JP2004071157A - Optical disk and optical disk device - Google Patents

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JP2004071157A JP2003351135A JP2003351135A JP2004071157A JP 2004071157 A JP2004071157 A JP 2004071157A JP 2003351135 A JP2003351135 A JP 2003351135A JP 2003351135 A JP2003351135 A JP 2003351135A JP 2004071157 A JP2004071157 A JP 2004071157A
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Kazuhiko Nakane
中根 和彦
Hiroyuki Ohata
大畑 博行
Kenji Goshima
五嶋 賢治
Sadanobu Ishida
石田 禎宣
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent interference of a wobble signal from both side groups for the land track when a groove is wobbled to control the disk rotation and to generate a clock signal, in an optical disk of a land/groove recording system having a pre-format ID for each sector. <P>SOLUTION: This disk is an optical disk of a zone format in which a disk surface is divided into a plurality of zones by a radial position, in the optical disk of land/groove recording format in which the track of one rotation of the disk is constituted in sectors of the number of integer, wobble of the cycles of the prescribed integer is added to a groove in each sector. Wobble of each cycle is adjusted so as to be made the same phase between adjacent groups in each zone. Wobble of the cycles of the prescribed integer is divided into a plurality of unit wobble columns for each prescribed unit cycle, Binary information relating to a sector address is expressed by modulating a period of wobble in the unit wobble column. The frequency of wobble is set to so as to be a control frequency band of a tracking servo system or more and a frequency band of a data signal or less. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

 この発明は、光ディスクに係わるものであり、より詳しくは光ディスクのトラックフォーマットとセクタフォーマットの構成に係わる。 The present invention relates to an optical disc, and more particularly, to a track format and a sector format of an optical disc.

 セクタ単位でデータの記録再生を管理する光ディスクでは、各セクタの先頭部分にそのセクタのトラック番号、セクタ番号などの識別情報、つまりセクタIDをプリピットなどの形でプリフォーマットするプリフォーマットID方式が、光磁気ディスクや相変化ディスクなどの書換型光ディスクに一般に使用されている。
 プリフォーマットID方式の利点は、セクタ単位でデータを管理することが容易な点である。データを512バイトとか、2048バイトとか、記録再生する単位の長さ毎に区切り、それを、セクタ先頭に置いたセクタIDを示すプリフォーマット領域の後のデータ領域に書込む。単位長さのデータがセクタIDに続いているので、容易にアクセス制御ができる。
 また、光ディスクの大容量化技術として、ディスク上に刻まれたスパイラル状の案内溝(グルーブとも言う)と、この案内溝の間の平坦な部分(ランドとも言う)の両方にデータを記録する、いわゆるランド/グルーブ記録方式がよく知られている。
In an optical disc which manages recording and reproduction of data in units of sectors, a preformat ID method of preformatting identification information such as a track number and a sector number of the sector at the head of each sector, that is, a sector ID in the form of a prepit, etc. It is generally used for rewritable optical disks such as magneto-optical disks and phase change disks.
An advantage of the preformat ID method is that data can be easily managed in sector units. The data is divided into 512 bytes, 2048 bytes, or the length of a unit for recording and reproduction, and the data is written in the data area after the preformat area indicating the sector ID placed at the head of the sector. Since data of unit length follows the sector ID, access control can be easily performed.
As a technology for increasing the capacity of an optical disc, data is recorded in both a spiral guide groove (also called a groove) formed on the disc and a flat portion (also called a land) between the guide grooves. A so-called land / groove recording method is well known.

 大容量光ディスクのフォーマットとして、この両者を組み合わせたプリフォーマットID付きのランド/グルーブ記録の光ディスクが検討されている。
 具体例として、図15は特開平6−176404号公報に記載されている従来の光ディスクであり、ランド/グルーブ共用アドレス方式とも呼ばれる。ランド、グルーブがそれぞれデータの記録領域として使用されており、各セクタはセクタIDをプリフォーマットしたID領域とその後に続くデータ領域から成る。
 なおここで、グルーブトラックとは、ディスク上の基点となる所定の半径線から始るディスク1回転分に相当するグルーブをいい、これは連続した整数個数のセクタの連なりで構成される。ランドトラックも同様に、ディスク上の基点となる所定の半径線から始るディスク1回転分に相当するランドをいい、連続した整数個数のセクタの連なりで構成される。以下本文中でいうトラックも同様に、ディスク上の基点となる所定の半径線から始る、ディスク1回転分に相当する整数個数のセクタの連なりのことである。
As a format of a large-capacity optical disk, a land / groove recording optical disk with a preformat ID that combines the two is under study.
As a specific example, FIG. 15 shows a conventional optical disk described in JP-A-6-176404, which is also called a land / groove shared address system. A land and a groove are used as data recording areas, and each sector is composed of an ID area obtained by preformatting a sector ID and a data area following the ID area.
Here, the groove track refers to a groove corresponding to one rotation of the disk starting from a predetermined radius line serving as a base point on the disk, and is composed of a continuous integer number of sectors. Similarly, the land track refers to a land corresponding to one rotation of the disk starting from a predetermined radius line serving as a base point on the disk, and is constituted by a continuous integer number of sectors. Similarly, a track referred to in the following text is a series of an integral number of sectors corresponding to one rotation of the disk, starting from a predetermined radius line serving as a base point on the disk.

 さて図15において、データはストレートなグルーブとランドの上に記録マークとして記録される。また、セクタIDを示すプリピットIDは、隣り合う1組のグルーブトラックとランドトラックの境界中心付近に配置され、両トラックで同一のプリピットIDを共用している。すなわち共用プリピットID方式である。
 このフォーマットでは、ランド/グルーブ記録の特長を生かし記録容量を大容量化できる利点が大きいが、プリフォーマットID方式のフォーマットの利点欠点を共に引き継いでいる。その欠点を克服して、より使いやすい光ディスクのフォーマットを提供することが求められている。
In FIG. 15, data is recorded as recording marks on straight grooves and lands. The prepit ID indicating the sector ID is located near the center of the boundary between a pair of adjacent groove tracks and land tracks, and the two tracks share the same prepit ID. That is, the common pre-pit ID method is used.
This format has a great advantage that the recording capacity can be increased by making use of the features of land / groove recording, but it inherits the advantages and disadvantages of the preformat ID format. There is a need to overcome the shortcomings and provide a more usable optical disc format.

 もう一つの代表的なセクタIDの付加方式であるウォブルグルーブID方式では、グルーブをトラック方向と垂直なディスク半径方向にトラック中心から微小量だけ所定周期で蛇行させる、いわゆるウォブルを付加している。さらにその蛇行の周期を、セクタIDなどを表現するように周波数変調などの方法で変化させる方法もある。この技術はすでに追記型のコンパクトディスク(CD)であるCD−Rや書換型光ディスクであるミニディスク(MD)等で実用化されている。
 ただし、このウォブルグルーブの蛇行の周期はデータのビット長に比較して非常に長く設定されているために、ウォブルグルーブから読み出したセクタIDを持つセクタの位置を確定したいときにその精度が粗く、セクタ単位でデータを管理しようとするとセクタ間に長大なバッファ領域を設ける必要が生じて、大容量化に不利であった。
In the wobble groove ID method, which is another typical method of adding a sector ID, a so-called wobble is added, in which a groove is meandered by a small amount from a track center in a disk radial direction perpendicular to the track direction at a predetermined period. Further, there is a method of changing the meandering period by a method such as frequency modulation so as to express a sector ID or the like. This technology has already been put to practical use in CD-Rs, which are write-once compact disks (CDs), and mini disks (MDs), which are rewritable optical disks.
However, since the wobble groove meandering cycle is set to be much longer than the bit length of the data, the accuracy is low when it is desired to determine the position of the sector having the sector ID read from the wobble groove. If data is to be managed in sector units, it is necessary to provide a long buffer area between sectors, which is disadvantageous in increasing the capacity.

 図16に従来のウォブルグルーブID付きのグルーブ記録の光ディスクのトラックフォーマットを示す。これはグルーブのみに記録するグルーブ記録の例であり、図においてデータは記録マークとしてグルーブトラック上に書込まれる。グルーブはウォブルを有し、セクタのトラック番号やセクタ番号などを表すためにウォブルの周期を周波数変調している。そのため、図16に示すようにウォブルは場所により、Tw1、Tw2、...、Tw6等と様々な周期を持つ。 FIG. 16 shows a track format of a conventional groove-recorded optical disk with a wobble groove ID. This is an example of groove recording in which recording is performed only on a groove. In the figure, data is written on a groove track as a recording mark. The groove has wobbles, and the frequency of the wobbles is frequency-modulated to represent a track number or a sector number of a sector. Therefore, as shown in FIG. 16, the wobbles are Tw1, Tw2,. . . , Tw6 and the like.

 ここで、ランド/グルーブ記録においてウォブルグルーブID方式を適用することを考えたとき、グルーブに対して固有のセクタIDを付加することは可能であるが、ランド上のセクタにおいては、両側のグルーブが無相関に変調を受けて蛇行しているため、どちらのグルーブの情報のエッジが上側のグルーブのウォブルと下側のグルーブのウォブルの両方によって変調を受けて蛇行しているので、両方のウォブルグルーブID信号が混ざって再生されてしまうことから理解できる。
 ウォブルグルーブID方式の光ディスクの大容量化において、ランド/グルーブ記録の適用が困難というこの欠点は大きな障害になっている。
Here, when applying the wobble / groove ID method to land / groove recording, it is possible to add a unique sector ID to the groove, but in the sector on the land, the grooves on both sides are Since the edges of the information of either groove are modulated and meandered by both the wobble of the upper groove and the wobble of the lower groove, the wobble grooves are both modulated and meandered. This can be understood from the fact that the ID signals are mixed and reproduced.
This drawback that land / groove recording is difficult to apply is a major obstacle in increasing the capacity of wobble / groove ID type optical disks.

 一方、ウォブルグルーブ方式の持つ利点は、グルーブがほぼ一定周期で蛇行しているので、そのウォブル周期をトラッキング誤差信号などから検出することによって、ディスクの回転速度を検出することができ、その信号を利用してディスクを所望の回転速度に制御することが容易な点である。この回転速度はデータを記録再生するディスク面自体から得るため、例えばディスク回転モータなどから得るより正確である。
 また、こうして得たウォブル信号の周波数を逓倍することにより、データの記録再生に使用する同期信号やクロック信号をディスク面自体の情報から生成することもできる。これにより、光ディスク装置側の持つクロックと、現在回転中のディスク速度との誤差を吸収するためのバッファ領域をセクタ内に用意しておく必要がなくなり、セクタフォーマットの冗長度を下げることができる。そのバッファ領域分だけ記録容量を増加することが可能になる。 これはウォブルグルーブ方式が、グルーブの蛇行周期、すなわちウォブル信号の周波数を変調するかしないかによらずに持つ利点である。
On the other hand, the advantage of the wobble groove method is that since the groove meanders at a substantially constant period, the rotational speed of the disk can be detected by detecting the wobble period from a tracking error signal or the like. It is easy to control the disk to a desired rotational speed by utilizing the disk. Since this rotation speed is obtained from the disk surface itself for recording and reproducing data, it is more accurate than obtained from, for example, a disk rotation motor.
Further, by multiplying the frequency of the wobble signal thus obtained, a synchronization signal and a clock signal used for recording and reproducing data can be generated from information on the disk surface itself. As a result, there is no need to prepare a buffer area in the sector for absorbing an error between the clock of the optical disk device and the currently rotating disk speed, and the redundancy of the sector format can be reduced. The recording capacity can be increased by the amount of the buffer area. This is an advantage that the wobble groove method has regardless of whether or not the meandering period of the groove, that is, the frequency of the wobble signal is modulated.

 さらに、ウォブルグルーブID方式では、セクタIDがセクタ全長に渡る長い領域に、データと重畳する形で配置されることになるので、ディスク面に汚れや傷などがあった場合でもセクタID情報全体がつぶれる確率が低く、悪条件下でのディスクの信頼性が高い利点がある。 Further, in the wobble groove ID method, the sector ID is arranged in a long area over the entire length of the sector so as to be superimposed on the data. Therefore, even if the disk surface is dirty or scratched, the entire sector ID information is stored. This has the advantage that the probability of crushing is low and the reliability of the disk under bad conditions is high.

 プリフォーマットID方式では、セクタIDがデータと分離する形で集中配置されている。このセクタIDは、セクタフォーマットの冗長度を下げるために可能な限り短くされるので、プリフォーマットIDの付近にディスク面の汚れや傷などがあった場合、たとえ小さくともセクタID情報全体がつぶれる確率が高い。このとき、データ記録領域が使用可能にも関わらず、そのセクタはアクセス不能となる。CDのようにディスクを裸で使用する状況下においては、使用不能のセクタがディスク中に多数発生する可能性が高くなる。
 こうした不良セクタを交替処理してデータの信頼性を確保するために、製造時にディスク全面の検査、すなわちサーティファイを行うことが多い。ところがディスクのコストを考えた場合、この長時間かかるサーティファイのための検査時間のコストがディスク価格を高くする要因になっている。
 あるいは、サーティファイ無しで出荷される低価格ディスクでデータ信頼性を確保しようとすると、ユーザが使用開始前にサーティファイを行うことが必要になる。記録容量によるが、これには普通、数十分から1時間以上かかり非常な不便を強いられる。
In the preformat ID method, sector IDs are centrally arranged in a form separated from data. Since this sector ID is made as short as possible to reduce the redundancy of the sector format, if there is any dirt or scratches on the disk surface near the preformat ID, even if it is small, there is a probability that the entire sector ID information will be destroyed. high. At this time, even though the data recording area is usable, the sector becomes inaccessible. In a situation where a disk is used barely, such as a CD, the possibility that a large number of unusable sectors will occur in the disk increases.
In order to ensure the reliability of data by replacing such defective sectors, inspection of the entire surface of the disk, that is, certification is often performed during manufacturing. However, considering the cost of the disk, the cost of the inspection time for the certification, which takes a long time, is a factor that increases the disk price.
Alternatively, in order to ensure data reliability on a low-cost disk shipped without certification, it is necessary for the user to perform certification before starting use. Depending on the recording capacity, this usually takes tens of minutes to an hour or more, which is very inconvenient.

 また、プリフォーマットID方式の光ディスクを駆動する書換型光ディスク装置において、ディスクの回転制御に関して、モータにロータリーエンコーダ等を付けてディスク回転数を検出することが一般的であるが、ロータリーエンコーダはコストアップ要因であり、また、モータの薄型化を阻害する元にもなっている。
 ここで、周期的に現れるプリフォーマットIDを用いてディスクの回転制御を行おうとしても、普通、ディスク1回転当り数個から数十個程度しかないプリフォーマットIDだけでは十分に精度の高い回転数制御が困難である。また、プリフォーマットIDがいくつか上記の汚れや傷によって検出できない状態になるとディスク回転が非常に不安定になる。
In a rewritable optical disk drive for driving a preformat ID optical disk, it is common to attach a rotary encoder or the like to a motor to detect the number of rotations of the disk in order to control the rotation of the disk. It is a factor and also a factor that hinders the thinning of the motor.
Here, even if an attempt is made to control the rotation of the disk by using the preformat ID that appears periodically, the rotation speed with a sufficiently high accuracy is usually achieved by using only a few to several tens of preformat IDs per rotation of the disk. It is difficult to control. Also, if some of the preformat IDs cannot be detected due to the dirt or scratches described above, the disk rotation becomes very unstable.

 このように、プリフォーマットID方式とウォブルグルーブID方式は、互いに裏腹の利点と欠点を有している。ここで双方のそれぞれが持つ他方にない特長を補完的に利用できれば、セクタ記録を高効率に行うことが可能で、かつ、ディスク面に汚れや傷などがあってもセクタにアクセスできる信頼性が高く、回転制御の容易な光ディスクを実現することができる。 As described above, the preformat ID method and the wobble groove ID method have advantages and disadvantages contrary to each other. If the features of each of the two can be used in a complementary fashion, sector recording can be performed with high efficiency, and the reliability of accessing sectors even if the disk surface has dirt or scratches can be improved. An optical disk which is high and whose rotation can be easily controlled can be realized.

特開平6−176404号公報JP-A-6-176404

 従来のプリフォーマットID方式の光ディスクは、以上のように構成されていたので、次のような問題点があった。
 プリフォーマットID付近に汚れや傷などがあった場合セクタID情報全体がつぶれ、データ記録領域が使用可能にも関わらずアクセス不能となるセクタの発生確率が高くなる。
 また、ディスクを裸で使用する状況下において、使用不能のセクタがディスク中に多数発生する可能性が高くなる。
The conventional preformat ID optical disk is configured as described above, and thus has the following problems.
If there is dirt or scratches near the preformat ID, the entire sector ID information is destroyed, and the probability of occurrence of a sector that becomes inaccessible even though the data recording area is usable increases.
Further, in a situation where the disk is used naked, there is a high possibility that many unusable sectors will occur in the disk.

 ディスク製造時にプリフォーマットIDの信頼性確保のための全面検査を行うことが必要で、検査コストがディスク価格を高くする要因になっている。
 全面検査無しのディスクでデータ信頼性を確保するには、使用開始前にユーザ側で長時間のサーティファイが必要となり、非常な不便を強いられる。
It is necessary to perform a full inspection for ensuring the reliability of the preformat ID at the time of manufacturing the disk, and the inspection cost is a factor that increases the disk price.
In order to ensure the data reliability of a disk without a full inspection, a long-time certification is required on the user side before starting to use, and this is very inconvenient.

 プリフォーマットIDのみを用いてディスクの回転制御を行うと、十分高精度な回転数制御が困難である。
 また、プリフォーマットIDがいくつか汚れや傷によって検出できないとき、ディスク回転が不安定になる。
If the rotation control of the disk is performed using only the preformat ID, it is difficult to control the rotation speed with sufficiently high accuracy.
When some of the preformat IDs cannot be detected due to dirt or scratches, the disk rotation becomes unstable.

 さらに、プリフォーマットID方式の光ディスクを駆動する書換型光ディスク装置において、ディスクの回転制御にロータリーエンコーダを用いるとコストアップを招く。
 これはまた、装置の薄型化を阻害する元にもなっている。
Further, in a rewritable optical disk device that drives an optical disk of a preformat ID system, using a rotary encoder for rotation control of the disk increases costs.
This also hinders the thinning of the device.

 セクタ内に、光ディスク装置の持つクロックと回転中のディスク速度との誤差を吸収するためのバッファ領域を設けておく必要がある。このためにセクタフォーマット冗長度が大きくなり、バッファ領域分だけ記録容量が減少する。 (4) It is necessary to provide a buffer area in the sector for absorbing an error between the clock of the optical disk device and the rotating disk speed. For this reason, the sector format redundancy increases, and the recording capacity decreases by the amount of the buffer area.

 この発明は以上のような問題点を解決するためになされたもので、プリフォーマットID方式のフォーマットを有する光ディスクに対して、ウォブルグルーブID方式の有する特長を補完的に導入し、セクタ単位のデータ管理が容易、セクタ記録を効率良く行うことが可能で、かつ、ディスク面に汚れや傷などがあってもセクタにアクセスできる信頼性が高く、ディスク回転数制御の容易な大容量光ディスクを実現することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has been proposed to complementarily introduce the features of the wobble groove ID system to an optical disk having a format of a preformat ID system, and to provide data in sector units. A large-capacity optical disk that is easy to manage, can efficiently perform sector recording, has high reliability in accessing sectors even if the disk surface has dirt or scratches, and has easy disk rotation speed control. The purpose is to:

 同時に、光ディスクと、この光ディスクを駆動する光ディスク装置の低価格化を実現することを目的とする。 At the same time, the objective is to reduce the cost of the optical disk and the optical disk device that drives the optical disk.

 本発明においては、ディスク面が半径位置によって複数のゾーンに分割された、ゾーンフォーマットの光ディスクであって、ディスク1回転を成すトラックが整数個数のセクタで構成され、各セクタにはプリフォーマットIDを有し、このプリフォーマットIDが各ゾーン内では半径方向に整列して配置されたランド/グルーブ記録フォーマットの光ディスクにおいて、各セクタ内のグルーブに所定整数サイクル数のウォブルを付加すると共に、各ゾーン内では隣接グルーブ間で各サイクルのウォブルが同位相となるように揃えるようにする。ただし、ウォブルは必ずしも同一周波数でなくてもよい。 In the present invention, a zone format optical disk in which a disk surface is divided into a plurality of zones by a radial position, wherein a track making one rotation of the disk is composed of an integer number of sectors, and each sector has a preformat ID. In a land / groove recording format optical disk in which the preformat ID is radially aligned in each zone, a wobble of a predetermined integer number of cycles is added to the groove in each sector, and In this case, wobbles in each cycle between adjacent grooves are arranged to have the same phase. However, the wobbles do not necessarily have to have the same frequency.

 第2の本発明においては、上記光ディスクにおいてさらに、各セクタ内のグルーブに付加された所定整数サイクル数のウォブルを、所定単位サイクル数ごとに複数の単位ウォブル列に分割し、各単位ウォブル列内のウォブルの周期を変調することによりセクタアドレス情報を含む2値情報を表現するようにする。さらに、そのセクタアドレス情報として、そのセクタの属するトラック番号を含めず、かつ、そのセクタの属するゾーン番号と、そのセクタの属するトラック内でのセクタの並び順を示すセクタ番号の少なくとも一方を含むようにする。 In the second aspect of the present invention, in the optical disc, wobble of a predetermined integer cycle number added to a groove in each sector is further divided into a plurality of unit wobble columns for each predetermined unit cycle number. , The binary information including the sector address information is expressed. Further, the sector address information does not include the track number to which the sector belongs, and includes at least one of the zone number to which the sector belongs and the sector number indicating the arrangement order of the sectors in the track to which the sector belongs. To

 第3の本発明においては、上記光ディスクにおいてさらに、各セクタの属するトラック内でのセクタの並び順を示すセクタ番号として、そのトラックの末尾から順に付番したときのセクタ順を示す値を使用する。 In the third aspect of the present invention, in the optical disc, a value indicating a sector order when numbered sequentially from the end of the track is used as a sector number indicating a sequence of the sectors in a track to which each sector belongs. .

 第4の本発明においては、上記の光ディスクを駆動する光ディスク装置において、各セクタ内に含まれるウォブルが所定整数サイクル数であることを利用して、ディスクの回転数制御を行うようにする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the optical disk device for driving the above-described optical disk, the rotational speed of the disk is controlled by utilizing the fact that the number of wobbles included in each sector is a predetermined integer number of cycles.

 第5の本発明においては、上記の光ディスクを駆動する光ディスク装置において、各セクタ内に含まれるウォブルが所定整数サイクル数であることを利用して、データ記録用クロック信号、あるいは、データ再生用クロック信号を生成するようにする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the optical disk drive for driving the optical disk described above, the data recording clock signal or the data reproduction clock is utilized by utilizing the fact that the wobble contained in each sector is a predetermined integer number of cycles. Generate a signal.

 第6の本発明においては、上記の光ディスクを駆動する光ディスク装置において、セクタのプリフォーマットIDの読み取りができない場合に、先行するセクタのウォブルから読み取ったセクタアドレス情報に基づいて、当該セクタへのアクセスを行うようにする。 According to the sixth aspect of the present invention, in the optical disk device for driving the optical disk, when the preformat ID of the sector cannot be read, the access to the sector is performed based on the sector address information read from the wobble of the preceding sector. To do.

 第7の本発明においては、上記の光ディスクを駆動する光ディスク装置において、各セクタ内のウォブルから読み取ったセクタアドレス情報に基づいて、トラッキングサーボの極性を設定するようにする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the optical disk drive for driving the above optical disk, the polarity of the tracking servo is set based on the sector address information read from the wobble in each sector.

 この発明の実施の形態である光ディスクでは、ゾーンフォーマットであって、ゾーン内で半径方向にセクタが整列するようにしてプリフォーマットIDを付加し、ランド/グルーブ記録フォーマットとした光ディスクにおいて、各セクタ内のグルーブに所定整数サイクル数のウォブルを付加すると共に、各ゾーン内では隣接グルーブ間で各サイクルのウォブルが同位相となるように揃えたので、グルーブをトラッキング中でも、ランドをトラッキング中でもウォブル信号を正確に検出することができる。 In an optical disc according to an embodiment of the present invention, a preformat ID is added in a zone format such that sectors are aligned in a radial direction in a zone, and a land / groove recording format is used. A predetermined integer number of cycles of wobble is added to the groove of each groove, and in each zone, the wobble of each cycle is aligned so that it is in phase between adjacent grooves. Can be detected.

 上記光ディスクの各セクタ内のグルーブに所定整数サイクル数のウォブルを変調して付加することによりセクタアドレス情報を含む2値情報を表現するとき、そのセクタアドレス情報として、そのセクタの属するトラック番号を含めず、かつ、そのセクタの属するゾーン番号とそのセクタの属するトラック内でのセクタの並び順を示すセクタ番号を含むようにする。このときトラック番号は隣接グルーブで異なる値になるが、そのセクタの属するゾーン番号と、そのセクタの属するトラック内でのセクタの並び順を示すセクタ番号は隣接グルーブで同じ値になるので、隣接グルーブは同じウォブル変調を受け、また、ウォブルしたグルーブに挟まれたランドでも両側のウォブルグルーブから同じウォブル信号を読出し、同じ情報を再生することができる。
 このようにして、ランド/グルーブ記録フォーマットの光ディスクにウォブルグルーブIDを付加する。
When binary information including sector address information is expressed by modulating and adding a predetermined integer number of wobbles to a groove in each sector of the optical disk, the sector address information includes a track number to which the sector belongs. And includes the zone number to which the sector belongs and the sector number indicating the arrangement order of the sectors in the track to which the sector belongs. At this time, the track number has a different value in the adjacent groove. However, the zone number to which the sector belongs and the sector number indicating the arrangement order of the sectors in the track to which the sector belongs have the same value in the adjacent groove. Receives the same wobble modulation, and can also read the same wobble signal from the wobble grooves on both sides and reproduce the same information even on lands sandwiched by wobbled grooves.
In this way, the wobble groove ID is added to the optical disk of the land / groove recording format.

 また、ウォブルグルーブIDに記録されたセクタアドレス情報に、各セクタの属するトラック内でのセクタの並び順を示すセクタ番号としてそのトラックの末尾から順に付番したときのセクタ順を示す値を表示しているので、シングルスパイラルフォーマットのランド/グルーブ記録光ディスクではそのセクタ順を示す値を利用して、トラッキング極性の切り替えに必須となる、ランドトラックとグルーブトラックの接続点のタイミング検出を行うようにする。 Also, in the sector address information recorded in the wobble groove ID, a value indicating the sector order when numbered sequentially from the end of the track is displayed as a sector number indicating the arrangement order of the sectors in the track to which each sector belongs. Therefore, in the land / groove recording optical disk of the single spiral format, the value indicating the sector order is used to detect the timing of the connection point between the land track and the groove track, which is essential for switching the tracking polarity. .

 検出したウォブル信号は、各セクタ内に含まれるウォブルが所定整数サイクル数であるので、これを利用してディスク回転数の誤差を検知し、ディスクの回転数制御を行う。 The detected wobble signal has a predetermined integer cycle number of wobbles included in each sector. By using this, an error in the disk rotation speed is detected, and the disk rotation speed is controlled.

 各セクタ内に含まれるウォブルが所定整数サイクル数であるので、ウォブル信号の周波数を逓倍してデータ記録用クロック信号、あるいは、データ再生用クロック信号を生成する。 Since the wobble contained in each sector has a predetermined integer number of cycles, the frequency of the wobble signal is multiplied to generate a data recording clock signal or a data reproduction clock signal.

 セクタのプリフォーマットIDの読み取りができない場合に、先行するセクタのウォブルから読み取ったセクタアドレス情報に基づいて、現所在ゾーンの判定や当該セクタへのアクセスを行うようにする。 (4) When the preformat ID of a sector cannot be read, the current zone is determined and the sector is accessed based on the sector address information read from the wobble of the preceding sector.

 セクタのプリフォーマットIDの読み取りができない場合に、各セクタ内のウォブルから読み取ったセクタアドレス情報に基づいて、トラッキングサーボの極性を設定するようにする。 When the preformat ID of the sector cannot be read, the polarity of the tracking servo is set based on the sector address information read from the wobble in each sector.

 以下、この発明の実施の形態を図をもとに具体的に説明する。
実施の形態1.
 図1に本発明により、従来例に述べたプリフォーマットID付きのランド/グルーブ記録の光ディスクを改良したものを示す。このランド/グルーブ共用アドレス方式を具体例として説明する。ランド、グルーブがそれぞれデータの記録領域として使用され、各セクタがセクタIDをプリフォーマットしたID領域とその後に続くデータ領域から成る点は同じである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows an improved land / groove recording optical disk with a preformat ID described in the conventional example according to the present invention. This land / groove shared address method will be described as a specific example. The land and the groove are used as data recording areas, and each sector is the same in that an ID area obtained by pre-formatting a sector ID and a data area following the ID area are the same.

 さて図1において、データはウォブルしたグルーブとそのグルーブの間のランドの上に記録マークとして記録される。セクタIDを示すプリピットIDは、隣り合う1組のグルーブトラックとランドトラックの境界中心付近に配置され、両トラックで同一のプリピットIDを共用している。プリピットIDの付加方法はこれに限らないが、本発明はグルーブのウォブルの付加方法に関する点が要旨であるので、以下はこの従来例に基づいて説明する。 In FIG. 1, data is recorded as a recording mark on a groove wobbled and a land between the groove. The pre-pit ID indicating the sector ID is arranged near the center of the boundary between a pair of adjacent groove tracks and land tracks, and both tracks share the same pre-pit ID. The method of adding the pre-pit ID is not limited to this, but the present invention has a gist regarding the method of adding the wobble of the groove, so that the following description will be made based on this conventional example.

 グルーブのウォブルはディスク半径方向に隣合うセクタの間では常に同方向に同量だけ蛇行するようにしている。したがって、グルーブのウォブル周期はセクタ上で変化しても良いし一定であっても良いが、隣接グルーブとは同じ周期で、かつ、同位相となるように設定するようにする。図1中には、あるサイクルのウォブルの周期を例示している。 The groove wobbles always meander in the same direction by the same amount between sectors adjacent in the disk radial direction. Therefore, the wobble period of the groove may be changed on the sector or may be constant. However, the wobble period is set to be the same period and the same phase as the adjacent groove. FIG. 1 illustrates a wobble cycle of a certain cycle.

 図2には、本発明になるプリフォーマットID付きのランド/グルーブ記録の光ディスクの別の例を示す。図1と同様、グルーブのウォブルはディスク半径方向に隣合うセクタの間では常に同方向に同量だけ蛇行するようにしている。ただし、グルーブのウォブル周期をセクタ上で変化させた例である。隣接グルーブとは同じ周期で、かつ、同位相となるように設定した点は変らない。各サイクルのウォブルの周期が異なって、セクタアドレス情報等を表現可能としつつも、グルーブ間のランドセクタでもこのウォブル信号を読取り可能である。 FIG. 2 shows another example of a land / groove recording optical disk with a preformat ID according to the present invention. As in FIG. 1, the wobble of the groove always meanders by the same amount in the same direction between sectors adjacent in the disk radial direction. However, this is an example in which the wobble cycle of the groove is changed on the sector. The point that the adjacent groove is set to have the same cycle and the same phase remains unchanged. The wobble signal can be read in the land sector between the grooves, while the wobble cycle in each cycle is different and the sector address information and the like can be expressed.

 図3に、図1の光ディスクを駆動したときのウォブル信号検出の様子を示す。図3ではウォブル信号はセクタ中で一定の周波数とし、グルーブトラックのセクタを再生中の信号を示した。このときトラック中心とはグルーブ中心であり、トラック中心とディスクを再生する光スポットとのディスク半径方向の位置ずれを示す信号がラジアル方向差信号である。ID領域ではプリフォーマットしたピットが図1に示したように下側にずれている。このときラジアル方向差信号の極性がマイナスになるとする。すると、グルーブのウォブルも同じように半径方向の蛇行が図中で上側の時にプラス、下側の時にマイナスの極性で、ラジアル方向差信号に現れる。 FIG. 3 shows how a wobble signal is detected when the optical disk of FIG. 1 is driven. In FIG. 3, the wobble signal has a constant frequency in the sector, and a signal during reproduction of the sector of the groove track is shown. At this time, the center of the track is the center of the groove, and a signal indicating a positional deviation in the disk radial direction between the track center and the light spot for reproducing the disk is a radial direction difference signal. In the ID area, the preformatted pits are shifted downward as shown in FIG. At this time, it is assumed that the polarity of the radial direction difference signal becomes negative. Then, the wobble of the groove also appears in the radial direction difference signal with the meandering in the radial direction having a positive polarity at the upper side in the figure and a negative polarity at the lower side.

 図3の例では、ID領域に2サイクルのウォブル、データ領域に16サイクルのウォブル、合わせてセクタ全体に18サイクルのウォブルが付加されるように設定した。通常、グルーブの蛇行の幅であるウォブル振幅は、データの記録再生特性に影響を与えないようトラックピッチに対して非常に微小量に設定される。たとえば前述のCD−Rでは、トラックピッチ1.6μmに対して、ウォブル振幅は0.03μm程度である。本発明におけるウォブルの振幅もほぼ同程度の微小量を設定する。
 これに対してID領域のプリフォーマットIDピットの中心は、トラック中心からトラックピッチの半分だけ半径方向に変位している。したがってID領域におけるラジアル方向差信号の振幅に比較するとウォブル振幅は微小な量である。図3ではID領域中のウォブルのサイクル数を明示するためにウォブル波形を細線で示しているが、実際にはこの部分はIDピットによるマイナス極性の信号である。ディスクの製作時には、グルーブと同様にこの部分のIDピットを半径方向に蛇行してプリフォーマット記録しても良いし、この部分のIDピットに限ってストレートに配置しても良い。いずれにしてもID領域ではラジアル方向差信号からウォブル信号を検出することはできない。
In the example of FIG. 3, it is set so that a wobble of 2 cycles is added to the ID area, a wobble of 16 cycles is added to the data area, and a wobble of 18 cycles is added to the entire sector. Usually, the wobble amplitude, which is the width of the groove meandering, is set to a very small amount with respect to the track pitch so as not to affect the data recording / reproducing characteristics. For example, in the above-described CD-R, the wobble amplitude is about 0.03 μm for a track pitch of 1.6 μm. The amplitude of the wobble in the present invention is set to a very small amount that is substantially the same.
On the other hand, the center of the preformat ID pit in the ID area is displaced in the radial direction by half the track pitch from the track center. Therefore, the wobble amplitude is a small amount as compared with the amplitude of the radial direction difference signal in the ID area. In FIG. 3, the wobble waveform is shown by a thin line in order to clearly indicate the number of cycles of the wobble in the ID area. However, this part is actually a signal of negative polarity due to the ID pit. At the time of manufacturing the disc, the ID pits in this portion may be meandering in the radial direction and preformat-recorded as in the case of the groove, or the ID pits in this portion may be arranged straight. In any case, the wobble signal cannot be detected from the radial direction difference signal in the ID area.

 さて、データ領域で検出したウォブル信号は、ウォブル信号帯域だけを増幅する帯域フィルタと増幅器を通して再生し、さらに2値化回路によって2値化して、2値化ウォブル信号を得る。2値化ウォブル信号の立上がりエッジを抽出すると、ディスクの回転を示す信号が得られる。さらに正確に言うと、ディスクを記録再生する光スポットがディスク面上を走査している相対的な移動速度、すなわち、ディスク線速度を示している。図3中のウォブルエッジ信号にこの様子を示す。ディスク上にウォブルが一定周波数で刻まれているとき、このウォブルエッジ信号は一定周期で現れるので、この周期が所望のディスク線速度になるようにディスクの回転モータを制御する。なお、2値化ウォブル信号から立下がりエッジを抽出しても良く、同様のエッジ信号を得ることができる。 The wobble signal detected in the data area is reproduced through a band-pass filter and an amplifier for amplifying only the wobble signal band, and is further binarized by a binarization circuit to obtain a binarized wobble signal. When the rising edge of the binarized wobble signal is extracted, a signal indicating the rotation of the disk is obtained. To be more precise, it indicates the relative moving speed at which the light spot for recording and reproducing the disk scans the disk surface, that is, the linear velocity of the disk. This is shown in the wobble edge signal in FIG. When the wobble is inscribed on the disk at a constant frequency, the wobble edge signal appears at a constant period. Therefore, the rotation motor of the disk is controlled so that this period has a desired disk linear velocity. Note that a falling edge may be extracted from the binarized wobble signal, and a similar edge signal can be obtained.

 グルーブにウォブルのない従来のプリフォーマットID方式のディスクでは、ディスク線速度を検出できるのは、IDピットの出現周期が最小間隔であった。グルーブにウォブルを付加すれば、この例ではIDピットの出現周期の1/18の周期で検出が可能になる。これをそのままディスクの回転数制御における誤差縮小に反映することができるので、ディスク回転数をより正確に制御することが可能になる。
 また、ID領域はディスク上ではデータ領域に比べて非常に短く設定されている。これはID領域が本来データ記録容量に寄与しない冗長部分であるため、ディスクフォーマット設計において可能な限り短くされるからである。このため、ディスクの汚れや傷に対してID領域は比較的弱くなっている。汚れや傷によってIDピットが検出できなくなったとき、IDピットのみによってディスク回転数制御を行っていては、ディスク回転が不安定になる可能性が高い。グルーブのウォブルはID領域以外のディスク全面で検出できる上にその数も多いので、ディスクの汚れや傷に対する対策としてグルーブのウォブルをディスク回転数制御に利用すると非常に耐力が強化され、信頼性が向上する。
 通常の書換型光ディスク装置では、こうした回転数制御精度と信頼性を考慮し、ディスクの回転数検出用にディスクモータにロータリーエンコーダを付加することが一般的であるが、グルーブにウォブルを付加することによりこのロータリーエンコーダを必要としなくなる。
In the conventional preformat ID type disk having no wobble in the groove, the disk linear velocity can be detected only when the appearance period of the ID pit is the minimum interval. If a wobble is added to the groove, in this example, detection can be performed at a period of 1/18 of the appearance period of the ID pit. Since this can be directly reflected on the reduction of the error in the control of the rotational speed of the disk, the rotational speed of the disk can be controlled more accurately.
Further, the ID area is set to be much shorter than the data area on the disk. This is because the ID area is a redundant portion which does not originally contribute to the data recording capacity, and is therefore made as short as possible in the disc format design. Therefore, the ID area is relatively weak against dirt and scratches on the disk. When ID pits cannot be detected due to dirt or scratches, if the disk rotation speed is controlled only by the ID pits, there is a high possibility that the disk rotation becomes unstable. Groove wobbles can be detected on the entire surface of the disk other than the ID area, and the number of them is large. Therefore, if the groove wobbles are used for controlling the disk rotation speed as a measure against dirt or scratches on the disk, the durability is greatly enhanced, and the reliability is improved. improves.
In a typical rewritable optical disk device, it is common to add a rotary encoder to a disk motor for detecting the rotation speed of the disk in consideration of such rotation speed control accuracy and reliability, but it is necessary to add a wobble to a groove. This eliminates the need for this rotary encoder.

 ここで、ウォブル周波数に対する制限条件を定性的に説明しておく。低周波数側の限界は、トラッキング制御帯域により規定される。ウォブル周期が長すぎると、トラッキングサーボ系によって光スポットがウォブルに追従するので、ウォブル信号が検出しにくくなるほか、トラッキング制御系に対する余計な外乱要素となるので好ましくない。ウォブル周波数はトラッキング制御系の帯域の10倍程度以上の周波数に設定することが望ましい。一般的には、トラッキング制御系の帯域は10〜20kHz程度なので、ウォブル周波数の設定は150kHz程度以上が目処になる。
 また、高周波側の限界は、データ信号の帯域により規定される。ウォブル信号は微小であり増幅検出する必要がある。データ信号が大きなノイズとしてウォブル信号に混入しないようにするため、ウォブル信号のみ帯域フィルタで抜出して増幅できることが望ましい。したがって、データ信号の低域側のスペクトルと周波数分離されるように設定できることが望ましい。一般的には、データ信号の帯域は1〜数MHz程度にピークを持つので、ウォブル周波数の設定をその1/10程度と考えると100kHz以下が目処になる。
Here, the limiting condition for the wobble frequency will be qualitatively described. The lower frequency limit is defined by the tracking control band. If the wobble period is too long, the tracking servo system causes the light spot to follow the wobble, which makes it difficult to detect a wobble signal and causes an extra disturbance element to the tracking control system. It is desirable that the wobble frequency is set to a frequency which is about 10 times or more of the band of the tracking control system. Generally, the band of the tracking control system is about 10 to 20 kHz, so that the setting of the wobble frequency is about 150 kHz or more.
The limit on the high frequency side is defined by the band of the data signal. The wobble signal is very small and needs to be amplified and detected. In order to prevent the data signal from being mixed into the wobble signal as large noise, it is desirable that only the wobble signal can be extracted and amplified by the bandpass filter. Therefore, it is desirable that the frequency can be set so as to be separated from the spectrum on the lower frequency side of the data signal. Generally, the band of the data signal has a peak at about 1 MHz to several MHz, and if the setting of the wobble frequency is considered to be about 1/10, the frequency of the data signal is about 100 kHz or less.

 さらに、ウォブル信号を利用した記録再生用クロック信号の生成について説明する。サンプルサーボ方式の光ディスクにおいて実用化されたように、ディスク面上に埋込まれた周期的な同期情報を用いてデータの記録再生用のクロック信号を生成することが実現されている。たとえば、ISO/IEC−9171において4/15記録符号を用いたセクタフォーマットでは、同期情報の検出周期はデータのチャネルクロック周波数の周期の300倍であった。ディスク面から検出したウォブル信号を位相同期回路によって300倍に逓倍して記録再生用クロック信号を生成している。
 ウォブルの周波数をこのようにチャネルクロック周波数の数100分の1程度以上に設定することができれば、ディスク面から同期情報を得て、正確なクロック生成や同期管理を実現することができる。実際には、ウォブルの周波数が上記のトラッキング制御系の帯域とデータ信号の帯域により規定される範囲に入れば、ディスク面の同期情報からチャネルクロック信号が生成可能な条件は満たされている。
Further, generation of a recording / reproducing clock signal using a wobble signal will be described. As practiced in a sample servo type optical disk, it has been realized to generate a clock signal for recording and reproducing data by using periodic synchronization information embedded on the disk surface. For example, in the sector format using the 4/15 recording code in ISO / IEC-9171, the detection period of the synchronization information was 300 times the period of the data channel clock frequency. A wobble signal detected from the disk surface is multiplied by 300 by a phase synchronization circuit to generate a recording / reproducing clock signal.
If the wobble frequency can be set to about several hundredths of the channel clock frequency or more, synchronization information can be obtained from the disk surface, and accurate clock generation and synchronization management can be realized. Actually, if the frequency of the wobble falls within the range defined by the band of the tracking control system and the band of the data signal, the condition that the channel clock signal can be generated from the synchronization information on the disk surface is satisfied.

 なお、従来の光磁気方式などの書換型光ディスク装置では、チャネルクロック用に精密な周波数の水晶発振器を用意してクロック信号を生成しておき、一方ディスクの回転制御は上述のように正確さが要求されるときには精密で高価なロータリーエンコーダを用いることによって、ディスク回転とデータチャネル周波数の同期を確保することが行われていた。ディスク回転がデータチャネルクロックに対して相対的に速すぎると、記録したときセクタ末尾が伸びて次のセクタに食い込んでしまう。これを防ぐためディスクのセクタ上にバッファなるマージン領域を規定しておいて、各々の誤差管理によってマージン領域の許容範囲に収める方法を採っていた。 In a conventional rewritable optical disk device such as a magneto-optical system, a crystal oscillator having a precise frequency is prepared for a channel clock to generate a clock signal, while the rotation control of the disk is not accurate as described above. When required, a precise and expensive rotary encoder is used to ensure synchronization between the disk rotation and the data channel frequency. If the disk rotation is too fast relative to the data channel clock, the end of the sector will extend when recording, and will bite into the next sector. In order to prevent this, a method has been adopted in which a margin area serving as a buffer is defined on a sector of a disk, and the error is managed so that the margin area is within an allowable range.

 さて以上のように、ウォブルの周波数をすべてのセクタで同一とすれば、ディスク回転の制御や記録再生用のクロック信号の生成においてこれまでにない特長を発揮できることがわかった。しかしこのままでは、ウォブルグルーブID方式の有するもう一つの特長であるセクタアドレス情報を表現することを実現することができない。
 ウォブルグルーブID方式では、ウォブルの周期すなわちウォブルの周波数をセクタのアドレス情報を表現するために変調する。本発明においては、上記のようにウォブルを隣接グルーブと同位相にするという制約条件があるので、ウォブル周波数の変調方法を求めるにあたり次のように考えた。
As described above, it has been found that if the wobble frequency is the same in all sectors, unprecedented advantages can be exhibited in controlling the disk rotation and generating a clock signal for recording and reproduction. However, it is impossible to express sector address information, which is another feature of the wobble groove ID system, as it is.
In the wobble groove ID method, a wobble cycle, that is, a wobble frequency is modulated to express sector address information. In the present invention, since there is a restriction condition that the wobble has the same phase as that of the adjacent groove as described above, the following is considered in determining the modulation method of the wobble frequency.

 まず、ウォブル周波数を同一のディスク半径方向に隣合うセクタの間では同一の一定周波数とし、周方向のセクタの間で異なるようにする方法が考えられるが、こうした場合、1トラック内の各セクタにおいて1セクタ中のウォブルのサイクル数が異なってしまう。1セクタを同一の長さにする前提では、この方法は、ウォブル周期をディスク回転数制御に利用することができなくなる欠陥があり許容できない。
 そのため、本発明においては、ゾーンフォーマットの光ディスクにおいて、各ゾーン内に含まれるセクタのうちディスク半径方向に整列するセクタの間で同一となるセクタアドレス情報だけを用いてウォブルの変調を行うこととした。それは、それらのセクタの属するゾーン番号とそれらのセクタの属するトラック内でのセクタの並び順である。トラック番号は隣接グルーブで必ず異なるので、含めることはできない。
 トラックを、ディスク上の基点となる所定の半径線から始るディスク1回転分に相当する整数個数のセクタの連なりのこととしたので、同一ゾーン内の隣接セクタならトラック内でのセクタの並び順は同じである。このセクタの並び順のことをセクタ番号と呼ぶことにする。誤解の無いよう付け加えると、セクタ番号は、ゾーン番号やトラック番号と共にセクタアドレス情報に含まれる部分的な情報、ということになる。
First, there is a method in which the wobble frequency is set to the same constant frequency between sectors adjacent in the same disk radial direction and is made different between sectors in the circumferential direction. In such a case, in each sector within one track, The number of wobble cycles in one sector is different. Assuming that one sector has the same length, this method has a defect that the wobble cycle cannot be used for controlling the disk rotation speed, and is unacceptable.
Therefore, in the present invention, in a zone format optical disk, wobble modulation is performed using only the same sector address information among sectors arranged in the disk radial direction among sectors included in each zone. . It is the zone number to which these sectors belong and the order of the sectors in the track to which those sectors belong. Since the track number always differs between adjacent grooves, it cannot be included.
Since a track is a series of an integral number of sectors corresponding to one rotation of the disk starting from a predetermined radius line serving as a base point on the disk, if the adjacent sectors are in the same zone, the order of arrangement of the sectors in the track is assumed. Is the same. The arrangement order of the sectors will be referred to as a sector number. To avoid misunderstanding, the sector number is partial information included in the sector address information together with the zone number and the track number.

 1トラック内の各セクタにすべて異なるセクタ番号を付与すれば、ウォブルIDによって、トラック番号の識別はできないがセクタ番号の識別は可能になる。連続してトラッキングしている状態では、トラック番号は1回転の間変化せずに、各セクタから同一トラック番号が読み出される。たとえプリフォーマットIDの読みとりに失敗しても高い確率で推定が可能である。こうしてウォブルIDによってセクタ番号がわかれば、1トラック連続してプリフォーマットIDの読みとりに失敗した時でない限り、セクタへのアクセスは問題なく実行することが可能になる。本来、完全なセクタIDはプリフォーマットIDから読み出すことを前提に、その補完手段としてウォブルIDを利用しようとしているので、これだけの機能があれば十分に役割を果たしていることになるといってよい。
 このとき、ランド/グルーブ記録フォーマットの光ディスク上のランドトラックのセクタにおいても、両側の変調されたグルーブが完全に同位相で蛇行することになるので、ウォブルの波形を正確に読み出し、セクタアドレス情報を再生することが可能になった。こうして、ランド/グルーブ記録フォーマットの光ディスクにウォブルグルーブIDを付加することが実現できた。
If different sector numbers are given to all the sectors in one track, the track number cannot be identified but the sector number can be identified by the wobble ID. In the state of continuous tracking, the same track number is read from each sector without changing the track number during one rotation. Even if the reading of the preformat ID fails, the estimation can be performed with a high probability. If the sector number is known from the wobble ID in this way, access to the sector can be executed without any problem unless reading of the preformat ID has failed for one track in succession. Originally, on the premise that the complete sector ID is read from the pre-format ID, the wobble ID is intended to be used as a supplementary means. Therefore, it can be said that the function is sufficient if it has such a function.
At this time, even in the land track sector on the land / groove recording optical disk, the modulated grooves on both sides meander in the same phase, so that the wobble waveform is accurately read and the sector address information is read. Now it is possible to play. Thus, the wobble groove ID can be added to the land / groove recording format optical disk.

実施の形態2.
 次に、ウォブル信号波形について説明する。図4に、セクタアドレス情報を表現する2値情報とウォブル信号波形の対応の具体例を示す。上のように変調したウォブルによって表した2値化情報をウォブル情報ビットと呼ぶことにする。ここでは、1ビットのウォブル情報ビットを8サイクルのウォブル信号波形で表すこととする。たとえば「0」を低周波数(周波数:fL)のLF波形4サイクルの後に、高周波数(周波数:fH)のHF波形を4サイクル続けた波形で表し、「1」を高周波数(周波数:fH)のHF波形4サイクルの後に、低周波数(周波数:fL)のLF波形を4サイクル続けた波形で表す。こうすると、1ビットのウォブル情報ビットの長さは情報によらず一定になる。
 また、ディスク面上に刻まれるウォブル波形は、ほぼ正弦波状とする。これはディスクのマスタリング装置において、カッティングビームを偏向させる偏向系の応答帯域があまり高くなくても製作可能とするように考慮したためである。
Embodiment 2 FIG.
Next, the wobble signal waveform will be described. FIG. 4 shows a specific example of the correspondence between binary information expressing sector address information and a wobble signal waveform. The binarized information represented by the wobble modulated as described above will be referred to as wobble information bits. Here, one wobble information bit is represented by an eight-cycle wobble signal waveform. For example, "0" is represented by a low-frequency (frequency: fL) LF waveform 4 cycles followed by a high-frequency (frequency: fH) HF waveform by 4 cycles, and "1" is represented by a high-frequency (frequency: fH). After the HF waveform of 4 cycles, the LF waveform of the low frequency (frequency: fL) is represented by a waveform that continues for 4 cycles. In this case, the length of one wobble information bit becomes constant regardless of the information.
Also, the wobble waveform carved on the disk surface is substantially sinusoidal. This is because in a mastering apparatus for a disk, it was considered that the disk could be manufactured even if the response band of the deflection system for deflecting the cutting beam was not so high.

 別な例として、ディスク面上に刻まれるウォブル波形をほぼ矩形波状としたものを図10に示す。これにはディスクのマスタリング装置において、カッティングビームを偏向させる偏向系にやや高い応答帯域が要求されるが、共用アドレス方式のIDピットをカッティングできる装置であれば、この程度のウォブルは十分に製作可能である。 As another example, FIG. 10 shows a wobble waveform carved on the disk surface in a substantially rectangular waveform. This requires a somewhat high response band in the deflection system that deflects the cutting beam in a disk mastering device, but a device that can cut ID pits of the shared address method can produce enough wobbles of this size. It is.

 この周波数変調方式を図3に示した例に適用したとき、実際に変調されたウォブル信号波形は図5のようになる。図5の例では、図3と同じく、ID領域に2サイクルのウォブル、データ領域に16サイクルのウォブル、合わせてセクタ全体に18サイクルのウォブルが付加される。なお、ID領域のウォブルは無変調とした。
 この例では、ウォブルエッジ信号の間隔が4サイクル毎に変化し、また各エッジ信号の間隔は所定の間隔である無変調時のウォブル周期と大きく異なるが、これはあくまで概念説明用の例であり、実際の光ディスクフォーマットに適用するときには、各エッジ信号の間隔がディスクの回転制御の精度にも、生成するクロック信号の精度にもほとんど影響しないような形に設定することができる。その数値例は後述する。
When this frequency modulation method is applied to the example shown in FIG. 3, the actually modulated wobble signal waveform is as shown in FIG. In the example of FIG. 5, as in FIG. 3, a 2-cycle wobble is added to the ID area, a 16-cycle wobble is added to the data area, and a 18-cycle wobble is added to the entire sector. The wobbles in the ID area were not modulated.
In this example, the interval between the wobble edge signals changes every four cycles, and the interval between the edge signals is significantly different from the predetermined interval, which is a wobble period at the time of non-modulation. However, this is merely an example for conceptual explanation. When applied to an actual optical disk format, the interval between edge signals can be set so as to hardly affect the accuracy of disk rotation control or the accuracy of a generated clock signal. Examples of the numerical values will be described later.

 さて、ウォブル情報ビットによって表すセクタアドレス情報のフォーマットの例を図6(a)に示す。各フィールドの意味は次のとおりである。SYNCはセクタアドレス情報の読取り開始点を捕捉するための同期信号、ZoneNo.はゾーン番号、SectorNo.はセクタ番号、EDCはこのセクタアドレス情報の再生結果に誤りがないかチェックするための誤り検出符号である。
 図6(b)は各フィールドに割り当てるウォブル情報ビットの長さの一例である。SYNC、ZoneNo.、SectorNo.にそれぞれ8ビット、EDCに16ビットとし、1セクタあたり全体で40ビット使用するときを考えた。このとき、ゾーンは127ゾーンまで、1トラックのセクタ数は127セクタまで表現することができ、誤検出を見逃す確率は65000分の1以下にできる。なお、実際に設定できるウォブル情報ビット数は、データセクタのフォーマットとウォブル周期から制限され、決定される。
FIG. 6A shows an example of the format of sector address information represented by wobble information bits. The meaning of each field is as follows. SYNC is a synchronization signal for capturing a reading start point of sector address information, ZoneNo. Is the zone number, SectorNo. Is a sector number, and EDC is an error detection code for checking whether there is an error in the reproduction result of the sector address information.
FIG. 6B shows an example of the length of wobble information bits allocated to each field. SYNC, ZoneNo. , SectorNo. 8 bits and 16 bits for EDC, respectively, and consider a case where 40 bits are used in total per sector. At this time, the zone can be expressed up to 127 zones, and the number of sectors per track can be expressed up to 127 sectors, and the probability of overlooking erroneous detection can be reduced to 1/65000 or less. The number of wobble information bits that can be actually set is limited and determined by the format of the data sector and the wobble cycle.

 図7と図8には、セクタ番号の設定方法の例を示す。例として、9ゾーンから成り、内周側のゾーンから順に、0、1、・・・、8とゾーン番号が付けられているゾーンフォーマットのディスクを示した。最内周のゾーン0では1トラックが8セクタ、以下1つ外側のゾーンで1つづつセクタ数が増え、最外周のゾーン8では1トラックが16セクタになる。
 図7では、セクタアドレス情報に含めるセクタのならび順としてのセクタ番号を、トラック先頭から順に、0、1、2、・・・と付けている。各トラックは必ずセクタ番号0から開始することが特長である。
 図8では逆に、セクタアドレス情報に含めるセクタのならび順としてのセクタ番号を、トラック末尾から順に、0、1、2、・・・と付けている。各トラックは必ずセクタ番号0で終了することが特長である。こうすることにより、ゾーンによらず各トラックの終了タイミングを簡単に検出することができるので、トラック境界においてサーボ処理の必要なトラックフォーマットにおいてセクタ番号を利用することが非常に容易になる。次にその例を説明する。
 なお、図示していないが、セクタ番号の付番方法として、1から開始して、2、3、・・・とする方法もある。これにより、「0」を同期信号などの特殊用途に利用したり、誤り検出の精度を向上することにも利用することができる。これは、図7、図8に示した両方の例に適用可能である。
7 and 8 show an example of a method of setting a sector number. As an example, a zone-formatted disk composed of 9 zones and given zone numbers 0, 1,..., 8 in order from the inner zone is shown. In the innermost zone 0, one track has 8 sectors, and in the outermost zone, the number of sectors increases one by one. In the outermost zone 8, one track has 16 sectors.
In FIG. 7, the sector numbers as the order of the sectors included in the sector address information are assigned as 0, 1, 2,... The feature is that each track always starts from sector number 0.
In FIG. 8, conversely, the sector numbers as the order of the sectors to be included in the sector address information are assigned as 0, 1, 2,... In order from the end of the track. The feature is that each track always ends with sector number 0. This makes it possible to easily detect the end timing of each track regardless of the zone, so that it becomes very easy to use the sector number in a track format requiring servo processing at a track boundary. Next, an example thereof will be described.
Although not shown, there is also a method of numbering sector numbers, starting from 1 and going to 2, 3,. As a result, "0" can be used for a special purpose such as a synchronization signal, and can be used for improving the accuracy of error detection. This is applicable to both examples shown in FIGS.

 図9にランド/グルーブ記録方式の光ディスクのトラックフォーマットを示す。(a)は一般的なランド/グルーブ記録方式として知られているもので、ディスクの上にスパイラル状にグルーブトラックが設けられている。したがってディスク上には、グルーブトラックからなるスパイラルとランドトラックからなるスパイラルの2つのスパイラルが存在しているので、ダブルスパイラル−ランド/グルーブ(DS−L/G)記録と呼ぶ。この場合、トラッキングをかけるときにトラッキングの極性をグルーブ側にしておけば光スポットはトラッキングはずれを起すことなく、グルーブトラックをたどり続ける。また逆に、トラッキングの極性をランド側にしておけば同じく、ランドトラックをたどり続ける。

 したがって従来の単なるグルーブ記録や単なるランド記録の光ディスクと同様に、トラッキング極性の切替に特別な配慮は必要なかった。ランドとグルーブ間のトラックジャンプが必要なときに切替えれば十分であった。
FIG. 9 shows a track format of the land / groove recording type optical disk. (A) is known as a general land / groove recording method, in which groove tracks are provided spirally on a disk. Therefore, there are two spirals on the disc, a spiral consisting of a groove track and a spiral consisting of a land track, and is called double spiral-land / groove (DS-L / G) recording. In this case, if the tracking polarity is set to the groove side when tracking is performed, the light spot continues to follow the groove track without causing tracking deviation. Conversely, if the tracking polarity is set to the land side, the track continues to follow the land track.

Therefore, no special consideration is required for switching the tracking polarity as in the case of the conventional mere groove recording or mere land recording optical disks. It was sufficient to switch when a track jump between land and groove was necessary.

 図9(b)はグルーブトラックとランドトラックをディスク1回転毎に交互に接続して、ディスク上にグルーブトラックとランドトラックの連結からなるただ1本のスパイラルを構成するフォーマットであり、シングルスパイラル−ランド/グルーブ(SS−L/G)記録と呼ぶフォーマットである。SS−L/Gでは、連続的にトラッキングを続けるためにはランドトラックとグルーブトラックの接続点を正しく検出し、トラッキング極性をディスク1回転毎に切替えることが必須となる。たとえプリフォーマットIDを検出できなくても、この切り替えタイミングの検出を行わなければならない。
 ここで図8に示すようなセクタ番号の付番方法にしておくと、ウォブルグルーブIDに記録されたセクタ番号からランドトラックとグルーブトラックの接続点を読出すことができるだけでなく、セクタ番号を読出すだけで、接続点か否か、あるいは、接続点までどの程度接近しているかまでを、現所在ゾーンに関わらず、演算処理無しに直ちに知ることができるようになる。
FIG. 9B shows a format in which a groove track and a land track are alternately connected for each rotation of the disk to form a single spiral formed by connecting the groove track and the land track on the disk. This is a format called land / groove (SS-L / G) recording. In SS-L / G, in order to continue tracking continuously, it is necessary to correctly detect a connection point between a land track and a groove track and to switch the tracking polarity every one rotation of the disk. Even if the preformat ID cannot be detected, the switching timing must be detected.
If the sector numbering method shown in FIG. 8 is used, not only the connection point between the land track and the groove track can be read from the sector number recorded in the wobble groove ID, but also the sector number can be read. By simply issuing the command, it is possible to immediately know whether or not the vehicle is at a connection point or how close the vehicle is to the connection point, without any arithmetic processing, regardless of the current zone.

実施の形態3.
 以下に、実際の光ディスクのフォーマットに本発明を適用することを想定した具体例を説明する。
 図14に本発明になるウォブルグルーブを適用するデータセクタのフォーマットを示す。(a)には情報バイト数の割付け、(b)にはチャネルビットの割付け、(c)にはウォブルの割付け、(d)にはウォブル情報ビットの割付けを示す。
 セクタ長を2697バイトとし、ID領域に128バイト、データ領域に2569バイトが割り当てられ、2048バイトのユーザデータを収容することができるものとする。以上の情報バイトを、1バイトを16チャネルビットに変換する記録符号を使用して記録符号化する。たとえば、8/16変調符号や(2,7)変調符号を使用することが考えられる。
 このとき、ID領域は2048チャネルビット(ch.bit)、データ領域は41104チャネルビット、セクタ全体で43152チャネルビットとなる。 次に、186チャネルビットに1サイクル(Cyc)のウォブルを入れるウォブル変調を適用し、ウォブルのサイクル数が8の倍数になるように量子化して分けると、ID領域に16サイクル、データ領域に216サイクル、セクタ全体に232サイクルのウォブルを付加することができる。
Embodiment 3 FIG.
Hereinafter, a specific example will be described in which the present invention is applied to an actual optical disk format.
FIG. 14 shows a format of a data sector to which the wobble groove according to the present invention is applied. (A) shows the allocation of the number of information bytes, (b) shows the allocation of channel bits, (c) shows the allocation of wobbles, and (d) shows the allocation of wobble information bits.
It is assumed that the sector length is 2697 bytes, 128 bytes are allocated to the ID area and 2569 bytes are allocated to the data area, and can accommodate 2048 bytes of user data. The above information bytes are recorded and encoded using a recording code for converting one byte into 16 channel bits. For example, it is conceivable to use an 8/16 modulation code or a (2,7) modulation code.
At this time, the ID area has 2048 channel bits (ch.bit), the data area has 41104 channel bits, and the entire sector has 43152 channel bits. Next, wobble modulation in which wobbles of one cycle (Cyc) are applied to 186 channel bits is applied and quantized and divided so that the number of wobbles is a multiple of 8, so that 16 cycles are allocated to the ID area and 216 are allocated to the data area. 232 cycles of wobble can be added to the entire cycle and sector.

 ウォブルの周期を186チャネルビットとしたのは、図4に示したウォブル変調方式を適用するためにセクタ全体を8の倍数のウォブルのサイクル数にする必要があったため、および、実施の形態1.において先に説明したように、ウォブルの周波数がトラッキングサーボ系の制御帯域とデータ信号の周波数帯域で制約を受けており、その条件を満たす必要があったためである。
 チャネルクロック周波数をおよそ30MHzとし、記録符号化による最長反転間隔をチャネルクロックの10倍とし、NRZI記録するものとすれば、データ系の最低信号周波数は1.5MHzとなる。ウォブル周波数をこの最低信号周波数1.5MHzの1/10以下にしようとすると、ウォブル周波数は150kHz以下が条件になる。一方、トラッキングサーボ系からの制約条件として、150kHz以上が要請されているので、ウォブル周波数としては150kHz近辺以外にない。
 また、セクタのチャネルビット長43152は、3×31×29×16と素因数分解できるので、セクタ全体を8の倍数のウォブルのサイクル数にすると、残りは、(ウォブルの周期)×(ウォブル情報ビット数)=2×3×31×29、となる。ここで、186=2×3×31チャネルビットをウォブルの周期とし、ウォブル情報ビット数を29ビットとした。以下この例を説明するが、今の計算からわかるように、174=2×3×29チャネルビットをウォブルの周期とし、ウォブル情報ビット数を31ビットとすることもできる。
The reason why the wobble cycle is set to 186 channel bits is that the entire sector had to be a multiple of 8 wobble cycles in order to apply the wobble modulation method shown in FIG. As described above, the wobble frequency is restricted by the control band of the tracking servo system and the frequency band of the data signal, and it is necessary to satisfy the conditions.
Assuming that the channel clock frequency is about 30 MHz, the longest inversion interval by recording encoding is 10 times the channel clock, and NRZI recording is performed, the lowest signal frequency of the data system is 1.5 MHz. If the wobble frequency is to be reduced to 1/10 or less of the minimum signal frequency of 1.5 MHz, the condition of the wobble frequency is 150 kHz or less. On the other hand, since 150 kHz or more is required as a constraint condition from the tracking servo system, the wobble frequency is not other than around 150 kHz.
Further, since the channel bit length 43152 of the sector can be factored into 3 × 31 × 29 × 16, if the whole sector is set to a wobble cycle number that is a multiple of 8, the remainder is (wobble period) × (wobble information bit Number) = 2 × 3 × 31 × 29. Here, 186 = 2 × 3 × 31 channel bits are set as a wobble period, and the number of wobble information bits is set at 29 bits. Hereinafter, this example will be described. As can be understood from the present calculation, the 174 = 2 × 3 × 29 channel bits may be used as the wobble period and the number of wobble information bits may be set as 31 bits.

 ウォブル周期が186チャネルビットの時、チャネルクロック周波数が30MHzならウォブル周波数は約161kHzとなり、150kHz近辺との上記周波数の制約条件に丁度当てはまっている。ウォブル周期が174チャネルビットの時、ウォブル周波数は約172kHzとなる。
 このようにして、232サイクルのウォブルにより29ビットのウォブル情報を表すことができるが、ID領域は実際上使用できないので省き、セクタ末尾のビットもバッファとしてリザーブすることとすると、有効ビット数はウォブル情報ビット番号3から28までの26ビットとなる。
When the wobble cycle is 186 channel bits, if the channel clock frequency is 30 MHz, the wobble frequency is about 161 kHz, which just applies to the above-mentioned constraint of about 150 kHz. When the wobble cycle is 174 channel bits, the wobble frequency is about 172 kHz.
In this way, wobbles of 232 cycles can represent 29 bits of wobble information. However, since the ID area is practically unusable, it is omitted, and the last bit of the sector is reserved as a buffer. The information bit number is 26 bits from 3 to 28.

 図11に、この範囲に収るように考慮したウォブル情報ビットの割当て例を示す。情報ビットフィールドの役割は図6に示したものと同じである。各具体例とも共通にSYNCを8ビット、EDCを6ビットとした。具体例−Aには、表現することが必要な情報として、ゾーン番号が0から23まで有り、セクタ番号が最大40まで必要な場合を示している。このとき、ZoneNo.には5ビット、SectorNo.には6ビット必要で、合計25ビットとなる。
 また、具体例−B、具体例−Cには、残り1ビットをZoneNo.に付けた場合と、SectorNo.に付けた場合を示す。今後の大容量化への拡張性を考慮して余裕ある方を選ぶのがよい。線記録密度向上を重視すれば、具体例−Cになる。
FIG. 11 shows an example of wobble information bit allocation taking into account this range. The role of the information bit field is the same as that shown in FIG. In each of the specific examples, SYNC is 8 bits and EDC is 6 bits. Specific example-A shows a case where the zone numbers from 0 to 23 and the sector numbers up to 40 are required as information to be expressed. At this time, ZoneNo. 5 bits, SectorNo. Requires 6 bits, for a total of 25 bits.
In the specific example-B and the specific example-C, the remaining one bit is set to ZoneNo. , And SectorNo. Shows the case where it is attached to. It is better to select the one that has enough capacity in consideration of the scalability to increase the capacity in the future. If emphasis is placed on improving the linear recording density, a specific example -C is obtained.

 こうして選択したウォブル情報ビットをセクタ内に配置する例を図12に示す。(a)は前記の具体例−Bを示す。(b)ではゾーンを表す分解能を粗くして、その分をセクタ番号の拡張性と、誤り検出能力の向上に当てた。(c)ではゾーン番号を省き、さらに誤り検出能力を向上した。(d)はSYNCの手前にClockと称するウォブルを設けているが、これはウォブル周期を1サイクルあたり186チャネルビットのままにして、周波数変調をかけない部分として残したものである。ウォブルエッジ信号の間隔が一定になるので、ディスク回転数制御やクロック信号生成の過程における回路設計の容易化、安定化を促すことができる。表現する情報内容の量よりもシステムの安定を狙うものである。
FIG. 12 shows an example in which the wobble information bits thus selected are arranged in a sector. (A) shows the above-mentioned specific example-B. In (b), the resolution for expressing the zone is coarsened, and this is used for expanding the sector number and improving the error detection capability. In (c), the zone number is omitted, and the error detection capability is further improved. In (d), a wobble called Clock is provided before the SYNC, but the wobble period is set to 186 channel bits per cycle, and is left as a portion not subjected to frequency modulation. Since the interval between the wobble edge signals is constant, it is possible to facilitate and stabilize the circuit design in the process of controlling the disk rotation speed and generating the clock signal. It aims at system stability rather than the amount of information content to be expressed.

 ここで、将来記録容量が拡張されたり、ディスク回転数が速くなった場合のウォブル信号の処理について述べておく。線記録密度の向上によって記録容量が増加すると、ディスク回転数が同じままでデータ系のチャネルクロック周波数が上昇する。ただし、セクタの論理的なフォーマット、すなわち、データビットやウォブルビットの割付けに変化がなければ、線記録密度の向上分だけ距離で測ったウォブル周期の長さも短縮されるので、ウォブル周波数も上昇しチャネルクロック周波数との比率の関係は変らない。
 また、線記録密度の向上に比例してディスク回転数が速くなった場合はトラッキングサーボ系の制御帯域が上昇するので、ウォブル周波数との比率の関係は変らない。線記録密度が同じままディスク回転数が速くなる場合は、ウォブル周波数に対してトラッキングサーボ系の制御帯域が迫ってくるのでマージンが減る傾向となる。ただし、上記条件では10倍程度の余裕を持たせているので、ディスク回転数が格段に速くならない限り問題にならない範囲である。
Here, the processing of the wobble signal when the recording capacity is expanded or the disk rotation speed increases in the future will be described. When the recording capacity increases due to the improvement of the linear recording density, the channel clock frequency of the data system increases while the number of rotations of the disk remains the same. However, if there is no change in the logical format of the sector, that is, the assignment of data bits and wobble bits, the length of the wobble cycle measured by distance is shortened by an increase in the linear recording density, so that the wobble frequency also increases. The relationship of the ratio with the channel clock frequency does not change.
Further, when the disk rotation speed increases in proportion to the improvement in the linear recording density, the control band of the tracking servo system increases, so that the relationship between the ratio and the wobble frequency does not change. When the disk rotation speed increases with the same linear recording density, the margin tends to decrease because the control band of the tracking servo system approaches the wobble frequency. However, under the above conditions, a margin of about 10 times is provided, so that it is within a range that does not cause a problem unless the disk rotation speed is significantly increased.

 図13は、ウォブル信号を周波数変調するときの変調度に対する制約を説明する図である。周波数変調前のウォブル波形をCF波形(周波数:fC)とした。このCF波形4サイクルがウォブル情報ビットの丁度半分に相当する長さとなる。
 LF波形(周波数:fL)に示した状態が、ウォブル信号に許容される最も長い周期の波形である。許容最長周期Tc.maxの4サイクル分の長さが、CF波形の4.5サイクル未満でなければならない。これは、検出したウォブルエッジ信号がディスク回転数制御回路やクロック信号生成回路の周波数同期回路で位相誤差信号として処理される際に、位相誤差の検出窓幅に正しく収まる、つまり位相ロック範囲に入っているための必要条件である。
 また、HF波形(周波数:fH)に示した状態が、ウォブル信号に許容される最も短い周期の波形である。許容最短周期Tc.minの4サイクル分の長さが、CF波形の3.5サイクル以上でなければならない。これはTc.maxと同様、検出したウォブルエッジ信号が位相ロック範囲に入っているための必要条件である。
FIG. 13 is a diagram illustrating restrictions on the modulation factor when frequency-modulating a wobble signal. The wobble waveform before frequency modulation was a CF waveform (frequency: fC). The four cycles of the CF waveform have a length corresponding to exactly half of the wobble information bit.
The state shown in the LF waveform (frequency: fL) is the waveform having the longest period allowed for the wobble signal. The maximum allowable period Tc. The length of four cycles of max must be less than 4.5 cycles of the CF waveform. This is because when the detected wobble edge signal is processed as a phase error signal in the frequency synchronization circuit of the disk rotation speed control circuit or the clock signal generation circuit, the wobble edge signal falls within the detection window width of the phase error, that is, enters the phase lock range. Is a prerequisite for
The state shown in the HF waveform (frequency: fH) is the shortest period waveform allowed for the wobble signal. The shortest allowable period Tc. The length of four cycles of min must be 3.5 cycles or more of the CF waveform. This is Tc. Similar to max, this is a necessary condition for the detected wobble edge signal to fall within the phase lock range.

 数値例として、ウォブル周期を186チャネルビットとした上記の場合、Tc.maxは208チャネルビット以下、Tc.minは164チャネルビット以上、とする必要がある。
 たとえば、Tc.maxを200チャネルビット、Tc.minを172チャネルビットとすると、CF波形に対するLF波形とHF波形の周波数変調度は、共に、7.5%となる。このときLF波形とHF波形の間の周波数差は15%程度あるので、周波数変調波形の検出は十分に可能となる。
As a numerical example, in the above case where the wobble period is 186 channel bits, Tc. max is equal to or less than 208 channel bits, and Tc. min needs to be 164 channel bits or more.
For example, Tc. max is 200 channel bits, Tc. Assuming that min is 172 channel bits, the frequency modulation degrees of the LF waveform and the HF waveform with respect to the CF waveform are both 7.5%. At this time, since the frequency difference between the LF waveform and the HF waveform is about 15%, it is possible to sufficiently detect the frequency modulation waveform.

 本発明の光ディスクにおいては、プリフォーマットIDよりも格段に出現頻度の高いグルーブのウォブルを用いてディスクの回転制御をできるので、十分高精度な回転数制御を行うことが可能になった。
 また、プリフォーマットIDがいくつか汚れや傷によって検出できないときでもディスク回転を安定にすることが可能になった。
 さらに、プリフォーマットID方式の光ディスクを駆動する書換型光ディスク装置において通常ディスクの回転制御に用いられるロータリーエンコーダを除去できるようになり、コストダウンが可能になった。
 同時に、ロータリーエンコーダを除去してディスクモータを薄型化できるようになり、装置の薄型化が可能になった。
 また光ディスクにおいて、回転するディスクの速度と駆動する光ディスク装置の持つクロックとの誤差を吸収するためにセクタ内に設けておくバッファ領域を削減できるようになり、省いたバッファ領域の分だけデータの記録容量を増加することが可能になった。
In the optical disk of the present invention, the rotation of the disk can be controlled using the wobble of the groove, which is much more frequent than the preformat ID, so that it is possible to perform the rotation speed control with sufficiently high precision.
Further, even when some of the preformat IDs cannot be detected due to dirt or scratches, the disk rotation can be stabilized.
Further, in a rewritable optical disk drive for driving an optical disk of the preformat ID system, a rotary encoder used for controlling the rotation of a normal disk can be eliminated, and the cost can be reduced.
At the same time, the rotary encoder has been removed and the disk motor can be made thinner, and the device can be made thinner.
Also, in an optical disk, a buffer area provided in a sector for absorbing an error between a speed of a rotating disk and a clock of a driven optical disk apparatus can be reduced, and data can be recorded by the omitted buffer area. It became possible to increase the capacity.

 第2の本発明においては、各セクタにプリフォーマットIDを有するゾーンフォーマットのランド/グルーブ記録光ディスクにおいて、各セクタのグルーブに隣接グルーブ間で各サイクルとも同位相となるようにウォブルを変調することができるようになり、ウォブルグルーブによってセクタID情報を付加することが可能になった。
 これを利用してプリフォーマットIDとウォブルグルーブIDにセクタIDを2重化して記録することにより、ディスクの信頼性を大幅に向上することが可能になった。
 プリフォーマットID付近に汚れや傷などがあってセクタID情報全体がつぶれた場合でも、変調したウォブルからセクタアドレス情報を再生することが可能になり、アクセス不能となるセクタの発生確率を大幅に低下させることができた。
 この結果、データ記録領域が使用可能であれば、そのセクタへの記録再生が可能となり、ディスクの信頼性を大幅に向上できるようになった。
 また特に、ディスクを裸で使用する様な悪条件下において、ディスク中に使用不能のセクタが発生する可能性を大幅に低下させることができるようになった。
 さらに、ディスク製造時にプリフォーマットIDの信頼性確保のために行っている全面検査を省略することができるようになり、ディスク価格の主要因である検査コストの削減が可能になり、ディスクの大幅な低価格化を実現することができるようになった。
 全面検査無しのディスクでデータ信頼性を確保することも可能になり、使用開始前にユーザ側で長時間のサーティファイをする必要がなくなり、光ディスクを非常に便利に使用することができるようになった。
According to the second aspect of the present invention, in a land / groove recording optical disk having a zone format having a preformat ID in each sector, the wobble is modulated so that the groove of each sector has the same phase in each cycle between adjacent grooves. This makes it possible to add sector ID information by using a wobble groove.
By utilizing this and duplicating and recording the sector ID in the preformat ID and the wobble groove ID, the reliability of the disk can be greatly improved.
Even if the entire sector ID information is crushed due to dirt or scratches near the preformat ID, the sector address information can be reproduced from the modulated wobble, thereby greatly reducing the probability of occurrence of an inaccessible sector. I was able to.
As a result, if the data recording area is usable, recording and reproduction on the sector can be performed, and the reliability of the disk can be greatly improved.
In particular, it is possible to greatly reduce the possibility of generating unusable sectors in a disk under bad conditions such as when the disk is used naked.
Further, it is possible to omit the entire inspection performed for ensuring the reliability of the preformat ID at the time of manufacturing the disk, and it is possible to reduce the inspection cost, which is a main factor of the disk price, and to greatly reduce the disk size. The price can be reduced.
It is also possible to ensure data reliability with discs without full inspection, eliminating the need for long-term certification on the part of the user before starting use, making it possible to use optical discs very conveniently. .

 第3の本発明の光ディスクにおいては、各セクタにプリフォーマットIDを有するシングルスパイラルフォーマットのランド/グルーブ記録光ディスクにおいて必須となる、ランドトラックとグルーブトラックとの接続点でのトラッキング極性の切り替えタイミングの検出を、プリフォーマットIDとウォブルグルーブIDに記録されたセクタID情報から2重化して読出すことができるようになり、トラッキングサーボの信頼性を大幅に向上することができるようになった。
 これにより、プリフォーマットID付近に汚れや傷などがあってセクタID情報全体がつぶれた場合でも、変調したウォブルからランドトラックとグルーブトラックとの接続点を検出することが可能になり、トラッキングはずれの発生確率を大幅に低下させることができた。
 この結果、連続記録中にトラッキングはずれを起してデータ記録失敗や記録済データの破壊を引き起すような障害発生の確率を低減し、データや装置の信頼性を大幅に向上できるようになった。
In the optical disc according to the third aspect of the present invention, detection of the switching timing of the tracking polarity at the connection point between the land track and the groove track, which is indispensable for a single spiral format land / groove recording optical disc having a preformat ID in each sector. Can be read out in duplicate from the sector ID information recorded in the preformat ID and the wobble groove ID, and the reliability of the tracking servo can be greatly improved.
This makes it possible to detect the connection point between the land track and the groove track from the modulated wobble even when the entire sector ID information is crushed due to dirt or scratches near the preformat ID, and the tracking error is reduced. The probability of occurrence could be greatly reduced.
As a result, it is possible to reduce the probability of occurrence of a failure that causes a tracking error during continuous recording and causes data recording failure or destruction of recorded data, and significantly improves the reliability of data and devices. .

 第4の本発明の光ディスク装置においては、プリフォーマットIDよりも格段に出現頻度の高いグルーブのウォブルを用いてディスクの回転制御をできるので、十分高精度な回転数制御を行うことが可能になった。
 また、プリフォーマットIDがいくつか汚れや傷によって検出できないときでもディスク回転を安定にすることが可能になった。
 さらに、プリフォーマットID方式の光ディスクを駆動する書換型光ディスク装置において通常ディスクの回転制御に用いられるロータリーエンコーダを除去できるようになり、コストダウンが可能になった。
 同時に、ロータリーエンコーダを除去してディスクモータを薄型化できるようになり、装置の薄型化が可能になった。
In the optical disk device of the fourth aspect of the present invention, the rotation of the disk can be controlled using the wobble of the groove, which is much more frequent than the preformat ID, so that the rotation speed control with sufficiently high precision can be performed. Was.
Further, even when some of the preformat IDs cannot be detected due to dirt or scratches, the disk rotation can be stabilized.
Further, in a rewritable optical disk drive for driving an optical disk of the preformat ID system, a rotary encoder used for controlling the rotation of a normal disk can be eliminated, and the cost can be reduced.
At the same time, the rotary encoder has been removed and the disk motor can be made thinner, and the device can be made thinner.

 第5の本発明の光ディスク装置においては、記録用や再生用のクロック信号を、回転する光ディスク面から直接得た同期情報に合わせて生成することが可能になったので、光ディスクにおいて、ディスクの回転状態と駆動する光ディスク装置の持つクロックとの誤差を吸収するためにセクタ内に設けておくバッファ領域を削減できるようになり、省いたバッファ領域の分だけデータの記録容量を増加することが可能になった。
 また、ディスクの回転状態と駆動する光ディスク装置の持つクロックとの誤差によって記録中にセクタをオーバーランして記録し、データ破壊を引き起すことが避けられるようになった。
 このようにして、光ディスク装置の信頼性を大幅に向上できるようになった。
In the optical disk device of the fifth aspect of the present invention, it is possible to generate a clock signal for recording or reproduction in synchronization with synchronization information directly obtained from a rotating optical disk surface. The buffer area provided in the sector to absorb the error between the state and the clock of the driving optical disc device can be reduced, and the data recording capacity can be increased by the omitted buffer area. became.
Further, it is possible to avoid overwriting the sector during recording due to an error between the rotation state of the disk and the clock of the optical disk device to be driven, thereby causing data destruction.
In this way, the reliability of the optical disk device can be greatly improved.

 第6の本発明の光ディスク装置においては、2重化して記録されたプリフォーマットIDとウォブルグルーブIDの両方からセクタIDを読出すことが可能になった。
 これを利用して、プリフォーマットID付近に汚れや傷などがあってセクタID情報全体がつぶれた場合でも、変調したウォブルからセクタアドレス情報を再生することが可能になり、アクセス不能となるセクタの発生確率を大幅に低下させることができた。
 この結果、データ記録領域が使用可能であれば、そのセクタへの記録再生が可能となり、ディスクの信頼性を大幅に向上できるようになった。
 また特に、ディスクを裸で使用する様な悪条件下において、ディスク中に使用不能のセクタが発生する可能性を大幅に低下させることができるようになった。
 さらに、ディスク製造時にプリフォーマットIDの信頼性確保のために行っている全面検査を省略することができるようになり、ディスク価格の主要因である検査コストの削減が可能になり、ディスクの大幅な低価格化を実現することができるようになった。
 全面検査無しのディスクでデータ信頼性を確保することも可能になり、使用開始前にユーザ側で長時間のサーティファイをする必要がなくなり、光ディスクを非常に便利に使用することができるようになった。
In the optical disc device according to the sixth aspect of the present invention, it is possible to read the sector ID from both the preformat ID and the wobble groove ID recorded in duplicate.
By utilizing this, even when the entire sector ID information is crushed due to dirt or scratches near the preformat ID, it becomes possible to reproduce the sector address information from the modulated wobble, and to make the sector inaccessible The probability of occurrence could be greatly reduced.
As a result, if the data recording area is usable, recording and reproduction on the sector can be performed, and the reliability of the disk can be greatly improved.
In particular, it is possible to greatly reduce the possibility of generating unusable sectors in a disk under bad conditions such as when the disk is used naked.
Further, it is possible to omit the entire inspection performed for ensuring the reliability of the preformat ID at the time of manufacturing the disk, and it is possible to reduce the inspection cost, which is a main factor of the disk price, and to greatly reduce the disk size. The price can be reduced.
It is also possible to ensure data reliability with discs without full inspection, eliminating the need for long-term certification on the part of the user before starting use, making it possible to use optical discs very conveniently. .

 第7の本発明の光ディスク装置においては、各セクタにプリフォーマットIDを有するシングルスパイラルフォーマットのランド/グルーブ記録光ディスクにおいて必須となる、ランドトラックとグルーブトラックとの接続点でのトラッキング極性の切り替えタイミングの検出を、プリフォーマットIDとウォブルグルーブIDに記録されたセクタID情報から2重化して読出すことができるようになり、トラッキングサーボの信頼性を大幅に向上することができるようになった。
 これにより、プリフォーマットID付近に汚れや傷などがあってセクタID情報全体がつぶれた場合でも、変調したウォブルからランドトラックとグルーブトラックとの接続点を検出することが可能になり、トラッキングはずれの発生確率を大幅に低下させることができた。
 この結果、連続記録中にトラッキングはずれを起してデータ記録失敗や記録済データの破壊を引き起すような障害発生の確率を低減し、データや装置の信頼性を大幅に向上できるようになった。
In the optical disc apparatus of the seventh aspect of the present invention, the switching timing of the tracking polarity at the connection point between the land track and the groove track, which is indispensable for a single spiral format land / groove recording optical disc having a preformat ID in each sector. Detection can be duplicated and read from the sector ID information recorded in the preformat ID and the wobble groove ID, and the reliability of the tracking servo can be greatly improved.
This makes it possible to detect the connection point between the land track and the groove track from the modulated wobble even when the entire sector ID information is crushed due to dirt or scratches near the preformat ID, and the tracking error is reduced. The probability of occurrence could be greatly reduced.
As a result, it is possible to reduce the probability of occurrence of a failure that causes a tracking error during continuous recording and causes data recording failure or destruction of recorded data, and significantly improves the reliability of data and devices. .

 以上のような発明により、プリフォーマットID方式のフォーマットを有する光ディスクに対して、ウォブルグルーブID方式の有する特長を補完的に導入してプリフォーマットID方式フォーマットの問題点を解決し、ディスク面に汚れや傷などがあってもセクタにアクセスできる信頼性が高く、ディスク回転数制御が容易で、かつ、プリフォーマットID方式の特長であるセクタ単位のデータ管理の容易さやセクタ記録の効率良さを生かすことのできる大容量光ディスクとその駆動装置を、なおかつ低価格化して実現することができた。 According to the invention as described above, the features of the wobble groove ID method are complementarily introduced into the optical disk having the format of the preformat ID method to solve the problem of the format of the preformat ID method, and the surface of the disk becomes dirty. High reliability to access sectors even if there is a scratch or damage, easy control of disk rotation speed, and the ease of data management in sector units and the efficiency of sector recording, which are the features of the preformat ID method. A large-capacity optical disk and a driving device for the same can be realized at a low cost.

 なお、以上の説明は、いわゆる共用プリピットID方式に基づいて行ってきたが、本発明の要旨は、プリフォーマットID方式のランド/グルーブ記録光ディスク一般におけるグルーブへのウォブルの付加に関するものである。したがって、本発明が適用可能な範囲は実施の形態に述べた例に限るものではなく、プリフォーマットIDの形態が上記と異なるものであっても一般に適用できることは言うまでもない。 Although the above description has been made based on the so-called common pre-pit ID method, the gist of the present invention relates to the addition of wobble to a groove in general land / groove recording optical disks of the pre-format ID method. Therefore, the range to which the present invention can be applied is not limited to the example described in the embodiment, and it goes without saying that the present invention can be generally applied even if the form of the preformat ID is different from the above.

この発明の実施の形態1である光ディスクのトラックレイアウトを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a track layout of the optical disc according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1である光ディスクのトラックレイアウトを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a track layout of the optical disc according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態1である光ディスクのウォブル信号を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a wobble signal of the optical disc according to the first embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのウォブル信号の変調方式を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a modulation method of a wobble signal of the optical disc according to the second embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2である光ディスクの変調したウォブル信号を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a modulated wobble signal of the optical disc according to the second embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのウォブル情報のフォーマットを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a format of wobble information of the optical disc according to the second embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのセクタ番号を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing sector numbers of an optical disc according to Embodiment 2 of the present invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのセクタ番号を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing sector numbers of an optical disc according to Embodiment 2 of the present invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのトラックレイアウトを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a track layout of the optical disc according to the second embodiment of the present invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのウォブル信号の変調方式を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a modulation method of a wobble signal of the optical disc according to the second embodiment of the present invention. この発明の実施の形態3である光ディスクのウォブル情報のフォーマットを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a format of wobble information of an optical disc according to Embodiment 3 of the present invention. この発明の実施の形態3である光ディスクのセクタフォーマットを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a sector format of the optical disc according to the third embodiment of the present invention. この発明の実施の形態3である光ディスクのウォブル信号の変調方式を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a modulation method of a wobble signal of an optical disc according to a third embodiment of the present invention. この発明の実施の形態3である光ディスクのセクタフォーマットを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a sector format of the optical disc according to the third embodiment of the present invention. 従来のランド/グルーブ記録方式におけるトラックレイアウトを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a track layout in a conventional land / groove recording method. 従来のウォブルグルーブ記録方式におけるウォブルIDの付加方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a method of adding a wobble ID in a conventional wobble groove recording method.

Claims (2)

ディスク面が半径位置によって複数のゾーンに分割された、ゾーンフォーマットの光ディスクであって、該ディスク1回転を成すトラックが整数個数のセクタで構成されたランド/グルーブ記録フォーマットの光ディスクにおいて、前記各セクタ内のグルーブに所定整数サイクル数のウォブルを付加すると共に、前記各ゾーン内では隣接グルーブ間で前記各サイクルのウォブルが同位相となるように揃え、前記所定整数サイクル数のウォブルを、所定単位サイクル数ごとに複数の単位ウォブル列に分割し、該単位ウォブル列内のウォブルを変調することによりセクタアドレスに関連する2値情報を表現するようにし、前記ウォブルの周波数はトラッキングサーボ系の制御周波数帯域以上、かつ、データ信号の周波数帯域以下になるように設定されることを特長とする光ディスク。 An optical disk of a zone format, in which a disk surface is divided into a plurality of zones by a radial position, wherein an optical disk of a land / groove recording format in which a track constituting one rotation of the disk is composed of an integer number of sectors. Wobbles of a predetermined integer number of cycles are added to the grooves in the zones, and wobbles of the respective cycles are aligned so that the wobbles of the respective cycles have the same phase between adjacent grooves in the respective zones. Each number is divided into a plurality of unit wobble strings, and the wobble in the unit wobble string is modulated to express binary information related to a sector address. The frequency of the wobble is controlled by a control frequency band of a tracking servo system. Set to be above and below the frequency band of the data signal Optical disc that features to be. 請求項1に記載の光ディスクを駆動する光ディスク装置において、前記各セクタ内に含まれるウォブルが所定整数サイクル数であることを利用して、データ記録用クロック信号、あるいは、データ再生用クロック信号を生成するようにしたことを特長とする光ディスク装置。
2. An optical disk drive for driving an optical disk according to claim 1, wherein a clock signal for data recording or a clock signal for data reproduction is generated by utilizing that the number of wobbles included in each sector is a predetermined integer number of cycles. An optical disc device characterized by the following.
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