JP2003099984A - 光学的情報記録または再生装置および光学的情報記録媒体 - Google Patents

光学的情報記録または再生装置および光学的情報記録媒体

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JP2003099984A JP2001293626A JP2001293626A JP2003099984A JP 2003099984 A JP2003099984 A JP 2003099984A JP 2001293626 A JP2001293626 A JP 2001293626A JP 2001293626 A JP2001293626 A JP 2001293626A JP 2003099984 A JP2003099984 A JP 2003099984A
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recording
light beam
track
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Hiromichi Kobori
博道 小堀
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、高トラック密度で情報記録媒体に情
報を記録または再生する光学的情報記録または再生装置
を提供する。 【解決手段】ランドまたはグルーブの少なくとも一方に
それぞれ設けられる複数の情報トラックを有する記録媒
体に対して複数の光ビームを照射することが可能な光学
ヘッド32と、光ビームの、記録媒体10からの反射光
を検出する光検出器39と、情報トラックのうちいずれ
の情報トラックにおいて情報の記録または再生を行うか
によって、光検出器により検出される光ビームの検出信
号のうち少なくとも一つを選択するフォーカス誤差信号
およびトラッキング誤差信号切換回路45と、選択され
た検出信号に基づいて、光ビームのうち一の光ビームを
情報の記録または再生を行う前記情報トラック上にトラ
ッキングするレンズサーボ回路43とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を用い
て、情報記録媒体上にデータを記録したり、記録された
データを再生したりする光学的情報記録または再生装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光源の短波長化と対物レンズの高
NA(Numerical Aperture)化によって、光ディスクの高
密度化が進んでいる。そして今後さらに記録密度を高め
ようとすると、高線密度化とともに高トラック密度化が
重要になってくる。高線密度化には、PRML(Partial
Response Maximum Likelihood)信号処理技術や超解像
技術などが有効であり、また高トラック密度化には超解
像技術が有望である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来では、1
本の情報トラックを1本のグルーブまたはランドに対応
させている。また、1本の光ビームによってグルーブま
たはランドからの回折光のアンバランスを検出するプッ
シュプル法に基づいてトラッキング誤差信号を得ると共
にデータの記録/再生が行われている。このため、狭ト
ラック化に伴ってトラッキング誤差信号の振幅が大きく
低下し、安定したトラッキング制御を実現することがで
きないという問題点があった。
【0004】従って、本発明は、情報トラックピッチを
従来以上に狭めた高トラック密度の光学的情報記録媒
体、例えば光ディスクにおいても安定したトラッキング
制御を実現し、データ信頼性の高い光学的情報記録また
は再生装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、ランドまたは
グルーブの少なくとも一方にそれぞれ設けられる複数の
情報トラックを有する記録媒体に対して複数の光ビーム
を照射することが可能な光ビーム照射手段と、前記光ビ
ームの、前記記録媒体からの反射光を検出する光検出手
段と、前記複数の情報トラックのうちいずれの情報トラ
ックにおいて情報の記録/再生を行うかによって、前記
光検出手段により検出される前記複数の光ビームの検出
信号のうち少なくとも一つを選択する検出信号選択手段
と、選択された前記検出信号に基づいて、前記複数の光
ビームのうち一の光ビームを情報の記録/再生を行う前
記情報トラック上にトラッキングするトラッキング制御
手段とを具備する光学的情報記録または再生装置を提供
する。
【0006】情報記録媒体上に露光用光ビームとトラッ
キング用光ビームを照射し、トラッキング用光ビームに
基づいて得られるトラッキング誤差信号により露光用光
ビームをトラッキング制御することにより各ランドまた
はグルーブに複数の情報トラックを形成する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
形態を説明する。本発明は、グルーブ記録方式、ランド
記録方式、ランド&グルーブ記録方式のいずれかにも適
用できるが、第1の実施形態では、ランド&グルーブ記
録方式の光学的情報記録または再生について説明する。
【0008】図1は、光ディスクのランドおよびグルー
ブ上に3本の情報トラックを形成する状態を示してい
る。即ち、図1(a)は、ランドの外周側に1本目のト
ラック111を形成し、図1(b)は、ランドの中央に
2本目のトラック112を形成し、図1(c)は、ラン
ドの内周側に3本目113のトラックを形成し、図1
(d)はグルーブの外周側に1本目のトラック111を
形成する状態を示している。これらトラックは1周単位
でランドおよびグルーブに順次形成される。
【0009】図2は、光ディスクのランドまたはグルー
ブに3本のトラックを設ける際の、各情報トラックの記
録/再生と3本の集光ビームとの相対的な位置関係を示
している。即ち、図2(a)はグルーブの左側(外周
側)の情報トラック111に情報データを記録/再生す
る場合を示し、図2(b)はグルーブ中央の情報トラッ
ク112に情報データを記録/再生する場合を示し、図
3(c)はグルーブ右側(内周側)の情報トラック11
3に情報データを記録/再生する場合を示している。
【0010】ここでグルーブ上に集光された3本の光ビ
ーム101,102,103は、例えば回折格子を介し
て生成され、点線で示した両側の光ビーム101および
103(トラッキング制御用光ビーム)の光強度と、実
線で示した中央の光ビーム(露光用光ビーム)102の
光強度の比は1:10に設定され、情報データの記録な
らびに再生は光強度の大きい中央の光ビーム102によ
って行われる。
【0011】通常、光ビーム間の光強度比を上記の値に
設定することによって、記録動作時に両側の光ビーム1
01と103により、隣接する情報トラックの記録済み
データを誤って消去することは回避できる。また、各集
光ビームの中心強度の1/e 2となるビーム直径φは、
グルーブ幅Gwに対してGw〜2φ/3なる関係にあ
る。このことから、トラッキング誤差信号の振幅も大き
く、良好なトラッキング誤差信号が得られる。この結
果、安定したトラッキング制御が実現できる。
【0012】3本の光ビーム101,102,103の
各中心位置と情報トラックと垂直な方向に関する間隔W
は、隣接する情報トラック111と112間、および情
報トラック112と113間の情報トラックピッチTp
にほぼ一致する。即ち、3本の光ビーム101,10
2,103の中心位置は光ディスクの半径方向にトラッ
クピッチTpだけ順次ずれている。3本の光ビーム10
1,102,103の各中心位置間の情報トラックに沿
った方向に関する距離Dは、集光ビーム直径φに対して
D≧2φとなるように設定されている。
【0013】上記のように規定された3本の光ビームを
用いて記録/再生を行う際に、情報トラック111に情
報データを記録/再生する場合、図2(a)では、トラ
ッキング制御は図中に太い破線で示した光ビーム101
を用い、情報データの記録と再生は中央の光ビーム10
2を用いて行う。次に情報トラック112に情報データ
を記録/再生する場合(b)では、トラッキング制御な
らびに情報データの記録と再生いずれも太い実線で示し
た中央の光ビーム102を用いて行う。なお、中央の光
ビーム102の光強度は、トラッキング制御の際と、記
録/再生の際とで変化させる。さらに情報トラック11
3に情報データを記録/再生する場合(c)では、トラ
ッキング制御は図中に太い破線で示した光ビーム103
を用い、情報データの記録と再生は中央の光ビーム10
2を用いて行う。即ち、光ビーム101の中心位置がラ
ンドまたはグルーブの中心位置にあるとき、光ビーム1
01をトラッキング制御ビームとして用いて光ビーム1
02により外周側トラック111に対してデータの記録
/再生が行われる。光ビーム102の中心位置がランド
またはグルーブの中心位置にあるとき、光ビーム102
がトラッキング制御ビームおよび記録/再生ビームとし
て中央トラック112に対してデータの記録/再生を行
う。光ビーム103の中心位置がランドまたはトラック
の中心位置にあるときに、光ビーム103をトラッキン
グ制御ビームとして用いて光ビーム102により内周側
トラック113に対してデータの記録/再生が行われ
る。このようにして各ランドおよびグルーブに3本のト
ラックを形成してデータの記録/再生が行われる。
【0014】上記のように情報トラックによってトラッ
キング誤差信号を生成する光ビームを3種類に切り換え
ることによって、従来と同じトラッキング制御駆動回路
をそのまま使用することができる。なおフォーカス誤差
信号は、図2(a)、(b)および(c)のいずれの場
合もトラッキング制御に用いる光ビーム、中央の光ビー
ムのいずれを用いても良い。
【0015】図3は、本発明の第1の実施形態に従った
光学的情報記録/再生装置の概略構成を示している。
【0016】図3において、光ディスク10はモータド
ライバ30により駆動されるスピンドルモータ31によ
って回転され、光ディスク10に対向して設けられた光
学ヘッド32によって情報を記録/再生される。
【0017】光学ヘッド32は、図3および図4に示さ
れるように光源であるレーザダイオード(LD)33
と、レーザビームを3本の光ビーム101,102,1
03に回折させる回折格子34と、光デイスク10への
入射光と光ディスク10からの反射光を分離するための
偏光ビームスプリッタ36と、偏光ビームスプリッタ3
6を通過した光ビームの偏光状態を変える1/4波長板
37と、光ディスク10上に微少な光ビームスポットを
形成するため光ビームを集光する対物レンズ38と、光
ディスク10によって反射され、ビームスプリッタ36
により導かれた反射光を集光する集光レンズ50と、集
光ビームを受光する光検出器39とで構成される。
【0018】レンズアクチュエータ40はフォーカス誤
差およびトラッキング誤差に応じて対物レンズ38を光
軸方向(フォーカス方向)およびトラッキング方向に移
動させる。回折格子アクチュエータ41は情報トラック
111,112,113に応じて回折格子34を回転駆
動する。
【0019】光検出器39は検出領域を複数、例えば4
つの領域に分割された多分割検出器により構成され、3
本の光ビームに対して3個設けられている。この光検出
器39から出力される複数の出力信号は、アナログ演算
回路42に入力される。アナログ演算回路42は、光デ
ィスク10に記録されているデータに対応した再生信号
と、3本の光ビームに対応したフォーカス誤差信号およ
びトラッキング誤差信号切換回路45により選択された
フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号とを生
成する。
【0020】フオ一カス誤差信号およびトラッキング誤
差信号はレンズサーボ回路43に入力され、このレンズ
サーボ回路43によりレンズアクチュエータ40が制御
され、対物レンズ38がフォーカス方向およびトラッキ
ング方向に調整される。回折格子サーボ回路44は再生
データプロセッサ48からのビーム間隔のずれを示す信
号に応じて回折格子アクチュエータ41を制御し、図2
のように3本の光ビームが情報トラック111,11
2,113上をトレースするように回析格子34を駆動
する。
【0021】レーザダイオードドライバ46は記録デー
タプロセッサ47からの記録データに応じてレーザダイ
オード33を駆動する。再生データプロセッサ48は演
算回路42からの再生信号を処理し、再生出力信号を生
成する。
【0022】図5は、図3に示すフォーカス誤差信号お
よびトラッキング誤差信号切換回路45を示している。
ここでは、トラッキング誤差信号について説明する。ト
ラッキング誤差信号221,222,223は3本の光
ビーム101,102,103によって生成され、例え
ばプシュプル法によって生成される。トラッキング誤差
信号221,222,223は3本の情報トラック11
1,112,113に対応したトラック判別信号240
によって1つが選択される。即ち、情報トラック111
を記録/再生する場合には、フォーカス誤差信号および
トラッキング誤差信号切換回路45はトラッキング誤差
信号221を選択し、これをトラッキング制御信号出力
230としてレンズサーボ回路43に供給する。情報ト
ラック112あるいは113を記録/再生する場合も、
同様にトラッキング誤差信号222と223をそれぞれ
切り換えて、トラッキング制御信号出力230とする。
【0023】次に、図6を参照して第2の実施形態を説
明する。この第2の実施形態も第1の実施形態と同様
に、グルーブ記録方式、ランド記録方式、ランド&グル
ーブ記録方式のいずれかにも適用できる。この第2の実
施形態では、ランド&グルーブ記録方式のグルーブ上に
2本の情報トラックが設けられる。
【0024】ランド&グルーブ記録方式のグルーブ上に
2本の情報トラックを設ける際に、各情報トラックの記
録/再生と3本の集光ビームとの相対的な位置関係が図
6に示されている。図6において、太い一点鎖線で示さ
れた2本の情報トラック311,312がグルーブ上に
設けられる。即ち、図6(a)はグルーブ中央に対して
左側(光ディスクの外周側)の情報トラック311に情
報データを記録/再生する場合を示している。図6
(b)はグルーブ中央に対して右側(光ディスクの内周
側)の情報トラック312に報データを記録/再生する
場合を示している。ここでグルーブ上に集光された3本
の光ビーム301,302,303はレーザダイオード
33からのレーザビームを回折格子34によって回折す
ることによって生成される。点線で示した両側の光ビー
ム301と303の光強度と、実線で示した中央の光ビ
ーム302の光強度の比は1:10に設定されて、情報
データの記録ならびに再生は光強度の大きい中央の光ビ
ーム302で行う。
【0025】光ビーム間の光強度比を1:10に設定す
ることによって、記録動作時に両側の光ビーム301と
303により、隣接する情報トラックの記録済みデータ
が誤って消去されることは回避できる。
【0026】また、各集光ビームの中心強度の1/e2
となるビーム直径φは、グルーブ幅Gwに対してGw〜
2φ/3なる関係にある。このことから、トラッキング
誤差信号の振幅も大きく、良好なトラッキング誤差信号
が得られる。故に、安定したトラッキング制御が実現で
きる。
【0027】図1の場合と異なるのは、3本の光ビーム
301,302,303の各中心位置の情報トラックと
垂直な方向に関する間隔Wであり、情報トラック311
と312間の情報トラックピッチTpの1/2にほぼ一
致させている。また、3本の光ビーム301,302,
303の各中心位置間の情報トラックに沿った方向に関
する距離Dは、集光ビーム直径φに対してD≧2φとな
るように設定されている。
【0028】この第2の実施形態においては、情報トラ
ック311に情報データを記録/再生する場合図6
(a)では、トラッキング制御は図中に太い破線で示し
た光ビーム301を用い、情報データの記録/再生は中
央の光ビーム302を用いて行う。情報トラック312
に情報データを記録/再生する場合(b)では、トラッ
キング制御は図中に太い破線で示した光ビーム303を
用い、情報データの記録/再生は中央の光ビーム302
を用いて行う。このように情報トラックによってトラッ
キング誤差信号を生成する光ビームを2種類に切り換え
ることで、従来と同じトラッキング制御回路をそのまま
使用して、グルーブ上に2本の情報トラックを設けるこ
とができる。
【0029】なお、フォーカス誤差信号は、図6
(a)、(b)いずれの場合もトラッキング制御に用い
る光ビーム、中央の光ビームのいずれを用いても良いこ
とは言うまでもない。同一グルーブ上あるいはランド上
に4本以上の情報トラックを形成する際には、奇数本の
情報トラックの場合には図2で説明した第1の実施形
態、偶数本の情報トラックの場合には図6で説明した第
2の実施形態を拡張すれば良いことは明白である。
【0030】図7は、第1の実施形態の各情報トラック
間隔を検出するためのピットを、情報トラックのアドレ
スやセクタ番号などが凹凸状のピットで記録された部分
であるヘッダー部に設けたトラックフォーマットを示し
ている。情報トラック間隔検出ピット451,452,
453は、予めそれぞれの情報トラック111,11
2,113のトラック中心に対応させて形成されてい
る。
【0031】また、3本の情報トラックから成るグルー
ブあるいはランドのアドレスピットは、情報トラック1
12の情報トラック間隔検出ピット452の中心と一致
させて形成してある。この情報トラック間隔検出ピット
の再生信号を3本の光ビーム101,102,103で
検出し、そのいずれか2本の光ビームに対応した再生信
号振幅が同一になるように、光ビームの各中心位置の情
報トラックに垂直な方向に関する間隔を調整すれば、デ
ィスク毎の情報トラック間隔変動にも対応でき、さらに
情報の記録/再生動作の信頼性を向上させることができ
る。情報トラックに垂直な方向に関する間隔を調整する
方法としては、例えば複数ビームを生成する回折格子を
回転させる方法等がある。
【0032】図8は、第2の実施形態の各情報トラック
間隔を検出するためのピットの配置例を示している。こ
のとき、情報トラック間隔検出ピット551,552
は、予め情報トラック311,312のトラック間隔に
対応させて形成されている。また、ピット553は、情
報トラック311,312の中央に形成されている。そ
して、3本の光ビーム301,302,303のうち2
つの光ビーム301,302によるピット553,55
1の再生信号振幅が一致するように回折格子を回転調整
する。ここで、2本の情報トラックから成るグルーブあ
るいはランドのアドレスピットは、情報トラック311
の情報トラック間隔検出ピット551の中心と一致させ
て形成してあるが、情報トラック311と312との中
間であるグルーブ中央あるいはランド中央に設けても良
い。
【0033】さらに、図7と図8では、情報トラック間
隔検出ピットを、ディスク上のヘッダー部ごとに配置し
た実施形態を示したが、情報トラックの最内周部あるい
は最外周部などディスク上の一部に予め形成しておき、
ディスクをドライブ装置に挿入後、あるいは記録/再生
動作の空き時間に情報トラック間隔検出ピットを再生し
て光ビームの各中心位置の情報トラック垂直方向間隔を
調整することも可能である。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ラック密度の高い光ディスクにおいても安定したトラッ
キング制御を実現することができるので、データ信頼性
が高く、より記録密度の高い光学的情報記録/再生装置
を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に従った光学的情報記録ま
たは再生装置によってランド&グルーブに3本のトラッ
クを形成する状態を示す図。
【図2】グルーブ上またはランド上に設けられた情報ト
ラック3本と集光ビームとの位置関係を示す図。
【図3】本発明の一実施形態に従った光学的情報記録ま
たは再生装置の概略構成を示す図。
【図4】図3の光学的情報記録または再生装置の光学ヘ
ッドの概略構成を示す斜視図。
【図5】フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信
号切換部の回路ブロックを示す図。
【図6】グルーブ上またはランド上に設けられた情報ト
ラック2本と集光ビームとの位置関係を示す図。
【図7】3本の情報トラック間隔を検出するためのピッ
ト配置を示す図。
【図8】2本の情報トラック間隔を検出するためのピッ
ト配置を示す図
【符号の説明】
10…光ディスク 32…光学ヘッド 33…レーザダイオード 34…回折格子アクチュエータ 36…偏光ビームスプリッタ 37…1/4波長板 38…対物レンズ 39…光検出器 40…レンズアクチュエータ 41…回折格子アクチュエータ 42…アナログ演算回路 43…レンズサーボ回路 44…回折格子サーボ 45…フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号
切換回路 46…レーザダイオードドライバ 47…記録データプロセッサ 48…再生データプロセッサ 50…集光レンズ 301〜303…光ビーム 311〜313…トラック 451〜453…情報トラック間隔検出ピット 551〜553…情報トラック間隔検出ピット

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ランドまたはグルーブの少なくとも一方
    にそれぞれ設けられる複数の情報トラックを有する記録
    媒体に対して複数の光ビームを照射することが可能な光
    ビーム照射手段と、 前記光ビームの、前記記録媒体からの反射光を検出する
    光検出手段と、 前記複数の情報トラックのうちいずれの情報トラックに
    おいて情報の記録または再生を行うかによって、前記光
    検出手段により検出される前記複数の光ビームの検出信
    号のうち少なくとも一つを選択する検出信号選択手段
    と、 選択された前記検出信号に基づいて、前記複数の光ビー
    ムのうち一の光ビームを情報の記録または再生を行う前
    記情報トラック上にトラッキングするトラッキング制御
    手段と、 を具備することを特徴とする光学的情報記録または再生
    装置。
  2. 【請求項2】 前記一の光ビームの光強度は他の光ビー
    ムの光強度よりも大きく設定されることを特徴とする請
    求項1記載の光学的情報記録または再生装置。
  3. 【請求項3】 前記情報トラックのピッチTpと前記光
    ビームのビーム直径φとを Tp<2φ/3 の関係に設定され、 隣接する前記光ビームの各中心位置の前記情報トラック
    と垂直な方向に関する間隔Wを、前記ピッチTpまたは
    Tp/2にほぼ一致させ、隣接する前記光ビームの中心
    位置間の前記情報トラックに沿った方向に関する距離D
    を、前記光ビームの直径φに対して D≧2φ に設定されることを特徴とする請求項1記載の光学的情
    報記録または再生装置。
  4. 【請求項4】 前記光学的情報記録媒体には、前記情報
    トラックの中心と一致させた凹凸状のピットが予め形成
    されており、前記凹凸状のピットに対応する検出信号に
    基づいて、前記複数の光ビームの各中心位置の前記情報
    トラックと垂直な方向に関する間隔を調整する請求項1
    ないし3のいずれか1に記載の光学的情報記録または再
    生装置。
  5. 【請求項5】 前記光ビーム照射手段は、レーザビーム
    を発生するレーザ発生手段と、前記レーザビームを回折
    して前記複数の光ビームを生成する回折格子とを有する
    請求項1に記載の光学的情報記録または再生装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし3のいずれか一に記載の
    光学的情報記録または再生装置に使用され、前記情報ト
    ラックの中心と一致させた凹凸状のピットが予め形成さ
    れている光学的情報記録媒体。
  7. 【請求項7】 前記ランドまたはグルーブを単位とした
    ヘッダー情報が凹凸状のピットで形成されている請求項
    6記載の光学的情報記録媒体。
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