JPH01134727A - 光ディスクおよびそのアドレス記録再生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスクにレーザーを照射して各種情報を
記録再生する光ディスク装置における、光ディスクおよ
びアドレス記録再生回路に関するものである。

従来の技術 近年、各種情報をディスクにレーザー光を用いて記録再
生する光ディスクメモリが多く提案されている。その中
で、記録密度および転送レートを向上させる記録再生方
法として、光ディスクの表面に、ディスク半径方向の断
面がＶ字形′となる溝を形成し、このＶ溝の斜面をトラ
ックとして信号の記録再生を行なう方法を提案した（特
開昭５９−３６３３８号公報）。この方法によれば、Ｖ
溝の隣合う斜面に２つのレーザービームを照射し、２チ
ヤンネルの信号を記録再生することによシ、記録密度お
よび転送レートを向上させることができる。

まず、Ｖ溝を持つ光ディスクの製作方法の一例について
簡単に説明する。第７図にカッティング時の金属原盤の
断面を示す。第７図に示す様に、７字形状を持つカッテ
ィング針６で金属原盤６をカッティングする。一般にカ
ッティング針６０幅は、■溝のピッチより大きいため、
図に示す様に、重ね切りが行なわれている。本明細書で
はカッティング針６の先端部７でカッティングされる部
分を谷１重ね切りにより形成される部分を山と呼ぶこと
にする。第７図において、８．９は谷、１０゜１１は山
である。

つぎにこの金属原盤上にニッケルなどをメツキ°してス
タンパをとり、スタンパで基材樹脂を成形する。

■溝の隣９合う斜面をトラックとして使用する場合、Ｖ
溝の山をはさむ２つの斜面を使用すれば、再生信号のク
ロストークを小さくすることができる（特願昭ｅ１−１
０３２０５）。この例を第８図に示す。第８図はディス
クの断面を表わす。

１２．１３．１４は谷を示し、１５．１６は山を示す。

例えば、第８図に示す様に、２つの・レーザービーム１
，２をＶ溝の山をはさむトラック（例えば、トラックＢ
とＣ）の上に照射する。第７図で示した様に、Ｖ溝の山
はカッティング針の重ね切シによシ成形するため、その
角度は一定に保たれ、隣接斜面からのクロストーク成分
が増加することはない。

一般に、光ディスク上には記録トラックを成す溝以外に
、光ディスクの各種情報を表示するため、参照信号が光
ディスク製作時に記録されている。

例えば、参照信号として、目的とするトラックを検索す
るためのアドレス信号、ディスクをセクタに分割する場
合のセクタ信号、各種の識別信号を表わすコード信号な
どがある。

本明細書では、参照信号の一例として、アドレス信号に
ついて説明する。

アドレス信号は、各Ｖ溝を示すアドレス値のコード信号
、アドレス領域の始点を示すアドレスマーり信号・　コ
ード信号の再生時に発生したエラーを検出、訂正するた
めのエラー訂正符号、クロック同期をとるプリアンプル
信号などで構成する。

例えば、■溝を形成した金属原盤にレーザーカッティン
グを行ない、■溝上にピットを形成してアドレス信号を
記録することも可能である。しかし、Ｖ溝を持つ光ディ
スクでは、ディスク原盤にＶ溝をカッティングする時に
、アドレス信号も同時に記録できれば、ディスクの製作
工程が簡単化される。

そのため、アドレス信号は、第９図に示す様に、■溝の
深さを変化させたピット＆ｐを形成することによシ記録
する。このピンｈＬｐは、第７図に示したカッティング
針６をＶ溝のカッティング時にピットの位置に対応させ
て振動させることにより作成する。第９図の谷部の稜線
γに沿った断面図を第１０図に示す。第１０図は、ピッ
トｌＬｐによるＶ溝の深さの変化の一例を表わしている
。ピットｌＬＰによるＶ溝の深さの変化は、第１０図に
示したように、ゆるやかになる。第９図は、ピットｉｐ
を模式的に示したものである。

また、アドレス信号の再生は、ビットによるＶ溝の深さ
の変化で、ディスクから反射した回折光の強度が変化す
ることを検出して行なうことができる。

発明が解決しようとする問題点 前記のようにＶ溝の山を中心とするトラッキング制御を
行えば、２つのレーザービームは２本のＶ溝へまたがる
ことになり、従来のアドレス信号の再生方法では、正し
いアドレス信号を再生することはできない。第１１図は
、第８図で示したディスクの斜視図である。例えば、谷
１３を持つＶ溝上にビットｌＬＰが形成されているとす
る。第８図の場合、レーザービーム１および２は、トラ
ックＢ、Ｃ上にそれぞれスポラ）１７．１８をつくる。

稜線αは、ピッ）ｌＬｐのため図のように変化しており
、スポット１７および１８の両方でビットを検出する。

また、レーザービーム１および２がトラックＤ、　　Ｒ
へ照射さ扛る場合、そのトラック上のスポットを１７’
、１Ｂ’　とする。稜線βも、ピントａｐのため変化し
、スポット１７′。

１８′の両方でビットを検出する。

以上のように、１つのピッ）Ｎｐからの再生信号は、２
つのレーザービームが稜線αに沿う場合も、稜線βに沿
う場合も等しくなり、判別することができない。このよ
うに、Ｖ溝の山を中心としてトラッキング制御を行なう
場合は、従来のアドレス信号再生方法では、稜線の判別
ができないため、正しいアドレス信号を再生することが
できない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、Ｖ溝の山を
はさむ２つのトラックを一組として使用する場合でも、
アドレス信号を誤シなく再生することができる光ディス
クおよびこの光ディスクへのアドレス信号の記録再生方
法を提供することを目的としている。

問題点を解決す・るための手段 本発明は、前記問題点を解決するため、光ディスクのＶ
溝の重ね切り部（山）の稜線の位置を変化させて、アド
レス信号および予め決めらｎたパターンを持つ識別信号
を記録し、再生時には、この稜線の変位を検出してアド
レス信号および識別信号を再生し、この識別信号の極性
を判定し、この判定結果によりアドレス値の補正を行な
い、目的とする稜線のアドレスを再生する。

アドレス信号は、１本おきのＶ溝の深さをアドレス信号
に対応させて変調することにより、Ｖ溝の両側の稜線を
変位させて記録する。識別信号も同様にして、Ｖ溝の深
さを予め定めた一定方向に変化させて記録する。

アドレス信号の再生は、Ｖ溝の稜線に清って、レーザー
ビームを照射し、この反射光を溝方向に２分割した光検
出器で受光することにより行なう。

差動増幅回路で各光検出器からの再生信号の差をとる。

この差動増幅回路の出力信号から識別信号を検出し、識
別回路で識別信号の極性を判定する。

前記差動増幅回路の出力信号からアドレス信号をアドレ
ス検出回路で検出する。このアドレス信号をアドレス変
換回路で前記識別回路の判定結果によシ補正し、該当す
る稜線のアドレス値の再生を行なう。

作用 本発明では、光ディスクのＶ溝の深さを一定方向に変化
させた識別信号をアドレス信号に付加して記録する。例
えば、Ｖ溝の深さを深くして識別信号のビットを形成し
て記録した場合、このＶ溝の両側の山のエツジは外側へ
拡がる。つまり、左右の山で稜線の変化の方向が反対に
なる。各稜線に沿ってレーザービームを照射する場合、
その反射光の反射方向は、２つの山で反対となり、２分
割光検出器の受光量が変化し、差動増幅回路の出力信号
も変化する。そのため、差動増幅回路の出力信号のレベ
ルの変化を検出することにより、左右の山を判別するこ
とができる。また、アドレス検出回路で検出したアドレ
ス信号を前記の判別結果に基づいて変換することにより
アドレス値を正しく再生することができる。

実施例 以下本発明の実施例について説明する。

第２図は実施例の説明に用いる光ディスクのフォーマッ
トを示すものである。第２図において、２ｏはディスク
の最外周、２１はディスクの最内周、２２は中心穴を表
わす。最外周２ｏと最内周２１に囲まｎた部分にＶ溝が
同心円状あるいはスパイラル状に形成されている。また
、２３はヘッダー領域を表わしている。ヘッダー領域２
３には、アドレス信号を記録している。２４はヘッダー
領域の開始点を示すヘッダーマークである。

ヘッダー領域に記録するアドレス信号の構成の一例を第
４図に示す。第４図に示すように、再生時のＶ溝の山を
識別するための識別信号ＩＤがアドレス信号の先頭にあ
る。つづいて、再生回路のクロック同期を容易にするだ
めのプリアンプル信号Ｐ人、アドレスの開始点を示すア
ドレスマーク信号ＡＶ、アドレス値人ＤＨ，発生したエ
ラー検出、訂正するためのエラー訂正符号ＲＣＣから構
成する。

つぎに、アドレス信号の記録方法について説明する。本
発明では、Ｖ溝の山の稜線の左右の変位によシアドレス
信号を記録する。Ｖ溝の深さを変化させれば、両側の山
の稜線が変位するため、１本おきのＶ溝の深さをアドレ
ス信号に対応して変化させることにより記録する。

本実施例におけるアドレス信号の記録回路のブロック図
を第３図に示す。第３図において、３゜はディスク原盤
、３１はモーター、３２はカッティング針、３３は駆動
素子、３４は分周回路、３６はコントロール回路、３６
はアドレスカウンタ、３７はエラー訂正符号付加回路、
３８はパターン発生回路、３９は合成回路、４ｏは駆動
回路、４１は回転信号発生回路である。

金属原盤３０はモーター３１によシ回転する。

前記のように、Ｖ溝ディスクは金属原盤３ｏの上をＶ字
形状を持つカッティング針３２で切削することによシ製
作する。カッティング針３２は駆動素子３３に取付けら
れる。駆動素子３３は、例えば圧電素子を用いλ駆動回
路４０から駆動電圧ａを加えることにより、カッティン
グ針３２を上下に動かすことが可能である。

また、回転信号発生回路４１は、例えば、金属原盤３ｏ
に記録したヘッダーマーク２４を再生し、金属原盤３０
の回転に同期した１回転毎号すを発生する。分周回路３
４は１回転毎号すを強に分周し、２回転毎号０を発生さ
せる。アドレスカウンタ３６は、２回転毎号Ｃに従い、
２回転毎にアドレス値を増加させていく。エラー訂正符
号付加回路３γはアドレスカウンタ３６からのアドレス
値ｄにエラー訂正符号ｅを付加し、合成回路３９へ送出
する。コントロール回路３６は、２回転毎号Ｃに従い、
アドレス信号を記録する位置を検出し、スタート信号ｇ
を合成回路３９へ送出する。合成回路３９は、スタート
信号ｇによシ、まずパターン発生回路３８から、識別信
号、プリアンプル信号、アドレスマーク信号の固定パタ
ーン信号ｆを読み出し、つぎにエラー訂正符号付加回路
３７から、アドレス信号ｄ、エラー訂正符号ｅを読み出
す。そして第４図で示したようにアドレス信号りを構成
し、駆動回路４０へ出力する。駆動回路４０は、アドレ
ス信号りに従い、駆動電圧ａを駆動素子３３に加えカッ
ティング針３２を駆動させることによシ、アドレス信号
を金属原盤３ｏ上に記録する。そして前記のようにして
、この金属原盤３゜からアドレス信号を記録したディス
クを作成する。

以上のようにしてディスク上に記録したアドレス信号の
一例を第１図に示す。第１図はヘッダー領域の上面図で
ある。第１図において、破線で示した１１〜１６がＶ溝
の谷を表わし、実線で示した１６〜１９がＶ溝の山を表
わす。谷１２、谷１４のＶ溝にアドレス信号を記録して
いる。図に示すように一本おきのＶ溝の深さを変調する
ことにより、各Ｖ溝の山の稜線を変化させることができ
る。

例えば、谷１２に記録したアドレス信号はつぎのように
なる。ただし、■溝の深さを深くした場合を１．浅くし
た場合を０として表わす。

識別信号　　　　　；ＩＤ＝１１１１１１プリアンプル
信号　；Ｐム＝０１０１０１アドレスマーク信号；ムＭ
＝００１１１１００アドレス値　　　　；ムＤＲ＝００
１０００１１工ラー訂正符号　　；ＩＣＣＧ＝１ 識別信号は、■溝の深さを予め定めた一定の方向に変化
させて記録する。この例では深い方向とする。プリアン
プル信号は、クロック同期を容易とするため、最短間隔
で０１を繰返す。アドレスマーク信号は、実際には、ア
ドレス信号の他の部分で表われないビットパターンなど
を用いるが、この例では簡単のため上に示したようなビ
ットパターンを用いる。これら３種類の信号は、各アド
レス信号でも同じビットパターンを使用する。アドレス
値も、実際には、ディスクの録再特性に合わせた変調方
式で変調して記録するが、この例では簡単のため、アド
レス値をそのまま２値信号として記録している。エラー
訂正符号も、簡単のため、１ビツトの偶数パリティを使
用している。

つぎに、アドレス信号の再生方法について説明する。本
発明では、Ｖ溝の山の稜線の左右の変位を検出すること
により、アドレス信号を再生する。

そのため、Ｖ溝の山の稜線に沿ってレーザービームを照
射する。この反射光は、Ｖ溝に沿う方向に２分割した光
検出器で受光する。アドレス信号を記録していない稜線
上にレーザースポットが有る場合には、２つの光検出器
に等しい光量の光が入射する。しかし、稜線が左右に変
位すれば、それに従い２つの光検出器に入射する光量が
変化する。

この反射光の光量の変化を検出することによシ、アドレ
ス信号を再生することができる。

本実施例におけるアドレス信号の再生回路のブロック図
を第６図に示す。第５図において、５゜は２分割光検出
器、５１は差動増幅回路、６２は反転回路、６３は切換
回路、６４は識別回路、６６はディジタル信号検出回路
、５６はクロック再生回路、５７はアドレス検出回路、
６日はアドレスマーク検出回路、５９はアドレス変換回
路である。

本発明では、稜線の左右の変位でディジタル信号を記録
しているが、本実施例では、第１図に示すように上面か
ら見て、稜線が左側に移動する場合を１、右側へ移動す
る場合を０として表わす。

ディスク上で反射したレーザー光は２分割光検出器５０
（５０人、５０Ｂ）へ入射する。各光検出器は、入射し
た光量に比例した電流を発生させる。

差動増幅回路６１は、光検出器６０ムの再生電流と光検
出器ｓｏＢの再生電流の差をとり、アナログ再生信号ｉ
を得る。前記のように、稜線が左側へ変位した場合、光
検出器６０ムの入射光量が増加し、アナログ再生信号ｉ
のレベルは正となる。

また、稜線が右側へ移動した場合、光検出器５０Ｂの入
射光景が増加し、アナログ再生信号ｉのレベルは負とな
る。例えば、レーザースポットが第１図の稜線αに沿っ
て移動する場合のアナログ再生信号ｉｉ第６図の已に示
す。また、レーザースポットが稜線βに溢って移動する
場合のアナログ再生信号１を第６図のｂに示す。これら
２つのアナログ再生信号は、レベルが反転した波形とな
っている。

一方、第６図の入力端子６１には、光ディスクから再生
したヘッダーマーク信号が加えられる。

識別回路５４は、このヘッダーマーク信号に基づき、ア
ナログ再生信号１から識別信号を抽出し、そのレベルの
正負を判定し、判定信号ｊを出力する。例えば、識別信
号のレベルが正の場合に判定信号コをＯとし、レベルが
負の場合に判定信号ｊを１とする。反転回路６２は、ア
ナログ再生信号ｉのレベルを反転させて出力する。切換
回路６３は、判定信号ｊに従い、アナログ再生信号ｉと
反転したアナログ再生信号ｉを選択して出力する。

本実施例では１判定信号ｊが０の場合にアナログ再生信
号ｉを出力し、判定信号ｊが１の場合に反転したアナロ
グ再生信号ｉを出力する。これにより、切換回路６３か
ら出力するアナログ再生信号ｉ′のプリアンプル信号以
下の波形は、２つの稜線α、稜線βを再生した場合でも
同じになる。このアナログ再生信号１′を第６図ｅに示
す。クロック再生回路６６は、このアナログ再生信号ｉ
′から必要なりロック信号ｋを再生し、以下に説明する
各ブロックへ送出する。ディジタル信号検出回路６６は
、クロック信号ｋに基づき、アナログ再生信号ｉ′を２
値化し、ディジタル再生信号ｌに変換する。アドレスマ
ーク検出回路６８は、ディジタル再生信号ｒからアドレ
スマーク信号を検出し、アドレスマーク検出信号ｍを出
力する。アドレス検出回路６７は、アドレスマーク検出
信号ｍに従い、ディジタル再生信号ｌからアドレス値人
ＤＲおよびエラー訂正符号ＥＣＯを抽出する。

エラー訂正符号を用いてエラー処理を行ない、正しいア
ドレス値ｎを再生する。このアドレス値ｎは、稜線αと
稜線βを再生した場合でも同じ値となる。アドレス変換
回路６９は、再生したアドレス値ｎと判定信号ｊから、
該当する稜線のアドレス値ｐを求める。本実施例では、
アドレス信号ｎの最下位ビットに判定信号ｊの値を付加
する。例えば、稜線αのアドレス信号を再生する場合、
アドレス値ｎ＝００１０００１１．判定信号ｊ＝０であ
り、この稜線のアドレス値ｐは、ｐ＝ｏｏ１ｏＯｏ１１
ｏとなる。また稜線βのアドレス値は、判定信号ｊ＝１
となるため、ｐ＝ｏｏ１０ｏｏ１１１となる。以上のよ
うにして再生したアドレス値ｐは、出力端子６ｏよシ送
出する。

以上のように本発明によれば、Ｖ溝の深さを一定方向に
変化させた識別信号をアドレス信号に付加して記録する
ことによシ、再生時に、Ｖ溝の両側の稜線を判別するこ
とができる。そのため、Ｖ溝の山の稜線の左右の変位に
より、アドレス信号を記録、再生することができ、Ｖ溝
の山をはさんだ２つのトラックを用いる場合でも、アド
レスを正しく再生することができる。

なお、本実施例におけるアドレス再生回路では、アナロ
グ再生信号のレベルを反転させるために反転回路を用い
たが、例えば、差動増幅回路への２つの光検出器の接続
を反対にして、差をとる方向を入れかえた差動増幅回路
を使用することもできる。

また１本実施例では、識別信号をアドレス信号に付加し
たが、識別信号を記録する位置は、これに限るものでは
ない。

また、本発明では、トラック上のデータを記録あるいは
再生するだめのレーザービームの照射位置およびその数
は、関係していない。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、Ｖ溝のカッテ
ィング時に、１本おきのＶ溝でカッティング針を上下に
変動させることによ・シ、Ｖ溝の山の稜線を左右に変化
させてアドレス信号を記録することができる。再生時に
稜線に沿ってレーザービームを照射し、その反射光を２
分割光検出器で受光し、２つの光検出器の差信号を検出
することにより、アドレス信号を再生することができる
。

また、Ｖ溝の深さを一定方向に変化させた識別信号を記
録し、再生時に識別信号のレベルを判定することによシ
、Ｖ溝の両側の稜線を判別し、再生したアドレス信号を
補正することができる。これにより、各稜線のアドレス
を正しく再生することができ、実用的にきわめて有用で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるアドレス信号を記録し
た光ディスクのヘッダー領域の上面図、第２図は光ディ
スクのフォーマットを示す模式図。 第３図は実施例におけるアドレス信号の記録回路のブロ
ック図、第４図は実施例におけるアドレス信号の構成図
、第６図は実施例におけるアドレス信号の再生回路のブ
ロック図、第６図はアドレス再生回路の各種信号を示す
タイミング図、第７図はカッティング時の金属原盤の断
面図、第８図はレーザービームの照射位置を示すディス
クの断面図、第９図はＶ溝上のピットを示す斜視図、第
１０図はＶ溝上のピントの溝に沿った断面図、第１１図
は第８図で示したディスクの斜視図である。 ３０・・・・・・金属原盤、４１・・・・・・回転信号
発生回路、３４・・・・・・分周回路、３６・・・・・
・アドレスカウンタ、３８・・・・・・パターン発生回
路、４０・・・・・・駆動回路、５０・・・・・・２分
割光検出器、５１・・・・・・差動増幅回路、６４・・
・・・・識別回路、６７・・・・・・アドレス検出回路
、５９・・・・・・アドレス変換回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 稜捏反　稜ａｉ　　枝線ｐ 第２図 句　　　　　’＝　　　　　％０ ）　　　　　〜　　　　） 第８図 リ　　　　へ　　　　へ　　　、　　　へ　　　リ　　
　′５沖Ｑ）Φ） 第９図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスク半径方向の断面がＶ字形となるＶ溝を有
   した光ディスクであって、１本おきのＶ溝の深さを変化
   させてＶ溝の稜線を変位させることによりアドレス信号
   を記録し、Ｖ溝の深さを一定方向に変化させた識別信号
   をアドレス信号に付加させて記録したことを特徴とする
   光ディスク。
2. （２）金属原盤上を、カッティング針を用いて切削する
   ことによりＶ溝を形成するディスクカッティング装置に
   おけるアドレス記録回路であって、金属原盤の回転に同
   期して１回転信号を発生する回転信号発生回路と、この
   １回転信号を分周し、２回転毎に信号を発生する分周回
   路と、２回転毎に計算するアドレスカウンタと、あらか
   じめ定めた識別信号をもつビットパターンを発生するパ
   ターン発生回路と、前記アドレスカウンタの計数値およ
   び前記ビットパターンの２値信号に対応してカッティン
   グ針を変動させる駆動回路を備え、Ｖ溝を形成する際に
   、アドレス信号を記録することを特徴とする光ディスク
   のアドレス記録回路。
3. （３）ディスク半径方向の断面がＶ字形となるＶ溝を有
   し、Ｖ溝の稜線を変位させることによりアドレス信号を
   記録し、Ｖ溝の深さを一定方向に変化させた識別信号を
   アドレス信号に付加させて記録した光ディスクを使用す
   る光ディスク装置におけるアドレス再生回路であって、
   Ｖ溝の稜線に沿って、少なくとも１つのレーザービーム
   を照射し、その反射光を受光する溝方向に２分割した光
   検出器と、この分割した光検出器からの再生信号の差を
   とる差動増幅回路と、この差動増幅回路の出力信号から
   識別信号を検出し、その極性を判定する識別回路と、前
   記差動増幅回路の出力信号からアドレス信号を検出する
   アドレス検出回路と、この検出したアドレス信号を前記
   識別回路の判定結果により補正するアドレス変換回路を
   備えることを特徴とする光ディスクのアドレス再生回路
   。