JPH0469865A - データ記録再生装置 - 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、データ再生時における再生信号と信号検出用
再生クロックとの位相の微ｙＡｖ、方法および装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来の磁気ディスク装置や光デイスク装置では、情報読
み取り時の記録デー・夕に同期したクロックを得る方法
として、記録データの先頭にＶＦ○と呼ばれる位相引き
込み領域を設け、この区間でクロックを発生するＰＩ、
■、（ＰｈａｓｅＬｏｅｋｌ、、　ｏ　ｏ　ｐ　）回路
の周波数、位相同期動作を行なオ）せ、さらに、記録デ
・−夕の変化点検出により位相同期の微調整を行なうセ
ルフクロッキング方式が主に使用されている。しかし、
この方法では、高速同期特性をもつｌｌ、■、回路が必
要となり、線記録密度を向上させる場合の問題点とな−
」でいる。

一方、光デイスク装置では、レーザ光を１、ソックｌ−
に正しく照射するためのトラッキング（フーボとして、
ディスクに案内溝を設け５この案内溝がｒ。

の解析光を検出する方式が主どして使われている。

しかし、この方法では、ｆＩＳ′の歪や光ヘットの傾き
等の要因により誤差が発生し２、安定したトラッキング
制御の実現がむずかしいとされていた。（ごで、この問
題を解決するため、案内溝に代わるサーボ情報を得るた
めのサーボ領域を、データを記録・再生するデータ領域
と交ｌＩ′、に一定周期で配置し、離散制御系を構成す
るサンプル・サーボ力式が開発されている。このサンプ
ルサーボ方式は、サーボ領域とデータ領域とを区別し、
サーボ領域よりサーボ情報を正確に読み取るための同期
したクロックが、常時、必要であり、そのクロックを得
るための基準信号もサーボ領域に含まれている。

従って、このタロツクを利用してデータの記録・再生を
行なえば、先に述べたセルフクロッキンク方式のような
ＶＦ○領域や、高速同期特性をも一つＮ’）　Ｉ、　Ｌ
回路を必要としないため高密度化にも適し。

ている。

しかし、このサンプル・サーボ方式でも種々の要因によ
り記録データとクロックとの間の位相ずれが発生する。

この要因の一つは、基準信号のピーク位置検出誤差であ
る。通常、基準信号のピーク位置が信号読み取りの最適
位置であり、ここに読取りクロックの変化点を同期させ
るわけであるが、ピーク検出回路における遅延により実
際のビ・−り位置より遅れた時点でピーク検出４Ｂ号が
出力されてしまい、ここにクロックが同期してしまう。

そこで、クロック、あるいは、再生信号に遅延線等の遅
延藍調整素ｆを挿入して初期調整するわけであるが、こ
の遅延量調整素子やピーク検出回路の湿度、経時変化に
よる遅延量変動が発生するため、常に最適状態にあるオ
）（′ｊではない。

また、別の要因どして、記録時における記録信号が経由
する回路における遅延がある。これに関しても、遅延板
調整素子により最適位置に記録が行なわれるように総合
の遅延量を初期設定するが、やはり温度、経時による変
動から免汎ない。

さらに、光磁気方式による光デイスク装置の問題としＣ
、ディスク製造時に形成されるプリフォーマット領域と
後からデータの記録、再生をｔｊなうデ・−夕領域とで
は再生信号形態が異なるため、別々の回路を経由して復
調回路に入力される。そこで、両方の信号が同一のクロ
ックタイミングで検出が行なえる様に遅延量の調整が必
要になるが、これに関して前二者と同様の変動が生じる
。

このような位相ずれは、記録と再生を異なったドライブ
装置で行なうような場合により大きな値となる。また、
記録ビットレートを高くし、ビット周期が短くなるほど
再生時の誤り率に対する影響が大きくなる。この問題点
を解決する先行例釦、。

は、特開昭６３−２４４４４８号公報が挙げられる。こ
こでは、プリフォーマット信号のサンプル値と追記信号
の先頭に追記情報と同時に書き込まれた信号のサンプル
値を比較し、両者が一致するよう追記信号のサンプリン
グクロックの遅延を調整することにより、解決を図って
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、プリフォーマット部と追記部との再生
レベル差について考慮されていない。すなわち、実際の
ディスクでは、プリフォーマット部の再生信号レベルと
追記部の再生信号レベルが同一ではなく、記録メカニズ
ムや材質により大きく異なっている。

従って、複数種類のディスクを扱うことのできるドライ
ブ装置では位相の最適値を得ることができない。

本発明の目的は、再生信号レベルに係わりなく、最適な
信号読み取りクロック位置を得るデータ記録再生装置を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明はデータ取り込みタ
イミングの異なる複数のクロックを、順次、切換えるこ
とにより、連続して記録されているデータ同期用信号を
読み取り、得られた一連のデータより最適なタイミング
のクロックを選択して、これにより後続の情報を読みと
るようにした。

さらに、本発明はデータ取り込みタイミングの異なる複
数のクロックを、順次、切換えることにより、一定周期
で繰返し記録されているデータ同期用信号を読み取り、
得られた一連のデータより最適なタイミングのクロック
を選択して、これにより後続の情報を読み取るようにし
た。

〔作用〕

遅延素子はＰＬＬ再生クロックに遅延を与える。

遅延された遅延量の異なる複数のクロックは選択装置に
よりそのうちの一つが選択されてＡ／Ｄ変換装置に供給
される。選択装置の動作を制御する選択信号は、最適ク
ロック判定時には所定の順序で遅延クロック選択動作を
行ない、判定後は最適と判定した遅延クロックが選択さ
れるように動作する。判定装置における判定動作は、Ａ
／Ｄ変換後のデジタルデータで行なわれ、最大値、ある
いは、最少値あるいはデータの変動量から推定される最
適値を示す遅延クロックを最適遅延クロックとする。こ
こではまた、同一遅延クロックによるデータ値を複数個
採取し、平均化処理を行なうことにより最適遅延クロッ
クの判定を行なう。このように、デジタル化されたデー
タを用いて判定を行なうため、精度の高い判定結果が得
られる。

〔実施例〕

以下５本発明の一実施例を図を用いて説明する。

第２図が光ディスクにおけるサンプルサーボ方式の構成
図である。サンプルサーボ方式ではドライブ装置がサー
ボ情報を得るためのサーボ領域と。

データの書き込み、読み出し、消去を行なうデータ領域
とが交互に配置されている。サーボ領域はディスク製作
時にピットが形成されており、クロック再生に用いるク
ロック同期用ピット、フォーカス製造情報を得る無信号
領域、トラック制御信号を得る一組のウォブルピットと
を含んでいる。

ウォブルビットは、トラック中心からその両側にオフセ
ットしてピットが配置されており、両者の差を検出する
ことにより、トラックからのはずれ量を検出する。第３
図にサーボ領域の構成例を示す。実際のサーボ領域では
他の機能を持つピット（−例としてアクセス用トラック
横断検出ピット）を含む場合があるが、このピットの有
無は本発明の特徴および動作に影響することはないので
図に示していない。データ用光ディスクは、第２図に示
したサーボ領域とデータ領域の組み合わせを一つのセグ
メンｌ〜と考え、これを複数集めてセクタを構成する。

本実施例に係るセクタの構成例を第４図に示す。セクタ
は、トラック番号、セクタ番号等のＩＤ情報が記憶され
ているＩＤ領域、後述する同期領域、ユーザがデータの
記録・再生・消去を行なうユーザ領域に分割される。Ｉ
Ｄ情報ピットは前述のサーボ情報ピットと同様にディス
ク製造時に形成されている。プリピットである。第１図
に本発明による遅延調整回路を含む光デイスクドライブ
装置の一例を示す。ここでは再生動作を説明する。光デ
ィスク１はスピンドルモータ２により所定の回転速度で
回転し、光ピックアップ３から再生レーザ光が照射され
る。ディスクに記録されている情報は、サーボ情報やｉ
Ｄ情報のプリピット部、および、孔あけ型や相変化型に
よる追記部については反射売足の大小によって読み取ら
れ、光磁気方式の追記部では記録磁界による反射光の偏
向角度変化ｌこより読みどられる。ディスクからの反射
光は光ビツトアップ：３内の光検出素子で電気信号に変
換され、プリアンプ４Ｌ−人力される。ここでｉｌ」述
の記録方式に適合する信号処理ならびに、後段の各回路
で取り扱うことのできるイ、１号レベルへの増幅が行な
われ、再生信号が得られる。再生信号はピーク検出回路
５に入力され。

サーボ領域のクロック同期用ピッＩ・のピーク位置が検
出される。このピーク位置検出信じは））　１．、、、
１．。

で構成されるグロック再生回路６に人力され、再生ピッ
ト信号に同期した再生クロックを発生する。

従来装置ではこの再生クロックが、直接、Ａ／Ｄ変換器
７のサンプリングクロックとなり、再生信号をデジタル
値に変換していた。しかし、本発明では、再生クロック
を遅延素子ｌＯに人力し、複数の遅延り０ツク（本実施
例では異種）を生成″４る。

セレクタ１１により五本のクロックから１．−・木のク
ロックを選んでＡ／Ｄ変換器７に供給する。デジタル値
に変換された振幅データは、復調回路８でデータ領域の
復調に用いられ、Ｉ−ランキング誤差検出回路９で、サ
ーボ領域のウォブルピットの差を演算することにより誤
差信号検出に用いる。さらに、振幅データは判定回路１
２に入力されて前述したセレクタ１１の制御を行なう。

第５図に、ピーク検出方法を示す。クロック同期用ピッ
トの再生信号１３を微分することにより微分信号が得ら
Ｊｌ、る。

この信号は再生信号１３のピーク位置でＯｖをよぎるた
め、この位置を検出することによりピーク検出信号１４
が得られる。ピーク検出信号を第６図に示すＰ　Ｌ　Ｌ
回路に入力することにより、第５図の再生クロック１５
が得られる。サーボ領域、ＩＤ領域のプリピット信号を
再生するにあたっては、この再生クロックが用いられる
。ユーザ領域を再生するにあたっては、まず、同期領域
でタロツク選択を行なう。第１図の例では、選択され得
るクロックは異種類となっているが、本発明はこの数に
限定されるものではなく、追記ポジションの変動幅、再
生データとクロツタとの必要な精度、回路規模とを勘案
し、最適な構成をとり得る。第１図のＨ延素子１０の構
成例を第７図に、タイ１１チヤートを第８図にそれぞれ
示す。ここでは、遅延クロック３を再生クロックと同一
のタイミングとし、遅延変化量Δｔとしている。再生ク
ロックより早いタイミングのクロックを得るため、反転
再生クロック（１号を用い、遅延致τ。の遅延線とて、
の遅延線な組み合わせている。ここで、再生クロックの
周期を〕゛とすると、′ｒ−τ。＋２ｘｔＬの関係にあ
る。同期領域には、後続のユーザ領域の記録に先行して
同一条件により１０１０・・・１の信号が記録され、再
生時には第９図の再生信号１３が得られる。

この同期領域への記録パターンは、ピット再生信号のピ
ーク値が両側のピットの影響を受けないことが必要であ
るため、記録媒体の記録再生特性によって、よりＪ　Ｉ
Ｎの間隔を離したパターンとすることも必要になる。セ
レクタ１１は五本の入力から一本の出力を行なうもので
あり三本の選択信号により制御され、’　ｏｏｏ’から
８１００′までが割り振られている。この選択信号は判
定回路Ｉ２で制御される。判定回路１２は、第９図に示
すように、まず、選択信号を０００＃に設定する。これ
により遅延クロック］がＡ／Ｄ変換器７に供給され、そ
の立１ユリエツジで再生信号をデジタル値に符号化する
。

符号化されたデータは判定回路１２内の数値レジスタに
保持される。次のクロックの立上りエツジのイー１号は
？Ｏ′の信号であるため使用せず、その次の（ｊ号゛１
１のデータを選択信号１９を００１′にして符号化する
。同様にして残り二ケ所の信号゛１“を符号化しこのデ
ータ中から最大値を示すものを３Ｌつけ、そのときの選
択信号を最適クロックポジションであると判断する。第
９図では、へビットの符号化を行なっているため、デジ
タルデータはＯ〜２５５までの値をとり得る。クロック
の読取り位置が再生信号のピーク位置とずれていると読
取振幅データは小さくなる。最大幅が得られるのはセレ
クト信号が’　０１１’の時であるので、最適クロック
は再生クロックからで１遅延した遅延クロック４をユー
ザ領域の読取りに用いる。また、サーボ領域を読み取る
ためにはセレクト信号が’　０１０’である。遅延クロ
ック３が適しているので、判定回路１２はセレクト信号
を’、０１０’　、　？０１ビに交互に切換え、常に、
最適タイミングのクロックをＡ／Ｄ変換器７に供給する
。第１０図に判定回路の例を示す。同図で、１２１はＡ
／Ｄ変換器７で変換されたデータを一時的に保持するレ
ジスタ、１２２は、順次、入力されるデジタルデータか
ら、その時点までの最も大きい値を保持するレジスタ、
１２３はレジスタ１２２に保持されているデータが入力
された時のセレクト信号を保持するレジスタ、１２４は
、レジスタ１２１と１２２の値を比較する比較器、１２
５は比較器１２４の比較出力により、レジスタ１２２と
１２３のラッチクロックを制御するゲート回路、１２６
はセレクト信号を、順次、変化させるためのカウンタ、
１２７はＩＤ領域、サーボ領域を読み取るためのセレク
ト信号値が保持されているレジスタ、１２８はレジスタ
１２３゜１２７およびカウンタ１２６を切換えてセレク
ト信号を供給するマルチプレクサである。

判定動作を行なうにあたり、まず、レジスタ１２２、１
．２３をリセットする。次に最初のデータをレジスタ１
２１に保持し、このデータ、及び、このときのセレクト
信号を無条件でレジスタ１２２．１２３に保持する。二
番目のデータがレジスタ１２１に保持されると、このデ
ータとレジスタ１２２のデータが比較器１２４で比較さ
れる。レジスタ１２１の値がレジスタ１２２の値より大
きいときのみ比較結果として１＃が出力され、他の場合
は０＃が出力される。ゲート回路１２５は、比較結果が
１′のときのみラッチクロックを通過させるので、レジ
スタ１２２．１２３の値ガ更新されるが、比較結果が８
０＃のときは変化しない。この手順をくり返して全デー
タの入力を終了すると、レジスタ１２３に最大データが
得られたときの選択信号が保持されている。ユーザ領域
の再生時にはマルチプレクサ１２８がカウンタ１２６か
らレジスタ１２３に切かえてセレクト信号を出力する。

また、サーボ領域、ＩＤ領域を読み出す時は、常に、レ
ジスタ１２７の値がセレクト信号として出力される。こ
のような判定処理はマイクロコンピュータで行なうこと
も可能であるが、−データ入力ごとに比較を行なうには
高速のマイクロコンピュータが必要となるため現実的で
なく、全データをレジスタに保持させ、マイクロコンピ
ュータでこれを順次読み出して比較していく方法が適し
ている。このように。

再生信号の相対値から最適点をみつけるため、再生信号
振幅による影響をうけない。

次に、第１１図に本発明を光磁気記録方式の光デイスク
装置に適用した場合の実施例を示す。この場合は、ディ
スクにあらかじめ作成されたプリピットは第１図の実施
例と同様の反射光量の大小で再生できるが、光磁気記録
方式による記録部分の再生は、プリピット部とは異なり
反射光の偏光面の回転角度を検出する必要がある。この
ため、プリピット部とは別の第二の光検出素子（光ピツ
クアップ３内に含まれる）および第二のプリアンプ４′
が必要である。第１図の実施例の説明では、クロック位
置調整が必要となる原因として記録時の記録位置変動の
みを考えいたが、光磁気記録方式では、前述の第二の光
検出素子、およびプリアンプとプリピット部を再生する
第一の光検出素子およびプリアンプとの遅延時間差が発
生する。従来は両者の遅延時間を高精度に一致させる設
計ならびに調整が行なわれていたが１本発明を用いるこ
とによ・り精度の仕様を緩和することが出来、また経時
変化による変動にも対応できるため、ドライブ装置のコ
スト低減、信頼性の向上に大きな効果がある。第１１図
ではプリアンプの出力をセレクタ２０により一個のＡ／
Ｄ変換器に入力させる方式を示しているが、それぞれの
プリアンプに別々のＡ／Ｄ変換器を接続し、デジタル化
した後でセレクタで切換える方法も採用できる。この場
合は、光磁気再生信号側のＡ／Ｄ変換器にはセレクタ１
１で選択された遅延クロックを接続し、プリピット側の
Ａ／Ｄ変換器にはクロック再生回路から得られる再生ク
ロックを１５接続する。

以上の説明では、データ領域の再生時のクロツり調整ラ
フ法に“ついて述べできたが、同様の考え力でプリピッ
ト部の再生時におけるクロック調整も行なうことができ
る。ピーク検出回路５では実際のピーク信号とピーク検
出信号との間に回路特性による遅延り間が生じる。また
、クロック再生回路でもデー　１〜遅延などにより再生
クロック１５に遅延時間が生じる。この遅延時間を、デ
・−夕領域と同様に複数の遅延クロックから最適のクロ
ックを選択することにより解消する。判定信号はブリピ
ッ１へ信号を使用する。サンプルサーボ方式の場合には
クロック同期用ピットが適している。しかし、クロック
同期用ピッ１へ同期領域の同期信号のようには連続して
記録されていないので、サーボ領域ごとに読取リフロッ
クな変化させて最適クロックの判定を行なう。決定され
たセレクト信号を第１０図のレジスタ１２７に保持して
おくことによりタロツク選択が行なわれる。データ領域
と異なり判定用デジタルデータの入力される周期が長い
ため、マイクロコンピュータによる直接のデータ比較が
可能である。また、常時判定を行なう必要はなく、ディ
スク交換時、および、一定時間ごとに判定を行ない判定
結果を保持しておけばよい。

また１判定は一回の判定動作で↑−ｊなう８賭はない。

データ領域に関しては、・回の判定番：必要な同期信号
Δ・複数組用、低しで複数の判定を行ないその平均値を
最終判定とすることができる。他の方法としで、選択し
またタロツクによる再生信号の読み取りを連続して複数
回取り込み、そのＸｐ均値をそのタロツクによる読取り
デー・夕とすることもできる。いずれの場合も、同期領
域の増大、判定回路の規模の増加が生じるが、判定結果
の信頼性が向］二する。プリピット部の判定に関しては
、サーボ領域は、常に、一定周期で繰り返しあられれる
ため、複数の判定動作の実行は容易であり、平均化を行
なう回数も任意に設定することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、再生クロックポジションを再生信号の
振幅値に影響されることなく最適位置に設定できるので
、読取り誤り率の低減効果がある。

さらに、回路の調整誤差及び経時変化による遅延変動を
吸収できるので、ドライブ装置のコストが低減し、ディ
スク、ドライブ間の互換性がよくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図はサン
プルサーボ方式のデータ説明図、第３図はサーボ領域の
説明図、第４図はセクタの説明図。 第５図は第１図におけるピーク検出回路の動作説明図、
第６図は第１図におけるＰＬＬのブロック図、第７図は
第１７図における遅延素子のブロック図、第８図は第７
図における遅延素Ｐにより得られるクロックのタイムチ
ャート、第９図は判定方法の説明図、第１０図は第１図
における判定回路のブロック図、第１．１図は本発明に
よる第二の実施例のブロック図である。 １・・・光ディスク、３・・・光ピツクアップ、４・・
・プリアンプ、５・・・ピーク検出回路、６・・・クロ
ック再生回路、７・・・Ａ／Ｄ変換器、１０・・・遅延
素子、１１躬　１　ロ 第 阻 第 固 トラ、へ〉ゲ喝ビット クｏ、り度り４用ピット 閑 ■ 閑 固 斐す鉦り。、り　’）　Ｏ−ｔ　’ｌ　　’７　Ｃ）ラ
フ　り０＋、り　クロラフ　グロー／２と１　２　３４
５ 躬 固 第 区 躬 躬 力

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、デジタルデータを記録および再生する装置において
   、 媒体上に記録されている第一の特定情報により記録信号
   に同期したクロック信号を生成するクロック再生手段と
   、前記クロック信号を入力とし、複数の遅延されたクロ
   ックを出力する遅延手段と、前記遅延素子の複数の出力
   から一本の前記クロックを選択し、変換クロック信号と
   して供給する選択手段と、前記媒体から再生されるアナ
   ログ信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル
   変換手段と、前記アナログ・デジタル変換手段のデジタ
   ル出力を入力信号とし、前記選択手段を前記再生信号中
   の第二の特定情報と同期して制御し、得られた一群の前
   記デジタル信号から特定のデジタル信号を得るときの選
   択手段の制御値を記憶し、前記第二の特定情報と同一時
   に記録された情報群再生時に前記記憶した制御値を出力
   する判定手段とを含むことを特徴とするテータ記録再生
   装置。 ２、請求項１において、前記第一の特定情報に同期して
   制御手段を制御し、得られた一群の前記デジタル信号か
   ら前記特定のデジタル信号を得るときの前記選択手段の
   制御値を記憶し、前記第一の特定情報及びこれと同一時
   に記録された他の情報を再生するときに、前記記憶した
   制御値を出力する第二の判定回路を備えたデータ記録再
   生装置。 ３、請求項１または２において、前記記録媒体が、光学
   的手法あるいは、光学的および磁気的手法の併用により
   記録を行ない、光学的手法で再生を行なう光学式記録媒
   体であるデータ記録再生装置。 ４、請求項１、２または３において、前記記録媒体が円
   盤状をなし、前記第一の特定情報がディスク製造時に一
   定間隔で形成されるサーボ情報を含んでいるプリピット
   中のクロック同期ピットであり、前記第二の特定情報が
   追記される所定パタンの同期信号であり、前記第二の特
   定情報と同一時に記録される情報群が、コンピュータ用
   外部記憶装置の記憶領域の単位である一セクタで構成さ
   れているデータ記録再生装置。 ５、請求項１、２、３または４において、前記判定手段
   が、複数の判定動作を行ないその平均値を求める機能を
   もつデータ記録再生装置。