JP2924880B2 - 光ディスクの記録再生装置及び記録再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ライトワンス型、書き
換え可能型等の光ディスクのうち、特に、案内溝を有す
る高密度型光ディスクの記録再生装置、記録再生方法、
再生装置、再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク（以下、ＣＤと記
す）等の再生専用型光ディスクでは、例えばトラックピ
ッチが約１．６μｍの螺旋状情報トラックが光ディスク
上に設けられ、この情報トラック上に幅約０．５μｍの
情報ピットが凹凸の形状変化として記録されている。ま
たライトワンス型、書き換え可能型光ディスクでは、例
えば約１．６μｍのトラックピッチで螺旋状にトラッキ
ング制御用の案内溝（以下、単に溝部とも記す）が形成
され、前記案内溝上或いは案内溝間に情報トラックが形
成される。以下、案内溝と案内溝との間をランド或いは
溝間部とも記す。

【０００３】ところで最近は機器の小形化傾向や再生画
像の高画質化傾向に伴い、光ディスクに対して記録密度
の向上が望まれている。この記録密度の向上のために、
記録或いは再生に用いるレーザ光波長の短波長化やレン
ズの高ＮＡ化（ＮＡとはレンズの開口数を指す）等が研
究されている。しかし、短波長レーザ（例えば青色レー
ザ）の実現はかなり難しく、また高ＮＡレンズを用いた
場合には極めて高精度のディスクが要求され、やはり高
密度化には自ずと限界がある。

【０００４】そこで、光ディスクを高密度化する他の手
段として、情報トラックのトラックピッチを小さくして
トラック密度を上げることが検討されているが、この場
合には次の２つの問題がある。 ａ．隣接トラック間のクロストーク ｂ．レーザ光スポットを情報トラックの中心線上へ案内
するためのトラッキング制御が出来ない。

【０００５】上記２つの問題のうち、ａの隣接トラック
間のクロストークの対策としては、特開平３−２３２１
１８号公報に記載されているように、マルチビームを用
いて再生を行い隣接トラック間のクロストークを減らす
方法が提案されており、さらに１９９２年／秋応用物理
学会１８ａ−Ｔ−３で紹介されているように、案内溝の
深さを約λ／５（λは再生用レーザ光の波長を指す）に
すると、透明基板に形成されたトラッキング用案内溝と
案内溝間との両方に情報を記録した場合でも隣接トラッ
クからのクロストークが減少するとされている。

【０００６】上記２つの問題ａ、ｂのうち、ｂのトラッ
キング制御の問題は、光ピックアップの分解能に限界が
あるためトラッキング用案内溝を利用して良好なトラッ
キング誤差信号を得ることが出来ず、このためにトラッ
キング制御の安定性が悪くなるものである。そこでこの
問題の解決策として、案内溝のピッチは比較的大きくし
たままで実質的にトラック密度を上げる次のような手段
が提案されている。即ち特開昭５９−１３９１４７号公
報に記載されているように、トラッキング用案内溝と案
内溝間との両方に情報を記録する方法が提案されてい
る。また特開平３−１６５１１４号公報には、トラッキ
ング用案内溝及び案内溝間に凹凸の形状変化（ピット）
として情報を記録する方法が記載され、特開平３−１０
４０２１号公報には、隣接する案内溝の溝深さを変える
方法が記載されている。

【０００７】これらの光ディスクはいずれも案内溝を有
しており、この案内溝にプリフォーマット信号等を記録
するために案内溝が一部不連続になることがあるが、い
ずれも案内溝が略連続的に設けられている。図２は、従
来の高密度光ディスクの一例を示す図である。図２に於
いて、光ディスク２は、記録再生型光ディスクで、実線
で示すようにスパイラル状（螺旋状）の案内溝Ｇが溝ピ
ッチ２Ｐで設けられ、この案内溝Ｇには情報を記録する
ための溝部情報トラックが形成されている。

【０００８】前記溝間部（ランド）Ｌの中心線上には点
線で示す溝間部情報トラックが設けられ、同様に情報が
記録される。従って情報トラックのトラックピッチはＰ
である。尚、前記案内溝Ｇはその幅が略Ｐで形成されて
いるが、図では単に実線で案内溝の中心線のみが示され
ている。この光ディスクにオーディオ信号やビデオ信号
等の連続情報を記録し再生する場合には、例えば溝部情
報トラックに最外周部Ｃ１から記録を始めた場合には案
内溝に続けて記録する必要がある。そして前記案内溝の
最内周部Ｄまで記録されると、光学ヘッドをランドの最
外周部Ｅ１に移し、ランドの最内周部Ｆに向けて溝間部
情報トラックに連続的に記録される。

【０００９】この場合には、案内溝への記録が最内周で
終了した後に、光ヘッドが最内周部から最外周部へ移動
され、トラッキング制御がかけ直される必要があるた
め、時間的に途切れることなく連続的に記録や再生を行
うことが出来ないと言う問題がある。この問題を解決す
る一つの手段として、一周おきに溝部と溝間部とに交互
に記録し再生することが考えられる。この場合、図２に
於いて、まず案内溝のＣ１からＣ２までの１周分に記録
され、次にトラックジャンプが行われてレーザ光スポッ
トが隣接トラック上に照射され溝間部のＥ１からＥ２ま
での１周分に記録される。

【００１０】この後さらにトラックジャンプが行われ
て、レーザ光スポットが隣接トラックに照射され案内溝
のＣ２からＣ３までの１周分に記録される。以下同様に
して次第に最内周に向けて記録される。再生時には前記
した記録順に再生される。前記記録或いは再生の場合、
隣接トラックへのジャンプが行われその都度レーザ光ス
ポットはトラッキング制御によって案内溝Ｇの中心線上
或いは溝間部（ランド）Ｌの中心線上へ案内される必要
があり、このジャンプ動作中及びトラッキング動作が安
定するまでの時間には記録や再生が行えず、実質的に光
ディスクの記録容量が減少すると言う問題がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図２に示す従来例の光
ディスクに記録する場合に、例えばＣ１から記録を始め
て、案内溝Ｇ及び溝間部（ランド）Ｌに記録する方法と
して、次の２通りが考えられる。 ａ．案内溝Ｇの最外周部Ｃ１から案内溝の最内周部Ｄま
で記録し、次に溝間の最外周部Ｅ１から溝間の最内周部
Ｆまで記録する。 ｂ．案内溝Ｇの最外周部Ｃ１からＣ２まで記録し、トラ
ックジャンプが行われて溝間Ｌの最外周部Ｅ１からＥ２
まで記録し、またトラックジャンプが行われて案内溝Ｇ
のＣ２からＣ３まで記録する。同様にして最内周部まで
記録する。

【００１２】上記ａの場合には、案内溝とランドとに記
録された連続情報を再生する場合に、光学ヘッドを光デ
ィスク２の最内周から最外周まで或いは最外周から最内
周まで途中で移動する必要があり、情報を連続的に読み
出すことが出来ない。従って連続情報が出力されるため
には、光ヘッドで読み取られた情報が予め大容量のバッ
ファに蓄積され、前記光ヘッドの移動時間中は前記バッ
ファから情報が読み出されるようにする必要がある。

【００１３】また前記ｂの場合には、光ディスク２が１
回転するごとに光学ヘッドはトラックジャンプを実行す
るので、トラックジャンプとジャンプ後のトラッキング
制御に時間がかかり、この間は情報の記録や再生が出来
ず、光ディスクの記録領域が実質的に削減され記録容量
が実質的に減少すると言う問題がある。また連続情報の
再生では、比較的大容量のバッファが必要となると言う
問題もある。本発明の光ディスクは、上記問題に鑑みて
成されたもので、記録容量が大きく且つ安定なトラッキ
ング制御が可能な光ディスクを提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願発明は、案内溝と案
内溝間の双方に記録するようにした高密度型光ディスク
の記録再生装置、記録再生方法、再生装置および再生方
法に関する。即ち、螺旋状の情報トラックが、トラッキ
ング用案内溝に設けられた溝部情報トラックと前記案内
溝の間に設けられた溝間部情報トラックとで構成され、
略１周の前記溝部情報トラックと略１周の前記溝間部情
報トラックとが前記情報トラック方向に交互に設けら
れ、前記溝部情報トラックと前記溝間部情報トラックと
の境界部に、トラッキング誤差信号の極性を反転するた
めのトラッキング切り替え情報が形成された光ディスク
の記録再生、あるいは再生において、前記光ディスクか
らの反射光を用いてトラッキング誤差信号を検出し、前
記光ディスクに形成されたトラッキング切り替え情報を
検出し、この検出したトラッキング切り替え情報に応じ
て前記トラッキング誤差信号の極性を反転するようにし
て、前記溝部情報トラックと前記溝間部情報トラックの
記録または再生を行うようにしたものである。

【００１５】

【作用】螺旋状の情報トラックは、略１周の案内溝に設
けられた溝部情報トラックと略１周の案内溝間（ラン
ド）に設けられた溝間部情報トラックとが、前記情報ト
ラックの方向に交互に配置されて構成されているため、
トラックピッチに比してトラッキング制御用案内溝のピ
ッチが大きくトラッキング制御が安定に出来る。またト
ラックジャンプを行わなくとも、連続的に情報の記録や
再生が行われるため、記録出来ない領域が少なくなる。
前記した光ディスクの記録、再生時には、前記溝部情報
トラックと溝間部情報トラックの境界部に形成されたト
ラッキング切り替え情報が再生され、この再生されたト
ラッキング切り替え情報によって、トラッキング誤差信
号の極性が切り替えられ、前記溝部情報トラックでも溝
間部情報トラックでもトラッキング制御が良好に行われ
る。

【００１６】

【実施例】本発明の光ディスクは、案内溝のピッチを比
較的大きくしてトラッキング制御の安定性を確保すると
共に、この案内溝と案内溝間とに情報トラックを設けて
トラック密度を実質的に２倍にして記録容量を増大し、
案内溝から再生する場合と、案内溝間から再生する場合
とで、再生光スポットを不連続に移動する必要がないよ
うにしたものである。本発明の光ディスクの構造は、透
明基板上に設けられた記録層と、記録層の上に設けられ
た反射層とを基本とするが、光学的に記録或いは再生す
る原理は一般的なものであるから、ここでは本発明の特
徴であるトラッキング用の案内溝と情報トラックについ
て説明する。

【００１７】以下、図１を基に本発明の光ディスクの一
実施例について説明をする。図１は、本発明の光ディス
クの一実施例を示す図であり、記録再生型光ディスクで
ある。図１に於いて、実線で示されている案内溝Ｇはポ
リカーボネート等の透明基板上に螺旋状に形成され、そ
の溝ピッチは２Ｐで溝幅はＰである。また、前記案内溝
と案内溝の間即ちランドＬの中心線上にも情報トラック
が設けられる。そして全体として情報トラックＴは、案
内溝Ｇに設けられた１周の溝部情報トラックとランドＬ
に設けられた１周の溝間部情報トラックとが情報トラッ
ク方向へ交互に配置されて構成されている。従って情報
トラックＴのトラックピッチはＰである。

【００１８】即ち、案内溝Ｇは、同図に示す最外周Ａ１
からＢ１まで光ディスク１の１回転分螺旋状に形成され
ており、この案内溝に溝部情報トラックが設けらてい
る。Ｂ１からＡ２までの１回転分は螺旋状のランドＬで
あり、このランドＬには溝間部情報トラックが設けられ
ている。前記Ａ２から内周側でも同様にして、略１周の
溝部と略１周の溝間部とが案内溝方向に交互に配置さ
れ、その双方に情報トラックが設けられている。尚、前
記案内溝Ｇはその幅が略Ｐで形成されているが、図１で
は単に実線で案内溝の中心線のみが示されている。

【００１９】前記情報トラックＴに於いて、案内溝Ｇと
ランドＬとの境界部には、トラッキング誤差信号の極性
を反転するためのトラッキング切り換え情報が凹凸形状
のピットによって予め形成されている。また前記情報ト
ラックＴは、必要に応じて多数のセクタに分割され、セ
クタ情報や同期情報などが予め凹凸の形状によって記録
されている。尚、前記トラッキング切り換え情報は、案
内溝ＧとランドＬとの境界部に独立して設けるのではな
く、前記案内溝の溝幅方向の変位を利用する方法もあ
る。前記案内溝Ｇの形成方法は、従来の案内溝形成方法
と同様に例えばレーザカッティングマシンでフォトレジ
ストが塗布されたガラス円盤にレーザ光が照射され、現
像、メッキ、プレス工程を通して形成される。この場
合、レーザ光の照射は光変調器のＯＮ−ＯＦＦ等によっ
て光ディスクの１周おきに行われる。

【００２０】情報の記録は、前記溝部情報トラックと前
記溝間部情報トラックとに対して行われる。記録時に
は、例えば光ディスク１のＡ１からＢ１までの案内溝に
記録され、次にＢ１からＡ２までのランドに記録され、
さらにＡ２からＢ２までの案内溝に記録される。その後
は同様にして最内周まで記録される。前記した案内溝と
ランドから構成される情報トラックに記録された情報
は、図３に示す再生装置によって再生される。図３は、
本発明に係わる光ディスク再生装置の一例を示す図であ
る。図３に示すように、光学ヘッド１０から出射された
レーザ光は、本発明の光ディスク１の情報トラック上で
光スポットとなり、この光スポットによる光ディスク１
からの反射光が４分割フォトダイオード８に入射され
る。

【００２１】前記光学ヘッド１０では、レーザ光源３か
ら出射されたレーザ光がコリメートレンズ４で平行光と
され、ビームスプリッタ５を介して対物レンズ６で集光
され、前記光ディスク１に照射される。前記光ディスク
１からの反射光は対物レンズ６、ビームスプリッタ５を
介して集光レンズ７に入射される。この集光レンズ７を
通過したレーザ光は４分割フォトダイオード８に入射さ
れる。前記対物レンズ６は、レンズアクチュエータ９に
よってその位置が制御される。 即ち前記対物レンズ６
の移動によって、光ディスク１の情報トラックの中心線
上にレーザ光を案内するトラッキング制御や、光ディス
ク１の記録層に前記レーザ光の光スポットを形成させる
フォーカス制御等が行われる。

【００２２】図３に於いて、前記４分割フォトダイオー
ド８の４つの出力は、復調回路１１に印加されると共に
誤差検出回路１２に印加される。前記復調回路１１で
は、ＲＦ信号から情報再生信号が生成されて端子１４に
出力されると共に、再生中の情報トラックが溝部情報ト
ラックか或いは溝間部情報トラックかを示すトラック種
別信号が検出されて端子１５に出力され、誤差検出回路
１２に印加される。前記トラック種別信号は、光スポッ
トが光ディスクの案内溝を走査している時には１とさ
れ、ランドを走査している時には０とされる。光スポッ
トが前記情報トラックＴに沿った案内溝ＧからランドＬ
へ移行する場合及びランドＬから案内溝Ｇへ移行する場
合には、復調回路１１において、ＲＦ信号から前記トラ
ッキング切り換え情報が検出され、この検出されたトラ
ッキング切り換え情報に応じて前記トラック種別信号が
切り替えられて出力される。前記誤差検出回路１２で
は、トラッキング誤差信号とフォーカス誤差信号とが検
出され前記レンズアクチュエータ９を制御するアクチュ
エータ制御回路１３に印加される。

【００２３】図４は本発明の光ディスクとトラッキング
誤差信号との関係を示す図である。図４に於いて、上側
には本発明の光ディスクが示されているが、透明基板や
反射膜等の記載が省略され案内溝ＧとランドＬとが模式
図で示されている。記録或いは再生時には、レーザ光は
光ディスクに対して矢印の方向に照射される。ここに光
ディスクは同図の左側が内周側で右側が外周側である。
図４に示すトラッキング誤差信号ＴＥの内、信号ｇはレ
ーザ光スポットが案内溝Ｇを走査する場合に誤差検出回
路１２から出力される信号であり、信号ｎはレーザ光ス
ポットが案内溝間（ランド）Ｌを走査する場合に誤差検
出回路１２から出力される信号である。ここにトラッキ
ング誤差信号ＴＥは４分割フォトダイオードの４つの出
力を演算する周知の方法で得られるものであり、前記信
号ｇと信号ｎとでは、振幅は同じで極性のみが反転され
ている。

【００２４】前記信号ｇとｎの切り換えは、復調回路１
１から出力される前記トラック種別信号に応じて誤差検
出回路１２で行われる。例えば光スポットが案内溝Ｇを
走査している場合に、光スポットが案内溝Ｇの中心線Ｇ
Ｃより外周側にずれたとすると、前記信号ｇは正の出力
となり光スポットは内周側へ移動される。逆に光スポッ
トが案内溝Ｇの中心線ＧＣより内周側にずれたとする
と、前記信号ｇは負の出力となり光スポットは外周側へ
移動される。

【００２５】一方、光スポットが案内溝間（ランド）Ｌ
を走査している場合に、光スポットがランドＬの中心線
ＬＣより外周側にずれたとすると、前記信号ｎは正の出
力となり光スポットは内周側へ移動される。逆に光スポ
ットがランドＬの中心線ＬＣより内周側にずれたとする
と、前記ｎは負の出力となり光スポットは外周側へ移動
される。前記したようなトラッキング制御により、光デ
ィスクに照射されるレーザ光スポットは、常に案内溝の
中心線上或いは案内溝間の中心線上へ案内される。

【００２６】尚、再生時には、記録された通りの順序で
情報トラックから情報の読取りが行われる。前記した例
では、外周から内周に向けて記録が行われるので再生も
外周から内周に向けて行われる。もし内周から外周に向
けて記録された場合には再生も内周から外周に向けて行
われる。図１に示す光ディスク１では、例えばＢ１で示
す案内溝ＧとランドＬとの境界に於いて、案内溝Ｇに於
ける情報トラックの中心線とランドＬに於ける情報トラ
ックの中心線とが略一直線上にあり、かつトラッキング
誤差信号ＴＥが略零となっているので、境界Ｂ１近辺で
トラッキング誤差信号ＴＥの極性が切り替えられても、
トラッキング制御に悪影響を及ぼすことがなく、従来例
で説明したようなトラックジャンプのための無駄時間が
ない。また前記トラッキング信号の切り換えは、光ディ
スク１の情報トラック上の境界部にトラッキング切り替
え情報を設けるだけで良いから、光ディスク１の記録容
量は殆ど減少されない。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、溝部と溝間部との双方
に高密度に情報を記録するようにした光ディスクの記
録、再生に際し、トラックジャンプをすることなく案内
溝と案内溝間とに連続的に記録したり、或いはこの記録
された情報を連続的に再生することが出来るため、光デ
ィスクの記録容量は大きなものとなる。またトラックピ
ッチに比してトラッキング用案内溝のピッチは大きいた
めに、トラッキング制御が安定に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスクの一実施例を示す図であ
る。

【図２】従来の光ディスクの一例を示す図である。

【図３】本発明に係わる光ディスク再生装置の一例を示
す図である。

【図４】本発明の光ディスクとトラッキング誤差信号と
の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク ３ レーザ光源 ４ コリメートレンズ ５ ビームスプリ
ッタ ６ 対物レンズ ７ 集光レンズ ８ ４分割フォトダイオード ９ レンズアクチュエータ １０ 光学ヘッド １１ 復調回路 １２ 誤差検出回路

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】螺旋状の情報トラックが、トラッキング用
   案内溝に設けられた溝部情報トラックと前記案内溝の間
   に設けられた溝間部情報トラックとで構成され、略１周
   の前記溝部情報トラックと略１周の前記溝間部情報トラ
   ックとが前記情報トラック方向に交互に設けられ、前記
   溝部情報トラックと前記溝間部情報トラックとの境界部
   に、トラッキング誤差信号の極性を反転するためのトラ
   ッキング切り替え情報が形成された光ディスクの記録再
   生装置であって、前記光ディスクからの反射光を用いて
   トラッキング誤差信号を検出する手段と、前記光ディス
   クから前記トラッキング切り替え情報を検出する手段と
   を備え、 前記検出したトラッキング切り替え情報に応じて前記ト
   ラッキング誤差信号の極性を反転するようにして、前記
   溝部情報トラックと前記溝間部情報トラックの記録また
   は再生を行うことを特徴とする光ディスク記録再生装
   置。
2. 【請求項２】螺旋状の情報トラックが、トラッキング用
   案内溝に設けられた溝部情報トラックと前記案内溝の間
   に設けられた溝間部情報トラックとで構成され、略１周
   の前記溝部情報トラックと略１周の前記溝間部情報トラ
   ックとが前記情報トラック方向に交互に設けられ、前記
   溝部情報トラックと前記溝間部情報トラックとの境界部
   に、トラッキング誤差信号の極性を反転するためのトラ
   ッキング切り替え情報が形成された光ディスクの記録再
   生方法であって、 前記光ディスクからの反射光を用いてトラッキング誤差
   信号を検出するステップと、前記光ディスクから前記ト
   ラッキング切り替え情報を検出するステップとを有し、 前記検出したトラッキング切り替え情報に応じて前記ト
   ラッキング誤差信号の極性を反転するようにして、前記
   溝部情報トラックと前記溝間部情報トラックの記録また
   は再生を行うことを特徴とする光ディスク記録再生方
   法。
3. 【請求項３】螺旋状の情報トラックが、トラッキング用
   案内溝に設けられた溝部情報トラックと前記案内溝の間
   に設けられた溝間部情報トラックとで構成され、略１周
   の前記溝部情報トラックと略１周の前記溝間部情報トラ
   ックとが前記情報トラック方向に交互に設けられ、前記
   溝部情報トラックと前記溝間部情報トラックとの境界部
   に、トラッキング誤差信号の極性を反転するためのトラ
   ッキング切り替え情報が形成された光ディスクの再生装
   置であって、 前記光ディスクからの反射光を用いてトラッキング誤差
   信号を検出する手段と、前記光ディスクから前記トラッ
   キング切り替え情報を検出する手段とを備え、 前記検出したトラッキング切り替え情報に応じて前記ト
   ラッキング誤差信号の極性を反転するようにして、前記
   溝部情報トラックと前記溝間部情報トラックとの再生を
   行うことを特徴とする光ディスク再生装置。
4. 【請求項４】螺旋状の情報トラックが、トラッキング用
   案内溝に設けられた溝部情報トラックと前記案内溝の間
   に設けられた溝間部情報トラックとで構成され、略１周
   の前記溝部情報トラックと略１周の前記溝間部情報トラ
   ックとが前記情報トラック方向に交互に設けられ、前記
   溝部情報トラックと前記溝間部情報トラックとの境界部
   に、トラッキング誤差信号の極性を反転するためのトラ
   ッキング切り替え情報が形成された光ディスクの再生方
   法であって、 前記光ディスクからの反射光を用いてトラッキング誤差
   信号を検出するステップと、前記光ディスクから前記ト
   ラッキング切り替え情報を検出するステップとを有し、 前記検出したトラッキング切り替え情報に応じて前記ト
   ラッキング誤差信号の極性を反転するようにして、前記
   溝部情報トラックと前記溝間部情報トラックとの再生を
   行うことを特徴とする光ディスク再生方法。