JPH02166622A - 光ディスクおよびその記録再生装置 - 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］ この発明は記録再生可能な光ディスクの記録再生に３ビ
ーム法を採っている記録再生装置に係り、更に詳しくは
情報等の記録再生時に用いられるアドレス情報等をプリ
フォーマットしておくことにより、情報等の追記、書き
換えを高速で行なうことができる光ディスクの記録再生
装置に関するものである。

［従　来　例］ 最近、光ディスクは再生専用型、追記型から書き換え可
能型と著しく発達している。

例えば、第９図および第１０図に示されるように、その
記録再生可能な光ディスク（追記型、書き換え可能型光
ディスク）は、基板１に凹凸のレーザ光案内トラック（
グルーブ１ａ、ランドｌｂ）が設けられており、かつ、
記録膜（反射膜）２が形成されている。また、それらレ
ーザ光案内１へラックを形成するグルーブｌａ（あるい
はランドｌｂ）の幅Ｇｗ（Ｌｗ）は略０．８μＩＩ＋（
レーザ光のビーム径）で、その深さＧＤは略０．０７μ
ｍになっている。このレーザ光案内トラックにより、ト
ラッキング制御が行われ、グルーブ１ａあるいはランド
１ｂにて情報等の追記、書き換えが行われるようになっ
ている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記記録再生可能な光ディスクにおいては、
ランドｌｂ（あるいはグルーブｌａ）に情報等を記録す
るような場合、グルーブｌａ（あるいはランドｌｂ）を
連続とし、セクタ部のランドｌｂ（あるいはグルーブｌ
ａ）にセクタアドレスをプリフォーマットするようにな
っている。したがって、３ビーム法を採っている記録再
生装置にて情報等の追記、書き換えを行なう場１合、セ
クタアドレス部分に情報等を記録することができず、そ
の分記録容量が少なく、しかも時間的に連続な情報を記
録することができず、ＣＤ（コンパクトディスク）と互
換性を採ることができなかった。

また、グルーブｌａ（あるいはランドｌｂ）を連続とし
ない場合、光ディスクのサーボ制御においては、トラッ
キング誤差信号を得るためにサーボビットを記録してお
くことが必要であるため、上記セクタアドレスと同様に
記録容量を少なくしていた。

さらに、その記録再生可能な光ディスクとして追記型Ｃ
Ｄの場合、連続グルーブにウオブリングでアドレス情報
をプリフォーマットすることが考えられるが、そのウオ
ブリング技術が難しく、現状のカッティングマシンでは
困難である。

このように、上記記録再生可能な光ディスクは、情報等
の追記、書き換え速度が遅く、記録容量が小さくなって
しまい、またＣＤとの互換性を採ることができない。

この発明は、３ビーム法を採っている記録再生装置にお
いては、光ディスクの記録部分１例えばランドｌｂ（あ
るいはグルーブｌａ）部分にメインレーザスポットがか
かり、２つのサブレーザスポットがそのメインレーザス
ポットに前後してグルーブｌａ（あるいはランドｌｂ）
にかかるため、その２つのサブレーザスポットの反射光
量にはそのグルーブｌａ（あるいはランドｌｂ）の情報
が含まれることに着目してなされたものであり、その目
的はレーザ光案内トラックを形成するグルーブ（あるい
はランド）にアドレス情報を付加し、ランド（あるいは
グルーブ）に情報等を記録再生するに際し、サブレーザ
スポットの反射光量よりそのアドレス情報を抽出するこ
とができ、情報等の追記、書き換えを高速に行なうこと
ができ、しかも記録容量を大きくすることができ、また
ＣＤとの互換性を採ることができるようにした光ディス
クの読出方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明は、基板に凹凸の
レーザ光案内トラック（グルーブおよびランド）が設け
られ、かつ、記録膜が形成され。

そのレーザ光案内トラックを形成するランド（あるいは
グルーブ）に情報等を記録する場合には、そのグルーブ
の深さをλ／８ｎからλ／Ｉｏｎ（λ：レーザ光の波長
、ｎは基板の屈折率）の間とし、前記グルーブ（あるい
はランド）をピッ１−列の不連続にするとともにディス
クを所定の回転数で回転させたとき、そのピット列から
得られる信号のパルス長をディジタル信号の１、Ｏに対
応する２種類となるようなピット列トし、かつ、そのパ
ルス周期を所定記録再生線速度（あるいは角速度）で−
・定となるようなピット列としてアドレス情報をプリフ
ォーマットした光ディスクの記録再生装置であって、前
記光ディスクからのサブレーザスポットの反射光量より
、前記グルーブ（あるいはランド）の変調信号を抽出す
る抽出手段と、この抽出信号より１゜０を判別する判別
手段と、その１，０の信号をシフトシて、前記アドレス
情報を出力するシフトレジスタとが備えられていること
を要旨とする。

［作　　用］ 上記構成としたので、上記記録再生ｉｒｆ能な光ディス
クの記録再生装置の記録再生に際し、光ディスクからは
メインレーザスポットとそれに前後する２つのサブレー
ザスポラｌ−による反射光が光検出器および４分割光検
出器に結像され、その反射光量の強度分布が検出される
。このとき、サブレーザスポットの反射光量は、ピット
列でアドレス情報が含まれているグルーブ（あるいはラ
ンド）からの変調信号に該当しており、Ｊ−、記抽、す
４手段であるバンドパスフィルタにてその変調信号の周
波数帯域のみが通過され、上記判別手段にてその変調信
号よりディジタル信号の１．０が判別される。

続いて、グルーブ（あるいはランド）のピット列に付さ
れている１、０のアドレス情報が上記シフトレジスタに
シフトされる。したがって、このシフ１−レジスタの上
記数ビットをスタートビットに決め、そのようにアドレ
ス情報をプリフォーマットしておくことにより、シフト
レジスタの上位数ビットがそのスタートビットの値とな
ったとき、そのシフトレジスタの内容をアドレス情報と
して出力することができる。

また、上記光ディスクのグルーブ（あるいはランド）が
ピット列の不連続とされ、かつ、そのピット列がディス
クを所定ま回転数で１ｒｊ１転させたとき、そのピト列
から得られる信号のパルス長が１゜０に対応するピット
長とされ、しかもアドレス情報等でプリフォーマットさ
れている。したがって、その光ディスクの記録再生に際
し、上記ピット列よりアドレス情報が得ろねるため、情
報等の追記、書き換えが島速ででき、記録膜Ｊ１を大き
くとることができ、さらに時間的に連続な情報等（Ｃ［
〕フォーマット信号）の記録を行なうことができること
から、再生専用装置（例えばｃ　Ｉ）プレーヤ）による
再生が可能となる。

［実　施　例］ 以−ド、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第３図において、記Ｂ　ｉＴＴ生可能な光デ
ィスクの基板１０には、レーザ光案内トラックを形成す
るグルーブ１０ａおよびランド１０ｂが設けられ、かつ
、記録膜（反射膜）１１が形成される。また、グルーブ
１０ａは不連続とされ、その幅Ｇ。は０．８〜０．４　
ｐ　ｍであり、ランド１０ｂの幅ＬＬ、は０．８−１．
．２μｍであり、その深さＧＤはλ／８ｎ−λ／　１０
ｎ　（７０〜５０ｎｍ）であり、グルーブピッチ（トラ
ックピッチ）は通常の光ディスク（例えばＣＤ）の規格
に準じて略１．６μｍである。なお、λはレーザ光の波
長、ｎは基板１０の屈折率である。

この例において、ランド１０１）には情報等が記録され
るようになっている。他方、グルーブ１０ａは不連続の
ピット列であり、記録再生時に光ディスクの線速度（あ
るいは角速度）で一定とするために、光ディスクを所定
の回転数で同転させたとき、ピット列から得られる信号
のパルス周期が一定となるようなピット列にプリフォー
マットされている。

すなわち、そのピット列による信号の周波数は、光ディ
スクの所定回転数時において、その光ディスクの記録再
生装置（あるいは再生専用装置）におけるサーボ帯域周
波数と情報等の再生信号の周波数の間に位置している。

また、そのピット列による信号のパルス長は１．０に対
応して異なる２石１（類で、パルス周期を所定の記録再
生線速度（あるいは角速度）で一定としたとき、そのパ
ルス周期の半分（基準パルス幅τ）より一定量加えたも
の（ＩＩ　１　＋１に対応）、その一定Ｍ減したもの（
”　Ｏ”に対応）にしている。そのパルス長の増減は、
光ディスクを所定回転速度における記録再生時に、サー
ボ帯域以上、信号帯域以下に入っていればよいが、好ま
しくは基準グルーブ１０ａのパルス長に対して±５〜１
０％の範囲となるピット長にするとよい。

一方、第４図および第５図において、上記光ディスクの
記録再生装置には、レーザ・ビームを回折格子１２によ
り３つのレーザ・ビーム（０次光、±１次光）とし、こ
の３のレーザ・ビームにより光ディスクのトラックに沿
って、中央のメインレーザスポットと前後にずらした２
つのサブレーザスポットを照射し、記録膜１１で反射さ
れた光を検出し、電気信号に変換するためのピックアッ
プ機端が備えられている。そのピックアップ機構におい
て、光ディスクからの反射光はハーフミラ−（あるいは
ビーム・スプリンタ）１３で反射され、メインレーザス
ポットの反射光が四分割光検出器１４に、２つのサブレ
ーザスポットＡ、Ｂの反射光が光検出器１５．１６にそ
れぞれ結像される。また、２つの光検出器１５．１６に
て得られる反射光量の強度分布よりトラッキング誤差信
号を得るだの検出回路が備えられ、それら光検出器１５
．１６による検出光量が増幅器１７ａ、１７ｂにて増幅
され、減算器１８にて差演算される。この（Ａ−Ｂ）の
差演算により得られるトラッキング誤差信号には、グル
ーブ１０ａが不連続のピット列で、しかもそのピット列
にアドレス情報が含まれている。そこで、そのトラッキ
ング誤差信号をローパスフィルタ１９に通すことにより
サーボ帯域のみの信号が得られ、光学ヘッドを光ディス
クのトラックに正確に追従させるための、トラッキング
誤差信号が得られる。

さらに、上記記録再生装置には、グルーブ１０ａのピッ
ト列に付されているアドレス情報を抽出し５１．０を判
別して情報を得るための回路が備えられている。この回
路には、光検出器１５に結像されたサブレーザスポット
の反射光量を増幅する増幅回路２０と、増幅された信号
よりグルーブ１０ａの変調信号を抽出するフィルタ（バ
ンドパスフィルタ）２１と、この抽出信号を矩形パルス
化するコンパレータ２２と、この矩形パルス信号の幅を
識別し、１１１１１　　１１０　ＩＩの判定を行なうパ
ルス幅識別器２３と、この１”　　″０″′信号を上記
コンパレータ２２にて得られた矩形パルスのタイミング
でシフトし、アドレス情報を得るためのシフトレジスタ
２４とが設けられている。また、そのパルス幅識別器２
３は、コンパレータ２２にて得られた矩形パルス信号に
同期して所定幅τのパルス信号を発生する基準パルス発
生器２３ａと、この所定幅τのパルス信号のタイミング
で矩形パルスの状態（１１１ＩＩ　　　′１０″）をラ
ッチするＤフリップ・フロップ回路２３ｂとから構成さ
れている。

次に、上記構成の光ディスクおよびその記録再生装置の
動作を第６図のタイムチャートに基づいて説明する。

まず、光ディスクが所定線速度、あるいは角速度一定で
回転され、その光ディスクにメインレーザスポットと２
つのサブレーザスポットが照射されていると、それらメ
インレーザスポットおよび２つのサブレーザスポットの
反射光が四分割光検出器１４および２つの光検出器１５
．１６に結像される。

すると、減算器１８においては、その２つのサブレーザ
スポットの反射光量の差演算が行すれ、トラッキング誤
差信号が得られる。このとき、その減算器１９に入力さ
れる信号の一方の信号（こ°の場合、光検出器１５にて
得られた信号）が増幅器２０で増幅され、サーボ帯域と
信号帯域との間の周波数を通すバンドパスフィルタ２１
に入力されるため、サーボ帯域と信号帯域間の周波数帯
域に該当するグルーブ１０ａのピッチ列（ピッチ周期）
による変調信号（アドレス情報）が抽出される。そして
、第６図（ａ）に示されるように、そのアドレス情報の
信号はコンパレータ２２にて基準値と比較され、１．０
に対応してパルス幅の異なる矩形パルス信号される。パ
ルス幅判別器２３にてその矩形パルス信号のパルス幅よ
り１”　　４１０　ＩＩの判定が行われる。

そのパルス幅判別器２３においては、同図（ａ）および
（ｂ）に示されるように、コンパレータ２２にて得られ
る矩形パルス信号が正信号であると、基準パルス発生器
２３ａにてその信号の立上りエツジのタイミングで所定
幅τの負パルス信号が発生され。

Ｄフリップ・プロップ回路２３ｂにおいて、この負パル
ス信号の立上りエツジのタイミングでその矩形パルス信
号がラッチされる。ここで、その基準パルス発生器２３
ａの発生するパルス信号の幅τがコンパレータ２２にて
得られる′ｌ″のパルス幅より狭く、′Ｏ”のパルス幅
より広く設定されている。そのため、同図＜ｃ＞に示さ
れるように、Ｄフリップ・フロップ回路２３ｂはその１
１１　Ｉ＋のパルス輪のタイミングでセットされ、“Ｏ
Ｉ＋のパルス幅のタイミングでリセットされ、そのＤフ
リップ・フロップ回路２３ｂにはグルーブ１０ａのビッ
ト長に対応した“１（Ｈレベル）″、”Ｏ（Ｌレベル）
′″がラッチされる。その“１（Ｈレベル）″、”Ｏ（
Ｌレベル）″の信号が上記矩形パルス信号をクロック信
号とするシフトレジスタ２４にてシフトされる。

このシフトレジスタ２４においては、上位数ビット（例
えば４ビツト）をスタートビットに決めておき、そのス
タートビットの値をシフトしたとき、上記アドレス情報
等を出力するようになっている。この場合、上記不連続
なグルーブ１０ａには予めそのスタートビットの情報等
をプリフォーマットしておけばよい、なお、上記アドレ
ス情報の抽出は、−上記光検出器１５に結像されたサブ
レーザスポットの反射光景の強度分布に基づいて行なっ
゛ているが、上記光検出器１６に結像されたサブレーザ
スポットの反射光量の強度分布に基づいて行なってもよ
い。

すなわち、第３図に示されるように、光ディスクの２つ
のサブレーザスポットＡ、Ｂがメインレーザスポットに
前後しており、しかもそれら２つのサブレーザスポット
Ａ、Ｂの何れもグルーブ１０ａのピット列にかかるから
である。

このように、光ディスクには、情報等の記録再生をラン
ド１０ｂで行なう場合、グルーブ１０ａを不連続のピッ
ト列とし、そのピット長を“１″“ＯＩＦに対応させて
変えて、“１″、“０”でアドレス情報（セクタアドレ
ス等）をプリフォーマットし、またその光ディスクの記
録再生装置には、情報等の記録再生に際し、その光ディ
スクからの反射光に含まれているプルーブ１０ａの反射
光よりアドレス情報の信号を抽出する簡単な構成の回路
が設けられている。そのため、情報等の記録再生に際し
、特に追記型、書き換え可能型光ディスクにおける情報
等の追記、書き換えに際し、アドレス情報の信号を抽出
する回路からのアドレス情報を参照することができ、そ
の記録再生を高速で処理することができる。

また、セクタ方式のように、光ディスクにセクタ部を設
ける必要がないので、記録容量を大きくでき、しかも時
間的に連続、例えばＣＤフォーマット信号で情報等を記
憶することができる。そのため、そのような光ディスク
は市販されているＣＤプレーヤにて再生することが可能
で、ＣＤとの互換性を採ることができる。

さらに、グルーブ１０ａが不連続のピット列としである
ため、上記減算器１９の差演算にてトラッキング信号を
得ることができ、しかも上述したように、そのトラッキ
ング誤差信号にはグルーブ１０ａの情報が含まれている
が、例えばローパスフィルタにかければ、サーボ帯域以
上の周波数信号を遮断することができるため、グルーブ
１０ａによるサーボ制御系への影響を無視できる程度に
軽減することができる。

なお、上記記録再生−■能な光ディスクは、情報等の記
録に際し、その記録部分からの反射率が低下するもので
あれば、穴あきタイプ以外のものでもよい。

第７図および第８図は上記実施例の変形であり、この実
施例の場合、グルーブ１０ａに情報等を記録する場合の
記録再生可能な光ディスクを示している。

これら図において、レーザ光案内トラックを構成するグ
ルーブ１０ａの幅Ｇｌ、は０．８〜１．２μｍであり、
ランド１０ｂの幅ＬＬ、は０．８〜０．４μｍであり、
その探さＧＤはλ／８ｎ〜λ／１０ｎ（７０〜５０ｎｍ
）であり、グルーブピッチ（トラックピッチ）は通常の
光ディスク（例えばＣＤ）の規格に準じて略１．６μｍ
である。

なお、λはレーザ光の波長、ｎは基板ＩＯの屈折率であ
る。この実施例では前実施例のグルーブＬＯａとランド
１０ｂとを逆にした形の光ディスクである。

したがって、第８図に示されるように、グルーブ１０ａ
には情報等が記録されるようになっており、ランドＬＯ
ｂの不連続は、記録再生時に光ディスクの線速度（ある
いは角速度）一定とするために、光ディスクを所定の回
転数で回転させたとき、ピット列から得られる信号のパ
ルス周期が一定となるようなピット列にプリフォーマッ
トされている。

すなわち、そのピット列による信号の周波数は、光ディ
スクの所定回転数時において、サーボ帯域周波数と情報
等の再生信号の周波数の間に位置している。また、その
ピット列から得られる信号のパルス長は異なる２種類で
、パルス周期を所定の記録再生線速度（あるいは角速度
）で一定としたとき、そのパルス周期の半分（基準パル
ス幅τ）より一定量加えたもの（１１１１Ｆに対応）、
その一定量域じたもの（パ０”に対応）にしている。な
お上記構成に光ディスクおよびその記録再生装置は前実
施例と全く同様の動作を行なうため、その説明は省略す
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の光ディスクのアドレス
読出方法およびその記録再生装置によれば、基板に凹凸
のレーザ光案内トラック（グルーブおよびランド）が設
けられ、かつ、記録膜が形成される記録再生可能な光デ
ィスクには、そのランド（あるいはグルーブ）に情報等
を記録する場合にはグルーブ（あるいはランド）を不連
続のピット列とし、そのピッチ列にアドレス情報をプリ
フォーマットし、またそのその光ディスクの記録再生に
３ビーム法を採っている記録再生装置には、その光ディ
スクの２つのサブレーザスポットによる反射光量を光検
出器に結像するに際し、その結像した反射光量の強度分
布に含まれる上記不連続のグルーブ（あるいはランド）
の信号を抽出し、この抽出した信号より上記アドレス情
報等を得る回路を設けたので、追記型、書き換え型光デ
ィスクに用いることにより、特に情報等の追記、書き換
え動作を高速に行なうことができる。また、この発明に
よれば、不連続のグルーブ（あるいはランド）にアドレ
ス情報等をプリフォーマットしているため、セクタ部を
必要としないので、ユーザの利用する記録領域を大きく
することができ、また時間的に連続な情報、例えばＣＤ
フォーマット信号で記録が行なえ、ＣＤとの互換性を採
ることができ、ＣＤプレーヤ等の再生専用の光デイスク
装置にて情報等の再生ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示す光ディ
スクの概略的部分斜視図および側断面図、第３図は」１
記光ディスクの概略的正面図、第４図は上記光ディスク
による記録再生動作を説明するための光学原理図、第５
図は上記光ディスクの記録再生装置の概略的部分ブロッ
ク図、第６図は第５図の記録再生装置の動作を説明する
ためのタイムチャート図、第７図はこの発明の変形実施
例を示す光ディスクの概略的部分斜視図、第８図は第７
図に示す記録再生可能な光ディスクの概略的正面図、第
９図は従来の記録再生可能な光ディスクの概略的部分側
断面図、第１Ｏ図は第９図に示す光ディスクの概略的部
分斜視図である。 図中、１０は基板（記録再生可能な光ディスクの）、１
０ａはグルーブ、１０ｂはランド、１１は記録膜（反射
膜）、１２は回折格子、１３はハーフミラ−１１４は四
分割光検出器、１５．１６は光検出器、１７ａ、１７ｂ
。 ２０は増幅器、１８は減算器、１９はローパスフィルタ
、２１はバンドパスフィルタ、２２はコンパレータ、２
３はパルス幅識別器、２３ａは基準パルス発生器、２３
ｂはＤフリップ・フロップ回路、２４はシフトレジスタ
である。 特許出願人　　株式会社富士通ゼネラル代理人　弁理士
　　　大　原　　拓　也図 第 図 第４ 図 レーザ・ビーム 第 図 第９図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板に凹凸のレーザ光案内トラック（グルーブお
   よびランド）が設けられ、かつ、記録膜が形成され、そ
   のレーザ光案内トラックを形成するランド（あるいはグ
   ルーブ）に情報等を記録する場合には、そのグルーブの
   深さをλ／８ｎからλ／１０ｎ（λ：レーザ光の波長、
   ｎは基板の屈折率）の間とし、前記グルーブ（あるいは
   ランド）をピット列の不連続にするとともにディスクを
   所定の回転数で回転させたとき、そのピット列から得ら
   れる信号のパルス長をディジタル信号の１、０に対応す
   る２種類となるようなピット列とし、かつ、そのパルス
   周期を所定記録再生線速度（あるいは角速度）で一定と
   なるようなピット列としてアドレス情報をプリフォーマ
   ットした光ディスクの記録再生装置であって、 前記光ディスクからのサブレーザスポットの反射光量よ
   り、前記グルーブ（あるいはランド）の変調信号を抽出
   する抽出手段と、この抽出信号より１、０を判別する判
   別手段と、その１、０の信号をシフトして、前記アドレ
   ス情報を出力するシフトレジスタとが備えられているこ
   とを特徴する光ディスクの記録再生装置。
2. （２）前記グルーブ（あるいはランド）のピット列から
   得られる信号帯域は、前記光ディスクにて情報等を記録
   再生するに際し、その記録再生装置（あるいは再生専用
   装置）におけるサーボ帯域より大きく、かつ、信号帯域
   より小さい周波波数に設定されている請求項（１）記載
   の光ディスク。
3. （３）前記１、０のピット長は前記ピット周期の半分に
   対して一定量を加え、あるいは減じられている請求項（
   １）記載の光ディスク。
4. （４）前記グルーブ（あるいはランド）の変調信号は前
   記２つのサブレーザスポットの何れか一方の反射光量に
   より得るようにした請求項（１）記載の光ディスクの記
   録再生装置。