JP3104222B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク及び光
ディスク装置に関し、例えば相変化型の光ディスクと、
この光ディスクのシステムに適用することができる。本
発明は、いわゆるランドグルーブ記録により光ディスク
をアクセスすることにより、従来に比して高密度にデー
タを記録する場合に、情報記録面を有効に利用すること
ができるようにする。

【0002】

【従来の技術】従来、高密度に情報を記録する光ディス
ク装置として、DVD(Digital Versatile Disc)が提
案されている。このDVDは、波長650〔nm〕のレ
ーザービームを開口数0.6の光学系により光ディスク
に照射して、片面で2.6〔MB〕のデータを記録でき
るようになされ、これにより片面で約1時間の映像信号
を記録することができるようになされている。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】ところで家庭用のビデ
オテープレコーダにおいては、基本の録画時間が2時間
でなることにより、ビデオテープレコーダと同様の使い
勝手を光ディスク装置で確保する為には、さらに多くの
データを記録可能にする必要がある。また光ディスクの
特徴であるランダムアクセス機能等を有効に利用して編
集等の処理を実行可能にするためには、映像信号を3時
間程度記録することが必要になる。この場合DVDシス
テムを参考にすれば8〔GB〕程度のデータを記録可能
に設定する必要がある。

【0004】このためには、光ディスクの情報記録面を
有効に利用することが必要になる。

【0005】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して高密度にデータを記録する場合に、情
報記録面を有効に利用することができる光ディスク及び
光ディスク装置を提案しようとするものである。

【0006】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項1の発明においては、連続する光ディスクのア
クセスにおいて、光ディスクの回転速度を一定の回転速
度に保持する範囲内で、グルーブによるトラックの最外
周又は最内周に続いて、ランドによるトラックの最内周
又は最外周をアクセスし、又はランドによるトラックの
最外周又は最内周に続いて、グルーブによるトラックの
最内周又は最外周をアクセスする。

【0007】また請求項2の発明においては、連続する
光ディスクのアクセスにおいて、情報記録面において、
グルーブによるトラックの最外周又は最内周に続いて、
ランドによるトラックの最内周又は最外周をアクセス
し、又はランドによるトラックの最外周又は最内周に続
いて、グルーブによるトラックの最内周又は最外周をア
クセスする。

【0008】請求項1の構成によれば、可能な範囲で、
光ディスクの回転速度の切り換え頻度を低減でき、その
分アクセス速度を向上することができる。

【0009】請求項2の構成によれば、光ディスク全体
のアクセスにおいて、トラックジャンプの頻度を優先し
て低減することができる。

【0010】

【0011】

【0012】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【0013】(1)第1の実施の形態 (1−1)第1の実施の形態の構成 図2は、本発明の第1の実施の形態に係るマスタリング
装置を示すブロック図である。この実施の形態に係る光
ディスクの製造工程では、このマスタリング装置1によ
りディスク原盤2を露光し、このディスク原盤2より光
ディスクを製造する。

【0014】ここでマスタリング装置1において、ディ
スク原盤2は、例えばガラス基板の表面にレジストを塗
布して形成され、スピンドルモータ3により角速度一定
の条件により回転駆動される。

【0015】光ヘッド4は、所定のスレッド機構によ
り、このディスク原盤2の回転に同期して、ディスク原
盤2の内周側より順次外周側に変位しながら、ディスク
原盤2にレーザービームLを照射する。これにより光ヘ
ッド4は、ディスク原盤2の内周側より外周側に、ラセ
ン状にトラックを形成する。このとき光ヘッド4は、デ
ィスク原盤2が1回転する周期で、約1.0〔μm〕だ
け変位するようにスレッド機構により制御され、いわゆ
るランドグルーブ記録による場合、トラックピッチ0.
5〔μm〕によりトラックを形成するようになされてい
る。なおこのランドグルーブ記録による場合のトラック
ピッチは、DVDにおけるトラックピッチ0.74〔μ
m〕の1.48倍である。

【0016】これによりマスタリング装置1では、この
ディスク原盤2により作成した光ディスクに対して線記
録密度、約0.21〔μm/bit〕により所望のデー
タを記録して、次式の関係式より、この光ディスクに容
量8〔GB〕以上のデータを記録できるようになされて
いる。

【0017】

【数1】

【0018】なおここで数字4.7は、DVDの記録容
量〔GB〕であり、数字0.74及び数字0.267
は、DVDのトラックピッチ〔μm〕及び線記録密度
〔μm/bit〕である。従って(1)式においては、
DVDと同一のデータ処理による記録容量を示している
ことになる。

【0019】さらにこのとき光ヘッド4は、このディス
ク原盤2より光ディスクを作成した際に、このレーザー
ビームLの露光により形成されるグルーブと、隣接する
グルーブ間のランドの幅とがほぼ等しくなるように、レ
ーザービームLのスポット径が設定される。なおここで
は、最終目標でなるグルーブの幅に対して、レーザービ
ームによる実効的な露光範囲が120〔%〕程度増大す
るように、レーザービームのスポット形状、光量が設定
される。これにより光ヘッド4は、このディスク原盤2
により作成される光ディスクがランドグルーブ記録可能
に、ディスク原盤2を露光する。

【0020】さらに光ヘッド4は、光学系がディスク原
盤2の半径方向に可動するように構成される。

【0021】駆動回路5は、駆動信号SDに応じて光ヘ
ッド4を駆動する。このとき駆動回路5は、ディスク原
盤2の回転に同期したタイミングにより、レーザービー
ム照射位置に応じて、光ヘッド4の駆動の条件を切り換
え、これにより図1に示すように、ディスク原盤2をゾ
ーニングする。なおこの図1においては、グルーブ及び
ピットの記載を簡略化して示す。

【0022】すなわちこのマスタリング装置1では、直
径120〔mm〕の光ディスクにおいて、半径24〔m
m〕〜58〔mm〕の領域を情報記録面に設定するよう
に、ディスク原盤2に順次トラックを形成する。このと
き駆動回路5は、この情報記録面を放射状の領域に分割
してセクタ構造を形成するように、光ヘッド4の駆動条
件を切り換える。さらにこの切り換えのタイミングを内
周側より外周側に順次段階的に変化させることにより、
情報記録面を同心円状に分割して14のゾーンZ0〜Z
nを形成する。

【0023】これにより駆動回路5は、最内周のゾーン
Z0においては、1トラックに9個のセクタを形成し、
順次外周側のゾーンZ1、……に変位するに従って、1
トラックのセクタ数を1づつ増大する。

【0024】各セクタは、矢印A及びBによりセクタの
境界を拡大して示すように、先頭がアドレスエリアAR
2に割り当てられ、続く残りの領域AR1がユーザーエ
リアに割り当てられる。駆動回路5は、図示しないシス
テム制御回路の制御により、このユーザーエリアAR1
においては、駆動信号SDによりレーザービーム照射位
置を変位させ、これによりこのユーザーエリアAR1に
グルーブを蛇行させて形成する。

【0025】またアドレスエリアAR2においては、こ
のアドレスエリアAR2の前半部分で、レーザービーム
照射位置の変位を中止し、駆動信号SDによりレーザー
ビームの光量を間欠的に立ち上げ、これによりグルーブ
によるトラックセンタ上にピット列を形成する。またア
ドレスエリアAR2の後半部分で、レーザービーム照射
位置を内周側のランドによるトラックセンタ上に変位さ
せ、駆動信号SDによりレーザービームの光量を間欠的
に立ち上げ、これによりランドによるトラックセンタ上
にピット列を形成する。

【0026】これにより駆動回路5は、アドレスエリア
AR2の前半側には、続くグルーブによるセクタのアド
レスデータを対応するトラックセンタ上にピット列によ
り記録し、アドレスエリアAR2の後半側には、続く内
周側のランドによるセクタのアドレスデータを対応する
トラックセンタ上にピット列により記録するようになさ
れている。

【0027】このとき駆動回路5は、このディスク原盤
2より光ディスクを作成した際に、波長650〔nm〕
のレーザービームに対して、ピット及びグルーブの深さ
が1/6〜1/5波長になるように、レーザービーム照
射時の光量を設定する。なおグルーブについては、振幅
が15〜30〔nm〕になるように形成される。

【0028】ウォウブル信号発生回路7は、ディスク原
盤2の回転に同期した所定周波数の正弦波信号をウォウ
ブル信号WBとして出力する。このときウォウブル信号
発生回路7は、図1について上述したゾーニングに対応
して、ウォウブル信号WBの周波数を順次段階的に増大
して出力する。これによりウォウブル信号発生回路7
は、このウォウブル信号WBによりレーザービーム照射
位置を変位させて、1セクタ当たり397周期だけグル
ーブを蛇行させる。

【0029】これによりアドレスエリア(ヘッダエリ
ア)AR2においては、グルーブの5周期に相当する長
さが割り当てられ、最内周のゾーンZ0のトラックで
は、グルーブが3573周期蛇行するように形成され、
外周側のゾーンに移るに従って、順次グルーブの蛇行が
1トラック当たり397周期増大するように形成され
る。なおこの実施の形態では、このグルーブの蛇行の1
周期に対して、25バイトのデータがユーザーエリアA
R1に割り当てられ、この1周期が約42〔μm〕の長
さにより形成される。

【0030】アドレス信号生成回路6は、システム制御
回路の制御により光ヘッド4の変位に応じて順次値の変
化するアドレス信号SAを生成して出力する。すなわち
アドレス信号生成回路6は、ディスク原盤2の回転に同
期したタイミング信号(FG信号等でなる)をスピンド
ルモータ3等より受け、このタイミング信号を所定のカ
ウンタによりカウントする。これによりアドレス信号生
成回路6は、図3に示すように、レーザービーム照射位
置のアドレスデータIDを生成する(図3(A)、(C
1)及び(C2))。なおこの図3に示す数字は、各デ
ータのバイト数である。

【0031】アドレス信号生成回路6は、このアドレス
データIDに対してセクタマークSM、同期用のタイミ
ングデータVFO、アドレスマークAM、ポストアンブ
ルPAを付加して、それぞれアドレスエリアAR2の前
半部分及び後半部分に割り当てるセクタヘッダを生成す
る(図3(B)、(C1)及び(C2))。なおここで
アドレス信号生成回路6は、各セクタヘッダを62バイ
トにより形成し、アドレスエリアAR2に記録するデー
タを8Kバイトにより形成する。セクタマークSMは、
セクタヘッダの開始を示すために設定され、4バイトが
割り当てられる。同期用のタイミングデータVFOは、
光ディスク装置におけるPLL回路のロックのために配
置され、それぞれ先頭側より26バイト及び16バイト
が割り当てられる。

【0032】アドレスマークAMは、アドレスの同期信
号であり、1バイトが割り当てられる。アドレスデータ
IDは、6バイトであり、内2バイトが誤り検出符号で
ある。アドレスデータIDは、同一のデータが繰り返し
2回記録され、その分信頼性を向上するようになされて
いる。ポストアンブルPAは、信号の極性を設定するた
めに配置され、1バイトが割り当てられる。

【0033】アドレス信号生成回路6は、このようにし
て生成したセクタヘッダを、シリアルデータ列に変換
し、このシルアルデータ列を所定フォーマットにより変
調する。さらにアドレス信号生成回路6は、この被変調
信号をアドレス信号SAとして出力する。このときアド
レス信号生成回路6は、このアドレス信号SAをレーザ
ービームLの走査に対応するタイミングにより出力す
る。

【0034】合成回路8は、このウォウブル信号WB
と、アドレス信号SAとを合成して、光ヘッド4の光学
系を変位される変位信号と、レーザービームの光量を制
御する光量制御信号とでなる駆動信号SDを生成し、こ
の駆動信号SDを駆動回路5に出力する。

【0035】これによりこのディスク原盤2より作成さ
れる光ディスクは、情報記録面が同心円状に分割され
て、内周側より外周側のゾーンに向かってセクタ数が順
次増大するようにプリフォーマットされて形成される。
さらに各セクタの先頭には、アドレスエリアAR2が形
成され、続くグルーブによるセクタのアドレスと、続く
ランドによるセクタのアドレスとがこのアドレスエリア
AR2に記録され、続くユーザーエリアAR1に所望の
データが記録されることになる。

【0036】このユーザーエリアAR1に対して(図3
(B))、この実施の形態では、ギャップ0.5バイト
及び8バイトを間に挟んで、24バイトのガード、25
バイトのVFO、2バイトの同期バイト、9672バイ
トのユーザーデータ、1バイトのポストアンブル(P
A)、52バイトのガード、16バイトのバッファが順
次割り当てられるようになされている。

【0037】なおここでギャップは、ランドグルーブの
切り換え領域及びレーザービーム光量の切り換え領域で
あり、ガードは、記録メディアとして相変化メディアを
用いた場合に、オーバーライトによる記録材料の流動性
を抑え、記録エリアのオーバーライトサイクルを向上さ
せるために配置される。同期バイトは、光ディスク装置
におけるPLL回路のロックのために配置され、ポスト
アンブルは、極性設定のために配置され、バッファは、
偏心等によるジッタを吸収する記録エリアの冗長エリア
である。

【0038】図4は、このディスク原盤2より作成され
る光ディスクを示す斜視図と、グルーブの部分で断面を
取って示す断面図である。この光ディスクは、全体が
1.2〔mm〕の板厚により形成され、相変化型の光デ
ィスクにおいては、ディスク基板上に、アルミニウム
膜、ZnS−SiO2 膜、GeSbTe膜、ZnS−S
iO2 膜が順次形成されて情報記録面が作成される。ま
た光磁気ディスクにおいては、ディスク基板上に、アル
ミニウム膜、SiN膜、TbFeCo膜、SiN膜が順
次形成されて情報記録面が作成され、追記型の場合、デ
ィスク基板上に、アルミニウム又は金のスパッタ膜、所
定の有機色素膜が順次形成されて情報記録面が作成され
る。

【0039】さらにこの情報記録面の上に、レーザービ
ームを透過してこのレーザービームを情報記録面に導く
光透過面が約0.1〔mm〕の厚さで形成される。これ
によりこの実施の形態に係る光ディスクは、光透過面を
介して高開口数の光学系よりレーザービームを照射して
も、スキューの影響を有効に回避してこの情報記録面に
所望のデータを確実に記録再生できるようになされてい
る。

【0040】なおこの光ディスクは、直径が120〔m
m〕により形成され、半径24〔mm〕〜58〔mm〕
の領域が記録領域に割り当てられるようになされてい
る。

【0041】さらに光ディスクは、光ディスクの種類を
識別できるように形成された所定のカートリッジに収納
されて保存され、またこのカートリッジごと光ディスク
装置に装填できるように形成され、これにより高開口数
の光学系によりアクセスする場合でも、塵等の影響を有
効に回避できるようになされている。

【0042】これらにより光ディスクは、相変化型の光
ディスクにおいては、レーザービームの照射により情報
記録面の結晶構造を局所的に変化させて所望のデータを
記録できるように形成され、また戻り光の光量変化を検
出して記録したデータを再生できるように形成される。

【0043】また光磁気ディスクにおいては、レーザー
ビーム照射位置に磁界を印加して所望のデータを熱磁気
記録できるように形成され、また戻り光の偏光面を検出
することにより磁気カー効果を利用して記録したデータ
を再生できるように形成される。さらに追記型の場合、
レーザービームの照射により情報記録面を局所的に破壊
して所望のデータを記録できるように形成され、また戻
り光の光量変化を検出して記録したデータを再生できる
ように形成される。

【0044】これらの場合に光ディスクにおいては、各
ゾーンにおいて、角速度一定の条件によりディスク原盤
2を回転駆動して、順次段階的にウォウブル信号の周波
数が切り換えられ、このウォウブル信号WBによりグル
ーブが形成されることになる。これにより光ディスク
は、ゾーニングされて、各ゾーン内において、光ディス
クの回転角度に換算したグルーブの蛇行周期が一定に形
成される。

【0045】図5は、このようにして製造された光ディ
スクをアクセスする光ディスク装置について、ウォウブ
ル信号の処理系を中心に示すブロック図である。この光
ディスク装置10においては、光ヘッド11より光ディ
スク12にレーザービームを照射し、その戻り光を受光
する。

【0046】すなわち図6に示すように、光ヘッド11
において、半導体レーザー13は、所定の駆動信号SL
により駆動されて、波長650〔nm〕のレーザービー
ムを射出する。このとき半導体レーザー13は、再生時
においては、一定の光量によりレーザービームを射出す
る。これに対して記録時においては、間欠的に光量を立
ち上げてレーザービームを射出し、この実施の形態で
は、このレーザービームの光量の立ち上げにより、光デ
ィスク12の情報記録装置にピット又はマークを形成で
きるようになされている。

【0047】続くコリメータレンズ14は、半導体レー
ザー13より射出されたレーザービームを平行光線に変
換し、続く整形レンズ15は、このレーザービームの非
点収差を補正し、ビームスプリッタ16を透過させて対
物レンズ17に出射する。

【0048】対物レンズ17は、このレーザービームを
光ディスク12の情報記録面に集光し、その戻り光を受
光する。これにより光ディスク装置10では、光ディス
ク12が再生専用の光ディスクの場合、この戻り光の光
量の変化に応じて光ディスク12に記録されたデータを
再生できるようになされている。また光ディスク12が
相変化型の光ディスクの場合、レーザービーム照射位置
の結晶構造を局所的に変化させて所望のデータを記録
し、また戻り光の光量変化に応じて記録したデータを再
生できるようになされている。

【0049】さらに光ディスク12が追記型の光ディス
クの場合、レーザービーム照射位置を局所的に破壊して
所望のデータを記録し、また戻り光の光量変化に応じて
記録したデータを再生できるようになされている。これ
に対して光ディスク12が光磁気ディスクの場合、対物
レンズ17に近接して配置した変調コイル18を所定の
駆動回路19により駆動し、レーザービーム照射位置に
所定の変調磁界を印加することにより、熱磁気記録の手
法を適用して所望のデータを記録し、また戻り光の偏光
面の変化を検出して記録したデータを再生できるように
なされている。

【0050】これによりビームスプリッタ16は、整形
レンズ15より入射するレーザービームを透過して対物
レンズ17に出射するのに対し、対物レンズ17より入
射する戻り光を反射して光路を分離し、ビームスプリッ
タ20に出射する。

【0051】ビームスプリッタ20は、この戻り光を透
過及び反射することにより、戻り光を2条の光束に分離
して出射する。

【0052】レンズ21は、ビームスプリッタ20で反
射された戻り光を入射し、この戻り光を収束光束に変換
する。シリンドリカルレンズ22は、レンズ21より出
射される戻り光に非点収差を与える。光検出器23は、
このシリンドリカルレンズ22より出射される戻り光を
受光する。

【0053】ここで光検出器23は、受光面を所定形状
に分割し、分割した各受光面の受光結果を出力できるよ
うになされている。これにより光検出器23は、図示し
ない電流電圧変換回路により各受光面の受光結果を電流
電圧変換した後、マトリックス回路により加減算処理す
ることにより、戻り光の光量に応じて信号レベルが変化
する再生信号RF、グルーブ又はピット列に対するレー
ザービーム照射位置の変位に応じて信号レベルが変化す
るプッシュプル信号PP、デフォーカス量に応じて信号
レベルが変化するフォーカスエラー信号FEを検出する
ようになされている。

【0054】これに対して1/2波長板25は、ビーム
スプリッタ20を透過した戻り光を入射し、この戻り光
の偏光面を変化させて、後述する偏光ビームスプリッタ
27における戻り光の分離に適した偏光面により出射す
る。レンズ26は、1/2波長板25より出射する戻り
光を収束光束に変換する。偏光ビームスプリッタ27
は、この戻り光を受け、所定の偏光成分を反射すると共
に残りを透過し、これにより偏光面に応じて相補的に光
量の変化する2条の光束に戻り光を分離する。

【0055】光検出器28及び29は、この偏光ビーム
スプリッタ27により分離された2条の光束をそれぞれ
受光し、受光光量に応じて信号レベルの変化する受光結
果を出力する。差動アンプ30は、電流電圧変換回路を
介して、この2つの光検出器28及び29の受光結果を
受け、その差動増幅結果を得ることにより、戻り光の偏
光面に応じて信号レベルが変化する再生信号MOを出力
する。

【0056】これらにより光ヘッド11は、各種の光デ
ィスク12を対象にして、所望のデータを記録し、また
記録したデータを再生できるようになされている。

【0057】図7は、この光ヘッド11の対物レンズ1
7の周辺構成を示す断面図である。この対物レンズ17
は、第1レンズ17A及び第2レンズ17Bにより構成
される。ここでこの第1レンズ17A及び第2レンズ1
7Bは、共に非球面のプラスチックレンズで形成され、
所定の保持部材17Cに一体に保持され、駆動アクチュ
エータ17Dにより図面上にて上下左右に可動できるよ
うになされている。これにより光ディスク装置10で
は、第1レンズ17A及び第2レンズ17Bを一体に可
動してトラッキング制御及びフォーカス制御できるよう
になされている。

【0058】さらにこの第1レンズ17A及び第2レン
ズ17Bは、レーザービームの入射側でなる第2レンズ
17Bが比較的大口径に形成されるのに対し、光ディス
ク12側の第1レンズ17Aが小口径により形成され、
対物レンズ17全体として開口数が0.78になるよう
に各焦点距離及び間隔が設定されるようになされてい
る。

【0059】これにより対物レンズ17は、次式の関係
式を満足できるようになされている。なおここでλは、
レーザービームの波長であり、NAは対物レンズ17の
開口数であり、tは、光ディスク12の光透過層の厚さ
であり、Δtは、tのばらつきである。またθは、光デ
ィスク12のスキューマージンである。

【0060】

【数2】

【0061】

【数3】

【0062】ここで(2)式は、光ディスクを安定にア
クセス可能なスキューマージンθと光学系との関係を示
すもので(特開平3−225650号公報)、現在量産
されているコンパクトディスク等においては、スキュー
マージンθとして0.6度程度のものが市場に流通して
いる。またDVDでは、スキューマージンθは0.4度
に設定されている。これによりこの実施の形態では、光
ディスク12において、光透過層の厚さを0.1〔m
m〕に設定し、光学系の開口数NAを大きな値に設定し
ても実用上充分に安定に光ディスク12をアクセスでき
るようになされている。

【0063】また(3)式は、光学系に許容し得る光透
過層の厚さtのばらつきを示すもので、定数0.526
は、コンパクトディスクを基準にして算出された値であ
り、Δtは、コンパクトディスクで±100〔μm〕、
DVDでは±30〔μm〕である。これによりこの光デ
ィスク装置10では、光透過層の厚さtがばらついても
安定に光ディスク12をアクセスできるようになされて
いる。

【0064】かくするにつき光ヘッド11は、開口数
0.78の光学系を介して、波長650〔nm〕のレー
ザービームを光ディスク12に照射することにより、次
式の関係式を満足するようになされている。

【0065】

【数4】

【0066】なおここで数字4.7は、DVDの記録容
量〔GB〕であり、数字0.65及び数字0.6は、そ
れぞれDVDにおけるレーザービームの波長及び光学系
の開口数である。これにより光ヘッド11においては、
DVDと同一のフォーマットによりデータ処理して約8
〔GB〕の記録容量を確保できるようになされている。

【0067】このように形成される対物レンズ17にお
いて、第1レンズ17Aは、光ディスク12側に飛び出
すように保持され、これによりこの開口数により要求さ
れるワーキングディスタンスWDにより保持されるよう
になされている。なおこの実施の形態では、第1レンズ
17A及び第2レンズ17Bの特性、配置を選定して、
ワーキングディスタンスWDは、560〔μm〕程度に
設定され、これにより光ヘッド11は、対物レンズ17
のレンズ面間の偏心許容度、面角許容度、レンズの曲率
を実用上十分に量産可能な範囲に設定できるようになさ
れ、また全体形状を小型化できるようになされ、さらに
は光ディスクへの衝突を有効に回避できるようになされ
ている。

【0068】すなわち光ヘッドでは、同一ビーム径のレ
ーザービームを入射するとして、開口数を増大すると、
光ディスクの情報記録面に対して対物レンズを近接して
配置する必要がある。これにより光ディスクに対して充
分な間隔を確保して光ヘッドを配置しようとすると、レ
ーザービームのビーム径を従来に比して格段的に増大さ
せる必要がある。これに対してレーザービームのビーム
径においては、DVDによる場合にほぼ等しい4.5
〔mm〕程度が実用的な上限値である。

【0069】これに対して光ヘッドを光ディスクに近接
して配置して、その分レーザービームのビーム径を小型
化し、また光学系の形状を小型化する場合には、その分
対物レンズの制作精度、配置精度が高精度化し、さらに
は光ディスクに光ヘッドが衝突する恐れもある。これに
よりこの実施の形態では、ワーキングディスタンスWD
は、560〔μm〕程度に設定し、これらの条件を満足
する。

【0070】さらに第1レンズ17Aの光ディスク12
側レンズ面が平坦に形成され、これにより確実にフォー
カス制御できるように形成され、また光ディスク12が
スキューしても、光透過層の表面に衝突しないようにな
されている。

【0071】さらに対物レンズ17は、光ディスク12
側の直径が階段状に小径化され、レーザービームを光デ
ィスク12に導くに十分なだけ、光ディスク12側のレ
ンズ面が小径に形成される。

【0072】変調コイル18は、この第1レンズ17A
の先端側を囲むように、また光ディスク12側の側面が
第1レンズ17Aのレンズ面とほぼ平坦になるように配
置される。これにより変調コイル18は、第1レンズ1
7Aのレンズ面より突出しない範囲で、光ディスク12
に可能な限り近接して配置され、レーザービーム照射位
置に効率良く変調磁界を印加できるようになされてい
る。

【0073】さらに変調コイル18は、この第1レンズ
17Aを囲むように、第2レンズ17B側に配置された
放熱板17Eにより温度上昇が低減され、これにより温
度上昇による種々の特性変化を実用上十分な範囲に留め
ることができるようになされている。

【0074】光ディスク装置10において(図5)、ス
ピンドルモータ33は、システム制御回路34の制御に
より、光ディスク12を回転駆動する。このときスピン
ドルモータ33は、PLL回路35で生成される書き込
み読み出しクロックR/WCKが一定周波数になるよう
に光ディスク12を回転駆動することにより、いわゆる
ZCLV(Zone Constant Liner Velocity)の手法によ
り光ディスク12を回転駆動する。なおここでこのZC
LVによるゾーニングは、図1について説明したゾーン
ニングに対応する。

【0075】スレッドモータ36は、システム制御回路
34の制御により光ヘッド11を光ディスク12の半径
方向に可動し、光ディスク装置10では、これによりシ
ークできるようになされている。

【0076】アドレス検出回路37は、光ヘッド11よ
り戻り光の光量に応じて信号レベルが変化する再生信号
RFを受け、この再生信号RFを2値化する。さらに2
値化した信号よりセクタヘッダに割り当てた同期信号を
基準にしてアドレスデータIDを検出してシステム制御
回路34に出力し、またこの検出したタイミングをクラ
スタカウンタ38に通知する。これにより光ディスク装
置10は、システム制御回路34において、光ディスク
12にプリフォーマットされたこのアドレスデータID
に基づいてレーザービーム照射位置を特定できるように
なされ、またクラスタカウンタ38において、セクタの
タイミングを確認できるようになされている。

【0077】さらにアドレス検出回路37は、このアド
レスデータIDを出力する際に、この各アドレスデータ
IDに割り当てられた誤り検出符号により誤り検出処理
し、正しいと判断されるアドレスデータIDを選択的に
出力する。

【0078】ウォウブル信号検出回路39は、光ヘッド
11より出力されるプッシュプル信号PPをバンドパス
フィルタ39Aに与え、ここでウォウブル信号WBを抽
出する。さらにウォウブル信号検出回路39は、続く比
較回路(COM)39Bにおいて、0レベルを基準にし
てウォウブル信号WBを2値化し、これによりウォウブ
ル信号WBのエッジ情報を抽出する。

【0079】ウォウブリング周期検出回路40は、この
2値化された2値化信号S1を受け、この2値化信号S
1の各エッジのタイミングを基準にして対応するエッジ
のタイミングを判定することにより、正しい周期により
ウォウブル信号WBが変化しているか否か判定する。さ
らにウォウブリング周期検出回路40は、正しい周期と
判断したエッジ情報を選択的にPLL回路35に出力す
る。これによりウォウブリング周期検出回路40は、光
ディスク12に付着した塵等によって、クロックCKが
変位しないようにする。

【0080】PLL回路35は、ウォウブリング周期検
出回路40より出力される2値化信号を位相比較回路
(PC)35Aに与え、ここで分周回路35Bより出力
されるクロックCKと位相比較する。ここで分周回路3
5Bにおいては、システム制御回路34の設定により、
分周比を切り換えて所定のクロックCKを出力する。

【0081】これによりこのPLL回路35において
は、ローパスフィルタ(LPF)35Cにより、位相比
較回路35Aより出力される位相比較結果の低周波成分
を抽出し、この低周波成分により電圧制御型発振回路
(VCO)36Dの発振周波数を制御する。さらにこの
電圧制御型発振回路36Dの発振出力を分周回路35B
で分周し、これにより精度の高いクロックCKを生成で
きるようになされている。

【0082】このPLL回路35において、分周回路3
5Bは、システム制御回路34の設定により、図1につ
いて説明したゾーニングに対応するように、レーザービ
ーム照射位置が光ディスク12の外周側に変位するに従
って分周比が順次増大するように設定される。これによ
りPLL回路35は、レーザービーム照射位置が光ディ
スク12の外周側に変位するに従って、順次段階的に、
ウォウブル信号WBの周波数に対して電圧制御型発振回
路36Dの発振出力の周波数が増大するようになされ、
この発振出力を書き込み読み出し用クロックR/W C
Kとして出力する。

【0083】光ディスク装置10においては、スピンド
ルモータ33により、この書き込み読み出しクロックR
/W CKが一定周波数になるよう光ディスク12を回
転駆動することにより、またこの書き込み読み出しクロ
ックR/W CKを基準にして所望のデータを記録する
ことにより、内周側と外周側とで線記録密度が大きく変
化しないようにし、その分記録密度を増大できるように
なされている。

【0084】クラスタカウンタ38は、アドレス検出回
路37の検出結果を基準にして、書き込み読み出し用ク
ロックR/W CKをカウントすることにより、この書
き込み読み出し用クロックR/W CKを基準にして高
い精度によりレーザービーム照射位置を特定する。さら
にクラスタカウンタ38は、カウント結果に基づいて、
システム制御回路34にクラスタスタートパルスを出力
する。なおここでクラスタは、光ディスク12に対する
データの記録再生の単位であり、クラスタスタートパル
スは、このクラスタの開始のタイミングを指示するパル
スである。

【0085】この処理においてクラスタカウンタ38
は、例えばディスク表面の塵等により、アドレス検出回
路37よりセクタ開始のタイミングが検出されない場
合、書き込み読み出し用クロックR/W CKのカウン
ト結果を基準にした同期処理により、クラスタスタート
パルスを補間処理する。

【0086】システム制御回路34は、この光ディスク
装置10全体の動作を制御するコンピュータにより構成
され、順次入力されるアドレスデータIDに基づいて、
スレッドモータ36等の動作を制御し、また全体の動作
モードを切り換えることにより、レーザービーム照射位
置に応じて、さらには外部機器からの制御により、全体
の動作を制御する。

【0087】この一連の処理においてシステム制御回路
34は、アドレスデータIDを基準にしたレーザービー
ム照射位置に応じて、メモリ42に格納した分周比のデ
ータにより分周回路35Bの分周比を切り換える。

【0088】これによりシステム制御回路34は、図1
について上述したゾーンZ0、Z1、……、Zn−1、
Znに対応するように、内周側から外周側のゾーンに向
かって、順次段階的に光ディスクの回転速度を低減し
て、内周側のゾーンと外周側のゾーンとで各セクタを等
しい記録密度に設定する。

【0089】またこのときクラスタカウンタ38より出
力されるクラスタスタートパルスに従って書き込み読み
出しの制御を実行することにより、各セクタに設定した
アドレスエリアAR2を基準にして、連続する4つのセ
クタに1クラスタのデータを割り当てる。これによりシ
ステム制御回路34は、内周側のゾーンから外周側のゾ
ーンに向かって、順次各ゾーンに割り当てるクラスタ数
を増大するようになされている。

【0090】さらにシステム制御回路34は、図示しな
いトラッキングサーボ回路に対してトラッキングエラー
信号の極性に対する対物レンズ17の可動方向を切り換
え指示し、これによりレーザービームの走査を、グルー
ブと、グルーブ間のランドとの間で切り換え制御する。
これによりこの光ディスク装置10では、いわゆるラン
ド/グルーブ記録できるようになされている。

【0091】図8は、この光ディスク装置10の記録再
生系を示すブロック図である。この光ディスク装置10
において、ディスク弁別器50は、例えばカートリッジ
に形成された凹部より光ディスク12の種類を識別し、
識別信号をシステム制御回路34に出力する。これによ
り光ディスク装置10は、装填された光ディスク12の
種類に応じて、記録再生系の動作を切り換え、各種光デ
ィスクをアクセスできるようになされている。

【0092】ここでエンコーダ51は、記録時、編集時
等において、外部機器よりビデオ信号及びオーディオ信
号でなる入力信号SINを入力し、このビデオ信号及び
オーディオ信号をアナログディジタル変換処理した後、
MPEG(Moving Picture Experts Group)に規程のフ
ォーマットによりデータ圧縮してユーザーデータDUを
生成する。

【0093】これに対してデコーダ52は、エンコーダ
51とは逆に、再生時、編集時において、記録再生回路
53より出力されるユーザーデータDUをMPEGに規
程のフォーマットによりデータ伸長してディジタルビデ
オ信号、ディジタルオーディオ信号を生成し、このディ
ジタルビデオ信号及びディジタルオーディオ信号をアナ
ログ信号SOUTに変換して出力する。

【0094】記録再生回路53は、記録時、編集時、エ
ンコーダ51より出力されるユーザーデータDUをメモ
リ54に蓄積すると共に、所定ブロック単位で処理して
光ディスク12に記録する。

【0095】すなわち図9に示すように、記録再生回路
53は、ユーザーデータDUを2048バイト単位で順
次ブロック化し、各ブロックに16バイトによるアドレ
スデータ及びエラー検出符号を付加する。記録再生回路
53は、この2048バイト+16バイトによりセクタ
データブロックを形成する。アドレスデータは、このセ
クタデータブロックのアドレスデータである。なおユー
ザーデータDUによるセクタは、図1について上述した
プリフォーマットによるセクタとは異なる。またエラー
検出符号は、このアドレスデータの誤り検出符号であ
る。

【0096】さらに図10に示すように、記録再生回路
53は、16個のセクタデータブロックによりECCデ
ータブロック(182バイト×208バイト)を形成す
る。すなわち記録再生回路53は、図面にて、2048
バイト+16バイトによる16個のセクタデータブロッ
クを172バイト単位で順次ラスタ走査の順に配列し、
この横方向に、内符号でなる誤り訂正符号(PI)を生
成する。さらにこの縦方向に外符号でなる誤り訂正符号
(PO)を生成する。

【0097】記録再生回路53は、このECCブロック
をインターリーブ処理して、図11に示すフレーム構造
を形成する。すなわち記録再生回路53は、182バイ
ト×208バイトのECCデータブロックの各91バイ
トに対して、2バイトのフレーム同期信号(FS)を割
り当て、これにより1つのECCデータブロックで41
6フレームを形成する。これにより記録再生回路53
は、この図11に示すフレーム構造により1クラスタの
データを形成し、この1クラスタを連続する4つのセク
タに割り当てる。

【0098】このとき記録再生回路53は、必要に応じ
て所定の固定値のデータを割り当てて、図3について上
述したセクタ構造により、連続するデータを処理する。
さらに記録再生回路53は、このような配列によるデー
タ列を(1、7)RLL変調した後、連続するビット列
間で演算処理して出力する。またこの出力の際に、ユー
ザーデータDUに換算して11.08〔Mbps〕のデ
ータ転送速度により出力することにより、エンコーダ5
1より入力されるユーザーデータDUのデータ転送速度
に比して高い転送速度により間欠的に出力する。これに
より記録再生回路53は、間欠的にユーザーデータDU
を記録して余る空き時間を利用して、振動等によりデト
ラックしても、連続するユーザーデータDUを途絶える
ことなく記録できるようになされている。

【0099】このデータ記録の際に、記録再生回路53
は、図5について上述した書き込み読み出しクロックR
/W CKを基準にして変調したデータを出力し、また
システム制御回路34の制御により、クラスタカウンタ
38で検出されたタイミングを基準にして変調したデー
タの出力を開始する。

【0100】さらに記録再生回路53は、再生時、光ヘ
ッド11より入力される再生信号RF、MOを増幅した
後、2値化して2値化信号を生成する。さらにこの2値
化信号を基準にして再生信号RF、MOよりクロックを
再生する。かくするにつき、この再生されたクロック
は、書き込み読み出しクロックR/W CKに対応する
ことになる。さらにこの再生したクロックを基準にして
順次2値化信号をラッチすることにより再生データを検
出する。

【0101】このとき記録再生回路53は、PRML
(Patial-Response Maximum-Likelihood)の手法を適用
して、この再生データを復号して復号データを生成す
る。さらに記録再生回路53は、この復号データをデイ
ンターリーブ処理した後、誤り訂正処理し、デコーダ5
2に出力する。

【0102】かくするにつきDVDにおいては、(1、
7)RLL変調したデータを最短ピット長0.4〔μ
m〕で記録するようになされており、単純に開口数によ
り換算してDVDと同一のマージンにより記録再生系を
形成すると、最短ピット長0.3〔μm〕、線記録密度
0.23〔μm/bit〕により所望のデータを記録再
生することができる。これに対してPRMLにより積極
的に符号間干渉を利用すれば、その分線記録密度0.2
3〔μm/bit〕以下により同様のマージンを確保す
ることができる。

【0103】このとき記録再生回路53は、記録時と同
様に、ユーザーデータDUに換算して11.08〔Mb
ps〕のデータ転送速度によりクラスタを単位にして間
欠的に光ディスク12よりデータ再生し、この再生した
ユーザーデータDUを連続的にデコーダ52に出力す
る。

【0104】この一連の再生時における処理において、
記録再生回路53は、光ディスク12が光磁気ディスク
の場合、システム制御回路34の制御により、偏光面に
応じて信号レベルが変化する再生信号MOを選択的に処
理して、ユーザーデータDUを再生する。また光ディス
ク12が再生専用の光ディスク、追記型、相変化型の場
合、戻り光の光量変化に応じて信号レベルが変化する再
生信号RFを選択的に処理してユーザーデータDUを再
生する。さらに光ディスク12が光磁気ディスクの場合
でも、内周側のリードインエリアを再生する場合、再生
信号RFを選択的に処理してユーザーデータDUを再生
する。

【0105】アドレス読出回路55は、記録時、各セク
タデータブロック(図9)に付加するアドレスデータを
生成して記録再生回路53に出力し、再生時、記録再生
回路53で検出されたアドレスデータを解析してシステ
ム制御回路34に通知する。

【0106】レーザー駆動回路57は、書き込み時、光
ディスク12が光磁気ディスクの場合、システム制御回
路34の制御により、書き込み読み出しクロックR/W
CKに同期したタイミングにより光ヘッド11の半導
体レーザーを駆動し、これによりレーザビームの光量を
間欠的に立ち上げる。

【0107】またレーザー駆動回路57は、書き込み
時、光ディスク12が相変化型又追記型の場合、システ
ム制御回路34の制御により、記録再生回路53の出力
データによりレーザビームの光量を間欠的に立ち上げ、
これにより光ディスク12にユーザーデータDUを記録
する。

【0108】これに対してレーザー駆動回路57は、読
み出し時、レーザービームの光量を一定の低レベルに保
持する。

【0109】変調コイル駆動回路56は、光ディスク1
2が光磁気ディスクの場合、システム制御回路34の制
御により記録時動作を立ち上げ、記録再生回路53の出
力データにより光ヘッド11の変調コイルを駆動する。
これにより変調コイル駆動回路56は、間欠的に光量が
立ち上がるレーザービーム照射位置に変調磁界を印加し
て、熱磁気記録によりユーザーデータDUを記録する。

【0110】図12は、システム制御回路34の制御に
より、連続するデータを記録再生する際における光ディ
スク12のアクセスを示す略線図である。システム制御
回路34は、アドレス検出回路37より検出されるアド
レスデータIDに基づいて、内周側のゾーンより外周側
のゾーンに対象を切り換えて、順次連続するデータを記
録し、また連続するデータを再生する。

【0111】このときシステム制御回路34は、スレッ
ドモータ36を制御して、内周側のゾーンより外周側の
ゾーンZmにアクセス対象を切り換えた場合、符号G1
により示すように、最内周のグルーブよりアクセスを開
始した後、符号G2により示すように、このグルーブに
よるトラックをこのゾーンZmの最外周までアクセスす
るように、全体の動作を制御する。続いてシステム制御
回路34は、符号Jにより示すように、トラックジャン
プを指示し、このゾーンZmの最内周のランドによるト
ラックにアクセス対象を切り換え、この最内周のランド
によるトラックから(符号L1)、このランドによるト
ラックをこのゾーンZmの最外周までアクセスするよう
に(符号L2)全体の動作を制御する。

【0112】これによりシステム制御回路34は、ZC
LVにより光ディスク12を駆動するにつき、一定の回
転速度に保持する範囲については、この範囲に対して連
続するユーザーデータDUを記録し、この範囲について
記録困難になると、続く外周側の領域にユーザーデータ
DUを記録する。これにより光ディスク装置10では、
可能な範囲で、光ディスク12の回転速度の切り換え頻
度を低減するようになされ、その分アクセス速度を向上
するようになされている。

【0113】このときシステム制御回路34は、この一
定の回転速度に保持する範囲のうち、始めにグルーブに
よるトラックについて内周側より外周側に順次ユーザー
データDUを記録し、この記録が完了すると、ランドに
よるトラックについて順次ユーザーデータを記録するこ
とにより、光ヘッド11のシーク頻度についても低減す
るようになされ、これによってもアクセス速度を向上す
るようになされている。

【0114】システム制御回路34は、このようにして
1のゾーンについてアクセスを完了すると、続く外周側
のゾーンにアクセス対象を切り換え、この外周側ゾーン
のグルーブによるトラックより、続くユーザーデータD
Uの記録を開始する。これによりシステム制御回路34
は、各ゾーンにおいては、グルーブによるトラックより
アクセスを開始するように、全体の動作を制御する。

【0115】(1−2)第1の実施の形態の動作 以上の構成において、マスタリング装置1では(図
2)、ディスク原盤2を回転駆動して内周側より外周側
に向かってらせん状にレーザービームLを照射すること
により、約1.0〔μm〕の間隔で、グルーブの形状が
形成され、このグルーブ形状がウォウブル信号WBによ
り蛇行するように形成される。

【0116】さらにこのときマスタリング装置1では、
レーザービームLの露光により形成されるグルーブと、
隣接するグルーブ間の間隔とがほぼ等しくなるように、
レーザービームLのスポット形状、光量が設定され、こ
れにより光ディスクは、グルーブを基準にしてランドグ
ルーブ記録可能なように形成される。またこのときグル
ーブを基準にして約0.21〔μm/bit〕の線記録
密度によりランドグルーブ記録して容量8〔GB〕以上
のデータを記録できるように形成される。これによりマ
スタリング装置1は、このディスク原盤2より作成され
る光ディスクについては、情報記録面を有効に利用して
容量8〔GB〕以上のデータを記録できるようにする。

【0117】また角速度一定の条件によりディスク原盤
2を回転駆動して、順次段階的に周波数が増大するウォ
ウブル信号WBによりレーザービーム照射位置が変位す
ることによりゾーニングされ、各ゾーン内においては、
光ディスクの回転角度に換算して、グルーブの蛇行周期
が内周側と外周側とで一定になるように形成される。

【0118】このときマスタリング装置1では、アドレ
ス信号生成回路6において、ディスク原盤2の回転毎に
順次値が変化するアドレスデータID(図3(A))が
形成され、このアドレスデータIDに同期データ等が付
加されてアドレスエリアAR2に割り当てるデータが形
成される(図1)。さらにこのデータが変調された後、
合成回路8においてウォウブル信号WBと合成された
後、駆動回路5に出力される。これによりマスタリング
装置1では、グルーブの蛇行が所定の角間隔で中断され
て、ディスク原盤2にピット列によるアドレスデータが
記録され、このアドレスデータを先頭にしてディスク原
盤2を所定の角間隔で放射状に分割してなるセクタ構造
が形成される。

【0119】これによりこのディスク原盤2により形成
される光ディスクにおいては、このアドレスデータを基
準にして各セクタをアクセスするにつき、塵等により正
しくアドレスデータを再生できない場合でも、グルーブ
の蛇行を基準にした補間処理により、各セクタを正しく
アクセスすることができる。従ってアドレスデータにお
いては、高密度に情報を記録する場合でも、冗長度を低
く設定することができ、その分情報記録面を有効に利用
して光ディスクに記録されたアドレスを確実に検出する
ことができる。

【0120】このようにしてセクタ構造を形成する際
に、マスタリング装置1では、ウォウブル信号WBの周
波数の切り換えにより、ディスク原盤2が同心円状にゾ
ーニングされ、内周側のゾーンより外周側のゾーンに向
かって順次セクタ数が増大するように、ピット列が形成
される。これによりこのゾーニングに対応してゾーンC
LVの手法を適用して光ディスクをアクセスして、情報
記録面を効率良く利用することができ、またアクセス速
度を向上することができる。

【0121】さらにこのときアドレスエリアAR2を前
後の領域に分割して、それぞれ続くグルーブによるセク
タと、続くランドによるセクタとのアドレスデータを割
り当てたことにより、ランドグルーブ記録により高密度
にデータを記録する場合でも、隣接トラックからのクロ
ストークを有効に回避して、確実にアドレスデータを再
生することができる。

【0122】またこのときアドレスデータIDのうちの
2ビットに誤り検出符号が割り当てられ、また1つの領
域に同一のアドレスデータIDを繰り返し割り当てたこ
とによっても、確実にアドレスデータを再生することが
できる。

【0123】これによりこの実施の形態に係る光ディス
クの製造工程では、このマスタリング装置1によるディ
スク原盤2より、所定の工程を経て、ディスク原盤2に
形成したセクタ構造により光ディスクが作成される。

【0124】この光ディスクは(図4)、この情報記録
面の上に、レーザービームを透過してこのレーザービー
ムを情報記録面に導く光透過層が約0.1〔mm〕の厚
さで形成され、これにより光透過層を介して高開口数の
光学系よりレーザービームを照射しても、スキューの影
響を有効に回避してこの情報記録面に所望のデータを確
実に記録再生できるように形成される。

【0125】この光ディスク12は、光ディスク装置に
おいて、このようにして生成されたグルーブの蛇行を基
準にしてスピンドル制御等の処理が実行され、このとき
PLL回路35においてグルーブの蛇行を基準にした精
度の高いクロックCKが生成され、またクラスタカウン
タ38によりセクタのタイミングが検出される(図
6)。

【0126】すなわち光ディスク12は、光ディスク装
置10において(図5、図6)、ワーキングディスタン
スWDが560〔μm〕に設定された開口数0.78の
対物レンズ17を介して波長650〔nm〕のレーザー
ビームが照射され、その戻り光が光ヘッド11により受
光されて、戻り光の光量に応じて信号レベルが変化する
再生信号RF、戻り光の偏光面に応じて信号レベルが変
化する再生信号MO、グルーブ又はピット列に対するレ
ーザービーム照射位置の変位に応じて信号レベルが変化
するプッシュプル信号PP、デフォーカス量に応じて信
号レベルが変化するフォーカスエラー信号FEが検出さ
れる。

【0127】このうちプッシュプル信号PPから、ウォ
ウブル信号検出回路39において、ウォウブル信号WB
が抽出され、このウォウブル信号WBが2値化されてエ
ッジ情報が抽出される。さらに続くPLL回路35にお
いて、このエッジ情報を有してなる2値化信号S1が分
周回路35Bの出力信号CKとの間で位相同期され、書
き込み読み出しクロックR/W CKが生成される。

【0128】このときウォウブル信号WBが単一周波数
のキャリア信号により生成されていることにより、2値
化して得られるエッジ情報においては、各エッジ情報が
正しい位相情報を有していることになる。これによりこ
のエッジ情報に位相同期させて、精度の高い書き込み読
み出しクロックR/W CKが生成される。

【0129】さらに書き込み読み出しクロックR/W
CKは、アドレス検出回路37においてアドレスエリア
AR2より検出されるフレーム同期のタイミングを基準
にして、クラスタカウンタ38によりカウントされ、こ
れにより記録再生回路53(図11)における書き込み
読み出しのタイミングが設定される。このとき精度の高
いクロックR/W CKを基準にしてこのタイミングが
設定されることにより、光ディスク装置10において
は、レーザービーム照射位置を高い精度により判定して
書き込みのタイミング等を設定することができる。従っ
て光ディスク12に高密度にユーザーデータを記録する
につき、光ディスク12の情報記録面を高密度に利用し
てこれらユーザーデータを記録することができる。

【0130】このとき塵等の影響によりアドレス検出回
路37において、正しくフレーム同期のタイミングを検
出困難な場合でも、PLL回路35より出力されるクロ
ックR/W CKをクラスタカウンタ38でカウントす
ることにより、正しいタイミングを検出することがで
き、これにより高開口数の光学系により所望のデータを
高密度に記録再生する場合でも、これらのデータを確実
に記録再生することができる。

【0131】このようにしてウォウブル信号WBを処理
する際に、PLL回路35において、レーザービーム照
射位置に応じて分周回路35Bの分周比が切り換えら
れ、これによりZCLVにより光ディスク12が回転駆
動される。

【0132】このときグルーブの蛇行周期が、回転角度
に換算して各領域で一定に形成されていることにより、
各ゾーン内において速やかにPLL回路35の同期が形
成され、その分アクセス速度を向上することができる。
また光ディスク12の回転速度に換算してグルーブの蛇
行が一定周期により形成されていることにより、隣接ト
ラックからの影響も有効に回避することができる。

【0133】かくするにつき光ディスク装置10では
(図8)、このような記録再生のタイミングの制御によ
り、記録時においては、エンコーダ51においてビデオ
信号及びオーディオ信号がMPEGに規程のフォーマッ
トによりデータ圧縮されてユーザーデータDUに変換さ
れ、このユーザーデータDUが所定のECCブロック単
位で変調処理される。さらに光ディスク12が光磁気デ
ィスクの場合、光ヘッド11より書き込み読み出しクロ
ックR/W CKに同期したタイミングにより間欠的に
レーザービームの光量を立ち上げた状態で、変調コイル
駆動回路56によりこのレーザービーム照射位置に変調
処理されたECCブロックのデータに従って変調磁界が
印加され、これによりユーザーデータDUが熱磁気記録
される。

【0134】また光ディスク12が相変化型の場合、又
は追記型の場合、書き込み読み出しクロックR/W C
Kに同期したタイミングで、ECCブロックのデータに
従って、レーザー駆動回路57により間欠的にレーザー
ビームの光量が切り換えられ、これによりユーザーデー
タDUが光ディスク12に記録される。

【0135】このときこの光ディスク装置10では、1
ECCブロックのユーザーデータDUが、4つのセクタ
に順次割り当てられて記録され、このとき精度の高いク
ロックにより記録開始のタイミングを精度良く検出する
ことができることにより、また塵等によっても補間処理
により正しいタイミングを検出できることにより、高開
口数の光学系により光ディスク12に高密度に記録する
場合でも、対応するセクタに確実に記録することができ
る。

【0136】これに対して再生時、光ディスク装置10
においては、記録時と同様にして、対応するセクタが検
出される。また光ヘッド11より得られる再生信号RF
又はMOが2値化された後、再生クロックが生成され、
この再生クロックを基準にして順次再生データが得ら
れ、この再生データが復号されて出力される。このとき
光磁気ディスク12より得られる再生信号MOは、ピッ
ト列より得られる再生信号RFに比して小さいS/N比
により得られる。ところがこの実施の形態では、ピット
列によるアドレスエリアAR2が、各ゾーンで放射状に
形成されていることにより、このピット列からの再生信
号MOに対するクロストークが有効に回避される。

【0137】このようにして光ディスク12をアクセス
する際に、光ディスク装置10では、光ディスク12よ
り得られるセクタアドレスを基準にしたシステム制御回
路34の制御により(図12)、ZCLVにより一定の
回転速度に保持するゾーンZmについては、このゾーン
Zmに対して連続するユーザーデータDUを記録し、こ
のゾーンZmに記録困難になると、続く外周側のゾーン
にユーザーデータDUを記録する。これにより光ディス
ク装置10では、可能な範囲で、光ディスク12の回転
速度の切り換え頻度が低減され、その分アクセス速度が
向上される。

【0138】またこのように一定の回転速度に保持する
ゾーンZmのうち、始めにグルーブによるトラックにつ
いて内周側より外周側に順次ユーザーデータDUを記録
し、この記録が完了すると、ランドによるトラックにつ
いて順次ユーザーデータを記録する。これにより光ディ
スク装置10では、光ヘッド11のシーク頻度について
も低減するようになされ、これによってもアクセス速度
が向上される。

【0139】(1−3)第1の実施の形態の効果 以上の構成によれば、グルーブの幅とランドの幅とがほ
ぼ等しくなるように設定して、順次らせん状にグルーブ
を形成してグルーブによるトラックとランドによるトラ
ックをらせん状に形成し、またこのトラックピッチを
0.5〔μm〕に、光透過層を100〔μm〕の厚さに
設定したことにより、光ディスク12の情報記録面を有
効に利用することができる。これにより所望の情報を高
密度に記録して、容量8〔GB〕の光ディスクシステム
を形成することができる。

【0140】またこのときグルーブを基準にして、ワー
キングディスタンス560〔μm〕、開口数0.78以
上の光学系を介してレーザービームを照射して、グルー
ブによるトラックとランドによるトラックとをアクセス
し、光ディスクの内周側より外周側に、順次段階的に光
ディスクの回転速度を切り換えることにより、外周側の
記録密度を内周側の記録密度とほぼ等しく設定でき、こ
れによっても情報記録面を有効に利用して、所望の情報
を高密度に記録することができる。

【0141】さらに光ディスクをアクセスする際に、光
ディスクの回転速度を一定の回転速度に保持する各ゾー
ン内で、グルーブによるトラックとランドによるトラッ
クとをそれぞれ連続してアクセスし、グルーブによるト
ラックの最外周に続いて、ランドによるトラックの最内
周をアクセスすることにより、光ディスク12の回転速
度の切り換え頻度を低減することができ、また光ヘッド
11のシーク頻度も低減でき、これによりアクセス速度
を向上することができる。

【0142】(2)第2の実施の形態 図13は、図12との対比により本発明の第2の実施の
形態に係る光ディスク装置による光ディスクのアクセス
を示す平面図である。この実施の形態においては、第1
の実施の形態について上述した光ディスク12をアクセ
スする。

【0143】この実施の形態において、この光ディスク
12をアクセスする光ディスク装置は、光ディスク12
をアクセスする際におけるシステム制御回路の処理手順
が異なる以外、第1の実施の形態に係る光ディスク装置
と同一に構成される。

【0144】すなわちこの実施の形態において、システ
ム制御回路は、何ら光ディスク12にデータが記録され
ていない場合において、この光ディスク12に連続する
データを記録する場合、光ディスク12の最内周のゾー
ンZ0の、最内周のグルーブによるトラックより(符号
G1)、この連続するデータの記録を開始する。

【0145】さらにこのゾーンZ0のグルーブによるト
ラックにデータの記録を完了すると、符号G2で示すよ
うに、続くゾーンZ1のグルーブによるトラックに対し
て連続するデータの記録を開始し、符号G3及びG4に
示すように、このグルーブによるトラックへのデータ記
録を、最外周のゾーンZnまで繰り返す。

【0146】この最外周のゾーンZnにおいて、グルー
ブによるトラックの最外周まで光ディスク12のアクセ
スを終了すると、システム制御回路は、最内周のゾーン
Z0の、ランドによるトラックの最内周を指定してトラ
ックジャンプさせ(符号J)、順次符号L1〜L4によ
り示すように、この光ディスクの最外周のランドによる
トラックまで、順次連続するデータを記録する。

【0147】これによりシステム制御回路は、光ディス
ク12全体のアクセスにおいて、トラックジャンプの頻
度を優先して低減する。

【0148】図13に示す構成によれば、光ディスク1
2全体のアクセスにおいて、トラックジャンプの頻度を
優先して低減して、第1の実施の形態と同様の効果を得
ることができる。

【0149】(3)第3の実施の形態 図14は、図1との対比により本発明の第3の実施の形
態に係る光ディスクを示す平面図である。この実施の形
態に係る光ディスクの製造工程では、第1の実施の形態
と同様に、グルーブを形成し、このグルーブの形成を所
定の角間隔で中断してピット列によるアドレスデータを
記録する。このときこの実施の形態では、アドレスエリ
アAR2の前半部分と、後半部分とに、それぞれ続くグ
ルーブによるセクタのアドレスデータと、続くランドに
よるセクタのアドレスデータとを記録し、このピット列
をグルーブによるトラックセンター上に配置する。

【0150】この光ディスクに対して光ディスク装置
は、上述の第1又は第2の実施の形態と同様に光ディス
クをアクセスする。

【0151】図14に示す構成によっても、上述の第1
の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0152】(4)第4の実施の形態 図15は、図1との対比により本発明の第4の実施の形
態に係る光ディスクを示す平面図である。この実施の形
態に係る光ディスクの製造工程では、第1の実施の形態
と同様に、グルーブを形成し、このグルーブの形成を所
定の角間隔で中断してピット列によるアドレスデータを
記録する。このときこの実施の形態では、アドレスエリ
アAR2の前半部分と、後半部分とに、それぞれ続くグ
ルーブによるセクタのアドレスデータと、続くランドに
よるセクタのアドレスデータとを記録し、この前半側及
び後半側のピット列を、それぞれランドとグルーブの境
界上に形成する。

【0153】この光ディスクに対して光ディスク装置
は、上述の第1又は第2の実施の形態と同様に光ディス
クをアクセスする。

【0154】図15に示す構成によっても、上述の第1
の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

【0155】(5)第5の実施の形態 図16は、図1との対比により本発明の第5の実施の形
態に係る光ディスクを示す平面図である。この実施の形
態に係る光ディスクの製造工程では、グルーブを1周辿
ると外周側のランドに続くように、またこのランドを1
周辿ると外周側のグルーブに続くように、グルーブとラ
ンドとを光ディスクの円周方向に交互に繰り返して、グ
ルーブ及びランドの繰り返しによるトラックを、0.5
〔μm〕のピッチにより形成する。

【0156】さらにこのグルーブの形成を所定の角間隔
で中断して、ピット列によるアドレスデータを記録す
る。このときこの実施の形態では、アドレスエリアAR
2の前半部分と、後半部分とに、それぞれ続くグルーブ
によるセクタのアドレスデータと、続くランドによるセ
クタのアドレスデータとを対応するトラックセンター上
に配置する。

【0157】図12との対比により図17に示すよう
に、この実施の形態において、光ディスク装置は、内周
側より順次トラックを辿って連続するデータを記録し、
これにより光ディスクの回転速度の切り換え頻度、光ヘ
ッドのシーク頻度を低減して連続するデータを記録す
る。

【0158】図16及び図17に示す構成によれば、グ
ルーブとランドとを光ディスクの円周方向に交互に繰り
返して、グルーブ及びランドの繰り返しによるトラック
を、0.5〔μm〕のピッチにより形成する場合でも、
第1の実施の形態と同様の効果を得ることができ、また
第1及び第2の実施の形態に比して一段とアクセス速度
を向上することができる。

【0159】(6)第6の実施の形態 図18は、図16との対比により本発明の第6の実施の
形態に係る光ディスクを示す平面図である。この実施の
形態に係る光ディスクの製造工程では、グルーブを1周
辿ると外周側のランドに続くように、またこのランドを
1周辿ると外周側のグルーブに続くように、順次グルー
ブを形成する。さらにこのグルーブの形成を所定の角間
隔で中断して、ピット列によるアドレスデータを記録す
る。このときこの実施の形態では、アドレスエリアAR
2の前半部分と、後半部分とに、アドレスデータを記録
する。このとき各ピット列をそれぞれグルーブとランド
の境界に割り当てて、前半部分と後半部分とでオフセッ
トさせて配置する。

【0160】この光ディスクに対して光ディスク装置
は、上述の第5の実施の形態と同様に光ディスクをアク
セスする。

【0161】図18に示す構成によれば、ランドとグル
ーブとを交互に接続してランドグルーブ記録する場合に
適用して、第5の実施の形態と同様の効果を得ることが
できる。

【0162】(7)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、1のアドレスアリア
AR2に8Kバイトのデータをピット列により記録する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば
2Kバイト、4Kバイト等によるデータを割り当てるよ
うにしてもよい。

【0163】また上述の実施の形態においては、同一の
アドレスデータIDを2回繰り返して記録する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて3
回以上繰り返してもよく、また繰り返しを省略してもよ
い。

【0164】また上述の実施の形態においては、何らウ
ォウブル信号を変調することなく、このウォウブル信号
によりグルーブを蛇行させる場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、グルーブの蛇行により種々の情報
を併せて記録するようにしてもよい。

【0165】さらに上述の実施の形態においては、ゾー
ニングにより、順次段階的にグルーブの蛇行周期を変化
させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
回転角度に換算して一定の蛇行周期によりグルーブを蛇
行させる場合、線速度に換算したグルーブの蛇行周期が
一定になるように形成する場合、またこの線速度に換算
したグルーブの蛇行周期を光ディスクの半径方向に順次
段階的に変化させる場合にも適用することができる。

【0166】さらに上述の実施の形態においては、ウォ
ウブル信号によりグルーブ全体を蛇行させる場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、グルーブの片側エ
ッジだけ蛇行させる場合、さらには両エッジを異なるウ
ォウブル信号により蛇行させる場合にも広く適用するこ
とができる。

【0167】また上述の第1〜第5の実施の形態におい
ては、グルーブによるトラックからアクセスを開始する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ランド
によるトラックからアクセスを開始する場合、またゾー
ンによりランドよるトラック及びグルーブよるトラック
を交互に切り換えてアクセスを開始してもよい。

【0168】また上述の第1〜第5の実施の形態におい
ては、グルーブ及びランドによる1対のトラックをらせ
ん状に形成する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、グルーブ及びランドによる複数対のトラックを
らせん状に形成してもよい。

【0169】また上述の第6及び第7の実施の形態で
は、トラックが1周回する毎に、ランド及びグルーブを
切り換えて1のトラックをらせん状に形成する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、所定の角間隔に
よりランド及びグルーブを切り換えて1のトラックをら
せん状に形成してもよく、さらにはランド及びグルーブ
の繰り返しによるらせん状のトラックを複数本形成して
もよい。

【0170】さらに上述の実施の形態においては、ラン
ド/グルーブ記録においてトラックピッチが0.5〔μ
m〕になるように、グルーブを形成する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、狭トラックピッチによ
りグルーブを形成する場合に広く適用することができ
る。すなわちトラックピッチ及び線記録密度の設定によ
り、また記録に供するデータの冗長度等により、トラッ
クピッチを0.64〔μm〕以下に設定して、8〔G
B〕の容量を確保することができる。

【0171】また上述の実施の形態においては、光透過
層の厚さを0.1〔mm〕に設定する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、光透過層の厚さは177
〔μm〕以下に設定して容量8〔GB〕を確保すること
ができる。因みに光透過層の厚さは、10〔μm〕は確
保することが必要である。

【0172】また上述の実施の形態においては、ユーザ
ーデータを線記録密度0.21〔μm/bit〕により
記録する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、線記録密度0.23〔μm/bit〕により記録す
る場合に適用して、上述の実施の形態と同様の効果を得
ることができる。なおこれをビット長、マーク長に換算
すると、最短ビット長、最短マーク長0.3〔μm〕が
許容可能な範囲である。

【0173】また上述の実施の形態においては、波長6
50〔nm〕のレーザー光を開口数0.78の光学系に
より照射して所望のデータを記録再生する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、高開口数の光学系に
より所望のデータを高密度に記録する場合に広く適用す
ることができる。なお光透過層の厚さ、実現可能なワー
キングディスタンス等を考慮すると、開口数0.78以
上、ワーキングディスタンス560〔μm〕以下の場合
に、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。

【0174】また上述の実施の形態においては、記録可
能な光ディスクに本発明を適用する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、再生専用の光ディスクにも
適用することができる。

【0175】

【発明の効果】以上の構成によれば、グルーブの幅とラ
ンドの幅とがほぼ等しくなるように設定して、トラック
ピッチ0.5〔μm〕により順次トラックを形成し、光
透過層を100〔μm〕の厚さに設定したことにより、
光ディスク12の情報記録面を有効に利用して、所望の
情報を高密度に記録して、容量8〔GB〕の光ディスク
システムを形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るマスタリング
装置によるゾーニングの説明に供する平面図である。

【図2】図1のゾーニングに適用されるマスタリング装
置を示すブロック図である。

【図3】図1のゾーニングによるセクタの構成を示す略
線図である。

【図4】図1のマスタリング装置により生成される光デ
ィスクを示す斜視図である。

【図5】図1のマスタリング装置を適用して製造された
光ディスクをアクセスする光ディスク装置を示すブロッ
ク図である。

【図6】図5の光ディスク装置の光ヘッドを示す略線図
である。

【図7】図6の光ヘッドの対物レンズの周辺構成を示す
断面図である。

【図8】図5の光ディスク装置のデータ処理系を示すブ
ロック図である。

【図9】図8の光ディスク装置におけるセクタ構造の説
明に供する図表である。

【図10】図8の光ディスク装置におけるECCブロッ
クを示す図表である。

【図11】図8の光ディスク装置におけるフレーム構造
の説明に供する図表である。

【図12】図8の光ディスク装置における連続するデー
タの処理の説明に供する平面図である。

【図13】図12との対比により、本発明の第2の実施
の形態に係る光ディスク装置における連続するデータの
処理の説明に供する平面図である。

【図14】本発明の第3の実施の形態に係るマスタリン
グ装置によるセクタの説明に供する平面図である。

【図15】本発明の第4の実施の形態に係るマスタリン
グ装置によるセクタの説明に供する平面図である。

【図16】本発明の第5の実施の形態に係るマスタリン
グ装置によるセクタの説明に供する平面図である。

【図17】図16の光ディスクに適用される光ディスク
装置における連続するデータの処理の説明に供する平面
図である。

【図18】本発明の第6の実施の形態に係るマスタリン
グ装置によるセクタの説明に供する平面図である。

【符号の説明】

1……マスタリング装置、2……ディスク原盤、5……
駆動回路、6……アドレス信号生成回路、7……ウォウ
ブル信号発生回路、10……光ディスク装置、11……
光ヘッド、12……光ディスク、35……PLL回路、
37……アドレス検出回路、39……ウォウブル信号処
理回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 7/24 G11B 7/135

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザービームを照射してトラックピッチ
    が0.64〔μm〕以下により形成された光ディスクを
    アクセスする光ディスク装置であって、 前記光ディスクに形成された前記レーザービームのガイ
    ド溝を担うグルーブを基準にして、ワーキングディスタ
    ンス560〔μm〕以下、開口数0.78以上に設定さ
    れた光学系を介して、前記光ディスクに前記レーザービ
    ームを照射して、前記グルーブによるトラックと、内周
    側及び外周側を前記グルーブにより挟まれたランドによ
    るトラックとをアクセスし、 前記レーザービームの照射位置に応じて、前記光ディス
    クの内周側より外周側に、順次段階的に前記光ディスク
    の回転速度を切り換え、 連続する前記光ディスクのアクセスにおいて、 前記光ディスクの回転速度を一定の回転速度に保持する
    範囲内で、 前記グルーブによるトラックの最外周又は最内周に続い
    て、前記ランドによるトラックの最内周又は最外周をア
    クセスし、又は前記ランドによるトラックの最外周又は
    最内周に続いて、前記グルーブによるトラックの最内周
    又は最外周をアクセスすることを特徴とする光ディスク
    装置。
  2. 【請求項2】レーザービームを照射してトラックピッチ
    が0.64〔μm〕以下により形成された光ディスクを
    アクセスする光ディスク装置であって、 前記光ディスクに形成された前記レーザービームのガイ
    ド溝を担うグルーブを基準にして、ワーキングディスタ
    ンス560〔μm〕以下、開口数0.78以上に設定さ
    れた光学系を介して、前記光ディスクに前記レーザービ
    ームを照射して、前記グルーブによるトラックと、内周
    側及び外周側を前記グルーブにより挟まれたランドによ
    るトラックとをアクセスし、 前記レーザービームの照射位置に応じて、前記光ディス
    クの内周側より外周側に、順次段階的に前記光ディスク
    の回転速度を切り換え、 連続する前記光ディスクのアクセスにおいて、 前記情報記録面において、 前記グルーブによるトラックの最外周又は最内周に続い
    て、前記ランドによるトラックの最内周又は最外周をア
    クセスし、又は前記ランドによるトラックの最外周又は
    最内周に続いて、前記グルーブによるトラックの最内周
    又は最外周をアクセスすることを特徴とする光ディスク
    装置。
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