JP2770660B2 - 再生装置およびマークの検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は光ディスクにおける特殊
マークたとえばセクタマーク等の記録検出装置に関する
ものである。 【０００２】 【従来の技術】光ディスクへ情報を記録し再生する場
合、ランダムアクセスや、リードライトの制御などにお
いて、一記録単位毎にその始点を示すマークをつけるこ
とが有用である。ここでは上記の記録単位をセクタと呼
び、上記マークをセクタマークと呼ぶことにする。セク
タマークは上記制御のみならず、データのリードやライ
ト時のタイミング制御を容易にし、周期信号等の検出を
より高信頼化することにも有効である。 【０００３】なお、同期信号に関する従来技術として、
特開昭５７−１６４４４３号、特開昭５６−１０１６５
２号、特開昭５６−１３７５３１号等が有る。これらに
は、同期信号として１種類の長パタンを用いた例が示さ
れる。 【０００４】また、特公昭５６−４８８８号には、デー
タには表れないパルスパタンを有するマークを用いる磁
気記録技術が示される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上記の如くセクタマー
クはアクセス制御やリードライト時の信号検出に有効で
あるがそれだけにその検出信頼度は十分高くなければな
らない。ところで光ディスクでは記録膜の欠かんやノイ
ズ等を十分小さくすることは難しく、ビット誤り率で１
０~5〜１０~6程度のエラは許容するような装置を作る必
要がある。上記エラのうち、ランダムエラ（ビット単位
の誤りが独立して発生する）よりもバーストエラ（有る
範囲のビットに集中して誤りが発生する）がとくに問題
である。 【０００６】記録データの信頼性は誤り訂正符号を付加
することで向上する。またバーストエラに対しては、デ
ータを分散して記録するインターリーブ手法により、バ
ーストエラを分散させることが可能であり、相当長いバ
ーストエラに対しても対処することができる。しかしな
がらセクタマーク検出には上記手法は適用できず、従っ
て何らかの高信頼化手段なしには実用に耐えない。 【０００７】上記状況に対し、従来装置においては上記
マークの検出高信頼化手段がなく問題であった。 【０００８】本発明の目的は、上記セクタマーク等の特
殊マークの検出信頼度を向上しうるマークの記録パター
ンとその検出装置を提供することにある。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明は光ディスク上のトラックに沿って２値化
データをその”１”または”０”位置に対応した円形ピ
ット形状にて記録し再生する光学的情報記録再生方法に
おいて、光ディスク上のトラックに沿って所定間隔で、
データの円形ピットよりもトラック方向の長さが長い複
数個の長円ピットからなる識別マークを形成しておき、
この識別マークを検出して識別マークの間にデータを記
録することを特徴とする。 【００１０】識別マークの検出時には、長円ピットのト
ラック方向の長さを識別して識別マークを検出する。 【００１１】本願発明の光ディスク装置では、記録すべ
きコード化情報を構成するデータ要素パタン及びその組
合せとは異なる形状のマーク要素パタンを構成要素と
し、マーク要素パタンを複数個用い、それら相互の間隔
を含めて特定の配列で直列状につなげたパタン列を識別
マークとして所定の記録単位ごとに記録しておき、識別
マークの間にコード化情報を記録するための記録領域を
有するディスク媒体から読出した信号を２値化する手段
と、２値化信号からマーク要素パタンの各々を検出して
それら検出信号を並列化する手段と、並列化された検出
信号の数を所定のしきい値と比較して識別マークの検出
信号を得る論理手段を有することを特徴とする。 【００１２】 【作用】セクタマーク等の識別マークとして必要な条件
は、媒体などに欠陥があっても、或る限度内であれば正
しく検出できることの他に、本来の場所以外の点で偽検
出信号が出ないことが必要である。さらにデータ再生方
法と異なりクロック信号での特定なタイミングにより”
１””０”を判定するという方法を用いずに検出できる
必要がある。そのうえマーク部のパタンが光ディスク装
置での自動焦点制御やトラッキング制御へ大きな外乱を
与えないようなパタンとすることも必要である。そのた
め本発明に於ては、マークのパタンその検出法として （１）データ部にはどのようなデータの組合せにおいて
も生じ得ないような形状の要素パタンを構成要素とし （２）上記形状の要素パタンの種類は１〜数種用い （３）上記形状の複数個の要素パタンを、それら相互の
間隔を含めて特定の配列で直列状につなげたパタン列を
マークとして所定の記録単位ごとに記録しておき （４）上記各々の要素パタンを検出するとともに （５）複数個の要素パタンのうちのいくつかが誤って検
出されたり、検出されなかったとしても正しい検出がで
きるようしきい値論理等の手段で検出することを特徴と
するものである。 【００１３】 【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。
図１（イ）は光ディスクへの記録フォーマットの一例を
示す図である。記録はディスク面上にらせんまたは同心
円状のトラックに沿って行なうが、各々のトラックはセ
クタに分割される。 【００１４】図１はセクタの記録フォーマットの一例を
示す。セクタの始めにセクタマーク１があり、記録情報
の識別のためのアドレス領域４０が記録される。その後
に上記アドレス情報４０等を読取る際のクロッキングの
ためのＶＦＯ領域２０とアドレスの始点を示す同期信号
部３０がある。多くの場合セクタマーク１、ＶＦＯ２
０、同期信号３０、アドレス４０の部分はあらかじめデ
ィスクに作り付けておく（プリフォーマット）。これに
対し後半のデータ部４１は、記録すべきデータの領域で
ある。２１及び３１は上記ＶＦＯ２０、同期信号３０等
と同様の機能で、記録されたデータ４１を読取るための
ＶＦＯ（クロッキング部）２１及び同期信号部３１であ
る。セクタマーク１はセクタの始まりを示し、具体的に
はアドレス部読取りのための制御およびデータ部書込
み、読取りの制御に用いられる。 【００１５】すなわち第１図（ロ）に示すようにセクタ
マーク検出信号１０によりクロック再生回路の制御信号
２００、２１０、同期信号検出ゲート信号３００、３１
０および書込みの際のライトシーケンス作動信号４１０
等を発生し、リードライトの動作が実行される。明らか
なように、セクタマーク１は後続のクロック発生の基準
となるもであるから、自らはクロックを用いずに検出さ
れる必要が有る。 【００１６】図２は本実施例におけるデータのコード化
規則の一例を示す。データ語は２〜４ビット単位でコー
ド語に変換され、ディスク上へはコード語の”１”に対
応した部分に情報を記録する。図２のようなコード化規
則は、（２，７）変調方式と呼ばれる。 【００１７】図３にデータの記録方法を示す。図３
（イ）はコード語で、図３（ロ）はディスク上の記録情
報である。図３で５０はトラックを示す情報であり５１
が記録情報（記録膜の変形した状態）である。コード語
の”０”に対応する位置にブランクが、”１”に対応す
る位置に記録情報５１が、穴形成または相変化等の形で
記録される。 【００１８】図３（ハ）は本発明におけるセクタマーク
の要素パタンの一実施例を示す。データの要素パタンは
図３（ロ）の５１の形で記録されるから、５１のどのよ
うな組合によっても図３（ハ）の要素パタン１００はで
きず、データとマークとの識別を容易にしている。本発
明では上記のような要素パタン１００を複数個組合せて
セクタマークとする。セクタマークの検出は、要素パタ
ン１００の長さと、要素パタン１００の間隔を認識して
行う。従って、データ”１”の位置を示すデータの要素
パタン５１とは記録原理が異なり、セクタマークの検出
を容易にし、またクロックを用いずに検出を可能にして
いる。また、本願発明ではセクタマークの要素パタン１
００が、第３図に示すように、データの要素パタン５１
よりトラック方向に長い。このようなパタン構成によ
り、セクタマークからの信号はデータからの信号より強
度が大きい。従って、セクタマークの検出がさらに安定
となる。セクタマークはデータと異なりエラーが有って
も修正ができない。これはセクタマークはデータの先頭
に位置し、後続のクロック、データの基準とするため
に、検出と同時にセクタマークの認識を行う必要があ
り、再読み取り、誤り訂正をする余裕が無いからであ
る。よって、信号出力は大きい方が好ましい訳である。 【００１９】図４にセクタマークパタンの一実施例を示
す。図４（イ）のセクタマーク１の部分は具体的には図
３（ハ）の１００の如き要素パタンを５個用いる。ここ
では２種の要素パタンを用いており１０１、１０５はそ
の長さがコード語単位で６コードビットの長さであり、
他の３個１０２、１０３、１０４は、４コードビット長
である。セクタマークパタンとしては上記各々の要素パ
タンの間隔も重要な意味をもつ。図４（ロ）では、１０
１と１０２の間隔は６、１０２と１０３の間隔は１０、
１０３と１０４および１０４と１０５の間隔は４コード
ビットである。 【００２０】図５は図４のマークに対する検出回路の構
成図である。６０は光ヘッドから検出された信号で増幅
器６１を経て２値化回路６２により幅信号となる。回路
６３は幅検出回路で読出された信号がセクタマークの条
件を満たす幅であることを検出する。６４は６３による
幅検出出力をパタンの検出と時間関係をもとに並列化す
る回路で、図４（ロ）の５つのパタンに対応して５つの
出力を同時に（並列に）出力する。６５はしきい値論理
回路で、たとえば上記５つの検出信号のうち３つ以上が
あるときセクタマークと判定して検出信号１０を出力す
る。 【００２１】図６（イ）は図５の２値化回路６２の具体
的構成である。増幅器６１の出力波形６１０は図６
（ロ）に示される。これを差動または微分回路６２１で
図６（ハ）のような形にし、ピーク検出回路６２２によ
り負、正のピーク点に対応した図６（ニ）の如き幅信号
６２０とする。 【００２２】図７は幅検出回路６３の具体的構成であ
る。６３１は十分速いクロック発生器でこれをカウンタ
６３２で計数するがその制御を幅信号６２０で行なうこ
とで幅を検出する。幅信号の終端でカウンタ６３２の内
容をデコーダ６３３で判定し幅検出信号６３０を出す。
幅検出信号は図４のパタンに対応して時系列的に生じる
からこれを直並列回路６４で並列化する。 【００２３】図８は直並列回路の具体例である。幅検出
出力のうち図４のパタン１０１、１０５（幅６コードビ
ットｒ＝６）の検出出力は６３０１に、パタン１０２、
１０３、１０４（幅４コードビットｒ＝４）の検出出力
は６３０２として、２つのシフトレジスタ６４１、６４
２に取込まれ、出力６４０に並列的に取出される。この
並列信号をしきい値論理回路６５で判定してセクタマー
ク検出信号１０を得る。しきい値論理回路は、ｎ入力の
うちｍ個以上（ｍ＜ｎ）が成立したとき出力を発生する
もので、（ｎ，ｍ）＋（ｎ，ｍ＋１）＋……＋（ｎ，
ｎ）の組合せに対する論理回路の組合せでできる。いま
ｎ＝５、ｍ＝３とすれば（５，３）＋（５，４）＋
（５，５）＝１６通りとなる。この実現方法は特に問題
ないので省略する。 【００２４】図９は直並列回路６４としきい値論理回路
６５からセクタマーク信号１０を検出する動作説明図で
ある。 【００２５】（イ）は図４（ロ）と同じトラック５０上
に記録されたマークである。ディスクを回転し光学ヘッ
ドでトラッキングしながら上記マーク部を読出すと、時
間ｔに対し幅検出回路からはｒ＝６、ｒ＝４の検出出力
が生じ、シフトレジスタ回路を経て６４０の各信号線０
１、０２、０３、０４、０５にはそれぞれ図９（ロ）に
示すパルス時間ｔと共に生じる。たとえばパタン１０１
から検出されたｒ＝６信号は６３０１を経てシフトレジ
スタ６４１に取込まれ、その結果出力線０１ヘパルス０
１１を、出力０５へパルス０１２を生じさせる。パタン
１０２については、ｒ＝４検出信号が６３０２を経てシ
フトレジスタ６４２に取込まれ、出力線０２にパルス０
２１を、出力線０３にパルス０２２を、出力線０４にパ
ルス０２３を生じさせる。 【００２６】他の信号に対しても同様の動作が行なわれ
結果として、ｔ＝０の時点では０１〜０５のすべての出
力線に同時に”１”となる。ｔ≠０ではたかだか１つの
信号線が”１”となるのみである。この様子を第９図
（ハ）に示す。従ってしきい値論理回路５５により同時
に”１”となる数が３以上である場合出力パルス１０を
得るようにすれば、ｔ＝０でのみマーク検出パルスが得
られる。上記説明で明らかな如く、０１〜０５の５つの
信号のうち任意の２つがなくても出力パルス１０は得ら
れる。すなわち媒体の欠かん等により任意の２つのパタ
ンが検出できなくても正常なマーク検出を行なうことが
できる。 【００２７】ここで重要な点は上記欠かん等による誤り
が生じても、ｔ≠０の点で偽信号を生じないことであ
る。図４の実施例のパタン配列はこの点から定めてい
る。ｔ≠０の点で偽信号が出ない理由は図９（ハ）でｔ
≠０の点では高々１本の信号線のみが”１”となる性質
を有するからである。この性質は図４のマ−ク要素パタ
ンが”自己直交的な配列”で構成されていることに由来
する。ここで、「自己直交的配列」とは、デ−タ要素パ
タンのどのような組合せにおいても生じえないような形
状のパタンをマ−ク要素パタンとし、「該マ−クはトラ
ック方向に長さの異なる２種類以上のマ−ク要素パタン
ｎ個（１０１〜１０５）を構成要素とし、該ｎ個のマ−
ク要素パタンＡ1、Ａ2、…Ａｎ（１０１〜１０５）の後
エッジの検出信号（０１１，０２１，０３１，０４１）
を、先頭からｋ番目のマ−ク要素パタンの後エッジの検
出信号（例えば０１１）を先頭からｎ番目のマ−ク要素
パタンの後エッジと先頭からｋ番目のマ−ク要素パタン
の後エッジとの距離に比例して遅延する（０１１は０１
２となる）ことにより、並列検出信号（０１２，０２
３，０３２，０４１，０５１）とし、該並列検出信号を
並列的に出力すると、特定の時刻（ｔ＝０）において上
記ｎ個の並列検出信号がすべて重なり、且つ、その他の
時刻では上記ｎ個の並列検出信号が全て重なることはな
い配列」のことをいう。従ってマ−ク要素パタンが自己
直交的配列で構成されていれば、図４の実施例の配列に
限らず、他のパタン配列でも同様の効果を得ることがで
きる。図４でｒ＝６、ｒ＝４の２種のパタンを用いる理
由は上記自己直交の性質をもちつつ、且つマ−クパタン
領域を短縮するためである。即ち２種のパタンはそれぞ
れのパタンで自己直交していればよい。 【００２８】具体的には、第９図に示すように、要素パ
タンについて、その位置を示すパルスを形成する。次
に、例えば長い１０１と１０５の要素パタンのパルス
を、並列出力として位相をずらして重ねると、重ねたパ
ルス以外ではパルスが重ならない。また、同様に、短い
１０２，１０３，１０４の要素パタンを示す３つのパル
スも、ｔ＝０の時点でパルスが重なる以外はパルスの重
なりを生じない。このように、２つの第１のパタンの間
に、３つの第２のパタンを不等間隔に配置するパタンが
代表的なものである。 【００２９】ただし誤りによりあるパタンが別な種類の
パタンと区別できなくなる可能性もある。マークパタン
配列はこれらの点も考慮して決定する。図４の実施例で
のマーク長さは４８コードビットであり、このパタンに
おいては任意の２つのパタンまで誤りあるいは１バイト
（＝１６コードビット）長以下の単一バースト誤りが生
じても正しいマーク検出が可能である。さらに誤りに対
する能力を向上させるにはマークパタン長を長くすれば
よい。 【００３０】 【発明の効果】以上説明したごとく本発明によれば、セ
クタマーク等のデータとは異なる特殊マークを媒体の欠
かんやノイズ等に影響されず高い信頼度で検出すること
ができる。すなわちデータの変調方式とは異なる形式
で、データのどのような組合せによっても生じないパタ
ンをマークの構成パタンとし、これを複数個用いてしき
い値論理によりマーク検出の判定を行なうことで、誤り
により正常時点での検出信号の消失確率を著しく低下さ
せるとともに正常点以外での偽信号発生の確率をも著し
く低下させ、光ディスク装置でのリードライト制御を容
易にしかつ高信頼化することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】光ディスクでの記録フォーマットの一例を示す
模式図。 【図２】記録データのコード化方式の一例を示すコード
図。 【図３】本発明におけるマークパタンの平面図。 【図４】本発明の一実施例を示すセクタマークパタンの
概念図。 【図５】マーク検出回路の構成の実施例を示すブロック
図。 【図６】図５におけるパタンの２値化回路の構成を示す
概念図。 【図７】図５における幅検出回路の構成を示すブロック
図。 【図８】図５における直並列変換回路およびマーク出力
回路の構成を示すブロック図。 【図９】図８の動作説明図。 【符号の説明】 １…セクタマーク、２０…クロック信号部、５０…トラ
ック、１０１…パタン、１０２…パタン、１０３…パタ
ン、１０４…パタン、１０５…パタン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−44161（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−67949（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−67948（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−145532（ＪＰ，Ａ) 特公 昭50−454（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭47−22895（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭56−48888（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭55−16324（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 20/12 G11B 20/10 G11B 7/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．記録すべきコード化情報を構成するデータ要素パタ
   ン及び該データ要素パタンの組み合わせからは生じ得な
   い形状のマーク要素パタンを構成要素とし、該マーク要
   素パタンを複数個用い、該マーク要素パタンの長さ及び
   該マーク要素パタン間の間隔を自己直交的な配列で直列
   状につなげたパタン列を識別マークとして所定の記録単
   位毎に記録しておき、該識別マークの間に上記コード化
   情報が記録された記録領域を有するディスク媒体を再生
   する再生装置において、該ディスク媒体から読み出した
   信号を２値化する手段と、該２値化信号から上記マーク
   要素パターンの各々を検出してそれら検出信号を、先頭
   からｋ番目のマ−ク要素パタンの後エッジの検出信号を
   先頭からｎ番目（ここで、ｋ＜ｎ）のマ−ク要素パタン
   の後エッジと先頭からｋ番目のマ−ク要素パタンの後エ
   ッジとの距離に比例して遅延して並列化する手段と、該
   並列化された検出信号の数を所定のしきい値と比較して
   上記識別マークの検出信号を得る論理手段を有すること
   を特徴とする再生装置。 ２．上記マーク要素パタンの各々が上記コード化情報を
   構成するデータ要素パタンよりも長いことを特徴とする
   請求項１に記載の再生装置。 ３．上記マーク要素パタンとして、長さの異なる２種類
   を用いたことを特徴とする請求項１又は２に記載の再生
   装置。 ４．上記マーク要素パタンの数を５としたことを特徴と
   する請求項３に記載の再生装置。 ５．２個の第１種のマーク要素パタンの間に３個の第２
   種のマーク要素パタンを配列したパタン列を有する請求
   項４に記載の再生装置。 ６．上記マーク要素パタンに端から順に番号を付けた場
   合、２番目と３番目のマーク要素パタンの間隔が最も長
   く、３番目と４番目のマーク要素パタンの間隔が最も短
   くなるように、上記識別マークのパタン列を構成したこ
   とを特徴とする請求項４又は５に記載の再生装置。 ７．上記マーク要素パタンに端から順に番号を付けた場
   合、３番目と４番目のマーク要素パタンの間隔と、４番
   目と５番目のマーク要素パタンの間隔が等しくなるよう
   に、上記識別マークのパタン列を構成したことを特徴と
   する請求項４乃至６のうち何れかに記載の再生装置。 ８．上記マーク要素パタンに端から順に番号を付けた場
   合、１番目と５番目のマーク要素パタンが最も長く、そ
   の間にそれよりも短い３つのマーク要素パタンが存在す
   るように、上記識別マークのパタン列を構成したことを
   特徴とする請求項４乃至７のうちいずれかに記載の再生
   装置。 ９．上記マーク要素パタンに端から順に番号をつけた場
   合、該マークパタンの長さの比が、１番目から順に６、
   ４、４、４、６となるように、上記識別マークのパタン
   列を構成したことを特徴とする請求項４乃至８のうちい
   ずれかに記載の再生装置。 １０．上記マーク要素パタンに端から順に番号をつけた
   場合、該マークパタンの間隔の長さの比が、１番目から
   順に６、１０、４、４となるように、上記識別マークの
   パタン列を構成したことを特徴とする請求項４乃至９の
   うちいずれかに記載の再生装置。 １１．アドレス情報、該アドレス情報を読みとる為のク
   ロッキング及び該アドレス情報の始点を示す同期情報
   を、上記識別マークに引き続き直列状につなげて上記デ
   ィスク媒体にあらかじめ作り付けておき、上記論理手段
   から得られる識別マークの検出信号を上記クロッキング
   及び同期信号の読み取り制御に用いることを特徴とする
   請求項１乃至１０のうちいずれかに記載の再生装置。 １２．上記並列化する手段が、上記２値化信号の幅を検
   出して上記要素パタンの各々の終端で上記検出信号を
   得、該各々の終端で得られた該検出信号が同時に得られ
   るように上記要素パタンの各々の終端で得られた検出信
   号をそれぞれ所定の時間遅延させる手段を有することを
   特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれかに記載の再
   生装置。 １３．上記識別マークを構成する要素パタンの数を５と
   したとき、上記しきい値を３としたことを特徴とする請
   求項１乃至１２のうちいずれかに記載の再生装置。 １４．記録すべきコード化情報を構成するデータ要素パ
   タン及び該データ要素パタンの組み合わせからは生じ得
   ない形状のマーク要素パタンを構成要素とし、該マーク
   要素パタンを複数個用い、該マーク要素パタンの長さ及
   び該マーク要素パタン間の間隔を自己直交的な配列で直
   列状につなげたパタン列を識別マークとして所定の記録
   単位毎に記録しておき、該識別マークの間に上記コード
   化情報を記録するための記録領域を有するディスク媒体
   から読み出した信号を２値化し、該２値化信号から上記
   マーク要素パタンの各々を検出してそれら検出信号を先
   頭からｋ番目のマ−ク要素パタンの後エッジの検出信号
   を先頭からｎ番目（ここで、ｋ＜ｎ）のマ−ク要素パタ
   ンの後エッジと先頭からｋ番目のマ−ク要素パタンの後
   エッジとの距離に比例して遅延して並列化し、該並列化
   された検出信号の数を所定のしきい値と比較して上記識
   別マークの検出信号を得ることを特徴とするマークの検
   出方法。