JPH1049876A - 光ディスク媒体、光ディスク装置、並びにトラッキング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トラッキング制御を可能としつつ、ディスク
径方向のトラック密度を高くし、記録容量を増加させ
る。 【解決手段】 アドレスセグメントおよびデータセグメ
ントには、２４ＳＣＫの長さのサーボエリアが設けら
れ、サーボエリア内にセグメントマークおよびトラック
マークがエンボス加工等によって形成される。サーボエ
リア内の第１の位置〜第７の位置にセグメントマークが
形成され、その後の第１１および第１２の位置にマーク
１が形成され、第１６および第１７の位置にマーク２が
形成される。マーク１およびマーク２は、それぞれ径方
向に２トラック周期で設けられ、且つその位相が１８０
°異ならされる。偶数トラック／奇数トラックは、セグ
メントマークの第７の位置のマークの有無で識別され、
偶数トラックおよび奇数トラック間で、トラッキングエ
ラー信号の極性が反転しても、正しくトラッキング制御
がなされる。

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、例えばコンピュ
ータのデータを記憶するための光ディスク媒体、光ディ
スクへのデータの記録／再生を行う光ディスク装置、並
びに光ディスク上のトラックを読み取り位置が正しくト
レースするように制御するトラッキング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、大容量のディジタルデー
タの記憶が可能な利点を生かして、コンピュータの外部
記憶装置として使用される。光ディスクのトラッキング
サーボの方式としては、連続グルーブ方式とサンプルサ
ーボ方式とが知られている。連続グルーブ方式は、トラ
ックの両側にグルーブを設け、データ記録／再生用の主
ビームがトラックを走査する時に、トラック方向におい
てその前後に位置する二つの副ビームがそれぞれグルー
ブを走査するように構成し、二つの副ビームによる読み
取り出力が等しくなるように、主ビームの読み取り位置
を制御する。

【０００３】サンプルサーボ方式は、エンボス加工等に
より予め設けられた３個のピットを含むサーボエリアを
一定の間隔で設ける。一つのピットは、各トラックのセ
ンターと一致する位置に設けられ、トラック方向におい
てその前後に設けられた二つのピットは、トラックセン
ターに対して、ディスク径方向に一定の距離で、且つ逆
方向に離された位置にそれぞれ設けられる。これらのピ
ットは、ウォブリングピットとも称される。記録／再生
用のレーザビームが二つのピットを走査する時に発生す
る読み取り信号のレベルが互いに等しくなるように、読
み取り位置が制御される。また、トラックセンター上に
形成されたピットの読み取り信号を利用して、再生クロ
ックを安定して生成することができる。

【０００４】この発明は、サンプルサーボ方式を採用す
る光ディスクに関する。トラックを分割した物理的なデ
ータ単位の最小単位（セグメントと称する）にそれぞれ
サーボエリアを設ける場合、本願出願人は、図１４に示
す構成のサーボエリアを配置することを提案している。
図１４の例では、サーボエリアが２４ＳＣＫ（ＳＣＫ
は、サーボエリアの読み取り信号に基づいて生成された
サーボクロックを意味する）の長さとされている。サー
ボクロックにより規定される位置を第１、第２、第３、
・・・、第２４の位置で表すと、第３の位置から第７の
位置を利用してセグメントマークが形成され、第１１お
よび第１２の位置にマーク１が形成され、第１６および
第１７の位置にマーク２が形成される。これらのマーク
１およびマーク２をトラックマークと称する。

【０００５】マーク１は、トラックセンターに対してデ
ィスク径方向の一の方向（例えば内側）に１／４・Ｔｐ
（Ｔｐ：トラックピッチ）ずれた場所にエンボス加工に
より形成され、マーク２は、トラックセンターに対して
ディスク径方向の他の方向（例えば外側）に１／４・Ｔ
ｐ（Ｔｐ：トラックピッチ）ずれた場所にエンボス加工
により形成される。これらのマーク１およびマーク２が
ウォブリングピットである。従って、レーザビームがこ
れらのマークを横切った時の再生信号のレベルが等しく
なるように、レーザビームの読み取り位置を制御するこ
とによって、読み取り位置をトラックセンターに一致さ
せることができる。

【０００６】また、１フレームが複数のセグメント例え
ば１４セグメントからなり、１４セグメント中の１個の
セグメントがアドレスデータが予め記録されているアド
レスセグメントとされ、他の１３個のセグメントがデー
タ記録可能なデータセグメントとされる。そして、１セ
クタは、所定のサイズ例えば２Ｋバイトのサイズとさ
れ、１セクタが複数のアドレスセグメントおよびデータ
セグメントにより構成される。セグメントマークは、セ
グメントの種類の識別と、データセグメントがセクタの
先頭の場合、データセグメントがセクタの最後の場合、
それ以外の場合とを識別するために設けられている。す
なわち、図１４に示すように、これらを区別するため
に、２クロック分の長さのエンボスピットが第３の位置
から第７の位置の間で、１クロックずつ位置がずれて設
けられている。

【０００７】図１４に示すサーボエリアでは、トラック
センターと一致する位置にクロックピットを設けていな
い。それによって、サーボエリアの長さを短くすること
が可能となる。クロックの再生は、ディファレンシャル
検出法によってなしうる。すなわち、図１５に示すよう
に、マーク１およびマーク２の再生信号ＲＦの両肩部分
の振幅を、サーボクロックＳＣＫに基づくサンプリング
位置ｔｂ１、ｔｂ２、ｔｃ１、ｔｃ２のそれぞれにより
サンプリングし、サンプリング出力のレベルｂ１、ｂ２
が互いに等しく、レベルｃ１、ｃ２が互いに等しくなる
ようにサーボクロックの位相が制御される。なお、サン
プリング位置ｔｂ０およびｔｃ０のそれぞれで得られる
レベルｂ０およびｃ０がトラッキングサーボのために使
用される。すなわち、これらのレベルｂ０およびｃ０が
等しくなるように、トラッキングサーボがかけられる。

【０００８】さらに、セグメントマークの位置を検出す
るのにも上述したディファレンシャル検出法が使用され
る。このように、アドレスセグメントを間欠的に配し、
また、セグメントマークを各セグメントに設けることに
よって、セクタ単位でセクタナンバー、トラッキングア
ドレスを記録する必要をなくすことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、トラ
ックマークは、各トラックに設けられている。光ディス
クのデータ容量を増大させる一つの方法として、隣接ト
ラック間のトラックセンターのディスク径方向の距離
（トラックピッチＴｐ）を小さくし、それによってトラ
ックの密度を高くすることが考えられる。しかしなが
ら、トラックマークを各トラックに設ける方法では、デ
ィスク径方向のトラックマーク間の距離が小さくなり、
トラックマークの再生信号に基づくトラッキングエラー
の検出が困難になる。

【００１０】図１６は、径方向の空間周波数（横軸）対
ＭＴＦ(Modulation Transfer Function)（縦軸）の関係
を示す。このグラフは、レーザビームの波長が６８０
〔ｎｍ〕で、対物レンズの開口率ＮＡが０．５５の光ピ
ックアップを使用する場合の変化を示す。図１６中に
は、トラックピッチＴｐが（Ｔｐ＝１．６μｍ、Ｔｐ＝
１．２μｍ、Ｔｐ＝０．８μｍ）のそれぞれと対応する
空間周波数の位置が示されている。例えば１．２μｍの
トラックピッチを０．８μｍに小さくすると、図１６か
ら分かるように、ＭＴＦが１／８程度に減少する。ＭＴ
Ｆが振幅の伝達特性を表しているので、ＭＴＦが小さく
なると、トラックマークを読み取った時に生じる信号の
レベルが小さくなり、正常なトラッキングサーボが困難
となる。

【００１１】従って、この発明の目的は、トラック密度
を高くした時に正常なトラッキングサーボを行うことが
可能で、記録容量の増大を図ることが可能な光ディスク
媒体、光ディスク装置およびトラッキング方法を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、同心
円またはスパイラル状に形成されたトラックのそれぞれ
に、トラック方向において間欠的に且つディスク径方向
において揃った位置にサーボエリアが設けられ、サーボ
エリアには、トラック方向において所定の距離離れて、
予め物理的に形成された第１および第２のマークが設け
られ、第１および第２のマークは、それぞれディスク径
方向において、２トラック周期で設けられ、且つ第１お
よび第２のマークのディスク径方向の位相が異なるもの
とされ、トラック上に隣接する２つのトラックを識別す
る情報が予め物理的に形成されたことを特徴とする光デ
ィスク媒体である。

【００１３】請求項５の発明は、光ディスク媒体上に同
心円またはスパイラル状に形成されたトラックに対して
ディジタル情報を光学的に記録し、またはトラックから
ディジタル情報を光学的に読み取るようにした光ディス
ク装置において、光ディスク媒体は、トラックのそれぞ
れに、トラック方向において間欠的に且つディスク径方
向において揃った位置にサーボエリアが設けられ、サー
ボエリアには、トラック方向において所定の距離離れ
て、予め物理的に形成された第１および第２のマークが
設けられ、第１および第２のマークは、それぞれディス
ク径方向において、２トラック周期で設けられ、且つデ
ィスク径方向の第１および第２のマークの位相が異なる
ものとされ、トラック上に隣接する２つのトラックを識
別する情報が予め物理的に形成されたものであり、光デ
ィスク媒体上に照射されたレーザビームの反射光を検出
することによって、読み取り出力を発生する光学的ピッ
クアップと、光学的読み取り位置をディスク径方向に変
位させるトラッキング手段と、読み取り出力中の第１お
よび第２のマークと対応する出力のレベルを比較し、比
較結果に基づいてトラッキングエラーを検出すると共
に、２つのトラックを識別する情報に基づいて、２つの
トラックに関するトラッキングエラーの方向を判別し、
トラッキングエラーをゼロとするように、読み取り位置
を制御するトラッキング制御手段とからなることを特徴
とする光ディスク装置である。

【００１４】請求項６の発明は、光ディスク媒体上に同
心円またはスパイラル状に形成されたトラックに対して
ディジタル情報を光学的に記録し、またはトラックから
ディジタル情報を光学的に読み取るようにした光ディス
ク装置のトラッキング方法であって、光ディスク媒体
は、トラックのそれぞれに、トラック方向において間欠
的に且つディスク径方向において揃った位置にサーボエ
リアが設けられ、サーボエリアには、トラック方向にお
いて所定の距離離れて、予め物理的に形成された第１お
よび第２のマークが設けられ、第１および第２のマーク
は、それぞれディスク径方向において、２トラック周期
で設けられ、且つ第１および第２のマークの位相が異な
るものとされ、トラック上に隣接する２つのトラックを
識別する情報が予め物理的に形成されたものであり、光
ディスク媒体上に照射されたレーザビームの反射光を検
出することによって、読み取り出力を発生するステップ
と、読み取り出力中の第１および第２のマークと対応す
る出力のレベルを比較し、比較結果に基づいてトラッキ
ングエラーを検出すると共に、２つのトラックを識別す
る情報に基づいて、２つのトラックに関するトラッキン
グエラーの方向を判別し、トラッキングエラーをゼロと
するように、読み取り位置を制御するステップとからな
ることを特徴とする光ディスク装置のトラッキング方法
である。

【００１５】トラックマークを構成するマーク１および
マーク２がディスク径方向に２トラックを周期として形
成され、また、マーク１およびマーク２の位相が異なる
ものとされている。従って、トラッキングエラーを検出
するためのトラックマークの径方向の空間周波数が低下
し、トラック密度を高くしてもトラッキングエラーを検
出することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施例につい
て図面を参照して説明する。最初にこの一実施例におけ
る光ディスク媒体について説明する。光ディスクは、例
えば３．５インチの径のＭＯ（光磁気）ディスクであっ
て、その一面に渦巻き状にトラックが形成されたもので
ある。なお、この発明は、ＭＯディスクに限らず、相変
化型の光ディスク等の他の種類の光ディスクに対しても
適用でき、また、トラックが同心円状に形成されていて
も良い。さらに、この発明は、記録可能な光ディスク、
再生専用の光ディスク、１枚の光ディスクの一面に記録
可能なエリアおよび再生専用のエリアを独立に有する光
ディスク、両面光ディスク等に対しても適用できる。

【００１７】この発明の一実施例は、後述するように、
ゾーンＣＡＶ(Constant Angular Velocity) 方式の光デ
ィスクである。なお、ゾーンＣＡＶ方式は、一例であっ
て、ＣＡＶ方式、ＣＬＶ(Constant Linear Velocity)方
式の光ディスクに対してもこの発明を適用できる。

【００１８】この発明の一実施例における光ディスク
は、図１に示すように、その径方向に複数のエリアが規
定されている。外周側から順に、ＧＣＰ(Gray Code Par
t)エリア（７３６トラック）、バッファトラック（２ト
ラック）、コントロールトラック（５トラック）、バッ
ファトラック（２トラック）、テストトラック（５トラ
ック）、ユーザゾーン０、ユーザゾーン１、・・・・、
ユーザゾーン１５、テストトラック（５トラック）、バ
ッファトラック（２トラック）、コントロールトラック
（５トラック）、バッファトラック（２トラック）、Ｇ
ＣＰエリア（８２０トラック）がそれぞれ規定されてい
る。一例として、ユーザゾーン０のトラック数が８４
８、ユーザゾーン１のトラック数が８６４、・・・と定
められている。

【００１９】ゾーンＣＡＶは、光ディスクを一定速度で
回転させ、各ゾーンに記録されるデータのクロック周波
数を可変することにより、各ゾーンの記録密度を略一定
とし、それによって、ディスクの回転制御を容易に実行
できると共に、単なるＣＡＶ方式と比較して記録容量を
増大させるものである。すなわち、光ディスクの線速度
は、外周側ほど大きいので、データクロックＤＣＫの周
波数も外周側ほど高いものとされる。サーボクロックＳ
ＣＫは、ゾーンと無関係に一定の周波数であり、データ
クロックＤＣＫは、サーボクロックＳＣＫのＭ／Ｎ倍し
た周波数のものとされる。上述したように、最外周のゾ
ーン０のデータクロックＤＣＫの周波数が最も高く、最
内周のゾーン１５のデータクロックＤＣＫの周波数が最
も低いものとされている。

【００２０】なお、ＧＣＰエリア、コントロールトラッ
ク、バッファトラックには、ユーザデータが記録されな
い。ＧＣＰエリアの所定数のセグメントには、グレーコ
ード化されたメディア情報（メディアの種類、フォーマ
ット等）が記録されている。コントロールトラックに
は、１トラック当りのセグメント数を示す情報、各ゾー
ンのスタートトラック番号の情報、各ゾーンのトータル
トラック数の情報、１セクタ当りのセグメント数の情報
等が記録されている。

【００２１】図２は、セクタ構造を示すもので、図２中
の黒い帯部分がアドレスセグメントを表している。光デ
ィスク上では、アドレスセグメントおよびサーボエリア
が等角度で分割した位置に配置される。この一実施例で
は、１セクタのユーザデータの量が２Ｋバイト（２，０
４８バイト）と規定されている。このセクタサイズは、
一定であるが、ゾーンによって１セグメント当りのバイ
ト数（１データセグメントのデータエリアに記録できる
データバイト容量）が異なるので、１セクタを構成する
セグメント数は、ゾーンによって異なる。例えばゾーン
０では、１セグメント当り４６バイトとなり、１セクタ
当り５３セグメントとなる。ゾーン１４では、１セグメ
ント当り２２バイトとなり、１セクタ当り１１０セグメ
ントとなる。

【００２２】あるセグメントからセクタが開始され１セ
クタを構成するセグメント数が終わると、そのセクタを
終了し、最後のセグメント内に余ったバイトがあって
も、その余ったバイトを次のセクタとしては使用せず、
次のセグメントから次のセクタを開始する。従って、ゾ
ーンの先頭では、第０フレームのセグメント０からセク
タ０が開始する。このように、各ゾーンの先頭位置で
は、セクタ０の開始位置が径方向で一致した位置となる
が、それ以外では、セクタの先頭位置が一致しない。従
って、セクタの先頭位置を把握することがアクセスのた
めに必要である。

【００２３】また、図３は、この一実施例の物理的なデ
ータ構造を示している。図３に示すように、１トラック
が１００フレーム（フレーム０〜フレーム９９）で構成
され、各フレームは、１４個のセグメント（１個のアド
レスセグメントと１３個のデータセグメント）により構
成される。従って、１フレームが１４００セグメントで
ある。各フレームの先頭がアドレスセグメントであり、
残りの１３個のセグメントがデータセグメントである。
１トラックには、データセグメント０〜データセグメン
ト１２９９の１３００個のデータセグメントと、１００
個のアドレスセグメントとが含まれる。

【００２４】アドレスセグメントは、サーボクロックＳ
ＣＫを基準として、２１６ＳＣＫの長さのものである。
セグメントの先頭にサーボエリア（２４ＳＣＫ）が位置
し、次の１０ＳＣＫがブランクとされ、その次の８４Ｓ
ＣＫ＋２４ＳＣＫがアドレスおよびの追加アドレスのエ
リアとされ、アドレスセグメントの最後に、ＡＬＰＣ(A
utomatic Laser Power Control) エリア（７４ＳＣＫ）
が設けられている。アドレスセグメントは、エンボス加
工等により予めディスク上に形成されている。ＡＬＰＣ
エリアは、読み取りレーザパワーを所定のものに制御す
るために使用される。

【００２５】データセグメントも、アドレスセグメント
と同じ長さ（２１６ＳＣＫ）とされており、エンボス加
工等で形成されたサーボエリア（２４ＳＣＫ）が先頭に
位置している。サーボエリアの後に、データクロックを
ＤＣＫで表すと、１２ＤＣＫの長さのプリライトエリア
ＰＲと、データエリアと、４ＤＣＫの長さのポストライ
トエリアＰＯとが配されている。ゾーンによって、デー
タクロックＤＣＫの周波数が異なるので、データエリア
中には、１７６ＤＣＫ〜３６８ＤＣＫのデータが記録さ
れる。

【００２６】プリライトエリアＰＲは、ディスクがデー
タ記録に対して安定な温度となるように予熱するのに必
要な距離を確保すると共に、複屈折などによるＤＣ変動
を抑えるクランプエリアとして機能する。ポストライト
エリアＰＯは、オーバーライト時において、記録されて
いたデータの消し残りを無くすと共に、グルーブのエッ
ジによって生じるデータの干渉を避ける距離を確保する
ために設けられている。なお、このグルーブは、トラッ
キング制御用のものではなく、ディスク成形上の悪影響
を軽減するためのもので、例えばλ／８（λ：レーザの
波長）の深さとされる。

【００２７】図４は、セクタフォーマットを示す。各セ
クタのデータとしては、２，０４８バイトのユーザデー
タと、エラー訂正符号の冗長コード（２５６バイト）
と、エラー検出用のＣＲＣコード（８バイト）と、ユー
ザデファインドデータ（４０バイト）との合計２，３５
２バイトが含まれる。そして、データエリアの前に、６
６バイトのリファレンスデータが付加され、１セクタが
２，４１８バイトのサイズとされている。

【００２８】リファレンスデータは、その再生ＲＦ信号
の波形を示すように、４バイト分の８Ｔパターンと、１
２バイト分の２Ｔパターンを４回繰り返し、さらに検出
された情報を設定するための余裕分として２バイトのオ
ール`0' のパターンとからなる。このリファレンスデー
タは、ユーザデータと同様に、ゾーンＣＡＶ方式で記録
される。２Ｔパターンは、記録パワー変動等によるＤＣ
的なピット位置のずれを再生時に補正するために用いら
れる。８Ｔパターンは、パーシャル・レスポンスによる
３値検出の時のスレッショルドを設定するために用いら
れる。

【００２９】図５を参照して、サーボエリアについて説
明する。図５Ａは、アドレスセグメントに設けられたサ
ーボエリアを示し、図５Ｂは、データセグメントに設け
られたサーボエリアを示す。上述したように、両セグメ
ントに関して、サーボエリアは、２４ＳＣＫの長さを有
する。図５Ａに示すアドレスセグメントの場合、サーボ
エリアの前にデータセグメントのポストライトエリアＰ
Ｏ（４ＤＣＫ）が位置し、サーボエリアの後に、そのア
ドレスセグメントのブランクエリア（１０ＳＣＫ）が位
置している。ポストライトエリアＰＯまでは、データク
ロックＤＣＫを基準として、データが記録され、サーボ
エリアでは、サーボクロックＳＣＫを基準として、予め
ピットが形成され、ブランクエリアより後のアドレスコ
ードもサーボクロックＳＣＫを基準として予めピットが
形成されている。

【００３０】図５Ｂに示すデータセグメントの場合で
は、サーボエリアの前にデータセグメントのポストライ
トエリアＰＯ（４ＤＣＫ）が位置し、サーボエリアの後
に、そのデータセグメントのプリライトエリア（１２Ｄ
ＣＫ）が位置している。ポストライトエリアＰＯまで
は、データクロックＤＣＫを基準として、データが記録
され、サーボエリアでは、サーボクロックＳＣＫを基準
として、予めピットが形成され、プリライトエリアより
後では、データクロックＤＣＫを基準として、データが
記録される。なお、グルーブは、データ記録可能なエリ
アにおいて、トラックと平行して設けられている。

【００３１】アドレスセグメントおよびデータセグメン
トは、同一のサーボエリアの構成を有している。すなわ
ち、サーボエリア内の位置をサーボクロックＳＣＫに基
づいて第１の位置〜第２４の位置と規定する時に、第３
の位置から第８の位置にセグメントマークが記録され、
第１１および第１２の位置にマーク１が記録され、第１
６および第１７の位置にマーク２が記録される。これら
のマーク１およびマーク２は、トラックマークを形成す
る。トラックマークは、先に提案されている光ディスク
（図１４参照）と同様に、トラッキングエラーの検出と
クロック再生のために使用される。

【００３２】マーク１およびマーク２の長さが２サーボ
クロック分としているのは、ピットの形成されていない
ミラー部分を少なくすることによって、ディスク成形時
にゴーストピットが発生し難くするためであり、また、
ピットと対応して再生ＲＦ信号を安定に得るためであ
る。しかも、マーク１およびマーク２の間隔を所定間隔
例えば５ＳＣＫ以上離すことによって、各ピットと対応
する再生ＲＦ信号間の干渉を小さくすることができる。

【００３３】この発明の一実施例では、ディスク径方向
において、隣接する第１のトラック（偶数トラックと称
する）のトラックセンターおよび第２のトラック（奇数
トラックと称する）のトラックセンターの中間位置であ
って、且つ偶数トラックおよび奇数トラックのそれぞれ
のセンターに対して、ずれの方向が異なるように、マー
ク１およびマーク２を形成する。図５の例では、偶数ト
ラックに対しては、マーク１が１／２・Ｔｐ（Ｔｐ：ト
ラックピッチ）の量で、ディスクの例えば内側（図面の
下側）の方向のずれを有し、マーク２が１／２・Ｔｐの
量で、ディスクの例えば外側（図面の上側）の方向のず
れを有する。一方、奇数トラックに対しては、マーク１
が１／２・Ｔｐの量で、ディスクの例えば外側（図面の
上側）の方向のずれを有し、マーク２が１／２・Ｔｐの
量で、ディスクの例えば内側（図面の下側）の方向のず
れを有する。

【００３４】偶数トラックおよび奇数トラックと、マー
ク１およびマーク２の関係は、アドレスセグメントおよ
びデータセグメントと無関係に共通である。また、光デ
ィスク上のトラッキング制御が必要とされる全トラック
に対して、上述した関係が成立するように、サーボエリ
アが形成される。しかしながら、必ずしも、光ディスク
上の全トラックに対して、マーク１およびマーク２と、
偶数トラックおよび奇数トラックの関係を同一にする必
要はない。すなわち、識別できる領域例えばゾーンによ
って、この関係が反転するようにしても良い。具体的に
は、偶数番目のゾーンと奇数番目のゾーンとで、関係が
反転するようにしても良い。

【００３５】この発明では、マーク１およびマーク２の
それぞれは、ディスク径方向において、２トラックを周
期として繰り返し、その繰り返しの位相が１８０°異な
るものとされている。従来では、各トラックに１対のウ
ォブリングピットを必要としていた。従って、マーク１
およびマーク２のそれぞれのディスク径方向の繰り返し
周期が１トラックであった。この発明は、マーク１およ
びマーク２のディスク径方向の繰り返し周期を２トラッ
クとすることができるので、トラックピッチＴｐを従来
と同じとした時には、ディスク径方向の空間周波数を下
げることができる。従って、この発明は、ＭＴＦを大き
くすることができる。また、ＭＴＦを従来の方法と同程
度のものとする場合では、トラックピッチＴｐをより小
さくすることができる。すなわち、トラック密度を高く
することができる。

【００３６】トラッキングサーボは、従来と同様に、マ
ーク１の読み取り信号のレベルとマーク２の読み取り信
号のレベルとが等しくなるように、光ピックアップの読
み取り位置を制御する構成である。この発明は、上述し
たように、トラックマークを形成するので、偶数トラッ
クと、奇数トラックの間で、トラッキングエラーの方向
と、検出されたトラッキングエラー信号の極性が反対と
なる。従って、目的とするトラックに正しく引き込むた
めには、偶数トラックと奇数トラックを識別する必要が
ある。

【００３７】偶数トラック、奇数トラックの識別の一つ
の方法は、トラックマークに先行して形成されるセグメ
ントマークによって、識別を行うものである。図６は、
この識別を可能とするセグメントマークの一例である。
セグメントマークは、上述したように、サーボエリア内
の第３の位置から第７の位置までの区間に形成されるエ
ンボスピットである。第３の位置から第６の位置までの
区間内の２ＳＣＫの長さのエンボスピットは、セグメン
トの種類を識別し、第７の位置のエンボスピットの有無
により偶数／奇数トラックが識別される。

【００３８】すなわち、アドレスセグメントでは、第３
および第４の位置に２ＳＣＫの長さのピットが設けら
れ、データセグメントのセクタの先頭のものでは、第４
および第５の位置に２ＳＣＫの長さのピットが設けら
れ、セクタの先頭ではないデータセグメント（その他）
では、第５および第６の位置に２ＳＣＫの長さのピット
が設けられる。さらに、偶数トラックの場合では、第７
の位置に１ＳＣＫのピットが形成され、奇数トラックの
場合では、第７の位置にピットが設けられない。図５に
示したサーボエリアのセグメントマークは、この図６に
示すように規定されたものである。図５では、アドレス
セグメント（偶数トラックおよび奇数トラック）、セク
タの先頭のデータセグメント（偶数トラックおよび奇数
トラック）、その他のデータセグメント（偶数トラック
および奇数トラック）が図面の上から順に示されてい
る。

【００３９】この図６に示すセグメントマークの中の２
ＳＣＫのピットを読み取る場合には、第３および第４の
位置の境界、第４および第５の位置の境界、第５および
第６の位置の境界、第６および第７の位置の境界にそれ
ぞれ対応したタイミングで、セグメントマークの読み取
り信号のレベルをサンプリングする。そして、サンプリ
ング出力の中の最大レベルを検出することによって、セ
グメントマークの２ＳＣＫのピットが有する識別情報を
復号することができる。この検出方法は、ディファャン
シャル検出法と称されるものである。偶数／奇数の識別
のための１ＳＣＫのピットの有無は、第６および第７の
位置の境界、または第７および第８の位置の境界に対応
したタイミングで、セグメントマークの読み取り信号の
レベルをサンプリングし、サンプリング出力のレベルを
判定することによって検出される。

【００４０】図７は、セクタマークにより偶数／奇数ト
ラックを識別する場合の他の例を示す。他の例では、４
種類の情報（セグメントの種類と、トラックの極性（偶
数／奇数））をセグメントマークにより識別するように
したものである。すなわち、２ＳＣＫの長さのピットを
設ける位置を以下のように異ならせる。 偶数トラック、アドレスセグメント：第３および第４の
位置 偶数トラック、その他のセグメント：第４および第５の
位置 奇数トラック、アドレスセグメント：第５および第６の
位置 奇数トラック、その他のセグメント：第６および第７の
位置

【００４１】そして、ディファレンシャル検出法をセグ
メントマークの読み取り信号に対して適用することによ
り、セグメント情報を検出する。セクタの先頭情報は、
後述するように、各フレームのアドレス情報に対して付
加する。

【００４２】図８に示すさらに他の例も、４種類の情報
をセグメントマークにより識別するものである。但し、
ピットを本来の位置から、１／２ＳＣＫずれた位置に設
ける。アドレスセグメントの場合では、第３の位置およ
び第４の位置の境界とその中心が一致するように、１Ｓ
ＣＫの長さのピットを設ける。その他のセグメントの場
合では、第４の位置および第５の位置の境界とその中心
が一致するように、１ＳＣＫの長さのピットを設ける。
偶数トラックの場合では、第５の位置および第６の位置
の境界とその中心が一致するように、１ＳＣＫの長さの
ピットを設け、奇数トラックの場合では、第５の位置お
よび第６の位置の境界とその中心が一致するように、１
ＳＣＫの長さのピットを設ける。

【００４３】図８に示すさらに他の例でも、ディファレ
ンシャル検出法をセグメントマークの読み取り信号に対
して適用することにより、セグメント情報を検出する。
セクタの先頭情報は、後述するように、各フレームのア
ドレス情報に対して付加する。

【００４４】図９を参照して、アドレスセグメントのア
ドレスコードおよび追加アドレスについて説明する。図
９は、アドレスセグメントの全体を示す。先頭の２４Ｓ
ＣＫの長さのサーボエリアには、上述したように、セグ
メントマークおよびトラックマークが形成されている。
その後に、１０ＳＣＫの長さのブラン区間が存在し、さ
らにその後に、８４ＳＣＫの長さのアドレスコードが記
録される。アドレスコードに続いて追加アドレス（２４
ＳＣＫ）が記録され、最後に、７４ＳＣＫの長さのＡＬ
ＰＣエリアが設けられている。

【００４５】アドレスコードおよび追加アドレスは、エ
ンボス加工等により予め記録され、トラック方向の位置
情報を示すものである。アドレスコードおよび追加アド
レスは、図９に拡大して示すアドレスコードを有する。
アドレスコードは、さらに、アクセスコード（ＡＭ、Ａ
２、Ａ３、ＡＬ、パリティ）とフレームコード（ＦＭ、
ＦＬ）とに分けられる。

【００４６】ＡＭ、Ａ２、Ａ３、ＡＬは、１６ビットの
トラックアドレスを４ビットづつに区切って、各４ビッ
トをグレイコードとして符号化したものである。すなわ
ち、１６ビットのアドレスを上位側から４ビットづつに
区切り、各４ビットがグレイコードとして符号化され、
それぞれサーボクロックで規定される、第１の位置〜第
１２の位置にピットとして記録される。トラックアドレ
スに対して、１２ＳＣＫの長さのパリティが付加され
る。このパリティは、トラックアドレスの同じ位の４ビ
ットに対する偶数パリティである。トラックアドレスに
よって、そのディスク上のトラックの位置情報が与えら
れる。従って、トラックアドレスが示すトラック番号か
ら偶数トラックと奇数トラックを識別することができ
る。

【００４７】ＦＭ、ＦＬは、フレームコードである。フ
レームコードは、８ビットのフレームアドレスを４ビッ
トづつ区切り、各４ビットをグレイコードとして符号化
し、それぞれサーボクロックで規定される、第１の位置
〜第１２の位置にピットとして記録されたものである。
フレームアドレスは、トラック内のフレーム（第０フレ
ーム〜第９９フレーム）を示す。

【００４８】ＳＭ１およびＳＭ２は、それぞれ４ビット
の追加アドレスである。追加アドレスは、該当フレーム
にセクタマークの先頭を含む場合には、何番目のセグメ
ントにセクタ先頭のセグメントが存在するかを示し、ま
た、セクタマークの先頭を含まない場合には、何フレー
ム目の何番目のセグメントにセクタの先頭セグメントが
存在するかを示す。具体的には、ＳＭ１がセクタ先頭ま
でのフレーム単位の距離（この一実施例では、０〜４）
を示し、ＳＭ２がセクタ先頭までのセグメント単位の距
離（この一実施例では、１〜１３）を示す。さらに、Ｓ
Ｍ２の値が〔１５〕の場合は、セクタマークの先頭が無
いことを示す。このように、セクタの位置情報をアクセ
スコードに追加することによって、セグメントマークが
セクタの位置情報を持たないことが許容される。

【００４９】図１０は、４ビットのデータをグレイコー
ドに符号化し、１２個の位置に記録する方法の一例を示
す。０〜Ｆは、４ビットのコードの値であり、図のよう
に、この値に対応したピットが１２ＳＣＫの区間内に形
成される。上述したアクセスコード、フレームコード、
追加アドレスは、図１０に示すテーブルに従ってグレイ
コードに符号化される。

【００５０】上述したフォーマットは、記録可能なディ
スク（消去可能なディスクおよび１回記録可能なディス
ク）、再生専用のディスクの何れに対しても適用可能で
ある。図１１は、ＭＯディスクに対してこの発明を適用
した場合の光ディスク装置の構成を示す。

【００５１】図１１において、１が上述したフォーマッ
トを有する光ディスクである。光ディスク１は、スピン
ドルモータ２およびスピンドル制御部３によって、一定
の回転速度（例えば２４００rpm ）で回転される。光デ
ィスク１に対して、光ピックアップ４からのレーザ光が
照射される。光ピックアップ４は、図示しないが、レー
ザ源、対物レンズ、ビームスプリッタ等の光学系、磁界
発生用の電磁石、光ディスク１で反射された光を検出す
るディテクタ等からなる。レーザ源からのレーザ光は、
レーザ制御部５によってその光量が制御される。

【００５２】レーザ制御部５には、記録データおよびデ
ータクロックＤＣＫが供給され、コントローラ６によっ
てレーザ制御部５が制御される。記録データは、図示し
ないホストコンピュータから供給される。コントローラ
６には、ホストコンピュータからライト、リード等のコ
マンドと共に、ターゲットアドレスが供給される。そし
て、光ピックアップ４によりディジタル信号がＮＲＺＩ
方式でもって記録される。

【００５３】ディジタル信号をＭＯディスクに対して記
録する方法としては、光変調方式、磁界変調方式があ
る。光変調方式は、一定方向に外部磁界を印加した状態
で、レーザ光を記録データで変調する方式である。磁界
変調方式としては、一定の光量のレーザ光を照射した状
態で、外部磁界を記録データで変調する単純磁界変調方
式と、記録データにより磁界を変調すると共に、レーザ
光をパルス発光させる、レーザストローブ磁界変調方式
とがある。この発明は、これらの何れの記録方法も使用
することができる。

【００５４】光ピックアップ４による読み取り位置は、
径方向に変位可能とされている。具体的には、径方向の
大きな変位を受け持つ粗調整手段と、小さな変位を受け
持つ微調整手段とがある。リニアモータ等によって、粗
調整手段が構成され、回動ミラー、可動対物レンズ等に
よって、微調整手段（トラッキング手段）が構成され
る。また、光ピックアップ４の位置を固定し、光ディス
ク１を変位させるようにしたトラッキング手段も採用し
ても良い。さらに、光ピックアップ４からのレーザ光が
正しくディスク上にフォーカスするように、光ディスク
１と光ピックアップ４間の対向距離を調整するフォーカ
ス手段も設けられている。

【００５５】光ディスク１が図示しないローディング機
構により装着されると、スピンドルモータ２による回転
駆動が開始し、光ディスク１が規定の回転速度に達する
と、光ピックアップ４が光ディスク１の内周側あるいは
外周側のＧＣＰエリアを読み取るように、読み取り位置
が制御される。このＧＣＰエリアにおいて、フォーカス
の引込みがなされ、その後、記録あるいは再生動作がな
される。

【００５６】光ピックアップ４のディテクタにより検出
された再生ＲＦ信号がＩ−Ｖ変換およびマトリクス演算
部７に供給される。ディテクタの出力信号が電流として
発生するので、Ｉ−Ｖ変換により電圧出力が形成され
る。さらに、マトリクス演算を行うことによって、和信
号Ｓ２、差信号Ｓ４、フォーカスエラー信号ＦＥ等が生
成される。フォーカスエラー信号ＦＥがサーボコントロ
ール部８に供給される。サーボコントロール部８は、レ
ーザ光のフォーカスを適切なものとするために、光ピッ
クアップ４内のフォーカス手段を駆動する信号を発生す
る。

【００５７】和信号Ｓ２は、クランプ回路９を介してＡ
／Ｄ変換器１０に供給され、Ａ／Ｄ変換器１０の出力信
号Ｓ３がＰＬＬ部１１に供給される。ＰＬＬ部１１は、
サーボエリア内のトラックマークの再生信号に同期した
サーボクロックＳＣＫと、記録データと同期したデータ
クロックＤＣＫとを生成する。サーボクロックＳＣＫお
よびデータクロックＤＣＫがタイミング生成部１７に供
給される。また、サーボクロックＳＣＫがＡ／Ｄ変換器
１０に対してサンプルクロックとして供給される。

【００５８】差信号Ｓ４がクランプ回路１２を介してＡ
／Ｄ変換器１３に供給される。クランプ回路９および１
２によって、再生信号の低域周波数変動が除去される。
Ａ／Ｄ変換器１３のサンプルクロックとして、データク
ロックＤＣＫが供給され、Ａ／Ｄ変換器１３の出力信号
Ｓ５がデータ検出部１４に供給される。データ検出部１
４には、タイミン生成部１７からデータ同期信号ＤＳＹ
が供給される。データ検出部１４では、ディジタルイコ
ライザによる波形等化処理がなされ、ビタビ復号によっ
て検出信号の誤りが訂正される。また、データ検出部１
４では、ディジタル変調の復調がなされ、復調出力が２
値化される。データ検出部１４の出力端子１５に再生デ
ータが取り出される。

【００５９】和信号Ｓ２のディジタル出力Ｓ３がトラッ
キングエラー生成部１６およびコントローラ６に対して
供給される。トラッキングエラー生成部１６に対してタ
イミング生成部１７からのサンプリングパルスＰｓが供
給される。トラッキングエラー生成部１６は、サーボエ
リア内のトラックマーク（マーク１およびマーク２）の
再生信号のレベルをサンプリングし、マーク１およびマ
ーク２と対応する再生信号の振幅の差をトラッキングエ
ラー信号ＴＥして出力する。

【００６０】トラッキングエラー信号ＴＥがサーボコン
トロール部８に供給される。サーボコントロール部８
は、トラッキングエラー信号ＴＥが０となるように、光
ピックアップ４内のトラッキング手段を駆動するトラッ
キング駆動信号を発生する。さらに、コントローラ６
は、タイミング生成部１７との間の信号の授受を行う。

【００６１】上述のこの発明の一実施例のライト動作時
の動作について、図１２のフローチャートを参照して説
明する。図１２は、上述した図７に示したセグメントマ
ークがサーボエリア内に形成されている光ディスクに対
して、データを書き込む時の処理を示す。ステップＳ１
において、ホストコンピュータからのターゲットセクタ
アドレスをコントローラ６が受け取ることによって、処
理が開始する。

【００６２】ステップＳ２において、コントローラ６が
ターゲットセクタアドレスからトラックアドレスと、フ
レームおよびセグメントのアドレスを算出する。そし
て、光ピックアップ４が算出されたこれらのアドレスと
対応する書き込み位置に移動されるシーク動作がなされ
る（ステップＳ３）。ターゲットトラックに光ピックア
ップ４の位置が到達すると、ステップ４において、ター
ゲットトラックのセグメントマークからそのトラックの
偶数／奇数が判別される。次のステップＳ５において、
判別結果に基づいて、トラッキングサーボの極性を決定
し、そして、トラッキングサーボをオンとする。トラッ
キングサーボの極性とは、トラッキングエラー信号のレ
ベルとトラッキングのずれの関係を意味する。

【００６３】ステップＳ６では、ターゲットトラックの
アドレスセグメントのアドレスコードを読み取り、アド
レスコードを復号し、復号されたトラックアドレスから
ターゲットトラックであることを確認する。若し、復号
されたトラックアドレスがターゲットアドレスと一致し
ないときには、処理がステップＳ３に戻る。一方、復号
されたトラックアドレスがターゲットアドレスと一致す
るときには、処理がステップＳ７に移る。

【００６４】ステップＳ７では、フレームアドレスとセ
クタ位置情報から、現アドレスがターゲットセクタアド
レスであり、セクタの先頭であることを確認する。フレ
ームアドレスは、アドレスセグメント内のアドレスコー
ドを復号することによって得られる。セクタ位置情報
は、追加アドレスを復号することによって得られる。若
し、ステップＳ７の判定の結果が否定であれば、ステッ
プＳ９に示すように、次のフレームへアクセス位置が進
められる。ステップＳ７の判定の結果が肯定であれば、
ステップＳ８において、セグメントカウンタによりセグ
メント数を数えて、セクタ先頭の位置まで進む。そし
て、ステップＳ１０において、ターゲットアドレスに対
するデータの書き込みがなされ、処理が終了する。

【００６５】セグメントマークが偶数トラックと奇数ト
ラックの識別を可能なように規定されていない場合、図
１３に示すフローチャートのように書き込み動作がなさ
れる。前述した図１２に示す書き込み動作と対応する処
理（ステップ）に対しては、共通の参照符号を付加す
る。図１２と相違する点は、ステップＳ３において、タ
ーゲットトラックへシークした後に、ステップＳ４´に
おいて、アドレスセグメントのアドレスコードを復号し
たトラックアドレスから、トラッキングエラー信号の極
性を判定することである。すなわち、トラックアドレス
（トラック番号）から偶数トラックおよび奇数トラック
を判定する。その他のステップＳ５〜Ｓ１０の処理は、
図１２に示すフローチャートと同様である。

【００６６】なお、ターゲットセクタからデータを再生
する動作は、上述したライト処理と同様に行うことがで
きる。

【００６７】

【発明の効果】この発明は、トラッキングエラーを検出
するための二つのマークをディスク径方向において２ト
ラック周期で形成するので、マークの径方向の空間周波
数を低くすることができる。従って、トラック密度を高
くすることが可能となり、記録容量を増大させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による光ディスク媒体の一実施例のエ
リア分割を説明するための略線図である。

【図２】この発明による光ディスク媒体の一実施例のセ
クタ構造を説明するための略線図である。

【図３】この発明の一実施例におけるデータ構造を説明
するための略線図である。

【図４】この発明の一実施例におけるセクタ構造および
リファレンス信号の説明に用いる略線図である。

【図５】この発明の一実施例におけるサーボエリアの構
成を示す略線図である。

【図６】サーボエリア内に形成されるセグメントマーク
の一例の説明に用いる略線図である。

【図７】サーボエリア内に形成されるセグメントマーク
の他の例の説明に用いる略線図である。

【図８】サーボエリア内に形成されるセグメントマーク
のさらに他の例の説明に用いる略線図である。

【図９】アドレスセグメントおよびアドレスコードの説
明に用いる略線図である。

【図１０】アドレスコードおよび追加アドレスをグレイ
コードに符号化する時のデータ変換の説明に用いる略線
図である。

【図１１】この発明が適用された光ディスク装置の一実
施例のブロック図である。

【図１２】この発明の一実施例のライト処理の一例を説
明するためのフローチャートである。

【図１３】この発明の一実施例のライト処理の他の例を
説明するためのフローチャートである。

【図１４】先に提案されている光ディスクのサーボエリ
アの構成を示す略線図である。

【図１５】先に提案されている光ディスクのピットの読
み取り方法の説明のための略線図である。

【図１６】ディスク径方向の空間周波数とＭＴＦとの関
係を示す略線図である。

【符号の説明】

１・・・光ディスク、４・・・光ピックアップ、６・・
・コントローラ、１１・・・ＰＬＬ部、１６・・・トラ
ッキングエラー生成部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心円またはスパイラル状に形成された
   トラックのそれぞれに、トラック方向において間欠的に
   且つディスク径方向において揃った位置にサーボエリア
   が設けられ、 上記サーボエリアには、上記トラック方向において所定
   の距離離れて、予め物理的に形成された第１および第２
   のマークが設けられ、 上記第１および第２のマークは、それぞれディスク径方
   向において、２トラック周期で設けられ、且つ上記第１
   および第２のマークの上記ディスク径方向の位相が異な
   るものとされ、 上記トラック上に隣接する２つのトラックを識別する情
   報が予め物理的に形成されたことを特徴とする光ディス
   ク媒体。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記第１および第２のマークの位相が略１８０°異なる
   ものとされたことを特徴とする光ディスク媒体。
3. 【請求項３】 請求項１において、 上記トラックを識別する情報が上記サーボエリア内に予
   め物理的に設けられた他のマークにより識別することを
   特徴とする光ディスク媒体。
4. 【請求項４】 請求項１において、 上記トラックを識別する情報が上記トラック上に予め物
   理的に設けられたアドレスコードにより識別することを
   特徴とする光ディスク媒体。
5. 【請求項５】 光ディスク媒体上に同心円またはスパイ
   ラル状に形成されたトラックに対してディジタル情報を
   光学的に記録し、または上記トラックからディジタル情
   報を光学的に読み取るようにした光ディスク装置におい
   て、 上記光ディスク媒体は、上記トラックのそれぞれに、ト
   ラック方向において間欠的に且つディスク径方向におい
   て揃った位置にサーボエリアが設けられ、 上記サーボエリアには、上記トラック方向において所定
   の距離離れて、予め物理的に形成された第１および第２
   のマークが設けられ、 上記第１および第２のマークは、それぞれディスク径方
   向において、２トラック周期で設けられ、且つ上記ディ
   スク径方向の上記第１および第２のマークの位相が異な
   るものとされ、 上記トラック上に隣接する２つのトラックを識別する情
   報が予め物理的に形成されたものであり、 上記光ディスク媒体上に照射されたレーザビームの反射
   光を検出することによって、読み取り出力を発生する光
   学的ピックアップと、 上記光学的読み取り位置をディスク径方向に変位させる
   トラッキング手段と、 上記読み取り出力中の上記第１および上記第２のマーク
   と対応する出力のレベルを比較し、比較結果に基づいて
   トラッキングエラーを検出すると共に、上記２つのトラ
   ックを識別する情報に基づいて、上記２つのトラックに
   関するトラッキングエラーの方向を判別し、上記トラッ
   キングエラーをゼロとするように、上記読み取り位置を
   制御するトラッキング制御手段とからなることを特徴と
   する光ディスク装置。
6. 【請求項６】 光ディスク媒体上に同心円またはスパイ
   ラル状に形成されたトラックに対してディジタル情報を
   光学的に記録し、または上記トラックからディジタル情
   報を光学的に読み取るようにした光ディスク装置のトラ
   ッキング方法であって、 上記光ディスク媒体は、上記トラックのそれぞれに、ト
   ラック方向において間欠的に且つディスク径方向におい
   て揃った位置にサーボエリアが設けられ、 上記サーボエリアには、上記トラック方向において所定
   の距離離れて、予め物理的に形成された第１および第２
   のマークが設けられ、 上記第１および第２のマークは、それぞれディスク径方
   向において、２トラック周期で設けられ、且つ上記第１
   および第２のマークの位相が異なるものとされ、 上記トラック上に隣接する２つのトラックを識別する情
   報が予め物理的に形成されたものであり、 上記光ディスク媒体上に照射されたレーザビームの反射
   光を検出することによって、読み取り出力を発生するス
   テップと、 上記読み取り出力中の上記第１および上記第２のマーク
   と対応する出力のレベルを比較し、比較結果に基づいて
   トラッキングエラーを検出すると共に、上記２つのトラ
   ックを識別する情報に基づいて、上記２つのトラックに
   関するトラッキングエラーの方向を判別し、上記トラッ
   キングエラーをゼロとするように、上記読み取り位置を
   制御するステップとからなることを特徴とする光ディス
   ク装置のトラッキング方法。