JPH03127332A - 光ディスク装置のセクタマーク検出回路 - 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】 ［概要］ セクタ同期をとるためにプリフォーマットされた光ディ
スクのセクタマークを検出する光ディスク装置のセクタ
マーク検出回路に関し、セクタマークの誤検出を防止す
ることを目的とし、 光学ヘッドに設けた受光器からのＤＣ８ＵＭのレベルが
プリフォーマット領域で減少する点に着目し、このＤＣ
８ＵＭの減少する変化点の近傍でオンする検出ウィンド
を設定し、この設定ウィンドを通して正しいセクタマー
ク検出パルスのみを得るように構成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、プリフォーマットされたセクタマークを検出
してセクタ同期を行う光ディスク装置のセクタマーク検
出回路に関する。

光ディスク装置はトラック間隔を数ミクロンオーダに設
定できるために大きな記憶容量が得られ、近年、計算機
システム等の大容量記憶装置として注目されている。

追記型光ディスクは、ディスク製造時にデータを記録す
るガイド溝であるプレグルーブと共に、セクタ同期信号
を得るためのセクタマークやセクタ番地を示すＩＤコー
ドも同時に作るようにしており、既にフォーマツティン
グされている領域という意味でプリフォーマット領域と
呼ばれている。

データの記録や再生を行うには、アドレス情報に基づい
て目的とするセクタを探すようになり、この時にプリフ
ォーマット領域に形成されているセクタマークの再生信
号を判別してセクタマーク検出パルスを出力するセクタ
マーク検出回路が設けられる。

しかし、一般にセクタマークの検出性能は低く、特に光
ディスクの未記録部分での媒体欠陥等に起因してセクタ
マークを誤検出してしまうことが多く、誤検出を起こさ
ない正確なセクタマークの検出性能が要求される。

［従来の技術］ 第５図はＩＳＯ標準の５インチ光ディスクにプリフォー
マットされたセクタマークのピット構造を示しており、
このセクタマークをトレースした時のビーム戻り光の受
光出力より第６図に示すセクタマークのリード信号が得
られる。

第７図は従来のセクタマーク検出回路の一例を示し、最
小ピット寸法と回転速度で決まるピット間隔τを１単位
とし、５τ検出器２６．３τ検出器２８の２つのパルス
幅検出器が設けられ、５τ検出パルスは３０τデイレイ
３０を介して、また直接多数決回路３８に出力される。

一方、３τ検出パルスは２４τデイレイ３２．１４τデ
イレイ３４及び８τデイレイの各々で遅延された後、多
数決回路３８に出力される。

即ち、セクタマークのリード信号が正しく得られると、
第５図の時刻１１〜【４の各検出パルスが図示の遅延を
受けて時刻（５で同時に多数決回路２８に与えられ、多
数決回路３８は５つの検出パルスの内、３パルス以上が
得られればセクタマーク検出パルスを出力する。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、第７図に示した従来のセクタマーク検出回路に
あっては、セクタマークの検出性能は低く、特に光ディ
スクの未記録部で最初のセクタサーチを行った際に、媒
体欠陥等に起因してセクタマークを誤検出してしまう問
題があった。

光ディスク装置のコントローラは、−旦セクタマークを
検出してしまえば、検出したセクタマークから時間を計
測することにより該当するセクタマークの検出が予定さ
れる位置にセクタマーク検出ウィンドを設定することが
でき、媒体欠陥やノイズ等によるセクタマークの誤検出
を防止できる。

ところが、トラックサーボＯＮ後や、トラックジャンプ
終了時に、プリセクタマークサーチと呼ばれるセクタマ
ーク検出動作が行われる。このプリセクタマークサーチ
時には検出ウィンドを開きばなしにするため、誤検出の
可能性が高くなる。

更にセクタマークが誤検出がどうかの判断は、数セクタ
分のＩＤをリードしてＩＤが読めない時に誤検出と判定
し、誤検出を判定するとプリセクタマークサーチからの
りトライ動作を行うため、処理性能が低下する。

そこでセクタマークの誤検出を防止するため、第７図に
示した多数決回路３８のマージンを上げることが考えら
れる。例えば多数決回路３８で５つの検出パルスの内の
４つが得られた時にセクタマークの検出パルスを出力す
るように厳しくする。

しかし、セクタマーク検出のマージンを小さくすると、
逆にセクタマークの検出性能が極端に低くなってしまい
、検出性能の向上と誤検出の防止とが両立できない問題
があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、セクタマークの誤検出を確実に防止できる光ディ
スク装置のセクタマーク検出回路を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。

まず本発明は、セクタマークＳＭがプリフォーマットさ
れた媒体１０と、光学ヘッド１２による媒体１０のリー
ド信号に含まれるセクタマークの再生信号を判定してセ
クタマーク検出パルスを出力するセクタマーク判定回路
１４とを備えた光ディスク装置のセクタマーク検出回路
を対象とする。

このような光ディスク装置のセクタマーク検出回路につ
き本発明にあっては、光学ヘッド１２に設けられた受光
器１６の全受光出力を加算して得た直流総和信号ＤＣ３
ＵＭが減少する変化点近傍でセクタマーク検出信号の通
過を許容するようにゲート１８を開く検出ウィンド設定
回路２０を設けたことを特徴とする。

ここで、検出ウィンド設定回路２０は、直流総和信号Ｄ
Ｃ３ＵＭの減少変化を緩やかにするローパスフィルタ２
２と、直流総和信号ＤＣＳＩＪＭに所定のバイアス電圧
＋Ｖを加算する加算器２４と、ローパスフィルタ２２と
加算器２４の出力を比較し、ローパスフィルタ出力が加
算器出力を上回っている間、ゲート１８にウィンド設定
パルスを出力する比較器２６とで構成される。

〔作用］ このような構成を備えた本発明のセクタマーク検出回路
によれば、光ディスクにプリフォーマットされているセ
クタマークからの戻り光から得られたＤＣＳＵＭの減少
する変化に基づき、即ちピットの形成によるセクタマー
ク部分に至ると反射光がビット部分で減衰することでＤ
ＣＳＵＭが減少する変化に基づき、検出ウィンドが設定
されるため、未記録部分の最初のセクタマークサーチで
あっても、誤検出を起こすことなく正確にセクタマーク
を検出することができ、検出性能向上によりトラックジ
ャンプ後に行うアドレス確認の処理時間が少なくて済む
高速の装置が実現できる。

［実施例］ 第２図は本発明の一実施例を示した実施例構成図である
。

第２図において、１０は光ディスクであり、スピンドル
モータ２５により、例えば３６００ｒｐｍで定速回転さ
れている。１２は光学ヘッドであり、光ディスク１０の
径方向にＶＣＭポジショナ４４により移動自在に設けら
れ、また光学ヘッド１２内に搭載したトラックアクチュ
エータにより光ビームをトラックを横切る方向に移動で
きるようにしている。更に光学ヘッド１２内に設けられ
たトラックアクチュエータの位置は位置センサにより検
出される。

４０はトラックサーボ回路であり、ＭＰＵ１００よりト
ラックサーボオン制御を受けると、光学ヘッド１２に設
けられた戻り光を受光する４分割受光器の出力に基づき
、トラッキングエラー信号ＴＢＳを検出し、位相補償を
施した後、トラッキングコイルの電流駆動でトラックア
クチュエータをトラッキングエラー信号ＴＥＳが最小と
なるように制御する。

４２はポジショナサーボ回路であり、ＭＰＵ１００より
ポジショナサーボオン制御を受けると、光学ヘッド１２
に設けられたトラックアクチュエータの位置センサから
得られる方向位置信号ＰＬＯ８を最小とするように、Ｖ
Ｃ′Ｍポジショナ４４を駆動する。

勿論、光学ヘッド１２にはフォーカスアクチュエータが
設けられおり、不図示のアクチュエータサーボ回路によ
り光ディスクのトラック上にビームスポットが結像する
ようにフォー力ッシング制御している。

更に光学ヘッド１２に設けられた４分割受光器からの受
光出力はリード回路４６に与えられ、リード回路４６で
受光信号に基づく高周波再生信号ＲＦＳからリードデー
タを復調し、ＭＰＵ１００を介して上位装置にリードデ
ータを送出している。

リード回路４６の出力は、セクタマーク判定回路１４に
入力され、リード信号に含まれる光ディスク１０にプリ
フォーマットされた、例えばＩＳＯ標準の５インチディ
スクであったならば、第５図に示したセクタマークのピ
ット構造から得られたセクタマーク再生信号を判定して
セクタマーク検出パルスＰｓを出力する。このセクタマ
ーク判定回路１４は第７図に示した従来のセクタマーク
判定回路がそのまま用いられる。

２０は本発明で新たに設けられた検出ウィンド設定回路
であり、ローパスフィルタ２２、加算器２４及び比較器
２６で構成される。検出ウィンド設定回路２０に対して
はトラックサーボ回路４０より光学ヘッド１２に設けら
れた４分割受光器の全受光出力の総和となる直流信号、
即ちＤＣ８ＵＭＣ３Ａ入力され、ローパスフィルタ２２
でＤＣ３ＵＭＣ１０立ち上がり、立ち下がりを緩やかに
して比較器２６のプラス入力端子に与えている。

またＤＣ３ＵＭＣ１０加算器２４で所定のバイアス電圧
＋Ｖが加算され、（ＤＣ８ＵＭ＋Ｖ）として比較器２６
のマイナス入力端子に与えられている。

検出ウィンド設定回路２０はＤＣ８ＵＭＣ３Ａ光ディス
ク１０のプリフォーマット部の間、ステップ的に減少す
る点に着目し、プリフォーマット部の先頭にセクタマー
クＳＭが形成されていることから、ＤＣ３ＵＭＣ１０減
少する変化点近傍で、少なくともセクタマーク再生信号
の出力期間を越えて論理レベル１となるウィンドパルス
Ｐｗｌを発生する。

検出ウィンド設定回路２０のウィンドパルスＰｗ１はＡ
ＮＤゲート７０の一方に入力され、ＡＮＤゲー）７０の
他方にはＭＰＵ１００よりプリセクタマークウィンド制
御信号Ｓ１が与えられる。

即ち、ＭＰＵ１００はトラックジャンプ後に行なうプリ
セクタサーチ動作等の際にプリセクタマークウィンド制
御信号Ｓ１を１としてＡＮＤゲート７０を許容状態とし
、検出ウィンド設定回路２０からのウィンドパルスＰｗ
ｌを出力する。

ＡＮＤゲート７０の出力は、ＯＲゲート７２に入力され
、ＯＲゲート７２の他方にはＭＰＵ１００よりセクタマ
ークウィンド制御信号Ｓ２が与えられる。このセクタマ
ークウィンド制御信号Ｓ２は、最初のセクタマーク検出
が行なわれた後のセクタマーク検出に使用される。即ち
、最初のセクタマークが検出できれば、アクセスしよう
とするセクタの位置は検出セクタマークに続＜ＩＤ部か
らの経過時間をＭＰＵ１００に設けられた補間タイマ１
０２で計測することで予測でき、計測されたセクタマー
ク検出位置に達したときに補間タイマ１０２の制御によ
りＯＲゲート７２に対しセクタマークウィンド制御信号
Ｓ２を出力してウィンド設定ができるようにしている。

ＯＲゲート７２の出力はＡＮＤゲート１８の一方に入力
され、その他方にはセクタマーク判定回路１４からのセ
クタマーク検出パルスＰｓが入力される。ＡＮＤゲート
１８はＯＲゲート７２よりウィンドパルスＰｗｌまたは
Ｐｗ２が得られている間、許容状態、即ちゲートを開き
、このゲートを開いている間にセクタマーク判定回路１
４から出力されたセクタマーク検出パルスＰｓを有効な
検出パルスとしてＭＰＵ１００に出力する。

第３図は本発明の光学ヘッドの実施例構成図である。

第３図において、光学ヘッド１２内には半導体レーザ５
０が設けられ、半導体レーザ５０からのだ円状の拡散光
はコリメータレンズ５２により円形の平行ビームに変換
される。コリメータレンズ５２からの平行ビームは偏光
ビームスプリッタ−５４、λ／４板５板長６対物レンズ
５８を通って光ディスク１０上に微小なビームスポット
を結像する。偏光ビームスプリッタ−５４は２つのプリ
ズムを組み合わせたもので、Ｐ偏光をそのまま通過させ
、一方、Ｓ偏光は直角方向に反射する。また、λ／４板
は入射した直線偏光を円偏光に、また円偏光を直線偏光
に変換する。光ディスク１０に結像されたビームスポッ
トの反射光は偏光ビームスプリッタ−５４で直角方向に
反射され、集光レンズ６０により４分割受光器１６上に
結像される。

４分割受光器１６は左側に取り出して示すように４つの
受光部Ａ、　　Ｂ、　Ｃ，Ｄを有し、光ディスク１０の
トラック案内溝による反射回折光の０次回折力と一次回
折光が重ね合った部分の光強度パターンに応じた受光出
力を生ずる。この４分割受光器１６の受光出力からトラ
ックサーボ回路４０で使用されるトラッキングエラー信
号ＴＢＳを検出することができる。トラッキングエラー
信号ＴＥＳは（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）として検出できる
。

また４分割受光器１６の出力からフォーカスエラー信号
ＦＥＳを検出することもでき、例えば非点収差法の場合
は、ＦＥＳ＝　（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）として検出でき
る。更に４分割受光器１６の受光出力の総和（Ａ＋Ｂ＋
Ｃ＋Ｄ）を求めることで、第２図の検出ウィンド設定回
路２０で使用するＤＣ８ＵＭＣ１０得ることができる。

光学ヘッド１２に設けられた対物レンズ５８は、トラッ
キングコイル６４により光ディスク１０のトラックを横
切る方向に移動され、またフォーカスコイル６６により
軸方向に移動される。即ち、トラッキングコイル６４は
第２図のトラックサーボ回路４０の出力で駆動され、一
方、フォーカスコイル６６は不図示のフォーカスサーボ
回路により駆動される。更に対物レンズ５８のトラッキ
ングコイル６４による位置は位置センサ６８で検出され
る。位置センサ６８としては発光素子、スリット板、２
分割受光器を備えた光学式の位置センサが用いられ、ト
ラックアクチュエータの中立位置でゼロ、例えばインナ
ー側でプラス方向、逆にアウター側でマイナス方向に直
線的に増加する方向位置信号ＰＬＯ３を検出し、第２図
に示したポジショナサーボ回路４２で使用される。

次に第４図の信号波形図を参照して本発明のセクタマー
ク検出動作を説明する。

今、ＭＰＵ１００がトラックジャンプを終了してトラッ
クサーボ回路４０をオンするファイン制御に移行し、未
記録領域において最初のセクタマークを検出するためプ
リセクタマークウィンド制御信号Ｓ１を８１＝１にセッ
トしたとする。

この状態でトラックサーボ回路４０より得られるＤＣ８
ＵＭＣ１０、プリフォーマット部となるセクタマークＳ
Ｍ及びＩＤ部でステップ的に信号レベルが低下する。

そこで検出ウィンド設定回路２０にあっては、ＤＣ３Ｕ
ＭＣ１４加算器２４で所定のバイアス電圧＋Ｖを加えて
（ＤＣ８ＵＭ＋Ｖ）として、比較器２６のマイナス入力
端子に入力し、またローパスフィルタ２２を通った第４
図に破線で示すＤＣ８ＵＭＣ１０ローパスフィルタ出力
が比較器２６のプラス入力端子に入力される。

このため、時刻ｔ１で光ビームがセクタマークＳＭに達
すると、実線で示す加算器２４の出力、即ち（ＤＣ８Ｕ
Ｍ＋Ｖ）信号が急激に立ち下がり、これに対しローパス
フィルタ２２を通ったＤＣ３ＵＭＣ１４、破線で示すよ
うに緩やかに減少する。

従って、時刻ｔ１から時刻ｔ２を越えるまでの間、比較
器２６の出力が、１となり、ウィンドパルスＰｗ１を発
生する。

このとき、ＭＰＵ１００からのプリセクタマークウィン
ド制御信号Ｓ１のセットによりＡＮＤゲート７０は許容
状態にあるため、比較器２６からのウィンドパルスＰｗ
ｌはＡＮＤゲート７０．更にＯＲゲート７２を介してＡ
ＮＤゲート１８に与えられ、ＡＮＤゲート１８によりセ
クタマーク検出ウィンドを設定する。

しかしながら、時刻ｔ１〜ｔ２におけるセクタマークに
ついては、セクタマーク判定回路１４がセクタマークを
検出することができず、セクタマーク検出パルスが得ら
れていない状態にある。

時刻ｔ３でプリフォーマット部をすぎると、ＤＣ３ＵＭ
Ｃ１４再び立ち上がり、次の時刻ｔ４におけるプリフォ
ーマット部で再び立ち下がる。この時刻ｔ４からｔ５ま
でのセクタマークについても同様にして比較器２６はウ
ィンドパルスＰｗｌを発生し、この時、セクタマーク判
定回路１４より正常にセクタマーク検出パルスＰｓが出
力されたとすると、ウィンドパルスＰｗｌより許容状態
にあるＡＮＤゲート１８を通ってセクタマーク検出パル
スがＭＰＵ１００に与えられる。ＭＰＵｌ００はプリセ
クタマークサーチの状態でＡＮＤゲート１８よりセクタ
マーク検出パルスを受けると、ＡＮＤゲート７０に対す
るプリセクタマークウィンド制御信号Ｓ１を０にリセッ
トし、内蔵した補間タイマ１０２によるセクタマークウ
ィンドパルスＰ　ｗ　２によるウィンド設定に切り替わ
る。

第４図の場合、最初のセクタマークから次のセクタマー
クの間に、セクタマーク判定回路１４が媒体欠陥等によ
り誤ったセクタマーク検出パルスを生じているが、この
時、ＡＮＤゲート１８に対してはウィンドパルスＰｗ１
は与えられていないことから、ＭＰＵ１００に対し誤検
出されたセクタマーク検出パルスが出力されてしまうこ
とを防止している。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、従来のセクタ
マーク検出のマージンを変えることなく、検出性能の高
いセクタマーク検出ができる。また、検出性能の向上に
よってトラックジャンプ後のプリセクタサーチで得られ
たセクタマーク検出パルスの誤検出かどうかを判断する
ために行なっていた複数セクタ分のＩＤ部、即ちセクタ
アドレスが読めるかどうかの確認が不要となり、セクタ
マーク検出の信頼性の向上と同時に装置性能を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明の実施例構成図； 第３図は本発明の光学ヘッド構成図； 第４図は本発明の検出動作を示した信号波形図；第５図
はセクタマークのピット構造説明図；第６図はセクタマ
ークのリード信号説明図第７図は従来回路の構成図であ
る。 図中、 ０ ２ ４ ６ ８ ０ ２ ４ ６ ０ ２ ４ ６ ０ ２ ４ ６ ８ ０ ：媒体（光ディスク） ：光学ヘッド ：セクタマーク判定回路 ＝４分割受光器 ：ゲート ：検出ウィンド設定回路 ：ローバスフィルタ（Ｌ　Ｐ　Ｆ） ：加算器 ：比較器 ニドラックサーボ回路 ：ポジショナサーボ回路 ：ＶＣＭポジョナ ：リード回路 ：半導体レーザ ：コリメータレンズ ：偏光ビームスプリッター ：λ／板 二対物レンズ ・集光レンズ ６４ニドラツキングコイル ６６：フォーカスコイル ６８：位置センサ ７０：ＡＮＤゲート ７２：ＯＲゲート １００：ＭＰＵ １０２：補間タイマ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セクタマーク（ＳＭ）がプリフォーマットされた
   媒体（１０）と； 光学ヘッド（１２）による前記媒体（１０）のリード信
   号に含まれるセクタマーク再生信号を判定してセクタマ
   ーク検出パルスを出力するセクタマーク判定回路（１４
   ）と； を備えた光ディスク装置のセクタマーク検出回路に於い
   て、 光学ヘッド（１２）に設けられた受光器（１６）の全受
   光出力を加算して得た直流総和信号（ＤＣＳＵＭ）が減
   少する変化点近傍で前記セクタマーク検出信号の通過を
   許容するようにゲート（１８）を開く検出ウィンド設定
   回路（２０）を設けたことを特徴とする光ディスク装置
   のセクタマーク検出回路。
2. （２）前記検出ウィンド設定手段（２０）は、前記直流
   総和信号（ＤＣＳＵＭ）の減少変化を緩やかにするロー
   パスフィルタ（２２）と； 前記直流総和信号（ＤＣＳＵＭ）に所定のバイアス電圧
   （＋Ｖ）を加算する加算器（２４）と； 前記ローパスフィルタ（２２）と加算器（２４）の出力
   を比較し、ローパスフィルタ出力が加算器出力を上回っ
   ているあいだ前記ゲート（１８）にウィンド設定パルス
   を出力する比較器（２６）と； を備えたことを特徴する請求項１記載の光ディスク装置
   のセクタマーク検出回路。