ウォブル信号復調装置及びウォブル信号復調方法
【課題】クロストーク強度に応じて適切に検出窓と同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを調整する。
【解決手段】本発明に係るウォブル信号復調装置において、ユニットシンク検出部２０３は、ウォブル信号から同期信号を検出する。ユニットシンク周期保護部２０６は、同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立する。また、ユニットシンク周期保護部２０６は、同期を確立した状態において、同期位置を基に同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成する。クロストーク判定部２１１は、同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定する。ユニットシンク周期保護部２０６は、判定されたクロストーク強度に応じて、検出窓と同期信号がずれているか否かを監視する前方保護期間の長さを変更する。
【解決手段】本発明に係るウォブル信号復調装置において、ユニットシンク検出部２０３は、ウォブル信号から同期信号を検出する。ユニットシンク周期保護部２０６は、同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立する。また、ユニットシンク周期保護部２０６は、同期を確立した状態において、同期位置を基に同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成する。クロストーク判定部２１１は、同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定する。ユニットシンク周期保護部２０６は、判定されたクロストーク強度に応じて、検出窓と同期信号がずれているか否かを監視する前方保護期間の長さを変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクから得られるウォブル信号の復調技術に関し、特にＭＳＫ（Minimum Shift Keying）変調されたウォブル信号の復調技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクには、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＨＤＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ／ＲＡＭ、ＢＤ（Blu-ray Disc）−Ｒ/ＲＥなどの種々の規格がある。これらの光ディスクの記録膜には、らせん状の記録トラックに沿ってレーザ光を案内するための溝（グルーブ）が形成されている。この溝はそれぞれの規格で定められた周波数と振幅で蛇行している。
【０００３】
グルーブの蛇行をウォブル（Wobble）といい、その再生信号はウォブル信号と呼ばれる。ディスクに対して再生又は記録動作をする際に、一般的にＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路により、ウォブル信号をＡ／Ｄ変換して得たデジタルウォブルを規定周波数に逓倍することで基準クロックが生成される。
【０００４】
ウォブル信号には、ＰＬＬ回路の動作を阻害しない範囲で一部に変調を加えることによって、再生又は記録時に必要なディスク上の物理位置を示すアドレス情報が埋め込まれている。このように変調されたウォブル信号は、ＡＤＩＰ（Address In Pre-Groove）と呼ばれる。
【０００５】
ウォブル変調の方式は規格によって様々であり、例えばＢＤの場合には、ＭＳＫ（Minimum Shift Keying）と呼ばれる変調方式が用いられる。ここでＢＤを例にしてＭＳＫ変調方式のＡＤＩＰについて説明する。ＢＤのＡＤＩＰフォーマットには、ＡＤＩＰユニット、ＡＤＩＰワード、ＲＵＢ（Recording Unit Block）の３種類の単位が規定されている。
【０００６】
ＡＤＩＰユニットは、同期信号を確立するための単位である。１つのＡＤＩＰユニットは、５６ウォブルで構成される。１ウォブルは６９Ｔを有する。なお、「Ｔ」は、記録又は再生動作の最小単位時間であり、前述した基準クロックの１周期に該当する。
【０００７】
また、ＡＤＩＰユニットには、モノトーンウォブル、ＭＳＫウォブル、ＳＴＷ（Saw Tooth Wobble）が存在する。これらのウォブルの組み合わせにより、モノトーン、リファレンスユニット、シンクユニット（シンク０ユニット、シンク１ユニット、シンク２ユニット、シンク３ユニット）、データユニット（データユニット１、データユニット０）の種々のＡＤＩＰユニットが構成される。
【０００８】
図７は、ＡＤＩＰユニットを示す。図中黒い四角は、ＭＳＫウォブルを示し、白い四角はＭＳＫウォブル以外のウォブルを示す。図に示すように、ＭＳＫウォブルは、アナログウォブルのＭＳＫ変調された部分（ＭＳＫ変調部）に対応する。ＭＳＫ変調方式では、２つの周波数が用いられる。一方は基準キャリア信号と同一の周波数であり、他方は基準キャリア信号の１．５倍の周波数である。
【０００９】
基準キャリア信号をｃｏｓ（ｗｔ）とすると、ＡＤＩＰにおいては、ＭＳＫ変調部はｃｏｓ（１．５ωｔ）、−ｃｏｓ（ωｔ）、−ｃｏｓ（１．５ωｔ）の３キャリア周期区間で構成され、それに対応する３つのウォブルはＭＳＫマークと呼ばれる。
【００１０】
なお、モノトーンウォブルは、ｃｏｓ（ωｔ）のウォブルであり、ＳＴＷは、「ｃｏｓ（ωｔ）−（１／４）×ｓｉｎ（２ωｔ）」又は「ｃｏｓ（ωｔ）＋（１／４）×ｓｉｎ（２ωｔ）」のウォブルである。
【００１１】
図７に示すように、各種のＡＤＩＰユニットの先頭３ウォブル（０〜２キャリア周期目）はＭＳＫウォブルである。これらのＭＳＫウォブルは、再生又は記録時のビット同期をとるための同期信号として機能する。以下の説明において、１つのＡＤＩＰユニットを構成する５６ウォブルを同期ブロックともいう。
【００１２】
また、モノトーンユニットとリファレンスユニット以外のＡＤＩＰユニットには、先頭の３ウォブル以外に、その後もＭＳＫマークが設けられており、それらの位置によって、ＡＤＩＰユニットの種類を識別することができる。例えば、１３〜１５個目のウォブル（１２〜１４キャリア周期目）がＭＳＫマークであるＡＤＩＰユニットは、アドレス情報のデータビットが「１」であることを示すデータユニット１であり、１５〜１７個目のウォブル（１４〜１６キャリア周期目）がＭＳＫウォブルであるＡＤＩＰユニットは、アドレス情報のデータビットが「０」であることを示すデータユニット０である。
【００１３】
図８は、ＡＤＩＰワードの構成を示す。ＡＤＩＰワードはアドレス情報を復号するための単位であり、８３個のＡＤＩＰユニットで構成される。アドレス情報に対する誤り検出及び訂正はＡＤＩＰワード単位で行われる。
【００１４】
ＡＤＩＰワードを構成する８３個のＡＤＩＰユニットのうちの先頭の８個のＡＤＩＰユニットは、モノトーンユニット、シンク０ユニット、モノトーンユニット、シンク１ユニット、モノトーンユニット、シンク２ユニット、モノトーンユニット、シンク３ユニットである。これらのＡＤＩＰユニットを基にＡＤＩＰワード内のオフセット位置が特定される。
【００１５】
ＡＤＩＰワード先頭から２／４／６／８番目のＡＤＩＰユニットにはそれぞれシンク０／１／２／３ユニットが配置され、ＡＤＩＰワードの同期信号を示す。アドレスを示すデータユニット０／１は１０番目以降のＡＤＩＰユニットに配置されている。アドレスに対する誤り検出・訂正もＡＤＩＰワード単位で行われる。
【００１６】
ＡＤＩＰワードの９個目からの７５個のＡＤＩＰユニットは４×１５ビットのアドレスコードと誤り検出/訂正用の冗長コードを示す。これらを復号することによりディスク上のアドレス情報を得ることができる。図９はＲＵＢ（Recoring Unit Block）を示す。図９に示すように、ＲＵＢは、３つのＡＤＩＰワードにより構成される。ディスクへのデータの記録はこのＲＵＢ単位で行われる。
【００１７】
このように、ＡＤＩＰは複数の同期ブロックで構成され、各同期ブロックの先頭には同期信号が設けられている。アドレス情報はディスク上で所定の同期ブロック内の、同期信号の位置を基準とする所定の位置に埋め込まれている。このようなＡＤＩＰに対して、同期信号を検出して同期をとりアドレス情報を復号することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【００１８】
ここで、ウォブル信号復調装置によるＭＳＫマークの検出動作について説明する。ＭＳＫマーク区間において、キャリア信号とウォブル信号の周波数及び位相が異なるため、この区間のウォブル信号とキャリア信号の乗算出力は負となる。このことを利用して、ウォブル信号とキャリア信号とを乗算し、乗算結果をキャリア周期毎に積算して得た値（Ｓ／Ｈ値）又は乗算結果を、ローパスフィルタを通過させ、出力値が負となるところをＭＳＫマークとして検出する。
【００１９】
図１０は、ウォブル信号復調装置によるＭＳＫマークの検出動作のタイミングを示す。図１０に示すように、ＭＳＫマーク区間において、積算手段により得られるＳ／Ｈ値が負の値となる。この負の値となる区間は、ＭＳＫ変調部の逆相部分（−ｃｏｓ（ωｔ））に当たり、以下ＭＳＫマーク位置という。検出されたＭＳＫマーク位置からＭＳＫ検出信号（ＭＳＫパルスともいう）が生成されると共に、ＭＳＫ検出信号の出力間隔を計測することにより同期をとりアドレス情報がデコードされる。
【００２０】
アドレス情報の復号は、ウォブル信号から同期信号（ＭＳＫ変調方式の場合にはＡＤＩＰユニットの先頭のＭＳＫマーク）を検出し、検出した同期信号の位置を同期位置とする同期が確立した後に、同期位置に基づいてウォブル信号からビット情報を取得してアドレスを生成することにより行われる。そのため、正しいアドレス情報を得るためには同期信号の位置を正しく検出することが重要である。
【００２１】
同期信号の不正な検出を引き起こす大きな要因は、スピンドル動作に対する外乱やディスクの物理的欠陥、クロストークが挙げられる。これの要因のうち、外乱や物理的欠陥は偶発性のものであり、以下偶発ノイズという。一方、クロストークは、光ディスクの記録密度の上昇に伴い、ディスク上のトラック間のピッチが狭くなっていることに起因して発生する。ＢＤのように高密度化したディスクでは、トラック間のピッチが狭いことから、隣接トラックのウォブル間で強いクロストークが発生し、ウォブル信号の劣化や位相反転が生じやすい。
【００２２】
ウォブルはディスク上の内周から外周に向って一定の間隔で刻まれているが、ディスクにおける隣接トラック間の周長差に起因して隣接トラック間のウォブルの位相が少しずつ変化している。従って、自己トラックのウォブルに隣接トラックのウォブルがクロストーク成分として加わり、ウォブルの検出位置や振幅に影響を与える。
【００２３】
図１１は、クロストークのウォブル信号復調装置による処理への影響を示す。図１１に示すように、クロストークがある場合、ウォブル信号の波形が変形するため、ＭＳＫパルスの出力位置すなわち検出された同期信号の位置が、本来の位置から前後にシフトする場合や消失する場合がある。以下の説明において、検出された同期信号の位置を「検出位置」という。
【００２４】
クロストークの発生期間に同期信号の位置を誤って検出し、それに基づいて同期が確立されてしまうと、アドレス情報のデコードは誤った同期位置に基づいて行われることになる。このため、正しいアドレス情報を得ることができず、ディスク上の不正な位置に対して記録又は再生を行ってしまう問題が生じる。
【００２５】
そこで、特許文献１では、同期信号の位置を正しく検出する手法が提案されている。いったん同期信号を検出すると、次の同期信号は規格によって決められたタイミングに現れるはずである。特許文献１には、このタイミングを中心とする一定期間のみに検出窓を設けて、設けられた検出窓内においてのみ同期信号の検出を行う手法が開示されている。これにより、同期信号が現れないはずのタイミングにおける、同期信号の誤検出を防ぐことができる。また、特許文献１では、複数の検出窓において同期信号が検出されない連続未検出回数をカウントし、連続未検出回数が閾値以上になった時点で再度同期の確立が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００７−１６４９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
ところで、このクロストークはディスク上のどの位置でも常に発生し得るが、クロストークによる影響度合いには強弱がある。クロストークが弱い区間では検出ウォブルから正常な二値化ＡＤＩＰパルスを生成できるが、クロストークが強い区間では二値化ＡＤＩＰパルスの位相ずれや消失が発生しやすい。なお、クロストークが強く発生する区間は、光ディスクの周方向に一定の間隔で出現する傾向がある。クロストークが強い区間では、クロストークの影響により同期信号がずれたり消失したりして、対応する検出窓において同期信号が検出されないものの、クロストークが弱い区間に戻ると実際は同期がずれていない場合がある。
【００２８】
特許文献１に記載の構成では、同期信号が対応する検出窓内で検出されない回数のみを監視している。クロストークが強い区間では、同期信号の消失等により連続未検出回数が閾値以上となる頻度が高くなり、記録／再生処理の中断が何度も行われ、システムの性能低下を招く要因となる。クロストークに起因して同期信号が消失した場合でも同期状態を維持するために、連続未検出回数の閾値を高く設定することが考えられる。しかし、連続未検出回数の閾値を高くすると、偶発ノイズ等により真にタイミングずれが発生したときに、再度同期の確立を実行するまでに時間がかかるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の一態様に係るウォブル信号復調装置は、光ディスクに形成されたウォブルに対応するウォブル信号を読み出す読出部と、前記読出部が読み出した前記ウォブル信号から同期信号を検出する同期信号検出部と、前記同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立する周期保護部と、前記同期を確立した状態において、前記同期位置を基に前記同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成する検出窓生成部と、前記同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定するクロストーク判定部と、前記クロストーク判定部で判定された前記クロストーク強度に応じて、前記検出窓と前記同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを変更する制御部とを備えるものである。
【００３０】
本発明の他の態様に係るウォブル信号復調方法は、光ディスクに形成されたウォブルに対応するウォブル信号を読み出し、前記ウォブル信号から同期信号を検出し、前記同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立し、前記同期を確立した状態において、前記同期位置を基に前記同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成し、前記同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定し、前記クロストーク強度に応じて、前記検出窓と前記同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを変更する。
【００３１】
本発明では、クロストーク強度に応じて、検出窓と同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを変更している。このため、強いクロストークによって同期信号が消失した場合でも、同期状態を維持することができる。また、クロストークが弱い区間において真にタイミングずれが発生した場合は、短時間で同期を再確立できる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、クロストーク強度に応じて適切に検出窓と同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを調整することができるウォブル信号復調装置及びウォブル信号復調方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置を用いた記録／再生処理を制御するシステムの全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置の一部の構成を示す図である。
【図３】実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示す図である。
【図４】本実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【図５】本実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【図６】本実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【図７】ＡＤＩＰユニットの構成を示す図である。
【図８】ＡＤＩＰワードの構成を示す図である。
【図９】ＲＵＢの構成を示す図である。
【図１０】ＭＳＫ変調マークの検出手法を説明するための図である。
【図１１】クロストークがＭＳＫ変調マークの検出位置に与える影響を説明するための図である。
【図１２】図２に記載の光ディスク記録／再生装置と比較するため、特許文献１に記載の光ディスク装置を修正した図である。
【図１３】図１２に示す光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【図１４】図１２に示す光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の具体的な実施の形態を説明する前に、まず本発明の原理について説明する。本願発明者は、ＭＳＫ変調されたウォブル信号から同期信号（同期ブロックの先頭のＭＳＫマーク）を検出する際に、クロストークが同期信号の検出位置（ＭＳＫマークの中心ウォブルの検出位置）に与える影響について研究を重ねた結果、下記のことを知見した。
【００３５】
クロストークが弱い正常期間において、同期信号の検出位置は常に周期内の定位置に安定している。そのため、同期信号の検出位置の間隔が一定である。これに対して、クロストークが強い期間においては、同期信号の検出位置は不安定であり、ウォブル単位でばらつく。そのため、同期信号の検出位置の間隔が一定ではない。
【００３６】
本願発明者は、上記知見に基づき、クロストークの判断手法を確立した（特開２００９−４３３０１参照）。本願発明では、この判断手法を応用して、クロストークの強い区間と弱い区間の判定を行う。具体的には、同期が確立して同期位置が決まった後、同期信号の検出を継続すると共に、同期位置を基に同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を周期的に生成する。同期信号の検出位置と、該検出位置に対応する検出窓との比較を行い、比較される両者間がずれる回数に応じて、クロストーク強度の判定を行う。
【００３７】
本願発明者による特開２００９−４３３０１号公報には、クロストークが強い区間でも同期を確立し、真にタイミングがずれている場合はクロストークの弱い区間でタイミングを補正することにより短時間で同期を引き込むことを特長とする発明が記載されている。本願発明では、強いクロストークによって同期信号が消失する場合も同期状態を維持し、かつ、偶発ノイズ等によるタイミングずれが発生した場合は短時間で同期を再確立できるように、クロストーク強度に応じて、同期信号が検出された検出位置と、該検出位置に対応する検出窓との比較を行う前方保護期間の長さを調整する手法を提案する。
【００３８】
これにより、クロストークの強い区間でも同期が確立した状態を維持することができ、かつ、クロストークの弱い区間でディスク上の同期信号のタイミングがずれた場合は短時間で同期を再確立することができる。
【００３９】
以上の説明を踏まえて、本発明の原理を具現化した装置を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るウォブル信号復調装置を含む光ディスク記録／再生装置１００を用いた記録／再生処理を制御するシステムの全体構成を示す図である。光ディスク記録／再生装置１００は、ＭＳＫ変調されたウォブル信号を復調するものであり、例としてＢＤディスクを処理対象とする。
【００４０】
図１に示すように、このシステムは、光ディスク記録／再生装置１００、光ディスク１０１、スピンドルモータ１０２、モータドライバ１０３、光学ヘッド１０４、レーザドライバ１１５を備える。光ディスク記録／再生装置１００は、サーボ回路１０５、ウォブル回路１０６、ＲＦ（Radio Frequency）回路１０７、アドレス生成回路１０８、記録データ符号／再生データ復号回路１０９、バッファメモリ１１０、バッファＩ／Ｆ１１１、システムコントローラ１１２、ホストＰＣ１１３、記録補償回路１１４を備える。
【００４１】
光ディスク１０１は、スピンドルモータ１０２及びモータドライバ１０３によって回転制御される。光学ヘッド１０４は、光ディスク１０１に対してレーザ光を照射又は反射光を受光することで記録／再生制御を行う。また、光学ヘッド１０４は、光ディスク１０１に形成されたウォブルに対応するウォブル信号を読み出す。サーボ回路１０５は、スピンドルモータ１０２の回転速度制御や光学ヘッド１０４のフォーカシング／トラッキング制御を行う。
【００４２】
ウォブル回路１０６は、光学ヘッド１０４から入力されるウォブル信号に対してＡ／Ｄ変換や二値化を行い、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路によって倍速に応じたウォブル基準のチャネルクロックを生成する。また、ウォブル回路１０６は、ウォブル信号を検波することによって、ＭＳＫ変調部を検出し、ＡＤＩＰ（Address In Pre-Groove）の同期信号や及びアドレス情報を生成する。
【００４３】
ＲＦ回路１０７は、光学ヘッド１０４から入力されるＲＦ信号に対してＡ／Ｄ変換や二値化を行い、ＰＬＬによって倍速に応じたＲＦ基準のチャネルクロックを生成する。また、ＲＦ回路１０７は、ＲＦに含まれる同期信号及びアドレス情報を生成する。
【００４４】
アドレス生成回路１０８は、ウォブル回路１０６又はＲＦ回路１０７からチャネルクロックや同期信号、アドレス情報を受け取り、同期の確立及びアドレス生成を行う。記録データ符号／再生データ復号回路１０９は、バッファメモリ１１０に保持される記録データの符号化又はＲＦ回路１０７が出力する再生データの復号化を行う。
【００４５】
バッファメモリ１１０は、ホストＰＣ１１３から受信した符号化前の記録データ符号／再生データ復号回路１０９で復号した再生データを蓄積する。システムコントローラ１１２は、バッファＩ／Ｆ１１１を介してバッファメモリ１１０とホストＰＣ１１３間の通信制御を行う。記録補償回路１１４は、記録データ符号／再生データ復号回路１０９で符号化した記録データを基にレーザパルスを制御し、最適なレーザパワーで記録するように調整を行う。
【００４６】
図２に、ウォブル回路１０６と、アドレス生成回路１０８の具体的な構成を示す。図２に示すように、ウォブル回路１０６は、位相変調部検出部２０１を備えている。アドレス生成回路１０８は、ワードシンク検出部２０２、ユニットシンク検出部２０３、データビット検出部２０４、ワードシンク周期保護部２０５、ユニットシンク周期保護部２０６、ワードカウンタ２０７、ユニットカウンタ２０８、データラッチ２０９、誤り訂正部２１０、クロストーク判定部２１１、窓生成タイミング選択回路２１２を備えている。
【００４７】
位相変調部検出部２０１は、入力されるアナログウォブルから同期信号に対応する位相反転部（ＭＳＫマーク）を検出して二値化処理を行い、ＡＤＩＰパルス１を出力する。ＡＤＩＰパルス１には、未保護ワードシンク２、未保護ユニットシンク３、データビット４を含む。
【００４８】
ワードシンク検出部２０２、ユニットシンク検出部２０３、データビット検出部２０４は、位相変調部検出部２０１が出力する二値化ＡＤＩＰパルス１からそれぞれ未保護ワードシンク２、未保護ユニットシンク３、データビット４を検出する。すなわち、ワードシンク検出部２０２、ユニットシンク検出部２０３、データビット検出部２０４は、それぞれのシンクの識別回路として機能する。
【００４９】
未保護ワードシンク２は、アドレスを復号するための単位であるＡＤＩＰワードの同期信号を示すものである。未保護ワードシンク２は、図７に示すＡＤＩＰユニットのうちシンク０ユニット、シンク１ユニット、シンク２ユニット、シンク３ユニットから識別される。ワードシンク検出部２０２は、ＡＤＩＰパルス１中の５６ウォブルからなる４つのシンクユニットのそれぞれにおいて、３つの位相反転部に対応する３つのパルスの位置を検出して、未保護ワードシンク２を出力する。
【００５０】
未保護ユニットシンク３は、５６ウォブルからなるＡＤＩＰユニットの先頭３ウォブルに配置された同期信号（ＭＳＫマーク）を示す。すなわち、未保護ユニットシンク３は、５６ウォブル周期のパルス信号となる。ユニットシンク検出部２０３は、ＡＤＩＰパルス１中の５６ウォブルからなるＡＤＩＰユニットのそれぞれにおいて、先頭３ウォブルからなる位相反転部に対応するパルスの位置を検出して、未保護ユニットシンク３を出力する。
【００５１】
データビット４は、アドレスのビット値０／１を示すものである。図７に示すＡＤＩＰユニットのうち、データユニット０／１から識別される。データビット検出部２０４は、データユニット０／１のＭＳＫマークを検出し、該ＭＳＫマークの位置に応じたデータビット４を出力する。
【００５２】
ユニットシンク周期保護部２０６は、５６ウォブル周期の未保護ユニットシンク３に対して同期の確立及び同期状態の監視をシーケンサで制御する。ユニットシンク周期保護部２０６は、同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立する。ユニットシンク周期保護部２０６のシーケンサは、初期状態Ｓ００、後方保護状態Ｓ０１、同期状態Ｓ０２、前方保護状態Ｓ０３の４状態を遷移する。
【００５３】
ユニットシンク周期保護部２０６では、同期を確立した状態において、未保護ユニットシンク３の誤検出を防止するため、同期位置を基に同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成する。未保護ユニットシンク３は、ユニットシンク周期保護部２０６で生成した検出窓が開いている間に検出され、閉じている間は検出されない。この検出窓は、シーケンサの状態によって開閉制御が異なる。未保護ユニットシンク３が、検出窓において検出されたものを検出ユニットシンク５とする。検出ユニットシンク５は、同期状態が確立したことを示す。検出窓の生成タイミングについては後述する。
【００５４】
図３に、本シーケンサの状態の遷移図を示す。初期状態Ｓ００は、最初の未保護ユニットシンク３を探す状態である。初期状態Ｓ００では、検出窓は開放されている。最初の未保護ユニットシンク３が見つかると後方保護状態Ｓ０１に遷移する（Ａ）。初期状態Ｓ００は、最初の未保護ユニットシンク３が見つかるまで繰り返し実行される（Ｂ）。
【００５５】
後方保護状態Ｓ０１は、同期が確立できるか否かを監視する状態である。所定周期（５６ウォブル）の未保護ユニットシンク３を連続で（又は累積で）検出できた場合に、同期状態Ｓ０２へ遷移する（Ｃ）。所定周期の未保護ユニットシンク３を検出できない回数が設定された閾値以上続くと、後方保護状態Ｓ０１から初期状態Ｓ００へ遷移して基準となる未保護ユニットシンク３を検出しなおす（Ｄ）。後方保護状態Ｓ０１のとき検出窓は窓生成タイミング選択回路２１２が出力するタイミング（ユニットシンクの予測位置）で開く。
【００５６】
同期状態Ｓ０２は同期が確立していることを示す状態であり、一定周期（５６ウォブル）でＡＤＩＰパルス１を検出できている場合は同期状態Ｓ０２にとどまる（Ｆ）。一方、一度でも検出を失敗すると前方保護状態Ｓ０３へ遷移する（Ｅ）。同期状態Ｓ０２のとき検出窓は窓生成タイミング選択回路２１２が出力するタイミング（ユニットシンクの予測位置）で開く。
【００５７】
前方保護状態Ｓ０３は完全に同期が外れているか否かを監視する状態である。すなわち、前方保護状態Ｓ０３とは、同期が確立した後に、検出窓と同期信号がずれているか否かを監視する保護期間である。なお、前方保護状態Ｓ０３においては、所定の期間、検出窓と同期信号がずれていても、同期状態Ｓ０２の同期状態が維持される。すなわち、図３中破線で示すように、同期状態Ｓ０２、前方保護状態Ｓ０３では同期状態となる。
【００５８】
前方保護状態Ｓ０３において、一度でも所定周期のＡＤＩＰパルス１を検出する、すなわち、検出窓内に未保護ユニットシンク３が含まれると同期状態Ｓ０２に復帰する（Ｇ）。一方、連続で検出窓内に未保護ユニットシンク３が含まれない場合、初期状態Ｓ００へ遷移する（Ｈ）。
【００５９】
ユニットシンク周期保護部２０６は、同期状態Ｓ０２となり、同期が確立した状態となると、ワードシンク周期保護部２０５、データビット検出部２０４、ユニットカウンタ２０８に対して、検出ユニットシンク５を出力する。ワードシンク周期保護部２０５は、検出ユニットシンク５を受けて、８３ＡＤＩＰユニット周期の未保護ワードシンク２に対して同期の確立及び同期状態の監視をシーケンサで制御する。
【００６０】
ユニットカウンタ２０８は、１ＡＤＩＰユニット周期のタイミングを生成するためのカウンタである。ユニットシンク周期保護部２０６において同期が確立した時点の検出ユニットシンク５で光ディスク１０１と同期をとるために、ユニットカウンタ２０８の初期のタイミング値がプリセットされる。ユニットカウンタ２０８は、同期状態Ｓ０２が確立したことを示す検出ユニットシンク５を受けて、チャネルクロックでタイミングを補間し、１ＡＤＩＰユニットである５６ウォブルをカウントする。
【００６１】
ユニットカウンタ２０８は、検出ユニットシンク５を受けて、ユニットカウンタ２０８、窓生成タイミング選択回路２１２、データビット検出部２０４にユニットタイミング６を出力する。ユニットタイミング６は、１ＡＤＩＰユニット中の先頭ウォブルで'Ｈ'となる。ユニットタイミング６は、未保護ユニットシンク３の検出窓及びデータビット４の検出窓を生成するためのタイミング情報である。
【００６２】
ワードカウンタ２０７は、１ＡＤＩＰワード周期のタイミングを生成するカウンタである。ワードシンク周期保護部２０５において、同期が確立した時点の検出ワードシンク９で光ディスク１０１と同期をとるために、ワードカウンタ２０７の初期のタイミング値はプリセットされる。同期状態Ｓ０２では、ワードカウンタ２０７は、チャネルクロックでタイミングを補間する。ワードカウンタ２０７は、ユニットタイミング６を受けて、ユニットカウンタ２０８において５６ウォブルカウントされるごとに１カウントアップする。
【００６３】
ワードカウンタ２０７は、未保護ワードシンク２の検出窓を生成するための窓生成タイミング１０を生成する。この窓生成タイミング１０は、１ＡＤＩＰワード中の１／３／５／７番目のＡＤＩＰユニットで'Ｈ'となり、ワードシンクのタイミングを示す。未保護ワードシンク２が窓生成タイミング１０に基づいて生成される検出窓内において検出されたものが、検出ワードシンク９となる。ワードカウンタ２０７は、ラッチタイミング１１をデータラッチ２０９に出力する。
【００６４】
データビット検出部２０４は、ユニットタイミング６に基づいて生成される検出窓内においてデータビット４を検出する。データビット４は、誤り訂正部２１０に入力される。データラッチ２０９は、ラッチタイミング１１に応じて、１ＡＤＩＰワード分のデータビット４をバッファリングする。誤り訂正部２１０は、データラッチ２０９で１ＡＤＩＰワード分のデータビットがそろった時点でバッファリングデータ１２に対して誤り検出・訂正を実行し、ＡＤＩＰアドレスを生成する。
【００６５】
ここで、特許文献１に記載の光ディスク装置における問題点について、図１２〜１４を参照して説明する。図１２は、本発明に係る光ディスク記録／再生装置１００と比較するため、特許文献１に記載の光ディスク装置を修正した図である。図１３、１４は、図１２に示すウォブル復調装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【００６６】
図１２に示すように、ウォブル回路１０６には、位相変調部検出部３０１が設けられている。また、アドレス生成回路１０８は、ワードシンク検出部３０２、ビットシンク検出部３０３、データビット検出部３０４、ワードシンク周期保護部３０５、ビットシンク周期保護部３０６、データビット周期保護部３０７、ワードカウンタ３０８、２フレームカウンタ３０９、データラッチ３１０、誤り訂正部３１１を有する。
【００６７】
図２に示すアドレス生成回路１０８と、図１２に示すものとを比較すると、クロストーク判定部２１１、窓生成タイミング選択回路２１２が設けられている点が異なる。図１２に示すウォブル回路１０６では、ＤＶＤフォーマットの例を示しているため、図２の各構成要素と名称が異なるが、ビットシンク検出部３０３がユニットシンク検出部２０３に相当し、データビット検出部３０４が、データビット検出部２０４に相当する。
【００６８】
位相変調部検出部３０１では、入力したウォブル信号から位相変調部を検出し、二値のＡＤＩＰパルスを出力する。ワードシンク検出部３０２、ビットシンク検出部３０３、データビット検出部３０４は、入力されるＡＤＩパルスからそれぞれ未保護ワードシンク、未保護ビットシンク、未保護データビットを検出する。
【００６９】
ワードシンク周期保護部３０５では、ワードシンク検出部３０２が出力した未保護ワードシンクに対し、周期保護を適用したワードシンクを検出する。ワードシンクは一定周期で配置されているため、予測したワードシンク位置でのみ検出窓を開いて検出することで偽ワードシンクの誤検出を回避している。
【００７０】
この検出窓は、ワードシンクの１周期のタイミングを生成するワードカウンタ３０８により生成される。また、ワードシンクが対応する検出窓において未検出の場合は、すぐに再引き込みを行わず、連続未検出回数が一定値以上になった時点で再引き込みを行うことで周期保護をかけている。
【００７１】
ビットシンク周期保護部３０６では、ビットシンク検出部３０３が出力した未保護ビットシンクに対し、周期保護を適用したビットシンクを検出する。ビットシンクは、一定周期で配置されているため、予測したビットシンク位置でのみ検出窓を開いて検出することで、ビットシンクの誤検出を回避している。
【００７２】
この検出窓は、ビット１周期のタイミングを生成する２フレームカウンタ３０９により生成される。また、ビットシンクが未検出の場合は、すぐに再引き込みを行わず、連続未検出回数が一定値以上になった時点で再引き込みを行うことで周期保護をかけている。
【００７３】
データビット周期保護部３０７では、データビット検出部３０４が出力した未保護データビットに対し、周期保護を適用したデータビットを検出する。データビットは、ビットシンクとともに配置されているため、ビットシンクの検出窓を用いて検出している。
【００７４】
データラッチ３１０では、１ＡＤＩＰワード分のデータビットをバッファリングする。誤り訂正部３１１では、データラッチ３１０で１ＡＤＩＰワード分のデータビットがそろった時点で誤り検出・訂正を実行し、ＡＤＩＰアドレスが生成される。
【００７５】
図１３にクロストークが強い区間での前方保護状態における処理の様子を、図１４にクロストークが弱い区間においてタイミングがずれた場合を示す。図１３に示すように、図１２のアドレス生成回路１０８においてクロストークが強く発生した場合に同期を外さないように対策しようとすると、連続未検出回数の閾値を高く設定して、前方保護期間を拡大することが考えられる。
【００７６】
しかし、図１４に示すように、閾値を高くすると、一度同期を確立した後にディスク上の位置と予測タイミングがずれた場合や、誤って同期を確立した場合に再度同期の確立を実行するまでに時間がかかるという問題がある。
【００７７】
そこで、本願発明では、アドレス生成回路１０８にクロストーク判定部２１１と窓生成タイミング選択回路２１２が設けられている。クロストーク判定部２１１には、ユニットシンク検出部２０３が出力する未保護ユニットシンク３とユニットシンク周期保護部２０６が出力する検出ユニットシンク５が入力される。
【００７８】
クロストーク判定部２１１は、未保護ユニットシンク３を所定周期で検出するとカウントアップする図示しない判定カウンタを備えている。すなわち、クロストーク判定部２１１は、同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定する。
【００７９】
判定カウンタは、未保護ユニットシンク３を所定周期で検出するとカウントアップし、所定周期でない場合は０クリアする。周期の計測は、検出した未保護ユニットシンク３を起点（０にリセット）として、次に検出した未保護ユニットシンク３までの周期をカウントし、これを繰り返すことにより行われる。クロストーク判定部２１１は、この判定カウンタを用いて、クロストークの強弱区間を判定する。
【００８０】
クロストーク判定部２１１には、クロストーク判定閾値が設定されている。クロストーク判定部２１１は、判定カウンタのカウント値と、クロストーク判定閾値とを比較する。クロストーク判定部２１１は、カウント値が閾値以上であれば'Ｌ'、閾値未満であれば'Ｈ'となるクロストーク判定結果７を生成する。
【００８１】
判定カウント値が大きいほど、未保護ユニットシンク３の検出間隔が長い期間にわたって所定周期で安定している、つまり、クロストークの弱い区間であることを示す。カウント値が小さいほど未保護ユニットシンク３の検出間隔が所定周期を満たさず不安定である、つまり、クロストークの強い区間であることを示す。
【００８２】
図４に、クロストーク判定部２１１の判定結果を示す。図４に示す例では、クロストーク判定閾値が４である場合を示す。図４において○が、所定の周期で未保護ユニットシンク３を検出できた場合を示し、×が所定周期以外で検出された場合を示す。
【００８３】
図４に示すように、未保護ユニットシンク３が所定周期で安定している場合には、カウント値はクロストーク判定閾値４のまま安定している。このためクロストーク判定結果７は、クロストークが弱い区間を示す'Ｌ'となる。
【００８４】
一方、未保護ユニットシンク３が所定周期で検出されない場合には、カウント値がクロストーク判定閾値４よりも小さい。このためクロストーク判定結果７は、クロストークが強い区間を示す'Ｈ'となる。このように、クロストーク判定部２１１では、未保護ユニットシンク３の検出間隔が所定周期で検出された回数に応じて、クロストークの強弱を判定する。
【００８５】
なお、上記の構成では、所定周期ではない未保護ユニットシンク３を検出すると、すぐにクロストーク判定結果７が'Ｈ'となる。クロストークの弱い区間で局所的なノイズに反応することを防ぐため、未保護ユニットシンク３の検出間隔が所定周期ではない状態を累積で数えるカウンタを設け、このカウント値をクロストーク判定結果７の立ち上げ条件として利用してもよい。例えば、カウント値が閾値以上になった場合にクロストーク判定結果７を立ち上げることができる。
【００８６】
窓生成タイミング選択回路２１２は、ユニットシンク周期保護部２０６で使用する検出窓を生成するための窓生成タイミング８を出力する。窓生成タイミング８は、基本的には、ユニットタイミング６に応じてユニットシンクの出現位置で'Ｈ'となる。しかし、窓生成タイミング選択回路２１２は、クロストーク判定部２１１で判定されたクロストーク強度に応じて、検出窓を生成するための窓生成タイミング８を調整する。ユニットシンク周期保護部２０６は、窓生成タイミング８に応じて、検出窓と同期信号がずれているか否かを監視する前方保護期間の長さを変更する。
【００８７】
クロストーク強度が強い区間では、クロストーク強度が弱い区間よりも保護期間の長さを長くする。すなわち、クロストーク判定結果７が'Ｈ'となっている場合、'Ｌ'となっている場合よりも保護期間の長さが長い。
【００８８】
前方保護期間を拡大させる手法の一例として、同期信号の検出間隔を間引く方法が挙げられる。つまり、前方保護期間の長さは、検出窓の生成頻度を調整することにより変更することができる。具体的には、クロストーク強度が強い区間では、クロストーク強度が弱い区間よりも検出窓の生成頻度を少なくする。
【００８９】
ここで、図５、６を参照して、本実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置１００の動作について説明する。図５は、クロストークが強い区間での前方保護の様子を示す図である。本実施の形態では、ユニットシンク周期保護部２０６におけるシーケンサが前方保護状態にあるときのユニットシンクの検出窓の間引き間隔は４としている。
【００９０】
図５に示すように、クロストーク強度が強い区間ではユニットシンクの検出窓の生成間隔が長いため、検出ユニットシンク５が検出窓に含まれず前方保護状態Ｓ０３に遷移したとしても、連続未検出回数が閾値に到達するまでの時間を長くすることができる。
【００９１】
このように、ユニットシンクの検出窓の生成頻度を下げることにより、クロストークによりユニットシンクが消失したり、ずれたりして検出窓内に含まれないとしても、同期が確立した状態を維持することができる。これにより、安定してＡＤＩＰアドレスを生成することが可能となり、システムの安定性を向上させることができる。
【００９２】
一方、図６に、ディスク上の物理的欠陥やスピンドルの外乱など偶発ノイズ等により光ディスク１０１上の位置とタイミングがずれた場合の再同期の様子を示す。クロストークが弱い区間では、クロストークが強い区間と異なりタイミングずれ等の発生頻度が少ない。このため、クロストークが弱い区間においてタイミングずれが発生した場合は、真にタイミングがずれてしまった場合が多いと考えられる。
【００９３】
図６に示すように、クロストーク強度が弱い区間ではユニットシンクの検出窓の生成間隔が短いため、検出ユニットシンク５が検出窓に含まれず前方保護状態Ｓ０３に遷移した場合には、連続未検出回数が閾値に到達するまでの時間を短くすることができる。このように、同期確立後に検出ユニットシンク５が検出窓からずれてしまった場合は、短時間で同期状態を解除して、再度同期の確立を行うことが可能である。
【００９４】
以上説明したように、本発明では、強いクロストークによって同期信号が消失した場合でも、同期状態を維持することができ、かつ、クロストークが弱い区間において真にタイミングずれが発生した場合は、短時間で同期を再確立できる。このため、記録／再生処理の性能低下を回避できる。
【００９５】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、さまざまな変更、増減を加えてもよい。これらの変更、増減が加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００９６】
なお、前方保護期間を拡大させる手法として、同期信号の検出間隔は変えずに連続未検出回数の閾値を切り替えてもよい。すなわち、前方保護期間の長さは、同期信号のそれぞれが対応する検出窓に含まれていない回数の閾値を変更することにより変更することができる。具体的には、クロストーク強度が強い区間の連続未検出回数の閾値を弱い区間よりも高くする。
【符号の説明】
【００９７】
１ ＡＤＩＰパルス
２ 未保護ワードシンク
３ 未保護ユニットシンク
４ データビット
５ 検出ユニットシンク
６ ユニットタイミング
７ クロストーク判定結果
８ 窓生成タイミング
９ 検出ワードシンク
１０ 窓生成タイミング
１１ ラッチタイミング
１２ バッファリングデータ
１００ 光ディスク記録／再生装置
１０１ 光ディスク
１０２ スピンドルモータ
１０３ モータドライバ
１０４ 光学ヘッド
１０５ サーボ回路
１０６ ウォブル回路
１０７ ＲＦ回路
１０８ アドレス生成回路
１０９ 記録データ符号／再生データ復号回路
１１０ バッファメモリ
１１１ バッファＩ／Ｆ
１１２ システムコントローラ
１１３ ホストＰＣ
１１４ 記録補償回路
１１５ レーザドライバ
２０１ 位相変調部検出部
２０２ ワードシンク検出部
２０３ ユニットシンク検出部
２０４ データビット検出部
２０５ ワードシンク周期保護部
２０６ ユニットシンク周期保護部
２０７ ワードカウンタ
２０８ ユニットカウンタ
２０９ データラッチ
２１０ 誤り訂正部
２１１ クロストーク判定部
２１２ 窓生成タイミング選択回路
Ｓ００ 初期状態
Ｓ０１ 後方保護状態
Ｓ０２ 同期状態
Ｓ０３ 前方保護状態
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクから得られるウォブル信号の復調技術に関し、特にＭＳＫ（Minimum Shift Keying）変調されたウォブル信号の復調技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクには、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＨＤＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ／ＲＡＭ、ＢＤ（Blu-ray Disc）−Ｒ/ＲＥなどの種々の規格がある。これらの光ディスクの記録膜には、らせん状の記録トラックに沿ってレーザ光を案内するための溝（グルーブ）が形成されている。この溝はそれぞれの規格で定められた周波数と振幅で蛇行している。
【０００３】
グルーブの蛇行をウォブル（Wobble）といい、その再生信号はウォブル信号と呼ばれる。ディスクに対して再生又は記録動作をする際に、一般的にＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路により、ウォブル信号をＡ／Ｄ変換して得たデジタルウォブルを規定周波数に逓倍することで基準クロックが生成される。
【０００４】
ウォブル信号には、ＰＬＬ回路の動作を阻害しない範囲で一部に変調を加えることによって、再生又は記録時に必要なディスク上の物理位置を示すアドレス情報が埋め込まれている。このように変調されたウォブル信号は、ＡＤＩＰ（Address In Pre-Groove）と呼ばれる。
【０００５】
ウォブル変調の方式は規格によって様々であり、例えばＢＤの場合には、ＭＳＫ（Minimum Shift Keying）と呼ばれる変調方式が用いられる。ここでＢＤを例にしてＭＳＫ変調方式のＡＤＩＰについて説明する。ＢＤのＡＤＩＰフォーマットには、ＡＤＩＰユニット、ＡＤＩＰワード、ＲＵＢ（Recording Unit Block）の３種類の単位が規定されている。
【０００６】
ＡＤＩＰユニットは、同期信号を確立するための単位である。１つのＡＤＩＰユニットは、５６ウォブルで構成される。１ウォブルは６９Ｔを有する。なお、「Ｔ」は、記録又は再生動作の最小単位時間であり、前述した基準クロックの１周期に該当する。
【０００７】
また、ＡＤＩＰユニットには、モノトーンウォブル、ＭＳＫウォブル、ＳＴＷ（Saw Tooth Wobble）が存在する。これらのウォブルの組み合わせにより、モノトーン、リファレンスユニット、シンクユニット（シンク０ユニット、シンク１ユニット、シンク２ユニット、シンク３ユニット）、データユニット（データユニット１、データユニット０）の種々のＡＤＩＰユニットが構成される。
【０００８】
図７は、ＡＤＩＰユニットを示す。図中黒い四角は、ＭＳＫウォブルを示し、白い四角はＭＳＫウォブル以外のウォブルを示す。図に示すように、ＭＳＫウォブルは、アナログウォブルのＭＳＫ変調された部分（ＭＳＫ変調部）に対応する。ＭＳＫ変調方式では、２つの周波数が用いられる。一方は基準キャリア信号と同一の周波数であり、他方は基準キャリア信号の１．５倍の周波数である。
【０００９】
基準キャリア信号をｃｏｓ（ｗｔ）とすると、ＡＤＩＰにおいては、ＭＳＫ変調部はｃｏｓ（１．５ωｔ）、−ｃｏｓ（ωｔ）、−ｃｏｓ（１．５ωｔ）の３キャリア周期区間で構成され、それに対応する３つのウォブルはＭＳＫマークと呼ばれる。
【００１０】
なお、モノトーンウォブルは、ｃｏｓ（ωｔ）のウォブルであり、ＳＴＷは、「ｃｏｓ（ωｔ）−（１／４）×ｓｉｎ（２ωｔ）」又は「ｃｏｓ（ωｔ）＋（１／４）×ｓｉｎ（２ωｔ）」のウォブルである。
【００１１】
図７に示すように、各種のＡＤＩＰユニットの先頭３ウォブル（０〜２キャリア周期目）はＭＳＫウォブルである。これらのＭＳＫウォブルは、再生又は記録時のビット同期をとるための同期信号として機能する。以下の説明において、１つのＡＤＩＰユニットを構成する５６ウォブルを同期ブロックともいう。
【００１２】
また、モノトーンユニットとリファレンスユニット以外のＡＤＩＰユニットには、先頭の３ウォブル以外に、その後もＭＳＫマークが設けられており、それらの位置によって、ＡＤＩＰユニットの種類を識別することができる。例えば、１３〜１５個目のウォブル（１２〜１４キャリア周期目）がＭＳＫマークであるＡＤＩＰユニットは、アドレス情報のデータビットが「１」であることを示すデータユニット１であり、１５〜１７個目のウォブル（１４〜１６キャリア周期目）がＭＳＫウォブルであるＡＤＩＰユニットは、アドレス情報のデータビットが「０」であることを示すデータユニット０である。
【００１３】
図８は、ＡＤＩＰワードの構成を示す。ＡＤＩＰワードはアドレス情報を復号するための単位であり、８３個のＡＤＩＰユニットで構成される。アドレス情報に対する誤り検出及び訂正はＡＤＩＰワード単位で行われる。
【００１４】
ＡＤＩＰワードを構成する８３個のＡＤＩＰユニットのうちの先頭の８個のＡＤＩＰユニットは、モノトーンユニット、シンク０ユニット、モノトーンユニット、シンク１ユニット、モノトーンユニット、シンク２ユニット、モノトーンユニット、シンク３ユニットである。これらのＡＤＩＰユニットを基にＡＤＩＰワード内のオフセット位置が特定される。
【００１５】
ＡＤＩＰワード先頭から２／４／６／８番目のＡＤＩＰユニットにはそれぞれシンク０／１／２／３ユニットが配置され、ＡＤＩＰワードの同期信号を示す。アドレスを示すデータユニット０／１は１０番目以降のＡＤＩＰユニットに配置されている。アドレスに対する誤り検出・訂正もＡＤＩＰワード単位で行われる。
【００１６】
ＡＤＩＰワードの９個目からの７５個のＡＤＩＰユニットは４×１５ビットのアドレスコードと誤り検出/訂正用の冗長コードを示す。これらを復号することによりディスク上のアドレス情報を得ることができる。図９はＲＵＢ（Recoring Unit Block）を示す。図９に示すように、ＲＵＢは、３つのＡＤＩＰワードにより構成される。ディスクへのデータの記録はこのＲＵＢ単位で行われる。
【００１７】
このように、ＡＤＩＰは複数の同期ブロックで構成され、各同期ブロックの先頭には同期信号が設けられている。アドレス情報はディスク上で所定の同期ブロック内の、同期信号の位置を基準とする所定の位置に埋め込まれている。このようなＡＤＩＰに対して、同期信号を検出して同期をとりアドレス情報を復号することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【００１８】
ここで、ウォブル信号復調装置によるＭＳＫマークの検出動作について説明する。ＭＳＫマーク区間において、キャリア信号とウォブル信号の周波数及び位相が異なるため、この区間のウォブル信号とキャリア信号の乗算出力は負となる。このことを利用して、ウォブル信号とキャリア信号とを乗算し、乗算結果をキャリア周期毎に積算して得た値（Ｓ／Ｈ値）又は乗算結果を、ローパスフィルタを通過させ、出力値が負となるところをＭＳＫマークとして検出する。
【００１９】
図１０は、ウォブル信号復調装置によるＭＳＫマークの検出動作のタイミングを示す。図１０に示すように、ＭＳＫマーク区間において、積算手段により得られるＳ／Ｈ値が負の値となる。この負の値となる区間は、ＭＳＫ変調部の逆相部分（−ｃｏｓ（ωｔ））に当たり、以下ＭＳＫマーク位置という。検出されたＭＳＫマーク位置からＭＳＫ検出信号（ＭＳＫパルスともいう）が生成されると共に、ＭＳＫ検出信号の出力間隔を計測することにより同期をとりアドレス情報がデコードされる。
【００２０】
アドレス情報の復号は、ウォブル信号から同期信号（ＭＳＫ変調方式の場合にはＡＤＩＰユニットの先頭のＭＳＫマーク）を検出し、検出した同期信号の位置を同期位置とする同期が確立した後に、同期位置に基づいてウォブル信号からビット情報を取得してアドレスを生成することにより行われる。そのため、正しいアドレス情報を得るためには同期信号の位置を正しく検出することが重要である。
【００２１】
同期信号の不正な検出を引き起こす大きな要因は、スピンドル動作に対する外乱やディスクの物理的欠陥、クロストークが挙げられる。これの要因のうち、外乱や物理的欠陥は偶発性のものであり、以下偶発ノイズという。一方、クロストークは、光ディスクの記録密度の上昇に伴い、ディスク上のトラック間のピッチが狭くなっていることに起因して発生する。ＢＤのように高密度化したディスクでは、トラック間のピッチが狭いことから、隣接トラックのウォブル間で強いクロストークが発生し、ウォブル信号の劣化や位相反転が生じやすい。
【００２２】
ウォブルはディスク上の内周から外周に向って一定の間隔で刻まれているが、ディスクにおける隣接トラック間の周長差に起因して隣接トラック間のウォブルの位相が少しずつ変化している。従って、自己トラックのウォブルに隣接トラックのウォブルがクロストーク成分として加わり、ウォブルの検出位置や振幅に影響を与える。
【００２３】
図１１は、クロストークのウォブル信号復調装置による処理への影響を示す。図１１に示すように、クロストークがある場合、ウォブル信号の波形が変形するため、ＭＳＫパルスの出力位置すなわち検出された同期信号の位置が、本来の位置から前後にシフトする場合や消失する場合がある。以下の説明において、検出された同期信号の位置を「検出位置」という。
【００２４】
クロストークの発生期間に同期信号の位置を誤って検出し、それに基づいて同期が確立されてしまうと、アドレス情報のデコードは誤った同期位置に基づいて行われることになる。このため、正しいアドレス情報を得ることができず、ディスク上の不正な位置に対して記録又は再生を行ってしまう問題が生じる。
【００２５】
そこで、特許文献１では、同期信号の位置を正しく検出する手法が提案されている。いったん同期信号を検出すると、次の同期信号は規格によって決められたタイミングに現れるはずである。特許文献１には、このタイミングを中心とする一定期間のみに検出窓を設けて、設けられた検出窓内においてのみ同期信号の検出を行う手法が開示されている。これにより、同期信号が現れないはずのタイミングにおける、同期信号の誤検出を防ぐことができる。また、特許文献１では、複数の検出窓において同期信号が検出されない連続未検出回数をカウントし、連続未検出回数が閾値以上になった時点で再度同期の確立が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００７−１６４９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
ところで、このクロストークはディスク上のどの位置でも常に発生し得るが、クロストークによる影響度合いには強弱がある。クロストークが弱い区間では検出ウォブルから正常な二値化ＡＤＩＰパルスを生成できるが、クロストークが強い区間では二値化ＡＤＩＰパルスの位相ずれや消失が発生しやすい。なお、クロストークが強く発生する区間は、光ディスクの周方向に一定の間隔で出現する傾向がある。クロストークが強い区間では、クロストークの影響により同期信号がずれたり消失したりして、対応する検出窓において同期信号が検出されないものの、クロストークが弱い区間に戻ると実際は同期がずれていない場合がある。
【００２８】
特許文献１に記載の構成では、同期信号が対応する検出窓内で検出されない回数のみを監視している。クロストークが強い区間では、同期信号の消失等により連続未検出回数が閾値以上となる頻度が高くなり、記録／再生処理の中断が何度も行われ、システムの性能低下を招く要因となる。クロストークに起因して同期信号が消失した場合でも同期状態を維持するために、連続未検出回数の閾値を高く設定することが考えられる。しかし、連続未検出回数の閾値を高くすると、偶発ノイズ等により真にタイミングずれが発生したときに、再度同期の確立を実行するまでに時間がかかるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の一態様に係るウォブル信号復調装置は、光ディスクに形成されたウォブルに対応するウォブル信号を読み出す読出部と、前記読出部が読み出した前記ウォブル信号から同期信号を検出する同期信号検出部と、前記同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立する周期保護部と、前記同期を確立した状態において、前記同期位置を基に前記同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成する検出窓生成部と、前記同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定するクロストーク判定部と、前記クロストーク判定部で判定された前記クロストーク強度に応じて、前記検出窓と前記同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを変更する制御部とを備えるものである。
【００３０】
本発明の他の態様に係るウォブル信号復調方法は、光ディスクに形成されたウォブルに対応するウォブル信号を読み出し、前記ウォブル信号から同期信号を検出し、前記同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立し、前記同期を確立した状態において、前記同期位置を基に前記同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成し、前記同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定し、前記クロストーク強度に応じて、前記検出窓と前記同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを変更する。
【００３１】
本発明では、クロストーク強度に応じて、検出窓と同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを変更している。このため、強いクロストークによって同期信号が消失した場合でも、同期状態を維持することができる。また、クロストークが弱い区間において真にタイミングずれが発生した場合は、短時間で同期を再確立できる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、クロストーク強度に応じて適切に検出窓と同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを調整することができるウォブル信号復調装置及びウォブル信号復調方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置を用いた記録／再生処理を制御するシステムの全体構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置の一部の構成を示す図である。
【図３】実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示す図である。
【図４】本実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【図５】本実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【図６】本実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【図７】ＡＤＩＰユニットの構成を示す図である。
【図８】ＡＤＩＰワードの構成を示す図である。
【図９】ＲＵＢの構成を示す図である。
【図１０】ＭＳＫ変調マークの検出手法を説明するための図である。
【図１１】クロストークがＭＳＫ変調マークの検出位置に与える影響を説明するための図である。
【図１２】図２に記載の光ディスク記録／再生装置と比較するため、特許文献１に記載の光ディスク装置を修正した図である。
【図１３】図１２に示す光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【図１４】図１２に示す光ディスク記録／再生装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の具体的な実施の形態を説明する前に、まず本発明の原理について説明する。本願発明者は、ＭＳＫ変調されたウォブル信号から同期信号（同期ブロックの先頭のＭＳＫマーク）を検出する際に、クロストークが同期信号の検出位置（ＭＳＫマークの中心ウォブルの検出位置）に与える影響について研究を重ねた結果、下記のことを知見した。
【００３５】
クロストークが弱い正常期間において、同期信号の検出位置は常に周期内の定位置に安定している。そのため、同期信号の検出位置の間隔が一定である。これに対して、クロストークが強い期間においては、同期信号の検出位置は不安定であり、ウォブル単位でばらつく。そのため、同期信号の検出位置の間隔が一定ではない。
【００３６】
本願発明者は、上記知見に基づき、クロストークの判断手法を確立した（特開２００９−４３３０１参照）。本願発明では、この判断手法を応用して、クロストークの強い区間と弱い区間の判定を行う。具体的には、同期が確立して同期位置が決まった後、同期信号の検出を継続すると共に、同期位置を基に同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を周期的に生成する。同期信号の検出位置と、該検出位置に対応する検出窓との比較を行い、比較される両者間がずれる回数に応じて、クロストーク強度の判定を行う。
【００３７】
本願発明者による特開２００９−４３３０１号公報には、クロストークが強い区間でも同期を確立し、真にタイミングがずれている場合はクロストークの弱い区間でタイミングを補正することにより短時間で同期を引き込むことを特長とする発明が記載されている。本願発明では、強いクロストークによって同期信号が消失する場合も同期状態を維持し、かつ、偶発ノイズ等によるタイミングずれが発生した場合は短時間で同期を再確立できるように、クロストーク強度に応じて、同期信号が検出された検出位置と、該検出位置に対応する検出窓との比較を行う前方保護期間の長さを調整する手法を提案する。
【００３８】
これにより、クロストークの強い区間でも同期が確立した状態を維持することができ、かつ、クロストークの弱い区間でディスク上の同期信号のタイミングがずれた場合は短時間で同期を再確立することができる。
【００３９】
以上の説明を踏まえて、本発明の原理を具現化した装置を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るウォブル信号復調装置を含む光ディスク記録／再生装置１００を用いた記録／再生処理を制御するシステムの全体構成を示す図である。光ディスク記録／再生装置１００は、ＭＳＫ変調されたウォブル信号を復調するものであり、例としてＢＤディスクを処理対象とする。
【００４０】
図１に示すように、このシステムは、光ディスク記録／再生装置１００、光ディスク１０１、スピンドルモータ１０２、モータドライバ１０３、光学ヘッド１０４、レーザドライバ１１５を備える。光ディスク記録／再生装置１００は、サーボ回路１０５、ウォブル回路１０６、ＲＦ（Radio Frequency）回路１０７、アドレス生成回路１０８、記録データ符号／再生データ復号回路１０９、バッファメモリ１１０、バッファＩ／Ｆ１１１、システムコントローラ１１２、ホストＰＣ１１３、記録補償回路１１４を備える。
【００４１】
光ディスク１０１は、スピンドルモータ１０２及びモータドライバ１０３によって回転制御される。光学ヘッド１０４は、光ディスク１０１に対してレーザ光を照射又は反射光を受光することで記録／再生制御を行う。また、光学ヘッド１０４は、光ディスク１０１に形成されたウォブルに対応するウォブル信号を読み出す。サーボ回路１０５は、スピンドルモータ１０２の回転速度制御や光学ヘッド１０４のフォーカシング／トラッキング制御を行う。
【００４２】
ウォブル回路１０６は、光学ヘッド１０４から入力されるウォブル信号に対してＡ／Ｄ変換や二値化を行い、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路によって倍速に応じたウォブル基準のチャネルクロックを生成する。また、ウォブル回路１０６は、ウォブル信号を検波することによって、ＭＳＫ変調部を検出し、ＡＤＩＰ（Address In Pre-Groove）の同期信号や及びアドレス情報を生成する。
【００４３】
ＲＦ回路１０７は、光学ヘッド１０４から入力されるＲＦ信号に対してＡ／Ｄ変換や二値化を行い、ＰＬＬによって倍速に応じたＲＦ基準のチャネルクロックを生成する。また、ＲＦ回路１０７は、ＲＦに含まれる同期信号及びアドレス情報を生成する。
【００４４】
アドレス生成回路１０８は、ウォブル回路１０６又はＲＦ回路１０７からチャネルクロックや同期信号、アドレス情報を受け取り、同期の確立及びアドレス生成を行う。記録データ符号／再生データ復号回路１０９は、バッファメモリ１１０に保持される記録データの符号化又はＲＦ回路１０７が出力する再生データの復号化を行う。
【００４５】
バッファメモリ１１０は、ホストＰＣ１１３から受信した符号化前の記録データ符号／再生データ復号回路１０９で復号した再生データを蓄積する。システムコントローラ１１２は、バッファＩ／Ｆ１１１を介してバッファメモリ１１０とホストＰＣ１１３間の通信制御を行う。記録補償回路１１４は、記録データ符号／再生データ復号回路１０９で符号化した記録データを基にレーザパルスを制御し、最適なレーザパワーで記録するように調整を行う。
【００４６】
図２に、ウォブル回路１０６と、アドレス生成回路１０８の具体的な構成を示す。図２に示すように、ウォブル回路１０６は、位相変調部検出部２０１を備えている。アドレス生成回路１０８は、ワードシンク検出部２０２、ユニットシンク検出部２０３、データビット検出部２０４、ワードシンク周期保護部２０５、ユニットシンク周期保護部２０６、ワードカウンタ２０７、ユニットカウンタ２０８、データラッチ２０９、誤り訂正部２１０、クロストーク判定部２１１、窓生成タイミング選択回路２１２を備えている。
【００４７】
位相変調部検出部２０１は、入力されるアナログウォブルから同期信号に対応する位相反転部（ＭＳＫマーク）を検出して二値化処理を行い、ＡＤＩＰパルス１を出力する。ＡＤＩＰパルス１には、未保護ワードシンク２、未保護ユニットシンク３、データビット４を含む。
【００４８】
ワードシンク検出部２０２、ユニットシンク検出部２０３、データビット検出部２０４は、位相変調部検出部２０１が出力する二値化ＡＤＩＰパルス１からそれぞれ未保護ワードシンク２、未保護ユニットシンク３、データビット４を検出する。すなわち、ワードシンク検出部２０２、ユニットシンク検出部２０３、データビット検出部２０４は、それぞれのシンクの識別回路として機能する。
【００４９】
未保護ワードシンク２は、アドレスを復号するための単位であるＡＤＩＰワードの同期信号を示すものである。未保護ワードシンク２は、図７に示すＡＤＩＰユニットのうちシンク０ユニット、シンク１ユニット、シンク２ユニット、シンク３ユニットから識別される。ワードシンク検出部２０２は、ＡＤＩＰパルス１中の５６ウォブルからなる４つのシンクユニットのそれぞれにおいて、３つの位相反転部に対応する３つのパルスの位置を検出して、未保護ワードシンク２を出力する。
【００５０】
未保護ユニットシンク３は、５６ウォブルからなるＡＤＩＰユニットの先頭３ウォブルに配置された同期信号（ＭＳＫマーク）を示す。すなわち、未保護ユニットシンク３は、５６ウォブル周期のパルス信号となる。ユニットシンク検出部２０３は、ＡＤＩＰパルス１中の５６ウォブルからなるＡＤＩＰユニットのそれぞれにおいて、先頭３ウォブルからなる位相反転部に対応するパルスの位置を検出して、未保護ユニットシンク３を出力する。
【００５１】
データビット４は、アドレスのビット値０／１を示すものである。図７に示すＡＤＩＰユニットのうち、データユニット０／１から識別される。データビット検出部２０４は、データユニット０／１のＭＳＫマークを検出し、該ＭＳＫマークの位置に応じたデータビット４を出力する。
【００５２】
ユニットシンク周期保護部２０６は、５６ウォブル周期の未保護ユニットシンク３に対して同期の確立及び同期状態の監視をシーケンサで制御する。ユニットシンク周期保護部２０６は、同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立する。ユニットシンク周期保護部２０６のシーケンサは、初期状態Ｓ００、後方保護状態Ｓ０１、同期状態Ｓ０２、前方保護状態Ｓ０３の４状態を遷移する。
【００５３】
ユニットシンク周期保護部２０６では、同期を確立した状態において、未保護ユニットシンク３の誤検出を防止するため、同期位置を基に同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成する。未保護ユニットシンク３は、ユニットシンク周期保護部２０６で生成した検出窓が開いている間に検出され、閉じている間は検出されない。この検出窓は、シーケンサの状態によって開閉制御が異なる。未保護ユニットシンク３が、検出窓において検出されたものを検出ユニットシンク５とする。検出ユニットシンク５は、同期状態が確立したことを示す。検出窓の生成タイミングについては後述する。
【００５４】
図３に、本シーケンサの状態の遷移図を示す。初期状態Ｓ００は、最初の未保護ユニットシンク３を探す状態である。初期状態Ｓ００では、検出窓は開放されている。最初の未保護ユニットシンク３が見つかると後方保護状態Ｓ０１に遷移する（Ａ）。初期状態Ｓ００は、最初の未保護ユニットシンク３が見つかるまで繰り返し実行される（Ｂ）。
【００５５】
後方保護状態Ｓ０１は、同期が確立できるか否かを監視する状態である。所定周期（５６ウォブル）の未保護ユニットシンク３を連続で（又は累積で）検出できた場合に、同期状態Ｓ０２へ遷移する（Ｃ）。所定周期の未保護ユニットシンク３を検出できない回数が設定された閾値以上続くと、後方保護状態Ｓ０１から初期状態Ｓ００へ遷移して基準となる未保護ユニットシンク３を検出しなおす（Ｄ）。後方保護状態Ｓ０１のとき検出窓は窓生成タイミング選択回路２１２が出力するタイミング（ユニットシンクの予測位置）で開く。
【００５６】
同期状態Ｓ０２は同期が確立していることを示す状態であり、一定周期（５６ウォブル）でＡＤＩＰパルス１を検出できている場合は同期状態Ｓ０２にとどまる（Ｆ）。一方、一度でも検出を失敗すると前方保護状態Ｓ０３へ遷移する（Ｅ）。同期状態Ｓ０２のとき検出窓は窓生成タイミング選択回路２１２が出力するタイミング（ユニットシンクの予測位置）で開く。
【００５７】
前方保護状態Ｓ０３は完全に同期が外れているか否かを監視する状態である。すなわち、前方保護状態Ｓ０３とは、同期が確立した後に、検出窓と同期信号がずれているか否かを監視する保護期間である。なお、前方保護状態Ｓ０３においては、所定の期間、検出窓と同期信号がずれていても、同期状態Ｓ０２の同期状態が維持される。すなわち、図３中破線で示すように、同期状態Ｓ０２、前方保護状態Ｓ０３では同期状態となる。
【００５８】
前方保護状態Ｓ０３において、一度でも所定周期のＡＤＩＰパルス１を検出する、すなわち、検出窓内に未保護ユニットシンク３が含まれると同期状態Ｓ０２に復帰する（Ｇ）。一方、連続で検出窓内に未保護ユニットシンク３が含まれない場合、初期状態Ｓ００へ遷移する（Ｈ）。
【００５９】
ユニットシンク周期保護部２０６は、同期状態Ｓ０２となり、同期が確立した状態となると、ワードシンク周期保護部２０５、データビット検出部２０４、ユニットカウンタ２０８に対して、検出ユニットシンク５を出力する。ワードシンク周期保護部２０５は、検出ユニットシンク５を受けて、８３ＡＤＩＰユニット周期の未保護ワードシンク２に対して同期の確立及び同期状態の監視をシーケンサで制御する。
【００６０】
ユニットカウンタ２０８は、１ＡＤＩＰユニット周期のタイミングを生成するためのカウンタである。ユニットシンク周期保護部２０６において同期が確立した時点の検出ユニットシンク５で光ディスク１０１と同期をとるために、ユニットカウンタ２０８の初期のタイミング値がプリセットされる。ユニットカウンタ２０８は、同期状態Ｓ０２が確立したことを示す検出ユニットシンク５を受けて、チャネルクロックでタイミングを補間し、１ＡＤＩＰユニットである５６ウォブルをカウントする。
【００６１】
ユニットカウンタ２０８は、検出ユニットシンク５を受けて、ユニットカウンタ２０８、窓生成タイミング選択回路２１２、データビット検出部２０４にユニットタイミング６を出力する。ユニットタイミング６は、１ＡＤＩＰユニット中の先頭ウォブルで'Ｈ'となる。ユニットタイミング６は、未保護ユニットシンク３の検出窓及びデータビット４の検出窓を生成するためのタイミング情報である。
【００６２】
ワードカウンタ２０７は、１ＡＤＩＰワード周期のタイミングを生成するカウンタである。ワードシンク周期保護部２０５において、同期が確立した時点の検出ワードシンク９で光ディスク１０１と同期をとるために、ワードカウンタ２０７の初期のタイミング値はプリセットされる。同期状態Ｓ０２では、ワードカウンタ２０７は、チャネルクロックでタイミングを補間する。ワードカウンタ２０７は、ユニットタイミング６を受けて、ユニットカウンタ２０８において５６ウォブルカウントされるごとに１カウントアップする。
【００６３】
ワードカウンタ２０７は、未保護ワードシンク２の検出窓を生成するための窓生成タイミング１０を生成する。この窓生成タイミング１０は、１ＡＤＩＰワード中の１／３／５／７番目のＡＤＩＰユニットで'Ｈ'となり、ワードシンクのタイミングを示す。未保護ワードシンク２が窓生成タイミング１０に基づいて生成される検出窓内において検出されたものが、検出ワードシンク９となる。ワードカウンタ２０７は、ラッチタイミング１１をデータラッチ２０９に出力する。
【００６４】
データビット検出部２０４は、ユニットタイミング６に基づいて生成される検出窓内においてデータビット４を検出する。データビット４は、誤り訂正部２１０に入力される。データラッチ２０９は、ラッチタイミング１１に応じて、１ＡＤＩＰワード分のデータビット４をバッファリングする。誤り訂正部２１０は、データラッチ２０９で１ＡＤＩＰワード分のデータビットがそろった時点でバッファリングデータ１２に対して誤り検出・訂正を実行し、ＡＤＩＰアドレスを生成する。
【００６５】
ここで、特許文献１に記載の光ディスク装置における問題点について、図１２〜１４を参照して説明する。図１２は、本発明に係る光ディスク記録／再生装置１００と比較するため、特許文献１に記載の光ディスク装置を修正した図である。図１３、１４は、図１２に示すウォブル復調装置による処理の流れを示すタイミングチャートである。
【００６６】
図１２に示すように、ウォブル回路１０６には、位相変調部検出部３０１が設けられている。また、アドレス生成回路１０８は、ワードシンク検出部３０２、ビットシンク検出部３０３、データビット検出部３０４、ワードシンク周期保護部３０５、ビットシンク周期保護部３０６、データビット周期保護部３０７、ワードカウンタ３０８、２フレームカウンタ３０９、データラッチ３１０、誤り訂正部３１１を有する。
【００６７】
図２に示すアドレス生成回路１０８と、図１２に示すものとを比較すると、クロストーク判定部２１１、窓生成タイミング選択回路２１２が設けられている点が異なる。図１２に示すウォブル回路１０６では、ＤＶＤフォーマットの例を示しているため、図２の各構成要素と名称が異なるが、ビットシンク検出部３０３がユニットシンク検出部２０３に相当し、データビット検出部３０４が、データビット検出部２０４に相当する。
【００６８】
位相変調部検出部３０１では、入力したウォブル信号から位相変調部を検出し、二値のＡＤＩＰパルスを出力する。ワードシンク検出部３０２、ビットシンク検出部３０３、データビット検出部３０４は、入力されるＡＤＩパルスからそれぞれ未保護ワードシンク、未保護ビットシンク、未保護データビットを検出する。
【００６９】
ワードシンク周期保護部３０５では、ワードシンク検出部３０２が出力した未保護ワードシンクに対し、周期保護を適用したワードシンクを検出する。ワードシンクは一定周期で配置されているため、予測したワードシンク位置でのみ検出窓を開いて検出することで偽ワードシンクの誤検出を回避している。
【００７０】
この検出窓は、ワードシンクの１周期のタイミングを生成するワードカウンタ３０８により生成される。また、ワードシンクが対応する検出窓において未検出の場合は、すぐに再引き込みを行わず、連続未検出回数が一定値以上になった時点で再引き込みを行うことで周期保護をかけている。
【００７１】
ビットシンク周期保護部３０６では、ビットシンク検出部３０３が出力した未保護ビットシンクに対し、周期保護を適用したビットシンクを検出する。ビットシンクは、一定周期で配置されているため、予測したビットシンク位置でのみ検出窓を開いて検出することで、ビットシンクの誤検出を回避している。
【００７２】
この検出窓は、ビット１周期のタイミングを生成する２フレームカウンタ３０９により生成される。また、ビットシンクが未検出の場合は、すぐに再引き込みを行わず、連続未検出回数が一定値以上になった時点で再引き込みを行うことで周期保護をかけている。
【００７３】
データビット周期保護部３０７では、データビット検出部３０４が出力した未保護データビットに対し、周期保護を適用したデータビットを検出する。データビットは、ビットシンクとともに配置されているため、ビットシンクの検出窓を用いて検出している。
【００７４】
データラッチ３１０では、１ＡＤＩＰワード分のデータビットをバッファリングする。誤り訂正部３１１では、データラッチ３１０で１ＡＤＩＰワード分のデータビットがそろった時点で誤り検出・訂正を実行し、ＡＤＩＰアドレスが生成される。
【００７５】
図１３にクロストークが強い区間での前方保護状態における処理の様子を、図１４にクロストークが弱い区間においてタイミングがずれた場合を示す。図１３に示すように、図１２のアドレス生成回路１０８においてクロストークが強く発生した場合に同期を外さないように対策しようとすると、連続未検出回数の閾値を高く設定して、前方保護期間を拡大することが考えられる。
【００７６】
しかし、図１４に示すように、閾値を高くすると、一度同期を確立した後にディスク上の位置と予測タイミングがずれた場合や、誤って同期を確立した場合に再度同期の確立を実行するまでに時間がかかるという問題がある。
【００７７】
そこで、本願発明では、アドレス生成回路１０８にクロストーク判定部２１１と窓生成タイミング選択回路２１２が設けられている。クロストーク判定部２１１には、ユニットシンク検出部２０３が出力する未保護ユニットシンク３とユニットシンク周期保護部２０６が出力する検出ユニットシンク５が入力される。
【００７８】
クロストーク判定部２１１は、未保護ユニットシンク３を所定周期で検出するとカウントアップする図示しない判定カウンタを備えている。すなわち、クロストーク判定部２１１は、同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定する。
【００７９】
判定カウンタは、未保護ユニットシンク３を所定周期で検出するとカウントアップし、所定周期でない場合は０クリアする。周期の計測は、検出した未保護ユニットシンク３を起点（０にリセット）として、次に検出した未保護ユニットシンク３までの周期をカウントし、これを繰り返すことにより行われる。クロストーク判定部２１１は、この判定カウンタを用いて、クロストークの強弱区間を判定する。
【００８０】
クロストーク判定部２１１には、クロストーク判定閾値が設定されている。クロストーク判定部２１１は、判定カウンタのカウント値と、クロストーク判定閾値とを比較する。クロストーク判定部２１１は、カウント値が閾値以上であれば'Ｌ'、閾値未満であれば'Ｈ'となるクロストーク判定結果７を生成する。
【００８１】
判定カウント値が大きいほど、未保護ユニットシンク３の検出間隔が長い期間にわたって所定周期で安定している、つまり、クロストークの弱い区間であることを示す。カウント値が小さいほど未保護ユニットシンク３の検出間隔が所定周期を満たさず不安定である、つまり、クロストークの強い区間であることを示す。
【００８２】
図４に、クロストーク判定部２１１の判定結果を示す。図４に示す例では、クロストーク判定閾値が４である場合を示す。図４において○が、所定の周期で未保護ユニットシンク３を検出できた場合を示し、×が所定周期以外で検出された場合を示す。
【００８３】
図４に示すように、未保護ユニットシンク３が所定周期で安定している場合には、カウント値はクロストーク判定閾値４のまま安定している。このためクロストーク判定結果７は、クロストークが弱い区間を示す'Ｌ'となる。
【００８４】
一方、未保護ユニットシンク３が所定周期で検出されない場合には、カウント値がクロストーク判定閾値４よりも小さい。このためクロストーク判定結果７は、クロストークが強い区間を示す'Ｈ'となる。このように、クロストーク判定部２１１では、未保護ユニットシンク３の検出間隔が所定周期で検出された回数に応じて、クロストークの強弱を判定する。
【００８５】
なお、上記の構成では、所定周期ではない未保護ユニットシンク３を検出すると、すぐにクロストーク判定結果７が'Ｈ'となる。クロストークの弱い区間で局所的なノイズに反応することを防ぐため、未保護ユニットシンク３の検出間隔が所定周期ではない状態を累積で数えるカウンタを設け、このカウント値をクロストーク判定結果７の立ち上げ条件として利用してもよい。例えば、カウント値が閾値以上になった場合にクロストーク判定結果７を立ち上げることができる。
【００８６】
窓生成タイミング選択回路２１２は、ユニットシンク周期保護部２０６で使用する検出窓を生成するための窓生成タイミング８を出力する。窓生成タイミング８は、基本的には、ユニットタイミング６に応じてユニットシンクの出現位置で'Ｈ'となる。しかし、窓生成タイミング選択回路２１２は、クロストーク判定部２１１で判定されたクロストーク強度に応じて、検出窓を生成するための窓生成タイミング８を調整する。ユニットシンク周期保護部２０６は、窓生成タイミング８に応じて、検出窓と同期信号がずれているか否かを監視する前方保護期間の長さを変更する。
【００８７】
クロストーク強度が強い区間では、クロストーク強度が弱い区間よりも保護期間の長さを長くする。すなわち、クロストーク判定結果７が'Ｈ'となっている場合、'Ｌ'となっている場合よりも保護期間の長さが長い。
【００８８】
前方保護期間を拡大させる手法の一例として、同期信号の検出間隔を間引く方法が挙げられる。つまり、前方保護期間の長さは、検出窓の生成頻度を調整することにより変更することができる。具体的には、クロストーク強度が強い区間では、クロストーク強度が弱い区間よりも検出窓の生成頻度を少なくする。
【００８９】
ここで、図５、６を参照して、本実施の形態に係る光ディスク記録／再生装置１００の動作について説明する。図５は、クロストークが強い区間での前方保護の様子を示す図である。本実施の形態では、ユニットシンク周期保護部２０６におけるシーケンサが前方保護状態にあるときのユニットシンクの検出窓の間引き間隔は４としている。
【００９０】
図５に示すように、クロストーク強度が強い区間ではユニットシンクの検出窓の生成間隔が長いため、検出ユニットシンク５が検出窓に含まれず前方保護状態Ｓ０３に遷移したとしても、連続未検出回数が閾値に到達するまでの時間を長くすることができる。
【００９１】
このように、ユニットシンクの検出窓の生成頻度を下げることにより、クロストークによりユニットシンクが消失したり、ずれたりして検出窓内に含まれないとしても、同期が確立した状態を維持することができる。これにより、安定してＡＤＩＰアドレスを生成することが可能となり、システムの安定性を向上させることができる。
【００９２】
一方、図６に、ディスク上の物理的欠陥やスピンドルの外乱など偶発ノイズ等により光ディスク１０１上の位置とタイミングがずれた場合の再同期の様子を示す。クロストークが弱い区間では、クロストークが強い区間と異なりタイミングずれ等の発生頻度が少ない。このため、クロストークが弱い区間においてタイミングずれが発生した場合は、真にタイミングがずれてしまった場合が多いと考えられる。
【００９３】
図６に示すように、クロストーク強度が弱い区間ではユニットシンクの検出窓の生成間隔が短いため、検出ユニットシンク５が検出窓に含まれず前方保護状態Ｓ０３に遷移した場合には、連続未検出回数が閾値に到達するまでの時間を短くすることができる。このように、同期確立後に検出ユニットシンク５が検出窓からずれてしまった場合は、短時間で同期状態を解除して、再度同期の確立を行うことが可能である。
【００９４】
以上説明したように、本発明では、強いクロストークによって同期信号が消失した場合でも、同期状態を維持することができ、かつ、クロストークが弱い区間において真にタイミングずれが発生した場合は、短時間で同期を再確立できる。このため、記録／再生処理の性能低下を回避できる。
【００９５】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、さまざまな変更、増減を加えてもよい。これらの変更、増減が加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００９６】
なお、前方保護期間を拡大させる手法として、同期信号の検出間隔は変えずに連続未検出回数の閾値を切り替えてもよい。すなわち、前方保護期間の長さは、同期信号のそれぞれが対応する検出窓に含まれていない回数の閾値を変更することにより変更することができる。具体的には、クロストーク強度が強い区間の連続未検出回数の閾値を弱い区間よりも高くする。
【符号の説明】
【００９７】
１ ＡＤＩＰパルス
２ 未保護ワードシンク
３ 未保護ユニットシンク
４ データビット
５ 検出ユニットシンク
６ ユニットタイミング
７ クロストーク判定結果
８ 窓生成タイミング
９ 検出ワードシンク
１０ 窓生成タイミング
１１ ラッチタイミング
１２ バッファリングデータ
１００ 光ディスク記録／再生装置
１０１ 光ディスク
１０２ スピンドルモータ
１０３ モータドライバ
１０４ 光学ヘッド
１０５ サーボ回路
１０６ ウォブル回路
１０７ ＲＦ回路
１０８ アドレス生成回路
１０９ 記録データ符号／再生データ復号回路
１１０ バッファメモリ
１１１ バッファＩ／Ｆ
１１２ システムコントローラ
１１３ ホストＰＣ
１１４ 記録補償回路
１１５ レーザドライバ
２０１ 位相変調部検出部
２０２ ワードシンク検出部
２０３ ユニットシンク検出部
２０４ データビット検出部
２０５ ワードシンク周期保護部
２０６ ユニットシンク周期保護部
２０７ ワードカウンタ
２０８ ユニットカウンタ
２０９ データラッチ
２１０ 誤り訂正部
２１１ クロストーク判定部
２１２ 窓生成タイミング選択回路
Ｓ００ 初期状態
Ｓ０１ 後方保護状態
Ｓ０２ 同期状態
Ｓ０３ 前方保護状態
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに形成されたウォブルに対応するウォブル信号を読み出す読出部と、
前記読出部が読み出した前記ウォブル信号から同期信号を検出する同期信号検出部と、
前記同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立する周期保護部と、
前記同期を確立した状態において、前記同期位置を基に前記同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成する検出窓生成部と、
前記同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定するクロストーク判定部と、
前記クロストーク判定部で判定された前記クロストーク強度に応じて、前記検出窓と前記同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを変更する制御部と、
を備えるウォブル信号復調装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記クロストーク強度が閾値以上である場合に、当該閾値よりも小さい場合よりも、前記保護期間を長くする請求項１に記載のウォブル信号復調装置。
【請求項３】
前記保護期間の長さは、前記検出窓の生成頻度を調整することにより変更されることを特徴とする請求項１又は２に記載のウォブル信号復調装置。
【請求項４】
前記保護期間の長さは、前記同期信号のそれぞれが対応する検出窓に含まれていない回数の閾値を変更することにより変更されることを特徴とする請求項１又は２に記載のウォブル信号復調装置。
【請求項５】
前記保護期間において、前記同期信号のそれぞれが対応する検出窓に連続して含まれない連続未検出回数をカウントするカウンタをさらに備え、
前記連続未検出回数が閾値を超えた場合に、前記同期を確立した状態を解除して再度同期の確立を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウォブル信号復調装置。
【請求項６】
前記検出窓は、周期的に生成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のウォブル信号復調装置。
【請求項７】
光ディスクに形成されたウォブルに対応するウォブル信号を読み出し、
前記ウォブル信号から同期信号を検出し、
前記同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立し、
前記同期を確立した状態において、前記同期位置を基に前記同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成し、
前記同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定し、
前記クロストーク強度に応じて、前記検出窓と前記同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを変更する、
を備えるウォブル信号復調方法。
【請求項１】
光ディスクに形成されたウォブルに対応するウォブル信号を読み出す読出部と、
前記読出部が読み出した前記ウォブル信号から同期信号を検出する同期信号検出部と、
前記同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立する周期保護部と、
前記同期を確立した状態において、前記同期位置を基に前記同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成する検出窓生成部と、
前記同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定するクロストーク判定部と、
前記クロストーク判定部で判定された前記クロストーク強度に応じて、前記検出窓と前記同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを変更する制御部と、
を備えるウォブル信号復調装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記クロストーク強度が閾値以上である場合に、当該閾値よりも小さい場合よりも、前記保護期間を長くする請求項１に記載のウォブル信号復調装置。
【請求項３】
前記保護期間の長さは、前記検出窓の生成頻度を調整することにより変更されることを特徴とする請求項１又は２に記載のウォブル信号復調装置。
【請求項４】
前記保護期間の長さは、前記同期信号のそれぞれが対応する検出窓に含まれていない回数の閾値を変更することにより変更されることを特徴とする請求項１又は２に記載のウォブル信号復調装置。
【請求項５】
前記保護期間において、前記同期信号のそれぞれが対応する検出窓に連続して含まれない連続未検出回数をカウントするカウンタをさらに備え、
前記連続未検出回数が閾値を超えた場合に、前記同期を確立した状態を解除して再度同期の確立を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のウォブル信号復調装置。
【請求項６】
前記検出窓は、周期的に生成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のウォブル信号復調装置。
【請求項７】
光ディスクに形成されたウォブルに対応するウォブル信号を読み出し、
前記ウォブル信号から同期信号を検出し、
前記同期信号の間隔が所定の期間一定である場合に、当該同期信号の検出位置を同期位置として同期を確立し、
前記同期を確立した状態において、前記同期位置を基に前記同期信号が検出されるべき期間を示す検出窓を生成し、
前記同期信号の検出間隔が所定周期である回数に応じて、クロストーク強度を判定し、
前記クロストーク強度に応じて、前記検出窓と前記同期信号がずれているか否かを監視する保護期間の長さを変更する、
を備えるウォブル信号復調方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１９８４１２（Ｐ２０１１−１９８４１２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６４７２４（Ｐ２０１０−６４７２４）
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
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