JPH0448472A - 情報記録再生装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスク等のディスク状記録媒体に情報を
記録・再生を行う情報記録再生装置に関するものである
。

〔従来の技術〕

光デイスク記録再生装置では、光デイスク上のトラック
を複数のセクターに分割し、セクター毎に情報の記録・
再生を行っている。この場合、光ディスクの各セクター
には、セクターの基準位置を示すセクターマークやセク
ターのアドレスを示すアドレス情報等が、ヘッダー情報
として記録されており、このヘッダー情報を再生するこ
とにより、光ビームが走査しているセクターのアドレス
が認識されると共に、所望のアドレスのセクターをアク
セスし得るようになっている。

ところで、光デイスク記録再生装置でよく採用されてい
る記録方式として、光ディスクを一定角速度で回転させ
て、一定の記録・再生クロックにより記録・再生を行う
ＣＡ　Ｖ　（Ｃｏｎｓｔａｎｔ　ＡｎｇｕｌａｒＶｅｌ
ｏｃｉ　ｔｙ）方式と、光ディスクを一定線速度で回転
させて、一定の記録・再生クロックにより記録・再生を
行うＣＬ　Ｖ　（Ｃｏｎｓｔａｎｔ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｖ
ｅｌｏｃｉｔｙ）方式とがある。前者では、光ディスク
の内周部に比べて外周部で記録密度が低くなるが、所望
のセクターへのアクセスを高速に行なえる。一方、後者
では、光ディスクの内周部から外周部まで線記録密度を
一定にできるため、記録容量が大きいが、線速度が一定
になるように光ディスクの回転数を制御しているので、
所望のセクターへのアクセスは当然遅くなる。このよう
に、両方式とも一長一短がある。

そこで、光ディスクの記録容量を増加させると共に、所
望のセクターへのアクセスを高速に行なえるように、光
ディスクを一定角速度で回転させると共に、光デイスク
上の記録領域を同心円により複数のドーナツ状のゾーン
に分割して、外周に近いゾーンになるほど記録・再生ク
ロックの周波数を高くするＭ　ＣＡ　Ｖ　（Ｍｏｄｉｆ
ｉｅｄ　Ｌｉｎｅａｒ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式が提案
され、実用化されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記ＭＣＡＶ方式を採用している光デイスク
記録再生装置では、所望のセクターをアクセスする場合
、光ビームのトラッキング制御を止めた状態で、所望の
セクターが在るトラックにトラック間移動し、それから
トラッキング制御を再開しているが、この時光ビームが
走査しているセクターが、アクセスしようとするセクタ
ーとは異なるゾーンに在る場合、トラック上の各セクタ
ーのヘッダー情報を再生するために、記録・再生クロッ
クの周波数をそのゾーンの周波数に対応させるために試
行錯誤により切り換える必要があり、アクセス時間の増
大を招来するという問題点を有している。また、光デイ
スク上の欠陥等により、トランキング制御に異常を来し
て、光ビームが異なるゾーンのトラックに移ってしまっ
た場合も、上記と同様にアクセス時間が増大するという
問題点を有している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の情報記録再生装置は、上記の課題を解決するた
めに、記録領域を同心円により複数のドーナツ状のゾー
ンに分割し、トラック当たりのセクター数を各ゾーンで
一定にすると共に外周のゾーンに行くほど多くし、各セ
クターにアドレス情報等のヘッダー情報が記録されてい
るヘッダー情報とデータが記録・再生されるデータ領域
とを配置したディスク状記録媒体を一定角速度で回転さ
せ、外周に近いゾーンになるほど高い周波数のクロック
により、前記データ領域に対しデータを記録・再生する
情報記録再生装置において、ヘッダーｍ報が一定周波数
のクロックに基づいて記録されている上記ディスク状記
録媒体を使用すると共に、前記一定周波数のクロックに
対応する第１クロック信号を生成する第１クロック生成
回路と、各ゾーンのデータの記録・再生に使用される周
波数のクロックに対応した第２クロンク信号を生成する
第２クロック生成回路と、前記第１クロック信号に基づ
いてヘッダー情報を再生するヘッダー情報再生回路と、
再生されたヘッダー情報に基づき第２クロック信号の周
波数を制御する制御回路とが備えられていることを特徴
としている。

〔作　用〕

上記の構成によれば、ヘッダー情報が一定周波数のクロ
ックに基づいて記録されている上記ディスク状記録媒体
を使用すると共に、前記一定周波数のクロックに対応す
る第１クロック信号を生成する第１クロック生成回路と
、各ゾーンのデータ記録・再生に使用される周波数のク
ロックに対応した第２クロック信号を生成する第２クロ
ック生成回路と、前記第１クロック信号に基づいてヘッ
ダー情報を再生するヘッダー情報再生回路と、再生され
たヘッダー情報に基づき第２クロック信号の周波数を制
御する制御回路とを備えたので、任意のセクターへのア
クセス時、ゾーンと無関係な一定周波数の第１クロック
信号に基づいて、ヘッダー情報を安定に再生できる。こ
のため、得られたヘッダー情報に基づいて、第２クロッ
ク信号の周波数をそのセクターが属しているゾーンに対
応するように切り換えて、データを直ちに記録・再生で
き、アクセス時間が短縮される。

〔実施例］ 本発明の一実施例として、光デイスク記録再生装置を挙
げ、第１図乃至第７図に基づいて説明すれば、以下のと
おりである。

まず、本実施例の光デイスク記録再生装置で使用される
ディスク状記録媒体としての光ディスクについて説明す
る。

光デイスク上の記録領域は同心円により複数のドーナツ
状のゾーンに分割されている。具体的には、第５図に示
すように、例えば、直径１３０ｍｍの光ディスク１が５
つのゾーン１ａ〜１ｅに分割されている。各ゾーン１ａ
〜１ｅはそれぞれ３７５０本のトラックを有しており、
光ディスク１の総トラック数は１８７５０本になる。

第６図に、トラック上のへラダー領域４とデータ領域５
の配置を示す、ここで、同図（ａ）〜（ｅ）が各ゾーン
１ａ〜１ｅのトラックにそれぞれ対応した配置を示して
おり、横軸は時間を尺度にした領域の大きさを示してい
る。ヘッダー領域４及びデータ領域５はそれぞれ５２バ
イト長及び１２７４バイト長であり、１セクターはヘッ
ダー領域４、データ領域５及び各領域間のギャップ領域
６により構成されている。各ゾーン１ａ〜１ｅにおける
トラック当たりのセクター数は、内周のゾーン１ａから
外周のゾーン１ｅに行（はど多くなるように設定されて
おり、具体的には例えば、各ゾーン１ａ〜１ｅにおいて
、それぞれ、１７．２０．２３．２６．２９となってい
る。これは、内周のゾーン１ａから外周のゾーン１ｅに
行（にしたがって、記録・再生クロックの周波数を高く
するので、図のように、内周のゾーン１ａから外周のゾ
ーン１ｅに行くほどセクターの時間長さが短くなってい
ることに対応する。

一方、本実施例では、ヘッダー領域４の再生クロックの
周波数は、ゾーン１ａ〜１ｅにかかわらず一定にしてい
るので、ヘッダー領域４の時間長さは、図のように、各
ゾーン１ａ−１ｅとも一定になっている。

データ領域５の記録・再生クロックの具体的な周波数と
しでは、例えば、上記の光ディスク１　（第５）を１８
００回転／回転一定角速度で回転させ、記録符号として
（２，７）ランレングス制限符号を用いるとすると、ゾ
ーン１ａでは１１．０９７６ＭＨｚ、ゾーン１ｂでは１
３．１４８２Ｍ七、ゾーン１ｃでは１５．２２８１ＭＨ
ｚ、ゾーン１ｄでは１７．３３７７ＭＨｚ、そしてゾー
ン１ｅでは１９．４７７８Ｍ七となる。

また、ヘッダー領域４の再生クロックの周波数としては
、例えば、ゾーン１ａのデータ領域５の記録・再生クロ
ックの周波数を用いて、１１．０９７６ＭＨｚと設定す
る。そして、この周波数は、上記のように、各ゾーン１
ａ〜１ｅで共通である。

ヘラター領域４内のフォーマットは、第７図に示すよう
に、セクター開始位置を示すセクターマーク（ＳＭ）　
、同期引き込みのためのパターン（以下、ＶＦＯと略す
）、アドレス情報の位置を示すアドレスマーク（以下、
ＡＭと略す）、セクターのアドレス情報（以下、ＩＤと
略す）、ＶＦＯｌＡＭ、ＴＤ、ＶＦＯ，ＡＭ、Ｉ　Ｄ、
及び最後尾のＩＤを安定に再生するためのポストアンブ
ル（ＰＡ）からなる並びにより構成されている。

一般に、セクターマーク（ＳＭ）の記録符号には、デー
タ領域５（第６図）の記録符号と区別できるように、デ
ータパターンの組合せでは生じることのない長さのパタ
ーン群が用いられている。

そして、これらのパターンの並びからなる特殊マークに
より、セクターマーク（ＳＭ）は記録される。一方、ア
ドレス情報（ＩＤ）の記録符号には、データ領域の記録
符号と同一の符号が採用されている。

以上の構成によれば、光ディスク１の記録領域を同心円
により複数のゾーン１ａ−１ｅ（第５図）に分割し、内
周のゾーン１ａから外周のゾーン１ｅに行くほど、デー
タ領域５（第６図）の記録・再生クロックの周波数を高
くすることにより、外周側のセクターの時間長さを短（
して記録容量を増大させている。また、ヘッダー情報を
一定周波数の再生クロックにより再生できるので、トラ
ッキング制御が行われているときは常にヘッダー情報が
得られる。これにより、異なるゾーンのセクターをアク
セスする場合も、アドレス情報（ＩＤ）に基づいて、直
ちに記録・再生等のアクセスができるようになり、アク
セス時間が短縮される。

本実施例の光デイスク記録再生装置（情報記録再生装置
）は、上述の光ディスクｌを使用するものであり、第１
図に示すように、光ディスク１を回転駆動するディスク
回転駆動モーター２と、レーザー光を照射して記録を行
うと共に反射光を検出して再生を行う光学ヘッド３と、
光学ヘッド３にレーザー駆動電流を供給するレーザー駆
動回路１７と、第２クロック信号１９に基づいて記録デ
ータを変調し、その出力をレーザー駆動回路１７に送る
データ変調回路１８と、光学ヘッド３の検出信号を増幅
するプリアンプ１０と、プリアンプ１０の出力信号を２
値化する波形処理回路１１と、波形処理回路１１から出
力される２植体号８からデータを復調するデータ再生回
路１５と、ヘッダー情報を再生するための一定周波数の
第１クロック信号９を発生する第１クロック生成回路１
２と、第１クロック信号９に基づいて波形処理回路１１
から出力される２植体号８からへ・ンダー情報を再生す
るヘッダー情報再生回路１３と、ヘッダー情報再生回路
１３が出力するアドレス情報（ＩＤ）に基づいて、第２
クロック信号１９の周波数を各ゾーン１ａ〜１ｅに対応
する周波数に切り換えるための制御信号７を第２クロッ
ク生成回路１６に送る制御回路１４と、データを記録す
るための所定周波数の第２クロック信号１９を制御回路
１４の制御信号７に基づいて出力する第２クロック生成
回路１６とから主に構成されている。

上記の構成において、光ディスク１は、角速度が一定と
なるようにディスク回転駆動モーター２により回転駆動
され、例えば、１８００回転／回転角速度で回転してい
る。

情報の記録時、外部装置（図示されていない）から送出
されて来た記録データは、データ変調回路１８に入力さ
れ、（２，７）ランレングス制限符号化等の変調が行わ
れる。そして、第２クロック生成回路１６から出力され
る所定周波数の第２クロック信号１９に基づいて、変調
データがレーザー駆動回路１７に出力される。レーザー
駆動回路１７では、入力信号に応じてレーザー駆動電流
を光学ヘッド３に供給しており、これに応じて、光学ヘ
ッド３から光ディスク１に照射される光ビームの光量が
制御され、いわゆる光変調により情報が記録される。例
えば、光ディスク１が孔明は型の場合、強い光ビームが
照射されると、照射部の温度が上昇して、記録媒体に記
録ビットとしての孔が形成され、情報の記録が行われる
。

一方、情報の再生時、記録ビットが形成されない程度に
光量を小さくした一定強度の光ビームが光学ヘッド３よ
り光ディスクｌに照射され、記録情報に応じた反射光が
光学ヘッド３により検出され、電気信号に変換された後
、プリアンプ１０に入力され、所定レベルになるまで増
幅される。プリアンプ１０の出力は、波形処理回路１１
に入力され、フィルタリング処理後、２値化されて、２
植体号８がデータ再生回路１５とへソダー情報再生回路
１３とに出力される。

データ再生回路１５では、第２クロック生成回路１６か
ら出力される第２クロック信号１９の周波数にほぼ一致
した周波数を有し、２植体号８に同期したクロック信号
を用いて、２植体号８からデータが復調され、再生デー
タが外部装置に出力される。

一方、ヘッダー情報再生回路１３では、第１クロック生
成回路１２から出力される一定周波数の第１クロック信
号９に基づいて、２植体号８からヘッダー情報が再生さ
れる。すなわち、セクターマーク（ＳＭ）を検出するこ
とにより、セクター開始位置が特定されると共に、アド
レス情報（ＩＤ）が再生されて制御回路１４に出力され
る。

ヘッダー情報再生回路１３は、より具体的には例えば、
第２図に示すように、波形処理回路１１より出力される
２植体号８からセクターマーク（ＳＭ）に用いられるパ
ターンを検出して検出パルスを出力するパターン検出回
路２０と、検出パルスを計数してセクターマーク検出を
行い、セクターマーク検出パルスを出力する多数決論理
回路２１と、セクターマーク検出パルスに基づいてアド
レス情報（ＩＩ））を再生するためのタイミングパルス
を出力するタイミング生成回路２２と、波形処理回路１
１から出力される２植体号８からタイミングパルスに基
づいてアドレス情報（ＩＤ）を再生して制御回路に出力
するアドレス情報再生回路２３から構成されている。

上記ヘッダー情報再生回路１３の構成において、パター
ン検出回路２０では、２植体号８のパルスエツジ間隔内
に計数される第１クロック信号９のクロック数より、セ
クターマーク（ＳＭ）のパターン検出が行われ、検出パ
ルスが多数決論理回路２１に出力される。多数決論理回
路２Ｉでは、検出パルスが計数され、これが所定の設定
数以上であればセクターマーク（ＳＭ）であると判別す
る、いわゆる多数決論理によるセクターマーク検出が行
われる。タイミング生成回路２２では、多数決論理回路
２１から出力されるセクターマーク検出パルスに基づい
てアドレス情報（ＴＤ）を再生するためのタイミングパ
ルスが生成される。アドレス情報再生回路２３では、２
植体号８から上記タイミングパルスに基づいてアドレス
情報（ＩＤ）が再生され、制御回路１４に出力される。

第２クロック生成回路１６（第１図）は、上述のように
、データを記録するための所定周波数の第２クロック信
号１９を制御回路１４の制御信号７に基づいて出力する
が、より具体的には例えば、第３図に示すように、５つ
の水晶発振回路２４ａ〜２４ｅと、制御回路１４の制御
信号７に基づいて水晶発振回路２４ａ〜２４ｅの５つの
入力から１つを選択して出力する選択回路２５とから構
成されている。

上記第２クロック生成回路１６の構成において、水晶発
振回路２４ａ〜２４ｅの発振周波数は、それぞれ、前述
の光ディスク１の５つのゾーン１ａ〜ｌｅ（第５図）の
記録・再生クロックの周波数に対応しており、これらの
５つの異なる周波数の信号が選択回路２５に入力される
。そして、選択回路２５では、制御回路１４から入力さ
れている制御信号７に基づいて、各ゾーン１ａ〜１ｅの
記録・再生クロックに対応した周波数が選択され、第２
クロック信号１９としてに出力される。

以上の実施例では、第１クロック生成回路Ｉ２（第１図
）と第２クロック生成回路１６とを別個に備えたが、前
述の光ディスク１のように、ヘッダー情報の再生クロッ
クの周波数とゾーン１ａの記録・再生クロックの周波数
とが一致する場合、第１クロック生成回路１２と水晶発
振回路２４ａとを兼用でき、部品点数を削減できる。

また、第２クロック生成回路１６として、水晶発振回路
２４ａ〜２４ｅを用いた構成を第３図に示したが、具体
的構成はこれに限るものではなく、例えば、第４図に示
すように、ＰＬ、Ｌ（フエーズロソクトループ）により
構成してもよい。

回路は、基準クロックを発生する基準クロック発生回路
２６と、制御回路１４がらの制御信号７に基づいて基準
クロックを分周するプログラマブル分周器２７と、プロ
グラマブル分周器２７の出力とプログラマブル分周器３
１の出力とを位相比較する位相比較器２８と、位相比較
器２Ｂで検出された位相差に応じて電圧を発生する位相
／電圧変換回路２９と、位相／電圧変換回路２９の出力
電圧に応じた周波数のクロックを発生する電圧制御発振
回路３０と、制御回路１４（第１図）からの制御信号７
に基づいて電圧制御発振回路３ｏがら出力されるクロッ
クを分周するプログラマブル分周器３１とから構成され
ている。

上記第２クロック生成回路１６の構成において、制御回
路１４からの制御信号７によりプログラマブル分周器２
７・３１の分周数を制御し、各ゾーン１ａ〜１ｅの記録
・再生クロックに対応した周波数のクロックが電圧制御
発振回路３ｏがら発生され、第２クロック信号１９とし
て出力される。

例えば、基準クロックの周波数を、前述のゾーンｌａ（
第５図）の記録・−再生クロックの周波数の１１．０９
７６Ｍ七に設定し、制御回路１４からの制御信号７によ
りプログラマブル分周器２７の分周数Ｍを９２に、プロ
グラマブル分周器３１の分周数Ｎを１０９に設定すれば
、電圧制御発振回路３０から出力される第２クロンク信
号９の周波数は、ゾーン１ｂの記録・再生クロックの周
波数である１３．１４８２ＭＨｚになる。同様に、（Ｍ
、Ｎ）を（４３，５９）に設定すると、ゾーンＩｃの記
録・再生クロックの周波数にほぼ等しいｔ５．２２６９
ＭＨ２に、（１６，２５）に設定すると、ゾーンｌｄの
記録・再生クロックの周波数にほぼ等しい１７．３４０
０ＭＨｚに、（４９，８６）に設定すると、ゾーン１ｅ
の記録・再生クロックの周波数にほぼ等しいである１９
．４７７４Ｍ七になる。

なお、上記第２クロック信号１９の中には、正規の記録
・再生クロックの周波数から若干ずれているものがある
が、このずれは、各セクター〇ギャップ領域６（第３図
）等の光デイスク記録再生装置全体のマージンを設定す
ることにより容易に吸収され、問題にならない。

以上のように、第２クロック生成回路１６をＰＬＬによ
り構成すると、プログラマブル分周器２７・３１の分周
数（Ｍ、　Ｎ）により第２クロック信号１９の周波数を
変えられるため、光デイスク１上のゾーン１ａ〜１ｅを
さらに多くしても、部品点数が増加しない。

なお、以上の実施例で示した光ディスク１のゾーン数や
ｌトラック当たりのセクター数等の数値は、−例であり
、これらに限定されるものではない。

また、本実施例では、光デイスク記録再生装置について
説明したが、光デイスク再生装置においてもまったく同
様に応用できる。

また、光ディスク１としては、コンパクトディスク等の
再生専用型光ディスク、孔明は等の追記型光ディスク及
び光磁気ディスク等の書き換え可能型光ディスクのいず
れであってもよい。

〔発明の効果〕

本発明の情報記録再生装置は、以上のように、ヘッダー
情報が一定周波数のクロックに基づいて記録されている
上記ディスク状記録媒体を使用すると共に、前記一定周
波数のクロックに対応する第１クロック信号を生成する
第１クロンク生成回路と、各ゾーンのデータの記録・再
生に使用される周波数のクロックに対応した第２クロッ
ク信号を生成する第２クロック生成回路と、前記第１ク
ロック信号に基づいてヘッダー情報を再生するヘッダー
情報再生回路と、再生されたヘッダー情報に基づき第２
クロック信号の周波数を制御する制御回路とを備えたの
で、任意のセクターへのアクセス時、ゾーンと無関係な
一定周波数の第１クロック信号に基づいて、ヘッダー情
報を安定に再生できる。このため、得られたヘッダー情
報に基づいて、第２クロック信号の周波数をそのセクタ
ーが属しているゾーンに対応するように切り換えて、デ
ータを直ちに記録・再生でき、アクセス時間が短縮され
るという効果を奏する。また、ディスク上の欠陥等によ
り、トラッキング制御に異常を来して、異なるゾーン上
のセクターをアクセスすることになっても、上記と同様
にヘッダー領域を再生できるので、アクセス時間が増大
することはないという効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものである
。 第１図は、光デイスク記録再生装置の概略の構成を示す
ブロック図である。 第２図は、ヘッダー情報再生回路の一具体例を示すブロ
ック図である。 第３図は、第２クロック生成回路の一具体例を示すブロ
ック図である。 第４図は、第２クロック生成回路の他の具体例を示すブ
ロック図である。 第５図は、光デイスク上のゾーンの配置を示す説明図で
ある。 第６図は、各ゾーンにおけるトラック上のベッダー領域
とデータ領域とを示す説明図である。 第７図は、ヘッダー情報のフォーマットを示す説明図で
ある。 １は光ディスク（ディスク状記録媒体）、１ａ〜ｌｅは
ゾーン、４はヘッダー領域、５はデータ領域、７は制御
信号、９は第１クロック信号、１２は第１クロック生成
回路、１３はヘンダー情報再生回路、１４は制御回路、
１６は第２クロック生成回路、１９は第２クロック信号
である。 特許出願人　　　　　シャープ　株式会社Ｌ　　　　　
　　　　　　　　Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録領域を同心円により複数のドーナツ状のゾーン
   に分割し、トラック当たりのセクター数を各ゾーンで一
   定にすると共に外周のゾーンに行くほど多くし、各セク
   ターにアドレス情報等のヘッダー情報が記録されている
   ヘッダー領域とデータが記録されるデータ領域とを配置
   したディスク状記録媒体を一定角速度で回転させ、外周
   に近いゾーンになるほど高い周波数のクロックにより、
   前記データ領域に対しデータを記録・再生する情報記録
   再生装置において、 ヘッダー情報が一定周波数のクロックに基づいて記録さ
   れている上記ディスク状記録媒体を使用すると共に、前
   記一定周波数のクロックに対応する第１クロック信号を
   生成する第１クロック生成回路と、各ゾーンのデータの
   記録・再生に使用される周波数のクロックに対応した第
   ２クロック信号を生成する第２クロック生成回路と、前
   記第１クロック信号に基づいてヘッダー情報を再生する
   ヘッダー情報再生回路と、再生されたヘッダー情報に基
   づき第２クロック信号の周波数を制御する制御回路とが
   備えられていることを特徴とする情報記録再生装置。