JPWO2007037272A1 - クロック信号生成装置 - Google Patents

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Abstract

本発明のクロック信号生成装置は、光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号とクロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出するウォブル位相誤差検出部と、光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号とクロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出するデータ位相誤差検出部と、ウォブル位相誤差およびデータ位相誤差に基づいてクロック信号の周波数を制御する周波数制御信号を生成する周波数制御部と、周波数制御信号に応じた周波数のクロック信号を生成するクロック発振部とを備える。

Description

本発明は、光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号とを用いてクロック信号を生成するクロック信号生成装置に関する。
記録可能な光ディスク媒体には予めトラックグルーブが形成されており、そのトラックグルーブに沿って、トラックグルーブ上またはトラックグルーブで挟まれた領域（ランド）に情報が記録される。トラックグルーブはサイン波状に蛇行して形成されており、そのウォブル周期に基づいて生成された記録クロック信号と同期して情報が記録される。ウォブル周期に同期した記録クロック信号は、一般的にＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）を用いて生成される（例えば、特許文献１参照）。
また、光ディスク媒体の記録面の所定の位置に情報を記録するために、トラックグルーブに沿ってＡＤＩＰ（ＡＤｄｒｅｓｓ Ｉｎ Ｐｒｅｇｒｏｏｖｅ）が設けられている。アドレスの変調方式として、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式や、ＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式が知られている（例えば特許文献２参照）。
また、トラックに記録された情報を再生する場合、再生したデータ信号に同期した再生クロック信号をＰＬＬによって生成する。この再生クロック信号に同期してデータ信号をデジタル化して、デジタルデータから情報を復号する（例えば、特許文献３参照）。
図３０は、従来のクロック信号生成装置を備える光ディスク装置４０を示すブロック図である。
光ディスク媒体１００のトラックはウォブル形状を有し、トラック上には情報が記録されている。光ヘッド部１０１は、光ディスク媒体１００に光ビームを照射し、光ディスク媒体１００からの反射光量を検出して電気信号を出力する。アナログ信号処理部１０４は、光ヘッド部１０１が出力した電気信号からウォブル信号、データ信号およびサーボエラー信号を抽出する。モータ１０２は、光ディスク媒体１００を回転させる。サーボ回路１０３は、光ヘッド部１０１が光ビームを照射するトラックの位置と、モータ１０２の回転数とを、サーボエラー信号に基づいて制御する。クロック信号生成装置２１２０は、ウォブル信号から記録クロック信号を生成し、データ信号から再生クロック信号を生成する。
ＡＤＩＰ再生回路１０７は、ＰＳＫ変調方式やＭＳＫ変調方式により記録されているＡＤＩＰを検出して、アドレス情報を再生する。記録再生アクセス制御部１０８は、再生されたアドレス情報に基づいて、光ディスク媒体１００にデータを記録するタイミングや、光ディスク媒体１００からデータを再生するタイミングを制御する。データ変調部１０６は、光ディスク媒体１００に記録する記録ユーザデータを変調する。パワー制御部１０５は、光ビームのパワーを制御する。記録時には、パワー制御部１０５は、データ変調部１０６により変調された記録データ信号に応じて、光ビームのパワーを制御する。データ２値化部１１０は、再生クロック信号に同期してデータ信号をサンプリングして生成されたデジタルデータ信号を２値化する。データ復調部１１１は、２値化データ信号を復調して再生ユーザデータを出力する。ＣＰＵ１０９は、記録再生アクセス制御部１０８を通じて光ディスク装置４０の記録再生動作を制御する。
次に、記録クロック信号と再生クロック信号を生成するクロック信号生成装置２１２０の動作を説明する。
まず、記録クロック信号の生成動作を説明する。Ａ／Ｄ変換器１２１は、ウォブル信号を記録クロック信号に同期してサンプリングし、デジタルウォブル信号を出力する。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２３は、デジタルウォブル信号からウォブル周波数成分を抽出し、２値化したウォブル２値化信号を出力する。分周カウンタ１２４は、記録クロック信号をウォブル周期に合わせて分周する。位相誤差検出部１２５は、分周カウンタ１２４のカウント値とウォブル２値化信号との間の位相誤差を検出する。チャージポンプ１３３は、検出された位相誤差値に応じて出力電流を制御する。ループフィルタ１３４は、チャージポンプ１３３が出力した電流を平滑化した電圧信号を出力する。電圧制御発振器（ＶＣＯ）１３５は、ループフィルタ１３４が出力する電圧信号に応じた周波数の記録クロック信号を発生する。
位相誤差検出部１２５は、ウォブル２値化信号のエッジ位置と分周カウンタ１２４のカウント動作を比較し、分周カウンタ１２４のカウント動作が遅れている場合は遅れ時間に応じた幅のＵＰパルス信号を出力し、逆に進んでいる場合は進み時間に応じた幅のＤＯＷＮパルス信号を出力する。チャージポンプ１３３は、受け取ったＵＰパルス信号およびＤＯＷＮパルス信号に応じて、電流の吐き出しと吸い込みを行い、この動作によってループフィルタ１３４にチャージする電流を制御してループフィルタ１３４の電圧を変化させる。ループフィルタ１３４が出力する電圧信号によってＶＣＯ１３５の発振周波数を制御する。ＶＣＯ１３５により生成された記録クロック信号は、分周カウンタ１２４に供給される。分周カウンタ１２４とウォブル２値化信号との位相誤差が０°に近づくように、これらの構成要素がループとして動作する。
次に、再生クロック信号の生成動作を説明する。Ａ／Ｄ変換器１２７は、再生クロック信号に同期してデータ信号をサンプリングし、デジタルデータ信号を出力する。位相誤差検出部１２９は、デジタルデータ信号からデータ信号と再生クロック信号との位相誤差を検出する。ループフィルタ１３６は、位相誤差値を平滑化する。電圧制御発振器（ＶＣＯ）１３７は、ループフィルタ１３６から出力される制御電圧に応じた周波数の再生クロック信号を発生する。
位相誤差検出部１２９は、デジタルデータ信号のゼロクロスポイントを挟む２つの値のうち、絶対値の小さい方の値の位置をゼロクロス位置として抽出し、その位置の変位が上がりエッジの場合は値をそのまま位相誤差値とし、下がりエッジの場合は値に−１をかけた値を位相誤差値として出力する。ループフィルタ１３６は、位相誤差値を平滑化するデジタルフィルタと、デジタルフィルタ出力を電圧信号に変換するＤ／Ａ変換器とを備える。これらに構成要素は、位相誤差値が０となるように再生クロック信号の周波数を制御するループとして動作する。
特開２０００−１１３５９７号公報 特開２００４−１３４００９号公報 特開２０００−１０００８３号公報
しかしながら、従来のクロック信号生成装置２１２０は、記録クロック信号を生成するＶＣＯ１３５と、再生クロック信号を生成するＶＣＯ１３７との２つのＶＣＯを必要とする。ＶＣＯは高価で消費電力の大きいアナログ部品であり、従来のクロック信号生成装置はこのようなアナログ部品を２個も必要としていた。
また、クロック信号生成装置は、通常、データ変調部やデータ復調部、記録再生アクセス制御部などとともに１つのＬＳＩに集積される。ＬＳＩにおいて、再生クロック信号で動作するデジタル回路と、記録クロック信号で動作するデジタル回路とは、互いに別系統のクロック信号で動作する非同期デジタル回路となるため、ＬＳＩの構成が非常に複雑となり、回路規模が大きくなってしまっていた。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録クロック信号と再生クロック信号を同一のクロック信号として１つのＶＣＯから生成し、安価で消費電力が小さく、なおかつ安定したデータの記録再生動作を実現するクロック信号生成装置を提供することを目的とする。
また、ＬＳＩ内の記録系回路と再生系回路のクロック信号の系統を１本化して構成を簡素化することにより、安価なＬＳＩを提供することを目的とする。
本発明のクロック信号を生成するクロック信号生成装置は、光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、前記クロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出するウォブル位相誤差検出部と、前記光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号と、前記クロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出するデータ位相誤差検出部と、前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に基づいて、前記クロック信号の周波数を制御する周波数制御信号を生成する周波数制御部と、前記周波数制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を生成するクロック発振部とを備える。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差と前記データ位相誤差とを加算した加算値に応じて前記周波数制御信号を生成し、前記周波数制御部は、前記ウォブル信号および前記データ信号の状態に応じて、前記加算を行うときの前記ウォブル位相誤差と前記データ位相誤差との比率を変更する。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル信号および前記データ信号の品質に応じて、前記比率を変更する。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル信号の振幅が第１の閾値よりも小さいときは、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも低くし、前記周波数制御部は、前記データ信号の振幅が第２の閾値よりも小さいときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする。
ある実施形態によれば、前記トラックのウォブル形状の一部は、周波数変調または位相変調されており、前記周波数制御部は、前記周波数変調または前記位相変調されたウォブル形状に応じたウォブル信号が検出される区間では、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも低くする。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル信号および前記データ信号の少なくとも一方と前記クロック信号との同期状態に応じて、前記比率を変更する。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差の絶対値が第１の閾値よりも大きい場合は、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも高くし、前記周波数制御部は、前記データ位相誤差の絶対値が第２の閾値よりも大きい場合は、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くする。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル信号の位相と前記クロック信号の位相とがロック状態でないときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くし、前記ロック状態になった後は、前記周波数制御部は、前記ロック状態にないときよりも前記データ位相誤差の比率を高くする。
ある実施形態によれば、前記トラックのウォブル形状の一部は、周波数変調または位相変調されており、前記周波数変調または前記位相変調されたウォブル形状の検出率が所定の閾値よりも低い場合は、前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも高くする。
ある実施形態によれば、前記光ディスク媒体のトラックには所定の間隔でフレーム同期マークが配置されており、前記周波数制御部は、前記フレーム同期マークの検出率が所定の閾値よりも低い場合は、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くする。
ある実施形態によれば、前記光ディスク媒体のトラックには所定の間隔でフレーム同期マークが配置されており、前記周波数制御部は、前記フレーム同期マークが検出される間隔が所定の間隔より長いまたは短い場合は、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くする。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差と前記データ位相誤差とを加算した加算値に応じて前記周波数制御信号を生成し、前記周波数制御部は、前記クロック信号生成装置が搭載される光ディスク装置の動作モードに応じて、前記加算を行うときの前記ウォブル位相誤差と前記データ信号との比率を変更する。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記光ディスク媒体にデータを記録しているときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする。
ある実施形態によれば、前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に対する前記クロック発振部の応答性は、前記光ディスク媒体にデータを記録しているときよりも、前記光ディスク媒体からデータを再生しているときの方が高い。
ある実施形態によれば、前記光ディスク媒体の記録済みデータに同期するようにリンキング記録を行う場合、前記周波数制御部は、記録開始までは前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くし、記録開始後は前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする。
ある実施形態によれば、前記トラックは、データを記録するデータ領域と、前記データ領域に対応したアドレス情報を含むヘッダ領域とを備え、前記周波数制御部は、前記ヘッダ領域および前記データ領域からアドレス情報およびデータを再生するときは、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも低くし、前記周波数制御部は、前記データ領域にデータを記録するときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする。
ある実施形態によれば、前記ヘッダ領域にアクセスしているときの前記クロック信号の周波数を検出し、前記検出した周波数に基づいて前記ヘッダ領域に続く前記データ領域の長さを推定し、次に続くヘッダ領域の位置を判断する制御部をさらに備える。
ある実施形態によれば、前記データ位相誤差検出部は、前記クロック信号に同期して前記データ信号をサンプリングし、前記データ信号に対応するデジタルデータ信号を出力するサンプリング部と、前記デジタルデータ信号を補間して、補間デジタル信号を出力する補間フィルタ部と、前記補間デジタル信号から前記データ位相誤差を検出するデジタルデータ位相誤差検出部と、前記データ位相誤差に基づいて前記補間フィルタ部のフィルタ係数を制御する位相同期制御部とを備える。
ある実施形態によれば、前記ウォブル位相誤差検出部は、前記クロック信号をＭ分周（Ｍは１以上の整数）した第１分周クロック信号を出力する第１分周部と、前記第１分周クロック信号に同期して前記ウォブル信号をサンプリングし、前記ウォブル信号に対応するデジタルウォブル信号を出力する第１サンプリング部と、前記デジタルウォブル信号から前記ウォブル位相誤差を検出するデジタルウォブル位相誤差検出部とを備え、前記データ位相誤差検出部は、前記クロック信号をＮ分周（Ｎは１以上の整数）した第２分周クロック信号を出力する第２分周部と、前記第２の分周クロック信号に同期して前記データ信号をサンプリングし、前記データ信号に対応するデジタルデータ信号を出力する第２サンプリング部と、前記デジタルデータ信号から前記データ位相誤差を検出するデジタルデータ位相誤差検出部とを備える。
本発明の光ディスク装置は、前記クロック信号生成装置と、前記光ディスク媒体からの反射光に応じた信号を出力する光ヘッド部と、前記光ヘッド部の出力信号から前記ウォブル信号および前記データ信号を抽出して前記クロック信号生成装置へ出力するアナログ信号処理部とを備えることを特徴とする。
本発明のクロック信号を生成する方法は、光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、前記クロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出するステップと、前記光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号と、前記クロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出するステップと、前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に基づいて、前記クロック信号の周波数を制御する周波数制御信号を生成するステップと、前記周波数制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を生成するステップとを包含することを特徴とする。
ある実施形態によれば、本発明の方法は、前記光ディスク媒体からの反射光に応じた信号を出力するステップと、前記反射光に応じた信号から前記ウォブル信号および前記データ信号を抽出するステップとをさらに包含する。
本発明のプログラムは、クロック信号生成処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記クロック信号生成処理は、光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、クロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出するステップと、前記光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号と、前記クロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出するステップと、前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に基づいて、前記クロック信号の周波数を制御する周波数制御信号を生成するステップと、前記周波数制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を生成するステップとを包含することを特徴とする。
本発明によれば、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差との両方に基づいて、１つのクロック発振部（ＶＣＯ）が発振するクロック信号の周波数を制御する。これにより、安価で消費電力が小さいクロック信号生成装置を実現できる。本発明によれば、クロック信号の周波数制御のためにウォブル信号およびデータ信号のどちらを優先的に用いるかを、ウォブル信号およびデータ信号のそれぞれの状態に応じて最適に変更する。これにより、安定したデータの記録再生動作を実現できる。
また、ＬＳＩ内のデータ記録系回路とデータ再生系回路を動作させるクロック信号が共通となり、回路構成が簡素化されることにより、安価なＬＳＩを実現することができる。
また、従来では、データを再生する際に用いるクロック信号はデータ信号のみから生成していたため、光ディスク媒体上の傷や指紋でデータ信号が欠落してしまうと、クロック信号の周波数が不安定となり、データ再生のロバスト性が低かった。ロバスト性とは、外乱や設計誤差などの不確定な変動に対してシステム特性が現状を維持できる能力を指している。本発明によれば、データ信号よりも信号周波数帯域が低いために指紋や傷の影響を受けにくいウォブル信号を用いてクロック信号の周波数を制御するため、クロック信号の周波数が不安定になることなく、データ再生のロバスト性を向上させることができる。
また、従来では、例えば、ＤＶＤ−Ｒディスクに追記録を行う際、既に記録されているデータを再生した結果に基づいて追記録を行う開始点を決定し、再生クロック信号ではなく、ウォブル信号から生成した記録クロック信号に同期して記録を行っていた。このため、追記録開始点の前後で記録されたデータの位相が異なり、この部分をはさんで安定に連続再生することが困難であったため、その部分にはダミーデータを記録していた。本発明によれば、既記録データを再生しているときのクロック信号と、追記録を行うクロック信号は共通であるため、追記録開始点の前後でデータの位相を容易に揃えることが可能となり、ダミーデータを記録する必要がなくなり、ディスクの記録容量を有効に利用することができる。
本発明の実施形態による光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置を示すブロック図である。 光ディスク媒体のデータフォーマットを示す図である。 本発明の実施形態によるウォブル位相誤差の検出動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による補間フィルタを示すブロック図である。 本発明の実施形態による補間フィルタの係数制御曲線を示す図である。 本発明の実施形態によるデータ位相誤差の検出動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による位相同期制御部を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるデータ位相同期ループの動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による位相誤差加算部を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差加算部を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差の加算比率の制御状態を示す図である。 本発明の実施形態による位相誤差加算部の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるチャージポンプとループフィルタを示すブロック図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態による光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差加算部を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差の加算比率の制御状態を示す図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差加算部を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差の加算比率の制御状態を示す図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 従来の光ディスク装置を示すブロック図である。
符号の説明
１００ 光ディスク媒体
１０１ 光ヘッド部
１０２ モータ
１０３ サーボ回路
１０４ アナログ信号処理部
１０５ パワー制御部
１０６ データ変調部
１０７ ＡＤＩＰ再生部
１０８ 記録再生アクセス制御部
１０９ ＣＰＵ
１１０ データ２値化部
１１１ データ復調部
１１２ ＬＰＰ再生部
１１３ ヘッダ検出＆補間部
１２０ クロック信号生成装置
１２０ａ ウォブル位相誤差検出部
１２０ｂ データ位相誤差検出部
１２０ｃ 周波数制御部
１２１ Ａ／Ｄ変換器
１２２ 振幅検出部
１２３ ＢＰＦ
１２４ 分周カウンタ
１２５ 位相誤差検出部
１２６ ロック判定部
１２７ Ａ／Ｄ変換器
１２８ 補間フィルタ
１２９ 位相誤差検出部
１３０ 位相同期制御部
１３１ 振幅検出部
１３２ 位相誤差加算部
１３３ チャージポンプ
１３４ ループフィルタ
１３５ ＶＣＯ
１３６ ループフィルタ
１３７ ＶＣＯ
２００、２０１、２０２、２０３、２０４ 乗算器
２０５ ウォブル位相誤差ゲインセレクタ
２０６ データ位相誤差ゲインセレクタ
２０７ 状態判定部
２０８ 位相誤差カウンタ
２０９ パルス変換部
３００、３０１、３０２、３０３、３０４、３０５ 遅延器
３０６、３０７、３０８、３０９、３１０、３１１、３１２ 乗算器
３１３ 加算器
４００ 乗算器
４０１ 加算器
４０２ 遅延器
４０３ ６４ステップ正規化器
４０４ 補間フィルタタップ係数選択器
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、同様の説明の繰り返しは省略する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１による光ディスク装置１０を示すブロック図である。
光ディスク装置１０は、情報が記録されている光ディスク媒体１００から生成したクロック信号を用いて、光ディスク媒体１００からデータを再生したり、データを記録したりする。光ディスク装置１０は、光ヘッド部１０１と、モータ１０２と、サーボ回路１０３と、アナログ信号処理部１０４と、パワー制御部１０５と、データ変調部１０６と、ＡＤＩＰ再生回路１０７と、記録再生アクセス制御部１０８と、ＣＰＵ１０９と、データ２値化部１１０と、データ復調部１１１と、クロック信号生成装置１２０とを備える。
光ディスク媒体１００は、所定の周期でウォブリングしたウォブル形状のトラックを有し、トラック上には所定のデータフォーマットに従って情報が記録されている。光ディスク媒体１００の記録面の所定の位置に情報を記録するために、トラックに沿ってＡＤＩＰが設けられている。このＡＤＩＰでは、ＭＳＫ変調方式に基づいたウォブル変調マークを所定のフォーマットに従って配置することによりアドレス情報を表している。
図３（ａ）に、光ディスク媒体１００に記録される情報のデータフォーマットを示す。記録されるユーザデータは、所定の変調方式に従って、セクタを構成するように変調され、光ディスク媒体１００に１６セクタを１単位として記録される。既に記録されているデータの終端位置と、新しくその後続位置に記録するデータの開始位置には、記録単位毎にバッファ領域が設けられている。これにより、データを連続再生する際に、記録単位間で再生信号の位相が不連続であっても、バッファ領域を処理している間に後続セクタを安定に再生する準備ができる。これにより、新規データを記録する際に、直前の既記録データと新規データとの位相を揃える必要はない。
光ヘッド部１０１は、光ディスク媒体１００に光ビームを照射し、トラックを走査しながら光ディスク媒体１００からの反射光量を検出して電気信号を出力する。アナログ信号処理部１０４は、その電気信号からトラックのウォブリングに応じたウォブル信号と、トラックに記録されているデータに応じたデータ信号と、光ビームのトラックへの集光状態に応じたサーボエラー信号とを抽出する。
モータ１０２は、光ディスク媒体１００を指定された回転数で回転させる。サーボ回路１０３は、サーボエラー信号を用いて、光ヘッド部１０１における光ビームの集光状態および走査状態が最適になるように制御を行う。また、光ビームを照射する光ディスク媒体１００上の半径位置あるいはアナログ信号処理部１０４により抽出されたウォブル信号の周波数に基づいて、モータ１０２の回転数を最適に制御する。
クロック信号生成装置１２０は、ウォブル信号に位相同期し、データ信号に周波数同期したクロック信号を生成する。また、生成したクロック信号に同期してウォブル信号をサンプリングして生成したデジタルウォブル信号を出力する。また、データ信号をサンプリングしてデジタルデータ信号を生成し、デジタルデータ信号の位相を補正した補正データ信号を出力する。
ＡＤＩＰ再生回路１０７は、ＭＳＫ変調されたウォブル変調マークに対応する信号をデジタルウォブル信号から検出し、アドレス情報を再生する。そのアドレス情報に基づいて、記録再生アクセス制御部１０８は、光ディスク媒体１００にデータを記録するタイミング、および光ディスク媒体１００からデータを再生するタイミングを制御する。
データ変調部１０６は、光ディスク媒体１００に記録しようとする記録ユーザデータを所定の変調方式に従って変調して記録データ信号を生成し、記録再生アクセス制御部１０８により指定されたタイミングで出力する。
パワー制御部１０５は、光ヘッド部１０１の光ビームのパワーを制御する。記録時には、データ変調部１０６が出力した記録データ信号に応じてパワーを制御する。
データ２値化部１１０は、補間データ信号（詳細は後述）に対してパーシャルレスポンス等化を行い、さらにパーシャルレスポンスの型に応じた最尤復号を行って、データ２値化信号を出力する。データ復調部１１１は、記録再生アクセス制御部１０８により指定されたタイミングで、データ２値化信号を所定の変調方式に従って復調し、再生ユーザデータを出力する。
ＣＰＵ１０９は、記録再生タイミング制御回路１０８を通じて光ディスク装置の記録再生動作を指示する。
次に、クロック信号生成装置１２０を説明する。
図２は、クロック信号生成装置１２０を示す図である。クロック信号生成装置１２０は、ウォブル位相誤差検出部１２０ａと、データ位相誤差検出部１２０ｂと、周波数制御部１２０ｃと、ＶＣＯ（クロック発振部）１３５とを備える。
ウォブル位相誤差検出部１２０ａは、トラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、クロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出する。データ位相誤差検出部１２０ｂは、光ディスク媒体１００に記録されたデータから得られるデータ信号と、クロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出する。
周波数制御部１２０ｃは、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差とを加算した加算値に応じて周波数制御信号を生成する。このとき、周波数制御部１２０ｃは、ウォブル信号およびデータ信号の状態に応じて、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差との比率を変更して加算を行う。例えば、ウォブル信号およびデータ信号の品質や、ウォブル信号およびデータ信号の少なくとも一方とクロック信号との同期状態に応じて、その比率を変更する。また、周波数制御部１２０ｃは、光ディスク装置１０の動作モードに応じて、その比率を変更する。より詳細な比率の変更方法は後述する。ＶＣＯ１３５は、周波数制御部１２０ｃが出力した周波数制御信号に応じた周波数のクロック信号を生成する。
次に、図１を参照して、クロック信号生成装置１２０をより詳細に説明する。ウォブル位相誤差検出部１２０ａは、Ａ／Ｄ変換器１２１と、振幅検出部１２２と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２３と、分周カウンタ１２４と、位相誤差検出部１２５と、ロック判定部１２６とを備える。データ位相誤差検出部１２０ｂは、Ａ／Ｄ変換器１２７と、補間フィルタ１２８と、位相誤差検出部１２９と、位相同期制御部１３０と、振幅検出部１３１とを備える。周波数制御部１２０ｃは、位相誤差加算部１３２と、チャージポンプ１３３と、ループフィルタ１３４とを備える。
次にウォブル位相誤差検出動作を説明する。
Ａ／Ｄ変換器１２１は、ＶＣＯ１３５が生成したクロック信号に同期してウォブル信号をサンプリングするサンプリング部として機能し、デジタル化されたデジタルウォブル信号を生成し、振幅検出部１２２およびＢＰＦ１２３へ出力する。
振幅検出部１２２は、デジタルウォブル信号の絶対値を所定区間毎に積算した値を振幅検出値とし、振幅検出値が所定の閾値より小さい場合、ウォブル振幅異常として検出する。
ＢＰＦ１２３は、デジタルウォブル信号からウォブル周波数成分を抽出し、所定の閾値で２値化したウォブル２値化信号を生成して出力するデジタルフィルタである。
分周カウンタ１２４は、クロック信号をウォブル周期に合わせてＫ分周するカウンタであり、Ｋが奇数のときは−Ｋ／２からＫ／２までを繰り返しカウントし、Ｋが偶数のときは−Ｋ／２からＫ／２−１までを繰り返しカウントする。
位相誤差検出部１２５は、ウォブル２値化信号と分周カウンタ１２４のカウント値とから両者の位相誤差を検出する。図４は、位相誤差検出部１２５によるウォブル位相誤差の検出の動作を示すタイミング図である。図４（ａ）は、アナログ信号処理部１０４により抽出されたウォブル信号を示しており、ウォブル信号はＡ／Ｄ変換器１２１に入力される。図４（ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器１２１から出力されるデジタルウォブル信号を示しており、デジタルウォブル信号は、ＢＰＦ１２３によって図４（ｃ）に示すウォブル２値化信号に変換される。図４（ｄ）は、分周カウンタ１２４のカウント値の変化を示している。位相誤差検出部１２５において、図４（ｃ）に示すウォブル２値化信号の立ち上がりエッジタイミングで、図４（ｄ）に示す分周カウント値がラッチされ、そのラッチされた値が図４（ｅ）に示すウォブル位相誤差値として出力される。ウォブル位相誤差値が負の値のときは分周カウンタ１２４の位相すなわちクロック信号の位相がウォブル信号に対して遅れていることを示しており、正の値のときは逆に進んでいることを示しており、ウォブル位相誤差がゼロになるように、ＶＣＯ１３５が出力するクロック信号の周波数が制御される。
ロック判定部１２６は、ウォブル信号とクロック信号の位相が一致しているか否かを判定する。位相の一致は、位相誤差検出部１２５により検出されたウォブル位相誤差の絶対値が、所定の期間において、連続して所定のロック検出閾値よりも小さい場合に一致していると判定する。また、一旦、一致状態にあると判定した後、所定の期間において、連続して所定のアンロック検出閾値よりも大きい場合には、位相が外れた状態にあると判定する。
次に、データ位相誤差検出動作を説明する。Ａ／Ｄ変換器１２７がデータ信号をサンプリングする段階では、データ信号とクロック信号とは位相が非同期である。このため、Ａ／Ｄ変換器１２７がデータ信号をサンプリングして生成したデジタルデータ信号は、補間フィルタ１２８によって同期位相状態の補間データ信号に再現される。補間データ信号に基づき位相誤差検出を行い、位相誤差が小さくなるように補間フィルタ１２８のフィルタ係数を制御する。このようなデジタル位相同期ループによってデータ位相誤差検出動作が行われる。データの補間に関しては、例えば、特許第３４８６１４５号公報に開示されている。
Ａ／Ｄ変換器（サンプリング部）１２７は、ＶＣＯ１３５が生成したクロック信号に同期してデータ信号をサンプリングし、データ信号をデジタル化したデジタルデータ信号を、振幅検出部１３１および補間フィルタ１２８へ出力する。
振幅検出部１３１は、デジタルデータ信号の絶対値を所定区間毎に積算した値を振幅検出値とし、振幅検出値が所定の閾値より小さい場合は、データ振幅異常として検出する。
補間フィルタ１２８は、非同期位相でサンプリングされたデジタルデータ信号から、同期位相状態の補間データ信号を再現するＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタである。図５は、補間フィルタ１２８を示すブロック図である。補間フィルタ１２８は、直列に接続された遅延器３００〜３０５と、乗算器３０６〜３１２と、加算器３１３とを備えるＦＩＲフィルタである。遅延器３００〜３０５は、デジタルデータ信号値をクロック信号の１周期毎に遅延させる。乗算器３０６から３１２は、それぞれの遅延器の値にタップ係数Ｐ〜Ｖを乗算する。加算器３１３は、乗算器出力を加算して補間データ信号を出力する。タップ係数Ｐ〜Ｖは、例えば図６に示すようなナイキスト補間特性に基づいて設定される。
位相誤差検出部１２９（デジタルデータ位相誤差検出部）は、補間データ信号からデータ位相誤差値を検出する。図７は、位相誤差検出部１２９の動作を示すタイミング図である。図７（ａ）は、非同期位相でサンプリングされたデジタルデータ信号を示している。補間フィルタ１２８によって、図７（ａ）に示すデジタルデータ信号から図７（ｂ）に示す補間データ信号が再現される。補間データ信号のゼロクロスポイントを挟む２つの値のうち絶対値の小さい方をゼロクロス位置として抽出する（図７（ｂ）の“●”印）。図７（ｃ）に示すように、そのときの変位が上がりエッジの場合は値をそのままデータ位相誤差値とし、逆に下がりエッジの場合は値に−１をかけた値をデータ位相誤差値として出力する。データ位相誤差値が負の値のときは、補間フィルタ１２８による再現位相が位相同期状態に対して遅れていることを示し、正の値のときは進んでいることを示している。
位相同期制御部１３０は、データ位相誤差値を平滑化し、平滑化した値から位相誤差を６４ステップに正規化し、各ステップに応じて補間フィルタ１２８のタップ係数Ｐ〜Ｖを決定する。タップ係数Ｐ〜Ｖは、図６に示すナイキスト補間特性に基づいて決定する。
図８は、位相同期制御部１３０を示すブロック図である。位相誤差検出部１２９によって検出されたデータ位相誤差値は、所定のゲインＧを有する乗算器４００に入力され、その後、加算器４０１と、データゼロクロス点の検出毎に加算器４０１の出力値をラッチする遅延器４０２とから構成される積算器により平滑化される。ゲインＧの値を大きくすればデジタル位相同期ループのループゲインが高くなり、小さくすればループゲインが低くなる。ゲインＧの値は、デジタル位相同期ループが位相同期状態を維持できるように設定される。平滑化されたデータ位相誤差値は、６４ステップ正規化器４０３において−３２から３１の値に変換され、位相誤差判定値として出力される。補間フィルタタップ係数選択器４０４は、ナイキスト補間特性に従い、補間フィルタ１２８のＰ〜Ｖの７つのタップ係数値を決定し、更新を行う。
このように、位相同期制御部１３０は、位相誤差値に基づいて、補間している位相が同期サンプリング状態と一致するように補間フィルタのフィルタ係数を制御する。データＰＬＬの動作クロックであるクロック信号を発生するＶＣＯ１３５は、固定周波数のクロック信号、あるいは位相誤差が位相同期制御可能な範囲に収まるような周波数のクロック信号を発生する。
図９は、データ信号処理に関するデジタル位相同期ループの動作を示すタイミング図である。入力されるデータ信号は、８Ｔ周期正弦波（クロック信号の８周期が１周期となる正弦波）としている。
図９（ａ）は、Ａ／Ｄ変換器１２７における位相非同期でサンプリングされたデジタルデータ信号を示している。図９（ｂ）は、位相同期状態でのサンプリング値（デジタルデータ信号）を示している。位相同期状態では、正弦波の中心レベル（ゼロレベル）にサンプリング点が重なるが、図９（ａ）に示す位相非同期状態では重なっていない。
図９（ｃ）は、補間フィルタ１２８が生成した補正データ信号を示している。図９（ｄ）は、位相誤差検出部１２９が検出したデータ位相誤差値を示している。図９（ｅ）は、位相同期制御部１３０が判定した位相誤差判定値を示している。位相誤差判定値は、初期状態０からはじまり、そのときは補正データ信号（図９（ｃ））は位相同期状態にないため、データ位相誤差値（図９（ｄ））として非ゼロの値が出力される。データ位相誤差値（図９（ｄ））に応じて位相誤差判定値（図９（ｅ））が変化して補間フィルタ１２８のタップ係数が制御される。徐々にデータ位相誤差値（図９（ｄ））がゼロに収束し、それに伴い位相誤差判定値（図９（ｅ））も一定の値に収束するようになり、補間フィルタ１２８が生成する補間データ信号（図９（ｃ））は位相同期状態を維持するように制御される。
次に、位相誤差加算部１３２、チャージポンプ１３３、ループフィルタ１３４、ＶＣＯ１３５を説明する。
位相誤差加算部１３２は、ウォブル位相誤差およびデータ位相誤差を加算するときの両者の比率を制御しながら加算を行う。位相誤差加算部１３２は、加算値に基づいて、クロック信号の周波数を上げる場合はＵＰパルス信号を、下げる場合はＤＯＷＮパルス信号を出力する。
図１０Ａは、位相誤差加算部１３２を示すブロック図である。位相誤差加算部１３２は、乗算器２００〜２０４と、ウォブル位相誤差の比率を切り換えるウォブルゲインセレクタ２０５と、データ位相誤差の比率を切り換えるデータゲインセレクタ２０６と、ウォブルゲインセレクタ２０５とデータゲインセレクタ２０６の選択論理を決定する状態判定部２０７と、ゲイン制御されたウォブル位相誤差とデータ位相誤差とを加算しながら動作する位相誤差カウンタ２０８と、位相誤差カウンタ２０８のカウント値に基づいてＵＰパルス信号とＤＯＷＮパルス信号を出力するパルス変換部２０９とを備える。
図１０Ｂは、位相誤差加算部１３２を模式的に示す図である。状態判定部２０７は、ウォブル信号、データ信号、ウォブル位相誤差、データ位相誤差から、それぞれの信号の状態を判定する。状態判定部２０７は、状態判定結果に応じて、ウォブル位相誤差ゲインとデータ位相誤差ゲインを制御する。また、状態判定部２０７は、記録再生アクセス制御部１０８から入力される光ディスク装置１０の動作状態に応じて、ウォブル位相誤差ゲインとデータ位相誤差ゲインを制御する。
ウォブルゲインセレクタ２０５は、制御されたゲインαに基づいて、ウォブル位相誤差信号をα倍した信号を出力する。データゲインセレクタ２０６は、制御されたゲインβに基づいて、データ位相誤差信号をβ倍した信号を出力する。周波数制御信号生成器２０８および２０９は、ウォブルゲインセレクタ２０５の出力信号と、データゲインセレクタ２０６の出力信号とから、周波数制御信号を生成する。
図１１は、状態判定部２０７が行うウォブル位相誤差ゲインとデータ位相誤差ゲインの切換え論理を示すテーブルである。
図１１に示す制御条件（１）および（２）を説明する。ウォブル引き込み時等のウォブル信号の位相とクロック信号の位相とがロック状態でないときは、位相誤差加算部１３２は、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも低く設定する。ロック判定部１２６から入力されるウォブルロック信号がウォブル信号とクロック信号との位相がロックしていない状態を示している間は、位相誤差加算部１３２は、制御条件（１）の「ウォブル引込」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン（例えば１倍）で、データ位相誤差ゲインはＯＦＦとし、ウォブル位相誤差のみでクロック信号の周波数が制御され、ウォブル信号に対して最適な状態になる。
また、ロック状態になった後は、位相誤差加算部１３２は、ロック状態にないときよりもデータ位相誤差の比率を高く設定する。位相がロックしていることをウォブルロック信号が示す場合は、制御条件（２）の「ウォブルロック」の状態となり、ウォブル位相誤差は通常ゲインで、データ位相誤差ゲインも通常ゲイン（例えば１／２倍）とし、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差の両方でクロック信号の周波数が制御され、ウォブル信号およびデータ信号の両方の同時再生が可能な状態になる。
次に、制御条件（３）および（４）を説明する。位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号の振幅が所定の第１閾値よりも小さいときは、ウォブル位相誤差の比率をデータ位相誤差の比率よりも低く設定する。位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号の振幅検出部１２２から入力されるウォブル振幅値が所定の閾値を下回る場合、ウォブル信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（３）の「ウォブル振幅小さい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦとする。データ位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でウォブル信号の振幅が正常に得られない箇所においては、ウォブル信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはウォブル位相誤差は用いない状態になる。
また、位相誤差加算部１３２は、データ信号の振幅が所定の第２閾値よりも小さいときは、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも低く設定する。位相誤差加算部１３２は、データ信号の振幅検出部１３１から入力されるデータ振幅値が所定の閾値を下回る場合、データ信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（４）の「データ振幅小さい」の状態となり、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとする。ウォブル位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でデータ信号の振幅が正常に得られない箇所や、データを記録する際に光ビームのパワーが弱くデータが正常に記録できていない箇所においては、データ信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはデータ位相誤差は用いない状態になる。
次に、制御条件（５）および（６）を説明する。位相誤差加算部１３２は、ウォブル位相誤差の絶対値が所定の第３閾値よりも大きい場合は、ウォブル位相誤差の比率をデータ位相誤差の比率よりも高く設定する。位相誤差加算部１３２は、位相誤差検出部１２５から入力されるウォブル位相誤差の絶対値が所定区間連続して所定の閾値を上回る場合、ウォブル信号に対する制御が悪化していると判断し、制御条件（５）の「ウォブル位相誤差大きい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン、データ位相誤差ゲインはＬゲイン（例えば１／４倍）とする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、データ位相誤差が与える影響が低減し、ウォブル位相誤差による制御が主となり、ウォブル信号に対する制御状態を改善させる。
また、位相誤差加算部１３２は、データ位相誤差の絶対値が所定の第４閾値よりも大きい場合は、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも高く設定する。位相誤差加算部１３２は、位相誤差検出部１２９から入力されるデータ位相誤差の絶対値が所定区間連続して所定の閾値を上回る場合、データ信号に対する制御が悪化していると判断し、制御条件（６）の「データ位相誤差大きい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン（例えば１／２倍）、データ位相誤差ゲインをＨゲイン（例えば１倍）とする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させる。
次に、制御条件（７）を説明する。トラックのウォブル形状の一部は、周波数変調または位相変調されている。位相誤差加算部１３２は、その変調されたウォブル形状に応じたウォブル信号が検出される区間では、ウォブル位相誤差の比率をデータ位相誤差の比率よりも低く設定する。位相誤差加算部１３２には、ＡＤＩＰ再生回路１０７からウォブル変調区間信号が入力される。ウォブル変調区間信号は、ＡＤＩＰ再生回路１０７において、ＡＤＩＰに対する同期位置が確定したら、ウォブル変調マークが検出されるべき区間で出力されるゲート信号である。ウォブル変調区間信号が入力されると、制御条件（７）の「ウォブル変調区間」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦとする。これによって、ウォブル変調マークの区間におけるウォブル位相誤差はマスクされるようになり、ウォブル形状の周波数変調や位相変調の外乱成分にウォブル位相誤差が影響されなくなる。
次に、制御条件（８）を説明する。周波数変調または位相変調されたウォブル形状の検出率が所定の閾値よりも低い場合は、位相誤差加算部１３２は、ウォブル位相誤差の比率をデータ位相誤差の比率よりも高く設定する。位相誤差加算部１３２は、ＡＤＩＰ再生回路１０７から入力されるＡＤＩＰ検出率が所定区間連続して所定の閾値を下回る場合、ウォブル信号に対する制御が悪化してＡＤＩＰ再生の状態に悪影響を与えていると判断し、制御条件（８）の「ＡＤＩＰ検出率低い」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン、データ位相誤差ゲインはＬゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、データ位相誤差が与える影響が低減し、ウォブル位相誤差による制御を主とすることにより、ウォブル信号に対する制御状態を改善し、ＡＤＩＰの検出率を向上させる。
次に、制御条件（９）を説明する。光ディスク媒体１００のトラックには所定の間隔でフレーム同期マークが配置されている。位相誤差加算部１３２は、フレーム同期マークの検出率が所定の閾値よりも低い場合は、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも高く設定する。データ復調部１１１において、データ２値化信号から所定の変調フォーマットに従って一定区間毎に配置されているデータＳＹＮＣが検出され、その検出率（データＳＹＮＣ検出率）が位相誤差加算部１３２に入力される。データＳＹＮＣ検出率が所定区間連続して所定の閾値を下回る場合、データ信号に対する制御が悪化してデータ再生の状態に悪影響を及ぼしていると判断し、制御条件（９）の「データＳＹＮＣ検出率低い」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン、データ位相誤差ゲインをＨゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させ、データＳＹＮＣの検出率を向上させる。
次に、制御条件（１０）を説明する。位相誤差加算部１３２は、フレーム同期マークが検出される間隔が所定の間隔より長いまたは短い場合は、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも高く設定する。データ復調部１１１において、データＳＹＮＣの検出間隔に基づいて、データ２値化信号にビットスリップが発生しているか否かが検出される。ビットスリップが所定回数連続して発生した場合、位相誤差加算部１３２は、データ信号に対する制御が悪化してデータ再生の状態に悪影響を及ぼしていると判断し、制御条件（１０）の「データビットスリップ連続」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン、データ位相誤差ゲインをＨゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させ、ビットスリップの発生を抑える。
次に、制御条件（１１）を説明する。現在処理中の位置が記録セクタか再生セクタかを示すタイミング信号が記録再生アクセス制御部１０８から位相誤差加算部１３２へ入力される。再生セクタの場合は前述の制御条件（１）から（１０）に従って動作し、記録セクタの場合は制御条件（１１）の「データ記録」の状態となる。ウォブル位相誤差ゲインを通常ゲイン、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとすることにより、ウォブル信号のみからクロック信号の周波数を制御し、トラックのウォブリングに同期するようにデータの記録を行う。このように、位相誤差加算部１３２は、光ディスク媒体１００にデータを記録しているときは、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも低くする。
次に、ゲイン制御されたウォブル位相誤差とデータ位相誤差が入力され、両方の加算を行う位相誤差カウンタ２０８（図１０Ａ）と、加算値をチャージポンプ１３３（図１）を制御するＵＰパルス信号およびＤＯＷＮパルス信号に変換するパルス変換部２０９について説明する。
図１２は、位相誤差カウンタ２０８およびパルス変換部２０９の動作を示すタイミング図である。図１２（ａ）は、ゲイン制御されたウォブル位相誤差値を示しており、ウォブル２値化信号の立ち上がりエッジタイミングにおいて値が出力され、その他は０となっている。図１２（ｂ）は、ゲイン制御されたデータ位相誤差値を示しており、補正データ信号のゼロクロスタイミングにおいて値が出力され、その他は０となっている。図１２（ｃ）は、位相誤差カウンタ２０８のカウント動作を示している。位相誤差カウンタ２０８は、カウント値が０より大きい場合はクロック信号の１周期毎にその値を１ずつ減少させ、０より小さい場合はクロック信号の１周期毎にその値を１ずつ増加させ、０であればそのままホールドする。このようにカウント動作をしながら、ウォブル位相誤差値とデータ位相誤差値をカウント値に加算する。したがって、ウォブル位相誤差値が得られるとその値がカウント値に加算され、データ位相誤差値が得られると同様にカウント値に加算され、両方の位相誤差を加算した値に対応した時間と極性で位相誤差カウンタ２０８はカウント動作を行う。
パルス変換回路２０９は、位相誤差カウンタ２０８のカウント値に応じて、図１２（ｄ）に示すようにＵＰパルス信号とＤＯＷＮパルス信号を出力する。位相誤差カウンタ２０８のカウント値が０より大きいときはクロック信号の位相がウォブル信号およびデータ信号に対して進んでいることを示しており、クロック信号の周波数を下げることを指示するＤＯＷＮパルス信号を出力する。逆に位相誤差カウンタ２０８のカウント値が０より小さいときはクロック信号の位相が遅れていることを示しており、クロック信号の周波数を上げることを指示するＵＰパルス信号を出力する。位相誤差カウンタ２０８のカウント値が０の場合は、クロック信号の位相がウォブル信号およびデータ信号に対して一致していることを示しているため、ＵＰパルス信号もＤＯＷＮパルス信号も出力しない。
チャージポンプ１３３は、パルス変換部２０９から入力されるＵＰパルス信号とＤＯＷＮパルス信号に応じて電流出力を制御し、ループフィルタ１３４にチャージされる電圧を制御する。ＶＣＯ１３５は、ループフィルタ１３４にチャージされる電圧に応じた周波数のクロック信号を生成する。
図１３は、チャージポンプ１３３とループフィルタ１３４を示したブロック図である。チャージポンプ１３３は、ＵＰパルス信号が入力されると電流を吐き出し、ＤＯＷＮパルス信号が入力されると電流を吸い込むように動作する。ループフィルタ１３４は、抵抗Ｒと２つのキャパシタＣ１、Ｃ２とを備えるＲＣローパスフィルタである。チャージポンプ１３３から電流が吐き出されるとキャパシタＣ１とＣ２にチャージされる電圧が上がり、ＶＣＯ１３５の発振周波数が上がる。逆に電流が吸い込まれるとキャパシタＣ１とＣ２にチャージされる電圧が下がり、ＶＣＯ１３５の発振周波数が下がる。
また、チャージポンプ１３３の電流値と、ループフィルタ１３４の抵抗Ｒは可変であり、記録再生アクセス制御部１０８から入力される記録再生タイミング信号に応じて、それぞれの値が切り換えられる。記録時には、データを安定に記録できるようにクロック信号の周波数の変動を抑制するために、適切なループ特性が維持できる範囲内で電流値は小さく、抵抗Ｒを大きくすることで低ゲイン状態に設定される。再生時には、データ信号へのクロック信号の追従性を高めて安定に再生できるようにするため、適切なループ特性が維持できる範囲内で電流値は大きく、抵抗Ｒを小さくすることで高ゲイン状態に設定される。これにより、ウォブル位相誤差およびデータ位相誤差に対するクロック発振部１３５の応答性は、光ディスク媒体１００にデータを記録しているときよりも、光ディスク媒体１００からデータを再生しているときの方が高くなる。
次に、以上に述べたクロック信号生成装置１２０の動作を、図１４〜図１９を参照して説明する。
図１４は、ウォブル引込の状態、ウォブルロックの状態、ウォブル変調区間の状態での動作を示すタイミング図である。図１４（ａ）は、位相誤差検出部１２５が検出するウォブル位相誤差を示している。図１４（ｂ）は、ロック判定部１２６とＡＤＩＰ再生回路１０７におけるＰＬＬの引込状態とＡＤＩＰ検出の状態を示すウォブルステータスを示している。図１４（ｃ）は、Ａ／Ｄ変換器１２７が生成するデジタルデータ信号を示している。図１４（ｄ）は、補間フィルタ１２８が生成する補間データ信号を示している。図１４（ｅ）は、位相誤差検出部１２９が検出するデータ位相誤差を示している。図１４（ｆ）は、位相誤差加算部１３２におけるウォブル位相誤差とデータ位相誤差のそれぞれのゲインを示している。図１４（ｇ）は、ＶＣＯ１３５により生成されたクロック信号の周波数を示している。
動作開始時点のウォブルステータス（図１４（ｂ））は、ウォブル引込の状態であり、ウォブル位相誤差値（図１４（ａ））は負の値でクロック信号の位相が遅れていることを示している。この状態では位相誤差加算部１３２における位相誤差ゲイン（図１４（ｆ））は、データ位相誤差ゲインがＯＦＦ状態で、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン状態となり、クロック信号周波数（図１４（ｇ））はウォブル位相誤差に従って徐々に高くなるように制御される。
ウォブル信号とクロック信号の位相がほぼ一致してくると、ウォブル位相誤差（図１４（ａ））は０付近の値をとるようになり、ロック判定部１２６はその状態を検出して、ウォブルステータス（図１４（ｂ））はウォブルロック状態となる。また、この状態になると、ウォブル変調マーク区間においてＭＳＫ変調によりウォブル信号の周波数が１．５倍に高くなっているため、ウォブル位相誤差は当該区間において負の値を示すようになる。ウォブル変調マーク区間において出力されるウォブル位相誤差はＰＬＬにおいて外乱となるため、これに応答しすぎることのない程度のループ特性となるように、チャージポンプ１３３の電流値、ループフィルタ１３４の抵抗値とキャパシタ容量値、ＶＣＯ１３５の電圧対周波数応答ゲインを決定する。ウォブルステータスがウォブルロック状態になると、データ信号に対するデジタル位相同期ループが動作を開始する。デジタル位相動作ループが動作を開始し、デジタルデータ信号に対する位相同期がロックした状態になると、補間データ信号（図１４（ｄ））は、ゼロクロス点を含む多値に分かれる。
ウォブルロック状態のまま、ＡＤＩＰ再生回路１０７においてＡＤＩＰに対する同期位置が確定すると、ウォブルステータス（図１４（ｂ））はウォブルロック＆ＡＤＩＰ同期状態となり、ウォブル変調マークが配置されている区間ではウォブルの位相誤差ゲイン（図１４（ｆ））はＯＦＦとなる。このため、クロック信号周波数（図１４（ｇ））は、ウォブル変調マークにより変動することなく、安定した状態で制御される。
図１５は、ウォブル位相誤差が大きくなった状態、およびデータ位相誤差が大きくなった状態での動作を示すタイミング図である。図１５（ａ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１５（ｂ）は、データ位相誤差を示している。図１５（ｃ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１５（ｄ）は、クロック信号の周波数を示している。
ウォブル位相誤差（図１５（ａ））が連続して大きい値をとるようになると、データ位相誤差によるクロック信号周波数（図１５（ｄ））の変化が、ウォブル信号に対する同期状態に悪影響を与えていると判断し、データの位相誤差ゲインをＬゲインとする（図１５（ｃ））。これにより、ウォブル位相誤差による制御が主となり、ウォブル位相誤差は徐々に０付近で安定した値をとるようになる。
また、データ位相誤差（図１５（ｂ））が連続して大きい値をとるようになると、データ位相誤差に対するクロック信号周波数の制御が不足していると判断し、データの位相誤差ゲイン（図１５（ｃ））をＨゲインとする。これにより、データ位相誤差に対する制御の比率が高くなり、データ位相誤差は徐々に０付近で安定した値をとるようになる。
図１６は、ウォブル信号の振幅が小さくなった状態、およびデータ信号の振幅が小さくなった状態での動作を示すタイミング図である。図１６（ａ）は、デジタルウォブル信号を示している。図１６（ｂ）は、振幅検出部１２２が検出したウォブル振幅検出値を示している。図１６（ｃ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１６（ｄ）は、デジタルデータ信号を示している。図１６（ｅ）は、振幅検出部１３１が検出したデータ振幅検出値を示している。図１６（ｆ）は、データ位相誤差を示している。図１６（ｇ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１６（ｈ）は、クロック信号の周波数を示している。
ウォブル振幅検出値（図１６（ｂ））が所定の閾値を下回るまでデジタルウォブル信号（図１６（ａ））の振幅が小さくなると、ウォブル信号振幅が小さい状態として判定される。このとき、ウォブル位相誤差（図１６（ｃ））の値は正常な値を示していないため、ウォブルの位相誤差ゲイン（図１６（ｇ））はＯＦＦとされ、データ位相誤差（図１６（ｆ））のみでクロック信号周波数（図１６（ｈ））は制御される。
データ振幅検出値（図１６（ｅ））が所定の閾値を下回るまでデジタルデータ信号の振幅が小さくなると、データ信号振幅が小さい状態として判定される。このとき、データ位相誤差（図１６（ｆ））の値は正常な値を示していないため、データの位相誤差ゲイン（図１６（ｇ））はＯＦＦとされ、ウォブル位相誤差（図１６（ｃ））のみでクロック信号周波数（図１６（ｈ））は制御される。
図１７は、ＡＤＩＰ再生回路１０７によるＡＤＩＰ検出率が低い状態、データ復調部１１１によるデータＳＹＮＣ検出率が低い状態での動作を示すタイミング図である。図１７（ａ）は、ＡＤＩＰ再生回路１０７によるＡＤＩＰ検出率を示している（ＬＰＰ検出率については後述する）。図１７（ｂ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１７（ｃ）は、データ復調部１１１によるデータＳＹＮＣ検出率を示している。図１７（ｄ）は、データ位相誤差を示している。図１７（ｅ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１７（ｆ）は、クロック信号の周波数を示している。
ＡＤＩＰ検出率（図１７（ａ））が所定の閾値を下回ると、ウォブル位相誤差（図１７（ｂ））に対する制御が不足しているためにＡＤＩＰ検出率が低い状態にあると判定される。ＡＤＩＰ検出率（図１７（ａ））を回復させるために、データの位相誤差ゲイン（図１７（ｅ））をＬゲインとし、ウォブル位相誤差（図１７（ｂ））による制御が主となる。これによってＡＤＩＰ検出率が所定の閾値を上回るまで回復すれば、データの位相誤差ゲインは通常ゲインに戻される。
データＳＹＮＣ検出率（図１７（ｃ））が所定の閾値を下回ると、データ位相誤差（図１７（ｄ））に対する制御が不足しているためにデータＳＹＮＣ検出率が低い状態にあると判定される。データＳＹＮＣ検出率（図１７（ｃ））を回復させるために、ウォブルの位相誤差ゲイン（図１７（ｅ））をＬゲイン、データの位相誤差ゲインをＨゲインとし、データ位相誤差による制御の比率を高くする。これによってデータＳＹＮＣ検出率が所定の閾値を上回るまで回復すれば、ウォブルの位相誤差ゲインとデータの位相誤差ゲインはどちらも通常ゲインに戻される。
図１８は、データ復調部１１１においてビットスリップが連続して検出された状態での動作を示すタイミング図である。図１８（ａ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１８（ｂ）は、データ復調部１１１におけるデータＳＹＮＣ検出間隔のスリップを検出したときに出力するデータビットスリップ検出信号を示している。図１８（ｃ）は、データ位相誤差を示している。図１８（ｄ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１８（ｅ）は、クロック信号の周波数を示している。
データ信号に対するデジタル位相同期ループの動作が不安定になり、データビットスリップ検出信号（図１８（ｂ））に示すように、データ復調部１１１においてデータＳＹＮＣ間隔が連続してスリップした状態が検出されると、データ位相誤差に対する制御が不足しているためにデータビットスリップが発生していると判定される。データ位相誤差（図１８（ｃ））に対するデジタル位相同期ループとクロック信号周波数（図１８（ｅ））の安定性を回復させるため、ウォブルの位相誤差ゲイン（図１８（ｄ））をＬゲイン、データの位相誤差ゲインをＨゲインとし、データ位相誤差による制御の比率を高くする。これによってデータビットスリップ検出信号が連続して出力されないようになればウォブルの位相誤差ゲインとデータの位相誤差ゲインはどちらも通常ゲインに戻される。
図１９は、データを記録する状態での動作を示すタイミング図である。図１９（ａ）は、記録再生アクセス制御部１０８が出力する記録ターゲットセクタの位置を示す記録ゲート信号を示している。図１９（ｂ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１９（ｃ）は、データ位相誤差を示している。図１９（ｄ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１９（ｅ）は、クロック信号の周波数を示している。
記録再生アクセス制御部１０８から記録動作の指示があると、ウォブル位相誤差（図１９（ｂ））のみにより安定したクロック信号を生成するために、ウォブルの位相誤差ゲイン（図１９（ｄ））は通常ゲインのまま、データの位相誤差ゲインはＯＦＦとする。記録ゲート信号（図１９（ａ））が出力される区間で光ディスク媒体１００にデータの記録が行われ、記録終了後にはデータの位相誤差ゲインは通常ゲインに戻される。
次に、図２０を参照して、消費電力をより削減することができる光ディスク装置１０を説明する。図２０は、ウォブル位相誤差検出部１２０ａがＭ分周カウンタ１２４ａを備え、データ位相誤差検出部１２０ｂがＮ分周カウンタ１２４ｂを備える光ディスク装置１０を示す図である。
Ｍ分周カウンタ１２４ａは、クロック信号をＭ分周（Ｍは１以上の整数）したＭ分周クロック信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１２１は、Ｍ分周クロック信号に同期してウォブル信号をサンプリングし、ウォブル信号に対応するデジタルウォブル信号を出力する。位相誤差検出部１２５は、ＢＰＦ１２３を介してデジタルウォブル信号からウォブル位相誤差を検出する。
Ｎ分周カウンタ１２４ｂは、クロック信号をＮ分周（Ｎは１以上の整数）したＮ分周クロック信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１２７は、Ｎ分周クロック信号に同期してデータ信号をサンプリングし、データ信号に対応するデジタルデータ信号を出力する。位相誤差検出部１２９は、補間フィルタを介してデジタルデータ信号からデータ位相誤差を検出する。
ＭとＮの関係はＭ≧Ｎである。ウォブル信号はデータ信号よりも周波数が低いため、サンプリング周期を遅くしても十分にサンプリングを行うことができる。サンプリング周期を遅くすることにより、クロック信号生成装置１２０の消費電力をより削減することができる。
以上述べたように、本実施形態によれば、ＭＳＫ変調に基づいたＡＤＩＰを有するトラックを備えた光ディスク媒体に対するデータの記録再生において、記録の際に用いるクロック信号と再生の際に用いるクロック信号を同一のＶＣＯから生成することにより、安価で消費電力が小さい光ディスク装置およびクロック信号生成装置を実現することができる。
また、本発明のクロック信号生成装置を備えるＬＳＩで使用するクロック信号の種類を削減し、構成を簡素化することができる。
また、ウォブル信号とデータ信号の再生状態に応じてウォブル位相誤差とデータ位相誤差のゲインを制御することにより、安定したＡＤＩＰの再生とデータの再生および記録を両立することができる。
（実施形態２）
図２１は、本発明の実施形態２による光ディスク装置２０を示すブロック図である。
光ディスク装置２０は、光ヘッド部１０１と、モータ１０２と、サーボ回路１０３と、アナログ信号処理部１０４と、パワー制御部１０５と、データ変調部１０６と、ＬＰＰ再生部１１２と、記録再生アクセス制御部１０８と、ＣＰＵ１０９と、データ２値化部１１０と、データ復調部１１１と、クロック信号生成装置１２０とを備える。光ディスク装置２０は、光ディスク装置１０が備えるＡＤＩＰ再生部１０７の代わりに、ＬＰＰ再生部１１２を備えている。
光ディスク媒体１００は、所定の周期でウォブリングしたトラックを有し、トラック上には所定のデータフォーマットに従って情報が記録されている。また、光ディスク媒体１００の記録面の所定の位置に情報を記録するために、トラックのウォブリングと所定の位相関係を有した位置に、アドレスを表すようにトラックグルーブ間（ランド）にＬＰＰ（Ｌａｎｄ Ｐｒｅｐｉｔ）が予め記録されている。データは、ＬＰＰで示されたアドレス情報に基づいて、図３（ｂ）に示すデータフォーマットで記録される。記録されるユーザデータは、所定の変調方式に従ってセクタを構成するように変調され、１６セクタを１単位として光ディスク媒体１００に記録される。図３（ａ）に示すデータフォーマットとは異なり、既に記録されているデータの終端位置と、新しくその後続位置に記録するデータの開始位置には、バッファ領域が設けられていない。このため、新規にデータを記録する際には、既に記録されている直前のデータのセクタ位置に合わせてリンキング記録を行う必要がある。
ＬＰＰは、光ヘッド部１０１から出力される電気信号のウォブル成分に重畳されており、アナログ信号処理部１０４において、これを所定の閾値信号と比較することによりＬＰＰ信号として検出される。
ＬＰＰ再生部１１２は、ＬＰＰ信号からＬＰＰに対する同期位置を検出し、アドレス情報を再生する。
記録再生アクセス制御部１０８は、ＬＰＰ再生部１１２により再生されたアドレス情報とＬＰＰ同期位置に基づいて、光ディスク媒体１００にデータを記録するタイミングを制御する。また、データ復調部１１１から再生されたデータに含まれるアドレス情報とデータＳＹＮＣ同期位置に基づいて、光ディスク媒体１００にデータをリンキング記録するタイミングと、データを再生するタイミングを制御する。
位相誤差加算部１３２は、ウォブル位相誤差およびデータ位相誤差をそれぞれの比率を制御しながら加算した値を計算し、クロック信号の周波数を上げる場合はＵＰパルス信号を、下げる場合はＤＯＷＮパルス信号を出力する。
図２２は、本実施形態の位相誤差加算部１３２を示すブロック図である。位相誤差加算部１３２は、乗算器２００〜２０４と、ウォブル位相誤差の比率を切り換えるウォブルゲインセレクタ２０５と、データ位相誤差の比率を切り換えるデータゲインセレクタ２０６と、ウォブルゲインセレクタ２０５とデータゲインセレクタ２０６の選択論理を決定する状態判定部２０７と、ゲイン制御されたウォブル位相誤差とデータ位相誤差とを加算しながら動作する位相誤差カウンタ２０８と、位相誤差カウンタ２０８のカウント値に基づいてＵＰパルス信号とＤＯＷＮパルス信号を出力するパルス変換部２０９とを備える。
図２３は、状態判定部２０７が処理するウォブル位相誤差ゲインとデータ位相誤差ゲインの切換論理を示すテーブルである。
ウォブル信号とクロック信号の位相がロックしていない状態であることをウォブルロック信号が示している間は、位相誤差加算部１３２は、制御条件（１）の「ウォブル引込」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン（例えば１倍）で、データ位相誤差ゲインはＯＦＦとし、ウォブル位相誤差のみでクロック信号の周波数が制御され、ウォブル信号に対して最適な状態になる。また、位相がロックしていることをウォブルロック信号が示す場合は、制御条件（２）の「ウォブルロック」の状態となり、ウォブル位相誤差は通常ゲインで、データ位相誤差ゲインも通常ゲイン（例えば１／２倍）とし、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差の両方でクロック信号の周波数が制御され、ウォブル信号およびデータ信号の両方の同時再生が可能な状態になる。
振幅検出部１２２から入力されるウォブル振幅値が所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（３）の「ウォブル振幅小さい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦとする。データ位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でウォブル信号の振幅が正常に得られない箇所においては、ウォブル信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはウォブル位相誤差は用いない状態になる。
振幅検出部１３１から入力されるデータ振幅値が所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、データ信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（４）の「データ振幅小さい」の状態となり、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとする。ウォブル位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でデータ信号の振幅が正常に得られない箇所や、データを記録する際に光ビームのパワーが弱くデータが正常に記録できていない箇所においては、データ信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはデータ位相誤差は用いない状態になる。
位相誤差検出部１２５から入力されるウォブル位相誤差の絶対値が所定区間連続して所定の閾値を上回る場合、位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号に対する制御が悪化していると判断し、制御条件（５）の「ウォブル位相誤差大きい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン、データ位相誤差ゲインはＬゲイン（例えば１／４倍）とする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、データ位相誤差が与える影響が低減し、ウォブル位相誤差による制御が主となり、ウォブル信号に対する制御状態を改善させる。
また、位相誤差検出部１２９から入力されるデータ位相誤差の絶対値が所定区間連続して所定の閾値を上回る場合、位相誤差加算部１３２は、データ信号に対する制御が悪化していると判断し、制御条件（６）の「データ位相誤差大きい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン（例えば１／２倍）、データ位相誤差ゲインをＨゲイン（例えば１倍）とする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させる。
ＬＰＰ再生部１１２から入力されるＬＰＰ検出率が所定区間連続して所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号に対する制御が悪化してＬＰＰ再生の状態に悪影響を与えていると判断し、制御条件（７）の「ＬＰＰ検出率低い」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン、データ位相誤差ゲインはＬゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、データ位相誤差が与える影響が低減し、ウォブル位相誤差による制御を主とすることにより、ウォブル信号に対する制御状態を改善し、ＬＰＰの検出率を向上させる。
データ復調部１１１は、所定の変調フォーマットに従って一定区間毎に配置されているデータＳＹＮＣをデータ２値化信号から検出し、その検出率（データＳＹＮＣ検出率）が位相誤差加算部１３２に入力される。データＳＹＮＣ検出率が所定区間連続して所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、データ信号に対する制御が悪化してデータ再生の状態に悪影響を及ぼしていると判断し、制御条件（８）の「データＳＹＮＣ検出率低い」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン、データ位相誤差ゲインをＨゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させ、データＳＹＮＣの検出率を向上させる。
同様に、データ復調部１１１において、データＳＹＮＣの検出間隔に基づいてデータ２値化信号にビットスリップが発生しているか否かが検出される。ビットスリップが所定回数連続して発生した場合、データ信号に対する制御が悪化してデータ再生の状態に悪影響を及ぼしていると判断し、制御条件（９）の「データビットスリップ連続」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン、データ位相誤差ゲインをＨゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させ、ビットスリップの発生を抑える。
現在処理中の位置が、再生セクタか、リンキング記録ターゲット前セクタか、記録セクタかを示すタイミング信号が記録再生アクセス制御部１０８から位相誤差加算部１３２へ入力される。再生セクタの場合は、位相誤差加算部１３２は、前述の制御状態（１）から（９）に従って動作し、リンキング記録ターゲット前セクタの場合は制御状態（１０）の「リンキング記録前再生」の状態となり、記録セクタの場合は制御状態（１１）の「データ記録」の状態となる。
光ディスク媒体１００の記録済みデータに同期するようにリンキング記録を行う場合、位相誤差加算部１３２は、記録開始まではデータ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも高く設定し、記録開始後はデータ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも低く設定する。「リンキング記録前再生」の状態では、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン、データ位相誤差ゲインをＨゲインとすることにより、主としてデータ信号からクロック信号の周波数を制御し、新規に記録するデータの先頭が直前の既記録データと位相連続した状態で記録できるようにする。「データ記録」の状態では、ウォブル位相誤差ゲインを通常ゲイン、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとすることにより、ウォブル信号のみからクロック信号の周波数を制御し、トラックのウォブリングに同期するようにデータの記録を行う。
次に、以上に述べたクロック信号生成装置１２０の動作を図２４、図２５および図１７を参照して説明する。
図２４は、ウォブル引込の状態、ウォブルロックの状態での動作を示すタイミング図である。図２４において、図２４（ａ）は、位相誤差検出部１２５が検出したウォブル位相誤差を示している。図２４（ｂ）は、ロック判定部１２６が判定したＰＬＬの引込状態を示すウォブルステータスを示している。図２４（ｃ）は、Ａ／Ｄ変換器１２７が生成したデジタルデータ信号を示している。図２４（ｄ）は、補間フィルタ１２８が生成した補間データ信号を示している。図２４（ｅ）は、位相誤差検出部１２９が検出したデータ位相誤差を示している。図２４（ｆ）は、位相誤差加算部１３２におけるウォブル位相誤差とデータ位相誤差のそれぞれのゲインを示している。図２４（ｇ）は、ＶＣＯ１３５により生成されたクロック信号の周波数を示している。
動作開始時点でウォブルステータス（図２４（ｂ））はウォブル引込の状態であり、ウォブル位相誤差値（図２４（ａ））は負の値でクロック信号の位相が遅れていることを示している。この状態では、位相誤差ゲイン（図２４（ｆ））は、データ位相誤差ゲインがＯＦＦ状態で、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン状態となり、クロック信号周波数（図２４（ｇ））はウォブル位相誤差に従って徐々に高くなるように制御される。
ウォブル信号とクロック信号の位相がほぼ一致してくると、ウォブル位相誤差（図２４（ａ））は０付近の値をとるようになり、ロック判定部１２６はその状態を検出してウォブルステータス（図２４（ｂ））はウォブルロック状態となる。ウォブルステータスがウォブルロック状態になると、データ信号に対するデジタル位相同期ループが動作を開始する。デジタル位相動作ループが動作を開始し、デジタルデータ信号に対する位相同期がロックした状態になると、補間データ信号（図２４（ｄ））は、ゼロクロス点を含む多値に分かれるようになる。
図２５は、リンキング記録前再生の状態、データ記録の状態での動作を示すタイミング図である。図２５（ａ）は、記録再生アクセス制御部１０８が出力する記録ターゲットセクタの位置を示す記録ゲート信号を示している。図２５（ｂ）は、ウォブル位相誤差を示している。図２５（ｃ）は、データ位相誤差を示している。図２５（ｄ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図２５（ｅ）は、クロック信号の周波数を示している。
記録再生アクセス制御部１０８からリンキング記録動作の指示があると、データに同期したクロック信号を生成するために、ウォブルの位相誤差ゲイン（図２５（ｄ））はＬゲイン、データの位相誤差ゲインをＨゲインとし、主としてデータ位相誤差（図２５（ｃ））に基づいてクロック信号周波数（図２５（ｅ））を制御する。記録ゲート信号（図２５（ａ））が出力され、記録ターゲットセクタに到達すれば、ウォブル位相誤差（図２５（ｂ））のみにより安定したクロック信号を生成するために、ウォブルの位相誤差ゲインは通常ゲイン、データの位相誤差ゲインはＯＦＦとする。記録ゲート信号が出力される区間で光ディスク媒体１００にデータが記録され、記録終了後にはデータの位相誤差ゲインは通常ゲインに戻される。
図１７は、ＬＰＰ再生部１１２によるＬＰＰ検出率が低い状態、データ復調部１１１によるデータＳＹＮＣ検出率が低い状態での動作を示すタイミング図である。図１７（ａ）は、ＬＰＰ再生部１１２によるＬＰＰ検出率を示している。図１７（ｂ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１７（ｃ）は、データ復調部１１１によるデータＳＹＮＣ検出率を示している。図１７（ｄ）は、データ位相誤差を示している。図１７（ｅ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１７（ｆ）は、クロック信号の周波数を示している。
ＬＰＰ検出率（図１７（ａ））が所定の閾値を下回ると、ウォブル位相誤差（図１７（ｂ））に対する制御が不足しているためにＬＰＰ検出率が低い状態にあると判定される。ＬＰＰ検出率を回復させるため、データの位相誤差ゲイン（図１７（ｅ））をＬゲインとし、ウォブル位相誤差による制御が主となる。これによってＬＰＰ検出率が所定の閾値を上回るまで回復すればデータの位相誤差ゲインは通常ゲインに戻される。
データＳＹＮＣ検出率（図１７（ｃ））が所定の閾値を下回ると、データ位相誤差（図１７（ｄ））に対する制御が不足しているためにデータＳＹＮＣ検出率が低い状態にあると判定される。データＳＹＮＣ検出率を回復させるため、ウォブルの位相誤差ゲイン（図１７（ｅ））をＬゲイン、データの位相誤差ゲインをＨゲインとし、データ位相誤差による制御の比率を高くする。これによってデータＳＹＮＣ検出率が所定の閾値を上回るまで回復すればウォブルの位相誤差ゲインとデータの位相誤差ゲインはどちらも通常ゲインに戻される。
ウォブル位相誤差が大きい状態、データ位相誤差が大きい状態、ウォブル信号振幅が小さい状態、データ信号振幅が小さい状態、データビットスリップが連続した状態については、実施形態１で説明した動作と同様の動作となる。
以上説明したように、実施形態２によれば、ＬＰＰによりアドレス情報が記録された光ディスク媒体に対するデータの記録再生において、記録の際に用いるクロック信号と再生の際に用いるクロック信号を同一のＶＣＯから生成することにより、安価で消費電力が小さい光ディスク装置およびクロック信号生成装置を実現することができる。
また、本発明のクロック信号生成装置を備えるＬＳＩで使用するクロック信号の種類を削減し、構成を簡素化することができる。
また、ウォブル信号とデータ信号の再生状態に応じてウォブル位相誤差とデータ位相誤差のゲインを制御することにより、安定したＬＰＰの再生とデータの再生およびリンキング記録を両立することができる。
（実施形態３）
図２６は、本発明の実施形態３による光ディスク装置３０を示すブロック図である。
光ディスク装置３０は、光ヘッド部１０１と、モータ１０２と、サーボ回路１０３と、アナログ信号処理部１０４と、パワー制御部１０５と、データ変調部１０６と、ヘッダ検出＆補間部１１３と、記録再生アクセス制御部１０８と、ＣＰＵ１０９と、データ２値化部１１０と、データ復調部１１１と、クロック信号生成装置１２０とを備える。光ディスク装置３０は、光ディスク装置１０が備えるＡＤＩＰ再生部１０７の代わりに、ヘッダ検出＆補間部１１３を備えている。位相誤差検出部１２５および１２９へは、記録再生アクセス制御部１０８から各種信号が入力される。
光ディスク媒体１００のトラックは、アドレス情報が記録されたヘッダ領域とデータを記録するデータ領域を有し、データ領域は所定の周期でウォブリングされている。図３（ｃ）は、光ディスク媒体１００のデータフォーマットを示している。記録されるユーザデータは、所定の変調方式に従ってセクタのデータ領域を構成するように変調され、１セクタ毎に光ディスク媒体１００に記録される。図３（ａ）および（ｂ）に示すデータフォーマットとは異なり、アドレス情報が記録された再生専用のヘッダ領域をセクタ毎に有しており、セクタ毎にデータ領域が分離されたデータフォーマットとなっている。
ヘッダ領域のトラックはウォブリングされておらず、アドレス情報がデータとして記録されており、光ヘッド部１０１から出力される電気信号中の高周波帯域成分として検出される。ヘッダ検出＆補間部１１３は、このような周波数帯域の振幅の変化を、Ａ／Ｄ変換器１２１から出力されるデジタルウォブル信号から検出し、ヘッダ領域検出区間を記録再生アクセス制御部１０８に出力する。また、ヘッダ領域でのクロック信号の周波数を計測し、その計測値に基づいて次のセクタのヘッダ領域の位置の補間も行う。
記録再生アクセス制御部１０８は、ヘッダ領域のアドレス情報を再生する指示をデータ復調部１１１へ出力し、アドレス情報を得て、それに基づいて光ディスク媒体１００のデータ領域にデータを記録するタイミング、データ領域からデータを再生するタイミングを制御する。また、次のセクタのヘッダ領域の位置を示すタイミング信号を、アナログ信号処理部１０４、ヘッダ検出＆補間部１１３、データ復調部１０６、クロック信号生成装置１２０へ出力し、ヘッダ領域とデータ領域でそれぞれに適した動作をするように制御する。
ヘッダ検出＆補間部１１３および記録再生アクセス制御部１０８は、ヘッダ領域にアクセスしているときのクロック信号の周波数を検出し、検出した周波数に基づいてヘッダ領域に続くデータ領域の長さを推定し、次に続くヘッダ領域の位置を判断する制御部としても機能する。
位相誤差加算部１３２は、ウォブル位相誤差およびデータ位相誤差をそれぞれの比率を制御しながら加算し、加算値に基づいて、クロック信号の周波数を上げる場合はＵＰパルス信号を、下げる場合はＤＯＷＮパルス信号を出力する。
図２７は、本実施形態の位相誤差加算部１３２を示すブロック図である。位相誤差加算部１３２は、乗算器２００〜２０４と、ウォブル位相誤差の比率を切り換えるウォブルゲインセレクタ２０５と、データ位相誤差の比率を切り換えるデータゲインセレクタ２０６と、ウォブルゲインセレクタ２０５とデータゲインセレクタ２０６の選択論理を決定する状態判定部２０７と、ゲイン制御されたウォブル位相誤差とデータ位相誤差とを加算しながら動作する位相誤差カウンタ２０８と、位相誤差カウンタ２０８のカウント値に基づいてＵＰパルス信号とＤＯＷＮパルス信号を出力するパルス変換部２０９とを備える。
図２８は、状態判定部２０７によるウォブル位相誤差ゲインとデータ位相誤差ゲインの切換論理を示すテーブルである。
位相誤差加算部１３２は、ヘッダ領域およびデータ領域からアドレス情報およびデータを再生するときは、ウォブル位相誤差の比率をデータ位相誤差の比率よりも低く設定する。また、位相誤差加算部１３２は、データ領域にデータを記録するときは、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも低く設定する。
データ領域の処理において、ウォブル信号の振幅検出部１２２から入力されるウォブル振幅値が所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（１）の「ウォブル振幅小さい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦとする。データ位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でウォブル信号の振幅が正常に得られない箇所においては、ウォブル信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはウォブル位相誤差は用いない状態になる。
データ信号の振幅検出部１３１から入力されるデータ振幅値が所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、データ信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（２）の「データ振幅小さい」の状態となり、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとする。ウォブル位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でデータ信号の振幅が正常に得られない箇所や、データを記録する際に光ビームのパワーが弱くデータが正常に記録できていない箇所においては、データ信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはデータ位相誤差は用いない状態になる。
記録再生アクセス制御部１０８によりヘッダ領域の再生を指示されている場合、位相誤差加算部１３２は、制御条件（３）の「ヘッダ領域再生」の状態となる。ヘッダ領域ではトラックはウォブリングされておらず、アドレス情報を示すデータが記録されているため、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦ、データ位相誤差ゲインを通常ゲインとし、データ位相誤差のみで制御を行う。
また、データ領域の再生を指示されている場合、位相誤差加算部１３２は、制御条件（４）の「データ領域再生」の状態となる。データ領域ではトラックはウォブリングされているが、データの再生のみ最適に行えばよいため、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦ、データ位相誤差ゲインを通常ゲインとし、データ位相誤差のみで制御を行う。
データ領域の記録を指示されている場合、位相誤差加算部１３２は、制御条件（５）の「データ領域記録」の状態となる。データをトラックのウォブリングに同期して記録できるようにするため、ウォブル位相誤差ゲインを通常ゲイン、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとし、ウォブル位相誤差のみで制御を行う。
データ領域においてデータの記録も再生も行わない場合、位相誤差加算部１３２は、次のセクタのヘッダ領域までのデータ領域の区間を正確に補間するため、ウォブル位相誤差ゲインを通常ゲイン、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとし、ウォブル位相誤差のみで制御を行う。
次に、図２９を参照して、上述した本実施形態のクロック信号生成装置１２０の動作を説明する。
図２９は、ヘッダ領域再生の状態、データ領域再生の状態、データ領域記録の状態、データ領域非記録再生の状態の動作を示すタイミング図である。図２９（ａ）は、ヘッダ領域とデータ領域を有するトラックを示している。図２９（ｂ）は、データ領域の再生を指示する再生ゲート信号を示している。図２９（ｃ）は、データ領域の記録を指示する記録ゲート信号を示している。図２９（ｄ）は、ヘッダ領域を検出したことを示すヘッダ検出信号を示している。図２９（ｅ）は、ウォブル位相誤差を示している。図２９（ｆ）は、データ位相誤差を示している。図２９（ｇ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差のそれぞれのゲインを示している。図２９（ｈ）は、クロック信号の周波数を示している。図２９（ｉ）は、データ領域の補間動作を示している。
ヘッダ領域を示すヘッダ検出信号（図２９（ｄ））が出力されている区間では、位相誤差加算部１３２はヘッダ領域再生の状態となり、ウォブルの位相誤差ゲイン（図２９（ｇ））はＯＦＦ、データの位相誤差ゲインは通常ゲインとなる。また、ヘッダ領域においては、続くデータ領域の区間を補間し、次セクタのヘッダ領域の位置を予測するために、図２９（ｉ）に示すようにクロック信号の周波数を計測し、その計測値に基づいてデータ領域の区間を補間する。
データの再生を指示する再生ゲート信号（図２９（ｂ））がデータ領域において出力されている場合、位相誤差加算部１３２はデータ領域再生の状態となり、ウォブルの位相誤差ゲイン（図２９（ｇ））をＯＦＦ、データの位相誤差ゲインを通常ゲインとする。これにより、図２９（ｈ）に示すように、データ信号のチャネル周波数が標準周波数（ウォブル信号の周波数）よりやや高い状態にあったとしても、データ位相誤差（図２９（ｆ））のみで制御を行っているため、良好に再生することができる。
データの記録を指示する記録ゲート信号（図２９（ｃ））がデータ領域において出力されている場合、位相誤差加算部１３２はデータ領域記録の状態となり、ウォブルの位相誤差ゲイン（図２９（ｇ））を通常ゲイン、データの位相誤差ゲインをＯＦＦとする。ウォブル位相誤差（図２９（ｅ））のみでクロック信号を制御するため、ウォブル形状に同期してデータを記録することができる。
データ領域において再生ゲート信号（図２９（ｂ））も記録ゲート信号（図２９（ｃ））も出力されていない場合、位相誤差加算部１３２はデータ領域非記録再生の状態となり、ウォブルの位相誤差ゲイン（図２９（ｇ））を通常ゲイン、データの位相誤差ゲインをＯＦＦとする。データ領域のウォブリングによるチャネル周波数と、ヘッダ領域のデータのチャネル周波数とは同一であるため、データ領域の区間をウォブル位相誤差（図２９（ｅ））のみで制御する状態にしておくことにより、次のセクタのヘッダ領域の再生の開始時点において周波数誤差がない状態であるため、アドレス情報の再生を安定して行うことが可能となる。
また、ウォブル信号振幅が小さい状態、データ信号振幅が小さい状態については、前述の実施形態１で説明した動作と同様の動作となる。
以上説明したように、実施形態３によれば、アドレス情報が記録されたヘッダ領域とデータの記録再生を行うデータ領域とを有する光ディスク媒体に対するデータの記録再生において、記録の際に用いるクロック信号と再生の際に用いるクロック信号を同一のＶＣＯから生成することにより、安価で消費電力が小さい光ディスク装置およびクロック信号生成装置を実現することができる。
また、本発明のクロック信号生成装置を備えるＬＳＩで使用するクロック信号の種類を削減し、構成を簡素化することができる。
また、ウォブル信号とデータ信号の再生状態、ヘッダ領域とデータ領域に応じてウォブル位相誤差とデータ位相誤差のゲインを制御することにより、安定したヘッダ領域の再生とデータの記録再生を両立することができる。
なお、本発明の光ディスク装置およびクロック信号生成装置の各構成要素は、ハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアにより実現されてもよい。例えば、上述したクロック信号生成処理が、コンピュータにより実行可能なプログラムおよびコンピュータにより実現されてもよい。
また、本発明のクロック信号生成装置は、例えば、半導体集積回路、クロック信号生成処理プログラムが記録されたＲＯＭ、クロック信号生成処理プログラムが（プレ）インストールされたＲＡＭ、ダウンロードされたクロック信号生成処理プログラムがインストールされたＲＡＭ等、およびこれらの組み合わせにより実現され得る。
本発明のクロック信号生成装置は集積回路であるＬＳＩとして実現され得る。クロック信号生成装置が備える構成要素は個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。
ここでは、集積回路をＬＳＩと呼んだが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、本発明の集積回路はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
本発明は、ウォブル信号を再生するためのクロック信号とデータ信号を再生するためのクロック信号を同一とする。これにより、ウォブル信号およびデータ信号の両方の安定な再生性能を確保しながら、高価で消費電力の大きいアナログ部品であるＶＣＯを削減することができる。また、関連するデータ記録系回路とデータ再生系回路の構成を簡素化することによりＬＳＩの低コスト化を実現することができる。
本発明は、クロック信号を用いてデータの記録再生を行う技術分野で特に有用である。
本発明は、光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号とを用いてクロック信号を生成するクロック信号生成装置に関する。
記録可能な光ディスク媒体には予めトラックグルーブが形成されており、そのトラックグルーブに沿って、トラックグルーブ上またはトラックグルーブで挟まれた領域（ランド）に情報が記録される。トラックグルーブはサイン波状に蛇行して形成されており、そのウォブル周期に基づいて生成された記録クロック信号と同期して情報が記録される。ウォブル周期に同期した記録クロック信号は、一般的にＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）を用いて生成される（例えば、特許文献１参照）。
また、光ディスク媒体の記録面の所定の位置に情報を記録するために、トラックグルーブに沿ってＡＤＩＰ（ＡＤｄｒｅｓｓ Ｉｎ Ｐｒｅｇｒｏｏｖｅ）が設けられている。アドレスの変調方式として、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式や、ＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調方式が知られている（例えば特許文献２参照）。
また、トラックに記録された情報を再生する場合、再生したデータ信号に同期した再生クロック信号をＰＬＬによって生成する。この再生クロック信号に同期してデータ信号をデジタル化して、デジタルデータから情報を復号する（例えば、特許文献３参照）。
図３０は、従来のクロック信号生成装置を備える光ディスク装置４０を示すブロック図である。
光ディスク媒体１００のトラックはウォブル形状を有し、トラック上には情報が記録されている。光ヘッド部１０１は、光ディスク媒体１００に光ビームを照射し、光ディスク媒体１００からの反射光量を検出して電気信号を出力する。アナログ信号処理部１０４は、光ヘッド部１０１が出力した電気信号からウォブル信号、データ信号およびサーボエラー信号を抽出する。モータ１０２は、光ディスク媒体１００を回転させる。サーボ回路１０３は、光ヘッド部１０１が光ビームを照射するトラックの位置と、モータ１０２の回転数とを、サーボエラー信号に基づいて制御する。クロック信号生成装置２１２０は、ウォブル信号から記録クロック信号を生成し、データ信号から再生クロック信号を生成する。
ＡＤＩＰ再生回路１０７は、ＰＳＫ変調方式やＭＳＫ変調方式により記録されているＡＤＩＰを検出して、アドレス情報を再生する。記録再生アクセス制御部１０８は、再生されたアドレス情報に基づいて、光ディスク媒体１００にデータを記録するタイミングや、光ディスク媒体１００からデータを再生するタイミングを制御する。データ変調部１０６は、光ディスク媒体１００に記録する記録ユーザデータを変調する。パワー制御部１０５は、光ビームのパワーを制御する。記録時には、パワー制御部１０５は、データ変調部１０６により変調された記録データ信号に応じて、光ビームのパワーを制御する。データ２値化部１１０は、再生クロック信号に同期してデータ信号をサンプリングして生成されたデジタルデータ信号を２値化する。データ復調部１１１は、２値化データ信号を復調して再生ユーザデータを出力する。ＣＰＵ１０９は、記録再生アクセス制御部１０８を通じて光ディスク装置４０の記録再生動作を制御する。
次に、記録クロック信号と再生クロック信号を生成するクロック信号生成装置２１２０の動作を説明する。
まず、記録クロック信号の生成動作を説明する。Ａ／Ｄ変換器１２１は、ウォブル信号を記録クロック信号に同期してサンプリングし、デジタルウォブル信号を出力する。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２３は、デジタルウォブル信号からウォブル周波数成分を抽出し、２値化したウォブル２値化信号を出力する。分周カウンタ１２４は、記録クロック信号をウォブル周期に合わせて分周する。位相誤差検出部１２５は、分周カウンタ１２４のカウント値とウォブル２値化信号との間の位相誤差を検出する。チャージポンプ１３３は、検出された位相誤差値に応じて出力電流を制御する。ループフィルタ１３４は、チャージポンプ１３３が出力した電流を平滑化した電圧信号を出力する。電圧制御発振器（ＶＣＯ）１３５は、ループフィルタ１３４が出力する電圧信号に応じた周波数の記録クロック信号を発生する。
位相誤差検出部１２５は、ウォブル２値化信号のエッジ位置と分周カウンタ１２４のカウント動作を比較し、分周カウンタ１２４のカウント動作が遅れている場合は遅れ時間に応じた幅のＵＰパルス信号を出力し、逆に進んでいる場合は進み時間に応じた幅のＤＯＷＮパルス信号を出力する。チャージポンプ１３３は、受け取ったＵＰパルス信号およびＤＯＷＮパルス信号に応じて、電流の吐き出しと吸い込みを行い、この動作によってループフィルタ１３４にチャージする電流を制御してループフィルタ１３４の電圧を変化させる。ループフィルタ１３４が出力する電圧信号によってＶＣＯ１３５の発振周波数を制御する。ＶＣＯ１３５により生成された記録クロック信号は、分周カウンタ１２４に供給される。分周カウンタ１２４とウォブル２値化信号との位相誤差が０°に近づくように、これらの構成要素がループとして動作する。
次に、再生クロック信号の生成動作を説明する。Ａ／Ｄ変換器１２７は、再生クロック信号に同期してデータ信号をサンプリングし、デジタルデータ信号を出力する。位相誤差検出部１２９は、デジタルデータ信号からデータ信号と再生クロック信号との位相誤差を検出する。ループフィルタ１３６は、位相誤差値を平滑化する。電圧制御発振器（ＶＣＯ）１３７は、ループフィルタ１３６から出力される制御電圧に応じた周波数の再生クロック信号を発生する。
位相誤差検出部１２９は、デジタルデータ信号のゼロクロスポイントを挟む２つの値のうち、絶対値の小さい方の値の位置をゼロクロス位置として抽出し、その位置の変位が上がりエッジの場合は値をそのまま位相誤差値とし、下がりエッジの場合は値に−１をかけた値を位相誤差値として出力する。ループフィルタ１３６は、位相誤差値を平滑化するデジタルフィルタと、デジタルフィルタ出力を電圧信号に変換するＤ／Ａ変換器とを備える。これらに構成要素は、位相誤差値が０となるように再生クロック信号の周波数を制御するループとして動作する。
特開２０００−１１３５９７号公報 特開２００４−１３４００９号公報 特開２０００−１０００８３号公報
しかしながら、従来のクロック信号生成装置２１２０は、記録クロック信号を生成するＶＣＯ１３５と、再生クロック信号を生成するＶＣＯ１３７との２つのＶＣＯを必要とする。ＶＣＯは高価で消費電力の大きいアナログ部品であり、従来のクロック信号生成装置はこのようなアナログ部品を２個も必要としていた。
また、クロック信号生成装置は、通常、データ変調部やデータ復調部、記録再生アクセス制御部などとともに１つのＬＳＩに集積される。ＬＳＩにおいて、再生クロック信号で動作するデジタル回路と、記録クロック信号で動作するデジタル回路とは、互いに別系統のクロック信号で動作する非同期デジタル回路となるため、ＬＳＩの構成が非常に複雑となり、回路規模が大きくなってしまっていた。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録クロック信号と再生クロック信号を同一のクロック信号として１つのＶＣＯから生成し、安価で消費電力が小さく、なおかつ安定したデータの記録再生動作を実現するクロック信号生成装置を提供することを目的とする。
また、ＬＳＩ内の記録系回路と再生系回路のクロック信号の系統を１本化して構成を簡素化することにより、安価なＬＳＩを提供することを目的とする。
本発明のクロック信号を生成するクロック信号生成装置は、光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、前記クロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出するウォブル位相誤差検出部と、前記光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号と、前記クロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出するデータ位相誤差検出部と、前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に基づいて、前記クロック信号の周波数を制御する周波数制御信号を生成する周波数制御部と、前記周波数制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を生成するクロック発振部とを備える。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差と前記データ位相誤差とを加算した加算値に応じて前記周波数制御信号を生成し、前記周波数制御部は、前記ウォブル信号および前記データ信号の状態に応じて、前記加算を行うときの前記ウォブル位相誤差と前記データ位相誤差との比率を変更する。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル信号および前記データ信号の品質に応じて、前記比率を変更する。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル信号の振幅が第１の閾値よりも小さいときは、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも低くし、前記周波数制御部は、前記データ信号の振幅が第２の閾値よりも小さいときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする。
ある実施形態によれば、前記トラックのウォブル形状の一部は、周波数変調または位相変調されており、前記周波数制御部は、前記周波数変調または前記位相変調されたウォブル形状に応じたウォブル信号が検出される区間では、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも低くする。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル信号および前記データ信号の少なくとも一方と前記クロック信号との同期状態に応じて、前記比率を変更する。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差の絶対値が第１の閾値よりも大きい場合は、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも高くし、前記周波数制御部は、前記データ位相誤差の絶対値が第２の閾値よりも大きい場合は、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くする。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル信号の位相と前記クロック信号の位相とがロック状態でないときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くし、前記ロック状態になった後は、前記周波数制御部は、前記ロック状態にないときよりも前記データ位相誤差の比率を高くする。
ある実施形態によれば、前記トラックのウォブル形状の一部は、周波数変調または位相変調されており、前記周波数変調または前記位相変調されたウォブル形状の検出率が所定の閾値よりも低い場合は、前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも高くする。
ある実施形態によれば、前記光ディスク媒体のトラックには所定の間隔でフレーム同期マークが配置されており、前記周波数制御部は、前記フレーム同期マークの検出率が所定の閾値よりも低い場合は、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くする。
ある実施形態によれば、前記光ディスク媒体のトラックには所定の間隔でフレーム同期マークが配置されており、前記周波数制御部は、前記フレーム同期マークが検出される間隔が所定の間隔より長いまたは短い場合は、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くする。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差と前記データ位相誤差とを加算した加算値に応じて前記周波数制御信号を生成し、前記周波数制御部は、前記クロック信号生成装置が搭載される光ディスク装置の動作モードに応じて、前記加算を行うときの前記ウォブル位相誤差と前記データ信号との比率を変更する。
ある実施形態によれば、前記周波数制御部は、前記光ディスク媒体にデータを記録しているときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする。
ある実施形態によれば、前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に対する前記クロック発振部の応答性は、前記光ディスク媒体にデータを記録しているときよりも、前記光ディスク媒体からデータを再生しているときの方が高い。
ある実施形態によれば、前記光ディスク媒体の記録済みデータに同期するようにリンキング記録を行う場合、前記周波数制御部は、記録開始までは前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くし、記録開始後は前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする。
ある実施形態によれば、前記トラックは、データを記録するデータ領域と、前記データ領域に対応したアドレス情報を含むヘッダ領域とを備え、前記周波数制御部は、前記ヘッダ領域および前記データ領域からアドレス情報およびデータを再生するときは、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも低くし、前記周波数制御部は、前記データ領域にデータを記録するときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする。
ある実施形態によれば、前記ヘッダ領域にアクセスしているときの前記クロック信号の周波数を検出し、前記検出した周波数に基づいて前記ヘッダ領域に続く前記データ領域の長さを推定し、次に続くヘッダ領域の位置を判断する制御部をさらに備える。
ある実施形態によれば、前記データ位相誤差検出部は、前記クロック信号に同期して前記データ信号をサンプリングし、前記データ信号に対応するデジタルデータ信号を出力するサンプリング部と、前記デジタルデータ信号を補間して、補間デジタル信号を出力する補間フィルタ部と、前記補間デジタル信号から前記データ位相誤差を検出するデジタルデータ位相誤差検出部と、前記データ位相誤差に基づいて前記補間フィルタ部のフィルタ係数を制御する位相同期制御部とを備える。
ある実施形態によれば、前記ウォブル位相誤差検出部は、前記クロック信号をＭ分周（Ｍは１以上の整数）した第１分周クロック信号を出力する第１分周部と、前記第１分周クロック信号に同期して前記ウォブル信号をサンプリングし、前記ウォブル信号に対応するデジタルウォブル信号を出力する第１サンプリング部と、前記デジタルウォブル信号から前記ウォブル位相誤差を検出するデジタルウォブル位相誤差検出部とを備え、前記データ位相誤差検出部は、前記クロック信号をＮ分周（Ｎは１以上の整数）した第２分周クロック信号を出力する第２分周部と、前記第２の分周クロック信号に同期して前記データ信号をサンプリングし、前記データ信号に対応するデジタルデータ信号を出力する第２サンプリング部と、前記デジタルデータ信号から前記データ位相誤差を検出するデジタルデータ位相誤差検出部とを備える。
本発明の光ディスク装置は、前記クロック信号生成装置と、前記光ディスク媒体からの反射光に応じた信号を出力する光ヘッド部と、前記光ヘッド部の出力信号から前記ウォブル信号および前記データ信号を抽出して前記クロック信号生成装置へ出力するアナログ信号処理部とを備えることを特徴とする。
本発明のクロック信号を生成する方法は、光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、前記クロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出するステップと、前記光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号と、前記クロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出するステップと、前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に基づいて、前記クロック信号の周波数を制御する周波数制御信号を生成するステップと、前記周波数制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を生成するステップとを包含することを特徴とする。
ある実施形態によれば、本発明の方法は、前記光ディスク媒体からの反射光に応じた信号を出力するステップと、前記反射光に応じた信号から前記ウォブル信号および前記データ信号を抽出するステップとをさらに包含する。
本発明のプログラムは、クロック信号生成処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記クロック信号生成処理は、光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、クロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出するステップと、前記光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号と、前記クロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出するステップと、前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に基づいて、前記クロック信号の周波数を制御する周波数制御信号を生成するステップと、前記周波数制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を生成するステップとを包含することを特徴とする。
本発明によれば、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差との両方に基づいて、１つのクロック発振部（ＶＣＯ）が発振するクロック信号の周波数を制御する。これにより、安価で消費電力が小さいクロック信号生成装置を実現できる。本発明によれば、クロック信号の周波数制御のためにウォブル信号およびデータ信号のどちらを優先的に用いるかを、ウォブル信号およびデータ信号のそれぞれの状態に応じて最適に変更する。これにより、安定したデータの記録再生動作を実現できる。
また、ＬＳＩ内のデータ記録系回路とデータ再生系回路を動作させるクロック信号が共通となり、回路構成が簡素化されることにより、安価なＬＳＩを実現することができる。
また、従来では、データを再生する際に用いるクロック信号はデータ信号のみから生成していたため、光ディスク媒体上の傷や指紋でデータ信号が欠落してしまうと、クロック信号の周波数が不安定となり、データ再生のロバスト性が低かった。ロバスト性とは、外乱や設計誤差などの不確定な変動に対してシステム特性が現状を維持できる能力を指している。本発明によれば、データ信号よりも信号周波数帯域が低いために指紋や傷の影響を受けにくいウォブル信号を用いてクロック信号の周波数を制御するため、クロック信号の周波数が不安定になることなく、データ再生のロバスト性を向上させることができる。
また、従来では、例えば、ＤＶＤ−Ｒディスクに追記録を行う際、既に記録されているデータを再生した結果に基づいて追記録を行う開始点を決定し、再生クロック信号ではなく、ウォブル信号から生成した記録クロック信号に同期して記録を行っていた。このため、追記録開始点の前後で記録されたデータの位相が異なり、この部分をはさんで安定に連続再生することが困難であったため、その部分にはダミーデータを記録していた。本発明によれば、既記録データを再生しているときのクロック信号と、追記録を行うクロック信号は共通であるため、追記録開始点の前後でデータの位相を容易に揃えることが可能となり、ダミーデータを記録する必要がなくなり、ディスクの記録容量を有効に利用することができる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、同様の説明の繰り返しは省略する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１による光ディスク装置１０を示すブロック図である。
光ディスク装置１０は、情報が記録されている光ディスク媒体１００から生成したクロック信号を用いて、光ディスク媒体１００からデータを再生したり、データを記録したりする。光ディスク装置１０は、光ヘッド部１０１と、モータ１０２と、サーボ回路１０３と、アナログ信号処理部１０４と、パワー制御部１０５と、データ変調部１０６と、ＡＤＩＰ再生回路１０７と、記録再生アクセス制御部１０８と、ＣＰＵ１０９と、データ２値化部１１０と、データ復調部１１１と、クロック信号生成装置１２０とを備える。
光ディスク媒体１００は、所定の周期でウォブリングしたウォブル形状のトラックを有し、トラック上には所定のデータフォーマットに従って情報が記録されている。光ディスク媒体１００の記録面の所定の位置に情報を記録するために、トラックに沿ってＡＤＩＰが設けられている。このＡＤＩＰでは、ＭＳＫ変調方式に基づいたウォブル変調マークを所定のフォーマットに従って配置することによりアドレス情報を表している。
図３（ａ）に、光ディスク媒体１００に記録される情報のデータフォーマットを示す。記録されるユーザデータは、所定の変調方式に従って、セクタを構成するように変調され、光ディスク媒体１００に１６セクタを１単位として記録される。既に記録されているデータの終端位置と、新しくその後続位置に記録するデータの開始位置には、記録単位毎にバッファ領域が設けられている。これにより、データを連続再生する際に、記録単位間で再生信号の位相が不連続であっても、バッファ領域を処理している間に後続セクタを安定に再生する準備ができる。これにより、新規データを記録する際に、直前の既記録データと新規データとの位相を揃える必要はない。
光ヘッド部１０１は、光ディスク媒体１００に光ビームを照射し、トラックを走査しながら光ディスク媒体１００からの反射光量を検出して電気信号を出力する。アナログ信号処理部１０４は、その電気信号からトラックのウォブリングに応じたウォブル信号と、トラックに記録されているデータに応じたデータ信号と、光ビームのトラックへの集光状態に応じたサーボエラー信号とを抽出する。
モータ１０２は、光ディスク媒体１００を指定された回転数で回転させる。サーボ回路１０３は、サーボエラー信号を用いて、光ヘッド部１０１における光ビームの集光状態および走査状態が最適になるように制御を行う。また、光ビームを照射する光ディスク媒体１００上の半径位置あるいはアナログ信号処理部１０４により抽出されたウォブル信号の周波数に基づいて、モータ１０２の回転数を最適に制御する。
クロック信号生成装置１２０は、ウォブル信号に位相同期し、データ信号に周波数同期したクロック信号を生成する。また、生成したクロック信号に同期してウォブル信号をサンプリングして生成したデジタルウォブル信号を出力する。また、データ信号をサンプリングしてデジタルデータ信号を生成し、デジタルデータ信号の位相を補正した補正データ信号を出力する。
ＡＤＩＰ再生回路１０７は、ＭＳＫ変調されたウォブル変調マークに対応する信号をデジタルウォブル信号から検出し、アドレス情報を再生する。そのアドレス情報に基づいて、記録再生アクセス制御部１０８は、光ディスク媒体１００にデータを記録するタイミング、および光ディスク媒体１００からデータを再生するタイミングを制御する。
データ変調部１０６は、光ディスク媒体１００に記録しようとする記録ユーザデータを所定の変調方式に従って変調して記録データ信号を生成し、記録再生アクセス制御部１０８により指定されたタイミングで出力する。
パワー制御部１０５は、光ヘッド部１０１の光ビームのパワーを制御する。記録時には、データ変調部１０６が出力した記録データ信号に応じてパワーを制御する。
データ２値化部１１０は、補間データ信号（詳細は後述）に対してパーシャルレスポンス等化を行い、さらにパーシャルレスポンスの型に応じた最尤復号を行って、データ２値化信号を出力する。データ復調部１１１は、記録再生アクセス制御部１０８により指定されたタイミングで、データ２値化信号を所定の変調方式に従って復調し、再生ユーザデータを出力する。
ＣＰＵ１０９は、記録再生タイミング制御回路１０８を通じて光ディスク装置の記録再生動作を指示する。
次に、クロック信号生成装置１２０を説明する。
図２は、クロック信号生成装置１２０を示す図である。クロック信号生成装置１２０は、ウォブル位相誤差検出部１２０ａと、データ位相誤差検出部１２０ｂと、周波数制御部１２０ｃと、ＶＣＯ（クロック発振部）１３５とを備える。
ウォブル位相誤差検出部１２０ａは、トラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、クロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出する。データ位相誤差検出部１２０ｂは、光ディスク媒体１００に記録されたデータから得られるデータ信号と、クロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出する。
周波数制御部１２０ｃは、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差とを加算した加算値に応じて周波数制御信号を生成する。このとき、周波数制御部１２０ｃは、ウォブル信号およびデータ信号の状態に応じて、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差との比率を変更して加算を行う。例えば、ウォブル信号およびデータ信号の品質や、ウォブル信号およびデータ信号の少なくとも一方とクロック信号との同期状態に応じて、その比率を変更する。また、周波数制御部１２０ｃは、光ディスク装置１０の動作モードに応じて、その比率を変更する。より詳細な比率の変更方法は後述する。ＶＣＯ１３５は、周波数制御部１２０ｃが出力した周波数制御信号に応じた周波数のクロック信号を生成する。
次に、図１を参照して、クロック信号生成装置１２０をより詳細に説明する。ウォブル位相誤差検出部１２０ａは、Ａ／Ｄ変換器１２１と、振幅検出部１２２と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１２３と、分周カウンタ１２４と、位相誤差検出部１２５と、ロック判定部１２６とを備える。データ位相誤差検出部１２０ｂは、Ａ／Ｄ変換器１２７と、補間フィルタ１２８と、位相誤差検出部１２９と、位相同期制御部１３０と、振幅検出部１３１とを備える。周波数制御部１２０ｃは、位相誤差加算部１３２と、チャージポンプ１３３と、ループフィルタ１３４とを備える。
次にウォブル位相誤差検出動作を説明する。
Ａ／Ｄ変換器１２１は、ＶＣＯ１３５が生成したクロック信号に同期してウォブル信号をサンプリングするサンプリング部として機能し、デジタル化されたデジタルウォブル信号を生成し、振幅検出部１２２およびＢＰＦ１２３へ出力する。
振幅検出部１２２は、デジタルウォブル信号の絶対値を所定区間毎に積算した値を振幅検出値とし、振幅検出値が所定の閾値より小さい場合、ウォブル振幅異常として検出する。
ＢＰＦ１２３は、デジタルウォブル信号からウォブル周波数成分を抽出し、所定の閾値で２値化したウォブル２値化信号を生成して出力するデジタルフィルタである。
分周カウンタ１２４は、クロック信号をウォブル周期に合わせてＫ分周するカウンタであり、Ｋが奇数のときは−Ｋ／２からＫ／２までを繰り返しカウントし、Ｋが偶数のときは−Ｋ／２からＫ／２−１までを繰り返しカウントする。
位相誤差検出部１２５は、ウォブル２値化信号と分周カウンタ１２４のカウント値とから両者の位相誤差を検出する。図４は、位相誤差検出部１２５によるウォブル位相誤差の検出の動作を示すタイミング図である。図４（ａ）は、アナログ信号処理部１０４により抽出されたウォブル信号を示しており、ウォブル信号はＡ／Ｄ変換器１２１に入力される。図４（ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器１２１から出力されるデジタルウォブル信号を示しており、デジタルウォブル信号は、ＢＰＦ１２３によって図４（ｃ）に示すウォブル２値化信号に変換される。図４（ｄ）は、分周カウンタ１２４のカウント値の変化を示している。位相誤差検出部１２５において、図４（ｃ）に示すウォブル２値化信号の立ち上がりエッジタイミングで、図４（ｄ）に示す分周カウント値がラッチされ、そのラッチされた値が図４（ｅ）に示すウォブル位相誤差値として出力される。ウォブル位相誤差値が負の値のときは分周カウンタ１２４の位相すなわちクロック信号の位相がウォブル信号に対して遅れていることを示しており、正の値のときは逆に進んでいることを示しており、ウォブル位相誤差がゼロになるように、ＶＣＯ１３５が出力するクロック信号の周波数が制御される。
ロック判定部１２６は、ウォブル信号とクロック信号の位相が一致しているか否かを判定する。位相の一致は、位相誤差検出部１２５により検出されたウォブル位相誤差の絶対値が、所定の期間において、連続して所定のロック検出閾値よりも小さい場合に一致していると判定する。また、一旦、一致状態にあると判定した後、所定の期間において、連続して所定のアンロック検出閾値よりも大きい場合には、位相が外れた状態にあると判定する。
次に、データ位相誤差検出動作を説明する。Ａ／Ｄ変換器１２７がデータ信号をサンプリングする段階では、データ信号とクロック信号とは位相が非同期である。このため、Ａ／Ｄ変換器１２７がデータ信号をサンプリングして生成したデジタルデータ信号は、補間フィルタ１２８によって同期位相状態の補間データ信号に再現される。補間データ信号に基づき位相誤差検出を行い、位相誤差が小さくなるように補間フィルタ１２８のフィルタ係数を制御する。このようなデジタル位相同期ループによってデータ位相誤差検出動作が行われる。データの補間に関しては、例えば、特許第３４８６１４５号公報に開示されている。
Ａ／Ｄ変換器（サンプリング部）１２７は、ＶＣＯ１３５が生成したクロック信号に同期してデータ信号をサンプリングし、データ信号をデジタル化したデジタルデータ信号を、振幅検出部１３１および補間フィルタ１２８へ出力する。
振幅検出部１３１は、デジタルデータ信号の絶対値を所定区間毎に積算した値を振幅検出値とし、振幅検出値が所定の閾値より小さい場合は、データ振幅異常として検出する。
補間フィルタ１２８は、非同期位相でサンプリングされたデジタルデータ信号から、同期位相状態の補間データ信号を再現するＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタである。図５は、補間フィルタ１２８を示すブロック図である。補間フィルタ１２８は、直列に接続された遅延器３００〜３０５と、乗算器３０６〜３１２と、加算器３１３とを備えるＦＩＲフィルタである。遅延器３００〜３０５は、デジタルデータ信号値をクロック信号の１周期毎に遅延させる。乗算器３０６から３１２は、それぞれの遅延器の値にタップ係数Ｐ〜Ｖを乗算する。加算器３１３は、乗算器出力を加算して補間データ信号を出力する。タップ係数Ｐ〜Ｖは、例えば図６に示すようなナイキスト補間特性に基づいて設定される。
位相誤差検出部１２９（デジタルデータ位相誤差検出部）は、補間データ信号からデータ位相誤差値を検出する。図７は、位相誤差検出部１２９の動作を示すタイミング図である。図７（ａ）は、非同期位相でサンプリングされたデジタルデータ信号を示している。補間フィルタ１２８によって、図７（ａ）に示すデジタルデータ信号から図７（ｂ）に示す補間データ信号が再現される。補間データ信号のゼロクロスポイントを挟む２つの値のうち絶対値の小さい方をゼロクロス位置として抽出する（図７（ｂ）の“●”印）。図７（ｃ）に示すように、そのときの変位が上がりエッジの場合は値をそのままデータ位相誤差値とし、逆に下がりエッジの場合は値に−１をかけた値をデータ位相誤差値として出力する。データ位相誤差値が負の値のときは、補間フィルタ１２８による再現位相が位相同期状態に対して遅れていることを示し、正の値のときは進んでいることを示している。
位相同期制御部１３０は、データ位相誤差値を平滑化し、平滑化した値から位相誤差を６４ステップに正規化し、各ステップに応じて補間フィルタ１２８のタップ係数Ｐ〜Ｖを決定する。タップ係数Ｐ〜Ｖは、図６に示すナイキスト補間特性に基づいて決定する。
図８は、位相同期制御部１３０を示すブロック図である。位相誤差検出部１２９によって検出されたデータ位相誤差値は、所定のゲインＧを有する乗算器４００に入力され、その後、加算器４０１と、データゼロクロス点の検出毎に加算器４０１の出力値をラッチする遅延器４０２とから構成される積算器により平滑化される。ゲインＧの値を大きくすればデジタル位相同期ループのループゲインが高くなり、小さくすればループゲインが低くなる。ゲインＧの値は、デジタル位相同期ループが位相同期状態を維持できるように設定される。平滑化されたデータ位相誤差値は、６４ステップ正規化器４０３において−３２から３１の値に変換され、位相誤差判定値として出力される。補間フィルタタップ係数選択器４０４は、ナイキスト補間特性に従い、補間フィルタ１２８のＰ〜Ｖの７つのタップ係数値を決定し、更新を行う。
このように、位相同期制御部１３０は、位相誤差値に基づいて、補間している位相が同期サンプリング状態と一致するように補間フィルタのフィルタ係数を制御する。データＰＬＬの動作クロックであるクロック信号を発生するＶＣＯ１３５は、固定周波数のクロック信号、あるいは位相誤差が位相同期制御可能な範囲に収まるような周波数のクロック信号を発生する。
図９は、データ信号処理に関するデジタル位相同期ループの動作を示すタイミング図である。入力されるデータ信号は、８Ｔ周期正弦波（クロック信号の８周期が１周期となる正弦波）としている。
図９（ａ）は、Ａ／Ｄ変換器１２７における位相非同期でサンプリングされたデジタルデータ信号を示している。図９（ｂ）は、位相同期状態でのサンプリング値（デジタルデータ信号）を示している。位相同期状態では、正弦波の中心レベル（ゼロレベル）にサンプリング点が重なるが、図９（ａ）に示す位相非同期状態では重なっていない。
図９（ｃ）は、補間フィルタ１２８が生成した補正データ信号を示している。図９（ｄ）は、位相誤差検出部１２９が検出したデータ位相誤差値を示している。図９（ｅ）は、位相同期制御部１３０が判定した位相誤差判定値を示している。位相誤差判定値は、初期状態０からはじまり、そのときは補正データ信号（図９（ｃ））は位相同期状態にないため、データ位相誤差値（図９（ｄ））として非ゼロの値が出力される。データ位相誤差値（図９（ｄ））に応じて位相誤差判定値（図９（ｅ））が変化して補間フィルタ１２８のタップ係数が制御される。徐々にデータ位相誤差値（図９（ｄ））がゼロに収束し、それに伴い位相誤差判定値（図９（ｅ））も一定の値に収束するようになり、補間フィルタ１２８が生成する補間データ信号（図９（ｃ））は位相同期状態を維持するように制御される。
次に、位相誤差加算部１３２、チャージポンプ１３３、ループフィルタ１３４、ＶＣＯ１３５を説明する。
位相誤差加算部１３２は、ウォブル位相誤差およびデータ位相誤差を加算するときの両者の比率を制御しながら加算を行う。位相誤差加算部１３２は、加算値に基づいて、クロック信号の周波数を上げる場合はＵＰパルス信号を、下げる場合はＤＯＷＮパルス信号を出力する。
図１０Ａは、位相誤差加算部１３２を示すブロック図である。位相誤差加算部１３２は、乗算器２００〜２０４と、ウォブル位相誤差の比率を切り換えるウォブルゲインセレクタ２０５と、データ位相誤差の比率を切り換えるデータゲインセレクタ２０６と、ウォブルゲインセレクタ２０５とデータゲインセレクタ２０６の選択論理を決定する状態判定部２０７と、ゲイン制御されたウォブル位相誤差とデータ位相誤差とを加算しながら動作する位相誤差カウンタ２０８と、位相誤差カウンタ２０８のカウント値に基づいてＵＰパルス信号とＤＯＷＮパルス信号を出力するパルス変換部２０９とを備える。
図１０Ｂは、位相誤差加算部１３２を模式的に示す図である。状態判定部２０７は、ウォブル信号、データ信号、ウォブル位相誤差、データ位相誤差から、それぞれの信号の状態を判定する。状態判定部２０７は、状態判定結果に応じて、ウォブル位相誤差ゲインとデータ位相誤差ゲインを制御する。また、状態判定部２０７は、記録再生アクセス制御部１０８から入力される光ディスク装置１０の動作状態に応じて、ウォブル位相誤差ゲインとデータ位相誤差ゲインを制御する。
ウォブルゲインセレクタ２０５は、制御されたゲインαに基づいて、ウォブル位相誤差信号をα倍した信号を出力する。データゲインセレクタ２０６は、制御されたゲインβに基づいて、データ位相誤差信号をβ倍した信号を出力する。周波数制御信号生成器２０８および２０９は、ウォブルゲインセレクタ２０５の出力信号と、データゲインセレクタ２０６の出力信号とから、周波数制御信号を生成する。
図１１は、状態判定部２０７が行うウォブル位相誤差ゲインとデータ位相誤差ゲインの切換え論理を示すテーブルである。
図１１に示す制御条件（１）および（２）を説明する。ウォブル引き込み時等のウォブル信号の位相とクロック信号の位相とがロック状態でないときは、位相誤差加算部１３２は、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも低く設定する。ロック判定部１２６から入力されるウォブルロック信号がウォブル信号とクロック信号との位相がロックしていない状態を示している間は、位相誤差加算部１３２は、制御条件（１）の「ウォブル引込」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン（例えば１倍）で、データ位相誤差ゲインはＯＦＦとし、ウォブル位相誤差のみでクロック信号の周波数が制御され、ウォブル信号に対して最適な状態になる。
また、ロック状態になった後は、位相誤差加算部１３２は、ロック状態にないときよりもデータ位相誤差の比率を高く設定する。位相がロックしていることをウォブルロック信号が示す場合は、制御条件（２）の「ウォブルロック」の状態となり、ウォブル位相誤差は通常ゲインで、データ位相誤差ゲインも通常ゲイン（例えば１／２倍）とし、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差の両方でクロック信号の周波数が制御され、ウォブル信号およびデータ信号の両方の同時再生が可能な状態になる。
次に、制御条件（３）および（４）を説明する。位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号の振幅が所定の第１閾値よりも小さいときは、ウォブル位相誤差の比率をデータ位相誤差の比率よりも低く設定する。位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号の振幅検出部１２２から入力されるウォブル振幅値が所定の閾値を下回る場合、ウォブル信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（３）の「ウォブル振幅小さい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦとする。データ位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でウォブル信号の振幅が正常に得られない箇所においては、ウォブル信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはウォブル位相誤差は用いない状態になる。
また、位相誤差加算部１３２は、データ信号の振幅が所定の第２閾値よりも小さいときは、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも低く設定する。位相誤差加算部１３２は、データ信号の振幅検出部１３１から入力されるデータ振幅値が所定の閾値を下回る場合、データ信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（４）の「データ振幅小さい」の状態となり、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとする。ウォブル位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でデータ信号の振幅が正常に得られない箇所や、データを記録する際に光ビームのパワーが弱くデータが正常に記録できていない箇所においては、データ信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはデータ位相誤差は用いない状態になる。
次に、制御条件（５）および（６）を説明する。位相誤差加算部１３２は、ウォブル位相誤差の絶対値が所定の第３閾値よりも大きい場合は、ウォブル位相誤差の比率をデータ位相誤差の比率よりも高く設定する。位相誤差加算部１３２は、位相誤差検出部１２５から入力されるウォブル位相誤差の絶対値が所定区間連続して所定の閾値を上回る場合、ウォブル信号に対する制御が悪化していると判断し、制御条件（５）の「ウォブル位相誤差大きい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン、データ位相誤差ゲインはＬゲイン（例えば１／４倍）とする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、データ位相誤差が与える影響が低減し、ウォブル位相誤差による制御が主となり、ウォブル信号に対する制御状態を改善させる。
また、位相誤差加算部１３２は、データ位相誤差の絶対値が所定の第４閾値よりも大きい場合は、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも高く設定する。位相誤差加算部１３２は、位相誤差検出部１２９から入力されるデータ位相誤差の絶対値が所定区間連続して所定の閾値を上回る場合、データ信号に対する制御が悪化していると判断し、制御条件（６）の「データ位相誤差大きい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン（例えば１／２倍）、データ位相誤差ゲインをＨゲイン（例えば１倍）とする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させる。
次に、制御条件（７）を説明する。トラックのウォブル形状の一部は、周波数変調または位相変調されている。位相誤差加算部１３２は、その変調されたウォブル形状に応じたウォブル信号が検出される区間では、ウォブル位相誤差の比率をデータ位相誤差の比率よりも低く設定する。位相誤差加算部１３２には、ＡＤＩＰ再生回路１０７からウォブル変調区間信号が入力される。ウォブル変調区間信号は、ＡＤＩＰ再生回路１０７において、ＡＤＩＰに対する同期位置が確定したら、ウォブル変調マークが検出されるべき区間で出力されるゲート信号である。ウォブル変調区間信号が入力されると、制御条件（７）の「ウォブル変調区間」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦとする。これによって、ウォブル変調マークの区間におけるウォブル位相誤差はマスクされるようになり、ウォブル形状の周波数変調や位相変調の外乱成分にウォブル位相誤差が影響されなくなる。
次に、制御条件（８）を説明する。周波数変調または位相変調されたウォブル形状の検出率が所定の閾値よりも低い場合は、位相誤差加算部１３２は、ウォブル位相誤差の比率をデータ位相誤差の比率よりも高く設定する。位相誤差加算部１３２は、ＡＤＩＰ再生回路１０７から入力されるＡＤＩＰ検出率が所定区間連続して所定の閾値を下回る場合、ウォブル信号に対する制御が悪化してＡＤＩＰ再生の状態に悪影響を与えていると判断し、制御条件（８）の「ＡＤＩＰ検出率低い」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン、データ位相誤差ゲインはＬゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、データ位相誤差が与える影響が低減し、ウォブル位相誤差による制御を主とすることにより、ウォブル信号に対する制御状態を改善し、ＡＤＩＰの検出率を向上させる。
次に、制御条件（９）を説明する。光ディスク媒体１００のトラックには所定の間隔でフレーム同期マークが配置されている。位相誤差加算部１３２は、フレーム同期マークの検出率が所定の閾値よりも低い場合は、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも高く設定する。データ復調部１１１において、データ２値化信号から所定の変調フォーマットに従って一定区間毎に配置されているデータＳＹＮＣが検出され、その検出率（データＳＹＮＣ検出率）が位相誤差加算部１３２に入力される。データＳＹＮＣ検出率が所定区間連続して所定の閾値を下回る場合、データ信号に対する制御が悪化してデータ再生の状態に悪影響を及ぼしていると判断し、制御条件（９）の「データＳＹＮＣ検出率低い」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン、データ位相誤差ゲインをＨゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させ、データＳＹＮＣの検出率を向上させる。
次に、制御条件（１０）を説明する。位相誤差加算部１３２は、フレーム同期マークが検出される間隔が所定の間隔より長いまたは短い場合は、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも高く設定する。データ復調部１１１において、データＳＹＮＣの検出間隔に基づいて、データ２値化信号にビットスリップが発生しているか否かが検出される。ビットスリップが所定回数連続して発生した場合、位相誤差加算部１３２は、データ信号に対する制御が悪化してデータ再生の状態に悪影響を及ぼしていると判断し、制御条件（１０）の「データビットスリップ連続」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン、データ位相誤差ゲインをＨゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させ、ビットスリップの発生を抑える。
次に、制御条件（１１）を説明する。現在処理中の位置が記録セクタか再生セクタかを示すタイミング信号が記録再生アクセス制御部１０８から位相誤差加算部１３２へ入力される。再生セクタの場合は前述の制御条件（１）から（１０）に従って動作し、記録セクタの場合は制御条件（１１）の「データ記録」の状態となる。ウォブル位相誤差ゲインを通常ゲイン、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとすることにより、ウォブル信号のみからクロック信号の周波数を制御し、トラックのウォブリングに同期するようにデータの記録を行う。このように、位相誤差加算部１３２は、光ディスク媒体１００にデータを記録しているときは、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも低くする。
次に、ゲイン制御されたウォブル位相誤差とデータ位相誤差が入力され、両方の加算を行う位相誤差カウンタ２０８（図１０Ａ）と、加算値をチャージポンプ１３３（図１）を制御するＵＰパルス信号およびＤＯＷＮパルス信号に変換するパルス変換部２０９について説明する。
図１２は、位相誤差カウンタ２０８およびパルス変換部２０９の動作を示すタイミング図である。図１２（ａ）は、ゲイン制御されたウォブル位相誤差値を示しており、ウォブル２値化信号の立ち上がりエッジタイミングにおいて値が出力され、その他は０となっている。図１２（ｂ）は、ゲイン制御されたデータ位相誤差値を示しており、補正データ信号のゼロクロスタイミングにおいて値が出力され、その他は０となっている。図１２（ｃ）は、位相誤差カウンタ２０８のカウント動作を示している。位相誤差カウンタ２０８は、カウント値が０より大きい場合はクロック信号の１周期毎にその値を１ずつ減少させ、０より小さい場合はクロック信号の１周期毎にその値を１ずつ増加させ、０であればそのままホールドする。このようにカウント動作をしながら、ウォブル位相誤差値とデータ位相誤差値をカウント値に加算する。したがって、ウォブル位相誤差値が得られるとその値がカウント値に加算され、データ位相誤差値が得られると同様にカウント値に加算され、両方の位相誤差を加算した値に対応した時間と極性で位相誤差カウンタ２０８はカウント動作を行う。
パルス変換回路２０９は、位相誤差カウンタ２０８のカウント値に応じて、図１２（ｄ）に示すようにＵＰパルス信号とＤＯＷＮパルス信号を出力する。位相誤差カウンタ２０８のカウント値が０より大きいときはクロック信号の位相がウォブル信号およびデータ信号に対して進んでいることを示しており、クロック信号の周波数を下げることを指示するＤＯＷＮパルス信号を出力する。逆に位相誤差カウンタ２０８のカウント値が０より小さいときはクロック信号の位相が遅れていることを示しており、クロック信号の周波数を上げることを指示するＵＰパルス信号を出力する。位相誤差カウンタ２０８のカウント値が０の場合は、クロック信号の位相がウォブル信号およびデータ信号に対して一致していることを示しているため、ＵＰパルス信号もＤＯＷＮパルス信号も出力しない。
チャージポンプ１３３は、パルス変換部２０９から入力されるＵＰパルス信号とＤＯＷＮパルス信号に応じて電流出力を制御し、ループフィルタ１３４にチャージされる電圧を制御する。ＶＣＯ１３５は、ループフィルタ１３４にチャージされる電圧に応じた周波数のクロック信号を生成する。
図１３は、チャージポンプ１３３とループフィルタ１３４を示したブロック図である。チャージポンプ１３３は、ＵＰパルス信号が入力されると電流を吐き出し、ＤＯＷＮパルス信号が入力されると電流を吸い込むように動作する。ループフィルタ１３４は、抵抗Ｒと２つのキャパシタＣ１、Ｃ２とを備えるＲＣローパスフィルタである。チャージポンプ１３３から電流が吐き出されるとキャパシタＣ１とＣ２にチャージされる電圧が上がり、ＶＣＯ１３５の発振周波数が上がる。逆に電流が吸い込まれるとキャパシタＣ１とＣ２にチャージされる電圧が下がり、ＶＣＯ１３５の発振周波数が下がる。
また、チャージポンプ１３３の電流値と、ループフィルタ１３４の抵抗Ｒは可変であり、記録再生アクセス制御部１０８から入力される記録再生タイミング信号に応じて、それぞれの値が切り換えられる。記録時には、データを安定に記録できるようにクロック信号の周波数の変動を抑制するために、適切なループ特性が維持できる範囲内で電流値は小さく、抵抗Ｒを大きくすることで低ゲイン状態に設定される。再生時には、データ信号へのクロック信号の追従性を高めて安定に再生できるようにするため、適切なループ特性が維持できる範囲内で電流値は大きく、抵抗Ｒを小さくすることで高ゲイン状態に設定される。これにより、ウォブル位相誤差およびデータ位相誤差に対するクロック発振部１３５の応答性は、光ディスク媒体１００にデータを記録しているときよりも、光ディスク媒体１００からデータを再生しているときの方が高くなる。
次に、以上に述べたクロック信号生成装置１２０の動作を、図１４〜図１９を参照して説明する。
図１４は、ウォブル引込の状態、ウォブルロックの状態、ウォブル変調区間の状態での動作を示すタイミング図である。図１４（ａ）は、位相誤差検出部１２５が検出するウォブル位相誤差を示している。図１４（ｂ）は、ロック判定部１２６とＡＤＩＰ再生回路１０７におけるＰＬＬの引込状態とＡＤＩＰ検出の状態を示すウォブルステータスを示している。図１４（ｃ）は、Ａ／Ｄ変換器１２７が生成するデジタルデータ信号を示している。図１４（ｄ）は、補間フィルタ１２８が生成する補間データ信号を示している。図１４（ｅ）は、位相誤差検出部１２９が検出するデータ位相誤差を示している。図１４（ｆ）は、位相誤差加算部１３２におけるウォブル位相誤差とデータ位相誤差のそれぞれのゲインを示している。図１４（ｇ）は、ＶＣＯ１３５により生成されたクロック信号の周波数を示している。
動作開始時点のウォブルステータス（図１４（ｂ））は、ウォブル引込の状態であり、ウォブル位相誤差値（図１４（ａ））は負の値でクロック信号の位相が遅れていることを示している。この状態では位相誤差加算部１３２における位相誤差ゲイン（図１４（ｆ））は、データ位相誤差ゲインがＯＦＦ状態で、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン状態となり、クロック信号周波数（図１４（ｇ））はウォブル位相誤差に従って徐々に高くなるように制御される。
ウォブル信号とクロック信号の位相がほぼ一致してくると、ウォブル位相誤差（図１４（ａ））は０付近の値をとるようになり、ロック判定部１２６はその状態を検出して、ウォブルステータス（図１４（ｂ））はウォブルロック状態となる。また、この状態になると、ウォブル変調マーク区間においてＭＳＫ変調によりウォブル信号の周波数が１．５倍に高くなっているため、ウォブル位相誤差は当該区間において負の値を示すようになる。ウォブル変調マーク区間において出力されるウォブル位相誤差はＰＬＬにおいて外乱となるため、これに応答しすぎることのない程度のループ特性となるように、チャージポンプ１３３の電流値、ループフィルタ１３４の抵抗値とキャパシタ容量値、ＶＣＯ１３５の電圧対周波数応答ゲインを決定する。ウォブルステータスがウォブルロック状態になると、データ信号に対するデジタル位相同期ループが動作を開始する。デジタル位相動作ループが動作を開始し、デジタルデータ信号に対する位相同期がロックした状態になると、補間データ信号（図１４（ｄ））は、ゼロクロス点を含む多値に分かれる。
ウォブルロック状態のまま、ＡＤＩＰ再生回路１０７においてＡＤＩＰに対する同期位置が確定すると、ウォブルステータス（図１４（ｂ））はウォブルロック＆ＡＤＩＰ同期状態となり、ウォブル変調マークが配置されている区間ではウォブルの位相誤差ゲイン（図１４（ｆ））はＯＦＦとなる。このため、クロック信号周波数（図１４（ｇ））は、ウォブル変調マークにより変動することなく、安定した状態で制御される。
図１５は、ウォブル位相誤差が大きくなった状態、およびデータ位相誤差が大きくなった状態での動作を示すタイミング図である。図１５（ａ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１５（ｂ）は、データ位相誤差を示している。図１５（ｃ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１５（ｄ）は、クロック信号の周波数を示している。
ウォブル位相誤差（図１５（ａ））が連続して大きい値をとるようになると、データ位相誤差によるクロック信号周波数（図１５（ｄ））の変化が、ウォブル信号に対する同期状態に悪影響を与えていると判断し、データの位相誤差ゲインをＬゲインとする（図１５（ｃ））。これにより、ウォブル位相誤差による制御が主となり、ウォブル位相誤差は徐々に０付近で安定した値をとるようになる。
また、データ位相誤差（図１５（ｂ））が連続して大きい値をとるようになると、データ位相誤差に対するクロック信号周波数の制御が不足していると判断し、データの位相誤差ゲイン（図１５（ｃ））をＨゲインとする。これにより、データ位相誤差に対する制御の比率が高くなり、データ位相誤差は徐々に０付近で安定した値をとるようになる。
図１６は、ウォブル信号の振幅が小さくなった状態、およびデータ信号の振幅が小さくなった状態での動作を示すタイミング図である。図１６（ａ）は、デジタルウォブル信号を示している。図１６（ｂ）は、振幅検出部１２２が検出したウォブル振幅検出値を示している。図１６（ｃ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１６（ｄ）は、デジタルデータ信号を示している。図１６（ｅ）は、振幅検出部１３１が検出したデータ振幅検出値を示している。図１６（ｆ）は、データ位相誤差を示している。図１６（ｇ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１６（ｈ）は、クロック信号の周波数を示している。
ウォブル振幅検出値（図１６（ｂ））が所定の閾値を下回るまでデジタルウォブル信号（図１６（ａ））の振幅が小さくなると、ウォブル信号振幅が小さい状態として判定される。このとき、ウォブル位相誤差（図１６（ｃ））の値は正常な値を示していないため、ウォブルの位相誤差ゲイン（図１６（ｇ））はＯＦＦとされ、データ位相誤差（図１６（ｆ））のみでクロック信号周波数（図１６（ｈ））は制御される。
データ振幅検出値（図１６（ｅ））が所定の閾値を下回るまでデジタルデータ信号の振幅が小さくなると、データ信号振幅が小さい状態として判定される。このとき、データ位相誤差（図１６（ｆ））の値は正常な値を示していないため、データの位相誤差ゲイン（図１６（ｇ））はＯＦＦとされ、ウォブル位相誤差（図１６（ｃ））のみでクロック信号周波数（図１６（ｈ））は制御される。
図１７は、ＡＤＩＰ再生回路１０７によるＡＤＩＰ検出率が低い状態、データ復調部１１１によるデータＳＹＮＣ検出率が低い状態での動作を示すタイミング図である。図１７（ａ）は、ＡＤＩＰ再生回路１０７によるＡＤＩＰ検出率を示している（ＬＰＰ検出率については後述する）。図１７（ｂ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１７（ｃ）は、データ復調部１１１によるデータＳＹＮＣ検出率を示している。図１７（ｄ）は、データ位相誤差を示している。図１７（ｅ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１７（ｆ）は、クロック信号の周波数を示している。
ＡＤＩＰ検出率（図１７（ａ））が所定の閾値を下回ると、ウォブル位相誤差（図１７（ｂ））に対する制御が不足しているためにＡＤＩＰ検出率が低い状態にあると判定される。ＡＤＩＰ検出率（図１７（ａ））を回復させるために、データの位相誤差ゲイン（図１７（ｅ））をＬゲインとし、ウォブル位相誤差（図１７（ｂ））による制御が主となる。これによってＡＤＩＰ検出率が所定の閾値を上回るまで回復すれば、データの位相誤差ゲインは通常ゲインに戻される。
データＳＹＮＣ検出率（図１７（ｃ））が所定の閾値を下回ると、データ位相誤差（図１７（ｄ））に対する制御が不足しているためにデータＳＹＮＣ検出率が低い状態にあると判定される。データＳＹＮＣ検出率（図１７（ｃ））を回復させるために、ウォブルの位相誤差ゲイン（図１７（ｅ））をＬゲイン、データの位相誤差ゲインをＨゲインとし、データ位相誤差による制御の比率を高くする。これによってデータＳＹＮＣ検出率が所定の閾値を上回るまで回復すれば、ウォブルの位相誤差ゲインとデータの位相誤差ゲインはどちらも通常ゲインに戻される。
図１８は、データ復調部１１１においてビットスリップが連続して検出された状態での動作を示すタイミング図である。図１８（ａ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１８（ｂ）は、データ復調部１１１におけるデータＳＹＮＣ検出間隔のスリップを検出したときに出力するデータビットスリップ検出信号を示している。図１８（ｃ）は、データ位相誤差を示している。図１８（ｄ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１８（ｅ）は、クロック信号の周波数を示している。
データ信号に対するデジタル位相同期ループの動作が不安定になり、データビットスリップ検出信号（図１８（ｂ））に示すように、データ復調部１１１においてデータＳＹＮＣ間隔が連続してスリップした状態が検出されると、データ位相誤差に対する制御が不足しているためにデータビットスリップが発生していると判定される。データ位相誤差（図１８（ｃ））に対するデジタル位相同期ループとクロック信号周波数（図１８（ｅ））の安定性を回復させるため、ウォブルの位相誤差ゲイン（図１８（ｄ））をＬゲイン、データの位相誤差ゲインをＨゲインとし、データ位相誤差による制御の比率を高くする。これによってデータビットスリップ検出信号が連続して出力されないようになればウォブルの位相誤差ゲインとデータの位相誤差ゲインはどちらも通常ゲインに戻される。
図１９は、データを記録する状態での動作を示すタイミング図である。図１９（ａ）は、記録再生アクセス制御部１０８が出力する記録ターゲットセクタの位置を示す記録ゲート信号を示している。図１９（ｂ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１９（ｃ）は、データ位相誤差を示している。図１９（ｄ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１９（ｅ）は、クロック信号の周波数を示している。
記録再生アクセス制御部１０８から記録動作の指示があると、ウォブル位相誤差（図１９（ｂ））のみにより安定したクロック信号を生成するために、ウォブルの位相誤差ゲイン（図１９（ｄ））は通常ゲインのまま、データの位相誤差ゲインはＯＦＦとする。記録ゲート信号（図１９（ａ））が出力される区間で光ディスク媒体１００にデータの記録が行われ、記録終了後にはデータの位相誤差ゲインは通常ゲインに戻される。
次に、図２０を参照して、消費電力をより削減することができる光ディスク装置１０を説明する。図２０は、ウォブル位相誤差検出部１２０ａがＭ分周カウンタ１２４ａを備え、データ位相誤差検出部１２０ｂがＮ分周カウンタ１２４ｂを備える光ディスク装置１０を示す図である。
Ｍ分周カウンタ１２４ａは、クロック信号をＭ分周（Ｍは１以上の整数）したＭ分周クロック信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１２１は、Ｍ分周クロック信号に同期してウォブル信号をサンプリングし、ウォブル信号に対応するデジタルウォブル信号を出力する。位相誤差検出部１２５は、ＢＰＦ１２３を介してデジタルウォブル信号からウォブル位相誤差を検出する。
Ｎ分周カウンタ１２４ｂは、クロック信号をＮ分周（Ｎは１以上の整数）したＮ分周クロック信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１２７は、Ｎ分周クロック信号に同期してデータ信号をサンプリングし、データ信号に対応するデジタルデータ信号を出力する。位相誤差検出部１２９は、補間フィルタを介してデジタルデータ信号からデータ位相誤差を検出する。
ＭとＮの関係はＭ≧Ｎである。ウォブル信号はデータ信号よりも周波数が低いため、サンプリング周期を遅くしても十分にサンプリングを行うことができる。サンプリング周期を遅くすることにより、クロック信号生成装置１２０の消費電力をより削減することができる。
以上述べたように、本実施形態によれば、ＭＳＫ変調に基づいたＡＤＩＰを有するトラックを備えた光ディスク媒体に対するデータの記録再生において、記録の際に用いるクロック信号と再生の際に用いるクロック信号を同一のＶＣＯから生成することにより、安価で消費電力が小さい光ディスク装置およびクロック信号生成装置を実現することができる。
また、本発明のクロック信号生成装置を備えるＬＳＩで使用するクロック信号の種類を削減し、構成を簡素化することができる。
また、ウォブル信号とデータ信号の再生状態に応じてウォブル位相誤差とデータ位相誤差のゲインを制御することにより、安定したＡＤＩＰの再生とデータの再生および記録を両立することができる。
（実施形態２）
図２１は、本発明の実施形態２による光ディスク装置２０を示すブロック図である。
光ディスク装置２０は、光ヘッド部１０１と、モータ１０２と、サーボ回路１０３と、アナログ信号処理部１０４と、パワー制御部１０５と、データ変調部１０６と、ＬＰＰ再生部１１２と、記録再生アクセス制御部１０８と、ＣＰＵ１０９と、データ２値化部１１０と、データ復調部１１１と、クロック信号生成装置１２０とを備える。光ディスク装置２０は、光ディスク装置１０が備えるＡＤＩＰ再生部１０７の代わりに、ＬＰＰ再生部１１２を備えている。
光ディスク媒体１００は、所定の周期でウォブリングしたトラックを有し、トラック上には所定のデータフォーマットに従って情報が記録されている。また、光ディスク媒体１００の記録面の所定の位置に情報を記録するために、トラックのウォブリングと所定の位相関係を有した位置に、アドレスを表すようにトラックグルーブ間（ランド）にＬＰＰ（Ｌａｎｄ Ｐｒｅｐｉｔ）が予め記録されている。データは、ＬＰＰで示されたアドレス情報に基づいて、図３（ｂ）に示すデータフォーマットで記録される。記録されるユーザデータは、所定の変調方式に従ってセクタを構成するように変調され、１６セクタを１単位として光ディスク媒体１００に記録される。図３（ａ）に示すデータフォーマットとは異なり、既に記録されているデータの終端位置と、新しくその後続位置に記録するデータの開始位置には、バッファ領域が設けられていない。このため、新規にデータを記録する際には、既に記録されている直前のデータのセクタ位置に合わせてリンキング記録を行う必要がある。
ＬＰＰは、光ヘッド部１０１から出力される電気信号のウォブル成分に重畳されており、アナログ信号処理部１０４において、これを所定の閾値信号と比較することによりＬＰＰ信号として検出される。
ＬＰＰ再生部１１２は、ＬＰＰ信号からＬＰＰに対する同期位置を検出し、アドレス情報を再生する。
記録再生アクセス制御部１０８は、ＬＰＰ再生部１１２により再生されたアドレス情報とＬＰＰ同期位置に基づいて、光ディスク媒体１００にデータを記録するタイミングを制御する。また、データ復調部１１１から再生されたデータに含まれるアドレス情報とデータＳＹＮＣ同期位置に基づいて、光ディスク媒体１００にデータをリンキング記録するタイミングと、データを再生するタイミングを制御する。
位相誤差加算部１３２は、ウォブル位相誤差およびデータ位相誤差をそれぞれの比率を制御しながら加算した値を計算し、クロック信号の周波数を上げる場合はＵＰパルス信号を、下げる場合はＤＯＷＮパルス信号を出力する。
図２２は、本実施形態の位相誤差加算部１３２を示すブロック図である。位相誤差加算部１３２は、乗算器２００〜２０４と、ウォブル位相誤差の比率を切り換えるウォブルゲインセレクタ２０５と、データ位相誤差の比率を切り換えるデータゲインセレクタ２０６と、ウォブルゲインセレクタ２０５とデータゲインセレクタ２０６の選択論理を決定する状態判定部２０７と、ゲイン制御されたウォブル位相誤差とデータ位相誤差とを加算しながら動作する位相誤差カウンタ２０８と、位相誤差カウンタ２０８のカウント値に基づいてＵＰパルス信号とＤＯＷＮパルス信号を出力するパルス変換部２０９とを備える。
図２３は、状態判定部２０７が処理するウォブル位相誤差ゲインとデータ位相誤差ゲインの切換論理を示すテーブルである。
ウォブル信号とクロック信号の位相がロックしていない状態であることをウォブルロック信号が示している間は、位相誤差加算部１３２は、制御条件（１）の「ウォブル引込」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン（例えば１倍）で、データ位相誤差ゲインはＯＦＦとし、ウォブル位相誤差のみでクロック信号の周波数が制御され、ウォブル信号に対して最適な状態になる。また、位相がロックしていることをウォブルロック信号が示す場合は、制御条件（２）の「ウォブルロック」の状態となり、ウォブル位相誤差は通常ゲインで、データ位相誤差ゲインも通常ゲイン（例えば１／２倍）とし、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差の両方でクロック信号の周波数が制御され、ウォブル信号およびデータ信号の両方の同時再生が可能な状態になる。
振幅検出部１２２から入力されるウォブル振幅値が所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（３）の「ウォブル振幅小さい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦとする。データ位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でウォブル信号の振幅が正常に得られない箇所においては、ウォブル信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはウォブル位相誤差は用いない状態になる。
振幅検出部１３１から入力されるデータ振幅値が所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、データ信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（４）の「データ振幅小さい」の状態となり、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとする。ウォブル位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でデータ信号の振幅が正常に得られない箇所や、データを記録する際に光ビームのパワーが弱くデータが正常に記録できていない箇所においては、データ信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはデータ位相誤差は用いない状態になる。
位相誤差検出部１２５から入力されるウォブル位相誤差の絶対値が所定区間連続して所定の閾値を上回る場合、位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号に対する制御が悪化していると判断し、制御条件（５）の「ウォブル位相誤差大きい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン、データ位相誤差ゲインはＬゲイン（例えば１／４倍）とする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、データ位相誤差が与える影響が低減し、ウォブル位相誤差による制御が主となり、ウォブル信号に対する制御状態を改善させる。
また、位相誤差検出部１２９から入力されるデータ位相誤差の絶対値が所定区間連続して所定の閾値を上回る場合、位相誤差加算部１３２は、データ信号に対する制御が悪化していると判断し、制御条件（６）の「データ位相誤差大きい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン（例えば１／２倍）、データ位相誤差ゲインをＨゲイン（例えば１倍）とする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させる。
ＬＰＰ再生部１１２から入力されるＬＰＰ検出率が所定区間連続して所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号に対する制御が悪化してＬＰＰ再生の状態に悪影響を与えていると判断し、制御条件（７）の「ＬＰＰ検出率低い」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン、データ位相誤差ゲインはＬゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、データ位相誤差が与える影響が低減し、ウォブル位相誤差による制御を主とすることにより、ウォブル信号に対する制御状態を改善し、ＬＰＰの検出率を向上させる。
データ復調部１１１は、所定の変調フォーマットに従って一定区間毎に配置されているデータＳＹＮＣをデータ２値化信号から検出し、その検出率（データＳＹＮＣ検出率）が位相誤差加算部１３２に入力される。データＳＹＮＣ検出率が所定区間連続して所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、データ信号に対する制御が悪化してデータ再生の状態に悪影響を及ぼしていると判断し、制御条件（８）の「データＳＹＮＣ検出率低い」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン、データ位相誤差ゲインをＨゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させ、データＳＹＮＣの検出率を向上させる。
同様に、データ復調部１１１において、データＳＹＮＣの検出間隔に基づいてデータ２値化信号にビットスリップが発生しているか否かが検出される。ビットスリップが所定回数連続して発生した場合、データ信号に対する制御が悪化してデータ再生の状態に悪影響を及ぼしていると判断し、制御条件（９）の「データビットスリップ連続」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン、データ位相誤差ゲインをＨゲインとする。これによって、クロック信号の周波数の制御において、ウォブル位相誤差が与える影響が低減し、かつデータ位相誤差が与える影響が増大することにより、データ信号に対する制御状態を改善させ、ビットスリップの発生を抑える。
現在処理中の位置が、再生セクタか、リンキング記録ターゲット前セクタか、記録セクタかを示すタイミング信号が記録再生アクセス制御部１０８から位相誤差加算部１３２へ入力される。再生セクタの場合は、位相誤差加算部１３２は、前述の制御状態（１）から（９）に従って動作し、リンキング記録ターゲット前セクタの場合は制御状態（１０）の「リンキング記録前再生」の状態となり、記録セクタの場合は制御状態（１１）の「データ記録」の状態となる。
光ディスク媒体１００の記録済みデータに同期するようにリンキング記録を行う場合、位相誤差加算部１３２は、記録開始まではデータ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも高く設定し、記録開始後はデータ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも低く設定する。「リンキング記録前再生」の状態では、ウォブル位相誤差ゲインをＬゲイン、データ位相誤差ゲインをＨゲインとすることにより、主としてデータ信号からクロック信号の周波数を制御し、新規に記録するデータの先頭が直前の既記録データと位相連続した状態で記録できるようにする。「データ記録」の状態では、ウォブル位相誤差ゲインを通常ゲイン、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとすることにより、ウォブル信号のみからクロック信号の周波数を制御し、トラックのウォブリングに同期するようにデータの記録を行う。
次に、以上に述べたクロック信号生成装置１２０の動作を図２４、図２５および図１７を参照して説明する。
図２４は、ウォブル引込の状態、ウォブルロックの状態での動作を示すタイミング図である。図２４において、図２４（ａ）は、位相誤差検出部１２５が検出したウォブル位相誤差を示している。図２４（ｂ）は、ロック判定部１２６が判定したＰＬＬの引込状態を示すウォブルステータスを示している。図２４（ｃ）は、Ａ／Ｄ変換器１２７が生成したデジタルデータ信号を示している。図２４（ｄ）は、補間フィルタ１２８が生成した補間データ信号を示している。図２４（ｅ）は、位相誤差検出部１２９が検出したデータ位相誤差を示している。図２４（ｆ）は、位相誤差加算部１３２におけるウォブル位相誤差とデータ位相誤差のそれぞれのゲインを示している。図２４（ｇ）は、ＶＣＯ１３５により生成されたクロック信号の周波数を示している。
動作開始時点でウォブルステータス（図２４（ｂ））はウォブル引込の状態であり、ウォブル位相誤差値（図２４（ａ））は負の値でクロック信号の位相が遅れていることを示している。この状態では、位相誤差ゲイン（図２４（ｆ））は、データ位相誤差ゲインがＯＦＦ状態で、ウォブル位相誤差ゲインは通常ゲイン状態となり、クロック信号周波数（図２４（ｇ））はウォブル位相誤差に従って徐々に高くなるように制御される。
ウォブル信号とクロック信号の位相がほぼ一致してくると、ウォブル位相誤差（図２４（ａ））は０付近の値をとるようになり、ロック判定部１２６はその状態を検出してウォブルステータス（図２４（ｂ））はウォブルロック状態となる。ウォブルステータスがウォブルロック状態になると、データ信号に対するデジタル位相同期ループが動作を開始する。デジタル位相動作ループが動作を開始し、デジタルデータ信号に対する位相同期がロックした状態になると、補間データ信号（図２４（ｄ））は、ゼロクロス点を含む多値に分かれるようになる。
図２５は、リンキング記録前再生の状態、データ記録の状態での動作を示すタイミング図である。図２５（ａ）は、記録再生アクセス制御部１０８が出力する記録ターゲットセクタの位置を示す記録ゲート信号を示している。図２５（ｂ）は、ウォブル位相誤差を示している。図２５（ｃ）は、データ位相誤差を示している。図２５（ｄ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図２５（ｅ）は、クロック信号の周波数を示している。
記録再生アクセス制御部１０８からリンキング記録動作の指示があると、データに同期したクロック信号を生成するために、ウォブルの位相誤差ゲイン（図２５（ｄ））はＬゲイン、データの位相誤差ゲインをＨゲインとし、主としてデータ位相誤差（図２５（ｃ））に基づいてクロック信号周波数（図２５（ｅ））を制御する。記録ゲート信号（図２５（ａ））が出力され、記録ターゲットセクタに到達すれば、ウォブル位相誤差（図２５（ｂ））のみにより安定したクロック信号を生成するために、ウォブルの位相誤差ゲインは通常ゲイン、データの位相誤差ゲインはＯＦＦとする。記録ゲート信号が出力される区間で光ディスク媒体１００にデータが記録され、記録終了後にはデータの位相誤差ゲインは通常ゲインに戻される。
図１７は、ＬＰＰ再生部１１２によるＬＰＰ検出率が低い状態、データ復調部１１１によるデータＳＹＮＣ検出率が低い状態での動作を示すタイミング図である。図１７（ａ）は、ＬＰＰ再生部１１２によるＬＰＰ検出率を示している。図１７（ｂ）は、ウォブル位相誤差を示している。図１７（ｃ）は、データ復調部１１１によるデータＳＹＮＣ検出率を示している。図１７（ｄ）は、データ位相誤差を示している。図１７（ｅ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差それぞれのゲインを示している。図１７（ｆ）は、クロック信号の周波数を示している。
ＬＰＰ検出率（図１７（ａ））が所定の閾値を下回ると、ウォブル位相誤差（図１７（ｂ））に対する制御が不足しているためにＬＰＰ検出率が低い状態にあると判定される。ＬＰＰ検出率を回復させるため、データの位相誤差ゲイン（図１７（ｅ））をＬゲインとし、ウォブル位相誤差による制御が主となる。これによってＬＰＰ検出率が所定の閾値を上回るまで回復すればデータの位相誤差ゲインは通常ゲインに戻される。
データＳＹＮＣ検出率（図１７（ｃ））が所定の閾値を下回ると、データ位相誤差（図１７（ｄ））に対する制御が不足しているためにデータＳＹＮＣ検出率が低い状態にあると判定される。データＳＹＮＣ検出率を回復させるため、ウォブルの位相誤差ゲイン（図１７（ｅ））をＬゲイン、データの位相誤差ゲインをＨゲインとし、データ位相誤差による制御の比率を高くする。これによってデータＳＹＮＣ検出率が所定の閾値を上回るまで回復すればウォブルの位相誤差ゲインとデータの位相誤差ゲインはどちらも通常ゲインに戻される。
ウォブル位相誤差が大きい状態、データ位相誤差が大きい状態、ウォブル信号振幅が小さい状態、データ信号振幅が小さい状態、データビットスリップが連続した状態については、実施形態１で説明した動作と同様の動作となる。
以上説明したように、実施形態２によれば、ＬＰＰによりアドレス情報が記録された光ディスク媒体に対するデータの記録再生において、記録の際に用いるクロック信号と再生の際に用いるクロック信号を同一のＶＣＯから生成することにより、安価で消費電力が小さい光ディスク装置およびクロック信号生成装置を実現することができる。
また、本発明のクロック信号生成装置を備えるＬＳＩで使用するクロック信号の種類を削減し、構成を簡素化することができる。
また、ウォブル信号とデータ信号の再生状態に応じてウォブル位相誤差とデータ位相誤差のゲインを制御することにより、安定したＬＰＰの再生とデータの再生およびリンキング記録を両立することができる。
（実施形態３）
図２６は、本発明の実施形態３による光ディスク装置３０を示すブロック図である。
光ディスク装置３０は、光ヘッド部１０１と、モータ１０２と、サーボ回路１０３と、アナログ信号処理部１０４と、パワー制御部１０５と、データ変調部１０６と、ヘッダ検出＆補間部１１３と、記録再生アクセス制御部１０８と、ＣＰＵ１０９と、データ２値化部１１０と、データ復調部１１１と、クロック信号生成装置１２０とを備える。光ディスク装置３０は、光ディスク装置１０が備えるＡＤＩＰ再生部１０７の代わりに、ヘッダ検出＆補間部１１３を備えている。位相誤差検出部１２５および１２９へは、記録再生アクセス制御部１０８から各種信号が入力される。
光ディスク媒体１００のトラックは、アドレス情報が記録されたヘッダ領域とデータを記録するデータ領域を有し、データ領域は所定の周期でウォブリングされている。図３（ｃ）は、光ディスク媒体１００のデータフォーマットを示している。記録されるユーザデータは、所定の変調方式に従ってセクタのデータ領域を構成するように変調され、１セクタ毎に光ディスク媒体１００に記録される。図３（ａ）および（ｂ）に示すデータフォーマットとは異なり、アドレス情報が記録された再生専用のヘッダ領域をセクタ毎に有しており、セクタ毎にデータ領域が分離されたデータフォーマットとなっている。
ヘッダ領域のトラックはウォブリングされておらず、アドレス情報がデータとして記録されており、光ヘッド部１０１から出力される電気信号中の高周波帯域成分として検出される。ヘッダ検出＆補間部１１３は、このような周波数帯域の振幅の変化を、Ａ／Ｄ変換器１２１から出力されるデジタルウォブル信号から検出し、ヘッダ領域検出区間を記録再生アクセス制御部１０８に出力する。また、ヘッダ領域でのクロック信号の周波数を計測し、その計測値に基づいて次のセクタのヘッダ領域の位置の補間も行う。
記録再生アクセス制御部１０８は、ヘッダ領域のアドレス情報を再生する指示をデータ復調部１１１へ出力し、アドレス情報を得て、それに基づいて光ディスク媒体１００のデータ領域にデータを記録するタイミング、データ領域からデータを再生するタイミングを制御する。また、次のセクタのヘッダ領域の位置を示すタイミング信号を、アナログ信号処理部１０４、ヘッダ検出＆補間部１１３、データ復調部１０６、クロック信号生成装置１２０へ出力し、ヘッダ領域とデータ領域でそれぞれに適した動作をするように制御する。
ヘッダ検出＆補間部１１３および記録再生アクセス制御部１０８は、ヘッダ領域にアクセスしているときのクロック信号の周波数を検出し、検出した周波数に基づいてヘッダ領域に続くデータ領域の長さを推定し、次に続くヘッダ領域の位置を判断する制御部としても機能する。
位相誤差加算部１３２は、ウォブル位相誤差およびデータ位相誤差をそれぞれの比率を制御しながら加算し、加算値に基づいて、クロック信号の周波数を上げる場合はＵＰパルス信号を、下げる場合はＤＯＷＮパルス信号を出力する。
図２７は、本実施形態の位相誤差加算部１３２を示すブロック図である。位相誤差加算部１３２は、乗算器２００〜２０４と、ウォブル位相誤差の比率を切り換えるウォブルゲインセレクタ２０５と、データ位相誤差の比率を切り換えるデータゲインセレクタ２０６と、ウォブルゲインセレクタ２０５とデータゲインセレクタ２０６の選択論理を決定する状態判定部２０７と、ゲイン制御されたウォブル位相誤差とデータ位相誤差とを加算しながら動作する位相誤差カウンタ２０８と、位相誤差カウンタ２０８のカウント値に基づいてＵＰパルス信号とＤＯＷＮパルス信号を出力するパルス変換部２０９とを備える。
図２８は、状態判定部２０７によるウォブル位相誤差ゲインとデータ位相誤差ゲインの切換論理を示すテーブルである。
位相誤差加算部１３２は、ヘッダ領域およびデータ領域からアドレス情報およびデータを再生するときは、ウォブル位相誤差の比率をデータ位相誤差の比率よりも低く設定する。また、位相誤差加算部１３２は、データ領域にデータを記録するときは、データ位相誤差の比率をウォブル位相誤差の比率よりも低く設定する。
データ領域の処理において、ウォブル信号の振幅検出部１２２から入力されるウォブル振幅値が所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、ウォブル信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（１）の「ウォブル振幅小さい」の状態となり、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦとする。データ位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でウォブル信号の振幅が正常に得られない箇所においては、ウォブル信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはウォブル位相誤差は用いない状態になる。
データ信号の振幅検出部１３１から入力されるデータ振幅値が所定の閾値を下回る場合、位相誤差加算部１３２は、データ信号が正常に再生されていないと判断し、制御条件（２）の「データ振幅小さい」の状態となり、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとする。ウォブル位相誤差ゲインはそれまでと同じ状態のまま変更しない。これによって、光ディスク媒体１００のトラック上の傷や汚れが原因でデータ信号の振幅が正常に得られない箇所や、データを記録する際に光ビームのパワーが弱くデータが正常に記録できていない箇所においては、データ信号の信頼性が低いため、クロック信号の周波数の制御にはデータ位相誤差は用いない状態になる。
記録再生アクセス制御部１０８によりヘッダ領域の再生を指示されている場合、位相誤差加算部１３２は、制御条件（３）の「ヘッダ領域再生」の状態となる。ヘッダ領域ではトラックはウォブリングされておらず、アドレス情報を示すデータが記録されているため、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦ、データ位相誤差ゲインを通常ゲインとし、データ位相誤差のみで制御を行う。
また、データ領域の再生を指示されている場合、位相誤差加算部１３２は、制御条件（４）の「データ領域再生」の状態となる。データ領域ではトラックはウォブリングされているが、データの再生のみ最適に行えばよいため、ウォブル位相誤差ゲインをＯＦＦ、データ位相誤差ゲインを通常ゲインとし、データ位相誤差のみで制御を行う。
データ領域の記録を指示されている場合、位相誤差加算部１３２は、制御条件（５）の「データ領域記録」の状態となる。データをトラックのウォブリングに同期して記録できるようにするため、ウォブル位相誤差ゲインを通常ゲイン、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとし、ウォブル位相誤差のみで制御を行う。
データ領域においてデータの記録も再生も行わない場合、位相誤差加算部１３２は、次のセクタのヘッダ領域までのデータ領域の区間を正確に補間するため、ウォブル位相誤差ゲインを通常ゲイン、データ位相誤差ゲインをＯＦＦとし、ウォブル位相誤差のみで制御を行う。
次に、図２９を参照して、上述した本実施形態のクロック信号生成装置１２０の動作を説明する。
図２９は、ヘッダ領域再生の状態、データ領域再生の状態、データ領域記録の状態、データ領域非記録再生の状態の動作を示すタイミング図である。図２９（ａ）は、ヘッダ領域とデータ領域を有するトラックを示している。図２９（ｂ）は、データ領域の再生を指示する再生ゲート信号を示している。図２９（ｃ）は、データ領域の記録を指示する記録ゲート信号を示している。図２９（ｄ）は、ヘッダ領域を検出したことを示すヘッダ検出信号を示している。図２９（ｅ）は、ウォブル位相誤差を示している。図２９（ｆ）は、データ位相誤差を示している。図２９（ｇ）は、ウォブル位相誤差とデータ位相誤差のそれぞれのゲインを示している。図２９（ｈ）は、クロック信号の周波数を示している。図２９（ｉ）は、データ領域の補間動作を示している。
ヘッダ領域を示すヘッダ検出信号（図２９（ｄ））が出力されている区間では、位相誤差加算部１３２はヘッダ領域再生の状態となり、ウォブルの位相誤差ゲイン（図２９（ｇ））はＯＦＦ、データの位相誤差ゲインは通常ゲインとなる。また、ヘッダ領域においては、続くデータ領域の区間を補間し、次セクタのヘッダ領域の位置を予測するために、図２９（ｉ）に示すようにクロック信号の周波数を計測し、その計測値に基づいてデータ領域の区間を補間する。
データの再生を指示する再生ゲート信号（図２９（ｂ））がデータ領域において出力されている場合、位相誤差加算部１３２はデータ領域再生の状態となり、ウォブルの位相誤差ゲイン（図２９（ｇ））をＯＦＦ、データの位相誤差ゲインを通常ゲインとする。これにより、図２９（ｈ）に示すように、データ信号のチャネル周波数が標準周波数（ウォブル信号の周波数）よりやや高い状態にあったとしても、データ位相誤差（図２９（ｆ））のみで制御を行っているため、良好に再生することができる。
データの記録を指示する記録ゲート信号（図２９（ｃ））がデータ領域において出力されている場合、位相誤差加算部１３２はデータ領域記録の状態となり、ウォブルの位相誤差ゲイン（図２９（ｇ））を通常ゲイン、データの位相誤差ゲインをＯＦＦとする。ウォブル位相誤差（図２９（ｅ））のみでクロック信号を制御するため、ウォブル形状に同期してデータを記録することができる。
データ領域において再生ゲート信号（図２９（ｂ））も記録ゲート信号（図２９（ｃ））も出力されていない場合、位相誤差加算部１３２はデータ領域非記録再生の状態となり、ウォブルの位相誤差ゲイン（図２９（ｇ））を通常ゲイン、データの位相誤差ゲインをＯＦＦとする。データ領域のウォブリングによるチャネル周波数と、ヘッダ領域のデータのチャネル周波数とは同一であるため、データ領域の区間をウォブル位相誤差（図２９（ｅ））のみで制御する状態にしておくことにより、次のセクタのヘッダ領域の再生の開始時点において周波数誤差がない状態であるため、アドレス情報の再生を安定して行うことが可能となる。
また、ウォブル信号振幅が小さい状態、データ信号振幅が小さい状態については、前述の実施形態１で説明した動作と同様の動作となる。
以上説明したように、実施形態３によれば、アドレス情報が記録されたヘッダ領域とデータの記録再生を行うデータ領域とを有する光ディスク媒体に対するデータの記録再生において、記録の際に用いるクロック信号と再生の際に用いるクロック信号を同一のＶＣＯから生成することにより、安価で消費電力が小さい光ディスク装置およびクロック信号生成装置を実現することができる。
また、本発明のクロック信号生成装置を備えるＬＳＩで使用するクロック信号の種類を削減し、構成を簡素化することができる。
また、ウォブル信号とデータ信号の再生状態、ヘッダ領域とデータ領域に応じてウォブル位相誤差とデータ位相誤差のゲインを制御することにより、安定したヘッダ領域の再生とデータの記録再生を両立することができる。
なお、本発明の光ディスク装置およびクロック信号生成装置の各構成要素は、ハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアにより実現されてもよい。例えば、上述したクロック信号生成処理が、コンピュータにより実行可能なプログラムおよびコンピュータにより実現されてもよい。
また、本発明のクロック信号生成装置は、例えば、半導体集積回路、クロック信号生成処理プログラムが記録されたＲＯＭ、クロック信号生成処理プログラムが（プレ）インストールされたＲＡＭ、ダウンロードされたクロック信号生成処理プログラムがインストールされたＲＡＭ等、およびこれらの組み合わせにより実現され得る。
本発明のクロック信号生成装置は集積回路であるＬＳＩとして実現され得る。クロック信号生成装置が備える構成要素は個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。
ここでは、集積回路をＬＳＩと呼んだが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、本発明の集積回路はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
本発明は、ウォブル信号を再生するためのクロック信号とデータ信号を再生するためのクロック信号を同一とする。これにより、ウォブル信号およびデータ信号の両方の安定な再生性能を確保しながら、高価で消費電力の大きいアナログ部品であるＶＣＯを削減することができる。また、関連するデータ記録系回路とデータ再生系回路の構成を簡素化することによりＬＳＩの低コスト化を実現することができる。
本発明は、クロック信号を用いてデータの記録再生を行う技術分野で特に有用である。
本発明の実施形態による光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置を示すブロック図である。 光ディスク媒体のデータフォーマットを示す図である。 本発明の実施形態によるウォブル位相誤差の検出動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による補間フィルタを示すブロック図である。 本発明の実施形態による補間フィルタの係数制御曲線を示す図である。 本発明の実施形態によるデータ位相誤差の検出動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による位相同期制御部を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるデータ位相同期ループの動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による位相誤差加算部を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差加算部を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差の加算比率の制御状態を示す図である。 本発明の実施形態による位相誤差加算部の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるチャージポンプとループフィルタを示すブロック図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態による光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差加算部を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差の加算比率の制御状態を示す図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による光ディスク装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差加算部を示すブロック図である。 本発明の実施形態による位相誤差の加算比率の制御状態を示す図である。 本発明の実施形態によるクロック信号生成装置の動作を示すタイミング図である。 従来の光ディスク装置を示すブロック図である。
符号の説明
１００ 光ディスク媒体
１０１ 光ヘッド部
１０２ モータ
１０３ サーボ回路
１０４ アナログ信号処理部
１０５ パワー制御部
１０６ データ変調部
１０７ ＡＤＩＰ再生部
１０８ 記録再生アクセス制御部
１０９ ＣＰＵ
１１０ データ２値化部
１１１ データ復調部
１１２ ＬＰＰ再生部
１１３ ヘッダ検出＆補間部
１２０ クロック信号生成装置
１２０ａ ウォブル位相誤差検出部
１２０ｂ データ位相誤差検出部
１２０ｃ 周波数制御部
１２１ Ａ／Ｄ変換器
１２２ 振幅検出部
１２３ ＢＰＦ
１２４ 分周カウンタ
１２５ 位相誤差検出部
１２６ ロック判定部
１２７ Ａ／Ｄ変換器
１２８ 補間フィルタ
１２９ 位相誤差検出部
１３０ 位相同期制御部
１３１ 振幅検出部
１３２ 位相誤差加算部
１３３ チャージポンプ
１３４ ループフィルタ
１３５ ＶＣＯ
１３６ ループフィルタ
１３７ ＶＣＯ
２００、２０１、２０２、２０３、２０４ 乗算器
２０５ ウォブル位相誤差ゲインセレクタ
２０６ データ位相誤差ゲインセレクタ
２０７ 状態判定部
２０８ 位相誤差カウンタ
２０９ パルス変換部
３００、３０１、３０２、３０３、３０４、３０５ 遅延器
３０６、３０７、３０８、３０９、３１０、３１１、３１２ 乗算器
３１３ 加算器
４００ 乗算器
４０１ 加算器
４０２ 遅延器
４０３ ６４ステップ正規化器
４０４ 補間フィルタタップ係数選択器

Claims (23)

  1. クロック信号を生成するクロック信号生成装置であって、
    前記クロック信号生成装置は、
    光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、前記クロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出するウォブル位相誤差検出部と、
    前記光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号と、前記クロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出するデータ位相誤差検出部と、
    前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に基づいて、前記クロック信号の周波数を制御する周波数制御信号を生成する周波数制御部と、
    前記周波数制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を生成するクロック発振部と
    を備える、クロック信号生成装置。
  2. 前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差と前記データ位相誤差とを加算した加算値に応じて前記周波数制御信号を生成し、
    前記周波数制御部は、前記ウォブル信号および前記データ信号の状態に応じて、前記加算を行うときの前記ウォブル位相誤差と前記データ位相誤差との比率を変更する、請求項１に記載のクロック信号生成装置。
  3. 前記周波数制御部は、前記ウォブル信号および前記データ信号の品質に応じて、前記比率を変更する、請求項２に記載のクロック信号生成装置。
  4. 前記周波数制御部は、前記ウォブル信号の振幅が第１の閾値よりも小さいときは、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも低くし、
    前記周波数制御部は、前記データ信号の振幅が第２の閾値よりも小さいときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする、請求項２に記載のクロック信号生成装置。
  5. 前記トラックのウォブル形状の一部は、周波数変調または位相変調されており、
    前記周波数制御部は、前記周波数変調または前記位相変調されたウォブル形状に応じたウォブル信号が検出される区間では、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも低くする、請求項２に記載のクロック信号生成装置。
  6. 前記周波数制御部は、前記ウォブル信号および前記データ信号の少なくとも一方と前記クロック信号との同期状態に応じて、前記比率を変更する、請求項２に記載のクロック信号生成装置。
  7. 前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差の絶対値が第１の閾値よりも大きい場合は、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも高くし、
    前記周波数制御部は、前記データ位相誤差の絶対値が第２の閾値よりも大きい場合は、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くする、請求項２に記載のクロック信号生成装置。
  8. 前記周波数制御部は、前記ウォブル信号の位相と前記クロック信号の位相とがロック状態でないときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くし、
    前記ロック状態になった後は、前記周波数制御部は、前記ロック状態にないときよりも前記データ位相誤差の比率を高くする、請求項２に記載のクロック信号生成装置。
  9. 前記トラックのウォブル形状の一部は、周波数変調または位相変調されており、
    前記周波数変調または前記位相変調されたウォブル形状の検出率が所定の閾値よりも低い場合は、前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも高くする、請求項２に記載のクロック信号生成装置。
  10. 前記光ディスク媒体のトラックには所定の間隔でフレーム同期マークが配置されており、
    前記周波数制御部は、前記フレーム同期マークの検出率が所定の閾値よりも低い場合は、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くする、請求項２に記載のクロック信号生成装置。
  11. 前記光ディスク媒体のトラックには所定の間隔でフレーム同期マークが配置されており、
    前記周波数制御部は、前記フレーム同期マークが検出される間隔が所定の間隔より長いまたは短い場合は、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くする、請求項２に記載のクロック信号生成装置。
  12. 前記周波数制御部は、前記ウォブル位相誤差と前記データ位相誤差とを加算した加算値に応じて前記周波数制御信号を生成し、
    前記周波数制御部は、前記クロック信号生成装置が搭載される光ディスク装置の動作モードに応じて、前記加算を行うときの前記ウォブル位相誤差と前記データ信号との比率を変更する、請求項１に記載のクロック信号生成装置。
  13. 前記周波数制御部は、前記光ディスク媒体にデータを記録しているときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする、請求項１２に記載のクロック信号生成装置。
  14. 前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に対する前記クロック発振部の応答性は、前記光ディスク媒体にデータを記録しているときよりも、前記光ディスク媒体からデータを再生しているときの方が高い、請求項１２に記載のクロック信号生成装置。
  15. 前記光ディスク媒体の記録済みデータに同期するようにリンキング記録を行う場合、前記周波数制御部は、記録開始までは前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも高くし、記録開始後は前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする、請求項１２に記載のクロック信号生成装置。
  16. 前記トラックは、データを記録するデータ領域と、前記データ領域に対応したアドレス情報を含むヘッダ領域とを備え、
    前記周波数制御部は、前記ヘッダ領域および前記データ領域からアドレス情報およびデータを再生するときは、前記ウォブル位相誤差の比率を前記データ位相誤差の比率よりも低くし、
    前記周波数制御部は、前記データ領域にデータを記録するときは、前記データ位相誤差の比率を前記ウォブル位相誤差の比率よりも低くする、請求項１２に記載のクロック信号生成装置。
  17. 前記ヘッダ領域にアクセスしているときの前記クロック信号の周波数を検出し、前記検出した周波数に基づいて前記ヘッダ領域に続く前記データ領域の長さを推定し、次に続くヘッダ領域の位置を判断する制御部をさらに備える、請求項１６に記載のクロック信号生成装置。
  18. 前記データ位相誤差検出部は、
    前記クロック信号に同期して前記データ信号をサンプリングし、前記データ信号に対応するデジタルデータ信号を出力するサンプリング部と、
    前記デジタルデータ信号を補間して、補間デジタル信号を出力する補間フィルタ部と、
    前記補間デジタル信号から前記データ位相誤差を検出するデジタルデータ位相誤差検出部と、
    前記データ位相誤差に基づいて前記補間フィルタ部のフィルタ係数を制御する位相同期制御部と、
    を備える、請求項１に記載のクロック信号生成装置。
  19. 前記ウォブル位相誤差検出部は、
    前記クロック信号をＭ分周（Ｍは１以上の整数）した第１分周クロック信号を出力する第１分周部と、
    前記第１分周クロック信号に同期して前記ウォブル信号をサンプリングし、前記ウォブル信号に対応するデジタルウォブル信号を出力する第１サンプリング部と、
    前記デジタルウォブル信号から前記ウォブル位相誤差を検出するデジタルウォブル位相誤差検出部と
    を備え、
    前記データ位相誤差検出部は、
    前記クロック信号をＮ分周（Ｎは１以上の整数）した第２分周クロック信号を出力する第２分周部と、
    前記第２の分周クロック信号に同期して前記データ信号をサンプリングし、前記データ信号に対応するデジタルデータ信号を出力する第２サンプリング部と、
    前記デジタルデータ信号から前記データ位相誤差を検出するデジタルデータ位相誤差検出部と
    を備える、請求項１に記載のクロック信号生成装置。
  20. 請求項１に記載のクロック信号生成装置と、
    前記光ディスク媒体からの反射光に応じた信号を出力する光ヘッド部と、
    前記光ヘッド部の出力信号から前記ウォブル信号および前記データ信号を抽出して前記クロック信号生成装置へ出力するアナログ信号処理部と
    を備えた、光ディスク装置。
  21. クロック信号を生成する方法であって、
    光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、前記クロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出するステップと、
    前記光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号と、前記クロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出するステップと、
    前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に基づいて、前記クロック信号の周波数を制御する周波数制御信号を生成するステップと、
    前記周波数制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を生成するステップと
    を包含する、方法。
  22. 前記光ディスク媒体からの反射光に応じた信号を出力するステップと、
    前記反射光に応じた信号から前記ウォブル信号および前記データ信号を抽出するステップと
    をさらに包含する、請求項２１に記載の方法。
  23. クロック信号生成処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    前記クロック信号生成処理は、
    光ディスク媒体が有するトラックのウォブル形状から得られるウォブル信号と、クロック信号との位相誤差であるウォブル位相誤差を検出するステップと、
    前記光ディスク媒体に記録されたデータから得られるデータ信号と、前記クロック信号との位相誤差であるデータ位相誤差を検出するステップと、
    前記ウォブル位相誤差および前記データ位相誤差に基づいて、前記クロック信号の周波数を制御する周波数制御信号を生成するステップと、
    前記周波数制御信号に応じた周波数の前記クロック信号を生成するステップと
    を包含する、プログラム。
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