JPH1079130A

JPH1079130A - 光ディスク装置およびトラッキング方法

Info

Publication number: JPH1079130A
Application number: JP24913596A
Authority: JP
Inventors: Susumu Tosaka; 進登坂; Goro Fujita; 五郎藤田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1998-03-24

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスクへの
例えばコンピュータのデータの記録／再生を行う光ディ
スク装置、並びに光ディスク上のトラックを読み取り位
置が正しくトレースするように制御するトラッキング方
法に関する。

【０００２】

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

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

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

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

【０００６】また、１フレームが複数のセグメント例え
ば１４セグメントからなり、１４セグメント中の１個の
セグメントがアドレスデータが予め記録されているアド
レスセグメントとされ、他の１３個のセグメントがデー
タ記録可能なデータセグメントとされる。そして、１セ
クタは、所定のサイズ例えば２Ｋバイトのサイズとさ
れ、１セクタが複数のアドレスセグメントおよびデータ
セグメントにより構成される。セグメントマークは、セ
グメントの種類の識別と、データセグメントがセクタの
先頭の場合、データセグメントがセクタの最後の場合、
それ以外の場合とを識別するために設けられている。す
なわち、図１２に示すように、これらを区別するため
に、２クロック分の長さのエンボスピットが第３の位置
から第７の位置の間で、１クロックずつ位置がずれて設
けられている。

【０００７】図１２に示すサーボエリアでは、トラック
センターと一致する位置にクロックピットを設けていな
い。それによって、サーボエリアの長さを短くし、記録
データ量を増加させることが可能となる。クロックの再
生は、ディファレンシャル検出法によってなしうる。す
なわち、図１３に示すように、マーク１およびマーク２
の再生信号ＲＦの両肩部分の振幅を、サーボクロックＳ
ＣＫに基づくサンプリング位置ｔｂ１、ｔｂ２、ｔｃ
１、ｔｃ２のそれぞれによりサンプリングし、サンプリ
ング出力のレベルｂ１、ｂ２が互いに等しく、レベルｃ
１、ｃ２が互いに等しくなるようにサーボクロックの位
相が制御される。なお、サンプリング位置ｔｂ０および
ｔｃ０のそれぞれで得られるレベルｂ０およびｃ０がト
ラッキングサーボのために使用される。すなわち、これ
らのレベルｂ０およびｃ０が等しくなるように、トラッ
キングサーボがかけられる。

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

【０００９】

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

【００１０】図１４は、径方向の空間周波数（横軸）対
ＭＴＦ(Modulation Transfer Function)（縦軸）の関係
を示す。このグラフは、レーザビームの波長が６８０
〔ｎｍ〕で、対物レンズの開口率ＮＡが０．５５の光ピ
ックアップを使用する場合の変化を示す。図１４中に
は、トラックピッチＴｐが（Ｔｐ＝１．６μｍ、Ｔｐ＝
１．２μｍ、Ｔｐ＝０．８μｍ）のそれぞれと対応する
空間周波数の位置が示されている。例えば１．２μｍの
トラックピッチを０．８μｍに小さくすると、図１４か
ら分かるように、ＭＴＦが１／８程度に減少する。ＭＴ
Ｆが振幅の伝達特性を表しているので、ＭＴＦが小さく
なると、トラックマークを読み取った時に生じる信号の
レベルが小さくなり、正常なトラッキングサーボが困難
となる。

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

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光デ
ィスク媒体上に同心円またはスパイラル状に形成された
トラックに対してディジタル情報を光学的に記録し、ま
たはトラックからディジタル情報を光学的に読み取るよ
うにした光ディスク装置において、光ディスク媒体は、
トラックのそれぞれに、トラック方向において間欠的に
且つディスク径方向において揃った位置にサーボエリア
が設けられ、サーボエリアには、トラック方向において
所定の距離離れて、予め物理的に形成された第１および
第２のマークが設けられ、第１および第２のマークは、
それぞれディスク径方向において、２トラック周期で設
けられ、且つディスク径方向の第１および第２のマーク
の位相が異なるものとされたものであり、光ディスク媒
体上に照射されたレーザビームの反射光を検出すること
によって、読み取り出力を発生するとともに、２分割さ
れ、分割位置がトラック中心と略一致する分割光ディテ
クタによってプッシュプル信号を発生する光学的ピック
アップと、光学的ピックアップの読み取り位置をディス
ク径方向に変位させるトラッキング手段と、読み取り出
力中の第１および第２のマークと対応する出力のレベル
を比較し、比較結果に基づいてトラッキングエラーを検
出すると共に、プッシュプル信号に基づいて生成された
隣接トラックを識別する情報に基づいて、トラッキング
エラーの方向を判別し、トラッキングエラーをゼロとす
るように、読み取り位置を制御するトラッキング制御手
段とからなることを特徴とする光ディスク装置である。

【００１３】請求項６の発明は、光ディスク媒体上に同
心円またはスパイラル状に形成されたトラックに対して
ディジタル情報を光学的に記録し、またはトラックから
ディジタル情報を光学的に読み取るようにした光ディス
ク装置のトラッキング方法であって、光ディスク媒体
は、トラックのそれぞれに、トラック方向において間欠
的に且つディスク径方向において揃った位置にサーボエ
リアが設けられ、サーボエリアには、トラック方向にお
いて所定の距離離れて、予め物理的に形成された第１お
よび第２のマークが設けられ、第１および第２のマーク
は、それぞれディスク径方向において、２トラック周期
で設けられ、且つディスク径方向の第１および第２のマ
ークの位相が異なるものとされたものであり、光ディス
ク媒体上に照射されたレーザビームの反射光を検出する
ことによって、読み取り出力を発生するとともに、２分
割され、分割位置がトラック中心と略一致する分割光デ
ィテクタによってプッシュプル信号を発生するステップ
と、読み取り出力中の第１および第２のマークと対応す
る出力のレベルを比較し、比較結果に基づいてトラッキ
ングエラーを検出すると共に、プッシュプル信号に基づ
いて生成された隣接トラックを識別する情報に基づい
て、トラッキングエラーの方向を判別し、トラッキング
エラーをゼロとするように、読み取り位置を制御するス
テップとからなることを特徴とする光ディスク装置のト
ラッキング方法である。

【００１４】トラックマークを構成するマーク１および
マーク２がディスク径方向に２トラックを周期として形
成され、また、マーク１およびマーク２のディスク径方
向の位相が異なるものとされている。従って、トラッキ
ングエラーを検出するためのトラックマークの径方向の
空間周波数が低下し、トラック密度を高くしてもトラッ
キングエラーを検出することができる。さらに、プッシ
ュプル信号から走査しているトラックを識別するので、
識別のためのマーク（ピット）、アドレスを付加する必
要がない。

【００１５】

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

【００１６】この発明の一実施例は、サンプルサーボ方
式であって、また、ゾーンＣＡＶ(Constant Angular Ve
locity) 方式の光ディスクである。なお、ゾーンＣＡＶ
方式は、一例であって、ＣＡＶ方式、ＣＬＶ(Constant
Linear Velocity)方式の光ディスクに対してもこの発明
を適用できる。

【００１７】この発明の一実施例における光ディスク
は、図１に示すように、その径方向に複数のエリアが規
定されている。外周側から順に、ＧＣＰ(Gray Code Par
t)エリア（７３６トラック）、バッファトラック（２ト
ラック）、コントロールトラック（５トラック）、バッ
ファトラック（２トラック）、テストトラック（５トラ
ック）、ユーザゾーン０、ユーザゾーン１、・・・・、
ユーザゾーン１５、テストトラック（５トラック）、バ
ッファトラック（２トラック）、コントロールトラック
（５トラック）、バッファトラック（２トラック）、Ｇ
ＣＰエリア（８２０トラック）がそれぞれ規定されてい
る。一例として、ユーザゾーン０のトラック数が８４
８、ユーザゾーン１のトラック数が８６４、・・・と定
められている。

【００１８】ゾーンＣＡＶは、光ディスクを一定速度で
回転させ、各ゾーンに記録されるデータのクロック周波
数を可変することにより、各ゾーンの記録密度を略一定
とし、それによって、ディスクの回転制御を容易に実行
できると共に、単なるＣＡＶ方式と比較して記録容量を
増大させるものである。すなわち、光ディスクの線速度
は、外周側ほど大きいので、データクロックＤＣＫの周
波数も外周側ほど高いものとされる。サーボクロックＳ
ＣＫは、ゾーンと無関係に一定の周波数であり、データ
クロックＤＣＫは、サーボクロックＳＣＫのＭ／Ｎ倍し
た周波数のものとされる。上述したように、最外周のゾ
ーン０のデータクロックＤＣＫの周波数が最も高く、最
内周のゾーン１５のデータクロックＤＣＫの周波数が最
も低いものとされている。

【００１９】なお、ＧＣＰエリア、コントロールトラッ
ク、バッファトラックには、ユーザデータが記録されな
い。ＧＣＰエリアの所定数のセグメントには、グレーコ
ード化されたメディア情報（メディアの種類、フォーマ
ット等）が記録されている。コントロールトラックに
は、１トラック当りのセグメント数を示す情報、各ゾー
ンのスタートトラック番号の情報、各ゾーンのトータル
トラック数の情報、１セクタ当りのセグメント数の情報
等が記録されている。

【００２０】図２は、セクタ構造を示すもので、黒い帯
部分がアドレスセグメントを表している。光ディスク上
では、トラックのそれぞれに、トラック方向において間
欠的に且つディスク径方向において揃った位置に、アド
レスセグメントおよびサーボエリアが設けられる。この
一実施例では、１セクタのユーザデータの量が２Ｋバイ
ト（２，０４８バイト）と規定されている。このセクタ
サイズは、一定であるが、ゾーンによって１セグメント
当りのバイト数（１データセグメントのデータエリアに
記録できるデータバイト容量）が異なるので、１セクタ
を構成するセグメント数は、ゾーンによって異なる。例
えばゾーン０では、１セグメント当り４６バイトとな
り、１セクタ当り５３セグメントとなる。ゾーン１４で
は、１セグメント当り２２バイトとなり、１セクタ当り
１１０セグメントとなる。

【００２１】あるセグメントからセクタが開始され１セ
クタを構成するセグメント数が終わると、そのセクタを
終了し、最後のセグメント内に余ったバイトがあって
も、その余ったバイトを次のセクタとしては使用せず、
次のセグメントから次のセクタを開始する。従って、ゾ
ーンの先頭では、第０フレームのセグメント０からセク
タ０が開始する。このように、各ゾーンの先頭位置で
は、セクタ０の開始位置が径方向で一致した位置となる
が、それ以外では、セクタの先頭位置が一致しない。従
って、セクタの先頭位置を把握することがアクセスのた
めに必要である。

【００２２】また、図３は、この一実施例の物理的なデ
ータ構造を示している。図３に示すように、１トラック
が１００フレーム（フレーム０〜フレーム９９）で構成
され、各フレームは、１４個のセグメント（１個のアド
レスセグメントと１３個のデータセグメント）により構
成される。従って、１フレームが１４００セグメントで
ある。各フレームの先頭がアドレスセグメントであり、
残りの１３個のセグメントがデータセグメントである。
１トラックには、データセグメント０〜データセグメン
ト１２９９の１３００個のデータセグメントと、１００
個のアドレスセグメントとが含まれる。

【００２３】アドレスセグメントは、サーボクロックＳ
ＣＫを基準として、２１６ＳＣＫの長さのものである。
セグメントの先頭にサーボエリア（２４ＳＣＫ）が位置
し、次の１０ＳＣＫがブランクとされ、その次の８４Ｓ
ＣＫがアドレスのエリアとされ、アドレスセグメントの
最後に、ＡＬＰＣ(Automatic Laser Power Control)エ
リア（９８ＳＣＫ）が設けられている。アドレスセグメ
ントは、エンボス加工等により予めディスク上に形成さ
れている。ＡＬＰＣエリアは、読み取りレーザパワーを
所定のものに制御するために使用される。

【００２４】データセグメントも、アドレスセグメント
と同じ長さ（２１６ＳＣＫ）とされており、エンボス加
工等で形成されたサーボエリア（２４ＳＣＫ）が先頭に
位置している。サーボエリアの後に、データクロックを
ＤＣＫで表すと、１２ＤＣＫの長さのプリライトエリア
ＰＲと、データエリアと、４ＤＣＫの長さのポストライ
トエリアＰＯとが配されている。ゾーンによって、デー
タクロックＤＣＫの周波数が異なるので、データエリア
中には、１７６ＤＣＫ〜３６８ＤＣＫのデータが記録さ
れる。

【００２５】プリライトエリアＰＲは、ディスクがデー
タ記録に対して安定な温度となるように予熱するのに必
要な距離を確保すると共に、複屈折などによるＤＣ変動
を抑えるクランプエリアとして機能する。ポストライト
エリアＰＯは、オーバーライト時において、記録されて
いたデータの消し残りを無くすと共に、グルーブのエッ
ジによって生じるデータの干渉を避ける距離を確保する
ために設けられている。なお、このグルーブは、トラッ
キング制御用のものではなく、ディスク成形上の悪影響
を軽減するためのもので、例えばλ／８（λ：レーザの
波長）の深さとされる。

【００２６】図４は、セクタフォーマットを示す。各セ
クタのデータとしては、２，０４８バイトのユーザデー
タと、エラー訂正符号の冗長コード（２５６バイト）
と、エラー検出用のＣＲＣコード（８バイト）と、ユー
ザデファインドデータ（４０バイト）との合計２，３５
２バイトが含まれる。そして、データエリアの前に、６
６バイトのリファレンスデータが付加され、１セクタが
２，４１８バイトのサイズとされている。

【００２７】リファレンスデータは、その再生ＲＦ信号
の波形を示すように、４バイト分の８Ｔパターンと、１
２バイト分の２Ｔパターンを４回繰り返し、さらに検出
された情報を設定するための余裕分として２バイトのオ
ール`0' のパターンとからなる。このリファレンスデー
タは、ユーザデータと同様に、ゾーンＣＡＶ方式で記録
される。２Ｔパターンは、記録パワー変動等によるＤＣ
的なピット位置のずれを再生時に補正するために用いら
れる。８Ｔパターンは、パーシャル・レスポンスによる
３値検出の時のスレッショルドを設定するために用いら
れる。

【００２８】図５を参照して、サーボエリアについて説
明する。図５Ａは、アドレスセグメントに設けられたサ
ーボエリアを示し、図５Ｂは、データセグメントに設け
られたサーボエリアを示す。上述したように、両セグメ
ントに関して、サーボエリアは、２４ＳＣＫの長さを有
する。図５Ａに示すアドレスセグメントの場合、サーボ
エリアの前にデータセグメントのポストライトエリアＰ
Ｏ（４ＤＣＫ）が位置し、サーボエリアの後に、そのア
ドレスセグメントのブランクエリア（１０ＳＣＫ）が位
置している。ポストライトエリアＰＯまでは、データク
ロックＤＣＫを基準として、データが記録され、サーボ
エリアでは、サーボクロックＳＣＫを基準として、予め
ピットが形成され、ブランクエリアより後のアドレスコ
ードもサーボクロックＳＣＫを基準として予めピットが
形成されている。

【００２９】図５Ｂに示すデータセグメントの場合で
は、サーボエリアの前にデータセグメントのポストライ
トエリアＰＯ（４ＤＣＫ）が位置し、サーボエリアの後
に、そのデータセグメントのプリライトエリア（１２Ｄ
ＣＫ）が位置している。ポストライトエリアＰＯまで
は、データクロックＤＣＫを基準として、データが記録
され、サーボエリアでは、サーボクロックＳＣＫを基準
として、予めピットが形成され、プリライトエリアより
後では、データクロックＤＣＫを基準として、データが
記録される。なお、グルーブは、データ記録可能なエリ
アにおいて、トラックと平行して設けられている。

【００３０】アドレスセグメントおよびデータセグメン
トは、同一のサーボエリアの構成を有している。すなわ
ち、サーボエリア内の位置をサーボクロックＳＣＫに基
づいて第１の位置〜第２４の位置と規定する時に、第３
の位置から第７の位置にセグメントマークが記録され、
第１１および第１２の位置にマーク１が記録され、第１
６および第１７の位置にマーク２が記録される。これら
のマーク１およびマーク２は、トラックマークを形成す
る。トラックマークは、先に提案されている光ディスク
（図１２参照）と同様に、トラッキングエラーの検出と
クロック再生のために使用される。また、セグメントマ
ークは、先に提案されている光ディスクと同様に規定さ
れている。すなわち、アドレスセグメントとデータセグ
メントを区別し、また、セクタの先頭、セクタの最後、
その他のデータセグメントを区別する。図５Ｂは、これ
らのデータセグメントのそれぞれの偶数トラックおよび
奇数トラックを示している。

【００３１】マーク１およびマーク２の長さが２サーボ
クロック分としているのは、ピットの形成されていない
ミラー部分を少なくすることによって、ディスク成形時
にゴーストピットが発生し難くするためであり、また、
ピットと対応して再生ＲＦ信号を安定に得るためであ
る。しかも、マーク１およびマーク２の間隔を所定間隔
例えば５ＳＣＫ以上離すことによって、各ピットと対応
する再生ＲＦ信号間の干渉を小さくすることができる。

【００３２】この発明の一実施例では、ディスク径方向
において、隣接する第１のトラック（偶数トラックと称
する）のトラックセンターおよび第２のトラック（奇数
トラックと称する）のトラックセンターの中間位置であ
って、且つ偶数トラックおよび奇数トラックのそれぞれ
のセンターに対して、ずれの方向が異なるように、マー
ク１およびマーク２を形成する。図５の例では、偶数ト
ラックに対しては、マーク１が１／２・Ｔｐ（Ｔｐ：ト
ラックピッチ）の量で、ディスクの例えば内側（図面の
下側）の方向のずれを有し、マーク２が１／２・Ｔｐの
量で、ディスクの例えば外側（図面の上側）の方向のず
れを有する。一方、奇数トラックに対しては、マーク１
が１／２・Ｔｐの量で、ディスクの例えば外側（図面の
上側）の方向のずれを有し、マーク２が１／２・Ｔｐの
量で、ディスクの例えば内側（図面の下側）の方向のず
れを有する。

【００３３】偶数トラックおよび奇数トラックと、マー
ク１およびマーク２の関係は、アドレスセグメントおよ
びデータセグメントと無関係に共通である。また、光デ
ィスク上のトラッキング制御が必要とされる全トラック
に対して、上述した関係が成立するように、サーボエリ
アが形成される。しかしながら、必ずしも、光ディスク
上の全トラックに対して、マーク１およびマーク２と、
偶数トラックおよび奇数トラックの関係を同一にする必
要はない。すなわち、識別できる領域例えばゾーンによ
って、この関係が反転するようにしても良い。具体的に
は、偶数番目のゾーンと奇数番目のゾーンとで、関係が
反転するようにしても良い。

【００３４】この発明では、マーク１およびマーク２の
それぞれは、ディスク径方向において、２トラックを周
期として繰り返し、その繰り返しの位相が１８０°異な
るものとされている。従来では、各トラックに１対のウ
ォブリングピットを必要としていた。従って、マーク１
およびマーク２のそれぞれのディスク径方向の繰り返し
周期が１トラックであった。この発明は、マーク１およ
びマーク２のディスク径方向の繰り返し周期を２トラッ
クとすることができるので、トラックピッチＴｐを従来
と同じとした時には、ディスク径方向の空間周波数を下
げることができる。従って、この発明は、ＭＴＦを大き
くすることができる。また、ＭＴＦを従来の方法と同程
度のものとする場合では、トラックピッチＴｐをより小
さくすることができる。すなわち、トラック密度を高く
することができる。

【００３５】トラッキングサーボは、従来と同様に、マ
ーク１の読み取り信号のレベルとマーク２の読み取り信
号のレベルとが等しくなるように、光ピックアップの読
み取り位置を制御する構成である。この発明は、上述し
たように、トラックマークを形成するので、偶数トラッ
クと、奇数トラックの間で、トラッキングエラーの方向
と、検出されたトラッキングエラー信号の極性が反対と
なる。従って、目的とするトラックに正しく引き込むた
めには、偶数トラックと奇数トラックを識別する必要が
ある。後述するように、この発明では、光ディスクを読
み取る光ピックアップからプッシュプル信号を出力し、
このプッシュプル信号に基づいて、偶数トラックおよび
奇数トラックを識別する。従って、この発明は、識別の
ために、特別のピット、あるいはアドレスを必要としな
い。

【００３６】図６を参照して、アドレスセグメントのア
ドレスコードについて説明する。図６は、アドレスセグ
メントの全体を示す。先頭の２４ＳＣＫの長さのサーボ
エリアには、上述したように、セグメントマークおよび
トラックマークが形成されている。その後に、１０ＳＣ
Ｋの長さのブランク区間が存在し、さらにその後に、８
４ＳＣＫの長さのアドレスコードが記録される。アドレ
スコードに続いて９８ＳＣＫの長さのＡＬＰＣエリアが
設けられている。

【００３７】アドレスコードは、エンボス加工等により
予め記録され、トラック方向の位置情報を示すものであ
る。アドレスコードは、図６に拡大して示すアドレスコ
ードを有する。アドレスコードは、さらに、アクセスコ
ード（ＡＭ、Ａ２、Ａ３、ＡＬ、パリティ）とフレーム
コード（ＦＭ、ＦＬ）とに分けられる。

【００３８】ＡＭ、Ａ２、Ａ３、ＡＬは、１６ビットの
トラックアドレスを４ビットづつに区切って、各４ビッ
トをグレイコードとして符号化したものである。すなわ
ち、１６ビットのアドレスを上位側から４ビットづつに
区切り、各４ビットがグレイコードとして符号化され、
それぞれサーボクロックで規定される、第１の位置〜第
１２の位置にピットとして記録される。トラックアドレ
スに対して、１２ＳＣＫの長さのパリティが付加され
る。このパリティは、トラックアドレスの同じ位の４ビ
ットに対する偶数パリティである。トラックアドレスに
よって、そのディスク上のトラックの位置情報が与えら
れる。従って、トラックアドレスが示すトラック番号か
ら偶数トラックと奇数トラックを識別することも可能で
ある。

【００３９】ＦＭ、ＦＬは、フレームコードである。フ
レームコードは、８ビットのフレームアドレスを４ビッ
トづつ区切り、各４ビットをグレイコードとして符号化
し、それぞれサーボクロックで規定される、第１の位置
〜第１２の位置にピットとして記録されたものである。
フレームアドレスは、トラック内のフレーム（第０フレ
ーム〜第９９フレーム）を示す。

【００４０】図７は、４ビットのデータをグレイコード
に符号化し、１２個の位置に記録する方法の一例を示
す。０〜Ｆは、４ビットのコードの値であり、図のよう
に、この値に対応したピットが１２ＳＣＫの区間内に形
成される。上述したアクセスコード、フレームコード、
追加アドレスは、図７に示すテーブルに従ってグレイコ
ードに符号化される。

【００４１】上述したフォーマットは、記録可能なディ
スク（消去可能なディスクおよび１回記録可能なディス
ク）、再生専用のディスクの何れに対しても適用可能で
ある。図８は、ＭＯディスクに対してこの発明を適用し
た場合の光ディスク装置の構成を示す。

【００４２】図８において、１が上述したフォーマット
を有する光ディスクである。光ディスク１は、スピンド
ルモータ２およびスピンドル制御部３によって、一定の
回転速度（例えば２４００rpm ）で回転される。光ディ
スク１に対して、光ピックアップ４からのレーザ光が照
射される。光ピックアップ４は、図示しないが、レーザ
源、対物レンズ、ビームスプリッタ等の光学系、光ディ
スク１で反射された光を検出するディテクタ等からな
る。レーザ源からのレーザ光は、レーザ制御部５によっ
てその光量が制御される。

【００４３】この一実施例は、光ディスク１がＭＯディ
スクであり、磁界変調方式を採用しているので、磁気ヘ
ッド６が設けられ、磁気ヘッド６を駆動するマグネット
ドライバ７に対して記録データが供給される。記録デー
タは、データエンコーダ９により生成される。外部のホ
ストコンピュータ１０からインターフェース例えばＳＣ
ＳＩを介して転送されたデータがコントローラ９を介し
てデータエンコーダ８に供給される。コントローラ９に
は、ホストコンピュータ１０からライト、リード等のコ
マンドも供給される。そして、磁気ヘッド６によって記
録データがＮＲＺＩ方式でもって記録される。

【００４４】なお、ディジタル信号をＭＯディスクに対
して記録する方法としては、光変調方式、磁界変調方式
がある。光変調方式は、一定方向に外部磁界を印加した
状態で、レーザ光を記録データで変調する方式である。
磁界変調方式としては、一定の光量のレーザ光を照射し
た状態で、外部磁界を記録データで変調する単純磁界変
調方式と、記録データにより磁界を変調すると共に、レ
ーザ光をパルス発光させる、レーザストローブ磁界変調
方式とがある。この発明は、これらの何れの記録方法も
使用することができる。

【００４５】光ピックアップ４による読み取り位置は、
径方向に変位可能とされている。具体的には、径方向の
大きな変位を受け持つ粗調整手段と、小さな変位を受け
持つ微調整手段とがある。リニアモータ等によって、粗
調整手段が構成され、回動ミラー、可動対物レンズ等に
よって、微調整手段（トラッキング手段）が構成され
る。また、光ピックアップ４の位置を固定し、光ディス
ク１を変位させるようにしたトラッキング手段も採用し
ても良い。さらに、光ピックアップ４からのレーザ光が
正しくディスク上にフォーカスするように、光ディスク
１と光ピックアップ４間の対向距離を調整するフォーカ
ス手段も設けられている。

【００４６】光ディスク１が図示しないローディング機
構により装着されると、スピンドルモータ２による回転
駆動が開始し、光ディスク１が規定の回転速度に達する
と、光ピックアップ４が光ディスク１の内周側あるいは
外周側のＧＣＰエリアを読み取るように、読み取り位置
が制御される。このＧＣＰエリアにおいて、フォーカス
の引込みがなされ、その後、記録あるいは再生動作がな
される。

【００４７】光ピックアップ４のディテクタにより検出
された再生ＲＦ信号がＩ−Ｖ変換およびマトリクス演算
部１１に供給される。ディテクタの出力信号が電流とし
て発生するので、Ｉ−Ｖ変換により電圧出力が形成され
る。さらに、マトリクス演算を行うことによって、和信
号ＲＦｓ、差信号ＲＦｄ、プッシュプル信号ＰＰ、フォ
ーカスエラー信号ＦＥ等が生成される。フォーカスエラ
ー信号ＦＥがサーボコントロール部１２に供給される。
サーボコントロール部１２は、レーザ光のフォーカスを
適切なものとするために、光ピックアップ４内のフォー
カス手段を駆動する信号を発生する。

【００４８】図９は、光ピックアップ４に設けられた光
ディテクタの一例を示す。光ディスク１で反射されたレ
ーザ光がマイクロプリズム３１に入射され、直進光がフ
ォトディテクタ３２に照射され、４５°の反射光がフォ
トディテクタ３３に照射される。フォトディテクタ３２
は、トラックセンターと略一致する中心線（１点鎖線で
示す）で２分割され、各分割領域が中心線と直交する方
向に３分割されたものである。中心線を挟んで接する領
域の対をそれぞれ（Ａ１、Ａ２）（Ｂ１、Ｂ２）（Ｃ
１、Ｃ２）と表す。フォトディテクタ３３は、中心線と
直交する方向に３分割されたものであり、各領域にＤ、
Ｅ、Ｆの符号を付して示す。フォトディテクタ３２およ
び３３上に描かれている破線の円は、トラックセンター
をレーザビームが走査した時の戻りビームのスポットを
表している。

【００４９】フォトディテクタ３２および３３の各領域
の検出信号は、独立に取り出され、領域と検出信号を同
一の参照符号で示すと、下記の演算によって、信号が生
成される。但し、Ａ＝Ａ１＋Ａ２、Ｂ＝Ｂ１＋Ｂ２、Ｃ
＝Ｃ１＋Ｃ２である。和信号ＲＦｓ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）＋（Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）差信号ＲＦｄ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）−（Ｄ＋Ｅ＋Ｆ）フォーカスエラー信号ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ−Ｂ）−（Ｄ＋Ｆ−Ｅ）プッシュプル信号ＰＰ＝Ｂ１−Ｂ２なお、ＲＦ信号等を取り出すフォトディテクタとして
は、図９に示す構成に限定されない。

【００５０】図８に戻って説明すると、和信号ＲＦｓ
は、クランプ回路１３を介してＡ／Ｄ変換器１４に供給
され、Ａ／Ｄ変換器１４の出力信号がＰＬＬ部１５に供
給される。ＰＬＬ部１５は、サーボエリア内のトラック
マークの再生信号に同期したサーボクロックＳＣＫと、
記録データと同期したデータクロックＤＣＫとを生成す
る。サーボクロックＳＣＫおよびデータクロックＤＣＫ
がタイミング生成部２２に供給される。また、サーボク
ロックＳＣＫがＡ／Ｄ変換器１４に対してサンプリング
クロックとして供給される。

【００５１】差信号ＲＦｄがクランプ回路１６を介して
Ａ／Ｄ変換器１７に供給される。Ａ／Ｄ変換器１７のサ
ンプリングクロックとして、データクロックＤＣＫが供
給され、Ａ／Ｄ変換器１７の出力信号がデータ検出部１
８に供給される。データ検出部１８には、タイミン生成
部２２からデータ同期信号ＤＳＹが供給される。データ
検出部１８では、ディジタルイコライザによる波形等化
処理がなされ、ビタビ復号によって検出信号の誤りが訂
正される。また、データ検出部１８では、ディジタル変
調の復調がなされ、復調出力が２値化される。データ検
出部１８の出力に取り出された再生データがコントロー
ラ９を通じてホストコンピュータ１０に転送される。

【００５２】さらに、プッシュプル信号ＰＰがクランプ
回路１９を介してＡ／Ｄ変換器２０に供給される。クラ
ンプ回路１３、１６および１９によって、再生信号の低
域周波数変動が除去される。Ａ／Ｄ変換器２０の出力が
極性判別部２１に供給される。極性判別部２１は、プッ
シュプル信号ＰＰに基づいて、奇数トラックおよび偶数
トラックを識別する識別信号を発生する。極性判別部２
１に対してタイミング生成部２２からトラックマークサ
ンプリング信号が供給される。

【００５３】極性判別部２１における極性判別動作につ
いて図１０を参照して説明する。図１０Ａに、図５に示
すサーボエリアのトラックマークの部分を拡大して示
す。上述したように、マーク１およびマーク２のそれぞ
れは、ディスク径方向において、２トラックを周期とし
て繰り返し、その繰り返しの位相が１８０°異なるもの
とされている。従って、偶数トラック上をビームスポッ
ト３４ａが走査した時に、プッシュプル信号ＰＰとして
図１０Ｂに示すものが得られる。すなわち、マーク１と
対応して負極性となり、マーク２と対応して正極性とな
る信号が得られる。若し、奇数トラックをビームスポッ
ト３４ｂが走査する場合では、プッシュプル信号ＰＰの
極性が図１０Ｂに示すものと反転する。プッシュプル信
号ＰＰには、光学的なレンズ移動や、ディスクスキュー
の影響によりＤＣ（直流）オフセットが含まれている。

【００５４】極性判別部２１に対して、図１０Ｃに示す
トラックマークサンプリングパルスが供給される。この
パルスによって、マーク１の中心およびマーク２の中心
とそれぞれ対応するプッシュプル信号のレベルＬ１およ
びＬ２がサンプリングされ、ホールドされる。さらに、
ＤＣオフセットを除去するためにマーク１あるいはマー
ク２の付近のレベルＬ３がサンプル／ホールドされる。

【００５５】極性判別部２１では、ＤＣオフセットを除
去したレベルＬ１´およびＬ２´を下記のように求め
る。Ｌ１´＝Ｌ１−Ｌ３Ｌ２´＝Ｌ２−Ｌ３

【００５６】この補正後のレベルＬ１´およびＬ２´の
極性から識別信号を発生する。すなわち、（Ｌ１´＝
−、Ｌ２´＝＋）（図１０の場合）であれば、偶数トラ
ック上を走査していると判断し、（Ｌ１´＝＋、Ｌ２´
＝−）であれば、奇数トラック上を走査していると判断
する。

【００５７】極性判別部２１の他の例として、プッシュ
プル信号ＰＰのサンプリングレベルＬ１およびＬ２の差
分（Ｌｄ＝Ｌ１−Ｌ２）に基づいて識別信号を生成する
ものがある。すなわち、（Ｌｄ＝−）ならば、偶数トラ
ック上を走査しており、（Ｌｄ＝＋）ならば、奇数トラ
ック上を走査しているものと決定する。この他の例で
は、差分Ｌｄを形成するので、ＤＣオフセットの影響を
キャンセルすることができ、レベルＬ３を検出する必要
がない。

【００５８】再び、図８を参照して説明すると、上述し
たように生成された極性判別部２１からの識別信号と和
信号ＲＦｓのディジタル出力がトラッキングエラー生成
部２３に対して供給される。トラッキングエラー生成部
２３に対してタイミング生成部２２からのサンプリング
パルスが供給される。トラッキングエラー生成部２３
は、サーボエリア内のトラックマーク（マーク１および
マーク２）の再生信号（和信号ＲＦｓ）のレベルをサン
プリングし、マーク１およびマーク２と対応する再生信
号の振幅の差をトラッキングエラー信号ＴＥして出力す
る。

【００５９】トラッキングエラー信号ＴＥがサーボコン
トロール部１２に供給される。サーボコントロール部１
２は、トラッキングエラー信号ＴＥが０となるように、
光ピックアップ４内のトラッキング手段を駆動するトラ
ッキング駆動信号を発生する。さらに、トラッキングエ
ラー生成部２３は、トラック位置エラー信号ＴＰＥも発
生する。トラック位置エラー信号ＴＰＥが光ディスク装
置の動作を全体的に制御するコントローラ２４に対して
供給される。

【００６０】トラック位置エラー信号ＴＰＥは、極性判
別部２１が出力する識別信号が変化した時に、すなわ
ち、走査するトラックが隣のトラックに移ったことを示
す信号である。図１１は、コントローラ２４の動作を示
しており、トラック位置エラー信号ＴＰＥを受け取る
と、制御動作が開始する（ステップＳＴ１）。記録モー
ド（記録動作あるいは記録検証動作を意味する）である
かが、ステップＳＴ２で決定される。若し、記録モード
でなければ、制御を行わず、終了のステップＳＴ４に移
る。

【００６１】ステップＳＴ２において、記録モードであ
ると決定されると、処理がステップＳＴ３に移り、レー
ザパワーがライトパワーからリードパワーへ低下され
る。同時に、磁気ヘッド６による磁界の印加が停止され
る。このステップＳＴ３の制御によって、記録動作が直
ちに停止する。それによって、誤って意図しないトラッ
クのデータを書き換えてしまう誤動作を防止することが
できる。

【００６２】

【発明の効果】この発明は、トラッキングエラーを検出
するための二つのマークをディスク径方向において２ト
ラック周期で形成するので、マークの径方向の空間周波
数を低くすることができる。従って、トラック密度を高
くすることが可能となり、記録容量を増大させることが
できる。また、この発明は、トラックマークのプッシュ
プル信号によって、走査しているトラックを識別するの
で、識別のための特別なマーク（ピット）、アドレスを
付加する必要がない利点がある。

【図面の簡単な説明】

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

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

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

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

【図５】この発明の一実施例におけるサーボエリアの構
成を示す略線図である。

【図６】アドレスセグメントおよびアドレスコードの説
明に用いる略線図である。

【図７】アドレスコードおよび追加アドレスをグレイコ
ードに符号化する時のデータ変換の説明に用いる略線図
である。

【図８】この発明が適用された光ディスク装置の一実施
例のブロック図である。

【図９】この発明の一実施例に使用することができるフ
ォトディテクタの説明のための略線図である。

【図１０】この発明の一実施例における極性判別部の動
作を説明するための波形図である。

【図１１】この発明の一実施例におけるトラック位置エ
ラー信号に基づく制御動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【図１２】先に提案されている光ディスクのサーボエリ
アの構成を示す略線図である。

【図１３】先に提案されている光ディスクのピットの読
み取り方法の説明のための略線図である。

【図１４】ディスク径方向の空間周波数とＭＴＦとの関
係を示す略線図である。

【符号の説明】

１・・・光ディスク、４・・・光ピックアップ、６・・
・磁気ヘッド、１５・・・ＰＬＬ部、２１・・・極性判
別部、２３・・・トラッキングエラー生成部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスク媒体上に同心円またはスパイ
ラル状に形成されたトラックに対してディジタル情報を
光学的に記録し、または上記トラックからディジタル情
報を光学的に読み取るようにした光ディスク装置におい
て、上記光ディスク媒体は、上記トラックのそれぞれに、ト
ラック方向において間欠的に且つディスク径方向におい
て揃った位置にサーボエリアが設けられ、上記サーボエリアには、上記トラック方向において所定
の距離離れて、予め物理的に形成された第１および第２
のマークが設けられ、上記第１および第２のマークは、それぞれディスク径方
向において、２トラック周期で設けられ、且つ上記ディ
スク径方向の上記第１および第２のマークの位相が異な
るものとされたものであり、上記光ディスク媒体上に照射されたレーザビームの反射
光を検出することによって、読み取り出力を発生すると
ともに、２分割され、分割位置がトラック中心と略一致
する分割光ディテクタによってプッシュプル信号を発生
する光学的ピックアップと、上記光学的ピックアップの読み取り位置をディスク径方
向に変位させるトラッキング手段と、上記読み取り出力中の上記第１および上記第２のマーク
と対応する出力のレベルを比較し、比較結果に基づいて
トラッキングエラーを検出すると共に、上記プッシュプ
ル信号に基づいて生成された隣接トラックを識別する情
報に基づいて、トラッキングエラーの方向を判別し、上
記トラッキングエラーをゼロとするように、上記読み取
り位置を制御するトラッキング制御手段とからなること
を特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】請求項１において、上記第１および第２のマークの位相が略１８０°異なる
ものとされたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】請求項１において、上記プッシュプル信号中の第１の信号および第２の信号
をそれぞれサンプリングし、上記第１の信号および上記
第２の信号のそれぞれのサンプリング出力の極性に基づ
いて、隣接トラックを識別することを特徴とする光ディ
スク装置。
【請求項４】請求項１において、上記プッシュプル信号中の第１の信号および第２の信号
をそれぞれサンプリングし、上記第１の信号および上記
第２の信号のそれぞれのサンプリング出力の差分信号を
形成し、上記差分信号の極性に基づいて、隣接トラック
を識別することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】請求項１において、上記隣接トラックを識別する情報が記録動作中に変化し
たことを検出し、トラック位置エラー信号を生成し、上
記トラック位置エラー信号によって、記録動作を停止す
るように制御することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】光ディスク媒体上に同心円またはスパイ
ラル状に形成されたトラックに対してディジタル情報を
光学的に記録し、または上記トラックからディジタル情
報を光学的に読み取るようにした光ディスク装置のトラ
ッキング方法であって、上記光ディスク媒体は、上記トラックのそれぞれに、ト
ラック方向において間欠的に且つディスク径方向におい
て揃った位置にサーボエリアが設けられ、上記サーボエリアには、上記トラック方向において所定
の距離離れて、予め物理的に形成された第１および第２
のマークが設けられ、上記第１および第２のマークは、それぞれディスク径方
向において、２トラック周期で設けられ、且つ上記ディ
スク径方向の上記第１および第２のマークの位相が異な
るものとされたものであり、上記光ディスク媒体上に照射されたレーザビームの反射
光を検出することによって、読み取り出力を発生すると
ともに、２分割され、分割位置がトラック中心と略一致
する分割光ディテクタによってプッシュプル信号を発生
するステップと、上記読み取り出力中の上記第１および上記第２のマーク
と対応する出力のレベルを比較し、比較結果に基づいて
トラッキングエラーを検出すると共に、上記プッシュプ
ル信号に基づいて生成された隣接トラックを識別する情
報に基づいて、トラッキングエラーの方向を判別し、上
記トラッキングエラーをゼロとするように、上記読み取
り位置を制御するステップとからなることを特徴とする
光ディスク装置のトラッキング方法。