JP2763937B2 - 光ディスク装置のセクタマーク検出回路 - Google Patents

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DCSUM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DCSUM
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、既にフォーマッティン
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ディレイ30を
介して、また直接多数決回路38に出力される。一方、３
τ検出パルスは24τディレイ32、14τディレイ34及び８
τディ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t1〜t4の各検出パルスが図示の遅延を
受けて時刻t5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、一旦セクタマーク
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ぱなしにするため、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
リ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DCSUMが
減少する変化点から所定期間のあいだセクタマーク検出
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DC
SUMの減少変化を緩やかにするローパスフィルタ22と、
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、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ピット部分で減衰することでDCSU
M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VC
M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TES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PLOSを最小とするように、VCMポジショナ4
4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
設けられており、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
るようにフオーカ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DCSUM信
号が入力され、ローパスフィルタ22でDCSUM信号の立ち
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DCSUM信号は加算器24で所定
のバイアス電圧＋Ｖが加算され、（DCSUM＋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DCSUM信号が光ディスク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、DCSUM信号が減少する変化点
から所定期間のあいだ、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Pw1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ANDゲ
ート70の一方に入力され、ANDゲート70の他方にはMPU10
0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Pw1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Pw2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くID部からの経過時間をMPU100
に設けられた補間タイマ102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7
2よりウィンドパルスPw1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14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50
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
スプリッター54、λ/4板56及び対物レンズ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
ビームスプリッター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、また円偏光に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
スプリッター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次回折光と一時回折光が重ね合っ
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TES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DCSUM信号を得
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PLOS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図に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S1＝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DCSUM
信号は、プリフォーマット部となるセクタマークSM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、DCSUM信
号に加算器24で所定のバイアス電圧＋Ｖを加えて（DCSU
M＋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DCSUM信号の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（DCSUM＋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DCSUM信号は、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Pw1はANDゲート7
0、更にORゲート72を介してANDゲート18に与えられ、AN
D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、DCSUM信号
が再び立ち上がり、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
Pw1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Pw1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。MP
U100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Pw2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、 10:媒体（光ディスク） 12:光学ヘッド 14:セクタマーク判定回路 16:4分割受光器 18:ゲート 20:検出ウィンド設定回路 22:ローパスフィルタ（LPF） 24:加算器 26:比較器 40:トラックサーボ回路 42:ポジショナサーボ回路 44:VCMポジョナ 46:リード回路 50:半導体レーザ 52:コリメータレンズ 54:偏光ビームスプリッター 56:λ／板 58:対物レンズ 60:集光レンズ 64:トラッキングコイル 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)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項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
   化点から所定期間のあいだ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. 【請求項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とする請求項１記載の光ディスク装
   置のセクタマーク検出回路。