JP2611572B2 - ディスク記録方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクや光磁気デ
ィスク等の線速度一定の記録方式に関し、特に高速記録
方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の円盤記録・再生においては、線速
度一定（以下ＣＬＶ方式と称す。）の記録・再生方式と
回転速度一定（以下ＣＡＶ方式と称す。）の記録・再生
方式とに大別される。これらの方式は、夫々以下のよう
な特徴を有している。 １）ＣＬＶ方式は円盤の記録容量を有効に活用できる。 ２）ＣＡＶ方式は円盤の回転制御を容易にし、アクセス
速度を高速化できる。 オ−ディオや情報関連に使用されるコンパクト・ディス
ク（以下ＣＤと称す）は、前記ＣＬＶ方式のフォ−マッ
トを有し、記録容量を有効に活用できるシステムであ
る。また、最近では、再生互換のある一度書き込みがで
きるディスク （Write Once：以下単にＣＤ−ＷＯと称
す）が開発され、小ロットのＣＤ制作に使用されてい
る。このＣＤ−ＷＯの記録は基本的にＣＤフォ−マット
を踏襲しており、予め記録用案内溝（以下プリグル−ブ
と称す）が形成されている。このプリグル−ブは、タイ
ムコ−ドデ−タで変調された半径方向の“揺らぎ”（ウ
ォ−プリング）をもっている。この変調キャリア周波数
と記録クロックとには１：Ｎの関係があり、主に記録に
際して通常以下の目的に使用される。 １）レ−ザピックアップのトラッキング。 ２）ディスクのＣＬＶ回転制御。 ３）記録位置（絶対時間）だし。

【０００３】ＣＤ−ＷＯの場合の記録速度は、基本的に
記録用レ−ザ半導体の出力でその限界が決まり、現状で
は１倍速（1.3 ｍ/sec. ）程度での記録が安定記録の限
界能力となっており、生産性に欠ける。高速記録のため
には、記録用レ−ザ半導体の出力の向上が条件となる
が、現状では飛躍的な向上を期待するのは困難である。
このため、記録速度を高速化するためには、図５に示す
ように複数の記録手段を用いて同時記録を行うことが、
現実的な対応策となる。ＣＬＶ記録フォ−マットのディ
スクに対し、同時記録する場合には、以下の２点が重要
な課題となる。 １）各記録半径においてＣＬＶ記録相当の正確なビット
クロックを生成すること（再生時にＣＬＶ相当になるよ
うな記録が出きること）。 ２）外周側のヘッドの記録開始位置に対し、内周側の記
録手段の記録終了位置の接続精度が確保されること（再
生信号が概略連続すること）。 これを解決するために、すでにＣＤ−ＷＯディスクのプ
リグル−ブに着目して、記録用のビットクロックを生成
する方式の特許出願（特願平２−３２４６８２号：平成
２年１１月２６日出願）がなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既出願
のものが成立するためには、 １）プリグル−ブの“揺らぎ”の変調度が浅いこと。 ２）プリグル−ブ再生信号が安定で高品位であること
（Ｃ／Ｎがよく、欠陥がないこと）。 ３）結果的に、生成される記録用のクロックが極めて安
定していること。 が要求され、前記特許出願の方式のものでは、充分な実
用性を有するとは言えないという問題があった。そこ
で、発明が解決しようとする課題は、上記問題点を解決
し、極めて安定した記録用のビットクロックを生成する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために以下の１）乃至３）の構成によるディスク
記録方式を提供しようというものである。即ち、 １）概略の位置情報がプリグル−ブの揺らぎとして予め
形成された記録用ディスクを使用し、複数の記録手段に
よって等化的な線速度一定方式で記録するディスク記録
方式において、少なくとも前記複数の記録手段の一つ
は、再生手段により再生されたプリグル−ブ再生信号に
対し第１のＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ
ｌｅｄＯｓｉｌａｔｏｒ）の出力クロックで位相同期を
かけてＰＬＬ（Ｐａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）を
構成する変調キャリア信号検出手段と、この変調キャリ
ア信号検出手段の出力信号に対し第２のＶＣＯの出力ク
ロックを分周したクロックで位相同期をかけるＰＬＬ回
路とを具備し、前記第２のＶＣＯの出力クロックを記録
用ビットとして用いて前記複数の記録手段により同時記
録することを特徴とするディスク記録方式。 ２）複数の記録手段はアクセス手段により独立に移動可
能とする構成としたことを特徴とする請求項１記載のデ
ィスク記録方式。 ３）複数の記録手段が略一体に設けられるアクセスユニ
ットと、このアクセスユニットの移動を制御するサ−ボ
手段と、前記複数の記録手段の少なくとも一つに対応し
て設けられるトラッキング誤差信号検出手段とを設け、
このトラッキング誤差信号検出手段による誤差信号に基
づいて前記アクセスユニットを制御する構成としたこと
を特徴とする請求項１記載のディスク記録方式。

【０００６】

【作用】概略の位置情報がプリグル−ブの揺らぎとして
予め形成された記録用ディスクを使用し、複数の記録手
段によって等化的な線速度一定方式で記録するディスク
記録方式において、再生されたプリグル−ブ再生信号に
対しＰＬＬで構成された変調キャリア信号検出手段内の
第１のＶＣＯの出力クロックで位相同期をかけ、この第
１のＶＣＯの出力クロックに対し第２のＶＣＯの出力ク
ロックを分周したクロックでさらに位相同期をかけ、こ
の第２のＶＣＯの出力クロックを前記複数の記録手段に
より同時記録をする際の記録用ビットとして用いる。そ
して、複数の記録手段をアクセス手段により独立に移動
可能なようにする。さらには、サ−ボ手段により移動を
制御されるアクセスユニットに複数の記録手段を設ける
と共に、これらの記録手段の少なくとも一つに対応して
誤差信号検出手段を設け、これによる誤差信号に基づい
てアクセスユニットの移動を制御する。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
き説明する。図１は本発明に係る第１実施例の概略説明
図、図２は同実施例の記録系のブロック図、図３（Ａ）
はその記録系に設けられる変調キャリア信号検出回路の
ブロック図、図３（Ｂ）はその検出回路の第２実施例に
係るブロック図、図４は本発明の第２実施例に係る記録
サ−ボ系のブロック図である。図１において、Ｍはスピ
ンドルモ−タで、このモ−タＭには予めプリグル−ブが
形成されたＣＤ−ＷＯ等の記録用ディスクＤが回動自在
に連結されて固定配置されている。そして、この記録用
ディスクＤに対し、記録手段であるピックアップＨａ，
Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄ（Ｈａ，Ｈｂのみ図示する。）が、例
えば前記記録用ディスクＤを４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
に分割するごとく夫々対応して設けられている。さら
に、これらピックアップはアクセスユニットＡＹａ，Ａ
Ｙｂ，ＡＹｃ，ＡＹｄ（ＡＹａ，ＡＹｂのみ図示す
る。）に夫々微小移動可能に設けられ、前記アクセスユ
ニットは、例えば、矢視方向に独立して移動可能な構成
とされている。

【０００８】次ぎに、記録系につき図２及び図３を用い
て説明する。なお、この記録系は、ピックアップＨａ，
Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄに夫々一系統づつ設けられており、そ
の構成は同一であるため１系統のみを説明し、他の系統
の説明は省略する。同図において、１はピックアップＨ
ａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄからのピックアップ信号を増幅す
るための再生アンプ、２は所定信号の帯域制限を行うた
めのＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、３
はこの出力信号の波形整形を行うための波形整形回路、
４は前記波形整形回路３からの出力信号を得て変調度の
浅いクロックを生成するための変調キャリア信号検出回
路である。そして、この変調キャリア信号検出回路４
は、図３（Ａ）に示すように電圧−周波数変換のための
ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｏｒｏｌｌｅｄ Ｏ
ｓｉｌａｔｏｒ）４ａと、このＶＣＯ４ａの出力クロッ
クを１／Ｎｂに分周するための１／Ｎｂ分周回路４ｂ
と、波形整形回路３からの再生パルスと前記１／Ｎｂ分
周回路４ｂからのクロックパルスとを比較するための位
相比較器４ｃと、この位相比較器４ｃの出力信号の高域
成分を除去するためのＬＰＦ（Ｌｏｗ ＰａｓｓＦｉｌ
ｔｅｒ）４ｄとから第１のＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃ
ｋｅｄ Ｌｏｏｐ）が構成されている。

【０００９】５は前記変調キャリア信号検出回路４から
の出力信号を得て、前記検出回路４より時定数の大きい
ル−プフィルタを有する記録クロック生成回路である。
この記録クロック生成回路５は、エンコ−ド用クロック
信号を発生するためのＶＣＯ５ａと、このクロック信号
を１／Ｎａに分周するための１／Ｎａ分周回路５ｂと、
変調キャリア信号検出回路４からの再生パルスと１／Ｎ
ａ分周回路５ｂからのクロックパルスを比較するための
位相比較器５ｃと、この位相比較器５ｃからの出力信号
の高域成分を除去するためのＬＰＦ５ｄとから第２のＰ
ＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）が構成さ
れている。

【００１０】６は波形整形回路３等を経て入來するピッ
クアップ信号をデコ−ド化するためのプリグル−ブデコ
−ダ、７はこのプリグル−ブデコ−ダ６からのデコ−ダ
信号を得て周辺ハ−ド機器を制御するための制御信号を
生成するためのコントロ−ラ、８は記録クロック生成回
路５からのエンコ−ダ用クロックに基づいて記録デ−タ
をエンコ−ドするためのＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ ｔｏ Ｆ
ｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号エンコ−
ダ８、そして、このＥＦＭ信号エンコ−ダ８からのエン
コ−ド信号に基づいて光学記録を行うためのレ−ザドラ
イバ９より記録系が構成されている。

【００１１】次ぎに、この記録系によって複数ピックア
ップＨａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄよる同時記録を行う場合の
記録動作につき説明する。先ず記録用ディスクＤをドラ
イブにセットして記録可能な最大線速内で回転させる。
この場合、ＣＡＶ方式で回転させてもよいし、最外周の
記録手段であるピックアップＨｄに対しＣＬＶ方式で回
転させるようにしてもよい。コントロ−ラは各記録手段
を各々の記録位置に移動設定する。プリグル−ブに対
し、微小領域のトラッキングを行い、プリグル−ブ再生
信号をデコ−ドし、時間コ−ドを読み取ることにより、
記録開始位置を確認する。以上の予備動作を行った後、
各々の記録手段により所定の記録位置より記録用ディス
クＤへの記録を開始することになる。このとき、ＥＦＭ
信号エンコ−ダ８は記録クッロクとして、前記記録クロ
ック生成回路５からの安定したクロックを使用してい
る。

【００１２】この安定した記録クロックは次のような経
過を辿って生成される。ディスクＤのプリグル−ブから
の各ピックアップによりプリグル−ブ信号が抽出され、
このプリグル−ブ信号が再生アンプ１で増幅された後、
ＢＰＦ２に供給される。ここでは、ＥＦＭ信号成分、シ
ステムノイズ成分等の不要帯域成分が除去される。この
出力信号は波形整形回路３で波形整形され、次段の変調
キャリア検出回路４に供給されて比較的ジッタ成分の少
ない（変調度の浅い）クロックに変換される。

【００１３】波形整形回路３から供給された信号は変調
キャリア信号検出回路４内の比較器４ａの一端側に供給
されると共に、この他端側には、ＶＣＯ４ａからのクロ
ック信号を１／Ｎｂ分周回路４ｂにより分周された信号
が供給されており、ここで、これらの両信号が位相比較
される。この位相比較による誤差信号はＬＰＦ４ｄによ
り高域成分が除去され、この誤差信号に基づきＶＣＯ４
ａを発振させ、さらに、この出力信号が前記１／Ｎｂ分
周回路４ｂへと循環経路を辿り、その結果としてプリグ
−ブ信号への追随性が図られ、ＶＣＯ４ａからの信号は
次段の記録クロック生成回路５内の位相比較器５ｃの一
端側に供給されることになる。

【００１４】一方、この記録クロック生成回路５の他端
側には、１／Ｎａ分周回路５ａからＶＣＯ５ａのクロッ
クを１／Ｎａ分周した信号が供給されており、ここで両
信号が位相比較される。この位相比較に基づく誤差信号
はＬＰＦ５ｄにより不要高域成分が除去されて、ＶＣＯ
５ａを発振させる。そして、この出力信号は前記１／Ｎ
ａ分周回路５ａへと循環経路をたどり、結果として前記
変調キャリア信号検出回路４の出力信号を１／Ｎａに分
周したクロックで位相同期をかける構成としている。

【００１５】このとき、１／Ｎｂ分周回路４ｂの分周比
と、１／Ｎａ分周回路５ｂの分周比とは、 Ｎ＝Ｎａ＊Ｎｂ （ここで、Ｎ＝記録クロック／変調
キャリア周波数） の関係が成り立つように選択されている。また、ＶＣＯ
４ａ，５ａの発振周波数としては、本来のプリグル−ブ
キャリア周波数のＮｂ倍の周波数を使用する。また特
に、Ｎｂ＝１（Ｎａ＝Ｎ）の場合には、分周回路が省略
されることを意味し、回路が簡略化されることになる。
そして、この時、ＶＣＯ４ａの発振周波数とプリグル−
ブキャリア周波数とが一致する。

【００１６】この記録クロック生成回路５では、実質的
にプリグル−ブの周波数分解能が引き上げられて、より
ジッタの少ない安定した記録クロックが生成される。そ
して、これにより生成された動作クロックはＥＦＭ信号
エンコ−ダ８に供給されて、ここに入來する記録用デ−
タの記録用クロックとして使用される。さらに、この記
録デ−タはレ−ザドライバ９を介して、ピックアップに
送られ、ここで、レ−ザ光に変換されてディスク面に記
録されることになる。

【００１７】したがって、本実施例によれば、変調キャ
リア信号検出回路４によりプリグル−ブ信号への追随性
が図られると共に、記録クロック生成回路５によりプリ
グル−ブ信号の分解能が引き上げられて、ディスクＤの
記録半径に応じた正確で安定した記録クロックを生成す
ることができ、複数の記録手段により高速な記録が行え
るものとなる。

【００１８】また、この変調キャリア検出回路４の構成
は、図３（Ｂ）に示すように位相比較器４ｃの前段部に
１／Ｎｃ分周回路４ｂを設る構成としてもよい。この場
合の分周比は、 Ｎ＝Ｎａ＊Ｎｂ／Ｎｃ の関係が成り立つように選択される。この回路構成とし
た場合には、１／Ｎｃ分周回路４ｂによりプリグ−ブの
周期が平均化されることになり、実質的にプリグル−ブ
の変調度が軽減される。

【００１９】なお、実際の記録においては、クロックの
安定度と複数記録手段の同時記録による接続精度はディ
スク回転ジッタの影響をうけるが、ディスクの制作精度
（製造工程、その他での歪、変形）、回転系への取り付
け精度（偏心）、ディスク回転サ−ボ系の性能、ＰＬＬ
回路の特性（ＬＰＦのフィルタ特性）等を所定の値、ま
たは所定の範囲に設定することによって、実用的なレベ
ルで精度を確保することができる。また、本実施例によ
れば、記録クロック生成方式を全部のピックアップに夫
々設ける構成にしているが、ディスク回転を、例えば、
最外周の記録手段にＣＬＶ駆動する様な方式をとり最外
周のみは線速度に応じたマスタ−ロックを使用して記録
を行い、他の記録手段に本記録クロック生成方式を適用
する記録方式としても良い。

【００２０】次ぎに、図４を使用して本発明の第２実施
例につき説明する。この実施例では、例えば、３個のピ
ックアップＨａ，Ｈｂ，Ｈｃが周知の構成により夫々独
立して微小移動可能なように同一のアクセスユニットＡ
ｙに取り付けられている。そして、これらのピックアッ
プＨａ，Ｈｂ，Ｈｃの夫々には前記第１の実施例と同様
な記録系が設けられ、前記アクセスユニットＡｙは図４
に示すごとき記録サ−ボ系により制御され構成となって
いる。なお、この第２の実施例に採用されている記録系
は、前記第１の実施例と同一構成であるため、図示及び
その説明を省略し、本実施例の特徴部である記録サ−ボ
系についてのみ説明する。この第２の記録サ−ボ系が設
けられる理由は、各ピックアップＨａ，Ｈｂ，Ｈｃの記
録領域による送り偏差及びピックアップの取り付け位置
の誤差などによって、特定のピックアップのサ−ボ系に
負担がかかったり、或いは、夫々のピックアップに設け
られる微小サ−ボ系の制御範囲を越えてトラッキングが
不可能な状態とならないようにするためである。

【００２１】同図において、２１ａ，２１ｂ，２１ｃは
前記ピックアップＨａ，Ｈｂ，Ｈｃからのピックアップ
信号の誤差信号を検出するためのトラッキング誤差信号
検出回路、２２ａ，２２ｂ，２２ｃは前記トラッキング
誤差信号検出回路２１ａ，２１ｂ，２１ｃからの出力信
号を増幅するための増幅器、２３は合成アンプ、２４
は、この合成アンプ２３からの出力信号を得てドライブ
信号を生成するためのドライブアンプ、そして、このド
ライブ信号を得てアクセスユニットＡＹを移動するため
のアクチュエ−タ２６より記録サ−ボ系が構成されてい
る。

【００２２】次ぎに、この記録サ−ボ系の動作につき説
明する。ピックアップＨａ，Ｈｂ，Ｈｃにより再生され
たピックアップ信号は、トラッキング誤差信号検出回路
２１ａ，２１ｂ，２１ｃに供給され、ここで、微小サ−
ボ系領域のトラッキング誤差信号が検出される。この誤
差信号は増幅器２２ａ，２２ｂ，２２ｃにより夫々増幅
され、次段の合成アンプ２３に供給されて夫々の信号を
合成して平均化信号とする。この平均化された合成信号
はＬＰＦ２４により不要高域成分が除去されて、ドライ
ブアンプ２５を通じてアクチュエ−タ２６に供給され
る。このアクチュエ−タ２６は、アクセスユニットＡＹ
を各ピックアップＨａ，Ｈｂ，Ｈｃのトラッキングエラ
−の平均的な値となるような位置に移動する。そして、
各ピックアップの微小な制御は、前記の微小サ−ボ系に
より制御することになる。

【００２３】したがって、この第２の実施例によれば、
各ピックアップの記録領域による送り偏差及びピックア
ップの取り付け位置の誤差などによって、特定のピック
アップの微小サ−ボ系に負担がかかったり、或いは、微
小サ−ボ系の移動可能範囲を越えてトラッキングが不可
能な状態となるものを防止し得る。また、アクセスサ−
ボ系が一系統のみであるため構成が簡略化できる。な
お、本実施例では、ピックアップのトラッキング誤差信
号を複数ラインから検出する方法としているが、上記の
不都合が生じない場合、いずれか一つのピックアップの
トラッキング誤差信号を用いて制御する方法としてもよ
い。その場合には、より回路構成が簡略化できる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の方式によれば、変調キャ
リア信号検出手段によりプリグル−ブ信号への追従性を
図り、ＰＬＬ回路によりプリグル−ブの周波数分解能を
安定的にあげる記録用クロックの生成ができ、正確で高
速な記録ができると共に、プリグル−ブの欠陥に対して
も良好な性能を維持できるものとなる。請求項２記載の
方式によれば、請求項１記載の方式の効果に加え、各記
録手段ごとに正確なトラック調整ができる。さらに、請
求項３記載の方式によれば、請求項１記載の方式の効果
に加え、サ−ボ系を一系統のみ設ければ足り、構成が極
めて簡略化できると共に、各記録手段の記録領域による
送り偏差及び記録手段の取り付け位置の誤差などによっ
て、特定の記録手段に対応したサ−ボ系に負担がかかっ
たり、或いは、微小サ−ボ系の制御範囲を越えてトラッ
キングが不可能となるような状態を未然に防止し得る等
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の概略説明図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る記録サ−ボ系のブロ
ック図である。

【図３】（Ａ）は記録系の変調キャリア信号検出回路の
詳細ブロック図である。（Ｂ）は同変調キャリア信号検
出回路の第２実施例に係るブロック図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る記録サ−ボ系のブロ
ック図である。

【図５】従来のＣＤ−ＷＯの記録例を示す概略説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 再生アンプ ２ ＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ） ３ 波形整形回路 ４ 変調キャリア信号検出回路 ４ａ，５ａ ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｏｒｏ
ｌｌｅｄ Ｏｓｉｌａｔｏｒ） ４ｂ １／Ｎｂ分周回路 ４ｃ，５ｃ 位相比較器 ４ｄ，５ｄ，２４ ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌ
ｔｅｒ） ５ 記録クロック生成回路 ５ｂ １／Ｎａ分周回路 ６ プリグル−ブデコ−ダ ８ ＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ ｔｏ Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍ
ｏｄｕｌａｔｉｏｎ） ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ トラッキング誤差信号検出回
路 ２３ 合成アンプ ２６ アクチュエ−タ ＡＹａ，ＡＹｂ，ＡＹｃ，ＡＹｄ，Ａｙ アクセスユニ
ット Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ，Ｈｄ ピックアップ（記録手段）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 概略の位置情報がプリグル−ブの揺らぎ
   として予め形成された記録用ディスクを使用し、複数の
   記録手段によって等化的な線速度一定方式で記録するデ
   ィスク記録方式において、 少なくとも前記複数の記録手段の一つは、再生手段によ
   り再生されたプリグル−ブ再生信号に対し第１のＶＣＯ
   （Ｖｏｌｔａｇｅ ＣｏｎｔｏｒｏｌｌｅｄＯｓｉｌａ
   ｔｏｒ）の出力クロックで位相同期をかけてＰＬＬ（Ｐ
   ｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）を構成する変調キ
   ャリア信号検出手段と、 この変調キャリア信号検出手段の出力信号に対し第２の
   ＶＣＯの出力クロックを分周したクロックで位相同期を
   かけるＰＬＬ回路とを具備し、 前記第２のＶＣＯの出力クロックを記録用ビットとして
   用いて前記複数の記録手段により同時記録することを特
   徴とするディスク記録方式。
2. 【請求項２】 複数の記録手段はアクセス手段により独
   立に移動可能とする構成としたことを特徴とする請求項
   １記載のディスク記録方式。
3. 【請求項３】 複数の記録手段が略一体に設けられるア
   クセスユニットと、このアクセスユニットの移動を制御
   するサ−ボ手段と、前記複数の記録手段の少なくとも一
   つに対応して設けられるトラッキング誤差信号検出手段
   とを設け、このトラッキング誤差信号検出手段による誤
   差信号に基づいて前記アクセスユニットを制御する構成
   としたことを特徴とする請求項１記載のディスク記録方
   式。