JPH03256272A - 光ディスク記録再生装置 - 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１ 本発明は、光ディスクを角速度一定（ＣＡＶ）で回転さ
せながら情報の記Ｂ／再生を行なう光ディスク記録再生
装置に関するものである。

［発明の概要］ 本発明は、光ディスク記録面の各記録トラック上にクロ
ック情報ピットが放射状の位置に配設されている光ディ
スクをＣＡＭ駆動して情報の記録・再生をなす光ディス
ク記録再生装置において、各記録トラックのクロック情
報ピットの再生出力から生成される所定周波数の基本ク
ロックを、トラック番号に基ずいて設定された領域に応
して所定の周波数に変換し、その領域内の記録トラック
に対しては、周波数の変換されたクロックを用いて記録
・再生を行なうことによりデータ記録密度を向上させる
ことができる光ディスク記録再生装置であって、特に、
クロック情報ピットに基ずいて生成されるクロックを、
領域に応した所定の周波数のクロックに変換して出力す
る周波数変換手段を２単位設け、領域の移行に伴って交
互に使用するようにしたちのである。

［従来の技術］ 光ディスクにおける記録フォーマットに関する技術の一
つとして、ザンプルドサーボと呼ばれる技術がある。

これは、ディスク上の同心円状或は渦巻状のトラックに
、予め所定間隔おき、或は所定角度おきにクロック情報
ピットやトラッキング情報ピット等によるサーボ信号を
プリフォーマットとして記録しておき、ディスク回転駆
動時には、これらの離散的なサーボ信号をサンプリング
しホールドすることにより連続的なサーボ制御を達成す
るちのである。この種の光ディスクとして、例えば第５
図に示すような記録フォーマットの光ディスクが知られ
ている。

第５図に示した光ディスク１０は、その記録面１１に多
数の周回パターンを形成する同心円状の記録トラックＴ
Ｋが設けられ、その各１周分、゛すなわち１周回トラッ
クが所定数（例えば３２）のセクタ（ＳＣ，〜ＳＣ□）
に区画されており、例えば各周回トラックにおけるセク
タＳＣ３というように、各周回トラック間において対応
する関係にある複数のセクタが、ディスク半径方向に配
列されたものとなっている。

各周回トラックにおける各セクタ（ＳＣ，〜ＳＣ，，）
は、その始端部側にアドレス情報区分ＡＤが配されると
とちに、このアドレス情報区分ＡＤにつづいて記録トラ
ックＴＫに沿って配列される所定数（例えば４３）のブ
ロック（ＢＬ、〜Ｂ　Ｌ　、　）を含もちのとなってい
る。また、各ブロック（ＢＬ、〜Ｂ　Ｌ　、　）は、そ
の始端部側にサーボ情報領域Ａ　Ｒｓが設けられるとと
もに、それに続く情報記録領域ＡＲ，が設けられて、単
位記録区分を構成するようになっている。

各サーボ情報領域ＡＲ，には、トラック中心線ＫＣを挟
んで偏位するトラッキング情報ピットＱＡ、Ｑ、と、ト
ラック中心１−９Ｋｃ上に位置されたクロック情報ピッ
トＱｃとが、所定の相互間隔をもって、予め形成されて
いる。そして、クロック情報ピットＱｃけ、第６図に各
トラックＴＫ、、、ＴＫｎ、ＴＫｏ、、を拡大して示し
であるように、それぞれ１〜ラツク中心線Ｋｃと直交す
る方向、即ち、光ディスク１０の径方向に直線状に配列
されることになる。

このような光ディスク１０を記録媒体とする光ディスク
記録再生装置では、上記第６図に示しであるように、記
録トラックＴＫ上に所定角度毎に形成されているクロッ
ク情報ピットＱｃの再生出力Φ。に基ずいて、Ｐ　Ｌ　
Ｌによるクロック再生動作を行なってチャンネルクロッ
クΦ６□を形成し。

このチャンネルクロックΦｃｌＩを用いて情報記録領域
ＡＲ，に対する情報の記録再生を行なっている。

ところが、このような光ディスク記録方式、すなわち、
所定角度毎に配設されたクロック情報ピットに基ずいて
形成されるチャンネルクロックΦＣＭを用いて記録トラ
ックＴＫ上の情報記録領域Ａ　Ｒｏに記録を行なうもの
では、ディスクの外周側のトラックに行くほど情報の記
録密度が低くなり、記録媒体の利用効率が悪いという問
題があった。

そこで本出願人は先に、クロック情報ピットから生成さ
れた基本クロック（上記ΦＣＨ）の周波数をトラック番
号に応してＭ／Ｎ倍に変換させて第２のクロックを生成
するようにし、サーボ情報領域ＡＲ，においでは基本ク
ロックを使用するが。

情報記録領域ＡＲｏにおいては周波数が変換された第２
のクロックを用いて記録・再生を行なうようにすること
により、外周側であっても、その記録密度が内周側と略
同−となるようにすることができる技（４・ｊを提案し
た（特願昭６３−３１８１５９）。その光ディスク記録
再生装置を第７図に示す。

この光ディスク記録再生装置では、上記第５図に示した
光ディスク１０は、スピンドルモータ２０によってＣＡ
Ｖ回転駆動されるとともに、光学ヘッド２１から照射さ
れるレーザ光によって情報の記録及び再生がなされるも
のである。そして再生時においては、光学ヘッド２１か
ら読み取られる、情報記録領ＭＡＲ，に記録されている
ブタの再生ＲＦ信号は、第１の前置増幅器２３から再生
処理系のＡ／Ｄ変換器２４、デジタルイコライザ２５、
デコーダ２６へと供給され、再生デジタルデータＤ。Ｕ
□として出力される。また、再生時及び記録時において
得られる、サーボ情報領域ＡＤ、のピット（ｌＡ、Ｑ、
、Ｑｃによる再生ＲＦ信号は、第２の前置増幅器２７か
らへラドサーボ回路２８、スピンドルサーボ回路２９に
供給されるととちに、クロック再生回路３０に供給され
ている。

ヘッドサーボ回路２８は、上述したトラッキング情報ピ
ットＱＡ、Ｑ、の再生出力に基ずいてトラッキングエラ
ーを検出して、トラッキングサボ制御を行ない、また、
１〜ラッキング情報ピットＱ、とクロック情報ピットＱ
ｃの間の無ピット領域（所謂ミラー領域）の再生出力に
基ずいてフォカスエラーを検出し、フォーカスサーボ制
御を行なうものである。また、スピンドルサーボ回路２
９は、クロック情報ピットＱ、の再生出力に基ずいてス
ピンドルモータ２０の回転角速度誤差を検出し、モータ
駆動回路４０を帰還制御することにより、光ディスクｌ
Ｏの回転角速度を一定に保つようにサーボ制御を行なう
。

クロック再生回路３０は、クロック情報ピットＱｃの再
生出力に基ずいてＰＬＬ動作によるクロック再生を行な
い、光ディスク１ｏの回転に同期した所定周波数ｆ１の
基本クロックΦ１を形成するちのであり、例えば第８図
に示されるように、微分回路３１、ゼロクロス検出回路
３２、アンドゲート３３、位相比較器３４、ローパスフ
ィルタ３５、電圧制御発振器３６、及び１／２７０分周
器３７から構成される。■〜■の各点における信号波形
は第９図に示されるとおりである。

すなわち、クロック再生回路３０では、光ディスクＩＯ
の記録トラックＴＫ上のクロック情報ピットＱＣ間を２
７０分割する周波数の基本クロックΦ１が形成され、こ
の基本クロックΦ１は、ヘッドサーボ回路２８、スピン
ドルサーボ回路２９に供給され、上述したサーボ制御動
作に用いられるととちに、周波数変換回路５０に供給さ
れる。

周波数変換回路５０は、例えば第１０図に示すように、
供給された基本クロックΦ１を］／Ｎ分周する第１の分
周器５１．位相比較器５２、ロバスフィルタ５３、電圧
制御発振器５４、及び電圧制御発振器５４の出力をｌ／
Ｍ分周する第２の分周器５５から構成されており、第１
及び第２の分周器５１．５５には、システムコントロー
ラ４１から制御データＤＮ、Ｄ、がそれぞれ供給される
ことにより、この周波数変換回路５０の出力としでは、
基本クロックΦ１の周波数をＭ／Ｎ倍としたチャンネル
クロックΦ２が、ＰＬＬ動作により生成される。

このチャンネルクロックΦ２は、前記第７図に示される
ように、記録処理系のエンコーグ４２に供給されるため
、記録時において人力される記録データＤ　ＩＮはチャ
ンネルクロックΦ２に同期した記録タイミングパルスに
変換されてレーザ駆動回路２２に供給され、光学ヘッド
２１により光ディスク１０の情報記録領域ＡＲ，に記録
される。従って、システムコントローラ４１が光ディス
クｌＯの内周側から外周側にかけてトラック番号に応じ
て所定の制御データＤＮ、ＤＭを供給し、チャンネルク
ロックΦ２の周波数を順次変化させていけば、内周側か
ら外周側にかけてほぼ同一の記録密度によるデータ記録
を達成できることになる。

なお、このように記録されたデータを再生する再生処理
系では、記録時と同様にトラック番号に応して周波数が
変化されるチャンネルクロックΦ２が位相制御回路６０
を介して供給され、このチャンネルクロックΦ２に基ず
いてＡ／Ｄ変換器２４、デジタルイコライザ２５が動作
するようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ このように、トラック番号に応して周波数が変化される
グーヤンネルクロックΦ２を使用することにより、ＣＡ
Ｖタイプの光ディスクにおいて記録密度を向上させるこ
とができるが、チャンネルクロックΦ２の周波数を変化
させる際には、周波数変換回路５０において、所謂ＰＬ
Ｌのかけ直しが行なわれるため、ＰＬＬ回路系が新たな
周波数にロックするまでの間の時間が必要である。とこ
ろが、ＰＬＬロックを、チャンネルクロックΦ２が使用
されていない領域、すなわちサーボ情報領域ＡＲｓを通
過している間に達成することはほとんど不可能であるた
め、光学ヘッド２１による走査が情報記録領域ＡＲ，に
達しても、しばらくは適正なりロックが供給されない。

従ってその間は記録再生を行なうことができず、記録領
域が無駄になるという問題がある。

また、特にトラックジャンプ動作によって新しい記録ト
ラックをシークするときは、目的のトラックをアクセス
した直後に適正なりロックが得られないため、結果的に
アクセス時間が長くなるという問題ちある。

さらに、Ｐ　Ｌ　Ｌがロックするまでの間データの連続
性が阻害されるため、映像、音声等、連続性が要求され
るデータを記録再生する場合には適していないという問
題もある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような問題点にかんがみてなされたもので
、光ディスク記録面の各記録トラック上にクロック情報
ピットが放射状に配設されている光ディスクをＣＡＶ駆
動して情報の記録・再生を行なう光ディスク記録再生装
置において、クロック情報ピットの再生出力から所定周
波数の基本クロックを生成するクロック再生手段と、生
成され１ １　ま た基本クロックから周波数が変換されたクロックを生成
することができる第１及び第２の周波数変換手段と、第
１及び第２の各周波数変換手段それぞれに対し、光ディ
スクの記録トラック番号に基ずいて設定された領域に応
して周波数変換比を設定することができる制御手段とを
設けるようにし、情報の記録・再生用に用いられるクロ
ックとしては、第１の周波数変換手段によって生成され
るクロックと、第２の周波数変換手段によって生成され
るクロックとを、設定された領域の移行に伴って、交互
に切換えて使用するように構成するものである。

［作用］ 周波数変換手段を２単位設けることにより、領域が移行
する前に、現領域において記録・再生に使用されている
クロックを出力している周波数変換手段に対する他方の
周波数変換手段において、既に次の領域に対応するクロ
ックを生成しておくことができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、前
記した第７図と同一符合は同一部分を示す。

本実施例において、５０Ａ、５０Ｂ周波数変換回路であ
り、各周波数変換回路５０Ａ、５０Ｂにはクロック再生
回路３０から基本クロックΦ１が供給されている。また
、７０はシステムコントローラ４１によって接点ａ、ｂ
が切換制御されるスイッチ回路であり、各接点ａ、ｂに
はそれぞれ周波数変換回路５０Ａ、５０Ｂの出力が供給
されている。

クロック再生回路３０、周波数変換回路５０Ａ、５０Ｂ
、及びスイッチ回路７０からなりロック生成系の回路部
の一例を第２図に示す。

クロック再生回路３０においては前記第７図に示した光
ディスク記録再生装置の場合と同様に、光ディスクのト
ラック上に形成されているクロック情報ピットの再生出
力に基ずいて基準クロックΦ１を生成し、ヘッドザーボ
回路２８．スピンドルサーボ回路２９に供給し、各サー
ボ制御をなさしめ、また、上記したように周波数変換回
路５０Ａ、５０Ｂにち基準クロックΦ１を供給する。

周波数変換回路５０Ａ、５０Ｂはそれぞれ同様に構成さ
れており、すなわち、供給された基本クロックΦ１を１
／Ｎ分周する第１の分周器５］Ａ、５１Ｂ、位相比較器
５２Ａ、５２Ｂ、ロバスフィルタ５３Ａ、５３Ｂ、電圧
制御発振器５４Ａ、５４Ｂ、電圧制御発振器５４Ａ、５
４Ｂの出力をｌ／Ｍ分周する第２の分周器５５Ａ。

５５Ｂが設けられ、また、システムコントローラ４１か
ら供給される制御データＤ　Ｎ　＋ＡＩ　、　Ｄ　Ｍ　
＋ＡＩ、及びＤ　Ｎ　（Ｂ）、　Ｄ　Ｍ　＋ｎ＋を保持
するためのレジスタ５６Ａ、５７Ａ、及び５６Ｂ、５７
Ｂが設けられている。

各周波数変換回路５０Ａ、５０Ｂにおける分周器５１Ａ
、５５Ａ、及び５１Ｂ、５５Ｂでは、システムコントロ
ーラから供給されてレジスタ５６Ａ、５７Ａ、或は５６
Ｂ、５７Ｂに保持されている制御データ（ＤＮ＋Ａ＋・
ＤＩＩＩＡＩ・及びＤ　Ｎ　ｔｅｌＤＭＩＢ＋）が人力
されることにより分周比が設定される。従って、各周波
数変換回路５０Ａ、５０Ｂでは、システムコントローラ
４１の制御によって、クロック再生回路３０から供給さ
れた基本クロックΦ１の周波数をＰＬＬ動作によりＭ／
Ｎ倍に変換し、所定の周波数のクロックΦ１ｌＡｔ或は
クロックΦ２［１を生成し、それぞれスイッチ回路７０
の接点ａ及び接点すに出力することができる。

このように構成された本実施例の動作について、以下説
明する。

第３図は前記した第５図と同様のサンプルドサーボ方式
に適合したフォーマットによる光ディスク■０であり、
その情報記録面１１には複数の周回トラックが形成され
ている。本実施例の光ディスク記録再生装置では、光デ
ィスク１０上においてトラック番号に基ずいて設定され
た領域毎に、記録・再生用のクロック、すなわち前述し
た情報記録領域ＡＲ，において用いられるクロックを変
化させることにより記録密度の向上をはかるもの　５ ６ であり、トラック番号に基ずいてあらかじめ領域が設定
され、システムコントローラ４１においてその領域区分
情報が保持されている。分割する領域数は、ディスク１
０の情報記録面１１を大きく２分割する場合から、トラ
ック数だけ分割する場合（つまりｌトラックをｌ領域と
する）まで、種々可能であるが、説明上仮に、図示する
ように、領域■〜領領域までの５つの領域に分ける場合
を考える。

本実施例においては、各トラックの各セクタの各ブロッ
ク内における情報記録領域ＡＲ，においでデータの記録
・再生に用いられるクロックは、トラック番号に基ずい
て分割した領域（上記■〜■）が次の領域に移行する毎
に、周波数変換回路５０Ａ、及び５０Ｂから出力される
クロックΦ２ＡΦ２８を交互に使用するようにするもの
である。

つまり、領域を５分割した場合において、最内周側から
記録を開始し、最外周トラックまで記録していくときは
、その記録用クロックとして、例えば領域の、■、■に
おいては周波数変換回路５０Ａから出力されるクロック
Φ２Ａが用いられ、領域■、■では周波数変換回路５０
Ｂから出力されるクロックΦ２Ｂが用いられることにな
る。

従って、光学ヘッド２１が例えば領域■のトラックを走
査して記録或は再生を行なっているときは、第４図の波
形図で示すように、周波数変換回路５０Ａから周波数ｆ
３のクロックが出力されている。つまり、周波数変換回
路５０Ａでは、システムコントローラ４１から供給され
た制御データＤ　Ｎ　＋ＡＩ　、Ｄ□。に基ずいて、人
力された基準クロックΦ１を周波数変換し、領域■にお
ける記録再生用クロックとして設定されている周波数ｆ
３のクロックΦ２Ａを出力している。そして、このとき
スイッチ回路７０は接点ａに接続されるように制御され
ているため、周波数ｆ３のクロックΦ２Ａがエンコーグ
４２、或は位相制御回路６０に供給され、記録或は再生
用クロックとして用いられる。

一方、光学ヘッド２１が領域■を走査している間に、周
波数変換回路５０Ｂには領域■における記録再生用クロ
ックを生成するための制御データＤＮ＋。、Ｄ□、が既
に供給され、レジスタ５６Ｂ５７Ｂに保持されており、
従って、周波数変換回路５０では領域■に突入するｔ１
以前に、領域■に対応して設定されているクロック周波
数ｆ４に、■ＣＯ出力をロックしておくことができる。

このため、光学ヘッド２１による走査が領域■に達した
時点（ｔｌ）で、システムコントローラ４１がスイッチ
回路７０を接点すに切換えれば、エンコーグ４２或は位
相制御回路６０には即座に周波数ｆ４のクロックを供給
することができる。

従って、第７図で説明した光ディスク記録再生装置にお
けるような、領域が移行した際に生ずるブタ記録エリア
の無駄や、データの連続性の欠落は発生しない。

なお、領域■を走査している間に、周波数変換回路５０
Ａには、領域■で使用される周波数ｆ５のクロックが生
成されるように新たな制御データＤｓ＋Ａ＋、　Ｄ＋ａ
＋ｕが供給され、それに基ずいてＰＬＬ引込動作を行な
い、■ＣＯ出力を周波数ｆ５にロックしておく。従って
、さらに走査が領域■に達した時点（ｔ２）で再びスイ
ッチ回路７０が接点ａに接続されることにより、即座に
周波数ｆ５のクロックが記録系、或は再生系に供給され
る。

本実施例では、このように周波数変換回路を２単位設け
、記録再生用のクロック周波数を変化させる時点で、交
互に切換えて使用するようにしたため、ＰＬＬ引き込み
に要する時間によって生してしまうロスを解消すること
ができる。

なお、シーク動作により、例えば領域■のトラックから
領域■のトラックにトラックジャンプが為されるような
場合でも、システムコントローラ４１は目標トラック及
びその目標トラックが含まれる領域を把握しているため
、クロック出力を行なっていない方の周波数変換回路に
対して、領域■に対応する周波数を出力するように制御
データＤＮ、ＤＭを供給し、シーク中にＶＣＯ出力をｆ
５にロックさせておけばよい。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の光ディスク記録　９ ０ 再生装置は、クロック再生回路から出力される基準クロ
ックを、トラック番号に基ずいて設定された領域に応し
て周波数変換する周波数変換手段を２単位設け、領域単
位で各周波数変換手段から出力されるクロックを交互に
使用して記録再生を行なうようにすることにより、ＣＡ
Ｍ、サンプルドサーポ方式のフォーマットによる光ディ
スクに対して記録密度を向上させることができるととも
に、％　ｂＪが移行した段階でのデータの連続性の阻害
を解消することができるため、例えば音声ブタや映像デ
ータのように連続性が要求されるブタの記録に６適用で
きるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ディスク記録再生装置の実施例を示
すブロック図、 第２図は本発明の実施例におけるクロック生成回路部の
一例を示すブロック図、 第３図は本発明の実施例に適用される光ディスク上の領
域分割の説明図、 第４図は本発明の実施例の動作説明のための波形図、 第５図はサンプルドサーボ方式の光ディスクの説明図、 第６図はサンプルドサーボ方式におけるクロック再生動
作の説明図、 第７図は従来の光ディスク記録再生装置のブロック図、 第８図はクロック再生回路のブロック図、第９図はクロ
ック再生回路の動作説明のための波形図、 第１０図は周波数変換回路のブロック図である。 ３０はクロック再生回路、４１はシステムコントローラ
、４２はエンコーグ、５０Ａ、５０Ｂは周波数変換回路
、７０はスイッチ回路を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録面上に放射上にクロック情報ピットが配設され、前
   記クロック情報ピット間をデータ記録領域とする記録ト
   ラックが周回パターン状に形成される光ディスクに対し
   、角速度一定で回転駆動させながら情報の記録再生を行
   なう光ディスク記録再生装置において、 前記クロック情報ピットの再生出力から所定周波数の基
   本クロックを生成するクロック再生手段と、 前記基本クロックの周波数を所定の周波数に変換したク
   ロックを生成することができる第１及び第２の周波数変
   換手段と、 前記第１及び第２の周波数変換手段それぞれに対し、前
   記光ディスクの記録トラック番号に基ずいて設定された
   領域に応じて、前記第１及び第２の周波数変換手段にお
   ける周波数変換比を設定することができる制御手段を設
   け、 前記第１の周波数変換手段によって生成されるクロック
   と、前記第２の周波数変換手段によって生成されるクロ
   ックとを、前記設定された領域の移行に伴って交互に切
   換えて、前記記録トラックに対する情報の記録再生に用
   いるようにしたことを特徴とする光ディスク記録再生装
   置。