JP2581663B2 - 光ディスク - Google Patents
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は情報記録媒体及びその再生方法に係り、特
に、セクタサーボ方式の光デイスクフアイル装置に用い
て好適な光ディスクに関する。
に、セクタサーボ方式の光デイスクフアイル装置に用い
て好適な光ディスクに関する。
〔発明の背景〕 ユーザが情報を記録できる光デイスク装置では、従
来、デイスク上に予め案内溝（プリグルーブ）を設けて
おき、この案内溝を頼りにトラツキングを行ないなが
ら、該案内溝上にデータピツトを記録していく方法がと
られている。このような案内溝方式の光デイスク装置の
例は、例えば日経エレクトロニクス、1983年11月21日号
（p189〜213）に詳しく開示されている。
来、デイスク上に予め案内溝（プリグルーブ）を設けて
おき、この案内溝を頼りにトラツキングを行ないなが
ら、該案内溝上にデータピツトを記録していく方法がと
られている。このような案内溝方式の光デイスク装置の
例は、例えば日経エレクトロニクス、1983年11月21日号
（p189〜213）に詳しく開示されている。
これに対して、最近、セクタサーボ方式の光デイスク
が提案されている。セクタサーボ方式とは、デイスク面
上のトラツク一周をセクタと呼ばれる小領域に等分割
し、各セクタの先頭にトラツキング情報などの制御情報
を発生するためのサーボ領域を設け、このサーボ領域か
ら得られるトラツキング情報をもとにトラツキングサー
ボを行ないながら、サーボ領域の後部に設けられたデー
タ記録領域にデータを記録していく方式である。したが
つてセクタサーボ方式の光デイスクでは案内溝は用い
ず、またトラッキング情報を各セクタの先頭だけで得る
ため、トラツキング制御はサンプリング制御となる。こ
れに対して、案内溝方式では連続的に配置された案内溝
から常にトラツキング情報を得るために、トラツキング
制御は連続制御である。セクタサーボ方式の光デイスク
については、例えば第45回応用物理学会学術講演会講演
予稿集（1984年10月）のp.56,13p−Ｅ−8,13P−Ｅ−９
「セクタサーボ方式データフアイル光デイスク」に述べ
られている。なお、セクタサーボ方式は磁気デイスクの
分野では古くから提案されており、例えば、米国特許、
第3,185,972号などがある。
が提案されている。セクタサーボ方式とは、デイスク面
上のトラツク一周をセクタと呼ばれる小領域に等分割
し、各セクタの先頭にトラツキング情報などの制御情報
を発生するためのサーボ領域を設け、このサーボ領域か
ら得られるトラツキング情報をもとにトラツキングサー
ボを行ないながら、サーボ領域の後部に設けられたデー
タ記録領域にデータを記録していく方式である。したが
つてセクタサーボ方式の光デイスクでは案内溝は用い
ず、またトラッキング情報を各セクタの先頭だけで得る
ため、トラツキング制御はサンプリング制御となる。こ
れに対して、案内溝方式では連続的に配置された案内溝
から常にトラツキング情報を得るために、トラツキング
制御は連続制御である。セクタサーボ方式の光デイスク
については、例えば第45回応用物理学会学術講演会講演
予稿集（1984年10月）のp.56,13p−Ｅ−8,13P−Ｅ−９
「セクタサーボ方式データフアイル光デイスク」に述べ
られている。なお、セクタサーボ方式は磁気デイスクの
分野では古くから提案されており、例えば、米国特許、
第3,185,972号などがある。
セクタサーボ方式の光デイスク装置は案内溝方式に比
べて簡単な構成の光学ピツクアツプで安定なトラツキン
グが可能となる利点がある。
べて簡単な構成の光学ピツクアツプで安定なトラツキン
グが可能となる利点がある。
一方、データの書き込みおよび読み出しに関しては案
内溝方式と異なる方式が必要である。セクタサーボ方式
光デイスクにおいては、デイスク一周におけるセクタの
数はトラツキング制御と密接に関係しており、約500〜1
000セクタ／周程度必要である。セクタサーボ方式の磁
気デイスクでは一般に100セクタ以下／周である。これ
はトラック間隔が光デイスクでは約1.6μｍであるのに
対し磁気デイスクでは50〜100μｍ程度と大きく、トラ
ツキング制御が磁気デイスクの方が容易であることによ
る。従来の案内溝方式ではデイスクの一周が100セクタ
／周以下のセクタに分割されてはいるが、このセクタ数
はトラツキング制御の上からは特に意味をもたず、単に
データの処理単位の大きさがセクタ数を決める要素とな
つている。
内溝方式と異なる方式が必要である。セクタサーボ方式
光デイスクにおいては、デイスク一周におけるセクタの
数はトラツキング制御と密接に関係しており、約500〜1
000セクタ／周程度必要である。セクタサーボ方式の磁
気デイスクでは一般に100セクタ以下／周である。これ
はトラック間隔が光デイスクでは約1.6μｍであるのに
対し磁気デイスクでは50〜100μｍ程度と大きく、トラ
ツキング制御が磁気デイスクの方が容易であることによ
る。従来の案内溝方式ではデイスクの一周が100セクタ
／周以下のセクタに分割されてはいるが、このセクタ数
はトラツキング制御の上からは特に意味をもたず、単に
データの処理単位の大きさがセクタ数を決める要素とな
つている。
第１図は光デイスクの概略形状を示す図であり、トラ
ツク２は約1.6μｍピツチで配置され、トラツク一周は
複数個のセクタに分割されている。トラック一周中のセ
クタ数は従来の案内溝方式では上述のとおり100個以下
であり、セクタサーボ方式では約500〜1000個程度とな
る。
ツク２は約1.6μｍピツチで配置され、トラツク一周は
複数個のセクタに分割されている。トラック一周中のセ
クタ数は従来の案内溝方式では上述のとおり100個以下
であり、セクタサーボ方式では約500〜1000個程度とな
る。
第２図に案内溝方式の光デイスクにおける１セクタの
構造の概要を示す。例えば直径30cmの光デイスクでセク
タ数が64個／周のとき、各セクタ３の長さは690バイト
相当に対応する。各セクタ３は予めデイスク製造時に記
録されてるプリフオーマツト領域31と、ユーザがデータ
を記録するためのデータ記録領域32とに分かれている。
プリフオーマツト領域31には、各セクタの先頭を示すセ
クタマークSM、トラツクアドレス、セクタアドレスなど
を示すID、およびIDを読みとるための読出しクロツクを
同期させるために用いられる同期信号SYNCAなどから構
成されている。従来のこのような構成のセクタに書かれ
たID情報およびデータを読みとる方法を第３図を用いて
説明する。第３図（ａ）は信号読取系のブロツク図であ
り、光デイスク装置における光学ヘツド内の光検出器４
に入射する光によつてデイスク上の情報は光電変換さ
れ、プリアンプ５によつて増幅された信号51が得られ
る。簡単のため、第３図では信号51は適当な処理により
２値化されているものとする。なお、ここでは焦点制御
および、トラツキング制御が行なわれており、光スポツ
トはトラツク上を追跡しているものとする。各トラツク
の先頭であることを示すセクタマークSMは他の信号とは
異なる特殊なピツトパターンで記録してある。この特殊
なセクタマークのパターンが読み取られたことをセクタ
マーク検出器６が検出することにより、処理系は光スポ
ツトがセクタの先頭にあり、つづいて入力される信号が
SYNC1であり、次にIDが来ることを知る。一方、プリア
ンプ５からの出力51はフエイズドロツクループ（PLL）
回路７にも供給され、セクタマークにつづくSYNCA信号
を用いてID信号を読み取るための読み出しクロツク71を
発生する。またタイミング検出回路８はやはりSYNCA信
号を用いて、ID信号の始まるタイミングを正確に指示す
る信号81を出力する。したがつてPLL回路７が発生する
読み出しクロツク71と、タイミング検出回路８の発生す
るタイミングパルス81を参照することにより、復調器９
によつてID信号、すなわちトラツクアドレスやセクタア
ドレスの読み取りが行なわれる。
構造の概要を示す。例えば直径30cmの光デイスクでセク
タ数が64個／周のとき、各セクタ３の長さは690バイト
相当に対応する。各セクタ３は予めデイスク製造時に記
録されてるプリフオーマツト領域31と、ユーザがデータ
を記録するためのデータ記録領域32とに分かれている。
プリフオーマツト領域31には、各セクタの先頭を示すセ
クタマークSM、トラツクアドレス、セクタアドレスなど
を示すID、およびIDを読みとるための読出しクロツクを
同期させるために用いられる同期信号SYNCAなどから構
成されている。従来のこのような構成のセクタに書かれ
たID情報およびデータを読みとる方法を第３図を用いて
説明する。第３図（ａ）は信号読取系のブロツク図であ
り、光デイスク装置における光学ヘツド内の光検出器４
に入射する光によつてデイスク上の情報は光電変換さ
れ、プリアンプ５によつて増幅された信号51が得られ
る。簡単のため、第３図では信号51は適当な処理により
２値化されているものとする。なお、ここでは焦点制御
および、トラツキング制御が行なわれており、光スポツ
トはトラツク上を追跡しているものとする。各トラツク
の先頭であることを示すセクタマークSMは他の信号とは
異なる特殊なピツトパターンで記録してある。この特殊
なセクタマークのパターンが読み取られたことをセクタ
マーク検出器６が検出することにより、処理系は光スポ
ツトがセクタの先頭にあり、つづいて入力される信号が
SYNC1であり、次にIDが来ることを知る。一方、プリア
ンプ５からの出力51はフエイズドロツクループ（PLL）
回路７にも供給され、セクタマークにつづくSYNCA信号
を用いてID信号を読み取るための読み出しクロツク71を
発生する。またタイミング検出回路８はやはりSYNCA信
号を用いて、ID信号の始まるタイミングを正確に指示す
る信号81を出力する。したがつてPLL回路７が発生する
読み出しクロツク71と、タイミング検出回路８の発生す
るタイミングパルス81を参照することにより、復調器９
によつてID信号、すなわちトラツクアドレスやセクタア
ドレスの読み取りが行なわれる。
ユーザデータを各セクタのデータ記録領域32に書きこ
む場合は、以上の様にしてID情報を読んで目的のセクタ
であることを確認した後、そのセクタのデータ記録領域
への記録を行なう。データ記録領域へ書きこむ情報はユ
ーザデータ（DATA）の他に、その前にSYNCBが必要であ
る。これはプリフオーマツト部のSYNCAと同様にDATAを
読み出すときの読み出しクロツクと読み出しのタイミン
グを発生させるために使用するものである。なお、プリ
フオーマツト部31の情報とデータ記録領域に書かれる情
報は書きこまれる時点が異なるため、当然書きこまれる
情報ピツトの位相がずれる。このため、このように２つ
の領域で独立の同期信号が必要となるのである。第３図
（ｂ）はPLL回路７の構成をブロツク図で示したもので
ある。PLL回路は大きく分けて、位相比較部701、ローパ
スフイルタ702、電圧制御発振器（VCO）703の３つの部
分から構成され、入力信号51と等しい位相を有する読み
出しクロツク71を発生させるような構成となつている。
なお、ID情報、ユーザデータ、いずれの読み出しにおい
ても同期信号SYNCA,SYNCBでPLL回路の位相合わせを行な
つた後もPLL回路は読み出し中のID、およびDATA信号自
身をつかつて読み出しクロツクの位相の修正動作を行な
つている。このためにDATA長が長い場合でも読み出しク
ロツクが読み出しクロツクとずれることなく正しい読み
出しを行なうことができる。なお、読み出している信号
自身をつかつて読み出しクロツクの修正動作を行なう機
能はセルフクロツキングと呼ばれる。
む場合は、以上の様にしてID情報を読んで目的のセクタ
であることを確認した後、そのセクタのデータ記録領域
への記録を行なう。データ記録領域へ書きこむ情報はユ
ーザデータ（DATA）の他に、その前にSYNCBが必要であ
る。これはプリフオーマツト部のSYNCAと同様にDATAを
読み出すときの読み出しクロツクと読み出しのタイミン
グを発生させるために使用するものである。なお、プリ
フオーマツト部31の情報とデータ記録領域に書かれる情
報は書きこまれる時点が異なるため、当然書きこまれる
情報ピツトの位相がずれる。このため、このように２つ
の領域で独立の同期信号が必要となるのである。第３図
（ｂ）はPLL回路７の構成をブロツク図で示したもので
ある。PLL回路は大きく分けて、位相比較部701、ローパ
スフイルタ702、電圧制御発振器（VCO）703の３つの部
分から構成され、入力信号51と等しい位相を有する読み
出しクロツク71を発生させるような構成となつている。
なお、ID情報、ユーザデータ、いずれの読み出しにおい
ても同期信号SYNCA,SYNCBでPLL回路の位相合わせを行な
つた後もPLL回路は読み出し中のID、およびDATA信号自
身をつかつて読み出しクロツクの位相の修正動作を行な
つている。このためにDATA長が長い場合でも読み出しク
ロツクが読み出しクロツクとずれることなく正しい読み
出しを行なうことができる。なお、読み出している信号
自身をつかつて読み出しクロツクの修正動作を行なう機
能はセルフクロツキングと呼ばれる。
以上は従来の案内溝方式における信号再生の方法の概
要を述べた。第４図はセクタサーボ方式のセクタを示す
ものであり、各セクタ３はサーボ領域33とデータ記録領
域34に分けられている。本方式では案内溝がないため、
各セクタのサーボ領域33に予め間欠的に記録されている
トラツキング情報を用いてトラツキングを行なう。この
ため、前述のとおり、トラツク一周当りのセクタ数は50
0〜1000程度と案内溝方式のセクタ数の10倍から100倍程
度多くなる。例えば第２図の案内溝方式のトラツク一周
当りのセクタ数を64、１セクタ長が約700バイトであ
り、このうち、プリフオーマツト部21が約35バイト長を
占め、同期信号SYNCAおよびSYNCBの長さは約10バイト長
である。これに対して第４図のセクタサーボ方式の一例
として、セクタ数は約1000個でセクタ長は約45バイト長
であり、このうち、サーボ領域は２〜４バイト程度であ
る。この数値から明らかなように、セクタサーボ方式の
セクタは案内溝方式の比較して非常に短かい。ここで仮
にセクタの構成を第２図の案内溝方式と同じようにとる
とすれば１セクタ45バイトのうち、35バイトを同期信号
とIDに要するため、データ記録領域が著しく少なくな
り、実用的でない。また同期信号とID情報の35バイト分
を１セクタ内で圧縮することも困難である。したがつて
セクタサーボ方式の光デイスクでは細分化された各セク
タの各々にID情報や位相合わせのための同期信号をいれ
ることは実用上不可能であり、新たな方式のセクタフオ
ーマツトと、それを読みだすための新しい方式が必要と
なる。
要を述べた。第４図はセクタサーボ方式のセクタを示す
ものであり、各セクタ３はサーボ領域33とデータ記録領
域34に分けられている。本方式では案内溝がないため、
各セクタのサーボ領域33に予め間欠的に記録されている
トラツキング情報を用いてトラツキングを行なう。この
ため、前述のとおり、トラツク一周当りのセクタ数は50
0〜1000程度と案内溝方式のセクタ数の10倍から100倍程
度多くなる。例えば第２図の案内溝方式のトラツク一周
当りのセクタ数を64、１セクタ長が約700バイトであ
り、このうち、プリフオーマツト部21が約35バイト長を
占め、同期信号SYNCAおよびSYNCBの長さは約10バイト長
である。これに対して第４図のセクタサーボ方式の一例
として、セクタ数は約1000個でセクタ長は約45バイト長
であり、このうち、サーボ領域は２〜４バイト程度であ
る。この数値から明らかなように、セクタサーボ方式の
セクタは案内溝方式の比較して非常に短かい。ここで仮
にセクタの構成を第２図の案内溝方式と同じようにとる
とすれば１セクタ45バイトのうち、35バイトを同期信号
とIDに要するため、データ記録領域が著しく少なくな
り、実用的でない。また同期信号とID情報の35バイト分
を１セクタ内で圧縮することも困難である。したがつて
セクタサーボ方式の光デイスクでは細分化された各セク
タの各々にID情報や位相合わせのための同期信号をいれ
ることは実用上不可能であり、新たな方式のセクタフオ
ーマツトと、それを読みだすための新しい方式が必要と
なる。
本発明の目的は以上の様な背景に基づき、データ記録
領域を著しく減少させることなくID情報や同期信号を記
録したセクタサーボ方式の光ディスクを提供することに
ある。
領域を著しく減少させることなくID情報や同期信号を記
録したセクタサーボ方式の光ディスクを提供することに
ある。
本発明の特徴は、トラック一周が多数のセクタに分割
され、該セクタの各々はトラッキングのためのサーボ情
報が予め媒体製造時に記録されたサーボ領域と、データ
が書きこまれるデータ記録領域とからなり、該セクタを
連続する複数個毎にブロック分けし、該ブロック内の所
定のセクタのデータ記録領域のみに、当該ブロックを識
別するための識別情報を予め媒体製造時に記録してなる
光ディスクにある。
され、該セクタの各々はトラッキングのためのサーボ情
報が予め媒体製造時に記録されたサーボ領域と、データ
が書きこまれるデータ記録領域とからなり、該セクタを
連続する複数個毎にブロック分けし、該ブロック内の所
定のセクタのデータ記録領域のみに、当該ブロックを識
別するための識別情報を予め媒体製造時に記録してなる
光ディスクにある。
本発明では従来の案内溝方式のように１セクタをデー
タの記録・再生の最小単位とするのではなく、複数個の
セクタで１データ単位を構成し（このデータ単位を以後
ブロツクと呼ぶ）、このブロツクごとにアドレスなどの
ID情報や同期信号を記録する。このようなフオーマツト
とすることによりID情報や同期信号のユーザデータに対
する比率を下げ、データ効率を上げることができる。
タの記録・再生の最小単位とするのではなく、複数個の
セクタで１データ単位を構成し（このデータ単位を以後
ブロツクと呼ぶ）、このブロツクごとにアドレスなどの
ID情報や同期信号を記録する。このようなフオーマツト
とすることによりID情報や同期信号のユーザデータに対
する比率を下げ、データ効率を上げることができる。
また、以上のようなフオーマツトで書かれたデータを
読み出す場合、同一ブロツク内のセクタ間では同一の位
相をもつ読みだしクロツクを使用する。この場合、各セ
クタの間には予め書かれているサーボ領域の情報が存在
するが、このサーボ情報はデータピツトと書かれた時点
が異なるため異なる位相関係をもつ。このためデータピ
ツトとサーボ情報を区別せずにセルフクロツキングを行
なうと読み出しクロツクの位相が乱れ、正しいクロツク
再生、ひいては正しいデータ再生が不可能となる。
読み出す場合、同一ブロツク内のセクタ間では同一の位
相をもつ読みだしクロツクを使用する。この場合、各セ
クタの間には予め書かれているサーボ領域の情報が存在
するが、このサーボ情報はデータピツトと書かれた時点
が異なるため異なる位相関係をもつ。このためデータピ
ツトとサーボ情報を区別せずにセルフクロツキングを行
なうと読み出しクロツクの位相が乱れ、正しいクロツク
再生、ひいては正しいデータ再生が不可能となる。
そこで、本発明では光スポツトがデータ記録領域通過
時にはセルフクロツキングによるクロツク再生を行なう
とともに、サーボ領域通過時にはセルフクロツキングを
行なわず、PLL回路の位相状態を保持することにより連
続するセクタのデータ記録領域に記録されたデータを再
生することを特徴とする。
時にはセルフクロツキングによるクロツク再生を行なう
とともに、サーボ領域通過時にはセルフクロツキングを
行なわず、PLL回路の位相状態を保持することにより連
続するセクタのデータ記録領域に記録されたデータを再
生することを特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。第５
図は本発明にかかるセクタサーボ方式光デイスクのフオ
ーマツトの一例を示す図である。第５図（ａ）はブロツ
クの構成図である。記録すべきデータの最小単位である
１ブロツクは64個のセクタによつて構成されており、ト
ラツク一周は16ブロツクで構成する。すなわち、１トラ
ツク中には1024個のセクタが存在することになる。１セ
クタは30バイト長であり、各セクタの先頭の２バイトは
サーボ領域（セクタマーク）であり、サーボ情報が予め
デイスク製造時に記録されている。これは1024個すべて
のセクタについて同様である。なお、本実施例において
はサーボ領域にセクタマークが予め書かれている。各ブ
ロックの64個のセクタのうち、先頭の第０セクタと第１
セクタはサーボ領域だけではなく、サーボ領域の後のデ
ータ記録領域についても予め同期信号とID情報を記録し
たヘツダ領域とする。第２セクタから第63セクタの62個
のセクタのデータ記録領域はユーザによつて追記される
記録領域である。
図は本発明にかかるセクタサーボ方式光デイスクのフオ
ーマツトの一例を示す図である。第５図（ａ）はブロツ
クの構成図である。記録すべきデータの最小単位である
１ブロツクは64個のセクタによつて構成されており、ト
ラツク一周は16ブロツクで構成する。すなわち、１トラ
ツク中には1024個のセクタが存在することになる。１セ
クタは30バイト長であり、各セクタの先頭の２バイトは
サーボ領域（セクタマーク）であり、サーボ情報が予め
デイスク製造時に記録されている。これは1024個すべて
のセクタについて同様である。なお、本実施例において
はサーボ領域にセクタマークが予め書かれている。各ブ
ロックの64個のセクタのうち、先頭の第０セクタと第１
セクタはサーボ領域だけではなく、サーボ領域の後のデ
ータ記録領域についても予め同期信号とID情報を記録し
たヘツダ領域とする。第２セクタから第63セクタの62個
のセクタのデータ記録領域はユーザによつて追記される
記録領域である。
１ブロツク内の各セクタについて詳細に説明する。第
５図（ｂ）は第０セクタの構成を示す。サーボ領域（セ
クタマーク）の２バイト以外はすべて読み出しクロツク
の位相をアドレス（ID）のピツト列（第１セクタに記録
されている。）に合わせるための同期信号（VFO s yn
c）が書かれている。すなわち、第０セクタはID情報を
読みとるための準備として、PLL回路をひきこませて位
相合わせをするために使用される。第５図（ｃ）は第１
セクタの構成を示す。第１セクタにはセクタマークの後
に１バイト長の空白領域（ギヤツプ）を設け、その後に
２バイト長のタイミング信号（s ync1）を設け、さらに
その後方をID領域としてアドレス情報を記録している。
第１セクタは第０セクタと同様に予めデイスク製造時に
情報が書かれているプリフオーマツト部である。第２セ
クタから第63セクタのデータ記録領域はユーザによつて
書かれる領域であり、このうち第５図（ｄ）の第２セク
タのデータ記録領域には当該ブロツクの使用状態を示す
フラグ信号（FLAG）と、PLLの位相合わせのための同期
信号（VFO Sync）が書かれる。このVFO syncは第０セク
タのVFO syncと機能は全く同一であるが、第２セクタの
ものは第３から第63セクタのデータ記録領域に記録され
るデータピツトを読み出すための読みだしクロツクを発
生させるための同期信号として用いられる。第０セクタ
と第２セクタのVFO syncは同一の信号パターンでも差し
つかえない。なお、このように同様な信号パタンが同一
ブロツク内に２ケ所必要なのは、第０セクタと第２セク
タは情報が書かれた時点が異なるため、両者の記録デー
タ（ピツト）の位相関係が連続ではないためにプリフオ
ーマツト部とユーザデータのピツトで別々に読出しクロ
ツクを発生しなければならないことによるものである。
第５図（ｅ）の第３セクタは書かれるデータの制御用に
用いられるセクタであるが、機能的には必ずしも必要は
ない。なお、セクタマークとギヤツプ後につづくタイミ
ング信号（sync2）はこのセクタに書かれた情報を読み
出すタイミングを示すものであり、機能的には第１セク
タのsync1と同じである。第５図（ｆ）の第４〜第63セ
クタは全く同じフオーマツトであり、各セクタごとにタ
イミング信号（sync2）が記録される。タイミング信号
につづくID＆controlは当該セクタの制御などに用いら
れるものであるが、必ずしも必要ではない。その後にユ
ーザデータが誤り訂正符号（ECC）を付して書かれる。
したがつてより厳密な意味でのデータ領域は第４〜第63
セクタのデータ記録領域であり、第０〜第３セクタはヘ
ツダ領域と考えることができる。
５図（ｂ）は第０セクタの構成を示す。サーボ領域（セ
クタマーク）の２バイト以外はすべて読み出しクロツク
の位相をアドレス（ID）のピツト列（第１セクタに記録
されている。）に合わせるための同期信号（VFO s yn
c）が書かれている。すなわち、第０セクタはID情報を
読みとるための準備として、PLL回路をひきこませて位
相合わせをするために使用される。第５図（ｃ）は第１
セクタの構成を示す。第１セクタにはセクタマークの後
に１バイト長の空白領域（ギヤツプ）を設け、その後に
２バイト長のタイミング信号（s ync1）を設け、さらに
その後方をID領域としてアドレス情報を記録している。
第１セクタは第０セクタと同様に予めデイスク製造時に
情報が書かれているプリフオーマツト部である。第２セ
クタから第63セクタのデータ記録領域はユーザによつて
書かれる領域であり、このうち第５図（ｄ）の第２セク
タのデータ記録領域には当該ブロツクの使用状態を示す
フラグ信号（FLAG）と、PLLの位相合わせのための同期
信号（VFO Sync）が書かれる。このVFO syncは第０セク
タのVFO syncと機能は全く同一であるが、第２セクタの
ものは第３から第63セクタのデータ記録領域に記録され
るデータピツトを読み出すための読みだしクロツクを発
生させるための同期信号として用いられる。第０セクタ
と第２セクタのVFO syncは同一の信号パターンでも差し
つかえない。なお、このように同様な信号パタンが同一
ブロツク内に２ケ所必要なのは、第０セクタと第２セク
タは情報が書かれた時点が異なるため、両者の記録デー
タ（ピツト）の位相関係が連続ではないためにプリフオ
ーマツト部とユーザデータのピツトで別々に読出しクロ
ツクを発生しなければならないことによるものである。
第５図（ｅ）の第３セクタは書かれるデータの制御用に
用いられるセクタであるが、機能的には必ずしも必要は
ない。なお、セクタマークとギヤツプ後につづくタイミ
ング信号（sync2）はこのセクタに書かれた情報を読み
出すタイミングを示すものであり、機能的には第１セク
タのsync1と同じである。第５図（ｆ）の第４〜第63セ
クタは全く同じフオーマツトであり、各セクタごとにタ
イミング信号（sync2）が記録される。タイミング信号
につづくID＆controlは当該セクタの制御などに用いら
れるものであるが、必ずしも必要ではない。その後にユ
ーザデータが誤り訂正符号（ECC）を付して書かれる。
したがつてより厳密な意味でのデータ領域は第４〜第63
セクタのデータ記録領域であり、第０〜第３セクタはヘ
ツダ領域と考えることができる。
本フオーマツトでは、データ書きこみ時には、読み出
しクロツク回路は第０セクタVFO syncでその位相と周波
数を合わせたあと、第１セクタのID情報を読み取り目的
のトラツクおよびブロツクであるかを確認する。目的の
トラツクおよびブロツクであれば、第２セクタから第63
セクタまでの情報を書きこむ。なお、書きこみ時につか
うクロツクは、読み出しクロツクとは異なる装置内部の
基準クロツクで行なうことがある。
しクロツク回路は第０セクタVFO syncでその位相と周波
数を合わせたあと、第１セクタのID情報を読み取り目的
のトラツクおよびブロツクであるかを確認する。目的の
トラツクおよびブロツクであれば、第２セクタから第63
セクタまでの情報を書きこむ。なお、書きこみ時につか
うクロツクは、読み出しクロツクとは異なる装置内部の
基準クロツクで行なうことがある。
データ記録後のデータの読み出し時は、上記のように
して目的のトラツク、ブロツクを確認したあと、第２セ
クタのVFOsyncで読み出しクロツクを書込データの位相
にあわせた後、第３セクタ以降のデータの読み出しを行
なう。すなわち、データの読み出し時にはプリフオーマ
ツト部とデータ部の２回、読み出しクロツクを合わせる
ことになる。
して目的のトラツク、ブロツクを確認したあと、第２セ
クタのVFOsyncで読み出しクロツクを書込データの位相
にあわせた後、第３セクタ以降のデータの読み出しを行
なう。すなわち、データの読み出し時にはプリフオーマ
ツト部とデータ部の２回、読み出しクロツクを合わせる
ことになる。
本実施例のフオーマツトでは正味のデータ容量は１ブ
ロツク当り約1KByteであり、１トラツクが16ブロツクで
あるので、１トラツク当りの容量は16KByteとなる。以
上のように本発明においては同期信号（VFO sync）やID
情報を各セクタごとに書きこむのではなく、複数セクタ
を１データ単位のブロツクとして、ブロツクごとに１つ
のID情報や同期信号を予め記録しておくことにより、セ
クタサーボ方式光デイスクのデータ効率を高くすること
を特徴としている。なお、１ブロツクをいくつのセクタ
で構成するかは、データ処理系の仕様によつて決定され
るものであり、上記実施例に限定されるものではない。
ロツク当り約1KByteであり、１トラツクが16ブロツクで
あるので、１トラツク当りの容量は16KByteとなる。以
上のように本発明においては同期信号（VFO sync）やID
情報を各セクタごとに書きこむのではなく、複数セクタ
を１データ単位のブロツクとして、ブロツクごとに１つ
のID情報や同期信号を予め記録しておくことにより、セ
クタサーボ方式光デイスクのデータ効率を高くすること
を特徴としている。なお、１ブロツクをいくつのセクタ
で構成するかは、データ処理系の仕様によつて決定され
るものであり、上記実施例に限定されるものではない。
第６図は第５図に示したフオーマツトを記録するため
の記録媒体の一例を示す図である。第６図（ａ）はデイ
スクの概略形状を示す図であり、トラツク一周は1024個
のセクタ３に分割され、そのセクタ64個をもつて１回の
データ記録単位であるブロツク35を構成している。した
がつてトラツク一周は16個のブロツクに構成されている
ことになる。第６図（ｂ）はセクタ３のトラツクの周方
向におけるデイスクの断面を誇張して示したものであ
る。11はデイスク基板であり、透明な材料、例えばPMM
A、ガラスなどが用いられ、デイスク面上の情報はこの
基板11をとおして読み出し、書きこみが行なわれる。こ
の基板の厚みは1.0〜1.2mm程度である。プリフオーマツ
ト部のサーボ情報31は予め、この基板層に使用するレー
ザ光の波長に対し1/4の深さの凹凸で形成しておく。そ
してこの凹凸が形成された面に適当な反射率をもち、一
定強度以上の光が照射されるとその光学的特性が変化し
て情報の記録が可能となる材質からなる記録膜12を形成
する。第６図（ｂ）は穴あけ型光デイスクの記録膜の例
を示し、13は記録膜がレーザビームによつて溶かされて
形成されたデータピツトを示す。本例ではプリフオーマ
ツト部は位相構造（1/4波長深さ）、データピツトは振
幅構造であるが、必ずしもその必要はなく、例えば両者
とも振幅構造でも可能である。しかし、デイスクの量産
性、信号のS/Nなどの観点からはプリフオーマツト部31
を1/4波長深さの位相構造、データ記録領域32は振幅構
造とするのがより良好と考えられる。記録膜は本実施例
で示した穴あけ型に限定されるものでなく、相変化型光
デイスク、あるいは光磁気デイスクの記録膜でもよいこ
とは言うまでもない。
の記録媒体の一例を示す図である。第６図（ａ）はデイ
スクの概略形状を示す図であり、トラツク一周は1024個
のセクタ３に分割され、そのセクタ64個をもつて１回の
データ記録単位であるブロツク35を構成している。した
がつてトラツク一周は16個のブロツクに構成されている
ことになる。第６図（ｂ）はセクタ３のトラツクの周方
向におけるデイスクの断面を誇張して示したものであ
る。11はデイスク基板であり、透明な材料、例えばPMM
A、ガラスなどが用いられ、デイスク面上の情報はこの
基板11をとおして読み出し、書きこみが行なわれる。こ
の基板の厚みは1.0〜1.2mm程度である。プリフオーマツ
ト部のサーボ情報31は予め、この基板層に使用するレー
ザ光の波長に対し1/4の深さの凹凸で形成しておく。そ
してこの凹凸が形成された面に適当な反射率をもち、一
定強度以上の光が照射されるとその光学的特性が変化し
て情報の記録が可能となる材質からなる記録膜12を形成
する。第６図（ｂ）は穴あけ型光デイスクの記録膜の例
を示し、13は記録膜がレーザビームによつて溶かされて
形成されたデータピツトを示す。本例ではプリフオーマ
ツト部は位相構造（1/4波長深さ）、データピツトは振
幅構造であるが、必ずしもその必要はなく、例えば両者
とも振幅構造でも可能である。しかし、デイスクの量産
性、信号のS/Nなどの観点からはプリフオーマツト部31
を1/4波長深さの位相構造、データ記録領域32は振幅構
造とするのがより良好と考えられる。記録膜は本実施例
で示した穴あけ型に限定されるものでなく、相変化型光
デイスク、あるいは光磁気デイスクの記録膜でもよいこ
とは言うまでもない。
次に本発明の再生方法につき説明する。第７図は本発
明の再生方法を実施するための読出しクロツク再生回路
の一例を示すブロツク図である。この読出しクロツク再
生回路は構成的には、第３図の案内溝方式のものに加え
て、サンプルホールド回路704をローパスフイルタ702と
VCO（電圧制御発振器）703の間にそう入したことを特徴
としている。サンプルホールド回路のホールド信号と禁
止ゲートの制御信号62はセクタマーク検出器６の出力61
からセクタマークウインド発生器10により発生する。第
７図の回路の動作を第８図のタイムチヤートを用いて説
明する。第８図の最上段は光デイスク上のトラツク形態
を示し、下段のタイムチヤート61,62,51,52,71はトラツ
ク２を光スポツトが通過することにより各回路で発生す
る信号の波形を示したものである。したがつて第８図の
横方向は時間軸を意味する。PLL回路７′に入力として
加えられる信号51は光デイスクからの読み出し信号を２
値化したものであり、２値化の方法は、デイスク上への
信号の記録形態によりエツジ検出、ピーク検出などの方
法で行なう。信号51は同時に第３図（ａ）に示されるよ
うなセクタマーク検出器６、タイミング検出器81、復調
器にも加えられる。セクタマーク検出器は信号51中から
セクタマークのパターンを検出すると出力61としてパル
スを発生する。本実施例の場合、サーボ領域31にはセク
タマークが予め書かれており、セクタマークによつてト
ラツキング信号を得ている。さて、サーボ領域およびデ
ータ記録領域の時間的長さは予め決めてあるので、ある
１個のセクタのセクタマークが検出されると、次のセク
タのサーボ領域は予測できる。そこで信号61を入力とし
てセクタマークウインド発生器10により、次のセクタの
サーボ領域の位置を示すセクタマークウインド信号62を
発生する。この信号62を用いてゲート回路705で読み出
し信号51からプリフオーマツトされたセクタマーク部を
分離することにより信号52が得られる。信号52はユーザ
データの信号だけが抜きだされたものであり、同一ブロ
ツク内では連続した位相をもつたクロツクで書かれた情
報である。したがつてPLL回路での読みだしクロツクの
再生は信号52を用いて行なわれる。もし、位相比較回路
701にサーボ領域の信号を含んだままの信号51を入力す
れば、位相の異なる２種の信号を混合して位相比較を行
なうため、サーボ領域の信号がノイズとなつてクロツク
再生が乱されることになる。
明の再生方法を実施するための読出しクロツク再生回路
の一例を示すブロツク図である。この読出しクロツク再
生回路は構成的には、第３図の案内溝方式のものに加え
て、サンプルホールド回路704をローパスフイルタ702と
VCO（電圧制御発振器）703の間にそう入したことを特徴
としている。サンプルホールド回路のホールド信号と禁
止ゲートの制御信号62はセクタマーク検出器６の出力61
からセクタマークウインド発生器10により発生する。第
７図の回路の動作を第８図のタイムチヤートを用いて説
明する。第８図の最上段は光デイスク上のトラツク形態
を示し、下段のタイムチヤート61,62,51,52,71はトラツ
ク２を光スポツトが通過することにより各回路で発生す
る信号の波形を示したものである。したがつて第８図の
横方向は時間軸を意味する。PLL回路７′に入力として
加えられる信号51は光デイスクからの読み出し信号を２
値化したものであり、２値化の方法は、デイスク上への
信号の記録形態によりエツジ検出、ピーク検出などの方
法で行なう。信号51は同時に第３図（ａ）に示されるよ
うなセクタマーク検出器６、タイミング検出器81、復調
器にも加えられる。セクタマーク検出器は信号51中から
セクタマークのパターンを検出すると出力61としてパル
スを発生する。本実施例の場合、サーボ領域31にはセク
タマークが予め書かれており、セクタマークによつてト
ラツキング信号を得ている。さて、サーボ領域およびデ
ータ記録領域の時間的長さは予め決めてあるので、ある
１個のセクタのセクタマークが検出されると、次のセク
タのサーボ領域は予測できる。そこで信号61を入力とし
てセクタマークウインド発生器10により、次のセクタの
サーボ領域の位置を示すセクタマークウインド信号62を
発生する。この信号62を用いてゲート回路705で読み出
し信号51からプリフオーマツトされたセクタマーク部を
分離することにより信号52が得られる。信号52はユーザ
データの信号だけが抜きだされたものであり、同一ブロ
ツク内では連続した位相をもつたクロツクで書かれた情
報である。したがつてPLL回路での読みだしクロツクの
再生は信号52を用いて行なわれる。もし、位相比較回路
701にサーボ領域の信号を含んだままの信号51を入力す
れば、位相の異なる２種の信号を混合して位相比較を行
なうため、サーボ領域の信号がノイズとなつてクロツク
再生が乱されることになる。
位相比較回路701の出力はローパスフイルタ702によつ
て高周波成分を除去し、サンプルホールド回路704に入
力される。このサンプルホールド回路はセクタマークウ
インド信号62によつてサーボ領域の間だけVCO703に入力
される電圧をホールドする。VCOによつて電圧が周波数
に変換されて読み出しクロツク71となるとともに、71は
位相比較回路701にフイードバツクされて前述の信号52
と比較される。以上のようにフイードバツクループが形
成され、読み出し信号と位相の合つた読み出しクロツク
71を出力として発生できる。
て高周波成分を除去し、サンプルホールド回路704に入
力される。このサンプルホールド回路はセクタマークウ
インド信号62によつてサーボ領域の間だけVCO703に入力
される電圧をホールドする。VCOによつて電圧が周波数
に変換されて読み出しクロツク71となるとともに、71は
位相比較回路701にフイードバツクされて前述の信号52
と比較される。以上のようにフイードバツクループが形
成され、読み出し信号と位相の合つた読み出しクロツク
71を出力として発生できる。
次にサンプルホールド回路704の意味を詳しく説明す
る。第８図に示した信号波形、51,52,71は図面の都合
上、１セクタのデータ記録領域内に書かれたパルス数は
数個程度と少ないが、実際にはその10倍以上の数がはい
ることになる。そして前述したとおり、位相比較はセル
フクロツキングによりデータパルス１発毎に行ない、常
に出力の読み出しクロツクの位相の修正を行なう。しか
し、セクタサーボ方式の光デイスクではサーボ領域部で
は信号52のように比較すべき信号がなくなる。サーボ領
域の長さ31は１セクタの10％程度であり、この長さは10
回程度の比較を行なう長さに相当する。サンプルホール
ド回路704を用いない場合、位相比較を行なわない時間
が長くなると、ローパスフイルタ702の出力フイルタの
時定数によつて、位相比較を行なわない間に変動し、出
力である読み出しクロツク71の位相がゆらいでしまう。
その結果、隣接するセクタの情報を読み出すことが不可
能となる。本発明では以上のような欠点を除去するため
に、VCO703の記段にサンプルホールド回路をそう入する
ことにより、サーボ領域の位相比較を行なわない期間中
にVCOに入力される電圧をホールドしている。サンプル
ホールドにより光スポツトがサーボ領域を通過する期間
における読み出しクロツクの変動を大幅に低減させるこ
とができる。その結果隣接するセクタのデータ記録領域
に書かれた情報を、セクタごとにPLLの引きこみ操作を
行なうことなく連続して読み取ることが可能となる。
る。第８図に示した信号波形、51,52,71は図面の都合
上、１セクタのデータ記録領域内に書かれたパルス数は
数個程度と少ないが、実際にはその10倍以上の数がはい
ることになる。そして前述したとおり、位相比較はセル
フクロツキングによりデータパルス１発毎に行ない、常
に出力の読み出しクロツクの位相の修正を行なう。しか
し、セクタサーボ方式の光デイスクではサーボ領域部で
は信号52のように比較すべき信号がなくなる。サーボ領
域の長さ31は１セクタの10％程度であり、この長さは10
回程度の比較を行なう長さに相当する。サンプルホール
ド回路704を用いない場合、位相比較を行なわない時間
が長くなると、ローパスフイルタ702の出力フイルタの
時定数によつて、位相比較を行なわない間に変動し、出
力である読み出しクロツク71の位相がゆらいでしまう。
その結果、隣接するセクタの情報を読み出すことが不可
能となる。本発明では以上のような欠点を除去するため
に、VCO703の記段にサンプルホールド回路をそう入する
ことにより、サーボ領域の位相比較を行なわない期間中
にVCOに入力される電圧をホールドしている。サンプル
ホールドにより光スポツトがサーボ領域を通過する期間
における読み出しクロツクの変動を大幅に低減させるこ
とができる。その結果隣接するセクタのデータ記録領域
に書かれた情報を、セクタごとにPLLの引きこみ操作を
行なうことなく連続して読み取ることが可能となる。
なお、以上は説明を明解にするために細部をやや省略
したが、以下の点を補足する。第５図、（ｃ），
（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示したように、セクタマーク
の前後にはギヤツプとして何も記録されない領域を作る
ことがある。したがつてこの領域には位相比較すべき信
号が存在しないので、セクタマークとギヤツプの合わせ
て（第５図の例では合計４バイト長）サーボ領域と見な
して、この領域でVCOの入力電圧をホールドすることに
なる。さらに第５図（ｅ），（ｆ）に示したように、各
セクタのデータ記録領域の先頭にはユーザデータに先立
つてタイミング信号としてsync2が書きこまれるが、第
８図では本質的な問題ではないので省略した。また、こ
のタイミング信号およびつづくID＆control信号は必ず
しも必要でなく、省略することも可能である。
したが、以下の点を補足する。第５図、（ｃ），
（ｄ），（ｅ），（ｆ）に示したように、セクタマーク
の前後にはギヤツプとして何も記録されない領域を作る
ことがある。したがつてこの領域には位相比較すべき信
号が存在しないので、セクタマークとギヤツプの合わせ
て（第５図の例では合計４バイト長）サーボ領域と見な
して、この領域でVCOの入力電圧をホールドすることに
なる。さらに第５図（ｅ），（ｆ）に示したように、各
セクタのデータ記録領域の先頭にはユーザデータに先立
つてタイミング信号としてsync2が書きこまれるが、第
８図では本質的な問題ではないので省略した。また、こ
のタイミング信号およびつづくID＆control信号は必ず
しも必要でなく、省略することも可能である。
以上、述べてきたように本発明によれば、セクタサー
ボ方式の光デイスクにおいて、連続するセクタを連続し
た位相情報を有する読み出しクロツクで再生できるた
め、光デイスクの記憶容量を飛躍的に高めることが可能
となる。
ボ方式の光デイスクにおいて、連続するセクタを連続し
た位相情報を有する読み出しクロツクで再生できるた
め、光デイスクの記憶容量を飛躍的に高めることが可能
となる。
なお、上述の説明ではVCOを用いたアナログ方式のPLL
の例を示したが、本発明はVCOを用いないデイジタル方
式のPLL、例えば調歩式同期などを用いて実現すること
も可能である。この場合にも、データ記録領域の情報に
よつてセルフクロツキングを行なつて読み出しクロツク
の再生および修正を行なうとともに、サーボ領域では位
相比較を行なわずに、読み出しクロツクの位相情報を保
持するようにすればよい。
の例を示したが、本発明はVCOを用いないデイジタル方
式のPLL、例えば調歩式同期などを用いて実現すること
も可能である。この場合にも、データ記録領域の情報に
よつてセルフクロツキングを行なつて読み出しクロツク
の再生および修正を行なうとともに、サーボ領域では位
相比較を行なわずに、読み出しクロツクの位相情報を保
持するようにすればよい。
第１図はデイスクの構成を説明する図、第２図は案内溝
方式の光デイスクのセクタの構成を説明する図、第３図
は読み出し信号の処理回路の構成を説明する図、第４図
はセクタサーボ方式光デイスクのセクタ構成の概要を説
明する図、第５図は本発明によるセクタサーボ方式光デ
イスクにおけるセクタの一例を説明する図、第６図は本
発明の記録媒体の形態を示す図、第７図は本発明の再生
方法を説明するための読み出しクロツク発生回路の一実
施例のブロツク図、第８図は第７図の回路の動作を説明
するタイムチヤートである。 １……光デイスク、２……トラツク、３……セクタ、31
……プリフオーマツト部、32,34……データ記録領域、3
3……サーボ領域、４……光検出器、５……プリアン
プ、６……セクタマーク検出器、７……PLL回路、８…
…タイミング検出器、９……復調器、10……セクタマー
クウインド発生器、701……位相比較器、702……ローパ
スフイルタ、703……VCO（電圧制御発振器）、704……
サンプルホールド回路、705……ゲート回路、61……セ
クタマーク検出信号、62……セクタマークウインド信
号、71……読み出しクロツク。
方式の光デイスクのセクタの構成を説明する図、第３図
は読み出し信号の処理回路の構成を説明する図、第４図
はセクタサーボ方式光デイスクのセクタ構成の概要を説
明する図、第５図は本発明によるセクタサーボ方式光デ
イスクにおけるセクタの一例を説明する図、第６図は本
発明の記録媒体の形態を示す図、第７図は本発明の再生
方法を説明するための読み出しクロツク発生回路の一実
施例のブロツク図、第８図は第７図の回路の動作を説明
するタイムチヤートである。 １……光デイスク、２……トラツク、３……セクタ、31
……プリフオーマツト部、32,34……データ記録領域、3
3……サーボ領域、４……光検出器、５……プリアン
プ、６……セクタマーク検出器、７……PLL回路、８…
…タイミング検出器、９……復調器、10……セクタマー
クウインド発生器、701……位相比較器、702……ローパ
スフイルタ、703……VCO（電圧制御発振器）、704……
サンプルホールド回路、705……ゲート回路、61……セ
クタマーク検出信号、62……セクタマークウインド信
号、71……読み出しクロツク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市野 一夫 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 高杉 和夫 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 米澤 成二 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−69865（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−78679（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−53609（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】トラック一周が多数のセクタに分割され、
該セクタの各々はトラッキングのためのサーボ情報が予
め媒体製造時に記録されたサーボ領域と、データが書き
こまれるデータ記録領域とからなり、該セクタを連続す
る複数個毎にブロック分けし、該ブロック内の所定のセ
クタのデータ記録領域のみに、当該ブロックを識別する
ための識別情報を予め媒体製造時に記録してなることを
特徴とする光ディスク。
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