JP2008010069A - 光ディスク装置、およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォブル信号のシンクパターンを高い信頼性で検出することができる光ディスク装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る光ディスク装置は、ウォブル信号を位相検波し、ウォブルデータを生成する位相検波部と、基準となるシンクパターンを用いてシンク信号を検出するシンク検出部と、検出されたシンク信号の位置と、シンク信号の周期として規定される第１の周期とから第１の保護窓を生成する第１保護窓生成部と、シンク信号が出現すべき位置に、第２の周期で繰り返す第２の保護窓をウォブルデータから生成する第２保護窓生成部と、シンク信号が、第１の保護窓および第２の保護窓の中にあるときに、シンク信号を確定するシンク信号確定部と、確定されたシンク信号に同期させて、ウォブルデータに含まれる物理アドレス情報を抽出するアドレス抽出部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光ディスク装置、およびその制御方法に係り、特に、記録再生型の光ディスク装置、およびその制御方法に関する。

記録再生型の光ディスク装置では、「ウォブルアドレスレコーディング方式」が用いられている。「ウォブルアドレスレコーディング方式」とは、記録再生型の光ディスクのトラックに埋め込まれた物理アドレス情報を読み出し、記録・再生位置を確定する方式である。

この方式では、光ディスクのトラックに「うねりのついた溝」、即ち「ウォブル」を設け、うねり波形を変調することで、ウォブル同期信号（以下、シンクという）と物理アドレス（以下、アドレス変調符号という場合もある）とをパターン化している。

記録再生型の光ディスクの特定の位置に埋め込まれたこれらのパターンを読み取り、復調することで物理アドレスが得られる。

具体的には、例えば、特許文献１に記載されているように、レーザ光を光ディスクに照射し、ウォブルの波形に応じて振幅変動する反射波からウォブル信号を生成する。ウォブルの波形は、通常位相変調が施されており、シンクやアドレス変調符号の「１」、「０」のデータに対して、「０度」或いは「１８０度」の位相が対応付けられている。従って、光ディスクの反射波から生成するウォブル信号もシンクやアドレス変調符号によって位相変調された信号となっている。

このウォブル信号を、例えばＰＬＬ回路によって位相検波し、シンクやアドレス変調符号を復調している。このＰＬＬ回路では、ウォブル１波（正弦波の１周期分の波形）を１クロックとするウォブルクロックも抽出される。
特開２００４−３５５７５７号公報

復調されたウォブル信号からアドレス変調符号（物理アドレス）を取り出すためには、ウォブル信号の中のシンクを検出し、シンク位置を基準として、例えばウォブルクロックをカウンタでカウントし、シンク位置から所定の位置にある物理アドレスを抽出する方法（同期処理）が取られる。このため、正しく物理アドレスを抽出するためには、シンクを誤検出することなく、かつ正しいシンク位置で検出することが重要となる。

しかしながら、ノイズや伝達特性等の影響によってウォブル信号の波形が歪み、正しい位置でシンクが検出されない場合には、誤った位置で同期処理をしてしまうことが生じる。例えば、ウォブル波形の歪みによって、シンクではない信号をシンクとして検出するシンク誤検出の可能性がある。従来、シンク誤検出を防止するために、予想シンク位置に検出窓を設ける方法も取られているが、シンク誤検出を引き起こすパターン（シンクに類似したパターン等）がシンクと同じ周期で出現した場合には、検出窓の解除は行われないため、真のシンクを検出できなくなる。

一方、真のシンクパターンが崩れてシンク検出ができなくなる場合もある。これを避けるために、多少歪んだシンクでも検出できるように、シンクパターンの判定を厳密な一致判定ではなく、軟判定とする（例えば、シンクパターンの判定区間のうち、一箇所の不一致までは許容して判定する）方法も考えられるが、シンクパターンの崩れ方によっては真のシンク位置よりも前後にずれて検出される場合も生じてしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ウォブル信号のシンクパターンを高い信頼性で検出することができる光ディスク装置、およびその制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る光ディスク装置は、光ディスクの記録面に形成されるウォブルから２値位相変調されたウォブル信号を抽出する光ディスク装置において、前記ウォブル信号を位相検波し、ウォブルデータを生成する位相検波部と、基準となるシンクパターンを用いて前記ウォブルデータからのシンク信号を検出するシンク検出部と、検出された前記シンク信号の位置と、シンク信号の周期として規定される第１の周期とから第１の保護窓を生成する第１保護窓生成部と、前記シンク信号が出現すべき位置に、第２の周期で繰り返す第２の保護窓を前記ウォブルデータから生成する第２保護窓生成部と、前記シンク検出部で検出された前記シンク信号が、前記第１の保護窓および前記第２の保護窓の中にあるときに、前記シンク信号を確定するシンク信号確定部と、確定された前記シンク信号に同期させて、前記ウォブルデータに含まれる物理アドレス情報を抽出するアドレス抽出部と、を備えたことを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る光ディスク装置の制御方法は、光ディスクの記録面に形成されるウォブルから２値位相変調されたウォブル信号を抽出する光ディスク装置の制御方法において、前記ウォブル信号を位相検波し、ウォブルデータを生成し、基準となるシンクパターンを用いて前記ウォブルデータからのシンク信号を検出し、検出された前記シンク信号の位置と、シンク信号の周期として規定される第１の周期とから第１の保護窓を生成し、前記シンク信号が出現すべき位置に、第２の周期で繰り返す第２の保護窓を前記ウォブルデータから生成し、検出された前記シンク信号が、前記第１の保護窓および前記第２の保護窓の中にあるときに、前記シンク信号を確定し、確定された前記シンク信号に同期させて、前記ウォブルデータに含まれる物理アドレス情報を抽出する、スッテプを備えたことを特徴とする。

本発明に係る光ディスク装置、およびその制御方法によれば、ウォブル信号のシンクパターンを高い信頼性で検出することができる。

本発明の実施形態に係る光ディスク装置１、およびその制御方法について添付図面を参照して説明する。

（１）構成
図１は、本実施形態に係る光ディスク装置１の構成例を示す図である。光ディスク装置１は、記録および再生が可能な光ディスク１００に対して、データの記録および再生を行うものである。記録および再生が可能な光ディスク１００としては、例えばＤＶＤ＋ＲやＤＶＤ＋ＲＷがある。

光ディスク装置１は、パーソナルコンピュータ等のホストコンピュータ１０１に接続されている。

光ディスク１００に対してデータを記録するときは、記録データがインタフェース３を介してホストコンピュータ１０１から記録部４に入力される。記録部４では、記録データに対して符号変調等の処理を行った後、ピックアップ５へ出力する。ピックアップ５は、内蔵するレーザ発振器から記録用のレーザパワーでレーザ光を出力し、光ディスク１００の記録面にピットが形成する。

光ディスク１００に記録されているデータを再生するときには、再生用のレーザパワーで光ディスク１００の記録面を照射する。光ディスク１００からの反射光は、ピックアップ５からＲＦ信号として出力され、ＲＦアンプでレベル調整等が行われた後、再生部７に入力される。再生部７ではＲＦ信号を復調し、さらに符号復調や誤り訂正等の処理を行った後、インタフェース３を介して再生データをホストコンピュータ１０１に出力する。

記録再生型の光ディスク１００には、ウォブルとよばれる正弦波状のうねりを持った溝が形成されている。このウォブルには光ディスク１００状の物理アドレス情報が２値位相変調されて埋め込まれている。

このウォブルの波形は、ＲＦアンプ６によって抽出され、ウォブル信号として物理アドレス検出部１０へ入力される。物理アドレス検出部１０で検出された物理アドレスは、制御部８へ出力され、記録時や再生時に使用される。

なお、制御部８は、光ディスク装置１全体の制御を行っている。

図２は、本実施形態に係る物理アドレス検出部１０の細部構成例を示す図である。

物理アドレス検出部１０は、位相検波部２０、ウォブルＰＬＬ部２１、シンク検出部２２、第１保護窓生成部２３、シンク信号確定部２４、第２保護窓生成部３０、フライホイールカウンタ（４８３６波周期）２７、アドレス抽出部２８等を備えて構成されている。

シンク信号確定部２４は、内部に第１のＡＮＤ回路２５、第２のＡＮＤ回路２６を備えている。

また、第２の保護窓生成部３０は、その内部に、上がりエッジ検出部３１、上がりエッジ積分部３２、２周期フラグ発生部３３、２周期位相反転部３４等を備えている。

物理アドレス検出部１０の各構成の動作は、入力されるウォブル信号の性質と密接に関係しており、各構成の動作を説明する前に、ウォブル信号について説明しておく。

図３は、ＤＶＤ＋Ｒ、およびＤＶＤ＋ＲＷにおけるウォブル変調規則について説明している。図３（ａ）は、無変調のウォブルをＰＷ(Positive Wobble:正相)を示し、図３（ｂ）は、変調させたウォブルをＮＷ(Negative Wobble:負相、無変調のウォブルとの位相差180°)を示している。ウォブル信号は、ＰＷやＮＷを組み合わせることでシンクやアドレス変調符号を表している。

図４は、物理アドレスが割り振られている単位であるADIP word（ADress In Pre-groove word）の構成を示している。ADIP wordは５２組のunitで構成されており その内訳として、ADIP wordの先頭に位置する「sync unit」が同期情報を持ち、続く５１組のunit「data unit」がアドレス変調符号情報を持つ。1つのunitはウォブル９３波で構成され、先頭８波がADIP、残り８５波が無変調波である。従って、ADIP wordとしては、ウォブル９３波×５２unit=４８３６波で構成されている。さらに、４つのADIP wordから記録単位である１ECCブロックが構成されている。

「sync unit」と「data unit」は光ディスク１００上の固定された相対位置に埋め込まれているので、ADIP wordの先頭、つまり「sync unit」の先頭位置を特定することで、それに続く５１組の「data unit」上のアドレス変調符号の読み取りタイミングをADIP word毎に取ることができる。そのためは、「sync unit」を用いて光ディスク１００から正確なシンクを検出することが非常に重要となる。

１つのADIP wordは、５１組の「data unit」のアドレス変調符号を組み合わせることで、１つの物理アドレスとディスク補助情報を持っている。１組の「data unit」で１ビットのデータを表すことになっており、１つのADIP wordはで５１ビットのデータを表現できる。

ＤＶＤ＋Ｒ、およびＤＶＤ＋ＲＷにおけるADIP wordで表される物理アドレス情報の内訳は、「リザーブ:reserved」１ビット、「物理アドレス:Physical Address」２２ビット、「ディスク補助情報：auxiliary information about the disc」８ビット、および「エラー訂正符号：error correction parities」２０ビットであり、合計５１ビットとなる。

なお、ディスク補助情報は、３２ADIP word一組、即ち、３２×８ビット＝２５６ビットで１つのまとまった情報を表している。ディスク補助情報は、光ディスク１００の補助的な情報、例えばディスクのサイズ等の情報である。

図５は、sync unitとdata unitとに共通するADIPのパターンを説明した図である。

sync unit および data unitともにウォブル９３波で構成されるが、それぞれの先頭ウォブル８波の部分、これを「ADIP」と呼ぶ。この箇所の一部を変調(NW)させることで、シンクパターン および アドレス変調符号を表している。「ADIP」８波に続くウォブル８５波は無変調領域として全てＰＷで構成されている。

図６は、sync unit および data unitの「ADIP」（各unitの先頭のウォブル８波分）を示す図である。

このうち図６（ａ）は、シンクパターンであり、sync unitの「ADIP」の先頭のウォブル４波をＮＷに変調させ、続く４波が無変調のＰＷとなっている。

図６（ｂ）は、データが“０”の場合のdata unitのADIPを示しており、図６（ｃ）は、データが“１”の場合のdata unitのADIPを示している。

前半４波はデータが“０”でも“１”でも共通であり、data unit中のADIP先頭を識別するために先頭１波をＮＷ、続く３波をＰＷとしており、sync unitと違いを持たせ、識別できるようにしている。

後半の４波は、データが “０”の場合と“１”の場合とで異なっている。後半の４波のうち、前２波がＰＷ，後ろ２波がＮＷの場合はデータ“０”を表し、逆に、前２波がＮＷ，後ろ２波がＰＷの場合はデータ“１”を表している。

これらのsync unit および data unitの波形は、位相検波部２０で位相検波される。

図７は、位相検波部２０の内部構成例、およびこれに関連するウォブルＰＬＬ部２１の内部構成例を示す図である。

ウォブルＰＬＬ部の位相検波器２１１によって、ウォブル信号とＣＯＳ基準２１２との位相誤差が生成され、位相誤差はループフィルタ２１４を介してＶＣＯ２１５の制御信号となる。位相誤差がゼロに近づくようにＶＣＯ２１５の周波数・位相が制御される。

位相がロックした状態では、ウォブル信号のＰＷとＣＯＳ基準２１２は直交する（９０度位相がずれる）。また、ＶＣＯ２１５から生成されるウォブルクロックもウォブル信号の周波数と一致した周波数となる。

一方、ウォブルＰＬＬ部２１では、ＣＯＳ基準２１２と直交するＳＩＮ基準２１３も生成される。このＳＩＮ基準２１３は、位相検波部２０に入力され、位相検波器２０１によって、ウォブル信号と位相検波される。

ウォブルＰＬＬ部２１がロックした状態では、ウォブル信号のＰＷとＳＩＮ基準２１３とは同相となる。

図８は、ウォブル信号とＳＩＮ基準２１３の位相検波の概念を示す図である。ウォブル信号がＰＷの場合はＳＩＮ基準２１３と同相であり、サンプリングデータ（図７はＡ／Ｄ回路を省略している）を積和回路２０２で積和した結果は、正の値となる。他方、ウォブル信号がＮＷの場合はＳＩＮ基準２１３とは逆相の関係となり、サンプリングデータを積和した結果は、負の値となる。

積和回路２０２の出力は多値データであるが、この多値データを二値化回路２０３で二値化することで、ウォブル１波毎に“０” 又は“１” に割り付けることができる。ここでは、ＰＷ＝“０”、ＮＷ＝“１” と割り付けることとしている。この二値化データがウォブルデータである。

ウォブルデータからアドレス変調符号（物理アドレス）を取り出すためには、ウォブルデータの中のシンクを検出し、シンク位置を基準として、例えばウォブルクロックをカウンタでカウントし、シンク位置から所定の位置にある物理アドレスを抽出する方法（同期処理）を用いている。

しかしながら、前述したように、ノイズや伝達特性等の影響によってウォブル信号の波形が歪み、正しい位置でシンクが検出されない場合には、誤った位置で同期処理をしてしまうことが生じる。例えば、ウォブル波形の歪みによって、シンクではない信号をシンクとして検出するシンク誤検出の可能性がある。従来、シンク誤検出を防止するために、予想シンク位置に保護窓（第１の保護窓）を設ける方法も取られているが、シンク誤検出を引き起こすパターン（シンクに類似したパターン等）がシンクと同じ周期で出現した場合には、検出窓の解除は行われないため、真のシンクを検出できなくなる。一方、真のシンクパターンが崩れてシンク検出ができなくなる場合もある。

このように、第１の保護窓だけでは、十分に信頼性の高いシンク検出が必ずしも実現できない。

本発明のポイントは、従来の第１の保護窓に加えて第２の保護窓を生成し、２つの保護窓で信頼性の高いシンク検出を可能とする点にある。さらに、第１の保護窓が、検出されたシンク信号の位置を基準として生成されるのに対して、第２の保護窓は、シンク信号を用いることなく、入力されるウォブルデータ列のみからシンク位置と同期する位置に保護窓を生成する点に特徴がある。即ち、第２の保護窓は、シンク信号自体がノイズ等で変動した場合であっても、それに影響されない保護窓を提供する。

（２）動作
以下、光ディスク装置１の制御方法、特に、第１、第２の保護窓の生成方法も含めたシンク検出および物理アドレス検出方法について説明する。

図９は、本実施形態に係る物理アドレス検出方法の処理例を示すフローチャートである。ステップＳＴ１は、ウォブル信号を位相検波し、二値化する処理である。

（３）シンク検出
ステップＳＴ２は、二値化されたウォブルデータからシンクを検出する処理である。

図１０、図１１は、シンク検出の処理内容を説明する図であり、図１０はシンク未検出の場合の例を示しており、図１１はシンク信号が検出された場合の例を示している。

図１０（ａ）は、ウォブル信号の位相検波波形を示しており、図１０（ｂ）が二値化後の波形（ウォブルデータ）である。図１０（ｃ）は、基準シンクパターンでありsync unitの先頭８波分のパターンである。図６（ａ）に示したように、ＮＷが４波連続し、その後ＰＷが４波連続するパターンである。

基準シンクパターンの広がりの範囲（ウォブル８波の範囲）がシンクパターン比較範囲である。この範囲の総てにおいて基準シンクパターンとウォブルデータが一致した場合にシンクが検出されたとして、パターン一致フラグを立てる。図１０の例では、１ウォブルだけ不一致があるためシンク未検出となり、パターン一致フラグは立てていない。

一方、図１１では、シンクパターン比較範囲の総てにおいて基準シンクパターンとウォブルデータとが一致しているため、シンクが検出されたとして、パターン一致フラグを立てる。

（４）第１の保護窓生成
ステップＳＴ３では、第１の保護窓を生成する。

一旦、シンクが検出されると、シンク検出位置からシンク信号の周期として規定される４８３６ウォブル周期（第１の周期）後にシンク保護窓（第１の保護窓）を設定することが可能である。

図１２は、シンク検出位置から４８３６ウォブル後の位置を中心として前後１ウォブルの範囲に保護窓を設ける状況を示す図である。

シンク検出信号がフライホイールカウンタ２７（図２参照）のリセット信号として入力され、ウォブルクロックを用いてカウントアップされる。このカウント値に基づいて第１保護窓生成部２３で第１の保護窓が生成される。生成された第１の保護窓は、シンク信号確定部２４に入力される。

（５）第２の保護窓生成
一方、第１の保護窓生成とは別系統で、２周期フラグ（第２の保護窓）が生成される（図９のステップＳＴ４）。

２周期フラグ（第２の保護窓）は、シンク信号によらず、ウォブルデータから直接生成される保護窓である。第２の保護窓生成の基本的な考え方は、ウォブル信号の中の位相変化点の周期性に着目し、この周期性をもつ保護窓を生成するものである。

具体的な方法を以下に説明する。

まず、sync unitとdata unitの位相変化点はそれぞれADIP中のどの位置に存在するかに注目する。図６に示したように、ADIPの先頭ウォブルを０としてウォブル8波の位置を「ADIP位置０〜８」と割り振ったとき、sync unitとdata unitの位相エッジの出現箇所を以下にまとめる。

sync unitの上がりエッジ ：「ADIP位置0波目」
data unitデータ0の上がりエッジ：「ADIP位置0波目と6波目」
data unitデータ1の上がりエッジ：「ADIP位置0波目と4波目」

sync unitの下がりエッジ ：「ADIP位置4波目」
data unitデータ0の下がりエッジ：「ADIP位置1波目と8波目」
data unitデータ1の下がりエッジ：「ADIP位置1波目と6波目」
ここで、上がりエッジとは、ＰＷからＮＷの変化点をいい、下がりエッジとは、ＮＷからＰＷの変化点をいうものとしている。

上がり,下がりを合わせた位相エッジの出現位置は、全てのunit共通の周期性を持っていない。しかし、上がりエッジにだけ限定すると全てのunitにおいて偶数波目に出現していることが判る。つまりunit内だけで考えれば、上がりエッジは常に２ウォブル周期（１ウォブル周期をＴとすると２Ｔの周期）に乗っている。

次にADIP word全体を通しての上がりエッジの周期を考える。1unitは９３ウォブルで構成されるため、ADIPの先頭は９３ウォブル周期(奇数周期)である。そのため２ウォブル周期位相で考えると、上がりエッジの２ウォブル周期位相はunit毎に交互に入れ替わってしまう。つまり偶数番目のunitと奇数番目のunitではADIPの先頭が別の２ウォブル周期位相になるため、そのままではADIP wordを通しての上がりエッジ全てが同じ2ウォブル周期の位相に乗らない。

そこで、unitが変わる毎に２ウォブル周期の位相を入れ替えれば、上がりエッジは常に同じ2ウォブル周期の位相に乗ることになる。

前述したようにunitはウォブル8波のADIPとウォブル85波の無変調領域 (monotone wobble)で構成されているので、ADIP unit毎に一度 この無変調領域を検出し、そのとき2ウォブル周期位相の入れ替えを行えば連続するunit間において上がりエッジの２ウォブル周期は同じ位相となる。

ただし、これを実現するには 無変調領域が検出できないとunit毎の2ウォブル周期位相の入れ替えを行えないし、誤って一つのADIP unitで2度の2ウォブル周期位相の入れ替えを行ってしまうと元の周期に戻ってしまうので、必ずADIP unitに一度の2ウォブル周期位相の入れ替えを行えるよう注意する必要がある。

以下、具体的な方法を図２の第２保護窓生成部３０と、図１３のタイミングチャートを用いて説明する。

まず、図２の上がりエッジ検出部３１で、上がりエッジが２ウォブル周期位相のどこに出現したか集計するため、光ディスクから読み出した位相検波信号を２周期で一巡の位相に振り分ける。即ち、図１３（ｃ）に示したように、順にウォブル1波ずつＡ,Ｂ,Ａ,Ｂ,Ａ,Ｂ…と区分していく。この２周期の区分けは、回路の動作開始から順番に振り分ける。

また、上がりエッジ検出部３１では、上がりエッジを検出する。この際、sync unitの上がりエッジかdata unitの上がりエッジかを区別せず、総ての上がりエッジを同じ扱いで検出する。上がりエッジの判定は、正相から負相への位相変化点、即ち、ＰＷからＮＷに変わった位置とする。

図２の２周期位相反転部３４では、unit毎に2ウォブル周期位相を無変調領域で入れ替える処理を行っている。

具体的には、所定の閾値以上連続したウォブルがＰＷだった場合に２ウォブル周期位相を入れ替える。図１３（ｃ）に示したように、「Ａ」、「Ｂ」、「Ａ」、「Ｂ」、「Ａ」、「Ｂ」・・・と２ウォブル周期で繰り返す位相を、無変調領域のいずれかで反転させ、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｂ」、「Ａ」、「Ｂ」、「Ａ」・・・とする。その場合、データ“０”のADIPに含まれるＰＷ(ＰＷが５波連続する。図６（ｂ）参照）で間違えて入れ替えないように、少なくとも５連続以下のPWを無変調領域と判定しないように注意する。例えば「unit内で最初にＰＷが30波続いたら無変調領域と判定し２ウォブル周期位相を入れ替える」といった方法である。この他、２ウォブル周期位相を入れ替えるタイミングを数えるカウンタを別途設ける形態でもよい。

次に、上がりエッジ積分部３２の処理について説明する。

上がりエッジが２ウォブル周期位相「Ａ」,「Ｂ」のどちらの位相で出現したか集計をとり、上がりエッジが多く出現する２ウォブル周期位相を「エッジ集中点」とする。上がりエッジの集計方法は、例えば「Ａ」,「Ｂ」それぞれにカウンタを用意し、上がりエッジが検出された数値分をカウントアップする方法などが考えられる。図１３（ｄ）は、「Ａ」のときに上がりエッジが出現した数の積算を示しおり、図１３（ｅ）は、「Ｂ」のときに上がりエッジが出現した数の積算を示している。

連続した位相検波信号における上がりエッジは、正しくunit毎に２ウォブル周期位相の入れ替えが行うことができれば、２ウォブル周期位相Ａ,Ｂのどちらか一方に集中する。

積算結果の一例を図１４に示す。図１４に示した例では、２ウォブル周期位相「Ａ」上がりエッジが集中している。

上がりエッジ積分部３２において、上がりエッジが集中している２ウォブル周期位相が決定される。図１４の例では２ウォブル周期位相「Ａ」である。

２周期フラグ発生部３３では、上がりエッジ積分部３２の決定結果に基づいて、２ウォブル周期位相「Ａ」の位置に２周期フラグを立てる。この２周期フラグが、即ち、第２の保護窓である。

もっとも、図１４に例示したように、ノイズ等の影響で２ウォブル周期位相「Ｂ」にもあがりエッジが一部出現する可能性がある。仮に、上がりエッジ数が同数になった場合に「Ａ」、「Ｂ」のどちらの位相を「エッジ集中点」とするかは、今までの２ウォブル周期位相を継続する方法と、新たに並んだ２ウォブル周期位相の方に変更する方法のいずれでもよい。またいずれかを選択可能に構成しても良い。さらに、同数の場合に限り「Ａ」、「Ｂ」の両方に２周期フラグを立てることも考えられる。

また、新しいエッジ集中点を決定する上がりエッジの集計範囲は、回路動作開始点から現時点まで総ての上がりエッジを集計するが、この他、IIRフィルターなどを用いて新しい結果が得られるたびに古い結果から少しずつ捨てていく方法や、集計範囲を限定するフラグを用意し、このフラグが有効時に出現した上がりエッジのみ集計する方法を取ってもよい。或いは、集計結果をリセットするフラグを用意してもよい。

また、エッジ集中点の他に、エッジ集中点ともう一方の２ウォブル周期位相との差がどのくらいの程度かを表す「上がりエッジ分散度」信号を設けてもよい。例えば、上がりエッジを集計するＡ,Ｂのカウンタ差を比較して「２ウォブル周期位相Ａ,Ｂのエッジ集中点集計結果に大きな差がある」か「２ウォブル周期位相「Ａ」,「Ｂ」のエッジ集中点集計結果が均衡している」などの判別信号である。この「上がりエッジ分散度」を用いて、例えば、「周期位相「Ａ」,「Ｂ」のエッジ集中点集計結果に大きな差がある」時のみエッジ集中点を「Ａ」か「Ｂ」の一つに限定する(均衡している場合は、どちらにも２周期フラグを立てる)など制限をかけてもよい。

２周期フラグ（第２の保護窓）は、ビットスリップなどによりエッジ集中点がもう一方の２ウォブル周期位相へ変化しない限り、ウォブル２周期（２Ｔ：第２の周期）毎に立つ。

ただし、起動直後で、上がりエッジの集計数が少ない場合には、精度の高いエッジ集中点が得られないため、上がりエッジの集計数の判定に閾値(以下「２周期フラグ閾値」)を設け、上がりエッジ数が２周期フラグ閾値を越えるまで２周期フラグを無効にするよう制限をつける。２周期フラグ閾値は外部設定できるようにしてもよい。図１３の例では、２周期フラグ閾値が“３”のため（図１３（ｆ）参照）、２ウォブル周期位相Ａのカウンタ（図１３（ｄ）参照）が “３”になったところから２周期フラグが出力されている。

なお、２周期フラグ発生部３３が、上がりエッジ積分部３２の出力であるエッジ集中点（「Ａ」または「Ｂ」）を取り込むタイミングは、常に実時間で上がりエッジの集計結果をエッジ集中点として逐一取り込んでもよいし、特定の時間間隔を置いて取り込んでもよい。

上記では、正相から負相への位相変化点をＰＷからＮＷに変わった位置とし、この位相変化点の数を「Ａ」、「Ｂ」に区分してカウントする方法を用いている。

これに代わる方法として、位相検波値（多値）の微分値を用いて正相から負相への位相変化点を判定し、位相変化点における微分値を「Ａ」、「Ｂ」に区分して積算する方法でも良い。図１０（ａ）に示したように、位相検波値（多値）は、ＰＷからＮＷへ変化するとき（例えばシンクパターンの先頭）に、正の値から負の値に大きく変化し、微分値（差分値）は正の大きな値となる。この微分値を所定の閾値で判定して正相から負相への位相変化点を求めることができる。

このように生成された２周期フラグ（第２の保護窓）は、シンク信号確定部２４（図２参照）に入力される。

図１５は、以上説明した第２の保護窓の生成方法をまとめたフローチャートである。まず、ステップＳＴ１１では、ＰＷからＮＷへの変化点である上がりエッジを検出する。

一方、ステップＳＴ１２では、unit毎に２周期位相「Ａ」、「Ｂ」を入れ替えるタイミングか否かを判定する。このタイミング判定は、例えばＰＷが連続して３０個続いた時点を入れ替えるタイミングと判定する。

入れ替えタイミングであると判定されると、２周期位相「Ａ」、「Ｂ」を入れ替える（ステップＳＴ１３）。この入れ替えによって、unitが連続する場合にも、上がりエッジが２周期位相「Ａ」、「Ｂ」いずれかに集中する、即ち、上がりエッジの周期性が確保される。

ステップＳＴ１４は、上がりエッジの出現数を２周期位相「Ａ」および「Ｂ」の夫々で積算する処理である。２周期位相「Ａ」、「Ｂ」を入れ替えが正常に行われれば、上がりエッジの出現位置は、２周期位相「Ａ」および「Ｂ」のいずれかに集中するはずである。

最後に、上がりエッジの出現が集中している方の２周期位相（「Ａ」又は「Ｂ」）のいずれかを選択し、第２の保護窓（２周期フラグ）とする。

（６）シンク信号の確定
シンク検出部２２で検出されたシンク信号は、シンク信号検出部２４に入力され、第１のＡＮＤ回路２５で第１の保護窓と論理積がとられ、さらに第２のＡＮＤ回路２６で第２の保護窓と論理積がとられる。即ち、第１の保護窓と第２の保護窓の中にシンク信号が検出されたときに、真のシンク信号として確定されることになる。

図１６は、シンク信号の確定の状況を模式的に示す図でる。ノイズ等によって真のシンク位置から例えば、前後に１ウォブルずれた位置にシンク信号が検出された場合には、第１の保護窓だけでは検出されるものの、第２の保護窓によって検出が排除され、真の位置（第１の保護窓の中央）でシンク信号が検出されたときだけ、シンク信号として確定される様子を示している。

図９に戻ると、上記のシンク信号の確定がステップＳＴ５で行われる。シンク信号が確定すると、その確定したシンク信号のタイミングで（ステップＳＴ５のＹｅｓ）フライホイールカウンタ（４８３６波周期）２７がリセットされる。

一方、シンク信号が確定されない期間は（ステップＳＴ５のＮｏ）、フライホイールカウンタ（４８３６波周期）２７はウォブルクロックの単位でカウントアップを継続する。

フライホイールカウンタ（４８３６波周期）２７の出力は、ADIP word 毎に繰り返しカウントアップされるため、ADIP wordに含まれるアドレス変調符号（物理アドレス）を抽出できる。

本実施形態によれば、ウォブル信号の位相変化点に周期性があるという特徴に着目し、その周期性を利用することで、シンク信号が出現すべき位置を全範囲の２分の１に絞り込む窓（第２の保護窓）を生成している。従来のシンク信号から生成する保護窓（第１の保護窓）に加えて、さらに第２の保護窓によるマスキング効果により、真のシンク位置とは異なる誤った位置での同期化を防止し、信頼性の高いウォブルアドレスコーディングが実現できる。

ここまでの説明は、４８３６ウォブルで構成されるADIP word単位に設けれれているシンクパターンの検出に関するものである。一方、９３ウォブルで構成されるunit単位でも、図６（ｂ）、（ｃ）に示したようにその先頭に共通な「ユニット先頭パターン」がある。この「ユニット先頭パターン」を検出し、９３波周期のフライホイールカウンタを利用してユニット毎に同期をかけることも可能である。

この場合にも、全く同様の考え方で第２の保護窓を生成し、「ユニット先頭パターン」の検出の信頼性を高めることが可能である。図１７は、その場合の構成例を示す図である。

以上説明してきたように、本実施形態に係る光ディスク装置、およびその制御方法によれば、ウォブル信号のシンクパターンを高い信頼性で検出することができる。

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

本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成例を示す図。 物理アドレス検出部の細部構成例を示す図。 ＤＶＤ＋Ｒ、およびＤＶＤ＋ＲＷにおけるウォブル変調規則について説明する図。 物理アドレスが割り振られている単位であるADIP word（ADress In Pre-groove word）の構成を示す図。 sync unitとdata unitとに共通するADIPのパターンを説明する図。 sync unit および data unitの「ADIP」（各unitの先頭のウォブル８波分）を示す図。 位相検波部の内部構成例、およびこれに関連するウォブルＰＬＬ部の内部構成例を示す図。 ウォブル信号とＳＩＮ基準の位相検波の概念を示す図。 本実施形態に係る物理アドレス検出方法の処理例を示すフローチャート。 シンク検出の処理内容を説明する図であり、シンク未検出の場合の例を示す図。 シンク検出の処理内容を説明する図であり、シンク信号が検出された場合の例を示す図。 シンク検出位置から４８３６ウォブル後の位置を中心として前後１ウォブルの範囲に保護窓を設ける状況を示す図。 第２の保護窓生成方法を説明するタイミングチャート。 ２ウォブル周期位相Ａ,Ｂに対する上がりエッジ出現数積算結果の一例を示す図。 第２の保護窓の生成方法の一例を示すフローチャート。 シンク信号の確定の状況を模式的に示す図。 「ユニット先頭パターン」を検出し、ユニット毎に同期をかける方法に本実施形態を適用した場合の構成例を示す図。

符号の説明

１ 光ディスク装置
４ 記録部
７ 再生部
８ 制御部
１０ 物理アドレス検出部
２０ 位相検波部
２１ ウォブルＰＬＬ部
２２ シンク検出部
２３ 第１保護窓生成部
２４ シンク信号確定部
２８ アドレス抽出部
３０ 第２保護窓生成部

Claims (18)

1. 光ディスクの記録面に形成されるウォブルから２値位相変調されたウォブル信号を抽出する光ディスク装置において、
   前記ウォブル信号を位相検波し、ウォブルデータを生成する位相検波部と、
   基準となるシンクパターンを用いて前記ウォブルデータからのシンク信号を検出するシンク検出部と、
   検出された前記シンク信号の位置と、シンク信号の周期として規定される第１の周期とから第１の保護窓を生成する第１保護窓生成部と、
   前記シンク信号が出現すべき位置に、第２の周期で繰り返す第２の保護窓を前記ウォブルデータから生成する第２保護窓生成部と、
   前記シンク検出部で検出された前記シンク信号が、前記第１の保護窓および前記第２の保護窓の中にあるときに、前記シンク信号を確定するシンク信号確定部と、
   確定された前記シンク信号に同期させて、前記ウォブルデータに含まれる物理アドレス情報を抽出するアドレス抽出部と、
   を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記ウォブル信号は、正相から負相への位相変化点、および負相から正相への位相変化点の少なくとも一方の位相変化点に周期性がある信号であり、
   前記第２保護窓生成部は、
   前記位相変化点の周期を第２の周期とする第２の保護窓を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記ウォブル信号は、正相から負相への位相変化点に周期性がある信号、又は所定長の無変調領域を有し、この無変調領域で相を反転させることよって正相から負相への位相変化点に周期性を持たせることが可能な信号であり、
   前記第２保護窓生成部は、
   前記位相変化点の周期を第２の周期とする第２の保護窓を生成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
4. 前記位相変化点の周期は、前記ウォブル１波の周期をＴとした場合、２Ｔである、
   ことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 前記第２保護窓生成部は、
   前記ウォブルデータを前記ウォブル１波の周期Ｔ毎に第１の期間と第２の期間に交互に区分し、
   前記位相変化点の数を前記第１の期間と前記第２の期間で夫々積算し、
   積算された位相変化点の数の多い方の期間に基づいて前記第２の保護窓を生成する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
6. 前記積算された位相変化点の数が所定の閾値を越えたときに、前記第２の保護窓を生成する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の光ディスク装置。
7. 前記第２保護窓生成部は、
   前記ウォブルデータを前記ウォブル１波の周期Ｔ毎に第１の期間と第２の期間に交互に区分し、
   前記位相変化点における位相検波信号の微分値を、前記第１の期間と前記第２の期間で夫々積算し、
   積算された前記微分値が大きい方の期間に基づいて前記第２の保護窓を生成する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
8. 前記ウォブル信号は、所定長の無変調領域を有し、この無変調領域で相を反転させることよって正相から負相への位相変化点に周期性を持たせることが可能な信号であり、
   前記第２保護窓生成部は、
   無変調期間が所定の閾値以上継続した場合は前記ウォブルデータの相を反転させ、これによって正相から負相への位相変化点に周期性を持たせる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
9. 前記光ディスクは、ＤＶＤ＋Ｒ、又はＤＶＤ＋ＲＷである、
   ことを特徴とする請求項４に記載の光ディスク装置。
10. 光ディスクの記録面に形成されるウォブルから２値位相変調されたウォブル信号を抽出する光ディスク装置の制御方法において、
    前記ウォブル信号を位相検波し、ウォブルデータを生成し、
    基準となるシンクパターンを用いて前記ウォブルデータからのシンク信号を検出し、
    検出された前記シンク信号の位置と、シンク信号の周期として規定される第１の周期とから第１の保護窓を生成し、
    前記シンク信号が出現すべき位置に、第２の周期で繰り返す第２の保護窓を前記ウォブルデータから生成し、
    検出された前記シンク信号が、前記第１の保護窓および前記第２の保護窓の中にあるときに、前記シンク信号を確定し、
    確定された前記シンク信号に同期させて、前記ウォブルデータに含まれる物理アドレス情報を抽出する、
    スッテプを備えたことを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
11. 前記ウォブル信号は、正相から負相への位相変化点、および負相から正相への位相変化点の少なくとも一方の位相変化点に周期性がある信号であり、
    前記第２の保護窓を生成するステップでは、
    前記位相変化点の周期を第２の周期とする第２の保護窓を生成する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光ディスク装置の制御方法。
12. 前記ウォブル信号は、正相から負相への位相変化点に周期性がある信号、又は所定長の無変調領域を有し、この無変調領域で相を反転させることよって正相から負相への位相変化点に周期性を持たせることが可能な信号であり、
    前記第２の保護窓を生成するステップでは、
    前記位相変化点の周期を第２の周期とする第２の保護窓を生成する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の光ディスク装置の制御方法。
13. 前記位相変化点の周期は、前記ウォブル１波の周期をＴとした場合、２Ｔである、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の光ディスク装置の制御方法。
14. 前記第２の保護窓を生成するステップでは、
    前記ウォブルデータを前記ウォブル１波の周期Ｔ毎に第１の期間と第２の期間に交互に区分し、
    前記位相変化点の数を前記第１の期間と前記第２の期間で夫々積算し、
    積算された位相変化点の数の多い方の期間に基づいて前記第２の保護窓を生成する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の光ディスク装置の制御方法。
15. 前記積算された位相変化点の数が所定の閾値を越えたときに、前記第２の保護窓を生成する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の光ディスク装置の制御方法。
16. 前記第２の保護窓を生成するステップでは、
    前記ウォブルデータを前記ウォブル１波の周期Ｔ毎に第１の期間と第２の期間に交互に区分し、
    前記位相変化点における位相検波信号の微分値を、前記第１の期間と前記第２の期間で夫々積算し、
    積算された前記微分値が大きい方の期間に基づいて前記第２の保護窓を生成する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の光ディスク装置の制御方法。
17. 前記ウォブル信号は、所定長の無変調領域を有し、この無変調領域で相を反転させることよって正相から負相への位相変化点に周期性を持たせることが可能な信号であり、
    前記第２の保護窓を生成するステップでは、
    無変調期間が所定の閾値以上継続した場合は前記ウォブルデータの相を反転させ、これによって正相から負相への位相変化点に周期性を持たせる、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の光ディスク装置の制御方法。
18. 前記光ディスクは、ＤＶＤ＋Ｒ、又はＤＶＤ＋ＲＷである、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の光ディスク装置の制御方法。

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