JPH07262692A

JPH07262692A - ディスク記録再生方式

Info

Publication number: JPH07262692A
Application number: JP5615494A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Shirane; 京一白根
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1995-10-13
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: JP3458445B2

Abstract

(57)【要約】【目的】記録容量はＣＬＶ方式と同じに理論的な最大
値を得、アクセス時間はＣＡＶ方式のアクセス時間を得
る。【構成】ＣＬＶ方式でフォーマットされたディスク２
１を半径上の位置に応じて仮想ゾーンに区分し、区分さ
れた各ゾーンに対して記録再生するに際し、ディスクを
ＣＡＶ方式で回転させ、各ゾーン毎に半径方向の内側か
ら外側に向かって階段状に周波数が高くなる異なる記録
再生クロックを使用する。このようにした場合、各ゾー
ン中の内周側に比較して外周側ではデータ部Ｄの長さが
長くなるが、この長さの長くなる分バッファ部ＢＦを設
けておくことにより、ＣＬＶ方式でフォーマットされた
ディスクをＣＡＶ方式で回転させて使用することができ
る。これにより、ＣＬＶ方式による大記録容量とＣＡＶ
方式による高速アクセス性を同時に成立させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、追記型光デ
ィスクドライブに適用して好適なディスク記録再生方式
に関する。なお、この明細書または添付図面中、「記録
再生」の用語は、記録及び（又は）再生を意味するもの
とする。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ディスク記録再生方式として
は、ディスク上のセクタの配置とスピンドルモータの速
度（ディスクの回転）制御法に対応して、ＣＡＶ（Cons
tant Angular Velocity ：角速度一定），ＣＬＶ（Cons
tant Linear Velocity：線速度一定）およびＭＣＡＶ
（Modified CAV：ゾーン角速度一定）の各方式が良く知
られており実用に供されている。

【０００３】図５は、ディスクの回転制御系を一般化し
たブロック図である。なお、図示はしていないが、記録
再生ヘッドはディスク１の半径方向Ｒに移動されるよう
になっている。図５において、ディスク１はスピンドル
モータ２によって軸３の一端を介して回転させられる。

【０００４】軸３の他端には、周波数発電器等の回転数
を検出する回転センサ４が取り付けられている。回転セ
ンサ４の出力から回転数検出回路５で回転数信号Ｓ₁が
形成される。回転数信号Ｓ₁は、比較回路６の比較入力
端子に供給される。比較回路６の基準入力端子には、端
子７を通じて所定の回転数の基準信号Ｓ₂が供給されて
いる。

【０００５】したがって、比較回路６によって回転数信
号Ｓ₁が表す回転数値と基準信号Ｓ ₂が表す基準回転数
値とが比較され、その誤差がゼロ値になるように駆動回
路８から駆動信号Ｓ₃がスピンドルモータ２に供給され
ることで、いわゆるサーボループが構成され、ディスク
１は基準信号Ｓ₂が表す基準回転数値で回転されること
になる。なお、このサーボループは、サーボの精度を上
げるために位相制御ループおよび速度制御ループが個別
に構成されたり、位相補償回路が付加されたりするが、
図５では簡略化しているので図示していない。

【０００６】以下、この図５を適宜参照しながら上記３
つの方式について説明する。第１にＣＡＶ方式は、ディ
スク１の回転を常時一定回転数に保持しながらディスク
１に対して記録再生を行う方式である。したがって、基
準信号Ｓ₂の値は半径に対して一定値に設定される。図
６Ａは、ＣＡＶ方式で記録されたディスク１のフォーマ
ットを示している。図中、符号１０，１１で示すハッチ
ング領域は、それぞれ、内外周側における各トラックの
単位セクタの記録領域を示している。この図から分かる
ように、ＣＡＶ方式のディスクフォーマットでは、ディ
スク１の内周側から外周側に向かって徐徐に単位セクタ
を記録するのに必要な実際の、すなわち物理的なディス
ク１上の周方向の長さが長くなっている。結局、このＣ
ＡＶ方式では、ディスク１の内周側から外周側に向かっ
て徐徐に記録密度が低下するので、全体としての記録容
量は比較的に小さいといえる。

【０００７】第２にＣＬＶ方式は、ディスク１の回転を
ディスク１の半径に反比例（基準信号Ｓ₂をそのように
設定する。）した回転速度に変化させながらディスク１
に対して記録再生を行う方式である。図６Ｂは、ＣＬＶ
方式で記録されたディスクのフォーマットを示してい
る。符号１２、１３で示すハッチング領域は、それぞ
れ、内外周側における各トラックの単位セクタの記録領
域を示している。記録領域１２，１３の周方向の長さは
同一になっている。したがって、ディスク１の全面で同
一の記録密度が得られるので、記録容量が理論的には最
大になる。記録容量はＣＡＶ方式に比較して、通常、
１．５倍程度になっている。

【０００８】しかし、このＣＬＶ方式では、線速度を一
定に保持するためには記録再生ヘッドのディスク１の半
径方向Ｒの位置に対応してスピンドルモータ２の回転数
を変化させる必要がある。つまり、基準信号Ｓ₂の値
（基準回転数値）を記録再生トラックナンバー（トラッ
ク番号）の関数として定義することが必要になる。この
ＣＬＶ方式では、記録再生ヘッドの半径方向Ｒへの任意
のセクタに対するアクセスに伴ってディスク１の回転数
を変化させることが必須であり、特に、例えば、比較的
に内周側から比較的に外周側への長距離区間の記録再生
ヘッドの移動時におけるアクセス時間が相当に長くなる
という欠点がある。

【０００９】なお、ＣＡＶ，ＣＬＶの両方式とも単位時
間当たりに記録再生するセクタ数は一定であるので、デ
ータ転送速度は、ディスク１の全面で同一の速度にな
る。言い換れば、記録再生クロックの周波数がディスク
１の全面で同一の周波数である。

【００１０】第３にＭＣＡＶ方式は、ＣＡＶ方式の利点
を生かしながら記録容量の増加を目的とした方式であ
る。基準信号Ｓ₂の値は半径に対して一定である。図６
Ｃは、このＭＣＡＶ方式で記録されたディスク１のフォ
ーマットを示している。この方式では、ディスク１の記
録再生面を複数の物理的なゾーン１６ａ，１６ｂ，１６
ｃ，…に区分し、各ゾーン内ではＣＡＶ方式で記録再生
を行う。ゾーンが切り替わると、記録再生クロックの周
波数が切り替えられ、そのゾーン内で使用可能な最高ク
ロック周波数を新たに設定して記録再生を行う。この結
果、各ゾーンの最内周トラックにおける記録領域１７
ａ，１７ｂ，１７ｃ，…の長さ、すなわち単位セクタ長
が一定、言い換えれば、記録密度が同一になり、外周に
向かうにしたがってトラック当たりのセクタ数が増加す
る。このＭＣＡＶ方式では、ゾーン毎に記録再生クロッ
クの周波数が変化するので、データ転送速度がゾーンに
よって変化する。

【００１１】図７は、上述の３方式についてのディスク
記録容量を比較して示している。図７において、横軸
は、ディスク１の記録領域の最内周の半径ｒ₀のトラッ
クから最外周の半径ｒ_maxまでのトラックを示してお
り、縦軸は所定の半径ｒに対応するトラック当たりのセ
クタ数を示している。半径ｒ₀のトラックのセクタ数を
Ｓ ₀で表し、半径ｒ_maxのトラックのセクタ数をＳｍａ
ｘで表している。したがって、面積がディスク１の記録
容量に対応する。ハッチングを施した点線で示した長方
形がＣＡＶ方式、その長方形部分を含む一点鎖線で示し
た階段状図形がＭＣＡＶ方式、長方形部分を含む実線で
示した台形がＣＬＶ方式による記録容量を示している。
このようにＣＬＶ方式の記録容量が理論的には最大の記
録容量になる（図７例では、ＣＡＶ方式の約１．５
倍）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、ＣＡ
Ｖ方式はアクセス時間は短いが、記録領域がディスク１
の外周側に移るにつれて線記録密度が低くなるので全体
としての記録容量が小さいという問題がある。

【００１３】また、ＣＬＶ方式は、線速度が一定で記録
されるので記録容量が大きい（ＣＡＶ方式の約１．５
倍）が、半径に応じてスピンドルモータ２の回転数を変
化させる必要があるのでアクセス時間が長いという問題
がある。

【００１４】さらに、ＭＣＡＶ方式では一定の回転数で
あるのでアクセス時間が短くＣＬＶ方式に近い記録容量
が得られるが、ディスクを物理的な固定のゾーンに分割
しているので、常に絶対アドレスを正確に管理しながら
記録再生クロックの切り替え制御を行なわなければない
という複雑さがある。またデータ転送速度が内外周で２
倍違うので、同様に、制御が複雑になるという問題があ
る。

【００１５】そこで、これらの課題を考慮して、本願発
明者は、特願平４−３１７２２３号出願に係わる明細書
に記載された技術を考えた。この発明は、この技術を改
良した発明であり、この発明の課題を事前に明らかにす
るために以下この先行技術を簡単に説明する。

【００１６】図８は、この技術を説明するための線図で
ある。この技術では、ＣＬＶ方式でフォーマットされた
中心Ｏの光ディスク２１を半径位置に応じてｍ個の仮想
ゾーンＶ（Ｖ＝１，２，３，……，ｍ）に区分し、区分
された各仮想ゾーンＶに記録再生するに際し、半径方向
Ｒの内側から外側に向かって各仮想ゾーンＶ毎に階段状
に周波数が高くなる異なる記録再生クロックを発生させ
るとともに、各仮想ゾーンＶ内では半径ｒの増加に応じ
てディスク２１の回転数を減少させるようにしたので、
記録再生クロック周波数の増加の割合とディスクの回転
数の減少の割合とを適切に選定することにより、線記録
密度一定の記録再生を行うことができる。

【００１７】すなわち、この技術によれば、記録容量は
ＣＬＶ方式と同じに理論的な最大値が得られ、一方、ア
クセス時間はＣＡＶ方式に近いアクセス時間が得られる
という効果を有する。

【００１８】このようにこの技術によれば、記録再生ク
ロックの周波数を階段状に切り換えることで、ディスク
の回転数の変動を少なく抑えている。

【００１９】しかしながらディスクの回転数の変動を少
なく抑えることができるとしても、ディスクの回転数を
可変にしなければならず、そのための回転制御系の構成
が複雑になる。

【００２０】この発明はこのような課題を考慮してなさ
れたものであって、ＣＬＶ方式のディスクの回転制御を
完全なＣＡＶ方式で行うことを可能とするディスク記録
再生方式を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】第１のこの発明は、ＣＬ
Ｖ方式でフォーマットされたディスク２１に対する記録
再生を行うディスク記録再生方式において、ディスク２
１を半径位置に応じて仮想ゾーンＶに区分する手段５０
と、ディスク２１をＣＡＶ方式で回転させる手段２と、
ＣＡＶ方式で回転されるディスク２１の区分された各仮
想ゾーンＶに対して記録再生するに際し、半径方向Ｒ内
側から外側に向かって各ゾーン毎に階段状に周波数ｆが
高くなる異なる記録再生クロックＣＫを発生するクロッ
ク発生手段２９とを有し、ＣＬＶ方式でフォーマットさ
れたディスク２１をＣＡＶ方式で回転させて使用するよ
うにしたものである。

【００２２】第２のこの発明は、第１のこの発明におい
て、ディスク２１の１トラック上の記録部分の単位領域
Ｐ内の終わりの部分に緩衝領域ＢＦを確保し、この緩衝
領域ＢＦにより、仮想ゾーンＶ内における記録領域長Ｄ
の偏差（記録領域長Ｄの伸び縮み）を吸収するようにし
たものである。

【００２３】第３のこの発明は、第１及び第２のこの発
明において、所定の仮想ゾーンＶ＝ｉに対して記録再生
中に、この所定の仮想ゾーンに隣接する仮想ゾーン、例
えば、Ｖ＝ｉ＋１に記録再生領域が移行した場合には記
録再生クロックＣＫの周波数ｆｉを可変せずに所定の仮
想ゾーンＶ＝ｉに対して設定された周波数ｆｉの記録再
生クロックＣＫで所定の仮想ゾーンＶ＝ｉに隣接する仮
想ゾーンＶ＝ｉ＋１に対して連続的に記録再生するよう
にしたものである。

【００２４】第４のこの発明は、第１及び第２のこの発
明において、例えば、図４に示すように、所定の仮想ゾ
ーンに対して記録再生クロックＣＫ₁で記録再生中に、
この所定の仮想ゾーンに隣接する仮想ゾーンに記録再生
領域が移行する場合には、予め、この隣接する仮想ゾー
ンに対する同期した周波数を有する記録再生クロックＣ
Ｋ₂を準備し、上記隣接する仮想ゾーンに移行すると
き、準備した記録再生クロックＣＫ₂に切り換えるよう
にしたものである。

【００２５】

【作用】第１のこの発明によれば、ＣＬＶ方式でフォー
マットされたディスクを半径位置に応じて仮想ゾーンに
区分し、区分された各ゾーンＶに対して記録再生するに
際し、ディスクをＣＡＶ方式で回転させ、各ゾーン毎に
半径方向内側から外側に向かって階段状に周波数が高く
なる異なる記録再生クロックを使用することで、ＣＬＶ
方式でフォーマットされたディスクをＣＡＶ方式（回転
数一定）で回転させて使用することができるようにして
いる。

【００２６】第２のこの発明によれば、第１のこの発明
において、ディスクのトラック上の記録部分の単位領域
内の終わりの部分に緩衝領域を確保し、この緩衝領域に
より、仮想ゾーン内における記録領域長の偏差を吸収す
るようにしているので、確実にＣＬＶ方式でフォーマッ
トされたディスクをＣＡＶ方式（回転数一定）で回転さ
せて使用することができる

【００２７】第３のこの発明によれば、第１及び第２の
この発明において、所定の仮想ゾーンに対して記録再生
中に、この所定の仮想ゾーンに隣接する仮想ゾーンに記
録再生領域が移行した場合には上記記録再生クロックの
周波数を可変せずに上記所定の仮想ゾーンに対して設定
された周波数の記録再生クロックで上記所定の仮想ゾー
ンに隣接する仮想ゾーンに対して連続的に記録再生する
ようにしている。このようにした場合には、ゾーンを横
切る際に記録再生クロックを切り換える必要がない。

【００２８】第４のこの発明によれば、第１及び第２の
この発明において、所定の仮想ゾーンＶ＝ｉに対して記
録再生中に、この所定の仮想ゾーンに隣接する仮想ゾー
ン（例えば、Ｖ＝ｉ＋１）に記録再生領域が移行する場
合には、予め、この隣接する仮想ゾーンに対する同期し
た周波数を有する記録再生クロックを準備し、上記隣接
する仮想ゾーンに移行するとき、上記準備した記録再生
クロックに切り換えるようにしている。ゾーンを１回横
切ることに限らず、連続して２回横切る記録再生時にも
安定に記録再生を行うことができる。

【００２９】

【実施例】以下、この発明ディスク記録再生方式の一実
施例について図面を参照して説明する。なお、以下に参
照する図面において、上記の図５〜図８に示したものに
対応するものには同一の符号を付けている。また、必要
に応じて上記の図面をも適宜参照して説明する。

【００３０】この実施例で使用するディスクのフォーマ
ットは図６Ｂに示したＣＬＶディスクのフォーマットで
ある。このようにＣＬＶ方式でフォーマットされたディ
スクの符号を２１（図８のディスクも符号２１にしてい
る。）にする。

【００３１】図１は、例えば、追記型の光ディスクであ
るディスク２１のセクタフォーマットを示している。こ
のセクタフォーマットは、ＩＳＯ／ＩＥＣＤＩＳ１
００８９に規定された書換可能型（追記型としても使用
できる）の光ディスクであり、図１中、矢印Ｑは、記録
再生の際におけるヘッドの相対的なトレース方向を示し
ている。

【００３２】１トラック上の記録部分の単位領域である
太線で囲んだセクタＰは、１つ前のセクタＰ−１のバッ
ファ部（緩衝領域）ＢＦに続くところの、プリフォーマ
ット（例えば、エンボスによるプリピット）されたヘッ
ダー部Ｈとそのヘッダ部ーＨに続くオフセット部ＯＦ及
びこのオフセット部ＯＦに続くデータ部（記録領域長）
Ｄさらにこのデータ部Ｄに続くバッファ部ＢＦとから構
成されている。セクタＰのバッファ部ＢＦの次には、次
のセクタＰ＋１のヘッダー部Ｈが続くようになってい
る。

【００３３】１セクタ長ＳＬは、上記セクタフォーマッ
トでは、１３６０Ｂ（バイト）であり、ヘッダー部Ｈの
長さは５２Ｂ、オフセット部ＯＦの長さは１４Ｂ、デー
タ部Ｄの長さは１２７４Ｂ、バッファ部ＢＦの長さは２
０Ｂである。データ部Ｄとバッファ部ＢＦは実際には、
記録（追記）可能な同一の領域であり、データ部Ｄに対
する追記等の書き込みの際におけるそのデータ部Ｄの物
理的長さが変動してもそれを吸収するための領域とし
て、バッファ部ＢＦが設けられている。データ部Ｄとバ
ッファ部ＢＦとの間に物理的な境界があるわけではな
い。この例において、バッファ部ＢＦの長さの割合は、
それぞれのバイト長の比から簡単に求められセクタ長Ｓ
Ｌに対して１．４７％、データ部Ｄに対して１．５７％
である。

【００３４】周知のように、ヘッダー部Ｈには、そのセ
クタＰの先頭を表すセクタマーク、ＰＬＬ（位相ロック
ループ）のためのＶＦＯ（可変周波数発振）部、トラッ
ク番号やセクタ番号が記録されているＩＤ部とが形成さ
れている。データ部Ｄには、追記されるＶＦＯ部、シン
ク部に続いてユーザがデータを追記又は消去・書換（光
磁気ディスク等書換可能型ディスクの場合）を行うこと
ができるデータフィールド部が存在する。オフセット部
ＯＦは、リード（読み出し）専用のヘッダー部Ｈとリー
ド・ライトの切換可能なデータ部Ｄとの同期の切り替わ
り部である。したがって、ヘッダー部Ｈとデータ部Ｄと
では、リード・リード又はリード・ライト（書き込み／
追記）の順でクロックが切り換えられるようになってい
る。

【００３５】図２Ａは、このようにフォーマット（プリ
フォーマット）された光ディスク２１の仮想ゾーン｛実
際に物理的に区分されているわけではなく、論理的にリ
ング状に区分されたゾーン（図８をも参照）｝の区分を
示している。記録再生に際しては、まず、記録領域を半
径方向Ｒに沿って、記録領域の最内周半径ｒ₀から最外
周半径ｒ_maxまでｍ個のゾーンＶ（Ｖ= １，２，３，…
ｉ，ｉ＋１，……，ｍ−１，ｍ）に仮に（仮想的に）区
分する（以下、ゾーンＶを仮想ゾーンＶという。また、
意味が明瞭であるときは、仮想ゾーンを単にゾーンとい
う。）。総ゾーン数はｍ個になる。

【００３６】各仮想ゾーンＶに対応してゾーンナンバー
（ゾーン番号）ｎを割り当てる。ゾーン番号ｎは、ｎ＝
０，１，２，３，…，ｉ−１，ｉ，…，ｍ，ｍ−１とす
る。

【００３７】図３は、この実施例によるディスク記録再
生方式が適用されたディスク記録再生装置（ディスクド
ライブ）の構成を示している。

【００３８】このディスク記録再生装置のスピンドルモ
ータ２は、完全なＣＡＶ方式で回転させられる。すなわ
ち、基準回転数信号発生器９から出力される基準回転数
信号Ｓ₂が、比較回路６、駆動回路８、スピンドルモー
タ２、周波数発電器等の回転センサ４、回転数検出回路
５から構成されるサーボループのその比較回路６の一方
の入力端子に供給されることで、スピンドルモータ２
は、この基準回転数信号Ｓ₂が表す一定の回転数値で一
定回転するようになっている。

【００３９】一方、記録再生の各種制御を行う制御手段
として又タイミング発生器としても機能するシステムコ
ントローラ５０は、外部のホストコンピュータに接続さ
れるとともに、内部の各回路に接続される。

【００４０】システムコントローラ５０は、ＣＰＵ（中
央制御装置）、ソフトウェアが組み込まれるＲＯＭ（読
み出し専用メモリ）、ワーク用のＲＡＭ、データバッフ
ァ（ホストコンピュータから供給されるデータを一旦貯
めるとともに、ディスク２１から読み出された再生デー
タＲＤを一旦貯める用等に供される）、光ヘッド３１の
サーボ制御（トラッキング制御、フォーカス制御、シー
ク制御等）用のプロセッサ、ＳＣＳＩインタフェース等
を含んでいる。

【００４１】システムコントローラ５０にはホストコン
ピュータから記録再生コマンド等が供給される。この記
録再生コマンドをシステムコントローラ５０が解読し、
その記録再生の対象となるセクタ番号ＳＮ（セクタ番号
ＳＮは光ディスク２１の最内周側のトラックから最外周
側のトラックに向かって連続的に増加（０，１，２，…
…）するようになっているものとする。）を換算回路で
あるゾーン換算回路２８に供給する。ゾーン換算回路２
８は、供給されたセクタ番号ＳＮに対応するゾーン番号
ｎをＰＬＬシンセサイザ構成のシンセザイザ２９の一の
入力端子に供給する。

【００４２】このシンセサイザ２９の他の入力端子に
は、システムコントローラ５０から総ゾーン数ｍ（ｍの
値は例えば１４７ゾーン）が供給される。シンセサイザ
２９のさらに他の入力端子には基準発振器３０から周波
数ｆ₀の基準クロックＣＫ₀が供給される。

【００４３】シンセサイザ２９からは、これらゾーン番
号ｎ、総ゾーン数ｍ及び基準クロックＣＫ₀に基づいて
周波数ｆのクロックＣＫが発生され、このクロックＣＫ
は書き込み用クロックとして記録回路３３の一の入力端
子に供給されるとともに、シンクロナイザ３７の一の入
力端子に供給される。

【００４４】記録回路３３の他の入力端子にはシステム
コントローラ５０から端子２２を通じて記録データＷＤ
が供給される。記録回路３３からは、この記録データＷ
ＤがクロックＣＫ（又はその逓倍クロック）により所定
変調された記録信号ＷＳがマルチプレクサ３２の一の固
定入力端子３２ｂに供給される。

【００４５】マルチプレクサ３２の切り換え制御端子３
２ｄには、システムコントローラ５０から書き込みゲー
ト信号ＷＧが供給され、この書き込みゲート信号ＷＧが
ハイレベルのときに、マルチプレクサ３２は図示のよう
に共通端子３２ａが固定端子３２ｂに接続される。この
状態において、記録信号ＷＳがマルチプレクサ３２を通
じて光ヘッド３１に供給されることで、スピンドルモー
タ２により一定回転されているディスク２１上のデータ
部Ｄ（図１参照）にレーザ光Ｌによりデータが記録され
る。

【００４６】なお、光ヘッド３１に対するシステムコン
トローラ５０によるレーザ光Ｌの光量制御回路について
は周知であり、繁雑さを回避するために、図示していな
いが、記録の際には、ヘッダー部Ｈでは、比較的に弱い
レーザ光Ｌがディスク２１に照射されることで、ヘッダ
ーＨからのアドレス情報を含むＩＤ情報が読み取られ、
オフセット部ＯＦでレーザ光Ｌの強度が切り換えられ、
データ部Ｄでは比較的に強いレーザ光Ｌがデータ部Ｄに
照射されることになる。

【００４７】そして、ディスク２１からの再生の際に
は、全セクタＰに比較的に弱いレーザ光Ｌが照射され
る。このレーザ光Ｌによりヘッダー部Ｈからアドレス情
報を含むＩＤ情報が読み取られる。この時、書き込みゲ
ート信号ＷＧはローレベルになっており、その再生信号
ＲＦが、光ヘッド３１、マルチプレクサ３２の共通端子
３２ａ、固定端子３２ｃを通じてシンクロナイザ３７の
一の入力端子に供給される。

【００４８】シンクロナイザ３７のゲート入力端子に
は、システムコントローラ５０から端子３４を通じてリ
ードゲートＲＧが供給される。このシンクロナイザ５０
にハイレベルのリードゲートＲＧは供給されているとき
には、再生信号ＲＦに含まれるＶＦＯ信号に同期したク
ロックがこのシンクロナイザ３７により生成され、その
同期したクロックにより再生信号ＲＦから再生データＲ
Ｄが読み出され、端子３５を通じてシステムコントロー
ラ５０に供給される。

【００４９】この場合、リードゲートＲＧがローレベル
のときには、シンクロナイザ３７には、シンセサイザ２
９からクロックＣＫが供給される。シンクロナイザ３７
は、このクロックＣＫの周波数ｆに同期した逓倍クロッ
クを内部で発生するように動作している。このように、
シンクロナイザ３７に再生信号ＲＦが供給されていない
ときに、クロックＣＫにより動作させるのは、このクロ
ックＣＫの周波数ｆと再生信号ＲＦに含まれるＶＦＯ信
号の周波数がほぼ同じであることから、再生信号ＲＦが
供給されたときに、このＶＦＯ信号の周波数への引き込
み時間を短くするために、予め、クロックＣＫの周波数
ｆにシンクロナイザ３７を構成するＰＬＬ（図示してい
ない）を引き込ませるためである。

【００５０】次に図３例の要部動作について説明する。

【００５１】システムコントローラ５０からセクタ番号
ＳＮがゾーン換算回路に供給されると、そのセクタ番号
ＳＮが存在するゾーンの番号（ゾーン番号）ｎがゾーン
換算回路２８から出力される。ゾーン換算回路２８はル
ックアップテーブルとしてもよい。なお、セクタ番号Ｓ
Ｎとゾーン番号ｎは一意に対応する。

【００５２】シンセサイザ２９は、基準周波数ｆ₀，ゾ
ーン番号ｎおよび総ゾーン数ｍから次の(1) 式にしたが
って対象セクタが存在する周波数ｆｉのクロックＣＫを
生成して記録回路３３及びシンセクロナイザ３７に供給
する。

【００５３】

【数１】ｆｉ＝｛１+(ｎ／ｍ）｝・ｆ₀ … (1)

【００５４】基準周波数ｆ₀は、ゾーン番号ｎ＝０（仮
想ゾーンＶ＝１）でのクロックＣＫの周波数ｆに等し
い。総ゾーン数ｍを、例えば、ｍ＝１２８程度に設定し
たときには、仮想ゾーンＶ＝ｍにおける周波数は最高周
波数ｆｍａｘ＝（１＋１２７／１２８）ｆ₀になり、こ
の場合にデータ転送クロックＣＫの周波数の変化幅は、
最大でも約２倍にしかならないことが分かる。

【００５５】このようにして生成されたクロックＣＫに
より、原則的には、そのゾーン番号ｎ＝ｉに対応する仮
想ゾーンＶ（Ｖ＝ｉ＋１）内において同一の周波数ｆｉ
によりディスク２１に対するリード／ライト動作、言い
換えれば記録再生動作が行われる。

【００５６】図２Ｂは、式(1) に基づいて光ディスク２
１の仮想ゾーンＶに対して設定される（シンセサイザ２
９で生成された）クロックＣＫの周波数ｆの値の変化特
性を示している。原則として同一の仮想ゾーンＶ内で
は、データ転送クロック周波数ｆが一定（例えば、仮想
ゾーンＶ＝ｉ＋１ではｆ＝ｆｉ）であることが分かる。

【００５７】ディスク２１上でＣＬＶ方式によるフォー
マット（線記録密度一定のフォーマット）が達成される
ためには、ディスク２１の回転の角周波数をω半径をｒ
として式(2) の等式が満足されることが条件となる。

【００５８】

【数２】（ｒω／ｆ）＝一定 … (2)

【００５９】各ゾーンＶの最内周側の半径位置を考え
る。ここでの半径を半径ｒ＝ｒ_n、クロック周波数ｆを
ｆ＝ｆ_nとすると、それら半径ｒとクロック周波数ｆは
それぞれ、式(3) 、式(4) で与えられる。

【００６０】

【数３】ｒ_n＝（１＋ｎ／ｍ）ｒ₀ … (3)

【００６１】

【数４】ｆ_n＝（１＋ｎ／ｍ）ｆ₀ … (4)

【００６２】式(3) 及び式(4) からω_n＝ω₀が得られ
る。すなわち、各ゾーンＶの最内周側の回転数は全て同
一の回転数になる。

【００６３】そして、各ゾーンＶ内では半径ｒが増加す
るにしたがって回転数を減少させる必要があるように考
えられる。このゾーン内回転数の変動は各ゾーンＶで異
なり、式(5) で与えられる。

【００６４】

【数５】（ｎ＋ｍ）／（ｎ＋ｍ＋１） … (5)

【００６５】式(5) から総ゾーン数ｍが与えられたと
き、ゾーン番号ｎの値が小さいほど、言い換えれば、デ
ィスク２１の内周側ほど回転数の変動量が大きいことが
分かる。また、総ゾーン数ｍを増やせば、回転数の変動
量が少なくて済むことになる。

【００６６】例えば、総ゾーン数ｍの値をｍ＝１２８、
ゾーン番号ｎを最内周のｎ＝０とすると、そのゾーン番
号０の仮想ゾーンＶ＝１における変動量ω／ω₀は、ω
／ω₀＝（０＋１２８）／（０＋１２８＋１）＝０．９
９２２になるので、０．７８％程度の回転数の変動にな
る（図２Ｃ参照）。これは、仮想ゾーンＶの総ゾーン数
（区分）ｍをｍ＝１２８程度に分割すれば、ディスク１
の内周側での変動の大きい所でも１％以下に収まること
が分かる。

【００６７】つまり、この程度の変動量であるので、ス
ピンドルモータ２の回転数を変化させることなくＣＬＶ
フォーマットからの偏差を吸収できれば、ゾーン内でＣ
ＬＶ方式による制御を行う必要がなくなるというこの発
明のポイントになる考え方が発想される。

【００６８】これを、具体的に行うため、すなわち、偏
差を吸収するため、図１に示すように、セクタＰと隣合
うセクタＰ＋１との間に存在するセクタギャップである
バッファ部ＢＦの長さをセクタ長ＳＬ（データ部Ｄの長
さと考えてもよい。）の１％を超える値程度、例えば、
１．５％程度に設定してやれば、記録時におけるクロッ
クＣＫの偏りによるデータ部Ｄの長さの変動（偏差）を
吸収することができる。なお、再生時におけるシンクロ
ナイザ３７を構成するＰＬＬの引き込み範囲は通常数％
あるので特に問題は発生しない。

【００６９】そこで、図３例では、記録再生コマンドに
より対象セクタが特定されると、その対象セクタが存在
するトラック番号により仮想ゾーン番号が指定され、予
め与えられているゾーン数ｍとゾーン番号ｎとからシン
セサイザ２９により、式(1)により決定される周波数ｆ
を有するクロックＣＫが決定される。

【００７０】この決定されたクロックＣＫにより、指定
されたセクタ数だけの記録・再生処理がディスク一定回
転、すなわち、ＣＡＶ方式のもとで実行される。ディス
ク１上のゾーンＶは仮想的なものであり、ディスク１上
には何等の区別が存在している分けではない。

【００７１】したがって、同一コマンドでの記録再生中
に、光ヘッド３１が仮想ゾーンＶを横切っても（一のゾ
ーンから次のゾーンに移った場合でも）何も新たな処理
を行うことなく、言い換えれば、同一周波数のクロック
ＣＫで当該次のゾーンでの記録再生を継続することが可
能である。ただし、この場合は、前のゾーンにおける周
波数を有する記録再生クロックＣＫを使用して記録再生
を行っているので、ＣＬＶフォーマットからの偏りが大
きくなる。

【００７２】そこで、この対策としては、同一コマンド
で記録再生を実行するセクタ数（書き込み長又は読み出
し長）を制限することが考えられる。そして、通常、Ｏ
ＳとしてＵＮＩＸが採用された装置では６４ｋＢ毎にコ
マンドが発行されること、ＷＯディスクでは記録の際に
は、必ず、ベリファイ動作が実行されてシステムコント
ローラ５０中のデータバッファの容量以上の書き込み動
作は一度にできないこと、等から書き込み時に同一コマ
ンドで実行されるセクタ数を制限することはシステム全
体の性能を損なうものではない。一方、読み出し時に
は、シンクロナイザ３７を構成するＰＬＬのロックが外
れた時点で内部リトライを行い、所定のゾーンのクロッ
クに合わせ直せばよいので問題はない。

【００７３】このように上記した実施例によれば、ＣＬ
Ｖ方式でフォーマットされたディスク２１を半径ｒ上の
位置に応じて仮想ゾーンＶに区分し、区分された各ゾー
ンＶに対して記録再生するに際し、ディスク２１をＣＡ
Ｖ方式で回転させ、各ゾーンＶ毎に半径方向Ｒの内側か
ら外側に向かって階段状に周波数が高くなる異なる記録
再生クロックＣＫを使用している。このようにした場
合、各ゾーンＶ中の内周側に比較して外周側ではデータ
部Ｄの長さが長くなるが、この長さの長くなる分バッフ
ァ部ＢＦを設けておくことにより、ＣＬＶ方式でフォー
マットされたディスク２１をＣＡＶ方式で回転させて使
用することができる。

【００７４】なお、仮想ゾーンＶの分割数ｍの値は、シ
ンセサイザ２９、シンクロナイザ３７の逓倍可能数や引
き込み範囲とディスク２１の回転数及びバッファ部ＢＦ
のデータ部Ｄに対する長さの割合等を考慮して決定すれ
ばよい。もちろん、各条件を満足するように、バッファ
部ＢＦのデータ部Ｄに対する長さの割合を決定してもよ
い。これにより、ＣＬＶ方式による大記録容量とＣＡＶ
方式による高速アクセス性を同時に成立させることがで
きる。

【００７５】また、この書き込み長の制限や仮想ゾーン
を横切ったのに周波数の異なる所定のクロックＣＫを切
り換えないで使用することによる偏り（データ部Ｄの記
録長さの変化）の増大を避けるためには、シンセサイザ
２９、シンクロナイザ３７を２重化構成にすればよい。
読み出し時にも、この２重化したシンセサイザ２９及び
シンクロナイザ３７により対応が可能である。

【００７６】図４は、２重化したシンセサイザ２９、２
９Ａ及びシンクロナイザ３７、３７Ａを採用した光ディ
スクドライブの要部の構成を示している。なお、図４に
おいて、図３に示したものに対応するものには同一の符
号を付けてその詳細な説明は省略する。

【００７７】この図４例において、システムコントロー
ラ５０から端子５４を通じてセクタ番号ＳＮがゾーン換
算回路２８に供給される点は図３と同じであるが、セク
タ番号ＳＮは切換信号作成器５７にも供給される。切換
信号作成器５７は、セクタ番号ＳＮから仮想ゾーンＶの
切換セクタ（切換トラック）を特定し、切り換え信号を
シンセサイザ２９、２９Ａを切り換えるマルチプレクサ
５２の制御端子及びシンクロナイザ３７、３７Ａを切り
換えるマルチプレクサ５３の制御端子にそれぞれ供給す
る。

【００７８】すなわち、マルチプレクサ５２の共通端子
５２ａと固定端子５２ｂとが接続され、かつ、マルチプ
レクサ５３の共通端子５３ａと固定端子５３ｂが接続さ
れた状態において記録再生を開始したゾーン番号ｎ＝ｉ
−１の仮想ゾーンＶ＝ｉの周波数ｆｉ−１を有するクロ
ックＣＫ₁に一方のシンセサイザ２９とシンクロナイザ
３７は同期して上述の記録再生動作を行う。一方、待機
中のシンセサイザ２９Ａとシンクロナイザ３７Ａを次に
使用しようとする隣接するゾーン番号ｎ＝ｉの仮想ゾー
ンＶ＝ｉ＋１の周波数ｆｉを有するクロックＣＫ₂に前
もって同期させておき、光ヘッド３１が仮想ゾーンＶ＝
ｉから仮想ゾーンＶ＝ｉ＋１に横切った時速やかに待機
中のそれらシンセサイザ２９Ａとシンクロナイザ３７Ａ
に切り換え（マルチプレクサ５２の共通端子５２ａを固
定端子５２ｃ側に切り換え、かつ、マルチプレクサ５３
の共通端子５３ａを固定端子５３ｂ側に切り換え
る。）、時間的遅れのないように使用クロックをクロッ
クＣＫ₁からクロックＣＫ₂に変更するようにする。そ
の後、新たに待機中になったシンセサイザ２９及びシン
クロナイザ３７は次のゾーン番号ｎ＝ｉ＋１の仮想ゾー
ンＶ＝ｉ＋２の使用クロックＣＫ₁に同期させておけば
よい。

【００７９】なお、仮想ゾーンＶに区切るという考え方
をしないで、例えば、区切りの１セクタはダミーセクタ
として使用しない等、ディスク２１上で何らかのゾーン
の区切りを準備すれば、このような２重化の構成を採る
ことなく、そのダミーセクタ部分でゾーン毎にクロック
を切り換えるようにすることも可能である。

【００８０】上述した実施例では、ディスク２１として
追記型の光ディスクを例として説明したが、同様な制御
方式をＣＬＶフォーマットで記録されているＣＤ、ＣＤ
−ＲＯＭにも適用することができる。また、書換可能な
ＭＯディスクにも採用することができる。また、光ディ
スクに制限されるわけではなくハードディスク等の磁気
ディスク等にも適用できる。

【００８１】なお、この発明は上記の実施例に限らずこ
の発明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採り得る
ことはもちろんである。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、第１のこの発明に
よれば、ＣＬＶ方式でフォーマットされたディスクを半
径位置に応じて仮想ゾーンに区分し、区分された各ゾー
ンに対して記録再生するに際し、ディスクをＣＡＶ（回
転数一定）方式で回転させ、各ゾーン毎に半径方向内側
から外側に向かって階段状に周波数が高くなる異なる記
録再生クロックを使用することで、ＣＬＶ方式でフォー
マットされたディスクをＣＡＶ方式（回転数一定）で回
転させて使用することができるようにしている。このた
め、大容量性と高速アクセス性を同時に達成することが
できる。

【００８３】なお、ディスクの回転数が一定であるの
で、例えば、この発明が適用された光ディスクドライブ
が、ディスクの両面に複数のヘッドを有している場合に
おいても、それらのヘッドは相互に依存することなく独
立にシーク動作、記録再生動作を行わせることが可能に
なるという派生的な効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】セクタフォーマットの説明に供される線図であ
る。

【図２】Ａはこの発明方式により光ディスクを仮想ゾー
ンに分割した状態を表す線図である。Ｂはクロックの周
波数の変化特性を示す線図である。Ｃは回転数変動の説
明に供される線図である。

【図３】この発明方式の一実施例が適用されたディスク
記録再生装置例の構成を示す線図である。

【図４】この発明方式の他の実施例が適用されたディス
ク記録再生装置例の構成を示す線図である。

【図５】ディスクの一般的な回転制御系の構成を示す線
図である。

【図６】ＡはＣＡＶ方式の記録フォーマットの説明に供
される線図である。ＢはＣＬＶ方式の記録フォーマット
の説明に供される線図である。ＣはＭＣＡＶ方式の記録
フォーマットの説明に供される線図である。

【図７】図６に示した各方式の記録フォーマットによる
記録容量の説明に供される線図である。

【図８】仮想ゾーンに区切られた光ディスクの平面構成
を示す模式図である。

【符号の説明】

２１光ディスク２８ゾーン換算回路２９シンセサイザ３１光ヘッド３３記録回路３７シンクロナイザＣＫクロックｎゾーン番号ｍ総ゾーン数

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＬＶ方式でフォーマットされたディス
クに対する記録再生を行うディスク記録再生方式におい
て、上記ディスクを半径位置に応じて仮想ゾーンに区分する
手段と、上記ディスクをＣＡＶ方式で回転させる手段と、上記ＣＡＶ方式で回転されるディスクの区分された各仮
想ゾーンに対して記録再生するに際し、半径方向内側か
ら外側に向かって各仮想ゾーン毎に階段状に周波数が高
くなる異なる記録再生クロックを発生するクロック発生
手段とを有し、ＣＬＶ方式でフォーマットされたディスクをＣＡＶ方式
で回転させて使用するようにしたディスク記録再生方
式。
【請求項２】上記ディスクの１トラック上の記録部分
の単位領域内の終わりの部分に緩衝領域を確保し、この
緩衝領域により上記仮想ゾーン内における記録領域長の
偏差を吸収するようにした請求項１記載のディスク記録
再生方式。
【請求項３】所定の仮想ゾーンに対して記録再生中
に、この所定の仮想ゾーンに隣接する仮想ゾーンに記録
再生領域が移行した場合には上記記録再生クロックの周
波数を可変せずに上記所定の仮想ゾーンに対して設定さ
れた周波数の記録再生クロックで上記所定の仮想ゾーン
に隣接する仮想ゾーンに対して連続的に記録再生するよ
うにした請求項１又は請求項２に記載のディスク記録再
生方式。
【請求項４】所定の仮想ゾーンに対して記録再生中
に、この所定の仮想ゾーンに隣接する仮想ゾーンに記録
再生領域が移行する場合には、予め、この隣接する仮想
ゾーンに対する同期した周波数を有する記録再生クロッ
クを準備し、上記隣接する仮想ゾーンに移行するとき、
上記準備した記録再生クロックに切り換えるようにした
請求項１又は請求項２に記載のディスク記録再生方式。