JP2002109744A - マルチチャンネル光記録用の予めフォーマットされたガイドトラック及び共に書き込まれた制御トラック - Google Patents

マルチチャンネル光記録用の予めフォーマットされたガイドトラック及び共に書き込まれた制御トラック

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JP2002109744A
JP2002109744A JP2001258611A JP2001258611A JP2002109744A JP 2002109744 A JP2002109744 A JP 2002109744A JP 2001258611 A JP2001258611 A JP 2001258611A JP 2001258611 A JP2001258611 A JP 2001258611A JP 2002109744 A JP2002109744 A JP 2002109744A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、データ読み出し時のトラック追従
精度が改善されたマルチトラック同時記録及び読み出し
用光記録システムの提供を目的とする。 【解決手段】 マルチトラック光データ記録のための方
法は、光学ヘッド、及び、複数のデータトラックを記録
するために隣接ガイドトラック間に充分の間隔を備えて
平行な、複数の予めフォーマットされたガイドトラック
を、含む光記録媒体を設置し、ガイドトラックに略平行
な方向に、光記録媒体と光学ヘッド間の相対的な動きを
与え、検出アレイにガイドトラックを撮像し、トラッキ
ングエラー信号を発生するステップを含む。本方法は、
ガイドトラックの残存したトラッキングランアウトを低
減するため、閉ループサーボシステムを駆動し、データ
トラックのバンドを、ガイドトラックの近傍の予めフォ
ーマットされていないスペースに、制御トラックを、デ
ータトラックに平行に、同時に記録することを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光テープのような
光媒体上に複数のデータトラックを同時に書き込むこと
に関する。
【0002】
【従来の技術】光記録媒体の高性能は、データトラック
に記録されたマークの小さなサイズ及び間隔と、相互に
隣接するトラックの密な間隔とに由来する。密な間隔の
トラックに対する正確な記録及び読み出しのため、光記
録システムは、高精度のサーボシステムに依存する。媒
体の表面に予めフォーマットされたパターンは、幾つか
の必要なサーボ位置付け信号を発生するのに使用され
る。例えば、光ディスク基板の繰返しの溝若しくはガイ
ドトラックは、トラッキング信号を発生するために通常
的に使用される(Optical Recording, a Technical Ove
rview, Alan Marchant, 1990, p.172を参照)。光学ヘ
ッドは、ガイドトラック上若しくはマークされていない
領域の近傍に設けられたデータトラックを記録若しくは
読み出し中にガイドトラックを追跡する閉ループサーボ
システムを含む。一のガイドトラックは、考えられる各
データトラックに対して提供される。
【0003】予めフォーマットされたガイドトラック
は、例えば光テープ(米国特許第4,884,260号及び米国
特許第5,989,671号)、光カード(米国特許第5,053,610
号)のような他種の光媒体に記録されたマークを位置決
めするのにも有用である。予めフォーマットされたガイ
ドトラックは、光データ記録中のクロストラックランア
ウトを低減する手段を提供する。しかし、残存するラン
アウトに起因して、予めフォーマットされたガイドトラ
ックは、記録されたデータをトラッキングする光路を定
義しない。更に、サーボ制御に対する先行技術の方法
は、特にマルチトラック光記録に対して実行されると
き、データ容量を低減するフォーマット特性を必要とす
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、マル
チトラックの同時に記録及び読み出しをする光記録シス
テムにおいてデータ読み出しのためのトラック追従精度
を改善することにある。本発明の更なる目的は、マルチ
データトラックを同時に記録し読み出すために使用され
る光記録媒体上のサーボ制御情報に確保される媒体領域
のフラクションを低減することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的は、マルチトラ
ック光データ記録のための方法によって達成され、この
方法は、a)光学ヘッド、及び、複数のデータトラック
を記録するために隣接ガイドトラック間に充分の間隔を
備えて平行な、複数の予めフォーマットされたガイドト
ラックを、含む光記録媒体を設置し、b)上記ガイドト
ラックに略平行な方向に、上記光記録媒体と上記光学ヘ
ッド間の相対的な動きを与え、c)上記光記録媒体を基
準として配列された検出アレイに上記ガイドトラックを
撮像し、上記光学ヘッドを基準とした上記ガイドトラッ
クのクロストラック変位を表す第1のトラッキングエラ
ー信号を発生し、上記ガイドトラックの残存したトラッ
キングランアウトを低減するため、閉ループサーボシス
テムを駆動し、d)データトラックのバンドを、上記ガ
イドトラックの近傍の予めフォーマットされていないス
ペースに、一若しくはそれ以上の制御トラックを、上記
データトラックに平行に、同時に記録することを含む。
【0006】
【発明の実施の形態】プレフォーマットされた(予めフ
ォーマットされた)ガイドトラックパターンは、マルチ
トラック(multi-track)光データ記録に対して重要で
ある。図1は、プレフォーマットパターンを持たない先
行技術によるマルチトラック光記録を示す。データトラ
ックのバンド10a乃至10cは、長手方向12に走査
される光記録媒体に記録される。各データバンド幅14
は、略一定である。しかし、記録システム、媒体、及び
輸送の不安定性により、記録されたデータバンドの非直
線性をもたらすクロストラックランアウト(cross-trac
k run-out)16が発生する。隣接のデータバンド間で
の重なりを防止するため、ガードスペース18が各デー
タバンドの隣に設けられる必要があり、ガードスペース
18は、少なくとも最大のランアウトと同等の大きさで
ある必要がある。最終的なデータバンドのクロストラッ
クピッチ20は、データバンドとガードスペースの幅を
足した幅と略同一である。従って、光記録媒体のデータ
容量は、クロストラックランアウトを低減することによ
って増加させることができる。
【0007】図2は、先行技術の方法による、トラッキ
ングエラー、若しくは残存(residual)のクロストラッ
クランアウトを減少させるガイドトラックを使用する閉
ループサーボシステムを含む。光記録媒体22は、プレ
フォーマットされたガイドトラック24を含む。光源2
6からの光は、ビームスプリッター28を通過し、対物
レンズ30によって合焦されて、ガイドトラックを照明
する焦点32を形成する。対物レンズ30は、サーボシ
ステムの部分であり、クロストラックランアウトを低減
するため調整可能である。焦点の像は、光検出デバイス
34にビームスプリッターによって中継される。光検出
デバイス34からの信号は、焦点を基準としてガイドト
ラックのオフセットやトラッキングエラーを見積もるト
ラッキングサーボ回路36によって評価される。トラッ
キングサーボ回路は、焦点32がガイドトラックを基準
にして定められたクロストラック位置に残るように、対
物レンズ30のクロストラック動き40を引き起こすト
ラッキングアクチュエータ38にトラッキングエラー信
号を送る。このシステムは、ガイドトラックを基準とし
て定められた方向に対物レンズを保持し、且つこのシス
テムを基準とした媒体の残存クロストラックランアウト
を低減する閉ループサーボシステムを構成する。閉ルー
プトラッキングサーボは、代替的に、対物レンズに代わ
って、光学ヘッド若しくは媒体を移動させるアクチュエ
ータを含んでよい。
【0008】一のプレフォーマットトラックがマルチデ
ータトラックを含むトラックグループを方向付けること
ができることは、知られている。米国特許第4,805,162
号は、隣接するトラックグループの粗いトラッキングに
対してそれぞれ使用されるプレフォーマットトラックの
利用を開示する。図3は、マルチトラック記録に対する
トラッキング制御を提供する、先行技術のガイドトラッ
クを用いた光記録フォーマットを示す。光記録媒体は、
複数の平行なデータトラックのために隣接ガイドトラッ
ク間に充分な間隔を備えた、長手方向にプレフォーマッ
トされたガイドトラック24a−cのパターンを含む。
データトラックのバンドは、各ガイドトラックに関連付
けられる。例えば、データバンド10a−cは、ガイド
トラック24a−cに各々に関連付けられる。データバ
ンドを含むデータトラックは、閉ループサーボシステム
が、図2に示すように、関連付けられたガイドトラック
の相対的な動きに追従しつつ、同時に記録される。ガイ
ドトラック間の間隔は、ガイドトラックの非平行度(no
n-parallelism)若しくはトラッキングサーボのバンド
幅に関する制限によって引き起こされる残存クロストラ
ックランアウトを吸収するため、データバンドの幅より
も大きい必要がある。ガイドトラックに関連付けられる
のは、少なくとも残存クロストラックランアウトの大き
さをもつガードスペース18a−cである。
【0009】トラッキング情報を提供することに加え
て、プレフォーマットパターンは、より高精度にデータ
パターンをイントラック(in-track)方向で記録し、ア
クセスし、復号するため、データクロック及びアドレス
情報を再生するのにも有用である。先行技術からのプレ
フォーマットガイドトラックの幾つかの特徴点が図4に
示される。光記録フォーマットは、予めフォーマットさ
れたデータトラック42a−d上に配置された予めフォ
ーマットされたガイドトラックセグメント44を含む。
ガイドトラックセグメントは、アドレスパターン46を
形成するため更に編成され、アドレスパターン46は、
トラック中心とデータクロック位相の正確な可視的な指
示を提供する特定のトラック及び/又はセクター、並び
にサーボ制御パターン48を識別する。サーボ制御パタ
ーンは、光センサーによって正確に観測されるだろうク
ロストラック位置及びイントラック位置を備えたマーク
を含む。検出性を増強するため、サーボ制御パターン
は、小さい振幅のクロストラックオフセット(図4参
照)を含んでよい。データクロック情報の再生は、デー
タクロックに相当する空間的な周期(spatial period)
を有する周期的なマーク、間隔、若しくはマーク幅のパ
ターンの存在によって強化される。アドレス情報は、ア
ドレスをデジタル符号化するマーク及び間隔の配列を含
むアドレスパターンを復号することによって再生され
る。
【0010】図4は、先行技術のサンプルサーボ(samp
led-servo)プレフォーマット(Marchant, p.266を参
照)を更に示す。このコンセプトによると、各トラック
上のプレフォーマットマークは、プレフォーマットされ
ていない間隔により交互配置(インターリーブ)された
離散的なグループとして編成される。データ記録中、光
32の焦点は、媒体表面に形成され、媒体は、予めフォ
ーマットされたガイドトラックセグメント44に平行な
方向12に焦点を基準として走査される。焦点が予めフ
ォーマットされたマークの領域を横断する際、図3で説
明されたような閉ループトラッキングサーボによって使
用されたトラッキング制御情報を再生するため、その強
度は一定に保持される。焦点は、タイミング及びアドレ
ス情報のような他の制御情報をも再生する。焦点が交互
配置された予めフォーマットされていない領域を横断す
る際、焦点強度はデータマーク50を記録するため変調
される。データの読み出し中、焦点は、予めフォーマッ
トされたマークからトラッキング及び制御情報を発生す
るため、及び記録されたマークからユーザーデータを再
生するため、走査全体に対して一定の強度に維持され
る。
【0011】サンプルサーボプレフォーマットが効果的
なトラッキング制御を提供するように、多くのトラッキ
ング制御パターンが各トラックに設置される必要があ
る。システムは、これらのパターンに直面し、トラッキ
ングエラー信号を、サーボバンド幅を超える周波数(1k
Hz若しくはそれ以上)で更新する必要がある。サンプル
サーボトラックのコンセプトは、米国特許第4,363,116
号に開示される。この特許は、マルチトラックデータ記
録(図14乃至図16参照)に対するサンプルサーボの
組合せの使用を開示する。これにより、一の間欠的なプ
レフォーマットトラックが、フォーマットされていない
複数のトラック上とサーボトラックのギャップとにデー
タを同時に記録するための制御を提供する。
【0012】図5は、本発明によるマルチトラック光記
録のための改善された方法を示す。光記録システムにお
いて、光源26からの照明は、対物レンズ30によって
合焦され、予めフォーマットされたガイドトラック24
を含む光記録媒体22の表面に焦点32を形成する。デ
ータ記録中、焦点の像は、対物レンズ30を通して合焦
され、光検出デバイス34にビームスプリッター28に
よって中継される。光検出デバイスからの信号は、トラ
ッキングサーボ回路36によって処理され、焦点を基準
とした照明されたガイドトラックのクロストラック位置
に応答するトラッキングエラー信号が発生する。トラッ
キングアクチュエータ38が、トラッキングエラー信号
に反応して、ガイドトラックの相対的な動きに略追従す
るように対物レンズをクロストラック方向に移動させつ
つ、複数のデータトラック54a−cを含むデータバン
ド10’は、ガイドトラックの近傍にある予めフォーマ
ットされていない領域に記録される。制御トラック52
は、同様に近傍にデータバンドと同時に記録される。
【0013】本発明によるマルチトラック読み出しは、
図5を参照して同様に理解されるだろう。データが読み
出されている間、焦点は、データバンドを照明し、制御
トラックの像は、光検出デバイスに形成される。光検出
デバイスからの信号は、トラッキングサーボ回路によっ
て処理され、焦点を基準とした制御トラックのクロスト
ラック位置に応答するトラッキングエラー信号が発生す
る。トラッキングエラー信号に反応するとき、トラッキ
ングアクチュエータは、制御トラックの相対的な動きに
略追従するように対物レンズをクロストラック方向に移
動させ、制御トラックが共に記録されたデータトラック
上に符号化された情報は、光検出デバイス若しくはその
他のセンサによって回復される。或いは、トラッキング
アクチュエータは、マルチトラック記録に対して前述さ
れたように、予めフォーマットされたガイドトラックか
ら引き出されたトラッキングエラー信号によって制御さ
れてよく、制御トラックからのエラー信号は、データト
ラックからの情報の回復を訂正或いは改善する別個の精
巧なトラッキングサブシステムを駆動してもよい。デー
タバンドの部分としての共に記録された制御トラック
は、読み出し中のデータトラックの残存クロストラック
ランアウトを低減する役割を果たす。というのは、トラ
ッキングエラー信号は、記録されたデータトラックの経
路と完全には一致しない予めフォーマットされたガイド
トラックではなく、むしろデータトラックと正確に平行
に走る制御トラックパターンに基づいているためであ
る。
【0014】トラッキング精度及び駆動性能を更に改善
するため、予めフォーマットされたガイドトラックによ
る記録フォーマット及び本発明による共に記録された制
御トラックは、図6に示すような、特別なトラック検出
パターン、アドレスパターン、クロック発生特徴、クロ
ック同期化パターンのような追加のフォーマット特徴を
含んでよい。サーボ制御パターンは、交互配置されたガ
イドトラック及び制御トラック56にフォーマットされ
てよい。サーボ制御パターンは、クロストラック位置、
マーク長さ、間隔、マーク幅若しくは他の可視マーク特
性に対する変調を含んでよい。データクロック信号は、
サーボ制御パターンがデータクロックに対応した空間的
な周期を有した規則的な変調を含む場合、容易に再生さ
れるだろう。ガイドトラックのクロストラック位置変調
は、サーボ制御パターンに含まれる場合、ガイドトラッ
ク幅よりも小さい振幅を有すべきである。
【0015】それぞれの交互配置されたガイドトラック
及び制御トラックは、イントラックに、クロストラック
ランアウトに関連するずれ(変位)よりも高い空間周波
数で配列されるセクション58に分割される予めフォー
マットされたガイドトラックを含む。ガイドトラックセ
グメントは、トラックに沿って長手方向のアドレスを定
義するパターンを更に含んでよい。一若しくはそれ以上
の分割された制御トラックは、記録システムによって、
略同一のクロストラック位置での予めフォーマットされ
たガイドトラック間のギャップに書き込まれる。制御ト
ラックセグメントは、関連付けられたデータバンドの長
手方向及びクロストラックアドレスを定義する情報搬送
パターンを更に含んでよい。
【0016】システムがデータトラック54’のバンド
を記録する間、トラッキングサーボ制御は、ガイドトラ
ックセクションから検出されたトラッキングエラー信号
に基づく。データバンドの記録と同時に、制御トラック
セクション60は、隣接のガイドトラックの連続したセ
クション間に記録される。データバンドからの連続した
情報の読み出し中、トラッキングサーボ制御は、制御ト
ラックセクションから検出されたトラッキングエラー信
号に基づく。データトラック54a−cは、フォーマッ
ト情報若しくはサーボパターンに対してほとんどオーバ
ーヘッドを有しないで符号化されたユーザーデータのた
めに確保されてよい。ガイドトラック及び制御トラック
の交互配置化は、フォーマット情報に確保される媒体面
のフラクション(余り部分)低減し、従って、記録媒体
の正味の記憶容量を増加することになる。
【0017】プレフォーマットガイドトラックは、媒体
製造工程により設けられてよい。図7は、本発明により
予めフォーマットされた光テープ媒体ユニットを示す。
この媒体ユニットは、リール64に巻かれたフレキシブ
ル光テープ62のストリップを含む。同一プレフォーマ
ットガイドトラック24’のセットは、均一なピッチで
記録面を横切って配列される。ガイドトラックは、テー
プの長さに平行である。ガイドトラック間のピッチは、
個々のデータトラックの幅よりも充分大きい。本発明に
よるその他の光媒体の形式は、個々のデータトラックの
幅よりも充分長いピッチで間隔を設けられた直線で平行
なガイドトラックを備えた光カードである。
【0018】
【発明の効果】本発明は、以上説明したようなものであ
るから、以下に記載されるような効果を奏する。本発明
は、異なる時間に記録された隣接するデータトラックの
バンドが、先行技術よりも高度な位置精度及び平行度で
位置付けされるという効果を有する。増加された位置精
度及び平行度によって、データバンドがより小さい不使
用のスペースを以って互いに密に記録されることができ
るようになり、従って、記録媒体の記憶容量を増加する
ことができる。
【0019】更に、本発明は、データを書き込み及び読
み出すため独立的に最適化されたトラック位置とデータ
タイミングとに関連付けられる正確なサーボ信号を提供
する。サーボ機能の独立的な最適化は、双方の動作モー
ドにおいて記録システムの最適な性能を保証する。
【0020】本発明の特徴は、サーボ信号、クロック同
期、データアドレス、及び他のフォーマトオーバーヘッ
ドが、媒体上に集約され、データトラックから離れて維
持されてよく、データチャンネルによるより高速の記録
を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】プレフォーマットパターンを用いないマルチト
ラック光記録を示す図である。
【図2】クロストラックランアウトを低減するためガイ
ドトラックを使用する光記録システムを示す図である。
【図3】マルチトラック記録に対してトラッキング制御
を与えるガイドトラックを備えた光記録フォーマットを
示す図である。
【図4】先行技術による予めフォーマットされたガイド
トラックの付加的な特徴を示す図である。
【図5】光媒体に対してマルチトラック書き込み及び読
み出しするための本発明による改善されたトラッキング
制御システムを示す図である。
【図6】本発明によるデータバンドフォーマットを示す
図である。
【図7】本発明によるガイドトラックを用いて予めフォ
ーマットされた光記録媒体を示す図である。
【符号の説明】
10a データトラックバンド 10b データトラックバンド 10c データトラックバンド 12 長手方向 14 データバンド幅 16 クロストラックランアウト 18 ガードスペース 20 クロストラックピッチ 22 光記録媒体 24 ガイドトラック 26 光源 28 ビームスプリッター 30 対物レンズ 32 焦点 34 光検出デバイス 36 トラッキングサーボ回路 38 トラッキングアクチュエータ 40 クロストラック運動 42a プリフォーマットデータトラック 42b プリフォーマットデータトラック 42c プリフォーマットデータトラック 42d プリフォーマットデータトラック 44 ガイドトラックセグメント 46 アドレスパターン 48 サーボ制御パターン 50 データマーク 52 制御トラック 54a データトラック 54b データトラック 54c データトラック 56 制御トラック 58 セクション 60 制御トラックセクション

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)光学ヘッドと、複数のデータトラッ
    クを記録するために隣接するガイドトラック間に充分の
    間隔を備えた、平行な複数の予めフォーマットされたガ
    イドトラックとを含む光記録媒体を設置し、 b)上記ガイドトラックに略平行な方向に、上記光記録
    媒体と上記光学ヘッド間に相対的な動きを与え、 c)上記光記録媒体を基準として配列された検出アレイ
    に上記ガイドトラックを撮像し、上記光学ヘッドを基準
    とした上記ガイドトラックのクロストラック変位を表す
    第1のトラッキングエラー信号を発生し、上記ガイドト
    ラックの残存したトラッキングランアウトを低減する閉
    ループサーボシステムを駆動し、 d)データトラックのバンドを、上記ガイドトラックの
    近傍の予めフォーマットされていないスペースに、一若
    しくはそれ以上の制御トラックを、上記データトラック
    に平行に、同時に記録することを含む、マルチトラック
    光データ記録方法。
  2. 【請求項2】 a)複数の平行な、分割されたガイドト
    ラックと、 b)複数のデータトラックを記録するための隣接するガ
    イドトラック間の充分なフォーマットされていないスペ
    ースと、 c)ガイドトラックセグメントとして略同一の長さを有
    する各ガイドトラックの連続したセグメントの間にある
    フォーマットされていないギャップとを含む、予めフォ
    ーマットされた光記録媒体。
JP2001258611A 2000-08-29 2001-08-28 マルチチャンネル光記録用の予めフォーマットされたガイドトラック及び共に書き込まれた制御トラック Pending JP2002109744A (ja)

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US09/650,066 US6791914B1 (en) 2000-08-29 2000-08-29 Preformatted guide tracks and co-written control tracks for multichannel optical recording

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