JP2005327439A

JP2005327439A - 光ディスク装置における同期信号の検出方法、検出装置、及び検出プログラム

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Publication number: JP2005327439A
Application number: JP2005083294A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Oki; 剛沖
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2005-11-24

Abstract

【課題】ウォブルで同期信号とアドレス情報等を記録した光ディスクを対象とする記録再生において、同期信号の検出精度を維持しつつ検出確率を高める必要がある。
【解決手段】同期パターン比較判定部２１は、同期信号パターン全体とウォブル信号とを比較する第１比較モード、又は同期信号パターン中の特徴的部分で構成される特定パターンとウォブル信号とを比較する第２比較モードを選択的に設定して同期信号検出の有無を判定する。同期状態判定部２４は、同期パターン比較判定部２１の判定結果に基づいて増減される同期信号カウンタ２２と同期はずれカウンタ２３の各カウント数を参照して同期ロック状態か同期はずれ状態かを判定する。同期パターン比較判定部２１は、同期はずれ状態では第１比較モードを、同期ロック状態では第２比較モードを設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定の変調方式のウォブルにより同期信号とアドレス情報（ＡＴＩＰ）等が記録された光ディスクを対象としてデータの記録／再生を行う光ディスク装置において、ウォブル信号に劣化や位相反転が発生し易い場合であっても、同期信号を精度良く合理的に検出するための方法、装置、及びプログラムに関する。

光ディスクには、ＣＤ（Compact disc）やＤＶＤ（Digital versatile disc）等の再生型、ＣＤ−Ｒ（recordabIe）やＤＶＤ−Ｒ等の一回書き込み（ライトワンス）型、及びＣＤ−ＲＷ（rewritabIe）やＤＶＤ−ＲＡＭ（random access memory）やＤＶＤ−ＲＷ等の書き換え可能型等の種々の規格があるが、それぞれ記録フォーマットが異なっている。

それらの内で、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ等のＣＤ規格のライトワンス型光ディスクでは、トラックを構成するグループ（案内溝）を所定の変調方式で左右へ僅かにウォブリングさせることによってトラックの絶対位置を示すアドレス情報（ＡＴＩＰ）等が記録されており、光ディスク装置では、光ピックアップから前記トラックに照射した集光スポットの反射光からウォブル信号を検出し、情報の記録／再生時におけるディクスの回転制御信号や基準クロックを生成するための信号として用いる。一方、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭ等でもトラックがウォブリングされているが、ディスクのアドレス情報等はランド側にピットとして作り込まれており、ウォブルはディスクの回転制御用のクロック情報（１４０ＫＨｚ）を与えるための無変調方式による記録になっている。

ところで、アドレス情報をウォブルで記録するタイプの光ディスクでは同期信号もウォブルに記録するようになっており、光ディスク装置では所定周期で検出される同期信号を基準にしてアドレス情報等のデコードを行う。従って、光ディスクにおける同期信号の検出機能はデータの記録／再生に直接影響する重要な機能であり、従来から様々な観点から多数の提案がなされている。

例えば、下記の特許文献１では、チャネルクロックのずれが原因となって同期パターン予測パルスの位置にずれが生じ、同期パターンを検出できなかった場合に、ウィンドウ期間（同期信号の検出期間）を拡げて同期パターンの検出を行うことで、同期信号の検出の信頼性を向上させている。また、下記特許文献２では、ランダム符号誤りやバーストエラーによる同期信号の不連続性を補うと共に、擬似同期パターンの発生による擬似同期を防止する提案がなされている。
特開２０００−３５５０号公報特開平５−１５１７０８号公報

前記のように、光ディスク装置において同期信号の検出は記録／再生動作を実行する上で不可欠であり、その検出精度の向上が望まれている。一方、光ディスクは益々高密度記録化が図られており、トラックの配列ピッチが小さくなることによって、検出信号のＳ／Ｎ比やＣ／Ｎ比が低下する傾向にある。従って、記録されたウォブルを同期検波する際に、隣接するウォブルからのクロストークに起因してウォブル信号に劣化や位相反転が生じ易くなり、信号パターンが変化して同期信号を検出できなくなる場合や、同期信号の擬似パターンが発生して誤検出してしまう場合が発生する確率が高くなっている。また、そのような不具合は光ディスク自体の劣化等によっても生じ易くなる。

ところで、それらの何れの場合においても結果的に同期はずれ状態が生じてしまうが、同期はずれ状態に関しては前記特許文献１のようにウィンドウ期間を拡大させる等の対応によって回復させることが可能である。しかし、同期信号の適正な検出状態が継続している場合において、同期検波後の信号に対して常に同期信号の検出用パターン全体を比較対象にしていると、同期信号である可能性が極めて高いものであるにも拘わらず、ウォブルから読み出された同期信号の一部に劣化や位相の反転があっても一律に検出不能と判断されることになる。

そして、その検出不能回数が多くなると、同期はずれ状態が頻繁に生じてアドレス情報等のデコード不能状態が継続することになり、データの記録／再生動作を正常に実行し得なくなる。即ち、同期信号の検出精度の観点からは同期信号の検出用パターン全体を適用することが望ましいのは当然であるが、同期信号が安定的に検出されているような場合には、検出用パターン全体の適用が必ずしも合理的とは言えない場合がある。

そこで、本発明は、所定の変調方式のウォブルによって同期信号とアドレス情報等を記録した光ディスクから、同期信号を精度よく検出しながら、且つ検出確率の低下を防止した合理的な同期信号の検出方法、検出装置、及び検出プログラムを提供することを目的として創作された。

第１の発明は、同期信号が所定変調方式のウォブルによるパターンで記録されている光ディスクを対象としてデータの記録／再生を行う光ディスク装置における同期信号の検出方法において、同期信号パターン全体と前記ウォブルから得られる信号とを比較する第１比較モード、又は同期信号パターン中の１若しくは２以上の特徴的部分で構成される特定パターンと前記ウォブルから得られる信号とを比較する第２比較モードを選択的に設定することにより同期信号の検出の有無を判定し、前記各比較モードの選択設定は、同期はずれ状態では前記第１比較モードを設定し、同期ロック状態では同期信号の検出期間に限定したウィンドウ期間内で前記第２比較モードを設定するように行われることを特徴とする光ディスク装置における同期信号の検出方法に係る。

また、第２の発明は前記第１の発明の方法を実施し得る装置の発明であり、同期信号が所定変調方式のウォブルによるパターンで記録されている光ディスクを対象としてデータの記録／再生を行う光ディスク装置における同期信号の検出装置において、同期ロック状態又は同期はずれ状態の何れの状態にあるかを判定する同期判定手段と、同期ロック状態で同期信号の検出期間を限定するためのウィンドウ期間を設定するウィンドウ設定手段と、前記同期判定手段が同期はずれ状態を判定している場合には同期信号パターン全体と前記ウォブルから得られる信号とを比較する第１比較モードを設定し、同期ロック状態を判定している場合には前記ウィンドウ設定手段により設定されたウィンドウ期間内で同期信号パターン中の１又は２以上の特定パターンと前記ウォブルから得られる信号とを比較する第２比較モードを設定することにより同期信号の検出の有無を判定する比較判定手段とを具備したことを特徴とする光ディスク装置における同期信号の検出装置に係る。

更に、第３の発明は前記第１の発明の方法をコンピュータに実行させる場合のプログラムの発明であり、同期信号が所定変調方式のウォブルによるパターンで記録されている光ディスクを対象としてデータの記録／再生を行う光ディスク装置における同期信号の検出プログラムであって、前記光ディスクのウォブルから得られる信号の入力状態において、同期ロック状態又は同期はずれ状態の何れの状態にあるかを判定する第１ステップと、前記同期ロック状態で同期信号の検出期間を限定するためのウィンドウ期間を設定する第２ステップと、前記第１ステップで、前記同期はずれ状態が判定されている場合には同期信号パターン全体と前記ウォブルから得られる信号とを比較する第１比較モードを設定し、前記同期ロック状態が判定されている場合には前記第２ステップで設定された前記ウィンドウ期間内で同期信号パターン中の１又は２以上の特定パターンと前記ウォブルから得られる信号とを比較する第２比較モードを設定することにより同期信号の検出の有無を判定する第３ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする光ディスク装置における同期信号の検出プログラムに係る。

第１乃至第３の発明では、同期はずれ状態では第１比較モードを設定して同期信号の検出タイミングを制限せずに同期信号パターン全体を対象とした厳格な比較基準を適用することとし、同期ロック状態では第２比較モードの設定によって同期信号の検出期間に限定したウィンドウ期間内だけで特定パターンがあるか否かを比較する緩和した基準で同期信号の検出の有無を判定する。即ち、同期はずれ状態では同期信号を迅速且つ正確に検出することを優先するが、同期ロック状態では、安定した検出状態が継続していることに基づいて、検出タイミングを絞り込むと共に、同期信号における特定パターン部分以外の部分に劣化や位相の反転が生じても同期信号は適正に検出されたものと判断する。それにより、同期信号の検出確率を高めることができ、同期はずれ状態が頻繁に生じて記録／再生動作を正常に実行し得なくなることを防止できる。

第１の発明において、前記同期はずれ状態又は前記同期ロック状態の何れの状態にあるかの判定には、同期信号の検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にはカウント数をインクリメントし、前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をリセットする第１カウント手段と、同期信号を検出した時にはカウント数をリセットし、前記同期ロック状態で検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をインクリメントする第２カウント手段とを用い、前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定する方法が採用できる。

また、第２の発明における前記同期判定手段は、同期信号の検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にはカウント数をインクリメントし、前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をリセットする第１カウント手段と、同期信号を検出した時にはカウント数をリセットし、前記同期ロック状態で検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をインクリメントする第２カウント手段と、前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定する判定手段とで構成できる。

同様に、第３の発明における前記第１ステップは、第１カウント手段と第２カウント手段を用いて実行されるステップであり、同期信号の検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出した時には前記第１カウント手段のカウント数をインクリメントし、前記ウィンドウ期間内で同期信号が検出できない時にはそのカウント数をリセットするステップと、同期信号を検出した時には前記第２カウント手段のカウント数をリセットし、同期ロック状態において検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはそのカウント数をインクリメントするステップと、前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定するステップとで構成できる。

第１乃至第３の各発明における同期はずれ状態と同期ロック状態の判定に関して前記の方法や構成を適用することにより、一方の状態から他方の状態への遷移をより合理的に判断できる。尚、同期はずれ状態と同期ロック状態の判定を行うための他の方法や構成として、以下のように、判定期間を適宜設定し、その期間内にウィンドウ期間を設けながら判定する方法や構成も適用できる。

第１の発明において、前記同期はずれ状態又は前記同期ロック状態の何れの状態にあるかの判定においては、一定の同期状態の判定期間を設定すると共に、同期信号の検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にカウント数をインクリメントし、前記同期状態の判定期間毎にリセットされる第１カウント手段と、同期信号を検出した時にはカウント数をリセットし、前記同期ロック状態で検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をインクリメントする第２カウント手段とを用い、前記判定期間において、前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定する方法を採用できる。また、第２の発明における前記同期判定手段は、同期状態の判定期間を設定する判定期間設定手段と、前記判定期間設定手段によって設定された判定期間内において、最初に検出した同期信号に基づいて同期信号の本来の検出周期毎にウィンドウ期間を設けるウィンドウ期間設定手段と、前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にカウント数をインクリメントし、前記同期状態の判定期間毎にリセットされる第１カウント手段と、同期ロック状態において、前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にはカウント数をリセットし、前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をインクリメントする第２カウント手段と、前記判定期間において、前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定する判定手段とで構成できる。同様に、第３の発明における前記第１ステップは、第１カウント手段と第２カウント手段を用いて実行されるステップであり、同期状態の判定期間を設定し、その判定期間内において、最初に検出した同期信号に基づいて同期信号の本来の検出周期毎にウィンドウ期間を設けるステップと、前記第１カウント手段のカウント数を、前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にインクリメントし、前記同期状態の判定期間毎にリセットするステップと、前記第２カウント手段のカウント数を、同期信号を検出した時にはカウント数をリセットし、同期ロック状態において前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をインクリメントするステップと、前記判定期間において、前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定するステップとで構成できる。

本発明の光ディスク装置における同期信号の検出方法、検出装置、及び検出プログラムは、同期信号が所定変調方式のウォブルによるパターンで記録されている光ディスクを対象としてデータの記録／再生を行う光ディスク装置において、同期信号の検出状態に基づいて適応的に検出条件を変化させることにより、同期はずれ状態では同期信号を迅速且つ正確に検出できるようにすると共に、同期ロック状態では適正なタイミングで同期信号が現われているにも拘わらず信号の部分的な劣化や位相反転によって頻繁に同期はずれ状態とみなされることを防止し、もって、同期信号の検出精度と検出確率を高めて、常に正確なデータの記録／再生を実現する。

以下、本発明の「光ディスク装置における同期信号の検出方法、検出装置、及び検出プログラム」の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る同期信号検出回路を備えた光ディスク装置のブロック回路図である。同図には光ディスク装置の再生系だけが示されているが、この実施例の要部であるウォブル信号の再生回路と同期信号検出回路は記録系においてもそのまま利用される。先ず、１はウォブルが施されたグループ記録方式の光ディスクであり、同期信号とアドレス情報等がウォブリング情報として記録されている。具体的には、ウォブルから読み出される情報は、図２のようにブロック化されており、各ブロックはアドレス情報等のデータとそのデータを検出して処理するための同期信号とからなる。

一方、光ディスク装置側は、光ディスク１にレーザビームを照射させてその反射光を受光する光ピックアップ２と、光ピックアップ２の受光読み取り信号を増幅する再生アンプ３と、読み取り信号の波形歪みに起因して生じる符号間干渉を抑制するイコライザ回路４と、イコライザ回路４の出力信号を整形してパルス信号に変換する波形整形回路５と、ＶＣＯ（Voltage Control Oscillator）等を用いてウォブルに同期した基本周波数信号（基本クロック）を生成するＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路６と、ＰＬＬ回路６から得られる基本クロックに基づいてウォブル信号をサンプリングする同期検波回路７と、同期検波回路７が出力するサンプリングデータから得られるウォブル信号と検出用パターンとを比較して同期信号を検出する同期信号検出回路８と、同期信号検出回路８の検出信号に基づいて波形整形回路５が出力する読み取り信号を処理してアドレス情報や主データの復号・再生を行う信号処理回路９とから構成されている。

この光ディスク装置の特徴は同期信号検出回路８の構成と動作にあり、その同期信号検出回路８は、同期パターン比較判定部２１と、同期信号カウンタ２２と、同期はずれカウンタ２３と、同期状態判定部２４と、検出タイミング生成部２５とから構成されている。また、ここでは、光ディスク１から読み出されたウォブル信号に含まれている同期信号が、例えば図３（Ａ）に示すような信号波形パターンになっているものとする。即ち、９２個の単位ウォブル区間で図２に示した１ブロックが構成されており、同期信号を８つの単位ウォブル区間で表し、前半の４つの単位ウォブル区間がsin(２πｆt-π)で、後半の４つの単位ウォブル区間はｓｉｎ(２πｆt）で表される各正弦信号波形の組み合わせによって同期信号パターンを構成するようになっている。

同期パターン比較判定部２１は、後述する同期状態判定部２４の同期状態信号に基づいて、次の第１比較モード又は第２比較モードを設定して同期信号の検出の有無を判定するようになっている。ここに、第１比較モードでは、ウィンドウ期間を設けずに全期間で同期信号パターン全体と入力ウォブル信号とを比較することにより、同期信号が検出されるか否かを判定する。一方、第２比較モードでは、図３（Ａ）に示す同期信号パターンにおける単位ウォブル区間：０〜７の検出期間に相当するウィンドウ期間を周期的に設定すると共に、予め同期信号パターンにおける前半の４つの単位ウォブル区間：０〜３に係る特定パターンを記憶しており、前記ウィンドウ期間内においてその特定パターンと入力ウォブル信号とを比較することにより、同期信号が検出されているか否かを判定する。尚、同期パターン比較判定部２１は、検出タイミング生成部２５が出力するタイミングパルスによって前記ウィンドウ期間を設定する。

そして、同期パターン比較判定部２１は、前記の何れの比較モードにおいても同期信号の検出判定を行うと、その判定結果である検出信号と不検出信号を同期信号カウンタ２２と同期はずれカウンタ２３へ出力する。ここで、同期信号カウンタ２２は、同期パターン比較判定部２１から本来の検出周期で連続的に検出信号が得られている状態では検出信号を受け取る度にそのカウント数を＋１ずつインクリメントし、逆に、前記ウィンドウ期間内に検出信号が得られないで不検出信号を受け取ると直ちにカウント数をリセットして０にする。一方、同期はずれカウンタ２３は、同期パターン判定部２１から検出信号を受け取ると直ちにカウント数をリセットして０にし、後述の同期ロック状態においてウィンドウ期間内に検出信号が得られないで不検出信号を受け取るとそのカウント数を＋１ずつインクリメントする。

従って、同期検波された入力ウォブル信号が正常な状態では同期信号カウンタ２２のカウント数は増大してゆき、逆に、入力ウォブル信号に劣化や位相の反転が頻繁に発生していると、その都度カウント数がリセットされるために、０の状態のままであるか、又は一定数までしか大きくならない。また、同期はずれカウンタ２３は、後述の同期はずれ状態では動作せずに０の状態にリセットされる。一方、同期ロック状態において、ウィンドウ期間内で連続して不検出になるとカウント数が増大してゆくが、ウィンドウ期間内で同期信号が検出されるとカウント数がリセットされるため、同期検波された入力ウォブル信号が正常な状態では０のままであるか、又は一定数までしか大きくならない。

次に、同期状態判定部２４は、同期信号カウンタ２２及び同期はずれカウンタ２３のカウント数を常時監視しており、その同期信号カウンタ２２のカウント数が所定値：Ｋ以上になった場合には同期ロック状態とみなして同期パターン比較判定部２１へ同期ロック状態を示す信号を出力する。同期はずれ状態で同期はずれカウンタ２３のカウント数が所定値：Ｋより小さい場合、又は同期ロック状態で同期はずれカウンタ２３のカウント数が所定値：Ｌ以上になった場合には、同期はずれ状態とみなして同期パターン比較判定部２１へ同期はずれ状態を示す信号を出力する。即ち、同期状態判定部２４は、同期信号カウンタ２２及び同期はずれカウンタ２３のカウント数及び同期状態から状態の遷移を判定し、同期パターン比較判定部２１と検出タイミング生成部２５へ制御信号を出力することで同期パターン比較判定部２１の比較モードを設定する。

ここに、所定値：Ｋは同期ロック状態を判別するための同期信号カウンタ２２の閾値であり、同期信号が検出されたなった場合はカウント数が０になって当然に同期はずれ状態になるが、同期信号が検出されてもＫ個以上連続的に検出されなければ未だ不安定状態にあるとみなして同期はずれ状態のままにしている。また、所定値：Ｌは同期はずれ状態を判別するための同期はずれカウンタ２３の閾値であり、同期ロック状態で同期信号が検出された場合はカウント数が０になって当然に同期ロック状態が持続するが、同期信号の不検出がＬ個以上連続的に検出されなければ同期ロック状態とみなして同期ロック状態のままにしている。

ところで、この実施例では、同期はずれ状態ではどのタイミングで同期信号を検出できるか不明であるため、第１比較モードの設定によって全てのタイミングで検出を行うと共に、同期信号パターン全体（単位ウォブル区間：０〜７）が存在するか否かをみているが、同期ロック状態では一定の期間で安定的に同期信号が検出されていることから、第２比較モードの設定によって検出タイミングをウィンドウ期間内に制限すると共に、特定パターン（単位ウォブル区間:０〜３）に限定して、その特定パターンが存在すれば同期信号が検出されたものと判定している。

その場合、図３（Ｂ）に示すようにウォブル信号における同期信号の単位ウォブル区間:６の部分で信号の劣化（又は位相の反転）が発生したと仮定すると、同期信号パターン全体で比較している場合には、図３（Ｃ）の上段のように単位ウォブル区間:６が一致しないために同期信号と判定されず、直ちに同期はずれ状態とみなされることになるが、同期ロック状態における第２比較モードでは、図３（Ｃ）の下段のように特定パターン（単位ウォブル区間：０〜３）だけを比較対象に限定して、単位ウォブル区間:６を含む後半の単位ウォブル区間:４〜７を比較しないため、特定パターンが一致することにより同期信号と判定されることになる。

即ち、常に同期信号パターン全体での一致条件を適用すると、実際には同期信号であるがそれを検出できない場合が多発してデータの記録／再生動作に支障をきたすことになるが、同期信号の安定した検出状態の継続によって同期ロック状態にあるとみなせれば、ウィンドウ期間内で特定パターンだけの一致条件で同期信号とみなす確率を高める方が合理的であり、この実施例の光ディスク装置は、その特徴に基づいて同期信号の検出精度を維持しながら同期はずれ状態になる確率を減らし、データの記録再生の効率を向上させることを可能にしている。

尚、同期ロック状態の判定方法としては、次のような方法を採用することもできる。先ず、同期状態判定部２４での判定タイミングの間隔を予め設定して、同期信号カウンタ２２のカウント数を判定タイミング間隔の始まりでリセットする。判定タイミングの始まりから最初に検出された同期信号に基づいて本来同期信号が検出される検出周期でウィンドウ期間を設定する。同期信号カウンタ２２は、判定タイミング間隔の間でウィンドウ期間内に同期信号の検出信号を受け取るとカウント数を＋１ずつインクリメントするようにし、判定タイミング間隔の間でカウント数が所定値：Ｋ以上になった場合に同期ロック状態とする。

前記実施例１では位相変調方式で変調したウォブルによる同期信号（図３）の検出について説明したが、この実施例は、基本波とＭＳＫ（minimum shift keying）マークの組み合わせで同期信号やアドレス情報等を表す方式のウォブルについて、同様の原理による同期信号検出方法を適用する場合に関する。

先ず、図４に示すように、ＭＳＫマークは基本波（モノトーンウォブル）に対して１８０°位相が異なるウォブルの前後に１.５倍波の波形を組み合わせて構成されている。そして、ＭＳＫマークを用いた同期信号パターンとして、図５（Ａ）に示すようにモノトーンウォブルからなる２区間と３つのＭＳＫマークの組み合わせによるものとする。

図１に示した同期信号検出回路８において、同期信号カウンタ２２及び同期はずれカウンタ２３のカウント数に応じて同期状態判定部２４で判定した同期状態出力によって同期パターン比較判定部２１を第１比較モードと第２比較モードに設定することは実施例１の場合と同様であるが、この実施例では同期信号の特徴的構成がＭＳＫマークの部分とその位置にあるため、同期パターン比較判定部２１が予めＭＳＫマークの信号パターンを記憶しており、その信号パターンと入力ウォブル信号とを比較してＭＳＫマーク検出信号(パルス)を内部的に生成させ、その検出信号を用いて同期信号の有無を判定するようになっている。

そして、同期はずれ状態で設定される第１比較モードでは、図５（Ｂ）の上段に示すように、ウィンドウ期間を設定せずに全期間でＭＳＫマーク検出信号の有無を比較・確認する。即ち、個々のタイミングでＭＳＫマーク検出信号が得られているか否かを比較・確認し、図５（Ａ）に示す３つのＭＳＫマーク検出信号の全体的パターンが得られた場合にのみ同期信号の検出と判定する。一方、同期ロック状態で設定される第２比較モードでは、図５（Ａ）及び同図（Ｂ）の下段に示すように、ウィンドウ期間内において３つのＭＳＫマーク検出信号が所定位置で得られているか否かだけを比較・確認して同期信号の検出の有無を判定する。

尚、同期状態判定部２４は、同期信号カウンタ２２及び同期はずれカウンタ２３のカウント数を常時監視しており、その同期信号カウンタ２２のカウント数が所定値:Ｋ以上になった場合には同期ロック状態とみなして同期パターン比較判定部２１へ同期ロック状態を示す信号を出力し、同期はずれ状態で同期はずれカウンタ２３のカウント数が所定値：Ｋより小さい場合、又は同期ロック状態で同期はずれカウンタ２３のカウント数が所定値：Ｌ以上になった場合には、同期はずれ状態とみなして同期パターン比較判定部２１へ同期はずれ状態を示す信号を出力することは、実施例１の場合と同様である。

更に、実施例１の場合と同様に、同期状態判定部２４での判定タイミングの間隔を予め設定して、同期カウンタ２２のカウント数を判定タイミング間隔の始まりでリセットし、判定タイミングの始まりから最初に検出された同期信号に基づいて本来同期信号が検出される検出周期でウィンドウ期間を設定し、同期カウンタ２２が判定タイミング間隔の間でウィンドウ期間内に同期信号の検出信号を受け取るとカウント数を＋１ずつインクリメントするようにして、判定タイミング間隔の間でカウント数が所定値：Ｋ以上になった場合に動機ロック状態とするように判定してもよい。

従って、ウォブル信号に劣化や位相の反転が生じて、図５（Ｂ）のように同期信号におけるモノトーンウォブル区間に擬似的ＭＳＫマークが発生した場合を仮定すると、第１比較モードでは前記検出信号：m1,m2,m3以外に擬似的ＭＳＫマークによる検出信号：mfが生成されているために同期信号と判定されず、第２比較モードでは本来のＭＳＫマーク検出信号：m1,m2,m3だけを比較・確認するために同期信号の検出と判定することになるが、実施例１の場合と同様の効果を奏する。

実施例１で説明した同期信号の検出機能は、図６に示すように、同期信号検出回路８をマイクロコンピュータ回路（以下、「マイコン回路」という）３０に置き換えて実行させることもできる。図６において、マイコン回路３０はＣＰＵ３１とＲＯＭ３２とＲＡＭ３３とＩ／Ｏポート３４とからなる通常の構成を有すると共に第１カウンタ３５と第２カウンタ３６を内蔵しており、ＲＯＭ３２に格納させたプログラムに基づいてＣＰＵ３１が同期検波回路７から入力されるウォブル信号から同期信号を検出する。第１カウンタ３５は同期はずれ状態から同期ロック状態への遷移をチェックするために同期信号検出をカウントするカウンタであり、第２カウンタ３６は同期ロック状態から同期はずれ状態への遷移をチェックするために同期信号の不検出をカウントするカウンタである。
尚、マイコン回路３０は、Ｉ／Ｏポート３４を介してＰＬＬ回路６の基本クロックと同期検波回路７からのウォブル信号を取り込み、ウォブル信号から同期信号を検出した場合に検出信号を信号処理回路９へ出力する。

以下、前記マイコン回路３０がプログラムに基づいて同期信号を検出する手順を図７のフローチャートに基づいて説明する。先ず、初期状態において、第１カウンタ３５及び第２カウンタのカウント数は０に、ＲＡＭ３３にセーブされている状態判定フラグ（同期はずれ状態／同期ロック状態を示すフラグ）は同期はずれ状態に対応する“0”に設定されている（S0）。また、比較モードの初期設定については、ＲＡＭ３３の状態判定フラグが前記のとおり“0”になっているために同期はずれ状態における第１比較モードが設定される（S1,S2）。

この第１比較モードでは、先ず同期信号を検出するタイミングであるウィンドウ期間が設定されているか否かを確認する（S3）。ウィンドウ期間が設定されていない場合、即ち同期はずれ状態で未だ同期信号が検出されていない場合には、全期間で同期信号パターン全体と同期検波信号とを比較する（S4）。一方、ウィンドウ期間が設定されている場合には、ウィンドウ期間内で同期信号パターン全体と同期検波信号とを比較する（S10）。具体的には、比較期間が全期間になるかウィンドウ期間内になるかの相違はあるが、ＲＯＭ３２に予め同期信号パターン全体の信号波形を固定データとして格納しておき、同期信号をＦＩＦＯ方式でＲＡＭ３３にセーブしながら、同期信号パターン全体と一致するものが含まれているか否かを単位ウォブル区間の入力タイミング毎に比較・確認してゆくことになる。

そして、ウィンドウ期間が設定されていない状態でパターンの一致があった場合には、直ちに同期信号の検出をＩ／Ｏポート３４から信号処理回路９へ出力させて第１カウンタ３５のカウント数を＋１インクリメントする（S4〜S6）。また、検出された同期信号を基準としてＰＬＬ回路６が生成する基本クロックに基づいて検出タイミングであるウィンドウ期間を設定する（S7）。

ここで、カウント値が所定値：Ｋ（例えば、３）になっているか否かを確認する（S8）。カウント数がＫより小さいときには、状態判定フラグの“0”はそのままで、第１比較モードで次の同期信号の検出を行う（S8→S1→S2）。前記ウィンドウ期間の設定後においては、ステップS3でウィンドウ期間の設定状態となってその期間内でのパターンの一致確認を行うことになるが（S3→S10）、連続的にパターンの一致があると確認手順の繰り返しによって第１カウンタ３５のカウント数が所定値：Ｋに達することになり、そのカウント状態になった時点でＲＡＭ３３の状態判定フラグが“1”に書き換えられる（S1〜S3→S10→S5〜S8→S9）。

一方、第１カウンタ３５のカウント数が所定値：Ｋに達する前にウィンドウ期間内でパターンの一致を確認できない状態になった場合には、第１カウンタ３５をリセットしてカウント数を０にし、設定したウィンドウを解除して全期間での同期信号パターンの比較に切り換える（S10〜S12）。

従って、以上の手順によれば、同期信号が連続的にＫ回検出されない限り、同期はずれ状態とみなして第１比較モードが継続的に設定され続け、同期信号が連続的にＫ回検出された時点でＲＡＭ３３の状態判定フラグが同期ロック状態を示す“1”に書き換えられて第２比較モードへ移行することになる。

次に、状態判定フラグが同期ロック状態（同期適正状態）の“1”となると、第２比較モードが設定されてその手順が開始される。この第２比較モードでは、実施例１における図３で説明したように、同期信号の検出期間に限定したウィンドウ期間内で同期信号パターン中の特定パターンと入力ウォブル信号とを比較するようになっている（S20）。即ち、ＲＯＭ３２に予め同期信号パターン中の前半の４つの単位ウォブル区間：０〜３で構成される特定パターンを格納しておき、ウィンドウ期間の度に比較を行って特定パターン部分での一致があるか否かを確認する。

そしてパターンの一致があった場合には、直ちに同期信号の検出信号をＩ／Ｏポート３４から信号処理回路９へ出力させる（S21,S22）。ここで、第２比較モードでは第２カウンタ３６のカウント数は同期信号の検出によりリセットする（S23）。また、その後の各ウィンドウ期間においても、連続してパターンの一致があれば、その都度、同期信号の検出信号を信号処理回路１０へ出力させる（S21,S22,S23→S1→S20）。

一方、前記ウィンドウ期間内で特定パターンが検出されない場合には、第２カウンタ３６のカウント値がインクリメントされる（S24）。ウィンドウ期間内で連続的にパターンの不一致があって前記手順が繰り返されると、第２カウンタ３６のカウント数が所定値：Ｌに達するが、そのカウント状態になった時点でＲＡＭ３３の状態判定フラグが“0”に書き換えられると同時に同期信号の検出タイミングであるウィンドウを解除する（S21→S24〜S27）。そして、その状態判定フラグの書き換えによって第２比較モードから第１比較モードに切り換り、再び上記の第１比較モードに係る手順（S1→S2〜S9）を繰り返すことになる（S26,S27→S1→S2〜S9）。

以上の手順により、実施例１における同期信号検出回路８と同等の機能をマイコン回路３０で実行させることが可能であり、この実施例においても実施例１と同様の効果が得られる。また、実施例１においては、同期ロック状態の別の判定方法として、予め判定タイミングの間隔を設定し、その間隔内での同期信号の検出状態から同期ロック状態か否かを判定する方法についても説明したが、この実施例でもそのような判定方法による手順を実行させることは可能である。尚、この実施例においてＲＯＭ３２に格納させたプログラムは、光ディスクなどの記録媒体による提供方式だけでなく、通信回線を通じてダウンロードさせる方式で提供されてもよい。

光ディスク装置における同期信号の検出装置に適用することができる。

本発明の実施例１に係る同期信号検出回路を備えた光ディスク装置のブロック回路図である。同期信号とアドレス情報等とからなるウォブリング情報の構成を示す図である。（Ａ）は主に同期信号部分を表したウォブル信号の信号波形、（Ｂ）は単位ウォブル区間：６の信号部分に劣化が発生した場合のウォブル信号の信号波形、（Ｃ）は第１比較モードと第２比較モードにおける同期信号の判定態様を示す図である。実施例２に係るＭＳＫマークの信号波形を示す図である。（Ａ）はＭＳＫマークとモノトーンウォブルからなる同期信号の構成とＭＳＫマーク検出信号の関係を示すタイミングチャート、（Ｂ）は同期信号に擬似的ＭＳＫマークが発生した場合のＭＳＫマーク検出信号の生成状態を示すタイミングチャート及び第１比較モードと第２比較モードでの同期信号検出の一致条件を示す図である。実施例３に係る光ディスク装置（同期信号検出回路をマイコン回路で構成）のブロック回路図である。図６のマイコン回路が実行する同期信号検出手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…光ディスク、２…光ピックアップ、３…再生アンプ、４…イコライザ回路、５…波形整形回路、６…ＰＬＬ回路、７…同期検波回路、８…同期信号検出回路、９…信号処理回路、２１…同期パターン比較判定部、２２…同期信号カウンタ、２３…同期はずれカウンタ、２４…同期状態判定部、２５…検出タイミング生成部、３０…マイコン回路、３１…ＣＰＵ、３２…ＲＯＭ、３３…ＲＡＭ、３４…Ｉ／Ｏポート、３５…第１カウンタ、３６…第２カウンタ。

Claims

同期信号が所定変調方式のウォブルによるパターンで記録されている光ディスクを対象としてデータの記録／再生を行う光ディスク装置における同期信号の検出方法において、
同期信号パターン全体と前記ウォブルから得られる信号とを比較する第１比較モード、又は同期信号パターン中の１若しくは２以上の特徴的部分で構成される特定パターンと前記ウォブルから得られる信号とを比較する第２比較モードを選択的に設定することにより同期信号の検出の有無を判定し、
前記各比較モードの選択設定は、同期はずれ状態では前記第１比較モードを設定し、同期ロック状態では同期信号の検出期間に限定したウィンドウ期間内で前記第２比較モードを設定するように行われることを特徴とする光ディスク装置における同期信号の検出方法。
前記同期はずれ状態又は前記同期ロック状態の何れの状態にあるかの判定には、同期信号の検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にはカウント数をインクリメントし、前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をリセットする第１カウント手段と、同期信号を検出した時にはカウント数をリセットし、前記同期ロック状態で検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をインクリメントする第２カウント手段とを用い、前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定することとした請求項１に記載の光ディスク装置における同期信号の検出方法。
前記同期はずれ状態又は前記同期ロック状態の何れの状態にあるかの判定においては、一定の同期状態の判定期間を設定すると共に、同期信号の検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にカウント数をインクリメントし、前記同期状態の判定期間毎にリセットされる第１カウント手段と、同期信号を検出した時にはカウント数をリセットし、前記同期ロック状態で検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をインクリメントする第２カウント手段とを用い、前記判定期間において、前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定することとした請求項１に記載の光ディスク装置における同期信号の検出方法。
同期信号が所定変調方式のウォブルによるパターンで記録されている光ディスクを対象としてデータの記録／再生を行う光ディスク装置における同期信号の検出装置において、
同期ロック状態又は同期はずれ状態の何れの状態にあるかを判定する同期判定手段と、
同期ロック状態で同期信号の検出期間を限定するためのウィンドウ期間を設定するウィンドウ設定手段と、
前記同期判定手段が同期はずれ状態を判定している場合には同期信号パターン全体と前記ウォブルから得られる信号とを比較する第１比較モードを設定し、同期ロック状態を判定している場合には前記ウィンドウ設定手段により設定されたウィンドウ期間内で同期信号パターン中の１又は２以上の特定パターンと前記ウォブルから得られる信号とを比較する第２比較モードを設定することにより同期信号の検出の有無を判定する比較判定手段と
を具備したことを特徴とする光ディスク装置における同期信号の検出装置。
前記同期判定手段が、
同期信号の検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にはカウント数をインクリメントし、前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をリセットする第１カウント手段と、
同期信号を検出した時にはカウント数をリセットし、前記同期ロック状態で検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をインクリメントする第２カウント手段と、
前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定する判定手段と
からなる請求項４に記載の光ディスク装置における同期信号の検出装置。
前記同期判定手段が、
同期状態の判定期間を設定する判定期間設定手段と、
前記判定期間設定手段によって設定された判定期間内において、最初に検出した同期信号に基づいて同期信号の本来の検出周期毎にウィンドウ期間を設けるウィンドウ期間設定手段と、
前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にカウント数をインクリメントし、前記同期状態の判定期間毎にリセットされる第１カウント手段と、
同期ロック状態において、前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にはカウント数をリセットし、前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をインクリメントする第２カウント手段と、
前記判定期間において、前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定する判定手段と
からなる請求項４に記載の光ディスク装置における同期信号の検出装置。
同期信号が所定変調方式のウォブルによるパターンで記録されている光ディスクを対象としてデータの記録／再生を行う光ディスク装置における同期信号の検出プログラムであって、
前記光ディスクのウォブルから得られる信号の入力状態において、
同期ロック状態又は同期はずれ状態の何れの状態にあるかを判定する第１ステップと、
前記同期ロック状態で同期信号の検出期間を限定するためのウィンドウ期間を設定する第２ステップと、
前記第１ステップで、前記同期はずれ状態が判定されている場合には同期信号パターン全体と前記ウォブルから得られる信号とを比較する第１比較モードを設定し、前記同期ロック状態が判定されている場合には前記第２ステップで設定された前記ウィンドウ期間内で同期信号パターン中の１又は２以上の特定パターンと前記ウォブルから得られる信号とを比較する第２比較モードを設定することにより同期信号の検出の有無を判定する第３ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする光ディスク装置における同期信号の検出プログラム。
前記第１ステップが第１カウント手段と第２カウント手段を用いて実行されるステップであり、
同期信号の検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出した時には前記第１カウント手段のカウント数をインクリメントし、前記ウィンドウ期間内で同期信号が検出できない時にはそのカウント数をリセットするステップと、
同期信号を検出した時には前記第２カウント手段のカウント数をリセットし、同期ロック状態において検出期間として限定したウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはそのカウント数をインクリメントするステップと、
前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定するステップと
からなる請求項７に記載の光ディスク装置における同期信号の検出プログラム。
前記第１ステップが第１カウント手段と第２カウント手段を用いて実行されるステップであり、
同期状態の判定期間を設定し、その判定期間内において、最初に検出した同期信号に基づいて同期信号の本来の検出周期毎にウィンドウ期間を設けるステップと、
前記第１カウント手段のカウント数を、前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出した時にインクリメントし、前記同期状態の判定期間毎にリセットするステップと、
前記第２カウント手段のカウント数を、同期信号を検出した時にはカウント数をリセットし、同期ロック状態において前記ウィンドウ期間内で同期信号を検出できない時にはカウント数をインクリメントするステップと、
前記判定期間において、前記第１カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期ロック状態と判定し、前記同期はずれ状態で前記第１カウント手段のカウント数が所定値より小さい場合、又は前記同期ロック状態で前記第２カウント手段のカウント数が所定値以上の場合には前記同期はずれ状態と判定するステップと
からなる請求項７に記載の光ディスク装置における同期信号の検出プログラム。