(57)【要約】【課題】バーストエラーによる影響を受けずにスピンドルモータの回転速度を制御することができるようにする【解決手段】平均サンプルピット長算出部３３は、積算区間の範囲におけるサンプルピット長の平均値である平均サンプルピット長を算出し、平均ピット長算出部３６は、積算区間の範囲におけるピット長の平均値である平均ピット長を算出する。線速度計算部３７は、算出された平均サンプルピット長と、平均ピット長に基づいて、線速度を計算する。本発明は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭに適用できる。【選択図】      図４
2004164735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクに記録されている情報を再生するディスク再生装置において、
前記ディスクの再生信号を２値化することにより２値化再生信号を生成する２値化再生信号生成手段と、
一定の周波数のクロックを発生するクロック発生手段と、
前記クロック発生手段により発生された前記クロックを用いて、前記２値化再生信号生成手段により生成された前記２値化再生信号をサンプリングし、得られたサンプル値のうちの同一のサンプル値が連続している部分の長さであるサンプルマーク長を測定するサンプルマーク長測定手段と、
前記ディスク上に記録されているマークの長さであるマーク長についてのデータを出力するマーク長データ出力手段と、
前記サンプルマーク長測定手段により測定された前記サンプルマーク長と、前記マーク長データ出力手段により出力されたマーク長に基づいて、前記ディスクの線速度を計算する線速度計算手段と
を備えることを特徴とするディスク再生装置。
【請求項２】
前記マーク長データ出力手段は、目標線速度時における前記マーク長の基準の発生頻度である基準マーク長発生頻度をあらかじめ記憶し、前記基準マーク長発生頻度に基づいて、前記目標線速度時における前記マーク長、および前記マーク長の長さごとの個数であるマーク数を前記平均マーク長算出手段に出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク再生装置。
【請求項３】
前記サンプルマーク長の平均値である平均サンプルマーク長を算出する平均サンプルマーク長算出手段と、
前記マーク長の平均値である平均マーク長を算出する平均マーク長算出手段と
をさらに備え、
前記線速度計算手段は、前記平均サンプルマーク長算出手段により算出された前記平均サンプルマーク長と、前記平均マーク長算出手段により算出された前記平均マーク長に基づいて、前記線速度を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載のディスク再生装置。
【請求項４】
前記平均サンプルマーク長算出手段は、
あらかじめ定めた単位区間内での、前記各サンプルマーク長の長さごとの個数であるサンプルマーク数を計数するサンプルマーク数計数手段と、
前記サンプルマーク長測定手段により測定された前記サンプルマーク長を積算するサンプルマーク長積算手段と、
前記サンプルマーク数計数手段により計数された前記サンプルマーク数を積算するサンプルマーク数積算手段と、
前記サンプルマーク長積算手段により積算された前記サンプルマーク長の積算値、および前記サンプルマーク数積算手段により積算された前記サンプルマーク数の積算値に基づいて、前記平均サンプルマーク長を計算する平均サンプルマーク長計算手段と
を備えることを特徴とする請求項３に記載のディスク再生装置。
【請求項５】
前記平均マーク長算出手段は、
前記マーク長データ出力手段により出力された前記マーク長を積算するマーク長積算手段と、
前記マーク長データ出力手段により出力された前記マーク数を積算するマーク数積算手段と、
前記マーク長積算手段により積算された前記マーク長の積算値、および前記マーク数積算手段により積算された前記マーク数の積算値に基づいて、前記平均マーク長を計算する平均マーク長計算手段と
を備えることを特徴とする請求項３に記載のディスク再生装置。
【請求項６】
前記ディスクの変調方式、前記クロックの周波数と前記ディスクの再生時に使用する再生クロックの基準周波数との比であるサンプリングレート、および目標線速度に対する前記ディスク上の線速度の予想変化率に基づいて予測される前記サンプルマーク長の最小値と最大値に基づき、前記平均サンプルマーク長算出手段および前記平均マーク長算出手段における積算区間を設定し、前記平均サンプルマーク長算出手段、前記平均マーク長算出手段、およびマーク長データ出力手段に出力する設定手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のディスク再生装置。
【請求項７】
前記設定手段は、バーストエラーの発生頻度が、前記所定単位区間内において、前記サンプルマーク長の発生頻度に比べて少ない区間を、前記積算区間として設定する
ことを特徴とする請求項６に記載のディスク再生装置。
【請求項８】
前記線速度計算手段は、前記線速度計算手段により計算した前記線速度に基づいて、前記ディスクを回転させるスピンドルモータの回転速度を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク再生装置。
【請求項９】
前記ディスクは、光ディスクである
ことを特徴とする請求項１に記載のディスク再生装置。
【請求項１０】
ディスクに記録されている情報を再生するディスク再生装置のディスク再生方法において、
前記ディスクの再生信号を２値化することにより２値化再生信号を生成する２値化再生信号生成ステップと、
一定の周波数のクロックを用いて、前記２値化再生信号生成ステップの処理により生成された前記２値化再生信号をサンプリングし、得られたサンプル値のうちの同一のサンプル値が連続している部分の長さであるサンプルマーク長を測定するサンプルマーク長測定ステップと、
前記ディスク上に記録されているマークの長さであるマーク長についてのデータを出力するマーク長データ出力ステップと、
前記サンプルマーク長測定ステップにより測定された前記サンプルマーク長と、前記マーク長データ出力ステップにより出力されたマーク長に基づいて、前記ディスクの線速度を計算する線速度計算ステップと
を含むことを特徴とするディスク再生方法。
【請求項１１】
ディスクに記録されている情報を再生するプログラムであって、
一定の周波数のクロックを用いて、前記ディスクの再生信号を２値化することにより生成された前記２値化再生信号をサンプリングして得られたサンプル値のうちの同一のサンプル値が連続している部分の長さであるサンプルマーク長を測定するサンプルマーク長測定ステップと、
前記サンプルマーク長測定ステップにより測定された前記サンプルマーク長と、前記ディスク上に記録されているマークの長さであるマーク長に基づいて、前記ディスクの線速度を計算する線速度計算ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項１２】
ディスクに記録されている情報を再生するプログラムであって、
一定の周波数のクロックを用いて、前記ディスクの再生信号を２値化することにより生成された前記２値化再生信号をサンプリングして得られたサンプル値のうちの同一のサンプル値が連続している部分の長さであるサンプルマーク長を測定するサンプルマーク長測定ステップと、
前記サンプルマーク長測定ステップにより測定された前記サンプルマーク長と、前記ディスク上に記録されているマークの長さであるマーク長に基づいて、前記ディスクの線速度を計算する線速度計算ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク再生装置およびディスク再生方法、記録媒体並びにプログラムに関し、特に、バーストエラーやランダムエラーに拘わらず、ディスクを所定の線速度で制御することができるようにしたディスク再生装置およびディスク再生方法、記録媒体並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクを再生する場合、２値化再生信号から再生クロックをＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）により抽出してデータを再生する。その際、ピックアップで読み取るディスク上での線速度が目標とする線速度になるように、スピンドルモータの回転速度を制御する必要がある。
【０００３】
例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）のような再生専用のディスクでは、目標とする線速度が得られるように制御するために、ピックアップから得られる再生信号が用いられる。再生信号から得られる情報を用いた線速度測定方法の例として、３つの測定方法が知られている。
【０００４】
第１の方法には、単位時間あたりの再生信号のゼロクロス回数を数える方法がある。再生信号の単位区間当たりの平均ゼロクロス回数は、再生するディスクのフォーマットおよび想定される入力データパターンより決定される。そこで、単位時間当たりの２値化再生信号のゼロクロス回数の基準値を求め、目標線速度時の平均ゼロクロス回数と比較することによりディスクの線速度が測定される。
【０００５】
第２の方法には、再生チャンネルデータに含まれる同期パターンを検出し、それぞれの同期パターン間の時間を測定する方法がある。
【０００６】
第３の方法には、再生ＲＦ信号を２値化して再生信号と非同期のクロックでサンプリングすることにより、同期パターンを識別し、データフレーム毎にある同期パターンの時間間隔をクロックを用いてカウントすることにより線速度を推定する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開１９９７―１２０６３５号
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１の方法の測定精度は、単位時間あたりの単位区間の長さおよび２値化再生信号への外乱により影響を受ける。特に、ディスク盤面上のゴミや傷等によりバーストエラーが発生すると、単位時間当たりのゼロクロス回数が、実際の線速度測定の際に得られる単位時間当たりのゼロクロス回数より少なくなるために、測定される線速度と実際の線速度との誤差が大きくなってしまう課題がある。
【０００９】
また、測定される線速度と実際の線速度との誤差を小さくするためには、測定する単位時間を長くする必要があるが、単位時間を長くすると、現在の線速度を測定するのに長い時間を要するために、スピンドル回転速度制御系の応答性が悪くなってしまうという課題があった。
【００１０】
第２の方法は、第１の方法に比べ、高精度の線速度測定を行うことができるが、目標線速度と実際の線速度のずれが大きい場合には、回路が複雑になるか、あるいは、同期パターンの検出が困難になる等の課題がある。従って、実際には、測定される線速度が目標の線速度に対して一定の範囲以内に入っていることを前提に測定するする必要があり、一般的には、他の方法を用いてスピンドルの回転数をある程度制御し、測定する線速度を目標の線速度に対して一定範囲に収まるようにした後にしか、この方法を用いることができない。
【００１１】
第３の方法は、バーストエラー・ランダムエラー等の外乱の影響を考慮しておらず、外乱によって同期パターンが検出できないか、あるいは誤った同期パターンが検出された場合、推定した線速度が大幅にずれてしまうという課題があった。
【００１２】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、バーストエラーやランダムエラーの影響による測定誤差を受けにくくすることにより、より精度よく線速度測定を行い、もってスピンドルモータの回転速度制御をより効率的に行うことができるようにすることを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のディスク再生装置は、ディスクの再生信号を２値化することにより２値化再生信号を生成する２値化再生信号生成手段と、一定の周波数のクロックを発生するクロック発生手段と、クロック発生手段により発生されたクロックを用いて、２値化再生信号生成手段により生成された２値化再生信号をサンプリングし、得られたサンプル値のうちの同一のサンプル値が連続している部分の長さであるサンプルマーク長を測定するサンプルマーク長測定手段と、ディスク上に記録されているマークの長さであるマーク長についてのデータを出力するマーク長データ出力手段と、サンプルマーク長測定手段により測定されたサンプルマーク長と、マーク長データ出力手段により出力されたマーク長に基づいて、ディスクの線速度を計算する線速度計算手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
マーク長データ出力手段は、目標線速度時におけるマーク長の基準の発生頻度である基準マーク長発生頻度をあらかじめ記憶し、基準マーク長発生頻度に基づいて、目標線速度時におけるマーク長、およびマーク長の長さごとの個数であるマーク数を平均マーク長算出手段に出力するようにすることができる。
【００１５】
このディスク再生装置は、サンプルマーク長の平均値である平均サンプルマーク長を算出する平均サンプルマーク長算出手段と、マーク長の平均値である平均マーク長を算出する平均マーク長算出手段とをさらに備え、線速度計算手段は、平均サンプルマーク長算出手段により算出された平均サンプルマーク長と、平均マーク長算出手段により算出された平均マーク長に基づいて、線速度を算出するようにすることができる。
【００１６】
平均サンプルマーク長算出手段は、あらかじめ定めた単位区間内での、各サンプルマーク長の長さごとの個数であるサンプルマーク数を計数するサンプルマーク数計数手段と、サンプルマーク長測定手段により測定されたサンプルマーク長を積算するサンプルマーク長積算手段と、サンプルマーク数計数手段により計数されたサンプルマーク数を積算するサンプルマーク数積算手段と、サンプルマーク長積算手段により積算されたサンプルマーク長の積算値、およびサンプルマーク数積算手段により積算されたサンプルマーク数の積算値に基づいて、平均サンプルマーク長を計算する平均サンプルマーク長計算手段とを備えるようにすることができる
【００１７】。
平均マーク長算出手段は、マーク長データ出力手段により出力されたマーク長を積算するマーク長積算手段と、マーク長データ出力手段により出力されたマーク数を積算するマーク数積算手段と、マーク長積算手段により積算されたマーク長の積算値、およびマーク数積算手段により積算されたマーク数の積算値に基づいて、平均マーク長を計算する平均マーク長計算手段とを備えるようにすることができる。
【００１８】
このディスク再生装置は、ディスクの変調方式、クロックの周波数とディスクの再生時に使用する再生クロックの基準周波数との比であるサンプリングレート、および目標線速度に対するディスク上の線速度の予想変化率に基づいて予測されるサンプルマーク長の最小値と最大値に基づき、平均サンプルマーク長算出手段および平均マーク長算出手段における積算区間を設定する設定し、平均サンプルマーク長算出手段、平均マーク長算出手段、およびマーク長データ出力手段に出力する設定手段とをさらに備えるようにすることができる。
【００１９】
設定手段は、バーストエラーの発生頻度が、所定単位区間内において、サンプルマーク長の発生頻度に比べて少ない区間を、積算区間として設定するようにすることができる。
【００２０】
線速度計算手段は、線速度計算手段により計算した線速度に基づいて、ディスクを回転させるスピンドルモータの回転速度を制御するようにすることができる。
【００２１】
ディスクは、光ディスクであるようにすることができる。
【００２２】
本発明のディスク再生方法は、ディスクの再生信号を２値化することにより２値化再生信号を生成する２値化再生信号生成ステップと、一定の周波数のクロックを用いて、２値化再生信号生成ステップの処理により生成された２値化再生信号をサンプリングし、得られたサンプル値のうちの同一のサンプル値が連続している部分の長さであるサンプルマーク長を測定するサンプルマーク長測定ステップと、ディスク上に記録されているマークの長さであるマーク長についてのデータを出力するマーク長データ出力ステップと、サンプルマーク長測定ステップにより測定されたサンプルマーク長と、マーク長データ出力ステップにより出力されたマーク長に基づいて、ディスクの線速度を計算する線速度計算ステップとを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の記録媒体のプログラムは、一定の周波数のクロックを用いて、ディスクの再生信号を２値化することにより生成された２値化再生信号をサンプリングして得られたサンプル値のうちの同一のサンプル値が連続している部分の長さであるサンプルマーク長を測定するサンプルマーク長測定ステップと、サンプルマーク長測定ステップにより測定されたサンプルマーク長と、ディスク上に記録されているマークの長さであるマーク長に基づいて、ディスクの線速度を計算する線速度計算ステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明のプログラムは、一定の周波数のクロックを用いて、ディスクの再生信号を２値化することにより生成された２値化再生信号をサンプリングして得られたサンプル値のうちの同一のサンプル値が連続している部分の長さであるサンプルマーク長を測定するサンプルマーク長測定ステップと、サンプルマーク長測定ステップにより測定されたサンプルマーク長と、ディスク上に記録されているマークの長さであるマーク長に基づいて、ディスクの線速度を計算する線速度計算ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２５】
本発明においては、２値化再生信号をサンプリングして得られたサンプル値のうちの同一のサンプル値が連続している部分の長さであるサンプルマーク長が測定され、このサンプルマーク長に基づいて、ディスクの線速度が計算される。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００２７】
図１は、本発明を適用した光ディスク再生装置の実施の形態の構成を示している。図１の光ディスク再生装置１は、光ディスク２、ピックアップ３、フォーカストラッキングサーボ部４、再生信号処理部５、デコード部６、線速度測定部７、スピンドルサーボ部８、スピンドルモータ９、アドレス検出部１０、タイミング発生部１１、ドライブコントローラ１２、およびホストコンピュータ１３から構成されている。
【００２８】
光ディスク２は、記録データが光学的に読み取られるように作られた記録媒体であり、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭなどである。ピックアップ３は、光源である半導体レーザや受光素子等を含み、半導体レーザから出射されるレーザビームを光ディスク２上に照射し、光ディスク２からの反射光を電気信号に変換する。フォーカストラッキングサーボ部４は、再生信号処理部５により生成されたサーボ信号を用いて、ピックアップ３がレーザビームを光ディスク２上の所定の位置に照射するように制御する。
【００２９】
再生信号処理部５は、ピックアップ３からの電気信号を処理し、再生ＲＦ信号、プッシュプル信号、および他のサーボ信号を生成する。また、再生信号処理部５は、波形等化処理後の再生ＲＦ信号を基準レベルでスライスして２値化して２値化再生信号を生成し、線速度測定部７に出力する。さらに、再生信号処理部５は、再生ＲＦ信号に、オートゲインコントロール（ＡＧＣ）処理、波形等化処理、ＡＤ変換処理、ビタビ復号処理を行い、再生チャンネルデータを生成する処理を行う。再生信号処理部５は、内蔵するＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路（図示せず）を用いて再生チャンネルデータと再生クロックとを同期させ、再生クロックを再生チャンネルデータと共にデコード部６に出力する。
【００３０】
デコード部６は、同期信号検出部、データ復調部、およびＥＣＣデコーダ（いずれも図示せず）から構成されている。デコード部６では、タイミング発生部１１からの再生タイミング信号に基づいて、同期信号検出部が再生チャンネルデータから同期パターンを検出し、データ復調部がその同期パターンを基準として復調処理を行い、ＥＣＣデコーダがインターリーブ処理、誤り訂正処理をしてユーザデータを再生し、ドライブコントローラ１２を介してホストコンピュータ１３に出力する。
【００３１】
線速度測定部７は、再生信号処理部５からの２値化再生信号を、再生ＲＦ信号の周波数に対して非同期な、クリスタルのクロックを用いてサンプリングすることによりサンプルピット長を測定し、測定したサンプルピット長から得られた線速度に基づく速度信号をスピンドルサーボ部８に出力する。
【００３２】
スピンドルサーボ部８は、ピックアップ３の光ディスク２上での読み取り位置での盤面の回転速度（線速度）が、所定の目標速度となるように、スピンドルモータ９を介して光ディスク２の回転を制御する。
【００３３】
アドレス検出部１０は、再生信号処理部５が出力する再生チャンネルデータからアドレス情報を抽出し、タイミング発生部１１に供給する。タイミング発生部１１は、ドライブコントローラ１２から供給される再生開始アドレスと、アドレス検出部１０からのアドレスに基づいて、再生位置制御信号を生成し、デコード部６に出力する。ドライブコントローラ１２は、インタフェース（図示せず）を介してホストコンピュータ１３と通信するとともに、光ディスク再生装置１の全体の動作を制御する。
【００３４】
次に、光ディスク再生装置１の基本的な再生動作について説明する。図２のフローチャートを参照して、スピンドルモータ９の制御処理について説明する。
【００３５】
ユーザにより再生が指令されると、ステップＳ１において、ドライブコントローラ１２はスピンドルサーボ部８を制御し、スピンドルモータ９により光ディスク２を回転させる。さらにドライブコントローラ１２は、ピックアップを制御し、半導体レーザから出射されたレーザビームを光ディスク２上に照射させる。ピックアップ３は、光ディスク２上からの反射光を電気信号に変換し、再生信号処理部５に出力する。
【００３６】
ステップＳ２において、再生信号処理部５は、入力された再生信号を処理し、再生ＲＦ信号、プッシュプル信号、およびフォーカスエラー信号を生成する。ステップＳ３において、フォーカストラッキングサーボ部４は、再生信号処理部５より入力されたプッシュプル信号に基づいてトラッキングサーボ信号を生成するとともに、再生信号処理部５に入力されたフォーカスエラー信号に基づいてフォーカスサーボ信号を生成し、ピックアップ３に供給して、ピックアップ３をトラッキング制御するとともに、フォーカス制御する。
【００３７】
ステップＳ４において、再生信号処理部５は、入力された再生信号に対して、オートゲインコントロール処理するとともに、波形等化処理し、再生ＲＦ信号を生成する。再生信号処理部５は、この再生ＲＦ信号を、所定の基準値でスライスして２値化再生信号を生成する。ステップＳ５において、線速度測定部７は、２値化再生信号から線速度を測定する（その詳細は、図７と図８を参照して、後述する）。
【００３８】
ステップＳ６において、スピンドルサーボ部８は、線速度測定部７により入力された線速度信号に基づいて制御信号を生成し、スピンドルモータ９の回転速度を、ピックアップ３の光ディスク２上の読み取り位置での線速度が所定の目標速度になるように制御する。これにより、光ディスク２が所定の線速度で回転される。
【００３９】
ステップＳ７において、再生信号処理部５は、再生ＲＦ信号を波形等化処理した後、ＡＤ変換処理し、ビタビ復号することで、再生チャンネルデータを生成する。また、ステップＳ８において、再生信号処理部５は、再生チャンネルデータを生成すると同時に、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路を用いて再生チャンネルデータからそれに同期した再生クロックを抽出し、再生チャンネルデータとともにデコード部６に出力する。アドレス検出部１０は、再生信号処理部５により供給される再生チャンネルデータからアドレスを検出し、タイミング発生部１１に出力する。タイミング発生部１１は、ドライブコントローラ１２より供給される再生位置を指示するアドレスと、アドレス検出部１０より入力されるアドレスとを比較し、デコードのタイミングを表すタイミング信号を生成し、デコード部６に出力する。
【００４０】
ステップＳ９において、デコード部６は、タイミング発生部１１からの再生タイミング信号に基づいて、再生チャンネルデータから同期パターンを検出し、それに同期して復調処理を行い、インタリーブ処理、誤り訂正処理をしてユーザデータを再生する。ステップＳ１０において、デコード部６は、ユーザデータを、ドライブコントローラ１２を介してホストコンピュータ１３に出力する。
【００４１】
ステップＳ１１において、ドライブコントローラ１２は、ユーザからの再生の終了が指示されたか否かを判定し、指示されていない場合、ステップＳ７に戻り、それ以降の処理を繰り返し実行させる。ステップＳ１１において、再生の終了が指示された場合、処理は終了される。
【００４２】
図４は、線速度測定部７の構成を示すブロック図である。図４の線速度測定部７は、クリスタルクロック生成部３１、サンプルピット長測定部３２、平均サンプルピット長算出部３３、積算区間設定部３４、ピット長データ出力部３５、平均ピット長算出部３６、および線速度計算部３７から構成されている。
【００４３】
クリスタルクロック生成部３１は、サンプルピット長を測定するための基準となる固定の周波数のクロック（クリスタルのクロック）を発生する。
【００４４】
サンプルピット長測定部３２は、再生信号処理部５より供給される２値化再生信号を、クリスタルクロック生成部３１により供給される、２値化再生信号に対して非同期なクロックを用いてサンプリングすることにより、各サンプルピット長を測定する（その詳細は、図７のステップＳ４３を参照して後述する）。
【００４５】
平均サンプルピット長算出部３３は、サンプルピット長測定部３２により測定されたサンプルピット長に基づいて、積算区間設定部３４により設定される積算区間の範囲におけるサンプルピット長の平均値である平均サンプルピット長を算出する。なお、平均サンプルピット長算出部３３の構成については、図５を参照して後述する。
【００４６】
積算区間設定部３４は、光ディスク２におけるデータの変調方式、サンプリングに用いるクロックの周波数と、光ディスク２の再生信号から抽出される再生クロックの基準周波数との比であるサンプリングレート、および目標線速度に対する光ディスク２上の線速度の予想変化率に基づいて予測されるサンプルピット長の最小値と最大値に基づいて、サンプルピット長、サンプルピット数、ピット長およびピット数を積算する積算区間を設定する。なお、予測されるサンプルピット長の最小値と最大値の計算方法、およびその予測値に基づいて積算区間を設定する設定方法については、図９を参照して後述する。
【００４７】
ピット長データ出力部３５は、光ディスク２に記録されているデータと同一のフォーマットでデータが記録されている、ゴミや傷等のないディスクを、目標線速度（正規の線速度）で再生した場合における各ピット長の発生頻度（基準ピット長発生頻度）をあらかじめ記憶しており、目標線速度時における基準ピット長発生頻度に基づいて、目標線速度時における再生信号のピット長およびピット数を、平均ピット長算出部３６に出力する。
【００４８】
平均ピット長算出部３６は、ピット長データ出力部３５より供給されるピット長およびピット数に基づいて、積算区間設定部３４により設定される積算区間の範囲におけるピット長の平均値である平均ピット長を算出する。なお、平均ピット長算出部３６の構成については、図６を参照して後述する。
【００４９】
線速度計算部３７は、平均サンプルピット長算出部３３により算出された平均サンプルピット長と、平均ピット長算出部３６により算出された平均ピット長に基づいて、光ディスク２の線速度を計算する。
【００５０】
図５は、平均サンプルピット長算出部３３の構成を示すブロック図である。平均サンプルピット長算出部３３は、サンプルピット数計数部５１、サンプルピット長積算部５２、サンプルピット数積算部５３、および平均サンプルピット長計算部５４から構成されている。
【００５１】
サンプルピット数計数部５１は、サンプルピット長測定部３２により測定されたサンプルピット長の数を、その長さごとに計数し、所定の単位区間内での各々のサンプルピット数を計数する。
【００５２】
サンプルピット長積算部５２は、積算区間設定部３４により設定された積算区間内におけるサンプルピット長の総長を、各サンプルピット長を積算することにより計算する。
【００５３】
サンプルピット数積算部５３は、積算区間設定部３４により設定された積算区間内におけるサンプルピット数の総数を、各サンプルピット数を積算することにより計算する。
【００５４】
平均サンプルピット長計算部５４は、サンプルピット長積算部５２により積算された積算区間内におけるサンプルピット長の総長と、サンプルピット数積算部５３により積算された積算区間内におけるサンプルピット数の総数とに基づいて、積算区間の範囲におけるサンプルピット長の平均値である平均サンプルピット長を算出する。
【００５５】
図６は、平均ピット長算出部３６の構成を示すブロック図である。平均ピット長算出部３６は、ピット長積算部７１、ピット数積算部７２、および平均ピット長計算部７３から構成されている。
【００５６】
ピット長積算部７１は、積算区間設定部３４により設定された積算区間内におけるピット長の総長を、各ピット長を積算することにより計算する。
【００５７】
ピット数積算部７２は、積算区間設定部３４により設定された積算区間内におけるピット数の総数を、各ピット数を積算することにより計算する。
【００５８】
平均ピット長計算部７３は、ピット長積算部７１により積算された積算区間内におけるピット長の総長と、ピット数積算部７２により積算された積算区間内におけるピット数の総数とに基づいて、積算区間の範囲におけるピット長の平均値である平均ピット長を算出する。平均ピット長計算部７３は、算出した平均ピット長を線速度計算部３７に出力する。
【００５９】
次に、線速度測定部７の動作について、図７と図８のフローチャートを参照して詳しく説明する。
【００６０】
ステップＳ４１において、サンプルピット長測定部３２は、再生信号処理部５が出力する２値化再生信号を入力する。クリスタルクロック発生部３１は、再生信号と非同期な固定周波数Ｆｓのクロックを発生し、サンプルピット長測定部３２に入力する。ここで、サンプリングに用いられるクロックの周波数Ｆｓと、再生信号処理部５において再生ＲＦ信号から抽出される再生クロックの基準周波数Ｆｒとの比であるＦｓ／Ｆｒ（＝Ｒｓ）を、以下、サンプリングレートと呼ぶ。
【００６１】
ステップＳ４２において、積算区間設定部３４は、光ディスク２の変調方式、サンプリングに用いたクロックの固定周波数Ｆｓと再生クロックの基準周波数Ｆｒとの比であるサンプリングレートＲｓ、および目標線速度に対するディスク上の線速度の予想変化率に基づいて予測されるサンプルマーク長ｊの最小値と最大値に基づいて、バーストエラーの影響による測定誤差が少なくなるように、サンプルピット長、サンプルピット数、ピット長およびピット数を積算する積算区間を設定する。この積算区間を設定する値は、メモリに予め記憶されており、その値は、ピット長データ出力部３５、サンプルピット長積算部５２、サンプルピット数積算部５３、ピット長積算部７１、およびピット数積算部７２に供給される。
【００６２】
ステップＳ４３において、サンプルピット長測定部３２は、２値化再生信号を、固定周波数Ｆｓのクロックでサンプリングする。このとき、サンプルピット長測定部３２は、サンプリングされた個々のサンプル値（例えば、１もしくは０）であって同一のサンプル値が連続している部分の長さ（長さに対応するクロックの数）を数える。この長さをサンプルピット長と呼ぶ。すなわち、サンプルピット長は、光ディスク２上のピットの長さ、または、ピットとピットの間隔の長さを表す。
【００６３】
ステップＳ４４において、サンプルピット数計数部５１は、サンプルピット長測定部３２により測定されたサンプルピット長ｊの所定の単位時間当たりの個数であるサンプルピット数Ｈ［ｊ］を、長さごとに計数する。例えば、単位時間におけるサンプル値列が「００００１１１０００１１１１１００」であるとすると、この区間でのサンプルピット数Ｈ［ｊ］は、Ｈ［１］＝０、Ｈ［２］＝１、Ｈ［３］＝２、Ｈ［４］＝１、Ｈ［５］＝１、Ｈ［ｊ≧６］＝０となる。単位時間の長さ（従って、単位区間の長さ）は任意であるが、例えば、セクタ、ＤＳＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｍ  Ｖａｌｕｅ）の区間とすることができる。これにより、その所定単位区間内におけるサンプルピット長の分布であるサンプルピット長分布を計測することができる。この分布は、記録フォーマット（変調方式、基準周波数Ｆｒ等）が同一であれば、ディスクが異なっても、同様となる。
【００６４】
サンプルピット数計数部５１は、サンプルピット長ｊとサンプルピット数Ｈ［ｊ］をサンプルピット長積算部５２に出力し、サンプルピット数Ｈ［ｊ］をサンプルピット数積算部５３に出力する。
【００６５】
ステップＳ４５において、サンプルピット長積算部５２は、積算区間設定部３４からの積算区間の設定値、およびサンプルピット数計数部５１から供給されるサンプルピット長ｊとサンプルピット数Ｈ［ｊ］に基づいて、積算区間内におけるサンプルピット長の総長である、ΣＨ［ｊ］×ｊを計算し、平均サンプルピット長計算部５４に出力する。
【００６６】
ステップＳ４６において、サンプルピット数積算部５３は、積算区間設定部３４からの積算区間の設定値、およびサンプルピット数計数部５１から供給されるサンプルピット数Ｈ［ｊ］に基づいて、積算区間内におけるサンプルピット数の総数である、ΣＨ［ｊ］を計算し、平均サンプルピット長計算部５４に出力する。
【００６７】
ステップＳ４７において、平均サンプルピット長計算部５４は、サンプルピット長積算部５２からの、積算区間内におけるサンプルピット長の総長ΣＨ［ｊ］×ｊ、サンプルピット数積算部５３からのサンプルピット数の総数ΣＨ［ｊ］に基づいて、積算区間内におけるサンプルピット長ｊの平均値である平均サンプルピット長ＥｘｐＡｃｔを、式（１）を用いて算出し、線速度計算部３７に出力する。
ＥｘｐＡｃｔ＝（ΣＨ［ｊ］×ｊ／ΣＨ［ｊ］）×（１／Ｒｓ）…（１）
【００６８】
ステップＳ４８において、ピット長データ出力部３５は、記憶している基準ピット長発生頻度に基づいて、積算区間設定部３４からの積算区間での、目標線速度ＶｅＬＲｅｆにおけるピット長（基準ピット）ｉおよびピット数（基準ピット数）Ｒ［ｉ］を、平均ピット長算出部３６におけるピット長積算部７１およびピット数積算部７２に、それぞれ出力する。
【００６９】
ステップＳ４９においては、ピット長積算部７１は、積算区間設定部３４からの積算区間の設定値、およびピット長データ出力部３５からのピット長ｉとピット数Ｒ［ｉ］に基づいて、積算区間内におけるピット長ｉの総長である、ΣＲ［ｉ］×ｉを計算し、平均ピット長計算部７３に出力する。
【００７０】
ステップＳ５０において、ピット数積算部７２は、積算区間設定器３４からの積算区間の設定値、およびピット長データ出力部３５からのピット数Ｒ［ｉ］に基づいて、積算区間内におけるピット数の総数である、ΣＲ［ｉ］を計算し、平均ピット長計算部７３に出力する。
【００７１】
ステップＳ５１において、平均ピット長計算部７３は、ピット長積算部７１からの積算区間内におけるピット長の総長ΣＲ［ｉ］×ｉおよびピット数積算部７２からのピット数の総数ΣＲ［ｉ］に基づいて、積算区間内におけるピット長ｉの平均値である平均ピット長ＥｘｐＲｅｆを、式（２）を用いて算出し、線速度計算部３７に出力する。
ＥｘｐＲｅｆ＝ΣＲ［ｉ］×ｉ／ΣＲ［ｉ］…（２）
【００７２】
ステップＳ５２において、線速度計算部３７は、ステップＳ４７の処理で計算された平均サンプル長ＥｘｐＡｃｔと、ステップＳ５１の処理で計算された平均ピット長ＥｘｐＲｅｆとの数値を比較し、式（３）を用いて、目標線速度ＶｅＬＲｅｆに対する光ディスクの線速度ＶｅＬＡｃｔを計算し、対応する信号を、スピンドルサーボ部８に出力する。
ＶｅＬＡｃｔ＝ＶｅＬＲｅｆ×  ＥｘｐＡｃｔ／ＥｘｐＲｅｆ…（３）
【００７３】
ステップＳ５３において、スピンドルサーボ部８は、線速度測定部３７からの信号に基づいて制御信号を生成し、スピンドルモータ９に出力する。これにより、スピンドルモータ９の回転は、光ディスク２の線速度ＶｅＬＡｃｔが目標線速度になるように制御される。
【００７４】
次に、図９を参照して、予測されるサンプルピット長の最小値および最大値の計算方法、およびその予測値に基づいて平均サンプルピット長および平均ピット長を算出する積算区間の範囲を選択する方法を説明する。
【００７５】
変調ルールにより決まる再生チャンネルデータのサンプルピット長の発生頻度の分布をＭｄ（ｉ）とし、再生チャンネルデータのエラーのバースト長の発生頻度の分布をＢｄ（ｉ）であるとし、それぞれが、図９Ａまたは図９Ｂに示されるように分布するものとする。
【００７６】
２値化再生信号のサンプルピット長を実際に測定すると、その分布は、図９Ａに示されるバーストエラーが存在しない場合における分布と、図９Ｂに示されるバーストエラーの分布とが加算された分布となる。従って、このままの状態で仮にサンプル長の平均値を算出してしまうと、図９Ａと図９Ｂの加算した数値の平均となり、本来求めるべき図９Ａのみの平均からずれてしまい、結果的に正しい測定値が得られない。
【００７７】
ところで、バーストエラーは、例えば、ディスク盤面上のゴミや傷等によりピットが連続して損傷することで発生する。したがって、図９Ｂに示されるように、記録フォーマットではあり得ない長さのサンプルピット長は、バーストエラーであると考えられる。
【００７８】
そこで、このバーストエラーの特性に基づいて、バーストエラーの発生頻度が、一様な分布に近い状態であり、かつ、サンプルピットの発生頻度に比べ、バーストエラーの発生頻度が少ない区間を、積算区間として選択することにより、図９Ｂの加算の影響による測定精度の悪化を少なくすることができる。
【００７９】
例えば、変調方式がＲＬＬ（１，７）の場合には、ピット長は２Ｔから８Ｔまでの長さとなる。なお、ここで用いられているＴは、入力データのビットセル間隔である。また、記録フレームの同期パターンとして９Ｔの長さのパターンを用いているとすると、再生信号の出現範囲は２Ｔから９Ｔということになる。ここで、サンプリングレートＲｓ＝１と設定し、線速度が目標線速度の５０％から２００％まで変化するとすると、サンプルピット長の最小値は２Ｔ×０．５＝１Ｔ、サンプルピット長の最大値は９Ｔ×２＋１Ｔ＝１９Ｔとなる。
【００８０】
つまり、通常、測定されるサンプルピット長の範囲は、１Ｔから１９Ｔまでの数値ということになり、測定したサンプルピット長の中に２０Ｔ以上の数値が含まれていれば、それは明らかに読み出しエラー、つまりバーストエラーということになる。したがって、平均サンプルピット長ＥｘｐＡｃｔを計算する場合に、上記の例のような時には、平均サンプルピット長ＥｘｐＡｃｔを求める際に使用する積算区間として１Ｔから１９Ｔを設定し、２０Ｔ以上をバーストエラーとして除外すればよいこととなる。すなわち、図９Ｂに示される範囲Ｄをその積算区間として選択することにより、図９Ｂの分布の加算の影響による測定精度の悪化を抑制することができる。
【００８１】
また、平均サンプルピット長ＥｘｐＡｃｔおよび平均ピット長ＥｘｐＲｅｆを求める際に使用する積算区間としてｎｉからｍｉ（ｍｉ≦ｎｉ）を選択した場合、サンプリングに用いるクリスタルクロックの周波数Ｆｓと再生クロックとの周波数Ｆｒの比Ｆｓ／ＦｒがＲｓであることにより、式（４）の関係が成り立つことから、ｊの区間はｍｊ＝Ｒｓ×ｍｉからｎｊ＝Ｒｓ×ｎｉとなる。したがって、ｊの積算区間は、ｉの積算区間を設定することにより一義的に決定されることになる。
ｉ＝（１／Ｒｓ）×ｊ…（４）
【００８２】
以上のように、線速度測定を精度良く行うことにより、現在の線速度を目標線速度に収束するようにスピンドルモータを正確に制御することができる。なお、線速度の計算は、線速度計算器３７で行っているが、スピンドルサーボ部８において行ってもよい。
【００８３】
また、上記の実施の形態では、データが光ディスク上にピットで記録されている場合を例としたが、ピット以外の例えば、光学的に反射率を局部的に変化させることによりデータが記録されている場合にも本発明を適用することができる。すなわち、本発明はデータを記録するためのマークの種類に限定されない。
【００８４】
さらに、上記の実施の形態では、光ディスクを用いているが、ディスクであれば磁気ディスクや相変化型ディスク等にも使用することができる。また、本発明は、ディスク再生装置だけでなく、ディスクに対して記録と再生の両方を実行することが可能なディスク記録再生装置の再生部に対しても適用することができることは勿論である。
【００８５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、スピンドルモータの回転速度を制御することができる。また、本発明によれば、線速度の測定に際し、従来の方法と同等のスピンドル回転速度制御系に対する応答性を維持しながら、バーストエラーや、ランダムエラーに対して影響を受けにくくすることができ、高精度、高応答性、耐ノイズ性に優れた線速度測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の光ディスク再生装置の再生処理を説明するフローチャートである。
【図３】図１の光ディスク再生装置の再生処理を説明するフローチャートである。
【図４】図１の線速度測定部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の平均サンプルピット長算出部の構成を示すブロック図である。
【図６】図４の平均ピット長算出部の構成を示すブロック図である。
【図７】図１の線速度測定部における線速度測定処理を説明するフローチャートである。
【図８】図１の線速度測定部における線速度測定処理を説明するフローチャートである。
【図９】平均サンプルピット長および平均ピット長を算出する積算区間の範囲を説明する図である。
【符号の説明】
１  光ディスク再生装置、  ２  光ディスク、  ３  ピックアップ、  ４  フォーカストラッキングサーボ部、  ５  再生信号処理部、  ６  デコード部、  ７  線速度測定部、  ８  スピンドルサーボ部、  ９  スピンドルモータ、  １０  アドレス検出部、  １１  タイミング発生部、  １２  ドライブコントローラ、  １３  ホストコンピュータ、  ３１  クリスタルクロック生成部、  ３２サンプルピット長測定部、  ３３  平均サンプルピット長算出部、  ３４  積算区間設定部、  ３５  ピット長データ出力部、  ３６  平均ピット長算出部、３７  線速度計算部
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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