JP3490042B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、案内溝によって
形成された凹部の記録トラックと案内溝の間に形成され
た凸部の記録トラックの両方に信号を記録するようにし
た光ディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大容量の書換可能型光ディスク媒体の記
録方式として記録密度向上のために案内溝の溝部（グル
ーブ：Ｇ、ともいう）と溝間部（ランド：Ｌ、ともい
う）の両方にデータを記録するいわゆるランド／グルー
ブ記録方式が提案されている。同一のグルーブピッチの
ディスクで、記録トラックピッチを半減できるために高
密度化への効果が大きい。溝部と溝間部は、その形状か
ら、それぞれ凹部と凸部という呼び方をすることもあ
る。従来のランド／グルーブ記録光ディスクとしては、
例えば、図１３に示したような特開昭６３−５７８５９
号公報に記載されたものがある。図１３にあるように、
ディスク基板上に刻まれた案内溝により、グルーブ部９
４とランド部９５が形成され、その上に記録膜９１が形
成されている。記録ピット９２はグルーブ部９４とラン
ド部９５の両方の記録膜上に記録される。ディスク上で
グルーブ部９４とランド部９５は、それぞれ連続した記
録トラックを成している。この記録媒体を記録再生する
光ディスク装置の集光スポット９３はどちらかの記録ト
ラック上を走査しながら情報を記録／再生する。従来の
ランド／グルーブ記録フォーマットでは、案内溝がディ
スク上で連続していたので、グルーブ部９４もランド部
９５も記録トラックが連なって、それぞれが連続した１
本づつの記録スパイラルを成している。

【０００３】 次に、シングルスパイラル・ランド／
グルーブフォーマットについて説明する。図１４は、デ
ィスク１周に相当する溝部の記録トラック（以降、グル
ーブトラックとも記す。）とこの溝部の間に設けるやは
りディスク１周に相当する溝間部の記録トラック（以
降、ランドトラックとも記す。）を交互に接続し１本の
記録スパイラルを形成するようにしたフォーマットを有
する光ディスクの構成を示す図である。図１４に示すよ
うな溝部の記録トラックと前記溝間部の記録トラックを
交互に接続し１本の記録スパイラルを形成するようにし
たフォーマットを有する光ディスクとしては、例えば特
開平４−３８６３３号公報や特開平６−２７４８９６号
公報に記載されたものがある。このような光ディスクの
フォーマットを、ここではシングルスパイラル・ランド
／グルーブフォーマット、あるいは、ＳＳ−Ｌ／Ｇフォ
ーマットと呼ぶことにする。 ＳＳ−Ｌ／Ｇフォーマッ
トのディスクは、記録トラックがディスク上で連続して
いるため、データの連続的な記録再生に適する、という
大きな特長を持っている。たとえば、ビデオファイル用
途では、データの連続記録再生が必須である。ところ
が、図１３に示したような従来のランド／グルーブ記録
では、ランドトラックとグルーブトラックがそれぞれ１
本の記録スパイラルを構成しているので、例えばランド
トラックからグルーブトラックへ引き続き記録再生を行
う際に、ディスク１面中に少なくとも１箇所において、
ランドトラックとグルーブトラックとの間をつなぐアク
セスにより連続記録再生が中断される。このことは、グ
ルーブトラックからランドトラックへ引き続き記録再生
を行う際も同様である。このような記録再生の中断を避
けるには、コストアップ要因であるバッファメモリの増
設が必要になるが、シングルスパイラル・ランド／グル
ーブフォーマットにすればこれが不要になる。反面、Ｓ
Ｓ−Ｌ／Ｇフォーマットではトラッキングサーボの極性
をディスク１周に１回切り替えなければならず、この切
替点の検出が困難なためトラッキングサーボをかけるの
も困難であり、実用化が進んでいなかった。実際、前記
の特開平４−３８６３３号公報や特開平６−２７４８９
６号公報においても、光ディスクをＳＳ−Ｌ／Ｇフォー
マットにする点については開示されているものの、具体
的な切替点の検出方法までの開示はない。

【０００４】ＳＳ−Ｌ／Ｇフォーマットのディスクにト
ラッキングサーボをかけるには、溝部の記録トラックと
溝間部の記録トラックを交互に接続している接続点を正
確に検出して、そこでトラッキングサーボ極性を溝部の
記録トラックをトラッキングするように設定するか、溝
間部の記録トラックをトラッキングするように設定する
かのサーボ極性を切替えることが必要である。溝部の記
録トラックと溝間部の記録トラックを交互に接続してい
る接続点の検出方法の一例は、特開平６−２９０４６５
号公報と特開平７−５７３０２号公報に開示されてい
る。特開平６−２９０４６５号公報に示されているの
は、溝部の記録トラックと溝間部の記録トラックの接続
点に一定周波数の凹凸を設ける方法である。図１５に同
公報に記載された光ディスク記録媒体の構成を示す。こ
こでは、図１５中のＡ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ１，Ｂ２等に
接続点がある。溝部と溝間部の各接続点の間は、溝部、
あるいは、溝間部がそれぞれ連続しており、トラックア
ドレスなどの位置情報は、溝のウォブリングによるとし
ている。また、特開平７−５７３０２号公報に示されて
いるのは、溝部の記録トラックと溝間部の記録トラック
の接続点に溝の存在しない平坦部や所定のビットパター
ンを設ける方法である。図１６に同公報に記載された光
ディスク記録媒体の構成を示す。（ａ）は接続点に平坦
部を設ける例、（ｂ）は所定のビットパターンを設ける
例である。この従来例では、トラックアドレスなどの位
置情報に関する開示はなく、溝部と溝間部の各接続点の
間は、溝部、あるいは、溝間部がそれぞれ連続している
と考えられる。

【０００５】さて、記録トラックを複数の記録セクタで
構成して、各記録セクタに固有の識別情報を付与するよ
うなセクタフォーマット構成をとるディスクに接続点検
出用のビットパターン情報を付加する場合を考える。溝
のウォブリングにより識別情報を付与する方法では情報
記録部の溝に断続部分が生じないので接続点の誤検出の
問題は生じない。しかし、短いセクタ単位での記録再生
がしにくいなど、セクタ記録の機能に制約を受ける。こ
れに対して、従来のＩＳＯ光磁気ディスクのように、ア
ドレスなどを表すプリフォーマットされた識別情報とユ
ーザデータを記録する情報記録部を記録トラック上に分
離して配置するフォーマットを採る場合には、識別情報
と溝部・溝間部の接続点とが同様の記録形態で表されて
いると誤検出する問題が生じる。これを避けるには、識
別情報と溝部・溝間部の接続点検出用のビットパターン
を確実に判別できるようにしておくことが必要になる。
特開平７−５７３０２に開示されている例では接続点以
外に図１６（ｂ）に示すようなピット列の入る場所がな
いから誤検出の問題は生じない。しかし、プリフォーマ
ットする識別情報を接続点検出用のビットパターンと同
様なピット列パターンで記録トラック中に配置する場
合、接続点を高い信頼性で検出するには、正確なビット
同期をとってビット情報を再生することが必要になる。
これは、接続点を一定周波数のパターンか所定のパター
ンかなどどう表すかによらず、ビットパターンに基づい
て接続点を検出する場合に共通なことである。正確なビ
ット同期をとってビット情報を再生するには安定したト
ラッキングが確立しているのが前提であり、つまり、溝
部と溝間部の接続点が正確に検出されトラッキングが切
替えられているのが前提であり、そのためには、正確な
ビット同期をとって、接続点検出用のビットパターンと
識別情報を正確に弁別しながら再生することが必要にな
る、という循環論理に陥ってしまうことになる。このこ
とは、従来開示されている技術だけでは、記録トラック
が複数セクタで構成されていて、プリフォーマットした
識別情報と情報記録部が分離配置されているフォーマッ
トの光ディスクでは、シングルスパイラル・ランド／グ
ルーブ記録フォーマットを実現するために必須となる溝
部・溝間部の接続点の安定な検出が困難であることを示
している。

【０００６】さてここで、従来のランド／グルーブ記録
方式の光ディスクに提案されている識別信号プリピット
の入れ方について述べる。シングルスパイラルでない従
来のランド／グルーブ記録方式において、識別信号プリ
ピットの入れ方には図１７に示すような３通りが知られ
ている。ランド／グルーブ独立アドレス方式とも呼ばれ
る図１７（ａ）に示す方法では、ランドトラックのセク
タとグルーブトラックのセクタにそれぞれ固有のセクタ
アドレスが付けられる。識別信号を表わすピット幅をグ
ルーブ幅と同一にすると、隣接トラックのセクタの識別
信号プリピットがつながってしまい、信号を検出するこ
とができなくなるので、識別信号のピット幅は、グルー
ブ幅より狭く、通常、グルーブ幅の半分程度とされる。
ところがこの時、光ディスクの原盤作成工程においてプ
リピットをカッティングするビームとグルーブをカッテ
ィングするビームのビーム径を変えなければ、このよう
に幅の異なるグルーブとプリピットを連続して形成する
ことができない。したがって、グルーブカッティング用
のビームとピットカッティング用のビームの２つのビー
ムを用いて原盤のカッティングをおこなわなければなら
ない。２本のビームの中心がずれると、識別信号プリピ
ットの再生中と情報記録信号の記録／再生中とでトラッ
キングのオフセットが生じてしまい、再生データの品質
を悪化させる。具体的にはトラッキングのずれにより誤
り率が増加し、データの信頼性の低下を招く。このため
２本のビームの位置合わせに高い精度が要求され、ディ
スク原盤作製工程におけるコストアップの要因となる。

【０００７】こうした事情を考慮すると、ディスク作製
の精度、コスト面から見て、グルーブとピットを１本の
ビームでカッティングできる図１７（ｂ）、または、
（ｃ）に示す方式が望ましい。図１７（ｂ）、（ｃ）に
は、グルーブ幅とプリピット幅を略等しくすることので
きる識別信号プリピットの付加方法を示す。図１７
（ｂ）は特開平６−１７６４０４号公報に記載されてい
る従来の光ディスクであり、ランド／グルーブ共用アド
レス方式とも呼ばれる。隣り合う１組のグルーブトラッ
クとランドトラックの中心付近に識別信号のプリピット
を配置し、両トラックで同一の識別信号プリピットを共
用する方式である。また、図１７（ｃ）は特開平５−２
８２７０５号公報に記載されている従来の光ディスクで
あり、時分割のＬ／Ｇ独立アドレス方式である。ランド
トラック、グルーブトラックそれぞれに独立のアドレス
を付加することとし、ただし、隣接するトラックで識別
信号のプリピットが隣合わないように、トラックに平行
な向きにそれぞれのプリピットの配置する位置をずらせ
たものである。

【０００８】識別信号や接続点検出用の情報を付加する
方法を考える場合にもう一つ考慮しておくべき点は、欠
陥に対する耐性である。識別信号や接続点検出用の情報
を読みとってトラッキング極性を切替えるとき、媒体上
のわずかな欠陥によって判定を誤り、溝部と溝間部を間
違うことがあってはならない。媒体上の微細な傷、媒体
膜に穴があき反射率の低下する欠陥ホール等の典型的な
媒体欠陥に対して、接続点を誤検出しないことが重要で
ある。

【０００９】 さらに、識別信号や接続点検出用の情
報を付加する方法を考える場合に、それと関連してサー
ボ特性への配慮も求められる。 ＳＳ−Ｌ／Ｇフォーマ
ットにおいては、ランドとグルーブの両方に記録をおこ
なうためトラック密度が高い。このためトラッキングオ
フセットが大きくなると隣接トラックからのクロストー
クによる再生信号品質の劣化、例えばジッタの増加によ
るエラーレート増大が生じたり、記録中に隣接トラック
の一部を消してしまうクロスイレーズといった問題が発
生したりする。トラッキングオフセットの原因となる誤
差は、光ヘッド系、ディスク上のトラック配置、サーボ
回路系で複合して発生するので、ランドトラックとグル
ーブトラックにそれぞれ異なる大きさで発生するのが一
般的である。 クロストークやクロスイレーズを回避す
るには、ランドとグルーブの各トラックに応じてそれぞ
れ異なる大きさのオフセット補償を施す必要がある。従
来のランド／グルーブ方式、つまり、グルーブトラッ
ク、ランドトラックのみでそれぞれ各１本の記録スパイ
ラルを構成する方式においては、各トラックを連続して
トラッキングしている最中に、ランド／グルーブ各トラ
ックに応じたオフセット補償をある程度時間をかけてお
こない、調整後はその補償量を保持しておくことができ
たので、オフセット補償を容易におこなうことができ
た。

【００１０】ところが、ＳＳ−Ｌ／Ｇフォーマットのデ
ィスクではランドトラックとグルーブトラック間のトラ
ッキング極性の切り替えをディスク１回転につき１回と
いう高い頻度でおこなわなければならないので、トラッ
キングオフセット補償を短時間に正確におこなう必要性
が出てくる。このように、ＳＳ−Ｌ／Ｇフォーマットに
おいては、トラッキングオフセット補償に配慮した識別
信号の付加方法が求められることになる。

【００１１】上に述べたランド／グルーブ記録への識別
信号挿入方式の従来例にある方式では、ＳＳ−Ｌ／Ｇフ
ォーマットのディスクに求められる、こうした媒体欠陥
への対応やトラッキングオフセット補償に必要な特性を
満たすことができなかった。たとえば、前記図１７
（ｂ）に示したランド／グルーブ共用アドレス方式の場
合、識別信号再生中には、ピットが片側だけにあるの
で、トラッキングオフセットが増加する一方である。ま
た、図１７（ｃ）に示したようなＬ／Ｇ独立アドレス方
式の場合、図１７（ｂ）の場合も同様であるが、トラッ
キングオフセットの検出が難しい。

【００１２】次に、光ディスクのドライブ動作に係わる
点ついて述べる。溝部と溝間部の接続点の迅速・正確な
検出は、光ディスクの駆動中にディスクの回転数が変化
するような制御方式を適用した場合には、さらに困難に
なる。ところが主にデータの連続した記録再生が必須と
なるビデオ用途に考えている光ディスクでは、このよう
な制御方式を適用することになる。その事情を説明す
る。書換形光ディスクにおいて再生専用型光ディスクと
の互換を重視すると、記録媒体として、光学系を再生専
用型光ディスクと共用化しやすい相変化媒体が適する。
しかし、現在のところ実用化可能な記録再生性能を有す
る相変化媒体では、ＰＷＭ記録した時に記録再生特性を
満足できる記録線速度の対応範囲が狭い。具体的には、
ディスク回転をＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌ
ａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）制御した場合、内周でのディ
スク回転数と外周でのディスク回転数が同一となり、記
録線速度は外周で内周の２．５倍から３倍程度まで速く
なる。このように広い記録線速度に対して、現行媒体で
は対応が困難である。ディスク回転をＣＡＶ制御した場
合、内周で必要なデータレートを得られる回転数に固定
すると、外周では信号処理回路系に内周の３倍近い高速
処理が要求され、ローコストなハードウェアでの実現が
難しいという問題が生じる。また、ビデオ用途を考える
と、データレートを光ディスクの内外周で一定すること
が望ましい。そこでディジタルビデオ記録用途を考える
書換形光ディスクでは、媒体特性と回路性能の２つの理
由により、ＺＣＬＶ（Ｚｏｎｅｄ Ｃｏｎｓｔａｎｔ
Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）、すなわち、光ディ
スクを径方向に複数のゾーンに分割し、ディスク回転数
をゾーンによって切替え、全ゾーンで転送レート一定、
線速度もほぼ一定とする方式が現実的である。ここで問
題になるのは、ＺＣＬＶではゾーン境界通過時にディス
ク回転数切替えが必要であり、あるゾーンから別のゾー
ンに移った際にディスク回転数が新たに移ったゾーンの
規定回転数に整定（安定）するまでの整定待ち時間が必
要になることと、この間にセクタ間隔が変動するために
セクタ同期が一旦はずれた状態になる可能性が高くセク
タ同期を迅速に再確立する必要が生じることである。同
時に、ランドトラックとグルーブトラックの接続点も迅
速正確に検出する必要がある。

【００１３】さらに、従来のランド／グルーブ記録方式
の光ディスク装置について説明しておく。図１８は特開
平６−１７６４０４号公報に記載されている従来の光デ
ィスク装置の構成を示すブロック図である。図１８にお
いて、１００は光ディスク、１０１は半導体レーザ、１
０２は半導体レーザ１０１からのレーザ光を平行光にす
るコリメートレンズ、１０３はハーフミラー、１０４は
ハーフミラー１０３を通過した平行光を光ディスク上に
集光するための対物レンズ、１０５は対物レンズ１０４
およびハーフミラー１０３を通過した光ディスク１００
からの反射光を受光する光検出器であり、トラッキング
誤差信号を得るためにディスクのトラック方向と平行に
２分割され２つの受光部からなる。１０６は対物レンズ
１０４を支持するアクチュエータであり、以上点線で囲
ってある部分１０７はヘッドベースに取り付けられてお
り、光ヘッドを構成する。１０８は光検出器１０５が出
力する検出信号が入力される差動アンプ、１０９は差動
アンプ１０８からのトラッキング誤差信号を、後述する
システムコントロール部から制御信号Ｔ１を入力され、
トラッキング制御部１１０へトラッキング誤差信号を出
力する極性反転部である。ここでトラッキング制御の極
性は、トラッキング誤差信号を差動アンプ１０８からそ
のままの極性でトラッキング制御部１１０に入力した場
合、グルーブの記録トラックにトラッキング引き込みが
行われるものとする。１１０は極性反転部１０９からの
出力信号と後述するシステムコントロール部１２１から
制御信号Ｔ２が入力され、後述する駆動部１２０及びト
ラバース制御部１１６へトラッキング制御信号を出力す
るトラッキング制御部である。１１１は光検出器１０５
が出力する検出信号が入力され和信号を出力する加算ア
ンプ、１１２は加算アンプ１１１からの高周波成分を入
力され、ディジタル信号を後述する再生信号処理部１１
３及びアドレス再生部１１４に出力する波形整形部、１
１３は再生データを出力端子へ出力する再生信号処理部
である。１１４は波形整形部からディジタル信号を入力
され、アドレス信号を後述するアドレス算出部１１５に
出力するアドレス再生部、１１５はアドレス再生部１１
４からアドレス信号を、システムコントロール部１２１
から制御信号Ｔ１を入力され、正確なアドレス信号をシ
ステムコントロール部１２１へ出力するアドレス算出部
である。１１６は後述するシステムコントロール部１２
１からの制御信号Ｔ３により、後述するトラバースモー
タ１１７に駆動電流を出力するトラバース制御部、１１
７は光ヘッド１０７を光ディスク１００の半径方向に移
動させるトラバースモータである。１１８は記録データ
が入力され、記録信号を後述するレーザ（ＬＤ）駆動部
１１９に出力する記録信号処理部、１１９は後述するシ
ステムコントロール部１２１より制御信号Ｔ４を、記録
信号処理部１１８より記録信号を入力され、半導体レー
ザ１０１に駆動電流を入力するレーザ駆動部である。１
２０はアクチュエータ１０６に駆動電流を出力する駆動
部である。１２１はトラッキング制御部１１０、トラバ
ース制御部１１６、アドレス算出部１１５、極性反転部
１０９、記録信号処理部１１８、ＬＤ駆動部に制御信号
Ｔ１からＴ４を出力し、アドレス算出部１１５からアド
レス信号を入力されるシステムコントロール部である。

【００１４】以上のように構成された従来の光ディスク
装置の動作を、同図にしたがって説明する。半導体レー
ザ１０１から出力されたレーザ光は、コリメートレンズ
１０２によって平行光にされ、ビームスプリッタ１０３
を経て対物レンズ１０４によって光ディスク１００上に
収束される。光ディスク１００によって反射されたレー
ザ光は、記録トラックの情報を持ち、対物レンズ１０４
を経てビームスプリッタ１０３によって光検出器１０５
上に導かれる。光検出器１０５は、入射した光ビームの
光量分布変化を電気信号に変換し、それぞれ差動アンプ
１０８、加算アンプ１１１に出力する。差動アンプ１０
８は、それぞれの入力電流を電流電圧変換（Ｉ−Ｖ変
換）した後差分をとって、プッシュプル信号として出力
する。極性反転部１０９はシステムコントロール部から
の制御信号Ｔ１によってアクセスしているトラックがラ
ンドかグルーブを認識し例えばランドの場合にのみ極性
を反転する。トラッキング制御部１１０は入力されたト
ラッキング誤差信号のレベルに応じて、駆動部１２０に
トラッキング制御信号を出力し、駆動部１２０はこの信
号に応じてアクチュエータ１０６に駆動電流を流し、対
物レンズ１０４を記録トラックを横切る方向に位置制御
する。これにより、光スポットがトラック上を正しく走
査する。一方加算アンプ１１１は受光部１０５の出力電
流を電流電圧変換（Ｉ−Ｖ変換）した後加算し、和信号
として波形整形回路１１２へ出力する。波形整形回路１
１２はアナログ波形のデータ信号とアドレス信号を、一
定のしきい値でデータスライスしてパルス波形とし、再
生信号処理部１１３およびアドレス再生部１１４へ出力
する。再生信号処理部１１３は入力されたディジタルの
データ信号を復調し、以後誤り訂正などの処理をほどこ
して再生データとして出力する。アドレス再生部１１４
は入力されたディジタルのアドレス信号を復調し、ディ
スク上の位置情報としてアドレス算出部１１５に出力す
る。アドレス算出部１１５は光ディスク１００から読み
取ったアドレス信号とシステムコントロール部１２１か
らのランド／グルーブ信号よりアクセスしているセクタ
のアドレスを算出する。算出方法については後で述べ
る。システムコントロール部１２１は、このアドレス信
号をもとに現在光ビームが所望のアドレスにあるかどう
かを判断する。トラバース制御部１１６は、光ヘッド移
送時にシステムコントロール部１２１からの制御信号Ｔ
３に応じて、トラバースモータ１１７に駆動電流を出力
し、光ヘッド１０７を目標トラックまで移動させる。こ
の時トラッキング制御部１１０は、同じくシステムコン
トロール部１２１からの制御信号Ｔ２によってトラッキ
ングサーボを一時中断させる。また、通常再生時には、
トラッキング制御部１１０から入力されたトラッキング
誤差信号に応じて、トラバースモータ１１７を駆動し、
再生の進行に沿って光ヘッド１０７を半径方向に徐々に
移動させる。記録信号処理部１１８は、記録時において
入力された記録データに誤り訂正符号等を付加し、符号
化された記録信号としてＬＤ駆動部１１９に出力する。
システムコントロール部１２１が制御信号Ｔ４によって
ＬＤ駆動部１１９を記録モードに設定するとＬＤ駆動回
路１１９は、記録信号に応じて半導体レーザ１０１に印
可する駆動電流を変調する。これによって、光ディスク
１００上に照射される光スポットが記録信号に応じて強
度変化し、記録ピットが形成される。一方、再生時には
制御信号Ｔ４によってＬＤ駆動部１１９は再生モードに
設定され、半導体レーザ１０１を一定の強度で発光する
よう駆動電流を制御する。これにより、記録トラック上
の記録ピットやプリピットの検出が可能になる。

【００１５】こうした従来の光ディスク装置では、識別
信号は和信号として波形整形回路１１２で処理された信
号に基づいて再生される。ＳＳ−Ｌ／Ｇフォーマットの
ディスクをかけた場合でもやはり、ランドトラックとグ
ルーブトラックとの接続点は、同じく和信号として波形
整形回路１１２で処理された信号に基づいて再生される
ことになる。したがって接続点を高い信頼度で正確に検
出するには、少なくとも、アドレス情報などを表す識別
信号と、接続点検出用のビットパターンをかなり異なっ
たものとして設定しておく必要がある。トラッキング引
込み直後であってデータやアドレスの再生準備のできて
いない場合でも、接続点は検出しなければならないの
で、接続点検出用のビットパターンは同期はずれの状態
でも再生可能でなければならない。これにはふつう、長
いビット数を割り当てて、低周波数すなわち長ピットの
ビットパターンのプリピットを設けておくことになる。
冗長度をなるべく下げて実効的な記録密度を向上しよう
としている大容量光ディスクにおいて、こうしたパター
ンに長いビットを割り当てるのは得策ではない。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来のランド／グルー
ブ記録光ディスク媒体および光ディスク装置は、以上の
ように構成されていたので、シングルスパイラル・ラン
ド／グルーブ記録フォーマットにそのまま識別信号の付
加方法を適用した場合、ランドトラックとグルーブトラ
ックの接続点を高い信頼度で正確に検出するのが難しい
という問題点があった。また、接続点を識別信号と分離
して容易に検出できるようなビットパターンにすると長
いビット数が必要であり、実効的な記録密度が低下する
という問題があった。

【００１７】また、シングルスパイラル・ランド／グル
ーブ記録フォーマットでは、トラッキングオフセット補
償を短時間に正確におこなう必要性が出てくるのに対し
て、トラッキングオフセットの検出が難しいという問題
があった。

【００１８】この発明は以上のような問題点を解決する
ためになされたもので、シングルスパイラル・ランド／
グルーブフォーマットの光ディスクにおいて、実効的な
記録密度が低下させることなくランドトラックとグルー
ブトラックの接続点を容易にそして確実に検出してトラ
ッキングサーボの極性を切替えることができ、また、ト
ラッキングオフセット補償を短時間に正確におこなうこ
とができる光ディスク媒体を駆動する光ディスク装置を
得ることを目的とする。

【００１９】また、シングルスパイラル・ランド／グル
ーブフォーマットをディスク回転数やセクタ数がゾーン
で変化するＺＣＬＶ方式やゾーンによりセクタ数やデー
タ周波数の変化するＺＣＡＶ方式に適用したときに、ゾ
ーン境界通過後のセクタ同期を素早く再確立してアクセ
ス速度の向上することのできる光ディスク媒体を駆動す
る光ディスク装置を得ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光ディ
スク装置は、ディスク上に円周状に形成された溝部と該
溝部の間の溝間部の両方を情報記録部とし、情報記録部
に光ビームの照射による局所的光学定数変化、もしくは
物理形状変化を生ぜしめることにより情報信号を記録す
るとともに、ディスク媒体１周分に相当する前記溝部の
記録トラックとディスク媒体１周分に相当する前記溝間
部の記録トラックを交互に接続して１本の記録スパイラ
ルを形成した光ディスク媒体であって、前記記録トラッ
クは長さの等しい整数個の記録セクタで構成され、それ
ぞれの前記記録セクタの先頭部分にはアドレス情報を表
わす識別信号を含む識別信号部が、隣接する記録セクタ
の識別信号部と同一半径上に整列するように配置され、
前記識別信号部は第１の部分と第２の部分とを含み、第
１の部分が溝部あるいは溝間部の中心から半径方向の一
方の向きに一定量変位して配置され、第２の部分が溝部
あるいは溝間部の中心から半径方向の他方の向きに前記
一定量と同量変位して配置された光ディスク媒体に情報
を記録し、あるいは記録された情報を再生する光ディス
ク装置において、２分割された受光面を含む光検知器を
有する光ヘッドと、前記光検知器の差信号から２値化差
信号を生成する差信号波形整形部と、前記２値化差信号
から前記識別信号部に対応した識別信号ゲート信号を出
力する再生差信号処理部とを有し、前記光ディスク媒体
を記録あるいは再生する時に、前記２値化差信号の波形
前記光ディスク媒体を記録あるいは再生する時に、前
記２値化差信号の波形が、前記識別信号部の第１の部分
と第２の部分とで逆極性になることから記録セクタ識別
信号のタイミングを検出して、該タイミングに基づいて
セクタ同期を確保するようにしたことを特徴とする。

【００２１】 請求項２に記載の光ディスク装置は、デ
ィスク上に円周状に形成された溝部と該溝部の間の溝間
部の両方を情報記録部とし、情報記録部に光ビームの照
射による局所的光学定数変化、もしくは物理形状変化を
生ぜしめることにより情報信号を記録するとともに、デ
ィスク媒体１周分に相当する前記溝部の記録トラックと
ディスク媒体１周分に相当する前記溝間部の記録トラッ
クを交互に接続して１本の記録スパイラルを形成した光
ディスク媒体であって、前記記録トラックは長さの等し
い整数個の記録セクタで構成され、それぞれの前記記録
セクタの先頭部分にはアドレス情報を表わす識別信号を
含む識別信号部が、隣接する記録セクタの識別信号部と
同一半径上に整列するように配置され、前記識別信号部
は第１の部分と第２の部分とを含み、第１の部分が溝部
あるいは溝間部の中心から半径方向の一方の向きに一定
量変位して配置され、第２の部分が溝部あるいは溝間部
の中心から半径方向の他方の向きに前記一定量と同量変
位して配置された光ディスク媒体に情報を記録し、ある
いは記録された情報を再生する光ディスク装置におい
て、２分割された受光面を含む光検知器を有する光ヘッ
ドと、前記光検知器の差信号から２値化差信号を生成す
る差信号波形整形部と、前記２値化差信号から前記識別
信号部に対応した識別信号ゲート信号を出力する再生差
信号処理部とを備え、前記光ディスク媒体を記録あるい
は再生する時に、前記２値化差信号の波形が、半径方向
の互いに逆向きに変位した形状を有する部分で逆の極性
を示すことから次の記録セクタの識別信号の出現タイミ
ングを推定するようにしたことを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
をもとに具体的に説明する。 実施の形態１．本実施の形態は、シングルスパイラルー
ランド／グルーブ記録（ＳＳ−Ｌ／Ｇ）フォーマットの
光ディスク媒体に関するものである。尚、本実施の形態
は、光ディスク媒体が円周状の境界により複数のゾーン
に分割されたものとして説明する。

【００２３】図１は本発明の実施の形態１である光ディ
スク媒体のトラックレイアウトを示す図であり、１つの
ゾーン内のトラックと記録セクタの配置及び記録セクタ
の構成を示している。図に示すように、溝部（グルー
ブ、凹部）のトラック（グルーブトラック）と溝間部ラ
ンド、凸部）のトラック（ランドトラック）がディスク
１周毎に交互に１回接続され、１本の記録スパイラル
（螺旋状（スパイラル状）の記録トラック）が構成され
る。なおここでは、溝部の幅と溝間部の幅が等しいもの
とする。つまり、溝幅と溝間の幅は、トラックピッチに
等しく、溝間隔の１／２にとっている。

【００２４】また、１本の記録トラックは整数個の記録
セクタ、ここでは例として１２セクタで構成されてお
り、それぞれのセクタの先頭部分には、プリフォーマッ
トされた識別信号部（識別信号領域）が付加されてい
る。従来例と異なるのは、ランドトラックとグルーブト
ラックが識別信号部のプリピットで断続している点、言
い換えれば、識別信号部のプリピットを介して接続され
ている点であり、各セクタの識別信号部がセクタの識別
用の識別情報を保持している（含んでいる）のと同時
に、溝トラックと溝間トラックの接続点検出用の情報も
保持している（含んでいる）点である。そして、記録ト
ラックを構成する記録セクタはその先頭部分にプリフォ
ーマットされた識別信号部とユーザデータや各種管理情
報の記録可能な情報記録部とからなる。

【００２５】図２はこの発明の実施の形態１である光デ
ィスク媒体の記録セクタ内の識別信号部におけるプリピ
ットの配置およびそのアドレス値を説明するための模式
図である。識別信号部は走査方向で見て前部と後部の２
つの部分からなり、前部は溝部から溝幅の１／２だけ外
周側に変位して配置される。後部は溝部から溝幅の１／
２だけ内周側に変位して配置される。

【００２６】次に識別信号部におけるセクタアドレスな
どの識別情報の付加方法について述べる。溝部（図中、
凹部と示す。）のアドレスはその情報記録部直前の識別
信号部の中に、溝部中心から溝幅の１／２だけ外周に変
位して配置した溝部の前部識別信号部に付加する。ま
た、溝間部（図中、凸部と示す。）のアドレスはその溝
間部の記録トラックの１本外周側の溝部の記録トラック
の情報記録部直前の識別信号部の中に、溝部中心から溝
幅の１／２だけ内周側に変位して配置した後部識別信号
部に付加する。結果として、溝間部のアドレスはその情
報記録部直前の識別信号部の中に、溝間部中心から溝幅
の１／２だけ外周側に変位して配置された溝部の後部識
別信号部に付加した形となる。このように、溝間部のア
ドレスは溝間部ではなく、溝部に付加された形となり、
溝間部における識別信号部には識別信号が含まれていな
いことになる。

【００２７】そして、識別信号部にはセクタ識別情報は
セクタアドレスだけでなく、各溝部、溝間部のセクタが
持つ各々のトラッキング極性に関する情報も保持されて
いる（含まれている）。

【００２８】これは、ディスク原盤カッティング時に生
じるトラッキングオフセットが、溝部の記録トラックを
カッティングする時に溝部のアドレスと溝間部のアドレ
スを同時にカッティングする方が小さいことを考慮する
からである。トラッキングオフセット特性から見て、溝
部の記録トラックをカッティングする時に溝部のアドレ
スをカッティングし、溝間部の記録トラックをカッティ
ングする時に溝間部のアドレスをカッティングする方が
トラッキングオフセットが小さいなら、別々にカッティ
ングすればよい。

【００２９】識別信号をトラック中心から溝幅の１／２
だけ変位させたのは、識別情報を溝トラックと溝間トラ
ックで共用することになるために、どちらのトラックを
走査しているときにもほぼ同品質の識別情報を読み取る
ことができるようにするためである。溝幅がトラックピ
ッチと等しくない場合には、変位の量はトラックピッチ
の１／２とすればよい。

【００３０】次に、ディスク１周に１回、ディスクの半
径方向に整列して存在するランドとグルーブの接続部で
の識別信号部におけるプリピットとアドレス付加につい
て説明する。図３はこの発明の実施の形態１である光デ
ィスク媒体のランドとグルーブの境界線における記録セ
クタ内の識別番号プリピットの配置およびそのアドレス
値を説明するための模式図である。ＳＳ−Ｌ／Ｇフォー
マットディスクでは、半径方向に１個所溝部の記録トラ
ックと溝間部の記録トラックが接続される境界線があ
る。溝部の記録トラックと溝間部の記録トラックの接続
点の直後の記録セクタにおいては、その識別信号部の識
別信号の配置が境界部以外の識別信号の配置と同様に、
前部は溝部から溝幅の１／２だけ外周側に変位して配置
する。後部は溝部から溝幅の１／２だけ内周側に変位し
て配置する。アドレス値の付加も境界部以外と同様に、
溝部のアドレスはその情報記録部直前の溝部から溝幅の
１／２だけ外周に変位して配置した前部識別信号部に付
加する。また、溝間部のアドレスはその情報記録部直前
の溝間部から溝幅の１／２だけ外周側に変位して配置し
た後部識別信号部に付加される。

【００３１】溝部の記録トラックと溝間部の記録トラッ
クの接続点（接続部）を検出するには、トラッキングの
かけられた状態では、識別信号領域において、前半部分
と後半部分がトラック中心に対して内周側／外周側のど
ちらに変位しているかを見る。各セクタのアドレスに関
しては、溝部のセクタは溝部から溝幅の１／２だけ外周
側に変位している前半の識別信号、また溝間部のセクタ
は溝間部から溝幅の１／２だけ外周に変位している後半
の識別信号からアドレスを特定できる。いずれも外周側
に変位した部分が自セクタのアドレスを、内周側に変位
した部分は１トラック内周に隣接するセクタのアドレス
を表現している。

【００３２】さてここで、トラック接続部の検出に関し
て、シークしたときの対応について考える。このとき、
ゾーン境界部通過直後にプリフォーマット識別信号の出
現間隔がステップ状に変化するので、セクタ同期が外れ
易くなる。ＳＳ−Ｌ／Ｇフォーマットでは、この場合に
もランド／グルーブ切替え点を確実に検出できるように
する必要がある。

【００３３】ＺＣＬＶでは異なるゾーンにシークしたと
き、ディスク回転数がゾーン毎の規定値に整定するまで
の間識別信号が所定の時間間隔で検出されなくなり、セ
クタ同期がはずれた状態になる。通常のＬ／Ｇ記録ディ
スクではこのような場合、ランド・グルーブトラックの
どちらにトラッキングをかけても安定してトラッキング
を引込むことができた。しかし、ＳＳ−Ｌ／Ｇ記録ディ
スクでは、トラッキング引込み直後にランド／グルーブ
切替え点が現れるとトラッキングがはずれる可能性があ
る。このトラッキング引込み失敗のエラー発生確率自体
は低く、リトライすれば回復できるが、アクセスの速度
と信頼性を向上するために、こうした場合でも確実にト
ラッキングを引込むようにするのが望ましい。

【００３４】実施の形態１に示したＳＳ−Ｌ／Ｇ記録デ
ィスクに対する識別信号の付加方法によれば、上に述べ
たように識別信号の変位の向きのその順序によって極性
を確実に判別することができるので、従来のＳＳ−Ｌ／
Ｇ記録ディスクで起こりがちであったこうしたトラッキ
ング引込み失敗を避けることが可能になる。

【００３５】さらにそのほかの機能および効果の一つと
して、トラックオフセット補正について述べる。光ディ
スク規格ＩＳＯ／ＩＥＣ ９１７１−１，２”１３０ｍ
ｍＯｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｋ Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ Ｗ
ｒｉｔｅ Ｏｎｃｅ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ”， １９９０．等に用いら
れているように、サンプルサーボ方式の光ディスクで
は、記録トラック上のトラック中心から左右に一定量だ
け変位させた位置にトラックオフセット検出ピット対を
設けて、トラッキングオフセット量を検出し、補正する
方法が知られている。光ビームがトラックオフセット検
出ピット対の中間を通過すると、検出ピット対の再生信
号振幅は等しくなる。一方にオフトラックしていると、
片側のピットの再生信号振幅が増加し、反対側のピット
の再生信号振幅が減少するので、これによって、光ビー
ムのトラックオフセット量を検出し補正をかけること
で、光ビームがトラック中心を通過するように制御する
ことができる。本発明では、これと同じ原理と効果を、
シングルスパイラルランドグルーブ記録フォーマットに
組み込むことができる。

【００３６】いま、光ビームが特定の溝部記録セクタ中
の情報記録部（情報記録領域）から、次の溝部記録セク
タの識別信号部（識別信号領域）に入ったとする。識別
信号部の先頭はディスク外周に溝幅の１／２だけずれて
いるので、それに対応したトラッキング誤差信号が出力
される。しばらくすると今度はディスク内周に溝幅の１
／２だけずれた識別信号部があるので、それに対応した
トラッキング誤差信号が出力される。この２つの誤差信
号は理想的には対称的に検出されればトラック中心を走
査していることになる。よって内周と外周にずれて配置
された識別信号部から検出されるトラッキング誤差信号
の大きさを比較することにより、トラック中心にサーボ
をコントロールすることが可能になる。このように本発
明のＳＳ−Ｌ／Ｇ記録ディスクに対する識別信号の付加
方法によれば、サーボ特性を改善することも同時に実現
可能となる。

【００３７】さらにほかの機能および効果の一つとし
て、媒体欠陥に対する耐性について説明する。例えば、
既に従来例の図１７（ｂ）に説明した識別信号の付加方
法と比較した場合、本発明では、差信号が一定時間ある
高いレベル以上を維持した後、さらに一定時間逆に低い
レベル以下を維持するという非常に現れにくい波形を、
ランドトラックとグルーブトラックの接続点の表現、及
びセクタの識別信号の表現に使っているので、現実のゴ
ミ付着や媒体欠陥、記録膜劣化などによって生じる信号
変化と間違って誤検出することがほとんど生じることが
ない。これに対して図１７（ｂ）の方法では、１箇所に
欠陥などがあっただけで識別信号で現れるのと同じよう
な差信号の変動が現れるので、トラッキング極性を誤認
したり、識別信号と誤認したりする。媒体欠陥に対する
耐性という観点からしても、本発明の方が非常に優れて
いる。

【００３８】さらに、別の極性判別方法を採ることも可
能である。識別信号の中には、当該セクタのアドレスの
他に、当該セクタがランドセクタかグルーブセクタかを
示す極性情報が入っている。正常にトラッキングしてい
るときは識別情報が確実に読めるので、この情報にした
がって極性を設定することも当然可能である。上に述べ
た識別信号の変位の向きとその順序によって極性を判別
する方法と識別信号中の極性情報を併用することによ
り、さらに確実で信頼性の高いトラッキング極性の設定
が実現できる。

【００３９】以上に述べたように識別信号の一部である
第１の部分を溝部の中心から半径方向の一方の向き、例
えば外周側へ一定量変位して配置し、前記識別信号の他
の一部である第２の部分を溝部の中心から半径方向の他
方の向き、すなわち例えば内周側へ前記一定量と同量変
位して配置すると共に、このディスクを再生するとき
に、トラッキングエラー信号、すなわち、ラジアル方向
のトラッキングセンサの差信号を閾値の異なる２つのコ
ンパレータで２値化して、その変化を見ることにより、
各記録セクタのトラッキング極性を判定することがで
き、ランドトラックとグルーブトラックとの接続点を確
実に検出することができるようになった。

【００４０】実施の形態２．本実施の形態は実施の形態
１で説明した光ディスク媒体を記録再生する装置に関す
るものである。図４はこの発明の実施の形態１である光
ディスク装置の構成を示すブロック図である。図４にお
いて１００は光ディスク、１０１は半導体レーザ、１０
２はコリメートレンズ、１０３はハーフミラー、１０４
は対物レンズ、１０５は光検出器、１０６はアクチュエ
ータ、１０７は光ヘッド、１０８は差信号検出部、１０
９は極性反転部、１１０はトラッキング制御部、１１１
は加算アンプ、１１２は和信号波形整形部、１１３は再
生信号処理部、１１４はアドレス再生部、１１６はトラ
バース制御部、１１７はトラバースモータ、１１８は記
録信号処理部、１１９はレーザ駆動部、１２０は駆動部
であり、以上は図１８に示した従来の光ディスク装置と
基本的には同じものであるので、従来例と同一符号を付
して詳細な説明は省略する。

【００４１】図１８と異なる部分の構成について説明す
る。１は差信号検出部からのアナログ波形のトラッキン
グエラー信号を適切なレベルでスライスしてディジタル
値に変換し、２値化差信号を出力する差信号波形成形
部、２は２値化差信号から識別信号を抽出してトラッキ
ング極性を判別し、極性検出信号を極性制御部８、極性
情報再生部４、アドレス再生部５、情報再生部６に出力
する再生差信号処理部である。８は再生差信号処理部２
から極性検出信号とシステムコントロール部から制御信
号を受け、極性反転部１０９とトラッキング制御部１１
０に極性設定信号と制御ホールド信号を出力する極性制
御部である。３は和信号に対して波形処理して得られた
２値化和信号から、アドレス情報や極性情報を含む識別
信号を再生する再生信号処理部、４は識別信号からセク
タのトラッキング極性を示す極性情報を抽出する極性情
報再生部、５は識別信号からセクタアドレス情報を再生
するアドレス再生部、６はディスク上の情報記録部に記
録されたユーザの情報を再生する情報再生部である。再
生された極性情報とアドレス情報はシステムコントロー
ル部へ送られ、トラッキング極性や、トラッキング制御
のサンプルホールド状態の制御に用いられる。７は再生
差信号処理部２、極性情報再生部４、アドレス再生部５
から識別信号に関する情報を入力され、極性制御部８、
トラバース制御部１１６、ＬＤ駆動部および記録信号処
理部１１８に制御信号を出力するシステムコントロール
部である。

【００４２】次に、特に光ディスクの溝部のトラックと
溝間部のトラックの接続点の前後における動作を説明す
る。図２と図３に示したＳＳ−Ｌ／Ｇフォーマットのデ
ィスクに対してトラッキングをかける手順と方法を図５
に示す。グルーブとプリフォーマットした識別信号の配
置を図５（ａ）に示す。溝部の識別信号のうち前半部分
をグルーブ中心に対して外周側にトラックピッチの略１
／２変位させ、後半部分をグルーブ中心に対して内周側
にトラックピッチの略１／２変位させるように配置する
と、ランドトラック・グルーブトラックが接続する境界
セクタ部分とそうでない通常セクタ部分の識別信号配置
は、それぞれ図２、図３に示したと同様、図５（ａ）中
に示すように異なる。図５（ａ）〜（ｅ）にランド／グ
ルーブ切替えセクタと他の通常セクタのプリフォーマッ
ト識別信号付近を通過時のトラッキング系・識別信号検
出系の動作、及び、ランド／グルーブ切替えの仕組みを
示す。（ｂ）はトラッキングエラー信号、（ｃ）はトラ
ッキングサーボ系の制御動作の状態、（ｄ）は識別信号
検出ウィンドウ信号、（ｅ）はトラッキング極性情報を
含むプリフォーマット識別信号の読み取りデータ、であ
る。識別信号部分の通過時のトラッキングエラー信号の
挙動を説明するために、たとえばグルーブトラックをト
ラッキングしている光ビームを考える。この光ビームが
記録トラック上をトレースしている最中のトラッキング
エラー信号、すなわち、プッシュプル方式トラッキング
センサの差信号の様子を図５（ｂ）に示す。

【００４３】光スポットが通常のグルーブセクタの識別
信号部を通過中は、識別信号部の前半部分が外周側に変
位しているので、トラッキングエラー信号には、スポッ
トがグルーブ中心から内周側へ略１／２トラックピッチ
変位、すなわち、トラッキングエラー信号としては最大
限変位していることを示す信号を得る。また、識別信号
部の後半部分は内周側に変位しているので、トラッキン
グエラー信号には、スポットがグルーブ中心から外周側
へ略１／２トラックピッチ変位、すなわち、トラッキン
グエラー信号としては前半部分とは逆方向に最大限変位
していることを示す信号を得る。このように、識別信号
部再生時のトラッキング誤差信号が、識別信号部の前半
部分でトラッキングが内周へずれていることを示し、続
いて後半部分でトラッキングが外周へずれていることを
示すことから、この識別信号部に続く記録セクタは溝部
のトラックの記録セクタであると判定できる。このよう
な識別信号部におけるトラッキングエラー信号の挙動
は、どのグルーブトラックのセクタでも共通である。

【００４４】次に、ランド／グルーブ接続部でグルーブ
トラックからランドトラックへ移る境界でのトラッキン
グエラー信号の変化を考える。ランドセクタの識別信号
部においては、前半部分が内周側に変位し、後半部分は
外周側に変位している。したがって、トラッキングエラ
ー信号には、識別信号部の前半部分では光スポットがグ
ルーブ中心から外周側へ略１／２トラックピッチ変位し
ていることを示すトラッキングエラー信号が現れ、後半
部分ではスポットがグルーブ中心から内周側へ略１／２
トラックピッチ変位していることを示すトラッキングエ
ラー信号が現れる。このように、識別信号部再生時のト
ラッキング誤差信号が、識別信号部の前半部分でトラッ
キングが外周へずれていることを示し、続いて後半部分
でトラッキングが内周へずれていることを示すことか
ら、この識別信号部に続く記録セクタは溝間部のトラッ
クの記録セクタであると判定できる。このような識別信
号部分におけるトラッキングエラー信号の挙動は、どの
ランドトラックのセクタでも共通である。各トラック先
頭セクタの始端（先頭部分）にある識別信号部では、ト
ラッキングエラー信号の極性変化が、それまでトレース
していたセクタの先頭部分とは逆になる。このようにし
て得られる識別信号部を通過中のトラッキングエラー信
号を、図５（ｂ）中に一点鎖線で示すようなつの閾値を
もったコンパレータによって２値化信号を得て、この２
値化信号の極性によってそのセクタがランドトラックか
グルーブトラックかを判別できるようになる。

【００４５】なお、トラッキングサーボ系は、識別信号
部程度の長さではほとんど応答しないように帯域を設計
するのが一般的であり、たとえ識別信号部とトレース中
にトラッキングエラー信号が発生しても、光ビームはト
ラック中心、つまり識別信号部においてプリフォーマッ
トされたピットのサイドエッジ部をトレースし続ける。
あるいは実用的方法として、トラッキングサーボ系への
余分な外乱を遮断するために識別信号部直前でトラッキ
ングエラー信号をサンプルホールドし、識別信号部をト
ラッキング制御オフのまま慣性で通過させることも可能
である。図５の（ｃ）にはこの状態を示している。

【００４６】セクタアドレス等の識別信号情報の読出し
は、図５の（ｄ）に示すような識別信号検出ウィンドウ
信号により周期的に現れる識別信号にセクタ同期保護を
かけ、毎回再同期を繰返しながら行う。さらに、識別信
号中にランド／グルーブのトラッキング極性に関する情
報を用意しておけば確実にランド／グルーブ切替えがで
きる。またこれと共に、上述したように、セクタ同期保
護用の識別信号検出ウィンドウ信号を利用してトラッキ
ングエラー信号にゲートをかけ、エラー極性の判別を行
えば、ディスク１周に１回現れるランド／グルーブ切替
え点は容易に検出でき、ＳＳ−Ｌ／Ｇ記録におけるトラ
ッキング極性切替えと設定の信頼性を向上することが可
能になる。

【００４７】以上に述べた、ランド／グルーブのトラッ
ク接続点の検出方法を、光ディスク装置内のトラッキン
グと識別信号検出に係わる回路ブロックにおいて、実際
に行う信号処理の手順を説明する。図６に差信号検出部
１０８、差信号波形成形部１、及び再生差信号処理部２
のブロック構成を示す。また、記録トラックをトラッキ
ング中の各信号の変化を図７に示す。差信号検出部１０
８を構成する差動入力アンプにおいて、２分割光検知器
１０５の２つの出力信号の差を取り、プッシュプル方式
トラッキングサーボ系に使用する差信号として出力され
る。差信号は差信号波形整形部１で２値化される。この
とき、識別信号部で、プリピットが光ビームの進行方向
に対して左右にそれぞれトラックピッチの１／２だけ変
位していることを検知するために、コンパレータによ
り、それぞれ閾値をＬｔｈとＲｔｈの２レベル用意し、
光ビームのトラッキングが図７中トレース方向に対し左
側（内周側）に変位していることを示す２値化信号Ｌ０
と、右側（外周側）に変位していることを示す２値化信
号Ｒ０を生成する。差信号レベルがＬｔｈ以上ならＬ０
はＨｉ、Ｌｔｈ以下ならＬ０はＬｏになる。また差信号
レベルがＲｔｈ以下ならＲ０はＨｉ、Ｒｔｈ以上ならＲ
０はＬｏになる。Ｌ０、Ｒ０の様子は図７（ｃ）、
（ｄ）に示すようになる。Ｌｔｈ、Ｒｔｈの設定値は、
たとえば、トラッキングのずれ量が１／４トラックピッ
チに相当する差信号のレベルに設定する。設定値が小さ
すぎた場合には、外乱によりトラッキングのずれが生じ
たときに誤検出する恐れがあり、大きすぎた場合には、
ディスク面へのゴミ付着などによる反射率変動で識別信
号の変位を見逃す恐れがあるので、その間の適切な値と
する。図７に示すように識別信号の振幅中央でもよい。

【００４８】２値化差信号は、再生差信号処理部２でデ
ィジタル処理され、当該セクタがランドセクタか、グル
ーブセクタかの極性判別信号を出力する。同時に、識別
信号の出現間隔を推定するための検出ゲート信号も生成
する。再生差信号処理部の回路は、図６に示すように、
遅延回路、判定回路から構成する。識別信号は、溝が情
報で変調されて断続し、ピット列の形となっているの
で、２つの２値化差信号Ｌ０、Ｒ０もデータ信号周波数
で変調された波形である。遅延回路では、入力された２
つの２値化差信号Ｌ０、Ｒ０のそれぞれについて、ピッ
ト列を再生したパルス列が一定時間：ｔ１以上続くかど
うかをモニタし、図７中（ｅ）、（ｆ）に示すように、
一定時間：ｔ１以上続いたときにそれぞれ、Ｌ検出信
号：Ｌ１、Ｒ検出信号：Ｒ１を出力する。Ｌ１、Ｒ１に
はいずれも少なくとも識別信号部の間Ｈｉとなるように
パルス幅ｔ３を与えている。ｔ１の長さは、ディスクの
線速度変動に対するある程度の余裕を見て識別信号部に
相当する長さより短い範囲内で、媒体欠陥など他の雑音
と判別可能なようにできるだけ長く設定する。

【００４９】グルーブセクタの識別信号では、Ｌ０にパ
ルス列がｔ１以上続いた後、Ｒ０にパルス列がｔ１以上
続く。したがって、識別信号の前半部分と後半部分がそ
れぞれ正常に認識されると、Ｒ１がＬｏからＨｉに立ち
上がるとき、Ｌ１はＨｉ状態にある。なお、Ｌ１がＬｏ
からＨｉに立ち上がるときには、Ｒ１はまだＬｏ状態で
ある。ここで、Ｒ１の立ち上がりエッジでＬ１をラッチ
して図７中（ｇ）に示すような信号ＧＰを作成し、Ｌ１
の立ち上がりエッジでＲ１をラッチして図７中（ｈ）に
示すような信号ＬＰを作成する。グルーブセクタの識別
信号では、識別信号の前半部分と後半部分が認識された
時点で、ＧＰはＨｉ状態、ＬＰはＬｏ状態となる。一
方、ランドセクタの識別信号では、まずＲ０にパルス列
がｔ１以上続いた後、Ｌ０にパルス列がｔ１以上続く。
したがって、識別信号の前半部分と後半部分がそれぞれ
正常に認識されると、Ｌ１がＬｏからＨｉに立ち上がる
とき、既にＲ１はＨｉ状態にある。Ｒ１がＬｏからＨｉ
に立ち上がるときには、Ｌ１はまだＬｏ状態である。つ
まり、ランドセクタの識別信号では、識別信号の前半部
分と後半部分が認識された時点で、ＬＰはＨｉ状態、Ｇ
ＰはＬｏ状態となる。このように、ＬＰはランドの極性
検出信号、ＧＰはグルーブの極性検出信号となってい
る。各記録セクタの識別信号から、この２つの極性検出
信号のどちらかが検出される。

【００５０】ＬＰ、ＧＰのいずれかが立ち上がってから
セクタの情報記録部の長さに相当する時間が経過後、次
のセクタの識別信号が現れる。２つの極性検出信号は、
次セクタの識別信号の直前でＬｏ状態にリセットされ
る。このリセット処理は、図７中（ｉ）に識別領域検出
ゲート信号：ＩＤＧと表した信号の立ち上がりエッジに
より行う。ＩＤＧは１つのセクタの識別信号検出後、次
のセクタの識別信号までの時間を推定する信号であり、
極性検出信号がＨｉ状態になったときＬｏ状態にリセッ
トされ、次のセクタの識別信号の出現直前となる時間：
ｔ５経過後にＨｉ状態になる。通常のセクタ同期がかか
って識別信号を読み取りながらのトラッキング中は、Ｉ
ＤＧがＨｉの期間中に識別信号が現れるので、ＩＤＧが
Ｌｏの期間中の差信号に現れるノイズを除去し、識別信
号を検出する予測ゲート信号の機能がある。このように
すれば、トラッキング中は差信号のみで識別信号の存
在、及び識別信号の変位方向を検出し、その変位の向き
と順序によって当該セクタがランドセクタか、グルーブ
セクタかを検出することができる。この方法によれば、
各セクタ毎に、記録トラックの溝部と溝間部の接続点が
現れるか否かを判定することになるので、確実な検出が
実現可能となる。

【００５１】また、識別信号の同期すなわちセクタ同期
が外れているとき、識別領域検出ゲート信号：ＩＤＧは
Ｈｉ状態にあるので、２値化信号波形に識別信号が含ま
れていれば、上の説明から明らかなように、識別信号の
タイミングを検出してセクタ同期を素早く確立すること
が可能である。このとき、識別信号を差信号で検出して
いるので、トラッキング引き込み後は識別信号以外の部
分では、情報記録部にデータが記録されているかいない
かにかかわらず、差信号にレベルの大きな信号の現れる
ことはない。これはトラッキングサーボが正常にかかっ
ている最中にトラッキングエラー信号がほとんどでない
ことからも了解できる。したがって、識別信号を容易検
出できるという特長を認めることができる。

【００５２】次に極性制御部の動作を説明する。図８に
極性制御部８の構成を示す。極性制御部８は、極性検出
信号Ｇｐ及びＬｐを受けて、極性反転部１０９にトラッ
キング極性を指定する極性設定信号ＬＧＳＥＴを送ると
ともに、トラッキング制御部１１０に制御の継続／ホー
ルドを指示する制御ホールド信号ＨＯＬＤを送る機能を
持つ。装置制御のシーケンスの中でトラッキングをＯＮ
／ＯＦＦする動作についてシステムコントロール部から
の信号（ＴＳ制御信号）も受けるので、これらを総括し
てトラッキングの極性と制御動作を決定している。図８
（ａ）に極性制御部８の回路ブロックを示し、図８
（ｂ）に２つの極性検出信号と識別領域検出ゲート信号
ＩＤＧの状態と各状態でのトラッキング極性の設定例を
示す。識別信号が正常に検出されている状態では、極性
検出信号ＧＰ、ＬＰのどちらか一方がＨｉのときは、Ｈ
ｉ側の極性に設定すればよい。それ以外の場合には、デ
フォルト状態を決めておく方が装置制御に便利であり、
グルーブ極性に設定するようにした。トラッキング極性
設定信号ＬＧＳＥＴがＨｉの時にはランドをトラッキン
グし、Ｌｏの時にはグルーブをトラッキングする。ただ
し、識別信号部分に入ったときには、ＨＯＬＤ信号をト
ラッキング制御部１１０に送って、一旦トラッキング制
御を停止するようにする。なお、図５の（ｃ）にはこの
ランド／グルーブ／停止という３状態のトラッキング制
御状態を１本の信号レベルで表現している。

【００５３】実施の形態３．この発明の別の実施の形態
を図をもとに具体的に説明する。図９に再生差信号処理
部２の別のブロック構成を示す。記録トラックをトラッ
キング中の各信号の変化は図７に示すものと同じであ
る。２分割光検知器１０５の出力から２値化差信号の出
力までは、図６、図７と同様である。ここでは、図９に
示すように、再生差信号処理部２を計数回路、判定回路
の２ブロックから構成する。識別信号は、溝が情報で変
調されて断続し、ピット列の形となっているので、差信
号波形成形部１からの２つの２値化差信号Ｌ０、Ｒ０も
データ信号周波数で変調されたピット列の波形である。
計数回路では、入力された２つの２値化差信号Ｌ０、Ｒ
０のそれぞれについて、一定時間：ｔ２（ｔ２＞ｔ１）
以内に２値化差信号に所定数以上のパルスが現れるかど
うかをモニタし、一定数以上現れたときにそれぞれ、Ｌ
検出信号：Ｌ１、Ｒ検出信号：Ｒ１を出力する。Ｌ１、
Ｒ１にはいずれも少なくとも識別信号部をトレースする
間Ｈｉとなるようにパルス幅ｔ３を与えている。前記実
施の形態２に説明した例と同じくｔ１の長さは、ディス
クの線速度変動に対するある程度の余裕を見て識別信号
部に相当する長さより短い範囲内で、媒体欠陥など他の
雑音と判別可能なようにできるだけ長く設定する。識別
信号部には、フォーマットに定められる規定数のプリフ
ォーマットデータが入っているので、識別信号部の前半
部分、後半部分のそれぞれに、ある一定数以上のパルス
が含まれている。識別信号の検出には、規定の時間内に
一定数以上のパルスが入力されることを条件にすれば、
識別信号を検出できる。図９に示す回路では、アップダ
ウンカウンタのＵＰ入力にＬ０を入力し、ＤＯＷＮ入力
に判定期間ｔ２を与え、雑音パルスを除去するためのク
リア信号を入力する。具体的には、遅いクロック信号で
も良い。アップダウンカウンタにおいては、識別信号の
部分では、Ｌ０に入力されるパルスで規定パルス数まで
カウントし、Ｌ１にＨｉを出力する。Ｌ１は時間ｔ３の
間Ｈｉが続き、ｔ３経過したところでｔ３タイマによっ
てリセットされる。ｔ３タイマはＬ１からＨｉを入力さ
れると時間ｔ３後にアップダウンカウンタをクリア（リ
セット）する回路である。もう一方のアップダウンカウ
ンタにはアップダウンカウンタのＵＰ入力にＬ０を入力
し、ＤＯＷＮ入力に判定期間ｔ２を与え、雑音パルスを
除去するためのクリア信号を入力する。動作はＬ０が入
力されるアップダウンカウンタと同様にしてＲ１を出力
する。以下、判定回路では、前記実施の形態２に説明し
た例と同じく、Ｌ１、Ｒ１を判断して極性検出信号Ｇｐ
及びＬｐを生成する。グルーブセクタやランドセクタの
識別信号の認識・判定は、実施の形態１と同様に行うこ
とができる。

【００５４】実施の形態４．この発明の別の実施の形態
を図をもとに具体的に説明する。図１０に差信号検出部
１０８、差信号波形成形部１、及び再生差信号処理部２
の別のブロック構成を示す。記録トラックをトラッキン
グ中の各信号の変化を図１１に示す。２分割検知器１０
５の出力から２値化差信号の出力までは、図６、図７と
同様である。図１０に示すように、再生差信号処理部２
を、補正回路、遅延回路、判定回路の３ブロックから構
成する。識別信号は、溝が情報で変調されて断続し、ピ
ット列の形となっているので、差信号波形成形部１から
の２つの２値化差信号Ｌ０、Ｒ０もデータ信号周波数で
変調された波形である。補正回路では、入力された２つ
の２値化差信号から、識別信号の前半部分、後半部分の
有無を検出できるようにするために、ピット列波形を例
えばリトリガラブルなモノマルチ・バイブレータなどを
使用して、識別信号の前半部分、後半部分で、それぞれ
連続な１パルスになるように波形を補正している。Ｌ０
を補正して２値化補正差信号Ｌ２を、Ｒ０を補正して２
値化補正差信号Ｒ２を生成する。遅延回路では、前記実
施の形態１に説明した例と同じく入力された２つの２値
化差信号Ｌ２、Ｒ２のそれぞれについて、ピット列を再
生したパルス列が一定時間：ｔ１以上続くかどうかをモ
ニタし、一定時間：ｔ１以上続いたときにそれぞれ、Ｌ
検出信号：Ｌ３、Ｒ検出信号：Ｒ３を出力する。Ｌ３、
Ｒ３にはいずれも少なくとも識別信号部の間Ｈｉとなる
ようにパルス幅ｔ３を与えている。以下、グルーブセク
タやランドセクタの識別信号の認識・判定は、実施の形
態２と同様に行うことができる。

【００５５】実施の形態５．この発明のさらに別の実施
の形態を図をもとに具体的に説明する。図１２に、差信
号検出部１０８の周波数特性を制限して、前記実施の形
態３に説明している差信号波形成形部１における処理を
簡単化した例を示す。トラッキング制御系では、通常、
サーボ制御帯域の差信号さえ検出できれば良いため、差
信号検出の差動入力アンプは帯域の狭い安価なアンプが
使用できる。識別信号は、溝が情報で変調されて断続
し、ピット列の形となっているが、この場合の差信号波
形は、図１２（ｂ）に示すように低域フィルタ処理がか
けられて平滑化された波形になっている。以下、再生差
信号処理部２における処理は、前記実施の形態３におけ
るブロックの中で補正回路が不要となり、２値化補正差
信号を直接、図１１中のＬ２、Ｌ３と同様に扱うことが
できる。以降の処理は実施の形態３と同じである。

【００５６】なお、上記実施の形態２〜５においては、
主にトラッキングセンサ出力信号の差信号から識別信号
の変位の向きとその順序を判別し、それによりトラッキ
ング極性を判別する動作について説明したが、トラッキ
ングセンサ出力信号の和信号から識別信号中の極性情報
極性情報再生部４により再生し、それを上記差信号から
得たトラッキング極性判別結果と併用することにより、
さらに確実で信頼性の高いトラッキング極性の設定が実
現できる。

【００５７】また、上記各実施の形態において示した識
別信号、並びにトラック接続点の検出方法は、もちろん
本発明を説明するための一例であり、同様の機能は種々
の回路構成で実現できる。また、本発明が以上の実施の
形態に限定されるものでないことは言うまでもない。

【００５８】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００５９】本発明請求項１に記載の光ディスク装置に
おいては、シングルスパイラル・ランド／グルーブ記録
の光ディスクに対して、セクタ同期の検出を迅速化、正
確化、容易化したことにより、ランドトラックとグルー
ブトラックの接続点を確実に、かつ、容易に検出するこ
とが可能になる。ディスク回転数やセクタ数がゾーンで
変化するＺＣＬＶ方式において、ゾーン境界通過後のセ
クタ同期を素早く再確立できるようになるので効果が顕
著であり、アクセス速度の向上を可能にする。ゾーンに
よりセクタ数やデータ周波数の変化するＺＣＡＶ方式に
おいても、ゾーン境界通過後のセクタ同期を素早く再確
立できるようになるので効果が顕著であり、アクセス速
度の向上を可能にする。

【００６０】本発明請求項２に記載の光ディスク装置に
おいては、シングルスパイラル・ランド／グルーブ記録
の光ディスクに対して、１つのセクタの識別信号検出
後、次のセクタの識別信号までの時間を推定することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１である光ディスク媒
体のトラックレイアウト説明する模式図である。

【図２】 この発明の実施の形態１である光ディスク媒
体の記録セクタ内の識別信号の配置およびそのアドレス
を説明するための模式図である。

【図３】 この発明の実施の形態１である光ディスク媒
体のランドとグルーブの境界線における記録セクタ内の
識別番号の配置およびそのアドレスを説明するための模
式図である。。

【図４】 この発明の実施の形態２である光ディスク装
置の構成を示すブロック図である。

【図５】 この発明の実施の形態２である記録セクタの
トラッキング極性の認識方法を説明するタイミング図で
ある。

【図６】 この発明の実施の形態２である光ディスク装
置の再生差信号処理部の回路ブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態２である記録セクタの
トラッキング極性の認識方法を説明する詳細なタイミン
グ図である。

【図８】 この発明の実施の形態２である光ディスク装
置の極性制御部の回路ブロックと機能を説明する図であ
る。

【図９】 この発明の実施の形態３である光ディスク装
置の再生差信号処理部の回路ブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４である光ディスク
装置の再生差信号処理部の回路ブロック図である。

【図１１】 この発明の実施の形態４である記録セクタ
のトラッキング極性の認識方法を説明する詳細なタイミ
ング図である。

【図１２】 この発明の実施の形態５である記録セクタ
のトラッキング極性の認識方法を説明する詳細なタイミ
ング図である。

【図１３】 従来のランド／グルーブ記録光ディスクの
例を示す図である。

【図１４】 従来のシングルスパイラル・ランド／グル
ーブ記録フォーマットを有する光ディスクの例を示す図
である。

【図１５】 従来のシングルスパイラル・ランド／グル
ーブ記録光ディスクのランド／グルーブ接続点の例を示
す図である。

【図１６】 従来のシングルスパイラル・ランド／グル
ーブ記録光ディスクのランド／グルーブ接続点の他の例
を示す図である。

【図１７】 従来のランド／グルーブ記録方式における
識別信号のレイアウトを示す図である。

【図１８】 従来の光ディスク装置の構成を表すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 差信号波形成形部、２ 再生差信号処理部、３ 再
生信号処理部、４ 極性情報再生部、５ アドレス再生
部、６ 情報再生部、７ システムコントロール部、８
極性制御部、９１ 記録膜、９２記録ピット、９３
集光スポット、９４ グルーブ部、９５ ランド部、１
００ 光ディスク、１０１ 半導体レーザ、１０２ コ
リメートレンズ、１０３ ハーフミラー、１０４ 対物
レンズ、１０５ 光検出器、１０６ アクチュエータ、
１０７ 光ヘッド、１０８ 差動アンプ、１０９ 極性
反転部、１１０ トラッキング制御部、１１１ 加算ア
ンプ、１１２ 波形整形部、１１３ 再生信号処理部、
１１４ アドレス再生部、１１５ アドレス算出部、１
１６ トラバース制御部、１１７ トラバースモータ、
１１８ 記録信号処理部、１１９ レーザ駆動部、１２
０ 駆動部、１２１システムコントロール部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五嶋 賢治 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 石田 禎宣 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−333240（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−176404（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−96447（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／25736（ＷＯ，Ａ１) 中根和彦，外６名，“シングルスパイ ラル−ランドグルーブ記録のアクセス方 式”，テレビ学会技報，1996年 ２月29 日，ｖｏｌ．20，ｎｏ．16，ｐｐ．29− 34 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/0013 G11B 7/095 G11B 20/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク上に円周状に形成された溝部と
   該溝部の間の溝間部の両方を情報記録部とし、情報記録
   部に光ビームの照射による局所的光学定数変化、もしく
   は物理形状変化を生ぜしめることにより情報信号を記録
   するとともに、ディスク媒体１周分に相当する前記溝部
   の記録トラックとディスク媒体１周分に相当する前記溝
   間部の記録トラックを交互に接続して１本の記録スパイ
   ラルを形成した光ディスク媒体であって、前記記録トラ
   ックは長さの等しい整数個の記録セクタで構成され、そ
   れぞれの前記記録セクタの先頭部分にはアドレス情報を
   表わす識別信号を含む識別信号部が、隣接する記録セク
   タの識別信号部と同一半径上に整列するように配置さ
   れ、前記識別信号部は第１の部分と第２の部分とを含
   み、第１の部分が溝部あるいは溝間部の中心から半径方
   向の一方の向きに一定量変位して配置され、第２の部分
   が溝部あるいは溝間部の中心から半径方向の他方の向き
   に前記一定量と同量変位して配置された光ディスク媒体
   に情報を記録し、あるいは記録された情報を再生する光
   ディスク装置において、 ２分割された受光面を含む光検知器を有する光ヘッド
   と、 前記光検知器の差信号から２値化差信号を生成する差信
   号波形整形部と、 前記２値化差信号から前記識別信号部に対応した識別信
   号ゲート信号を出力する再生差信号処理部とを有し、 前記光ディスク媒体を記録あるいは再生する時に、前記
   ２値化差信号の波形が、前記識別信号部の第１の部分と
   第２の部分とで逆極性になることから記録セクタ識別信
   号のタイミングを検出して、該タイミングに基づいてセ
   クタ同期を確保するようにしたことを特徴とする光ディ
   スク装置。
2. 【請求項２】 ディスク上に円周状に形成された溝部と
   該溝部の間の溝間部の両方を情報記録部とし、情報記録
   部に光ビームの照射による局所的光学定数変化、もしく
   は物理形状変化を生ぜしめることにより情報信号を記録
   するとともに、ディスク媒体１周分に相当する前記溝部
   の記録トラックとディスク媒体１周分に相当する前記溝
   間部の記録トラックを交互に接続して１本の記録スパイ
   ラルを形成した光ディスク媒体であって、前記記録トラ
   ックは長さの等しい整数個の記録セクタで構成され、そ
   れぞれの前記記録セクタの先頭部分にはアドレス情報を
   表わす識別信号を含む識別信号部が、隣接する記録セク
   タの識別信号部と同一半径上に整列するように配置さ
   れ、前記識別信号部は第１の部分と第２の部分とを含
   み、第１の部分が溝部あるいは溝間部の中心から半径方
   向の一方の向きに一定量変位して配置され、第２の部分
   が溝部あるいは溝間部の中心から半径方向の他方の向き
   に前記一定量と同量変位して配置された光ディスク媒体
   に情報を記録し、あるいは記録された情報を再生する光
   ディスク装置において、 ２分割された受光面を含む光検知器を有する光ヘッド
   と、 前記光検知器の差信号から２値化差信号を生成する差信
   号波形整形部と、 前記２値化差信号から前記識別信号部に対応した識別信
   号ゲート信号を出力する再生差信号処理部とを備え、 前記光ディスク媒体を記録あるいは再生する時に、前記
   ２値化差信号の波形が、半径方向の互いに逆向きに変位
   した形状を有する部分で逆の極性を示すことから次の記
   録セクタの識別信号の出現タイミングを推定するように
   したことを特徴とする光ディスク装置。