(57)【要約】【課題】  確実に同期パターンを検出することができるスピンドルモータ制御装置、スピンドルモータ制御方法、そのプログラム及びディスク装置を提供すること。【解決手段】  各ＵＰ間隔Ｙより長い、絶対区間となる一定長の単位間隔Ａ内で閾値Ｃが設定され、この閾値Ｃが単位間隔Ａごとに更新されながら、閾値Ｃに基づき同期信号が検出される。閾値Ｃについては、例えば前回の単位間隔Ａ１で検出された最大のパターン長（ＵＰ２のパターン長）から所定のオフセット量を考慮して、単位間隔Ａ２における閾値Ｃ２が設定される。これにより、特に外乱等によりＰＬＬのロックが外れた場合であっても、精度良く同期信号を検出することができる。【選択図】図１
2006236473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の第１の間隔で設けられた複数の同期信号を含む信号パターンが記録されたディスク状の記録媒体を回転させるスピンドルモータの制御装置であって、
クロックを生成し、生成したクロック数をカウントするクロック手段と、
前記信号パターンをＲＦ信号として再生し、前記クロックを用いて前記再生されたＲＦ信号をサンプリングすることで、該信号パターンのビット列を生成する生成手段と、
前記第１の間隔より長い一定の第２の間隔に対応する前記クロック数の第１のカウント値を記憶する記憶手段と、
前記記憶された第１のカウント値に応じた前記第２の間隔内で、前記信号パターンのパターン長の第１の閾値を設定する第１の設定手段と、
少なくとも、前記第１の設定手段により前記第１の閾値を前記第２の間隔ごとに更新させながら、前記第１の閾値に基づき前記第２の間隔内における前記同期信号を検出する検出手段と、
前記検出された同期信号に基づき前記スピンドルモータを制御する制御手段と
を具備することを特徴とするスピンドルモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスピンドルモータ制御装置であって、
前記生成手段によりサンプリングされた第１の間隔に対応するクロック数の第２のカウント値に基づき、前記同期信号のパターン長を算出する算出手段と、
前記算出されたパターン長に基づき、該パターン長の第２の閾値を設定する第２の設定手段とをさらに具備し、
前記検出手段は、前記第２の設定手段により前記第２の閾値を前記第１の間隔ごとに更新させながら、前記第１及び第２の閾値の両方に基づき、前記同期信号を検出することを特徴とするスピンドルモータ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスピンドルモータ制御装置であって、
前記第２のカウント値に基づき、前記第１の間隔ごとに検出窓信号を生成する検出窓生成手段をさらに具備し、
前記検出手段は、前記検出窓信号が生成される期間内で前記第２の閾値に基づき前記同期信号を検出することを特徴とするスピンドルモータ制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のスピンドルモータ制御装置であって、
前記検出手段は、前記検出窓信号が生成される期間内で前記第１の閾値を超える前記信号パターンが検出されなかった場合に、所定の期間、前記検出窓及び前記第２の閾値を用いずに前記第１の閾値を用いて前記同期信号を検出することを特徴とするスピンドルモータ制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載のスピンドルモータ制御装置であって、
前記第１の設定手段は、前記第２の間隔内で検出された前記各同期信号のうち、最大パターン長の同期信号に基づき前記第１の閾値を設定することを特徴とするスピンドルモータ制御装置。
【請求項６】
クロックを生成して生成したクロック数をカウントし、
ディスク状の記録媒体に記録された、一定の第１の間隔で設けられた複数の同期信号を含む前記信号パターンをＲＦ信号として再生し、
前記生成されたクロックを用いて前記再生されたＲＦ信号をサンプリングすることで、該信号パターンのビット列を生成し、
前記第１の間隔より長い一定の第２の間隔に対応する前記クロック数の第１のカウント値を記憶し、
前記記憶された第１のカウント値に応じた前記第２の間隔内で、前記信号パターンのパターン長の第１の閾値を設定し、
少なくとも、前記第１の閾値を前記第２の間隔ごとに更新させながら、前記第１の閾値に基づき前記第２の間隔内における前記同期信号を検出し、
前記検出された同期信号に基づき、前記記録媒体を回転させるスピンドルモータを制御することを特徴とするスピンドルモータ制御方法。
【請求項７】
クロックを生成して生成したクロック数をカウントするステップと、
ディスク状の記録媒体に記録された、一定の第１の間隔で設けられた複数の同期信号を含む前記信号パターンをＲＦ信号として再生するステップと、
前記生成されたクロックを用いて前記再生されたＲＦ信号をサンプリングすることで、該信号パターンのビット列を生成するステップと、
前記第１の間隔より長い一定の第２の間隔に対応する前記クロック数の第１のカウント値を記憶するステップと、
前記記憶された第１のカウント値に応じた前記第２の間隔内で、前記信号パターンのパターン長の第１の閾値を設定するステップと、
少なくとも、前記第１の閾値を前記第２の間隔ごとに更新させながら、前記第１の閾値に基づき前記第２の間隔内における前記同期信号を検出するステップと、
前記検出された同期信号に基づき、前記記録媒体を回転させるスピンドルモータを制御するステップと
を実行するプログラム。
【請求項８】
一定の第１の間隔で設けられた複数の同期信号を含む信号パターンが記録されたディスク状の記録媒体を回転させるスピンドルモータと、
クロックを生成し、生成したクロック数をカウントするクロック手段と、
前記信号パターンをＲＦ信号として再生し、前記クロックを用いて前記再生されたＲＦ信号をサンプリングすることで、該信号パターンのビット列を生成する生成手段と、
前記第１の間隔より長い一定の第２の間隔に対応する前記クロック数の第１のカウント値を記憶する記憶手段と、
前記記憶された第１のカウント値に応じた前記第２の間隔内で、前記信号パターンのパターン長の第１の閾値を設定する第１の設定手段と、
少なくとも、前記第１の設定手段により前記第１の閾値を前記第２の間隔ごとに更新させながら、前記第１の閾値に基づき前記第２の間隔内における前記同期信号を検出する検出手段と、
前記検出された同期信号に基づき前記スピンドルモータを制御する制御手段と
を具備することを特徴とするディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データが記録されたディスク状の記録媒体を回転させるスピンドルモータを制御する制御装置、制御方法、そのプログラム及びディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク、特にＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭのような再生専用の光ディスクでは、再生信号から得られるデータを用いて、スピンドルモータの回転を制御する。スピンドルモータの回転を制御する方法はいろいろあるが、光ディスクに記録されているフレーム同期パターンを用いる方法としては、大別すると以下の２種類に分けられる。
【０００３】
１つは、再生されたＲＦ信号に基づきＰＬＬ（Phase Locked Loop）をかけてＲＦ信号をサンプリングしたビットデータ列からパターンマッチングでフレーム同期パターンを検出し、同期保護を行う方法である。
【０００４】
もう１つは、ＰＬＬをかけずに固定クロックでＲＦ信号をサンプリングし、そのデータ列から、たとえば最長のＴ（Ｔは光ディスク上のピットを読むためのクロック周期）がフレーム同期パターンであると考え、その最長パターンを検出し、必要に応じて同期保護を行う方法がある（例えば、特許文献１の段落[０００４]参照。）。しかしながら、この方法では、ディスクの回転が変動すると、Ｔの長いデータパターンをフレーム同期パターンとして誤検出してしまうと、同期保護性能が低下し、スピンドルの制御の安定性が悪化してしまう問題があった。
【０００５】
そこで、かかる問題を解決するため、同期信号の間隔（時間間隔）を予測し、この予測値を基に検出窓を生成する同期保護回路がある（例えば、特許文献１の段落[００１４]参照。）。これにより、同期信号の間隔が一定でない場合、具体的には例えばＣＬＶ（Constant Linear Velocity）方式で記録されたデータをＣＡＶ方式で再生する場合でも、同期信号を検出できる。  
【特許文献１】特開２０００−１８７９４６号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の回路であっても、検出窓が生成されている期間内に、例えば外乱等によりフレーム同期パターンの誤検出があると、やはり同期保護が図れなくなる。ディスクの回転による線速度を常に正確に把握するためには、そのような外乱があっても確実に同期パターンを検出できることが要求される。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、確実に同期パターンを検出することができるスピンドルモータ制御装置、スピンドルモータ制御方法、そのプログラム及びディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るスピンドルモータ制御装置は、一定の第１の間隔で設けられた複数の同期信号を含む信号パターンが記録されたディスク状の記録媒体を回転させるスピンドルモータの制御装置であって、クロックを生成し、生成したクロック数をカウントするクロック手段と、前記信号パターンをＲＦ信号として再生し、前記クロックを用いて前記再生されたＲＦ信号をサンプリングすることで、該信号パターンのビット列を生成する生成手段と、前記第１の間隔より長い一定の第２の間隔に対応する前記クロック数の第１のカウント値を記憶する記憶手段と、前記記憶された第１のカウント値に応じた前記第２の間隔内で、前記信号パターンのパターン長の第１の閾値を設定する第１の設定手段と、少なくとも、前記第１の設定手段により前記第１の閾値を前記第２の間隔ごとに更新させながら、前記第１の閾値に基づき前記第２の間隔内における前記同期信号を検出する検出手段と、前記検出された同期信号に基づき前記スピンドルモータを制御する制御手段とを具備する。
【０００９】
本発明では、各同期信号の間隔である第１の間隔より長い第２の間隔内で、第１の閾値に基づき同期信号が検出される。クロックは所定の周波数を持っており、例えばＰＬＬで生成される。本発明では、特に外乱等によりＰＬＬのロックが外れた場合であっても、一定長の第２の間隔ごとに信号パターンを監視するので、精度良く同期信号を検出することができる。検出手段は、例えば第１の閾値を超える信号パターンを検出したとき、それを同期信号とすればよい。
【００１０】
第１の間隔は、実際に記録媒体に記録された同期信号のパターン間の長さである。第２の間隔は、第１の間隔より十分に長いことが好ましい。しかし、第２の間隔内で少なくとも２つの真の同期信号が存在するような長さがあれば、本発明を実現することができる。
【００１１】
スピンドルモータは、ＣＬＶ（Constant Linear Velocity）方式のものが用いられるが、これに限られず、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity）、ＺＣＬＶ（Zoned CLV）等であってもよい。
【００１２】
信号パターンとは、ディスク上のマーク、ピット、またはスペース、もしくはそれらを組み合わせて１つの単位としたものを指す。パターン長とは、ＰＬＬがロック状態でないときのサンプリングクロックでパターンをサンプリングした際の総サンプル回数（カウント値）を指す。
【００１３】
ディスク状の記録媒体としては、光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスク等が挙げられる。
【００１４】
本発明の一の形態によれば、当該スピンドルモータ制御装置は、前記生成手段によりサンプリングされた第１の間隔に対応するクロック数の第２のカウント値に基づき、前記同期信号のパターン長を算出する算出手段と、前記算出されたパターン長に基づき、該パターン長の第２の閾値を設定する第２の設定手段とをさらに具備し、前記検出手段は、前記第２の設定手段により前記第２の閾値を前記第１の間隔ごとに更新させながら、前記第１及び第２の閾値の両方に基づき、前記同期信号を検出する。本発明では、２つの閾値が設定されるので、高精度な同期信号の検出が可能となる。検出手段は、例えば第１及び第２の閾値の両方を超えるデータパターンを検出したとき、それを同期信号とすればよい。
【００１５】
本発明の一の形態によれば、当該スピンドルモータ制御装置は、前記第２のカウント値に基づき、前記第１の間隔ごとに検出窓信号を生成する検出窓生成手段をさらに具備し、前記検出手段は、前記検出窓信号が生成される期間内で前記第２の閾値に基づき前記同期信号を検出する。本発明では、２つの閾値に加え、さらに検出窓によって誤検出を排除しているので、さらに高精度な同期信号の検出が可能となる。
【００１６】
本発明の一の形態によれば、前記検出手段は、前記検出窓信号が生成される期間内で前記第１の閾値を超える前記信号パターンが検出されなかった場合に、所定の期間、前記検出窓及び前記第２の閾値を用いずに前記第１の閾値を用いて前記同期信号を検出する。これにより、同期保護が確立されていない状態であっても、第１の閾値に基づき同期信号を検出することができる。所定の期間とは、例えば当該検出窓（第１の閾値を超える信号パターンが検出されなかったときの検出窓）が閉じてから、次に第１の閾値を超える信号パターンが少なくとも１つ検出されるまでの間の期間である。しかし、所定の期間はこれに限られない。
【００１７】
本発明の一の形態によれば、前記第１の設定手段は、前記第２の間隔内で検出された前記各同期信号のうち、最大パターン長の同期信号に基づき前記第１の閾値を設定する。このように設定された第１の閾値は、例えば次の第２の間隔内で用いられる。つまり、検出手段によって、次々に第１の閾値が更新されながら同期信号が検出されていく。
【００１８】
本発明に係るスピンドルモータ制御方法は、クロックを生成して生成したクロック数をカウントし、ディスク状の記録媒体に記録された、一定の第１の間隔で設けられた複数の同期信号を含む前記信号パターンをＲＦ信号として再生し、前記生成されたクロックを用いて前記再生されたＲＦ信号をサンプリングすることで、該信号パターンのビット列を生成し、前記第１の間隔より長い一定の第２の間隔に対応する前記クロック数の第１のカウント値を記憶し、前記記憶された第１のカウント値に応じた前記第２の間隔内で、前記信号パターンのパターン長の第１の閾値を設定し、少なくとも、前記第１の閾値を前記第２の間隔ごとに更新させながら、前記第１の閾値に基づき前記第２の間隔内における前記同期信号を検出し、前記検出された同期信号に基づき、前記記録媒体を回転させるスピンドルモータを制御する。
【００１９】
本発明に係るプログラムは、クロックを生成して生成したクロック数をカウントするステップと、ディスク状の記録媒体に記録された、一定の第１の間隔で設けられた複数の同期信号を含む前記信号パターンをＲＦ信号として再生するステップと、前記生成されたクロックを用いて前記再生されたＲＦ信号をサンプリングすることで、該信号パターンのビット列を生成するステップと、前記第１の間隔より長い一定の第２の間隔に対応する前記クロック数の第１のカウント値を記憶するステップと、前記記憶された第１のカウント値に応じた前記第２の間隔内で、前記信号パターンのパターン長の第１の閾値を設定するステップと、少なくとも、前記第１の閾値を前記第２の間隔ごとに更新させながら、前記第１の閾値に基づき前記第２の間隔内における前記同期信号を検出するステップと、前記検出された同期信号に基づき、前記記録媒体を回転させるスピンドルモータを制御するステップとを実行する。
【００２０】
本発明に係るディスク装置は、一定の第１の間隔で設けられた複数の同期信号を含む信号パターンが記録されたディスク状の記録媒体を回転させるスピンドルモータと、クロックを生成し、生成したクロック数をカウントするクロック手段と、前記信号パターンをＲＦ信号として再生し、前記クロックを用いて前記再生されたＲＦ信号をサンプリングすることで、該信号パターンのビット列を生成する生成手段と、前記第１の間隔より長い一定の第２の間隔に対応する前記クロック数の第１のカウント値を記憶する記憶手段と、前記記憶された第１のカウント値に応じた前記第２の間隔内で、前記信号パターンのパターン長の第１の閾値を設定する第１の設定手段と、少なくとも、前記第１の設定手段により前記第１の閾値を前記第２の間隔ごとに更新させながら、前記第１の閾値に基づき前記第２の間隔内における前記同期信号を検出する検出手段と、前記検出された同期信号に基づき前記スピンドルモータを制御する制御手段とを具備する。
【００２１】
ディスク装置とは、例えば光ディスク、光磁気ディスク、または磁気ディスク等の記録媒体からデータを再生することが可能な装置である。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、例えば外乱等によりＰＬＬのロックが外れた状態であっても、確実に同期パターンを検出することができ、スピンドルモータを安定に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置を示すブロック図である。
【００２５】
この光ディスク装置１０１は、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ブルーレイディスクのような光ディスク１０２を回転駆動するスピンドルモータ１０３、図示しないＰＤ（フォト・ディテクタ）やレーザ光源を有する光ピックアップ１０４、この光ピックアップ１０４を光ディスク１０２の半径方向に移動する送りモータ１０５を有する。
【００２６】
また、光ディスク装置１０１は、スピンドルモータ１０３、光ピックアップ１０４及び送りモータ１０５を駆動制御するサーボ制御部１０６、装置全体及び信号処理やサーボ制御などの個別制御を行うシステムコントローラ１０７、光ピックアップ１０４に搭載されたＰＤから出力される各種の信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、光ピックアップ１０４から出力される信号をＲＦ信号として再生するＲＦ再生部１０９、ＲＦ信号を図２に示すように適切なスライスレベル（ＳＬ）でスライスして、上記サンプリングクロックでＲＦ信号を２値化するＲＦサンプル部１１０、ＲＦ再生部１０９で再生されたＲＦ信号からクロックを生成し、これをサンプリングクロックとしてＲＦサンプル部１１０に供給するＰＬＬ部１１６、信号の変調、復調及びＥＣＣの付加、ＥＣＣに基づくエラー訂正処理を行う信号変復調器&ＥＣＣ部１１１、変復調されたデータやエラー訂正処理されたデータを一時的に蓄積するバッファメモリ１１２、映像／音声データをデコード等する映像音声処理部１１３、アナログ出力のためのＤ／Ａ変換器１１４を有する。
【００２７】
さらに、光ディスク装置１０１は、光ディスク１０２に書き込まれるデータを保有する外部コンピュータ１３０を接続するためのインターフェース１１５、信号変復調器&ＥＣＣ部１１１によりエラー訂正符号が付加されて変調されたデータを基に、レーザパルスを生成し、レーザ光源を駆動するレーザ制御部１０８を有している。
【００２８】
ＲＦ再生部１０９は、具体的には、例えば図示しないＲＦアンプ、フィルタ、ＡＧＣ（オートゲインコントローラ）、波形等化器等を有する。
【００２９】
ＰＬＬ部１１６は、図示しない位相比較器、水晶発振器、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）、ループフィルタ等を有する。
【００３０】
ＲＦサンプル部１１０は、通常は、ＰＬＬ部１１６がロック状態で供給されるサンプリングクロックを用いて２値化処理するが、本実施の形態に係るスピンドルモータ制御装置（後述する）が動作する上では、サンプリングクロックとしてはＲＦ信号に同期していない、つまりＰＬＬ部１１６がロックされていない状態のクロックを用いる。すなわち、本実施の形態に係るスピンドルモータ制御装置は、何らかの原因、例えば外乱等によりＰＬＬのロックが外れた状態においても、安定してスピンドルモータ１０３を制御させようとするものである。クロックの条件としては、ＲＦ信号からパターンの長さ（パターン長）を求める必要があるため、平均周波数が既知である必要があり、また周波数のばらつきが少ない方が望ましい。
【００３１】
パターンとは、ディスク上のマーク、ピット、スペース、もしくはこれらを組み合わせて１つの単位としたものを指す。パターン長とは、ＰＬＬがロックされていない状態のサンプリングクロックでパターンをサンプリングした際の総サンプル回数（クロックのカウント値）を指す。
【００３２】
以上のように構成された光ディスク装置１０１の記録再生動作について説明する。
【００３３】
データ記録時においては、外部コンピュータ１３０からインターフェース１１５に入力されたデジタルデータは、信号変復調器&ＥＣＣ部１１１でエラー訂正符号が付加されて変調される。変調されたデータに基づき、レーザ制御部１０８によりパルスが生成され、光ピックアップ１０４を介して光ディスク１０２にレーザ光が照射されることで、データが記録される。データ記録の際、サーボ制御部１０６により、適宜サーボ制御がなされる。
【００３４】
一方、データ再生時においては、レーザ光が光ディスク１０２に照射されると、その戻り反射光が図示しないＰＤにより検出される。ＰＤにより検出された反射光は、ＲＦ再生部１０９において増幅、波形等化等されてＲＦ信号が再生され、ＲＦサンプル部１１０によりＲＦ信号が２値化されたビット列が生成される。生成されたビット列は信号変復調&ＥＣＣ部１１１により信号復調及びエラー訂正が行われる。復調された信号から、映像音声処理部１１３により映像データ及び音声データに分離され、Ｄ／Ａ変換がなされてアナログ出力される。データ再生の際、サーボ制御部１０６により、適宜サーボ制御がなされる。
【００３５】
図３は、本発明の一実施の形態に係るスピンドルモータ制御装置を示すブロック図である。
【００３６】
スピンドルモータ制御装置１０は、図１に示したサーボ制御部１０６の一部として機能するものである。スピンドルモータ制御装置１０は、ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１、ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２、ＵＰ検出結果セレクタ３、ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４、スピンドル制御&モータドライバ５を有する。
【００３７】
ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１は、ＲＦサンプル部１１０により２値化されたビット列のデータ３１を入力し、入力したビット列データ３１から、ＨＵＮＴ状態においてフレーム同期パターン中のＵＰ（ユニークパターン（これが同期信号となる））を検出する。また、ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１は、ＵＰを検出したタイミングでＵＰ検出タイミング信号３４をＵＰ検出結果セレクタ３に出力する。
【００３８】
ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２は、同じくビット列データ３１を入力し、入力したビット列データ３１から、ＳＹＮＣ状態において同期パターン中のＵＰを検出する。ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２は、ＵＰを検出したタイミングでＵＰ検出タイミング信号３５をＵＰ検出結果セレクタ３に出力する。
【００３９】
後でも述べるが、ＨＵＮＴ状態とは、ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１が、同期保護がかかっていない状態でＵＰを検出する状態のことをいう。ＳＹＮＣ状態とは、ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２が、同期保護がかかっている状態でＵＰを検出する状態のことをいう。ここでいう同期保護とは、ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４の処理の１つである同期保護の動作であり、ＰＬＬによる同期状態とは別である。もともと、ＰＬＬがロック状態（同期状態）であれば、ＵＰ間隔のクロック数及びそのクロック周波数から、線速度を把握することができる。
【００４０】
ここで、ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１とＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２との違いとしては、ＵＰ検出に後述するように検出窓を用いるか否かである。ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１では、検出されたＵＰが未だ信用できないとして検出窓を用いない、つまりＵＰを常に検出してＵＰの同期保護の引き込みを行う。ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２では、既に同期保護がかかっているので、検出されたＵＰが信用できるとして、ＵＰ間隔カウント値３８を基に検出窓を生成し、ＵＰの誤検出を減少させる。
【００４１】
ＵＰ検出結果セレクタ３は、ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４が同期保護状態であるか同期保護状態でないかに応じて、ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１及びＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２のいずれか一方を選択する。つまり、ＵＰ検出結果セレクタ３は、ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４の同期保護状態がＨＵＮＴ状態の場合には、ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１の検出結果を選択し、同期保護状態がＳＹＮＣ状態の場合には、ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２の検出結果を選択する。ＵＰ検出結果セレクタ３は、その検出結果の信号３６、つまり選択されたＵＰ検出タイミング信号３６をＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４に出力する。ＵＰ間隔とは、実際にディスク１０２に記録されたＵＰ間の長さである。
【００４２】
ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４は、サンプリングクロックでＵＰ間隔をカウントするＵＰ間隔カウンタと、そのカウント値及びＵＰ検出タイミング信号３６（信号３４及び３６のうち選択された方）を用いた同期保護機能とを有する。例えば、ここでは同期保護部は２つの状態のステートマシンを持つ。それぞれ、ＨＵＮＴ状態、ＳＹＮＣ状態である。ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４は、ＵＰ検出結果セレクタ３で選択されたＵＰ検出タイミング信号３６を用いて、ステートがＨＵＮＴ状態であれば同期が確立していないので同期確立を試みる。同期が確立するとステートはＳＹＮＣ状態に入り、ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４は、同期保護動作を実行する。ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４は、この同期保護の状態３９（同期保護動作の状態にあるか否か）をＵＰ検出結果セレクタ３に供給する。
【００４３】
ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４は、上述のようにＵＰ間隔のカウント値３８をＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２に出力する。また、ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４は、ＵＰ間隔カウンタからＵＰタイミングの信号３７を生成し、これをスピンドル制御&モータドライバ５へ出力する。ＵＰタイミングとは、同期保護が確立した状態で、ＵＰが外乱により検出できない場合にタイミングの補完を行い、フレーム同期パターンごとに安定してタイミングを出力する信号であり、スピンドル制御の入力として好適である。
【００４４】
スピンドル制御&モータドライバ５は、ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４からのＵＰタイミング３７を入力するとともに、スピンドルモータ１０３から回転タイミング信号３３を入力し、それらを用いてスピンドルモータ１０３を制御することで、ＲＦ再生部１０９の再生処理に当って適切な線速となるようにディスクを回転させる。
【００４５】
図４は、ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２の構成を示すブロック図である。
【００４６】
ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２は、単位間隔&パターン閾値設定レジスタ１１、最大パターン長計測保持部１３、第１のオフセット量設定レジスタ１２、第１のＵＰ検出閾値決定部１４を有する。
【００４７】
単位間隔&パターン閾値設定レジスタ１１は、予め設定された一定長の単位間隔と、予め設定されたパターン長の最大及び最小の閾値を保持する。単位間隔は、ＵＰ間隔とは独立したものであり、ＵＰ間隔より長い間隔である。パターン長の最大及び最小閾値は、最大パターン長計測保持部１３が計測して保持するパターン長からＵＰを検出するためにその最大の閾値を当該最大パターン長計測保持部１３に与える。最大パターン長計測保持部１３は、単位間隔&パターン閾値設定レジスタ１１から与えられた最大及び最小閾値を用いて、ＲＦのビット列３１から上記単位間隔における最大のパターン長を検出し、保持する。なお、最小閾値を設定する理由としては、例えばディスク１０２上のディフェクト等によって起こるエラーに対処するためであり、パターン長の下限にも最小閾値を設定しておく。第１のオフセット量設定レジスタ１２は、パターン長方向のオフセット量を予め保持しておく。第１のＵＰ検出閾値決定部１４は、当該オフセット量及び最大パターン長計測保持部１３で保持された単位間隔での最大パターン長に基づき、ＵＰ検出のための閾値を決定する。
【００４８】
また、ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２は、ＵＰ間隔保持部２２、ＵＰ長算出部２１、第２のＵＰ検出閾値決定部１８、第２のオフセット量設定レジスタ１９、ＵＰ検出窓幅設定レジスタ２４、ＵＰ検出窓生成部２３を有する。
【００４９】
ＵＰ間隔保持部２２は、上述のＵＰ間隔のカウント値３８を保持する。ＵＰ長算出部２１は、ＵＰ間隔保持部２２で保持されたカウント値に基づき、ＵＰ長を計算で求める。ＵＰ長算出部２１は、ＵＰ間隔とＵＰ長とはほぼ比例関係を有しているので、ＵＰ長を計算で求めることができる。第２のオフセット量設定レジスタ１９は、パターン長方向のオフセット量を予め保持しておく。第２のＵＰ検出閾値決定部１８は、ＵＰ長算出部２１で算出されたＵＰ長からオフセット量を考慮した、ＵＰ検出のための閾値を決定する。ＵＰ検出窓幅設定レジスタ２４は、予め設定されたＵＰ検出のための検出窓の幅を保持する。ＵＰ検出窓生成部２３は、ＵＰ検出窓幅設定レジスタ２４で保持された検出窓幅及びＵＰ間隔保持部２２で保持されたＵＰ間隔に応じて検出窓を生成する。
【００５０】
なお、上記オフセット量、最大パターン長、閾値等は、上記ＰＬＬ部１１６のロックレンジのクロックのカウント値、あるいは水晶発振器の固定クロックのカウント値等で保持しておけばよい。
【００５１】
また、ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２は、第１の偽ＵＰ排除部１５、第２の偽ＵＰ排除部１６、第３の偽ＵＰ排除部１７を有する。
【００５２】
第１の偽ＵＰ排除部１５は、第２のＵＰ検出閾値決定部１８で決定された閾値（第２の閾値）を用いて、ビット列データ３１から偽のＵＰを排除する。偽のＵＰとは、ＵＰではないパターンであって、ＵＰであると誤検出する可能性の高いパターンである。第２の偽ＵＰ排除部１６は、第１のＵＰ検出閾値決定部１４で決定された閾値（第１の閾値）を用いて、偽のＵＰを排除する。第３の偽ＵＰ排除部１７は、ＵＰ検出窓生成部２３で生成された検出窓を用いて、さらに偽のＵＰを排除する。
【００５３】
図５は、ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１の構成を示すブロック図である。ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１は、単位間隔&パターン閾値設定レジスタ４１、最大パターン長計測保持部４３、第３のオフセット量設定レジスタ４２、第３のＵＰ検出閾値決定部４４、第４の偽ＵＰ排除部４６を有する。これらの各部は、図４に示したＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２の単位間隔&パターン閾値設定レジスタ１１、最大パターン長計測保持部１３、第１のオフセット量設定レジスタ１２、第１のＵＰ検出閾値決定部１４、第２の偽ＵＰ排除部１６とそれぞれ同様の機能を有するので説明を省略する。
【００５４】
以上のように構成されたスピンドルモータ制御装置１０の動作を説明する。図６、図７及び図８は、その動作を説明するための図である。
【００５５】
図６中、上のグラフの縦軸が、ＲＦのビット列のデータ３１から検出されるすべてのパターンのパターン長を示している。黒の太い実線で示すパターンが真のＵＰ（＝ＵＰ１、ＵＰ２、ＵＰ３、・・・）であり、グレーで示すパターンがＵＰ以外の他のデータである。横軸は時間を示す。符号Ｆはディスク１０２の回転数の変移を示しており、この図では時間経過とともにパターン長が長い方向になるようにシフトしている（Ｆの傾きは今関係ない。）。
【００５６】
ここで、図６では、ＵＰ長が時間経過とともに長くなっている様子を例示している。これは、ディスク１０２の線速が徐々に遅くなっている状態である。通常、ＰＬＬ部１１６がロックしている状態では、線速が徐々に遅くなっている状態であっても、これにＰＬＬ部１１６が追従しようとするので、ＰＬＬ部１１６から出力されるクロック周波数も低下する。したがって通常は、図６におけるＵＰ長であるＵＰ１、ＵＰ２、ＵＰ３、・・・はそれぞれ同じクロック数分であるため一定である。しかし、何らかの原因でＰＬＬのロックが外れた状態では、クロック周波数は追従しようとしないため、例えばある一定のクロック周波数でＲＦ信号を観測しようとする。これにより、ＵＰ長が見かけ上変化するのである。図６は、そのようにＵＰ長が見かけ上変化する様子を示している。
【００５７】
符号Ｄ（＝Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・）は、ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２の第２のＵＰ検出閾値決定部１８で決定された閾値である。この閾値Ｄ（＝Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・）は、例えばＵＰ長算出部２１で算出された直前のＵＰ長から、第２のオフセット量設定レジスタ１９で設定されたオフセット量ＵＰoff分が引かれた値である。例えばＵＰ１のＵＰ長が算出された場合、そのＵＰ長からオフセット量ＵＰoffが引かれた値がＤ１となる。ＵＰ長は、時間経過とともに長くなっているので、これに伴い閾値Ｄも上昇している。
【００５８】
一方、符号Ｗ（＝Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、・・・）は、ＵＰ検出窓生成部２３で生成された検出窓である。検出窓Ｗは、ＵＰ間隔保持部２２で保持されたＵＰ間隔Ｙ（＝Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、・・・）に基づき生成される。具体的に説明する。例えば、検出窓Ｗ２に注目すると、前回のＵＰ２が検出されたタイミングから、前回のＵＰ間隔であるＵＰ１及びＵＰ２の間隔Ｙ１と同じ間隔が経過するタイミングが、検出窓Ｗ２の期間の中央値Ｗ２ｃとなるように、検出窓Ｗ２が生成される。このときの検出窓幅は、ＵＰ検出窓幅設定レジスタ２４により予め設定されている。
【００５９】
以上のように、閾値Ｄと検出窓Ｗとが生成されることにより、変移するＵＰ長を精度よく検出することができる。例えば、ＵＰ２のＵＰ長に基づき閾値Ｄ２が設定され、かつ、ＵＰ間隔Ｙ１から検出窓生成のタイミングである間隔Ｘ２が設定されると、検出窓Ｗ２が生成される期間内において、閾値Ｄ２を超えるパターン、つまりＵＰ３が真のＵＰと推定される。これは、図４で示した、第１の偽ＵＰ排除部１５及び第３の偽ＵＰ排除部１７により処理される。これにより高精度に真のＵＰが検出される。第２の偽ＵＰ排除部１６による動作は後述する。
【００６０】
図７は、第１の偽ＵＰ排除部１５及び第３の偽ＵＰ排除部１７により偽のＵＰが排除される場合に、擬似ロックが起こる様子を示す図である。以下、これについて説明する。
【００６１】
例えば図６の動作と同様の動作により真のＵＰ２を検出する。真のＵＰ２が検出されると、図６の動作と同様にそのＵＰ２のＵＰ長からＤ２が設定されるとともに、前回のＵＰ間隔Ｙ１と同じ間隔である間隔Ｘ２に基づき検出窓Ｗ２が生成される。そうすると、検出窓Ｗ２が生成される期間内で、閾値Ｄ２を超えたパターンである偽のＵＰf1が検出されてしまうことがあり得る。このように偽のＵＰf1が検出されると、この偽のＵＰf1が検出されたタイミングで偽のＵＰ間隔Ｙf2が設定されるとともに、誤った閾値Ｄf3が設定され、この偽のＵＰ間隔Ｙf2に基づき誤った検出窓Ｗf3が生成されてしまう。これにより、真のＵＰ３は検出されなくなる。こうなると、偽のＵＰに基づいて擬似的なロック状態（同期保護状態）が継続することとなり、結果的にはディスク１０２から適切にデータが再生されなくなる。
【００６２】
そこで、本実施の形態では、第２の偽ＵＰ排除部１６により偽のＵＰを排除するようにしている。図８は、その様子を示している。
【００６３】
図８中、符号Ａ（Ａ１、Ａ２、Ａ３、・・・）は、単位間隔&パターン閾値設定レジスタ１１で設定される一定長の単位間隔を示す。符号Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、・・・）は、単位間隔Ａ内ごとに設定されたパターン長の閾値であり、図８では、真のＵＰが２つ含まれる間隔に設定されている。しかし、単位間隔Ａ内に含まれる真のＵＰはさらに多くてもよく、ＵＰ間隔Ｙより十分長いことが好ましい。上述したように、この単位間隔Ａは、ＵＰ間隔Ｙとは独立したものである。
【００６４】
例えば、図７に示す場合と同様に、例えば真のＵＰ１、ＵＰ２が検出された後、偽のＵＰf1が検出された場合、ＵＰ検出窓生成部２３により誤った検出窓Ｗf3が生成されるとともに、第２のＵＰ検出閾値決定部１８により誤った閾値Ｄf3が設定される。したがって、このままでは偽のＵＰf2が検出されてしまう。しかしながら、最大パターン長計測保持部１３は、前回の単位間隔Ａ１における最大のパターン長であるＵＰ２のＵＰ長を保持している。したがって、第１のＵＰ検出閾値決定部１４は、そのＵＰ２のＵＰ長を用いて閾値Ｃ２を設定しているため、単位間隔Ａ２内において閾値Ｃを超えるパターン、つまり真のＵＰ４が現れるまでＵＰタイミングは出力されない。
【００６５】
ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２によりＵＰ４が検出された場合、つまり検出窓がない状態でＵＰが検出された場合、ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４はＨＵＮＴ状態であることをＵＰ検出結果セレクタ３に伝える。そうすると、ＵＰ検出結果セレクタ３は、ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１からのＵＰ検出タイミング信号３４の入力を選択することでＨＵＮＴ状態に移行する。
【００６６】
ＨＵＮＴ状態では、ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）１は上記したようにＵＰ検出に検出窓を用いないで、図９に示すように、単位間隔Ａにおける閾値Ｃのみを用いる。図８に戻り、具体的には、ＨＵＮＴ状態では、ＵＰ４が検出された後、単位間隔Ａ２が終了すると、次の単位間隔Ａ３において新たな閾値Ｃ３が設定され、その閾値Ｃ３を超える真のＵＰ５が検出される。このようにして、ＨＵＮＴ状態では、同期保護の確立が試みられる。
【００６７】
閾値Ｃ３により真のＵＰ５が検出されると、その真のＵＰ５のＵＰ検出タイミング３４がＵＰ検出結果セレクタ３に入力されるとともに、そのタイミングで当該選択されたＵＰ検出タイミング信号３６がＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４に入力される。また、ＵＰ検出結果セレクタ３は、真のＵＰ５が検出されると、ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２からのＵＰ検出タイミング信号３５の入力を選択することにより、それ以降はＳＹＮＣ状態でのＵＰ検出が継続される。すなわち、ＨＵＮＴ状態において、例えばＵＰ４及びＵＰ５の２回ＵＰを検出したらＳＹＮＣ状態に移行するようにしている。しかし、このように２回ＵＰを検出する場合に限られず、２回以上の多数のＵＰを検出するまでＨＵＮＴ状態を継続するようにしてもかまわない。
【００６８】
ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４は、ＨＵＮＴ状態においては、検出されたＵＰ４及びＵＰ５の間隔Ｚ１をＵＰ間隔のカウント値３８としてＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２に出力する。そして、ＳＹＮＣ状態に移行後、ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）２がそのカウント値であるＺ１（＝Ｘ３）を用いて検出窓Ｗ４を生成して、上記したようなＳＹＮＣ状態での処理を続行する。
【００６９】
ここで図８において、仮にＵＰf2が閾値Ｃ２を超えて検出されてしまった場合、検出窓Ｗf3内で検出してしまい、ＨＵＮＴ状態には移行しない。しかし、絶対的な区間である単位間隔Ａ２で、常に最大のパターン長（例えばＵＰ４）が探索し続けられ、次の単位間隔Ａ３では、その最大パターン長に基づき閾値Ｃ３が設定される。これにより、確実に真のＵＰを検出することができる。
【００７０】
このように検出された真のＵＰにより、ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部４は、図８の下の方に示すＵＰタイミングの信号３７（図３参照）を生成し、スピンドル制御&モータドライバ５に出力する。スピンドル制御&モータドライバ５は、このＵＰタイミング３７を用いてスピンドルモータ１０３を制御することで、適切な線速となるようにディスクを回転させる。
【００７１】
以上のように、本実施の形態では、各ＵＰ間隔Ｙより長い、絶対区間となる一定長の単位間隔Ａ内で閾値Ｃが設定され、この閾値Ｃが単位間隔Ａごとに更新されながら閾値Ｃに基づき同期信号が検出される。これにより、特に外乱等によりＰＬＬのロックが外れた場合であっても、精度良く同期信号を検出することができる。
【００７２】
また、本実施の形態によれば、図７で説明したような擬似ロックの継続を回避することができ、線速推定の精度の悪化を防止できるとともに、スピンドル制御の安定性の向上が期待できる。
【００７３】
本発明は以上説明した実施の形態には限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００７４】
例えば、第１及び第３の偽ＵＰ排除部１５及び１７を用いず、単位間隔Ａにおける閾値Ｃを利用した第２の偽ＵＰ排除部１６のみを用いるようにしてもよい。
【００７５】
上記の説明において、図７において、閾値Ｃは前単位間隔における最大パターン長からのオフセットによって設定されていた。しかし、閾値Ｃは、複数の真のＵＰ長の平均値であってもよいし、中央値（全ＵＰ長のうちの中央の値）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光ディスク装置を示すブロック図である。
【図２】ＲＦ信号を２値化するＲＦサンプル部の動作を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るスピンドルモータ制御装置を示すブロック図である。
【図４】ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）の構成を示すブロック図である。
【図５】ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）の構成を示すブロック図である。
【図６】図４に示す第１及び第３の偽ＵＰ排除部を用いたＵＰ検出の動作を示す図である。
【図７】図６の動作で擬似ロックが起こる場合を示す図である。
【図８】第１、第２及び第３の偽ＵＰ排除部を用いたＵＰ検出の動作を示す図である。
【図９】ＨＵＮＴ状態におけるＵＰ検出の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
Ｃ、Ｄ…閾値
Ｗ…検出窓
Ｙ…ＵＰ間隔
Ａ…単位間隔
１…ＵＰ検出部（ＨＵＮＴ）
２…ＵＰ検出部（ＳＹＮＣ）
３…ＵＰ検出結果セレクタ
４…ＵＰ間隔カウンタ&同期保護部
５…モータドライバ
１０…スピンドルモータ制御装置
１１、４１…単位間隔&パターン閾値設定レジスタ
１２…第１のオフセット量設定レジスタ
１３、４３…最大パターン長計測保持部
１４…第１のＵＰ検出閾値決定部
１４…第１の検出閾値決定部
１８…第２のＵＰ検出閾値決定部
１９．第２のオフセット量設定レジスタ
２１…ＵＰ長算出部
２２…ＵＰ間隔保持部
２３…ＵＰ検出窓生成部
２４…ＵＰ検出窓幅設定レジスタ
３８…ＵＰ間隔カウント値
４２…第３のオフセット量設定レジスタ
４４…第３のＵＰ検出閾値決定部
４６…第４の偽ＵＰ排除部
１０１…光ディスク装置
１０２…光ディスク
１０３…スピンドルモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006236473.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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