JPH04228123A - 情報の記録再生方法および情報記録媒体 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクに情報を記
録し再生する光学的情報記録装置に関し、特に光ディス
クに光ビームスポットを案内するための溝を予め設けて
おき、この溝をたよりに光ビームスポットを案内しなが
ら情報を記録、再生する情報記録再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばデジタル情報を光学的に記
録、再生できる形態で記録する光ディスクにおいて、予
め光ディスクに光ビームスポットを案内するための溝を
設けておき、情報を記録する際にこの溝をたよりに光ビ
ームスポットを案内しながら情報を記録していく追加可
能な情報記録装置が提案されている（例えば　　プレス
インフォメーション　　フィリップス　　Ｐｒｅｓｓ　
ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｐｈｉｌｉｐｓ　Ｎｏｖ．７
ｔｈ　１９７８，特開昭５４−１３０１０２号）。

【０００３】光ビームスポットを案内するためには、光
ディスクからの回折光をトラックをはさんでトラックと
平行に位置した２つの検出器で受光して、それぞれの出
力を差動することにより、光ビームスポットと溝とのず
れを示すトラッキング信号を得るものがある。しかし、
光検出器を回折光の遠視野領域に位置するために、光ビ
ームを振ったり、ディスクが傾くとトラッキング信号に
オフセットが発生し、トラック追跡が正常に行われない
という欠点があった。

【０００４】図１は回折光を用いたトラッキング信号検
出装置において、光検出器面上でのスポット移動によっ
て、トラッキング信号にオフセットが生ずる原理を説明
する図である。図１（ａ）は光検出器（受光面１、２を
有する）上でのスポット位置の平面図であり、図１（ｂ
）はＡＡ’の中心線に対応する断面図であり、光スポッ
トの強度分布を示す。図１（ｃ）は光検出器上のスポッ
トに対応して、ディスク面上の対物レンズによって集光
された光スポットの強度分布と溝の位置関係を表わす断
面図である。図１（ｃ）の（イ）の場合は光スポットの
中心７はディスク面上の溝のない場所に位置しており、
図１（ｃ）の（ロ）の場合は溝の中心８と一致しており
、図１（ｃ）の（ハ）の場合は光スポットが溝の左端（
又はディスクの回転内側）にあり、第３図（ｃ）の（ニ
）の場合は溝の左側（またはディスクの回転外側）にあ
る場合を示している。図１において、点線で示した光検
出器上のスポット４は、ディスクの対物レンズ光軸との
傾き、または偏心に追従するために対物レンズの光軸を
移動することによって生じたものである。

【０００５】図１において、光検出器は受光面が２つの
部分１，２に分かれており、その間隔は非常に狭い。デ
ィスク面上のスポットが溝６の中心にあるとき、光検出
器面上のスポットは図１（ｂ）の（ロ）のようになり、
２つの受光面１および２に等しく実線３のごとく回折光
量が入射される。しかし。この状態においてディスクの
傾きや対物レンズの移動によって光検出器面上のスポッ
ト位置が移動すると点線４の様になる。

【０００６】回折光によるトラッキング信号は通常回折
光のアンバランスを検出するために、受光部１、２の出
力の差動信号をトラッキング信号として用いる。すると
、上述のように光検出器面上のスポット位置が移動する
場合には、ディスク面上のスポット中心７が溝６の中心
８と一致しているにもかかわらず、受光部１、２の差動
信号はゼロにならず、トラッキング信号にオフセットが
発生することになる。

【０００７】さらに、ディスク面上のスポットの中心７
が溝６の左端にある図１（ｃ）の（ハ）の場合、光検出
器面上のスポットの強度分布は図１（ｂ）の（ハ）のよ
うになり、受光部１に入射する光量が大きくなり、受光
部１、２の差動出力にアンバランスを生じディスク面上
のスポット中心とトラック中心のずれ量と方向を知るこ
とができる。また図１（ｃ）の（ニ）のように、ディス
ク面上のスポット中心が溝の右端にある場合には光検出
器面上のスポットの強度分布は図１（ｂ）の（ニ）のよ
うになり、受光部１、２の差動出力は図１（ｃ）の（ハ
）の場合の逆になる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、案内溝によ
る回折光のアンバランスを検出してトラッキング制御し
ながら情報を記録再生する情報記録再生方法において、
案内溝による回折光のアンバランス以外にも、光スポッ
トの位置制御用の信号を検出することを可能とする光学
的情報記録再生方法を提供することを目的とする。本発
明の他の目的はディスクのディスクの傾きや対物レンズ
の光軸移動によるトラッキング信号のオフセットを補正
して正確なトラッキング制御を可能とする光学的情報記
録再生方法を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】光学的に記録し再生され
る情報を記録する円盤状の情報記録媒体に、光スポット
を形成して情報を記録し再生する情報記録再生方法であ
って、上記情報記録媒体は上記光スポットを案内するた
めの溝と、その溝に沿って設けられた複数のセクタと、
セクタの始点を示すためのセクタマークと、セクタマー
クの後に設けられる上記情報記録用の制御信号領域と、
制御信号領域の後に設けられる上記スポットの径以上の
長さを有する全反射面を有し、光スポットが上記全反射
面を照射している間に得られる信号を用いて光スポット
の位置制御を行い、上記光スポットが上記制御信号領域
を照射している間に得られる信号を用いて情報記録再生
の制御を行う情報記録再生方法を提案する。

【００１０】

【作用】本発明は、照射される光ビームスポットを回転
方向に沿って案内するための溝の一部を所定の間隔毎に
切断して全反射面、つまり光ビームスポットをほぼその
まま反射する鏡面領域とし、この全反射面を利用して位
置制御用の情報を得ることを特徴とする。全反射面から
の回折光を２分割光検出器で検出した信号は、トラック
信号のオフセット成分に近似することができ、これを用
いてオフセット補正をすることができる。すなわち、こ
の全反射面からの信号を検出して保持し、案内溝からの
回折光によるトラッキング信号を補正してオフセットを
キャンセルして正確なトラッキング制御を行うことが可
能となる。

【００１１】図２により本発明の原理を説明する。図２
にはディスク面上のスポット中心７が、溝６を左端から
右端に向けて通過しながら、光検出器面上のスポット位
置をずれ量Δだけずらしていった場合の受光部１、２の
差動出力１５の変化を表わしたものである。点１０はデ
ィスク面上のスポット中心７が溝６の左端にある場合を
示し、黒点１２はスポット中心７が溝６の右端にある場
合を示す。実線１４は黒点１２を結んだものであり、こ
れは差動出力１４をトラッキング信号と見た場合には光
検出器面上のスポット移動とオフセットの関係を表わす
ものとなる。

【００１２】一方、点線１３は図１（ａ）〜（ｃ）の（
イ）の場合すなわち、ディスク面上のスポットが溝の無
い全反射面にあって、光検出器面上のスポットがΔだけ
移動したときの受光部１、２の差動出力を示す。

【００１３】図２から明らかなように、光検出器面上で
のスポットの移動量Δが少ない場合には、差動出力１５
の振幅に対する点線１３と実線１４のずれ量の比は小さ
く、ほぼ点線１３の値で実線１４のずれ量を代用するこ
とができる。点線１３の出力は全反射面における受光部
１、２の差動出力であるから、溝の一部に全反射面を設
けておき、光スポットが全反射面を通過するときの差動
出力１３の値を抜き出してオフセットを検出し、この値
を用いて差動出力を補正することにより、ディスクの傾
きや対物レンズの光軸移動に影響されずに、オフセット
の無い正確なトラッキング信号を得ることができる。

【００１４】

【実施例】図３は、オフセット検出領域として機能する
全反射面を設けた本発明の光ディスクの一実施例の要部
を模式的に示す図である。

【００１５】図３においては、溝６の一部を切ってその
切断部分を全反射面としている。図３（ａ）は平面図で
あり、そのＢ−Ｂ’の断面に沿って切断した断面図が図
３（ｂ）である。切断部は溝６が無く平坦であり、その
長さｌはスポット２０が切断部に有るとき周囲の溝６か
ら影響を受けない長さが好適である。例えば、使用スポ
ットサイズ（スポット強度が１／ｅ￣２となる直径）以
上である。溝６の深さｈは光学的な光路長としてはλ／
８（λはレーザ光の使用波長）が良いが、他の条件によ
ってこれからずれたものでもよく、また、溝の形状やデ
ータの記録方式についても本願は限定を受けないことは
もちろんである。

【００１６】図４は、本発明による追加記録可能な光デ
ィスクのトラック形態の一例を示す平面図である。例え
ば、ディスクの使用領域は、最外周では２８０ψ、再内
周は１８０ψの領域にあり、半径方向５０ｍｍの間に１
．６μｍピッチ間隔に３２０００本のトラック、すなわ
ち光スポットを回転方向に沿って案内するための溝が同
心円状またはスパイラル状に予め設けられている。一本
のトラックは円周方向に６４分割されており、それぞれ
セクタという名称で呼ばれる情報の区切りとなっている
。図４は１本のトラックがセクタ３０，３１，３２，３
３，３４，３５．．．に分割された構成を示している。

【００１７】図５にセクタ内の構成の一例を示す。各セ
クタはセクタの始まりであることを検出するためのマー
ク（セクタマーク）４０を有し、次に番地情報（トラッ
ク番号とセクタ番号）を検出するためにクロックを発生
する回路（通常はＰＬＬ：フェイズ　　ロックド　　ル
ープを使用する）を動作させるための信号４１があり、
次に番地情報４２がある。以上の３つの信号が予め記録
されている。次に追加記録領域４４の前にギャップ４３
がある。これは情報信号を検出して、記録を開始するま
でに時間的な余裕を持たせるためのものであり、実効的
に記録されない。点線で示す領域４５はバッファ領域で
あり、回転変動、クロックジッタ等の原因により、記録
領域が増加した際にこれを吸収する役目を持つ。

【００１８】以上の追加記録可能なディスクでは、上述
の全反射面を挿入する箇所として追加記録されない領域
が好ましく、ギャップ４３かバッファ４５の領域が好適
である。すなわちトラックに沿って同心円状またはスパ
イラル状に設けられる案内溝６の一部を、ギャップ４３
かバッファ４５の領域で切断して、オフセット検出領域
として機能する全反射面を所定の間隔ごとに設ける。そ
の長さｌは、上述したように光スポットが切断部に有る
とき周囲の溝から影響を受けない長さで、光スポットサ
イズ以上とする。なお、本発明に従えば、上述のセクタ
構造にとらわれることなく、データ処理に特別の問題が
生じなければどの領域でもよいのはもちろんである。

【００１９】次に、上述した全反射面をオフセット検出
領域として利用する際に、全反射面を検出する方法につ
いて説明する。

【００２０】第１にリアルタイムにオフセットを検出す
る方法がある。まず、全反射面の位置に光スポットが有
ることを知る必要がある。追加記録可能な光ディスクの
場合には、セクタマークから全反射面を挿入した領域ま
での時間間隔は予め知られているので、まず、セクタマ
ークを検出し、その後時間を測定して全反射面の領域に
光スポットが来たことを検出すれば良い。

【００２１】以上のように、上記方法によって検出した
タイミングによって光検出器の差動出力をサンプルホー
ルドすることにより、オフセットを検出保持できる。

【００２２】なお、光スポットが全反射面に有ることを
検出するのに時間遅れが生ずるような方法を用いる場合
には、光検出器の差動出力を前述の時間遅れ分だけアナ
ログ遅延を行えば良い。アナログ遅延の方法としてはＣ
ＣＤ（ＣｏｒｇｅＣｏｇｐｌｅｄ　　Ｄｅｖｉｃｅ）、
または遅延線を用いても良い。

【００２３】図６は、本発明の一実施例の構成を示す図
である。

【００２４】図においてレーザ７１から出た光ビームは
レンズ７２により平行光となり、プリズム７３、λ／４
板７４（λ：レーザの波長）、絞り込みレンズ７５を通
って案内トラックを有するディスク７６上に１μｍψ程
度のスポットに収束する。ディスク７６上には反射膜あ
るいは記録膜が蒸着され、案内トラック７７に入射した
光ビームは反射され、再び絞り込みレンズ７５、λ／４
板７４、プリズム７３を通って情報検出系へ導かれる。 情報検出系（自動焦点検出系は図示せず）は収束レンズ
７８とトラッキング信号と情報信号を検出する受光面が
２分割された光検出器７９からなっている。

【００２５】ディスク７６は図７に示すごとく情報を記
録再生する光スポットを案内するための案内トラック６
２、全反射領域６３を検出するタイミングを発生させる
セクターマーク部６４から構成されている。案内トラッ
ク６２はλ／８程度の深さの溝を有しており、図１で示
したように案内トラック６２に対する入射スポットの位
置関係により反射する回折光成分が変化する。この変化
を２分割光検出器７９で受光し、この信号を差動アンプ
８０で差動することにより、トラッキング信号が得られ
る。

【００２６】図８に各回路からの出力波形を示す。図８
（ａ）にはディスクの傾きの無い時の正常なトラック信
号を示す。信号中に平なレベルを示す部分はスポットが
全反射領域を通過した時を示す。次にディスクの傾きが
生じた時のトラック信号を図８（ｂ）に示す。この時、
反射光の光軸がディスクの傾きによって移動するのでそ
れによりΔのオフセットが生ずる。このためトラックサ
ーボ系は電気的なゼロをトラックの中心として追跡する
のでトラックずれが生じることになる。この時のトラッ
キング信号は、図８（ｃ）に示すごとき波形となり、全
反射領域の通過時にはΔのオフセットを持ったものとな
る。２分割光検出器７９の出力を和動アンプ８１で和動
すると、情報信号が得られる。情報信号中図８（ｄ）で
はセクタマーク部６４に注目して示してある。この出力
を同期信号検出器８２に通して全反射領域６３を抽出す
るためのゲート信号を発生させる（図８（ｅ）に示す）
。ゲート信号はゲート回路８３へ導かれ、トラッキング
信号から全反射領域での信号を抽出する。その出力はホ
ールド回路８４へ導かれ、抽出された信号を保持してオ
フセット信号を検出する（図８（ｆ）に示す）。この信
号は差動アンプ８５でトラッキング信号と差動され、差
動アンプ８５の出力にディスク傾きによるオフセットを
補正したトラッキング信号が得られ、トラックサーボ回
路８６を経て、トラック追跡を行うレンズ駆動装置８７
を駆動する。これにより正確なトラック追跡を行うこと
ができる。本発明ではトラック追跡をレンズにより行う
場合について説明したが、ビームをミラーで振ることに
よりトラック追跡を行う場合も同様である。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、ディスク面に設けた全
反射面によっても位置制御情報を得られ、ディスク傾き
により発生するトラッキング信号のオフセットを補正で
きるので、ディスクの傾きに影響されずに正確にトラッ
キング制御しながら情報を記録再生できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】オフセットの生じる原理の概念図

【図２】差動
出力の変化を示すグラフ図

【図３】本発明の光ディスク
の平面図及び断面図

【図４】本発明の光ディスクのトラ
ック構成図

【図５】本発明の光ディスクのトラックフォ
ーマットを示す平面図

【図６】本発明の情報記録再生装置のブロック図

【図７
】本発明の光ディスクを示す平面図

【図８】本願発明の
動作を示す波形図

【符号の説明】

７１：レーザ、７２：レンズ、７３：プリズム、７４：
λ／４板、７５：絞り込みレンズ、７６：ディスク、７
７：案内溝、７８：収束レンズ、７９：２分割光検出器
、８０：差動アンプ、８１：和動アンプ、８２：同期信
号検出回路、８３：ゲート回路、８４：ホールド回路、
８５：差動アンプ、８６：トラックサーボ回路、８７：
レンズ駆動装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学的に記録し再生される情報を記録する
   円盤状の情報記録媒体であって、情報を記録し再生する
   ための光スポットを案内するための溝と、該溝に沿って
   設けられた複数のセクタと、該セクタの始点を示すため
   のセクタマークと、該セクタマークの後に設けられる上
   記情報記録用の制御信号領域と、該制御信号領域の後に
   設けられる上記スポットの径以上の長さを有する全反射
   面と、該全反射面の後に設けられる情報記録領域を有す
   る情報記録媒体。
2. 【請求項２】光学的に記録し再生される情報を記録する
   円盤状の情報記録媒体に、光スポットを形成して情報を
   記録し再生する情報記録再生方法において、上記情報記
   録媒体は上記光スポットを案内するための溝と、該溝に
   沿って設けられた複数のセクタと、該セクタの始点を示
   すためのセクタマークと、該セクタマークの後に設けら
   れる上記情報記録用の制御信号領域と、該制御信号領域
   の後に設けられる上記スポットの径以上の長さを有する
   全反射面を有し、上記光スポットが上記全反射面を照射
   している間に得られる信号を用いて光スポットの位置制
   御を行い、上記光スポットが上記制御信号領域を照射し
   ている間に得られる信号を用いて情報記録再生の制御を
   行う情報記録再生方法。