JP2844810B2 - 光磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば光磁気ディスクに対して情報を記録
し再生するような装置において、特に最適な読み出しク
ロック信号を提供することができるようにした光磁気記
録再生装置に関するものである。

［発明の概要］ 本発明の光磁気記録再生装置は、例えば記録媒体であ
る光磁気ディスクに予めサンプルサーボバイト領域が形
成され、このサンプルサーボバイト領域にあるクロック
ピットに基づいて書き込み、または読み出しクロック信
号が構成されるような光磁気記録再生装置において、前
記光磁気ディスクにデータを記録する際に、同時に参照
クロック信号を例えばプリアンブル領域に記録してお
き、再生時にこの参照クロック信号によって同期状態と
される第１のPLL回路、この第１のPLL回路の出力と、前
記クロックピットに基づいて形成したマスタクロック信
号の位相差を検出して保持する記憶手段と、この記憶手
段の信号がオフセット信号となるように構成され、マス
タクロック信号に同期した信号を出力する第２のPLL回
路とを備え、この第２のPLL回路から出力される読み出
しクロック信号を信号再生系回路に供給して、高密度記
録やディスクの偏心等によって発生する光磁気ディスク
の内周側と、外周側に記録されたデータの読み取りエッ
ジの位相誤差を補正するようにしたものである。

［従来の技術］ 磁界変調方式による光磁気記録は、第５図に示すよう
に光学ヘッドから出力されるレーザパルス光を光磁気デ
ィスクの記録面に照射すると同時に、光磁気ディスクに
外部からデータによって変調された磁界を加え、レーザ
パルス光が照射されている部分がキューリ点温度に達し
た時に印加されている磁界の向きに記録データを残すこ
とによって行われる。

ところで、このような磁界変調方式において記録密度
を上げるために、レーザ光源を駆動するパルス間隔Ｔを
レーザビームのスポットサイズより小さくすると、先に
形成された記録ピットの一部に後から記録れたピットの
一部が重なり、いわゆるオーバライト（重ね書き）をす
ることになる。

すなわち、ピットは１個ずつ時系列的に形成されるが
記録密度を高くするとピット間にオーバラップ部分が生
じ、このオーバラップ部分にある磁化の変化点（エッ
ジ）が情報を持ついわゆるエッジ記録となる。

このようなエッジ記録方式を採用すると光磁気ディス
クを一定の角速度（CAV）で回転したとき、単位時間に
記録ヘッドが移動する距離（トラック長）が外周より内
周側で短くなるため、第６図に示すようにディスクの内
周側におけるオーバラップ量が外周側におけるオーバラ
ップ量より大きくなる。

ところで、このような記録パターンとされているピッ
トからデータを読み出すときは、一般に記録データの他
の領域に予め形成されているサンプルピットに基づいて
形成されたマスタクロックにより読み出しを行うように
しているが、前記したようにディスクの内周側と外周側
でオーバラップ量が異なっていると、この外部クロック
信号はエッジ記録データと内周側と外周側で位相がずれ
ることになり誤りデータの発生率が高くなる。

つまり、前記第６図の記録ピットを時間軸上で表すと
第７図に示すようにピットのエッジの位置がずれている
ので、その最適読み出しクロック信号の位相は外周側と
内周側で位相差φを有することになる。そして、この読
み出し位相誤差は特にピット間隔が狭くなる内周側で大
きく影響し、エッジ記録データの検出エラーを多発する
ことになる。

［発明が解決しようとする問題点］ このような問題を解決する方法としては、記録時にデ
ィスクの半径情報やレーザ光源のパワー等に基づいて、
データの転送タイミングを補正することが考えられてい
るが、このような補正を行うための詳細な記録条件を求
めることは極めて困難であり、実用性が期待できない。

また、光磁気ディスクの特性の相違（固体差）や信号
の記録再生装置の種類等によっても、上記したような問
題点を解決するためには、記録時の補正だけでは不十分
になる。

更に、光磁気ディスクに記録されるデータの中から読
み出しクロック情報が抽出できるような変調方式を採用
することも考えられるが、このような変調方式は符号間
干渉の影響によって高密度記録とすることが出来ないと
いう難点がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような問題点を解消するために、サン
プルサーボ方式の光磁気ディスクによって情報を記録す
る際に、あらかじめディスクに記録しているサンプルビ
ットによって形成されるマスタクロックに同期してデー
タを記録すると同時に、例えばディスクのプリアンブル
領域に参照クロック情報も記録する。そして、再生時に
は前記サンプルピットに基づいて形成されるマスタクロ
ック信号の位相と前記参照クロック信号の位相差情報に
基づいて、前記マスタクロック信号から読み出しクロッ
ク信号を形成し、この読み出しクロック信号でデータの
読み出しが行われるようにしたものである。

［作用］ 回転角が一定とされている光磁気ディスクに高密度記
録を行う際に、同時に参照クロック信号を記録しておく
と、この参照クロック信号もディスクの内周側と外周側
で位相が異なるエッジ記録になる。したがって、基準と
なるマスタクロック信号と再生された参照クロック信号
の位相差情報で読み出しクロック信号を補正し、この読
み出しクロック情報に基づいてデータを読み出すことに
より、誤りデータの発生率を大きく減少することができ
るようになる。

［実施例］ 以下、本発明の光磁気ディスク記録再生装置の概要を
第１図に示す、 この図において、10は光磁気ディスクを示しスピンド
ルモータ44によって角速度が一定となるように回転駆動
されている。

20は記録データによって磁気が変調される磁気ヘッド
を示し、この磁気ヘッド20と一体的に移動する光ヘッド
21によりレーザ光が前記光磁気ディスク10に照射され
る。

再生時に光ヘッド21から得られた検出信号はデータ領
域の信号が第１の前置増幅器23から再生信号処理系のA/
D変換器24に供給され、さらにデジタルイコライザ25に
供給される。そして、このデジタルイコライザ25で信号
処理されたデータがデコーダ26に供給され、記録情報が
出力される。

また、後で述べるように光磁気ディスク10のサンプル
サーボ領域に予めエンボス加工等によって記録されてい
るサンプルデータは、第２の前置増幅器27によってサン
プリングされ、トラッキングエラー信号、および回転制
御信号が形成される。

そして、この制御信号がディスクのサーボ回路28、お
よびスピンドルサーボ回路29に供給されている。

更にサンプルサーボ領域で検出されたクロックピット
の位置信号はPLL回路等からなるマスタクロック形成回
路30に供給される。そして、このマスタクロック形成回
路30より出力される信号は、マスタクロック（外部クロ
ック）として装置内の基準信号を構成し、例えば、記録
時にはこのマスタクロックによって記録データがエンコ
ーダ42でエンコードされ、その信号が前記磁気ヘッド20
およびLD駆動回路22に供給されている。

なお、41は記録再生装置の全体的な制御を行うシステ
ムコントローラを示す。

本発明の光磁気記録再生装置は、前記マスタクロック
形成回路30より出力されるマスタクロック信号をさらに
PLL回路等からなる読み出しクロック形成回路50に供給
し、この読み出しクロック形成回路50によってデータの
読み出し位相が補正された読み出しクロック信号を形成
し、再生信号処理系にクロック情報を提供する。

第２図は光磁気ディスク10に記録されるデータの記録
フオーマットを示したもので、渦巻状または同心円状の
記録トラックＴは円周方向にｎ分割されたセクターに区
分けされている。

各センターの先頭部にはセクタマーク、セクターナン
バ、トラッキングナンバ、レーザコントロールデータ等
が記録されているヘッダが設けられ、その後に続く例え
ば42個のセグメントにはデータが記録されるデータエリ
ヤーとされている。

各セグメントのデータエリヤーの先頭部には予めエン
ンボス加工等によって形成されているサンプルサーボ領
域SRが設けられ、このサンプルサーボ領域SR内にはトラ
ッキングエラーを検出するためのウオーブリングピッ
ト、クロック情報を検出するためのクロックピット等が
形成されている。

本発明の一実施例では第２図に示すようにヘッダーに
続く次のセグメントの全部（または一部）をプリアンブ
ル領域PRとし、このプリアンブル領域PRにデータと同時
に参照クロック情報を記録する。

この参照クロック情報には例えばマスタクロックの周
期の２倍となる周波数の信号を採用し、再生時に前記マ
スタクロック形成回路50に供給される。

第３図は読み出しクロック形成回路50の一例を示す回
路図で、51はプリアンブル領域PRで再生された参照クロ
ック信号CLSとVCO54の出力を比較する位相比較器、52は
リープフイルタ、53はプリアンブル領域PRの再生時に接
点ａがｂに切り替わるように制御されるスイッチング手
段である。

また55は前記プリアンブル領域PRより検出されたクロ
ックピットに基づいて形成されたマスタクロック信号CL
Mと前記VCO54の出力位置を比較する第２の位相比較器、
56はループフイルタ、57は例えばプリアンブル領域PRの
再生終了前にループフイルタ56の出力をサンプルするサ
ンプルホールド回路、58は減算器を示す。

本発明の光磁気記録再生装置は記録時には、ディスク
のプリアンブル領域PRにあるクロックピットに基づいて
形成されたマスタクロックによって、エンコードされた
データが光磁気ディスクのデータエリヤーに記録される
と同時に、前記プリアンブル領域PRには参照クロック情
報が記録される。したがって前に述べたように高密度記
録によって記録時に内周側と外周側における記録データ
のエッジに位相差があると、この位相差情報が参照信号
の位相にも反映されることになる。

すなわち、第３図に示すように再生されたマスタクロ
ック信号CLM（外部クロック）の位相と、再生された参
照クロック信号の位相にはエッジ記録を行った時の位相
差情報φが生じる。

そこで、本発明の光磁気記録再生装置はこの位相差情
報φを読み出しクロック形成回路50に注入することによ
って記録情報を読み出すための最適読み出しクロック情
報を形成するようにしている。

すなわち、参照クロック信号CLSが記録されているプ
リアンブル領域PRでは、信号S₁によってスイッチング手
段53がｂ接点側に切り替わり、この時に閉結される第１
のPLL回路によってVCO54の出力信号CLRは位相比較器51
に入力されている参照クロックCLSと同期するように制
御される。

そして、この同期状態のVCO54の出力信号とプリアン
ブル領域PRから得られたクロックピットに基づいて形成
されたマスタクロック信号CLMの位相差が位相比較器55
で検出され、エッジ記録時の位相差情報（φ）がプリア
ンブル領域PRの読み出し終了前にサンプルホールド回路
57に記憶される。

次にデータエリヤーから記録データが読み出されるタ
イミングになると、スイッチング手段53がａ接点に切り
替わり上段の第２のPLLループが閉結する。

そして、位相比較器55に供給されているマスタクロッ
ク信号CLMとVCO54の出力信号である読み出しクロック信
号CLRの同期が制御されることになるが、この時にサン
プルホールド回路57には参照クロック信号CLSとマスタ
クロック信号CLMの位相差情報φが記憶されているの
で、結局、VCO54の出力はマスタクロック信号CLMに対し
てこの位相差情報φだけ移相された状態で同期される。

このような同期状態は１セクター間続くことになる
が、次のセクター領域に入ると、そのセクターのプリア
ンブル領域PRに記録された参照クロックによって位相差
情報φがサンプルホールド回路57に書き換えられて保持
される。このようにしてディスクの内周側と外周側で発
生する記録データのエッジの時間ずれ（ジッタ成分）を
常に検出し、読み出しクロック信号の位相を補正するよ
うにしている。その結果、高密度記録によって発生する
内外周の位相誤差によるジッタが読み出しクロック信号
の位相を補正することによって誤りデータとならないよ
うにすることができる。

なお、読み出しクロック形成回路50は本発明の一実施
例を示したので、同様な機能を有する回路によって置き
換えることができることはいうまでもない。

また光磁気記録を行う記録媒体は光ディスクに限るこ
となく、本発明の技術を利用することができるものであ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の光磁気記録再生装置は、
サンプルサーボ領域にサンプルビットが形成され、この
サンプルビットに基づいてクロック信号を形成し、デー
タの記録再生を行うような装置において、プリアンブル
領域に参照信号をデータと同時に記録しておき、再生時
にはこの参照信号とマスタクロックの位相差情報に基づ
いて読み出しクロック信号の位相を補正するようにして
いるから、光磁気ディスクに高密度でデータを記録した
時や、ディスクの偏心等によって発生する誤りデータの
発生率を、きわめて小さくすることができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光磁気記録再生装置の概要
を示すブロック図、 第２図は記録媒体のデータフオーマットの一例を示す説
明図、 第３図は読み出しクロック信号形成回路の一例を示すブ
ロック図、 第４図は位相差情報の説明波形図、 第５図、第６図、第７図は光磁気記録の説明信号波形図
である。 図中10は光磁気ディスク、20は磁気ヘッド、21は光ヘッ
ド、30はマスタクロック形成回路、50は読み出しクロッ
ク形成回路、51、55は位相比較器、57はサンプルホール
ド回路を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体に記録データと共に記録されてい
   る参照クロック信号に同期した出力信号を形成する第１
   のPLL回路と、前記第１のPLL回路の出力信号とサンプル
   サーボバイト領域のクロックピットに基づいて形成され
   たマスタクロック信号との位相差情報を記憶する記憶手
   段と、前記記憶手段に記憶された位相差情報がサーボル
   ープの制御信号として重畳され、前記出力信号を前記マ
   スタクロック信号に同期する第２のPLL回路を備え、前
   記第２のPLL回路の出力信号が記録データの読み出しク
   ロック信号として再生信号処理部に供給されていること
   を特徴とする光磁気記録再生装置。