JPH0423333B2 - - Google Patents

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JPH0423333B2
JPH0423333B2 JP57125702A JP12570282A JPH0423333B2 JP H0423333 B2 JPH0423333 B2 JP H0423333B2 JP 57125702 A JP57125702 A JP 57125702A JP 12570282 A JP12570282 A JP 12570282A JP H0423333 B2 JPH0423333 B2 JP H0423333B2
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Toshimitsu Kaku
Yoshito Tsunoda
Takeshi Maeda
Shigeru Nakamura
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光デイスクに情報を記録し再生する
光学的情報記録再生装置に係り、特に光デイスク
に光ビームスポツトを案内するための溝をあらか
じめ設けておき、この溝をたよりに光ビームスポ
ツトを案内しながら情報を記録・再生する情報の
記録再生方法、その方法に使用する光デイスク及
び光学的情報記録再生装置に関する。
従来、例えばデイジタル情報を光学的に記録・
再生できる形態で記憶する光デイスクにおいて、
あらかじめ光デイスクに光ビームスポツトを案内
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ツトを案内しなが
ら情報を記録していく追加記録可能な光デイスク
装置が提案されている（例えば、Press
information Philips Nov.7th 1978あるいは特開
昭54−130102号参照）。
光ビームスポツトを案内するために、光デイス
クからの回折光をトラツクをはさんでトラツクと
平行に位置した２つの光検出器で受光して、それ
ぞれの出力を差動することにより、光ビームスポ
ツトと溝とのずれを示すトラツキング信号を得る
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、光ビームを振つたり、デイ
スクが傾くとトラツキング信号にオフセツトが発
生し、トラツク追跡が正常に行なわれないという
欠点があつた。
第１図は回折光を用いたトラツキング信号検出
装置において、光検出器面上でのスポツト移動に
よつて、トラツキング信号にオフセツトが生ずる
原理を説明する図である。第１図ａは光検出器
（受光面１，２を有する）上でのスポツト位置の
平面図であり、第１図ｂはAA′の中心線に対応す
る断面図であり、光スポツトの強度分布を示す。
第１図ｃは光検出器上のスポツトに対応して、デ
イスク面上の対物レンズによつて集光された光ス
ポツトの強度分布と溝の位置関係を表わす断面図
である。第１図ｃのイの場合は光スポツトの中心
７はデイスク面上の溝のない場所に位置してお
り、第１図ｃのロの場合は溝の中心８と一致して
おり、第１図ｃのハの場合は光スポツトが溝の左
端（又はデイスクの回転内側）にあり、第３図ｃ
のニの場合は溝の左端（又はデイスクの回転外
側）にある場合を示している。第１図において、
点線で示した光検出器上のスポツト４は、デイス
クの対物レンズ光軸との傾き、又は偏心に追従す
るために対物レンズの光軸を移動することによつ
て生じたものである。
第１図において、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。デイスク面上のスポツトが溝６の中心にある
とき、光検出器面上のスポツトは第１図ｂのロの
ようになり、２つの受光面１及び２に等しく実線
３の如く回折光量が入射される。しかし、この状
態において、デイスクの傾きや対物レンズの移動
によつて光検出器面上のスポツト位置が移動する
と点線４のようになる。
回折光によるトラツ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、受光部１，２の出
力の差動信号をトラツ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ツト位置
が移動する場合にはデイスク面上のスポツト中心
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の差動信号は零にならず、トラ
ツキング信号としてはオフセツト分が生ずること
になる。
さらに、デイスク面上のスポツトの中心７が溝
６の左端にある第１図ｃのハの場合、光検出器面
上のスポツトの強度分布は第１図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
イスク面上のスポツト中心とトラツク中心のずれ
量と方向を知ることができる。また第１図ｃのニ
のように、デイスク面上のスポツト中心が溝の右
端にある場合には光検出器面上のスポツトの強度
分布は第１図ｂのニのようになり、受光部１，２
の差動出力は第１図ｃのハの場合の逆になる。
本発明は、以上の問題を解決するためになされ
たものであつて、案内溝による回折光のアンバラ
ンスを検出してトラツキング制御しながら情報を
記録再生するに際して、デイスクの傾きや対物レ
ンズの光軸移動によるトラツキング信号のオフセ
ツトを補正して正確なトラツキング制御を可能と
する情報の記録再生方法、その方法に使用する光
デイスク及び光学的情報記録再生装置を提供する
ことを目的とする。
本発明は、照射される光ビームスポツトを回転
方向に沿つて案内するための溝の一部を所定の間
隔ごとに切断して全反射面、つまり光ビームスポ
ツ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オフセツトを補正することを
特徴とする。すなわち全反射面ではトラツク信号
のオフセツト成分のみが現われ、オフセツト検出
領域として機能するので、この全反射面からオフ
セツト成分を検出して保持し、案内溝からの回折
光によるトラツキング信号を補正して正確なトラ
ツキング信号を得て、トラツキング制御を行なう
のである。
第２図により本発明の原理を説明する。第２図
はデイスク面上のスポツト中心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
スポツト位置をずれ量Δだけずらしていつた場合
の受光部１，２の差動出力１５の変化を表わした
ものであり、点１０はデイスク面上のスポツト中
心７が溝６の左端にある場合を示し、点１１は同
中心７が溝６の右端にある場合を示し、黒点１２
はスポツト中心７が溝６の中心にある場合を示
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をトラツキング信号とみた場合
には光検出器面上のスポツト移動とオフセツトの
関係を表わすものとなる。
一方、点線１３は第１図ａ〜ｃのイの場合、す
なわち、デイスク面上のスポツトが溝のない全反
射面にあつて、光検出器面上のスポツトがΔだけ
移動したときの受光部１，２の差動出力を示す。
第２図から明らかなように、光検出器面上での
スポツトの移動量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のズレ量
の比は小さく、ほぼ点線１３の値で実線１４を代
用しても良い。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、光スポツトが全反射面
を通過するときの差動出力１３の値を抜き出して
オフセツトを検出し、この値を用いて差動出力を
補正することにより、デイスクの傾きや対物レン
ズの光軸移動に影響されずに、オフセツトのない
正確なトラツキング信号を得ることができる。
第３図は、オフセツ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イスクの一実施例
の要部を模式的に示す図である。
第３図においては、溝６の一部を切つてその切
断部を全反射面としている。第３図ａは平面図で
あり、そのＢ−B′の断線に沿つて切断した切断
面が第３図ｂである。切断部は溝６がなく平坦で
あり、その長さがスポツト２０が切断部にある
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、使用スポツトサイズ（スポツト強
度が１／e2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、他の条件によつてこれ
からずれたものでもよく、また、溝の形状につい
ても本発明は限定されないこと勿論である。
第４図は、本発明による追加記録可能な光デイ
スククのトラツク形態の一例を示す平面図であ
る。例えば、デイスクの使用領域は、最外周は
280φ、最内周は180φの領域にあり、半径方向50
mmの間に1.6μｍピツチ間隔に32000本のトラツク、
すなわち光スポツトを回転方向に沿つて案内する
ための溝が同心円状あるいはスパイラル状に予め
設けられている。一本のトラツクは円周方向に64
分割されており、それぞれセクタという名称が与
えられた情報の区切りとなつている。第４図は１
本のトラツクがセクタ３０，３１，３２，３３，
３４，３５，３６，３７…に分割された構成を示
しており、例えばセクタ３４のさらに詳しい構造
は第５図のようになつている。すなわち、各セク
タは、セクタの頭であることを検出するためのマ
ーク（セクタマータと称す）４０があり、次に番
地情報（トラツク番号とセクタ番号）を検出する
ためにクロツクを発生する回路（通常はPLL
（Phase Locked Loop）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の前にギヤツプ４３が用意
されている。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であ
り、実効的に記録されない。点線で示す領域４５
はバツフア領域であり、回転変動、クロツクジツ
タ等の原因により、記録領域の増加を吸収する役
目を持つ。
以上の追加記録可能な光デイスクでは、上述の
全反射面を挿入する箇所としては、追加記録され
ない領域が良く、ギヤツプ４３か、バツフア４５
の領域が好適である。すなわち、トラツクに沿つ
て同心円状あるいはスパイラル状に設けられる案
内溝６の一部を、キヤツプ４３かバツフア４５の
領域で切断して、オフセツ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
さは、前述したように光スポツトが切断部にあ
るとき周囲の溝から影響を受けない長さで、光ス
ポツ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ど
も良いのは勿論である。
次に、上述したオフセツト検出領域として機能
する全反射面を検出する方法について説明する。
第１にリアルタイムにオフセツトを検出する方
法がある。まず、全反射面の位置に光スポツトが
あることを知る必要がある。追加記録可能な光デ
イ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あらかじめ知られて
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ツトが来
たことを検出すれば良い。
以上、説明した方法によれば、光検出器の差動
出力を前述の方法によつて検出したタイミングに
よりサンプルホールドすることによつてオフセツ
ト分を検出保持できる。
なお、光スポツトが全反射面にあることを検出
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なえば良い。アナログ遅延
の方法としては、CCD（Corge Cogpled
Device）、又は遅延線でも良い。
第６図は、本発明の一実施例の構成を示す図で
ある。
図において、レーザ７１からでた光ビームはレ
ンズ７２により平行光となり、プリズム７３，
λ／４板７４（λ：レーザ波長）、絞り込みレン
ズ７５を通つて案内トラツクを有するデイスク７
６上に1μｍφ程度のスポツトに収束する。デイ
スク７６上には、反射膜あるいは記録膜が蒸着し
てあり、案内トラツク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７
４、プリズム７３を通つ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
集束レンズ７８とトラツキング信号と情報信号を
検出する受光面が二分割された光検出器７９から
なつている。デイスク７６は第７図に示す如く情
報を記録再生する光スポツトを案内するため案内
トラツク６２、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マーク部６４から構成さ
れている。案内トラツク６２はλ／８程度の深さ
の溝を有しており、第１図で説明したように案内
トラツク６２に対する入射スポツトの位置関係に
より反射する回折光分布が変化するのでこの変化
を二分割光検出器７９で受光し、各信号を差動ア
ンプ８０で差動することによりトラツキング信号
が得られる。第８図に各回路からの出力波形を示
す。第８図ａはデイスクの傾きがない時の正常な
トラツク信号を表わす。信号中に平らなレベルを
示す部分はスポツトが全反射領域を通過した時を
示す。次にデイスクの傾きが生じた時のトラツク
信号を第８図ｂに示す。この時、反射光の光軸が
デイスクの傾きによつて移動するので、それによ
りΔのオフセツトが生ずる。このためトラツクサ
ーボ系は電気的な零をトラツクの中心として追跡
するのでトラツクずれが生じることになる。この
時のトラツキング信号は第８図ｃに示す如き波形
となり、全反射領域の通過時にはΔのオフセツト
をもつたものとなる。二分割光検出器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。情報信号中第９図ｄではセクタマーク部６
４に注目して示してある。この出力を同期記録検
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（第８図ｅに示す）。
ゲート信号はゲート回路８３へ導かれ、トラツキ
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ツト信号を検出する（第８
図ｆに示す）。この信号は差動アンプ８５で、ト
ラツキング信号と差動され、差動アンプ８５の出
力にデイスク傾きによるオフセツトを補正したト
ラツキング信号が得られ、トラツクサーボ回路８
６をへて、トラツク追跡を行なうレンズ駆動装置
８７を駆動する。これにより正確なトラツク追跡
を行なうことができる。本発明ではトラツク追跡
をレンズにより行な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ツク追跡を
行なう時も同様である。
本発明によれば、デイスク傾きにより発生する
トラツキング信号内のオフセツトを補正できるの
で、デイスクの傾きに影響されずに正確にトラツ
キング制御しながら情報を記録再生できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、オフセツトの生じる原理を説明する
図、第２図は、光検出器からの差動出力の変化を
説明するための図、第３図〜第５図は、本発明に
よる光デイスクの構成を説明するための図、第６
図は、本発明の一実施例を説明する図、第７図及
び第８図は、その動作を説明するための図であ
る。 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、７
６…デイスク、７７…案内溝、７８…集束レン
ズ、７９…二分割光検出器、８０…差動アンプ、
８１…和動アンプ、８２…同期信号検出回路、８
３…ゲート回路、８４…ホールド回路、８５…差
動アンプ、８６…トラツクサーボ回路、８７…レ
ンズ駆動装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 回転する円盤状記録媒体と、該記録媒体に情
    報を記録再生する為に光ビームを照射する光学系
    と、該光ビームを上記円盤状記録媒体の所定のト
    ラツクに位置決めするビーム位置制御手段と、上
    記光ビームが上記記録媒体によつて回折された回
    折光の強度分布の変動を検出する少なくとも２つ
    に分割された光検出器とを有する情報記録再生装
    置において、上記記録媒体は光学的に読み取り得
    る形態で情報を記録する記録膜と、照射される光
    ビームを回転方向に沿つて案内するための溝と、
    該溝の一部を所定の間隔ごとに切断して得た全反
    射面と、該全反射面の前に位置し光ビームの全反
    射面上の通過を検知するためのマークを有し、上
    記マークにより上記光ビームが上記反射面上に位
    置するタイミングを識別し、光ビームが上記案内
    溝上に位置する場合と上記全反射面上に位置する
    場合とでの回折光の強度分布の変動を別個に検出
    して上記ビーム位置制御手段を制御する情報の記
    録再生装置。 ２ 上記２分割の検出器の出力を差動する差動手
    段と、上記光ビームが上記全反射面上に位置する
    ときの上記差動手段からオフセツト信号を検出す
    る手段と、上記光ビームが上記案内溝を照射して
    いるときの上記差動手段からトラツキング信号を
    検出する手段と、上記オフセツト信号で上記トラ
    ツキング信号を補正する手段と、補正したトラツ
    キング信号に基づいて上記ビーム位置制御手段を
    トラツキング制御しながら情報を記録し再生する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の情
    報の記録再生装置。 ３ 上記光ビームが上記全反射面を照射している
    ときの上記２分割光検出器の信号をサンプルし、
    そのサンプルされた信号を保持して上記オフセツ
    ト信号を検出することを特徴とする特許請求の範
    囲第２項記載の情報の記録再生装置。 ４ 上記円盤状記録媒体として、上記溝の一回転
    が複数のセクタに分割され、各セクタは当該セク
    タの番地を示す番地情報と該番地情報を検出する
    ための同期信号とが予め記録された第１の領域と
    上記情報が記録される第２の領域とを有し、上記
    全反射面を上記第１の領域と第２の領域の間に設
    けた光デイスクを用いることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項ないし第３項のうちいずれかに記
    載の情報の記録再生装置。 ５ 上記全反射面は、上記光ビームが上記溝によ
    つて影響を受けず上記光ビームをほぼそのまま反
    射する反射面からなることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項乃至第４項のうちいずれかに記載の
    情報の記録再生装置。 ６ 上記全反射面の長さが上記光ビームのスポツ
    ト径以上であることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項乃至第５項のうちいずれかに記載の情報の
    記録再生装置。
JP57125702A 1982-07-21 1982-07-21 情報の記録再生装置 Granted JPS5919250A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57125702A JPS5919250A (ja) 1982-07-21 1982-07-21 情報の記録再生装置
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