）を計算する方法であり、フレーム毎のＤＳＶ計算結果が、欠陥を認識するために設けた欠陥閾値（欠陥閾値は、マイコンなどの外部制御手段で設定可能である）を超えることで、欠陥と認識する。この処理を図示したものが図３であり、同期信号によりＤＳＶがクリアされ、ＤＳＶの計算が開始される。ＤＳＶの計算結果が、欠陥閾値を超えることによって、欠陥検出信号が生成される。

　なお、図３の同期信号、変調データ、欠陥検出信号は、それぞれ、図１の同期信号１１３、変調データ１１１、欠陥検出信号１１４と等価である。

　次に、第２の変調データ１１１に含まれる欠陥検出方法は、フレーム毎に変調データ１１１の復調不能データ数をカウントする方法であり、フレーム毎の復調不可能な変調データ数が、欠陥を認識するために設けた欠陥閾値（欠陥閾値は、マイコンなどの外部制御手段で設定可能である）を超えることで、欠陥と認識する。この処理を図示したものが図４であり、同期信号により復調不能データ数がクリアされ、復調不能データ数のカウントが開始される。復調不能データ数が、欠陥閾値を超えることによって、欠陥検出信号が生成される。

　なお、図４の同期信号、変調データ、欠陥検出信号は、それぞれ、図１の同期信号１１３、変調データ１１１、欠陥検出信号１１４と等価である。

　次に、欠陥信号生成回路１０３は、トラッキングサーボやフォーカスサーボ等の外部手段で検出された欠陥情報１１２と欠陥検出回路１０２から出力された欠陥検出信号１１４とから、マイコンなどの外部制御手段によって指定された条件に従って、データの復調を正確に行うことができないデータである旨を示す欠陥信号１１５を生成する。生成した欠陥信号１１５は、同期生成回路１０１および、欠陥フレーム数記憶回路１０６へ出力する。

　メモリアクセス制御回路１０４は、変調データ１１１を一時記憶メモリ１０５に格納するための制御、すなわち、入力される変調データ１１１を一時記憶メモリ１０５へ格納できるデータ形式への変換、変換したデータを一時記憶メモリへ格納するためのアドレス生成を行う。ここで生成した変換データ、格納アドレスは、メモリアクセス制御信号１１６とし、一時記憶メモリ１０５へ出力する。

　メモリアクセス制御信号１１６を受け取った一時記憶メモり１０５は、メモリアクセス制御信号１１６に含まる変換データを、格納アドレスの示す領域に格納する。

　次に、欠陥フレーム数記憶回路１０６は、同期信号１１３および、欠陥信号１１５を入力とし、同期信号１１３により示されるフレーム毎に欠陥信号１１５を監視する。即ち、フレーム内の変調データ１１１に欠陥が含まれることを欠陥信号１１５が示した場合には、当該フレームを欠陥フレームとして、カウントする。当該カウント値は、欠陥を有しないフレームが検出されるまで、欠陥フレーム数をカウントアップし、当該カウント値を記憶する。

　一方、フレーム内の変調データ１１１に欠陥が含まれないことを欠陥信号１１５が示した場合には、当該フレームが欠陥を有しないフレームであると判断し、欠陥フレームのカウント値をリセットする。ここで記憶した欠陥フレーム数は、欠陥フレーム数１１８として、読み出し位置検索回路１０７へ出力される。

　読み出し位置検索回路１０７は、同期生成回路１０１から動作指示信号１２３を受けると動作し、同期信号１１３、メモリアクセス制御信号１１６および、欠陥フレーム数１１８を入力とし、正常な同期信号よりも前のフレームのデータを復調すべく、一時記憶メモリ１０５内に格納されている変調データ１１１のデータ読み出し位置を決定する。

　具体的には、読み出し位置検索回路１０７は、メモリアクセス制御信号１１６に含まれるデータの格納アドレス、及び、予め任意に設定可能な読み出しフレーム数を保持している。そして、同期生成回路１０１から動作指示信号１２３を受けると、読み出し位置検索回路１０７は、同期生成回路１０１から出力される正常な同期信号１１３で示されるフレームよりも，読み出し位置検索回路１０７が保持するフレーム数前のフレームを一時記憶メモリ１０５から読み出すべく、読み出し位置検索回路１０７が保持するフレーム数前のフレーム先頭位置を特定し、記憶しているデータの格納アドレスに基づいて、読み出し指示信号１１９を生成する。

　なお、この時読み出し位置検索回路１０７は、欠陥フレーム数記憶回路１０６から出力された欠陥フレーム数よりも、予め設定された読み出しを行なうフレーム数の方が多い場合には、予め設定された読み出しを行なうフレーム数に変えて、欠陥フレーム数記憶回路１０６から出力された欠陥フレーム数のデータを読み出すようにする。

　このようにすることにより、一時記憶メモリ１０５から読み出して復号を行うフレーム数を低減することができ、処理速度を向上させることができるとともに、消費電力の低減につながる。

　次に、読み出し指示信号１１９を受け取った読み出し判定回路１０８は、フレーム読み出し指示信号１１９に基づいて、メモリ読み出し制御信号１１７を生成して一時記憶メモリ１０５に記憶されているフレームのデータを読み出し、当該読み出したフレームのデータをメモリ記憶データ１２０として、復調回路１０９へ出力する。

　復調回路１０９は、入力される変調データ１１１を復調すると共に、読み出し判定回路１０８からメモリ記憶データ１２０が入力された場合には、当該メモリ記憶データ１２０を復調する。また、復調回路１０９は、復調したデータである復調データ１２１を出力する際には、出力する変調データ１２１のそれぞれに、変調データ１１１を復調したものであるか、或はメモリ記憶データ１２０を復調したものであるかを示すデータ選択指示信号１２２を付して出力する。

　また、復調回路１０９は、処理速度向上のため、読み出し判定回路１０８からメモリ記憶データ１２０が入力された場合には、変調データ１１１の復調、及びメモリ記憶データ１２０の復調を並列して同時に行うものとする。

　復調データ制御手段１１０は、入力された変調データ１１１に対する復調データ１２１を順次、データ再生制御手段１１０が有するバッファメモリ内に格納するとともに、復調回路１０９からメモリ記憶データ１２０を復調した旨を示すデータ選択指示信号１２２が付された復調データ１２１が出力された場合には、当該復調されたデータをバッファメモリ内に格納されている、対応するデータ位置の変調データ１１１を復調した復調データと置き換える。

　次に、本発明の実施の形態１によるディスク再生装置の動作を図１、図５を用いて具体的に説明する。

　図５は、このディスク再生装置の動作を具体的に説明するための説明図であり、図５において、同期信号は、同期生成回路１０１で生成される同期信号１１３を示し、変調データは、ディスク再生装置に入力された変調データ１１１、復調データ（リアルタイムデータ）は変調データ１１１を復調した復調データ１２１、復調データ（一時記憶データ）はメモリ記憶データ１２０を復調した復調データ１２１をそれぞれ示す。また、一時記憶メモリは、図１における一時記憶メモリ１０５と等価であり、バッファメモリは、復調データ再生制御手段１１０が有するバッファメモリであり、再生するデータを格納するものである。

　ディスク再生装置に変調データとして、図５に示す変調データｎ、ｎ＋１、…が入力されると、入力された変調データは、復調回路１０９が入力される変調データを復調（リアルタイムデータ）すると同時に、メモリアクセス制御回路が入力された変調データを一時記憶メモリに格納する。また、復調回路１０９で復調された変調データは、復調データ（リアルタイムデータ）ｎ’、ｎ＋１’、…として復調データ制御回路１１０に出力され、復調データ制御回路１１０が有するバッファメモリ３０１内に格納される。

　ここで、この復調データ（リアルタイムデータ）が図５に示す欠陥領域を有する場合には、変調データの欠陥部分において、チャネルクロックに異常が発生し、同期ずれが発生している可能性があるため、変調データに含まれる正常な同期信号が検出されるまでの復調データ（ｎ’〜ｎ＋３’）は、誤りを有する可能性がある。

　そのためディスク再生装置に入力される変調データに欠陥があった場合、同期生成回路１０１で正常な同期パターンが検出されることにより、読み出し位置検索回路１０７が動作し、一時記憶メモリ１０５に格納されている欠陥のある変調データを読み出すよう指示する。

　即ち、図５において、読み出し位置検索回路１０７が、予め、１フレーム分のデータを一時記憶メモリ１０５から読み出すように設定されていた場合には、読み出し位置検索回路１０７は、正常な同期信号（ｎ＋４の先頭に位置する同期パルス）が入力された後、正常な同期信号が入力された位置よりも前の１フレーム分のデータ（ｎ＋３）を読み出すように読み出し回路１０８に指示する。

　なお、この時、欠陥フレーム数記憶回路１０６から出力される欠陥フレーム数１１８は、正常な同期信号（ｎ＋４の先頭に位置する同期パルス）が生成された時点までの欠陥フレーム数が出力されるため、欠陥フレーム数１１８として４（ｎ〜ｎ＋３の４つ）が出力されている。従って、読み出し位置検索回路１０７からは、読み出しを行うフレーム数より欠陥フレームの数が多いため、予め定められた１フレーム分のデータを読み出す指示が出力される。

　そして、かかるデータ（ｎ＋３）は、一時記憶メモリ１０５から読み出され、復調手段１０９により復調される。

　ここで復調されたデータは、復調（一時記憶データ）ｎ＋３”、であり、復調データ制御回路１１０により、バッファメモリに格納された復調データ（リアルタイムデータ）ｎ＋３’に上書きされる。

　この復調データは、変調データに含まれる正常な同期パターンを基準に、一時記憶メモリに記憶されているデータの同期パターン格納位置を正確に把握できるため、入力される変調データ１１１の内、復調可能なデータが忠実に復調されている。

　このように、誤っている可能性のある復調データ（リアルタイムデータ）を、入力される変調データに忠実な復調データ（一時記憶データ）に置き換えることにより、物理的な欠陥を含むディスク再生において、入力される変調データの復調不能領域を最小限に抑えることができる。

　なお、一時記憶メモリ１０５内に格納可能な変調データのフレーム数については、特に記載しなかったが、一時記憶メモリ１０５のメモリ容量の制約上、一定のフレーム数しか一時記憶メモリ１０５内に記憶できない場合には、読み出し位置検索回路１１９が指示する読み出しを行うフレーム数を一時記憶メモリ１０５内に記憶されているフレーム数以下となるように制御すればよく、この場合においても本発明の同様の効果を得ることができる。

　また、メモリアクセス制御回路１０４を、欠陥信号生成回路１０３から欠陥信号１１５が入力される構成とし、メモリアクセス制御回路１０４が欠陥を有する変調データのみを一時記憶メモリ１０５に格納するようにしてもよく、この場合には、一時記憶メモリの記憶領域を有効利用することができる。

　また、読み出し位置検索回路１０７は、一時記憶メモリ１０５に格納されたフレーム毎にデータの読み出しを行うように読み出し指示信号１１９を生成するものについて説明したが、読み出し位置検索回路１０７が、例えば、フレーム中の任意の位置からのデータの読み出しを行うように読み出し指示信号１１９を生成するものであってもよい。

　また、本発明の実施の形態１で説明したディスク再生装置の復調方法と、ディスクから読み出された変調データ１１１のみを復調する復調モードと、を切替えて復調処理を行うようにしてもよく、この場合には、データ再生の高速性や確実性等の要求に応じて、復調の方法を切替えることができる。

　（実施の形態２）
　以下に、本発明の実施の形態２によるディスク再生装置について説明する。なお、本発明の実施の形態２によるディスク再生装置は、前記実施の形態１によるディスク再生装置の同期生成回路１０１を改良したものであり、変調データ１１１が欠陥を有する場合であっても、より正確な同期信号を生成し、ディスク再生装置の復調能力の向上を図るものである。

　以下に、本発明の実施の形態２によるディスク再生装置の同期生成回路について、図２を用いてさらに詳細に説明する。

　図２は、本発明の実施の形態２によるディスク再生装置の同期信号生成回路１０１の構成の一例を示す図であり、図２の変調データ２１２、同期信号２２１、および欠陥信号２１１は、それぞれ、図１の変調データ１１１、同期信号１１３、および欠陥信号１１５と等価であり、また、チャネルクロック２１３は、ディスクから読み出されるフレームから抽出されたクロックを示し、システムクロック２１４は、ディスク再生装置全体を管理する，周波数が一定のクロックを示している。なお、本発明の実施の形態２によるディスク再生装置の同期生成回路１０１以外の各構成要素は、図１で示したディスク再生装置と同様（図示せず）であり、また、図１において、チャンネルクロック２１３、システムクロック２１４は、図面が複雑化するため図示していなかったが、これらのクロック信号は、ディスク再生装置の動作を制御するタイミング信号として各構成要素に入力されているものである。

　図２において、２０１は、同期パターンを検出する範囲を示す同期検出ウィンドウ２１６を用いて同期パターンを検出、或は変調データ２１２に同期したチャネルクロック２１３を用いて同期パターンを補完して、容量成分同期信号２１５を生成する同期検出・補間回路である。

　２０２は、容量成分同期信号２１５を基準にチャネルクロック２１３をカウントし、チャネルクロックカウント値２１７を出力するチャネルクロックカウンタである。２０３は、容量成分同期信号２１５を基準に、周波数一定のシステムクロック２１４をカウントし、システムクロックカウント値２１８を出力するシステムクロックカウンタである。

　２０４は、容量成分同期信号２１５の間隔をシステムクロックカウント値２１８に換算し、同期時間間隔信号２１９を出力する同期間隔測定回路である。２０５は、変調データ２１２から同期パターンを検出する範囲を示す同期検出ウィンドウ２１６を出力する同期検出ウィンドウ生成回路である。２０６は、欠陥領域における同期信号を生成するためのものであり、同期時間間隔信号２１９を用いて時間成分同期信号２２０を生成する疑似同期生成回路である。２０７は、同期検出・補間回路２０１から出力された容量成分同期信号２１５、及び擬似同期生成回路２０６から出力された時間成分同期信号２２０に基づいて、同期信号２２１を出力する同期信号生成回路である。

　次に、このように構成された同期生成回路１０１の動作について、以下に説明する。
　同期検出・補間回路２０１は、入力された欠陥信号２１１が変調データ２１２に欠陥があると示していない場合に容量成分同期信号２１５を生成するものであり、入力される同期検出ウィンドウ２１６で示される領域内で変調データ２１２に含まれる同期パターンを検出することができた場合には、当該同期パターンを検出して容量成分同期信号２１５として出力し、同期検出ウィンドウ２１６で示される領域内で同期パターンが検出できなかった場合には、同期を補間することによって、容量成分同期信号２１５を生成する。

　一方、同期検出・補間回路２０１は、入力された欠陥信号２１１が変調データ２１２に欠陥があると示している場合には、同期検出・補間処理を停止し、容量成分同期信号２１５を生成しない。

　このように生成された容量成分同期信号２１５は、チャネルクロックカウンタ２０２、システムクロックカウンタ２０３、同期間隔測定回路２０４、疑似同期生成回路２０６および、同期信号生成回路２０７へ出力される。

　容量成分同期信号２１５を受け取ったチャネルクロックカウンタ２０２は、容量成分同期信号２１５の各同期間隔毎に、チャネルクロックをカウントし、カウント結果をチャネルクロックカウント値２１７として出力する。なお、このチャネルクロックカウント値２１７は、容量成分同期信号２１５を基準として変調データ２１２から入力されるデータ容量を示している。

　このチャネルクロックカウンタ２０２でカウントされたチャネルクロックカウント値２１７は、同期検出ウィンドウ生成回路２０５へ出力される。

　チャネルクロックカウント値２１７を受け取った同期ウィンドウ生成回路２０５は、フレームのデータ容量と、チャネルクロックカウント値２１７を比較することによって、変調データ２１２に含まれる同期パターンの位置を監視し、同期検出ウィンドウ２１６を生成する。この同期検出ウィンドウ２１６は、変調データ２１２に含まれる同期パターンの位置より数チャネルクロック（このチャネルクロック数は、マイコンなどの外部制御手段で設定可能である）手前より立ち上がり、同期パターン検出または、所定の同期検出ウィンドウ長（この同期検出ウィンドウ長は、マイコンなどの外部制御手段で設定可能である）で立ち下がるもので、同期検出・補間回路２０１に出力される。

　一方、容量成分同期信号２１５を受け取ったシステムクロックカウンタ２０３は、システムクロックをカウントし、容量成分同期信号２１５が入力される毎に、カウント結果をシステムクロックカウント値２１８として出力するとともに、システムクロックカウンタ２０２のカウンタ値をリセットする。なお、システムクロックカウント値２１８は、システムクロックが常に周波数一定であるため、容量成分同期信号２１５を基準として変調データ２１２から入力される時間を示している。

　このシステムクロックカウント値２１８は、同期間隔測定回路２０４および、疑似同期生成回路２０６へ出力される。

　容量成分同期信号２１５および、システムクロックカウント値２１８を受け取った同期間隔測定回路２０４は、同期検出・補完回路２０１から出力された、変調データ２１２に欠陥がない場合に生成された容量成分同期信号２１５毎にシステムクロックカウント値２１８を監視することによって、同期間隔、つまり、１フレームの時間を測定することができ、測定した同期間隔である同期時間間隔信号２１９を擬似同期信号生成回路２０６に出力する。

　システムクロックカウント値２１８、及び同期時間間隔信号２１９を受け取った疑似同期生成回路２０６は、変調データ２１２に欠陥が含まれる場合、即ち、同期検出・補間回路２０１において容量成分同期信号２１５が生成されない時に動作し、システムクロックカウント値２１８と同期時間間隔信号２１９とに基づいて、容量成分同期信号２１５により生成されなかった同期信号を補間生成することにより、時間成分同期信号２２０を生成して同期信号生成回路２０７へ出力する。

　また、擬似同期信号生成回路２０６は、同期信号生成回路２０７に時間成分同期信号２２０を出力した際には、チャネルクロックカウンタ２０２のカウンタ値をリセットする。なお、これは、ディスク上の傷、指紋などの欠陥領域により、チャネルクロックカウンタ２０２に入力されているチャネルクロックの周波数に異常が発生している可能性があるためである。

　容量成分同期信号２１５および、同期時間間隔信号２１９を受け取った同期信号生成回路２０７は、欠陥領域２１１が変調データ２１２に欠陥が無いと示している場合、容量成分同期信号２１５を同期信号２２１として出力し、欠陥領域２１１が変調データ２１２に欠陥があると示している場合、同期時間間隔信号２１９を同期信号２２１として出力する。

　このようにして同期生成回路の同期信号生成回路２０７により生成された同期信号２２１は、図１における欠陥検出回路１０２、欠陥フレーム数記憶回路１０６、読み出し位置検索回路１０７および、復調回路１０９へ出力される。また、同期生成回路の同期信号生成回路２０７は、正常な同期信号を補間する同期信号を出力後、正常な同期信号を検出し、出力した場合には、当該正常な同期信号が検出されるまでの変調データを復調すべく、読み出し位置検索回路１０７に動作指示信号１２３を出力する。

　なお、ここでいう、正常な同期信号とは、欠陥領域２１１が変調データ２１２に欠陥が無いと示している場合であって、同期検出ウィンドウ２１６で示される領域内で検出された同期パターンに基づいて生成された同期信号をいい、正常な同期信号を補間する同期信号とは、当該正常な同期信号以外のすべての同期信号をいうものとする。

　このように、本発明の実施の形態２では、変調データ２１２に欠陥がない場合には、一般的に行われるチャネルクロックを用いた同期信号の生成を行い、変調データ２１２に欠陥がある場合には、ディスク上の傷、指紋などの欠陥の影響により周波数に異常が発生する可能性があるチャネルクロックを用いないで、欠陥の影響を受けず、周波数が常に一定であるシステムクロックを用いて同期信号を生成することにより、変調データ２１２に欠陥がある場合であっても、正確に同期信号を生成することができる同期生成回路を提供することができる。

　また、システムクロックカウンタ２０３に入力されるシステムクロックの周波数を高くすることにより、システムクロックカウンタ２０３におけるカウントポイントが増加するため、擬似同期生成回路２０６において生成される時間成分同期信号２２０をより正確に生成することができる。

　（実施の形態３）
　以下に、本発明の実施の形態３によるディスク再生方法、およびディスク再生装置を、図６および、図７を用いて説明する。

　本発明の実施の形態３によるディスク再生装置は、入力された変調データ６１１を全て一時記憶メモリに格納し、常に、同期信号が生成されたフレームより複数フレーム前のデータを一時記憶メモリから読み出して復調する点において、欠陥フレームが存在する場合にのみ，同期信号が生成されたフレームより前のデータを読み出して復調する前記実施の形態１と相違する。

　図６において、６０１は、同期パターンを先頭とする変調データ列（以下、フレームと称する。）からなる変調データ６１１を復調するために基準信号である同期信号６０１を生成する同期生成回路である。

　６０２は、入力される変調データ６０１を一時記憶メモリ６０３へ格納するためのメモリアクセス制御信号６１３を出力するメモリアクセス制御回路である。なお、このメモリアクセス制御信号６１３は、例えば、格納する変調データと格納アドレスとで構成されている。６０３は、メモリアクセス制御回路から出力された変調データを記憶する一時記憶メモリである。

　６０４は、同期生成回路６０１から出力される同期信号６１２、及びメモリアクセス制御回路６０２から出力されるメモリアクセス制御信号６１３に基づいて、同期信号で示されるフレームよりも、予め任意に設定されたフレーム数前のデータを読み出すためにメモリ読み出し制御信号６１４を生成すると共に、読み出したデータを復調回路６０５にメモリ記憶データ６１５として出力する読み出し回路である。

　６０５は、読み出し回路６０４から出力されたメモリ記憶データ６１５を復調し、復調データ６１６を出力する復調回路である。

　次に、本発明の実施の形態１によるディスク再生装置の動作について図６、図７を用いて説明する。

　図７は、このディスク再生装置の動作を具体的に説明するための説明図であり、図７において、同期信号は、同期生成回路６１１で生成される同期信号６１２を示し、変調データは、ディスク再生装置に入力された変調データ６１１、復調データ（一時記憶データ）はメモリ記憶データ６１５を復調した復調データ６１６をそれぞれ示す。また、一時記憶メモリは、図６における一時記憶メモリ６０３と等価である。

　ディスク再生装置に変調データ６１１として、図７に示すように変調データｎ、ｎ＋１、…が入力されると、入力された変調データ６１１は、メモリアクセス制御回路６０２により一時記憶メモリ６０３に格納される。

　次に、読み出し回路６０４は、同期生成回路６０１から出力された同期信号６１２で示されるフレームから、予め任意に設定されたフレーム数前のデータを一時記憶メモリ６０３から読み出すべく、メモリアクセス制御回路６０２から出力されたメモリアクセス制御信号６１３に基づいて、当該読み出しを行うフレームの格納アドレスを特定し、当該フレームのデータを読み出す。

　例えば、読み出し回路６０４が、常に、同期信号６１２で示されるフレームよりも１フレーム分前のデータを読み出すように設定されている場合において、例えば、読み出し回路６０４に変調データｎ＋４の先頭を示す同期信号が入力された場合には、変調データｎ＋４よりも１フレーム前のデータであるｎ＋３のデータを一時記憶メモリ１０５から読み出すようにメモリ読み出し制御信号６１４を生成し、一時記憶メモリ６０３からデータの読み出しを行なう。

　次に、読み出し回路６０４は、一時記憶メモリ１０５から、同期信号６１２で示されるフレームよりも予め任意に設定されたフレーム数前のフレームのデータを読み出すと、メモリ記憶データ６１５として復調回路６０５に出力する。

　復調回路６０５に出力されたメモリ記憶データ６１５は、復調回路６０５により復調され、図７に示す復調データ（一時記憶データ）ｎ−１’、ｎ’、ｎ＋１’、…として出力される。

　なお、復調回路６０５から出力された復調データ６１６は、図７に示すようにバッファメモリへ格納される。

　このように、本発明の実施の形態３によるディスク再生装置では、ディスクから読み取られた変調データ６１１を一時記憶メモリ６０３に格納し、データの復調時には、生成された同期信号６１２により示されるフレームよりも常に予め定められたフレーム分前のフレームのデータを読み出し、復調を行うことにより、正しく検出された同期信号を基準に一時記憶メモリに格納されている変調データを復調することが可能となり、復調不能領域を最小限に抑えることができる。

　なお、一時記憶メモリ１０５内に格納可能な変調データのフレーム数については、特に記載しなかったが、一時記憶メモリ１０５のメモリ容量の制約上、一定のフレーム数しか一時記憶メモリ１０５内に記憶できない場合には、読み出し回路６０４が読み出しを行なうフレーム数を一時記憶メモリ６０３内に記憶されているフレーム数以下となるように制御すればよく、この場合においても本発明と同様の効果を得ることができる。

　また、読み出し回路６０４は、一時記憶メモリ６０３に格納されたフレーム毎にデータの読み出しを行うようにメモリ読み出し制御信号６１４を生成するものについて説明したが、読み出し回路６０４が、例えば、フレーム中の任意の位置からのデータの読み出しを行うようにメモリ読み出し制御信号６１４を生成するものであってもよい。

本発明の実施の形態１におけるディスク再生装置の構成の一例を示すブロック図である。本発明の実施の形態２によるディスク再生装置の同期生成回路の構成の一例を示すブロック図である。本発明の実施の形態１による欠陥検出回路の欠陥検出方法の一例を説明するための説明図である。本発明の実施の形態１による欠陥検出回路の欠陥検出方法の一例を説明するための説明図である。本発明の実施の形態１によるディスク再生装置の具体的な動作を説明するための説明図である。本発明の実施の形態３におけるディスク再生装置の構成の一例を示すブロック図である。本発明の実施の形態３によるディスク再生装置の具体的な動作を説明するための説明図である。

符号の説明

１０１、６０１　同期生成回路
１０２　欠陥検出回路
１０３　欠陥信号生成回路
１０４、６０２　メモリアクセス制御回路
１０５、６０３　一時記憶メモリ
１０６　欠陥フレーム数記憶回路
１０７　読み出し位置検索回路
１０８、６０４　読み出し判定回路
１０９、６０５　復調回路
１１１、２１２、６１１　変調データ
１１２　欠陥情報
１１３、６１２　同期信号
１１４　欠陥検出信号
１１５、２１１　欠陥信号
１１６、６１３　メモリアクセス制御信号
１１７、６１４　メモリ読み出し制御信号
１１８　欠陥フレーム数
１１９　フレーム読み出し指示信号
１２０、６１５　メモリ記憶データ
１２１、６１６　復調データ
１２２　データ選択指示信号
２０１　同期検出・補間回路
２０２　チャネルクロックカウンタ
２０３　システムクロックカウンタ
２０４　同期間隔測定回路
２０５　同期検出ウィンドウ生成回路
２０６　疑似同期生成回路
２０７　同期信号生成回路
２１３　チャネルクロック
２１４　システムクロック
２１５　容量成分同期信号
２１６　同期検出ウィンドウ
２１７　チャネルクロックカウント値
２１８　システムクロックカウント値
２１９　同期時間間隔信号
２２０　時間成分同期信号
２２１　同期信号

Claims

　ディスクから読み出されたフレームの同期パターンを検出・補間し、同期信号を生成する同期生成方法において、
　入力された変調データに欠陥がない場合には、ディスクから読み出されるチャネルクロックを用いて、同期パターンを検出・補間して同期信号を生成するステップと、
　入力された変調データに欠陥がある場合には、常に周波数が一定であるシステムクロックを用いて、同期信号を補間生成するステップと、を備えたことを特徴とする同期生成方法。
　請求項１に記載の同期生成方法において、
　同期パターンがあるべき位置を示す同期検出ウィンドウ、及びディスクから読み出されるチャネルクロックを用いて同期検出および同期補間を行い、容量成分同期信号を生成する同期検出・補間ステップと、
　同期検出・補間ステップにより生成された同期を基準にディスクから読み出されるチャネルクロック数を数えるチャネルクロックカウントステップと、
　前記チャネルクロックカウントステップによりカウントされたカウント値を参照して前記同期検出ウィンドウを生成する同期検出ウィンドウ生成ステップと、
　常に周波数が一定であるシステムクロックを入力とし、当該システムクロック数を数えるシステムクロックカウントステップと、
　前記同期検出・補間ステップから出力された容量成分同期信号を基準に、前記システムクロックカウントステップによりカウントされたカウント値から正常な同期間隔を測定する同期間隔測定ステップと、
　入力された変調データに欠陥がある場合に、前記同期間隔測定ステップにより測定された正常な同期間隔に基づいて、時間成分同期信号を生成する擬似同期生成ステップと、
　入力された変調データに欠陥がない場合には前記チャネルクロックを用いて生成された前記容量成分同期信号を同期信号として出力し、入力された変調データに欠陥がある場合には前記システムクロックを用いて生成された前記時間成分同期信号を同期信号として出力する同期信号生成ステップと、を備えたことを特徴とする同期生成方法。
　請求項１、または請求項２に記載の同期生成方法において、
　前記システムクロックの周波数は、任意に変更可能であることを特徴とする同期生成方法。
　ディスクから読み出されたフレームの同期パターンを検出・補間し、同期信号を生成する同期生成回路において、
　入力された変調データに欠陥がない場合には、ディスクから読み出されるチャネルクロックを用いて、同期パターンを検出・補間して同期信号を生成し、
　入力された変調データに欠陥がある場合には、常に周波数が一定であるシステムクロックを用いて、同期信号を補間生成することを特徴とする同期生成回路。
　請求項４に記載の同期生成回路において、
　同期パターンがあるべき位置を示す同期検出ウィンドウ、及びディスクから読み出されるチャネルクロックを用いて同期検出および同期補間を行い、容量成分同期信号を生成する同期検出・補間手段と、
　同期検出・補間手段で生成された同期を基準にディスクから読み出されるチャネルクロック数を数えるチャネルクロックカウンタと、
　前記チャネルクロックカウンタによりカウントされたカウント値を参照して前記同期検出ウィンドウを生成する同期検出ウィンドウ生成手段と、
　常に周波数が一定であるシステムクロックを入力とし、当該システムクロック数を数えるシステムクロックカウンタと、
　前記同期検出・補間手段から出力された容量成分同期信号を基準に、前記システムクロックカウンタによりカウントされたカウント値から正常な同期間隔を測定する同期間隔測定手段と、
　入力された変調データに欠陥がある場合に、前記同期間隔測定手段により測定された正常な同期間隔に基づいて、時間成分同期信号を生成する擬似同期生成手段と、
　入力された変調データに欠陥がない場合には前記チャネルクロックを用いて生成された前記容量成分同期信号を同期信号として出力し、入力された変調データに欠陥がある場合には前記システムクロックを用いて生成された前記時間成分同期信号を同期信号として出力する同期信号生成手段と、を備えたことを特徴とする同期生成回路。
　請求項４、または請求項５に記載の同期生成回路において、
　前記システムクロックの周波数は、任意に変更可能であることを特徴とする同期生成回路。