JP2728620B2

JP2728620B2 - 光記録再生装置

Info

Publication number: JP2728620B2
Application number: JP12172093A
Authority: JP
Inventors: 博之片山; 順司広兼; 明高橋; 賢司太田
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 1993-05-24
Filing date: 1993-05-24
Publication date: 1998-03-18
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JPH06333260A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アドレス情報が予め記
録された光記録媒体に対し、光により情報の記録再生を
行う光記録再生装置に係り、特に、複数のレーザービー
ムを照射することにより、複数のセクターに同時にアク
セスすることができる光記録再生装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクのような光記録媒体は、高密
度・大容量の記憶デバイスとして早くから注目されてお
り、再生専用のＲＯＭ型、追記記録が可能なＷＯＲＭ
型、消去書き換え可能なＥＤＲＡＷ型等、各種のタイプ
が揃えられている。このため、民生用から産業用に至る
まで、幅広い用途に応用され、実用化されている。

【０００３】光記録媒体の基板上には、集束したレーザ
ービームをトラックに沿って案内スキャンして行くため
のガイドトラック溝や、光記録媒体上の位置情報（アド
レス情報）を知るための凹凸のピット列が予め形成され
ている。これらは、総称してプリフォーマット情報と呼
ばれており、光記録媒体の基板作製時に形成されてい
る。プリフォーマット情報の存在により、ランダムアク
セスを行うことができ、持ち運び時の高信頼性を確保す
ることができる。

【０００４】上記ガイドトラック溝やピットの位相深さ
は、光記録媒体からの反射光から得られる信号の強度が
最大になるように、それぞれλ／８またはλ／４に設定
されている。ここで、λはレーザービームの波長であ
る。

【０００５】光記録媒体の所望のトラックにランダムア
クセスする方法の一つとして、トラックカウント方式が
ある。この方法では、光ヘッドで検出したトラック横断
信号のパルスをカウントして、光ヘッドが横断したトラ
ック数を求めている。これにより、光ヘッドの現在位置
を認識し、リニアモーター等の移動手段を使って、光ヘ
ッドを目標のトラックに移動させている。

【０００６】以下、光記録媒体の一例として光ディスク
を挙げ、光ディスクにおけるトラックカウント方式を説
明する。

【０００７】図２（ａ）に示すように、光ディスクの表
面には、所定の間隔でガイドトラック溝１・１…が形成
されており、隣接するガイドトラック溝１・１間にはト
ラック２が形成されている。

【０００８】トラックアクセス時に光ビーム４は、例え
ば矢印５に沿ってトラック２・２…を横断しながら半径
方向に移動する。ここで、図中Ａ〜Ｂの区間は光ビーム
４が光ディスクの内周から外周方向への移動に相当し、
Ｂ〜Ｃの区間は光ビーム４が外周から内周方向に移動し
たことに相当するものとする。なお、トラックアクセス
時に光ビーム４は、実際にはトラック２・２…と垂直ま
たはほぼ垂直な方向に移動するのであるが、通常はトラ
ックアクセス時も光ディスクが回転しているため、光デ
ィスク上の光ビーム４の軌跡はトラック２・２…を斜め
に横切る方向となる。

【０００９】図２中（ｂ）は光ビーム４が矢印５に沿っ
て移動したときのトラックエラー信号６の推移を示して
おり、図２中（ｃ）は光ビーム４が矢印５に沿って移動
したときのトータル信号７の推移を示している。トラッ
クエラー信号６はトラック２の幅方向中央部においてゼ
ロレベルとなり、トータル信号７はトラック２の幅方向
中央部において最大レベルとなる。

【００１０】トラックエラー信号６は、例えば、二分割
の光検出器（図示せず）における各受光部の出力信号の
差信号であり、トータル信号７は上記二分割の光検出器
における各受光部の出力信号の和信号である。

【００１１】図２中（ｄ）は、トータル信号７を図示し
ない平滑化のためのエンベロープ回路を通して得られる
エンベロープ信号１０を示している。

【００１２】図２中（ｅ）は、トラックエラー信号６を
２値化した２値化トラックエラー信号１５を示してい
る。また、図２中（ｆ）は、エンベロープ信号１０を図
示しない比較器で所定のスライスレベル１６と比較して
２値化することにより得られたランド・グルーブ判別信
号１７を示している。ランド・グルーブ判別信号１７が
ローレベルのとき、光ビーム４はガイドトラック溝１
（グルーブ）上に位置しており、ランド・グルーブ判別
信号１７がハイレベルのとき、光ビーム４はトラック２
（ランド）に位置している。

【００１３】図２中（ｇ）は、２値化トラックエラー信
号１５の立ち上がり時でランド・グルーブ判別信号１７
のレベルをラッチして得られた方向信号１８を示してい
る。光ビーム４が光ディスクの内周から外周方向に移動
しているとき、方向信号１８はローレベルとなり、光ビ
ーム４が外周から内周方向に移動しているとき、方向信
号１８はハイレベルとなる。

【００１４】図２中（ｈ）のエッジ検出信号２０は、２
値化トラックエラー信号１５の立ち上がり時から所定期
間出力されるパルスである。光ビーム４が光ディスクの
内周から外周方向に移動している間にガイドトラック溝
１を横切ったとき、および、光ビーム４が外周から内周
方向に移動している間にトラック２を横切ったとき、エ
ッジ検出信号２０のパルスが発生する。

【００１５】図２中（ｉ）のアップ信号２１および図２
中（ｊ）のダウン信号２２は、方向信号１８の論理レベ
ルに応じてエッジ検出信号２０を選択したものである。
つまり、方向信号１８がローレベルのとき、エッジ検出
信号２０からアップ信号２１が生成され、ハイレベルの
とき、ダウン信号２２が生成される。そして、アップ信
号２１の個数は光ビーム４が光ディスクの内周から外周
方向にトラック２を横切る回数に対応し、ダウン信号２
２の個数は光ビーム４が外周から内周方向にトラック２
を横切る回数に対応する。

【００１６】したがって、アップ信号２１およびダウン
信号２２を図示しないアップダウンカウンターでカウン
トすることにより、光ディスクの半径方向への光ヘッド
の移動量を検出することができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
トラックカウント方式では、光学ヘッドの半径方向への
移動量を正確に検出できないケースがあるという問題点
を有している。

【００１８】光ディスクには、ガイドトラック溝１…の
他に、トラック２を間欠的に区切るように、アドレス領
域部が形成されている。アドレス領域部には、トラック
番号およびセクター番号などが、予め凹凸の位相ピット
により記録されている。アドレス領域部の最後部には、
ガイドトラック溝１もピットも形成されていないＯＤＦ
（Offset Detection Flag)部が設けられることもある。

【００１９】ＯＤＦ部は、光ディスクの傾きや、光ビー
ムの光軸のずれ等が原因でトラッキングエラー信号に重
畳してくるＤＣ（直流）オフセットを補正するために設
けられている。

【００２０】図３（ａ）に示すように、アドレス領域部
３は、ピット列３ａ（個々のピットは図示せず）やＯＤ
Ｆ部３ｂからなっている。光スポット４が矢印５に沿っ
て移動したときのトラッキングエラー信号６の推移とト
ータル信号７の推移を、それぞれ、同図（ｂ）と（ｃ）
に示す。

【００２１】光ビーム４がアドレス領域部３を通過する
とき、トラッキングエラー信号６の波形６ａ・６ｂおよ
び、トータル信号７の波形７ａ、７ｂが乱れる。すなわ
ち、トラッキングエラー信号６およびトータル信号７
は、ピット列３ａおよびＯＤＦ部３ｂによって変調・擾
乱される。

【００２２】こうした擾乱に対しては、エンベロープ回
路による平滑化でその影響を抑える方法が採られるが、
光ディスクの偏心、回転数、ピット列３ａの変調パター
ン等の条件によっては充分な補正ができないことがあ
る。また、トータル信号７をエンベロープ回路を通すこ
とにより得られたエンベロープ信号１０（同図（ｄ））
にも、ＯＤＦ部３ｂの影響を受けて、波形１０ｂのよう
な擾乱の影響が残ってしまう。

【００２３】このため、エンベロープ信号１０をスライ
スレベル１６と比較することにより得られたランド・グ
ルーブ判別信号１７（同図（ｆ））は、アドレス領域部
３の近傍では、波形１７ａに示すように、ガイドトラッ
ク溝１に対応する半径位置を通過している期間もハイレ
ベルとなる。そのため、方向信号１８（同図（ｇ））
も、アドレス領域部３の近傍では、波形１８ａに示すよ
うに、光ビーム４が内周から外周に移動している区間で
既にハイレベルとなっている。

【００２４】したがって、アップ信号２１（同図
（ｉ））のパルス２１ａが本来生成されるべきときに、
誤ってダウン信号２２（同図（ｊ））のパルス２２ａが
生成されることになる。これにより、アップダウンカウ
ンターでカウントミスが生じるので、光ヘッドの正確な
位置検出が不可能になるという問題点を有している。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光記録再生
装置は、上記の課題を解決するために、トラックが複数
のセクターに分割されており、各セクターがアドレス情
報を記録したアドレス領域部とユーザーが自由にデータ
を記録できるユーザーデータ記録部とで構成されている
光記録媒体に対し、複数のレーザービームを照射するこ
とにより、複数のセクターに同時に情報の記録再生を行
う光記録再生装置であって、上記複数のレーザービーム
の相対位置は、固定されており、かつ、任意の１つのレ
ーザービームがアドレス領域部を照射しているとき、少
なくとも１つのレーザービームはユーザーデータ記録部
を照射するように、設定されていることを特徴としてい
る。

【００２６】

【作用】上記の構成によれば、複数のレーザービームの
相対位置を固定したので、レーザービームが走査してい
るトラックの中で、アドレス情報が１つでも得られれ
ば、他のレーザービームが走査しているトラックおよび
セクターを知ることができる。また、複数のレーザービ
ームの相対位置を、任意の１つのレーザービームがアド
レス領域部を照射しているとき、少なくとも１つのレー
ザービームはユーザーデータ記録部を照射するように、
設定したので、レーザービームがトラックを横断すると
き、すべてのレーザービームが同時にアドレス領域部を
通過することはない。したがって、アドレス領域部を通
らないレーザービームからの信号に基づいて、横断した
トラック数を正確にカウントすることが可能になる。こ
れにより、光記録媒体の所望のトラックに正確にアクセ
スできる。

【００２７】

【実施例】本発明の一実施例について図１に基づいて説
明すれば、以下の通りである。

【００２８】本実施例の光ディスクドライブ（光記録再
生装置）では、図１（ａ）に示すように、４本のレーザ
ービーム４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを光ディスク（光記録
媒体）に照射して、複数のセクターに対し同時に情報の
記録再生を行う構成になっている。

【００２９】光ディスクには、一定間隔のガイドトラッ
ク溝１…が形成されている。ガイドトラック溝１は、具
体的には例えば、螺旋状または同心円状になっている。
ガイドトラック溝１・１間のトラック２は複数のセクタ
ーに分割されている。各セクターは、アドレス情報を記
録したアドレス領域部３と、ユーザーが自由にデータを
記録できるユーザーデータ記録部４３とで構成されてい
る。

【００３０】アドレス領域部３の前部には、トラック番
号およびセクター番号等の情報を得るために、凹凸のピ
ットが予め形成されている。アドレス領域部３の後部に
は、トラッキングエラー信号のＤＣオフセットを補正す
るために、ガイドトラック溝１を途切れさせた、フラッ
トなＯＤＦ部が形成されている（図には、ピットおよび
ＯＤＦ部はハッチングで示されている）。

【００３１】本実施例の光ディスクドライブでは、両端
のレーザービーム４ａ・４ｄの距離のトラック方向成分
Ｄが、アドレス領域部３のトラック方向に沿った幅Ｗよ
り大となるように設定されている。換言すれば、レーザ
ービーム４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの相対位置は、固定さ
れており、かつ、レーザービーム４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄの中の任意の１つのレーザービームがアドレス領域部
３を照射しているとき、少なくとも１つのレーザービー
ムはユーザーデータ記録部４３を照射するように、設定
されている。

【００３２】上記の構成において、レーザービーム４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが、それぞれ矢印５ａ、５ｂ、５
ｃ、５ｄに沿ってアドレス領域部３を横切った場合、同
図（ｂ）〜（ｄ）に示すようなアップ・ダウン信号３０
〜３３が得られる。なお、トラック２…を図の下の方向
に横断したとき、上向きのパルスが得られるものとし、
トラック２を図の上の方向に横断したとき、下向きのパ
ルスが得られるものとする。ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃、ｔ₄、
ｔ₅は、レーザービーム４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄがトラ
ック２を横断した時刻を示す。一点鎖線でつないだパル
スは、それぞれ同時刻に得られたアップ・ダウン信号３
０〜３３に対応する。

【００３３】時刻ｔ₁より以前では、レーザービーム４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄはユーザーデータ記録部４３を照
射している。このとき、すべてのアップ・ダウン信号３
０〜３３は上向きのパルスになっている。つまり、すべ
てのアップ・ダウン信号３０〜３３は、横断方向を正し
く示している。

【００３４】時刻ｔ₂では、レーザービーム４ａはアド
レス領域部３を照射しており、レーザービーム４ｂ、４
ｃ、４ｄはユーザーデータ記録部４３を照射している。
このとき、アップ・ダウン信号３０は上向きパルス３０
ａから下向きパルス３０ｂに変化する。アップ・ダウン
信号３１〜３３は、上向きのパルスになっている。つま
り、アップ・ダウン信号３０は、横断方向とは反対方向
を示しており、アップ・ダウン信号３１〜３３は、横断
方向を正しく示している。

【００３５】時刻ｔ₃では、レーザービーム４ａ、４ｄ
はユーザーデータ記録部４３を照射しており、レーザー
ビーム４ｂ、４ｃはアドレス領域部３を照射している。
このとき、アップ・ダウン信号３０、３３は上向きのパ
ルスになっているが、アップ・ダウン信号３１、３２
は、それぞれ上向きパルス３１ａ、３２ａから下向きパ
ルス３１ｂ、３２ｂに変化する。つまり、アップ・ダウ
ン信号３０、３３は、横断方向を正しく示しており、ア
ップ・ダウン信号３１、３２は、横断方向とは反対方向
を示している。

【００３６】時刻ｔ₄では、レーザービーム４ａ、４
ｂ、４ｃはユーザーデータ記録部４３を照射しており、
レーザービーム４ｄはアドレス領域部３を照射してい
る。このとき、アップ・ダウン信号３０〜３２は上向き
のパルスになっているが、アップ・ダウン信号３３は、
上向きパルス３３ａから下向きパルス３３ｂに変化す
る。つまり、アップ・ダウン信号３０〜３２は、横断方
向を正しく示しており、アップ・ダウン信号３３は、横
断方向とは反対方向を示している。

【００３７】時刻ｔ₅より以降では、レーザービーム４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄはユーザーデータ記録部４３を照
射している。このとき、アップ・ダウン信号３０〜３３
は、上向きのパルスになっている。つまり、アップ・ダ
ウン信号３０〜３３は、横断方向を正しく示している。

【００３８】以上のように、本実施例の光ディスクドラ
イブでは、時刻ｔ₁〜ｔ₅において、アップ・ダウン信
号３０〜３３の中、少なくても一つは横断方向を正しく
示している。アップ・ダウン信号３０〜３３の中、どれ
が正しいかどうかの判定は以下のようにして行われる。

【００３９】すべてのアップ・ダウン信号３０〜３３が
上向きパルス（または、下向きパルス）である場合（つ
まり、時刻ｔ₁より以前あるいは時刻ｔ₅より以降の場
合）、いずれのアップ・ダウン信号３０〜３３も正しい
横断方向を示している、と判定する。

【００４０】アップ・ダウン信号３０〜３３が上向きパ
ルスおよび下向きパルスを含んでいる場合（時刻ｔ₂〜
ｔ₄の場合）、エラーがアドレス領域部３に最も近いレ
ーザービーム４ａに対応するアップ・ダウン信号３０で
まず始まり、アップ・ダウン信号３１〜３３に順次伝播
していくことを考慮して、上下が変化したパルスのすぐ
隣のパルスが正しい横断方向を示している、と判定す
る。

【００４１】つまり、上記の例の場合、時刻ｔ₂ではア
ップ・ダウン信号３０が上向きパルス３０ａから下向き
パルス３０ｂに変化したので、アップ・ダウン信号３１
が正しい横断方向を示しており、時刻ｔ₃ではアップ・
ダウン信号３１、３２がそれぞれ上向きパルス３１ａ、
３２ａから下向きパルス３１ｂ、３２ｂに変化したの
で、アップ・ダウン信号３０または３３が正しい横断方
向を示しており、時刻ｔ₄ではアップ・ダウン信号３３
が上向きパルス３３ａから下向きパルス３３ｂに変化し
たので、アップ・ダウン信号３２が正しい横断方向を示
している。

【００４２】このように、アップ・ダウン信号３０〜３
３の中から、正しい横断方向を示す信号を判定できるの
で、正しいトラックカウントを得ることが可能になる。

【００４３】以上のように、本実施例では、Ｄ＞Ｗに設
定したので、換言すれば、レーザービーム４ａ、４ｂ、
４ｃ、４ｄの内の少なくとも一つはアドレス領域３から
外れるように設定したので、レーザービーム４ａ、４
ｂ、４ｃ、４ｄの正しい横断方向を知ることができ、こ
れに基づいて正しいトラックカウントを得ることができ
る。したがって、レーザービーム４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄの現在位置を正しく認識できる。これにより、光ディ
スクの所望のトラックに速く正確にアクセスすることが
できる。

【００４４】さらにまた、レーザービーム４ａ、４ｂ、
４ｃ、４ｄの相対位置を固定したので、レーザービーム
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの内の少なくとも一つにより読
み出されたアドレス領域部３のアドレス情報に基づい
て、他のレーザービームが走査しているトラック２のア
ドレス情報を求めることができる。これにより、光ディ
スクの欠陥・エラーがあっても、すべてのアドレス情報
が破壊されない限り、レーザービーム４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄが走査しているトラック２のすべてのアドレス
情報を求めることが可能になる。

【００４５】以上の実施例では、四ビーム構成の光ディ
スクドライブを例に挙げて説明したが、Ｎビーム構成の
光ディスクドライブにも本発明を応用できる。Ｎ本のビ
ームは、各ビームの相対位置が固定されておれば、どの
ように配置されていてもよい。各ビームが、上記のよう
に隣接トラックを照射するように配置されてもよいし、
１トラックおきに照射するように配置されていてもよい
し、各ビーム間に横たわるトラック数を変えるように配
置されていてもよい。

【００４６】また、以上の実施例では、光ディスクドラ
イブを例に挙げて本発明を説明したが、光カードドライ
ブ、光テープドライブ等の光記録再生装置に対しても本
発明を応用できる。

【００４７】本発明に対応する光ディスクドライブは、
トラック２が複数のセクターに分割されており、各セク
ターがアドレス情報を記録したアドレス領域部３とユー
ザーが自由にデータを記録できるユーザーデータ記録部
４３とで構成されている光ディスクに対し、複数のレー
ザービーム４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを照射することによ
り、複数のセクターに同時に情報の記録再生を行う光デ
ィスクドライブであって、上記複数のレーザービーム４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの相対位置は、固定されており、
かつ、レーザービーム４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの任意の
１つがアドレス領域部３を照射しているとき、レーザー
ビーム４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの少なくとも１つはユー
ザーデータ記録部４３を照射しているように、設定され
ている構成である。

【００４８】このため、レーザービーム４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄが走査しているセクターのアドレス情報が１つ
でも得られれば、他のレーザービーム４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄが走査しているトラック２およびセクターを知
ることができる。また、レーザービーム４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄが任意のトラックを横断するとき、レーザービ
ーム４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの内の少なくとも１つはア
ドレス領域部３を通らない。したがって、アドレス領域
部３を通らないレーザービーム４ａ、４ｂ、４ｃまた
は、４ｄからの信号に基づいて、横断したトラック数を
正確にカウントすることが可能になる。これにより、光
ディスクの所望のトラック２に正確にアクセスできる。

【００４９】

【発明の効果】本発明に係る光記録再生装置は、以上の
ように、複数のレーザービームの相対位置は、固定され
ており、かつ、任意の１つのレーザービームがアドレス
領域部を照射しているとき、少なくとも１つのレーザー
ビームはユーザーデータ記録部を照射しているように、
設定されているので、レーザービームが走査しているセ
クターのアドレス情報が１つでも得られれば、他のレー
ザービームが走査しているトラックおよびセクターを知
ることができる。しかも、レーザービームが任意のトラ
ックを横断するとき、すべてのレーザービームが同時に
アドレス領域部を通過することはない。したがって、ア
ドレス領域部を通らないレーザービームからの信号に基
づいて、横断したトラック数を正確にカウントすること
が可能になる。これにより、光記録媒体の所望のトラッ
クに正確にアクセスできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ディスクドライブの動作を示す
説明図であり、（ａ）は光ディスクの概略の平面図、
（ｂ）ないし（ｅ）は、この光ディスクのトラックを横
断したときに得られるアップ・ダウン信号の波形図であ
る。

【図２】従来の光ディスクドライブの動作を示す説明図
であり、（ａ）は光ディスクの概略の平面図、（ｂ）な
いし（ｊ）は、この光ディスクのトラックを横断したと
きに得られる波形図である。

【図３】従来の光ディスクドライブの動作を示す説明図
であり、（ａ）はＯＤＦ部を有する光ディスクの概略の
平面図、（ｂ）ないし（ｊ）は、この光ディスクのトラ
ックを横断したときに得られる波形図である。

【符号の説明】

１ガイドトラック溝２トラック３アドレス領域部４ａレーザービーム４ｂレーザービーム４ｃレーザービーム４ｄレーザービーム３０アップ・ダウン信号３０ａパルス３０ｂパルス３１アップ・ダウン信号３１ａパルス３１ｂパルス３２アップ・ダウン信号３２ａパルス３３ｂパルス３３アップ・ダウン信号３３ａパルス３３ｂパルス４３ユーザーデータ記録部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】トラックが複数のセクターに分割されてお
り、各セクターがアドレス情報を記録したアドレス領域
部とユーザーが自由にデータを記録できるユーザーデー
タ記録部とで構成されている光記録媒体に対し、複数の
レーザービームを照射することにより、複数のセクター
に同時に情報の記録再生を行う光記録再生装置であっ
て、上記複数のレーザービームの相対位置は、固定されてお
り、かつ、任意の１つのレーザービームがアドレス領域
部を照射しているとき、少なくとも１つのレーザービー
ムはユーザーデータ記録部を照射するように、設定され
ていることを特徴とする光記録再生装置。