JPH0799592B2 - 光学式情報記憶担体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスク等の光学的に情報を記録し、再生
する光学式情報記憶担体に関し、特に光学式情報記憶担
体上に形成された、光スポットガイド用のトラック溝形
状及び検索信号形状に関するものである。

従来の技術 近年、光ディスク装置は、大容量の記憶装置として、画
像ファイル、文章ファイル、或いはデータファイルに応
用され、商品化が行なわれている。光ディスクは、コン
ピュータの外部記憶装置に用いられている磁気ディスク
装置に比べ、10倍以上の記憶容量を持ち、かつ非接触に
情報を記憶・再生する事ができる。これは、光ディスク
への情報の記録・再生に単色性の良いレーザー光を用
い、これを収差の少ない高倍のレンズで小さなスポット
に集光し、同時に光ディスクより検出される制御信号に
よって、前記スポットを高精度に制御し、狭いトラック
ピッチで情報を蓄積できるようにした為である。このよ
うに、光ディスクへの情報の高密度な記録には、光ディ
スクより検出されるトラック制御信号が重要な役割を果
たしている。通常、このトラック制御信号は、光ディス
クの情報記録面上に形成された、凹凸形状の光スポット
ガイド用のガイド溝によって作られる。

一方、光ディスク装置では、情報の高速検索も重要な課
題になっていいる。これは、光ディスクに蓄積された大
量の情報の内の任意の情報をいかに早く取り出させるか
という問題であり、この目的の為に、光ディスクには前
記ガイド溝と同じく凹凸形状で、検索用の信号が記録さ
れている。この検索信号は、通常トラックアドレスや、
光ディスクを周方向にいくつかの扇形領域（セクター）
に分けた時は、そのセクターのアドレスから構成されて
いる。光ディスク装置では、光学ヘッドが、光ディスク
中に記録された前記検索信号を読み取って、現在追従し
ているトラックの位置及び、次に進むべきトラックを知
り、高速の検索が行われる。

このような従来の光学式情報記憶担体について、第７図
〜第13図を用いて説明する。第７図は従来の光ディスク
の説明図で、光ディスク１は、基板２と光スポットガイ
ド層３と情報記録層４と接着層５とにより構成されてい
る。接着層５は、他の例の光ディスクの場合、空気層に
なっている事もある。光ディスク１を用いた情報の記録
及び再生は、主としてレーザーを光源とする光を、レン
ズ６によって情報記録層４に絞り込む事によって行なわ
れる。この時、光ビームは、基板２及び光スポットガイ
ド層３を介して情報記録層４に絞り込まれる。光スポッ
トガイド層３と情報記録層４とが接する部分には、凹凸
形状の溝が形成され、これによって光スポットがガイド
されている。従来、この凹凸形状の内、レンズ６より見
て凸になる部分をトラック７として用い、情報信号をこ
のトラック７上に記録する方式がとられている。すなわ
ち、このトラック７に沿って光スポットがガイドされ、
情報ピット８の書き込み、読み出しが行なわれるわけで
ある。一方、光ディスク１上の任意の情報を検索する為
の検索信号も、前記トラック７上に凹凸形状の継続によ
って形成されている。

セクター構造をもつ光ディスクの外観を第８図に示す。
検索信号９が放射線状に光ディスク10上に記録されてい
る。

次にこの凹凸形状よりトラック制御信号が検出される原
理を説明する。第９図はプッシュプル法、或いはファー
・フィールド法と呼ばれる、凹凸形状よりトラック制御
信号を取り出す原理を説明する図である。いま、第９図
（Ｂ）のように、ガイド溝の凸部11の中心に光スポット
が当たっているとすると、この凸部11より反射され、レ
ンズ12によって平行光束となった光は、強度分布13bの
ような一様な分布の光束となって、２分割光検出器14に
入射する。２分割光検出器14の出力は、検出部14a,14b
の出力が各々独立に取り出され、図外の回路によってそ
の差信号が求められる。第９図（Ｂ）の場合は、均一に
２つの検出部14a,14bに光が入射している為、その差信
号は０になる。一方第９図（Ａ）（Ｃ）の場合は、ガイ
ド溝の凸部11の中心が光スポットの中心とずれている
為、反射光の強度分布が13a,13cのように一部だけに偏
より、２分割光検出器14の出力も検出部14a,14bで互い
に異なったものとなり、差信号は０ではなく、十或いは
一の値をとる事になる。したがってこの２分割光検出器
14の出力の差信号が０いなるようにしてレンズ12を動か
して光スポットを制御してやれば、常にスポットはガイ
ド溝の凸部11を追従し、トラッキングができる事にな
る。このようにトラッキング制御信号は、ガイド溝の凹
凸を光スポットが横切る事によって得られる。一方、光
ディスクよりの情報の再生には、前記２分割光検出器14
の各々の検出部14a,14bの出力を合わせた和信号が用い
られる。これは、光ディスクから反射されて、２分割光
検出器14に受光されるすべての光を用いて、品質よく信
号を再生する為である。光ディスクの中に記録された検
索信号も、前記和信号を用いて再生される。これは、光
ディスクからの反射率がガイド溝の凹凸形状の違いによ
って変化する為、この変化を前記和信号で検出し、凹凸
形状の変化で記録された検索信号を再生するわけであ
る。従来、この光ディスクのトラック制御用のガイド溝
としては、凸部11の溝幅がトラックピッチの1/2より小
さい形状がとられ、例えばトラックピッチ1.6μｍの
時、凸部11の幅として0.5〜0.7μｍ程度のものが用いら
れている。

このような従来のガイド溝を用いた時に得られるトラッ
ク制御用の２分割光検出器の出力の差信号と、信号再生
用の前記２分割光検出器の出力の和信号との変化につい
て説明する。第10図（Ａ）は従来のガイド溝から得られ
る差信号と和信号とについて、光スポットが、トラック
を形成するガイド溝の凸部から、１つのトラックを横切
り、その次のトラックの中心まで移動した時の変化の説
明図である。横軸に光スポットの位置をとり、縦軸に和
信号及び差信号のレベルをとっている。第10図（Ｂ）は
ガイド溝の断面形状の説明図である。トラックピッチは
1.6μｍ、ガイド溝の深さは700Å、凸部の幅は0.6μｍ
となっている。差信号15は、前述したように凹凸形状の
凸部の中心及び凹部の中心で０となるが、凹部の中心と
凸部の中心とでは、差信号15の波形の位相が異なってい
る。同一位相で、差信号15が０になるように、レンズを
制御する事によって、常にトラック16の中心を光スポッ
トが追従するようにコントロールされている。和信号17
は、ガイド溝の凹部及び凸部の中心で各々最大値及び最
小値を有している。これは、ガイド溝によって照射され
た光が回析される為である。一方、従来の光ディスクで
は、検索信号は、ガイド溝の凸部の一部に、ガイド溝を
継続して形成されている。従って、検索信号として得ら
れる信号は、ガイド溝部の凸部で得られる凸部和信号レ
ベル18と、ガイド溝がない時、すなわち光ディスク上の
平坦部より得られる平坦部和信号レベル19との差を振幅
20とする信号となっている。

次に光ディスクの検索方法の内、溝カウント法を用いた
方法について説明する。光ディスク上の任意の情報を検
索する為には、あらかじめ必要とする情報が光ディスク
上のどこにあるかを知る必要がある。次に信号を再生す
る光学ヘッドが現在どこにいるかを認識し、目的の情報
の位置と光学ヘッドの現在の位置より、何トラック分光
学ヘッドを移動させればよいかが判明し、この移動すべ
きトラック数だけ光学ヘッドを移動させて、検索動作は
終了する。ここで、光学ヘッドの現在位置は、光ディス
ク上に記録された検索信号によって容易に検出する事が
できる。これに対し、検索動作中で最も精度を要求され
るのは、光学ヘッドを所定のトラック数だけ、しかも高
速に移動させる動作である。この時、光学ヘッドが何ト
ラック動いたかを正確に認識する為に、溝カウント法が
提案されている。これは、トラック制御用の差信号が、
丁度、トラック間隔を周期とする正弦波状になっている
のを利用して、前記差信号を中心レベルでコンパレート
して矩形状にし、これを数える事で、精度のよい光学ヘ
ッドの位置の認識をしようとするものである。この溝カ
ウント法の動作について、第11図を用いて説明する。第
11図は光スポットが凹凸形状のガイド溝を横切った時に
得られるトラック制御信号及びこれを矩形波に整形した
溝カウントパルス信号の関係を示したものである。光ス
ポットが凹凸形状のガイド溝21を横切ると、２分割光検
出器の２つの出力の差信号であるトラック制御信号22
は、ガイド溝21の１つの横断に対応して、１つの波形が
発生し、光スポットのトラック移動量を忠実に反映して
いる。従ってこの正弦波状のトラック制御信号22を波形
整形してえられる溝カウントパルス信号23の数と、移動
すべきトラック数とを比較する事により、精度の良い光
学ヘッドの移動が行なわれる。24は光スポット移動軌跡
である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の光ディスクでは、前記溝カウント
法を用いて検索を行なっている時、光スポットが光ディ
スク上に記録されている検索信号の上を通過すると、溝
カウントパルス信号が検索信号によって影響を受け、正
確な移動トラック数を検出できないという欠点を有して
いた。移動トラック数が誤まって検出される様子を第12
図を用いて説明する。第12図は従来の光ディスクのガイ
ド溝中に記録された検索信号の様子を示している。25は
ガイド溝部、26は検索信号部であり、これらは、各々情
報の記録・再生に用いる光スポットを集光するレンズよ
り見て凸状態になっている第12図からわかるように、検
索信号部26は、ガイド溝部25を継続する形で形成されて
いる。いま、矢印27で示した位置を光スポットが経過し
た場合を考える。このように、検索信号部26の上を光ス
ポットが経過する事は、特にセクター構造の光ディスク
の場合、数多くの検索信号が光ディスク上に記録されて
いる為、しばしば起こり得るものである。

第13図は、光スポットか第12図の矢印27の位置を通過し
た時に検出される信号を示している。

（ａ）は光スポットが通過する位置のトラック断面を示
し、（ｂ）はこの時得られるトラック制御信号28、
（ｃ）はトラック制御信号28を２値化して得られる溝カ
ウントパルス29、（ｄ）はこの時得られる再生信号30を
示している。また第13図で一定間隔おきの縦の直線31
は、各々トラックの中心を示している。第13図より明ら
かなように、光スポットが全く凹凸の変化のない平坦部
を通過すると、トラック制御信号28が本来の正弦波状の
波形からくずれ、検索信号の影響を受けた波形になって
しまっている。従って、トラック制御信号28を整形して
作られる溝カウントパルス29も、本来の移動トラック数
を反映したものではなくなり、正確な検索が行なえない
事になる。

本発明は上記従来の問題点を解消するもので、溝カウン
ト法を用いて情報の高速検索を行なう際に、光スポット
が検索信号の上を通過しても、正確に移動トラック数を
検出できる光学式情報記憶担体を提供することを目的と
する。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明の光学式情報記憶担
体は、基板と、この基板上に形成されかつ光スポットガ
イド用のガイド溝部と所定のトラックを検索するための
検索信号部とからなるトラックが凹凸形状で形成された
光スポットガイド層と、この光スポットガイド層上に形
成された情報信号記録層とを備え、前記トラックは、こ
のトラックに光スポットを集光させるレンズより見て前
記光スポットガイド層の凸部で構成され、前記検索信号
部は、前記ガイド溝部と同一の溝幅ａの部分と溝幅ｂの
部分からなり、かつトラックピッチＰに対して、 ａ−P/2＝P/2−ｂ なる関係を有する構成とするものである。

作用 上記構成によれば、検索信号を凹凸形状の継続ではな
く、溝幅を変化させる方式で、光学式情報記憶担体上に
記録し、かつその検索信号部の２種類の溝幅ａ及びｂに
対して、同じトラック制御信号が得られるようにしてい
る為、光スポットが検索信号上を通過しても、トラック
制御信号は変化せず、従って溝カンウントパルスも、正
確な移動トラック数を反映した信号となり、溝カンウン
ト法を用いて精度の高い検索を行なえる。

実施例 以下、本発明の実施例を第１図〜第６図にもとづいて説
明する。

第１図は本発明の一実施例における光学式情報記憶担体
の要部の斜視図、第２図は同光学式情報記憶担体のトラ
ックの説明図で、41は光ディスク、42は基板、43は光ス
ポットガイド層、44は情報信号記録層、45はレーザビー
ム46をレンズ47によって集光した光スポートが追従する
ガイド溝部、48はガイド溝の一部に溝幅の変化によって
記録された検索信号部であり、前記ガイド溝部45及び検
索信号部48は、いずれもレンズ47から見て凸になるよう
に形成されている。また49は光スポットの移動軌跡、50
はガイド溝部45を検索信号部48とで構成されるトラック
であり、（Ｐ）はトラック50の間隔を示すトラックピッ
チである。ガイド溝部45の溝部ａに対して、検索信号部
48は、溝幅ａの部分48aと、溝幅ｂの部分48bとにより構
成されている。

いま、レンズ47によって集光された光スポットが、増俸
の高速検索中に移動軌跡49に沿って動いた場合を考え
る。この時、光スポットは、トラック50の内、溝幅の広
い部分を通過する時と溝幅の狭い部分を通過する時とが
ある。溝幅の狭い部分を通過する時は、第10図と同じト
ラック制御信号（差信号15）を生成するのに対し、溝幅
の広い部分を通過した時は、第３図に示したような信号
を生成する。第３図は、溝幅の広いトラックを光スポッ
トが通過した時に、２分割光検出器から得られる和信号
51と差信号52とを示したものである。トラック制御信号
である差信号52の振幅は、溝幅によって変化するが、ト
ラックピッチＰに対してP/2の溝幅の時、差信号52の振
幅は最大になり、P/2より溝幅が大きくなっても小さく
なっても、差信号52は同一極性で振幅だけが同等に小さ
くなる。従って、２つの溝幅ａ及びｂを、トラックピッ
チＰの1/2に対して、 ａ−P/2＝P/2−ｂ になるようにとると、２つの溝幅の所で同じ差信号52す
なわちトラック制御信号が得られるわけである。これに
対して和信号51は、溝幅が広い時、トラック50の半心で
最大になるのに対し、溝幅の狭い時は、第10図に示した
ようにトラックの中心で最小になる為、溝幅を変化させ
ると和信号51のレベルが変化し、検索信号が再生され
る。第４図に光スポットが移動軌跡49に沿って移動した
時に得られる信号を示す。第４図において、（ａ）は光
スポットが通過する位置でのトラック断面を示し、
（ｂ）はその時に得られるトラック制御信号53、（ｃ）
はトラック制御信号53を（ｂ）に示した一点鎖線のレベ
ルで２値化して得られる溝カウントパルス54、（ｄ）は
この時得られる再生信号55を示す。この第４図よりわか
るように、本実施例のガイド溝部45及び検索信号部48の
構成に於いては、光スポットが検索信号部48を横切って
も、トラック制御信号53には全く影響を及ぼさない。な
お複数の直線56はトラック中心を示す。

以上のように、本実施例によると、凹凸形状で形成され
たガイド溝部45及び検索信号部48から成る光スポットガ
イド層43に於いて、光スポットが追従するトラック50
が、光スポットを集光するレンズ47より見て凹凸形状の
凸部で構成されると共に、検索信号部48がトラック50の
一部に形成され、かつガイド溝部45の溝幅ａに対して、
検索信号部48が溝幅ａの部分48aと溝幅（ｂ）の部分48b
とから構成され、トラックピッチＰに対して、 ａ−P/2＝P/2−ｂ なる関係を有する事により、光スポットが検索信号部48
上を通過しても、トラック制御信号53が影響を受ける事
がなく、溝カウント法を用いて情報の高速検索を行なう
際に、正確な移動トラック数を検出する事ができる。

なお上記実施例では、ガイド溝部45の溝幅ａをトラック
ピッチＰの1/2より広く設定しているが、 ａ−P/2＝P/2−ｂ なる関係を有していれば、ガイド溝部45の溝幅ａはP/2
より小さくても、上記実施例と同じ効果を得る事ができ
る。すなわち、第５図のように、ガイド溝部45の溝幅ａ
がトラックピッチＰの1/2より小さい場合、第６図に示
すような信号が得られる。この実施例においても、光ス
ポットが検索信号部48上を追従しても、トラック制御信
号53は影響を受けず、従って溝カウントパルス54もトラ
ック横断の回数を反映したものとなっている。

このように、ガイド溝部45の溝幅ａをトラックピッチＰ
の1/2より小さく設定しても、 ａ−P/2＝P/2−ｂ なる関係の溝幅ａの部分48aと溝幅（ｂ）の部分48bとで
検索信号部48を構成する事により、第１の実施例の場合
と同様、検索信号部48に影響されない溝カウントパルス
54を得る事ができる。

発明の効果 以上述べたごとく本発明によれば、検索信号部の溝幅a,
bを、トラックピッチＰに対して ａ−P/2＝P/2−ｂ なる関係を有するようにしたので、光スポットが検索信
号上を通過しても、トラック魚信号は変化せず、従って
溝カウントパルスも、正確な移動トラック数を反映した
信号となり、溝カウント法を用いて精度の高い検索を行
なう事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光学式情報記憶担体
の要部斜視図、第２図は同光学式情報記憶担体のトラッ
ク説明図、第３図は同光学式情報記憶担体により得られ
る２分割光検出器の出力の説明図、第４図は同光学式情
報記憶担体より得られる信号の波形図、第５図は本発明
の別の実施例における光学式情報記憶担体のトラック説
明図、第６図は同光学式情報記憶担体より得られる信号
の波形図、第７図は従来の光ディスクの構成の説明図、
第８図は従来の光ディスクのセクターの構成と検索信号
の位置とを示す説明図、第９図はトラック制御の原理説
明図、第10図は従来の光ディスクにより得られる２分割
光検出器の出力の説明図、第11図は溝カウント信号の作
成方法の説明図、第12図は従来の光ディスクのトラック
の説明図、第13図は従来の光ディスクより得られる信号
の波形図である。 41……光ディスク、42……基板、43……光スポットガイ
ド層、44……情報信号記録層、45……ガイド溝部、47…
…レンズ、48……検索信号部、48a,48b……部分、50…
…トラック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、この基板上に形成されかつ光スポ
   ットガイド用のガイド溝部と所定のトラックを検索する
   ための検索信号部とからなるトラックが凹凸形状で形成
   された光スポットガイド層と、この光スポットガイド層
   上に形成された情報信号記録層とを備え、前記トラック
   は、このトラックに光スポットを集光させるレンズより
   見て前記光スポットガイド層の凸部で構成され、前記検
   索信号部は、前記ガイド溝部と同一の溝幅ａの部分と溝
   幅ｂの部分からなり、かつトラックピッチＰに対して、 ａ−P/2＝P/2−ｂ なる関係を有する構成とした光学式情報記憶担体。