JPH056620A - デジタルデータ記録および再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタルデータの論理を正確に判定する。 【構成】 記録媒体より再生したリファレンス信号をリ
ファレンス読取回路６８において逆位相のクロックによ
り読み取る。平均化回路６３と６４は、リファレンス読
取回路６８により読み取られたリファレンスデータのレ
ベルを平均化し、スレッショルドレベルＴＨ1，ＴＨ2と
して比較回路６１と６２にそれぞれ出力する。比較回路
６１と６２は、光磁気ディスクより再生されたデータを
スレッショルドレベルＴＨ1またはＴＨ2と比較し、その
論理を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば光磁気ディスク
装置に用いて好適なデジタルデータ記録および再生装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスクにおいてはデータをデジ
タル的に記録する場合、パーシャルレスポンス方式が用
いられることがある。パーシャルレスポンス方式で記録
すると、その再生信号は例えば１，０または−１の３値
の信号となる。この再生信号を読み取る場合において
は、−１と０、０と１の間にそれぞれスレッショルドレ
ベルを設定し、そのスレッショルドレベルを基準として
いずれの論理であるのかを判定するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光磁気ディ
スクには情報が常に連続的に記録されるわけではない。
所定の情報を記録した後、何日か経過してから他の情報
を記録するようなことが行われる。従って、記録条件は
必ずしも常に一定というわけにはいかなくなる。例え
ば、情報記録時におけるレーザ光のパワーの大きさが変
化すると、光磁気ディスク上に形成されるマーク（ピッ
ト）の大きさも変化する。また、一旦記録された光磁気
ディスクを常に同じ装置において再生するとは限らない
ので、その再生条件（例えば周波数特性）も再生時にお
いてばらつくことがある。

【０００４】このように、記録時あるいは再生時におけ
る条件が変化すると再生信号のレベルが変化するため、
論理を判定するためのスレッショルドレベルを固定して
おくと論理を誤って判定してしまう恐れがあった。

【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、論理を正確に判定することができるように
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のデジタルデータ
記録装置は、スレッショルドレベルを設定するためのリ
ファレンスデータを発生する発生手段と、リファレンス
データを所定のブロックの冒頭部に配置し、記録媒体に
記録する記録手段とを備えることを特徴とする。

【０００７】実施例においては、この発生手段はリファ
レンス発生回路５１により構成され、記録手段は書込エ
ンコーダ３７、ドライブ回路３６、磁気ヘッド３５によ
り構成されている。

【０００８】また、本発明のデジタルデータ再生装置
は、リファレンスデータを読み取る読取手段と、スレッ
ショルドレベルを設定する設定手段と、リファレンスレ
ベルからデジタルデータの論理を判定する判定手段とを
備えることを特徴とする。

【０００９】実施例においては、読取手段はリファレン
ス読取回路６８により構成され、設定手段は平均化回路
６３，６４により構成され、判定手段は比較回路６１，
６２、インバータ６５，６６、アンドゲート６７により
構成されている。

【００１０】

【作用】上記構成のデジタルデータ記録装置において
は、リファレンス発生回路５１により発生されたリファ
レンスデータが書込エンコーダ３７に供給され、デジタ
ルデータのブロック（例えばセクタ）の冒頭部に配置さ
れる。そして、ブロックを単位としてデジタルデータが
光磁気ディスクなどの記録媒体に記録される。従って、
記録時における記録条件に影響されずに、論理を正確に
判定することが可能な記録媒体を実現することができ
る。

【００１１】また、上記構成のデジタルデータ再生装置
においては、例えば光磁気ディスクなどの記録媒体より
そこに記録されているリファレンスデータが読み取られ
る。そして、そのリファレンスデータに対応してスレッ
ショルドレベルが設定され、このスレッショルドレベル
を基準としてデジタルデータの論理が判定される。従っ
て、再生条件の変動に影響されずに正確に論理を判定す
ることが可能になる。

【００１２】

【実施例】本発明のデジタルデータ記録および再生装置
においては、パーシャルレスポンス方式によりデジタル
データが記録、再生される。そこで最初に、このパーシ
ャルレスポンス方式の記録再生の原理について説明す
る。

【００１３】図２は、パーシャルレスポンス方式による
記録、再生の原理を説明するブロック図である。エンコ
ーダ１は、図示せぬ回路から入力された書込データをエ
ンコードする。エンコーダ１によりエンコードされたデ
ータは、光磁気ディスク２に供給され、記録される。そ
して、この光磁気ディスク２より再生されたデータがデ
コーダ３に供給され、デコードされ、デコーダ３より出
力されたデータが多値識別回路４に入力され、論理１，
０または−１のいずれであるか判定され、復調データと
して出力される。

【００１４】いま、例えばＮＲＺＩ方式（ＰＲ（１，−
１））によりデジタルデータが変調されるものとする
と、エンコーダ１は図３に示すように構成することがで
きる。即ち、エンコーダ１はモジュロ２加算を行う加算
器１１と、入力されたデータを１ビット遅延して出力す
る遅延回路１２より構成されている。加算器１１は、入
力されたデータと遅延回路１２より供給されたデータと
をモジュロ２加算し、出力する。遅延回路１２は加算器
１１の出力を遅延して、再び加算器１１に出力する。こ
のようにして、例えば図５に示すような０１００１１０
０１０００からなる入力デジタルデータは、０１１１０
１１１００００として光磁気ディスク２に供給され、記
録される。

【００１５】一方、デコーダ３は例えば図４に示すよう
に、減算器２１と遅延回路２２により構成される。光磁
気ディスク２より再生されたデータは減算器２１に供給
されるとともに、遅延回路２２により１ビットだけ遅延
された後、減算器２１に供給される。減算器２１は、両
入力の差を演算し、多値識別回路４に出力している。

【００１６】これにより、例えば図５に示した０１１１
０１１１００００のデータからなる光磁気ディスク２の
記録データはデコーダ３により処理され、０１００−１
１００−１０００の３値のデータとして多値識別回路４
に供給されることになる。

【００１７】多値識別回路４に入力されるデータのアイ
パターンは、図６に示すようになる。多値識別回路４
は、図６におけるスレッショルドレベルＴＨ1を基準と
して、データが−１であるのか、０であるのかを判定
し、また、スレッショルドレベルＴＨ2を基準として、
０であるのか、１であるのかを判定する。

【００１８】尚、図４に示したデコーダ３は、再生系に
おける磁気ヘッド、増幅器、高周波域補償回路等により
実質的に形成される場合、これを省略することができ
る。

【００１９】次に図７を参照して、本発明のデジタルデ
ータ記録および再生装置の一実施例について説明する。
同図において、例えばサンプルサーボ方式の光磁気ディ
スク３１（図２における光磁気ディスク２に対応する）
は、スピンドルサーボ回路３３に制御されるスピンドル
モータ３２により回転され、光ヘッド３４と磁気ヘッド
３５によりデータが記録されるようになされている。

【００２０】ドライブ回路３６は、書込エンコーダ３７
の出力に対応して磁気ヘッド３５を駆動するようになっ
ている。また、書込エンコーダ３７は、レーザパワーコ
ントロール回路３８を介してレーザドライブ回路３９を
駆動し、光ヘッド３４に内蔵されているレーザダイオー
ド（図示せず）を駆動するようになっている。

【００２１】光ヘッド３４が光磁気ディスク３１より再
生した信号は、マトリックスアンプ４０に入力され、光
磁気ディスク３１のサーボバイト区間より得られた和信
号（ＰＲＦ信号）と、光磁気領域より再生された信号
（ＭＯＲＦ信号）と、フォーカスエラー信号とに分離さ
れる。ＰＲＦ信号はＰＬＬ回路４１とＡ／Ｄコンバータ
４３に入力される。ＰＬＬ回路４１により生成されたサ
ーボクロックがタイミングジェネレータ４２、Ａ／Ｄコ
ンバータ４３、アドレスデコーダ４４、トラッキングエ
ラー信号生成回路４５、トラッキングおよびフォーカス
のサーボ回路４６、グレイコードデコーダ４７にそれぞ
れ供給されている。また、ＰＬＬ回路４１により生成さ
れたデータクロックが、書込エンコーダ３７、タイミン
グジェネレータ４２、Ａ／Ｄコンバータ４８、ＭＯデコ
ーダ４９、リファレンス発生回路５１等に供給されてい
る。

【００２２】Ａ／Ｄコンバータ４３の出力がアドレスデ
コーダ４４、トラッキングエラー信号生成回路４５、お
よびグレイコードデコーダ４７に供給されている。タイ
ミングジェネレータ４２が生成する種々のタイミング信
号は、書込エンコーダ３７、レーザパワーコントロール
回路３８、ＳＣＳＩ／ＥＣＣ回路５０、リファレンス発
生回路５１等に供給されている。

【００２３】ＭＯＲＦ信号は、Ａ／Ｄコンバータ４８を
介してＭＯデコーダ４９に供給されている。ＭＯデコー
ダ４９の出力は、ＳＣＳＩ／ＥＣＣ回路５０に供給され
ている。ＳＣＳＩ／ＥＣＣ回路５０は、図示せぬホスト
インターフェースとの間でデータを授受するようになっ
ている。

【００２４】次に、その動作について説明する。記録モ
ード時においては、図示せぬホストインターフェースを
介してＳＣＳＩ／ＥＣＣ回路５０に記録データが入力さ
れる。ＳＣＳＩ／ＥＣＣ回路５０は、入力されたデジタ
ルデータに誤り検出符号の付加、インターリーブなどの
処理を施し、書込エンコーダ３７に出力する。書込エン
コーダ３７は、入力されたデータに上述したパーシャル
レスポンス方式の処理（図２におけるエンコーダ１の処
理）を施した後、そのデータに対応してドライブ回路３
６を介して磁気ヘッド３５を駆動する。磁気ヘッド３５
は、記録データに対応して光磁気ディスク３１に対して
Ｎ極（例えば論理１）またはＳ極（論理０）の磁界を印
加する。

【００２５】一方、レーザパワーコントロール回路３８
は、書込エンコーダ３７より書き込みの指令が入力され
たとき、レーザドライブ回路３９を介して光ヘッド３４
のレーザダイオードを記録モード時におけるレベルで発
光させる。これにより、光ヘッド３４より出射されたレ
ーザ光が光磁気ディスク３１上に照射されることにな
る。このようにして、いわゆる磁界変調方式により光磁
気ディスク３１上にデジタルデータが記録されることに
なる。

【００２６】次に、再生モード時においては、レーザパ
ワーコントロール回路３８はレーザドライブ回路３９を
介して光ヘッド３４のレーザダイオードを駆動し、その
出射するレーザ光のレベルを再生レベル（記録時におけ
るレベルより弱いレベル）に設定する。そして、光ヘッ
ド３４が光磁気ディスク３１に照射したレーザ光の反射
光を受光し、その受光出力からマトリックスアンプ４０
がＭＯＲＦ信号を出力する。このＭＯＲＦ信号は、光磁
気ディスク３１上の光磁気記録層より再生した信号であ
る。このＭＯＲＦ信号はＡ／Ｄコンバータ４８によりＡ
／Ｄ変換された後、ＭＯデコーダ４９に入力される。

【００２７】ＭＯデコーダ４９は、図２に示したデコー
ダ３および多値識別回路４の動作を行うものである。ま
た、このＭＯデコーダ４９は１，０，−１の３値に復調
されたデータをさらにもとの１と０のデジタルデータに
デコードする。そして、このＭＯデコーダ４９の出力が
ＳＣＳＩ／ＥＣＣ回路５０に入力され、ディインターリ
ーブ、誤り検出訂正などの処理が施された後、ホストイ
ンターフェースを介して図示せぬ装置に出力される。

【００２８】尚、以上の記録モードおよび再生モード時
において、マトリックスアンプ４０が出力するフォーカ
スエラー信号をもとにサーボ回路４６は、光ヘッド３４
の内蔵する対物レンズを駆動し、フォーカス制御を行
う。また、トラッキングエラー信号生成回路４５がサー
ボバイト区間におけるウォブルドピットに対応するＰＲ
Ｆ信号のレベルからトラッキングエラー信号を生成し、
サーボ回路４６に出力している。サーボ回路４６は、こ
のトラッキングエラー信号に対応して光ヘッド３４をト
ラッキング制御する。また、アドレスデコーダ４４はサ
ーボバイト区間におけるアドレスデータを読み取り、そ
の読取結果をタイミングジェネレータ４２に出力してい
る。タイミングジェネレータ４２は、入力されたアドレ
スデータに対応して所定のタイミングで各部にタイミン
グ信号を供給している。

【００２９】また、グレイコードデコーダ４７は、サー
ボバイト区間におけるグレイコードを検出し、その検出
結果をサーボ回路４６に出力する。サーボ回路４６は、
グレイコードデコーダ４７の出力から光ヘッド３４の位
置を判定し、所望のトラックに光ヘッド３４を移動させ
る。

【００３０】ＰＬＬ回路４１は、以上のような各種動作
を実行する基準となるクロックピットからの信号をマト
リックスアンプ４０の出力から抽出し、これに同期して
クロック信号を発生する。そして、このクロック信号を
種々の回路に供給している。

【００３１】次に、上記実施例におけるスレッショルド
レベルの設定方法について説明する。例えば再生信号の
アイパターンが図８に示すようになる場合、−１と０の
間のスレッショルドレベルＴＨ1は点Ａ1と点Ａ2を結ぶ
線上に設定される。また、０と１の間のスレッショルド
レベルＴＨ2は点Ｂ1と点Ｂ2を結ぶ線上に設定される。
スレッショルドレベルをこの位置に設定すると、クロッ
クがジッタによりその前後にずれたとしても、マージン
が最も大きくなり、ジッタに対して強くなる。例えば−
１と０、あるいは０と１の調度中間のレベルに各スレッ
ショルドレベルを設定することも可能であるが、そのよ
うにするとスレッショルドレベルにおける横方向の幅が
狭くなり、ジッタに対する余裕度がそれだけ狭くなる。
従って、実施例のように点Ａ1と点Ａ2、および点Ｂ1と
点Ｂ2を結ぶ線上にスレッショルドレベルを設定するの
が好ましい。

【００３２】そこで本発明においては、このスレッショ
ルドレベルを設定するためのリファレンスデータ（図８
に示すようなアイパターンを得ることができるデータ）
が光磁気ディスク３１上に予め記録される。

【００３３】光磁気ディスク３１は複数のセクタに区分
され、各セクタには図９に示すようなフォーマットに従
ってデータが記録されるようになされている。即ち、１
セクタは１５２ロウ（ｒｏｗ）から構成され、１ロウは
５バイトのデータにより構成されている。連続する２ロ
ウの１０バイトのうち、先頭の２バイトはサーボバイト
とされ、続く８バイトが種々のデータが記録されるデー
タバイトとされている。第１番目の２ロウのデータバイ
トには、アドレスなどを含むＩＤコードが配置されてい
る。第２番目の２ロウのデータバイトには、プリアンブ
ルおよびレーザパワーの強度を制御するためのＡＬＰＣ
データが配置されている。そして、第３番目の２ロウの
データバイトはリファレンスエリアとされ、そこにスレ
ッショルドレベルを設定するためのリファレンスデータ
が記録される。

【００３４】続く１３０個のロウのデータバイトには、
本来記録再生されるべきデータ（ビデオデータ、オーデ
ィオデータ等）が記録される。そして、最後の１６個の
ロウのデータバイトには、誤り検出訂正符号（ＥＣＣ）
が記録されるようになされている。

【００３５】上記したＩＤコードは、プリピットとして
予め光磁気ディスク３１上に形成されており、第２番目
の２ロウ以降の種々のデータが必要に応じてその都度光
磁気ディスク３１の光磁気記録層上に記録されることに
なる。

【００３６】図７に示したリファレンス発生回路５１
は、ＰＬＬ回路４１が発生するクロックに同期して、例
えば図１０に示すようなリファレンスデータを発生し、
書込エンコーダ３７に出力する。書込エンコーダ３７
は、このリファレンスデータを図９に示したフォーマッ
トのリファレンスエリアに配置し、ドライブ回路３６を
介して磁気ヘッド３５に供給し、光磁気ディスク３１上
に記録させる。即ち、各セクタの冒頭部にリファレンス
データが記録されることになる。

【００３７】再生時、このリファレンスデータを参照し
て、スレッショルドレベルを設定するため、ＭＯデコー
ダ４９は、例えば図１に示すような構成の多値識別回路
４を内蔵している。この実施例においては、デコーダ３
より出力されたデータが比較回路６１，６２と、リファ
レンス読取回路６８に供給されるようになされている。
リファレンス読取回路６８の出力は平均化回路６３と６
４に供給され、平均化回路６３と６４の出力がスレッシ
ョルドレベルＴＨ1とＴＨ2として、それぞれ比較回路６
１と６２に供給されるようになされている。そして、比
較回路６１の出力と６２の出力が、それぞれ論理１また
は論理−１の判定信号として出力されるとともに、イン
バータ６５と６６およびアンドゲート６７よりなる論理
回路により演算された結果が論理０の判定信号として出
力されるようになされている。クロック反転回路６９
は、ＰＬＬ回路４１より供給されたクロックの位相を反
転して、リファレンス読取回路６８に出力している。

【００３８】次に、その動作について説明する。リファ
レンス読取回路６８は、デコーダ３より供給されたデー
タからリファレンスデータを分離し、読み取る。このと
き、クロック反転回路６９を介して位相が反転されたク
ロックがリファレンス読取回路６８に供給されている。
従って、図１１に示すように、リファレンス読取回路６
８は位相が反転されたクロックの立ち上がりエッジに同
期したタイミングにおいてリファレンスデータのレベル
を読み取ることになる。図８に示したように、スレッシ
ョルドレベルを設定するための基準となるポイントとし
ての点Ａ1，Ａ2，Ｂ1，Ｂ2は、クロックの立ち下がりエ
ッジに同期した位置に位置している。そこで、本実施例
においては、クロック反転回路６９によりこのクロック
の位相を反転し、その立ち上がりエッジに同期して再生
リファレンスデータを読み取ることにより、図８に示し
た点Ａ1乃至Ｂ2におけるリファレンス信号のレベルを検
出している。

【００３９】平均化回路６３は、リファレンス読取回路
６８が出力した読取データのうち、低レベルの読取デー
タの平均化を行う。これにより、−１と０の間に設定す
るスレッショルドレベルＴＨ1のレベルが設定されるこ
とになる。そして、このスレッショルドレベルＴＨ1が
比較回路６１に供給される。同様にして平均化回路６４
は、リファレンス読取回路６８が出力した読取データの
うち、高レベルの読取データの平均化を行い、その平均
値をスレッショルドレベルＴＨ2として比較回路６２に
出力する。

【００４０】比較回路６１は、デコーダ３より供給され
た再生データを、平均化回路６３より供給されたスレッ
ショルドレベルＴＨ1と比較し、再生データの方がスレ
ッショルドレベルＴＨ1より小さいとき論理１を出力
し、大きいとき論理０を出力する。また、比較回路６２
は、再生データと、平均化回路６４より供給されるスレ
ッショルドレベルＴＨ2とを比較し、再生データの方が
スレッショルドレベルＴＨ2より大きいとき論理１を出
力し、小さいとき論理０を出力する。

【００４１】比較回路６１と６２の出力は、それぞれイ
ンバータ６５と６６により反転された後、アンドゲート
６７に入力され、その論理積が演算される。これによ
り、比較回路６１と６２の出力がいずれも論理０である
とき、アンドゲート６７より論理１が出力され、比較回
路６１と６２のうち少なくともいずれか一方が論理１の
とき、アンドゲート６７の出力は論理０となる。従って
比較回路６１、アンドゲート６７および比較回路６２の
出力より−１，０または１の判定出力が得られることに
なる。

【００４２】尚、以上においては、デジタルデータを記
録するとき、そのスレッショルドレベルを設定するリフ
ァレンスデータを同時に記録するようにしたが、再生専
用のＲＯＭデータについてもそのリファレンスデータを
予め記録しておくことができる。また、上記実施例にお
いては、磁界変調方式によりデータを記録する場合を例
としたが、本発明は光変調方式によりデータを記録する
場合にも応用することが可能である。

【００４３】また、上記実施例においては、リファレン
スデータをセクタを単位として記録するようにしたが、
セクタに限らず、所定のブロックの冒頭部に配置するこ
とができる。

【００４４】

【発明の効果】以上の如く本発明のデジタルデータ記録
装置によれば、スレッショルドレベルを設定するための
リファレンスデータを記録媒体に記録するようにしたの
で、記録時における条件にばらつきがあったとしても、
正確な読み取りが可能な記録媒体を実現することができ
る。

【００４５】また、本発明のデジタルデータ再生装置に
よれば、記録媒体より再生されたリファレンスデータに
対応してスレッショルドレベルを設定するようにしたの
で、再生条件に変動があったような場合においても、デ
ジタルデータの論理を正確に判定することが可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図７の実施例のＭＯデコーダ４９内の多値識別
回路４の構成例を示す図である。

【図２】パーシャルレスポンス方式の記録、再生原理を
説明するブロック図である。

【図３】図２の実施例におけるエンコーダ１の構成例を
示すブロック図である。

【図４】図２の実施例におけるデコーダ３の構成例を示
すブロック図である。

【図５】図２の実施例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。

【図６】図２の実施例の動作を説明するアイパターンの
図である。

【図７】本発明のデジタルデータ記録再生装置の一実施
例の構成を示すブロック図である。

【図８】図７の実施例におけるリファレンスデータのア
イパターンとクロックの位相関係を説明する図である。

【図９】図７の実施例における光磁気ディスク３１のセ
クタのフォーマットを説明する図である。

【図１０】書込リファレンスデータとクロックの位相を
説明する波形図である。

【図１１】再生リファレンス信号と反転クロックの位相
を説明する図である。

【符号の説明】

１ エンコーダ ２ 光磁気ディスク ３ デコーダ ４ 多値識別回路 １１ 加算器 １２ 遅延回路 ２１ 減算器 ２２ 遅延回路 ３１ 光磁気ディスク ３４ 光ヘッド ３５ 磁気ヘッド ３６ ドライブ回路 ３７ 書込エンコーダ ４０ マトリックスアンプ ４１ ＰＬＬ回路 ４５ トラッキングエラー信号生成回路 ４６ サーボ回路 ４９ ＭＯデコーダ ５１ リファレンス発生回路 ６１，６２ 比較回路 ６３，６４ 平均化回路 ６８ リファレンス読取回路 ６９ クロック反転回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタルデータの論理を判定するスレッ
   ショルドレベルを設定するためのリファレンスデータを
   発生する発生手段と、前記リファレンスデータを所定の
   ブロックの冒頭部に配置し、記録媒体に記録する記録手
   段とを備えることを特徴とするデジタルデータ記録装
   置。
2. 【請求項２】 記録媒体の各ブロックの冒頭部に配置さ
   れているリファレンスデータを読み取る読取手段と、前
   記読取手段により読み取られたリファレンスデータから
   デジタルデータの論理を判定するためのスレッショルド
   レベルを設定する設定手段と、前記設定手段により設定
   されたスレッショルドレベルからデジタルデータの論理
   を判定する判定手段とを備えることを特徴とするデジタ
   ルデータ再生装置。