JPS626465A

JPS626465A - デ−タ記録方式

Info

Publication number: JPS626465A
Application number: JP14448785A
Authority: JP
Inventors: Wasaku Yamada; 山田　和作
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1987-01-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、フレーム構成で記録されているデータ記録形
式をもつ記録装置において、フレーム同期検出を確実に
できるフレーム同期検出装置に関する。

［従来技術］コンピュータシステムの補助記憶装置には、磁気テープ
や磁気ディスク等の磁気記録媒体を用いた装置が広く用
いられているが、近年、これらの磁気記録媒体よりも記
録密度を格段に大きくできる光学的記録媒体（例えば光
ディスク等）を、補助記憶装置に用いようとする提案が
ある。

例えば光ディスクでは、レーザスポットにより、直径１
μｍ程度のピット（小孔）を表面の記録トラック上に２
μｍ程度の周期（間隔）で形成することでデータを記録
し、記憶容量は約３０ｃｍの直径のもので１枚あたり１
０１１〜１ＯＬ２ビツト程度であり、その−例を第４図
１こ示す。

図において、この光ディスク１は、記録トラックを同心
円状に形成しており１等角速度で回転駆動されてデータ
が記録再生されるＣＡＶ　（ＣｏｎｓｔａｎｔＡｎｇｕ
ｌａｒ　Ｖａｒｏｃｉｔｙ）方式のものであり、その中
心には駆動装置がこの光ディスク１を保持するためのク
ランプ孔１ａが形成され、半径Ｒ１から８２の部分に、
データの記録領域１ｂが形成されている。

さて、一般に補助記憶装置はアクセス速度が主記憶装置
に比べてかなり遅いので、データはある程度のまとまっ
た量のブロック毎に、連続した領域に記録される。

そのさい、データの読み出し書き込みを短時間で確実に
できるようにデータの所定ブロックをセクタに構成し、
各セクタにアドレス（セクタアドレス）を割り当てて識
別している。

第５図は、光ディスク１のトラックにおけるデータ記録
形式の一例を示す。

同図において、トラックＴＨには、プリフォーマット領
域ＰＦ、データ領域ＤＦ、および、プリフォーマット領
域ＰＦとデータ領域ＤＦを隔てるギャップＧＰＩからな
るセクタＳＣが、ギャップＧＰ２に隔てられて所定のセ
クタ数連続的に設定される。

また第６図に示すように、プリフォーマット領域ＰＦは
、回路条件を整合するための同期信号すなわちデータ書
き込み読み出し回路のビットクロックを記録データの発
生タイミングに同期させるためのビット同期信号ＢＳ、
このプリフォーマット領１ｄＰＦを検出するための自己
相関の鋭いビット列（パターン）からなるセクタ同期信
号ＳＳ、および、セクタＳＣを識別するためのセクタア
ドレスＳＡからなる。

プリアンブルをなすビット同期信号ＢＳとしては、光ピ
ツクアップ部からの読出信号に基づいてピッ１−クロッ
クおよびデータを抽出するためのＰＬＬＰ−ｈａｓａ　
Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ）回路を、適確にロックできる
ような信号が用いられる。例えば、最小反転周期で続出
信号の状態を変化する信号（すなわち、先ディスクへの
記録状態が最小ピット長の繰り返しになるｒｏｉｏｔｏ
ｉ・・・・・・」）である。

また、プリフォーマット領域ＰＦは、あらかじめデータ
領域ＤＦとギャップＧＰ２を合せたピッ１へ数隔てて、
トラックＴＨに形成される。例えば、光ディスクｌを製
造するさい、トラックＴＲを設定しているプレグルーブ
に、このプリフォーマット領ＭＰＦに対応したパターン
が形成される。

ところで、上述した光ディスクｌは、ＣＡＶ方式のもの
なので、第４図に示したように、データ書き込み前の状
態では記録領域１ａにおいてプリフォーマット領域ＰＦ
が放射線状に観察される。また、この光ディスク１にお
ける１トラックＴＲ当りのセクタ数は２４である。

さて、このような記録形式でデータを記録するさい、半
径Ｒ１を１５ｃ１１、半径Ｒ２を３０ｃｍ、　　トラッ
ク間隔を２μ…とすると、記録領域１ｂにおけるトラッ
クＴＲの総数ＴｒＮは。

ＴｒＮ＝（Ｒ２−ＲＬ）傘１０−”／２傘１０−″＝７
　、５０００となる。したがって、この光ディスク１の記録領域１ｂ
におけるセクタの総数阿ＸＳは、ＭｘＳ＝７．５０００
牟２４＝１，８００，０００になる。

このように厖大なセクタを識別する必要があるので、そ
れに対応してセフ久アドレスＳＡの桁数も非常に多くな
り、上述の条件の場合には、２進数であられすと２１ビ
ツトの桁数を必要とする。

ところで、光ディスクは、上述したように記録密度が格
段に大きい反面、ビット誤り率および駆動系の回転変動
等の影響をかなり受けやすいと考えられている。

また、データをアクセスする場合、プリフォーマット領
域ＰＦに記録されている情報を参照して目標のセクタを
アクセスしているので、記録したデータを確実に再生す
るためには、プリフォーマット領域ＰＦの信頼性を高め
る必要がある。

そこで、通常は、第６図に示したようにビット同期信号
Ｏ３，セクタ同期信号ＳＳおよびセクタアドレスＳＡを
複数個配置してプリフォーマツ１〜領域ＰＦを構成する
ことで、プリフォーマット領域ＰＦを確実に検出できる
ようにしていた。

しかしながら、上述したようにセクタアドレスＳＡの桁
数が非常に大きいので、プリフォーマツ１、領域ＰＦが
記録領域１ｂに占める割合が大きくなり。

その結果、光ディスク１の記録効率が低下するという不
都合を生じていた。

［目的］本発明は、上述した従来技術の不都合を解消するために
なされたものであり、光ディスクの記録効率を向上でき
るデータ記録方式を提供することを目的とする。

［構成］本発明は、この目的を達成するために、プリフォーマッ
ト領域に配置しているセクタアドレスの上位桁を省略す
ることで、プリフォーマット領域の大きさを抑制してい
る。また、セクタアドレスの桁数は、光ディスクにデー
タを記録再生する記録再生機構の位置決め精度に対応し
て設定する。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかる光ディスクの駆動
装置を示している・同図において、ディスクモータ１０は、光ディスク１を
所定の回転速度（等角速度）で回転するものであり、ク
ランプ機構１１は、光ディスク１をディスクモータ１０
の軸に接続するものである。

半導体レーザ１２は、光ディスク１の記録面にデータを
記録するとともに再生するためのレーザビームを出力す
るものであり、そのレーザビームは、光学系等から構成
される光ヘッド１３および綾すレンズ１４を介して光デ
ィスクｌの記録面に照射され、この記録面からの反射光
は、絞りレンズ１４および光ヘッド１３を介して、トラ
ッキング誤差、フォーカシング誤差および信号光を検出
するフォトセンサ等からなるセンサ部１５に導かれる。

なお、この半導体レーザ１２には、図示しないデータ発
生回路から書き込み信号Ｓｖが加えられており、これに
より、その出力レーザビームが書き込み信号Ｓｖによっ
て変調される。

絞りレンズ１４は、アクチュエータ１６によってトラッ
キング方向およびフォーカシング方向へ移動され、この
アクチュエータ１６は、センサ部１５から出力される誤
差信号ＳＥが加えられるサーボ回路１７により制御され
ている。これにより、レーザビームが光ディスク１の記
録トラック上に精度よく位置決めされるとともに、絞り
レンズ１４の焦点が調整される。

また、半導体レーザ１２、光ヘッド１３、絞りレンズ１
４．センサ部１５およびアクチュエータ１６は、一体に
構成されており、それらはりニアモータ１８によって光
ディスク１の半径方向に移動される。

リニアモータ１８には、パルスエンコーダ１９が付設さ
れており、リニアモータ１８が所定距離移動する毎に、
パルスエンコーダ１９から移動パルスＭＰが出力され、
この移動パルスＭＰは、リニアモータ１８を駆動するり
ニアモータ駆動部２０に出力される。

リニアモータ駆動部２０では、この入力した移動パルス
肝の計数値が、あらかじめ与えられているを移動パルス
数ＰＭ（後述）と一致するまでリニアモータ１８を駆動
する。

センサ部１５から出力される読み出し信号ＳＲは、セク
タアドレスＳＡを検出するセクタアドレス検出部２１お
よびデータ再生回路（図示せず）に加えられており、こ
のセクタアドレス検出部２１で検出されたセクタアドレ
スＳＡは、マイクロプロセッサ２２に出力される。

マイクロプロセッサ２２は、この光デイスク駆動装置の
各要素を制御するものであり、外部装置とのデータのや
りとりは、インターフェース回路２３を介してなされる
。

また、トラックジャンプ制御部２４は、サーボ回路１７
の１へランキング制御をオフにした状態で絞りレンズ１
４を１トラツクずつ移動トラック数ＴＭ（後述）だけ移
動する精密な位置決め制御（以下密位置決め制御という
）を実行するものである。

さて、このような光デイスク駆動装置では、外部装置か
ら指令された目標セクタにレーザスポットを位置決めす
るように、マイクロプロセッサ２２がリニアモータ駆動
部２０およびトラックジャンプ制御部２４を制御する。

まず、マイクロプロセッサ２２は、目標セクタと現在位
置（通常はホームポジション）との距離すなわち光ヘッ
ド１３の移動量ＭＶ（後述）を算出し、これに対応した
移動パルス数ＰＭを演算してこの移動パルス数ＰＭをリ
ニアモータ駆動部２０に出力する。

これにより、リニアモータ駆動部２０は、上述のように
与えられた移動パルス数ＰＭだけリニアモータ１８を駆
動する。

このとき、リニアモータ駆動部２０がパルスエンコーダ
１９の出力する移動パルスＭＰを参照して行なう光ヘッ
ド１３の位置決め制御（以下粗位置決め制御という）で
は、ホームポジションからの位置決め誤差が例えば±０
．１ｍｍ程度あられれる。

そこで、この粗位置決め制御による位置決め誤差を、実
際に位置しているセクタのセクタアドレスＳＡを検出し
ながらトラックジャランプ制御部２４による密位置決め
制御を実行して解消することで。

目標セクタに光ヘッド１３を位置決めすることができる
。

このように、粗位置決め制御ではセクタアドレスＳＡを
参照する必要がなく、シたがって、光ヘッド１３を位置
決めするためには、密位置決め制御で移動する程度の範
囲でセクタアドレスＳＡを付しておけばよい。

すなわち、粗位置決め制御では、上記位置決め誤差の範
囲を単位としたおおよその光ヘッド１３の位置を、マイ
クロプロセッサ２２によって判別できるので、その位置
決め誤差の範囲内におけるセクタの位置を確定できるよ
うに、セクタアドレスを付しておけば充分である。

そこで、本実施例では、上述のように粗位置決め制御に
おける位置決め誤差が±０．１ｍｍ程度であり、その範
囲内には２０４８程度のセクタが存在することから、第
２図に示したように、２０４ｇ（１６進数で−８００１
１）を単位とした上位桁を省略して、Ｏ〜２０４７（１
６進数で７ＦＦＩＩ）までの下位桁のみをセクタアドレ
スＳＡとして付している。

すなわち、セクタアドレスＳＡはその実セクタアドレス
がＯのものから最大セクタアドレスのものに向かって０
〜２０４７を繰り返して付され、これによって、セクタ
アドレスＳＡは２進数で１１桁になり。

従来必要であった２１桁の約半分の桁数で済む。

このように、この場合のセクタアドレスＳＡは、光ディ
スク１における実際のセクタアドレス（実セクタアドレ
スＲＳＡ）の下１１桁に等しく、また、この実セクタア
ドレスＲ５Ａの上位１０桁は、マイクロプロセッサ２２
により、光ヘッド１３のホームポジション（待機位！！
りからの距離を参照して判別される。

なお、上記実アドレスＲ５Ａは、光ディスク１の各セク
タに０から付した通し番号であり、従来プリフォーマッ
ト領域に付していたセクタアドレスＳＡに等しい。

次に、かかるセクタアドレスＳＡを参照した光ディスク
ｌのアクセス処理における位置決め処理ルーチンの一例
を説明する。

第３図に示したように、まず、マクロプロセッサ２２は
、外部装置から入力した目標セクタＴＳ（実セクタアド
レスＲ８Ａ）と光ヘッド１３の現在位置がら、光ヘッド
１３を移動させる移動量ＭＶを算出する（処理１０１）
。すなわち、光ヘッド１３は、データアクセスの前には
常に所定の待機位置であるホームポジションに位置して
いるので、ホームポジションから目標セクタＴＳまでの
距離を移動量ＭＶとしてセットする。

このようにして、移動量ＭＶを算出すると、さらにこれ
を移動パルス数ＰＭに換算し、これをリニアモータ駆動
部２０に出力してこのりニアモータ駆動部２０を作動さ
せ、これによって、光ヘッド１３を移動させる（処理１
．０２）。

このように光ヘッド１３を移動させた後に、セクタアド
レス検出部２１が検出しているセクタアドレスを入力し
、光ヘッド１３が位置しているセクタを現在セクタＣ３
として判別する（処理１０３）。

そして、このとき現在セクタＣ３が目標セクタＴＳに等
しい場合は（判断１０４の結果がＹＥＳの場合）、位置
決め処理が完了したので、この処理を終了して外部装置
に位置決め完了を出力する。

現在セクタＣ８が目標セクタＴＳに等しくない場合（判
断１０４の結果がＮｏの場合）、現在セクタＣ８から位
置決め誤差の半分に相当するセクタ数（この場合は１０
２４）を前後する範囲内に目標セクタＴＳが位置してい
る。

そこで、まず（ＴＳ−Ｃ５）の値を１０２４と比較する
（判断１０５）。この判断１０５の結果がＹ［ＥＳにな
る場合は、目標セクタＴＳが、現在セクタＣ３の位置し
ている下１１桁）組の前の組に位置している場合であり
（第２図の矢印ＴＳＩ、Ｃ３Ｉを参照）、（ＴＳ−Ｃ５
）の値から位置決め誤差のセクタ数に相当する２０４８
を引いた値に移動セクタ数ＭＳを補正する（処理１０６
）。

判断１０５の結果がＮｏの場合は、次に（ＴＳ−Ｃ３）
の値を−１０２４と比較する（判断１０７）、この判断
１０７の結果がＮｏになる場合は、目標セクタＴＳが、
現在セクタＣ８の位置している下１１桁の組の次の組に
位置している場合であり（第２図の矢印ＴＳ２．Ｃ５２
を参照）、（ＴＳ−Ｃ５）の値に２０４８を加えた値に
移動セクタ数ＭＳを補正する（処理１０８）。

判断１０７の結果がＹＥＳになる場合は、目標セクタＴ
Ｓが現在セクタＣ３の位置している下１１桁の組と同じ
組に位置している場合であり（第２図の矢印ＴＳ３゜Ｃ
Ｓ３を参照）、この場合は（ＴＳ−Ｃ５）の値を移動セ
クタ数ＭＳに代入する（処理１０９）。

このようにして、粗位置決め制御による位置誤差が移動
セクタ数ＭＳとして算出される。

次に、この移動セクタ数ＭＳの絶対値を、６０トラツク
に相当する１４４０と比較しく判断１１０）、この判断
１１０の結果がＮｏの場合は、位置誤差が大きいので移
動セクタ数ＭＳに対応した移動パルス数ＰＭを算出しく
処理１１１）、これをリニアモータ駆動部２０に出力し
てリニアモータ１８を移動さす（処理１１２）、パルス
エンコーダ１９の出力する移動パルス肝の計数値が移動
パルス数ＰＭと一致して判断１１３の結果がＹＥＳにな
ると、リニアモータ１８を停止させる（処理１１４）。

また、判断１１０の結果がＹＥＳの場合は、位置誤差が
僅かなので、移動セクタ数ＭＳに対応した移動トラック
数ＴＭを算出しく処理１１５）、変数Ｎ（カウンタ）に
移動セクタ数ＭＳをセットしく処理１１６）、この変数
Ｎの値が０になるまで（判断１１９の結果がＹＥＳにな
るまで）、トラックジャンプ制御部２４に光ヘッド１３
を１トラツクジヤンプさせるトラックジャランプ制御を
実行させる（処理１１７）とともに変数Ｎをディクリメ
ントさせる（処理１１８）。

これによって、光ヘッド１３は目標セクタＴＳが位置す
るトラックに位置決めされる。

これらの処理１１４および判断１１９の実行後、処理１
０３に戻って以下の処理を繰り返し実行する。通常は、
判断１１９の後では判断１０４の結果がＹＥＳとなって
、この位置決め処理ルーチンが終了する。

このようにして、セクタアドレスＳＡの上位桁を省略し
て光ディスク１に記録している場合でも。

適正に光ヘッド１３を位置決めすることができる。

なお、上述した実施例では、光ディスクをＣＡＶで駆動
する場合について説明したが、光ディスクを等線速度（
ｃｔＶ）で駆動する場合にも、本発明は適用することが
できる。

また、位置決め処理ルーチンにおける各種の定数は、そ
の光デイスク駆動装置における位置決め精度等によって
適宜に設定すればよい。

またさらに、プリフォーマット領域の形式は、上述した
ものに限ることはない。例えば、セクタ同期信号の次に
このセクタ同期信号を識別するためのセクタ同期番号を
配置してもよく、また、フレーム同期信号をさらに配置
してもよい。

なお１本発明は光デイスク装置に限らず、他の高密度な
データ記録装置にも同様にして適用することができる。

［効果コ以上説明したように、本発明によれば、プリフォーマッ
ト領域に配置しているセクタアドレスの上位桁を省略す
ることで、プリフォーマット領域の縮小できるので、光
ディスクの記録効率を向上できるという利点を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる光デイスク駆動装置
を示したブロック図、第２図はセクタアドレスの設定の
一例を示した信号配置図、第３図は位置決め処理ルーチ
ンの一例を示したフローチャート、第４図は光ディスク
の構造の一例を示した平面図、第５図は光ディスクの記
録形式の一例を示した信号配置図、第６図はプリフォー
マット領域の従来例を示した信号配置図である。１・・・光ディスク、１２・・・半導体レーザ、１３・
・・光′ヘッド、１４・・・絞りレンズ、１５・・・セ
ンサ部、１６・・・アクチュエータ、１７・・・サーボ
回路。１８・・・リニアモータ、１９・・・パルスエンコーダ
、２０・・・リニアモータ駆動部、２１・・・セ・フタ
アドレス検出部、２２・・・マイクロプロセッサ、２３
・・・インターフェース回路、２４・・・トラックジャ
ンプ制御部。

Claims

【特許請求の範囲】

回路条件を整合させるためのプリアンブルと、セクタの
始まりを検出するためのセクタ同期信号と、セクタを識
別するためのセクタアドレス信号からなるプリフォーマ
ット領域を、複数の情報フレームからなるデータ領域の
前にアドレス設定したセクタ構成で記録媒体にデータを
記録するデータ記録方式において、上記セクタアドレス
信号は、目標アドレスの下位桁のみを上記プリフォーマ
ット領域に形成し、上記記録媒体にデータを記録再生す
るさいには、まず記録再生手段による上記目標アドレス
の粗位置決め制御を行ない、続く上記粗位置決め制御後
の密位置決め制御では、目標セクタアドレスと上記粗位
置決め制御による到達セクタアドレスとの差が上記位置
決め精度に対応したセクタアドレス数の１／２よりも大
きいとき、その差に上記位置決め精度に対応したセクタ
アドレス数を加減して補正することを特徴とするデータ
記録方式。