JPH0371443A - 光デイスク - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、一般に、光ディスク記憶装置に関するもので
あり、特に、光ディスクに対するセンタサーボのための
トラック追従及びグレイコードシークパターンに関する
ものである。

Ｂ、従来の技術 光ディスクは、光学式トラック追従方法を利用して、高
トラツク密度を得ることにより、高密度の情報記憶を可
能にする。これには、製造プロセス時に、トラック追従
サーボが検知して、追従すべきサーボ情報をディスクに
組み込む何らかの方法を必要とする。基板すなわちフォ
トポリマーに対するエブチング処理といった各種技法を
利用して、サーボ情報を納めることが可能なさまざまな
深さの構造を発生することができる。一般に用いられて
いるサーボは、回折格子の働きをするグループ（溝）を
サーボ構造として利用する。従ってグループの幅に介在
するランドの幅を加えたものがトラックのピッチに等し
い。フォトリソグラフィによる処理を用いて、グループ
構造を形成することができるが、微細グループまたはそ
の間の微細間隔が得られるようにする該処理の能力は、
得られるトラック密度に対する厳しい制限になる。

バイプレーナと呼ばれる代替アプローチでは、トラック
のピッチに等しい幅でグループとランドの両方が用いら
れる。これによって、問題がある程度緩和されるが、部
分的な解決にしかすぎず、他の問題が生じることになる
。必要とされるのはサーボをかける方法であり、サーボ
情報に用いられる構成（及びその間１１１Ｎ）は、トラ
ックのピッチより大きくなる可能性がある。それらを大
きくすることができれば、それだけ、フォトリソグラフ
ィによる再生を利用することで得られるトラックのピッ
チの潜在的短縮量も増すことになる。

光ディスクに対するトラックシーク動作を行なう場合、
かなりの精度で、番号付きトラックに対するスポットの
位置を識別できることが極めて望ましい。この情報には
、２つの特定の用途がある。

１つは、ヘッドの移動速度の正確な判定を可能にするこ
とであり、もう１つは、所望のトラックに対するアプロ
ーチをモニタし、それに応じて速度調整を行ない、最短
の経過時間で、エラーなしに所望のトラックへ達するこ
とができるようにすることである。サーボグループを用
いて、ディスクのシークを行なう場合、サーボグループ
の通過時にそのカウントを行なうのが一般的な慣例であ
る。　（ただし、セクタサーボを用いる場合）セクタサ
ーボ情報を見い出す時点間に、トラブりを横切る可能性
がある。姻りタサーボデータによって、３トラツクまた
は４トラツクにわたる可能性のあるトラッキングサーボ
期間内に、スポット位置を決めることが可能になるが、
極めて高速度のシーク動作が行なわれる可能性のある場
合には、分解能が不十分かもしれない。このため、より
広い範囲のトラック数にわたって正確なスポット位置の
決定を可能にする、半径方向にコード化された追加パタ
ーンを挿入することが望ましい。

ディスクの各トラック毎に独特な識別子のコード化を行
なう必要のない点に留意されたい。３０〜５０トラツク
の範囲内で識別すれば、不確かな範囲がそれを超えるこ
とはないので、十分である。

コードに用いられる領域は、データの記憶に利用するこ
とはできないので、必要以上の分解能を得るためのコー
ド化はむだである。セクタのトラッキングサーボパター
ンの設計において、ディスクのスペース利用の効率は、
必要要件である。

有効データは、グループの上に書き込まれるので、これ
らは、データの誤り率の一因となり、面積密度及びデー
タ転送速度の制限となる重要なノイズ源である。トラッ
キングサーボの必要な帯域幅は、かなり狭い。正確なト
ラック追従にとってフルタイムのサーボ信号は不要であ
り、従って、トラックまわりのセクタにおけるいくつか
の離散的位置にサーボ情報を挿入するセクタ化サーボ法
が実現可能ということになる。セクタサーボ技法は、従
来の磁気ディスク記録において周知のところである。既
知の光ディスクのセクタサーボシステムの場合、サーボ
データを構成するマークは、構成の幅及び間隔がトラッ
クのピッチとほぼ等しくなるようにし、半径方向に数列
をなすように配置して、２相パターンを形成するように
つけられた。

Ｃ１発明が解決しようとする課題 このアプローチに関する第１の問題は、フォトリソグラ
フィ法によって得られるトラックのピッチが制限される
点である。これは、短い波長のレーザーで作ることの可
能なマスクからプラスチック成形で製造される読取り専
用光ディスクについては問題にならないかもしれないが
、成形グループの許容できない場合には、やはり重大な
問題になる。読取りレーザのスポットの直径に匹敵する
構成のわずかな寸法及び離隔距離を利用することに関す
る第２の問題は、得られる光学分解能が貧弱という点に
ある。従って、信号山刃は、スポットのサイズに対して
、及び、製造プロセスの変動性によって生じる構成のサ
イズ及び離隔距離において不可避的な変動に対して極め
て変動しやすい。

京た、分解能が貧弱なため、信号の振幅が小さくなり、
ノイズ干渉に対する感度が低下する。

従って、本発明の目的は、作りやすく、高トラツク密度
で、サイズに対する許容性があり、効率のよい、光ディ
スクのためのセクタサーボパターンを提供することにあ
る。

本発明のもう工つの目的は、光ディスク用セクタトラッ
キングサーボシステムに用いるための作りやすく、効率
のよいトラック位置コードを提供することにある。

００課題を解決するための手段 本発明によれば、フォトリソグラフィによるプロセスの
分解能の問題及び制限を回避するため、スポットサイズ
より大きいマークが利用される。

バランスをとることによって、ライン幅の変動に影響さ
れなくなる。望ましい実施例の説明において、サーボ情
報に用いられる構成は、マスクを介してフォトレジスト
を露光させ、引続きエツチングを施すことによって形成
されるような、基板表面のピットすなわち四部の形をと
る。ただし、明らかに、これらの構成は、マウンドすな
わち隆起した表面の形をとることも可能であり、この２
つは、同等とみなすべきである。サーボ検出器は、異な
る２つの深さからの光波間における干渉による、ディス
クからの反射率の変化を検出する。最適な深さは、基板
におい゛Ｃ四分の一波長であるため、２つの深さによる
影響は、位相が完全にずれることになる。このため、最
大の信号が生じるが、それは、また、サーボセクタでの
データの書込みまたは読取りが期待できないということ
を表わしている。スポットが凹部から遠く離れているか
あるいは、大形の凹部内に完全に入り込んでいる場合、
ディスクの反射率は、その通常における最大値になる。

スポットの中心が大形の四部のちょうどエツジ上にくる
場合、反射率は、深さの正確な差によって、極めてゼロ
に近くなる。

Ｅ、実施例 ここで図面を、とりわけ、第１図を参照すると、光ディ
スク２３上のアドレス指定された記録トラックに対して
光字ヘッド２１を位置決めするためのシーク及びトラッ
クサーボシステムに関するブロック図が示されている。

ディスク２３の表面は、サーボセクタＳ１とデータセク
タＳ２に分割される。ディスク自体は、駆動スピンドル
２４に接続されており、駆動モータ（図示せず）によっ
て、矢印２７の方向に回転させることができる。ディス
ク表面に同心をなすように設けられた記録トラックは、
キャリヤ１９の先端に支持きれたヘッド２１によって検
知きれる。ディスクの半径方向においてアクセスモータ
２８により選択的に位置決め可能なアク他スアーム２０
の位置決め動作によって、ディスク２３の表面における
選択された記録トラックに対し、ヘッド２１を位置決め
することができる。選択されたトラックに対するヘッド
２Ｉの位置決めがすむと、同心記録トラックのアドレス
が検知される。ディスクの回転と同期したマーキングト
ラック２５がセンナ２６によって検知され、カウンタ２
９に加えられる。マーキングトラック２５で検知された
クロック信号は、ヘッド２工によって転送される信号の
制御に用いることが可能であり、ディスクの回転角度に
基づき、サーボセクタＳ１に関連したサーボ信号は、ラ
イン５５に転送され、データセクタＳ２に関連したデー
タ信号は、ライン５４に転送される。

サーボシステムを用いることにより、ヘッド２１は、ア
クセスアーム２０の移動によってアドレス指定を受けた
記録トラックに接近する。記録トラックの接近ゾーンに
おいて、ヘッド２１は、サーボセクタＳ１のサーボマー
キングを検知する。検出されたトラックのアドレスは、
ライン５５、入力ライン３９のＡＮＤゲート３１を介し
てトラックシーキング回路３４に加えられる。アドレス
レジスタ３６が、ライン５６を介してアドレス指定され
たトラックを回路３４に供給する。きらに、カウンタ２
９の出力からのクロック信号が、ライン５９を介して回
路３４に加えられる。ＡＮＤゲー）３１を介したヘッド
２１からトラックシーク回路３４へのシークサーボ信号
の転送は、ライン５８及びインバータ３３を介してＡＮ
Ｄゲート３！の入力に転送される、トラックシーク回路
の出力信号によって行なわれる。この信号は、そのアク
々ス動作の終了時に、へラド２１がまだトラックアドレ
スを見つけていないことを表わしており、従って、　ト
ラックシーク回路３４が、　トラックアドレスに関連し
ていて、サーボセクタで検知されるマーキングパターン
を検出し、それぞれの検出信号がトラックシーク回路３
４のライン５８で得られるようになるまで、ヘッド２１
の半径方向における位置決めを行なうアクセスモータ２
８に対して、トラックシーク３４の出力ライン３７を介
したシーク信号の転送が行なわれることになる。

この検出信号は、ＡＮＤゲート３１によるサーボ信号の
転送を中断し、ＡＮＤゲート３２における入力信号に影
響を及ぼして、ライン５５によって転送されるサーボ信
号が、トラック追従サーボ信号としてトラック追従回路
３５の入力ラインに加えられるようにする。

トラック追従回路３５は、入力ライン５７を介してアド
レスレジスタ３６からトラックアドレスに関する信号を
受信し、クロック信号によって、ディスクのサーボセク
タＳ１で検知されるサーボマーキングのスイッチ四散を
測定するカウンタ２９の出力信号をライン６０を介して
受信する。トラック追従回路３５は、ヘッド２１のトラ
ックアドレスの中心からのトラック偏差を検困し、半径
方向における駆動動作によってヘッド２１の位置を変化
させるアクセスモータ２８にトラック追従サーボ信号を
転送して、記録トラックの中心にヘッドを位置決めさせ
る。

第２図には、第１図に関連して既に説明した要素を備え
たディスク２３の拡大図が示されている。

ディスク２３の表面には、関連づけられたアドレス１．
２．３、・・・、ｎ−１、ｎを有する同心記録トラック
が設けられている。これらの記録トラックは、既述のサ
ーボセクタＳ１及びデータセクタＳ２に細分される。半
径方向のラインａｑ　　ｂｌＣは、サーボセクタＳ１の
マーキング領域における中心線を示しており、サーボマ
ーキングが、半径方向に、次から次へと記録される。

後続の解説において、ガウス読取りレーザスポットの直
径が０．８マイクロメートルで、トラックのピッチが！
、５マイクロメートルであると仮定する。レーザスポッ
トの直径は、半径全幅（ＦＷＨＭ）、すなわち、強さが
最高値の５０％にあたるポイントにおけるガウススポッ
トの幅と定義される。通常、さまざまなスポットサイズ
及びトラックのピッチに対するスケーリングについては
明らかである。次に、図面とりわけ第３図を参照すると
、反射率の計算による変動値対半無限エツジからのスポ
ット中心の距離のグラフが示されている。　０１μｍの
スポットの場合、このスポットは、反射率に対する影響
が無視するに足るほどわずかになるように、単一の無限
エツジから１．５μ膓以上離れていなければならない。

これは、前述の貧弱な分解能を説明するものである。第
３図から明らかなように、反射率は、凹部両側の約０．
２〜約１μｍの距離範囲内における凹部エツジからの距
離の有効な測定単位である。しかしながら、勾配は一定
ではなく、両側で最大０．５μｍに達する。

サーボパターンは、該サイズ及び形状の凹部を半径方向
に数列をなすように配置し、ある列におけるエツジまで
の距離と他の列におけるエツジまでの距離を比較するこ
とによって、　トラックエラー信号（ＴＢＳ）を見つけ
ることができるように設計されている。３列の場合、３
相サーボパターンを発生することが可能であり、４列の
場合、４相サーボパターンを発生することが可能である
。

（後述するように、制約を加えることによって、３列で
４相システムを作ることも可能である。）各列の中心に
おける反射率が検知されるが、その配置に左右されない
ようにするため、各列における凹部の幅を少なくとも３
μｍにし、反射率及び距離の測定時に、スポットが必ず
列の両側から少なくとも１．５μｍの位置にくるように
なっているものと仮定する。凹部のサイズは、材料及び
処理の変化によって変動し、エツジの位置も、同様に変
動するので、凹部の外側からある列におけるエツジまで
の距離と凹部のやはり外側から別の列におけるエツジま
での距離を比較するか、あるいは、それぞれの凹部の内
側からの距離を両方とも比較することによって、補償が
行なわれる。こうして、サイズの変動が相殺され、サー
ボシステムは、該変動とは関係なく正確に機能する。一
方、上述のように、外側からの距離、または、内側から
の距離、または、その両方を、ただし、常に同様の対に
なるようにして利用し、サイズの独立性を確保すること
も可能である。

２つの異なる列における対をなす構成間における距離は
、常に比較されるという規定を行なったので、次に、第
２列における一方のエツジからの反射率ともう一方のエ
ツジからの反射率の差を、それらの間のオフセットすな
わちｌＩｌ隔距離の関数として考察することにする。こ
れについては、第４図において、いくつかの離隔距離、
すなわち、０．３．０．５．１．０、！、５、及び、２
．０μ口に関して示されている。見ての通り、この離隔
距離には最適な範囲が存在する。同じ離隔距離の価に関
する差の勾配を示す第５図には、さらにこのことが明ら
かにされている。離隔距離が１．０μ−未満の場合、差
損幅と勾配の両方とも減少する。離隔距離が１．４μ口
を超えると、勾配は、２つのエツジから等距離のポイン
トにおいてもはや最大ではない。例示のため、離隔距離
は、１．５μｓｈ仮定するが、他の離隔距離については
、後で考察する。

第６図には、大形の凹部を備えた単純なサーボパターン
が示されている。、これは、３つの列Ａ１Ｂ１　　及び
Ｃを備えた３相システムである。前述の最小幅は、３μ
ｍである。列に沿った長さは４．５μｍで、列内におけ
る間隔は４．５μ園であり、そのパターンが９μｍ周期
で繰り返される。列Ｂ及びＣは、列Ａから及び、互いに
、３μｍだけオフセブトしており、比較される対になっ
たエツジ間の関連離隔距離は、常に１．５μ−である。

トラックｌの追従時、両方の凹部の外側から列Ａ及びＢ
の中心における反射率の差が検知される。トラック２に
おいては、両方とも内側の列Ｂ及びＣが用いられる。ト
ラック３においては、両方とも外側の列Ｃ及びＡが用い
られる。トラック１Ａにおいては、両方とも内側の列Ａ
及びＢが用いられる。トラック２Ａにおいては、両方と
も外側の列Ｂ及びＣが用いられる。トラック３Ａにおい
ては、両方とも内側の例Ｃ及びＡが用いられる。従って
、トラックからトラックへと進行する際には、対をなす
列をスイッチし、内側及び外側とも常に同じタイプで、
離隔距離が１．５μｌの、最も近い対をなすエツジが常
に用いられるようにする。列Ａ、　　Ｂ１　　及びＣの
間の離隔距離が示されていない点に留意されたい。こう
した特別な離隔距離な挿入することができるが、必要で
はなく、有効なデータ記憶領域の損失を増すだけである
。従って、列内の凹部は、図示のように、ジグザグのグ
ループをなすように交差する。

この３相システムの詳細が、第７図〜第１０図に示され
ている。第７図には、半径方向の距離の関数として列Ａ
の中心で測定された反射率の変動が示されている。２つ
の最小の反射率、すなわち、スポットが凹部に出くわし
際の反射率と、スポットが凹部を出る際の反射率が存在
することに留意されたい。それらは、形状が同一である
。第８図には、それぞれ、互いに１．５μ−だけオフセ
ットした列Ａ、　　Ｂ、　　及びＣに関する３つのこう
したトレースが示されている。トラックの中心は、これ
ら反射率のトレースのうち２つが交差する場所に位置し
、トラックエラー信号（ＴＢＳ）は、反射率の差から発
見される。第９図には、列Ａの中心における反射率と列
Ｃの中心における反射率の差が示されている。２つの異
なるトラックに関するＴＥＳとして、２つの急な負の勾
配部分、すなわち、スポットが列Ａの凹部と列Ｃの凹部
の両方の外側に位置する部分た、スポットが列Ａの凹部
と列Ｃの凹部の両方の内側に位置する部分が用いられる
。

トラックの中心は、ＴＥＳがゼロ値と交差する場所に位
置し、凹部の寸法の変動は、差の計算時に相殺されるの
で、その場所が、該変動に影１されることはない。第１
０図には、３対の列全てに関するＴＥＳが示されている
。適合する差の対を選択することによって、常に有効な
ＴＥＳを見つけ出すことが可能である。

構成のサイズが大きいので、この／ｆターンは作りやす
いが、ＴＥＳの勾配は、構成のサイズの変動によって変
動する。こうした場合、内側の対の勾配が、外側の対の
勾配と異なることになる。トラック毎に一定の勾配、従
って、サーボシステムの利得を有することが望ましく、
可能なら、構成のサイズの変動には比較的影響されずに
すむことが望ましい。

第１１図には、内側の対しか利用せず、従って、勾配及
び利得がトラック毎に一定した３相システムが示されて
いる。これは追加エツジを必要とする。凹部は、長さが
３．２μ−で、間隔が１．３μｍであり、パターンの繰
返し周期は、４．５μ■である。

３つの列は、互いに１．５μ的だけオフセットしている
が、比較される対をなすエツジ間の関連する離隔距離は
、この場合、常に１．７μｍである。　トラック１の場
合、列Ａの中心における反射率と列Ｂの中心における反
射率の差が、検知される。トラック２の場合、列Ｂ及び
Ｃが用いられ、トラック３の場合は、列Ｃ及びＡが用い
られる。

この３相システムの動作の詳細については、第１２図〜
第１５図に示されている。第１２図には、半径方向の距
離の関数として列Ａの中心で測定された反射率の変動が
示されている。この場合、２つの最小値の間隔が極めて
接近しているので、凹部の外側からの反射率が５０％の
レベルにまで上昇することはない。第１３図には、それ
ぞれ、他から１．５μ閣ずつオフセットした列Ａ、　　
Ｂ、　　及び、Ｃに関する３つのこうしたトレースが示
されている。トラックの中心は、これら反射率のトレー
スのうちの２つが交差する場所に位置し、ＴＥＳは、反
射率の差から求められる。第１４図には、列Ｂ及びＣの
中心における反射率の差が示されている。

正の勾配部分が、そのトラックのＴＥＳとして用いられ
る。トラックの中心は、ゼロクロス部分に位置し、２つ
の内側における反射率の差であるため、構成のサイズに
は左右されない。ＴＥＳの勾配は、第９図に関する前述
の事例に比べて小さいが、より広い範囲にわたってはる
かに一定の状態に近い。第５図には明確に示されていな
いが、この場合に用いられる、比較を受けるエツジ間の
離隔距離１．７μ閣は、はぼ最大限にフラットなＴＥＳ
勾配を生じ、これが、半径方向の広い範囲にわたって得
られることになる。一定した勾配及び利得が重要な場合
、これは適正な選択になる可能性がある。第１５図には
、３対の列全てに対するＴＥＳが示されている。各ＴＥ
Ｓの単調に増大する部分は、トラックのピッチより広く
、従って、有効なＴＥＳ部分は重なり、スポットの位置
またはスポットの移動方向に関してあいまいになること
は全くない。ただし、勾配及びサーボ利得は、やはり、
構成のサイズ変動によって変動する。

第１３図の構造は、間隔が１．３μ口で、比較されるエ
ツジの有効離隔距離が、１．７μｍの、３．２μｍの四
部を備えている。四部の領域とそれらの間隔を入れ換え
て、間隔が３．２μｍの、１．３μｍの四部が得られる
ようにすることにより、同じ結果、及び、エツジの有効
離隔距離を実現することも可能である。１．３μ醜の凹
部を設けるのも、凹部の間隔を１．３μ重にするのも、
難度は同じであるので、それらは、本質的に同等である
。それ以上トラック密度を増す余地はほとんどないので
、こうした小さな構成の達成可能性は、厳しい制限にな
る。

第１６図には、ＴＥＳ勾配が構成サイズの変動にほとん
ど影響されない。外側の対だけを利用した３相システム
が示されている。第５図から明らかなように、エツジの
離隔距離が変動するにつれて、勾配が増し、最大値を通
って、さらに、減少することになる。最大値は、約０．
９５μｍの離隔距離で得られ、構成のサイズによる勾配
の変動は、最大値の付近ではごくわずかになる。第１６
図のパターンにおいて、エツジの離隔距離は１．０μｍ
である。既述のように凹部と間隔を入れ換えることによ
って同等のパターンを形成することが可能であり、この
場合、長さ２．５μｍで、間隔が２．０μｍの凹部が得
られることになる。トラック１の場合、列Ａの中心にお
ける反射率と列Ｂに中心における反射率の差が、両方と
も、凹部の外側から検知される。トラック２の場合、列
Ｂ及びＣが用いられ、トラック３の場合、列Ｃ及びＡが
用いられる。

このシステムの動作の詳細については、第１７図〜第２
０図に示されている。第１７図には、半径方向の距離に
よる列Ａにおける反射率の変動が示されている。反射率
は、各エツジの交差時に最小値になるが、スポットは常
にエツジの一方から１．５μ口以内に位置するので、相
対値１に達することはない。第１図には、それぞれ、他
から１．５μ財ずつオフセットした列Ａ、　　Ｂ、　　
及びＣの反射率のトレースが示されている。トラックの
中心は、４０％の相対反射率レベルの近くに生じる交差
位置に形成される。第１９図には、列Ａ及びＢの反射率
の差が示されている。有効なＴＥＳ部分は、さらに大き
い勾配部分であり、トラックの中心は、そのゼロクロス
位置にくる。トラックの中心位置及びＴＥＳの勾配は、
構成サイズの変動にほとんど影響されない。第２０図に
は、３対の列全てに関するＴＢＳが示されている。トラ
ックの中心及びその付近の勾配及び利得は、やはり、得
られる最大値またはそれに近い値になる。この構成の場
合、凹部の長さと間隔の両方とも、本発明の目的の１つ
であったように、トラックのピッチを超えるので、パタ
ーンを拡張して、より高いトラック密度が得られるよう
にすることができる。これは、所望の構成を全て備え、
データトラックに沿った幅が最小になっているので、お
そらく、見つけることが可能な最適の３相サーボパター
ンである。

第１６図のパターンには、１つの問題が残されたままで
ある。第２０図において明らかなように、３つのＴＥＳ
の有効範囲は、第１５図における場合のように、重なら
ず、とのＴＢＳ対を用いるべきかを知り、スポットがト
ラック間にある場合には、正確な位置を求めるという問
題が生じる。スポットがトラックの中心に近い場合には
、低い方の反射率レベルが中心にくる２つの列から利用
されるＴＥＳを導き出すのに十分であるが、スポットが
トラックから０，２４μｍを超えてずれると、その手順
はもはや十分ではなくなる。列Ａの開始エツジと列Ｃ９
側エツジで見出される反射率の最小値の存在によって得
られる追加情報を用いるこたにより、あらゆる場合に、
あいまいさを解消することができる。トラック１の近く
において、列Ｃの後縁の反射率が必ず最小値になるとい
うことと、トラック２の近くにおいて、列Ａの前縁の反
射率が必ず最小値になるという点に留意されたい。　（
解説のためこの図では、スポットが左から右へ移動する
ものと仮定する。） 次の３つの規則を採択する、　（１）列Ａの前縁が最小
値になり、列Ａの中心における反射率のレベルが、列Ｂ
及びＣの１つ以上の反射率レベルを超える場合、ＴＥＳ
には列ＢとＣの差を用いる。

（２）列Ｃの後縁が最小値になり、列Ｃの中心における
反射率のレベルが、列Ａ及びＢの１つ以上の反射列レベ
ルを超える場合、ＴＥＳには列Ａ及びＢの差を用いる。

　（３）ｉ＆初の２つの条件のいずれも満たされない場
合、ＴＢＳには列Ｃ及びＡの差を用いる。これらの規則
によって、適正なＴＢＳの使用が確実なものになる。従
って、スポットが隣接する２つのトラック間の中心に近
い場合を除き、トラックに対する正確なスポット位置の
決定があらゆる場合に確実に行なえることになる。

その場合、正確な位置については、ある程度の不確定性
があるが、最も近いトラックまたはＴＢＳの符号につい
ては、全くない。ＴＢＳが２つのトラック間の境界近く
にある時に、スポット位置の正確な決定が必要とされる
場合、他の対をなすＴＥＳの一方に基づいて見つけ幽す
ことができる。

第２０図から分るように、全てのポイントにおいて、右
に対し負の勾配を有するＴＥＳが少なくとも１つは存在
するので、該位置は必ず確定することができる。

この時点で、第１１図及び第１４図におけるように、ト
ラック間距離の３倍の期間を有する３相設計に関したト
ラック間距離、構成の長さ、及び、エツジの離隔距離の
関係について検討する。外側の離隔距離は、トラック間
距離から凹部の長さを引いて、２倍した値に等しく、内
側の離隔距離は、凹部の長さからトラック間距離を引い
た値に等しいことが分る。従って、このパターンは、適
合する凹部の長さを選択することにより、所望の離隔距
離に合わせて設計することができる。

３列の凹部を有するサーボパターンは、それらが利用可
能なトラック領域内で占めるスペースについては経済的
であるが、達成し得る凹部のサイズ及びＴＥＳ勾配の定
常性に関して制限がある。

第２１図には、３列だけで、凹部の長さが３μｍ１間隔
が３μｍの４相システムを実現することが可能な方法が
示されている。列Ａから列Ｂへの半径方向におけるオフ
セットは、列Ｂと列Ｃとのオフセットにあたる、１．５
μ■であるが、列Ｃは列Ａの反転コピーにすぎない。比
較されるエツジの離隔距離は、第６図におけるように、
！、５μ賢である。

第６図のシステムは、代わりに、内側と外側の対を利用
する。第１１図のシステムは、内側の対だけを利用し、
第１６図のシステムは、外側の対だけを利用する。第２
１図のパターンは、トラック１及び２について外側の対
を利用し、トラック３及び４について内側の対を利用す
る。トラック１の場合、列Ａ及びＢは、両方とも外側が
用いられる。トラック２の場合列Ｂ及びＣは、両方とも
外側が用いられる。トラック３の場合、列Ａ及びＢは、
両方とも内側が用いられる。　トラック４の場合、列Ｂ
及びＣは、両方とも内側が用いられる。

従って、この案では、常に列Ｂを利用し、それと列Ａ及
びＣを交互に比較し、スポットが列Ｂの凹部の内側と外
側のいずれに位置するかに従って、内側のエツジと外側
のエツジを交互に利用する。

トラックの中心位置は、構成のサイズに影響されないが
、第６図の場合のように、勾配はサイズに左右される。

さらに、構成のサイズは、３μｍの公称値から逸脱して
いるので、内側の対のＴＥＳと外側の対のＴＥＳの勾配
は、異なり、このパターンがさらに変動する可能性はな
い。

第４の列の凹部を追加して、パターンの設計における自
由度が加わるようにすることによって、さらに改良する
ことが可能である。４相、４列のシステムは、列Ｂの反
転コピーである列りを加えることにより、第２１図のパ
ターンから簡単に得ることができる。これによって、常
に列Ｂを用いなければならないという制約が排除される
ので、プレキシビリティが増す。さらに、寸法を変化さ
せて、所望のさまざまな特性を備えたサーボシステムを
得ることが可能である。３相システムの場合と同様、ト
ラック間距離、構成の長さ、及び、離隔距離の値の関係
について明らかにする。この場合、外側の離隔距離は、
トラック間距離から凹部の長さを引いて、３倍した値に
等しく、内側の離隔距離は、やはり、長さからトラック
間距離を引いた値に等しい。ただし、この場合、匹敵す
る３相サーボシステムによって可能なものに比べて大き
い値の凹部の長さ及び間隔を実現することができる。３
相システムの場も、内側の離隔距離と外側の離隔距離の
合計がトラック間距離に等しいので、内側の離隔距離と
外側の離隔距離のいずれかを用いることしかできず、両
方同時に利用することはできなかった。４相システムの
場合、２つの離隔距離の合計は、トラック間距離の２倍
に等しいので、内側リッジの離隔距離と外側エツジの離
隔距離の両方とも利用して、最も望ましいパターンにす
ることが可能である。

第２２図には、４列で、４相のサーボシステムが示され
ている。凹部の長さは　２．５μ■で、間隔は３，５μ
ｍあり、６．０μｍの周期になる。内側の離隔距離は！
、０μｍであり、これは、はぼ、ＴＥｓの勾配が最大に
なり、凹部のサイズ変動による勾配の変動が最小になる
ポイントにあたる。外側の離隔距離は２．０μ重であり
、互いに重なる広い範囲にわたってＴＥＳが生じるので
、位置または方向におけるあいまいさの問題が解消され
ることになる。

両方とも、所望の通りに用いることができる。　トラッ
ク１の場合、列Ａ及びＢの内側と列Ｃ及びＤの外側のい
ずれかが用いられる。トラック２の場合、列Ｂ及びＣの
内側と列り及びＡの外側のいずれかが用いられる。トラ
ック３の場合、列Ｃ及びＤの内側と列Ａ及びＢの外側の
いずれかが用いられる。トラック４の場合、列り及びＡ
の内側と列Ｂ及びＣの外側のいずれかが用いられる。

動作の詳細については、第２３図〜第２６図に示されて
いる。列Ａの反射率のトレースは、第２３図に示され、
４つの反射率全てのトレースは、第２４図に示されてい
る。トラックの中心は、反射率の２つの交差点、すなわ
ち、離隔距離が２．０μｍで、効用範囲の広い外側の対
である上方の交差点、及び、離隔距離が１．０μ口で、
勾配が大きく、はぼ一定した内側の対である下方の交差
点にあたるポイントに位置している。第２５図には、列
Ａと列Ｂとの反射率の差が示されている。左側の急な正
の勾配部分が、内側の対の部分であり、右側のよりゆる
やかではあるが、より広い正の勾配部分が、外側の対の
部分である。第２６図には、全部で４つの列の対をなす
組合せが示されている。

シーク動作時には、広い外側の対を用いて、位置及び移
動方向を確実に確かめることが可能であり、一方、シー
ク動作が完了すると、より狭い内側の対を用いて、高性
能のトラック追従を行なうことができる。第２４図に示
すように、内側の対と外側の対は、離隔距離の値が異な
るので、反射率のトレース対位置のパターンは、特有で
ある。ＴＥＳ範囲内におけるスポット位置、及び、どの
信号対をＴＢＳに用いるべきかについては、４列の反射
率の値の相対的大きさを比較する単純な論理回路によっ
て簡単に解決することができる。反射率の相対的順序づ
けによって、その範囲内における近似位置が示され、正
確な位置を明らかにするため、ＴＥＳとしてどの１対ま
たは複数対を用いるべきかについて指示される。

ディスク上における異なる組をなす構成から引き出され
る２つの独立したＴＢＳの存在によって、サーボセクタ
領域における欠陥の悪影響に対して冗長性が与えられて
いる。両方のＴＥＳがある限度について一致する場合、
全てに申し分がないといことになるが、差がある量を超
える場合には、平均値を利用して偏差を減少させること
もできるし、あるいは、期待値の範囲（過去のセクタデ
ー夕から導き出される）に基づく決定手順を利用しであ
る値を選択することもできるし、あるいは、その差を単
にポインタとしてだけ利用して、セクタのサーボデータ
を利用不可として無視させることも可能である。サーボ
セクタの欠陥によって生じるエラーは、従って、大幅に
減少することになる。

サーボシステムの要件に適合するように、第２２図の４
相サーボに関する凹部の長さに調整を加え、上述の関係
を維持することが可能である。もちろん、パターンを反
転し、長さと間隔を入れ換えることが可能であり、列の
順序は明らかに任意である。このシステムの主たる欠点
は、ＴＥＳの勾配及びサーボ利得が比較的一定に保たれ
るトラックのオフセット範囲が制限されるという点にあ
る。４列の反射値全てから総合的にＴＢＳを導き出すこ
とによって、オフ・トラック位置と構成のサイズの変動
に対するＴＥＳの線形性範囲を広げることができる。適
正な設計を施すと、内側の対の差に外側の対の差を加え
る方が、より一定する。

構成のサイズが変動する際、内側の対の変化は、外側の
対における逆の変化によってほとんど補償される。適正
な選択による寸法は、凹部の長さが２．８μｍ１　　間
隔が３．２μｍであり、内側のＷ１隔距離が１．３μｍ
１　　外側の離隔距離は１．７μｍになる。構成のサイ
ズが土０．２μｍだけ変動すると、長さは、２．８ｐ　
ｍ　〜３．０μｍに、　間隔は、　３．４ｐ　ｍ〜３．
０μｍに、内側の離隔距離は、１．１１Ｊｍ”１．５μ
ｍに、外側の離隔距離は、１．３μｍ−１，５μｍにな
る可能性がある。動作は、どの場合についても、第２３
図〜第２６図に既に示されたものと同様である。

第２７図には、４列の反射率のトレースが示されており
、これから、長さが２．７μ讃の場合について、論理に
よってスポット位置を見つけ出すことができる。同じ場
合について、第２８図には、異なる組合せによる外側の
対の差と内側の対の差を合計することによって見つかっ
た２つのＴＥＳが示されている。これらは、極性を除け
ば同一である。４列全てを利用してＴＥＳを導き出すこ
とにより向上した勾配の定常性が、第２９図に例示され
ているが、これには、勾配が凹部の長さが２．６μｍ〜
３．０μｍで、広がりが１０．２μｍの場合におけるス
ポットのオフセットの関数として示されている。これに
対し第３０図には、凹部の長さの変動が２．３μｍ〜２
．７μｍで、広がりがやはり１０．２μｍの場合におけ
る、第２２図に前掲の単一対の事例に関する勾配が示さ
れている。許容範囲の向上は一目瞭然である。

エツジの離隔距離に制約があり、構成のサイズが変動し
たとしても、外側の離隔距離が常に内側の離隔距離を超
える場合には、単純な論理によって、常にトラック位置
とＴＢＳのどちらの極性を用いるべきかが示される。列
りの反射率が列Ｂに比べて大きく、列Ｃの反射率が列Ａ
に比べて大きい場合、スポットは、トラック１に最も近
くなる。

列りの反射率が列Ｂに比べて大きく、列Ａの反射率が列
Ｃに比べて大きい場合、スポットは、トラック２に最も
近くなる。列Ｂの反射率が列りに比べて大きく、列Ａの
反射率が列Ｃに比べて大きい場合、スポットは、　トラ
ック３に最も近くなる。

列Ｂの反射率が列りに比べて大きく、列Ｃの反射率が列
Ａに比べて大きい場合、スポットは、トラック４に最も
近くなる。あいまいさの存在することはあり得ない。

説明したばかりの合計されたＴＢＳの場合、もちろん、
反転することができるが、正確に３μｍの凹部の長さ、
または、間隔は、シーク動作時におけるトラック位置の
あいまいさを防ぐため、避ける必要がある。設計の中心
Ｇ３．０μｍの凹部の長さにおき、内側のエツジの離隔
距離と外側のエツジの離隔距離が、両方とも、各目上１
．５μ−になるようにすることによって、凹部の長さ及
びトラックのオフセットの変動に対する勾配の変動をよ
り大幅に免れることさえ可能になる。ただし、この場合
、第１６図のパターンに関して既述のように、追加論理
回路を利用し、パターンの外側エツジに生じる反射率の
最小値を用いて、サーボパターンに関連したスポット位
置のあいまいさを解消しなければならない。

前掲の図のどれにも示されていないタイミングマーカを
挿入することができる。このマーカは、サーボセクタへ
の接近時に、検出回路の検知を助ける、ディスクの内側
エツジから外側エツジに延びる半径方向の凹部から構成
される。このマーカは、サーボ列から分離して、タイミ
ングマーカの２つのエツジが必ず検知されるようにする
ことが可能であり、あるいは、すぐ隣接させて、サーボ
列から離れないようにし、スペースを節約して、タイミ
ングマーカの最初のエツジだけが必ず認識されるように
することも可能である。

第３図には、スポットが基板に四分の一波長の深さを有
する凹部の境界を通過する際、反射率の変動が読み取ら
れる場合に得られる分解能の程度が示されている。ＦＷ
ＩＩＭ直径が０．９μ−のガウススボノトの場合、反射
率が該エツジの存在によって影響されないようにするに
は、該スポットは、こうしたエツジから少なくとも１．
５μｌ離れていなければならない。既知の光学セクタサ
ーボシステムは、トラック識別のコード化手段として、
半径方向に長さの変動する小サイズの凹部を利用してき
たが、これらは、光学読取り法の限界のある分解能と、
波長及び構成のサイズにおける変動に関した許容範囲の
問題に悩まされる。小形の凹部を用いる既知の方法は、
凹部の有無だけでなくその位置も検知する。１組の要素
のうちの１つだけを所定の位置で変化させるグレイコー
ドは、もちろん、当該技術において周知のところである
。

上述のパターンの設計時には、効率がよく、効果的な動
作を可能にするため、いくつかの原理に留意しなければ
ならない。コードの構成は、深さの変動であるため、エ
ツジからの距離が１．５μｍ□□を超える限り、四部の
内側と外側のいずれかのポイントで最大値となる反射率
の変化が検知される。

エツジだけしか検出することができない。信号の振幅を
大きくシ、構成及びスポットのサイズの変動に関する問
題を回避するには、凹部の最小幅及び間隔は、スポット
の直径の２倍以上になるのが望ましい。全ての凹部には
、始端と終端があるので、エツジは必ず対をなして存在
するはずである。

エツジ位置を検知するタイミングがこれるようにするに
は、少なくとも玉つの前縁が内径から外径まで連続した
直線をなす必要がある。パターンには、パターンすなわ
ちコード化構造の中断すなわち不連続を伴わず、内径か
ら外径まで連続的に繰り返すことを可能にする“閉”特
性が備わっていなければならない。コードの組合せ間に
おける境界点においてさえ、反射率の最小値からスポッ
ト位置を決定する上でのあいまいさがあってはならない
。

本発明によれば、作りやすく、構成のサイズ及びスポッ
トの波長における変動を許容する、構成のサイズ及び間
隔が大きいグレイコードのパターンが得られる。パター
ンは、中断されることなくディスクの内側エツジから外
側エツジまで延びていて、その存在が常に保証されるよ
うになっており、その位置にだけ情報が収容されている
。それらは、効率を増すため、トラッキングコードの直
前または直後に配置することができるが、もちろん、無
関係に挿入することも可能である。下記の列は、０．９
μｍのスポットサイズ及び１．５μｍのトラック間距離
に関するものである。異なるスポットサイズ及びトラッ
ク間距離に関する１法のスケ−りングについては、明ら
かであろう。例示のため、隣接位置間のステップを１μ
ｍにした。２μｍの最小帯状輪及び間隔が示されている
。検出器は、各エツジが、１組の離散的位置のうちどの
位置を占めるかについて見つけるだけですむので、最小
の構成のサイズ及びステップ幅は、パターン作成におけ
る許容範囲、及び、検出器の判別能力によって決まる。

前と同様、スポットは、以下の図において左から右に移
動するものと仮定する。

第３１図には、可変エツジが１つしかない、可能性のあ
る最も単純なコードである、修正された階段状パターン
が示されている。このパターンは、８位置コードに１３
μｍの幅が必要になるので、極めて効率が悪い。それは
、また、変化するのが常にエツジであるという事実によ
って生じるあいまいさを有しており、隣接する境界にお
いていずれの方向にも変化する可能性がある。明らかに
不十分ではあるが、このパターンは、ここでは、単なる
参考のため、悪い設計の実施例として示されたものであ
る。

第３２図には、エツジの一定した１つの間部ストライプ
と両方のエツジとも可変の１つの凹部からなる有効なパ
ターンが示されている。１６の位置の組合せがあるが、
これは、エツジに関して可能性のある８つの位置の配置
によって得ることのできる最大のものである。エツジ位
置のコードは、図の右に示すように、コードの各ポイン
トにおけるエツジの位置を示す対の番号として表わすこ
とができる。１度に２つずつ、８つの位置について可能
性のある２８の組合せが選ばれているが、この全てを実
現できるわけではない、７つの組合せをなす対１−２．
２−３．３−４．４−５．５−６．６−７、及び、７−
８は、凹部の幅は規定の最小値以上でなければならない
という要件にそむくので、認められない。最小の幅及び
間隔は、位置のステラスサイズの２倍以上なければなら
ない。

さらに、２つの対１−３及び６−８は、あいまいさがな
いよ　にという要件にそむかずに、それらをシーケンス
に挿入することができる方法はないので、認められない
。このため、対１−４及び５−８が、利用可能な最も左
の組合せ及び最も右の組合せを表わすことになる。図の
デジタル・コード・シーケンスから分るように、１つの
番号だけがあるコードから別のコードに変化することが
可能であり、変化する番号は、隣接する境界において交
互に生じなければならない。３つの未使用のコードの組
合せが残される、すなわち、対１−５．２−７、及び、
４−８である。境界において隣接した各対は、共通した
値を１つ備えていなければならないという制限条件があ
るので、該要件にそむかずに、他の未使用の対を挿入す
ることはできない。従って、第３２図のパターンは、こ
うした制約下で見出すことの可能な最大長、すなわち、
１６の組合せになる。ただし、１６のコードの組合せか
らなるこの特定の構成は、唯一のものではない。所定の
制約を満たす、これら１６のコードの順序に関する多数
の並べ換えの可能性があるが、それらは、全て、同じ組
合せに再配列を施したものにすぎない。

対１−５．　２−７、及び、４−８を省略した第３２図
におけるコードの組合せのセットは、満足のゆく唯一の
セットではない。コードの組合せの研究によって、それ
ぞれ、未使用のままになる可能性のある、３つのコード
の組合せに関する他の３つのグループが存在することと
、やはり、１６の長さのコードが得られるということが
明らかになった。セットになったコードについて、やは
り、多数の再配列が可能である。第３４図には、対１−
７．２−５、及び、４−８を省略する場合に可能性のあ
るコード構成の１つが示されている。第３５図には、対
１−８，２−５、及び、４−７を省略する場合に可能性
のあるコード構成の１つが示されている。これらの組合
せの再配列についても、多くの可能性がある。しかしな
がら、コード・グループの他のセットを利用し”Ｃ１制
約条件にそむかない長さが１６のシーケンスを得ること
はできないし、１６を超える長さのシーケンスは、可能
性がない。多くの異なる再配列が可能であるが、可能性
のある長さが１６のコードは、第３２図〜第３５図に示
された組合せセットの１つを用いなければならない。こ
れらのコードは、わずか１１μｍの幅で、コード長を１
６にすることができ、あいまいさの問題がないので、第
３１図に示すものに比べて明らかに優れている。

長さが１６のコードは、　トラッキングコードの長さ、
おそらくは３または４をかけることによって、その組合
せの全体としての分解能が得られるので、おそらく十分
である。従って、　トラッキングコードの期間に基づい
て、４８〜６４のトラック範囲内までトラック位置を分
解することになる。

それ以上の分解能が必要な場合、可能性のある位置の数
を１だけ増すと乙によって、上記コードの拡張が可能に
なり、それによって、幅が１２μｍに広がり、コード長
が最大の２４位置に延長されることになる。第３６図に
は、長さが２４の最大値を生じる可能性のある構成の１
つが示されている。未使用のコードの組合せは２つしか
ない、すなわち、対３−５及び５−７である。組合せの
研究によって、これが、長さ２４の最大限度に達するこ
とが可能な唯一のコードセットであることが分った。も
ちろん、最大長のコードは、どれでも、所望に応じて、
１つ以上のコードポイントを削除することにより、任意
に短縮することができる。

第３７図に示すように、４つのエツジのうち３つを変え
ることができるようにし、セクタ毎に２μｍずつ節約し
て、わずか９μｍの全輪で最大コード長の１６が得られ
るようにすることにより、効率を増すことが可能になる
。　（これらは、サンプルの例示のための公称値であり
、実際の節約は、用いられる正確な幅及びステップサイ
ズによって決まる。）１度に３つずつ、８つの位置につ
いて可能性のある５６の組合せが選択される。ただし、
そのほとんどは、最小幅及び最小間隔が２単位（示され
た例の場合、マイクロメートル）という要件にそむくこ
とになるので、用いることができない。該制約条件に対
し、利用可能な１８の組合せが残ることになる。４つの
コード構成で、長さが１８になくが、それらは、全て、
第３１図に示されているように、同じエツジに隣接する
２つのステップを有することによって生じるあいまいさ
の問題を含んでいる。ステップが隣接しないようにする
ため、コードの組合せのうち２つは、利用しないままに
しておく必要がある。第３７図には、トリプレット１−
３−７、及び２−８−８が省略されたパターンが示され
ている。第３８図には、トリプレブト１−３−８、及び
、２−ｆ３−８が省略されたパターンが示されている。

第３９図には、トリプレット１−３−８、及び、　１−
６−８が省略されたパターンが示されている。第４０図
には、トリプレット１−３−７、及び、　１−ｅ−ｓが
省略されたパターンが示されている。従って、対をなす
１−３−７こ１−３−８の一方は、省略しなければなら
ず、また、対をなす１−８−８と２−６−８の一方も、
省略しなければならない。第３２図及び第３５図に示す
２つのエツジの場合のように、利用し得る３つのエツジ
と８つの位置で、最大長の１６を得るために用いること
が可能なコード組合せは、４セツトしか存在しない。こ
れらの３つのエツジコードの効率がよくなるほど、それ
らは極めて望ましいものになる。

前述のように、長さが１６のコードは、トラッキングコ
ードの期間に従って、４８〜６４トラツクまでの分解能
が得られるので、おそらく十分である。必要とされる分
解能が高くなると、２つのストライプと３つエツジによ
るコードの幅を１つだけ拡張することができる。９つの
位置と、１０μｍの幅のコードからなる理論的長きは、
３２であるが、隣接ステップの問題によって、より少な
いコード長に制限される。同様に、３エツジのコードは
、７つの位置で、８μｍの幅に短縮することができるが
、コード長が７しかなく、便利な、または、実用的な数
ではない。第３８図〜第４０図に示す幅が８μｍで、長
さが１６の、３つのエツジと、８つの位置からなるコー
ドが、おそらく、最良の選択である。第４１図には、４
列、４相のトラッキングコードに関連した第３７図のコ
ードが示されている。トラッキングコードの各期間毎に
１度、グレイコードが変化するここと、変化するポイン
トに調整を加え、４つのトラックの各グループにおける
中心が、１つのグレイコードの間隔内に位置するように
するということに留意されたい。

本発明は、フォトリソグラフィの処理によって簡単に得
ることができ、利用可能なレーザの波長が短くなるほど
、トラック密度が大幅に増すようになる潜在能力を付与
することができる、構成のサイズ及び間隔が大きいセク
タ・サーボ・トラッキング及びグレイ・コードのパター
ンを提供する。

これらのパターンは、スポットのサイズや、構成のサイ
ズ及び間隔における変動に影響されない。

それらには、シーク動作時におけるトラック位置及びヘ
ッドの移動方向に関するあいまいさはない。

それらは、また、用いられるディスクのスペースに関し
て極めて効率がよい。グループ構造からノイズを除去す
ることによって、おそらく、セクタ・サーボ・パターン
の挿入によって生じる損失を回復するのに十分な高密度
化が可能になる。シーク動作及びトラック捕捉の信頼性
が増し、欠陥の影響を受けなくなることは、重大な利点
である。

トラック追従サーボ−パターンは、３列または４列の構
成を利用し、３相または４相システムによって、長さ及
び間隔がトラック間距離を超えるように構成される。こ
れは、直角位相をなすように構成された２つの２相シス
テムを用いるより、はるかに効率がよい。対置する、エ
ツジのバランスをとることによって、対抗する変動じ対
して小さな内側の対をなすエツジと、外側の対をなすエ
ツジのいずれかを用いることで、構成のサイズ変動に関
したトラックの中心におけるサーボ利得の独立性が得ら
れる。冗長ＴＥＳによって、媒体に欠陥が存在する場合
のトラッキング・エラーが減少する。明確に、トラック
捕捉時におけるヘッドとディスクの相対運動の方向に関
するあいまいさを伴うことなく、必ず、サーボ期間内に
おけるスポット位置を見つけ出すことができる。

グレイコードは、内径から外径まで中断のないエツジを
用いるので、マークの有無の検出に関連した、媒体の欠
陥による分解能の問題及び信頼性の問題が回避されるこ
とになる。１つ以−にの直線エツジによってタイミング
の基準が与えられ、２つ以上のエツジが、用いられる位
置の数、及び、挿入される構成の輻に合わせて、トラッ
ク位置決め能力の範囲内で最大の効率が得られるように
する、グレイコードに基づく離散的位置の位置決めを行
なう。いくつかの望ましいクラスのコードについて、最
大コード長を達成する可能性のある全ての構成が識別さ
れる。

Ｆ１発明の効果 本発明によれば、フォトリソ−グラフィで作りやすく、
高トラツク密度でサイズに対する許容性があり、効率の
良い光ディスクのためのセクタ・サーボ・パターンが提
供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、光ディスクの記録トラックをシークし、追従
するためのヘッド位置決めサーボ・システムを示す高レ
ベルのブロック図である、第２図は、サーボ・セクタ及
びデータ・セクタの構成をさらに詳細に示す、第１図の
光ディスクの一部に関する拡大図である、 第３図は、ステップのエツジからの距離の関数として、
半無限ステップからの反射率を示すグラフである。 第４図は、横座標がエツジ間の中心線からの距離であり
、連続した曲線が異なるエツジの離隔距離に関するもの
である、エツジの１つの反射率を後続のエツジの反射率
から引くことによって形成される反射率の異なる関数を
示すグラフである。 第５図は、２つのエツジ間における中心線からの距離の
関数として、第２図の曲線に関する導関数を示すグラフ
である、 第６図は、内側の対と外側の対に対し交互に加える場合
の、３相サーボのための大形の凹部を備えた単純、なサ
ーボパターンを示す図である、第７図は、走査半径の関
数として、列Ａにおける走査の中心から得られる反射率
を表わしたグラフである、 第８図は、内側エツジの対と外側エツジの対の間で交互
に加えらさる３相サーボに関する、それぞれ、列Ａ、　
　Ｂ１　　及び、Ｃにおける走査の中心から得られる反
射率を示すグラフである、第９図は、内側エツジの対と
外側エツジの対の間で交互に作用する３相システムに関
する１つのトラックエラー信号を形成する、反射率の差
Ａ〜Ｃのグラフである、 第１０図は、内側エツジの耐乏外側エツジの対の間で交
互に作用する３相システムに関する、全部で３つの反射
率の差の組合せＡ−Ｃ，Ｂ−Ａ。 及び、Ｃ−Ｂのグラフである、 第１１図は、内側の対を備えた３相サーボパターンを示
す図である、 第１２図は、内側の対に対する場合の、３相サーボに関
する列Ａの反射率のグラフである、第１３図は、内側の
対に対する場合の、３相サーボに関する列Ａ、　　Ｂ、
　　及び、Ｃの反射率のグラフである、 第１４図は、内側の対に対する場合の、３相サーボシス
テムに関する反射率の差Ｂ−Ｃのグラフである、 第１５図は、内側エツジの対を用いる３相サーボシステ
ムに関する全部で３つの反射率の差の組合せＡ−Ｃ，Ｂ
−Ａ、Ｃ−Ｂのグラフである、第１６図は、外側の対と
一定の勾配を備えた３相サーボパターンを示す図である
、 第１７図は、外側の対に対する場合の、３相サーボに関
する列Ａの反射率のグラフである、第１８図は、外側の
対に対する場合の、３相サーボに関する列Ａ、　　Ｂ、
　　及び、Ｃの反射率のグラフである、 第１９図は、外側エツジの対を用いる３相サーボシステ
ムに関する反射率の差Ａ−Ｃのグラフである、 第２０図は、外側エツジの対を用いる３相サーボシステ
ムに関する全部で３つの反射率の差の組合せＡ　−Ｃ，
Ｂ　−Ａ、　　及び、Ｃ−Ｈのグラフである、 第２１図は、３列をなす４相サーボパターンを示す図で
ある、 第２２図は、４列をなす４相サーボパターンを示す図で
ある、 第２３図は、長さが２　、５　ｕ　ＩＴｂ　　間隔が３
．５７１ｍの、第２２図の４相サーボパターンに関する
列Ａの反射率のグラフである、 第２４図は、長さが２．５μｍ１　　間隔が３．５μｍ
の、４相サーボシステムに関する列Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ
，及び、Ｄの反射率のグラフである、 第２５図は、長さが２．５μｍ１　　間隔が３．５μｍ
の、４相サーボシステムに関する反射率の差Ａ−Ｂのグ
ラフである、 第２６図は、長さが２．５μｍ１　　間隔が３．５μｍ
の、４相ザーボシステムに関する反射率の差Ａ　−Ｂ。 Ｂ−Ｃ，Ｃ−Ｄ、　　及び、Ｄ−Ａのグラフであり、ト
ラックエラー信号を示す図である、 第２７図は、長さが２．８μｍ１　　間隔が３．２μｍ
の、４相サーボに関する列Ａ、　　Ｂ、　　Ｃ，及び、
Ｄの反射率のグラフである、 第２８図は、長さが２゜８μｍ１　　間隔が３．２μｍ
の、４相サーボに関する反射率の差のグラフであり、合
計されたトラックエラー信号の対を示す図であ第２９図
は、スポットのオフセットの関数として、合計された勾
配を示すグラフである、第３０図は、スポットのオフセ
ットの関数として、単一対の勾配を示すグラフである、
第３１図は、単純な長さが８のコードパターンの例を示
す図である、 第３２図は、２つのエツジと８つの位置からなる第１の
セットをなす長さが１６のコードパターンを示す図であ
る、 第３３図は、２つのエツジと８つの位置からなる第２の
セットをなす長さが１６のコードパターンを示す図であ
る、 第３４図は、２つのエツジと８つの位置からなる第３の
セットをなす長さが１６のコードパターンを示す図であ
る、 第３５図は、２つのエツジと８つの位置からなる第４の
セットをなす長さが１６のコードパターンを示す図であ
る、 第３６図は、２つのエツジと９つの位置からなる長さが
２４のコードパターンを示す図である、第３７図は、３
つのエツジと８つの位置からなる第１のセットをなす長
さが１６のコードパターンを示す図である、 第３８図は、３つのエツジと８つの位置からなる第２の
セットをなす長さが１６のコードパターンを示す図であ
る、 第３９図は、３つのエツジと８つの位置からなる第３の
セットをなす長さが１６のコードパターンを示す図であ
る、 第４０図は、３つのエツジと８つの位置からなる第４の
セットをなす長さが１６のコードパターンを示す図であ
る、 第４１図は、４相のトラッキングコードを備えたｔ６の
位置のグレイコードを示す図である。 ！９・・・キャリヤ、２０・・・アクセスアーム、２Ｉ
・・・光学ヘッド、２３・・・光ディスク、２４・・・
駆動スピンドル、 ２５・・・　マーキングトラック、 センサ、２８・・・アクセスモータ、 カウンタ、　　　　３１１３２・・・ＡＮＤゲート、イ
ンバータ、 トラック・シーク回路、 トラック追従回路、 アドレスレジスタ、

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板と前記基板上にあって平面を形成し、複数の
   サーボセクタとデータセクタに細分される複数の同心記
   録トラックを有する光学記録層から構成され、 前記サーボセクタが、フォトリソグラフィによって形成
   された多相サーボパターンを有しており、このサーボパ
   ターンが、前記記録層の平面とは異なる平面における複
   数列の領域から成ることと、前記領域はある長さを有し
   ており、かつ前記トラックの幅を超える間隔だけ離され
   ていることと、を特徴とする、データ記憶用光ディスク
   。
2. （２）前記サーボパターンの相数が３相以上であること
   を特徴とする、請求項１に記載の光ディスク。
3. （３）前記サーボパターンを構成する前記領域の列数が
   ３以上であることを特徴とする、請求項１に記載の光デ
   ィスク。
4. （４）３列の前記領域から成る前記サーボパターンの相
   数が、３であることを特徴とする、請求項１に記載の光
   ディスク。
5. （５）３列の前記領域から成る前記サーボパターンの相
   数が、４であることを特徴とする、請求項１に記載の光
   ディスク。
6. （６）４列の前記領域から成る前記サーボパターンの相
   数が、４であることを特徴とする、請求項１に記載の光
   ディスク。
7. （７）前記サーボパターンのパターン期間が、１列内に
   おいて、トラック幅の３倍以上になることを特徴とする
   、請求項１に記載の光ディスク。
8. （８）前記領域間におけるエッジの離隔距離が、読取り
   レーザのスポットサイズをちょうど超える程であり、こ
   れによって、スポットサイズまたは領域長によるトラッ
   クエラー信号の勾配の変動が、最小限におさえられるこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の光ディスク。
9. （９）前記領域間におけるエッジの離隔距離が読取りレ
   ーザのスポットサイズをちょうど超える程であることと
   、４つの列全ての反射率を合計して、その勾配及び結果
   としてのサーボ利得が、スポットサイズ、領域の長さ、
   及び、トラックのオフセット位置における変動に影響さ
   れないトラックエラー信号が形成されることを特徴とす
   る、請求項６に記載の光ディスク。
10. （１０）４相パターンが冗長トラックエラー信号を発生
    し、これによって、サーボセクタ領域における欠陥が補
    償またはバイパスされ、トラッキングエラーが回避され
    ることを特徴とする、請求項６に記載の光ディスク。
11. （１１）前記サーボセクタ内に、前記層の平面とは異な
    る平面において列をなす領域から形成され、妨げられる
    ことなく、前記ディスクの内径から外径まで延びるデジ
    タルグレイコードが含まれていることを特徴とする、請
    求項１に記載の光ディスク。
12. （１２）前記グレイコードは、トラックのグループを規
    定するということと、前記サーボパターンを解読して、
    あるグループ内における特定のトラックが識別されるの
    で、前記グレイコードに用いられる前記領域の列数が最
    小限におさえられることを特徴とする、請求項１１に記
    載の光ディスク。
13. （１３）前記グレイコードが、グレイコードによる指定
    位置に配置された少なくとも１つの直線エッジと２つ以
    上のエッジを形成しており、最小ストライプ幅及び間隔
    が、グレイコードの隣接する指定のエッジ位置間におけ
    る間隔の整数倍になることを特徴とする、請求項１１に
    記載の光ディスク。
14. （１４）前記コードは、長さが１６であり、８つの位置
    を占めることが可能な２つの可変エッジを備えているこ
    とを特徴とする、請求項１１に記載の光ディスク。
15. （１５）前記コードは、長さが１６であり、８つの位置
    を占めることが可能な３つの可変エッジを備えているこ
    とを特徴とする、請求項１１に記載の光ディスク。
16. （１６）前記領域が前記層における凹部であることを特
    徴とする、請求項１に記載の光ディスク。
17. （１７）前記領域が前記層における凸部であることを特
    徴とする、請求項１に記載の光ディスク。
18. （１８）データを記憶する光ディスクと、 前記光ディスクの記録表面に隣接して、半径方向に移動
    し、前記光ディスク上の同心記録トラックを検出する光
    学ヘッドアセンブリと、 前記記録トラックの１つのアドレスを一時的に記憶する
    アドレスレジスタ手段と、 前記アドレスに応答し、前記光学ヘッドアセンブリを半
    径方向に移動させて、アドレス指定された記録トラック
    のシークを行なう第１のサーボ手段と、 前記アドレスに応答し、前記光学ヘッドアセンブリを半
    径方向に移動させて、前記第１のサーボ手段がアドレス
    指定された記録トラックの上方へ前記光学ディスクヘッ
    ドアセンブリの位置決めを行なった後、そのアドレス指
    定された記録トラックに追従する第２のサーボ手段から
    構成され、前記光ディスクが、基板と、前記基板上にあ
    って、平面を形成し、複数のサーボセクタとデータセク
    タに細分される複数の同心記録トラックを有する光学記
    録層とから成ることと、 前記サーボセクタが、フォトリソグラフィによって形成
    された多相サーボパターンを有しており、このサーボパ
    ターンが、前記記録層の平面とは異なる平面における複
    数列の領域から成ることと、前記領域は長さを有してお
    り、前記トラックの幅を超える間隔だけ離されているこ
    とと、 を特徴とする、光学データ記憶システム。
19. （１９）前記光ディスクにけおる前記サーボパターンの
    相数が３相以上であることを特徴とする、請求項１８に
    記載の光学データ記憶システム。
20. （２０）前記光ディスクにおける前記サーボパターンを
    構成する前記領域の列数が、３以上であることを特徴と
    する、請求項１８に記載の光学データ記憶システム。
21. （２１）３列の前記領域から成る前記光ディスクにおけ
    る前記サーボパターンの相数が、３であることを特徴と
    する、請求項１８に記載の光学データ記憶システム。
22. （２２）３列の前記領域から成る前記光ディスクにおけ
    る前記サーボパターンの相数が、４であることを特徴と
    する、請求項１８に記載の光学データ記憶システム。
23. （２３）４列の前記領域から成る前記光ディスクにおけ
    る前記サーボパターンの相数が、４であることを特徴と
    する、請求項１８に記載の光学データ記憶システム。
24. （２４）前記光ディスクにおける前記サーボパターンの
    パターン期間が、１列内において、トラック幅の３倍以
    上になることを特徴とする、請求項１８に記載の光学デ
    ータ記憶システム。
25. （２５）前記光ディスクにおける前記領域間でのエッジ
    の離隔距離が、読取りレーザのスポットサイズをちょう
    ど超える程であり、これによって、スポットサイズまた
    は領域長によるトラックエラー信号の勾配の変動が、最
    小限におさえられることを特徴とする、請求項１８に記
    載の光学データ記憶システム。
26. （２６）前記光ディスクにおける前記サーボセクタ内に
    、前記相の平面とは異なる平面において列をなす領域か
    ら形成され、妨げられることなく、前記光ディスクの内
    径から外径まで延びるデジタルグレイコードが、さらに
    含まれていることを特徴とする、請求項１８に記載の光
    学データ記憶システム。
27. （２７）前記領域が前記層における凹部であることを特
    徴とする、請求項１８に記載の光学データ記憶システム
    。
28. （２８）前記領域が前記層における凸部であることを特
    徴とする、請求項１８に記載の光学データ記憶システム
    。