JP2001143328A

JP2001143328A - 円盤状記録担体およびそれを用いた光学式記録再生装置

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Publication number: JP2001143328A
Application number: JP32653699A
Authority: JP
Inventors: Masami Shiotani; 雅美塩谷; Yasumori Hino; 泰守日野; Kazumasa Hirano; 和正平野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2001-05-25
Also published as: WO2001037270A1

Abstract

(57)【要約】【課題】フォーカス制御系にバイアス電圧を印加して
再生信号のジッタが最小になるように光ビームの焦点状
態を調整する光学式記録再生装置において、記録担体上
に予め行なう信号記録を不要とし、装置の起動時間を短
縮化する。【解決手段】ピットの幅及び半径方向間隔が記録再生
する光ビームのスポットサイズに対して所定の比率に設
定された円盤状記録担体21を用い、ピットに基づく信号
振幅が最大になるように記録担体上の光ビームの収束状
態を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ等の光源に
よって情報が記録され及び／又は記録された情報が再生
される円盤状記録担体、および該記録担体に情報を記録
し及び／又は記録された情報を再生する光学式記録再生
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定の回転数で回転する円盤状の
記録担体に、光ピックアップに搭載した半導体レーザか
ら発生した光ビームを対物レンズ等を用いて収束して照
射し、記録担体上に記録された情報を再生する光学式再
生装置が知られている。

【０００３】このような光学式再生装置で使用される記
録担体には、記録担体自体に起因する反りや装置に起因
する傾き等によって±１００μｍ〜±２００μｍの面振
れが発生する。一方、光ビームを記録担体上に収束する
対物レンズの焦点深度は±１μｍよりも狭いため、光ピ
ックアップから出力された光ビームを記録担体上で適正
な収束状態にするためには、記録担体上の光ビームの収
束状態を表すフォーカス誤差信号を検出し、これに応じ
て対物レンズを記録担体に接離する方向に駆動し、対物
レンズと記録担体との距離を上記焦点深度内に保つよう
に（即ち、光ビームが記録担体上で適正な収束状態にな
るように）制御するフォーカス制御系が必要となる。

【０００４】また、上記した記録担体にはピッチが０．
７４〜１．６μｍという微小なピット列（トラック）が
スパイラル状に設けられており、記録担体上に記録され
ている信号の再生は、光ビームが常にピット列（トラッ
ク）上に位置するようにトラッキング制御しながら記録
担体上からの反射光を光検出器で受光して行っている。

【０００５】フォーカス誤差信号も記録担体からの反射
光より得られるが、この反射光よりフォーカス誤差信号
を検出する方法としては、非点収差法が良く用いられ
る。

【０００６】非点収差法では、記録担体が対物レンズの
焦点位置にあるときに非点収差光学系の反射光の断面が
円形になる位置に、直交する２直線で４分割された光検
出器を設置し、４分割された光検出器から得られた４つ
の検出信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを演算回路等で合成すること
によってフォーカス誤差信号（ＦＥ）を検出することが
できる。ここで、４つの検出信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち
ＡとＢおよびＣとＤはそれぞれ対角の位置にある光検出
器のセルから出力される検出信号である。

【０００７】非点収差光学系においては、記録担体が対
物レンズの焦点位置にあるときは４分割された光検出器
上のビーム断面は円形になり、４つの検出信号Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄは（Ａ＋Ｂ）＝（Ｃ＋Ｄ）となる。対物レンズに
対して記録担体が対物レンズの焦点位置よりも近接する
と４分割された光検出器上のビーム断面は対角線方向に
長い楕円になり、検出信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは（Ａ＋Ｂ）
＞（Ｃ＋Ｄ）となる。また、対物レンズに対して記録担
体が対物レンズの焦点位置よりも離れると４分割された
光検出器上のビーム断面は上述の楕円の長軸方向と直交
する対角線方向に長い楕円になり、検出信号Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄは（Ａ＋Ｂ）＜（Ｃ＋Ｄ）となる。以上よりフォ
ーカス誤差信号ＦＥとして、ＦＥ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋
Ｄ）の演算を行うことにより記録担体上での光ビームの
収束状態を表すフォーカス誤差信号が得られる。

【０００８】ところが、４分割された光検出器に入射す
るビームと光検出器との間の位置ずれや、４分割された
各光検出器の感度バラツキ、さらには各光検出器より出
力される信号を増幅する増幅器の増幅率バラツキ等に起
因して、上述のフォーカス誤差信号（ＦＥ）が０になっ
ても、記録担体上の光ビームの収束状態が最適にならな
い場合がある。

【０００９】そこで例えば、ＣＤプレーヤ等ではこのフ
ォーカス誤差信号にバイアス（オフセット）電圧を印加
して光ビームの収束状態を変化させ、再生信号のジッタ
ーが最良になるように調整している。このバイアス電圧
は以下の（１）〜（４）に示す手順によって調整されて
いる（特開平8-77579号公報参照）。

【００１０】（１）対物レンズを記録担体に対してフォ
ーカス制御するとともに記録担体上のピット列に対物レ
ンズによる光ビームスポットが常に位置するようにトラ
ッキング制御を行う。

【００１１】（２）対物レンズが記録担体に近づく方向
にバイアス電圧を印加しながら再生信号のエラーレート
を監視し、エラーレートが所定の限界値に達した際のバ
イアス電圧Ｖ１を記憶する。

【００１２】（３）対物レンズが記録担体から離れる方
向にバイアス電圧を印加しながら再生信号のエラーレー
トを監視し、エラーレートが所定の限界値に達した際の
バイアス電圧Ｖ２を記憶する。

【００１３】（４）記憶したＶ１，Ｖ２よりＶ＝（Ｖ１
＋Ｖ２）／２の値を演算し、この値Ｖを最適なバイアス
電圧値としてフォーカス制御系に印加する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来のバイアス電圧調整では、エラーレートを測定する
ための情報が記録担体上にあらかじめ記録されている必
要がある。即ち未使用の記録再生用記録担体の場合、記
録担体上には何も情報が記録されていないので、上述し
たバイアス電圧を調整できないという課題がある。

【００１５】また、記録再生用の記録担体で上述のバイ
アス電圧調整を実施しようとすると、記録担体上に特別
な領域を設け事前に情報記録を実行した上で上記バイア
ス電圧を調整する必要があり、装置の起動時間が増大す
るという課題がある。

【００１６】さらに、再生信号のエラーレートを用いる
方式では光学式記録再生装置の通常動作では使用しない
エラーレート測定システムが必要になり、装置が複雑か
つ高価になる課題がある。

【００１７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、バイアス電圧を調整するための情報の事前記録を不
要にして装置の起動時間を短縮するとともに、再生信号
のエラーレートを測定する回路を用いずに光ビームの収
束状態を最適にできる円盤状記録担体およびそれを用い
た光学式記録再生装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は以下の構成とする。

【００１９】本発明の円盤状記録担体は、ピットが、同
心円状あるいはスパイラル状の仮想トラックの中心線に
沿いかつ放射線状に配置された円盤状記録担体であっ
て、前記ピットの半径方向の間隔あるいは前記ピットの
半径方向の幅が、前記記録担体上に情報を記録し又は記
録された情報を再生する光ビームのスポットサイズに対
してそれぞれ所定の比率に設定されていることを特徴と
する。かかる構成によれば、ピットの半径方向の間隔又
は幅を光ビームのスポットサイズに対して所定比率に設
定することにより、光ビームがピット上を通過する場合
と、光ビームがピット間を通過する場合とで、該ピット
から検出される信号振幅を略等しくすることができる。
この結果、トラッキング制御系を動作させることなく、
フォーカス制御系を動作させるだけで、光ビームの収束
状態を最適化するために必要なピットに基づく信号振幅
を検出することが可能になる。

【００２０】上記の構成において、前記ピットの半径方
向の幅が、前記光ビームのスポットサイズの０．５倍以
上であることが好ましい。かかる構成によれば、ピット
に基づく信号の検出可能な最大振幅の８５％以上の信号
振幅を常に確保可能となる。

【００２１】また、上記の構成において、前記ピットの
半径方向の間隔が、前記光ビームのスポットサイズの
１．４倍以下であることが好ましい。ピットのなかでも
特にクロックピットの半径方向の間隔を光ビームのスポ
ットサイズの１．４倍以下に設定した場合には、光ビー
ムがクロックピット同士の間を通過する場合に、光ビー
ムがクロックピット上を通過する場合に得られるピット
に基づく信号振幅の９０％以上の信号振幅を得ることが
可能になる。

【００２２】また、本発明の光学式記録再生装置は、同
心円状あるいはスパイラル状の仮想トラックの中心線に
沿って所定の間隔でピットが配置された円盤状記録担体
上に光ビームを収束させる光収束手段と、前記光ビーム
が前記記録担体上で所定の収束状態になるように前記光
収束手段の位置を制御するフォーカス制御手段と、前記
記録担体からの反射光より前記ピットに基づく信号振幅
を検出する振幅検出手段とを備え、前記振幅検出手段の
出力が所定値になるように前記光ビームの収束状態を変
化させることを特徴とする。かかる構成によれば、振幅
検出手段の出力値であるピットに基づく信号振幅が所定
値になるように、光ビームの収束状態を調整することが
可能になる。

【００２３】上記の構成において、前記振幅検出手段
が、検出した複数のピットに基づく信号振幅を平均化し
て出力をする平均化手段を備えることが好ましい。かか
る構成によれば、光ビームがピット上を通過する場合と
ピット間を通過する場合とで検出される信号振幅が変化
するウォブルピットに基づく信号振幅を用いて光ビーム
の収束状態を調整することが可能になる。

【００２４】また、上記の構成において、前記光ビーム
を前記仮想トラックの中心線に追従させるトラッキング
制御手段を備え、前記トラッキング制御手段を動作させ
ながら前記振幅検出手段の出力が所定値になるように前
記光ビームの収束状態を変化させることが好ましい。か
かる構成によれば、トラッキング制御手段を動作させる
ことにより光ビームがピットに対して所定の位置（クロ
ックピット上あるいはウォブルピットの中間位置）を通
過するようにできるので、検出されるピットに基づく信
号振幅の変動を低減してより安定に光ビームの収束状態
を調整することが可能になる。

【００２５】また、上記の構成において、前記所定値
は、前記ピットに基づく信号振幅の最大値であることが
好ましい。即ち、光ビームの収束状態を、ピットに基づ
く信号振幅が最大になるように調整することにより、光
ディスクから得られる再生信号のジッタを最小にするこ
とが可能になる。従って、再生信号のエラー限界値を測
定する従来の方式よりも簡易かつ高速に光ビームの収束
状態の調整を行うことが可能である。また、再生信号の
エラーレートを測定する回路を設ける必要がないので装
置構成を簡易にすることが可能である。

【００２６】また、上記の構成において、前記ピット
を、前記仮想トラックの中心線に対し内・外周側に振り
分けて配置されたウォブルピットとすることができる。
かかる構成によれば、記録担体上に設けられたピットの
うち、トラッキング制御用にトラックの中心線に対し内
・外周側に振り分けて配置されたウォブルピットに基づ
く信号の振幅を用いても光ビームの収束状態を所定の状
態に調整することが可能になる。

【００２７】また、上記の構成において、前記ピット
を、前記仮想トラックの中心線上に所定の間隔で配置さ
れたクロック信号生成用のクロックピットとすることも
できる。かかる構成によれば、記録担体上に設けられた
ピットのうち、クロック信号生成用に設けられたクロッ
クピットを用いても光ビームの収束状態を所定の状態に
調整することが可能である。

【００２８】また、本発明の光学式記録再生装置は、上
記本発明の円盤状記録担体上に光ビームを収束させる光
収束手段と、前記光ビームが前記記録担体上で所定の収
束状態になるように前記光収束手段の位置を制御するフ
ォーカス制御手段と、前記記録担体からの反射光より前
記ピットに基づく信号振幅を検出する振幅検出手段とを
備え、前記振幅検出手段の出力が所定値になるように前
記光ビームの収束状態を変化させることを特徴とする。
かかる構成によれば、記録担体上の光ビームの収束状態
を最適化するために印加するバイアス電圧の最適値を、
ピットに基づく信号振幅をもとに決定することができ
る。この結果、バイアス電圧の調整のための情報を予め
記録担体に記録する必要がないため起動時間を短縮化で
きる。また、再生信号のエラーレートからバイアス電圧
を調整するときに必要であったエラーレート測定システ
ムが不要となるため装置を簡素化できる。また、トラッ
キング制御系を動作させることなく、フォーカス制御系
を動作させるだけで光ビームの収束状態を最適化でき
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の円盤状記録担体２
１の構成図であり、図１（ａ）は全体構成を示した斜視
図、図１（ｂ）は表面上のピットの形成状態を模式的に
示した拡大平面図である。

【００３０】図１（ａ）に示すように、円盤状記録担体
（以下、光ディスクと称する）２１は、基板１上に記録
膜２が積層されてなり、記録膜２上にはスパイラル状の
仮想トラック３，４が形成される。トラック３，４の１
周分（３６０°）は１２８０のセグメント５に分割され
ている。

【００３１】図１（ｂ）は、１つのセグメント内のピッ
トの形成状態を模式的に示している。図中、紙面横方向
はトラック周方向を示し、光ビームスポットは紙面左側
から右側に向かって移動する。各セグメント５には、光
ビームスポットの進行方向に向かって、同期信号を生成
するためのクロックピット６と、トラッキング用の信号
を得るためのウォブルピット７，８と、アドレスデータ
あるいは所定の情報を１ビット毎に分散化して配置した
アドレスピット９と、情報あるいは信号の追加記録と消
去が可能な領域１０とが順に設けられている。ウォブル
ピット７，８は仮想トラック３，４の中心線に対して半
径方向の内外周側に等距離に振り分けて形成されてい
る。ウォブルピット７，８の配列は光ビームスポットの
移動方向に沿って見た場合、隣り合う仮想トラック間で
相違しており、図１（ｂ）では、仮想トラックの中心線
に対するウォブルピット７，８の配列により仮想トラッ
クを３と４に区別して示している。

【００３２】図１に示した光ディスク２１において、ピ
ット６，７，８，９の半径方向の幅、およびクロックピ
ット６同士の半径方向の間隔は光ディスク２１上に収束
される光ビームのスポットサイズ（後述する図４の光学
式記録再生装置の対物レンズ３３から出力されたレーザ
ビームの相対強度が５０％になる幅）に対して所定の比
率になるように設定されている。

【００３３】ピット６，７，８，９の深さをレーザビー
ムの波長λに対して、例えばλ／５に設定し、かつピッ
トの周方向長さを光ビームのスポットサイズの０．８
倍、半径方向のピット間隔をビームスポットと等しい幅
に設定した状態で、ピットの半径方向幅を光ビームのス
ポットサイズに対して変化させたとき、ピットに基づく
信号振幅は図２に示すように変化する。

【００３４】図２において、横軸は、光ビームのスポッ
トサイズに対するピットの半径方向幅の比を示してお
り、縦軸は信号振幅を最大値を１とした相対値で示して
いる。光ビームのスポットサイズと等しい幅にピット間
隔を設定した場合には、光ビームが上記ピット上を通過
する場合（実線）とピット同士の間を通過する場合（点
線）とで略等しい信号振幅を得ることが可能になる。ま
たピット幅を光ビームのスポットサイズに対して０．５
倍以上確保すれば、検出可能な最大振幅の８５％以上の
信号振幅を常に検出することが可能となる。

【００３５】クロックピット６の深さをレーザビームの
波長λに対してλ／５に設定し、かつクロックピットピ
ット６の周方向長さを光ビームのスポットサイズの０．
８倍、クロックピット６の半径方向幅を光ビームのスポ
ットサイズと等しくした状態で、クロックピット６同士
の半径方向の間隔を光ビームのスポットサイズに対して
変化させたとき、ピットに基づく信号振幅は図３に示す
ように変化する。

【００３６】図３において、横軸は、光ビームのスポッ
トサイズに対するクロックピット６の半径方向の間隔の
比を示しており、縦軸は信号振幅を最大値を１とした相
対値で示している。クロックピット６の半径方向の間隔
を光ビームのスポットサイズの１．４倍以下に設定した
場合には、光ビームがクロックピット６同士の間を通過
する場合（点線）であっても、光ビームがクロックピッ
ト６上を通過する場合（実線）に得られる信号振幅と略
等しい（９０％以上）振幅を得る事が可能になる。

【００３７】以上のように、クロックピット６の半径方
向の幅およびクロックピット６どうしの半径方向の間隔
を光ビームのスポットサイズに対して所定の比率になる
ように設定することによって、光ビームがピット上を通
過する場合と、光ビームがピット間を通過する場合と
で、略等しい信号振幅を検出することが可能になる。

【００３８】図４は、図１の光ディスク２１に信号を記
録再生する本発明の光学式記録再生装置のブロック図で
ある。図中、２１は図１に示した光ディスク、３２は光
ディスク２１に情報を記録し、あるいは光ディスク２１
に記録された情報を再生するための光ヘッドである。光
ヘッド３２内部に設けられた光源より発生した光は対物
レンズ３３によって光ディスク２１上に集光される。

【００３９】４９はフォーカス誤差信号を検出するため
の４分割された光検出器、３５及び４０は光ディスク２
１上に記録された信号を検出する光検出器である。光検
出器３５，４０，４９は光ヘッド３２の内部に搭載され
ている。

【００４０】光ヘッド３２は送りモータ３４によって光
ディスク２１の半径方向に移送可能に構成されている。

【００４１】光ディスク２１はスピンドルモータ（図示
省略）に搭載され、所定の回転数で回転する。光ヘッド
３２に搭載された半導体レーザ（図示省略）より出力さ
れた光ビームは対物レンズ３３によって光ディスク２１
上に収束して照射される。

【００４２】光ディスク２１からの反射光は、光ヘッド
３２内部に設けられた光学系（図示省略）によって分割
される。分割された一方の反射光は非点収差光学系（図
示省略）を通過した後４分割された光検出器４９を照射
し、分割されたもう一方の反射光は検光子（図示省略）
等を通過した後に記録信号検出用の光検出器３５，４０
上を照射する。

【００４３】光検出器４９は、光ディスク２１の記録膜
２が対物レンズ３３の焦点位置にあるときに非点収差光
学系（図示省略）を通過した光の断面が円形になる位置
に設置されている。

【００４４】次に図５を用いて非点収差光学系の動作を
説明する。

【００４５】光ディスク２１の記録膜２が対物レンズ３
３の焦点位置にあるときは、図５（ａ）に示すように光
検出器４９上のビーム断面３１は円形になる。よって、
光検出器４９を構成する４つのセル３６，３７，３８，
３９よりそれぞれ出力される検出信号Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｂ
は、（Ａ＋Ｂ）＝（Ｃ＋Ｄ）となる。

【００４６】また、光ディスク２１の記録膜２が対物レ
ンズ３３の焦点位置よりも近接すると、図５（ｂ）に示
すように光検出器４９上のビーム断面３１は対角線方向
に長い楕円になる。よって、４つのセル３６，３７，３
８，３９よりそれぞれ出力される検出信号Ａ，Ｃ，Ｄ，
Ｂは、（Ａ＋Ｂ）＞（Ｃ＋Ｄ）となる。

【００４７】さらに、光ディスク２１の記録膜２が対物
レンズ３３の焦点位置よりも離れると、図５（ｃ）に示
すように光検出器４９上のビーム断面３１は図５（ｂ）
の楕円の長軸と直交する方向に長軸を有する楕円にな
る。よって、４つのセル３６，３７，３８，３９よりそ
れぞれ出力される検出信号Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｂは、（Ａ＋
Ｂ）＜（Ｃ＋Ｄ）となる。

【００４８】図４に示すように、光検出器４９上のセル
３６とセル３９の出力信号Ａ，Ｂは加算器４３で加算さ
れ差動増幅器４４に入力される。また光検出器４９上の
セル３７とセル３８の出力信号Ｃ，Ｄは加算器４２で加
算され差動増幅器４４に入力される。そして、差動増幅
器４４でＦＥ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）の演算が行わ
れ、光ディスク２１上での光ビームの収束状態を表すフ
ォーカス誤差信号ＦＥが得られる。

【００４９】差動増幅器４４の出力であるフォーカス誤
差信号ＦＥは、フォーカス制御回路４５に入力される。
フォーカス制御回路４５は、加算器４２と加算器４３の
出力信号を加算（即ち光検出器４９の検出信号Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄを全て加算）する加算器５０の出力によって増幅
率がコントロールされるＡＧＣ（自動利得調整器）、お
よび高域通過フィルター等によって構成されている。

【００５０】フォーカス制御回路４５からの出力信号
は、加算器５１およびＳＷ回路（スイッチング回路）５
２を介して駆動回路４６に印加され、駆動回路４６の出
力信号はフォーカスコイル５３に印加される。この結
果、フォーカスコイル５３にはフォーカス誤差信号ＦＥ
に応じた電流が流れ、対物レンズ３３が駆動される。

【００５１】即ち、対物レンズ３３はフォーカス誤差信
号ＦＥに応じて駆動され、光ビームは光ディスク２１上
で常に所定の収束状態になるようにフォーカス制御され
る。

【００５２】図４中、ＳＷ回路５２はフォーカス制御系
を動作状態あるいは不動作状態にするためのものであ
る。

【００５３】一方、光ディスク２１からの反射光のうち
分割された他方の光は、検光子（図示省略）等を通過し
た後に、記録信号検出用の光検出器３５，４０上を照射
する。光検子の作用によって、光検出器３５，４０上に
は光ディスク２１上の磁化の方向に応じて光が分配され
る。従って光ディスク２１上に磁化の方向の形で記録さ
れた情報信号は、光検出器３５の出力信号と光検出器４
０の出力信号との差分を取ることで検出される（図示省
略）。光ディスク２１上には、非常に高密度に信号が記
録されており、これを検出する光検出器３５および４０
には高応答性の素子が使用されている。

【００５４】また、図１に示すように、本発明の光ディ
スク２１ではトラック１周分を１２８０分割して形成さ
れたセグメント５の先頭部分に同期信号を生成するため
のクロックピット６と、トラッキング用の信号を得るた
めのウォブルピット７，８と、アドレスデータを１ビッ
ト毎に分散化したアドレスピット９とが設けられてい
る。上述したように、これらのピットは、半径方向の幅
が光ビームのスポットサイズの０．５倍以上、周方向長
さがスポットサイズの０．８倍というように非常に微小
に構成されている。

【００５５】この様に構成されたピットでは、ピット部
分からの反射光はピット部分以外からの反射光に比べて
非常に小さいため、ピットの存在の有無を光ディスク２
１からの反射光量より検出することが可能である。本実
施の形態では上述したピットの検出を光検出器３５の出
力信号と光検出器４０の出力信号とを加算器４１で加算
して行っている。加算器４１の出力信号は検出回路４７
に入力される。

【００５６】次に検出回路４７の動作について図６と図
７を用いて説明する。

【００５７】図６（ａ）は、図１（ｂ）に示した仮想ト
ラック３（又は４）上のクロックピット６、ウォブルピ
ット７，８、アドレスピット９を示している。

【００５８】図６（ｂ）は各ピットに対応した加算器４
１の出力信号波形を示している。

【００５９】図７は検出回路４７の構成を示したブロッ
ク図である。

【００６０】加算器４１より図６（ｂ）に示す信号波形
が出力されると、ロジック回路等によって構成されたク
ロックピット検出回路５４は、クロックピット６を検出
し、検出信号をＰＬＬ回路５５に出力する。

【００６１】ＰＬＬ回路５５は、図６（ｃ）に示すパル
ス状のタイミング信号を出力し、図６（ｃ）に示すタイ
ミングでピーク検出回路５６（図７参照）を動作させ、
加算器４１からの出力信号波形（図６（ｂ））中のクロ
ックピット６に対応するピーク１１のピーク値、即ちク
ロックピット６に基づく信号振幅値Ｓcを検出する。

【００６２】またＰＬＬ回路５５から出力されたタイミ
ング信号は、タイマ５９（図７参照）によって所定時間
遅延された後、図６（ｄ）に示すタイミングでピーク検
出回路５７（図７参照）を動作させ、加算器４１からの
出力信号波形（図６（ｂ））中のウォブルピット７に対
応するピーク１２のピーク値、即ちウォブルピット７に
基づく信号振幅値Ｓw1を検出する。

【００６３】同様にしてＰＬＬ回路５５から出力された
タイミング信号は、タイマ６０（図７参照）によって所
定時間遅延された後、図６（ｅ）に示すタイミングでピ
ーク検出回路５８（図７参照）を動作させ、加算器４１
からの出力信号波形（図６（ｂ））中のウォブルピット
８に対応するピーク１３のピーク値、即ちウォブルピッ
ト８に基づく信号振幅値Ｓw2を検出する。

【００６４】ピーク検出回路５７の出力信号Ｓw1とピー
ク検出回路５８の出力信号Ｓw2の差分をとることで、光
ビームと仮想トラック３（又は４）との位置ずれ信号、
即ちトラッキング誤差信号が検出でき、これを用いてト
ラッキング制御を行なうことができる。その具体的方法
は周知の方法が利用できるが、本発明には直接関係しな
いので説明を省略する。

【００６５】ピーク検出回路５６の出力信号Ｓcは、Ｄ
ＳＰ等で構成されたコントロール回路４８（図４参照）
に入力される。

【００６６】コントロール回路４８はピーク検出回路５
６の出力信号Ｓcをモニタしながら、オフセット電圧を
フォーカス制御系に印加していき、ピーク検出回路５６
の出力信号Ｓcが所定値になるまで光ディスク２１上の
光ビームの収束状態を変化させる。ここで、所定値と
は、クロックピット６に基づく信号振幅Ｓcが最大とな
る値であっても良いし、記録再生装置にとって都合の良
い任意の値に設定することも可能である。

【００６７】次に、ピーク検出回路５６の出力信号Ｓc
が最大になるように光ビームの収束状態を調整した場合
の効果について図８を用いて説明する。

【００６８】コントロール回路４８からフォーカス制御
系に印加するオフセット電圧に対する、光ディスク２１
上に記録された信号を再生した時のジッタ量（再生信号
ジッタ量）、及びクロックピット６に基づく信号振幅Ｓ
cの関係は概略、図８に示すような関係になる。

【００６９】図８より、クロックピット６に基づく信号
振幅Ｓc（実線）を最大にする印加オフセット電圧と、
再生信号ジッタ量（点線）を最小にする印加オフセット
電圧とは略一致するので、再生信号ジッタ量を最小にす
るにはクロックピット６に基づく信号振幅Ｓcが最大な
るオフセット電圧値をフォーカス制御系に印加すれば良
い。

【００７０】従って、従来必要であった再生信号のエラ
ーレートを測定する回路を設けなくとも、光ビームの収
束状態を最適の状態に調整することが可能になる。

【００７１】また、クロックピット６に基づく信号振幅
の検出はフォーカス制御系のみ動作させれば可能になる
ので、トラッキング制御系を動作させる以前に光ディス
ク２１上の光ビームの状態を最適にできるのでトラッキ
ング制御系をより安定に動作させることが可能になる。

【００７２】また、上述したように、ウォブルピット
７，８は光ビームとトラックとの間の位置ずれを検出す
るためのピットであるため、光ビームがピット上にある
場合と光ビームがピット間にある場合で検出される信号
振幅が変化するように設定されている。しかしウォブル
ピット７，８もクロックピット６と同じ幅、同じ深さ、
同じ長さに設定可能である。したがってトラッキング制
御系を動作させた状態でウォブルピット７，８に基づく
信号振幅を測定し、ウォブルピット７，８に基づく信号
振幅が最大になるように光ビームの収束状態を調整する
ことで、記録信号の再生ジッタが最小になるように調整
することが可能である。

【００７３】またトラッキング制御系を不動作にした状
態でも、ウォブルピット７，８に基づく信号振幅の平均
値を検出し、この平均値が最大になるように光ビームの
収束状態を調整することで、記録信号の再生ジッタが最
小になるように調整することが可能である。

【００７４】クロックピット６およびウォブルピット
７，８は光ディスク２１を作成する段階で形成されてお
り、ピットに基づく信号振幅を用いて光ビームの収束状
態を調整する場合には、従来のように該調整の直前の装
置起動中に、焦点状態調整用の情報を記録する動作を行
う必要がないため、光学式記録再生装置の起動時間を短
縮することが可能になる。

【００７５】本発明は上記に示した実施の形態によりな
んら限定されない。上記実施形態ではピットの深さをレ
ーザビームの波長λに対してλ／５に設定した場合を説
明したが、ピットの深さをさらに深くしても又は浅くし
ても良い。またピットの長さが光ビームのスポットサイ
ズの０．８倍の場合を説明したがこれより短いピットに
しても良い。また上記実施形態では非点収差法を用いて
フォーカス誤差信号の検出を行ったが、ＳＳＤ（スポッ
トサイズディテクション）と呼ばれるフォーカス誤差検
出法や、ナイフエッジを用いたフォーカス誤差検出法を
用いても良い。また上記実施形態ではスパイラル状の仮
想トラックに沿ってピットが放射線状に形成された例を
説明したが、同心円状の仮想トラックに沿ってピットが
放射線状に形成された光ディスクであっても良い。

【００７６】

【発明の効果】本発明の円盤状記録担体は、ピットの半
径方向の幅とピット同士の半径方向の間隔が記録・再生
のための光ビームのスポットサイズに対して所定の比率
に設定されているので、光ビームがピット上を通過する
場合と、光ビームがピット間を通過する場合とで、該ピ
ットから検出される信号振幅を略等しくすることができ
る。この結果、トラッキング制御系を動作させることな
く、フォーカス制御系を動作させるだけで、光ビームの
収束状態を最適化するために必要なピットに基づく信号
振幅を検出することが可能になる。

【００７７】また、本発明の光学式記録再生装置は、記
録担体からの反射光よりピットに基づく信号振幅を検出
する振幅検出手段の出力が所定値になるように光ビーム
の収束状態を変化させるので、ピットに基づく信号振幅
が所定値になるように、光ビームの収束状態を調整する
ことが可能になる。

【００７８】従って、本発明の円盤状記録担体と光学式
記録再生装置とを組み合わせて使用することにより、ト
ラッキング制御系を動作させる以前に、光ビームの収束
状態を最適に調整できるのでトラッキング制御系の動作
をより安定にすることができる。

【００７９】また、クロックピットおよびウォブルピッ
トは記録担体を作成する段階で形成されており、ピット
に基づく信号振幅を用いて光ビームの収束状態を調整す
る場合には、該調整前の装置起動中等に焦点状態調整用
の情報の記録動作を行う必要がないため、光学式記録再
生装置の起動時間を短縮することが可能になる。

【００８０】また、ピットに基づく信号振幅の最大値を
探索して収束状態の調整を行うことにより、再生信号の
エラー限界値を測定する方式よりも簡易かつ高速に光ビ
ームの収束調整を行うことが可能である。また、再生信
号のエラーレートを測定する回路を設ける必要がないの
で装置構成を簡易にすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の円盤状記録担体の全体構
成を示した斜視図、図１（ｂ）は表面上のピットの形成
状態を模式的に示した拡大平面図。

【図２】光ビームのスポットサイズに対するピット幅の
比と、信号振幅との関係を示した図。

【図３】光ビームのスポットサイズに対するクロックピ
ットの半径方向の間隔の比と、信号振幅との関係を示し
た図。

【図４】本発明の光学式記録再生装置の構成を示したブ
ロック図。

【図５】本発明の光学式記録再生装置の非点収差光学系
の動作を説明する図。

【図６】ピットとピットより検出される信号波形を示す
図。

【図７】図４の光学式記録再生装置の検出回路の構成を
示すブロック図。

【図８】オフセット電圧と、再生信号のジッタ量および
クロックピットの信号振幅値との関係を示す図。

【符号の説明】

１基板２記録膜３，４仮想トラック５セグメント６クロックピット７，８ウォブルピット９アドレスピット１０信号の追加記録・消去可能領域２１光ディスク（円盤状記録担体）３１光ビーム断面３２光ヘッド３３対物レンズ３４送りモータ３５，４０光検出器３６，３７，３８，３９光検出器のセル４１，４２，４３，５０，５１加算器４４差動増幅器４５フォーカス制御回路４６駆動回路４７検出回路４８コントロール回路４９４分割された光検出器５２ＳＷ回路５３フォーカスコイル５４クロックピット検出回路５５ＰＬＬ回路５６，５７，５８ピーク検出回路５９，６０タイマ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平野和正大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D029 WA20 WB11 WC07 WD12 5D090 AA01 BB02 CC12 DD03 DD05 EE02 EE13 FF05 KK01 5D118 AA14 BC13 BF01 CA01 CC03 CC12 CD02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ピットが、同心円状あるいはスパイラル
状の仮想トラックの中心線に沿いかつ放射線状に配置さ
れた円盤状記録担体であって、前記ピットの半径方向の
間隔あるいは前記ピットの半径方向の幅が、前記記録担
体上に情報を記録し又は記録された情報を再生する光ビ
ームのスポットサイズに対してそれぞれ所定の比率に設
定されていることを特徴とする円盤状記録担体。
【請求項２】前記ピットの半径方向の幅が、前記光ビ
ームのスポットサイズの０．５倍以上であることを特徴
とする請求項１に記載の円盤状記録担体。
【請求項３】前記ピットの半径方向の間隔が、前記光
ビームのスポットサイズの１．４倍以下であることを特
徴とする請求項１又は２に記載の円盤状記録担体。
【請求項４】同心円状あるいはスパイラル状の仮想ト
ラックの中心線に沿って所定の間隔でピットが配置され
た円盤状記録担体上に光ビームを収束させる光収束手段
と、前記光ビームが前記記録担体上で所定の収束状態に
なるように前記光収束手段の位置を制御するフォーカス
制御手段と、前記記録担体からの反射光より前記ピット
に基づく信号振幅を検出する振幅検出手段とを備え、前
記振幅検出手段の出力が所定値になるように前記光ビー
ムの収束状態を変化させることを特徴とする光学式記録
再生装置。
【請求項５】前記振幅検出手段が、検出した複数のピ
ットに基づく信号振幅を平均化して出力をする平均化手
段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の光学式記
録再生装置。
【請求項６】前記光ビームを前記仮想トラックの中心
線に追従させるトラッキング制御手段を備え、前記トラ
ッキング制御手段を動作させながら前記振幅検出手段の
出力が所定値になるように前記光ビームの収束状態を変
化させることを特徴とする請求項４又は５に記載の光学
式記録再生装置。
【請求項７】前記振幅検出手段の出力が最大となるよ
うに前記光ビームの収束状態を変化させることを特徴と
する請求項４〜６のいずれか１項に記載の光学式記録再
生装置。
【請求項８】前記ピットは、前記仮想トラックの中心
線に対し内・外周側に振り分けて配置されたウォブルピ
ットであることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１
項に記載の光学式記録再生装置。
【請求項９】前記ピットは、前記仮想トラックの中心
線上に所定の間隔で配置されたクロック信号生成用のク
ロックピットであることを特徴とする請求項４〜７のい
ずれか１項に記載の光学式記録再生装置。
【請求項１０】請求項１〜３のいずれかに記載の円盤
状記録担体上に光ビームを収束させる光収束手段と、前
記光ビームが前記記録担体上で所定の収束状態になるよ
うに前記光収束手段の位置を制御するフォーカス制御手
段と、前記記録担体からの反射光より前記ピットに基づ
く信号振幅を検出する振幅検出手段とを備え、前記振幅
検出手段の出力が所定値になるように前記光ビームの収
束状態を変化させることを特徴とする光学式記録再生装
置。