JP3066795B2 - 光ディスク装置および信号生成方法、光ディスク - Google Patents
光ディスク装置および信号生成方法、光ディスクInfo
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Description
よび信号生成方法、光ディスクに関する。
ィスクが利用されている。このような光ディスクとして
は、例えば、再生専用のCD(Compact Disk)−ROM(R
ead Only Memory)、追記可能なCD−WO(Write Once
Disk)、書換自在なCD−RAM(Random Access Memor
y)、等がある。CD−ROMは、情報がピットにより平
坦な盤面に記録されており、このピット列がトラックと
なる。CD−WOやCD−RAMでは、盤面にランドと
グルーブとが形成されており、一般的には一方がトラッ
クとして利用される。
め、ランドとグルーブとの両方をトラックに利用する形
式も提案されており、ランド&グルーブと呼称されてい
る。また、上述した各種の光ディスクは、何れもCDに
準拠した規格であるが、現在では、より大容量のDVD
(Digital Video Disk)も開発されている。これは音楽再
生を目的に開発されたCDに対し、映像再生を目的に開
発されたメディアであり、大容量を実現するためにトラ
ックのピッチやピットのサイズも小さい。このDVDも
CDと同様に再生専用のメディアであるが、CDの場合
と同様にDVD−RAMやDVD−WOの展開が予定さ
れている。
生を実行する光ディスク装置は、光ディスクのトラック
に情報の記録や再生を良好に実行するため、対物レンズ
をトラッキング方向とフォーカシング方向とに位置制御
する。なお、本案にはフォーカシング制御は関係ないの
で、以下ではトラッキング制御のみ説明する。
して、プッシュプル法と3ビーム法とが知られている。
プッシュプル法では、レーザ光源から出射される一つの
レーザ光を、対物レンズにより光ディスクのトラックに
所定直径のスポットとして結像させ、その反射光を光デ
ィスクの半径方向に分割した受光素子により検出し、一
方の検出信号から他方の検出信号を減算してトラッキン
グエラー信号を生成する。
が一致しているとトラッキングエラー信号は“0”とな
るが、スポットがトラックの側方に変位するとトラッキ
ングエラー信号は変位方向に対応した極性で増加するの
で、このトラッキングエラー信号が“0”となるよう対
物レンズを位置制御すればビームスポットはトラックに
追従する。
ティング等で一つの主光束と二つの副光束とに分割し、
主光束をトラックの中心部に結像させるとともに、二つ
の副光束をトラックの側縁部に結像させる。この二つの
副光束の反射光を二個の受光素子により個々に検出し、
一方の検出信号から他方の検出信号を減算してトラッキ
ングエラー信号を生成する。
ラックの方向に傾斜するとトラッキングエラー信号にオ
フセットが発生し、プッシュプル法では、光ディスクが
半径方向に傾斜するとトラッキングエラー信号にオフセ
ットが発生する。そこで、これらの課題を解決するた
め、差動プッシュプル法が開発された。
と同様に、レーザ光を一つの主光束と二つの副光束とに
分割し、主光束をトラックの中心部に結像させるが、二
つの副光束を隣接するトラックの間隙の中心部に結像さ
せる。例えば、あるランドの中心部に主光束を結像させ
る場合ならば、そこに隣接するグルーブの中心部に副光
束を結像させる。プッシュプル法と同様に、その三つの
反射光の各々を光ディスクの半径方向に二分した受光素
子により検出し、これらの検出信号から所定の演算処理
によりトラッキングエラー信号を生成する。つまり、光
ディスクの半径方向に分割された主光束の検出信号をM
a,Mb、一方の副光束の検出信号をS1a,S1b、他方
の副光束の検出信号をS2a,S2b、所定の定数をk,
k′とすると、トラッキングエラー信号TEを、 TE=Ma−Mb−k(S1a−S1b)+k′(S2a−S2b) として生成する。
方向に傾斜するとトラッキングエラー信号にオフセット
が発生し、プッシュプル法では、光ディスクが半径方向
に傾斜するとトラッキングエラー信号にオフセットが発
生するが、これらのオフセットは差動プッシュプル法で
は発生しない。
ッキングエラー信号とは別個にトラッククロス信号も生
成する。これはトラックの中心部で極大となる信号で、
一例としては、光学ヘッドの移動時に横断したトラック
の個数をカウントするために利用される。例えば、差動
プッシュプル法の光ディスク装置では、二分割された主
光束の二つの検出信号を加算すれば、トラッククロス信
号が生成される。
ングエラー信号を生成すれば、光ディスクのトラックに
スポットを追従させることができ、トラッククロス信号
を生成すれば、スポットが横断する光ディスクのトラッ
クを検出することができる。
スクの容量増加が要望されており、これを実現するには
トラックを高密度に形成する必要がある。しかし、これ
では相対的にスポットが拡大されるので、トラッキング
エラー信号やトラッククロス信号の振幅が小さくなり、
その検出精度が低下する。
合、トラッキングエラー信号を充分に大きい振幅に生成
できるが、トラッククロス信号を充分な振幅に生成する
ことは困難である。特に、前述したランド&グルーブ方
式の場合、光ディスクの記録容量を最大にするために
は、ランドとグルーブとを略一対一の横幅に形成する必
要があるが、この場合はトラッククロス信号の検出が極
めて困難となる。
合、情報を記録していないトラックと、情報を記録した
トラックでは、反射強度が相違する。このため、例え
ば、3ビーム法や差動プッシュプル法では、情報を記録
していないトラックに主光束で情報を記録する場合、前
方の副光束と後方の副光束との反射強度が相違し、これ
がトラッキングエラー信号にオフセットとして発生す
る。
ディスク装置は、略同一の横幅のランドとグルーブとに
よるトラックが所定ピッチで配列された光ディスクを回
転自在に軸支するディスク駆動部と、レーザ光を出射す
るレーザ光源と、レーザ光を主光束と二つの副光束とに
分割する光分割器と、前記光ディスクのトラックの中心
部にスポットとして結像させる主光束と前記光ディスク
のトラックの中心部と側縁部と隣接するトラックの間隙
の中心部以外の位置にスポットとして結像させる副光束
とのそれぞれのスポットの中心部の変位量が前記トラッ
ク幅をWTとしたとき1/4WTとなるようにする対物
レンズと、主光束の反射光を前記光ディスクの半径方向
に分割して個々に検出する主光束受光部と、副光束の反
射光を前記光ディスクの半径方向に分割して個々に検出
する副光束受光部と、前記光ディスクのトラックに主光
束のスポットを追従させる場合に前記主光束受光部のプ
ッシュプル信号と前記副光束受光部の複数の検出信号と
からトラッキングエラー信号を生成するエラー信号生成
部と、前記光ディスクのトラックを主光束のスポットが
横断する場合に前記副光束受光部の複数の検出信号から
トラッククロス信号を生成するクロス信号生成部とより
なり、光ディスクの半径方向に分割された主光束の検出
信号をMa,Mb、一方の副光束の検出信号をS1a,S
1b、他方の副光束の検出信号をS2a,S2b、所定の定数
をk,k′とすると、エラー信号生成部は、トラッキン
グエラー信号TEを、 TE=Ma−Mb+k(S1a+S2a) TE=Ma−Mb+k(S1a−S2b) TE=Ma−Mb+k(S1b+S2b) TE=Ma−Mb+k(S1b−S2a) TE=Ma−Mb+k(S1a−S1b)+k′(S2a−S2b) なる複数の数式の一つにより生成する 。従って、主光束
のプッシュプル信号と副光束の検出信号とを組み合わせ
てトラッキングエラー信号を生成するので、トラックを
高密度に配列して相対的にスポット径が大きい場合で
も、振幅が充分に大きいトラッキングエラー信号が生成
される。しかも、副光束が主光束に対して特定の位置に
配置されているので、トラッククロス信号を生成する場
合、トラックとトラックの間隙との横幅が同一でも振幅
が充分に大きいトラッククロス信号が生成される。な
お、ここで云うトラックは、情報の記録や再生が実行さ
れる位置を意味しており、例えば、情報がピットにより
記録された再生専用の光ディスクの場合、そのピット列
がトラックである。同様に、ランドとグルーブとが形成
された追記型や書換自在な光ディスクの場合、情報を記
録するランドかグルーブかがトラックであり、ランド&
グルーブの光ディスクの場合、ランドとグルーブとの両
方がトラックである。トラックの間隙は、上述のような
トラックの間隙なので、例えば、情報がピットにより記
録された再生専用の光ディスクの場合、そのピット列の
間隙がトラックの間隙である。ランドに情報を記録する
光ディスクの場合、グルーブがトラックの間隙であり、
グルーブに情報を記録する光ディスクの場合、ランドが
トラックの間隙である。ランド&グルーブの光ディスク
の場合、トラックとなるランドとグルーブとが直接に隣
接するので、ここではトラックの間隙は存在しないと考
える。また、エラー信号生成部は、トラッキングエラー
信号TEを、 TE=Ma−Mb+k(S1a+S2a) TE=Ma−Mb+k(S1a−S2b) TE=Ma−Mb+k(S1b+S2b) TE=Ma−Mb+k(S1b−S2a) TE=Ma−Mb+k(S1a−S1b)+k′(S2a−S2b) なる複数の数式の一つにより生成するので、簡単な計算
で振幅が充分に大きいトラッキングエラー信号が生成さ
れる。
光ディスク装置において、エラー信号生成部は、光ディ
スクの半径方向に分割された主光束の検出信号Ma,M
bを(Ma+Mb)により正規化し、一方の副光束の検出
信号S1a,S1bを(S1a+S1b)により正規化し、他方の
副光束の検出信号S2a,S2bを(S2a+S2b)により正規
化する。従って、追記型や書換自在な光ディスクのトラ
ックに主光束で情報を記録する場合、各光束の信号強度
が各々相違するが、各々を分割した信号が各々の全体の
強度で正規化されるので、トラッキングエラー信号にオ
フセットが発生しない。
径方向に分割された一方の副光束の検出信号をS1a,S
1b、他方の副光束の検出信号をS2a,S2b、所定の定数
をjとすると、クロス信号生成部は、トラッククロス信
号TCを、 TC=S1a+S2b TC=S1a−S2a TC=S1b+S2a TC=S1b−S2b TC=S1a−S1b−j(S2a−S2b) なる複数の数式の一つにより生成する。従って、簡単な
計算で振幅が充分に大きいトラッククロス信号が生成さ
れる。
ラックが所定ピッチで配列された光ディスクを回転自在
に軸支し、レーザ光を主光束と二つの副光束とに分割
し、主光束を前記光ディスクのトラックの中心部にスポ
ットとして結像させ、副光束を前記光ディスクのトラッ
クの中心部と側縁部と隣接するトラックの間隙の中心部
以外の位置にスポットとして結像させ、主光束の反射光
を前記光ディスクの半径方向に分割して個々に検出し、
副光束の反射光を前記光ディスクの半径方向に分割して
個々に検出し、前記光ディスクのトラックに主光束のス
ポットを追従させる場合に主光束と副光束との検出信号
からトラッキングエラー信号を生成し、前記光ディスク
のトラックを主光束のスポットが横断する場合に副光束
の検出信号からトラッククロス信号を生成するようにし
た。従って、主光束のプッシュプル信号と副光束の検出
信号とを組み合わせてトラッキングエラー信号を生成す
るので、トラックを高密度に配列して相対的にスポット
径が大きい場合でも、振幅が充分に大きいトラッキング
エラー信号が生成される。しかも、副光束が主光束に対
して特定の位置に配置されているので、トラッククロス
信号を生成する場合、トラックとトラックの間隙との横
幅が同一でも振幅が充分に大きいトラッククロス信号が
生成される。
項1ないし3の何れか一記載の光ディスク装置で使用す
る光ディスクであり、記録マークが上書きされる記録マ
ークをトラックに予め形成した。従って、光ディスクの
トラックに情報を記録マークとして書き込む場合、主光
束の前方と後方との副光束の信号強度が同一となり、ト
ラッキングエラー信号にオフセットが発生しない。
項1ないし3の何れか一記載の光ディスク装置で使用す
る光ディスクであり、ランドとグルーブとを略同一の横
幅に形成した。従って、ランドとグルーブとの横幅が略
同一なので、この両方に情報を記録するランド&グルー
ブの場合、光ディスクの記録容量を最大とすることがで
きる。請求項1ないし3の何れか一記載の光ディスク装
置は、副光束が主光束に対して特定の位置に配置されて
いるので、光ディスクのランドとグルーブとの横幅が略
同一でも、振幅が充分に大きいトラッククロス信号を生
成できる。
づいて以下に説明する。まず、本実施の形態の光ディス
ク装置1は、図2に示すように、光ディスク2に情報の
記録と再生とを実行する。この光ディスク2は、図1に
示すように、ランド&グルーブ方式として形成されてお
り、ここでは各々トラック3となるランド4とグルーブ
5とが略同一の横幅に形成されている。
のような光ディスク2を回転自在に軸支するディスク駆
動部(図示せず)を有しており、図2に示すように、こ
のように軸支された光ディスク2と対向する位置に光学
ヘッド11が配置されている。この光学ヘッド11は、
光ディスク2の半径方向に移動自在に支持されており、
この方向に前記光学ヘッド11を位置制御するヘッドシ
ーク機構(図示せず)が光ディスク装置1に設けられて
いる。
半導体レーザ12を有しており、この半導体レーザ12
の光軸上に、コリメータレンズ13、光分割器であるグ
レーティング14、ビームスプリッタ15、四分の一波
長板16、対物レンズ17、が順番に配置され、前記ビ
ームスプリッタ15の反射光路には、集光レンズ18と
受光素子ユニット19とが順番に配置されている。
光束と二つの副光束とに分割し、前記対物レンズ17
は、図1に示すように、主光束を前記光ディスク2のト
ラック3の中心部にスポットとして結像させるととも
に、副光束を前記光ディスク2のトラック3の中心部と
側縁部以外の位置にスポットとして結像させる。
向での主光束と副光束とのスポット中心部の変位量を△
d、前記トラック3の横幅をWT、所定の整数をmとす
ると、 △d≒WT/4+WT×m/2 なる関係を満足している。ここでは“m=0”として設
定されているので、 △d≒WT/4 を満足する位置に主光束と副光束とのスポットが配置さ
れており、これらのスポットは一つの前記トラック3に
位置している。このトラック3は実際にはランド4およ
びグルーブ5であるが、これらの横幅WL,WGは略同
一である。
とフォーカシング方向とに変位自在に支持されており、
これらの方向に対物レンズ17を位置制御するアクチュ
エータ20が前記光学ヘッド11に設けられている。な
お、前述のようにフォーカシング制御は本案には無関係
なので、以下の説明では割愛する。
ように、一個の主光束受光部21と二個の副光束受光部
22,23とを有しており、これらの受光部21〜23
は、各々二個の受光素子24〜29を有している。これ
らの受光素子24〜29には、前記各受光部21〜23
毎に差動増幅器30〜32が接続されており、これらの
差動増幅器30〜32と前記受光素子26〜29とは、
信号生成回路33に接続されている。この信号生成回路
33は、所定の論理回路からなり、ここではエラー信号
生成部とクロス信号生成部とを兼用している。
ディスク2のトラック3に主光束のスポットを追従させ
る場合、前記主光束受光部21のプッシュプル信号と前
記副光束受光部22,23の複数の検出信号とからトラ
ッキングエラー信号を生成し、光ディスク2のトラック
3を主光束のスポットが横断する場合、前記副光束受光
部22,23の複数の検出信号からトラッククロス信号
を生成する。
光素子24,25の検出信号をMa,Mb、前記副光束
受光部22の受光素子26,27の検出信号をS1a,S
1b、前記副光束受光部23の受光素子28,29の検出
信号をS2a,S2b、所定の定数をk,k′とすると、前
記信号生成回路33は、トラッキングエラー信号TE
を、 TE=Ma−Mb+k(S1a−S1b)+k′(S2a−S2b) なる数式により生成し、トラッククロス信号TCを、 TC=S1a−S1b−j(S2a−S2b) なる数式により生成する。
路34が接続されており、このレンズ駆動回路34は前
記アクチュエータ20に接続されている。前記信号生成
回路33は、前記レンズ駆動回路34にトラッキングエ
ラー信号を出力し、このレンズ駆動回路34はトラッキ
ングエラー信号に対応して前記アクチュエータ20を動
作制御する。
制御回路35も接続されており、このシーク制御回路3
5は前記ヘッドシーク機構に接続されている。前記信号
生成回路33は、前記シーク制御回路35にトラックク
ロス信号を出力し、このシーク制御回路35はトラック
クロス信号に対応して前記ヘッドシーク機構を動作制御
する。
光ディスク装置1は、光ディスク2にランド&グルーブ
方式で情報の記録と再生とを実行する。その場合、ディ
スク駆動部により回転駆動する光ディスク2のトラック
3に、主光束のスポットにより情報の記録や再生を実行
するので、光ディスク2の半径方向に変動するトラック
3に主光束のスポットを追従させるトラッキング制御を
実行する。
レーザ12が出射するレーザ光をコリメータレンズ13
により平行化し、この光束をグレーティング14により
一つの主光束と二つの副光束とに分割し、これら三つの
光束を対物レンズ17により光ディスク2の盤面に結像
させる。この場合、前述のように光ディスク2の半径方
向での主光束と副光束とのスポット中心部の変位量△d
は、トラック3の横幅WTの四分の一なので、図1に示
すように、主光束のスポットがトラック3の中心部に結
像された場合、このトラック3の両側部に二つの副光束
のスポットが結像されることになる。
像された三つの光束の反射光は、ビームスプリッタ15
により反射され、集光レンズ18により集光されて受光
素子ユニット19の三個の受光部21〜23により個々
に受光されるので、これらの受光部21〜23の受光素
子24〜29は、図4に示すように、検出信号(Ma,
Mb),(S1a,S1b),(S2a,S2b)を出力する。
2によりプッシュプル信号(Ma−Mb),(S1a−S1
b),(S2a−S2b)に変換されて信号生成回路33に入力
されるので、この信号生成回路33は、 TE=Ma−Mb+k(S1a−S1b)+k′(S2a−S2b) としてトラッキングエラー信号TEを生成する。このト
ラッキングエラー信号TEはレンズ駆動回路34に出力
されるので、このレンズ駆動回路34はトラッキングエ
ラー信号TEが“0”となるようアクチュエータ20に
より対物レンズ17を位置制御する。
は、そのままでもトラッキングエラー信号TEとして利
用できるが、本実施の形態の光ディスク2はトラック3
が高密度に配列されているので主光束のプッシュプル信
号は振幅が小さく、そのままトラッキングエラー信号T
Eに利用すると検出精度が不足する。振幅が小さい信号
でも増幅すれば振幅を拡大できるが、この場合はノイズ
も同様に拡大されるので検出精度の低下は解消できな
い。
は、主光束の両側でトラック3を検知する副光束のプッ
シュプル信号(S1a−S1b),(S2a−S2b)も主光束のプ
ッシュプル信号に加算してトラッキングエラー信号TE
を生成するので、図1(c)のに示すように、振幅が
小さい三つのプッシュプル信号から振幅が充分に大きい
トラッキングエラー信号TEを生成することができ、ト
ラッキング制御を高精度に実行することができる。な
お、このようなトラッキングエラー信号の生成は、本質
的に前述した差動プッシュプル方式と同様であり、光デ
ィスク2の傾斜によるオフセットが発生しない。
情報の記録や再生を実行する場合、実際には最初に所望
のトラック3の位置まで光学ヘッド11をシーク移動さ
せる。この場合、シーク移動する光学ヘッド11により
光ディスク2のトラック3が光学的に検知され、この検
知信号から信号生成回路33がトラッククロス信号を生
成してシーク制御回路35に出力するので、このシーク
制御回路35はヘッドシーク機構を動作制御して所望の
トラック3の位置で光学ヘッド11を停止させる。
23の受光素子26〜29の検出信号(S1a,S1b),
(S2a,S2b)が差動増幅器31,32によりプッシュプ
ル信号(S1a−S1b),(S2a−S2b)に変換されて信号生
成回路33に出力されるので、この信号生成回路33
は、二つの副光束のプッシュプル信号の差分“S1a−S
1b−j(S2a−S2b)”としてトラッククロス信号TCを
生成する。
のように一つのトラック3の両側部を検知する副光束の
プッシュプル信号(S1a−S1b),(S2a−S2b)の差分と
してトラッククロス信号TCを生成するので、図1
(c)のに示すように、振幅が小さい二つのプッシュ
プル信号から振幅が充分に大きいトラッキングクロス信
号TCを生成することができ、シーク制御を高精度に実
行することができる。
主光束の和信号(Ma+Mb)をトラッククロス信号TC
として利用していたが、本実施の形態の光ディスク2は
ランド4とグルーブ5とが同一の横幅に形成されている
ので、図4に示すように、主光束の和信号(Ma+Mb)
からトラッククロス信号TCを生成することは困難であ
る。同様に、副光束の和信号もトラッククロス信号に利
用できないが、本実施の形態の光ディスク装置1は、上
述のように一つのトラック3の両側部に副光束が位置す
るので、各副光束のプッシュプル信号の差分により充分
に振幅が大きいトラッククロス信号TCを生成すること
ができる。
は、光ディスク2のトラック3が高密度に配列されてい
ても、トラッキングエラー信号TEを充分に大きい振幅
に生成することができ、光ディスク2のランド4とグル
ーブ5との横幅が同一でも、トラッククロス信号TCを
充分に大きい横幅に生成することができる。このため、
トラッキング制御とシーク制御との両方を高精度に実行
することができ、光ディスク2を最大の容量に形成する
ことができる。
ではなく各種の変形を許容する。例えば、ここではトラ
ッキングエラー信号TEとトラッククロス信号TCとの
両方の振幅が充分に大きい最適値として、主光束と副光
束とのスポット中心部の変位量△dをトラック3の横幅
WTの四分の一とすることを例示したが、これは主光束
のスポット中心がトラック3の中心部に位置した状態
で、副光束のスポット中心がトラック3の中心部と側縁
部以外の個所に位置すれば良い。
a−S1b)=A,(S2a−S2b)=B”とすると、前述した
信号TE,TCは、 TE=Ma−Mb+kA+k′B TC=A−jB となる。係数k等を“1”と想定すると、“A+B”が
トラッキングエラー信号TEの振幅を反映し、“A−
B”がトラッククロス信号の振幅を反映することにな
る。
ド4とグルーブ5との横幅が同一の場合において、主光
束と副光束とのスポット中心部の変位量△dをトラック
3の横幅WTに対して順次変化させると、図5に示すよ
うに、上述の“A+B”“A−B”は極大となる位置と
“0”となる位置とが相互に一致することになる。
=WT/2”とすると、副光束のスポットがトラック3
の側縁部に位置することになり、トラッククロス信号T
Cの振幅は最大となるがトラッキングエラー信号TEの
振幅は“0”となる。また、従来の差動プッシュプル法
のように“△d=WT”とすると、副光束のスポットは
両側のトラック3の中心部に位置することになり、トラ
ッキングエラー信号TEの振幅は最大となるがトラック
クロス信号TCの振幅は“0”となる。
束のスポットを主光束のスポットに対して配置すればト
ラッキングエラー信号とトラッククロス信号とを良好に
生成することができ、このような位置はトラック3の中
心部と側縁部以外であることが明白であり、二つの信号
の両方の振幅が充分に大きくなる最適値は“△d=WT
/4”である。
一つのトラック3上に結像することを例示したが、主光
束が結像されるトラック3の両側のトラック3に副光束
を結像させることも可能である。この場合も、上述のよ
うに副光束をトラック3の中心部と側縁部とに結像させ
なければ良く、最適な位置は △d=WT/4+WT×m/2 となる。
プッシュプル信号を(S3a−S3b)(S4a−S4b)として図
4に例示する。これらのプッシュプル信号は前述したプ
ッシュプル信号(S2a−S2b)(S1a−S1b)の反転信号に
等しいので、これを反転されれば前述した数式によりト
ラッキングエラー信号を生成することができる。
Eの数式のkは適当な定数であるが、その正負は副光束
のスポットの位置により変化する。上述のように副光束
が主光束と同一のトラック3に結像される場合と、主光
束が結像されるトラック3の両側のトラック3に副光束
が結像される場合とでは、副光束の検出信号の正負が反
転するので、これに対応して定数kの正負は反転され
る。
容量を最大とするため、ランド4とグルーブ5との両方
をトラック3として利用することを例示したが、その一
方のみをトラック3として利用することも可能である。
例えば、グルーブ5をトラック3とする場合、ランド4
はトラックの間隙となる。このような場合は、主光束の
スポット中心がトラック3の中心部に位置した状態で、
副光束のスポット中心がトラック3の中心部と側縁部と
トラック3の間隙の中心部以外の個所に位置すれば良
い。つまり、グルーブ5の中心に主光束を結像した状態
で、副光束をグルーブ5とランド4との境界部やランド
4の中心部に結像しなければ良い。
ーブの光ディスク2の容量を最大とするため、ランド4
とグルーブ5とを同一の横幅に形成することを例示した
が、ランド4とグルーブ5とを記録特性上の理由等から
同一の横幅に形成しない場合や、ランド4とグルーブ5
との一方のみをトラック3として利用する場合には、ト
ラック3のみ幅広に形成して光ディスク2の容量を拡大
することが好ましい。このような場合でも、主光束のス
ポット中心がトラック3の中心部に位置した状態で、副
光束のスポット中心がトラック3の中心部と側縁部とト
ラック3の間隙の中心部以外の個所に位置すれば良い。
して、ランド4とグルーブ5とが形成されて情報が書換
自在なものを例示したが、ランド4やグルーブ5が形成
されずピット列により情報が固定的に書き込まれたもの
でも良い。この場合、ピット列がトラック3となり、ピ
ット列の間隙がトラック3の間隙となり、主光束と副光
束との結像位置は上述のようにすれば良い。
信号Ma,Mb、副光束の検出信号S1a,S1b、副光束
の検出信号S2a,S2b、の全部を利用して、 TE=Ma−Mb+k(S1a−S1b)+k′(S2a−S2b) なる数式によりトラッキングエラー信号TEを生成する
ことを例示したが、 TE=Ma−Mb+k(S1a+S2a) TE=Ma−Mb+k(S1a−S2b) TE=Ma−Mb+k(S1b+S2b) TE=Ma−Mb+k(S1b−S2a) 等の数式でもトラッキングエラー信号TEを生成するこ
とが可能である。
の全部の検出信号から、 TC=S1a−S1b−j(S2a−S2b) なる数式により生成することを例示したが、これも TC=S1a+S2b TC=S1a−S2a TC=S1b+S2a TC=S1b−S2b 等の数式で生成することが可能である。
利用しない場合、利用しない受光素子26〜29や差動
増幅器31,32は省略することができる。例えば、図
1(d)に示すように、 TE=Ma−Mb+k(S1a+S2a) TC=S1a−S2a とした場合、S1bとS2bとの受光素子27,29と差動
増幅器31,32とを省略することができ、より構造を
簡略化することができる。
副光束の全部の検出信号を利用した場合が、各信号T
E,TCの振幅も最大となるので、上述した数種の計算
方法は各種条件を考慮して選択することが好ましい。例
えば、光ディスク2のトラック3に主光束により情報を
記録する場合、そのトラック3に副光束が照射されない
ことが好ましいので、これを重視する場合には、 TE=Ma−Mb+k(S1a−S2b) TC=S1a+S2b なる数式を採用し、内側の副光束S1b,S2aをトラック
3に照射される以前に遮蔽すれば良い。
号TEは光ディスク2の反射光の検出信号から生成され
るので、光ディスク2の反射強度が部分的に相違すると
トラッキングエラー信号TEにオフセットが発生する。
例えば、情報が記録されていないトラック3に情報を順
次記録する場合、情報を記録する主光束に対して前方と
後方との副光束の検出信号は強度が相違する。これは前
述のように全部の検出信号をプッシュプル信号としてか
ら各信号TE,TCを生成する場合には問題ないが、副
光束の検出信号の一部しか利用しない場合には問題とな
る。
束の検出信号Ma,Mbを(Ma+Mb)により正規化
し、一方の副光束の検出信号S1a,S1bを(S1a+S1b)
により正規化し、他方の副光束の検出信号S2a,S2bを
(S2a+S2b)により正規化することが好ましい。この場
合、各光束の分割した信号は光束全体の強度で正規化さ
れるので、トラッキングエラー信号のオフセットを解消
できる。
強度格差による信号オフセットを解消しても、左右に隣
接するトラック3の強度格差による信号オフセットは解
消できない。例えば、トラック3が左右方向に配列され
ている場合、右側から左側に情報を順次記録すると、情
報を記録するトラック3の右側と左側とのトラック3の
反射強度が相違する。これはランド4とグルーブ5との
一方しか情報を記録しない場合には問題ないが、両方に
情報を記録するランド&グルーブ5の場合には問題とな
る。
マークが上書きされる記録マークを光ディスク2のトラ
ック3に予め形成しておくことが好ましい。この場合、
光ディスク2に情報を記録する位置の前後左右の位置で
反射強度が均一なので、トラッキングエラー信号にオフ
セットが発生せず、上述のように各信号を正規化する必
要もない。
は、主光束を光ディスクの略同一の横幅のランドとグル
ーブとによるトラックの中心部にスポットとして結像さ
せ、この主光束と副光束とのそれぞれのスポットの中心
部の変位量が前記トラック幅をWTとしたとき1/4W
Tとなるようにする対物レンズと、主光束の反射光を光
ディスクの半径方向に分割して個々に検出する主光束受
光部と、副光束の反射光を光ディスクの半径方向に分割
して個々に検出する副光束受光部と、光ディスクのトラ
ックに主光束のスポットを追従させる場合に主光束受光
部のプッシュプル信号と副光束受光部の複数の検出信号
とからトラッキングエラー信号を生成するエラー信号生
成部と、光ディスクのトラックを主光束のスポットが横
断する場合に副光束受光部の複数の検出信号からトラッ
ククロス信号を生成するクロス信号生成部とを有するこ
とにより、主光束のプッシュプル信号と副光束の検出信
号とを組み合わせてトラッキングエラー信号を生成する
ので、トラックを高密度に配列して相対的にスポット径
が大きい場合でも、振幅が充分に大きいトラッキングエ
ラー信号を生成することができ、副光束のスポットの位
置が工夫されているので、トラックとトラックの間隙と
の横幅が同一の場合でも、振幅が充分に大きいトラック
クロス信号を生成することができ、トラッキング制御と
シーク制御との両方を高精度に実行することが可能であ
り、また、光ディスクの半径方向に分割された主光束の
検出信号をMa,Mb、一方の副光束の検出信号をS1
a,S1b、他方の副光束の検出信号をS2a,S2b、所定
の定数をk,k′とすると、エラー信号生成部は、トラ
ッキングエラー信号TEを、 TE=Ma−Mb+k(S1a+S2a) TE=Ma−Mb+k(S1a−S2b) TE=Ma−Mb+k(S1b+S2b) TE=Ma−Mb+k(S1b−S2a) TE=Ma−Mb+k(S1a−S1b)+k′(S2a−S2b) なる複数の数式の一つにより生成することにより、簡単
な計算で振幅が充分に大きいトラッキングエラー信号を
生成することができる。
部は、光ディスクの半径方向に分割された主光束の検出
信号Ma,Mbを(Ma+Mb)により正規化し、一方の
副光束の検出信号S1a,S1bを(S1a+S1b)により正規
化し、他方の副光束の検出信号S2a,S2bを(S2a+S2
b)により正規化することにより、各光束の分割した信号
が光束の全体強度により正規化されるので、光ディスク
の反射率が部分的に相違する場合でも、トラッキングエ
ラー信号のオフセットを防止することができる。
径方向に分割された一方の副光束の検出信号をS1a,S
1b、他方の副光束の検出信号をS2a,S2b、所定の定数
をjとすると、クロス信号生成部は、トラッククロス信
号TCを、 TC=S1a+S2b TC=S1a−S2a TC=S1b+S2a TC=S1b−S2b TC=S1a−S1b−j(S2a−S2b) なる複数の数式の一つにより生成することにより、簡単
な計算で振幅が充分に大きいトラッククロス信号を生成
することができる。
光束を光ディスクのトラックの中心部にスポットとして
結像させ、副光束を光ディスクのトラックの中心部と側
縁部と隣接するトラックの間隙の中心部以外の位置にス
ポットとして結像させ、主光束の反射光を光ディスクの
半径方向に分割して個々に検出し、副光束の反射光を光
ディスクの半径方向に分割して個々に検出し、光ディス
クのトラックに主光束のスポットを追従させる場合に主
光束と副光束との検出信号からトラッキングエラー信号
を生成し、光ディスクのトラックを主光束のスポットが
横断する場合に副光束の検出信号からトラッククロス信
号を生成するようにしたことにより、主光束のプッシュ
プル信号と副光束の検出信号とを組み合わせてトラッキ
ングエラー信号を生成するので、トラックを高密度に配
列して相対的にスポット径が大きい場合でも、振幅が充
分に大きいトラッキングエラー信号を生成することがで
き、副光束のスポットの位置が工夫されているので、ト
ラックとトラックの間隙との横幅が同一の場合でも、振
幅が充分に大きいトラッククロス信号を生成することが
でき、トラッキング制御とシーク制御との両方を高精度
に実行することが可能である。
項1ないし3の何れか一記載の光ディスク装置で使用す
る光ディスクであり、記録マークが上書きされる記録マ
ークをトラックに予め形成したことにより、光ディスク
のトラックに主光束により情報を記録する場合に、二つ
の副光束の信号強度が同一となるので、トラッキングエ
ラー信号のオフセットを防止することができる。
項1ないし3の何れか一記載の光ディスク装置で使用す
る光ディスクであり、ランドとグルーブとを同一の横幅
に形成したことにより、ランドとグルーブとの横幅が同
一なので、この両方に情報を記録するランド&グルーブ
の場合、光ディスクの記録容量を最大とすることがで
き、このような構造に光ディスクを形成しても、請求項
1ないし3の何れか一記載の光ディスク装置によれば、
振幅が充分に大きいトラッククロス信号を生成してシー
ク制御を実行することができる。
信号生成方法の説明図であり、(a)は光ディスクのト
ラックであるランドとグルーブとの形状を示す模式的な
縦断面図、(b)はランドとグルーブとの形状を示す模
式的な平面図、(c)はトラッキングエラー信号とトラ
ッククロス信号とを示す特性図、(d)は各信号の変形
例を示す特性図である。
性図である。
号の振幅の変化を示す特性図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 略同一の横幅のランドとグルーブとによ
るトラックが所定ピッチで配列された光ディスクを回転
自在に軸支するディスク駆動部と、レーザ光を出射する
レーザ光源と、レーザ光を主光束と二つの副光束とに分
割する光分割器と、前記光ディスクのトラックの中心部
にスポットとして結像させる主光束と前記光ディスクの
トラックの中心部と側縁部と隣接するトラックの間隙の
中心部以外の位置にスポットとして結像させる副光束と
のそれぞれのスポットの中心部の変位量が前記トラック
幅をWTとしたとき1/4WTとなるようにする対物レ
ンズと、主光束の反射光を前記光ディスクの半径方向に
分割して個々に検出する主光束受光部と、副光束の反射
光を前記光ディスクの半径方向に分割して個々に検出す
る副光束受光部と、前記光ディスクのトラックに主光束
のスポットを追従させる場合に前記主光束受光部のプッ
シュプル信号と前記副光束受光部の複数の検出信号とか
らトラッキングエラー信号を生成するエラー信号生成部
と、前記光ディスクのトラックを主光束のスポットが横
断する場合に前記副光束受光部の複数の検出信号からト
ラッククロス信号を生成するクロス信号生成部とよりな
り、光ディスクの半径方向に分割された主光束の検出信
号をMa,Mb、一方の副光束の検出信号をS1a,S1
b、他方の副光束の検出信号をS2a,S2b、所定の定数
をk,k′とすると、エラー信号生成部は、トラッキン
グエラー信号TEを、 TE=Ma−Mb+k(S1a+S2a) TE=Ma−Mb+k(S1a−S2b) TE=Ma−Mb+k(S1b+S2b) TE=Ma−Mb+k(S1b−S2a) TE=Ma−Mb+k(S1a−S1b)+k′(S2a−S2b) なる複数の数式の一つにより生成する ことを特徴とする
光ディスク装置。 - 【請求項2】 エラー信号生成部は、光ディスクの半径
方向に分割された主光束の検出信号Ma,Mbを(Ma
+Mb)により正規化し、一方の副光束の検出信号S1
a,S1bを(S1a+S1b)により正規化し、他方の副光束
の検出信号S2a, S2bを(S2a+S2b)により正規化する
ことを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。 - 【請求項3】 略同一の横幅のランドとグルーブとによ
るトラックが所定ピッチで配列された光ディスクを回転
自在に軸支するディスク駆動部と、レーザ光を出射する
レーザ光源と、レーザ光を主光束と二つの副光束とに分
割する光分割器と、前記光ディスクのトラックの中心部
にスポットとして結像させる主光束と前記光ディスクの
トラックの中心部と側縁部と隣接するトラックの間隙の
中心部以外の位置にスポットとして結像させる副光束と
のそれぞれのスポットの中心部の変位量が前記トラック
幅をWTとしたとき1/4WTとなるようにする対物レ
ンズと、主光束の反射光を前記光ディスクの半径方向に
分割して個々に検出する主光束受光部と、副光束の反射
光を前記光ディスクの半径方向に分割して個々に検出す
る副光束受光部と、前記光ディスクのトラックに主光束
のスポットを追従させる場合に前記主光束受光部のプッ
シュプル信号と前記副光束受光部の複数の検出信号とか
らトラッキングエラー信号を生成するエラー信号生成部
と、前記光ディスクのトラックを主光束のスポットが横
断する場合に前記副光束受光部の複数の検出信号からト
ラッククロス信号を生成するクロス信号生成部とよりな
り、光ディスクの半径方向に分割された一方の副光束の
検出信号をS1a,S1b、他方の副光束の検出信号をS2
a,S2b、所定の定数をjとすると、クロス信号生成部
は、トラッククロス信号TCを、 TC=S1a+S2b TC=S1a−S2a TC=S1b+S2a TC=S1b−S2b TC=S1a−S1b−j(S2a−S2b) なる複数の数式の一つにより生成することを特徴とする
光ディスク装置。 - 【請求項4】 略同一の横幅のランドとグルーブとによ
るトラックが所定ピッチで配列された光ディスクを回転
自在に軸支し、レーザ光を主光束と二つの副光束とに分
割し、前記光ディスクのトラックの中心部にスポットと
して結像させる主光束と前記光ディスクのトラックの中
心部と側縁部と隣接するトラックの間 隙の中心部以外の
位置にスポットとして結像させる副光束とのそれぞれの
スポットの中心部の変位量が前記トラック幅をWTとし
たとき1/4WTとなるように結像させ、主光束の反射
光を前記光ディスクの半径方向に分割して個々に検出
し、副光束の反射光を前記光ディスクの半径方向に分割
して個々に検出し、前記光ディスクのトラックに主光束
のスポットを追従させる場合に主光束と副光束との検出
信号からトラッキングエラー信号を生成し、前記光ディ
スクのトラックを主光束のスポットが横断する場合に副
光束の検出信号からトラッククロス信号を生成するよう
にしたことを特徴とする信号生成方法。 - 【請求項5】 請求項1ないし3の何れか一記載の光デ
ィスク装置で使用する光ディスクであり、記録マークが
上書きされる記録マークをトラックに予め形成したこと
を特徴とする光ディスク。 - 【請求項6】 請求項1ないし3の何れか一記載の光デ
ィスク装置で使用する光ディスクであり、ランドとグル
ーブとを略同一の横幅に形成したことを特徴とする光デ
ィスク。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8153600A JP3066795B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 光ディスク装置および信号生成方法、光ディスク |
US08/808,986 US5828634A (en) | 1996-02-22 | 1997-02-20 | Optical disk tracking method and device for producing a tracking error signal and a track crossing signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8153600A JP3066795B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 光ディスク装置および信号生成方法、光ディスク |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH103672A JPH103672A (ja) | 1998-01-06 |
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Family
ID=15566035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8153600A Expired - Fee Related JP3066795B2 (ja) | 1996-02-22 | 1996-06-14 | 光ディスク装置および信号生成方法、光ディスク |
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JPS5868176A (ja) * | 1981-10-19 | 1983-04-22 | Casio Comput Co Ltd | 電子レジスタ |
TW444201B (en) | 1998-02-16 | 2001-07-01 | Hitachi Ltd | Optical head |
JP2002319151A (ja) | 2001-04-24 | 2002-10-31 | Sharp Corp | 光ピックアップ装置 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP8153600A patent/JP3066795B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH103672A (ja) | 1998-01-06 |
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