JPH03185684A - マルチビーム光ディスク装置の同期信号検出回路 - Google Patents

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】 （１）発明の属する技術分野 本発明は、光デイスク装置の同期信号検出回路に関する
ものである。

（２）従来の技術とその問題点 第１図は光磁気ディスク駆動装置の１例についての基本
的構成を示すものであり、ｌは光磁気ディスク、２は光
ヘッド、３はスライダ、４はスライダ用アクチュエータ
、５は消去・記録磁界用電磁石、６はスピンドルモータ
である。

光磁気ディスク１は記録エリアがいくつかのセクタに分
けられており、第２図に示す例では６個のセクタに分割
されている。

光ディスクの記録、再生に際して信号の同期を正しくと
るためにビット同期、ブロック同期、セクタ同期の３種
類が併用されている。光ディスク１には第３図のセクタ
記録フォーマットに示すように予め割り当てられたプリ
アンプル、セクタ同期信号、セクタ・アドレス等がユー
ザ記録領域の前にプリフォーマットとして記録されてい
る。データを記録する場合には、まずプリフォーマット
の中のプリアンプルでビット同期をとり、次にセクタ同
期をとってからセクタアドレスを読む。目標のセクタが
見つかるとデータを所定のフォーマットで記録するが、
データには一定の間隔でブロック同期信号が挿入されて
いる。

再生時には、目標のセクタをセクタ・アドレスを用いて
探し、ユーザ記録領域のプリアンプルでビット同期をと
り、次にデータ中に挿入されているブロック同期信号に
よって順次データを続出す。

光ヘッドに複数の光ビームを用い、例えば４本の光ビー
ムにより合計４本のトラックで同時並列に記録し再生す
ることにより、データ転送速度を大きくすることができ
る。

この場合、各トラックから再生される信号間の同期を精
密にとる必要があるが、マルチビームのレーザアレイを
使用することにより複雑な制御機能を必要としなくなっ
た。しかしマルチビームレーザアレイを用いる場合であ
っても、ディスクの回転むら、ディスクの偏心などによ
る同期信号間の時間的変動がある。また光ヘッドに使用
されているレーザアレイの製造時の「ばらつき」やディ
スク駆動装置ごとのヘッド取付角度の差によるヘッドご
とのビーム間隔に差がある。さらに、ディスク内周部の
トランクからの再生時と、外周部のトラックからの再生
時とではビーム間隔に違いがある。また同期信号の全ビ
ットが完全に再生されずに一部欠落することもあり、ま
た各トラックからの再生信号中に含まれる同期信号の位
相も不正確なことがあり、さらに同期信号に紛られしい
データ信号を同期信号と誤認することもあった。

（３）発明の目的 本発明の目的は、光デイスク装置、特に半導体レーザア
レイを光ヘッドに使用したマルチビーム光ディスク装置
において再生信号中の同期信号の検出失敗による欠落を
防止し、また擬似信号をブロック同期信号として誤って
検出するのを防止することのできるマルチビーム光ディ
スク装置の同期信号検出回路を提供することにある。

（４）発明の構成 この目的達成のために、本発明のマルチビーム光ディス
ク装置の同期信号検出回路は、光ヘッドからの光ビーム
による再生同期信号とＰビットの基準同期信号との一致
を検知するためのρ個のエクスクルーシブ・ノア回路と
、 該Ｐ個のエクスクルーシブ・ノア回路からのＰ個の出力
を計数するカウンタと、 該カウンタが前記基準同期信号と全ビットが一致する全
ビット一致同期信号を検知したとき該全ビット一致同期
信号を起点とする任意の幅ｂビットのウィンドウパルス
を作るウィンドウパルス作成手段と、前記ｎ個の光ビー
ムからのそれぞれの再生同期信号においてｑビット　（
０＜ｑ＜ｐ）以上が前記基準同期信号と合致することを
前記カウンタが検知したときに発生する同期信号をＣビ
ット（ｃ２ｂ／２）遅延させる遅延回路と、該遅延回路
の出力と前記ウィンドウパルスとの論理積をとるアンド
回路とを備え、該アンド回路の出力をそれぞれの光ビー
ムにおける正規の同期信号とするように構成されている
。

（実施例） ４ビームの半導体レーザアレイを光ヘッドに用い、同期
並列に記録した４本のトラックから同期並列に再生する
マルチビーム光ディスク装置に対する本発明の実施例に
ついて示す。

４本のトラックから再生する４つのチャネルの同期信号
の検出は各チャネルとも全く同一であるので、一つのチ
ャネルにおいての同期信号の検出について説明する。

光磁気ディスク１は、その記録エリアが第２図に示すよ
うに、放射状に６つのセクタ７に分けられている。それ
ぞれの１セクタについて記録フォーマットは、第４図に
示すように、プリフォーマットギャップ、ユーザ記録領
域から成っている。

ユーザ記録領域は、プリアンプル、前置同期信号に続い
て１０４ブロツクのデータ記録領域があり、各ブロック
では２４ビツトのブロック同期信号が先行している。本
発明の実施例では前置同期信号を、各セクタの最初のブ
ロック同期信号の直前に位置して設け、各セクタのユー
ザ記録領域の始まりを検知する。前置同期信号が検知さ
れず、セクタの最初でブロック同期信号が検出された場
合には、その同期信号をセクタの最初のブロック同期信
号（以下、第１ブロツク同期信号という）とみなす。

前置同期信号が検出されて第１ブロツク同期信号が検出
されない場合、前置同期信号を第１ブロツク同期信号と
みなす。要するに前置同期信号は、セクタの始めの第１
のブロック同期信号の検出に冗長度を与えるものであり
、他の第２ブロツク。

第３ブロツク・・・のブロック同期信号の検出に比べる
と不安定になりがちなセクタ毎の最初のブロック同期信
号の検出を、より確実にするためのものである。各セク
タの第１ブロツク同期信号が検出されれば、後続の第２
プロ・ンク、第３ブロック・・・のブロック同期信号は
後述のフライホイール信号発生回路などをも利用して、
はぼ確実に検出することができる。

第５図は、本発明による同期信号検出を説明するための
ブロック図で、ｌ〜４の各チャネルについて同一構成と
なっている。１３はブロック同期信号検出回路で、第４
図に示すような記録フォーマ・ントで記録されているデ
ィスクからブロック同期信号を検出するものであり、第
７図を参照してさらに詳細に説明する。ブロック同期信
号検出回路１３でブロック同期信号が検出されなかった
場合、本来ブロック同期信号が検出されるべきタイミグ
に、欠落したブロック同期信号部分を補間する信号を、
図示されていないフライホイール信号発生回路内の内部
カウンタＧこより発生する。

２１はディスクから再生されたデータ信号である。

２２、２３．２４は他の３つのチャネル即ち他の３つの
トラックからの再生信号から検出された全ビット−敗の
ブロック同期信号をトリガとして作られたａビット、例
えば８ビツトの幅を持つパルスである。２５は全ビット
一致のブロック同期信号をトリガとして作られた８ビツ
トの幅をもつパルスで、他の３つのチャネルの同期検出
部へ出力される。

前置同期信号検出回路１６における２２１　、２３１　
。

２４１　、２５１は前述のブロック同期信号検出回路１
３の２２．２３．２４．２５に対応するもので、２２．
２３．２４゜２５に対する前述の説明文中の「ブロック
同期信号」を「前置同期信号」と置き替えることにより
、説明することが出来る。

前置同期信号検出回路１６から検出された前置同期信号
は、遅延回路１７を通り、ＯＲ回路１８により、ブロッ
ク同期信号検出回路１３から検出されたブロック同期信
号と論理和をとる。遅延回路１７の遅延時間は、前置同
期信号とブロック同期信号の時間差である。こうするこ
とにより、前置同期信号または第１ブロツク同期信号の
いずれかが欠落しても第１ブロツク同期信号は正しく再
生されることになる。また、第２ブロツク、第３ブロツ
ク、・・・の同期信号が欠落した場合には、前述のフラ
イホイール信号発生回路により補間される。

本実施例では、４ビームの半導体レーザアレイを使用し
ているため、光ビームのスポットの間隔がかなり正確に
保たれているので、同期信号を検出するために複雑な制
御回路を必要としない。本発明により第１ブロツク同期
信号、及び第２ブロツク、第３ブロツク、・・・のブロ
ック同期信号を正しく備えた信号を再生し、数バイト程
度の小容量のＦＩＦＯ（ファーストイン・ファーストア
ウト）メモリを通すことにより、精密に同期された信号
を得ることができる。

ブロック同期信号検出回路１３．前置同期信号検出回路
１６及び図示しないフライホイール信号発生回路は、デ
ィスクｌからの再生信号に含まれているクロック信号１
９により動作させるが、ＦＩＦＯメモリからあとの回路
構成部分は、ＦＩＦ○メモリの作用により各ビットがよ
り精密に同期化されているので、外部からの精密な基準
クロックによりデータと同期がとられる。

第６図に前置同期信号及びブロック同期信号のフォーマ
ットを示す。

第７図にブロック同期信号検出回路１３のブロック図を
示す。光ディスク１から再生された入力データは、２４
ビツトのシフトレジスタ２７を経て、それぞれの人力ピ
ンに基準同期信号のビットパターンが加えられている２
４個のＥｘ、ＮＯＲ（エクスクルーシブ・ノア）ゲート
２８−１〜２Ｂ　−２４に加えられ、基準のブロック同
期信号と一致したビットの数がビット数カウンタ２９に
よって計算される。

第８図は、以上で説明したブロック同期信号のビットパ
ターンの一致程度検出の説明図である。

（ａ）はセクタ記録フォーマットを分かり易くするため
、同期信号部とデータ部を分離して描いている。

（ｂ）は同期信号がそれぞれ３ビツト、２ビツト、ｌビ
ット遅れた場合、及び同期信号が遅れていない場合のシ
フトレジスタ２７の出力である。（Ｃ）は同期信号部が
それぞれ３ビツト、２ビツト、１ビツト遅れた場合及び
同期信号部が遅れていない場合のビット数カウンタ２９
の入力を示しており、Δ印はデータにより変動すること
を表わす。

ビット数カウンタ２９でカウントして、２４ビット全部
が基準ブロック同期信号と合致した入力ブロック同期信
号を５−２４とし、２２ビツト以上のビットが基準ブロ
ック同期信号と合致した入力ブロック同期信号を５−２
２とする。

４ビ一ム中２ビーム以上に５−２４が検出され、その前
後５ビット以内に５−２２が存在すれば、その５−２２
も以下で説明する回路構成によりブロック同期信号とみ
なす。

２４ビット全部合致のブロック同期信号５−２４は、パ
ルス成形回路３０でパルス幅ａビット、本実施例では８
ビツトのパルスＰ、になり、アンド回路３ｌ−Ｌ３１−
２．３１−３に入るとともに、Ｐｏは他の３つのチャネ
ルの第８図と同様の判定回路に送うレル。Ｐｒ　、Ｐ２
　、Ｐ、は他の３チャネル信号から検出された全ビット
一致ブロック同期信号によって作られたパルスで、８ビ
ツトの幅をもっており、第７図に示すように、それぞれ
のアンド回路３１−１〜３１−６に入力する。各アンド
回路３１−１〜３１−６の出力は、全ビットが基準ブロ
ック同期信号と一致したそれぞれ２個の光ビームから再
生されたもので、ＯＲ回路３２を経てパルス成形回路３
３に入り、パルス幅ｂビット、本実施例では１０ビツト
のウィンドウ信号となってアンド回路３４に入る。２２
ビツト以上合致のブロック同期信号５−２２は、遅延回
路３５によりＣビット、本実施例では５ビツト遅延され
てアンド回路３４に入る。アンド回路３４の出力信号３
６をブロック同期信号とみなす。

第９図は第７図の各部の動作に関連する前述のパルスの
タイ累ングチャートである。（ａ）はディスクからの再
生クロック信号、（ハ）は全ビ・ント一致の同期信号５
−２４、（Ｃ）はパルス成形回路３０の出力である８ビ
ツト幅ゲート信号、（ｄ）、　（ｅ）、　（ｆ）は第９
図のＰ＋　、Ｐｔ　、Ｐ：ｌにそれぞれ相当する８ビツ
ト幅のゲート信号であるが、この実施例では、（ｅ）の
ブロック同期信号のビットの一部が基準プロ・ツク同期
信号と一致していないため、無信号となっている。この
チャネルを第３チヤネルと仮定する。

（のはＯＲ回路３２の出力、（ロ）はパルス成形回路３
３の出力で１０ビット幅のウィンドウ信号、（ｉ）は２
４ピント中２２ビツト以上一致のブロック同期信号５−
２２で、２４ビット全部が一致している場合もあり得る
。この実施例の場合は、２４ビット全部は一致していな
いチャネルの場合、即ち（ｅ）に示す第３チヤネルに対
応するものとする。（ｊ）は、前項（ｉ）のＳ２２を５
ビツト遅延回路３５により遅延させた出力で、（ｋ）は
ブロック同期信号とみなす信号３６である。

このようにしてブロック同期信号３６の検出は、他チャ
ネルのブロック同期信号を利用してゲートをかけ、擬似
ブロック同期信号を誤って検出したり、または検出ミス
が起こるのを極力防止している。

以上は、光ヘッドからの４個の光ビームのうち少なくと
も２個の光ビームについて全ビット一致同期信号が検出
されたとき、１０ビツトのウィンドウ信号を作る例につ
いても述べたが、光ヘッドからの４個の光ビームのうち
３個の光ビームについて全ビット一致同期信号が検出さ
れたとき、該全ビット一致同期信号を起点とするウィン
ドウパルスを作る構成とすることもできる。この場合、
第７図に示す３１−１〜３１−６の６個の２人カアンド
回路は、４個の３人カアンド回路に変更する。

前置同期信号についてもブロック同期信号と全く同様の
方法により、擬似信号の検出や検出ミスを防いでいる。

各セクタの最初のプロ・ンク同期信号は、前述のとおり
極めて注意深く検出されたブロック同期信号と前置同期
信号を併用して検出されており、擬似信号の検出や検出
ミスを防いでいる。

以上の実施例においては、マルチビーム・レーザアレイ
を光ヘッドに用いたマルチビーム光ディスク装置につい
て説明したが、前置同期信号とブロック同期信号の併用
によりセクタ最初のブロック同期信号を確実に検知する
方法は、マルチビーム・レーザアレイを用いないマルチ
ビーム光ディスク装置や、単一ビームによる光デイスク
装置に対しても適用することができる。

（５）発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明では半導体レーザア
レイを光ヘッドに使用するマルチビーム光ディスク装置
において、ブロック同期信号を誤って検出したり、また
は検出に失敗してブロック同期信号が欠落するのを極力
防止している。

また各セクタの最初のブロック同期信号はその直前に設
けた前置同期信号とブロック同期信号を併用して検出さ
れるので、各セクタの最初のブロック同期信号が欠落し
たり、または誤って検出されるのを防止することができ
、安定な信号再生に極めて有効である。

前記の前置同期信号とブロック同期信号の併用によりセ
クタの最初のブロック同期信号を確実に検知する方法は
単一ビームによる光デイスク装置に対しても有用である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する光磁気ディスク駆動装置の基
本的構成を示す正面図、第２図は本発明に用いるディス
ク上の記録フォーマットパターンを示す平面略図、第３
図は従来のセクタ記録フォーマットを示す略図、第４図
は本発明の実施例のセクタ記録フォーマットを示す略図
、第５図は本発明による同期信号検出を説明するための
ブロック図、第６図は本発明実施例の対象とする同期信
号のビットパターン図、第７図は本発明の構成例を示す
ブロック図、第８図は本発明回路の動作説明のためのビ
ットパターン図、第９図は本発明による同期信号検出回
路の動作説明用波形図である。 １・・・光磁気ディスク、　　２・・・光ヘッド、３・
・・スライダ、　　４・・・アクチュエータ、５・・・
電磁石、　６・・・スピンドルモータ、７・・・セクタ
、　１３・・・ブロック同期信号検出回路、１６・・・
前置同期信号検出回路、　１７．３５・・・遅延回路、
　１８．３２・・・ＯＲ回路、　１９・・・再生クロッ
ク信号、　２１・・・データ信号、　２２．２３．２４
．２２１゜２３１、２４１・・・ａヒフ１幅パルス、２
５．２５１・・・全ピント一致のブロック同期信号（又
は前置同期信号）から作られるパルス、　２７：・・シ
フトレジスタ、　　２８−１〜２８−２４・・・エクス
クルーシブ・ノアゲート、　２９・・・ビット数カウン
タ、　３０゜３３・・・パルス成形回路、　３１−１〜
３１−６．３４・・・アンド回路、　３６・・・出力信
号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ヘッドからの光ビームによる再生同期信号とｐ
   ビットの基準同期信号との一致を検知するためのｐ個の
   エクスクルーシブ・ノア回路と、該Ｐ個のエクスクルー
   シブ・ノア回路からのＰ個の出力を計数するカウンタと
   、 光ヘッドからのｎ個の光ビームのうち少なくともｍ個（
   ０＜ｍ≦ｎ）の光ビームについて該カウンタが前記基準
   同期信号と全ビットが一致する全ビット一致同期信号を
   検知したとき該全ビット一致同期信号を起点とする任意
   の幅をビットのウィンドウパルスを作るウィンドウパル
   ス作成手段と、 前記ｎ個の光ビームからのそれぞれの再生同期信号にお
   いてｑビット（０＜ｑ＜ｐ）以上が前記基準同期信号と
   合致することを前記カウンタが検知したときに発生する
   同期信号をｃビット（ｃ≒ｂ／２）遅延させる遅延回路
   と、該遅延回路の出力と前記ウィンドウパルスとの論理
   積をとるアンド回路とを備え、該アンド回路の出力をそ
   れぞれの光ビームにおける正規の同期信号とするように
   構成されたマルチビーム光ディスク装置の同期信号検出
   回路。