JP3159210B2 - 光ディスク - Google Patents

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のフォー
マットに関し、より具体的には、書換可能な光ディスク
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、映像、音声、および計算
機用のデータのようなソフトウェアを記録するための媒
体として、最近非常に広く用いられている。特に、光デ
ィスクの記録密度を向上する期待が最近高まってきてお
り、そのため、そのような期待に応えることに適した光
ディスクのフォーマットの開発が強く望まれている。

【０００３】現在の「１３０ｍｍ書換型光ディスク」の
フォーマットを以下に説明する。

【０００４】１３０ｍｍ書換型光ディスクのフォーマッ
トは、「ＪＩＳ Ｘ ６２７１」に定められている。こ
のフォーマットとしては、ディスク上に連続した溝がス
パイラル状に形成され、信号を記録するトラックとして
この溝の間のランドが用いられるＡ形フォーマットと、
ディスク上にサンプル用のマークを形成し、サンプルサ
ーボ方式によりトラッキング制御を行うＢ形フォーマッ
トとが挙げられる。

【０００５】Ａ形フォーマットにおいて情報データを記
録するトラックは、ウォブル（微少振動）がないトラッ
クであり、情報データはランド（溝の間）にのみ記録さ
れる。Ａ型フォーマットにおいて、ユーザデータ容量が
５１２バイトである場合の標準ユーザデータフォーマッ
トを図１４に示す。図に示した数字は各信号に配分され
るバイト数（Ｂ）を指す。５１２Ｂのユーザーバイトに
は誤り訂正符号、再同期バイト、および制御用バイトが
追加されるため、データ領域は６５０Ｂの容量を有する
ことになる。データ領域の信号を記憶するセクタにおい
ては、セクタの先頭を示すセクタマーク（ＳＭ）、クロ
ック再生の同期をとるためのＶＦＯ領域、セクタのアド
レスを示すＩＤ領域、ＩＤ領域の先頭を示すアドレスマ
ーク（ＡＭ）のようなプリレコードされたアドレス領
域、データを書き換えるためのオフセット検出領域（Ｏ
ＤＦ）、レーザ出力の検査に用いるＡＬＰＣ、および後
続のセクタに重ならないための１５Ｂのバッファ領域の
ような他の領域を付加する必要がある。その結果、セク
タ容量の合計は７４６Ｂとなる。５１２Ｂのユーザデー
タ容量に対してバッファ領域は１５Ｂであり、冗長度は
約２．９％である。容量をさらにより大きくするために
は、できる限り冗長度を縮小することが望まれる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の書換
型光ディスクにおいては、ウォブルのない案内トラック
上に情報を記録する場合、通常、光ディスク装置が持っ
ている固有のクロックを使用することにより情報が処理
されている。しかし、光ディスクに情報を記録再生する
際の回転変動や偏心等の影響により、実際のセクタ長が
理想的なセクタ長からずれ、これにより固有のクロック
によりカウントされるクロック数に増減が生じてしまう
のが事実である。例えば、クロック数が減少したときに
は、セクタ内に情報を完全に記録しきれなくなり、次の
セクタにまたがってオーバーフローしてしまう可能性が
ある。このため、予めクロック減少分を考慮してバッフ
ァ領域を設け、セクタ長を長めにしておく。このため、
冗長度が増し、ユーザデータ容量が犠牲になる。

【０００７】これらに加えて、映像データおよび音声デ
ータのような時間的に連続するデータの記録を行う場合
には、セクタのアドレスを一旦確認した後に記録する従
来方式では、セクタアドレスを確認できなかったとき
に、再度アドレスを確認し直してから記録を行うために
時間がかかり、連続するデータを記録することができな
くなる。セクタのアドレスを再確認せずに以前のアドレ
スからセクタのアドレスを予測してデータの記録を行う
他の方式では、セクタ長を固有のクロックによりカウン
トする時の誤差が累積し、さらにカウント値のずれが大
きくなる。

【０００８】特に、アドレス検出精度が低下する可能性
があるランド・溝記録方式における中間アドレス法で
は、映像データおよび音声データの連続記録における上
記問題点がさらに深刻になり得る。

【０００９】さらに、将来的には、書換可能領域におい
てより狭いトラックピッチにいくつかの異なるデータ領
域を有する光ディスクの場合には、光ディスクのフォー
マットは、互いにすべて互換性があるものでなければな
らない。

【００１０】本発明は上記の問題点に鑑みて案出され、
本発明の目的はトラッキング制御またはクロック生成を
安定に行える信頼性の高い記録再生装置を容易に得られ
るフォーマットを有する光ディスク、およびそのような
光ディスクを安定して製造する装置を提供することにあ
る。

【００１１】さらに、ＲＯＭ領域（リードイン領域）と
書換可能領域との両方を含む光ディスクにおいて、本発
明の目的は、書換可能領域の先端部で情報データを処理
する安定なクロックを生成し、正確に情報データを記録
することができる光ディスクのフォーマットを提供する
ことにある。また、それぞれデータ容量が異なるいくつ
かの種類の光ディスクの互換性を容易に達成することも
本発明の目的である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスクは、
少なくともトラック１周分の長さを有し、凹凸のピット
列から形成された情報を有するＲＯＭ領域と、少なくと
もトラック１周分の長さを有する情報を書き換えること
ができる書換可能領域と、該ＲＯＭ領域と該書換可能領
域との間に設けられて少なくともトラック１周分の長さ
を有する情報未記録領域とを有し、該書換可能領域は半
径方向に振動するスパイラル状または同心円状の案内ト
ラックを有し、該ＲＯＭ領域はスパイラル状または同心
円状の凹凸のピット列を有する光ディスクにおいて、該
情報未記録領域の書換可能領域側の少なくとも一部の領
域が連続的または間欠的に半径方向に振動するスパイラ
ル状または同心円状の案内トラックを持つ遷移領域を有
し、ここで該ＲＯＭ領域のトラックピッチＴoと該書換
可能領域である溝とランドとの間のトラックピッチＴw
とがＴo＞Ｔwの値を有することにより、上記目的が達成
される。 前記ＲＯＭ領域はリード領域であってもよい。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。

【００２２】（実施の形態１）図４は、本発明の実施の
形態１に係る光ディスクの概略図である。

【００２３】図４に示すように、光ディスクの案内トラ
ックは情報を記録再生する時に光学ヘッドが追従できる
ようになっており、１回転する毎に溝（実線）とランド
（点線）とが切り替わるように設計されている。１回転
中に複数個のセクタを持ち、セクタはＩＤ領域、情報記
録領域、および情報未記録領域から構成されている。図
面で示している案内トラックはスパイラル状であるが、
同心円状であってもよく、逆向きのスパイラルであって
も良い。１回転中のセクタ数も任意である。

【００２４】図１は、本発明の実施の形態１の光ディス
クにおいて、溝とランドとが切り替わる部分を示す。Ｉ
Ｄ領域はアドレス情報をそれぞれ含むＩＤ１、ＩＤ２、
ＩＤ３、ＩＤ４の４つの部分からなり、ＩＤ１とＩＤ
２、ＩＤ３とＩＤ４がそれぞれペアになり、約１／２ト
ラックピッチの距離だけ案内トラックから内周側または
外周側にずれている。案内トラックはまた、光学ヘッド
のトレース方向に対して直角方向にウォブルしている。

【００２５】光ディスクの１回転毎のセクタ数がｋ（ｋ
＞１）個の場合に、内周側から外周側に動いて連続記録
再生する光学ヘッドの動作を説明する。光学スポットが
情報記録領域のランド＃ｎ−１にある場合には、ＩＤ領
域のＩＤ１とＩＤ２（＃ｎ＋ｋ）およびＩＤ３とＩＤ４
（＃ｎ）を連続的にトレースした後、光学スポットは情
報記録領域の溝＃ｎに入り、記録再生を行う。以降、光
ディスクが１回転して戻ってきたとき、光学スポットは
情報記録領域の溝＃ｎ＋ｋ−１からＩＤ領域を通過し、
情報記録領域のランド＃ｎ＋ｋの部分に入り、記録再生
を行う。

【００２６】図２は、本発明の実施の形態１の光ディス
クのセクタフォーマットの詳細図である。１セクタの容
量は、ＩＤ領域、情報未記録領域、および情報記録領域
を含めて２６９７Ｂである。実際には、情報は情報記録
領域に記録されるが、情報記録領域は、ガード１領域
（２０Ｂ）、ＶＦＯ領域（３５Ｂ）、ＰＳ領域（３
Ｂ）、データ領域（２４１８Ｂ）、ＰＡ領域（１Ｂ）、
およびガード２領域（５２Ｂ）からなる。このうち、特
に２４１８Ｂのデータ領域は、ＳＹ領域（２Ｂ）および
データ１、データ２、・・・、データ２６（それぞれ９
１Ｂ）の２６組から構成される。データ領域は誤り訂正
符号を含み、実際のユーザ容量は２０４８Ｂである。Ｉ
Ｄ領域は、ＩＤ１（４６Ｂ）、ＩＤ２（１８Ｂ）、ＩＤ
３（４６Ｂ）、およびＩＤ４（１８Ｂ）からなる。ま
た、情報未記録領域は、ミラー領域（２Ｂ）、ギャップ
領域（１０Ｂ）およびバッファー領域（２５Ｂ）からな
る。

【００２７】ＩＤ１からＩＤ４はセクタのアドレスを認
識するために設けられ、続いて来る案内トラックが溝か
ランドかを認識することも可能である。未記録領域のう
ち、ミラー領域およびギャップ領域は記録時のレーザパ
ワーを調整する領域である。また、バッファー領域は、
光ディスク回転変動または光ディスク偏心による情報デ
ータの時間軸方向のずれを調整するために設けられてい
る。バッファー領域は２５Ｂを有し、２０４８Ｂのユー
ザデータに対して冗長度は約１．２％である。ガード１
領域およびガード２領域は、情報データの繰り返し記録
によるデータの始終端での劣化から記録媒体を保護する
ためのものである。ＶＦＯ領域は再生時に再生クロック
を作成するＰＬＬ回路の動作を助けるために設けられて
いる。ＰＳ領域は情報データの始端を示し、ＰＡ領域は
ディジタル変調に基づく規則に従って、復調するときに
記録される情報の終端データを一義的に決定する。

【００２８】図３は、本発明の実施の形態１の光ディス
クにおいて、情報データおよび案内トラックの位相関係
を示す。図３においては、ウォブルの位相が０である場
合、情報データビット列の最初のビットであるビット１
に対して記録が開始される。図面の例では、位相は０で
あるが、この位相は任意の位相であっても良い。

【００２９】図５は、本発明の実施の形態１の光ディス
クにおいて、情報を記録する光ディスク装置のブロック
図である。図５の光ディスク装置を参照しながら、実際
の光ディスクへの情報データの記録動作を以下に説明す
る。

【００３０】図５において、参照番号５０は光ディス
ク、５１は入力Ｉ／Ｆ、５２は誤り訂正符号化器、５３
はディジタル変調器、５４は付加信号発生器、５５は多
重化器、５６は半導体レーザ変調器、５７は光学ヘッ
ド、５８はヘッドアンプ、５９はＴＥ（トラッキングエ
ラー信号）検出器、５ａはヘッド駆動器、５ｂはＩＤ検
出器、５ｃはタイミング発生器、５ｄはウォブル信号検
出器、そして５ｅはライトクロック発生器である。

【００３１】入力Ｉ／Ｆ５１を通して、ディジタル化さ
れた音声データ、映像データ、計算機用データ、および
他の重要な情報が入力される。入力データは、誤り訂正
符号発生器５２に入力され、誤り訂正符号が計算され入
力データに付加される。

【００３２】一方、光学ヘッド５７は光ディスク５０に
情報を記録するための目標セクタを見つけるために、光
スポットを光ディスク５０上のＩＤ領域、情報未記録領
域、および情報記録領域に順次トレースされる。すなわ
ち、光学ヘッド５７は光ディスク５０にほぼ一定パワー
のレーザ光を照射する。その反射光は強度変化を有し、
光学ヘッド上の受光素子により光電変換され、再生信号
（ＲＦ信号）が検出される。再生信号は微弱な信号なの
でヘッドアンプ５８により増幅され、次いでＴＥ検出器
５９、ＩＤ検出器５ｂ、およびウォブル信号検出器５ｄ
に入力される。ＴＥ検出器に入力された信号は、その信
号を基に光ディスクの溝またはランドがトラッキングさ
れているかどうかをトラッキングし、そして検出したＴ
Ｅ信号、および位相ＴＥ信号、およびランド／溝の位相
情報がヘッド駆動器５ａに入力される。ヘッド駆動器５
ａはそれらの信号から光スポットを光ディスク５０にト
ラッキングするための駆動信号を光学ヘッド５７に送
る。その結果、光スポットは光ディスク５０の案内トラ
ックを正確にトレースすることが可能になる。

【００３３】このようにトラッキングが作動した状態
で、ＩＤ検出器５ｂに入力した信号は０または１の二値
化、すなわちディジタル化される。二値化されたディジ
タル信号列から、まず、目標とするセクタのアドレスを
検索する。加えて、得られた４つのアドレス値により、
ランドから溝へまたは溝からランドへの切り替え方法が
わかり、従ってトラッキングにおいてランドか溝かの位
相信号としても用いることができる。

【００３４】以上のように動作した結果、ＩＤ検出器５
６によりアドレスを検出したタイミングをタイミング発
生器５ｃに送ると、タイミング発生器５ｃは誤り訂正符
号発生器５２、ディジタル変調器５３、付加信号発生器
５４、および多重化器５５を所定の時間に動作させるた
めに、各種タイミング信号を作成して送出する。

【００３５】通常、タイミング発生器５ｃは固定のクロ
ックを使用して各種信号を作成するが、本発明の光ディ
スク５０では、案内トラックからウォブル信号を検出
し、特定の周波数の信号を取り出せるために、この信号
から光ディスク５０の回転に同期したクロックを作成す
ることができる。つまり、図５のヘッドアンプ５８から
の出力信号を受け取ったウォブル信号検出器５ｄは、そ
の信号から特定の周波数のウォブル信号を例えばバンド
パスフィルタを通して抜き取る。抜き取った信号はライ
トクロック発生器５ｅに送られる。ライトクロック発生
器５ｅでは、ＰＬＬ回路により回転に同期したクロック
信号が作られる。

【００３６】ライトクロック発生器５ｅで作成された光
ディスク５０の回転に同期したクロックはディジタル信
号発生器５３、付加信号発生器５４、多重化器５５、お
よびタイミング信号発生器５ｃに送られる。

【００３７】誤り訂正符号化器５２からの出力信号つま
り情報データおよび誤り訂正符号データを受け取ったデ
ィジタル変調器５３は、特定の規則に基づいて元の０と
１とが連続するデータを一義的に別の０と１が連続する
データに置き換える。ディジタル変調器５３からの出力
は多重化器５５に入力される。一方、付加信号発生器５
４は、図２で示したデータ領域以外のガード１領域、Ｖ
ＦＯ領域、ＰＳ領域、ガード２領域等に対する信号を発
生する。ＰＡ領域に対する信号は、通常、ディジタル変
調の特定の規則に基づいているため、ディジタル変調器
５３で発生する。データ領域のＳＹ信号の発生は付加信
号発生器５４でもディジタル変調器５３でも可能であ
る。付加信号発生器５４からの出力は多重化器５５に入
力される。多重化器５５に入力された２つの信号はタイ
ミングの調整がされて、半導体レーザ変調器５６に入力
される。半導体レーザ変調器５６では、光学ヘッド５７
に搭載されている半導体レーザの出力を変調するための
駆動信号を作成し、光学ヘッド５７に送る。

【００３８】所定の出力値を持った光ビームが光学ヘッ
ド５７から光ディスク５０に照射され、光ディスク５０
に情報データが記録される。

【００３９】従来のように、情報データを固定のクロッ
クにより処理して記録動作を行なうと、光ディスクの回
転に同期していないため、最悪の場合、情報データが決
められたセクタ長の中に記録されない可能性があった。
しかし、案内トラックがウォブルまたは振動する本発明
の光ディスクを用いることによって、上述のように回転
に同期したクロックを使うことができる。その結果、確
実に所定のセクタ内に情報データを記録できるようにな
った。

【００４０】また、ウォルブ信号から作成されるクロッ
クは、実際にはクロック信号を作成するＰＬＬ回路の性
能上、ウォルブの位相からのずれを生じる。セクタの情
報未記憶領域の長さは、ウォルブの位相ずれを考慮して
以下のように決定される。

【００４１】ウォルブ信号にはノイズが含まれるため、
ウォルブ信号から作成されるクロックには位相ずれが生
じる。ウォルブ信号のＣ／Ｎを１５ｄＢ、およびウォル
ブ信号からクロックを作成するＰＬＬ回路のバンド幅を
１ｋＨｚと仮定し、ウォルブ信号に含まれるノイズ成分
が通常分布であり、さらにウォルブ信号が固定スライス
によって二値化できなくなる確率が１０万分の１になる
ノイズレベルまで考慮すると仮定し、さらにウォルブの
１周期に入る情報ビット量をｗビットと仮定すると、最
小位相ずれは０．１５ｗビットと計算される。一方、最
大位相ずれを約±ｗ／２ビットに押さえることは容易で
ある。これにより、セクタの記録クロックのずれを吸収
する情報未記憶領域の長さを０．１ｗビット以上ｗビッ
ト以内に制御することができる。

【００４２】ウォブルの一周期に含まれる情報データ量
を９３ビットと仮定して計算すれば、＋方向および−方
向にずれる可能性があるので、情報未記録領域の長さは
約ｗ／１０＝９．３ビット以上９３ビット以内で良い。

【００４３】しかしながら、本実施の形態ではさらに信
頼性を高めるために、未記録領域つまりバッファー領域
のデータ容量を適正値の約２倍、すなわち２５Ｂ＝２０
０ビットに設定した。適正値の２５Ｂの約２倍のデータ
容量でも、２０４８Ｂのユーザデータ容量に対して約
１．２％であり、従来の２．９％と比較してかなり低い
値である。

【００４４】この時、図２で示したセクタフォーマット
では、セクタ全体は２６９７Ｂであり、各々のセクタに
は９３ビットの２３２ウォルブ周期がある。さらに、１
トラックはセクタの整数倍から構成されている。従っ
て、セクタ毎にかつトラック１周毎にウォブル位相が完
結するため、記録再生装置の設計が簡易になる。さら
に、トラック毎にウォブルの位相が変わってしまうとい
う問題も解消される。

【００４５】記録される情報データが音声データまたは
（動画）映像データの場合、連続して発生する情報を処
理し記録しなければならない。しかし、セクタ毎にＩＤ
領域のアドレスを確認しながら記録を行うと、アドレス
を検出できなかった時、連続して入力されるデータを完
全に記録しきれなくなる。また、アドレスを検出できな
かった時に、前のセクタのアドレスから予測して記録す
ることも可能であるが、固定クロックのカウント値に基
づいて予測を行うために、光ディスクの回転変動によ
り、カウント値に誤差が累積する。その結果、当該セク
タに記録されるべきデータが、連続するセクタにまたが
ってしまう可能性がある。

【００４６】しかし、本発明の実施の形態１の光ディス
クのフォーマットでは、ウォブル信号を基準として用い
るため、上記の課題は容易に解決できる。図３で示した
ように、ウォブル信号の位相０を基準に記録開始点をセ
クタ毎に決定すれば、ウォブル信号の検出ミスがない限
り、アドレス検出ができなくても連続記録が可能であ
る。加えて、各セクタにおいてクロックのカウント値が
累積することが生じない。

【００４７】各領域では、所定のデータ配分は任意であ
る。図２におけるセクタフォーマットのデータ量および
データ配分も単なる一例であり、これに限定されるもの
ではない。

【００４８】以上説明したように、本発明の実施の形態
１の光ディスクによれば、音声データおよび（動画）映
像データのような連続する情報データを記録する際、各
セクタに付与されたＩＤ領域のアドレスを検出できなか
った時でも、ウォルブ信号から確実にクロックを発生さ
せることにより連続記録ができ、従来以上の大容量化が
実現できるフォーマットを提供することが可能である。

【００４９】（実施の形態２）図６（ａ）は、本発明の
実施の形態２の光ディスクにおけるＬ／Ｇ（ランドと溝
との両方で情報を記録再生する）方式での光ディスクの
アドレス領域を示す。図６（ａ）の光ディスクにおいて
は、ＩＤ領域におけるアドレス情報が２組になってお
り、内周側または外周側に１／２トラックピッチだけ距
離がずれている。凹凸信号の幅は、情報記録領域におけ
る溝およびランドの幅に略等しい。溝およびランドはト
ラック１周毎に入れ替わる。ＩＤ領域は２つの部分ＩＤ
ａとＩＤｂとからなり、それぞれアドレス情報を含み、
案内トラックから内周側または外周側にトラックピッチ
の約１／２の距離だけずれている。すなわち、隣り合う
溝およびランドは、１つのアドレスを共有している。案
内トラック（情報記録領域）は光学ヘッドのトレース方
向に対して直角方向（半径方向）にウォルブしている。

【００５０】図６（ｂ）は、本発明の実施の形態２の光
ディスクにおいて、各トラック毎に溝とランドとが切り
替わる点でのウォルブの位相ずれを説明する。ウォルブ
は各セクタの整数倍の周期を有し、トラックは１周毎に
整数個のセクタを有している。従って、光ディスクの１
周においては、ウォルブの位相は連続するはずである
が、製造時の光ディスクの回転変動等の影響により、光
ディスクの１回転とデータ処理の基準としてのクロック
との間でずれが生じ、ウォルブの位相は完全に一致しな
くなる場合がある。従って、ウォルブの位相の中で、ウ
ォルブ開始の初期位相とトラック１周後の最終位相とを
所定の値に設定しなければならない。

【００５１】案内トラックの１周毎のウォルブの初期位
相を情報ビットの±ｎビットとし、最終位相を情報ビッ
トの±ｍビットとすると、回転変動の影響がなく精度が
安定であるのは初期位相であり、回転変動の影響を最も
受けるのは最終位相であるので、ｎ≦ｍの関係が成立す
る。

【００５２】初期位相に関しては、トラック１周毎にリ
セットすることにより、位相ずれの蓄積がなくなるよう
にしている。従って、通常、初期位相は情報ビットの±
１ビット以内に調整される。

【００５３】最終位相ｍの条件を以下に説明する。

【００５４】できあがった光ディスクにおいて溝と隣接
する溝との間の中間のランド（ランドはカットされてい
ない）を光スポットがトレースする場合において、ウォ
ルブの周波数をω、溝をカットする際のずれをθ、隣接
する溝における位相ずれを−θとする。位相ずれのない
理想的な状態において得られるウォルブ信号をＡ・ＣＯ
ＳωＴとすると、位相ずれを有する実際のウォルブ信号
は、 Ａ・ＣＯＳ(ωｔ＋θ）＋Ａ・ＣＯＳ(ωｔ−θ）＝２Ａ
・ＣＯＳθ・ＣＯＳωｔ となる。つまり、ウォブル信号が位相ずれ分（ＣＯＳ
θ）により変調された信号となってしまう。その結果、
回路動作上で不都合を生じてしまう可能性が生じる。そ
こで、可能な限りこの位相ずれを減らし、位相ずれが累
積しないようにする必要がある。その位相ずれθが周期
の１／１０以内であれば、 （ＣＯＳθ）＜＝（ＣＯＳ（２π／１０））＝０．８１ であり、元の信号レベルが確保されており、位相ずれは
十分許容できる範囲内である。すなわち、ウォルブの１
周期を情報ビットのｗビットとすると、ウォルブ信号の
品質が事実上十分となる最終位相ｍとの関係は、 ｍ≦ｗ／１０ となる。

【００５５】ここでは、ウォルブ信号の初期位相を、Ｉ
Ｄ領域の前部と情報記録領域との境界で０に調整してい
るが、例えば、ＩＤ領域の後部と情報記録領域との境界
のような別の場所であっても良い。

【００５６】本発明の実施の形態２の光ディスクのセク
タフォーマットの詳細を図７に示す。この図は、上述し
た実施の形態１の光ディスクのフォーマットを示す図２
と基本的に同じである。異なるところは、ガード１領域
（２０＋ＩＢ）、ガード２領域（５５−ＩＢ）、ギャッ
プ領域（１０＋ｊ／１６Ｂ）、およびバッファ領域（２
５−ｊ／１６Ｂ）である。ここでは、Ｉは０から７まで
の整数であり、ｊは０から１６までの整数であり、Ｉお
よびｊはランダムに選択され、ガード１領域、ガード２
領域、ギャップ領域、およびバッファー領域の長さは記
録の度に変化する。この結果、繰り返し記録による記録
媒体の劣化を防止でき、記録回数が改善される。

【００５７】以上説明したような本発明の実施の形態２
の光ディスクによれば、案内トラックの１周には整数個
のセクタが含まれ、セクタ長はウォルブの周期の整数倍
に設定され、ウォルブの初期位相および最終位相は所定
の精度内であるので、記録再生時にはウォルブの位相が
一致するため、光ディスクのトラッキング制御およびク
ロック生成を安定化させることができる。

【００５８】（実施の形態３）図８（ａ）は、本発明の
実施の形態３の光ディスクにおけるＬ／Ｇ（ランドおよ
び溝の両方で情報を記録再生する）方式の光ディスクの
アドレス情報を示す。図８（ａ）の光ディスクにおいて
は、ＩＤ領域のアドレス情報はランドおよび溝にそれぞ
れ独立して付与されており、ランドおよび溝の中央部に
位置している。隣接するトラックからのクロストークを
抑制するために、ＩＤ領域における凹凸信号のピット幅
は溝またはランドのピット幅よりも狭くなっている。

【００５９】図８（ｂ）は、本発明の実施の形態３の光
ディスクにおいて、トラックの１周毎における溝とラン
ドとの切り替え点でのウォルブの位相ずれを説明してい
る。ウォルブはセクタ毎に複数倍の周期を有し、トラッ
クは１周毎に整数個のセクタを有している。従って、光
ディスク１周では、ウォルブの位相は連続になるが、製
造時の光ディスクの回転変動のような影響により、光デ
ィスクの１回転とデータ処理の基準となるクロックとの
間でずれが生じ、そのためウォルブ位相は完全に一致し
ない。従って、ウォルブ位相の中では、ウォルブ開始時
の初期位相とトラック１周後の最終位相とを所定の値に
設定しなければならない。

【００６０】案内トラックの各周毎のウォルブの初期位
相を情報ビットの±ｎビットとし、最終位相を情報ビッ
トの±ｍビットと仮定すると、回転変動の影響がなく精
度が安定なのは初期位相であり、回転変動の影響を最も
受けるのは最終位相であるので、ｎ≦ｍの関係が成立す
る。

【００６１】初期位相に関しては、トラック１周毎にリ
セットすることにより、位相ずれの蓄積がなくなるよう
にしている。従って、通常、初期位相は情報ビットの±
１ビット以内に調整される。

【００６２】実施の形態２の光ディスクと同様に、ウォ
ルブの１周期を情報ビットのｗビットと仮定すると、最
終位相ｍとの関係はｍ≦ｗ／１０となる。

【００６３】以上説明したように、本発明の実施の形態
３の光ディスクによれば、ＩＤ領域のアドレスはランド
および溝にそれぞれ独立して付与されており、案内トラ
ックの１周に整数個のセクタが含まれ、セクタ長はウォ
ルブの周期の整数倍に設定されており、ウォルブの初期
位相および最終位相は所定の精度であるので、ウォルブ
位相は記録再生時で一致し、光ディスクのトラック制御
およびクロック生成を安定化させることができる。

【００６４】（実施の形態４）図９は、本発明の実施の
形態４に係る光ディスクの製造装置を示す。この光ディ
スク製造装置は、図６（ａ）および図６（ｂ）において
説明した、ＩＤ領域において２組のアドレス情報を有
し、１／２トラックピッチの距離だけ内周側または外周
側にずらした光ディスクを製造することを目的としてい
る。

【００６５】この光ディスク製造装置を用いて、実際の
光ディスクのカッティング動作を以下に説明する。図９
において、参照番号１５０は光ディスク原盤、１５１は
光学ヘッド、１５２はスピンドルモータ、１５３は一回
転信号検出器、１５４はスピンドルモータ回転制御器、
１５５はリセット信号発生器、１５６は基準クロック発
生器、１５７はレーザ出力変調器、１５８は送り制御
器、１５９はウォブル信号発生器、１６０は第１信号選
択器、１６１はタイミング信号発生器、１６２は所定信
号発生器、１６３はＩＤ信号発生器、１６４は第２信号
選択器、１６５は偏向信号発生器、１６６は偏向器であ
る。

【００６６】光ディスク原盤１５０にＩＤ情報および案
内トラックの溝（ランド）を形成するため、スピンドル
モータ１５２に取り付けられた光ディスク原盤１５０を
回転させ、半径方向に送り制御をかけながら、光学ヘッ
ド１５１は出力変調されたレーザ光を発光させ、光ディ
スク原盤１５０に照射する。

【００６７】より詳細には、スピンドルモータ１５２の
回転を制御するために、スピンドルモータ回転制御器１
５４は、スピンドルモータ１５２からの回転に伴った信
号（例えば周波数発生信号）を受け取って、その信号を
基準クロック発生器１５６からのクロックと比較して、
スピンドルモータの回転速度および位相を調整する。し
かし、スピンドルモータ１５２の応答特性、光ディスク
原盤１５０の偏心等の影響により、基準クロックにビッ
ト単位で正確に一致させることは一般的に難しい。

【００６８】一方、光学ヘッド１５１から出力されるレ
ーザ光出力の変調は次のように行われる。ＩＤ領域の信
号は、ＩＤ信号発生器１６３から出力される。ＩＤ信号
発生器１６３で生成された信号は、基準クロック発生器
１５６から出力されたクロックを基に、このクロックに
同期して、０または１のディジタルデータ列として出力
される。ＩＤ信号発生器１６３は、１回転に同期したリ
セット信号をリセット信号発生器１５５から受け取っ
て、１回転毎に同期させる。ＩＤ信号発生器１６３から
の出力は第１信号選択器１６０に入力される。

【００６９】溝の形成時に、所定のデータが所定信号発
生器１６２から得られる。通常、溝の形成時にレーザを
発光させる一方、ランドではレーザ光を発光させない。
従って、出力信号は一回転毎に切り替わり、レーザは１
回転毎に点滅（出力大／小）を繰り返す。

【００７０】所定信号発生器１６２からの信号も第１信
号選択器１６０に入力される。第１信号選択器１６０か
らの出力信号はタイミング信号発生器１６１の出力によ
って、２つの入力信号のどちらを出力するかを選択す
る。ＩＤ１からＩＤ４のアドレス領域において、ＩＤ信
号発生器１６３からの信号を選択し、それ以外の領域で
は所定信号発生器１６２からの信号を選択する。タイミ
ング信号発生器１６１は、基準クロック発生器１５６か
ら出力された基準クロックと、リセット信号発生器１５
５からの出力されたリセット信号を受け取り、各種信号
を選択するタイミング信号を作成して出力する。第１信
号選択器１６０からの出力信号を受け取って、レーザ出
力変調器１５７は所定の強度のレーザ光が光学ヘッド１
５１から出力されるように、光学ヘッド１５１に信号を
送出する。その結果、光学ヘッド１５１は所定の出力値
でレーザ光を発光し、光ディスク原盤１５０に照射す
る。

【００７１】案内トラックへのウォルブの発生は、ウォ
ルブ信号発生器１５９からのウォルブ信号が用いられ
る。ＩＤ領域では、偏向信号発生器１６５の偏向信号を
用いることによって１／２トラックピッチだけアドレス
をずらす。ウォルブ信号および偏向信号は、第２信号選
択器１６４によるタイミング信号発生器からの信号によ
って選択される。第２信号選択器１６４の出力は偏向器
１６６に接続される。偏向器１６６は、ＩＤ領域におい
て１／２トラックピッチだけ光スポットを偏向させ、Ｉ
Ｄ領域以外の領域では半径方向に光ビームまたはスポッ
トを振動させ、これにより溝をウォルブ（振動）させ
る。光学ヘッド１５１は、送り制御器１５８の信号によ
り１回転でトラックピッチの部分に対応した距離だけ半
径方向に移動する。

【００７２】以上のようにして、光ディスク原盤１５０
はカッティングされるが、スピンドルモータ１５２の回
転とウォブル信号発生器１５９の出力信号との位相が回
転変動または光ディスク原盤１５０の偏心等の影響によ
ってずれる。そこで、１回転毎にウォブル信号の初期位
相を揃えるため、一回転信号検出器１５３からの出力信
号をもとにリセット信号発生器１５５がウォブル信号発
生器１５９を１回転毎にリセットする。その結果、光デ
ィスク原盤１５０の実際の回転に応じて、ウォブル信号
の位相を１周毎に１回、特定の場所で正確に揃えること
ができ、これにより位相ずれが累積してしまう可能性を
取り除くことができる。

【００７３】（実施の形態５）図１０は、本発明の実施
の形態５に係る光ディスクの製造装置を示す。この光デ
ィスク製造装置は、図８（ａ）および図８（ｂ）におい
て説明したような、ＩＤ領域のアドレス情報をランドお
よび溝の中央部分にそれぞれ独立して有する光ディスク
を製造することを目的にしている。

【００７４】図１０においては、本発明の実施の形態４
における光ディスクの製造装置の構成を示す図９と異な
る点についてのみ以下で説明する。

【００７５】図９と異なる点は、ＯＮ／ＯＦＦ制御器２
００および光スポット径調整器２０１である。ＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御器２００は、ウォルブ信号発生器１５９の信号
を制御し、ＩＤ領域以外の案内トラックをウォルブさせ
る。光スポット径調整器２０１は、液晶などを使って、
光学定数の開口率ＮＡを変化させ、光スポットの有効径
を可変させる。

【００７６】図１０を参照しながら、実際の光ディスク
のカッティング動作の概要を以下に説明する。実施の形
態４における光ディスク製造装置と同じ操作の説明は省
略する。

【００７７】ＩＤ信号発生器１６３からのＩＤ領域の信
号が、第１の信号選択器１６０に入力される。

【００７８】所定信号発生器１６２からの溝を形成する
ための所定の信号が第１信号選択器１６０に送られる。
第１信号選択器１６０からの出力信号は、タイミング信
号発生器１６１の出力によって選択される。ＩＤ１から
ＩＤ４のアドレス領域においては、ＩＤ信号発生器１６
３からの信号が選択され、他の領域では、所定信号発生
器１６２からの信号が選択される。

【００７９】第１信号選択器１６０からの出力信号を受
け取って、レーザ出力変調器１５７は所定の強度のレー
ザ光が光学ヘッド１５１から出力されるように、光学ヘ
ッド１５１に信号を送出する。この結果、光学ヘッド１
５１は所定の出力値でレーザ光を発光し、光ディスク原
盤１５０に照射される。

【００８０】案内トラックにおいてウォルブを発生させ
るため、ウォルブ信号発生器１５９からのウォルブ信号
が用いられる。ウォルブ信号はＯＮ／ＯＦＦ制御器２０
０に送られ、タイミング信号発生器１６１からの信号に
よってＩＤ領域以外の領域でウォルブ信号がオンにされ
る。ＯＮ／ＯＦＦ制御器２００の出力は、偏向器１６６
に接続される。偏向器１６６はＩＤ領域以外の領域で光
スポットを半径方向に振動させ、溝をウォルブさせる。
さらに、タイミング信号発生器１６１からの信号によ
り、光スポット径制御器２０１はＩＤ領域において光ス
ポットを小さくするように制御する。光学ヘッド１５１
は送り制御器１５８からの信号によって１回転でトラッ
クピッチ分だけの距離を半径方向に移動させる。

【００８１】このようにして、光ディスク原盤１５０が
カッティングされるが、スピンドルモータ１５２の回転
およびウォルブ信号発生器１５９の出力信号の位相が、
光ディスク原盤１５０の回転変動または偏心の影響によ
りずれてしまう。そこで、１回転毎にウォルブ信号の初
期位相を揃えるため、一回転信号検出器１５３からの出
力信号に基づいてリセット信号発生器１５５が１回転毎
にウォルブ信号発生器１５９をリセットする。この結
果、光ディスク原盤１５０の実際の回転によって、ウォ
ルブ信号の位相は１回転毎に所定の位置に正確に揃えら
れ、これにより位相ずれが蓄積してしまう可能性が除去
される。

【００８２】（実施の形態６）図１１は、本発明の実施
の形態６の光ディスクにおいて、再生専用ＲＯＭ領域、
情報を書き換えることができる書換可能領域、および情
報未記録領域の関係を示す。

【００８３】図１１に示すように、再生専用ＲＯＭ領
域、情報を書き換えることができる書換可能領域、およ
びＲＯＭ領域と書換可能領域との間の中間に設けられた
情報未記録領域があり、情報未記憶領域の書換可能領域
側の一部または全ての領域に遷移領域が設けられてい
る。ＲＯＭ領域と書換可能領域との間の遷移領域の拡大
図を図１２に示す。遷移領域の構成は２種類考えられ
る。１つは、図１２に示す遷移領域のように、アドレス
領域であるＩＤを含まず、ウォルブ信号を含む連続案内
トラックから構成される。もう１つは、書換可能領域の
ように、アドレス領域であるＩＤ領域を含む構成であ
る。いずれの場合でも、記録処理のための処理クロック
を生成することができる。

【００８４】例えば、セクタ＃０に情報を記録する場
合、情報未記録領域のうちの遷移領域（溝）に光スポッ
トをトラッキングさせた後、ＲＦ信号から得られるウォ
ブル信号を基に記録処理するためのクロックを得ること
ができる。但し、ここでは光スポットの移動方向は矢印
方向（図面左から右）と仮定している。遷移領域に光ス
ポットを引き込むために、遷移領域の長さは少なくとも
１トラック分必要となる。なぜなら、光ディスクの回転
中に、入射角が特定できないからである。

【００８５】図１２では、遷移領域がトラック３周分あ
り、１回転毎に溝とランドが切り替わる。遷移領域にお
ける溝とランドとの切り替えスポットはＩＤ領域の先頭
を内周側に延長した部分であってもいいし、ＩＤ領域の
最後部を内周側に延長した部分であっても構わない。あ
るいは、溝とランドが切り替わらなくてもよい。

【００８６】セクタ＃０はランドトラックから始まるこ
とは必ずしも必要ではなく、溝トラックから始まっても
よい。

【００８７】上述のように、本実施の形態の光ディスク
によれば、情報未記録領域の書換可能領域側の一部また
は全ての部分に遷移領域を設けることにより、書換可能
領域の先頭部であるセクタ＃０において溝から安定に記
録クロックを生成することができる。

【００８８】（実施の形態７）図１３は、本発明の実施
の形態７の光ディスクにおいて、再生専用リードイン領
域、遷移領域を含む情報未記憶領域、書換可能領域、お
よびリードアウト領域の関係を示す図である。

【００８９】ここでは、再生専用のＲＯＭ領域であるリ
ードイン領域のトラックピッチＴｏと書換可能領域のト
ラックピッチＴｗとは、Ｔｏ＞＝Ｔｗの関係になるよう
に設定している。つまり、データ容量の異なる幾つかの
光ディスクにおいて、リードイン領域のトラックピッチ
を一定にしておく一方、データ容量を変えるために書換
可能領域のトラックピッチを変更できるようにしてお
く。この結果、書換可能領域のデータ容量が一番小さく
なる場合にはＴｏ＝Ｔｗとなり、書換可能領域の容量が
増える場合には、書換可能領域のトラックピッチＴｗが
狭くなる。

【００９０】以上説明したように、本実施の形態の光デ
ィスクにおいては、リードイン領域のトラックピッチＴ
ｏと書換可能領域のトラックピッチＴｗとを、Ｔｏ＞＝
Ｔｗの関係になるように設定することにより、書換可能
領域におけるデータ容量が異なる光ディスクであって
も、最初に再生するリードイン領域のトラックピッチは
同じであるので、容易に再生することができる。加え
て、再生した制御情報に従って書き換え領域のトラック
の特性を知ることにより、トラックの特性に応じてトラ
ッキング制御が達成され、互換性が保証される。

【００９１】

【発明の効果】本発明により、データ蓄積容量が向上し
た光学データ記録ディスクにおける所定の使用方法が見
いだされる。従って、音楽および映像データのような一
般的なコンピュータデータの量が増えた場合であって
も、光ディスクに納めることができる。さらに、セクタ
アドレスを決定する固定クロックを使用しないので、本
発明により連続的な映像および音声データを光ディスク
上に記録することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の光ディスクにおいて溝
とランドとが切り替わるフォーマット構造を示す図

【図２】本発明の実施の形態１の光ディスクにおけるセ
クタフォーマットの詳細図

【図３】情報データと案内トラックのウォルブとの位相
関係を示す図

【図４】本発明の実施の形態１の光ディスクの概略図

【図５】本発明の実施の形態１の光ディスクにおいて、
情報を記録する光ディスク装置のブロック図

【図６】（ａ）本発明の実施の形態２の光ディスクにお
いて１／２トラックピッチずらしたＩＤ領域の構成図
（ｂ）本発明の実施の形態２の光ディスクにおけるウォ
ルブの位相ずれを説明する図

【図７】本発明の実施の形態２の光ディスクにおけるセ
クタフォーマットの詳細図

【図８】（ａ）本発明の実施の形態３の光ディスクにお
いて、ランドおよび溝が独立したアドレスを有するＩＤ
領域の構成図 （ｂ）本発明の実施の形態３の光ディスクにおいて、ウ
ォルブの位相ずれを説明する図

【図９】本発明の実施の形態４に係る光ディスクの製造
装置の構成図

【図１０】本発明の実施の形態５に係る光ディスクの製
造装置の構成図

【図１１】本発明の実施の形態６の光ディスクにおい
て、再生専用ＲＯＭ領域、書換可能領域、および情報未
記録領域の関係を示す図

【図１２】ＲＯＭ領域と書換可能領域との間の遷移領域
の拡大図

【図１３】本発明の実施の形態７の光ディスクにおい
て、再生専用リードイン領域、情報未記録領域、書換可
能領域、およびリードアウト領域の関係を示す図

【図１４】従来の光ディスクのフォーマット例を示す図

【符号の説明】 ５０ 光ディスク ５１ 入力装置 ５２ 誤り訂正符号化器 ５３ ディジタル変調器 ５４ 付加信号発生器 ５５ 多重化器 ５６ 半導体レーザ変調器 ５７ 光学ヘッド ５８ ヘッドアンプ ５９ ＴＥ検出器 ５ａ ヘッド駆動器 ５ｂ ＩＤ検出器 ５ｃ タイミング発生器 ５ｄ ウォブル信号検出器 ５ｅ ライトクロック発生器 １５０ 光ディスク原盤 １５１ 光学ヘッド １５２ スピンドルモータ １５３ 一回転信号検出器 １５４ スピンドルモータ回転制御器 １５５ リセット信号発生器 １５６ 基準クロック発生器 １５７ レーザ出力変調器 １５８ 送り制御器 １５９ ウォブル信号発生器 １６０ 第１信号選択器 １６１ タイミング信号発生器 １６２ 所定信号発生器 １６３ ＩＤ信号発生器 １６４ 第２信号選択器 １６５ 偏向信号発生器 １６６ 偏向器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹村 佳也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 大原 俊次 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 佐藤 勲 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−22640（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−266491（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−103752（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 7/24 G11B 7/30 G11B 20/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともトラック１周分の長さを有
   し、凹凸のピット列から形成された情報を有するＲＯＭ
   領域と、少なくともトラック１周分の長さを有する情報
   を書き換えることができる書換可能領域と、該ＲＯＭ領
   域と該書換可能領域との間に設けられて少なくともトラ
   ック１周分の長さを有する情報未記録領域とを有し、該
   書換可能領域は半径方向に振動するスパイラル状または
   同心円状の案内トラックを有し、該ＲＯＭ領域はスパイ
   ラル状または同心円状の凹凸のピット列を有する光ディ
   スクにおいて、該情報未記録領域の書換可能領域側の少
   なくとも一部の領域が連続的または間欠的に半径方向に
   振動するスパイラル状または同心円状の案内トラックを
   持つ遷移領域を有し、ここで該ＲＯＭ領域のトラックピ
   ッチＴoと該書換可能領域である溝とランドとの間のト
   ラックピッチＴwとがＴo＞Ｔwの値を有する、光ディス
   ク。
2. 【請求項２】 前記ＲＯＭ領域はリード領域であること
   を特徴とした請求項１記載の光ディスク。