JPH0766556B2 - 光学的情報記録再生方法 - Google Patents

光学的情報記録再生方法

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JPH0766556B2
JPH0766556B2 JP60120477A JP12047785A JPH0766556B2 JP H0766556 B2 JPH0766556 B2 JP H0766556B2 JP 60120477 A JP60120477 A JP 60120477A JP 12047785 A JP12047785 A JP 12047785A JP H0766556 B2 JPH0766556 B2 JP H0766556B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は,光学的情報記録再生装置、特にトラックから
の回折光によりトラックの追跡を行なう装置に関する。
〔発明の背景〕
従来の光学的情報記録再生装置において、トラックから
の回折光をトラックと平行に位置した2つの光検出器で
受光してその出力を差動することにより上記トラックを
追跡するためのトラッキング信号を得るものがある。例
えば、特開昭49−60702号参照。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なわれないという欠点
があった。
これら回折光を用いたトラッキング信号検出装置におい
て、ディスクの傾きによりトラッキング信号中に生じた
オフセットを補正する方法として特開昭59−19250号に
開示されているように情報トラック中に鏡面部を設ける
方法がある。これはトラッキング信号中に含まれる鏡面
部からの信号を抽出し、これを用いてディスク傾きによ
るオフセットを補正するものである。しかし、この方法
ではディスク傾きによるオフセットを補正することのみ
が目的であった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、さらに安定にトラック追跡ができる光
学的情報記録再生装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
かかる目的を達成するため、本発明は、トラッキング信
号中に含まれる鏡面部の信号と、その鏡面部に到達する
直前の信号を抽出して、前者でディスクの傾きによるオ
フセットを補正し、さらに後者でトラッキングサーボル
ープの低域の利得を高くすることを特徴とする。
本願発明は具体的には、案内溝に沿って光スポットを照
射し、情報の記録再生を行うための光学的情報記録体で
あって、上記案内溝は複数のセクタに分割されたトラッ
クを規定し、上記1つのセクタはセクタマークおよび番
地情報が記録された先頭領域と、該先頭領域の後のギャ
ップ領域と、該ギャップ領域の後の情報記録領域と、該
情報記録領域の後のバッファ領域を有し、上記ギャップ
領域またはバッファ領域に、上記案内溝の一部を切断し
て、上記光スポットの直径以上の長さを有する鏡面部を
形成したことを特徴とする。記録媒体をこのように構成
することで、鏡面部からの信号と案内溝からの信号を容
易に別個独立に検出でき、かつ記録情報との干渉を避け
ることができる。従って、上記オフセット補正が容易で
あり、またトラッキング信号の低域信号を分離しやす
い。精密なトラッキング可能な記録媒体を提供できるも
のである。
また、本願発明は、光ディスク媒体上の案内溝に沿って
光スポットを照射し、上記光ディスク媒体から戻る光を
二分割光検出器で検出し、該光検出器出力の差動出力よ
りトラッキング信号を形成し、該トラッキング信号に基
づいてトラッキング動作を行いながら情報の記録再生を
行う光学的情報記録再生方法であって、上記案内溝の一
部に上記光スポットの直径以上の長さを有する鏡面部を
形成しておき、光スポットが上記鏡面部に位置するとき
の上記トラッキング信号から第1の信号を形成し、光ス
ポットが上記鏡面部の直前に位置するときの上記トラッ
キング信号から第2の信号を形成し、上記第1の信号と
第2の信号から第3の信号を形成し、該第3の信号で上
記トラッキング信号を補正して精密トラッキング動作を
行うことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を説明する。
第1図は、鏡面部を設けた本発明で用いる光ディスクの
一例を示す図である。
図においては、溝1の一部を切ってその切断部を鏡面部
としている。第1図(a)は平面図であり、そのB−
B′の断線に沿って切断した切断面が第1図(b)であ
る。切断部の長さlはスポット2が切断部にあるとき周
囲の溝1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/e2となる直
径)以上である。溝の深さ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、溝の形状に
ついても本発明は限定されないこと勿論である。
第2図は、追加記録可能形あるいは消去可能形などのデ
ィジタル情報を記録できる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50mmの間に1.6μmピッチ間隔に32000本のトラック
(案内溝)が予め記録されている。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
を与えられた情報の区切りとなっている。第2図は1本
のトラックのセクタ30,31,32,33,34,35,36,37の分割構
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3図のようになっている。セクタの頭であることを検
出するためのマーク(セクタマークと称す)40があり、
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(通常ほPLL(Phase Loc
ked 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つの信号が位相構
造で予め記録されている。次に情報記録領域44の前にギ
ャップ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。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
録領域の増加を吸収する役目を持つ。
以上の追加記録あるいは消去可能な光ディスクでは、上
述の鏡面部を挿入する箇所としては、情報記録されない
領域が良い。従ってギャップ43が、バッファ45の領域が
好適である。また本発明に従えば、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良いのは勿論である。
次に、鏡面部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ットを検出する方法があ
る。まず、鏡面部の位置に光スポットがあることを知る
必要がある。このためには、光ディスクにおいて、通常
記録された情報を読み取り、ディジタル信号に変換した
後の信号をみれば良い。追加記録あるいは消去可能な光
ディスクの場合にはセクタマークから鏡面部を挿入した
領域までの時間々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鏡面
部の領域に光スポッ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
述の方法によっ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ってオフセット分を検出保持でき
る。
第4図は、本発明の一実施例の構成を示す図であり、こ
れは追加記録可能な光ディスクの場合である。
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を通って案内トラックを有する
ディスク76上に1μmφ程度のスポットに集束する。デ
ィスク76上には、反射膜あるいは記録膜が蒸着してあ
り、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)は集束レンズ78とトラック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からなっている。
ディスク76は第5図に示す様に鏡面部を第3図において
ギャップ43の所に配置した場合を示してあり、案内トラ
ック62は鏡面部63によって間欠的に分離されている。64
はセクタマーク部である。
トラック62はλ/8程度の深さを有しており、情報トラッ
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
ラッキング信号が得られる。第6図に各回路の出力波形
を示す。第6図(a)は差動アンプ80の出力でありトラ
ッキング信号である。この信号をΔTRとすれば、この中
には低域の誤差分ΔTRDC,高域の誤差分ΔTRAC,さらにデ
ィスク傾きによるオフセット分δが含まれるので、ΔTR
=ΔTRDC+ΔTRAC+δと表わされる。第6図(b)は二
分割光検出器79の出力を加算器81で加算して得られる再
生信号であり、セクタマーク部、鏡面部の波形が検知で
きる。この再生信号はタイミング発生回路82に入力さ
れ、ここで各信号をサンプルホールドするためのタイミ
ング信号83,84,85が得られる。第6図(c)はトラッキ
ング信号において現われる鏡面部を補正するために用い
るタイミング信号83であり、鏡面部到達直前のトラッキ
ング信号をサンプルホールド回路86でホールドし、鏡面
部後ホールドを解除する様な時間関係となる。この処理
により得られたトラッキング信号を第6図(d)に示
す。第6図(e)は鏡面部到達直前のトラッキング信号
をセクタマーク部毎にサンプリングするタイミング信号
84であり、このタイミング信号84によりトラッキング信
号をサンプルホールド回路87でホールドすると第6図
(f)に示す信号を得られる。この信号はトラッキング
信号ΔTRのうちΔTRDC+δを含むことになる。第6図
(g)はトラッキング信号中の鏡面部をサンプリングす
るために用いるタイミング信号85であり、これによりト
ラッキング信号をサンプルホールド回路88でサンプルホ
ールドすると第6図(h)に示す信号を得られる。この
信号はトラッキング信号ΔTR中に含まれるディスク傾き
によるオフセット分δを含むことになる。サンプルホー
ルド回路87,88の出力は差動アンプ89により差動すると
(ΔTRD+δ)−δ=ΔTRDCとなり、ディスク傾きによ
るオフセット分を補正したトラッキング信号のうちΔTR
DC成分が得られる。サンプルホールド回路86の出力は位
相補償回路90、差動アンプ89の出力は位相補償回路91を
通した後、加算器92で二信号を加算する。この時、サン
プルホールド回路86側の伝達関数をG1、差動アンプ89側
の伝達関数をG2とすれば、第7図に示す様に通常のトラ
ッキング信号の伝達関数G1に比べて、低域成分を含む伝
達関数G2の低域ゲインを20〜40dB程度高く設定する。ま
た、G1とG2がクロスオーバーする周波数は100〜200Hz程
度に選ぶのが良い。こうして得られた加算器92後のトラ
ッキング信号はレンズ駆動回路93へ導かれ、レンズ75を
駆動することによりトラック追跡を行なう。第7図に示
す様な伝達特性に設定するとディスク傾きによるオフセ
ットを補正でき、低域利得を十分高くできるので安定な
トラック追跡を実現することができる。本実施例では、
トラック追跡をレンズ移動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ック追
跡を行なう時も同様である。
第8図を用いて第2の実施例を説明する。
粗サーボとして光学ヘッド全体を移動し、精サーボとし
て先述したレンズ加振あるいはミラー加振してトラック
追跡を行なう2段サーボ方式がある(例えば特開昭58−
91536号)。第8図は本発明を2段サーボ方式に応用し
た場合を示してあり、光ヘッド70全体がリニアアクチュ
エータ95により半径方向に高速アクセスを行なうと同時
にトラッキング信号の低域成分を用いて偏心分に対して
トラック追跡する。光ヘッドの構成部品および電気部品
の番号は第4図と同じであるから共通な部分の説明は省
略する。第8図においてトラッキング信号中において鏡
面部を補正したサンプルホールド回路86後の信号は位相
補償回路90を通過後、レンズあるいはミラー駆動回路93
へ導かれ、光ヘッド中のミラー96(あるいはレンズ)を
駆動し、またトラッキング信号の低域成分を含む位相補
償回路91後の信号はアクチュエータ駆動回路94に導か
れ、リニアアクチュエータ95を駆動して2段サーボを行
なう。ミラー駆動系の伝達関数G1とリニアアクチュエー
タ駆動系の伝達関数G2は先述の第7図に示す様な関係に
選ぶと低域の利得が高くとれ、安定なトラック追跡が実
現できる。
ここで、本発明の制御系の動作を実施例に従って述べ
る。前述のような構成にすると、制御系のブロック図は
第9図のようになる。ここで、G1′とG2′はそれぞれト
ラックエラー信号検出後の電気系の伝達関数であり、
G2′は鏡面部でオフセットキャンセルした後の電気系の
伝達関数である。またG0はアクチュエータの伝達関数で
あり、従って前述の実施例では、 G1=G1′×G0 G2=G2′×G0 となっている。
さらに、デイスク傾き等のトラックオフセットはδで表
らわされ、xtはトラックの動き、xsはスポット動きであ
る。xsとxtの関係を求めると となる。第1項は通常の制御系の閉ループ特性である
が、第2項はディスク傾き等のトラックオフセット分の
残留分を示している。第2項を小さくするためには、G1
を小さくすることが考えられるが、これはトラッキング
の全体の追従能力を下げるために適用できない。G1を保
って、第2項を小さくしなければならない。
ここで、δの周波数成分は主に原因がディスク傾き、ス
ポットの移動等であることを考慮するとディスクの回転
周波数の数倍程度である。従って、第2項は上述の周波
数帯域で抑圧できれば良い。このために、G2としては、
上述の周波数帯で利得がG1に比較して大きくないと、抑
圧の効果が小さい。すなわち、第7図に示したような周
波数特性の関係でなくてはならない。
とすると、G3は第7図において、G1とG2で囲まれた部分
となる。従って、抑制できる周波数の限界はG1とG2の交
鎖する周波数となる。この周波数は上記のオフセットの
成分をみて決めれば良い。
G2を第7図のような特性とするためには、伝達関数のス
ロープが急激でなくてはならないので、G2′としては二
次の低域フィルタのような特性に(サンプリング特性を
考慮して)することが好適である。以上述べた、制御系
のブロックは1つのアクチュエータに限らず、二つのア
クチュエータにしても同様である。但し、このときには
G0が1となりG1′,G2′の中にそれぞれのアクチュエー
タの伝達特性が入ってくる。
また、本発明の制御系の構成は、鏡面部を用いてオフセ
ットをキャンセルする実施例に限考されることなく、λ
/8の深さの溝の中に断続的にトラップをプリオブルした
ピットを設けて、プリウォブルされたピットからディス
ク傾きに依存しない真のトラックずれをサンプリングし
て取り出し、この信号を用いた回折光トラックずれ信号
の補正を行うような特開昭59−38939号に開示された方
式についても適用できる。この場合にはプリットからの
室号をサンプルすることにより第4図の差動増幅器89の
出力を直接検出できているので、後の処理は前の実施例
と同様な構成が適用できる。
以上、追加記録可能な光ディスクについて説明したが同
様のフォーマットをもつ消去可能光ディスクについても
同様の効果がある。また、記録領域を案内トラック上に
設けた場合につい説明したが、案内トラック間の平坦部
に記録領域を設けた場合にも同様の効果がある。但し、
この時はセクタマーク部も案内トラック間の平坦部に設
ける。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ディスク傾きによるトラッキング信号
中のオフセットを補正でき、さらに低域の利得を高くと
ることができるので安定なトラック追跡が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第3図はディスクの構成を説明するための
図、第4図は本発明の第1の実施例を説明する図、第5
図から第7図はその動作を説明するための図、第8図は
本発明の第2の実施例を説明する図、第9図は制御系の
ブロック図である。 71……レーザ、72……レンズ、73……プリズム、74……
λ/4板(λ:レーザ波長)、75……絞り込みレンズ、76
……ディスク、77……情報トラック、78……集束レン
ズ、79……二分割光検出器、80,89……差動アンプ、81,
92……加算器、86,87,88……サンプルホールド回路、9
0,91……位相補償回路、93……レンズ駆動回路、94……
アクチュエータ駆動回路、95……リニアアクチュエー
タ、96……ミラー。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光ディスク媒体上の案内溝に沿って光スポ
    ットを照射し、上記光ディスク媒体から戻る光を二分割
    光検出器で検出し、該光検出器出力の差動出力よりトラ
    ッキング信号を形成し、該トラッキング信号に基づいて
    トラッキング動作を行いながら情報の記録再生を行う光
    学的情報記録再生方法であって、上記案内溝の一部に上
    記光スポットの直径以上の長さを有する鏡面部を形成し
    ておき、光スポットが上記鏡面部に位置するときの上記
    トラッキング信号から第1の信号を形成し、光スポット
    が上記鏡面部の直前に位置するときの上記トラッキング
    信号から第2の信号を形成し、上記第1の信号と第2の
    信号を作動して第3の信号を形成し、該第3の信号を上
    記トラッキング信号に加算して補正し、トラッキング動
    作を行うことを特徴とする光学的情報記録再生方法。
  2. 【請求項2】前記第3の信号を取り扱う系の周波数特性
    は、前記トラッキング信号を取り扱う系の周波数特性に
    比べ、低域の利得が高いことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の光学的情報記録再生方法。
  3. 【請求項3】光ディスク媒体上の案内溝に沿って光スポ
    ットを照射し、上記光ディスク媒体から戻る光を二分割
    光検出器で検出し、該光検出器出力の作動出力よりトラ
    ッキング信号を形成し、該トラッキング信号に基づいて
    トラッキングン動作を行いながら情報の記録再生を行う
    光学的情報記録再生方法であって、上記案内溝の一部に
    上記光スポットの直径以上の長さを有する鏡面部を形成
    しておき、光スポットが上記鏡面部に位置するときの上
    記トラッキング信号から第1の信号を形成し、光スポッ
    トが上記鏡面部の直前に位置するときの上記トラッキン
    グ信号から第2の信号を形成し、上記第1の信号と第2
    の信号を差動して第3の信号を形成し、上記光スポット
    を粗サーボ機構と精サーボ機構によりトラッキング動作
    させる際に、上記第3の信号に基づいて上記粗サーボ機
    構を駆動し、上記トラッキング信号に基づいて上記精サ
    ーボ機構を駆動することを特徴とする光学的情報記録再
    生方法。
  4. 【請求項4】前記第3の信号を取り扱う系の周波数特性
    は、前記トラッキング信号を取り扱う系の周波数特性に
    比べ、低域の利得が高いことを特徴とする特許請求の範
    囲第3項記載の光学的情報記録再生方法。
JP60120477A 1985-06-05 1985-06-05 光学的情報記録再生方法 Expired - Lifetime JPH0766556B2 (ja)

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JP60120477A JPH0766556B2 (ja) 1985-06-05 1985-06-05 光学的情報記録再生方法
DE19863618720 DE3618720A1 (de) 1985-06-05 1986-06-04 Verfahren und vorrichtung zur spurnachfuehrung bei bildplatten
US06/870,944 US4751695A (en) 1985-06-05 1986-06-05 Method and apparatus for tracking servo system

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