JP3624644B2

JP3624644B2 - 光記録媒体

Info

Publication number: JP3624644B2
Application number: JP21741897A
Authority: JP
Inventors: 秀治竹島; 重信原田
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: JPH1166749A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度に情報の記録再生ができる光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大容量で高速アクセス可能な光ディスクは、コンピュータ・データ用の記憶媒体や音楽・画像の録音・録画用媒体として著しく普及してきた。
中でも、コンピュータ・データ用の記憶媒体として多く用いられている光磁気ディスクは、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏなどからなるアモルファス磁性膜を有し、その磁化の向きによってデータを記録する。
記録時は、予め一方向に磁化を揃えた磁性膜をレーザ光照射により加熱すると同時に逆向きの記録磁界を印加して、磁化が逆向きのマークを形成する。また、再生時は、磁気カー効果を利用し、直線偏光のレーザビームの偏光面の回転によりデータを再生する。
【０００３】
光磁気ディスクをはじめとするコンピュータ・データの記録・保存用に用いられている光ディスクでは、そのデータの取り扱いの容易さから、スパイラル状あるいは同心円状に形成したトラックを複数のセクターに分割し、セクター単位でデータの処理を行っている。
図２に９０ｍｍ光磁気ディスクのＩＳＯ規格１５０４１に規定されたセクター記録容量２０４８バイトのセクターフォーマットの一例を示す。
【０００４】
９０ｍｍ光磁気ディスクのＩＳＯ規格フォーマットにおいては、ドライブが光磁気ディスクの記録再生を行うために必要なデータを記録した媒体情報管理領域（コントロールトラック、ＳＦＰなどとも呼ばれる）と、ユーザーデータの記録再生を行うデータ記録領域とからなる。記録領域はＭＣＡＶ方式によりゾーン分割されている。
図２（ａ）はデータ記録領域のセクターフォーマット、図２（ｂ）は媒体情報管理領域のセクターフォーマットである。
【０００５】
本規格においてはデータ記録領域と媒体情報管理領域とは全く同じセクターフォーマットを有するが、データ記録領域はヘッダー部がプリピットにより形成され（プリフォーマットされ）、他の部分には光磁気記録によりデータの記録再生を行うことができる。
一方、媒体情報管理領域はヘッダー部および他の部分ともプリピットにより形成される。
なお、データ記録領域のギャップ部には何も記録されないが、媒体情報管理領域のギャップ部にはＶＦＯ３と同じパターンが記録される。また、バッファ部には何も記録されない。
【０００６】
ヘッダー部は、セクターの先頭を表す長ピットで構成されるセクターマーク部（ＳＭ）、データクロックを生成するために用いられる最密パターンが記録されたＶＦＯ部、ＩＤ部の先頭を表すアドレスマーク部（ＡＭ）、トラック番号、セクター番号等のアドレス情報を記録したＩＤ部などから構成される。
図２（ａ）のデータ部には、データとして、１セクターあたり例えば２０４８バイトのユーザーデータと共に例えば４バイトのエラー検出符号（ＣＲＣ）、例えば３２０バイトのエラー訂正符号（ＥＣＣ）、例えば７８バイトのリシンク、例えば８バイトのダミーデータとが記録される。
【０００７】
図２（ｂ）の媒体情報部には、ドライブが光記録媒体の記録再生を行うために必要な情報が記録される。媒体情報部に記録される情報としては、変調方式、サーボ方式、１セクターあたりのユーザーデータのバイト数、エラー訂正符号のインターリーブ長、１トラックあたりのセクター数、反射率、最大再生パワー、媒体種類、データ記録領域や媒体情報領域のトラック番号、記録再生レーザ光波長、記録パワー、消去パワーなどが記録される。
媒体情報管理領域は複数トラックからなり、通常、ディスクの内周部に１６トラック程度設けられる。
【０００８】
近年、光磁気ディスク媒体の記録容量の増大のため、磁気超解像現象を利用したデータ再生が試みられている（特開平３−９３０５８）。
これは、少なくとも磁気的に結合される再生層と記録保持層とから成る多層膜を記録層とする光磁気記録媒体を用いて、再生層の磁化の向きを揃えた後、再生層にレーザ光を照射し再生層を昇温させ、記録保持層に記録された磁気信号を再生層に転写しながら再生することにより、記録再生ビームのスポット径を微小化せずに、読み取り可能な線記録密度およびトラック密度を上げようとするものである。
【０００９】
この試みは、この他に、少なくとも磁気的に結合される再生層と記録保持層とから成る多層膜を記録層とする光磁気記録媒体を用いて、再生層にレーザ光を照射し再生層を昇温させ、記録保持層と再生層の磁気的結合を消滅させ、その磁気的結合消滅領域を除くレーザ光照射領域において記録保持層に保持されたデータを再生層から読み出すことによっても可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、これらの超解像現象を利用したデータの再生方式を用いれば、線記録密度およびトラック密度を上げることが可能である。しかしながら、この超解像現象を利用したデータの再生方式はプリピット信号には適用できず、したがって、従来方式のヘッダー部や媒体情報管理領域を再生した場合、十分な特性の再生信号が得られないという問題が生じる。
この問題の解決方法として、特開平８−２４９７５３では、プリフォーマット領域をデータ部より低いクロック周波数で記録するという方式が提案されている。
【００１１】
しかしこの方式では、例えば図２においてプリフォーマット領域であるヘッダー部および媒体情報部のクロック周波数を下げて記録すると、図２（ｂ）のセクターは図２（ａ）のセクターに比べてセクターの物理的長さ（物理セクター長）が長くなってしまう。
このとき、データ記録領域の１トラックあたりセクター数が整数となるようクロック周波数を設定すると、媒体情報管理領域では１トラックあたりセクター数が非整数となり、トラック毎にセクター開始位置がずれてしまう可能性が高い。
【００１２】
一般に、媒体情報管理領域の全セクターには同一の情報が記録されているから、１トラックあたりセクター数が整数であれば、隣接トラック間では同じプリフォーマットパターンが隣り合う。しかし、トラック毎のセクター開始位置がずれると、異なるプリフォーマットパターンが隣り合わせる。しかし、このとき媒体情報の再生時に読み誤りを起こしやすいことがわかった。
図３は、異なるプリフォーマットパターンが隣り合わせた場合の説明図である。複数の溝１のあいだにプリピット２、３、４、５などのプリピットパターンが形成されている。
【００１３】
プリフォーマットは通常、ガラス原盤等にフォトレジストを塗布し、レーザ露光して溝およびプリピットを潜像として記録後、現像してパターンを形成することによって行われる。
本記録過程には光反応のほかに熱反応が関係するため、様々な長さのピットが存在する場合、長ピット２、５に隣接する溝１は幅がやや広めに形成されてしまうという問題がある。長ピットの露光にはレーザ光を長時間照射するため、周辺に熱が蓄積し、溝を形成する際にフォトレジストの熱反応が促進されてしまうのである。
【００１４】
このような溝幅の変動は再生時に反射率変動となって悪影響をおよぼすが、特に、隣接トラックの短ピット３、４の長さやその間のスペースの長さを読み誤らせやすいのである。
前述のように異なるプリフォーマットパターンが隣接する場合、溝を挟んで長ピットと短ピットが隣り合わせる可能性は非常に高く、このことは重大な問題である。
また、異なるピットパターンが隣り合わせることでクロストークによる再生信号の劣化も起こりやすい。
【００１５】
媒体情報管理領域の記録クロック周波数を変えて媒体情報管理領域のトラック毎のセクター開始位置を合わせることもできるが、データ記録領域のヘッダー部と、データ記録領域のデータ部等、媒体情報管理領域とでクロック周波数を３種類使い分けるのは煩雑である。
さらに別の問題として、媒体情報管理領域を低いクロック周波数で記録すると、同一セクター数の媒体情報を記録するのに必要な領域が大きくなり、その分だけデータを記録する領域が減少し、結果的に記録可能なデータの容量が減少してしまうことともなる。
【００１６】
以上述べたように本発明は、プリフォーマット領域をデータ部より低いクロック周波数で記録する場合に生じる媒体情報管理領域の問題点を解決し、媒体情報管理情報およびデータを良好に記録再生可能にすることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、プリフォーマットで形成されたヘッダー部及びユーザーデータが記録可能なデータ部を有するデータ記録領域と、プリフォーマットで形成された媒体情報管理領域と、を有し、プリフォーマットの記録クロック周波数がユーザーデータの記録クロック周波数より低い光記録媒体であって、該媒体情報管理領域におけるセクターの論理的長さと該データ記録領域におけるセクターの論理的長さとを異なるようにすることにより、隣接トラック間で同一プリフォーマットパターンが隣り合うようにすることを特徴とする光記録媒体に存する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明においては、媒体情報管理領域におけるセクターの論理的長さをデータ記録領域におけるセクターの論理的長さとは異ならせることで、１トラックあたりセクター数を整数として隣接トラック間で同一プリフォーマットパターンが隣り合うようにする。
好ましくは、媒体情報管理領域におけるセクターの論理的長さをデータ記録領域におけるセクターの論理的長さよりも小さくすることで、１トラックあたりセクター数を整数として隣接トラック間で同一プリフォーマットパターンが隣り合うようにし、かつ、媒体情報管理領域を小さく抑える。
【００１９】
セクター内部のさまざまな部分の長さを変化させることで論理的長さを変えることができるが、データ部やバッファー部の容量を変化させることが比較的容易であり、好ましい。
特に、セクターの記録容量を変化させることでセクターの論理的長さを大幅に変更可能であり、最も好ましい。さらに好ましくは、媒体情報管理領域を小さく抑えるため、媒体情報管理領域におけるセクターの記録容量をデータ記録領域におけるセクターの記録容量よりも小さくする。
【００２０】
９０ｍｍ光磁気ディスクのＩＳＯ規格１５０４１に規定されているような媒体の場合、通常、媒体情報管理領域の各セクターには同じ媒体情報が記録されているが、媒体情報のデータ量は５１２バイト以下であって、残りはダミーデータで埋められている。従って、媒体情報管理領域のセクター容量を小さくしても問題はない。
プリフォーマット領域をデータ部より低いクロック周波数で記録する場合、プリフォーマット領域の記録クロック周波数をデータ部の（１／整数）倍とすると、クロックの発生が容易であり好ましく用いられるが、１／２〜１／４倍であるのが好ましい。プリフォーマット領域の容量をいたずらに大きくしないためである。特に好ましくは１／２、１／３、１／４倍である。
【００２１】
このとき、媒体情報管理領域のセクターの論理的長さをデータ記録領域のセクターの論理的長さのほぼ２〜４倍とすると、物理セクター長を等しくでき好ましい。または、媒体情報管理領域のセクターの記録容量をデータ記録領域のセクターの記録容量の２〜４倍とするのが好ましい。
例えばデータ記録領域のセクター記録容量が２０４８バイトであるとき、クロック周波数が１／２倍ならば媒体情報管理領域のセクター容量を半分の１０２４バイト程度とすれば、データ記録領域での物理セクター長とほぼ等しくでき、１トラックあたりセクター数を整数にできる。クロック周波数が１／４倍であればセクター容量も１／４の５１２バイト程度とすればよい。
【００２２】
２０４８バイトのセクター記録容量に対して１０２４バイトあるいは５１２バイトのセクター記録容量とすることは、ドライブにとっては互換性がとりやすく好ましい。
特に、ＩＳＯ規格１５０４１で規定されている９０ｍｍ光磁気ディスクの２０４８バイトのセクター記録容量に対して、同規格で規定されている５１２バイトのセクター記録容量とすれば最も互換性がとりやすい。
また、現在規格化されつつある１３０ｍｍ／５．２ＧＢ光磁気ディスクではセクター記録容量が２０４８バイト、１０２４バイト、５１２バイトの３種類の媒体が規定されているので、２０４８バイトのセクター記録容量に対しては１０２４バイトまたは５１２バイト、１０２４バイトのセクター記録容量に対しては５１２バイトのセクター記録容量とすれば最も互換性がとりやすい。
【００２３】
ただし、媒体情報管理領域のセクター容量を１０２４バイトとした場合も、媒体情報部に５１２バイトの媒体情報とそのエラー検出符号（ＣＲＣ）、エラー訂正符号（ＥＣＣ）のみを記録し、残りをダミーデータで埋めることで、セクター容量を５１２バイトとしたのと同様の効果が得られる。
あるいは、５１２バイトの媒体情報とそのエラー検出符号（ＣＲＣ）、エラー訂正符号（ＥＣＣ）を２回繰り返して書いてもよい。
なお、本発明の適用は磁気超解像効果を用いて再生を行う光磁気記録媒体に限られない。プリフォーマット領域をデータ部より低いクロック周波数で記録する媒体であれば相変化媒体、光磁気記録媒体など光記録媒体一般に適用可能である。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。
基板上に、前述した超解像現象を利用しデータを再生するタイプの光磁気記録膜を有する光磁気ディスクを作製した。
基板には、９０ｍｍ光磁気ディスクのＩＳＯ規格１５０４１に準じ、プリフォーマットによりデータ記録領域および媒体情報管理領域が形成されており、スパイラル状の溝の間に形成されたトラックに情報が記録される。
図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれデータ記録領域と媒体情報管理領域のセクターフォーマットを示す図である。
【００２５】
図１（ａ）のデータ記録領域のセクターの論理的長さ（論理セクター長）は２６１５バイトであり、その内訳はプリピットにより形成されたヘッダー部が６３バイト、ギャップ部が１６バイト、ＶＦＯ３部が２７バイト、シンクが４バイト、データ部が２４５８バイト、ＰＡが１バイト、バッファー部が４６バイトである。データ部は２０４８バイトのユーザーデータ、４バイトのＣＲＣ、３２０バイトのＥＣＣ、７８バイトのリシンク、８バイトのダミーデータとからなる。
【００２６】
ただし、プリピットからなるヘッダー部はデータ部のクロック周波数の半分のクロック周波数で記録されている。従って、データ部の１バイトを物理的長さの基準とすると、ヘッダー部の物理的長さは２倍の１２６バイトに相当し、このセクターの物理的長さ（物理セクター長）は２６７８バイトとなる。
ヘッダー部には例えば、セクターマーク、ＶＦＯ、トラック番号、セクター番号等のアドレス情報を記録するＩＤ部、ＩＤ部の先頭を表すアドレスマーク（ＡＭ）などが記録される。
【００２７】
一方、図１（ｂ）の媒体情報管理領域のセクターの論理的長さ（論理セクター長）は１３３９バイトであり、その内訳はプリピットにより形成されたヘッダー部が６３バイト、ギャップ部が１６バイト、ＶＦＯ３部が２７バイト、シンクが４バイト、媒体情報部が６５８バイト、ＰＡが１バイト、ダミーデータ（２Ｔトーン信号）が５２４バイト、バッファー部が４６バイトである。媒体情報部は５１２バイトのユーザーデータ、４バイトのＣＲＣ、８０バイトのＥＣＣ、５８バイトのリシンク、４バイトのダミーデータとからなる。
【００２８】
データ部や媒体情報部の記録方式は特に限定されないが、高密度化のため（１、７）ＲＬＬ変調を用いたピットエッジ記録（ＰＷＭ記録）などが用いられる。ただし、図１（ｂ）のセクターは図１（ａ）のデータ部のクロック周波数の半分のクロック周波数で記録されている。従って、該データ部の１バイトを物理的長さの基準とすると、媒体情報管理領域のセクターの物理的長さ（物理セクター長）は２６７８バイトとなり、データ記録領域と同じ物理セクター長となる。
このように両方の物理セクター長を等しくしたため、データ記録領域において１トラックあたりセクター数を整数とすれば、媒体情報管理領域においても１トラックあたりセクター数を整数とすることができる。
【００２９】
また、このような構成とすることで、媒体情報管理領域の容量が従来の半分程度に抑えられ、ユーザーデータの記録容量をそれだけ多くすることができる。
本発明における媒体情報管理領域は、ＩＳＯ規格１５０４１のコントロールトラック部などに相当し、例えば記録再生レーザ波長、反射率、記録再生消去パワー、媒体種類などの情報が記録されている。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、プリフォーマット部とユーザーデータ部で記録クロック周波数の異なる光記録媒体において、媒体情報管理情報の１トラックあたりセクター数を整数として隣接トラック間で同一プリフォーマットパターンが隣り合うようにしたため、媒体情報管理情報およびユーザーデータを良好に記録再生できる。また、媒体情報管理領域を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光記録媒体のセクターフォーマットの一実施例を示す図である。
【図２】従来の光記録媒体のセクターフォーマットの一例を示す図である。
【図３】プリフォーマット部の説明図である。
【符号の説明】
１溝
２、３、４、５ピット

Claims

プリフォーマットで形成されたヘッダー部及びユーザーデータが記録可能なデータ部を有するデータ記録領域と、プリフォーマットで形成された媒体情報管理領域と、を有し、プリフォーマットの記録クロック周波数がユーザーデータの記録クロック周波数より低い光記録媒体であって、該媒体情報管理領域におけるセクターの論理的長さと該データ記録領域におけるセクターの論理的長さとを異なるようにすることにより、隣接トラック間で同一プリフォーマットパターンが隣り合うようにすることを特徴とする光記録媒体。
該媒体情報管理領域におけるセクターの論理的長さがデータ記録領域におけるセクターの論理的長さよりも小さいことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
該媒体情報管理領域におけるセクターの記録容量がデータ記録領域におけるセクターの記録容量とは異なることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
該媒体情報管理領域におけるセクターの記録容量がデータ記録領域におけるセクターの記録容量よりも小さいことを特徴とする請求項３記載の光記録媒体。
少なくとも再生層と記録層を有し、上記再生層の磁化状態を変化させながら読み出し光を照射して、この読み出し光のスポットより小なる領域で記録の読み出しを光磁気効果によって行うことを特徴とする請求項１または２記載の光記録媒体。
プリフォーマットの記録クロック周波数がユーザーデータの記録クロック周波数の１／２〜１／４倍であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光記録媒体。
媒体情報管理領域のセクターの論理的長さがデータ記録領域のセクターの論理的長さのほぼ２〜４倍であることを特徴とする請求項６記載の光記録媒体。
媒体情報管理領域のセクターの記録容量がデータ記録領域のセクターの記録容量の２〜４倍であることを特徴とする請求項６記載の光記録媒体。
データ記録領域のセクターの記録容量が２０４８バイトであり、媒体情報管理領域のセクター記録容量が１０２４バイトまたは５１２バイトであることを特徴とする請求項８記載の光記録媒体。
データ記録領域のセクターの記録容量が１０２４バイトであり、媒体情報管理領域のセクター記録容量が５１２バイトであることを特徴とする請求項８記載の光記録媒体。