JP3878917B2 - ウォッブルエラー検出及び訂正装置とそれを利用した位相同期ループ回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は光記録媒体上のウォッブル信号検出及びその応用に係り、より詳細には光記録媒体上のウォッブル検出時に検出窓を利用してウォッブルエラーを検出し、検出されたエラーを訂正して出力するウォッブルエラー検出及び訂正とそれを利用した位相同期ループ(PLL;Phase Locked Loop)回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的にDVD、CD、DVD−ROMのような光記録媒体からデータを再生する場合、光記録媒体上のウォッブル信号からPLL回路を通じてシステムクロックを生成する。
【0003】
記録可能な光記録媒体であるCD−R、CD−RW、DVD−RAMの場合、ディスク表面に記録できるようにディスク中心から同心円状のトラックが構成されている。このようなディスク表面の所望の位置にデータを記録するためにはデータを記録する部分のトラックに沿って所望の部分でデータを記録できる機能が必要である。このような機能を具現するためにはディスクのピックアップが位置した所の位置情報を調べる一連の作業が必要である。このような作業を可能にするためにディスク表面にウォッブルという単一周波数信号を作る。
【0004】
図1は、光記録媒体の一種であるDVD−RAMの部分ディスク構造を示したものである。図1の部分構造ではウォッブル信号とヘッダ情報信号とがトラックに沿って記録されている。ウォッブル信号の間にディスクの位置情報を一定の規則で記録しておいたヘッダを挿入し、このヘッダを再生して現在位置またはアドレスが分かる。
【0005】
図2は、従来の図1のような光記録媒体上のウォッブル信号を利用したシステムクロック発生装置の一実施例を示したものである。図2の装置は前処理部200、位相周波数検出器(PFD;Phase Frequency Detector)210、ループフィルタ220、発振器(VCO;Voltage Controlled Oscillator)230及び周波数分周器240を含んでいる。
【0006】
前処理部200は、光ピックアップを通じて再生した光記録媒体20からのウォッブル信号を二値化させる(rwb;raw wobble)。
【0007】
位相周波数検出器210は、前処理部200から出力された二値化されたウォッブル信号と位相同期化させたウォッブル信号とを比較しその位相差を出力する。
【0008】
ループフィルタ220は、位相周波数検出器210からの出力結果をフィルタリングして安定した制御電圧信号を出力する。
【0009】
VCO 230は、ループフィルタ220から出力された電圧に比例する周波数の発振信号を作って出力し、この出力信号がシステムクロック信号として機能する。
【0010】
周波数分割器240は、VCO 230から出力されたクロックを所定分周比で分周させた信号を出力する(pwb;Phase Loop Locked wobble)。
【0011】
図2は、光記録媒体上のウォッブル信号を活用して記録及び再生を制御するにおいて、二値化された信号rwbに同期させるために必要なPLL回路の代表的例である。
【0012】
図3は、図2の位相周波数検出器210の動作を説明するための信号のタイミング図である。(a)と(b)とは、各々位相周波数検出器210に入力されるrwb信号とpwb信号である。(c)は周波数検出器210の出力信号であって、rwbとpwbとの位相差を電圧として出力したものである。
【0013】
図3のタイミング図で、位相周波数検出器210はrwbとpwbとの上昇エッジを判別して各々H、L、Hi−Z(ハイインピダンス状態)の3つの状態として信号を出力できる。正常的な場合、このようなウォッブル信号の位相周波数検出器の動作は何の問題も起こさないが、例えば、グリッチのようなノイズが入力される場合に位相周波数検出器210が誤動作する恐れがある。
【0014】
図4は、前述した位相周波数検出器210の誤動作の例を説明するための信号のタイミング図である。図4のタイミング図で(a)と(b)とは各々入力信号のrwbとpwbとである。(a)のrwbは、光記録媒体の物理的欠陥等でよってグリッチ信号を含むことができる。(c)は、(a)と(b)信号に対する位相周波数検出器210の実際出力であり、(d)はrwbのグリッチを無視した望ましい出力信号を示したものである。
【0015】
図4の場合のように、位相周波数検出器210がrwbのグリッチによって(c)の出力になる誤動作の場合、位相周波数検出器210の構造的な問題のためにその誤動作を止められない問題が発生でき、これによって、正常的なシステムクロック生成と光記録媒体記録及び再生制御時に問題になりうる。
【0016】
【特許文献1】
米国特許第6,487,149号
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、光記録媒体上のウォッブル検出時に検出窓を利用してウォッブルエラーを検出して訂正するウォッブルエラー検出及び訂正装置を提供するところにある。
【0018】
本発明の他の目的は、前述した装置により訂正されたウォッブルを利用してより安定したシステムクロックを発生させるPLL回路を提供するところにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
前記目的のために光記録媒体上のウォッブル信号の異常を検出及び訂正する装置は、光記録媒体から再生して二値化させた信号rwbに位相同期された信号pwbを利用して検出ウィンドウを生成するウィンドウ生成部と、前記検出ウィンドウ区間内でrwbのエラーが検出されればrwbのエラーを訂正して出力する制御演算部とを含むことを特徴とする。
【0020】
前記ウィンドウ生成部は、pwbの上昇エッジに合せて、上昇エッジを基準として所定幅のパルス信号を生成することが望ましい。
【0021】
前記ウィンドウ生成部は、前記pwbの上昇エッジを基準として右側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ右側信号生成部と、前記pwbの上昇エッジを基準として左側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ左側信号生成部と、前記右側のパルスと前記左側のパルスとを合せた結果を出力するウィンドウ信号合成部とを含むことが望ましい。
【0022】
前記ウィンドウ右側信号生成部は、第1ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第1ウィンドウ臨界値より小さいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第1比較器と、第1比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第1AND演算部とを含むことが望ましい。
【0023】
前記ウィンドウ左側信号生成部は、第2ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第2ウィンドウ臨界値より大きいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第2比較器と、第2比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第2AND演算部とを含むことが望ましい。
【0024】
第1ウィンドウ臨界値、第2ウィンドウ臨界値またはpwb周期のカウント値はマイコンのような制御手段により設定及び変更できることが望ましい。
【0025】
前記制御演算部は、エラー検出及び訂正が決定される間に前記rwbとpwbとを所定時間遅延させる遅延部と、PLLが正常に動作しているかどうかを判断するロック信号発生部と、ロック信号発生部からPLLロック発生如何を入力され、それによりウィンドウ信号内にrwbの上昇エッジが検出されたかどうかを検査してrwb異常有無を判断し、それによるエラー訂正制御値を発生させる選択信号生成部と、選択信号生成部で出力した制御値によって二つの入力信号rwbやpwbのうち一つを選択するウォッブル出力信号選択部とを含むことが望ましい。
【0026】
前記制御演算部は、光記録媒体から再生して二値化させた信号rwbのグリッチを除去して前記遅延部に出力するデグリッチ回路をさらに含むことが望ましい。
【0027】
前記ロック信号発生部は、前記ウィンドウ信号内でrwbの上昇エッジが所定回数以上発見されればロックがかかったという信号を出力し、rwbの上昇エッジが所定回数以上発見されなければロックがかかっていないという信号を出力することが望ましい。
【0028】
前記選択信号生成部は、前記ロック信号発生部からロックがかかっていないという信号を受ければ、rwb選択のための第1制御値を出力し、ロックがかかったという信号を受ければ、ウィンドウ信号区間であるかどうかをチェックし、その区間以外ではpwb選択のための第2制御値を出力し、ウィンドウ区間ではrwb上昇エッジが検出される時に第1制御値を、上昇エッジの未検出時に第2制御値を出力することが望ましい。
【0029】
前記ウォッブル出力信号選択部は、選択信号生成部から第1制御値を入力される時にrwbを出力し、第2制御値を入力される時にpwbを出力することが望ましい。
【0030】
前記他の目的のための光記録媒体のウォッブルを利用してシステムクロックを生成するPLL装置は、光記録媒体から再生して二値化させた信号rwbを、PLLロックがかかったかどうかを判断して訂正した後、PLLを通過させるウォッブル信号訂正部を含むことを特徴とする。
【0031】
前記ウォッブル信号訂正部は、前記rwbがPLLを通じて位相同期された信号pwbを利用して検出ウィンドウを生成するウィンドウ生成部と、前記検出ウィンドウ区間内でrwbのエラーが検出されればrwbのエラーを訂正して出力する制御演算部とを含むことが望ましい。
【0032】
前記ウィンドウ生成部は、pwbの上昇エッジに合せて、上昇エッジを基準として所定幅のパルス信号を生成することが望ましい。
【0033】
前記ウィンドウ生成部は、前記pwbの上昇エッジを基準として右側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ右側信号生成部と、前記pwbの上昇エッジを基準として左側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ左側信号生成部と、前記右側のパルスと前記左側のパルスとを合せた結果を出力するウィンドウ信号合成部とを含むことが望ましい。
【0034】
前記ウィンドウ右側信号生成部は、第1ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第1ウィンドウ臨界値より小さいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第1比較器と、第1比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第1AND演算部とを含むことが望ましい。
【0035】
前記ウィンドウ左側信号生成部は、第2ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第2ウィンドウ臨界値より大きいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第2比較器と、第2比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第2AND演算部とを含むことが望ましい。
【0036】
第1ウィンドウ臨界値、第2ウィンドウ臨界値またはpwb周期のカウント値はマイコンのような制御手段により設定及び変更できることが望ましい。
【0037】
前記制御演算部は、エラー検出及び訂正が決定される間に前記rwbとpwbとを所定時間遅延させる遅延部と、PLLが正常に動作しているかどうかを判断するロック信号発生部と、ロック信号発生部からPLLロック発生如何を入力され、それによりウィンドウ信号内にrwbの上昇エッジが検出されたかどうかを検査してrwb異常有無を判断し、それによるエラー訂正制御値を発生させる選択信号生成部と、選択信号生成部で出力した制御値によって二つの入力信号rwbやpwbのうち一つを選択するウォッブル出力信号選択部とを含むことが望ましい。
【0038】
前記制御演算部は、光記録媒体から再生して二値化させた信号rwbのグリッチを除去して前記遅延部に出力するデグリッチ回路をさらに含むことが望ましい。
【0039】
前記ロック信号発生部は、前記ウィンドウ信号内でrwbの上昇エッジが所定回数以上発見されればロックがかかったという信号を出力し、rwbの上昇エッジが所定回数以上発見されなければロックがかかっていないという信号を出力することが望ましい。
【0040】
前記選択信号生成部は、前記ロック信号発生部からロックがかかっていないという信号を受ければ、rwb選択のための第1制御値を出力し、ロックがかかったという信号を受ければ、ウィンドウ信号区間であるかどうかをチェックし、その区間以外ではpwb選択のための第2制御値を出力し、ウィンドウ区間ではrwb上昇エッジが検出される時に第1制御値を、上昇エッジの未検出時に第2制御値を出力することが望ましい。
【0041】
前記ウォッブル出力信号選択部は、選択信号生成部から第1制御値を入力される時にrwbを出力し、第2制御値を入力される時にpwbを出力することが望ましい。
【0042】
前記他の目的のための光記録媒体のウォッブルを利用してシステムクロックを生成するPLL装置は、光記録媒体から再生して二値化させたウォッブルrwbを出力する前処理部と、rwb信号に含まれたエラーを検出し、エラー検出時にエラーが含まれていないrwbの位相同期された信号pwbを代わりに出力するウォッブルエラー検出及び訂正部と、ウォッブルエラー検出及び訂正部から出力されたエラー訂正されたrwbとpwbとの位相を比較してその差に該当する電圧を出力する位相比較器と、前記位相比較器から出力された電圧を所定周波数のシステムクロック信号に変換して出力する電圧−周波数発振器と、rwb信号に追従するようにシステムクロックを分周したpwbを発生させる周波数分周器とを含むことを特徴とする。
【0043】
前記ウォッブル信号検出及び訂正部は、前記rwbがPLLを通じて位相同期された信号pwbを利用して検出ウィンドウを生成するウィンドウ生成部と、前記検出ウィンドウ区間内でrwbのエラーが検出されればrwbのエラーを訂正して出力する制御演算部とを含むことが望ましい。
【0044】
前記ウィンドウ生成部は、pwbの上昇エッジに合せて、上昇エッジを基準として所定幅のパルス信号を生成することが望ましい。
【0045】
前記ウィンドウ生成部は、前記pwbの上昇エッジを基準として右側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ右側信号生成部と、前記pwbの上昇エッジを基準として左側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ左側信号生成部と、前記右側のパルスと前記左側のパルスとを合せた結果を出力するウィンドウ信号合成部とを含むことが望ましい。
【0046】
前記ウィンドウ右側信号生成部は、第1ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第1ウィンドウ臨界値より小さいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第1比較器と、第1比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第1AND演算部とを含むことが望ましい。
【0047】
前記ウィンドウ左側信号生成部は、第2ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第2ウィンドウ臨界値より大きいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第2比較器と、第2比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第2AND演算部とを含むことが望ましい。
【0048】
第1ウィンドウ臨界値、第2ウィンドウ臨界値またはpwb周期のカウント値はマイコンのような制御手段により設定及び変更できる。
【0049】
前記制御演算部は、エラー検出及び訂正が決定される間に前記rwbとpwbとを所定時間遅延させる遅延部と、PLLが正常に動作しているかどうかを判断するロック信号発生部と、ロック信号発生部からPLLロック発生如何を入力され、それによりウィンドウ信号内にrwbの上昇エッジが検出されたかどうかを検査してrwb異常有無を判断し、それによるエラー訂正制御値を発生させる選択信号生成部と、選択信号生成部で出力した制御値によって二つの入力信号rwbやpwbのうち一つを選択するウォッブル出力信号選択部とを含むことが望ましい。
【0050】
前記制御演算部は、光記録媒体から再生して二値化させた信号rwbのグリッチを除去して前記遅延部に出力するデグリッチ回路をさらに含むことが望ましい。
【0051】
前記ロック信号発生部は、前記ウィンドウ信号内でrwbの上昇エッジが所定回数以上発見されればロックがかかったという信号を出力し、rwbの上昇エッジが所定回数以上発見されなければロックがかかっていないという信号を出力することが望ましい。
【0052】
前記選択信号生成部は、前記ロック信号発生部からロックがかかっていないという信号を受ければ、rwb選択のための第1制御値を出力し、ロックがかかったという信号を受ければ、ウィンドウ信号区間であるかどうかをチェックし、その区間以外ではpwb選択のための第2制御値を出力し、ウィンドウ区間ではrwb上昇エッジが検出される時に第1制御値を、上昇エッジの未検出時に第2制御値を出力することが望ましい。
【0053】
前記ウォッブル出力信号選択部は、選択信号生成部から第1制御値を入力される時にrwbを出力し、第2制御値を入力される時にpwbを出力することが望ましい。
【0054】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【0055】
図5は、本発明のウォッブル誤動作防止機能を含むシステムクロック生成装置の一実施例である。システムクロック生成装置は前処理部500、ウォッブルエラー検出及び訂正部510、PLL回路部520を含む。
【0056】
前処理部500は、DVDのような光記録媒体50に記録されているウォッブル信号を再生して二値化させる。rwbには、光記録媒体上の物理的欠陥や再生時のチャンネル干渉によるエラーが含まれる。
【0057】
ウォッブルエラー検出及び訂正部510は、rwb信号に含まれたエラーを検出し、エラー検出時にエラーが含まれていないrwbの位相同期された信号、すなわち、PLLがかかった信号(以下、pwbと称する)を出力する。rwb信号のエラー検出は、ウィンドウ生成器511を通じて行われる。ウィンドウ生成器511は、rwb信号よりなるpwb信号の上昇エッジに同期させて、その上昇エッジの左右に所定幅を有するウィンドウ信号を生成する。ウィンドウ信号を利用したエラー検出及びエラー訂正信号の出力は制御演算部512により行われる。制御演算部512はウィンドウ信号を利用してrwbに異常があるかどうかをチェックし、異常がある時に該当時点のrwb信号を訂正して出力する。rwb信号の訂正方式はいろいろあるが、本発明ではその例として、異常がある区間のrwb信号の代わりにpwbを出力する補正を行なう。この方式について以下で詳細に説明する。
【0058】
PLL回路部520は一般的なPLL回路と同一である。PLL回路部520は位相比較器521を含みウォッブルエラー検出及び訂正部510から出力されたエラー訂正されたrwbとpwbとの位相を比較し、その差に該当する電圧を出力する。出力された電圧は所定ループフィルタ522として安定化される。安定化された電圧はVCO523を通過して所定周波数のシステムクロック信号に変換される。周波数分周器524はrwb信号に追従するようにシステムクロックを分周するが、その分周された信号がpwbである。グリッチのようなエラーが除去されたrwbを利用してシステムクロックとpwbとが生成されるのでその安全性を保証できる。PLL回路部520から出力されたシステムクロックとpwb信号とは、ウォッブルエラー検出及び訂正部510でウィンドウ信号を生成し、訂正されたrwbを生成するのに利用される。
【0059】
図6A及び図6Bは、各々図5の周波数分周器524とウィンドウ生成器511との詳細実施例を示したものである。
【0060】
図6Aの周波数分周器524は、カウンタ600、比較器601、選択器602を含む。カウンタ600はシステムクロックが入力される度にカウントを行い、リセット信号によりカウントリセットされる。
【0061】
比較器601は、カウンタ600からのカウント値と、既設定された望ましいpwbカウント値とを比較して両値が同じ場合にリセット信号に該当する第1信号を出力し、同一でない場合に第2信号を出力する。DVDの場合、一般的に望ましいウォッブル周期内には186個のシステムクロックが入ることができる。この場合、望ましいpwbカウント値には93個のクロックに該当する‘92’が設定される(0からカウント)。カウンタ600からの出力が92である時に比較器601はリセット信号に該当する第1信号を出力し、この信号はカウンタ600に入ってカウンタ値を‘0’にリセットする。
【0062】
選択器602は、自体の出力信号を反転させた信号を第1入力と、自体の出力信号を第2入力とする。第1入力と第2入力のうち一つを選択するための選択信号SELは、比較器601からの出力がリセット信号(第1信号)である場合に以前の出力信号を反転させた第1入力を選択して出力し、それ以外の場合には現在の出力を維持する第2入力を選択して出力する。したがって、DVDの場合、93個のクロックがカウントされる度に信号レベルの反転が行われ、結局186クロックがカウントされる間に二つの信号レベルを有する望ましいpwbを生成できる。
【0063】
図6Bのウィンドウ生成器511は、ウィンドウ右側信号生成部610とウィンドウ左側信号生成部620及びウィンドウ信号合成部630を含む。
【0064】
ウィンドウ右側信号生成部610は、第1比較器611、第1AND演算部612を含む。第1比較器611には図6Aのカウンタ出力と、ウィンドウ幅を考慮して既設定した所定第1ウィンドウ臨界値とが入力される。カウンタ出力が第1ウィンドウ臨界値より小さいか、あるいは同じ場合にのみ第1比較器611の出力が“1”になる。他の場合の第1比較器611の出力は“0”である。もし、第1ウィンドウ臨界値が4である時、カウンタ出力0、1、2、3、4である場合に第1比較器611の出力は“1”になる。残りのカウンタ出力値に対して第1比較器611の出力は“0”になる。第1AND演算部612は、第1比較器611の出力と図6Aのpwbとを論理和した結果を出力する。第1AND演算部612は、pwbの上昇エッジ周辺のウィンドウ信号の生成は許し、降下エッジ周辺のウィンドウ信号の生成は防止する。
【0065】
ウィンドウ左側信号生成部620は第2比較器621、第2AND演算部622を含む。第2比較器621には図6Aのカウンタ出力と、ウィンドウ幅を考慮して既設定した所定第2ウィンドウ臨界値が入力される。カウンタ出力が第2ウィンドウ臨界値より大きいか、あるいは同じ場合にのみ第2比較器621の出力が“1”になる。他の場合の第2比較器621の出力は“0”である。例えば、第2ウィンドウ臨界値が90である時、カウンタ出力が90、91、92の場合に第2比較器621の出力は“1”になり、残りのカウンタ出力値に対しては“0”になる。第2AND演算部622は、第2比較器621の出力と図6Aのpwbを反転させた値とを論理和した結果を出力する。第2AND演算部622は、pwbの上昇エッジ周辺のウィンドウ信号生成は許し、降下エッジ周辺のウィンドウ信号の生成は防止する。
【0066】
ウィンドウ信号合成部630は、ウィンドウ右側信号生成部610の結果とウィンドウ左側信号生成部620の結果とを合わせて出力する。この例としてOR演算部が示されている。すなわち、ウィンドウ右側信号生成部610とウィンドウ左側信号生成部620との出力信号を論理和することによって左右ウィンドウ信号が合わせられる。
【0067】
第1ウィンドウ臨界値と第2ウィンドウ臨界値はもとよりpwbの周期に対するカウント値全部はマイコン(図示せず)のような制御手段により任意に設定及び変更が可能である。本発明ではウォッブル信号の異常を検出するためにウィンドウ信号を利用するという目的によって、pwbの上昇エッジ周辺に所定幅のウィンドウを生成する。そのようなウィンドウを生成するために、‘0’からカウントされる上昇エッジから所定幅を考慮してその左右両側の可能なカウント値を適切に設定でき、それが第1、第2ウィンドウ臨界値になる。
【0068】
図7は、pwb信号とそれを利用して図6A及び図6Bのように生成したウィンドウ信号の例を示したものである。
【0069】
図8は、図5のrwbのエラーを検出してその訂正制御を行うための制御演算部512の詳細実施例を示したものである。
【0070】
制御演算部512は、遅延部810、ロック信号発生部820、選択信号生成部830及びウォッブル出力信号選択部840を含む。
【0071】
光記録媒体から再生して二値化させた信号rwbは雑音除去のためにデグリッチ回路800を通過できる。制御演算部512内でデグリッチ回路800は、選択仕様としてrwb信号に含まれたとても短い周期のパルス信号を除去する。デグリッチ回路800のグリッチ除去定数はマイコン(図示せず)のような手段により設定及び可変できる。
【0072】
遅延部810は、各々rwbとpwbとを所定時間遅延させる。このために各々第1遅延回路811と第2遅延回路812とが使われる。rwbとpwbとを遅延する理由は、以下で説明されるrwbエラー検出がエラーを含むrwbの入力以後に行われるために、エラー検出如何の判断以前にrwbが既に処理されて訂正なしに出力される可能性がある。すなわち、入力されたrwbと、それに合せてpwbをrwbの検出如何の判断以後まで遅延させることによって、エラー検出如何の判断後、該当入力rwbを使用してエラーを訂正できる。
【0073】
ロック信号発生部820は、PLLが正常的に動作しているかどうかを判断するものである。PLLが正常動作しているならばウィンドウ生成器511から生成されたウィンドウ信号内にrwbの上昇エッジが発見されねばならない。ロック信号発生部820は、一定回数の間連続的にウィンドウ信号内でrwbの上昇エッジが発見される時にロックがかかっていることを示す信号を出力し、その以外の場合にはロックがかかっていないことを示す信号を出力する。
【0074】
選択信号生成部830は、ロック信号発生部820からPLLロックの発生如何を入力され、それによりウィンドウ信号内にrwbの上昇エッジが検出されたかどうかを検査してrwb異常有無を判断することによって、それによるエラー訂正制御値を発生させる。すなわち、PLLロックがかかった状態でなければrwbを選択するための第1制御値を出力し、PLLロックがかかった状態であればウィンドウ信号区間以外ではpwb信号を選択するための第2制御値を出力する。PLLロック状態でウィンドウ信号区間の場合にrwbの上昇エッジが検出されればrwbを選択するための第1制御値を出力し、上昇エッジが検出されなければpwbを選択するための第2制御値を出力する。PLLロックがかかっていない場合はrwbとpwbとが互いにある程度同期されるまでrwb信号が図5のPLL回路部520を通過せねばならないことを意味するので、選択信号生成部830の出力が第1制御値にならねばならない。PLLロックがかかった場合はrwbとpwbとが互いにある程度同期されたことを意味するので、rwbに異常が発見された時に安定したpwb信号をrwbの代わりに出力できる。したがって、ウィンドウ信号を利用してrwbの異常を検出し、それによりrwbとpwbとを選択させる第1または第2制御値を発生させる。
【0075】
ウォッブル出力信号選択部840は、選択信号生成部830の出力である第1制御値または第2制御値を選択信号として利用して、両入力信号であるrwbとpwbのうち一信号を選択して出力する。rwbが出力される場合は、PLLロックがかっておらず安定したpwbを得る前か、あるいはPLLロックがかかった後でrwbに異常が発見されていない時である。pwbが出力される場合はPLLロックがかかった後でrwbに異常が発見された時である。
【0076】
図9は、図8のデグリッチ回路800を具現した実施例である。デグリッチ回路は所定数の遅延回路801とOR回路802とを含み、グリッチが含まれたrwbを次第に遅延させた後、各遅延回路毎の出力信号を合せて出力させることによってグリッチを除去する。この回路は1システムクロック単位で遅延されるのでシステムクロックに比べて長い周期のグリッチを有する場合にのみその適用が有効である。グリッチの除去を決定する定数(遅延回数g)はマイコンのような制御手段により設定及び変更できる。
【0077】
図10は、図8の遅延部810の詳細実施例を示したものである。遅延部810は、システムクロックが入力される度に一システムクロックだけ遅延されるDフリップフロップのような遅延回路を直列連結して入力信号を遅延させ、遅延定数はマイコンのような制御部等で設定及び変更自在である。
【0078】
図11は、ロック信号発生部820の動作例を示したフローチャートである。ウィンドウ信号からウィンドウ区間であるかどうかをチェックする(1100段階)。ウィンドウ区間であれば、rwb上昇エッジが検出されるかどうかをチェックする(1110段階)。
【0079】
rwb上昇エッジがウィンドウ区間で検出されていない場合、その回数が連続的にa2以上かどうかをチェックし(1120段階)、a2以上の場合にロックがかかっていないことを示す信号を出力する(例えば、lock=low)(1130段階)。
【0080】
rwb上昇エッジがウィンドウ区間で検出された場合、その回数が連続的にa1以上かどうかをチェックし(1140段階)、a1以上の場合にロックがかかったことを示す信号を出力する(例えば、lock=high)(1150段階)。
【0081】
ここでPLLにロックがかかったということは、rwb信号とpwb信号との位相が同期されたということを意味するので、pwbの上昇エッジから生成されたウィンドウ信号を利用してrwbとの同期如何を確認する。
【0082】
図12は、図8の選択信号生成部830の動作例を示したフローチャートである。PLLロックがかかった状態かどうかをチェックする(1200段階)。PLLロックがかかっていなければ同期されるまでrwbを選択するように第1制御値を出力する(1210段階)。
【0083】
PLLロックがかかったならばウォッブルウィンドウ区間であるかどうかをチェックする(1220段階)。
【0084】
ウォッブルウィンドウ区間でなければpwbを選択するように第2制御値を出力する(1230段階)。
【0085】
ウォッブルウィンドウ区間であれば、その区間でrwbの上昇エッジが検出されたかどうかをチェックする(1240段階)。
【0086】
rwb上昇エッジが検出されていなければエラーが発生したと判断してpwbを選択するように第2制御値を出力し(1250段階)、rwb上昇エッジが検出されたならばrwbに異常がないと判断してrwbをそのまま選択するように第1制御値を出力する(1260段階)。
【0087】
図13は、本発明によりrwbが訂正される様相を示すための信号のタイミング図である。
【0088】
(a)はrwbをPLLにかけて安定化させたpwbの信号図である。(b)はpwbの上昇エッジに合せて生成したウィンドウ信号である。(c)は光記録媒体から再生した信号が二値化された、異常信号を含むrwbの信号図である。(d)は本発明により訂正されて出力されるrwbの信号図である。
【0089】
前述した本発明のウォッブル異常検出及び訂正装置及び方法により、ウォッブル信号の異常に効果的に対処することによってシステムの安定化及び性能向上を図ることができる。
【0090】
【発明の効果】
本発明によれば、ウィンドウを通じてウォッブル異常を検出してそれより異常を訂正させたウォッブル信号を出力することによって全体的な光記録媒体記録/再生システムの性能向上を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】光記録媒体の一種であるDVD−RAMの部分ディスク構造を示した図である。
【図2】従来の図1のような光記録媒体上のウォッブル信号を利用したシステムクロック発生装置の一実施例を示した図である。
【図3】図2の位相周波数検出器の動作を説明するための信号のタイミング図である。
【図4】前述した位相周波数検出器の誤動作の例を説明するための信号のタイミング図である。
【図5】本発明のウォッブル誤動作防止機能を含むシステムクロック生成装置の一実施例である。
【図6A】図5の周波数分周器とウィンドウ生成器の詳細実施例を示した図である。
【図6B】図5の周波数分周器とウィンドウ生成器の詳細実施例を示した図である。
【図7】pwb信号とそれを利用して図6A及び図6Bのように生成したウィンドウ信号の例を示した図である。
【図8】図5のrwbのエラーを検出してその訂正制御を行うための制御演算部の詳細実施例を示した図である。
【図9】図8のデグリッチ回路を具現した実施例である。
【図10】図8の遅延部の詳細実施例を示した図である。
【図11】ロック信号発生部の動作例を示したフローチャートである。
【図12】図8の選択信号生成部の動作例を示したフローチャートである。
【図13】本発明によりrwbが訂正される様相を示すための信号のタイミング図である。
【符号の説明】
50 光記録媒体
500 前処理部
510 ウォッブルエラー検出及び訂正部
511 ウィンドウ生成器
512 制御演算部
520 PLL回路部
521 位相比較器
522 ループフィルタ
523 VCO
524 周波数分周器
Claims (30)
- 光記録媒体上のウォッブル信号の異常を検出及び訂正する装置において、
光記録媒体からウォブル信号を再生して二値化させた信号rwbに位相同期させるPLLと、
前記PLLに位相同期された信号pwbを利用して検出ウィンドウを生成するウィンドウ生成部と、
前記検出ウィンドウ区間内でrwbのエラーが検出されればrwbのエラーを訂正して出力する制御演算部とを含み、
前記制御演算部は、
エラー検出及び訂正が決定される間に前記rwbとpwbとを所定時間遅延させる遅延部と、
PLLが正常に動作しているかどうかを判断するロック信号発生部と、
ロック信号発生部からPLLロック発生如何を入力され、それによりウィンドウ信号内にrwbの上昇エッジが検出されたかどうかを検査してrwb異常有無を判断し、それによるエラー訂正制御値を発生させる選択信号生成部と、
選択信号生成部で出力したエラー訂正制御値に応じて前記遅延部により遅延された二つの入力信号rwb及びpwbのうち一つを選択するウォッブル出力信号選択部とを含むことを特徴とするウォッブルエラー検出及び訂正装置。 - 前記ウィンドウ生成部は、
pwbの上昇エッジに合せて、上昇エッジを基準として所定幅のパルス信号を生成することを特徴とする請求項1に記載のウォッブルエラー検出及び訂正装置。 - 前記ウィンドウ生成部は、
前記pwbの上昇エッジを基準として右側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ右側信号生成部と、
前記pwbの上昇エッジを基準として左側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ左側信号生成部と、
前記右側のパルスと前記左側のパルスとを合せた結果を出力するウィンドウ信号合成部とを含むことを特徴とする請求項2に記載のウォッブルエラー検出及び訂正装置。 - 前記ウィンドウ右側信号生成部は、
第1ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第1ウィンドウ臨界値より小さいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第1比較器と、
第1比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第1AND演算部とを含むことを特徴とする請求項3に記載のウォッブルエラー検出及び訂正装置。 - 前記ウィンドウ左側信号生成部は、
第2ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第2ウィンドウ臨界値より大きいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第2比較器と、
第2比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第2AND演算部とを含むことを特徴とする請求項3に記載のウォッブルエラー検出及び訂正装置。 - 第1ウィンドウ臨界値、第2ウィンドウ臨界値またはpwb周期のカウント値はマイコンのような制御手段により設定及び変更できることを特徴とする請求項4または請求項5に記載のウォッブルエラー検出及び制御装置。
- 前記制御演算部は、
光記録媒体から再生して二値化させた信号rwbのグリッチを除去して前記遅延部に出力するデグリッチ回路をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のウォッブルエラー検出及び訂正装置。 - 前記ロック信号発生部は、
前記ウィンドウ信号内でrwbの上昇エッジが所定回数以上発見されればロックがかかったという信号を出力し、rwbの上昇エッジが所定回数以上発見されなければロックがかかっていないという信号を出力することを特徴とする請求項1に記載のウォッブルエラー検出及び訂正装置。 - 前記選択信号生成部は、
前記ロック信号発生部からロックがかかっていないという信号を受ければ、rwb選択のための第1制御値を出力し、
ロックがかかったという信号を受ければ、ウィンドウ信号区間であるかどうかをチェックし、その区間以外ではpwb選択のための第2制御値を出力し、ウィンドウ区間ではrwb上昇エッジが検出される時に第1制御値を、上昇エッジの未検出時に第2制御値を出力することを特徴とする請求項1に記載のウォッブルエラー検出及び訂正装置。 - 前記ウォッブル出力信号選択部は、
選択信号生成部から第1制御値を入力される時にrwbを出力し、第2制御値を入力される時にpwbを出力することを特徴とする請求項9に記載のウォッブルエラー検出及び訂正装置。 - 光記録媒体のウォッブルを利用してシステムクロックを生成するPLL装置において、
光記録媒体からウォブル信号を再生して二値化させた信号rwbを、PLLロックがかかったかどうかを判断して訂正した後、PLLに通過させるウォッブル信号訂正部を含み、
前記ウォッブル信号訂正部は、
前記rwbがPLLを通じて位相同期されたシステムクロックを分周した信号pwbを利用して検出ウィンドウを生成するウィンドウ生成部と、
前記検出ウィンドウ区間内でrwbのエラーが検出されればrwbのエラーを訂正して出力する制御演算部とを含み、
前記制御演算部は、
エラー検出及び訂正が決定される間に前記rwbとpwbとを所定時間遅延させる遅延部と、
PLLが正常に動作しているかどうかを判断するロック信号発生部と、
ロック信号発生部からPLLロック発生如何を入力され、それによりウィンドウ信号内にrwbの上昇エッジが検出されたかどうかを検査してrwb異常有無を判断し、それによるエラー訂正制御値を発生させる選択信号生成部と、
選択信号生成部で出力したエラー訂正制御値に応じて前記遅延部により遅延された二つの入力信号rwb及びpwbのうち一つを選択するウォッブル出力信号選択部とを含むことを特徴とするPLL装置。 - 前記ウィンドウ生成部は、
pwbの上昇エッジに合せて、上昇エッジを基準として所定幅のパルス信号を生成することを特徴とする請求項11に記載のPLL装置。 - 前記ウィンドウ生成部は、
前記pwbの上昇エッジを基準として右側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ右側信号生成部と、
前記pwbの上昇エッジを基準として左側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ左側信号生成部と、
前記右側のパルスと前記左側のパルスとを合せた結果を出力するウィンドウ信号合成部とを含むことを特徴とする請求項11に記載のPLL装置。 - 前記ウィンドウ右側信号生成部は、
第1ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第1ウィンドウ臨界値より小さいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第1比較器と、
第1比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第1AND演算部とを含むことを特徴とする請求項13に記載のPLL装置。 - 前記ウィンドウ左側信号生成部は、
第2ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第2ウィンドウ臨界値より大きいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第2比較器と、
第2比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第2AND演算部とを含むことを特徴とする請求項13に記載のPLL装置。 - 第1ウィンドウ臨界値、第2ウィンドウ臨界値またはpwb周期のカウント値はマイコンのような制御手段により設定及び変更できることを特徴とする請求項14または請求項15に記載のPLL装置。
- 前記制御演算部は、
光記録媒体から再生して二値化させた信号rwbのグリッチを除去して前記遅延部に出力するデグリッチ回路をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のPLL装置。 - 前記ロック信号発生部は、
前記ウィンドウ信号内でrwbの上昇エッジが所定回数以上発見されればロックがかかったという信号を出力し、rwbの上昇エッジが所定回数以上発見されなければロックがかかっていないという信号を出力することを特徴とする請求項11に記載のPLL装置。 - 前記選択信号生成部は、
前記ロック信号発生部からロックがかかっていないという信号を受ければ、rwb選択のための第1制御値を出力し、
ロックがかかったという信号を受ければ、ウィンドウ信号区間であるかどうかをチェックし、その区間以外ではpwb選択のための第2制御値を出力し、ウィンドウ区間ではrwb上昇エッジが検出される時に第1制御値を、上昇エッジの未検出時に第2制御値を出力することを特徴とする請求項11に記載のPLL装置。 - 前記ウォッブル出力信号選択部は、
選択信号生成部から第1制御値を入力される時にrwbを出力し、第2制御値を入力される時にpwbを出力することを特徴とする請求項19に記載のPLL装置。 - 光記録媒体のウォッブルを利用してシステムクロックを生成するPLL装置において、
光記録媒体からウォブル信号を再生して二値化させたウォッブルrwbを出力する前処理部と、
rwb信号に含まれたエラーを検出し、エラー検出時にエラーが含まれていないrwbの位相同期された信号pwbを代わりに出力するウォッブルエラー検出及び訂正部と、
ウォッブルエラー検出及び訂正部から出力されたエラー訂正されたrwbとpwbとの位相を比較してその差に該当する電圧を出力する位相比較器と、
前記位相比較器から出力された電圧を所定周波数のシステムクロック信号に変換して出力する電圧−周波数発振器と、
rwb信号に追従するようにシステムクロックを分周したpwbを発生させる周波数分周器とを含み、
前記ウォッブル信号検出及び訂正部は、
前記rwbがPLLを通じて位相同期された信号pwbを利用して検出ウィンドウを生成するウィンドウ生成部と、
前記検出ウィンドウ区間内でrwbのエラーが検出されればrwbのエラーを訂正して出力する制御演算部とを含み、
前記制御演算部は、
エラー検出及び訂正が決定される間に前記rwbとpwbとを所定時間遅延させる遅延部と、
PLLが正常に動作しているかどうかを判断するロック信号発生部と、
ロック信号発生部からPLLロック発生如何を入力され、それによりウィンドウ信号内にrwbの上昇エッジが検出されたかどうかを検査してrwb異常有無を判断し、それによるエラー訂正制御値を発生させる選択信号生成部と、
選択信号生成部で出力したエラー訂正制御値に応じて前記遅延部により遅延された二つの入力信号rwbやpwbのうち一つを選択するウォッブル出力信号選択部とを含むことを特徴とするPLL装置。 - 前記ウィンドウ生成部は、
pwbの上昇エッジに合せて、上昇エッジを基準として所定幅のパルス信号を生成することを特徴とする請求項21に記載のPLL装置。 - 前記ウィンドウ生成部は、
前記pwbの上昇エッジを基準として右側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ右側信号生成部と、
前記pwbの上昇エッジを基準として左側に所定幅のパルスを生成するウィンドウ左側信号生成部と、
前記右側のパルスと前記左側のパルスとを合せた結果を出力するウィンドウ信号合成部とを含むことを特徴とする請求項21に記載のPLL装置。 - 前記ウィンドウ右側信号生成部は、
第1ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第1ウィンドウ臨界値より小さいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第1比較器と、
第1比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第1AND演算部とを含むことを特徴とする請求項23に記載のPLL装置。 - 前記ウィンドウ左側信号生成部は、
第2ウィンドウ臨界値と、pwbをシステムクロックでカウントしたカウント値とを比較して、カウント値が第2ウィンドウ臨界値より大きいかあるいは同じ場合“1”を、その他の場合“0”を出力する第2比較器と、
第2比較器の出力とpwbとを論理和した結果を出力する第2AND演算部とを含むことを特徴とする請求項23に記載のPLL装置。 - 第1ウィンドウ臨界値、第2ウィンドウ臨界値またはpwb周期のカウント値はマイコンのような制御手段により設定及び変更できることを特徴とする請求項24または請求項25に記載のPLL装置。
- 前記制御演算部は、
光記録媒体から再生して二値化させた信号rwbのグリッチを除去して前記遅延部に出力するデグリッチ回路をさらに含むことを特徴とする請求項21に記載のPLL装置。 - 前記ロック信号発生部は、
前記ウィンドウ信号内でrwbの上昇エッジが所定回数以上発見されればロックがかかったという信号を出力し、rwbの上昇エッジが所定回数以上発見されなければロックがかかっていないという信号を出力することを特徴とする請求項21に記載のPLL装置。 - 前記選択信号生成部は、
前記ロック信号発生部からロックがかかっていないという信号を受ければ、rwb選択のための第1制御値を出力し、
ロックがかかったという信号を受ければ、ウィンドウ信号区間であるかどうかをチェックし、その区間以外ではpwb選択のための第2制御値を出力し、ウィンドウ区間ではrwb上昇エッジが検出される時に第1制御値を、上昇エッジの未検出時に第2制御値を出力することを特徴とする請求項21に記載のPLL装置。 - 前記ウォッブル出力信号選択部は、
選択信号生成部から第1制御値を入力される時にrwbを出力し、第2制御値を入力される時にpwbを出力することを特徴とする請求項29に記載のPLL装置。
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