JP2006059457A - ディスク再生装置、同期パターン検出方法、ディスク回転制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】同期パターンの誤検出を減少させ、安定した同期保護及びスピンドル回転制御を実現する。
【解決手段】
ディスク記録媒体から読み出された情報信号についてデータ列にあらわれるパターン長を閾値と比較することで同期パターンを検出する。情報信号を非同期クロックでサンプリングしたデータ列にあらわれるパターン長は、ディスク回転周波数に応じて変動してしまうが、そのパターン長を比較する閾値を、同期パターンのタイミング間隔に基づいて可変設定するようにする。同期パターンのタイミング間隔は、ディスク回転周波数に応じたものであり、つまり閾値がディスク回転周波数に応じて可変されることで、同期パターンの誤検出を減少させる。
【選択図】 図５

Description

本発明は光ディスク等のディスク記録媒体に対するディスク再生装置、及びディスク再生装置に採用できる同期パターン検出方法、ディスク回転制御方法に関するものである。

特開２０００−１８７９４６号公報

デジタルデータを記録・再生するための技術として、例えば、ＣＤ（Compact Disk），ＭＤ（Mini-Disk），ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの、光ディスク（光磁気ディスクを含む）を記録メディアに用いたデータ記録技術がある。
光ディスクには、例えばＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどとして知られているようにエンボスピットでデータが記録された再生専用タイプのものと、ＭＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどで知られているようにユーザーデータが記録可能なタイプがある。記録可能タイプのものは、光磁気記録方式、相変化記録方式、色素膜変化記録方式などが利用されることで、データが記録可能とされる。色素膜変化記録方式はライトワンス記録方式とも呼ばれ、一度だけデータ記録が可能で書換不能であるため、データ保存用途などに好適とされる。一方、光磁気記録方式や相変化記録方式は、データの書換が可能であり音楽、映像、ゲーム、アプリケーションプログラム等の各種コンテンツデータの記録を始めとして各種用途に利用される。
更に近年、ブルーレイディスク（Blu-Ray Disc）と呼ばれる高密度光ディスクが開発され、著しい大容量化が図られている。

ところで、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭのような再生専用の光ディスクでは、スピンドルモータの回転制御を、ディスクから読み出された再生ＲＦ信号から得られる情報を用いて行っている。
その中で、光ディスクに記録されているフレーム同期パターンを用いる方法がある。フレーム同期パターンの検出方法は大別すると次の２種類である。
１．ＲＦ信号にＰＬＬをかけて、ＰＬＬクロック（ＲＦ信号に同期したクロック）によりＲＦ信号をサンプリングしたデータ列からパターンマッチングでフレーム同期パターンを検出し、同期保護を行う。
２．ＲＦ信号にＰＬＬをかけずに固定クロック（ＲＦ信号に非同期のクロック）でＲＦ信号をサンプリングし、そのデータ列から、たとえば最長のＴがフレーム同期パターンであると考え、最長パターンを検出し、必要に応じて同期保護を行う方法がある。なお、Ｔとは、再生されたマークあるいはピット、あるいはスペースの長さをチャンネルビット基準で示すものである。この方法にさらに工夫をした方法が上記特許文献１に示されている。

ところが上記２の方法では、ディスクの回転変動により、Ｔの長いデータパターンをフレーム同期パターンとして誤検出してしまい、同期保護性能が低下することにより、スピンドルの制御の安定性が悪化してしまう問題があった。
図７，図８で説明する。
図７は同期パターンとしてのユニークパターンを検出する構成を示しており、入力されるＲＦデータ列は、固定の非同期クロックでＲＦ信号をサンプリングしたデータ列である。
ＲＦデータ列については、まずウインドウ処理部５１でウインドウ信号Ｗｄに規定される期間のみのデータ列が抽出され、その抽出されたデータ列期間において、Ｔ長が閾値比較処理部５２で閾値ｔｈUPと比較される。閾値ｔｈUPは閾値レジスタ５３に記憶されて閾値比較処理部５２に供給される。
そして閾値比較処理部５２での比較結果が、ユニークパターンの検出タイミング信号ＤUP、つまりフレーム同期パターンの検出信号となる。

この処理を図８に示す。図８（ａ）は、ＲＦデータ列に順次あらわれるピット又はスペースによるパターンのＴの長さを示している。
フレーム同期パターンとしてのユニークパターンＵＰは、最長Ｔのパターンとして図示するように周期的にあらわれることになる。例えばＣＤ方式では１１Ｔ／１１Ｔ（ピット又はマーク／スペース）のパターンが同期パターンであり、またブルーレイディスクは９Ｔ／９Ｔのパターンが同期パターンとされている。
このようなユニークパターンＵＰを抽出するには、まずユニークパターンの検出窓としての図８（ｂ）のウインドウ信号Ｗｄにより、ユニークパターンＵＰが発生し得ない期間のパターンを排除する。
例えば図８（ａ）のパターンＰ２として示すように、ユニークパターンＵＰに近いＴのデータパターンが存在し、これをユニークパターンＵＰと誤検出してしまうことがあるが、ウインドウ処理部５１でウインドウ信号Ｗｄの期間外のパターンを排除することで、パターンＰ２による誤検出を防止する。
次に、閾値比較処理部５２では、ユニークパターンＵＰの検出のために設定された固定の閾値ｔｈUPと各パターンのＴ長を比較する。閾値ｔｈUPを図８（ａ）に破線で示している。
ＲＦデータ列からのユニークパターンＵＰのサンプリングパターン長をＬｕｐとすると、
Ｌｕｐ＞ｔｈUP
の条件により、ユニークパターンＵＰを検出する。
図８（ｃ）は、比較処理結果により得られた同期パターンの検出信号ＤUPである。

ところが、ディスクの回転周波数が変動すると、固定クロックでサンプリングされたＲＦデータ列のパターン長は比例して変動する。図８（ａ）の一点鎖線はディスクの回転周波数の変移を示しているが、特にユニークパターンＵＰに注目すると、検出されるＴ長は、この回転周波数に比例して変動していることがわかる。
つまりディスク回転が低速のときはＴ長が長くなり、高速のときはＴ長が短くなる。
ここで、閾値ｔｈUPが固定であると、特にディスク回転が低速となっているときに、閾値ｔｈUPが適切な値とならず、比較的長いＴのデータパターンを、ユニークパターンＵＰと誤認してしまいやすい。図８（ａ）の例では、パターンＰ１は閾値ｔｈUPを越えるＴ長となってしまい、このパターンＰ１はウインドウ信号Ｗｄによって排除されない期間であったため、図８（ｃ）に☆を付したように、同期パターンとして検出されてしまう。

このような同期パターンの誤検出を避けるには、閾値ｔｈUPを高く設定すれば良いが、ディスク回転が高速になった際（例えば図８（ａ）の最も右側のユニークパターンＵＰ等の場合）を考えると、閾値ｔｈUPをむやみに高く設定するわけにはいかない。つまり、想定する回転周波数変動をカバーする値として図８（ａ）のように閾値ｔｈUPを設定する必要があり、このため比較的長いＴのデータパターンを同期パターンと誤検出してしまう可能性がある。
また、上記特許文献１には、ウインドウ信号Ｗｄによる検出窓期間を可変する技術が示されているが、これを応用しても、ウインドウ信号Ｗｄによって排除されない期間で長いＴのデータパターンが発生したときに、誤検出を行う可能性は残されている。
そして同期パターンの誤検出によっては、同期外れ及びそれによるスピンドルモータの回転速度制御の安定性が損なわれてしまい、再生動作性能の低下を引き起こす。

そこで本発明は、同期パターンの誤検出を防止し、安定した同期保護及びスピンドル制御を実現することを目的とする。

本発明のディスク再生装置は、ディスク記録媒体を回転駆動するスピンドル手段と、ディスク記録媒体から情報信号を読み出す読出手段と、上記読出手段で読み出された情報信号を非同期クロックでサンプリングし、データ列として出力するデータ列生成手段と、上記データ列生成手段から供給されるデータ列から同期パターンを検出する同期パターン検出手段と、上記同期パターン検出手段で検出された同期パターンのタイミング間隔を検出するタイミング間隔検出手段と、上記同期パターン検出手段による同期パターンの検出タイミングに基づいて上記スピンドル手段の回転制御を行うスピンドル制御手段とを備える。そして上記同期パターン検出手段は、情報信号のデータ列にあらわれるパターン長を、上記タイミング間隔検出手段で検出されたタイミング間隔に基づいて可変設定した閾値と比較することで、同期パターンを検出する。
また、上記タイミング間隔検出手段で検出された上記タイミング間隔に基づいてウインドウ信号を発生するウインドウ発生手段をさらに備え、上記同期パターン検出手段は、上記ウインドウ信号で規定される期間内において、情報信号のデータ列にあらわれるパターン長を上記閾値と比較し、その比較結果により同期パターンを検出する。
また上記同期パターン検出手段は、上記タイミング間隔検出手段で検出されたタイミング間隔に基づいて第１、第２の閾値を設定し、情報信号のデータ列にあらわれるパターン長を、上記第１、第２の閾値と比較することで、同期パターンを検出する。

また本発明のディスク再生装置は、ディスク記録媒体を回転駆動するスピンドル手段と、上記ディスク記録媒体から情報信号を読み出す読出手段と、上記読出手段で読み出された情報信号を非同期クロックでサンプリングし、データ列として出力するデータ列生成手段と、上記データ列生成手段から供給されるデータ列にあらわれるパターン長を、上記ディスク記録媒体の回転速度に応じて可変設定した閾値と比較することで、同期パターンを検出する同期パターン検出手段とを備える。

本発明の同期パターン検出方法は、ディスク記録媒体から読み出された情報信号を非同期クロックでサンプリングして得られるデータ列にあらわれるパターン長を閾値と比較することで同期パターンを検出する同期パターン検出ステップと、上記同期パターン検出ステップで検出された同期パターンのタイミング間隔を検出するタイミング間隔検出ステップと、上記タイミング間隔検出ステップで検出されたタイミング間隔に基づいて上記閾値を可変設定する閾値設定ステップとを備える。
また、上記タイミング間隔検出ステップで検出された上記タイミング間隔に基づいてウインドウ信号を発生するウインドウ発生ステップをさらに備え、上記同期パターン検出ステップでは、上記ウインドウ信号で規定される期間内において、情報信号のデータ列にあらわれるパターン長を上記閾値と比較し、その比較結果により同期パターンを検出する。
また上記閾値設定ステップでは、上記タイミング間隔検出ステップで検出されたタイミング間隔に基づいて第１、第２の閾値を設定し、上記同期パターン検出ステップでは、情報信号のデータ列にあらわれるパターン長を、上記第１、第２の閾値と比較することで、同期パターンを検出する。

また本発明の同期パターン検出方法は、ディスク記録媒体から読み出された情報信号を非同期クロックでサンプリングして得られるデータ列にあらわれるパターン長を、上記ディスク記録媒体の回転速度に応じて可変設定した閾値と比較することで同期パターンを検出する。

本発明のディスク回転制御方法は、ディスク記録媒体から読み出された情報信号を非同期クロックでサンプリングして得られるデータ列にあらわれるパターン長を閾値と比較することで同期パターンを検出する同期パターン検出ステップと、上記同期パターン検出ステップで検出された同期パターンのタイミング間隔を検出するタイミング間隔検出ステップと、上記タイミング間隔検出ステップで検出されたタイミング間隔に基づいて上記閾値を可変設定する閾値設定ステップと、上記同期パターン検出ステップによる同期パターンの検出タイミングに基づいて上記ディスク記録媒体の回転制御を行うスピンドル制御ステップとを備える。

即ち本発明では、ディスク記録媒体から読み出された情報信号についてデータ列にあらわれるパターン長を閾値と比較することで同期パターンを検出する。情報信号を非同期クロックでサンプリングしたデータ列にあらわれるパターン長は、ディスク回転周波数に応じて変動してしまうが、そのパターン長を比較する閾値を、同期パターンのタイミング間隔に基づいて可変設定する。同期パターンのタイミング間隔は、ディスク回転周波数（ディスク回転速度）に応じたものであり、つまり閾値がディスク回転周波数に応じて可変される。

本発明によれば、ディスクから読み出された情報信号を非同期クロックでサンプリングして得られるデータ列にあらわれるパターン長を閾値と比較して同期パターンを検出するが、その閾値は同期パターンのタイミング間隔に応じて可変設定されるようにしている。
これにより閾値が、パターン長のディスク回転周波数に応じた変動に追従して変動することになり、従って閾値は、ディスク回転周波数に関わらず、同期パターンとしてのユニークパターン長を判定する適切な値となる。このため同期パターンの誤検出を減少させることができ、安定した同期保護及びスピンドル回転制御を実現できるという効果がある。

また、加えてウインドウ信号による検出窓期間以外のパターンについては同期パターン検出から排除することは、より同期パターンの誤検出を減少させるものとなる。
さらに、同期パターンのタイミング間隔に基づいて第１、第２の閾値を設定し、情報信号のデータ列にあらわれるパターン長を、上記第１、第２の閾値と比較することで、同期パターンを検出することでも、同期パターンの誤検出を減少させることができる。例えば第１の閾値と第２の閾値の間のパターン長を同期パターンとして検出すれば、ディフェクト等により同期パターンよりも長いパターンが生じていても、それを排除できる。

以下、本発明の実施の形態のディスク再生装置を説明する。
図１は本例のディスク再生装置におけるフレーム同期パターン検出及びスピンドル回転制御系を示している。
なお、ディスク再生装置としては当然、ディスクから読み出した情報信号（ＲＦ信号）の再生処理回路部、外部機器とのインターフェースや、トラッキング／フォーカス／スライド等のサーボ駆動系及びサーボ制御系、各部を制御するシステムコントローラ、その他の回路部や機構が設けられるが、これらについては図示及び説明を省略している。

ディスク９０は、図示しないターンテーブルに積載され、再生動作時においてスピンドルモータ１０によって回転駆動される。
そして光学ピックアップ（光学ヘッド）１１によってディスク９０上のトラックにおいてピット列として記録されている情報の読出が行われる。
ピックアップ１１内には、レーザ光源となるレーザダイオードや、反射光を検出するためのフォトディテクタ、レーザ光の出力端となる対物レンズ、レーザ光を対物レンズを介してディスク記録面に照射し、またその反射光をフォトディテクタに導く光学系等が形成されている。

ディスク９０に対してレーザ照射を行って得られる反射光情報はフォトディテクタによって検出され、ディスク９０から読み出した信号（受光光量に応じた電気信号）としてＲＦアンプ１に供給される。
ＲＦアンプ１には、フォトディテクタとしての複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算／増幅回路、フィルタ、オートゲインコントロール回路、波形等化器等等を備え、データ再生に必要な信号を生成する。例えば再生データに相当する再生ＲＦ信号、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などを生成する。
なお、ＲＦアンプ１はピックアップ１１内に設けられることもある。

２値化回路２は、ＲＦアンプ１からの再生ＲＦ信号をサンプリングして２値のＲＦデータにする。その際、サンプリングクロックとしては固定周波数の非同期クロック、つまりＲＦ信号に同期していないクロックを用いる。サンプリングクロックの条件としては、ＲＦデータ列からパターンの長さを求める必要があるため、平均周波数が既知である必要があり、また周波数のばらつきが少ない方が望ましい。
そして２値化回路２は、図２に示すように、入力されるＲＦ信号を所定のスライスレベルでスライスして２値化し、上記サンプリングクロックでサンプルしてＲＦデータ列に変換する。

なお、以下では、Ｔとは、再生されたマークあるいはピット、あるいはスペースの長さを、ＰＬＬがかかっている同期のクロックでサンプリングした際のマーク（もしくはピット）、又はスペースの長さを指す。また、パターンとは、マーク（ピット）／スペース、もしくはそれらを組み合わせて１つの単位としたものを指し、パターン長とはパターンの総Ｔ長を指す。
また、サンプリングパターン長とは、サンプリングクロックでパターンをサンプリングした際の総サンプル回数を指す。

２値化回路２で得られるＲＦデータ列は、再生信号処理のために図示しない再生処理系に供給されるとともに、図示するユニークパターン検出部３，４に供給される。
ユニークパターン検出部（ＨＵＮＴ）３は、２値化回路２から入力されるＲＦデータ列におけるユニークパターンを同期保護がかかっていない状態で検出する。このユニークパターンとは再生ＲＦ信号に含まれるフレーム同期パターン中のユニークパターンのことである。そしてユニークパターンの検出に応じた検出タイミング信号ＤupHを出力する。

ユニークパターン検出部（ＳＹＮＣ）４は、２値化回路２から入力されるＲＦデータ列におけるユニークパターンを、同期保護がかかっている状態で検出する。また検出のための入力として、ＲＦデータ列の他に、ウインドウ生成部８からのウインドウ信号Ｗｄ、ユニークパターン間隔保持部７からのユニークパターン間隔信号ＣＴｍを用いる。
そしてユニークパターン検出部４は、ユニークパターン検出部３と同様にユニークパターンの検出に応じた検出タイミング信号ＤupSを出力する。

検出結果セレクタ５は、ユニークパターン間隔カウンタ及び同期保護部６（以下、間隔カウンタ／同期保護部６と略記）の同期保護状態を示す同期状態信号Ｈ／Ｓによって、ユニークパターン検出部３の検出タイミング信号ＤupHか、又はユニークパターン検出部４の検出タイミング信号ＤupSを選択する。
即ち、間隔カウンタ／同期保護部６の同期状態がＨＵＮＴ状態（同期非確立状態）の場合には検出タイミング信号ＤupHを選択し、同期状態がＳＹＮＣ状態（同期確立状態）の場合には検出タイミング信号ＤupSを選択する。そして選択した検出タイミング信号ＤupH又はＤupSを間隔カウンタ／同期保護部６に供給する。

間隔カウンタ／同期保護部６は、クロックでユニークパターン間隔をカウントするユニークパターン間隔カウンタと、このユニークパターン間隔カウンタの値およびユニークパターン検出タイミング信号を用いた同期保護機能を持つ。
例えば、ここでは同期保護機能としては２状態のステートマシンを持つ。それぞれＨＵＮＴ状態、ＳＹＮＣ状態である。
ＨＵＮＴ状態は、同期の確立していない状態であり、この場合、検出結果セレクタ５で選択された検出結果、すなわちユニークパターン検出部３からの検出タイミング信号ＤupHを用いて同期の確立を試みる。その結果、同期が確立すると、ステートは同期保護された状態、すなわちＳＹＮＣ状態に入り、同期保護動作が行われる。
また、間隔カウンタ／同期保護部６は、検出タイミング信号ＤupH又はＤupSでリセット／スタートされる上記ユニークパターン間隔カウンタでユニークパターン間隔を測定し、そのカウント値ＣＴ（つまりユニークパターン間隔を示す値）をユニークパターン間隔保持部７及びウインドウ生成部８へ出力する。なおユニークパターン間隔を示すカウント値ＣＴは、ディスク９０の回転速度情報ともいえる。
さらに間隔カウンタ／同期保護部６は、ユニークパターン間隔カウンタからユニークパターンタイミング信号ＴＭupを生成し、同期状態信号Ｈ／Ｓとともにスピンドル制御回路９へ出力する。
ユニークパターンタイミング信号ＴＭupとは、同期保護が確立した状態で、ユニークパターンが外乱により検出できない場合にタイミングの補完を行うことで、フレーム毎に安定してタイミングを示すようにした信号である。即ちユニークパターンタイミング信号ＴＭupは、スピンドル制御のための適切な回転速度情報としての信号となる。

ユニークパターン間隔保持部７は上記ユニークパターン間隔カウンタから出力されたユニークパターン間隔の値ＣＴを保持する。保持されたユニークパターン間隔の値ＣＴｍはユニークパターン検出部３およびスピンドル制御回路９へ出力される。
ウインドウ生成部８では、ユニークパターン間隔カウンタの値ＣＴからウインドウ信号Ｗｄを生成し、ユニークパターン検出部４へ出力する。ウインドウ信号Ｗｄはユニークパターン検出部４においてユニークパターンの誤検出を防ぐためのものである。
スピンドル制御部９は、間隔カウンタ／同期保護部６からのユニークパターンタイミング信号ＴＭup、同期状態信号Ｈ／Ｓと、ユニークパターン間隔保持部７からのユニークパターン間隔値ＣＴｍなどを入力し、それらを用いてスピンドルモータ１０の回転制御を行うことで、ピックアップ１１に対して適切な線速となるようにディスク９０を回転させる。

このような構成において、ユニークパターン検出部３の動作は次のようになる。
上述のようにユニークパターン検出部３は同期保護がかかっていない状態でユニークパターンを検出する。
図３にＲＦデータからのユニークパターン検出の例を示す。図３（ａ）の一点鎖線で示すようにディスクの回転周波数が変動すると、検出されるサンプリングパターン長は比例して変動する。
ユニークパターン検出部３においては、図３（ａ）に示すように固定値に設定された閾値ｔｈと、入力されるＲＦデータ列のパターン長を比較して、閾値ｔｈを越えるＴをもつパターンをユニークパターンＵＰとして図３（ｂ）のように検出タイミング信号ＤupHを出力する。
但しこのようにユニークパターンＵＰを固定的な閾値ｔｈで検出しようとすると、ディスク９０の回転周波数変動を考慮して閾値ｔｈを決める必要がある。そして図３（ａ）の破線のように想定する回転周波数変動をカバーする閾値ｔｈにすると、パターンＰ１，Ｐ２のようにユニークパターンＵＰでないデータパターンのＴもユニークパターンとして誤検出してしまう（図３（ｂ）の☆を付した信号）。
ただ、ユニークパターン検出部３からの検出タイミング信号ＤupHは、間隔カウンタ／同期保護部６で同期が確立し同期保護状態になるまでの短いＨＵＮＴ状態の期間（例えば数フレーム）の間のみ使用されるので、図３（ｂ）のように誤検出があっても、実用上問題にはならない。

次に、ユニークパターン検出部４の動作を説明する。上述の通り、ユニークパターン検出部４は同期保護がかかっている状態でユニークパターンＵＰを検出する。
ここで、図７で説明したように、ウインドウ信号Ｗｄと固定値としての閾値ｔｈUPを用いてユニークパターンＵＰの検出を行うと、ディスク９０の回転周波数の変動に応じたパターン長の変動により誤検出が発生しやすいものとなる。
上記のようにＨＵＮＴ状態で機能するユニークパターン検出部３では、多少の誤検出は問題ないが、ＳＹＮＣ状態で用いるタイミング信号ＤupSを出力するユニークパターン検出部４においては、ユニークパターンＵＰの誤検出は極力防止しなければならない。これはユニークパターンＵＰの誤検出が同期保護状態の外乱となり、同期外れ等を引き起こし、スピンドル回転制御も不安定となるためである。

そこで本例のユニークパターン検出部４は、図４のように構成することでユニークパターンＵＰの誤検出を低減できるようにしている。
２値化回路２からのＲＦデータ列は、ユニークパターン検出部４においてウインドウ処理部４１に入力される。ウインドウ処理部４１は、入力されるＲＦデータ列に対し、ウインドウ生成部８で生成した同期保護のウインドウ信号Ｗｄによる偽ユニークパターンの排除を行う。
また閾値比較処理部４２は、ユニークパターン検出閾値発生部４４で計算された可変の閾値ｔｈＬを用いて、サンプリングパターン長の閾値による偽ユニークパターンの排除を行う。
その際、ユニークパターン検出閾値発生部４４での閾値ｔｈＬの計算のために、まずリファレンス算出部４５では、ユニークパターン間隔保持部７からユニークパターンの間隔値ＣＴｍを入力し、その間隔値ＣＴｍを元にユニークパターンのサンプリングパターン長のリファレンス値Ｌrefを計算する。計算式を示す。
Ｌref＝Ｌint×（Ｌup_cent／Ｌint_cent）
ここで、
Ｌint：ユニークパターン間隔のサンプリングクロックでのサンプル回数
Ｌup_cent：ディスクが周波数Ｆｘで回転しているときのユニークパターンのサンプリングパターン長
Ｌint_cent：ディスクが周波数Ｆｘで回転しているときのＵＰ間隔のサンプリングクロックでのサンプル回数
である。
なお、周波数Ｆｘは任意である。これは、同じ周波数のときのユニークパターン長Ｌup_cent及びユニークパターン間隔Ｌint_centを求めるために便宜的に導入したものである。

次にユニークパターン検出閾値発生部４４では、可変の閾値ｔｈＬを計算する。計算式は次の通りである。
ｔｈＬ＝Ｌref−ＯＦL
ここで、ＯＦLはユニークパターンＵＰを判別するための閾値を決めるオフセットである。
つまり、ユニークパターン間隔から計算したリファレンス値ＬrefからオフセットＯＦLの値を差し引いた値が、ユニークパターン識別のための閾値ｔｈＬとなる。
オフセットＯＦLはオフセットレジスタ４３に記憶されており、上記計算のためにユニークパターン検出閾値発生部４４に供給される。

そして閾値比較処理部４２では、次の条件により、偽ユニークパターンを排除する。
Ｌｕｐ＞ｔｈＬ
ここでＬｕｐはＲＦデータ列からのユニークパターンＵＰのサンプリングパターン長である。
閾値比較処理部４２では、このＬｕｐ＞ｔｈＬが成り立てば、ユニークパターンＵＰのサンプリングパターン長とユニークパターン間隔のサンプリング数の関係が適切であるので、そのユニークパターンタイミングを採用し、Ｌｕｐ＞ｔｈＬが成り立てたなければ、偽ユニークパターンと判断して排除する。その結果をユニークパターンＵＰのタイミング信号ＤupSとして出力する。

以上のユニークパターン検出部４の処理を図５に示す。
図５（ａ）は、ＲＦデータ列に順次あらわれるピット又はスペースによるパターンのＴの長さを示している。
フレーム同期パターンとしてのユニークパターンＵＰは、最長Ｔのパターンとして図示するように周期的にあらわれる。
このため、まずユニークパターンの検出窓としての図５（ｂ）のウインドウ信号Ｗｄにより、ユニークパターンＵＰが発生し得ない期間のＴを排除する。
例えば図５（ａ）におけるパターンＰ２として示すように、ユニークパターンＵＰに近いＴのデータパターンが存在するが、これはウインドウ外の期間であるため、ウインドウ処理部４１で排除されるものとなる。
次に、閾値比較処理部４２では、ユニークパターンＵＰの検出のために、上記のように可変設定される閾値ｔｈＬと各パターンのＴ長を比較する。閾値ｔｈＬは、ユニークパターン間隔値ＣＴｍから計算されるリファレンス値Ｌrefから、オフセットＯＦLが減算されて設定される。従って一点鎖線のディスク回転周波数の変移に応じて、閾値ｔｈＬは、破線で示すように変化されていく。
なお、図示するように、リファレンス値Ｌrefは直前のユニークパターンのＴ長となり、そのリファレンス値ＬrefからオフセットＯＦLが減算されることで、破線で示す閾値ｔｈＬが設定されることになる。
すると、閾値ｔｈＬは、ディスク回転周波数に応じて、ユニークパターンＵＰと他のデータパターンを識別する適切な値となる。
そのため、例えば図５（ａ）にパターンＰ１として示すように、ウインドウ内となったデータパターンでありウインドウ処理部４１で排除できなかった比較的長いＴのデータパターンも、閾値ｔｈＬにより排除できることになる。
結果として、図５（ｃ）に示すように、例えばパターンＰ１，Ｐ２をユニークパターンＵＰと誤検出することのないタイミング信号ＤupSが出力されることになる。

なお、オフセットレジスタ４３に設定するオフセットＯＦLは、ユニークパターンＵＰとその他のデータパターンの関係、および２値化回路２で非同期クロックでサンプリングすることによるサンプリング結果の変動を考えて適宜決めればよい。
例えばＤＶＤ方式では、ユニークパターンＵＰの長さが１４Ｔであり、データパターンで一番長いパターンが１１Ｔである。その際、サンプリングクロックの周波数をＲＦ信号のチャネルクロックの周波数と同じとすると、サンプリングによる変動等を考慮して１クロック程度の余裕を持たせることが適当であると考えられる。そうするとオフセットＯＦL＝−１クロック、つまりｔｈＬ＝Ｌref−１とすればよい。
また、例えば、ブルーレイディスク方式ではユニークパターンＵＰが９Ｔ／９Ｔであり（その場合パターン長は１８Ｔ）、またデータパターンで一番長いパターンが８Ｔ／８Ｔ（パターン長は１６Ｔ）である。このような場合にも、同様に、サンプリングによる変動等を考慮して１クロックの余裕を持たせることが適当であると考えれば、オフセットＯＦL＝−１クロック、つまりｔｈＬ＝Ｌref−１とすればよい。

以上のようにユニークパターン検出部４では、パターン長を比較する閾値ｔｈＬを、ユニークパターン間隔値ＣＴｍに基づいて可変設定する。ユニークパターン間隔値ＣＴｍは、ディスク回転周波数に応じたものであるため、閾値ｔｈＬがディスク回転周波数の変動に応じて可変されるものとなる。これによって偽ユニークパターンを適切に排除したタイミング信号ＤupSを出力することができる。
タイミング信号ＤupSにおいて偽ユニークパターンが排除されることで、同期保護が安定化され、さらにスピンドル制御部９へのユニークパターンタイミング信号ＴＭupも安定化されるため、安定したスピンドルモータ１０の回転制御を行うことができる。

ところで、以上の実施の形態では、ユニークパターン検出部４ではユニークパターンＵＰとしてのＴ長の下限を閾値ｔｈＬとするものであると言える。つまり閾値ｔｈＬより長いＴのパターンをフレーム同期パターンにおけるユニークパターンＵＰとする。
ところが、例えばディスク９０上のディフェクト（傷や汚れ）の影響などにより、フォーマット上はあり得ない長いＴの異常パターン（フレーム同期パターンより長いＴのパターン）が発生することがある。
そのような長いＴの異常パターンが、ウインドウ内に発生すると、Ｔ長の下限となる閾値ｔｈＬと比較するのみではユニークパターンとして誤検出してしまう。
このような異常パターンの誤検出を排除するには、ユニークパターン検出閾値発生部４４では、下限となる第１の閾値ｔｈＬに加えて、ユニークパターンＵＰの上限として第２の閾値ｔｈＵを設定し、閾値比較処理部４２で、閾値ｔｈＬ，ｔｈＵの両方を用いて偽ユニークパターンを排除することが適切である。

例えば、オフセットレジスタ４３には、上記オフセットＯＦLに加えて、第２の閾値ｔｈＵの算出のためのオフセットＯＦUも記憶するようにする。
そしてユニークパターン検出閾値発生部４４では、第１の閾値ｔｈＬを、上記同様に
ｔｈＬ＝Ｌint×（Ｌup_cent／Ｌint_cent）−ＯＦL
＝Ｌref−ＯＦL
として算出するとともに、第２の閾値ｔｈＵを、
ｔｈＵ＝Ｌint×（Ｌup_cent／Ｌint_cent）＋ＯＦU
＝Ｌref＋ＯＦU
として算出する。
そして閾値比較処理部４２では、
ｔｈＬ＜Ｌｕｐ＜ｔｈＵ
が成り立つＵＰ候補のみをユニークパターンＵＰとして採用するものとする。

図６に、このような閾値ｔｈＬ、ｔｈＵにより偽ユニークパターンを排除する動作をしめしている。
図６（ａ）に破線で示すように閾値ｔｈＬ、ｔｈＵは、一点鎖線で示すディスク回転周波数に応じて可変設定される。
そして、例えばパターンＰ３のように、ウインドウ期間内において異常パターンが発生したとする。ところがこの異常パターンＰ３は、Ｌｕｐ＜ｔｈＵという条件を満たさないため、閾値比較処理部４２で排除され、結果として図６（ｃ）に示すように偽ユニークパターンを排除したタイミング信号ＤupSを出力することができるものとなる。

なお、オフセットＯＦUについても、オフセットＯＦLと同様に、ユニークパターンＵＰとその他のデータパターンの関係、および非同期クロックでサンプリングすることによるサンプリング結果の変動を考えて適宜決めればよい。
上記の例と同様に、ＤＶＤではユニークパターンＵＰの長さが１４Ｔであるので、そのときには、サンプリングによる変動等を考慮して２クロック程度の余裕を持たせることが適当であると考えれば、オフセットＯＦU＝＋２クロックとなる。
また、ユニークパターンＵＰが９Ｔ／９Ｔ（パターン長は１８Ｔ）であるような場合にも、同様にサンプリングによる変動等を考慮して２クロック程度の余裕を持たせることが適当であると考えれば、オフセットＯＦU＝＋２クロックとすればよい。

以上、実施の形態について説明してきたが、本発明は上記例の構成に限定されず、各種の変形例が考えられる。例えばウィンドウ生成部８やウィンドウ処理部４１を設けない例も考えられる。
またディスク再生装置だけでなく、ディスク記録再生装置においても本発明は適用できる。

本発明の実施の形態のディスク再生装置の要部のブロック図である。 実施の形態の２値化処理の説明図である。 実施の形態のＨＵＮＴ状態でのユニークパターン検出動作の説明図である。 実施の形態のユニークパターン検出部（ＳＹＮＣ）のブロック図である。 実施の形態のＳＹＮＣ状態でのユニークパターン検出動作の説明図である。 実施の形態の第１，第２の閾値を用いるユニークパターン検出動作の説明図である。 従来のユニークパターン検出部のブロック図である。 従来のユニークパターン検出動作の説明図である。

符号の説明

１ ＲＦアンプ、２ ２値化回路、３ ユニークパターン検出部（ＨＵＮＴ）、４ ユニークパターン検出部（ＳＹＮＣ）、５ 検出結果セレクタ、６ 間隔カウンタ／同期保護部、７ ユニークパターン間隔保持部、８ ウインドウ生成部、９ スピンドル制御部、１０ スピンドルモータ、１１ ピックアップ、４１ ウインドウ処理部、４２ 閾値比較処理部、４３ オフセットレジスタ、４４ ユニークパターン検出閾値発生部、４５ リファレンス算出部

Claims (9)

1. ディスク記録媒体を回転駆動するスピンドル手段と、
   上記ディスク記録媒体から情報信号を読み出す読出手段と、
   上記読出手段で読み出された情報信号を非同期クロックでサンプリングし、データ列として出力するデータ列生成手段と、
   上記データ列生成手段から供給されるデータ列から同期パターンを検出する同期パターン検出手段と、
   上記同期パターン検出手段で検出された同期パターンのタイミング間隔を検出するタイミング間隔検出手段と、
   上記同期パターン検出手段による同期パターンの検出タイミングに基づいて上記スピンドル手段の回転制御を行うスピンドル制御手段と、
   を備え、
   上記同期パターン検出手段は、情報信号のデータ列にあらわれるパターン長を、上記タイミング間隔検出手段で検出されたタイミング間隔に基づいて可変設定した閾値と比較することで、同期パターンを検出することを特徴とするディスク再生装置。
2. 上記タイミング間隔検出手段で検出された上記タイミング間隔に基づいてウインドウ信号を発生するウインドウ発生手段をさらに備え、
   上記同期パターン検出手段は、上記ウインドウ信号で規定される期間内において、情報信号のデータ列にあらわれるパターン長を上記閾値と比較し、その比較結果により同期パターンを検出することを特徴とする請求項１に記載のディスク再生装置。
3. 上記同期パターン検出手段は、上記タイミング間隔検出手段で検出されたタイミング間隔に基づいて第１、第２の閾値を設定し、情報信号のデータ列にあらわれるパターン長を、上記第１、第２の閾値と比較することで、同期パターンを検出することを特徴とする請求項１に記載のディスク再生装置。
4. ディスク記録媒体を回転駆動するスピンドル手段と、
   上記ディスク記録媒体から情報信号を読み出す読出手段と、
   上記読出手段で読み出された情報信号を非同期クロックでサンプリングし、データ列として出力するデータ列生成手段と、
   上記データ列生成手段から供給されるデータ列にあらわれるパターン長を、上記ディスク記録媒体の回転速度に応じて可変設定した閾値と比較することで、同期パターンを検出する同期パターン検出手段と、
   を備えたことを特徴とするディスク再生装置。
5. ディスク記録媒体から読み出された情報信号を非同期クロックでサンプリングして得られるデータ列にあらわれるパターン長を閾値と比較することで同期パターンを検出する同期パターン検出ステップと、
   上記同期パターン検出ステップで検出された同期パターンのタイミング間隔を検出するタイミング間隔検出ステップと、
   上記タイミング間隔検出ステップで検出されたタイミング間隔に基づいて上記閾値を可変設定する閾値設定ステップと、
   を備えることを特徴とする同期パターン検出方法。
6. 上記タイミング間隔検出ステップで検出された上記タイミング間隔に基づいてウインドウ信号を発生するウインドウ発生ステップをさらに備え、
   上記同期パターン検出ステップでは、上記ウインドウ信号で規定される期間内において、情報信号のデータ列にあらわれるパターン長を上記閾値と比較し、その比較結果により同期パターンを検出することを特徴とする請求項５に記載の同期パターン検出方法。
7. 上記閾値設定ステップでは、上記タイミング間隔検出ステップで検出されたタイミング間隔に基づいて第１、第２の閾値を設定し、
   上記同期パターン検出ステップでは、情報信号のデータ列にあらわれるパターン長を、上記第１、第２の閾値と比較することで、同期パターンを検出することを特徴とする請求項５に記載の同期パターン検出方法。
8. ディスク記録媒体から読み出された情報信号を非同期クロックでサンプリングして得られるデータ列にあらわれるパターン長を、上記ディスク記録媒体の回転速度に応じて可変設定した閾値と比較することで、同期パターンを検出することを特徴とする同期パターン検出方法。
9. ディスク記録媒体から読み出された情報信号を非同期クロックでサンプリングして得られるデータ列にあらわれるパターン長を閾値と比較することで同期パターンを検出する同期パターン検出ステップと、
   上記同期パターン検出ステップで検出された同期パターンのタイミング間隔を検出するタイミング間隔検出ステップと、
   上記タイミング間隔検出ステップで検出されたタイミング間隔に基づいて上記閾値を可変設定する閾値設定ステップと、
   上記同期パターン検出ステップによる同期パターンの検出タイミングに基づいて上記ディスク記録媒体の回転制御を行うスピンドル制御ステップと、
   を備えることを特徴とするディスク回転制御方法。
   

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