JP4090879B2 - 記録媒体、その制御装置及びその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、プリフォーマットされたアドレス又はセグメントを有する記録媒体、その記録媒体の記録装置及び再生装置（制御装置）、その記録媒体の記録方法及び再生方法（制御方法）に関する。
近年、光ディスクが大容量データファイル、音楽や映像の蓄積メディアとして実用化されるに至っているが、更に多くの用途を目指して光ディスクの大容量化が進められている。
大容量の光ディスクに効率的にアクセスするために、記録データを一定単位のデータサイズのセクタに分割し、このセクタを基本の書き換え単位として記録再生を行う方法が一般的に用いられている。
この書き換えの基本単位であるセクタには、これを識別するためのアドレスが各セクタごとに付加されている。
このセクタ構造を持つ従来の光ディスクについて、当該光ディスクの構造を模式的に示す図２３を参照しながら説明する。
図２３（ａ）は、従来例１の光ディスクの概略的な全体構成を示す。
図２３（ａ）において、２３０１はポリカーボネートの光ディスク基板、２３０２は記録膜、２３０３は第１記録トラック、２３０４は第２記録トラック、２３０５はディスクを半径方向の距離に応じて分割したゾーン、２３０７はセクタの識別を行うためのアドレス、２３０８はデータの記録を行うデータ記録領域である。
なお、本明細書及び特許請求の範囲の記載において、「データ」と「情報」とは同じ意味である。
図２３（ａ）において、記録トラックは光ディスクの内周から外周に向かう螺旋状の形状を有する１本の記録トラックであって、第１記録トラック２３０３と第２記録トラック２３０４とを含む。第１記録トラック２３０３と第２記録トラック２３０４は各１周の長さを有し、１周ごとに交互に繰り返される構造となっている。
図２３の光ディスクにおいては、トラック方向の密度を増加させるためにトラックガイド用の溝部（グルーブ部）と溝間部（ランド部）の両方をデータ記録領域として使用するランド／グルーブ方式を採用している。
データ記録領域２３０８は、ディスクの記録密度を向上するために、光ディスクの半径方向の距離によって複数のゾーン２３０５に分割されている。各ゾーン内ではアドレス２３０７は光ディスクの半径方向に整列している。図２３（ａ）において、半径方向に整列したセクタの数が異なった領域が存在し、データ記録領域２３０８が２個のゾーン２３０５に分割されていることが分かる。データ記録領域２３０８を分割するゾーンの数は任意である。従って、アドレス２３０７の始端から次のアドレス２３０７の始端までの距離を有するセクタは、各ゾーン内で同一の角度（光ディスクの中心を原点とする極座標上の角度）を有する。
また、内側のゾーン内におけるセクタの角度は、外側のゾーン内におけるセクタの角度より大きい。これによって、内側のゾーン内におけるセクタの平均の線密度と外側のゾーン内におけるセクタの平均の線密度はほぼ等しくなるように設定される。
「線密度」とは、単位長さの記録トラックに記録される情報量を意味する。このように、ディスク上に複数のゾーンを設け、ゾーンごとにセクタの角度を変化させてディスク内で各ゾーンの平均の線密度をほぼ一定にする方式をＺＣＡＶ方式（角速度一定で記録又は再生する。Zoned Constant Angular Velocity）又はＺＣＬＶ方式（ゾーン内の回転数一定で記録又は再生する。Zoned Constant Linear Velocity）と言う。
図２３（ｂ）は、１個のセクタ２３０６の拡大図である。
セクタ２３０６は、第１記録トラック２３０３及び第２記録トラック２３０４をそれぞれアドレス２３０７によって分割したものである。各セクタは、各ゾーン内で同一の角度（光ディスクの中心を原点とする極座標上の角度）を有し、同一の情報量（例えばビット数）のデータが記録される。
１個のセクタ２３０６は、アドレス２３０７と、アドレス２３０７に挟まれた記録領域２３０８（第１記録トラック２３０３又は第２記録トラック２３０４）とからなる。
図２３（ｂ）において、第１記録トラック２３０３は溝部に形成されており、第２記録トラック２３０４は前記溝部に挟まれた溝間部に形成されている。
光ビームのトラッキングは、ディスクからの反射光に含まれる溝による回折によって発生する１次回折光の強度がバランスするようにトラッキング制御を行うことにより、光ピックアップを溝部の中央又は溝間部の中央に位置させる。この１次回折光がバランスする点は、第１トラック２３０３の溝上に光ビームが位置した場合と、第２トラック２３０４の溝間に光ビームが位置した場合の２つのポイントがある。しかしながら、この２つのポイントでは光ビームの移動方向に対する１次回折光の極性が異なるために、トラッキング制御時の極性を切り替えることにより簡単に第１トラック２３０３上に光ビームを制御する状態と、第２トラック２３０４上に光ビームを制御する状態とを簡単に切り替えることができる。
しかしながら、第１記録トラック（溝部に有り、左右は溝間部である。）と第２記録トラック（溝間部に有り、左右は溝部である。）のトラックはディスク１周ごとに切り替わりながらかつ連続した構成となっているために、第１記録トラックから第２記録トラックへの移行点もしくは第２記録トラックから第１記録トラックへの移行点においては、トラッキング極性の反転が必要となる。この切り替え点を検出するマークとして第１記録トラックと第２記録トラックの切り替わり部に極性反転マーク２３０９が設けられている。
光ディスク装置（光ディスクの記録装置又は再生装置を総称する。記録装置は記録再生装置を含み、再生装置も記録再生装置を含む。）は、この極性反転マーク２３０９を検出してトラッキングの極性反転を行う。
図２３の光ディスクにおいて、記録されるデータは１−７変調方式により変調されている。１−７マーク（１−７変調方式より変調されたデータ）はデータ自体から復調に必要なクロックを取り出すことが可能である故に、記録領域に記録された連続するデータを再生復調することが出来る。
図２３（ｃ）はアドレス２３０７の概略的な構造を示す。
セクタ２３０６の識別及び光ディスク上の位置情報を提供するために付加されたアドレス２３０７は、アドレス領域であることを示すセクタマーク２３１０、アドレス２３０７の再生を行うためのクロックを生成するために用いられるＶＦＯマーク２３１１、アドレスデータの開始を示すためのアドレスマーク２３１２、セクタ番号２３１３、トラック番号２３１４及びエラー検出コード２３１５からなる。
アドレスは、ピット（光ディスク上に設けられた凹凸である。）で形成されている。
セクタマーク２３１０とアドレスマーク２３１２は、アドレスデータの開始を識別するためのデータパターンなので、セクタ番号２３１３、トラック番号２３１４、エラー検出コード２３１５中に出現しない特殊なパターンとする必要がある。
このために２３１３、２３１４、２３１５のアドレスデータは、バイフェーズ変調やランレングスリミット変調（ＲＬＬ変調）を施された後に記録されている。
この変調処理により、変調規則から出現しないデータパターンが得られるので、この変調規則に従わない特異データパターンがセクタマーク２３１０とアドレスマーク２３１２に用いられる。
また、２３１０のセクタマークは、同期用のＰＬＬ（Phase Lock Loop）のクロックがロックしていない場合でもアドレス領域の開始を容易に識別するために十分な長さを持つマークが用いられる。
図２３に示した従来例ではアドレスデータはバイフェーズ変調方式により変調されている。バイフェーズ変調は、０を００又は１１に、１を１０又は０１に変調する。
この変調によって通常のデータは１又は０が３個以上連続しないデータに変換される。従って１又は０が３個以上連続するパターンは、変調規則に従わない特異パターンとなる。
図２３に示した従来例では、アドレスマーク２３１２を１０００１１１０、セクタマーク２３１０を１１１１１１１１００００００００としている。これらのデータは変調規則に従わない特異パターンである故に、通常のデータと識別可能である。
この従来例のアドレス２３０７の再生方法を、以下、簡単に説明する。
まず、セクタマーク２３１０の検出を行う。セクタマークは１及び０が８個連続した特異なパターンとなっており、ＰＬＬの自走クロックを用いて、一定以上の長さのマークを検出すれば容易にセクタマーク２３１０を検出できる。
このセクタマーク２３１０が検出されると、続くＶＦＯ２３１１でアドレス復調用のＰＬＬクロックのロックが行われる。
ＰＬＬクロックのロック後、ＰＬＬクロックで再生データの１と０の判定が行われ、判定データが得られる。
この判定データからアドレスマーク２３１２である１０００１１１０のパターンが検出されると、続くデータがセクタ番号２３１３、トラック番号２３１４、エラー検出コード２３１５となる。このようにアドレスマーク２３１２の検出によって続くデータが復調すべきセクタ番号２３１３、トラック番号２３１４、エラー検出コード２３１５であることが判明し、データの復調が行われる。
このように、アドレス２３０７を読み出すことによって、読み出されたアドレス情報から、半径上の位置情報であるトラック番号２３１４ならびに回転方向の位置情報であるセクタ番号２３１３を用いてディスク上の位置を特定し、ある特定のセクタ２３０６の識別を行い記録再生が行われる。このように、従来の光ディスクはセクタに付加されたアドレス情報をもとにデータの再生ならびに記録が行われる。
上記の様に、図２３の光ディスクにおいては、光ディスク基板２３０１上のピットがアドレス２３０７を形成しており、１個のアドレス２３０７で特定される記録領域ごとに記録単位である１セクタのデータが記録されている。
上記従来例は、アドレス部２３０８にクロック同期用のＶＦＯパターン２３１２を持つものであるが、アドレスデータ復調用のクロックを別の手段で得る方法も行われている。
このタイプの従来例の光ディスクについて図２４を用いて説明を行う。
図２４（ａ）は、従来例２の光ディスクの概略的な全体構成を示す。
図２４（ａ）において、２４０１はポリカーボネートの光ディスク基板、２４０２は記録膜、２４０３及び２４０４は記録トラック、２４０５はディスクを半径方向の距離に応じて分割したゾーン、２４０６はトラックを円周方向に複数に分割したセクタ、２４０７はセクタの識別を行うためのアドレス、２４０８はデータの記録を行うデータ記録領域である。
図２４の光ディスクにおいては、溝部（グルーブ部）のみをデータ記録領域として使用しており、ＤＷＤＤ方式によるデータ再生が可能な記録膜が設けられている。磁壁移動力を用いて超解像再生を行うＤＷＤＤ方式では、溝によって磁気的な遮断を行う必要がある。このために溝部（グルーブ部）のみを記録トラックとして用いながら狭トラックピッチを実現するためには図２４のトラッキング方式が必要となる。１周でトラッキング極性の異なる第１のトラック２４０３と第２のトラック２４０４およびトラック一周中でセクタの数が異なるゾーン２４０５を持つ点は図２３の前記従来例と同様である。また、データ記録領域２４０８が、半径方向の距離によって平均的な記録密度を一定とした複数のゾーン２４０５に分割されている点も図２３の従来例と同様である。
従って、アドレス２４０７の始端から次のアドレス２４０７の始端までの距離を有するセクタは、各ゾーン内で同一の角度（光ディスクの中心を原点とする極座標上の角度）を有する点も前記従来例と同様である。前記従来例の様に溝からの１次回折光でトラッキングを行うためには、溝のみを記録トラックとして用いる場合そのトラック間隔（トラックピッチ）に限界がある。通常このトラック間隔の限界は、約λ／（ｎ・ＮＡ）程度となる。図２４の従来例では、トラックピッチをλ／（ｎ・ＮＡ）以下とするためにトラッキング方式にサンプルサーボ方式を用いたものである。このサンプルサーボ方式は溝の１次回折光を用いる方式に対してディスクの傾きに強いなど数々の利点があるために狭トラックピッチを実現する以外の目的でも用いられている。以下このサンプルサーボ方式について簡単に説明する。
図２４（ｂ）は、１個のセクタ２４０６の拡大図である。セクタ２４０６は、記録トラック２４０３をアドレス２４０７によって分割したものである。各セクタは、各ゾーン内で同一の角度（光ディスクの中心を原点とする極座標上の角度）を有する。１個のセクタ２４０６は、アドレス２４０７と、アドレス２４０７に挟まれた複数の分割されたセグメント２４１６と、からなる。同一のゾーンに属するか異なるゾーンに属するかを問わず、全てのセクタは同一数のセグメント２４１６を含む。
図２４（ｃ）は、１個のセグメント２４１６の概略的な拡大図である。
１個のセグメント２４１６は、先頭のプリピット領域２４１９、及びそれに続く溝で構成されたデータ記録領域２４２０を有する。プリピット領域２４１９は、クロックピット２４１７及び１対のウォブルピット２４１８を有する。プリピット領域２４１９の先頭には、サンプリングサーボのウインドウ信号とデータ復調用のクロックとを生成するためのクロックピット２４１７が設けられている。それに続いて、トラッキング用の信号を得るための１対のウォブルピット２４１８が設けられている。
図２４の光ディスクにおいては、光ビームのトラッキングはこの１対のウォブルピット２４１７の反射光量をサンプリングして行われる。即ち、光ディスク表面に光ビームを照射し、その反射光の光量をチェックする。
もし光ピックアップの位置が記録トラックの左右どちらかに変移していれば、寄った側のウォブルピット２４１８からの反射光量が少なくなり、遠ざかった側のウォブルピット２４１８からの反射光量は多くなる。
従って、１対のウォブルピット２４１８の反射光量がバランスするようにトラッキング制御を行うことにより、光ピックアップを記録トラック２４０３もしくは記録トラック２４０４の中央に位置させることが出来る。このようにサンプルサーボ方式では、ディスクの一部に離散的にトラック制御信号（ウォブルピット２４１８）が埋め込まれているために、前述の従来例の様に、溝からトラッキング制御信号（１次回折光）を得る必要がなく溝で構成されたデータ記録領域２４２０の溝形状および深さを自由に設定できる利点がある。
図２４（ｄ）はアドレス２４０７の概略的な構造を示す。
アドレスは、ピット（光ディスク上に設けられた凹凸である。）で形成されている。
セクタ２４０６の識別と光ディスク上の位置情報を提供するために付加されたアドレス２４０７は、アドレスデータの開始を示すためのアドレスマーク２４１０、セクタ番号２４１１、トラック番号２４１２、エラー検出コード２４１３とから成る。
上記従来例１と同様にアドレスマーク２４１０は、セクタ番号２４１１、トラック番号２４１２、エラー検出コード２４１３中に出現しない特殊なパターンである。
図２４に示した従来例でも上記従来例と同様アドレスデータをバイフェーズ変調方式により変調しており、アドレスマーク２４１０として１０００１１１０を用いている。データ１０００１１１０はバイフェーズ変調の規則に従わない特異なデータパターンである故に、アドレスマーク２４１０の検出が可能である。
この従来例のアドレス部の再生方法を、以下、簡単に説明する。
まず、クロックピット２４１７の検出を行う。このクロックピットを用いてＰＬＬによりＮ倍することにより、アドレス復調用のＰＬＬクロックが生成される。
このＰＬＬクロックの立ち下がり部で、上記従来例と同様に、再生データの１と０の判定が行われ、判定データが得られる。
この判定データからアドレスマーク２４１０である１０００１１１０のパターンが検出されると、続くデータがセクタ番号２４１１、トラック番号２４１２、エラー検出コード２４１３となる。
このようにアドレスマーク２４１０の検出によって続くデータが復調すべきセクタ番号２４１１、トラック番号２４１２、エラー検出コード２４１３であることが判明し、データの記録・復調が行われる。
このサンプルサーボ方式も上記従来例と同様にアドレスを読み出すことによって、読み出されたアドレス情報から、半径上の位置情報であるトラック番号ならびに回転方向の位置情報であるセクタ番号を用いてディスク上の位置を特定し、ある特定のセクタ識別を行い、記録再生が行われる。このようにセクタに付加されたアドレス情報をもとにデータの再生ならびに記録が行われる。
上記の様に、図２４の光ディスクにおいては、光ディスク基板２４０１のアドレス２４０７及びプリピット領域２４１９上にプリピットが形成されており、１個のアドレス２４０７で特定される記録領域ごとに記録単位である１セクタのデータが記録されている。
特開平６−２９０４９６号公報
上記の様に、従来のディスク媒体においては１個のセクタの記録トラックの長さ又は角度がディスク上に予めプリピット等によって（プリフォーマットによって）確定されている。即ち、プリピットで形成されたアドレスによってセクタ毎の記録トラックの長さ又は角度が確定されていた。同様に、各セクタのセグメント数、及び各セグメント毎の記録トラックの長さも、プリピットで形成されたアドレス及びプリピット領域によって確定されていた。
光ディスクの容量は各ゾーンごとのセクタ数の合計で決定され、光ディスクが物理的なゾーン構造、セクタ構造をプリフォーマットで持っている故に、光ディスク上のセクタサイズ又はセクタ数等の変更は極めて困難である。
従って、技術の進歩によって光ディスクの記録膜の特性が向上し更なる高密度記録再生が可能となっても、既存の規格の光ディスクのデータ容量を増すことが出来ない。
光ディスクのデータ容量を増すためには、光ディスクの新しい規格を新たに設け、新しい規格に対応する光ディスク（新しいセクタサイズ又は新しいセクタ数がプリフォーマットされている。）を製造する必要があった。
新しい規格によって高密度化された光ディスクを商品化した場合は、既に市場に普及しているディスク装置はこの新しいフォーマットに対応していない故に、既に市場に普及しているディスク装置では新しい光ディスクにデータを記録し、又は新しい光ディスクからデータを再生することが出来ないという問題があった。従来の光ディスクにおいては、記録密度の限界が光ビームのサイズ（光ビームの強度がピークの半値以上である領域の直径）であるλ／（２・ＮＡ）（ＮＡは開口数、λは再生光の波長）に依存する故に、記録密度の向上を実現するためには記録メディアの高性能化だけでなく、レーザ光源の短波長化もしくは高ＮＡ化が必ず必要であった。ＮＡやλ等の光学常数を変更すると、光ディスクの規格も新たに作り直す必要があり、また必然的に記録再生装置の光源波長やレンズ常数なども変更する必要がった。従って、従来は、上記の市場に普及したディスク装置で高密度化を実現できない問題は他の問題（ＮＡやλ等の光学常数の問題）と強い関連性を有する問題であり、解決できない問題と考えられていた。
しかしながら、近年、光磁気記録の分野では記録膜に工夫を行うことによってλ／（２・ＮＡ）の値に依存せずに高密度化が実現できる超解像再生方式が数多く提案されている。
本明細書において、再生可能な記録密度がλ／（２・ＮＡ）の値に依存しない再生方式を「超解像再生方式」と言う。このなかでも磁壁の移動によって拡大した記録データの再生を行うＤＷＤＤ方式（Domain Wall Displacement Detection）は、半値幅０．６μｍ程度光ビームで０．１μｍ以下の記録マークが再生できる非常に優れた方式である（特開平６−２９０４９６号公報）。このような超解像再生方式を用いた光磁気ディスクにおいてはλ／（２・ＮＡ）を変えることなく、記録媒体の性能向上のみによって記録密度の向上を実現出来る。このようなＤＷＤＤ方式等の超解像再生方式の記録媒体であれば、高性能化した記録媒体を使用することにより、既に市場に出た光ディスク装置によっても簡単に高密度記録再生が実現できる可能性がある。
しかし、従来の光ディスクにおいては上述したようにプリフォーマットされたゾーン及びアドレスが設けられており、当該アドレスと１対１で対応付けられたセクタのサイズ又はセクタ数を変更出来なかった。それ故に、記録媒体の記録膜が高性能化しても、ディスク媒体のフォーマットが同一の条件の下では、記録媒体の高性能化が反映されないために簡単に記録密度を上げることは極めて困難であり、ディスク規格の変更（ユーザにとっては光ディスク装置の買い換え）が必要となっていた。
また、プリフォーマットされたアドレスなどの情報は光ディスク上に凹凸のピットで刻まれる。これらのピットの記録密度は、λ／（２・ＮＡ）の値に依存する再生限界により一定の制限を受ける。また、ＤＷＤＤ方式などの超解像技術を用いるとデータ部の記録密度はλ／（２・ＮＡ）の制限を受けない。これは以下のような問題を生む。
例えば、アドレスが４０Ｂｙｔｅ、データが２０４８Ｂｙｔｅのセクタを考えた場合、従来の光ディスク（超解像再生方式を採用していないメディア）では、アドレス部（アドレスが記録される領域）の記録密度が０．５μｍ／ビットであり、データ部（データが記録される領域）の記録密度も同様に０．５μｍ／ビット程度となる。
この場合、アドレスデータが全データに占める割合（「アドレス冗長度」と言う。）は、０．５×４０×８／（０．５×（４０＋２０４８）×８）＝１．９１％となる。
ＤＷＤＤ方式（又はＣＡＤ方式、ＦＡＤ（Front Aperture Detection）方式又はＲＡＤ（Rear Aperture Detection）方式等）のような超解像再生方式を用いた光ディスクでは、アドレス部の記録密度は０．５μｍ／ビットであるが、データ部の記録密度が０．１μｍ／ビット程度となるために、アドレス冗長度が０．５×４０×８／（（０．５×４０＋０．１×２０４８）×８）＝８．９％と大幅に増大する。
このフォーマット効率の悪さは、１セクタに１個のアドレスが付加された従来の光ディスクのフォーマット構造に由来するものである。
これもまた、超解像再生方式の高密度光ディスクを実現する場合に大きな問題となっていた。
また、ゾーン構造をもつ光ディスクにおいては、ゾーン境界へのアクセスを行う場合、一度のシーク動作ではディスクの偏芯やシークの誤差によって正確に目的のゾーンに移動できない。目的のゾーンに移動できない場合、ドライブの処理が非常に煩雑になりシーク時間も増大する。
例えば図２３（ａ）において、ゾーン内ではアドレス２３０７は半径方向に整列しているが、隣接するゾーン間ではアドレス２３０７が半径方向に整列していない。それ故に、光ピックアップが２個の隣接するゾーンの間を行き来すると、ゾーンを移る度にアドレス情報を見失い、改めてアドレス２３０７のサーチをする必要がある。そのため、アドレス２３０７の検出が非常に遅くなる。
そこで、従来は、現在のゾーン隣接するゾーン内のセクタで、現在のゾーンと隣接するゾーンとの境界近傍のセクタに光ピックアップをアクセスさせる場合は、シークの誤差も含めて必ず目的のゾーンに移動できるように予め多めに光ピックアップを移動させ、そこからさらにトラックジャンプで光ピックアップを目的の記録トラックに移動するという方法が用いられている。
このように、予めプリフォーマットされたゾーン構造・セクタ構造を有する光ディスクにおいて、ゾーン境界へのアクセスを行う場合にシーク時間が長いという問題があった。
又、従来はセクタに含まれる１個のセグメントが欠陥になっても（記録又は再生が出来ない。）、記録媒体上のセクタの配置が固定されている故に、又当該セクタに対応する記録領域に予備のセグメントがない故に、当該セクタ全体が使えなくなるという問題があった。
以下の説明において「セクタ」とは、当該記録媒体の記録装置が当該記録媒体にデータを記録する最小書き換え単位（最小のデータ記録量）のデータ量の記録領域を言う。また、「セグメント」とは、記録可能なデータ容量が変更可能な記録媒体上の最小の連続する記録領域を言い、複数のセグメントでセクタが構成される。
また、「記録媒体」は、情報を記録又は再生するための任意の記録再生方式の媒体を意味する。ディスク媒体、カード等を含む。又、光ディスク、磁気ディスク、磁気カード、ＩＣ（半導体メモリ）カード等を含む。
「ディスク媒体」は、任意の記録再生方式のディスク形式の記録媒体を意味する。例えば、光ディスク及び磁気ディスク等を含む。又、ディスク装置と分離可能なディスク媒体（例えばＣＤディスク、ＤＶＤディスク等）と、ディスク装置と分離出来ないディスク媒体（例えばハードディスク装置）とを含む。「光ディスク」は、光磁気ディスク及び相変換光ディスクを含む。
第１の発明は、複数のゾーンと１以上のトラックとを有し、トラックが放射状に一定の角度で複数のセグメントに分割されており、各セグメントはプリピット領域とデータ記録領域とを有し、記録媒体上の位置を表すアドレスが連続する複数のセグメントのプリピット領域に分散配置されており、データ書換単位又はデータ読出単位であるセクタのデータが、連続する複数のセグメントのデータ記録領域に分散して記録されており、１つのゾーン内ではセクタは必ず同一数の連続するセグメントで構成されており、データが記録されている連続するセグメントの数のうち少なくとも一つは、アドレスが記録されている連続するセグメントの数のｋ倍（ｋは１以上の任意の整数）と異なることを特徴とする記録媒体である。
従来の記録媒体においては、１個のセクタに含まれるデータは記録媒体上のプリピット等により定められる一定長の記録領域又は一定数のセグメントに記録される故に、記録膜の性能が向上しても、既存のフォーマットに縛られ記録容量を増やすことが出来なかった。これは、セクタとアドレスが１対１で対応する従来の記録媒体の構成に起因するものである。
図２５を用いて、従来例の記録媒体と、本発明の記録媒体との相違点を説明する。図２５（ａ）は従来例の記録媒体の概略的な構成を示し、図２５（ｂ）は本発明の記録媒体（実施例）の概略的な構成を示す。図２５（ａ）及び（ｂ）の記録媒体はディスク形状を有する。記録媒体は、内周から外周に向かうらせん状のトラックを有し、トラックはアドレスによって等角度に分割されている。アドレスで分割された領域の境界が半径方向に整列しており、放射状に伸びている。各アドレスは、複数のセグメント（図示していない。）に分割されている。
図２５（ａ）に示す従来例の記録媒体においては、セクタ２５０１の開始位置はアドレスで規定された領域２５０２の開始位置（先頭位置）と必ず一致する。例えば２つのセクタ記録データを連続して記録媒体上に記録する場合、最初の記録データの最後のビットの記録位置がアドレスで規定された領域の途中であっても、次のセクタの開始位置は次のアドレスの開始位置になる。即ち最初のセクタの終了位置は最初のアドレスで規定された領域の終了位置に一致する。最初のセクタは、１番目のアドレスで規定された領域になる。もし先頭の記録データの最後のビットの記録位置が１番目のアドレスで規定された領域を越えて２番目のアドレスで規定された領域の途中であれば、次のセクタの開始位置は３番目のアドレスで規定された領域の開始位置に一致する。即ち最初のセクタの終了位置は２番目のアドレスで規定された領域の終了位置に一致する。最初のセクタは、１番目のアドレスと２番目のアドレスとで規定された領域になる。上記のように、記録データの最後のビットの記録位置から次のアドレスの開始位置までの記録領域が未使用状態になる。
これに対して図２５（ｂ）に示す実施例の記録媒体においては、セクタ２５１１の開始位置はアドレスで規定された領域２５１２の開始位置（先頭位置）と一致する必要がない（一定の確率で一致する場合もある。）。例えば２つのセクタ記録データを連続して記録媒体上に記録する場合、最初の記録データの最後のビットの記録位置がアドレスで規定された領域の途中のセグメントであれば、そのセグメントがセクタの終了位置であって、次のセクタの開始位置はそのセグメントの次のセグメントになる（アドレスで規定された領域の途中が開始位置になる。）。もし先頭の記録データの最後のビットの記録位置が１番目のアドレスで規定された領域を越えて２番目のアドレスで規定された領域の途中のセグメントであれば、そのセグメントがセクタの終了位置であって、次のセクタの開始位置はそのセグメントの次のセグメントになる（アドレスで規定された領域の途中が開始位置になる。）。未使用で残る記録領域はセクタの最後のセグメントの未使用部分だけである。
セクタの大きさが一定であれば、そのセクタに最適のアドレスを記録媒体に設けることが出来る。しかし、例えば異なる大きさのセクタを設けるのであれば、従来の記録媒体では記録領域の使用効率が低下した。本発明は、セクタの大きさにかかわらず、無駄な（未使用のまま残る）記録領域を極めてわずかしか生じない高記録密度の記録媒体を実現できる。
セグメントは、トラッキング制御のためのサーボ領域を設けること等の必要性に基づいて設けられており、それ自体位置に関する固有識別情報（例えば記録媒体における半径方向の位置又は円周方向の位置を示す固有識別情報）を持たない。この点で、位置に関する固有情報であるアドレスと本質的に異なる。
従来の記録媒体においては、セクタの開始位置はアドレスの開始位置に固定的に設定されていた。従来の記録媒体ではアドレス情報で分割された領域にセクタが固定されている。これはセクタの開始位置が固定されていることを意味する。このために従来の記録媒体では、将来記録膜の性能が向上しても記録密度の向上には記録媒体自体のフォーマットの変更が必要となっていた。本発明の記録媒体は、セクタの記録領域をアドレスで規定される記録領域に一致させる必要がなく自由に設定出来る。この構成によって、従来アドレス情報で分割された領域にセクタが固定となっていて、変更できなかったセクタあたりのセグメント数が可変とできる。よって記録密度が異なった記録膜でも、セクタあたりのセグメント数を変更することにより自由に光ディスクの記録密度が設定できるという大きな効果が生まれる。
本発明の記録媒体においては、ディスク上の全セグメント数が一定でも、記録膜の性能が向上すればセグメントあたりの情報量を増やし、１セクタ当たりのセグメント数を減らすことにより記録媒体全体の記録容量を増すことが出来る。
これはディスク上のピットで形成された物理上のフォーマットを固定したままで記録容量を増加できるフォーマットを実現できることを意味している。規格化の時に記録膜の将来的な性能向上に対応した複数の記録密度を決めておくか、予め定めた領域に予め定めたフォーマットおよび記録密度でセクタとセグメントとの関係を記録しておけば、これを記録再生装置が読み出して動作する構成とすることによって簡単に既存の記録再生装置又は再生装置で高密度記録し又は高密度記録されたデータを再生することが出来る。このように、本発明は、既存のフォーマットを守ることにより市場での互換性を維持しつつ、更に高いデータ容量の記録媒体を実現出来るという効果を有する。これにより、例えば記録膜の性能向上に応じて、又は記録媒体の形状（例えば円盤状の形状）に応じて、自由に光ディスクの記録密度を設定できるという大きな効果が生まれる。
第２の発明は、第１のセクタと第２のセクタとを含む複数のセクタを有し、前記第１のセクタに含まれるセグメントの数が前記第２のセクタに含まれるセグメントの数よりも少なく、且つ前記第１のセクタのセグメントに記録される情報量が前記第２のセクタのセグメントに記録される情報量よりも多いことを特徴とする第１の発明の記録媒体である。
第３の発明は、円盤状の形状を有し、複数のセクタを有し、外周部の１個のセクタに含まれるセグメントの数が内周部の１個のセクタに含まれるセグメントの数よりも少なく、且つ外周部の１個のセグメントに記録される情報量が内周部の１個のセグメントに記録されている情報量よりも大きいことを特徴とする第１の発明の記録媒体である。
第４の発明は、第１のゾーンと第２のゾーンとを含む複数のゾーンを有し、前記第１のゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数が前記第２のゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数よりも少なく、且つ第１のゾーンのセクタのセグメントに記録される情報量が前記第２のゾーンのセクタのセグメントに記録される情報量よりも多いことを特徴とする第１の発明の記録媒体である。
この上記第２〜第４の発明によって、記録媒体の形状などによって発生するセクター位置による記録密度の変化を一定として記録容量の最大化を図ることができる。
従来の記録媒体においては、各セクタに含まれるセグメントの数が同一であった故に、記録容量を増加させるために半径方向にゾーンに分割し、そのゾーンにおけるセクタ数を外周に向かって増加させる構成となっていた。本発明は、セクタあたりのセグメント数をフレキシブルにし、セグメント内に記録される情報量をフレキシブルにすることによって、ディスク内でセグメントが放射線状に配置される構造を持ちながら、ディスク内の記録密度をほぼ一定とする光ディスクを実現するものである。
例えばディスク形状の記録媒体の場合には、記録媒体の記録密度向上に伴って記録密度に応じたＺＣＡＶやＺＣＬＶ構造の記録媒体を簡単に実現できる。
第３の発明の一例の記録媒体は、円盤状の形状を有し、１個のアドレスの角度が記録媒体の内周から外周まで一定であって、記録媒体上の内周での１個のセクタの角度が外周での１個のセクタの角度よりも大きい。
従来の記録媒体では、ゾーン間のシークを行う場合ゾーン間でアドレスの数が異なるために確実に目的のゾーンに移動する必要がある。現在のゾーンに隣接するゾーン内のセクタで、現在のゾーンと隣接するゾーンとの境界近傍のセクタに光ピックアップをアクセスさせる場合は、シークの誤差も含めて必ず目的のゾーンに移動できるように予め多めに光ピックアップを移動させ、そこからさらにトラックジャンプで光ピックアップを目的の記録トラックに移動するという方法が用いられている。
このように、予めプリフォーマットされたゾーン構造・セクタ構造を有する光ディスクにおいて、ゾーン境界へのアクセスを行う場合にシーク時間が長いという問題があった。
しかしながら、第２〜第４の発明の記録媒体は上記構成により、例えばアドレス情報はディスク上に放射線状に整列して並びながらも、セクターはディスク上に放射線状に整列して配置しないディスク媒体を実現出来る。これによってディスク内で記録密度を内周から外周までほぼ一定にしながらも物理的なゾーン構造を持たない光ディスクを実現しうるので、今まで発生していたゾーン間におけるシーク時間増大を防ぐこともでき、サーチ時間が短く高記録密度の記録媒体を実現出来るという効果も有する。
例えばディスク形状の記録媒体の半径方向にセグメント、アドレス情報等が整列して並んでいれば、ヘッド部のシーク時に位置情報を入手することが容易であり、シーク時間を短縮することが出来る。
また、複数のゾーンを有するディスク媒体で、ゾーン内ではセグメントの境界が当該ディスクの半径方向に整列しており、ゾーン間ではセグメントの境界が当該ディスクの半径方向に整列していなければ（例えば図２３及び図２４の光ディスクである。）、隣接する２個のゾーンの境界近くの記録トラックにアクセスする時はシーク時間が長くなる。
しかし、シークを高速化するためにセグメントの境界を当該ディスクの半径方向に整列させれば、各セグメントは同一の角度を有する弧状の記録トラックを有する故に、ディスクの外周に近い記録トラックほど１個のセグメントが有する記録トラックの長さが長くなる。従来の記録媒体においては１個のセグメントに記録されるデータ量は同一記録媒体上では内周から外周まで一定であった故に、ディスクの中心から遠い記録トラックほど記録データの線密度が低くなる（単位長さの記録トラックに記録されるデータ量が少ない。）。従って、セグメントの境界を当該ディスクの半径方向に整列させると、記録媒体のデータ容量が低下した。これは、アドレスとセクターが１対１で対応する従来の記録媒体の構造に起因するものである。
本発明の記録媒体は、例えばセグメントの境界をディスクの半径方向に整列させ、ディスクの外周に近い記録トラックほど１個のセグメントに多くのデータを記録する。
即ち、１セクタ（データ量が一定である。）当たりのセグメント数を外周に近いほど少なくする。即ち、外周に近い記録トラックほど１個のセグメントに多くのデータを記録する。このような構成によって、本発明はフレキシブルに記録容量を変更可能でありながら相反する高速なシークが可能なディスク媒体を実現出来るという作用を有する。
上述した構成を効率よく実現するためには、以下に示すような機能が必要となる。ディスクを構成するトラックの数をＴとし、１個のトラックをｋ個のセグメントに分割したとした系を考える。１個のセクタを構成するセグメント数をｍとした場合、ｒ番目のセクタのトラック番号ｔおよびセグメント番号ｓは、以下のようになる。
ｔ＝［ｒ×ｍ／ｋ］ （０≦ｔ≦Ｔ−１）
ｓ＝ｒ×ｍ ＭＯＤ ｋ （０≦ｓ≦ｋ−１）
［］はガウス記号（［ｒ×ｍ／ｋ］は、ｒ×ｍ／ｋを越えない最大の整数を与える。）であって、ＭＯＤは剰余（上式のｓはｒ×ｍをｋで割った剰余）を与える。
従来の光ディスクではｍの値が固定（セクタを構成するセグメント数が固定）で、しかもｋがｍの整数倍（放射線状にセクタを配置）である。よって１セクタを構成するｍセグメント毎に１個の識別情報であるアドレスを付加すれば、このアドレスを読み出すことにより任意のセクタにアクセス可能であった。
しかしながら、本発明の光ディスクにおいては、１個のセクタを構成するセグメントの数ｍが任意の値を取りうるところに大きな特徴がある。ｍが任意の値を持つことによって、将来的に変更される自由度を許すことが可能である。
ｍがいかなる値であっても、ヘッド部が任意のセクタ（ｒ番目のセクタ）にアクセス出来るようにするためには、ヘッド部が任意のトラックｔと任意のセグメントｓにアクセスする機能が必要となる。
「ヘッド部」とは、ディスク媒体にデータを記録し又はディスク媒体からデータを再生するためのインターフェース部の総称であって、光ピックアップ等を含む。
従来の光ディスクでは任意の位置にアクセスするために、アクセスしたい位置に識別番号であるアドレスを付加していた。
１個のセクタを構成するセグメント数ｍによって、セクタのデータ使用効率が決定される。セクタサイズが固定であるので、ｍが任意の値を取ることを許すと、セクタの最終セグメントに、１ビットのみ記録されて残りのデータ記録領域には何も記録されない場合が発生する。この場合のセクタ使用効率が最悪になる。
仮にｍの値を１００とすると、１／ｍの分解能で１個のセクタを構成するセグメントの数をコントロールできるので、最悪のセクタ使用効率は１−１／ｍ＝９９％となる（１セクタの最後のセグメントに１ビットしかデータが記録されない場合）。この程度のデータ使用効率であれば実用的な範囲に入る。
ｍの値が２０程度であれば、最悪のセクタ使用効率は１−１／ｍ＝９５％となり、かなりフォーマット効率（フォーマットによって決定されるセクタ使用効率等）が悪化する。従って、１セクタ当たりのゼグメント数ｍが大きいほど、セクタ使用効率は高くなる。
しかしながらｍの値を大きくして且つｍが任意の値を取り得るとすれば、どのセグメントがセクタの先頭セグメントになってもヘッド部が当該セクタにアクセス出来るようにするために、従来のフォーマットでは各セグメント毎にアドレスを付加する必要がある。全てのセグメントにアドレスを付加するとすれば、アドレスの冗長度が増加してフォーマット効率が低下する。
各セグメントにアドレスを付加して１個のセクタがｍ個のセグメントで構成される場合、アドレス部の記録データ部に対する冗長度ｄは、アドレスの線密度をｐ、アドレスのバイト数をａ、データ部の線密度をｑ、セクタのバイトサイズをＺとすると、以下の式で表される。
ｄ＝（ａ×ｐ）／（ａ×ｐ＋ｑ×Ｚ／ｍ）
例えば、セクタサイズＺが３２ｋＢ、ｍ＝１００、データ部の線密度がｑ＝0.15μｍ／bit、アドレス部の線密度ｐ＝0.5μｍ／bit、アドレスのバイト数ａ＝１０Ｂｙｔｅとすると、アドレスの部分の長さが全体に占める割合（アドレス冗長度）は、
ｄ＝（10×0.5）／（10×0.5＋0.15×32×1024／100）＝9.2％
となり従来の方式でアドレスを付加することは大きなフォーマット効率の低下となる。
従来、このような大きなフォーマット効率の低下なしに、ｍを大きくすることは非常に困難であったが、以下のアドレスフォーマットと第２８の発明による任意のセグメントへのアクセスによってこの課題を解決した。この点について以下詳しく説明する。
アドレスデータを各セグメントに１ビットずつ分散配置する分散アドレスフォーマット（本発明の発明者の発明による特願平１１−０２１８８５、特願平１１−３２９２６５）を光ディスクに適用することにより、セグメントの構造を記録媒体全域で同一することにより、任意のセグメントへのアクセスを非常に容易とする構造が提案されている。この構造を用いるとｍの値を大きくして且つ任意の値のｍを取り得るようにしても、アドレスの冗長度は増加しない。
しかしながら、任意のセグメントにアクセスする手段については解決されていなかった。
第２８の発明において、前記アドレスがディスク回転方向の位置情報を表すセグメント管理番号と、ディスク径方向の位置情報を表すトラック番号とを有し、制御部が、前記セグメント管理番号から生成される前記セグメントの位置に同期したカウンタと、前記カウンタの値に基づいて、前記セグメントを複数個集め１書き換え単位を形成するセクタの記録又は再生の開始位置及び終了位置を制御することを特徴とした第１６の発明の記録媒体の制御装置である。
第２８の発明はデータの記録再生の開始位置ならびに終了位置の制御を、アドレス情報から読み出された値を基にプリセット又はある値で初期化され且つデータを記録する最小単位（セグメント）ごとにカウントアップされるカウンタの値を基に行うことを特徴とした光ディスク装置である。
分散アドレスフォーマットの光ディスクにおいては各セグメントが類似の構成を有する故に、例えば同一半径に位置する隣接する２個のセグメントの間隔は同一である。それ故に、どのセグメントがセクタの先頭セグメントになっても同じ制御方法で記録又は再生の制御をすることが出来る。
アドレスデータが１箇所に集中して配置されている従来の光ディスク（例えば図２３又は図２４）においては、アドレスデータが配置された部分を挟む２個のセグメントの間隔は、アドレスデータを間に挟まない同一半径に位置する２個のセグメントの間隔と異なる。それ故に、任意のセグメントがセクタの先頭セグメントになるとすれば、光ディスク装置は、光ディスクの記録又は再生のタイミングをセグメント毎にその固有の位置に応じて変更する必要があり、非常に複雑な制御を行わなければならない。
従って、分散アドレスフォーマットの光ディスクは本発明に特に適している。分散アドレスフォーマットの光ディスクのセグメント管理番号から生成されるセグメントの位置に同期したカウンタを有する光ディスク装置（第２８の発明）は、任意のアドレスのセグメントに容易にアクセスすることが出来る。
第５の発明は、複数のゾーンを有し、１個のセグメントに記録される情報量が少なくとも２個のゾーン間で相互に異なることを特徴とする第１の発明の記録媒体である。
第６の発明は、複数のゾーンを有し、各ゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数が少なくとも２個のゾーン間で相互に異なることを特徴とする第１の発明の記録媒体である。本発明によれば、例えばゾーン毎に異なる情報量を有するセクタを設けることが出来る（セグメント数が異なる。セグメント当たりの情報量は同一でも良く、異なっても良い。）。例えば情報量の異なる２種類のデータを記録する場合に、その情報量に応じて、最適のセクタ（そのデータを全て記録することが出来、且つ余分な記録領域が最も少ないセクタ）を有するゾーンに記録する。
本発明の記録媒体においては、ゾーン間に物理的な境界を設ける必要がなく、論理的に設定出来る。従って、設定値を可変することにより、ゾーンの記録容量を可変することも出来る。実施例に記載する様に多くの情報量を記録するゾーンの面積を広く設定し、少ない情報量を記録するゾーンの面積を狭く設定することにより、更に使い易い記録媒体を実現出来る。
第７の発明は、記録媒体上でのセクタの位置を特定する情報を有することを特徴とする第１の発明の記録媒体である。第８の発明は、前記情報が、それに基づいて演算式によりセクタの位置を導出可能な情報であることを特徴とする第７の発明の記録媒体である。第９の発明は、前記情報がアドレスとセグメントの数とによってセクタの始点を特定する情報であることを特徴とする第７の発明の記録媒体である。
また、第１０の発明は、アドレスとセクタとの関係を含むセクタ情報を有し、前記セクタ情報が各ゾーンの始点のセクタ番号若しくはセグメント番号、又は各ゾーンのセクタ当たりのセグメント数の中の少なくとも１個のデータと、そのデータを用いてセクタの開始位置を導出する演算式と、を有することを特徴とする第７の発明の記録媒体である。
第１１の発明は、セグメント当たりのデータビット数又は発振器の分周比の情報を更に有することを特徴とする第７の発明の記録媒体である。
これらの発明は、特に第１〜６の発明とともに実施することにより、特に効果が有る。
本発明の記録媒体は、記録媒体上の特定の領域（記録媒体がディスク媒体であれば、好ましくは、内周部又は外周部の特定の領域）に各セクタの位置情報を有する。規格等により規定されていることが好ましい。
これにより、セクタとアドレスとが１対ｎ（ｎは正整数）の関係を有していなくても、又異なるセクタが異なる数のセグメントを含んできても、当該記録媒体に記録された情報を再生することによりセクタの記録媒体上の位置を特定することが出来る。
又、記録媒体の記録膜の性能が向上すれば、当該情報を書き換える、もしくはメーカがプリピット情報として予め記録することにより容易に市場に出荷された光ディスク装置においても更なる高密度記録を実現することが出来る。
当該情報が当該記録媒体自身に記録されている故に、当該記録媒体にデータを記録したデータ記録装置と、当該記録媒体からデータを再生するデータ再生装置が別個の装置であっても、当該記録媒体に記録されているセクタとセグメントとの関係を示すデータに基づいて、データ再生装置において正しくデータを再生することが出来る。
「セクタの位置を特定する情報」とは、セクタの位置を直接的に特定する情報であってもよく（例えば、第５セクタは、アドレス１２の始点から５セグメント目をセクタの始点とし、アドレス１４の始点から２セグメント目をセクタの終点とする。）、セクタの位置を間接的に（例えば演算式で）特定する情報であってもよい。例えば、トラック１周のセグメント数を１２８０、１セクタを構成するセグメント数を１０５０とすると「第ｒ目のセクタの始点は、０≦ｒ≦２４３７においては、ｐ＝[１０５０×ｒ／１２８０]（[]はガウス記号）番目の記録トラックの（１０５０×ｒ ＭＯＤ １２８０）番目のセグメントが先頭セグメントである。」と、表される。
本発明は、セクタの単位がアドレスの単位のｎ倍（ｎは１以上の整数）と異なるディスク媒体において特に効果がある。
第１２の発明は、１個のセクタが、予備のセグメントを有することを特徴とする第１の発明の記録媒体である。第１３の発明は、１個のセクタに割り当てられたセグメントの全体が、当該セクタの情報量よりも大きな情報記録容量を有することを特徴とする第１の発明の記録媒体である。
第１４の発明は、欠陥セグメントを含むセクタに含まれるセグメントの数が、欠陥セグメントを含まないセクタに含まれるセグメントの数よりも多いことを特徴とする第１の発明の記録媒体である。
第１５の発明は、欠陥セグメントの位置情報を有することを特徴とする第１３の発明から第１４の発明のいずれかの発明に記載の記録媒体である。
第１５の発明は、既にデータが記録されている記録媒体であれば、セクタ内に欠陥セグメントが発見される度に各セクタの配置変更を行い且つ新たなセクタの配置に沿ってデータを書き換える必要があるが、記録容量の観点からは、極めて無駄のない記録媒体を実現できるという作用を有する。
これに対して第１２及び１３の発明においては、最初から予備のセグメント又は予備の記録容量を有する必要があるが、セクタ内に欠陥セグメントが発見されても他のセクタの配置を変更する必要がなく、当該欠陥の発生したセクタ内でデータの配置を変更するだけでセクタを正常に使用できるという有利な効果が得られる。
例えば、無駄を生じないためのセクタに含まれるセグメントの数は、（ｑ ＭＯＤ r）＝０の場合は、［ｑ／ｒ］（[]はガウス記号）で、（ｑ ＭＯＤ r）≠０の場合は、［ｑ／ｒ］＋１（[]はガウス記号）での式により決定される。セクタに含まれるセグメントの数を、前記式で求められる数のプラス１とすることによって、この余裕の記録容量を欠陥ビット発生時の代替記録容量として使用することができる。欠陥ビットが発生しても当該セクタを回復させて使用可能にすることが出来て且つ無駄のない記録媒体を実現できるという作用を有する。
「予備のセグメント」とは、全てのセグメントが正常であれば使用しないセグメントを言う。
欠陥ビット（記録した値と再生した値が一致しないビット）があれば、当該ビットが欠陥ビットであるという情報を、各セクタ内又は記録媒体の特定部分に記録する。そして、記録時には当該欠陥ビットを含むセグメントにデータを記録せず、再生時には当該欠陥ビットを含むセグメントからデータを再生しない。
第１６の発明は、複数のゾーンと１以上のトラックとを有し、トラックが放射状に一定の角度で複数のセグメントに分割されており、各セグメントはプリピット領域とデータ記録領域とを有し、記録媒体上の位置を表すアドレスが連続する複数のセグメントのプリピット領域に分散配置されている円盤状記録媒体の制御装置であって、ヘッド部をセクタの開始位置であるセグメントに移動させる制御部を有し、１つのゾーン内ではセクタは必ず同一数の連続するセグメントで構成されており、開始位置から、セクタのデータを連続する複数のセグメントのデータ記録領域に分散して記録し、又は連続する複数のセグメントのデータ記録領域に分散して記録されているデータを１個のセクタとして読み出し、データが記録されている連続するセグメントの数のうち少なくとも一つは、アドレスが記録されている連続するセグメントの数のｋ倍（ｋは１以上の任意の整数）と異なることを特徴とする。
第１７の発明は、前記記録媒体は螺旋状もしくは同心円上に配置されたトラックを有し、前記制御部は、前記記録媒体上の前記アドレスを起点に円周方向にセグメントの数又は前記セグメントに同期したカウンタの出力信号の数をカウントして、ヘッド部をセクタの開始位置に移動させることを特徴とする第１６の発明の記録媒体の制御装置である。
第１８の発明は、記録媒体上の位置を示すアドレスと、アドレスとデータ書換単位又はデータ読出単位としてのセクタとの関係を示すセクタ情報と、を記録媒体から読み出す信号再生部を更に有し、セクタ情報が、各ゾーンの始点のセクタ番号若しくはセグメント番号、又は各ゾーンのセクタ当たりのセグメント数の中の少なくとも１個のデータ、を有し、制御部は、そのデータを用いてセクタの開始位置を導出する演算器を有し、ヘッド部をセクタの開始位置であるセグメントに移動させることを特徴とする第１６の発明の記録媒体の制御装置である。
従来の記録媒体の制御装置（記録装置又は再生装置）においては、記録媒体にプリフォーマットされた各アドレスに基づいて、各アドレスに対応付けられたセクタにデータを記録し又はセクタからデータを再生した。従って、セクタの開始位置は、アドレスによって特定される領域の先頭部分に必ず一致した。
しかし、上記の本発明の記録媒体においてはセクタとアドレスとの１対ｎ（ｎは正整数）の関係が失われている故に、従来の記録媒体の記録装置又は再生装置で本発明の記録媒体にデータを記録又は再生することが出来ない。
本発明の記録媒体の記録装置又は再生装置は、当該記録媒体上に記録されている上記のデータに基づいて各セクタの位置を特定する。
本発明は、上記の本発明の記録媒体上のセクタの位置を特定し、特定されたセクタにデータを記録し又はデータを再生することが出来る記録媒体の記録装置又は再生装置を実現出来るという作用を有する。
「記録媒体の制御装置」は記録媒体の記録装置、再生装置及び記録再生装置を含む。
「ヘッド部」とは、記録媒体にデータを記録し、又は記録媒体からデータを再生するためのインターフェース部の総称であり、磁気ディスク等の記録ヘッド、再生ヘッド及び記録再生ヘッド、並びに光ディクス（光磁気ディスク、相変化光ディスクを含む。）等のレコーディング・レンズ及び光ピックアップを含む。
各ゾーンの始点のセクタ番号若しくはセグメント番号、又は各ゾーンのセクタ当たりのセグメント数の中のいずれか１個のデータが記録されていれば良い。
各ゾーンの始点のセクタ番号が記録されている記録媒体は、一般にゾーン分割方式の記録媒体である。しかし、セグメント当たりのデータビット数が記録されている記録媒体は、ゾーン分割方式のディスク媒体でも良く、ゾーン分割方式を採用しないディスク媒体でも良い。
例えば、ゾーン分割方式のディスク媒体の記録再生装置であるディスク装置は、各ゾーンのセクタ当たりのセグメント数等に基づいてディスク媒体上でのヘッド部の位置を制御する。
例えば、ゾーン分割方式でないディスク媒体の記録再生装置であるディスク装置は、トラック番号ごとに規定された各セグメント当たりのデータビット数に基づいてディスク媒体上でのヘッド部の位置を制御する。
第１９の発明は、発振器と、記録媒体から読み出されたセグメント当たりのデータビット数若しくは発振器の分周比の情報に基づいて導出された分周比で、前記発振器の出力信号を分周する分周器を有し、前記分周器の出力信号を前記セグメントに同期させる位相ロック部と、前記発振器の出力信号に基づくクロック信号で、前記記録媒体にデータを記録し、又は記録媒体からデータを再生する信号処理部と、を有することを特徴とする第１６の発明の記録媒体の制御装置である。
本発明の記録媒体の制御装置においては、セグメントによって記録又は再生すべきデータ量（クロック信号）を変える。
本発明の記録媒体の制御装置においては、基準となる発振器を内蔵しており、当該記録媒体から読み出したセグメント当たりのデータ量に基づいて当該発振器の出力信号を分周し、同期させることにより、容易に各セグメントに適したクロック信号を得ることが出来る。
本発明は、本発明の記録媒体に適した簡単な構成の制御装置を提供できると言う作用を有する。
第２０の発明は、記録媒体の記録装置であって、記録媒体から再生した情報に基づいて、欠陥セグメントを特定する欠陥位置特定部と、前記欠陥位置特定部により１個のセクタが欠陥セグメントを有すると判断すれば、前記欠陥セグメントを含むセクタに、欠陥セグメントの数と同数以上のセグメントを追加して割り当てるセクタ割り当て部と、を有することを特徴とする第１６の発明の記録媒体の制御装置である。
従来のディスク装置においては、欠陥セグメント又は欠陥ビットを発見すると、当該欠陥セグメント又は欠陥ビットを含むセクタ全体を欠陥であると判断し、セクタ全体の使用を放棄していた。
しかし、唯１個のセグメント（例えば１００Ｂのサイズである。）又は唯１個のビットの欠陥でセクタ全体（例えば３２ｋＢのサイズである。）を放棄するのはあまりにも無駄が多い。
本発明のディスク装置においては、１個のセクタにデータを記録し且つそれを再生し両者を比較すること等によってセクタに含まれる欠陥セグメントを発見する。欠陥セグメントを発見すると、それを補う記録領域を当該セクタに追加して割り当てる。
これにより、欠陥セグメントを有するセクタを機能的に回復させることが出来、当該セクタに正常にデータを記録し又はデータを読み出すことが出来る。
本発明は、欠陥セグメントが発生しても無駄を生じることなくセクタの機能を回復できるディスク装置を実現できるという作用を有する。
第２１の発明は、記録媒体の記録装置であって、欠陥セグメントを検出する検出部と、前記検出部が欠陥セグメントを検出すれば、記録媒体上のセクタの再配置を行う再配置部と、を有することを特徴とする第１６の発明の記録媒体の制御装置である。
本発明の記録装置においては、１個のセクタにデータを記録し且つそれを再生し両者を比較すること等によってセクタに含まれる欠陥セグメントを発見する。欠陥セグメントを発見すると、それを補う新たなセグメントを当該セクタに追加して割り当てる（当該セクタの長さが長くなる（又は角度が大きくなる）。）。
これにより、欠陥セグメント等を有するセクタを機能的に回復させることが出来、当該セクタに正常にデータを記録し又はデータを読み出すことが出来る。
当該セクタの長さが長くなると、後続するセクタの位置も後ろにずらす必要がある。
そこで、本発明の記録装置においては、欠陥セグメントを発見すると、当該欠陥セグメントを含むセクタに新たに補充のセグメントを割り当て、且つ後続するセクタの位置を後ろにずらす（再配置する。）。
「セクタの再配置」とは、いったん決まっていたセクタの位置を決め直すことを意味する。
本発明は、欠陥セグメントがない場合にも（予備セグメントを持っていない。）、欠陥セグメント等が発生しても無駄を生じることなくセクタの機能を回復できるディスク装置を実現できるという作用を有する。
第２２〜第２７の発明である記録媒体の制御方法は、第１６〜第２１の発明である記録媒体の制御装置にそれぞれ対応する。
上述したように、従来の記録媒体においては、１個のセクタのデータが記録される記録領域に対して、一般に１個のアドレスが記録媒体上にプリフォーマットされていた。１個のセクタのデータは、当該アドレスが規定する記録領域に記録された。
本発明は、セクタとアドレスの関係をフレキシブルにすることにより、サーチ時間が短く高記録密度の記録媒体を実現出来るという作用を有する。特に、アドレスが記録媒体上でプリフォーマットされている（ユーザが、アドレスの記録媒体上での位置を変更できないことを意味する。）記録媒体において大きな効果が得られる。

従来の記録媒体においては、各セクタがプリフォーマットされた１個のアドレスを有しており、セクタとアドレスの関係がハードウエアで固定されていた。例えばセクタごとに１個のアドレスがプリピットで記録媒体上に形成されていた。本発明は、従来固定的に把握されていたセクタとアドレスとの関係を可変的なものに置き換えるという新たな発想に基づいている。
従来の記録媒体においては、１個のセクタの情報を記録する記録領域はアドレスを単位として特定できた。本発明の記録媒体においては、１個のセクタの情報を記録する記録領域はセグメントを単位として任意に決めることが出来、セクタとアドレスとの１対１（又は１対ｎ（ｎは正整数））の関係はない。セグメントとは上記のように記録媒体上の最小の記録領域であって、本発明の記録媒体においては、１個のアドレスが複数のセグメントを有する。１個のアドレスが１個のセグメントしか含まなければ、当該記録媒体は本発明の技術的範囲に含まれない。例えば、１個のアドレスがｋ個のセグメントを含んでいる従来の記録媒体においては、アドレスと１対１の関係を有する１個のセクタもｋ個のセグメントを有していた。
上述のように、従来の記録媒体においては、記録の単位はセクタとアドレスであった。
光ディスクのサンプリングサーボを行うためには、光ディスク１周（３６０度の角度）当たり１０００対程度のウォブルピットを分散配置する必要があり、光ディスク１周当たり数十個程度しかないアドレスピットの領域にウォブルピットを配置するだけでは不足であった故に、隣接する２個のアドレス間に（即ち、１個のアドレスによって特定される記録トラック内に）多数のウォブルピットを分散配置した。
このウォブルピットの領域によって分割された記録トラックの１個１個をセグメントと呼んでいる。又は、各セグメントにスタートピット等を設け、ウォブルピットの検出ウインドウ信号を生成すると共に、記録されたデータの読み出しクロックを生成している。以上のように、従来のセグメントは、データの記録開始点又は終了点という概念で把握されておらず、単にサンプリングサーボ又はデータの読み出しクロック生成用等の領域としてしか把握されていなかった。
これに対して、本発明の記録媒体においては、任意のセグメントがセクタの開始点又は終了点になり得る。それ故に、セクタはアドレスと１対１（又は１対ｎ（ｎは正整数））の関係を有する必要がない。そこで、本発明の記録媒体においては、１個のセクタが１個のアドレスの長さ（又は角度）のｎ倍（ｎは１以上の整数）の長さ（又は角度）と異なる長さ（又は角度）を有する。
セクタの先頭セグメントの位置情報及び最後尾のセグメントの位置情報、又はセクタの先頭セグメントの位置情報及び１個のセクタに含まれるセグメント数の情報が、管理データとして記憶される。好ましくは当該管理データが当該記録媒体自身に記録されている。これにより、当該記録媒体にデータを記録したデータ記録装置と、当該記録媒体からデータを再生するデータ再生装置とが別個の装置であっても、当該ディスクに記録されているセクタとセグメントとの関係を示す管理データに基づいて、データ再生装置において正しくデータを再生することが出来る。
本発明の記録媒体は、例えばディスク媒体である。ディスク媒体は、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity）又はＣＬＶ方式（Constant Linear Velocity）方式のいずれのディスクにも適用可能である。本発明の記録媒体が、１個のアドレスの長さ（又は角度）のｎ倍（ｎは１以上の整数）の長さ（又は角度）と異なる長さ（又は角度）を有するセクタであって、全てのセクタが同一の長さ（又は角度）のセクタ（例えば同一数のセグメントを有するセクタ）を有していても良い。
又、他の本発明の記録媒体はディスク形状であって、各セクタがディスクの半径方向に応じた異なる長さ（又は角度）を有し、その中に１個のアドレスの長さ（又は角度）のｎ倍（ｎは１以上の整数）の長さ（又は角度）と異なる長さ（又は角度）を有するセクタが含まれている。その中に１個のアドレスの長さ（又は角度）のｎ倍の長さ（又は角度）を有するセクタが含まれていても良い。
又、他の本発明の記録媒体は、複数のゾーンを有することも出来る。例えば、各ゾーン内では各セクタは同一の長さ（又は角度）を有し、異なるゾーンのセクタは異なる長さ（又は角度）を有し、あるゾーンにおいては１個のセクタが１個のアドレスの長さ（又は角度）のｎ倍（ｎは１以上の整数）の長さ（又は角度）と異なる長さ（又は角度）を有する。
あるゾーン内において、各セクタが１個のアドレスの長さ（又は角度）のｎ倍の長さ（又は角度）を有していても良い。本発明は、例えばＺＣＡＶ方式又はＺＣＬＶ方式のディスク媒体に適用可能である。
ディスク媒体上の１個のセクタが１個のアドレスの長さ（又は角度）のｎ倍の長さ（又は角度）と異なる長さ（又は角度）を有すれば、本発明の技術的範囲に含まれる。従って、全てのセクタが１個のアドレスの長さ（又は角度）のｎ倍の長さ（又は角度）と異なる長さ（又は角度）を有する必要はない。例えば、一部のセクタが１個のアドレスの長さ（又は角度）のｎ倍の長さ（又は角度）を有していても、他のセクタが１個のアドレスの長さ（又は角度）のｎ倍の長さ（又は角度）と異なる長さ（又は角度）を有していれば、本発明の技術的範囲に含まれる。
「アドレス」とは、ディスク媒体上に記録されていてディスク媒体上の位置を特定する固有の位置情報を言う。例えば、第２３５４番目のアドレス等の位置情報である。例えば「ある点から４セグメント外周に向かった点」の「４セグメント」のような相対的な位置情報を含まない。
「アドレスの長さ（又は角度）」とは、相互に隣接する２個のアドレスデータ（アドレスのデータ）のピッチを意味し、例えば、セグメントの数を単位として表される。例えば８０個のセグメントに対して１個のアドレスデータが記録されている場合（アドレスの長さ（又は角度）は８０セグメントである。）、例えば先頭の１個のセグメントにアドレスデータが記録されていて、先頭のセグメントに続く７９個のセグメントにアドレスデータが記録されていなくても良く、８０ビットからなるアドレスデータが８０個のセグメントに１ビットずつ記録されていても良い。
又、セグメント領域とは別個の領域である専用のアドレス領域が８０セグメントごとに１個ずつ設けられており、各アドレス領域にアドレスデータが記録されていても良く、その他任意の方式でアドレスデータが記録されていても良い。
「長さ」とは、記録トラックの長手方向に沿って測定した１個のセクタ又はアドレスを構成する記録トラックの長さを意味する。「角度」とは、ディスクの中心を原点とする極座標における、記録トラックの長手方向に沿って測定した１個のセクタ又はアドレスを構成する記録トラックの角度を意味する。
本発明によれば、セクタとセグメントの関係をフレキシブルにすることにより、サーチ時間が短く高記録密度の記録媒体を実現出来るという有利な効果が得られる。
特に、セグメントが記録媒体上でプリフォーマットされている（ユーザがセグメントの区分けを変更できないことを意味する。）記録媒体において大きな効果が得られる。
本発明は、特にセグメントの区分がプリフォーマットされており、ユーザにより変更できないように形成されている記録媒体（例えばプリピット領域によりセグメントの区分を確定している光ディスクである。）において、記録膜の性能向上に基づいて、更に高記録密度の記録媒体を実現出来るという有利な効果が得られる。
本発明によれば、既存のフォーマットを守ることにより市場での互換性を維持しつつ、更に高いデータ容量の記録媒体を実現出来るという有利な効果が得られる。
本発明の記録媒体は、ディスク媒体上の特定の領域（好ましくは、内周部又は外周部の特定の領域）に各セクタの位置情報を有する。
本発明によれば、記録媒体の記録膜の性能が向上すれば、当該情報を書き換えることにより容易に更なる高密度記録を実現することが出来るという有利な効果が得られる。
本発明によれば、当該情報が当該記録媒体自身に記録されている故に、当該記録媒体にデータを記録したデータ記録装置と、当該記録媒体からデータを再生するデータ再生装置が別個の装置であっても、当該記録媒体に記録されているセクタとセグメントとの関係を示すデータに基づいて、データ再生装置において正しくデータを再生することが出来るという有利な効果が得られる。
本発明によれば、欠陥セグメント又は欠陥ビットが発生しても記録容量の低下を最小限度に抑えられる記録媒体を実現できるという有利な効果が得られる。
本発明によれば、本発明のディスク媒体上のセクタの位置を特定し、特定されたセクタにデータを記録し又はデータを再生することが出来るディスク装置を実現出来るという有利な効果が得られる。
本発明によれば、本発明の記録媒体に適した簡単な構成のディスク装置を提供できると言う有利な効果が得られる。
本発明によれば、欠陥セグメント等が発生しても無駄を生じることなくセクタの機能を回復できるディスク装置を実現できるという有利な効果が得られる。
本発明によれば、本発明のディスク媒体上のセクタの位置を特定し、特定されたセクタにデータを記録し又はデータを再生することが出来るディスク媒体への記録又は再生方法を実現出来るという有利な効果が得られる。
本発明によれば、欠陥セグメント等が発生しても無駄を生じることなくセクタの機能を回復できるディスク媒体の記録又は再生方法を実現できるという有利な効果が得られる。
以下に、本発明の実施をするための最良の形態を具体的に示した実施例を詳細に説明するが、本発明はその趣旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
図１〜図１４は本発明の実施例１の光磁気ディスク及び記録装置、再生装置、記録方法又は再生方法を示す。
明細書に記載する実施例は光磁気ディスク及びその記録装置、再生装置、記録方法又は再生方法であるが、本発明の適用は光磁気ディスクに限定されず、任意の記録媒体について適用可能である。
＜光磁気ディスクの全体構成の説明（図１）＞
図１（ａ）は本発明の実施例１の光磁気ディスクの概略的な全体構成である。
図１（ａ）において、１０１は光ディスク基板、１０２は記録膜（図７の再生層１３、中間層１４及び記録層１５）、１０３は第１の記録トラック、１０４は第１の記録トラックに隣接する第２の記録トラック、１０５は第１の記録トラック１０３及び第２の記録トラック１０４を１２８０個に分割したセグメント、１０６及び１１３はトラッキング用のサーボピットとディスクの位置情報を表すアドレスピットを含んだプリピット領域（プリフォーマット領域）である。図示するように、第１の記録トラック１０３及び第２の記録トラック１０４は、それぞれ１１３のプリピット領域を起点及び終点にする螺旋状の領域であって、光磁気ディスクの内周から外周に向かって螺旋状の記録トラックを辿った場合に、第２の記録トラック１０４がプリピット領域１１３で終了し、第２の記録トラック１０４が終了した所（プリピット領域１１３）から、第１の記録トラック１０３が始まる。
図１（ａ）において、光磁気ディスクは直径約５０ｍｍの円盤であるが、第１の記録トラック１０３及び第２の記録トラック１０４のトラックピッチは約０．６μｍである。光磁気ディスクのフォーマット構成の説明を目的とする図１（ａ）においては、光磁気ディスク全体の大きさに較べて、相互に隣接する第１の記録トラック１０３及び第２の記録トラック１０４を著しく拡大して表示している。
図１（ｂ）は１個のセグメント１０５の概略的な拡大図である。図１（ｂ）において、１０５はセグメント（１個の記録トラックと１個のプリピット領域により構成されている。）、１０６はプリピット領域（プリフォーマット領域）、１０７の長さを有する溝部（グルーブ部）１１１（図７の２ａ、２ｂ）はデータの記録を行う記録トラック（データ記録領域）である。プリピット領域１０６は、トラッキング信号を検出するためのウォブルピット１０８、１０９、光磁気ディスク上の位置情報を表すアドレス情報を１ビットずつセグメントの最初に分散的に配置したアドレスピット１１０を有する。
本発明の光磁気ディスクは、螺旋状に形成された記録トラック１０３、１０４等を有し、さらに各記録トラック１０３、１０４等は放射線状に（光磁気ディスクの半径方向に）設けられたプリピット領域１０６により、それぞれ１２８０個のセグメント１０５に分割されている。各セグメントのプリピット領域１０６は、それぞれ光磁気ディスクの半径方向に整列している。従って、光磁気ディスクの中心を原点とする角座標で表した場合に、記録トラックが位置する原点からの距離にかかわらず、プリピット領域は光磁気ディスク上に３６０度／１２８０個＝０．２８１２５度毎に設けられている。１個のセグメント１０５は１個のプリピット領域１０６と１個のデータ記録領域である溝部１１１とを有する。
本発明の光磁気ディスクは、記録再生に用いられる光スポットの光学定数を、光波長６６０ｎｍ、集光レンズのＮＡ０．６を想定して作られている。この場合の光ビームの半値幅はλ／（２・ＮＡ）＝約０．６μｍとなる。記録時の隣接トラックからのクロスライト、デフォース及びディスクの傾き等による影響の排除に必要なマージンを考慮して、トラックピッチは０．６μｍに設定している。又、溝部１１１の深さを、隣接する溝部が相互に磁気的に遮断されている故にＤＷＤＤ方式による信号の再生が可能な深さであり、且つ溝部に設けた記録トラックからの反射光が６０％程度（凹凸のない平坦面からの反射光を１００％とする。）確保できる深さである５２ｎｍ（約λ／（８ｎ））にしてある。ウォブルピット１０８、１０９及びアドレスピット１１０も溝部１１１と同じ深さに形成している。
光ビームの半値幅同等以下のトラックピッチを有する光磁気ディスクにおいてトラッキングサーボを実現する目的で、本発明の光磁気ディスクはプリピット領域１０６にトラッキング用のウォブルピット１０８、１０９を有し、隣接する記録トラックの間でウォブルピット１０８又は１０９のどちらかを共用している。このような構成に基づいて、トラッキング極性の異なった（ウォブルピット１０８及び１０９が記録トラックの延長線の左右に位置するものと、反対に右左に位置するものとがある。）第１の記録トラック１０３と第２の記録トラック１０４とが１周ごとに交互に形成される。第１の記録トラックと第２の記録トラックと相互に切り替わるセグメント１１２は、図１（ｃ）に示すような構造となっている。図示したように、この切り替わり点のセグメント１１２の記録トラックの左右のプリピット領域１０６でウォブルピット１０８と１０９との前後関係が反転する。これによって第２の記録トラック１０４から第１の記録トラック１０３に切り替わる。これが交互に繰り返されて第１の記録トラック１０３と第２の記録トラック１０４が連続的に配置される。
本発明は、任意の記録媒体において有効であるが、上述のようにＤＷＤＤ方式（又はＣＡＤ方式、ＦＡＤ方式又はＲＡＤ方式等）の光磁気記録媒体等の超解像再生方式を用いた光ディスクは、λ／（２・ＮＡ）の値を変えることなく、記録媒体の性能向上と本発明の適用とによって既存のフォーマットの記録媒体の記録密度の向上を実現出来る故に、更に本発明の適用に適しており、本実施例においては記録膜１０２にＤＷＤＤ記録再生膜を用いている。以下簡単にＤＷＤＤ方式について説明する。
＜ＤＷＤＤ方式の説明（図７から図１０）＞
図７はＤＷＤＤ方式による再生が可能な光磁気ディスクであって本発明の実施例１の光磁気記録媒体（光磁気ディスク）の構造を示す断面図であり、図８は本発明の実施例１の光磁気記録媒体の構造を示す斜視図である。
図７は、円盤状の形状を有する光磁気ディスク（光磁気記録媒体）を半径方向に切断した断面図を示す。溝部（グルーブ部）２ａ、２ｂからなる記録トラックが図７の紙面に垂直方向に相互に隣接して延びており、前記記録トラックは光磁気ディスクの内周から外周に向かって螺旋状に延びている。図７は図８のＩ−Ｉ断面から見た断面図を示している。
２ａ、２ｂはグルーブ部（溝部）、３ａ、３ｂはランド部である。グルーブ部２ａ、２ｂは６０ｎｍの深さを有する。ランド部３ａ、３ｂによりグルーブ部２ａ、２ｂは互いに磁気的に独立している。実施例１の光磁気記録媒体１のトラックピッチは０．６ μｍであり、グルーブ部幅は０．４ μｍである。
図７に示すように、実施例１の光磁気記録媒体１は、光ディスク基板１１上に、上述した磁性膜を含む多層に積層した記録膜を有する。図７において、１１はポリカーボネートからなる透明な光ディスク基板、１２は記録膜の保護と媒体の光学的特性を調整するための誘電体層である。磁壁の移動を利用して情報を検出するための再生層１３、再生層と記録層の間の交換結合を制御するための中間層１４、及び情報を保持しておく記録層１５は、積層した記録膜を構成する。さらに、１６は記録膜の保護のための誘電体層、１７はオーバーコート層である。
図７、図８に示す実施例１の光磁気記録媒体は、再生用光ビームに差し掛かった磁壁を次々と移動させこの磁壁の移動により拡大された再生層の磁区の情報を検出することによって、再生光の波長と対物レンズの開口数で決まる検出限界を越える超解像再生を実現するＤＷＤＤ方式(Domain Wall Displacement Detection)の情報再生を適用できる構成を有する。実施例１の光磁気記録媒体の記録膜は、ＤＷＤＤ方式による情報再生が可能な他の磁性膜であって良い。例えば特開平６−２９０４９６号公報に記載される如く、本発明の光磁気記録媒体の記録膜は、大きな界面飽和保磁力を有する磁性膜である記録層と、磁壁移動可能な小さな界面飽和保磁力を有する磁性膜である再生層と、比較的低いキュリー温度を有する磁性膜であって切り換えのための中間層とを有する。
上記したＤＷＤＤ方式の再生原理について、図９及び図１０を参照しながら説明する。
図９（ａ）は、回転しているディスクの記録膜の断面を示す図である。基板（図示していない。）及び誘電体層１２の上に、再生層１３、中間層１４、記録層１５の３層で構成される記録膜が形成され、さらにその上に誘電体層１６が形成され、さらにその上に紫外線硬化樹脂の保護コート層（図示していない。）が形成されている。再生層は磁壁抗磁力の小さい磁性膜材料で、中間層はキュリー温度の低い磁性膜で、及び記録層は小さなドメイン径でも記録磁区を保持できる磁性膜でそれぞれ生成されている。
図に示すように、情報信号は、記録層に熱磁気記録された記録磁区として形成されている。レーザ光スポット（光ビームスポット５）の照射されていない室温での記録膜は記録層、中間層、再生層がそれぞれ強く交換結合しているため、記録層の記録磁区はそのまま再生層に転写され、再生層に転写磁区が形成される。記録信号の再生時には、光磁気ディスク（光磁気記録媒体）が回転し、トラックに沿ってレーザ光による再生ビームスポットが照射される。
光磁気ディスクを固定して考えた場合は、光ビームスポット５は図９で左から右に向かう方向（ｘ軸上で負から正に向かう方向）に相対移動する。この時、記録膜は、図９（ｂ）に示すような温度分布（ｘ軸は光磁気ディスクのトラックに沿った位置）を示し、中間層がキュリー温度Ｔｃ以上となる温度領域が存在し、この温度領域において中間層は再生層と記録層との交換結合を遮断する。
図９（ｃ）は、温度に依存する磁壁エネルギー密度σの分布を示す。図９（ｃ）の磁壁エネルギー密度σの勾配に基づいて、図９(ｄ)に示すように、位置ｘでの各層の磁壁に対して磁壁を駆動させる力Ｆが作用する。この記録膜に作用する力Ｆは磁壁エネルギー密度σ（図９（ｃ））の微分に比例し、図９（ｄ）に示すように磁壁エネルギー密度σの高い方から低い方に磁壁を移動させるように作用する。図９（ｄ）において、Ｆ（ｘ）＞０において力Ｆはｘ軸上で負から正の方向に働き、Ｆ（ｘ）＜０において力Ｆはｘ軸上で正から負の方向に働く。
再生層１３は、磁壁抗磁力が小さく磁壁の移動度が大きいので、閉じていない磁壁を有する場合の再生層１３単独では（中間層１４がキュリー温度Ｔｃを超える領域では）、この力Ｆによって容易に磁壁が移動する。従って、中間層１４がキュリー温度Ｔｃを超える領域に接する再生層１３の領域はほぼ単一の広い磁区になる。前記ほぼ単一の広い磁区には、中間層１４がキュリー温度Ｔｃを超える領域のすぐ後方に接する磁区の情報が転写される。
記録層１５の記録磁区が非常に小さくても、キュリー温度Ｔｃを超える中間層１４の領域と同じ大きさの広い磁区が再生層１３に生成される故に、一定以上の振幅の再生信号を得ることが出来る。
図１０は、本発明の実施例１における光磁気記録媒体の相対移動に伴う記録膜の磁区の変化の様子を示す図である。
図１０（ａ）において、記録層１５の記録磁区２１ａが、中間層１４の磁区２１ｂを介して、再生層１３の転写磁区２１ｃと結合している。中間層１４の磁区２１ｂはキュリー温度を越える領域１９の前方に隣接している。キュリー温度を超える領域の上の再生層１３においては、転写磁区２１ｃの磁壁が移動することにより、転写磁区２１ｃがキュリー点を超える領域上に拡大されている。光ビームスポット５により、転写磁区２１ｃの情報が再生される。
次に図１０（ｂ）において、光磁気記録媒体が光ビームスポットに対して相対的に移動し、記録磁区２１ａは中間層１４のキュリー温度を超える領域の下になり、記録磁区２１ａと結合した中間層１４の磁区は消滅する。代わって、記録磁区２２ａが、中間層１４の磁区２２ｂを介して、再生層１３の転写磁区２２ｃと結合している。中間層１４の磁区２２ｂはキュリー温度を越える領域１９の前方に隣接している。キュリー温度を超える領域の上の再生層１３においては、転写磁区２２ｃの磁壁が瞬間的に図に示す方向に移動することにより、転写磁区２２ｃが拡大される。その結果、図１０（ｃ）に示すように、キュリー温度を超える領域の上の再生層１３において、転写磁区２２ｃの磁壁が移動することにより、転写磁区２２ｃがキュリー点を超える領域上に拡大される。
＜光磁気ディスクの作成方法＞
以下本発明の実施例１の光磁気ディスクの作成方法を説明する。
図１、図７、図８を参照しながら、実施例１の光磁気記録媒体１の製造方法を説明する。最初に、グルーブ部、ランド部及びアドレスピット等のプリピットを有するポリカーボネートからなる透明な光ディスク基板１１を生成する。インジェクション時にスタンパーから転写することによって、光ディスク基板１０１にウォブルピット１０８、１０９、アドレスピット１１０及び溝部１１１が形成される。このインジェクション法によって成形されたポリカーボネート基板１０１上にＤＷＤＤ方式の記録膜１０２がスパッタリング法により形成されている。１０７の長さを有する溝間部（ランド部）１１４（図７の３ａ、３ｂ）は、隣接する溝部を相互に磁気的に遮断している。
次にスパッタリングの方法について説明する。直流マグネトロンスパッタリング装置に、ＢドープしたＳｉターゲットを設置し、前記光ディスク基板１１を基板ホルダーに固定した後、１×１０−５Ｐａ以下の高真空になるまでチャンバー内をクライオポンプで真空排気する。真空排気をしたままＡｒガスとＮ２ガスを０．３Ｐａとなるまでチャンバー内に導入し、基板を回転させながら、誘電体層１２としてＳｉＮ層を反応性スパッタリングにより８０ｎｍ製膜する。
引き続き誘電体層１２上には、同様に真空排気をしたまま、Ａｒガスを０．４Ｐａとなるまでチャンバー内に導入し、基板を回転させながら、Ｇｄ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒそれぞれのターゲットを用いてＧｄＦｅＣｏＣｒからなる再生層１３を３０ｎｍ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｆｅそれぞれのターゲットを用いてＴｂＤｙＦｅの中間層１４を１０ｎｍ、及びＴｂ、Ｆｅ、Ｃｏそれぞれのターゲットを用いてＴｂＦｅＣｏの記録層１５を５０ｎｍ、順次ＤＣマグネトロンスパッタリング法により膜形成する。ここで、各層の膜組成は、それそれのターゲットの投入パワー比を調整することにより、所望の膜組成に合せることができる。
次に、ＢドープしたＳｉターゲットを設置し、ＡｒガスとＮ２ガスを０．３Ｐａとなるまでチャンバー内に導入し、基板を回転させながら、ＳｉＮからなる第２の誘電体層１６を８０ｎｍ、反応性スパッタリング法により膜形成する。次に、誘電体層１６の上に、エポキシアクリレート系樹脂からなるオーバーコート層１７を滴下させた後、スピンコートにより６μｍの膜厚に塗布し、紫外線ランプを照射して前記オーバーコート層１７を硬化させる。ここで、ＧｄＦｅＣｏＣｒの再生層１３は補償組成温度が１５０度Ｃでキュリー温度が２７０度Ｃであり、ＴｂＤｙＦｅの中間層１４はキュリー温度が１５０度Ｃで、キュリー温度以下では常に希土類金属組成が優勢である。また、ＴｂＦｅＣｏの記録層１５は補償組成温度が８０度Ｃであり、キュリー温度は２９０度Ｃになるように各ターゲットの投入パワーを設定して組成を調整した。
上述のように作成した光磁気ディスクは、図７、図８に示すように、記録トラック２ａ、２ｂは幅方向に並設されたグルーブ形状（溝形状）を有し、隣接する記録トラック２ａ、２ｂの境界に設けられたランド部３ａ、３ｂは、情報を記録する各記録トラック２ａ、２ｂを相互に分離している。これにより相互に隣接するグルーブ部２ａ、２ｂがランド部３ａ、３ｂによって磁気的に遮断されて、情報が記録された各グルーブ部が独立している故に、グルーブ部内において再生層の転写磁区の磁壁移動が容易であり、前述したＤＷＤＤ方式による再生が可能となる。
本実施例においては、波長λが６６０ｎｍのレーザ光を使用しており、開口数ＮＡは０．６０である。従って、従来の再生方法であれば（ＤＷＤＤ方式でない再生方法）、検知限界はλ／（２・ＮＡ）＝０．５５〜０．６０μｍであった。本発明の光磁気記録媒体はＤＷＤＤ方式による再生が可能であって、実験によれば０．１μｍのマーク長の信号を再生することが出来た。
＜アドレスフォーマットの説明（図３）＞
また、アドレスピット１１０は、その有無でアドレスデータの１ビットを表す。これは、本出願の発明者の発明による分散アドレスフォーマット（特願平１１−０２１８８５、特願平１１−３２９２６５）に対応している。この分散アドレスフォーマットについて図３を用いて説明する。図３については、ピット部のみを図示しており、溝部は説明に無関係であるので記述していない。光磁気記録媒体を１周するトラックは１２８０セグメントに分割されており、１２８０セグメントの各プリピット領域には、それぞれ１ビットのアドレスビットが割り当てられている（アドレスピットが有るか又は無い。）。
このように、実施例１に用いられている分散アドレスフォーマットを用いることによってディスク上のすべてのセグメントが同一の物理構造を持つことができ、本発明の要点である従来実現できなかったセグメント単位での記録再生管理をより簡単に実現できる。この分散アドレスフォーマットについて、以下簡単に説明する。
ディスク１周中の１２８０のセグメント１０５を１６個に分割し、１２８０／１６＝８０ビットのアドレスを単位とするアドレス情報（アドレスピットの有無による情報）を生成する。８０ビットのアドレス情報は、７ビットのセグメント管理番号（回転方向の位置情報）３０１、１１ビットのセグメント管理番号のエラー検出コード３０２、１６ビットの奇数トラック１０３のトラック番号情報（記録トラックのトラック番号）３０３、１５ビットの奇数トラックのトラック番号情報のＢＣＨ符号化されたエラー訂正情報３０４、１６ビットの偶数トラック１０４のトラック番号情報３０５、１５ビットの偶数トラックのトラック番号情報のＢＣＨ符号化されたエラー訂正情報３０６を含む。
セグメント情報により、光磁気記録媒体の角度情報を得ることが出来る。セグメント管理番号３０１及びセグメント管理番号のエラー検出コード３０２は、それぞれ半径方向に整列している。１周ごとに１６個配置されたセグメント管理番号３０１は１６個のセグメント管理番号を表示する。１６個のセグメントを起点としてセグメントの数を勘定することにより、任意のセグメントのセグメント番号を特定することが出来る。
又、最内周トラックから最外周トラックまで半径方向に整列した隣接して並んでいるセグメントは同じセグメント管理番号３０１及びセグメント管理番号のエラー検出コード３０２を有する故に、トラッキング制御をかけていなくても（例えばシーク中であっても）、セグメント管理番号を検出することが出来る。従って、トラッキング制御をかけていない状態でも、切り替わり点のプリピット領域１１３を検出することが出来る。
トラッキング制御を行いトラック番号３０３、３０５を読み出すことにより半径方向の位置情報を得る。このトラック番号３０３、３０５はディスクのシーク等の検索情報として用いられる。奇数トラック１０３のトラック番号情報３０３及び奇数トラックのトラック番号情報のエラー訂正情報３０４が存在するプリピット領域においては、隣接するプリピット領域に偶数トラック１０４のトラック番号情報３０５及び偶数トラックのトラック番号情報のエラー訂正情報３０６がない。同様に、偶数トラック１０４のトラック番号情報３０５及び偶数トラックのトラック番号情報のエラー訂正情報３０６が存在するプリピット領域においては、隣接するプリピット領域に奇数トラック１０３のトラック番号情報３０３及び奇数トラックのトラック番号情報のエラー訂正情報３０４が存在しない。
１周１６個のアドレス情報において、上記の奇数トラック１０３のトラック番号情報３０３等を有するアドレス情報と偶数トラック１０４のトラック番号情報３０５等を有するアドレス情報とが、交互に一周あたり８個ずつ配置されている。これにより、隣接するトラック間のクロストークによりトラック番号を誤って読み取ることを防止することが出来る。又、完全にオントラック出来ない状態においても、正確にトラック番号を読むことが出来る。本発明の光磁気ディスクは、１周ごとにトラッキング制御の極性が変化する故に光磁気ディスク上の光ピックアップの位置を検出してトラッキング極性を適切に反転させる制御が必要となるが、このためのタイミング制御はセグメント管理番号３０１を検出して行われる。
又、トラック番号に基づいてシーク動作が行われる。このセグメント管理番号等の読み出し方法とディスクとの回転方向の位置同期方法について以下説明する。
＜アドレスピットの復調器の説明（図４、図５）＞
図４は、本発明の光ディスクを用いて、アドレスピット１１０の復調を行うアドレス復調器のブロック図である。また図５は、アドレス復調器のタイミング図である。図４及び図５を用いて、本発明の光ディスクに於けるアドレス１１０の再生方法を説明する。
図４において、４０１はプリピット領域始端検出器、４０２はエッジウインドウ生成器、４０３は電圧制御型発振器（ＶＣＯ Voltage Controlled Oscillator）、４０４は分周器、４０５は位相比較器、４０６はマイクロコンピュータ、４０７はアドレスピットの有無を判定するためのタイミングパルスを出力するアドレスピットタイミング信号生成器、４０８はアドレスピット１１０が１か又は０かを判定する判定器（アドレスピットの位置に合わせたクロックで再生データをラッチする。）、４０９は１８ビットのシフトレジスタ、４１０はシフトレジスタ４０９の内容（セグメント管理番号３０１及びセグメント管理番号のエラー検出コード３０２）のエラー検出を行うＣＲＣエラー検出器である。
４１１がトラック番号情報３０３、３０５及びトラック番号情報のエラー訂正情報３０４、３０６が保存される３１ビットのシフトレジスタ、４１５がトラック番号情報のエラー検出・訂正を行うＢＣＨエラー検出・訂正器、４１２がセグメント管理番号３０１からセグメント番号に変換する演算器、４１４がセグメントのカウントを行うセグメントカウンタ、４１３がセグメント同期ズレを検出する比較器、４１６がゲートである。
実施例１の光ディスクの記録すべきセクタの位置に光ピックアップ（レコーディングレンズも含む）をアクセスさせる目的で、プリピット信号を検出する。光ディスクからの反射光量を電気信号に変換し、２値化する（デジタル化する）ことにより生成された再生データは、プリピットの有無に応じたデジタル信号である（後述する図１１の２値化器１１０７の出力信号である。）。当該再生データは、プリピット領域始端検出器４０１、位相比較器４０５及び判定器４０８に伝送される。図１（ｂ）（ｃ）において、溝部である記録トラックと平坦なプリピット領域（プリピットを除く。）との境目では反射光量が変化する。
又、光ピックアップが記録トラック（図１（ｂ）の溝部１１１）を通過する期間（プリピット領域の終端から始端までの期間）は、反射光量が溝からの回折によって低いレベルのまま継続する最長の期間である。この最長の期間（他の信号と識別可能なユニークな期間）に基づいて、プリピット領域始端検出器４０１はプリピット領域の始端を検出し、始端信号をエッジウインドウ生成器４０２及びアドレスピットタイミング信号生成器４０７に伝送する。エッジウインドウ生成器４０２は、当該始端信号を入力し、当該始端を中心とする一定幅のウインドウ信号を生成して出力する。
電圧制御型発振器（ＶＣＯ）４０３は、発振出力信号を出力し、分周器４０４のクロック入力端子及びアドレスピットタイミング信号生成器４０７に入力する。分周器４０４はクロック入力端子に入力した発振出力信号を一定の分周比（実施例１においては、１／３２５）で分周し、分周信号を出力する。
位相比較器４０５は、前記再生データと、前記分周器４０４が出力する分周信号と、エッジウインドウ生成器４０２が出力するウインドウ信号とを入力し、ウインドウ信号のウインドウ幅において前記再生データの出力信号と前記分周器４０４が出力する分周信号とを位相比較し、位相誤差信号を出力する。当該位相誤差信号は、ＶＣＯ４０３にフィードバックされる。以上の回路構成により、ＶＣＯ４０３の出力信号はプリピット領域の始端エッジに同期し、かつプリピット周波数（プリピット領域の始端エッジの周波数）の３２５倍の発振周波数を有する。
上記のように、プリピット領域始端検出器４０１で検出した始端信号を基に、ＶＣＯ４０３及び位相比較器４０５等からなるＰＬＬにより３２５倍のクロックを生成し、このクロックを１／３２５に分周し、１／３２５に分周した信号と前記始端信号とを位相ロックさせる。これにより、ウォブルピット１０８，１０９及びアドレスピット１１０等の検出用クロック（ＶＣＯ４０３の出力信号）が得られる。
アドレスピットタイミング信号生成器４０７は、プリピット領域始端検出器４０１が出力した前記始端信号を入力し、アドレスピット１１０（図１（ｂ））のタイミング信号を生成し、判定器４０８、シフトレジスタ４０９、４１１及びセグメントカウンタ４１４に伝送する。判定器４０８は、再生データをデータ入力端子に入力し、前記タイミング信号（アドレスピットタイミング信号生成器４０７）をクロック入力端子に入力する。再生データが前記タイミング信号でラッチされる。これにより、アドレスピットが１又は０の判定が行われる（アドレスピット信号）。図５に模式的に図示するように、アドレスピット信号が２４ビット・シフトレジスタ４０９に順次読み込まれる。同様に、アドレスピット信号が３１ビット・シフトレジスタ４１１に順次読み込まれる。
１８ビット・シフトレジスタ４０９の内容がエラー検出器４１０及び演算器４１２に伝送される。エラー検出器４１０は、シフトレジスタ４０９から伝送された１８ビットのデータ（７ビットのセグメント管理番号３０１及び１１ビットのセグメント管理番号のＣＲＣエラー検出コード３０２）のＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）判定を行い、ＣＲＣエラー検出コード３０２が演算結果と一致するか否かを判定する。
シフトレジスタ４０９は、７ビットのセグメント管理番号３０１及び１１ビットのセグメント管理番号のエラー検出コード３０２を記憶できる１８ビットのシフトレジスタである。シフトレジスタ４０９とエラー検出器４１０の動作を図５に示す。シフトレジスタ４０９は、読み込んだアドレスピット信号が８０ビットからなるアドレス情報の何番目のビットか分からないまま、アドレスピット信号を順次読み込む。
１８ビットのシフトレジスタ４０９に７ビットのセグメント管理番号３０１と１１ビットのセグメント管理番号のエラー検出コード３０２がずれてロードされた場合は（シフトレジスタに読み込まれたデータに、トラック番号情報３０３、３０５又はトラック番号情報のＢＣＨ符号化されたエラー訂正情報３０４、３０６が混じり込んでいる場合は）、エラー検出器４１０はＣＲＣチェック結果として１（エラーである。）を出力する。１８ビットのシフトレジスタ４０９に７ビットのセグメント管理番号３０１と１１ビットのセグメント管理番号のエラー検出コード３０２がぴったりロードされた場合のみセグメント管理番号のＣＲＣエラーが発生せず、エラー検出器４１０はＣＲＣチェック結果として０（エラーがない。）を出力する。
このエラー検出器４１０がエラーを出力しない時の復調されたセグメント管理番号３０１を用いて、アドレスの再生タイミングの同期とディスク上の回転方向の位置情報を得るセグメントカウンタ４１４の初期化を行うことができる。本発明の光ディスクは、セグメントカウンタ４１４を用いることによって従来不可能であったセグメント単位の細かい記録再生開始位置の制御を行うところに大きな特徴がある。以下このセグメントカウンタ４１４の動作について説明を行う。
＜セグメントカウンタの説明＞
セグメントカウンタ４１４の動作は、大きく以下の３つの動作モードに分けることができる。
（１）セグメントカウンタの初期値を検出するモード
（２）初期化した値が正しいかどうかのチェックを行うモード
（３）セグメントカウンタが正しくカウントされているかチェックを行うモード
これらの動作モードについて以下それぞれ説明を行う。なお、セグメントカウンタ４１４は、本実施例においては、ディスク１周中のセグメント数に等しい１２８０をカウントする０から始まり１２７９で０に戻る周期的カウンタである。
＜（１）セグメントカウンタの初期値を検出するモードの説明＞
セグメント管理番号（回転方向の位置情報）３０１とセグメント管理番号のエラー検出コード３０２は、実施例１においては、ディスク１周中に１６回記録されており、エラー検出器４１０がエラーを出力しない状態は、ディスク１周中に最大１６回発生する。
ディスク上のすべてのセグメント管理番号がエラーなく復調された場合にエラー検出器４１０がディスク１周中に１６回エラーでない状態となる。まれに読み込みエラーが発生して、この回数（１６回）は減少する。
このエラーでない状態で読み出されたセグメント管理番号は、規則性を持ってディスク回転方向に配置されているために、エラーなして読み出されたセグメント管理番号をＳ（１≦Ｓ≦１６）とすると、エラー検出器４１０がエラーを発生しないセグメント番号Ｎ（０≦Ｎ≦１２７９）は、Ｎ＝８０×（Ｓ−１）＋１８となる。つまり読み出されたセグメント管理番号から、光ビームが読み出しを行っているセグメント番号Ｎ（ディスク上の回転方向の位置）を前記式に従って求めることができる。
演算器４１２は上記の演算を行う。その演算結果がセグメント番号Ｎの初期値としてセグメントカウンタ４１４にプリセットされる。
＜（２）初期化した値が正しいかどうかのチェックを行うモードの説明＞
初期値がプリセットされると、セグメントカウンタ４１４はセグメントに同期して出力されるCLK1によって、セグメント毎にカウントアップされる。
正常にカウンタ４０４がプリセットされていれば、セグメントカウンタ４１４に値がプリセットされてから８０セグメント通過後にエラー出力器４１０の出力は、シフトレジスタ４０９には次のセグメント管理番号３０１と、検出コード３０２がぴったりロードされる故にエラーを出力しない。
しかも、この時読み出されたセグメント管理番号Ｓから演算器４１２によって演算されるセグメント番号Ｎは、セグメントカウンタ４１４の値と一致するはずである。
この条件をクリアして初めて（３）のモードに移行する。
１１ビットの管理番号のエラー検出コード３０２では、読み出し誤りによって（アドレスのビット誤り率×２１１程度の確率で）正しく同期が確立しない可能性がある。１１ビットの管理番号のエラー検出コード３０２を２度チェックすることによって、信頼性の向上を行っている。
＜（３）セグメントカウンタが正しくカウントされているかチェックを行うモードの説明＞
（３）のモードにおいても、（２）のモードと同様にセグメントカウンタ４１４はセグメントに同期したCLK1によって、セグメント毎にカウントアップされる。
正常にカウンタ４０４がカウントアップされ、セグメント管理番号３０１が正常に読み出されれば、８０セグメントごとにエラー検出器４１０はエラーを出力せず、読み出されたセグメント管理番号Ｓから演算器４１２によって演算されるセグメント番号Ｎは、セグメントカウンタ４１４の値と一致する。
この一致をチェックすることによって、正しくセグメントカウンタ４１４がカウントアップされてセグメントカウンタ４１４の値がディスクのセグメント番号Ｎと一致しているか否かが、ディスク一周当たり１６回チェックされる。
もし一致していない場合には、同期外れとして直ちに（１）のモードに移行する。また、セグメント管理番号Ｓが正規の位置にある時（セグメントカウンタ４１４によって決定される位置であって、シフトレジスタ４０９に、セグメント管理番号３０１と検出コード３０２とがぴったりロードされる位置）、所定回数セグメント管理番号Ｓがエラーなく読み出せない場合も、同様に同期外れとして（１）のモードに移行する。
このように、本発明の光ディスクの再生装置は、セグメントによって同期してカウントアップするセグメントカウンタ４１４によって光ディスクの記録再生開始・終了位置をセグメント単位でコントロールすることが可能であるばかりではなく、定期的にその値の妥当性がチェックされる構成となっている。
以下、セグメントカウンタ４１４の具体的な動作について詳しく説明する。エラー検出器４１０の出力信号（チェック結果）は、シフトレジスタ４１１、エラー検出・訂正器４１５、ゲート４１６、マイクロコンピュータ４０６、比較器４１３、演算器４１２に伝送される。
以上のように隣接記録トラック間で共通するデータ（セグメント管理番号３０１）にそのエラー検出コード３０２を付加した分散型アドレス方式では、セグメント管理番号３０１とセグメント管理番号のエラー検出コード３０２とをチェックすることによりアドレスの復調タイミングを得られる。このエラー検出器４１０の出力が０となったときには、シフトレジスタ４０９には、セグメント管理番号３０１がぴったりロードされている。このセグメント管理番号３０１は、ディスク１周中の何番目のアドレスに対応するかを示す１から１６の値が記録されている。
よって、エラー検出器４１０がエラーを出力しない時のセグメント管理番号３０１をＳとすると、演算器４１２は、セグメント管理番号３０１をシフトレジスタ４０９から入力し、Ｎ＝８０×（Ｓ−１）＋１８という演算式により現在のセグメント番号Ｎを求める。
演算器４１２において求められた現在のセグメント番号Ｎは、演算器４１２からセグメントカウンタ４１４及び比較器４１３に伝送される。ゲート４１６は、エラー検出器４１０の出力信号（チェック結果）とマイクロコンピュータ４０６の制御信号とを入力する。
マイクロコンピュータ４０６がセグメント管理番号をサーチしているモード（例えばシーク動作をしてセグメント管理番号を一旦見失った場合である。）においては、ゲート４１６は、マイクロコンピュータ４０６の制御信号に従って、入力したエラー検出器４１０の出力信号（チェック結果）をセグメントカウンタのプリロードの制御端子ＰＳＥＴに伝送する。マイクロコンピュータ４０６がセグメント管理番号をサーチしていないモード（例えば正しいセグメント管理番号を検出しながら再生動作を行っている場合である。）においては、ゲート４１６は、マイクロコンピュータ４０６の制御信号に従って、入力したエラー検出器４１０の出力信号（チェック結果）をセグメントカウンタ４１４のプリロードの制御端子ＰＳＥＴに伝送しない。
セグメントカウンタ４１４は、演算器４１２から伝送されたセグメント番号Ｎを、ゲート４１６が０である（エラーでない。）エラー検出器４１０の出力信号を出力したタイミングでプリロードする。マイクロコンピュータ４０６は、ゲート４１６がエラー検出器４１０の出力信号０（エラーでない。）を入力すると、当該出力信号０によってセグメントカウンタ４１４に演算器４１２の出力信号をプリロードした後、ゲート４１６がエラー検出結果を出力することを禁止する。ゲート４１６が出力を禁止された後、セグメントカウンタ４１４は、演算器４１２の出力信号をプリロードしない。
セグメントカウンタ４１４は、アドレスピットタイミング信号生成器４０７からセグメント１個ごとに出力されるアドレスピットタイミング信号をクロック入力端子１（ＣＬＫ１）に入力して、プリロードされたセグメント番号Ｎを順次カウントアップし、カウントアップした結果の値であるセグメント番号を出力する。当該セグメント番号（現在のセグメント番号）は、マイクロコンピュータ４０６に入力される。セグメントカウンタ４１４は１２７９が最大値であって、１２７９になった後、次のアドレスピットタイミング信号を入力すると０になる。その後、再びアドレスピットタイミング信号を入力してカウントアップする。これによって、セグメントカウンタ４１４のカウンタ値は、ディスク上を１２８０に分割されたセグメントに同期して動作する。
シフトレジスタ４０９及びエラー検出器４１０は、ディスク１周中で１６回のセグメント管理コードを読み出す。演算器４１２は、当該セグメント管理コードを入力して、現在のセグメント番号を演算して出力する。演算器４１２が出力する現在のセグメント番号Ｎは、比較器４１３に入力される。比較器４１３は、エラー検出器４１０が０（エラーでない。）を出力するタイミングで、演算器４１２が出力する現在のセグメント番号と、セグメントカウンタ４１４の値と、を比較し、同期の外れの有無をチェックする。比較器４１３の出力信号（同期の外れの有無のチェック結果）はマイクロコンピュータ４０６に入力される。
両者が一致していれば、マイクロコンピュータ４０６はセグメントカウンタが出力する現在のセグメント番号を制御に使用する。もし両者が不一致であれば、マイクロコンピュータ４０６は、再びゲート４１６を導通させる。
３１ビットのシフトレジスタ４１１は、エラー検出器４１０の出力信号（チェック結果）が０になった（エラーでない。）直後から、アドレスピットタイミング信号（アドレスピットタイミング信号生成器４０７の出力信号）に応じて、判定器４０８の出力信号（アドレスピット信号）を入力する。シフトレジスタ４１１が３１ビットのデータを取り込み終えると、３１ビットのデータをエラー検出・訂正器４１５に伝送する。光ピックアップが位置する記録トラックが偶数トラックか奇数トラックかによって、３１ビットのデータ（１６ビットのトラック番号情報（記録トラックのトラック番号）３０３又は３０５、１５ビットのトラック番号情報のＢＣＨ符号化されたエラー訂正情報３０４又は３０６）のタイミングは異なる故、３１ビットのデータの取り込みを２回繰り返す。
エラー検出・訂正器４１５は、エラー検出器４１０が０（エラーでない）を出力したタイミングから３１セグメント目及び６２セグメント目に、シフトレジスタ４１１が出力した３１ビットのデータを取り込み、ＢＣＨエラーのチェック及び訂正を行い、エラーの有無の信号と、トラック番号（又は訂正したトラック番号）とを出力する。
マイクロコンピュータは、セグメント番号（セグメントカウンタ４１４の出力信号）、トラック番号（エラー検出・訂正器４１５の出力信号）と、エラー検出器４１０の出力信号とを入力し、光ピックアップの現在の位置を知る。又、エラー検出器４１０の出力信号と比較器４１３の出力信号とを入力して、セグメントの番号を検出できているのか、光ディスク上での現在位置を見失っているのかを判断する。
従来回転方向の位置情報はディスクに刻まれたセクタ番号（又はセクタ番号と１対ｎに対応するアドレス情報）によって管理されていた。記録トラックの使用効率上の理由により、実質的にはディスク１周に最大でも数十個のアドレス情報を入れることが限界である。それ故に、従来のディスク装置においては、ディスク１周で管理できる周方向の分解能は、この１周のアドレスの数が限界となっていた。しかしながら本発明の光ディスクは、上述したセグメントカウンタを管理単位として用いることによって周方向の記録再生位置の管理をセグメント単位で可能とすることができる。
しかも、本発明の光ディスクは、セグメントにアドレスを１ビットずつ分散しているためにすべてのセグメントが全く同じ物理的構造を有することにも大きな特徴がある。例えば記録開始のクロック信号は従来スタートピットを基準に生成していたが、従来の光ディスクにおいては、スタートピットはセクタの先頭（アドレスピット等が設けられている。）に１個あるだけであった。これに対して、実施例１の光ディスクにおいてはプリピット領域の始端信号（スタートピットに相当する。）は各セグメントごとに１個得られる。
そのために従来の光ディスクにおいてはアドレス情報の直後からしか記録を開始できなかったが、本発明の光ディスクにおいてはセグメントカウンタ４１４の値を用いることによってディスク上の任意のセグメントの始点からデータを記録開始することが出来る。
即ち、従来の光ディスク装置と比べて非常に細かい分解能で書き出し位置を指定することができる。しかも、ディスク上すべて同じ物理構造なので、どこからでも任意の位置から記録再生が可能である。本発明の光ディスクにおいては、少なくとも１つのセクタの開始位置がアドレスの開始位置と異なっている。
＜光ディスク装置の記録系の説明（図１１）＞
また、本発明の光磁気ディスクは、セグメント１０５を複数個集めて従来のセクタを構成するところにも大きな特徴がある。本実施例では、ＤＶＤ等で使われている３２ｋＢのＥＣＣ信号のブロックを１セクタとしており、１個のセクタ（３２ｋＢ）を複数のセグメントに分散記録する。図６に本実施例におけるセクタのデータ構造及びセグメントへの記録方法を示す。１６個の２ｋＢ論理セクタにそれぞれＰＩを付加し、更にそれらのデータにＰＯを付加することにより、インターリーブされた３２ｋＢのＥＣＣブロックを生成する。次に、インターリーブされた３２ｋＢのＥＣＣブロックをＤＣフリー化ＮＲＺＩ変換器に入力し、１セクタ分のデータ列（ＤＣフリー化したＮＲＺＩ）を生成する。これを各セグメント１０５に記録できるビット数に分解して、各セグメント１０５のデータ領域１０７に記録する。
図１１を用いて具体的な実施例１の光ディスク装置記録系の説明を行う。 図１１に、実施例１のディスク装置（光ディスクの記録装置（記録再生装置を含む。））の記録系のブロック図を示す。図１１において図４に記載した符号と同一の符号を付したブロック（４００番台の符号）は、図４の同一符号のブロックと同一物である。実施例の光ディスク１１０１の記録しようとしている目標セクタの位置に光ピックアップ（レコーディングレンズを含む。）１１０２をアクセスさせる目的で、プリピット信号を検出する。光ピックアップ１１０２は、光ディスク１１０１からの反射光を受光し、スプリッタ１１０３に伝送する。
スプリッタ１１０３は反射光を異なる変更面の光成分に分離し、それぞれの光成分を光検出器１１０４、１１０５（典型的にはフォトダイオード）に伝送する。光検出器１１０４、１１０５は、光成分を検出し、電気信号に変換する。
加算器１１０６は、２個の光検出器１１０４、１１０５の出力信号を加算する。当該加算結果は、光ピックアップが受光した反射光量に比例する。当該加算器の出力信号は、プリピットの有無に応じたアナログ信号である。加算器１１０６の出力信号は２値化器１１０７に入力され、デジタル信号に変換される。２値化器１１０７の出力信号は、プリピット領域始端検出器４０１、位相比較器１１１９及びアドレス情報生成器１１０９に伝送される。図１（ｂ）（ｃ）において、溝部である記録トラックと平坦なプリピット領域（プリピットを除く。）との境目では反射光量が変化する。
又、光ピックアップが記録トラック（図１（ｂ）の溝部１１１）を通過する期間（プリピット領域の終端から始端までの期間）は、反射光量が低いレベルのまま継続する最長の期間である。この最長の期間（他の信号と識別可能なユニークな期間）に基づいて、プリピット領域始端検出器４０１はプリピット領域の始端を検出し、始端信号をエッジウインドウ生成器４０２、データウインドウ生成器１１０８及びアドレスピットタイミング信号生成器４０７に伝送する。エッジウインドウ生成器４０２は、当該始端信号を入力し、当該始端を中心とする一定幅のウインドウ信号を生成して出力する。
電圧制御型発振器（ＶＣＯ）１１１７は、発振出力信号を出力し、分周器１１１８のクロック入力端子（ＣＬＫ）、書き込み／読み出し制御部１１１１及びＮＲＺＩ変換器１１１５に入力する。
マイクロコンピュータ４０６は、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１１３に記憶した各ゾーンにおけるクロック生成のための分周器の分周比を読み出し、当該分周比を分周器１１１８のプリロード端子（ＰＲＥ）に入力する。分周器１１１８はクロック端子に入力した発振出力信号をプリロード端子に入力した分周比で分周し、分周信号を出力する。
位相比較器１１１９は、前記２値化器１１０７の出力信号と、前記分周器１１１８が出力する分周信号と、エッジウインドウ生成器４０２が出力するウインドウ信号とを入力し、ウインドウ信号のウインドウ幅において前記２値化器１１０７の出力信号と前記分周器１１１８が出力する分周信号とを位相比較し、位相誤差信号を出力する。当該位相誤差信号は、ＶＣＯ１１１７にフィードバックされる。以上の回路構成により、ＶＣＯ１１１７の出力信号はプリピット領域の始端エッジに同期し、かつセグメント周波数の前記分周比倍の発振周波数を有する。例えば、表１のゾーン１であれば、分周比は３２５である。ＶＣＯ１１１７の出力信号は、各ゾーンにおけるデータ書き込み／読み出しのためのクロック等として使用される。
データウインドウ生成器１１０８は、プリピット領域始端検出器４０１が出力した前記始端信号を入力し、セグメントごとのデータ期間のウインドウ信号を出力し、書き込み／読み出し制御部１１１１に伝送する。ウインドウ信号は、例えば表１の第１ゾーンであれば、２７番目のクロック（ＶＣＯ１１１７の出力信号）から３１８番目のクロックまでの期間ハイになり他の期間（１番目のクロックから２６番目のクロックの期間及び３１８番目のクロックから３２５番目のクロックまでの期間）にロウになる信号である。
アドレスピットタイミング信号生成器４０７は、プリピット領域始端検出器４０１が出力した前記始端信号を入力し、アドレスピット１１０（図１（ｂ））のタイミング信号を生成し、アドレス情報生成器１１０９に伝送する。アドレス情報生成器１１０９は、アドレスピット１１０のタイミング信号と２値化器１１０７の出力信号とを入力し、アドレス情報を生成し、当該アドレス情報をマイクロコンピュータ４０６と書き込み／読み出し制御部１１１１とに伝送する。アドレス情報生成器１１０９は、図４の判定器４０８及びセグメントカウンタ４１４等を１個のブロックで表したものである。
入力データは符号器１１１０に入力され、符号化され（例えばリードソロモン符号化である。）、ＲＡＭ１１１３に書き込まれる。書き込み／読み出し制御部１１１１は、入力データを入力し、当該入力データをＲＡＭ１１１３に書き込むための書き込みクロックを生成する。ＲＡＭ１１１３は、入力データを記録媒体に書き込むためのバッファメモリの役割を果たしている。書き込み／読み出し制御部１１１１は、ＶＣＯ１１１７が出力するクロック信号、データウインドウ生成器１１０８が出力するウインドウ信号、アドレス情報生成器１１０９が出力するセグメント番号等のアドレス情報、マイクロコンピュータ４０６の制御信号を入力し、セグメントごとのデータ期間にクロック信号（ＶＣＯ１１１７の出力信号）を出力し、当該クロック信号をＲＡＭ１１１３の読み出しクロックとして使用する。
記録媒体の所定の記録領域から読み出したゾーン、セクタ、及びセグメント等の情報を、ＲＡＭ１１１３に格納している（１１１４）。マイクロコンピュータ４０６は、光ピックアップ１１０２が記録しようとしているセクタ上に達した時に、書き込み／読み出し制御部１１１１が前記クロック信号をＲＡＭ１１１３に供給するように制御する。
マイクロコンピュータ４０６の指令を受けて、書き込み／読み出し制御部１１１１はＲＡＭ１１１３に読み出しクロック信号を供給し、ＲＡＭ１１１３は格納されている符号化データを各セグメントに記録するデータブロック毎に出力する。
書き込み／読み出し制御部１１１１が供給するクロック信号により読み出されたＲＡＭ１１１３のデータ（入力データ）は、ＤＣフリー化ＮＲＺＩ変換器１１１５に入力される。ＤＣフリー化ＮＲＺＩ変換変調器１１１５は、ＲＡＭ１１１３から読み出した符号化データと、ＶＣＯ１１１７のクロック信号とを入力し、前記符号化データをＤＣフリー化ＮＲＺＩ変換する。ＤＣフリー化ＮＲＺＩ変換されたデータは、ＤＣフリー化ＮＲＺＩ変換器１１１５から磁界駆動回路１１１６（典型的には磁気ヘッド）に伝送され、磁気信号に変換される。光ピックアップ１１０２は、記録媒体１１０１にレーザをパルス照射して記録膜の温度を上昇せしめて、磁気ヘッド１１２０によってデータを記録する。
＜光ディスク装置の再生系の説明（図１２）＞
図１２に、実施例１のディスク装置（光ディスクの再生装置（記録再生装置を含む。））の再生系のブロック図を示す。図１２において図４又は図１１に記載した符号と同一の符号を付したブロック（４００番台又は１１００番台の符号）は、図４又は図１１の同一符号のブロックと同一物である。実施例の光ディスク１１０１の再生しようとしている目標セクタの位置に光ピックアップ１１０２をアクセスさせる目的で、プリピット信号を検出する。光ピックアップ１１０２は、光ディスク１１０１からの反射光を受光し、スプリッタ１１０３に伝送する。スプリッタ１１０３は反射光を異なる変更面の光成分に分離し、それぞれの光成分を光検出器１１０４、１１０５（典型的にはフォトダイオード）に伝送する。光検出器１１０４、１１０５は、光成分を検出し、電気信号に変換する。
加算器１１０６は、２個の光検出器１１０４、１１０５の出力信号を加算する。当該加算結果は、光ピックアップが受光した反射光量に比例する。当該加算器の出力信号に基づいて、ＶＣＯ１１１７を位相ロックさせ（ＶＣＯ１１１７の発振出力信号の周波数＝セグメント周波数×分周比（ＲＡＭ１１１３に記憶した各ゾーンにおけるクロック生成のための分周比）である。）、データウインドウ生成器１１０８がウインドウ信号を出力し、アドレス情報生成器１１０９がアドレス情報をマイクロコンピュ−タ４０６と書き込み／読み出し制御部１１１１とに伝送する。これらの処理は、図１１の記録系のブロック図について詳述した内容と同一である故、図１２において重複する説明をしない。なお、マイクロコンピュータ４０６が分周器１１１８のプリロード端子（ＰＲＥ）に分周比を伝送する。
減算器１２０１は、２個の光検出器１１０４、１１０５の出力信号を入力し、２個の出力信号の差分信号を出力する。実施例１の光ディスク１１０１は光磁気ディスクであり、記録膜の磁化方向の変化に基づいて差分信号が変化する。
減算器１２０１が出力した差分信号は８ビットのＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）１２０２に入力され、８ビットのデジタルデータに変換される。
１−Ｄ演算器１２０７は８ビットのデジタルデータ（ＡＤＣ１２０２の出力信号）を入力し、隣接するデジタルデータの差分信号を生成する。
１−Ｄ演算器１２０７は、減算器１２０３及び１クロック分の遅延部１２０４を有する。
遅延部１２０４は８ビットのデジタルデータ（信号Ｓとする。）を入力し、デジタルデータＳを１クロック分（１サンプリンク期間）遅延し、遅延したデジタルデータＳdelayを出力する。
減算器１２０３はデジタルデータＳと遅延したデジタルデータＳdelayとを入力し、差分信号（Ｓ−Ｓdelay）（８ビットのデジタル信号である。）を出力する。ＮＲＺＩビタビ復号器１２０５は差分信号（Ｓ−Ｓdelay）とデータウインドウ生成器１１０８が出力するウインドウ信号とを入力して、セグメント毎のデータ期間（ウインドウ信号により規定される。）の当該差分信号を尤度を考慮して２値化し、２値化されたデジタル信号を出力する。ＮＲＺＩビタビ復号器１２０５の出力信号は、ＮＲＺＩ復号されたデータである。
ＮＲＺＩ復号されたデータはＲＡＭ１１１３に記録される。
書き込み／読み出し制御部１１１１は、ＶＣＯ１１１７の発振出力信号、セグメントごとのデータ期間のウインドウ信号、アドレス情報生成器１１０９の出力信号及びマイクロコンピュータの制御信号を入力し、マイクロコンピュータの制御信号が信号の再生を指示し（例えば記録モードではない。）且つセグメントごとのデータ期間であるときに、ＶＣＯ１１１７の発振出力信号をクロック信号としてＲＡＭに入力する。当該クロック信号により、ＮＲＺＩ復号されたデータをＲＡＭ１１１３に書き込む。ＲＡＭ１１１３は、再生時にもバッファメモリとして使用される。
書き込み／読み出し制御部１１１１は、内蔵する発振器の出力信号を読み出しクロック信号としてＲＡＭ１１１３に伝送する。当該クロックによりＲＡＭ１１１３に書き込まれたセグメント毎のデータが連続する信号として読み出され、復号器１２０６に入力される。復号器１２０６は、入力された信号を復号（例えばリードソロモン復号）する。復号された信号（出力データ）がディスク装置の出力端子から出力される。
なお上述した実施例においては、記録再生に用いるクロックの抽出を溝の終端から行ったが、溝の始端部もしくはウォブルピットの中心部を検出することでも可能である。
＜光ディスクへの記録方法の説明（図１３）＞
図１３は、未記録の光ディスクにデータを記録する場合もしくは、プリピットで予めの各ゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数等の管理データが記録されていない場合のフローチャートを示す。
最初に光ディスクの記録密度モードを選択する（ステップ１３０１）。操作者は、例えば表１から表５の記録密度モードの中から希望する記録密度モードを選択し、当該選択された記録密度モードをディスク装置の操作パネルを通じて入力する。
次に、レコーディングレンズを光ディスクの最内周の所定の記録領域にアクセスさせる（ステップ１３０２）。
次に、当該所定の記録領域に、各ゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数等の管理データを記録する（ステップ１３０３）。
次に、レコーディングレンズを記録を開始するセクタの位置にアクセスさせる（ステップ１３０４）。
次に、データの記録を開始する（ステップ１３０５）。
＜光ディスクからの再生方法等の説明（図１４）＞
既に各ゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数等の管理データが書き換え可能な信号もしくは書き換え不可能なプリピットで記録されている光ディスクにデータを追加変更して記録する場合、又は既にデータが記録されている光ディスクのデータを読み出す場合は、図１４のフローチャートに従う。以下、図１４に基づいて説明する。
最初に、光ピックアップをディスクの最内周の所定の記録領域にアクセスさせる（ステップ１４０１）。
ディスク挿入時に、当該所定領域から各ゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数等の管理データを読み出す（ステップ１４０２）。
次に、記録又は再生するセクタである目標セクタを入力する（ステップ１４０３）。
次に、前記管理データに基づいて、目標セクタの先頭セグメントのトラック番号及びセグメント番号を導出する（ステップ１４０４）。
次に、光ピックアップを目標セクタの先頭セグメントにアクセスさせる（ステップ１４０５）。
次に、目標セクタの先頭セグメントから、データの記録又は再生を開始する（ステップ１４０６）。
＜ゾーン構成の説明（図２）＞
図２は、実施例１の光磁気ディスクの模式的なゾーンの配置を示す。
実施例１の光磁気ディスクは、仮想的に（物理的等の構造上の境界を有していないことを意味する。）半径方向の距離に応じて９個のゾーン２０１に分かれている。９個のゾーンはそれぞれ２０００個の記録トラック（第１の記録トラック１０３及び第２の記録トラック１０４からなる。）を含む。各ゾーンはそれぞれの半径で同一の幅（２０００個の記録トラック分の幅）を有するドーナッツ状の形状を有する。隣接するゾーンの境界（第１の記録トラック１０３と第２の記録トラック１０４との境界である。）は他の同一ゾーン内の第１の記録トラック１０３と第２の記録トラック１０４との境界と変わらず、後述するように、ゾーンの境界を移動することも出来る（変更も可能である。）。
また、従来の光ディスクにおいては半径方向にゾーン分割してゾーンごとにセクタ数を変化させ記録密度をディスクの内外周で一定とするＺＣＡＶ、もしくはＺＣＬＶ記録を行うことにより、高密度記録を達成している。本発明の光ディスクは、セグメントが放射線状に（半径方向に整列して）配置されており、物理的なゾーン構造は持たない。
本実施例では、ディスクを仮想的に９ゾーンに分割して（図２）、外周ほど１セグメントに記録されるデータ量を増やす。外周ほど１個のセグメントの記録トラックが長い故である。こうして、単位記録トラック長当たりの記録密度を内周から外周までほぼ一定としている。これによって、内周から外周まで実用上の上限の高密度でデータを記録出来る。それ故、外周のゾーンほど１個のセクタ（１ＥＣＣブロックのデータを記録するのに必要な記録領域。実施例１においては、１セクタ＝３０６，５００ビットである。）に含まれるセグメント数が少なくなる。本実施例で用いたテーブルを表１に示す。外周のゾーンほど１個のセグメントに記録されている情報量が多くなる。
１個のアドレスは、８０個のセグメントを有する。本発明の記録媒体（他の実施例も含む。）においてはセクタが含むセグメントの数及びセグメントに記録される情報量はフレキシブルである。セクタの開始位置は通常アドレスで規定される領域の開始位置と異なる（ある確率で両者の開始位置が同一になることもある。）。
Figure 0004090879
このように、光ディスクに物理的なゾーン構造を持たなくても、仮想的なゾーン構造を持つことによって光ディスクの記録密度を従来のＺＣＡＶやＺＣＬＶと同様に高くすることが可能となる。また、物理的なゾーン構造を持たない故に（変更出来ない様なゾーン構造でなく、仮想的な（論理上の）ゾーンである。）、アクセスが容易で将来の高密度化に対して柔軟性のある光ディスクを提供できる。従来の記録媒体においては、超解像再生方式を用いるとアドレスの冗長度が大きくなった（記録媒体の表面積に対してアドレスの領域が占める面積の割合が大きくなる。）。実施例１の記録媒体は、従来の光ディスクに比べて、セクタの開始点にアドレスが存在しないために大きく冗長度を下げることができる。
表１のセクタ割り当ての情報（管理データ）は、実施例１の光ディスクの最内周の所定の記録領域に記録されている。各セクタの先頭セグメントの位置情報（トラック番号とセグメント番号）と各セクタのセグメント数と各セグメントのデータ量を全て記憶しても良いが、データ量が膨大過ぎる故に、記憶するデータ量を減らし、必要なデータは記憶されたデータから演算により求めることが好ましい。実施例１の光ディスクでは、セクタのデータ量、ゾーンの数、各ゾーンの始点のセクタ番号ＬＳＮ＿ｚ（ｉ）、トラック番号及びセグメント番号、各ゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数ＳＮ＿ｓ（ｉ）、各ゾーンにおけるクロック生成のための分周器の分周比（実施例１においては、分周比＝クロック周波数／セグメント周波数である。）、並びに各セグメントにおける記録開始クロック番号及び記録終了クロック番号を光ディスクの最内周の所定の記録領域に記憶している。
表１において、セクタのデータ量は、３０６，５００ビットである。ゾーンの数は９個である。各ゾーンの始点のセクタ番号は０、２４３８、５０７７、７９３０、１０９８４、１４２４９、１７７１３、２１３８５、２５２５７である。各ゾーンの始点のトラック番号は０、２０００、４０００、６０００、８０００、１００００、１２０００、１４０００、１６０００である。各ゾーンの始点のセグメント番号は全てのゾーンにおいて０である。 各ゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数は１０５０、９７０、８９７、８３８、７８４、７３９、６９７、６６１、６２７である。各ゾーンにおけるクロック生成のための分周器の分周比は３２５、３５１、３７８、４０４、４３１、４５７、４８４、５１０、５３７である。各セグメントにおける記録開始ビット位置は２７、２９、３０、３２、３４、３６、３８、４０、４２である。各セグメントにおける記録終了ビット位置は３１８、３４４、３７１、３９７、４２４、４５０、４７７、５０３、５３０である。
例えば、第１ゾーンにおいて、分周器の分周比は３２５であり、１セグメント期間中に３２５個のクロックが生成されるが、１番目のクロックから２６番目のクロック、並びに３１９番目のクロックから３２５番目のクロックまでは、プリピット領域上のクロックである故、データ領域への記録又は再生に使用しない。
任意のセクタ（これから記録又は再生するセクタ）の先頭セグメントのトラック番号とセグメント番号は、下記の簡単な演算によって求めることができる。ＬＳＮはこれから記録又は再生するセクタのセクタ番号（０≦ＬＳＮ≦２９，３３８）、 ＺＮはこれから記録又は再生するセクタが属するゾーン番号（１≦ＺＮ≦９）、 ＳＮ＿ｓ（ｉ）は各ゾーンの１セクタを構成するのに必要なセグメント数、 ＬＳＮ＿ｚ（ｉ）は各ゾーンの最初のセクタ番号とすると、ＺＮは、ＬＳＮ＿ｚ（ｉ＋１）＞ＬＳＮ＞ＬＳＮ＿ｚ（ｉ）を満足するｉである。
これから記録又は再生するセクタの先頭セグメントが属する記録トラックのトラック番号、及び先頭セグメントのセグメント番号は、
トラック番号＝（ZN−1）×2000＋［（LSN−LSN_z(ZN)）×SN_s(ZN)／1280］
セグメント番号＝(LSN−LSN_z(ZN))×SN_s(ZN) MOD 1280
となる。
例えば、セクタ番号８，８８８は、７９３０（第４ゾーン）≦８８８８≦１０９８４（第５ゾーン）である故、第４ゾーンに属する。
セクタ番号８８８８の先頭のセグメントのトラック番号は(4−1)×2000＋［(8888−7930)×838／1280］＝6627である。また、セクタ番号８８８８の先頭のセグメントのセグメント番号は、セグメント番号＝( (8888−7930)×838 MOD 1280 )＝244である。
セクタ番号８８８８は、上記の先頭セグメントから全部で８３８セグメントの長さを有する。各セグメントにおいては、分周器の分周比を４０４に設定することにより記録又は再生のクロックを生成することが出来る（実施例１においては、セグメント周波数の４０４倍の周波数である。）。当該記録又は再生のクロックの３２クロック目から３９７クロック目までの全部で３６６ビットの信号を記録又は再生する。
上記の管理データは例示であって、所定の領域に保存される管理データの種類は任意である。例えば、セクタのデータ量、ゾーンの数、各ゾーンのトラック数又は各ゾーンの始点のセグメント番号等が固定値（例えばゾーン数は９個、各ゾーンのトラック数は２０００トラック、各ゾーンの始点のセグメント番号は１）であれば、ゾーンの数、各ゾーンのトラック数又は各ゾーンの始点のトラック番号等を記憶する必要はない。
又、各ゾーンの始点のセクタ番号を記憶していると上記の様に演算が容易になるが、各ゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数等から導出することも出来る。
例えば、セクタ番号８８８８の先頭セグメントのトラック番号は、下記の計算式で算出することが出来る。第１ゾーンに含まれるセクタの数は［２０００トラック×１２８０セグメント／１０５０］＝２４３８セクタ、第２ゾーンに含まれるセクタの数は［２０００トラック×１２８０セグメント／９７０］＝２６３９セクタ、第３ゾーンに含まれるセクタの数は［２０００トラック×１２８０セグメント／８９７］＝２８５３セクタ、第４ゾーンに含まれるセクタの数は［２０００トラック×１２８０セグメント／８３８］＝３０５４セクタとなる（[]はガウス記号）。これらを加算して、８８８８セクタがどのゾーンかは簡単にもとまる。８８８８セクタは以下の条件を満足するので、２４３８＋２６３９＋２８５３＝７９３０（４ゾーンの開始セクタ番号）≦８８８８、≦２４３８＋２６３９＋２８５３＋３０５４＝１０９８４（４ゾーンの開始セクタ番号）、セクタ番号８８８８は第４ゾーンに含まれることが分かる。
同様に、１セクタに含まれるセグメント数を記憶していなくても、例えば第４ゾーンであれば、セグメント数＝［１セクタの全ビット数／１セグメント当たりの記録ビット数］＋１＝［３０６，５００ビット／３６６ビット］＋１＝８３８というように求めることが出来る（[]はガウス記号）。
従って、各セクタの位置を特定するために所定の記録領域に記憶している管理データの種類は任意であるが、演算の容易性も考慮して各ゾーンの始点のセクタ番号等を記憶することが好ましい。
表１のセクタの位置の割付は固定的なものではない。本発明の記録媒体は、セクタの位置とアドレスとの対応関係を所定の記録領域に記憶した管理データで保持している故、当該管理データを書き換えることによりセクタの位置とアドレスとの対応関係を変更することが出来る。即ち、セクタの位置の割付を変更することが出来る。
例えば、実施例１の光ディスクの記録膜の性能が２０％向上して最短マーク長が２０％短くなったとすれば、その光ディスクを用いて（アドレス、セグメント等のプリフォーマットを変えることなく）ソフトウエアによるデータ設定を表１から下記の表２に変更するだけで（表２では、表１の設定と比べてセクタに含まれるセグメント数を２０％減らし、各セグメントに記録するデータ量を２０％高くしている。）２０％高い記録密度を実現出来る。
Figure 0004090879
表２においては、例えば第１ゾーンを例に取ると、第１ゾーンにおけるクロック生成のための分周器の分周比を３２５から３９０に変更することにより、１セグメントに記録するデータ量が表１の２９２ビットから３５７ビットに増え、１セクタ当たりのセグメント数は表１の１０５０から８５９に減る。セグメントを分割するプリピット領域がプリフォーマットされている故記録媒体の全セグメント数は一定であるから、記録媒体全体の記録容量は２９３３９セクタから３５７９９セクタに増加する。
なお、本実施例においては、データの記録再生ならびにアドレスの復調などに用いる同期用のクロックを溝の終端から生成したが、ウォブルピットから基準クロックを生成することも可能であり、基準クロックの生成方法が本発明を何ら制限するものではない。
上記のように、実施例１の光ディスクにおいてはセクタとセグメントの関係をフレキシブルにしており、セクタに含まれるセグメントの数を変化させ、高い記録密度の記録媒体を実現している。又、セクタとアドレスとの関係をフレキシブルにすることにより、セクタの長さ若しくは角度、又はセクタに含まれるセグメント数を、アドレスの長さ若しくは角度、又はアドレスに含まれるセグメント数と全く無関係な値にして、高い記録密度の記録媒体を実現している。又、１個のセグメントに記録するデータ量をセグメントによって変化させ、高い記録密度の光ディスクを実現している。上記セクタ割付を記録媒体上に書き込まれた管理データに基づいて行うことにより、フレキシブルでユーザが任意に変更可能な記録媒体を実現している。従って、少なくとも１個のセクタの長さ又は角度は、アドレスの長さ又は角度のｎ倍と異なる。
従来の記録媒体は、あるフォーマットのデータを記録し再生することを想定しており、当該想定されたフォーマットのデータのブロック（１セクタのデータ量）を単位として記録再生することしか出来なかった。
本発明の記録媒体は、アドレスとセクタとを所定の記録領域に記録された管理データで関係付けている故、管理データを変更することにより異なるサイズのセクタの記録媒体としても使用できる。即ち、同一の記録媒体を全く異なる複数の用途に使用できる。
表３に、１個のセクタが６４ｋＢのデータを含む場合に適したセクタの割付表を示す。このように、本発明の記録媒体に任意のサイズのセクタを割り付けることが出来る。
Figure 0004090879
又、各ゾーンは仮想的なものである故に、各ゾーンの増減又はゾーン数の変更等も任意である。
表４に、第３ゾーンのトラック数を２０００トラックから３０００トラックに増加させ、第４ゾーンのトラック数を２０００トラックから１０００トラックに減少させ、第８ゾーンのトラック数を２０００トラックから４０００トラックに増加させ、第９ゾーンをなくした（ゾーン数を９個から８個に減らす）例を示す。
このように管理データを書き換えることによってゾーンの割付を変更出来ることは、例えば、データをゾーン単位で管理しており、ゾーンによって保存すべきデータ量に差がある場合等に有用である。
Figure 0004090879
本発明の実施例２の光磁気ディスク、その記録装置及び再生装置、並びにその記録方法及び再生方法を、図１５〜図１７を用いて説明する。
実施例２の光磁気ディスク、その記録装置及び再生装置、並びにその記録方法及び再生方法は、基本的には実施例１の光磁気ディスク等と同じである。
実施例２の光磁気ディスクは欠陥セグメント（データを正しく記録又は再生できないセグメント）に関する情報及び欠陥セグメントを補完する予備セグメントを有する点で、実施例１の光磁気ディスクと異なる。
同様に、実施例２の光磁気ディスクの記録装置及び再生装置並びにその記録方法及び再生方法は、光磁気ディスクの欠陥セグメントに関する情報を書き込み又は読み出し、欠陥セグメントを避けてデータを記録し又は書き込む点で、実施例１の光磁気ディスクの記録装置等と異なる。
実施例２で用いたテーブルを表５に示す。表５は実施例１の表１と類似するが、各セクタは実施例１の各セクタよりも１個多くのセグメント（予備セグメント）を有する。
Figure 0004090879
＜実施例２のデータ・フォーマットの説明（図１５）＞
実施例２の光ディスクにおいては、欠陥セグメント情報も含めて全ての管理データは記録媒体の最内周に有る所定の記録領域に記録されており、各セクタには図６のデータのみを記録している。しかし、これに限定されるものではなく、他の実施例の光ディスクは図１５に示すフォーマットのデータを各セクタに記録する。
上述の様に実施例２の光磁気ディスクの各セクタは１個の予備セグメントを有する（予備セグメントが１個以上であっても良い。）。セクタ内に欠陥セグメント（データを正しく記録又は再生出来ないセグメント）がない場合には予備セグメントは使用されず、セクタ内に欠陥セグメントがあれば当該欠陥セグメントに代えて予備セグメントが使用される。
図１５の光磁気ディスクの各セクタのフォーマットを説明する。各セクタの先頭には４８ビットのヘッダ部が置かれる。ヘッダ部のデータは通常のデータ（リードソロモン符号化及びＮＲＺＩ変換されたデータ）と識別可能なユニークなデータである。
次に２４ビットのセクタ番号１５０２が配置されている。これにより、管理データから演算をすることなく、又管理データのデータテーブルを利用することなく、直接現在のセクタ番号を知ることが出来る。 次に欠陥セグメント情報１５０３が配置されている（２４ビット）。欠陥セグメント情報１５０３は、当該セクタに含まれる欠陥セグメントがセクタの中の何番目のセグメントであるかという情報である。欠陥セグメントがない場合には、セグメント番号（表１を例に取れば０〜１０４９のいずれかの値）と区別できる固有の値（例えば２０４７）が書き込まれる。
又は、欠陥セグメント情報１５０３は、当該セクタの中に含まれる欠陥セグメントのトラック番号及びセグメント番号であっても良い。セクタ番号１５０２、欠陥セグメント情報１５０３は、それぞれエラー訂正可能なように符号化されている。最後に、ユーザデータ１５０４が配置されている。
図１５に示すデータが、実施例２の光磁気ディスクの各セクタに記録されている。上述の様に光磁気ディスクに欠陥セグメントが無い場合には予備セグメント（セクタの最後尾に配置されている。）を除く各セグメントにデータが記録され、欠陥セグメントがある場合には欠陥セグメントを除く各セグメント（予備セグメントを含む。）にデータが記録される。
他の実施例においては、欠陥セグメント情報は、光磁気ディスクの最内周部の特定の領域に他の管理データと一緒にまとめて記録されている。
実施例２の光磁気ディスクの記録装置及び再生装置は、図１１及び図１２に示す実施例１の光磁気ディスクの記録装置及び再生装置と類似の構成を有するが、光磁気ディスクから読み出した（又は光磁気ディスクを検査して検出した）欠陥セグメント情報がＲＡＭ１１１３に格納されていること（欠陥があることを発見した時又は欠陥セグメント情報１５０３を読み出した時に、ＲＡＭ１１１３に書き込む。）と、書き込み／読み出し制御部１１１１が欠陥セグメント情報に応じてＲＡＭ１１１３の書き込み／読み出し制御を行うことにおいて、実施例１の光磁気ディスクの記録装置等と異なる。
＜ディスク装置における書き込み／読み出し制御部の説明（図１６）＞
図１６に、実施例２の光ディスクの記録装置又は再生装置の書き込み／読み出し制御部１１１１（図１１、図１２）のブロック図（記録時のＲＡＭ１１１３からのデータの読み出し制御（光磁気ディスクへの書き込みデータの制御）、及び再生時のＲＡＭ１１１３へのデータの書き込み制御（光磁気ディスクからの読み出しデータの制御）を示すブロック図）を示す。
尚、図１６から欠陥セグメントの検出ブロックである比較器１６０５を削除したものが、実施例１の記録装置及び再生装置の書き込み／読み出し制御部１１１１（図１１及び図１２）である。
以下、図１６を説明する。破線のブロックは、書き込み／読み出し制御部１１１１を示す。書き込み／読み出し制御部１１１１は、比較器１６０２、１６０５、１６０８、ＡＮＤゲート１６１１、カウンタ１６１４、ゲート１６１３、書き込み又は読み出しアドレス・ポインタ１６１５、セット・リセット型フリップフロップ１６１６を含む。
マイクロコンピュ−タ４０６は、書き込み又は読み出しを開始するセクタの先頭セグメントのアドレス情報（トラック番号及びセグメント番号）１６０１を比較器１６０２に伝送し、書き込み又は読み出しを終了するセグメントのアドレス情報１６０７を比較器１６０８に伝送する。書き込み又は読み出しを行う最後のセグメントの次のセグメントのトラック番号及びセグメント番号である。最後のセクタ内に欠陥セグメントがなければ、書き込み又は読み出しを終了するセグメントのアドレスは最後のセクタの予備セグメント（セクタの最後尾に配置されている。）のアドレスであり、最後のセクタ内に欠陥セグメントがあれば、書き込み又は読み出しを終了するセグメントのアドレスは最後のセクタの次のセクタの先頭セグメントのアドレスである。
ＲＡＭ１１１３に格納されている欠陥セグメントのアドレス情報（トラック番号及びセグメント番号）１６０４が比較器１６０５に伝送される。
アドレス情報生成器１１０９は、現在光ピックアップが位置するトラック番号及びセグメント番号を比較器１６０２、１６０５、１６０８並びに書き込み又は読み出しアドレス・ポインタ１６１５に伝送する。データウインドウ生成器１１０８は、各セグメントのデータ期間を示すウインドウ信号１６１０をＡＮＤゲート１６１１に伝送する。ＶＣＯ１１１７は、クロック信号をゲート１６１３の入力端子に伝送する。
比較器１６０２は、書き込み又は読み出しを開始するセクタの先頭アドレス（トラック番号及びセグメント番号）１６０１と、現在光ピックアップが位置するトラック番号及びセグメント番号とを入力し、一致信号１６０３を出力する。一致信号１６０３は、両者が一致した場合にハイであり、一致しない場合はロウである。セット・リセット型フリップフロップ１６１６は、一致信号１６０３をセット入力端子に入力する。
同様に、比較器１６０８は、書き込み又は読み出しを終了するセグメントのアドレス情報（トラック番号及びセグメント番号）１６０７と、現在光ピックアップが位置するトラック番号及びセグメント番号とを入力し、一致信号１６０９を出力する。一致信号１６０９は、両者が一致した場合にハイであり、一致しない場合はロウである。セット・リセット型フリップフロップ１６１６は、一致信号１６０９をリセット入力端子に入力する。
セット・リセット型フリップフロップ１６１６は、現在光ピックアップが位置するトラック番号及びセグメント番号が書き込み又は読み出しを開始するセクタの先頭アドレス１６０１に一致した時セットされ（ハイ出力信号）、現在光ピックアップが位置するトラック番号及びセグメント番号が書き込み又は読み出しを終了するセグメントのアドレス１６０７に一致した時リセットされる（ロウ出力信号）。
比較器１６０５は、欠陥セグメントのアドレス情報（トラック番号及びセグメント番号）１６０４と、現在光ピックアップが位置するトラック番号及びセグメント番号とを入力し、一致信号１６０６を出力する。一致信号１６０６は、両者が一致した場合（光ピックアップの現在位置が欠陥セグメントである。）にロウであり、一致しない場合はハイである。
ＡＮＤゲート１６１１は、セット・リセット型フリップフロップ１６１６の出力信号（記録又は再生（書き込み又は読み出し）を指令している場合にハイ出力である。）、一致信号１６０６（光ピックアップの現在位置が欠陥セグメントである場合にロウ出力である。）データウインドウ生成器１１０８の出力信号（各セグメントのデータ期間にハイ出力である。）を入力し、記録又は再生の実行制御信号を出力する（入力信号が全てハイの場合に、ＡＮＤゲート１６１１はハイ（記録又は再生の実行）を出力する。）。
ゲート１６１３は、ＶＣＯ１１１７が出力するクロック信号を入力し、前記記録又は再生の実行制御信号（ＡＮＤゲート１６１１の出力信号）がハイの場合に当該クロック信号を出力する。ゲート１６１３が出力するクロック信号は、ＲＡＭ１１１３に書き込み又は読み出しクロック信号として入力されると共に、カウンタ１６１４のクロック端子に入力される。カウンタ１６１４は、ゲート１６１３が出力するクロック信号を入力してカウントアップする。
書き込み又は読み出しアドレスポインタ１６１５は、アドレス情報生成器１１０９の出力信号（光ピックアップの現在のアドレス情報）及びカウンタ１６１４のカウンタ値を入力し、光ピックアップの現在のアドレスに対応するＲＡＭのアドレス（光磁気ディスクの現在のアドレスに記録するデータが格納されているＲＡＭのアドレス（記録時）、又は光磁気ディスクの現在のアドレスから再生したデータを格納するＲＡＭのアドレス（再生時））を演算し出力する。ＲＡＭ１１１３は、ゲート１６１３が出力するクロック信号をクロックとして、書き込み又は読み出しアドレスポインタ１６１５が指定するアドレスにあるデータを読み出し（記録時）、又は当該アドレスにデータを書き込む（再生時）。
上記の構成により、記録時に欠陥セグメントがなければ、光磁気ディスクのセクタ内の各セグメント（予備セグメントを除く。）にデータが順番に記録され、記録時に欠陥セグメントがあれば、欠陥セグメントを除き且つ予備セグメントを含むセグメントにデータを記録する（欠陥セグメントではＲＡＭ１１１３の読み出しアドレスがインクリメントせず、ＲＡＭ１１１３からデータが読み出されない。）。
同様に再生時に欠陥セグメントがなければ、光磁気ディスクのセクタ内の各セグメント（予備セグメントを除く。）からデータが順番に読み出されてＲＡＭ１１１３に格納され、再生時に欠陥セグメントがあれば、欠陥セグメントを除き且つ予備セグメントを含むセグメントから読み出されたデータがＲＡＭ１１１３に格納される（欠陥セグメントではＲＡＭ１１１３への書き込みアドレスがインクリメントしない。）。
＜ソフトウエアによる書き込み／読み出し制御のフローチャート（図１７）＞
図１７は、実施例２の光ディスクの記録装置又は再生装置の他の実施例であるマイクロコンピュータを用いたソフトウエアによる書き込み／読み出し制御のフローチャートを示す（１セクタのデータの記録又は再生処理を示す。）。図１７においては、マイクロコンピュータでのソフトウエア処理は処理速度がハードウエアによる処理に較べて大幅に遅い故に、ビット単位での処理はハードウエアで行い、セグメント単位での処理のみをソフトウエアで実行している。セグメント単位での処理も、出願時には相当高速度のマイクロコンピュータでなければ実行できないが（処理速度が追いつかない。）、マイクロコンピュータの年々の性能向上を見れば近い将来安価なマイクロコンピュータで当該処理を実行可能になることは確実だと思われる。
最初に、記録又は再生をしようとしているセクタが有する全セグメント数と、欠陥セグメントのアドレス情報を取得する（ステップ１７０１）。表１等に示すように、セグメント数はゾーンによって異なる。既に管理データが記録媒体の所定の領域に書き込まれている記録媒体においては、ステップ１７０１は、記録媒体の所定の記録領域に記録されている管理データを読み出すことによって実行される。未記録の記録媒体においては、ステップ１７０１は、操作者が記録密度モードを設定し、当該記録密度モードに従った管理データを記録媒体の所定の記録領域に書き込むことによって実行される。未記録の記録媒体においては、欠陥セグメント情報は、実際に光磁気ディスクにデータを記録し、正しくデータが記録されたことをベリファイすることによって取得する。
次に、セグメントカウンタ＝１に設定する（ステップ１７０２）。次に、記録又は再生を開始するセクタの位置に光ピックアップを移動させ、プリピット領域の始端信号による割り込み許可を行い、記録又は再生の開始を指令する（ステップ１７０３）。以上をソフトウエアプログラムのメイン・ルーチンで処理し、下記の処理をソフトウエアプログラムのプリピット領域の始端信号による割り込み処理ルーチンの中で実行する。
プリピット領域の始端信号による割り込みが発生する（ステップ１７０４）。次に、セグメントカウンタが欠陥セグメントのアドレスに一致するか否かをチェックする（ステップ１７０５）。セグメントカウンタが欠陥セグメントのアドレスに一致すれば、ステップ１７１１にジャンプする。セグメントカウンタが欠陥セグメントのアドレスに一致しなければ、ステップ１７０６に進む。
ステップ１７０６において、ＲＡＭ１１１３に書き込み又は読み出しクロックを入力することを指令する。次に、セグメントカウンタを１だけカウントアップする（セグメントカウンタ＝セグメントカウンタ＋１ ステップ１７０７）。次に、セグメントカウンタの値が当該セクタの全セグメント数（当該セクタにおいて、記録又は再生を行うセグメントの数である。例えば第１ゾーンのセクタ内に欠陥セグメントがなければ１０５０であり、欠陥セグメントがあれば１０５１である。）より大きいか否かをチェックする（ステップ１７０８）。もしセグメントカウンタの値が当該セクタの全セグメント数より大きければ、ステップ１７１０に進む。もしセグメントカウンタの値が当該セクタの全セグメント数より大きくなければ（等しいか又は小さい。）、リターン処理を実行して、プリピット領域の始端信号による割り込み処理を終了する（ステップ１７０９）。
ステップ１７１０においては、プリピット領域の始端信号による割り込みを禁止し、記録又は再生の終了を指令する。図１７は１個のセクタへの記録又は再生処理を実行するフローチャートであり、１個のセクタへの記録又は再生を完了した時点でステップ１７１０の処理を実行している。複数のセクタへの記録又は再生を実行する場合は、セクタ数のカウンタを設定し、セグメントカウンタが全セグメント数より大きくなるたびに当該セクタ数のカウンタを１つカウントアップし、その度にセグメントカウンタ＝０にしてステップ１７０４以下の割り込み処理を繰り返す。当該セクタ数のカウンタの値が目標セクタ数に達した時、ステップ１７１０の処理を実行する。
ステップ１７１０の次にステップ１７１１を実行する。ステップ１７１１において、ＲＡＭ１１１３に書き込み又は読み出しクロックを入力することを停止する。次に、リターン処理を実行する（ステップ１７１２）。
実施例２の光ディスクは、実施例１の光ディスクと同様の効果を有すると共に、欠陥セグメントが発生した場合に失う記録領域を最小にとどめる記録媒体を実現している。
実施例１の光磁気ディスクはグルーブ部を有し、グルーブ部に記録トラックが形成されていたが、図１８に示す実施例３の光磁気ディスクは、反射率の高い平板な断面形状を有し、平板な光ディスク上に螺旋状の記録トラックが形成されている。
図１８（ａ）は本発明の実施例３の光磁気ディスクの概略的な全体構成である。
図１８（ａ）において、１８０１は光ディスク基板、１８０２は記録膜（図７の再生層１３、中間層１４及び記録層１５）、１８０３は第１の記録トラック、１８０４は第１の記録トラックに隣接する第２の記録トラック、１８０５は第１の記録トラック１８０３及び第２の記録トラック１８０４を１２８０個に分割したセグメント、１８０６及び１８１３はスタートピットとトラッキング用のサーボピットとディスクの位置情報を表すアドレスピットを含んだプリピット領域（プリフォーマット領域）である。
図示するように、第１の記録トラック１８０３及び第２の記録トラック１８０４は、それぞれ１８１３のプリピット領域を起点及び終点にする螺旋状の領域であって、光磁気ディスクの内周から外周に向かって螺旋状の記録トラックを辿った場合に、第２の記録トラック１８０４がプリピット領域１８１３で終了し、第２の記録トラック１８０４が終了した所（プリピット領域１８１３）から、第１の記録トラック１８０３が始まる。
図１８（ａ）において、光磁気ディスクは直径約５０ｍｍの円盤であるが、第１の記録トラック１８０３及び第２の記録トラック１８０４のトラックピッチは約０．６μｍである。光磁気ディスクのフォーマット構成の説明を目的とする図１８（ａ）においては、光磁気ディスク全体の大きさに較べて、相互に隣接する第１の記録トラック１８０３及び第２の記録トラック１８０４を著しく拡大して表示している。
図１８（ｂ）は１個のセグメント１８０５の概略的な拡大図である。
図１８（ｂ）において、１８０５はセグメント（１個の記録トラックと１個のプリピット領域により構成されている。）、１８０６はプリピット領域（プリフォーマット領域）、１８０７の長さを有する領域１８１５はデータの記録を行う記録トラック（データ記録領域）である。
プリピット領域１８０６は、スタートピット１８１６、トラッキング信号を検出するためのウォブルピット１８０８、１８０９、光磁気ディスク上の位置情報を表すアドレス情報を１ビットずつセグメントの最初に分散的に配置したアドレスピット１８１０を有する。
記録トラック１８１５は、高Ｓ／Ｎ信号を得るために平板な形状を有する。
実施例３の光磁気ディスクは、ＣＡＤ方式（Center Aperture Detection センターアパーチャ超解像再生方式）に適した記録膜を有する。
特開平５−１２７３２号公報、特開平１０−７４３４３号公報及び特開平１０−２４１２１８号公報にＣＡＤ方式の光磁気ディスクが開示されている。
ＣＡＤ方式の光磁気ディスクは超解像再生方式の光磁気ディスクの１種であって、ＤＷＤＤ方式の光磁気ディスクと同様にλ／（２・ＮＡ）の値を変えることなく、記録媒体の性能向上と本発明の適用とによって既存のフォーマットの記録媒体の記録密度の向上を実現出来る故に、本発明の適用に適している。
本発明の光磁気記録媒体は、トラックピッチが１μｍ以下（実施例３においては０．６μｍである。）のＣＡＤ方式による信号の記録再生を行う光磁気記録媒体であって、サンプルサーボ方式によるトラッキングサーボ用のウォブルピット１８０８及び１８０９を隣接のトラックで共用して有している光磁気記録媒体である。
実施例３の光磁気ディスクの作成方法ならびに動作原理について説明する。
ポリカーボネートからなる光ディスク基板１８０１には、インジェクション時にスタンパーから転写することによってプリフォーマット領域１８０６のクロックピット１８１６、ウォブルピット１８０８、１８０９及びアドレスピット１８１０が形成される。このインジェクション法によって成形された光ディスク基板１８０１上にＣＡＤ方式の記録再生膜１８０２をスパッタリング法により形成することによって作成されたものである。
図１８（ａ）には単略化のために単層でＣＡＤ記録再生１８０２として示してあるが、誘電体層の上に、再生層、中間層、記録層の３層構成の記録膜と、さらに保護層紫外線硬化樹脂の保護コート層が形成されている。再生層は室温付近では磁化が膜面に平行な面内磁化となり、信号を再生しないマスク領域を形成する。再生時にレーザ光を照射して再生層を高温にすると、再生層の磁化が減少して垂直磁化となり、記録膜の磁化を交換結合力で転写するアパーチャ領域になる。再生時にはレーザ光の照射スポットの高温部（アパーチャ領域）のみから信号を再生することになるので、実効的に再生スポットが小さくなって光磁気ディスク上の最短マーク長が小さくなる。例えば再生層は温度上昇によって面内から垂直膜への遷移が起こる磁性膜材料を用いており、中間層は非磁性膜、記録層は小さなドメイン径でも記録磁区を保持できる磁性膜を用いている。
このようにして作成された本発明の光磁気ディスクは、螺旋状に形成された記録トラック１８０３、１８０４等を有し、さらに各記録トラック１８０３、１８０４等は放射線状に（光磁気ディスクの半径方向に）設けられたプリピット領域１８０６により、それぞれ１２８０個のセグメント１８０５に分割されている。各セグメントのプリピット領域１８０６は、それぞれ光磁気ディスクの半径方向に整列している。従って、光磁気ディスクの中心を原点とする角座標で表した場合に、記録トラックが位置する原点からの距離にかかわらず、プリピット領域は光磁気ディスク上に３６０度／１２８０個＝０．２８１２５度毎に設けられている。１個のセグメント１８０５は１個のプリピット領域１８０６と１個の記録トラック１８１５とを有する。
本発明の光磁気ディスクは、記録再生に用いられる光スポットの光学定数を、光波長６６０ｎｍ、集光レンズのＮＡ０．６を想定して作られている。この場合の光ビームの半値幅はλ／（２・ＮＡ）＝約０．６μｍとなる。記録時の隣接トラックからのクロスライト、デフォース及びディスクの傾き等による影響の排除に必要なマージンを考慮して、トラックピッチは０．６μｍに設定している。
光ビームの半値幅同等以下のトラックピッチを有する光磁気ディスクにおいてトラッキングサーボを実現する目的で、本発明の光磁気ディスクはプリピット領域１８０６にトラッキング用のウォブルピット１８０８、１８０９を有し、隣接する記録トラックの間でウォブルピット１８０８又は１８０９のどちらかを共用している。このような構成に基づいて、トラッキング極性の異なった（ウォブルピット１８０８及び１８０９が記録トラックの延長線の左右に位置するものと、反対に右左に位置するものとがある。）第１の記録トラック１８０３と第２の記録トラック１８０４とが１周ごとに交互に形成される。
第１の記録トラックと第２の記録トラックとが切り替わるセグメントは、図１８（ｃ）に示すような構造となっている。図示したように、この切り替わり点のセグメント１８１２の記録トラックの左右のプリピット領域１８０６でウォブルピット１８０８と１８０９との前後関係が反転する。これによって第２の記録トラック１８０４から第１の記録トラック１８０３に切り替わる。これが交互に繰り返されて第１の記録トラック１８０３と第２の記録トラック１８０４が連続的に配置される。
実施例３の光磁気ディスクは、実施例１の光磁気ディスクと較べて、ＣＡＤ方式の記録膜を有すること、平板な面に記録トラック１８１５が設けられていること、及びクロックピット１８１６が設けられていることのみを異にする。実施例３の光磁気ディスクは、光反射率が高い故に、高Ｓ／Ｎの再生信号を得ることが出来る。実施例３の光磁気ディスクにおいては溝部がない故、ディスク装置において溝部とプリピット領域との境目の検出する方法（例えばプリピット領域始端検出器４０１）を採用できない。実施例３の光磁気ディスクはクロックピット１８１６を有する故、プリピット領域の始端に代えてクロックピット１８１６を検出する。
光ピックアップが記録トラック１８１５を通過する期間（プリピット領域の終端から始端までの期間）は、反射光量が高いレベルのまま継続する最長の期間である。この最長の期間（他の信号と識別可能なユニークな期間）に基づいて、クロックピット１８１６を検出することが出来る。クロックピット１８１６を基準にウォブルピット１８０８、１８０９、アドレスピット１８１０等を検出し、記録トラックに記録又は再生するデータのクロック信号を生成することが出来る。これにより、実施例１のディスク媒体及びディスク装置と同様にトラッキング制御、アドレス情報の生成、データの記録又は再生等を実行することが出来る。
本発明の光ディスクは、セグメントが放射線状に配置されており物理的なゾーン構造は持たない。本実施例では、ディスクを仮想的に９ゾーンに分割して、外周ほど分周器の分周比を大きくして（外周ほど１セグメントに記録されるデータ量を増やす。外周ほど１個のセグメントの記録トラックが長い故である。）、単位記録トラック長当たりの記録密度を内周から外周までほぼ一定としている。これによって、内周から外周まで実用上の上限の高密度でデータを記録出来る。それ故、外周のゾーンほど１個のセクタ（１ＥＣＣブロックのデータを記録するのに必要な記録領域。実施例３においては、１セクタ＝３０６，５００ビットである。）に含まれるセグメント数が少なくなる。実施例３の光磁気ディスクは、例えば表１〜表５の任意のセクタ割り付けにより、データの記録又は再生等を実行する。
このように、光ディスクに物理的なゾーン構造を持たなくても、仮想的なゾーン構造を持つことによって光ディスクの記録密度を従来のＺＣＡＶやＺＣＬＶの様に向上が可能となる。また、物理的にゾーン構造を持たない（変更出来ない様なゾーン構造ではない）故にアクセスが容易で、将来の高密度化に対して柔軟性のある光ディスクを提供できる。さらに超解像再生方式を用いるとアドレスの冗長度が大きくなる（記録媒体の表面積に対してアドレスの領域が占める面積の割合が大きくなる。）従来の光ディスクに比べて、実施例１と同様にアドレスの数がセクタの数と同一でないためにアドレス部の占める冗長度を下げることができる。
表１等のセクタ割り当ての情報（管理データ）は、実施例３の光ディスクの最内周の所定の記録領域に記録されている。各セクタの位置を特定するために所定の記録領域に記憶している管理データの種類は任意であるが、演算の容易性も考慮して各ゾーンの始点のセクタ番号等を記憶することが好ましい。又、当該管理データを書きかえることにより、光磁気ディスクのセクタの割り付けを変更することが出来る。
ＣＡＤ方式の光磁気記録媒体等の超解像再生方式を用いた実施例３の光磁気ディスクは、λ／（２・ＮＡ）の値を変えることなく、記録媒体の性能向上と本発明の適用とによって既存のフォーマットの記録媒体の記録密度の向上を実現出来る故に、本発明の適用に適している。しかし、従来の記録媒体（例えばλ／（２・ＮＡ）のマーク長（記録媒体上の１個のデータの長さ）の記録限界を有する光ディスク等）に本発明を適用することによっても、シーク時間の短縮化と高記録密度化の実現等の作用が得られる。従って、本発明の適用の対象は、超解像再生方式を用いた光ディスクに限定されない。
実施例３の光磁気ディスクのＣＡＤ方式の記録膜を、ＤＷＤＤ方式の記録膜に代えることも出来る。ＤＷＤＤ方式の記録膜においては、再生層が高い磁区の移動度を有する必要がある故に、例えば隣接する記録トラック１８１５の間の領域（実施例１の光磁気ディスクの溝間部に相当する部分）にレーザを照射してアニール処理を行って隣接する記録トラック１８１５を相互に磁気的に遮断する。
実施例１の光磁気ディスクはグルーブ部を有し、グルーブ部に記録トラックが形成されていたが、図１９に示す実施例４の光磁気ディスクにおいては、ランド部に記録トラックが形成されている。
図１９（ａ）は本発明の実施例４の光磁気ディスクの概略的な全体構成である。
図１９（ａ）において、１９０１は光ディスク基板、１９０２は記録膜（図７の再生層１３、中間層１４及び記録層１５）、１９０３は第１の記録トラック、１９０４は第１の記録トラックに隣接する第２の記録トラック、１９０５は第１の記録トラック１９０３及び第２の記録トラック１９０４を１２８０個に分割したセグメント、１９０６及び１９１３はトラッキング用のサーボピットとディスクの位置情報を表すアドレスピットを含んだプリピット領域（プリフォーマット領域）である。図示するように、第１の記録トラック１９０３及び第２の記録トラック１９０４は、それぞれ１９１３のプリピット領域を起点及び終点にする螺旋状の領域であって、光磁気ディスクの内周から外周に向かって螺旋状の記録トラックを辿った場合に、第２の記録トラック１９０４がプリピット領域１９１３で終了し、第２の記録トラック１９０４が終了した所（プリピット領域１９１３）から、第１の記録トラック１９０３が始まる。
図１９（ａ）において、光磁気ディスクは直径約５０ｍｍの円盤であるが、第１の記録トラック１９０３及び第２の記録トラック１９０４のトラックピッチは約０．６μｍである。光磁気ディスクのフォーマット構成の説明を目的とする図１９（ａ）においては、光磁気ディスク全体の大きさに較べて、相互に隣接する第１の記録トラック１９０３及び第２の記録トラック１９０４を著しく拡大して表示している。
図１９（ｂ）は１個のセグメント１９０５の概略的な拡大図である。図１９（ｂ）において、１９０５はセグメント（１個の記録トラックと１個のプリピット領域により構成されている。）、１９０６はプリピット領域（プリフォーマット領域）である。１９０７の長さを有する溝間部１９１４には、データの記録を行う記録トラック（データ記録領域）が設けられている。プリピット領域１９０６は、トラッキング信号を検出するためのウォブルピット１９０８、１９０９、光磁気ディスク上の位置情報を表すアドレス情報を１ビットずつセグメントの最初に分散的に配置したアドレスピット１９１０を有する。
実施例４の光磁気ディスクにおいては、上記のようにランド部に記録トラックが設けられており、相互に隣接する２個の溝間部１９１４は相互に磁気的に遮断されている。これにより、実施例４の光磁気ディスクは、ＤＷＤＤ方式の再生に適している。
本発明の光磁気記録媒体は、トラックピッチが１μｍ以下（実施例４においては０．６μｍである。）のＤＷＤＤ方式による信号の記録再生を行う光磁気記録媒体であって、サンプルサーボ方式によるトラッキングサーボ用のウォブルピット１９０８及び１９０９を隣接のトラックで共用して有している光磁気記録媒体である。
実施例４の光磁気ディスクの作成方法ならびに動作原理について説明する。ポリカーボネートからなる光ディスク基板１９０１には、インジェクション時にスタンパーから転写することによってプリフォーマット領域１９０６のウォブルピット１９０８、１９０９及びアドレスピット１９１０が形成される。このインジェクション法によって成形された光ディスク基板１９０１上に磁壁移動を用いた超解像方式であるＤＷＤＤ記録再生膜１９０２をスパッタリング法により形成することによって作成されたものである。
図１（ａ）には単略化のために単層でＤＷＤＤ記録再生膜１９０２として示してあるが、誘電体層の上に、再生層、中間層、記録層の３層構成の記録膜と、さらに保護層紫外線硬化樹脂の保護コート層が形成されている（実施例１の光磁気ディスクの記録膜と同一の構成である。）。
このようにして作成された本発明の光磁気ディスクは、螺旋状に形成された記録トラック１９０３、１９０４等を有し、さらに各記録トラック１９０３、１９０４等は放射線状に（光磁気ディスクの半径方向に）設けられたプリピット領域１９０６により、それぞれ１２８０個のセグメント１９０５に分割されている。各セグメントのプリピット領域１９０６は、それぞれ光磁気ディスクの半径方向に整列している。従って、光磁気ディスクの中心を原点とする角座標で表した場合に、記録トラックが位置する原点からの距離にかかわらず、プリピット領域は光磁気ディスク上に３６０度／１２８０個＝０．２８１２５度毎に設けられている。１個のセグメント１９０５は１個のプリピット領域１９０６と１個のデータ記録領域（溝間部１９１４）とを有する。
本発明の光磁気ディスクは、記録再生に用いられる光スポットの光学定数を、光波長６６０ｎｍ、集光レンズのＮＡ０．６を想定して作られている。この場合の光ビームの半値幅はλ／（２・ＮＡ）＝約０．６μｍとなる。記録時の隣接トラックからのクロスライト、デフォース及びディスクの傾き等による影響の排除に必要なマージンを考慮して、トラックピッチは０．６μｍに設定している。
光ビームの半値幅同等以下のトラックピッチを有する光磁気ディスクにおいてトラッキングサーボを実現する目的で、本発明の光磁気ディスクはプリピット領域１９０６にトラッキング用のウォブルピット１９０８、１９０９を有し、隣接する記録トラックの間でウォブルピット１９０８又は１９０９のどちらかを共用している。このような構成に基づいて、トラッキング極性の異なった（ウォブルピット１９０８及び１９０９が記録トラックの延長線の左右に位置するものと、反対に右左に位置するものとがある。）第１の記録トラック１９０３と第２の記録トラック１９０４とが１周ごとに交互に形成される。
切り替わりセグメント１９１２の記録トラックの左右のプリピット領域１９０６でウォブルピット１９０８と１９０９との前後関係が反転する。これによって第２の記録トラック１９０４から第１の記録トラック１９０３に切り替わる。これが交互に繰り返されて第１の記録トラック１９０３と第２の記録トラック１９０４が連続的に配置される。
実施例４の光磁気ディスクは、実施例１の光磁気ディスクと較べて、ランド部に記録トラックを形成していることのみを異にする。実施例４の光磁気ディスクは、高い記録密度の光磁気ディスクを実現出来る。プリピット領域でのレーザの反射光量と較べて、ランド部１９１４におけるレーザの反射光は両側の溝部の影響を受けて反射光量が少ない。それ故、実施例１の光磁気ディスクと同様に、プリピット領域の始端を検出することが出来る。そこで、実施例４の光磁気ディスク及びそのディスク装置は、実施例１の光磁気ディスク及びディスク装置と同様にトラッキング制御、アドレス情報の生成、データの記録又は再生等を実行することが出来る。
本発明の光ディスクは、セグメントが放射線状に配置されており物理的なゾーン構造は持たない。本実施例では、ディスクを仮想的に９ゾーンに分割して、外周ほど分周器の分周比を大きくして（外周ほど１セグメントに記録されるデータ量を増やす。外周ほど１個のセグメントの記録トラックが長い故である。）、単位記録トラック長当たりの記録密度を内周から外周までほぼ一定としている。これによって、内周から外周まで実用上の上限の高密度でデータを記録出来る。それ故、外周のゾーンほど１個のセクタ（１ＥＣＣブロックのデータを記録するのに必要な記録領域。実施例４においては、１セクタ＝３０６，５００ビットである。）に含まれるセグメント数が少なくなる。実施例４の光磁気ディスクは、例えば表１〜表５の任意のセクタ割り付けにより、データの記録又は再生等を実行する。
このように、光ディスクに物理的なゾーン構造を持たなくても、仮想的なゾーン構造を持つことによって光ディスクの記録密度を従来のＺＣＡＶやＺＣＬＶの様に向上が可能となる。また、物理的にゾーン構造を持たない（変更出来ない様なゾーン構造ではない）故にアクセスが容易で、将来の高密度化に対して柔軟性のある光ディスクを提供できる。さらに超解像再生方式を用いるとアドレスの冗長度が大きくなる（記録媒体の表面積に対してアドレスの領域が占める面積の割合が大きくなる。）従来の光ディスクに比べて、実施例１と同様にアドレスの数がセクタの数と同一でないためにアドレス部の占める冗長度を下げることができる。
表１等のセクタ割り当ての情報（管理データ）は、実施例４の光ディスクの最内周の所定の記録領域に記録されている。各セクタの位置を特定するために所定の記録領域に記憶している管理データの種類は任意であるが、演算の容易性も考慮して各ゾーンの始点のセクタ番号等を記憶することが好ましい。又、当該管理データを書きかえることにより、光磁気ディスクのセクタの割り付けを変更することが出来る。
ＤＷＤＤ方式の光磁気記録媒体等の超解像再生方式を用いた実施例４の光磁気ディスクは、λ／（２・ＮＡ）の値を変えることなく、記録媒体の性能向上と本発明の適用とによって既存のフォーマットの記録媒体の記録密度の向上を実現出来る故に、本発明の適用に適している。しかし、従来の記録媒体（例えばλ／（２・ＮＡ）のマーク長（記録媒体上の１個のデータの長さ）の記録限界を有する光ディスク等）に本発明を適用することにより、シーク時間の短縮化と高記録密度化の実現等の作用が得られる。
従って、本発明の適用の対象は、超解像再生方式を用いた光ディスクに限定されない。
実施例１の光磁気ディスクはグルーブ部を有し、グルーブ部に記録トラックが形成されていたが、図２０に示す実施例５の光磁気ディスクは、ランド部及びグルーブ部にそれぞれ記録トラックが形成されているランド／グルーブ方式の光磁気ディスクである。
図２０（ａ）は本発明の実施例５の光磁気ディスクの概略的な全体構成である。図２０（ａ）において、２００１は光ディスク基板、２００２は記録膜（図７の再生層１３、中間層１４及び記録層１５）、２００３は第１の記録トラック、２００４は第１の記録トラックに隣接する第２の記録トラック、２００５は第１の記録トラック２００３及び第２の記録トラック２００４を１２８０個に分割したセグメント、２００６及び２０１３はトラッキング用のサーボピットとディスクの位置情報を表すアドレスピットを含んだプリピット領域（プリフォーマット領域）である。図示するように、第１の記録トラック２００３及び第２の記録トラック２００４は、それぞれ２０１３のプリピット領域を起点及び終点にする螺旋状の領域であって、光磁気ディスクの内周から外周に向かって螺旋状の記録トラックを辿った場合に、第２の記録トラック２００４がプリピット領域２０１３で終了し、第２の記録トラック２００４が終了した所（プリピット領域２０１３）から、第１の記録トラック２００３が始まる。
図２０（ａ）において、光磁気ディスクは直径約５０ｍｍの円盤であるが、第１の記録トラック２００３及び第２の記録トラック２００４のトラックピッチは約０．６μｍである。光磁気ディスクのフォーマット構成の説明を目的とする図２０（ａ）においては、光磁気ディスク全体の大きさに較べて、相互に隣接する第１の記録トラック２００３及び第２の記録トラック２００４を著しく拡大して表示している。
図２０（ｂ）は１個のセグメント２００５の概略的な拡大図を示す。
図２０（ｂ）において、２００５はセグメント（１個の記録トラックと１個のプリピット領域により構成されている。）、２００６はプリピット領域（プリフォーマット領域）である。２００７の長さを有する溝部２０１１と、同じ２００７の長さを有する溝間部２０１４とには、データの記録を行う記録トラック（データ記録領域）が設けられている。
プリピット領域２００６は、トラッキング信号を検出するためのウォブルピット２００８、２００９、光磁気ディスク上の位置情報を表すアドレス情報を１ビットずつセグメントの最初に分散的に配置したアドレスピット２０１０を有する。
実施例５の光磁気ディスクにおいては、上記のようにランド部にもグルーブ部にも記録トラックが設けられている故、記録密度が高い。又、隣接する溝部２０１１と溝間部２０１４とは相互に磁気的に遮断されている。これにより、実施例５の光磁気ディスクは、ＤＷＤＤ方式の再生に適している。
本発明の光磁気記録媒体は、トラックピッチが１μｍ以下（実施例５においては０．６μｍである。）のＤＷＤＤ方式による信号の記録再生を行う光磁気記録媒体であって、サンプルサーボ方式によるトラッキングサーボ用のウォブルピット２００８及び２００９を隣接のトラックで共用して有している光磁気記録媒体である。
実施例５の光磁気ディスクの作成方法ならびに動作原理について説明する。ポリカーボネートからなる光ディスク基板２００１には、インジェクション時にスタンパーから転写することによってプリフォーマット領域２００６のウォブルピット２００８、２００９及びアドレスピット２０１０が形成される。このインジェクション法によって成形された光ディスク基板２００１上に磁壁移動を用いた超解像方式であるＤＷＤＤ方式の記録膜２００２をスパッタリング法により形成することによって作成されたものである。
図２０（ａ）に簡略化されて表示されているＤＷＤＤ方式の記録再生膜２００２は、誘電体層の上に設けられた、再生層、中間層、記録層の３層構成の記録膜と、さらにその上に設けられた保護層（紫外線硬化樹脂の保護コート層）とを有する（実施例１の光磁気ディスクの記録膜と同一の構成である。）。
このようにして作成された本発明の光磁気ディスクは、螺旋状に形成された記録トラック２００３、２００４等を有し、さらに各記録トラック２００３、２００４等は放射線状に（光磁気ディスクの半径方向に）設けられたプリピット領域２００６により、それぞれ１２８０個のセグメント２００５に分割されている。各セグメントのプリピット領域２００６は、それぞれ光磁気ディスクの半径方向に整列している。従って、光磁気ディスクの中心を原点とする角座標で表した場合に、記録トラックが位置する原点からの距離にかかわらず、プリピット領域は光磁気ディスク上に３６０度／１２８０個＝０．２８１２５度毎に設けられている。１個のセグメント２００５は１個のプリピット領域２００６と１個のデータ記録領域（溝部２０１１又は溝間部２０１４）とを有する。
本発明の光磁気ディスクは、記録再生に用いられる光スポットの光学定数を、光波長６６０ｎｍ、集光レンズのＮＡ０．６を想定して作られている。この場合の光ビームの半値幅はλ／（２・ＮＡ）＝約０．６μｍとなる。記録時の隣接トラックからのクロスライト、デフォース及びディスクの傾き等による影響の排除に必要なマージンを考慮して、トラックピッチは０．６μｍに設定している。
光ビームの半値幅同等以下のトラックピッチを有する光磁気ディスクにおいてトラッキングサーボを実現する目的で、本発明の光磁気ディスクはプリピット領域２００６にトラッキング用のウォブルピット２００８、２００９を有し、隣接する記録トラックの間でウォブルピット２００８又は２００９のどちらかを共用している。このような構成に基づいて、トラッキング極性の異なった（ウォブルピット２００８及び２００９が記録トラックの延長線の左右に位置するものと、反対に右左に位置するものとがある。）第１の記録トラック２００３と第２の記録トラック２００４とが１周ごとに交互に形成される。
切り替わりセグメント２０１２の記録トラックの左右のプリピット領域２００６でウォブルピット２００８と２００９との前後関係が反転する。これによって第２の記録トラック２００４から第１の記録トラック２００３に切り替わる。これが交互に繰り返されて第１の記録トラック２００３と第２の記録トラック２００４が連続的に配置される。
実施例５の光磁気ディスクは、実施例１の光磁気ディスクと較べて、溝部のみならずランド部にも記録トラックを形成したランド／グルーブ方式の光磁気ディスクであることのみを異にする。実施例５の光磁気ディスクは、高い記録密度の光磁気ディスクを実現出来る。実施例５の光磁気ディスク及びそのディスク装置は、実施例１の光磁気ディスク及びディスク装置と同様にトラッキング制御、アドレス情報の生成、データの記録又は再生等を実行することが出来る。
本発明の光ディスクは、セグメントが放射線状に配置されており物理的なゾーン構造は持たない。本実施例では、ディスクを仮想的に９ゾーンに分割して、外周ほど分周器の分周比を大きくして（外周ほど１セグメントに記録されるデータ量を増やす。外周ほど１個のセグメントの記録トラックが長い故である。）、単位記録トラック長当たりの記録密度を内周から外周までほぼ一定としている。これによって、内周から外周まで実用上の上限の高密度でデータを記録出来る。それ故、外周のゾーンほど１個のセクタ（１ＥＣＣブロックのデータを記録するのに必要な記録領域。実施例５においては、１セクタ＝３０６，５００ビットである。）に含まれるセグメント数が少なくなる。実施例５の光磁気ディスクは、例えば表１〜表５の任意のセクタ割り付けにより、データの記録又は再生等を実行する。
このように、光ディスクに物理的なゾーン構造を持たなくても、仮想的なゾーン構造を持つことによって光ディスクの記録密度を従来のＺＣＡＶやＺＣＬＶの様に向上が可能となる。また、物理的にゾーン構造を持たない（変更出来ない様なゾーン構造ではない）故にアクセスが容易で、将来の高密度化に対して柔軟性のある光ディスクを提供できる。さらに超解像再生方式を用いるとアドレスの冗長度が大きくなる（記録媒体の表面積に対してアドレスの領域が占める面積の割合が大きくなる。）従来の光ディスクに比べて、実施例１と同様にアドレスの数がセクタの数と同一でないためにアドレス部の占める冗長度を下げることができる。
表１等のセクタ割り当ての情報（管理データ）は、実施例５の光ディスクの最内周の所定の記録領域に記録されている。各セクタの位置を特定するために所定の記録領域に記憶している管理データの種類は任意であるが、演算の容易性も考慮して各ゾーンの始点のセクタ番号等を記憶することが好ましい。又、当該管理データを書きかえることにより、光磁気ディスクのセクタの割り付けを変更することが出来る。
超解像再生方式の１つであるＤＷＤＤ方式を用いた実施例５の光磁気ディスクは、λ／（２・ＮＡ）の値を変えることなく、記録媒体の性能向上と本発明の適用とによって既存のフォーマットの記録媒体の記録密度の向上を実現出来る故に、本発明の適用に適している。しかし、従来の記録媒体（例えばλ／（２・ＮＡ）のマーク長（記録媒体上の１個のデータの長さ）の記録限界を有する光ディスク等）に本発明を適用することにより、シーク時間の短縮化と高記録密度化の実現等の作用が得られる。
従って、本発明の適用の対象は、超解像再生方式を用いた光ディスクに限定されない。
図２２に示す実施例６の光磁気ディスクは、実施例５の光ディスクと同様にランド部及びグルーブ部にそれぞれ記録トラックが形成されているランド／グルーブ方式の光磁気ディスクである。
実施例５の光ディスクはランド部に設けられた記録トラックとクルーブ部に設けられた記録トラック領域とが交互に入れ替わる構造を有していた。これに対して実施例６の光ディスクにおいては、グルーブ部に設けられた第１の記録トラック領域２２０３とランド部に設けられた第２の記録トラック２２０４とは別個の記録トラックであり、両者は交わることなく内周から外周まで平行して配置されている。
又、実施例５の光ディスクにおいては、中心から同一の半径の位置にあるグルーブ部の記録トラックとランド部の記録トラックとは同一のゾーンに属し、同一のゾーン内のランド部に設けられた記録トラックの記録密度とクルーブ部に設けられた記録トラック領域の記録密度とは等しかった（１個のセグメントに記録されるデータのビット数は等しかった。）。これに対して実施例６の光ディスクにおいては、中心から同一の半径の位置にあるグルーブ部の記録トラックとランド部の記録トラックとは別個のゾーンに属し（グルーブ部に設けられた第１の記録トラック２２０３のみを有するゾーンと、ランド部に設けられた第２の記録トラック２２０４のみを有するゾーンとがある。）、中心から同一の半径の位置にあるグルーブ部の記録トラックの記録密度とランド部の記録トラックの記録密度とは異なる（１個のセグメントに記録されるデータのビット数が異なる。）。
図２２（ａ）は本発明の実施例６の光磁気ディスクの概略的な全体構成である。図２２（ａ）において、２２０１は光ディスク基板、２２０２は記録膜（図７の再生層１３、中間層１４及び記録層１５）、２２０３はグルーブ部に設けられた第１の記録トラック、２２０４は第１の記録トラックに隣接するランド部に設けられた第２の記録トラック、２２０５は第１の記録トラック２２０３及び第２の記録トラック２２０４を１２８０個に分割したセグメント、２２０６はトラッキング用のサーボピットとディスクの位置情報を表すアドレスピットを含んだプリピット領域（プリフォーマット領域）である。上述の様に第１の記録トラック２２０３及び第２の記録トラック２２０４は、平行して配置された別個の螺旋状の領域である。
図２２（ａ）において、光磁気ディスクは直径約５０ｍｍの円盤であるが、第１の記録トラック２２０３及び第２の記録トラック２２０４のトラックピッチは約０．６μｍである。光磁気ディスクのフォーマット構成の説明を目的とする図２２（ａ）においては、光磁気ディスク全体の大きさに較べて、相互に隣接する第１の記録トラック２２０３及び第２の記録トラック２２０４を著しく拡大して表示している。
図２２（ｂ）は１個のセグメント２２０５の概略的な拡大図を示す。
図２２（ｂ）において、２２０５はセグメント（１個の記録トラックと１個のプリピット領域により構成されている。）、２２０６はプリピット領域（プリフォーマット領域）である。２２０７の長さを有する溝部２２１１と、同じ２２０７の長さを有する溝間部２２１４とには、それぞれデータの記録を行う第１の記録トラック（データ記録領域）２２０３と第２の記録トラックとが設けられている。
プリピット領域２２０６は、トラッキング信号を検出するためのウォブルピット２２０８、２２０９、光磁気ディスク上の位置情報を表すアドレス情報を１ビットずつセグメントの最初に分散的に配置したアドレスピット２２１０を有する。
実施例６の光磁気ディスクにおいては、隣接する溝部２２１１と溝間部２２１４とは相互に磁気的に遮断されている。これにより、実施例６の光磁気ディスクは、ＤＷＤＤ方式の再生に適している。
本発明の光磁気記録媒体は、トラックピッチが１μｍ以下（実施例６においては０．６μｍである。）のＤＷＤＤ方式による信号の記録再生を行う光磁気記録媒体であって、サンプルサーボ方式によるトラッキングサーボ用のウォブルピット２２０８及び２２０９を隣接のトラックで共用して有している光磁気記録媒体である。
実施例６の光磁気ディスクの作成方法ならびに動作原理について説明する。ポリカーボネートからなる光ディスク基板２２０１には、インジェクション時にスタンパーから転写することによってプリフォーマット領域２２０６のウォブルピット２２０８、２２０９及びアドレスピット２２１０が形成される。このインジェクション法によって成形された光ディスク基板２２０１上に磁壁移動を用いた超解像方式であるＤＷＤＤ方式の記録膜２２０２をスパッタリング法により形成することによって作成されたものである。
図２２（ａ）に簡略化されて表示されているＤＷＤＤ方式の記録再生膜２２０２は、実施例１の光磁気ディスクの記録膜と同一の構成を有する。）。
このようにして作成された本発明の光磁気ディスクは、螺旋状に形成された記録トラック２２０３、２２０４等を有し、さらに各記録トラック２２０３、２２０４等は放射線状に（光磁気ディスクの半径方向に）設けられたプリピット領域２２０６により、それぞれ１２８０個のセグメント２２０５に分割されている。各セグメントのプリピット領域２２０６は、それぞれ光磁気ディスクの半径方向に整列している。従って、光磁気ディスクの中心を原点とする角座標で表した場合に、記録トラックが位置する原点からの距離にかかわらず、プリピット領域は光磁気ディスク上に３６０度／１２８０個＝０．２８１２５度毎に設けられている。１個のセグメント２２０５は１個のプリピット領域２２０６と１個のデータ記録領域（溝部２２１１又は溝間部２２１４）とを有する。
本発明の光磁気ディスクは、記録再生に用いられる光スポットの光学定数を、光波長６６０ｎｍ、集光レンズのＮＡ０．６を想定して作られている。この場合の光ビームの半値幅はλ／（２・ＮＡ）＝約０．６μｍとなる。記録時の隣接トラックからのクロスライト、デフォース及びディスクの傾き等による影響の排除に必要なマージンを考慮して、トラックピッチは０．６μｍに設定している。
光ビームの半値幅同等以下のトラックピッチを有する光磁気ディスクにおいてトラッキングサーボを実現する目的で、本発明の光磁気ディスクはプリピット領域２２０６にトラッキング用のウォブルピット２２０８、２２０９を有し、隣接する記録トラックの間でウォブルピット２２０８又は２２０９のどちらかを共用している。
本発明の光ディスクは、セグメントが放射線状に配置されており物理的なゾーン構造は持たない。本実施例では、図２に示すようにディスクを半径方向の距離に応じて仮想的に９ゾーンに分割し、更に各ゾーンを第１の記録トラック２２０３（溝部２２１１に設けられている。）で構成されるゾーン（以下「第１の記録トラックゾーン」と言う。）と第２の記録トラック２２０４（溝間部２２１４に設けられている。）で構成されるゾーン（以下「第２の記録トラックゾーン」と言う。）とに分割している（全部で９×２＝１８ゾーン）。
ディスク上で同一の半径方向の距離にある２個のゾーン（第１の記録トラックゾーン及び第２の記録トラックゾーン）の分周比は異なる。第２の記録トラックゾーンにおいては、第１の記録トラックゾーンよりも分周器の分周比を約２０％大きくして１セグメントに記録されるデータ量を増やしている。溝間部（ランド部）２２１４では溝部（グルーブ部）２２１１よりも記録したマークの安定性が良く、短い記録マークまで欠落なく記録することができ、記録密度を上げることが出来るからである。
外周のゾーンほど分周器の分周比を大きくして（外周のゾーンほど１セグメントに記録されるデータ量を増やす。外周のゾーンほど１個のセグメントの記録トラックが長い故である。）、第１の記録トラックゾーン及び第２の記録トラックゾーンそれぞれにおいて、単位記録トラック長当たりの記録密度を内周から外周までほぼ一定としている。
実施例６の光磁気ディスクは、表６のセクタ割り付けによりデータの記録又は再生等を実行する（表６は例示である。）。表６において、奇数ゾーンは第１の記録トラックゾーンであり（表１と同じビット数を記録する。）、偶数ゾーンは第２の記録トラックゾーンである（表２と同じビット数を記録する。）
Figure 0004090879
これによって、内周から外周まで実用上の上限の高密度でデータを記録出来る。それ故、外周のゾーンほど１個のセクタ（１ＥＣＣブロックのデータを記録するのに必要な記録領域。実施例６においては、１セクタ＝３０６，５００ビットである。）に含まれるセグメント数が少なくなる。
従来のランド／グルーブ方式の光磁気ディスクは、溝部のみに記録トラックを設けた光磁気ディスク等に比べて高い記録密度を実現出来るが、溝部及び溝間部の各セグメントの記録密度をＳ／Ｎの低い溝部の上限記録密度に設定せざるを得なかった。
本実施例の光磁気ディスクは、光磁気ディスクの物理的構造（例えばセグメントの長さ等）に拘束されないセクタ構造を設定出来る故に、ランド部の記録トラック（第２の記録トラック２２０４）とグルーブ部の記録トラック（第１の記録トラック２２０３）とで記録密度を異にすることが出来る。従って、実施例６の光磁気ディスクは、溝部２２１１のセグメントにおいては溝部の上限の記録密度で、溝間部２２１４のセグメントにおいては溝間部の上限の記録密度でデータを記録することが出来る。
実施例６の光磁気ディスク及びそのディスク装置は、実施例１の光磁気ディスク及びディスク装置と同様にトラッキング制御、アドレス情報の生成、データの記録又は再生等を実行することが出来る。
このように、光ディスクに物理的なゾーン構造を持たなくても、仮想的なゾーン構造を持つことによって光ディスクの記録密度を従来のＺＣＡＶやＺＣＬＶの様に向上が可能となる。また、物理的にゾーン構造を持たない（変更出来ない様なゾーン構造ではない）故にアクセスが容易で、将来の高密度化に対して柔軟性のある光ディスクを提供できる。さらに超解像再生方式を用いるとアドレスの冗長度が大きくなる（記録媒体の表面積に対してアドレスの領域が占める面積の割合が大きくなる。）従来の光ディスクに比べて、実施例１と同様にアドレスの数がセクタの数と同一でないためにアドレス部の占める冗長度を下げることができる。
表６のセクタ割り当ての情報（管理データ）は、実施例６の光ディスクの最内周の所定の記録領域に記録されている。各セクタの位置を特定するために所定の記録領域に記憶している管理データの種類は任意であるが、演算の容易性も考慮して各ゾーンの始点のセクタ番号等を記憶することが好ましい。又、当該管理データを書きかえることにより、光磁気ディスクのセクタの割り付けを変更することが出来る。
ＤＷＤＤ方式を用いた実施例６の光磁気ディスクは、λ／（２・ＮＡ）の値を変えることなく、記録媒体の性能向上と本発明の適用とによって既存のフォーマットの記録媒体の記録密度の向上を実現出来る故に、本発明の適用に適している。しかし、従来の記録媒体（例えばλ／（２・ＮＡ）のマーク長（記録媒体上の１個のデータの長さ）の記録限界を有する光ディスク等）に本発明を適用することにより、シーク時間の短縮化と高記録密度化の実現等の作用が得られる。従来の記録媒体において、例えば溝部に設けた第１の記録トラックと溝間部に設けた第２の記録トラックとを別個の記録トラックとし、それぞれ別個のゾーンを形成する様にして、溝部のセグメントにおいては溝部の上限の記録密度で且つ溝間部２２１４のセグメントにおいては溝間部の上限の記録密度でデータを記録することが出来る。
従って、本発明の適用の対象は、超解像再生方式を用いた光ディスクに限定されない。
図２１は本発明の実施例７の光ディスクを示す。実施例７の光ディスクは、実施例１の光ディスクと較べて、プリピット領域の形状を異にする。実施例１の光ディスクにおいては、プリピット領域が光ディスクの中心から外周に向かって放射状に広がる形状を有している。それ故に、プリピット領域の長さ（「長さ」とは、記録トラックの長手方向に沿って測定した長さを意味する。）は内周においては可能な限り短いが、外周においては必要以上の長さを有する。
一方、実施例７の光ディスクにおいては、プリピット領域が光ディスクの中心から外周に向かってほぼ長方形の形状で延びている。プリピット領域の長さは内周においても外周においても、同じ長さである。好ましくは、プリピット領域の始端又は終端のいずれかが光ディスクの半径方向に整列している。当該プリピット領域の形状の差異と、当該差異に基づくセクタの割付の相違を除いて、実施例７の光ディスクは実施例１の光ディスクと同じである。従って、実施例７については、実施例１との相違点を中心に説明する。
図２１（ａ）は本発明の実施例７の光磁気ディスクの概略的な全体構成である。図２１（ａ）において、２１０１は光ディスク基板、２１０２は記録膜（図７の再生層１３、中間層１４及び記録層１５）、２１０３は第１の記録トラック、２１０４は第１の記録トラックに隣接する第２の記録トラック、２１０５は第１の記録トラック２１０３及び第２の記録トラック２１０４を１２８０個に分割したセグメント、２１０６及び２１１３はトラッキング用のサーボピットとディスクの位置情報を表すアドレスピットを含んだプリピット領域（プリフォーマット領域）である。図示するように、第１の記録トラック２１０３及び第２の記録トラック２１０４は、それぞれ２１１３のプリピット領域を起点及び終点にする螺旋状の領域であって、光磁気ディスクの内周から外周に向かって螺旋状の記録トラックを辿った場合に、第２の記録トラック２１０４がプリピット領域２１１３で終了し、第２の記録トラック２１０４が終了した所（プリピット領域２１１３）から、第１の記録トラック２１０３が始まる。
図２１（ａ）において、光磁気ディスクは直径約５０ｍｍの円盤であるが、第１の記録トラック２１０３及び第２の記録トラック２１０４のトラックピッチは約０．６μｍである。光磁気ディスクのフォーマット構成の説明を目的とする図２１（ａ）においては、光磁気ディスク全体の大きさに較べて、相互に隣接する第１の記録トラック２１０３及び第２の記録トラック２１０４を著しく拡大して表示している。
図２１（ｂ）にプリピット領域２１０６等の拡大図を示す（光磁気ディスクの平面図の拡大図）。図２１（ｂ）において、２１０５はセグメント（１個の記録トラックと１個のプリピット領域により構成されている。）、２１０６はプリピット領域（プリフォーマット領域）である。２１０７の長さを有する溝部２１１１には、データの記録を行う記録トラック（データ記録領域）が設けられている。プリピット領域２１０６は、トラッキング信号を検出するためのウォブルピット２１０８、２１０９、光磁気ディスク上の位置情報を表すアドレス情報を１ビットずつセグメントの最初に分散的に配置したアドレスピット２１１０を有する。
実施例７の光磁気ディスクにおいては、上記のように溝部に記録トラックが設けられており、相互に隣接する２個の溝部２１１１は相互に磁気的に遮断されている。これにより、実施例７の光磁気ディスクは、ＤＷＤＤ方式の再生に適している。
本発明の光磁気記録媒体は、トラックピッチが１μｍ以下（実施例７においては０．６μｍである。）のＤＷＤＤ方式による信号の記録再生を行う光磁気記録媒体であって、サンプルサーボ方式によるトラッキングサーボ用のウォブルピット２１０８及び２１０９を隣接のトラックで共用して有している光磁気記録媒体である。実施例７の光磁気ディスクの作成方法ならびに動作原理については、実施例１と同じであり、説明を省略する。
このようにして作成された本発明の光磁気ディスクは、螺旋状に形成された記録トラック２１０３、２１０４等を有し、さらに各記録トラック２１０３、２１０４等は放射線状に（光磁気ディスクの半径方向に）設けられたプリピット領域２１０６により、それぞれ１２８０個のセグメント２１０５に分割されている。各セグメントのプリピット領域２１０６は、それぞれ光磁気ディスクの半径方向にほぼ長方形の形状で配置されている。従って、光磁気ディスクの中心を原点とする角座標で表した場合に、記録トラックが位置する原点からの距離にかかわらず、プリピット領域の長さは一定である。１個のセグメント２１０５は１個のプリピット領域２１０６と１個のデータ記録領域（溝間部２１１４）とを有する。
実施例１の光ディスクは表１のセクタ配置を有していた。実施例１の光ディスクは放射状に広がるプリピット領域を有する故に、外周に近づくほどプリピット領域の長さが長い。このため、表１の記録可能な先頭のビット番号が外周に近づくほど大きな番号になっている。具体的には、第１ゾーンでは全部で３２５ビットのうち記録可能なビット番号が２７から３１８であり、２６＋７＝３３ビット分の領域がプリピット領域に割り振られているが、第９ゾーンでは全部で５３７ビットのうち記録可能なビット番号が４２から５３０であり、４１＋７＝４８ビット分の領域がプリピット領域に割り振られている。実施例１の光ディスクにおいては、プリピット領域が光ディスクの中心から放射状に配置されており、外周になるほどプリピット領域の長さが長くなっている故、冗長度が悪化する。
これに対して、実施例７の光ディスクにおいては、内周から外周に至るまで同一の長さのプリピット領域が半径方向に整列して配置されている故、表７のように記録可能な先頭のビット番号が内周から外周まで変化しない。表７は、実施例７の光ディスクにおけるセクタの割り付け表である。表７を実施例１の光ディスクにおける表１のセクタ割り付け表と比較する。プリピット領域の形状を放射状からほぼ長方形（内周から外周までプリピット領域の長さが同じ）に変更したこと基づいて記録可能なビット番号の範囲が変化したことを除いて、表７は、各ゾーンに割り当てたトラック数、セグメント当たりのビット数（分周比）、１セクタのデータ量等の条件を表１と同じにしている。
Figure 0004090879
表１においては１枚の光ディスクに全部で２９３３９セクタ分のデータを記録することが出来たが、表７においては１枚の光ディスクに全部で２９８７５セクタ分のデータを記録することが出来る。即ち、プリピット領域の形状をほぼ長方形にした実施例７の光ディスクは、従来の放射状のプリピット領域を有する光ディスクに較べて、２９８７５／２９３３９＝１０１．８％のデータを記録することが出来る。このように、実施例７の光ディスクは、実施例１の光ディスクより１．８％大きな記録容量を有する。
本発明は、種々の情報を記録する記録媒体、その制御装置（記録装置又は再生装置）、その制御方法（記録方法又は再生方法）として有用である。
（ａ）は実施例１の光ディスクの概略的な全体構成、（ｂ）及び（ｃ）はそのセグメントの概略的な拡大図 実施例１の光ディスクの模式的なゾーンの配置を示す図 実施例１の光ディスクのアドレスフォーマットを示す図 実施例１の光ディスクの記録装置又は再生装置のアドレス復調器のブロック図 実施例１の光ディスクの記録装置又は再生装置のアドレス復調器のタイミングを示す図 実施例１の光ディスクのセクタのデータ構造及びセグメントへの記録方法を示す図 実施例１の光ディスクの構造を示す断面図 実施例１の光ディスクの構造を示す斜視図 （ａ）は光ディスクの記録膜の断面を示す図、（ｂ）は、（ａ）の断面図に対応した位置ｘと記録膜の温度Ｔとの関係を表す図、（ｃ）は磁気エネルギー分布を示す図、(ｄ)は位置ｘでの磁壁を駆動させる力Ｆを示す図 実施例１の光磁気ディスクの相対移動に伴う記録膜の磁区の変化の様子を示す図 実施例１の光ディスクの記録装置のブロック図 実施例１の光ディスクの再生装置のブロック図 実施例１の光ディスクの記録方法を示すフローチャート 実施例１の光ディスクの記録方法又は再生方法を示すフローチャート 実施例２の光ディスクのセクタのデータ・フォーマットを示す図 実施例２の光ディスクの記録装置又は再生装置の書き込み／読み出し制御部のブロック図 実施例２の光ディスクの記録装置又は再生装置におけるソフトウエアによる書き込み／読み出し制御のフローチャートを示す図 （ａ）は実施例３の光ディスクの概略的な全体構成を示す図、（ｂ）はそのセグメントの概略的な拡大図、（ｃ）は切り換わり点でのセグメントの概略的な拡大図 （ａ）は実施例４の光ディスクの概略的な全体構成を示す図、（ｂ）はそのセグメントの概略的な拡大図 （ａ）は実施例５の光ディスクの概略的な全体構成を示す図、（ｂ）はそのセグメントの概略的な拡大図 （ａ）は実施例７の光ディスクの概略的な全体構成を示す図、（ｂ）はそのセグメントの概略的な拡大図 （ａ）は実施例６の光ディスクの概略的な全体構成を示す図、（ｂ）はそのセグメントの概略的な拡大図 （ａ）は従来例１の光ディスクの概略的な全体構成を示す図、（ｂ）はそのセクタの拡大図、（ｃ）はそのアドレスの概略的な構造を示す図 （ａ）は従来例２の光ディスクの概略的な全体構成を示す図、（ｂ）はそのセクタの拡大図、（ｃ）はそのセグメント２４１６の拡大図、（ｄ）はそのアドレス２４０７の概略的な構造を示す図 （ａ）は従来例の記録媒体におけるアドレスとセクタとの関係を示す図、（ｂ）は本発明の記録媒体におけるアドレスとセクタとの関係を示す図
符号の説明
２ａ、２ｂ 溝部（グルーブ）
３ａ、３ｂ 溝間部（ランド）
５ レーザ光スポット（光ビームスポット）
１２、１６ 誘電体層
１３ 再生層
１４ 中間層
１５ 記録層
１７ オーバーコート層
１１、１０１、１８０１、１９０１、２００１、２１０１、２２０１、２３０１、２４０１ 光ディスク基板
１０２、１８０２、１９０２、２００２、２１０２、２２０２、２３０２、２４０２ 記録膜
１０３、１８０３、１９０３、２００３、２１０３、２２０３、２３０３、２４０３ 第１記録トラック
１０４、１８０４、１９０４、２００４、２１０４、２２０４、２３０４、２４０４ 第２記録トラック
２０１、２３０５、２４０５ ゾーン
２３０６、２４０６ セクタ
２３０７、２４０７ アドレス
１０５、１１２、１８０５、１８１２、１９０５、１９１２、２００５、２０１２、２１０５、２１０５、２１１２、２２０５、２４１６ セグメント
１０６、１１３、１８０６、１８１３、１９０６、１９１３、２００６、２０１３、２１０６、２１１３、２２０６、２４１９ プリピット領域
１８１６ スタートピット
１０８、１０９、１８０８、１８０９、１９０８、１９０９、２００８、２００９、２１０８、２１０９、２２０８、２２０９、２４１８ ウォブルピット
１１０、１８１０、１９１０、２０１０、２１１０、２２１０ アドレスピット
１１１、１９１１、２０１１、２１１１、２２１１ 溝部
１１４、１９１４、２０１４、２１１４、２２１４ 溝間部
１８１５ 記録トラック
３０１ セグメント管理番号
３０２ セグメント管理番号のエラー検出コード
３０３、３０５ トラック番号情報（記録トラックのトラック番号）
３０４、３０６ トラック番号情報のエラー訂正情報
４０１ プリピット領域始端検出器
４０２ エッジウインドウ生成器
４０３、１１１７ 電圧制御型発振器（ＶＣＯ）
４０４、１１１８ 分周器
４０５、１１１９ 位相比較器
４０６ マイクロコンピュータ
４０７ アドレスピットタイミング信号生成器
４０８ 判定器
４０９、４１１ シフトレジスタ
４１０ ＣＲＣエラー検出器
４１２ 演算器
４１３ 比較器
４１４ セグメントカウンタ
４１５ ＢＣＨエラー検出・訂正器
４１６、１６１３ ゲート
１１０１ 光磁気ディスク
１１０２ 光ピックアップ
１１０３ スプリッタ
１１０４、１１０５ 光検出器
１１０６ 加算器
１１０７ ２値化器
１１０８ データウインドウ生成器
１１０９ アドレス情報生成器
１１１０ 符号器
１１１１ 書き込み／読み出し制御部
１１１３ ＲＡＭ
１１１５ ＤＣフリー化ＮＲＺＩ変換器
１１１６ 磁界駆動回路
１２０１、１２０３ 減算器
１２０２ ＡＤＣ
１２０４ 遅延部
１２０５ ＮＲＺＩビタビ復号器
１２０６ 復号器
１２０７ １−Ｄ演算器
２３０８、２４０８ データ記録領域
２３０９ 極性反転マーク
２３１０ セクタマーク
２３１１ ＶＦＯマーク
２３１２ アドレスマーク
２３１３ セクタ番号
２３１４ トラック番号
２３１５ エラー検出コード
１６０２、１６０５、１６０８ 比較器
１６１１ ＡＮＤゲート
１６１４ カウンタ
１６１５ 書き込み又は読み出しアドレスポインタ
１６１６ セット・リセット型フリップフロップ

Claims (28)

  1. 複数のゾーンと１以上のトラックとを有し、前記トラックが放射状に一定の角度で複数のセグメントに分割されており、各セグメントはプリピット領域とデータ記録領域とを有し、
    記録媒体上の位置を表すアドレスが連続する複数の前記セグメントの前記プリピット領域に分散配置されており、
    データ書換単位又はデータ読出単位であるセクタのデータが、連続する複数の前記セグメントの前記データ記録領域に分散して記録されており、１つの前記ゾーン内では前記セクタは必ず同一数の連続するセグメントで構成されており、
    データが記録されている連続するセグメントの数のうち少なくとも一つは、アドレスが記録されている連続するセグメントの数のｋ倍（ｋは１以上の任意の整数）と異なることを特徴とする円盤状記録媒体。
  2. 第１のセクタと第２のセクタとを含む複数のセクタを有し、前記第１のセクタに含まれるセグメントの数が前記第２のセクタに含まれるセグメントの数よりも少なく、且つ前記第１のセクタのセグメントに記録される情報量が前記第２のセクタのセグメントに記録される情報量よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
  3. 円盤状の形状を有し、複数のセクタを有し、外周部の１個のセクタに含まれるセグメントの数が内周部の１個のセクタに含まれるセグメントの数よりも少なく、且つ外周部の１個のセグメントに記録される情報量が内周部の１個のセグメントに記録されている情報量よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
  4. 第１のゾーンと第２のゾーンとを含む複数のゾーンを有し、前記第１のゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数が前記第２のゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数よりも少なく、且つ第１のゾーンのセクタのセグメントに記録される情報量が前記第２のゾーンのセクタのセグメントに記録される情報量よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
  5. 複数のゾーンを有し、１個のセグメントに記録される情報量が少なくとも２個のゾーン間で相互に異なることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
  6. 複数のゾーンを有し、各ゾーンの１個のセクタに含まれるセグメント数が少なくとも２個のゾーン間で相互に異なることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
  7. 記録媒体上でのセクタの位置を特定する情報を有することを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
  8. 前記情報が、それに基づいて演算式によりセクタの位置を導出可能な情報であることを特徴とする請求項７に記載の記録媒体。
  9. 前記情報がアドレスとセグメントの数とによってセクタの始点を特定する情報であることを特徴とする請求項７に記載の記録媒体。
  10. アドレスとセクタとの関係を含むセクタ情報を有し、前記セクタ情報が各ゾーンの始点のセクタ番号若しくはセグメント番号、又は各ゾーンのセクタ当たりのセグメント数の中の少なくとも１個のデータと、そのデータを用いてセクタの開始位置を導出する演算式と、を有することを特徴とする請求項７に記載の媒体。
  11. セグメント当たりのデータビット数又は発振器の分周比の情報を更に有することを特徴とする請求項７に記載の記録媒体。
  12. １個のセクタが、予備のセグメントを有することを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
  13. １個のセクタに割り当てられたセグメントの全体が、当該セクタの情報量よりも大きな情報記録容量を有することを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
  14. 欠陥セグメントを含むセクタに含まれるセグメントの数が、欠陥セグメントを含まないセクタに含まれるセグメントの数よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
  15. 欠陥セグメントの位置情報を有することを特徴とする請求項１３から請求項１４のいずれかの請求項に記載の記録媒体。
  16. 複数のゾーンと１以上のトラックとを有し、前記トラックが放射状に一定の角度で複数のセグメントに分割されており、各セグメントはプリピット領域とデータ記録領域とを有し、
    記録媒体上の位置を表すアドレスが連続する複数の前記セグメントの前記プリピット領域に分散配置されている円盤状記録媒体の制御装置であって、
    ヘッド部をセクタの開始位置である前記セグメントに移動させる制御部を有し、
    １つの前記ゾーン内ではセクタは必ず同一数の連続するセグメントで構成されており、
    前記開始位置から、セクタのデータを連続する複数の前記セグメントの前記データ記録領域に分散して記録し、又は連続する複数の前記セグメントの前記データ記録領域に分散して記録されているデータを１個のセクタとして読み出し、
    データが記録されている連続するセグメントの数のうち少なくとも一つは、アドレスが記録されている連続するセグメントの数のｋ倍（ｋは１以上の任意の整数）と異なることを特徴とする記録媒体の制御装置。
  17. 前記記録媒体は螺旋状もしくは同心円上に配置されたトラックを有し、
    前記制御部は、前記記録媒体上の前記アドレスを起点に円周方向に前記セグメントの数又は前記セグメントに同期したカウンタの出力信号の数をカウントして、ヘッド部をセクタの開始位置に移動させることを特徴とする請求項１６の記録媒体の制御装置。
  18. 記録媒体上の位置を示すアドレスと、前記アドレスとデータ書換単位又はデータ読出単位としてのセクタとの関係を示すセクタ情報と、を前記記録媒体から読み出す信号再生部を更に有し、
    前記セクタ情報が、各ゾーンの始点のセクタ番号若しくはセグメント番号、又は各ゾーンのセクタ当たりのセグメント数の中の少なくとも１個のデータ、を有し、
    前記制御部は、そのデータを用いてセクタの開始位置を導出する演算器を有し、ヘッド部をセクタの開始位置である前記セグメントに移動させる、
    ことを特徴とする請求項１６の記録媒体の制御装置。
  19. 発振器と、記録媒体から読み出されたセグメント当たりのデータビット数もしくは発振器の分周比の情報に基づいて導出された分周比で、前記発振器の出力信号を分周する分周器を有し、前記分周器の出力信号を前記セグメントに同期させる位相ロック部と、前記発振器の出力信号に基づくクロック信号で、前記記録媒体にデータを記録し、又は記録媒体からデータを再生する信号処理部と、
    を有することを特徴とする請求項１６に記載の記録媒体の制御装置。
  20. 記録媒体の記録装置であって、
    記録媒体から再生した情報に基づいて、欠陥セグメントを特定する欠陥位置特定部と、
    前記欠陥位置特定部により１個のセクタが欠陥セグメントを有すると判断すれば、前記欠陥セグメントを含むセクタに、欠陥セグメントの数と同数以上のセグメントを追加して割り当てるセクタ割り当て部と、
    を有することを特徴とする請求項１６に記載の記録媒体の制御装置。
  21. 記録媒体の記録装置であって、
    欠陥セグメントを検出する検出部と、
    前記検出部が欠陥セグメントを検出すれば、記録媒体上のセクタの再配置を行う再配置部と、
    を有することを特徴とする請求項１６に記載の記録媒体の制御装置。
  22. 複数のゾーンと１以上のトラックとを有し、前記トラックが放射状に一定の角度で複数のセグメントに分割されており、各セグメントはプリピット領域とデータ記録領域とを有し、
    記録媒体上の位置を表すアドレスが連続する複数の前記セグメントの前記プリピット領域に分散配置されている円盤状記録媒体の制御方法であって、
    ヘッド部をセクタの開始位置である前記セグメントに移動させる制御ステップを有し、
    １つの前記ゾーン内ではセクタは必ず同一数の連続するセグメントで構成されており、
    前記開始位置から、セクタのデータを連続する複数の前記セグメントの前記データ記録領域に分散して記録し、又は連続する複数の前記セグメントの前記データ記録領域に分散して記録されているデータを１個のセクタとして読み出し、
    データが記録されている連続するセグメントの数のうち少なくとも一つは、アドレスが記録されている連続するセグメントの数のｋ倍（ｋは１以上の任意の整数）と異なることを特徴とする記録媒体の制御方法。
  23. 前記記録媒体は螺旋状もしくは同心円上に配置されたトラックを有し、
    前記制御ステップにおいて、前記記録媒体上の前記アドレスを起点に円周方向に前記セグメントの数又は前記セグメントに同期したカウンタの出力信号の数をカウントして、ヘッド部をセクタの開始位置に移動させることを特徴とする請求項２２の記録媒体の制御方法。
  24. 記録媒体上の位置を示すアドレスと、前記アドレスとデータ書換単位又はデータ読出単位としてのセクタとの関係を示すセクタ情報と、を前記記録媒体から読み出す信号再生ステップを更に有し、
    前記セクタ情報が、各ゾーンの始点のセクタ番号若しくはセグメント番号、又は各ゾーンのセクタ当たりのセグメント数の中の少なくとも１個のデータを有し、
    前記制御ステップにおいて、前記セクタ情報と演算式とを用いてセクタの開始位置を導出し、ヘッド部をセクタの開始位置である前記セグメントに移動させる、
    ことを特徴とする請求項２２の記録媒体の制御方法。
  25. 記録媒体からセグメント当たりのデータビット数若しくは発振器の分周比の情報を読み出す第３の信号再生ステップと、
    前記第３の信号再生ステップで読み出した情報に基づいて導出された分周比で、発振器の出力信号を分周し、分周した信号を前記セグメントに同期させる位相ロックステップと、
    前記発振器の出力信号に基づくクロック信号で、前記記録媒体にデータを記録し、又は記録媒体からデータを再生する信号処理ステップと、
    を有することを特徴とする請求項２２に記載の記録媒体の制御方法。
  26. 記録媒体の記録方法であって、記録媒体から再生した情報に基づいて、欠陥セグメントを特定する欠陥セグメント特定ステップと、
    前記欠陥セグメント特定ステップにおいて１個のセクタが欠陥セグメントを有すると判断すれば、前記欠陥セグメントを含むセクタに欠陥セグメントの数と同数以上のセグメントを追加して割り当てるセクタ割り当てステップと、
    を有することを特徴とする請求項２５に記載の記録媒体の制御方法。
  27. 記録媒体の記録方法であって、欠陥セグメントを検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにおいて欠陥セグメントが検出されれば、記録媒体上のセクタの再配置を行う再配置ステップとを有することを特徴とする請求項２２に記載の記録媒体の制御方法。
  28. 前記アドレスがディスク回転方向の位置情報を表すセグメント管理番号と、ディスク径方向の位置情報を表すトラック番号とを有し、
    前記制御部は、前記セグメント管理番号から生成される前記セグメントの位置に同期したカウンタを有し、前記カウンタの値に基づいて、前記セグメントを複数個集め１書き換え単位を形成するセクタの記録又は再生の開始位置及び終了位置を制御する、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の記録媒体の制御装置。
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