JP3175213B2

JP3175213B2 - 記録媒体

Info

Publication number: JP3175213B2
Application number: JP20815891A
Authority: JP
Inventors: 保山上; 渡辺　　哲; 曜一郎佐古
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-08-20
Filing date: 1991-08-20
Publication date: 2001-06-11
Anticipated expiration: 2016-06-11
Also published as: JPH0554543A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば光磁気ディスク
に適用して好適な記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスク状の記録媒体においては、デー
タの記録・再生を行うときの回転速度の制御として、一
定の回転速度で記録・再生を行う回転速度一定（ＣＡ
Ｖ）制御と、一定の線速度で記録・再生を行う線速度一
定（ＣＬＶ）制御とがある。この２種類の制御について
比較すると、回転速度一定制御の場合には、回転速度が
一定であるので速度制御が比較的簡単であり、また半径
方向に整列してトラックアドレスなどの制御データを記
録できるのでアドレスサーチが容易に行える。また、線
速度一定制御の場合には、光学ピックアップの位置に応
じて回転速度を変える必要があるので、速度制御系が複
雑になるが、記録密度を一定にすることができるので、
回転速度一定制御よりも記録情報量を多くすることがで
きるが、トラックアドレスなどの制御データの記録を半
径方向に整列して行うのが困難であるので、アドレスサ
ーチに手間がかかる不都合があった。

【０００３】一般に、データの記録容量が大きい光磁気
ディスクの場合には、必要とするデータを容易にサーチ
できるようにするために、アドレスサーチが容易な回転
速度一定制御でデータの記録・再生が行われるようにし
たものが多い。ところが、上述したように回転速度一定
制御では記録容量が線速度一定制御よりも低い不都合が
あり、回転速度一定制御による記録で記録容量を上げる
方法として、ゾーニング記録方法が提案されている。

【０００４】図１は、このゾーニング記録が行われる記
録媒体（光磁気ディスク）の一例を示したもので、ディ
スクのデータ記録エリアを、ディスクの中心寄りのゾー
ンＡと、周縁寄りのゾーンＢとに２分割し、各ゾーン内
のトラックは同一の回転速度で記録・再生を行う回転速
度一定制御を行い、ゾーンＡとゾーンＢとでは記録デー
タのクロックレート又は回転速度を変えるようにしたも
のである。このようにすることで、記録容量を上げるこ
とができる。

【０００５】図１２及び図１３は、このゾーニング記録
により記録容量が上がることを示す図で、図１２は３ゾ
ーンに分割してゾーニング記録した例を示し、図１３は
ゾーン分割しない例（回転速度一定制御の場合）を示
し、それぞれディスク上にピットでデータを記録した例
を示す。ここで、図１２に示すようにゾーニング記録し
た場合には、各ゾーン１，２，３の最内周トラックＴ１
１，Ｔ２１，Ｔ３１の記録線密度を同じに設定する。そ
して、各ゾーン１，２，３内では、回転速度一定制御を
行う（ゾーンが変わると記録データのクロックレート又
は回転速度が変わる）ので、外周側のトラックになるに
従って、記録線密度が低くなる。このように複数ゾーン
に分割することで、ゾーンが変わる毎に１トラックの線
記録密度を最も高い状態に戻すことができ、図１３に示
すようにゾーン分割しない場合のように線記録密度が最
外周トラックまで順次低下する場合に比べ、大幅に記録
容量を上げることができる。即ち、ゾーン分割しない場
合の最外周トラックは、非常に線記録密度が低くなって
いるが、複数ゾーンに分割した場合には最外周トラック
でもある程度の線記録密度が確保される。この場合、ゾ
ーン数を多くすることで、記録容量をより上げることが
できる。

【０００６】ところで、各種データをこのような光磁気
ディスクに記録する場合、記録密度をある程度高くする
ときには、この記録データの再生が良好にできるように
するために、基準データを最初に記録するようにしてい
る。そして、再生時にはこの基準データで再生系回路の
クロック信号の位相合わせなどを行い、基準データに続
いて記録された各種データが良好に再生できるようにし
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したゾ
ーニング記録を行う記録媒体に、基準データの記録を行
うときには、この基準データの記録箇所を各ゾーンのト
ラック構成に合わせたものとすると、各ゾーンでデータ
構成（記録データの１単位長など）が変わってしまう不
都合があった。即ち、一般に各ゾーンの各トラックは、
所定数のセクタに分割され、各セクタを１単位としたデ
ータ記録が行われ、基準データもこの各セクタ毎に記録
される。ここで、基準データを単に１セクタの所定箇所
（例えば１セクタ内の各セグメントの先頭部分）に記録
するようにすると、基準データの検出を各ゾーン毎に異
なる制御で行う必要が生じ、各ゾーンで制御動作を切換
えなければならず、記録・再生装置の制御系の構成が複
雑になってしまう。

【０００８】本発明はかかる点に鑑み、基準データに基
づいた制御が各ゾーンで共通に行える記録媒体を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、一定速度で回
転させて記録・再生させると共に、半径方向に所定数の
ゾーンに分割して各ゾーンで異なるクロックレートのデ
ジタルデータを記録するディスク状の記録媒体におい
て、最内周側のゾーンに、記録データのクロックを基準
とした所定間隔で、記録信号の品質を管理するための基
準信号を記録するエリアを設けると共に、他のゾーンに
も、記録データのクロックを基準とした所定間隔で、基
準データを記録するエリアを設けたものである。

【００１０】

【作用】本発明によると、各ゾーンで基準データの記録
状態が同じになり、基準データに基づいた制御が何れの
ゾーンでも共通して行える。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図１〜図１１を
参照して説明する。

【００１２】本例においては、データの記録及び再生が
自由にできる光磁気ディスクに適用したもので、光磁気
ディスクを図１に示すようにゾーニング記録する。即
ち、１枚の光磁気ディスクに同心円状に複数のトラック
を形成させ、この複数トラックの内の中心寄りのトラッ
クによるゾーンＡと、外周寄りのトラックによるゾーン
Ｂとに２分割する。この場合、例えば光磁気ディスクの
大きさを半径３２ｍｍとすると、ゾーンＡの範囲を半径
１６ｍｍから２２ｍｍまでとし、ゾーンＢの範囲を半径
２２ｍｍから３０ｍｍまでとする。そして、各ゾーンで
一定の回転速度によりデータの記録・再生を行い、本例
ではゾーン毎に記録データのクロックレートを変えて記
録密度を変えるゾーニング記録を行う。

【００１３】そして、各ゾーンＡ，Ｂ内の環状のトラッ
クは、図２に示すように、１トラックが９９０セグメン
トで構成される。この場合、それぞれの１単位のセグメ
ントは、４バイトのサーボバイトと２１バイト（ゾーン
Ａの場合）又は３１．５バイト（ゾーンＢの場合）の記
録可能エリアとで構成され、この記録可能エリアに第１
の基準エリア，第２の基準エリア，データエリアが設定
される。各セグメントの先頭部分の４バイトのサーボバ
イトは、予めディスク上にピットでデータが記録された
いわゆるプリピットとされ、記録・再生時にこのプリピ
ットのデータによりサンプルサーボ制御が行われる。ま
た、トラックアドレス及びセクタアドレスがこのプリピ
ットによるデータで記録され、サーチ時に使用される。

【００１４】なお、記録可能エリアでの２１バイトと３
１．５バイトとの記録容量の違いは、ゾーンＡとゾーン
Ｂとの記録クロックレートの違いに起因するものであ
る。即ち、ゾーニング記録により、ゾーンＡの最内周ト
ラックの線記録密度と、ゾーンＢの最内周トラックの線
記録密度とをほぼ同じに設定してあり、このような設定
で記録可能エリアの記録容量がゾーン毎に変化する。

【００１５】具体的に各ゾーンの構成を説明すると、ゾ
ーンＡの場合には図３に示すように、３３セグメントで
１セクタが構成され、１トラックで３０セクタが構成さ
れる。また、ゾーンＢの場合には図４に示すように、２
２セグメントで１セクタが構成され、１トラックで４５
セクタが構成される。この場合、記録可能エリアへのデ
ータの記録は、１セクタ単位で行われる。また、各ゾー
ン内ではセクタの位置を合わせてある。従って、図１に
破線で示すように、各セクタの境界部が各ゾーン内で放
射状に存在する。

【００１６】ここで、ゾーンＡの場合、図５に示すよう
に、各セグメントのサーボバイトに続く記録可能エリア
の１バイトが第１の基準エリアとされ、再生時に記録信
号の品質を検出するための基準データが記録されるエリ
アで、具体的には一定周波数の信号が記録され、再生時
のゲイン調整用の基準データ（以下第１の基準データと
称する）がデータエリアへのデータ記録時に同時に記録
される。この場合、後述する第２の基準エリアに記録さ
れる第２の基準データとこの第１の基準エリアに記録さ
れる第１の基準データとは、同一のデータである場合も
ある。

【００１７】そして、ゾーンＡの第１セグメントの場合
には、この第１の基準エリアに続いた２０バイトが第２
の基準エリアとされ、主として再生時の位相調整用の基
準データ（以下第２の基準データと称する）がデータエ
リアへのデータ記録時に同時に記録される。この第２の
基準データは、第１の基準データと同様に、再生時に記
録信号の品質を検出するためのもので、再生時にこの基
準データの再生信号とシステムクロックとの同期合わせ
などが行われる。そして、第２セグメントから第３３セ
グメントまでは、第２の基準エリアの代わりにデータエ
リアとされ、各セグメントに２０バイトずつデータが記
録される。

【００１８】従って、ゾーンＡの場合には１セクタで、
３３バイト（１バイト×３３セグメント）の第１の基準
データ（ゲイン調整用基準データ）と、２０バイトの第
２の基準データ（位相調整用基準データ）と、６４０バ
イト（２０バイト×３２セグメント）の各種データ（目
的とするデータ）とが記録される。

【００１９】また、ゾーンＢの場合には、図６に示すよ
うに、第１セグメントでは、サーボバイトに続く３１．
５バイトの記録可能エリアの内の最初の１バイトが第１
の基準エリアとされ、続いた２０バイトが第２の基準エ
リアとされ、さらに続いた１バイトが再び第１の基準エ
リアとされ、残りの９．５バイトがデータエリアとされ
る。そして、第２セグメントでは、３１．５バイトの記
録可能エリアの内の最初の１０．５バイトがデータエリ
アとされ、第１セグメントの最後のデータエリアに続い
たデータが記録される。即ち、第１セグメントの最後の
データエリアと第２セグメントの最初のデータエリアと
を合わせることで、２０バイトのデータエリアが形成さ
れ、この２０バイトのデータエリアが１単位のデータエ
リアとして使用される。そして、第２セグメントの１
０．５バイトのデータエリアの次に、１バイトの第１の
基準エリアが設けられ、残りの２０バイトが再びデータ
エリアとされる。以下、この第１セグメント，第２セグ
メントと同様のエリア構成が最後のセグメント（第２２
セグメント）まで２セグメント単位で続く。

【００２０】従って、ゾーンＢの場合にも１セクタで、
３３バイト（２バイト×１１セグメント＋１バイト×１
１セグメント）の第１の基準データ（ゲイン調整用基準
データ）と、２０バイトの第２の基準データ（位相調整
用基準データ）と、６４０バイト（９．５バイト×１セ
グメント＋２９．５バイト×１０セグメント＋３０．５
バイト×１１セグメント）の各種データ（目的とするデ
ータ）とが記録される。

【００２１】このようにゾーンＡとゾーンＢとでは、１
セクタの記憶容量が同じである。そして本例において
は、ゾーンＢの場合でもゾーンＡと同様の間隔で各基準
データを挿入するようにして、記録可能エリアにおける
各基準エリアとデータエリアとの配置が各ゾーンで共通
にしてある。言い換えれば、各ゾーンからサーボバイト
を除くと、エリア構成が全く同じにしてある。

【００２２】次に、このようにして各トラックが形成さ
れる光磁気ディスクの記録・再生装置について説明す
る。

【００２３】図７は、本発明が適用される光磁気ディス
クの記録・再生装置の構成を示す図で、１は光磁気ディ
スクを示し、この光磁気ディスク１は図１に示すように
ゾーンＡとゾーンＢとの２ゾーンに分割されて記録され
るゾーニング記録が行われるものである。そして、この
光磁気ディスク１はスピンドルモータ２により回転駆動
されると共に、半導体レーザなどが内蔵された光学ピッ
クアップ３により信号の記録・再生が行われる。このス
ピンドルモータ２の回転制御及び光学ピックアップ３の
各種制御（シーク制御など）は、マイクロコンピュータ
構成のシステムコントローラ４により行われる。

【００２４】そして、この光磁気ディスク１に記録され
るデータは、記録データ形成回路（図示せず）からＲＡ
Ｍ制御回路１１に供給され、このＲＡＭ制御回路１１の
制御によりＲＡＭ１２に一旦記憶される。そして、記憶
されたデータはＲＡＭ１２から所定のタイミングで変調
回路１３に供給され、この変調回路１３で記録用の変調
が行われ、変調された記録用データが書込み回路１４に
供給され、この書込み回路１４で所定の書込み処理がな
され、処理された記録用データが光学ピックアップ３に
供給されて光磁気効果により書込みが行われる。

【００２５】また、このようにして光磁気ディスク１に
書込まれたデータは、光学ピックアップ３で読出されて
読出し回路１５に供給され、この読出し回路１５で所定
の読出し処理がなされたデータが復調回路１６に供給さ
れる。そして、復調回路１６で再生用の復調がなされた
データがＲＡＭ１２に一旦記憶され、ＲＡＭ制御回路１
１の制御でＲＡＭ１２に記憶されたデータが読出されて
再生データ出力回路（図示せず）側に供給される。

【００２６】ここで、再生時に必要な読出し回路１５と
その周辺の詳細な構成を図８及び図９に示すと、本例に
おいては、光磁気ディスク１が２ゾーンに分割されたゾ
ーニング記録されているために、読出しクロックとして
２種類のものが必要である。即ち、図８にクロック発生
回路の構成を示すと、端子２１に得られる読出し回路１
５に供給された再生信号を、クロックピット抽出回路２
２に供給し、このクロックピット抽出回路２２でサーボ
バイトのデータを抽出させる。そして、抽出したサーボ
バイトのデータを、第１のＰＬＬ回路（フェーズ・ロッ
クド・ループ回路）２３及び第２のＰＬＬ回路２４に供
給する。この場合、第１のＰＬＬ回路２３は、入力デー
タを２００倍の周波数の信号にする回路で、この２００
倍の周波数の信号をゾーンＡのデータ検出用クロックと
して端子２５に供給する。また、第２のＰＬＬ回路２４
は、入力データを（２００×１．５）倍、即ち３００倍
の周波数の信号にする回路で、この３００倍の周波数の
信号をゾーンＢのデータ検出用クロックとして端子２６
に供給する。

【００２７】そして、このようにして作成されたクロッ
クに基づいて再生データを抽出する読出し回路１５の構
成を図９に示すと、端子３１に得られる読出し回路１５
に供給された再生信号を、ＡＧＣ回路（自動利得調整回
路）３２と振幅検出回路３３とクロック位相検出回路３
４とに供給する。そして、振幅検出回路３３で基準デー
タの再生振幅を検出すると共に、クロック位相検出回路
３４で基準データの再生位相を検出する。そして、両検
出回路３３及び３４の検出データを、読出し制御用の中
央制御装置（ＣＰＵ）３５に供給する。そして、この中
央制御装置３５では、供給される振幅検出データに基づ
いて、ＡＧＣ回路３２で行われる再生信号のゲイン調整
量を制御する。この場合のゲイン調整は、各セグメント
に１バイトずつ用意された第１の基準エリアに記録され
たゲイン調整用基準データに基づいて行う。

【００２８】また、クロック位相検出回路３４から供給
されるクロック位相検出データに基づいて、読出しクロ
ックの補正データを作成し、この補正データをクロック
位相補正回路３９に供給する。この場合のクロック位相
検出は、各セクタの最初のセグメントのデータエリアに
位相調整用基準データが記録されているとき（即ち基準
エリアがあるとき）、このエリアの基準データに基づい
て行う。そして、クロック位相補正回路３９では、端子
２５及び２６に得られるデータ検出用クロックを、補正
データに基づいて位相調整（位相シフト）し、調整され
た何れかのクロックをデータ検出回路３８に供給する。

【００２９】この場合、クロック位相補正回路３９から
データ検出回路３８に供給するクロックの選択は、ディ
スクの再生箇所のゾーンに応じて行われる。即ち、ゾー
ンＡを再生しているときには、第１のＰＬＬ回路２３が
出力するクロックを位相補正してデータ検出回路３８に
供給し、ゾーンＢを再生しているときには、第２のＰＬ
Ｌ回路２４が出力するクロックを位相補正してデータ検
出回路３８に供給する。従って、ゾーンＡのトラックの
再生時には、図５に示すように、サーボバイトの再生デ
ータを第１のＰＬＬ回路２３で２００倍したものが、シ
ステムクロックになると共に、そのままの周波数で読出
しクロックとなる。また、ゾーンＢのトラックの再生時
には、図６に示すように、サーボバイトの再生データを
第１のＰＬＬ回路２３で２００倍したものが、サーボバ
イトに基づいた制御を行うためのシステムクロックにな
り、第２のＰＬＬ回路２４で３００倍したものが読出し
クロックとなる。

【００３０】そして、データ検出回路３８は、ＡＧＣ回
路３２で利得調整された再生信号が供給され、クロック
位相補正回路３９から供給されるクロックに基づいて、
再生信号からディスクに記録されたデータをデコード
し、デコードされたデータを再生データとして端子４０
を介して後段の回路に供給する。

【００３１】また、端子３６はピットで記録されたデー
タ、即ちサーボバイトの再生信号が供給される端子を示
し、この端子３６に得られる再生信号をアドレス検出回
路３７に供給し、このアドレス検出回路３７でデコード
したアドレスデータを中央制御装置３５に供給し、この
アドレスデータより現在再生中のトラックやセクタを中
央制御装置３５が判断する。

【００３２】このように構成される回路により光磁気デ
ィスク１に記録されたデータを再生する際には、図１０
及び図１１に示すタイミングで処理が行われる。即ち、
ゾーンＡの場合には、図１０Ａに示すように、各セクタ
の各セグメントの１バイトの第１の基準データ（ゲイン
調整用基準データ）を再生中に、図１０Ｂに示すよう
に、振幅検出回路３３でこの基準データの再生振幅を検
出すると共に、第１セグメントの場合には続いて第２の
基準データ（位相調整用基準データ）を再生中に、図１
０Ｃに示すように、クロック位相検出回路３４でこの基
準データの再生位相を検出する。そして、このそれぞれ
の基準データの検出状態を中央制御装置３５が判断し
て、ＡＧＣ回路３２での利得調整量及びクロック位相補
正回路３９での位相補正量を制御する。そして、このよ
うにして利得調整及び位相補正が行われた状態で、図１
０Ｄに示すように、第２セグメントからデータエリアに
記録されたデータのデコードを行う。そして、セグメン
トが変わる毎に同様にして再生される基準データに基づ
いて利得調整量及び位相補正量の再調整をさせること
で、良好な再生が継続して行われる。この場合、特にゲ
イン調整用の第１の基準データは、１セグメント毎に検
出されるので、１セグメント周期でＡＧＣ回路３２での
利得調整を行うことができ、利得調整を短い周期で厳密
に行うことができる。

【００３３】また、ゾーンＢの場合には、ゾーンＡとは
１セグメントの構成が異なるが、図１１Ａに示すよう
に、１バイトの第１の基準データ（ゲイン調整用基準デ
ータ）を再生中に、図１１Ｂに示すように、振幅検出回
路３３でこの基準データの再生振幅を検出すると共に、
第１セグメントの場合には続いて第２の基準データ（位
相調整用基準データ）を再生中に、図１１Ｃに示すよう
に、クロック位相検出回路３４でこの基準データの再生
位相を検出した後、図１１Ｄに示すように、続いて第１
セグメントに記録された９．５バイトのデータを両基準
データに基づいた調整状態でデコードする。そして、以
後はゾーンＡの場合と同様に、第１の基準データによる
利得調整を行いながら、データエリアのデータを再生す
る毎にデコードさせる。

【００３４】なお、図示はしないが、各セグメントのサ
ーボバイトより再生されたデータに基づいて、１セグメ
ント毎にサンプルサーボ制御が行われると共に、このサ
ーボバイトに記録されたトラックアドレス及びセクタア
ドレスなどのデータのデコードも行われる。

【００３５】このようにして光磁気ディスク１による記
録・再生が行われることで、この光磁気ディスク１はゾ
ーン分けしたゾーニング記録を行うようにしたが、各ゾ
ーンで共通の記録制御及び再生制御が行える。即ち、サ
ーボバイトを除くと、各ゾーンで基準エリア及びデータ
エリアが全く同じ間隔で設定され、データエリアへのデ
ータの記録を行う際には、２０バイトを１単位とした記
録処理がどのゾーンでも行われ、各ゾーンでデータの記
録単位を変える必要がなく、訂正符号の付加などの記録
処理が各ゾーンで共通の制御で行える。また、再生時に
も、各ゾーンで２０バイトを１単位としたデータ再生が
行われ、各ゾーンで共通の再生処理ができるようにな
る。特に、第１の基準データの再生間隔が各ゾーンで同
じであるので、この第１の基準データに基づいた再生系
回路の利得調整が各ゾーンで同じ周期で行われ、常に最
適な間隔で利得調整が行われ、常時利得調整が良好に行
われた状態でデータ再生ができ、良好なデータ再生がで
きる。

【００３６】なお、上述実施例においては、２ゾーンに
分割したゾーニング記録としたが、３ゾーン或いは３ゾ
ーン以上に分割するゾーニング記録にも適用できる。ま
た、本発明は上述実施例に限らず、その他種々の構成が
取り得ることは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】本発明によると、ゾーニング記録された
記録媒体であるにもかからず、各ゾーンで基準データの
記録状態が同じになり、基準データに基づいた制御が何
れのゾーンでも共通して行え、各ゾーンで同じ周期の記
録や再生の制御ができ、ゾーン分けしたことで記録系回
路や再生系回路での制御が複雑になることがないと共
に、ゾーンに関係なく均一な特性のデータ再生が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による記録媒体の構成図であ
る。

【図２】一実施例による各トラックの構成を示す説明図
である。

【図３】一実施例によるゾーンＡのトラック構成を示す
説明図である。

【図４】一実施例によるゾーンＢのトラック構成を示す
説明図である。

【図５】一実施例によるゾーンＡのデータ構成を示す説
明図である。

【図６】一実施例によるゾーンＢのデータ構成を示す説
明図である。

【図７】本発明の一実施例による記録・再生装置を示す
構成図である。

【図８】一実施例の記録・再生装置の要部を示す構成図
である。

【図９】一実施例の記録・再生装置の要部を示す構成図
である。

【図１０】一実施例の説明に供するタイミング図であ
る。

【図１１】一実施例の説明に供するタイミング図であ
る。

【図１２】ゾーニング記録を説明するための略線図であ
る。

【図１３】ゾーニング記録を説明するための略線図であ
る。

【符号の説明】１光磁気ディスク４システムコントローラ２３第１のＰＬＬ回路（フェーズ・ロックド・ループ
回路）２４第２のＰＬＬ回路３２ＡＧＣ回路（自動利得調整回路）３３振幅検出回路３４クロック位相検出回路３５中央制御装置３９クロック位相補正回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 20/12 G11B 7/007

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一定速度で回転させて記録・再生させる
と共に、半径方向に所定数のゾーンに分割して各ゾーン
で異なるクロックレートのデジタルデータを記録するデ
ィスク状の記録媒体において、最内周側の上記ゾーンに、記録データのクロックを基準
とした所定間隔で、記録信号の品質を管理するための基
準信号を記録するエリアを設けると共に、他の上記ゾーンにも、記録データのクロックを基準とし
た上記所定間隔で、上記基準データを記録するエリアを
設けた記録媒体。