JP2594914B2 - 光デイスク装置 - Google Patents

光デイスク装置

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JP2594914B2 JP16184686A JP16184686A JP2594914B2 JP 2594914 B2 JP2594914 B2 JP 2594914B2 JP 16184686 A JP16184686 A JP 16184686A JP 16184686 A JP16184686 A JP 16184686A JP 2594914 B2 JP2594914 B2 JP 2594914B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光ディスクシステムに係り、とくにディスク
上に間欠的に作り付けられたサーボ信号領域に基づいて
制御を行なう高速サンプリング・サーボ方式におけるデ
ィスク上の信号記録方式およびディスク装置に関する。
〔発明の背景〕
光ディスク上の任意の領域を選択してデータをリード
・ライトする光ディスク装置において、リード・ライト
光スポットを正しく制御するためのフォーカス(AFと略
記する)及びトラッキング(TRと略記する)制御方式と
して、トラック上に間欠的に作り付けたサーボ信号領域
を高速にサンプリングしつつ制御する高速サンプリング
・サーボ方式が提案されている。たとえば特公昭58-213
36、あるいは1984(昭59)年、第45回応用物理学会学術
講演会13P-E-5および、13P-E-9“セクタサーボ方式デー
タファイル光ディスク”その1,その2等である。この中
では、あらかじめ間欠的に作り付けられた情報を基にAF
およびTR制御を行ない、かつ上記作り付け情報領域のサ
ンプリングのために、上記情報からPLL(Phase Lock Lo
op)回路手段を通して得られるタイミングを用いること
が述べられている。ところで上記サーボ信号領域は、ト
ラック上に多数(たとえば1トラック当り1000個以上)
有るから、データの記録フォーマットあるいはデータの
リード・ライトにおけるクロッキング方式を適正に選ば
ないとデータ記録効率が著るしく劣化するという問題が
ある。しかし、上記従来技術においては、高速サンプリ
ング・サーボ方式に最適な記録方式や、クロッキング方
式については記載されていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術においてはサーボ系に関連した問題は論
じられているが、データの効率的記録方法や、データの
リード・ライト時の問題については記載されていない。
すなわち高速サンプリングサーボ方式においては、サー
ボ信号領域がディスク上に多数存在するため、従来の連
続サーボ方式における光ディスク装置と同様の記録方法
をそのまま適用できない。またデータの記録を効率的に
し記録容量を充分得ることができない。
本発明の目的はトラック上に間欠的に多数のサーボ信
号領域をもつディスクを用い、上記サーボ領域からの信
号を基とした高速サンプリング・サーボ方式による光デ
ィスク装置において、高信頼かつ効率的なデータのリー
ド・ライトを可能とする記録方式及び装置を得ることに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明による光ディスク装置は以下の内容を基本とし
ている。
1)トラック上をサーボ領域とデータ領域とに分け、サ
ーボ制御系とデータのリード・ライト系とは独立であ
る。すなわちAF,TR制御はサーボ領域の信号を基とした
サンプリング制御で行なう。TR信号にはたとえばトラッ
ク中心に対して左右に偏って作り付けられたλ/4深さの
マーク(Wobbled pits)を用いる。AF信号はTR信号領域
と同一場所から得る。
2)トラック状に分散したサーボ領域の数は、つぎのい
ずれの条件をも満たすように定める。すなわち、ディス
ク及び装置の仕様を前提としての通常の追従特性、アク
セスやシークあるいはトラックジャンプ時のサーボ信号
検出特性、サーボ信号検出に誤りがあった場合の保護特
性、さらにディスク上に欠陥があった場合の特性であ
る。上記いずれの条件もサーボ信号の数の下限を与える
からいずれか最も厳い条件で定まる。
3)クロックはプリピット(pre−pit;あらかじめ記録
されている情報、たとえばサーボ情報や、アドレス情報
など)と、追記情報とで基本的には独立とする。すなわ
ちプリピットのリードのためのタイミングあるいはクロ
ックはプリピットから得られるタイミングを基とし、追
記情報のリードに対しては追記情報中のタイミング情報
を基とする。このためデータは、タイミング情報を含む
形で記録・再生される必要がある。
4)データの記録は、連続した一連の領域を単位として
行なう。従ってこの中には数多くの前記サーボ信号領域
を含む。すなわれ一記録単位のデータ列は、前記サーボ
信号により多数の点で分断された形をとる。一記録単位
(以下データセクタと呼ぶ)の先頭には、同期情報及び
ID情報(識別情報)をもつ。データのライトはディスク
の欠陥などの影響を受けないクロックで行ない、リード
は、上記同期情報で決定されたタイミングを基点とし、
データ中に含まれるタイミング情報によりクロックの位
相ずれを修正しつつ行なう。さらに上記サーボ信号領域
での中断分部では、リードクロックの位相をホールド
し、次のデータ領域では上記中断分部が無い場合と等価
な形でデータリードを実行する。
なお上記動作は、ディスクの回転制御は充分安定であ
ることを前提としている。ディスク上のサーボ領域の信
号は、回転制御のためのエンコーダとして用いることも
できる。この場合、回転制御にはトラックの偏心情報も
含まれることになる。
〔作用〕
以上説明した動作を基本とするため、サーボ領域によ
る途中の中断があるにもかかわらず、データのライト,
リードはサーボ領域があたかも無いと同様の形で実行で
きる。従ってデータの記録容量が少なくなるという問題
がない。また追記データの記録は、ディスクの欠陥や、
トラックジャンプ等にも影響されない安定したクロック
で行ない、かつデータリードはデータ自体からそのタイ
ミングの基点を決定できるため、高密度記録を実現でき
る。なおディスクの回転制御を充分安定化し、かつ回転
制御の基準クロックと上記ライトおよびリードクロック
とを同一クロック源とすることによりさらに良好な特性
を得るとともに、ディスクの偏心情報によって上記リー
ド,ライトクロックを調整することにより、より安定か
つ無駄のない記録が達成される。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を説明する。第1図は本発明にお
けるディスク装置の要部を示す構成図である。ディスク
10はモータ11およびその回転制御回路12により安定に回
転される。回転制御の基準クロックには基準クロック源
20からクロック200を受け、一方回転状態のフィードバ
ック信号にはモータに取付けられたエンコーダなどから
信号110を得ている。ディスク10は、光学ヘッド13によ
りデータのリード,ライトが行なわれる。光スポットの
制御は、AFサーボ系60,TRサーボ系61により行なう。サ
ーボ信号のサンプリングタイミングは、ディスク上のサ
ーボ領域信号に基づいて、タイミング検出回路50により
サンプリングクロック501を得て行なう。なおこのサン
プリング信号は、上記モータの回転制御のフィードバッ
ク信号として用いることもできる。第1図はサーボ系の
詳細については省略している。データのライトはライト
回路30により行なう。すなわちライト・データ300とラ
イト・クロック210により、所定のフォーマットに従
い、かつ所定の変調を受けたライト信号301として光学
ヘッド13を動作させる。ここでライト・クロック210
は、ライト・クロック回路21にて発生する。ここでは基
準クロック200をディスクの偏心情報510等で調整する。
この場合、偏心の影響分だけ余裕をとる必要がなくなる
などの利点が得られる。なおライト回路30は、ディスク
の回転状態を示す信号121でも制御される。すなわち回
転状態が正常なときのみライト動作し、異常ならばライ
ト動作を中止する。データのリードはデータリード回路
40にて行なう。ここではタイミング基点の検出をはじ
め、リードクロックの発生,変調信号の復調,エラ処理
等を行なう。リードクロックはそのタイミング基点はリ
ードデータ自体のタイミング情報から決定するが、クロ
ックの再生自体をすべてデータから行なういわゆるセル
フクロックキングとしなくてもよい。すなわちリード・
クロックの基点,位相はリードデータで決め、周波数
は、ライトクロック210を用いてもよい。この場合、ラ
イトクロック210はディスクの欠陥やトラックジャンプ
等の過渡状態であってもそれらに全く影響されないとい
う利点がある。さらに偏心情報等で周波数が調整されて
いれば、データリード時の余裕を大きくできるという利
点もある。
第2図は本発明におけるディスク上の記録フォーマッ
トの一実施例を示す。ディスク上の1トラック(1回転
分の領域)には等間隔に1024個の小区間に分けられ、そ
の先頭にはサーボ領域が設けられる。1トラックはまた
16のデータ・セクタに分けられ、各データセクタの先頭
には、上記サーボ領域につづいてID領域をもつ。
1024個のサーボ領域及び16個のID領域の信号はあらかじ
めλ/4深さのピットにて記録されている。第2図は1デ
ータセクタ分を示す。S0,S1,〜S63は1データセクタ
間のサーボ信号領域であり、IDはID領域を示す。第2図
(b)にデータ記録領域を示す。即ちデータ領域はサー
ボ領域とID領域を除いた部分である。ここで各サーボ領
域の両側には回転変動や偏心の補正残りの影響を考慮し
て微少なバッファ領域bをもつ。
以下本発明によるデータのリード・ライト方法につい
て説明する。第3図に第1図でのタイミング検出回路50
に関連した部分を示す。ヘッドからの再生信号401からT
RマークをTR信号検出回路52で検出する。TRマークは例
えば他のデータ等から成るパタンと区別できる形で作り
付ければ、このパタンの特徴からTRマークの判別ができ
る。TRマークパルス520はPLL(Phase Lock Loop)53に
入力され、一方PLLの出力パルス530は、分周回路54にて
1/nに分周され、分周出力540はPLLのもう一つの入力に
加えられ、上記520パルスと540パルスとの周波数及び位
相が一致するようにPLL53は動作する。従って出力パル
ス530はTRマークパルス401のn倍の周波数を持つ。なお
TRマークパルス401はディスクの回転状態及び偏心状態
が反映されている。すなわち出力パルス530は、回転及
び偏心状態を反映したn倍の周波数のパルスとなる。n
倍のパルス530と1/n分周パルス540から、タイミングパ
ルス発生回路55によりAF,TRのサーボ信号検出のための
サンプリングパルス551を得る。また同様にしてデータ
領域を抜出す信号552を得る。第4図は第3図と同様の
機能をPLLを使わずに得る方法を示す。第3図,第4図
に於て、TRマーク検出がディスクの欠陥やトラック・ジ
ャンプ期間等でできない場合が起る。その場合には、直
前迄の状態を保持することで対応できる。またTRマーク
検出の信頼性向上のためには、サンプリングパルス551
等によりTR検出パルスをゲートすることも有用である。
データセクタの先頭の認識のためには、S0のマークを
他のマーク(S1〜S63)と異なるマークとする方法や、I
D部に識別マークを設ける方法が考えられる。後者の方
法でのID部フォーマットの一実施例を第5図に示す。SM
はデータセクタの先頭を示すマーク、SYNCはID部のタイ
ミング基点を決定する同期信号である。リードクロック
は、第3図の530あるいは第4図では560を用いる。560
はクロック210を基とし、位相をデータに合せて調整し
たクロックである。即ちIDリードは第5図の同期信号SY
NC(1)でタイミング基点を定めたクロックで行なう。
データは第6図に一実施例を示す如くライト・データの
前にライトデータのための周期信号SYNC(2)を設け、
これによりリードタイミングの基点を定める。第6図の
DATAは、途中サーボ領域で分断されるが、データの区切
り及びデータ・リード・クロックは、この分断部分では
状態をホールドし、結果的には上記分断が無い場合と同
様の処理でリード・ライト可能である。ここに本発明の
大きな特徴がある。データリード・クロックのタイミン
グ基点は、初めにSYNC(2)で決定され、連続したデー
タのリード状態においては、データ中に含まれるタイミ
ング情報から順次タイミング基点を修正する。この修正
動作には、データ中の一つのタイミング情報を使わず、
複数の連続したタイミングを用いる方が、特定のタイミ
ング情報に含まれるエラの影響を除く意味から必要であ
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、高速サンプリング・サーボ方式によ
る光ディスク・システムにおいて、高信頼かつ効率的な
データのリード・ライトを可能とする。すなわちディス
クの回転制御とライトデータのクロックを共通の基準ク
ロック発生器から得、ライト・クロックはディスクの欠
陥や、アクセスあるいはトラックジャンプなどディスク
装置の状態に影響されない安定なクロックとなる。その
うえ、リードデータのタイミング基点はデータ自体から
得るため、余分なマージンをとらなくてもよく、効率的
なリード・ライトが可能である。また記録データには、
ある頻度でタイミング情報を含む必要があるが、上記方
式により従来装置におけるセルフクロック方式よりデー
タ中のタイミング情報の条件はゆるくてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す光ディスク装置の要部
を示す構成図、第2図は本発明におけるディスクのトラ
ック上の記録フォーマットの一例を示す図、第3図はタ
イミング信号の発生回路の一実施例を示す図、第4図は
第3図とは異なる方法でのタイミング発生回路を示す
図、第5図はID情報の記録方式の一例を示す図、第6図
は追記データの記録方式の一例を示す図である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トラック上に間欠的にフォーカス及びトラ
    ッキングサーボ信号検出領域を設け、該領域からの再生
    信号を抜出してサンプリング手段によりサーボ制御を行
    なう光ディスク装置において、基準クロックを設け、該
    クロックにより共通にディスの回転制御とデータのライ
    トクロックを得るようにし、かつデータのリードにおい
    ては、上記クロックを基に、ディスクに作り付けられた
    情報のリードと追記情報のリードとのリードクロックの
    位相を、それぞれ上記各情報に含まれるタイミング情報
    を基に調整する手段を有することを特徴とする光ディス
    ク装置。
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