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JPH0714171A - 情報記録媒体およびその再生装置 - Google Patents

情報記録媒体およびその再生装置

Info

Publication number
JPH0714171A
JPH0714171A JP5156417A JP15641793A JPH0714171A JP H0714171 A JPH0714171 A JP H0714171A JP 5156417 A JP5156417 A JP 5156417A JP 15641793 A JP15641793 A JP 15641793A JP H0714171 A JPH0714171 A JP H0714171A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pit
data
edge
recording medium
information recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5156417A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Kobayashi
誠司 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP5156417A priority Critical patent/JPH0714171A/ja
Priority to KR1019940013902A priority patent/KR950001635A/ko
Priority to US08/262,821 priority patent/US5533003A/en
Publication of JPH0714171A publication Critical patent/JPH0714171A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
    • G—PHYSICS
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    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2407—Tracks or pits; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24085—Pits
    • G—PHYSICS
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    • G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
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    • G11B20/14—Digital recording or reproducing using self-clocking codes
    • G11B20/1403—Digital recording or reproducing using self-clocking codes characterised by the use of two levels
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    • G11B7/00745—Sectoring or header formats within a track
    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
    • G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
    • G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
    • G11B11/1055—Disposition or mounting of transducers relative to record carriers
    • G11B11/10576—Disposition or mounting of transducers relative to record carriers with provision for moving the transducers for maintaining alignment or spacing relative to the carrier
    • G11B11/10578—Servo format, e.g. prepits, guide tracks, pilot signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーボ領域の同期パターンを容易に検出でき
るようにする。 【構成】 光ディスク上に一定の周期でピットを形成す
る。データピットのエッジを記録データに対応して０乃
至７のいずれかの位置にステップ状に変化させる。同期
パターンは、記録データに対応して変化される範囲を越
える８の位置に基準ピット（同期ピット）Ｐ４とＰ５の
エッジをシフトさせることで記録する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば光ディスク、光
磁気ディスク等の情報記録媒体、並びに、この情報記録
媒体から情報を再生する情報記録媒体再生装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のＣＡＶ（角速度一定）モードで用
いられる光ディスクにおいては、各トラックの所定の位
置に周期的にサーボバイト区間を設け、このサーボバイ
ト区間に、基準クロック生成用のクロックピットと、ト
ラッキング用のウォブルドピットを形成するようにして
いる。そして、クロックピットに対応して基準クロック
（チャンネルクロック）を生成し、この基準クロックの
周期の整数倍の長さのピットにより、情報をデジタル的
に記録するようにしている。
【０００３】また、例えば、ＣＤ（コンパクトディス
ク）のようなＣＬＶ（線速度一定）モードで用いられる
システムにおいては、クロックピットは存在しないが、
記録されたピットの長さおよびピット間隔が、基準クロ
ック（チャンネルクロック）の周期（０．３μｍ）の整
数倍の長さ（ＣＤの場合、約０．９μｍ乃至３．３μｍ
の９種類の長さ）になるように選ばれており（所謂、セ
ルフクロック方式とされており）、再生ＲＦ信号中に含
まれるクロック成分を抽出し、記録された情報をビット
単位に切り出している。
【０００４】ところで、同じ光ディスクであるビデオデ
ィスクでは、ＣＤよりもはるかに細かいピットの長さの
差でビデオ信号をＦＭ変調して、記録し、再生してい
る。いま、このことを、ＣＡＶモードで半径５５ｍｍの
所に記録される信号を例に挙げて説明する。ビデオディ
スクでは、ビデオ信号中の最も明るい部分を９．３ＭＨ
ｚ、最も暗い部分を７．６ＭＨｚの信号として記録して
おり、これは半径５５ｍｍのディスク上で、それぞれ
１．０７５μｍと１．３１６μｍに相当する。このよう
に記録されたディスクを再生すると、大変美しい映像が
再生されるのは周知の事実である。
【０００５】この映像で、１２８階調の明るさの変化が
表現できているとすると、これは、ディスク上で、ピッ
トの周期が１２８段階以上に細かく変化され、記録さ
れ、これが再生されていることを意味する。つまり、 （１．３１６μｍ−１．０７５μｍ）÷１２８＝０．００２μｍ の細かいピット長およびピット間隔の変化が、ビデオ信
号に反映されているのである。
【０００６】ピットの長さの変化としては、このように
細かい変化が記録できるのにも拘らず、ＣＤにおいて、
ピット長の変化の最小単位を０．３μｍと、大きくしな
ければならないのは、主にその記録再生方法が最適でな
いことによる。
【０００７】本出願人は、特願平３−１６７５８５号と
して、情報ピットの前方または後方エッジの位置を、記
録情報に対応して所定の基準位置からステップ状にシフ
トして、デジタル情報を記録することを先に提案した。
この記録再生方法によれば、ピット長およびピットエッ
ジの位置の変化を非常に高い精度で検出可能であるの
で、これまで不可能であると思われていた微小な変化で
デジタル情報を記録することが可能となり、この結果、
これまで以上の高密度化を実現することができる。
【０００８】図２３は、本出願人が先に提案したエッジ
の位置をステップ状にシフトすることにより、情報を記
録する原理を示している。同図に示すように、記録デー
タに対応してＰＷＭ変調した記録信号（図２３（Ｂ））
を生成する。そして、そのゼロクロス時における長さに
対応するピット（図２３（Ａ））を形成する。このよう
にすると、ピットのエッジの位置が基準クロック（図２
３（Ｃ））で示す位置からステップ状に変化する。この
変化量に応じて、１つのエッジについて、０から７まで
の８段階（３ビット）のデータを記録することができ
る。
【０００９】図２４は、このようにして記録した信号を
再生する原理を示している。情報記録媒体より再生した
ＲＦ信号（図２４（Ａ））を大きく増幅して、２値化Ｒ
Ｆ信号（図２４（Ｂ））を得る。情報を記録したディス
クにはクロックピットが形成されているため、これを基
準として基準クロック（図２４（Ｃ））を生成し、この
基準クロックに同期して、さらに鋸歯状波信号（図２４
（Ｄ））を生成する。そして、この鋸歯状波信号と２値
化ＲＦ信号とがクロスするタイミングを検出することに
より、情報ピットのエッジの位置を検出するようにして
いる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】このように、ピットの
エッジ位置を記録データに対応してステップ状に変化さ
せた場合、再生の基準となる正確な精度のクロックが必
要となる。
【００１１】例えばＣＤは、上述したように、セルフク
ロック方式とされているため、ピットのすべてのエッジ
がクロック情報を有していることになる。その結果、ク
ロック情報が短い間隔でディスク上に記録されているこ
ととなり、再生信号に含まれるクロック成分から、ＰＬ
Ｌ回路によりクロックを容易に生成することができる。
その結果、この場合、ループ帯域を広くとることが可能
となり、ディスクの回転数が正規の値から比較的大きく
ずれているような場合においても、ＰＬＬをロックさせ
ることができる。このため、例えば、起動時において、
スピンドルモータを所定の電圧を印加するなどして回転
させ、次に、ＰＬＬ回路を動作させ、その後、ＰＬＬ回
路で生成される信号を用いて、スピンドルモータの回転
数を正確に調整することができる。
【００１２】しかしながら、先の提案における場合のよ
うに、ピットのエッジの位置を記録データに対応してス
テップ状に微小にシフトさせる方式においては、そのエ
ッジがクロック情報を有していないため、クロックデー
タは、トラック上の所定のエリアに別に記録しておく必
要がある。
【００１３】このクロックデータの記録間隔を短くした
方が、上述したように、クロックを生成するためのＰＬ
Ｌの帯域を広くすることができ、クロック生成の観点か
らすれば有利となる。しかしながら、クロックデータの
記録間隔を狭くすれば、その分だけ本来のデータを記録
再生するデータ領域が少なくなり、ディスクの記録容量
が低下してしまうことになる。即ち、クロックデータを
記録する間隔を狭くするにしても、実用的なディスクの
記録容量を考えれば限界がある。
【００１４】その結果、ピットのエッジ位置を、記録デ
ータに対応してステップ状にシフトさせる方式における
クロックデータのサンプリング周波数（周期の逆数）
は、ＣＤに比較して、１桁程度低下してしまうことにな
る。このため、ＰＬＬ回路の帯域を狭くすることが必要
となり、結果的に、ＰＬＬ回路のキャプチャーレンジ
（引込可能な周波数範囲）が狭くなる。その結果、ＰＬ
Ｌ回路を用いてクロックを生成するには、ディスクの回
転数を、予め設定された所定の回転速度に正確に合わせ
ておく必要が生じる。
【００１５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、クロックを容易に再生することができるよ
うにするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の情報記
録媒体は、一定の周期毎にピットを記録するとともに、
ピットの前端または後端のエッジの少なくとも一方の位
置を、記録データに対応して変調し、ステップ状に変化
させる情報記録媒体において、ピットの少なくとも１つ
のエッジを、同期データに対応して、所定の周期で、記
録データによる変調の場合とは異なる位置に配置させる
ことを特徴とする。
【００１７】同期データに対応してその位置を変化させ
るエッジは、隣接する２つのピットの対向するエッジと
することができる。また、同期データに対応するエッジ
から、一定の距離だけ離れた位置に、予め定められた一
定の記録データに対応するエッジを配置することができ
る。
【００１８】請求項４に記載の情報記録媒体再生装置
は、一定の周期毎にピットを配置し、ピットのうちデー
タピットの前端または後端のエッジの少なくとも一方の
位置を、記録データに対応して変調し、ステップ状に変
化させ、ピットのうち同期ピットのエッジの位置を、同
期データに対応して所定の周期で、記録データによる変
調の場合とは異なる位置に配置し、かつ、ピットのう
ち、同期ピットから、一定の距離だけ離れた位置に配置
した基準ピットのエッジの位置を、予め定められた一定
の記録データに対応する位置に配置した情報記録媒体を
再生する情報記録媒体再生装置において、情報記録媒体
としてのディスク１を再生する再生手段としてのピック
アップ３と、ピックアップ３の出力する再生信号の、同
期ピットと基準ピットに対応するレベルを検出するレベ
ル検出手段としてのＡ／Ｄ変換回路３０４、フリップフ
ロップ３１１乃至３１３と、同期ピットに対応するレベ
ルと、基準ピットに対応するレベルに基づいて、同期ピ
ットのエッジに対応するタイミングを検出するタイミン
グ検出手段としての最大値検出回路３０５とを備えるこ
とを特徴とする。
【００１９】請求項５に記載の情報記録媒体再生装置
は、一定の周期毎にピットを配置し、ピットのうちデー
タピットの前端または後端のエッジの少なくとも一方の
位置を、記録データに対応して変調し、ステップ状に変
化させるとともに、ピットのうち同期ピットのエッジの
位置を、記録データによる変調の場合とは異なる位置
に、同期データに対応して所定の周期で配置した情報記
録媒体を再生する情報記録媒体再生装置において、情報
記録媒体としてのディスク１を再生する再生手段として
のピックアップ３と、ピックアップ３の出力する再生信
号から、ピットの一定の周期に対応する周波数の成分を
抽出し、クロックを生成する生成手段としてのバンドパ
スフィルタ３０１、ゼロクロスコンパレータ３０２、モ
ノマルチバイブレータ３０３と、ピックアップ３の出力
する再生信号の同期ピットに対応するレベルを、モノマ
ルチバイブレータ３０３により生成されたクロックを利
用して検出するレベル検出手段としてのＡ／Ｄ変換回路
３０４と、Ａ／Ｄ変換回路３０４により検出された同期
ピットに対応するレベルに基づいて、同期ピットのエッ
ジに対応するタイミングを検出するタイミング検出手段
としての最大値検出回路３０５とを備えることを特徴と
する。
【００２０】請求項６に記載の情報記録媒体再生装置
は、一定の周期毎にピットを配置し、ピットのうちデー
タピットの前端または後端のエッジの少なくとも一方の
位置を、記録データに対応して変調し、ステップ状に変
化させるとともに、ピットのうち同期ピットのエッジの
位置を、記録データによる変調の場合とは異なる位置
に、同期データに対応して所定の周期で配置した情報記
録媒体を再生する情報記録媒体再生装置において、情報
記録媒体としてのディスク１を再生する再生手段として
のピックアップ３と、ピックアップ３の出力する再生信
号の、同期ピットに対応するレベルを検出するレベル検
出手段としてのＡ／Ｄ変換回路３０４と、Ａ／Ｄ変換回
路３０４により検出された同期ピットに対応するレベル
を、所定の基準値と比較し、同期ピットのエッジに対応
するタイミング信号を出力する比較手段としてのコンパ
レータ３２１と、同期ピットのエッジに対応するタイミ
ング信号の周波数が、所定の周波数になるように、コン
パレータ３２１の基準値を制御する制御手段としての比
較基準レベル発生回路３２４とを備えることを特徴とす
る。
【００２１】これらの情報記録媒体再生装置において
は、ピックアップ３の出力する再生ＲＦ信号を２値化す
る２値化手段としての２値化回路４１，４４と、２値化
回路４１，４４の出力を周波数電圧変換する周波数電圧
変換手段としての周波数電圧変換回路４２，４５と、周
波数電圧変換回路４２，４５の出力が所定の値になるよ
うに、ディスク１の回転を制御する回転制御手段として
の減算器３２とをさらに設けることができる。
【００２２】また、ピックアップ３が出力する再生ＲＦ
信号から、ピットの一定の周期に対応する周波数成分を
抽出し、２値化回路４４に供給する抽出手段としてのバ
ンドパスフィルタ４３をさらに設けることができる。
【００２３】さらに、バンドパスフィルタ５１（４３）
の出力する信号と所定の基準信号の位相を比較し、比較
結果に対応してディスク１の回転を制御する信号を出力
する位相比較手段としての位相差検出回路５４をさらに
設けることができる。
【００２４】
【作用】請求項１に記載の情報記録媒体においては、ピ
ットの少なくとも１つのエッジが、同期データに対応し
て所定の周期で、記録データによる変調の場合とは異な
る位置に配置される。従って、このエッジを検出するこ
とで、記録再生の基準となるクロックを容易に生成する
ことができる。
【００２５】請求項４に記載の情報記録媒体再生装置に
おいては、同期ピットと基準ピットの再生レベルの例え
ば差に対応して、同期ピットのエッジに対応するタイミ
ングが検出される。従って、ディスク１の反射率や透過
率に影響されずに、同期ピットのタイミングを正確に検
出することができる。
【００２６】請求項５に記載の情報記録媒体再生装置に
おいては、ピットの一定の周期に対応する周波数成分が
抽出され、この抽出信号からクロックが生成される。そ
して、このクロックを利用して、同期ピットに対応する
レベルが検出される。従って、ディスク１の回転が、正
規の速度から比較的大きくずれている状態においても、
同期ピットを正確に検出することが可能となる。
【００２７】請求項６に記載の情報記録媒体再生装置に
おいては、同期ピットのエッジに対応するタイミング信
号の周波数が、所定の周波数となるように、基準値が自
動的に制御される。その結果、ディスクの特性のばらつ
きなどに影響されずに、同期ピットを正確に検出するこ
とが可能となる。
【００２８】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。
【００２９】図１は、本発明の情報記録媒体を適用した
光ディスクの基本的フォーマットの一例を示している。
【００３０】この実施例では、直径１２０ｍｍの反射型
（光ビームの反射面に、ピットが物理的な凹部または凸
部によって形成されている）光ディスク１に、ＣＬＶモ
ード、トラックピッチ１．６μｍで、ピット列が記録さ
れている。全ての情報は、一定周期１．６７μｍ毎に配
置されたピットの前端（立上り）と、後端（立下り）の
エッジ位置の８段階のシフト量として記録されている。
このシフト量の１単位である単位シフト量Δは、０．０
５μｍに設定されている。
【００３１】このように配列された各ピットのエッジ位
置の８段階のシフト量で、それぞれ３ビットのデジタル
情報を記録することができるので、ピット列方向の線記
録情報密度は０．２８μｍ／ｂｉｔと、現在のＣＤシス
テムの２倍以上となる。
【００３２】尚、ＣＤシステムにおいては、線速度を上
限の１．２ｍ／ｓとした場合においても、ＥＦＭ（Eigh
t to Fourteen Modulation）変調により、記録すべき８
ビットのデータビットが、１４ビットのインフォメーシ
ョンビットと３ビットのマージンビットの合計１７ビッ
トのチャネルビットに変換されて、ディスク上のピット
に記録されるため、このＥＦＭ変調を勘案すると、線記
録情報密度は、約０．６μｍ／ｂｉｔである。即ち、約
０．９μｍの最短ピットが、３ビット分のチャネルビッ
トに相当するから、 （０．９÷３）×（１７÷８）＝約０．６μｍ／ｂｉｔ となる。
【００３３】ここで、図２に示すように、光ディスク１
に記録されたピットのエッジ位置は、そのピットの中心
の基準位置から、記録すべきデジタル情報に応じてステ
ップ状にシフトしているが、そのシフト期間Ｔｓ（＝Δ
×７）は、光学検出系の伝達特性に応じて決まるＲＦ信
号（再生信号）の過渡期間（０レベルまたは飽和レベル
となる定常状態以外の期間）である立上り期間ｔｒまた
は立下り期間ｔｆよりも小なる期間に相当する範囲内に
設定されている。
【００３４】上記ＲＦ信号は、後述する再生装置のピッ
クアップ３から出力されるものであり、このピックアッ
プ３の伝達特性によって過渡期間が決まる。一般に、光
学系の伝達特性は、その伝達関数（ＯＴＦ：Optical Tr
ansfer Function）の絶対値であるＭＴＦ（Modulation
Transfer Function）によって規定され、このＭＴＦ
は、レンズの開口率ＮＡとレーザの波長λに依存して決
まる。
【００３５】上記シフト期間Ｔｓで、単位シフト量Δを
０．０５μｍよりもさらに小なる単位量でシフトさせれ
ば、例えば１６段階の変化をピットエッジに記録するこ
とが可能となる。１６段階では４ビットの情報を表すこ
とができるため、さらに記録密度を高めることができ
る。
【００３６】このように記録されたピットの中心の基準
位置に、位相的に同期したサンプルクロックＳＰの例え
ば立上りエッジのタイミングでＲＦ信号をＡ／Ｄ変換す
ることによって、ピットのエッジ位置のシフト量０乃至
７に対応する再生レベルＬ０乃至Ｌ７を得ることができ
る。このように、ＲＦ信号の過渡期間ｔｒまたはｔｆに
おいて、１回だけサンプリングして、その再生レベルＬ
０乃至Ｌ７を検出することができる条件は、 シフト期間Ｔｓ≦過渡期間（立上り期間ｔｒまたは立下
り期間ｔｆ） ということになる。
【００３７】ここで、サンプルクロックＳＰによるサン
プリングタイミングとしては、シフト期間Ｔｓの中央に
対応するタイミングが望ましく、このタイミングとする
ことにより、ＲＦ信号の過渡期間の全範囲に渡って再生
レベルを検出することが可能となる。
【００３８】また、この実施例においては、ディスク
を、光ビームの反射面に物理的な凹部または凸部として
ピットが形成された、いわゆる反射型の光ディスクとし
たが、本発明は、光磁気膜の部分的な磁化の反転によっ
てピット（マーク）を形成する、いわゆるＭＯ（Magnet
o Optical）ディスク（光磁気ディスク）等にも適用す
ることが可能である。
【００３９】光ディスク１上に記録されるデジタル情報
は、３ビット単位に切り出され、記録データａｎとｂｎ
として、ｎ番目のピットに記録される。図３は、この様
子を示したもので、ピットの前端エッジが記録データａ
ｎに応じて０乃至７の８個のシフト位置のいずれかに設
定される。同様にして、後端エッジの位置も記録データ
ｂｎに応じて０乃至７の８個のシフト位置のいずれかに
設定される。各シフト位置のピッチΔは、先に述べたよ
うに０．０５μｍである。この結果、各ピットは、記録
データａｎ，ｂｎがいずれもシフト位置０のエッジに形
成されたとき、最も短い長さＬＰ＝０．５μｍとなる。
【００４０】再び図１に戻り、光ディスク１において
は、記録データに対応して形成された４３個のデータピ
ットからなるデータ領域と他のデータ領域の間に、サー
ボ用の６個のサーボピットＰ１乃至Ｐ６からなるサーボ
領域が挿入されている。このサーボ領域に記録された６
個のピットのうち、ピットＰ６は教育ピットとされ、ピ
ットＰ１乃至Ｐ５は基準ピットとされている。教育ピッ
トＰ６の図中左側の前端エッジは、その位置が０から７
の８段階のシフト位置の何れかの位置Ｍに設定されてお
り、また図中右側の後端エッジも、０から７までの８段
階のシフト位置の何れかの位置Ｎに設定されている。
【００４１】教育ピットＰ６の前端エッジの位置Ｍと後
端エッジの位置Ｎは、各サーボ領域において、それぞれ
異なる組み合わせになるように、規則的に組み合わせが
設定されている。即ち、ＭとＮが最初のサーボ領域にお
いては、（０，０）とされ、次のサーボ領域においては
（０，１）とされる。以下同様に、（０，２），（０，
３），・・・，（７，６），（７，７）と規則的に組み
合わせが設定されている。これにより、６４（＝８×
８）個のサーボ領域において、教育ピットＰ６の前端エ
ッジと後端エッジの全てのあり得る位置の組み合わせが
用意されていることになる。
【００４２】基準ピットＰ２乃至Ｐ４は、（０，０）と
（７，７）の基準位置のデータを得るためのピットであ
る。この基準位置データは、理論的には、例えばピット
Ｐ１の両端のエッジに形成することも可能である。しか
しながら、そのようにすると、隣接するデータ領域から
の干渉の割合が記録データによって変化することになる
ため、実施例のように、ダミーの基準ピットＰ１とＰ５
（そのデータは常に固定されている）の間のピットＰ２
乃至Ｐ４に基準位置データを形成するのが好ましい。
【００４３】図４は、光ディスク１の平面的な構造を簡
単に説明するものである。トラックピッチ１．６μｍで
記録された信号は、ＣＬＶモードで記録されているの
で、隣合うトラック間ではピット位置の位相は合わず、
この図に示されたように、ばらばらの位相でディスク上
に記録されている。
【００４４】図５は、本発明の情報記録媒体再生装置を
応用した光ディスク再生装置の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。光ディスク１は、スピンドルモータ２
により回転されるようになされている。この光ディスク
１には、図１および図２に示した原理に基づいてデジタ
ル情報が記録されている。即ち、ピットの前端と後端エ
ッジの少なくとも一方の位置を所定の基準位置からステ
ップ状にシフトすることにより、デジタル情報が記録さ
れている。そして、この光ディスク１には、一定の周期
でサーボ領域が形成されており、そこには、基準ピット
Ｐ１乃至Ｐ５と、教育ピットＰ６が形成されている。デ
ータ領域には、データピットが形成されているのはもと
よりである。
【００４５】ピックアップ３は、光ディスク１に対して
レーザ光を照射し、その反射光から光ディスク１に記録
されている信号を再生する。ピックアップ３が出力する
ＲＦ信号は、ヘッドアンプ４により増幅され、フォーカ
ストラッキングサーボ回路５、ＡＰＣ回路６、ＰＬＬ回
路７およびスピンドルサーボ回路８に供給されるように
なされている。
【００４６】フォーカストラッキングサーボ回路５は、
入力された信号からフォーカスエラー信号およびトラッ
キングエラー信号を生成し、その誤差信号に対応して、
フォーカス制御およびトラッキング制御を実行する。ま
た、ＡＰＣ回路６は、光ディスク１に対して照射される
レーザ光のパワーが一定になるようにサーボをかける。
【００４７】ＰＬＬ回路７は、入力信号からクロック成
分を抽出するものである。通常のＣＤシステムなどで使
用されるＰＬＬ回路は、全てのＲＦ信号を使ってクロッ
ク再生を行うが、本実施例の場合は、サーボ領域のＲＦ
信号のみを使ってクロック再生を行う。即ち、サーボ領
域は、記録データで変調されていないので、記録データ
の影響を一切受けずに、安定なクロック再生を行うこと
が可能となる。その詳細については後述する。
【００４８】スピンドルサーボ回路８は、スピンドルモ
ータ２を制御し、光ディスク１が一定の線速度で回転す
るように制御する。その詳細は後述する。
【００４９】一方、ヘッドアンプ４が出力するＲＦ信号
は、Ａ／Ｄ変換回路９に入力され、サンプルクロックＳ
Ｐの立上りのタイミングで、８ビットの２５６段階のレ
ベルを示すデジタルデータ（再生レベル）にＡ／Ｄ変換
される。この８ビットのデータがバイアス除去回路１０
に供給され、このバイアス除去回路１０によりバイアス
成分が除去された後、２次元デコーダ１１とコントロー
ラ１５に供給される。コントローラ１５は、各種演算を
行うＣＰＵと、このＣＰＵで実行されるプログラムが格
納されたプログラムＲＯＭ等によって構成されており、
２次元デコーダ１１において必要とされるマッピング処
理等を実行する。
【００５０】２次元デコーダ１１は、バイアス除去回路
１０より供給された信号をデコードし、その出力を６−
８ビット変換回路１２に供給する。６−８ビット変換回
路１２は、入力された６ビットのデータを４組蓄積した
後、８ビットの３組のデータに変換し、誤り訂正回路１
３に出力する。誤り訂正回路１３は、入力されたデータ
の誤りを訂正した後、Ｄ／Ａ変換回路１４に出力する。
Ｄ／Ａ変換回路１４は、入力されたデータをアナログ信
号に変換して、例えば図示せぬアナログオーディオアン
プに出力する。
【００５１】ここで、バイアス除去回路１０と２次元デ
コーダ１１の動作について、簡単に説明する。バイアス
除去回路１０は、図６に拡大して示すように、基準ピッ
トＰ２の後端エッジと、基準ピットＰ４の前端エッジの
組み合わせ（０，０）の再生レベルを、各データピット
の再生レベルから減算するものである。これにより、直
流変動分を相殺することができる。
【００５２】また、２次元デコーダ１１は、データピッ
トの１対のエッジａｎとｂｎ（図３参照）の再生レベル
により規定される点を２次元平面にプロットし、それら
の値（０，０），（０，１），・・・，（７，７）をデ
コードするものである。この２次元平面には、教育ピッ
トＰ６を再生して得られる６４組のデータ（０，０），
（０，１），・・・，（７，７）が点として、マッピン
グされている。再生されたデータは、２次元平面上の最
も近い点（教育データによる点）に対応するデータとし
てデコードされる。
【００５３】図７は、スピンドルサーボ回路８の構成例
を示している。光ディスク１の起動が指令されたとき、
コントローラ１５（図５）は、スピンドルサーボ回路８
のスイッチ３７を接点ｂ側に切り換える。アンプ３８を
介してスピンドルモータ２が駆動され、光ディスク１の
回転が開始される。ピックアップ３は、光ディスク１に
記録されているピットを再生し、その再生ＲＦ信号を出
力する。ヘッドアンプ４は、このＲＦ信号を増幅し、周
波数検出回路（周波数電圧変換回路）３１に供給する。
【００５４】周波数検出回路３１は、入力されたＲＦ信
号の周波数を電圧に変換し、周波数に対応する値の電圧
を出力する。上述したように、光ディスク１には一定の
周期（１．６７μｍの間隔）でピットが形成されてお
り、光ディスク１の回転速度が正規の速度に達した場
合、その周波数は７２０ｋＨｚになる。光ディスク１の
回転速度が遅い場合、その周波数は７２０ｋＨｚより小
さい値となっている。従って、周波数検出回路３１より
出力される電圧も小さい値となる。
【００５５】減算器３２は、周波数検出回路３１より供
給される電圧から、目標回転数に対応する電圧を発生す
る発生回路３９が出力する電圧を減算し、その誤差電圧
を出力する。起動直後、スイッチ３６は接点ｂ側に切り
換えられているため、その出力電圧は、ほぼ０となされ
ている。従って、減算器３２の出力は、加算器３３を介
してスイッチ３７の接点ｂからアンプ３８に供給され、
スピンドルモータ２は、この電圧に対応して駆動され
る。光ディスク１は、まだ目標回転数に達していないた
め、減算器３２の出力電圧は比較的大きな値となる。こ
のため、スピンドルモータ２は、光ディスク１をより速
い速度で回転するように駆動する。
【００５６】光ディスク１の回転速度が、このようにし
て徐々に大きくなり、基準の速度の近傍の値に達する
と、スイッチ３６は接点ａ側に切り換えられる。これに
より、上述した、いわゆる周波数サーボループに、位相
サーボループが付加されることになる。
【００５７】即ち、位相検出回路３４は、ヘッドアンプ
４が出力するＲＦ信号と、所定の基準信号との位相を比
較し、その位相誤差信号を出力する。減算器３５は、こ
の誤差信号から目標位相に対応する信号を発生する発生
回路４０の出力する信号を減算する。減算器３５の出力
する信号は、スイッチ３６の接点ａを介して加算器３３
に供給され、減算器３２の出力する周波数サーボループ
の誤差信号と加算される。従って、以後、光ディスク１
は、周波数サーボループと位相サーボループの両方のサ
ーボ動作により、その回転が制御される。
【００５８】周波数電圧変換は、一般に温度の依存性が
あり、周囲の温度が変化すると、同じ周波数が入力され
ても出力電圧が変化する。そこで、このように、位相サ
ーボを行うことで、回転数をより正確に制御することが
できる。
【００５９】一方、ＰＬＬ回路７は、ヘッドアンプ４が
出力するＲＦ信号からクロック成分を抽出し、それに同
期したシステムクロックを生成し、図示せぬ回路に出力
する。ロック検出回路１６は、ＰＬＬ回路７の出力から
ＰＬＬ回路がロックしたかどうかを検出し、ＰＬＬ回路
７がロックしたことを検出したとき、スイッチ３７を直
接、あるいはコントローラ１５を介して接点ａ側に切り
換えさせる。従って、以後は、ＰＬＬ回路７が生成する
クロックが正規の周波数と位相になるように、光ディス
ク１の回転が制御される。
【００６０】図８は、周波数検出回路３１のより詳細な
構成例を示している。この実施例においては、ヘッドア
ンプ４が出力するＲＦ信号が、２値化回路４１により大
きく増幅されて２値化される。そして、２値化された信
号が周波数電圧変換回路（Ｆ／Ｖ）４２に入力され、周
波数に対応する電圧に変換される。スイッチ４７は、光
ディスク１の速度が正規の速度にまだ達していないと
き、接点ｂ側に切り換えられている。従って、周波数電
圧変換回路４２より出力された電圧が、周波数検出回路
３１の出力として減算器３２に供給される。
【００６１】これにより、半径情報を得るためにセンサ
などを設けなくても、光ディスク１を半径に反比例した
回転数に制御することができる。
【００６２】光ディスク１が正規の速度で回転されてい
るとき、ヘッドアンプ４が出力する再生ＲＦ信号のスペ
クトラムは、例えば図９に示すようになる。即ち、光デ
ィスク１に記録されているピットは、一定の周期（ディ
スク上の間隔は、図１に示したように１．６７μｍ）で
記録されているため、この周期に対応する周波数７２０
ｋＨｚにピークを有する。しかしながら、各ピットの前
端および後端のエッジの位置が、記録データに対応して
シフトされているため、ＲＦ信号の波形は、例えば図１
０に示すようになる。即ち、ＲＦ信号は、７２０ｋＨｚ
の周波数を基本とする正弦波により構成されているが、
その位相は記録データに対応して常に変化する。また、
ＲＦ信号には、直流分の変動や信号の非対称性が含まれ
ている。従って、この再生信号を２値化回路４１により
２値化し、周波数電圧変換回路４２により、その周波数
を電圧に変換してスピンドルモータ２を駆動したとして
も、スピンドルモータ２の回転を正確に正規の速度に制
御することは困難である。
【００６３】そこで、本実施例においては、ヘッドアン
プ４が出力する再生ＲＦ信号から、バンドパスフィルタ
（ＢＰＦ）４３により７２０ｋＨｚの周波数成分のみを
抽出する。即ち、ＢＰＦ４３は、例えば図１１に示すよ
うな特性を有している。その結果、ＢＰＦ４３の出力
は、光ディスク１の回転速度が正規の速度に近づくと、
急激にそのレベルが大きくなる。キャリア検出回路４６
は、ＢＰＦ４３の出力レベルを検出し、そのレベルが予
め設定した所定の基準値以上になったとき、スイッチ４
７を直接、またはコントローラ１５を介して接点ａ側に
切り換える。
【００６４】ＢＰＦ４３が出力する信号の波形は、例え
ば図１２に示すように、７２０ｋＨｚの周波数の比較的
きれいな正弦波となっている。従って、このＢＰＦ４３
の出力を、２値化回路４４により２値化し、周波数電圧
変換回路４５により周波数に対応する電圧に変換する
と、この電圧は、光ディスク１の回転速度に比較的正確
に対応した電圧となる。従って、この電圧に対応して、
スピンドルモータ２の回転を制御すれば、光ディスク１
の回転を正確に周波数制御することができる。
【００６５】図１３は、位相検出回路３４の詳細な構成
例を示している。この実施例においては、ヘッドアンプ
４が出力する再生ＲＦ信号から、ＢＰＦ５１により７２
０ｋＨｚの周波数成分が抽出される。上述したように、
この位相検出回路３４が動作する段階においては、周波
数検出回路３１により周波数サーボがかけられているた
め、光ディスク１の回転周波数は正規の周波数に近い値
となっている。従って、図８におけるＢＰＦ４３と同様
に、図１１に示すような周波数特性を有するＢＰＦ５１
の出力は、図１２に示すようになる。そして、このＢＰ
Ｆ５１の出力が２値化回路５２に入力され、２値化され
る。従って、このＢＰＦ５１と２値化回路５２は、図８
に示した周波数検出回路３１のＢＰＦ４３と２値化回路
４４に対応するため、これらの回路は共用することが可
能である。
【００６６】２値化回路５２の出力は、分周回路５３に
入力され、１／Ｎの周波数に分周される。そして、分周
回路５３の出力が位相差検出回路５４に供給される。
【００６７】一方、位相差検出回路５４にはまた、基準
クロック発振回路５５が出力する一定の周波数の基準ク
ロックが分周回路５６に入力され、１／Ｍに分周された
後、供給されている。位相差検出回路５４は、分周回路
５３より入力された信号と、分周回路５６より入力され
た信号の位相差を検出し、その位相誤差信号を出力す
る。これにより、光ディスク１は、ピットの周期に対応
する周波数が基準クロックと位相同期するように位相サ
ーボがかけられることになる。
【００６８】ＢＰＦ５１が出力する信号と、基準クロッ
ク発振回路５５が出力する基準クロックの位相を直接比
較するのではなく、分周回路５３と５６により分周した
後、比較するようにすることで、位相検出感度が低下す
るものの、偏心などの影響で時間軸が歪んだとしても、
位相差が２πを越えてしまい、位相誤差の折り返しが発
生して、位相誤差そのものに意味がなくなってしまうよ
うなことが防止され、常に正しい位相誤差を得ることが
できる。
【００６９】また、この実施例においては、誤差検出回
路５７が、減算器３２の出力する周波数サーボの誤差信
号のレベルを検出している。そして、その誤差信号のレ
ベルが、予め設定された所定の基準値の範囲内になった
とき、直接、またはコントローラ１５を介してスイッチ
３６の接点をｂ側からａ側に切り換えるようになされて
いる。
【００７０】あるいはまた、周波数サーボによる誤差信
号のレベルは、通常、起動後、所定の時間が経過したと
き、充分小さい値になるため、周波数サーボ開始後（起
動後）、予め設定した所定の時間が経過したタイミング
においてスイッチ３６を接点ｂ側から接点ａ側に切り換
えるようにすることも可能である。
【００７１】図１４は、ＰＬＬ回路７の構成例を示すブ
ロック図である。この図において、まずサーボエリアパ
ターン判定回路１７１が、ＲＦ信号からサーボ領域と思
われるパターン（例えば、基準ピットＰ１乃至Ｐ５の両
端のエッジの（７，０），（０，０），（７，７），
（０，７），（０，７）のパターン）を検出すると、サ
ーボ領域検出パルスを発生する。ここで、サーボ領域と
同じパターンは、データ領域中に現れる可能性もあり、
このパルスは必ずしも正しいとは限らないが、とりあえ
ず、これが正しいものと仮定して、ロック検出回路１７
２がこの信号に対応して、カウンタ１７３にリセットパ
ルスを供給し、カウンタ１７３をリセットする。
【００７２】もしも、これが正しいサーボ領域であれ
ば、その後も必ず同じタイミングで、サーボエリアパタ
ーン判定回路１７１より検出パルスが出力されるはずで
ある。ロック検出回路１７２は、このことを検出して、
ＰＬＬ回路７がロック状態にあるかどうかを判定する。
【００７３】即ち、カウンタ１７３のカウント値をモニ
タしているデコーダ１８１から、次の検出パルス発生タ
イミングに関するデータが、ロック検出回路１７２に供
給される。ロック検出回路１７２は、このタイミングま
で次のリセットパルスの発生を中止し、そのタイミング
で検出パルスが入力されたとき、再びリセットパルスを
出力する。サーボエリアパターン判定回路１７１より前
回入力されたのが正しい検出パルスでなかった場合に
は、一定時間経過しても次の検出パルスが入力されない
ので、そのときは、次に入力される検出パルスに同期し
て再びリセットパルスを出力し、上述の動作を繰り返
す。
【００７４】サーボ領域が正しく検出された後は、カウ
ンタ１７３が正しいタイミングでリセットされているの
で、このカウンタ１７３のカウント値をデコードするこ
とで、サーボ領域が次に現れるタイミングをおおよそ正
確に予想することができる。この原理を使って、カウン
タ１７３のカウント値から、サーボ領域内の存在する特
定のピットが出現するタイミング信号を生成し、図１５
（Ｄ）に示すように、これをゲート信号として、アンド
ゲート１７６へ供給する。
【００７５】サーボ領域の両側に記録されたデータから
の影響を除去するために、可能な限りサーボ領域の中央
部にあるピットが選ばれるように、ゲート信号のタイミ
ングは調整される。図１５（Ａ）と（Ｄ）に示すよう
に、この実施例においては、基準ピットＰ２とＰ３の間
にゲート信号が発生されるようになされている。
【００７６】図１５（Ｂ）に示すＲＦ信号を微分回路１
７４で微分して、ゼロクロス検出回路１７５でゼロクロ
ス点を検出した信号（図１５（Ｃ））を生成する。この
信号のうち、アンドゲート１７６を通過したものが位相
比較パルス（図１５（Ｅ））となり、サンプルホールド
回路１７７へ供給される。即ち、この実施例において
は、基準ピットＰ２とＰ３の間のゼロクロス点がクロッ
クピット（仮想的なピット）のエッジとして検出され
る。
【００７７】サンプルホールド回路１７７は、カウンタ
１７３のカウント値に対応して、鋸波発生回路１７８が
発生した鋸波（図１５（Ｆ））のレベルを、アンドゲー
ト１７６から入力されるパルスのタイミングで瞬間的に
サンプルホールドすることにより、カウンタ１７３がカ
ウントアップしているクロック（電圧制御発振回路（Ｖ
ＣＯ）１８０の出力）と、光ディスク１上のサーボ領域
に存在する特定のピット（仮想的なクロックピット）
（基準ピットＰ２とＰ３の間のＲＦ信号のゼロクロスの
タイミング）との時間差（位相誤差）を検出する。
【００７８】この位相誤差信号は、フィルタ１７９を通
過した後、ＶＣＯ１８０にドライブ電圧（制御電圧）と
してフィードバックされ、光ディスク１上のサーボ領域
に存在する特定ピットと、クロック（ＶＣＯ１８０の出
力）が常に正しい位相関係を保つようにＰＬＬが動作す
る。
【００７９】尚、上述したカウンタ１７３の出力をデコ
ーダ１８１でデコードすることにより、所定の位相関係
の各種のタイミングクロックが生成され、図５に示すＡ
／Ｄ変換回路９、バイアス除去回路１０、２次元デコー
ダ１１などへ供給される。
【００８０】サーボ領域のサーボパターンを図１５に示
すように形成した場合、図１４におけるサーボエリアパ
ターン判定回路１７１は、そのサーボパターンを検出す
ることが比較的困難になる。そこで、図１６に示すよう
にサーボパターンを形成することができる。
【００８１】図１６は、より容易にサーボパターンを検
出することができるようにするためのフォーマットを表
している。この実施例においては、図１６（Ａ）に示す
ように、基準ピット（同期ピット）Ｐ４とＰ５のそれぞ
れ対向するエッジが、記録データに対応するシフト位置
ではあり得ない位置にシフトされている。
【００８２】即ち、データピットの各エッジは、記録デ
ータに対応して０乃至７のいずれかの位置にシフトされ
るのであるが、ピットＰ４の後端とピットＰ５の前端の
エッジは、それぞれ８の位置にシフトされている。この
８の位置のエッジ（同期データ）は、データ領域には存
在せず、サーボ領域にのみ存在する。従って、この同期
データを検出することにより、サーボ領域を容易に検出
することが可能となる。
【００８３】図１７は、サーボ領域にこのような同期デ
ータを形成した場合におけるサーボエリアパターン判定
回路１７１の構成例を示している。即ち、この実施例に
おいては、ヘッドアンプ４が出力するＲＦ信号（図１６
（Ｂ））が、Ａ／Ｄ変換回路３０４に供給され、そのレ
ベルが検出されるようになされている。上述したよう
に、サーボエリアパターン判定回路１７１によりサーボ
領域を判定する必要があるのは、ＰＬＬ回路７がまだロ
ックしていない状態である。従って、ＰＬＬ回路７によ
り生成したクロックを用いて、Ａ／Ｄ変換回路３０４で
サンプリングを行うことはできない。そこで、この実施
例においては、Ａ／Ｄ変換回路３０４のサンプリングク
ロックを生成するため、次のようになされている。
【００８４】即ち、ＲＦ信号は、ＢＰＦ３０１に入力さ
れ、上述した７２０ｋＨｚの周波数成分（図１６
（Ｃ））が抽出される。ゼロクロスコンパレータ３０２
は、ＢＰＦ３０１の出力する正弦波信号のレベルとゼロ
レベルとを比較し、ＢＰＦ３０１の出力りレベルがゼロ
レベルより大きいときＨレベル、小さいときＬレベルの
クロック（図１６（Ｄ））を生成する。このクロック
は、モノマルチバイブレータ（ＭＭ）３０３により所定
時間遅延され、Ａ／Ｄ変換回路３０４のクロックパルス
（図１６（Ｅ））とされる。
【００８５】ゼロクロスコンパレータ３０２が出力する
クロック（図１６（Ｄ））は、光ディスク１に記録され
ているピットの周期に対応したものとなり、ＭＭ３０３
が出力するクロック（図１６（Ｅ））は、その立上りエ
ッジが同期パターンに対応するタイミングのクロックと
なる。即ち、図１６（Ｂ）に示すように、同期パターン
に対応するタイミングにおけるＲＦ信号のレベルＰは、
他の位置におけるレベル（エッジのシフト位置が０乃至
７のいずれかの位置における場合のレベル）より常に大
きい。従って、最大値検出回路３０５によりＡ／Ｄ変換
回路３０４の出力から、その最大値を検出すれば、その
タイミングが同期パターン検出のタイミングとなる。
【００８６】このように、２つの基準ピットＰ４とＰ５
の対向するエッジの位置を、記録データに対応する位置
とは異なる位置に設定することにより、記録データに対
応するＲＦ信号のレベルと、同期データに対応するＲＦ
信号のレベルの差を大きくすることができ、同期データ
を精度よく、安定して検出することが可能になる。
【００８７】図１８は、サーボエリアパターン判定回路
１７１の他の構成例を示している。この実施例において
は、Ａ／Ｄ変換回路３０４の出力が減算器３１４に直接
供給されるとともに、３段に縦続接続されたＤ型フリッ
プフロップ（ＦＦ）３１１乃至３１３を介して供給され
ている。減算器３１４は、Ａ／Ｄ変換回路３０４の出力
から最終段のＦＦ３１３の出力を減算し、最大値検出回
路３０５に出力する。
【００８８】即ち、図１６（Ａ）に示すように、この実
施例に示すサーボ領域には、基準ピットＰ１とＰ２の対
向するエッジが、それぞれ０の位置（バイアス基準とな
る位置）にシフトされている。従って、この基準ピット
Ｐ１とＰ２の間におけるＲＦ信号のレベルＱは、最も小
さいレベルとなる。図１６（Ａ）と（Ｂ）から明かなよ
うに、ＲＦ信号のレベルＰとレベルＱの間隔は、ＭＭ３
０３が出力するピットに対応したクロックで換算して、
３クロック分離れている。ＦＦ３１１乃至３１３は、１
クロック毎に新たに入力されたデータを次段に出力する
ため、Ａ／Ｄ変換回路３０４が再生ＲＦ信号のレベルＰ
を出力しているタイミングにおいて、ＦＦ３１３は、レ
ベルＱに対応する信号を出力する。その結果、減算器３
１４は、レベルＰからレベルＱを減算した値を出力す
る。
【００８９】レベルＰは、再生ＲＦ信号中のレベルにお
いて最も大きいレベルではあるが、その絶対値は光ディ
スク１のばらつきなどに起因して変化する。しかしなが
ら、この場合、レベルＱもレベルＰと同様に変化するの
で、レベルＰからレベルＱを減算した値は、光ディスク
１などのばらつきに起因せず、ほぼ一定の値となる。そ
こで、減算器３１４の出力を、最大値検出回路３０５に
おいて、予め設定された所定の基準値と比較することに
より、その最大値、即ち、レベルＰを、バイアス変動に
拘らず、確実に検出することができる。従って、同期デ
ータ（８）と記録データ（７）との差を小さくすること
が可能となり、その分、記録データの変化幅（０乃至７
の間隔）を増加して、記録データ復号のマージンを大き
くすることができる。
【００９０】図１９は、最大値検出回路３０５の他の構
成例を示している。この実施例においては、減算器３１
４が出力する信号がデジタルマグニチュードコンパレー
タ３２１に供給され、比較基準レベル発生回路３２４が
出力する比較基準レベルと比較される。上述したよう
に、減算器３１４が出力する信号のレベルは、同期デー
タに対応するレベルＰ以外のタイミングにおいては、比
較基準レベルより小さい。従って、コンパレータ３２１
は、通常、Ｌレベルの信号を出力している。そして、減
算器３１４がレベルＰを出力したとき、Ｈレベルの信号
（同期パターン（データ）検出信号）を出力する。
【００９１】周波数カウンタ３２２は、コンパレータ３
２１よりＨレベルの信号が入力されたとき、カウント値
をリセットし、新たにＨレベルの信号が入力されるまで
の期間、内蔵する固定クロックのカウント動作を行う。
即ち、周波数カウンタ３２２は、同期データの周期（周
波数の逆数）をカウントする。判定回路３２３は、周波
数カウンタ３２２のカウント値をモニタし、周波数カウ
ンタ３２２のカウント値がピットの周期（周波数に換算
すると、７２０ｋＨｚ）より短いとき（周波数が７２０
ｋＨｚより大きいとき）、アップ信号を出力し、ピット
の周期より長いとき（周波数が７２０ｋＨｚより低いと
き）、ダウン信号を出力する。比較基準レベル発生回路
３２４は、判定回路３２３よりアップ信号が供給された
とき、発生する比較基準レベルをアップし、ダウン信号
が入力されたときダウンさせる。
【００９２】即ち、比較基準レベルが小さすぎる場合、
同期データ以外のタイミングにおいても、コンパレータ
３２１よりＨレベルの信号が出力されるため、周波数カ
ウンタ３２２が検出する周期は短くなる（周波数は高く
なる）。そこで、この場合においては、比較基準レベル
を上昇させるのである。逆に、比較基準レベルが大きす
ぎると、コンパレータ３２１はＨレベルの検出信号を出
力しなくなる。このため、周波数カウンタ３２２の検出
する周期は長くなる（周波数は低くなる）。従って、こ
の場合は比較基準レベルを小さくするのである。このよ
うにして、比較基準レベルは、コンパレータ３２１が出
力するＨレベルの検出信号の周波数が７２０ｋＨｚにな
るように自動的に制御される。
【００９３】光ディスク１のピットは、そのでき具合が
ディスク毎に異なるため、比較基準レベルを固定とした
場合、ディスク毎にその値を調整する必要がある。しか
しながら、本実施例によれば、その値が自動的に制御さ
れるため、比較基準レベルの調整は不要となる。
【００９４】尚、上記実施例では、同期データを０乃至
７の値より大きい８のシフト位置に設定したが、さらに
大きい９，１０などの位置に設定したり、あるいは逆
に、０より小さい−１，−２などの位置に設定すること
も可能である。
【００９５】また、以上の実施例においては、記録デー
タによる変調によっては配置されない位置に基準ピット
の位置をシフトすることにより、同期データとしたので
あるが、例えば図２０に示すように、本来配置されるべ
き位置の１つのピットＰ４を除去してしまうことによ
り、これを同期パターン（データ）とすることも可能で
ある。この場合、ＲＦ信号がその位置において最も低下
するため、それを検出して同期パターン検出とすること
ができる。
【００９６】しかしながら、このようにピットの形成を
省略すると、一定周期で常にピットが形成されるという
原則が崩れることになる。そこで、図１６（Ａ）に示す
ように同期パターンを形成することが好ましい。
【００９７】図２１は、上述した実施例において、光デ
ィスク１を起動する場合の好ましい処理をまとめて表し
ている。同図に示すように、最初にステップＳ１におい
て、再生ＲＦ信号を周波数電圧変換回路４２（図８）に
おいて、その周波数に対応する電圧に変換し、スピンド
ルモータ２を駆動する。そしてステップＳ２において、
ＢＰＦ４３が出力する７２０ｋＨｚの周波数のレベル
（キャリアレベル）が、予め設定した所定の基準値以上
に達したと、キャリア検出回路４６において判定される
まで、周波数電圧変換回路４２の出力に対応してスピン
ドルモータ２を駆動する。
【００９８】そして、ステップＳ２において、キャリア
検出回路４６が、ＢＰＦ４３の出力が予め設定した基準
値より大きくなったと判定されたとき、ステップＳ３に
進み、スイッチ４７を接点ａ側に切り換える。これによ
り、ＢＰＦ４３により抽出した７２０ｋＨｚの周波数の
キャリアを周波数電圧変換回路４５により周波数電圧変
換した信号に対応してスピンドルモータ２が駆動され
る。そして、この一定の周期で記録されたピットのキャ
リアを周波数電圧変換して得られる信号によるスピンド
ルサーボが開始された後、ステップＳ４において、予め
設定した一定の時間が経過したと判定されたとき、ステ
ップＳ５に進む。あるいはまた、ステップＳ４において
は、図１３を参照して説明したように、誤差検出回路５
７により、減算器３２の出力する信号のレベルが予め設
定した所定の範囲内以下に減少したと判定されたとき、
ステップＳ５に進むようにすることもできる。
【００９９】ステップＳ５においては、スイッチ３６が
接点ｂ側から接点ａ側に切り換えられ、位相検出回路３
４が検出した位相誤差信号に対応したスピンドルサーボ
が実行される。
【０１００】そして、ステップＳ６において、ＰＬＬ回
路７がロックしたか否かを判定し、ロック検出回路１６
によりＰＬＬ回路７がロックしたと判定されたとき、ス
イッチ３７が接点ｂから接点ａ側に切り換えられる。即
ち、図１４に示すＰＬＬ回路７のフィルタ１７９の出力
（即ち、ＶＣＯ１８０へ入力される制御電圧）が、スイ
ッチ３７の接点ａを介してアンプ３８に供給され、アン
プ３８からさらにスピンドルモータ２に供給される。こ
れにより、ＶＣＯ１８０が出力するクロックが、予め設
定した所定の基準値と等しくなるようにスピンドルモー
タ２が駆動され、光ディスク１が回転される。
【０１０１】そしてステップＳ８において、再生（ある
いは記録）の終了が指令されたと判定されるまで、ＰＬ
Ｌ回路７によるスピンドルサーボが実行される。
【０１０２】最後に、上述した高記録密度の光ディスク
１の記録装置の実施例について説明する。図２２におい
て、情報源２０１は、記録すべき信号としてオーディオ
信号をデジタル化して出力する。ＥＣＣ回路２０２は、
情報源２０１より供給されたデジタルオーディオデータ
に誤り訂正符号を付加し、変換回路２０３に出力する。
変換回路２０３は、入力されたデータを、３ビットを単
位とするデータに変換する。即ち、この実施例において
は、各ピットのエッジ位置が０乃至７の８段階の位置の
何れかに設定される。このため、各エッジの位置を特定
するために、３ビットのデータが必要となる。変換回路
２０３においては、この３ビットのデータが生成され
る。
【０１０３】クロック情報発生回路２０５は、光ディス
ク１に記録されているデータを読み取るために必要なク
ロックを生成するのに必要なデータ（図１５の基準ピッ
トＰ２の後端エッジに対応するデータ”０”と、基準ピ
ットＰ３の前端エッジに対応するデータ”７”）を発生
する。バイアスゲイン情報発生回路２０６は、バイアス
点を示すデータ（図６の基準ピットＰ２の後端に対応す
るデータ”０”と、基準ピットＰ４の前端に対応するデ
ータ”０”、あるいはＰ２のように、前端エッジと後端
エッジの位置がいずれも０であることを示すデータ）
と、ゲインを設定するデータ（図６の基準ピットＰ３の
ように、基準点（７，７）を示すデータで、前端エッジ
と後端エッジの位置がいずれも７であることを示すデー
タ）を発生する。
【０１０４】ＰＬＬ引込信号発生回路２０７は、ＰＬＬ
を引き込ませるための同期データ（図１６の基準ピット
Ｐ４の後端のエッジに対応するデータ”８”と、基準ピ
ットＰ５の前端のエッジに対応するデータ”８”）を発
生する。教育データ発生回路２０８は、図６の教育ピッ
トＰ６の前端と後端のエッジ位置（ａｎ，ｂｎ）を、
（０，０）乃至（７，７）のエッジ位置に対応させるデ
ータを発生する。これらのクロック情報発生回路２０
５、バイアスゲイン情報発生回路２０６、ＰＬＬ引込信
号発生回路２０７、および教育データ発生回路２０８が
出力するデータは、いずれも加算器２０４に供給され、
変換回路２０３より供給されるデータと加算される（時
分割多重される）。
【０１０５】加算器２０４の出力は、記録エッジ位置計
算回路２０９に供給され、この記録エッジ位置計算回路
２０９の出力がエッジ変調回路２１０に出力されてい
る。そして、エッジ変調回路２１０の出力がマスタリン
グ装置２１１に供給され、カッティング、現像、メッキ
処理、転写、アルミ蒸着、保護膜塗布などのプロセスを
経て、光ディスク１が作成される。
【０１０６】以上の構成において、エッジ変調回路２１
０は、記録エッジ位置計算回路２０９より出力されたデ
ータに対応するタイミングのタイミング信号を発生し、
これをマスタリング装置２１１に出力する。
【０１０７】ここで、エッジ変調回路２１０は、図２に
示すように、各ピットの前端および後端のエッジ位置
を、それらのピットの中心の基準位置から、記録すべき
デジタル情報に応じて、それぞれ８段階にシフトさせる
タイミングのタイミング信号を発生するように構成され
ているが、各ピットのエッジ位置のシフト期間Ｔｓが、
再生装置側の光学検出系（ピックアップ３）の伝達特性
に応じて決まるＲＦ信号の過渡期間（立上り期間ｔｒま
たは立下り期間ｔｆ）よりも小なる期間に相当する範囲
内に収まるように設定されている。
【０１０８】マスタリング装置２１１は、エッジ変調回
路２１０より供給されたタイミング信号に同期して、記
録原盤上に塗布された感光膜をレーザ光によりカッティ
ングする。カッティングされた原盤は現像され、メッキ
が施されて、スタンパが作成される。そして、このスタ
ンパに形成されたピットをレプリカに転写し、このレプ
リカにアルミ蒸着を施し、さらに保護膜を塗布すること
により、光ディスク１が製造される。
【０１０９】以上においては、本発明を光ディスクとそ
の再生装置に適用した場合を例として説明したが、本発
明は、光磁気ディスク、その他の情報記録媒体とその再
生装置に適用することが可能である。
【０１１０】
【発明の効果】以上の如く請求項１に記載の情報記録媒
体によれば、ピットの少なくとも１つのエッジを同期デ
ータに対応して所定の周期で、記録データによる変調の
場合とは異なる位置に配置させるようにしたので、同期
データを容易に検出することが可能になる。
【０１１１】また、この場合、一定周期毎に必ずピット
が存在するため、長い期間ピットが記録されなかった
り、あるいは逆に、特別大きいピットを記録するような
場合に比べて、ピットの成形性が悪化したり、あるいは
ピットの形が崩れるようなことが抑制される。
【０１１２】請求項２に記載の情報記録媒体によれば、
隣接する２つのピットの対向するエッジを同期データに
対応してその位置を変化させるようにしたので、データ
領域のＲＦ信号と同期データのＲＦ信号との差を大きく
することができ、同期データの検出精度を向上させるこ
とができる。その結果、同期データをより安定して検出
することが可能となる。
【０１１３】請求項３に記載の情報記録媒体によれば、
同期データに対応するエッジから一定の距離だけ離れた
位置に、予め定められた所定の記録データに対応するエ
ッジを配置するようにしたので、両者の差を演算するこ
とにより、記録媒体のバイアス変動に拘らず、安定した
同期データの検出が可能になる。その結果、同期データ
と記録データとの差を小さくすることが可能になり、そ
の分だけ記録データの変化幅を増加し、復号時における
マージンを大きくすることができる。
【０１１４】請求項４に記載の情報記録媒体再生装置に
よれば、同期ピットに対応するレベルと、基準ピットに
対応するレベルに基づいて、同期ピットのエッジに対応
するタイミングを検出するようにしたので、情報記録媒
体のバイアス変動に拘らず、同期ピットのエッジに対応
するタイミングを正確、かつ安定して検出することがで
きる。
【０１１５】請求項５に記載の情報記録媒体再生装置に
よれば、ピットの一定の周期に対応する周波数成分から
生成したクロックを基準として、同期ピットのレベルを
検出するようにしたので、記録媒体の記録速度が正規の
速度に達する前に、同期ピットのエッジに対応するタイ
ミングを正確に検出することが可能になる。
【０１１６】請求項６に記載の情報記録媒体再生装置に
よれば、比較手段の基準値を、同期ピットのエッジに対
応するタイミング信号の周波数が所定の周波数になるよ
うに制御するようにしたので、情報記録媒体に形成され
ているピットがばらついていたとしても、同期ピットに
対応するエッジを無調整で正確に検出することが可能と
なる。
【０１１７】請求項７に記載の情報記録媒体再生装置に
よれば、再生ＲＦ信号を２値化した信号を周波数電圧変
換して、情報記録媒体の回転を制御するようにしたの
で、情報記録媒体の回転数を、その半径に反比例した値
に容易に制御することが可能となる。この場合、半径情
報を得るためのセンサなどが不要となり、低コストの装
置を実現することができる。
【０１１８】請求項８に記載の情報記録媒体再生装置に
よれば、再生ＲＦ信号からピットの一定の周期に対応す
る周波数成分を抽出するようにしたので、情報記録媒体
からの再生信号に直流分の変動があったり、信号に非対
称性などがあったとしても、情報記録媒体の回転数を正
確な値に制御することが可能となる。
【０１１９】請求項９に記載の情報記録媒体再生装置に
よれば、抽出手段が出力する信号と、所定の基準信号の
位相差に対応して、情報記録媒体の回転を制御するよう
にしたので、周波数電圧変換特性が周囲温度などに起因
して変化したとしても、情報記録媒体の回転を正確に制
御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の情報記録媒体を適用した光ディスク１
のサーボ領域のフォーマットを説明する図である。
【図２】図１の実施例のデータを再生する原理を説明す
る図である。
【図３】図１の実施例のピットのエッジをステップ状に
変化させる様子を拡大して示す図である。
【図４】図１の光ディスク１がＣＬＶディスクである場
合における隣接トラックのピットの配列状態を示す図で
ある。
【図５】本発明の情報記録媒体再生装置を適用した光デ
ィスク再生装置の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図６】図５の光ディスク１に記録されているサーボ領
域のピットを拡大して示す図である。
【図７】図５の実施例におけるスピンドルサーボ回路８
の構成例を示すブロック図である。
【図８】図５の実施例における周波数検出回路３１の構
成例を示すブロック図である。
【図９】図５のヘッドアンプ４が出力する再生信号の周
波数スペクトラムを示す図である。
【図１０】図５のヘッドアンプ４が出力するＲＦ信号の
波形を示す図である。
【図１１】図８のバンドパスフィルタ４３の伝達特性を
示す図である。
【図１２】図８のバンドパスフィルタ４３の出力信号の
波形を示す図である。
【図１３】図７の位相検出回路３４の構成例を示すブロ
ック図である。
【図１４】図５のＰＬＬ回路７の構成例を示すブロック
図である。
【図１５】図１４の実施例の動作を説明するタイミング
チャートである。
【図１６】サーボ領域に同期パターンを記録した場合に
おける図１７の実施例の動作を説明するタイミングチャ
ートである。
【図１７】サーボ領域に同期パターンを記録した場合に
おける図１４のサーボエリアパターン判定回路１７１の
構成例を示すブロック図である。
【図１８】サーボ領域に同期パターンを記録した場合に
おける図１４のサーボエリアパターン判定回路１７１の
他の構成例を示すブロック図である。
【図１９】図１８の最大値検出回路３０５の構成例を示
すブロック図である。
【図２０】同期パターンの他のフォーマットの例を説明
する図である。
【図２１】本発明の光ディスク１の回転制御の動作を説
明するフローチャートである。
【図２２】光ディスク１を製造する装置の構成を示すブ
ロック図である。
【図２３】ピットのエッジ位置を記録データに対応して
変化させてデータを記録する原理を説明する図である。
【図２４】ピットのエッジ位置をステップ状に変化させ
たピットを再生する原理を説明する図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク ２ スピンドルモータ ３ ピックアップ ４ ヘッドアンプ ７ ＰＬＬ回路 ８ スピンドルサーボ回路 １６ ロック検出回路 ３１ 周波数検出回路 ３４ 位相検出回路 ３９，４０ 発生回路 ４１ ２値化回路 ４２ 周波数電圧変換回路 ４３ バンドパスフィルタ ４４ ２値化回路 ４５ 周波数電圧変換回路 ４６ キャリア検出回路 ５１ バンドパスフィルタ ５２ ２値化回路 ５３ 分周回路 ５４ 位相差検出回路 ５５ 基準クロック発振回路 ５６ 分周回路 ５７ 誤差検出回路 １７１ サーボエリアパターン判定回路 １７２ ロック検出回路 １７３ カウンタ １８０ ＶＣＯ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一定の周期毎にピットを記録するととも
    に、前記ピットの前端または後端のエッジの少なくとも
    一方の位置を、記録データに対応して変調し、ステップ
    状に変化させる情報記録媒体において、 前記ピットの少なくとも１つのエッジを、同期データに
    対応して、所定の周期で、記録データによる変調の場合
    とは異なる位置に配置させることを特徴とする情報記録
    媒体。
  2. 【請求項２】 前記同期データに対応してその位置を変
    化させるエッジは、隣接する２つのピットの対向するエ
    ッジであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録
    媒体。
  3. 【請求項３】 前記同期データに対応するエッジから、
    一定の距離だけ離れた位置に、予め定められた一定の記
    録データに対応するエッジが配置されていることを特徴
    とする請求項１または２に記載の情報記録媒体。
  4. 【請求項４】 一定の周期毎にピットを配置し、前記ピ
    ットのうちデータピットの前端または後端のエッジの少
    なくとも一方の位置を、記録データに対応して変調し、
    ステップ状に変化させ、前記ピットのうち同期ピットの
    エッジの位置を、同期データに対応して所定の周期で、
    記録データによる変調の場合とは異なる位置に配置し、
    かつ、前記ピットのうち、前記同期ピットから、一定の
    距離だけ離れた位置に配置した基準ピットのエッジの位
    置を、予め定められた一定の記録データに対応する位置
    に配置した情報記録媒体を再生する情報記録媒体再生装
    置において、 前記情報記録媒体を再生する再生手段と、 前記再生手段の出力する再生信号の、前記同期ピットと
    前記基準ピットに対応するレベルを検出するレベル検出
    手段と、 前記同期ピットに対応するレベルと、前記基準ピットに
    対応するレベルに基づいて、前記同期ピットのエッジに
    対応するタイミングを検出するタイミング検出手段とを
    備えることを特徴とする情報記録媒体再生装置。
  5. 【請求項５】 一定の周期毎にピットを配置し、前記ピ
    ットのうちデータピットの前端または後端のエッジの少
    なくとも一方の位置を、記録データに対応して変調し、
    ステップ状に変化させるとともに、前記ピットのうち同
    期ピットのエッジの位置を、記録データによる変調の場
    合とは異なる位置に、同期データに対応して所定の周期
    で配置した情報記録媒体を再生する情報記録媒体再生装
    置において、 前記情報記録媒体を再生する再生手段と、 前記再生手段の出力する再生信号から、前記ピットの一
    定の周期に対応する周波数の成分を抽出し、クロックを
    生成する生成手段と、 前記再生手段の出力する再生信号の前記同期ピットに対
    応するレベルを、前記生成手段により生成されたクロッ
    クを利用して検出するレベル検出手段と、 前記レベル検出手段により検出された前記同期ピットに
    対応するレベルに基づいて、前記同期ピットのエッジに
    対応するタイミングを検出するタイミング検出手段とを
    備えることを特徴とする情報記録媒体再生装置。
  6. 【請求項６】 一定の周期毎にピットを配置し、前記ピ
    ットのうちデータピットの前端または後端のエッジの少
    なくとも一方の位置を、記録データに対応して変調し、
    ステップ状に変化させるとともに、前記ピットのうち同
    期ピットのエッジの位置を、記録データによる変調の場
    合とは異なる位置に、同期データに対応して所定の周期
    で配置した情報記録媒体を再生する情報記録媒体再生装
    置において、 前記情報記録媒体を再生する再生手段と、 前記再生手段の出力する再生信号の、前記同期ピットに
    対応するレベルを検出するレベル検出手段と、 前記レベル検出手段により検出された前記同期ピットに
    対応するレベルを、所定の基準値と比較し、前記同期ピ
    ットのエッジに対応するタイミング信号を出力する比較
    手段と、 前記同期ピットのエッジに対応するタイミング信号の周
    波数が、所定の周波数になるように、前記比較手段の基
    準値を制御する制御手段とを備えることを特徴とする情
    報記録媒体再生装置。
  7. 【請求項７】 前記再生手段の出力する再生ＲＦ信号を
    ２値化する２値化手段と、 前記２値化手段の出力を周波数電圧変換する周波数電圧
    変換手段と、 前記周波数電圧変換手段の出力が所定の値になるよう
    に、前記情報記録媒体の回転を制御する回転制御手段と
    をさらに備えることを特徴とする請求項４，５または６
    に記載の情報記録媒体再生装置。
  8. 【請求項８】 前記再生手段が出力する再生ＲＦ信号か
    ら、前記ピットの一定の周期に対応する周波数成分を抽
    出し、前記２値化手段に供給する抽出手段をさらに備え
    ることを特徴とする請求項７に記載の情報記録媒体再生
    装置。
  9. 【請求項９】 前記抽出手段の出力する信号と所定の基
    準信号の位相を比較し、比較結果に対応して前記情報記
    録媒体の回転を制御する信号を出力する位相比較手段を
    さらに備えることを特徴とする請求項８に記載の情報記
    録媒体再生装置。
JP5156417A 1993-06-28 1993-06-28 情報記録媒体およびその再生装置 Withdrawn JPH0714171A (ja)

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JP2019080197A (ja) * 2017-10-25 2019-05-23 パイオニア株式会社 通信システム及び通信装置
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