JP3918799B2 - Optical disc and optical disc apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、光ディスクに係わるものであり、より詳しくは光ディスクのトラックフォーマットとセクタフォーマットの構成に係わる。   The present invention relates to an optical disc, and more particularly to the configuration of the track format and sector format of an optical disc.

セクタ単位でデータの記録再生を管理する光ディスクでは、各セクタの先頭部分にそのセクタのトラック番号、セクタ番号などの識別情報、つまりセクタIDをプリピットなどの形でプリフォーマットするプリフォーマットID方式が、光磁気ディスクや相変化ディスクなどの書換型光ディスクに一般に使用されている。
プリフォーマットID方式の利点は、セクタ単位でデータを管理することが容易な点である。データを512バイトとか、2048バイトとか、記録再生する単位の長さ毎に区切り、それを、セクタ先頭に置いたセクタIDを示すプリフォーマット領域の後のデータ領域に書込む。単位長さのデータがセクタIDに続いているので、容易にアクセス制御ができる。
また、光ディスクの大容量化技術として、ディスク上に刻まれたスパイラル状の案内溝(グルーブとも言う)と、この案内溝の間の平坦な部分(ランドとも言う)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よく知られている。
In an optical disc that manages recording and reproduction of data in units of sectors, a preformat ID method for preformatting identification information such as a track number and sector number of the sector at the head portion of each sector, that is, a sector ID in the form of a prepit, It is generally used for rewritable optical disks such as magneto-optical disks and phase change disks.
The advantage of the preformat ID method is that it is easy to manage data in units of sectors. Data is divided into 512 bytes, 2048 bytes, or the length of each recording / reproducing unit, and the data is written in the data area after the preformat area indicating the sector ID placed at the head of the sector. Since unit-length data follows the sector ID, access control can be easily performed.
Further, as a technology for increasing the capacity of an optical disk, data is recorded on both spiral guide grooves (also referred to as grooves) carved on the disk and flat portions (also referred to as lands) between the guide grooves. A so-called land / groove recording system is well known.

大容量光ディスクのフォーマットとして、この両者を組み合わせたプリフォーマットID付きのランド/グルーブ記録の光ディスクが検討されている。
具体例として、図15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。ランド、グルーブがそれぞれデータの記録領域として使用されており、各セクタはセクタIDをプリフォーマットしたID領域とその後に続くデータ領域から成る。
なおここで、グルーブトラックとは、ディスク上の基点となる所定の半径線から始るディスク1回転分に相当するグルーブをいい、これは連続した整数個数のセクタの連なりで構成される。ランドトラックも同様に、ディスク上の基点となる所定の半径線から始るディスク1回転分に相当するランドをいい、連続した整数個数のセクタの連なりで構成される。以下本文中でいうトラックも同様に、ディスク上の基点となる所定の半径線から始る、ディスク1回転分に相当する整数個数のセクタの連なりのことである。
As a format of a large capacity optical disk, a land / groove recording optical disk with a preformat ID combining both of these has been studied.
As a specific example, FIG. 15 shows a conventional optical disk described in JP-A-6-176404, which is also called a land / groove shared address system. Lands and grooves are used as data recording areas, and each sector consists of an ID area in which a sector ID is preformatted and a data area that follows the ID area.
Here, the groove track refers to a groove corresponding to one rotation of the disk starting from a predetermined radial line as a base point on the disk, and is composed of a continuous integer number of sectors. Similarly, the land track is a land corresponding to one rotation of the disk starting from a predetermined radial line as a base point on the disk, and is composed of a continuous integer number of sectors. Similarly, the track in the following text is a series of an integral number of sectors corresponding to one rotation of the disk, starting from a predetermined radius line as a base point on the disk.

さて図15において、データはストレートなグルーブとランドの上に記録マークとして記録される。また、セクタIDを示すプリピットIDは、隣り合う1組のグルーブトラックとランドトラックの境界中心付近に配置され、両トラックで同一のプリピットIDを共用している。すなわち共用プリピットID方式である。
このフォーマットでは、ランド/グルーブ記録の特長を生かし記録容量を大容量化できる利点が大きいが、プリフォーマットID方式のフォーマットの利点欠点を共に引き継いでいる。その欠点を克服して、より使いやすい光ディスクのフォーマットを提供することが求められている。
In FIG. 15, data is recorded as recording marks on straight grooves and lands. A prepit ID indicating a sector ID is arranged near the boundary center between a pair of adjacent groove tracks and a land track, and both tracks share the same prepit ID. That is, the common pre-pit ID method.
This format has the advantage that the recording capacity can be increased by taking advantage of the features of land / groove recording, but it has inherited the advantages and disadvantages of the preformat ID format. There is a need to overcome the drawbacks and provide a more convenient optical disc format.

もう一つの代表的なセクタIDの付加方式であるウォブルグルーブID方式では、グルーブをトラック方向と垂直なディスク半径方向にトラック中心から微小量だけ所定周期で蛇行させる、いわゆるウォブルを付加している。さらにその蛇行の周期を、セクタIDなどを表現するように周波数変調などの方法で変化させる方法もある。この技術はすでに追記型のコンパクトディスク(CD)であるCD−Rや書換型光ディスクであるミニディスク(MD)等で実用化されている。
ただし、このウォブルグルーブの蛇行の周期はデータのビット長に比較して非常に長く設定されているために、ウォブルグルーブから読み出したセクタIDを持つセクタの位置を確定したいときにその精度が粗く、セクタ単位でデータを管理しようとするとセクタ間に長大なバッファ領域を設ける必要が生じて、大容量化に不利であった。
In the wobble groove ID method, which is another typical sector ID addition method, a so-called wobble is added in which the groove meanders in a predetermined amount from the track center in the disk radial direction perpendicular to the track direction. Further, there is a method of changing the meandering cycle by a method such as frequency modulation so as to express a sector ID or the like. This technology has already been put to practical use in a CD-R that is a write-once compact disc (CD), a mini disc (MD) that is a rewritable optical disc, and the like.
However, since the wobble groove meander cycle is set to be very long compared to the bit length of the data, the accuracy of the wobble groove is rough when it is desired to determine the position of the sector having the sector ID read from the wobble groove. When attempting to manage data in units of sectors, it is necessary to provide a long buffer area between sectors, which is disadvantageous for increasing the capacity.

図16に従来のウォブルグルーブID付きのグルーブ記録の光ディスクのトラックフォーマットを示す。これはグルーブのみに記録するグルーブ記録の例であり、図においてデータは記録マークとしてグルーブトラック上に書込まれる。グルーブはウォブルを有し、セクタのトラック番号やセクタ番号などを表すためにウォブルの周期を周波数変調している。そのため、図16に示すようにウォブルは場所により、Tw1、Tw2、...、Tw6等と様々な周期を持つ。   FIG. 16 shows a track format of a conventional groove recording optical disk with a wobble groove ID. This is an example of groove recording for recording only in the groove. In the figure, data is written on the groove track as a recording mark. The groove has a wobble, and the wobble period is frequency-modulated to represent the track number and sector number of the sector. Therefore, as shown in FIG. 16, the wobbles vary depending on the location, Tw1, Tw2,. . . , Tw6 and so on.

ここで、ランド/グルーブ記録においてウォブルグルーブID方式を適用することを考えたとき、グルーブに対して固有のセクタIDを付加することは可能であるが、ランド上のセクタにおいては、両側のグルーブが無相関に変調を受けて蛇行しているため、どちらのグルーブの情報のエッジが上側のグルーブのウォブルと下側のグルーブのウォブルの両方によって変調を受けて蛇行しているので、両方のウォブルグルーブID信号が混ざって再生されてしまうことから理解できる。
ウォブルグルーブID方式の光ディスクの大容量化において、ランド/グルーブ記録の適用が困難というこの欠点は大きな障害になっている。
Here, when applying the wobbled groove ID method in land / groove recording, it is possible to add a unique sector ID to the groove. However, in the sector on the land, the grooves on both sides Both wobbled grooves are meandering because they are meandering modulated in an uncorrelated manner, so that the edge of the information in either groove is meandering modulated by both the upper and lower groove wobbles. This can be understood from the fact that the ID signals are mixed and reproduced.
This disadvantage of difficulty in applying land / groove recording has become a major obstacle in increasing the capacity of optical disks of the wobbled groove ID system.

一方、ウォブルグルーブ方式の持つ利点は、グルーブがほぼ一定周期で蛇行しているので、そのウォブル周期をトラッキング誤差信号などから検出することによって、ディスクの回転速度を検出することができ、その信号を利用してディスクを所望の回転速度に制御することが容易な点である。この回転速度はデータを記録再生するディスク面自体から得るため、例えばディスク回転モータなどから得るより正確である。
また、こうして得たウォブル信号の周波数を逓倍することにより、データの記録再生に使用する同期信号やクロック信号をディスク面自体の情報から生成することもできる。これにより、光ディスク装置側の持つクロックと、現在回転中のディスク速度との誤差を吸収するためのバッファ領域をセクタ内に用意しておく必要がなくなり、セクタフォーマットの冗長度を下げることができる。そのバッファ領域分だけ記録容量を増加することが可能になる。 これはウォブルグルーブ方式が、グルーブの蛇行周期、すなわちウォブル信号の周波数を変調するかしないかによらずに持つ利点である。
On the other hand, the advantage of the wobble groove method is that the groove meanders at a substantially constant period, so the rotation speed of the disk can be detected by detecting the wobble period from the tracking error signal, etc. It is easy to control the disk to a desired rotational speed by using it. Since this rotational speed is obtained from the disk surface itself for recording and reproducing data, it is more accurate than that obtained from, for example, a disk rotating motor.
Further, by multiplying the frequency of the wobble signal thus obtained, a synchronization signal and a clock signal used for data recording / reproduction can be generated from information on the disk surface itself. As a result, there is no need to prepare a buffer area in the sector for absorbing an error between the clock of the optical disc apparatus and the disc speed currently being rotated, and the redundancy of the sector format can be reduced. The recording capacity can be increased by the buffer area. This is an advantage that the wobble groove system has regardless of whether the groove meander period, that is, the frequency of the wobble signal is modulated.

さらに、ウォブルグルーブID方式では、セクタIDがセクタ全長に渡る長い領域に、データと重畳する形で配置されることになるので、ディスク面に汚れや傷などがあった場合でもセクタID情報全体がつぶれる確率が低く、悪条件下でのディスクの信頼性が高い利点がある。   Further, in the wobble groove ID method, the sector ID is arranged in a long area extending over the entire length of the sector so as to be superimposed on the data, so that even if the disk surface is dirty or scratched, the entire sector ID information is stored. There is an advantage that the probability of crushing is low and the reliability of the disk under bad conditions is high.

プリフォーマットID方式では、セクタIDがデータと分離する形で集中配置されている。このセクタIDは、セクタフォーマットの冗長度を下げるために可能な限り短くされるので、プリフォーマットIDの付近にディスク面の汚れや傷などがあった場合、たとえ小さくともセクタID情報全体がつぶれる確率が高い。このとき、データ記録領域が使用可能にも関わらず、そのセクタはアクセス不能となる。CDのようにディスクを裸で使用する状況下においては、使用不能のセクタがディスク中に多数発生する可能性が高くなる。
こうした不良セクタを交替処理してデータの信頼性を確保するために、製造時にディスク全面の検査、すなわちサーティファイを行うことが多い。ところがディスクのコストを考えた場合、この長時間かかるサーティファイのための検査時間のコストがディスク価格を高くする要因になっている。
あるいは、サーティファイ無しで出荷される低価格ディスクでデータ信頼性を確保しようとすると、ユーザが使用開始前にサーティファイを行うことが必要になる。記録容量によるが、これには普通、数十分から1時間以上かかり非常な不便を強いられる。
In the preformat ID method, sector IDs are concentrated and separated from data. Since this sector ID is shortened as much as possible in order to reduce the redundancy of the sector format, if there is dirt or scratches on the disk surface in the vicinity of the preformat ID, there is a probability that the entire sector ID information will be destroyed even if it is small. high. At this time, the sector becomes inaccessible even though the data recording area is usable. In a situation where a disk is used naked like a CD, there is a high possibility that many unusable sectors are generated in the disk.
In order to ensure the reliability of data by replacing such defective sectors, inspection of the entire disk surface, that is, certification is often performed at the time of manufacture. However, when considering the cost of the disk, the cost of the inspection time for the certification that takes a long time is a factor for increasing the disk price.
Alternatively, if data reliability is to be ensured with a low-priced disk shipped without certification, the user must perform certification before starting use. Depending on the recording capacity, this usually takes several tens of minutes to over an hour and is very inconvenient.

また、プリフォーマットID方式の光ディスクを駆動する書換型光ディスク装置において、ディスクの回転制御に関して、モータにロータリーエンコーダ等を付けてディスク回転数を検出することが一般的であるが、ロータリーエンコーダはコストアップ要因であり、また、モータの薄型化を阻害する元にもなっている。
ここで、周期的に現れるプリフォーマットIDを用いてディスクの回転制御を行おうとしても、普通、ディスク1回転当り数個から数十個程度しかないプリフォーマットIDだけでは十分に精度の高い回転数制御が困難である。また、プリフォーマットIDがいくつか上記の汚れや傷によって検出できない状態になるとディスク回転が非常に不安定になる。
In a rewritable optical disk drive that drives a preformat ID optical disk, it is common to detect the disk rotation speed by attaching a rotary encoder to the motor for disk rotation control. It is a factor and also becomes a source of hindering motor thickness reduction.
Here, even if the rotation control of the disk is performed by using the preformat ID that appears periodically, the rotation speed is sufficiently accurate with only a preformat ID of only a few to several tens per disk rotation. It is difficult to control. Further, when some preformat IDs cannot be detected due to the above-mentioned dirt and scratches, the disk rotation becomes very unstable.

このように、プリフォーマットID方式とウォブルグルーブID方式は、互いに裏腹の利点と欠点を有している。ここで双方のそれぞれが持つ他方にない特長を補完的に利用できれば、セクタ記録を高効率に行うことが可能で、かつ、ディスク面に汚れや傷などがあってもセクタにアクセスできる信頼性が高く、回転制御の容易な光ディスクを実現することができる。   Thus, the preformat ID method and the wobbled groove ID method have advantages and disadvantages contrary to each other. Here, if the features of both sides that are not in the other can be used in a complementary manner, sector recording can be performed with high efficiency, and there is reliability that can access the sector even if the disk surface is dirty or scratched. An optical disk that is high and easy to control rotation can be realized.

特開平6−176404号公報JP-A-6-176404

従来のプリフォーマットID方式の光ディスクは、以上のように構成されていたので、次のような問題点があった。
プリフォーマットID付近に汚れや傷などがあった場合セクタID情報全体がつぶれ、データ記録領域が使用可能にも関わらずアクセス不能となるセクタの発生確率が高くなる。
また、ディスクを裸で使用する状況下において、使用不能のセクタがディスク中に多数発生する可能性が高くなる。
Since the conventional preformat ID type optical disk is configured as described above, it has the following problems.
When there is dirt or a flaw near the preformat ID, the entire sector ID information is crushed, and the probability of occurrence of a sector that becomes inaccessible even though the data recording area is usable increases.
In addition, there is a high possibility that many unusable sectors are generated in the disk under the situation where the disk is used naked.

ディスク製造時にプリフォーマットIDの信頼性確保のための全面検査を行うことが必要で、検査コストがディスク価格を高くする要因になっている。
全面検査無しのディスクでデータ信頼性を確保するには、使用開始前にユーザ側で長時間のサーティファイが必要となり、非常な不便を強いられる。
It is necessary to perform a full inspection to ensure the reliability of the preformat ID at the time of manufacturing the disk, and the inspection cost is a factor that increases the disk price.
In order to ensure data reliability with a disk that is not subjected to a full inspection, it is necessary for the user to perform a long-time certification before the start of use, which is very inconvenient.

プリフォーマットIDのみを用いてディスクの回転制御を行うと、十分高精度な回転数制御が困難である。
また、プリフォーマットIDがいくつか汚れや傷によって検出できないとき、ディスク回転が不安定になる。
If the disk rotation control is performed using only the preformat ID, it is difficult to control the rotational speed with sufficiently high accuracy.
Further, when some preformat IDs cannot be detected due to dirt or scratches, the disk rotation becomes unstable.

さらに、プリフォーマットID方式の光ディスクを駆動する書換型光ディスク装置において、ディスクの回転制御にロータリーエンコーダを用いるとコストアップを招く。
これはまた、装置の薄型化を阻害する元にもなっている。
Further, in a rewritable optical disc apparatus that drives a preformat ID type optical disc, the use of a rotary encoder for disc rotation control increases the cost.
This is also a source of obstructing the thinning of the device.

セクタ内に、光ディスク装置の持つクロックと回転中のディスク速度との誤差を吸収するためのバッファ領域を設けておく必要がある。このためにセクタフォーマット冗長度が大きくなり、バッファ領域分だけ記録容量が減少する。   It is necessary to provide a buffer area in the sector to absorb an error between the clock of the optical disk device and the rotating disk speed. For this reason, the sector format redundancy is increased, and the recording capacity is reduced by the buffer area.

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、プリフォーマットID方式のフォーマットを有する光ディスクに対して、ウォブルグルーブID方式の有する特長を補完的に導入し、セクタ単位のデータ管理が容易、セクタ記録を効率良く行うことが可能で、かつ、ディスク面に汚れや傷などがあってもセクタにアクセスできる信頼性が高く、ディスク回転数制御の容易な大容量光ディスクを実現することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and supplementally introduces the features of the wobbled groove ID system to an optical disk having a preformat ID system format, and provides data in units of sectors. Realizing a large-capacity optical disk that is easy to manage, can perform sector recording efficiently, has high reliability for accessing the sector even if the disk surface is dirty or scratched, and can easily control the disk rotation speed For the purpose.

同時に、光ディスクと、この光ディスクを駆動する光ディスク装置の低価格化を実現することを目的とする。   At the same time, it is an object of the present invention to reduce the price of an optical disc and an optical disc apparatus that drives the optical disc.

本発明においては、ディスク面が半径位置によって複数のゾーンに分割された、ゾーンフォーマットの光ディスクであって、ディスク1回転を成すトラックが整数個数のセクタで構成され、各セクタにはプリフォーマットIDを有し、このプリフォーマットIDが各ゾーン内では半径方向に整列して配置されたランド/グルーブ記録フォーマットの光ディスクにおいて、各セクタ内のグルーブに所定整数サイクル数のウォブルを付加すると共に、各ゾーン内では隣接グルーブ間で各サイクルのウォブルが同位相となるように揃えるようにする。ただし、ウォブルは必ずしも同一周波数でなくてもよい。   In the present invention, the disk surface is divided into a plurality of zones according to the radial position, and is a zone format optical disk. A track that makes one rotation of the disk is composed of an integer number of sectors, and a preformat ID is assigned to each sector. In the land / groove recording format optical disk in which the preformat ID is arranged in the radial direction in each zone, a wobble of a predetermined integer number of cycles is added to the groove in each sector, and Then, the wobbles of each cycle are arranged to be in phase between adjacent grooves. However, the wobble is not necessarily the same frequency.

第2の本発明においては、上記光ディスクにおいてさらに、各セクタ内のグルーブに付加された所定整数サイクル数のウォブルを、所定単位サイクル数ごとに複数の単位ウォブル列に分割し、各単位ウォブル列内のウォブルの周期を変調することによりセクタアドレス情報を含む2値情報を表現するようにする。さらに、そのセクタアドレス情報として、そのセクタの属するトラック番号を含めず、かつ、そのセクタの属するゾーン番号と、そのセクタの属するトラック内でのセクタの並び順を示すセクタ番号の少なくとも一方を含むようにする。   In the second aspect of the present invention, the wobble of a predetermined integer cycle number added to the groove in each sector is further divided into a plurality of unit wobble strings for each predetermined unit cycle number in the optical disc, The binary information including the sector address information is expressed by modulating the wobble period. Further, the sector address information does not include the track number to which the sector belongs, and includes at least one of the zone number to which the sector belongs and the sector number indicating the arrangement order of the sectors in the track to which the sector belongs. To.

第3の本発明においては、上記光ディスクにおいてさらに、各セクタの属するトラック内でのセクタの並び順を示すセクタ番号として、そのトラックの末尾から順に付番したときのセクタ順を示す値を使用する。   In the third aspect of the present invention, as the sector number indicating the arrangement order of the sectors in the track to which each sector belongs, a value indicating the sector order when sequentially assigned from the end of the track is used. .

第4の本発明においては、上記の光ディスクを駆動する光ディスク装置において、各セクタ内に含まれるウォブルが所定整数サイクル数であることを利用して、ディスクの回転数制御を行うようにする。   In the fourth aspect of the present invention, in the optical disk apparatus for driving the optical disk, the rotation speed of the disk is controlled by utilizing the fact that the wobble included in each sector has a predetermined integer number of cycles.

第5の本発明においては、上記の光ディスクを駆動する光ディスク装置において、各セクタ内に含まれるウォブルが所定整数サイクル数であることを利用して、データ記録用クロック信号、あるいは、データ再生用クロック信号を生成するようにする。   In the fifth aspect of the present invention, in the optical disk apparatus for driving the above-described optical disk, a data recording clock signal or a data reproduction clock is obtained by utilizing the fact that wobbles included in each sector have a predetermined integer number of cycles. Generate a signal.

第6の本発明においては、上記の光ディスクを駆動する光ディスク装置において、セクタのプリフォーマットIDの読み取りができない場合に、先行するセクタのウォブルから読み取ったセクタアドレス情報に基づいて、当該セクタへのアクセスを行うようにする。   In the sixth aspect of the present invention, when the preformat ID of the sector cannot be read in the optical disk drive for driving the optical disk, the sector is accessed based on the sector address information read from the wobble of the preceding sector. To do.

第7の本発明においては、上記の光ディスクを駆動する光ディスク装置において、各セクタ内のウォブルから読み取ったセクタアドレス情報に基づいて、トラッキングサーボの極性を設定するようにする。   In the seventh aspect of the present invention, the polarity of the tracking servo is set based on the sector address information read from the wobble in each sector in the optical disk apparatus for driving the optical disk.

この発明の実施の形態である光ディスクでは、ゾーンフォーマットであって、ゾーン内で半径方向にセクタが整列するようにしてプリフォーマットIDを付加し、ランド/グルーブ記録フォーマットとした光ディスクにおいて、各セクタ内のグルーブに所定整数サイクル数のウォブルを付加すると共に、各ゾーン内では隣接グルーブ間で各サイクルのウォブルが同位相となるように揃えたので、グルーブをトラッキング中でも、ランドをトラッキング中でもウォブル信号を正確に検出することができる。   The optical disc according to the embodiment of the present invention has a zone format, and a pre-format ID is added so that the sectors are aligned in the radial direction in the zone. A wobble with a predetermined integer number of cycles is added to each groove and the wobbles of each cycle are aligned in the same phase between adjacent grooves in each zone, so the wobble signal is accurate regardless of whether the groove is tracked or the land is tracked. Can be detected.

上記光ディスクの各セクタ内のグルーブに所定整数サイクル数のウォブルを変調して付加することによりセクタアドレス情報を含む2値情報を表現するとき、そのセクタアドレス情報として、そのセクタの属するトラック番号を含めず、かつ、そのセクタの属するゾーン番号とそのセクタの属するトラック内でのセクタの並び順を示すセクタ番号を含むようにする。このときトラック番号は隣接グルーブで異なる値になるが、そのセクタの属するゾーン番号と、そのセクタの属するトラック内でのセクタの並び順を示すセクタ番号は隣接グルーブで同じ値になるので、隣接グルーブは同じウォブル変調を受け、また、ウォブルしたグルーブに挟まれたランドでも両側のウォブルグルーブから同じウォブル信号を読出し、同じ情報を再生することができる。
このようにして、ランド/グルーブ記録フォーマットの光ディスクにウォブルグルーブIDを付加する。
When binary information including sector address information is expressed by modulating and adding wobbles having a predetermined integer number of cycles to the groove in each sector of the optical disk, the track number to which the sector belongs is included as the sector address information. In addition, a zone number to which the sector belongs and a sector number indicating the arrangement order of the sectors in the track to which the sector belongs are included. At this time, the track number has a different value in the adjacent groove, but the zone number to which the sector belongs and the sector number indicating the arrangement order of the sectors in the track to which the sector belongs have the same value in the adjacent groove. Can receive the same wobble modulation and read the same wobble signal from the wobble grooves on both sides and reproduce the same information even in the land sandwiched between the wobbled grooves.
In this way, the wobbled groove ID is added to the optical disc in the land / groove recording format.

また、ウォブルグルーブIDに記録されたセクタアドレス情報に、各セクタの属するトラック内でのセクタの並び順を示すセクタ番号としてそのトラックの末尾から順に付番したときのセクタ順を示す値を表示しているので、シングルスパイラルフォーマットのランド/グルーブ記録光ディスクではそのセクタ順を示す値を利用して、トラッキング極性の切り替えに必須となる、ランドトラックとグルーブトラックの接続点のタイミング検出を行うようにする。   In addition, the sector address information recorded in the wobbled groove ID displays a value indicating the sector order when the sector number indicating the arrangement order of the sectors in the track to which each sector belongs is sequentially assigned from the end of the track. Therefore, in the land / groove recording optical disk of the single spiral format, the value indicating the sector order is used to detect the timing of the connection point between the land track and the groove track, which is essential for switching the tracking polarity. .

検出したウォブル信号は、各セクタ内に含まれるウォブルが所定整数サイクル数であるので、これを利用してディスク回転数の誤差を検知し、ディスクの回転数制御を行う。   In the detected wobble signal, since the wobble included in each sector has a predetermined integer cycle number, an error in the disk rotation number is detected and the disk rotation number is controlled.

各セクタ内に含まれるウォブルが所定整数サイクル数であるので、ウォブル信号の周波数を逓倍してデータ記録用クロック信号、あるいは、データ再生用クロック信号を生成する。   Since the wobble included in each sector is a predetermined integer number of cycles, the frequency of the wobble signal is multiplied to generate a data recording clock signal or a data reproduction clock signal.

セクタのプリフォーマットIDの読み取りができない場合に、先行するセクタのウォブルから読み取ったセクタアドレス情報に基づいて、現所在ゾーンの判定や当該セクタへのアクセスを行うようにする。   If the preformat ID of the sector cannot be read, the current zone is determined and the sector is accessed based on the sector address information read from the wobble of the preceding sector.

セクタのプリフォーマットIDの読み取りができない場合に、各セクタ内のウォブルから読み取ったセクタアドレス情報に基づいて、トラッキングサーボの極性を設定するようにする。   When the sector preformat ID cannot be read, the tracking servo polarity is set based on the sector address information read from the wobble in each sector.

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.
図1に本発明により、従来例に述べたプリフォーマットID付きのランド/グルーブ記録の光ディスクを改良したものを示す。このランド/グルーブ共用アドレス方式を具体例として説明する。ランド、グルーブがそれぞれデータの記録領域として使用され、各セクタがセクタIDをプリフォーマットしたID領域とその後に続くデータ領域から成る点は同じである。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows an improved land / groove recording optical disk with a preformat ID described in the prior art according to the present invention. This land / groove shared address system will be described as a specific example. Lands and grooves are used as data recording areas, and each sector is composed of an ID area in which a sector ID is pre-formatted and a subsequent data area.

さて図1において、データはウォブルしたグルーブとそのグルーブの間のランドの上に記録マークとして記録される。セクタIDを示すプリピットIDは、隣り合う1組のグルーブトラックとランドトラックの境界中心付近に配置され、両トラックで同一のプリピットIDを共用している。プリピットIDの付加方法はこれに限らないが、本発明はグルーブのウォブルの付加方法に関する点が要旨であるので、以下はこの従来例に基づいて説明する。   In FIG. 1, data is recorded as recording marks on wobbled grooves and lands between the grooves. A prepit ID indicating a sector ID is arranged near the boundary center between a pair of adjacent groove tracks and a land track, and both tracks share the same prepit ID. The method for adding the prepit ID is not limited to this, but since the gist of the present invention is related to the method for adding the groove wobble, the following description will be given based on this conventional example.

グルーブのウォブルはディスク半径方向に隣合うセクタの間では常に同方向に同量だけ蛇行するようにしている。したがって、グルーブのウォブル周期はセクタ上で変化しても良いし一定であっても良いが、隣接グルーブとは同じ周期で、かつ、同位相となるように設定するようにする。図1中には、あるサイクルのウォブルの周期を例示している。   The groove wobble always meanders by the same amount in the same direction between adjacent sectors in the disk radial direction. Therefore, the wobble period of the groove may be changed on the sector or may be constant, but the groove is set to have the same period and the same phase as the adjacent groove. FIG. 1 illustrates the wobble period of a certain cycle.

図2には、本発明になるプリフォーマットID付きのランド/グルーブ記録の光ディスクの別の例を示す。図1と同様、グルーブのウォブルはディスク半径方向に隣合うセクタの間では常に同方向に同量だけ蛇行するようにしている。ただし、グルーブのウォブル周期をセクタ上で変化させた例である。隣接グルーブとは同じ周期で、かつ、同位相となるように設定した点は変らない。各サイクルのウォブルの周期が異なって、セクタアドレス情報等を表現可能としつつも、グルーブ間のランドセクタでもこのウォブル信号を読取り可能である。   FIG. 2 shows another example of a land / groove recording optical disc with a preformat ID according to the present invention. As in FIG. 1, the groove wobble always meanders in the same direction by the same amount between adjacent sectors in the disk radial direction. However, this is an example in which the groove wobble period is changed on the sector. The point set so as to have the same period and the same phase as the adjacent groove does not change. While the wobble period of each cycle is different and the sector address information can be expressed, this wobble signal can be read even in the land sector between the grooves.

図3に、図1の光ディスクを駆動したときのウォブル信号検出の様子を示す。図3ではウォブル信号はセクタ中で一定の周波数とし、グルーブトラックのセクタを再生中の信号を示した。このときトラック中心とはグルーブ中心であり、トラック中心とディスクを再生する光スポットとのディスク半径方向の位置ずれを示す信号がラジアル方向差信号である。ID領域ではプリフォーマットしたピットが図1に示したように下側にずれている。このときラジアル方向差信号の極性がマイナスになるとする。すると、グルーブのウォブルも同じように半径方向の蛇行が図中で上側の時にプラス、下側の時にマイナスの極性で、ラジアル方向差信号に現れる。   FIG. 3 shows how the wobble signal is detected when the optical disk of FIG. 1 is driven. In FIG. 3, the wobble signal has a constant frequency in the sector, and a signal during reproduction of the sector of the groove track is shown. At this time, the track center is the groove center, and a signal indicating the positional deviation in the disk radial direction between the track center and the light spot for reproducing the disk is a radial direction difference signal. In the ID area, the preformatted pits are shifted downward as shown in FIG. At this time, the polarity of the radial direction difference signal is assumed to be negative. Then, in the same way, the wobble of the groove also appears in the radial direction difference signal with a positive polarity when the radial meander is at the upper side and a negative polarity at the lower side.

図3の例では、ID領域に2サイクルのウォブル、データ領域に16サイクルのウォブル、合わせてセクタ全体に18サイクルのウォブルが付加されるように設定した。通常、グルーブの蛇行の幅であるウォブル振幅は、データの記録再生特性に影響を与えないようトラックピッチに対して非常に微小量に設定される。たとえば前述のCD−Rでは、トラックピッチ1.6μmに対して、ウォブル振幅は0.03μm程度である。本発明におけるウォブルの振幅もほぼ同程度の微小量を設定する。
これに対してID領域のプリフォーマットIDピットの中心は、トラック中心からトラックピッチの半分だけ半径方向に変位している。したがってID領域におけるラジアル方向差信号の振幅に比較するとウォブル振幅は微小な量である。図3ではID領域中のウォブルのサイクル数を明示するためにウォブル波形を細線で示しているが、実際にはこの部分はIDピットによるマイナス極性の信号である。ディスクの製作時には、グルーブと同様にこの部分のIDピットを半径方向に蛇行してプリフォーマット記録しても良いし、この部分のIDピットに限ってストレートに配置しても良い。いずれにしてもID領域ではラジアル方向差信号からウォブル信号を検出することはできない。
In the example of FIG. 3, the setting is made such that 2 cycles of wobble are added to the ID area, 16 cycles of wobble are added to the data area, and 18 cycles of wobble are added to the entire sector. Usually, the wobble amplitude, which is the width of the meandering groove, is set to a very small amount with respect to the track pitch so as not to affect the data recording / reproducing characteristics. For example, in the above-mentioned CD-R, the wobble amplitude is about 0.03 μm with respect to the track pitch of 1.6 μm. A very small amount of wobble amplitude in the present invention is set.
On the other hand, the center of the preformat ID pit in the ID area is displaced in the radial direction by half the track pitch from the track center. Therefore, the wobble amplitude is a minute amount compared with the amplitude of the radial direction difference signal in the ID region. In FIG. 3, the wobble waveform is shown by a thin line in order to clearly indicate the number of wobble cycles in the ID area, but this portion is actually a negative polarity signal from the ID pit. At the time of manufacturing the disc, the ID pits in this portion may be meandered in the radial direction in the same manner as the groove, and preformat recording may be performed, or only the ID pits in this portion may be arranged straight. In any case, the wobble signal cannot be detected from the radial direction difference signal in the ID area.

さて、データ領域で検出したウォブル信号は、ウォブル信号帯域だけを増幅する帯域フィルタと増幅器を通して再生し、さらに2値化回路によって2値化して、2値化ウォブル信号を得る。2値化ウォブル信号の立上がりエッジを抽出すると、ディスクの回転を示す信号が得られる。さらに正確に言うと、ディスクを記録再生する光スポットがディスク面上を走査している相対的な移動速度、すなわち、ディスク線速度を示している。図3中のウォブルエッジ信号にこの様子を示す。ディスク上にウォブルが一定周波数で刻まれているとき、このウォブルエッジ信号は一定周期で現れるので、この周期が所望のディスク線速度になるようにディスクの回転モータを制御する。なお、2値化ウォブル信号から立下がりエッジを抽出しても良く、同様のエッジ信号を得ることができる。   Now, the wobble signal detected in the data area is reproduced through a band filter and an amplifier that amplify only the wobble signal band, and further binarized by a binarization circuit to obtain a binarized wobble signal. When the rising edge of the binarized wobble signal is extracted, a signal indicating the rotation of the disk is obtained. More precisely, it indicates the relative moving speed at which the light spot for recording / reproducing the disk scans the disk surface, that is, the disk linear velocity. This is shown in the wobble edge signal in FIG. When the wobble is engraved on the disk at a constant frequency, the wobble edge signal appears at a constant period. Therefore, the disk rotation motor is controlled so that this period becomes a desired disk linear velocity. Note that a falling edge may be extracted from the binarized wobble signal, and a similar edge signal can be obtained.

グルーブにウォブルのない従来のプリフォーマットID方式のディスクでは、ディスク線速度を検出できるのは、IDピットの出現周期が最小間隔であった。グルーブにウォブルを付加すれば、この例ではIDピットの出現周期の1/18の周期で検出が可能になる。これをそのままディスクの回転数制御における誤差縮小に反映することができるので、ディスク回転数をより正確に制御することが可能になる。
また、ID領域はディスク上ではデータ領域に比べて非常に短く設定されている。これはID領域が本来データ記録容量に寄与しない冗長部分であるため、ディスクフォーマット設計において可能な限り短くされるからである。このため、ディスクの汚れや傷に対してID領域は比較的弱くなっている。汚れや傷によってIDピットが検出できなくなったとき、IDピットのみによってディスク回転数制御を行っていては、ディスク回転が不安定になる可能性が高い。グルーブのウォブルはID領域以外のディスク全面で検出できる上にその数も多いので、ディスクの汚れや傷に対する対策としてグルーブのウォブルをディスク回転数制御に利用すると非常に耐力が強化され、信頼性が向上する。
通常の書換型光ディスク装置では、こうした回転数制御精度と信頼性を考慮し、ディスクの回転数検出用にディスクモータにロータリーエンコーダを付加することが一般的であるが、グルーブにウォブルを付加することによりこのロータリーエンコーダを必要としなくなる。
In a conventional preformat ID type disk having no wobble in the groove, the disk linear velocity can be detected with the appearance period of ID pits being the minimum interval. If a wobble is added to the groove, in this example, detection can be performed at a period of 1/18 of the appearance period of the ID pit. Since this can be directly reflected in the error reduction in the disk rotation speed control, the disk rotation speed can be controlled more accurately.
Also, the ID area is set to be very short on the disk compared to the data area. This is because the ID area is a redundant part that does not originally contribute to the data recording capacity, and is thus made as short as possible in the disk format design. For this reason, the ID area is relatively weak against disc dirt and scratches. When the ID pit cannot be detected due to dirt or scratches, the disc rotation is likely to become unstable if the disc rotation speed control is performed only by the ID pit. Groove wobbles can be detected on the entire surface of the disk except for the ID area, and there are a large number of them. If the groove wobble is used to control the rotational speed of the disk as a countermeasure against dirt and scratches on the disk, the proof strength is greatly enhanced and the reliability is improved. improves.
In ordinary rewritable optical disk devices, considering the rotational speed control accuracy and reliability, it is common to add a rotary encoder to the disk motor to detect the rotational speed of the disk, but wobble is added to the groove. This eliminates the need for this rotary encoder.

ここで、ウォブル周波数に対する制限条件を定性的に説明しておく。低周波数側の限界は、トラッキング制御帯域により規定される。ウォブル周期が長すぎると、トラッキングサーボ系によって光スポットがウォブルに追従するので、ウォブル信号が検出しにくくなるほか、トラッキング制御系に対する余計な外乱要素となるので好ましくない。ウォブル周波数はトラッキング制御系の帯域の10倍程度以上の周波数に設定することが望ましい。一般的には、トラッキング制御系の帯域は10〜20kHz程度なので、ウォブル周波数の設定は150kHz程度以上が目処になる。
また、高周波側の限界は、データ信号の帯域により規定される。ウォブル信号は微小であり増幅検出する必要がある。データ信号が大きなノイズとしてウォブル信号に混入しないようにするため、ウォブル信号のみ帯域フィルタで抜出して増幅できることが望ましい。したがって、データ信号の低域側のスペクトルと周波数分離されるように設定できることが望ましい。一般的には、データ信号の帯域は1〜数MHz程度にピークを持つので、ウォブル周波数の設定をその1/10程度と考えると100kHz以下が目処になる。
Here, the limiting condition for the wobble frequency will be described qualitatively. The limit on the low frequency side is defined by the tracking control band. If the wobble cycle is too long, the light spot follows the wobble by the tracking servo system, so that it becomes difficult to detect the wobble signal and an extra disturbance factor for the tracking control system. It is desirable to set the wobble frequency to a frequency that is about 10 times the bandwidth of the tracking control system. Generally, since the bandwidth of the tracking control system is about 10 to 20 kHz, the setting of the wobble frequency is about 150 kHz or more.
Further, the limit on the high frequency side is defined by the bandwidth of the data signal. The wobble signal is very small and needs to be amplified and detected. In order to prevent the data signal from being mixed into the wobble signal as a large noise, it is desirable that only the wobble signal can be extracted and amplified by the bandpass filter. Therefore, it is desirable that the data signal can be set to be frequency-separated from the low-frequency spectrum. In general, since the band of the data signal has a peak at about 1 to several MHz, when the setting of the wobble frequency is considered to be about 1/10, the target is 100 kHz or less.

さらに、ウォブル信号を利用した記録再生用クロック信号の生成について説明する。サンプルサーボ方式の光ディスクにおいて実用化されたように、ディスク面上に埋込まれた周期的な同期情報を用いてデータの記録再生用のクロック信号を生成することが実現されている。たとえば、ISO/IEC−9171において4/15記録符号を用いたセクタフォーマットでは、同期情報の検出周期はデータのチャネルクロック周波数の周期の300倍であった。ディスク面から検出したウォブル信号を位相同期回路によって300倍に逓倍して記録再生用クロック信号を生成している。
ウォブルの周波数をこのようにチャネルクロック周波数の数100分の1程度以上に設定することができれば、ディスク面から同期情報を得て、正確なクロック生成や同期管理を実現することができる。実際には、ウォブルの周波数が上記のトラッキング制御系の帯域とデータ信号の帯域により規定される範囲に入れば、ディスク面の同期情報からチャネルクロック信号が生成可能な条件は満たされている。
Further, generation of a recording / reproducing clock signal using a wobble signal will be described. As put to practical use in a sample servo optical disk, it has been realized to generate a clock signal for recording / reproducing data using periodic synchronization information embedded on the disk surface. For example, in the sector format using the 4/15 recording code in ISO / IEC-9171, the detection period of the synchronization information is 300 times the period of the data channel clock frequency. A wobble signal detected from the disk surface is multiplied by 300 times by a phase synchronization circuit to generate a recording / reproducing clock signal.
If the wobble frequency can be set to about 1/100 or more of the channel clock frequency in this way, synchronization information can be obtained from the disk surface, and accurate clock generation and synchronization management can be realized. Actually, if the wobble frequency falls within the range defined by the band of the tracking control system and the band of the data signal, the condition that the channel clock signal can be generated from the synchronization information on the disk surface is satisfied.

なお、従来の光磁気方式などの書換型光ディスク装置では、チャネルクロック用に精密な周波数の水晶発振器を用意してクロック信号を生成しておき、一方ディスクの回転制御は上述のように正確さが要求されるときには精密で高価なロータリーエンコーダを用いることによって、ディスク回転とデータチャネル周波数の同期を確保することが行われていた。ディスク回転がデータチャネルクロックに対して相対的に速すぎると、記録したときセクタ末尾が伸びて次のセクタに食い込んでしまう。これを防ぐためディスクのセクタ上にバッファなるマージン領域を規定しておいて、各々の誤差管理によってマージン領域の許容範囲に収める方法を採っていた。   In a conventional rewritable optical disk apparatus such as a magneto-optical system, a crystal signal having a precise frequency is prepared for a channel clock and a clock signal is generated. On the other hand, the disk rotation control is not accurate as described above. When required, a precise and expensive rotary encoder is used to ensure synchronization between disk rotation and data channel frequency. If the disk rotation is relatively fast with respect to the data channel clock, the end of the sector is extended when recording, and the next sector is cut. In order to prevent this, a margin area to be a buffer is defined on a sector of the disk, and a method of keeping the margin area within an allowable range by managing each error has been adopted.

さて以上のように、ウォブルの周波数をすべてのセクタで同一とすれば、ディスク回転の制御や記録再生用のクロック信号の生成においてこれまでにない特長を発揮できることがわかった。しかしこのままでは、ウォブルグルーブID方式の有するもう一つの特長であるセクタアドレス情報を表現することを実現することができない。
ウォブルグルーブID方式では、ウォブルの周期すなわちウォブルの周波数をセクタのアドレス情報を表現するために変調する。本発明においては、上記のようにウォブルを隣接グルーブと同位相にするという制約条件があるので、ウォブル周波数の変調方法を求めるにあたり次のように考えた。
As described above, it has been found that if the wobble frequency is the same in all sectors, unprecedented features can be exhibited in the control of disk rotation and the generation of clock signals for recording and reproduction. However, as it is, it is impossible to realize the sector address information, which is another feature of the wobbled groove ID method.
In the wobble groove ID method, the wobble period, that is, the wobble frequency is modulated to express sector address information. In the present invention, since there is a constraint condition that the wobble is in phase with the adjacent groove as described above, the following method is considered when obtaining the modulation method of the wobble frequency.

まず、ウォブル周波数を同一のディスク半径方向に隣合うセクタの間では同一の一定周波数とし、周方向のセクタの間で異なるようにする方法が考えられるが、こうした場合、1トラック内の各セクタにおいて1セクタ中のウォブルのサイクル数が異なってしまう。1セクタを同一の長さにする前提では、この方法は、ウォブル周期をディスク回転数制御に利用することができなくなる欠陥があり許容できない。
そのため、本発明においては、ゾーンフォーマットの光ディスクにおいて、各ゾーン内に含まれるセクタのうちディスク半径方向に整列するセクタの間で同一となるセクタアドレス情報だけを用いてウォブルの変調を行うこととした。それは、それらのセクタの属するゾーン番号とそれらのセクタの属するトラック内でのセクタの並び順である。トラック番号は隣接グルーブで必ず異なるので、含めることはできない。
トラックを、ディスク上の基点となる所定の半径線から始るディスク1回転分に相当する整数個数のセクタの連なりのこととしたので、同一ゾーン内の隣接セクタならトラック内でのセクタの並び順は同じである。このセクタの並び順のことをセクタ番号と呼ぶことにする。誤解の無いよう付け加えると、セクタ番号は、ゾーン番号やトラック番号と共にセクタアドレス情報に含まれる部分的な情報、ということになる。
First, a method is considered in which the wobble frequency is the same constant frequency between adjacent sectors in the radial direction of the disk and is different between the sectors in the circumferential direction. The number of wobble cycles in one sector is different. On the premise that one sector has the same length, this method is unacceptable due to a defect that the wobble period cannot be used for controlling the disk rotation speed.
Therefore, in the present invention, in a zone format optical disc, wobble modulation is performed using only sector address information that is the same among sectors included in each zone and aligned in the radial direction of the disc. . It is the zone number to which these sectors belong and the arrangement order of the sectors in the track to which these sectors belong. The track number is always different in adjacent grooves and cannot be included.
Since a track is a series of an integral number of sectors corresponding to one rotation of the disk starting from a predetermined radial line as a base point on the disk, if the adjacent sectors are in the same zone, the arrangement order of the sectors in the track Are the same. This arrangement order of sectors is called a sector number. If there is no misunderstanding, the sector number is partial information included in the sector address information together with the zone number and the track number.

1トラック内の各セクタにすべて異なるセクタ番号を付与すれば、ウォブルIDによって、トラック番号の識別はできないがセクタ番号の識別は可能になる。連続してトラッキングしている状態では、トラック番号は1回転の間変化せずに、各セクタから同一トラック番号が読み出される。たとえプリフォーマットIDの読みとりに失敗しても高い確率で推定が可能である。こうしてウォブルIDによってセクタ番号がわかれば、1トラック連続してプリフォーマットIDの読みとりに失敗した時でない限り、セクタへのアクセスは問題なく実行することが可能になる。本来、完全なセクタIDはプリフォーマットIDから読み出すことを前提に、その補完手段としてウォブルIDを利用しようとしているので、これだけの機能があれば十分に役割を果たしていることになるといってよい。
このとき、ランド/グルーブ記録フォーマットの光ディスク上のランドトラックのセクタにおいても、両側の変調されたグルーブが完全に同位相で蛇行することになるので、ウォブルの波形を正確に読み出し、セクタアドレス情報を再生することが可能になった。こうして、ランド/グルーブ記録フォーマットの光ディスクにウォブルグルーブIDを付加することが実現できた。
If a different sector number is assigned to each sector in one track, the track number cannot be identified by the wobble ID, but the sector number can be identified. In the state of continuous tracking, the track number does not change during one rotation, and the same track number is read from each sector. Even if reading of the preformat ID fails, it can be estimated with high probability. Thus, if the sector number is known from the wobble ID, the sector can be accessed without any problem unless reading of the pre-format ID fails continuously for one track. Originally, it is assumed that a complete sector ID is read from a preformat ID, and a wobble ID is to be used as a supplementing means. Therefore, it can be said that if there is such a function, it will play a sufficient role.
At this time, even in the land track sector on the optical disc of the land / groove recording format, the modulated grooves on both sides meander in completely the same phase, so the wobble waveform is accurately read and the sector address information is obtained. It became possible to play. Thus, it was possible to add a wobbled groove ID to an optical disc having a land / groove recording format.

実施の形態2.
次に、ウォブル信号波形について説明する。図4に、セクタアドレス情報を表現する2値情報とウォブル信号波形の対応の具体例を示す。上のように変調したウォブルによって表した2値化情報をウォブル情報ビットと呼ぶことにする。ここでは、1ビットのウォブル情報ビットを8サイクルのウォブル信号波形で表すこととする。たとえば「0」を低周波数(周波数:fL)のLF波形4サイクルの後に、高周波数(周波数:fH)のHF波形を4サイクル続けた波形で表し、「1」を高周波数(周波数:fH)のHF波形4サイクルの後に、低周波数(周波数:fL)のLF波形を4サイクル続けた波形で表す。こうすると、1ビットのウォブル情報ビットの長さは情報によらず一定になる。
また、ディスク面上に刻まれるウォブル波形は、ほぼ正弦波状とする。これはディスクのマスタリング装置において、カッティングビームを偏向させる偏向系の応答帯域があまり高くなくても製作可能とするように考慮したためである。
Embodiment 2. FIG.
Next, the wobble signal waveform will be described. FIG. 4 shows a specific example of correspondence between binary information representing sector address information and a wobble signal waveform. The binarized information represented by the wobble modulated as described above is called a wobble information bit. Here, one wobble information bit is represented by a wobble signal waveform of eight cycles. For example, “0” is represented by a waveform in which four cycles of a low frequency (frequency: fL) LF waveform followed by four cycles of a high frequency (frequency: fH) HF waveform, and “1” is represented by a high frequency (frequency: fH). The LF waveform having a low frequency (frequency: fL) after 4 cycles of the HF waveform is represented by a waveform that continues for 4 cycles. In this way, the length of 1-bit wobble information bit is constant regardless of the information.
Also, the wobble waveform carved on the disk surface is almost sinusoidal. This is because the disc mastering device is designed so that it can be manufactured even if the response band of the deflection system for deflecting the cutting beam is not so high.

別な例として、ディスク面上に刻まれるウォブル波形をほぼ矩形波状としたものを図10に示す。これにはディスクのマスタリング装置において、カッティングビームを偏向させる偏向系にやや高い応答帯域が要求されるが、共用アドレス方式のIDピットをカッティングできる装置であれば、この程度のウォブルは十分に製作可能である。   As another example, FIG. 10 shows a wobble waveform carved on the disk surface in a substantially rectangular shape. This requires a slightly higher response band in the deflection system that deflects the cutting beam in the disc mastering device, but this level of wobble can be produced sufficiently if the device can cut the ID pit of the shared address method. It is.

この周波数変調方式を図3に示した例に適用したとき、実際に変調されたウォブル信号波形は図5のようになる。図5の例では、図3と同じく、ID領域に2サイクルのウォブル、データ領域に16サイクルのウォブル、合わせてセクタ全体に18サイクルのウォブルが付加される。なお、ID領域のウォブルは無変調とした。
この例では、ウォブルエッジ信号の間隔が4サイクル毎に変化し、また各エッジ信号の間隔は所定の間隔である無変調時のウォブル周期と大きく異なるが、これはあくまで概念説明用の例であり、実際の光ディスクフォーマットに適用するときには、各エッジ信号の間隔がディスクの回転制御の精度にも、生成するクロック信号の精度にもほとんど影響しないような形に設定することができる。その数値例は後述する。
When this frequency modulation method is applied to the example shown in FIG. 3, the actually modulated wobble signal waveform is as shown in FIG. In the example of FIG. 5, as in FIG. 3, a 2-cycle wobble is added to the ID area, a 16-cycle wobble is added to the data area, and an 18-cycle wobble is added to the entire sector. The wobble in the ID area was not modulated.
In this example, the interval of the wobble edge signal changes every four cycles, and the interval of each edge signal is greatly different from the wobble period at the time of non-modulation which is a predetermined interval, but this is merely an example for conceptual explanation. When applied to an actual optical disc format, the interval between the edge signals can be set so as not to affect the accuracy of the disc rotation control and the accuracy of the generated clock signal. A numerical example will be described later.

さて、ウォブル情報ビットによって表すセクタアドレス情報のフォーマットの例を図6(a)に示す。各フィールドの意味は次のとおりである。SYNCはセクタアドレス情報の読取り開始点を捕捉するための同期信号、ZoneNo.はゾーン番号、SectorNo.はセクタ番号、EDCはこのセクタアドレス情報の再生結果に誤りがないかチェックするための誤り検出符号である。
図6(b)は各フィールドに割り当てるウォブル情報ビットの長さの一例である。SYNC、ZoneNo.、SectorNo.にそれぞれ8ビット、EDCに16ビットとし、1セクタあたり全体で40ビット使用するときを考えた。このとき、ゾーンは127ゾーンまで、1トラックのセクタ数は127セクタまで表現することができ、誤検出を見逃す確率は65000分の1以下にできる。なお、実際に設定できるウォブル情報ビット数は、データセクタのフォーマットとウォブル周期から制限され、決定される。
An example of the format of sector address information represented by wobble information bits is shown in FIG. The meaning of each field is as follows. SYNC is a synchronization signal for capturing a read start point of sector address information, ZoneNo. Is the zone number, Sector No. Is a sector number, and EDC is an error detection code for checking whether there is an error in the reproduction result of the sector address information.
FIG. 6B is an example of the length of wobble information bits assigned to each field. SYNC, ZoneNo. , Sector No. 8 bits and 16 bits for EDC are used, and 40 bits are used per sector as a whole. At this time, the zone can be expressed up to 127 zones, and the number of sectors in one track can be expressed up to 127 sectors, and the probability of missing a false detection can be reduced to 1/65000 or less. Note that the number of wobble information bits that can be actually set is determined by being limited by the format of the data sector and the wobble cycle.

図7と図8には、セクタ番号の設定方法の例を示す。例として、9ゾーンから成り、内周側のゾーンから順に、0、1、・・・、8とゾーン番号が付けられているゾーンフォーマットのディスクを示した。最内周のゾーン0では1トラックが8セクタ、以下1つ外側のゾーンで1つづつセクタ数が増え、最外周のゾーン8では1トラックが16セクタになる。
図7では、セクタアドレス情報に含めるセクタのならび順としてのセクタ番号を、トラック先頭から順に、0、1、2、・・・と付けている。各トラックは必ずセクタ番号0から開始することが特長である。
図8では逆に、セクタアドレス情報に含めるセクタのならび順としてのセクタ番号を、トラック末尾から順に、0、1、2、・・・と付けている。各トラックは必ずセクタ番号0で終了することが特長である。こうすることにより、ゾーンによらず各トラックの終了タイミングを簡単に検出することができるので、トラック境界においてサーボ処理の必要なトラックフォーマットにおいてセクタ番号を利用することが非常に容易になる。次にその例を説明する。
なお、図示していないが、セクタ番号の付番方法として、1から開始して、2、3、・・・とする方法もある。これにより、「0」を同期信号などの特殊用途に利用したり、誤り検出の精度を向上することにも利用することができる。これは、図7、図8に示した両方の例に適用可能である。
7 and 8 show examples of sector number setting methods. As an example, a zone format disc is shown which is composed of 9 zones and numbered with zone numbers 0, 1,..., 8 in order from the inner zone. In the innermost zone 0, one track has eight sectors, and in the outermost zone 8, the number of sectors increases one by one. In the outermost zone 8, one track has 16 sectors.
In FIG. 7, sector numbers as the order of sectors included in the sector address information are assigned as 0, 1, 2,... The feature is that each track always starts from sector number 0.
On the contrary, in FIG. 8, the sector numbers as the order of the sectors included in the sector address information are assigned as 0, 1, 2,... In order from the end of the track. The feature is that each track always ends with sector number 0. By doing this, the end timing of each track can be easily detected regardless of the zone, so that it becomes very easy to use the sector number in the track format that requires servo processing at the track boundary. Next, an example will be described.
Although not shown, there is also a method of starting from 1 and assigning 2, 3,... As a sector numbering method. As a result, “0” can be used for special purposes such as a synchronization signal, or can be used to improve the accuracy of error detection. This is applicable to both examples shown in FIGS.

図9にランド/グルーブ記録方式の光ディスクのトラックフォーマットを示す。(a)は一般的なランド/グルーブ記録方式として知られているもので、ディスクの上にスパイラル状にグルーブトラックが設けられている。したがってディスク上には、グルーブトラックからなるスパイラルとランドトラックからなるスパイラルの2つのスパイラルが存在しているので、ダブルスパイラル−ランド/グルーブ(DS−L/G)記録と呼ぶ。この場合、トラッキングをかけるときにトラッキングの極性をグルーブ側にしておけば光スポットはトラッキングはずれを起すことなく、グルーブトラックをたどり続ける。また逆に、トラッキングの極性をランド側にしておけば同じく、ランドトラックをたどり続ける。

したがって従来の単なるグルーブ記録や単なるランド記録の光ディスクと同様に、トラッキング極性の切替に特別な配慮は必要なかった。ランドとグルーブ間のトラックジャンプが必要なときに切替えれば十分であった。
FIG. 9 shows a track format of the land / groove recording type optical disc. (A) is known as a general land / groove recording system, and a groove track is provided in a spiral shape on a disk. Therefore, since there are two spirals, a spiral composed of groove tracks and a spiral composed of land tracks, on the disk, this is called double spiral land / groove (DS-L / G) recording. In this case, if the tracking polarity is set to the groove side when tracking is performed, the light spot continues to follow the groove track without causing a tracking error. On the other hand, if the tracking polarity is set to the land side, the land track is continued.

Therefore, no special consideration is required for switching the tracking polarity, as in the conventional simple groove recording and simple land recording optical disks. It was sufficient to switch when a track jump between land and groove was necessary.

図9(b)はグルーブトラックとランドトラックをディスク1回転毎に交互に接続して、ディスク上にグルーブトラックとランドトラックの連結からなるただ1本のスパイラルを構成するフォーマットであり、シングルスパイラル−ランド/グルーブ(SS−L/G)記録と呼ぶフォーマットである。SS−L/Gでは、連続的にトラッキングを続けるためにはランドトラックとグルーブトラックの接続点を正しく検出し、トラッキング極性をディスク1回転毎に切替えることが必須となる。たとえプリフォーマットIDを検出できなくても、この切り替えタイミングの検出を行わなければならない。
ここで図8に示すようなセクタ番号の付番方法にしておくと、ウォブルグルーブIDに記録されたセクタ番号からランドトラックとグルーブトラックの接続点を読出すことができるだけでなく、セクタ番号を読出すだけで、接続点か否か、あるいは、接続点までどの程度接近しているかまでを、現所在ゾーンに関わらず、演算処理無しに直ちに知ることができるようになる。
FIG. 9B shows a format in which a groove track and a land track are alternately connected every rotation of the disk to form a single spiral formed by connecting the groove track and the land track on the disk. This format is called land / groove (SS-L / G) recording. In SS-L / G, in order to continue the tracking continuously, it is essential to correctly detect the connection point between the land track and the groove track and to switch the tracking polarity for each rotation of the disk. Even if the preformat ID cannot be detected, this switching timing must be detected.
If the sector numbering method shown in FIG. 8 is used, the land track and groove track connection point can be read from the sector number recorded in the wobbled groove ID, and the sector number can be read. It is possible to know immediately whether or not it is a connection point or how close it is to the connection point without any arithmetic processing regardless of the current zone.

実施の形態3.
以下に、実際の光ディスクのフォーマットに本発明を適用することを想定した具体例を説明する。
図14に本発明になるウォブルグルーブを適用するデータセクタのフォーマットを示す。(a)には情報バイト数の割付け、(b)にはチャネルビットの割付け、(c)にはウォブルの割付け、(d)にはウォブル情報ビットの割付けを示す。
セクタ長を2697バイトとし、ID領域に128バイト、データ領域に2569バイトが割り当てられ、2048バイトのユーザデータを収容することができるものとする。以上の情報バイトを、1バイトを16チャネルビットに変換する記録符号を使用して記録符号化する。たとえば、8/16変調符号や(2,7)変調符号を使用することが考えられる。
このとき、ID領域は2048チャネルビット(ch.bit)、データ領域は41104チャネルビット、セクタ全体で43152チャネルビットとなる。 次に、186チャネルビットに1サイクル(Cyc)のウォブルを入れるウォブル変調を適用し、ウォブルのサイクル数が8の倍数になるように量子化して分けると、ID領域に16サイクル、データ領域に216サイクル、セクタ全体に232サイクルのウォブルを付加することができる。
Embodiment 3 FIG.
A specific example assuming that the present invention is applied to an actual optical disc format will be described below.
FIG. 14 shows a format of a data sector to which the wobble groove according to the present invention is applied. (A) shows the allocation of the number of information bytes, (b) shows the allocation of channel bits, (c) shows the allocation of wobbles, and (d) shows the allocation of wobble information bits.
Assume that the sector length is 2697 bytes, 128 bytes are assigned to the ID area, 2569 bytes are assigned to the data area, and 2048 bytes of user data can be accommodated. The above information bytes are recorded and encoded using a recording code that converts 1 byte into 16 channel bits. For example, it is conceivable to use an 8/16 modulation code or a (2,7) modulation code.
At this time, the ID area is 2048 channel bits (ch.bit), the data area is 41104 channel bits, and the entire sector is 43152 channel bits. Next, when wobble modulation in which 1 cycle (Cyc) wobble is inserted into 186 channel bits is applied and quantized so that the number of wobble cycles is a multiple of 8, it is 16 cycles in the ID region and 216 in the data region. 232 cycles of wobble can be added to the entire cycle and sector.

ウォブルの周期を186チャネルビットとしたのは、図4に示したウォブル変調方式を適用するためにセクタ全体を8の倍数のウォブルのサイクル数にする必要があったため、および、実施の形態1.において先に説明したように、ウォブルの周波数がトラッキングサーボ系の制御帯域とデータ信号の周波数帯域で制約を受けており、その条件を満たす必要があったためである。
チャネルクロック周波数をおよそ30MHzとし、記録符号化による最長反転間隔をチャネルクロックの10倍とし、NRZI記録するものとすれば、データ系の最低信号周波数は1.5MHzとなる。ウォブル周波数をこの最低信号周波数1.5MHzの1/10以下にしようとすると、ウォブル周波数は150kHz以下が条件になる。一方、トラッキングサーボ系からの制約条件として、150kHz以上が要請されているので、ウォブル周波数としては150kHz近辺以外にない。
また、セクタのチャネルビット長43152は、3×31×29×16と素因数分解できるので、セクタ全体を8の倍数のウォブルのサイクル数にすると、残りは、(ウォブルの周期)×(ウォブル情報ビット数)=2×3×31×29、となる。ここで、186=2×3×31チャネルビットをウォブルの周期とし、ウォブル情報ビット数を29ビットとした。以下この例を説明するが、今の計算からわかるように、174=2×3×29チャネルビットをウォブルの周期とし、ウォブル情報ビット数を31ビットとすることもできる。
The wobble period is set to 186 channel bits because the entire sector needs to have a wobble cycle number that is a multiple of 8 in order to apply the wobble modulation method shown in FIG. As described above, the wobble frequency is restricted by the control band of the tracking servo system and the frequency band of the data signal, and the condition must be satisfied.
If the channel clock frequency is about 30 MHz, the longest inversion interval by recording encoding is 10 times the channel clock, and NRZI recording is performed, the minimum signal frequency of the data system is 1.5 MHz. In order to reduce the wobble frequency to 1/10 or less of the lowest signal frequency of 1.5 MHz, the wobble frequency must be 150 kHz or less. On the other hand, since 150 kHz or more is required as a constraint condition from the tracking servo system, there is no wobble frequency other than around 150 kHz.
Further, since the sector channel bit length 43152 can be prime factorized to 3 × 31 × 29 × 16, when the whole sector is set to a wobble cycle number that is a multiple of 8, the remainder is (wobble period) × (wobble information bits). Number) = 2 × 3 × 31 × 29. Here, 186 = 2 × 3 × 31 channel bits are set as a wobble cycle, and the number of wobble information bits is set at 29 bits. Hereinafter, this example will be described. As can be seen from the current calculation, 174 = 2 × 3 × 29 channel bits can be used as the wobble period, and the number of wobble information bits can be set to 31 bits.

ウォブル周期が186チャネルビットの時、チャネルクロック周波数が30MHzならウォブル周波数は約161kHzとなり、150kHz近辺との上記周波数の制約条件に丁度当てはまっている。ウォブル周期が174チャネルビットの時、ウォブル周波数は約172kHzとなる。
このようにして、232サイクルのウォブルにより29ビットのウォブル情報を表すことができるが、ID領域は実際上使用できないので省き、セクタ末尾のビットもバッファとしてリザーブすることとすると、有効ビット数はウォブル情報ビット番号3から28までの26ビットとなる。
When the wobble period is 186 channel bits and the channel clock frequency is 30 MHz, the wobble frequency is about 161 kHz, which is exactly the above frequency constraint condition around 150 kHz. When the wobble period is 174 channel bits, the wobble frequency is about 172 kHz.
In this manner, 29 bits of wobble information can be represented by 232 cycles of wobble, but the ID area cannot be used in practice, and if the last bit of the sector is reserved as a buffer, the number of effective bits is wobble. The information bit numbers 3 to 28 are 26 bits.

図11に、この範囲に収るように考慮したウォブル情報ビットの割当て例を示す。情報ビットフィールドの役割は図6に示したものと同じである。各具体例とも共通にSYNCを8ビット、EDCを6ビットとした。具体例−Aには、表現することが必要な情報として、ゾーン番号が0から23まで有り、セクタ番号が最大40まで必要な場合を示している。このとき、ZoneNo.には5ビット、SectorNo.には6ビット必要で、合計25ビットとなる。
また、具体例−B、具体例−Cには、残り1ビットをZoneNo.に付けた場合と、SectorNo.に付けた場合を示す。今後の大容量化への拡張性を考慮して余裕ある方を選ぶのがよい。線記録密度向上を重視すれば、具体例−Cになる。
FIG. 11 shows an example of wobble information bit allocation that takes into account this range. The role of the information bit field is the same as that shown in FIG. In each specific example, SYNC is 8 bits and EDC is 6 bits. Specific example-A shows a case where the zone number is 0 to 23 and the sector number is required up to 40 as information that needs to be expressed. At this time, ZoneNo. 5 bits, SectorNo. Requires 6 bits, for a total of 25 bits.
In Specific Example-B and Specific Example-C, the remaining 1 bit is set to ZoneNo. And Sector No. The case where it is attached to is shown. It is better to choose the one with a margin in consideration of the expandability to the future large capacity. If emphasis is placed on improving the linear recording density, Example-C is obtained.

こうして選択したウォブル情報ビットをセクタ内に配置する例を図12に示す。(a)は前記の具体例−Bを示す。(b)ではゾーンを表す分解能を粗くして、その分をセクタ番号の拡張性と、誤り検出能力の向上に当てた。(c)ではゾーン番号を省き、さらに誤り検出能力を向上した。(d)はSYNCの手前にClockと称するウォブルを設けているが、これはウォブル周期を1サイクルあたり186チャネルビットのままにして、周波数変調をかけない部分として残したものである。ウォブルエッジ信号の間隔が一定になるので、ディスク回転数制御やクロック信号生成の過程における回路設計の容易化、安定化を促すことができる。表現する情報内容の量よりもシステムの安定を狙うものである。
An example in which the wobble information bits thus selected are arranged in the sector is shown in FIG. (A) shows the specific example-B. In (b), the resolution representing the zone is coarsened, and that amount is applied to the expandability of the sector number and the improvement of the error detection capability. In (c), the zone number is omitted and the error detection capability is further improved. In (d), a wobble referred to as “Clock” is provided before SYNC. This is a wobble period that is left as a portion that is not subjected to frequency modulation while leaving 186 channel bits per cycle. Since the interval between the wobble edge signals is constant, the circuit design can be facilitated and stabilized in the process of disc rotation speed control and clock signal generation. It aims at system stability rather than the amount of information content to be expressed.

ここで、将来記録容量が拡張されたり、ディスク回転数が速くなった場合のウォブル信号の処理について述べておく。線記録密度の向上によって記録容量が増加すると、ディスク回転数が同じままでデータ系のチャネルクロック周波数が上昇する。ただし、セクタの論理的なフォーマット、すなわち、データビットやウォブルビットの割付けに変化がなければ、線記録密度の向上分だけ距離で測ったウォブル周期の長さも短縮されるので、ウォブル周波数も上昇しチャネルクロック周波数との比率の関係は変らない。
また、線記録密度の向上に比例してディスク回転数が速くなった場合はトラッキングサーボ系の制御帯域が上昇するので、ウォブル周波数との比率の関係は変らない。線記録密度が同じままディスク回転数が速くなる場合は、ウォブル周波数に対してトラッキングサーボ系の制御帯域が迫ってくるのでマージンが減る傾向となる。ただし、上記条件では10倍程度の余裕を持たせているので、ディスク回転数が格段に速くならない限り問題にならない範囲である。
Here, processing of the wobble signal when the recording capacity is expanded in the future or the disk rotation speed is increased will be described. When the recording capacity increases due to the improvement of the linear recording density, the channel clock frequency of the data system increases with the disc rotation speed kept the same. However, if there is no change in the logical format of the sector, that is, the allocation of data bits and wobble bits, the length of the wobble cycle measured by the distance is reduced by the increase in linear recording density, so the wobble frequency also increases. The ratio relationship with the channel clock frequency does not change.
In addition, when the disk rotational speed increases in proportion to the improvement in linear recording density, the control band of the tracking servo system increases, so the ratio relationship with the wobble frequency does not change. When the disk rotation speed increases with the same linear recording density, the control band of the tracking servo system approaches the wobble frequency, and the margin tends to decrease. However, since the above condition provides a margin of about 10 times, it is in a range that does not cause a problem unless the disk rotation speed is significantly increased.

図13は、ウォブル信号を周波数変調するときの変調度に対する制約を説明する図である。周波数変調前のウォブル波形をCF波形(周波数:fC)とした。このCF波形4サイクルがウォブル情報ビットの丁度半分に相当する長さとなる。
LF波形(周波数:fL)に示した状態が、ウォブル信号に許容される最も長い周期の波形である。許容最長周期Tc.maxの4サイクル分の長さが、CF波形の4.5サイクル未満でなければならない。これは、検出したウォブルエッジ信号がディスク回転数制御回路やクロック信号生成回路の周波数同期回路で位相誤差信号として処理される際に、位相誤差の検出窓幅に正しく収まる、つまり位相ロック範囲に入っているための必要条件である。
また、HF波形(周波数:fH)に示した状態が、ウォブル信号に許容される最も短い周期の波形である。許容最短周期Tc.minの4サイクル分の長さが、CF波形の3.5サイクル以上でなければならない。これはTc.maxと同様、検出したウォブルエッジ信号が位相ロック範囲に入っているための必要条件である。
FIG. 13 is a diagram for explaining restrictions on the degree of modulation when frequency-modulating a wobble signal. The wobble waveform before frequency modulation was a CF waveform (frequency: fC). The four cycles of the CF waveform have a length corresponding to exactly half of the wobble information bits.
The state shown in the LF waveform (frequency: fL) is the waveform with the longest period allowed for the wobble signal. Maximum allowable period Tc. The length of 4 cycles of max must be less than 4.5 cycles of the CF waveform. This is because when the detected wobble edge signal is processed as a phase error signal by the frequency synchronization circuit of the disk rotation speed control circuit or the clock signal generation circuit, it falls within the phase error detection window width, that is, enters the phase lock range. This is a necessary condition.
The state shown in the HF waveform (frequency: fH) is the waveform with the shortest period allowed for the wobble signal. Allowable minimum period Tc. The length of 4 min cycles must be at least 3.5 cycles of the CF waveform. This is Tc. Similar to max, this is a necessary condition for the detected wobble edge signal to fall within the phase lock range.

数値例として、ウォブル周期を186チャネルビットとした上記の場合、Tc.maxは208チャネルビット以下、Tc.minは164チャネルビット以上、とする必要がある。
たとえば、Tc.maxを200チャネルビット、Tc.minを172チャネルビットとすると、CF波形に対するLF波形とHF波形の周波数変調度は、共に、7.5%となる。このときLF波形とHF波形の間の周波数差は15%程度あるので、周波数変調波形の検出は十分に可能となる。
As a numerical example, in the above case where the wobble period is 186 channel bits, Tc. max is 208 channel bits or less, Tc. It is necessary to set min to 164 channel bits or more.
For example, Tc. max is 200 channel bits, Tc. If min is 172 channel bits, the frequency modulation degree of the LF waveform and the HF waveform with respect to the CF waveform are both 7.5%. At this time, since the frequency difference between the LF waveform and the HF waveform is about 15%, it is possible to sufficiently detect the frequency modulation waveform.

本発明の光ディスクにおいては、プリフォーマットIDよりも格段に出現頻度の高いグルーブのウォブルを用いてディスクの回転制御をできるので、十分高精度な回転数制御を行うことが可能になった。
また、プリフォーマットIDがいくつか汚れや傷によって検出できないときでもディスク回転を安定にすることが可能になった。
さらに、プリフォーマットID方式の光ディスクを駆動する書換型光ディスク装置において通常ディスクの回転制御に用いられるロータリーエンコーダを除去できるようになり、コストダウンが可能になった。
同時に、ロータリーエンコーダを除去してディスクモータを薄型化できるようになり、装置の薄型化が可能になった。
また光ディスクにおいて、回転するディスクの速度と駆動する光ディスク装置の持つクロックとの誤差を吸収するためにセクタ内に設けておくバッファ領域を削減できるようになり、省いたバッファ領域の分だけデータの記録容量を増加することが可能になった。
In the optical disk of the present invention, since the rotation of the disk can be controlled using the wobble of the groove, which appears much more frequently than the preformat ID, it has become possible to perform the rotational speed control with sufficiently high accuracy.
Further, even when some preformat IDs cannot be detected due to dirt or scratches, it is possible to stabilize the disk rotation.
Further, in a rewritable optical disk drive that drives a preformat ID type optical disk, it is possible to remove the rotary encoder that is normally used for controlling the rotation of the disk, and the cost can be reduced.
At the same time, the rotary encoder can be removed to reduce the thickness of the disk motor, making it possible to reduce the thickness of the device.
In addition, in the optical disk, it is possible to reduce the buffer area provided in the sector in order to absorb the error between the speed of the rotating disk and the clock of the driving optical disk apparatus, and record data by the amount of the buffer area omitted. It became possible to increase the capacity.

第2の本発明においては、各セクタにプリフォーマットIDを有するゾーンフォーマットのランド/グルーブ記録光ディスクにおいて、各セクタのグルーブに隣接グルーブ間で各サイクルとも同位相となるようにウォブルを変調することができるようになり、ウォブルグルーブによってセクタID情報を付加することが可能になった。
これを利用してプリフォーマットIDとウォブルグルーブIDにセクタIDを2重化して記録することにより、ディスクの信頼性を大幅に向上することが可能になった。
プリフォーマットID付近に汚れや傷などがあってセクタID情報全体がつぶれた場合でも、変調したウォブルからセクタアドレス情報を再生することが可能になり、アクセス不能となるセクタの発生確率を大幅に低下させることができた。
この結果、データ記録領域が使用可能であれば、そのセクタへの記録再生が可能となり、ディスクの信頼性を大幅に向上できるようになった。
また特に、ディスクを裸で使用する様な悪条件下において、ディスク中に使用不能のセクタが発生する可能性を大幅に低下させることができるようになった。
さらに、ディスク製造時にプリフォーマットIDの信頼性確保のために行っている全面検査を省略することができるようになり、ディスク価格の主要因である検査コストの削減が可能になり、ディスクの大幅な低価格化を実現することができるようになった。
全面検査無しのディスクでデータ信頼性を確保することも可能になり、使用開始前にユーザ側で長時間のサーティファイをする必要がなくなり、光ディスクを非常に便利に使用することができるようになった。
In the second aspect of the present invention, in a zone format land / groove recording optical disk having a preformat ID in each sector, the wobbles may be modulated so that each cycle has the same phase between adjacent grooves in each sector. It became possible to add sector ID information by a wobble groove.
Utilizing this, the sector ID is duplicated and recorded in the preformat ID and the wobbled groove ID, so that the reliability of the disk can be greatly improved.
Even if the entire sector ID information is destroyed due to dirt or scratches near the preformat ID, it becomes possible to reproduce the sector address information from the modulated wobble, greatly reducing the probability of the sector becoming inaccessible. I was able to.
As a result, if the data recording area can be used, recording / reproduction to / from the sector becomes possible, and the reliability of the disk can be greatly improved.
In particular, it is possible to greatly reduce the possibility that unusable sectors are generated in the disk under bad conditions such as using the disk naked.
Furthermore, it is possible to omit the entire inspection that is performed to ensure the reliability of the preformat ID at the time of manufacturing the disk, and it is possible to reduce the inspection cost, which is the main factor of the disk price. The price can be reduced.
It is now possible to ensure data reliability with discs that are not fully inspected, and it is no longer necessary for users to certify for a long time before starting use, so that optical discs can be used very conveniently. .

第3の本発明の光ディスクにおいては、各セクタにプリフォーマットIDを有するシングルスパイラルフォーマットのランド/グルーブ記録光ディスクにおいて必須となる、ランドトラックとグルーブトラックとの接続点でのトラッキング極性の切り替えタイミングの検出を、プリフォーマットIDとウォブルグルーブIDに記録されたセクタID情報から2重化して読出すことができるようになり、トラッキングサーボの信頼性を大幅に向上することができるようになった。
これにより、プリフォーマットID付近に汚れや傷などがあってセクタID情報全体がつぶれた場合でも、変調したウォブルからランドトラックとグルーブトラックとの接続点を検出することが可能になり、トラッキングはずれの発生確率を大幅に低下させることができた。
この結果、連続記録中にトラッキングはずれを起してデータ記録失敗や記録済データの破壊を引き起すような障害発生の確率を低減し、データや装置の信頼性を大幅に向上できるようになった。
In the optical disc of the third aspect of the present invention, detection of the tracking polarity switching timing at the connection point between the land track and the groove track, which is essential in the single spiral format land / groove recording optical disc having the preformat ID in each sector. Can be duplicated from the sector ID information recorded in the preformat ID and the wobbled groove ID, and the reliability of the tracking servo can be greatly improved.
This makes it possible to detect the connection point between the land track and the groove track from the modulated wobble even when the entire sector ID information is crushed due to dirt or scratches in the vicinity of the preformat ID. The probability of occurrence was significantly reduced.
As a result, it has become possible to greatly improve the reliability of data and devices by reducing the probability of failure that would cause tracking failure during continuous recording and cause data recording failure or destruction of recorded data. .

第4の本発明の光ディスク装置においては、プリフォーマットIDよりも格段に出現頻度の高いグルーブのウォブルを用いてディスクの回転制御をできるので、十分高精度な回転数制御を行うことが可能になった。
また、プリフォーマットIDがいくつか汚れや傷によって検出できないときでもディスク回転を安定にすることが可能になった。
さらに、プリフォーマットID方式の光ディスクを駆動する書換型光ディスク装置において通常ディスクの回転制御に用いられるロータリーエンコーダを除去できるようになり、コストダウンが可能になった。
同時に、ロータリーエンコーダを除去してディスクモータを薄型化できるようになり、装置の薄型化が可能になった。
In the optical disc apparatus of the fourth aspect of the present invention, since the rotation of the disc can be controlled by using the wobble of the groove, which appears much more frequently than the preformat ID, it is possible to perform sufficiently high-precision rotation speed control. It was.
Further, even when some preformat IDs cannot be detected due to dirt or scratches, it is possible to stabilize the disk rotation.
Further, in a rewritable optical disk drive that drives a preformat ID type optical disk, it is possible to remove the rotary encoder that is normally used for controlling the rotation of the disk, and the cost can be reduced.
At the same time, the rotary encoder can be removed to reduce the thickness of the disk motor, making it possible to reduce the thickness of the device.

第5の本発明の光ディスク装置においては、記録用や再生用のクロック信号を、回転する光ディスク面から直接得た同期情報に合わせて生成することが可能になったので、光ディスクにおいて、ディスクの回転状態と駆動する光ディスク装置の持つクロックとの誤差を吸収するためにセクタ内に設けておくバッファ領域を削減できるようになり、省いたバッファ領域の分だけデータの記録容量を増加することが可能になった。
また、ディスクの回転状態と駆動する光ディスク装置の持つクロックとの誤差によって記録中にセクタをオーバーランして記録し、データ破壊を引き起すことが避けられるようになった。
このようにして、光ディスク装置の信頼性を大幅に向上できるようになった。
In the optical disk device of the fifth aspect of the present invention, it becomes possible to generate a clock signal for recording and reproduction in accordance with the synchronization information obtained directly from the surface of the rotating optical disk. It is possible to reduce the buffer area provided in the sector to absorb the error between the state and the clock of the optical disk device to be driven, and it is possible to increase the data recording capacity by the omitted buffer area. became.
In addition, it has become possible to avoid data destruction by overrunning the sector during recording due to an error between the rotational state of the disk and the clock of the optical disk device to be driven.
In this way, the reliability of the optical disk apparatus can be greatly improved.

第6の本発明の光ディスク装置においては、2重化して記録されたプリフォーマットIDとウォブルグルーブIDの両方からセクタIDを読出すことが可能になった。
これを利用して、プリフォーマットID付近に汚れや傷などがあってセクタID情報全体がつぶれた場合でも、変調したウォブルからセクタアドレス情報を再生することが可能になり、アクセス不能となるセクタの発生確率を大幅に低下させることができた。
この結果、データ記録領域が使用可能であれば、そのセクタへの記録再生が可能となり、ディスクの信頼性を大幅に向上できるようになった。
また特に、ディスクを裸で使用する様な悪条件下において、ディスク中に使用不能のセクタが発生する可能性を大幅に低下させることができるようになった。
さらに、ディスク製造時にプリフォーマットIDの信頼性確保のために行っている全面検査を省略することができるようになり、ディスク価格の主要因である検査コストの削減が可能になり、ディスクの大幅な低価格化を実現することができるようになった。
全面検査無しのディスクでデータ信頼性を確保することも可能になり、使用開始前にユーザ側で長時間のサーティファイをする必要がなくなり、光ディスクを非常に便利に使用することができるようになった。
In the optical disc apparatus of the sixth aspect of the present invention, it is possible to read the sector ID from both the preformat ID and the wobbled groove ID recorded in duplicate.
By using this, even if there is dirt or scratches near the preformat ID and the entire sector ID information is crushed, it becomes possible to reproduce the sector address information from the modulated wobble, and the sector which becomes inaccessible The probability of occurrence was significantly reduced.
As a result, if the data recording area can be used, recording / reproduction to / from the sector becomes possible, and the reliability of the disk can be greatly improved.
In particular, it is possible to greatly reduce the possibility that unusable sectors are generated in the disk under bad conditions such as using the disk naked.
Furthermore, it is possible to omit the entire inspection that is performed to ensure the reliability of the preformat ID at the time of manufacturing the disk, and it is possible to reduce the inspection cost, which is the main factor of the disk price. The price can be reduced.
It is now possible to ensure data reliability with discs that are not fully inspected, and it is no longer necessary for users to certify for a long time before starting use, so that optical discs can be used very conveniently. .

第7の本発明の光ディスク装置においては、各セクタにプリフォーマットIDを有するシングルスパイラルフォーマットのランド/グルーブ記録光ディスクにおいて必須となる、ランドトラックとグルーブトラックとの接続点でのトラッキング極性の切り替えタイミングの検出を、プリフォーマットIDとウォブルグルーブIDに記録されたセクタID情報から2重化して読出すことができるようになり、トラッキングサーボの信頼性を大幅に向上することができるようになった。
これにより、プリフォーマットID付近に汚れや傷などがあってセクタID情報全体がつぶれた場合でも、変調したウォブルからランドトラックとグルーブトラックとの接続点を検出することが可能になり、トラッキングはずれの発生確率を大幅に低下させることができた。
この結果、連続記録中にトラッキングはずれを起してデータ記録失敗や記録済データの破壊を引き起すような障害発生の確率を低減し、データや装置の信頼性を大幅に向上できるようになった。
In the optical disc apparatus of the seventh aspect of the present invention, the tracking polarity switching timing at the connection point between the land track and the groove track, which is essential for a single spiral format land / groove recording optical disc having a preformat ID in each sector, is provided. The detection can be duplicated and read from the sector ID information recorded in the preformat ID and the wobble groove ID, and the reliability of the tracking servo can be greatly improved.
This makes it possible to detect the connection point between the land track and the groove track from the modulated wobble even when the entire sector ID information is crushed due to dirt or scratches in the vicinity of the preformat ID. The probability of occurrence was significantly reduced.
As a result, it has become possible to greatly improve the reliability of data and devices by reducing the probability of failure that would cause tracking failure during continuous recording and cause data recording failure or destruction of recorded data. .

以上のような発明により、プリフォーマットID方式のフォーマットを有する光ディスクに対して、ウォブルグルーブID方式の有する特長を補完的に導入してプリフォーマットID方式フォーマットの問題点を解決し、ディスク面に汚れや傷などがあってもセクタにアクセスできる信頼性が高く、ディスク回転数制御が容易で、かつ、プリフォーマットID方式の特長であるセクタ単位のデータ管理の容易さやセクタ記録の効率良さを生かすことのできる大容量光ディスクとその駆動装置を、なおかつ低価格化して実現することができた。   By the inventions as described above, the features of the wobbled groove ID method are introduced to the optical disc having the preformat ID format in a complementary manner to solve the problems of the preformat ID format, and the disc surface becomes dirty. Reliable access to sectors even if there is damage or scratches, easy disk rotation speed control, and ease of sector-by-sector data management and efficiency of sector recording, which are features of the preformat ID method A large-capacity optical disc that can be manufactured and its drive device can be realized at a low price.

なお、以上の説明は、いわゆる共用プリピットID方式に基づいて行ってきたが、本発明の要旨は、プリフォーマットID方式のランド/グルーブ記録光ディスク一般におけるグルーブへのウォブルの付加に関するものである。したがって、本発明が適用可能な範囲は実施の形態に述べた例に限るものではなく、プリフォーマットIDの形態が上記と異なるものであっても一般に適用できることは言うまでもない。   Although the above description has been made based on the so-called common pre-pit ID system, the gist of the present invention relates to the addition of wobble to a groove in a land / groove recording optical disk of the pre-format ID system in general. Accordingly, the applicable range of the present invention is not limited to the example described in the embodiment, and it goes without saying that the present invention can be generally applied even if the preformat ID is different from the above.

この発明の実施の形態1である光ディスクのトラックレイアウトを示す図である。It is a figure which shows the track layout of the optical disk which is Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1である光ディスクのトラックレイアウトを示す図である。It is a figure which shows the track layout of the optical disk which is Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1である光ディスクのウォブル信号を示す図である。It is a figure which shows the wobble signal of the optical disk which is Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのウォブル信号の変調方式を説明する図である。It is a figure explaining the modulation system of the wobble signal of the optical disk which is Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2である光ディスクの変調したウォブル信号を示す図である。It is a figure which shows the wobble signal which modulated the optical disk which is Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのウォブル情報のフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the format of the wobble information of the optical disk which is Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのセクタ番号を示す図である。It is a figure which shows the sector number of the optical disk which is Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのセクタ番号を示す図である。It is a figure which shows the sector number of the optical disk which is Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのトラックレイアウトを示す図である。It is a figure which shows the track layout of the optical disk which is Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2である光ディスクのウォブル信号の変調方式を説明する図である。It is a figure explaining the modulation system of the wobble signal of the optical disk which is Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3である光ディスクのウォブル情報のフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the format of the wobble information of the optical disk which is Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3である光ディスクのセクタフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the sector format of the optical disk which is Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3である光ディスクのウォブル信号の変調方式を説明する図である。It is a figure explaining the modulation system of the wobble signal of the optical disk which is Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3である光ディスクのセクタフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the sector format of the optical disk which is Embodiment 3 of this invention. 従来のランド/グルーブ記録方式におけるトラックレイアウトを示す図である。It is a figure which shows the track layout in the conventional land / groove recording system. 従来のウォブルグルーブ記録方式におけるウォブルIDの付加方法を示す図である。It is a figure which shows the addition method of wobble ID in the conventional wobble groove recording system.

Claims (3)

ディスク面が半径位置によって複数のゾーンに分割された、ゾーンフォーマットの光ディスクであって、該ディスク1回転を成すトラックが整数個数のセクタで構成されたランド/グルーブ記録フォーマットの光ディスクにおいて、
前記各セクタ内のグルーブに所定整数サイクル数のウォブルを付加すると共に、
前記各ゾーン内では隣接グルーブ間で前記各サイクルのウォブルが同位相となるように揃え、
前記所定整数サイクル数のウォブルを、所定単位サイクル数ごとに複数の単位ウォブル列に分割し、
該単位ウォブル列内のウォブル周期隣接グルーブ間での位相が同位相に維持されるよう変調することによりセクタアドレスに関連する2値情報を表現するようにし、該セクタアドレスに関連する2値情報として該各セクタの属するトラック内でのセクタの並び順を示すセクタ番号を含むことを特長とする光ディスク。
A land / groove recording format optical disc in which a disc surface is divided into a plurality of zones according to a radial position, and a track that makes one rotation of the disc is composed of an integer number of sectors.
A wobble of a predetermined integer number of cycles is added to the groove in each sector,
Within each zone, the wobbles of each cycle are aligned in the same phase between adjacent grooves,
The wobble of the predetermined integer cycle number is divided into a plurality of unit wobble sequences for each predetermined unit cycle number,
The binary information related to the sector address is expressed by modulating the wobble period in the unit wobble sequence so that the phase between adjacent grooves is maintained in the same phase, and the binary information related to the sector address is expressed. An optical disc characterized by including a sector number indicating the arrangement order of sectors in a track to which each sector belongs.
請求項1記載の光ディスクを駆動する光ディスク装置において、前記各セクタ内のウォブルから読み取った前記セクタアドレス情報に基づいて、トラッキングサーボの極性を設定するようにしたことを特長とする光ディスク装置。 2. An optical disc apparatus for driving an optical disc according to claim 1, wherein the polarity of the tracking servo is set based on the sector address information read from the wobble in each sector. 請求項1に記載の光ディスクを駆動する光ディスク装置において、ウォブルから読み取った前記2値情報に基づいて、当該光ディスクの回転制御を行うことを特長とする光ディスク装置。 2. The optical disc apparatus for driving an optical disc according to claim 1, wherein rotation control of the optical disc is performed based on the binary information read from wobble.
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