JP2637958B2

JP2637958B2 - デイスク状記録媒体

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Publication number: JP2637958B2
Application number: JP19853086A
Authority: JP
Inventors: 博司小川; 曜一郎佐古
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-08-25
Filing date: 1986-08-25
Publication date: 1997-08-06
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: JPS6353777A

Description

【発明の詳細な説明】以下の順序で本発明を説明する。

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来の技術 D.発明が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例Ｇ−1.記録フォーマット（第１図〜第４図）Ｇ−2.光磁気ディスク装置（第５図）Ｇ−3.他の実施例（第６図） H.発明の効果 A.産業上の利用分野本発明は、光磁気ディスク等のディスク状記録媒体に
関し、特に所謂セクタサーボ信号のような時分割サーボ
信号がディスク上に予め記録形成されたディスク状記録
媒体に関する。

B.発明の概要本発明は、サーボ用のピット等が形成されたサーボ信
号領域とデータやアドレス等が書き込まれるデータ・ア
ドレス信号領域とがディスクの円周方向に沿って交互に
設けられて成るディスク状記録媒体において、サーボ信
号領域間のデータ・アドレス信号領域には、二種類以上
の物理的変化による信号記録が行えるとともに、１つの
データ・アドレス信号領域には一種類の記録形態での信
号記録のみを行うようにすることにより、各記録形態で
の信号を再生する際の切換時間に余裕をもたせ、データ
転送速度が高くなっても充分に対応を図ることができる
ようにしたものである。

C.従来の技術近年において、光学的あるいは磁気光学的な信号記録
再生方法を利用した光ディスクや光磁気ディスク等のデ
ィスク状記録媒体が開発され、市場に供給されつつあ
る。これらのディスク状記録媒体は、その記録形態に応
じて概略３種のディスクに分類できる。すなわち、所謂
CD（コンパクト・ディスク）等のディジタル・オーディ
オ・ディスクやビデオ・ディスク等と同様に、各種情報
信号を予めメーカ側でディスク状記録媒体に書き換え不
可能に記録してユーザーに供給する所謂ROM（リード・
オンリ・メモリ）タイプのディスクと、所謂DRAWあるい
はライト・ワンス型等と称され、ユーザ側で１回だけ情
報信号の書き込みが可能な所謂PROM（プログラマブルRO
M）タイプのディスクと、光磁気ディスクのように記録
された情報信号の消去及び書き換えが可能な所謂RAM
（ランダム・アクセス・メモリ）タイプのディスクとに
大別できる。

これらの各タイプのディスクは、それぞれ個別に開発
されてきており、開発時期も異なっていること等から、
互いに別々のフォーマットを用いている。このため、こ
れらの各タイプのディスク間で互換性がとれず、メーカ
側、メーカ側共に不都合な点が多く、ユーザ、メーカ両
者からフォーマット統一の要望が高まっている。ここ
で、この統一フォーマットを実現するための技術の一つ
として、磁気ディスクの分野にハード・ディスクにおけ
る所謂セクタ・サーボと同様に、ディスク上の同心円状
あるいは渦巻き状のトラックに、所定間隔おきあるいは
所定角度おきにサーボ信号を記録しておき、ディスク回
転駆動時にはこれらの離散的なサーボ信号をサンプリン
グしホールドすることにより連続的なサーボ制御を行わ
せるような所謂サンプリング・サーボの概念を導入する
ことが提案されている。

この場合、上記統一フォーマットのディスクは、１枚
のディスクの信号記録形態が上記いくつかの記録形態の
１種類に限定されている場合のみならず、１枚のディス
クに２種類以上の記録形態による信号記録が行われてい
るものも含む。例えば、光磁気ディスクにおいては、上
記サーボ信号及びアドレス信号は、機械的なピットやバ
ンプ等の凹凸形状による所謂エンボス加工により予め記
録形成されており、ユーザ側等でデータ信号の光磁気的
な記録が行われるようになっている。

D.発明が解決しようとする問題点ところで、上記光磁気ディスクの再生装置において
は、記録面からの反射光等を偏光ビーム・スプリッタに
より分離して２つのフォトディテクタにより検出してお
り、これらのディテクタからの検出信号を加算すること
により上記ピット形成記録されたサーボ信号やアドレス
信号を得、各検出信号を減算することにより光磁気記録
されたデータ信号を得ている。この場合、サーボ信号に
ついては、独立したサーボ信号回路系によって処理して
いるが、アドレス信号とデータ信号については信号処理
系が共通化されるため、例えば再生信号処理系のA/Dコ
ンバータの入力部分等において、アドレス信号とデータ
信号とを切換えて供給するようなスイッチング操作が必
要とされる。

しかしながら、第７図に示すように、１つのトラック
２のサーボ信号領域３の間の１つのデータ・アドレス信
号領域４内に、上記ピット等により記録形成されたアド
レス信号と上記光磁気記録によるデータ信号とが連続し
て記録形成されていると、再生時において、アドレス信
号記録領域からデータ信号記録領域に移る時点で上記切
り換え操作を瞬時に行わねばならず、チャンネル・クロ
ックの１ウィンドウの時間幅より一桁程度短い時間幅で
の切り換えが必要とされ、特にディスクが高速回転駆動
されてデータ転送レートが高くなると、数n sec程度も
の極めて高速の切換スイッチング動作が必要となってハ
ードウェア負担が大きく、実現困難であり、価格も高価
とならざるを得ない。なお、第７図では任意の１トラッ
クの記録形態を示しており、第７図Ａに示す記録形態に
対して、現実には第７図Ｂに模式的に示すようなピット
Ｐが形成される。

そこで、本発明は、上述の如き従来の問題点に鑑み、
サーボ信号領域間に二種類以上の物理的記録形態での信
号記録が行えるディスク状記録媒体において、外記録媒
体を再生する際に、一の物理的信号記録形態の再生信号
から他の物理的信号記録形態の再生信号への切換を、時
間的余裕をもって行い得るようなディスク状記録媒体の
提供を目的とするものである。

E.問題点を解決するための手段本発明に係るディスク状記録媒体は、上記目的を達成
するために、サーボ信号が記録されたサーボ信号領域
と、記録すべきデータ信号やアドレス信号が書き込まれ
るデータ・アドレス信号領域とが、ディスクの円周方向
に沿って交互に設けられて成るディスク状記録媒体にお
いて、上記データ・アドレス信号領域は、上記アドレス
信号が第１の物理的変化によって記録されるアドレス領
域と、上記データ信号が第２の物理的変化によって記録
されるデータ領域との内のいずれか一方のみから成るこ
とを特徴とするものである。

F.作用任意の１つのデータ・アドレス信号領域における信号
記録形態は、単に一種類の物理的変化によるものである
ため、１つのデータ・アドレス信号領域内で再生信号を
切り換える必要がなくなり、余裕をもって信号切換を行
うことができる。

G.実施例以下、本発明を光磁気ディスクに適用した実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。

第１図には、本実施例における光磁気ディスクの任意
のトラック２の記録形態を概略的に示しており、Ａの記
録形態に対してＢのようなピットＰが記録形成される。
この第１図において、サーボ信号がピットの形態で記録
された各サーボ信号領域３の間には、データ信号、アド
レス信号が書き込まれるデータ・アドレス信号領域４が
設けられ、これらの領域３、４がディスクの円周方向の
トラック２に沿って交互に設けられている。データ・ア
ドレス信号領域４には、少なくとも、第１の物理的変化
としてのピット形式によるアドレス信号の記録と、第２
の物理的変化としての光磁気記録による一般データ信号
の記録とが行われ、１つのデータ・アドレス信号領域４
内には、上記アドレス信号あるいはデータ信号のいずれ
か一方のみが選択されて記録されるようになっている。

Ｇ−1.記録フォーマットここで、本実施例における光磁気ディスク上の記録パ
ターン及びトラックの記録形態を、より詳細に説明す
る。

先ず第２図において、光磁気ディスク１は、例えば所
謂５インチ型の場合、直径が13cm程度であり、片面で30
0Mバイト以上の記憶容量を有している。このディスク１
は、角速度一定で回転され、１回転当たり１トラックと
して、例えば同心円状にトラック２を形成してデータが
記録される。片面のトラック数は18000〜20000程度とな
っており、各トラックは例えば32セクタに分割されてい
る。また、上記各トラック２は、第１図に拡大して示す
ように、サーボ用のピットが記録形成されたサーボ信号
領域３とデータ信号やアドレス信号の書き込まれるデー
タ・アドレス信号領域４から成っており、これらが円周
方向に沿って交互に設けられている。上記１セクタには
これらのサーボ信号領域３及びデータ・アドレス信号領
域４の組が数十組程度設けられる。上記サーボ信号領域
３及びデータ・アドレス領域４の各長さは、バイトに換
算するとそれぞれ例えば２バイト及び13バイトとなって
いる。

次に、上記各サーボ信号領域３には、第３図に示すよ
うに、３個のピットP_A、P_B、P_Cがそれぞれ形成されてい
る。ピットP_A、P_Bは上記ディスク１に形成されるトラッ
クの中心線（一点鎖線）を挟んで上下方向にずれを持っ
て形成され、また、ピットP_Cは上記中心線上に形成され
ている。これらの各ピットP_A、P_B、P_Cの直径は0.5〜1.0
μｍ程度であり、サーボ信号領域３の実際の長さＬは例
えば15〜30μｍ程度となっている。また第４図には、上
記ディスク１の径方向（第１図における矢印方向）への
各ピットP_A、P_B、P_Cの配列状態を示してある。すなわ
ち、上記各ピットP_A、P_Cはそれぞれ直線状に配列され、
ピットP_Aはｎ個（例えば16個）毎に位置がトラックの長
手方向に前後して配列されている。上記ｎ個毎に位置を
ずらしたピットP_Aの配列は、光学ピックアップが現在走
査中のトラック番号を求めるためのに後述するトラバー
ス・カウントを行うのに利用される。ここで上記ピット
P_Aは、サンプルパルスSP₁あるいはサンプルパルスSP₂に
よりサンプルリングされ、また、各ピットP_B,P_Cはサン
プルパルスSP₃,SP₅にてそれぞれサンプリングされ、さ
らに、上記ピットP_BとピットP_Cの間の鏡面領域がサンプ
ルパルスSP₄によってサンプリングされて、後述する各
種のサーボやクロック発生に利用される。すなわち本実
施例のサーボ信号は、フォーカシング、トラッキング、
クロッキング及び上記トラバース・カウントの各制制動
作に用いられる。

次に、各サーボ信号領域３間の領域４には、少なくと
も上記セクタ毎のアドレス信号及びデータ信号が記録さ
れる。一例として、１セクタの有効データを512バイト
とするとき、付加情報や誤り検出・訂正符号等を加えて
計670〜680バイト程度のデータを１セクタに記録するこ
とになり、上記領域４の長さが13バイトのときには例え
ば52個程度の領域４が集まって１セクタを構成すること
になる。従って、52個のデータ記録領域4bに対して１個
のアドレス記録領域4aが設けられる。

ここで本発明の要点として、１つの領域４内には、一
種類の物理的変化による記録形態でのみ記録が行われ、
二種類以上の物理的変化による記録形態の記録が混在す
ることはない。すなわち、本実施例においては、各領域
４を、アドレス信号領域4aあるいはデータ信号領域4bの
いずれか一方専用に割り当てており、アドレス領域4aに
は、各セクタ毎のアドレス情報等を上記サーボ信号と同
様なピットの形態で予め記録形成しており、データ領域
4bにのみ、上記付加情報や誤り検出・訂正符号等を含む
広義のデータ信号を、所謂光磁気的に記録し得るように
している。

Ｇ−2.光磁気ディスク装置次に、本実施例の光磁気ディスクを記録・再生するた
めの光磁気ディスク装置の全体構成を、第５図を参照し
ながら説明する。

この第５図において、入力端子11には、例えばコンピ
ュータ等からインターフェースを介して記録すべきデー
タD_Iが供給される。このデータD_Iは変調回路12に送られ
ビット変換等を含んだ所定の変調が施された後、レーザ
駆動回路13に送られる。このレーザ駆動回路13は、上記
インターフェースから書き込み、読み出しあるいは消去
の各モードの制御信号が与えられており、これに応じて
光学ピックアップ20のレーザダイオード２を駆動するた
めの信号を出力し、データの記録時と消去時には基準ク
ロックとなるチャンネルクロックCCKに応じたタイミン
グの駆動パルス信号を、また、読み出し時には高周波駆
動信号を、上記レーザダイオード21に供給する。

上記光学ピックアップ20は、上記レーザダイオード21
の他に、フォトダイオード22と、それぞれ４分割された
２個のフォトディテクタ23,24からなっている。上記フ
ォトダイオード22は、上記レーザダイオード21が発光す
るレーザ光の強度を検出するものである。また、上記フ
ォトディテクタ23,24は、例えば光磁気ディスク１によ
る上記レーザ光の反射光をそれぞれ検光子を介して検出
するものであり、一方はカー回転角のプラス方向成分を
検出し、他方はカー回転角のマイナス方向成分を検出し
ている。

また、モータ14は、モータサーボ回路15により、例え
ばPLL（Phase Locked Loop）によるサーボが行われてお
り、上記ディスク１を所定の速度（角速度）で正確に回
転させている。

そして、上記のレーザダイオード21から出力されるレ
ーザ光は、光磁気ディスク１に照射されるとともに、上
記フォトダイオード22に入射する。上記レーザ光の光強
度に応じた上記フォトダイオード22の出力は、直流増幅
回路16を介してサンプル・ホールド（S/H）回路17に供
給される。このS/H回路17では、サンプルパルスSP₄（第
４図参照）に応じてサンプル・ホールド動作が行われ、
この出力がAPC増幅回路18を介して上記レーザ駆動回路1
3にAPC（Automatic Power Control）制御信号として供
給される。これによって、上記レーザダイオード21から
出力されるレーザ光の光強度が所定値に保たれるように
なっている。

上記ディスク１による上記レーザ光の反射光が図示し
ない検光子を介して入射される上記光学ピックアップ20
のフォトディテクタ23,24の各出力は、それぞれ前置増
幅回路31に送られる。この前置増幅回路31から、上記各
フォトディテクタ23,24の各受光領域による出力の総和
信号である光検出信号S_A（S_A＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ａ′＋
Ｂ′＋Ｃ′＋Ｄ′）（直流成分を含む）がフォーカスサ
ーボ回路32に直接送られるとともに、上記各受光領域に
よる出力からなる光検子信号S_B〔S_B＝（AC−BD）＋
（Ａ′Ｃ′−Ｂ′Ｄ′）〕が、サンプルパルスSP₄に応
じてサンプル・ホールド動作を行うS/H回路33を介して
上記フォーカスサーボ回路32に送られる。そして、上記
フォーカスサーボ回路32にて上記信号S_A,S_Bに基づいて
生成されるフォーカスサーボ制御信号が上記光学ピック
アップ20に送られて、フォーカスの制御が行われるよう
になっている。

また、上記前置増幅回路31からの光検出信号S_C（S_C＝
Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ａ′＋Ｂ′＋Ｃ′＋Ｄ′）は、ピーク
位置検出回路41、S/H回路51、52、53およびサンプリン
グクランプ回路61にそれぞれ送られる。上記光検出信号
S_Cは、ディスク１のサーボ信号領域３及びアドレス信号
領域4aにおけるピットパターンあるいは凹凸パターンの
検出信号である。上記ピーク位置検出回路41では、上記
光検出信号S_Cのピーク位置が検出され、さらに、固有パ
ターン検出回路42にて上記ディスク１上の上記ピット
P_B、P_C間だけに固有に与えられた間隔を有するピットパ
ターンを検出して上記ピットP_Cの検出を行い、この検出
出力が遅延回路43を介してパルス発生回路44に送られ
る。そして、上記パルス発生回路44では、上記固有パタ
ーン検出回路42にて得られる検出出力に基づいて、上記
ピットP_Cに同期した基準クロックとしてチャンネルクロ
ックCCKを発生するとともに、バイトロックBYC、サーボ
バイトクロックSBCおよびサンプルパルスSP₁、SP₂、S
P₃、SP₄、SP₅を形成して出力する（第４図参照）。上記
チャンネルクロックCCKは、図示を省略するが全ての回
路ブロックに供給されている。上記サンプルパルスSP₁
はS/H回路51に供給され、サンプルパルスSP₂はS/H回路5
2に供給され、サンプルパルスSP₃はS/H回路52に供給さ
れている。また、サンプルパルスSP₄は上記S/H回路17,3
3に供給されるとともに、サンプリングクランプ回路6
1、62に供給されている。なお、サンプルパルスSP₅は例
えば光学ピックアップ20の移動方向の検出等に用いられ
る。また、上記ピーク位置検出回路41および固有パター
ン検出回路42には、上記パルス発生回路44からゲートパ
ルスが供給されている。

上記各S/H回路51、52、53では、供給される光検出信
号S_Cについて上記各サンプルパルスSP₁、SP₂、SP₃にて
サンプル・ホールド動作が行われる。上記S/H回路51か
らの出力と上記S/H回路52からの出力は、コンパレータ5
4によりレベルの比較がなされる。この比較出力は、上
記ピットP_Aのディスク１上の径方向の配列に関連して上
記ｎトラック（例えば16トラック）毎に反転し、トラバ
ースカウント用の信号としてトラッキングサーボ／シー
ク回路55に送られるとともに、マルチプレクサ56に送ら
れる。このマルチプレクサ56からは、上記各S/H回路5
1、52からの信号のうちでレベルの高い方の信号が選択
的に出力され減算回路57に送られる。上記減算回路57で
は、上記マルチプレクサ56からの信号と上記S/H回路53
からの信号との差信号が形成され、トラッキングエラー
信号として上記トラッキングサーボ／シーク回路55に送
られる。そして、このトラッキングサーボ／シーク回路
55は、上記光学ピックアップ20のトラッキング制御と送
り制御を行う。

次に、上記サンプリングクランプ回路61には上記光検
出信号S_Cが、また、上記サンプリングクランプ回路62に
は光検出信号S_D〔S_D＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）−（Ａ′＋
Ｂ′＋Ｃ′＋Ｄ′）〕がそれぞれ上記前置増幅回路31か
ら供給されるようになっている。この光検出信号S_Dは、
ディスク１のデータ領域4bに書き込まれているデータの
検出信号である。これに対して、サンプリングクランプ
回路61に供給される光検出信号S_Cは、上記領域4aに書き
込まれているアドレスの検出信号である。上記各サンプ
リングクランプ61、62では上記サンプルパルスSP₄によ
り各信号がそれぞれクランプされ上記マルチプレクサ63
に送られる。

このマルチプレクサ63は、その切り換え選択動作がシ
ンク検出／アドレスデコード回路64からの制御信号によ
り制御されるようになっている。例えば、先ず、光検出
信号S_Cがサンプリングクランプ回路61およびマルチプレ
クサ63を介してアナログ・ディジタル（A/D）コンバー
タ65に送られデジタル量に変換された後、復調回路66に
送られるとすると、該復調回路66からの出力はシンク検
出／アドレスデコード回路64に送られてシンク（同期信
号）の検出がなされるとともにアドレス情報のデーコー
ド処理が行われる。そして、コンピュータ等からインタ
ーフェースを介して供給される読み出すべきデータのア
ドレス情報に応じて、該アドレス情報と実際のアドレス
が一致したところでマルチプレクサ63を切り換え制御す
ることにより、データ領域4bに対する光検出信号S_DがA/
Dコンバータ65、復調回路66に送られ、出力端子67から
ビット変換を含んだ復調処理を施して得られるデータD_O
が出力されるようになっている。このデータD_Oはインタ
ーフェースを介してコンピュータ等に送られる。また、
データの書き込み時には、上記シンク検出／アドレスデ
コード回路64から制御信号が変調回路12に送られ、この
制御信号に応じて該変調回路12から書き込むべきデータ
がレーザ駆動回路13に送られるようになっている。

ここで、上記マルチプレクサ63に切り換え制御動作
は、上記サーボ信号領域３内で行われ、領域４内で行わ
れることはない。これは、アドレス領域4aに続くサーボ
信号領域３の走査期間内に、サンプリングクランプ回路
61からの上記アドレス検出信号をサンプリング回路62か
らの上記データ検出信号に切り換える場合も、データ領
域4bに続くサーボ信号領域３の走査期間内に、サンプリ
ングクランプ回路62からの上記データ検出信号をサンプ
リングクランプ61からの上記アドレス検出信号に切り換
える場合も含まれる。要は、領域４内で上記マルチプレ
クサ63が切り換えられることがないことである。このサ
ーボ信号領域３は前述したように２バイト程度であり、
ディスク回転速度が高まってデータ転送レートが高速化
しても、充分な時間内余裕を持ってマルチプレクサ63の
切り換えが行える。

Ｇ−3.他の実施例以上の実施例においては、各領域４のうちの上記アド
レス信号領域4a内全体にアドレス信号を記録形成してい
たが、第６図に示すように、領域4a内の一部分にアドレ
ス信号を記録形成し、残りの部分を空白（ブランク）と
するようにしてもよい。この場合にも、１つの領域４内
の物理的記録形態は一種類のみであり、再生信号切換に
時間的余裕をもたらせることができる。なお、信号切換
動作は、前述と同様にサーボ信号領域３内で行っても、
上記空白部分から切換動作を開始するようにしてもよ
い。

この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更があり、例えば、３種類以上の物理的変化による
信号記録が可能なディスク状記録媒体に本発明を適用す
ることも容易に実現できることは勿論である。

H.発明の効果本発明に係るディスク状記録媒体によれば、１枚のデ
ィスク上で、物理的変化による信号記録形態が２種類以
上である場合に、一の記録形態から他の記録形態への切
り換えを瞬時に行う必要がなくなり、データ転送レート
が高まっても、時間的余裕をもって信号切換が行え、ハ
ードウェア負担も軽くて済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のディスク状記録媒体におけ
る各トラックの記録形態を示す模式図、第２図は上記実
施例における光磁気ディスクの記録パターンを示す模式
図、第３図は同じく各ピット領域の構成を示す模式図、
第４図は同じくディスクの径方向に沿って存在する各ピ
ットの配列状態を示す模式図、第５図は本発明に係るデ
ィスク状記録媒体が用いられる光磁気ディスク装置の一
例の全体構成を示すブロック図、第６図は本発明の他の
実施例における各トラックの記録形態を示す模式図、第
７図は本発明の説明に供する各トラックの記録形態を示
す模式図である。１……光磁気ディスク２……トラック３……サーボ信号領域４……データ・アドレス信号領域 4a……アドレス信号領域 4b……データ信号領域

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】サーボ信号が記録されたサーボ信号領域
と、記録すべきデータ信号やアドレス信号が書き込まれ
るデータ・アドレス信号領域とが、ディスクの円周方向
に沿って交互に設けられて成るディスク状記録媒体にお
いて、上記データ・アドレス信号領域は、上記アドレス信号が
第１の物理的変化によって記録されるアドレス領域と、
上記データ信号が第２の物理的変化によって記録される
データ領域との内のいずれか一方のみから成ることを特徴とするディスク状記録媒体。