JPH0821211B2 - 情報記録再生装置 - Google Patents
情報記録再生装置Info
- Publication number
- JPH0821211B2 JPH0821211B2 JP62285348A JP28534887A JPH0821211B2 JP H0821211 B2 JPH0821211 B2 JP H0821211B2 JP 62285348 A JP62285348 A JP 62285348A JP 28534887 A JP28534887 A JP 28534887A JP H0821211 B2 JPH0821211 B2 JP H0821211B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clock
- reproducing
- servo
- information recording
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディジタル信号を記録再生する装置に係
り、特に、コンピュータの外部記憶装置として用いられ
る光ディスク装置における記録容量の増加を実現する装
置に関する。
り、特に、コンピュータの外部記憶装置として用いられ
る光ディスク装置における記録容量の増加を実現する装
置に関する。
従来この種の光ディスク装置においては、ディスク上
にあらかじめ案内溝を設け、光ビームがこの案内溝の上
に位置するように制御を行なうトラッキング方式が多く
採用されている。この場合の制御誤差信号は、光ビーム
の反射光から案内溝による回析光を検出して連続的に得
ており、連続サーボ方式と呼ばれている。この連続サー
ボ方式においては、案内溝の形状や反射率の違いが誤差
信号に影響し、トラッキング精度を悪化させるという問
題が生じる。また記録時には読取時に比して大光量の光
ビームが照射されるため、反射光量も比例して大きくな
ってしまうのでこのような場合においても正しく誤差信
号が得られ制御が行なわれるような配慮が必要となって
いる。
にあらかじめ案内溝を設け、光ビームがこの案内溝の上
に位置するように制御を行なうトラッキング方式が多く
採用されている。この場合の制御誤差信号は、光ビーム
の反射光から案内溝による回析光を検出して連続的に得
ており、連続サーボ方式と呼ばれている。この連続サー
ボ方式においては、案内溝の形状や反射率の違いが誤差
信号に影響し、トラッキング精度を悪化させるという問
題が生じる。また記録時には読取時に比して大光量の光
ビームが照射されるため、反射光量も比例して大きくな
ってしまうのでこのような場合においても正しく誤差信
号が得られ制御が行なわれるような配慮が必要となって
いる。
これに対し、サンプルサーボ方式においては、サーボ
情報を得る手段として、案内溝を用いるのではなく、ト
ラック上をサーボ領域とデータ領域にわけサーボ領域と
データ領域とを交互に配置し、光ビームがこのサーボ領
域上を通過するように制御を行なう。制御誤差信号は、
サーボ領域内に、トラック位置を中心として互いに逆方
向に微妙にオフセットをさせた１組（２個）のピットを
あらかじめ記録しておき、光ビームが両ピットを通過す
る際の反射光量の差を検出することによって得ている。
このように、サンプルサーボ方式によれば案内溝の影響
が無く、また制御誤差信号を得るのはサーボ領域のみで
あり、しかもこの領域内では常にサーボ情報を得る動作
しか行なわれないため記録時のレーザ光量増加の影響が
生じないなど、連続サーボ方式の問題点のいくつかが解
決される。このサンプルサーボ方式に関しては、エス・
ピー・アイ・イー，プロシーディングス，オプティカル
・マス・データ・ストレイジII,第695巻（1986年）第23
9頁から第246頁（SPIE,Proceedings,Optical Mass Data
StorageII,vol.695（1986）PP239−246）において論じ
られている。
情報を得る手段として、案内溝を用いるのではなく、ト
ラック上をサーボ領域とデータ領域にわけサーボ領域と
データ領域とを交互に配置し、光ビームがこのサーボ領
域上を通過するように制御を行なう。制御誤差信号は、
サーボ領域内に、トラック位置を中心として互いに逆方
向に微妙にオフセットをさせた１組（２個）のピットを
あらかじめ記録しておき、光ビームが両ピットを通過す
る際の反射光量の差を検出することによって得ている。
このように、サンプルサーボ方式によれば案内溝の影響
が無く、また制御誤差信号を得るのはサーボ領域のみで
あり、しかもこの領域内では常にサーボ情報を得る動作
しか行なわれないため記録時のレーザ光量増加の影響が
生じないなど、連続サーボ方式の問題点のいくつかが解
決される。このサンプルサーボ方式に関しては、エス・
ピー・アイ・イー，プロシーディングス，オプティカル
・マス・データ・ストレイジII,第695巻（1986年）第23
9頁から第246頁（SPIE,Proceedings,Optical Mass Data
StorageII,vol.695（1986）PP239−246）において論じ
られている。
一方、光ディスクや磁気ディスクなどの情報記録再生
装置においては、扱う情報量の増大に伴いより大容量の
装置が求められているが、そのためには、ディスク上の
記録密度を向上させる必要がある。一定の角速度でディ
スクを回転させて記録再生を行なういわゆるC.A.V（Con
stant Angular Velocity）方式においては、線速度が一
番遅い最内周でピット周期が制限されてしまう。したが
って、外周に向かうほど余裕が生じ、例えば最内周の２
倍の直径の外周部では記録密度が1/2に低下してしま
う。このように、C.A.V.方式ではディスクの記録能力を
充分に利用しておらず無駄を生じている。これに対し
て、線速度を一定にたもつC.L.V.（Constant Linear Ve
locity）方式においては内周から外周まで同一の記録密
度となり、最大の記録容量を得ることができる。しかし
ながら、C.L.V.方式ではトラック位置に応じてディスク
の回転数を変えなければならず、アクセス時間がC.A.V.
方式より増加してしまい、ランダムアクセスが行なわ
れ、高速のアクセスが必要とされるコンピュータ用デー
タ記録再生装置としては支障がある。そこで、両方式の
欠点の解消をねらった方法の一つとして、ディスクを径
方向に複数の領域に分割し、それぞれの領域に対し記録
密度が高くなるよう、異なった回転数を設定する装置が
特開昭61−17223号公報に述べられている。また、同様
に複数の領域に分割し、回転数は一定として各領域内の
ピット周期を変えて記録容量を高める装置が特開昭61−
175968号公報に述べられている。
装置においては、扱う情報量の増大に伴いより大容量の
装置が求められているが、そのためには、ディスク上の
記録密度を向上させる必要がある。一定の角速度でディ
スクを回転させて記録再生を行なういわゆるC.A.V（Con
stant Angular Velocity）方式においては、線速度が一
番遅い最内周でピット周期が制限されてしまう。したが
って、外周に向かうほど余裕が生じ、例えば最内周の２
倍の直径の外周部では記録密度が1/2に低下してしま
う。このように、C.A.V.方式ではディスクの記録能力を
充分に利用しておらず無駄を生じている。これに対し
て、線速度を一定にたもつC.L.V.（Constant Linear Ve
locity）方式においては内周から外周まで同一の記録密
度となり、最大の記録容量を得ることができる。しかし
ながら、C.L.V.方式ではトラック位置に応じてディスク
の回転数を変えなければならず、アクセス時間がC.A.V.
方式より増加してしまい、ランダムアクセスが行なわ
れ、高速のアクセスが必要とされるコンピュータ用デー
タ記録再生装置としては支障がある。そこで、両方式の
欠点の解消をねらった方法の一つとして、ディスクを径
方向に複数の領域に分割し、それぞれの領域に対し記録
密度が高くなるよう、異なった回転数を設定する装置が
特開昭61−17223号公報に述べられている。また、同様
に複数の領域に分割し、回転数は一定として各領域内の
ピット周期を変えて記録容量を高める装置が特開昭61−
175968号公報に述べられている。
上記従来技術はいずれも連続サーボ方式の光ディスク
装置に関するものであり、サンプルサーボ方式による光
ディスク装置について配慮されていない。サンプルサー
ボ方式はサーボ領域に記録されているクロックピットを
検出し、これを基準にしてクロック再生を行なう、いわ
ゆる埋込クロック方式を使用する。この再生クロックが
サーボを含めた全ての動作の基準となるので常に安定な
クロックを得ている必要がある。また、サーボ情報を得
る周期がサーボ特性に影響するので、一定周期にする必
要がある。しかし、一枚のディスク上で領域により回転
数や記録データ周期を変化させると、サーボ情報の周期
も同時に変化し、サーボ特性も変化してしまうため、サ
ーボ特性をも切換えなければならないという問題があ
る。
装置に関するものであり、サンプルサーボ方式による光
ディスク装置について配慮されていない。サンプルサー
ボ方式はサーボ領域に記録されているクロックピットを
検出し、これを基準にしてクロック再生を行なう、いわ
ゆる埋込クロック方式を使用する。この再生クロックが
サーボを含めた全ての動作の基準となるので常に安定な
クロックを得ている必要がある。また、サーボ情報を得
る周期がサーボ特性に影響するので、一定周期にする必
要がある。しかし、一枚のディスク上で領域により回転
数や記録データ周期を変化させると、サーボ情報の周期
も同時に変化し、サーボ特性も変化してしまうため、サ
ーボ特性をも切換えなければならないという問題があ
る。
本発明の目的は、サンプルサーボ方式による光ディス
ク装置において、サーボ情報のサンプル周期を変化させ
ることなく記録容量を増加させることにある。
ク装置において、サーボ情報のサンプル周期を変化させ
ることなく記録容量を増加させることにある。
上記目的は、情報記録再生領域とサーボ情報領域とが
同一トラック上に交互にかつ該サーボ情報領域が一定角
度間隔で配置され、該サーボ情報領域にサーボ情報があ
らかじめ記録されている円盤状の情報記録再生媒体と、
該情報記録再生媒体を一定角速度で回転させる駆動手段
と、該情報記録再生媒体に光束を照射するとともに該情
報記録再生媒体からの反射光の検出を行う光学手段と、
該光学手段により検出されるサーボ情報領域の反射光信
号から、サーボクロックに基づいてサーボ情報を得て該
光学手段の制御を行うサーボ手段とを備えた情報記録再
生装置において、該サーボ情報領域からの反射光信号を
基準信号とし、該サーボ情報領域内のサーボ情報の記録
周期に同期させて前記サーボクロックを生成する第１の
クロック再生手段と、該サーボ情報領域の再生時間間隔
を等分し、かつ前記基準信号に同期させた異なる複数周
波数のクロックを生成する第２のクロック再生手段と、
該第２のクロック再生手段で生成される複数のクロック
のうち、いずれの周波数のクロックを使用するかを指示
する制御手段と、該手段により選択されたクロックに基
づいて前記情報記録再生領域への情報の記録を行う記録
手段と、前記制御手段により選択されたクロックに基づ
いて情報の再生を行う再生手段とを備えてなるもの、と
することにより達成される。
同一トラック上に交互にかつ該サーボ情報領域が一定角
度間隔で配置され、該サーボ情報領域にサーボ情報があ
らかじめ記録されている円盤状の情報記録再生媒体と、
該情報記録再生媒体を一定角速度で回転させる駆動手段
と、該情報記録再生媒体に光束を照射するとともに該情
報記録再生媒体からの反射光の検出を行う光学手段と、
該光学手段により検出されるサーボ情報領域の反射光信
号から、サーボクロックに基づいてサーボ情報を得て該
光学手段の制御を行うサーボ手段とを備えた情報記録再
生装置において、該サーボ情報領域からの反射光信号を
基準信号とし、該サーボ情報領域内のサーボ情報の記録
周期に同期させて前記サーボクロックを生成する第１の
クロック再生手段と、該サーボ情報領域の再生時間間隔
を等分し、かつ前記基準信号に同期させた異なる複数周
波数のクロックを生成する第２のクロック再生手段と、
該第２のクロック再生手段で生成される複数のクロック
のうち、いずれの周波数のクロックを使用するかを指示
する制御手段と、該手段により選択されたクロックに基
づいて前記情報記録再生領域への情報の記録を行う記録
手段と、前記制御手段により選択されたクロックに基づ
いて情報の再生を行う再生手段とを備えてなるもの、と
することにより達成される。
第１のクロック再生手段は、サーボ領域内のクロック
ピットを基準信号として、常に一定周波数のクロックを
再生する。このクロックを用いてサーボ情報の検出を行
ない、安定なサーボ動作を行なう。第２のクロック再生
手段は、同様にサーボ領域内のクロックピットを基準信
号とするが、トラック位置に応じて再生クロック周波数
を変化させ、外周側に向かうほど周波数を高くする。こ
れにより、ディスク上の記録密度を向上させ、記録容量
を増加させる。
ピットを基準信号として、常に一定周波数のクロックを
再生する。このクロックを用いてサーボ情報の検出を行
ない、安定なサーボ動作を行なう。第２のクロック再生
手段は、同様にサーボ領域内のクロックピットを基準信
号とするが、トラック位置に応じて再生クロック周波数
を変化させ、外周側に向かうほど周波数を高くする。こ
れにより、ディスク上の記録密度を向上させ、記録容量
を増加させる。
本発明の実施例を第１図により説明する。同図は、本
発明を用いたサンプルサーボ方式による光ディスク装置
の構成図であるが、本発明の特徴及び動作の説明に関与
しない部分については図示していない。同図において、
１は光ディスク,2がディスクモータ,3が光ピックアップ
装置,4がレーザドライバ,5がプリアンプ,6がピーク検出
回路,7が変調回路,8が復調回路,9a〜ｄがクロック再生
回路,10が選択回路,11がトラッキング誤差検出回路,12
が制御回路であるあ。光ディスク１はディスクモータ２
により一定の角速度で回転させられている。ディスクへ
のデータの書き込み・読み出しは光ピックアップ３によ
り行なわれる。書き込みデータは変調回路７で所定の変
調をうけた後、レーザドライバ４に入力され、レーザダ
イオードが駆動されて光ビームの強弱に変換される。光
デイスク１は照射される光ビームの強度により光の反射
率が変化し、光ビームが通過した後にもこの反射率の変
化が残ることによりデータが記録される。読み出しは、
書き込み時の様な反射率の変化を生じさせない程度の弱
り光ビームをレーザダイオードから発光させ、この光ビ
ームが光ディスク１に照射された際の反射光を光ディテ
クタにより検出し反射率の違いによる反射光量の差異を
電気信号に変化する。検出された信号はプリアンプ５で
増幅された後復調回路８で復調されて元のデータが復元
される。このような光ビームによるデータの記録再生を
実現するためには、光ビームが光ディスク上のあらかじ
めさだめられたトラックの上に正確に照射させる、いわ
ゆるトラッキング制御が必要である。サンプルサーボ方
式においては、第２図に示すように、サーボ領域とデー
タ領域とを交互に配置し、トラッキング制御等のサーボ
情報はサーボ領域からのみ得る。したがってサーボ情報
は連続信号としてではなく離散信号として得られる。ト
ラッキング誤差情報は、光ビームがサーボ領域を通過す
る際の第１のトラッキングピット21と第２のトラッキン
グピット22との光量差によって得られる。すなわち、こ
の２個のトラッキングピットは、トラックの中心線に対
してその両側に等距離オフセットして記録されているた
め、光ビームの照射位置がトラックの中心からずれる
と、ずれた側のトラッキングピットの反射光量が増加
し、反対側のトラッキングピットの反射光量が減少す
る。正しくトラックの中心を光ビームが照射している場
合には、両トラッキングピットの反射光量は同一にな
る。したがって、両トラッキングピットの反射光量の差
分と極性によりトラッキングのずれ量と方向が判別で
き、これを打ち消す様に光ビームを制御することにより
トラッキング制御が行なわれる。このようなサンプリン
グ方式によるトラッキング制御を実現するためには、ト
ラッキングピットからの再生信号を正確に抽出するため
のクロック信号が必要となる。クロック信号を得るため
には第２図に示したサーボ領域信号の三番目のビットで
あるクロックピット23から得る。サーボ領域ごとに得ら
れるクロックピットの再生信号を基準としてクロックピ
ット間を所定の数で等分するクロックを発生する。前述
したトラッキングピットをその再生信号がこのクロック
信号に同期した位置に得られるようにあらかじめ形成し
ておくことにより、トラッキングピットの再生信号を正
確に抽出することができる。このように、サンプルサー
ボ方式においてはディスクの回転に同期したクロックを
使用する点に特徴があり、このクロックはサーボ情報を
得るためだけでなくデータ領域におけるデータの記録再
生にも用いられる。ディスク１周におけるサーボ領域の
数は多いほど良好なサーボ特性が得られるがデータ領域
が少なくなり記録容量が低下する。逆にサーボ領域の数
を少なくすると充分なサーボ特性が得られない。1800rp
mで回転させる場合の適切な数はディスク一周あたり100
0〜2000個である。ディスクの内周から外周まで、ラン
ダムにピックアップを動かしてデータの記録再生を行な
うためには、ディスクの全領域にわたってサーボ領域の
時間軸上の間隔が一定、すなわち、サーボ情報領域の再
生時間間隔が一定であることが必要である。そのためサ
ーボ領域は、ディスクの中心から一定角度おきに外周に
向かって直線上に配置される。ピックアップをディスク
の径方向に移動させても、サーボ領域の再生信号は一定
間隔で得られるので常に一定のサーボ特性が得られ、ま
た移動先でただちにトラッキング動作を行なえるので高
速アクセスを実現できる。しかし、サーボ領域が時間軸
上で一定であることは先に述べたクロックも一定である
必要があり、この結果同一クロックを用いて行なわれる
データの記録再生も一定周期となるため、ディスクの外
周側になるほど記録密度が低下してしまう。そこで本発
明においては、サーボ信号検出用のクロックと、データ
記録再生用のクロックとを異なるものとすることにより
データの記録密度を高くすることができる。第３図に本
発明による光ディスクの一例を示す。この光ディスク１
はサーボ領域がディスクの中心から放射状に配置されて
おり、一定回転で回転させた場合に一定時間間隔で再生
信号が得られる。一方データ領域は図に示すように４領
域に分割され、それぞれが異なるクロックで記録再生が
行なわれる。ただし、図中の分割線は説明上の仮想のも
のであり、領域の境界部においても、トラックは連続し
ている。各領域の分割例を第４図に示す。各領域は5000
トラックごとに分割されており、領域ａは一周あたり32
セクタ、サーボ領域にはさまれたデータ領域を１セグメ
ントとすると、この間に記録されるデータが16バイト、
記録クロック周波数は11.1456MHzである。このクロック
周波数は、サーボ信号を検出するためのクロックと同一
であり、先述したクロックピットを基準として、そのク
ロックビットの再生時間間隔を270等分するクロックで
ある。領域ｂは一周あたり39セクタ、１セグメントあた
り20バイト、記録クロック周波数は13.9526MHzになりこ
の周波数はクロックピット間を338等分したものにな
る。同様に領域c.dも図に示すように設定され、記録ク
ロック周波数はそれぞれクロックピットの405等分,473
等分に相当する。記録容量は、全領域をαの設定で記録
した場合の320MByteに比し、1.35倍の432.5MByteが得ら
れる。クロック周波数の生成は第１図における４個のク
ロック再生回路9a〜9dにより行なわれる。クロック再生
回路ａは11.1456MHz,クロック再生回路ｂは13.9526MHz,
クロック再生回路ｃは16.7184MHz,クロック再生回路ｄ
は19.5254MHzをそれぞれ生成する。各クロック出力は選
択回路10に入力され、かつ、クロック再生回路ａの生成
クロックはトラッキング誤差検出回路11に入力され、ト
ラッキングピット再生信号の抽出に用いられる。選択回
路10に入力された各クロックは、記録再生を行なうトラ
ック番号により、マイクロプロセッサ等で構成される制
御装置12から出力される選択信号によって１本のクロッ
クが選択され、変調回路，復調回路に入力される。クロ
ック再生回路9a〜9dは、第５図に示すいわゆるPLL（Pha
se Locked Loop;フェイズ・ロックド・ループ）回路に
より構成される。このPLL回路は、位相比較器91,低域通
過フィルタ92電圧制御発振器93,分周器94より構成さ
れ、分周器94の出力と外部から入力される基準信号との
位相が一致するように電圧制御発振器93の発振周波数及
びその位相が制御される。したがって、電圧制御発振器
の出力は、周波数が基準信号を分周器94の分周比数てい
倍した値となり、位相が基準信号と常に一定の値となる
クロック信号となる。本例においては、基準信号が先に
述べたサーボ領域の３番目のピットであるクロックピッ
トであり、出力クロック信号が先述した４種類のクロッ
ク信号である。したがって、例えばクロック再生回路ａ
においえは、分周器94の分周比は270であり、電圧制御
発振器93は、制御電圧の中心値で11.1456MHzを発生する
様、発振周波数制御素子が調整される。クロック再生回
路ｂ〜ｄにおいても同様に、所定の分周比及び発振周波
数が設定される。実際の光ディスク上における再生信号
とクロックとの関係を第６図に示す。同図におけるａ〜
ｄは、それぞれ、第３図における領域ａ〜ｄに対応す
る。23はクロックピットであり、25a〜25dは、データ領
域の先頭ピットである。各クロックはクロックピットに
同期して生成されるためこの時点においてはすべてのク
ロックの位相がそろっているが、その後は周波数が異な
るためクロック間の位相にずれが発生する。データ領域
の開始位置は、追記データによるクロックピットへの影
響を防ぐため一定間隔以上に設定される。データ領域の
終了地点と第１のトラッキングピットとの間隔も同様に
一定間隔以上に保たれる。第３図および第４図に示した
ように、４領域に等分割した倍、領域ａを基準とすると
領域b,c,dはそれぞれ1.25倍,1.5倍,1.75倍の記録容量が
得られる。領域ａにおける１セグメント間のサーボ領域
とデータ領域との配分は全クロック数を270とするとサ
ーボ領域が30クロック，データ領域が240クロック（15
クロック×16バイト）である。同一配分比を領域ｂに適
応すると1.25倍され、全クロック数が337.5クロック，
サーボ領域が37.5クロック，データ領域が300クロック
である。しかるに、クロック再生回路の分周比は整数で
ある必要があるからとり得るクロック数は337個あるい
は338個である。前者の場合はサーボ領域が37クロック
となり本来の長さより0.5クロック短かく、前述したク
ロックピットとデータピットあるいは第１のトラッキン
グピットとデータピットとの間隔が領域ａの場合より短
かくなる。また、後者の場合はサーボ領域が38クロック
となり、データ領域との間隔は問題ないが、領域ｂの最
初のトラックのピット間隔が領域ａの最初の部分すなわ
ちディスクの最内周より短かくなってしまう。これを解
決する方策は、領域ｂの開始地点を外周がわにずらすこ
とにより実現される。最内周半径30mm,最外周半径60mm
のディスクに1.5μｍピッチで記録再生を行なう場合で
考えれば領域ｂの開始地点を37.5mmの地点から0.57mm外
周がわにずらすことにより達成される。この部分のトラ
ック数は57トラックでありこの分だけ記録容量が減少す
るが全体の容量から見れば問題になる量ではない。この
３方式のうちいずれを採用するかは、光ディスク装置全
体のマージン設定により決定される。領域c,dにおいて
も同様の考え方にもとずき、クロック周波数が決定され
る。
発明を用いたサンプルサーボ方式による光ディスク装置
の構成図であるが、本発明の特徴及び動作の説明に関与
しない部分については図示していない。同図において、
１は光ディスク,2がディスクモータ,3が光ピックアップ
装置,4がレーザドライバ,5がプリアンプ,6がピーク検出
回路,7が変調回路,8が復調回路,9a〜ｄがクロック再生
回路,10が選択回路,11がトラッキング誤差検出回路,12
が制御回路であるあ。光ディスク１はディスクモータ２
により一定の角速度で回転させられている。ディスクへ
のデータの書き込み・読み出しは光ピックアップ３によ
り行なわれる。書き込みデータは変調回路７で所定の変
調をうけた後、レーザドライバ４に入力され、レーザダ
イオードが駆動されて光ビームの強弱に変換される。光
デイスク１は照射される光ビームの強度により光の反射
率が変化し、光ビームが通過した後にもこの反射率の変
化が残ることによりデータが記録される。読み出しは、
書き込み時の様な反射率の変化を生じさせない程度の弱
り光ビームをレーザダイオードから発光させ、この光ビ
ームが光ディスク１に照射された際の反射光を光ディテ
クタにより検出し反射率の違いによる反射光量の差異を
電気信号に変化する。検出された信号はプリアンプ５で
増幅された後復調回路８で復調されて元のデータが復元
される。このような光ビームによるデータの記録再生を
実現するためには、光ビームが光ディスク上のあらかじ
めさだめられたトラックの上に正確に照射させる、いわ
ゆるトラッキング制御が必要である。サンプルサーボ方
式においては、第２図に示すように、サーボ領域とデー
タ領域とを交互に配置し、トラッキング制御等のサーボ
情報はサーボ領域からのみ得る。したがってサーボ情報
は連続信号としてではなく離散信号として得られる。ト
ラッキング誤差情報は、光ビームがサーボ領域を通過す
る際の第１のトラッキングピット21と第２のトラッキン
グピット22との光量差によって得られる。すなわち、こ
の２個のトラッキングピットは、トラックの中心線に対
してその両側に等距離オフセットして記録されているた
め、光ビームの照射位置がトラックの中心からずれる
と、ずれた側のトラッキングピットの反射光量が増加
し、反対側のトラッキングピットの反射光量が減少す
る。正しくトラックの中心を光ビームが照射している場
合には、両トラッキングピットの反射光量は同一にな
る。したがって、両トラッキングピットの反射光量の差
分と極性によりトラッキングのずれ量と方向が判別で
き、これを打ち消す様に光ビームを制御することにより
トラッキング制御が行なわれる。このようなサンプリン
グ方式によるトラッキング制御を実現するためには、ト
ラッキングピットからの再生信号を正確に抽出するため
のクロック信号が必要となる。クロック信号を得るため
には第２図に示したサーボ領域信号の三番目のビットで
あるクロックピット23から得る。サーボ領域ごとに得ら
れるクロックピットの再生信号を基準としてクロックピ
ット間を所定の数で等分するクロックを発生する。前述
したトラッキングピットをその再生信号がこのクロック
信号に同期した位置に得られるようにあらかじめ形成し
ておくことにより、トラッキングピットの再生信号を正
確に抽出することができる。このように、サンプルサー
ボ方式においてはディスクの回転に同期したクロックを
使用する点に特徴があり、このクロックはサーボ情報を
得るためだけでなくデータ領域におけるデータの記録再
生にも用いられる。ディスク１周におけるサーボ領域の
数は多いほど良好なサーボ特性が得られるがデータ領域
が少なくなり記録容量が低下する。逆にサーボ領域の数
を少なくすると充分なサーボ特性が得られない。1800rp
mで回転させる場合の適切な数はディスク一周あたり100
0〜2000個である。ディスクの内周から外周まで、ラン
ダムにピックアップを動かしてデータの記録再生を行な
うためには、ディスクの全領域にわたってサーボ領域の
時間軸上の間隔が一定、すなわち、サーボ情報領域の再
生時間間隔が一定であることが必要である。そのためサ
ーボ領域は、ディスクの中心から一定角度おきに外周に
向かって直線上に配置される。ピックアップをディスク
の径方向に移動させても、サーボ領域の再生信号は一定
間隔で得られるので常に一定のサーボ特性が得られ、ま
た移動先でただちにトラッキング動作を行なえるので高
速アクセスを実現できる。しかし、サーボ領域が時間軸
上で一定であることは先に述べたクロックも一定である
必要があり、この結果同一クロックを用いて行なわれる
データの記録再生も一定周期となるため、ディスクの外
周側になるほど記録密度が低下してしまう。そこで本発
明においては、サーボ信号検出用のクロックと、データ
記録再生用のクロックとを異なるものとすることにより
データの記録密度を高くすることができる。第３図に本
発明による光ディスクの一例を示す。この光ディスク１
はサーボ領域がディスクの中心から放射状に配置されて
おり、一定回転で回転させた場合に一定時間間隔で再生
信号が得られる。一方データ領域は図に示すように４領
域に分割され、それぞれが異なるクロックで記録再生が
行なわれる。ただし、図中の分割線は説明上の仮想のも
のであり、領域の境界部においても、トラックは連続し
ている。各領域の分割例を第４図に示す。各領域は5000
トラックごとに分割されており、領域ａは一周あたり32
セクタ、サーボ領域にはさまれたデータ領域を１セグメ
ントとすると、この間に記録されるデータが16バイト、
記録クロック周波数は11.1456MHzである。このクロック
周波数は、サーボ信号を検出するためのクロックと同一
であり、先述したクロックピットを基準として、そのク
ロックビットの再生時間間隔を270等分するクロックで
ある。領域ｂは一周あたり39セクタ、１セグメントあた
り20バイト、記録クロック周波数は13.9526MHzになりこ
の周波数はクロックピット間を338等分したものにな
る。同様に領域c.dも図に示すように設定され、記録ク
ロック周波数はそれぞれクロックピットの405等分,473
等分に相当する。記録容量は、全領域をαの設定で記録
した場合の320MByteに比し、1.35倍の432.5MByteが得ら
れる。クロック周波数の生成は第１図における４個のク
ロック再生回路9a〜9dにより行なわれる。クロック再生
回路ａは11.1456MHz,クロック再生回路ｂは13.9526MHz,
クロック再生回路ｃは16.7184MHz,クロック再生回路ｄ
は19.5254MHzをそれぞれ生成する。各クロック出力は選
択回路10に入力され、かつ、クロック再生回路ａの生成
クロックはトラッキング誤差検出回路11に入力され、ト
ラッキングピット再生信号の抽出に用いられる。選択回
路10に入力された各クロックは、記録再生を行なうトラ
ック番号により、マイクロプロセッサ等で構成される制
御装置12から出力される選択信号によって１本のクロッ
クが選択され、変調回路，復調回路に入力される。クロ
ック再生回路9a〜9dは、第５図に示すいわゆるPLL（Pha
se Locked Loop;フェイズ・ロックド・ループ）回路に
より構成される。このPLL回路は、位相比較器91,低域通
過フィルタ92電圧制御発振器93,分周器94より構成さ
れ、分周器94の出力と外部から入力される基準信号との
位相が一致するように電圧制御発振器93の発振周波数及
びその位相が制御される。したがって、電圧制御発振器
の出力は、周波数が基準信号を分周器94の分周比数てい
倍した値となり、位相が基準信号と常に一定の値となる
クロック信号となる。本例においては、基準信号が先に
述べたサーボ領域の３番目のピットであるクロックピッ
トであり、出力クロック信号が先述した４種類のクロッ
ク信号である。したがって、例えばクロック再生回路ａ
においえは、分周器94の分周比は270であり、電圧制御
発振器93は、制御電圧の中心値で11.1456MHzを発生する
様、発振周波数制御素子が調整される。クロック再生回
路ｂ〜ｄにおいても同様に、所定の分周比及び発振周波
数が設定される。実際の光ディスク上における再生信号
とクロックとの関係を第６図に示す。同図におけるａ〜
ｄは、それぞれ、第３図における領域ａ〜ｄに対応す
る。23はクロックピットであり、25a〜25dは、データ領
域の先頭ピットである。各クロックはクロックピットに
同期して生成されるためこの時点においてはすべてのク
ロックの位相がそろっているが、その後は周波数が異な
るためクロック間の位相にずれが発生する。データ領域
の開始位置は、追記データによるクロックピットへの影
響を防ぐため一定間隔以上に設定される。データ領域の
終了地点と第１のトラッキングピットとの間隔も同様に
一定間隔以上に保たれる。第３図および第４図に示した
ように、４領域に等分割した倍、領域ａを基準とすると
領域b,c,dはそれぞれ1.25倍,1.5倍,1.75倍の記録容量が
得られる。領域ａにおける１セグメント間のサーボ領域
とデータ領域との配分は全クロック数を270とするとサ
ーボ領域が30クロック，データ領域が240クロック（15
クロック×16バイト）である。同一配分比を領域ｂに適
応すると1.25倍され、全クロック数が337.5クロック，
サーボ領域が37.5クロック，データ領域が300クロック
である。しかるに、クロック再生回路の分周比は整数で
ある必要があるからとり得るクロック数は337個あるい
は338個である。前者の場合はサーボ領域が37クロック
となり本来の長さより0.5クロック短かく、前述したク
ロックピットとデータピットあるいは第１のトラッキン
グピットとデータピットとの間隔が領域ａの場合より短
かくなる。また、後者の場合はサーボ領域が38クロック
となり、データ領域との間隔は問題ないが、領域ｂの最
初のトラックのピット間隔が領域ａの最初の部分すなわ
ちディスクの最内周より短かくなってしまう。これを解
決する方策は、領域ｂの開始地点を外周がわにずらすこ
とにより実現される。最内周半径30mm,最外周半径60mm
のディスクに1.5μｍピッチで記録再生を行なう場合で
考えれば領域ｂの開始地点を37.5mmの地点から0.57mm外
周がわにずらすことにより達成される。この部分のトラ
ック数は57トラックでありこの分だけ記録容量が減少す
るが全体の容量から見れば問題になる量ではない。この
３方式のうちいずれを採用するかは、光ディスク装置全
体のマージン設定により決定される。領域c,dにおいて
も同様の考え方にもとずき、クロック周波数が決定され
る。
本発明による光ディスク装置の第２の実施例を第７図
に示す。同図において第１図と同一の構成要素に関して
は同一の番号を付してある。この例においては、２個の
クロック再生回路を有する。第３図及び第４図の光ディ
スクを用いるものとして動作を説明すると、第１のクロ
ック再生回路９はトラッキングピットを検出するための
クロック11.1456MHzを生成し、第２のクロック再生回路
９′は制御装置12の選択信号により４種類のクロックを
生成する。第２のクロック再生回路９′の構成例を第８
図に示す。分周比可変分周器95は選択信号により270,33
8,405,473分周が設定される。電圧制御発振器93は制御
電圧の中心値で４周波数の中心周波数を発振するよう発
振要素が調整される。また、クロック再生回路全体とし
ては、４周波数全部をカバーする引込範囲を持つ必要が
ある。次に、第２のクロック再生回路の第２の構成例を
第９図に示す。この例においては選択信号によって分周
比だけでなく、電圧制御発振器の中心周波数をも切りか
えるため、発振要素を切換回路96で切りかえている。各
発振要素は４周波数のいずれかが中心周波数となるよう
に調整される。この場合のクロック再生回路は第８図の
実施例のような広い引込範囲を持つ必要がない。
に示す。同図において第１図と同一の構成要素に関して
は同一の番号を付してある。この例においては、２個の
クロック再生回路を有する。第３図及び第４図の光ディ
スクを用いるものとして動作を説明すると、第１のクロ
ック再生回路９はトラッキングピットを検出するための
クロック11.1456MHzを生成し、第２のクロック再生回路
９′は制御装置12の選択信号により４種類のクロックを
生成する。第２のクロック再生回路９′の構成例を第８
図に示す。分周比可変分周器95は選択信号により270,33
8,405,473分周が設定される。電圧制御発振器93は制御
電圧の中心値で４周波数の中心周波数を発振するよう発
振要素が調整される。また、クロック再生回路全体とし
ては、４周波数全部をカバーする引込範囲を持つ必要が
ある。次に、第２のクロック再生回路の第２の構成例を
第９図に示す。この例においては選択信号によって分周
比だけでなく、電圧制御発振器の中心周波数をも切りか
えるため、発振要素を切換回路96で切りかえている。各
発振要素は４周波数のいずれかが中心周波数となるよう
に調整される。この場合のクロック再生回路は第８図の
実施例のような広い引込範囲を持つ必要がない。
第７図の実施例は第１図の実施例に比してクロック再
生回路の数を減らすことが可能である。しかし、領域の
境界をこえるたびにクロック再生回路の同期動作が行な
われるためアクセス速度が低下する。また境界をこえて
の連続した記録再生が行なえない。
生回路の数を減らすことが可能である。しかし、領域の
境界をこえるたびにクロック再生回路の同期動作が行な
われるためアクセス速度が低下する。また境界をこえて
の連続した記録再生が行なえない。
以上述べた様に、本実施例によればサンプルサーボ方
式の光ディスクにおいて、サーボ特性を変化させること
なく容量を増加させることができる。また、本装置を用
い、クロック周波数の切換えを行なわなければ、本発明
が適用されていない光ディスクの記録再生もまったく問
題なく行なうことができる。
式の光ディスクにおいて、サーボ特性を変化させること
なく容量を増加させることができる。また、本装置を用
い、クロック周波数の切換えを行なわなければ、本発明
が適用されていない光ディスクの記録再生もまったく問
題なく行なうことができる。
なお、本実施例は、４領域に分割する場合を例にとり
数値を用いて説明しているが、本発明の主旨は、分割数
や先に述べた数値により限定されるものではなく、様々
な組み合わせがとり得るものである。
数値を用いて説明しているが、本発明の主旨は、分割数
や先に述べた数値により限定されるものではなく、様々
な組み合わせがとり得るものである。
本発明によれば、サンプルサーボ方式による光ディス
クの記録容量を、サーボ回路に影響を与えることなく増
加させることができる。
クの記録容量を、サーボ回路に影響を与えることなく増
加させることができる。
第１図は本発明による第１の実施例の構成図，第２図は
光ディスクの再生信号の波形図，第３図は光ディスクの
領域分割を示す模心図，第４図は４領域分割を行なう場
合の数値例を示す図，第５図はクロック再生回路の構成
図，第６図は４領域に分割した場合の波形図，第７図は
本発明による第２の実施例の構成図，第８図は第２の実
施例におけるクロック再生回路の第１の実施例の構成
図，第９図は第２の実施例におけるクロック再生回路の
第２の実施例の構成図である。 １……光ディスク,3……光ピックアップ,7……変調回
路,8……復調回路,9a〜9d……クロック再生回路,10……
選択回路,11……トラッキング誤差検出回路,12……制御
装置,91……位相比較器,92……低域通過フィルタ,93…
…電圧制御発振器,94……分周器。
光ディスクの再生信号の波形図，第３図は光ディスクの
領域分割を示す模心図，第４図は４領域分割を行なう場
合の数値例を示す図，第５図はクロック再生回路の構成
図，第６図は４領域に分割した場合の波形図，第７図は
本発明による第２の実施例の構成図，第８図は第２の実
施例におけるクロック再生回路の第１の実施例の構成
図，第９図は第２の実施例におけるクロック再生回路の
第２の実施例の構成図である。 １……光ディスク,3……光ピックアップ,7……変調回
路,8……復調回路,9a〜9d……クロック再生回路,10……
選択回路,11……トラッキング誤差検出回路,12……制御
装置,91……位相比較器,92……低域通過フィルタ,93…
…電圧制御発振器,94……分周器。
Claims (5)
- 【請求項１】情報記録再生領域とサーボ情報領域とが同
一トラック上に交互にかつ該サーボ情報領域が一定角度
間隔で配置され、該サーボ情報領域にサーボ情報があら
かじめ記録されている円盤状の情報記録再生媒体と、該
情報記録再生媒体を一定角速度で回転させる駆動手段
と、該情報記録再生媒体に光束を照射するとともに該情
報記録再生媒体からの反射光の検出を行う光学手段と、
該光学手段により検出されるサーボ情報領域の反射光信
号からサーボクロックに基づいてサーボ情報を得て該光
学手段の制御を行うサーボ手段とを備えた情報記録再生
装置において、該サーボ情報領域からの反射光信号を基
準信号とし、該サーボ情報領域内のサーボ情報の記録周
期に同期させて前記サーボクロックを生成する第１のク
ロック再生手段と、該サーボ情報領域の再生時間間隔を
等分し、かつ前記基準信号に同期させた異なる複数周波
数のクロックを生成する第２のクロック再生手段と、該
第２のクロック再生手段で生成される複数のクロックの
うち、いずれの周波数のクロックを使用するかを指示す
る制御手段と、該手段により選択されたクロックに基づ
いて前記情報記録再生領域への情報の記録を行う記録手
段と、前記制御手段により選択されたクロックに基づい
て情報の再生を行う再生手段とを備えたことを特徴とす
る情報記録再生装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の情報記録再生
装置において、第２のクロック再生手段は、１つのクロ
ック再生回路により構成され、該クロック再生回路は、
前記制御手段の指示により異なる周波数のクロックを生
成するものとされ、該クロックの周波数は前記サーボク
ロックの周波数以上であることを特徴とする情報記録再
生装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の情報記録再生
装置において、第２のクロック再生手段は、前記複数の
クロックをそれぞれ生成する複数のクロック再生回路
と、該複数のクロック再生回路から出力される前記複数
のクロックを入力とする選択回路とにより構成され、該
選択回路は、前記制御手段の指示に基づいて前記複数の
クロックの中の１つのクロックを選択するものであり、
該複数のクロックは前記サーボクロックの周波数以上で
あることを特徴とする情報記録再生装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の情報記録再生
装置において、前記制御手段は、前記情報記録媒体のト
ラック番号に応じて前記第２のクロック再生手段で生成
される複数のクロックの１つを選択し、かつ外周側のト
ラックほど高い周波数を選択するものであることを特徴
とする情報記録再生装置。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項記載の情報記録再生
装置において、前制御手段は、前記記録媒体のトラック
を複数のグループに分割し、該グループに応じて前記第
２のクロック再生手段の前記複数のクロックを段階的に
選択し、かつ最内周のグループでは前記サーボクロック
と同一周波数のクロックを選択し、外周側のグループほ
ど高い周波数のクロックを選択することを特徴とする情
報記録再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285348A JPH0821211B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 情報記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62285348A JPH0821211B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 情報記録再生装置 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15462595A Division JP2612830B2 (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 情報記録媒体 |
| JP7154626A Division JP2654766B2 (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 情報再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01128276A JPH01128276A (ja) | 1989-05-19 |
| JPH0821211B2 true JPH0821211B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=17690394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62285348A Expired - Lifetime JPH0821211B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 情報記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821211B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0646487B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1994-06-15 | キヤノン株式会社 | 情報記録再生方法、情報記録再生装置及び情報記録担体 |
| US5388090A (en) * | 1991-07-09 | 1995-02-07 | Hitachi, Ltd. | Method, apparatus, and medium for recording information in data sections having number of bytes which increases with increase in circumference of tracks on medium |
| JP2654766B2 (ja) * | 1995-06-21 | 1997-09-17 | 株式会社日立製作所 | 情報再生装置 |
| JP4157254B2 (ja) | 2000-06-14 | 2008-10-01 | シャープ株式会社 | 情報記録再生装置およびそのトラッキングサーボ方法 |
| JP2002117615A (ja) * | 2000-10-04 | 2002-04-19 | Sanyo Electric Co Ltd | ディスク装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0656697B2 (ja) * | 1985-01-30 | 1994-07-27 | キヤノン株式会社 | 情報記録再生装置 |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP62285348A patent/JPH0821211B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01128276A (ja) | 1989-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2589370B2 (ja) | 光ディスク装置 | |
| KR940002000B1 (ko) | 광디스크기록/재생장치 및 그 제어방법 | |
| US4967403A (en) | Multi-format optical disk and reading device | |
| US5388090A (en) | Method, apparatus, and medium for recording information in data sections having number of bytes which increases with increase in circumference of tracks on medium | |
| US5210733A (en) | Information recording and reproducing device employing variable data recording clock rates | |
| EP0516125B1 (en) | Disk apparatus | |
| JPH06101199B2 (ja) | デイスク装置 | |
| KR100467377B1 (ko) | 디스크장치 및 디스크구동방법 | |
| JPH0821211B2 (ja) | 情報記録再生装置 | |
| JPH10134357A (ja) | 光ディスク | |
| JPH0468826B2 (ja) | ||
| JP2807979B2 (ja) | 情報記録媒体 | |
| JP2654766B2 (ja) | 情報再生装置 | |
| JP2612830B2 (ja) | 情報記録媒体 | |
| JPH05314664A (ja) | 情報記録媒体、情報記録再生方法並びに情報記録再生装置 | |
| JPH09231580A (ja) | 光ディスク記録媒体および光ディスク装置 | |
| JP3456509B2 (ja) | 光ディスク、光ディスク記録再生装置および方法 | |
| JPH02189769A (ja) | 情報記録再生装置 | |
| JPH0492258A (ja) | 光ディスク及び光ディスク再生装置 | |
| JPH0822669A (ja) | 情報記録再生装置、情報記録再生方法および情報記録媒体 | |
| JPH09120636A (ja) | 光ディスク装置 | |
| JP3339841B2 (ja) | 記録／再生方式 | |
| JP2762664B2 (ja) | 信号記録再生装置 | |
| JPH03187072A (ja) | 情報記録再生装置 | |
| JP2672616B2 (ja) | 情報記録装置 |