JP2004087127A

JP2004087127A - 光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JP2004087127A
Application number: JP2003413467A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Saga; 嵯峨　吉博
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-12-11
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2004-03-18

Abstract

【課題】　記録又は再生動作を中止する基準レベルとトラッキングサーボループ（フォーカシングサーボループ）をオフする基準レベルを２段階に設定して動作を安定化する。
【解決手段】　トラッキングエラー信号と所定の第１のレベル及びそれより高い第２のレベルを比較して光ディスク上の光スポットのトラックずれを検出し、トラッキングエラー信号が第１のレベルを超えた場合には記録または再生動作を中止し、第２のレベルを超えた場合にはトラッキングサーボループをオフする。また、フォーカシングエラー信号と所定の第１のレベル及びそれより高い第２のレベルを比較して光スポットのフォーカスずれを検出し、フォーカシングエラー信号が第１のレベルを超えた場合には記録または再生動作を中止し、第２のレベルを超えた場合にはフォーカシングサーボループをオフする。
【選択図】　　　　図３

Description

　本発明は、光ディスクなどの情報記録媒体に光学的に情報を記録し、あるいは記録情報を再生する光学的情報記録再生装置に関するものである。

　従来、通常の光ディスクにおいては、トラックの凹部あるいは凸部のいずれか一方に情報を記録するのが一般的である。このような通常の光ディスクにおいては、記録容量を増加するためトラックピッチを狭めていくと、光ビームが隣接トラックにも漏れ込んでしまう。そのため、隣接トラックからの信号が再生信号に混入し（以下、この現象をクロストークという）、再生信号の品位が劣化して情報の再生が行えない事態が生じる。

　一方、光ディスクの記録容量を増大化する方法として、例えば特開昭６１−２９４２３号公報に記載されているように、ディスクのトラックの凹部と凸部、即ちトラックのランド部とグルーブ部の両方に情報を記録するランドグルーブ記録が知られている（特許文献１）。また、ランドグルーブ記録ではトラックの溝の深さを最適値に設定することによって、再生トラックと隣接トラック間の干渉を低減でき、隣接トラックからのクロストークを除去することが可能である。

　但し、この場合、情報の記録や消去を行うときは、クロストークの低減効果は得られないが、光ディスクの情報の記録は次のようにして行うため、記録も可能である。即ち、情報の記録に際しては、集光された光ビームをディスクの記録層に照射し、記録層をキュリー点温度以上に昇温する。このとき、光ビームが照射されているスポット中心の温度は高く、スポット中心から離れるほど温度は低くなるので、光スポットの中のキュリー温度以上に昇温された部分のみが記録マークとして記録される。従って、記録マークの幅は光スポット径よりも小さく形成されるため、記録トラックと隣接トラック間の距離が光スポットのサイズよりも小さくても、トラック間の距離が記録マークのトラック直交方向の幅よりも小さくならない限り、情報の記録を行うことができる。

　ところで、以上のようなトラックの凹部と凸部のいずれか一方に情報を記録する通常の光ディスクと、トラックの凹部と凸部の両方に記録が可能な光ディスクの２種類の光ディスクを用いて、１つの情報記録再生装置で記録、再生しようとすると、様々な問題が生じる。以下、この問題について詳細に説明する。図５はディスク上の光スポットの位置とトラッキングエラー信号の関係を示した図である。ａ点及びｃ点はディスクのトラックのグルーブ部の中心、ｂ点及びｄ点はランド部の中心である。

　ここで、図５においては、通常のディスクを用いてｂ点を中心とするランド部に光ビームを照射して記録を行っているものとする。この記録中に外部から振動が加わったり、ディスク上の傷などによって外乱が加わり、光ビームを集光する対物レンズがｃ点の方向に移動したとすると、ｃ点は情報を記録しないグルーブ部であるので、記録データの破壊は発生しない。しかし、記録スポットが更に移動し、ｃ点とｄ点の間に移動したとすると、記録スポットがｄ点を中心とするランド部の一部に照射されるので、そのランド部上に記録されているデータに上書きしてしまい、データの破壊が生じる。

　また、ランドグルーブ記録用のディスクを用いて図５のｂ点を中心とするランド部に記録スポットを照射して情報を記録中に同様に外乱が加わり、対物レンズがｃ点の方向に移動したとする。この場合は、ｃ点におけるグルーブ部にもデータが記録されているため、記録スポットがλ_L 以上移動し、ｂ点とｃ点の中間点に移動しても、隣接するグルーブ部のデータが破壊される。このようにランドグルーブ記録では、記録スポットがわずかに移動しただけでも、データの破壊が生じる。

　また、ランドグルーブ記録においては、記録あるいは再生スポットがトラックの凹部または凸部の中心に位置するときは隣接トラックとの間のクロストークを除去することは可能である。しかし、記録または再生スポットがトラックの凹部あるいは凸部の中心から少しでも変位すると（以下、デトラックという）、凹部及び凸部にも情報が記録されているので、クロストークの影響が無視できず、最悪の場合、情報の再生ができない事態が生じる。

　次に、フォーカス制御に異常が発生した場合の問題点を通常のディスクとランドグルーブ記録用のディスクを用いたときで説明する。図６はフォーカスエラー信号を示した図である。横軸は対物レンズとディスク表面の距離、縦軸はフォーカスエラー信号の振幅レベルである。通常、フォーカス制御は、図６の対物レンズとディスク表面の距離がジャストフォーカス点を中心として、フォーカスエラー信号の極大値と極小値の間に相当する範囲にあるときに可能である。通常のディスクを用いた場合、記録または再生中に振動などの外乱が加わり、対物レンズとディスク表面の距離がフォーカス制御範囲から外れると、フォーカス制御は困難となり、記録や再生ができない状態となる。これは、フォーカス外れと呼ばれている。

　一方、ランドグルーブ記録用のディスクを用いた場合は、記録あるいは消去時に光ビームの焦点がずれるデフォーカスが発生すると、光ビームのスポット径が大きくなって、記録マーク幅がランド幅やグルーブ幅よりも大きくなることがある。このような場合、隣接トラックに記録されているデータ上に誤記録あるいは誤消去してしまい、データを破壊をする事態が生じる。また、再生時にデフォーカスが生じると、クロストークが大きくなり、情報の再生が困難な事態が生じることがある。
特開昭６１−２９４２３号公報

　以上のように、外乱などによりトラッキング制御とフォーカス制御に異常が生じた場合、通常のディスクに比べてランドグルーブ記録用のディスクではわずかにトラックずれが生じてもデータを破壊し、わずかにフォーカスずれが生じてもデータを破壊する事態が生じる。このようなデータ破壊を防ぐには、トラックずれやフォーカスずれを検出し、記録や再生動作を中止すればよいのであるが、１つの情報記録再生装置で通常のディスクとランドグルーブ記録用のディスクを用いて記録や再生を行おうとすると、２種類のディスクの互換性がとれないという問題があった。即ち、ランドグルーブ記録用のディスクに合わせてトラックずれやフォーカスずれを検知する検知レベルを設定すると、通常のディスクに対してもデータの破壊や誤再生の生じないわずかなトラックずれや、わずかなフォーカスずれも検知してしまい、必要以上に記録、再生動作を中止するという問題があった。

　本発明は、上記従来の問題点に鑑み、記録媒体の種別に応じてトラックずれやフォーカスずれを検知する検知レベルを設定することにより、各々最適な検出レベルでトラックずれやフォーカスずれを検出することが可能な光学的情報記録再生装置を提供することを目的としたものである。

　本発明の目的は、記録媒体上の情報トラックに対して光スポットにより情報の記録あるいは記録情報の再生を行う光学的情報記録再生装置であって、前記記録媒体による反射光からトラッキングエラー信号を生成する手段と、前記トラッキングエラー信号に基づいて前記光スポットのトラッキング制御を行うトラッキングサーボループと、前記トラッキングエラー信号と第１のレベル及び前記第１のレベルより高い第２のレベルとを比較し、前記記録媒体上の前記光スポットのトラックずれを検出する手段と、前記トラッキングエラー信号が前記第１のレベルを超えた場合、前記記録または再生動作を中止し、更に、前記第２のレベルを超えた場合、トラッキングサーボループをオフする手段とを有することを特徴とする光学的情報記録再生装置によって達成される。

　また、本発明の目的は、記録媒体上の情報トラックに対して光スポットにより情報の記録あるいは記録情報の再生を行う光学的情報記録再生装置であって、前記記録媒体による反射光からフォーカシングエラー信号を生成する手段と、前記フォーカシングエラー信号に基づいて前記光スポットのフォーカシング制御を行うフォーカシングサーボループと、前記フォーカシングエラー信号と第１のレベル及び前記第１のレベルより高い第２のレベルとを比較し、前記光スポットのフォーカスずれを検出する手段と、前記フォーカシングエラー信号が前記第１のレベルを超えた場合、前記記録または再生動作を中止し、更に、前記第２のレベルを超えた場合、フォーカシングサーボループをオフする手段とを有することを特徴とする光学的情報記録再生装置によって達成される。

　本発明によれば、記録媒体の種別や記録媒体の所定記録領域ごとの種別に応じて光スポットのトラックずれを検出する検出レベルや光スポットのフォーカスずれを検出する検出レベルを切り換えるようにしたので、通常の記録媒体、ランドグルーブ記録用媒体、あるいは一部にランドグルーブ記録領域を含む記録媒体に対し各々最適検出レベルでトラックずれやフォーカスずれを検出することができる。従って、通常の記録媒体を用いた場合、それに応じて検出レベルを設定できるので、わずかな振動などでトラック飛びやフォーカス外れを検出することがなく、必要以上に記録や再生動作を中止するような事態を防止することができる。

　以下、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の参考実施例を示すブロック図である。図１において、１は情報記録媒体であるところの光ディスクであり、図示しないスピンドルモータの駆動によって所定の速度で回転する。光ディスク１には、予めトラックのランドとグルーブのいずれか一方に情報を記録するディスクであるのか、ランドとグルーブの両方に情報を記録するディスクであるのかを示す種別情報が付与されている。本参考実施例では、この種別情報はディスクのコントロールトラックなどの所定記録領域に記録されている。

　光ディスク１の下面には、情報記録用の光ビーム、情報再生用の光ビームを照射する光ヘッド２が設けられている。光ヘッド２は、光源である半導体レーザ（図示せず）、半導体レーザから射出されたレーザビームを絞り込み、光ディスク１に微小光スポットとして照射する対物レンズ３、対物レンズ３を光ディスク１のトラッキング方向及びフォーカス方向に移動させるアクチュエータ４、光ディスク１から反射したレーザビームを受光する光センサ（図示せず）などから構成されている。アクチュエータ４は、対物レンズ３をフォーカス方向に移動させるフォーカスアクチュエータと、対物レンズ３をトラッキング方向に移動させるトラッキングアクチュエータからなっている。

　フォーカスエラー信号生成回路５は光ヘッド２内の光センサの受光信号をもとに図６に示したようなフォーカスエラー信号を生成する回路である。フォーカスエラー信号の検出方式としては、例えば非点収差法などが用いられる。フォーカスエラー信号生成回路５で生成されたフォーカスエラー信号は、フォーカスサーボを安定化するためのフォーカス位相補償回路６、フォーカスサーボループをオン、オフするスイッチ７を経由してフォーカスドライバー８に供給される。そして、フォーカスドライバー８により光ヘッド２内のフォーカスアクチュエータを駆動し、対物レンズ３をフォーカス方向に変位させることで、光ディスク１に照射された光ビームが回転しているディスクの媒体面に焦点を結ぶようにフォーカス制御が行われる。また、本参考実施例では、フォーカスエラー信号を所定の基準電圧と比較してデフォーカスやフォーカス外れを検出するフォーカス異常検出回路が設けられている。即ち、光ディスクの種別に応じて通常の光ディスクを用いる場合はフォーカス外れを検出し、ランドグルーブ記録用の光ディスクを用いる場合は、前述のように少しでもデフォーカスを生じると記録再生に影響を与えるので、デフォーカスを検出するようになっている。

　デフォーカスやフォーカス外れを検出する場合、フォーカスエラー信号の振幅を各々の所定電圧範囲と比較し、フォーカスエラー信号の振幅が各々の所定電圧範囲から外れたときにデフォーカスやフォーカス外れを検出するのであるが、本参考実施例では、使用する光ディスクに応じてデフォーカスあるいはフォーカス外れと判断する所定電圧範囲を切り換えるように構成されている。具体的に説明すると、まず、基準電圧発生回路９，１０はランド部とグルーブ部の両方に情報を記録するランドグルーブ記録用の光ディスクに対応し、基準電圧発生回路９は所定電圧範囲の上限の基準電圧、基準電圧発生回路１０は所定電圧範囲の下限の基準電圧を発生する。

　基準電圧発生回路９の上限の基準電圧としては、図６に示すように所定電圧のＶ_LFに設定され、基準電圧発生回路１０の下限の基準電圧としては、−Ｖ_LFに設定されている。つまり、本参考実施例では、ランドグルーブ記録の場合、図６に示すように情報の記録や再生に重大な影響を与えるフォーカスの両方向のデフォーカス量をν_L としており、これにフォーカスエラー信号の上限の基準電圧Ｖ_LF、下限の基準電圧−Ｖ_LFが対応している。なお、この場合、デフォーカス量ν_L はフォーカスずれによる記録マークの幅がランド部またはグルーブ部の幅よりも大きくなる量に対応している。

　また、基準電圧発生回路１１，１２はトラックのランド部かグルーブ部のいずれか一方に情報を記録する通常の光ディスクに対応し、基準電圧発生回路１１は所定電圧範囲の上限の基準電圧、基準電圧発生回路１２は所定電圧範囲の下限の基準電圧を発生する。基準電圧発生回路１１の上限の基準電圧としては、図６に示すようにフォーカスエラー信号の最大値よりもやや小さいＶ_NFに設定され、基準電圧発生回路１２の下限の基準電圧としてはフォーカスエラー信号の最小値よりもやや大きい−Ｖ_NFに設定されている。

　各々所定電圧範囲の上限の基準電圧を発生する基準電圧発生回路９，１１の出力電圧はスイッチ１３でいずれか一方が選択され、比較器１４でフォーカスエラー信号と比較される。また、各々所定電圧範囲の下限の基準電圧を発生する基準電圧発生回路１０，１２の出力電圧はスイッチ１５でいずれか一方が選択され、比較器１６でフォーカスエラー信号と比較される。比較器１４ではフォーカスエラー信号が上限の基準電圧よりも大きくなるとハイレベルの出力信号を、比較器１６でもフォーカスエラー信号が下限の基準電圧よりも小さくなるとハイレベルの出力信号をそれぞれ出力し、これらの比較器１４，１６の出力信号はオア回路１７で論理和をとってシステム処理部１８へ出力される。オア回路１７からハイレベルの信号が出力されると、詳しく後述するように記録あるいは再生動作を中止するようになっている。

　トラッキングエラー信号生成回路１９は光ヘッド２内の光センサの受光信号をもとにトラッキングエラー信号を生成する回路である。生成されたトラッキングエラー信号は、トラッキングサーボを安定化するためのトラッキング位相補償回路２０、トラッキングサーボループをオン、オフするためのスイッチ２１を経由してトラッキングドライバー２２へ供給される。トラッキングドライバー２２では光ヘッド２内のトラッキングアクチュエータを駆動し、対物レンズ３をトラッキング方向に変位させることで、光ヘッド２から照射された光ビームが回転している光ディスク１の情報トラックに追従して走査するようにトラッキング制御が行われる。また、本参考実施例では、トラッキングエラー信号を所定の基準電圧と比較して光ビームのデトラックやトラック飛びを検出するトラッキング異常検出回路が設けられている。これも、光ディスクの種別に応じて通常の光ディスクを用いる場合はトラック飛びを検出し、ランドグルーブ記録用の光ディスクを用いる場合は、少しでも光ビームがトラックずれを生じるとデータ破壊などを生じるので、デトラックを検出するようになっている。

　具体的に説明すると、まず、基準電圧発生回路２３及び２４はランドグルーブ記録用の光ディスクを用いる場合、デトラックを検出する際の所定電圧範囲の上限と下限の基準電圧を発生する回路である。基準電圧発生回路２３は所定電圧範囲の上限の基準電圧を、基準電圧発生回路２４は下限の基準電圧をそれぞれ発生する。本参考実施例では、図５に示すように上限の基準電圧はＶ_LTに、下限の基準電圧は−Ｖ_LTに設定されている。即ち、ランドグルーブ記録を行う場合、図５に示すように情報の記録や再生に重大な影響を及ぼすデトラック量をλ_L としている。デトラック量λ_Lは図５に示すようにトラックのランド部またはグルーブ部の幅と記録マーク幅の差の１／２に相当し、光スポットがランド部またはグルーブ部の中心からλ_L だけずれると、前述のようにデータ破壊を生じる。従って、所定電圧範囲の上限及び下限の基準電圧Ｖ_LT，−Ｖ_LTは光スポットがランド部またはグルーブ部の中心から左右の両方向にλ_L だけずれたときのトラッキングエラー信号の振幅に対応している。

　基準電圧発生回路２５、２６は、通常の光ディスクを用いる場合、トラック飛びを検出する際の所定電圧範囲の上限と下限の基準電圧を発生する回路である。基準電圧発生回路２５は所定電圧範囲の上限の基準電圧を発生し、基準電圧発生回路２６は下限の基準電圧を発生する。上限の基準電圧は図５に示すようにトラッキングエラー信号の振幅の最大値よりもやや小さいＶ_NTに、下限の基準電圧はトラッキングエラー信号の最小値よりもやや大きい−Ｖ_NTに設定されている。この場合、トラック飛びを検出する際の光スポットのトラックずれ量は隣接するランド部の中心間（図５のｂ，ｄ間）の距離の約１／４、または隣接するグルーブ部の中心間（図５のａ，ｃ間）の距離の約１／４に相当している。従って、トラック飛びを検出する際の所定電圧範囲の上限、下限の基準電圧Ｖ_LT，−Ｖ_LTは光スポットがトラックのランド部またはグルーブ部の中心から左右の両方向に先の１／４の距離だけずれたときのトラッキングエラー信号の振幅に対応している。
但し、実際には図５のように１／４の距離よりも小さくトラッキングエラー信号の最大値よりも小さい値、最小値よりもやや大きい値の範囲でトラック飛びを検出している。

　各々所定電圧範囲の上限の基準電圧を発生する基準電圧発生回路２３及び２５の出力電圧はスイッチ２７で選択され、比較器２８でトラッキングエラー信号と比較される。同様に、各々所定電圧範囲の下限の基準電圧を発生する基準電圧発生回路２４及び２６の出力電圧はスイッチ２９で選択され、比較器３０でトラッキングエラー信号と比較される。比較器２８ではトラッキングエラー信号の振幅が上限の基準電圧よりも大きくなるとハイレベルの出力信号を出力し、比較器３０ではトラッキングエラー信号の振幅が下限の基準電圧よりも小さくなるとハイレベルの出力信号を出力する。比較器２８と３０の出力信号はオア回路３１で論理和をとってシステム処理部１８に出力される。システム処理部１８では、詳しく後述するようにオア回路３１からハイレベルの信号が出力されると、記録あるいは再生動作を中止するようになっている。

　システム処理部１８は、本参考実施例の光学的情報記録再生装置の主制御回路であり、装置内の各部を制御して情報の記録や再生を行う。具体的には、システム処理部１８ではスイッチ７やスイッチ２１を制御してフォーカスサーボループやトラッキングサーボループの開閉制御、記録再生回路３２を制御して光ディスク１に情報を記録したり、光ディスク１の記録情報を再生したりする制御を行う。記録再生回路３２内には、システム処理部１８から送られた記録データを変調して記録に適した記録信号を生成する回路、記録信号に応じて光ヘッド２内の半導体レーザを駆動するレーザ駆動回路などが設けられていて、半導体レーザの光ビームを光ディスク１に照射することで情報の記録を行う。

　また、記録再生回路３２内には、光ヘッド２内の光センサの受光信号をもとに再生信号を生成したり、復調したりする回路などが設けられ、システム処理部１８の制御に基づいて光ヘッド２から再生用の光ビームを光ディスク１に照射し、このときのディスクからの反射光から記録情報が再生される。更に、システム処理部１８では、装置にセットされた光ディスクの種別に応じてスイッチ１３と１５及びスイッチ２７と２９を切り換える制御を行う。

　次に、本参考実施例の具体的な動作について説明する。まず、光ディスク１が装置内にセットされると、システム処理部１８ではスイッチ７をオンし、フォーカスサーボを起動する。次いで、スイッチ２１をオンし、トラッキングサーボを起動する。これで、装置はディスク上の情報を読み出すことが可能な状態となる。システム処理部１８では、図示しないシーク制御回路を制御し、光ヘッド２を前述のようにディスクの種別情報が記録されたコントロールトラックにアクセスする。続いて、システム処理部１８では記録再生回路３２を制御してコントロールトラックを再生し、ディスクの種別情報を読み出してディスクの種別を判別し、それに応じてスイッチ１３，１５及びスイッチ２７，２９の接続を切り換える制御を行う。

　例えば、種別情報によりランドグルーブ記録用の光ディスクであると判別した場合は、システム処理部１８ではスイッチ１３，１５及びスイッチ２７，２９をそれぞれＸ端子側に接続する。これにより、比較器１４に基準電圧発生回路９のＶ_LF、比較器１６に基準電圧発生回路１０の−Ｖ_LFが入力され、以後、フォーカスエラー信号の振幅がＶ_LF〜−Ｖ_LFの範囲内にあるかどうかを監視することによってデフォーカスの発生が検出される。また、比較器２８に基準電圧発生回路２３のＶ_LT、比較器３０に基準電圧発生回路２４の−Ｖ_LTが入力され、以後、トラッキングエラー信号の振幅がＶ_LT〜−Ｖ_LTの範囲にあるかどうかを監視することによってデトラックの発生が検出される。こうしてディスクの種別に応じてスイッチの設定が行われ、セットされたディスクに対して情報の記録あるいは記録情報の再生が可能な状態となる。

　ここで、ディスクに情報の記録を行っているときに外部振動が加わり、光ヘッド２から照射された光ビームがトラックずれを生じてトラッキングエラー信号の振幅がＶ_LTよりも大きくなると、比較器２８の出力信号はハイレベルとなる。また、トラッキングエラー信号が−Ｖ_LTよりも小さくなると、比較器３０の出力信号がハイレベルとなる。このように外部振動などによりトラッキングエラー信号がＶ_LT〜−Ｖ_LTの範囲から外れると、比較器２８または比較器３０の出力信号がハイレベルとなり、デトラック検出信号としてオア回路１７を介しシステム処理部１８へ送られる。システム処理部１８では、デトラックが検出されると、直ちに記録再生回路３２を制御して変調動作を中止するなどして記録動作を中止し、また記録再生回路３２内のレーザ駆動回路を制御して半導体レーザの光出力を記録ができない程度の光出力に低下させる。このようにして記録動作を中止する制御を行う。また、情報を再生しているときに外部振動などによりデトラックが検出されると、システム処理部１８は記録時の制御と同様に再生動作を中止する制御を行う。

　一方、情報の記録時に外部振動が加わり、フォーカスエラー信号がＶ_LFよりも大きくなると、比較器１４の出力信号がハイレベルとなり、フォーカスエラー信号が−Ｖ_LFよりも小さくなると、比較器１６の出力信号がハイレベルとなる。このようにフォーカスエラー信号がＶ_LF〜−Ｖ_LFの範囲から外れると、比較器１４または比較器１６の出力信号がハイレベルとなり、デフォーカス検出信号としてオア回路１７を介しシステム処理部１８に送られる。システム処理部１８では、デフォーカスが検出されると、先の説明と同様に半導体レーザの光出力を低下させるなどして記録動作を中止する制御を行う。また、情報の再生時にデフォーカスが検出された場合も、システム処理部１８は同様に再生動作を中止する制御を行う。

　次に、通常の光ディスクがセットされた場合の動作について説明する。装置にセットされたディスクが通常の光ディスクであると判別した場合は、システム処理部１８はスイッチ１３，１５及びスイッチ２７，２９をそれぞれＹ端子側に接続する。これにより、比較器１４にＶ_NF、比較器１６に−Ｖ_NFが入力され、フォーカスエラー信号がＶ_NF〜−Ｖ_NFの範囲内にあるかどうかを監視することによってフォーカス外れの発生を検出する状態となる。また、比較器２８にＶ_NT、比較器３０に−Ｖ_NTが入力され、トラッキングエラー信号がＶ_NT〜−Ｖ_NTの範囲内にあるかどうかを監視することによってトラッキング飛びの発生を検出する状態となる。以上でスイッチの設定が終了し、ディスクに情報の記録、あるいは記録情報の再生が可能な状態となる。

　ここで、情報の記録中に外部振動などが加わり、トラッキングエラー信号の振幅がＶ_LTよりも大きくなると、比較器２８の出力信号がハイレベルとなり、トラッキングエラー信号が−Ｖ_LTよりも小さくなると、比較器３０の出力信号がハイレベルとなる。このようにトラッキングエラー信号がＶ_LT〜−Ｖ_LTの範囲から外れると、比較器２８または比較器３０の出力信号がハイレベルとなり、トラック飛び検出信号としてシステム処理部１８に送られる。システム処理部１８ではトラック飛びが検出されると、前述のように直ちに半導体レーザの光出力を低下させるなどして記録動作を中止する制御を行い、同時にスイッチ７と２１をオフしてトラッキングサーボとフォーカスサーボをオフする制御を行う。情報の再生中にトラック飛びが検出された場合も、システム処理部１８は再生動作を中止し、トラッキングサーボとフォーカスサーボをオフする制御を行う。

　一方、情報の記録中に外部振動などが加わり、フォーカスエラー信号がＶ_NFよりも大きくなると比較器１４の出力信号はハイレベルとなり、フォーカスエラー信号が−Ｖ_NFよりも小さくなると、比較器１６の出力信号はハイレベルとなる。このようにフォーカスエラー信号がＶ_NF〜−Ｖ_NFの範囲から外れると、比較器１４または比較器１６の出力信号がハイレベルとなり、フォーカス外れ検出信号としてシステム処理部１８へ送られる。システム処理部１８ではフォーカス外れが検出されると、先の説明と同様に半導体レーザの光出力を低下させるなどして情報の記録動作を中止する制御を行う。また、スイッチ７と２１をオフしてトラッキングサーボとフォーカスサーボを中断する制御を行う。情報の再生中にフォーカス外れが検出された場合も、システム処理部１８は再生動作を中止し、トラッキングサーボとフォーカスサーボをオフする制御を行う。

　以上のように本参考実施例では、ランドグルーブ記録用のディスクを用いる場合は、光スポットのトラックずれを検出する基準電圧範囲をＶ_LT〜−Ｖ_LTに、光スポットのフォーカスずれを検出する基準電圧範囲をＶ_LF〜−Ｖ_LFにそれぞれ設定し、デトラック及びデフォーカスを検出して記録や再生動作を中止するので、記録や消去を行うときは隣接トラックへの誤記録や誤消去を行うことがなく、データの破壊を防止することができる。また、情報を再生する場合も、隣接トラックからのクロストークにより再生信号の品位が低下することによって生じる情報の誤再生を防止することができる。

　一方、通常のディスクを用いる場合は、トラックずれを検出する基準電圧範囲をＶ_NT〜−Ｖ_NTに、フォーカスずれを検出する基準電圧範囲をＶ_NF〜−Ｖ_NFに設定してトラック飛びやフォーカス外れを検出することにより、同様に隣接トラックのデータ破壊や隣接トラックからのクロストークによる誤再生を防止することができる。また、通常のディスクを用いた場合、これに応じてトラックずれやフォーカスずれを検出する検出レベルを設定するので、外部振動が加わったときなどわずかな振動で記録や再生動作を中止することがなく、必要以上に装置の動作が停止するという事態を防止することができる。従って、ディスクの種別に応じてトラックずれやフォーカスずれを検出する検出レベルを最適設定することにより、異なる種別のディスクであっても装置との互換性をとることが可能となり、１つの装置で通常のディスク及びランドグルーブ記録用のディスクの両方に対して各々最適条件で記録や再生を行うことができる。また、通常のディスクを用いた場合、トラック飛びやフォーカス外れが検出されたときに、トラッキングサーボとフォーカスサーボをオフすることにより、ディスクの損傷や装置の破損などを防止することができる。

　次に、本発明の第１の実施形態について説明する。図２は本実施形態の構成を示したブロック図である。この実施形態は、装置の制御をデジタル信号処理によって行うという例である。なお、図２では図１と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。図２において、マイクロプロセッサ３３は図１のシステム処理部１８の機能、フォーカスサーボの機能、トラッキングサーボの機能、あるいは光ヘッド２のシーク制御の機能などを担うプロセッサ回路である。装置の制御は全てマイクロプロセッサ３３によるデジタル信号処理によって行う。フォーカスエラー信号生成回路５で得られたフォーカスエラー信号はＡ／Ｄコンバータ３４により所定のサンプリング周期でマイクロプロセッサ３３に取り込まれる。また、トラッキングエラー信号生成回路１９で得られたトラッキングエラー信号もＡ／Ｄコンバータ３４で所定のサンプリング周期でマイクロプロセッサ３３に取り込まれる。

　マイクロプロセッサ３３では、予め決められた制御プログラムに従い、フォーカスエラー信号の値に対して位相補償演算処理を行うことで、フォーカスサーボを安定化する。次いで、位相補償演算処理後のフォーカスエラー信号の値に所定の定数を乗算する。この所定の定数は、フォーカスサーボループのループゲインを決定するものである。こうして処理されたフォーカスエラー信号の値はＤ／Ａコンバータ３５でアナログ信号に変換され、フォーカスドライバー８に供給される。後は先の説明と同じで、フォーカスドライバー８によりフォーカスアクチュエータを駆動し、対物レンズ３をフォーカス方向に移動させることで、光ビームのフォーカス位置が制御される。

　また、マイクロプロセッサ３３では、トラッキングエラー信号の値に対しても同様に位相補償演算処理を行い、続いて所定の定数を乗算する処理を行う。この処理後のフォーカスエラー値はＤ／Ａコンバータ３５を介してトラッキングドライバー２２に供給される。トラッキングドライバー２２はトラッキングアクチュエータを駆動し、対物レンズ３をトラッキング方向に移動させることで、光ビームのトラッキング位置が制御される。マイクロプロセッサ３３では、所定のサンプリング周期ごとに以上のような処理を行うことにより、光ヘッド２から照射された光ビームが回転しているディスクの記録層に合焦するように、また、光ビームがトラックに追従して走査するようにフォーカス制御とトラッキング制御を行う。なお、メモリ部３６はマイクロプロセッサ３３の制御に必要な定数などを記憶するメモリであり、上記参考実施例で説明したデフォーカスやフォーカス外れを検出する際の基準電圧となるＶ_NF，Ｖ_LF、デトラックやトラック飛びを検出する際の基準電圧となるＶ_NT，Ｖ_LTなどもメモリ部３６に記憶されている。

　次に、本実施形態の具体的な動作を図３に基づいて説明する。まず、光ディスクが装置にセットされると、マイクロプロセッサ３３は先に説明したようなフォーカスサーボとトラッキングサーボの処理を開始する。ディスクの情報の読み出しが可能な状態になると、マイクロプロセッサ３３はシーク制御を行い、光ヘッド２をディスクの種別情報が記録されているコントロールトラックにアクセスする。次いで、記録再生回路３２を制御してディスクの種別情報を読み出して通常のディスクであるのか、ランドグルーブ記録用のディスクであるのかを判別し、判別結果をメモリ部３６に記憶させておく。こうして装置はディスクに情報の記録、あるいは記録情報の再生が可能な状態となり、以後フォーカス制御やトラッキング制御と並行して図３のフローチャートの処理を行う。

　そこで、図３の処理について説明する。図３において、まずＡ／Ｄコンバータ３４からトラッキングエラー信号が出力されると、マイクロプロセッサ３３はその値を変数（レジスタ）Ｖ_TEに書き込み（Ｓ１）、Ａ／Ｄコンバータ３４からフォーカスエラー信号が出力されると、その値を変数（レジスタ）Ｖ_FEに書き込む（Ｓ２）。次いで、マイクロプロセッサ３３は現在装着されているディスクの種別を判別する（Ｓ３）。これは、前述のようにディスクがセットされたときにディスクの種別情報がメモリ部３６に記憶されているので、それを読み出してディスクの種別を判別する。

　もし、ディスクの種別がランドグルーブ記録用のディスクであった場合は、Ｓ４に進み、変数Ｖ_TEのトラッキングエラー信号の値とメモリ部３６に記憶されているＶ_LTを比較し、｜Ｖ_TE｜＞Ｖ_LTであるかどうかを判断する。即ち、Ｖ_LTの値は図５に示すようにデトラックを検出する際の基準電圧であり、｜Ｖ_TE｜とＶ_LTを比較することによってトラッキングエラー信号が図５のＶ_LT〜−Ｖ_LTの範囲内にあるかどうかを判断する。｜Ｖ_TE｜＜Ｖ_LTであれば、トラッキングエラー信号は所定範囲内に入っており、デトラックは生じていないので、Ｓ５に進み、変数Ｖ_FEのフォーカスエラー信号の値とメモリ部３６に記憶されているＶ_LFを比較して｜Ｖ_FE｜＞Ｖ_LFであるかどうかを判断する。

　この場合、Ｖ_LFは図６に示すようにデフォーカスを検出する際の基準電圧であり、｜Ｖ_FE｜とＶ_LFを比較することによってフォーカスエラー信号の値がＶ_LF〜−Ｖ_LFの範囲内にあるかどうかを判断する。｜Ｖ_FE｜＜Ｖ_LFであれば、フォーカスエラー信号は所定範囲内に入っており、デフォーカスは生じていないので、Ｓ７に進んで次の処理を行う。一方、Ｓ４の判断の結果、｜Ｖ_TE｜＞Ｖ_LTである場合は、光スポットがデトラックが生じていると判断し、直ちに記録または再生動作を中止する制御を行う（Ｓ６）。記録中であるときは、併せてレーザ駆動回路を制御し、半導体レーザの光出力を低下させる制御を行う。また、Ｓ５の判断の結果、｜Ｖ_FE｜＞Ｖ_LFであった場合は、デフォーカスが生じていると判断し、同様にＳ６で記録または再生動作を中止し、記録中であるときは半導体レーザの光出力を低下させる。

　以上でランドグルーブ記録用のディスクに対してデトラック及びデフォーカスの検出を終了するのであるが、トラック飛びやフォーカス外れの可能性があるので、続けてＳ７以降の処理を行う。具体的に説明すると、まず｜Ｖ_TE｜とＶ_NTを比較することによって光スポットのトラック飛びを検出する（Ｓ７）。Ｖ_NTは図５のようにトラック飛びを検出する際の基準電圧である。Ｓ７で｜Ｖ_TE｜＜Ｖ_NTであった場合は、トラッキングエラー信号はＶ_NT〜−Ｖ_NTの範囲内に入っているので、トラッキング制御は正常と判断する。トラッキング制御が正常であれば、Ｓ８に進み、｜Ｖ_FE｜とＶ_NFを比較することによってフォーカス外れの検出を行う。Ｖ_NFは図６のようにフォーカス外れを検出する際の基準電圧であり、｜Ｖ_FE｜＜Ｖ_NFであれば、フォーカスエラー信号は−Ｖ_NF〜Ｖ_NFの範囲に入っているので、フォーカス制御は正常であると判断し、処理を終了する。

　一方、Ｓ７で｜Ｖ_TE｜＞Ｖ_NTであった場合は、トラッキングエラー信号が所定範囲から外れているので、トラック飛びが発生したと判断し、直ちに記録または再生動作を中止する制御を行う（Ｓ９）。記録中であったときは、併せて半導体レーザの光出力を低下させる。但し、この場合、Ｓ６で既に記録または再生動作を中止しているときは、何も行わないものとする。次いで、トラッキングサーボをオフし（Ｓ１０）、フォーカスサーボをオフし（Ｓ１１）、その後エラー処理を行う。エラー処理においては、装置を再起動し、記録できなかった情報を再度記録したり、再生できなかった情報を再度再生したりする処理を行う。以上で１回の処理が終了し、次のサンプリング周期でトラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号が取り込まれると、全く同様の処理を行い、以下所定のサンプリング周期ごとに図３の処理を繰り返し行う。

　次に、Ｓ３において、セットされたディスクの種別が通常のディスクと判別した場合は、Ｓ７に進んでトラック飛びとフォーカス外れを検出する処理を行う。Ｓ７以降の処理については先に詳しく説明したので簡単に説明する。まず｜Ｖ_TE｜とＶ_NTを比較してトラック飛びが発生していないかどうかを判断し（Ｓ７）、トラック飛びが生じていなければ、｜Ｖ_FE｜とＶ_NFを比較してフォーカス外れが発生していないかどうかを判断する（Ｓ８）。トラック飛びやフォーカス外れが生じてなければ、その時点で処理を終了する。一方、トラック飛びやフォーカス外れを検出した場合は、記録または再生動作を中止（Ｓ９）、トラッキングサーボをオフし（Ｓ１０）、フォーカスサーボをオフし（Ｓ１１）、エラー処理を行う。以上で１回の処理が終了し、以下所定のサンプリング周期で同様の処理を繰り返し行う。

　本実施形態においても、上記参考実施例と全く同様の効果を得られるばかりでなく、デジタル信号処理による構成としたので、トラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号の比較回路、スイッチ、あるいはオア回路などの回路部品が不要となり、装置の構成を簡単化することができる。

　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、通常の光ディスクやランドグルーブ記録用の光ディスクに加えて、ランド部とグルーブ部の両方に記録または再生を行う領域とランド部とグルーブ部のいずれか一方に記録または再生を行う領域が混在した光ディスクを用いるようにした例である。第２の実施形態の構成は図２と同じである。また、通常、ディスクのトラックは複数のセクタに分割され、各セクタの先頭位置に記録、再生に必要なアドレス情報や同期パターンなどが記録されたプリフォーマット部が設けられているが、本実施形態では、このプリフォーマット部でディスクの種別がわかるようにしておく。一部にランドグルーブ記録用のセクタを含むディスクでは、プリフォーマット部でそのセクタが通常の記録領域であるのか、ランドグルーブ記録領域であるのかがわかるようにしておく。例えば、プリフォーマット部にディスクの種別やセクタの種別を示す情報を記録しておくものとする。更に、記録再生回路３２はディスクのプリフォーマット部を再生する場合、プリフォーマット部を光スポットが通過中であることを示す情報、及びそのディスクやセクタの種別情報をマイクロプロセッサ３３に出力するものとする。

　本実施形態の具体的な動作を図４に基づいて説明する。本実施形態では、ディスクが装置にセットされると、マイクロプロセッサ３３はフォーカスサーボ、トラッキングサーボを開始し、記録や再生が可能な状態とする。この後、マイクロプロセッサ３３はフォーカスサーボやトラッキングサーボと並行して図４の処理を行う。なお、ここでは、前述のように通常の記録領域とランドグルーブ記録領域が混在したディスクが装置にセットされたものとする。図４において、まず、マイクロプロセッサ３３は記録再生回路３２からの情報に基づいてセクタの先頭に設けられているプリフォーマット部を再生中であるかどうかを判断する（Ｓ１）。プリフォーマット部を再生中であれば、マイクロプロセッサ３３はそのセクタが通常の記録領域であるのか、ランドグルーブ記録領域であるのか、セクタの種別を判断する（Ｓ２）。これは、前述のようにプリフォーマット部に予めそのセクタの種別を示す情報を記録するなどしてセクタの種別がわかるようにしているので、それをもとに判断する。

　もし、セクタの種別がランドグルーブ記録用であれば、メモリ部３６に設けられたＤフラグ（セクタの種別を示すフラグ）をランドグルーブ記録領域であることを示す値にセットし（Ｓ３）、通常のセクタであれば、Ｄフラグを通常のセクタであることを示す値にセットする（Ｓ４）。次いで、マイクロプロセッサ３３ではプリフォーマット部の再生を終了すると、Ａ／Ｄコンバータ３４で取り込まれたトラッキングエラー信号の値を変数Ｖ_TEに書き込み（Ｓ５）、フォーカスエラー信号の値を変数Ｖ_FEに書き込む（Ｓ６）。続いて、メモリ部３６のＤフラグの内容に基づいてそのセクタがランドグルーブ記録領域であるかどうかを判別し（Ｓ７）、判別結果に応じてデトラックとデフォーカスの検出、あるいはトラック飛びとフォーカス外れを検出する処理を行う。

　Ｓ７の判別結果に応じた処理は図３と全く同じであるので、簡単に説明する。まず、そのセクタがランドグルーブ記録用のセクタと判別した場合は、マイクロプロセッサ３３ではＳ５で得られたトラッキングエラー信号の値｜Ｖ_TE｜とメモリ部３６に記憶されているＶ_LTの値を比較し、光スポットのデトラックを検出する（Ｓ８）。また、Ｓ６で得られたフォーカスエラー信号の値｜Ｖ_FE｜とメモリ部３６に記憶されているＶ_LFの値を比較し、光スポットのデフォーカスを検出する（Ｓ９）。ここで、もしデトラックまたはデフォーカスが生じていれば、直ちに記録または再生動作を中止し（Ｓ１０）、デトラックやデフォーカスが生じていなければそのままＳ１１以降の処理を行う。

　Ｓ１１以降の処理は、前述のようにトラック飛びやフォーカス外れが発生している可能性があるので、デトラックやデフォーカスの検出に引き続いて行う。まず、マイクロプロセッサ３３は｜Ｖ_TE｜とメモリ部３６に記憶されているＶ_NTを比較してトラック飛びが発生していないかどうかを判断する（Ｓ１１）。また、｜Ｖ_FE｜とメモリ部３６に記憶されているＶ_NFを比較してフォーカス外れが発生していないかどうかを判断する（Ｓ１２）。トラック飛びやフォーカス外れが発生していなければ処理を終了し、もしトラック飛びまたはフォーカス外れが発生していれば、直ちに記録または再生動作を中止する（Ｓ１３）。但し、この場合先にデトラックやデフォーカスが発生し、Ｓ１０で記録または再生動作を中止している場合は、何も行わないものとする。次いで、トラッキングサーボをオフし（Ｓ１４）、フォーカスサーボをオフし（Ｓ１５）、その後、前述のようなエラー処理を行う。

　一方、Ｓ７において、そのセクタを通常のセクタと判別した場合は、直接Ｓ１１に進み、トラック飛びとフォーカス外れを検出する。即ち、Ｓ１１で前述のようにトラック飛びが発生していないかどうかを判断し、Ｓ１２でフォーカス外れ発生していないかどうかを判断する。トラック飛びやフォーカス外れが発生していなければそのまま処理を終了し、もしトラック飛びまたはフォーカス外れが発生していれば、直ちに記録または再生動作を中止する（Ｓ１３）。続いて、トラッキングサーボをオフし（Ｓ１４）、フォーカスサーボをオフし（Ｓ１５）、その後エラー処理を行う。以上で１回の処理が終了し、以下所定のサンプリング周期ごとに同様の処理を繰り返し行う。なお、通常のディスクやランドグルーブ記録用のディスクがセットされた場合においても、セクタの先頭のプリフォーマット部でディスクの種別が判別できるので、図４の処理を行うことによってディスクの種別に応じてトラックずれやフォーカスずれを検出する検出レベルを設定することができる。

　本実施形態では、プリフォーマット部にディスクの種別やセクタの種別を付与し、それに基づいてトラックずれやフォーカスずれの検出レベルを切り換えるようにしたので、１つの装置で通常のディスク、ランドグルーブ記録用のディスク及び通常の記録領域トランドグルーブ記録領域の混在したディスクの３つのディスクの互換性をとることができる。従って、このような３種類の記録媒体に対して上記参考実施例や第１の実施形態と全く同様に各々最適な検出レベルの条件で光スポットのトラックずれやフォーカスずれを検出でき、必要以上に装置の動作が停止するという事態を防止することができる。

　なお、第２の実施形態において、通常記録や再生を行わない待機状態のときはトラッキングサーボやフォーカスサーボはオンしているのであるが、このような場合、Ｄフラグを通常の記録領域を示す値にセットしておくのが望ましい。こうすることにより、待機状態であるときに、振動などの外乱が加わったとしても、図４のＳ１４，Ｓ１５でトラッキングサーボとフォーカスサーボがオフされるので、ディスクの損傷や装置の破壊などを防止することができる。

本発明の光学的情報記録再生装置の参考実施例の構成を示したブロック図である。本発明の第１の実施形態を示したブロック図である。図２の実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。本発明の第２の実施形態を説明するためのフローチャートである。光ディスクの表面のトラックとトラッキングエラー信号の関係を示した図である。光ディスク表面と対物レンズの距離とフォーカスエラー信号の関係を示した図である。

符号の説明

　　　　１　光ディスク
　　　　２　光ヘッド
　　　　３　対物レンズ
　　　　４　アクチュエータ
　　　　５　フォーカスエラー信号生成回路
　　　　７，１３，１５，２１，２７，２９　スイッチ
　　　　８　フォーカスドライバー
　　　　９〜１２，２３〜２６　基準電圧発生回路
　　　　１４，１６，２８，３０　比較器
　　　　１７，３１　オア回路
　　　　１８　システム処理部
　　　　１９　トラッキングエラー信号生成回路
　　　　２２　トラッキングドライバー
　　　　３２　記録再生回路
　　　　３３　マイクロプロセッサ
　　　　３４　Ａ／Ｄコンバータ
　　　　３５　Ｄ／Ａコンバータ
　　　　３６メモリ部

Claims

記録媒体上の情報トラックに対して光スポットにより情報の記録あるいは記録情報の再生を行う光学的情報記録再生装置であって、前記記録媒体による反射光からトラッキングエラー信号を生成する手段と、前記トラッキングエラー信号に基づいて前記光スポットのトラッキング制御を行うトラッキングサーボループと、前記トラッキングエラー信号と第１のレベル及び前記第１のレベルより高い第２のレベルとを比較し、前記記録媒体上の前記光スポットのトラックずれを検出する手段と、前記トラッキングエラー信号が前記第１のレベルを超えた場合、前記記録または再生動作を中止し、更に、前記第２のレベルを超えた場合、トラッキングサーボループをオフする手段とを有することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
記録媒体上の情報トラックに対して光スポットにより情報の記録あるいは記録情報の再生を行う光学的情報記録再生装置であって、前記記録媒体による反射光からフォーカシングエラー信号を生成する手段と、前記フォーカシングエラー信号に基づいて前記光スポットのフォーカシング制御を行うフォーカシングサーボループと、前記フォーカシングエラー信号と第１のレベル及び前記第１のレベルより高い第２のレベルとを比較し、前記光スポットのフォーカスずれを検出する手段と、前記フォーカシングエラー信号が前記第１のレベルを超えた場合、前記記録または再生動作を中止し、更に、前記第２のレベルを超えた場合、フォーカシングサーボループをオフする手段とを有することを特徴とする光学的情報記録再生装置。