JP4249145B2 - Optical memory device and optical reproducing device - Google Patents
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Description
本発明は、記録情報に応じた複数の情報ユニットの形成された光メモリ素子に関するものである。 The present invention relates to an optical memory device having a plurality of information units corresponding to recorded information.
従来、DVDやCDなどの光ディスクでは、ディスク面にピット(位相ピット)を形成することで、情報を記録するようになっている。
また、従来、複数のピットを用いて1つの情報ユニット(情報単位)を記録する技術が開発されている(特許文献1)。図21(0)〜(F)は、この技術を示す説明図である。
Conventionally, in an optical disk such as a DVD or a CD, information is recorded by forming pits (phase pits) on the disk surface.
Conventionally, a technique for recording one information unit (information unit) using a plurality of pits has been developed (Patent Document 1). 21 (0) to 21 (F) are explanatory diagrams showing this technique.
この図に示すように、この技術では、情報ユニット100を、0〜4個のピット101により記録するようになっている。
また、ピット101は、情報ユニット100内で、記録トラック102上に中心を有する正方形Tの頂点に位置している。
As shown in this figure, in this technique, the
The
そして、この技術では、ピット101の数・位置の組み合わせ(ピット配列)により、情報ユニット100の情報(記録内容)を決定するように設計されている。従って、情報の種類は、図21(0)〜(F)に示すような16通りとなる。
In this technique, the information (recording contents) of the
ここで、図21(0)〜(F)に示した情報ユニット100の再生について説明する。再生では、情報ユニット100に照射された光ビームの各ピットからの反射光を、受光面を8分割して形成される、図22に示す8つの部分受光面D1〜D8を有する光検出器103で受ける。そして、部分受光面D1〜D8の受光状態に基づいてピット配列を判別し、その情報を読み取ることとなる。
しかしながら、上記した従来技術では、ピット101が、情報ユニット100内の正方形Tの頂点に配置される。従って、一つの情報ユニット100に記録可能な情報は、16種類に限られることになる。
However, in the conventional technique described above, the
また、従来技術では、情報ユニット100からの反射光を得るために、受光面を8つに分割した8分割光検出素子を用いている。このため、8つの部分受光面D1〜D8からの信号を処理するための、回路規模の大きい、複雑な信号処理回路が必要となる。
従って、再生装置の低コスト化が困難となるとともに、信号処理時間の増大による、再生速度(情報転送速度)の低下を招来してしまう。
Further, in the prior art, in order to obtain reflected light from the
Therefore, it is difficult to reduce the cost of the playback device, and the playback speed (information transfer speed) is reduced due to an increase in signal processing time.
本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされたものである。そして、その目的は、複雑な再生回路を必要とすることなく再生可能で、かつ、記録密度の高い光ディスク(光メモリ素子)を提供することにある。 The present invention has been made in view of the conventional problems as described above. An object of the present invention is to provide an optical disc (optical memory element) that can be reproduced without requiring a complicated reproduction circuit and has a high recording density.
上記の目的を達成するために、本発明の光メモリ素子(本メモリ素子)は、
情報トラックに沿って、ピット配列に応じた情報を有する複数の情報ユニットを配した光メモリ素子において、
情報ユニットのピット配列が、情報トラック上に配される中央位相ピットと、この中央位相ピットの周囲に形成される周囲位相ピットとの組み合わせからなることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the optical memory element of the present invention (the present memory element)
In the optical memory element in which a plurality of information units having information corresponding to the pit arrangement is arranged along the information track,
The pit arrangement of the information unit is characterized by a combination of a center phase pit arranged on the information track and a surrounding phase pit formed around the center phase pit.
本メモリ素子は、DVD(Digital Versatile Disc)・CD(compact disk)などの光ディスクや光カードなど、光照射によって読み取られる情報を記録するタイプの記録媒体である。
また、本メモリ素子に対する情報の記録は、情報トラックに沿って、位相ピットからなる情報ユニットを形成することによってなされる。
This memory element is a recording medium of a type that records information read by light irradiation, such as an optical disk such as a DVD (Digital Versatile Disc) / CD (compact disk), an optical card, or the like.
Information is recorded on the memory element by forming information units including phase pits along the information track.
位相ピットとは、本メモリ素子の基板上に形成された窪み(あるいは突起)のことであり、基板の平らな部分(位相ピットの形成されていない部分)と光の反射率の異なるものである。 The phase pit is a depression (or protrusion) formed on the substrate of the memory element, and has a different reflectance from the flat portion of the substrate (portion where the phase pit is not formed). .
また、情報ユニットは、本メモリ素子における記録の単位であり、位相ピットの群から形成されるものである。
すなわち、本メモリ素子では、1つの情報ユニットに属する位相ピットの数・位置の組み合わせ(ピット配列)により、情報ユニットの表す情報を決定するようになっている。
The information unit is a unit of recording in the present memory element, and is formed from a group of phase pits.
That is, in the present memory element, information represented by an information unit is determined by a combination (pit arrangement) of the number and position of phase pits belonging to one information unit.
また、本メモリ素子に対する情報の再生については、情報ユニットに光を照射して得られる反射光に基づいて、情報ユニットをなすピット配列を特定することによってなされる。 In addition, information is reproduced from the memory element by specifying a pit arrangement forming the information unit based on reflected light obtained by irradiating the information unit with light.
そして、特に、本メモリ素子では、情報ユニットのピット配列が、情報トラック上に配される中央位相ピットと、この中央位相ピットの周囲に形成される周囲位相ピットとの組み合わせからなっている。 In particular, in the present memory element, the pit arrangement of the information unit is composed of a combination of a central phase pit arranged on the information track and a peripheral phase pit formed around the central phase pit.
従って、本メモリ素子では、周囲位相ピットのみによってピット配列を構成する場合に比して、記録密度を格段に高めることが可能となっている。
また、本メモリ素子では、周囲位相ピットの中心に位相ピットを配している。従って、位相ピットの密度を高められるので、記録密度をより向上させられる。
Therefore, in this memory element, it is possible to remarkably increase the recording density as compared with the case where the pit arrangement is constituted only by the surrounding phase pits.
In this memory element, the phase pit is arranged at the center of the surrounding phase pit. Accordingly, the density of the phase pits can be increased, so that the recording density can be further improved.
また、本メモリ素子では、情報の再生に必要な再生用光検出器の受光面の分割数(部分受光面数)を、周囲位相ピットの数と同数とできるようになっている。 Further, in the present memory element, the number of divisions (the number of partial light receiving surfaces) of the light receiving surface of the reproducing photodetector necessary for reproducing information can be made equal to the number of surrounding phase pits.
すなわち、例えば、情報ユニットのピット配列が、6つの周囲位相ピットのみから構成される場合、情報ユニットからの反射強度分布は、六角形に対応したものとなる(全位相ピットのある場合に、六角形となる)。
このため、情報の再生に使用される再生用光検出器は、6つの周囲位相ピットに対応するようにその受光面を6分割されることとなり、6つの部分受光面を有する6分割光検出器となる。
That is, for example, when the pit arrangement of the information unit is composed of only six surrounding phase pits, the reflection intensity distribution from the information unit corresponds to a hexagon (if there are all phase pits, Square).
For this reason, the light detector for reproduction used for reproducing information is divided into six light receiving surfaces corresponding to six surrounding phase pits, and a six-divided light detector having six partial light receiving surfaces. It becomes.
また、通常、6つの部分受光面は、再生用光検出器の中央を通る3本の分割線によって分割されているため、再生用光検出器の中央から放射状に伸びる扇形形状を有している。
そして、再生用光検出器では、6つの部分受光面のそれぞれに入射する光強度に応じて、情報ユニットにおける6つの周囲位相ピットの有無(どの周囲位相ピットを有しているか)を判別し、判別結果に基づいてピット配列を求めることとなる。
Further, normally, the six partial light receiving surfaces are divided by three dividing lines passing through the center of the reproduction photodetector, and thus have a sector shape extending radially from the center of the reproduction photodetector. .
In the reproducing photodetector, the presence or absence of six surrounding phase pits in the information unit (which surrounding phase pits are present) is determined according to the light intensity incident on each of the six partial light receiving surfaces. The pit arrangement is obtained based on the discrimination result.
また、6つの周囲位相ピットの中央に中央位相ピットを配した本メモリ素子のピット配列に関しても、上記と同様の、6つの部分受光面を有する6分割光検出器を使用できる。 Further, with respect to the pit arrangement of the present memory element in which the central phase pit is arranged at the center of the six peripheral phase pits, a six-segment photodetector having six partial light receiving surfaces similar to the above can be used.
すなわち、中央位相ピットからの反射光の強度分布は、再生用光検出器の中心からの距離に依存する強度分布となる(再生用光検出器の中心から等距離位置に入射する光強度が等しくなる)。従って、再生用光検出器における6つの部分受光面のそれぞれには、中央位相ピットから、等しい強度の反射光が入射することになる。 In other words, the intensity distribution of the reflected light from the central phase pit becomes an intensity distribution that depends on the distance from the center of the reproducing photodetector (the intensity of light incident on the equidistant position from the center of the reproducing photodetector is equal). Become). Accordingly, the reflected light having the same intensity is incident on each of the six partial light receiving surfaces of the reproducing photodetector from the central phase pit.
従って、6分割光検出器を用いて本メモリ素子を再生する場合、中央位相ピットの有無については、受光面全体での受光量の合計(情報ユニット(ピット配列)全体からの総反射光量;トータル反射光量)の強度から判別できることとなる。
一方、上記したように、周囲位相ピットの有無については、6つの部分受光面のそれぞれに入射する光強度によって判別できる。
Therefore, when reproducing this memory element using a six-divided photodetector, regarding the presence or absence of the central phase pit, the total amount of light received by the entire light receiving surface (total amount of reflected light from the entire information unit (pit array); total It can be determined from the intensity of the reflected light amount.
On the other hand, as described above, the presence or absence of the surrounding phase pits can be determined by the light intensity incident on each of the six partial light receiving surfaces.
このように、本メモリ素子では、中央位相ピットを有しているため、n(整数)個の位相ピットを用いて情報ユニットを構成するけれども、受光面をn−1に分割した光検出器を用いて情報を再生することが可能である。
従って、本メモリ素子は、情報を高密度に記録できるとともに、情報の再生のために複雑な再生回路を必要とすることのない光メモリ素子となっている。
As described above, since the memory element has the central phase pit, the information unit is configured by using n (integer) phase pits, but the photodetector having the light receiving surface divided into n−1 is used. Can be used to reproduce information.
Therefore, this memory element is an optical memory element that can record information with high density and does not require a complicated reproducing circuit for reproducing information.
また、本メモリ素子では、周囲位相ピットを、中央位相ピットから等距離に配することが好ましい。
この構成では、再生のために情報ユニットに照射される光スポット内に、全位相ピットを効率よく(高密度)に配置することが可能となる。従って、再生に使用する光スポットを小さくできる。
Further, in the present memory element, it is preferable that the peripheral phase pits are arranged at an equal distance from the central phase pit.
With this configuration, all the phase pits can be arranged efficiently (with high density) in the light spot irradiated on the information unit for reproduction. Therefore, the light spot used for reproduction can be reduced.
また、本メモリ素子では、周囲位相ピットを、中央位相ピットを中心とする六角形の頂角位置に配置することも好ましい。
この構成では、1つの情報ユニットに関し、128(27)種類の情報(7ビットのデータ)を多重記録することが可能となっている。このため、6つの周囲位相ピットのみによってピット配列を構成する場合に比して、記録密度を格段に高めることが可能となっている。
In the present memory element, it is also preferable to arrange the peripheral phase pits at a hexagonal apex position centered on the central phase pit.
In this configuration, 128 (2 7 ) types of information (7-bit data) can be multiplexed and recorded with respect to one information unit. For this reason, it is possible to remarkably increase the recording density as compared with the case where the pit arrangement is constituted by only six surrounding phase pits.
また、六角形の頂角位置と中心(重心)位置とに位相ピットを配しているため、位相ピットの密度を最も高められる(最密充填できる)ようになっている。
従って、本メモリ素子に、多数の情報ユニットを形成できるため、本メモリ素子の記録密度をより向上させられる。さらに、再生に使用する光スポットを非常に小さくできる。
In addition, since the phase pits are arranged at the apex angle position and the center (center of gravity) position of the hexagon, the density of the phase pits can be maximized (closest packed).
Accordingly, since a large number of information units can be formed in the memory element, the recording density of the memory element can be further improved. Furthermore, the light spot used for reproduction can be made very small.
なお、七角形の7つの角に位相ピットを配する場合(7つの周囲位相ピットを用いる場合)、情報ユニットからの反射強度分布は、七角形に対応したものとなる(全位相ピットのある場合に、七角形となる)。このため、それぞれの位相ピットに応じて部分受光面を設け、各部分受光面への入射光強度に基づいて、各位相ピットの有無を判定する必要がある。
従って、再生用光検出器の部分受光面数(分割数)を、7つとする必要が生じる。このため、各部分受光面への入射光強度を処理するための回路が複雑となり、コスト高となる。
また、光検出器の部分受光面を7つとすることにより、隣接する受光面間の角度差が小さくなり、位相ピットの位置決定の精度が低下して再生エラーを増加させてしまうという欠点もある。
When phase pits are arranged at seven corners of a heptagon (when seven surrounding phase pits are used), the reflection intensity distribution from the information unit corresponds to the heptagon (when there are all phase pits). To a heptagon). For this reason, it is necessary to provide a partial light receiving surface according to each phase pit, and to determine the presence or absence of each phase pit based on the incident light intensity on each partial light receiving surface.
Therefore, the number of partial light receiving surfaces (number of divisions) of the reproducing photodetector needs to be seven. For this reason, a circuit for processing the intensity of incident light on each partial light receiving surface becomes complicated, resulting in an increase in cost.
In addition, since there are seven partial light receiving surfaces of the photodetector, the angle difference between adjacent light receiving surfaces is reduced, and the accuracy of determining the position of the phase pit is reduced, resulting in an increase in reproduction errors. .
また、本メモリ素子では、周囲位相ピットを、中央位相ピットを中心とする四角形の頂角位置に配置することも好ましい。
この構成では、情報ユニットが、5つの位相ピット、すなわち、情報トラック上に配される1つの中央位相ピットと、その周囲に位置する4つの周囲位相ピットとの組み合わせからなっている。
In the present memory element, it is also preferable to arrange the peripheral phase pits at a rectangular apex position centered on the central phase pit.
In this configuration, the information unit is composed of a combination of five phase pits, that is, one central phase pit arranged on the information track and four surrounding phase pits positioned around the center phase pit.
この構成では、1つの情報ユニットに関し、32(25)種類の情報(5ビットのデータ)を多重記録することが可能となっている。このため、4つの周囲位相ピットのみによってピット配列を構成する場合に比して、記録密度を格段に高めることが可能となっている。 In this configuration, 32 (2 5 ) types of information (5-bit data) can be multiplexed and recorded with respect to one information unit. For this reason, it is possible to remarkably increase the recording density as compared with the case where the pit arrangement is constituted by only four surrounding phase pits.
なお、5ビットのデータを多重記録するために、五角形の5つの頂角に位相ピットを配する場合、情報ユニットからの反射強度分布は、五角形に対応したものとなる(全位相ピットのある場合に、五角形となる)。このため、それぞれの位相ピットに応じて部分受光面を設け、各部分受光面への入射光強度に基づいて、各位相ピットの有無を判定する必要がある。
従って、再生用光検出器の部分受光面数(分割数)を、5つとする必要が生じる。このため、各部分受光面への入射光強度を処理するための回路が複雑となり、コスト高となる。
また、光検出器の部分受光面を5つとすることにより、隣接する受光面間の角度差が小さくなり、位相ピットの位置決定の精度が低下して再生エラーを増加させてしまうという欠点もある。
In addition, when phase pits are arranged at five apex angles of a pentagon in order to multiplexly record 5-bit data, the reflection intensity distribution from the information unit corresponds to the pentagon (when there are all phase pits). And a pentagon). For this reason, it is necessary to provide a partial light receiving surface according to each phase pit, and to determine the presence or absence of each phase pit based on the incident light intensity on each partial light receiving surface.
Therefore, the number of partial light receiving surfaces (number of divisions) of the reproducing photodetector needs to be five. For this reason, a circuit for processing the intensity of incident light on each partial light receiving surface becomes complicated, resulting in an increase in cost.
In addition, since the number of the partial light receiving surfaces of the photodetector is five, the angle difference between the adjacent light receiving surfaces is reduced, and the accuracy of determining the position of the phase pit is reduced, resulting in an increase in reproduction errors. .
また、周囲位相ピットを六角形または四角形の頂角位置に配する構成では、六角形または四角形の中心を通る対角線の1つを、情報トラックと重ねることが好ましい。
これにより、ピット配列を、情報トラックを軸とした線対称に設定しやすくなる。
In the configuration in which the surrounding phase pits are arranged at the apex positions of the hexagon or the quadrangle, it is preferable that one of the diagonals passing through the center of the hexagon or the quadrangle overlaps the information track.
This makes it easy to set the pit arrangement to be line symmetrical about the information track.
すなわち、本メモリ素子では、情報ユニットのピット配列として、情報トラックを軸として線対称となっているもののみを用いることが好ましい。
通常、本メモリ素子の再生では、本メモリ素子に照射する光(再生光)を情報トラック上で走査(トラッキング)することとなる。また、このようなトラッキングについては、情報ユニットからの反射光に基づいて、プッシュプル法等により制御するようになる。
That is, in the present memory element, it is preferable to use only the pit arrangement of the information unit that is axisymmetric about the information track.
Normally, in reproducing the memory element, light (reproducing light) irradiated on the memory element is scanned (tracked) on an information track. Such tracking is controlled by a push-pull method or the like based on the reflected light from the information unit.
このとき、ピット配列が径方向に非対称である場合、情報トラックの両側からの反射光強度が非対称となるため、プッシュプル信号が乱され、正確なトラッキング制御を行えない(トラッキングが不安定となる)可能性がある。そして、トラッキングが不安定となると、各情報ユニットからの正確なトータル反射光量を測定できなくなり、ピット配列を正確に識別できなくなってしまう。 At this time, if the pit arrangement is asymmetric in the radial direction, the intensity of the reflected light from both sides of the information track becomes asymmetric, so that the push-pull signal is disturbed and accurate tracking control cannot be performed (tracking becomes unstable). )there is a possibility. If the tracking becomes unstable, it becomes impossible to measure the accurate total amount of reflected light from each information unit, and the pit arrangement cannot be accurately identified.
一方、情報トラックを軸として線対称となっているピット配列のみを用いる場合、上記のようなプッシュプル信号の乱れを確実に防止できる。これにより、安定したトラッキングを実現できる。 On the other hand, when only the pit arrangement having line symmetry about the information track is used, it is possible to reliably prevent the push-pull signal disturbance as described above. Thereby, stable tracking can be realized.
また、周囲位相ピットを六角形の頂角位置に配する構成では、ピット配列として、奇数個の周囲位相ピットを有するもののみ、あるいは、偶数個の周囲位相ピットを有するもののみを用いることが好ましい。 Further, in the configuration in which the surrounding phase pits are arranged at the vertex positions of the hexagon, it is preferable to use only those having an odd number of surrounding phase pits or only those having an even number of surrounding phase pits as the pit arrangement. .
通常、光メモリ素子の再生では、ピット配列の識別を行う際、情報ユニット(ピット配列)全体からの総反射光量(トータル反射光量)を重要な手がかりとすることが多い。また、トータル反射光量は、基本的に、位相ピットの数に依存して変化する。
また、六角形の頂角位置および中心位置に位相ピットを配する場合、トータル反射光量は9種類となる。
Usually, in the reproduction of an optical memory element, when identifying the pit arrangement, the total reflected light quantity (total reflected light quantity) from the entire information unit (pit arrangement) is often an important clue. Further, the total amount of reflected light basically changes depending on the number of phase pits.
In addition, when phase pits are arranged at the apex position and the center position of the hexagon, there are nine types of total reflected light amounts.
一方、位相ピットとして、奇数個(あるいは偶数個)の周囲位相ピットを有するもののみを用いる場合、トータル反射光量を4種類(あるいは5種類)とできる。さらに、トータル反射光量の差(ステップの幅)を大きくできる。
従って、再生時、トータル反射光量の特定を、容易にかつ精度よく行える。従って、トータル反射光量を測定する機器の構成を簡略化できる。
On the other hand, when only those having an odd number (or even number) of surrounding phase pits are used as the phase pits, the total reflected light amount can be set to four types (or five types). Further, the difference in total reflected light amount (step width) can be increased.
Accordingly, the total reflected light amount can be easily and accurately specified during reproduction. Therefore, the configuration of the device for measuring the total reflected light amount can be simplified.
また、周囲位相ピットを六角形の頂角位置に配する構成では、情報ユニットのピット配列として、六角形の中心を通る対角線の一つを軸として線対称となっているものを用いることが好ましい。
この構成では、再生に使用する光の強度が少々変動した場合でも、正確な識別を行うことが可能となる。再生にかかるコストを低減できる。
なお、この点については、後述する〔発明を実施するための最良の形態〕を参照されたい。
Further, in the configuration in which the peripheral phase pits are arranged at the apex position of the hexagon, it is preferable to use a pit arrangement of the information unit that is axisymmetric with respect to one of the diagonal lines passing through the center of the hexagon. .
With this configuration, accurate identification can be performed even when the intensity of light used for reproduction varies slightly. Reproduction costs can be reduced.
In this regard, please refer to [Best Mode for Carrying Out the Invention] to be described later.
また、本メモリ素子のように複数のピットからなる情報ユニットを有するメモリ素子を再生する場合、「情報ユニットに照射された光ビームの中心を、再生する情報ユニットの中心とほぼ一致させたタイミング」で、情報ユニットの読み取りを行うことが好ましい。
従って、再生時には、情報ユニットの読み取りタイミングを制御するための同期信号の精度を、できるだけ高くしておくことが好ましい。
そこで、本メモリ素子の情報トラック上に、互いに同一の形状を有する複数の同期ユニットを、等間隔に設けておくことが好ましいといえる。
In addition, when reproducing a memory element having an information unit composed of a plurality of pits, such as the present memory element, “timing at which the center of the light beam irradiated to the information unit is substantially coincident with the center of the information unit to be reproduced” Therefore, it is preferable to read the information unit.
Therefore, at the time of reproduction, it is preferable that the accuracy of the synchronization signal for controlling the reading timing of the information unit is as high as possible.
Therefore, it can be said that it is preferable to provide a plurality of synchronization units having the same shape on the information track of the memory element at equal intervals.
なお、このような同期ユニットのない場合、情報ユニットから得られる受光信号に同期した同期信号を生成する(セルフクロック方式)こととなる。
しかしながら、この場合、情報ユニット毎にピット配列が異なるため、各情報ユニットからの受光信号に位相ずれが生じる。このため、この受光信号に基づいて生成される同期信号には、誤差が生じることとなる。従って、このような同期信号を用いて再生を行うと、情報ユニットからの正確なトータル反射光量を測定することが困難となり、情報ユニットのピット配列を正確に識別できなくなってしまう。
In the absence of such a synchronization unit, a synchronization signal synchronized with the light reception signal obtained from the information unit is generated (self-clock method).
However, in this case, since the pit arrangement differs for each information unit, a phase shift occurs in the light reception signal from each information unit. For this reason, an error occurs in the synchronization signal generated based on this light reception signal. Therefore, when reproduction is performed using such a synchronization signal, it is difficult to accurately measure the total amount of reflected light from the information unit, and the pit arrangement of the information unit cannot be accurately identified.
一方、上記のような同期ユニットを備えている場合、同期ユニットからの反射光を用いて、情報ユニット再生のための同期信号を生成できる。従って、高精度の同期信号を生成できるので、情報ユニットを正確に識別することが可能となり、情報を正確に再生できる。 On the other hand, when the synchronization unit as described above is provided, a synchronization signal for reproducing the information unit can be generated using the reflected light from the synchronization unit. Therefore, since a highly accurate synchronization signal can be generated, the information unit can be accurately identified, and the information can be reproduced accurately.
また、本メモリ素子における同期ユニットについては、情報ユニットを構成する位相ピットよりも大きなパターンによって形成することが好ましい。
これにより、同期ユニットによる反射光の強度変化量を大きくできるので、同期信号の生成を容易に行えることとなる。
In addition, the synchronization unit in the present memory element is preferably formed with a pattern larger than the phase pit constituting the information unit.
As a result, the intensity change amount of the reflected light by the synchronization unit can be increased, so that the synchronization signal can be easily generated.
また、本メモリ素子における同期ユニットについては、サイズの大きな1つのパターンを用いてもよいし、小サイズの複数のパターンの集合から構成してもよい。 In addition, as for the synchronization unit in the present memory element, one pattern having a large size may be used, or it may be constituted by a set of a plurality of patterns having a small size.
また、同期ユニットを複数のパターンから構成する場合、そのパターンとして、情報ユニットと同様の位相ピットを用いることが好ましい。この構成では、情報ユニットを構成する位相ピット(パターン)と、同期ユニットを構成するパターンとが同一の大きさとなるため、同期ユニットを形成しやすいという利点がある。 When the synchronization unit is composed of a plurality of patterns, it is preferable to use phase pits similar to the information unit as the pattern. In this configuration, the phase pit (pattern) constituting the information unit and the pattern constituting the synchronization unit have the same size, so that there is an advantage that the synchronization unit can be easily formed.
また、同期ユニットのパターンとして情報ユニットの位相ピットを用いる場合、同期ユニットのパターンを、全ての周囲位相ピットと中央位相ピットとから構成することが好ましい。
これにより、同期ユニットによる反射光の強度変化量を大きくできるので、同期信号の生成を容易に行えることとなる。
When the phase pit of the information unit is used as the pattern of the synchronization unit, it is preferable that the pattern of the synchronization unit is composed of all the surrounding phase pits and the central phase pit.
As a result, the intensity change amount of the reflected light by the synchronization unit can be increased, so that the synchronization signal can be easily generated.
また、同期ユニットは、「情報トラックの延びる方向(情報トラック方向)における情報ユニットの形成ピッチ(情報ユニットピッチ)」と同じピッチで形成されていることが好ましい。この場合、同期ユニットからの受光信号を用いて同期信号を生成する際、同期信号の周期を、受光信号と同一とできる。従って、同期信号を生成するための回路を簡略化できる。従って、本メモリ素子を再生するための装置を低コスト化できる。 The synchronization units are preferably formed at the same pitch as the “information unit formation pitch (information unit pitch) in the information track extending direction (information track direction)”. In this case, when the synchronization signal is generated using the light reception signal from the synchronization unit, the cycle of the synchronization signal can be the same as that of the light reception signal. Therefore, the circuit for generating the synchronization signal can be simplified. Therefore, the cost for reproducing the memory element can be reduced.
また、同期ユニットを、上記した情報ユニットピッチの2倍のピッチで形成してもよい。
これにより、同期ユニットによる反射光の強度変化量をより大きくできる。従って、反射光を受光して得られる受光信号を用いた同期信号の生成を容易に行えることとなる。また、受光信号の周期の違いにより、情報ユニットと同期ユニットの判別が容易となる。従って、より確実に情報を再生できる。
なお、この場合には、同期ユニットからの受光信号の半分の周期の同期信号を生成し、情報ユニットの再生に用いることとなる。
Further, the synchronization unit may be formed with a pitch twice as large as the information unit pitch described above.
Thereby, the intensity | strength change amount of the reflected light by a synchronous unit can be enlarged more. Therefore, it is possible to easily generate the synchronization signal using the light reception signal obtained by receiving the reflected light. Further, the information unit and the synchronization unit can be easily discriminated due to the difference in the period of the light reception signal. Therefore, information can be reproduced more reliably.
In this case, a synchronization signal having a half period of the light reception signal from the synchronization unit is generated and used for reproducing the information unit.
また、本メモリ素子としては、上記したように、光ディスクや光カードとして形成することが可能である。
ここで、光ディスクとは、情報トラックがスパイラル状(渦状)あるいは同心円状に形成されたものである。また、光カードとは、直線状の情報トラックを有するものである。
In addition, as described above, the memory element can be formed as an optical disk or an optical card.
Here, the optical disk is one in which information tracks are formed in a spiral shape (vortex) or concentric circles. An optical card has a linear information track.
また、本発明の光再生装置(本再生装置)は、本メモリ素子の情報ユニットに光を照射し、その反射光に基づいて情報を再生する光再生装置において、
情報ユニットからの反射光を受光して、受光量に応じた受光信号を出力する再生用光検出器と、
再生用光検出器から出力される受光信号に基づいて、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するピット配列特定回路とを備えている構成である。
Further, an optical reproducing apparatus (this reproducing apparatus) of the present invention is an optical reproducing apparatus that irradiates information units of the memory element with light and reproduces information based on the reflected light.
A reproducing photodetector that receives reflected light from the information unit and outputs a received light signal corresponding to the amount of received light;
A pit arrangement specifying circuit for specifying the pit arrangement of the information unit for reproduction based on the light reception signal output from the reproduction photodetector.
本再生装置は、本メモリ素子を再生するための装置であり、本メモリ素子の情報ユニットに光を照射して、その反射光に基づいて、情報ユニットのピット配列を特定して再生を行うものである。
すなわち、本再生装置では、再生用光検出器が、情報ユニットからの反射光を受光し、受光量に応じた受光信号を出力する。そして、この受光信号に基づいて、ピット配列特定回路が、再生にかかる情報ユニット(光を照射された情報ユニット)のピット配列を特定するように設計されている。
The reproducing apparatus is an apparatus for reproducing the memory element, and irradiates the information unit of the memory element with light, and performs reproduction by specifying the pit arrangement of the information unit based on the reflected light. It is.
That is, in this reproducing apparatus, the reproducing photodetector receives the reflected light from the information unit and outputs a light reception signal corresponding to the amount of light received. Based on this light reception signal, the pit arrangement specifying circuit is designed to specify the pit arrangement of the information unit (information unit irradiated with light) related to reproduction.
また、本再生装置に、上記した再生用光検出器とは別体の、制御用光検出器を備えてもよい。この制御用光検出器は、情報ユニットからの反射光を受光して、受光量に応じた受光信号を光制御回路に出力するものである。
ここで、光制御回路とは、制御用光検出器から出力される受光信号に基づいて、光メモリ素子に照射する光の制御(光の照射位置や焦点位置の制御)を行うためのものである。
In addition, the reproducing apparatus may be provided with a control photodetector separate from the above-described reproducing photodetector. This control photodetector receives reflected light from the information unit and outputs a received light signal corresponding to the amount of received light to the light control circuit.
Here, the light control circuit is for performing control of the light irradiated to the optical memory element (control of the light irradiation position and the focal position) based on the light reception signal output from the control photodetector. .
通常、制御用光検出器に照射される反射光は、シリンドリカルレンズによってフォーカシングされるため、波面の乱れたものとなる。従って、制御用光検出器と再生用光検出器とを1つの光検出器で兼用すると、再生用光検出器に対しても、波面の乱れた反射光が照射されてしまう。このため、受光面での光強度分布に乱れが生じ、情報ユニットのピット配列を正確に特定することが困難となる。 Normally, the reflected light applied to the control light detector is focused by the cylindrical lens, so that the wave front is disturbed. Therefore, when the control photodetector and the reproduction photodetector are combined with one photodetector, the reproduction photodetector is also irradiated with reflected light with a disturbed wavefront. For this reason, the light intensity distribution on the light receiving surface is disturbed, and it becomes difficult to accurately specify the pit arrangement of the information unit.
そこで、上記の構成では、制御用光検出器を再生用光検出器と別体に設けることにより、再生用光検出器に波面の乱れた反射光を照射してしまうことを回避するようになっている。これにより、正確な光の制御と情報再生とを両立させられる。 Therefore, in the above configuration, by providing the control light detector separately from the reproduction light detector, it is possible to avoid irradiating the reproduction light detector with reflected light with a disturbed wavefront. ing. This makes it possible to achieve both accurate light control and information reproduction.
また、周囲位相ピットを六角形の頂角位置に配した構成の本メモリ素子を再生する場合、本再生装置における再生用光検出器としては、上記したように、6分割光検出器を用いることが可能である。
ここで、6分割光検出器とは、3本の分割線によって受光面を6分割して形成される6つの部分受光面を有するものである。
Further, when reproducing the present memory element having a configuration in which the surrounding phase pits are arranged at the apex angle position of the hexagon, as described above, the six-divided photodetector is used as the reproducing photodetector in the reproducing apparatus. Is possible.
Here, the six-divided photodetector has six partial light receiving surfaces formed by dividing the light receiving surface into six parts by three dividing lines.
なお、このような6分割光検出器では、各部分受光面は、自身の受光量に応じた受光信号をピット配列特定回路に出力する。
そして、これら6つの受光信号に基づいて、ピット配列特定回路が、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するように設計される。
In such a six-divided photodetector, each partial light receiving surface outputs a light reception signal corresponding to its own light reception amount to the pit arrangement specifying circuit.
Based on these six light reception signals, the pit arrangement specifying circuit is designed to specify the pit arrangement of the information unit related to reproduction.
また、上記のような6分割光検出器では、再生用光検出器の受光面を分割する3本の分割線が、互いに60度づつずれていることが好ましい。これにより、各部分受光面のサイズを等しくできるので、ピット配列特定回路における受光信号の処理を容易に行える。 In the six-divided photodetector as described above, it is preferable that the three dividing lines that divide the light receiving surface of the reproducing photodetector are shifted from each other by 60 degrees. As a result, the sizes of the partial light receiving surfaces can be made equal, so that the light reception signal processing in the pit arrangement specifying circuit can be easily performed.
また、再生用光検出器の上記した分割線は、互いに60度づつずれているとともに、これらの分割線の1つが、上記六角形の1つの対角線に応じた受光面上の直線に対して直交していることが好ましい。
この場合には、部分受光面の中心を、本再生装置の周囲位相ピットに対応する位置(各周囲位相ピットからの反射光が最大となる位置)に配置できる。従って、6つの部分受光面のそれぞれに対し、周囲位相ピットを1対1で対応させられる。このため、6つの部分受光面によって、6種類の周囲位相ピットの有無を明確に判定できる。
また、周囲位相ピットを四角形の頂角位置に配した構成の本メモリ素子を再生する場合、本再生装置における再生用光検出器としては、4分割光検出器を用いることが可能である。
ここで、4分割光検出器とは、2本の分割線によって受光面を4分割して形成される4つの部分受光面を有するものである。
The dividing lines of the reproducing photodetector are shifted from each other by 60 degrees, and one of these dividing lines is orthogonal to a straight line on the light receiving surface corresponding to one diagonal line of the hexagon. It is preferable.
In this case, the center of the partial light receiving surface can be arranged at a position corresponding to the surrounding phase pit of the present reproducing apparatus (a position where the reflected light from each surrounding phase pit becomes maximum). Accordingly, each of the six partial light receiving surfaces can have a one-to-one correspondence with the surrounding phase pits. For this reason, the presence or absence of six kinds of surrounding phase pits can be clearly determined by the six partial light receiving surfaces.
Further, when reproducing the present memory element having a configuration in which the peripheral phase pits are arranged at the rectangular apex positions, a quadrant photodetector can be used as the reproducing photodetector in the reproducing apparatus.
Here, the four-divided photodetector has four partial light-receiving surfaces formed by dividing the light-receiving surface into four by two dividing lines.
なお、このような4分割光検出器では、各部分受光面は、自身の受光量に応じた受光信号をピット配列特定回路に出力する。
そして、これら4つの受光信号に基づいて、ピット配列特定回路が、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するように設計される。
In such a four-divided photodetector, each partial light receiving surface outputs a received light signal corresponding to its own received light amount to the pit arrangement specifying circuit.
Based on these four received light signals, the pit arrangement specifying circuit is designed to specify the pit arrangement of the information unit related to reproduction.
また、上記のような4分割光検出器では、再生用光検出器の受光面を分割する2本の分割線が、互いに直交していることが好ましい。これにより、各部分受光面のサイズを等しくできるので、ピット配列特定回路における受光信号の処理を容易に行える。 In the four-divided photodetector as described above, it is preferable that the two dividing lines that divide the light receiving surface of the reproducing photodetector are orthogonal to each other. As a result, the sizes of the partial light receiving surfaces can be made equal, so that the light reception signal processing in the pit arrangement specifying circuit can be easily performed.
また、再生用光検出器の上記した分割線は、互いに直交しているとともに、受光面における上記四角形の一方の対角線に対応する直線に対して45°の角度で交叉していることが好ましい。
この場合には、部分受光面の中心を、本再生装置の周囲位相ピットに対応する位置(各周囲位相ピットからの反射光が最大となる位置)に配置できる。従って、4つの部分受光面のそれぞれに対し、周囲位相ピットを1対1で対応させられる。このため、4つの部分受光面によって、4種類の周囲位相ピットの有無を明確に判定できる。
The dividing lines of the reproducing photodetector are preferably orthogonal to each other and crossed at an angle of 45 ° with respect to a straight line corresponding to one diagonal line of the square on the light receiving surface.
In this case, the center of the partial light receiving surface can be arranged at a position corresponding to the surrounding phase pit of the present reproducing apparatus (a position where the reflected light from each surrounding phase pit becomes maximum). Therefore, the surrounding phase pits can be made to correspond one to one to each of the four partial light receiving surfaces. For this reason, the presence or absence of four types of surrounding phase pits can be clearly determined by the four partial light receiving surfaces.
また、本再生装置のピット配列特定回路については、トータル光量比較回路と、部分光量比較回路とで構成することが可能である。
ここで、トータル光量比較回路は、再生用光検出器における全ての部分受光面から出力される受光信号に基づいて、情報ユニットによって反射された光の総量であるトータル反射光量を特定するものである。
Further, the pit arrangement specifying circuit of the reproducing apparatus can be constituted by a total light quantity comparison circuit and a partial light quantity comparison circuit.
Here, the total light amount comparison circuit specifies the total reflected light amount that is the total amount of light reflected by the information unit based on the light reception signals output from all the partial light receiving surfaces in the reproducing photodetector. .
ここで、位相ピットの存在する場合、これらが存在しない場合よりも反射光量は小さくなる。従って、情報ユニットを構成する位相ピットの多いほど、反射光量は小さくなる。
また、本メモリ素子に照射する光としてレーザ光を用いる場合、周囲位相ピットが1つ存在する場合よりも、中央位相ピットが1つ存在する場合の方が、反射光量が小さくなる傾向にある。
従って、トータル光量比較回路によってトータル反射光量を特定することで、情報ユニットのピット配列を大まかに判別できる。
Here, the amount of reflected light is smaller when phase pits are present than when they are not present. Therefore, the more phase pits make up the information unit, the smaller the amount of reflected light.
In addition, when laser light is used as the light irradiated to the memory element, the amount of reflected light tends to be smaller when one central phase pit is present than when there is one surrounding phase pit.
Therefore, the pit arrangement of the information unit can be roughly determined by specifying the total reflected light amount by the total light amount comparison circuit.
また、部分光量比較回路は、各部分受光面から出力される受光信号を用い、各部分受光面に入射した光の大きさを比較(部分比較)するものである。
また、部分光量比較回路は、部分比較の内容(部分比較の種類および回数)について、トータル光量比較回路による判別結果に基づいて決定するように設計されている。
The partial light quantity comparison circuit compares (partial comparison) the magnitudes of light incident on the partial light receiving surfaces using light reception signals output from the partial light receiving surfaces.
The partial light quantity comparison circuit is designed to determine the content of the partial comparison (the type and number of partial comparisons) based on the determination result by the total light quantity comparison circuit.
そして、部分光量比較回路は、その比較結果に基づいて、周囲位相ピットおよび中央位相ピットの有無を判別し、情報ユニットのピット配列を特定するようになっている。 The partial light quantity comparison circuit determines the presence or absence of the surrounding phase pit and the center phase pit based on the comparison result, and specifies the pit arrangement of the information unit.
このように、この構成では、部分光量比較回路による部分比較を行う前に、トータル光量比較回路によって、ピット配列を大まかに判別している。
従って、部分光量比較回路によるピット配列の特定に必要な部分比較の種類・回数を、少なくすることが可能となっている。
As described above, in this configuration, the pit arrangement is roughly determined by the total light amount comparison circuit before performing the partial comparison by the partial light amount comparison circuit.
Therefore, it is possible to reduce the type and number of partial comparisons necessary for specifying the pit arrangement by the partial light quantity comparison circuit.
また、上記した同期ユニットを有する本メモリ素子を再生する場合には、本再生装置に、同期信号生成回路を備えることが好ましい。
この同期信号生成回路は、同期ユニットからの受光信号に基づいて、ピット配列特定回路に出力するための同期信号を生成するものである。
また、この場合、ピット配列特定回路は、この同期信号を利用して、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するように設計されていることが好ましい。
In addition, when reproducing the memory element having the above-described synchronization unit, it is preferable that the reproduction apparatus includes a synchronization signal generation circuit.
The synchronization signal generation circuit generates a synchronization signal to be output to the pit arrangement specifying circuit based on the light reception signal from the synchronization unit.
In this case, it is preferable that the pit arrangement specifying circuit is designed to specify the pit arrangement of the information unit related to reproduction using this synchronization signal.
これにより、同期ユニットに基づいた同期信号を生成できるので、情報ユニットのピット配列を精度よく判別できる。従って、情報を正確に再生することが可能となる。 Thereby, since the synchronization signal based on the synchronization unit can be generated, the pit arrangement of the information unit can be accurately determined. Therefore, it is possible to accurately reproduce information.
また、光メモリ素子の同期ユニットが、情報ユニットピッチと同じピッチで形成されている場合、同期信号生成回路は、同期ユニットからの受光信号と同じ周期の同期信号を生成するように設計されることが好ましい。
この構成では、同期信号生成回路の構成を簡略化できるので、同期信号生成回路を備えることによる本再生装置の高コスト化を抑制できる。
In addition, when the synchronization unit of the optical memory element is formed at the same pitch as the information unit pitch, the synchronization signal generation circuit may be designed to generate a synchronization signal having the same period as the light reception signal from the synchronization unit. preferable.
In this configuration, since the configuration of the synchronization signal generation circuit can be simplified, it is possible to suppress an increase in the cost of the reproducing apparatus by including the synchronization signal generation circuit.
また、光メモリ素子の同期ユニットが、情報ユニットピッチの2倍のピッチで形成されている場合、同期信号生成回路は、「同期ユニットからの受光信号の半分の周期」を有する同期信号を生成するように設計されていることが好ましい。 Further, when the synchronization unit of the optical memory element is formed with a pitch twice the information unit pitch, the synchronization signal generation circuit generates a synchronization signal having “a half period of the light reception signal from the synchronization unit”. It is preferable that it is designed.
この構成では、同期ユニットによる反射光の強度変化量をより大きくできる。従って、同期信号生成回路は、同期信号の生成を容易に行える。また、受光信号の周期の違いにより、情報ユニットと同期ユニットの判別が容易となる。従って、より確実な情報の再生が可能となる。 In this configuration, the amount of change in the intensity of reflected light by the synchronization unit can be further increased. Therefore, the synchronization signal generation circuit can easily generate the synchronization signal. Further, the information unit and the synchronization unit can be easily discriminated due to the difference in the period of the light reception signal. Therefore, more reliable information reproduction is possible.
以上のように、本発明の光メモリ素子(本メモリ素子)は、情報トラックに沿って、ピット配列に応じた情報を有する複数の情報ユニットを配した光メモリ素子において、情報ユニットのピット配列が、情報トラック上に配される中央位相ピットと、この中央位相ピットの周囲に形成される周囲位相ピットとの組み合わせからなる構成である。 As described above, the optical memory element of the present invention (the present memory element) is an optical memory element in which a plurality of information units having information corresponding to the pit arrangement is arranged along the information track. This is a configuration comprising a combination of a central phase pit arranged on the track and a peripheral phase pit formed around the central phase pit.
本メモリ素子では、情報ユニットのピット配列が、情報トラック上に配される中央位相ピットと、この中央位相ピットの周囲に形成される周囲位相ピットとの組み合わせからなっている。 In this memory element, the pit arrangement of the information unit is composed of a combination of a central phase pit arranged on the information track and a peripheral phase pit formed around the central phase pit.
従って、本メモリ素子では、周囲位相ピットのみによってピット配列を構成する場合に
比して、記録密度を格段に高めることが可能となっている。
また、本メモリ素子では、周囲位相ピットの中心に位相ピットを配している。従って、位
相ピットの密度を高められるので、記録密度をより向上させられる。また本メモリ素子では、情報トラック上にさらに、互いに同一の形状を有する複数の同期ユニットを等間隔に設けている。従って、高精度の同期信号を生成できるので、情報ユニットを正確に識別することが可能となり、情報を正確に再生できる。
Therefore, in this memory element, it is possible to remarkably increase the recording density as compared with the case where the pit arrangement is constituted only by the surrounding phase pits.
In this memory element, the phase pit is arranged at the center of the surrounding phase pit. Accordingly, the density of the phase pits can be increased, so that the recording density can be further improved. In this memory device, a plurality of synchronization units having the same shape are provided on the information track at equal intervals. Therefore, since a highly accurate synchronization signal can be generated, the information unit can be accurately identified, and the information can be reproduced accurately.
また、本メモリ素子では、情報の再生に必要な再生用光検出器の受光面の分割数(部分受光面数)を、周囲位相ピットの数と同数とできるようになっている。
すなわち、本メモリ素子では、中央位相ピットを有しているため、n(整数)個の位相ピットを用いて情報ユニットを構成するけれども、受光面をn−1に分割した光検出器を用いて情報を再生することが可能である。
従って、本メモリ素子は、情報を高密度に記録できるとともに、情報の再生のために複雑な再生回路を必要とすることのない光メモリ素子となっている。
Further, in the present memory element, the number of divisions (the number of partial light receiving surfaces) of the light receiving surface of the reproducing photodetector necessary for reproducing information can be made equal to the number of surrounding phase pits.
That is, since this memory element has a central phase pit, an information unit is configured using n (integer) phase pits, but a photodetector having a light receiving surface divided into n-1 is used. Information can be reproduced.
Therefore, this memory element is an optical memory element that can record information with high density and does not require a complicated reproducing circuit for reproducing information.
本発明の一実施形態について説明する。
本実施の形態にかかる光ディスク装置(本ディスク装置;光再生装置)は、光ディスクに記録された情報を再生するための再生装置である。
An embodiment of the present invention will be described.
An optical disc apparatus (this disc apparatus; optical reproduction apparatus) according to the present embodiment is a reproduction apparatus for reproducing information recorded on an optical disk.
図2は、本ディスク装置の構成を示す説明図である。
この図に示すように、本ディスク装置は、スピンドル10,光ピックアップ11,回路基板12を備えている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the present disk device.
As shown in this figure, the disk device includes a
スピンドル10は、再生する光ディスク1を固定した状態で回転するものである。
なお、光ディスク1の構成については、後に詳細に説明する。
The
The configuration of the
光ピックアップ11は、回転中の光ディスク1に対し、その半径方向に移動しながらレーザ光(光ビーム)Lを照射するものである。本ディスク装置では、このレーザ光Lの照射により、光ディスク1の情報を再生するようになっている。
回路基板12は、スピンドル10および光ピックアップ11を駆動するための複数の回路群を有する基板である。
The
The
図2に示すように、光ピックアップ11は、半導体レーザ光源21,コリメータレンズ22、ビームスプリッタ23,集光レンズ24,アクチュエータ25,ビームスプリッタ26,集光レンズ27,シリンドリカルレンズ28,制御用光検出器29,集光レンズ30,光検出器(再生用光検出器)31を備えている。
As shown in FIG. 2, the
半導体レーザ光源21は、レーザ光Lを生成する光源である。
コリメータレンズ22は、半導体レーザ光源21から出射されたレーザ光Lの光束を平行とするものである。
ビームスプリッタ23は、コリメータレンズ22を透過したレーザ光Lを透過する一方、光ディスク1側(集光レンズ24側)から入射するレーザ光Lを反射し、その進路を直角に曲げるものである。
The semiconductor
The
The
集光レンズ24は、ビームスプリッタ23を透過したレーザ光Lを集光し、光ディスク1の記録面上に集光照射するものである。また、集光レンズ24は、光ディスク1によって反射された反射レーザ光Laを集光する機能も有している。
アクチュエータ25は、フォーカシング調整およびトラッキング調整を行うため、集光レンズ24の位置を調整する(集光レンズ24を駆動する)ものである。
The condensing
The
なお、光ディスク1によって反射レーザ光Laは、入射時の光路を戻り、ビームスプリッタ23により反射され、ビームスプリッタ26に導かれる。
ビームスプリッタ26は、反射レーザ光Laの一部を透過し、一部を集光レンズ30側に反射するものである。
The reflected laser beam La is returned by the
The
集光レンズ27,シリンドリカルレンズ28は、ビームスプリッタ26を透過した反射レーザ光Laを制御用光検出器29に集光するものである。
制御用光検出器29は、反射レーザ光Laに基づいて、フォーカシングおよびトラッキング制御のための受光信号を出力するものである。
The condensing
The
また、集光レンズ30は、ビームスプリッタ26によって反射された反射レーザ光Laを光検出器31に集光するものである。
光検出器31は、反射レーザ光Laを受光して電気信号(受光信号)を生成するものである。
なお、この光検出器31の構成については後述する。
The condensing
The
The configuration of the
また、図2に示すように、回路基板12は、スピンドル制御回路41,レーザ制御回路42,トータル光量比較回路43,部分光量比較回路44,復調回路45,エラー訂正回路46,フォーカシング/トラッキング回路47を備えている。
As shown in FIG. 2, the
スピンドル制御回路41は、スピンドル10に固定された光ディスク1を、スピンドル10とともに回転駆動するものである。
レーザ制御回路42は、半導体レーザ光源21を制御(駆動)して、レーザ光Lを照射させるものである。
The
The
フォーカシング/トラッキング回路47は、制御用光検出器29の生成する受光信号に基づいて、非点収差法によりフォーカシング信号を生成するとともに、プッシュプル法によりトラッキング信号を生成するものである。そして、フォーカシング信号およびトラッキング信号に基づいてアクチュエータ25を駆動し、フォーカシングとトラッキングとを行うものである。
The focusing / tracking
回路43〜46は、光検出器31から出力される受光信号に基づいて、再生信号を生成する回路群である。
なお、これら回路43〜46についても、後に詳細に説明する。
The
The
また、本ディスク装置には、回路基板12の回路を制御することによって、本ディスク装置の全動作を制御するための制御部(図示せず)が備えられている。
In addition, the disk device is provided with a control unit (not shown) for controlling all the operations of the disk device by controlling the circuit of the
ここで、光ディスク1の構成について説明する。
図3は、光ディスク(光メモリ素子)1の構成を示す平面図である。光ディスク1は、直径120mmの円盤形状を有しており、図3に示すように、その記録面(表面)に、情報を記録するための情報トラック2をスパイラル(渦巻き)状に備えたものである。
Here, the configuration of the
FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the optical disk (optical memory element) 1. The
また、図4は、光ディスク1の断面図である。
この図に示すように、光ディスク1は、透明基板7、金属反射膜8,保護膜9をこの順に積層した構成を有している。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
As shown in this figure, the
透明基板7は、ポリカーボネート樹脂等の透明材料からなるものである。
金属反射膜8は、透明基板7の表面を覆う金属膜であり、その材料としては、例えば、アルミニウムを用いることが可能である。
保護膜9は、金属反射膜8を覆う保護膜である。
The
The
The
また、透明基板7における金属反射膜8との界面には、凸状の位相ピット3・4が形成されている。これら位相ピット3・4は、情報の記録単位(記録情報単位)である情報ユニット5をなすものであり、上記の情報トラック2に沿って形成されている。
Further,
また、図5は、情報トラック2を詳細に示す説明図である。この図に示すように、情報トラック2は、情報の記録単位である情報ユニット5を、自身の伸びる方向に沿って、複数並べた構成を有している。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the
情報ユニット5は、最大で6つの位相ピット3と、最大で1つの位相ピット4とからなる情報単位であり、情報トラック2上に、規則的に(等間隔で)配列されている。
The
位相ピット3は、中心が情報トラック2と重なる正六角形の頂角位置に配置される位相ピットである(各位相ピット3は、正六角形の中心から等距離の位置にある)。また、この正六角形は、自身を2分する対角線の1つが、情報トラック2と重なるように設計されている。
また、位相ピット4は、この正六角形の中心位置に配置される位相ピットである。
The
The
そして、光ディスク1では、位相ピット3・4の数・位置の組み合わせ(位相ピットの配列状態;ピット配列)により、情報ユニット5の情報(記録内容)を決定するように設計されている。
The
図1および図6は、情報ユニット5のピット配列の種類(情報の種類)を示す説明図である。この図に示すように、光ディスク1では、情報ユニット5が、128通りのピット配列1a3〜128i3をとるように設計されている。
すなわち、情報ユニット5は、ピット配列1a3〜128i3に応じた、128通りの情報を有するように設計されている。
FIG. 1 and FIG. 6 are explanatory diagrams showing types of pit arrangement (information types) of the
That is, the
ここで、ピット配列1a3は、位相ピットのない状態である。
また、ピット配列2b1〜8c3は、1個の位相ピットを有する配列状態である。
さらに、ピット配列9c0〜29d1は、2個の位相ピットからなる配列状態である。
Here, the pit arrangement | sequence 1a3 is a state without a phase pit.
The pit arrays 2b1 to 8c3 are arrayed states having one phase pit.
Furthermore, the pit arrays 9c0 to 29d1 are an array state composed of two phase pits.
また、ピット配列30d1〜64e3は、3個の位相ピットによって形成される配列状態である。
また、ピット配列65e0〜99f3は、4個の位相ピットからなる配列状態である。
さらに、ピット配列100f1〜120g3は、5個の位相ピットから形成されている。
The pit arrangements 30d1 to 64e3 are arrangements formed by three phase pits.
Also, the pit arrangements 65e0 to 99f3 are arrangements composed of four phase pits.
Further, the pit arrays 100f1 to 120g3 are formed of five phase pits.
また、ピット配列121g3〜127h0は、6個の位相ピットで構成される配列状態である。
最後に、ピット配列128i3は、7個の位相ピットで構成される配列状態である。
The pit arrangements 121g3 to 127h0 are arranged with six phase pits.
Finally, the pit array 128i3 is an array state composed of seven phase pits.
なお、ピット配列1a3〜128i3の符号は、各ピット配列の「通し番号,光量識別子,対称性識別子」を組み合わせたものである。
すなわち、通し番号は、ピット配列の全128種類に1つずつ付される番号(1〜128)である。
In addition, the code | symbol of pit arrangement | sequence 1a3-128i3 combines "the serial number, the light quantity identifier, and the symmetry identifier" of each pit arrangement | sequence.
That is, the serial number is a number (1 to 128 ) assigned to each of all 128 types of pit arrangements.
また、光量識別子は、そのピット配列を有する情報ユニット5から後述する光検出器31に入射する、反射レーザ光Laの総光量(トータル反射光量)に応じたものである。
The light quantity identifier corresponds to the total light quantity (total reflected light quantity) of the reflected laser light La that enters the
すなわち、本ディスク装置における光ディスク1の再生では、制御部が、スピンドル制御回路41を制御して、光ディスク1を回転させる。また、制御部は、レーザ制御回路42を制御して、集光レンズ24から光ディスク1にレーザ光Lを照射し、図5に示すように、光ディスク1の情報トラック2に沿ってビームスポット6を走査する。このとき、レーザ光Lは、そのビームスポット6の中心位置が情報ユニット5の中心位置に重なるように照射される。
これにより、情報トラック2上の情報ユニット5によってレーザ光Lが反射され、反射レーザ光Laが生成される。
That is, in the reproduction of the
As a result, the laser beam L is reflected by the
また、この反射レーザ光Laの光量は、情報ユニット5のピット配列に応じて変化する。
すなわち、光量識別子は、各情報ユニット5におけるピット配列に応じた反射レーザ光Laの光量を示す値である。そして、光ディスク1では、各ピット配列のトータル反射光量を、9種類の光量識別子a〜iによって分類するようになっている。
なお、同じ光量識別子a〜iを有するピット配列では、トータル反射光量はほぼ等しくなる。また、a〜iの順で、トータル反射光量は小さくなる。
Further, the amount of the reflected laser beam La changes according to the pit arrangement of the
That is, the light quantity identifier is a value indicating the light quantity of the reflected laser light La corresponding to the pit arrangement in each
In the pit arrangement having the same light quantity identifiers a to i, the total reflected light quantity is almost equal. Further, the total amount of reflected light decreases in the order of a to i.
ここで、位相ピット3・4の数・位置と、トータル反射光量との関係について説明する。
位相ピット3・4の存在する場合、これらが存在しない場合よりも反射光量は小さくなる。
また、レーザ光Lにおけるビームスポット6の強度分布は、ガウシアン分布となっており、従って、ビームスポット6では、その中心の光強度が周囲よりも強くなっている。さらに、上記したように、レーザ光Lは、そのビームスポット6の中心位置が情報ユニット5の中心位置に重なるように照射される。
Here, the relationship between the number and position of the
When the
In addition, the intensity distribution of the
このため、頂角位置に位相ピット3のある場合よりも、中心位置に位相ピット4のある場合の方が、反射光量が小さくなる傾向にある。
For this reason, the amount of reflected light tends to be smaller when the
ピット配列2b1〜7b1では、いずれも、ビームスポット6の外周位置に対応する1つの位相ピット3が存在し、トータル反射光量が等しくなる。
また、ピット配列8c3では、ビームスポット6の中心位置に対応する位相ピット4が1つ存在するため、ピット配列2b1〜7b1に比べて、トータル反射光量が小さくなる。
In each of the pit arrays 2b1 to 7b1, there is one
Further, in the pit array 8c3, there is one
次に、位相ピット3が2個になる9c0〜23c3では、位相ピット数の増加により、トータル反射光量がピット配列8c3と等しくなる。
また、ピット配列24d1〜29d1では、位相ピット4と位相ピット3とを1つづつ有しているため、ピット配9c0〜23c3よりもトータル反射光量が小さくなる。以降、同様にして、位相ピット数の増加に伴い、トータル反射光量が減少する。
Next, in 9c0 to 23c3 having two
In addition, since the pit arrangements 24d1 to 29d1 have one
また、ピット配列の対称性識別子0,1,3は、以下のように定められる。
すなわち、位相ピット3の形成される六角形には、6つの辺がある。また、これらの辺は、それぞれ対向する辺を有している(互いに対向する2辺の組を、対辺組とする)。
そして、対称性識別子は、「各辺に属する位相ピット3の数が等しい」ような対辺組(対称対辺組)の数を表している。
The
That is, the hexagon in which the
The symmetry identifier represents the number of opposite side groups (symmetric opposite side groups) such that “the number of
例えば、図1に示したピット配列31d1は、図7に示す頂角P1〜P6のうち、P2〜P4の3カ所に位相ピット3を有している。
従って、辺H1に1つ、辺H2・H3に2つ、辺H4に1つ、位相ピット3が属することとなる。また、辺H5・H6に属する位相ピット3はない。
この場合、3つの対辺組H1・H4,H2・H5,H3・H6のうち、対称対辺組となるのは、H1・H4のみである。従って、このピット配列の対称性識別子は1となる。
For example, the pit arrangement 31d1 shown in FIG. 1 has
Therefore, the
In this case, of the three opposite side pairs H1, H4, H2, H5, H3, and H6, only H1 · H4 is the symmetrical opposite side set. Therefore, the symmetry identifier of this pit arrangement is 1.
次に、光検出器31の構成について説明する。
図8は、光検出器31の構成を示す説明図である。この図に示すように、光検出器31は、受光面を6分割してなる、6つの部分受光面(光検出素子)D1〜D6を備えている。
Next, the configuration of the
FIG. 8 is an explanatory diagram showing the configuration of the
部分受光面D1〜D6は、光検出器31における円形の受光面を、3本の分割線A〜Cで分割して形成されるものであり、光検出器31の受光面の中心から放射状に伸びる扇形形状を有している。
ここで、分割線A〜Cは、受光面の中心を通り、受光面を6等分するように60度ずれた状態で配されている。従って、部分受光面D1〜D6は、互いに同一の面積・形状を有するように設計されている。
The partial light receiving surfaces D1 to D6 are formed by dividing the circular light receiving surface of the
Here, the dividing lines A to C pass through the center of the light receiving surface and are arranged in a state shifted by 60 degrees so as to divide the light receiving surface into six equal parts. Therefore, the partial light receiving surfaces D1 to D6 are designed to have the same area and shape.
そして、この部分受光面D1〜D6は、自身の受光した反射光量に応じた電圧値を有する電圧信号(受光信号)R1〜R6を、それぞれ出力するものである。
また、光検出器31では、部分受光面D1〜D6を分割する分割線A〜Cのうちの1本(図8ではA)が、光ディスク1の情報トラック2に対応する直線(光検出器31の受光面上での、情報トラックに対応する直線)X−X’と直交するように配されている。
さらに、他の2本の分割線(図8ではB・C)は、直線X−X’と30度の角度を成すように配置されている。
The partial light receiving surfaces D1 to D6 respectively output voltage signals (light receiving signals) R1 to R6 having voltage values corresponding to the amount of reflected light received by the partial light receiving surfaces D1 to D6.
In the
Further, the other two dividing lines (B · C in FIG. 8) are arranged so as to form an angle of 30 degrees with the straight line XX ′.
ここで、各位相ピット3・4と部分受光面D1〜D6との関係について説明する。
個々の位相ピットからの反射光は、回折光となって部分受光面D1〜D6の全面に入射する。また、複数の位相ピットの存在する場合、それぞれの位相ピットからの回折光が干渉して、部分受光面D1〜D6に入射することになる。すなわち、各位相ピットからの反射光は、部分受光面D1〜D6の1つではなく、全てに入射される。
Here, the relationship between the
Reflected light from the individual phase pits becomes diffracted light and enters the entire surface of the partial light receiving surfaces D1 to D6. When there are a plurality of phase pits, the diffracted light from each phase pit interferes and enters the partial light receiving surfaces D1 to D6. That is, the reflected light from each phase pit is incident on all but not one of the partial light receiving surfaces D1 to D6.
しかしながら、1つの位相ピット3からの反射光は、その位相ピット3に対応する位置にある、いずれかの部分受光面D1〜D6に入射する強度が相対的に大きくなる(その位相ピット3から遠い位置にある素子に入射する光の強度が、相対的に小さくなる)。
例えば、ピット配列2b1では、部分受光面D3に入射する光の強度が相対的に大きくなり、部分受光面D6に入射する光の強度が相対的に小さくなる。
However, the reflected light from one
For example, in the pit arrangement 2b1, the intensity of light incident on the partial light receiving surface D3 is relatively large, and the intensity of light incident on the partial light receiving surface D6 is relatively small.
また、六角形の中心に位置する位相ピット4からの反射光は、全ての部分受光面D1〜D6の中心付近に均等に入射する。
従って、1つの位相ピット4のみを有するピット配列8c3では、全ての部分受光面D1〜D6の中心付近に入射する光の強度が相対的に大きくなり、周辺領域に入射する光の強度が相対的に小さくなる。
Further, the reflected light from the
Therefore, in the pit array 8c3 having only one
次に、図2に示した、回路基板12の回路43〜46について説明する。
これらの回路43〜46は、光検出器31から出力される受光信号に基づいて、再生にかかる情報ユニット5のピット配列を識別し、識別結果に応じた再生信号を生成する回路群である。
Next, the
These
トータル光量比較回路43は、光検出器31の全ての部分受光面D1〜D6から出力される受光信号R1〜R6を加算して、トータル反射光量を求める。そして、その値から、再生にかかる情報ユニット5のピット配列における、光量識別子a〜iを導出する機能を有している。
The total light
なお、ピット配列1a3,128i3には、同じトータル反射光量となる他のピット配列が存在しない。このため、再生にかかる情報ユニット5が上記のピット配列である場合には、トータル光量比較回路43だけで、ピット配列の識別が完了する。
In the pit arrangements 1a3 and 128i3, there is no other pit arrangement having the same total reflected light amount. For this reason, when the
部分光量比較回路44は、トータル光量比較回路43の導出した光量識別子a〜iに基づいて、再生にかかる情報ユニット5のピット配列を識別するものである。
表1〜3に、部分光量比較回路44による識別条件を示す。
The partial light
Tables 1 to 3 show the identification conditions by the partial light
これらの表に示したX1〜X6,Y1〜Y6,Z1〜Z3は、それぞれ、部分受光面D1〜D6からの受光信号R1〜R6を加算した結果である。
表4に受光信号R1〜R6と各加算結果との関係を示す。
X1 to X6, Y1 to Y6, and Z1 to Z3 shown in these tables are results obtained by adding the received light signals R1 to R6 from the partial light receiving surfaces D1 to D6, respectively.
Table 4 shows the relationship between the light reception signals R1 to R6 and each addition result.
この表に示すように、部分光量比較回路44は、光量識別子a〜iに応じて、複数の受光信号R1〜R6を加算処理して得られる加算結果の大小関係を算出する。そして、その算出結果に基づいて、情報ユニット5のピット配列を識別するように設計されている。
As shown in this table, the partial light
すなわち、まず、部分光量比較回路44は、識別条件Iにおいて、Y1とY4とを比較する。
この比較により、部分光量比較回路44は、情報ユニット5のピット配列における、情報トラック2を軸とした線対称性(径方向の線対称性;情報トラック2を軸として線対称であるか否か)を識別する。
That is, first, the partial light
As a result of this comparison, the partial light
次に、部分光量比較回路44は、識別条件IIにおいて、X2とX5とを比較する。
この比較により、部分光量比較回路44は、情報ユニット5のピット配列における、周方向の線対称性(情報ユニット5の中心を通り、かつ、情報トラック2に垂直な直線を軸とした線対称性)を識別する。
この段階で、トータル反射光量に応じた光量識別子b・hを有するピット配列については、識別が完了する。
Next, the partial light
As a result of this comparison, the partial light
At this stage, identification is completed for the pit arrangement having the light quantity identifier b · h corresponding to the total reflected light quantity.
次に、部分光量比較回路44は、識別条件IIIにおいて、Z1〜Z3の大小関係を調べる。どのような関係を調べるか、については、光量識別子の種類と、識別条件I・IIの結果とに基づいて決定される。
例えば、ピット配列の光量識別子がc・gである場合、部分光量比較回路44は、Z1とZ2とを比較する。これにより、光量識別子c・gを有するピット配列については、Z1<Z2,Z1>Z2である場合、ピット配列の識別が完了する。
一方、Z1=Z2である場合、ピット配列は、23c3,8c3,118g3,121g3のいずれかである。この場合、部分光量比較回路44は、識別条件IVとして、Z2とZ3の大小関係を識別する。これにより、光量識別子c・gを有する全ピット配列における識別が完了する。
Next, the partial light
For example, when the light quantity identifier of the pit arrangement is c · g, the partial light
On the other hand, when Z1 = Z2, the pit arrangement is any one of 23c3, 8c3, 118g3, and 121g3. In this case, the partial light
また、光量識別子d・e・fを有するピット配列については、部分光量比較回路44は、識別条件I・IIの結果に基づいて、Z1とZ2,Z2とZ3,Z1とZ3、の大小関係を調べる。
例えば、光量識別子dのピット配列に関しては、Y1>Y4かつX2>X5の場合、Z1とZ3とを比較する。
For the pit arrangement having the light quantity identifiers d, e, and f, the partial light
For example, regarding the pit arrangement of the light quantity identifier d, when Y1> Y4 and X2> X5, Z1 and Z3 are compared.
その後、表1〜3に示すように、部分光量比較回路44は、識別条件IV・Vに示した比較を実行する
例えば、光量識別子d,Y1>Y4,X2>X5,Z1=Z3である場合、部分光量比較回路44は、「X1とX4との差が基準値S1より大きいか否か」により、ピット配列を識別する(識別条件IV)。
このような基準値S1を用いる理由は、位相ピットの対称性のみからでは、25d1と30d1とを識別できないためである。
ここで、基準値(基準信号)S1とは、本ディスク装置にあらかじめ既定されている固定値である。
Thereafter, as shown in Tables 1 to 3, the partial light
The reason for using such a reference value S1 is that 25d1 and 30d1 cannot be distinguished only from the symmetry of the phase pit.
Here, the reference value (reference signal) S1 is a fixed value preset in advance in the present disk device.
このように、部分光量比較回路44は、光量識別子に基づいて受光信号R1〜R6の強度を比較することにより、128種類の全てのピット配列を識別することが可能となっている。
As described above, the partial light
復調回路45は、部分光量比較回路44によるピット配列の識別結果に基づいて、復調信号(復調データ)を生成するものである。
なお、表1〜3に、各ピット配列に応じた復調信号を示している。
図1に示したように、本ディスク装置では、情報ユニット5のピット配列が128種類存在する。従って、1つの情報ユニット5を用いて128種類の情報を多重記録することが可能であり、このため、1つの情報ユニットから7ビットの復調信号を得られることになる。
The
Tables 1 to 3 show demodulated signals corresponding to each pit arrangement.
As shown in FIG. 1, in this disc apparatus, there are 128 types of pit arrangements of the
エラー訂正回路46は、復調回路45によって生成された復調信号に対し、エラー訂正を施し、再生信号を生成するものである。
そして、本ディスク装置では、図示しない変換回路によって、再生信号を映像信号(映像情報)や音声信号(音声情報)に変換する。そして、これらの信号を、表示画面やスピーカーなどの表示装置(図示せず)によって表示するようになっている。
The
In this disc apparatus, the reproduction signal is converted into a video signal (video information) or an audio signal (audio information) by a conversion circuit (not shown). These signals are displayed on a display device (not shown) such as a display screen or a speaker.
以上のように、光ディスク1では、情報ユニット5のピット配列が、7つの位相ピット、すなわち、情報トラック上に配される1つの位相ピット4と、その周囲に位置する6つの位相ピット3との組み合わせからなっている。
ここで、位相ピット3は、中心を通る一本の対角線が情報トラック2と重なる六角形の頂角位置に配される位相ピットである。
また、位相ピット4は、この六角形の中心位置に配される位相ピットである。
As described above, in the
Here, the
The
このように、光ディスク1では、6つの位相ピット3、および、その中央の1つの位相ピット4によって、情報ユニット5のピット配列が形成されるように設計されている。
As described above, the
従って、光ディスク1では、1つの情報ユニット5に関し、128(27)種類の情報(7ビットのデータ)を多重記録することが可能となっている。このため、6つの位相ピット3のみによってピット配列を構成する場合に比して、記録密度を格段に高めることが可能となっている。
Therefore, the
また、光ディスク1では、六角形の頂角位置と中心(重心)位置とに位相ピット3・4を配しているため、位相ピットの密度を最も高められる(最密充填できる)ようになっている。
従って、光ディスク1に多数の情報ユニット5を形成できるため、光ディスク1の記録密度をより向上させられる。さらに、再生に使用するビームスポット6を非常に小さくできる。
Further, in the
Accordingly, since a large number of
また、光ディスク1では、情報の再生に必要な光検出器31の受光面の分割数(部分受光面数)を、6つとできるようになっている。
Further, in the
すなわち、情報ユニット5のピット配列が、6つの位相ピット3のみから構成される場合、情報ユニット5からの反射強度分布は、六角形に対応したものとなる(全位相ピットのある場合に、六角形となる)。
このため、情報の再生に使用される光検出器31は、6つの位相ピット3に対応するようにその受光面を6分割されることとなり、6つの部分受光面D1〜D6を有する6分割光検出器となる。
そして、光検出器31では、6つの部分受光面D1〜D6のそれぞれに入射する反射光強度に応じて、情報ユニット5における6つの位相ピット3の有無(どの位相ピット3を有しているか)を判別し、判別結果に基づいてピット配列を求めることとなる。
That is, when the pit arrangement of the
For this reason, the
In the
また、6つの位相ピット3の中央に位相ピット4を配した光ディスク1のピット配列に関しても、上記と同様の、6つの部分受光面D1〜D6を有する6分割光検出器31を使用できる。
Further, regarding the pit arrangement of the
すなわち、位相ピット4からの反射光の強度分布は、光検出器31の中心からの距離に依存する強度分布となる(光検出器の中心から等距離位置に入射する光強度が等しくなる)。従って、光検出器31における6つの部分受光面D1〜D6のそれぞれには、位相ピット4から、等しい強度の反射光が入射することになる。
That is, the intensity distribution of the reflected light from the
従って、6分割光検出器である光検出器31を用いて光ディスク1を再生する場合、位相ピット4の有無については、受光面全体での受光量の合計(情報ユニット5(ピット配列)全体からの総反射光量;トータル反射光量)の強度から判別できることとなる。
一方、上記したように、位相ピット3の有無については、6つの部分受光面D1〜D6のそれぞれに入射する光強度によって判別できる。
Therefore, when the
On the other hand, as described above, the presence or absence of the
このように、光ディスク1では、7つの位相ピット3・4を用いて情報ユニット5を構成するけれども、光検出器31のような6分割光検出器を用いて情報を再生することが可能である。
従って、光ディスク1は、情報を高密度に記録できるとともに、情報の再生のために複雑な再生回路を必要とすることのない光ディスクとなっている。
As described above, in the
Therefore, the
なお、七角形の7つの角に位相ピットを配する場合、情報ユニット5からの反射強度分布は、七角形に対応したものとなる(全位相ピットのある場合に、七角形となる)。このため、それぞれの位相ピットに応じて部分受光面を設け、各部分受光面への入射光強度に基づいて、各位相ピットの有無を判定する必要がある。
When phase pits are arranged at seven corners of the heptagon, the reflection intensity distribution from the
従って、光検出器の部分受光面数(分割数)を、7つとする必要が生じる。このため、各部分受光面への入射光強度を処理するための回路が複雑となり、コスト高となる(特に、対称性を判断するための部分光量比較回路44が複雑化する)。
また、光検出器31の部分受光面を7つとすることにより、隣接する受光面間の角度差が小さくなり、位相ピットの位置決定の精度が低下して再生エラーを増加させてしまうという欠点もある。
Therefore, the number of partial light receiving surfaces (number of divisions) of the photodetector needs to be seven. For this reason, a circuit for processing the intensity of incident light on each partial light receiving surface becomes complicated and the cost becomes high (particularly, the partial light
In addition, since the number of the partial light receiving surfaces of the
また、本ディスク装置では、反射レーザ光Laに応じて再生にかかる情報ユニット5のピット配列を特定するために、トータル光量比較回路43および部分光量比較回路44を備えている。
そして、トータル光量比較回路43によってトータル反射光量を特定し、情報ユニット5のピット配列を大まかに判別(光量識別子毎に判別)している。
その後、特定されたトータル反射光量に応じて、部分光量比較回路44が、各部分受光面D1〜D6に入射した光の大きさを比較(部分比較)し、情報ユニット5のピット配列を特定するようになっている。
Further, the present disk device includes a total light
Then, the total reflected light amount is specified by the total light
Thereafter, the partial light
このように、この構成では、部分光量比較回路による部分比較を行う前に、トータル光量比較回路によって、ピット配列を大まかに判別している。
従って、部分光量比較回路によるピット配列の特定に必要な部分比較の種類・回数を、少なくすることが可能となっている。
As described above, in this configuration, the pit arrangement is roughly determined by the total light amount comparison circuit before performing the partial comparison by the partial light amount comparison circuit.
Therefore, it is possible to reduce the type and number of partial comparisons necessary for specifying the pit arrangement by the partial light quantity comparison circuit.
また、本ディスク装置では、光検出器31における部分受光面D1〜D6を分割する分割線A〜Cの1つが、光ディスク1の情報トラック2に対応する直線X−X’と直交している。
Further, in the present disc device, one of the dividing lines A to C that divide the partial light receiving surfaces D1 to D6 in the
ここで、分割線A〜Cの1つが情報トラック2に対応する直線X−X’と重なるように(平行となるように)、光検出器31を配置してもよい。この構成でも、同様の識別プロセスにより、情報ユニット5のピット配列を識別できる。
しかしながら、この場合、光強度変化の最も大きくなる位置(各位相ピット3に対応する位置)に、分割線が存在することになる。このため、部分受光面D1〜D6による光強度分布の検出精度が低下する。
Here, the
However, in this case, there is a dividing line at the position where the light intensity change is the largest (the position corresponding to each phase pit 3). For this reason, the detection accuracy of the light intensity distribution by the partial light receiving surfaces D1 to D6 is lowered.
従って、検出精度を向上させるためには、分割線A〜Cを、光ディスク1の情報トラック2に直交するように配置することが好ましいといえる。
この場合には、部分受光面D1〜D6の中心を、各位相ピット3に対応する位置(各位相ピット3からの反射光が最大となる位置)に配置できる。従って、6つの部分受光面D1〜D6のそれぞれに対し、位相ピット3を1対1で対応させられる。このため、6つの部分受光面D1〜D6によって、6種類の位相ピット3の有無を明確に判定できる。
Therefore, in order to improve the detection accuracy, it can be said that the dividing lines A to C are preferably arranged so as to be orthogonal to the
In this case, the centers of the partial light receiving surfaces D1 to D6 can be arranged at positions corresponding to the respective phase pits 3 (positions where reflected light from the
このように、分割線A〜Cを直線X−X’と直交させることで有効な効果を得られるが、これは、6つの位相ピット3のなす六角形の中心を通る1つの対角線が、情報トラック2と重なっているからである。
すなわち、上記のような効果は、分割線A〜Cを、この六角形の対角線に応じた受光面上の直線に対して直交させることで得られるものである。この対角線と分割線A〜Cの1つとが直交関係にあれば、分割線A〜Cの1つが直線X−X’に直交していない場合でも、同様の効果を得られる。
In this way, an effective effect can be obtained by making the dividing lines A to C orthogonal to the straight line XX ′. This is because one diagonal passing through the center of the hexagon formed by the six
That is, the above effects can be obtained by making the dividing lines A to C orthogonal to a straight line on the light receiving surface corresponding to the hexagonal diagonal. If this diagonal line and one of the dividing lines A to C are orthogonal, the same effect can be obtained even when one of the dividing lines A to C is not orthogonal to the straight line XX ′.
なお、本ディスク装置のように、六角形の一つの対角線が情報トラック2に重なっている場合、情報ユニット5のピット配列を、情報トラック2を軸とした線対称にしやすい、という効果を得られる。
Note that, when one hexagonal diagonal line overlaps the
また、本ディスク装置では、光検出器31の分割線A〜Cが、受光面を6等分するように60度ずれた状態で配されている。これにより、各部分受光面D1〜D6のサイズを等しくできるので、部分光量比較回路44による受光信号R1〜R6の比較処理を容易に行える。
Further, in the present disk device, the dividing lines A to C of the
また、本ディスク装置では、光検出器31とは別体の、制御用光検出器29を備えている。制御用光検出器29に照射される反射光は、シリンドリカルレンズ28によってフォーカシングされるため、波面の乱れたものとなる。従って、制御用光検出器29と光検出器31とを1つの光検出器で兼用すると、光検出器31に波面の乱れた反射光が照射されてしまう。このため、部分受光面D1〜D6での光強度分布に乱れが生じ、情報ユニット5のピット配列を正確に特定することが困難となる。
Further, the present disk device includes a
そこで、本ディスク装置成では、両光検出器を別体に設けることにより、光検出器31に波面の乱れた反射光を照射してしまうことを回避するようになっている。これにより、正確な光の制御と情報再生とを両立させられる。
Therefore, in the present disk device configuration, by providing both the photodetectors separately, it is possible to avoid irradiating the
また、本実施の形態では、光ディスク1に形成される情報ユニット5のピット配列として、図1,6に示した128種類を挙げている。
しかしながら、ピット配列の種類を、128種類より少なく設定してもよい。
In this embodiment, 128 types shown in FIGS. 1 and 6 are listed as the pit arrangement of the
However, the number of pit arrangement types may be set to less than 128 types.
例えば、光ディスク1の情報ユニット5として、光量識別子b,d,f,hを有するピット配列だけを形成するように設定してもよい。
この場合、ピット配列は64種類となり、一つの情報ユニット5に6ビットのデータが多重記録されることとなる。
For example, the
In this case, there are 64 types of pit arrangements, and 6-bit data is multiplexed and recorded in one
また、これらのピット配列の識別は、上記した表1〜表3に示した条件で行われる。また、以下に示す表5は、表1〜表3から、光量識別子b,d,f,hに関する識別条件だけを抜き出したものである。 Further, identification of these pit arrangements is performed under the conditions shown in Tables 1 to 3 above. Table 5 shown below extracts only the identification conditions related to the light quantity identifiers b, d, f, and h from Tables 1 to 3.
この表に示したピット配列は、全て、奇数個の位相ピット3を有するものである。そして、この場合、情報ユニット5から反射されるトータル反射光量の差を大きくできる。
The pit arrangements shown in this table all have an odd number of phase pits 3. In this case, the difference in total reflected light amount reflected from the
すなわち、図1,図6に示した全てのピット配列を用いる場合、識別すべきトータル反射光量は9種類となる。
一方、光量識別子b,d,f,hのピット配列のみを用いる場合には、識別すべきトータル反射光量は4種類となり、さらに、これらの間の光量識別子a,c,e,gのピット配列(偶数個の位相ピット3を有するピット配列)が存在しないため、トータル反射光量の格差が大きくなる。
That is, when all the pit arrangements shown in FIGS. 1 and 6 are used, there are nine types of total reflected light amounts to be identified.
On the other hand, when only the pit arrangement of the light quantity identifiers b, d, f, and h is used, there are four types of total reflected light quantity to be identified, and the pit arrangement of the light quantity identifiers a, c, e, and g between these. Since there is no (pit arrangement having an even number of phase pits 3), the difference in the total amount of reflected light increases.
このため、トータル光量比較回路43によるトータル反射光量の特定を、容易にかつ精度よく行える。従って、トータル光量比較回路43の回路構成を、より簡単なものとできるので、本ディスク装置のコストを低減できる。
Therefore, the total reflected light amount can be easily and accurately specified by the total light
また、同様に、光ディスク1の情報ユニット5として、光量識別子a,c,e,g,iを有するピット配列(偶数個(0も含む)の位相ピット3を有するピット配列)だけを形成するように設定してもよい。
この場合も、ピット配列は64種類となり、一つの情報ユニット5に6ビットのデータが多重記録されることとなる。
Similarly, as the
Also in this case, there are 64 types of pit arrangements, and 6-bit data is multiplexed and recorded in one
また、これらのピット配列の識別は、上記した表1〜表3に示した条件で行われる。また、以下に示す表6は、表1〜表3から、光量識別子a,c,e,g,iに関する識別条件だけを抜き出したものである。 Further, identification of these pit arrangements is performed under the conditions shown in Tables 1 to 3 above. Table 6 shown below extracts only the identification conditions related to the light quantity identifiers a, c, e, g, and i from Tables 1 to 3.
また、光ディスク1の情報ユニット5として、表7に示すピット配列だけを形成するように設定してもよい。
この場合も、ピット配列は64種類となり、一つの情報ユニット5に6ビットのデータが多重記録されることとなる。
Alternatively, the
Also in this case, there are 64 types of pit arrangements, and 6-bit data is multiplexed and recorded in one
これらのピット配列は、情報ユニット5をなす六角形を2分する対角線の一つに対して、位相ピット3が対称に配置されているものである。
ここで、上記のような対称性を有しているが、表7には示されていないピット配列もある(111g1・108g1)。これは、ピット配列を64種類とするため、比較的に識別しやすいピット配列を選択した結果である。
In these pit arrangements, the
Here, there is a pit arrangement which has the symmetry as described above but is not shown in Table 7 (111g1 and 108g1). This is a result of selecting a pit arrangement that is relatively easy to identify because there are 64 types of pit arrangements.
ここで、図1,図6に示したピット配列には、受光信号R1〜R6の大小関係のみからでは識別できず、基準値S1を用いて識別可能となるものもある。例えば、ピット配列26d1と31d1とは、X2−X3と基準値S1との比較結果から識別される(表1)。
これは、これらのピット配列の形状(ピットの配置状態)が似ているため、ピット配列の対称性のみからでは識別できないからである。
Here, some of the pit arrangements shown in FIGS. 1 and 6 cannot be identified only from the magnitude relationship of the received light signals R1 to R6, but can be identified using the reference value S1. For example, the pit arrays 26d1 and 31d1 are identified from the comparison result between X2-X3 and the reference value S1 (Table 1).
This is because these pit arrangement shapes (pit arrangement state) are similar, and cannot be identified only from the symmetry of the pit arrangement.
この場合、X2−X3の値を、固定された基準値S1(基準信号)と比較するため、エラーを発生することなく再生するためには、レーザ光Lの強度を精度良く制御する必要がある。従って、半導体レーザ光源21を制御するレーザ制御回路42として、複雑な(高精度の)回路を用いることとなる。
In this case, since the value of X2-X3 is compared with the fixed reference value S1 (reference signal) , the intensity of the laser beam L needs to be controlled with high accuracy in order to reproduce without causing an error. . Therefore, a complicated (high accuracy) circuit is used as the
これに対し、表7に示したピット配列には、基準値S1を必要とするものは存在しない。従って、全てのピット配列を、受光信号R1〜R6の大小関係のみで識別することが可能となる。
これにより、レーザ光Lの強度が少々変動した場合でも、正確な識別を行うことが可能となる。従って、レーザ制御回路42として、より簡略な回路を用いられるので、本ディスク装置のコストを低減できる。
On the other hand, none of the pit arrangements shown in Table 7 requires the reference value S1. Therefore, all the pit arrangements can be identified only by the magnitude relationship of the light reception signals R1 to R6.
As a result, even when the intensity of the laser beam L slightly varies, accurate identification can be performed. Accordingly, since a simpler circuit can be used as the
また、光ディスク1の情報ユニット5として、表8に示すピット配列だけを形成するように設定してもよい。
この場合、ピット配列は32種類となり、一つの情報ユニット5に5ビットのデータが多重記録されることとなる。
Alternatively, the
In this case, there are 32 types of pit arrangements, and 5-bit data is multiplexed and recorded in one
これらのピット配列は、情報トラック2に対して、位相ピット3が対称に配置されている(ピット配列が径方向に対称である)ものである。
In these pit arrangements, the
上記したように、本ディスク装置では、制御用光検出器29が、情報ユニット5からの反射レーザ光Laに基づいて、非点収差法によりフォーカシング信号を生成するとともに、プッシュプル法によりトラッキング信号を生成するようになっている。
As described above, in the present disk device, the
従って、ピット配列が径方向に非対称である場合、プッシュプル信号が乱され、レーザ光Lのビームスポット6を、情報トラック2の中心軸上で走査できない(トラッキングが不安定となる)可能性がある。そして、トラッキングが不安定となると、各情報ユニット5からの正確なトータル反射光量を測定できなくなるため、再生エラーの増加を招来してしまう。
Therefore, when the pit arrangement is asymmetric in the radial direction, the push-pull signal is disturbed, and there is a possibility that the
一方、表8に示すような32種類のピット配列だけを用いた場合、全てのピット配列が径方向に対称であるため、上記のようなプッシュプル信号の乱れを確実に防止できる。これにより、安定したトラッキングを実現できる。 On the other hand, when only 32 types of pit arrangements as shown in Table 8 are used, since all the pit arrangements are symmetrical in the radial direction, the above-described disturbance of the push-pull signal can be reliably prevented. Thereby, stable tracking can be realized.
また、本実施の形態では、光検出器31の分割線A〜Cが、互いに60度づつずれて配されているとしている。しかしながら、これに限らず、分割線A〜Cの交叉角度を60度からずらしてもよい。この場合には、各部分受光面D1〜D6のサイズが互いに異なるため、部分光量比較回路44による受光信号R1〜R6の比較処理を変更することが好ましい。
In the present embodiment, the dividing lines A to C of the
また、本実施の形態では、光検出器31の受光面の分割数を6としている。しかしながら、光検出器31の受光面の分割数は、これに限らず、倍の12分割としてもよい(12分割光検出器)。そして、この光検出器31を使用して、12個の部分受光面からの受光信号に基づいて、情報ユニット5の識別を行うことも可能である。ただし、上記のような6分割光検出器を用いることにより、情報ユニット5の識別を行う際の計算プロセスを簡略化できる。従って、トータル光量比較回路43,部分光量比較回路44をより簡単な回路から構成できるので、本ディスク装置を低コスト化できる。
In the present embodiment, the number of divisions of the light receiving surface of the
ここで、光ディスク1の製造および再生に関する具体例を、実施例1〜4として説明する。
Here, specific examples relating to the manufacture and reproduction of the
〔実施例1〕
光ディスク1におけるスパイラル状に形成された情報トラック2上に、図1,図6に示したピット配列を有する情報ユニット5を350nmピッチで規則的に配列した。
また、位相ピット3・4については、ポリカーボネート製の透明基板7の記録面に対し、射出成形法により、深さ40nmの窪み状に形成した。
[Example 1]
The
Further, the
また、位相ピット3・4の直径を60nmとし、位相ピット3・4の形成ピッチを100nmとした。
The diameter of the
このような位相ピット3・4を有する透明基板7を形成するための原盤のパターニングについては、電子ビーム露光装置を用いて行った。
Patterning of the master for forming the
次に、該原盤から光ディスク用スタンパーを形成し、該スタンパーを用いて射出成形を行うことにより透明基板7を形成した。
Next, an optical disk stamper was formed from the master, and a
次に、このような情報ユニット5の形成された透明基板7上に、スパッタリングにより、アルミニウムからなる金属反射膜8を50nmの厚さで形成した。さらに、この金属反射膜8上に、保護膜9として、0.1mm厚のポリカーボネートシートを、紫外線硬化樹脂により貼り合わせた。
Next, a metal
このような光ディスク1を図3に示した本ディスク装置に装着し、再生を行った。
Such an
ここで、半導体レーザ光源21として、波長405nmの半導体レーザ素子を使用した。また、レーザ光Lを光ディスク1に集光する集光レンズ24として、開口数(NA)0.85のレンズを使用した。
また、レーザ光Lについては、光ディスク1の保護膜9側から入射した。
Here, a semiconductor laser element having a wavelength of 405 nm was used as the semiconductor
Further, the laser beam L was incident from the
再生では、制御部およびフォーカシング/トラッキング回路47によって、レーザ光Lを金属反射膜8上に集光するようにフォーカシングを行い、情報トラック2に沿ってトラッキングを行った。
In reproduction, focusing was performed by the control unit and the focusing / tracking
また、トータル光量比較回路43および部分光量比較回路44によって、光検出器31の検出素子D1〜D6の各受光信号R1〜R6を、表1〜3に示すような識別条件に従って処理した。その結果、情報ユニット5における128種類(7ビット)のピット配列の識別を行うことができ、7ビットのデータを復調できた。
Further, the received light signals R1 to R6 of the detection elements D1 to D6 of the
〔実施例2〕
また、実施例1に示した光ディスク1の構成において、表5に示したピット配列のみを有する光ディスク1を形成し、本ディスク装置に装着して再生を行った。また、トータル光量比較回路43,部分光量比較回路44の判別処理・識別処理については、表5に示す方法を用いた。
その結果、結果、情報ユニット5における64種類(6ビット)のピット配列の識別を行うことができ、6ビットのデータを復調できた。
[Example 2]
In addition, in the configuration of the
As a result, 64 types (6 bits) of pit arrangements in the
また、実施例1に示した光ディスク1の構成において、表6に示したピット配列のみを有する光ディスク1を形成し、本ディスク装置に装着して再生を行った。また、トータル光量比較回路43,部分光量比較回路44の判別処理・識別処理については、表6に示す方法を用いた。
その結果、結果、情報ユニット5における64種類(6ビット)のピット配列の識別を行うことができ、6ビットのデータを復調できた。
In addition, in the configuration of the
As a result, 64 types (6 bits) of pit arrangements in the
〔実施例3〕
また、実施例1に示した光ディスク1の構成において、表7に示したピット配列のみを有する光ディスク1を形成し、本ディスク装置に装着して再生を行った。また、トータル光量比較回路43,部分光量比較回路44の判別処理・識別処理については、表7に示す方法を用いた。
その結果、結果、情報ユニット5における64種類(6ビット)のピット配列の識別を行うことができ、6ビットのデータを復調できた。
Example 3
In addition, in the configuration of the
As a result, 64 types (6 bits) of pit arrangements in the
〔実施例4〕
また、実施例1に示した光ディスク1の構成において、表8に示したピット配列のみを有する光ディスク1を形成し、本ディスク装置に装着して再生を行った。また、トータル光量比較回路43,部分光量比較回路44の判別処理・識別処理については、表8に示す方法を用いた。
その結果、結果、情報ユニット5における32種類(4ビット)のピット配列の識別を行うことができ、4ビットのデータを復調できた。
Example 4
In addition, in the configuration of the
As a result, 32 types (4 bits) of pit arrangements in the
ここで、光ディスク1の製造について、簡単に説明する。
情報ユニット5を構成する位相ピット3・4を有する透明基板7の製造では、透明基板7を形成するための原盤に対し、位相ピット3・4を形成する位置に、原盤の回転に同期させて、電子ビームもしくは光ビームを照射して露光を行うこととなる。
Here, the manufacture of the
In the production of the
ここで、電子ビーム露光の場合、原盤の回転に同期して、位相ピットを形成すべき位置で、電子ビームの移動を一定時間停止させる。これにより、原盤に対し、位相ピットが露光形成される。その後、次の位相ピットの位置まで電子ビームを高速で移動させ、次の位相ピットの露光を行うこととなる。 Here, in the case of electron beam exposure, the movement of the electron beam is stopped for a certain period of time at a position where a phase pit should be formed in synchronization with the rotation of the master. Thereby, the phase pit is exposed and formed on the master. Thereafter, the electron beam is moved at a high speed to the position of the next phase pit, and the next phase pit is exposed.
例えば、ピット配列34d1を形成する場合、六角形の左端の位相ピット3(頂角P6;図7参照)を露光形成した後、電子ビームを高速移動させ、原盤の範囲外へと逃がす。
次に、原盤回転に同期して、左から2番目上側の頂角P1の位置に電子ビームを高速移動させ、その位置で電子ビームを一定時問停止させて位相ピットを露光形成する。
次に、左から2番目下側の頂角P5の位置に電子ビームを高速移動させ、その位置で電子ビームを一定時問停止させて位相ピットを露光形成する。
For example, when the pit array 34d1 is formed, the phase pit 3 (vertical angle P6; see FIG. 7) at the left end of the hexagon is exposed and formed, and then the electron beam is moved at high speed to escape outside the range of the master.
Next, in synchronism with the rotation of the master, the electron beam is moved at a high speed to the position of the apex angle P1 which is the second upper side from the left, and the electron beam is stopped at that position for a certain period of time to form a phase pit.
Next, the electron beam is moved at a high speed to the position of the apex angle P5 which is the second lower side from the left, and the electron beam is stopped at that position for a certain period of time to form a phase pit by exposure.
また、光ビームを用いる場合、光ビームを3つに分割する。そして、それぞれの光ビームの集光位置を、情報トラックより上側の位相ピットの位置(頂角P1・P2)、情報トラック2上の位相ピットの位置(頂角P3,P6,中心)、情報トラック2より下側の位相ピットの位置(頂角P4,P5)とする。
そして、それぞれの位相ピットを形成する位置で、光ビームをパルス照射することとなる。
When using a light beam, the light beam is divided into three. Then, the condensing position of each light beam is set to the phase pit position (vertical angle P1, P2) above the information track, the phase pit position (vertical angle P3, P6, center) on the
Then, the light beam is irradiated with pulses at the position where each phase pit is formed.
また、本実施の形態では、位相ピット3を、正六角形の頂角位置に配置するとしている。しかしながら、位相ピット3の配置位置はこれに限らない。
例えば、位相ピット3を、周方向および径方向に対称な他の六角形(正六角形を周方向あるいは径方向に圧縮した形)の頂角に配置してもよい。この構成でも、上記と同様に、本ディスク装置によって情報ユニット5のピット配列を識別することが可能である。
In the present embodiment, the
For example, the
また、位相ピット3を、四角形の頂角位置に配するようにしてもよい。この場合でも、部分光量比較回路44による処理(識別条件)を適切に設定することで、ピット配列の特定を行える。
Further, the
図9は、位相ピット3を、対角線の一方が情報トラック2と重なる正方形(正四角形)の頂角位置(正方形の中心から等距離の位置)に配置した場合における、ピット配列の種類(情報の種類)を示す説明図である。
FIG. 9 shows the type of pit arrangement (information information) when the
この場合、光ディスク1では、情報ユニット5が、32通りのピット配列1ax〜32jxをとるように設計されている。すなわち、情報ユニット5は、ピット配列1ax〜32jxに応じた、32通りの情報を有するように設計されている。
In this case, in the
ここで、ピット配列1axは、位相ピットのない状態である。また、ピット配列2by、3by、4by、5by、6cxは、1個の位相ピットを有する配列状態である。さらに、ピット配列7dx、8dx、9dy、10dy、11dy、12dy、13ey、14ey、15ey、16eyは、2個の位相ピットからなる配列状態である。また、ピット配列17fy、18fy、19fy、20fy、21gy、22gy、23gy、24gy、25gx、26gxは、3個の位相ピットによって形成される配列状態である。また、ピット配列27hx、28iy、29iy、30iy、31iyは、4個の位相ピットからなる配列状態である。最後に、ピット配列32jxは、5個の位相ピットで構成される配列状態である。 Here, the pit array 1ax is in a state where there is no phase pit. The pit arrangements 2by, 3by, 4by, 5by, and 6cx are arrangement states having one phase pit. Furthermore, the pit arrangements 7dx, 8dx, 9dy, 10dy, 11dy, 12dy, 13ey, 14ey, 15ey, and 16ey are arrangement states composed of two phase pits. The pit arrangements 17fy, 18fy, 19fy, 20fy, 21gy, 22gy, 23gy, 24gy, 25gx, and 26gx are arrangement states formed by three phase pits. The pit arrays 27hx, 28iy, 29iy, 30iy, and 31iy are an array state including four phase pits. Finally, the pit array 32jx is an array state composed of five phase pits.
なお、ピット配列1ax〜32jxの符号は、上記と同様の、「通し番号、光量識別子、対称性識別子」を組み合わせたものである。すなわち、通し番号は、ピット配列の全32種類に1つづつ付される番号(1〜32)である。 The symbols of the pit arrangements 1ax to 32jx are combinations of “serial number, light quantity identifier, symmetry identifier” as described above. That is, the serial numbers are numbers (1 to 32) assigned to all 32 types of pit arrangements.
また、上記の光量識別子は、そのピット配列を有する情報ユニット5から光検出器31に入射する、反射レーザ光Laの総光量(トータル反射光量)に応じたものである。そして、この場合には、各ピット配列のトータル反射光量を、10種類の光量識別子a〜jによって分類するようになっている。なお、同じ光量識別子a〜jを有するピット配列では、トータル反射光量はほぼ等しくなる。また、a〜jの順で、トータル反射光量は小さくなる。
The light quantity identifier corresponds to the total light quantity (total reflected light quantity) of the reflected laser light La incident on the
ここで、位相ピット3・4の数・位置と、トータル反射光量との関係について説明する。
上記したように、位相ピット3・4の存在する場合、これらが存在しない場合よりも反射光量は小さくなる。また、レーザ光Lにおけるビームスポット6の強度分布は、ガウシアン分布となっており、従って、ビームスポット6では、その中心の光強度が周囲よりも強くなっている。
Here, the relationship between the number and position of the
As described above, when the
さらに、上記したように、レーザ光Lは、そのビームスポット6の中心位置が情報ユニット5の中心位置に重なるように照射される。このため、頂角位置に位相ピット3のある場合よりも、中心位置に位相ピット4のある場合の方が、反射光量が小さくなる傾向にある。
Further, as described above, the laser beam L is irradiated so that the center position of the
ピット配列2by〜5byは、いずれも、ビームスポット6の外周位置に対応する1つの位相ピット3が存在し、トータル反射光量が等しくなる。また、ピット配列6cxでは、ビームスポット6の中心位置に対応する位相ピット4が1つ存在するため、ピット配列2by〜5byに比べて、トータル反射光量が小さくなる。
In each of the pit arrays 2by to 5by, one
次に、位相ピット3が2個になる7dx〜12dyでは、位相ピット数の増加により、トータル反射光量がピット配列6cxよりも小さくなる。
また、ピット配列13gy〜16eyでは、位相ピット4と位相ピット3とを1つずつ有しているため、ピット配列7dx〜12dyよりもトータル反射光量が小さくなる。以降、同様にして、位相ピット数の増加に伴い、トータル反射光量が減少する。
Next, in 7dx to 12dy having two
Further, the pit sequence 13 gy ~16ey, because it has a
また、ピット配列の対称性識別子は、情報トラック2の伸びる方向(周方向)および光ディスク1の径方向(情報トラック2に垂直で、ピット配列の中心を通る方向(半径方向))に対する、ピット配列の対称性を示す識別子(xあるいはy)である。
すなわち、ピット配列が、周方向に線対称である場合(半径方向に沿った軸に対して線対称である場合)であって、かつ、径方向にも線対称である場合(情報トラック2に対して線対称である場合)、対称性識別子はxとなる。
一方、いずれかの方向に対して線対称となっていない場合、対称性識別子はyとなる。
Also, the symmetry identifier of the pit arrangement is a pit arrangement with respect to the direction in which the
That is, when the pit arrangement is line symmetric in the circumferential direction (when it is line symmetric with respect to the axis along the radial direction) and when it is also line symmetric in the radial direction (in the information track 2) The symmetry identifier is x).
On the other hand, if it is not line symmetric with respect to any direction, the symmetry identifier is y.
次に、位相ピット3・4を図9のように配置する場合における、光検出器31の構成について説明する。
図10は、この場合に使用される光検出器31の構成を示す説明図である。この図に示すように、光検出器31は、受光面を4分割してなる、4つの部分受光面(光検出素子)D1〜D4を備えている。
Next, the configuration of the
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the configuration of the
部分受光面D1〜D4は、光検出器31における円形の受光面を、受光面の中心を通り、互いに直交する2本の分割線A・Bで分割して形成されるものであり、光検出器31の受光面の中心から放射状に伸びる扇形形状を有している。
The partial light receiving surfaces D1 to D4 are formed by dividing the circular light receiving surface in the
そして、この部分受光面D1〜D4は、自身の受光した反射光量に応じた電圧値を有する電圧信号(受光信号)R1〜R4を、それぞれ出力するものである。
また、光検出器31では、部分受光面D1〜D4を分割する分割線A・Bが、光ディスク1の情報トラック2に対応する直線(光検出器31の受光面上での、情報トラックに対応する直線)X−X’と45°の角度を成すように配置されている。
The partial light receiving surfaces D1 to D4 respectively output voltage signals (light receiving signals) R1 to R4 having voltage values corresponding to the amount of reflected light received by the partial light receiving surfaces D1 to D4.
Further, in the
ここで、各位相ピット3・4と部分受光面D1〜D4との関係について説明する。
上記したように、個々の位相ピットからの反射光は、回折光となって部分受光面D1〜D4の全面に入射する。また、複数の位相ピットの存在する場合、それぞれの位相ピットからの回折光が干渉して、部分受光面D1〜D4に入射することになる。すなわち、各位相ピットからの反射光は、部分受光面D1〜D4の1つではなく、全てに入射される。
Here, the relationship between each
As described above, the reflected light from the individual phase pits becomes diffracted light and enters the entire surface of the partial light receiving surfaces D1 to D4. When there are a plurality of phase pits, the diffracted light from each phase pit interferes and enters the partial light receiving surfaces D1 to D4. That is, the reflected light from each phase pit is incident on all but not one of the partial light receiving surfaces D1 to D4.
しかしながら、1つの位相ピット3からの反射光は、その位相ピット3に対応する位置にある、いずれかの部分受光面D1〜D4に入射する強度が相対的に大きくなる(その位相ピット3から遠い位置にある素子に入射する光の強度が、相対的に小さくなる)。例えば、ピット配列2byでは、部分受光面D2に入射する光の強度が相対的に大きくなり、部分受光面D4に入射する光の強度が相対的に小さくなる。
However, the reflected light from one
また、四角形の中心に位置する位相ピット4からの反射光は、全ての部分受光面D1〜D4の中心付近に均等に入射する。従って、1つの位相ピット4のみを有するピット配列6cxでは、全ての部分受光面D1〜D4の中心付近に入射する光の強度が相対的に大きくなり、周辺領域に入射する光の強度が相対的に小さくなる。
Further, the reflected light from the
次に、位相ピット3・4を図9のように配置する場合における、回路基板12の回路43〜46の作用について説明する。
上記のように、これらの回路43〜46は、光検出器31から出力される受光信号に基づいて、再生にかかる情報ユニット5のピット配列を識別し、識別結果に応じた再生信号を生成する回路群である。
Next, the operation of the
As described above, these
この場合、トータル光量比較回路43は、光検出器31の全ての部分受光面D1〜D4から出力される受光信号R1〜R4を加算して、トータル反射光量を求める。そして、その値から、再生にかかる情報ユニット5のピット配列における、光量識別子a〜jを導出する。
In this case, the total light
なお、ピット配列1ax、6cx、27hx、32jxには、同じトータル反射光量となる他のピット配列が存在しない。このため、再生にかかる情報ユニット5が上記のピット配列である場合には、トータル光量比較回路43だけで、ピット配列の識別が完了する。
In the pit arrangements 1ax, 6cx, 27hx, and 32jx, there is no other pit arrangement having the same total reflected light amount. For this reason, when the
部分光量比較回路44は、トータル光量比較回路43の導出した光量識別子a〜jに基づいて、再生にかかる情報ユニット5のピット配列を識別する。表9に、部分光量比較回路44による識別条件を示す。
The partial light
この表に示すように、部分光量比較回路44は、光量識別子a〜jに応じて、受光信号R1〜R4の大小関係を算出する。すなわち、部分光量比較回路44は、まず、R2とR4との大小関係の算出(比較)を行う(識別条件I)。
次に、部分光量比較回路44は、R1とR3との大小関係を算出し(識別条件II)、最後に、R1とR2との大小関係を算出する(識別条件III)。これにより、全ての情報ユニット5を識別することが可能となる。
As shown in this table, the partial light
Next, the partial light
このように、部分光量比較回路44は、光量識別子に基づいて受光信号R1〜R4の強度を比較することにより、32種類の全てのピット配列を識別することが可能となる。
In this way, the partial light
復調回路45は、部分光量比較回路44によるピット配列の識別結果に基づいて、復調信号(復調データ)を生成する。なお、表9に、各ピット配列に応じた復調信号を示している。
The
上記のように、位相ピット3・4を図9のように配置する場合、情報ユニット5のピット配列は32種類存在する。従って、1つの情報ユニット5を用いて32種類の情報を多重記録できる。このため、1つの情報ユニット5から5ビットの復調信号を得られることになる。
As described above, when the
以上のように、位相ピット3・4を図9のように配置した光ディスク1では、情報ユニット5のピット配列が、5つの位相ピット、すなわち、情報トラック2上に配される1つの位相ピット4と、その周囲に位置する4つの位相ピット3との組み合わせからなる。
ここで、位相ピット3は、一方の対角線が情報トラック2と重なる四角形の頂角位置に配される位相ピットである。また、位相ピット4は、この四角形の中心位置に配される位相ピットである。
As described above, in the
Here, the
このように、この光ディスク1では、4つの位相ピット3、および、その中央の1つの位相ピット4によって、情報ユニット5のピット配列が形成されるように設計されている。
As described above, the
従って、1つの情報ユニット5に関し、32(25)種類の情報(5ビットのデータ)を多重記録することが可能となる。このため、4つの位相ピット3のみによってピット配列を構成する場合に比して、記録密度の格段に高い、大容量の光ディスクを構成できる。
Accordingly, 32 (25) types of information (5-bit data) can be multiplexed and recorded with respect to one
また、この構成では、情報の再生に必要な光検出器31の受光面の分割数(部分受光面数)を、4つにできる。すなわち、情報ユニット5のピット配列が、4つの位相ピット3のみから構成される場合、情報ユニット5からの反射強度分布は、四角形に対応したものとなる(全位相ピットのある場合に、四角形となる)。
Further, in this configuration, the number of divisions (the number of partial light receiving surfaces) of the light receiving surface of the
このため、情報の再生に使用される光検出器31は、4つの位相ピット3に対応するようにその受光面を4分割されることとなり、4つの部分受光面D1〜D4を有する4分割光検出器となる。そして、光検出器31では、4つの部分受光面D1〜D4のそれぞれに入射する反射光強度に応じて、情報ユニット5における4つの位相ピット3の有無(どの位相ピット3を有しているか)を判別し、判別結果に基づいてピット配列を求めることとなる。
For this reason, the
また、4つの位相ピット3の中央に位相ピット4を配した光ディスク1のピット配列に関しても、上記と同様の、4つの部分受光面D1〜D4を有する光検出器31を使用できる。
すなわち、位相ピット4からの反射光の強度分布は、光検出器31の中心からの距離に依存する強度分布となる(光検出器の中心から等距離位置に入射する光強度が等しくなる)。従って、光検出器31における4つの部分受光面D1〜D4のそれぞれには、位相ピット4から、等しい強度の反射光が入射することになる。
Further, with respect to the pit arrangement of the
That is, the intensity distribution of the reflected light from the
従って、4分割光検出器である光検出器31を用いて光ディスク1を再生する場合、位相ピット4の有無については、受光面全体での受光量の合計(情報ユニット5(ピット配列)全体からの総反射光量;トータル反射光量)の強度から判別できることとなる。
一方、上記したように、位相ピット3の有無については、4つの部分受光面D1〜D4のそれぞれに入射する光強度によって判別できる。
Therefore, when the
On the other hand, as described above, the presence or absence of the
このように、光ディスク1では、5つの位相ピット3・4を用いて情報ユニット5を構成するけれども、光検出器31のような4分割光検出器を用いて情報を再生することが可能である。従って、光ディスク1は、情報を高密度に記録できるとともに、情報の再生のために複雑な再生回路を必要とすることのない光ディスクとなっている。
As described above, in the
なお、五角形の5つの角に位相ピットを配する場合、情報ユニット5からの反射強度分布は、五角形に対応したものとなる(全位相ピットのある場合に、五角形となる)。このため、それぞれの位相ピットに応じて部分受光面を設け、各部分受光面への入射光強度に基づいて、各位相ピットの有無を判定する必要がある。従って、光検出器の部分受光面数(分割数)を、5つとする必要が生じる。このため、各部分受光面への入射光強度を処理するための回路が複雑となり、コスト高となる(特に、部分光量比較回路44が複雑化する)。
When phase pits are arranged at the five corners of the pentagon, the reflection intensity distribution from the
また、図9に示したピット配列を有する光ディスク1では、四角形の頂角と中心とに位相ピット3・4を配している。従って、光ディスク1内での位相ピットの密度を高められるので、記録密度をより向上させられる。
Further, in the
また、この構成でも、反射レーザ光Laに応じて再生にかかる情報ユニット5のピット配列を特定するために、トータル光量比較回路43および部分光量比較回路44を備えている。そして、トータル光量比較回路43によってトータル反射光量を特定し、情報ユニット5のピット配列を大まかに判別(光量識別子毎に判別)している。その後、特定されたトータル反射光量に応じて、部分光量比較回路44が、各部分受光面D1〜D4に入射した光の大きさを比較(部分比較)し、情報ユニット5のピット配列を特定するようになっている。
Also in this configuration, the total light
このように、この構成でも、部分光量比較回路による部分比較を行う前に、トータル光量比較回路によって、ピット配列を大まかに判別している。従って、部分光量比較回路によるピット配列の特定に必要な部分比較の種類・回数を、少なくすることが可能となっている。 As described above, even in this configuration, the pit arrangement is roughly determined by the total light amount comparison circuit before performing the partial comparison by the partial light amount comparison circuit. Therefore, it is possible to reduce the type and number of partial comparisons necessary for specifying the pit arrangement by the partial light quantity comparison circuit.
また、図9に示したピット配列を有する光ディスク1を再生する場合、本ディスク装置では、光検出器31における部分受光面D1〜D4を分割する分割線A・Bが、光ディスク1の情報トラック2に対応する直線X−X’と45°の角度を成している。
When reproducing the
ここで、分割線A・Bの一方が情報トラック2に対応する直線X−X’と重なるように(平行となるように)、光検出器31を配置してもよい。この構成でも、同様の識別プロセスにより、情報ユニット5のピット配列を識別できる。
しかしながら、この場合、光強度変化の最も大きくなる位置(各位相ピット3に対応する位置)に、分割線が存在することになる。このため、部分受光面D1〜D4による光強度分布の検出精度が低下する。
Here, the
However, in this case, there is a dividing line at the position where the light intensity change is the largest (the position corresponding to each phase pit 3). For this reason, the detection accuracy of the light intensity distribution by the partial light receiving surfaces D1 to D4 is lowered.
従って、検出精度を向上させるためには、分割線A・Bを、光ディスク1の情報トラック2に対応する直線X−X’と45°の角度となるように配置することが好ましいといえる。
Therefore, in order to improve the detection accuracy, it can be said that the dividing lines A and B are preferably arranged at an angle of 45 ° with the straight line X-X ′ corresponding to the
この場合には、部分受光面D1〜D4の中心を、各位相ピット3に対応する位置(各位相ピット3からの反射光が最大となる位置)に配置できる。従って、4つの部分受光面D1〜D4のそれぞれに対し、位相ピット3を1対1で対応させられる。このため、4つの部分受光面D1〜D4によって、4種類の位相ピット3の有無を明確に判定できる。
In this case, the centers of the partial light receiving surfaces D1 to D4 can be arranged at positions corresponding to the respective phase pits 3 (positions where reflected light from the
このように、分割線A・Bを直線X−X’と45°の角度に交叉させることで有効な効果を得られるが、これは、4つの位相ピット3のなす四角形の一方の対角線が、情報トラック2と重なっているからである。すなわち、上記のような効果は、分割線A・Bを、この四角形の一方の対角線に応じた受光面上の直線に対して、45度の角度で交叉させることで得られるものである。
このような構成であれば、分割線A・Bが直線X−X’と45°の角度で交叉していない場合でも、同様の効果を得られる。
Thus, an effective effect can be obtained by intersecting the dividing lines A and B with the straight line XX ′ at an angle of 45 °. This is because one diagonal line of the quadrangle formed by the four
With such a configuration, the same effect can be obtained even when the dividing lines A and B do not intersect the straight line XX ′ at an angle of 45 °.
なお、四角形の一方の対角線が情報トラック2に重なっている場合、情報ユニット5のピット配列を、情報トラック2を軸とした線対称にしやすい、という効果を得られる。
When one of the diagonal lines of the quadrangle overlaps the
また、図10に示した構成では、光検出器31の分割線A・Bが、互いに直交している。これにより、各部分受光面D1〜D4のサイズを等しくできるので、部分光量比較回路44による受光信号R1〜R4の比較処理を容易に行える。
In the configuration shown in FIG. 10, the dividing lines A and B of the
また、本実施の形態では、図2に示したように、トータル光量比較回路43が部分光量比較回路44の前段に位置するとしている。そして、図9に示したピット配列を有する光ディスク1を再生する場合、トータル光量比較回路43によって光量識別子の判定を行った後、部分光量比較回路44が、この光量識別子および受光信号R1〜R4に基づいて、情報ユニット5のピット配列を識別するとしている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the total light
しかしながら、これに限らず、部分光量比較回路44を、トータル光量比較回路43の前段に配置するようにしてもよい。表10に、この構成におけるピット配列の識別方法を示す。
However, the present invention is not limited to this, and the partial light
この表10に示すように、この構成では、部分光量比較回路44が、受光信号R1〜R4に基づいて、情報ユニット5のピット配列の対称性判別I〜IIIを行うこととなる。
なお、表10において、T1、T2は、それぞれ、(R1+R3)、(R2+R4)である。また、S1〜S4は、それぞれ、(R1+R2)、(R2+R3)、(R3+R4)、(R4+R1)である。
As shown in Table 10, in this configuration, the partial light
In Table 10, T1 and T2 are (R1 + R3) and (R2 + R4), respectively. S1 to S4 are (R1 + R2), (R2 + R3), (R3 + R4), and (R4 + R1), respectively.
すなわち、この場合、部分光量比較回路44は、対称性判別Iにおいて、T1とT2との大小関係を算出する。そして、対称性判別IIにおいて、S1とS3との大小関係を算出する。さらに、部分光量比較回路44は、対称性判別IIIにおいて、S2とS4との大小関係を算出する。
That is, in this case, the partial light
このような演算(比較)により、部分光量比較回路44は、情報ユニット5のピット配列が、対称性判別I〜IIIによって分類される15種類の小グループのいずれに属するのかを判断する。
その後、トータル光量比較回路43が、ピット配列の属する小グループの種類と、ピット配列のトータル反射光量とに基づいて、ピット配列を特定する。
By such calculation (comparison), the partial light
Thereafter, the total light
この構成では、トータル光量比較回路43は、トータル反射光量に加えて、ピット配列の属する小グループの情報を利用できる。このため、識別すべきトータル反射光量の種類が、2種類あるいは4種類となる。従って、a〜jまでの10種類のトータル反射光量を識別する必要のある表9の場合に比して、トータル光量比較回路43によるトータル反射光量の識別精度を高められる。
In this configuration, the total light
また、トータル光量比較回路43を簡略な回路(相対的に簡略な比較回路)から構成できる。すなわち、トータル光量比較回路43によって識別すべきトータル反射光量の種類の多い場合、レーザ光Lのわずかな変化により、トータル反射光量が変化し、情報ユニット5におけるピット配列が困難になることもある。
従って、この場合には、レーザ制御回路42の制御精度や、フォーカシング/トラッキング回路47の制御精度(トラッキング、フォーカシングの精度)を高めることが好ましいといえる。
Further, the total light
Therefore, in this case, it is preferable to increase the control accuracy of the
一方、表10を用いる構成のように、トータル光量比較回路43によるトータル反射光量の識別種類を少なくすると、トータル光量比較回路43によって識別すべき光量間の差を、比較的に大きくできる。
このため、レーザ制御回路42やフォーカシング/トラッキング回路47の制御精度を高めることなく、再生にかかるピット配列に対し、光量識別子を正確に特定することが可能となっている。
On the other hand, when the number of types of total reflected light amount identification by the total light
For this reason, it is possible to accurately specify the light quantity identifier for the pit arrangement for reproduction without increasing the control accuracy of the
ここで、本ディスク装置におけるフォーカシング制御およびトラッキング制御について説明する。
本ディスク装置では、図1,図6あるいは図9に示した情報ユニット5からの反射光を利用して、制御用光検出器29およびフォーカシング/トラッキング回路47が、フォーカシング制御およびトラッキング制御を行うように設計されている。
Here, focusing control and tracking control in this disk apparatus will be described.
In the present disk device, the
図11は、制御用光検出器29の構成を示す説明図である。この図に示すように、制御用光検出器29は、受光面を4分割してなる、4つの部分受光面(光検出素子)D5〜D8を備えた4分割検出素子である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the configuration of the
部分受光面D5〜D8は、制御用光検出器29における円形の受光面を、受光面の中心を通り、互いに直交する2本の分割線C・Dで分割して形成されるものであり、制御用光検出器29の受光面の中心から放射状に伸びる扇形形状を有している。
The partial light receiving surfaces D5 to D8 are formed by dividing the circular light receiving surface in the
そして、この部分受光面D5〜D8は、自身の受光した反射光量に応じた電圧値を有する電圧信号(受光信号)R5〜R8を、それぞれ出力するものである。また、制御用光検出器29では、部分受光面D5〜D8を分割する分割線Dが、光ディスク1の情報トラック2に対応する直線(制御用光検出器29の受光面上での、情報トラック2に対応する直線)X−X’と重なる(一致する)ように配置されている。
The partial light receiving surfaces D5 to D8 output voltage signals (light receiving signals) R5 to R8 having voltage values corresponding to the amount of reflected light received by the partial light receiving surfaces D5 to D8, respectively. Further, in the
また、フォーカシング/トラッキング回路47は、制御用光検出器29の生成する受光信号R5〜R8に基づいて、非点収差法によりフォーカシング信号を生成するとともに、プッシュプル法によりトラッキング信号を生成するものである。そして、フォーカシング/トラッキング回路47は、フォーカシング信号およびトラッキング信号に基づいてアクチュエータ25を駆動し、フォーカシング制御とトラッキング制御とを行う機能を有している。
The focusing / tracking
以下に、本ディスク装置におけるフォーカシング制御およびトラッキング制御の動作について説明する。
本ディスク装置における光ディスク1の再生では、制御部が、スピンドル制御回路41を制御して、光ディスク1を回転させる。また、制御部は、レーザ制御回路42を制御して、集光レンズ24から光ディスク1にレーザ光Lを照射し、図12に示すように、光ディスク1の情報トラック2に沿ってビームスポット6を走査する。このとき、レーザ光Lは、そのビームスポット6の中心位置が情報トラック2に重なるように照射される。
In the following, focusing control and tracking control operations in this disk apparatus will be described.
In the reproduction of the
そして、情報ユニット5によってレーザ光Lが反射され、反射レーザ光Laが生成され、制御用光検出器29に照射される。これにより、制御用光検出器29の部分受光面D5〜D8は、自身の受光した反射光量に応じた電圧値を有する受光信号R5〜R8を、フォーカシング/トラッキング回路47に対してそれぞれ出力する。
Then, the
受光信号R5〜R8を入力したフォーカシング/トラッキング回路47は、制御部の指示により、フォーカシング制御とトラッキング制御とを実行する。すなわち、フォーカシング/トラッキング回路47は、まず、光ディスク1の記録面にレーザ光Lの焦点を合わせる(フォーカシング制御する)ために、シリンドリカルレンズ28を用いた非点収差法を用いてフォーカシング信号を生成する。
The focusing / tracking
このとき、フォーカシング/トラッキング回路47は、制御用光検出器29からの受光信号R5〜R8を入力し、(R5+R7)−(R6+R8)を算出する。そして、算出した値が零(0)となるように、集光レンズ24のフォーカス方向(光ディスク1の面に垂直な方向)の位置を制御するためのフォーカシング信号を生成する。そして、集光レンズ24の位置を制御するアクチュエータ25に出力する。これにより、レーザ光Lの焦点を、光ディスク1の記録面に合わせることが可能となる。
At this time, the focusing / tracking
また、フォーカシング/トラッキング回路47は、レーザ光Lの中心を情報トラック2に沿わせる(トラッキング制御する)ために、プッシュプル法を用いてトラッキング信号を生成する。
このとき、フォーカシング/トラッキング回路47は、制御用光検出器29からの受光信号R5〜R8を入力し、(R5+R6)−(R7+R8)を算出する。そして、算出した値が零(0)となるように、集光レンズ24のトラッキング方向(光ディスク1の径方向)の位置を制御するためのトラッキング信号を生成し、アクチュエータ25に出力する。
これにより、ビームスポット6の中心位置を、情報ユニット5の中心位置に重なねることが可能となる。
Further, the focusing / tracking
At this time, the focusing / tracking
As a result, the center position of the
また、図1,図6あるいは図9に示した光ディスク1の構成において、図13に示すように、同期信号を生成するための同期ユニット61を備えるようにしてもよい。
この図13に示すように、この構成では、情報トラック2には、自身の伸びる方向に沿って、同期領域(同期信号領域)DAと記録領域KAとを含むセクタが、連続的かつ周期的に形成されている。
記録領域KAは、複数の情報ユニット5を有する領域である。
Further, in the configuration of the
As shown in FIG. 13, in this configuration, the
The recording area KA is an area having a plurality of
また、同期領域DAは、セクタの先頭位置に配されている領域であり、互いに同一の形状を有する複数の同期ユニット61を等間隔に配置している。
すなわち、図13に示すように、光ディスク1には、情報ユニット5の形成された記録領域KAに先行するように、同期領域DAが設けられている。そして、同期領域DAには、等間隔に設けられた複数の同期ユニット61が、情報トラック2上に形成されている。
The synchronization area DA is an area arranged at the head position of the sector, and a plurality of
That is, as shown in FIG. 13, the
なお、同期ユニット61は、情報ユニット5を構成する位相ピット3・4よりも面積の大きな、位相ピット3・4と同様の深さを有するパターンである。
また、このような同期ユニット61を有する同期領域DAは、情報トラック2の一周あたり20〜40箇所に設けられている。また、各同期領域DA内には、同期ユニット61が、情報ユニット5の情報トラック方向での形成ピッチと同じ形成ピッチで、16〜64個形成されている。
The
Further, the synchronization area DA having such a
このような同期領域DAを含む光ディスク1を再生する場合、本ディスク装置としては、図14に示すような構成のものを用いることが好ましい。
この構成では、図2に示した本ディスク装置の構成において、回路基板12に、同期信号生成回路48を備えた構成である。
When reproducing the
In this configuration, the
同期信号生成回路48は、光検出器31から出力される受光信号に基づいて、情報信号再生用の同期信号Sを生成するものである。
The synchronization
図15は、同期信号生成回路48の構成を示す説明図である。
同期信号生成回路48は、一般にPLL回路(位相同期回路)と呼ばれている発振回路である。
すなわち、同期信号生成回路48は、自身のループ内に、信号(同期信号)を出力する発振器を有している。そして、この発振器の出力と、光検出器31から出力される受光信号との位相差を一定(零)とするようにフィードバック制御をかけながら、同期信号Sの発振を行うものである。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a configuration of the synchronization
The synchronization
That is, the synchronization
この図に示すように、同期信号生成回路48は、2値化回路71、位相比較器72、ローパスフィルター(LPF)73および電圧制御発振器(VCO)74を備えている。
As shown in this figure, the synchronization
2値化回路71は、光検出器31から出力される受光信号をデジタル信号に変換し、位相比較器72に出力するものである。
位相比較器72は、このデジタル信号と、VCO74の出力信号(VCO信号)との位相を比較する。そして、その位相差に比例した電圧信号(位相差信号)を、LPF73に出力するものである。
LPF73は、位相差信号の高周波成分を遮断し、位相差信号を平滑化してVCO74に出力するものである。
The
The
The
VCO74は、ある一定の自走周波数でVCO信号を出力するものである。また、VCO信号の自走周波数(および位相)は、LPF73から出力される位相差信号の電圧によって変化するように設計されている。
すなわち、VCO74は、この位相差信号によって、光検出器31から出力される受光信号とVCO信号との位相差を零とするように、VCO信号の周波数・位相を制御するようになっている。
これにより、受光信号に同期した(受信信号と同周波数・同位相の)VCO出力信号(すなわち同期信号S)を得られるようになっている。
The
That is, the
As a result, a VCO output signal (that is, the synchronization signal S) that is synchronized with the light reception signal (having the same frequency and phase as the reception signal) can be obtained.
以下に、図14に示した本ディスク装置における、同期信号Sの生成方法について説明する。
本ディスク装置における光ディスク1の再生では、制御部が、スピンドル制御回路41を制御して、光ディスク1を回転させる。また、制御部は、レーザ制御回路42を制御して、集光レンズ24から光ディスク1にレーザ光Lを照射し、図13に示すように、光ディスク1の情報トラック2に沿ってビームスポット6を走査する。このとき、レーザ光Lは、そのビームスポット6の中心位置が情報トラック2に重なるように照射される。
Hereinafter, a method for generating the synchronization signal S in the present disk device shown in FIG. 14 will be described.
In the reproduction of the
そして、情報ユニット5あるいは同期ユニット61によってレーザ光Lが反射されて反射レーザ光Laが生成され、光検出器31に照射される。これを受けて、光検出器31の部分受光面D1〜D4は、自身の受光した反射光量に応じた電圧値を有する受光信号R1〜R4を生成する。
Then, the laser beam L is reflected by the
ここで、ビームスポット6が同期領域DAにある場合には、制御部は、これらの受光信号R1〜R4を、同期信号生成回路48(およびトータル光量比較回路43)に対してそれぞれ出力する。
Here, when the
図16は、情報トラック2上をビームスポット6が走査(移動)した際の、光検出器31から出力される全受光信号の和(R1+R2+R3+R4;トータル受光信号)を示すグラフである。ここで、DTは、同期ユニット61を通過したときに得られるトータル受光信号の振幅である。
FIG. 16 is a graph showing the sum (R1 + R2 + R3 + R4; total light reception signal) of all the light reception signals output from the
同期信号生成回路48では、ビームスポット6が同期ユニット61を通過したときに、全受光信号R1〜R4の和であるトータル受光信号が2値化回路71に出力されるようになっている。
そして、同期信号生成回路48は、この信号に基づいて同期信号Sを生成して、制御部に伝達する。そして、制御部が、この同期信号Sを、再生信号を生成する回路43〜46に出力する。
In the synchronization
Then, the synchronization
また、回路43〜46は、この信号Sを受けたタイミングで、自身の動作を開始する。例えば、トータル光量比較回路43は、同期信号Sを受けたタイミングで、光検出器31の全ての部分受光面D1〜D4から出力される受光信号R1〜R4を加算して、トータル反射光量を求める。
また、部分光量比較回路44は、同期信号Sを受けたタイミングで、トータル反射光量の強度を比較(ホールドし比較演算)する。
Further, the
The partial light
また、ビームスポット6が記録領域KAにある場合には、制御部は、回路43〜46に出力する同期信号Sとして、同期信号生成回路48の生成するものではなく、その直前の同期領域DAの再生時に出力していた同期信号Sの値を用いる(同期信号Sをラッチした状態とする)。
When the
これにより、本ディスク装置では、ビームスポット6の中心と情報ユニット5のパターン中心(ピット配列の中心)とが一致するタイミングで、ピット配列を判別して再生信号を生成できる。従って、情報を正確に再生することが可能となる。
As a result, in the present disc apparatus, the reproduction signal can be generated by discriminating the pit arrangement at the timing when the center of the
なお、記録領域KAの再生時に生成された同期信号Sには、情報ユニット5毎のピット配列の違いによる誤差が含まれる。すなわち、同期領域DAのない場合には、記録領域KAの再生によってえられるデータ(情報ユニット5からの受光信号)に同期した同期信号を生成する(セルフクロック方式)こととなる。
Note that the synchronization signal S generated at the time of reproducing the recording area KA includes an error due to a difference in pit arrangement for each
しかしながら、この場合、図17に示すように、情報ユニット5のピット配列の違いにより、情報ユニット5からの受光信号に位相ずれが生じる。このため、この受光信号に基づいて生成される同期信号には、誤差が生じることとなる。
However, in this case, as shown in FIG. 17, a phase shift occurs in the light reception signal from the
また、上記では、同期領域DAを備えた光ディスク1における、情報ユニット5の位相ピット3の数を4つとしている。しかしながら、同期領域DAについては、図18に示すように、位相ピット3を6つ備えた情報ユニット5(図1参照)を有する光ディスク1についても、同様に形成可能である。
なお、この図に示す構成における同期ユニット61は、図13に示したものと同様である。
In the above description, the number of
The
図18に示す光ディスク1においても、図13に示す光ディスク1と同様に、同期ユニット61を用いて、同期信号Sの生成を行うことが可能である。また、トータル光量比較回路43によるトータル反射光量の比較、および、部分光量比較回路44による識別あるいは対称性判別を行うことにより、情報ユニット5のピット配列を特定して記録情報の再生を行える。
Also in the
また、本実施の形態では、同期ユニット61が、情報ユニット5を構成する位相ピット3・4よりも面積が大きく、位相ピット3・4と同様の深さを有するとしている。しかしながら、これに限らず、同期ユニット61の面積・深さについては、ユーザーの所望の値とすることが可能である。
In the present embodiment, the
また、図19・図20に示すように、同期ユニット61のパターンを、情報ユニット5のものと同様の位相ピットから構成することも可能である。すなわち、図19・図20に示す光ディスク1における同期領域DAでは、情報ユニット5と同様の構成を有する複数の同期ユニット61が、等間隔に配されている。このような同期ユニット61を用いた場合においても、同期信号Sの生成を行うことが可能である。
Further, as shown in FIGS. 19 and 20, the pattern of the
この場合、情報ユニット5を構成する位相ピット3・4と、同期ユニット61を構成する位相ピット(パターン)が同一の大きさとなるため、同期ユニット61を形成しやすいという利点がある。
In this case, since the
すなわち、電子ビーム露光装置を用いて図13に示す情報ユニット5,同期ユニット61を形成する場合、情報ユニット5の位相ピット3・4を形成できるような大きさに電子ビームを絞り込み、情報ユニット5の位相ピット3・4の露光を行う。
That is, when the
一方、位相ピット3・4より大きい同期ユニット61を露光するためには、同様に絞り込まれた電子ビームを連続照射して、情報トラック2に垂直な方向に高速移動させることにより、相対的に大きな位相ピットを形成する。従って、情報ユニット5の位相ピット3・4と同期ユニット61の形成方法が異なるため、それぞれを最適に形成できるように、電子ビームを制御することが必要となる。
On the other hand, in order to expose the
これに対し、図19・図20に示すように、情報ユニット5の位相ピット3・4と同じ位相ピットからなる同期ユニット61については、情報ユニット5と全く同じ条件で形成できる。このため、光ディスク1用の原盤形成時の制御条件を減少できるので、より簡単に(より安定して)原盤および光ディスク1を製造することが可能となる。
On the other hand, as shown in FIGS. 19 and 20, the
また、図19・図20に示した同期ユニット61は、全ての位相ピット3および位相ピット4を備えたピット配列からなっている。しかしながら、同期ユニット61としては、どのようなピット配列であってもよい。なお、同期ユニット61のピット配列は、「情報ユニット5の中心を、情報トラック2を垂直に横切る直線」の両側で、位相ピット3の数を等しくすることが好ましい。
The
また、同期ユニット61によるトータル反射光量変化が大きいほど、同期信号Sの生成を正確に行うことができる。従って、図19・図20に示したように、全位相ピット3および位相ピット4を備えたピット配列を用いることが好ましいといえる。
Further, the larger the total reflected light amount change by the
また、同期ユニット61については、「情報ユニット5の情報トラック2の延びる方向での形成ピッチ」の2倍の形成ピッチで形成してもよい。これにより、同期ユニット61を通過したときに得られる総信号量の信号振幅DTをさらに大きくできるので、同期信号Sの生成を容易に行えることとなる。
Further, the
また、受光信号の周期の違いにより、情報ユニット5と同期ユニット61との判別(制御部による再生領域(DA/KA)の判別)が容易となり、より精度のよい同期信号の生成、および、より確実な情報の再生を実現できる。
なお、この場合は、同期信号生成回路48に分周回路を追加することにより、同期ユニット61からの受光信号の半分の周期の同期信号Sを生成し、情報ユニット5の再生に用いることとなる。
Further, due to the difference in the period of the light reception signal, the
In this case, by adding a frequency dividing circuit to the synchronization
また、同期ユニット61の形成ピッチについては、「情報ユニット5の情報トラック2の延びる方向の形成ピッチ」と同じあるいはその2倍に限定する必要はない。同期ユニット61の形成ピッチについては、情報ユニット5のピッチの整数倍であれば、ユーザーの望む数に設定することが可能である。
Further, the formation pitch of the
また、同期領域DA内の同期ユニット61の数についても、16〜64個に限定する必要はない。また、情報トラック2における同期領域DAの数も、一周あたり20〜40箇所に限定する必要はない。同期ユニット61および同期領域DAの数については、それぞれユーザーの望む数に設定することが可能である。
Also, the number of
また、本実施の形態では、情報ユニット5を用いてフォーカシングおよびトラッキングを行うとしている。しかしながら、これに限らず、同期ユニット61を用いてフォーカシングおよびトラッキングを行ってもよい。
また、光ディスク1には、情報ユニット5として、図9に示すピット配列9dy、13eyのように、情報トラック2に対して非対称なものが存在する。このため、このような非対称の情報ユニット5から得られるプッシュプル信号が、正確なトラッキングを妨げる可能性がある。従って、フォーカシングおよびトラッキングを、同期ユニット61のみを用いて行ってもよい。
In the present embodiment, focusing and tracking are performed using the
In addition, the
また、本実施の形態では、ビームスポット6が記録領域KAにある場合、制御部が、直前の同期領域DAの再生時に出力していた同期信号Sを回路43〜46に出力するとしている。このとき、制御部は、同期信号生成回路48の動作を停止するようにしても、駆動した状態としてもよい。
また、制御部による再生領域の判別については、どのような方法で行われてもよい。
In the present embodiment, when the
In addition, the determination of the reproduction area by the control unit may be performed by any method.
また、本実施の形態では、位相ピット3を、正方形あるいは正六角形の頂角位置に配置するとしている。しかしながら、位相ピット3の配置位置はこれらに限らない。例えば、位相ピット3を、周方向および径方向に対称な他の四角形(正四角形を周方向あるいは径方向に圧縮した菱形)の頂角に配置してもよい。この構成でも、上記と同様に、本ディスク装置によって情報ユニット5のピット配列を識別することが可能である。
In the present embodiment, the
また、位相ピット3を、他の多角形(五角形、八角形)の頂角位置に配するようにしてもよい。この場合でも、部分光量比較回路44による処理(識別条件)を適切に設定することで、ピット配列の特定を行える。
Further, the
また、光ディスク1の位相ピット3については、位相ピット4から等距離に配することが好ましい。これにより、レーザ光Lにおけるほぼ円形状のビームスポット6内に、全ての位相ピット3・4を効率よく(高密度に)配置することが可能となる。従って、光ディスク1の記録密度をさらに向上できるとともに、ビームスポット6を小さくできる。
Further, it is preferable that the
また、本実施の形態では、コリメータレンズ22が、半導体レーザ光源21から出射されたレーザ光Lの光束を平行とするとしている。ここで、半導体レーザ光源21からのレーザ光放射が楕円形状である場合には、コリメータレンズ22(あるいは他のビーム整形部材)によって、適宜、ビーム形状の整形を行ってもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、光ディスク1は、直径120mmの円盤形状であるとしている。しかしながら、本ディスク装置では、光ピックアップ11(アクチュエータ25)の可動範囲を変えることで、他のサイズを有する光ディスク1を再生することも可能である。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、光ディスク1が、スパイラル状の情報トラック2を有するとしている。しかしながら、これに限らず、光ディスク1に、複数の情報トラック2を同心円状に設けてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、本ディスク装置によって再生する媒体(光メモリ素子)として、光ディスク1を示している。しかしながら、これに限らず、本ディスク装置を、情報トラックを直線状に配列した光カードを再生するように設計してもよい。この場合、光カードの情報トラックには、図1,図6あるいは図9に示すようなピット配列からなる情報ユニット5を形成することが好ましい。
In this embodiment, the
また、本ディスク装置では、保護膜9として透明材料を用いる場合には、保護膜9側からレーザ光を照射して、金属反射膜8上にビームスポット6を形成し、再生を実行することが可能である。また、光ディスク1の透明基板7側からレーザ光Lを照射して再生を行うことも可能である。
Further, in the present disk device, when a transparent material is used as the
また、本実施の形態では、トータル光量比較回路43の求める光量を、情報ユニット5から反射された光の総量(トータル反射光量)としている。しかしながら、厳密には、トータル光量比較回路43の求める光量は、光検出器31(部分受光面D1〜D4あるいはD1〜D6)に対する入射光の総量(トータル入射光量)である。
トータル入射光量は、ビームスプリッタ26によって制御用光検出器29側に向かう光(制御用光)をトータル反射光量から差し引いたものであり、トータル反射光量に比例するものである。
In the present embodiment, the amount of light required by the total light
The total incident light amount is obtained by subtracting light (control light) traveling toward the
また、図10に示した構成では、光検出器31の分割線A・Bが、互いに90度づつ、ずれて配されているとしている。しかしながら、これに限らず、分割線A・Bの交叉角度を90度からずらしてもよい。この場合には、各部分受光面D1〜D4のサイズが互いに異なるため、部分光量比較回路44による受光信号R1〜R4の比較処理を変更することが好ましい。
In the configuration shown in FIG. 10, the dividing lines A and B of the
また、本実施の形態では、光検出器31の受光面の形状を円形であるとしている。しかしながら、これに限らず、反射レーザ光Laの全体を受け止められる形状であれば、光検出器31の受光面の形状は、どのような形状でもかまわない。また、同様に、制御用光検出器29の受光面も、円形である必要はない。
In the present embodiment, the light receiving surface of the
また、図10に示した構成では、光検出器31の受光面の分割数を4としている。しかしながら、光検出器31の受光面の分割数は、これに限らず、倍の8分割としてもよい(8分割光検出器)。そして、この光検出器31を使用して、8個の部分受光面からの受光信号に基づいて、情報ユニット5の識別を行うことも可能である。ただし、上記のような4分割光検出器を用いることにより、情報ユニット5の識別を行う際の計算プロセスを簡略化できる。従って、トータル光量比較回路43、部分光量比較回路44をより簡単な回路から構成できるので、本ディスク装置を低コスト化できる。
In the configuration shown in FIG. 10, the number of divisions of the light receiving surface of the
また、フォーカシング/トラッキング回路47によって生成されるフォーカシング信号(フォーカスサーボ信号)に、情報ユニット5を構成する位相ピット3・4からの反射光に基づく信号が混入すると、フォーカシング(フォーカスサーボ)が乱されることになる。このため、ローパスフィルターを通して、フォーカシング信号から位相ピット3・4に対応する高周波信号成分を取り除くことが好ましい。これにより、安定したフォーカシングを行うことが可能となる。
If a signal based on the reflected light from the
また、図14に示した本ディスク装置を、「光検出器31から得た受光信号R1〜R4(R1〜R6)が同期ユニット61に応じたものであるか否か(ビームスポット6が同期ユニット61を走査しているか否か)」を制御部が同期信号生成回路48に対して伝達する(あるいは、同期信号生成回路48がその旨を自ら検知する)ように設計してもよい。
Further, the present disk apparatus shown in FIG. 14 indicates that “the light reception signals R1 to R4 (R1 to R6) obtained from the
この場合、光ディスク1における同期領域DAの前段に、情報ユニット5(あるいは同期ユニット61)として存在しない特殊パターン(特殊な反射光を生成するパターン)を形成しておくことが好ましい。これにより、制御部あるいは同期信号生成回路48は、光検出器31からの反射光に基づいて特殊パターンを検知することで、同期領域DAの走査タイミングを取得することが可能となる。
In this case, it is preferable to form a special pattern (a pattern that generates special reflected light) that does not exist as the information unit 5 (or the synchronization unit 61) before the synchronization area DA in the
なお、上記のパターンとしては、例えば、情報ユニット5としては存在しないように設定された、情報ユニット5の3個分の空白領域(ピットの存在しない領域)等が挙げられる。
Examples of the pattern include three blank areas (areas where no pits exist) of the
また、本実施の形態では、制御用光検出器29と光検出器31とを別体に構成している。しかしながら、これに限らず、光検出器31に、制御用光検出器29の機能をもたせるようにしてもよい。この場合、フォーカシング/トラッキング回路47は、光検出器31から出力される受光信号に基づいて、サーボ信号の生成を行うこととなる。
In the present embodiment, the
ここで、図13に示した光ディスク1の製造および再生に関する具体例を、実施例5〜9として説明する。
Here, specific examples relating to the manufacture and reproduction of the
〔実施例5〕
光ディスク1におけるスパイラル状に形成された情報トラック2の記録領域KA上に、図9(図13)に示したピット配列を有する情報ユニット5を350nmピッチで規則的に配列した。
Example 5
The
また、情報トラック2上に配置した位相ピット4と、位相ピット4を中心とした正方形の頂角位置に配置した位相ピット3とについては、ポリカーボネート製の透明基板7の記録面に対し、射出成形法により、深さ40nmの窪み状に形成した。また、位相ピット3・4の直径を60nmとし、位相ピット3・4の形成ピッチを100nmとした。
Further, the
また、情報トラック2の同期領域DA上に、図1に示した同期ユニット61を形成した。同期ユニット61については、それぞれ、幅(径方向の長さ)160nm、長さ(周方向の長さ)160nm、深さ40nmの円形ピットとし、350nmピッチで等間隔に配列した。
また、同期ユニット61については、12800個の情報ユニット5の前に設けた。
Further, the
The
このような情報ユニット5(位相ピット3・4)および同期ユニット61を有する透明基板7を形成するための原盤のパターニングについては、電子ビーム露光装置を用いて行った。
Patterning of the master for forming the
ここで、同期ユニット61を形成するときには、集光電子ビームを情報トラック2に垂直な方向(径方向)に往復移動させることにより、相対的に大きな位相ピットを形成した。一方、情報ユニット5の形成時では、位相ピット3・4を形成すべき位置に、露光可能な集光電子ビームを照射することにより、相対的に小さな位相ピットを形成した。
そして、この原盤から光ディスク用スタンパーを形成し、このスタンパーを用いて射出成形を行うことにより透明基板7を形成した。
Here, when the
Then, an optical disc stamper was formed from this master, and the
次に、このような情報ユニット5および同期ユニット61の形成された透明基板7上に、スパッタリングにより、アルミニウムからなる金属反射膜8を50nmの厚さで形成した。さらに、この金属反射膜8上に、保護膜9として、0.1mm厚のポリカーボネートシートを、紫外線硬化樹脂により貼り合わせた。
Next, the metal
このような光ディスク1を図14に示した本ディスク装置に装着し、再生を行った。ここで、半導体レーザ光源21として、波長405nmの半導体レーザ素子を使用した。また、レーザ光Lを光ディスク1に集光する集光レンズ24として、開口数(NA)0.85のレンズを使用した。また、レーザ光Lについては、光ディスク1の保護膜9側から入射した。
Such an
再生では、制御部、制御用光検出器29およびフォーカシング/トラッキング回路47によって、受光信号R5〜R8に従って、レーザ光Lを金属反射膜8上に集光するように、非点収差法によるフォーカシングを行った。また、プッシュプル法により、情報トラック2に沿ってビームスポット6のトラッキングを行った。
In reproduction, focusing by the astigmatism method is performed by the control unit, the
同期信号生成回路48によって、同期ユニット61を通過したときに、光検出器31から出力される総信号量に基づいて、同期信号Sを生成した。そして、生成された同期信号Sを用いて、情報ユニット5の再生を行った。
The synchronization signal S is generated by the synchronization
また、トータル光量比較回路43および部分光量比較回路44によって、光検出器31の部分受光面D1〜D4の各受光信号R1〜R4を、表9に示すような識別条件に従って処理した。その結果、情報ユニット5における32種類(5ビット)のピット配列の識別を行うことができ、5ビットのデータを復調できた。
The total light
また、表10に示す識別方法に従っても、同様に、情報ユニット5におけるピット配列の識別が可能であった。この場合、トータル光量比較回路43による最終的な識別段階では、最大でも4種類のトータル反射光量の識別を行うだけであった。このため、情報ユニット5の識別が容易となり、表9に示す識別方法に比して、情報再生を安定的に実現できた。
Also, according to the identification method shown in Table 10, the pit arrangement in the
〔実施例6〕
また、実施例5に示した光ディスク1の構成において、図18に示すピット配列からなる情報ユニット5を有する光ディスク1を形成した。
この構成では、位相ピット3を、位相ピット4を中心とする正六角形の頂角位置に配置し、かつ、その六角形を2分する対角線の一つを、情報トラック2と重なるように配置した。また、実施例5と同様に、位相ピット3・4の直径を60nm、形成ピッチを100nm、深さを40nmとした。
Example 6
Further, in the configuration of the
In this configuration, the
このような光ディスク1を、実施例5と同様に図14に示した本ディスク装置に装着して、同期信号生成回路48によって同期信号Sを生成し、情報ユニット5の再生を行った。その結果、光検出器31として6分割光検出素子を用いることにより、実施例5と同様な手順に従って、各情報ユニット5におけるピット配列を識別でき、7ビットのデータを復調できた。
Such an
〔実施例7〕
また、実施例5および実施例6に示した光ディスク1の構成において、同期ユニット61を700nmピッチで等間隔に配列した光ディスク1を形成した。
Example 7
Further, in the configuration of the
この場合、同期信号生成回路48によって、同期ユニット61を通過したときに、光検出器31から出力されるトータル受光信号に基づいて、この受光信号の周期の半分の周期の同期信号Sを生成した。
これらの光ディスク1を、生成された同期信号Sを用いて再生した結果、実施例5・6と同様に、各情報ユニット5におけるピット配列を識別できた。
In this case, the synchronization
As a result of reproducing these
〔実施例8〕
また、実施例5および実施例6に示した光ディスク1の構成において、図19および図20に示す同期ユニット61を有する光ディスク1を形成した。これらの光ディスク1においては、同期ユニット61として、情報ユニット5と同一構成のピット配列(全ての位相ピット3および位相ピット4を備えたもの)を形成した。
また、同期ユニット61が、350nmピッチで等間隔に配列するように設計した。
Example 8
Further, in the configuration of the
In addition, the
これらの光ディスク1を、実施例5・6と同様にして再生した結果、同期ユニット61からの反射光に基づいて同期信号Sを生成でき、実施例5・6と同様に、各情報ユニット5におけるピット配列を識別できた。
As a result of reproducing these
〔実施例9〕
また、実施例8に示した光ディスク1の構成において、同期ユニット61を700nmピッチで等間隔に配列した光ディスク1を形成した。
Example 9
In addition, in the configuration of the
これらの光ディスク1を、実施例7と同様にして再生した結果、同期ユニット61からの反射光に基づいて同期信号Sを生成でき、実施例8と同様に、各情報ユニット5におけるピット配列を識別できた。
As a result of reproducing these
また、本発明の光メモリ素子を、情報トラック2上に、ピット配列に応じた情報を有する複数の情報ユニット5を含む記録領域KAと、同期信号Sの生成に用いる同期領域DAとを配した光メモリ素子において、記録領域KAにおける情報ユニット5のピット配列が、情報トラック2上に配される中央位相ピット4と、この中央位相ピット4の周囲に形成される周囲位相ピット3との組み合わせからなり、同期領域DAに、等間隔に配列した複数の同期ユニット61を備えている構成である、と表現することもできる。
In addition, the optical memory device of the present invention includes an optical memory in which a recording area KA including a plurality of
また、本発明は、情報が位相ピットにより記録されている光メモリ素子、および、光ビームにより少なくとも該情報の再生を行うことができる光メモリ素子再生装置に関するものであるともいえる。また、本発明の目的は、複雑な再生回路を必要とすることなく安定かつ正確に再生可能で、かつ、記録密度の高い光ディスク(光メモリ素子)を提供することにあるともいえる。 The present invention also relates to an optical memory element in which information is recorded by phase pits, and an optical memory element reproducing apparatus capable of reproducing at least the information by a light beam. It can also be said that an object of the present invention is to provide an optical disc (optical memory element) having a high recording density that can be reproduced stably and accurately without requiring a complicated reproducing circuit.
また、従来の光ディスクにおいては、情報トラックを挟んで、光ディスクの径方向に非対称な記録単位(情報ユニット)が存在することになる。この場合、トラッキングのためのプッシュプル信号に乱れが生じるため、非対称な記録単位を通過する度にトラッキングが乱され、再生エラーの増加の原因となるといえる。
また、従来、さらに高密度な光ディスクを実現するためには、情報単位内の位相ピットの配列方法が、情報が記録された情報単位から、安定して情報を再生するために、重要な課題となる。
Further, in the conventional optical disc, there are recording units (information units) that are asymmetric in the radial direction of the optical disc across the information track. In this case, since the push-pull signal for tracking is disturbed, the tracking is disturbed every time an asymmetric recording unit is passed, and it can be said that this causes an increase in reproduction errors.
Conventionally, in order to realize a higher-density optical disc, the phase pit arrangement method in the information unit is an important issue in order to stably reproduce information from the information unit in which information is recorded. Become.
また、光検出器31に関し、6分割光検出素子D1〜D6を2分する分割線の一つが、情報トラック2に対応する直線X−X’と直角に交わるように配置された再生用光検出器であるともいえる。
In addition, with respect to the
また、従来、複数のピット101からなる情報ユニット100を再生する場合、情報ユニット100に照射された光ビームの中心が、再生する情報ユニット100の中心とほぼ一致した時に、受光面D1〜D8の受光状態に基づいてピット配列を判別し、その情報を読み取ることが可能である。そのため、再生時には、高精度の同期信号を用いることが好ましいといえる。
Conventionally, when reproducing the
また、図2に示した制御用光検出器29は、反射レーザ光Laに基づいて、非点収差法によりフォーカシング信号を生成するとともに、プッシュプル法によりトラッキング信号を生成するものであってもよい。この場合、フォーカシング/トラッキング回路47は、制御用光検出器29の生成するフォーカシング信号およびトラッキング信号に基づいてアクチュエータ25を駆動し、フォーカシングとトラッキングとを行うものとなる。
Further, the
また、図9に示したように、位相ピット3を四角形の頂角位置に配する場合、この四角形の対角線の一方が情報トラックに重なるように設定することが好ましい。これにより、ピット配列を、情報トラックを軸とした線対称に設定しやすくなる。また、情報ユニットからの反射光に基づいて、プッシュプル法等によりトラッキングを制御する場合、ピット配列が径方向に非対称になると、情報トラックの両側からの反射光強度が非対称となり、プッシュプル信号が乱され、正確なトラッキング制御を行えない(トラッキングが不安定となる)可能性がある。ピット配列をこのような線対称に設定すると、上記のようなプッシュプル信号の乱れを確実に防止できる。従って、本メモリ素子のトラッキング制御を安定的に実現できる。
Further, as shown in FIG. 9, when the
また、図1に示したピット配列の対称性識別子について、以下のように述べることもできる。すなわち、対称性識別子は、2つの隣接位相ピットが配置される六角形の頂角位置と、該六角形の中心位置に対して対称な頂角位置との対称性について示す識別子である。例えば、図7に示すように、頂角P1および頂角P2と、頂角P4および頂角P5との対称性が考慮され、頂角P1および頂角P2の両方に位相ピット3が存在し、頂角P4および頂角P5の両方に位相ピット3が存在した場合に対称であると判断され、また、頂角P1および頂角P2の片方に位相ピット3が存在し、頂角P4および頂角P5の片方に位相ピット3が存在した場合に対称であると判断され、また、頂角P1および頂角P2の両方に位相ピット3が存在しないとき、頂角P4および頂角P5の両方に位相ピット3が存在しなかった場合に対称であると判断される。対称性識別子の0、1、3からなる数字は、その情報ユニット5の中に、このような対称性が何箇所あるかを示したものであり、情報ユニット5を識別する際の重要な識別子となる。
Further, the symmetry identifier of the pit arrangement shown in FIG. 1 can be described as follows. In other words, the symmetry identifier is an identifier indicating the symmetry between the vertex angle position of a hexagon where two adjacent phase pits are arranged and the vertex angle position symmetric with respect to the center position of the hexagon. For example, as shown in FIG. 7, the symmetry between the apex angle P1 and the apex angle P2 and the apex angle P4 and the apex angle P5 is considered, and there is a
また、光ディスク1は、情報トラックに沿って複数の情報単位が設けられ、該情報単位が、該情報単位の中心位置に配置される位相ピットと、上記中心位置を重心とする六角形位置に配置され位相ピットとで構成されており、かつ、該六角形を2分する対角線の一つが情報トラックと重なるように配置することにより、情報ユニット5における位相ピット3,4の配置の対称性を識別することにより、容易に情報ユニット5の識別が行なわれるとともに、1個の情報ユニット5に128種類の情報(7ビットのデータ)を多重記録することが可能となり、大容量光ディスクを実現することが可能であるともいえる。
The
また、本ディスク装置は、上記光ディスク1の情報ユニット5にレーザ光を照射する光照射手段と、該情報ユニット5からの反射光を検出する6分割光検出素子を2分する分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と直角に交わるように配置されるように構成された光学系と、該6分割光検出素子の光検出信号に基づき、情報ユニット5の識別を行い、記録情報を再生する手段とを備えている。本発明においては、上記のように6分割光検出素子を配置することにより、簡単な比較回路を用いて、各検出素子の光検出信号を比較することにより、容易に情報ユニット5の識別を行うことができる。
Further, this disk apparatus has one of dividing lines for dividing the light irradiation means for irradiating the
ここで、6分割光検出素子の配置方法として、該6分割光検出素子を2分する分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と直角に交わるように配置された構成について説明したが、該分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と一致するように配置した場合においても、同様な識別プロセスにより、情報ユニット5の識別が可能である。ただし、上記分割線が、情報トラックに対応する直線と一致するように配置した場合、位相ピットに対応する位置に、分割線が存在することになる。この場合、最も光強度の変化が大きくなる位相ピットに対応する位置に分割線が存在することになり、光検出素子上での光強度分布を検出する際、その検出精度が劣化することになる。従って、より高精度な再生光検出を行うためには、該6分割光検出素子を2分する分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と直角に交わるように配置された構成とすることが望ましい。
Here, as an arrangement method of the six-divided photodetecting elements, a configuration has been described in which one of the dividing lines that bisect the six-divided photodetecting elements is arranged so as to intersect with a straight line corresponding to the information track. Even when one of the dividing lines is arranged so as to coincide with a straight line corresponding to the information track, the
また、再生用光検出器31の受光面の分割数を、倍の12分割とした12分割光検出素子を使用して、各光検出素子の出力に基づいて、情報ユニット5の識別を行うことも可能であるが、本発明に示すように、6分割光検出素子を用いることにより、情報ユニット5の識別を行う際の計算プロセスが簡略化され、より簡単な比較回路で情報ユニット5の識別が可能となり、再生装置の低コスト化が実現する。
Further, the
また、本発明は、情報が位相ピット3・4により記録されている光メモリ素子、および、光ビームにより少なくとも該情報の再生を行うことができる光メモリ素子再生装置に関するものであるともいえる。
また、従来、複数のピットからなる情報ユニット5を再生する場合、情報ユニット5に照射された光ビームの中心が、再生する情報ユニット5の中心とほぼ一致した時に、ピット配列を判別し、その情報を読み取ることが可能である。そのため、再生時には、高精度の同期信号Sが必要となる。また、さらに高密度な光ディスクを実現するためには、情報単位内の位相ピットの配列方法が、情報が記録された情報単位から安定して情報を再生するために、重要な課題となる。
The present invention also relates to an optical memory element in which information is recorded by
Conventionally, when reproducing the
また、図13について、以下のように述べることもできる。すなわち、この図に示す例においては、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピット3が、上記中心位置を重心とする正四角形位置に配置され、かつ、該正四角形の対角線の一つが情報トラック2と重なるように配置されている構成について示している。さらに、該情報トラック2の情報ユニット5が形成された記録領域KAに先行する位置の情報トラック2上に、等間隔に設けられた複数の同期ユニット61が設けられている。図13においては、情報ユニット5を構成する位相ピット3・4よりも大きな位相ピットで構成された同期ユニット61を例示したものである。
Moreover, FIG. 13 can also be described as follows. That is, in the example shown in this figure, a plurality of
また、図14に示した本ディスク装置では、光検出器31により、情報ユニット5からの反射光を受け、各光検出素子(部分受光面)D1〜D4上での反射光強度分布を検出し、各光検出素子からの出力信号(受光信号)R1〜R4の信号強度を用いて情報ユニット5の識別が行なわれるともいえる。
In the disk apparatus shown in FIG. 14, the
また、図13に示した構成の光ディスク1は、その対角線の一方が情報トラック2上に存在する正四角形の頂角位置に配置された複数の位相ピット3と、正四角形の中心位置に配置された位相ピット4とで構成された情報ユニット5を、スパイラル状に成された情報トラック2上に規則的に配列することにより、1個の情報ユニット5に32種類の情報(5ビットのデータ)を多重記録することが可能となり、大容量光ディスクを実現することが可能であるといえる。また、図14に示した本ディスク装置は、上記光ディスク1の情報ユニット5にレーザ光を照射する光照射手段と、該情報ユニット5からの反射光が、その分割線が、情報トラック2に対応する直線X−X’と45°の角度を成すように配置された4分割光検出素子からなる再生用光検出器(光検出器31)に入射するように構成された光学系と、該4分割光検出素子の光検出信号に基づき、情報ユニット5の識別を行ない、記録情報を再生する手段とを備えているといえる。本ディスク装置においては、上記のように4分割光検出素子を配置することにより、簡単な比較回路を用いて、各検出素子の光検出信号を比較することにより、容易に情報ユニット5の識別を行うことができる。
In addition, the
また、表10に関し、以下のように述べることもできる。すなわち、部分光量比較回路44は、対称性判別Iと対称性判別IIと対称性判別IIIとを実施する回路であり、対称性判別Iにおいて、T1とT2の大小関係を比較し、対称性判別IIにおいて、S1とS3の大小関係を比較し、対称性判別IIIにおいてS2とS4の大小関係が比較される。上記比較により、小グループに分類された情報ユニット5について、トータル光量比較回路43によりトータル反射光量の識別が行なわれ、個々の情報ユニット5の識別が完了する。この場合、各小グループにおいて識別されるべきトータル反射光量が、2種類もしくは4種類となる。表9に示す識別方法においては、最初にa〜jまでの10種類のトータル反射光量を識別することが必要となり、精度の高い比較回路が必要となる。また、わずかなレーザ光量変化により、トータル反射光量が変化し、情報ユニット5の識別が困難になるが、表10に示す識別方法によれば、比較すべきトータル反射光量の種類が減少することにより、相対的に簡略な比較回路により情報ユニット5の識別が可能となり、再生装置の低コスト化が図れるとともに、レーザ光量変化が発生した場合においても、正確な情報ユニット5の識別が可能な再生装置を提供することが可能となる。
Moreover, regarding Table 10, it can also be described as follows. That is, the partial light
また、図14に示した本ディスク装置における同期信号Sの生成について、以下のように述べることも可能である。すなわち、同期信号Sの生成は、複数の同期ユニット61を用いて行われる。同期ユニット61は、情報トラック2上に、等間隔に配置されており、光ビームスポット6が、同期ユニット61を通過する際の反射光の状態を光検出器31で検出することにより、同期信号の生成が行われる。図16は、情報トラック2上を光ビームスポット6が移動した際に、(R1+R2+R3+R4)の信号変化を示している。ここで、DTは、同期ユニット61を通過したときに得られる総信号量の信号振幅である。ここで、同期信号生成回路48は、2値化回路、位相比較器、LPF及びVCOから構成され、同期ユニット61を通過したときに、光検出器31から出力される総信号量に基づいて、同期信号Sを生成することができる。
また、図19・図20に示した同期ユニット61は、特定位置に配置された複数の位相ピットで構成されているといえる。
Further, the generation of the synchronization signal S in the present disk device shown in FIG. 14 can be described as follows. That is, the generation of the synchronization signal S is performed using a plurality of
Further, it can be said that the
また、通常、同期ユニット61は、ディスク内の特定の領域に設けられている。特許文献2にも記載されているように、スパイラル状に設けられた情報トラックの一周をさらに細かく分割して、記録情報単位列を有するセクタを設け、各セクタの先頭位置に同期ユニット61が設けられる。この同期ユニット61で、同期信号Sが生成され、情報ユニット5の再生が正確に行なわれる。また、一般に、フォーカシングは常時行なわれている。この際、記録情報単位を構成する位相ピットからのフォーカスサーボ信号への信号混入により、フォーカスサーボが乱されることになるが、ローパスフィルターを通して、位相ピットに対応する高周波信号成分を取り除くことにより、安定したフォーカシングを行える。また、一般に、トラッキングも常時行なわれているが、トラッキングについては、同期ユニット61の位置のみでトラッキング信号を得て、情報ユニット5の位置では集光レンズ位置を固定して、情報の再生を行うことも可能である。
Usually, the
また、同期ユニット61からの反射光と情報ユニット5の位相ピットからの反射光とを区別するためには、記録情報単位列として存在しないパターンを同期ユニット61の前に配置することにより、同期ユニット61を認識することが可能となる。例えば、記録情報単位列としては存在しないように設定された情報ユニット5の3個分の空白領域(ピットの存在しない領域)を設けることにより、この空白領域に続いて、同期ユニット61が存在することを確定できる。
Further, in order to distinguish the reflected light from the
また、本発明の光再生装置を、本メモリ素子の情報ユニットに光を照射し、その反射光に基づいて情報を再生する光再生装置において、情報ユニット及び同期ユニットからの反射光を受光して、受光量に応じた受光信号を出力する光検出器と、情報ユニットからの受光信号に基づいて、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するピット配列特定回路と、同期ユニットからの受光信号に基づいて、情報ユニット再生のための同期信号を生成する同期信号生成回路とを備えている構成である、と表現することもできる。 In the optical reproducing apparatus according to the present invention, the information unit of the memory element is irradiated with light, and information is reproduced based on the reflected light. The optical reproducing apparatus receives reflected light from the information unit and the synchronization unit. A photodetector that outputs a light reception signal corresponding to the amount of received light, a pit arrangement specifying circuit that specifies the pit arrangement of the information unit for reproduction based on the light reception signal from the information unit, and a light reception signal from the synchronization unit Based on this, it can also be expressed as a configuration including a synchronization signal generation circuit that generates a synchronization signal for information unit reproduction.
また、本発明を、以下の第1〜第13光メモリ素子および第1〜第7光メモリ素子再生装置として表現することもできる。すなわち、
第1光メモリ素子は、情報トラックに沿って、複数の情報単位が設けられた光メモリ素子において、該情報単位が、該情報単位の中心位置に配置される位相ピットと、該中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットとで構成されている構成である。第1光メモリ素子によれば、情報単位を構成する位相ピットが、情報単位の中心位置と、該中心位置から等距離位置とに配置されており、再生のために集光照射される概ね円形状の光ビームスポット内に、複数の位相ピットを効率良く配置することが可能となり、安定した再生と大容量化とを、共に実現することができる。
The present invention can also be expressed as the following first to thirteenth optical memory elements and first to seventh optical memory element reproducing devices. That is,
The first optical memory element is an optical memory element in which a plurality of information units are provided along an information track, wherein the information unit is positioned equidistant from the phase pit arranged at the center position of the information unit. And a plurality of phase pits. According to the first optical memory element, the phase pits constituting the information unit are arranged at the center position of the information unit and the equidistant position from the center position, and are substantially circularly shaped and irradiated for reproduction. In this light beam spot, a plurality of phase pits can be efficiently arranged, and both stable reproduction and large capacity can be realized.
第2光メモリ素子は、第1光メモリ素子において、上記情報単位において、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする六角形位置に配置され、かつ、該六角形を2分する対角線の一つが情報トラックと重なるように配置されている構成である。第2光メモリ素子によれば、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする六角形位置に配置されることにより、再生のために照射される光ビームスポット内に、最密状態で複数の位相ピットが配置されることになり、一つの情報単位が有する情報の多重度が最大となり、光メモリ素子の大容量化が実現する。 In the first optical memory element, the second optical memory element includes a plurality of phase pits arranged at equidistant positions from the center position in the information unit, arranged at hexagonal positions with the center position as the center of gravity, and One of the diagonal lines that bisect the hexagon is arranged so as to overlap the information track. According to the second optical memory element, the plurality of phase pits arranged at equidistant positions from the center position are arranged at hexagonal positions with the center position as the center of gravity, thereby irradiating light for reproduction. In the beam spot, a plurality of phase pits are arranged in a close-packed state, the information multiplicity of one information unit is maximized, and the capacity of the optical memory element is increased.
第3光メモリ素子は、第1光メモリ素子において、上記情報単位における位相ピットの配列パターンが、位相ピットの有無により決定される全ての配列パターンの中から選択された特定の位相ピットの配列パターンで構成されている構成である。第3光メモリ素子によれば、位相ピットの配列パターンが、適切な選択手段により選択された特定の位相ピットの配列パターンで構成されることにより、再生用光検出器におけるトータル反射光量比較による情報単位の識別、および、再生用光検出器上で光強度分布比較による情報単位の識別を行う際、より簡略な比較手段により情報単位の識別が可能となり、識別精度を向上させることができるとともに、比較回路の簡略化、すなわち、光メモリ素子の低コスト化が実現する。 The third optical memory element includes a specific phase pit arrangement pattern selected from all arrangement patterns determined by the presence or absence of the phase pit in the first optical memory element. It is the structure which is done. According to the third optical memory element, the phase pit arrangement pattern is composed of a specific phase pit arrangement pattern selected by an appropriate selection unit, so that the information unit by the total reflected light amount comparison in the reproduction photodetector is obtained. Identification and identification of information units by comparison of light intensity distribution on the reproduction photodetector, the identification unit can be identified by a simpler comparison means, and the identification accuracy can be improved and the comparison can be made. Simplification of the circuit, that is, cost reduction of the optical memory element is realized.
第4光メモリ素子は、第3光メモリ素子において、上記配列パターンが、上記情報単位に集光照射された光ビームのトータル反射光量によりにより選択された構成である。第4光メモリ素子によれば、上記配列パターンがトータル反射光量により選択された配列パターンにより構成されており、特定のトータル反射光量を有する情報単位が使用されないことにより、ほぼ同じトータル反射光量を有する情報単位のグループ数を低減させ、ほぼ同じトータル反射光量を有する情報単位のグループ間における、トータル反射光量の差を大きなものとすることができる。従って、より簡略なトータル反射光量比較回路を用いて、精度の高い識別を行うことが可能となる。 The fourth optical memory element has a configuration in which, in the third optical memory element, the arrangement pattern is selected based on the total reflected light amount of the light beam condensed and irradiated on the information unit. According to the fourth optical memory element, the array pattern is configured by an array pattern selected based on the total reflected light amount, and information having substantially the same total reflected light amount is not used because an information unit having a specific total reflected light amount is not used. The number of unit groups can be reduced, and the difference in total reflected light amount between groups of information units having substantially the same total reflected light amount can be increased. Therefore, it is possible to perform highly accurate identification using a simpler total reflected light amount comparison circuit.
第5光メモリ素子は、第3光メモリ素子において、上記配列パターンが、該配列パターンの対称性により選択された構成である。第5光メモリ素子によれば、上記配列パターンが、該配列パターンの対称性により選択された配列パターンにより構成されており、配列パターンの対称性、すなわち、再生用光検出器上での光強度分布の大小関係を判断することで、情報単位の識別が可能となる。従って、大小関係のみを判断することのできる簡単な比較回路により、情報単位を精度良く識別することが可能となる。 The fifth optical memory element has a configuration in which, in the third optical memory element, the arrangement pattern is selected based on the symmetry of the arrangement pattern. According to the fifth optical memory element, the array pattern is constituted by an array pattern selected based on the symmetry of the array pattern, and the symmetry of the array pattern, that is, the light intensity distribution on the reproducing photodetector. By determining the magnitude relationship, it becomes possible to identify information units. Therefore, the information unit can be accurately identified by a simple comparison circuit that can determine only the magnitude relationship.
第1光メモリ素子再生装置は、第1〜第5光メモリ素子から記録情報を再生する光ディスク再生装置であって、再生光を前記光メモリ素子の記録単位に照射する光照射手段と、該記録単位からの反射光を再生用光検出器へと導く光学系とを有する光メモリ素子再生装置において、上記再生用検出器が複数の領域に分割された光検出素子で構成され、該光検出素子の個々の光検出信号に基づき、上記情報単位を識別し、情報を再生する手段を備えた構成である。第1光メモリ素子再生装置によれば、上記光メモリ素子に再生光を照射し、その反射光を複数の領域に分割された光検出素子に入射させ、該光検出素子の個々の光検出信号に基づき、上記情報単位の識別を行うことにより、複数の情報が多重記録された情報単位の識別が実現し、上記光メモリ素子に記録された情報を再生することが可能となる。 The first optical memory element reproducing device is an optical disk reproducing device for reproducing recorded information from the first to fifth optical memory elements, and a light irradiating means for irradiating a recording unit of the optical memory element with reproducing light, and from the recording unit In an optical memory element reproducing apparatus having an optical system for guiding reflected light to a reproducing photodetector, the reproducing detector is composed of a photodetector element divided into a plurality of regions, and each light of the photodetector element The information unit is identified based on the detection signal, and the information is reproduced. According to the first optical memory element reproducing device, the optical memory element is irradiated with reproducing light, and the reflected light is incident on the light detecting element divided into a plurality of regions, and based on the individual light detection signals of the light detecting element. By identifying the information unit, it is possible to identify the information unit in which a plurality of pieces of information are recorded in a multiplexed manner, and to reproduce the information recorded in the optical memory element.
第2光メモリ素子再生装置は、第1光メモリ素子再生装置において、上記光学系が、再生用光検出器とは別に、フォーカシング信号およびトラッキング信号を得るための制御用光検出器を有し、上記情報単位からの反射光が、再生用検出器に照射される反射光と、制御用光検出器に照射される反射光とに分離される構成である。第2光メモリ素子再生装置によれば、再生用光検出器と別に制御用光検出器を設けることにより、再生用検出器の複数の領域に分割された光検出素子に適切な反射光を照射することが可能となり、情報単位の特定を行う際のエラー発生が抑制され、再生エラーの少ない光メモリ素子を提供することが可能となる。制御用光検出器に照射される反射光は、フォーカシングをおこなうため、シリンドリカルレンズを通過して照射される。この場合、制御用光検出器に照射される反射光の波面は、乱されることになる。従って、再生用光検出器と制御用光検出器とを共通化した場合、再生用光検出器にもシリンドリカルレンズを通過して波面の乱れた反射光が照射されていることになり、再生用光検出器上での光強度分布に乱れが生じて、正確に情報単位を特定することができなくなる。再生用光検出器と制御用光検出器と分離することにより、再生用光検出器上での光強度分布の乱れが無くなり、正確な情報単位の特定が可能となる。 The second optical memory element reproducing device according to the first optical memory element reproducing device, wherein the optical system includes a control photodetector for obtaining a focusing signal and a tracking signal separately from the reproducing photodetector. The configuration is such that the reflected light from the unit is separated into reflected light applied to the reproducing detector and reflected light applied to the control photodetector. According to the second optical memory element reproducing device, by providing the control photodetector separately from the reproducing photodetector, an appropriate reflected light is emitted to the photodetector elements divided into the plurality of regions of the reproducing detector. Therefore, it is possible to provide an optical memory device that suppresses the occurrence of errors when specifying information units and has few reproduction errors. The reflected light applied to the control photodetector is irradiated through a cylindrical lens for focusing. In this case, the wavefront of the reflected light applied to the control photodetector is disturbed. Therefore, when the reproducing photodetector and the control photodetector are shared, the reproducing photodetector is also irradiated with reflected light having a distorted wave front through the cylindrical lens. Disturbance occurs in the light intensity distribution on the photodetector, and the information unit cannot be specified accurately. By separating the reproducing photodetector from the controlling photodetector, there is no disturbance in the light intensity distribution on the reproducing photodetector, and an accurate information unit can be specified.
第3光メモリ素子再生装置は、第1光メモリ素子再生装置において、上記再生用検出器が6分割光検出素子である構成である。第3光メモリ素子再生装置によれば、上記再生用検出器を6分割光検出素子とすることにより、情報単位の特定に必要となる判定プロセスが簡略化され、再生用光検出器に入射するトータル信号を比較するための回路構成、および、再生用光検出器の各光検出素子の光量比較を行うための回路構成を簡単なものとすることが可能となり、情報単位の特定時間の短縮が図れるとともに、回路規模の減少による光メモリ素子再生装置の低コスト化が実現する。 The third optical memory element reproducing device is configured such that in the first optical memory element reproducing device, the reproducing detector is a six-divided photodetecting element. According to the third optical memory element reproducing device, by making the reproducing detector into six-divided photodetector elements, the determination process necessary for specifying the information unit is simplified, and the total incident light to the reproducing photodetector is made. It is possible to simplify the circuit configuration for comparing the signals and the circuit configuration for comparing the light amounts of the respective photodetectors of the reproducing photodetector, and the specific time of the information unit can be shortened. At the same time, the cost of the optical memory element reproducing apparatus can be reduced by reducing the circuit scale.
第4光メモリ素子再生装置は、第3光メモリ素子再生装置において、上記6分割光検出素子を2分する分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と直角に交わるように配置された構成である。第4光メモリ素子再生装置によれば、上記6分割光検出素子を2分する分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と直角に交わるように配置されることにより、位相ピットに対応する位置に、分割線が存在しないため、位相ピットの有無による再生用光検出器上での光強度分布を、より正確に検出することが可能となり、トータル反射光量の識別精度と、各光検出素子に入射する光強度の比較精度が高くなる。その結果、情報単位の検出エラーを抑制することができる。 The fourth optical memory element reproducing device has a configuration in which, in the third optical memory element reproducing device, one of the dividing lines that bisect the six-divided photodetector element intersects with a straight line corresponding to the information track. . According to the fourth optical memory element reproducing device, one of the dividing lines that bisect the six-divided photodetecting element is arranged so as to intersect at right angles with the straight line corresponding to the information track, thereby the position corresponding to the phase pit. In addition, since there is no dividing line, it is possible to more accurately detect the light intensity distribution on the reproducing photodetector due to the presence or absence of the phase pit, and the accuracy of identification of the total reflected light amount and the individual detection elements Comparison accuracy of incident light intensity is increased. As a result, information unit detection errors can be suppressed.
第5光メモリ素子再生装置は、第1光メモリ素子再生装置において、上記情報単位を識別する手段が、上記複数の光検出素子の光検出信号を足し合わせたトータル信号の比較を行い、情報単位のグループ分けを行った後、上記複数の光検出素子からの光検出信号の大きさを比較して、情報単位を識別する手段である構成である。第5光メモリ素子再生装置によれば、上記複数の光検出素子の光検出信号を足し合わせたトータル信号の比較を行い、情報単位のグループ分けを行った後、上記複数の光検出素子からの光検出信号の大きさを比較することにより、本発明に係る情報単位を識別し、記録された情報を再生することが可能な光メモリ素子再生装置を提供することができる。 In the fifth optical memory element reproducing device, in the first optical memory element reproducing device, the means for identifying the information unit compares a total signal obtained by adding the photodetection signals of the plurality of photodetecting elements, and After the division, the information unit is identified by comparing the magnitudes of the light detection signals from the plurality of light detection elements. According to the fifth optical memory element reproducing device, the total signals obtained by adding the photodetection signals of the plurality of photodetection elements are compared, the information units are grouped, and then the light from the plurality of photodetection elements is compared. By comparing the magnitudes of the detection signals, it is possible to provide an optical memory element reproducing apparatus capable of identifying the information unit according to the present invention and reproducing the recorded information.
また、第6光メモリ素子は、特定位置に配置された複数の位相ピットで構成された情報ユニットが、情報トラックに沿って等間隔に配置された光メモリ素子において、該情報トラックに対して、等間隔に配列した複数の同期ユニットが設けられた構成である。これにより、上記情報トラックに対して、同期ユニットからの反射光により同期信号の生成が可能である。従って、常に安定した同期信号を得ることができ、この同期信号を用いることにより、情報ユニットの識別を正確に行うことができる。
In addition, the sixth optical memory element is an optical memory element in which information units composed of a plurality of phase pits arranged at specific positions are arranged at equal intervals along the information track. In this configuration, a plurality of synchronization units arranged in the above are provided. Thereby, it is possible to generate a synchronization signal for the information track by the reflected light from the synchronization unit. Therefore, a stable synchronization signal can always be obtained, and the information unit can be accurately identified by using this synchronization signal.
第7光メモリ素子は、第6光メモリ素子において、上記情報ユニットが、該情報ユニットの中心位置に配置される位相ピットと、該中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットとで構成された構成である。これにより、正確な情報ユニットの識別を実現することができることに加えて、情報ユニットを構成する位相ピットが、情報ユニットの中心位置と、該中心位置から等距離位置とに配置されることにより、再生のために集光照射される概ね円形状の光ビームスポット内に、複数の位相ピットを効率良く配置することが可能となり、情報ユニットの安定した再生と大容量化とを、共に実現することができる。 The seventh optical memory element is the sixth optical memory element, wherein the information unit is composed of a phase pit arranged at the center position of the information unit and a plurality of phase pits arranged at equidistant positions from the center position. It is a configuration. Thereby, in addition to being able to realize accurate identification of the information unit, the phase pits constituting the information unit are arranged at the center position of the information unit and the equidistant position from the center position, It is possible to efficiently arrange multiple phase pits within a roughly circular light beam spot that is focused and irradiated for reproduction, and to realize both stable reproduction and large capacity of information units. Can do.
第8光メモリ素子は、第7光メモモリ素子において、上記情報ユニットにおいて、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする四角形位置に配置され、かつ、該四角形の対角線の一方が情報トラックと重なるように配置されている構成である。これにより、正確な情報ユニットの識別を実現することができることに加えて、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする四角形位置に配置されることにより、再生のために照射される光ビームスポット内に、複数の位相ピットが配置されることになり、一つの情報ユニットが有する情報の多重度が最大となり、光メモリ素子の大容量化が実現する。 The eighth optical memory element is the seventh optical memory element, wherein in the information unit, a plurality of phase pits arranged at equidistant positions from the center position are arranged at a rectangular position with the center position as the center of gravity, and In this configuration, one of the diagonal lines of the rectangle is arranged so as to overlap the information track. As a result, accurate identification of information units can be realized, and a plurality of phase pits arranged at equidistant positions from the center position are arranged at rectangular positions with the center position as the center of gravity. As a result, a plurality of phase pits are arranged in the light beam spot irradiated for reproduction, the information multiplicity of one information unit is maximized, and the capacity of the optical memory device is increased. .
第9光メモリ素子は、第7光メモモリ素子において、上記情報ユニットにおいて、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする六角形位置に配置され、かつ、該六角形を2分する対角線の一つが情報トラックと重なるように配置されている構成である。これにより、正確な情報ユニットの識別を実現することができることに加えて、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする六角形位置に配置されることにより、再生のために照射される光ビームスポット内に、最密状態で複数の位相ピットが配置されることになり、一つの情報ユニットが有する情報の多重度が最大となり、光メモリ素子の大容量化が実現する。 The ninth optical memory element is the seventh optical memory element, wherein in the information unit, a plurality of phase pits arranged at equidistant positions from the center position are arranged at hexagonal positions with the center position as the center of gravity, and The diagonal line that bisects the hexagon is arranged so as to overlap the information track. Thereby, in addition to realizing accurate identification of information units, a plurality of phase pits arranged at equidistant positions from the center position are arranged at hexagonal positions with the center position as the center of gravity. As a result, a plurality of phase pits are arranged in a close-packed state within the light beam spot irradiated for reproduction, and the multiplicity of information of one information unit is maximized, which increases the size of the optical memory device. Capacitance is realized.
第10光メモリ素子再生装置は、第6光メモリ素子において、上記同期ユニットが、情報ユニットを構成する位相ピットよりも大きな等間隔に配列した複数の位相ピットである構成である。これにより、同期ユニットからの反射光の状態変化が大きくなり、より正確な情報ユニットの識別を実現することが可能となる。 The 10th optical memory element reproducing | regenerating apparatus is a structure in which the said synchronous unit is a several phase pit arranged at equal intervals larger than the phase pit which comprises an information unit in a 6th optical memory element. Thereby, the state change of the reflected light from the synchronization unit becomes large, and it becomes possible to realize more accurate identification of the information unit.
第11光メモリ素子は、第6光メモリ素子において、上記同期ユニットが、特定位置に配置された複数の位相ピットで構成された構成である。これにより、同期ユニットを構成する位相ピットと、情報ユニットを構成する位相ピットとを、同一の形状の位相ピットを用いることが可能となる。この場合、光メモリ素子用原盤を形成する際に、両者を同一条件で形成することが可能となり、光メモリ素子用原盤形成時の制御条件を減少させることができる。従って、より安定して光メモリ素子用原盤、および、光メモリ素子を形成することが可能となる。 The eleventh optical memory element is the sixth optical memory element, wherein the synchronization unit is composed of a plurality of phase pits arranged at specific positions. This makes it possible to use phase pits having the same shape for the phase pits constituting the synchronization unit and the phase pits constituting the information unit. In this case, when forming an optical memory element master, both can be formed under the same conditions, and the control conditions for forming the optical memory element master can be reduced. Therefore, it becomes possible to form an optical memory element master and an optical memory element more stably.
第12光メモリ素子は、第11光メモリ素子において、上記同期ユニットを構成する位相ピットが、上記情報ユニットを構成する位相ピットと同じ位置に配置された同一構成の同期ユニットである構成である。これにより、光メモリ素子用原盤を形成する際に、両者を同一条件で形成することが可能となり、光メモリ素子用原盤形成時の制御条件を減少させることができる。従って、より安定して光メモリ素子用原盤、および、光メモリ素子を形成することが可能となる。 The twelfth optical memory element is the same as the eleventh optical memory element, in which the phase pits forming the synchronization unit are the same synchronization units arranged at the same positions as the phase pits forming the information unit. As a result, when forming the master for the optical memory element, both can be formed under the same conditions, and the control conditions for forming the master for the optical memory element can be reduced. Therefore, it becomes possible to form an optical memory element master and an optical memory element more stably.
第13光メモリ素子は、第12光メモリ素子において、上記同期ユニットが、上記情報ユニットの位相ピット配置位置の全てに位相ピットが配置されている構成である。これにより、上記の効果に加えて、上記同期ユニットからの反射光の状態変化を大きくなり、より正確な情報ユニットの識別を実現することが可能となる。 The thirteenth optical memory element is configured such that, in the twelfth optical memory element, the synchronization unit has phase pits arranged at all phase pit arrangement positions of the information unit. Thereby, in addition to the above effects, the state change of the reflected light from the synchronization unit is increased, and it becomes possible to realize more accurate identification of the information unit.
第6光メモリ素子再生装置は、第6〜13光メモリ素子のいずれかから記録情報を再生する光ディスク再生装置であって、再生光を前記光メモリ素子の情報ユニットに照射する光照射手段と、該情報ユニットからの反射光を再生用光検出器へと導く光学系とを有する光メモリ素子再生装置において、上記再生用検出器が複数の領域に分割された光検出素子で構成され、該光検出素子の個々の光検出信号に基づき、上記情報ユニットを識別し、情報を再生する手段を備えた構成である。これにより、複数の領域に分割された光検出素子に入射する反射光の状態により、個々の情報ユニットが識別され、本発明の光メモリ素子から記録情報を安定して再生することができる本発明の光メモリ素子再生装置を提供することが可能となる。 The sixth optical memory element reproducing device is an optical disk reproducing device that reproduces recorded information from any of the sixth to thirteenth optical memory elements, the light irradiating means for irradiating the information unit of the optical memory element with the reproducing light, and the information unit An optical memory element reproducing apparatus having an optical system for guiding reflected light from a reproducing light detector to a reproducing light detector, wherein the reproducing detector is composed of a light detecting element divided into a plurality of regions, and each of the light detecting elements The information unit is identified on the basis of the photodetection signal, and means for reproducing the information is provided. Thereby, the individual information units are identified by the state of the reflected light incident on the light detection element divided into a plurality of regions, and the recorded information can be stably reproduced from the optical memory element of the present invention. An optical memory element reproducing device can be provided.
第7光メモモリ素子再生装置は、上記光メモリ素子から記録情報を再生する光ディスク再生装置であって、上記同期ユニットからの反射光に基づき、同期信号の生成が行なわれる構成である。これにより、上記同期ユニットからの反射光に基づき、同期信号の生成を行うことができ、本発明の光メモリ素子から記録情報をより正確に再生することができる本発明の光メモリ素子再生装置を提供することが可能となる。 The seventh optical memory element reproducing device is an optical disk reproducing device for reproducing recorded information from the optical memory element, and is configured to generate a synchronization signal based on the reflected light from the synchronization unit. Thus, the optical memory element reproducing apparatus of the present invention is provided, which can generate a synchronizing signal based on the reflected light from the synchronizing unit, and can more accurately reproduce the recorded information from the optical memory element of the present invention. It becomes possible.
本発明は、DVDやCDなどの光ディスク、および、光ディスクを再生する光ディスク装置に対し、好適に使用できるものである。 The present invention can be suitably used for optical discs such as DVDs and CDs, and optical disc apparatuses that reproduce optical discs.
1 光ディスク(光メモリ素子)
2 情報トラック
3 位相ピット(周囲位相ピット)
4 位相ピット(中央位相ピット)
5 情報ユニット
6 ビームスポット
7 透明基板
8 金属反射面
9 保護膜
10 スピンドル
11 光ピックアップ
12 回路基板
21 半導体レーザ光源
22 コリメータレンズ
23 ビームスプリッタ
24 集光レンズ
25 アクチュエータ
26 ビームスプリッタ
27 集光レンズ
28 シリンドリカルレンズ
29 制御用光検出器
30 集光レンズ
31 光検出器
41 スピンドル制御回路
42 レーザ制御回路
43 トータル光量比較回路(ピット配列特定回路)
44 部分光量比較回路(ピット配列特定回路)
45 復調回路
46 エラー訂正回路
47 フォーカシング/トラッキング回路(光制御回路)
48 同期信号生成回路
51 対称性判別回路(ピット配列特定回路)
61 同期ユニット
71 2値化回路
72 位相比較器
73 ローパスフィルター(LPF)
74 電圧制御発振器(VCO)
D1〜D6 部分受光面
H1〜H6 六角形の辺
L レーザ光
La 反射レーザ光
P1〜P6 頂角
R1〜R6 受光信号
S 同期信号
S1 基準値
a〜i 光量識別子
1a3〜128i3 ピット配列
1ax〜32jx ピット配列
1 Optical disk (optical memory device)
2
4 Phase pit (center phase pit)
5
44 Partial light quantity comparison circuit (pit array identification circuit)
45
48 Sync signal generation circuit 51 Symmetry determination circuit (pit arrangement specifying circuit)
61
74 Voltage Controlled Oscillator (VCO)
D1 to D6 Partial light receiving surfaces H1 to H6 Hexagonal side L Laser light La Reflected laser light P1 to P6 Apex angle R1 to R6 Light receiving signal S Sync signal S1 Reference value a to i Light quantity identifier 1a3 to 128i3 Pit array 1ax to 32jx Pit Array
Claims (21)
情報ユニットのピット配列が、
情報トラック上に配される中央位相ピットと、この中央位相ピットの周囲に形成される周囲位相ピットとの組み合わせからなり、
上記の情報トラック上にさらに、互いに同一の形状を有する複数の同期ユニットを等間隔に設けており、
上記同期ユニットが複数のパターンの集合からなり、上記同期ユニットのパターンが情報ユニットと同様の位相ピットであることを特徴とする光メモリ素子。 In the optical memory element in which a plurality of information units having information corresponding to the pit arrangement is arranged along the information track,
The pit arrangement of the information unit is
Composed of a combination of a central phase pit arranged on the information track and a peripheral phase pit formed around this central phase pit,
A plurality of synchronization units having the same shape are provided at equal intervals on the information track ,
The optical memory element, wherein the synchronization unit is composed of a set of a plurality of patterns, and the pattern of the synchronization unit is a phase pit similar to that of the information unit .
情報ユニットからの反射光を受光して、受光量に応じた受光信号を出力する再生用光検出器と、
再生用光検出器から出力される受光信号に基づいて、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するピット配列特定回路とを備えていることを特徴とする光再生装置。 In the optical reproducing device which irradiates light to the information unit of the optical memory element according to claim 3 and reproduces information based on the reflected light,
A reproducing photodetector that receives reflected light from the information unit and outputs a received light signal corresponding to the amount of received light;
An optical reproducing apparatus comprising: a pit arrangement specifying circuit for specifying a pit arrangement of an information unit related to reproduction based on a light reception signal output from a reproduction photodetector.
制御用光検出器から出力される受光信号に基づいて、光メモリ素子に照射する光を制御する、光制御回路とを備えていることを特徴とする請求項14に記載の光再生装置。 A control photodetector separate from the reproducing photodetector, which receives reflected light from the information unit in the optical memory element and outputs a received light signal corresponding to the amount of received light;
The optical reproducing apparatus according to claim 14 , further comprising: an optical control circuit that controls light applied to the optical memory element based on a light reception signal output from the control photodetector.
全ての部分受光面から出力される受光信号に基づいて、情報ユニットによって反射された光の総量であるトータル反射光量を特定するトータル光量比較回路と、
各部分受光面から出力される受光信号を用いて、各部分受光面に入射した光の大きさを比較し、情報ユニットのピット配列を特定する部分光量比較回路とを備えており、
この部分光量比較回路が、トータル反射光量に基づいて、上記の比較の内容を決定するように設計されていることを特徴とする請求項16に記載の光再生装置。 The above pit arrangement specifying circuit is
A total light amount comparison circuit for specifying a total reflected light amount that is a total amount of light reflected by the information unit based on light reception signals output from all partial light receiving surfaces;
Using the light reception signal output from each partial light receiving surface, the size of the light incident on each partial light receiving surface is compared, and a partial light quantity comparison circuit that identifies the pit arrangement of the information unit is provided.
17. The optical reproducing apparatus according to claim 16 , wherein the partial light quantity comparison circuit is designed to determine the content of the comparison based on the total reflected light quantity.
情報ユニット及び同期ユニットからの反射光を受光して、受光量に応じた受光信号を出力する光検出器と、
上記情報ユニットからの受光信号に基づいて、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するピット配列特定回路と、
上記同期ユニットからの受光信号に基づいて、ピット配列特定回路に出力するための同期信号を生成する同期信号生成回路とを備え、
ピット配列特定回路が、この同期信号を利用して、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するように設計されていることを特徴とする光再生装置。 In the optical reproducing apparatus is irradiated with light, to reproduce the information based on the reflected light to the optical memory device according to any one of claims 1,9~ 11,
A photodetector that receives reflected light from the information unit and the synchronization unit and outputs a received light signal corresponding to the amount of received light;
Based on the light reception signal from the information unit, a pit arrangement specifying circuit for specifying the pit arrangement of the information unit related to reproduction,
A synchronization signal generation circuit that generates a synchronization signal to be output to the pit arrangement specifying circuit based on the light reception signal from the synchronization unit;
An optical reproducing apparatus, wherein the pit arrangement specifying circuit is designed to specify a pit arrangement of an information unit related to reproduction by using this synchronization signal.
上記同期信号生成回路が、同期ユニットからの受光信号と同じ周期の同期信号を生成するように設計されていることを特徴とする請求項19に記載の光再生装置。 The synchronization unit of the optical memory element is formed at the same pitch as the formation pitch of the information units in the direction in which the information track extends,
20. The optical regenerator according to claim 19 , wherein the synchronization signal generation circuit is designed to generate a synchronization signal having the same cycle as the light reception signal from the synchronization unit.
上記同期信号生成回路が、同期ユニットからの受光信号の半分の周期の同期信号を生成するように設計されていることを特徴とする請求項19に記載の光再生装置。 The synchronization unit of the optical memory element is formed at a pitch twice the formation pitch of the information units in the direction in which the information track extends,
20. The optical regenerator according to claim 19 , wherein the synchronization signal generation circuit is designed to generate a synchronization signal having a period half that of the light reception signal from the synchronization unit.
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