JPS63157373A - 情報記録再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、セクタ構造を有する記録媒体に情報を記録再
生する情報記録再生装置に関するものである。

従来の技術 光記録ディスクは記録トラックの高密度化、離散的な部
分書き込み、消去等の理由から、案内溝のように光学的
に検知可能な案内トラックが同心日収、あるいはスパイ
ラル状に設けられ、この案内トラック上に形成した記録
層に直径１μｍ以下に絞ったレーザー光を照射し、穴あ
けもしくは反射率、透過率の変化を起こして記録する。

データの長さが可変のデジタル情報を記録しようとする
場合、記録効率を上げるためにトラックを複数のセクタ
に分割し、セクタ単位で情報の記録再束が行なわれる。

各セクタはトラックアドレス及びセクタアドレス情報を
含むセクタ識別子とデータを記録再生するデータフィー
ルドから構成されている。

データフィールドに記録するデータは、普通ＰＬ　Ｌ　
（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ　）の同期引き
込みのための同期引き込み信号部、記録データの前に付
加されデータの先頭を識別するためのデータ先頭識別マ
ーク（以下データマークと呼ぶ）、及びデータ部より構
成され、データ復調の際は、再生信号中よりデータマー
クを検出することにより、復調のためのワード同期をと
る。

一方、光記録ディスクの基材、記録膜、保護層などに各
種の欠陥、ブミ、キズ等が存在する場合には再生信号に
ドロップアウトを発生させるが、光記録ディスクの記録
ビット、及びトラックピッチは１μｍ程度と微小なため
に、生のエラーレートは１０−４〜１０−５と非常に悪
く、長いバースト状のドロップアウトも多く存在する。

このバースト状のドロップアウトはしばしばＰＬＬの動
作に影響を与え、自己再生したクロックの個数に増減が
発生するビットスリップ現象が起こり、データ復調中に
ワード同期がずれて以降のセクタデータがすべてエラー
になることがある。

このような問題を解決するために、本発明者らは特開昭
５９−１８５０３５号公報に示されるように、セクタを
複数のブロック（以下フレームと呼ぶ）で構成するフレ
ーム構成セクタフォーマットを提案している。第４図で
そのフォーマットを説明する。セクタデータは、データ
マーク１（ＤＭ）、及び１セクタのデータをｍ個に分割
したデータ２を１単位としてＦからＦまでのｍ個のフレ
ームで構成され、さらに先頭にＰＬＬ同期引き込、みの
ための同期引き込み信号３（ＳＹＮＣ）を付加している
。データの記録再生は、セクタの先頭にあるセクタ識別
子４（ＩＤ）を検出し、目標セクタのアドレスを読みと
って実行する。このような構成とすれば、前述のように
長いドロップアウト等により復調のワード同期がずれた
としてもエラーはフレーム単位で抑えられ次めフレーム
からは、正常な復調が実行出来る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前記のようなフレーム構成フォーマット
を採用して、ビットスリップ現象による連続的な復調エ
ラーの長さを制限しても、ビットスリップが発生した場
合、誤り訂正能力は大幅に低下していた。

本発明はかかる点に鑑み、フレーム構成フォーマットを
とるデータの再生時に、ビットスリップの発生を検出す
ることによってエラーの発生位置を特定でき、誤り訂正
能力を上げることのできる情報記録再生装置を提供する
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、セクタ構造を有する記録媒体に情報を記録再
生する装置であって、１セクタ単位で誤り訂正検出を行
なう誤り訂正検出手段と、１セクタの記録データを複数
のブロックに分割して前記記録媒体に記録する手段と、
目標セクタの再生信号から各ブロック毎にデータを再生
する手段と、再生信号中にＰＬＬの周波数保持期間以上
の無信号区間を各ブロック毎に検出する手段とを備え、
この無信号区間検出信号より得られる再生データの誤り
位置情報に基づいて誤り訂正を行なう事を特徴とした情
報記録再生装置である。

作用 本発明は前記した構成により、ディスク上に存在する長
いバーストエラー等によって発生するビットスリップを
検出可能とし、ビットスリップによって起こった再生デ
ータの誤り位置情報を得ることができ、誤り訂正能力を
上げることができる。

実施例 次に図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明す
る。

本発明は、エラーの発生した位置情報が得ちれれば、誤
り訂正能力が大きく増大することを利用する。これにつ
いて説明すると、距離ｄの誤り訂正符号については、次
のような式が知られでいる。

（ビーターソン　アンド　ウェルダン、″エラーコレク
ティング　コード　第２版”　Ｐ、３０５参照）ｄ≧２
　ｔ　＋　ｅ　＋　１ ｔは通常のランダム訂正個数、ｅは消失訂正個数である
。ｄ＝５と仮定すると通常ではランダムエラーが２個ま
でしか訂正できないが、エラーの発生した２個の位置が
わかれば（ｅ＝２）消失訂正により訂正できるため、ｔ
＝１となり、さらに１個のランダムエラーが訂正可能と
なり計３個の訂正ができる。また、すべてのエラー位置
がわかれば、ｅ＝４、ｔ＝Ｑで４個までのエラーが訂正
できる。このようにエラー発生の位置が特定できれば誤
り訂正能力は増加する。

以上のことを式で示すと、データと誤り訂正符号を加え
た１コードワードのビット数Ｎ＝５０、シンボルエラー
レートＰ、＝１０−’とすれば、２個のエラー訂正可能
な時のシンボルエラーレートＰ１、及び４個のエラー訂
正可能な時のシンボルエラーレートＰ　はそれぞれ次の
ようになる。

Ｐｌ”ＮＣ３ＸＰ、３Ｘ（Ｉ　　Ｐ−）Ｎ−””１．９
６Ｘ１０Ｐ２”ＮＣ３ＸＰ、１１５Ｘ（Ｉ　　ＰＱ）Ｎ
−”２．１２Ｘ１０この式よりエラーの位置が特定でき
た時の訂正能力は大幅に上がることがわかる。

次に、第５図に示したようなフレーム構成をとったフォ
ーマットにおけるフレームデータとＥＣＣ構成との関係
の一例について説明する。第５図に示すように、縦方向
にシーケンシャルに配列されたユーザデータ５（ＤＩ、
Ｄ２・・・）に対しエラー訂正検出符号６（ＣＩ、Ｃ２
・・・）が付加され、各列ごとにコードワード７を形成
する。そしてディスクに記録する時は横方向にデータを
取り出してデータ変調を行なった後、データを複数のブ
ロック（フレーム）に分割してデータマークＤＭを各フ
レームの先頭に付加し、ざらにＰＬＬ同期引き込みのた
めの同期引き込み信号５ＹＮＣを付加して記録する。こ
のような直交インターリーブを施すことにより、再生時
の連続的なバーストエラーは各コードワード単位に分散
され、バーストエラーに対する訂正能力が上がる。例え
ば、１コードワードあたり２個のランダムエラーまで訂
正可能とすれば、許容バーストエラー長は２行分の長さ
となる。

ビットスリップ現象は、ＰＬＬに人力される再生信号に
バースト的なエラーが生じてＰＬＬの発振周波数が変化
することによって発生し、その結果再生クロックの個数
が増減して復調時のワード同期がずれ、連続的な復調エ
ラーとなることは先に述べたが、通常の復調時ではこの
ビットスリップ現象の発生が認識できない０本発明にお
いては、記録膜の剥離・ピンホール等によって再生信号
の正常振幅が得られず、ＰＬＬへの入力信号が、ＰＬＬ
の周波数保持期間以上まったくの無信号状態となってビ
ットスリップが発生したことを検出して、エラー発生位
置を特定し訂正能力を上げるものである。

第１図に、本実施例における情報記録再生装置のブロッ
ク図を示す、光デイスクドライブ８において、光ディス
ク９から光検出器１０で読みだされ、プリアンプ１１で
増幅された再生信号１２は、波形等化口１８１３で波形
整形され、コンパレータ１４でデジタル化されて２値化
再生信号１５となる。一方、セクタ識別子部のアドレス
はアドレス再生回路１６で読みだされて、セクタのアド
レス再生信号１７ｔ−出力する。

あるセクタのデータを復調する際、制御を司るＣＰＵ１
８はアドレス再生信号１７を確認して目標セクタに対す
る復調指令信号１９を復調回路２０に出力する。復調回
路２０では、２値化再生信号１５に対しＰＬＬ回路２１
で再生クロック２２を自己生成し、この再生クロック２
２に従って２値化再生信号１５ｔｒ：シフトレジスタ２
３に送り込み、データマーク検出回路２４にて各フレー
ムの先頭にあるデータマークパターンの一致をと、つて
データマークを検出し、データ復調のためのデータ復調
開始信号２５を出力する。復調クロック生成回路２６で
は、再生クロック２２とデータ復調開始信号２５により
、ワード同期をとるための復調クロック２７を生成する
。また、復調タイミングゲート生成回路２８では、フレ
ーム単位の復調データ送出期間を示す復調イネーブル信
号２９を生成する。この復調イネーブル信号２９がオン
状態の時には、復調部３０で復調された復調データ３１
が有効なデータであることを示す。これらの復調クロッ
ク２７、復調イネーブル信号２９はデータ復調開始信号
２５で初期化され、１フレ一ム単位の復調が起動される
。

このようにして各フレーム単位で再生データを復調し、
所定のフレーム数だけ復調を終了すると復調終了信号３
２がＣＰＵ１８へ出力される。ＣＰＵ１８はこの復調終
了信号３２を認識し、復調指令信号１９を解除する。

セクタバッファメモリ３３における復調データ３１のＲ
ＡＭ３４への格納はインターリーブコントロール回路３
５で制御される。インターリーブコントロール回路３５
では、復調クロック２７と復調イネーブル信号２９によ
ってデータを格納するＲＡＭのアドレスを設定する。１
セクタ単位の復調データ格納が終了すると、ＣＰＵ１８
はインターリーブ切り換え信号３６を切り換え、エラー
訂正検出回路３７からのＥＣＣクロック３８とＥＣＣイ
ネーブル信号３９によってＲＡＭのアドレスを発生させ
、格納したデータの配列を変えてエラー訂正検出回路３
７にデータを送出する。このようにして、インターリー
ブ記録再生を実現している。

またビットスリップ検出回路４０では、２値化再生信号
１５からＰＬＬの周波数保持期間以上の無信号区間を検
出し、ビットスリップ検出情報４１をエラーレジスタ４
２に送出する。エラー訂正の際は、このエラーレジスタ
からのエラー発生位置情報５９を受けて訂正を実行する
。

第２図はビットスリップ検出回路のブロック図、第３図
はビットスリップ検出時のタイミング図である。

第３図（ａ）は、再生しようとしているセクタの１フレ
ーム目にドロップアウトが存在し、ＰＬＬの入力となる
再生信号中に時間幅Ｔｄの無信号区間が存在しているこ
とを示している。データの復調は第３図（ｄ）に示す復
調指令信号１９によって起動され、第３図（ｂ）に示す
データマーク検出によって得られるデータ復調開始信号
２５に従って、第３図（ｃ）の復調イネーブル信号が出
力される。そして復調クロック２７に同期して、ワード
単位で復調データ３１がＲＡＭに送出される。

第２図に示すビットスリップ検出回路４０では、再生信
号１５が時定数Ｔｐを持った再トリガモノマルチ４３に
入力される。ＴｐはＰＬＬ回路の入力が無信号状態で再
生時の発振周波数を保持できる限界時間に設定する。第
３図（ａ）に示す再生信号の無信号区間ＴｄがＴｐより
も大きい場合、第３図（ｇ）に示すようなモノマルチ出
力信号４４が得られる。このモノマルチ出力信号４４を
インバータ４５で反転した反転信号４６と、復調イネー
ブル信号２９との論理積をアンドゲート４７でとった出
力がビットスリップ検出信号４８となる（第３図（ｈ）
参照）。

一方、第２図のフレームアドレスカウンタ４９は、復調
指令信号１９をクリア入力、復調イネーブル信号をクロ
ック入力として、復調しているフレームのアドレス５０
を出力している。従って、第３図（ｆ）に示すように、
カウンタ出力としてフレームＦ　でのアドレスは１、フ
レームＦ　でのアドレスは２が得られる。またワードア
ドレスカウンタ５１は、復調イネーブル信号２９ｆ：ク
リア入力とし、復調クロック２７をクロック入力として
、フレーム単位でのワードアドレス５２を発生している
。従って、第３図（１）に示すようなアドレスが得られ
る。

ビットスリップが発生すると、ビットスリップ検出信号
４８によって、ワードアドレスラッチ５３にはビットス
リップ発生先頭ワードアドレス５４が、フレームアドレ
スラッチ５５にはビットスリップ発生フレームアドレス
５０が取り込まれる。

ただし、ビットスリップ発生先頭ワードアドレス５４は
、位置補正回路５６によってビットスリップ検出信号４
８の立ち上がりよりもＴｐだけ前の位置を指すようにし
ている。従って第３図（１）に示すように、ビットスリ
ップ検出信号はワードアドレスにの時点で検出されてい
るが、実際はＴｐだけ前から無信号のエラー区間となっ
ているため、ビットスリップ発生先頭ワードアドレス５
４は位置補正でに−３とする。

このそれぞれのラッチ出力は、ビットスリップ発生フレ
ームアドレス情報５７、ビットスリップ発生先頭ワード
アドレス情報５８としてエラーレジスタ４２に書き込ま
れる。そして前述したように、このエラー発生位置情報
５９をもとにして、誤り訂正能力を上げることが可能と
なる。

また、ビットスリップ発生位置情報を利用するとエラー
レジスタからの読みだし時間等が必要で、誤り訂正にお
ける復号速度は遅くなる。従って、通常はこの情報は用
いず、誤り訂正不能なエラーが発生した時のみ、この情
報を使用すれば復号速度を落とすことなく訂正能力を上
げることができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明は前記した構成により、ディ
スク上に存在する長いバーストエラー等によって発生す
るビットスリップを検出可能とし、ビットスリップによ
って起こった再生データの誤り位置情報を得ることがで
き、誤り訂正能力を大幅に上げることが可能となる。

また本実施例では光ディスクを例にとって説明したが、
磁気ディスクやフロッピーデイクのようにセクタ単位で
情報を記録再生する媒体であれば、本発明の趣旨をそこ
なわないものであることば言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における情報記録再生装置のブロック図
、第２図はビットスリップ検出回路のブロック図、第３
図はビットスリップ検出時のタイミング図、第４図はフ
レーム構成セクタフォーマット図、第５図はフレーム構
成をとったフォーマットにおけるフレームデータとＥＣ
Ｃ構成との関係図である。 １・・・データマーク、２・・・データ、３・・・同期
引き込み信号、４・・・セクタ識別子、１２・・・再生
信号、１５・・・２値化再生信号、１７・・・アドレス
再生信号、２２・・・再生クロック、２５・・・データ
復調開始信号、２７・・・復調クロック、２９・・・復
調イネーブル信号、３１・・・復調データ、３２・・・
復調終了信号、３６・・・インターリーブ切り換え信号
、３８・・・ＥＣＣクロック、３９・・・ＥＣＣイネー
ブル信号、４１・・・ビットスリップ検出情報、４８・
・・ビットスリップ検出信号、５０・・・復調フレーム
アドレス、５２・・・復調ワードアドレス、５７・・・
ビットスリップ発生フレームアドレス情報、５８・・・
ビットスリップ発生先頭ワードアドレス情報、５９・・
・エラー発生位置情報。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）セクタ構造を有する記録媒体に情報を記録再生す
   る装置であって、１セクタ単位で誤り訂正検出を行なう
   誤り訂正検出手段と、１セクタの記録データを複数のブ
   ロックに分割して前記記録媒体に記録する手段と、目標
   セクタの再生信号から各ブロック毎にデータを再生する
   手段と、再生信号中にＰＬＬの周波数保持期間以上の無
   信号区間を各ブロック毎に検出する手段とを備え、前記
   無信号区間検出信号より得られる再生データの誤り位置
   情報に基づいて誤り訂正を行なう事を特徴とする情報記
   録再生装置。
2. （２）再生データの誤り位置情報は、前記無信号区間の
   発生したブロック番号と、無信号区間発生位置の先頭の
   データアドレスであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の情報記録再生装置。
3. （３）再生データの誤り位置情報に基づいた誤り訂正は
   、誤り訂正不能のエラーが発生した時にのみ実行するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の情報記録再
   生装置。