JP4712890B2 - 光ディスク並びに光ディスクのアドレス読取装置及び方法 - Google Patents
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Description
特開平8−315426号明細書によれば、グルーブに不連続部を設け、この不連続部をアドレス信号に対応したパターンに形成するとある。ここで言うアドレス信号に対応したパターンとは、不連続部が現れる毎に反転する2値化信号を言い、ATIP(Absolute Time In Pregroove)信号を生成するためのオン、オフ信号である。従って、不連続部は、単に有りか無しかを表す信号として用いられている。
また、上記従来例にあっては、ATIP信号を利用しているので、トラックのおよその位置は特定できるが、記録開始点が精度よく検出できない。従って、記録をした後、新たに追加して記録をする場合や、記録済みデータ中の一部を書換する場合、前の必要なデータの上に新たなデータを上書きしてしまうこともある。また、トラックピッチを狭くすると、クロストークが発生しやすくなる。
また、記録開始点の位置決めの精度を高くすることが可能な光ディスクを提供する。
さらに、トラックピッチを狭くすることが出来る光ディスクを提供する。
また、完全なCLV(Constant Linear Velocity)で記録再生が可能な光ディスクを提供する。
また、本発明は、グルーブの不連続部または変形部に2つまたはそれ以上の意味を持たせてアドレス情報が付与された光ディスクから、かかるアドレス情報を簡単な構成で正確に読み取る装置及び方法を提供する。
トラックに沿って正弦波状にウォブルさせて形成したグルーブと、
トラックに沿って設けたセクタブロックと、
各セクタブロックを複数に分割して設けたセクタと、
各セクタブロックの先頭のセクタに形成した同期マークと、
各セクタブロックの先頭以外のセクタのそれぞれに形成した正マークまたは負マークとからなる光ディスクであって、
該正マークは、トラック方向に第1幅W1でグルーブが不連続となる第1グルーブ不連続部で形成し、
該負マークは、トラック方向に第2幅W0でグルーブが不連続となる第2グルーブ不連続部で形成し、
該同期マークは、トラック方向に第3幅Wsでグルーブが不連続となる第3グルーブ不連続部で形成したことを特徴とする光ディスクである。
トラックに沿って正弦波状にウォブルさせて形成したグルーブと、
トラックに沿って設けたセクタブロックと、
各セクタブロックを複数に分割して設けたセクタと、
各セクタブロックの先頭のセクタに形成した同期マークと、
各セクタブロックの先頭以外のセクタのそれぞれに形成した正マークまたは負マークとからなる光ディスクであって、
該正マーク、該負マーク、該同期マークのそれぞれは、グルーブが局部的にトラックの垂直方向であって第1方向にズレるグルーブ上ズレ部、グルーブが局部的にトラックの垂直方向であって第2方向にズレるグルーブ下ズレ部、またはグルーブ下ズレ部とグルーブ上ズレ部の組合せ部のいずれかで形成したことを特徴とする光ディスクである。
トラックに沿って正弦波状にウォブルさせて形成したグルーブと、
トラックに沿って設けたセクタブロックと、
各セクタブロックを複数に分割して設けたセクタと、
各セクタブロックの先頭のセクタに形成した同期マークと、
各セクタブロックの先頭以外のセクタのそれぞれに形成した正マークまたは負マークとからなる光ディスクであって、
該正マーク、該負マーク、該同期マークのそれぞれは、ウォブルするグルーブの谷からウォブル周期の大略1/4の部分までの位相を上下に反転させたグルーブ上り位相反転部、ウォブルするグルーブの山からウォブル周期の大略1/4の部分までの位相を上下に反転させたグルーブ下り位相反転部、グルーブ下り位相反転部とグルーブ上り位相反転部の組合せ部のいずれかで形成したことを特徴とする光ディスクである。
トラックに沿って正弦波状にウォブルさせて形成したグルーブと、
トラックに沿って設け、複数のセクタに分割されたセクタブロックとを有する光ディスクであって、
各セクタブロックの所定の複数のセクタに形成した正マークと、
各セクタブロックの別の所定の複数のセクタに形成した負マークとを有し、
該正マーク、該負マークは、ウォブルする正弦波状のグルーブの一部を変形させ、下から上に急激に変化する第1部分と、上から下に急激に変化する第2部分とを用いて表し、該第1部分と第2部分を用いてセクタブロックのアドレス情報を表すことを特徴とする光ディスクである。
光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、トラック方向に沿って2分割された2つの受光素子で反射光を受光する光ヘッド(2)と、
2つの受光素子からの信号の差を取り、差信号を生成する減算器(4)と、
ウォブルするトラックのウォブル周波数成分を除去し、グルーブ不連続部パルスを生成するフィルタ(6)と、
グルーブ不連続部パルスの幅を検出し、幅に応じて同期マーク、正マーク、負マークを判別し、同期マーク信号、正マーク信号、負マーク信号を生成する判別器(12)と、
ひとつの同期マーク信号から、次の同期マーク信号までに含まれる正マーク信号、負マーク信号に対応して「1」、「0」を生成する復調器(14)とから成ることを特徴とするアドレス読取装置である。
光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、トラック方向に沿って2分割された2つの受光素子で反射光を受光し、
2つの受光素子からの信号の差を取り、差信号を生成し、
ウォブルするトラックのウォブル周波数成分を除去し、グルーブ不連続部パルスを生成し、
グルーブ不連続部パルスの幅を検出し、幅に応じて同期マーク、正マーク、負マークを判別し、同期マーク信号、正マーク信号、負マーク信号を生成し、
ひとつの同期マーク信号から、次の同期マーク信号までに含まれる正マーク信号、負マーク信号に対応して「1」、「0」を生成することを特徴とするアドレス読取方法である。
光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、トラック方向に沿って2分割された2つの受光素子で反射光を受光する光ヘッド(2)と、
2つの受光素子からの信号の差を取り、差信号を生成する減算器(4)と、
ウォブルするトラックのウォブル周波数成分を除去し、負方向のグルーブ下ズレ部パルスと正方向のグルーブ上ズレ部パルスを生成するフィルタ(6)と、
正マーク、負マーク、同期マークのそれぞれを、グルーブ上ズレ部パルス、グルーブ下ズレ部パルス、グルーブ下ズレ部パルスとグルーブ上ズレ部パルスの対のいずれかで判別し、正マーク信号、負マーク信号、同期マーク信号を生成する判別器(52,54,12)と、
ひとつの同期マーク信号から、次の同期マーク信号までに含まれる正マーク信号、負マーク信号に対応して「1」、「0」を生成する復調器(14)とから成ることを特徴とするアドレス読取装置である。
光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、トラック方向に沿って2分割された2つの受光素子で反射光を受光し、
2つの受光素子からの信号の差を取り、差信号を生成し、
ウォブルするトラックのウォブル周波数成分を除去し、負方向のグルーブ下ズレ部パルスと正方向のグルーブ上ズレ部パルスを生成し、
正マーク、負マーク、同期マークのそれぞれを、グルーブ上ズレ部パルス、グルーブ下ズレ部パルス、グルーブ下ズレ部パルスとグルーブ上ズレ部パルスの対のいずれかで判別し、正マーク信号、負マーク信号、同期マーク信号を生成し、
ひとつの同期マーク信号から、次の同期マーク信号までに含まれる正マーク信号、負マーク信号に対応して「1」、「0」を生成することを特徴とするアドレス読取方法である。
光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、トラック方向に沿って2分割された2つの受光素子で反射光を受光する光ヘッド(2)と、
2つの受光素子からの信号の差を取り、差信号を生成する減算器(4)と、
ウォブルするトラックのウォブル周波数成分を除去し、負方向のグルーブ下り位相反転部パルスと正方向のグルーブ上り位相反転部パルスを生成するフィルタ(6)と、
正マーク、負マーク、同期マークのそれぞれを、グルーブ上り位相反転部パルス、グルーブ下り位相反転部パルス、グルーブ下り位相反転部パルスとグルーブ上り位相反転部パルスの対のいずれかで判別し、正マーク信号、負マーク信号、同期マーク信号を生成する判別器(52,54,12)と、
ひとつの同期マーク信号から、次の同期マーク信号までに含まれる正マーク信号、負マーク信号に対応して「1」、「0」を生成する復調器(14)とから成ることを特徴とするアドレス読取装置である。
光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、トラック方向に沿って2分割された2つの受光素子で反射光を受光し、
2つの受光素子からの信号の差を取り、差信号を生成し、
ウォブルするトラックのウォブル周波数成分を除去し、負方向のグルーブ下り位相反転部パルスと正方向のグルーブ上り位相反転部パルスを生成し、
正マーク、負マーク、同期マークのそれぞれを、グルーブ上り位相反転部パルス、グルーブ下り位相反転部パルス、グルーブ下り位相反転部パルスとグルーブ上り位相反転部パルスの対のいずれかで判別し、正マーク信号、負マーク信号、同期マーク信号を生成し、
ひとつの同期マーク信号から、次の同期マーク信号までに含まれる正マーク信号、負マーク信号に対応して「1」、「0」を生成することを特徴とするアドレス読取方法である。
光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、トラック方向に沿って2分割された2つの受光素子で反射光を受光する光ヘッド(2)と、
2つの受光素子からの信号の差を取り、差信号を生成する減算器(4)と、
ウォブルするトラックのウォブル周波数成分を除去し、上記第1部に対応する正方向パルスと上記第2部に対応する負方向パルスを生成するフィルタ(6)と、
正マーク、負マークのそれぞれを、正方向パルス、負方向パルスのいずれかで判別し、正マーク信号、負マーク信号を生成する判別器(52,54,12)と、
ひとつのセクタブロックに含まれる正マーク信号、負マーク信号に対応して「1」、「0」を生成する復調器(14)とから成ることを特徴とするアドレス読取装置である。
光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、トラック方向に沿って2分割された2つの受光素子で反射光を受光し、
2つの受光素子からの信号の差を取り、差信号を生成し、
ウォブルするトラックのウォブル周波数成分を除去し、上記第1部に対応する正方向パルスと上記第2部に対応する負方向パルスを生成し、
正マーク、負マークのそれぞれを、正方向パルス、負方向パルスのいずれかで判別し、正マーク信号、負マーク信号を生成し、
ひとつのセクタブロックに含まれる正マーク信号、負マーク信号に対応して「1」、「0」を生成することを特徴とするアドレス読取方法である。
光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、トラック方向に沿って2分割された2つの受光素子で反射光を受光する光ヘッド(2)と、
2つの受光素子からの信号の差を取り、差信号を生成する減算器(4)と、
ウォブルするトラックのウォブル周波数成分を除去し、上記第1部に対応する正方向パルスと上記第2部に対応する負方向パルスを生成するフィルタ(6)と、
ひとつのセクタあたりに含まれる負方向パルスの数をカウントする第1積算器(93)と、
ひとつのセクタあたりに含まれる正方向パルスの数をカウントする第2積算器(94)と、
第1積算器の第1カウント値と第2積算器の第2カウント値を比較し、正マーク、負マークのそれぞれを、第1カウント値が十分に多い場合、第2カウント値が十分に多い場合のいずれかで判別し、正マーク信号、負マーク信号を生成する判別器(95−99)と、
ひとつのセクタブロックに含まれる正マーク信号、負マーク信号に対応して「1」、「0」を生成する復調器(14)とから成ることを特徴とするアドレス読取装置である。
光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、トラック方向に沿って2分割された2つの受光素子で反射光を受光し、
2つの受光素子からの信号の差を取り、差信号を生成し、
ウォブルするトラックのウォブル周波数成分を除去し、上記第1部に対応する正方向パルスと上記第2部に対応する負方向パルスを生成し、
ひとつのセクタあたりに含まれる負方向パルスの数を第1カウント値としてカウントし、
ひとつのセクタあたりに含まれる正方向パルスの数を第2カウント値としてカウントし、
第1カウント値と第2カウント値を比較し、正マーク、負マークのそれぞれを、第1カウント値が十分に多い場合、第2カウント値が十分に多い場合のいずれかで判別し、正マーク信号、負マーク信号を生成し、
ひとつのセクタブロックに含まれる正マーク信号、負マーク信号に対応して「1」、「0」を生成することを特徴とするアドレス読取方法である。
また、アドレス読取装置は、簡単な構成で、効率よく正確に分散アドレスを読み取ることが出来る。
(実施の形態1)
図1Aは本発明の第1の実施の形態における光ディスクの構成図であり、Bはセクタの配列を示した説明図である。図1Aにおいて101は光ディスク基板、102はディスク製造時にあらかじめ形成されたヘッダ部、103は情報の記録が可能な記録部、104はデータの情報単位であるセクタを表す。図1Bにおいて105は所定数、たとえば32個、のセクタを1単位とするセクタブロックを表す。
光ディスク基板101には光学的にアモルファス、クリスタルというように相状態を変化させて記録し、再生時には反射率差によって信号を読み取る相変化膜があらかじめ形成されている。
次に、図2Aを用いてセクタ104とセクタブロック105の関係を詳細に説明する。
各セクタブロック105において、先頭に配置されたセクタ104のヘッダ部102には同期マーク「S」が設けられている。この同期マーク「S」を検出することによって、セクタブロック105の先頭を検出可能としている。
分散アドレスについては、特願平11−343060にさらに詳しい説明がある。
また、図3に示すようにトラックは、グルーブで形成され、隣接するトラックの間、たとえばグルーブnとグルーブn+1の間はランドになっている。ランドは、ミラーで形成されている。グルーブは、波状に蛇行するウォブル形状になっており、一例では、1セクタ当たり153サイクルのウォブル波が存在する。この場合、ウォブルの周期は16バイトとなる。 記録されるデータが8−16変調で記録される場合、1クロック長をTで表せば、最短マークは3T、最長マークは14Tとなる。また、1バイト=16Tで表せる。
同期マーク「S」は、光ディスクの半径方向に並べる必要がない。他のマークも同様である。したがって、セクタ長をディスクのどの位置においても同じ長さとすることが出来るので、完全なCLVを達成することが出来る。
また、グルーブ不連続点の直後から記録を開始することが出来るので、記録開始点を精度高く得ることが出来る。
グルーブが形成される前の光ディスクは、全面ミラー仕上げの上にフォトレジストが塗布された構成となっている。この光ディスクを回転させ、トラックに直行して振動するレーザ光を当てると、ウォブルするグルーブが形成される。グルーブ形成中にレーザ光が中断されると、中断された時間長さに応じてグルーブが不連続となり、同期マーク「S」、正マーク「1」または負マーク「0」が形成される。好ましい実施の形態においては、同期マーク「S」、正マーク「1」、負マーク「0」のいずれもウォブルグルーブの山または谷、すなわち振幅最大部において形成され、かかるグルーブ不連続部の検出を容易にしている。このように、グルーブ不連続部でマークを形成するので、1ビームのレーザ光でカッティングが可能となる。
トラッキングエラー信号にノイズとして漏れ込む記録データ信号を、分散アドレス信号のひとつ、すなわち同期マーク「S」、正マーク「1」、負マーク「0」のいずれかの信号と誤認混同しないため、記録データに含まれる最長マーク長以上(上述の例では14T以上)にマーク幅を選択することが好ましい。
また、同期マーク「S」、正マーク「1」、負マーク「0」は、いずれもウォブルの振幅最大点に配置され、そのためにはマーク幅をウォブル周期の1/2未満にする必要があり、検出制度を上げるためには、ウォブル周期の1/4以下にすることが好ましい。
14T<W<ウォブル周期の1/2 (1)
好ましくは
14T<W<ウォブル周期の1/4 (2)
にすることが好ましい。この(1)、(2)の条件を満たし、同期マーク「S」、正マーク「1」、負マーク「0」を表すグルーブ不連続部の幅を識別しやすい比率、たとえば4:2:1で設定する。いずれのグルーブ不連続部の比率を4にしてもよいが、識別が最も重要な同期マーク「S」に対応する第3グルーブ不連続部の比率を4とし、正マーク「1」に対応するものを2(又は1)とし、負マーク「0」に対応するものを1(又は2)とする。グルーブ不連続部の幅の具体的な一例として、
第3グルーブ不連続部(同期マーク「S」)=4バイト、
第1グルーブ不連続部(正マーク「1」)=2バイト、
第2グルーブ不連続部(負マーク「0」)=1バイト
とする。以上のように、グルーブ不連続部は、単にかかるグルーブ不連続部が有るか無いかをあらわしているのではなく、グルーブ不連続部の長さにより、3種類の異なった意味(正マーク「1」、負マーク「0」、同期マーク「S」)を表す。
図6は、判別器12の詳細を示す。22は2値化されたグルーブ不連続部信号Sdを受け、信号Sdのパルス幅を検出するパルス幅検出器である。検出された信号Sdのパルス幅が14T以下であれば無視処理部24に送られ、その信号は無視される。
検出された信号Sdのパルス幅が24T以上で48T以下であれば1−出力処理部28に送られ、第1グルーブ不連続部信号であることが認識され、「1」を表す信号Sf(図5)が出力される。信号Sfは次のグルーブ不連続部信号Sdによりリセットされる。
検出された信号Sdのパルス幅が48T以上で80T以下であればS−出力処理部30に送られ、第3グルーブ不連続部信号であることが認識され、セクタブロックの先頭を表す信号「S」が出力される。信号「S」は次のグルーブ不連続部信号Sdによりリセットされる。
0−出力処理部26からの「0」を表す信号Se、1−出力処理部28からの「1」を表す信号Sf、S−出力処理部30からの信号「S」は復調器14に送られ、分散アドレスが一つのアドレスとして認識される。
以上のように、判別器12では、グルーブが有るか無いかの判別ではなく、グルーブ不連続部信号の長さにより、3種類の異なった意味の信号(「1」を表す信号Sf、「0」を表す信号Se、「S」を表す信号)が生成される。
なお、グルーブは、光ディスクの種類により凹部になっている場合もあれば、凸部になっている場合もある。また、ミラー部等で構成されるヘッダ部102は、後からデータの書き込みも可能である。
また、同期マーク、正マーク、負マークは、ウォブルの最大振幅の幅以内に収まっているので、隣接トラック間のクロストークが増大することは無い。
また、光ディスクの内周側と外周側とにおいてセクタの長さを変えることなくセクタが配列され、またセクタブロックの区切れ目を光ディスクの半径方向にそろえる必要が無いので、完全CLVを達成することが出来る。図1Aに示すゾーンCLVの例のように、ヘッダーを配置したセクタやセクタブロックの区切れ目が、トラック間で一致し、ディスク半径方向に集中配置されている場合、ヘッダー以外の部分とヘッダー部において光ディスクの記録層の光透過率が大きく異なる。光透過率が異なっても、光ディスクの記録面が単層の場合は、問題ないが、光ディスクの記録面が2層またはそれ以上の層で構成される場合は、記録層の透過率の局所変化は、たとえば上層から下層へのクロストークを生じるので好ましくない。その点図2Bに示す例の光ディスクでは、完全CLVが可能であるので、ヘッダー部をディスクの半径方向に集中させる必要が無く、分散配置でき、多層構成の光ディスクにおいても、層間のクロストークを低減できる。
さらに、グルーブと同期マーク、正マーク、負マークは、1つのビームによりカッティングが可能である。
また、以上説明した光ディスクにおいて、グルーブ不連続部は、グルーブを形成するレーザ光を中断して形成するようにしたが、図8、図9に示すようにレーザ光を瞬間的にずらせてグルーブズレ部62または63を形成してもよい。この場合は、ずらす時間幅を調整すればよい。
さらに、本実施の形態では、識別マークはセクタの先頭部分に配置したが、識別マークはセクタの先頭部分で検出する必要はなく、例えばセクタの末尾部分に配置してもかまわない。
また、本実施の形態の光ディスクは、発光素子2cからのレーザ光が400nm付近の波長を用いた高密度光ディスクに適している。その理由は次の通りである。
第2の実施の形態においては、図3において示した幅の異なるグルーブ不連続部の変わりに、図10に示すように、グルーブ変形部、すなわちグルーブ下ズレ部65、グルーブ上ズレ部66、およびこの組合せ部67を利用して分散アドレスを付与する。図10に示す例では、グルーブ上ズレ部66単独で正マーク「1」を表し、グルーブ下ズレ部65とそれから所定時間内に現れるグルーブ上ズレ部66の組合せ部67で同期マーク「S」を表し、グルーブ下ズレ部65とそれから所定時間内にグルーブ上ズレ部が現れなければ負マーク「0」を表す。グルーブ下ズレ部、グルーブ上ズレ部を総称して、グルーブズレ部という。部65、部66、組合せ部67のいずれを同期マークにしてもよいし、正マークにしてもよいし、負マークにしてもよいが、検出頻度の少ない同期マークを組合せ部67にするのが好ましい。後に説明する変形例についても同様のことが言える。
なお、図10の組合せ部67においては、グルーブ下ズレ部65とグルーブ上ズレ部66は、ウォブル周期の1/2で隣接しているが、ウォブル周期のn+(1/2)倍(nは正の整数)で隣接してもよい。
また、グルーブ下ズレ部は、図8に示すような形態の他、図9に示すような形態で有ってもよい。グルーブ上ズレ部についても同様な形態を取ることが出来る。
図13の信号Sb(S)、Sb(0)、Sb(1)は、それぞれ信号Sa(S)、Sa(0)、Sa(1)の低域周波数成分がカットされた波形である。
図14の信号Si(S)、Sj(S)は、それぞれ信号Sb(S)の正方向パルス、負方向パルスを2値化した信号である。信号Sb(S)には正方向パルス、負方向パルスの両方が含まれているので、信号Si(S)、Sj(S)のいずれにもパルスが存在する。信号Sb(0)には負方向パルスしか含まれていないで、信号Si(0)にはパルスが存在せず、信号Sj(0)にパルスが存在する。信号Sb(1)には正方向パルスしか含まれていないで、信号Si(1)にはパルスが存在し、信号Sj(1)にはパルスが存在しない。
判別器56は、次のように動作する。
信号Siのパルスを受けてから所定時間内(ウォブル周期の1/2内)に信号Sjのパルスが無い場合は、正マーク「1」であることを検出し、正マーク「1」を表す「1」信号を出力する。この「1」信号は、次のマークが検出されるまで維持される。
信号Sjのパルスを受けてから所定時間内(ウォブル周期の1/2内)に信号Siのパルスが無い場合は、負マーク「0」であることを検出し、負マーク「0」を表す「0」信号を出力する。この「0」信号は、次のマークが検出されるまで維持される。
復調器14は、図7で示した復調器と同様に動作する。
グルーブ下ズレ部65及びグルーブ上ズレ部66は、単にかかるズレ部の有る無しを表すのみならず、上下のズレ方向の情報も含んでいる。従って、信号Si、信号Sjを区別して生成することが可能となる。
また、ウォブル周期の1/2で、グルーブ下ズレ部65、グルーブ上ズレ部66を利用して3種類の意味(「S」、「0」、「1」)を識別可能としている。
また、同期マーク、正マーク、負マークは、ウォブルの最大振幅の幅以内に収まっているので、隣接トラック間のクロストークが増大することは無い。
また、光ディスクの内周側と外周側とにおいてセクタの長さを変えることなくセクタが配列され、またセクタブロックの区切れ目を光ディスクの半径方向にそろえる必要が無いので、完全CLVを達成することが出来る。
また、グルーブと同期マーク、正マーク、負マークは、1つのビームによりカッティングが可能である。
また、グルーブズレ部をプッシュ−プル信号で検出した場合、差信号は大きな差信号となるので、確実にグルーブズレ部の検出を行うことが可能である。
図15から図20までは第2の実施の形態のグルーブ変形部の第1の変形例を示す。
図10においては、グルーブ下ズレ部65、グルーブ上ズレ部66を用いたが、図17の第1の変形例においては、それぞれをグルーブ下り位相反転部74、グルーブ上り位相反転部75に変える。グルーブ下り位相反転部74は、正弦波でウォブルしているグルーブの山から谷までの下り部分、すなわちグルーブの山からウォブル周期の大略1/4の部分、の位相を上下に反転させたものであり、グルーブ上り位相反転部75は、グルーブの谷から山までの上り部分、すなわちグルーブの谷からウォブル周期の大略1/4の部分、の位相を上下に反転させたものである。グルーブ下り位相反転部、グルーブ上り位相反転部を総称してグルーブ位相反転部という。
これらのマークは図11の読取装置で読み取られる。
図19は、差信号をハイパスフィルタ6に通過させた信号を示す。右下がりに急激に変化する差信号は、負方向のパルスとなって現れ、右上がりに急激に変化する差信号は、正方向のパルスとなって現れる。
この場合、判別器56は、次のように動作する。
信号Siまたは信号Sjのいずれか一方のパルスを受けてから第1所定時間内(ウォブル周期内)に他方のパルスを受けた場合は同期マーク「S」であることを検出し、同期マーク「S」を表す「S」信号を出力する。この「S」信号は、次のマークが検出されるまで維持される。
信号Siのパルスを受けてから第2所定時間内(ウォブル周期の1/2内)に2つ目の信号Siのパルスが続いた場合は、正マーク「1」であることを検出し、正マーク「1」を表す「1」信号を出力する。この場合、さらに、信号Siの最初のパルスを受けてから2つ目のパルスを受けるまでの間、信号Sjのパルスが存在しないことを条件とすることも可能である。この「1」信号は、次のマークが検出されるまで維持される。
後は上述と同様にして復調器14で処理される。
また、1つのウォブル周期で、グルーブ下り位相反転部74、グルーブ上り位相反転部75を利用して3種類の意味(「S」、「0」、「1」)を識別可能としている。
また、同期マーク、正マーク、負マークは、ウォブルの最大振幅の幅以内に収まっているので、隣接トラック間のクロストークが増大することは無い。
また、光ディスクの内周側と外周側とにおいてセクタの長さを変えることなくセクタが配列され、またセクタブロックの区切れ目を光ディスクの半径方向にそろえる必要が無いので、完全CLVを達成することが出来る。
また、ウォブルの最大振幅の位置で位相を反転させているので、同期マーク、正マーク、負マークの位置を精度高く検出することが出来る。
なお、ウォブルの位相を検出して、グルーブ下り位相反転部74、グルーブ上り位相反転部75を検出するようにしてもよい。この場合、位相反転のエッジを検出するよりもSN比が改善される。
図21から図25までは第2の実施の形態のグルーブ変形部の第2の変形例を示す。
図10においては、グルーブ下ズレ部65、グルーブ上ズレ部66を用いたが、図22の第2の変形例においては、それぞれをグルーブ下り矩形部83、グルーブ上り矩形部84に変える。グルーブ下り矩形部83は、正弦波でウォブルしているグルーブの山から谷までの部分を矩形でつなぐ。すなわちグルーブの山からウォブル周期の大略1/4の部分までを山のレベルでグルーブを形成し、急激に谷のレベルまで変化させ、次のウォブル周期の大略1/4の部分を谷のレベルでグルーブを形成し、ウォブルの谷の部分につなぐ。また、グルーブ上り矩形部84は、正弦波でウォブルしているグルーブの谷から山までの部分を矩形でつなぐ。すなわちグルーブの谷からウォブル周期の大略1/4の部分までを谷のレベルでグルーブを形成し、急激に山のレベルまで変化させ、次のウォブル周期の大略1/4の部分を山のレベルでグルーブを形成し、ウォブルの山の部分につなぐ。グルーブ下り矩形部、グルーブ上り矩形部を総称してグルーブ矩形部という。また、グループ矩形部、グルーブ位相反転部、グルーブズレ部などが含まれる含まれるウォブル波を変形ウォブル波という。
これらのマークは図11の読取装置で読み取られる。
図23は、図22に示す3つのマークに対応するグルーブ矩形部の差信号を示す。これらの差信号は、図11の減算器4から得られるものである。差信号Sa(S)より明らかなように、グルーブ矩形部が上から下に急激に変化している部分では、右下がりに急激に変化する差信号が得られる一方、グルーブ矩形部が下から上に急激に変化している部分では、右上がりに急激に変化する差信号が得られる。
図25では、正方向のパルスを比較器52から2値化信号として取り出したものを信号Siで示し、負方向のパルスを比較器54から2値化信号として取り出したものを信号Sjで示している。
この場合、判別器56は、次のように動作する。
信号Siまたは信号Sjのいずれか一方のパルスを受けてから所定時間内(ウォブル周期内)に他方のパルスを受けた場合は同期マーク「S」であることを検出し、同期マーク「S」を表す「S」信号を出力する。この「S」信号は、次のマークが検出されるまで維持される。
信号Sjのパルスを受けてから所定時間内(ウォブル周期内)に信号Siのパルスが無い場合は、負マーク「0」であることを検出し、負マーク「0」を表す「0」信号を出力する。この「0」信号は、次のマークが検出されるまで維持される。
後は上述と同様にして復調器14で処理される。
グルーブ下り矩形部83およびグルーブ上り矩形部84は、単にかかる矩形部の有る無しを表すのみならず、上り、下りの情報も含んでいる。従って、信号Si、信号Sjを区別して生成することが可能となる。
また、1つのウォブル周期で、グルーブ下り矩形部83、グルーブ上り矩形部84を利用して3種類の意味(「S」、「0」、「1」)を識別可能としている。
また、光ディスクの内周側と外周側とにおいてセクタの長さを変えることなくセクタが配列され、またセクタブロックの区切れ目を光ディスクの半径方向にそろえる必要が無いので、完全CLVを達成することが出来る。
また、グルーブと同期マーク、正マーク、負マークは、1つのビームによりカッティングが可能である。
また、ウォブルの最大振幅に亘って矩形部を設けているので、同期マーク、正マーク、負マークの位置を精度高く検出することが出来る。
さらに、正弦波であるウォブルのゼロクロス点と、矩形部のゼロクロス点は同じ位置にあるので、ウォブルからクロック信号を抽出する際、マークの所においてもクロック信号が乱れない。
図27から図31までは第2の実施の形態のグルーブ変形部の第3の変形例を示す。
図22においては、ひとつの変形ウォブル波でひとつのマークを表すようにした。具体的には、ひとつのグルーブ下り矩形部83で負マーク「0」を表し、ひとつのグルーブ上り矩形部84で正マーク「1」を表し、ひとつの矩形部ペア85(ひとつのグルーブ下り矩形部83と、ひとつのグルーブ上り矩形部84が含まれる)で同期マーク「S」を表すようにした。
図27に示す第3の変形例においては、変形ウォブル波が繰返し連続して表れるものを用いる。すなわち、図2のセクタブロック105に含まれるひとつのセクタ104のヘッダ部102に、所定の複数サイクル(例えば32サイクル)のウォブル波を存在させる。同期マークの場合は、図27の上段に示す様に、ヘッダ部102に矩形部ペア85が繰返し複数サイクル(例えば32サイクル)存在する。負マーク「0」の場合は、図27の中断に示す様に、ヘッダ部102にグルーブ下り矩形部83が繰返し複数サイクル(例えば32サイクル)存在する。正マーク「1」の場合は、図27の下断に示す様に、ヘッダ部102にグルーブ上り矩形部84が繰返し複数サイクル(例えば32サイクル)存在する。
具体的には、セクタブロック105の先頭セクタ全域に亘って、矩形部ペア85を含む変形ウォブル波を繰返し153サイクル連続させ、同期情報「S」を矩形部ペア85にもたせる。先頭セクタに続く残りのセクタのそれぞれであって、負情報「0」をもたせる場合は、そのセクタの全域に亘って、グルーブ下り矩形部83を含む変形ウォブル波を繰返し153サイクル連続させる。同残りのセクタであって、正情報「1」をもたせる場合は、そのセクタ全域に亘って、グルーブ上り矩形部84を含む変形ウォブル波を繰返し153サイクル連続させる。
このように、変形ウォブル波を用いる場合、ウォブル波に沿ってデータの書き込みをすることができるので、同期情報「S」、負情報「0」、正情報「1」を書き込むためのトラックスペースを取る必要は無く、トラックを構成する変形ウォブル波の形状を観測するだけで、情報を取り出すことが可能となる。したがって、同期情報「S」、負情報「0」、正情報「1」は、ヘッダ部102などの特定領域に入れる必要はなく、セクタの任意の個所に入れることが可能となる。
セクタブロックの先頭の検出を確実にするため、図27の上段の先頭に示す様に、先頭のウォブル波内に不連続部86を設ける。この不連続部86は、図27に有るようにウォブル波の上または下のピーク部分(振幅最大部分)に設けても良いし、グループ下り矩形部83やグルーブ上る矩形部84が存在するゼロクロス点(振幅最小部分)に設けても良い。ゼロクロス点あたりに設けた方が、ウォブル波の周波数を検出する際、不連続部86が不要なノイズを起こさないので、好ましい。不連続部を形成する個所の説明は、第1の実施の形態の不連続部についてもあてはまる。
図31の読取装置は、矩形部検出器90と、不連続部検出器91と、分布判別器92で構成される。矩形部検出器90は、図11の読取装置の主要部を採用したものである。矩形部検出器90の主要点における信号波形を図28、図29、図30に示す。
図28は、図27に示す3つの変形ウォブル波のそれぞれに対応する差信号を示す。これらの差信号は、図31の減算器4から得られるものである。その動作は、図11で説明した通りである。
図29は、差信号をハイパスフィルタ6に通過させた信号を示す。右下がりに急激に変化する差信号は、負方向のパルスとなって現れ、右上がりに急激に変化する差信号は、正方向のパルスとなって現れる。
ひとつのセクタに変形ウォブル波が153サイクルある場合の動作は次の通りである。先頭セクタ(同期情報「S」含まれるセクタ)の場合、信号Siには153のパルス、信号Sjにも153のパルスが表れる。また、後続セクタで負情報「0」が含まれるセクタの場合、信号Siにはゼロのパルス、信号Sjには153のパルスが表れる。さらに、後続セクタで正情報「1」が含まれるセクタの場合、信号Siには153のパルス、信号Sjにはゼロのパルスが表れる。実際には、雑音などにより、パルス数は多くなったり、少なくなったりする。
図31の分布判別器92について説明する。
分布判別器92は、パルス数積算器93,94、比較器95,96,97、セクタ同期カウンタ98、ラッチ99で構成される。
パルス積算器93,94は、それぞれ信号Si,信号Sjに含まれるパルス数をカウントする。パルス積算器93のカウント値は、比較器95,96,97の入力aに加えられ、パルス積算器94のカウント値は、比較器95,96,97の入力bに加えられる。比較器95は、a>b(aは入力aに加えられるカウント値、bは入力bに加えられるカウント値を表す)の場合で、好ましくはその差が十分大きい場合(すなわちa≫bの場合)に、ハイの信号が出力される。比較器96は、a<bの場合で、好ましくはその差が十分大きい場合(すなわちa≪bの場合)に、ハイの信号が出力される。比較器97は、a≒bの場合で、好ましくはその差が十分小さい場合に、ハイの信号が出力される。
セクタ同期カウンタ98は、同期信号のサイクル数(ウォブル波のサイクル数と同じであるが、ウォブル波の場合は、雑音が含まれ、数が安定していない。)をカウントする。同期信号は、例えば、検出したウォブル信号からPLL回路により作られる。まず、不連続部検出器91からの不連続部検出パルスによりカウント値がゼロにリセットされる。続いて同期信号のサイクル数、すなわち同期パルスをカウントする。上述の例ではひとつのセクタに153のウォブル波サイクルが含まれていたので、153の同期パルスをカウントする毎に、ひとつのリセット信号をパルス数積算器93,94とラッチ99に送る。パルス数積算器93,94ではカウント値がリセットされる。
変形ウォブル波を繰返し設けることにより、「1」信号または「0」信号または「S」信号をより正確に得ることができる。また、変形ウォブル波の内でもグルーブ矩形部が含まれる変形ウォブル波を用いれば、ウォブル波により本来検出すべき同期信号に悪影響を及ぼすことが少ない。
図32に変形例4の要部構成図を示す。図32では、ウォブルの振幅が正方向に有る部分の長さと、負方向にある部分の長さを異なる様にして、ウォブルの周波数は変えずにデューティー比が異なるように形成されている。すなわち、図32の180の部分では負方向の振幅の部分が長くなっており、181の部分では正方向の振幅の部分が長くなっている。図32に示されるように負情報「0」のときは180の部分が広く、正情報「1」のときは反対側の181の部分が広くなるようにウォブルを形成する。このようにすれば、負情報、正情報を判別する際、再生信号を微分する必要がなく、クロックタイマーなどを用いてデューティーを計測すればよいので、ノイズの影響を軽減できる。
図33に変形例5の要部構成図を示す。図27の変形例では、先頭のウォブル波内に不連続部86を設けたが、図33の変形例では、トラックグルーブを局所的に太くしたマーク212を設ける。このマーク212は、セクタブロックの先頭を見つけるためのもので、ブロックマークとも言う。図33の構成ならばグルーブが寸断され、不連続になることがないので、ブロックマーク上にVFOのみならず種々の情報を記録することができる。結果的にオーバーヘッドを低減することができる。
図34に変形例6の要部構成図を示す。図34の変形例ではグルーブウォブルの振幅を局所的に大きくしたブロックマーク213を設ける。図33の変形例5と同様、この構成でもグルーブが寸断されることがなく、ブロックマーク上にVFOのみならず種々の情報を記録することができる。
図35に変形例7の要部構成図を示す。トラックグルーブの片側のエッジにのみウォブルが設けられたことを特徴とする。これまでの実施の形態や変形例においては、トラックグルーブ上に情報を記録する、いわゆるグルーブ記録形態の光ディスク媒体について述べてきたが、光ディスクはこれ以外に、トラックに沿って、グルーブ上とランド(隣接グルーブで挟まれた領域)上の両方に記録する、いわゆるランドグルーブ記録形態を有するものがある。変形例7はランドグルーブ記録形態への適用例である。
以上のように本発明は、トラックグルーブに所定形状の蛇行を単位区間内に周期的に設け、しかも前記形状は上記単位区間において一義的に記述される副情報に応じて異なる形状としたことにより、オーバーヘッドを少なく若しくは無しにアドレスを形成することができ、しかも単一周波数のウォブル再生信号を得ることができ、高密度化に適した光ディスク媒体を提供することができる。
Claims (5)
- らせん状又は同心円状に伸びるトラックを有し、アドレス情報が付与された光ディスクであって、
前記光ディスクは、
トラックに沿って半径方向に変位する正弦波状にウォブルさせて形成したグルーブと、
トラックに沿って設け、複数のセクタに分割されたセクタブロックとを有する光ディスクであって、
各セクタブロックの所定のセクタに対応するトラックに沿ってウォブルさせて形成した正マークと、
各セクタブロックの別の所定のセクタに対応するトラックに沿ってウォブルさせて形成した負マークとを有し、
前記正マークは、
前記正弦波状にウォブルさせたグルーブに対して、ゼロクロス点の位置は同じで、
グルーブの山のレベルから谷のレベルの間のゼロクロス点を通過するウォブルの傾きが、前記正弦波状にウォブルさせたグルーブの山のレベルから谷のレベルの間のゼロクロス点を通過するウォブルの傾きより急峻となるように、
少なくとも前記正弦波状にウォブルさせたグルーブの山のレベルから谷のレベルの間のゼロクロス点を通過する部分を変形させた第1のグルーブ変形部分、
又は、
前記正弦波状にウォブルさせたグルーブに対して、ゼロクロス点の位置は同じで、
グルーブの谷のレベルから山のレベルの間のゼロクロス点を通過するウォブルの傾きが、前記正弦波状にウォブルさせたグルーブの谷のレベルから山のレベルの間のゼロクロス点を通過するウォブルの傾きより急峻となるように、
少なくとも前記正弦波状にウォブルさせたグルーブの谷のレベルから山のレベルの間のゼロクロス点を通過する部分を変形させた第2のグルーブ変形部分、
の少なくともいずれか一方を含み、
前記負マークは、前記第1のグルーブ変形部分又は前記第2のグルーブ変形部分の少なくともいずれかもう一方を含み、
前記アドレス情報は、前記正マークあるいは前記負マーク又はそれらの組合せで表され、
該正マークは、前記第1のグルーブ変形部分又は前記第2のグルーブ変形部分のいずれか一方を複数サイクル繰り返したもので形成され、
該負マークは、前記第1のグルーブ変形部分又は前記第2のグルーブ変形部分のいずれかもう一方を複数サイクル繰り返したもので形成され、
前記複数サイクル繰り返された前記第1のグルーブ変形部分又は前記第2のグルーブ変形部分のいずれか一方は、前記正マークに対応するセクタの何れかの部分に設けられ、
前記複数サイクル繰り返された前記第1のグルーブ変形部分又は前記第2のグルーブ変形部分のいずれかもう一方は、前記負マークに対応するセクタの何れかの部分に設けられる、光ディスク。 - 請求項1に記載の光ディスクのアドレス情報を生成する方法であって、
前記光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、その反射光を受光するステップと、
前記正マークに対応した反射光から、「1」又は「0」のいずれか一方を生成するステップと、
前記負マークに対応した反射光から、「1」又は「0」のいずれかもう一方を生成するステップと、
前記生成された「1」あるいは「0」又はそれらの組み合わせから、前記アドレス情報を生成するステップと、を含む、アドレス情報生成方法。 - 請求項1に記載の光ディスクのアドレス情報を読み取る読取装置であって、
前記光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、その反射光を受光する受光手段と、
前記正マークに対応した反射光から、「1」又は「0」のいずれか一方を生成する正マーク情報生成手段と、
前記負マークに対応した反射光から、「1」又は「0」のいずれかもう一方を生成する負マーク情報生成手段と、
前記生成された「1」あるいは「0」又はそれらの組み合わせから、前記アドレス情報を生成するアドレス情報生成手段と、を備えた光ディスクの読取装置。 - 請求項1に記載の光ディスクのアドレス情報に基づいてデータの書き込みを行う書込装置であって、
前記光ディスクのトラックにレーザ光を照射し、その反射光を受光する受光手段と、
前記正マークに対応した反射光から、「1」又は「0」のいずれか一方を生成する正マーク情報生成手段と、
前記負マークに対応した反射光から、「1」又は「0」のいずれかもう一方を生成する負マーク情報生成手段と、
前記生成された「1」あるいは「0」又はそれらの組み合わせから、前記アドレス情報を生成するアドレス情報生成手段と、
前記アドレス情報に基づいて、前記光ディスクのトラックにデータの書き込みを行う書き込み手段と、を備えた光ディスクの書込装置。 - らせん状又は同心円状に伸びるトラックを有する光ディスクにおいて、
トラックに沿って正弦波状にウォブルさせて形成したグルーブと、
トラックに沿って設けたセクタブロックと、
各セクタブロックを複数に分割して設けたセクタと、
各セクタブロックの先頭のセクタに形成した同期マークと、
各セクタブロックのそれぞれに形成した正マークまたは負マークとからなる光ディスクであって、
該正マークは、トラック方向に第1幅W1でグルーブが不連続となる第1グルーブ不連続部で形成し、
該負マークは、トラック方向に第2幅W0でグルーブが不連続となる第2グルーブ不連続部で形成し、
該同期マークは、トラック方向に第3幅Wsでグルーブが不連続となる第3グルーブ不連続部で形成したことを特徴とする光ディスク。
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