JP2003109318A

JP2003109318A - 情報再生装置

Info

Publication number: JP2003109318A
Application number: JP2001301558A
Authority: JP
Inventors: Hisatoshi Baba; 久年馬場
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】ビットスリップの発生が検出できない事態
や、ビットスリップの発生の誤検出をなくす。【解決手段】データ位相比較器６を含むＰＬＬによっ
て媒体のデータ部からのデータ信号に基づいて再生クロ
ックを生成して、その再生クロックと媒体のピット部か
らのピット信号との位相差を検出しておく。データセパ
レータ７でデータ信号を２値化するなどして再生クロッ
クに従ったタイミングで情報を再生しているときに、ピ
ット位相比較器３で再生クロックとピット信号との位相
変動量に基づいてビットスリップの発生の有無を検出す
る。ビットスリップの発生が検出されたときには、位相
差と位相変動量とに基づいて位相補正部１０によってデ
ータ信号の位相をずらす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルデータを
情報媒体に記録し、再生する方法に関し、特にデータを
再生するに際し、再生信号の同期をとるための記録再生
信号処理に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光磁気記録再生装置は、特許第２
５２２８３２号に記載されいているように、光磁気媒体
のセクター単位で情報の記録や再生が行われている。各
セクターはセクター固有に割り当てられたＩＤが記録さ
れるＩＤ部と、情報が記録されるデータフィールド部と
が備えられている。

【０００３】データフィールド部に記録される情報に
は、ＰＬＬ回路の引き込みのための同期信号、情報の記
録開始位置を示すデータ先頭識別マーク、情報の記録中
に同期をとりなおすための再同期マークが含まれてい
る。

【０００４】ところで、光磁気媒体に傷などの不良部分
があれば、情報の再生時に、ＰＬＬがはずれ、正しい再
生クロックの位相とは異なった位相にＰＬＬがロック
し、いわゆるビットスリップが発生する場合がある。

【０００５】この場合には、それ以降のデータの同期が
とれなくなることによるデータエラーが生じないよう
に、再同期マークを用いて再び同期をとるようにしてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術
は、再同期マークが光磁気媒体の傷などの不良部分記録
されている場合には、検出ができなかったり、ビットス
リップが発生していないにもかかわらず、再同期マーク
を誤って検出するにより、データの同期をとれなくする
場合があった。

【０００７】また、再同期マークが光磁気媒体の傷など
の不良部分記録されていなくても、装置固有のばらつ
き、外部振動による光ビームの位置決めエラー、磁気ヘ
ッド記録の場合においては磁気ヘッドの姿勢、媒体面か
らの浮き上がり等の影響で、再同期マーク信号を完全に
記録できない場合があった。特に、情報を高密度記録し
た場合、再同期マークそのものが小さいために検出が困
難であった。

【０００８】また、高密度記録になればなるほど、低密
度記録に比して相対的に再生信号のＳ／Ｎ比が低下し、
ジッタ成分が増加し、ＰＬＬがはずれやすい状況とな
る。このため、再同期マークを用いることなく、ビット
スリップの発生の有無を検出することが望まれていた。

【０００９】本発明は、媒体に記録してある情報の再生
を維持するために、ビットスリップの発生が検出できな
い事態や、ビットスリップの発生の誤検出をなくすこと
を課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、情報が記録されているデータ部と、前記
データ部間に周期的に形成されている当該データ部より
も記録密度の低いピット部とを備える媒体に光を照射
し、前記データ部からのデータ信号に基づいて情報を再
生する情報再生装置において、データ信号に基づいて再
生クロックを生成して当該再生クロックと前記ピット部
からのピット信号との位相差を検出する手段と、前記再
生クロックに従ったタイミングで情報を再生していると
きに前記再生クロックと前記ピット信号との位相差の変
動量に基づいてビットスリップの発生の有無を検出する
手段とを備える。

【００１１】また、本発明の情報記録再生システムは、
上記情報再生装置と、前記情報を記録する記録装置とを
備える。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施形態１）「構成の説明」図１は、本発明の実施形態１の光磁気記
録再生装置の模式的な構成を示すブロック図である。図
１には、Ａ／Ｄ変換器１，２と、ピット位相比較器３
と、セレクタ４と、電圧制御発振器（Voltage Controll
ed Oscillator：ＶＣＯ）５と、データ位相比較器６
と、データセパレータ７と、シンク検出部８と、バッフ
ァ９と、位相補正部１０とを示している。

【００１３】Ａ／Ｄ変換器１は、光ディスク上にプリフ
ォーマットされているピット部からのピット信号をＶＣ
Ｏ５からのＶＣＯクロックに従ってサンプリングしてア
ナログからデジタルへ変換してピット位相比較器３へ出
力する。

【００１４】Ａ／Ｄ変換器２は、光ディスク上のデータ
部からのデータ（ＤＡＴＡ）信号をＶＣＯ５からのＶＣ
Ｏクロックに従ってサンプリングしてアナログからデジ
タルへ変換してデータ位相比較器６とデータセパレータ
７とへパラレルに出力する。

【００１５】ピット位相比較器３は、情報の記録時にＡ
／Ｄ変換器１でデジタル化されたピット信号とＶＣＯ５
からのＶＣＯクロックとの位相を比較して比較結果をＶ
ＣＯ５側へフィードバックしたり、情報の再生時にシン
ク検出部８で同期パターンが検出されたときにピット信
号とＶＣＯ５からのＶＣＯクロックとの位相差を検出し
たりＶＣＯ５からのＶＣＯクロックとピット信号との位
相変動量等に基づいてビットスリップの有無を検出す
る。

【００１６】セレクタ４は、ピット位相比較器３からの
出力信号とデータ位相比較器６からの出力信号とのいず
れか一方を、外部から入力されるモード信号（記録モー
ド／再生モード）に応じてＶＣＯ５へ出力する。

【００１７】ＶＣＯ５は、セレクタ４を通じて入力され
るピット位相比較器３側又はデータ位相比較器６側の入
力電圧に応じた周波数の信号を生成することによってＶ
ＣＯクロックを生成する。また、ピット位相比較器３又
はデータ位相比較器６と共に位相同期ループ（phase-lo
cked loop：ＰＬＬ）回路を構成する。

【００１８】データ位相比較器６は、Ａ／Ｄ変換器２で
デジタル化されたデータ信号とＶＣＯ５からのＶＣＯク
ロックとの位相を比較して比較結果をＶＣＯ５側へフィ
ードバックする。

【００１９】データセパレータ７は、Ａ／Ｄ変換器２か
らのデータ信号を２値化してシンク検出部８とバッファ
９とへパラレルに出力する。

【００２０】シンク検出部８は、データセパレータ７で
２値化されたデータ信号から同期パターンを検出したと
きにその旨の信号をピット位相比較器３へ出力する。

【００２１】バッファ９は、データセパレータ７からの
信号を所定時間遅延させる。ここでは、ＦＩＦＯ（Firs
t-in First-out）形式としている。

【００２２】位相補正部１０は、複数のシフトレジスタ
を備えており、ピット位相比較器３でビットスリップが
検出されたときにビットスリップによって生じる位相変
動分に応じた数のシフトレジスタを駆動してバッファ９
からのシリアルデータの位相を補正する。

【００２３】「原理の説明」図２は、図１の装置で情報
が記録され、又は記録されている情報が再生される光磁
気ディスクのフォーマットの概念図である。図２を用い
て本実施形態の動作原理を説明する。

【００２４】簡単に動作原理の概要を説明すると、光磁
気ディスクのピット部２５とデータ部２６とでは情報の
記録密度が異なる。ピット部２５の記録密度の方が、デ
ータ部２６の記録密度よりも低い。

【００２５】本実施形態では、この点を考慮して、デー
タ部２６に記録されている情報の再生時に、記録密度の
低いピット部２５からのピット信号を用いてビットスリ
ップの発生の有無を検出するようにしている。

【００２６】図２（ａ）には、光磁気ディスクにスパイ
ラル状に形成されている情報トラックのうち１トラック
分を模式的に示している。情報トラックは例えば０．５
μｍピッチで形成している。

【００２７】１トラックは、セグメント２１〜２４を含
む１０００個のセグメントで構成している。ユーザーデ
ータ等の情報の記録は１００個のセグメントで構成する
１セクター単位で行っている。

【００２８】１個のセグメントは１０００パルス分のチ
ャンネルクロック長としている。また、１個のトラック
は１Ｍパルス分のデータチャンネルクロック長さとして
いる。

【００２９】図２（ｂ）には、図２（ａ）のセグメント
２４の拡大図を示している。セグメント２４の先頭に
は、１００パルス分のチャンネルクロック長のピット部
２５を配置している。ピット部２５の後ろには、９００
パルス分のチャンネルクロック長のデータ部２６を配置
している。

【００３０】各セクターには、アクセスのためのセクタ
アドレスなどのアドレス情報、ビット同期をとるための
プリアンブル、セクター同期をとるためのセクター同期
信号（シンクパターン）等を記録している。ここでは、
セグメント２１〜２３にこれらがそれぞれ記録されてい
る様子を示している。

【００３１】セクタアドレスは、エンボスピット等で光
ディスクの製造時にあらかじめ記録することも可能で、
その場合タイミングピットに同期したピット位相比較器
３側のＰＬＬでアドレスデコードが可能となる。

【００３２】シンクパターンは、４８チャンネルビット
等としている。光磁気ディスクＩＳＯ６４０ＭＢフォー
マットにおけるシンクパターンと同様なものである。

【００３３】また、情報は例えば１−７変調することを
想定して、変調前の情報としては６００ビット、ＥＣＣ
（Error Correction Code）等の冗長データを除くユー
ザーデータは４００ビット、５０バイトとしている。

【００３４】１セクターは１００個のセグメントで構成
しているので、５０００バイト／セクターとなる。アド
レス情報分として１セグメント、プリアンブルに１セグ
メントを使用すると、シンクパターンとユーザーデータ
とを合わせて４９００バイト／セクターとなる。

【００３５】図２（ｈ）には、図２（ｂ）のデータ部２
６に記録される情報のチャンネルビット３０の拡大図を
示している。

【００３６】図２（ｃ）には、光ディスクのトラックを
光入射面からみた模式図を示している。ここでは、トラ
ック上にピット位相比較器３側のＰＬＬ同期用のタイミ
ングピット２７を形成し、トラック中心から変位した位
置にトラッキング用のウォブルピット２８，２９を形成
した様子を示している。

【００３７】ちなみに、タイミングピット２７にピット
位相比較器３側のＰＬＬを同期させて得られるクロック
は、ウォブルピット２８，２９検出用のサンプリング信
号として用いることもできる。

【００３８】なお、近年、磁壁移動検出方式（Domain W
all Displacement Detection：ＤＷＤＤ）、磁気超解像
（magnetically induced super resolution：ＭＳＲ）
等の超解像と呼ばれる光学的分解能以上の密度で情報の
記録や再生を行う光磁気記録再生方法が発明され、光学
的制限をうけるピット部２５に比べ、データ部２６の記
録密度が格段に高くなった。

【００３９】図２（ｄ）には、図２（ｂ）のピット部２
５およびデータ部２６に光を照射したときの反射光量波
形を示している。タイミングピット２７、ウォブルピッ
ト２８，２９に照射された光の反射光量３１〜３３は、
他の領域に照射された光の反射光量よりも少ない。

【００４０】図２（ｅ）には、図２（ｄ）の反射光量３
１の波形の拡大図を示している。図２（ｆ）には、ＶＣ
Ｏ５で生成されたＶＣＯクロックを示している。図２
（ｇ）には、図２（ｅ）に示す波形の差分波形を示して
いる。

【００４１】図２（ｅ）に示すタイミングピット２７の
変調期間は、図２（ｆ）に示すＶＣＯクロックの１０ク
ロック程度となる。

【００４２】また、ＶＣＯ５で生成されたＶＣＯクロッ
クは、１セグメントあたりのクロック数である１０００
の分周カウンターにより分周され、１セグメントのタイ
ミング、すなわちセグメントクロック３５が抽出され
る。セグメントクロック３５は、ＶＣＯ５で生成された
ＶＣＯクロック１０００パルスに１パルス現れることに
なる。

【００４３】ピット位相比較器３では、セグメントクロ
ック３５の立ち上がりで、図２（ｇ）に示す差分波形を
サンプリングし、サンプル値を位相差として、ＶＣＯ５
へフィードバックし制御電圧を調整することによって、
タイミングピット２７にピット位相比較器３側のＰＬＬ
を同期させている。

【００４４】先に説明したように、１個のトラックは、
１Ｍクロック分のデータチャンネルクロック長となるの
で、光磁気ディスクの回転数が４０Ｈｚのとき、データ
チャンネルクロックの周波数は４０ＭＨｚとなり、この
周波数がＶＣＯ５の平均周波数となる。

【００４５】なお、図２（ｇ）に示す差分波形の極小値
から極大値までには、図２（ｆ）のＶＣＯ５で生成され
たＶＣＯクロックの例えば４クロック分以上の時間の長
さがあるので、タイミングピット２７が現れるタイミン
グの位相差は、セグメントクロック３５を基準として、
例えば±２クロック以上で検出可能である。

【００４６】「動作の説明」まず、光磁気ディスクへ情
報を記録するときの動作を説明する。

【００４７】上位のホストコントローラ等から記録命令
が発行されると、ドライブ装置は、光ディスクが装着さ
れたスピンドルモータを規定の回転数（例えば４０Ｈ
ｚ）で回転するように駆動する。また、セグメント２１
に記録されているアドレス情報に基づいて光ヘッドを移
動させ、光ディスクに対して光を照射して、指令される
記録開始セクター直前にアクセスする。

【００４８】すると、光ディスクのピット部２５からの
反射光が、それぞれピット信号としてＡ／Ｄ変換器１へ
入力される。

【００４９】Ａ／Ｄ変換器１では、入力されたピット信
号をディジタル化してピット位相比較器３へ出力する。
ここで、ピット信号は、図２（ｄ）のように変調され
る。また、ピット部２５に光が照射される周期は４０Ｋ
Ｈｚとなる。

【００５０】ピット信号のうち、ウォブルピット２８，
２９からの信号により、トラッキングサーボを実行す
る。具体的にはサンプルサーボと呼ばれる手法と同様
に、ウォブルピット２８，２９の大きさ相互の差分に基
づくトラッキング誤差信号に応じて、図示しない対物レ
ンズ等を駆動し、光の照射領域がトラックに沿うように
トラッキング制御を行う。

【００５１】ピット位相比較器３では、ピット信号のう
ち、タイミングピット２７からの信号にＶＣＯ５のＶＣ
Ｏクロックを同期させる。また、内蔵している分周器で
１セグメントのデータチャンネルクロック数に相当する
１０００クロックをカウントすることによってＶＣＯク
ロックを分周して、セグメントクロック３５を抽出す
る。

【００５２】セグメントクロック３５の現れるタイミン
グで、図２（ｅ）に示す差分波形をサンプリングするこ
とで、ＶＣＯ５からのセグメントクロックとタイミング
ピットの再生波形３１が現れるタイミングとの位相差を
検出する。

【００５３】検出した位相差は図示しない低域補償回路
等により、適切な周波数特性が付与され、ＶＣＯ５の発
振周波数コントロール電圧として出力される。

【００５４】このＰＬＬのかかった状態で、図示しない
上位システムから出力された情報は、エラー訂正のため
のＥＣＣが付与され、光ディスクの特性に応じた例えば
１−７変調等の変調がかけられ、さらにピット部２５等
の位置を外すようなタイミング調整がなされた後に、光
ディスクに記録される。

【００５５】このように、ピット位相比較器３側のＰＬ
ＬのかかったＶＣＯ５のＶＣＯクロックに同期したタイ
ミングで情報の記録を行う。

【００５６】なお、情報の記録は、光ディスクに照射す
るレーザー光の強度を変調する、あるいは光ディスクに
印加する磁界を変調する等のいずれの手法を採用しても
よい。

【００５７】次に、光磁気ディスクに記録してある情報
を再生するときの動作を説明する。

【００５８】上位のホストコントローラ等から再生命令
が発行されると、ドライブ装置は、セグメント２１に記
録されているアドレス情報に基づいて光ヘッドを移動さ
せ、光ディスクに対して光を照射して、指令される再生
開始セクター直前にアクセスする。

【００５９】すると、光ディスクのピット部２５からの
ピット信号がＡ／Ｄ変換器１に入力され、光ディスクの
データ部２６からのデータ信号がＡ／Ｄ変換器２に入力
され、それぞれディジタル化される。

【００６０】ディジタル化されたピット信号はピット位
相比較器３へ入力され、ディジタル化されたデータ信号
はデータ位相比較器６とデータセパレータ７とへパラレ
ルに入力される。

【００６１】ピット位相比較器３で、各セクターのアド
レスをデコードし、再生開始セクターに到達したことが
検出されると、それをトリガとして、セグメント２２に
記録されているプリアンブルによってデータ信号に対し
てＰＬＬがかかるように、ピット位相比較器３側からデ
ータ位相比較器６側へループを切り換える。

【００６２】ここで、データ位相比較器６側のＰＬＬの
ＶＣＯ５のＶＣＯクロック（以下、「再生クロック」と
称する。）の周波数とデータ信号の周波数とはほぼ一致
しているが、再生クロックの位相とデータ信号の位相と
は、変調手段の遅延、伝達回路の遅延あるいはデータ再
生系のフィルタ等の遅延により数クロックもの遅延差が
生じる場合があり一致しないことがある。

【００６３】図４，図５は、ピット位相比較器３側から
データ位相比較器６側へＰＬＬのループ切り換える際の
動作の説明図である。図５はセクターを基準としてお
り、図４はセグメントを基準としている。

【００６４】図５（ａ）には、図２（ａ）のトラックの
うち３つセクター４１〜４３を示している。図４（ａ）
には、図５（ａ）のセクター４２のセグメント２１〜２
３を示している。

【００６５】図４（ｂ），図５（ｂ）には、ピット位相
比較器３側のＰＬＬをデータ位相比較器６側のＰＬＬへ
切り換える、セレクタ４に入力されるモード信号を示し
ている。

【００６６】図４（ｂ），図５（ｃ）には、データ位相
比較器６に入力されるデータ信号と再生クロックとの位
相差を示している。モード信号がローレベルの間は波線
で示している。

【００６７】図４（ｄ），図５（ｄ）には、ピット位相
比較器３に入力されるピット信号と再生クロックとの位
相差を示している。

【００６８】なお、ピット信号と再生クロックとの位相
差は各ピット部で検出するため、実際には図４（ｄ）に
示すように、ゼロ次ホールドの波形となるが、図５
（ｄ）では簡単のため連続的な波形としている。また、
図５（ｃ），図５（ｄ）に示す波形はノイズが多いのが
通常であるが、ここでは、ノイズは簡素化して示してい
る。

【００６９】再生対象であるセクター４２の前のセクタ
ー４１では、図５（ｂ）に示すように、モード信号がロ
ーレベルであり、ピット位相比較器３側でＰＬＬが形成
されている。このとき、図５（ｄ）に示すように、ピッ
ト位相比較器３に入力されるピット信号と再生クロック
との位相ずれはほとんどない。

【００７０】その後、セクター４２のセグメント２２
で、モード信号がハイレベルになると、データ位相比較
器６側でＰＬＬを形成される。このとき、再生クロック
とデータ信号とには大きな位相差があるが、図５（ｃ）
に示すようにデータ位相比較器６側でＰＬＬがかかる
と、この位相差はゼロに収束していく。

【００７１】データ位相比較器６側でＰＬＬをかける際
には、それまでの再生クロックの位相に対して、±１ク
ロック程度ずれて引き込む場合がある。なお、ここで
は、セグメント２３より後のセグメントでタイミングピ
ットが現れるタイミングの位相ずれが−１クロック分発
生している様子を示している。

【００７２】その後、データ位相比較器６側のＰＬＬが
形成されているので、図５（ｃ）に示すように、データ
位相比較器６に入力されるデータ信号と再生クロックと
の位相差は、再生クロックのほぼ−１クロック分で推移
する。

【００７３】セクター４２に記録されている情報の再生
が終了すると、再びピット位相比較器３側でＰＬＬが形
成され、図５（ｄ）に示すように、ピット位相比較器３
に入力されるピット信号と再生クロックとの位相差はゼ
ロに収束していく。

【００７４】また、データセパレータ７では、データ信
号を２値化してシンク検出部８とバッファ９とへパラレ
ルに出力する。セグメント２２のプリアンブルで、デー
タ位相比較器６側のＰＬＬがロックすると、シンク検出
部８で、セグメント２３のシンクが検出可能となる。シ
ンクの検出がされると、ピット位相比較器３へその旨の
信号が出力される。

【００７５】なお、データ位相比較器６側のＰＬＬがロ
ックしていない場合は、シンクの検出ができないので、
シンク検出部８はこのＰＬＬのロックの有無の検出も行
うことになる。

【００７６】ピット位相比較器３は、シンク検出部８か
らの信号を入力すると、内蔵するメモリに、ピット信号
と再生クロックとの位相差の程度を示す情報を格納す
る。図４（ｄ）に示すように、ここでは位相差が−１ク
ロック分発生しているので、「−１」を示す情報を格納
する。

【００７７】図３は、データ位相比較器６側のＰＬＬの
再生クロックの位相とデータ信号の位相との位相差を検
出する手法の説明図である。図３（ａ）には再生クロッ
ク、図３（ｂ）にはデータ信号をそれぞれ示している。

【００７８】再生クロックとデータ信号とは、図３に示
すようにデータ信号のエッジの立ち上がりでＰＬＬがか
かる。データ信号のエッジでのＡ／Ｄ変換器２のサンプ
ル値が位相差となる。

【００７９】データ信号のエッジは図３のように傾斜し
ており、Ａ／Ｄ変換器２のサンプルタイミングが傾斜の
中央にきたときが、再生クロックとデータ信号との位相
差がゼロの状態である。

【００８０】例えばデータ信号の方が遅れると、Ａ／Ｄ
変換器２のサンプル値は位相ゼロの場合より小さくな
り、逆にデータ信号が進むとＡ／Ｄ変換器２のサンプル
値は位相ゼロの場合より大きくなる。

【００８１】この原理により再生クロックとデータ信号
の位相差を検出する。検出結果には適切な周波数特性が
与えられ、ゲインのフィルタを介してＶＣＯ５の制御電
圧に印加される。

【００８２】図６は、図２の光ディスクのセクター４２
に記録されている情報を再生しているときにビットスリ
ップが生じた場合の動作説明図である。図７は、図６の
セクター４２内のセグメント５２に記録されている情報
を再生しているときにビットスリップが生じた場合の動
作説明図である。

【００８３】図６，図７は、それぞれ図５，図４と同様
の図であり、図６（ａ）〜図６（ｄ），図７（ａ）〜図
７（ｄ）には、図５（ａ）〜図５（ｄ），図４（ａ）〜
図４（ｄ）とそれぞれ同じ信号等を示している。

【００８４】例えば光ディスクに傷が生じると、情報の
再生時にデータ位相比較器６側で形成していたＰＬＬの
ロックがはずれビットスリップが生じる場合がある。セ
クター４２に記録されている情報を再生しているときに
ビットスリップが生じると、図６（ｃ），図７（ｃ）に
示すように、データ位相比較器６に入力されるデータ信
号と再生クロックとに例えば±０．５クロック程度の位
相差が生じ、その後に元に戻る。

【００８５】ところで、図６（ｃ）等に示すように、ノ
イズによってもデータ信号と再生クロックとにはビット
スリップが発生したときと同程度の位相差が生じる。こ
のため、図６（ｃ）に示す位相差を用いても、ビットス
リップの発生の有無を検出することができない。

【００８６】一方、図６（ｄ）に示すように、データ位
相比較器６に入力されるデータ信号と再生クロックとの
位相は、ビットスリップにより例えば１クロック分ずれ
るのに対して、光ディスクの性質、性能にもよるが、ノ
イズによる大きな位相差は生じない。

【００８７】そこで、図６（ｄ）に示す位相差に基づい
てビットスリップの発生の有無を検出するようにしてい
る。

【００８８】ちなみに、図５，図６ではデータ信号ある
いはピット信号と再生クロックとの位相差がゼロあるい
は１の場合を例に説明したが、実際には、これらの位相
差は０．２クロック分あるいは０．５クロック分とかと
いう半端な値をとる。

【００８９】例えば、図６（ｄ）に示す再生クロックの
−１クロック分の位相ずれは、実際には０．４クロック
分のずれとなったり、その後のビットスリップにより位
相ずれが１クロック分ずれて合計１．４クロック分にな
るといった具合である。

【００９０】図７（ｃ），図７（ｄ）に示すように、セ
グメント５２でビットスリップが発生すると、データ信
号と再生クロックとで、再生クロックの１クロック分の
位相がずれ、そのままではビットスリップ以降の情報は
再生できなくなる。

【００９１】セグメント５３のピット部で検出されるピ
ット信号と再生クロックとの位相差は、ビットスリップ
の影響により再生クロックの例えば１クロック分のずれ
が生じて、位相差がほとんどない状態となる。

【００９２】ピット位相比較器３では、再生クロックと
ピット信号との位相変動量に基づいてビットスリップの
発生の有無を検出する。具体的には、しきい値として例
えば再生クロックで±０．５クロック以上の位相差が発
生した場合にビットスリップが発生したと判断する。

【００９３】ビットスリップの発生を検出した場合に
は、内蔵するメモリに記憶しているピット信号と再生ク
ロックとの位相差の程度を示す情報を基準としたとき
に、再生クロックとピット信号との位相変動量がどの程
度であるかを検出してこの変動分がなくなるように補正
するように位相補正部１０へ指示を行う。

【００９４】位相補正部１０には例えば５段のシフトレ
ジスタを備えておき、正常動作時には３段目のシフトレ
ジスタの出力を位相補正部１０の出力とする。ビットス
リップが発生した場合には、位相変動量に応じた段のシ
フトレジスタの出力を位相補正部１０の出力とする。

【００９５】具体的には、例えば図６のように、ビット
スリップによって、再生クロックの１クロック分の位相
の遅れが生じた場合には、その遅れに応じて位相補正部
１０のシフトレジスタの２段目を選択して出力すること
で、データ信号の同期を戻す。本実施形態の場合Ｎ＋１
セグメントからのデータを回復することが可能である。
例えばまた、１クロック分の位相の進みが生じた場合に
は、位相補正部１０のシフトレジスタの４段目を選択し
て出力することで、データ信号の同期を戻す。

【００９６】こうして、セグメント５３以降のセグメン
トに記録されている情報を再生できるようにしている。

【００９７】（実施形態２）図８は、図２の光ディスク
のセグメント５２に記録されている情報を再生している
ときにビットスリップが生じた場合の動作説明図であ
り、図７と同様の図である。図８（ａ’）には、ビット
スリップによるピット信号と再生クロックとの位相変動
分を補正した後のセグメントを示している。なお、図８
（ａ）〜図８（ｄ）には、図７（ａ）〜図７（ｄ）とそ
れぞれ同じ信号等を示している。

【００９８】実施形態１では、セグメント５２でビット
スリップが発生した場合には、セグメント５３以降のセ
グメントに記録されている情報を再生できるように、デ
ータ信号の位相をずらす場合を例に説明した。

【００９９】本実施形態では、セグメント５２でビット
スリップが発生した場合であっても、セグメント５２の
途中から記録されている情報を再生できるようにするも
のである。

【０１００】本実施形態では、バッファ９を、データ信
号を少なくとも１セグメント分遅延できるようにしてい
る。このため、データ部２６が９００パルス分のチャン
ネルクロック長であることを考慮して、バッファ９を、
例えば９００段のシフトレジスタから構成している。な
おシフトレジスタを９００段としているので、ピット部
２６のデータ部以外のデータを除いてから、バッファ９
に入力するようにしている。

【０１０１】ピット位相比較器３では、図８（ｄ）に示
すようにセグメント５３のピット部でのピット信号で、
セグメント５２でビットスリップが発生したことを検出
することができるので、バッファ９で遅延されたデータ
信号のセグメント５２のデータ部からのデータ信号の位
相を、位相補正部１０でずらすようにしている。

【０１０２】具体的には、例えばセグメント５２のデー
タ部の中心の位置となる４５０パルス分のチャンネルク
ロック長の位置で、データ信号の位相をずらすようにし
ている。このため、例えばデータ部の３００パルス分の
チャンネルクロック長の位置でビットスリップが発生し
た場合には、再生できない情報は１５０パルス分のチャ
ンネルクロック長だけとなる。また、最大でも、データ
部の４５０パルス分のチャンネルクロック長の情報だけ
が再生できないだけで済むようになる。

【０１０３】（実施形態３）図９は、本発明の実施形態
３の情報記録再生装置の模式的な構成を示すブロック図
である。図９において、１１はデータ位相比較器６の出
力に基づいて再生クロックとデータ信号との位相差が生
じた位置がデータ部のどの位置かを判別する判別部であ
る。なお、図９において図１に示した部分と同様の部分
には同一符号を付している。

【０１０４】実施形態２では、ビットスリップの発生を
検出したときに、セグメント５２の途中で情報を再生で
きるように、例えばデータ部の中心である４５０パルス
分のチャンネルクロック長の位置で、データ信号の位相
をずらす場合を例に説明した。

【０１０５】本実施形態は、さらに再生できない情報量
を少なくするために、判別部１１でデータ位相比較器６
の出力に基づいて再生クロックとデータ信号との位相差
が生じた位置がデータ部のどの位置かを判別し、位相補
正部１０でその判別結果に従ったタイミングでデータ信
号の位相をずらすようにするものである。

【０１０６】判別部１１では、データ位相比較器６の出
力をモニタし、データ信号のエッジ点で位相差のサンプ
ル間の差分をとって、その差分が最大となった位置がビ
ットスリップの発生位置と仮定して、データ部先頭から
その位置に到達するまでの時間を、チャンネルクロック
を用いて計測しておく。

【０１０７】そして、セグメント５２で実際にビットス
リップが発生すると、図８（ｄ）に示すようにセグメン
ト５３のピット部からのピット信号でビットスリップの
発生が検出されるので、この場合には、仮定していたビ
ットスリップの発生位置が、実際にビットスリップの発
生した位置とみなす。

【０１０８】あるいは、判別部１１では、データ位相比
較器６の出力をモニタし、モニタ結果を少なくとも１セ
グメント分はストックしておく。そして、セグメント５
２で実際にビットスリップが発生すると、図８（ｃ）に
示すようにデータ信号と再生クロックとの位相がずれ
る。また、セグメント５３でビットスリップの発生が検
出される。

【０１０９】ビットスリップの発生が検出された場合に
は、ストックしていたモニタ結果を参照して、再生クロ
ックとデータ信号との位相差が生じた位置がセグメント
５２のデータ部のどの位置かを、位相変動量に基づいて
判別する。

【０１１０】データ信号のエッジ点で位相差のサンプル
間の差分をとって、その差分が最大となった位置がビッ
トスリップの発生位置とみなして、データ部先頭からそ
の位置に到達するまでの時間を、チャンネルクロックを
用いて計測することでビットスリップの発生位置を判別
する。

【０１１１】判別結果は、位相補正部１０へ出力する。
位相補正部１０では、判別部１１の判別結果に基づい
て、セグメント５２のビットスリップの発生位置以降の
データ信号の位相を、実施形態１で説明した手法等によ
ってずらす。

【０１１２】ちなみに、図８（ｃ）には、例えば３００
パルス目のチャンネルクロックでビットスリップが発生
した様子を示しており、この場合には、セグメント５２
の３０１チャンネルクロック以降のデータ信号の位相を
ずらしている。

【０１１３】（実施形態４）図１０は、図２の光ディス
クのセグメント５２に記録されている情報を再生してい
るときにビットスリップが生じた場合の動作説明図であ
り、図８と同様の図である。なお、図１０（ａ）〜図１
０（ｄ）には、図８（ａ）〜図８（ｄ）と同じ信号等を
示している。

【０１１４】本実施形態では、光ディスクの性質、性能
等によって、図１０（ｄ）に示すピット信号と再生クロ
ックとの位相差にノイズ成分が多く含まれる場合であっ
ても、ビットスリップの発生の有無を検出できるように
するものである。

【０１１５】そのため、バッファ９のＦＩＦＯ容量を、
データ信号を例えば４セグメント分遅延ができるように
している。データ信号を遅延している間に、４セグメン
ト分のピット信号と再生クロックとの位相差の平均を算
出する。平均を算出すると、図１０（ｄ）に示す各位相
差の変動分が緩やかになるので、ノイズによる位相差の
バラツキが少なくなる。

【０１１６】例えばセグメント５０〜５６のピット部で
のピット信号と再生クロックとの位相差が、それぞれ再
生クロックの「−０．９」クロック分、「−１．３クロ
ック分」、「−０．９」クロック分、「０．１」クロッ
ク分、「０．４」クロック分、「０．２」クロック分、
「０」クロック分の場合には、セグメント５０〜５３，
５１〜５４，５２〜５５，５３〜５６のピット信号と再
生クロックとの位相差の平均は、それぞれ再生クロック
の「−０．７５」クロック分、「−０．４２５」クロッ
ク分、「−０．０５」クロック分、「０．１７５」クロ
ック分、「０．２２５」クロック分となる。

【０１１７】ここで、実施形態１と同様に、データ位相
比較器６側にＰＬＬが切り換えられたときの再生クロッ
クとピット信号との位相差が再生クロックの「−１」ク
ロック分であり、ビットスリップの発生の有無を、再生
クロックとピット信号との位相差が再生クロックの例え
ば０．５クロック分を超えたかどうかを基準して検出す
るようにすると、セグメント５１〜５４のピット信号と
再生クロックとの位相差の平均である「−０．４２５」
が算出されたときに、位相変動分が「０．５７５」クロ
ック分となり、ビットスリップが発生したと検出され
る。

【０１１８】この平均でビットスリップが発生したと検
出されるということは、セグメント５３，５４での位相
差は、ノイズ成分による位相変動分を差し引くと、ピッ
ト信号と再生クロックとの位相差が０クロック程度であ
ることを意味するので、ピット信号と再生クロックとの
位相差が、再生クロックの１クロック分程度ずれたのは
セグメント５３であるとみなし、したがって、実際にビ
ットスリップが発生したのは、セグメント５２であると
する。

【０１１９】なお、例えばセグメント５３，５４での位
相差が上記の例よりも小さい場合には、セグメント５１
〜５４のピット信号と再生クロックとの位相差の平均
は、「−０．４２５」よりも小さくなるので、上記の手
法によれば結果的に、セグメント５３でビットスリップ
が発生したというように、発生位置が誤って検出される
ことになるが、ノイズをビットスリップと誤って検出す
る場合に比して、ビットスリップの発生の有無の検出の
信頼性が高いと考えられる。

【０１２０】また、データ位相比較器６側にＰＬＬが切
り換えられたときの再生クロックとピット信号との位相
差についても、例えば４セグメント分の位相差の平均か
ら検出するようにするとよい。

【０１２１】以上、本発明の各実施形態では、ビットス
リップの発生が検出されたときに再生クロックとピット
部からのピット信号との位相差と、再生クロックとピッ
ト信号との位相変動量とに基づいてデータ信号の位相を
ずらす場合を例に説明したが、位相をずらすのに代え
て、ビットスリップが発生したデータ部の再生をリトラ
イするようにしてもよい。

【０１２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ビットスリップの発生の有無を、データ部よりも記録密
度の低いヒット部からのピット信号に基づいて検出する
ようにしているので、ビットスリップの発生が検出でき
ない事態や、ビットスリップの発生の誤検出がなくな
り、媒体に記録してある情報の再生を維持することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の光磁気記録再生装置の模式
的な構成を示すブロック図である。

【図２】図１の装置で情報が記録され、又は記録されて
いる情報が再生される光磁気ディスクのフォーマットの
概念図である。

【図３】データ位相比較器６側のＰＬＬの再生クロック
の位相とデータ信号の位相との位相差を検出する手法の
説明図である。

【図４】ピット位相比較器３側からデータ位相比較器６
側へＰＬＬのループ切り換える際の動作の説明図であ
る。

【図５】ピット位相比較器３側からデータ位相比較器６
側へＰＬＬのループ切り換える際の動作の説明図であ
る。

【図６】図２の光ディスクのセクター４２に記録されて
いる情報を再生しているときにビットスリップが生じた
場合の動作説明図である。

【図７】図６のセクター４２内のセグメント５２に記録
されている情報を再生しているときにビットスリップが
生じた場合の動作説明図である。

【図８】図２の光ディスクのセグメント５２に記録され
ている情報を再生しているときにビットスリップが生じ
た場合の動作説明図である。

【図９】本発明の実施形態３の情報記録再生装置の模式
的な構成を示すブロック図である。

【図１０】図２の光ディスクのセグメント５２に記録さ
れている情報を再生しているときにビットスリップが生
じた場合の動作説明図である。

【符号の説明】

１，２Ａ／Ｄ変換器３ピット位相比較器４セレクタ５ＶＣＯ６データ位相比較器７データセパレータ８シンク検出部９バッファ１０位相補正部１１判別部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報が記録されているデータ部と、前記
データ部間に周期的に形成されている当該データ部より
も記録密度の低いピット部とを備える媒体に光を照射
し、前記データ部からのデータ信号に基づいて情報を再
生する情報再生装置において、データ信号に基づいて再生クロックを生成して当該再生
クロックと前記ピット部からのピット信号との位相差を
検出する手段と、前記再生クロックに従ったタイミングで情報を再生して
いるときに前記再生クロックと前記ピット信号との位相
差の変動量に基づいてビットスリップの発生の有無を検
出する手段とを有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２】前記ビットスリップの発生が検出された
とき、前記変動量に基づいて前記データ信号の位相をず
らす手段を有することを特徴とする請求項１記載の情報
再生装置。
【請求項３】前記ビットスリップの発生が検出された
とき、前記ビットスリップが発生したデータ部の再生を
リトライすることを特徴とする請求項１記載の情報再生
装置。
【請求項４】前記再生クロックを生成するための発振
器と、当該発振器からの信号と前記データ信号との位相
を比較する位相比較器とを備え、前記発振器と前記位相
比較器とによって位相同期ループが形成されたフェーズ
ロックループ回路によって前記再生クロックを生成する
ことを特徴とする請求項１記載の情報再生装置。
【請求項５】前記データ信号を２値化する手段と、前
記２値化されたデータ信号から同期パターンを検出する
手段とを備え、前記同期パターンが検出されたときに前
記再生クロックと前記ピット信号との位相差を検出する
ことを特徴とする請求項１記載の情報再生装置。
【請求項６】前記ビットスリップは、前記再生クロッ
クと前記ピット信号との位相差の変動量が所定のしきい
値を超えた場合に発生したとすることを特徴とする請求
項１記載の情報再生装置。
【請求項７】前期位相をずらす手段は複数のシフトレ
ジスタを備え、前記変動量とに応じた数のシフトレジス
タの出力に基づいて、前記データ信号の位相をずらすこ
とを特徴とする請求項２記載の情報再生装置。
【請求項８】前記ビットスリップの発生が検出された
セグメントの次に位置するセグメントのピット部に光を
照射しているときに、前記データ信号の位相をずらすこ
とを特徴とする請求項２記載の情報再生装置。
【請求項９】さらに、前記データ信号を少なくとも１
セグメント分遅延させるバッファを備え、前記ビットス
リップが検出されたとき、前記バッファによって遅延さ
れたデータ信号の位相をずらすことを特徴とする請求項
２記載の情報再生装置。
【請求項１０】さらに、前記再生クロックと前記デー
タ信号との位相変動量を参照し、その参照結果に基づい
てデータ部内でのビットスリップの発生位置を判別する
判別部を備え、前記判別部によって判別されたビットス
リップの発生位置以降に記録されているデータ信号の位
相をずらすことを特徴とする請求項２記載の情報再生装
置。
【請求項１１】前記再生クロックと前記ピット信号と
の位相差の変動量を平均化し、平均化した移動変動量に
基づいてビットスリップの発生の有無を検出することを
特徴とする請求項１記載の情報再生装置。
【請求項１２】請求項１から１１のいずれか１項記載
の情報再生装置と、前記情報を記録する記録装置とを備
えることを特徴とする情報記録再生システム。