JPH0646487B2 - 情報記録再生方法、情報記録再生装置及び情報記録担体 - Google Patents

情報記録再生方法、情報記録再生装置及び情報記録担体

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JPH0646487B2
JPH0646487B2 JP1083207A JP8320789A JPH0646487B2 JP H0646487 B2 JPH0646487 B2 JP H0646487B2 JP 1083207 A JP1083207 A JP 1083207A JP 8320789 A JP8320789 A JP 8320789A JP H0646487 B2 JPH0646487 B2 JP H0646487B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半径方向の所定範囲に亘って同心円状或いは
螺旋状のトラツクを有し、該トラツクにトラツキングエ
ラーを検出するためのサーボ信号が離散的に記録された
円盤状の情報記録担体と、この担体を用いて情報の記録
及び／又は再生を行う方法及び装置に関する。
〔従来の技術〕
円盤情報担体に情報を記録及び／又は再生する装置とし
ては、光デイスク装置が一般的である。このような装置
においては、情報列の間隔が１．５μｍないし１．６μ
ｍと狭いため、光スポットを情報列にならわせるために
トラツキングサーボを行い、光学的手段により情報列か
らの偏差を検出して、集光手段であるところの対物レン
ズを変位させるのが通例である。この偏差を検出する方
法として、離散時間的手法によるものがある。これは、
特開昭５９−３７２８号公報に詳述されている如きのも
ので、第７図のように仮想トラツク１の左右の約１／４
トラツクピツチ偏倚させて前ウオブルピツト２、後ウオ
ブルピツト４を配置し、それらによる光学的変調から仮
想トラツクからの偏差を検出する。詳述するならば、光
デイスクを等角速度で回転させ、光スポツトが前記ウオ
ブルピツトを横切る際に、第８図に示すようにデイスク
の外周側に偏倚した軌跡Ａ、仮想トラツク１、デイスク
の内周側に偏倚した軌跡Ｂを各々通過した場合に検出さ
れる光学的変調は第８図ｅ，ｆ，ｇに示す如くなる。つ
まり、光スポツトが軌跡Ａを通過する時には前ウオブル
ピツト２に近く、後ウオブルピツト４に遠いため、前ウ
オブルピツト２による光学的変調が大きく、後ウオブル
ピツト４による光学的変調は小さい。光スポツトが軌跡
Ｂを通過する時には、この逆となる。また、仮想トラツ
ク１を通過する時には、前ウオブルピツト２、後ウオブ
ルピツト４による光学的変調は等しくなる。
上記方法において、クロツクピツト３は、トラツキング
エラー信号を抽出するための基準クロツクを生成するた
めに用いられる。前ウオブルピツト２、クロツクピツト
３、後ウオブルピツト４よりなるウオブルピツト列は、
光デイスク円周方向に等角度で配列されている。そのた
め、光デイスクを等角速度で回転させると、光スポツト
が周期的にウオブルピツト列を通過する。その際のクロ
ツクピツト３による変調信号のピーク時点を示す信号を
生成して、ＰＬＬ（フエーズ・ロツクド・ループ）回路
により、第８図ｈの基準クロツクを作り出す。前ウオブ
ルピツト２、後ウオブルピツト４は、光デイスクが等角
速度回転時に基準クロツク周期の整数倍の時間離れて変
調信号が出現するように配置してある。
トラツキングエラー信号は、第８図の時刻ｔ１（即ち基
準クロツク信号の立ち上がり）で前ウオブルピツト２に
よる変調信号をサンプル・ホールドし、次いで時刻ｔ２
にて後ウオブルピツト３による変調信号をサンプルホー
ルドし、それら２つのホールド信号の前者から後者を引
き算することで得られる。即ち、仮想トラツク上を通過
している時には、両ウオブルの変調信号が等しいので引
き算結果は０、軌跡Ａを通過している時には、前ウオブ
ルピツト２の変調信号が大きく、後ウオブルピツト４の
変調信号が小さいため引き算結果は正、軌跡Ｂを通過し
ている時には、前ウオブルピツト２の変調信号が小さ
く、後ウオブルピツト４の変調信号が大きいため引き算
結果は負となる。このようなトラツキングエラー信号
は、略一定の周期ごとにウオブルピツト列から生成され
るため、離散時間的な検出となる。
ウオブルピット列による変調信号は、光デイスク全面に
おいて一定周期で繰り返されるのが一般的である。この
効果は、特にシーク時に発揮される。光スポツトを光デ
イスクの半径方向に移動させ、所望のトラツクにてトラ
ツキングサーボをかけようとする際に、ウオブルピツト
列による変調信号の出現が移動前後で周期的でない場合
には、トラツキングエラー信号を抽出するための基準ク
ロツクを生成するのに再度ＰＬＬ回路の引き込み動作を
必要とし、速やかなトラツキングサーボのキヤプチヤ動
作を行うことが難しい。
このような、トラツキングエラー信号を離散時間的に検
出する方式の情報記録再生装置においては、２つのウオ
ブルピツト列の間に記録されるデジタル情報の基準クロ
ツクにはトラツキングエラー信号を抽出するための基準
クロツクを用いることが考えられる。つまり、第８図ｈ
の基準クロツク信号に同期して半導体レーザの光量を変
調させて、２つのウオブルピツト列間の情報記録膜にピ
ツト（追記型の場合）あるいは磁区（光磁気型の場合）
等の形態でマークを描き、デジタル情報を記録する。再
生においても同様に、光デイスクからの反射光を光電変
換した信号を、第８図ｈの基準クロツクに同期した時刻
にて検査し、マークの有無を判定することでデジタル情
報を再生する。
〔発明が解決しようとしている課題〕
しかし乍ら、この様に、トラツキングエラー検出のため
の基準クロツクと、記録及び／又は再生のための基準ク
ロツクとを等しくすると、等角速度で光デイスクを回転
させた場合、光デイスク表面積の利用効率が減少すると
いう問題がある。記録、再生を行うための重要な制限
は、光スポツトの大きさである。通常の光デイスク装置
で、波長が約８３０ｎｍの半導体レーザ、ＮＡが約０．
５３の対物レンズを用いた場合には、光スポツトの半値
全幅は約１．５μｍとなる。また、このような光スポツ
トを用いて記録、再生を安全に行うための最小マーク間
距離は約１．５μｍである。等角速度で回転する光デイ
スクでは、内周の線速度が遅く、外周になる程線速度が
早くなる。従って、記録領域の最内周トラツクにて最小
マーク間距離が１．５μｍとなるように光デイスク回転
数と基準クロツクとを定めると、外周での最小マーク間
距離は１．５μｍを越えるため、いたずらに光デイスク
の表面積を空費することになる。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、シーク時に速や
かなサーボ動作が可能で、且つ、１枚当りの記録容量の
大きな情報記録担体及びこの担体を用いた情報記録再生
方法及び装置を提供することにある。
本発明の上記目的は、半径方向の所定範囲に亘って同心
円状或いは螺旋状のトラツクを有し、該トラックに、該
トラックを複数のセクタに分割するための識別マーク
と、トラッキングエラーを検出するためのサーボ信号と
が離散的に記録された円盤状の情報記録担体において、
前記１セクタ当りに記録されたサーボ信号の数を、前記
範囲の外周部よりも内周部において多くすることによっ
て達成される。
また、上記担体に情報を記録及び／又は再生する際に
は、トラツキングエラーを検出するためのサーボ基準ク
ロツク信号の周波数は一定とし、情報の記録及び／又は
再生を行うためのデータ基準クロツク信号の周波数を、
前記範囲の内周部よりも外周部において高くする方法が
用いられる。
更に、上記方法を実行する情報記録再生装置には、担体
に記録されたサーボ信号からトラツキングエラーを検出
するための第１の基準クロツク信号を検出する手段と、
この第１の基準クロツウ信号から情報の記録及び／又は
再生を行うための第２の基準クロツク信号を発生する手
段と、前記第２の基準クロツク信号の周波数を、前記範
囲の内周部よりも外周部において高くする手段とが具備
される。
〔実施例〕
第２図は本発明に基づく情報記録再生装置の一実施例を
示す概略図であり、９は情報記録担体であるところの直
径８６ｍｍの光磁気デイスクである。光磁気信号の記録
及び再生は、この光磁気デイスク９の直径４８ｍｍ〜８
０ｍｍの領域にて行われる。１０は光磁気デイスクを３
６００ｒ．ｐ．ｍにて駆動するためのモータであり、そ
の回転速度制御は図示せざる回転制御器にて行われる。
１１は光ヘツドで、内部に発光源であるところの波長８
３０ｎｍの半導体レーザ、コリメータレンズ、対物レン
ズとそれをフオーカス方向及びトラツキング方向に駆動
するためのアクチユエータ、偏光ビームスプリツタ、光
電変換器であるところのピンフオトダイオードを含み、
半導体レーザから出射した光を図示せざる手段にて光磁
気デイスク９上にフオーカスサーボを行い、照射スポツ
ト径を半値全幅にて約１．５μｍに保つ。また、光デイ
スク９からの反射光は偏光ビームスプリツトを経てピン
フオトダイオードに入射することにより、光デイスク９
のエンボスピツトによる光学的変調と、磁区マークによ
るカー効果による変調とが共に同一のピンフオトダイオ
ードにより光電変換されて、信号処理器１３に出力され
る。１２は光ヘツド１１は光磁気デイスク９の半径方向
に移動させるためのリニアモータである。１４は信号処
理器１３から送出されるトラツキングエラー信号及びア
ドレス情報を基に、光ヘツド１１中のトラツキングアク
チユエータ及びリニアモータ１２をコントロールするた
めの制御器である。
次に、光磁気デイスク９のフオーマツトを説明する。半
径４０ｍｍから半径２４ｍｍの範囲が記録再生領域で、
そこには１周に１６７２個の後述するサーボバイトが螺
旋状に、半径方向間隔１．５μｍにて配設されている。
そのため、記録再生領域には１．５μｍピツチの螺旋状
の仮想トラツクが１０６６６本あることになる。また、
記録再生領域は、第３図に示す如くドーナツ状にＡ〜Ｇ
の７つのゾーンに分かれている。また、デジタル情報は
５１２バイトを単位として記録及び再生が行われ、この
５１２バイトにＥＣＣ（エラーコレクシヨンコード）及
びコントロールデータを付加して、５８４バイトが実際
の記録データとなる。更に、この記録データは４／１１
変換にてコード化された後、ＮＲＺ（ノン・リターン・
トウ・ゼロ）変調にて記録される。即ち、コード化後の
ビツトの論理１がマーク有り、論理０がマーク無しに対
応する。ここで、４／１１変換は周知の如くデータ８ビ
ツトを１１ビツトコードに変換するものであるが、本発
明とは直接関係しないので詳述はしない。
５８４バイトの実記録データは、光磁気デイスク上での
記録単位であるところのセクタごとに記録・再生が行わ
れる。第４図は、セクタの内容を示す図である。セクタ
ｎ個のブロツクより成り、ｎの値は第３図のゾーンによ
り異なる。即ち、最外のゾーンＡではｎ＝４５、ゾーン
Ｂではｎ＝４８、ゾーンＣではｎ＝５２、ゾーンＤでは
ｎ＝５７、ゾーンＥではｎ＝６２、ゾーンＦではｎ＝６
８、最内のゾーンＧではｎ＝７６である。いずれのゾー
ンの中のセクタでも、最初の１ブロツク、つまりブロツ
ク番号＃０は記録不可能領域で、エンボスピツトにより
セクタの先頭を識別するためのマーク（セクタマー
ク）、トラツクアドレス及びセクタアドレスが形成され
ている。続くブロツク番号＃１，＃２は記録可能であ
り、これらには論理セクタアドレスを記録する。これら
アドレスの記録再生ビツトレートは、後述するサーボチ
ヤンネルビツトレートに等しい。ブロツク番号＃０〜＃
（ｎ−１）の各ブロツク先頭にはサーボバイトがあり、
これは２２のサーボチヤネルビツトに分けられる。この
サーボチヤネルビツトのレートは、ゾーンの違いによら
ず同一で、６０（Ｈｚ）×１６７２（ブロツク／周）×
１００（サーボチヤネルビツト／ブロツク１１．０４
Ｍｂｐｓである。ブロツク番号＃３〜＃（ｎ−１）のブ
ロツクにはサーボバイトに続いて、前述の５８４バイト
の実記録データを記録するが、ゾーンにより１ブロツク
あたりの実記録データバイト数が異なる。即ち、ゾーン
Ａではｍ＝１４、ゾーンＢではｍ＝１３、ゾーンＣでは
ｍ＝１２、ゾーンＤではｍ＝１１、ゾーンＥではｍ＝１
０、ゾーンＦではｍ＝９、ゾーンＧではｍ＝８である。
このブロツク内のデータ領域のデータチャネルビツトレ
ートをゾーンにより異なり、それらの比はブロツク内実
記録データバイト数の比に等しい。即ち、ゾーンＡでは ゾーンＢでは ゾーンＣでは ゾーンＤでは ゾーンＥでは ゾーンＦでは ゾーンＧでは である。
サーボバイトの第３ビツト第８ビツトには、アクセス
マークとして、相対トラツクアドレスがコード化されて
エンボスピツトとして形成されている。これは１８トラ
ツク周期で繰り返すパターンで、シーク時にリニアモー
タ１２により光ヘツド１１を移動中に目標トラツクまで
の位置を検出して、シーク動作を高速化するものであ
る。第１１ビツト第１７ビツトには、第４図の最下部
に示すようにトラツキングエラー信号を検出するための
前ウオブルピツト２、後ウオブルピツト４が仮想トラツ
ク１に対して偏倚して、また、サーボ基準クロツク信号
を生成するためのクロツクピツト３が仮想トラツク１の
中央に、エンボスピツトとして形成されている。
第２図に示した信号処理器１３は、第１図に示すような
２段ＰＬＬ回路を含む。第１図において、１段目のＰＬ
Ｌ回路は、光スポットがクロツクピツトを通過する時点
で生成されるクロツクピツト信号から、サーボ基準クロ
ツクを生成するものであり、位相比較器５、ループフイ
ルタ６、ボルテージコントロールオシレータ（ＶＣＯ）
７、１１０分の１分周器８より成る。２段目のＰＬＬ回
路は、１段目のＰＬＬ回路で生成されたサーボ基準クロ
ツク信号を８分の１分周器１５で分周したものを入力と
し、データ基準クロツクを生成するものである。このＰ
ＬＬ回路は、位相比較器１６、ループフイルタ１７、Ｖ
ＣＯ１８、分周比可変の分周器１９から構成される。分
周器１９における分周比Ｎは情報を記録及び／又は再生
するゾーンにより異なり、ゾーンＡでは、Ｎ＝１４、ゾ
ーンＢではＮ＝１３、ゾーンＣではＮ＝１２、ゾーンＤ
ではＮ＝１１、ゾーンＥではＮ＝１０、ゾーンＦではＮ
＝９、ゾーンＧではＮ＝８となるように制御器１４によ
ってコントロールされる。第１図を見れば明らかなよう
に、クロツクピツト信号の周波数ｆ１とサーボ基準クロ
ツク信号の周波数ｆ２との関係は、 ｆ２＝１１０・ｆ１ であり、データ基準クロツク信号の周波数ｆ３は、 となる。ここで、光デイスク９の回転数は６０Ｈｚ、ク
ロツクスピツトはトラツク１周あたり１６７２個なの
で、ｆ１＝１００．３２ＫＨｚ、ｆ２１１．０４ＭＨ
ｚとなる。
次に、第５図を参照して動作の説明を行う。第５図は、
ゾーンＣのセクターを光スポツトが通過しつつある時の
各部波形を示したものである。ａは光ヘツドのフオトデ
イテクタにて光電変換された信号で、エンボスマークと
光磁気マークによる変調がほぼ同じ振幅にて変調波形と
して表われる。ｂはクロツクピツト信号で、各々のサー
ボバイトのクロツクピツトのピーク時点に発生するよう
にしたパルスである。Ｃはクロツクピツト信号を第１図
の１段のＰＬＬ回路に入力して生成したサーボ基準クロ
ツク、ｄは同様に第１図の２段目のＰＬＬ回路により生
成したデータ基準クロツクである。ただし、このデータ
基準クロツクの生成には、＃０ブロツクのセクタマーク
を検出した後＃１ブロツクのクロツクピツト信号にて２
段目のＰＬＬ回路の８分の１分周器１５をリセツトす
る。これは、分周の開始を１セクタに１度行い、データ
基準クロツクの位相を合わせるためである。＃０ブロツ
ク＃２ブロツクまでは、サーボバイトも含めてサーボ
基準クロツクを用いてマークの判定を行う。＃３ブロツ
ク以後は、サーボバイトのみサーボ基準クロツクを用
い、データ領域はデータ領域クロツクを用いてマークの
判定を行う。また、全てのサーボバイトのウオブルピツ
トは、サーボ基準クロツクにより中央付近の電圧値がサ
ンプル・ホールドされ、その後減算することでトラツキ
ングエラー信号が生成される。そして、そてをもとに制
御器１４が光ヘツド１１中のトラツキングアクチユエー
タを駆動することによつて、トラツキングサーボが行わ
れ、光スポツトが仮想トラツクに追従する。
以上の実施例は、サーボバイトが実記録データにて２バ
イト、即ちチヤンネルビツトにて２×１１＝２２ビツト
であった。データ基準クロツクは、サーボ基準クロツク
をｎ／８倍したものなので、サーボバイト中のチヤネル
ビツト数がこのように８の倍数でない場合には、補正が
必要である。つまり、前述の実施例では２２／８＝２．
７５であるため、サーボバイト中のデータ基準クロツク
数は整数とならない。例えば、ゾーンＦでは、データ基
準クロツクはサーボ基準クロツクの９／８倍なので、サ
ーボバイト中のデータ基準クロツク数は となる。従つて、データ領域の開始時点を定めるために
データ基準クロツクを用いると、２４カウントあるいは
２５カウントとなり、それが、ブロツクによって異な
る。データ領域のカウント数はゾーンＦ内ではブロツク
当り９９カウントと一定なので、ブロツクの長さを想定
するためのカウント数を、ブロツクごとに２４＋９９＝
１２３あるいは２５＋９９＝１２４と変化させることが
必要となる。
以下の実施例は、このような補正を必要としない好適例
を示すものである。先の説明より、補正を必要とする原
因が、サーボバイトのチヤンネルビツト数が、データ領
域のサーボ基準クロツクによる実記録データバイト数、
即ち８の倍数になっていないことにあることがわかっ
た。そこで、本実施例えは、サーボバイトのチヤンネル
ビツト数を、第６図の如く２４ビツトと定めた。また、
装置構成では、第１図中の１１０分の１分周器８を、１
１２分の１分周器に変更した。こうすることで、サーボ
バイト中のデータ基準クロツクのカウント数は整数とな
るので、各ブロツク中のデータ基準クロツク数も整数と
なる。例えばゾーンＦでは、サーボバイト中のデータ基
準クロツク数は２７個、データ領域のデータ基準クロツ
ク数は９９個で、ブロツク全体では２７＋９９＝１２６
個となる。従って、本実施例によれば、セクタの始まる
にてＰＬＬの８分の１分周器を１度初期化して、＃３ブ
ロツクのデータ領域の開始点を認識すれば、その後デー
タ基準クロツクの１２６カウントごとに正確に次のデー
タ領域開始点が繰り返されることになる。
本発明は、以上説明し実施例に限らず、種々の応用が可
能である。例えば、トラツクは螺旋状ではなく、同心円
状に形成されても良い。本発明は特許請求の範囲を逸脱
しない限りにおいて、このような応用例を全て包含する
ものである。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明はサーボ基準クロツク周波
数とデータ基準クロック周波数は一定にし、データ基準
クロック周波数を円盤状情報記録担体の内周部より外周
部において高くすることで、円盤状情報記録担体の全面
に渡り、トラツキングサーボ特性を同一に保ったまま、
記録担体の内外周部での記録密度を略等しくすることが
出来、記録担体の表面積を有効に利用して記録担体１枚
あたりの情報容量を増大させることを可能とするもので
ある。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に基づく情報記録再生装置のＰＬＬ回路
の一構成例を示すブロツク図、第２図は本発明の情報記
録再生装置の概略構成を示す図、第３図は本発明に基づ
く情報記録担体のゾーン分割を示す図、第４図は本発明
の一実施例における担体のフオーマツトを示す図、第５
図は本発明の一実施例において検出される信号波形を示
す図、第６図は本発明に基づく担体フオーマツトの他の
実施例を示す図、第７図は担体上に記録されたサーボ信
号の様子を示す図、第８図はサーボ信号よりトラツキン
グエラーを検出する方法を説明する図である。 １……仮想トラツク、２……前ウオブルピツト ３……クロツクピツト、４……後ウオブルピツト ５，１６……位相比較器 ６，１７……ループフイルタ ７，１８……ボルテージコントロールオシレータ ８……１１０分の１分周器 １５……８分の１分周器 １９……分周比可変の分周器

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半径方向の所定範囲に亘って同心円状或い
    は螺旋状のトラックを有し、該トラックにトラッキング
    エラーを検出するためのサーボ信号が離散的に記録され
    た円盤状記録担体を一定の回転速度で回転させ、基準ク
    ロック信号を基に、トラッキングエラーの検出及び情報
    の記録及び／又は再生を行う方法において、 前記トラッキングエラーを検出するためのサーボ基準ク
    ロック信号の周波数は一定とし、前記情報の記録及び／
    又は再生を行うためのデータ基準クロック信号の周波数
    を、前記範囲の内周部よりも外周部において高くしたこ
    とを特徴とする情報記録再生方法。
  2. 【請求項２】前記サーボ信号のチャンネルビット数が、
    前記サーボ基準クロック信号のレートによる実記録デー
    タバイト数の整数倍である特許請求の範囲第１項記載の
    情報記録再生方法。
  3. 【請求項３】前記範囲が半径方向に複数の領域に分割さ
    れ、前記データ基準クロック信号の周波数を領域毎に変
    化させ、且つ、各領域内では一定とした特許請求の範囲
    第１項記載の情報記録再生方法。
  4. 【請求項４】前記トラックは前記サーボ信号によって複
    数のブロックに分割され、前記領域毎に各ブロック内の
    実記録データバイト数が異なる整数となる特許請求の範
    囲第３項記載の情報記録再生方法。
  5. 【請求項５】前記各領域間のデータ基準クロック信号の
    周波数の比が、これらの領域における前記ブロック当り
    の実記録データバイト数の比に等しい特許請求の範囲第
    ４項記載の情報記録再生方法。
  6. 【請求項６】半径方向の所定範囲に亘って同心円状或い
    は螺旋状のトラックを有し、該トラックにトラッキング
    エラーを検出するためのサーボ信号が離散的に記録され
    た円盤状記録担体を一定の回転速度で回転させ、基準ク
    ロック信号を基に、トラッキングエラーの検出及び情報
    の記録及び／又は再生を行う情報記録再生装置におい
    て、 前記担体に記録されたサーボ信号からトラッキングエラ
    ーを検出するための第１の基準クロック信号を検出する
    手段と、前記第１の基準クロック信号から前記情報の記
    録及び／又は再生を行うための第２の基準クロック信号
    を発生する手段と、前記第２の基準クロック信号の周波
    数を、前記範囲の内周部よりも外周部において高くする
    手段とを有することを特徴とする情報記録再生装置。
  7. 【請求項７】前記第１の基準クロック信号を基に、アド
    レス信号の記録及び／又は再生を行う特許請求の範囲第
    ６項記載の情報記録再生装置。
  8. 【請求項８】前記トラックは円周方向に複数のセクタに
    分割され、前記第２の基準クロック信号発生手段が、各
    セクタ毎にリセットされる特許請求の範囲第６項記載の
    情報記録再生装置。
  9. 【請求項９】半径方向の所定範囲に亘って同心円状或い
    は螺旋状のトラックを有し、該トラックに、該トラック
    を複数のセクタに分割するための識別マークと、トラッ
    キングエラーを検出するためのサーボ信号とが離散的に
    記録された円盤状の情報記録担体において、 前記１セクタ当りに記録されたサーボ信号の数を、前記
    範囲の外周部よりも内周部において多くしたことを特徴
    とする情報記録担体。
  10. 【請求項１０】前記範囲が半径方向に複数の領域に分割
    され、前記１セクタ当りに記録されたサーボ信号の数が
    領域毎に異なり、且つ、各領域内では等しい特許請求の
    範囲第９項記載の情報記録担体。
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