JP2005222616A - 光ディスク装置およびトラッキング制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスク偏心によるプッシュプル信号の直流変動を高精度に検出し、トラッキング制御を高精度に行う。
【解決手段】 プッシュプル信号のトップレベルＳｔ、ボトムレベルＳｂを検出するためのホールド回路１０３および１０４の時定数が時定数コントロール信号によって制御される。トップレベルを示す信号Ｓｔとボトムレベルを示す信号Ｓｂのディジタル信号を使用してトラバース振幅およびトラバースオフセットが演算される。トラバースオフセットＳｆがディスク偏心に起因する直流レベルの変動を補正するために使用される。割込処理部１２４は、トラックカウント信号Ｓｃ、周波数カウント信号Ｓｄを使用して、スピンドルモータ１０９の１回転で読み取りスポットを横切ったトラックの本数を検出し、１回転周期とトラバース本数とでトラバース周波数を計算する。トラバース周波数が高くなるほど、時定数が小とされる。
【選択図】 図１０

Description

この発明は、光ディスク装置およびトラッキング制御方法に関する。

今日、情報記録媒体として用いられる光ディスクの一つとして、ミニディスク（以下、ＭＤ（Mini Disc ）と表記する）が知られている。ＭＤは、直径６４mmの光磁気ディスクであり、オーディオデータの記録・再生に使用される。オーディオデータは、ＡＴＲＡＣ(Adaptive Transfer Acoustic Coding) 方式でデータ量が１／５〜１／１０に圧縮されて記録される。例えば１枚のＭＤに８０分の音楽の記録が可能とされている。

ＭＤをオーディオ用以外の汎用性のあるストレージメディアとして利用することを目的として、固有の管理領域（Ｐ−ＴＯＣ、Ｕ−ＴＯＣ）による管理方式に加えて、ファイルシステムにＦＡＴ(File Allocation Table) システムを導入することが下記の特許文献１に記載されている。

特開２００３−１０００１８号公報

また、特許文献１には、既存のオーディオ用ＭＤと同一のメディアを使用して高密度記録技術を採用することによって、オーディオ用ＭＤの記録容量（１４０ＭＢ）の約２倍（２９７ＭＢ）の高密度化を達成できることが記載されている。

すなわち、ディジタル変調方式をＥＦＭからＲＬＬ（１，７）ＰＲ方式(ＲＬＬ：Run Length Limited、ＰＰ(Parity preserve/Prohibitrmtr(repeated minimum transition runlength))に変更することによって、ウインドマージンを向上させ、１．３３倍の高密度化が達成される。また、誤り訂正方式をＣＩＲＣ(Cross Interleaved Reed-Solomon Code)
方式からＢＩＳ(Burst Indicator Subcode)付きのＲＳ−ＬＤＣ(Reed-Solomon-Long Distance Code)方式を用い、セクター構造を変更し、ビタビ復号を用いる方式によって、データ効率を向上でき、記録密度を１．４８倍を実現できる。総合的にオーディオ用ＭＤの１．９８倍の記録容量を実現することが可能となる。

さらに、ＤＷＤＤ(Domain Wall Displacement Detection)によって面記録密度を向上させることによって、ＭＤと同一径のメディアに約１ＧＢのデータの記録が可能となる。ＤＷＤＤは、光磁気ディスクで使用される磁区拡大再生技術の一つである。例えば下記特許文献２には、ＤＷＤＤについての技術が開示されている。

特開平６−２９０４９６号公報

図１７は、特許文献２に開示されている光磁気ディスクの一部断面を拡大して示す。参照符号１５１が基板を示し、参照符号１５２が誘電体層を示し、参照符号１５３が磁性層を示し、参照符号１５４が誘電体層を示す。参照符号１５５がグルーブであり、参照符号１５６がランドである。

磁性層１５３は、第１の磁性層、第２の磁性層および第３の磁性層が順次積層されたものである。第１の磁性層が周囲温度近傍の温度において第３の磁性層に比して相対的に磁壁抗磁力が小さく磁壁移動度が大きな垂直磁化膜からなり、第２の磁性層は、第１の磁性層および第３の磁性層よりもキューリ温度が低い磁性層からなり、第３の磁性層が垂直磁化膜とされている。そして、データ信号の記録は、媒体を移動させながら、第３の磁性層がキューリ温度以上になるようなパワーレーザ光を照射しながら外部磁界を変調してなされる。

記録可能なＭＤにおいては、ディスク径方向に微小な振幅（例えば３０ｎｍ）で振動するウォブルグルーブが予め形成され、グルーブ内にデータを記録するようにしている。ＭＤでは、３６セクタを単位としたクラスタ毎にデータを記録する。ディスク上のアドレスは、クラスタアドレスおよびセクタアドレスとからなる。このアドレスは、メインチャンネルのデータのセクタヘッダに挿入され、また、ＡＤＩＰ(Address In Pregroove)にも成形記録されている。すなわち、ディスクの全体にわたってアドレス情報で変調をかけた２２．０５ｋHzの周波数の正弦波信号によってウォブルされたグルーブをディスク製造時に形成している。

ＭＤ等の光ディスクでは、トラック（グルーブ）に記録されたデータを正しく読み取るために、読み取り用のレーザスポットの位置をトラック中心に位置させるトラッキングサーボが採用されている。下記の特許文献３には、１個のレーザスポットと、トラック接線方向の境界線で２分割されたフォトディテクタを使用したトラッキングサーボ、所謂プッシュプル方式のトラッキングサーボに関する技術が開示されている。

特開昭５７−５３８３０号公報

特許文献３には、トラッキング補正がなされる時に、ディスクの偏心によるトラックずれを補正するために光ピックアップのトラッキング制御用アクチュエータが動作して、対物レンズの位置が中心からずれ、２分割フォトディテクタの各フォトディテクタの検出信号の差信号である、プッシュプル信号が０とならず、直流オフセットが発生することが述べられている。すなわち、トラッキングがずれているためにプッシュプル信号が０とならないのか、トラッキングが合っているが、偏心によるトラック位置の変動に追従して対物レンズが移動したために、プッシュプル信号が０とならないのかが区別できなくなる。

特許文献３では、光ディスクの偏心によるトラックの接線方向と垂直な方向の変動エラーを１回転にわたって測定し、測定された変動エラー信号を記憶し、トラッキングエラー信号から読み出された変動エラー信号が減算される構成とされている。その結果、偏心の影響を受けないで高精度のトラッキングサーボが可能となる。

プッシュプル信号の変動エラー信号を検出する方法として、プッシュプル信号のトップ（ピークとも呼ばれる）およびボトムのレベルを検出し、トップレベルとボトムレベルの中間のレベルを変動エラー信号とすることが考えられる。トップレベルおよびボトムレベルを検出するためには、時定数回路からなるホールド回路が使用される。ディスクの偏心の大小によってプッシュプル信号の周波数が変化する。したがって、ホールド回路の時定数を固定としている場合では、トップレベルおよびボトムレベルの検出を正しく行うことができない問題があった。

したがって、この発明の目的は、ディスクの偏心の影響を受けないで高精度のトラッキング制御が可能な光ディスク装置およびトラッキング制御方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、この発明の第１の態様は、光ディスクに対して信号を記録し、または光ディスクから信号を再生する光ディスク装置において、
光ディスクのトラック接線方向を境界として分割された複数の分割フォトディテクタの検出信号から求められたプッシュプル信号のトップレベルをホールドするトップホールド手段と、
プッシュプル信号のボトムレベルをホールドするボトムホールド手段と、
トップレベルとボトムレベルからディスク偏心によるプッシュプル信号の直流レベル変動成分を求める手段と、
トラバース周波数を測定し、測定されたトラバース周波数が低い場合には、トップホールド手段およびボトムホールド手段の時定数を大きくし、トラバース周波数が高い場合には、時定数を小さくするように、時定数を制御する手段とからなる光ディスク装置である。

この発明の第２の態様は、光ディスクに対して信号を記録し、または光ディスクから信号を再生する光ディスク装置のトラッキング制御方法において、
光ディスクのトラック接線方向を境界として分割された複数の分割フォトディテクタの検出信号から求められたプッシュプル信号のトップレベルをホールドするトップホールドステップと、
プッシュプル信号のボトムレベルをホールドするボトムホールドステップと、
トップレベルとボトムレベルからディスク偏心によるプッシュプル信号の直流レベル変動成分を求めるステップと、
トラバース周波数を測定し、測定されたトラバース周波数が低い場合には、トップホールドおよびボトムホールドの時定数を大きくし、トラバース周波数が高い場合には、時定数を小さくするように、時定数を制御するステップとからなるトラッキング制御方法である。

例えばディスクの１回転周期にディスク偏心により複数のトラックがスポットを横切る。分割フォトディテクタの検出信号を演算して得られるプッシュプル信号は、横切った複数のトラックに対応した正弦波状の信号となる。１回転周期と、１回転周期に含まれるトラック本数からトラバース周波数が測定される。トラバース周波数が低い場合には、時定数が大きくされ、トラバース周波数が高い場合には、時定数が小さくされるように、時定数が制御される。時定数の制御によって、プッシュプル信号のトップホールド回路およびボトムホールド回路のそれぞれが適正に振幅の保持を行うことができ、偏心によるプッシュプル信号の直流変動を高精度に検出することができる。

以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。最初に、この発明を適用できる光ディスク装置の一例について説明する。

この発明の一実施形態による光ディスク装置では、記録媒体として光磁気ディスクが使用される。フォームファクタのような、ディスクの物理的属性は、いわゆるＭＤ(Mini-Disc) システムによって使用されるディスクと実質的に同じである。しかし、ディスク上に記録されたデータと、そのデータがどのようにディスク上に配置されているかについては、従来のＭＤと異なる。

より具体的には、この一実施形態では、ファイル管理システムとしてＦＡＴ(File Allocation Table) システムを使用している。これによって、当該装置は、現行のパーソナルコンピュータに対して互換性を保証することができる。ここでは、「ＦＡＴ」又は「ＦＡＴシステム」という用語は、種々のＰＣベースのファイルシステムを指すのに総称的に用いられる。

また、一実施形態では、現行のＭＤシステムに対して、エラー訂正方式や変調方式を改善することにより、データの記録容量の増大を図るとともに、データの信頼性を高めるようにしている。更に、コンテンツデータを暗号化するとともに、不正コピーを防止して、コンテンツデータの著作権の保護が図れるようにしている。

記録再生のフォーマットとしては、現行のＭＤシステムで用いられているディスクと全く同様のディスク( すなわち、物理媒体）を用いるようにした次世代ＭＤ１の仕様と、現行のＭＤシステムで用いられているディスクとフォームファクター及び外形は同様であるが、ＤＷＤＤ技術を使うことにより、線記録方向の記録密度を上げて、記録容量をより増大した次世代ＭＤ２の仕様とがある。

現行のＭＤシステムでは、カートリッジに収納された直径６４ｍｍの光磁気ディスクが記録媒体として用いられている。ディスクの厚みは１．２ｍｍであり、その中央に１１ｍｍの径のセンターホールが設けられている。カートリッジの形状は、長さ６８ｍｍ、幅７２ｍｍ、厚さ５ｍｍである。

次世代ＭＤ１の仕様でも次世代ＭＤ２の仕様でも、これらディスクの形状やカートリッジの形状は、全て同じである。リードイン領域の開始位置についても、次世代ＭＤ１の仕様および次世代ＭＤ２の仕様のディスクも、２９ｍｍから始まり、現行のＭＤシステムで使用されているディスクと同様である。

トラックピッチについては、次世代ＭＤ２では、１．２μｍから１．３μｍ（例えば１．２５μｍ）とすることが検討されている。これに対して、現行のＭＤシステムのディスクを流用する次世代ＭＤ１では、トラックピッチは１．６μｍとされている。ビット長は、次世代ＭＤ１が０．４４μｍ／ビットとされ、次世代ＭＤ２が０．１６μｍ／ビットとされる。冗長度は、次世代ＭＤ１および次世代ＭＤ２ともに、２０．５０％である。

次世代ＭＤ２の仕様のディスクでは、ＤＷＤＤ技術を使うことにより、線密度方向の記録容量を向上するようにしている。ＤＷＤＤ技術は、所定の温度になると、切断層が磁気的にニュートラルな状態になり、再生層に転写されていた磁壁が移動することで、微少なマークがビームスポットの中で大きく見えるようになることを利用したものである。

すなわち、次世代ＭＤ２の仕様のディスクでは、透明基板上に、少なくとも情報を記録する記録層となる磁性層と、切断層と、情報再生用の磁性層とが積層される。切断層は、交換結合力調整用層となる。所定の温度になると、切断層が磁気的にニュートラルな状態になり、記録層に転写されていた磁壁が再生用の磁性層に転写される。これにより、微少なマークがビームスポットの中に見えるようになる。なお、記録時には、レーザパルス磁界変調技術を使うことで、微少なマークを生成することができる。

また、次世代ＭＤ２の仕様のディスクでは、デトラックマージン、ランドからのクロストーク、ウォブル信号のクロストーク、フォーカスの漏れを改善するために、グルーブを従来のＭＤディスクより深くし、グルーブの傾斜を鋭くしている。次世代ＭＤ２の仕様のディスクでは、グルーブの深さは例えば１６０ｎｍから１８０ｎｍであり、グルーブの傾斜は例えば６０度から７０度であり、グルーブの幅は例えば６００ｎｍから７００ｎｍである。

また、光学的の仕様については、次世代ＭＤ１の仕様では、レーザ波長λが７８０ｎｍとされ、光学ヘッドの対物レンズの開口率ＮＡが０．４５とされている。次世代ＭＤ２の仕様も同様に、レーザ波長λが７８０ｎｍとされ、光学ヘッドの開口率ＮＡが０．４５とされている。

記録方式としては、次世代ＭＤ１の仕様も次世代ＭＤ２の仕様も、グルーブ記録方式が採用されている。つまり、グルーブ（ディスクの盤面上の溝）をトラックとして記録再生に用いるようにしている。

エラー訂正符号化方式としては、現行のＭＤシステムでは、ＡＣＩＲＣ(Advanced Cross Interleave Reed-Solomon Code) による畳み込み符号が用いられていたが、次世代ＭＤ１および次世代ＭＤ２の仕様では、ＲＳ−ＬＤＣ（Reed Solomon−Long Distance Code）とＢＩＳ（Burst Indicator Subcode ）とを組み合わせたブロック完結型の符号が用いられている。ブロック完結型のエラー訂正符号を採用することにより、リンキングセクタが不要になる。ＬＤＣとＢＩＳとを組み合わせたエラー訂正方式では、バーストエラーが発生したときに、ＢＩＳによりエラーロケーションが検出できる。このエラーロケーションを使って、ＬＤＣコードにより、イレージャ訂正を行うことができる。

アドレス方式としては、シングルスパイラルによるグルーブを形成したうえで、このグルーブの両側に対してアドレス情報としてのウォブルを形成したウォブルドグルーブ方式が採用されている。このようなアドレス方式は、ＡＤＩＰ（Address in Pregroove）と呼ばれている。現行のＭＤシステムと、次世代ＭＤ１および次世代ＭＤ２の仕様では、線密度が異なると共に、現行のＭＤシステムでは、エラー訂正符号として、ＡＣＩＲＣと呼ばれる畳み込み符号が用いられているのに対して、次世代ＭＤ１および次世代ＭＤ２の仕様では、ＬＤＣとＢＩＳとを組み合わせたブロック完結型の符号が用いられているため、冗長度が異なり、ＡＤＩＰとデータとの相対的な位置関係が変わっている。そこで、現行のＭＤシステムと同じ物理構造のディスクを流用する次世代ＭＤ１の仕様では、ＡＤＩＰ信号の扱いを、現行のＭＤシステムのときとは異なるようにしている。また、次世代ＭＤ２の仕様では、次世代ＭＤ２の仕様により合致するように、ＡＤＩＰ信号の仕様に変更を加えている。

変調方式については、現行のＭＤシステムでは、ＥＦＭ(8 to 14 Modulation)が用いられているのに対して、次世代ＭＤ１および次世代ＭＤ２の仕様では、ＲＬＬ（１，７）ＰＰ（ＲＬＬ;Run Length Limited , ＰＰ;Parity Preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength))（以下、１−７ｐｐ変調と称する）が採用されている。また、データの検出方式は、次世代ＭＤ１ではパーシャルレスポンスＰＲ（１，２，１）ＭＬを用い、次世代ＭＤ２ではパーシャルレスポンスＰＲ（１，−１）ＭＬを用いたビタビ復号方式とされている。

また、ディスク駆動方式はＣＬＶ（Constant Linear Verocity）またはＺＣＡＶ（Zone Constant Angular Verocity）で、その標準線速度は、次世代ＭＤ１の仕様では、２．４ｍ／秒とされ、次世代ＭＤ２の仕様では、１．９８ｍ／秒とされる。なお、現行のＭＤシステムの仕様では、６０分ディスクで１．２ｍ／秒、７４分ディスクで１．４ｍ／秒とされている。

現行のＭＤシステムで用いられるディスクをそのまま流用する次世代ＭＤ１の仕様では、ディスク１枚当たりのデータ総記録容量は約３００Ｍバイト（８０分ディスクを用いた場合）になる。変調方式がＥＦＭから１−７ｐｐ変調とされることで、ウィンドウマージンが０．５から０．６６６となり、この点で、１．３３倍の高密度化が実現できる。また、エラー訂正方式として、ＡＣＩＲＣ方式からＢＩＳとＬＤＣを組み合わせたものとしたことで、データ効率が上がり、この点で、１．４８倍の高密度化が実現できる。総合的には、全く同様のディスクを使って、現行のＭＤシステムに比べて、約２倍のデータ容量が実現されたことになる。

ＤＷＤＤ技術を利用した次世代ＭＤ２の仕様のディスクでは、更に線密度方向の高密度化が図られ、データ総記録容量は、約１Ｇバイトになる。

データレートは標準線速度にて、次世代ＭＤ１では４．４Ｍビット／秒であり、次世代ＭＤ２では、９．８Ｍビット／秒である。

図１は、次世代ＭＤ１のディスクの構成を示すものである。次世代ＭＤ１のディスクは、現行のＭＤシステムのディスクをそのまま流用したものである。すなわち、ディスクは、透明のポリカーボネート基板上に、誘電体膜と、磁性膜と、誘電体膜と、反射膜とを積層して構成される。更に、その上に、保護膜が積層される。

次世代ＭＤ１のディスクでは、図１に示すように、ディスクの内周（ディスクのレコーダブル領域の最も内側の周（「最も内側」は、ディスクの中心から放射状に延びる方向において最も内側を示す）のリードイン領域に、Ｐ−ＴＯＣ（プリマスタードＴＯＣ（Table Of Contents)）領域が設けられる。ここは、物理的な構造としては、プリマスタード領域となる。すなわち、エンボスピットにより、コントロール情報等が、例えば、Ｐ−ＴＯＣ情報として記録されている。

Ｐ−ＴＯＣ領域が設けられるリードイン領域の外周（ディスクの中心から放射状に延びる方向において外側の周）は、レコーダブル領域（光磁気記録可能な領域）とされ、記録トラックの案内溝としてグルーブが形成された記録再生可能領域となっている。このレコーダブル領域の内周には、Ｕ−ＴＯＣ（ユーザＴＯＣ）が設けられる。

Ｕ−ＴＯＣは、現行のＭＤシステムでディスクの管理情報を記録するために用いられているＵ−ＴＯＣと同様の構成のものである。Ｕ−ＴＯＣは、現行のＭＤシステムにおいて、トラック（オーディオトラック／データトラック）の曲順、記録、消去などに応じて書き換えられる管理情報であり、各トラック（トラックを構成するパーツ）について、開始位置、終了位置や、モードを管理するものである。

Ｕ−ＴＯＣの外周には、アラートトラックが設けられる。このトラックには、ディスクが現行のＭＤシステムにロードされた場合に、ＭＤプレーヤによって起動（出力）される警告音が記録される。この警告音は、そのディスクが次世代ＭＤ１方式で使用され、現行のシステムでは再生できないことを示すものである。レコーダブル領域の残りの部分（詳しくは、図２に示されている）は、リードアウト領域まで、放射状に延びる方向に広がっている。

図２は、図１に示す次世代ＭＤ１の仕様のディスクのレコーダブル領域の構成を示すものである。図２に示すように、レコーダブル領域の先頭（内周側）には、Ｕ−ＴＯＣおよびアラートトラックが設けられる。Ｕ−ＴＯＣおよびアラートトラックが含まれる領域は、現行のＭＤシステムのプレーヤでも再生できるように、ＥＦＭでデータが変調されて記録される。ＥＦＭ変調でデータが変調されて記録される領域の外周に、次世代ＭＤ１方式の１−７ｐｐ変調でデータが変調されて記録される領域が設けられる。ＥＦＭでデータが変調されて記録される領域と、１−７ｐｐ変調でデータが変調されて記録される領域との間は所定の距離の間だけ離間されており、「ガードバンド」が設けられている。このようなガードバンドが設けられるため、現行のＭＤプレーヤに次世代ＭＤ１の仕様のディスクが装着されて、不具合が発生されることが防止される。

１−７ｐｐ変調でデータが変調されて記録される領域の先頭（内周側）には、ＤＤＴ（Disc Description Table）領域と、リザーブトラックが設けられる。ＤＤＴ領域には、物理的に欠陥のある領域に対する交替処理をするために設けられる。ＤＤＴ領域には、必要に応じて、ユニークＩＤ（ＵＩＤ）が記録される。ＵＩＤは、記録媒体毎に固有の識別コードであって、例えば所定に発生された乱数に基づく。リザーブトラックは、コンテンツの保護を図るための情報が格納される。

更に、１−７ｐｐ変調でデータが変調されて記録される領域には、ＦＡＴ（File Allocation Table ）領域が設けられる。ＦＡＴ領域は、ＦＡＴシステムでデータを管理するための領域である。ＦＡＴシステムは、汎用のパーソナルコンピュータで使用されているＦＡＴシステムに準拠したデータ管理を行うものである。ＦＡＴシステムは、ルートにあるファイルやディレクトリのエントリポイントを示すディレクトリと、ＦＡＴクラスタの連結情報が記述されたＦＡＴテーブルとを用いて、ＦＡＴチェーンによりファイル管理を行うものである。なお、ＦＡＴの用語は、前述したように、ＰＣオペレーティングシステムで利用される、様々な異なるファイル管理方法を示すように総括的に用いられている。

次世代ＭＤ１の仕様のディスクにおいては、Ｕ−ＴＯＣ領域には、アラートトラックの開始位置の情報と、１−７ｐｐ変調でデータが変調されて記録される領域の開始位置の情報が記録される。

現行のＭＤシステムのプレーヤに、次世代ＭＤ１のディスクが装着されると、Ｕ−ＴＯＣ領域が読み取られ、Ｕ−ＴＯＣの情報から、アラートトラックの位置が分かり、アラートトラックがアクセスされ、アラートトラックの再生が開始される。アラートトラックには、このディスクが次世代ＭＤ１方式で使用され、現行のＭＤシステムのプレーヤでは再生できないことを示す警告音が記録されている。この警告音から、このディスクが現行のＭＤシステムのプレーヤでは使用できないことが知らされる。

なお、警告音としては、「このプレーヤでは使用できません」というような言語による警告とすることができる。勿論、単純なビープ音、トーン、又はその他の警告信号とするようにしても良い。

次世代ＭＤ１に準拠したプレーヤに、次世代ＭＤ１のディスクが装着されると、Ｕ−ＴＯＣ領域が読み取られ、Ｕ−ＴＯＣの情報から、１−７ｐｐ変調でデータが記録された領域の開始位置が分かり、ＤＤＴ、リザーブトラック、ＦＡＴ領域が読み取られる。１−７ｐｐ変調のデータの領域では、Ｕ−ＴＯＣを使わずに、ＦＡＴシステムを使ってデータの管理が行われる。

図３は、次世代ＭＤ２のディスクを示すものである。ディスクは、透明のポリカーボネート基板上に、誘電体膜と、磁性膜と、誘電体膜と、反射膜とを積層して構成される。更に、その上に、保護膜が積層される。

次世代ＭＤ２のディスクでは、図３Ａに示すように、ディスクの内周（ディスクの中心から放射状に延びる方向において内側の周）のリードイン領域には、ＡＤＩＰ信号により、コントロール情報が記録されている。次世代ＭＤ２のディスクには、リードイン領域にはエンボスピットによるＰ−ＴＯＣは設けられておらず、その代わりに、ＡＤＩＰ信号によるコントロール情報が用いられる。リードイン領域の外周からレコーダブル領域が開始され、記録トラックの案内溝としてグルーブが形成された記録再生可能領域となっている。このレコーダブル領域には、１−７ｐｐ変調で、データが変調されて記録される。

次世代ＭＤ２の仕様のディスクでは、図３Ｂに示すように、磁性膜として、情報を記録する記録層となる磁性層２０１と、切断層２０２と、情報再生用の磁性層２０３とが積層されたものが用いられる。切断層２０２は、交換結合力調整用層となる。所定の温度になると、切断層２０２が磁気的にニュートラルな状態になり、記録層２０１に転写されていた磁壁が再生用の磁性層２０３に転写される。これにより、記録層２０１では微少なマークが再生用の磁性層２０３のビームスポットの中に拡大されて見えるようになる。

次世代ＭＤ１であるか次世代ＭＤ２であるかは、例えば、リードインの情報から判断できる。すなわち、リードインにエンボスピットによるＰ−ＴＯＣが検出されれば、現行のＭＤまたは次世代ＭＤ１のディスクであると判断できる。リードインにＡＤＩＰ信号によるコントロール情報が検出され、エンボスピットによるＰ−ＴＯＣが検出されなければ、次世代ＭＤ２であると判断できる。なお、次世代ＭＤ１と次世代ＭＤ２との判別は、このような方法に限定されるものではない。オントラックのときとオフトラックのときとのトラッキングエラー信号の位相から判別することも可能である。勿論、ディスク識別用の検出孔等を設けるようにしても良い。

図４は、次世代ＭＤ２の仕様のディスクのレコーダブル領域の構成を示すものである。図４に示すように、レコーダブル領域では全て１−７ｐｐ変調でデータが変調されて記録され、１−７ｐｐ変調でデータが変調されて記録される領域の先頭（内周側）には、ＤＤＴ領域と、リザーブトラックが設けられる。ＤＤＴ領域は、物理的に欠陥のある領域に対する交替領域を管理するための交替領域管理データを記録するために設けられる。

具体的には、ＤＤＴ領域は、物理的に欠陥のある上記領域に替わるレコーダブル領域を含む置き換え領域を管理する管理テーブルを記録する。この管理テーブルは、欠陥があると判定された論理クラスタを記録し、その欠陥のある論理クラスタに替わるものとして割り当てられた置き換え領域内の論理クラスタ（１つ又は複数）も記録する。さらに、ＤＤＴ領域には、必要に応じて上述したＵＩＤが記録される。リザーブトラックは、コンテンツの保護を図るための情報が格納される。

更に、１−７ｐｐ変調でデータが変調されて記録される領域には、ＦＡＴ領域が設けられる。ＦＡＴ領域は、ＦＡＴシステムでデータを管理するための領域である。ＦＡＴシステムは、汎用のパーソナルコンピュータで使用されているＦＡＴシステムに準拠したデータ管理を行うものである。

次世代ＭＤ２のディスクにおいては、Ｕ−ＴＯＣ領域は設けられていない。次世代ＭＤ２に準拠したプレーヤに、次世代ＭＤ２のディスクが装着されると、所定の位置にあるＤＤＴ、リザーブトラック、ＦＡＴ領域が読み取られ、ＦＡＴシステムを使ってデータの管理が行われる。

なお、次世代ＭＤ１および次世代ＭＤ２のディスクでは、時間のかかる初期化作業は不要とされる。すなわち、次世代ＭＤ１および次世代ＭＤ２の仕様のディスクでは、ＤＤＴやリザーブトラック、ＦＡＴテーブル等の最低限のテーブルの作成以外に、初期化作業は不要で、未使用のディスクからレコーダブル領域の記録再生を直接行うことが可能である。

次に、次世代ＭＤ１および次世代ＭＤ２のシステムの信号フォーマットについて説明する。現行のＭＤシステムでは、エラー訂正方式として、畳み込み符号であるＡＣＩＲＣが用いられており、サブコードブロックのデータ量に対応する２３５２バイトからなるセクタを記録再生のアクセス単位としている。畳み込み符号の場合には、エラー訂正符号化系列が複数のセクタに跨るため、データを書き換える際には、隣接するセクタ間に、リンキングセクタを用意する必要がある。アドレス方式としては、シングルスパイラルによるグルーブを形成したうえで、このグルーブの両側に対してアドレス情報としてのウォブルを形成したウォブルドグルーブ方式であるＡＤＩＰが使われている。現行のＭＤシステムでは、２３５２バイトからなるセクタをアクセスするのに最適なように、ＡＤＩＰ信号が配列されている。

これに対して、次世代ＭＤ１および次世代ＭＤ２のシステムの仕様では、ＬＤＣとＢＩＳとを組み合わせたブロック完結型の符号が用いられ、６４Ｋバイトを記録再生のアクセス単位としている。ブロック完結型の符号では、リンキングセクタは不要である。そこで、現行のＭＤシステムのディスクを流用する次世代ＭＤ１のシステムの仕様では、ＡＤＩＰ信号の扱いを、新たな記録方式に対応するように、変更するようにしている。また、次世代ＭＤ２のシステムの仕様では、次世代ＭＤ２の仕様により合致するように、ＡＤＩＰ信号の仕様に変更を加えている。

ＡＤＩＰ信号は、図５に示すように、シングルスパイラルのグルーブの両側に対してウォブルを形成することで記録される。すなわち、ＡＤＩＰ信号は、ＦＭ変調されたアドレスデータを有し、ディスク素材にグルーブのウォブルとして形成されることにより記録される。

図６は、次世代ＭＤ１の場合のＡＤＩＰ信号のセクタフォーマットを示すものである。

図６に示すように、ＡＤＩＰ信号の１セクタ（ＡＤＩＰセクタ）は、４ビットのシンクと、８ビットのＡＤＩＰクラスタナンバの上位ビットと、８ビットのＡＤＩＰクラスタナンバの下位ビットと、８ビットのＡＤＩＰセクタナンバと、１４ビットのエラー検出コードＣＲＣとからなる。

シンクは、ＡＤＩＰセクタの先頭を検出するための所定パターンの信号である。従来のＭＤシステムでは、畳み込み符号を使っているため、リンキングセクタが必要になる。リンキング用のセクタナンバは、負の値を持ったセクタナンバで、「ＦＣｈ」、「ＦＤｈ」、「ＦＥｈ」、「ＦＦｈ」（ｈは１６進数を示す）のセクタナンバのものである。次世代ＭＤ１では、現行のＭＤシステムのディスクを流用するため、このＡＤＩＰセクタのフォーマットは、現行のＭＤシステムのものと同様である。

図７は、次世代ＭＤ２の場合のＡＤＩＰセクタの構成を示すものである。次世代ＭＤ２の仕様では、ＡＤＩＰセクタが１６セクタで、ＡＤＩＰセクタが構成される。したがって、ＡＤＩＰのセクタナンバは、４ビットで表現できる。また、次世代ＭＤでは、ブロック完結のエラー訂正符号が用いられているため、リンキングセクタは不要である。

次世代ＭＤ２のＡＤＩＰセクタは、図７に示すように、４ビットのシンクと、４ビットのＡＤＩＰクラスタナンバの上位ビットと、８ビットのＡＤＩＰクラスタナンバの中位ビットと、４ビットのＡＤＩＰクラスタナンバの下位ビットと、４ビットのＡＤＩＰセクタナンバと、１８ビットのエラー訂正用のパリティとからなる。

シンクは、ＡＤＩＰセクタの先頭を検出するための所定パターンの信号である。ＡＤＩＰクラスタナンバとしては、上位４ビット、中位８ビット、下位４ビットの１６ビット分が記述される。１６個のＡＤＩＰセクタでＡＤＩＰクラスタが構成されるため、ＡＤＩＰセクタのセクタナンバは４ビットとされている。現行のＭＤシステムでは１４ビットのエラー検出コードであるが、１８ビットのエラー訂正用のパリティとなっている。そして、次世代ＭＤ２の仕様では、１つのＡＤＩＰクラスタに、１レコーディングブロック（６４Ｋバイト）のデータが配置される。

このようなディスクでは、記録再生を開始するときに、レーザパワーの制御等を行うために、各種のコントロール情報が必要である。次世代ＭＤ１の仕様のディスクでは、図１に示したように、リードイン領域にＰ−ＴＯＣが設けられており、このＰ−ＴＯＣから、各種のコントロール情報が取得される。

次世代ＭＤ２の仕様のディスクには、エンボスピットによるＰ−ＴＯＣは設けられず、コントロール情報がリードイン領域のＡＤＩＰ信号により記録される。また、次世代ＭＤ２の仕様のディスクでは、ＤＷＤＤの技術が使われるため、レーザのパワーコントロールが重要である。次世代ＭＤ２の仕様のディスクでは、リードイン領域とリードアウト領域には、パワーコントロール調整用のキャリブレーション領域が設けられる。

すなわち、図８は、次世代ＭＤ２の仕様のディスクのリードインおよびリードアウトの構成を示すものである。図８に示すように、ディスクのリードインおよびリードアウト領域には、レーザビームのパワーコントロール領域として、パワーキャリブレーション領域が設けられる。

また、リードイン領域には、ＡＤＩＰによるコントロール情報を記録したコントロール領域が設けられる。ＡＤＩＰによるコントロール情報の記録とは、ＡＤＩＰクラスタナンバの下位ビットとして割り当てられている領域を使って、ディスクのコントロール情報を記述するものである。

すなわち、ＡＤＩＰクラスタナンバは、レコーダブル領域の開始位置から始まっており、リードイン領域では負の値になっている。図８に示すように、次世代ＭＤ２のＡＤＩＰセクタは、４ビットのシンクと、８ビットのＡＤＩＰクラスタナンバの上位ビットと、８ビットのコントロールデータ（ＡＤＩＰクラスタナンバの下位ビット）と、４ビットのＡＤＩＰセクタナンバと、１８ビットのエラー訂正用のパリティとからなる。ＡＤＩＰクラスタナンバの下位ビットとして割り当てられている８ビットに、図８に示すように、ディスクタイプや、磁気位相、強度、読み出しパワー等のコントロール情報が記述される。

なお、ＡＤＩＰクラスタの上位ビットは、そのまま残されているので、現在位置は、ある程度の精度で知ることができる。また、ＡＤＩＰセクタ「０」と、ＡＤＩＰセクタ「８」は、ＡＤＩＰクラスタナンバの下位８ビットを残しておくことにより、所定間隔で、ＡＤＩＰクラスタを正確に知ることができる。

図９は、メディアドライブ部の構成を示すものである。メディアドライブ部は、現行のＭＤシステムのディスクと、次世代ＭＤ１のディスクと、次世代ＭＤ２のディスクとが装填されるターンテーブルを有しており。メディアドライブ部では、ターンテーブルに装填されたディスク９０をスピンドルモータ２９によってＣＬＶ方式で回転駆動させる。このディスク９０に対しては記録／再生時に光学ヘッド１９によってレーザ光が照射される。

光学ヘッド１９は、記録時には記録トラックをキュリー温度まで加熱するための高レベルのレーザ出力を行い、また再生時には磁気カー効果により反射光からデータを検出するための比較的低レベルのレーザ出力を行う。このため、光学ヘッド１９には、ここでは詳しい図示は省略するがレーザ出力手段としてのレーザダイオード、偏光ビームスプリッタや対物レンズ等からなる光学系、および反射光を検出するためのディテクタが搭載されている。光学ヘッド１９に備えられる対物レンズとしては、例えば２軸機構によってディスク半径方向およびディスクに接離する方向に変位可能に保持されている。

また、ディスク９０を挟んで光学ヘッド１９と対向する位置には磁気ヘッド１８が配置されている。磁気ヘッド１８は記録データによって変調された磁界をディスク９０に印加する動作を行う。また、図示しないが光学ヘッド１９全体および磁気ヘッド１８をディスク半径方向に移動させためスレッドモータおよびスレッド機構が備えられている。

光学ヘッド１９および磁気ヘッド１８は、次世代ＭＤ２のディスクの場合には、パルス駆動磁界変調を行うことで、微少なマークを形成することができる。現行ＭＤのディスクや、次世代ＭＤ１のディスクの場合には、ＤＣ発光の磁界変調方式とされる。

このメディアドライブ部では、光学ヘッド１９、磁気ヘッド１８による記録再生ヘッド系、スピンドルモータ２９によるディスク回転駆動系のほかに、記録処理系、再生処理系、サーボ系等が設けられる。

なお、ディスク９０としては、現行のＭＤ仕様のディスクと、次世代ＭＤ１の仕様のディスクと、次世代ＭＤ２の仕様のディスクとが装着される可能性がある。これらのディスクにより、線速度が異なっている。スピンドルモータ２９は、これら線速度の異なる複数種類のディスクに対応する回転速度で回転させることが可能である。ターンテーブルに装填されたディスク９０は、現行のＭＤ仕様のディスクの線速度と、次世代ＭＤ１の仕様のディスクの線速度と、次世代ＭＤ２の仕様のディスクの線速度とに対応して回転される。

記録処理系では、現行のＭＤシステムのディスクの場合に、オーディオトラックの記録時に、ＡＣＩＲＣでエラー訂正符号化を行い、ＥＦＭで変調してデータを記録する部位と、次世代ＭＤ１または次世代ＭＤ２の場合に、ＢＩＳとＬＤＣを組み合わせた方式でエラー訂正符号化を行い、１−７ｐｐ変調で変調して記録する部位が設けられる。

再生処理系では、現行のＭＤシステムのディスクの再生時に、ＥＦＭの復調とＡＣＩＲＣによるエラー訂正処理と、次世代ＭＤ１または次世代ＭＤ２システムのディスクの再生時に、パーシャルレスポンスおよびビタビ復号を用いたデータ検出に基づく１−７復調と、ＢＩＳとＬＤＣによるエラー訂正処理とを行う部位が設けられる。

また、現行のＭＤシステムや次世代ＭＤ１のＡＤＩＰ信号よるアドレスをデコードする部位と、次世代ＭＤ２のＡＤＩＰ信号をデコードする部位とが設けられる。

光学ヘッド１９のディスク９０に対するレーザ照射によりその反射光として検出された情報（フォトディテクタによりレーザ反射光を検出して得られる光電流）は、ＲＦアンプ２１に供給される。

ＲＦアンプ２１では入力された検出情報に対して電流−電圧変換、増幅、マトリクス演算等を行い、再生情報としての再生ＲＦ信号、トラッキングエラー信号ＴＥ、フォーカスエラー信号ＦＥ、グルーブ情報（ディスク９０にトラックのウォブリングにより記録されているＡＤＩＰ情報）等を抽出する。

現行のＭＤシステムのディスクを再生するときには、ＲＦアンプで得られた再生ＲＦ信号は、ＥＦＭ復調部２４およびＡＣＩＲＣデコーダ２５で処理される。すなわち再生ＲＦ信号は、ＥＦＭ復調部２４で２値化されてＥＦＭ信号列とされた後、ＥＦＭ復調され、更にＡＣＩＲＣデコーダ２５で誤り訂正およびデインターリーブ処理される。すなわちこの時点でＡＴＲＡＣ圧縮データの状態となる。

そして現行のＭＤシステムのディスクの再生時には、セレクタ２６はＢ接点側が選択されており、その復調されたＡＴＲＡＣ圧縮データがディスク９０からの再生データとして出力される。

一方、次世代ＭＤ１または次世代ＭＤ２のディスクを再生するときには、ＲＦアンプで得られた再生ＲＦ信号は、ＲＬＬ（１−７）ＰＰ復調部２２およびＲＳ−ＬＤＣデコーダ２３で処理される。すなわち再生ＲＦ信号は、ＲＬＬ（１−７）ＰＰ復調部２２において、ＰＲ（１，２，１）ＭＬまたはＰＲ（１，−１）ＭＬおよびビタビ復号を用いたデータ検出によりＲＬＬ（１−７）符号列としての再生データを得、このＲＬＬ（１−７）符号列に対してＲＬＬ（１−７）復調処理が行われる。そして更にＲＳ−ＬＤＣデコーダ２３で誤り訂正およびデインターリーブ処理される。

そして次世代ＭＤ１または次世代ＭＤ２のディスクの再生時には、セレクタ２６はＡ接点側が選択されており、その復調されたデータがディスク９０からの再生データとして出力される。

ＲＦアンプ２１から出力されるトラッキングエラー信号ＴＥ、フォーカスエラー信号ＦＥはサーボ回路２７に供給され、グルーブ情報はＡＤＩＰ復調部３０に供給される。

ＡＤＩＰ復調部３０は、グルーブ情報に対してバンドパスフィルタにより帯域制限してウォブル成分を抽出した後、ＦＭ復調、バイフェーズ復調を行ってＡＤＩＰ信号を復調する。復調されたＡＤＩＰ信号は、アドレスデコーダ３２およびアドレスデコーダ３３に供給される。

現行のＭＤシステムのディスクまたは次世代ＭＤ１のシステムのディスクでは、図９に示したように、ＡＤＩＰセクタナンバが８ビットになっている。これに対して、次世代ＭＤ２のシステムのディスクでは、ＡＤＩＰセクタナンバが４ビットになっている。アドレスデコーダ３２は、現行のＭＤまたは次世代ＭＤ１のＡＤＩＰアドレスをデコードする。アドレスデコーダ３３は、次世代ＭＤ２のアドレスをデコードする。

アドレスデコーダ３２および３３でデコードされたＡＤＩＰアドレスは、ドライブコントローラ３１に供給される。ドライブコントローラ３１ではＡＤＩＰアドレスに基づいて、所要の制御処理を実行する。またグルーブ情報はスピンドルサーボ制御のためにサーボ回路２７に供給される。

サーボ回路２７は、例えばグルーブ情報に対して再生クロック（デコード時のＰＬＬ系クロック）との位相誤差を積分して得られる誤差信号に基づき、ＣＬＶまたはＣＡＶサーボ制御のためのスピンドルエラー信号を生成する。

またサーボ回路２７は、スピンドルエラー信号や、ＲＦアンプ２１から供給されたトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、あるいはドライブコントローラ３１からのトラックジャンプ指令、アクセス指令等に基づいて各種サーボ制御信号（トラッキング制御信号、フォーカス制御信号、スレッド制御信号、スピンドル制御信号等）を生成し、モータドライバ２８に対して出力する。すなわち上記サーボエラー信号や指令に対して位相補償処理、ゲイン処理、目標値設定処理等の必要処理を行って各種サーボ制御信号を生成する。

モータドライバ２８では、サーボ回路２７から供給されたサーボ制御信号に基づいて所要のサーボドライブ信号を生成する。ここでのサーボドライブ信号としては、二軸機構を駆動する二軸ドライブ信号（フォーカス方向、トラッキング方向の２種）、スレッド機構を駆動するスレッドモータ駆動信号、スピンドルモータ２９を駆動するスピンドルモータ駆動信号となる。このようなサーボドライブ信号により、ディスク９０に対するフォーカス制御、トラッキング制御、およびスピンドルモータ２９に対するＣＬＶまたはＣＡＶ制御が行われることになる。

現行のＭＤシステムのディスクでオーディオデータを記録するときには、セレクタ１６がＢ接点に接続され、したがってＡＣＩＲＣエンコーダ１４およびＥＦＭ変調部１５が機能することになる。この場合、オーディオ処理部１０からの圧縮データはＡＣＩＲＣエンコーダ１４でインターリーブおよびエラー訂正コード付加が行われた後、ＥＦＭ変調部１５でＥＦＭ変調が行われる。

そしてＥＦＭ変調データがセレクタ１６を介して磁気ヘッドドライバ１７に供給され、磁気ヘッド１８がディスク９０に対してＥＦＭ変調データに基づいた磁界印加を行うことでオーディオトラックの記録が行われる。

次世代ＭＤ１または次世代ＭＤ２のディスクにデータを記録するときには、セレクタ１６がＡ接点に接続され、したがってＲＳ−ＬＤＣエンコーダ１２およびＲＬＬ（１−７）ＰＰ変調部１３が機能することになる。この場合、メモリ転送コントローラ３からの高密度データはＲＳ−ＬＤＣエンコーダ１２でインターリーブおよびＲＳ−ＬＤＣ方式のエラー訂正コード付加が行われた後、ＲＬＬ（１−７）ＰＰ変調部１３でＲＬＬ（１−７）変調が行われる。

そしてＲＬＬ（１−７）符号列としての記録データがセレクタ１６を介して磁気ヘッドドライバ１７に供給され、磁気ヘッド１８がディスク９０に対して変調データに基づいた磁界印加を行うことでデータトラックの記録が行われる。

レーザドライバ／ＡＰＣ２０は、上記のような再生時および記録時においてレーザダイオードにレーザ発光動作を実行させるが、いわゆるＡＰＣ（Automatic Lazer Power Control ）動作も行う。

すなわち、図示していないが、光学ヘッド１９内にはレーザパワーモニタ用のディテクタが設けられ、そのモニタ信号がレーザドライバ／ＡＰＣ２０にフィードバックされる。レーザドライバ／ＡＰＣ２０は、モニタ信号として得られる現在のレーザパワーを、設定されているレーザパワーと比較して、その誤差分をレーザ駆動信号に反映させることで、レーザダイオードから出力されるレーザパワーが、設定値で安定するように制御している。

なお、レーザパワーとしては、再生レーザパワー、記録レーザパワーとしての値がドライブコントローラ３１によって、レーザドライバ／ＡＰＣ２０内部のレジスタにセットされる。

ドライブコントローラ３１は、システムコントローラ９からの指示に基づいて、以上の各動作（アクセス、各種サーボ、データ書込、データ読出の各動作）が実行されるように制御を行う。

なお、図９において一点鎖線で囲ったＡ部、Ｂ部は、例えば１チップの回路部として構成できる。

次に、この発明の特徴とするディスク偏心による変動エラー信号を測定する光ディスク装置について、図１０以下を参照して説明する。図１０において、入力端子１０１に対してプッシュプル信号が入力される。プッシュプル信号は、分割フォトディテクタの出力信号が形成されたものである。プッシュプル信号は、トラック（この例ではグルーブ）の中心と一致してゼロクロスを有する正弦波信号である。

図１１は、２分割フォトディテクタの一例および他の例を示す。図１１Ａに示すフォトディテクタ１４１は、トラックの接線方向と一致する境界線Ｌを挟んでフォトディテクタ１４２Ａおよび１４２Ｂが配置された構成である。破線は、光ディスクで反射され、フォトディテクタ１４１の受光面に投影された光ビームスポットの像ＳＰを示す。フォトディテクタ１４２Ａおよび１４２Ｂの一方の出力信号から他方の出力信号を減算することによって、プッシュプル信号が得られる。

図１１Ｂに示すフォトディテクタ１４３は、トラックの接線方向と一致する境界線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３で４分割されたフォトディテクタ１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃおよび１４４ｄを有する。フォトディテクタ１４４ａおよび１４４ｂの出力信号を加算して成る信号、並びにフォトディテクタ１４４ｃおよび１４４ｄの出力信号を加算して成る信号の一方から他方を減算することによって、プッシュプル信号が得られる。

プッシュプル信号がトップホールド回路１０３およびボトムホールド回路１０４にそれぞれ供給される。トップホールド回路１０３によってトップレベルＳｔが検出され、ボトムホールド回路１０４によってボトムレベルＳｂが検出される。トップホールド回路１０３およびボトムホールド回路１０４は、何れもピーク検波回路の構成を有する。ボトムホールド回路１０４に入力されるプッシュプル信号の位相を、トップホールド回路１０３に対して入力されるプッシュプル信号と逆とすることによってボトムレベルをピーク値として検出できる。

トップホールド回路１０３とボトムホールド回路１０４は、時定数回路を有する。例えば抵抗（Ｒ）およびコンデンサ（Ｃ）が並列接続された積分回路の構成を有する。時定数（ＲＣ）は、マイクロコンピュータ１２１からの時定数コントロール信号によって後述するように制御される。例えば時定数コントロール信号によって抵抗（Ｒ）およびコンデンサ（Ｃ）の少なくとも一方の値が可変されるようになされる。トップホールド回路１０３のトップレベルを示す信号Ｓｔがマイクロコンピュータ１２１のＡ／Ｄコンバータ１２２に供給される。ボトムホールド回路１０４のボトムレベルを示す信号Ｓｂがマイクロコンピュータ１２１のＡ／Ｄコンバータ１２３に供給される。

マイクロコンピュータ１２１は、Ａ／Ｄコンバータ１２２および１２３からのディジタル信号を使用してトラバース振幅およびトラバースオフセットを演算する。図１０では、機能的ブロックの構成として示されているが、ソフトウェア処理でトラバース振幅およびトラバースオフセットが演算される。

減算器１２５によってトップレベルからボトムレベルが減算される。減算器１２５の出力が平均化回路１２６で平均化される。平均化回路１２６の出力端子１２７にトラバース振幅の値Ｓｅが取り出される。加算器１２８によってトップレベルとボトムレベルとが加算され、加算出力が演算回路１２９によって１／２とされる。演算回路１２９の出力が平均化回路１３０によって平均化される。平均化回路１３０の出力端子１３１にトラバースオフセットＳｆが取り出される。

図１０では省略されているが、トラバースオフセットＳｆがディスク偏心に起因する直流レベルの変動を補正するために使用される。例えば１回転のトラバースオフセットＳｆがメモリに記憶され、スピンドルモータ１０９の回転と同期してメモリからトラバースオフセットＳｆが読み出され、トラッキングエラー信号としてのプッシュプル信号から読み出されたトラバースオフセットＳｆが減算され、偏心により直流レベルが変動することを補正するようになされる。

図１０における入力端子１０２にプルイン信号が供給される。プルイン信号は、分割フォトディテクタの全てのフォトディテクタの出力信号を加算した和信号である。プルイン信号は、プッシュプル信号と位相が９０°ずれた正弦波信号である。プルイン信号がコンパレータ１０５によって２値化され、コンパレータ１０５からのパルス信号がフリップフロップ１０６のデータ入力端子（Ｄ）に入力される。

プッシュプル信号がコンパレータ１０７によって２値化され、コンパレータ１０７からのパルス信号がエッジ検出回路１０８に供給される。エッジ検出回路１０８の出力信号がフリップフロップ１０６のクロック入力端子に入力される。フリップフロップ１０６の出力信号Ｓｃは、例えば１個のパルスが１本のトラックに対応するトラバース信号（トラックカウント信号と称する）である。トラックカウント信号Ｓｃがマイクロコンピュータ１２１の割込処理部１２４に入力される。

参照符号１０９は、ディスクを回転させるスピンドルモータを示す。スピンドルモータ１０９の逆起電力に対応する信号がコンパレータ１１０で２値化され、コンパレータ１１０からパルス信号である周波数カウント信号Ｓｄが出力される。スピンドルモータ１０９の回転と同期した周波数カウント信号Ｓｄが割込処理部１２４に対して供給される。スピンドルモータ１０９の回転と同期した信号は、逆起電力以外の信号を利用して生成するようにしても良い。例えばスピンドルモータ１０９に対して磁気的または光学的な回転検出装置を設けても良い。

マイクロコンピュータ１２１の割込処理部１２４は、トラックカウント信号Ｓｃおよび周波数カウント信号Ｓｄを使用して、スピンドルモータ１０９の１回転で読み取りスポットを横切ったトラックの本数（トラバース本数と表記する）を検出する。トラバース本数は、トラックカウント信号Ｓｃのパルスの個数と対応する。本明細書では、スピンドルモータ１０９の１回転周期とトラバース本数とでトラバース周波数を定義する。単純な例では、１回転周期が１秒で、トラバース本数が１００の場合には、トラバース周波数が１００Hzとなる。なお、トラバース周波数を測定する方法としては、スピンドルモータ１０９の１回転周期以外の周期を使用しても良い。

図１２は、マイクロコンピュータ１２１による時定数コントロール処理の流れを示す。なお、偏心量は、ディスク毎に相違するので、時定数コントロール処理は、ディスクが交換された場合および光ディスクドライブのパワーがオンされる度になされる。

最初のステップＳ１において、スピンドルモータ１０９が起動され、フォーカスサーボがオンとされ、フォーカスが合った状態とされる。起動時には、スピンドルモータ１０９は、角速度一定で回転される。ステップＳ２において、スピンドルモータ１０９の回転周期が計測される。上述した周波数カウント信号Ｓｄが割込処理部１２４に入力される。ステップＳ３において、スピンドルモータ１９の１回転当たりのトラバース本数が計測される。割込処理部１２４において、トラックカウント信号がカウントされる。

ステップＳ４において、回転周期とトラバース本数からトラバース周波数が算出される。トラバース周波数からピークホールド時定数を選択するための時定数コントロール信号が形成され、時定数コントロール信号によってトップホールド回路１０３およびボトムホールド回路１０４の時定数が最適なものに設定される（ステップＳ５）。時定数設定後のステップＳ６において、Ａ／Ｄコンバータ１２２および１２３のＡ／Ｄ変換出力の取り込みと、減算回路１２５、加算回路１２８および演算回路１２９の演算処理と、平均化回路１２６および１３０の平均化処理とが開始される。

図１３は、トラバース周波数と、トラバース周波数に対応するピークホールド時定数の関係を模式的に示すものである。図１３Ａに示すように、トラバース周波数が高くなるほど、時定数が小とされる。実際には、図１３Ｂに示すように、トラバース周波数の変化範囲を所定数例えば４個の周波数範囲Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄに分割して、各周波数範囲に応じて時定数コントロール信号を発生し、各周波数範囲の時定数τａ，τｂ，τｃ，τｄを設定するようになされる。

この発明の一実施形態における時定数コントロールについてより具体的に説明する。図１４は、プッシュプル信号の一例を示す。光ピックアップの位置を固定にし、トラッキングサーボをオフとし、ディスクをスピンドルモータ１０９で回転すると、ディスクの偏心によって、複数本のトラックが読み取りビームスポットと交差し、プッシュプル信号が発生する。スピンドルモータ１０９の１回転当たりのプッシュプル信号の変化が繰り返して発生する。

プッシュプル信号のトップレベルＳｔ１およびボトムレベルＳｂ１がトップホールド回路１０３およびボトムホールド回路１０４によって検出される。図１４に示す例では、ピークホールド時定数が適切に設定されているので、トップレベルＳｔ１およびボトムレベルＳｂ１が相補的な波形、言い換えるとほぼ同一振幅で逆相の波形となる。

図１５に示すプッシュプル信号の例は、図１４に示すプッシュプル信号の例と比較すると、偏心量が小さく、スピンドルモータ（ディスク）の１回転当たりのトラバース本数がより少なく、トラバース周波数が低くなる。若し、図１４に示すように、偏心量が比較的大きいディスクの場合と同一の時定数が設定されていると、時定数が小さすぎ、図１５に示すように、トップレベルＳｔ２およびボトムレベルＳｂ２が相補的な波形とならない。したがって、トップレベルＳｔ２およびボトムレベルＳｂ２から偏心による直流分の変動成分を示すトラバースオフセットを求めても、正しくトラバースオフセットを求めることができない。

この発明の一実施形態では、トラバース周波数を測定し、測定したトラバース周波数に応じて時定数を制御するので、図１５に示すように、トラバース周波数が低い場合には、時定数を大きくするように制御する。その結果、図１６に示すように、トップレベルＳｔ３およびボトムレベルＳｂ３の変化が緩やかとなり、両者の波形が相補的な波形となる。したがって、トップレベルＳｔ３およびボトムレベルＳｂ３からトラバースオフセットを高精度に求めることができ、ディスク偏心によるプッシュプル信号のレベル変動をトラバースオフセットでキャンセルすることができる。

以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えばトラバース周波数の測定処理は、割込処理に限らず、マイクロコンピュータのキャプチャタイマー処理を使用してトラックカウント信号の周期を測定することで求めるようにしても良い。さらに、マイクロコンピュータによらず、ハードウェアによってトラバース周波数を測定するようにしても良い。

この発明を適用できる次世代ＭＤ１システムの仕様のディスクの説明に用いる図である。 次世代ＭＤ１システムの仕様のディスクの記録領域の説明に用いる図である。 次世代ＭＤ２システムの仕様のディスクの説明に用いる図である。 次世代ＭＤ２システムの仕様のディスクの記録領域の説明に用いる図である。 ウォブルを用いたアドレス信号の生成の説明に用いる斜視図である。 現行のＭＤシステムおよび次世代ＭＤ１システムのＡＤＩＰ信号の説明に用いる図である。 次世代ＭＤ２システムのＡＤＩＰ信号の説明に用いる図である。 次世代ＭＤ２システムでのコントロール信号の説明に用いる図である。 メディアドライブ部の構成を示すブロック図である。 この発明の一実施形態のブロック図である。 この発明の一実施形態における分割フォトディテクタの一例および他の例を示す略線図である。 この発明の一実施形態における時定数コントロール処理の流れを示すフローチャートである。 この発明の一実施形態における時定数コントロールを模式的に示す略線図である。 プッシュプル信号、トップホールド信号波形およびボトムホールド信号波形の一例を示す略線図である。 プッシュプル信号、トップホールド信号波形およびボトムホールド信号波形の他の例を示す略線図である。 プッシュプル信号、トップホールド信号波形およびボトムホールド信号波形のさらに他の例を示す略線図である。 ＤＷＤＤ技術の説明に用いる略線図である。

符号の説明

１２・・・ＲＳ−ＬＤＣエンコーダ
１３・・・１−７ｐｐ変調部
１４・・・ＡＣＩＲＣエンコーダ
１５・・・ＥＦＭ変調部
１６・・・セレクタ
１７・・・磁気ヘッドドライバ
１８・・・磁気ヘッド
１９・・・光学ヘッド
２２・・・１−７復調部
２３・・・ＲＳ−ＬＤＣデコーダ
２４・・・ＥＦＭ復調部
２５・・・ＡＣＩＲＣデコーダ
２６・・・セレクタ
３０・・・ＡＤＩＰ復調部
３２，３３・・・アドレスデコーダ
９０・・・ディスク
１０１・・・プッシュプル信号の入力端子
１０２・・・プルイン信号の入力端子
１０３・・・トップホールド回路
１０４・・・ボトムホールド回路
１０６・・・フリップフロップ
１２１・・・マイクロコンピュータ
１２４・・・割込処理部
１２５・・・減算器
１２６，１３０・・・平均化回路
１２８・・・加算器

Claims (3)

1. 光ディスクに対して信号を記録し、または光ディスクから信号を再生する光ディスク装置において、
   光ディスクのトラック接線方向を境界として分割された複数の分割フォトディテクタの検出信号から求められたプッシュプル信号のトップレベルをホールドするトップホールド手段と、
   上記プッシュプル信号のボトムレベルをホールドするボトムホールド手段と、
   上記トップレベルと上記ボトムレベルからディスク偏心による上記プッシュプル信号の直流レベル変動成分を求める手段と、
   トラバース周波数を測定し、測定されたトラバース周波数が低い場合には、上記トップホールド手段および上記ボトムホールド手段の時定数を大きくし、上記トラバース周波数が高い場合には、上記時定数を小さくするように、上記時定数を制御する手段とからなる光ディスク装置。
2. 請求項１記載の光ディスク装置において、
   光ディスクを回転させるモータの回転周期を計測し、
   モータの１回転周期に含まれるトラバース本数をカウントすることによって、上記トラバース周波数を測定することを特徴とする光ディスク装置。
3. 光ディスクに対して信号を記録し、または光ディスクから信号を再生する光ディスク装置のトラッキング制御方法において、
   光ディスクのトラック接線方向を境界として分割された複数の分割フォトディテクタの検出信号から求められたプッシュプル信号のトップレベルをホールドするトップホールドステップと、
   上記プッシュプル信号のボトムレベルをホールドするボトムホールドステップと、
   上記トップレベルと上記ボトムレベルからディスク偏心による上記プッシュプル信号の直流レベル変動成分を求めるステップと、
   トラバース周波数を測定し、測定されたトラバース周波数が低い場合には、トップホールドおよびボトムホールドの時定数を大きくし、上記トラバース周波数が高い場合には、上記時定数を小さくするように、上記時定数を制御するステップとからなるトラッキング制御方法。
   

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