JPH087291A - 光ディスク及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録情報の大容量化に適した光ディスク及び
光ディスク装置を提供する。 【構成】 トラック上にサーボ領域（１）とデータ領域
（２）が交互に設けられた光ディスクにおいて、該サー
ボ領域には、サーボクロックを生成するためのクロック
マーク（５）と、該サーボクロックと周波数の等しい再
生クロックの位相を調整するための参照クロックマーク
（１０）が設けられていることを特徴とする光ディス
ク。 【効果】 参照クロックマークを５０ｋＨｚ以上のサン
プリング周波数で検出するため、記録時の光スポットの
焦点ずれに起因する高周波の熱変動外乱に依存すること
なく、再生クロックの位相調整が行なわれる。その結
果、再生情報の検出精度が向上し、より多くの情報の記
録が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクにレーザビ
ームの照射により情報の記録及び再生を行う光ディスク
及び光ディスク装置に係り、特に記憶容量を増加させる
のに好適なフォーマット構成及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高記録密度の回転記録媒体にデータを記
録、再生、または消去可能に構成した情報記憶装置とし
て光ディスク装置が開発されている。回転記録媒体であ
る光ディスクには、同心円状またはスパイラル状に一定
のピッチで多数のトラックが設けられ、これらのトラッ
ク上にデータが記録されている。あるいは記録すること
が可能である。

【０００３】光ディスクにデータを記録するためのフォ
ーマットとして、いわゆる「サンプルサーボフォーマッ
ト」が提案されている。サンプルサーボ方式では、例え
ばＡＮＳＩ Ｄｏｃ．Ｎｏ．：Ｘ３Ｂ１１／９０−００
３−Ｒ１記載のＤＢＦ（ディスクリートブロックフォー
マット）によれば、光ディスクのトラック上にはサーボ
領域とデータ領域が交互に設けられており、図５に示す
ように、サーボ領域１とデータ領域２との組はセグメン
ト３と呼ばれる。このセグメント３がいくつか集まりセ
クタ４を構成する。サーボ領域１にはサーボクロックを
発生するためのクロックマーク５が設けられている。光
ディスク装置では、光ヘッドが検出するクロックマーク
５に応じた総光量信号にＰＬＬ制御が行なわれ、サーボ
クロックを生成する。アクセス動作を行なうために必要
なポジション信号は、サーボ領域１のアクセスコード６
に応じた総光量信号をサーボクロックに同期して検出
し、変換処理をして生成する。トラッキング動作を行う
ために必要なトラッキングエラー信号は、サーボ領域１
の２つのウォブルマーク７に応じた総光量信号をサーボ
クロックに同期して検出し、その信号強度の差から生成
する。フォーカス動作を行うために必要なフォーカスエ
ラー信号はミラー領域８にて検出される。

【０００４】一般に光ディスクは熱による組成、磁性あ
るいは形状の変化により記録されるため、記録されるデ
ータの位置は光ディスク装置の環境変動外乱、特に温度
変動外乱により異なる。そのため、サーボクロックにて
記録されたデータにもかかわらず、サーボクロックにて
再生することはできない。この課題を解決するために、
ＤＢＦでは、セクタ４の先頭部に近い第２ヘッダ９に、
サーボ用クロックと再生クロックの位相を調整するため
の１つの参照クロックマーク１０が設けられている。光
ディスク装置では、光ヘッドが再生する参照クロックマ
ーク１０に応じた再生信号をサーボクロックとは非同期
に検出し、それに応じてサーボクロックの位相をずらし
た再生クロックを生成する。データの再生は再生クロッ
クに同期して再生信号を量子化することにより行なう。
ＤＢＦではセクタ数が２２であるため、光ディスクが１
８００ｒｐｍ（３０Ｈｚ）で回転した場合には、６６０
Ｈｚにて再生クロックの位相調整が行なわれる。

【０００５】また、ＤＢＦでは再生専用の光ディスクに
参照クロックマーク１０は設けていない。その場合には
サーボクロックを再生クロックとして用いている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】発明が解決しようとす
る課題は大別して２つある。第１の課題は、上記サンプ
ルサーボ方式では、６６０Ｈｚにて再生クロックの位相
調整が行なわれるが、実質的にはサンプリング定理より
３３０Ｈｚ以下の正弦波外乱にしか対応できない。その
ため、記録時の光スポットの焦点ずれに起因する高周波
の熱変動外乱には対応できない。

【０００７】第２の課題は、記録開始直後の光ディスク
は徐々に熱が蓄積される課程にあるため、第２ヘッダに
１つの参照クロックマークを記録する場合と、データ領
域に連続してマークを記録する場合の光ディスクに蓄積
される熱が異なることである。そのため、参照クロック
マークにより位相調整された再生クロックと記録された
データとは位相が異なり、再生信号の量子化に失敗す
る。

【０００８】従って、本発明の目的は、サンプルサーボ
フォーマットの光ディスクを用いて、上記２つの課題を
解決し、より多くの情報を記録することが可能な光ディ
スク及び光ディスク装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の課題は再生ク
ロックの位相調整が行なわれる周波数を高めることによ
り達成される。そのための手段として本発明の光ディス
クには、トラック上にデータ領域と交互に設けられたサ
ーボ領域にはクロックマークと参照クロックマークが設
けられている。また、本発明の光ディスク装置には、光
ディスクに光ビームを照射してデータの再生あるいは記
録を行う光ヘッドと、光ヘッドが検出するクロックマー
クに応じた総光量信号よりサーボクロックを生成するサ
ーボクロック生成回路と、光ヘッドが再生する参照クロ
ックマークに応じた再生信号より位相補正信号を生成す
る位相補正回路と、サーボクロックと位相補正信号よ
り、サーボクロックと周波数が等しい再生クロックを生
成する再生クロック生成回路と、再生クロックに応じて
再生信号を量子化する信号検出回路が設けられている。
光ディスクが書換え可能な場合には、上記参照クロック
マークは書換えが可能であることが望ましい。

【００１０】第２の課題は参照クロックマークを記録す
る場合と、データ領域にマークを記録する場合の光ディ
スクに蓄積される熱をほぼ等しくすることにより達成さ
れる。そのための手段として本発明の光ディスクでは、
参照クロックマークが上記サーボ領域にてクロックマー
クの後方に設けられている。さらに、上記参照クロック
マークは後続するデータと連続して記録されることが望
ましい。

【００１１】

【作用】本発明によれば、トラック１周内でセグメント
の数に相当する参照クロックマークを検出することが可
能である。例えばＤＢＦではセグメント数が１６７２で
あるため、光ディスクが１８００ｒｐｍ（３０Ｈｚ）で
回転した場合には、約５０ｋＨｚにて再生クロックの位
相調整が行なわれる。実質的にはサンプリング定理より
約２５ｋＨｚ以下の正弦波外乱に対応し、記録時の光ス
ポットの焦点ずれに起因する高周波の熱変動外乱に依存
することのない位相調整が行なわれる。

【００１２】さらに本発明によれば、参照クロックマー
クの記録する位置がサーボ領域にてクロックマークの後
方に設けられているため、クロックマークの検出後、記
録に先だって十分に光ビームを照射することが可能であ
る。そのため、光ディスクに蓄積される熱は飽和し、参
照クロックマークは後続するデータと同一条件で記録さ
れる。その結果、参照クロックマークにより位相調整さ
れた再生クロックと記録されたデータとは位相が等し
く、再生信号の量子化に失敗することはない。

【００１３】なお、再生専用の光ディスクにおいても予
め設けられた参照クロックマークをもとに、書換え可能
な光ディスクと同一の再生方法を行なうため、ディスク
作成時の変動に依存することのない再生を行なうことが
可能である。

【００１４】

【実施例】以下、図に示す実施例に基づいて本発明をさ
らに詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定
されるものではない。また、説明に用いる図は模式的に
描かれており、その長さが限定されるものではない。

【００１５】図１は、本発明のセクタフォーマットの一
実施例を示す図である。光ディスクのトラック上にはサ
ーボ領域とデータ領域が交互に設けられており、図１に
示すように、サーボ領域１とデータ領域２との組はセグ
メント３と呼ばれる。このセグメント３がいくつか集ま
りセクタ４を構成する。サーボ領域１にはサーボクロッ
クを発生するためのクロックマーク５が設けられてい
る。光ディスク装置では、光ヘッドが検出するクロック
マーク５に応じた総光量信号にＰＬＬ制御が行なわれ、
サーボクロックを生成する。アクセス動作を行なうため
に必要なポジション信号は、サーボ領域１のアクセスコ
ード６に応じた総光量信号をサーボクロックに同期して
検出し、変換処理をして生成する。トラッキング動作を
行うために必要なトラッキングエラー信号は、サーボ領
域１の２つのウォブルマーク７に応じた総光量信号をサ
ーボクロックに同期して検出し、その信号強度の差から
生成する。フォーカス動作を行うために必要なフォーカ
スエラー信号はミラー領域８にて検出される。

【００１６】一般に光ディスクは熱による組成、磁性あ
るいは形状の変化により記録されるため、記録されるデ
ータの位置は光ディスク装置の環境変動外乱、サーボ変
動外乱により異なる。そのため、サーボクロックにて記
録されたデータにもかかわらず、サーボクロックにて再
生することはできない。特に高密度で記録再生を行うた
めには、記録時の光スポットの焦点ずれに起因する高周
波の熱変動外乱を抑圧する必要がある。この課題を解決
するために本実施例では、各セグメント３のサーボ領域
１に参照クロックマーク１０を設けている。光ディスク
装置では、光ヘッドが再生する参照クロックマーク１０
に応じた再生信号をサーボクロックとは非同期に検出
し、それに応じてサーボクロックの位相をずらした再生
クロックを生成する。データの再生は再生クロックに同
期して再生信号を量子化することにより行なう。セグメ
ント数をＤＢＦと同等の１６７２とし、光ディスクが１
８００ｒｐｍ（３０Ｈｚ）で回転した場合には、約５０
ｋＨｚにて再生クロックの位相調整が行なわれる。実質
的にはサンプリング定理より約２５ｋＨｚ以下の正弦波
外乱に対応し、記録時の光スポットの焦点ずれに起因す
る高周波の熱変動外乱に依存することのない位相調整が
行なわれる。

【００１７】さらに本実施例の光ディスクでは、参照ク
ロックマーク１０の記録する位置がサーボ領域１にてク
ロックマーク５の後方に設けられているため、アクセス
コード６、ウォブルマーク７、クロックマーク５、ウォ
ブルマーク７、及びミラー領域８の検出後、記録に先だ
って十分に光ビームを照射することが可能である。ま
た、参照クロックマーク１０は後続するデータと連続し
て記録することが可能である。そのため、参照クロック
マーク１０を記録する時点では光ディスクに蓄積される
熱は飽和しており、参照クロックマーク１０は後続する
データと同一条件で記録される。その結果、参照クロッ
クマーク１０により位相調整された再生クロックと記録
されたデータとは位相が等しく、再生信号の量子化に失
敗することはない。

【００１８】なお、再生専用の光ディスクにおいても予
め設けられた参照クロックマーク１０をもとに、書換え
可能な光ディスクと同一の再生方法を行なうため、ディ
スク作成時の変動に依存することのない再生を行なうこ
とが可能である。

【００１９】次に上述した光ディスクに記録再生を行う
光ディスク装置について説明する。図２は光ディスク装
置の構成図である。図３は再生動作のタイミング図であ
る。図４は記録動作のタイミング図である。本実施例で
は光磁気ディスク装置を例にとり説明する。この場合に
は再生信号は光磁気信号である。

【００２０】光ディスク１１はスピンドルモータ１２に
よって駆動される。光ディスク１１は図１で示したもの
である。光ヘッド１３からのレーザビーム１４は光ディ
スク１１上に絞り込まれる。レーザビーム１４は図３
（ａ）に示されるトラック上のマークを照射する。光デ
ィスク１１からの反射光は再び光ヘッド１３内に導か
れ、ディテクタにより図３（ｂ）及び（ｄ）に示される
総光量信号及び再生信号へと変換される。

【００２１】まず、トラッキング及びアクセス動作につ
いて説明する。総光量信号はサーボクロック生成回路１
５に入力され、クロックマークに応じた総光量信号にＰ
ＬＬ制御が行なわれ、図３（ｃ）に示されるサーボ信号
検出用のサーボクロックが生成される。サーボ信号検出
回路１６へは総光量信号とサーボクロックが入力され、
アクセス動作を行なうために必要なポジション信号と、
トラッキング動作を行うために必要なトラッキングエラ
ー信号が生成される。これらのサーボ信号はサーボ制御
回路１７へと送られ、光ヘッド１３のトラッキング動作
およびアクセス動作が行なわれる。

【００２２】次に、再生動作について説明する。位相補
正回路１８では入力された再生信号より、参照クロック
マークに応じた再生信号のピークが検出され、図３
（ｅ）に示される位相補正信号が生成される。再生クロ
ック生成回路１９へは位相補正信号とサーボクロックが
入力され、位相補正信号に応じて図３（ｆ）に示される
サーボクロックの位相が調整された再生クロックが生成
される。データ再生回路２０へは再生信号及び再生クロ
ックが入力され、再生信号を再生クロックにて量子化し
た再生情報が生成される。

【００２３】最後に、記録動作について説明する。記録
はデータ記録回路２１が記録情報に基づき、図４（ｃ）
に示されるサーボクロックに同期して、光ヘッド１３に
設けられたレーザ及び磁気ヘッド２２を図４（ｄ）及び
（ｅ）に示されるレーザ駆動電流及び磁気ヘッド駆動電
流にて駆動する。その結果、図４（ａ）に示される参照
クロックマーク１０及びデータマーク２３が記録され
る。レーザ駆動電流は参照クロックマーク１０の記録に
先立ち、十分に光パルスを照射する。そのため、参照ク
ロックマーク１０を記録する時点では光ディスクに蓄積
される熱は飽和しており、参照クロックマーク１０は後
続するデータマーク２３と同一条件で記録される。ま
た、参照クロックマーク１０は後続するデータマーク２
３と連続して記録されるため、参照クロックマーク１０
とデータマーク２３とは位相が等しく記録される。図４
（ｂ）及び（ｃ）はそれぞれ、図３（ｂ）及び（ｃ）と
同一であり検出方法は省略する。

【００２４】なお、本実施例はＣＡＶ（Constant Angul
ar Velocity）方式で説明したが、ＭＣＡＶ（Modified
Constant Angular Velocity）方式にも適用できる。そ
の場合にはクロックマークから２つの周波数の異なるサ
ーボクロックを生成し、１つをサーボ信号の検出に用
い、１つを記録の同期、及び再生クロックの生成に用い
ればよいことは、今日の技術では自明である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の光ディスク及び光ディスク装置
によれば、サンプルサーボフォーマットの光ディスクに
おいて、より多くの情報を記録することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における光ディスクのセクタフォーマッ
トの一実施例を示す説明図。

【図２】本発明における光ディスク装置の構成ブロック
図。

【図３】再生動作のタイミング図。

【図４】再生動作のタイミング図。

【図５】従来の光ディスクのセクタフォーマットを示す
図。

【符号の説明】 １…サーボ領域、２…データ領域、３…セグメント、４
…セクタ、５…クロックマーク、６…アクセスコード、
７…ウォブルマーク、８…ミラー領域、９…第２ヘッ
ダ、１０…参照クロックマーク、１１…光ディスク、１
２…スピンドルモータ、１３…光ヘッド、１４…レーザ
ビーム、１５…サーボクロック生成回路、１６…サーボ
信号検出回路、１７…サーボ制御回路、１８…位相補正
回路、１９…再生クロック生成回路、２０…データ再生
回路、２１…データ記録回路、２２…磁気ヘッド、２３
…データマーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 剛 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 松本 潔 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラック上にサーボ領域とデータ領域が交
   互に設けられた光ディスクにおいて、該サーボ領域に
   は、サーボクロックを生成するためのクロックマーク
   と、該サーボクロックと周波数の等しい再生クロックの
   位相を調整するための参照クロックマークが設けられて
   いることを特徴とする光ディスク。
2. 【請求項２】請求項１記載の光ディスクにおいて、上記
   参照クロックマークは書換えが可能であることを特徴と
   する光ディスク。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の光ディスクにおい
   て、上記参照クロックマークは上記サーボ領域にてクロ
   ックマークの後方に設けられていることを特徴とする光
   ディスク。
4. 【請求項４】トラック上にサーボ領域とデータ領域が交
   互に設けられ、該サーボ領域にはクロックマークと参照
   クロックマークが設けられている光ディスクと、該光デ
   ィスクに光ビームを照射してデータの再生あるいは記録
   を行う光ヘッドと、該光ヘッドが検出する該クロックマ
   ークに応じた総光量信号よりサーボクロックを生成する
   サーボクロック生成回路と、該光ヘッドが再生する参照
   クロックマークに応じた再生信号より位相補正信号を生
   成する位相補正回路と、該サーボクロックと該位相補正
   信号より、該サーボクロックと周波数が等しい再生クロ
   ックを生成する再生クロック生成回路と、該再生クロッ
   クに応じて再生信号を量子化するデータ再生回路が設け
   られたことを特徴とする光ディスク装置。
5. 【請求項５】請求項４記載の光ディスク装置において、
   上記参照クロックマークは書換えが可能であることを特
   徴とする光ディスク装置。
6. 【請求項６】請求項４または５記載の光ディスク装置に
   おいて、上記参照クロックマークは上記サーボ領域にて
   クロックマークの後方に設けられていることを特徴とす
   る光ディスク装置。
7. 【請求項７】請求項６記載の光ディスク装置において、
   上記参照クロックマークは後続するデータと連続して記
   録されることを特徴とする光ディスク装置。