JP2006351128A - 物理アドレス検出装置、光ディスク装置、および物理アドレス検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プライマリ／セカンダリセグメントタイプの２種類の同期信号パターンが存在する場合であっても、ノイズ等の外乱に影響されにくく、正確で信頼性が高くかつ簡便に物理アドレスを検出することができる物理アドレス検出装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る物理アドレス検出装置は、所定長の周期を第１の周期とし、第１の周期を所定数具備して第２の周期とする第１および第２のデータセグメントを、光ディスク上のウォブル波形から抽出する抽出部と、第１のデータセグメントの先頭に設けられた同期信号列と、第２のデータセグメントの先頭から第１の周期単位の半周期遅れた位置に設けられた同期信号列とをそれぞれ検出し同期信号を生成する同期信号検出部と、同期信号に基づいて物理アドレスデータの位置を特定するカウンタ部と、物理アドレスデータを抽出するアドレス抽出部とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

本発明は、物理アドレス検出装置、光ディスク装置、および物理アドレス検出方法に係り、特に、同期信号を用いて光ディスクの物理アドレスを検出する物理アドレス検出装置、それを含む光ディスク装置、および物理アドレス検出方法に関する。

今日、各種デジタル情報を記録する記録媒体として、各種の光ディスクが広く普及している。これらの光ディスクのうち、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）はＣＤ（Compact Disk）に比べて記録密度が高いため、映画等の動画の記録や各種情報処理装置の大容量記録媒体として普及してきている。

一方、光ディスクに記録するコンテンツ側も、ハイビジョン対応の高品質な動画等へ今後シフトしていくことが予想され、低価格で大容量を実現する光ディスクへの要求は益々高まってきている。

このような要求に応えるべく、ＨＤ ＤＶＤに代表される大容量の次世代型ＤＶＤ規格も出来上がってきている。

ＤＶＤでは、記録情報と共に物理アドレス（記録情報の光ディスク上における記録位置を示す情報）とが光ディスク上に記録されている。物理アドレスは、例えば、ウォブル（wobble）と呼ばれる正弦波状のうねりを光ディスク上に刻み、この正弦波に対して位相変調を施すことで物理アドレスデータを記録している。光ディスクから読み取った物理アドレスを参照することで光ディスク上の所定の位置から情報を読み取り、また、所定の位置に情報を書き込んでいる。

物理アドレスの読み取りは、光ディスク上に略一定周期で記録されている同期信号（SYNC信号）を検出し、この同期信号から所定のタイミングを生成して読み取っている。

このため、物理アドレスを正しく読み取るためには同期信号（SYNC信号）を正確に検出できることが前提となっており、ノイズ等で誤動作することなく正確に同期信号（SYNC信号）を検出する技術が重要となる。

例えば、特許文献１には、SYNC検出窓を設け、ノイズ等による同期信号（SYNC信号）の誤検出（フォールス）を防止し、正しく物理アドレス読み取るための技術が開示されている。具体的には、２値化した１ビットのウォブル信号（周期３２Ｔ）を記録周波数１Ｔでサンプリングし、SYNCパターンの最初の立ち上がりエッジ（周期３２Ｔの範囲）でカウンタ（１Ｔをカウントアップするカウンタ）をクリアし、１２８Ｔ後を中心に±ｙ（ｙは整数）の範囲にSYNC検出窓を開き、このSYNC検出窓内で検出された信号をSYNC信号とする構成が開示されている。
特開２００３−１２３２５７号公報

特許文献１が開示する技術は、ノイズによる誤動作排除に一定の効果はあるものの、１ビットのウォブル信号を用いているためノイズ等の外乱の影響を受けやすい。またSYNCパターンの最初の立ち上がりエッジ（周期３２Ｔの範囲）が正しく検出できなければカウンタはクリアされず、SYNC検出窓も正しい位置に開くことができないため、SYNC誤検出がたびたび起こる可能性を排除できない。

他方、ＨＤ ＤＶＤに代表される次世代型ＤＶＤにおいては、従来型ＤＶＤに比べて格段に記録密度が増している。このため、次世代型ＤＶＤでは、従来以上に高い信頼性でSYNC信号を検出し正確に物理アドレスを求める技術が要求されている。

また、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ（追記型（１回書込み））と呼ばれる次世代型ＤＶＤの規格では、２種類の異なるSYNC（同期信号）パターンが用いられている。光ディスク上の隣接するトラックにプライマリセグメントタイプとセカンダリセグメントタイプと呼ばれる２種類のSYNCパターンを持たせることで、トラック間におけるウォブル信号の干渉（隣のトラックのウォブル信号が被検出トラックに漏れこんで、被検出トラックのウォブル信号を打ち消す現象）を排除しようとするものである。

プライマリ／セカンダリセグメントタイプといったSYNCパターンの規格は従来無かったものであり、このように異なる２種類のSYNCパターンに対してもSYNC信号を高信頼性で検出できること要求されることは言うまでもない。また、その検出方法も可能な限り簡素な方法が求められる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、プライマリ／セカンダリセグメントタイプといった異なる２種類の同期信号パターンが存在する場合であっても、ノイズ等の外乱に影響されにくく、正確で信頼性が高くかつ簡便に同期信号および物理アドレスを検出することができる物理アドレス検出装置、光ディスク装置、および物理アドレス検出方法を提供することを目的とする。

本発明に係る物理アドレス検出装置は、上記課題を解決するため、請求項１に記載したように、所定長の周期を第１の周期とし、前記第１の周期を所定数具備して第２の周期とする第１および第２のデータセグメントを、光ディスク上に記録されたウォブル波形から抽出する抽出部と、前記第１のデータセグメントの先頭に設けられた同期信号列と、前記第２のデータセグメントの先頭から前記第１の周期単位の半周期遅れた位置に設けられた同期信号列とをそれぞれ検出し、同期信号を生成する同期信号検出部と、前記同期信号に基づいて、前記ウォブル波形の１周期を基本単位としてカウントアップし、前記第１および第２のデータセグメントに含まれる物理アドレスデータの位置を特定するカウンタ部と、前記カウンタ部で特定された前記物理アドレスデータの位置に基づいて、前記第１および第２のデータセグメントから前記物理アドレスデータを抽出するアドレス抽出部とを備え、前記カウンタ部は、前記第１の周期の半周期を繰り返し周期とする半周期カウンタと、前記半周期カウンタの出力を入力し前記第１の周期を生成すると共に、前記第１のデータセグメントと前記第２のデータセグメントのいずれのタイプが入力されているかを判定するタイプ判定カウンタとを備えて構成されることを特徴とする。

また、本発明に係る光ディスク装置は、上記課題を解決するため、請求項７に記載したように、光ディスクを回転駆動する駆動部と、前記光ディスクからデータを読み取り或いは書き込むピックアップと、前記光ディスク上にウォブル波形として記録された物理アドレスを、前記ピックアップの出力から抽出する物理アドレス検出装置とを備え、前記物理アドレス検出装置は、所定長の周期を第１の周期とし、前記第１の周期を所定数具備して第２の周期とする第１および第２のデータセグメントを、光ディスク上に記録されたウォブル波形から抽出する抽出部と、前記第１のデータセグメントの先頭に設けられた同期信号列と、前記第２のデータセグメントの先頭から前記第１の周期単位の半周期遅れた位置に設けられた同期信号列とをそれぞれ検出し、同期信号を生成する同期信号検出部と、前記同期信号に基づいて、前記ウォブル波形の１周期を基本単位としてカウントアップし、前記第１および第２のデータセグメントに含まれる物理アドレスデータの位置を特定するカウンタ部と、前記カウンタ部で特定された前記物理アドレスデータの位置に基づいて、前記第１および第２のデータセグメントから前記物理アドレスデータを抽出するアドレス抽出部とを備え、前記カウンタ部は、前記第１の周期の半周期を繰り返し周期とする半周期カウンタと、前記半周期カウンタの出力を入力し前記第１の周期を生成すると共に、前記第１のデータセグメントと前記第２のデータセグメントのいずれのタイプが入力されているかを判定するタイプ判定カウンタとを備えて構成されることを特徴とする。

また、本発明に係る物理アドレス検出方法は、上記課題を解決するため、請求項１３に記載したように、所定長の周期を第１の周期とし、前記第１の周期を所定数具備して第２の周期とする第１および第２のデータセグメントを、光ディスク上に記録されたウォブル波形から抽出する抽出ステップと、前記第１のデータセグメントの先頭に設けられた同期信号列と、前記第２のデータセグメントの先頭から前記第１の周期単位の半周期遅れた位置に設けられた同期信号列とをそれぞれ検出し、同期信号を生成する同期信号検出ステップと、前記同期信号に基づいて、前記ウォブル波形の１周期を基本単位としてカウンタ部でカウントアップし、前記第１および第２のデータセグメントに含まれる物理アドレスデータの位置を特定するカウントステップと、前記カウントステップで特定された前記物理アドレスデータの位置に基づいて、前記第１および第２のデータセグメントから前記物理アドレスデータを抽出するアドレス抽出ステップとを備え、前記カウントステップは、前記第１の周期の半周期を繰り返し周期とする半周期カウンタでカウントする半周期カウントステップと、前記半周期カウントステップで得られる半周期毎の信号を入力し前記第１の周期を生成すると共に、前記第１のデータセグメントと前記第２のデータセグメントのいずれのタイプが入力されているかを判定するタイプ判定カウントステップとを備えたことを特徴とする。

本発明に係る物理アドレス検出装置、光ディスク装置、および物理アドレス検出方法によれば、プライマリ／セカンダリセグメントタイプといった異なる２種類の同期信号パターンが存在する場合であっても、ノイズ等の外乱に影響されにくく、正確で信頼性が高くかつ簡便に同期信号および物理アドレスを検出することができる。

本発明に係る物理アドレス検出装置、光ディスク装置、および物理アドレス検出方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。

（１）光ディスク装置
図１は、本発明に係る光ディスク装置の一実施形態の構成例を示した図である。

光ディスク装置１００は、光ディスク２００を回転駆動させる駆動部２、光ディスク２００に記録された情報の読み出しや光ディスク２００への情報の書き込みを行うピックアップ３、光ディスク２００に記録されているウォブル信号Ｗｂやユーザデータ読み取り用ＲＦ信号を生成するＲＦアンプ６、物理アドレス情報を検出する物理アドレス検出装置１、光ディスク２００に記録されているデータを読み出し、所定のデータ変換を行う他、光ディスク２００にデータを書き込むための所定のデータ変換を行うデータ読み取り／書込み部４、および光ディスク装置１００全体の制御や各種データ変換を行う処理部５を備えて構成される。

駆動部２は、処理部５からの制御信号に基づいて、光ディスク２００の回転制御を行っている。

ピックアップ３は、光ディスク２００に対して情報の記録、再生を行っている。ピックアップ３から光ディスク２００に対して照射されるレーザ光は、光ディスク２００のトラックに記録されたピットによって変調を受け、その反射光がデータ読み取り／書込み部４に入力される。逆に、データ読み取り／書込み部４から出力される書込みデータによってピックアップ３のレーザ光の強度を変調し、変調されたレーザ光で光ディスク２００のトラックにピットを形成することで情報を書き込んでいる。

また、ピックアップ３は、光ディスク２００のトラックに沿って正弦波状に記録されたウォブル（うねり）をレーザ反射光の強弱として抽出し、ＲＦアンプ６を介してウォブル信号Ｗｂとして物理アドレス検出装置１へ出力する。

図２は、ウォブル信号Ｗｂの概念を示した図である。図２の上段は、光ディスク２００上のトラックの形状を模式的に示している。光ディスク２００のトラックは、進行方向に対して正弦波状にうねりを持った形状として形成されている。このうねりの１つ１つをウォブル（wobble）と呼んでいる。ピックアップ３から照射されるレーザビームは、このうねりを持ったトラック上を移動することでその反射光は、うねりの形状に対応した振幅変調を受けることになる。

図２の下段は、うねり（ウォブル）によって振幅変調をうけた信号、即ち、ウォブル信号Ｗｂを表している。ウォブルは、正の位相をもつＮＰＷ（Normal Phase Wobble）と逆位相をもつＩＰＷ（Inverse Phase Wobble）の２種類の正弦波波形を有している。正相と逆相の２種類のウォブルによって、ウォブル毎に２値（「０」と「１」）のビットデータを表現することができる。図２の例では、ＮＰＷを「０」に、ＩＰＷを「１」に対応付けており、「０」が４ビット連続し、その後「１」が３ビット連続している状態を示している。

光ディスク２００では、所定の領域単位に物理アドレスが割り当てられており、この物理アドレスがウォブル信号Ｗｂによって光ディスク２００上に記録されている。

ＲＦアンプ６から出力されたウォブル信号Ｗｂは、物理アドレス検出装置１へ入力される。物理アドレス検出装置１では、後述するように、ウォブル信号Ｗｂから同期信号を検出し、この同期信号に基づいて物理アドレスが抽出される。

光ディスク２００へデータを書き込む際には、ウォブル信号Ｗｂから抽出された物理アドレスに対応付けてデータを光ディスク２００に書き込む。

また、処理部５では、データと光ディスク２００の物理アドレスとを対応付けて処理することが可能となり、光ディスク２００に対して容易にランダムアクセスすることができる。

この他、処理部５は、駆動部２に対する駆動制御やピックアップ３の位置制御およびフォーカス制御等を行っている。

（２）ウォブル信号Ｗｂのデータフォーマット
図３は、ウォブル信号Ｗｂによって表される物理アドレスのデータフォーマットを説明する図である。

物理アドレスは、セグメント（segment）或いはＷＡＰ（Wobble Address in Periodic Position）と呼ばれるひとまとまりのデータ列にふくまれており、１つのセグメントに１つの物理アドレスが対応している。

図３（ａ）乃至（ｃ）は、セグメント（segment）或いはＷＡＰ（以下、単にセグメントと呼ぶ）のデータフォーマットを示した図である。

図３（ｃ）に示したように、１つのセグメントは、０から１６で示される１７のデータユニットで構成されている。このデータユニットを、ＷＤＵ（Wobble Data Unit）と呼んでいる。即ち、セグメントは、０番から１６番までの１７組のＷＤＵによって構成されている。

０番のＷＤＵ（セグメントの先頭のＷＤＵ）は、同期信号列を有するＷＤＵであり、図３（ｃ）では「SYNC」と表示されている。

１番から１１番までの１１組のＷＤＵには、１つの物理アドレスが含まれており、「Address Field」と表示されている。この１１組のＷＤＵによって、３３ビットの情報を表している。

３３ビットの内訳は、図３（ｄ）に示したように、「Segment Information」に３ビット、「Physical Segment Block Address」に１８ビット、「Physical Segment Order」に３ビット、および「CRC」に９ビットとなっている。

このうち、光ディスク２００上の物理アドレスを実際に示しているのは、「Physical Segment Block Address」の１８ビットと「Physical Segment Order」の３ビットである。

「CRC」の９ビットは、誤り訂正符号である。また、「Segment Information」の３ビットは、図３（ｅ）に示したように、予備の２ビットと、セグメントのタイプを示す１ビットで構成されている。

１２番から１６番のＷＤＵは、「Unity Field」と呼ばれている領域であり、無変調領域である。

セグメントには２種類のタイプのものがあり、それぞれ、プライマリセグメントタイプとセカンダリセグメントタイプと呼ばれている。

図３（ａ）は、プライマリセグメントタイプのセグメントのデータフォーマットを示したものであり、図３（ｂ）は、セカンダリセグメントタイプのセグメントのデータフォーマットを示したものである。

２つのタイプのセグメントは、それぞれ、１７組のＷＤＵから構成される点は共通であるが、同期信号列を含む先頭のＷＤＵと、「Address Field」の１番から１１番のＷＤＵにおいてその内部構成が一部異なっている。

いずれのタイプのセグメントも、各ＷＤＵは総て８４個のウォブルから構成されている。１つのウォブルは、図２で説明したように、一周期の正弦波に対応しており、正相の正弦波であるＮＰＷと逆相の正弦波であるＩＰＷのいずれかとなる。

図３（ａ）に示したように、プライマリセグメントタイプのセグメントの先頭のＷＤＵ（０番のＷＤＵ）には、先頭から６ウォブルのＩＰＷ、４ウォブルのＮＰＷ、および６ウォブルのＩＰＷが配置されている。この合計１６ウォブルによってセグメントの同期信号列を構成している。ＩＰＷは「１」、ＮＰＷは「０」に対応させているため（図２参照）、この同期信号列は「１１１１１１００００１１１１１１」のビット列に相当することになる。１６ウォブルの同期信号列の後に６８ウォブルのＮＰＷ「０００・・・」が続き、合計で８４ウォブルから構成されている。

０番のＷＤＵに続いて１番から１１番の「Address Field」のＷＤＵが配列される。各ＷＤＵは、先頭に４ウォブルのＩＰＷが配置され、続いて、「ｂ２」、「ｂ１」、「ｂ０」に各４ウォブルが割り当てられている。

「ｂ２」、「ｂ１」、「ｂ０」には、図３（ｄ）に示した３３ビットの物理アドレス等が１１組（１番から１１番）に分割された３ビットがそれぞれ１ビットずつ割り当てられている。物理アドレス等の内容によってＩＰＷ（「１」に相当）又はＮＰＷ（「０」に相当）がそれぞれ４ウォブルずつ配分される。

「ｂ２」、「ｂ１」、「ｂ０」に続いて、６８ウォブルのＮＰＷ「０００・・・」が配列され、「Address Field」のＷＤＵも０番のＷＤＵと同様に８４ウォブルから構成されている。

１番から１１番の各ＷＤＵは、物理アドレス等の内容によって「ｂ２」、「ｂ１」、「ｂ０」の中身が異なってくるものの、データ配列は総て同一のものである。

なお、「Address Field」の各ＷＤＵの先頭に配置される４ウォブルのＩＰＷ「１１１１」をセグメントの先頭にある同期信号列と区別するため、ユニット同期信号列と呼ぶものとする。

「Address Field」の１１組のＷＤＵに続いて、「Unity Field」の５組（１２番から１６番）のＷＤＵが続く。これら５組のＷＤＵは、いずれも８４ウォブルのＮＰＷから構成されており、結局「Unity Field」は、４２０（＝５×８４）のＮＰＷ「００００・・・・」が続くことになる。

他方、セカンダリセグメントタイプのセグメントでは、図３（ｂ）に示したように、０番のＷＤＵでは、同期信号列の位置がプライマリセグメントタイプと異なっている。０番のＷＤＵの先頭には４２ウォブルのＮＰＷ「０００・・・」が配置されており、これに続いて同期信号列（「１１１１１１００００１１１１１１」）が配置される形態となっている。即ち、ＷＤＵの長さ（８４ウォブル）を１周期とすると、ちょうど先頭から半周期だけ遅れて同期信号列がスタートする形態となっている。

「Address Field」の１１組のＷＤＵについても、４２ウォブルのＮＰＷ「０００・・・」が先頭に配置された後に、ユニット同期信号列「１１１１」が配置される形態となっている。この場合も０番のＷＤＵと同様に、ＷＤＵの長さ（８４ウォブル）を１周期とすると、各ＷＤＵの先頭から半周期だけ遅れてユニット同期信号列「１１１１」がスタートする形態となっている。

このように、プライマリセグメントタイプとセカンダリセグメントタイプとでは、同期信号列、およびユニット同期信号列の位置が、ＷＤＵの半周期分ずれて配置されている。このため、同期信号列、およびユニット同期信号列から同期検出を行い、物理アドレスデータを抽出する際には、２つのタイプに適切に対応させた物理アドレス検出方法が必要となってくる。

なお、プライマリセグメントタイプとセカンダリセグメントタイプは、光ディスク上の隣接するトラックに２種類の異なるウォブル信号Ｗｂのパターンを持たせることで、トラック間におけるウォブル信号の干渉（隣のトラックのウォブル信号が被検出トラックに漏れこんで、被検出トラックのウォブル信号を打ち消す現象）を排除するため設けられている。

図４は、プライマリセグメントタイプ（Type０）と、セカンダリセグメントタイプ（Type１）のほか、両者を組み合わせたセグメント（Type２）も併せて示している。「SYNC」および「Address Field」の各ＷＤＵに付した「Ｐ」或いは「Ｓ」は、それぞれ、プライマリセグメントタイプとセカンダリセグメントタイプに対応したＷＤＵであることを示している。

Type２のセグメントでは、番号０から番号５までのＷＤＵが「Ｐ」タイプであり、番号６から番号１１までのＷＤＵでは「Ｓ」タイプのＷＤＵとなっている。このようにType２のセグメントは、番号６以降では、ユニット同期信号列が各ＷＤＵの先頭から半周期遅れてスタートする形態に変わることになる。

（３）物理アドレス検出装置の構成
図５は、本発明の一実施形態に係る物理アドレス検出装置１の構成例を示す図である。

物理アドレス検出装置１は、ＲＦアンプ６からウォブル信号Ｗｂを入力しウォブルクロックを生成する他、位相変調されたウォブル信号Ｗｂから「+」値、「-」値を生成するウォブルＰＬＬ部１０（抽出部）と、データセグメントの先頭のＷＤＵにある同期信号列を検出し、同期信号を生成する同期信号検出部２０と、同期信号を基準としてカウントアップするカウンタ部３０と、カウンタ部３０のカウント値を参照して同期信号から所定量送れた位置に配置されている物理アドレスデータをデータセグメントから抽出するアドレス部４０を備えて構成されている。

また、物理アドレス検出装置１は、データセグメントの「Address Field」領域の各ＷＤＵの先頭に設けられているユニット同期信号列を検出するユニット同期信号検出部５０をさらに備えた構成としてもよい。

さらに、カウンタ部のカウント値に基づいて、同期信号が検出されるべき位置に検出窓を生成する検出窓生成部６０を備えた構成としてもよい。

ウォブルＰＬＬ部１０では、ウォブル信号Ｗｂを入力し、ＩＰＷに対しては「＋」値をまた、ＮＰＷに対しては「−」値を出力している。「＋」値は、図２における「１」に対応するものであり、「−」値は、図２における「０」に対応するものである。

ＩＰＷ／ＮＰＷから「＋」値／「−」値への変換は、種々の方法で行うことが可能であるが、本実施形態では図５に示したように、Ａ／Ｄ変換器１０１、積分器１０２、Ｄ／Ａ変換器１０３、及びＶＣＯ１０４で構成されるＰＬＬ回路を用いている。

入力されるウォブル信号Ｗｂと基準となるＳＩＮ波とで位相同期をとると共に積分処理を行うことで、ウォブル信号Ｗｂの正相、逆相に応じて「＋」値、「−」値を出力する形態としている。

また、ウォブルＰＬＬ部１０では、入力されるウォブル信号Ｗｂのウォブル毎（正弦波の周期毎）にウォブルに同期したウォブルクロックWclkを生成している。ウォブルクロックWclkはカウンタ部のクロック信号として用いられるものである。

図６は、カウンタ部３０の細部構成例を示した図である。

カウンタ部３０は、半周期カウンタ３０１、タイプ判定カウンタ３０２、セグメント周期カウンタ３０３、Segment Orderカウンタ３０５、およびSegment Block Addressカウンタ３０６の５種類のカウンタから構成されている。

半周期カウンタ３０１は、ウォブルクロックWclkをカウントアップし、ＷＤＵの半周期を繰返し周期としてカウントするカウンタである。図３に示したように、総てのＷＤＵは、８４のウォブルで構成されており、８４ウォブルが１周期（第１の周期）となっている。半周期カウンタ３０１では、この半周期、即ち、４２のウォブルを０から４１まで繰り返しカウントしていく。

次のタイプ判定カウンタ３０２は、半周期カウンタ３０１の桁上がりを判定するカウンタである。タイプ判定カウンタ３０２の出力は１ビットであり、半周期カウンタ３０１の桁上がりがあるたびに「１」と「０」を交互に出力する。

この結果、タイプ判定カウンタ３０２の出力は、ＷＤＵを半周期毎に「１」と「０」で色分けして判定していることになる。また、タイプ判定カウンタ３０２の出力の周期（「１」と「１」との間隔）はＷＤＵの１周期に相当することになる。

次段のセグメント周期カウンタ３０３は、ＷＤＵ毎にカウントアップされるカウンタであり、データセグメントの周期（第２の周期）を繰返し周期とする。図３に示したように、プライマリセグメントタイプ及びセカンダリセグメントタイプのいずれも１７組のＷＤＵから構成されており、セグメント周期カウンタ３０３では、１７組のＷＤＵを０から１６まで繰り返しカウントしている。

半周期カウンタ３０１、タイプ判定カウンタ３０２、およびセグメント周期カウンタ３０３は、セグメントの先頭にある同期信号列を基準としてカウントアップされていく。従って、これら３種類のカウンタの出力によって、セグメントに含まれる物理アドレスの各ビットの位置を特定することが、基本的には可能となる。ただし、セグメントには、プライマリセグメントタイプとセカンダリセグメントタイプの２種類が混在しており、この２種類の同期信号列の位置が異なっているため、実際にはカウンタの補正（タイプ判定カウンタ３０２の補正）が必要となってくるが、この点については後述する。

次段の物理アドレスカウンタ３０４は、Segment Orderカウンタ３０５とSegment Block Addressカウンタ３０６とで構成され、物理アドレスをカウンタで算出するものである。本来、物理アドレスはセグメント内にデータとして記録されているものであり、物理アドレスの抽出と言う観点からは物理アドレスカウンタ３０４は必要ではない。

物理アドレスカウンタ３０４は、セグメント内に記録された物理アドレスとは別個の独立した形態で物理アドレスを求め、最終的に物理アドレスの信頼性を高めるために設けられている。

本実施形態が対象とする光ディスク２００では、１つのセグメントに１つの物理アドレスが割り当てられている。また、物理アドレスは、光ディスク２００のトラックに沿って、セグメントの単位で増減する形態となっている。このため、物理アドレスカウンタ３０４の初期値をセグメントに記録されている物理データで設定（補正）させれば、その後はセグメントの数をカウントすることによって、物理アドレスを物理アドレスカウンタ３０４で求めることが可能となる。

例えば、ノイズ等の影響により、物理アドレスの領域がデータ化けすることも考えられる。この場合、ＣＲＣによって誤り検出がなされ、抽出された物理アドレスは使用することができなくなる。このような場合であっても、セグメントのうち同期信号列の領域が正常であれば物理アドレスカウンタ３０４は正しい物理アドレスを出力することが可能であり、全体として物理アドレスの喪失を回避することができる。

（４）物理アドレス検出装置の動作
上記のように構成された物理アドレス検出装置１の動作について、特に、プライマリセグメントタイプとセカンダリセグメントタイプの２種類のセグメントが混在する場合の動作について説明する。

図７は、電源投入直後等のように、初めて同期検出が行われる状況におけるタイミング関係を示した図である。

図７（ａ）の波形は、ウォブルＰＬＬ部１０に入力されるウォブル信号Ｗｂを示している。波形中央部には、セグメントの先頭のＷＤＵ（０番のＷＤＵ）に含まれるSYNCパターン（同期信号列）がある。

図７（ｂ）の波形は、ウォブルＰＬＬ部１０の積分器１０２（積分SIN同期位相検出）の出力であり、SYNCパターンに対応した位置に「++++++----++++++」の同期信号列がある。

図７（ｃ）の同期信号は同期信号検出部２０の出力であり、同期信号列の有無を検出し、同期信号列が有りと判定されるとその直後にパルス状の同期信号を生成する。

同期信号列を検出する方法は特に限定するものではないが、同期信号列のパターン自体は固定のものであり、この固定の同期信号列と入力された信号列とを比較し所定の判定基準で同期信号検出をすることが可能である。

また、同期信号列から同期信号検出し、パルス状の同期信号を生成するまでの処理遅延時間は装置固有のものであり、図７に例示する本実施形態では、同期信号列の先頭から１９ウォブル分遅れて同期信号のパルスが立ち下がる。

カウンタ部３０の半周期カウンタ３０１、タイプ判定カウンタ３０２、およびセグメント周期カウンタ３０３では、この同期信号のパルスの立下りで初期値の設定（補正）を行っている。

まず、半周期カウンタ３０１（WDU半周期カウンタ）では、図７（ｄ）の波形に示したように、同期信号のパルスの立下りでカウント値を「１９」に設定している。このことは、SYNCパターン（同期信号列）の先頭で半周期カウンタ３０１カウンタのカウント値を「０」に設定することと等価である。

図７（ｅ）はタイプ判定カウンタ３０２（WDUタイプ判定カウンタ）の出力波形を示したものである。タイプ判定カウンタ３０２の出力は「０（Ｌ）」又は「１（Ｈ）」のいずれかである。そこで、本実施形態では、タイプ判定カウンタ３０２の出力の状態をセグメントタイプと対応付けている。即ち、プライマリセグメントタイプに対しては、セグメント先頭のＷＤＵの前半の半周期領域（同期信号列を含む領域）が「０（Ｌ）」となるように設定し、セカンダリセグメントタイプに対しては、セグメント先頭のＷＤＵの後半の半周期領域（同じく同期信号列を含む領域）が「１（Ｈ）」となるように対応付けている。

通常、プライマリセグメントタイプとセカンダリセグメントタイプのいずれが入力されてくるかは、セグメント内に記録されているデータ（図３（ｅ）の「Typeビット」）を参照しない限り確定しない。

しかしながら、半周期毎に出力が変化するタイプ判定カウンタ３０２を設け、その出力の状態（「０（Ｌ）」又は「１（Ｈ）」）を２種類のセグメントタイプに対応付けることによって、わざわざセグメント内の記録データを参照することなく、単にタイプ判定カウンタ３０２の出力の１ビットのみ参照すれば、プライマリセグメントタイプとセカンダリセグメントタイプのいずれが入力されたか判定することが可能となり、システム構成が簡略化される。

ただし、電源投入時等、セグメントが最初に入力される場合には、そのセグメントがプライマリセグメントタイプなのかセカンダリセグメントタイプなのか不明となる。

そこで、この場合には、図７（ｅ）に示したように、入力されたセグメントがプライマリセグメントタイプであると仮決めし、強制的に「０（Ｌ）」となるように設定（補正）する。

この後、セグメント内に記録されているデータの「Typeビット」を参照し、タイプ判定カウンタ３０２の出力を確定する（「Typeビット」が“１”即ち、セカンダリセグメントタイプの場合には変更する）。

一旦確定させた後は、その後に入力されるセグメントのタイプが変化しても、「Typeビット」を参照することなく、タイプ判定カウンタ３０２の出力を参照するだけでタイプを判定することが可能となる。

図７（ｆ）の波形はセグメント周期カウンタ３０３の出力を示している。同期信号の立下りでゼロにクリアしている。セグメント周期カウンタ３０３では、同期信号を基準としてゼロから１６まで１７組のＷＤＵをカウントする。

図７（ｇ）の波形は、SYNC検出フラグを示している。SYNC検出フラグは、各セグメントで同期信号列が検出されたことを示す信号である。

図８は、一旦同期信号列が検出された後の動作を説明する図である。

一旦同期信号列が検出されると、その同期信号を基準として、次の同期信号が生成されるべき位置を各カウンタの出力から求めることが可能である。そこで、本実施形態では、検出窓生成部６０（図５参照）において、次の同期信号の予測位置を中心にして所定幅のSYNC検出窓（検出窓）を生成している。図８（ｇ）の波形はこのSYNC検出窓を示している。図８（ｇ）の例示では、窓の幅を３ウォブルとしているが、この値に限定するものではない。

SYNC検出窓は同期信号検出部２０へ入力され、SYNC検出窓を通過した同期信号のみを真の同期信号として出力すれば、ノイズ等によって本来の位置と異なった位置に生成された同期信号（フォールス同期信号）を排除することが可能となる。SYNC検出窓を通過した同期信号は、真の同期信号とみなす。

他方、カウンタの出力値と同期信号との相対位置関係がノイズ等の影響で変動する場合もある。半周期カウンタ３０１は、ウォブルクロックWclkを基準として動作しているが、このウォブルクロックWclkがノイズ等の影響で欠落する場合もある。また、同期信号列のＳ／Ｎ比がノイズ等で低下し、検出位置が変動する場合もある。

本実施形態では、カウンタの出力値と同期信号との相対位置関係がずれた場合には、検出された同期信号の位置を基準として半周期カウンタ３０１を補正する形態としている。

図８に示した例では、SYNCパターン（同期信号列）の位置に対して、半周期カウンタ３０１の出力が１ウォブルだけ早くカウントしてしまっている（図８（ｄ）参照）。

そこで、同期信号がSYNC検出窓内にあることを確認して（図８（ｈ）参照）、その後この同期信号を用いて半周期カウンタ３０１の出力を１ウォブル遅らせる補正を行っている。図８（ｄ）では、補正が無ければ「２０」となるべきところを「１９」となるように補正している。

このように、本実施形態では、カウンタの出力値と同期信号との相対位置関係がノイズ等の影響で変動した場合であっても、同期信号を基準として半周期カウンタ３０１を補正する形態としているため、カウンタの出力値と同期信号との相対位置関係を常に一定に保持することが可能となる。この結果、セグメントのデータから常に正しい位置で物理アドレスデータを抽出することが可能となる。

なお、タイプ判定カウンタ３０２の補正は、最初に同期信号列が検出されたときのみ、同期信号で補正する形態としている（図７参照）ため、一度同期信号列が検出され、SYNC検出フラグが立っているときには、同期信号のタイミングでは補正を行わないものとしている。SYNC検出フラグが立っているときのタイプ判定カウンタ３０２の補正は、同期信号の位置に基づくものではなく、データ（「Typeビット」）に基づいて行っている。

図８は、セグメントの先頭にある同期信号列を検出し、同期信号と半周期カウンタ３０１との間にノイズ等で不一致が生じた場合には、強制的に半周期カウンタ３０１を補正することでノイズ等による影響を排除する動作を示したものである。

他方、図３（ａ）および（ｂ）に示したように、「Address Field」にある各ＷＤＵにも同期信号列と類似した４ウォブルのユニット同期信号列「１１１１」が設けられている。このユニット同期信号列を用いることによって、「Address Field」にある各ＷＤＵに対しても図８と同様の動作を行う形態としてもよい。

具体的には、図５に示したユニット同期検出部５０において、同期信号検出部２０と同様の手法でユニット同期信号列「１１１１」を検出し、パルス状のユニット同期信号を生成する。さらに、カウンタ部３０では、図８（ｇ）の検出窓を「Address Field」にあるＷＤＵ毎に生成する形態としてもよい。

検出窓を通過したユニット同期信号と半周期カウンタ３０１の出力との間で不一致が生じた場合には、半周期カウンタ３０１を補正する。

このように、セグメントの先頭で生成される同期信号だけでなく、「Address Field」にある各ＷＤＵのユニット同期信号も用いて半周期カウンタ３０１を補正することで、ノイズ等による誤動作を短い周期で補正することが可能となり、信頼性が向上する。

図９は、タイプ判定カウンタ３０２の補正の動作について説明する図であるが、特に、同期信号列が検出された後に、それまで仮決めであったタイプ判定カウンタ３０２の出力を確定させるための動作を説明している。

同期信号列が検出されれば、セグメントから物理アドレス等を抽出することが可能である。物理アドレス等は、図３（ｄ）に示したように３３ビットのデータから構成されており、この中にセグメントのタイプを示す「Typeビット」が含まれている。「Typeビット」は「０（Ｌ）」がプライマリセグメントタイプに、また「１（Ｈ）」がセカンダリセグメントタイプに対応している。

そこで、同期信号列が検出された後に、かつ抽出されたＣＲＣ符号によるチェックで符号誤りが無いと判定された場合に、「Typeビット」を参照してそのタイプに合致するようにタイプ判定カウンタ３０２の出力を補正している。図９の例では、抽出した「Typeビット」が「１（Ｈ）」、即ち、セカンダリセグメントタイプであったため、ＣＲＣチェックが有効となった時点でタイプ判定カウンタ３０２の出力を「０（Ｌ）」（プライマリセグメントタイプ）から「１（Ｈ）」（セカンダリセグメントタイプ）に変更している。

ＣＲＣチェックが有効となった時点で補正する理由は、抽出された「Typeビット」データの信頼性を確認するためである。この他、さらに信頼性を向上させるために、物理アドレスデータを参照し、例えば、Segment Orderが連続的に１つずつ変化しているか否か等の情報を用いて「Typeビット」による補正の可否を判定する形態としてもよい。

図１０および図１１は、SYNC検出フラグが立っている状態（一度以上、同期信号列が検出された状態）で、ノイズ等の影響でタイプ判定カウンタ３０２の出力が示すタイプと抽出された「Typeビット」が示すタイプが異なった場合に、タイプ判定カウンタ３０２を補正する動作を示している。

図１０は、タイプ判定カウンタ３０２の出力が同期信号の直後に「０（Ｌ）」であり、プライマリセグメントタイプと判定されているにもかかわらず、「Typeビット」は「１（Ｈ）」（セカンダリセグメントタイプ）を示している場合である。

補正の信頼性を確保するため、例えば、タイプ判定カウンタ３０２の出力が同期信号の直後に連続して２回「０（Ｌ）」であり、かつ、「Typeビット」が２回連続して「１（Ｈ）」でありそのときのＣＲＣチェックがいずれも正常の場合にかぎり、タイプ判定カウンタ３０２の出力を「０（Ｌ）」から「１（Ｈ）」に補正している。

図１１は、図１０とは逆に、タイプ判定カウンタ３０２の出力が同期信号の直後に「１（Ｈ）」であり、セカンダリセグメントタイプと判定されているにもかかわらず、「Typeビット」は「０（Ｌ）」（プライマリセグメントタイプ）を示している場合である。

この場合にも同様に、例えば、タイプ判定カウンタ３０２の出力が同期信号の直後に連続して２回「１（Ｈ）」であり、かつ、「Typeビット」が２回連続して「０（Ｌ）」でありそのときのＣＲＣチェックがいずれも正常の場合にかぎり、タイプ判定カウンタ３０２の出力を「１（Ｈ）」から「０（Ｌ）」に補正している。

このように、本実施形態では、プライマリセグメントタイプとセカンダリセグメントタイプの２種類のセグメントが存在する場合であっても、タイプ判定カウンタ３０２の出力を参照するだけで２つのタイプを判定することができる。

また、一旦タイプ判定カウンタ３０２の出力が設定された後は、毎回抽出したデータを参照してセグメントのタイプを判定する必要はなく、適宜の間隔でノイズ等の誤動作が生じていないか否かを確認するだけで十分である。

また、仮にノイズ等によってタイプ判定カウンタ３０２の出力が示すセグメントタイプと抽出したデータが示すセグメントタイプが一致しなくなった場合でも、信頼性が高くかつ簡素な方法でタイプ判定カウンタ３０２を補正することができる。

また、半周期カウンタ３０１とタイプ判定カウンタ３０２を分割して構成したことにより、タイプ判定カウンタ３０２の補正は出力の１ビットを補正するだけでよく、簡素な補正が可能となる。

なお、本発明は上記の各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、上記各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わせにより、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。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

本発明に係る光ディスク装置の一実施形態の構成例を示す図。 光ディスクのウォブル信号の概念を説明する図。 光ディスクにウォブル信号として記録されているデータセグメントのデータフォーマットを説明する第１の図。 光ディスクにウォブル信号として記録されているデータセグメントのデータフォーマットを説明する第２の図。 本発明に係る物理アドレス検出装置の一実施形態の構成例を示す図。 本発明に係る物理アドレス検出装置の一実施形態におけるカウンタ部の構成例を示す図。 本発明に係る物理アドレス検出装置の一実施形態の動作を示す第１のタイミングチャート。 本発明に係る物理アドレス検出装置の一実施形態の動作を示す第２のタイミングチャート。 本発明に係る物理アドレス検出装置の一実施形態の動作を示す第３のタイミングチャート。 本発明に係る物理アドレス検出装置の一実施形態の動作を示す第４のタイミングチャート。 本発明に係る物理アドレス検出装置の一実施形態の動作を示す第５のタイミングチャート。

符号の説明

１ 物理アドレス検出装置
２ 駆動部
３ ピックアップ
４ データ読み取り／書き込み部
５ 処理部
１０ ウォブルＰＬＬ部
２０ 同期信号検出部
３０ カウンタ部
４０ アドレス抽出部
５０ ユニット同期検出部
６０ 検出窓生成部
１００ 光ディスク装置
３０１ 半周期カウンタ
３０２ タイプ判定カウンタ
３０３ 物理アドレスカウンタ

Claims (10)

1. 所定長の周期を第１の周期とし、前記第１の周期を所定数具備して第２の周期とする第１および第２のデータセグメントを、光ディスク上に記録されたウォブル波形から抽出する抽出部と、
   前記第１のデータセグメントの先頭に設けられた同期信号列と、前記第２のデータセグメントの先頭から前記第１の周期単位の半周期遅れた位置に設けられた同期信号列とをそれぞれ検出し、同期信号を生成する同期信号検出部と、
   前記同期信号に基づいて、前記ウォブル波形の１周期を基本単位としてカウントアップし、前記第１および第２のデータセグメントに含まれる物理アドレスデータの位置を特定するカウンタ部と、
   前記カウンタ部で特定された前記物理アドレスデータの位置に基づいて、前記第１および第２のデータセグメントから前記物理アドレスデータを抽出するアドレス抽出部と、
   を備え、
   前記カウンタ部は、
   前記第１の周期の半周期を繰り返し周期とする半周期カウンタと、
   前記半周期カウンタの出力を入力し前記第１の周期を生成すると共に、前記第１のデータセグメントと前記第２のデータセグメントのいずれのタイプが入力されているかを判定するタイプ判定カウンタと、
   を備えて構成される、
   ことを特徴とする物理アドレス検出装置。
2. 前記同期信号が検出されるべき位置を中心とし所定の検出幅をもつ検出窓を、前記半周期カウンタの出力に基づいて生成する検出窓生成部をさらに備え、
   前記同期信号検出部は、前記検出窓の範囲内に前記同期信号が存在する場合前記同期信号を検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の物理アドレス検出装置。
3. 前記同期検出部は、
   前記同期信号が既に検出されている場合において、前記半周期カウンタが示す基準位置と前記同期信号が示す基準位置とが一致しない場合には、前記半周期カウンタが示す基準位置と前記同期信号が示す基準位置とが一致するように前記半周期カウンタの出力値を補正する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の物理アドレス検出装置。
4. 前記第１および第２のデータセグメントは、
   前記物理アドレスの他、前記第１のデータセグメントと前記第２のデータセグメントのタイプを示すタイプ識別フラグと、誤り検出符号とを具備し、
   前記アドレス抽出部は、
   前記同期信号が既に検出されている場合において、前記誤り検出符号で誤りが検出されず、かつ、前記タイプ識別フラグが示すタイプと前記タイプ判定カウンタで判定されたタイプとが一致しないときには、前記タイプ判定カウンタが判定するタイプを前記タイプ識別フラグが示すタイプに補正する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の物理アドレス検出装置。
5. 前記カウンタ部は、
   前記第２の周期に対応した信号をカウントアップし、物理アドレスを生成する物理アドレスカウンタをさらに備え、
   前記アドレス抽出部は、
   前記同期信号が既に検出されている場合において、抽出された物理アドレスと前記物理アドレスカウンタで生成された物理アドレスとが一致しない場合には、前記物理アドレスカウンタで生成された物理アドレスが前記抽出された物理アドレスと一致するように前記物理アドレスカウンタを補正する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の物理アドレス検出装置。
6. 前記物理アドレスは、前記第１の周期を有する複数のデータユニットから構成され、
   前記第１のデータセグメントに含まれる前記各データユニットの先頭に設けられたユニット同期信号列と、前記第２のデータセグメントに含まれる前記各データユニットの先頭から前記第１の周期の半周期遅れた位置に設けられたユニット同期信号列とをそれぞれ検出し、ユニット同期信号を生成するユニット同期信号検出部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の物理アドレス検出装置。
7. 光ディスクを回転駆動する駆動部と、
   前記光ディスクからデータを読み取り或いは書き込むピックアップと、
   前記光ディスク上にウォブル波形として記録された物理アドレスを、前記ピックアップの出力から抽出する物理アドレス検出装置と、
   を備え、
   前記物理アドレス検出装置は、
   所定長の周期を第１の周期とし、前記第１の周期を所定数具備して第２の周期とする第１および第２のデータセグメントを、光ディスク上に記録されたウォブル波形から抽出する抽出部と、
   前記第１のデータセグメントの先頭に設けられた同期信号列と、前記第２のデータセグメントの先頭から前記第１の周期の半周期遅れた位置に設けられた同期信号列とをそれぞれ検出し、同期信号を生成する同期信号検出部と、
   前記同期信号に基づいて、前記ウォブル波形の１周期を基本単位としてカウントアップし、前記第１および第２のデータセグメントに含まれる物理アドレスデータの位置を特定するカウンタ部と、
   前記カウンタ部で特定された前記物理アドレスデータの位置に基づいて、前記第１および第２のデータセグメントから前記物理アドレスデータを抽出するアドレス抽出部と、
   を備え、
   前記カウンタ部は、
   前記第１の周期の半周期を繰り返し周期とする半周期カウンタと、
   前記半周期カウンタの出力を入力し前記第１の周期単位を生成すると共に、前記第１のデータセグメントと前記第２のデータセグメントのいずれのタイプが入力されているかを判定するタイプ判定カウンタと、
   を備えて構成される、
   ことを特徴とする光ディスク装置。
8. 前記同期信号が検出されるべき位置を中心とし所定の検出幅をもつ検出窓を、前記半周期カウンタの出力に基づいて生成する検出窓生成部をさらに備え、
   前記同期信号検出部は、前記検出窓の範囲内に前記同期信号が存在する場合前記同期信号を検出する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の光ディスク装置。
9. 所定長の周期を第１の周期とし、前記第１の周期を所定数具備して第２の周期とする第１および第２のデータセグメントを、光ディスク上に記録されたウォブル波形から抽出する抽出ステップと、
   前記第１のデータセグメントの先頭に設けられた同期信号列と、前記第２のデータセグメントの先頭から前記第１の周期の半周期遅れた位置に設けられた同期信号列とをそれぞれ検出し、同期信号を生成する同期信号検出ステップと、
   前記同期信号に基づいて、前記ウォブル波形の１周期を基本単位としてカウンタ部でカウントアップし、前記第１および第２のデータセグメントに含まれる物理アドレスデータの位置を特定するカウントステップと、
   前記カウントステップで特定された前記物理アドレスデータの位置に基づいて、前記第１および第２のデータセグメントから前記物理アドレスデータを抽出するアドレス抽出ステップと、
   を備え、
   前記カウントステップは、
   前記第１の周期の半周期を繰り返し周期とする半周期カウンタでカウントする半周期カウントステップと、
   前記半周期カウントステップで得られる半周期毎の信号を入力し前記第１の周期単位を生成すると共に、前記第１のデータセグメントと前記第２のデータセグメントのいずれのタイプが入力されているかを判定するタイプ判定カウントステップと、
   を備えて構成される、
   ことを特徴とする物理アドレス検出方法。
10. 前記同期信号が検出されるべき位置を中心とし所定の検出幅をもつ検出窓を、前記半周期カウントステップで得られるカウント値に基づいて生成する検出窓生成ステップをさらに備え、
    前記同期信号検出ステップは、前記検出窓の範囲内に前記同期信号が存在する場合前記同期信号を検出する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の物理アドレス検出方法。

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