JP2596992B2 - 光ディスクの情報読取方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、コンパクトディスクやレーザディスク等の
光ディスクに記録されている情報を読み取る光ディスク
の情報読取方法に関する。

［従来の技術］ コンパクトディスクやレーザディスク等の光ディスク
は、通常、ピット面等の情報記録面に螺旋状もしくは同
心円状に形成された情報トラック（ピット列）に情報を
記録し、これを読み取るように構成されている。すなわ
ち、映像信号もしくはオーディオ信号が前記１本の情報
トラックに次々と記録され、例えば、映像信号であれ
ば、前記１本の情報トラックを１周する区間に１画面の
情報が記録されるようになっている。

ところで、近年にいたり、レーザディスク等の光ディ
スク分野等においても高画質等の要求が高まり、これに
対応できる高密度の情報記録再生方法の開発が要請され
ている。この要請に答えることが可能な方法として、従
来１本の情報トラックに記録していた情報を２本の情報
トラックに分割して記録する方法が提案されている。す
なわち、１本の情報トラックには記録が困難な高画質の
映像の記録再生に必要な高密度の情報を、帯域分割して
２本の情報トラックに記録しようとするものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述の提案にかかる方法は、情報読み取り
の際に、２本の情報トラックに記録されている情報を同
時に読み取る必要がある。このため、従来の情報読取方
法をそのまま適用すると、２系統の光学系が必要にな
り、装置が極めて複雑になるとともに、制御等も困難で
あって実用性に乏しいという問題があった。

また、特開昭61−292228号「光学的情報記録媒体の情
報記録方法」には、３つのレーザ光スポットを形成し、
情報読み取りとフォーカシング制御及びトラッキング制
御を行うようにした光ディスク装置が開示されている。

しかしながら、このものは、一対のトラックガイド間
に２列の光学的情報記録領域を設け、２列の光学的情報
記録領域と一対のトラックガイドのうちの一方にレーザ
光をスポット照射し、トラックガイド上の光スポットに
基づいてフォーカシングエラー制御とトラッキング制御
を行い、２列の光学的情報記録領域上の各光スポットか
ら光学的情報を再生するものである。すなわち、レーザ
光の＋１次光又は−１次光の一方から、フォーカシング
エラー信号とトラッキングエラー信号を共通に得る構成
であるため、トラッキングエラー信号中にフォーカシン
グエラー信号が混入しやすく、トラッキング精度が低下
するために、２列の光学的情報記録領域から個々に再生
される光学的情報の再生精度も劣化しやすい等の課題を
抱えるものであった。

また、特開昭63−213130号「トラックはずれ検出回
路」には、３つのレーザ光スポットを形成し、情報読み
取りとトラッキング制御を行うようにした光ディスク装
置が開示されている。

しかしながら、このものは、３本の光ビームを用い、
その１本をメインビームとして光ディスクの情報トラッ
ク上に位置させ、その反射光を受光する受光器から再生
信号を得るとともに、他の２本の光ビームをサブビーム
としてメインビームが位置する情報トラックの一方の側
のエッジ部及び他方の側のエッジ部に位置させるように
し、それらの反射光を受光する受光器の出力差からトラ
ッキング信号を得るようにしている。すなわち、このも
のは、反射率の低い一対のガイドトラックとその間に挟
まれた情報トラックに３本の光ビームを照射するもので
あり、隣接する２本の情報トラックに記録された個々の
情報を一度の走査で両方同時に読み取るものではなく、
また３本の光ビームのうち２本をトラッキングエラー信
号の形成に用いているが、これら２本の光ビームがジャ
スト・トラッキング状態において両側のガイドトラック
に対して同面積比でもってスポット照射されるよう、厳
密な初期調整が必要であり、またフォーカシング状態が
悪い場合には、ガイドトラックの大半に光スポットが照
射されてしまい、十分なトラッキングエラー信号が得ら
れないために、トラッキング精度も落ちることがある等
の課題を抱えるものであった。

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであ
り、２本の情報トラックに記録されている情報を従来の
１系統の光学系によって読取ができ、かつ対物レンズの
フォーカシング制御及びトラッキング制御も可能な光デ
ィスクの情報読取方法を提供することを目的とするもの
である。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、光ディスクの情
報記録面に螺旋状もしくは同心円状に形成された情報ト
ラックにレーザ光を照射し、隣接する２本の情報トラッ
クに分割して記録された情報を読み取る光ディスクの情
報読取方法において、対物レンズを介して前記記録面の
隣接する２本の情報トラックに前記レーザ光の＋１次光
と−１次光を振り分けてスポット照射するとともに該隣
接する２本のトラック間に前記レーザ光の０次光をスポ
ット照射し、スポット照射により形成された３個の光ス
ポットの反射光もしくは透過光を前記対物レンズを介し
て検出面上に導き、対応する３つの検出用光スポットを
形成させ、前記隣接する２本のトラックからの反射光も
しくは透過光による検出面上の２つの光スポットの光強
度を求め、該各光強度に基づいて前記隣接する２本のト
ラックのそれぞれの情報を読み取り、前記隣接する２本
のトラック間からの反射光もしくは透過光による検出面
上の光スポットを４領域に十字分割し、対角位置にある
２領域の光強度和どうしの差分として得られるフォーカ
シングエラー信号を零とするようフォーカシング制御を
行い、かつまた前記隣接る２本のトラックからの反射光
もしくは透過光のうちのいずれか一方による検出面上の
光スポットを２領域に分割し、両領域の光強度差を求め
るとともに、前記十字分割された４領域のうち非対角隣
接位置にある２領域の光強度和どうしの差分を求め、該
差分と前記光強度差を複合して得られるトラッキングエ
ラー信号を零とするようトラッキング制御を行うことを
特徴とするものである。

［作用］ 上述の方法によれば、隣接する２本のトラックからの
反射光もしくは透過光による検出面上の２つの光スポッ
トの光強度を求め、該各光強度に基づいて隣接する２本
のトラックのそれぞれの情報を読み取る。また、隣接す
る２本のトラック間からの反射光もしくは透過光による
検出面上の光スポットを４領域に十字分割し、対角位置
にある２領域の光強度和どうしの差分として得られるフ
ォーカシングエラー信号を零とするようフォーカシング
制御を行う。また、隣接する２本のトラックからの反射
光もしくは透過光のうちのいずれか一方による検出面上
の光スポットを２領域に分割し、両領域の光強度差を求
めるとともに、前記十字分割された４領域のうち非対角
隣接位置にある２領域の光強度和どうしの差分を求め、
該差分と前記光強度差を複数して得られるトラッキング
エラー信号を零とするようトラッキング制御を行う。光
ディスクの記録面上に形成させる３つのレーザ光スポッ
トは、１本のレーザビームを回折格子によって３本のビ
ームにして記録画上に３つのレーザ光スポットを形成さ
せるようにした、従来のいわゆる３ビーム方式の光学系
（１系統の光学系）を適用することができ、しかも情報
読取、フォーカシング制御及びトラッキング制御につい
ても、従来の３ビーム方式の光学系を殆どそのまま適用
し、僅かに光検出器の配列を変えるだけで行うことがで
きるため、２系統の光学系を用いる場合に比較して装置
の構成が単純化できるとともに、制御も容易となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明
する。第１図は、本発明の光ディスクの情報読取方法を
適用した装置の一実施例を示す概略斜視図、第２図は、
第１図に示した光ディスクとレーザ光スポットの関係を
示す図、第３図は、第１図における光検出器群の配置関
係を示す図である。

第１図において、図示しないレーザ発振装置から射出
されたレーザ光Ｌは回折格子１によってわずかな角度だ
け互いに分離した３本の光束に分けられ、拡大レンズ
２、偏光プリズム３、1/4波長板４、第１のミラー５、
第２のミラー６及び対物レンズ７を介して光ディスク８
の情報記録面に３つの光スポットを形成する。そして、
これら３つの光スポットの反射光は、それぞれ前記対物
レンズ７、第２のミラー６、第１のミラー５、1/4波長
板４、偏光プリズム３及び円柱レンズ９を通じて検出面
上に配置された光検出器群（a,b,c,d,e,f,g）に導かれ
る（なお、図では、３つの反射光の光束のうちの中央の
光束についてだけ、光ディスクと対物レンズの位置ずれ
に対して示してある）。なお、この場合、前記回折格子
１は、その分散比が、（−１次光）：（０次光）：（１
次光）＝1:2:1となって、±１次光の比率が大きくとれ
るようにピッチ及び溝深さ等が選定されている。そし
て、第２図に示されるように、前記光ディスク８の情報
記録面に形成された３つの光スポット11,12,13のうち、
光スポット11,13が±１次光による光スポットであり、
これらは記録面80上に形成された情報トラック81上を走
査し、一方、光スポット12が０次光による光スポットで
あって、該光スポット12は情報トラック81の間の非記録
部82上を走査するようになっている。

また、第３図に示されるように、これら光スポット1
1,12,13の反射光は、検出面10上に配置された２つの光
検出器e,fs4つの光検出器a,b,c,d及び１つの光検出器ｇ
によってそれぞれ検出されるようになっている。

すなわち、前記光スポット11の反射光による検出面上
の光スポット111は２領域に分割され、各々の領域の光
強度が光検出器e,fによって検知される。また、前記光
スポット12の反射光による検出面上の光スポット112A,1
12B又は112Cは４領域に十字分割され、各々の領域の光
強度が光検出器a,b,c,dによって検知される。この場
合、円形の光スポット112Aは対物レンズ７の焦点が光デ
ィスク８の記録面80上にあるときに形成され、対物レン
ズ７の焦点が記録面80から一方の側にずれると光スポッ
ト112Bのような楕円形状になっていき、また他方の側に
ずれると光スポット112Cのような軸傾斜方向が異なる楕
円形状になっていくものである。さらに、光スポット13
の反射光による検出面上の光スポット113は、光検出器
ｇによって検知される。

ここで、各光検出器a,b,c,d,e,f,gの出力をそれぞれ
a,b,c,d,e,f,gとする。

そうすると、F_E＝（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）を求めるこ
とにより周知の非点収差法による対物レンズ７のフォー
カシングエラー信号を得ることができ、このフォーカシ
ングエラー信号が零となるよう、フォーカシング制御を
行うことができる。

また、T_E0＝（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）は、０次光のト
ラッキングエラーに依存し、また、T_E1＝ｅ−ｆは−次
光のトラッキングエラーに依存する。したがって、ここ
では、０次光のトラッキングエラーT_E0と、これに対し
逆相の−１次光のトラッキングエラーT_E1＝ｅ−ｆのＮ
倍を複合し、 TE＝T_E0−NT_E1＝｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝−Ｎ（ｅ
−ｆ） なる複合トラッキングエラー信号を求め、この複合トラ
ッキングエラー信号TEが零となるよう、トラッキング制
御を行うことができる。ただし、−１次光のトラッキン
グエラーT_E1乗ずる係数Ｎは、回折格子１の−１次光と
０次光との分散比＝1:2に応じて決定され、トラッキン
グエラーT_E0,T_E1を対等にエラー検出に供するため、こ
こではＮ＝２に決定される。従って、本実施例では、 TE＝｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝−２（ｅ−ｆ） となる。かくして、対等レンズ７のトラッキング制御に
より、光スポット11及び13は常に情報トラック上を走査
するようになる。

さらに、RF₁＝ｅ＋ｆから一方の情報トラック81の情
報を読み取ることができ、またRF₂＝ｇから他方の情報
トラック81の情報を読み取ることができる。

このように、上述の一実施例によれば、従来の１本の
情報トラックには記録が困難であった20MHz以上の帯域
の映像信号等を２本の情報トラックに分けて記録した光
ディスクの情報を、従来とほぼ同様の１系統の光学系に
よって読み取ることができ、したがって２系統の光学系
を用いる場合に比較して装置の構成が単純化できる。ま
た、隣接する２本のトラック間からの反射光もしくは透
過光による検出面上の光スポットを４領域に十字分割
し、対角位置にある２領域の光強度和どうしの差分とし
て得られるフォーカシングエラー信号を零とするようフ
ォーカシング制御を行うため、周知の非点収差法に従っ
てフォーカシング制御が可能である。さらにまた、隣接
する２本のトラックからの反射光もしくは透過光のうち
のいずれか一方による検出面上の光スポットを２領域に
分割し、両領域の光強度差を求めるとともに、前記十字
分割された４領域のうち非対角隣接位置にある２領域の
光強度和どうしの差分を求め、該差分と前記光強度差を
複合して得られるトラッキングエラー信号を零とするよ
うトラッキング制御を行うため、検出面上の＋１次光は
−１次光の一方の光スポットから得られるトラッキング
エラー信号と検出面上の０次光の光スポットから得らえ
るトラッキングエラー信号とを、±１次光と０次光の分
散比に応じた補正により対等混合した複合トラッキング
エラー信号に基づいて、きわめて高精度のトラッキング
制御が可能であり、トラック上でもトラック間でもトラ
ッキングエラーのきわめて少ないトラッキング制御が行
われるため、隣接する２本情報トラックに分割して記録
された情報を精度よく再生することができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、隣接する２本
の情報トラックに分割して情報が記録された光ディスク
の記録面に対し、対物レンズを介してレーザ光を照射
し、隣接する２本の情報トラックにはレーザ光の＋１次
光と−１次光を振り分けてスポット照射し、隣接する２
本のトラック間にはレーザ光の０次光をスポット照射
し、スポット照射により形成された３個の光スポットの
反射光もしくは透過光を対物レンズを介して検出面上に
導き、対応する３つの検出用光スポットを形成させ、隣
接する２本のトラックからの反射光もしくは透過光によ
る検出面上の２つの光スポットの光強度を求め、該各光
強度に基づいて隣接する２本のトラックのそれぞれの情
報を読み取るため、従来の１本の情報トラックには記録
が困難であった20MHz以上の帯域の映像信号等を２本の
情報トラックに分けて記録した光ディスクの情報を、従
来とほぼ同様の１系統の光学系によって読み取ることが
でき、したがって２系統の光学系を用いる場合に比較し
て装置の構成が単純化でき、また隣接する２本のトラッ
ク間からの反射光もしくは透過光による検出面上の光ス
ポットを４領域に十字分割し、対角位置にある２領域の
光強度和どうしの差分として得られるフォーカシングエ
ラー信号を零とするようフォーカシング制御を行うた
め、周知の非点収差法に従ってフォーカシング制御が可
能であり、かつまた隣接する２本のトラックからの反射
光もしくは透過光のうちのいずれか一方による検出面上
の光スポットを２領域に分割し、両領域の光強度差を求
めるとともに、前記十字分割された４領域のうち非対角
隣接位置にある２領域の光強度和どうしの差分を求め、
該差分と前記光強度差を複合して得られるトラッキング
エラー信号を零とするようトラッキング制御を行うた
め、検出面上の＋１次光は−１次光の一方の光スポット
から得られるトラッキングエラー信号と検出面上の０次
光の光スポットから得られるトラッキングエラー信号と
を、±１次光と０次光の分散比に応じた補正により対等
混合した複合トラッキングエラー信号に基づいて、きわ
めて高精度のトラッキング制御が可能であり、トラック
上でもトラック間でもトラッキングエラーのきわめて少
ないトラッキング制御が行われるため、隣接する２本情
報トラックに分割して記録された情報を精度よく再生す
ることができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光ディスクの情報読取方法を適用し
た装置の一実施例を示す概略斜視図、第２図は、第１図
に示した光ディスクのレーザ光スポットの関係を示す
図、第３図は、第１図における光検出器群の配置関係を
示す図である。 １……回折格子 ３……偏光プリズム ５……第１のミラー ７……対物レンズ ８……光ディスク 11,12,13……レーザ光スポット 81……情報トラック 82……非記録部 11,112A,112B,112C,113……検出面上の光スポット a,b,c,d,e,f,g……光検出器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクの情報記録面に螺旋状もしくは
   同心円状に形成された情報トラックにレーザ光を照射
   し、隣接する２本の情報トラックに分割して記録された
   情報を読み取る光ディスクの情報読取方法において、対
   物レンズを介して前記記録面の隣接する２本の情報トラ
   ックに前記レーザ光の＋１次光と−１次光を振り分けて
   スポット照射するとともに該隣接する２本のトラック間
   に前記レーザ光の０次光をスポット照射し、スポット照
   射により形成された３個の光スポットの反射光もしくは
   透過光を前記対物レンズを介して検出面上に導き、対応
   する３つの検出用光スポットを形成させ、前記隣接する
   ２本のトラックからの反射光もしくは透過光による検出
   面上の２つの光スポットの光強度を求め、該各光強度に
   基づいて前記隣接する２本のトラックのそれぞれの情報
   を読み取り、前記隣接する２本のトラック間からの反射
   光もしくは透過光による検出面上の光スポットを４領域
   に十字分割し、対角位置にある２領域の光強度和どうし
   の差分として得られるフォーカシングエラー信号を零と
   するようフォーカシング制御を行い、かつまた前記隣接
   る２本のトラックからの反射光もしくは透過光のうちの
   いずれか一方による検出面上の光スポットを２領域に分
   割し、両領域の光強度差を求めるとともに、前記十字分
   割された４領域のうち非対角隣接位置にある２領域の光
   強度和どうしの差分を求め、該差分と前記光強度差を複
   合して得られるトラッキングエラー信号を零とするよう
   トラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスクの
   情報読取方法。