(57)【要約】【課題】光ディスク読取装置において、位相引き込み時間を短縮し、かつ、定常時の動作を安定化する。【解決手段】光ディスク読取装置は、光ディスクの回転開始後、第１のモードにおいて、同期パターン幅に基いてリードクロック信号の周波数を合わせ、第２のモードにおいて、同期パターン間隔に基いてリードクロック信号の周波数を合わせると共に、ワイドキャプチャモードで位相引き込み（リードクロック信号の位相を受光信号の位相に合わせる動作）を行う。その後、定常時になると（光ディスクの回転速度が一定になると）、第３のモードにおいて、通常モードで位相引き込みを行う。光ディスクの回転開始時には、ワイドキャプチャモードで位相引き込みを行うことにより、位相引き込み可能なキャプチャレンジが拡大し、定常時には、通常モードで位相引き込みが行われることにより、記録データの読取りのエラーレートの悪化を招くことがない。【選択図】図３
2011065707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクを回転させる光ディスク回転手段と、
前記光ディスクに光を照射すると共に前記光ディスクからの反射光を受光して、その受光強度に対応する受光信号を出力する光ピックアップユニットと、
前記光ピックアップユニットから出力される受光信号から、前記光ディスクに記録されている記録データを読取る読取手段と、
光ディスクに記録されている記録データを読取るために用いるリードクロック信号を生成するリードクロック生成手段と、を備え、
前記読取手段は、前記光ディスク回転手段により前記光ディスクが回転させられているときに前記光ピックアップユニットから出力される受光信号から、前記リードクロック生成手段により生成されたリードクロック信号を用いて、前記光ディスクに記録されている記録データを読取る光ディスク読取装置において、
前記リードクロック生成手段は、
前記受光信号のゼロクロス点前後においてサンプリングした前記受光信号のレベルに基いて、前記受光信号の位相と前記リードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を無くすように前記リードクロック信号の位相を制御する通常モードと、
前記受光信号のゼロクロス点になると予測されるゼロクロス予測点においてサンプリングした前記受光信号のレベルに基いて、前記受光信号の位相と前記リードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を無くすように前記リードクロック信号の位相を制御するワイドキャプチャモードと、によって動作し、
前記光ディスクの回転を開始したとき、前記ワイドキャプチャモードで前記リードクロック信号の位相を制御し、
その後、前記光ディスクの回転速度が一定になると、前記ワイドキャプチャモードでの前記リードクロック信号の位相の制御を終了して、前記通常モードで前記リードクロック信号の位相を制御する、
ことを特徴とする光ディスク読取装置。
【請求項２】
前記リードクロック生成手段は、
前記光ピックアップユニットを移動させるシーク動作を行ったとき、前記ワイドキャプチャモードで前記リードクロック信号の位相を制御し、
その後、前記光ディスクの回転速度が一定になると、前記ワイドキャプチャモードでの前記リードクロック信号の位相の制御を終了して、前記通常モードで前記リードクロック信号の位相を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに記録されている記録データの読取を行う光ディスク読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光ディスクを回転させながら、光ピックアップユニットにより光ディスクに光を照射すると共に光ディスクからの反射光を受光し、そのときに光ピックアップユニットから出力される受光信号（光ディスクからの反射光強度に対応した信号）から、光ディスクに記録されている記録データを読取る光ディスク読取装置がある。このような光ディスク読取装置では、リードクロック信号を生成し、このリードクロック信号を用いて、光ディスクから出力される受光信号のＡＤ変換やデコード処理などを行って、光ディスクに記録されている記録データを読取るようになっている。記録データの精度の良い読取りを行うためには、リードクロック信号の位相を光ピックアップユニットから出力される受光信号の位相に合わせる必要がある。リードクロック信号の生成は、ＰＬＬ回路で行われる。ＰＬＬ回路は、受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差をなくすようにリードクロック信号の位相を制御することにより、リードクロック信号の位相を受光信号の位相に合わせるようにしている。
【０００３】
ところで、ＰＬＬ回路は、受光信号の周波数がＰＬＬ回路の中心周波数に対してある範囲内でなければ、位相引き込み（リードクロック信号の位相を受光信号の位相に合わせること）を行えない。この周波数範囲はキャプチャレンジと呼ばれる。すなわち、ＰＬＬ回路は、受信信号の周波数がＰＬＬ回路の中心周波数から大きく離れていてキャプチャレンジ範囲外であると、位相引き込みを行えず、リードクロック信号の位相を受光信号の位相に合わせることができない。
【０００４】
従って、ＰＬＬの中心周波数を所定周波数（光ディスクが目標回転速度で回転したときの受光信号の周波数）に固定した光ディスク読取装置では、光ディスクの回転速度が目標回転速度に近い回転速度に達してからでないと、位相引き込みを行うことができない。このような構成の光ディスク読取装置では、光ディスクの回転開始時や光ピックアップユニットのシーク動作時などにおいて、位相引き込みに時間を要してしまい、記録データの読取りが開始されるまでに時間を要してしまうことになる。
【０００５】
そこで、ＰＬＬ回路の中心周波数を可変制御して、ＰＬＬ回路の中心周波数をそのときの受光信号の周波数に近付けることにより、光ディスクの回転速度が目標回転速度に近い回転速度に達する前でも、位相引き込みを可能にした光ディスク読取装置が知られている（例えば特許文献１乃至特許文献３参照）。このような構成の光ディスク読取装置では、光ディスクの回転開始時や光ピックアップユニットのシーク動作時などにおいて、位相引き込み時間を短縮することができ、記録データの読取りが開始されるまでの時間を短縮することができる。
【０００６】
また、位相引き込み時間を短縮するために、受光信号の周波数とリードクロック信号の周波数との周波数誤差に基いてリードクロック信号の周波数を制御すると共に、受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差に基いてリードクロック信号の位相を制御するようにしたものや（例えば特許文献４参照）、データフォーマット中の単一周波数により構成される単一周波数データ領域から検出した位相誤差と、デジタルデータ中のランダム信号により構成されるランダム信号データ領域から検出した位相誤差とに基いて、リードクロック信号の位相を制御するようにしたものが知られている（例えば特許文献５参照）。
【０００７】
また、キャプチャレンジを拡大する（ＰＬＬ回路の中心周波数と受光信号の周波数との周波数差が大きくても位相引き込みを可能にする）ことも、位相引き込み時間を短縮することに繋がる。
【０００８】
通常の方式では、リードクロック信号の位相を受光信号の位相に合わせるには、受光信号のゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点前後においてサンプリングした受光信号のレベルに基いて受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を無くすようにリードクロック信号の位相を制御している。
【０００９】
これに対し、キャプチャレンジを拡大するために、受光信号のゼロクロス点になると予測されるゼロクロス予測点（受光信号の周波数とリードクロック信号の周波数に周波数差がなければゼロクロス点になる点）を検出し、そのゼロクロス予測点においてサンプリングした受光信号のレベルに基いて受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を無くすようにリードクロック信号の位相を制御することが考えられている。このような方式は、ワイドキャプチャ方式と呼ばれる。
【００１０】
ワイドキャプチャ方式によれば、受光信号の周波数とリードクロック信号の周波数とに周波数差がある場合、通常の方式と比較して、位相誤差直線の連続領域の範囲が拡大するため、位相引き込み可能なキャプチャレンジが拡大し、位相引き込み時間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第３４７７９４１号公報
【特許文献２】特開平１０−２８３７１４号公報
【特許文献３】特開平１１−１４９７２１号公報
【特許文献４】特開２００６−１０７６５９号公報
【特許文献５】特開２０００−２００４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述したワイドキャプチャ方式は、定常時（光ディスクの回転速度が目標回転速度に達した（光ディスクの回転速度が一定になった）後の状態）において、位相誤差を誤検出してしまうことがあり、その結果、定常時の動作が安定せず、定常時における記録データの読取りのエラーレートの悪化を招き、定常時における記録データの読取り性能が劣化する。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、位相引き込み時間を短縮することができ、かつ、定常時の動作を安定化することができる光ディスク読取装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、光ディスクを回転させる光ディスク回転手段と、光ディスクに光を照射すると共に光ディスクからの反射光を受光して、その受光強度に対応する受光信号を出力する光ピックアップユニットと、光ピックアップユニットから出力される受光信号から、光ディスクに記録されている記録データを読取る読取手段と、光ディスクに記録されている記録データを読取るために用いるリードクロック信号を生成するリードクロック生成手段と、を備え、読取手段は、光ディスク回転手段により光ディスクが回転させられているときに光ピックアップユニットから出力される受光信号から、リードクロック生成手段により生成されたリードクロック信号を用いて、光ディスクに記録されている記録データを読取る光ディスク読取装置において、リードクロック生成手段は、受光信号のゼロクロス点前後においてサンプリングした受光信号のレベルに基いて、受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を無くすようにリードクロック信号の位相を制御する通常モードと、受光信号のゼロクロス点になると予測されるゼロクロス予測点においてサンプリングした受光信号のレベルに基いて、受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を無くすようにリードクロック信号の位相を制御するワイドキャプチャモードと、によって動作し、光ディスクの回転を開始したとき、ワイドキャプチャモードでリードクロック信号の位相を制御し、その後、光ディスクの回転速度が一定になると、ワイドキャプチャモードでのリードクロック信号の位相の制御を終了して、通常モードでリードクロック信号の位相を制御するものである。
【００１５】
請求項２の発明は、リードクロック生成手段は、光ピックアップユニットを移動させるシーク動作を行ったとき、ワイドキャプチャモードでリードクロック信号の位相を制御し、その後、光ディスクの回転速度が一定になると、ワイドキャプチャモードでのリードクロック信号の位相の制御を終了して、通常モードでリードクロック信号の位相を制御するものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１の発明によれば、光ディスクの回転を開始したとき、ワイドキャプチャモードでリードクロック信号の位相が制御されることにより、位相引き込み可能なキャプチャレンジが拡大し、光ディスクの回転開始後の位相引き込み時間を短縮することができる。しかも、定常時（光ディスクの回転速度が一定になった後）には、通常モードでリードクロック信号の位相が制御されることにより、記録データの読取りのエラーレートの悪化を招くことがなく、定常時の動作を安定化することができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、光ピックアップユニットを移動させるシーク動作を行ったときにも、ワイドキャプチャモードでリードクロック信号の位相が制御されることにより、位相引き込み可能なキャプチャレンジが拡大し、シーク動作後の位相引き込み時間を短縮することができる。しかも、シーク動作後の定常時（光ディスクの回転速度が一定になった後）には、通常モードでリードクロック信号の位相が制御されることにより、記録データの読取りのエラーレートの悪化を招くことがなく、定常時の動作を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク読取装置の概略構成を示す電気的ブロック構成図。
【図２】同光ディスク読取装置の周波数・位相比較器の構成を示す電気的ブロック構成図。
【図３】同光ディスク読取装置のＰＬＬ回路部の動作モードの遷移を示すモード遷移図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施形態による光ディスク読取装置について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態による光ディスク読取装置の構成を示す。光ディスク読取装置１は、光ディスク２に記録されている記録データの読取を行う装置である。
【００２０】
光ディスク２には、周囲と異なる光の反射を起こす記録マーク及び周囲と同じ光の反射を起こす記録スペースの配列によって、記録データが記録されている。記録マークには、ｍＴマーク（ｍ＝３，４，・・・，１４）と呼ばれる、Ｔを単位長として長さの異なる複数種のものがある。記録スペースは、各記録マークの間に設けられ、記録スペースにも、ｎＴスペース（ｎ＝３，４，・・・，１４）と呼ばれる、Ｔを単位長として長さの異なる複数種のものがある。光ディスク２には、このような記録マーク（ｍＴマーク）及び記録スペース（ｎＴスペース）が同心円状又は渦巻状の記録トラック上に配列して形成されており、このような記録マーク及び記録スペースの配列によって、記録データが記録されている。
【００２１】
また、光ディスク２には、所定の記録マーク及び記録スペースの配列（例えば、３Ｔマークと３Ｔスペースの繰り返し）から成る同期パターンが形成されている。同期パターンは、データ記録トラックにおける各フレーム（所定長さのデータ記録領域）の先頭に形成されている。すなわち、同期パターンは、データ記録トラックに所定の間隔で形成されている。
【００２２】
光ディスク読取装置１は、光ディスク２を回転させながら、光ディスク２に光を照射すると共に光ディスク２からの反射光を受光し、光ディスク２からの反射光強度に基いて、光ディスク２に形成されている記録マーク及び記録スペースの長さや配列を検出することにより、光ディスク２に記録されている記録データを読取るようになっている。
【００２３】
光ディスク読取装置１は、スピンドルモータ１１と、モータ駆動回路１２と、光ピックアップユニット１３と、光ディスク制御部１４等を備える。
【００２４】
スピンドルモータ１１は、光ディスク２を回転させるものであり、光ディスク２が装着される。スピンドルモータ１１は、モータ駆動回路１２によって回転駆動され、装着された光ディスク２を回転させる。モータ駆動回路１２は、スピンドルモータ１１にモータ駆動電圧を印加して、スピンドルモータ１１を回転駆動する。スピンドルモータ１１及びモータ駆動回路１２等によって、光ディスク２を回転させる光ディスク回転手段が構成されている。
【００２５】
光ピックアップユニット１３は、光ディスク２に光を照射すると共に光ディスクからの反射光を受光して、その受光強度（光ディスク２からの反射光強度）に対応する受光信号（ＲＦ信号）を出力する。光ディスク２には、周囲と異なる光の反射を起こす記録マーク及び周囲と同じ光の反射を起こす記録スペースが形成されている。従って、光ディスク２が回転しているときに光ピックアップユニット１３から出力される受光信号は、光ディスク２に形成されている記録マーク及び記録スペースの長さや配列に対応して、時間的に（周期的）にレベルが変化して振幅することになり、周波数成分を持った信号となる。また、その周波数は、光ディスク２の回転速度に対応して、変化することにもなる。なお、光ピックアップユニット１３は、シークモータ（不図示）により駆動されて、光ディスク２の半径方向に移動（シーク動作）するようになっている。
【００２６】
光ディスク制御部１４は、光ディスク２に記録されている記録データを読取る読取手段である読取処理部２１及びデコーダ２２と、光ディスク２の回転速度を目標回転速度に保つように制御するためのディスクサーボ部２３と、光ディスク２に記録されている記録データを読取るために用いるリードクロック信号を生成するリードクロック生成手段であるＰＬＬ（位相ロックループ）回路部２４等を備える。
【００２７】
光ディスク２に記録されている記録データの読取りは、光ディスク２を回転させながら、光ピックアップユニット１３により光ディスク２に光を照射すると共に光ディスク２からの反射光を受光して行われる。すなわち、読取処理部２１及びデコーダ２２は、スピンドルモータ１１により光ディスク２が回転させられているときに光ピックアップユニット１３から出力される受光信号から、ＰＬＬ回路部２４により生成されたリードクロック信号を用いて、光ディスク２に記録されている記録データを読取る。
【００２８】
読取処理部２１は、オートゲイン制御部３１と、ＡＤ変換部３２と、デジタルイコライザ３３と、データスライス部３４とを備える。オートゲイン制御部３１は、光ピックアップユニット１３から出力される受光信号のゲインを調整する。ＡＤ変換部３２は、ＰＬＬ回路部２４により生成されたリードクロック信号を用いて、オートゲイン制御部３１によりゲインの調整された受光信号をデジタル信号に変換する。すなわち、ＡＤ変換部３２は、オートゲイン制御部３１によりゲインの調整された受光信号を、ＰＬＬ回路部２４により生成されたリードクロック信号に同期したタイミングでサンプリングしてデジタル信号（多値化信号）に変換する。デジタルイコライザ３３は、ＡＤ変換部３２によりデジタル信号に変換された受光信号を、本来得られる信号と等しくなるように等化補正する。データスライス部３４は、デジタルイコライザ３３により等化補正された受光信号を、受光信号の振幅中心レベルに対応する所定レベルでスライスして２値化することにより、ＥＦＭ信号（光ディスク２に形成されている記録マーク及び記録スペースの長さや配列に対応してハイレベルとローレベルとに２値変化する信号）を生成する。
【００２９】
デコーダ２２は、データスライス部３４により生成されたＥＦＭ信号をデコード（ＥＦＭ復調）して、光ディスク２に記録されている記録データを再生する。すなわち、デコーダ２２は、データスライス部３４により生成されたＥＦＭ信号から、光ディスク２に形成されている記録マーク及び記録スペースの長さや配列を検出する。記録マーク及び記録スペースの長さや配列の検出は、ＰＬＬ回路部２４により生成されたリードクロック信号を用いて行われる。すなわち、記録マーク及び記録スペースの長さや配列を検出は、ＰＬＬ回路部２４により生成されたリードクロック信号を基準として、ＥＦＭ信号のハイレベル区間及びローレベル区間の長さを検出することにより行われる。そして、デコーダ２２は、その検出結果から、光ディスク２に記録マーク及び記録スペースの長さや配列によって記録されている記録データを再生する。これにより、光ディスク２に記録されている記録データが読取られる。
【００３０】
ディスクサーボ部２３は、データスライス部３４により生成されたＥＦＭ信号に基いて、光ディスク２の現在の回転速度と目標回転速度との誤差を検出し、その誤差を示す回転速度誤差信号をモータ駆動回路１２に与える。光ディスク２の現在の回転速度と目標回転速度との誤差の検出は、データスライス部３４により生成されたＥＦＭ信号の周波数を検出し、その検出したＥＦＭ信号の周波数と予め定められた基準の周波数（光ディスク２が目標回転速度で回転したときに得られるＥＦＭ信号の周波数）との差分を求めることにより行われる。モータ駆動回路１２は、ディスクサーボ部２３から与えられる回転速度誤差信号に基いて、スピンドルモータ１１の回転速度が目標回転速度となるように、スピンドルモータ１１を回転駆動する。これにより、光ディスク２の回転速度が目標回転速度で回転するように制御される。
【００３１】
上述のように、読取処理部２１及びデコーダ２２は、ＰＬＬ回路部２４により生成されたリードクロック信号を用いて、光ディスク２に記録されている記録データを読取る。従って、記録データの精度の良い読取りを行うためには、ＰＬＬ回路部２４により生成するリードクロック信号の位相を光ピックアップユニット１３から出力される受光信号の位相に合わせる必要がある。
【００３２】
ＰＬＬ回路部２４は、周波数・位相比較器４１と、ループフィルタ４２と、ＶＣＯ（電圧制御発振器）４３と、クロック制御部４４とを備える。
【００３３】
周波数・位相比較器４１は、デジタルイコライザ３３により等化補正された受光信号に基いて、受光信号の基本周波数ｆｔ（受光信号の基本周波数ｆｔとは、記録マーク及び記録スペースの単位長Ｔに対応する周期の周波数）を検出し、その基本周波数ｆｔを示す周波数信号を出力する。また、周波数・位相比較器４１は、デジタルイコライザ３３により等化補正された受光信号に基いて、光ピックアップユニット１３から出力される受光信号の位相とＰＬＬ回路部２４により生成したリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を示す位相誤差信号を出力する。周波数・位相比較器４１の構成の詳細については後述する。
【００３４】
ループフィルタ４２は、ローパスフィルタであり、周波数・位相比較器４１から出力された位相誤差信号に含まれる高周波成分を除去し、周波数・位相比較器４１から出力された位相誤差信号に含まれる低周波成分を通過させる。
【００３５】
ＶＣＯ４３は、周波数・位相比較器４１から周波数信号が入力されることにより、その周波数信号の示す周波数（周波数・位相比較器４１により検出した受光信号の基本周波数ｆｔ）が基礎周波数ｆｃとして設定され、位相誤差信号が入力されていない状態では、その設定された基礎周波数ｆｃで発振する。この基礎周波数ｆｃは、ＰＬＬ回路部２４の中心周波数（位相引き込みが可能なキャプチャレンジの中心の周波数）となる。そして、ＶＣＯ４３は、ループフィルタ４２を通過した位相誤差信号が入力されることにより、その位相誤差信号の示す位相誤差を無くすように、発振周波数を基礎周波数ｆｃから変化させる。すなわち、ＶＣＯ４３は、周波数ｆｏ＝ｆｃ±ｆΔ（ｆΔは、位相誤差を無くすための周波数の変化分）で発振する。
【００３６】
クロック制御部４４は、ＶＣＯ４３の発振出力から、周波数ｆｏ（＝ｆｃ±ｆΔ）のクロック信号を生成する。クロック制御部４４により生成された周波数ｆｏのクロック信号は、リードクロック信号としてＰＬＬ回路部２４から出力される。
【００３７】
図２は、上記周波数・位相比較器４１の構成を示す。周波数・位相比較器４１は、シンク幅検出部５１と、シンク間隔検出部５２と、周波数検出部５３と、ノーマル用位相誤差検出部５４と、ワイド用位相誤差検出部５５と、切替部５６等を備える。
【００３８】
シンク幅検出部５１は、デジタルイコライザ３３により等化補正された受光信号に基いて、光ディスク２に形成されている同期パターンを検出し、同期パターン長（同期パターンに対応する受光信号の時間長）を検出する。シンク間隔検出部５２は、デジタルイコライザ３３により等化補正された受光信号に基いて、光ディスク２に形成されている同期パターンを検出し、同期パターン間隔（同期パターンに対応する受光信号が出現する時間間隔）を検出する。シンク幅検出部５１及びシンク間隔検出部５２における同期パターンの検出は、受光信号のレベルの変化パターンを検出し、受光信号のレベルの変化パターンが同期パターンに合致するものを検出することにより行われる。シンク幅検出部５１における同期パターン幅の検出、及びシンク間隔検出部５２における同期パターン間隔の検出は、周波数の固定された時間計測用の基準クロック信号を用いて行われる。
【００３９】
周波数検出部５３は、シンク幅検出部５１により検出した同期パターン幅又はシンク間隔検出部５２により検出した同期パターン間隔に基いて、そのときの光ディスク２の回転速度で得られる受光信号の基本周波数ｆｔを検出する。そして、周波数検出部５３は、検出した基本周波数ｆｔを示す周波数信号を出力する。
【００４０】
ノーマル用位相誤差検出部５４は、デジタルイコライザ３３により等化補正された受光信号に基いて、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号のゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点前後においてサンプリングされた受光信号のレベルに基いて、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出する。
【００４１】
このノーマル用位相誤差検出部５４は、光ディスク２の同期パターン領域及びユーザデータ領域を含む任意の領域において、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出する。すなわち、このノーマル用位相誤差検出部５４は、光ディスク２の任意の領域で得られる受光信号のゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点前後においてサンプリングされた受光信号のレベルに基いて、光ディスク２の任意の領域で得られる受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出する。
【００４２】
ゼロクロス点の検出は、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の振幅中心レベルを０レベルとして、サンプリングされた受光信号（デジタルイコライザ３３により等化補正された受光信号）のレベルが正から負、又は負から正に変化した点を検出することにより行われる。
【００４３】
光ピックアップユニット１３から出力された受光信号はリードクロック信号に同期したタイミングでサンプリングされることから、リードクロック信号の周波数ｆｏと光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）とが等しく、かつ、リードクロック信号の位相と光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とが合っていれば、受光信号のサンプリング点で受光信号のレベルが０になる（ゼロクロス点になる）はずである。つまり、隣接する２のサンプリング点の受光信号のレベルにおいて、受光信号のレベルが正から負、又は負から正に変化していて、サンプリング点で受光信号のレベルが０になっていなければ（ゼロクロス点になっていなければ）、リードクロック信号の位相と光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とが合っていないということである。また、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号のレベルは、ゼロクロス点から離れるにつれて絶対値が大きくなるように連続的に変化する。従って、ゼロクロス点前後においてサンプリングされた受光信号のレベルは、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差に対応することになる。
【００４４】
ノーマル用位相誤差検出部５４は、ゼロクロス点の直前においてサンプリングされた受光信号のレベルと、ゼロクロス点の直後においてサンプリングされた受光信号のレベルのうち、絶対値が０レベルに近い方の受光信号のレベルを、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差として検出する。そして、ノーマル用位相誤差検出部５４は、検出した位相誤差を示す位相誤差信号を出力する。
【００４５】
ワイド用位相誤差検出部５５は、デジタルイコライザ３３により等化補正された受光信号に基いて、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号のゼロクロス点になると予測されるゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス予測点においてサンプリングされた受光信号のレベルに基いて、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出する。
【００４６】
このワイド用位相誤差検出部５５は、光ディスク２の同期パターン領域において、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出する。すなわち、このワイド用位相誤差検出部５５は、同期パターン領域で得られる受光信号（同期パターンが３Ｔマークと３Ｔスペースの繰り返しであるとすれば、３Ｔマークと３Ｔスペースの繰り返しに対応する周期（６Ｔ周期）でレベル変化する受光信号）のゼロクロス点になると予測されるゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス予測点においてサンプリングされた受光信号のレベルに基いて、同期パターン領域で得られる受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出する。
【００４７】
ここで、ゼロクロス予測点とは、受光信号のゼロクロス点直後（又は直前）のサンプリング点から、リードクロック信号の周期（１／ｆｏ）のＫ倍（同期パターンが３Ｔマークと３Ｔスペースの繰り返しであるとすれば、ｋ＝３）毎に訪れるサンプリング点である。ゼロクロス予測点の検出は、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号のゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点直後（又は直前）のサンプリング点から、リードクロック信号の周期のＫ倍毎に訪れるサンプリング点を求めることにより行われる。
【００４８】
光ピックアップユニット１３から出力された受光信号はリードクロック信号に同期したタイミングでサンプリングされることから、リードクロック信号の周波数ｆｔと光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）とが等しく、かつ、リードクロック信号の位相と光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とが合っていれば、ゼロクロス予測点（ゼロクロス点から、リードクロック信号の周期のＫ倍遅れたサンプリング点）で受光信号のレベルが０になる（ゼロクロス点になる）はずである。つまり、ゼロクロス予測点で受光信号のレベルが０になっていなければ（ゼロクロス点になっていなければ）、リードクロック信号の位相と光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とが合っていないということである。また、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号のレベルは、連続的に変化する。従って、ゼロクロス予測点でサンプリングされた受光信号のレベルは、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差に対応することになる。
【００４９】
ワイド用位相誤差検出部５５は、ゼロクロス予測点でサンプリングされた受光信号のレベルを、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差として検出する。そして、ワイド用位相誤差検出部５５は、検出した位相誤差を示す位相誤差信号を出力する。
【００５０】
切替部５６は、ノーマル用位相誤差検出部５４から出力された位相誤差信号を周波数・位相比較器４１から出力する状態と、ワイド用位相誤差検出部５５から出力された位相誤差信号を周波数・位相比較器４１から出力する状態とを選択的に切替える。
【００５１】
上記ＰＬＬ回路部２４は、リードクロック信号の周波数ｆｏを光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）に合わせるように制御する周波数制御と、リードクロック信号の位相を光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相に合わせるように制御する位相制御（位相引き込み）とを行う。
【００５２】
また、ＰＬＬ回路部２４は、周波数制御においては、粗調モードと微調モードの２つのモードで動作する。
【００５３】
粗調モードは、リードクロック信号の周波数ｆｏを受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）に大まかに合わせるように（近付けるように）、リードクロック信号の周波数ｆｏを制御するモードである。
【００５４】
粗調モードでは、周波数・位相比較器４１は、シンク幅検出部５１により、同期パターン幅（同期パターンに対応する受光信号の時間長）を検出し、周波数検出部５３により、その同期パターン幅に基いて、そのときの光ディスク２の回転速度で得られる受光信号の基本周波数ｆｔを検出し、その検出した基本周波数ｆｔを示す周波数信号を出力する。これにより、その周波数信号がＶＣＯ４３に入力され、ＶＣＯ４３の基礎周波数ｆｃ（ＰＬＬ回路２５の中心周波数）が、そのときの光ディスク２の回転速度で得られる（同期パターン幅に基いて検出した）受光信号の基本周波数ｆｔに設定され、リードクロック信号の周波数ｆｏが受光信号の基本周波数ｆｔに大まかに合わせられる。
【００５５】
微調モードは、リードクロック信号の周波数ｆｏを受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）に精確に合わせるように（一致させるように）、リードクロック信号の周波数ｆｏを制御するモードである。
【００５６】
微調モードでは、周波数・位相比較器４１は、シンク間隔検出部５２により、同期パターン間隔（同期パターンに対応する受光信号が出現する時間間隔）を検出し、周波数検出部５３により、その同期パターン間隔に基いて、そのときの光ディスク２の回転速度で得られる受光信号の基本周波数ｆｔを検出し、その検出した基本周波数ｆｔを示す周波数信号を出力する。これにより、その周波数信号がＶＣＯ４３に入力され、ＶＣＯ４３の基礎周波数ｆｃ（ＰＬＬ回路２５の中心周波数）が、そのときの光ディスク２の回転速度で得られる（同期パターン間隔に基いて検出した）受光信号の基本周波数ｆｔに設定され、リードクロック信号の周波数ｆｏが受光信号の基本周波数ｆｔに精確に合わせられる。
【００５７】
また、ＰＬＬ回路部２４は、位相制御においては、通常モードとワイドキャプチャモードの２つの動作モードで動作する。
【００５８】
通常モードは、光ディスク２の同期パターン領域及びユーザデータ領域を含む任意の領域において、受光信号のゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点前後においてサンプリングした受光信号のレベルに基いて受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を無くすようにリードクロック信号の位相を制御するモードである。
【００５９】
通常モードでは、周波数・位相比較器４１は、ノーマル用位相誤差検出部５４により、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を示す位相誤差信号を切替部５６を経由して出力する。これにより、その位相誤差信号がループフィルタ４２を通過してＶＣＯ４３に入力され、ノーマル用位相誤差検出部５４により検出した位相誤差を無くすように、ＶＣＯ４３の発振周波数ｆｏが基礎周波数ｆｃから変化し、リードクロック信号の位相が受光信号の位相に合わせられる。
【００６０】
ワイドキャプチャモードは、光ディスク２の同期パターン領域において、受光信号のゼロクロス点になると予測されるゼロクロス予測点を検出し、そのゼロクロス予測点においてサンプリングした受光信号のレベルに基いて受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を無くすようにリードクロック信号の位相を制御するモードである。
【００６１】
ワイドキャプチャモードでは、周波数・位相比較器４１は、ワイド用位相誤差検出部５５により、光ピックアップユニット１３から出力された受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を示す位相誤差信号を切替部５６を経由して出力する。これにより、その位相誤差信号がループフィルタ４２を通過してＶＣＯ４３に入力され、ワイド用位相誤差検出部５５により検出した位相誤差を無くすように、ＶＣＯ４３の発振周波数ｆｏが基礎周波数ｆｃから変化し、リードクロック信号の位相が受光信号の位相に合わせられる。
【００６２】
図３は、上記ＰＬＬ回路部２４の動作モードの遷移を示す。まず、光ディスク２の回転開始時には、第１のモードにある。第１のモードでは、ＰＬＬ回路部２４は、同期パターン幅（同期パターンに対応する受光信号の時間長）を検出し、その検出した同期パターン幅に基いて、リードクロック信号の周波数ｆｏを受光信号の基本周波数ｆｔに合わせる（周波数制御）。すなわち、ＰＬＬ回路部２４は、上記粗調モードによって、ＶＣＯ４３の基礎周波数ｆｃを同期パターン幅に基いて検出した受光信号の基本周波数ｆｔに設定する。これにより、リードクロック信号の周波数ｆｏが受光信号の基本周波数ｆｔに大まかに合わせられる。このとき、光ディスク２の回転速度は、目標回転速度に向けて上昇中である。その後、同期パターンを連続して検出すると、第２のモードに以降する。
【００６３】
第２のモードでは、ＰＬＬ回路部２４は、まず、同期パターン間隔（同期パターンに対応する受光信号が出現する時間間隔）を検出し、その検出した同期パターン間隔に基いて、リードクロック信号の周波数ｆｏを受光信号の基本周波数ｆｔに合わせる（周波数制御）。すなわち、ＰＬＬ回路部２４は、上記微調モードによって、ＶＣＯ４３の基礎周波数ｆｃを同期パターン間隔に基いて検出した受光信号の基本周波数ｆｔに設定する。これにより、リードクロック信号の周波数ｆｏが受光信号の基本周波数ｆｔに精確に合わせられる。このとき、光ディスク２の回転速度は、目標回転速度に向けて上昇中である。
【００６４】
また、第２のモードでは、ＰＬＬ回路部２４は、リードクロック信号の位相を受光信号の位相に合わせる位相引き込みを行う（位相制御）。このとき、ＰＬＬ回路部２４は、上記ワイドキャプチャモードによって、位相引き込みを行う。すなわち、ＰＬＬ回路部２４は、同期パターン領域において、受光信号のゼロクロス点になると予測されるゼロクロス予測点を検出し、そのゼロクロス予測点においてサンプリングした受光信号のレベルに基いて受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を無くすように、ＶＣＯ４３の発振周波数ｆｏを基礎周波数ｆｃから変化させる。これにより、リードクロック信号の位相が受光信号の位相に合わせられる。このとき、光ディスク２の回転速度は、目標回転速度に向けて上昇中である。
【００６５】
その後も、光ディスク２の回転速度は、目標回転速度に達するまで上昇を続け、受光信号の基本周波数ｆｔも、光ディスク２の回転速度の上昇に伴って上昇しゆく。
【００６６】
ＰＬＬ回路部２４は、光ディスク２の回転速度が目標回転速度に達するまでの間、第２のモードで動作し、微調モードでのリードクロック信号の周波数制御を継続すると共に、ワイドキャプチャモードでのリードクロック信号の位相制御を継続する。
【００６７】
すなわち、ＰＬＬ回路部２４は、光ディスク２の回転速度が目標回転速度に達するまでの間、同期パターン間隔を検出し、その検出した同期パターン間隔に基いて、リードクロック信号の周波数ｆｏを受光信号の基本周波数ｆｔに合わせ続ける。従って、リードクロック信号の周波数ｆｏは、受光信号の基本周波数ｆｔ（光ディスク２の回転速度の上昇に伴って上昇していく）に追従するように上昇していく。また、ＰＬＬ回路部２４は、光ディスク２の回転速度が目標回転速度に達するまでの間、各同期パターン領域において、受光信号のゼロクロス点になると予測されるゼロクロス予測点を検出し、そのゼロクロス予測点においてサンプリングした受光信号のレベルに基いて受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を無くすように、リードクロック信号の位相を受光信号の位相に合わせ続ける。
【００６８】
そして、第２のモードにおいて、光ディスク２の回転速度が目標回転速度に達して（光ディスク２の回転速度が一定になって）、受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）が一定になると（すなわち定常時になると）、第３のモードに移行する。なお、第２のモードにおいて、同期パターンの検出に失敗（位相引き込みに失敗）した場合には、第１のモードに移行する。
【００６９】
第３のモードでは、ＰＬＬ回路部２４は、リードクロック信号の周波数ｆｏを、光ディスク２が目標回転速度に達したときの受光信号の基本周波数ｆｔに固定し（すなわち、ＶＣＯ４３の基礎周波数ｆｃを、第２のモードから第３のモードに移行する直前の受光信号の基本周波数ｆｔに固定し）（周波数制御を行わず）、リードクロック信号の位相を受光信号の位相に合わせる位相引き込みのみを行う（位相制御）。このとき、ＰＬＬ回路部２４は、ワイドキャプチャモードをオフにして、上記通常モードによって、位相引き込みを行う。すなわち、ＰＬＬ回路部２４は、同期パターン領域及びユーザデータ領域を含む任意の領域において、随時、受光信号のゼロクロス点を検出し、そのゼロクロス点前後においてサンプリングした受光信号のレベルに基いて受光信号の位相とリードクロック信号の位相との位相誤差を検出し、その位相誤差を無くすように、ＶＣＯ４３の発振周波数ｆｏを基礎周波数ｆｃから変化させる。これにより、リードクロック信号の位相が受光信号の位相に合わせられる。このとき、光ディスク２の回転速度は、目標回転速度に達しており、一定の回転速度になっている。
【００７０】
そして、第３のモードにおいて、光ピックアップユニット１３を移動させるシーク動作を行った場合には、第１のモードに移行する。なお、第３のモードにおいて、位相引き込みが外れた場合には、第２のモードに移行する。
【００７１】
リードクロック信号の周波数制御に着目すると、ＰＬＬ回路部２４は、光ディスク２の回転を開始したとき、粗調モードでリードクロック信号の周波数を制御し、その後、光ディスク２の回転速度が目標回転速度に達して（光ディスク２の回転速度が一定になって）、受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）が一定になると（すなわち定常時になると）、粗調モードでのリードクロック信号の周波数の制御を終了して、微調モードでリードクロック信号の周波数を制御する。
【００７２】
また、ＰＬＬ回路部２４は、光ピックアップユニット１３を移動させるシーク動作を行ったときにも、粗調モードでリードクロック信号の周波数を制御し、その後、光ディスク２の回転速度が目標回転速度に達して（光ディスク２の回転速度が一定になって）、受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）が一定になると（すなわち定常時になると）、粗調モードでのリードクロック信号の周波数の制御を終了して、微調モードでリードクロック信号の周波数を制御する。
【００７３】
リードクロック信号の位相制御に着目すると、ＰＬＬ回路部２４は、光ディスク２の回転を開始したとき、ワイドキャプチャモードでリードクロック信号の位相を制御し、その後、光ディスク２の回転速度が目標回転速度に達して（光ディスク２の回転速度が一定になって）、受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）が一定になると（すなわち定常時になると）、ワイドキャプチャモードでのリードクロック信号の位相の制御を終了して、通常モードでリードクロック信号の位相を制御する。
【００７４】
また、ＰＬＬ回路部２４は、光ピックアップユニット１３を移動させるシーク動作を行ったときにも、ワイドキャプチャモードでリードクロック信号の位相を制御し、その後、光ディスク２の回転速度が目標回転速度に達して（光ディスク２の回転速度が一定になって）、受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）が一定になると（すなわち定常時になると）、ワイドキャプチャモードでのリードクロック信号の位相の制御を終了して、通常モードでリードクロック信号の位相を制御する。
【００７５】
このような構成の光ディスク読取装置１によれば、光ディスク２の回転を開始したとき、ワイドキャプチャモードでリードクロック信号の位相が制御されることにより、位相引き込み可能なキャプチャレンジが拡大し、光ディスク２の回転開始後の位相引き込み時間を短縮することができる。しかも、定常時（光ディスク２の回転速度が目標回転速度に達して（光ディスク２の回転速度が一定になって）、受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）が一定になった後）には、通常モードでリードクロック信号の位相が制御されることにより、記録データの読取りのエラーレートの悪化を招くことがなく、定常時の動作を安定化することができる。
【００７６】
また、光ピックアップユニット１３を移動させるシーク動作を行ったときにも、ワイドキャプチャモードでリードクロック信号の位相が制御されることにより、位相引き込み可能なキャプチャレンジが拡大し、シーク動作後の位相引き込み時間を短縮することができる。しかも、シーク動作後の定常時（光ディスク２の回転速度が目標回転速度に達して（光ディスク２の回転速度が一定になって）、受光信号の周波数（基本周波数ｆｔ）が一定になった後）にも、通常モードでリードクロック信号の位相が制御されることにより、記録データの読取りのエラーレートの悪化を招くことがなく、定常時の動作を安定化することができる。
【００７７】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、光ディスクにウォブルが形成されている場合には、ウォブルの周波数を検出し、その検出したウォブルの周波数に基いて、そのときの光ディスク２の回転速度で得られる受光信号の基本周波数ｆｔを検出して、リードクロック信号の周波数ｆｏを受光信号の基本周波数ｆｔに合わせるようにしてもよい。また、本発明は、光ディスクに記録データを記録する機能を有する装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１    光ディスク読取装置
２    光ディスク
１１    スピンドルモータ（光ディスク回転手段）
１２    モータ駆動回路（光ディスク回転手段）
１３    光ピックアップユニット
１４    光ディスク制御部
２１    読取処理部（読取手段）
２２    デコーダ（読取手段）
２３    ディスクサーボ部
２４    ＰＬＬ回路部（リードクロック生成手段）
３１    オートゲイン制御部
３２    ＡＤ変換部
３３    デジタルイコライザ
３４    データスライス部
４１    周波数・位相比較器
４２    ループフィルタ
４３    ＶＣＯ
４４    クロック制御部
５１    シンク幅検出部
５２    シンク間隔検出部
５３    周波数検出部
５４    ノーマル用位相誤差検出部
５５    ワイド用位相誤差検出部
５６    切替部
【図１】
2011065707.tif 000003
【図２】
2011065707.tif 000004
【図３】
2011065707.tif 000005