JPH0772942B2 - 光デイスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光学的に検知可能な案内トラックを有する光
記録ディスクに情報を記録し、再生する光情報記録再生
装置に関するものである。

従来の技術 高密度大容量メモリとして有望視されている光記録ディ
スクメモリは光記録ディスクの低いエラーレートを克服
するためのエラー制御技術が非常に大切である。

光記録ディスクは高トラック密度化のために案内溝のよ
うな光学的に検知可能な案内トラックが設けられるのが
普通で、この案内トラック上に形成した記録層に１μｍ
ぐらいに絞ったレーザ光を照射し、穴あけもしくは、反
射率変化を起こして記録する。

記録ドット及びトラックピッチは、１μｍ程度であるた
め、光記録ディスクの製造工程（案内トラックの形成、
レプリカディスクの製造、記録材料の蒸着、保護層の形
成）あるいは未記録ディスクの使用環境などによって各
種の欠陥、ゴミ、キズが生じて再生信号のドロップアウ
トとなる。

このドロップアウトは多岐にわたり、バースト状のも
の、ランダムなものが同程度生起する。この結果、光記
録ディスクの生のエラーレートは、10^-4〜10^-6と言われ
ており、従来の代表的な記録媒体である磁気ディスクの
10^-9〜10^-12という生のエラーレートに比較して非常に
悪いのが現状である。

このため光記録ディスクを用いた光情報記録再生装置
は、強力なエラー制御をもつのが普通である。

第４図は、実際に光記録ディスクに記録される信号のフ
ォーマットの詳細を示す図である。１はデータ再生時の
クロック同期引込を促すための同期信号、２はデータの
始まりを示すために、一定のコードを用いたデータマー
ク、３は誤り訂正符号理論に基づいて、冗長ビットを付
加され、インターリーブされた符号化データである。こ
の同期信号１、データマーク２、符号化データ３からな
る記録信号ブロックＢは、第５図のＢに示すように、ア
ドレス部４で分割されたセクタの情報記録領域に記録さ
れる。アドレス部４は、一般にトラックアドレスとセク
タアドレスが記録されている。

このように、光記録ディスクをセクタ構造とし、データ
をある単位ごとに分割して記録することは、データの長
さが可変長であるデジタル情報を記録する場合非常に有
効で、記録領域を効率よく利用できる。

光記録ディスクに存在するドロップアウトは、一般に記
録再生信号のエンベロープを減少させて復調エラーを起
こし、このドロップアウトが誤り訂正符号の能力を越え
て発生すると、復調時にエラー訂正しきれない。

書き換え不能のディスクの場合、あるセクタにデータを
記録した後にそのデータを読み出して復調エラーが訂正
不可能と判定されたとき、そのセクタのデータは再生さ
れないような処理をして、別のセクタにもう一度データ
を記録する必要がある。

また、データの一部を更新するとき、もしくはファイル
を消去するときなど、不要となったセクタのデータは再
生されないようにしておく方がよい。

さらに、未記録セクタの情報記録領域に、データを記録
して正しい再生が不可能と予測されるようなドロップア
ウトが存在しているとき、そのセクタは不良セクタとし
てデータを記録しないような処理をしてあることが望ま
しく、この場合は書き換え可能な光記録ディスクにおい
ても同様である。

以上示したように、データを記録再生しようとするセク
タが不良セクタである場合、または更新などの目的で不
用となった場合には、再生時にそれを判別できる処理を
しておくことが必要である。

そこで、不良セクタ、不用セクタを識別するために、セ
クタの情報記録領域に特定のパターンの複数のパルス列
（以下複数のパルス列を書き込む動作をデリート、複数
のパルス列をデリートパルスと呼ぶ）を記録済みデータ
の上に重ね書きをする方法がある（特願昭58−222405
号、特願昭59−43415号）。この方法を簡単に説明す
る。

不良あるいは不用セクタのデータ部を第６図（ａ）に示
し、このデータ部にデータの周波数よりかなり低い周波
数のデリートパルス（第６図（ｂ）に示す）を重ね書き
をする。一定の光パワーで重ねて記録された所のデータ
は、デリートパルスによってつぶされてデータが再生さ
れなくなる。

このときの再生信号を第６図（ｃ）に示す。このとき
は、デリートパルス検出回路によりデリートパルスを検
出し、不良セクタまたは不用セクタと認識される。

このような、デリートパルス検出回路を有する光ディス
ク装置の従来例を第７図に示す。

第７図において、11は情報信号を記録可能な光ディスク
であり一定速度で回転している。12は半導体レーザ13か
らの光ビームを微少光に絞るための光学ヘッド、14は半
導体レーザ駆動回路、端子Ａはデータ信号やデリートパ
ルスを出力する入力端子である。15はディスク11から信
号を再生するためのヘッドアンプ、16は再生信号の周波
数特性を補正するためのイコライザ回路、17は帯域制限
するためのローパスフィルタである。18は再生信号を微
分検出するための微分回路である。このような光ディス
クを用いた記録再生装置では、光学的記録の特性から装
置の信頼性等をよくするため、微分記録をすることが一
般的に行われている。従って、再生信号も微分回路を介
してデータ信号等を検出することが一般的に行われる。

次に、19はアンプ、20はデータ信号を検出するためのデ
ータ検出回路であり、端子21よりデータ信号を送出す
る。

一方、デリートパルスを検出する場合は、エンベロープ
検波回路22、コンパレータ23で構成するデリートパルス
検出回路にアンプ19の出力信号を入力する。デリートパ
ルス検出回路の動作を第８図の波形図を用いて述べる。

第８図（ｂ）はヘッドアンプ15からの再生信号を示し、
（イ）の区間が再生されたデータ信号を示す。第８図
（ｅ）はデリートパルスの記録信号を示し、この信号を
第８図（ｄ）に示す再生信号の上に重ね書きすると第８
図（ｆ）に示す信号が再生される。第８図（ロ）の区間
がデリートされた区間であり、もとのデータ信号（イ）
がつぶされその区間のデータ信号は再生されない。第８
図（ｆ）において再生信号がサグるのは再生回路の周波
数特性のためである。このような再生信号を微分回路18
で微分すると第８図（ｇ）に示す波形となる。デリート
パルス検出回路では、この信号をコンパレータ23に入力
するとともに、エンベロープ検波回路22でこの信号のエ
ンベロープ信号（第８図（ハ）に示す）を検出しコンパ
レータ23に入力し再生信号を２値化する。このコンパレ
ータ23の出力波形を第８図（ｈ）に示す。この信号より
第８図（ｅ）に示すデリートパルスを検出することは、
デリート区間（ロ）の幅を検出することで容易に行うこ
とができる（図示せず）。従って、デリートパルス検出
回路では第８図（ｈ）に示すようなデリート区間に信号
のないきれいな２値化した再生信号を検出することが重
要である。

発明が解決しようとする問題点 以上のような従来の光ディスク装置においてデリートし
たときの光ディスクの特性を第９図に示す。

第９図（ｉ）はデリートしたときにデータ信号を十分抑
圧するにたらないデリートパワー（デリートパルスを記
録するための記録パワー）、つまり低いパワーでデリー
トしたときの再生信号波形を示し、第９図（ｊ）は十分
に抑圧する最適デリートパワーで記録したときの再生波
形を示し、第９図（ｋ）は最適パワーより高めのデリー
トパワーで記録したときの再生波形を示し、デリート区
間はDCレベル的には変化するがすでに記録してあるデー
タ信号は抑圧されずもとのデータ信号が再生される。こ
のような再生信号を第７図の従来例に示すデリートパル
ス検出回路で検出した場合、微分回路18、アンプ19の出
力信号は第９図の各々（ｉ）′，（ｊ）′，（ｋ）′の
ような波形になる。つまり、第９図（ｉ）′，（ｋ）′
のようにとものデータ信号が残っている再生信号よりデ
リートパルスを検出しようとするとコンパレータ23の検
出マージンが狭くなり信頼性が悪くなる。従って、信頼
性をよくするためには、デリート区間のもとのデータ信
号が完全に抑圧されるようにデリートパワーを最適デリ
ートパワーに制御することが必要である。このときの最
適デリートパワーは、もとのデータ信号の記録パワーと
密接な関係があり、光ディスク面上の吸収パワーが、デ
ータ信号のときと、デリートパルスのときと等しくなっ
たとき、データ信号は完全につぶされ最適デリートパワ
ーといえる。しかし、半導体レーザの発光パワーは、周
囲条件、特に温度条件、また半導体レーザ自身の劣化等
で変化し、また光ディスクの感度のバラツキ等があるた
め、もとのデータ信号の記録パワー、またデリートパワ
ーは正確に求められない。

従って、デリートしたときにもとのデータ信号が十分に
抑圧できない場合が生じ、そのためデリートパルスの検
出の信頼性が不十分であった。

本発明は、このような問題点を解決し、デリートパルス
を確実に検出できる光ディスク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 本発明は上記問題点を解決するため、ディスクからの再
生信号をクランプし、そのエンベロープ信号を検出し各
々を比較することによりデリートパルスを検出するもの
である。

作 用 本発明は上記の構成により、次に述べる作用で効果が達
成される。

データ信号により変調された光ビームは光ディスク面上
にデータ信号のピットとなって形成される。このピット
の反射率は未記録部（光ビームが照射されていない所）
に比べて10％ほど大きい。この反射率の変化は記録パワ
ーに比例し、記録パワーが大きいほど反射率は大きくな
る。従って、再生信号も大きくなる。デリートパルスは
前記したようにデータ信号よりかなり低い周波数である
ため、デリートパワーがデータ信号の記録パワーと同程
度であってもディスク面に吸収されるパワーはかなり大
きくなる。従って、データ信号によるピットと、デリー
トパルスのピットではかなり反射率が異なり、デリート
パルスの再生信号振幅が大きくなる。次に、このように
再生信号振幅の異なる再生信号が再生されると回路の周
波数特性上、サグ等振幅変動が発生し信号処理上複雑に
なったり、信頼性が劣化したりする。従って、クランプ
することにより振幅変動を押え一定に保ち、デリートパ
ルスとデータ信号の振幅差を検出することにより信頼性
のよいデリートパルスを検出することができる。

実施例 第１図は本発明の一実施例である。

第１図において、従来例の第７図と同様なものには同じ
番号を付し詳細は省略する。11は光ディスク、12は半導
体レーザ13からの光ビームを微少光に絞るための光学ヘ
ッド、14は半導体レーザ駆動回路、端子Ａはデータ信号
やデリートパルスを入力する入力端子、15はヘッドアン
プ、16はイコライザ回路、17はローパスフィルタ、18は
微分回路、19はアンプ、20はデータ信号を検出するため
のデータ検出回路、21はデータ信号送出用端子である。
アンプ30、クランプ回路31、エンベロープ検波回路32、
コンパレータ33は、本発明のデリートパルス検出回路の
構成を示すものである。

各々の動作を第２図の波形図を用いて説明する。第２図
（ｌ）はヘッドアンプ15からの再生信号を示し、デリー
トする前のデータ信号を示す。第２図（ｍ）はデリート
パルスを示す。第２図（ｍ）は、データ信号（第２図
（ｌ））にデリートパルスをデリートしたときの再生波
形を示す。このときの再生波形は、最適デリートパワー
と異なり、デリート区間にデータ信号成分が残っている
例を示し、また第２図（ｎ）の（ホ）に示す波形は最適
デリートパワーより高めでデリーとしたときの再生波形
を示す。波形図から解るように、デリートパワーに比例
してデリートパルス振幅は大きくなる。以上の再生信号
はイコライザ回路16、ローパスフィルタ17、アンプ30を
介してクランプ回路31に入力する。クランプ回路31で
は、再生信号の振幅変動及びデータ信号とデリートパル
スの振幅差によるサグ等による振幅変動等を吸収し一定
レベルで合わせる。第２図（ｏ）では一例として未記録
部でクランプしたときの再生波形を示している。次にク
ランプした再生信号のエンベロープ信号をエンベロープ
検波回路32で検出する（第２図（ｏ）の（ヘ）に示
す）。クランプした再生信号をエンベロープ信号とコン
パレータ32で比較しデリートパルス区間を検出する。こ
の信号を第２図（ｐ）に示す。

第３図にクランプ回路31、エンベロープ検波回路32、コ
ンパレータ33の一構成例を示す。端子Ｅにはアンプ30か
らの再生信号が入力される。コンデンサC₁、ダイオード
D₁でクランプ回路が構成され、クランプの時定数はC₁で
決められる。第３図ではV_Vレベルにクランプする場合の
例を示している。トランジスタQ₁、抵抗R₁でエミッタフ
ォロアを構成し再生信号を出力する。エンベロープ検波
回路は一般的にダイオードD₂、コンデンサC₂、抵抗R₂で
構成し、コンデンサC₂、抵抗R₂で検波の時定数が決めら
れる。これらの信号をコンパレータ33に入力し再生信号
を２値化しデリートパルス区間を検出する。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、デリートパルス
を記録したときのデリートパルスとデータ信号の振幅差
でデリートパルスを検出できるので、最適デリートパワ
ーに設定しなくても信頼性よくデリートパルスを検出す
ることができる。また、デリートパワーをデータ信号の
記録パワーより若干大きめに設定しておくと、さらに信
頼性よくデリートパルスを検出することができる。

また、クランプ回路で、再生信号の未記録部でクランプ
した例を示したが、記録部でクランプしても同様な効果
が得られる。また、イコライザ回路16、ローパスフィル
タ17を介した後でデリートパルスを検出する一実施例を
示しているが、ヘッドアンプ15の出力後でデリートパル
ス検出回路を設けても同様な効果が得られる。

以上データ信号の上にデリートパルスを重ね書きをする
例について述べたが、未記録部のセクタにデリートパル
スを記録した場合でも同様に検出することが可能であ
り、その実用効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光ディスク装置のブロ
ック図、第２図は本発明のデリートパルス検出回路の動
作を示す波形図、第３図はデリートパルス検出回路の一
構成例を示す図、第４図は光ディスクに記録する信号の
フォーマットを示す図、第５図はセクタのアドレス部と
データ部の配置を示すタイムチャート、第６図はデータ
信号とデリートパルスの関係を示す波形図、第７図は従
来例を示す光ディスク装置のブロック図、第８図は従来
例に示すデリートパルス検出回路の動作を示す再生信号
波形図、第９図はデリートしたときの光ディスクの再生
特性を示した図である。 12……光学ヘッド、13……半導体レーザ、14……半導体
レーザ駆動回路、15……ヘッドアンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光パワーを変調して、光ディスクの所定の
   トラックに情報信号及び情報信号よりも低い周波数成分
   を持つデリートパルスを記録する手段と、デリートパル
   ス再生手段として、イコライザ、ローパスフィルタの波
   形整形した信号をクランプするクランプ回路と、前記ク
   ランプ回路より出力された信号のエンベロープを得るエ
   ンベロープ検波回路と、前記クランプ回路の出力信号
   と、前記エンベロープ検波回路の出力を比較するコンパ
   レータを備えたことを特徴とする光ディスク装置。