JPH08106644A

JPH08106644A - 情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH08106644A
Application number: JP14464495A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Kanda; 重人神田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-12
Filing date: 1995-06-12
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】ＭＣＡＶ方式でサンプルサーボを行う装置に
おいて、安定な情報の記録／再生及びシーク時の速やか
なサーボ動作を実現する。【構成】サーボ基準クロックを一定とし、データ基準
クロックを内周部より外周部で高くし、データ基準クロ
ックをセクタ毎にリセットする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同心円状或いは螺旋状
のトラックと、前記トラックを複数に分割するセクタ
と、前記各トラック上に一定の数だけ離散的に配設され
た、トラッキングエラーを検出するためのサーボ領域と
を有し、前記トラックは半径方向に複数の領域に分割さ
れ、内周部側の領域より外周部側の領域の方が１トラッ
クあたりのセクタ数が多い円盤状の情報記録担体を用い
た情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】円盤情報記録担体に情報を記録及び／又
は再生する装置としては、光ディ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１．５
μｍないし１．６μｍ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ッ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ー３７２８号公報に詳述
されている如きのもので、図７のように仮想トラック１
の左右の約１／４トラックピッチ偏倚させて前ウオブル
ピット２、後ウオブルピット４を配置し、それらによる
光学的変調から仮想トラックからの偏差を検出する。詳
述するならば、光ディスクを等角速度で回転させ、光ス
ポットが前記ウオブルピットを横切る際に、図８に示す
ようにディスクの外周側に偏倚した軌跡Ａ、仮想トラッ
ク１、ディ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図８ｅ、ｆ、ｇに示す
如くになる。つまり、光スポットが軌跡Ａを通過する時
に、前ウオブルピット２に近く、後ウオブルピット４に
遠いため、前ウオブルピット２による光学的変調が大き
く、後ウオブルピット４による変調が小さい。光スポッ
トが軌跡Ｂを通過する時には、この逆となる。また、仮
想トラック１を通過する時には、前ウオブルピット２、
後ウオブルピット４による光学的変調は等しくなる。

【０００３】上記方法において、クロックピット３は、
トラッキングエラー信号を抽出するための基準クロック
を生成するために用いられる。前ウオブルピット２、ク
ロックピット３、後ウオブルピット４よりなるウオブル
ピット列は、光ディスクを等角速度で回転させると、光
スポットが周期的にウオブルピットを通過する。その際
のクロックピット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（フェーズ・ロックド・ルー
プ）回路により、図８ｈの基準クロックを作り出す。前
ウオブルピット２、後ウオブルピット４は、光ディスク
が等角速度開店時に基準クロッ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。

【０００４】トラッキングエラー信号は、図８の時刻ｔ
１（即ち、基準クロック信号の立ち上がり）で前ウオブ
ルピット２による変調信号をサンプル・ホールドし、次
いで時刻ｔ２にて後ウオブルピット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
ック上を通過しているときには、両ウオブルピットの変
調信号が等しいので引き算結果は０、軌跡Ａを通過して
いるときには、前ウオブルピットの２の変調信号が大き
く、後ウオブルピット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
ット２の変調信号が小さく、後ウオブルピット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
ラッキングエラー信号は、略一定の周期毎にウオブルピ
ッ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、光ディスク全面に
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、得意にシーク時に発揮される。光スポットを光
ディスクの半径方向に移動させ、所望のトラックにてト
ラッキングサーボをかけようとする際に、ウオブルピッ
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、トラッキングエラー信号を抽出するための基準
クロッ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、速やかなトラッキングサーボのキャプチャ
動作を行うことが難しい。

【０００５】このような、トラッ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つのウオブルピット列の間に記録されるディジタ
ル情報の基準クロックにはトラッキングエラー信号を抽
出するための基準クロックを用いることが考えられる。
つまり、図８ｈの基準クロック信号に同期して半導体レ
ーザの光量を変調させ、２つのウオブルピット列間の情
報記録膜にピット（追記型の場合）或いは磁区（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、光ディスクからの反射
光を光電変換した信号を、図８ｈの基準クロックに同期
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。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに、トラッキングエラー信号検出のための基準クロッ
クと、記録及び／又は再生のための基準クロックとを等
しくすると、等角速度で光ディスクを回転させた場合、
光ディ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、光スポット
の大きさである。通常の光ディスク装置で、波長が約８
３０ｎｍ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、光スポットの半値全幅は約１．５
μｍとなる。また、このような光スポットを用いて記
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ィスクでは、内
周の線速度が遅く、外周になるほど線速度が早くなる。
従って、記録領域の再内周トラックにて最小マーク間距
離が１．５μｍとなるように光ディスク回転数と基準ク
ロックとを定めると、外周での最小マーク間距離は１．
５μｍを越えるため、いたずらに光りディスクの表面積
を空費することになる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】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、情報記録担体１枚当たりの記録容量を大きく
することが可能で、且つ、常に正確に各ブロックにおけ
るデータ開始点を定めることができ、安定な情報の記録
及び再生を可能とする情報記録再生装置を提供すること
である。

【０００８】そして、上記目的は、同心円状或いは螺旋
状のトラックと、前記トラックを複数に分割するセクタ
と、前記各トラック上に一定の数だけ離散的に配設され
た、トラッキングエラーを検出するための複数のウオブ
ルピットと、サーボ及びデータ基準クロック信号を生成
するためのクロックピットとを含むサーボ領域とを有
し、前記トラックは半径方向に複数の領域に分割され、
内周部側の領域より外周部側の領域の方が１トラックあ
たりのセクタ数が多い円盤状を一定の回転速度で回転さ
せ、一定のサーボ基準クロックを基に、トラッキングエ
ラー信号の検出をし、内周部側の領域から外周部側の領
域に向かって高くなるデータ基準クロックを用いて情報
の記録及び／又は再生を行う情報記録再生装置におい
て、前記データ基準クロックは、前記セクタ毎にリセッ
トされることによって達成される。

【０００９】

【実施例】図２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る。９は情報記録担体である
ところの直径８６ｍｍの光ディスクである。光磁気信号
の記録及び再生は、この光磁気ディスク９の直径４８ｍ
ｍから８０ｍｍの領域にて行われる。１０は光磁気デ
ィスクを３６００ｒ．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は光ヘッドで、内部に発光源であるとこ
ろの波長８３０ｎｍ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ォーカス方向及び虎ｋつきん
ぐ方向に駆動するためのアクチュエータ、偏光ビームス
プリッタ、光電変換器であるところのピンフォトダイオ
ードを含み、半導体レーザから出射した光を図示せざる
手段にて光磁気ディスク９上にフォーカスサーボを行
い、照射スポット径を半値全幅にて約１．５μｍに保
つ。また、光ディスク９からの反射光は偏光ビームスプ
リッタを経てピンフォトダイオードに入射することによ
り、光ディスク９のエンボスピットによる光学的変調
と、磁気マークによるカー効果による変調とが共に同一
のピンフォ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は光ヘッド１１を光磁気デ
ィスク９の半液胞項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ッキン
グエラー信号及びアドレス情報を基に、光ヘッド１１中
のトラッキングアクチュ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。

【００１０】次に、光磁気ディスク９のフォーマットを
説明する。半径４０ｍｍから半駅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
ッチの螺旋状の仮想トラックが１０６６６本があること
になる。また、記録再生領域は、図３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（エラーコレクショ
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、
コード化後のビットの論値１がまマークあり、論理値０
がマークなしに対応する。ここで、４／１１変換は周知
の如くデータ８ビットを１１ビットコードに変換するも
のであるが、本発明とっは直接関係しないので詳述はし
ない。

【００１１】５８４バイトの実記録データは、光磁気デ
ィスク状での記録単位であるところのセクタ毎に記録・
再生が行われる。図４が、セクタの内容を示す図であ
る。セクタはｎ個のブロックよりなり、ｎの値は図３の
ゾーンにより異なる。即ち、最外のゾーンＡではｎ＝４
５、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＝６８、最内のゾーンＧではｎ＝７６である。い
ずれのゾーンの中でも、最初の１ブロック、つまりブロ
ック番号＃０は記録不可能領域で、エンボスピットによ
りセクタの先頭を識別するためのマーク（セクタマー
ク）、トラックアドレス及びセクタアドレスが形成され
ている。続くブロック番号＃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ットレートは、後述するサーボチ
ャンネルビットレートに等しい。ブロック番号＃０〜＃
（ｎ−１）の各ブロック先頭にはサーボバイトがあり、
これは２２のサーボチャンネルビットに分けられる。こ
のサーボチャンネルビットのレートは、ゾーンの違いに
よらず同一で、６０（Ｈｚ）＊１６７２（ブロック／
周）＊１００（サーボチャンネルビット／ブロック）≒
１１．０４Ｍｂｐｓである。ブロック番号＃３〜＃（ｎ
−１）のブロックにはサーボバイトが続いて、前述の５
８４バイトの実記録データを記録するが、ゾーンにより
１ブロック当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＝１０、ゾーンＦではｍ＝９、ゾーンＧではｍ＝
８である。このブロック内のデータ領域のデータチャン
ネルビットレートをゾーンにより異なり、それらの比は
ブロッ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１１．０４＊１４／８≒１９．３１Ｍｂｐｓ、ゾーンＢでは、１１．０４＊１３／８≒１７．９３Ｍｂｐｓ、ゾーンＣでは、１１．０４＊１２／８≒１６．５５Ｍｂｐｓ、ゾーンＤでは、１１．０４＊１１／８≒１５．１７Ｍｂｐｓ、ゾーンＥでは、１１．０４＊１０／８≒１３．７９Ｍｂｐｓ、ゾーンＦでは、１１．０４＊９／８≒１２．４１Ｍｂｐｓ、ゾーンＧでは、１１．０４＊８／８＝１１．０４Ｍｂｐｓ、である。

【００１２】サーボバイトの第３ビットから第８ビット
には、アクセスマークとして、相対アドレスがコード化
されてエンボスピット形成されている。これは１８トラ
ッ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により光ヘッド１１を移動中に目標トラックまで
の位置を検出して、シーク動作を高速化するものであ
る。

【００１３】第１１ビットから第１７ビットには、図４
の最下部に示すようにトラッキングエラー信号を検出す
るための前ウオブルピット２、後ウオブルピット４が仮
想トラック１に対して偏倚して、また、サーボ基準クロ
ック信号を生成するためのクロックピット３が仮想トラ
ック１の中央に、エンボスピットとして形成されてい
る。

【００１４】図２にしめした信号処理器１３は、図１に
示すような２段ＰＬＬ回路を含む。図１において、１段
目のＰＬＬ回路は、光スポットがクロックピットを通過
する時点で生成されるクロックピット信号から、サーボ
基準クロック信号を生成するものであり、位相比較器
５、ループフィルタ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よりなる。２
段目のＰＬＬ回路は、１段目のＰＬＬ回路で生成された
サーボ基準クロック信号を８分の１分周器１５で分周し
たものを入力とし、データ基準クロックを生成するもの
である。このＰＬＬ回路は、位相比較器１６、ループフ
ィルタ１７、ＶＣＯ１８、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。図１を見れば明らかなように、クロックピット信
号の周波数ｆ１とサーボ基準クロックの周波数ｆ２との
関係は、ｆ２＝１１０・ｆ１であり、データ基準クロッ
ク信号の周波数ｆ３は、ｆ３＝Ｎ／８＊ｆ２＝Ｎ／８＊１１０＊ｆ１となる。ここで、光ディスク９の回転数は、６０Ｈｚ、
クロックピットはトラック１周当たり１６７２個なの
で、ｆ１＝１００．３２ＫＨｚ、ｆ２≒１１．０４ＭＨ
ｚとなる。

【００１５】次に、図５を参照して動作の説明を行う。
図５は、ゾーンＣのセクタを光スポットが通過しつつあ
るときの各部波形を示したものである。ａは光ヘッドの
フォ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
調波形として現れる。ｂはクロックピット信号で、各々
のサーボバイトのクロックピットのピーク時点に発生す
るようにしたパルスである。ｃはクロックピット信号を
図１の１段目のＰＬＬ回路に入力して生成したサーボ基
準クロック、ｄは同様に図１の２段目のＰＬＬ回路によ
り生成したデータ基準クロックである。但し、このデー
タ基準クロックの生成には、＃０ブロックのセクタマー
クを検出した後、＃１ブロックのクロックピット信号に
て２段目のＰＬＬ回路の８分の１分周器１５をリセット
する。これは、分周の開始を１セクタに１度行い、デー
タ基準クロックの位相を合わせるためである。＃０ブロ
ックから＃２ブロックまでは、サーボバイトも含めてサ
ーボ基準クロックを用いてマークの判定を行う。＃３ブ
ロック以後は、サーボバイトのみサーボ基準クロックを
用い、データ領域はデータ基準クロックを用いてマーク
の判定を行う。また、全てのサーボバイトのウオブルピ
ットは、サーボ基準クロッ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ッ
キングエラー信号が生成される。そして、それを基に制
御器１４が光ヘッド１１中のトラッキングアクチュエー
タを駆動することによって、トラッキングサーボが行わ
れ、光スポットが仮想トラックに追従する。

【００１６】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、チャンネルビットにて２＊１
１＝２２ビットであった。データ基準クロックは、サー
ボ基準クロックをｎ／８倍したものなので、サーボバイ
ト中のチャンネルビット数がこのように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
ータ基準クロックは整数とならない。例えば、ゾーンＦ
では、データ基準クロックはサーボ基準クロックの９／
８倍なので、サーボバイト中のデータ基準クロック数
は、２２＊９／８＝２４．７５となる。従って、データ
領域の開始時点を定めるためにデータ基準クロックを用
いると、２４カウント或いは２５カウントとなり、それ
がブロックにより異なる。デーや領域のカウント数はゾ
ーンＦ内ではブロック当たり９９カウントと一定なの
で、ブロックの長さを想定するためのカウント数を、ブ
ロック毎に２４＋９９＝１２３或いは２５＋９９＝１２
４と変化させることが必要となる。

【００１７】以上の実施例は、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、サーボバイトのチャンネルビット数
が、データ領域のサーボ基準クロッ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、本実施例は、サーボバイトの
チャンネルビット数を、図６の如く２４ビットを定め
た。又、装置構成では、図１中の１１０分１分周器８
を、１１２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ックのカウント数が整
数となるので、各ブロック中のデータ基準クロック数も
整数となる。例えば、ゾーンＦでは、サーボバイト中の
データ基準クロック数は２７個、データ領域のデータ基
準クロック数は９９個で、ブロック全体では２７＋９９
＝１２６個となる。従って、本実施例によれば、セクタ
の始まりにてＰＬＬの８分の１分周器を１度初期化し
て、＃３ブロッ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ックの１２６カウント毎に正確に
次のデータ領域開始点が繰り返されることになる。

【００１８】本発明は、以上説明した実施例に限らず、
種々が可能である。例えば、トラックは螺旋状ではな
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。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、サーボ
基準クロック周波数を一定とし、データ基準クロック周
波数を記録担体の内周部より外周部において高くするこ
とで、記録担体の前面に渡り、トラッキングサーボ特性
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でき、記録担体の表面積を有効に
利用して記録担体１枚当たりの記録容量を増大させるこ
とを可能としている。

【００２０】更に、データ基準クロックを、セクタ毎に
リセットしているため、常に正確に各ブロックにおける
データ開始点を定めることができ、安定な情報の記録及
び再生を可能としている。

【図面の簡単な説明】

【図１】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ック図である。

【図２】本発明の情報記録再生装置の概略を示す図であ
る。

【図３】本発明の情報記録再生装置に用いられる情報記
録担体のゾーン分割を示す図である。

【図４】図３図示の記録担体のフォーマットを示す図で
ある。

【図５】図１図示の装置において検出される信号波形を
示す図である。

【図６】第３図示軒録担体の他のフォーマットを示す図
である。

【図７】記録担体上に記録されたサーボ信号の様子を示
す図である。

【図８】サーボ信号よりトラッキングエラー信号を検出
する方法を説明する図である。

【符号の説明】

１仮想トラック２前ウオブルピット３クロックピット４後ウオブルピット５、１６位相比較器６、１７ループフィルタ７、１８ボルテージコントロールオシレータ８１１０分の１分周器１５８分の１分周器１９分周比可変の分周器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同心円状或いは螺旋状のトラックと、前
記トラックを複数に分割するセクタと、前記各トラック
上に一定の数だけ離散的に配設された、トラッキングエ
ラーを検出するための複数のウオブルピットと、サーボ
及びデータ基準クロック信号を生成するためのクロック
ピットとを含むサーボ領域とを有し、前記トラックは半
径方向に複数の領域に分割され、内周部側の領域より外
周部側の領域の方が１トラックあたりのセクタ数が多い
円盤状を一定の回転速度で回転させ、一定のサーボ基準
クロックを基に、トラッキングエラー信号の検出をし、
内周部側の領域から外周部側の領域に向かって高くなる
データ基準クロックを用いて情報の記録及び／又は再生
を行う情報記録再生装置において、前記データ基準クロックは、前記セクタ毎にリセットさ
れることを特徴とする情報記録再生装置。