JPH0492258A - 光ディスク及び光ディスク再生装置 - 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］ 本発明は、光ディスク記録媒体に関し、特に、クロツタ
やトラッキング等のサーボ情報の記録領域が記録トラッ
ク方向に沿って間歇的に予め形成されたいわゆるサンプ
ルサーボフォーマットを存する光ディスク記録媒体に関
する。

〔発明の概要〕

本発明は、記録トラック方向に沿ってサーボ領域とデー
タ記録領域とが交互に配置されて成る光ディスク記録媒
体において、ディスク回転中心から放射状に配列される
アドレス領域をサーボ領域のクロツタに従って予め記録
形成し、データ領域には線記録密度が一定となるように
データを記録することにより、ディスクの記録容量を増
加させながらアクセスの容易化及び高速化を可能とする
ものである。

〔従来の技術〕

ディスクの記録トランク上に離散的にサーボ領域（例え
ばｌトラック当たり１０００個〜２０００個程度）を予
め形成し、これらの離散的なサ−水領域から得られるサ
ーボ情報を用いて、サーボ領域間のクロッキングやトラ
ッキングを行いながらデータを記録するような、いわゆ
るサンプルサーボフォーマットの光ディスク記録媒体が
従来より知られている。

このサンプルサーボフォーマットの光ディスク記録媒体
において、−数的にサーボ領域は、隣接トラック間で同
じ位置となるように、すなわちディスク回転中心から放
射状に形成されており、この光ディスクを一定角速度（
ＣＡＶ）で回転駆動しながら、データの記録及び／又は
再生を行うようになっている。

この場合、ディスクの線記録密度は最内周トラックで最
も高く、最外周トラックで最も低くなることから、ディ
スクの最大データ記録容量は、最内周トラックに記録可
能な線記録密度の上限値によって決まってしまい、外周
側では該上限値よりも低い線記録密度で記録が行われる
ことになる。

従って、媒体全体の本来の記録容量よりも低い記録容量
しか実現できず、媒体の利用効率が悪いという問題点が
ある。

〔発明が解決しようとする課題］ そこで、本件出願人は、先に特願昭６３〜３１８１５９
号の明細書及び図面において、サーボ領域のクロック情
報ピント等を再生して得られるクロックの周波数１１を
Ｍ／Ｎ倍に変換した周波数１２のチャンネルクロックを
形成し、この周波数変換比Ｍ／Ｎを光ディスクの記録ト
ランク番号、すなわち径方向の位置に応して変化させ、
この周波数変換したチャンネルクロックを用いて記録ト
ラックに対する情報の記録再生を行うような光ディスク
記録再生装置を提案している。

このような先願技術により、内周側トラックも外周側ト
ランクも略々均一の綿密度で情報の記録再生を行うこと
ができ、記録媒体の利用効率を高めて記録容量を増大さ
せることができる。

ところで、ディスク上の記録データを管理するための単
位ブロックであるセクタは、上記サーボ領域とデータ領
域との一対（これをセグメントという）を複数個（例え
ば数十個程度）まとめて構成されており、上記先願技術
に用いられる光ディスク記録媒体上のセクタは、例えば
第５図に示すように配列されることになる。この第５図
において、各セクタＳＣの先頭セグメントには、トラッ
クアドレス等が上記周波数変換したチャンネルクロック
で書き込まれたアドレスセグメントＳａが配置されてい
るが、外周トラックはどトラック上の記録容量が増加し
ているため、各トラックのアドレスセグメントＳａの位
置がトラック間でずれてくることになる。

この第５図に示す光ディスクに対してデータを記録／再
生するためのディスクアクセスの際に、所望セクタのシ
ーク動作を行うと、サーボ領域を再生して得られるサー
ボクロツタに基づいて上記Ｍ／Ｎ倍の周波数変換を行っ
てチャンフルクロックが静定した後でないと上記アドレ
スセグメントＳａのアドレスを読むことができない。こ
のためシーク動作に時間がかかり、ディスクアクセスの
応答性が劣化するという問題がある。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、
サンプルサーボフォーマットの光ディスク記録媒体であ
って、記録容量を高めながらアクセスタイムを短くして
応答性を高めることが可能な光ディスク記録媒体の捉供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光ディスク記録媒体は、記録トラック方向
に沿ってサーボ領域とデータ記録領域とが交互に配置さ
れて成る光ディスク記録媒体において、上記サーボ領域
はディスク回転中心から放射状に配列されるように予め
形成され、このサーボ領域のクロックに従って記録され
、ディスク回転中心から放射状に配列されるアドレス頭
載を予め形成し、上記データ領域には内外周トラックで
均一の線密度となるようにデータが記録されることによ
り、上述の課題を解決する。

ここで、上記データ領域の記録データの線密度は、内外
周トランクである程度のばらつきを持って均一とすれば
よく、内外周トラックで略々均一の線密度の記録データ
とするためには、上記サーボ領域のクロック周波数に対
し、トラックアドレス（径方向の位置）に応じて内周側
はど小さく、外周側はど大きくなるような比率で周波数
変換されたクロックをデータ記録（及び／又は再生）用
クロックとすればよい。

〔作　用〕

記録データをトラックに依らず略々均一の線密度とする
ことで、ディスク全体での記録容量を増加させると共に
、アドレス領域を中心から放射状に配設してサーボ用ク
ロックにて記録形成しておくことにより、アドレス読み
取りを高速化し、アクセス時の応答性を高める。

〔実施例〕

先ず第１図は、本発明に係る光ディスク記録媒体の一実
施例の概略構成を示す平面図である。

この第１圀に示す光ディスク記録媒体１０において、デ
ィスク回転方向である記録トラ・ツク方向に沿ってサー
ボ領域Ａｓとデータ領域Ａｄとが交互に配置されており
、１つのサーボ領域Ａｓと連続するデータ領域Ａｄとで
１つのセグメントを構成している。各サーボ領域Ａｓは
、ディスク回転中心Ｒ８から放射状に配列されるように
予め形成（いわゆるプリフォーマット）されている。ま
た所定数のセグメント（第１図では４セグメント、通常
は数十セグメント）毎に１つのアドレスセグメントＳ、
ａが設けられており、これらのアドレスセグメントＳａ
は、上記サーボ領域Ａｓのクロック情報に基づくサーボ
用クロックに従ってアドレス情報が予め記録され、ディ
スク回転中心Ｒ６から放射状に配列されている。アドレ
スセグメントＳａ以外のセグメントの各データ領域Ａｄ
には、所定のチャンネルクロック（データ用クロック）
に従ってデータが記録されるようになっている。

この所定のチャンネルクロックとは、サーボ領域Ａｓの
クロック情報を再生して得られる上記サーボ用クロック
の周波数ｆ、をＭ／Ｎ倍に変換した周波数ｒｚｃ−ｆ＋
・Ｍ／Ｎ　）のクロックであり、周波数変換比Ｍ／Ｎは
、光ディスクの記録トラック番号、すなわち径方向の位
置に応じて変化している。この周波数変換比Ｍ／Ｎを内
周側で小さく、外周側で大きく設定することで、データ
用のチャンネルクロックを内周側で低く、外周側で高く
することにより、内周、外周の各記録トラックの線記録
密度が略々均一となるようにしている。すなわち、上記
周波数変換したチャンネルクロックを用いて記録トラッ
クの各データ領域Ａｄに対するデータの記録／再生を行
うわけである。従って、一定のデータ量から成るセクタ
は、第１図の各セクタＳＣに示すようになり、セクタ境
界とアドレスセグメントによる区分とが一致しなくなる
が、これは、セグメント単位での管理を行うこと等によ
り解決できる。

第２図は、上記アドレスセグメントＳａの具体例を示し
ている。この第２図の例では、アドレスセグメントＳａ
及び該アドレスセグメントＳａに続くデータセグメント
Ｓｄを示しており、例えば６２セグメントに１セグメン
トをアドレスセグメントＳａで、残り６１セグメントを
データセグメントＳｄとする。１セグメントは例えば１
３２ビツト（チャンネルビット）とし、各セグメントの
先頭２２ビツトがサーボ領域Ａｓとして予め形成（プリ
フォーマット）されている、このサーボ領域Ａｓの２２
ビツトの３ビツト目から８ビツト目までの６ビツトスロ
ソトに２個のビットＰ　Ｅ、　Ｐ　Ｆをグレイコードに
従って形成している。サーボ領域Ａｓの１１ビツト目と
１７ビツト目には、トラック中心（図中−点鎖線）から
トラック幅方向の互いに逆の向きにずれた位置にいわゆ
るウォブルビットＰ　ａ、　Ｐ　＠が形成されており、
再生ＲＦ信号中のこれらのウォブルビン［’Ａ、Ｐおの
検出強度の差がＯとなるように、トラッキングサーボが
かけられる。サーボ領域Ａｓの１４ビツト目には、クロ
ック再生のためのクロックビット（クロック情報ビット
）Ｐｃが形成されている。各セグメントのサーボ領域Ａ
ｓのクロックビットＰ、の間には、チャンネルビットの
１３２ビツト分が存在することになるから、クロックビ
ットＰＣの検出区間を１３２分割する所定周波数ｆ１の
信号を基本クロックφ１とすればよい、アドレスセグメ
ントＳａ内のサーボＨＭＡｓの次には、２２ビツトのセ
クタマークＳＭが配置され、以下トラックアドレスＴＡ
のＭＳＢの１１ビツト、ＬＳＢの１１ビツト等から成る
計５５ビットのトラックアドレスＴＡの領域が配置され
、次にアドレスセグメント番号ＡＳＨの１１ビツトが配
置されるようになっている。ここで、トラックアドレス
ＴＡやアドレスセグメント番号ＡＳＮの領域は、４−１
１変調により元の１バイトデータが１１チヤンネルビツ
トに変換された信号にて記録ビットが形成されたもので
ある。なお、データセグメントＳｄのサーボ領域Ａｓに
続くデータ領域Ａｄには、例えば４−１１変調により変
調されたデータが記録されるわけであるが、この記録デ
ータのクロック（データ用クロック）は、上記基本クロ
ックφ１の周波数ｆ１のＭ／Ｎ倍の周波数ｆｚ（＝ｆ＋
・Ｍ／Ｎ　）とされ、このときの周波数変換比Ｍ／Ｎは
、トラックアドレス、すなわちディスク径方向の位置に
応じて決定されるようになっている。この周波数変換さ
れたデータ用のチャンネルクロックφ、を用いて、記録
トラックのデータセグメントＳｄ内の各データ領域Ａｄ
に対するデータの記録／再生を行うわけである。

次に第３図は、いくつかの（３つの）代表的なトラック
についてのサーボ領域Ａｓとデータ領域Ａｄとの関係を
模式的に示す図である。第３図において、トラックＴＲ
，は最も内側のトラックを示し、トランクＴＲ，は中間
位置のトラックを、トラックＴＲ，は最も外側のトラッ
クをそれぞれ示しており、ディスク回転中心をＲ８とし
ている。

この第３図では、理解を容易化するために、同心円状ト
ラックを直線で示し、中心Ｒ６からの距鯨、トラック上
の各領域ＡｓとＡｄ、チャンネルビットスロットの間隔
等の比率を実際の各比率とは）？ならせて、視覚的に判
別し易くしている。

この第３図において、トラックＴＲ，〜ＴＲ。

の各サーボ領域Ａｓ＋＋　Ａｓｚ＋　Ａｓｓは、ディス
ク回転中心Ｒ６から放射状に配列され、一定角速度かつ
一定周波数の基本クロックφ１にて記録形成されている
ことより、ビットスロット間隔は内側のトランクＴＲ，
が狭く、外側はど広くなっている。

これに対して、各データ領域Ａｄｄ、　Ａｄｚ、　Ａｄ
ｓは、トラックアドレス（径方向位置）に応して周波数
が変化するデータ用クロックφ２にて記録／再生が行わ
れ、このクロックφ、の周波数ｆ２は、内側トラックを
低く、外側トラックを高くして、略々均一の線密度とな
るように設定されている。従って、内側のトラックＴＲ
，のデータ領域Ａ　ｄ　＋に比べて、外側のトラックＴ
Ｒ，のデータ領域Ａｄ。

のデータ記録容量が大きくなる。第３図の例では、内側
のトラックＴ　Ｒ＋　のデータ領域Ａｄ、に記録される
データ量Ｘ、を、中間位置トラックＴＲ２のデータＳＮ
域Ａ　ｄ　！及び外側のトラックＴ　Ｒ’ｓのデータｆ
Ｊ　Ｍ　Ａ　ｄ　ｓにそのまま示しており、この図から
も外側トラックＴＲ，のデータ領域Ａｄ、のデータ記録
容量が大きいことが明らかである。

次に、上記光ディスク記録媒体ｌＯの任意のトラック上
のデータ領域Ａｄに対してデータを記録／再生するため
の光ディスク記録／再生装置の具体例について、第４図
を参照しながら説明する。

この第４図において、光ディスク１０はスピンドルモー
フ２０により一定角速度（ＣＡＶ）で回転駆動され、こ
のディスク回転に伴って光ヘッド２１が光ディスク１０
をレーザ光で走査することにより、光学的（あるいは磁
気光学的）にデータを記録／再生する。

光ヘツド２１内には、レーザ駆動回路２２にて駆動され
てデータ記録／再生用のレーザ光を出力するレーザ光源
や、レーザ光源からのレーザ光の光ディスク１０による
反射光を検出するフォトディテクタ等が設けられている
。光へノド２１からの再生ＲＦ信号は、データ再生処理
系の第１の前置増幅器２３からＡ／Ｄ　（アナログ／デ
ジタル）変換器２４を介しデジタルイコライザ２５に供
給されてイコライザ処理が施され、デコーダ２６にて再
生デジタルデータＩ）ｏｕｔにデコードされて出力され
るようになっている。また、上記再生ＲＦ信号は、サー
ボ情報再生処理系の第２の前置増幅器２７からヘッドサ
ーボ回路２８及びスピンドルサーボ回路２９に供給され
ると共に、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、光ヘツド２１内のいわゆる２
軸アクチユエータを駆動制御して、トラッキングサーボ
やフォーカスサーボを行うものである。すなわちこのヘ
ッドサーボ回路２８は、上記第２図と共に説明したトラ
ッキング用のウォフルビットＰＡ、Ｐ、の再生出力に基
づいてトラッキングエラーを検出してトラッキングサー
ボ制御を行うと共に、サーボ領域Ａｓのピントの無い反
射面部分を利用してフォーカスサーボ制御を行う。

また、スピンドルサーボ回路２９は、上記第２図のクロ
ックビットＰＣの再生出力に基づき、上記スピンドルモ
ータ２０の回転角度誤差を検出してモータ駆動回路４０
を駆動し、スピンドルモータ２０を回転駆動制御するこ
とにより、光ディスク１０が一定角速度（ＣＡＶ）で回
転するように、スピンドルサーボ制御する。

次に、クロック再生回路３０は、光ヘット２１からアン
プ２７を介して得られる再ｑＲＦ信号中の上記クロック
ピットＰ、検出パルスに同期がとられかつ１３２倍の周
波数（上記周波数１．）の基本クロックφ、を出力する
ようなＰ　Ｌ　Ｌ回路構成を有している。このクロック
再生回路３０からの基本クロックφ１は、ＰＬＬ回路等
を用いて成る周波数変換回路５０に送られている。また
基本クロックφ、は、ヘッドサーボ回路２８、スピンド
ルサーボ回８２９、及び切換回路３１にそれぞれ送られ
ている。

周波数変換回路５０は、クロック再生回路３０からの基
本クロックφ１の周波数ｆ１を、Ｍ／Ｎ倍の周波数ｆｔ
に変換するものであり、この周波数変換比Ｍ／Ｎは、光
ヘッド２１が走査しているトラックのトラックアドレス
に応して変化するように、システムコントローラ４１に
より制御されている。すなわち、周波数変換回路５０内
には、入力される基本クロックφＩを１／Ｎに分周する
第１のプログラマブルデバイダと、Ｐ　Ｌ　Ｌ回路系の
ＶＣＯ発振出力（周波数ｆ、＝ｆ、−Ｍ／Ｎ）を１／Ｍ
に分周する第２のプログラマブルデバイダとが設けられ
ており、これらの２つのプログラマブルデバイダからの
出力信号の位相差がＯとなるようにＰ　Ｌ　Ｌ制御する
ことにより、周波数ｒ２のデータ用クロックφ、を得て
いる。これらの各プログラマブルデバイダの分周比であ
る１／Ｎ及び１／Ｍを、システムコントローラ４１から
の制御データＤＮ、Ｄ、Ｉにより可変制御する。そして
、光ヘッド２１の走査トラックが内側のときは上記変換
比Ｍ／Ｎを小さくして周波数ｆ２を低く抑え、走査トラ
ックが外側になるほどＭ／Ｎを大きくして周波数ｆ２を
高くすることにより、光ディスク１０上の線記録密度が
いずれのトラックでも略々均一となるように制御するわ
けである。

このように、走査トラ、りの径方向位置（トラックアド
レス）に応じた周波数ｆ、とされた周波数変換回路５０
からのデータ用クロックφ２は、切換回路３１に送られ
ている。この切換回路３１は、システムコントローラ４
１からの制御信号に応して切換制御されるようになって
おり、具体的には、上記光ヘッド２１が光ディスク１０
の上記アドレスセグメントＳａ（内の特にトラックアド
レスＴＡの部分）を走査するときに周波数ｆ１の基本ク
ロック（サーボ用クロック）φ１を、またデータ頭載Ａ
ｄを走査するときに周波数ｆ２のデータ用クロックφ、
を、それぞれデータ再生系の位相制御回路６０に送るよ
うに切換制御される。

位相制御回路６０からは、上記Ａ／Ｄ変換器２４やイコ
ライザ２５等を動作させるためのクロックが出力される
。また、周波数変換回路５０からのデータ用クロックφ
８は、データ記録系のエンコーダ４２に送られている。

エンコーダ４２は、記録モード時に、入力された記録デ
ータＤＩＮを上記データ用クロックφ２に同期した記録
タイミングパルスに変換してレーザ駆動回路２２に供給
するようになっている。

ここで、データ記録モード時においてもデータ再生モー
ド時においても、光ディスクｌＯに対するトラックアク
セスのために、上記アドレスセグメントＳａ内のトラッ
クアドレスＴＡを読み取ることが必要とされるが、この
アドレスセグメントＳａ（内のトラックアドレスＴＡ）
を光ヘッド２１が走査している間は、切換回路３１が上
記基本クロックφ１をデータ再生系に送っている。これ
は、本発明実施例の光ディスク１０のアドレスセグメン
トＳａ内のトラ・ツクアドレスＴＡが、一定角速度で回
転駆動されているときの基本クロックφ１で書き込まれ
ているからであり、これによって、周波数変換回路５０
の動作が安定化する前でもトラックアドレスＴＡを読み
取ることが可能となり、アクセスの高速化が図れる。

すなわち、周波数変換回路５０からのデータ用クロック
φ２は、光ディスク１０に対して光へノド２１が現在走
査中のトラックアドレスが決定されないと上記周波数変
換比Ｍ／Ｎが定まらないため、応答に時間がかかる。そ
こで、アドレスセグメントＳａを回転中心から放射状に
配設するとともに、トラックアドレスＴＡを基本クロッ
クφに従って記録形成しておくことにより、トラック応
答性の高速化を実現しているものである。

なお、本発明は上記実施例のみに限定されるものではな
く、例えば光ディスクＩＯとしては、種々の光磁気ディ
スクや追記型光ディスク等を使用できる。また、光ディ
スク記録媒体に対して記録／再生を行う装置は、第４図
の例に限定されないことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したことからも明らかなように、本発明に係る
光ディスク記録媒体によれば、ディスク上のトラックの
内外周位置に依らず、略々均一の線密度の記録データと
することで、ディスク全体での記録容量を増加させると
共に、アドレス領域を中心から放射状に配設してサーボ
用クロックに従って記録形成しておくことにより、アド
レス読み取りを高速化し、アクセス時の応答性を高める
ことができる。すなわち、ディスク記録容量を増大させ
ながら、アクセス時の応答速度低下を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光ディスク記録媒体の一実施例の
概略構成を示す平面図、第２図はアドレスセグメントの
具体例を説明するための図、第３図はディスク内外周の
３つのトランクについてのサーボ領域とデータ領域との
記録パターンの違いを示す模式図、第４図は一実施例と
なる光ディスク記録媒体に対して記録／再生を行うため
の装置の一例を示すブロック回路図、第５図は内外周の
トラックで綿密度を均一化した光ディスクの一例を示す
概略平面図である。 １０・・・・・・光ディスク記録媒体 Ａｓ・・・・・・サーボ領域 Ａｄ・・・・・・データ領域 Ｓａ・・・・・・アドレスセグメント Ｓｄ・・・・・・データセグメント ＴＡ・・・・・・トラックアドレス

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録トラック方向に沿ってサーボ領域とデータ記録領域
   とが交互に配置されて成る光ディスク記録媒体において
   、 上記サーボ領域はディスク回転中心から放射状に配列さ
   れるように予め形成され、 このサーボ領域のクロックに従って記録され、ディスク
   回転中心から放射状に配列されるアドレス領域を予め形
   成し、 上記データ領域には内外周トラックで均一の線密度にて
   データが記録されることを特徴とする光ディスク記録媒
   体。