JPH03116538A - 光ディスク - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、光ディスクの改良に係り、特にディスク上
に記録すべき情報に応じて、光学的に読出し可能に形成
したピット（以下、かかるピットを「データピット」と
呼ぶこととする）の再生信号波形のピーク検出及び二値
化が容易な光ディスクに関する。

（従来の技術） 光ディスクは、レーザ光束を直径的１μｍ程度の微小光
点に絞り込み、記録すべき情報に従ってレーザ光を変調
して熱的に記録材料の状態を変化して記録する。そして
記録した情報の再生は、以上のようにして形成したピッ
トに光ビームを投射し、ピットから反射される光の強度
変化を光学的に読み取っている。

そして、光ディスクは記録材料の種類により追記形（Ｗ
ｒｉｔｅ　　０ｎｌＣｅ）と書き換え形（ｅｒａｓａｂ
ｌｅ）がある。追記形は一般にＴｅ系材料あるいはポリ
マ中に色素を混合させた材料などに孔をあけることによ
って情報が記録される。したがって情報の書換えはでき
ないが、−度記録した情報を長期保存するのに適してい
る。一方、書換え可能形は、代表的なものとして磁性材
料に垂直磁化の方向で情報を記録する光磁気ディスクと
、材料の非晶質状態と結晶室状態の相転移を利用して情
報を記録する相変化光ディスクとがある。何れも磁気デ
ィスクなどと同様に情報の書換えが可能である。

光ディスクの最大の特徴は、その記録密度の高さにある
。直径約１μを程度の微小光点を用いた情報記録再生に
より、１０７〜１０８ビツト／ｃｙｈ”字もの記録密度
が可能である。この値は、従来の磁気メモリの数十倍か
ら数百倍程度大きいものとなっている。直径３Ｑｃｍの
ディスクで、現在、１〜２ギガバイト／面の容量のもの
が実現している。

さらに、光ディスクは、レンズを用いてレーザ光束を絞
り込んでいるから、ディスクからヘッドを１■程度離し
た状態で、記録再生が可能である。

したがって、ヘッドと記録媒体の接触によって生ずるヘ
ッドクラッシュの心配が全くない。

さらに、光ディスクは情報がディスクのトラック上にス
パイラル状又は同心円状に配列されているため、磁気デ
ィスクと同様に高速のランダムアクセスが可能である。

また、記録膜の熱的変化によって記録された情報は半永
久的に保存が可能である。特に情報の書換えのできない
追記形光ディスクのなかで、穴をあけることによって情
報を記録するタイプのものは、大容量の保存用情報の記
録に適している。

以上のように光ディスクは種々の長所を有しているため
に、高密度記録・大容量記録メモリとしてｔｔ目され、
実用に供するための種々の提案がなされている。特に電
子計算機の外部メモリとしての利用が有望と期待されて
いる。

ところが、光ディスクを電子計算機のメモリとして使用
する場合は、０．１秒程度の高速アクセス・１５００　
ｋｂｉｔ／　ｓｅｃ程度の高転送速度等の特性が要求さ
れる。かかる特性を得るために、光ディスクに用いるデ
ィスクには、ディスクの回転軸を中心としてスパイラル
状（ら旋状）又は同心円状のトラックが設けられ、ディ
スク１周分を１トラツクといい、トラックはディスクの
内側から外周側へ広がって行き、トラックＮｏ、は１回
転毎に増加する構成になっている。通常、半径３０．０
■から６０．Ｏｎ＋ｉの範囲のトラックは、ユーザが情
報記録に使える領域であり、半径３０．Ｏｓｎより内周
側に、情報記録の位置するトラックＮＯ，及びセクター
Ｎｏ、等のアドレス情報を入力したコントロールトラッ
ク領域がある。

ディスクに記録されたデータピットを光ヘッドにより光
学的に読取るため、第２図（ａ　）に示すように例えば
サンプルサーボ方式の場合はディスク上のトラックのセ
ンター位置６の左右両側に一定量偏位させ（通常トラッ
ク間間隔ｄの１／４にしている）だ２個１対の円形のサ
ンプルマーク２゜３（以下、このサンプルマークを「ウ
ォブルピット（ｗｏｂｂｌｅ　　ｐｉｔ　）　Ｊという
）を目印として設け、このウォブルピットを基準として
所要トラックのデータピットをトラッキングしている。

４はトラックを同期させるためのりＯツクピットであり
、通常１トラック当り１３７６個のクロックピット４が
設けられており、トラッキング及びデータピットの検出
は、すべてクロックピット４を同期させて行っている。

また、５はデータピットのデータ部の始まりを示すセク
ターマーク（データピットの一つである）であり・、デ
ィスクの半径方向の寸法（ピット幅）よりも円周方向の
長さが（ピット長）長くなるような形状を有している。

そして、トラックキングサーボがかかった状態では、ト
ラックのセンター６上を再生ビームで走査したときの各
ピットから反射する光の光量強度波形を示すと第２図（
ｂ）のごとき再生信号波形曲線ａを得る。

この時、ディスクの円周方向の寸法が長大なセクターマ
ーク５の再生光強度はピット中央部で大きくなる現象、
つまり「はねかえり現象Ｊ５ａが観測されることがある
。

上述した「はねかえり現象」は、再生ビーム径、セクタ
ーマークのピット幅及びピット長によっても異なるが、
再生ビーム径が約１．３μｍのもので走査したとぎ、ピ
ット幅０．６μｍのピットを再生すると、ピット長２．
０μｍ以上のピットで観測され、特に再生ビーム径の約
２倍、２．５μ■以上のピット長を有するピットについ
て顕著に観測される。

（発明が解決しようとする課題） 以上のようにピット長の異なるデータピットについて再
生ビームで走査したとぎ、再生信号波形が変化すると、
データピットの中央部分の反則光強度が高くなるので再
生信号波形の二値化は困難になる。

例えば、ピット幅が再生ビーム径の約１／３以下の場合
は、上述した「はねかえり現象」は現われないが、オフ
トラックのときの変調度の向上のためには、ある程度の
ピット幅を太くしなければならないから、計算上におい
ても「はねかえり現象Ｊが生じるのは止むを得ない面も
あった。

しかし、このような現象は種々のピット幅及びピット長
をもつデータピットの再生信号波形の二値化という面で
は極めて具合の悪い問題であった。

以上のような事情に鑑み、この発明はディスクの半径方
向のピット径、つまりピット幅とディスク基板の円周方
向の寸法、つまりピット長が異なるデータピットに対し
て、再生信号波形のピーク検出が良好で二値化の容易な
再生信号波形を得ることができる光ディスクを提供しよ
うとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するだめの手段） 以上の課題を解決するために、この発明の光ディスクは
、ディスクの回転軸を中心としてディスク上にスパイラ
ル状又は同心円状にトラックを形成し、当該トラック上
に記録情報に応じて光学的に読出し可能のデータピット
を複数個設け、そのうらの少くとも一のデータピットを
ディスクの半径方向のピット幅よりも円周方向のピット
長を長く形成してなる光ディスクにおいて、前記ピット
幅よりもピット長の長いデータピットの配列位置を、ト
ラックのセンター位置よりもトラックの内周側又は外周
側へ偏位するように形成したことを特徴とするものであ
る。

（作用） 以上のように、ディスクのトラック上のデータピットを
、トラックのセンター位置から偏位するように設けてい
るため、データピットのピット幅を変えることなく、再
生信号波形を変化させることができる。

特に、再生ビーム径の２倍以上の長さのデータピットに
対して、トラックのセンタを再生ビームで走査すると、
第２図（ｂ　）にみられるような再生信号のはねかえり
が生じることがあり、ピーク検出及び二値化が難しいが
、本発明のようにデータピット位置が、トラックのセン
ター位置からずれているため、ピーク検出及び二値化の
ために良好な再生信号波形が得られる。

（実施例） 次に、図面に基づいてこの発明の光ディスクの一実施例
について説明する。

第１図（ａ　＞はサンプルサーボ方式による本実施例の
光ディスクのピット配列状態を示す要部平面図である。

第１（ａ）図中の１（矢印で示す）はディスク、２．３
はトラッキングサーボのためのウォブルピットで、トラ
ックのセンター位置６の左右両側にｄ／４（ただしｄは
トラック幅）ずつずらして設けられている。４はクロッ
ク検出のためのクロックピットで、サーボフォーマット
領域である。

サーボフォーマット領域に続く部分が、データ部であり
、データ部は通常１トラツクに複数個（例えば６４個）
のセクターに分割されて、各セクターの先頭にはトラッ
ク及びアクセプタのアドレス情報が、予め凹凸状のピッ
トとしてディスクに形成されている。特に、データ部の
先頭を示すデータピットはセクターマークと呼ばれるピ
ット５は、他の信号と区別するため、ピット長を長くし
た形で使うことが多い。さらに、このセクターマークは
、ディスク１の回転軸を中心として放射状に伸びた半径
上に設けられている。

サンプルサーボフォーマットの場合、トラックピッチは
１．５μ陪、セクターマーク以外のピットは径約０．６
μｍの円形状に形成されている。

セクターマークは、トラックのセンター６から外周方向
へ０．１５μｍ偏位させている。

上述したセクターマーク５の形成は、ウォーブルピット
２．３を形成するときと同様に、ディスク原盤記録ビー
ム光学系内にある電気光学効果装置（図示せず）又は音
響光学効果装置（図示せず）中の光偏向器を電気的に制
御して、出射する光ビームをトラックの内周側又は外周
側へ偏位させることで容易に形成できる。

以上のようにして形成したディスク上のトラックのセン
ター６を再生ビームで走査したときの各ピットからの反
射再生信号波形を示せば第１図（ｂ）に示す再生信号波
形曲線すを得る。

第１図（ｂ）中の再生信号波形曲線すから明らかなよう
に、ピット幅よりピット長を長大にしたセクターマーク
では変調度が多少低下するけれども、中央部での「はね
かえり現象」が現われず、再生信号の処理に従来見られ
た不具合な点が解消されることが判る。セクターマーク
をトラックのセンター位置からトラックの内周側又は外
周側へ偏位させるずれ量Δは、計算によって求めること
ができる。上述した光学系の場合、ずれ量０．１５μｍ
の場合、変調度の低下が少く、しかも「はねかえり現象
」も生じない。また、上述したピット長の長いセクター
マークの配列位置をトラックのセンター位置からずらし
て設けることにより、ジッタ（ｊｉｔｔｅｒ）　、つま
り再生信号波形に乱れが現われることもない。このよう
なジッタに対しては、セクターマークのピット幅及びピ
ット長を予め、記録時に補正することによりその影響を
除くことができる。

次に、セクターマーク５のセンター位置６からの偏位量
と、再生信号波形の関係についての結果について説明す
る。波長λが７８０ｎｌｌｌのレーザ光を、開口数０．
５５の対物レンズを通してピット幅０．５μ■、ピット
長３μ僧、ピット深さ０゜１３μｌのセクターマークを
トラックのセンター位置に設けたとき、センター位置６
から０．２μｍ外周側に偏位させて設けたとき、及びセ
ンター位置から外周側に０．４μｍ編位させて設けたと
きにそれぞれのマークに対し再生ビームをトラックのセ
ンター位置に沿って走査させたときに得られるセクター
マーク５からの反射光の再生信号波形Ｃ＋　、Ｃ２、Ｃ
３にライて示すと、第３図（ａ　）（ｂ）及び（Ｃ）に
示す曲線が得られる。

これらの再生信号波形から、上述した条件の下では、約
０．２μｍの偏位量のときが再生出力信号波形のビーチ
検出が最も良好であり、二値化も容易であることが判っ
た。この結果は、センター位置の外周側へ上記の偏位量
ずらした場合は勿論であるが、内周側へ同じ偏位量ずら
しても同じ結果が得られる。しかし、セクターマークの
ピット幅及びピット長さにより上述した最適の偏位量は
変化することは勿論である。

上述した実施例では、トラッキングサーボフォーマット
はスパイラルトラック又は同心円状のトラックセンター
に対して左右に対のウオーブルピットを設けた形のサン
プルサーボフォーマットを代表例として説明したが、本
発明の光ディスクはこのようなトラッキングサーボ方式
に限定されるものではなく、例えばトラッキング用案内
溝を付与した連続トラッキングサーボ方式の場合にも適
用できることはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなごとく、この発明の光ディスク
は、ディスクのトラック上の複数のデータピットの中受
くとも−のピット幅よりもピット長を長く形成したデー
タピットを、ディスクの回転軸の中心から見てトラック
のセンターよりもトラックの内周側又は外周側へ偏位さ
せて設けているからデータピットのピット径が異なって
も、再生信号波形に「はねかえり現象」が現われるよう
なことがなく、ピーク検出及び二値化を容易に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明にかかる光ディスクのトラック
上における各種ピットの配列層を示す平面図、第１図（
ｂ）は第１図（ａ）に示す光ディスクのトラック上のピ
ットを再生ビームで走査したときの各ピットからの反射
される再生信号波形図、第２図（ａ　）は従来の光ディ
スクのトラック上の各種ピットの配列状態を示す平面図
、第２図（ｂ）は第２図（ａ　）に示す従来の光ディス
クのトラック上のピットを再生ビームで走査したときの
反射光の再生信号波形図、第３図（ａ　）　　（ｂ　）
（Ｃ）はセンターマークのセンター位置からの偏位醋対
再生信号の関係を示す特性図である。 １・・・ディスク ２．３・・・ウオーブルピット ４・・・クロックピット ５・・・セクターマーク（データピット）６・・・トラ
ックのセンター ａ・・・従来の光ディスクのデータピットの再生信号波
形曲線 ｂ・・・本発明の光ディスクのデータピットの再生信号
波形曲線 Ｃ＋　、Ｃ２、Ｃ３・・・センターマークのセンター位
置からの偏位による再生信号波形曲線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディスクの回転軸を中心としてディスク上にスパイラル
   状又は同心円状にトラックを形成し、当該トラック上に
   記録情報に応じて光学的に読出し可能のデータピットを
   複数個設け、そのうちの少くとも一のデータピットをデ
   ィスクの半径方向のピット幅よりも円周方向のピット長
   を長く形成してなる光ディスクにおいて、 前記ピット幅よりもピット長の長いデータピットの配列
   位置を、トラックのセンター位置よりもトラックの内周
   側又は外周側へ偏位するように形成したことを特徴とす
   る光ディスク。