JPH10208248A

JPH10208248A - ディスク状記録媒体およびそれを取り扱うディスク装置

Info

Publication number: JPH10208248A
Application number: JP901297A
Authority: JP
Inventors: Minoru Hida; 実飛田; Yoshikatsu Niwa; 義勝丹羽
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-01-21
Filing date: 1997-01-21
Publication date: 1998-08-07

Abstract

(57)【要約】【課題】再生データに高精度に同期したクロック信号を
得る。【解決手段】光磁気ディスクの各セグメントの境界位置
にクロックマークＣＭがプリフォーマットされ、また記
録領域の各セグメントの境界位置に対応して固定パター
ン領域が設けられる。固定パターン領域には記録データ
に同期した２Ｔの固定パターン信号が記録される。デー
タ読み出し時には、接続スイッチ８３をオンとして、Ｖ
ＣＯ７７に位相比較器７９からの位相誤差信号の低域成
分と位相比較器８１からの位相誤差信号の高域成分との
加算信号を制御信号として供給し、ＶＣＯ７７よりクロ
ックマーク再生信号Ｓ_CMが持つ位相情報の低域成分と固
定パターン領域の再生信号Ｓ_MOが持つ位相情報の高域成
分とによって位相制御されたデータクロック信号ＤＣＫ
を得る。再生信号Ｓ_CMのＳ／Ｎが悪くても再生データに
高精度に同期したクロック信号ＤＣＫを得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディスク状記録
媒体およびそれを取り扱うディスク装置に関する。詳し
くは、位相情報を有するマークがプリフォーマットされ
る他に、所定単位の記録領域毎にデータに同期した固定
パターン信号を記録する領域を設けることによって、再
生データに高精度に同期したクロック信号を得ることが
できるようにしたディスク状記録媒体等に係るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、光磁気ディスクとしてグルーブウ
ォブルによるクロックマークをプリフォーマットするこ
とが提案されている。この場合、光磁気ディスク装置で
は、クロックマークの再生信号を利用してデータの記録
再生用のデータクロック信号を得るようにされる。すな
わち、図１３Ａはクロックマークの再生信号Ｓ_CMを示し
ており、この再生信号Ｓ_CMより図１３Ｂに示すような０
クロス点のタイミングを示すパルス信号Ｐ_CMが形成さ
れ、このパルス信号Ｐ_CMを参照してＰＬＬ（phase-lock
ed loop）回路によってデータクロック信号が得られ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、グルーブウ
ォブルによるクロックマークは振幅が非常に小さいこと
から、その再生信号Ｓ_CMはＳ／Ｎが悪く、この再生信号
Ｓ_CMを利用して得られるクロック信号はジッタが多く、
例えばデータ再生用のクロック信号としては使用するこ
とができない。

【０００４】そこで、この発明では、再生データに高精
度に同期したクロック信号を得ることができるディスク
状記録媒体等を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係るディスク
状記録媒体は、位相情報を有するマークがプリフォーマ
ットされるディスク状記録媒体であって、所定単位の記
録領域毎にデータを記録するためのデータ領域とこのデ
ータ領域に記録されるデータに同期した固定パターン信
号を記録するための固定パターン領域とが設けられるも
のである。

【０００６】また、この発明に係るディスク装置は、位
相情報を有するマークがプリフォーマットされると共
に、所定単位の記録領域毎にデータを記録するためのデ
ータ領域とこのデータ領域に記録されるデータに同期し
た固定パターン信号を記録するための固定パターン領域
とが設けられたディスク状記録媒体を取り扱うディスク
装置であって、ディスク状記録媒体の上記マークより第
１の位相情報を得る第１の位相情報取得手段と、固定パ
ターン領域の再生信号より第２の位相情報を得る第２の
位相情報取得手段と、第１の位相情報より低域成分を抽
出する第１のフィルタ手段と、第２の位相情報より高域
成分を抽出する第２のフィルタ手段と、第１の位相情報
の低域成分および第２の位相情報の高域成分に基づいて
データ記録領域より再生されるデータに同期したクロッ
ク信号を得るクロック信号発生手段とを備えるものであ
る。

【０００７】ディスク状記録媒体、例えば光磁気ディス
クには、位相情報を有するマークがプリフォーマットさ
れている。このマークは、グルーブウォブルによるクロ
ックマークやクロックピットである。また、ディスク状
記録媒体には、所定単位、例えばセグメント単位の記録
領域毎にデータを記録するためのデータ領域と、このデ
ータ領域に記録されるデータに同期した固定パターン信
号を記録するための固定パターン領域とが設けられる。
データ領域にＮＲＺＩ（Non Return to Zero Inverte
d）データが記録される場合、固定パターン領域には例
えば２Ｔの固定パターン信号が記録される（Ｔはデータ
のビット間隔）。

【０００８】このディスク状記録媒体を取り扱うディス
ク装置では、位相情報を有するマークの再生信号より第
１の位相情報が得られると共に、固定パターン領域の再
生信号より第２の位相情報が得られる。そして、第１の
位相情報の低域成分と第２の位相情報の高域成分に基づ
き、例えばＰＬＬ回路によりクロック信号が得られる。
この場合、第１の位相情報の低域成分を参照し、しかも
第２の位相情報の高域成分を参照するため、マークの再
生信号のジッタの影響が軽減され、例えばデータ再生時
には、データ記録領域より再生されるデータに高精度に
同期したクロック信号が得られる。なお、データ記録時
には、第１の位相情報の低域成分のみを参照してクロッ
ク信号が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形
態としての光磁気ディスク装置１０の構成を示してい
る。

【００１０】まず、この光磁気ディスク装置１０で取り
扱う光磁気ディスク１１を説明する。図２は、光磁気デ
ィスク１１のセクタのレイアウトを示している。この光
磁気ディスク１１には内周側より外周側に向かってトラ
ック０〜トラックｎがスパイラル状に形成され、各トラ
ックには円周方向に０〜ｍのセクタが含まれている。

【００１１】図３は、セクタ（ウォンブルアドレスフレ
ーム）フォーマットを示している。光磁気ディスク１１
には、図３Ａに示すように、半径方向にグルーブ部１２
Ｇとランド部１２Ｌとが交互に形成され、グルーブ部１
２Ｇまたはランド部１２Ｌのいずれかまたは双方にデー
タが記録される。グルーブ部１２Ｇの片側は、例えばバ
イフェーズ変調後のアドレス情報ＡＤＭに応じてウォブ
リングした状態とされている。この場合、アドレス情報
ＡＤＭが周波数変調（ＦＭ）され、変調後の信号に対応
するようにグルーブ部１２Ｇがウォブリングされてい
る。つまり、その変調後の信号がグルーブウォブルとし
て記録されている。なお、グルーブ部１２Ｇの片側がウ
ォブリングされることから、結果的にランド部１２Ｌの
片側もアドレス情報ＡＤＭに応じてウォブリングした状
態となっている。

【００１２】グルーブウォブルは、図４に示すように、
アドレス情報ＡＤＭの１ビット（バイフェーズ１ビッ
ト）当たり、“１”のときは４波となり、“０”のとき
は３波となっている。しかも、このグルーブウォブルの
振幅は、変調後の信号の周波数に応じて変化するように
され、図４に拡大して示すように、アドレス情報ＡＤＭ
の“１”および“０”の接合部に対応するグルーブウォ
ブルの０クロス点での傾きが変化しないようにされてい
る。

【００１３】ここで、１セクタ（１ウォブルアドレスフ
レーム）の期間のグルーブウォブルは、バイフェーズ変
調前のデータで例えば４８ビットのデータを有してい
る。この、４８ビッのトデータは、図３Ｂに示すよう
に、４ビットの同期信号データ、２４ビットのフレーム
アドレスデータ、６ビットのリザーブドビット、１４ビ
ットのＣＲＣ（cyclic redundancy check ）コードで構
成される。

【００１４】また、１セクタは、図３Ｃに示すように、
例えば２４セグメントで構成されている。各セグメント
の境界位置には、図３Ａに示すように、クロックマーク
ＣＭがグルーブウォブルに多重化されてプリフォーマッ
トされている。そして、図３Ｄに示すように、各セグメ
ント内に１００バイトのデータ領域が設けられると共
に、各セグメントの境界位置に対応して１０バイトの固
定パターン領域が設けられている。データ書き込み時に
は、後述するようにデータ領域にはＮＲＺＩデータが記
録されるが、固定パターン領域にはＮＲＺＩデータに同
期した２Ｔの固定パターン信号が記録される（Ｔはデー
タのビット間隔）。

【００１５】次に、図１に示す光磁気ディスク装置１０
について説明する。このディスク装置１０は、光磁気デ
ィスク１１を回転駆動するためのスピンドルモータ１３
を有している。光磁気ディスク１１は、記録時および再
生時には角速度一定で回転駆動される。スピンドルモー
タ１３の回転軸には、その回転速度を検出するための周
波数発電機１４が取り付けられている。

【００１６】また、ディスク装置１０は、外部磁界発生
用の磁気ヘッド１５と、この磁気ヘッド１５の磁界発生
を制御する磁気ヘッドドライバ１６と、半導体レーザ、
対物レンズ、光検出器等から構成される光学ヘッド１７
と、この光学ヘッド１７の半導体レーザの発光を制御す
るレーザドライバ１８とを有している。磁気ヘッド１５
と光学ヘッド１７は光磁気ディスク１１を挟むように対
向して配設されている。レーザドライバ１８には、後述
するサーボコントローラよりＤ／Ａコンバータ１９を介
してレーザパワー制御信号Ｓ_PCが供給され、光学ヘッド
１７の半導体レーザより出力されるレーザ光のパワーが
記録時および再生時のそれぞれで最適となるように制御
される。

【００１７】データ書き込み時（記録時）には、後述す
るように磁気ヘッドドライバ１６に記録データＤｒおよ
び固定パターン信号Ｓ_FPが供給され、磁気ヘッド１５よ
り記録データＤｒおよび固定パターン信号Ｓ_FPに対応し
た磁界が発生され、光学ヘッド１７からのレーザビーム
との共働により光磁気ディスク１１のデータ領域に記録
データＤｒが記録されると共に、記録データＤｒが記録
されるデータ領域に対応した固定パターン領域に固定パ
ターン信号Ｓ_FPが記録される。

【００１８】図５は、光学ヘッド１７の光学系の構成を
示している。光学ヘッド１７は、レーザビームＬＢを得
るための半導体レーザ３１と、この半導体レーザ３１よ
り出力されるレーザビームＬＢを発散光より平行光に整
形するためのコリメータレンズ３２と、レーザビームを
透過光と反射光の２つに分離するためのビームスプリッ
タ３３と、レーザビームの光路を変更するための立上ミ
ラー３４と、レーザビームＬＢを光磁気ディスク１１の
記録面（記録膜）に照射するための対物レンズ３５とを
有している。

【００１９】また、光学ヘッド１７は、ビームスプリッ
タ３３の反射面３３ｂで反射されて外部に出射されるレ
ーザビームを偏光方向の違いによって３種類のレーザビ
ームに分離するためのウォラストンプリズム（偏光面検
波プリズム）３６と、このウォラストンプリズム３６よ
り出力される３種類のレーザビーム（平行光）を集光さ
せるための集光レンズ３７と、この集光レンズ３７より
出射される３種類のレーザビームが照射されるフォトデ
ィテクタ３９と、集光レンズ３７とフォトディテクタ３
９との間に配されるマルチレンズ３８とを有している。

【００２０】マルチレンズ３９は凹レンズおよび円筒レ
ンズの組み合わせで構成される。円筒レンズを使用する
のは、フォーカスエラー信号を周知の非点収差法で得る
ためである。フォトディテクタ３９は、図６に示すよう
に、４分割フォトダイオード部３９ｍと、２個のフォト
ダイオード部３９ｉ，３９ｊとで構成される。

【００２１】図７は、ウォラストンプリズム３６の構成
例を示している。このプリズム３６は、１軸性結晶、例
えば水晶よりなる直角プリズム３６ａ，３６ｂが接合さ
れて構成されている。この場合、プリズム３６ｂの光軸
Ａxbはプリズム３６ａの光軸Ａxaに対して４５゜だけ傾
くように設定されている。

【００２２】このような構成において、水晶は入射光の
偏光面に関連して２つの異なった屈折率を持っている。
そのため、プリズム３６ａにその光軸Ａxaに対して４５
゜だけ傾いた偏光面Ｐpoを有する直線偏光Ｌａを入射す
ると、図８に示すようにプリズム３６ａでは光軸Ａxaに
垂直な偏光面を有する偏光成分Ｌb1および光軸Ａxaに平
行な偏光面を有する偏光成分Ｌb2に分離される。さら
に、プリズム３６ｂでは、偏光成分Ｌb1が光軸Ａxbに平
行な偏光面を有する偏光成分Ｌc1および光軸Ａxbに垂直
な偏光面を有する偏光成分Ｌc2に分離されると共に、偏
光成分Ｌb2が光軸Ａxbに平行な偏光面を有する偏光成分
Ｌc3および光軸Ａxbに垂直な偏光面を有する偏光成分Ｌ
c4に分離される。

【００２３】ここで、偏光成分Ｌc1，Ｌc2はプリズム３
６ａの光軸Ａxaに垂直な偏光面を有するものであり、そ
れぞれの光量は直線偏光Ｌａの１／４の量となる。一
方、偏光成分Ｌc3，Ｌc4はプリズム３６ａの光軸Ａxaと
平行な偏光面を有するものであり、それぞれの光量は直
線偏光Ｌａの１／４の量となる。そして、偏光成分Ｌc
2，Ｌc3のプリズム３６ｂからの出射角は等しく、結果
としてプリズム３６ｂ、従ってウォラストンプリズム３
６からは３本のレーザビームＬｉ，Ｌｍ，Ｌｊが分離し
て得られることになる。

【００２４】図５に示す光学ヘッド１７の光学系の動作
を説明する。半導体レーザ３１から放射される発散光と
してのレーザビームＬＢは、コリメータレンズ３２によ
って平行光に整形されてビームスプリッタ３３に入射さ
れる。ビームスプリッタ３３の多層膜３３ａを透過した
レーザビームは立上ミラー３４で直角に光路が変更さ
れ、対物レンズ３５を介して光磁気ディスク１１の記録
面に照射される。

【００２５】また、光磁気ディスク１１の記録面で反射
されるレーザビームは対物レンズ３５およびミラー３４
を介してビームスプリッタ３３に入射される。そして、
ビームスプリッタ３３の多層膜３３ａで反射されたレー
ザビームＬｒは、さらにビームスプリッタ３３の反射面
３３ｂで反射されて外部に出射され、ウォラストンプリ
ズム３６に入射される。

【００２６】このように光磁気ディスク１１の記録面で
の反射に係るレーザビームＬｒがウォラストンプリズム
３６に入射されるが、上述せずも、光磁気ディスク１１
の記録面での偏光面の回転（カー回転）がなかった場合
の偏光面が光軸Ａxaに対して４５゜だけ傾くように設定
されている（図７の直線偏光Ｌａの偏光面Ｐpoと光軸Ａ
xaとの関係参照）。これにより、上述した直線偏光Ｌａ
が入射される場合と同様に、ウォラストンプリズム３６
によってレーザビームＬｒよりより３本のレーザビーム
Ｌｉ，Ｌｍ，Ｌｊが分離して得られる。

【００２７】ここで、レーザビームＬｒの偏光面は光磁
気ディスク１１の記録膜の磁化の向きに従って時計方向
または反時計方向にわずかに回転し、レーザビームＬ
ｉ，Ｌｊの光量に光磁気ディスク１１の記録膜の磁化の
向きに従った大小関係が生じる。そのため、レーザビー
ムＬｉ，Ｌｊの光量を検出し、その差をとることで光磁
気記録されたデータ（信号）に対応する再生信号を得る
ことができる。なお、レーザビームＬｒの偏光面が回転
してもレーザビームＬｍの光量は一定である。

【００２８】上述したようにウォラストンプリズム３６
より出射される３本のレーザビームＬｉ，Ｌｍ，Ｌｊは
集光レンズ３７およびマルチレンズ３８を介してフォト
ディテクタ３９に入射される。フォトディテクタ３９を
構成するフォトダイオード部３９ｉ，３９ｍ，３９ｊに
は、図６に示すように、それぞれレーザビームＬｉ，Ｌ
ｍ，ＬｊによるスポットＳＰｉ，ＳＰｍ，ＳＰｊが形成
される。

【００２９】この場合、４分割フォトダイオード部３９
ｍを構成する４個のフォトダイオードＤａ〜Ｄｄの検出
信号をそれぞれＳａ〜Ｓｄとし、フォトダイオード部３
９ｉ，３９ｊを構成するフォトダイオードＤｉ，Ｄｊの
検出信号をＳｉ，Ｓｊとするとき、光学ヘッド１７の増
幅回路部（図示せず）で以下の演算が行われ、記録領域
からの再生信号Ｓ_MO、非点収差方式のフォーカスエラー
信号Ｓ_FEおよびプッシュプル信号Ｓ_PPが生成される。Ｓ_MO＝Ｓｉ−ＳｊＳ_FE＝（Ｓａ＋Ｓｃ）−（Ｓｂ＋Ｓｄ）Ｓ_PP＝（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）

【００３０】図１に戻って、ディスク装置１０は、ＣＰ
Ｕ（central processing unit）を備えるサーボコント
ローラ４１を有している。サーボコントローラ４１には
光学ヘッド１７で生成されるフォーカスエラー信号Ｓ_FE
がＡ／Ｄコンバータ４２を介して供給される。また、光
学ヘッド１７で生成されるプッシュプル信号Ｓ_PPは、プ
ッシュプル法によるトラッキングエラー信号Ｓ_TEと、光
磁気ディスク１１のグルーブウォブルに対応したウォブ
ル信号（ＦＭ信号）Ｓ_WBと、光磁気ディスク１１のクロ
ックマークＣＭに対応したクロックマーク再生信号Ｓ_CM
とが合成されたものである。サーボコントローラ４１に
は、プッシュプル信号Ｓ_PPよりローパスフィルタ４３で
抽出されたトラッキングエラー信号Ｓ_TEがＡ／Ｄコンバ
ータ４４を介して供給される。このサーボコントローラ
４１には、さらに上述した周波数発電機１４より出力さ
れる周波数信号Ｓ_FGが供給される。

【００３１】サーボコントローラ４１の動作は後述する
システムコントローラによって制御される。このサーボ
コントローラ４１によって、トラッキングコイルやフォ
ーカスコイル、さらには光学ヘッド１７をラジアル方向
に移動させるためのリニアモータを含むアクチュエータ
４５が制御され、トラッキングやフォーカスのサーボが
行われ、また光学ヘッド１７のラジアル方向への移動が
制御される。また、サーボコントローラ４１によってス
ピンドルモータ１３が制御され、上述したように記録時
や再生時に光磁気ディスク１１が角速度一定で回転する
ように制御される。

【００３２】また、ディスク装置１０は、ＣＰＵを備え
るシステムコントローラ５１と、データバッファ５２
と、ホストコンピュータとの間でデータやコマンドの送
受を行うためのＳＣＳＩ（Small Computer System Inte
rface）インタフェース５３とを有している。システム
コントローラ５１はシステム全体を制御するためのもの
である。

【００３３】また、ディスク装置１０は、ホストコンピ
ュータからＳＣＳＩインタフェース５３を通じて供給さ
れる書き込みデータに対して誤り訂正符号の付加処理を
行うと共に、後述するデータ復調器の出力データに対し
て誤り訂正処理を行うためのＥＣＣ（error correction
code）回路５４と、このＥＣＣ回路５４で誤り訂正符
号が付加された書き込みデータをＮＲＺＩ（Non Return
to Zero Inverted）データに変換して記録データＤｒ
を得ると共に、上述した固定パターン信号Ｓ_ＦＰを発生
するデータ変調器５５とを有している。

【００３４】また、ディスク装置１０は、光学ヘッド１
７で生成される再生信号Ｓ_ＭＯの周波数特性を補償する
ためのイコライザ回路５６と、このイコライザ回路５６
の出力信号をディジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコ
ンバータ５７と、このＡ／Ｄコンバータ５７の出力デー
タに対してディジタル的にデータ識別処理をして再生デ
ータＤｐを得るデータ識別器５８と、このデータ識別器
５８より出力される再生データＤｐに対してＮＲＺＩ逆
変換の処理をして読み出しデータを得るためのデータ復
調器５９とを有している。データ識別器５８は、２値化
回路やビタビ復号器等で構成される。

【００３５】また、ディスク装置１０は、光学ヘッド１
７で生成されるプッシュプル信号Ｓ_PPに含まれるウォブ
ル信号Ｓ_WBよりフレーム同期信号ＦＤおよびフレームア
ドレスデータＦＡＤを得るＡＤＩＰ（Address In Pre-g
roove）デコーダ６０と、プッシュプル信号Ｓ_PPに含ま
れるクロックマーク再生信号Ｓ_CMおよび光磁気ディスク
１１の固定パターン領域に対応した再生信号Ｓ_MOよりデ
ータクロック信号ＤＣＫを得るデータクロック再生器７
０と、フレーム同期信号ＦＤ、フレームアドレスデータ
ＦＡＤおよびデータクロック信号ＤＣＫを使用して、リ
ードゲート信号やライトゲート信号等のシステム各部に
必要なタイミング信号を発生するタイミング発生器９０
とを有している。フレームアドレスデータＦＡＤはサー
ボコントローラ４１にも供給され、またデータクロック
信号ＤＣＫはＡ／Ｄコンバータ５７にサンプリングクロ
ックとして供給される。

【００３６】図９は、ＡＤＩＰデコーダ６０の構成を示
している。このＡＤＩＰデコーダ６０は、プッシュプル
信号Ｓ_PPよりウォブル信号Ｓ_WBを抽出するためのバンド
パスフィルタ６１と、直流カット用のコンデンサ６２
と、閾値＝０としてウォブル信号Ｓ_WBをパルス信号Ｐ_WB
に変換するコンパレータ６３とを有している。

【００３７】また、ＡＤＩＰデコーダ６０は、ＰＬＬ
（phase-locked loop）回路６４を構成する電圧制御発
振器６４ａと、この電圧制御発振器６４ａより出力され
るクロック信号ＣＫ₂₄を１／２４に分周する分周器６４
ｂと、コンパレータ６３より出力されるパルス信号Ｐ_WB
と分周器６４ｂの出力信号との位相比較を行うための位
相比較器６４ｃと、この位相比較器６４ｃより出力され
る位相誤差信号の低域成分を取り出して電圧制御発振器
６４ａに供給するための制御信号を得るローパスフィル
タ６４ｄとを有している。

【００３８】また、ＡＤＩＰデコーダ６０は、コンパレ
ータ６３より出力されるパルス信号Ｐ_WBに対して電圧制
御発振器６４ａより出力されるクロック信号ＣＫ₂₄を使
用した復調処理を行ってアドレス情報ＡＤＭを得ると共
に、このアドレス情報ＡＤＭに同期したクロック信号Ａ
ＣＫを得るデコード処理回路６７と、このデコード処理
回路６７より出力されるアドレス情報ＡＤＭをクロック
信号ＡＣＫを使用してシリアルデータからパラレルデー
タに変換するシリアル／パラレル変換器６８と、このシ
リアル／パラレル変換器６８の出力データに対して、ク
ロック信号ＡＣＫに同期して、同期検出、バイフェーズ
復調処理、誤り検出処理などを行って、フレーム同期信
号ＦＤおよびフレームアドレスデータＦＡＤを得るデコ
ーダ６９とを有している。

【００３９】次に、図９に示すＡＤＩＰデコーダ６０の
動作を説明する。プッシュプル信号Ｓ_PPよりバンドパス
フィルタ６１でウォブル信号Ｓ_WBが抽出される。そし
て、このウォブル信号Ｓ_WBがコンデンサ６２を介してコ
ンパレータ６３に供給されてパルス信号Ｐ_WBに変換され
る。上述したように、光磁気ディスク１１には、バイフ
ェーズ変調後のアドレス情報ＡＤＭが周波数変調され、
この変調後の信号がグルーブウォブルとして記録されて
いる。そのため、ウォブル信号Ｓ_WBは、周波数変調後の
信号と同じく、図１０Ａに示すように、アドレス情報Ａ
ＤＭの１ビット（バイフェーズ１ビット）に対応して、
“１”のときは４波を有し、“０”のときは３波を有す
るものとなっている。そのため、コンパレータ６３から
は、図１０Ｂに示すように、パルス信号Ｐ_WBが得られ
る。なお、ウォブル信号Ｓ_WBの振幅は、光磁気ディスク
１１のグルーブウォブルの振幅に比例したものとなる。

【００４０】上述せずも、“１”に対応するウォブル信
号Ｓ_WBの周波数がｆａであり、“０”に対応するウォブ
ル信号Ｓ_WBの周波数がｆｂであるとき、電圧制御発振器
６４ａの発振周波数は、ｆａ，ｆｂの公倍数の周波数
（＝６ｆａ＝８ｆｂ）近傍で変化するように設定されて
いる。そのため、電圧制御発振器６４ａからは、図１０
Ｃに示すように、ｆｃ＝６ｆａ＝８ｆｂの周波数、従っ
てバイフェーズのビット周波数の２４倍の周波数を持
ち、パルス信号Ｐ_WBに同期したクロック信号ＣＫ₂₄が得
られる。このクロック信号ＣＫ₂₄を基準にすると、バイ
フェーズ１ビット＝“１”に対応するパルス信号Ｐ_WBは
３クロック分の“１”と３クロック分の“０”とからな
るパターン（６Ｔパターン）を有し、バイフェーズ１ビ
ット＝“０”に対応するパルス信号Ｐ_WBは４クロック分
の“１”と４クロック分の“０”とからなるパターン
（８Ｔパターン）を有している。

【００４１】デコード処理回路６７は、パルス信号Ｐ_WB
より８Ｔパターンを３回連続して検出するときは、クロ
ック信号ＡＣＫ（図１０Ｄに図示）に同期して次のバイ
フェーズ１ビット期間に“０”を出力し、一方パルス信
号Ｐ_WBより６Ｔパターンを４回連続して検出するとき
は、クロック信号ＡＣＫに同期して次のバイフェーズ１
ビット期間に“１”を出力する。つまり、デコード処理
回路６７ではパルス信号Ｐ_WBに対して復調処理が行わ
れ、このデコード処理回路６７からはクロック信号ＡＣ
Ｋと共に、このクロック信号ＡＣＫに同期してグルーブ
ウォブルに対応したアドレス情報ＡＤＭが出力される
（図１０Ｅに図示）。

【００４２】このアドレス情報ＡＤＭはシリアル／パラ
レル変換器６８でパラレルデータに変換されてデコーダ
６９に供給され、このデコーダ６９ではアドレス情報Ａ
ＤＭに対して同期検出、バイフェーズ復調処理、誤り検
出処理などが行われて、フレーム同期信号ＦＤおよびフ
レームアドレスデータＦＡＤが得られる。これにより、
デコーダ６９からは、フレーム同期信号ＦＤと共に、ア
ドレス情報ＡＤＭより得られるフレームアドレスデータ
ＦＡＤが出力される。

【００４３】なお、上述説明とは異なり、例えばパルス
信号Ｐ_WBより８Ｔパターンを２回連続して検出するとき
クロック信号ＡＣＫに同期して次のバイフェーズ１ビッ
ト期間に“０”を出力し、一方パルス信号Ｐ_WBより６Ｔ
パターンを３回連続して検出するときクロック信号ＡＣ
Ｋに同期して次のバイフェーズ１ビット期間に“１”を
出力するようにデコード処理回路６７を構成する等し
て、ディフェクトに対して強くすることもできる。

【００４４】また、図１１は、データクロック再生器７
０の構成を示している。このデータクロック再生器７０
は、プッシュプル信号Ｓ_PPよりクロックマーク再生信号
Ｓ_CMを抽出するためのバンドパスフィルタ７１と、直流
カット用のコンデンサ７２と、クロックマーク再生信号
Ｓ_CMより０クロス点のタイミングを示すパルス信号Ｐ_CM
を得るエッジ検出器７３とを有している。

【００４５】また、データクロック再生器７０は、再生
信号Ｓ_MOの直流成分をカットするコンデンサ７４と、閾
値＝０として再生信号Ｓ_MOをパルス信号Ｐ_MOに変換する
コンパレータ７５と、このパルス信号Ｐ_MOからタイミン
グ発生器９０より供給される固定パターンゲート信号Ｓ
Ｇを使用して光磁気ディスク１１の固定パターン領域の
再生信号Ｓ_MOに対応するパルス信号Ｐ_FPをゲートするア
ンド回路７６とを有している。この場合、図３Ｅに示す
ように、固定パターンゲート信号ＳＧは、固定パターン
領域の再生信号Ｓ_MOが得られる期間で“１”となり、そ
の他の期間では“０”となるものである。

【００４６】また、データクロック再生器７０は、ＰＬ
Ｌ回路を構成する電圧制御発振器７７と、この電圧制御
発振器７７より出力されるデータクロック信号ＤＣＫを
１／Ｎに分周する分周器７８と、エッジ検出器７３より
出力されるパルス信号Ｐ_CMと分周器７８の出力信号との
位相比較を行うための位相比較器７９と、この位相比較
器７９より出力される位相誤差信号の低域成分を取り出
すローパスフィルタ８０とを有している。

【００４７】また、データクロック再生器７０は、アン
ド回路７６より出力されるパルス信号Ｐ_FPと分周器７８
の出力信号との位相比較を行うための位相比較器８１
と、この位相比較器８１より出力される位相誤差信号の
高域成分を取り出すハイパスフィルタ８２と、ローパス
フィルタ８０の出力信号と接続スイッチ８３を介して供
給されるハイパスフィルタ８２の出力信号とを加算して
電圧制御発振器７７に供給する制御信号を得るための加
算器８４とを有している。接続スイッチ８３にはシステ
ムコントローラ５１よりスイッチ制御信号ＳＷが供給さ
れる。これにより、接続スイッチ８３は、データ書き込
み時（記録時）にはオフとされると共に、データ読み出
し時（再生時）にはオンとされる。

【００４８】次に、図１１に示すデータクロック再生器
７０の動作を説明する。プッシュプル信号Ｓ_PPよりクロ
ックマーク再生信号Ｓ_CM（図１２Ａに図示）が抽出さ
れ、このクロックマーク再生信号Ｓ_CMはコンデンサ７２
を介してエッジ検出器７３に供給される。そして、エッ
ジ検出器７３よりクロックマーク再生信号Ｓ_CMの０クロ
ス点のタイミングを示すパルス信号Ｐ_CM（図１２Ｂに図
示）が得られる。

【００４９】また、光学ヘッド１７（図１参照）より出
力される再生信号Ｓ_MOはコンデンサ７４を介してコンパ
レータ７５に供給されてパルス信号Ｐ_MOに変換される。
そして、アンド回路７６によって、このパルス信号Ｐ_MO
より光磁気ディスク１１の固定パターン領域の再生信号
Ｓ_MOに対応するパルス信号Ｐ_FPが取り出される。

【００５０】そして、データ書き込み時（記録時）に
は、接続スイッチ８３がオフとされることから、電圧制
御発振器７７、分周器７８、位相比較器７９およびロー
パスフィルタ８０によってＰＬＬ回路が構成され、電圧
制御発振器７７には位相比較器７９より出力される位相
誤差信号の低域成分のみが制御信号として供給される。
そのため、電圧制御発振器７７からは、クロックマーク
再生信号Ｓ_CMが持つ位相情報の低域成分によって位相が
制御されたデータクロック信号ＤＣＫが得られる。

【００５１】また、データ読み出し時（再生時）には、
接続スイッチ８３がオンとされることから、電圧制御発
振器７７、分周器７８、位相比較器７９，８１、ローパ
スフィルタ８０およびハイパスフィルタによってＰＬＬ
回路が構成され、電圧制御発振器７７には位相比較器７
９より出力される位相誤差信号の低域成分と位相比較器
８１より出力される位相誤差信号の高域成分との加算信
号が制御信号として供給される。そのため、電圧制御発
振器７７からは、クロックマーク再生信号Ｓ_CMが持つ位
相情報の低域成分と固定パターン領域の再生信号Ｓ_MOが
持つ位相情報の高域成分とによって位相が制御されたデ
ータクロック信号ＤＣＫが得られる。なお、図１２Ｅ
は、データクロック信号ＤＣＫを示している。

【００５２】次に、図１に示す光磁気ディスク装置１０
の動作を説明する。ホストコンピュータよりシステムコ
ントローラ５１にデータライトコマンドが供給される場
合には、データ書き込み処理（記録処理）が行われる。
この場合、ＳＣＳＩインタフェース５３で受信されてデ
ータバッファ５２に格納されているホストコンピュータ
からの書き込みデータに対して、ＥＣＣ回路５４で誤り
訂正符号の付加処理が行われ、さらにデータ変調器５５
でＮＲＺＩデータへの変換処理が行われる。そして、デ
ータ変調器５５より磁気ヘッドドライバ１６に記録デー
タＤｒおよび固定パターン信号Ｓ_FPが供給され、光磁気
ディスク１１のターゲット位置としてのデータ領域に記
録データＤｒが記録されると共に、記録データＤｒが記
録されるデータ領域に対応した固定パターン領域に固定
パターン信号Ｓ_FPが記録される。

【００５３】また、ホストコンピュータよりシステムコ
ントローラ５１にデータリードコマンドが供給される場
合には、データ読み出し処理（再生処理）が行われる。
この場合、光磁気ディスク１１のターゲット位置として
のデータ領域およびそのデータ領域に対応した固定パタ
ーン領域より再生信号Ｓ_MOが得られる。この再生信号Ｓ
_MOはイコライザ回路５６で周波数特性が補償され、Ａ／
Ｄコンバータ５７でデータクロック信号ＤＣＫを使用し
てディジタル信号に変換され、その後にデータ識別器５
８でデータの識別が行われて再生データＤｐが得られ
る。そして、この再生データＤｐに対して、データ復調
器５９でＮＲＺＩ逆変換が行われ、さらにＥＣＣ回路５
４で誤り訂正処理が行われて読み出しデータが得られ
る。そして、この読み出しデータはデータバッファ５２
に一旦格納され、その後に所定タイミングでＳＣＳＩイ
ンタフェース５３を介してホストコンピュータに送信さ
れる。

【００５４】なお、データ書き込み処理やデータ読み出
し処理において、磁気ヘッド５１および光学ヘッド１７
はサーボコントローラ４１によってターゲット位置にシ
ーク制御される。この場合、ＡＤＩＰデコーダ６０より
出力されるフレームアドレスデータＦＡＤを参照してシ
ーク動作が行われる。また、データ書き込み時（記録
時）には、データクロック再生器７０よりクロックマー
ク再生信号Ｓ_CMが持つ位相情報の低域成分によって位相
が制御されたデータクロック信号ＤＣＫが得られ、この
データクロック信号ＤＣＫに同期してデータ書き込みの
処理が行われる。一方、データ読み出し時（再生時）に
は、データクロック再生器７０よりクロックマーク再生
信号Ｓ_CMが持つ位相情報の低域成分と固定パターン領域
の再生信号Ｓ_MOが持つ位相情報の高域成分とによって位
相が制御されたデータクロック信号ＤＣＫが得られ、こ
のデータクロック信号ＤＣＫに同期してデータ読み出し
の処理が行われる。

【００５５】このように本実施の形態においては、デー
タ読み出し時（再生時）には、データクロック再生器７
０よりクロックマーク再生信号Ｓ_CMが持つ位相情報の低
域成分と固定パターン領域の再生信号Ｓ_MOが持つ位相情
報の高域成分とによって位相が制御されたデータクロッ
ク信号ＤＣＫを得るものであり（図１１参照）、クロッ
クマーク再生信号Ｓ_CMのＳ／Ｎが悪くても再生データに
高精度に同期したクロック信号を得ることができ、デー
タ読み出し処理の精度を上げることができる。

【００５６】また、光磁気ディスク１１のグルーブウォ
ブルの振幅が変調後の信号の周波数に応じて変化するよ
うにされ、アドレス情報ＡＤＭの“１”および“０”の
接合部に対応するグルーブウォブルの０クロス点での傾
きが変化しないようにされている（図４参照）。そのた
め、アドレス情報ＡＤＭの“１”および“０”の接合部
に対応するウォブル信号Ｓ_WBの時間軸方向のジッタを低
減でき、ＡＤＩＰデコーダ６０（図９参照）でアドレス
情報ＡＤＭを良好に得ることができる。上述したように
本実施の形態においては、アドレス情報ＡＤＭの“１”
および“０”に対応するグルーブウォブルの波数がそれ
ぞれ整数とされており、アドレス情報ＡＤＭの“１”お
よび“０”に対応するグルーブウォブルの接合部は全て
０クロス点となることから、特に有効である。

【００５７】また、ＡＤＩＰデコーダ６０では、アドレ
ス情報ＡＤＭの“１”および“０”のデータにそれぞれ
対応するウォブル信号Ｓ_WBの周波数ｆａ，ｆｂの公倍数
の周波数ｆｃ（＝６ｆａ＝８ｆｂ）を持つクロック信号
ＣＫ₂₄を使用した復調処理でアドレス情報ＡＤＭを得る
ものである（図９参照）。そのため、ＰＬＬ回路を１系
統持つだけで構成でき、ＡＤＩＰデコーダ６０の構成が
簡単となる利益がある。この場合、アドレス情報ＡＤＭ
の“１”および“０”に対応するグルーブウォブルの波
数がそれぞれ整数とされており、アドレス情報ＡＤＭの
“１”および“０”のデータにそれぞれ対応してコンパ
レータ６３より出力されるパルス信号Ｐ_WBは常に同じ形
状となることから、デコード処理回路６７におけるクロ
ック信号ＣＫ₂₄を使用した復調処理を容易に行うことが
できる。

【００５８】なお、上述実施の形態においては、光磁気
ディスク１１のグルーブ部１２Ｇの片側のみウォブリン
グした状態とされたものを示したが、グルーブ部１２Ｇ
の両側がウォブリングされた状態であってもよい。

【００５９】また、上述実施の形態においては、グルー
ブ部１２Ｇのウォブリングしている側にクロックマーク
ＣＭがプリフォーマットされたものを示したが、ウォブ
リングしていない側にクロックマークＣＭがプリフォー
マットされてもよく、さらには両側にクロックマークＣ
Ｍがプリフォーマットされていてもよい。

【００６０】また、上述実施の形態においては、アドレ
ス情報ＡＤＭの“１”および“０”に対応するグルーブ
ウォブルの波数がそれぞれ「４」、「３」としたが、こ
れに限定されるものではなく、また整数でなくてもよ
い。

【００６１】また、上述実施の形態においては、記録領
域の固定パターン領域がクロックマークＣＭの記録位置
に１対１に対応して設けられているが、必ずしも対応さ
せる必要はない。例えば、固定パターン領域の個数をク
ロックマークＣＭの個数より少なくしてもよい。

【００６２】また、上述実施の形態においては、光磁気
ディスク１１の固定パターン領域にはＮＲＺＩデータに
同期した２Ｔの固定パターン信号が記録されるものであ
ったが、１Ｔあるいは３Ｔ以上の固定パターン信号が記
録されるようにしてもよい。ただし、パターン間隔が短
くなると、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）に
よって再生信号Ｓ_MOの振幅が小さく、Ｓ／Ｎが悪化した
ものとなる。逆に、パターン間隔が長くなると、位相比
較のためのエッジ数を同じ数だけ得るためには、固定パ
ターン領域を広くとる必要があり、データが記録される
データ領域が狭くなる。

【００６３】また、上述実施の形態において、ＡＤＩＰ
デコーダ６０では、アドレス情報ＡＤＭの“１”および
“０”のデータにそれぞれ対応するウォブル信号Ｓ_WBの
周波数ｆａ，ｆｂの公倍数の周波数ｆｃ（＝６ｆａ＝８
ｆｂ）を持つクロック信号ＣＫ₂₄を使用した復調処理を
行うようにしたものであるが、周波数ｆａ，ｆｂのその
他の公倍数の周波数を持つクロック信号を使用して同様
の復調処理を行うことができる。

【００６４】また、上述実施の形態においては、光磁気
ディスク１１にプリフォーマットされたクロックマーク
ＣＭの再生信号より位相情報を得るものを示したが、こ
の発明はサンプルサーボ方式でプリフォーマットされて
いるクロックピットの再生信号より位相情報を得るもの
にも同様に適用できる。

【００６５】また、上述実施の形態においては、光磁気
ディスク装置１０に適用したものであるが、この発明は
位相情報を有するマークがプリフォーマットされるディ
スク状記録媒体を取り扱うその他のディスク装置にも適
用できることは勿論である。

【００６６】

【発明の効果】この発明に係るディスク状記録媒体は、
位相情報を有するマークがプリフォーマットされる他
に、所定単位の記録領域毎にデータに同期した固定パタ
ーン信号を記録する領域を設けるものである。そして、
この発明に係るディスク装置では、マークの再生信号よ
り得られる第１の位相情報の低域成分と固定パターン領
域の再生信号より得られる第２の位相情報の高域成分に
基づいてデータ領域より再生されるデータに同期したク
ロック信号を得るものであり、マークのＳ／Ｎが悪くて
も再生データに高精度に同期したクロック信号を得るこ
とができ、データ読み出し処理の精度を上げることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態としての光磁気ディスク装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】光磁気ディスクのセクタのレイアウトを示す図
である。

【図３】セクタ（ウォブルアドレスフレーム）フォーマ
ットを説明するための図である。

【図４】グルーブウォブルの構成例を示す図である。

【図５】光学ヘッドの光学系を示す斜視図である。

【図６】光学ヘッドの光学系を構成するフォトディテク
タの構成と、その上に形成されるスポットを示す図であ
る。

【図７】光学ヘッドの光学系を構成するウォラストンプ
リズムの構成例を示す図である。

【図８】ウォラストンプリズムによる光線の分離状態を
示す図である。

【図９】ＡＤＩＰデコーダの構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】ＡＤＩＰデコーダの動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【図１１】データクロック再生器の構成を示すブロック
図である。

【図１２】データクロック再生器の動作を説明するため
のタイミングチャートである。

【図１３】従来の光磁気ディスク装置におけるクロック
マークの再生信号等を示す図である。

【符号の説明】

１０・・・光磁気ディスク装置、１１・・・光磁気ディ
スク、１２Ｇ・・・グルーブ部、１２Ｌ・・・ランド
部、１５・・・外部磁界発生用の磁気ヘッド、１６・・
・磁気ヘッドドライバ、１７・・・光学ヘッド、１８・
・・レーザドライバ、４１・・・サーボコントローラ、
５１・・・システムコントローラ、５２・・・データバ
ッファ、５３・・・ＳＣＳＩインタフェース、５４・・
・ＥＣＣ回路、５５・・・データ変調器、５７・・・Ａ
／Ｄコンバータ、５８・・・データ識別器、５９・・・
データ復調器、６０・・・ＡＤＩＰデコーダ、６１・・
・バンドパスフィルタ、６３・・・コンパレータ、６４
・・・ＰＬＬ回路、６４ａ・・・電圧制御発振器、６４
ｂ・・・分周器、６４ｃ・・・位相比較器、６４ｄ・・
・ローパスフィルタ、６７・・・デコード処理回路、６
９・・・デコーダ、７０・・・データクロック再生器、
７１・・・バンドパスフィルタ、７３・・・エッジ検出
器、７５・・・コンパレータ、７６・・・アンド回路、
７７・・・電圧制御発振器、７８・・・分周器、７９，
８１・・・位相比較器、８０・・・ローパスフィルタ、
８２・・・ハイパスフィルタ、８３・・・接続スイッ
チ、８４・・・加算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】位相情報を有するマークがプリフォーマ
ットされるディスク状記録媒体であって、所定単位の記録領域毎にデータを記録するためのデータ
領域とこのデータ領域に記録されるデータに同期した固
定パターン信号を記録するための固定パターン領域とが
設けられることを特徴とするディスク状記録媒体。
【請求項２】上記マークはグルーブウォブルによるク
ロックマークであることを特徴とする請求項１に記載の
ディスク状記録媒体。
【請求項３】上記固定パターン領域は上記クロックマ
ークの記録位置に対応して設けられることを特徴とする
請求項２に記載のディスク状記録媒体。
【請求項４】上記マークはクロックピットであること
を特徴とする請求項１に記載のディスク状記録媒体。
【請求項５】位相情報を有するマークがプリフォーマ
ットされると共に、所定単位の記録領域毎にデータを記
録するためのデータ領域とこのデータ領域に記録される
データに同期した固定パターン信号を記録するための固
定パターン領域とが設けられたディスク状記録媒体を取
り扱うディスク装置であって、上記ディスク状記録媒体の上記マークの再生信号より第
１の位相情報を得る第１の位相情報取得手段と、上記固定パターン領域の再生信号より第２の位相情報を
得る第２の位相情報取得手段と、上記第１の位相情報より低域成分を抽出する第１のフィ
ルタ手段と、上記第２の位相情報より高域成分を抽出する第２のフィ
ルタ手段と、上記第１の位相情報の低域成分および上記第２の位相情
報の高域成分に基づいて、上記データ領域より再生され
るデータに同期したクロック信号を得るクロック信号発
生手段とを備えることを特徴とするディスク装置。
【請求項６】上記マークはグルーブウォブルによるク
ロックマークであることを特徴とする請求項５に記載の
ディスク装置。
【請求項７】上記固定パターン領域は上記クロックマ
ークの記録位置に対応して設けられることを特徴とする
請求項６に記載のディスク装置。
【請求項８】上記マークはクロックピットであること
を特徴とする請求項５に記載のディスク装置。
【請求項９】上記ディスク状記録媒体は光磁気ディス
クであることを特徴とする請求項５に記載のディスク装
置。