JPS6059540A - 光学的情報記録再生装置 - 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 本発明は光記録ディスクにデータを記録再生する光学的
情報記録再生装置、特にデータを学記録ディスクに記録
中に光記録ディスクで発生したエラーを検出することに
よって光記録ディスクへの記録の確認と記録の正確さを
検証可能な光学的情報記録再生装置に関する。

従来例の構成とその問題点 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イトを克服
するためのエラー検出、エラー訂正などのエラー制御技
術が非常に大切である。

光記録ディスクは高トラツ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もうけられるの
が普通で、この案内トラック上に形成した記録層に直径
１μｍぐらいに絞ったレーザ光を照射し、穴あけあるい
は反射率変化を起こしてデータを記録する。記録したデ
ータは光記録ディスクに十分微弱なレーザ光を照射して
、反射光の変化として読み取られる。

記録ドツ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
−あるいは光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イトは、１０〜１ｏ　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
１０−９〜１ｏ−１２という生のエラーレイトに比較し
て非常に悪いのが現状である。

６　ページ 第１図は光学的情報記録再生装置の構成図の従来例であ
る。第１図において、１は記録するデータを一時記憶し
ておくだめのデータバッフ７メモリ、２はエラー検出・
訂正を行なうだめのエラー制御回路、３は光記録ディス
ク９に記録する符号化データをたくわえるセクタバッフ
ァメモリ、４はディジタル変調回路である。５は半導体
レーザ駆動回路、６は光学ヘッド、７はヘッドアンプ、
８は光学ヘッド６とヘッドアンプ７を高速に移送するリ
ニアモータである。９は光記録ディスク、１０は光記録
ディスク９を回転するディスクモータである。

１１は光学ヘッドの出射ビームを光記録ディスク９の所
定のトラックを集光し追従するだめのフォーカス／トラ
ッキングサーボ回路である。１２はリニアモータ駆動回
路、１３はヘッドアンプ７の再生信号出力を周波数補正
して波形劣化を改善するための波形等化回路である。１
４は光記録ディスク９のトラックに記録されているアド
レス情報を復調するアドレス再生回路である。１６はゾ
ロ　ページ イジタル復調回路、１６は装置全体の制御部である。

次に第１図の動作について説明する。

光記録ディスク９がトラックをあらかじめ複数のセクタ
に分割したセクタフォーマットディスクについて説明す
る。データバッファ１にセクタ容量だけのデータが入力
される。ξのセクタ容量は２５６Ｂ（バイト）から１０
２４Ｂである。データバッファ１の入力データは、エラ
ー制御回路２によってＢ　ＣＨ（Ｂｏｓｓ　−Ｃｈａｕ
ｄｈｕｒ　ｉ　−Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｎ　）符号、Ｒ
Ｓ　（Ｒｅｅｄ　Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号などのエラー検
出訂正符号が生成されたチェック符号から成る符号化デ
ータとしてセレクタバッファ３に格納される。

セレクタバッファ３は、光記録ディスク９のセクタに記
録するだめの一時記憶で、光記録ディスクｅ上で生じた
バーストエラーを符号化データ中で各符号語にランダム
に分布さす目的で交錯（インターリービイング）する働
きがある。セクタバッファ３の符号化データは交錯する
ようにディジ７　ペー々丁 タル変調回路４に入力されて、光記録に適した信号に変
調される。ディジタル変調回路４の変調信号出力１００
は半導体レーザ駆動回路５によって、光学ヘッド６の半
導体レーザを変調して所定のセクタに変調信号出力１０
０を記録していく。

光記録ディスク９のトラックアクセスは、アドレス再生
回路１４のアドレス出力１０１を読み取り、現在のアド
レスと目的アドレスの差を制御部１６で計算し、リニア
モータ８をリニアモータ駆動回路１２で制御して行なわ
れる。

また、指定セクタの検出は、光記録ディスク９の各セク
タの先頭にあらかじめ記録されたアドレスに含まれるセ
クタアドレスを制御部１６で比較する形で行なわれ、書
込みゲート信号１０２および再生ゲート信号１０３を発
生し、ディジタル変調回路４．ディジタル復調回路１５
に入力され、それぞれの動作を制御する。

ヘッドアンプ７は、光学ヘッド６に内蔵された光電変換
素子で光記録ディスク９の反射光の変化を光電変換した
微弱な再生信号を増幅する。ヘッドアンプ７で増幅され
た再生信号１０４は波形等化回路１３で周波数補正され
、２値化されて再生信号出力１０５となる。再生信号出
力１０５はディジタル復調回路１５で復調され再生符号
化データとして交錯を解かれてセクタバッファ３に一時
格納される。

再生符号化データはエラー制御回路２でエラーの有無が
検査され、エラーが検出されるとそれを訂正してデータ
バッファ１に格納していく。

第１図においては、データの記録が正しく行なわれたか
どうかをチェックするには一度記録したセクタを再生し
エラー制御回路２のエラー検出の有無、あるいはデータ
バッファ１を使って入力データと再生データのデータ比
較による検証が必要である。

光記録ディスクは、生のエラー率が１σ４〜１０′５と
悪いため強力なエラー検出訂正符号が用いられ、再生符
号化データの復号に数１００μＢ〜数ｒｎｓの時間遅れ
がともなう。このため、セクタフォーマットディスクで
上述の記録検証を行なおうとする９　ページ と検証のための回転待ちが生じて連続セクタ記録が出来
ないことになってしまう。ディスク回転待ちはデータバ
ッファ１へのデータ転送速度が大幅に低下してしまうと
いう問題を生じる。

発明の目的 本発明は光記録ディスクへの記録中に生じるエラー、た
とえば光記録ディスクのドロップアウト。

光学ヘッドの光ビームのフォーカスのズレやトラック追
従のズレによる記録不良、半導体レーザ不良による記録
不良、あるいは電気回路系で生じるエラー等々を実時間
で検出し、光記録ディスクへの記録の状態を検証し、正
確なデータ記録を可能とする光学的情報記録再生装置を
提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は記録するデータにエラー検出訂正符号を付加し
た符号化データをディジタル変調回路で変調した変調信
号出力を光記録ディスクに記録するに際して、光記録デ
ィスクからの反射光を光電変換した再生信号出力と前記
変調信号出力とを比１０　ページ 較することによって記録中に生起したエラーを検出し、
前記エラー検出訂正符号のエラー訂正能力以内であるか
否かを判定して記録状態を検証するものである。

実施例の説明 第２図は本発明の光学的情報記録再生装置の一実施例の
ブロック図である。

１〜１６，１００〜１０６は第１図の番号と対応してお
り、同一番号は同じものである。

１７は変調信号出力１００と再生信号出力１０５とを比
較する比較回路、１８は比較回路１７の不一致出力１０
７によって検出された記録中に生起したエラーを計数し
て許容エラーか否かを判定する計数判定回路である。１
０６は変調信号出力１ｏｏの変調クロックである。

データバッファ１に入力されたデータはエラー制御回路
２でエラー検出訂正符号を付与して符号化データとして
セクタバッファ３に格納される。

光記録ディスク９への記録は、セクタバッファ３に格納
された符号化データを交錯するように読み１１ベコ・ 出され、ディジタル変調回路４で変調され変調信号出力
１ｏ○として、半導体レーザ駆動回路６と比較回路１７
に入力される。変調信号出力１００は光学ヘッド６によ
って光記録ディスク９に光記録される。

変調信号出力１００を記録中に光記録ディスク９で反射
された光は光学ヘッド６の光電変換素子で電気信号に変
換されヘッドアンプ７で増幅され、再生信号１０４とし
て波形等化回路１３に入力される。

この再生信号１０４は、光記録ディスク９のトラックの
キズ、ゴミなどの欠陥による記録ドツトの直接の欠陥、
あるいはフォーカス／トラッキングサーボへの影響によ
る記録光ビームのデフォーカスによる再生信号１０４の
振幅変化、トラッキングずれによるＳ／Ｎ劣化や記録ド
ツトのジッタなどを反映している。再生信号１０４は波
形等化回路１３によって周波数補正され、２値化される
。

この再生信号出力１０５は上記記録ディスク９の欠陥を
含んだ信号である。

比較回路１７は、この再生信号出力１０５を変調信号出
力１００と一致比較する。比較は変調クロック１０６の
タイミングで行なわれ、不一致出力１０７として判定回
路１８へ入力される。計数判定回路１８は不一致出力１
０７を計数し、制御部１６と協動して記録中に生起した
エラーが許容できるか否かを判定する。この許容エラー
の判定はエラー制御回路の能力によるが、少なくともエ
ラー訂正能力以下に設定される。

第３図は比較回路１７と計数判定回路１８の一実施例で
ある。

１９．２０，２２はラッチ回路、２１は排他的オフ　（
ＥＯＲ）　、２３ハパルス数カウンタ、２４はパルス幅
カウンタである。

第３図において、変調信号出力１００はラッチ回路１９
で変調クロック１０６でラッチされる。

同様に再生信号出力１０５はラッチ回路２ｏで変調クロ
ック１０６でラッチされる。ラッチ回路１９゜２０の出
力は排他的オア２１で比較される。排他的オア２１の出
力は、グリッチ防止のためラッチ１３２・−ジ 回路２２にラッチされる。したがって排他的オア２１で
入力の不一致が検出されると、ラッチ回路２２の不一致
出力１ｏ了がイネーブルとなる。この不一致出力１０７
はパルス数カウンタ２３およびパルス幅カウンタ２４に
入力される。パルス数カウンタ２３は不一致出力１０７
からランダムエラーの数を計数し、その結果を制御部１
６へ通知する。パルス幅カウンタ２４はバーストエラー
の長さを検出するもので同じく制御部１６へ通知される
。制御部１６は上記のランダムエラー数およびバースト
エラー長からエラ二制御回路２で訂正可能か否か判定す
る。

第４図は本発明の他の一実施例である。第５図は第４図
が適用される光記録ディスクのセクタへの変調信号出力
１ｏＯのフォーマットと制御信号を示す。

第４図と第５図において、４．　５．　１３．　１７゜
１８は第２図の同一番号と同じブロックを表わし、１０
０．１０５，１０６，１０７も同一信号を表わす。

１４　ページ ２５は比較ゲート信号発生回路、１０８は変調信号出力
イネーブル信号、１ｏ９比較ゲ一ト信号である。

変調信号出力１００は、再生時のクロック再生を容易と
するための同期パターン１１ｏ、同期パターンの終りと
データの始まりを示すだめの識別マークとしてデータマ
ーク１１１．データ１１２およびエラー検出訂正符号１
１３で構成される。

比較ゲート信号発生回路２５は、変調信号出力イネーブ
ル信号１０８と変調クロック１０６で前記データマーク
１１１をカバーするような比較ゲート信号１０９を発生
する。比較回路１７は変調信号出力１００と再生信号出
力１０５を比較ゲート信号１０９が有効の間比較し、出
力する。

第６図に示した変調信号出力１００において、データマ
ーク１１１がエラーによって誤検出または検出できない
場合が生じると、データ部分に長大なバーストエラーが
生起する。したがって、第４図の計数判定回路１８はデ
ータマーク検出ロジックで許容されるピット数のエラー
を越える数の１５　へて　び エラーの計数で記録不良と判定される。

第６図は本発明の他の一実施例のブロック図で、第７図
に示す符号化データを交錯（インターリーブイング）し
て記録する場合に適用される。

第７図はにヶのデータ符号にｒヶのチェック符号を付与
したｎヶの符号長の（ｎ、ｋ）符号語を列として４列並
べたもので図中に記録方向として矢印で示された行方向
に記録される。

光記録ディスク」二で生じるバーストエラーハ第７図で
行方向に生じるため各列の符号語に対してはランダム化
される。たとえば、符号語としてＧＦ（２）のＲｅｅｄ
　Ｓｏｌｏｍｏｎ符号を、ｒ　＝　４シンボル（シンボ
ル−８ビツト）の構成にすると符号距離が６となるから
、２シンボルまでのエラー訂正ができる。したがって、
セクタ全体では２ｘｌシンボルまでのバーストエラーが
訂正できる。しかし、ランダムエラーが生じた場合、一
様ランダムなら最大２Ｘ７シンボルが訂正できるが、最
悪の場合３シンボルエラーが同一符号語に集中すると訂
正できない。

第６図は上記の１符号語へのエラーの集中を検出するこ
とによって記録の検証をするものである。

第６図において、４，１７，１００，１０５゜１０６．
１０７，１０８は第２図、第４図の同一番号と同じもの
である。

２６はデマルチプレクサ、２７はディンターリーブカウ
ンタ、２８はカウンタアレイ、２９は判定回路である。

変調信号出力１００と再生信号出力１０５は比較回路１
７で比較され、エラーが不一致出力１０７として出力さ
れる。不一致出力１０７はデマルチプレクサ２６で第７
図の１列の符号語に１対１に対応してもうけられたカウ
ンタアレイ２８の入力に分配し、符号語毎のエラーの数
を計数する。ディンターリーブカウンタ２７は変調クロ
ック１０６を変調信号出力イネーブル信号１０８で計数
して現在比較中の不一致出力１０７０所属する符号語の
列のアドレス信号１１４を生成する。

判定回路２９はカウンタアレイ２８の計数値が符号語の
訂正可能符号数を越えるかどうかを判定１７、−・　コ
・ し、カウンタアレイ２８の１つでも越えていると記録不
良と判定する。

以上のようにして記録したセクタが不良と判定される該
当セクタは他の未記録セクタに再記録される。

発明の効果 以上、本発明は変調信号出力と再生信号出力とを記録中
に比較し、不一致出力を計数し判定することによって、
記録中に生起したエラーの検知、特に、エラーに弱い特
別な識別信号でのエラー検知、あるいは交錯して記録す
る符号語のエラー訂正能力を越える最悪ランダムエラー
生起の有無の検出など記録状態の良否の検証を記録と同
時に実現するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学的情報記録再生装置の従来の構成を示すブ
ロック図、第２図は本発明の光学的情報記録再生装置の
一実施例の構成を示すブロック図、第３図は同実施例に
おける比較回路および計数判定回路のブロック図、第４
図は本発明の他の実施１８／＜ジ 例の構成を示すブロック図、第６図は第４図が適用され
る変調信号出力のフォーマットと制御信号を示す図、第
６図は本発明の他の実施例の構成を示すブロック、第７
図は第６図が適用される符号化データを交錯して記録す
る場合の符号語の配列を示す図である。 １・・・・・・データバッファ、２・・・・・・エラー
制御回路、３・・・・・・セクタバッファ、４・・・・
・・ディジタル変調回路、６・・・・・・半導体レーザ
駆動回路、６・・・・・・光学ヘッド、７・・・・・・
ヘッドアンプ、９・・・・・・光記録ディスク、１３・
・・・・・波形等化回路、１６・・・・・・ディジタル
復調回路、１６・・・・・・制御部、１７・・・・・・
比較回路、１８・・・・・・計数判定回路、２６・・・
・・・比較ゲート信号発生回路、２６・・・・・・デマ
ルチプレクサ、２７・・・・・・ディンターリーブカウ
ンタ、２８・・・・・・カウンタアレイ、２９・・・・
・・判定回路、１００・・・・・・変調信号出力、１ｏ
６・・・・・・再生信号出力、１０６・・・・・・変調
クロック、１ｏ９・・・・・・比較ゲート信号。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光記録ディスク、入力データを一時記憶するバッ
   ファ手段、入力データにエラー検出訂正符号を付与する
   手段、前記エラー検出訂正符号を付与した前記入力デー
   タを変調する変調手段、レーザ光源によって前記光記録
   ディスクの所定のトラックに前記変調手段の変調信号出
   力を記録する手段。 前記光記録ディスクの反射光を受光し光電変換する手段
   、前記光電変換手段の再生信号出力を復調する復調手段
   、前記復調手段の再生データ出力に生じたエラーを前記
   エラー検出訂正符号によって検出し訂正する手段、前記
   訂正後の再生データを前記バッファ手段に格納する手段
   と、前記光記録ディスク記録中に、前記変調手段の変調
   信号出力と前記光電変換手段の再生信号出力とを比較す
   る手段と、前記比較手段の不一致出力によって前記エラ
   ー検出訂正符号の訂正能力以内であるかどう２　ページ かを判定する手段を有する光学的情報記録再生装置。 （２、特許請求の範囲第１項において、判定手段の出力
   によって該当入力データを再記録するようにしたことを
   特徴とする光学的情報記録再生装置。 （３）特許請求の範囲第１項において、比較手段は変調
   手段の変調クロックのタイミングで変調信号出力と再生
   信号出力とを比較するようにしたことを特徴とした光学
   的情報記録再生装置。 （４）特許請求の範囲第１項または第３項において、変
   調信号出力の特定区間を示すゲート信号によって比較手
   段の動作を制御するようにした光学的情報記録再生装置
   。 （５）特許請求の範囲第４項において、変調信号出力は
   、クロック再生を容易にするだめの同期パターン、前記
   同期パターンの終りを示す識別信号。 前記入力データとそのエラー検出訂正符号とで構成され
   、ゲート信号を少なくとも前記識別信号を含む区間出力
   するようにしたことを特徴とした光学的情報記録再生装
   置。 ３−署す （６）特許請求の範囲第１項または第３項において、変
   調信号は、入力データをエラー検出訂正符号化した符号
   語を交錯し変調して生成し、かつ前記符号語毎に比較手
   段の不一致出力をカウントするようにしたことを特徴と
   する光学的情報記録再生装置。