(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グルーブがスパイラル状或は同心円状に形成された記録再生可能な光ディスクであって、
前記グルーブが分断された領域にヘッダ領域が設けられ、前記ヘッダ領域には、アドレス情報が記録されたＩＤ部が少なくとも2箇所設けられ、この2箇所のＩＤ部の間にトラックセンターを検出させるためのトラックセンター検出部が設けられており、
前記ＩＤ部は、前記グルーブ又はランドの中心線上に一致して形成されたアドレス情報を含むプリピット列により構成され、
前記トラックセンター検出部は、前記グルーブ又はランドの中心線上の一方の側部にオフセットした第1のウォブルピットと、前記中心線上の逆方向の側部に前記第1のウォブルピットと同量のオフセットを持って位置した第2のウォブルピットが形成されて構成され、
前記第1及び第2のウォブルピットは、前記光ディスクの所定の変調方式で定められた最短マーク長よりも長いピット長を有することを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
前記第1及び第2のウォブルピットの直前あるいは直後には、ぞれぞれ前記第1及び第2のウォブルピットと同一長さのスペースが設けられていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】
グルーブがスパイラル状或は同心円状に形成された記録再生可能な光ディスクの情報を少なくとも再生する装置であって、
前記光ディスクは、
グルーブがスパイラル状或は同心円状に形成された記録再生可能な光ディスクであって、前記グルーブが分断された領域にヘッダ領域が設けられ、前記ヘッダ領域には、アドレス情報が記録されたＩＤ部が少なくとも2箇所設けられ、この2箇所のＩＤ部の間にトラックセンターを検出させるためのトラックセンター検出部が設けられており、前記ＩＤ部は、前記グルーブ又はランドの中心線上に一致して形成されたアドレス情報を含むプリピット列により構成され、前記トラックセンター検出部は、前記グルーブ又はランドの中心線上の一方の側部にオフセットした第1のウォブルピットと、前記中心線上の逆方向の側部に前記第1のウォブルピットと同量のオフセットを持って位置した第2のウォブルピットが形成されて構成され、前記第1及び第2のウォブルピットは、前記光ディスクの所定の変調方式で定められた最短マーク長よりも長いピット長を有し、
前記光ディスクのトラック上に光ビームを集光させる集光手段と、
前記光ディスクからの反射光を電気信号に変換して情報信号を検出する検出手段と、
前記検出手段から得られる前記トラックセンター検出部の情報信号を用いて、前記光ビームが前記グルーブの中心線上に位置するかどうかを示すトラックセンター信号を得るトラックセンター検出手段と
を具備したことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
前記第1及び第2のウォブルピットの直前あるいは直後には、ぞれぞれ前記第1及び第2のウォブルピットと同一長さのスペースが設けられていることを特徴とする請求項３記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記ウォブルピットのうち片側にずれたピットとその直前あるいは直後の前記スペースの再生信号振幅をＩ１とし、前記ピットとは逆側にずれたピットとその直前あるいは直後の前記スペースの再生信号振幅をＩ２とし、前記トラックセンター検出手段は、（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２）なる演算により前記光ビームが前記グルーブの中心線上に位置するかどうかを示すトラックセンター信号を得ることを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置。
【請求項６】
グルーブがスパイラル状或は同心円状に形成された記録再生可能な光ディスクであって、
前記グルーブが分断された領域に第1のヘッダ領域が設けられ、前記第1のヘッダ領域には、アドレス情報が記録されたグルーブ用のＩＤ部が少なくとも2箇所設けられ、この2箇所のグルーブ用のＩＤ部の間にトラックセンターを検出させるためのグルーブ用のトラックセンター検出部が設けられており、
前記グルーブが分断された領域に第２のヘッダ領域が設けられ、前記第２のヘッダ領域には、アドレス情報が記録されたランド用のＩＤ部が少なくとも2箇所設けられ、この2箇所のランド用のＩＤ部の間にトラックセンターを検出させるためのランド用のトラックセンター検出部が設けられており、
前記グルーブ用とランド用のＩＤ部は、それぞれ前記グルーブとランドの中心線上に一致して形成されたアドレス情報を含むプリピット列により構成され、
前記グルーブ用とランド用のトラックセンター検出部は、それぞれ前記グルーブとランドの中心線上の一方の側部にオフセットした第1のウォブルピットと、前記中心線上の逆方向の側部に前記第1のウォブルピットと同量のオフセットを持って位置した第2のウォブルピットが形成されて構成され、
前記第1及び第2のウォブルピットは、前記光ディスクの所定の変調方式で定められた最短マーク長よりも長いピット長を有することを特徴とする光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディスク、ディスク装置及びトラックセンター検出方法に関するものであり、特にそのトラックセンターの設定及び検出方法に特徴を備える。
【０００２】
【従来の技術】
最近開発されたデジタルバーサタイルディスク（DVD）の技術において、DVD-RAMがある。このディスクでは、１セクタ毎にプリピットによるアドレスが配置されている。これはコンプリメンタリーアロケイテッドピットアドレス（CAPA）と称される。CAPAでは、アドレス情報が記録されたプリピットヘッダフィールドのトラック中心と、ユーザデータを記録するフィールドのトラック中心とが半トラックピッチずれて形成されている。
【０００３】
そこでトラック中心を検出する場合には、記録フィールドのトラック中心に対して左右に半トラックピッチ分ずれて形成された2群のヘッダフィールドの再生信号振幅（反射光量の和信号の振幅）が用いられる。そしてこの再生信号振幅からセンター信号を抽出している。
【０００４】
即ち、右側に半トラックピッチずれたヘッダーフィールド中のVFO(バリアブルフリーケンシーオシレータ)信号の振幅と、左側に半トラックピッチずれたヘッダーフィールド中のVFO信号の振幅との差に基づいてトラックセンター信号を生成している。これによれば、再生ビームが記録フィールドのトラック中心をトレースした場合には、ヘッダフィールドは、左右に均等にずれているために両者の再生信号振幅はほぼ同一となり、その差、即ちトラックセンター信号はほぼ０となる。
【０００５】
上記したように、DVD-RAMのように左右均等にヘッダフィールドのプリピットが形成されている場合、上記したように再生信号の振幅の差を用いてセンター信号を生成できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ここで純粋にヘッダフィールドの信号性能を考えた場合、再生ビームがプリピットの真上をトレースしたほうが信号再生効率が良い。またその方がオフセットマージンも大きく、信号再生の安定性の上で好ましい。
【０００７】
そこでこの発明は、ヘッダフィールドのプリピットは基本的には再生ビームに対してオフセットせずに形成する方法を採用し、ヘッダフィールドの再生信号の信頼性を確保しつつ、トラックセンター信号の取得が可能なフォーマットを持つ、ディスクを提供し、かつこのディスクに適応する装置及びトラックセンター検出方法を提供することを目的とする。またこの発明は、光ディスク、その再生装置、記録装置、再生方法にも及ぶものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、グルーブがスパイラル状或は同心円状に形成された記録再生可能な光ディスクであって、前記グルーブが分断された領域にヘッダ領域が設けられ、前記ヘッダ領域には、アドレス情報が記録されたＩＤ部が少なくとも2箇所設けられ、この2箇所のＩＤ部の間にトラックセンターを検出させるためのトラックセンター検出部が設けられており、前記ＩＤ部は、前記グルーブ又はランドの中心線上に一致して形成されたアドレス情報を含むプリピット列により構成され、
前記トラックセンター検出部は、前記グルーブ又はランドの中心線上の一方の側部にオフセットした第1のウォブルピットと、前記中心線上の逆方向の側部に前記第1のウォブルピットと同量のオフセットを持って位置した第2のウォブルピットが形成されて構成され、前記第1及び第2のウォブルピットは、前記光ディスクの所定の変調方式で定められた最短マーク長よりも長いピット長を有することを基本としている。
【０００９】
【発明の実施形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図1は、この発明の一実施の形態にかかる光ディスク１の全体を示している。光ディスク１には、スパイラル状あるいは同心円状の物理的な凹部、あるいは凸部からなる案内溝が形成されて、トラック２が形成される。トラック２上の幾つかの部分には、トラックが分断されたヘッダ領域３が形成される。
【００１１】
図２は、ヘッダ領域３付近の拡大図である。本実施の形態では、ディスク1上へのデータ記録フォーマットとして、案内溝内（グルーブ）４と案内溝間（ランド）５の両者にユーザデータを記録する、いわゆるランド＆グルーブ記録フォーマットを前提として説明する。但し、本発明はこのフォーマットのみに適用が限定されるものではなく、グルーブ４のみ、あるいは、ランド５のみにデータを記録するフォーマットに対しても同等の効果が期待できるものである。
【００１２】
ヘッダ領域には、グルーブトラック４上にグルーブID部６があり、ランドトラック５上にランドID部７がある。グルーブID部６およびランドID部７にはデータの読み取り率を高くするために同一のセクタ番号等が格納されたIDを各々複数回記録しておくことが通常行なわれている。
【００１３】
図２では、グルーブID部６およびランドID部７には、それぞれ2回ずつIDを記録している。即ち、グルーブID(G-ID1)、（G-ID2）とランドID(L-ID1)、（L-ID2）である。そして２つのIDの中間には、トラックセンターを検出するためのトラックセンター検出部が形成されている。即ち、グルーブID(G-ID1)と（G-ID2）の間にトラックセンター検出部１０１が形成され、ランドID(L-ID1)と（L-ID2）の間にトラックセンター検出部１０２が形成されている。
【００１４】
このような配置をとることの効果として、例えばある一定の長さが再生不可能になるような傷があった場合、両IDの距離が離れているほうが、２つのIDのうち一つが読める可能性が高くなることが挙げられる。
【００１５】
図３（A）のようにディスク上の傷、埃などによる再生不可能領域２０があった場合を考える。この場合、ID1部とID2部に跨って再生不可能領域２０がかかっているために、各々のID部内の情報が両方とも読めなくなる可能性が高い。これに対して図３（B）のように２つのID１部、ID2部の間にトラックセンター検出部１１０を設けると、先と同一の大きさの再生不可能領域２０があった場合でも、再生不可能となるのはID１部とトラックセンター検出部１１０のみであり、ID２部は再生不可能とはならない。
【００１６】
したがって、このヘッダ領域のセクタ番号の再生可能となる可能性は、図３（A）のような従来タイプの配置よりも、図３（B）のような本発明のようにトラック検出部１１０を導入した配置のほうが、良好である。光ディスクのデータの記録再生は、IDの再生を条件として行うことが基本であるため、IDの再生確率が高いことはデータ記録再生の信頼性、スピードの観点からも非常に重要である。
【００１７】
なお、上記の例では、ヘッダ領域３の１トラックあたりのIDは2回書きとしたが、これ以上の回数のIDが記録されてもよいことは勿論である。要はIDの中間にトラックセンター検出部を配置すれば、本発明の効果は得られる。
【００１８】
次に、本発明の光ディスクについてさらに詳細に説明する。
【００１９】
図４は、本発明の一実施例に係る光ディスクの要部の拡大図である。ヘッダ領域３には、グルーブトラック４の中心線11上にプリピットからなるグルーブID部６があり、ランドトラック５の中心線１２上にもプリピットからなるランドID部７が設けられている。
【００２０】
グルーブID部６およびランドID部７には、データの読み取り率を確保するために各々IDを２回ずつ記録している。即ち、グルーブID(G-ID1)、（G-ID2）とランドID(L-ID1)、（L-ID2）である。IDは、プリピット列により記録されており、IDのプリピット列の中心線はグルーブの中心線１１およびランドの中心線１２とほぼ一致する。記録再生ビーム１０は、グルーブ４あるいはランド５の中心線上を走査するようにサーボ制御がかけられている。そしてグルーブが分断されるヘッダ領域３では、再生システムは、直前でのそのトラック位置をホールドするようになっている。
【００２１】
このためにヘッダ領域３内でも記録再生ビーム１０は、グルーブ４あるいはランド５の中心線上を走査するようになり、結果としてID部のプリピット列の中心線上を走査することになる。プリピット列による信号は、通常、再生ビームがプリピットの真上を走査したときに最大の振幅が得られる。したがって、本実施例のID部のプリピットは、十分な変調度を持って再生されることが期待できる。
【００２２】
また、グルーブID部６には2重書きされた２つのIDの間に、半径方向に対してグルーブの中心線１１から互いに逆方向にオフセットを持ったプリピット１３、１４が形成されている。一方、ランドID部７には、プリピット１５、１６を同様にして、ランド中心線１２から互いに逆方向にオフセットされて記録しておく。これらをウォブルピットと呼ぶことにする。
【００２３】
図５にウォブルピット部の詳細を示している。プリピット１３は、中心線１１から図の上方へ距離D1だけ離れて形成され、一方、プリピット１４は、中心線１１から下方へ同じく距離D1だけ離れて形成されている。プリピット１３、１４は、ずらす方向が互いに逆であればプリピット１３が下方にずれていても同等の効果が期待できる。
【００２４】
プリピット１３およびプリピット１４は、それぞれｎTの長さを持つ。ここでTは、チャンネルビット長であり、ｎは正の整数である。値ｎを幾つとするかはデータの変調方法にもよるが、変調方式できまるｎの最小値（例えば８−１６変調の場合３）に設定すると十分な信号振幅が得られないことが考えられるため、例えば７とすることで十分な信号振幅が期待できる。
【００２５】
またプリピット１３の直前、およびプリピット１４の直前にはそれぞれｎTの長さのスペース部、即ち、プリピットを記録しない部分を設ける。即ち、ウォブルピット部は全体としてｎTスペース、ｎTピット、ｎTスペース、ｎTスペースの系列の信号が記録されることとなる。ここで、プリピット３およびプリピット１４の直後にスペース部を設けたとしても同等の効果が期待できる。ランドID部７のプリピットに関しても全く同様に記録されているものとする。
【００２６】
図６（A）、図６（B）は、このようなウォブルピットに対応した再生信号の様子を示している。図の上段がピット、下段が対応する再生信号である。再生ビーム１０が中心線１１上をトレースした場合には、図６（A）のような再生信号が得られる。即ち、最初のスペースとプリピット１３を再生した信号振幅I１と、次のスペースとプリピット１４を再生した信号振幅I２とはほぼ等しくなる。したがって、トラックセンターを検出する信号をたとえば
（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２）とすると、ほぼ０となる。再生ビーム１０がトラック中心線１１からずれた線１７上をトレースした場合には、図６（B）のような再生信号となる。この場合、プリピット１３に近いところを再生ビーム１０がトレースするため、信号振幅I1は大きくなり、逆に信号振幅I2は小さくなる。したがって、（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２）は、０より大きい値をとるようになる。したがって、この信号の０点をトラックセンターとすることでトラックセンターの検知が可能となる。
【００２７】
図７（B）、（C）には、本発明の光ディスクのID部のレイアウトを示す。
【００２８】
図７（A）は従来の光ディスクであるDVD-RAMでのID部のレイアウトである。セクタ番号が格納されたPID(Physical Identification Data)部が、PID1とPID2の２箇所に設けられている。なお、DVD-RAMでは、別のセクタアドレスが直後にもう一度２重書きされ、合計で４箇所のPID部があるが、図では省略した。PID部の前には、VFO（Variable Frequency Oscillator）フィールド、AM(Address Mark)フィールドがあり、その後には、IED(ID Error Detection code)フィールド、PA（Post amble）フィールドがあり、これが２度繰り返される。
【００２９】
各フィールドについて説明すると以下の通りである。
【００３０】
VFOフィールドは、読み取りチャンネルビットの位相同期ループの可変周波数発振器に同期を与えるためのフィールドである。AMフィールドは、次のPIDフィールドのための光ディスク装置にバイト同期を与えるためのフィールドである。PIDフィールドは、予備領域、PID番号、セクタタイプ、レイヤ番号、セクタ番号からなるデータが格納されているフィールドである。IED(ID誤り検出符号)フィールドは、PIDフィールドのデータに発生した誤りを検出するためのフィールドである。PAフィールドは、先行するIEDフィールドの最後のバイトを変調方式に基づいて完結させるためのデータからなるフィールドである。
【００３１】
図７（B）に示すように本発明の光ディスクのID部のレイアウトとしては、２つのPIDフィールドの中間にトラックセンター検知のためのウォブルピットからなるフィールドＴＭ（トラックセンターマーク）を配置する。ＴＭフィールドの位置は、上述の各フィールドの内容から考えて、1つ目のＰＡフィールドの後で、2つ目のＶＦＯフィールドの前がデータの切れ目の観点から好ましい。
【００３２】
なお、本発明のトラックセンター検知フィールドＴＭの配置は、図７（Ｂ）に示す配置に限った訳ではなく、２つのＰＩＤの間であればどのような配置を取ってもよく、例えば図７（Ｃ）のようにＴＭフィールドの後に他のフィールドＸが設けられても本発明の効果は変わらない。
【００３３】
また、ＴＭフィールドは２つのＩＤフィールドの間に入っていれば、本発明の効果は得られるので、例えば図８（Ａ）のように、ＩＤ２の後にもウォブルピットを設けても本発明の効果は変わらない。この場合、図８（Ｂ）のようなレイアウトとなり、１つのＰＩＤに対して１つのＴＭフィールドが割り当てられるために、データの対称性はよくなる。
【００３４】
図９には、本発明の別の実施の形態による光ディスクの例を示している。グルーブＩＤ部６の２つのＩＤの間には、隣接する左右のランドトラック5上にピット列２０およびピット列２１が形成されている。一方、ランドＩＤ部７には２つのＩＤの間に隣接する左右のグルーブトラック4上にピット列２２およびピット列２３が形成されている。
【００３５】
この場合は、例えばグルーブＩＤ部６では隣接するランドトラック５上のピット列の信号がクロストークとして観測されるため、ウォブルピットの場合と同様にトラックセンターの検知が可能となる。
【００３６】
例えば、グルーブトラック４を例に取ると、グルーブトラック４のトラック中心線１１上をビーム１０がトレースしたときに、隣接するランドトラック５のプリピット列２０、２１がクロストークとなる。そこで、このクロストークの再生信号振幅を計測すると、それぞれ再生ビーム１０の中心から１トラックピッチ分だけ左右にずれているために、理想的には、ほぼ同一の振幅となる。このとき、両者のプリピット列再生信号の差をとるとほぼ０となる。よって、このようなプリピット配置であってもウォブルピットと同様な原理によるトラックセンター検知が可能となるのである。
【００３７】
なおこの時、ウォブルピット列２０、２１には、意味の無い信号を記録しておいてもよいが、ランドトラックからは十分な振幅で再生可能なのでアドレス情報などのランドトラック用の有意な情報記録しておいても良いことは勿論である。
【００３８】
また、この発明では、図面上ではピットの形状を円形で示しているが、楕円、或は一部円形が欠かれた形状など種々の変形が可能であり、このような形状であっても本発明の範疇である。
【００３９】
ここでウォブル検出のタイミングについて簡単に説明する。ウォブルピット列の再生信号が検出されるタイミングは、ＩＤを含むヘッダ領域のフォーマットにおいて予め決まっている。従って、ID検出の動作タイミングを基に、後述するトラックセンター検出回路の動作タイミングを設定することでプリピット列再生信号を捉えることが出来る。
【００４０】
図１０には、本発明の光ディスクに対して情報記録再生を実現する光ディスク装置３０のブロック構成を示している。レーザ光源31より放射された光ビームは、コリメートレンズ３２で平行光となり、偏光ビームスプリッタ（以下ＰＢＳ）３３に入射し、透過する。ＰＢＳ３３を透過したビームは４分の１波長板３４を透過し、対物レンズ３５により、光ディスク１の情報記録面に集光される。
【００４１】
集光された光ビームは、図示しないフォーカスサーボ・トラッキングサーボ系により、記録面上に最良の微小スポットが得られる状態で維持されるように制御がかけられる。
【００４２】
光ディスク１上に照射されたビームは、情報記録面内の反射膜あるいは反射性記録膜により反射される。反射光は、４分の１波長板３４を透過し、入射光に対して垂直な偏光を持ち、ＰＢＳ３３では反射される。ＰＢＳ３３で反射された光は、集光レンズ３６により収束光となり、光検出器３７に入射される。光検出器３７に入射した光束は、光電変換されて電気信号となり、プリアンプ（前置増幅器）３８に送られる。プリアンプ３８で増幅された信号は、信号処理回路３９にて等化、２値化の処理を受けて、復調回路４０に送られる。復調回路４０では、所定の変調方式に対応した復調動作を施されて、記録情報の再生データ４１となる。
【００４３】
一方、データの記録時には、記録データ４２が光ディスク装置３０の変調回路４３に入力される。変調回路４３では、所定の変調方式に対応した変調動作を記録データ４２に対して実施し、ディスク上に記録すべきチャンネルビットデータ系列４４を生成する。チャンネルビットデータ系列４４は、記録回路４５に送られ、レーザを駆動すべき記録パルスに変換される。記録回路４５は、レーザ光源３１を記録パルスで駆動し、ディスク１上のトラックにデータに対応した記録マーク列を記録する。
【００４４】
集光されたビームが光ディスク1上のウォブルピット部を再生したときには、プリアンプ３８で増幅された信号は、図６で説明したような信号となる。ここでトラックセンター信号検出回路４６では、第1のスペース部とプリピット１３による信号振幅Ｉ１と、第2のスペース部とプリピット１４による信号振幅Ｉ２とを検知し、（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２）なる演算を行ない、この演算結果をトラックセンター信号４７として出力する。
【００４５】
図１１は、上記の演算結果として得られるトラックセンター信号の例である。横軸はトラック中心からのビームのずれ量、縦軸は、トラックセンター信号である。トラック中心（横軸原点）で信号値が０となり、トラック中心からずれ量に対してほぼ正比例した信号が得られることがわかる。
【００４６】
この発明は、光ディスク、光ディスク再生装置、光ディスク記録装置、光ディスク記録再生装置のいずれにも適用可能であることは勿論である。さらにディスクとしては、光ディスクのみならずハードディスクおよび磁気ディスクに応用することも可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、ヘッダフィールドのプリピットは基本的には再生ビームに対してオフセットせずに形成する方法を採用し、ヘッダフィールドの再生信号の信頼性を確保しつつ、トラックセンター信号の取得が可能なフォーマットを持つ、光ディスクを提供し、かつこの光ディスクに適応する装置及び光ディスクのトラックセンター検出方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用された光ディスクの概観を示す説明図。
【図２】図１の光ディスクのヘッダ領域付近の拡大図。
【図３】この発明に係る光ディスクの要部を示す拡大図。
【図４】この発明に係る光ディスクの要部の詳細を示す拡大図。
【図５】ウォブルピット部の詳細を示す図。
【図６】ウォブルピットの再生信号の例を示す図。
【図７】本発明の光ディスクのID部のレイアウトの例を示す図。
【図８】この発明に係る光ディスクの要部の詳細とプリピットデータのフォーマットの例を示す拡大図。
【図９】本発明の別の実施の形態による光ディスクの要部の例を示す図。
【図１０】本発明の光ディスク装置のブロック構成を示す図。
【図１１】本発明の装置において得られるトラックセンター信号とトラックセンターからのビームのずれ量との関係を説明するために示した図。
【符号の説明】
１…光ディスク、２…トラック、３…ヘッダ領域、４…グルーブ、５…ランド、６…グルーブＩＤ部、７…ランドＩＤ部、１１…グルーブトラックの中心線、１２…ランドトラックの中心線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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