JPH01223637A

JPH01223637A - サンプルサーボ方式の光ディスクの信号復号方法

Info

Publication number: JPH01223637A
Application number: JP5013888A
Authority: JP
Inventors: Teruo Furukawa; 輝雄古川; Osamu Ito; 修伊藤; Kunimaro Tanaka; 田中　邦麿; Masaharu Ogawa; 雅晴小川; Kyosuke Yoshimoto; 恭輔吉本; Masabumi Ototake; 正文乙武
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-03-03
Filing date: 1988-03-03
Publication date: 1989-09-06
Anticipated expiration: 2013-02-25
Also published as: JP2717794B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コこの発明は、サンプルサーボ方式光ディスクの再生信号
を安定に検出復号可能な光デイスク再生信号の信号復号
方式に関する。

［従来の技術］光デイスク装置は高密度な記録が可能である大容量デー
タ記憶装置として広く使用−されている。

光ディスクの記録方式は直径約１ｕｍ位に絞ったレーザ
ー光線で光ディスクの記録膜上にスパイラル、又は同心
円状にピットを記録していくものである。光ビームを高
トラツク密度で光デイスク上を走査してピットを記録す
るには光ビームΦ焦点を記録膜の目的の位置に合わせる
ためのトラッキングサーボ及びフォーカスサーボを掛け
る必要がある。トラッキングサーボ及びフォーカスサー
ボを行う方法には２つの方式がある。第１の方式は案内
溝を用いるコンティニュアスサーボ方式、第２の方式は
つオープルピットを用いるサンプルサーボ方式である。

第５図は光ディスクの１８０国　、際規格の案である、
ＤＰ９１７１−２に示された従来のサンプルサーボ方式
のつオープルビットの記録フォーマットである。（１）
は一つのトラックを示し、１トラツクの中は３２セクタ
に仕切っである。（ａ）はセクタ単位で見た或トラック
のデータフォーマットである。１セクタのユーザデータ
容量は５１２バイトである。該方式はディスクが常に一
定の回転数で回転するＣＡＶ方式であるので、各トラッ
クは同一の数のセクタを持つ。

（ｂ）はセクタの中の一部を拡大して示したデータフォ
ーマットで、データ部はセグメントと称する１８バイト
単位に分割してあり、１セクタは４３セグメントよりな
る。各セクタの最初のセグメントはヘッダーと称しその
セクタの番地情報がプリフォーマット記録しである。（
Ｃ）は（ｂ）を更に拡大してセグメントの内部の構造を
示した図で、１セグメントはギャップ部（４２）とデー
タ部（４３）よりなる、ギャップ部（４２）の中にはつ
オープルビット（４４）とクロックビット（４５）が記
録しである。つオープルビット（４４）は２個のビット
からなり、各々のビットはトラックの中心から光ビーム
の進行方向に対して右及び左に少しだけずれている。つ
まり、前のビットが光ビームの進行方向にたいして右に
ずれていると、後ろのビットは逆に左にずれている。第
６図は、第５図の信号フォーマットを使用したとき、記
録再生クロック及びデータを作成するブロック図である
。第７図はその波形説明図である。光センサー電流がＩ
／Ｖ変換され再生電圧波形が（ａ）が端子（２０）に入
力される０次に検出器（２１）により、そのビット先端
が検出され、検出信号（ｂ）を得る。検出信号（ｂ）は
、クロックピットとつオブルビットの時間間隔及び、連
続するクロックピットの時間間隔の特徴を利用し、クロ
ックビット信号のみを検出するゲート回路（２３）によ
り検出信号（ｃ）を得る。検出されたクロックピットよ
り、フェーズ、ロックループ（ＰＬＬ）回路（２４）に
より、記録再生クロック（録再ＣＫと称する）（ｄ）を
作成する。またギャップ部とデータ部の切換信号（ｅ）
をえる、この録再ＣＫにより、端子（２６）に入力した
記録データを変調器（２７）によりディジタル変調をお
こない、端子（３０）、（３１）に変調クロック及び変
調データを送出し、レーザー記録増巾器により、切換信
号がデータ部のときのみディスク上に記録する。

記録の方法として変調データ（ｆ）に対し、とッ）　ｎ
　ｌ　ｎで固定長パルスで記録をおこなうＲＺ記録方式
（記録波形（ｇ））とビットＩＩ　１７７でその極性が
反転するＮＲＺＩ記録方式（記録波形（ｉ））がある、
各再生波形は、ＲＺ方式では、ガウシャン孤立再生波形
（ｈ）となりそのレベル先端を微分検出し、検出信号（
ｋ）を得る゛、一方ＮＲＺ　Ｉ方式では、再生波形（ｊ
）を２値レベルスライスし、このエツジ情報が検出信号
（ｋ）となる、検出信号（ｋ）は、録再ｃｋ（ｄ）によ
りデータ復号がおこなわれ、復号器（２５）により、端
子（２８）と（２９）に復号クロック（ｄ）及び復号デ
ータ（１）を出力する０以上の説明のごとく、サンプル
サーボ方式光ディスクにおいては、記録再生クロックが
プリフォーマットされた・クロックピットにより、その
記録データの作成、再生データの検出がおこなわれるた
め、記録符号としては、従来のごとき、ランレンゲスリ
ミツテートコードのようなセルフクロック能力が必要と
しなく、また、セルフクロックで問題となるクロック外
れなどの問題も生じにくい利点がある。半面セルフクロ
ック能力は、データ部がサーボバイトにより分断さ゛れ
ているため、セルフクロックはできない、また再生検出
信号の位相と録再ｃｋの位相がずれると、復号余裕がな
くなり検出誤りを生じる。第８図においてこの現象につ
いて説明する。第８図（ａ）は、録再ｃｋであり、（ｂ
）は、ＲＺ記録信号（Ｃ）はＮＲＺＩ記録信記録信号名
、検出信号は、録再ｃｋの復号窓（Ｔ　ｗ　）の中心に
て検出された場合、検出復号窓幅は＋／−ＴＷ／２をも
ち、最も検出誤りが生じにくい１次に、光デイスク装置
の検出信号について考察する。従来、穴明は追記形光デ
ィスクにおいては、ＲＺ記録方式が使用されていた。記
録パワーが、正規の場合記録信号位相と再生信号位相は
、ディスク上において比較的ズレが生じに＜＜、再生検
出信号はほぼ（ｂ）図の如き正常な位相で再生すること
ができる。しかし、光ディスクのレーザーパワーは、温
度に対して、その電７ｉ／パワー特性が変化し、パワー
特性のズレなどにより、また、ディスク内外周のパワー
特性の変化などにより、位゛相ズレが発生する。この影
響は、書き換え可能形光磁気ディスクにおいては、非常
にま著になる。光磁気記録においては、ディスク上にレ
ーザーパワーを印加したとき、磁界の極性に対し、所定
の温度（キューリー温度）以上になると、その印加磁界
極性に磁性膜が磁化し、パワー印加停止後ディスク回転
により、キューリー温度以下に冷却されたときの磁化極
性が残留することになる。このため、印加パワーに対し
、残留磁化パターンは、時間的に遅れを生じ、再生時、
再生検出信号の位相が録再ｃｋに対し、進むことになる
。最近従来の光磁気ディスクで必要とされている消去及
び記録モードによる回転待ち時間を短縮するため、光磁
気ディスクで即時オーバーライド機能をもつ方式が提案
されている。最も実現性の高い方式が磁界変調オーバー
ライド方式である。この方式は、記録時、レーザーパワ
ーをＤＣ記録パワーとし、記録変調信号により磁界極性
を変化させ、消去と、記録を同一モードでおこなう方式
であり、この方式により、磁気ディスクに対し、光ディ
スクの欠点であったオーバーライドを可能とするもので
ある。又このとき、ＮＲＺ■記録方式にて磁界変調をお
こなうことにより、ＲＺ記録方式に対し、大幅な記録密
度の向上も実現することができる。この理由は、最小ビ
ット長が同一幅で記録が可能としたとき、ＮＲＺＩ記録
での記録密度はＲＺ記録に対し２倍向上する。しかし、
磁界変調方式をサンプルサーボ光ディスクで採用する場
合、上記再生検出信号の録再に対する位相が大幅に変化
することが報告されている。

参考文献に、Ｙａｍａｄａｅｔａｌ、＋１Ｏｐｔｉｃａｌ　　Ｓ
ｔｏｒａｇｅ　　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄ　　Ａｐ
ｐｌ　１ｃａｔｉｏｎ〃、ＳＰＩＥＰｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇ　　　Ｖｏｌ、８９９−２４゜１２−１５．　　Ｊａ
ｒｒ、　　１９８８このとき再生信号は録再ｃｋ位相に
対し、（ｄ＞のごとくになり、その検出信号（ｅ）は、
記録信号位相に対し、ΔＴの進みとなる。ΔＴの値゛は
、録再ｃｋの窓幅に対し、非常に大きく、サンプルサー
ボ方式光ディスクにおいて、録再ｃｋを使用してデータ
、の録再をおこなう事が困難であった［発明が解決しよ
うとする課題］従来のサンプルサーボ方式光ディスクの信号フォーマッ
トを用いた復号方式は、以上の説明のごとく、録再ｃｋ
を使用し、再生検出信号を復号する精成であり、再生検
出信号の録再ｃｋどの位相ズレを補正することができな
かった。特に磁界変調オーバーライド記録方式は、この
位相ズレにより、検出誤りが発生し、光ディスクを磁気
ディスクなみに高速データ録再機能をもたせることが困
難であった。この発明は上記のような問題点を解消しよ
うとするためになされたもので、サンプルサーボ方式光
デイスク装置において、追記形ディスク、光磁気ディス
クによらず、また光磁気ディスクの磁界変調オーバーラ
イド記録においても録再ｃｋと検出信号の位相ズレを回
路処理にて解消できる新規な信号復号方式を提供するも
のである。

［課題を解決するための手段］この発明に係る信号復号方式は、プリフォーマットされ
たベッダー領域に続く、先頭のセグメントエリアに記録
時固定パターンを書き込み、再生時このセグメントエリ
アにおいて、検出信号を遅延し録再ｃｋどの位相ズレを
補正する。この補正検出信号と補正無しの検出信号を記
録信号エリアとプリフォーマット信号エリアで切り替え
る事により同一復号回路にて最適位相で復号可能とする
。

この位相補正方法として、例えば、タップつき遅延線に
て検出信号の複数遅延信号を得、各遅延信号と録再クロ
ックより作成した既知の記録信号パターンとの位相の一
致を再生時上記固定パターン領域にて検出し最適遅延信
号を設定する事により達成される。

［作用］この発明における信号復号方式は、記録時、クロックピ
ットを検出し、記録再生データ用録再Ｃｋを作成し、こ
の録再ｃｋにより、ヘッダー信号を検出する。この検出
信号により、プリフォーマットされた記録セクターのデ
ータ領域を設定すると共に、データに先立つセグメント
エリアに固定パターンを記録し、続いてデータを記録す
る。再生時、録再ｃ’ｋにより、ヘッダー信号を検出し
、該セクターのデータ領域を設定すると共に、この固定
パターン領域にて、再生検出信号をタップ付遅延線回路
等を用いて上記位相ズレ量を補正し、該補正された検出
信号を用いて、再生信号を検出復号する。他方プリフォ
ーマット領域の再生信号は、上記位相ズレの発生がなく
上記遅延回路を経由しない検出信号で復号を行う、この
２つの検出信号を各領域にて切り替える事により同一の
復号器を用いて誤り発生のない光デイスク装置を精成で
きる。

［発明の実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明による信号復号方法の一具体例である再生信
号復号回路のブロック図である。

第６図の従来回路との差は、再生検出器（２１）の出力
信号は、復号器（２５）に入力される前に、前記、録再
ｃｋと、再生検出信号との復号位相ズレを補正するなめ
に、位相補正器（２２）に入力され、位相ズレが補正さ
れる０位相ズレの補正回路例を第２図に示す、第３図は
その説明図である。

再生検出信号は端子（５０）に入力され、一定幅のパル
ス作成器（５１）により一定パルス巾になり、最小タッ
プ間隔の遅延量７のタップ付遅延線（ＤＬライン）（５
２）に入力し、各でだけ遅延された信号０１〜ｏ８を得
る。第３図において、トラック内の信号フォーマット（
ａ）に対する、各セグメントのデータ部及びギャップ部
の信号（ｂ）（第４図にて後述）はへラグ−に続くセグ
メント内のデータ部は録再可能領域であり、その最初の
セグメント部には固定パターンが記録されている。プリ
フォーマットされたヘッダー信号を再生し録再ｃｋにて
復号する事により、プリフォーマット領域を示すタイミ
ング信号（Ｃ）およびヘッダーに後続する固定パターン
領域のタイミング信号（ｄ）が各端子（６１）及び（５
５）に入力される。固定パターン領域の記録信号を例え
ば、（ｅ）のごとき、ＩＩ　００１００１・・・００１
００　Ｂパターンとする。再生時、固定パターン領域の
復号ＲＺ信号は既にその記録パターンが既知であり、記
録信号と、同一位相の記録パターン（ｇ）を端子（５４
）に入力する。第２図において、各遅延した再生検出信
号０１〜０８は、クロック及びクリア一端子が同一ライ
ンのカウンター（５３）に入力される。このカウンター
として、例えば５Ｎ７４１６３Ｎのような同期式カウン
ターを使用し、各０１〜０８がＥＴ及びＥＰ端子に接続
されているとする。このカウンターは、クロック信号（
ｇ）が入力時、０１〜０８がＨｉｇｈレベルの時のみカ
ウントＵＰされる。ＣＬ端子入力（（ｄ）の反転信号）
は、上記固定パターン領域以外ではＬＯＷレベルとなる
。クロック信号（ｇ）は、固定パターン領域外ではこの
カウンターをリセットするように動作し、各遅延線出力
（ｊ）〜（ｋ）とクロック信号（ｇ）との位相が合う出
力ラインのカウンターが最大カウント値をもつように動
作する。

判定回路（５６）は、各カウンター出力値の例えば最大
カウント入力ライン０１〜０８を判定する為のロジック
回路であり、その入力ラインを示す３ビツトのコードを
出力する。この判定コードは、固定パターン領域の終了
時ラッチ回路（５７）によりラッチされ、セレクタ（５
９）により、位相誤差が最小となるＤＬライン出力信号
を出力する。

一方プリピット部の再生検出信号は、このような補正回
路を通すことにより、正規の位相より逆にズレを生じる
。このためセレクタ（６ｏ）への切換信号（ｃ）にて、
検出信号をＤＬラインへの入力信号に切り替えて復号器
へ端子（６２）より送出する１以上の説明により、固定
パターン領域に記録された再生検出信号を用いる事によ
り上記説明の位相補正器を使用して、録再ｃｋとその位
相を補正することができ、固定パターン領域に続くデー
タ領域の再生検出信号も同様に補正される事が理解され
る。使用するタップ付遅延線を、　＝５ｎｓとすること
により、５Ｍｂｐｓ、（２−７）ＲＬＬＣコードの録再
データの位相補正誤差は、±５ｎｓｅｃであり、復号窓
（＝±５０ｎｓｅ’ｃ）に対し、十分小さくする事がで
きる。第４図は、本発明のにかかわる信号フォーマット
例を示す図である。従来例と同様にデータはセクタ構造
で記録しており、第キ図の（ａ）図は第５図の（ｂ）図
に対応する図である。（１）は一つのトラックの中のデ
ータフォーマットを示す、（１）の中は５バイト羊位の
セグメント（２）に区切ってあり、各セグメントの中は
４バイトのデータ（９）と１バイトのギャップ部（１０
）よりなる、ギャップ部（１０）の中にはつオープルビ
ット（４）とウオーブルしないクロックビット（５）の
２個のビットが記録しである。ウオーブルビットは、各
セグメントごとにウオーブル方向が異なる。ウオーブル
ビット（４）、（８）、は光ビームの進行方向から見て
トラック中心から宕方向にビットの大きさの約１７４程
度ずれており、つオープルピット（６）は光ビームの進
行方向から見てトラック中心から左方向にビットの大き
さの約１／４程度ずれている。この　信号フォーマット
においても、トラッキングサーボは従来例と同様に行う
ことができる。トラッキング誤差信号の変化は、従来例
では１６バイト毎に新しいトラッキング誤差信号が得ら
れていたが、第４図の信号フォーマットでは５バイト毎
に新しいトラッキング誤差信号が得られることになり、
トラッキングサーボの帯域は４倍に増大することが可能
である。又、録再ｃｋを作成する為のＰＬＬの位相ジッ
ターは、位相比較信号が増加する事により安定になる。

（７）はトラック（１）の中に設けられたヘッダーであ
り、トラック番地データ部で、セグメント習と同様に５
バイトの長さを持ち、その内部構造はギヤ・７１部（１
０）とデータ部と持つが、全部プリピットで記録してあ
り、データ部にはトラックの番地に相当するコードガ記
録しである。ヘッダーに続くセグメント内のデータ部は
録再可能領域であり、その最初のセグメント部には固定
パターンを記録する。この信号フォーマットを使用する
ことにより、再生時、録再Ｃｋと再生検出信号の位相ズ
レを回路処理で、補正できる。このフォーマットにおけ
る固定パターンは、任意のパターンでよい。

又遅延線にかわり、検出信号を、高周波クロック信号、
あるいは半導体の遅延素子等を用いて遅延させる事も可
能である。タップ付き遅延線の遅延量を小さくする事に
よりその精度を向上出来る。

又判定回路第２図（５６）の判定ロジックに統計処理ア
ルゴリズムを用いる事により、ディスク欠陥等による判
定誤りが除去でき、その判定能力を向上させる事が可能
である。

［発明の効果］以上のように、この発明の信号復号方式を使用すること
により、サンプルサーボ方式光ディスクに、光磁気記録
、ＲＺ／ＮＲＺ　Ｉ記録及び磁界変調オーバーライド記
録をおこなうとき問題となる、プリフォーマットされた
クロックビットから作成した録再クロックと、再生検出
信号の位相ズレを回路処理にて補正可能となり、光デイ
スク装置の容量、転送レートを向上することが可能とな
る。

またこの効果を得るためのハードウェアーもロジック回
路で構成され、ＬＳＩ化が容易であり実用的価値が高い
。

【図面の簡単な説明】

第１区は、本発明による信号復号方式を具体化する再生
検出信号の復号回路ブロック図の一実施例である。第２
図は、本発明の目的の中核となる位相補正器の一実施例
である。第３図は、第２図の説明図である。第４図は、
本発明にかかわる信号）オーマット例でおる。第５図は
、従来の信号フォーマット例である。第６図は、従来の
記録再生データ作成回路例であり、第７図は、第６図の
説明波形図である。第８図は録再クロックと検出信号の
復号位相説明図である。図において、２１・−・検出器、２２・・・位相補正器
、２３・・・ゲート回路、２４・・・ＰＬＬ回路、２５
・・・復号器、２７・・°・変調器、５１・・・パルス
作成器、５２・・・タップ付き遅延線、５３・・・カウ
ンタ器、５６・・・判定回路、５７・・・Ｄラッチ、５
９．６０・・・セレクタ、なお、図中同一数字は同−又
は相当部分を示す。代　　理　　人　　　　人　　ｊモ　　ｒ曽　　雄才２
日才；ｑ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）サーボエリアとデータエリアの１対で構成される
セグメントエリアが複数連続してデータ録再のセクター
を構成しかつ、該セクターの先頭セグメントに該セクタ
ートラック情報を示すヘッダー信号が存在するサンプル
サーボ方式光ディスクの再生信号復号方式において、記
録ピット及びプリフォーマットピットの再生信号を各遅
延量の異なる遅延回路を経由して、同一の復号器にて複
号する事を特徴とする信号復号方式。
（２）記録ピットの再生検出信号を復号するに際し、該
検出信号より遅延量の異なる複数の遅延信号を作成し、
該遅延信号とサーボエリアのクロックピットの再生信号
より作成された記録再生クロックとの復号位相が最適に
なるよう該遅延信号を選択し復号する事を特徴とする第
１項記載の信号復号方式。