JP2902835B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転記録媒体における
セクタマーク検出の信頼性を向上させることが可能な情
報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的記録再生装置においては円盤状の
回転記録媒体が広く用いられている。前記回転記録媒体
（以下、ここでは光ディスクと記す）を用いた記録再生
装置（以下、光ディスク記録再生装置と記す）において
は、情報データは光ディスクの同心円状またはスパイラ
ル状のトラックに沿って記録される。この場合、各トラ
ックは、多数分割して形成したセクタがデータ処理単位
として用いられる。

【０００３】即ち、光ディスクに情報を記録または再生
する場合、ランダムアクセスとかリード／ライト等の制
御を行うに際し、１記録単位としてその始点を示すマー
クを付けることが行われ、この記録単位をセクタと呼
び、またこのマークをセクタマークと呼ぶ。

【０００４】前記セクタマークは前記制御のみならず、
データのリード及びライト時のタイミング制御を容易に
し、周期信号の検出をより高信頼化することにも有用で
ある。

【０００５】このように、セクタマークはアクセス制御
とかリードまたはライト時の信号検出に有効であるが、
それだけにこのセクタマークの検出信頼度は十分に高く
なければならない。ところで、光ディスクでは記録膜の
欠陥とか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１０^-5〜１０^-6程度のエラーは許容できるよ
うな装置を作る必要がある。前記エラーのうち、ランダ
ムエラーよりもバーストエラーが特に問題となる。

【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。またバーストエラーに対しては、
データを分散して記録するインターリーブ手法により、
バーストエラーを分散させることが可能であり、相当長
いバーストエラーに対しても対処することができる。

【０００７】しかしながら、セクタマーク検出にはこの
手法を適用できず、従って何らかの高信頼化なしには実
用に耐えないことになる。

【０００８】このため、特開昭６１−５４７６号公報の
従来例では、セクタマークの誤検出防止にゲートをかけ
る等の手法がとられている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例では、ディ
スクの回転偏差が大きいものに対応するためには、ゲー
ト用のウィンドウ幅を広くとらなければならない。ま
た、連続してセクタマークが検出できなかった場合のこ
とを考慮すると、ウィンドウ幅は更に広くする必要があ
る。

【００１０】しかし、あまりウィンドウ幅を広くする
と、セクタマーク付近にセクタマークに類似したパター
ンが存在すると、これを誤検出してしまうなどの問題が
起こる。

【００１１】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、回転記録媒体の回転偏差に応じた最適なウィン
ドウを生成することができ、セクタマーク検出の信頼性
を向上させ、これによりデータ記録再生の信頼性を向上
させることが可能な情報記録再生装置を提供することを
目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明による情報記録再
生装置は、回転記録媒体を用い、この回転記録媒体の一
定間隔毎に区切られたセクタ領域に情報を記録再生する
ものにおいて、前記セクタ領域の位置を示すマーク信号
を検出するマーク信号検出手段と、前記マーク信号の間
隔時間を測定するマーク間隔測定手段と、この測定した
間隔時間から前記マーク信号の発生する予測間隔時間を
演算する予測間隔時間演算手段と、この予測間隔時間を
用いて前記マーク信号の検出を許可するウィンドウ信号
を生成するウィンドウ信号生成手段とを備えたことを特
徴とするものである。

【００１３】

【作用】マーク信号検出手段により、回転記録媒体のセ
クタ領域の位置を示すマーク信号を、少なくとも１回転
あたり検出し、マーク間隔測定手段により前記マーク信
号の間隔時間を測定する。この測定したマーク信号の間
隔時間から、予測間隔時間演算手段によりマーク信号の
発生する予測間隔時間を演算する。この予測間隔時間を
用いて、ウィンドウ信号生成手段により前記マーク信号
の検出を許可するウィンドウ信号を生成する。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図８は本発明の第１実施例に係り、図
１はセクタマーク間隔変動検出回路の構成図、図２はウ
ィンドウ信号生成回路の構成図、図３はセクタマーク間
隔変動の説明図、図４は光ディスク記録再生装置の構成
説明図、図５は光ディスク検出装置の説明図、図６は図
１の最大値演算回路のタイムチャート、図７は図１の最
小値演算回路のタイムチャート、図８はウィンドウ信号
生成回路のタイムチャートである。

【００１５】図４に示すように、情報記録再生装置とし
ての光ディスク記録再生装置は、回転記録媒体としての
光ディスク１を、スピンドルモータ２によって回転駆動
し、光学ヘッド３からレーザ光４を前記光ディスク１に
照射して、データの記録及び再生を行うようになってい
る。前記光学ヘッド３において読み出されたデータは、
再生回路５内で復調されるようになっている。また、前
記スピンドルモータ２、光学ヘッド３及び再生回路５等
を制御する制御回路６が設けられている。

【００１６】前記再生回路５及び制御回路６内には、図
１に示すような、セクタマーク間隔変動検出回路が設け
られている。

【００１７】マーク信号検出手段としてのセクタマーク
検出回路１３には、光学ヘッド３で読み出されたリード
データ１１が入力され、このセクタマーク検出回路１３
でセクタの位置を示すセクタマークが検出されて、出力
信号がマーク間隔測定手段としてのタイマカウンタ１４
に入力されるようになっている。このタイマカウンタ１
４は、基準クロック１２に同期してカウント動作を行う
もので、前記セクタマークの間隔をカウントしてカウン
ト値を最大値レジスタ１５及び最小値レジスタ１６に供
給するようになっている。

【００１８】この最大値レジスタ１５及び最小値レジス
タ１６は、コントローラ２０に接続され、コントローラ
２０に光ディスクがロードされたことを示すディスクロ
ード信号１７が入力されるか、または装置の電源が投入
されたときに、最大値レジスタ１５はクリアされ、最小
値レジスタ１６はプリセットされるようになっている。

【００１９】前記ディスクロード信号１７は、図５に示
すように、光ディスクケース１ａが光ディスク記録再生
装置８の挿入部から挿入され、スピンドルモータ２にセ
ットされると、ディスクロードセンサ９によりこの光デ
ィスクケース１ａが検出され、ディスクロード信号１７
を出力するようになっている。

【００２０】前記最大値レジスタ１５は、ＬＤ端子に最
大値ロード信号２３ａが入力されると、タイマカウンタ
１４のカウント値を保持するもので、この出力値は、最
大値コンパレータ２１に供給され、この最大値コンパレ
ータ２１でセクタマーク間隔の出力値と比較されるよう
になっている。また、前記最小値レジスタ１６は、ＬＤ
端子に最小値ロード信号２４ａが入力されると、タイマ
カウンタ１４のカウント値を保持するもので、この出力
値は、最小値コンパレータ２２に供給され、この最小値
コンパレータ２２で前記セクタマーク間隔の出力値と比
較されるようになっている。

【００２１】ここで、最大値レジスタ１５の出力値に比
べ、セクタマーク間隔の出力値が大きい場合は、ＡＮＤ
回路２３を介して最大値ロード信号２３ａが前記最大値
レジスタ１５に入力され、前記セクタマーク間隔の出力
値が最大値としてロードされるようになっている。ま
た、最小値レジスタ１６の出力値に比べ、セクタマーク
間隔の出力値が小さい場合は、ＡＮＤ回路２４を介して
最小値ロード信号２４ａが前記最小値レジスタ１６に入
力され、前記セクタマーク間隔の出力値が最小値として
ロードされるようになっている。前記ＡＮＤ回路２３及
び２４の他方の入力端には、セクタマーク検出回路１３
の出力が供給され、この出力がハイレベルになったとき
に、前記最大値ロード信号２３ａ及び最小値ロード信号
２４ａが出力されるようになっている。

【００２２】前記最大値及び最小値は、それぞれ加算回
路２５及び減算回路２６に供給され、それぞれの和及び
差が演算されるようになっている。前記加算回路２５の
出力値は、１／２回路２７によって１／２にされ、この
出力が定常成分２８としてコントローラに供給されるよ
うになっている。また、減算回路２６の出力値は、変動
成分２９としてコントローラに供給されるようになって
いる。これらの定常成分２８及び変動成分２９を演算す
る回路により、予測間隔時間演算手段が構成されてい
る。

【００２３】また、前記コントローラ２０には、モータ
２の回転量を数値化し、光ディスク１の回転量を検出す
るエンコーダ１９が接続されている。

【００２４】前記定常成分２８及び変動成分２９を用い
て、セクタマーク検出のためのウィンドウ信号を生成す
るウィンドウ信号生成回路が、図２に示すように構成さ
れている。

【００２５】出力タイミング演算回路３１の入力端Ｘに
は定常成分２８が、入力端Ｙには変動成分２９が供給さ
れ、ここでＸ−（Ｙ／２）の演算を行い、出力値を出力
タイミング発生ダウンカウンタ３２に供給するようにな
っている。この出力タイミング発生ダウンカウンタ３２
は、前記出力値から基準クロック１２に同期してダウン
カウントするもので、ウィンドウ信号３７の出力のタイ
ミングをとる出力タイミング信号３２ａをＲＳフリップ
フロップ３４のＳ入力に供給するようになっている。

【００２６】また、ウィンドウ幅発生ダウンカウンタ３
３には、変動成分２９が入力され、この変動成分２９の
値から基準クロック１２に同期してダウンカウントし、
ウィンドウ幅信号３３ａを前記フリップフロップ３４の
Ｒ入力に供給するようになっている。

【００２７】前記フリップフロップ３４のＱ出力は、Ａ
ＮＤ回路３５に供給され、セクタマーク検出信号３６と
論理積がとられ、セクタの位置を示すセクタマーク判定
信号３８として出力されるようになっている。

【００２８】次に、本実施例の作用について説明する。
セクタの位置を示すセクタマークの間隔は、図３に示す
ように、ディスクの偏心により、周期的に変動してい
る。また、各記録再生装置におけるディスクの回転速度
のばらつきにより、所定のセクタマークの間隔に対して
定常偏差が生じる。本実施例ではこのようなセクタマー
クの間隔の変動を測定し、この間隔の変動に応じた最適
なセクタマーク検出用のゲートを生成している。

【００２９】光ディスク記録再生装置にディスクがロー
ドされ、ディスクロード信号１７がコントローラ２０に
入力されるか、または装置の電源が投入されると、最大
値レジスタ１５はクリアされ、最小値レジスタ１６は、
例えばセクタマーク間隔の基準値にプリセットされる。

【００３０】光ディスクから読みだされたリードデータ
１１は、セクタマーク検出回路１３に入力され、このセ
クタマーク検出回路１３によってデータ中のセクタマー
クが検出されると、図６及び図７に示すように、セクタ
マーク検出信号３６が出力される。このセクタマーク検
出信号３６により、タイマカウンタ１４はクリアされ、
以後基準クロック１２に同期してカウント動作を行う。

【００３１】最大値を検出する場合は、前記最大値レジ
スタ１５の出力値１５ａとタイマカウンタ１４のカウン
ト値とを、最大値コンパレータ２１によって比較する。
ここで、前記出力値１５ａに対してカウント値が大きい
場合は、図６に示すように、最大値コンパレータ２１の
出力２１ａはハイレベルとなり、ＡＮＤ回路２３の一方
の入力端に入力される。そして、次のセクタマーク検出
信号３６が、ＡＮＤ回路２３の他方の入力端に入力され
ると、最大値レジスタロード信号２３ａとして、最大値
レジスタ１５のＬＤ端子に入力される。この最大値レジ
スタロード信号２３ａにより、このときのタイマカウン
タ１４のカウント値が、最大値１５ａとしてロードされ
る。

【００３２】また、最小値を検出する場合は、最大値の
場合と同様に、最小値レジスタ１６の出力値１６ａとタ
イマカウンタ１４のカウント値とを、最小値コンパレー
タ２２によって比較する。ここで、前記出力値１５ａに
対してカウント値が小さい場合は、図７に示すように、
最小値コンパレータ２２の出力２２ａはハイレベルとな
り、ＡＮＤ回路２４の一方の入力端に入力される。そし
て、次のセクタマーク検出信号３６が、ＡＮＤ回路２３
の他方の入力端に入力されたときに、前記出力２２ａが
ハイレベルであると、最小値レジスタロード信号２４ａ
として、最小値レジスタ１６のＬＤ端子に入力される。
この最小値レジスタロード信号２４ａにより、このとき
のタイマカウンタ１４のカウント値が、最小値１６ａと
してロードされる。

【００３３】これらの、最大値１５ａ及び最小値１６ａ
の検出は、エンコーダ１９の出力値によりディスクの回
転量を検出して、少なくとも１回転あたりの期間行われ
る。これにより、ディスクにおけるセクタマーク間隔の
最大値及び最小値が検出されることになる。

【００３４】前記最大値１５ａ及び最小値１６ａは、加
算回路２５及び減算回路２６に入力される。ここで、最
大値１５ａをＡ、最小値１６ａをＢとすると、加算回路
２５及び１／２回路２７によって、（Ａ＋Ｂ）／２の演
算が行われ、定常成分２８として出力される。また、減
算回路２６によって、Ａ−Ｂの演算が行われ、変動成分
２９として出力される。この定常成分２８は、ディスク
におけるセクタマーク間隔の平均値であり、変動成分２
９は、前記平均値を中心としたセクタマーク間隔の変動
幅を示している。

【００３５】これらの定常成分２８及び変動成分２９を
用いて、セクタマーク検出のためのウィンドウを生成す
る。

【００３６】リードデータ１１からセクタマークのパタ
ーンを読み出し、セクタマーク検出信号３６によって、
セクタマークを検出する。ここで、セクタマーク検出信
号３６は、図８に示すように、３６ｃのように周期最大
時３６ａと周期最小時３６ｂとの間に出力されることに
なる。この期間に出力されたセクタマーク検出信号３６
のみを正常なセクタマークの検出と判定する。

【００３７】前記定常成分２８及び変動成分２９は、出
力タイミング演算回路３１に入力され、定常成分２８を
Ｘ、変動成分２９をＹとして、Ｘ−（Ｙ／２）の演算が
行われる。この出力値は、セクタマーク検出信号３６が
出力される最小期間を示すもので、出力タイミング発生
ダウンカウンタ３２のＤ端子に入力される。

【００３８】この出力タイミング発生ダウンカウンタ３
２は、正常なセクタマーク検出が行われると、ＬＤ端子
にハイレベルが入力され、前記セクタマーク最小期間値
がＤ端子にロードされる。この値から基準クロック１２
に同期してダウンカウントを行い、０になったときに出
力タイミング信号３２ａがフリップフロップ３４のＳ入
力に入力され、このフリップフロップ３４がセットされ
て、Ｑ出力からウィンドウ信号３７となるハイレベルを
出力する。

【００３９】そして、このウィンドウ信号３７がハイレ
ベルになると、ウィンドウ幅発生ダウンカウンタ３３の
ＬＤ端子には、ハイレベルが入力され、変動成分２９が
ロードされる。この変動成分２９の値から、前記ウィン
ドウ幅発生ダウンカウンタ３３は基準クロック１２に同
期してダウンカウントを行い、０になったときにウィン
ドウ幅信号３３ａがフリップフロップ３４のＲ入力に入
力され、このフリップフロップ３４がリセットされる。
これによりＱ出力の前記ウィンドウ信号３７がローレベ
ルとなる。

【００４０】前記ウィンドウ信号３７及びセクタマーク
検出信号３６は、ＡＮＤ回路３５に入力されて論理積が
とられ、このＡＮＤ回路３５からセクタマーク判定信号
３８として出力される。即ち、前記ウィンドウ信号３７
がハイレベルの期間中に、セクタマーク検出信号３６が
出力されると、このセクタマーク検出信号３６は正しい
ものであると判定され、正常なセクタマーク検出を示す
セクタマーク判定信号３８が出力される。

【００４１】このセクタマーク判定信号３８により各セ
クタの始点を検出することができるので、所望のセクタ
をアクセスして、このセクタにおいてデータの記録及び
再生を行う。

【００４２】なお、ここではウィンドウ信号３７の生成
には、定常成分２８及び変動成分２９を用いているが、
出力タイミング信号３２ａの発生のためのダウンカウン
ト値としては、セクタマーク間隔の最小値１６ａを用い
ることもできる。また、数回転あたりのセクタマーク間
隔の定常成分及び変動成分を測定し、それらの平均値を
用いることもできるし、セクタマーク間隔の測定を継続
して、このときの定常成分及び変動成分を用いてセクタ
マーク検出を行うこともできる。

【００４３】以上のように、セクタマーク間隔の定常成
分及び変動成分を用い、セクタマーク間隔の変動に応じ
た最小限のウィンドウ幅を設定することができるので、
ディスクの回転偏差に応じた最適なウィンドウを生成す
ることができる。これにより、セクタマーク信号の誤検
出を防止することができ、データ記録再生の信頼性を向
上させることができる。また、記録再生装置の回転偏差
とか各ディスクの偏心を測定することもできる。

【００４４】図９及び図１０は本発明の第２実施例に係
り、図９はセクタマーク間隔変動検出回路の構成図、図
１０はウィンドウ信号生成回路の構成図である。なお、
第１実施例と共通の部分については同一符号を付して説
明を省略する。

【００４５】第２実施例では、セクタマーク間隔変動検
出回路は、図９に示すように、減算回路２６の出力端に
１／２回路５０が設けられている。従って、変動成分５
１は、（Ａ−Ｂ）／２の値になっている。

【００４６】ウィンドウ信号生成回路は、図１０に示す
ように、ウィンドウ幅発生ダウンカウンタ３３のBorrow
出力側に、ウィンドウ幅を設定するためにフリップフロ
ップ３４をリセットする回路、及び出力タイミング発生
ダウンカウンタ３２，ウィンドウ幅発生ダウンカウンタ
３３をロードする回路が設けられている。即ち、ウィン
ドウ幅発生ダウンカウンタ３３のBorrow出力端にはＴ−
フリップフロップ（以下、Ｔ−ＦＦと記す）５３が接続
され、Ｔ−ＦＦ５３のＱ出力がＡＮＤ回路５６の一入力
端に接続されている。ＡＮＤ回路５６の他の入力端に
は、Borrow出力が直接接続され、ＡＮＤ回路５６の出力
がＯＲ回路５７の一入力端に供給されるようになってい
る。ＯＲ回路５７の他の入力端には、セクタマーク判定
信号５５であるＡＮＤ回路３５の出力が供給されてお
り、ＯＲ回路５７の出力がフリップフロップ３４のＲ入
力に供給されている。即ち、ＡＮＤ回路５６の出力、ま
たはセクタマーク判定信号５５によってフリップフロッ
プ３４がリセットされるようになっている。

【００４７】また、Ｔ−ＦＦ５３のＱ反転出力にはＡＮ
Ｄ回路５８が接続されており、ＡＮＤ回路５８の他の入
力端はウィンドウ幅発生ダウンカウンタ３３のBorrow出
力に直接接続されている。このＡＮＤ回路５８の出力、
及び前記ＡＮＤ回路３５の出力がＯＲ回路５９を介し
て、出力タイミング発生ダウンカウンタ３２のＬＤ端子
に供給され、ＡＮＤ回路５８の出力またはセクタマーク
判定信号５５によって出力タイミング演算回路５２の出
力がロードされるようになっている。ここで、出力タイ
ミング演算回路５２は、変動成分５１が（Ａ−Ｂ）／２
の値であるため、Ｙの値を１／２にすることなく単にＸ
−Ｙの演算を行い、セクタマーク最小期間値として出力
するようになっている。

【００４８】フリップフロップ３４のＱ出力端はＡＮＤ
回路３５の一入力端に接続され、第１実施例と同様に出
力信号がウィンドウ信号３７として供給されると共に、
ＯＲ回路５４を介してウィンドウ幅発生ダウンカウンタ
３３のＬＤ端子に接続されている。ＯＲ回路５４の他の
入力端は、ウィンドウ幅発生ダウンカウンタ３３のBorr
ow出力に接続されており、このBorrow出力またはウィン
ドウ信号３７によって変動成分５１がロードされるよう
になっている。さらに、フリップフロップ３４のＱ出力
は、Ｔ−ＦＦ５３のクロック端子に供給されるようにな
っている。

【００４９】第２実施例では、変動成分５１が実際のセ
クタマーク間隔変動幅の１／２の値となっているため、
Ｔ−ＦＦ５３，ＡＮＤ回路５６，ＯＲ回路５４によっ
て、ウィンドウ幅発生ダウンカウンタ３３のBorrow出力
が２回出力されたときに初めてフリップフロップ３４を
リセットする。なお、フリップフロップ３４はセクタマ
ーク判定信号５５によってもリセットされる。また、出
力タイミング発生ダウンカウンタ３２は、セクタマーク
判定信号５５だけでなく、ウィンドウ幅発生ダウンカウ
ンタ３３のBorrow出力とＴ−ＦＦ５３のＱ反転出力との
論理積によってもロードされ、セクタマークが検出され
なかったときにおいても出力タイミング演算回路５２の
出力がロードされる。

【００５０】従って、直前のセクタマークが検出されな
かった場合においても出力タイミング発生ダウンカウン
タ３２は必ずロードされ、次のセクタマークを検出する
ためのウィンドウ信号３７が生成される。これをもとに
正常なセクタマークの検出か否かの判定が行われる。

【００５１】以上のように、第２実施例によれば、一度
セクタマークが検出されなかった場合においても、次に
来るセクタマーク検出信号３６を判定するためのウィン
ドウ信号３７を生成することができる。これにより、デ
ィスクの回転偏差に応じた最適なウィンドウを生成する
ことができ、セクタマーク信号の誤検出を防止できると
共にデータ記録再生の信頼性を向上させることができ
る。

【００５２】なお、セクタマーク間隔変動検出回路及び
ウィンドウ信号生成回路は、セクタマーク間隔の周期及
び変動分が測定可能であり、これらによりウィンドウを
生成することができれば、本実施例の構成に限定される
ものではない。また、記録媒体は光ディスクに限定され
ず、例えば光磁気ディスク等の回転記録媒体であれば、
本実施例と同様にセクタマーク検出の信頼性を向上させ
ることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、情
報記録再生装置において、回転記録媒体の回転偏差に応
じた最適なウィンドウを生成することができ、セクタマ
ーク検出の信頼性を向上させ、これによりデータ記録再
生の信頼性を向上させることが可能であるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図８は本発明の実施例に係り、図１
はセクタマーク間隔変動検出回路の構成図

【図２】ウィンドウ信号生成回路の構成図

【図３】セクタマーク間隔変動の説明図

【図４】光ディスク記録再生装置の構成説明図

【図５】光ディスク検出装置の説明図

【図６】図１の最大値演算回路のタイムチャート

【図７】図１の最小値演算回路のタイムチャート

【図８】ウィンドウ信号生成回路のタイムチャート

【図９】図９及び図１０は本発明の第２実施例に係り、
図９はセクタマーク間隔変動検出回路の構成図

【図１０】ウィンドウ信号生成回路の構成図

【符号の説明】

１…光ディスク １３…セクタマーク検出回路 １４…タイマカウンタ １５…最大値レジスタ １６…最小値レジスタ ２０…コントローラ ２５…加算回路 ２６…減算回路 ３２…出力タイミング発生ダウンカウンタ ３３…ウィンドウ幅発生ダウンカウンタ ３４…フリップフロップ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転記録媒体を用い、この回転記録媒体
   の一定間隔毎に区切られたセクタ領域に情報を記録再生
   する情報記録再生装置において、前記セクタ領域の位置
   を示すマーク信号を検出するマーク信号検出手段と、前
   記マーク信号の間隔時間を測定するマーク間隔測定手段
   と、この測定した間隔時間から前記マーク信号の発生す
   る予測間隔時間を演算する予測間隔時間演算手段と、こ
   の予測間隔時間を用いて前記マーク信号の検出を許可す
   るウィンドウ信号を生成するウィンドウ信号生成手段と
   を備えたことを特徴とする情報記録再生装置。