(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを記録再生するためのトラックが案内溝間方向に一定の周波数でウォブル変位して形成されている光ディスクであって、
前記案内溝には、前記ウォブル変位位置と同期した位置に、前記ウォブルの周波数より高い周波数で、かつ１つのウォブル周期に対して１つのアドレス情報に対応した多重化マークが、前記案内溝の幅が一定となるように、前記案内溝の両側壁に同期変位して形成されていることを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
データを記録再生するためのトラックが案内溝間方向に一定の周波数でウォブル変位して形成されている光ディスクであって、
前記案内溝には、前記ウォブル変位位置と同期した位置に、前記ウォブルの周波数より高い周波数で、かつ１つのウォブル周期に対して１つのアドレス情報に対応した多重化マークが、前記案内溝の両側壁のいずれか一方の側壁に変位して形成されており、前記多重化マークが形成された側壁位置に対応する前記案内溝の幅は、前記多重化マークが形成されない側壁位置に対応した前記案内溝の幅と同様な幅を少なくとも確保した幅であることを特徴とする光ディスク。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の光ディスクにデータを記録再生する光ディスク記録再生装置において、
前記光ディスクに対してデータを記録再生する記録再生手段と、
前記記録再生手段の再生出力から前記多重化マークを検出する多重化マーク検出手段と、
前記再生出力から前記ウォブルを検出するウォブル検出手段と、
検出された前記多重化マークと前記ウォブルとより検出された前記同期信号を用いて、前記アドレス情報を読み取るアドレス情報読取手段とを備えたことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載の光ディスクにデータを記録再生する光ディスク記録再生方法において、
前記光ディスクを再生して得た再生出力から前記多重化マークと前記ウォブルとを検出し、
検出された前記多重化マークと前記ウォブルとより検出された前記同期信号を用いて、前記アドレス情報を読み取ることを特徴とする光ディスク記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、ウォブルしているプリグルーブに、アドレス情報に対応した多重化マークを多重することにより、ランド及びグルーブ共にデータを高密度に記録又は再生することが可能な光ディスク、光ディスク記録再生装置、光ディスク記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクにデータを記録するには、データを所定の位置から記録することができるように、例えばグルーブにアドレス情報を予め記録しておく必要がある（図６）。このアドレス情報は、ＣＤ−ＲのＡＴＩＰ（Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｔｉｍｅ  Ｉｎ  Ｐｒｅｇｒｏｏｖｅ）のように周波数変調されたアドレス情報に対応してトラックをウォブリング記録される場合がある。
【０００３】
すなわち、図６に示すように、データを記録するトラックがプリグルーブ（グルーブと記載）として形成されるが、このプリグルーブの側壁を周波数変調されたアドレス情報に対応してウォブリングする（蛇行させる）。このようにすると、このウォブリング情報からアドレス情報を読み取ることができ、所望の位置にデータを記録することが可能となる。図６中、ＩＤはアドレスピットの専用領域、ｍ−１，ｍ＋１はグルーブトラック、ｍはランドトラックをそれぞれ示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように周波数変調によるウォブリングによりアドレス情報を記録するようにした場合、前記グルーブトラックｍ−１，ｍ＋１にデータを記録する際は、アドレス情報を正確に読み取ることが可能であり、正確な位置にデータを記録することができるが、前記ランドトラックｍでは隣接する左右のグルーブトラックｍ−１，ｍ＋１のウォブリング信号が合成され、ウォブリング信号を正しく再生することが困難になる課題があった。その結果、回転制御情報やアドレス情報が読み取れず、ランドにもデータを記録して記録することが困難になる課題があった。
【０００５】
この問題を解決する一つの方法として、回転制御信号の基準となる同期信号はウォブリングにより記録し、アドレス情報はプリピットで形成する方法が特開平９−２３１５８０号公報に開示されている。情報記録領域を半径方向に複数のゾーンに分割し、グルーブは記録媒体を一定の角速度で回転させた時、複数のゾーンの各ゾーン内ではそれぞれのゾーンに応じた所定の周波数で半径方向にウォブルしており、ウォブルの空間周波数は各ゾーン毎にほぼ一定にすることで、ランドトラックでも単一周波数ウォブルを正しく再生できる。アドレス情報はランドとグルーブの境界に予めプリピットとして刻んでおけばランドからもグルーブからもアドレス情報が得られる。
【０００６】
しかしながら、この方法では、図７を用いてディスク形態を概念的に示したように、アドレス情報を記録するアドレスピットの専用領域ＩＤが必要になり、さらに、ここで、記録データが分断されるのでデータ読み出しのためのＰＬＬが同期しやすいようにアドレスピット領域の後（データの先頭）にＶＦＯ（ＶａｒｉａｂｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｅｒ）を挿入する必要があり、ディスクの実質的な記録容量が小さくなってしまうことになる。
【０００７】
従って、ランドにもグルーブにも記録するディスクにおいては、アドレス領域とデータ領域を物理的に分離する必要があり、高密度記録することが困難である課題があった。
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、データを記録再生するためのトラックがウォブルされて形成されている光ディスクであって、前記トラックは、一定周期の同期信号に対応した前記ウォブルが形成され、かつ前記ウォブルの周波数より高い周波数でアドレス情報に対応した多重化マークを、前記ウォブルの１周期に同期して重畳して形成されているようにすることよって、ランド及びグルーブ共にデータを高密度記録でき、かつアドレス領域とデータ領域とを兼用にしてアドレス領域にも記録可能な光ディスクを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、本発明は、次の（１）〜（４）の構成の光ディスク、光ディスク記録再生装置、光ディスク記録再生方法を提供する。
（１）  データを記録再生するためのトラックが案内溝間方向に一定の周波数でウォブル変位して形成されている光ディスクであって、
前記案内溝には、前記ウォブル変位位置と同期した位置に、前記ウォブルの周波数より高い周波数で、かつ１つのウォブル周期に対して１つのアドレス情報に対応した多重化マークが、前記案内溝の幅が一定となるように、前記案内溝の両側壁に同期変位して形成されていることを特徴とする光ディスク。
（２）  データを記録再生するためのトラックが案内溝間方向に一定の周波数でウォブル変位して形成されている光ディスクであって、
前記案内溝には、前記ウォブル変位位置と同期した位置に、前記ウォブルの周波数より高い周波数で、かつ１つのウォブル周期に対して１つのアドレス情報に対応した多重化マークが、前記案内溝の両側壁のいずれか一方の側壁に変位して形成されており、前記多重化マークが形成された側壁位置に対応する前記案内溝の幅は、前記多重化マークが形成されない側壁位置に対応した前記案内溝の幅と同様な幅を少なくとも確保した幅であることを特徴とする光ディスク。
（３）  請求項１又は請求項２記載の光ディスクにデータを記録再生する光ディスク記録再生装置において、
前記光ディスクに対してデータを記録再生する記録再生手段と、
前記記録再生手段の再生出力から前記多重化マークを検出する多重化マーク検出手段と、
前記再生出力から前記ウォブルを検出するウォブル検出手段と、
検出された前記多重化マークと前記ウォブルとより検出された前記同期信号を用いて、前記アドレス情報を読み取るアドレス情報読取手段とを備えたことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
（４） 請求項１又は請求項２記載の光ディスクにデータを記録再生する光ディスク記録再生方法において、
前記光ディスクを再生して得た再生出力から前記多重化マークと前記ウォブルとを検出し、
検出された前記多重化マークと前記ウォブルとより検出された前記同期信号を用いて、前記アドレス情報を読み取ることを特徴とする光ディスク記録再生方法。
【００１０】
【発明の実施の態様】
本発明の光ディスクは、図１〜図３に示すように、データを記録再生するためのトラックｍ−１，ｍ，ｍ＋１がウォブルされて形成されている光ディスク１であって、
前記トラックは、一定周期の同期信号に対応してウォブル（同期信号ウォブル）５が形成され、かつウォブル５の周波数より高い周波数でアドレス情報に対応した多重化マーク４を、ウォブル５の１周期に同期して重畳して形成されていることを特徴とする光ディスクである。
また、本発明の光ディスク記録再生装置は、図５、図８に示すように、前記した本発明の光ディスク１にデータを記録再生する光ディスク記録再生装置において、
前記光ディスク１に対してデータを記録再生する記録再生手段（光ヘッド）２０ａと、
前記記録再生手段２０ａの再生出力（再生ＲＦ信号）から前記多重化マーク（図８（Ａ））を検出する多重化マーク検出手段（多重化マーク検出回路）２０ｃと、
前記再生出力から前記ウォブル（図８（Ｂ））を検出するウォブル検出手段（同期信号検出回路）２０ｄと、
検出された前記多重化マークと前記ウォブルとより検出された前記同期信号を用いて、前記アドレス情報を読み取る（バイフェイズ復調回路２０ｅ、アドレス読取回路２０ｆから構成される）アドレス情報読取手段とを備えたことを特徴とする光ディスク記録再生装置。
さらに、本発明の光ディスク記録再生方法は、前記した本発明の光ディスク１に対して、データを記録再生する光ディスク記録再生方法において、
前記光ディスクを再生して得た再生出力から前記多重化マークと前記ウォブル信号とを検出し、
検出された前記多重化マークと前記ウォブルとより検出された前記同期信号を用いて、前記アドレス情報を読み取ることを特徴とする光ディスク記録再生方法。
【００１１】
以下、本発明の光ディスク、光ディスク記録再生装置、光ディスク記録再生方法について具体的に説明する。
図１は、本発明の光ディスクの一構成例を表している。同図に示すように、光ディスク１には、「案内溝（グルーブ）」と表記したプリグルーブ２がスパイラル状に内周から外周に向かって予め形成されている。スパイラルの方向は外周から内周に向かって形成されても構わない。また、このプリグルーブ２は、図１においてその一部を拡大して示すように、その左右の側壁２ｌ，２ｒが、同期信号の周波数でウォブリングされ、所定の周期（例えば５０μｍ）で蛇行している。左右の側壁２ｌ，２ｒには多重化マーク４がそれぞれ形成されている。図中、３は「案内溝間（ランド）」と表記したランドを示している。
【００１２】
また、このプリグルーブ２には、図２に示す多重化マークを重畳した同期信号ウォブルのように、多重化マーク４がアドレス情報に対応して予め形成されている。同期信号ウォブル５に対応したウォブリング周期より短い周期でプリグルーブ２をウォブリングすることで、アドレス情報に対応した多重化マーク４が形成されている。この多重化マーク４は、プリグルーブ２内にデータの記録に対応して形成されるマークとは識別できる形態とされる。同図においては、隣接するグルーブウォブル２ａとランドウォブル３ａの位相が略一致して、ランド３の幅が略一定になるように形成される。
【００１３】
図３は、本発明の光ディスクの他の構成例を表している。光ディスク１には、図１で示したものと同様に、「案内溝（グルーブ）」と表記したプリグルーブ２がスパイラル状に内周から外周に向かって予め形成されている。スパイラルの方向は外周から内周に向かって形成されても構わない。また、このプリグルーブ２は、その一部を拡大して示すように、その左右の側壁２ｌ，２ｒが、同期信号の周波数でウォブリングされ、所定の周期（例えば５０μｍ）で蛇行している。左の側壁２ｌだけに多重化マーク４ａが形成されている。図中、３は「案内溝間（ランド）」と表記したランドを示している。このように、多重化マーク４ａは左右側壁２ｌ，２ｒの一方だけで形成されても良い。
【００１４】
図４は、本発明の光ディスク原盤製造装置の構成例を示すブロック図であり、プリグルーブ２を有する図１，図３の光ディスク１の原盤を製造するための光ディスク原盤製造装置１０の構成例を表している。
光ディスク原盤製造装置１０は、光偏向器１０ａ，１０ｂ、ミラー１０ｃ、対物レンズ１０ｄ、ターンテーブル（図示せず）、スピンドルモータ１０ｅ、分周器１０ｆ，１０ｉ、低周波ウォブリング信号発生回路１０ｇ、アンプ１０ｈ，１０ｌ、バイフェーズ変調回路１０ｊ、多重化マークパルス発生回路１０ｋを備えている。Ｄは感光剤が塗布された原盤。
【００１５】
原盤露光用レーザ光は光偏向器１０ａ，１０ｂにてそれぞれ偏向された後、ミラー１０ｃで反射され、対物レンズ１０ｄを介して、ターンテーブル（図示せず）に回転自在に載置された原盤Ｄ上に照射される。ターンテーブルはスピンドルモータ１０ｅにより所定回転数で回転される。原盤Ｄ上には原盤露光用レーザ光により図１に示した態様のグルーブ２が形成される。
【００１６】
所定周波数のマスタークロックは分周器１０ｆで分周された後、低周波ウォブリング信号発生回路１０ｇにて例えば１周期が３μｓの連続した正弦波信号として生成された後、アンプ１０ｈを介して、一定周期の同期信号に対応した同期ウォブル信号として光偏向器１０ａに供給される。こうして、光偏向器１０ａは前記同期ウォブリング信号によって偏向されたレーザ光が出力する。
【００１７】
一方、前記マスタークロックは分周器１０ｉで分周された後、バイフェーズ変調回路１０ｊに供給される。バイフェーズ変調回路１０ｊにはアドレスデータが供給される。バイフェイズ変調回路１０ｊにはマスタークロックを分周した信号とアドレスデータが供給されている。バイフェイズ変調回路１０ｊから出力するバイフェイズ変調信号は多重化マーク発生回路１０ｋに供給され、ここで多重化マークパルスに変換された後、アンプ１０ｌを介して、一定周期の同期信号に対応した多重化マーク信号として光偏向器１０ｂに供給される。多重化マーク信号は例えば１周期が１００ｎｓのパルス信号である。こうして、光偏向器１０ｂは前記低周波ウォブリング信号によって偏向された原盤露光用レーザ光を多重化マークパルスによって偏向された原盤露光用レーザ光を出力する。この結果、アドレス情報を備えたプリグルーブを形成するためのレーザ光がウォブリングされながら原盤Ｄに照射される。
【００１８】
図９は多重化マーク信号と同期ウォブル信号とを生成する回路構成の一実施例図を示す。前述したものと同一構成部分には同一符号を付しその説明を省略する。バイフェイズ変調回路１０ｊには、マスタークロックを所定の分周比で分周したクロックとアドレスデータが入力され、バイフェイズ変調後のビットデータ”１”に対応して、多重化マーク発生回路１０ｋを構成するＤＦＦ（Ｄ型フリップフロップ）とアンプによりマスタークロック１周期長の正負パルスが生成される。一方、同期ウォブル信号は所定の分周比で分周され、低周波ウォブリング信号発生回路１０ｇを構成するＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）とアンプにより正弦波に整形され同期ウォブル信号が生成される。こうして生成された多重化マーク用の正負パルスである多重化マーク信号と、同期ウォブル用の正弦波信号である同期ウォブル信号は、各々、前記したアンプ１０ｈ，１０ｌを介して光偏向器１０ａ，１０ｂに入力される。
【００１９】
こうして、露光された原盤Ｄを現像し、この原盤Ｄからスタンパを作成し、スタンパから多数のレプリカとしての光ディスク１を形成する。これにより、上述した同期信号と多重化マークを有するプリグルーブ２が形成された光ディスク１が得られることになる。
【００２０】
図５は、このようにして得られた光ディスク１に対して、データを記録または再生する本発明の光ディスク記録再生装置の一構成例を表している。
データ記録再生装置２０は、光ヘッド２０ａ、記録再生回路２０ｂ、多重化マーク検出回路２０ｃ、同期信号検出回路２０ｄ、バイフェイズ復調回路２０ｅ、アドレス読取回路２０ｆ、送り制御回路２０ｇ、送りモータ２０ｈ、モータ制御回路２０ｉ、スピンドルモータ２０ｊを備えている。後述する再生信号処理系２０Ａは多重化マーク検出回路２０ｃ、同期信号検出回路２０ｄ、バイフェイズ復調回路２０ｅ、アドレス読取回路２０ｆから構成されている。
【００２１】
光ヘッド２０ａは、光ディスク１に対して記録用レーザ光を照射して光ディスク１にデータを記録し、また、記録済み光ディスク１に対して再生用レーザ光を照射してその反射光からデータを再生する際に用いられる。記録再生回路２０ｂは、記録データを所定の方式で変調して光ヘッド２０ａへ出力する。また、記録再生回路２０ｂは、光ヘッド２０ａから出力する再生データを適宜復調し、図示せぬ外部装置に出力するようになされている。
【００２２】
光ヘッド２０ａから再生される再生ＲＦ信号は多重化マーク検出回路２０ｃ及び同期信号検出回路２０ｄに供給され、ここで再生ＲＦ信号からそれぞれ多重化マーク（図８（Ａ））及び同期信号（図８（Ｂ））が検出される。こうして検出された多重化マーク及び同期信号は２値化された後、バイフェイズ復調回路２０ｅでバイフェイズ信号（図８（Ｃ））に復調される。図８（Ｃ）に示すように、バイフェイズ変調信号の論理”１”に相当する部分のみに、多重化マーク（図８（Ａ））が低周波の同期信号ウォブル（図８（Ｂ））に合成されて再生される。図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、多重化マークはアドレス情報に対応して同期信号の１周期当り、１周期多重される。図８（Ｄ）に示すのは、バイフェイズ信号より復調されたデータである。
【００２３】
図１０は本発明の光ディスク記録再生装置の再生信号処理系２０Ａの他の構成例を示す。前述したものと同一構成部分には同一符号を付しその説明を省略する。光ヘッド２０ａから再生データを含まずに再生された再生信号は多重化マーク検出回路２０ｃである多重化マーク検出用ＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）２０ｃ１及び同期信号検出回路２０ｄである同期信号検出用ＢＰＦ２０ｄ１に供給され、ここで再生信号からそれぞれ多重化マーク（図８（Ａ））及び同期信号（図８（Ｂ））が検出され、こうして検出された多重化マーク及び同期信号は２値化回路２０Ａ１，２０Ａ２にて２値化された後、バイフェイズ復調回路２０ｅであるＤＦＦ２０Ａ３、バイフェイズ復調回路２０ｅでバイフェイズ信号に復調される。
【００２４】
前記同期信号ウォブル検出回路２０ｄは、光ヘッド２０ａが再生出力する信号から一定周期の低周波信号を検出している。この同期信号は、スピンドルモータ２０ｉのモータ回転制御回路２０ｊに送られ、ＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）回転制御に用いられる。前記アドレス情報読取回路２０ｆは、光ヘッド２０ａが出力する再生ＲＦ信号から多重化マーク信号に含まれるアドレス情報を読み取り、その読取結果を送り制御回路２０ｇに出力して、送りモータ２０ｈを制御し光ヘッド２０ａの送りを行う。同期信号ウォブルは、ランドでもグルーブでも同様に再生され、常に安定な同期信号を得ることができる。多重化マークも同様に、ランドでもグルーブでも再生が可能であり、ランドでもグルーブでもアドレスを読み取ることができる。
【００２５】
上述したように、本発明の光ディスクによれば、アドレス領域とデータ領域が兼用でき、ランドでもグルーブでも回転制御情報及びアドレス情報が得られるので、高密度に記録することが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】
上述した構成を有する本発明の光ディスク、光ディスク記録再生装置、光ディスク記録再生方法によれば、ランド及びグルーブ共にデータを高密度記録でき、かつアドレス領域とデータ領域とを兼用にしてアドレス領域にも記録可能な光ディスクを提供することができ、また、こうした構成の光ディスクにデータを高密度に記録再生できる光ディスク記録再生装置及び光ディスク記録再生方法を提供することができる。。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ディスクの一構成例を示す図である。
【図２】多重化マークを重畳した同期信号ウォブルを説明する図である。
【図３】本発明の光ディスクの他の構成例を示す図である。
【図４】本発明の光ディスク原盤製造装置の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の光ディスク記録再生装置の一構成例を示す図である。
【図６】ウォブリングによるアドレスの記録を説明する図である。
【図７】ディスク形態を概念的に説明するための要部拡大図である。
【図８】アドレスデータと同期ウォブル再生波形及び多重化マーク再生波形の関係を示す図である。
【図９】多重化マーク信号と同期ウォブル信号とを生成する回路構成の一実施例図である。
【図１０】本発明の光ディスク記録再生装置の再生信号処理系の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１  光ディスク
４  多重化マーク
５  同期信号ウォブル（ウォブル）
２０ａ  光ヘッド（記録再生手段）
２０ｃ  多重化マーク検出回路（多重化マーク検出手段）
２０ｄ  同期信号検出回路（ウォブル検出手段）
２０ｅ  バイフェイズ復調回路
２０ｆ  アドレス読取回路
ｍ−１，ｍ，ｍ＋１  トラック
【図１】
0003551074.tif 000002
【図２】
0003551074.tif 000003
【図３】
0003551074.tif 000004
【図４】
0003551074.tif 000005
【図５】
0003551074.tif 000006
【図６】
0003551074.tif 000007
【図７】
0003551074.tif 000008
【図８】
0003551074.tif 000009
【図９】
0003551074.tif 000010
【図１０】
0003551074.tif 000011