JP4063791B2 - 光ディスク再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク再生装置に関し、特に光記録媒体の回転位相制御に関する。

光ディスク再生装置は、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）システムが登場以来、広く普及してきている。当初は、１時間以上の極めて高音質の音を再生するディジタルオーディオディスク（ＤＡＤ）が主流であったが、コンピュータの周辺機器として大容量高速アクセスの特徴を活かしたＣＤ−ＲＯＭ、音声・画像・データをインタラクティブに使えるＣＤ−Ｉ、絵付きのビデオＣＤ、記録できるＣＤ−Ｒなど、ＣＤファミリとして発展してきている。また、近年はさらに大容量化したＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ／Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｃ）ファミリが普及しつつある。

このような光ディスク再生装置において、光記録媒体の回転制御は、スピンドルサーボにより行われている。光記録媒体のスピンドルサーボには、光ピックアップの位置により光記録媒体の回転数が変わる一定線速度（ＣＬＶ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式と、回転数の一定した一定角速度（ＣＡＶ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式とがある。

ＣＬＶ方式で記録された光記録媒体のピット密度は、内周側、外周側で一定となる。線速度は一定になるが、角速度は再生するデータの光記録媒体の半径方向の読み取り位置により異なる。即ち、光記録媒体の回転速度は、一定にならない。そのため、光記録媒体にＣＬＶ方式で記録されたデータを再生する場合、光記録媒体の回転を目的回転数近辺に引き込んだ後、回転位相制御を行って回転を安定させる必要がある。

光記録媒体から読み出したデータは、データからＰＬＬ回路によって再生されるビットクロックにより１／０判定され、取り込まれる。即ち、データの取り込みは光記録媒体の回転の影響を受けることになる。光記録媒体の回転や読み出しの線速度が一定になるように制御が行われるが、光記録媒体の偏心や回転ムラにより線速度に乱れが生じ、ビットクロックで判定されて取り込まれるディジタルデータのデータレートに乱れが生じる。

一方、システムクロックは水晶発振子で生成されるクロックを基に生成される。このシステムクロックに基づいて光ディスク再生装置からデータが出力される。最終のデータ出力を水晶系クロックの一定レートで行わないと、音声データの場合には歪みが生じてしまうため、入力されたデータを一定レートでデータを取り出してデコードなどの処理をすることになる。

すなわち、光記録媒体からのデータの取り込み（入力）は、データレートに変動が生じる可能性のある状況で行われているということであり、デコードを行った最終的なデータの取り出しは変動のない一定レートで行われる。そのため、デコードを行う処理系では、データの取り込みと最終的なデータの取り出しにおけるデータレートの差（ジッタ・回転ムラ）を吸収しなければならない。

一般的には、データを格納するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を用いて、ジッタ吸収を行うための領域を確保してＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）動作をさせ、データレートの差の影響を吸収している。データを格納する前段にレジスタで構成したＦＩＦＯ回路を置いてもよいが、データ格納に用いるＲＡＭに適当な規模のものを用いることによりＦＩＦＯ動作をさせるリングバッファ領域を確保することができ、ジッタ吸収のＦＩＦＯ動作をＲＡＭのアドレッシングで行える。

ＦＩＦＯ動作は、取り込んだデータを連続するアドレスに格納（書き込み）して行き、処理の為にデータを読み出すときは、先の書き込みアドレスとは離れた「古い」アドレスのデータから使いはじめるというものである。

例えば、アドレスを固定で考えた場合、古いデータは左側、新しいデータを右側に配置したとする。新しいデータはデータ書き込み“Ｗ”の位置が順次右に移動していきデータを格納する。一方、処理のためのデータ読み出し“Ｒ”は、“Ｗ”とは離れた位置にあり、これも次第に右に移動していく。データ取り込みとデータ処理のデータレートが等しい場合には、“Ｗ”と、“Ｒ”の位相関係はそのままで、ともに右に移動していく。

また、アドレスを固定ではなく位相関係で考えると、データ取り込み（書き込み）とデータ処理（読み出し）のデータレートが等しい場合には、“Ｗ”と“Ｒ”の関係は変化がなく、新しいフレームになるたびにそれぞれのアドレスが１つずつインクリメントされる。データ取り込みのデータレートに変動が出た場合、例えばデータレートが遅くなった場合、“Ｗ”の位置の移動は遅くなり、処理（読み出し）速度には変化がないので、“Ｗ”と“Ｒ”のアドレス上の距離は近づくことになる。逆にデータ取り込みのデータレートが速くなった場合、“Ｗ”の移動が速くなり、“Ｗ”と“Ｒ”の距離は開くことになる。

従って、データ書き込み“Ｗ”と、データ処理“Ｒ”の位相関係は、取り込みのデータレートに従って変動することになる。“Ｗ”と“Ｒ”との間のアドレスがデータレートの変動に従って増減しても、ＦＩＦＯ動作を行うことにより、データレート変動においても正常な処理が可能になる。しかし、取り込みのデータレートが遅いままであれば、“Ｗ”と“Ｒ”との間のアドレスを使い果たし、“Ｗ”と“Ｒ”が干渉して正常な処理が出来なくなる。

このように異常な処理にならないように回転位相制御を行って、データ書き込み“Ｗ”のデータレートをデータ処理（読み出し）“Ｒ”のデータレートに追従させる必要がある。

光ディスク再生装置の回転制御系の構成は、図１に示されるように、光記録媒体２、光学ピックアップ３、ＲＦアンプ４、ディジタル復号処理部５、サーボ信号処理部７、スピンドルモータ８とを具備する。

光記録媒体２は、ピットと呼ばれる微小な穴により情報が記録されている。光学ピックアップ３は、レーザ光を用いて、光記録媒体２からデータを読み出す。光学ピックアップ３は当業者にはよく知られているものである。ＲＦアンプ４は、ヘッドアンプともいわれ、原理的にはトランスインピーダンスアンプである。ＲＦアンプ４は、良好なＤＣ特性を持つＯＰアンプで構成されることが多い。ディジタル復号処理部５は、ＣＩＲＣデコード、ＥＦＭフレーム同期、ＥＦＭ復調、デコード等を行い、光記録媒体２の回転情報である位相差情報を出力する。サーボ信号処理部７は、位相差情報に基づいてスピンドルモータ８の回転を制御する。スピンドルモータ８は、光記録媒体２がセットされたとき、入力命令に応答して光記録媒体２を回転させるように駆動する。

光記録媒体２から光学ピックアップ３により読み出された信号は、ＲＦアンプ４に入力される。ＲＦアンプ４で増幅、インピーダンス変換、波形整形された信号は、ディジタル復号処理部５に入力される。ディジタル復号処理部５は、復号データを出力するとともに、光記録媒体２の回転情報をサーボ信号処理部７に出力する。サーボ信号処理部７は、入力される回転情報に応答してスピンドルモータ８の回転を制御する。ここでは、光ディスク再生装置の回転制御系について説明したが、光ディスク再生装置は、その他に光ディスク再生装置の全体を制御するＣＰＵ、再生系、上位装置とのインタフェースなどを備えている。

従来、ディジタル復号処理部５は、図２に示されるように、ＰＬＬ回路１１、ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４、インタリーブＲＡＭ１５、フラグＲＡＭ１６、分周器１７、１８、位相比較器２１、位相差カウント部２２を備えている。

光記録媒体２から読み出される信号は、ＰＬＬ回路１１とＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２に入力される。ＰＬＬ回路１１から出力されるビットクロックは、ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２に供給される。変調時の１６ビットデータからデコードされた８ビットのメインデータと、フレーム同期のタイミング信号ＷＦＣＫとは、ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２からＣＩＲＣデコードコントローラ１４に出力される。また、フレーム同期のタイミング信号ＷＦＣＫは、分周回路１７に入力される。

ＣＩＲＣデコードコントローラ１４は、インタリーブＲＡＭ１５、フラグＲＡＭ１６を使用して、入力されるメインデータをＣＩＲＣデコードし、デコード信号Ｓを出力する。ＣＩＲＣデコードコントローラ１４とインタリーブＲＡＭ１５との間、および、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４とフラグＲＡＭ１６との間には、それぞれのＲＡＭに書き込み、読み出すためのデータを入出力し、かつそのための制御信号が存在する。ＣＩＲＣデコードコントローラ１４は、インタリーブＲＡＭ１５のＦＩＦＯ領域からデータを取り出すタイミングを示すタイミング信号ＲＦＣＫを分周器１８に出力する。分周器１８でＮ分周された信号ＲＦＣＫ＿Ｎは、位相比較器２１と位相差カウント部２２にそれぞれ供給される。また、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４は、ＦＩＦＯ領域のオーバフロー／アンダーフローの状態を示すＦＩＦＯフロー信号ＦＬＷを位相比較器２１と位相差カウント部２２とに出力する。位相比較器２１から出力される位相差信号Ｘと位相差極性信号Ｄは、位相差カウント部２２に入力される。位相差情報Ｙは、位相差カウント部２２から出力され、サーボ信号処理部７に入力される。

上述した構成における各構成要素の機能を説明する。ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路１１は、光記録媒体２から読み出される信号からビットクロックを生成する。

ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２は、同期情報の検出およびＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ ｔｏ Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調されたデータを復調して出力する。即ち、２４ビットのＥＦＭ ＳＹＮＣパターンを検出して５８８ビットのＥＦＭフレームの先頭を判断し、１４ビットを１シンボルとして、１つのサブコードシンボルと３２のメインデータシンボルを分離する。また、ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２に入力される信号は、ＥＦＭ変調されているデータであるため、１シンボル１４ビットデータを８ビットデータに変換（復調）する。ＥＦＭフレーム同期がとれると、ＥＦＭフレームのタイミングを示す信号ＷＦＣＫを出力する。信号ＷＦＣＫは、ビットクロックに同期し、メインデータをインタリーブＲＡＭ１５に格納するタイミングを示す。

ＣＩＲＣ（Ｃｒｏｓｓ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｅ）デコードコントローラ１４は、同期保護が行われたサブコード同期信号ＳＣを含むシンボルおよびメインデータを入力し、メインデータに対してＣＩＲＣエラー訂正（Ｃ１）を行う。また、インタリーブＲＡＭ１５のデータ入出力領域をＦＩＦＯ動作するようにアドレス管理する。そのＦＩＦＯ領域からデータを読み出すタイミングを示す信号ＲＦＣＫをＣＩＲＣデコードコントローラ１４は、出力する。なお、ＦＩＦＯフロー信号ＦＬＷは、インタリーブＲＡＭ１５のＦＩＦＯ領域がオーバーフローまたはアンダーフローしたことを示す信号である。オーバーフローまたはアンダーフローした場合、インタリーブＲＡＭ１５へのデータ格納をやり直すためにＦＩＦＯ領域を強制的にセンタリングさせるもので、同時に位相比較器の初期化を指示するものである。

インタリーブＲＡＭ１５は、ＣＩＲＣをデコードする際に使用されるワークメモリである。インタリーブＲＡＭ１５は、ＣＩＲＣのインターリブを解くために用いられるとともに、ＴＢＣ（時間軸補正）用メモリとしても用いられる。入力されるデータの格納に際し、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４により、ＦＩＦＯ動作のメモリアドレスが管理される。なお、ＦＩＦＯ動作の書き込みは、ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２から供給されるタイミング信号ＷＦＣＫに基づいて行われ、読み出しは、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４で生成されるタイミング信号ＲＦＣＫに基づいて行われる。

フラグＲＡＭ１６は、ＣＩＲＣエラー訂正結果を格納する。

分周器１７は、タイミング信号ＷＦＣＫをＮ分周する。また、分周器１８は、タイミング信号ＲＦＣＫをＮ分周する。分周比Ｎは、位相差の検出範囲、位相差情報の更新の周期などを考慮して予め定められている。

位相比較器２１は、分周されたタイミング信号ＷＦＣＫと分周されたタイミング信号ＲＦＣＫとの位相を比較し、位相差信号を出力する。

位相差カウント部２２は、位相比較器２１から出力される位相差信号に基づいて、システムクロックＣＬＫのカウント数として位相差情報を出力する。

従来の位相差情報の生成について説明する。図３に位相比較器２１、位相差カウント部２２の構成を示す。また、図４はその動作を示すタイミングチャートである。図３に示されるように、位相比較器２１は、フリップフロップおよび論理ゲート回路で構成され、タイミング信号ＷＦＣＫのＮ分周信号ＷＦＣＫ＿Ｎおよびタイミング信号ＲＦＣＫのＮ分周信号ＲＦＣＫ＿Ｎの立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジを検出し、その位相差を測定する。ここでは立ちあがりエッジの位相差を測定するものとして説明する。

タイミング信号ＲＦＣＫのＮ分周信号ＲＦＣＫ＿Ｎは、システムクロックＣＬＫでサンプリングされて位相比較入力信号Ａとなる。タイミング信号ＷＦＣＫのＮ分周信号ＷＦＣＫ＿Ｎは、システムクロックＣＬＫでサンプリングされて位相比較入力信号Ｂとなる。位相比較入力信号Ａの立ち上がりエッジから位相比較入力信号Ｂの立ち上がりエッジまでの位相差を示す位相比較出力信号Ｕと、位相比較入力信号Ｂの立ち上がりエッジから位相比較入力信号Ａの立ち上がりエッジまでの位相差を示す位相比較出力信号Ｄが生成される。この位相比較出力信号Ｕと位相比較出力信号Ｄに基づいて、位相差信号Ｘと位相差極性信号Ｄが生成され、位相差カウント部２２によって位相差がカウントされ、位相差情報信号Ｙとして出力される。

図４（ａ）にＮ＝１（分周無し）の場合の動作例を示す。上から位相比較入力信号Ａ、位相比較入力信号Ｂ、位相比較出力信号Ｕ、位相比較出力信号（位相差極性信号）Ｄ、位相差信号Ｘ、位相差情報信号Ｙの各信号が示される。位相差信号Ｘがアクティブ（Ｈレベル）の期間が位相のずれを示す。位相差極性信号Ｄは、位相の極性、即ち、信号ＡとＢのどちらの信号の位相が進んでいるかを示している。

したがって、位相差カウント部２２は、その期間を極性によりカウントアップまたはカウントダウンして測定する。図４において、位相差情報信号Ｙは、縦軸方向にカウント数を±で表わしている。プラス側のカウントは位相比較入力信号Ａが位相比較入力信号Ｂより位相が進んでいることを示し、マイナス側のカウントは、位相比較入力信号Ａが位相比較入力信号Ｂより位相が送れていることを示す。

位相比較入力信号Ａの立ち上がりエッジの時点で位相差情報が更新される。即ち位相比較入力信号Ａの周期が位相差情報の更新周期となる。また、位相差情報としてサーボ処理部７に送られる情報は、そのカウント値の最終値である位相比較入力信号Ａの立ち上がり時点の数値である。

期間Ｔ１１において、位相比較入力信号Ａの１周期間に、位相比較入力信号Ｂは２周期入っている。このとき、位相差カウント部２２は、位相比較入力信号Ｂの第１パルスの立ち上がり位置からカウントするだけであり、第２パルスの存在はカウントに影響を与えない。即ち、十分に位相補正がしきれない状態にある。

このような状況を防止するために入力信号を分周し、長い期間において位相補正を行うとよい。図４（ｂ）にＮ＝２（２分周）の場合の動作例を示す。同じタイミング信号ＲＦＣＫ、ＷＦＣＫを２分周して入力された場合である。位相比較入力信号Ａ、位相比較入力信号Ｂは、図４（ａ）の場合の２分周信号であり、周期が長くなっている。図４（ｂ）期間Ｔ２１は、図４（ａ）期間Ｔ１１、Ｔ１２に相当する。図４（ａ）期間１１の第２パルスの立ち上がりエッジは、図４（ｂ）期間Ｔ２１において立ち上がりエッジに反映している。

即ち、位相比較器を用いる場合、位相比較器の出力である位相差信号に十分な長さのものを得ようとするとき、１フレームを１周期とするフレーム周期信号をｎ分周した分周信号を位相比較器の入力とし、位相比較器より得られる位相差信号の長さをカウントして位相差情報が得られる。この場合、位相差情報の更新は位相比較器の入力信号であるｎ分周信号の周期で行われる。したがって、位相差情報の更新はフレーム周期信号ｎ回に１回のみの頻度となる。

このように、位相比較器２１による位相差情報の生成は、位相差のダイナミックレンジを得るために入力信号を分周する必要がある。しかし、入力信号を分周することは、位相差情報の更新の周期が長くなることを意味し、時間応答性を悪化させる。

回転速度の制御方法、制御回路に関する技術として以下に示すような技術が知られている。

特開平４−２１９６８号公報によれば、ディスク再生装置は、読出手段と、モータと、アドレス検出手段と、アクセス手段と、記憶手段と、データ出力手段と、モータ制御手段とを具備するというものである。読出手段は、データのディスク上での位置を示すアドレスからなる情報が一定の記録速度で記録されたディスクから情報を読み出す。モータは、ディスクを回転させる。アドレス検出手段は、読出手段が読み出した情報の中からアドレスを検出し、現在アドレスとして出力する。アクセス手段は、再生すべきデータの先頭アドレスである目的アドレスが指定されると、現在アドレスと目的アドレスとが一致するように読出手段の読み出し位置を移動させるアクセス動作を開始し、目的アドレスと現在アドレスとが一致した段階でアクセス動作を終了する。記憶手段は、読出手段から出力される再生すべきデータを一時的に蓄える。データ出力手段は、記憶手段に再生すべきデータが書き込まれた後、直ちに記録速度と同一の速度で再生すべきデータを読み出して出力する。モータ制御手段は、アクセス手段がアクセス動作中は、モータの回転速度を、記録速度を実現する回転速度より速い回転速度に保ち、アクセス動作終了後は記録速度と同じ速度で読出手段がデータを読み出すようにモータの回転速度を徐々に減速させる。

このディスク再生装置において、モータ制御手段は、アクセス手段がアクセス動作中はモータの回転速度を、記録速度を実現する回転速度より速い回転速度に保ち、アクセス動作終了後は記憶手段内に蓄えられたデータの量が規定の範囲内を保つようにモータを加速もしくは減速させるというものである。

また、ディスク再生装置において、アクセス手段のアクセス動作が終了した後、モータ制御手段は、記憶手段内のデータ量が規定の範囲の上限を越えた場合にはモータを減速させ、規定の範囲の下限を下回った場合にはモータを加速させ、加速もしくは減速を行わないときはモータに対して駆動電流を供給しないようにするというものである。

さらに、このディスク再生装置では、アクセス手段がアクセス動作を開始するに先立ってモータの回転速度を、記録速度を実現する回転速度より速い回転速度に上げておくようにするというものである。

特開平６−２０８７５６号公報によれば、光ディスクシステムのスピンドルモーター制御回路に関する技術が知られる。光ディスクシステムのスピンドルモーター制御回路は、スピンドルモーター回転感知手段と、速度誤り信号発生手段と、速度駆動電圧発生手段とから構成される事を特徴とする。スピンドルモーター回転感知手段は、スピンドルモーターの回転に対応するモーターの位相周波数を発生する。速度誤り信号発生手段は、位相周波数の周期を予め設定されている目標速度データと比較して、その違いに対する速度誤りデータを発生する。速度駆動電圧発生手段は、速度誤りデータに対応する速度駆動電圧を発生してスピンドルモーターを駆動する。

このスピンドルモーター制御回路において、速度誤り信号発生手段は、上昇エッジ検出回路と、遅延器と、速度誤り計数器と、速度誤り信号出力部とから構成される事を特徴とする。上昇エッジ検出回路は、位相周波数の上昇エッジを検出して上昇エッジ検出信号を出力する。遅延器は、検出された上昇エッジ検出信号を遅延して誤りデータ発生信号を出力する。速度誤り計数器は、遅延器から出力される誤りデータ発生信号に応答して位相周波数の入力周期を所定のクロックに計数し、この計数される位相周波数のデータを予め設定された基準目標速度データと比較してその差に対応する速度誤りデータを発生する。速度誤り信号出力部は、速度誤り計数器から出力される速度誤りデータを上昇エッジ検出信号に同期して速度電圧発生手段に出力する。

特開平９−１１５２３８号公報によれば、マルチ倍速の光ディスク再生装置のスピンドルサーボ回路に関する技術が知られる。マルチ倍速の光ディスク再生装置のスピンドルサーボ回路は、第１の位相比較器と、第１の低域フィルタと、モータ駆動部と、高周波増幅器と、位相同期ループ回路部と、第１の分周器とを具備したことを特徴とする。第１の位相比較器は、基準クロック信号と再生フレームクロック信号の位相を比較して位相差信号を出力する。第１の低域フィルタは、位相差信号を低域フィルタリングしてスピンドルモータの回転速度の制御信号を発生する。モータ駆動部は、回転速度の制御信号に応答してスピンドルモータの回転を駆動する。高周波増幅器は、スピンドルモータによって回転される光ディスクから再生される高周波信号を増幅し波形整形して再生データ信号を出力する。位相同期ループ回路部は、再生データ信号から再生ビットクロック信号を発生するものの回転速度の制御信号に応答して所定の倍速以上である時には以前状態の再生ビットクロック信号の発生を維持する。第１の分周器は、再生ビットクロック信号を分周して、再生フレームクロック信号を発生する。

また、上記マルチ倍速の光ディスク再生装置のスピンドルサーボ回路において、位相同期ループ回路部は、第２の位相比較器と、第２の低域フィルタと、電圧制御発振器と、第２の分周器とを具備することを特徴とする。第２の位相比較器は、再生データ信号と再生ビットクロック信号の位相を比較して位相差信号を出力するものの回転速度の制御信号に応答して所定の倍速以上である時には出力がディスエーブル状態に維持される。第２の低域フィルタは、位相差信号を低域フィルタリングして制御電圧信号を発生する。電圧制御発振器は、制御電圧信号に応答して所定の周波数信号を発生する。第２の分周器は、所定の周波数信号を分周して再生ビットクロック信号を発生する。

特開平４−２１９６８号公報 特開平６−２０８７５６号公報 特開平９−１１５２３８号公報

本発明の目的は、光記録媒体を安定して回転させる光記録媒体再生装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、時間的応答特性に優れる回転位相制御を行う光記録媒体再生装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、周波数的応答特性に優れる回転位相制御を行う光記録媒体再生装置を提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、短時間の応答時間と広いダイナミックレンジを有するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）制御回路を提供することにある。

以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明の観点では、光ディスク再生装置は、先入れ先出し動作がなされるメモリ（１５）を備え、前記書き込みタイミング信号（ＷＦＣＫ）と前記読み出しタイミング信号（ＲＦＣＫ）との位相差が少なくなるように前記光記録媒体（２）の回転を制御する。メモリ（１５）は、書き込みタイミング信号（ＷＦＣＫ）に基づいてデータが書き込まれ、読み出しタイミング信号（ＲＦＣＫ）に基づいてデータが読み出される。前記書き込みタイミング信号（ＷＦＣＫ）は光記録媒体（２）から取り出される信号から生成される。前記読み出しタイミング信号（ＲＦＣＫ）は、水晶発振子などの安定した発振源から生成される。光ディスク再生装置は、前記メモリ（１５）の前記先入れ先出し動作におけるオーバフローまたはアンダーフローが発生するアドレスまでのマージンアドレスの範囲のセンタ値からの偏移量を示すバンク情報信号（ＢＩ）と、前記書き込みタイミング信号と、前記読み出しタイミング信号とに基づいて前記位相差を演算する位相差カウント・位相差情報演算部（２５）を具備する。

本発明の前記バンク情報信号（ＢＩ）は、前記書き込みタイミング信号（ＷＦＣＫ）の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジと、前記読み出しタイミング信号（ＲＦＣＫ）の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジとに基づいて生成される。

本発明の前記バンク情報信号（ＢＩ）は、前記書き込みタイミング信号（ＷＦＣＫ）に応答してカウントアップまたはカウントダウンし、前記読み出しタイミング信号（ＲＦＣＫ）に応答してカウントダウンまたはカウントアップするアップダウンカウンタにより生成される。

本発明の前記位相差カウント・位相差情報演算部（２５）は、バンク情報演算部（３１）と、位相差情報カウント部（３２）とを備える。バンク情報演算部（３１）は、前記バンク情報信号（ＢＩ）に基づいて第１位相差を演算する。位相差情報カウント部（３２）は、前記読み出しタイミング信号（ＲＦＣＫ）と前記書き込みタイミング信号（ＷＦＣＫ）の立ち下がりまたは立ち上がりエッジの時間差から第２位相差を演算する。前記第１位相差と前記第２位相差とを加算して前記位相差を演算する。

本発明において、前記第１位相差は、前記偏移量と前記読み出しタイミング信号の周期とを乗じて求められる。

本発明において、前記第２位相差は、前記読み出しタイミング信号の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジから、前記立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジの直前の前記書き込みタイミング信号の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジまでシステムクロックをカウントして求められる。

本発明の前記位相差カウント・位相差情報演算部（２５）は、乗算器と、カウンタと、加算器とを備える。乗算器は、前記第１位相差を演算する。カウンタは、前記第２位相差を求める。加算器は、前記第１位相差と前記第２位相差を加算する。

本発明の他の観点では、前記書き込みタイミング信号（ＷＦＣＫ）と前記読み出しタイミング信号（ＲＦＣＫ）との位相差が少なくなるように前記光記録媒体（２）の回転を制御する光ディスク再生装置の光記録媒体回転制御方法であって、バンク情報演算ステップと、位相差情報カウントステップとを具備する。光ディスク再生装置は、書き込みタイミング信号（ＷＦＣＫ）に基づいてデータが書き込まれ、読み出しタイミング信号（ＲＦＣＫ）に基づいてデータが読み出され、先入れ先出し動作がなされるメモリ（１５）を備える。前記書き込みタイミング信号（ＷＦＣＫ）は光記録媒体（２）から取り出される信号から生成される。前記読み出しタイミング信号（ＲＦＣＫ）は、水晶発振子などの安定した発振源から生成される。バンク情報演算ステップは、前記メモリ（１５）の前記先入れ先出し動作におけるセンタ値からの偏移量を示すバンク情報信号（ＢＩ）に基づいて第１位相差を演算する。位相差情報カウントステップは、前記書き込みタイミング信号（ＷＦＣＫ）と前記読み出しタイミング信号（ＲＦＣＫ）とに基づいて信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの時間差を演算する。

また、本発明の他の観点では、位相制御装置は、ＦＩＦＯメモリ（１５）と、位相差演算部（２５）とを備える。ＦＩＦＯメモリ（１５）は、書き込み信号（ＷＦＣＫ）に基づいてデータが書き込まれ、読み出し信号（ＲＦＣＫ）に基づいてデータが読み出され、先入れ先出し動作がなされる。位相差演算部（２５）は、前記読み出し信号（ＲＦＣＫ）と前記書き込み信号（ＷＦＣＫ）との位相差を演算する。位相差は、前記先入れ先出し動作におけるＦＩＦＯメモリ（１５）のセンタ値からの偏移量と、前記読み出し信号（ＲＦＣＫ）の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジから、前記立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジの直前の前記書き込み信号（ＷＦＣＫ）の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジまでの時間差とに基づく。位相制御装置は、前記位相差が少なくなるように前記書き込み信号（ＷＦＣＫ）の遅延量を制御する。

本発明によれば、光記録媒体を安定して回転させる光記録媒体再生装置を提供することができる。

また、本発明によれば、位相差情報の更新を従来に比べて短時間で行うことができ、時間的応答特性に優れる回転位相制御を行う光記録媒体再生装置を提供することができる。

さらに、本発明によれば、急激な周波数の大きな変動に応答するすることができ、周波数的応答特性に優れる回転位相制御を行う光記録媒体再生装置を提供することができる。

また、本発明の他の目的は、短時間の応答時間と広いダイナミックレンジを有するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）制御回路を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

光記録媒体、例えばコンパクトディスク（ＣＤ）の再生において、光記録媒体から取り出される信号は、モータの回転ジッタ、光記録媒体の偏心率などの影響により時間軸も変動する。したがって、光記録媒体から取り出される信号から再生されるクロック、２値になったデータもこの影響を受けている。音楽ＣＤの場合などでは、このまま再生するとワウフラッタが出てしまう。そのため、光記録媒体から取り出される時間軸変動しているデータを一旦バッファメモリに格納し、一定時間間隔でバッファメモリから取り出して再生する方法が用いられる。バッファメモリからデータを水晶発振子のクロックで読み出すことにより、安定な時間間隔で揃ったデータを得ることができる。しかし、バッファメモリに格納する時間間隔が変動するため、バッファメモリに格納されているデータ量も変動する。そのため、バッファメモリが空になったり（アンダーフロー）、溢れること（オーバフロー）が無いようにモータの回転を制御する必要がある。

バッファメモリは、ＣＩＲＣをデコードするときのメモリとして用いられる。このバッファメモリは、ＣＩＲＣのインターリブを解くために用いられるとともに、ＴＢＣ（時間軸補正）用メモリとしても用いられる。また、このバッファメモリには、光記録媒体上の信号のフレーム同期信号や誤り訂正のための信号も格納されている。これらの信号を除いて、連結した等しい間隔のオーディオ信号にするのもメモリの役目であるが、このメモリは、本発明の直接関係しないので、詳細は省略する。

コンパクトディスク（ＣＤ）の再生・ＣＩＲＣ復号において、光記録媒体から読み出したデータのインタリーブＲＡＭへの書き込みは、ディスクから読み出したＥＦＭ信号からＰＬＬ回路により再生したビットクロックに同期して行われる。一方、ＣＩＲＣ復号におけるエラー訂正や復号データの取り出しもインタリーブＲＡＭに対して行われ、これは水晶クロックを分周したクロックに同期して行われる。

インタリーブＲＡＭは、光記録媒体からデータを読み出してインタリーブＲＡＭに格納する書き込み処理と、復号処理による読み出し処理との間のデータレートの差を吸収するためのＦＩＦＯ領域を持つ。光記録媒体から読み出したフレームデータをインタリーブＲＡＭへ書き込む際のタイミングを示すタイミング信号をＷＦＣＫとし、ＣＩＲＣ復号処理およびデコード後のデータフレームを取り出すタイミングを示すタイミング信号をＲＦＣＫとする。このＦＩＦＯ領域をオーバーフローまたはアンダーフローさせないために、タイミング信号ＷＦＣＫとタイミング信号ＲＦＣＫとの位相を合わせ、ＦＩＦＯの段数をセンタリングするように光記録媒体の回転制御、即ち回転位相制御を行う。

実施の形態に係る光ディスク再生装置の構成を説明する。上述の従来の技術の説明と重複する部分があるが、改めて説明する。

本発明の光ディスク再生装置の回転制御系の構成は、図１に示されるように、光記録媒体２、光学ピックアップ３、ＲＦアンプ４、ディジタル復号処理部５、サーボ信号処理部７、スピンドルモータ８とを具備する。

光記録媒体２は、ピットと呼ばれる微小な穴により情報が記録されている。光学ピックアップ３は、レーザ光を用いて、光記録媒体２からデータを読み出す。光学ピックアップ３は当業者にはよく知られているものである。ＲＦアンプ４は、ヘッドアンプともいわれ、原理的にはトランスインピーダンスアンプである。ＲＦアンプ４は、良好なＤＣ特性を持つＯＰアンプで構成されることが多い。ディジタル復号処理部５は、ＣＩＲＣデコード、ＥＦＭフレーム同期、ＥＦＭ復調、デコード等を行い、光記録媒体２の回転情報である位相差情報を出力する。サーボ信号処理部７は、位相差情報に基づいてスピンドルモータ８の回転を制御する。スピンドルモータ８は、光記録媒体２がセットされたとき、入力命令に応答して光記録媒体２を回転させるように駆動する。

光記録媒体２から光学ピックアップ３により読み出された信号は、ＲＦアンプ４に入力される。ＲＦアンプ４で増幅、インピーダンス変換、波形整形された信号は、ディジタル復号処理部５に入力される。ディジタル復号処理部５は、復号データを出力するとともに、光記録媒体２の回転情報をサーボ信号処理部７に出力する。サーボ信号処理部７は、入力される回転情報に応答してスピンドルモータ８の回転を制御する。ここでは、光ディスク再生装置の回転制御系について説明したが、光ディスク再生装置は、その他に光ディスク再生装置の全体を制御するＣＰＵ、再生系、上位装置とのインタフェースなどを備えている。

本発明のディジタル復号処理部５は、図５に示されるように、ＰＬＬ回路１１、ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４、インタリーブＲＡＭ１５、フラグＲＡＭ１６、位相差カウント・位相差情報演算部２５を備える。

光記録媒体２から読み出される信号は、ＰＬＬ回路１１とＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２に入力される。ＰＬＬ回路１１から出力されるビットクロックは、ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２に供給される。変調時の１６ビットデータからデコードされた８ビットのメインデータと、フレーム同期のタイミング信号ＷＦＣＫとは、ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２からＣＩＲＣデコードコントローラ１４に出力される。また、フレーム同期のタイミング信号ＷＦＣＫは、位相差カウント・位相差情報演算部２５に入力される。

ＣＩＲＣデコードコントローラ１４は、インタリーブＲＡＭ１５、フラグＲＡＭ１６を使用して、入力されるメインデータをＣＩＲＣデコードし、デコード信号Ｓを出力する。ＣＩＲＣデコードコントローラ１４とインタリーブＲＡＭ１５との間、および、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４とフラグＲＡＭ１６との間には、それぞれのＲＡＭに書き込み、読み出すためのデータを入出力し、かつそのための制御信号が存在する。ＣＩＲＣデコードコントローラ１４は、インタリーブＲＡＭ１５のＦＩＦＯ領域からデータを取り出すタイミングを示すタイミング信号ＲＦＣＫと、ＦＩＦＯ領域のバンク情報を示すバンク情報信号ＢＩとを位相差カウント・位相差情報演算部２５に出力する。バンク情報信号ＢＩは、インタリーブＲＡＭ１５のＦＩＦＯ領域の書き込み位置と読み出し位置の差分であり、ＦＩＦＯ領域の増減に対応する。位相差カウント・位相差情報演算部２５で演算された位相差情報Ｙは、サーボ信号処理部７に入力される。

一般に、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４は、光記録媒体２から読み出したフレームデータをインタリーブＲＡＭ１５に書き込む際のタイミングを示す信号ＷＦＣＫに基づいてインクリメントするライトフレームカウンタ、ＣＩＲＣ復号処理およびデコード後のフレームデータを取り出すタイミングを示すＲＦＣＫに基づいてインクリメントするリードフレームカウンタを備える。インタリーブＲＡＭ１５へのアクセスはこれらのフレームカウンタ値から演算される。ライトフレームカウンタとリードフレームカウンタの差の増減はインタリーブＲＡＭ１５におけるＦＩＦＯ領域の増減に対応する。バンク情報とは、このＦＩＦＯ領域の情報を表すものである。

上述した構成における各構成要素の機能を説明する。ＰＬＬ回路１１は、光記録媒体２から読み出される信号からビットクロックを生成する。

ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２は、同期情報の検出およびＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ ｔｏ Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調されたデータを復調して出力する。即ち、２４ビットのＥＦＭ ＳＹＮＣパターンを検出して５８８ビットのＥＦＭフレームの先頭を判断し、１４ビットを１シンボルとして、１つのサブコードシンボルと３２のメインデータシンボルを分離する。また、ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２に入力される信号は、ＥＦＭ変調されているデータであるため、１シンボル１４ビットデータを８ビットデータに変換（復調）する。ＥＦＭフレーム同期がとれると、ＥＦＭフレームのタイミングを示す信号ＷＦＣＫを出力する。信号ＷＦＣＫは、ビットクロックに同期し、メインデータをインタリーブＲＡＭ１５に格納するタイミングを示す。

ＣＩＲＣデコードコントローラ１４は、メインデータを入力し、メインデータに対してＣＩＲＣエラー訂正（Ｃ１）を行う。また、インタリーブＲＡＭ１５のデータ入出力領域をＦＩＦＯ動作するようにアドレス管理する。そのＦＩＦＯ領域からデータを読み出すタイミングを示す信号ＲＦＣＫをＣＩＲＣデコードコントローラ１４は、出力する。

インタリーブＲＡＭ１５は、ＣＩＲＣをデコードする際に使用されるワークメモリである。インタリーブＲＡＭ１５は、ＣＩＲＣのインターリブを解くために用いられるとともに、ＴＢＣ（時間軸補正）用メモリとしても用いられる。入力されるデータの格納に際し、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４により、ＦＩＦＯ動作のメモリアドレスが管理される。なお、ＦＩＦＯ動作の書き込みは、ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部１２から供給されるタイミング信号ＷＦＣＫに基づいて行われ、読み出しは、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４で生成されるタイミング信号ＲＦＣＫに基づいて行われる。

フラグＲＡＭ１６は、ＣＩＲＣエラー訂正結果を格納する。

位相差カウント・位相差情報演算部２５は、タイミング信号ＷＦＣＫ、ＲＦＣＫ、バンク情報信号ＢＩに基づいて、タイミング信号ＷＦＣＫとタイミング信号ＲＦＣＫとの位相差情報を演算する。位相差カウント・位相差情報演算部２５は、演算された位相差情報Ｙをサーボ信号処理部７に出力する。

位相差カウント・位相差情報演算回路２５は、バンク情報を参照してＦＩＦＯセンタ段数からのずれ量を算出し、また、タイミング信号ＲＦＣＫの一周期内における信号ＲＦＣＫ、ＷＦＣＫのエッジ間隔をカウントし、これらの値から次式により位相差情報の演算を行う。
（ＦＩＦＯセンタからのずれ量）×ＲＦＣＫ周期カウント数＋エッジ間カウント数…（１）

位相差カウント・位相差情報演算部２５は、図６に示されるように、バンク情報演算部３１、位相差情報カウント部３２、加算器３３とを備える。バンク情報演算部３１は、バンク情報信号ＢＩに基づいて（１）式の乗算部分に対応する位相差のバンク成分を演算する。位相差情報カウント部３２は、タイミング信号ＷＦＣＫ、ＲＦＣＫ、システムクロックＣＬＫに基づいてバンク情報で算出できない位相差を算出する。加算器３３は、バンク情報演算部３１と位相差情報カウント部３２とで求めた位相差を加算し、位相差情報Ｙを生成する。

バンク情報演算部３１および位相差情報カウント部３２で演算する位相差の概念について図７を参照して説明する。タイミング信号ＲＦＣＫは、水晶発振子で生成されるシステムクロックＣＬＫから生成される固定クロック信号である。タイミング信号ＷＦＣＫは、光記録媒体２から読み出される信号に基づいて生成される変動クロック信号である。図７において、タイミングの基準は各信号の立ち下り位置とする。図７のように、タイミング信号ＲＦＣＫの１周期の間にタイミング信号ＷＦＣＫの立ち下りが２回あった場合、バンク情報信号ＢＩは、タイミング信号ＷＦＣＫの第１の立ち下り位置で“ｎ”から“ｎ＋１”にカウントアップされ、第２の立ち下り位置で“ｎ＋１”から“ｎ＋２”にカウントアップされる。即ち、ＦＩＦＯ領域の書き込みアドレスは２回カウントアップされることになる。このＦＩＦＯ領域のカウントアップに対応する“ｎ＋１”までの部分をバンク情報演算部３１が演算する。タイミング信号ＲＦＣＫの１周期内におけるタイミング信号ＷＦＣＫの最後の立ち下がり位置からタイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がり位置までの位相差を位相差情報カウント部３２が演算する。

システムクロックＣＬＫからタイミング信号ＲＦＣＫが生成されているため、その１周期は、システムクロックＣＬＫのパルス数として表わされる。ここではシステムクロックＣＬＫを１４４分周してタイミングス信号ＲＦＣＫが生成されているため、１周期の位相差を１４４とカウントする。位相差情報カウント部３２でカウントする期間は、タイミング信号ＲＦＣＫの１周期間内であるため、位相差情報カウント部３２は、０〜１４３をカウントするカウンタとなる。

したがって、バンク情報演算部３１は、バンク情報信号ＢＩを入力し、１周期を表わす定数１４４を乗算する定数乗算回路となる。定数乗算回路は、シフト回路と加算器による構成、乗算器を用いる構成など当業者にはよく知られることであるから、ここでは詳細には触れない。なお、正確に位相差を計算するためには、タイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がり間にタイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりがあるか否かによりバンク情報の扱いが異なる。即ち、タイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がり間にタイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりがある場合、バンク情報を１つ減じたものに定数１４４を乗じ、タイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がり間にタイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりがない場合、バンク情報に定数１４４を乗ずる。したがって、
（バンク情報）×１４４ タイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりがない場合…（２）
（バンク情報−１）×１４４ タイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりがある場合…（３）
となる。

タイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がり間のタイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりの有無は、後に説明するカウントイネーブル信号ＣＮＴＥにより判定できる。

位相差情報カウント部３２は、図８に示されるように、フリップフロップ４１、立ち下がりエッジ検出部４２、４３、カウントイネーブル信号生成部４５、カウンタ４７、ラッチ回路４８を備える。

システムクロックＣＬＫは、フリップフロップ４１、立ち下がりエッジ検出部４２、４３、カウントイネーブル信号生成部４５、カウンタ４７に入力される。タイミング信号ＲＦＣＫは、立ち下がりエッジ検出部４３に入力される。タイミング信号ＷＦＣＫは、システムクロックＣＬＫに対して非同期信号であるため、フリップフロップ４１に入力され、システムクロックＣＬＫでサンプリング（同期化）され、信号ＷＦＣＫ’として立ち下がりエッジ検出部４２に入力される。

立ち下がりエッジ検出部４２で生成されたタイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりエッジを示す信号は、カウントイネーブル信号生成部４５のセット側に入力される。一方、立ち下がりエッジ検出部４３で生成されたタイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がりエッジを示す信号は、カウントイネーブル信号生成部４５のリセット側に入力される。カウントイネーブル信号生成部４５で生成されたカウントイネーブル信号ＣＮＴＥは、カウンタ４７のイネーブル入力に供給されるとともに、バンク情報演算部３１に供給される。

カウンタ４７でカウントされたカウント値ＣＮＴは、ラッチ回路４８に入力される。カウント値ＣＮＴは、位相差情報更新時期であるタイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がりの時点でラッチされ、位相差カウント信号ＣＮＴＯとして出力される。

図９を参照して位相差情報カウント部３２の動作を説明する。タイミング信号ＲＦＣＫが時点ｔ１において立ち下がると、立ち下がりエッジ検出部４３は立ち下がりを検出し、システムクロックＣＬＫの立ち上がりに同期して信号ＲＦＤＰを時点ｔ２からｔ３の間アクティブ（Ｈレベル）にする。信号ＲＦＤＰがアクティブになると、ラッチ回路４８は、カウンタ４７の出力ＣＮＴをラッチする。このとき、時点ｔ１までのタイミング信号ＲＦＣＫの１周期間にタイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりが無い場合、カウントイネーブル信号生成部４５はリセットされたままであるため、カウントイネーブル信号ＣＮＴＥはインアクティブ（Ｌレベル）である。そのため、カウンタ４７はカウント動作をせず、カウント値ＣＮＴは“０”である。時点ｔ３において、ラッチ回路４８は、カウント値“０”をラッチする。

時点ｔ５の直前にタイミング信号ＷＦＣＫが立ち下がると、フリップフロップ４１によりサンプリングされた信号ＷＦＣＫ’は、システムクロックＣＬＫに同期して時点ｔ５において立ち下がる。立ち下がりエッジ検出部４２は、立ち下がりを検出し、時点ｔ６からｔ７の間、信号ＷＦＤＰをアクティブにする。

信号ＷＦＤＰがアクティブになると、カウントイネーブル信号生成部４５はセットされ、カウントイネーブル信号ＣＮＴＥを時点ｔ７からアクティブにする。カウントイネーブル信号ＣＮＴＥがアクティブ（Ｈレベル）になると、カウンタ４７が動作し、システムクロックＣＬＫをカウントし始める。時点ｔ７ではカウントイネーブル信号よりシステムクロックＣＬＫの立ち上がりが早いため、カウントアップは時点ｔ８から開始される。したがって、信号ＷＦＣＫの立ち下がりからの期間の測定がなされることになる。

時点ｔ１０において、タイミング信号ＲＦＣＫが立ち下がると、立ち下がりエッジ検出部４３は、立ち下がりを検出し、時点ｔ１１からｔ１２の間、信号ＲＦＤＰをシステムクロックＣＬＫに同期してアクティブにする。信号ＲＦＤＰがアクティブになると、カウントイネーブル信号生成部４５、カウンタ４７がリセットされる。リセットは時点ｔ１２から信号に反映され、カウントイネーブル信号はインアクティブになる。ただし、カウンタ４７は、システムクロックＣＬＫの立ち上がりが早いため、カウントアップされてからリセットされる。そのため、ラッチ回路４８には、カウントアップ後のカウント値“５”がラッチされる。

このようにして位相差情報カウント部３２は、タイミング信号ＷＦＣＫ（システムクロックに同期させた信号ＷＦＣＫ’）の立ち下がり時点ｔ５からタイミング信号ＥＦＣＫの立ち下がり時点ｔ１０までの間隔を測定する。即ち、位相差情報カウント部３２は、タイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がりの直前のタイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりから、タイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がりまでを測定することが可能となる。

本実施の形態においては、バンク情報信号ＢＩは、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４で生成して位相差カウント・位相差情報演算部２５に供給されるものとして説明されたが、タイミング信号ＷＦＣＫ、ＲＦＣＫに基づいて生成することも可能である。例えば、アップダウンカウンタを用いる。立ち下がりエッジ検出部４２から出力されるタイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりを示す信号ＷＦＤＰをアップダウンカウンタのカウントアップ入力に入力し、立ち下がりエッジ検出部４３から出力されるタイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がりを示す信号ＲＦＤＰをアップダウンカウンタのカウントダウン入力に入力する。このアップダウンカウンタは、信号ＷＦＤＰに応答してカウントアップし、信号ＲＦＤＰに応答してカウントダウンし、バンク情報を示すカウンタとなる。即ち、このアップダウンカウンタの出力がバンク情報信号ＢＩとなる。この場合、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４で管理しているバンク情報或いはＦＩＦＯアドレスと差を生じないように、従来の位相比較方式におけるＦＩＦＯ領域のオーバフロー／アンダーフローの状態を示すＦＩＦＯフロー信号ＦＬＷなどを利用して制御される必要がある。アップダウンカウンタを備えてバンク情報信号ＢＩを生成することにより、位相差に関してはこの位相差カウント・位相差情報演算部２５だけで処理することが可能となる。したがって、ＣＩＲＣデコードコントローラ１４の構成の違いの影響を受けることが少なくなる。

以上説明したように、位相差カウント・位相差情報演算部２５により、位相差情報を演算することができる。即ち、バンク情報演算部３１により、光記録媒体の回転ムラを吸収するためのＦＩＦＯ領域のセンタ値からのずれ量（バンク情報）から、図７における周期数（バンク）で示される部分に相当するバンク対応分の位相差が演算される。位相差情報カウント部３２により、インタリーブＲＡＭにフレームを書き込むタイミングを示すタイミング信号ＷＦＣＫとインタリーブＲＡＭからフレームを読み出すタイミングを示すタイミング信号ＲＦＣＫとのエッジの間隔をシステムクロックＣＬＫでカウントしてフレーム内位相差が演算される。位相差情報カウント部３２は、図７における１周期内の位相の差であるカウント分の位相差が演算される。バンク対応分の位相差とフレーム内位相差とを加算して位相差情報を演算することができる。また、フレーム周期を示す信号でもあるタイミング信号ＲＦＣＫの周期、例えばタイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がり毎に位相差情報の更新を行うことができる。

このようにして演算された位相差情報、即ち、光ディスク回転情報は、サーボ信号処理部７に入力されスピンドル制御信号となる。スピンドル制御信号はスピンドルモータに入力され、光記録媒体の回転位相の制御が行われる。

図１０に従来の位相比較器を用いた方式と、本発明による位相差カウント・位相差情報演算部２５を用いた方式における動作の比較を示す。図１０には、水晶発振子などの安定した発振源から生成される読み出しタイミング信号ＲＦＣＫの２周期と、光記録媒体２から再生されるクロック信号に基づいて生成される書き込みタイミング信号ＷＦＣＫとの位相差が、従来方式による位相比較値、本願発明方式による位相差情報として示される。タイミング信号ＲＦＣＫの１周期目は、タイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりが２回ある。タイミング信号ＲＦＣＫの２周期目は、タイミング信号ＷＦＣＫの立ち下がりが３回ある。即ち、１周期目より２周期目のほうがより位相差が大きくなっている。

従来の位相比較器方式では、周期内の第１の立ち下がりからカウントが始まり、タイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がり時点で位相比較値が更新される。位相比較値の更新とともに新しい周期における位相比較を行うため、位相比較値はリセットされる。したがって、タイミング信号ＲＦＣＫの１周期目のカウント範囲はカウント１、更新される位相比較値は、Ｃ１となり、２周期目のカウント範囲はカウント２、更新される位相比較値はＣ２となる。タイミング信号ＷＦＣＫの第１の立ち下がりエッジの位置は、タイミング信号ＲＦＣＫの１周期目と２周期目で大きな違いはない。そのため、タイミング信号ＲＦＣＫの１周期目と２周期目の位相比較値にそれほど大きな差はない。即ち、位相比較値Ｃ１とＣ２は、ほぼ同じような値となる。

本発明の方式では、バンク情報が反映される。タイミング信号ＲＦＣＫの１周期目では、タイミング信号ＷＦＣＫが１周期以上含まれ、バンク情報は、“ｎ”から“ｎ＋１”、さらに“ｎ＋２”にカウントアップされる。“ｎ＋１”の期間に対応する位相差は、バンク情報演算部３１により算出され、“ｎ＋２”の期間に対応する位相差は、位相差情報カウント部３２によりカウントされる。したがって、タイミング信号ＲＦＣＫの１周期目の更新される位相差情報はＰ１となる。タイミング信号ＲＦＣＫが立ち下がるとバンク情報は、カウントダウンされて“ｎ＋１”となり、２周期目のカウントが始まる。タイミング信号ＲＦＣＫの２周期目では、タイミング信号ＷＦＣＫは３周期含まれる。したがって、バンク情報も“ｎ＋４”までカウントアップされる。バンク情報“ｎ＋１”〜“ｎ＋３”までの期間に対応する位相差はバンク情報演算部３１により算出され、“ｎ＋４”の期間に対応する位相差は位相差情報カウント部３２によりカウントされる。したがって、タイミング信号ＲＦＣＫの２周期目の更新される位相差情報はＰ２となる。バンク情報はタイミング信号ＲＦＣＫの周期を越えてもリセットされることなく累積されるため、タイミング信号ＲＦＣＫの１周期目より２周期目の方が位相差情報は大きくなっている。なお、図１０は演算のイメージを表わすものであり、それぞれの信号の変化時点において演算を行う必要はなく、タイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がりエッジ部など、位相差情報を更新するときに演算するだけでよい。

このように、位相差変動が急激に発生する場合においても位相差演算は追従できることがわかる。したがって、タイミング信号ＲＦＣＫの立ち下がり毎に位相差情報を更新できるという時間的応答に優れるばかりか、周波数的応答にも優れる。即ち位相差変動のダイナミックレンジも広くすることができる。

光ディスク再生装置回転制御系の構成を示す図である。 従来のディジタル復号処理部の構成を示す図である。 従来の位相比較器の構成を示す図である。 従来の位相比較器の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態に係るディジタル復号処理部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る位相差カウント・位相差情報演算部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る位相情報演算部の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態に係る位相差情報カウント部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る位相差情報カウント部の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態における動作と従来の技術における動作の比較を示す図である。

符号の説明

２ 光記録媒体
３ 光学ピックアップ
４ ＲＦアンプ
５ ディジタル復号処理部
７ サーボ信号処理部
８ スピンドルモータ
１１ ＰＬＬ回路
１２ ＥＦＭフレーム同期・ＥＦＭ復調部
１４ ＣＩＲＣデコードコントローラ
１５ インタリーブＲＡＭ
１６ フラグＲＡＭ
１７、１８ 分周器
２１ 位相比較器
２２ 位相差カウント部
２５ 位相差カウント・位相差情報演算部
３１ バンク情報演算部
３２ 位相差情報カウント部
３３ 加算器
４１ フリップフロップ
４２、４３ 立ち下がりエッジ検出部
４５ カウントイネーブル信号生成部
４７ カウンタ
４８ ラッチ回路

Claims (7)

1. 書き込みタイミング信号に基づいてデータが書き込まれ、読み出しタイミング信号に基づいてデータが読み出され、先入れ先出し動作がなされるメモリを備え、
   前記書き込みタイミング信号は光記録媒体から取り出される信号に基づいて生成され、
   前記読み出しタイミング信号は安定した発振源の出力に基づいて生成され、
   前記書き込みタイミング信号と前記読み出しタイミング信号との位相差が少なくなるように前記光記録媒体の回転を制御する光ディスク再生装置であって、
   前記メモリへの書込み位置と読み出し位置との差分を示すバンク情報に基づいて第１位相差を算出し、前記読み出しタイミング信号と前記書き込みタイミング信号の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジの時間差に基づいて第２位相差を算出し、前記第１位相差と第２位相差とを加算して前記位相差を算出する位相差カウント・位相差情報演算部を具備する光ディスク再生装置。
2. 請求項１に記載の光ディスク再生装置において、
   前記書き込みタイミング信号に応答してカウントアップまたはカウントダウンし、前記読み出しタイミング信号に応答してカウントダウンまたはカウントアップするアップダウンカウンタを備え、
   前記バンク情報信号は、前記アップダウンカウンタにより生成される光ディスク再生装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の光ディスク再生装置において、
   前記第１位相差は、前記読み出しタイミング信号の周期を示す所定の値を前記バンク情報に乗算した値で示される光ディスク再生装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ディスク再生装置において、
   前記第２位相差は、前記読み出しタイミング信号の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジを示す第１エッジと、前記第１エッジの直前の前記書き込みタイミング信号の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジを示す第２エッジとの間隔を、システムクロックでカウントすることにより算出される
   光ディスク再生装置。
5. 請求項４に記載の光ディスク再生装置において、
   前記位相差カウント・位相差情報演算部は、
   前記第１位相差を演算する乗算器と、
   前記第２位相差を求めるカウンタと、
   前記第１位相差と前記第２位相差を加算する加算器と
   を備える光ディスク再生装置。
6. 書き込みタイミング信号に基づいてデータが書き込まれ、読み出しタイミング信号に基づいてデータが読み出され、先入れ先出し動作がなされるメモリを備え、
   前記書き込みタイミング信号は光記録媒体から取り出される信号に基づいて生成され、
   前記読み出しタイミング信号は安定した発振源の出力に基づいて生成され、
   前記書き込みタイミング信号と前記読み出しタイミング信号との位相差が少なくなるように前記光記録媒体の回転を制御する光ディスク再生装置の光記録媒体回転制御方法であって、
   前記メモリへの書き込み位置と読み出し位置との差分を示すバンク情報に基づいて第１位相差を算出するバンク情報演算ステップと、
   前記書き込みタイミング信号と前記読み出しタイミング信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの時間差に基づいて第２位相差を算出する位相差情報カウントステップと、
   前記第１位相差と第２位相差とを加算して前記位相差を求めるステップと
   を具備する光ディスク再生装置の光記録媒体回転制御方法。
7. 書き込みタイミング信号に基づいてデータが書き込まれ、読み出しタイミング信号に基づいてデータが読み出され、先入れ先出し動作がなされるＦＩＦＯメモリと、
   前記ＦＩＦＯメモリへの書き込み位置と読み出し位置との差分であるバンク情報に基づいて第１位相差を算出し、前記読み出しタイミング信号の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジを示す第１エッジから、前記第１エッジの直前の前記書き込みタイミング信号の立ち下がりエッジまたは立ち上がりエッジを示す第２エッジまでの時間差に基づいて第２位相差を算出し、前記第１位相差と前記第２位相差とを加算して位相差を求める位相差演算部と
   を備え、
   前記位相差が少なくなるように前記データの書き込みのデータレートを制御する位相制御装置。

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