JPH0322225A - 光ディスク駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、サンプルサーボ方式の光ディスク駆動装置に
関する。

従来の技術 従来、光ディスク駆動装置におけるトラッキングサーボ
方式の一つとして、いわゆる「サンプルサーボ方式」が
、例えば、特開昭６３−９００３５号公報等により知ら
れている。このようなサンプルサーボ方式の光ディスク
では、光ディスク上に一定角度毎にデータエリアとは分
離されたサーボエリアが設けられる。従って、サーボエ
リアは半径方向に整列する。その数はトラック１周につ
き（らせん状のトラックの場合、ディスク全体でｌトラ
ックであるが、所定のトラック位置等の小部分に限って
見れば、ほぼ同心円状であり、１周でｌトラック存在す
るとみなせる・・・以下、同じ）、例えば１　０００〜
２０００個程度である。

このようなサーボエリア中には、上記公報中の第１図や
第２図に示されるように、トラック中心線上に配置させ
た１つの中央サーボデータビットと、トラック中心線に
対しトラックピッチのｌ／４だけ偏移させて左右に振り
分けた２つの偏移サーボデータビットとが、同一寸法、
同一形状にて、トラック長手方向にずらして設けられる
。これらのサーボデータビットは例えばλ／４波長の深
さのものとしてプリフォーマットされている。

このようなサーボエリア中のサーボデータは、データエ
リアに記録し又は再生するデータと同一のクロック関係
を有するようにプリフォーマットされている。即ち、サ
ーボ信号をサンプリングするためのタイミング信号は、
通常のデータをサンプリングするのに用いるのと同一の
タイミング手段により与えられるものである。

一方、光ディスクの記録情報量の点に関しては、例えば
特開昭５８−１７５４７号公報に示されるものが有利で
ある。即ち、光ディスクを一定角速度で回転させるとと
もに、光ディスクの半径方向に向かう記録領域（データ
エリア）を複数個に分割し、分割された各記録領域に記
録する単位時間当りの記録情報量を、光ディスクの外周
に向かう記録領域ほど増大するように段階的に切換え変
化させるというものである。これによれば、光ディスク
の記録情報量の記録密度を大いに高めることができる。

これらを考慮すると、前者の公報によるサンプルサーボ
方式に、後者の公報による記録情報量切換え方式を組合
せるのがよいと考えられる。

発明が解決しようとする課題 ところが、特開昭６３−９００３５号公報に示されるよ
うな構成のサンプルサーボ方式にあっては、特開昭５８
−１７５４７号公報に示されるような構成、即ち、光デ
ィスクを半径方向に複数に分割した分割領域を設定し、
各分割飢域内のデータエリアに記録する単位時間当りの
記録情報量を、光ディスク中心から離れた分割領域ほど
増大するように段階的に変化させることにより、光ディ
スクへの情報量の記録密度を高めることはできないもの
である。

この理由を説明する。いま、上述したように、サーボエ
リア中のサーボデータとデータエリアに記録され又は再
生するデータとを同一クロツク関係を有するようにした
まま、分割領域毎に記録する単位時間当りの記録情報量
を段階的に切換え変化させるとなると、光ディスクのト
ラック上のサーボエリアｌとデータエリア２との配列は
、各分割領域毎（トラック毎）に第８図のようになる。

第８図から判るように、斜線を施して示すサーボエリア
ｌは光ディスクの半径方向に整列せず、トラック１周当
りのサーボエリア数は各分割領域毎に異なってくる。こ
のような光ディスクからサーボ信号を得るためには、サ
ーボ信号をサンプリングするためのタイミング信号を分
割領域毎に切換えなければならない。しかも、レーザス
ポットを光ディスク半径方向に高速に移動させるアクセ
ス動作は、一般に、光ピックアップ移動時に横切るトラ
ック数を計数しながら行われるため、上述したタイミン
グ信号の切換えは、レーザビームが通過中の分割領域に
対応して極めて高速で行う必要もある。

このようなタイミング信号を発生させることは不可能で
はないが、そのための回路構或量は極めて大きくなる。

この結果、光ディスク駆動装置が大型化しコスト高とも
なる。よって、非現実的であり、このような方法による
情報量の高密度化は行われていない。

課題を解決するための手段 同心円状又はらせん状に形成された複数本のトラックを
有し，各トラック上に互いに分離されたサーボエリアと
データエリアとの対を複数対形成し、これらのサーボエ
リアをディスク半径方向に整列するように配列させた光
ディスクを用い、前記サーボエリアからの再生信号をサ
ンプルサーボ方式のサーボ信号検出器により検出してサ
ーボ制御するようにした光ディスク駆動装置において、
前記光ディスクに半径方向に分割した複数の分割領域を
設定し、この光ディスクを一定角速度で回転させる駆動
源を設け、前記光ディスク上で光スポットが位置する前
記分割領域を検出する領域検出手段を設け、この領域検
出手段による分割領域信号に応じて可変制御され−各分
割領域毎にデータエリアに記録する単位時間当りの記録
情報量を光ディスク外周側分割領域ほど大きくなるよう
に段階的に切換え変化させるデータタイミング発生手段
を設けた。

この際、サーボエリアとデータエリアとの対を、全ての
分割領域に対し等角度位置に配置させた。

また、各々サーボエリアに挾まれた各データエリア内の
記憶情報量を、同一分割領域内では、全て等しくした。

具体的構成例としては、同心円状又はらせん状に形成さ
れた複数本のトラックを有し、各トラック上に互いに分
離されたサーボエリアとデータエリアとの対を等角度位
置に配置させて複数対形成し、これらのサーボエリアを
ディスク半径方向に整列するように配列させた光ディス
クを用い、前記サーボエリアからの再生信号をサンプル
サーボ方式のサーボ信号検出器により検出してサーボ制
御するようにした光ディスク駆動装置において、前記光
ディスクに半径方向に分割した複数の分割領域を設定し
、この光ディスクを一定角速度で回転させる駆動源を設
け、前記光ディスク上で光スポットが位置する前記分割
領域を検出する領域検出手段を設け、前記サーボエリア
中のクロックピットの検出タイミングに同期して動作し
て第１のクロック信号を出力するＰ　Ｌ　Ｌ回路による
サーボタイミング発生手段を設け、このサーボタイミン
グ発生手段から出力される第１のクロック信号を分周し
たタイミングパルスに同期して動作してデータエリアに
対する記録／再生タイミング用の第２のクロック信号を
出力するＰＬＬ回路によるデータタイミング発生手段を
設け、このデータタイミング発生手段のＰＬＬ回路のフ
ィードバックループ中に前記領域検出手段による分劃領
域信号に応じて可変制御され各分割領域毎にデータエリ
アに記録する単位時間当りの記録情報量を光ディスク外
周側分割領域ほど大きくなるように分周比が段階的に切
換えられる可変分周器を設けた。

作用 光ディスクにおいて、サーボエリアが半径方向に整列し
（さらには，等角度位置で半径力向に整列し）、かつ、
一定角速度で回転駆動されるため、従来のサンプルサー
ボ方式のものと同一構成のものでよく、アクセス動作中
に光スポットの通過中の分割領域によってサーボ信号を
サンプリングするためのタイミング信号の切換えを行う
必要がない。よって，サーボ信号検出器は変更を要しな
いものとなる。

一方、光ディスクに半径方向に分割した複数の分割領域
が設定され、一定角速度で回転駆動させるとともに、領
域検出手段及びデータタイミング発生手段により、各分
割領域毎にデータエリアに記録する単位時間当りの記録
情報量を光ディスク外周側分割領域ほど大きくなるよう
に段階的に切換え変化させるので、上記のサンプルサー
ボ動作を損なうことなく、光ディスクにおける情報量の
記録密度が高くなる。

実施例 本発明の一実施例を第ｌ図ないし第７図に基づいて説明
する。まず、第２図に本実施例で用いる光ディスク３の
領域構或を示す。同心内状又はらせん状に形成された複
数本のトラック上には、互いに分離されたデータエリア
４とサーボエリア５とが交互に複数形成され、複数のデ
ータエリア／サーボエリア対が構或されている。ここに
、サーボエリア５の配列としては、光ディスク３の半径
方向に直線状に整列するようにされている。より具体的
には、サーボエリア５とデータエリア４との対を、各々
等角度位置に配置させてなる。即ち、このようなサーボ
エリア５の配列は、前述した特開昭６３−９００３５号
公報等に示されるような、従来のサンプルサーボ方式に
おけるそれと全く同等であり、光ディスク３の半径方向
に向かって複数個に分割された分割領域Ｅ　’　ｆ　Ｅ
　ｌ　ｔ　Ｅ　Ｍ　ｌ〜Ｅｎ（これらの領域は、例えば
トラックｌ周分ないし数周分に相当する）にかかわらず
、サーボエリア５が半径方向にー・直線上に整列するよ
うに配置されている。ここに、ｌ・ラツクｌ周当りのサ
ーボエリア数は１０００〜＝２０００個程度である。

このような光ディスク３はスピンドルモータ等の駆動ｉ
１ｆｆｌ（図示せず）の軸上に装着されて回転駆動され
るが、本実施例では、一定角速度で回転騙動させる。ま
た、第１図に示すように、光ディスク３に対向させて光
ビックアップ６がディスク半径方向にアクセス移動可能
に設けられている。この光ビックアップ６は光源として
レーザダイオード７を搭載し、そのレーザビームを内部
光学系を経て対物レンズ８により光ディスク３」二に光
スポッ１・を集光照射させるものである。光ディスク３
からの反射光は、再び対物レンズ８を経た後、内部光学
系により入射光と分離され、フォトデイテクタ９により
受光され、電気信号に変換されて再生信号等が得られる
ものである。

この再生信号は、一方ではサンプルサーボ方式のサーボ
信号検出器ｌＯに入力され、得られたトラッキング信号
はトラッキングアクチュエータ制御回路１１に入力され
、トラッキング誤差が０となるように光ピックアップ６
に対するトラッキングアクチュエータ（図示せず）をフ
ィードバック制御するように構成されている。

ここに、サーボエリア５におけるサーボデータピット配
列及びサーボ信号検出原理を第３図を参照して説明する
。まず、サーボデータビットの配置は、第３図（ａ）に
示すように、トラック上のサーボエリア内においてトラ
ック中心線ｌ２上に配置させた中央サーボデータビット
１３ｂと、トラック中心線ｌ２から両側に所定輻、具体
的に１・ラックピッチの約１／４ずっずらした位置に配
置させた２つの偏移サーボデータピット１３ａ，１３Ｃ
とを、トラック長手方向に位置Ａ，Ｂ，’Ｃの如く少な
くともビット寸法の１．５倍ずらして形成してなる。こ
のようなサーボデータピット１３ａ〜１３ｃは、各分割
領域につき、サーボエリア５自体と同様に、対応するも
の同士が対応する半’％方向に整列するように形成され
ている。このようなピット構成は、前述した特開昭６３
−９００３５号公報に示されるものと同じである。

このようなサーボエリア５に対し、対物レンズ８により
照射される光スポットの軌跡が、第３図（ａ）中におい
て■■■のような軌跡をとった場合、各々の軌跡■■■
に対応して同図（ｂ）〜（ｄ）に示すような再生信号と
なる。即ち、軌跡■の場合のようにトラック中心線ｌ２
上を通る場合には、偏移サーボデータビット１３ａ，１
３ｃによってイ！｝られる再生信号ａ，ｃのレベルは等
しいが、軌跡のや軌跡■の場合には，これらの偏移サー
ボデータビット１３ａ，１３ｃによって得られる再生信
号ａ，Ｃのレベルが異なることになり、その差演算．．
よりトラックずれ及びずれ方向が検出可能となる。

これに対応し、サーボ信号検出器１０は例えば第４図に
示すように、ともにフォトディテクタ９からの再生信号
が入力される２つのサンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）ｌ
　４，！　５と、これらのサンプルホールド回路１４．
１５の出力の差をとりトラッキング信号を出力する差動
回路ｌ６とよりなる。ここに、サンプルホールド回路１
４．１５は各々サンプリングタイミング信号Ｔａ，”ｒ
ｃのタイミングで再生信号レベルをサンプリングして保
持するものである。このようなサンプリングタイミング
信号Ｔａ，Ｔｃは再生信号に基づきサーボタイミング発
生器（サーボタイミング発生手段）ｌ７によって、サー
ボエリア５中の位置Ａ，Ｃ，即ち偏移サーボデータビッ
ｌ−１３ａ，１３ｃ対応位置で発せられるものである。

よって、サンプルホールド回路ｌ４はサーボデータビッ
ト１３ａに基づく再生信号のレベルａをサンプリングし
て保持し、サンプルホールド回路ｌ５はサーボデータビ
ット１３ｃに基づく再生信号のレベルＣをサンプリング
して保持することになる。

よって、差動回路ｌ６はこれらのレベル差（ａ一Ｃ）を
演算してトラッキング信号を得、トラッキングアクチュ
エータ制御回路ｌ１によって、トラッキング信号の大き
さ及び正負の符号に応じて、光スポットが常にトラック
中心線ｌ２上（軌跡■）となるように、アクチュエータ
に印加する電流をサーボ制御することになる。

つまり、このようなサーボ信号検出器１０やトラッキン
グアクチュエータ制御回路１１やサーボタイミング発生
器１７等によるサンプルサーボ方式のトラッキング制御
は、特開昭６３−９００３５号公報と同様になし得る。

しかして、本実施例では、前記サーボタイミング発生器
ｌ７にはそのタイくング信号Ｔ。に基づ？データ記録／
再生用のクロックを発生させルテータタイミング発生手
段としてのデータタイミング発生器１８が接続されてい
る。このタイミング信号Ｔ。は、フォトディテクタ９が
らの再生信号に基づき例えば光スポットがサーボエリア
５の先頭を通過するタイミングで発せられる。ここに、
光ディスク３が一定角速度で回転駆動されているため、
タイミング信号１゛ｏも一定周波数にて発生する。また
、データタイミング発生器ｌ８は図示しないコントロー
ラ（領域検出手段）から領域指定信号が与えられる。こ
の領域指定信号は、光ディスク３の半径方向に向かって
複数個に分割された分割領域Ｅ，，　Ｅ，，　Ｅ■〜，
Ｅｎの位置を示す信号である。そこで、このデータタイ
ミング発生器（データタイミング発生手段）１８はタイ
ミング信号Ｔ。の周波数を逓倍した周波数を有するデー
タ記録／再生クロックを発生し、その逓倍数を領域指定
信号によって変化させるものである。この変化のさせ方
は、光ディスク３において外周側の分割領域となる程、
増大するように変化させるものである。即ち、このデー
タタイミング発生器１８によって出力されるデータ記録
／再生クロックの周波数は、光ディスク３の外周側分割
領域のデータエリア４程、増大するように段階的に変化
するものとなる。

ここに、これらのサーボタイミング発生器ｌ７及びデー
タタイミング発生器ｌ８は、例えば第５図及び第６図に
示すように構成される。第５図はサーボタイミング発生
器ｌ７を示し、まず、再生信号が入力されるパルス化回
路ｌ９が設けられている。このパルス化回路１９は再生
信号中のピーク位置に対応してピークパルス信珍を出力
するものである。このピークパルス信号が入力されるサ
ーボＰＬＬ回路２０が設けられている。このサーボＰＬ
Ｌ回路２０はピークパルス信号中から中央サーボデータ
ビット（クロックピット）１３ｂに対応したピークパル
ス信号のみを抽出し、これに同期したサーボタイミング
クロツク（第１のクロック）として出力するものである
。具体的に説明する。まず、サーボＰＬＬ回路２０に入
力されたピークパルス信号はデコーダ２ｌから与えられ
るクロックウインドウ信号との論理積がＡＮＤゲート２
２によりとられ、中央サーボデータビットｌ３ｂに対応
したピークパルス信号のみが抽出される。ついで、抽出
された中央サーボデータピット１３ｂ対応のピークパル
ス信号と前記デコーダ２ｌから与えられるフィードバッ
クパルス信号との位相差が位相比較器２３により検出さ
れ、その位相差信号が出力される。位相差信号はチャー
ジポンプ・フィルタ２４を通過することにより電圧信号
とされる。電圧制御発振器ＶＣＯ２５はこの電圧信号に
よって制御された位相を持つサーボタイミングクロック
を生成出力する。一方、カウンタ２６はこのサーボタイ
ミングクロックをカウントし、ビット位置を示すカウン
トデータを発生する。

このカウントデータは前記デコーダ２ｌによりデコード
され、決まったビット位置で各々前述したタイミング信
号Ｔ　ａ　，　Ｔ　ｃ．　，　Ｔｏや、上記のクロック
ウィンドウ信号、フィードバックパルス信号を発生する
。

第６図は、データタイミング発生器１８を示すが、これ
はデータＰＬＬ回路２９として構成されている。即ち、
位相比較器３ｏとチャージポンプ・フィルタ３ｌと電圧
制御発振器ＶＣＯ３２と領域指定信号により分周比が可
変される可変分周器３３とのループ構或よりなる。フィ
ードバックループ中に可変分周器３３を含むため、分周
比を分割領域に応じて変化させることにより、データ記
録／再生クロックの周波数を分割領域に応じて容易に可
変させることができる。このような回路は極めて簡単に
構成できる。また、データ記録／再生クロックの周波数
の切換えは、アクセス動作中、光スポットが通過中の分
割領域に対応して行う必要はなく、アクセスが終了する
までに、情報の記録又は再生を行う目標分割領域（「１
標トラック）の位置に対応する周波数に切換えればよい
ものである。従って、データタイミング発生器ｌ８は極
めて低コストで構成し得る。

このようなデータタイミング発生器ｌ８のデータ記録／
再生クロックがデータ再生器３４に付与されてデータ再
生時のタイミングが制御されたり、記録データとともに
データ記録器３５に付ｌｊ．され、レーザダイオード７
を駆動するレーザダイオード駆動回路３６に対しデータ
記録／再生クロツク同期の変調信号が出力されることに
なる。これにより、特開昭５８−１７５４７号公報の場
合と同様に情報量の記録密度が高められる。

第７図は、このように光ディスク３の外周分割領域側程
、そのデータエリア４に記録する単位時間当りの記録情
報量が増えるように段階的に切換え変化させた結果とし
て、第１図の分割領域Ｅ　ｌ　ｌＥ　，　，　　Ｅ　ｍ
　ｌ〜に対応するデータエリア４に記録される情報量を
示す。同−の分割領域内では、各データエリア４の記録
情報量は全て同一・とされる。

発明の効果 本発明は、上述したように構威したので、光ディスクに
おいて、サーボエリアが半径方向に整列し、さらには、
等角度位置で半径方向に整列し、かつ、このような光デ
ィスクを一定角速度で回転駆動させるので、従来のサン
プルサーボ方式のものと同一構成のものでよく、アクセ
ス動作中に光スポットの通過中の分割領域によってサー
ボｆ，１１′Ｆをサンプリングするためのタイミング信
号の切換えを行う必要がなく、サーボ信号検出訝等に変
更を要せずにサーボ制御可能で、また、光ディスクに半
径方向に分割した複数の分割領域を設定し、この光ディ
スクを一定角速度で回転駆動させるとともに、領域検出
手段及びデータタイミング発生手段により、各分割領域
毎にデータエリアに記録する単位時間当りの記録情報量
を光ディスク外周側分割領域ほど大きくなるように段階
的に切換え変化させるようにしたので、サンプルサーボ
動作を損なうことなく、光ディスクにおける情報量の記
録密度を高くすることができ、これらは請求項４記載の
発明のようにｐ　Ｌ，　Ｌ，回路構成のサーボタイミン
グ発生手段及びデータタイミング発生手段を用いること
により低コスト構成にして容易に実現できるものである
。

はデータタイミング発生器のブロック図、第７図は各分
割領域毎の記録情報欣を示す説明図、第８図は従来例を
示すエリア配ｉｉｔの平面的な説明図である。

３・・・光ディスク、４・・・データエリア、５・・・
サーボエリア、ＩＯ・・・サーボ信珍検出器、１７・・
・サーボタイミング発生手段、１８・・・データタイミ
ング発生ｆ段、２０．２９・・・Ｐ　Ｌ　Ｌ同路、３３
・・・可変分周器、Ｅ　ＩＴ　［Ｅ，，　Ｅ．，　〜ｌ
　Ｃ””分割領域

【図面の簡単な説明】 第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図はブロック構成図、第２図はエリア配置を示す平
面的な説明図、第３図はサーボｆａ号検出動作を示すビ
ット形状、再生信号の説明図、第４図はサーボ信号検出
器のブロック図、第５図はサーボタイミング発生器のブ
ロック図、第６図出　願　人　　　株式会社　　　リ　
コり 趣

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同心円状又はらせん状に形成された複数本のトラッ
   クを有し、各トラック上に互いに分離されたサーボエリ
   アとデータエリアとの対を複数対形成し、これらのサー
   ボエリアをディスク半径方向に整列するように配列させ
   た光ディスクを用い、前記サーボエリアからの再生信号
   をサンプルサーボ方式のサーボ信号検出器により検出し
   てサーボ制御するようにした光ディスク駆動装置におい
   て、前記光ディスクに半径方向に分割した複数の分割領
   域を設定し、この光ディスクを一定角速度で回転させる
   駆動源を設け、前記光ディスク上で光スポットが位置す
   る前記分割領域を検出する領域検出手段を設け、この領
   域検出手段による分割領域信号に応じて可変制御され各
   分割領域毎にデータエリアに記録する単位時間当りの記
   録情報量を光ディスク外周側分割領域ほど大きくなるよ
   うに段階的に切換え変化させるデータタイミング発生手
   段を設けたことを特徴とする光ディスク駆動装置。 ２、サーボエリアとデータエリアとの対を、全ての分割
   領域に対し等角度位置に配置させたことを特徴とする請
   求項１記載の光ディスク駆動装置。 ３、各々サーボエリアに挾まれた各データエリア内の記
   憶情報量を、同一分割領域内では、全て等しくしたこと
   を特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク駆動装置
   。 ４、同心円状又はらせん状に形成された複数本のトラッ
   クを有し、各トラック上に互いに分離されたサーボエリ
   アとデータエリアとの対を等角度位置に配置させて複数
   対形成し、これらのサーボエリアをディスク半径方向に
   整列するように配列させた光ディスクを用い、前記サー
   ボエリアからの再生信号をサンプルサーボ方式のサーボ
   信号検出器により検出してサーボ制御するようにした光
   ディスク駆動装置において、前記光ディスクに半径方向
   に分割した複数の分割領域を設定し、この光ディスクを
   一定角速度で回転させる駆動源を設け、前記光ディスク
   上で光スポットが位置する前記分割領域を検出する領域
   検出手段を設け、前記サーボエリア中のクロックピット
   の検出タイミングに同期して動作して第１のクロック信
   号を出力するＰＬＬ回路によるサーボタイミング発生手
   段を設け、このサーボタイミング発生手段から出力され
   る第１のクロック信号を分周したタイミングパルスに同
   期して動作してデータエリアに対する記録／再生タイミ
   ング用の第２のクロック信号を出力するＰＬＬ回路によ
   るデータタイミング発生手段を設け、このデータタイミ
   ング発生手段のＰＬＬ回路のフィードバックループ中に
   前記領域検出手段による分割領域信号に応じて可変制御
   され各分割領域毎にデータエリアに記録する単位時間当
   りの記録情報量を光ディスク外周側分割領域ほど大きく
   なるように分周比が段階的に切換えられる可変分周器を
   設けたことを特徴とする光ディスク駆動装置。