JP3186749B2

JP3186749B2 - 光ディスク

Info

Publication number: JP3186749B2
Application number: JP30310499A
Authority: JP
Inventors: 滋明和智; 進千秋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 1999-10-25
Publication date: 2001-07-11
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: JP2000123371A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各トラックに所定
のグレーコードが付加された光ディスクに関わり、特に
このグレーコードからトラッキングを制御することがで
きる光ディスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクにおける記録フォーマットに
関する技術の一つとして、サンプルドサーボと呼ばれる
技術がある。これは、ディスク上の同心円状或は渦巻状
のトラックに、予め所定間隔おき、或は所定角度おきに
クロック情報ピットやトラッキング情報ピット等による
制御用の信号をプリフォーマットとして記録しておき、
ディスク回転駆動時には、これらの離散的な制御用信号
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
ボ制御を達成するものである。この種の光ディスクとし
て、例えば図９に示すような記録フォーマットの光ディ
スクが知られている。

【０００３】図９に示した光ディスク１０は、その記録
面１１に多数の周回パターンを形成する同心円状の記録
トラックＴＫが設けられ、その各１周分、すなわち１周
回トラックが所定数（例えば３２）のセクタ（ＳＣ₁ 〜
ＳＣ_m ）に区画されている。各周回トラックにおける各
セクタ（ＳＣ₁ 〜ＳＣ_m ）は、拡大図に示されるよう
に、その始端部側にアドレス情報区分ＡＤが配されると
ともに、このアドレス情報区分ＡＤにつづいて記録トラ
ックＴＫに沿って配列される所定数（例えば４３）のブ
ロック（ＢＬ₁ 〜ＢＬ_n ）が形成されている。また、各
ブロック（ＢＬ₁ 〜ＢＬ_n ）は、その始端部側に制御情
報領域ＡＲ_Sが設けられるとともに、それに続くデータ
記録領域ＡＲ_D が設けられて、単位記録区分を構成する
ようになっている。

【０００４】各制御情報領域ＡＲ_S には、トラック中心
線Ｋ_C を挟んで偏位するトラッキング情報ピットＱ_A ，
Ｑ_B と、トラック中心線Ｋ_C 上に位置されたクロック情
報ピットＱ_C とが、所定の相互間隔をもって、予め形成
されている。例えばこのように形成されたトラッキング
情報ピットＱ_A ，Ｑ_B や、クロック情報ピットＱ_C は、
この光ディスク１０の記録時、再生時に、記録再生装置
に装着されている光ビームによって読み取られ、各種サ
ーボやクロック発生に利用される。すなわち、クロック
情報ピットＱ_C の再生出力は、ＰＬＬ回路に入力され
て、データ記録領域ＡＲ_D に対するデータの記録再生を
行なうためのチャンネルクロックを形成し、また、トラ
ック中心線Ｋ_C を挟んで１／４トラックピッチ偏位した
位置に形成されたトラッキング情報ピットＱ_A ，Ｑ_B に
よる再生出力からは、その各再生出力のレベル差が演算
されることによりトラッキングエラー信号が生成され、
このトラッキングエラー信号に基ずいてトラッキング制
御が行なわれる。

【０００５】なお、フォーカス制御は、例えばトラッキ
ング情報ピットＱ_B とクロック情報ピットＱ_C 間の無ピ
ット領域（鏡面領域）の再生出力に基づいて行なわれ
る。さらに、トラッキング情報ピットＱ_A は、１６トラ
ック毎に位置をずらして配列されることにより、その再
生出力から、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、所謂トラバースカウントを行なう
のに用いられている。ところで、このようなサンプルド
サーボ方式を採用すると、トラバースカウントが１６ト
ラック単位であるため、高速のシーク動作のときはアク
セスに必要とされるシーク速度を設定できるが、低速移
動時では、精度の高いシーク速度を設定することができ
ない。

【０００６】そこで、例えば、図１０に示すように、制
御情報領域ＡＲ_S に、上記したトラッキング情報ピット
及びクロック情報ピットＱ_A 〜Ｑ_C に加え、さらに、周
回する各トラック毎に異なる位置となるようにコード化
された（いわゆるグレーコードとされた）一対のピット
（Ｑ_D ，Ｑ_E ）を備えたグレーコード領域ＡＲ_G 設け、
例えばトラバース中のトラック位置をより精密に検出
し、より的確な動作制御をできるようにしたものが提案
されている。このグレーコードは、両側に隣接するトラ
ックに対してそれぞれどちらか一方のピットのみが隣り
合わないようになされ、例えば１６トラック単位で設定
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このよう
に、データ記録領域ＡＲ_D の前に形成される制御情報Ａ
Ｒ _S に記録される制御用ピットが増えれば、データ記録
領域ＡＲ_D に記録されるデータ量は相対的に少なくなら
ざるを得ない。例えば、トラッキング情報ピット及びク
ロック情報ピット間は、符合間干渉を防止するため、各
ピット間を少なくとも３チャンネルビット分は離さなけ
ればならず、また、グレーコードを付加するため、９チ
ャンネルビット以上必要なため、図１０においても示さ
れているように、情報記録領域ＡＲ_S としては例えば３
０チャンネルピット程度のエリアが必要になり、情報記
録領域ＡＲ_S が大きくなる分だけ、データ記録領域ＡＲ
_D は縮小されてしまう。つまり、精密な動作制御のため
にトラッキング情報ピットＱ_A ，Ｑ_B 、クロック情報ピ
ットＱ_C 及びグレーコードＱ_D ，Ｑ_E は必要であるが、
一方ではそのために、記録されるべきデータを無駄にし
なければならないという問題が生じる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスクは、
同心円状または渦巻状のトラックをセクタ領域に分割す
ると共に、前記各セクタ領域に所定のフォーマットで制
御情報領域と、データ記録領域を形成した光ディスクに
おいて、前記光ディスク記録面上に形成された各トラッ
クの制御情報領域は全てのピットがトラック方向に同一
線上に配置され、さらに、連接する所定数のトラックを
単位として、少なくとも第１のピットと、第２のピット
から形成されているグレーコードをトラックナンバに対
応して記録すると共に、前記各トラックのグレーコード
の第１のピット、または第２のピットの何れか一方のピ
ットのみが、当該トラックに隣接しているトラックに記
録されているグレーコードの第１のピット、または第２
のピットに対して、ディスク上の全部のトラックで、１
ビット分、トラック進行方向の前方又は後方に離間する
ように配置されていることを特徴とするものである。

【０００９】グレーコードを利用してトラッキング制御
を行なうことにより、制御情報領域において、少なくと
も１１チャンネルビット分のエリアが必要であったトラ
ッキング情報ピットは不必要になり、制御情報領域とし
て必要なエリアを大幅に縮小してディスクの記録領域を
増加させることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の光ディスクによっ
てトラッキング制御を実現するための、光ディスクの各
トラックの制御情報領域のフォーマットの一実施例を示
したものである。図示するように、制御情報領域ＡＲ_S
（即ち、各トラックの各セクタ内の各ブロックの始端部
に設けられている制御情報領域）には、クロック情報ピ
ットＱ_Cが設けられるとともに、それにつづいてグレー
コード領域ＡＲ_G が設けられ、グレーコードとして１６
トラック単位で１トラック毎にコード化された一対ピッ
ト（Ｑ_D ，Ｑ_E ）が形成されている。また、グレーコー
ド領域ＡＲ_G としては１１チャンネルビット分のエリア
が設けられている。なお、０〜９及びＡ〜Ｆは説明上付
加したトラック番号であり、〜１１は説明上、ピット
位置（１チャンネルビット単位）を示すために付加した
符合である。

【００１１】このフォーマットにおいては、図２に示す
ように、或るトラックＴＫ₁ を光ビームで走査する際
に、光スポットＳＰによって、そのトラックＴＫ₁ 上の
ピットＱ₁ だけでなく、隣接するトラックＴＫ₀,ＴＫ₂
上のピットＱ₀,Ｑ₂ の情報も部分的に取り出すことがで
きるように、トラックピッチＷ（及び又は記録再生装置
におけるスポット径）が設定されている。

【００１２】また、このようにトラックピッチＷを狭く
することにより、隣接トラックのピットからの干渉が大
きくなるが、この図１のフォーマットにおけるグレーコ
ードでは、どのトラックにおいても両側の隣接トラック
からの符合間干渉が一定のレベルであるように設定され
ている。例えばピットＱ_D2，Ｑ_E2を有するトラック２に
関していえば、ピットＱ_D2から、ＲＦ信号上でピットＱ
_D2に干渉するトラック１のピットＱ_D1までの距離が、ピ
ットＱ_E2から、ＲＦ信号上でピットＱ_E2に干渉するトラ
ック３のピットＱ_E3までの距離と、等しくなるようにな
されている。

【００１３】このような制御情報領域ＡＲ_S を有する光
ディスクに対して、トラッキング制御を行い、記録再生
を行なう光ディスク記録再生装置の一実施例を、図３に
示す。この図において、Ｄは上記フォーマットによる記
録可能型光ディスクであり、スピンドルモータ１０によ
って回転駆動される。１１は記録信号処理系１２から供
給された記録データに基ずいてレーザ光を変調し、光デ
ィスクＤ上にピットを形成する（又は光磁気ディスクの
場合は、レーザ光とともに磁界を印加して磁気記録を行
なう）光学ヘッドである。１３は再生時において、光学
ヘッドによって読み取られた再生データを処理する再生
信号処理系を示す。

【００１４】以上の回路部はそれぞれ既に公知の構成で
あるため、詳細な説明は省略する。１４はクロック再生
回路であり、上記図１に示した制御情報領域ＡＲ_S のク
ロック情報ピットＱ_C の再生出力によって、サーボ制御
及び記録再生用のチャンネルクロックを生成する。この
クロック再生回路は、例えば図４に示すように、微分回
路３１、ゼロクロス検出回路３２、アンドゲート３３、
位相比較器３４、ローパスフィルタ３５、電圧制御発振
器３６、及び１／２７０分周器３７から構成されること
により、クロック情報ピットＱ_C の再生出力を検出し、
検出された再生出力に基ずいてＰＬＬ動作を行なう。
［ａ］［ｆ］の各点における信号波形は図５に示される
とおりである。つまり、このクロック再生回路１４で
は、光ディスクＤの記録トラックＴＫ上のクロック情報
ピットＱ_C ，Ｑ_C 間を２７０分割する周波数の基本クロ
ックΦ₁ が形成されることになる。

【００１５】クロック再生回路１４から出力された基本
クロックΦ₁ は、記録信号処理系１２、再生信号処理系
１３に供給されて記録或は再生用のチャンネルクロック
として使用されるとともに、フォーカスサーボ回路１
５、スピンドルサーボ回路１６、及びトラッキングサー
ボ回路２１に供給されサーボ制御用基本クロックとして
用いられる。

【００１６】フォーカスサーボ回路１５では、制御情報
領域ＡＲ_S における無ピット領域（所謂ミラー領域）の
再生出力に基ずいてフォーカスエラー信号Ｅ_F を生成
し、これを光学ヘッド１１に帰還してフォーカスサーボ
制御を行なうものである。また、スピンドルサーボ回路
１６は、クロック情報ピットＱ_C の再生出力に基ずいて
スピンドルモータ１０の回転角速度誤差を検出し、スピ
ンドルモータの駆動回路部を帰還制御することにより、
光ディスクＤの回転速度に対してサーボ制御を行なう。

【００１７】一点鎖線で囲った２１はトラッキングサー
ボ回路を示す。２２はＡ／Ｄ変換器であり、クロック再
生回路１４から供給されるチャンネルクロックΦ₁ に基
ずいて、光学ヘッド１１で読み取られ出力された再生Ｒ
Ｆ信号をデジタル信号に変換する。２３ａ〜２３ｋはＡ
／Ｄ変換されたデータを保持する１１個のレジスタであ
り、各レジスタは、タイミング発生回路２４から供給さ
れるタイミング信号Ｔ₁ 〜Ｔ₁₁に基ずいてデータ保持動
作を行なう。

【００１８】タイミング発生回路２４は、チャンネルク
ロックΦ₁ に基ずいて各タイミング信号Ｔ₁ 〜Ｔ₁₁を生
成するものであり、後述する図６の波形図に示すよう
に、光ディスクＤのトラックＴＫ上で、グレーコード領
域ＡＲ_G の１１チャンネルビット（ピット位置〜１
１）それぞれの再生出力タイミングに対応したタイミン
グを設定するようになされている。

【００１９】２５は演算回路であり、タイミング信号Ｔ
_M に基ずいて、レジスタ２３ａ〜２３ｋに保持された各
データのうち、数値の大きいデータから順に４個選別
し、それそれＤ_t1〜Ｄ_t4として出力する。第１番目及び
第２番目のデータＤ_t1，Ｄ_t2は、図示しないコントロー
ラへ供給され、グレーコードデータとして、トラックナ
ンバ検出等に用いられる。一方、３番目と４番目のデー
タＤ_t3，Ｄ_t4は減算処理されてトラッキングエラー信号
とされることになる。２６は３番目と４番目のデータＤ
_t3，Ｄ_t4を減算する減算器、２７はＤ／Ａ変換器であ
る。Ｄ／Ａ変換器２７の出力は、トラッキングエラー信
号Ｅ_T として光学ヘッド１１に供給され、トラッキング
制御が実行される。

【００２０】このように構成された記録再生装置によっ
て、図１のフォーマットの情報記録領域ＡＲ_S を有する
光ディスクＤ（光磁気ディスクを含む）の記録或は再生
動作を行なう際のトラッキング制御方法について、図６
を参照して説明する。なお、同時に、図１におけるトラ
ック８，９，Ａの各制御情報領域を図示し、トラック９
を走査する光スポットＰＳを例にあげて、そのトラッキ
ング制御動作を説明する。

【００２１】（１）オントラック状態記録時或は再生時において、光ビームがトラック９上を
正確に走査していると、その再生ＲＦ信号は RF(１) と
して示すように、ピット位置，のピットＱ _D9，Ｑ_E9
に対応して最大振幅Ｓｂ，Ｓｃが現われ、また、ピット
位置に対応してトラックＡのピットＱ_DAの影響による
振幅Ｓａが生じ、さらにピット位置に対応してトラッ
ク８のピットＱ_E8の影響による振幅Ｓｄが生じる。この
とき、トラック９に対してビームスポットＳＰが正確に
オントラック状態であれば、振幅ＳａとＳｄのレベルは
等しくなる（トラック９のピットＱ_D9，Ｑ_E9に対するピ
ットＱ_DA，Ｑ_E8の各離間距離は等しいため符合間干渉に
よるレベル差も生じない）。

【００２２】このようなＲＦ信号がトラッキングサーボ
回路２１に供給されると、レジスタ２３ａ〜２３ｋでは
それぞれタイミング信号Ｔ₁ 〜Ｔ₁₁に基ずいて、デジタ
ル信号に変換されたＲＦレベルを保持するため、レジス
タ２３ｃ，２３ｄ，２３ｈ，２３ｉにそれぞれ振幅Ｓ
ａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄのレベルがデジタルデータとして
記憶されることになる。

【００２３】従って、タイミング信号Ｔ_M により、演算
回路２５においてレジスタ２３ａ〜２３ｋのデータの演
算処理すると、振幅Ｓｂ，Ｓｃに対応するデータがグレ
ーコードデータＤ_t1，Ｄ_t2として出力されるとともに、
データレベルが３番目及び４番目のデータＤ_t3，Ｄ_t4と
して、振幅Ｓａ，Ｓｄに対応するデータが出力され、減
算器２６で減算される。ここで、振幅ＳａとＳｄは同レ
ベルであるため、減算出力が０となり、Ｄ／Ａ変換した
トラッキングエラー信号Ｅ_T ＝０が得られる。

【００２４】（２）トラックＡ側にずれた場合光スポットＳＰがトラックＡ側にずれていくと、再生Ｒ
Ｆ信号は RF(２) として示すように、上記（１）と同様
にピット位置，のピットＱ_D9，Ｑ_E9に対応して最大
振幅Ｓｂ，Ｓｃが現われるが、ピット位置に対応して
トラックＡのピットＱ_DAの影響による比較的高レベルの
振幅Ｓａが生じるようになり、また、ピット位置に対
応するトラック８のピットＱ_E8の影響による振幅Ｓｄの
レベルは低下していく。

【００２５】従って、上記（１）と同様の手順で第３番
目及び第４番目のデータとして振幅Ｓａ及びＳｄに対応
するデータが減算処理されることにより、振幅ＳａとＳ
ｄのレベル差が検出されることになり、いうまでもな
く、このレベル差を、光スポットＳＰがトラックＡ側へ
ずれていることを示すトラッキングエラー信号Ｅ_T とす
ることができる。

【００２６】（３）トラック８側にずれた場合光スポットＳＰがトラック８側にずれていくと、再生Ｒ
Ｆ信号は RF(３) として示すように、上記（２）の場合
と逆に、トラックＡのピットＱ_DAの影響による振幅Ｓａ
のレベルは低下していき、トラック８のピットＱ_E8の影
響による振幅Ｓｄのレベルは増大していく。

【００２７】従って、同様の手順で第３番目及び第４番
目のデータとして振幅Ｓａ及びＳｄに対応するデータが
減算処理されることにより、光スポットＳＰがトラック
８側へずれていることを示すトラッキングエラー信号Ｅ
_T を生成することができる。

【００２８】このように生成されたトラックエラー信号
は光学ヘッド１１の例えば２軸機構等のトラッキング制
御機構に供給され、トラッキング制御が為されることは
周知のとおりである。なお、以上の説明はトラック９の
走査を例にあげたが、第１図に示したフォーマットのグ
レーコードにおいては、もちろん何れのトラックでも同
様のトラック制御可能である。ただし、必ずしも、グレ
ーコードがこのフォーマットに限られるものではなく、
ピット間干渉の影響によるレベル差が生じないようにし
たフォーマットであればよい。

【００２９】このように、グレーコードを利用してトラ
ッキング制御を行なうことにより、制御情報領域ＡＲ_S
にトラッキング情報ピットを設ける必要はなく、必要エ
リアを大幅に減縮することができる。なお、本発明を実
施するにあたっては、上述したように、隣接トラックの
ピット情報を部分的に読み込む必要からトラックピッチ
を狭くするが、この方法の場合、データ領域ＡＲ_D にお
いては、隣接トラックのピットの影響により再生信号の
Ｓ／Ｎ比が劣化することになる。

【００３０】このため、記録再生時には、そのデータ記
録領域ＡＲ_D においては、例えば第７図に示すように、
チャンネルクロックΦ₁ を１／２分周したクロックΦ₂,
Φ₃を生成し、奇数トラックと偶数トラックで使い分け
るようにすることが好ましい。このようにすれば、隣
接トラックのピットによる再生ＲＦ信号上への影響を排
除できるため、トラックピッチを狭くしても不都合はな
い。

【００３１】また、記録データ変調方式としては、例え
ばエッジ記録方式を採用すると、図８で示すように、そ
の変調データによってピットに長短が生じるため隣接ト
ラックの影響を受け易くなる。従って、ピット長が一定
であるポジション記録方式にすることが好ましい。な
お、上記ように奇数トラックと偶数トラックでピットが
隣り合わないようにする記録方式を採ると、１単位のデ
ータ記録領域ＡＲ_D 内に記録できるデータ量は少なくな
ってしまうが、本発明によるトラッキング情報ピットの
省略化及びトラックピッチの短縮によるトラック数の増
加により、全体の記録可能データ量としては、従来の方
式における光ディスクより大幅に増加させることができ
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ディス
クは、グレーコードを利用してトラッキングエラー信号
を生成し、トラッキング制御を行なうようにしたため、
トラック上の各ブロックにおける制御情報領域において
トラッキング制御ピットが不必要になり、制御情報領域
を短縮化できるため、相対的にデータ記録領域を広く
し、記録密度を著しく向上させることができるという効
果がある。さらに、トラック中心から偏位するようにウ
ォブリングさせて形成していたトラッキング情報ピット
を形成する必要がないため、本発明による光ディスク
は、従来の光ディスクに比べてプリフォーマット時にお
けるカッティング作業が非常に簡易化されるという効果
もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトラッキング制御方法に適合した光デ
ィスクの制御情報領域のフォーマットを示す説明図であ
る。

【図２】第１図のフォーマットにおいて光スポットとト
ラックピッチの関係の説明図である。

【図３】本発明のトラッキング制御方法を採用した記録
再生装置の一実施例のブロック図である。

【図４】クロック再生回路の一例を示すブロック図であ
る。

【図５】図４の動作説明のための波形図である。

【図６】図３のトラッキングサーボ回路の動作説明のた
めの波形図である。

【図７】本発明実施の際に好適な記録再生方法の説明図
である。

【図８】記録データ変調方式の説明図である。

【図９】サンプルドサーボ方式の光ディスクの説明図で
ある。

【図１０】グレーコードが付加された制御情報領域の説
明図である。

【符号の説明】

１４クロック再生回路、２１トラッキングサーボ回
路、２２Ａ／Ｄ変換器、２３ａ〜２３ｋレジスタ、
２４タイミング発生回路、２５演算回路、２６減
算器、２７Ｄ／Ａ変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−138621（ＪＰ，Ａ) 特開平１−229428（ＪＰ，Ａ) 特開平１−243241（ＪＰ，Ａ) 特開平１−243240（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/013

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】同心円状または渦巻状のトラックをセク
タ領域に分割すると共に、前記各セクタ領域に所定のフ
ォーマットで制御情報領域と、データ記録領域を形成し
た光ディスクにおいて、前記光ディスク記録面上に形成された各トラックの制御
情報領域は全てのピットがトラック方向に同一線上に配
置され、さらに、連接する所定数のトラックを単位とし
て、少なくとも第１のピットと、第２のピットから形成
されているグレーコードをトラックナンバに対応して記
録すると共に、前記各トラックのグレーコードの第１のピット、または
第２のピットの何れか一方のピットのみが、当該トラッ
クに隣接しているトラックに記録されているグレーコー
ドの第１のピット、または第２のピットに対して、ディ
スク上の全部のトラックで、１ビット分、トラック進行
方向の前方又は後方に離間するように配置されているこ
とを特徴とする光ディスク。
【請求項２】前記制御情報領域は分割されたトラック
の各セクタ毎に少なくとも２ブロック以上形成されてお
り、前記グレーコードはプリフォーマットによって予め
ディスクに形成されていることを特徴とする請求項１に
記載の光ディスク。