JPH0770162B2 - 光情報記録再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、デジタル記録された再同期信号を含むデータ
を媒体から再生する方法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円状、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案内トラックを複数のセ
クタに分割し、セクタ単位でデジタル情報の記録再生が
行なわれる。各セクタはトラックアドレス及びセクタア
ドレス情報などを含むセクタインデックス部のデータを
記録再生するデータフィールド部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PLL（フェ
ーズ ロックド ループ）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DM（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、ゴミ、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
ピット、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^-5〜10^-6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再生時のPLL動作に
影響を与え、PLLの発振周波数が変化して、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すれて以降のセ
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、記録する際、セクタ
データ中に一定の間隔で再同期信号を挿入する手段がと
られている。このフォーマットの一例を第６図に示す。
セクタのデータは、PLL同期引き込みのための同期引き
込み信号１（VCO）、データの先頭を識別するためのデ
ータマーク２（DM）、一定の間隔毎に設けられ、データ
の復調に再同期をかけるための再同期信号３（RS）、及
びｍ個のブロック（以下フレームと呼ぶ）に分割された
データ部４で構成されている。データの記録再生は、セ
クタの先頭にある識別子５（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って発生
したビットスリップ現象により復調のワード同期がずれ
たとしても、再同期信号によりエラーはフレーム単位で
抑えられ、次のフレームからは、正常に復調が実行出来
る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、フレーム構成をとるセクタフォーマット
において、データを復調する際にドロップアウト等によ
ってデータ部で誤って再同期信号が検出された場合、誤
った位置からそのフレームは復調されるため、セクタバ
ッファメモリに誤ったデータを格納してしまう。従って
前記のようなデータフォーマットにおいても、再同期信
号が正規の位置で検出されないと正しくデータを復調で
きずデータのスリップ現象が起こる。

そこで、本発明は再生信号から再同期信号を検出する際
に、ある基準信号より再生同時信号検出ゲートを設け、
検出ゲートの幅およびタイミングの最適化を図ることに
よって、データのスリップ現象を最小限にとどめ、誤り
訂正能力を向上させるるような光情報記録再生を提供す
ることを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、光学的に検知可能な案内トラックに複数のセ
クタを有する光記録ディスクに情報が記録され、再同期
信号を１ブロック毎に含む情報の再生に際し、再生信号
より再同期信号を検出して情報を復調する手段、既に検
出された再同期信号から以降の再同期信号の検出位置を
予測し、検出された再同期信号と予測された再同期信号
の位置を比較する手段、前記比較手段によって得られた
再同期信号の検出状態を記憶する手段に従い、再生信号
より再同期信号を検出する際、基準信号より設けられた
検出ゲート内でのみ検出することを特徴とする光情報記
録再生方法である。

作 用 本発明は、前記の構成によりデータ再生の際、再生した
フレーム毎の再同期信号の検出の信頼性を高め、データ
復調でのワード同期はずれによるエラーを減少させるこ
とにより誤り訂正能力をあげることが可能となる。

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。

第１図に、本実施例における光情報記録再生装置のブロ
ック図を示す。光ディスク６から光検出器７で読みださ
れ、プリアンプ８で増幅された再生信号100は、波形等
化回路９で波形整形され、コンパレータ10でデジタル化
されて２値化再生信号101となる。一方、セクタ識別子
部IDのアドレスはアドレス再生回路11で読みだされて、
セクタのアドレス再生信号102が出力される。あるセク
タのデータを復調する際、制御をつかさどるCPU12はア
ドレス再生信号102を確認して目標セクタに対する復調
指令信号103を復調回路のタイミングゲート信号生成回
路16に出力する。２値化再生信号101はPLL回路13で再生
クロック104を自己生成し、この再生クロック104に従っ
て復調動作を実行する。データマーク検出回路14及び再
同期信号検出回路15では、入力された２値化再生信号10
1の中にデータマーク、再同期信号のビットパターンが
現れた時、各々データマーク検出信号105（以下DM検出
信号と称する）、RS検出信号106を出力する。RS検出信
号106から１フレーム遅延回路18によってRS予測信号109
が生成され、RS検出信号106とRS予測信号109より位置比
較回路19で位置の比較がおこなわれる。比較結果110よ
り、RS情報生成回路20でRS情報111をタイミングゲート
信号16にフィードバックされる。RSゲート信号のゲート
タイミング、ゲート幅はアドレス識別子検出信号103か
らの初期値が設定されているタイミング112によってタ
イミングゲート生成回路21およびゲート幅生成回路22に
与えられる（DM部および先頭のフレームのRS）。２フレ
ーム以降のRSは、RS情報生成回路20からのRS情報111に
よってゲートタイミング生成回路22およびゲート幅生成
回路23に指示される。そして、ゲートタイミング生成回
路22よりゲートタイミング113が、ゲート幅生成回路23
からゲート幅114が検出ゲート信号生成回路へ送られ、
送られた信号より検出ゲート115が生成され、DM検出信
号105およびRS検出信号106に対し各々AND回路25,26でマ
スクする。復調タイミングゲート信号生成回路16ではこ
れらの信号に従いフレーム単位で復調タイミングゲート
信号107を復調部17に出力する。復調部17により出力さ
れた復調データ108は、誤り訂正検出回路21では記録時
に付加して誤り訂正符号によって復調データの誤りをチ
ェックし、誤りがあれば検出しかつ訂正して正しいデー
タを生成する。

第２図はウィンドゥ信号のタイミングを示す図である。
第２図（Ａ）は２値化再生信号101、（Ｂ）はRS検出信
号、（Ｃ）はRS検出のためのウィンドゥ信号である。こ
のウィンドゥ信号は前フレームで検出されたRS信号から
１フレーム分PLLのクロックカウントを行って生成して
いる。（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｇ）は各々２値化再
生信号101,RS検出信号、PLLのクロック，ウィンドゥ信
号であり、（Ａ）のRS部での拡大部である。（Ｄ）に示
すように、再同期信号RSがRS₁からRSmまでのｍビットで
構成されているものとすると、RS検出信号はパターン検
出回路にRSパターンのｍビット目が入力された時点でRS
検出信号が出力される。このRS検出信号の位置に対し、
前後数ビットのウィンドゥ信号を生成し、そのウィンド
ゥ内でRS検出信号とRS予測信号の位置比較を行う。この
ウィンドゥ幅は、１フレームの長さがどの程度であるか
という点と、その長さにおいてPLLのクロック個数が何
個増減する可能性があるかという点で決定されるもので
あるが、通常はせいぜい１〜２ビットで十分である。

また、以下に本発明で用いられているRSパターンを示
す。

RS＝“001000000100100" このパターンのビットシフトによる相関は、（＊は“0"
か“1"のどちらか） |****001000000010|0100 ４ビット |***0010000000100|100 ２ビット |**00100000001001|00 ６ビット |*001000000010010|0 ６ビット |0010000000100100| ０ビット（一致） 0|010000000100100*| ６ビット 0|010000000100100*| ６ビット 00|10000000100100**| ６ビット 001|0000000100100***| ２ビット 0010|000000100100****| ４ビット であり、前後２ビット以内では６ビット一致しないとRS
を誤検出とならないが、前後３ビッドでは２ビットでRS
と誤検出する可能性がある。従って、標準化のフォーマ
ットでは、ウィンドゥは前後２ビット以内の幅の方が望
ましいと言える。

RS情報としては、設定されたウィンドゥ内におけるRS予
測信号とRS検出信号の位置関係によって次の４種類とな
る。

（１） 正常検出……RS予測信号と同じ位置でRS検出信
号が得られた。

（２） 進み検出……RS予測信号の位置に対し、RS検出
信号が時間的に進んだ位置で得られた。（１フレーム内
でのPLLのクロック数が減って、RS予測信号が本来の発
生位置よりも遅く得られた） （３） 遅れ検出……RS予測信号の位置に対し、RS検出
信号が時間的に遅れた位置で得られた。（１フレーム内
でのPLLのクロック数が増えて、RS予測信号が本来の発
生位置よりも早く得られた） （４） 未検出……ウィンドゥの中でRS検出信号が得ら
れなかった。

次にRS情報生成回路20について説明する。第３図はRS情
報生成回路の一例であり、ウィンドゥの幅をRS検出信号
に対して前後２ビット分の場合について説明する。１フ
レーム前のRS検出信号をPLLクロックより１フレーム分
の遅延させて、その結果であるRS予測信号と次のRS検出
信号の位置を比較させるものである。５段のフリップフ
ロップ（以下FFと呼ぶ）があり、３段目のFFの出力が正
常なRS予測信号である。１段目および２段目のFFの出力
とRS検出信号の位置が一致した場合は、データビットが
進んでいるとして進み検出信号をアクティブにする。ま
た、４段目および５段目のFFの出力とRS検出信号の位置
が一致した場合は、データビットが遅れているとして遅
れ検出信号をアクティブにする。３段目のFFとRS検出信
号の位置が一致した場合は正常検出信号をアクティブに
する。また、進み検出信号、正常検出信号、遅れ検出信
号いずれもアクティブでない場合は未検出とする。

第４図はRS情報生成回路20のタイミング図を第３図の回
路を基にしたものである。RS情報としては（１）正常検
出，（２）進み検出，（３）遅れ検出，（４）未検出、
の４種類があり、この出力信号はRS検出信号、RS予測信
号、ウィンドゥ信号、PLLのクロックを入力として生成
される。RS情報は第６図のフォーマットに示す各RS部ご
とに生成され、各フレームでのRS情報生成は、第３図で
示すようにウィンドゥ信号が閉じた時点でなされ、その
時点で各出力ハイレベルの時のその状態を検出したもの
とする。各フレームにおいてRS情報を送出した後は、リ
セット信号によってすべてのフリップフロップがクリア
され、初期状態に戻るように構成する。また、RS情報は
次のフレームのRS部で生成されることから、最終フレー
ムでのビットスリップ発生状態は、基準となるRSが存在
しないためRS予測信号との位置比較ができない。よっ
て、最終フレームでのビットスリップ状態を検出しよう
とした時には、セクタデータの最後にRSを余分に付加す
る必要がある。

第５図は検出ゲートのタイミングおよび幅とRS情報によ
る変化の様子をタイミングチャートにまとめた一例であ
る。DM検出ゲート信号および１フレーム目のRS検出ゲー
ト信号は初期設定で固定である。２フレーム目はDMおよ
び１フレーム目のRSが正常に検出されたので、ゲートが
開くタイミングは遅くなりゲート幅も短くなっている。
３フレーム目は２フレームも正常にRSが検出されたの
で、検出ゲートのゲートタイミングおよびゲート幅は２
フレーム目と同じである。しかし、４フレーム目は３フ
レームでRS未検出のため、３フレーム目のときよりタイ
ミングゲートより早くゲート幅も長くなっている。５フ
レーム目は４フレーム目でRSが検出されたので１フレー
ム目と同じタイミングかつ幅の検出ゲートとなってい
る。６フレーム目,7フレーム目とも前のフレームのRSが
正常に検出されたので２フレーム目とおなじタイミング
かつ幅の検出ゲートが生成されている。６フレーム目で
データ中にRSと一致したパターンがあってもRS検出信号
によってマスクされているので無視される。

発明の効果 以上説明したように、本発明は前記の構成により、再同
期信号を１フレーム毎に含むデータの復調において、再
同期信号を検出するためにアドレス識別子検出信号より
最適な幅およびタイミングで生成された検出ゲート信号
を設けることによりデータの復調の信頼性を向上させ
る。また再同期信号の検出状態により検出ゲート信号の
幅およびタイミングを変動可能にすることにより、ディ
スクの偏芯や再生信号のジッタに対してもマージンを設
けることが可能となり、得られた復調データに対して誤
りを減らすことができ強いては誤り訂正の向上につなが
ることとなり、効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における光情報記録再生方法に用いる復
調ブロック図、第２図はウィンドゥ信号のタイミング
図、第３図はRS情報生成回路図、第４図はRS情報生成回
路のタイミング図、第５図はRS情報と検出ゲートの関係
を示したタイミング図、第６図は再同期信号を含むセク
タフォーマット図である。 １………同期引き込み信号（SYNC）、２……データマー
ク、３……再同期信号、５……セクタ識別子（ID）、６
……光ディスク、７……光検出器、８……プリアンプ、
９……波形等価回路、10……コンパレータ、11……アド
レス再生回路、12……CPU、13……PLL回路、14……デー
タマーク検出回路、15……再同期信号検出回路、16……
復調タイミングゲート信号、19……RS検出比較回路、20
……RS情報生成回路、21……誤り訂正検出回路、22……
ゲートタイミング生成回路、、23……ゲート幅生成回
路、24……検出ゲート生成回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学的に検知可能な案内トラックに複数の
   セクタを有する光記録ディスクに情報が記録され，再同
   期信号を１ブロック毎に含む情報の再生に際し，再生信
   号より再同期信号を検出して情報を復調する手段と，既
   に検出された再同期信号から以降の再同期信号の検出位
   置を遅延回路によって予測し，検出された再同期信号と
   予測された再同期信号の位置を比較する手段と，前記比
   較手段によって得られる検出された再同期信号と予測さ
   れた再同期信号が時間的に一致した場合，検出された再
   同期信号が予測された再同期信号より時間的に早く検出
   した場合，検出された再同期信号が予測された再同期信
   号が時間的より遅く検出した場合，再同期信号が検出さ
   れなかった場合の４つの検出状態を記憶する手段を有す
   る光記録再生回路において，再生信号より再同期信号を
   検出する際，各セクタの先頭を示す信号あるいは再生デ
   ータの先頭を示す信号を基準信号とする手段において前
   記基準信号より遅延回路によって生成される検出ゲート
   内でのみ検出することを特徴とする光情報記録再生方
   法。
2. 【請求項２】アドレス識別子の検出信号を基準として再
   同期信号の検出ゲートを設けることを特徴とする請求項
   １記載の光情報記録再生方法。
3. 【請求項３】再同期信号の検出ゲートの幅およびタイミ
   ングを前記再同期信号と既に検出された再同期信号から
   以降の再同期信号の検出位置を遅延回路によって予測
   し，予想された再同期信号との検出状態により変動する
   ことを特徴とする請求項１記載の光情報記録再生方法。