JP3509834B2 - 記録再生装置および方法、並びにディスク - Google Patents
記録再生装置および方法、並びにディスクInfo
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Description
び方法、並びにディスクに関し、特に、より高密度にデ
ータを記録または再生することができるようにした、記
録再生装置および方法、並びにディスクに関する。
V(Constant Angular Velocity)ディスクと線速度一
定のCLV(Constant Linear Velocity)ディスクとが
ある。CAVディスクは、同一半径上に対応するアドレ
スが配置されることになるため、アクセスが容易とな
る。これに対してCLVディスクは、アドレスが同一半
径上に揃わないため、迅速なアクセスは困難であるが、
記録容量をCAVディスクに較べて増加させることがで
きる。
て外周における線速度が大きくなる。例えば、コンパク
トディスク(CD)のように、直径が120mmのディス
クの場合、記録再生領域を半径が24mmから58mmの範
囲とすると、内周に較べて外周においては、その線速度
は約2.4倍になる。ビデオデータをMPEG2に方式
に則って記録再生するような場合、データ転送レートは
約11Mbpsとすることが提案されている。
ラー訂正などによる冗長部を除いたフォーマット効率を
約85%とすると、半径が24mmの最内周における線速
度は約5m/secとなり、半径が58mmの最外周において
は12m/secとなる。
に照射する光の強度を強くする必要があるが、あまり大
きくし過ぎると、情報記録層が破壊されてしまうので、
限度がある。従って、このように、線速度が大きく異な
ると、ディスクの情報記録層の感度差に起因して、良好
な記録再生を行うことができない場合がある。
スクは、それぞれ一長一短を有するため、その改良とし
て、ゾーンCAV(モディファイドCAV)ディスクと
ゾーンCLVディスクとが提案されている。
クのデータの記録領域が複数のゾーンに区分される。そ
して、より外周のゾーンほど、内周のゾーンに較べて1
トラック(1回転)当たりのセクタ数が増加するように
なされる。
Vディスクは、アクセス点の半径位置にかかわらず、常
に一定の角速度で回転される。その結果、その線速度
は、図40に示すように、半径位置に比例することにな
る。
は、図41に示すように、その線密度は、ゾーン内にお
いて、内周側より外周側の方が小さくなるように変化す
るが、その変化幅は各ゾーンにおいて同一となる。ま
た、クロック周波数は、各ゾーンにおいて一定である
が、より外周のゾーンにおいては、より内周のゾーンに
おける場合より高い周波数とされる。
ディスクのデータの記録領域は複数のゾーンに区分され
る。そして、図42に示すように、各ゾーンにおいて、
ディスクは一定の角速度で回転されるが、より外周のゾ
ーンほど、より内周のゾーンに較べて、回転速度は遅く
なるように制御される。すなわち、その回転速度は、ほ
ぼ半径位置に反比例する関係となる。
図43に示すように、各ゾーン内において、より内周か
ら外周に行くほど速くなるが、その変化幅は、内周側の
ゾーンより、外周側のゾーンの方が小さくなるようにな
されている。
ック周波数は、図44に示すように、半径位置にかかわ
らず一定とされ、その線密度は、各ゾーンにおいて、よ
り内周側に較べて、より外周側の方が小さい値となるよ
うになされている。そして、その変化幅は、より内周側
のゾーンに較べて、より外周側のゾーンの方が小さくな
るようになされている。
CLVディスクは、ゾーン毎に回転数を変更するため、
特にゾーン数を多くした場合、アクセスに時間がかかる
課題があった。
再生することができるようにするために、エラー訂正な
どのための冗長度を大きく取り、複数のセクタをエラー
訂正ブロックとして、記録再生の単位とする方法が提案
されている。この場合、エラー訂正長を大きくするため
に、記録再生単位も大きくなる。このため、ゾーンCA
Vディスクにおいても、ゾーニングの効率が悪化し、ゾ
ーン数を多くすることができず、また、容量をあまり増
加させることができない課題があった。
ものであり、アクセス時間をそれ程長くすることなく、
より高密度にデータを記録再生することができるように
するものである。
生装置は、ディスクのアクセス点のトラック番号を読み
取る読取手段と、各ゾーンのトラック数が、記録または
再生の単位を構成する複数のデータ単位の数の整数倍と
なるように対応付けられている、トラック番号とゾーン
のテーブルを記憶する記憶手段と、読取手段により読み
取られたトラック番号の属するゾーンを、記憶手段のテ
ーブルを参照して判定する判定手段と、判定手段の判定
結果に対応して、データの記録または再生を制御する制
御手段とを備えることを特徴とする。
クのアクセス点のトラック番号を読み取るステップと、
各ゾーンのトラック数が、記録または再生の単位を構成
する複数のデータ単位の数の整数倍となるように対応付
けられている、トラック番号とゾーンのテーブルから、
読み取られたトラック番号に対応するゾーンを判定する
ステップと、判定結果に対応して、データの記録または
再生を制御するステップとを備えることを特徴とする。
トラック数が、記録または再生の単位を構成する複数の
データ単位の数の整数倍に設定されていることを特徴と
する。
に記載の記録再生方法、および請求項4に記載のディス
クにおいては、ゾーンのトラック数が、記録または再生
の単位を構成する複数のデータ単位の数の整数倍となる
ようになされている。
した光ディスクの構成例を示している。同図に示したよ
うに、ディスク(光ディスク)1には、プリグルーブ2
がスパイラル状に内周から外周に向かって予め形成され
ている。もちろん、このプリグルーブ2は、同心円状に
形成することも可能である。
てその一部を拡大して示したように、その左右の側壁
が、アドレス情報に対応してウォブリングされ、周波数
変調波に対応して蛇行している。1つのトラックは、複
数のウォブリングアドレスフレームを有している。
構成(フォーマット)を示している。同図に示したよう
に、ウォブリングアドレスフレームは48ビットで構成
され、最初の4ビットは、ウォブリングアドレスフレー
ムのスタートを示す同期信号(Sync)とされる。次の4
ビットは、複数の記録層のうちいずれの層であるかを表
すレイヤー(Layer)とされている。次の20ビットは
トラックアドレス(トラック番号)とされる。さらに次
の4ビットは、アドレスフレームのフレーム番号を表す
ようになされている。その後の14ビットは、誤り検出
符号(CRC)とされ、同期信号(Sync)を除いたデータ
の対するエラー検出符号が記録される。最後の2ビット
(Reserved)は、将来のために予備として確保されてい
る。
ック(1回転)につき例えば、8アドレスフレーム分、
ディスクの回転角速度が一定のCAVディスク状に記録
されている。従って、図2のフレーム番号としては、例
えば0乃至7の値が記録される。
スフレームに対応して、プリグルーブ2をウォブリング
させるためのウォブリング信号を発生するウォブリング
信号発生回路の構成例を表している。発生回路11は、
115.2kHzの周波数の信号を発生する。発生回路
11が発生する信号は、割算回路12に供給され、値
7.5で割算された後、周波数15.36kHzのバイ
フェーズクロック信号としてバイフェーズ変調回路13
に供給されている。バイフェーズ変調回路13にはま
た、図2に示すフレームフォーマットのADIP(Ad
dress InPre−groove)データが供給
されている。
より供給されるバイフェーズクロックを、図示せぬ回路
から供給されるADIPデータ(アドレスデータ)でバ
イフェーズ変調し、バイフェーズ信号をFM変調回路1
5に出力している。FM変調回路15にはまた、発生回
路11が発生した115.2kHzの信号を、割算器1
4により値2で割算して得られた周波数57.6kHz
のキャリアが入力されている。FM変調回路15は、こ
の割算器14より入力されるキャリアを、バイフェーズ
変調回路13より入力されるバイフェーズ信号で周波数
変調し、その結果得られる周波数変調信号を出力する。
ディスク1のプリグルーブ2の左右側壁は、この周波数
変調信号に対応して形成(ウォブリング)される。
が出力するバイフェーズ信号の例を表している。この実
施例においては、先行するビットが0であるとき、図4
に示すように、同期パターン(SYNC)として、“1
1101000”が用いられ、先行するビットが1であ
るとき、同期パターンとして、図5に示すように、図4
に示す場合と逆相の“00010111”が用いられ
る。SYNCは変調では現れない規則外のユニークパタ
ーンとされる。
タビット(Data Bits)のうち、“0”は、バイフェー
ズ変調され、“11”(前のチャンネルビットが0のと
き)または“00”(前のチャンネルビットが1のと
き)のチャンネルビット(Channel Bits)に変換され
る。また、“1”は、“10”(前のチャンネルビット
が0のとき)または“01”(前のチャンネルビットが
1のとき)のチャンネルビットに変換される。2つのパ
ターンのいずれに変換されるかは、前の符号に依存す
る。すなわち、図4と図5の「Wave Form」
(波形)は、チャンネルビットの1,0のパターンを、
1を高レベル、0を低レベルの信号として表したもので
あるが、この波形が連続するように、2つのパターンの
いずれかが選択される。
したようなバイフェーズ信号に対応して、割算器14よ
り供給されるキャリアを図6に示すように周波数変調す
る。
フェーズ信号)が0であるとき、FM変調回路15は、
1データビットの半分の長さに対応する期間に、3.5
波のキャリアを出力する。この3.5波のキャリアは、
正の半波または負の半波から始まるものとされる。
(バイフェーズ信号)が1であるとき、1データビット
の半分の長さに対応する期間に、4波のキャリアが出力
される。この4波のキャリアも正の半波から始まるキャ
リアまたは負の半波から始まるキャリアとされる。
対応してチャンネルデータビット00が入力されると、
データビットの長さに対応する期間に、7波(=3.5
+3.5)の周波数変調波を出力し、チャンネルデータ
ビット11が入力されると、8波(=4+4)の周波数
変調波を出力する。また、データ1に対応してチャンネ
ルデータビット10または01が入力されると、7.5
波(=4+3.5=3.5+4)の周波数変調波が出力
される。
Hzのキャリアは、7.5波に対応しており、FM変調
回路15は、データに対応して、この7.5波のキャリ
ア、またはこれを±6.67%(=0.5/7.5)ず
らした7波または8波の周波数変調波を生成する。
ャンネルデータ1に対応する、それぞれ正の半波から始
まるキャリアと負の半波から始まるキャリアは、前の信
号と連続する方が選択される。
5より出力される周波数変調波の例を表している。この
例においては、最初のデータビットが0とされており、
そのチャンネルデータビットは00とされている。最初
のチャンネルデータビット0に対して、始点から正の半
波で始まる3.5波のキャリアが選択されている。その
結果、そのキャリアの終点は、正の半波で終了する。そ
こで次のチャンネルデータビット0に対して、負の半波
から始まる3.5波が選択され、データビット0に対し
て、合計7波の周波数変調波とされる。
ト1(チャンネルビット10)が続いている。前のデー
タビット0に対応するチャンネルデータビット0の3.
5波は、負の半波で終了しているため、データビット1
に対応する最初のチャンネルデータビット1の4波のキ
ャリアとしては、正の半波から始まるものが選択され
る。このチャンネルデータビット1の4波は負の半波で
終了するので、次のチャンネルデータビット0の4波
は、正の半波から始まるものが選択される。
ネルデータビット10),データビット0(チャンネル
データビット11),データビット0(チャンネルデー
タビット00)に対応して、7.5波、8波、7波のキ
ャリアが、データビットの境界部(始点と終点)におい
て連続するように形成出力される。
は、チャンネルビットの長さは、7波、7.5波、また
は8波のキャリアのいずれの場合においても、キャリア
の波長の1/2の整数倍の長さとされている。すなわ
ち、チャンネルビットの長さは、7波のキャリア(周波
数変調波)の波長の1/2の7倍の長さとされ、かつ、
8波のキャリア(周波数変調波)の1/2の8倍の長さ
とされている。そして、チャンネルビットの長さは、
7.5波のキャリアの波長の1/2の7倍(チャンネル
ビットが0のとき)、または8倍(チャンネルビットが
1のとき)とされる。
ーズ変調されたチャンネルビットの境界部(終点または
始点)が、周波数変調波のゼロクロス点となるようにな
されている。これにより、アドレスデータ(チャンネル
ビットデータ)と周波数変調波の位相が一致し、そのビ
ットの境界部の識別が容易となり、アドレスデータビッ
トの誤検出を防止することができ、その結果、アドレス
情報の正確な再生が容易となる。
トの境界部(始点と終点)と、周波数変調波のエッジ
(ゼロクロス点)が対応するようになされている。これ
により、周波数変調波のエッジを基準としてクロックを
生成することもできる。ただし、この実施例において
は、図9を参照して後述するように、クロック同期マー
クを基準にしてクロックが生成される。
を製造するための記録装置(ディスク形成装置)の構成
例を表している。ウォブリング信号発生回路21は、上
述した図3に示す構成を有しており、FM変調回路15
が出力する周波数変調信号を合成回路22に供給してい
る。マーク信号発生回路23は、所定のタイミングにお
いてクロック同期マーク信号を発生し、合成回路22に
出力している。合成回路22は、ウォブリング信号発生
回路21が出力する周波数変調信号と、マーク信号発生
回路23が出力するクロック同期マーク信号とを合成
し、記録回路24に出力している。
が供給されたとき、そのクロック同期マーク(Fine Clo
ck Mark)を、図9に示すように、ウォブリング信号発
生回路21より供給されるキャリアに合成する。記録再
生データの変調を、DVD等のEFM(Eight To Fourt
een Modulation:(8−14)変調)+とした場合、ク
ロック同期マークの長さは、6乃至14T(Tはビット
セルの長さ)の長さとされる。
うに、チャンネルビットデータが00(データ0),1
1(データ0),10(データ1)または01(データ
1)であるとき、それぞれのデータの中心(チャンネル
ビットの切り替え点)のキャリアのゼロクロス点におい
て、アドレス情報の変調周波数(57.6kHz)より
高い周波数のクロック同期マークを合成させる。このク
ロック同期マークは、各データビット毎、あるいは所定
の数のデータビット毎に記録される。
(チャンネルデータビットの切り替え点)に対応するウ
ォブリング周波数変調波のゼロクロス点にクロック同期
マークを挿入することで、クロック同期マークの振幅変
動が少なくなり、その検出が容易となる。
ャンネルデータビットが0のとき、例えば中心周波数か
ら−5%だけ周波数をずらすように周波数変調し、チャ
ンネルデータビットが1のとき、+5%だけ中心周波数
からずれるように、周波数変調を行うようにした場合、
データビットまたはチャンネルデータビットの境界部と
周波数変調波のゼロクロス点が一致せず、チャンネルデ
ータビット(またはデータビット)を誤検出し易い。ま
た、クロック同期マークの挿入位置は、必ずしもゼロク
ロス点とはならず、周波数変調波の所定の振幅値を有す
る点に重畳される。その結果、クロック同期マークのレ
ベルが、その振幅値の分だけ、増加または減少し、その
検出が困難になる。本実施例によれば、常に、周波数変
調波のゼロクロスの位置にクロック同期マークが配置さ
れるので、その検出(周波数変調波との識別)が容易と
なる。
れた信号に対応して光ヘッド25を制御し、原盤26に
プリグルーブ(クロック同期マークを含む)を形成する
ためのレーザ光を発生させる。スピンドルモータ27
は、原盤26を一定の角速度(CAV)で回転させるよ
うになされている。
が発生した周波数変調信号が、合成回路22においてマ
ーク信号発生回路23より出力されたクロック同期マー
ク信号と合成され、記録回路24に入力される。記録回
路24は、合成回路22より入力された信号に対応して
光ヘッド25を制御し、レーザ光を発生させる。光ヘッ
ド25より発生したレーザ光が、スピンドルモータ27
で一定の角速度で回転されている原盤26に照射され
る。
ンパを作成し、スタンパから多数のレプリカとしてのデ
ィスク1を形成する。これにより、上述したクロック同
期マークを有するプリグルーブ2が形成されたディスク
1が得られることになる。
ク1に対して、データを記録または再生する光ディスク
記録再生装置の構成例を表している。スピンドルモータ
31は、ディスク1を所定の角速度で回転するようにな
されている。光ヘッド32は、ディスク1に対してレー
ザ光を照射し、ディスク1に対してデータを記録すると
ともに、その反射光からデータを再生するようになされ
ている。記録再生回路33は、図示せぬ装置から入力さ
れる記録データをメモリ34に一旦記憶させ、メモリ3
4に記録単位としての1クラスタ分のデータ(または1
セクタ分のデータでもよい)が記憶されたとき、この1
クラスタ分のデータを読み出し、所定の方式で変調する
などして、光ヘッド32に出力するようになされてい
る。また、記録再生回路33は、光ヘッド32より入力
されたデータを適宜復調し、図示せぬ装置に出力するよ
うになされている。
8からの制御に対応してトラック(プリグルーブ2)内
に記録するデータアドレス(セクタアドレス)(図17
を参照して後述する)を発生し、記録再生回路33に出
力している。記録再生回路33は、このアドレスを図示
せぬ装置から供給される記録データに付加して、光ヘッ
ド32に出力している。また、記録再生回路33は、光
ヘッド32がディスク1のトラックから再生する再生デ
ータ中にアドレスデータが含まれるとき、これを分離
し、アドレス発生読取回路35に出力している。アドレ
ス発生読取回路35は、読み取ったアドレスを制御回路
38に出力する。
2が再生出力するRF信号からクロック同期マークに対
応する成分を検出している。フレームアドレス検出回路
37は、光ヘッド32が出力するRF信号からウォブリ
ング信号に含まれるアドレス情報(図2のトラック番号
やフレーム番号)を読み取り、クラスタカウンタ46と
制御回路38に供給するようになされている。
路36がクロック同期マークを検出したとき出力する検
出パルスの周期性を判定する。すなわち、クロック同期
マークは一定の周期で発生するため、マーク検出回路3
6より入力される検出パルスが、この一定の周期で発生
した検出パルスであるか否かを判定し、一定の周期で発
生した検出パルスであれば、その検出パルスに同期した
パルスを発生し、後段のPLL回路41の位相比較器4
2に出力する。また、マーク周期検出回路40は、一定
の周期で検出パルスが入力されてこない場合において
は、後段のPLL回路41が誤った位相にロックしない
ように、所定のタイミングで疑似パルスを発生する。
ローパスフィルタ(LPF)43、電圧制御発振器(V
CO)44、および分周器45を有している。位相比較
器42は、マーク周期検出回路40からの入力と、分周
器45からの入力との位相を比較し、その位相誤差を出
力する。ローパスフィルタ43は、位相比較器42の出
力する位相誤差信号を平滑し、VCO44に出力する。
VCO44は、ローパスフィルタ43の出力に対応する
位相のクロックを発生し、分周器45に出力する。分周
器45は、VCO44より入力されるクロックを所定の
値(制御回路38で指定する値)で分周し、分周した結
果を位相比較器42に出力している。
に供給されるとともに、クラスタカウンタ46にも供給
される。クラスタカウンタ46は、フレームアドレス検
出回路37より供給されるフレームアドレスを基準とし
て、VCO44の出力するクロックの数を計数し、その
計数値が予め設定された所定の値(1クラスタの長さに
対応する値)に達したとき、クラスタスタートパルスを
発生し、制御回路38に出力している。
御され、光ヘッド32をディスク1の所定のトラック位
置に移送するようになされている。また、制御回路38
は、スピンドルモータ31を制御し、ディスク1を所定
の角速度(CAV)で回転させるようになされている。
ラック番号(図2)と、ディスク1のデータ記録領域を
区分したゾーンとの対応関係を規定するテーブルと、必
要に応じて、ゾーンとそのゾーンが対応するバンド(そ
の詳細については後述する)の関係を規定するテーブル
が記憶されている。
図11に示すように、複数のゾーン(この実施例の場
合、第0ゾーン乃至第m+1ゾーンのm+2個のゾー
ン)に区分してデータを記録または再生する。いま、第
0ゾーンの1トラック当たりのデータフレーム(このデ
ータフレームは、図2を参照して説明したアドレスフレ
ームとは異なり、データのブロックの単位である)の数
をn個とするとき、次の第1ゾーンにおいては、1トラ
ック当たりのデータフレーム数はn+8とされる。以
下、同様に、より外周側のゾーンは、隣接する内周側の
ゾーンに較べて8個づつデータフレーム数が増加し、最
外周の第m+1ゾーンにおいては、n+8×(m+1)
個のデータフレーム数となる。
で、n+8フレームの容量が得られる半径位置から第1
ゾーンに切り替えられる。以下同様に、第mゾーンで
は、第0ゾーンの最内周線密度と同じ線密度で、n+8
×mフレームの容量が得られる半径位置から第mゾーン
とされる。
58mmの範囲を記録再生エリアとし、トラックピッチを
0.87μm、線密度を0.38μm/bitとする
と、記録再生エリアは、図12乃至図15に示すよう
に、93個のゾーンに区分される。ディスク半径が24
mmの第0ゾーンにおいては、1トラック(1回転)当た
り520フレームとなり、ゾーンが1づつインクリメン
トするにつれて、1トラック当たり8フレームが増加さ
れる。
クタは24フレーム(データフレーム)により構成され
るので、ゾーン毎にインクリメントされるフレームの数
(=8)は、この1セクタを構成するフレームの数(=
24)より小さい値に設定されていることになる。これ
により、より細かい単位で多くのゾーンを形成すること
が可能となり、ディスク1の容量を大きくすることがで
きる。この方式をゾーンCLD(Constant Linear Dens
ity)と称する。
データは、ゾーン番号、半径1トラック当たりのフレー
ム数、1ゾーン当たりのトラック数、1ゾーン当たりの
記録再生単位(ブロック)数(クラスタ数)、そのゾー
ン内における最短の線密度、そのゾーンの容量、そのゾ
ーンの回転速度、そのゾーンの最小線速度、またはその
ゾーンの最大線速度を、それぞれ表している。なお回転
速度は、データ転送レートを11.08Mbpsとした
ときの毎分の回転数を表す。
トラック数は、420で一定とされ、このトラック数
は、一つの記録再生単位のフレーム数(ECCブロック
のフレーム数)(図20を参照して後述する)と同一の
値とされる。
トラック数を、記録再生単位を構成するデータフレーム
数(420フレーム)の1倍としたが、整数倍とするこ
とができる。これにより、余剰なデータフレームが発生
することがなくなり、各ゾーンに整数個の記録再生単位
(ブロック)が配置されることになり、ゾーニング効率
を向上させることができる。その結果、ゾーンCAVよ
り大きく、ゾーンCLVよりは小さいが、ゾーンCLV
に近い容量を得ることができる。
グを行うことにより、ゾーンと次のゾーンにおけるクロ
ック周波数の変化が小さくなり、CLV専用の再生装置
により再生した場合においても、クロック周波数が変化
するゾーン間においてもクロックの抽出が可能となり、
ゾーン間を連続して再生することができる。
する。ここでは、データ記録時の動作について説明す
る。光ヘッド32は光ディスク1にレーザ光を照射し、
その反射光から得られるRF信号を出力する。フレーム
アドレス検出回路37は、このRF信号からウォブリン
グ情報(アドレス情報)を読み取り、その読み取り結果
を制御回路38に出力するとともに、クラスタカウンタ
46にも供給する。また、このウォブリング情報は、マ
ーク検出回路36にも入力され、そこで、クロック同期
マークが検出され、マーク周期検出回路40に供給され
る。
マークの周期性を判定し、それに対応した所定のパルス
を発生し、PLL回路41に出力する。PLL回路41
はこのパルスに同期したクロック(記録クロック)を生
成し、クラスタカウンタ46に供給する。
路37より供給されるフレームアドレス(フレーム番
号)から、1トラック(1回転)における基準のクロッ
ク同期マークの位置を検出することができる。例えばフ
レーム番号0のフレーム(アドレスフレーム)の最初に
検出されるクロック同期マークを基準として、記録クロ
ックのカウント値より、トラック上の任意の位置(1回
転中の任意の位置)にアクセスすることが可能となる。
置にアクセスした場合、さらにそのアクセス点が、どの
ゾーンに属するか否かを判定し、そのゾーンに対応する
周波数のクロックをVCO44に発生させる必要があ
る。そこで、制御回路38は、図16のフローチャート
に示すようなクロック切り替え処理をさらに実行する。
制御回路38は、フレームアドレス検出回路37が出力
したアクセス点のフレームアドレスの中からトラック番
号を読み取る。そして、ステップS2において、ステッ
プS1で読み取ったトラック番号に対応するゾーンを、
ROM47に記憶されているテーブルから読み取る。上
述したように、ROM47のテーブルには、各番号のト
ラックが、例えば第0ゾーン乃至第92ゾーンのいずれ
のゾーンに属するかが、予め記憶されている。
取ったトラック番号が、それまでアクセスしていたゾー
ンと異なる新しいゾーンであるか否かを判定する。新し
いゾーンであると判定された場合においては、ステップ
S4に進み、制御回路38は、分周器45を制御し、そ
の新しいゾーンに対応する分周比を設定させる。これに
より、各ゾーン毎に異なる周波数の記録クロックがVC
O44より出力されることになる。
ンが新しいゾーンではないと判定された場合において
は、ステップS4の処理はスキップされる。すなわち、
分周器45の分周比は変更されず、そのままとされる。
説明する。この実施例においては、上述したように、1
クラスタ(32kバイト)を単位として、データが記録
されるが、このクラスタは次のようにして構成される。
のデータが、1セクタ分のデータとして抽出され、これ
に図17に示すように、16バイトのオーバーヘッドが
付加される。このオーバーヘッドには、セクタアドレス
(図10のアドレス発生読取回路35で発生され、ある
いは読み取られるアドレス)と、エラー検出のためのエ
ラー検出符号などが含まれている。
バイトのデータが、図18に示すように、12×172
(=2064)バイトのデータとされる。そして、この
1セクタ分のデータが16個集められ、192(=12
×16)×172バイトのデータとされる。この192
×172バイトのデータに対して、10バイトの内符号
(PI)と16バイトの外符号(PO)が、横方向およ
び縦方向の各バイトに対して、パリティとして付加され
る。
+16)×182(=172+10)バイトにブロック
化されたデータのうち、16×182バイトの外符号
(PO)は、16個の1×182バイトのデータに区分
され、図19に示すように、12×182バイトの番号
0乃至番号15の16個のセクタデータの下に1個ずつ
付加されて、インタリーブされる。そして、13(=1
2+1)×182バイトのデータが1セクタのデータと
される。
トのデータは、図20に示すように、縦方向に2分割さ
れ、1フレームが91バイトのデータとされ、208×
2フレームのデータとされる。そして、この208×2
フレームのデータの先頭に、2×2フレームのリンクデ
ータ(リンクエリアのデータ)が付加される(より正確
には、図21を参照して後述するように、4フレーム分
のデータの一部がクラスタの先頭に記録され、残りはク
ラスタの最後に記録される)。91バイトのフレームデ
ータの先頭には、さらに2バイトのフレーム同期信号
(FS)が付加される。その結果、図20に示すよう
に、1フレームのデータは合計93バイトのデータとな
り、合計210(=208+2)×(93×2)バイト
(420フレーム)のブロックのデータとなる。これ
が、1クラスタ(記録の単位としてのブロック)分のデ
ータとなる。そのオーバヘッド部分を除いた実データ部
の大きさは32kバイト(=2048×16/1024
kバイト)となる。
が16セクタにより構成され、1セクタが24フレーム
により構成される。
タ単位で記録されるので、クラスタとクラスタの間に
は、図21に示すように、リンクエリアが配置される。
つのフレーム(データフレーム)により構成され、デー
タエリア(クラスタ中)の場合と同様に、1フレームの
データは93バイトとされる。各フレームの先頭には、
2バイトのフレーム同期信号(FS)(Frame Sync)が
配置されている。
ロック(クラスタ)の前に、86バイトと3フレームの
データを付加して記録する。86バイトのデータのう
ち、先頭の20バイトはプリバッファ(Prebuffer)と
ALPC(Automatic Laser Power Control)とされ
る。プリバッファは、ジッタによるクラスタのスタート
位置のずれを吸収するバッファであり、ALPCは、レ
ーザ光の記録時または再生時の出力を所定の値に設定す
るためのデータが記録される記録パワー設定用エリアで
ある。
が配置される。Sliceは、再生データを2値化する
ための時定数を設定するためのデータであり、PLL
は、クロックを再生するためのデータである。
LLが、それぞれ配置される。最後の1フレームには、
先頭の83バイトに、Slice/PLLが配置され、
次の4バイトに同期信号(Sync)が配置され、最後
の4バイトは、将来の利用のために留保(Reserv
e)とされる。
ブロックの後には、2バイトのフレーム同期信号、1バ
イトのポストアンブル(Postamble)および8バイトの
ポストバッファ(Postbuffer)が形成される。ポストア
ンブルは、最後のデータのマーク長を調節し、信号極性
を戻すためのデータが記録される。ポストバッファは、
偏心などによるジッタを吸収するためのバッファエリア
である。ジッタが全く存在しない理想的な状態の場合、
8バイトのポストバッファのうち4バイトがオーバーラ
ップして、次のクラスタのプリバッファおよびALPC
が記録される。
用し、ROMディスクとRAMディスクを共通のフォー
マットにすることも可能である。その場合、ROMディ
スクでは、リンクエリアのポストバッファ、プリバッフ
ァ、およびALPCに情報を記録することが可能であ
る。例えば、アドレスを入れ、アドレスの情報確率を上
げるようにすることも可能である。
すように、93個のゾーンに区分されたディスク1を模
式的に表すと、図22に示すようになる。上記した実施
例においては、この93個の各ゾーンのうちのいずれの
ゾーンにおいても、一定(同一)の角速度で駆動するよ
うになされていたのであるが、複数のゾーンでバンドを
構成し、バンド内では一定の角速度とするが、各バンド
毎に異なる角速度で駆動するようにすることもできる。
内周の半径r0から最外周の半径rnまでの範囲がデー
タを記録再生する領域であるとするとき、その中間の半
径r3(=(r0+rn)/2)の位置で領域を区分す
る。すなわち、半径r0から半径r3までのバンドと、
半径r3から半径rnまでのバンドに区分する。各バン
ド内においては、一定の角速度でディスク1を回転する
ものとし、半径r0における角速度(回転速度)をR1
とすると、半径r3における角速度R3は、半径に反比
例するから、次式より求めることができる。R3=R1
×(r0/r3)
ける線速度をv1とすると、最初のバンド内の半径r3
における線速度v4は半径に比例するため、次式より求
めることができる。 v4=(r3/r0)×v1
る線速度は、v1であるから、半径rnにおける線速度
v3は、次式より求めることができる。 v3=(rn/r3)×v1
径r0から半径r3までのバンドにおける場合より、半
径r3から半径rnまでのバンドにおける場合の方が、
回転速度を遅くすることができるので、その分だけ、上
述した通常のゾーンCAV方式の場合より、記録容量を
増加させることができる。
ドを最内周の半径r0と最外周の半径rnの中間の半径
r3で区分するようにした。その結果、2つのバンドに
おける線速度の変化の幅が異なるものとなる。
に、2つのバンドにおける線速度の変化の幅を同一とす
ることもできる。
区分する半径をr2、各バンドの終点における線速度を
v2とすると、線速度の関係から次の式が得られる。 v1/r0=v2/r2 v1/r2=v2/rn
r2までのバンドにおける回転速度をR1とし、半径r
2から半径rnまでの回転速度をR2とすると、R2は
次式より求めることができる。 R2=R1(r0/r2)=(r0/rn)1/2×R1
分するようにすれば、各バンドにおける線速度の変化の
幅を同一とすることができる。
つとしたが、4つとすることもできる。図27と図28
は、図23と図24に対応して、半径r0と半径rnま
での範囲を半径r8,r9,r10で4等分してバンド
を生成する場合を表しており、図29と図30は、図2
5と図26に対応して、各バンドにおける線速度の変化
の幅が同一となるように、半径r5,r6,r7でバン
ドを区分する場合を表している。
おいては、半径r0から半径rnまでの範囲が、半径r
8,r9,r10により4等分されるため、各半径は次
式で表される。 r8=r0+(rn−r0)/4 r9=(r0+rn)/2 r10=r0+(3/4)(rn−r0)
10は、それぞれ次式で表されるようになる。 R8=R1×(r0/r8) R9=R1×(r0/r9) R10=R1×(r0/r10)
各バンドの終点における線速度v8,v9,v10,v
11は、それぞれ次式より求めることができる。 v8=(v1/r0)×r8 v9=(v1/r0)×r9 v10=(v1/r0)×r10 v11=(v1/r0)×rn
は、半径r5からr6、半径r6からr7、および半径
r7から半径rnまでの回転速度R5,R6およびR7
は、それぞれ次式より求めることができる。 R5=R1×(r0/r5) R6=R1×(r0/r6) R7=R1×(r0/r7)
点の半径r5,r6,r7,rnにおける線速度をv5
とするとき、次式が成立する。 v1/v5=r0/r5=r5/r6=r6/r7=r
7/rn
ける線速度v5は、次式より求めることができる。
位置における線速度がvnとなるので、結果的に変化幅
が、vn−v1となるのに対して、図29と図30に示
す実施例においては、v5−v1の変化幅((vn−v
1)の1/4以下の変化幅)に抑制することができる。
の範囲を、線速度の変化幅が一定となるように、半径r
5,r6,r7において4つのバンドに区分すると、デ
ィスクの回転速度、線速度、並びに線密度とクロック周
波数は、それぞれ図31乃至図33に示すように変化す
る。
ンドにおいては、回転速度がR1とされ、半径r5から
半径r6までのバンドにおいては、回転速度がR5とさ
れ、半径r6から半径r7までのバンドにおいては、回
転速度がR6とされ、半径r7から半径rnまでのバン
ドにおいては、回転速度がR7とされる。そして、図3
2に示すように、各バンドにおいて線速度は、最内周か
ら最外周に向かって、v1からv5まで増加するが、各
バンドにおける変化幅は一定となっている。
数は、上述したように、各ゾーン内においては一定であ
るが、各ゾーン毎に切り替えられ、各バンドにおいて
は、内周側のゾーンより外周側のゾーンの方が、順次ク
ロック周波数が大きくなる。半径r0,r5,r6,r
7の各バンドの始点におけるクロック周波数は同一であ
るが、各バンドの幅(トラック数)が異なるため、各バ
ンドの終点におけるクロック周波数の値は、より外周の
バンドにおける場合の方が、より大きくなっている。
側に較べて、外周側の方が小さくなるが、いずれのバン
ドのいずれのゾーンにおいても、その変化幅は一定とな
る。
のバンドに区分する場合においては、制御回路38は、
図34に示すクロック切り替えおよび回転制御処理を実
行する。そのステップS11乃至S14の処理は、図1
6におけるステップS1乃至S4の処理と基本的に同様
の処理である。すなわち、ステップS11において、ウ
ォブルアドレスからトラック番号を読み取ると、ステッ
プS12において、読み取ったトラック番号のゾーンと
バンドをROM47から読み取る。そして、ステップS
13において、読み取ったトラック番号のゾーンが新し
いゾーンであるか否かを判定し、新しいゾーンであると
判定された場合、ステップS14に進み、PLL回路4
1の分周比変更処理を行った後、さらにステップS15
において、ステップS12で読み取ったトラック番号の
バンドが新しいバンドであるか否かを判定する。新しい
バンドであると判定された場合においては、ステップS
16に進み、制御回路38は、スピンドルモータ31の
回転速度を新しいバンドに対応する角速度に変更させ
る。
はないと判定された場合、ステップS14乃至S16の
処理はスキップされ、またステップS15において、読
み取ったトラック番号のバンドが新しいバンドではない
と判定された場合、ステップS16の処理はスキップさ
れる。
ゾーン0乃至ゾーン92の93個に区分された各ゾーン
を、図29と図30に示すように、各バンドにおける線
速度の変化幅が一定となるようにバンドにまとめると、
各パラメータは図35乃至図38に示すようになる。こ
れらの図において、左側の7列のデータは、図12乃至
図15における場合と同様であり、右側の3列のデータ
は、各ゾーンにおける回転速度、各ゾーンにおける最低
線速度、および各ゾーンにおける最高線速度を、それぞ
れ表している。これらの図に示すように、この実施例に
おいては、ゾーン0乃至ゾーン15が第1のバンドとさ
れ、ゾーン16乃至ゾーン35が第2のバンドとされ、
ゾーン36乃至ゾーン60が第3のバンドとされ、ゾー
ン61乃至ゾーン92が第4のバンドとされる。
(バイト数)は、1例であり、適宜、所定の値を設定す
ることが可能である。
クにデータを記録または再生する場合にも適用すること
が可能である。
装置、請求項3に記載の記録再生方法および請求項4に
記載のディスクによれば、各ゾーンのトラック数を記録
または再生の単位を構成する複数のデータ単位の数の整
数倍に設定するようにしたので、ゾーニング効率を向上
させることができ、ディスクの記録容量をより大きくす
ることが可能となる。
説明する図である。
図である。
ある。
イフェーズ信号の例を示す図である。
イフェーズ信号の他の例を示す図である。
明する図である。
波を示す図である。
めの記録装置の構成例を示す図である。
る。
記録再生装置の構成例を示すブロック図である。
る。
理を説明するフローチャートである。
る図である。
ある。
明する図である。
明する図である。
す図である。
ク回転速度を説明する図である。
を説明する図である。
ク回転速度を説明する図である。
を説明する図である。
ク回転速度を説明する図である。
を説明する図である。
ク回転速度を説明する図である。
を説明する図である。
ク回転速度を説明する図である。
を説明する図である。
とクロック周波数を説明する図である。
替えと回転制御の処理を説明するフローチャートであ
る。
ータを説明する図である。
ータを説明する図である。
ータを説明する図である。
ータを説明する図である。
転速度を説明する図である。
図である。
数を説明する図である。
明する図である。
ある。
数を説明する図である。
路, 12,14 割算器, 13 バイフェーズ変調
回路, 15 FM変調回路, 21 ウォブリング信
号発生回路, 22 合成回路, 23 マーク信号発
生回路, 24記録回路, 25 光ヘッド, 26
原盤, 27 スピンドルモータ,31 スピンドルモ
ータ, 32 光ヘッド, 33 記録再生回路, 3
4メモリ, 35 アドレス発生読取回路, 36 マ
ーク検出回路, 37 フレームアドレス検出回路,
38 制御回路, 39 スレッドモータ, 40マー
ク周期検出回路, 41 PLL回路, 42 位相比
較器, 43 LPF, 44 VCO, 45 分周
器, 46 クラスタカウンタ, 47ROM
Claims (4)
- 【請求項1】 データを記録する領域が複数のゾーンに
区分され、隣接する2つの前記ゾーンのうち、外周側の
前記ゾーンの1回転当たりのデータ単位数が、内周側の
前記ゾーンの1回転当たりの前記データ単位数より大き
い値に設定されているディスクに対してデータを記録ま
たは再生する記録再生装置において、 前記ディスクのアクセス点のトラック番号を読み取る読
取手段と、 前記各ゾーンのトラック数が、記録または再生の単位を
構成する複数の前記データ単位の数の整数倍となるよう
に対応付けられている、前記トラック番号とゾーンのテ
ーブルを記憶する記憶手段と、 前記読取手段により読み取られた前記トラック番号の属
する前記ゾーンを、前記記憶手段のテーブルを参照して
判定する判定手段と、 前記判定手段の判定結果に対応して、前記データの記録
または再生を制御する制御手段とを備えることを特徴と
する記録再生装置。 - 【請求項2】 前記データ単位は、データフレームであ
り、 複数の整数F個の前記データフレームによりセクタが構
成され、 複数の整数S個の前記セクタによりクラスタが構成さ
れ、 前記セクタまたはクラスタを前記記録または再生の単位
としてデータが記録または再生され、 隣接する2つの前記ゾーンのうち、外周側の前記ゾーン
の1回転当たりのデータフレーム数が、内周側の前記ゾ
ーンの1回転当たりのデータフレーム数より、前記整数
Fより小さい整数K個だけ大きい値に設定されているこ
とを特徴とする請求項1に記載の記録再生装置。 - 【請求項3】 データを記録する領域が複数のゾーンに
区分され、隣接する2つの前記ゾーンのうち、外周側の
前記ゾーンの1回転当たりのデータ単位数が、内周側の
前記ゾーンの1回転当たりの前記データ単位数より大き
い値に設定されているディスクに対してデータを記録ま
たは再生する記録再生方法において、 前記ディスクのアクセス点のトラック番号を読み取るス
テップと、 前記各ゾーンのトラック数が、記録または再生の単位を
構成する複数の前記データ単位の数の整数倍となるよう
に対応付けられている、前記トラック番号とゾーンのテ
ーブルから、読み取られた前記トラック番号に対応する
前記ゾーンを判定するステップと、 前記判定結果に対応して、前記データの記録または再生
を制御するステップとを備えることを特徴とする記録再
生方法。 - 【請求項4】 データを記録する領域が複数のゾーンに
区分され、 隣接する2つの前記ゾーンのうち、外周側の前記ゾーン
の1回転当たりのデータ単位数が、内周側の前記ゾーン
の1回転当たりの前記データ単位数より大きい値に設定
されているディスクにおいて、 前記各ゾーンのトラック数は、記録または再生の単位を
構成する複数の前記データ単位の数の整数倍に設定され
ていることを特徴とするディスク。
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EP00117281A EP1067521A3 (en) | 1996-02-15 | 1997-02-13 | Recording and playback device and method for a disk with a plurality of zones of constant angular velocity |
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