JP3004094U - ディスク記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＭＣＬＶ方式でも処理を中断することなく連
続したデータ再生が可能となるディスク記録再生装置を
実現することを目的とする。 【構成】 光スポット１は、光ピックアップからディス
ク２のデータ記録面に照射された光ビームのスポットで
ある。ディスク２のデータ記録面は同心円状に分割さ
れ、さらに任意のセクタに分割されている。光スポット
１は、たとえば第４ゾーンの最終データセクタ３から第
４ゾーンのデータレート制御領域であるレート制御セク
タ４を通過し、第５ゾーンの最初のデータセクタ５をト
レースする。制御セクタ４はそのＩＤ内のトラック番号
領域にオール零が記録されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ＭＣＡＶ（Modified Constant Angular Velocity）方式またはＭ ＣＬＶ（Modified Constant Linear Velocity ）方式によりディスクのフォーマ ットを行うディスク記録再生方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の技術として、書込み可能型光ディスク等の記録フォーマットには、回転 系の制御が簡単等の利点からＣＡＶ（Constant Angular Velocity ）方式が多く 用いられている。しかし近年になって、情報量が膨大な画像データを記録再生す るということが要求されるようになり、より大容量化が見込めるＭＣＡＶ方式の 採用が増えてきている。

【０００３】 ＭＡＣＶ方式では、図６に示すように、ディスク６００の記録面を同心円状に いくつかのゾーンに分割し、外側のゾーンにいくほど１トラック当たりのセクタ 数を増加することでディスク全体の記録容量の増加を図っている。６０１はディ スク６００の内側からｎ番目の任意の第ｎ記録ゾーン、６０２は第ｎ記録ゾーン の一つ外側の第ｎ＋１記録ゾーンを示す。

【０００４】 ＣＡＶ方式と同様にディスク回転が一定な為、回転系の制御は容易であるが、 各ゾーン毎に記録再生時のデータレートが変化するためにデータ処理回路が複雑 化するという問題があった。

【０００５】 記録側の回路の複雑化はあまり問題ではないが、特に再生側においては、デー タレートの変化に合わせて再生信号の波形等化調整や、データ抽出用ＰＬＬの周 波数切換が必要になるなど処理が複雑化する。しかも外周に移動するほど、デー タレートが高くなるため、高度な高周波処理技術が要求されるという問題があっ た。

【０００６】 これらの問題を解決する方法として、ＭＣＬＶ方式を用いたものがあった。こ れはディスク媒体上のフォーマットはＭＣＬＶ方式と同一であるが、各ゾーン毎 にディスクの回転数を可変し、記録再生のデータレートを一定にする方式である 。ディスクの回転数を切り換えるため、回転制御は若干複雑になるが、ゾーン単 位でディスクの回転数が確定しているため、データレートを抽出しながら回転制 御を行う必要のあるＣＬＶ方式と比較して、回転系の制御は比較的容易である。

【０００７】 ここで、これまでの書込み可能型光ディスクはコンピュータ等で用いるプログ ラムデータやグラフィックデータを扱うのが主な用途であった。したがって、よ り高速で確実にデータが記録再生できることが重要であった。

【０００８】 しかし近年、画像や音声の圧縮技術の進歩に伴い必要とされるデータ蓄積容量 が縮小し、動画や音声データをデジタルデータとして光ディスクに記録再生でき るデジタルビデオディスクが実現可能となった。

【０００９】 このような用途を考慮した場合、ただ単に高速に記録再生が可能であれば良い という訳ではなく、絶えず必要とするデータを記録再生できるというリアルタイ ム性が重要となる。

【００１０】 ＭＣＬＶ方式は、データ処理や回転系制御が比較的簡単で、かつ大容量化を実 現できる方式として十分な利点をもっている。 しかし、前記した動画データ等を記録再生する様な目的においては難点がある 。一つのゾーンの中での記録再生では何等問題はないのだが、ゾーンを跨いで連 続的にデータを記録再生する場合、ゾーンの切り替わりに合わせてディスクの回 転を急激に変化させることができないため、データレートが急激に変化するとい う問題があった。

【００１１】 図７にＭＣＬＶ方式におけるディスク回転数をデータレートの関係図を示す。 ディスク回転数７００は、第ｎ記録ゾーン６０１から第ｎ＋１記録ゾーン６０２ に移動する際、急速に低下することができずになだらかに低下する。一方、再生 データレート７０１は、第ｎ記録ゾーン６０１から第ｎ＋１記録ゾーンに切り替 わる際、一時的に高くなるため、再生側のデータ抽出用ＰＬＬではデータレート の急変には追随できず、ＰＬＬの引き込み範囲までレートが復帰するまでは再生 処理が行えない。これではディスクの回転が一定になるまで再生処理を中断して しまい、絶えず必要なデータを再生することはできないという問題があった。

【００１２】 ゾーンが切り替わる前に予め処理の中断に見合うだけの再生データをバッファ ーメモリに蓄えておき、中断している間のデータを補う方法もあるが、回転が落 ちついてからゾーンの最初のセクタにトラッキングを取り直す必要があるため、 数トラック分ものデータ容量を持つ膨大なメモリが必要となるうえ、記録再生処 理の複雑化も避けられない。

【００１３】 このように従来のＭＣＬＶ方式では、ゾーンの切り替わり時の処理においてデ ジタルビデオディスク等の実現に必要なリアルタイム性への対応が十分にできな いという問題があった。

【００１４】

【考案が解決しようとする課題】

上記したように従来のＭＣＬＶ方式によれば、ゾーンを跨いで連続的にデータ を記録再生する場合、データレートが急変するためにデータ抽出ＰＬＬが追随で きず、回転が一定になるまで再生処理を一時中断するなど、リアルタイム性が損 なわれるという欠点があった。

【００１５】 そこで、この考案は、上記欠点を除去し、ＭＣＬＶ方式でも処理を中断するこ となく連続したデータ再生が可能となり、かつこの場合に、ゾーンを跨ぐことを 容易に検出でき、データ抽出ＰＬＬあるいは回転制御系の周波数を切り替えを得 られるようにしたディスク記録再生装置を実現することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、ディスク媒体上のスパイラル状の記録トラックが半径方向に複数 のゾーンに分割され、前記ディスク媒体上のゾーンの境界に、記録再生データレ ートを制御するためのデータレート制御領域が設けられているディスクを再生し 、検出手段により前記データレート制御領域を検出して、再生のデータ抽出ＰＬ Ｌ、あるいは記録基準周波数発生ＰＬＬの周波数制御を行う場合、前記検出手段 は、前記データレート制御領域の識別データの一部に含まれる最終データセクタ であることを意味するオール零データを検出目標としている。

【００１７】

【作用】

ゾーン内ではトラック番号は、通常はインクリメントしていくが、制御領域に なるとオール零となるためにその検出が容易である。

【００１８】

【実施例】

この考案の実施例を図面を参照し、詳細に説明する。 図１はこの考案の一実施例を示すディスクの記録フォーマットの説明図である 。光スポット１は、光ピックアップからディスク２のデータ記録面に照射された 光ビーンのスポットである。ディスク２のデータ記録面は同心円状に分割され、 さらに任意のセクタに分割されている。

【００１９】 光スポット１は、たとえば第４ゾーンの最終データセクタ３から第４ゾーンの データレート制御領域であるレート制御セクタ４を通過し、第５ゾーンの最初の データセクタ５をトレースする。

【００２０】 図２にデータセクタ３および５とレート制御用セクタ４のフォーマットの説明 図を示す。データセクタ３および５は、プリフォーマット部６、フラグ部７、デ ータ部８およびバッファ部９から構成される。プリフォーマット部６は、セクタ マーク１０、ＰＬＬ引き込み信号データ１１、アドレスマーク１２およびＩＤデ ータ１３などから構成されている。レート制御用セクタ４は、実際にデータを記 録再生する他のセクタと構造は同様である。レート制御用セクタ４はプリフォー マット部６とその他からなり、プリフォーマット部６は、セクタマーク１０、Ｐ ＬＬ引き込み信号データ１１、アドレスマーク１２およびＩＤデータ１３などか ら構成される。

【００２１】 ここで、通常のデータセクタかレート制御セクタかどうかは、プリフォーマッ ト部６のＩＤデータ１３で識別する。レート制御セクタ４の場合、ゾーン番号１ ４とセクタ番号１６は他のデータセクタと同様にそれぞれのゾーン／セクタの位 置に応じてインクリメントするが、トラック番号１５については、他のデータセ クタが内側から外側に向かってインクリメントするのに対し、たとえば“０”等 の存在しない固定の値をとる。

【００２２】 これにより、トラック番号１５だけでも容易に識別ができる。また、絶対位置 は決まっているので、ゾーンの最終データセクタ３が認識されていれば、次のセ クタはレート制御セクタ４であると容易に判定できる。

【００２３】 図３は、この考案の一実施例を示すＭＣＬＶ方式の再生側データクロック抽出 部の構成図である。光ヘッド３００により光ディスク３０１から読み取った信号 は再生アンプ３０２を通り、データスライサ３０３に入力する。データスライサ ３０３にて２値化された再生データは、レート制御セクタ検出器３０４およびＰ ＬＬ３０５に入力する。レート制御セクタ検出器３０４において、プリフォーマ ット部６内のＩＤデータ１３の識別により、レート制御セクタを検出する。ＰＬ Ｌ３０５では、位相比較器３０６、ＬＰＦ３０７およびＶＣＯ３０８の基本要素 に周波数制御回路３０９が加わった構成であり、加算器３１０によって周波数制 御電圧が加算される。

【００２４】 周波数制御回路３０９は、ＶＣＯ３０８の発振周波数をＳ分周したＳ分周器３ １１の出力周波数と、基準クロック（データレート周波数）をＰ分周したＰ分周 器３１２の出力周波数が同一になるよう制御する。これらの出力を周波数比較器 ３１３により周波数比較を行い、その比較結果に応じてＵ／Ｄカウンタ３１４の 出力値を増減する。Ｕ／Ｄカウンタ３１４のカウント値をＰＷＭ３１５によりＰ ＷＭ化し、さらにＬＰＦ３１６を通してＶＣＯ３０８に電圧加算する。

【００２５】 ただし、このような制御が行われるのは、光ディスク３０１の停止状態の場合 あるいはレート制御セクタ検出器３０４がレート制御セクタを検出した場合であ る。光ディスク３０１の停止状態では、Ｓ分周器３１１とＰ分周器３１２は同一 の分周値を選び、ＶＣＯ３０８の発振周波数が基準クロックのデータレート周波 数に近づくように制御する。

【００２６】 通常の再生動作では、セレクタ３１７が状態復帰回路３１８を選択しているた め、制御ループは閉状態となって固定電圧が加算器３１０に入力する。 図４はこの実施例における光ヘッド３００が、たとえば第４ゾーンから第５ゾ ーンへトレースする場合のデータクロック抽出部の動作状態を説明する図である 。レート制御セクタ検出器３０４がレート制御セクタを検出した場合は、セレク タ３１７によって周波数比較器３１３を選択し、周波数制御ループを形成する（ 図４（ａ））。

【００２７】 このとき、Ｓ分周器３１１は第５ゾーンのセクタ数と同じ分周値、Ｐ分周器３ １２は第４ゾーンのセクタ数と同じ分周値となる。これにより、ＶＣＯ３０８の 発振周波数は引き上げられ、ＰＬＬ３０５の発振周波数は第４ゾーンと同じディ スク回転数で第５ゾーンを再生する場合の再生データレートに近づく。

【００２８】 周波数ループ制御が完了した後は、状態復帰動作に入る。状態復帰回路３１８ はループ制御区間（ａ）で増減したＵ／Ｄカウンタ３１４の出力値を光ディスク ３０１の停止状態の周波数調整で得られたＵ／Ｄカウンタ３１４の出力値に戻す 。この場合、一気に戻すのではなく、図４（ｂ）に示すように、光ディスク３０ １の回転の変化に合わせて行う。

【００２９】 この実施例においては、発振周波数を強制的にデータレートの変化に合わせる ので、ＰＬＬ３０５はゾーンが切り替わった最初のセクタから確実に読み込むこ とが可能となる。

【００３０】 図５はこの考案の他の実施例を示すＭＣＡＶ方式の再生側データレート抽出部 の構成図である。図３に示す実施例と同様な構成については、同じ番号を付与し て説明する。

【００３１】 光ヘッド３００により光ディスク３０１から読み取った信号は再生アンプ３０ ２を通り、データスライサ３０３に入力する。データスライサ３０３にて２値化 された再生データは、レート制御セクタ検出器３０４およびＰＬＬ３０５に入力 する。レート制御セクタ検出器３０４において、プリフォーマット部６内のＩＤ データ１３の識別により、レート制御セクタを検出する。ＰＬＬ３０５では、位 相比較器３０６、ＬＰＦ３０７およびＶＣＯ３０８の基本要素に周波数制御回路 ３２０が加わった構成であり、加算器３１０によって周波数制御電圧が加算され る。

【００３２】 周波数制御回路３２０は、ＶＣＯ３０８の発振周波数をＳ分周したＳ分周器３ １１の出力周波数と、基準クロック（データレート周波数）をＰ分周したＰ分周 器３１２の出力周波数が同一になるよう制御する。これらの出力を周波数比較器 ３１３により周波数比較を行い、その比較結果に応じてＵ／Ｄカウンタ３１４の 出力値を増減する。Ｕ／Ｄカウンタ３１４のカウント値をＰＷＭ３１５によりＰ ＷＭ化し、さらにＬＰＦ３１６を通してＶＣＯ３０８に電圧加算する。

【００３３】 ただし、このような制御が行われるのは、光ディスク３０１の停止状態の場合 あるいはレート制御セクタ検出器３０４がレート制御セクタを検出した場合であ る。光ディスク３０１の停止状態では、Ｓ分周器３１１とＰ分周器３１２は同一 の分周値を選び、ＶＣＯ３０８の発振周波数が基準クロックのデータレート周波 数に近づくように制御する。

【００３４】 ＭＣＡＶ方式では、ディスク３０１の回転数は変化しないが、ゾーンの切り替 わり毎に変化するデータレートに、ＰＬＬを追随する必要があるため、レート制 御セクタ検出器３０４がレート制御セクタを検出した場合に周波数ループ制御を 行う。

【００３５】 この実施例においては、レート制御セクタ検出器３０４がレート制御セクタを 検出した場合に周波数ループを制御し、ディスク３０１の記録面のゾーンを切り 替わり毎に変化するデータレートにＰＬＬを追随することにより、ＭＣＬＶ方式 においても確実なクロック抽出が可能となる。

【００３６】 また、上記２つの実施例は再生側についてのものだが、記録側に関しても同様 に適用することが可能である。記録側では、クロックを抽出する必要こそないが 、例えばＭＣＡＶ方式では記録データレートをゾーン単位で変化させる必要があ る。レート制御セクタ検出器３０４がレート制御セクタを検出した場合、記録デ ータレートを決定する記録基準周波数発生ＰＬＬの周波数制御を行うことができ る。

【００３７】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、ゾーンを跨いで連続的にデータを記 録再生する場合でも、記録再生用のヘッドがゾーンとゾーンとの境界に設けられ たデータレート制御領域を通過する際に、再生時はデータ抽出ＰＬＬ、記録時は 記録基準周波数発生ＰＬＬの周波数制御を行うことにより、急激なデータレート の変化でも各々のＰＬＬが追随できるため、長時間に及んで記録再生処理を中断 する必要がない。これにより、比較的小さいバッファーメモリを用意するだけで 連続したデータ記録再生が可能となり、リアルタイム性が重視される動画等のデ ータ記録再生が容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案の一実施例を示すディスクの記録フ
ォーマットの説明図である。

【図２】 図１の実施例におけるデータセクタ３および
５とレート制御用セクタ４のフォーマットの説明図であ
る。

【図３】 図１の実施例におけるＭＣＬＶ方式の再生側
データクロック抽出部の構成図である。

【図４】 図１の実施例におけるデータクロック抽出部
の動作状態を説明する図である。

【図５】 この考案の他の実施例を示すＭＣＡＶ方式の
再生側データクロック抽出部の構成図である。

【図６】 従来のＭＣＡＶ方式におけるディスクフォー
マットの説明図である。

【図７】 従来のＭＣＬＶ方式におけるディスク回転数
をデータレートの関係図である。

【符号の説明】

１…光スポット、２…ディスク、３…データセクタ、４
…レート制御セクタ、５…データセクタ。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスク媒体上のスパイラル状の記録トラ
   ックが半径方向に複数のゾーンに分割され、前記ディス
   ク媒体上のゾーンの境界に、記録再生データレートを制
   御するためのデータレート制御領域が設けられているデ
   ィスクを再生し、検出手段により前記データレート制御
   領域を検出して、再生のデータ抽出ＰＬＬ、あるいは記
   録基準周波数発生ＰＬＬの周波数制御を行う場合、 前記検出手段は、前記データレート制御領域の識別デー
   タの一部に含まれる最終データセクタであることを意味
   するオール零データを検出目標としていることを特徴と
   するディスク記録再生装置。
2. 【請求項２】前記データレート制御領域の識別データ
   は、上記ゾーン番号、トラック番号、セクタ番号、エラ
   ー訂正コード領域を有し、前記トラック番号領域が前記
   オール零データとして記録されていることを特徴とする
   請求項１記載のディスク記録再生装置。
3. 【請求項３】ディスク媒体上のスパイラル状の記録トラ
   ックが半径方向に複数のゾーンに分割され、前記ディス
   ク媒体上のゾーンの境界に、データレートを制御するた
   めのシステム制御領域が設けられ、前記システム制御領
   域には、プリフォーマットとしてセクタマーク、ＰＬＬ
   引き込み信号データ、アドレスマーク、ＩＤデータが含
   まれ、前記ＩＤデータには、ゾーン番号、トラック番
   号、セクタ番号、エラー訂正コードが含まれ、前記トラ
   ック番号がオール零として記録されているディスクを再
   生する装置であり、前記オール零のトラック番号を検出
   したときに、システムクロック周波数を制御する手段を
   有したことを特徴とするディスク記録再生装置。