JP2006209912A - 記録再生型光ディスクの同期合わせ方法及び装置及び基準クロック生成回路 - Google Patents

Abstract

【課題】シンク位置を限定した精度の高いマスクを掛けることで、より信頼性の高い記録再生型光ディスクのウォブルシンク検出方法及び装置を提供する。
【解決手段】ウォブル信号の位相検波出力と所定のシンクパターンとを比較してＷＤＵの先頭のシンクの検出フラグを出力する先頭フラグ検出器と、ウォブルクロックに基づいて、ウォブル波の２周期で１周期となる２周期クロックを得る手段と、ウォブル信号の変調に伴って変化している位相エッジを検出する位相エッジ検出部と、検出した位相エッジを集合しエッジ分散度から、周期性をもつシンクの出現位相を設定し、２周期クロックのいずれか一方の半周期の位相で、シンク先頭特定パルスを出力する手段と、このシンク先頭特定パルスと、前記検出フラグの論理積をとる論理回路と、リセットパルスでリセットされるカウンタとを有する。
【選択図】 図６

Description

この発明は、記録再生型光ディスクの同期合わせ方法及び装置及び基準クロック成生回路に関するもので、特にその検出精度を向上したものである。

光ディスクのトラックに対して物理的なアドレスを形成する方式としてウォブルアドレスコーディング方式がある。ウォブルアドレスコーディング方式とは、記録再生型光ディスクのトラックに埋め込まれた物理アドレスを読み出し、記録・再生位置を確定する方式である。

ここでは、トラックは、スパイラル状であり、グループとランドが半径方向に交互に位置し、グルーブに情報が記録される。情報記録層としては、レーザビームが照射されるにより相変化する物質が用いられている。ここで、記録装置は、トラックの物理的な位置を認識し、適切な欠陥の無い物理アドレスに情報を記録する必要がある。物理アドレスを付与する単位として、トラックの区切りとしてセグメントが設定されている。そしてこのセグメントに物理セグメントアドレスを付与するために、上記のグルーブの側壁がアドレスデータで位相変調されている。したがって、光学的な再生手段により、前記ウォブルに対応したウォブル信号を再生し、このウォブル信号の変調部分を復調し、復調データから、物理セグメントアドレスを検出することができる。つまり、ウォブル信号から、ウォブル同期信号(以下「シンク」)とアドレス情報信号(以下「アドレス変調符号」)を検出し、アドレス情報信号を復調している。特許文献１の場合は、検出窓の生成を行い、ウォブル信号の検出のために、位相比較結果や搬送波にマスク処理を施している。また特許文献２の場合は、ウォブル周波数とビット周波数とが整数関係にあり、ウォブル信号から位相ロックループによりビット周期で位相情報を得て、ビットアドレスを検出している。
特開２００１−３１９４２８号公報 特開平９−３２６１３８号公報

ウォブル信号からアドレス変調符号を検出するためには、アドレス信号処理回路が、正確に上記のシンクを検出する必要がある。しかしながら、近年のように記録密度が高密度化すると、シンク検出動作においてエラー発生率が多くなり、その改善が望まれている。

つまり、従来技術においては、ノイズや伝達特性などの影響によりウォブル信号が崩れ真のシンクが検出されないことがある。また従来の技術では、逆にアドレス変調符号がシンクと類似したパターンになった場合、これを「偽シンク」として検出してしまう場合がある。シンク位置を特定する検出窓ゲートの設定により偽シンク検出を排除しようとしても、誤検出パターンがシンクと同じ周期で出現した場合、窓ゲートの解除は行われず真のシンクを検出できず、迷走状態に陥ることがある。

また、崩れた真のシンクも検出できるように、厳密な完全一致判定ではなく軟判定を行うと(たとえば「判定区間中の一箇所の不一致は許容する」など)、シンクの崩れ方によっては真のシンク位置より時間的に前後にズレて検出されてしまう場合がある。

そこで、本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、まず、精度の高い基準クロックを生成する、そして、この基準クロックを用いシンク位置を限定したマスクを掛けることで、より信頼性の高い記録再生型光ディスクの同期合わせ方法及び装置を提供することを目的とする。

この発明の一面では、光ディスクより再生したウォブル信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報を再生するための基準となるクロックを得る基準クロック生成回路であって、光ディスクより再生したウォブル信号を位相検波する手段と、前記位相検波出力(PLL)を用いて、前記ウォブル信号に同期したウォブルクロックを発生するウォブルクロック生成部と、ウォブルクロックに基づいて、ウォブル波の２周期で１周期となる２周期クロックを得る手段と、前記位相検波出力を用いて、前記ウォブル信号の変調に伴って変化している位相エッジを検出する位相エッジ検出部と、検出した位相エッジを集合し、前記２周期クロックのいずれか一方の半周期の位相の内、エッジの分散度が集中している位相を特定し、この位相に合ったパルスを出力するパルス生成手段と、を有する。

上記の手段により、まず、基準クロックは、ウォブルの１波ずれの精度まで高まる。それ故、シンク先頭の検出精度もウォブル１波ずれの精度まで高まり、カウンタのカウント値でサンプルされるアドレス情報が確実に得られるようになる。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態を説明する。図1はウォブル変調規則を説明するための図である。図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、無変調のウォブルをＮＰＷ(通常ウォブルとの位相差０°)と定義し、変調させたウォブルをＩＰＷ(通常ウォブルとの位相差１８０°)と定義する。これらＮＰＷとＩＰＷとを組み合わせることでシンクやアドレス変調符号を表すことができる。ここでＮＰＷ(Normal Phase Wobble)からＩＰＷ(Invert Phase Wobble)にウォブルが変化する点、およびＩＰＷからＮＰＷにウォブルが変化する点を以下「位相エッジ」と呼ぶ。

図２は、は物理アドレスの構造を説明するために示した図である。記録再生型光ディスクの物理アドレス情報はＷＡＰ(Wobble Address in Periodic position)と称される記録長単位毎に1つずつ埋め込まれている。ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ（高品位のビデオ信号を追記して書き込むことが可能な光ディスク）における物理アドレス情報の内訳は、セグメント情報「Segment Information」、物理セグメントブロックアドレス「Physical segment block address」,物理セグメントオーダー「Physical segment order」、エラー検出コード「CRC」である。

ＷＡＰは、ＷＤＵ(Wobble Data Unit)という１７組のユニットに分かれており、先頭のＷＤＵが同期情報を持つ「シンク領域」、続く１１組のＷＤＵがアドレス変調符号情報を持つ「アドレス領域」として利用され、残り５組のＷＤＵはウォブル無変調区間の「ユニティ領域」である。ＷＤＵはウォブル８４波、ＷＡＰはウォブル１４２８波で構成される。

シンクとアドレス変調符号は、ディスク上の固定された相対位置に埋め込まれているので、シンク先頭位置を特定することでアドレス変調符号の読み取りタイミングの同期化をＷＡＰ毎に図ることができる。そのため光ディスクから正確なシンクを検出することが非常に重要となる。

次に、図３、図４、図５を参照して、さらにＷＤＵの構造、物理セグメントのタイプ、シンクの先頭とアドレス変調符号の変化点について説明する。

まずＨＤ ＤＶＤ−Ｒのディスクはトラック間ピッチが狭いため、隣接トラックのウォブルがクロストークとしてビートを生じさせ正確なアドレス検出に影響を与える。そこで、シンクおよびアドレス変調符号位置のビート対策として、隣接トラック間のウォブル変調箇所が重ならないようにする必要がある。つまり隣接トラック間で、ウォブル変調箇所がずれるように対策する必要がある。

その対策として、プライマリーＷＤＵ（Primary ＷＤＵ）とセカンダリーＷＤＵ（Secondary ＷＤＵ）を定義する。まずＷＤＵの種類としては、シンクフィールドＷＤＵ（SYNC field ＷＤＵ）、アドレスフィールドＷＤＵ（Adress field ＷＤＵ）、ユニティーフィールドＷＤＵ(Unity field ＷＤＵ）が存在する。シンクフィールドＷＤＵは、シンクを記述したＷＤＵであり、アドレスフィールドＷＤＵは、アドレス変調符号を記述したＷＤＵであり、ユニティーフィールドＷＤＵは、ＮＰＷのみが記述されたＷＤＵである。

プライマリーＷＤＵ（Primary ＷＤＵ）とセカンダリーＷＤＵ（Secondary ＷＤＵ）とでは、変調領域の開始位置が異なる。

Primary ＷＤＵでは、図３（Ａ）に示すように、シンクフィールドＷＤＵのシンクの開始位置は、ＷＤＵの先頭から開始されている。アドレスフィールドＷＤＵのアドレス変調符号は、ＷＤＵの先頭から開始されている。

Secondary ＷＤＵでは、図３（Ｂ）のように、シンクフィールドＷＤＵのシンクの開始位置は、ＷＤＵの先頭からＮＰＷの４２波が設定され、この後から開始されている。アドレスフィールドＷＤＵのアドレス変調符号は、ＷＤＵの先頭からＮＰＷの４２波が設定され、この後から開始されている。図３（Ｃ）は、ユニティーフィールドＷＤＵである。

上記したPrimary ＷＤＵ、Secondary ＷＤＵ、Unity field ＷＤＵを組み合わせることによりＷＡＰが構築される。

図４に示すように、１７個のＷＤＵが１つのＷＡＰを構築する。この場合、Primary ＷＤＵ、Secondary ＷＤＵ、Unity field ＷＤＵを組み合わ方法にルールが制定されている。先頭には、１つのSYNC field ＷＤＵが配置され、続いて、１１個のAdress field ＷＤＵが配列され、続いて、５個のUnity field ＷＤＵが配列される。

ここで、Primary ＷＤＵのみを使うのか、Secondary ＷＤＵのみを用いるのか、さらには、これらの混合型とするのかにより、ＷＡＰは３つのタイプに区別される。図４のタイプ１のＷＡＰは、Primary ＷＤＵのみを使用しており、タイプ２は、Secondary ＷＤＵのみを使用しており、タイプ３は、Primary ＷＤＵ、Secondary ＷＤＵの両方を使用した場合である。このタイプは、物理セグメントタイプ（Physical segment type)と称される。

さらに、説明する。まずPrimary ＷＤＵのアドレス領域は、先頭４波を先頭識別用にＩＰＷとし、その後はウォブル４波を１組とした同符号パターンで物理アドレス１ビットを形成し、これが３ビット分(Bit2, Bit1, Bit0)連続する。残る６８波はＮＰＷである。

一方Secondary ＷＤＵのアドレス領域は、先頭４２波をＮＰＷとした後、アドレス変調符号の先頭識別用にウォブル４波分をＩＰＷとしている。そして、ウォブル４波を１組で１ビット、１２波で３ビット分の物理アドレスを構成し、残り２６波をＮＰＷとしている。

これらのアドレス変調符号のパターン構成により1つのアドレス領域には、多くて４箇所、少なくて２箇所の位相エッジ(位相の符号が変化する点)が４の整数倍ウォブル周期で存在する。またアドレス領域間の周期は、２の整数倍周期であるため、アドレス変調符号のビットクロックはＷＡＰの先頭から２ウォブル周期となる。

図５には、シンク領域に記録されているシンクのパターンを示す。シンクパターンは、図３にも示したように、ウォブル６波をＩＰＷ、続く４波をＮＰＷ、次の６波をＩＰＷとして構成している。このパターン並びを以下「６Ｔ−４Ｔ−６Ｔ」と表記する。

Primary ＷＤＵのシンクパターンはＷＤＵの先頭から「６Ｔ−４Ｔ−６Ｔ」で配置され、残る６８波はＮＰＷとなっている。一方、Secondary ＷＤＵのシンクパターンは先頭４２波をＮＰＷとした後に「６Ｔ−４Ｔ−６Ｔ」が配置され、残り２６波はＮＰＷとなっている。

シンク先頭位置の周期は、物理セグメントタイプに応じて、ＷＡＰの周期±４２ウォブルの位置に移る場合がある。つまり、１３８６ウォブルの位置,１４２８ウォブルの位置、１４７０ウォブルの位置にくる場合がある。ウォブル周期で、この３つのいずれかの位置から検出されたシンク先頭位置がずれている場合にＷＡＰの同期回路を補正してＷＡＰの同期化を行うようにする。

図５に示すようにアドレス変調符号のビットクロックがＷＡＰの先頭から２ウォブル周期にあるため、（ＷＡＰの周期±４２ウォブル）周期であるシンク先頭位置は、アドレス変調符号のビットクロックから、どのＷＡＰにおいても一定間隔を保っている。

図５に示す"ｎ"がシンク先頭位置とアドレス変調符号のビットクロックとの一定差である。そこでウォブル１波ごとに位相を２ウォブル周期で振り分けると、アドレス変調符号のビットクロックから相対的にシンク先頭位置が出現する位相を２分の１に絞り込むことができる。言い換えると、ウォブル１波の周期が、ビットクロックの半周期に割り当てられる。すると、アドレス１ビットはウォブルの４波で表現されているので、ビットクロックの半周期内で先頭を表すビットが検出されることになり、シンク先頭位置が出現する位相を２分の１に絞り込むことができる。

位相検波信号をウォブル１波ごと２周期で振り分ける(以下、この２周期で振り分けた位相を「２周期位相」と呼ぶ)。つまりウォブル１波が２つで１周期をとる信号を「２周期位相」と呼ぶ。この２周期位相は、一方の半周期がＡ、他方の半周期がＢであり、１周期でウォブル１波のずれを区別することができる。この２周期位相の信号、つまり、アドレス変調符号のビットクロックの２周期位相は、全ての位相エッジを集計したとき、多く位相エッジが集まり、そのエッジは、２周期位相と同じ位相となる。

これは全位相エッジの大多数を占めているのがアドレス変調符号の位相エッジであることによる。具体的に説明すると図３、図５で示すとおり、1つのＷＡＰ間にシンクの位相エッジ数は４箇所だけ存在するのに対し、アドレス変調符号の位相エッジ数はアドレス領域１１組で２２〜４４箇所と多いことが原因する。ただし動作開始直後はシンクの位相エッジ数とアドレス変調符号の位相エッジ数の差が少ないためアドレス変調符号のビットクロックの精度が低くなることに注意を払う必要がある。位相エッジを集計すると、上記した２周期位相（Ａ又はＢ）のどちらの位相に位相エッジが多く出現するかを判断することができる。

この結果、アドレス変調符号のビットクロックにより、シンク先頭位置の２周期位相を特定することができ、その結果をシンクパターン一致検出方法で求めたシンク先頭位置にマスク掛けすることで、シンク先頭位置が出現し得る位置を全範囲の２分の１に絞り込むことができる。

その結果、シンク先頭位置とは異なる偽シンク先頭位置の検出を低減し、シンク検出の精度が向上する。正しいシンク先頭位置検出は正しいＷＡＰの同期化を行い、信頼性の高いウォブルアドレスコーディングを実現する。

図６は、上記した手法によりシンク先頭位置を検出するためのシンク検出回路の一例を示している。また図７は、本発明のシンク先頭２周期フラグ出力タイミングチャートである。

光ディスクから読み取られたウォブル信号は、位相検波部１１に供給されて位相検波され、ＮＰＷとＩＰＷとでレベルの異なる２値の位相検波信号に変換される。位相検波部１１から出力される位相検波信号は、アドレス検出部１２、シンクパターン一致検出部１３、及び位相エッジ検出部１４にそれぞれ供給される。位相エッジ検出部１４の出力（後述する）は、２倍周期発生部１７に入力され、この２倍周期発生部１７から出力されるシンク先頭２周期フラグは、論理回路１８に入力され、シンクパターン一致検出フラグとの論理積が取られる。この論理回路１８から出力されるシンク検出フラグは、１４２８周期カウンタ１６のリセット端子に供給される。

また光ディスクから読み取られたウォブル信号は、ウォブルＰＬＬ（Phase Locked Loop)部１５に供給され、ウォブル信号に位相同期したウォブルクロック（ウォブル信号の周期と等しい周期）が生成される。ウォブルクロックは、位相エッジ検出部１４に基準クロックとして供給されると共に、１４２８周期カウンタ１６にカウント用クロックとして供給される。

位相エッジ検出部１４は、入力された位相検波信号の位相エッジ（極性反転部）を検出し、位相エッジ検出パルスを得る。また入力されたウォブルクロックを、２周期毎に分割する（２周期位相振り分け）。さらに、位相エッジ検出回路１４では、位相エッジが２周期位相（Ａ又はＢ）のどこに出現したか集計するため、光ディスクから読み出した位相検波信号を２周期で一巡する位相に振り分ける。

ここでは順にウォブル1波ずつＡ,Ｂ,Ａ,Ｂ,Ａ,Ｂ…と区分していく(図７の２周期位相)。２周期の区分けは、回路の動作開始から順番に振り分ける方法と、ＷＡＰの同期化を行うためのフライホイールカウンタ(図６の“１４２８周期カウンタ１６”)値に張り付ける方法が考えられる。

ここで位相検波信号から位相エッジを検出するその際、シンクの位相エッジであるのかアドレス変調符号の位相エッジであるかを区別せず、総ての位相エッジを一緒に検出する。位相エッジとみなす条件は、連続するウォブル２波で符号が変化した箇所とする(図７の位相エッジ検出)。または連続するウォブル２波の微分値を全て積算させていく方法であってもよい。このとき積算する微分値は設定した閾値を超えた場合のみに限定する方法や微分値の前後数波の状態も加味して制限を掛ける（例えば位相エッジの前後４波の加算結果の符号が前後で異なる場合に限り位相エッジとして微分値を積算するなど）方法を採用することもできる。また通常、位相エッジは最低ウォブル４波間隔で出現するため、たとえば２波といった短い間隔で２度立った位相エッジはノイズとみなし除外するようにしてもよい(図７(ｂ)の位相エッジノイズ除去と示した部分)。

次に検出した位相エッジが２周期位相Ａ,Ｂのどちらの位相で出現したか集計をとり、位相エッジが多く出現する２周期位相を「エッジ集中点」とする。位相エッジの集計方法は、たとえばＡ,Ｂそれぞれ用にカウンタを用意し、位相エッジが検出されたらカウントアップする方法などが考えられる(図７の２周期位相Ａのカウンタ,Ｂのカウンタと示している部分参照)。さらには、Ａ,Ｂそれぞれに出現するエッジの全微分値の積分結果を別々に集計し、Ａ用とＢ用の積分器のいずれの出力が大きいかで決定する方法であってもよい。

連続した位相検波信号におけるアドレス変調符号の位相エッジは２周期位相Ａ,Ｂのどちらかに集中する。このエッジ集中点がアドレス変調符号のビットクロックの２周期位相である。

位相エッジ数がＡ，Ｂで同数になった場合は、今までの２周期位相を継続する方法と、新たに並んだ２周期位相に変更する方法を選択できるようにする。また同数の場合に限り両方に立てるようにしてもよい。また新しいエッジ集中点を決定する位相エッジの集計範囲は、回路動作開始点から現時点まで総ての位相エッジを集計するが、ＩＩＲフィルターなどを用いて新しい結果が得られるたびに古い結果から少しずつ捨てていく方法、或いは集計範囲を限定するフラグを用意し、このフラグが有効な時に出現した位相エッジのみ集計する方法を取ってもよい。または集計結果をリセットするフラグを用意してもよい。

またエッジ集中点の他に、エッジ集中点ともう一方の２周期位相との差がどのくらいの程度かを表す「位相エッジ分散度」信号を設ける。たとえば位相エッジを集計するＡ,Ｂのカウンタ差を比較して「２周期位相Ａ,Ｂのエッジ集中点集計結果に大きな差がある」か「２周期位相Ａ,Ｂのエッジ集中点集計結果が均衡している」などの判別信号である。この位相エッジ分散度を用い、たとえば「周期位相Ａ,Ｂのエッジ集中点集計結果に大きな差がある」時のみエッジ集中点を出力するなど制限をかけてもよい。

図６の２倍周期発生部１７は、求められたエッジ集中点（Ａ又はＢの位相）から、シンク先頭位置で、２周期位相を求めフラグ(以下「シンク先頭２周期フラグ」)を立てる回路である。つまり、検出した位相エッジを集合し、２周期位相のいずれか一方の位相（Ａ又はＢ）の内、エッジ集計結果の多い位相（Ａ又はＢ）を特定し、この特定した位相に合ったパルスを出力するパルス生成手段である。

アドレス変調符号の２周期位相とシンク先頭位置の２周期位相の差はディスクの規格で固定されているので、２倍周期発生部１７に取り込まれたエッジ集中点（Ａ又はＢ）の情報から、前記の差の２周期位相の位置にフラグを立てる。たとえばアドレス変調符号とシンク先頭位置の２周期位相差が“1”で、エッジ集中点が２周期位相“Ａ”の場合、シンク先頭２周期フラグは２周期位相“Ｂ”で立てる。ＨＤ ＤＶＤ−Ｒのディスク規格では、シンク先頭位置とアドレス変調符号の２周期位相は同じ位相であるため、エッジ集中点として求められた２周期位相にそのままフラグを立てる。

ビットスリップなどによりエッジ集中点がもう一方の２周期位相へ変化しない限りシンク先頭２周期フラグはウォブル２周期毎に立つ(図７のシンク先頭２周期フラグ)。ただし、起動直後の少ない位相エッジの集計数では精度の高いエッジ集中点が得られないため、エッジ集中点フラグ判定に閾値(以下「２周期フラグ閾値」)を設け、位相エッジ数が２周期フラグ閾値を越えるまでシンク先頭２周期フラグを無効にするよう制限をつける。

２周期フラグ閾値は、外部設定できるようにする(図７の２周期フラグ閾値)。図７では２周期フラグ閾値が“５”のため、２周期位相Ａのカウンタが“５”になったところからシンク先頭２周期フラグが出力されている。

また２倍周期発生部１７がエッジ集中点を取り込むタイミングは、常に実時間で位相エッジの集計結果をエッジ集中点として逐一取り込む方法と、特定の時間間隔を置いて取り込む方法と選択できるようにする。

以上の回路構成からシンク先頭位置の２周期位相が求められる。図８は、はシンクパターン一致検出の説明図である。

シンクパターン一致検出は、光ディスクからウォブル信号を読み出し、ウォブルの変調を位相検波信号として検出し符号により２値化する。符号により２値化を行う場合はビートを除去した結果を用いる方法もある。ここでは単純に正なら“１”,負なら“０”とする。２値化した位相検波信号とシンクパターン雛型との比較を行い一致したらフラグを立てる(以下「シンクパターン一致検出フラグ」)。ここでシンクパターン雛形とは６Ｔ-４Ｔ-６Ｔを“０-１-０”のパターンにしたものである。

一致判定方法は位相検波信号とシンクパターン雛型との積をウォブル1波ずつ取り、比較区間のウォブル全てで一致が確認できたらシンクパターン一致検出とみなす完全判定と、比較区間の特定数以上のウォブルで一致が確認できたらシンクパターン一致検出とみなす軟判定と選べるようにする。図８、図９は完全判定の例である。

またパターン一致検出を行う位置を前回のシンク検出位置によって特定の範囲に限定するような窓ゲートを設けられるようにする。たとえば前回のシンク検出位置から“１４２８±１から”ウォブル周期範囲でのみシンクパターン一致検出を行うようにする。

図８と、図９は、シンクパターン一致検出部１３の動作を示すタイミングチャートである。位相検波信号を２値化し、”１”、”０”の変化信号（２値化位相検波信号）とする。シンクパターン比較範囲において、シンクパターンの雛形と、２値化位相検波信号とが比較される。両者が一致すると、論理積出力がハイレベルであるが、一部不一致があると、負の出力が得られる。図８の状態は、シンク未検出の場合であり、図９（ａ）の場合は、シンク検出の場合である。シンクが検出された場合には、パターン一致検出フラグが出力されている。図９（ｂ）は、シンク検出窓の設定方法を説明するために示している。シンク検出位置から１４２８ウォブルカウントした位置には、次のシンクが存在するはずである。さらに、その位置を０とした場合、前後の±１ウォブルの範囲をシンク検出窓として設定する。この窓ゲート信号は、１４２８周期カウンタ１６のカウント値を、比較器に入力してそのカウント値が窓の範囲に来たときに出力し、シンクパターン一致検出部１３に与えるようにすればよい。このシンク検出範囲は、セグメントタイプに応じて、±４２ウォブル分ずらす必要がある。つまり、ＷＡＰのタイプ１、２、３の移り変わり応じて、ＷＡＰの周期±４２ウォブルの位置に移る場合がある。つまり、検出範囲は、１３８６ウォブルの位置,１４２８ウォブルの位置、１４７０ウォブルの位置にくる場合がある。

この検出範囲をずらす手法としては、別途、シンク位置の周期性を統計する回路を用いて、この判定結果に応じて、シンク検出範囲を制御してもよい。また、エッジに集計情報が存在するので、これを蓄積し、セグメントタイプを判定し、セグメントタイプ情報に応じてシンク検出範囲を点線で示すような位置にずらすという制御を行ってもよい。

図１０は、シンク先頭検出フラグの生成方法を示した図である。シンクパターン一致検出フラグは図６で示した論理回路１８に供給されている。この論理回路１８には、２倍周期発生部１７からのシンク先頭２周期フラグが入力されている。このシンク先頭２周期フラグは、先に説明したようにＡ，又はＢのいずれかの位相（エッジ位相が多く検出された位相に対応する）で出力されている。したがって、シンクパターン一致検出フラグが、ウォブル信号の歪みや一致検出の軟判定により真のウォブル位置の前後複数の区間で出力されたとしても、論理回路１８においては、シンク先頭２周期フラグにより、論理積がとられ、シンク先頭検出フラグは、ウォブル１波の精度で出力される。

図１１は、本発明に係る装置の動作を示すフローチャートである。ウォブル信号に位相検波処理を行う（ステップＳＡ１）。ステップＳＡ２では、位相検波信号に基づいて、シンクパターンの一致検出処理を行い、ステップＳＡ３では、シンク先頭２周期フラグを生成する。

ステップＳＡ４では、パターン一致検出フラグが有効、かつシンク先頭２周期フラグが有効な状態、つまり、パターン一致検出フラグとシンク先頭２周期フラグとの論理積がとれたか否かを判別する。ＹＥＳである場合は、ステップＳＡ５で１４２８周期カウンタ１６をプリセットし、ＮＯである場合は、ステップＳＡ６で１４２８周期カウンタ１６をカウントアップさせる。

ステップＳＡ７では、１４２８周期カウンタ１６のカウント値が、アドレス位置に対応する値になったか否かを判別する。ＮＯである場合は、ステップＳＡ１の処理に戻り、ＹＥＳである場合は、ステップＳＡ８で、アドレス検出を行って、処理を終了する。

図１２は、上記ステップＳＡ３におけるシンク先頭２周期フラグの生成動作を纏めたフローチャートを示している。位相検波処理の次に位相エッジ検出が行われ（ステップＳＡＢ１，ＳＢ２）、ステップＳＢ３では、２周期位相でエッジ検出ができたか否かの判別が行われる。ＹＥＳの場合は、ステップＳＢ４で２周期位相Ａ，Ｂ，Ａ，Ｂ、…をそれぞれに対応して用意されているカウンタをカウントアップする（図７で説明したカウンタ）。このステップＳＢ４の後、又は、上記ステップＳＢ３でＮＯである場合は、（ステップ）ＳＢ５でエッジ集中点を求め、ステップＳＢ６でシンク先頭位置の２周期位相を設定し、シンク先頭２周期フラグを生成して処理を終了する。

ここで、シンク検出フラグによるＷＡＰの同期を図る方法を説明する。従来システムではウォブル１４２８波で一周するフライホイールカウンタによりＷＡＰを記録長単位毎に区切っており、シンクパターン一致検出フラグが有効になったところでこのカウンタを特定値にプリセットしＷＡＰの同期を図っている。ここで、上記の発明では上述したようにシンクパターン一致検出フラグと位相エッジ集中点フラグの積を取ったものをシンク先頭検出フラグとし１４２８周期カウンタ１６のプリセットを行いＷＡＰの同期を図る。

図１３（Ａ）、（Ｂ）は、シンクパターン一致検出で歪んだアドレスデータ変調符号を偽シンクとして検出した場合、シンク先頭２周期フラグをマスクすることで得られる効果を説明している。シンクパターン一致検出のみでは、位相検波信号の歪みなどの影響をそのまま受けてしまう。しかし、２周期位相でシンク先頭位置にマスク掛けすることで、シンク先頭位置が出現し得る位置を全範囲の２分の１に絞り込むことができる。

図１３（Ｂ）のように、ウォブル信号の歪によりシンク先頭位置を誤認しようとしても、２周期位相の集中点情報Ａにより、誤認が拒絶される。その結果シンク先頭位置とは異なる偽シンク先頭位置の検出を低減し、シンク検出の精度が向上する。正しいシンク先頭位置検出は正しいＷＡＰの同期化を行い、信頼性の高いウォブルアドレスコーディングを実現する。

ここまでシンク先頭位置検出の２周期位相マスク掛けを説明してきたが図１４に示すようにＷＤＵ先頭検出に対しても同様に保護を掛けることが可能である。

図１４において、図６と異なる部分は、シンクパターン一致検出部１３をＷＤＵ先頭検出部１９に変更し、１４２８周期カウンタ１６を８４周期カウンタ２０に変更した点である。ＷＤＵ先頭検出部１９は、入力された位相検波信号のパターンに基づいてＷＤＵの先頭を検出している。即ち、ＷＤＵの先頭直前にはウォブル６８波以上の長さのＮＰＷに対応した位相検波信号が存在し、ＷＤＵの先頭にはウォブル４波以上の長さのＩＰＷに対応した位相検波信号が存在している。

このため、ＷＤＵ先頭検出部１９は、相当の長さのＮＰＷに対応した位相検波信号の後に、ウォブル４波の長さのＩＰＷに対応した位相検波信号が出現するパターンを検出することにより、ＷＤＵの先頭を検出し、ＷＤＵ先頭フラグを発生する。

このＷＤＵ先頭フラグと２倍周期発生部１７から出力されるシンク先頭２周期フラグとを、論理回路１８で論理積をとった信号をＷＤＵ先頭検出フラグとし、８４周期カウンタ２０は、信頼性の高いＷＤＵ先頭位置検出結果に基づいて１ＷＤＵ分に対応するウォブル周期（８４）を循環的にカウントすることができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

ウォブル信号の位相を利用したビット変調規則の説明図である。 ウォブル信号を変調することで構成される物理アドレスの構造説明図である。 ウォブルデータユニット（ＷＤＵ）の種類を説明するための図である。 ＷＤＵの１７個で構成される物理セグメントタイプの説明図である。 シンク先頭位置とアドレス変調符号のビットクロックとの関係を示す説明図である。 この発明の一実施の形態に係る同期検出装置のブロック構成図である。 この発明に係るシンク先頭２周期フラグのタイミングチャートであり、図６の要部の動作を説明するために示した図である。 図６に示したシンクパターン一致検出部の動作を説明するために示したタイミングチャートである。 同じく図６に示したシンクパターン一致検出部の動作を説明するために示したタイミングチャート、及びシンク検出タイミングを決める窓ゲートを説明するために示した図である。 図６に示した論理回路におけるシンク検出フラグの出力動作を説明するために示した信号波形図である。 図６の装置全体の動作を説明するために示したフローチャートである。 図１１のフローチャートの一部のステップをさらに詳細に示すフローチャートである。 本発明の方法がシンク位置誤判定を避ける場合の動作を説明するために示したタイミングチャートである。 本発明の他の実施の形態を示すブロック図である。

符号の説明

１１…位相検波部、１２…アドレス検出部、１３…シンクパターン一致検出部、１４…位相エッジ検出部、１５…ウォブルＰＬＬ部、１６…１４２８周期カウンタ、１７…２倍周期発生部、１８…論理回路、１９…ＷＤＵ先頭検出部、２０…８４周期カウンタ。

Claims (8)

1. 光ディスクより再生したウォブル信号を用いて、前記光ディスクに記録されている情報を再生するための基準となるクロックを得る基準クロック生成回路であって、
   光ディスクより再生したウォブル信号を位相検波する手段と、
   前記位相検波出力を用いて、前記ウォブル信号に同期したウォブルクロックを発生するウォブルクロック生成部と、
   ウォブルクロックに基づいて、ウォブル波の２周期で１周期となる２周期クロックを得る手段と、
   前記位相検波出力を用いて、前記ウォブル信号の変調に伴って変化している位相エッジを検出する位相エッジ検出部と、
   検出した位相エッジを集合し、前記２周期クロックのいずれか一方の半周期の位相の内、エッジの分散度が集中している位相を特定し、この位相に合ったパルスを出力するパルス生成手段と、
   を有することを特徴とする基準クロック生成回路。
2. 光ディスクより再生したウォブル信号を位相検波する手段と、
   位相検波出力と所定のシンクパターンとを比較して、アドレス情報を含む所定単位のセグメントの先頭のシンクを検出し、そのパターン一致検出フラグを出力するパターン検出器と、
   前記位相検波出力を用いて、前記ウォブル信号に同期したウォブルクロックを発生するウォブルクロック生成部と、
   ウォブルクロックに基づいて、ウォブル波の２周期で１周期となる２周期クロックを得る手段と、
   前記位相検波出力を用いて、前記ウォブル信号の変調に伴って変化している位相エッジを検出する位相エッジ検出部と、
   検出した位相エッジを集合し、前記２周期クロックのいずれか一方の半周期の位相の内、エッジの分散度が集中している位相を特定し、この位相に合ったシンク先頭特定パルスを出力するシンク先頭特定パルス手段と、
   前記シンク先頭特定パルスと、前記パターン検出器からのパターン一致検出フラグとの論理積をとり、リセットパルスを出力する論理回路と、
   サンプルパルスを出力し、前記ウォブル信号に含まれるアドレス情報を同期してサンプルするために、前記論理回路からのリセットパルスでリセットされるカウンタと、を有することを特徴とする記録再生型光ディスクの同期合わせ装置。
3. 前記アドレス情報を含む所定単位のセグメントは、複数のウォブルデータユニットを含み、前記ウォブルデータユニットとしては、位相変調情報がユニットの前半に存在するプライマリーウォブルデータユニットと、位相変調情報がユニットの後半に存在するセカンダリーウォブルデータユニットと、位相変調情報が存在しないユニティーフィールドウォブルデータユニットがあり、
   前記ウォブルデータユニットが１７個集合して１つの物理セグメントの情報を構成し、且つ、物理セグメントとしては、プライマリーウォブルデータユニットと、ユニティーフィールドウォブルデータユニットを用いたタイプ１と、セカンダリーウォブルデータユニットと、ユニティーフィールドウォブルデータユニットを用いたタイプ２と、プライマリーウォブルデータユニットとセカンダリーウォブルデータユニットとユニティーフィールドを用いたタイプ３とがあり、
   前記パターン検出器は、前記セカンダリーウォブルデータユニットとプライマリーウォブルデータユニットに応じてシンクパターン一致検出フラグの出現位相を、ずらす手段を含むことを特徴とする請求項２記載の記録再生型光ディスクの同期合わせ装置。
4. 上記カウンタは、１７個のウォブルデータユニットである物理アドレスの周期に対応する１４２８周期をカウントするカウンタであることを特徴とする請求項２記載の同期合わせ装置。
5. 光ディスクより再生したウォブル信号を位相検波し、
   位相検波出力と所定のシンクパターンとを比較して、アドレス情報を含む所定単位のセグメントの先頭のシンクを検出し、そのパターン一致検出フラグを出力し、
   前記位相検波出力を用いて、前記ウォブル信号に同期したウォブルクロックを発生し、
   ウォブルクロックに基づいて、ウォブル波の２周期で１周期となる２周期クロックを生成し、
   前記位相検波出力を用いて、前記ウォブル信号の変調に伴って変化している位相エッジを検出し、
   検出した位相エッジを集合し、前記２周期クロックのいずれか一方の半周期の位相（Ａ又はＢ）の内、エッジの分散度が集中している位相（Ａ又はＢ）を特定し、この位相に合ったシンク先頭特定パルスを出力し、
   前記シンク先頭特定パルスと、前記パターン検出器からのパターン一致検出フラグとの論理積をとり、リセットパルスを出力し、
   サンプルパルスを出力し、前記ウォブル信号に含まれるアドレス情報を同期してサンプルするために、前記リセットパルスでカウンタをリセットする記録再生型光ディスクの同期合わせ方法。
6. 前記アドレス情報を含む所定単位のセグメントは、複数のウォブルデータユニットを含み、前記ウォブルデータユニットとしては、位相変調情報がユニットの前半に存在するプライマリーＷＤＵと、位相変調情報がユニットの後半に存在するセカンダリーＷＤＵと、位相変調情報が存在しないユニティーフィールドＷＤＵがあり、
   前記ウォブルデータユニットが１７個集合して１つの物理セグメントの情報を構成し、且つ、物理セグメントとしては、プライマリーウォブルデータユニットと、ユニティーフィールドウォブルデータユニットを用いたタイプ１と、セカンダリーウォブルデータユニットと、ユニティーフィールドウォブルデータユニットを用いたタイプ２と、プライマリーウォブルデータユニットとセカンダリーウォブルデータユニットとユニティーフィールドを用いたタイプ３とがあり、
   前記セカンダリーウォブルデータユニットとプライマリーウォブルデータユニットに応じてシンクパターン一致検出フラグの出現位相を、ずらすことを特徴とする請求項５記載の記録再生型光ディスクの同期合わせ方法。
7. 光ディスクより再生したウォブル信号を位相検波する手段と、
   位相検波出力と所定のウォブルパターンとを比較して、ウォブルデータユニットの先頭を検出し、そのパターン一致検出フラグを出力するパターン検出器と、
   前記位相検波出力を用いて、前記ウォブル信号に同期したウォブルクロックを発生するウォブルクロック生成部と、
   ウォブルクロックに基づいて、ウォブル波の２周期で１周期となる２周期クロックを得る手段と、
   前記位相検波出力を用いて、前記ウォブル信号の変調に伴って変化している位相エッジを検出する位相エッジ検出部と、
   検出した位相エッジを集合し、前記２周期クロックのいずれか一方の半周期の位相の内、エッジ集計結果の多い位相を特定し、この位相に合ったシンク先頭特定パルスを出力するシンク先頭特定パルス手段と、
   前記シンク先頭特定パルスと、前記パターン検出器からのパターン一致検出フラグとの論理積をとり、リセットパルスを出力する論理回路と、
   サンプルパルスを出力し、前記ウォブル信号に含まれるアドレス情報を同期してサンプルするために、前記論理回路からのリセットパルスでリセットされるカウンタと、を有することを特徴とする記録再生型光ディスクの同期合わせ装置。
8. 前記カウンタは、８４周期カウンタであることを特徴とする請求項７記載の記録再生型光ディスクの同期合わせ装置。

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