JPH0770149B2

JPH0770149B2 - デイスク装置

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Publication number: JPH0770149B2
Application number: JP19853186A
Authority: JP
Inventors: 博司小川; 曜一郎佐古
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-08-25
Filing date: 1986-08-25
Publication date: 1995-07-31
Anticipated expiration: 2010-07-31
Also published as: JPS6353760A

Description

【発明の詳細な説明】以下の順序で本発明を説明する。

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来の技術 D.発明が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例Ｇ−1.ディスクの記録フォーマット（第１図〜第４図）Ｇ−2.光磁気ディスク装置（第５図）Ｇ−3.他の実施例（第６図） H.発明の効果 A.産業上の利用分野本発明は、光磁気ディスク等を少なくとも再生するため
のディスク装置に関し、特に、所謂セクタサーボ信号の
ような時分割サーボ信号がディスク上に予め記録形成さ
れたディスクを再生するためのディスク装置に関する。

B.発明の概要本発明は、サーボ用のピット等が形成されたサーボ信号
領域とデータやアドレス等が書き込まれるデータ・アド
レス信号領域とがディスクの円周方向に沿って交互に設
けられ、サーボ信号領域間のデータ・アドレス信号領域
には、二種類以上の物理的変化による信号記録が行われ
るディスクを少なくとも再生するディスク装置におい
て、一方の物理的変化により記録された信号から、他方
の物理的変化により記録された信号への切り換えをサー
ボ信号領域内で行うことにより、各記録形態の信号につ
いての切換動作時間に余裕をもたせ、データ転送速度が
高くなっても充分に対応を図ることができるようにした
ものである。

C.従来の技術近年において、光学的あるいは磁気光学的な信号記録再
生方法を利用した光ディスクや光磁気ディスク等のディ
スク状記録媒体が開発され、市場に供給されつつある。
これらのディスク状記録媒体は、その記録形態に応じて
概略３種のディスクに分類できる。すなわち、所謂CD
（コンパクト・ディスク）等のディジタル・オーディオ
・ディスクやビデオ・ディスク等と同様に、各種情報信
号を予めメーカ側でディスク状記録媒体に書き換え不可
能に記録してユーザに供給する所謂ROM（リード・オン
リ・メモリ）タイプのディスクと、所謂DRAWあるいはラ
イト・ワンス型等と称され、ユーザ側で１回だけ情報信
号の書き込みが可能な所謂PROM（プログラマブルROM）
タイプのディスクと、光磁気ディスクのように記録され
た情報信号の消去及び書き換えが可能な所謂RAM（ラン
ダム・アクセス・メモリ）タイプのディスクとに大別で
きる。

これらの各タイプのディスクは、それぞれ個別に開発さ
れてきており、開発時期も異なっていること等から、互
いに別々のフォーマットを用いている。このため、これ
らの各タイプのディスク間で互換性がとれず、ユーザ
側、メーカ側共に不都合な点が多く、ユーザ、メーカ両
者からフォーマット統一の要望が高まっている。ここ
で、この統一フォーマットを実現するための技術の一つ
として、磁気ディスクの分野のハード・ディスクにおけ
る所謂セクタ・サーボと同様に、ディスク上の同心円状
あるいは渦巻き状のトラックに、所定間隔おきあるいは
所定角度おきにサーボ信号を記録しておき、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行わ
せるような所謂サンプリング・サーボの概念を導入する
ことが提案されている。

この場合、上記統一フォーマットのディスクは、１枚の
ディスクの信号記録形態が上記いくつかの記録形態の１
種類に限定されている場合のみならず、１枚のディスク
に２種類以上の記録形態による信号記録が行われている
ものも含む。例えば、光磁気ディスクにおいては、上記
サーボ信号及びアドレス信号は、機械的なピットやバン
プ等の凹凸形状による所謂エンボス加工により予め記録
形成されており、ユーザ側等でデータ信号の光磁気的な
記録が行われるようになっている。

D.発明が解決しようとする問題点ところで、上記光磁気ディスクの再生装置においては、
記録面からの反射光等を偏光ビーム・スプリッタにより
分離して２つのフォトディテクタにより検出しており、
これらのディテクタからの検出信号を加算することによ
り上記ピット形成記録されたサーボ信号やアドレス信号
を得、各検出信号を減算することにより光磁気記録され
たデータ信号を得ている。この場合、サーボ信号につい
ては、独立したサーボ信号回路系によって処理している
が、アドレス信号とデータ信号については信号処理系が
共通化されるため、例えば再生信号処理系のA/Dコンバ
ータの入力部分等において、アドレス信号とデータ信号
とを切換えて供給するようなスイッチング操作が必要と
される。

しかしながら、第７図に示すように、１つのトラック２
のサーボ信号領域３の間の１つのデータ・アドレス信号
領域４内に、上記ピット等により記録形成されたアドレ
ス信号と上記光磁気記録によるデータ信号とが連続して
記録形成されていると、再生時において、アドレス信号
記録領域からデータ信号記録領域に移る時点で上記切り
換え操作を瞬時に行わねばならず、チャンネル・クロッ
クの１ウィンドウの時間幅より一桁程度短い時間幅での
切り換えが必要とされ、特にディスクが高速回転駆動さ
れてデータ転送レートが高くなると、数nsec程度もの極
めて高速の切換スイッチング動作が必要となってハード
ウェア負担が大きく、実現困難であり、価格も高価とな
らざるを得ない。なお、第７図は任意の１トラックの記
録形態を示しており、第７図Ａに示す記録形態に対し
て、現実には第７図Ｂに模式的に示すようなピットＰが
形成される。

そこで、本発明は、上述の如き従来の問題点に鑑み、サ
ーボ信号領域間に二種類以上の物理的記録形態での信号
記録が行えるディスク状記録媒体を少なくとも再生する
装置において、該記録媒体を再生する際に、一の物理的
信号記録形態の再生信号から他の物理的信号記録形態の
再生信号への切換を、時間的余裕をもって行い得るよう
なディスク装置の提供を目的とするものである。

E.問題点を解決するための手段本発明に係るディスク装置は、上述の目的を達成するた
めに、サーボ信号が記録されたサーボ信号領域がディス
クの円周方向に沿って所定間隔を持って設けられ、各サ
ーボ信号領域の間に、アドレス信号が第１の物理的変化
により記録されているアドレス信号領域又はデータ信号
が第２の物理的変化により記録されているデータ信号領
域が設けられて成るディスク状記録媒体を再生するディ
スク装置において、これらの第１の物理的変化による信
号記録と、第２の物理的変化による信号記録とを読み出
すピックアップと、このピックアップからの上記第１の
物理的変化により記録された信号と、第２の物理的変化
により記録された信号とを切り換える切換手段とを有
し、上記切換手段を、上記サーボ信号領域にて切換制御
するようにしたことを特徴とするものである。

F.作用互いに異なる物理的変化による記録形態の信号の切り換
えは、サーボ信号領域の走査期間中に行えばよいため、
データ転送レートが高まっても切り換えのための時間を
充分確保でき、余裕をもって信号切換を行うことができ
る。

G.実施例以下、本発明を光磁気ディスク装置に適用した実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

第１図には、本実施例に用いられる光磁気ディスク１
（第２図参照）の任意のトラック２の記録形態を概略的
に示しており、Ａの記録形態に対してＢのようなピット
Ｐが記録形成される。これらの第１図及び第２図におい
て、サーボ信号が記録されたサーボ信号領域３と、少な
くともデータ信号、アドレス信号が書き込まれるデータ
・アドレス信号領域４とが、ディスク１の円周方向に沿
って交互に設けられ、上記データ・アドレス信号領域４
には、例えば、第１の物理的変化としてのピット形成に
よるアドレス信号記録と、第２の物理的変化としての光
磁気記録によるデータ信号記録とが行われている。この
ような光磁気ディスク１を記録再生するための装置の全
体構成を第５図に示しており、この第５図の装置におい
て、上記第１、第２の物理的変化による信号記録として
のアドレス信号及びデータ信号を読み出す光学ピックア
ップ20が設けられ、この光学ピックアップ20からの上記
アドレス信号と上記データ信号とを切り換える切換手段
としてのマルチプレクサ63が設けられている。このマル
チプレクサ63による上記アドレス信号とデータ信号との
切り換えは、上記サーボ信号領域の走査期間中に行われ
るようになっている。

Ｇ−1.記録フォーマットここで、本実施例に用いられる光磁気ディスク上の記録
パターン及びトラックの記録形態を、より詳細に説明す
る。

先ず第２図において、光磁気ディスク１は、例えば所謂
５インチ型の場合、直径が13cm程度であり、片面で300M
バイト以上の記憶容量を有している。このディスク１
は、角速度一定で回転され、１回転当たり１トラックと
して、例えば同心円状にトラック２を形成してデータが
記録される。片面のトラック数は18000〜20000程度とな
っており、各トラックは例えば32セクタに分割されてい
る。また、上記各トラック２は、第１図に拡大して示す
ように、サーボ用のピットが記録形成されたサーボ信号
領域３とデータ信号やアドレス信号の書き込まれるデー
タ・アドレス信号領域４から成っており、これらが円周
方向に沿って交互に設けられている。上記１セクタには
これらのサーボ信号領域３及びデータ・アドレス信号領
域４の組が数十組程度設けられる。上記サーボ信号領域
３及びデータ・アドレス領域４の各長さは、バイトに換
算するとそれぞれ例えば２バイト及び13バイトとなって
いる。

次に、上記各サーボ信号領域３には、第３図に示すよう
に、３個のピットP_A、P_B、P_Cがそれぞれ形成されてい
る。ピットP_A、P_Bは上記ディスク１に形成されるトラッ
クの中心線（一点鎖線）を挟んで上下方向にずれを持っ
て形成され、また、ピットP_Cは上記中心線上に形成され
ている。これらの各ピットP_A、P_B、P_Cの直径は0.5〜1.0
μｍ程度であり、サーボ信号領域３の実際の長さＬは例
えば15〜30μｍ程度となっている。また第４図には、上
記ディスク１の径方向（第１図における矢印方向）への
各ピットP_A、P_B、P_Cの配列状態を示してある。すなわ
ち、上記各ピットP_B、P_Cはそれぞれ直線状に配列され、
ピットP_Aはｎ個（例えば16個）毎に位置がトラックの長
手方向に前後して配列されている。上記ｎ個毎に位置を
ずらしたピットP_Aの配列は、光学ピックアップが現在走
査中のトラック番号を求めるために後述するトラバース
・カウントを行うのに利用される。ここで上記ピットP₄
は、サンプルパルスSP₁あるいはサンプルパルスSP₂によ
りサンプリングされ、また、各ピットP_B，P_Cはサンプル
パルスSP₃，SP₅にてそれぞれサンプリングされ、さら
に、上記ピットP_BとピットP_Cの間の鏡面領域がサンプル
パルスSP₄によってサンプリングされて、後述する各種
のサーボやクロック発生に利用される。すなわち本実施
例のサーボ信号は、フォーカシング、トラッキング、ク
ロッキング及び上記トラバース・カウントの各制御動作
に用いられる。

次に、各サーボ信号領域３間の領域４には、少なくとも
上記セクタ毎のアドレス信号及びデータ信号が記録され
る。一例として、１セクタの有効データを512バイトと
するとき、付加情報や誤り検出・訂正符号等を加えて計
670〜680バイト程度のデータを１セクタに記録すること
になり、上記領域４の長さが13バイトのときには例えば
52個程度の領域４が集まって１セクタを構成することに
なる。従って、52個のデータ記録領域4bに対して１個の
アドレス記録領域4aが設けられる。

ここで、１つの領域４内には、一種類の物理的変化によ
る記録形態でのみ記録が行われ、二種類以上の物理的変
化による記録形態の信号が混在することはない。すなわ
ち、本実施例においては、各領域４を、アドレス信号領
域4aあるいはデータ信号領域4bのいずれか一方専用に割
り当てており、アドレス領域4aには、各セクタ毎のアド
レス情報等を上記サーボ信号と同様なピットの形態で予
め記録形成しており、データ領域4bにのみ、上記付加情
報や誤り検出・訂正符号等を含む広義のデータ信号を、
所謂光磁気的に記録し得るようにしている。そして、再
生時のアドレス信号とデータ信号との切り換えは、サー
ボ信号領域３をピックアップヘッドが走査している間に
行われる。このサーボ信号領域３の長さは、上述したよ
うに例えば２バイト程度あり、充分な時間的余裕をもっ
て信号切換を行うことができる。

Ｇ−2.光磁気ディスク装置次に第５図は、本発明の実施例として、上述のような光
磁気ディスクを記録・再生するための光磁気ディスク装
置の全体構成を示している。

この第５図において、入力端子11には、例えばコンピュ
ータ等からインターフェースを介して記録すべきデータ
D_Iが供給される。このデータD_Iは、変調回路12に送られ
ビット変換等を含んだ所定の変調が施された後、レーザ
駆動回路13に送られる。このレーザ駆動回路13は、上記
インターフェースから書き込み、読み出しあるいは消去
の各モードの制御信号が与えられており、これに応じて
光学ピックアップ20のレーザダイオード２を駆動するた
めの信号を出力し、データの記録時と消去時には基準ク
ロックとなるチャンネルクロックCCKに応じたタイミン
グの駆動パルス信号を、また、読み出し時には高周波駆
動信号を、上記レーザダイオード21に供給する。

上記光学ピックアップ20は、上記レーザダイオード21の
他に、フォトダイオード22と、それぞれ４分割された２
個のフォトディテクタ23,24とからなっている。上記フ
ォトダイオード22は、上記レーザダイオード21が発光す
るレーザ光の強度を検出するものである。また、上記フ
ォトディテクタ23,24は、例えば光磁気ディスク１によ
る上記レーザ光の反射光をそれぞれ検光子を介して検出
するものであり、一方はカー回転角のプラス方向成分を
検出し、他方はカー回転角のマイナス方向成分を検出し
ている。

また、モータ14は、モータサーボ回路15により、例えば
PLL（Phase Locked Loop）によるサーボが行われてお
り、上記ディスク１を所定の速度（角速度）で正確に回
転させている。

そして、上記レーザダイオード21から出力されるレーザ
光は、光磁気ディスク１に照射されるとともに、上記フ
ォトダイオード22に入射する。上記レーザ光の光強度に
応じた上記フォトダイオード22の出力は、直流増幅回路
16を介してサンプル・ホールド（S/H）回路17に供給さ
れる。このS/H回路17では、サンプルパルスSP₄（第４図
参照）に応じてサンプル・ホールド動作が行われ、この
出力がAPC増幅回路18を介して上記レーザ駆動回路13にA
PC（Automatic Power Control）制御信号として供給さ
れる。これによって、上記レーザダイオード21から出力
されるレーザ光の光強度が所定値に保たれるようになっ
ている。

上記ディスク１による上記レーザ光の反射光が図示しな
い検光子を介して入射される上記光学ピックアップ20の
フォトディテクタ23,24の各出力は、それぞれ前置増幅
回路31に送られる。この前置増幅回路31から、上記各フ
ォトディテクタ23,24の各受光領域による出力の総和信
号である光検出信号S_A（S_A＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ａ′＋
Ｂ′＋Ｃ′＋Ｄ′）（直流成分を含む）がフォーカスサ
ーボ回路32に直接送られるとともに、上記各受光領域に
よる出力からなる光検出信号S_B〔S_B＝（AC−BD）＋
（Ａ′Ｃ′−Ｂ′Ｄ′）〕が、サンプルパルスSP₄に応
じてサンプル・ホールド動作を行うS/H回路33を介して
上記フォーカスサーボ回路32に送られる。そして、上記
フォーカスサーボ回路32にて上記各信号S_A，S_Bに基づい
て生成されるフォーカスサーボ制御信号が上記光学ピッ
クアップ20に送られて、フォーカスの制御が行われるよ
うになっている。

また、上記前置増幅回路31からの光検出信号S_C（S_C＝Ａ
＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ａ′＋Ｂ′＋Ｃ′＋Ｄ′）は、ピーク位
置検出回路41、S/H回路51、52、53およびサンプリング
クランプ回路61にそれぞれ送られる。上記光検出信号S_C
は、ディスク１のサーボ信号領域３及びアドレス信号領
域4aにおけるピットパターンあるいは凹凸パターンの検
出信号である。上記ピーク位置検出回路41では、上記光
検出信号S_Cのピーク位置が検出され、さらに、固有パタ
ーン検出回路42にて上記ディスク１上の上記ピットP_B、
P_C間だけに固有に与えられた間隔を有するピットパター
ンを検出して上記ピットP_Cの検出を行い、この検出出力
が遅延回路43を介してパルス発生回路44に送られる。そ
して、上記パルス発生回路44では、上記固有パターン検
出回路42にて得られる検出出力に基づいて、上記ピット
P_Cに同期した基準クロックとしてチャンネルクロックCC
Kを発生するとともに、バイトクロックBYC、サーボバイ
トクロックSBCおよびサンプルパルスSP₁、SP₂、SP₃、SP
₄、SP₅を形成して出力する（第４図参照）。上記チャン
ネルクロックCCKは、図示を省略するが全ての回路ブロ
ックに供給されている。上記サンプルパルスSP₁はS/H回
路51に供給され、サンプルパルスSP₂はS/H回路52に供給
され、サンプルパルスSP₃はS/H回路52に供給されてい
る。また、サンプルパルスSP₄は上記S/H回路17,33に供
給されるとともに、サンプリングクランプ回路61、62に
供給されている。なお、サンプルパルスSP₅は例えば光
学ピックアップ20の移動方向の検出等に用いられる。ま
た、上記ピーク位置検出回路41および固有パターン検出
回路42には、上記パルス発生回路44からゲートパルスが
供給されている。

上記各S/H回路51、52、53では、供給される光検出信号S
_Cについて上記各サンプルパルスSP₁、SP₂、SP₃にてサン
プル・ホールド動作が行われる。上記S/H回路51からの
出力と上記S/H回路52からの出力は、コンパレータ54に
よりレベルの比較がなされる。この比較出力は、上記ピ
ットP_Aのディスク１上の径方向の配列に関連して上記ｎ
トラック（例えば16トラック）毎に反転し、トラバース
カウント用の信号としてトラッキングサーボ／シーク回
路55に送られるとともに、マルチプレクサ56に送られ
る。このマルチプレクサ56からは、上記各S/H回路51、5
2からの信号のうちでレベルの高い方の信号が選択的に
出力され減算回路57に送られる。上記減算回路57では、
上記マルチプレクサ56からの信号と上記S/H回路53から
の信号との差信号が形成され、トラッキングエラー信号
として上記トラッキングサーボ／シーク回路55に送られ
る。そして、このトラッキングサーボ／シーク回路55
は、上記光学ピックアップ20のトラッキング制御と送り
制御を行う。

次に、上記サンプリングクランプ回路61には上記光検出
信号S_Cが、また、上記サンプリングクランプ回路62には
光検出信号S_D〔S_D＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）−（Ａ′＋Ｂ′
＋Ｃ′＋Ｄ′）〕がそれぞれ上記前置増幅回路31から供
給されるようになっている。この光検出信号S_Dは、ディ
スク１のデータ領域4bに書き込まれているデータの検出
信号である。これに対して、サンプリングクランプ回路
61に供給される光検出信号S_Cは、上記領域4aに書き込ま
れているアドレスの検出信号である。上記各サンプリン
グクランプ61、62では上記サンプルパルスSP₄により各
信号がそれぞれクランプされ上記マルチプレクサ63に送
られる。

このマルチプレクサ63は、その切り換え選択動作がシン
ク検出／アドレスデコード回路64からの制御信号により
制御されるようになっている。例えば、先ず、光検出信
号S_Cがサンプリングクランプ回路61およびマルチプレク
サ63を介してアナログ・デジタル（A/D）コンバータ65
に送られデジタル量に変換された後、復調回路66に送ら
れるとすると、該復調回路66からの出力はシンク検出／
アドレスデコード回路64に送られてシンク（同期信号）
の検出がなされるとともにアドレス情報のデコード処理
が行われる。そして、コンピュータ等からインターフェ
ースを介して供給される読み出すべきデータのアドレス
情報に応じて、該アドレス情報と実際のアドレスが一致
したところでマルチプレクサ63を切り換え制御すること
により、データ領域4bに対する光検出信号S_DがA/Dコン
ハータ65、復調回路66に送られ、出力端子67からビット
変換を含んだ復調処理を施して得られるデータD₀が出力
されるようになっている。このデータD₀はインターフェ
ースを介してコンピュータ等に送られる。また、データ
の書き込み時には、上記シンク検出／アドレスデコード
回路64から制御信号が変調回路12に送られ、この制御信
号に応じて該変調回路12から書き込むべきデータがレー
ザ駆動回路13に送られるようになっている。

ここで、上記マルチプレクサ63の切り換え制御動作は、
上記トラック２上の１つの領域４内で行われることはな
く、必ず上記サーボ信号領域３の走査時間内に行われ
る。このサーボ信号領域３は前述したように２バイト程
度あり、ディスク回転速度が高まってデータ転送レート
が高速化しても、充分な時間的余裕を持ってマルチプレ
クサ63の切り換えが行える。

Ｇ−3.他の実施例以上の実施例においては、各領域４のうちの上記アドレ
ス信号領域4a内全体にアドレス信号を記録形成していた
が、第６図に示すように、領域4a内の一部分にアドレス
信号を記録形成し、残りの部分を空白（ブランク）とす
るようにしてもよい。この場合にも、１つの領域４内の
物理的記録形態は一種類のみであり、再生信号切換に時
間的余裕をもたせることができる。なお、信号切換動作
は、前述と同様にサーボ信号領域３内で行うことは勿論
である。

この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の
変更が可能であり、例えば、３種類以上の物理的変化に
よる信号記録が可能なディスク状記録媒体に本発明を適
用することも容易に実現できることは勿論である。

H.発明の効果本発明に係るディスク装置によれば、１枚のディスク上
で物理的変化による信号記録形態が２種類以上ある場合
に、一つの記録形態から他の記録形態への再生信号の切
り換えは、サーボ信号領域の間に行えばよいため、従来
のように連続する異種の信号記録形態間での信号切換の
ように瞬時に切り換えを行う必要がなくなり、データ転
送レートが高まっても、時間的余裕をもって信号切換が
行え、ハードウェア負担も軽くて済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いられる光磁気ディスク
における各トラックの記録形態を示す模式図、第２図は
上記光磁気ディスクの記録パターンを示す模式図、第３
図は同じく各ピット領域の構成を示す模式図、第４図は
同じくディスクの径方向に沿って存在する各ピットの配
列状態を示す模式図、第５図は本発明に係る一実施例と
しての光磁気ディスク装置の全体構成を示すブロック
図、第６図は本発明の他の実施例に用いられるディスク
の各トラックの記録形態を示す模式図、第７図は本発明
の説明に供するディスクの各トラックの記録形態を示す
模式図である。１…光磁気ディスク２…トラック３…サーボ信号領域４…データ・アドレス信号領域 4a…アドレス信号領域 4b…データ信号領域 20…光学ピックアップ 63…マルチプレクサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サーボ信号が記録されたサーボ信号領域が
ディスクの円周方向に沿って所定間隔をもって設けら
れ、各サーボ信号領域の間に、アドレス信号が第１の物
理的変化により記録されているアドレス信号領域又はデ
ータ信号が第２の物理的変化により記録されているデー
タ信号領域が設けられて成るディスク状記録媒体を再生
するディスク装置において、これらの第１の物理的変化による信号記録と、第２の物
理的変化による信号記録とを読み出すピックアップと、このピックアップからの上記第１の物理的変化によ記録
された信号と、第２の物理的変化により記録された信号
とを切り換える切換手段とを有し、上記切換手段を、上記サーボ信号領域にて切換制御する
ようにしたことを特徴とするディスク装置。