JPH08306055A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザーパワーを変調してディスクにピット
を記録する光ディスク装置において、情報記録媒体上の
ピットの記録済み部と未記録部の境界においても案内溝
とランド部の判別が安定して正確にできるようにする。 【構成】 ３つの集光スポットを形成し、中央の集光ス
ポットを案内溝に、他の２つの集光スポットを案内溝の
間隔の略２分の１だけ離れるようにして上記案内溝の間
に存在するランド部上に配置し、それらの集光スポット
からの反射光を入射する３つの光検出器を有し、それら
の３つの光検出器は２分割光検出器から成り、これらの
３つの２分割光検出器からの合計６つの出力をトラッキ
ングエラー検出回路１５、オフトラック検出回路１４に
て加減算と比較演算を行い、トラッキングエラー、オフ
トラック信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、あらかじめ形成された
案内溝を有する情報記録媒体の案内溝とその間に存在す
るランド部の判別信号を検出するオフトラック検出に係
り、特に、ピットの記録部と未記録部の境界においても
案内溝とランド部の判別が安定して正確にできるように
した光ディスク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、オーディオ信号などの情報信号を
記録再生できる光ディスク装置の開発が盛んに行われて
いる。記録が可能な光ディスクでは、予め形成された案
内溝を有する情報記録媒体が用いられる。案内溝もしく
は案内溝間のランド部にレーザビームを集光させること
によって、情報信号の記録もしくは再生が行われる。以
後、情報信号は案内溝内に記録されるとして説明し、こ
の領域を総称して情報トラックと呼ぶことにする。

【０００３】この様な光ディスク装置においては、集光
したレーザビームが情報記録媒体の案内溝上にあるのか
ランド部上にあるのかを判別するオフトラック検出回路
が必要である。このオフトラック検出回路の出力は、例
えば、トラッキングサーボはずれの検出、アクセス中の
集光ビームの移動方向の検出（トラッキングエラー信号
との位相比較）、アクセス終了後のトラッキング引き込
みタイミングの決定などに使用される。

【０００４】以下に従来の光ディスク装置におけるオフ
トラック検出回路について説明する。図６は従来の光デ
ィスク装置のオフトラック信号を検出するための検出光
路系と電気回路との接続図である。図６において、９は
予め形成された案内溝を有する情報記録媒体である。１
は半導体レーザ、２は半導体レーザ１が出射したレーザ
光を平行光にするコリメートレンズ、７は光束上におか
れたビームスプリッタ、８はビームスプリッタ７を通過
した平行光を情報記録媒体９上の記録面に集光する対物
レンズである。１１は対物レンズ８及びビームスプリッ
タ７を経た情報記録媒体９からの反射光を受光する二分
割光検出器である。２０は二分割光検出器１１に接続さ
れてトラッキングエラー信号ＴＥを周知のプッシュプル
法によって得るための差動増幅器、２１は二分割光検出
器に接続されて情報記録媒体９からの反射光量を検出し
再生信号ＲＦを生成するための加算器である。２２はト
ラッキングエラー信号ＴＥと再生信号ＲＦを入力し、集
光したレーザビームが情報記録媒体９の案内溝上にある
のかランド部上にあるのかを判別するオフトラック信号
ＯＦＴＣを出力するオフトラック検出回路である。

【０００５】図７は前記オフトラック検出回路２２のブ
ロック図を示すものであり、特開平５−２２５５８０号
公報に実施例として開示されているものである。図７に
おいて、３０は情報記録媒体９からの反射光量を検出し
た再生信号ＲＦから不要な高周波成分を除去するローパ
スフィルタ（ＬＰＦ）、３１はＬＰＦ３０の出力信号ａ
のＡＣ成分を取り出すカップリングコンデンサ、３２は
カップリングコンデンサ３１を通じて入力された和信号
ｂが基準レベルと比較して正電圧の時のみ出力信号がＨ
ＩＧＨレベルになる比較器である。また、３３はトラッ
キングエラー信号ＴＥが正負の所定の基準電圧設定レベ
ル（±Ｖｏとする）以内にあるときのみ、出力信号がＨ
ＩＧＨレベルになるウインドコンパレータ、３４は図示
しないシステムコントローラからの制御信号に応じて、
ウインドコンパレータ３３の基準電圧レベルＶｏを設定
する基準電圧設定回路である。３５は、比較器３２とウ
インドコンパレータ３３の論理積をとるアンドゲートで
ある。

【０００６】以上のように構成されたオフトラック検出
回路について、以下その動作について説明する。まず、
半導体レーザ１から放出されたレーザビームは、コリメ
ートレンズ２によって平行光にされ、ビームスプリッタ
７を経て対物レンズ８によって情報記録媒体９上に集光
される。情報記録媒体９によって反射された光ビーム
は、回折によって情報トラックの情報を持ち、対物レン
ズ８を経てビームスプリッタ７によって二分割光検出器
１１上に導かれる。二分割光検出器１１は、入射した光
ビームの光量分布変化を電気信号に変換し電気回路に信
号を伝える。差動増幅器２０は二分割光検出器１１から
のそれぞれの入力信号の差動をとって、プッシュプル法
によりトラッキングエラー信号ＴＥを出力する。加算器
２１は二分割光検出器１１からのそれぞれの入力信号を
加算し、再生信号ＲＦを出力する。

【０００７】次に情報記録媒体９上の集光スポットが情
報記録媒体９の直径方向に移動し案内溝とランド部を交
互に通過する時の動作について説明する。情報記録媒体
９から反射され、二分割光検出器１１に導かれる光ビー
ムの強度は、ランド部の方が案内溝よりも強いため、再
生信号ＲＦの信号レベルは、集光スポットがランド部の
中心にきたとき極大となり、案内溝の中心にきたとき極
小となる。この再生信号ＲＦからオフトラック検出には
不要な記録ピットの情報などの不要な高周波成分をＬＰ
Ｆ３０で除去し、更に情報記録媒体９の反射率のばらつ
きによる再生信号ＲＦのＤＣレベルのばらつきを除去す
るためカップリングコンデンサ３１によりＤＣ成分を除
去すると、比較器３２の入力信号ｂは基準レベルを中心
にランド部で正電圧、案内溝で負電圧のＡＣ信号とな
る。比較器３２はこのＡＣ信号ｂを基準レベル（図７に
おいてはグランドレベル）と比較し、正電圧の時のみＨ
ＩＧＨレベルの信号を出力する。

【０００８】すなわち、比較器３２の出力信号ｃは、ラ
ンド部を集光スポットが通過するときＨＩＧＨレベルと
なり、案内溝を通過するときＬＯＷレベルとなる。一
方、トラッキングエラー信号ＴＥは集光スポットが案内
溝の中心にあるときとランド部の中心にあるときに基準
レベルとなる周期関数である。ウインドコンパレータ３
３は、トラッキングエラー信号ＴＥが基準電圧設定回路
３４が発生する±Ｖｏ以内にあるとき、ＨＩＧＨレベル
の信号を出力する。すなわち、集光スポットが案内溝も
しくはランド部の中心位置近くにあるときＨＩＧＨレベ
ルを出力する。アンドゲート３５は比較器３２とウイン
ドコンパレータ３３の両出力の論理積をとる。よって、
アンドゲート３５の出力信号ＯＦＴＣは、集光スポット
がランド部の中心近くを通過するときのみＨＩＧＨレベ
ルを出力する。尚、特開平５−２２５５８０号公報の実
施例はオフトラック信号がトラックの中心位置近くを検
出する必要があるため基準電圧設定回路３４、ウインド
コンパレータ３３、アンドゲート３５が備わっている
が、情報記録媒体の案内溝とランド部の境界を検出する
だけのためには必要がなく、図７の比較器３２の出力信
号ｃをそのまま用いれば良い。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、情報記録媒体の案内溝内にピットが記録
されている記録済み部とまだ記録されていない未記録部
の境界部においてオフトラック信号が検出されないとい
う問題点を有していた。図８、図９を用いてその問題点
について説明する。図９は情報記録媒体９と集光スポッ
トとの位置関係を示す平面図であり、１２ａは未記録状
態の案内溝、１２ｂは記録済みの案内溝、１３はランド
部である。図８は図９において、未記録部の点Ａから記
録済みの点Ｂまで集光スポットが移動する間の、図７に
示した各点での各信号の波形図である。

【００１０】再生信号ＲＦは記録部の案内溝で記録ピッ
トによる高周波の変調が再生され、ＬＰＦ３０によりこ
の高周波の変調信号は除去されるが、信号ａには未記録
部と記録済み部においてＤＣレベルのずれが発生するこ
とになる。カップリングコンデンサ３１を経ることによ
って信号ｂではＤＣレベルは除去されるが、未記録部と
記録済み部の境界で発生したＤＣレベルのずれは過渡応
答的にＡＣ信号として通過するため、信号ｂは記録済み
部に入ったとき負側へ信号レベルが下がってしまい、比
較器３２で基準レベルと比較した結果、信号ｃではラン
ド部を検出できずにＬＯＷレベルになってしまい、オフ
トラック信号の誤検出が発生する。この様な誤検出は集
光スポットの移動が点Ｂから点Ａへの移動でも発生す
る。この場合は、信号ｂは未記録部に入ったとき正側へ
レベルが上がってしまい、信号ｃでは案内溝を検出でき
ずにＨＩＧＨレベルになってしまう。この様に、従来の
構成では未記録部と記録済み部の境界でオフトラック信
号が誤検出されてしまうという問題点を有していた。

【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ピットの記録済み部と未記録部の境界においても案
内溝とランド部の判別が安定して正確にできるようにし
た光ディスク装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の光ディスク装置は、三つのレーザビームを発
生するレーザビーム発生手段と、予め形成された案内溝
を有する情報記録媒体に集光照射して直線上に前記三つ
のレーザビームの集光スポットを形成し、中央の集光ス
ポットを前記案内溝あるいはランド部に照射せしめて情
報の記録または再生を行わせ、他の二つの集光スポット
を、前記中央の集光スポットより前記案内溝の間隔の略
二分の一だけそれぞれ異なる方向に変位させた位置に照
射する集光スポット形成手段と、前記情報記録媒体から
の反射された各レーザビームをそれぞれ入射する三つの
光検出器とを備えた光ディスク装置において、中央の集
光スポットからの反射光を入射する光検出器の出力か
ら、他の二つの集光スポットからの反射光を入射する光
検出器の出力信号の和を減算することにより、前記案内
溝とランド部の判別信号を検出するオフトラック検出手
段とを備える構成を有している。

【００１３】

【作用】この構成によって、案内溝とランド部からの反
射光量の差により生じるＡＣ成分は、中央の集光スポッ
トが案内溝にある時、両サイドの集光スポットはランド
上にあるので、前記中央の集光スポットによるＡＣ成分
と両サイドの集光スポットによるＡＣ成分は逆位相とな
り、両者を差動増幅することにより、未記録部と記録済
み部の境界において発生するＤＣレベルのずれをなくす
事ができ、前記境界でも案内溝とランド部の判別信号で
あるオフトラック信号を得ることが出来る。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例を示す光路図で、
９は予め形成された案内溝を有する情報記録媒体であ
る。１は半導体レーザ、２は半導体レーザ１が出射した
レーザ光を平行光にするコリメートレンズ、３は光束上
におかれた回折格子、４は回折格子３の０次回折光ビー
ム、５は回折格子３の＋１次回折光ビーム（点線で示
す）、６は回折格子３の−１次回折光ビーム（破線で示
す）、７は光束上におかれたビームスプリッタ、８はビ
ームスプリッタ７を通過した三つのビームを情報記録媒
体９上の記録面に集光する対物レンズである。４ａは情
報記録媒体９上に集光した０次回折ビーム集光スポッ
ト、５ａは情報記録媒体９上に集光した＋１次回折ビー
ム集光スポット、６ａは情報記録媒体９上に集光した−
１次回折ビーム集光スポット、１０は対物レンズ８及び
ビームスプリッタ７を経た情報記録媒体９からの三つの
反射光を集光する集光レンズ、１１は集光レンズ１０か
らの三つの集束された反射光をそれぞれ受光する二分割
光検出器である。１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１
１ｅ、１１ｆは二分割光検出器１１の受光面である。

【００１６】図２は、コリメートレンズ２、回折格子
３、ビームスプリッタ７、対物レンズ８により構成され
た集光スポット形成手段により集束された三つの集光ス
ポット４ａ、５ａ、６ａと情報記録媒体９との位置関係
を示す平面図であり、１２は予め形成された案内溝、１
３はランド部である。０次回折光ビーム４による集光ス
ポット４ａは案内溝１２上に配置され、＋１次回折光ビ
ーム５による集光スポット５ａおよび−１次回折光ビー
ム６による集光スポット６ａは集光スポット４ａを挟ん
で対向し、ランド部１３上に配置される。

【００１７】次に、図３は本発明の一実施例における光
検出器１１と電気回路との接続図である。図３に示すよ
うに、上記光検出器１１は少なくとも二つの受光面から
なる三組の受光素子で構成されており、０次回折光ビー
ム４を受光面１１ａと１１ｂで受光するように配置さ
れ、＋１次回折光ビーム５を受光面１１ｃと１１ｄで、
また、−１次回折光ビーム６を受光面１１ｅと１１ｆ
で、それぞれ受光するように配置されている。１４は三
つの二分割光検出器１１から案内溝とランド部の判別信
号を検出するオフトラック検出回路、１５は三つの二分
割光検出器１１から差動プッシュプル法によってトラッ
キングエラー信号を検出するトラッキングエラー検出回
路である。

【００１８】さらに詳しくオフトラック検出回路１４と
トラッキングエラー検出回路１５の構成を説明する。オ
フトラック検出回路１４において、５０は受光面１１ａ
と１１ｂからスポット４の和信号を生成し再生信号ＲＦ
を出力する広帯域の加算器、５１は受光面１１ｅと１１
ｆからスポット６の和信号を生成する狭帯域の加算器、
５２は受光面１１ｃと１１ｄからスポット５の和信号を
生成する狭帯域の加算器、５３は加算器５１の出力信号
であるスポット６の和信号を入力し利得を可変する利得
可変器、５４は利得可変器５３を通過したスポット６の
和信号と加算器５２から出力されるスポット５の和信号
を入力して加算する加算器、５５は加算器５４の出力を
入力し利得を可変する利得可変器、５６は再生信号ＲＦ
から不要な高周波成分を除去するローパスフィルタ、５
７は前記ローパスフィルタ５６の出力信号ＳＵＭ１と利
得可変器５５の出力ＳＵＭ２を入力し差動演算する差動
増幅器、５８は差動増幅器５７の出力信号ＯＦＴと基準
レベルと比較して正電圧の時のみ出力信号がＨＩＧＨレ
ベルになる比較器である。尚、加算器５１と５２の帯域
はローパスフィルタ５６と同等である。

【００１９】トラッキングエラー検出回路１５におい
て、６０は受光面１１ａと１１ｂからプッシュプル信号
Ｅ０を生成する差動増幅器、６１は受光面１１ｅと１１
ｆからプッシュプル信号Ｅ２を生成する差動増幅器、６
２は受光面１１ｃと１１ｄからプッシュプル信号Ｅ１を
生成する差動増幅器、６３は前記プッシュプル信号Ｅ２
を入力し利得を可変する利得可変器、６４は利得可変器
６３を通過したプッシュプル信号Ｅ２と差動増幅器６２
から出力されるプッシュプル信号Ｅ１を入力して加算し
出力Ｅ３を発生する加算器、６５は加算器６４の出力Ｅ
３を入力し利得を可変する利得可変器、６６はプッシュ
プル信号Ｅ０と利得可変器６５を通過したＥ３を入力し
差動演算することによってトラッキングエラー信号ＴＥ
を出力する差動増幅器である。

【００２０】以上のように構成された光ディスク装置に
ついて、以下に図４と図５を用いて説明する。図４は情
報記録媒体９と集光スポットとの位置関係を示す平面図
であり、１２ａは未記録状態の案内溝、１２ｂは記録済
みの案内溝、１３はランド部である。図５は図４におい
て、未記録部の点Ａから記録済み部の点Ｂまで集光スポ
ットが移動する間の、図３に示した各点での各信号の波
形図である。中央の集光スポット４の和信号から得られ
る再生信号ＲＦは記録部の案内溝で記録ピットによる高
周波の変調が再生される。ローパスフィルタ５６により
この高周波の変調信号は除去されるが、信号ＳＵＭ１に
は未記録部と記録済み部においてＤＣレベルのずれが発
生することになる。＋１次回折光ビーム５と−１次回折
光ビーム６から得られる和信号ＳＵＭ２も、前記信号Ｓ
ＵＭ１と同様に記録ピットによる変調成分は狭帯域の加
算器５１と５２により除去されるが、未記録部と記録済
み部においてＤＣレベルのずれが発生することになる。

【００２１】しかし、案内溝とランド部からの反射光量
の差によるＡＣ成分は、中央の０次回折ビーム集光スポ
ット４ａが案内溝上にあるとき両サイドの＋１次回折ビ
ーム集光スポット５ａと−１次回折ビーム集光スポット
６ａはランド部上にあるので、前記ＡＣ成分は信号ＳＵ
Ｍ１と信号ＳＵＭ２で逆位相となる。ここで、利得可変
器５３を両サイドの＋１次回折光ビーム５と−１次回折
光ビーム６の光量比の差を補正するように調整し、更に
両サイドスポット５、６の強度の和と中央のスポット４
の強度の比を補うように利得可変器５５を調整する。す
なわち、三つのビーム強度の比を利得可変器５３、５５
で調整するので、信号ＳＵＭ１と信号ＳＵＭ２はＤＣレ
ベルが同じでＡＣ成分が逆位相の信号になる。よって、
差動増幅器５７の出力信号ＯＦＴはＳＵＭ１からＤＣ成
分が取り除かれＡＣ成分が２倍になった信号となる。ま
た、このとき、未記録部と記録済み部において発生して
いたＤＣレベルのずれもなくなる。比較器５８は完全に
ＡＣ成分だけとなった信号ＯＦＴと基準レベル（図３に
おいてはグランドレベル）と比較し、正電圧の時のみＨ
ＩＧＨレベルの信号を出力する。すなわち、比較器５８
の出力信号ＯＦＴＣ信号は、ランド部を集光スポットが
通過するときＨＩＧＨレベルとなり、案内溝を通過する
ときＬＯＷレベルとなる。一方、トラッキングエラー信
号もプッシュプル法によるオフセットの発生を周知の差
動プッシュプル法を用いることにより正確なトラッキン
グエラー信号を得ることができる。

【００２２】以上のように本実施例によれば、三つのレ
ーザビームを発生するレーザビーム発生手段と、予め形
成された案内溝を有する情報記録媒体に集光照射して直
線上に上記三つの集光スポットを形成し、中央の集光ス
ポットを上記案内溝に配置して情報の記録または再生を
行わせ、他の二つの集光スポットを上記案内溝の間隔の
略二分の一だけ異なる方向に変化させて上記案内溝の間
に存在するランド部上に配置させる集光スポット形成手
段と、上記情報記録媒体からの反射された各レーザビー
ムをそれぞれ入射する三つの光検出器とを備えた光ディ
スク装置において、中央の集光スポットからの反射光を
入射する光検出器の出力から他の二つの集光スポットか
らの反射光を入射する光検出器の出力信号の和を減算す
ることにより上記案内溝とランド部の判別信号を検出す
るオフトラック検出手段とを備え、さらに、上記三つの
光検出器はそれぞれ二分割光検出器で、この三つの二分
割光検出器よりの各差出力からトラッキングエラー信号
を差動プッシュプル法を用いて検出し、上記レーザビー
ム発生手段が、一つのレーザビームを出射する半導体レ
ーザと回折格子とからなる構成とすることで、情報記録
媒体上の案内溝とランド部の判別がピットの記録済み部
と未記録部の境界においても安定して正確にできる。さ
らに、差動プッシュプル法の光学系と全く同じにできる
ため、オフセットのない正確なトラッキングエラー信号
を得ることもでき、構成及びコスト的にも優れた光ディ
スク装置を実現できるものである。

【００２３】以上は、情報信号が案内溝内に記録される
として説明してきたが、情報信号がランド部上に記録さ
れる場合においても同様にして、案内溝とランド部の判
別信号であるオフトラック信号を、記録済み部と未記録
部の境界においても安定して正確に検出することが出来
る。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明は、レーザビーム発
生手段から発生する三つのレーザビームを集光スポット
形成手段により、予め形成された案内溝を有する情報記
録媒体に三つの集光スポットを形成して照射し、前記情
報記録媒体からの反射された各レーザビームをそれぞれ
三つの光検出器で検出し、中央の集光スポットからの反
射光を入射する光検出器の出力から他の二つの集光スポ
ットからの反射光を入射する光検出器の出力信号の和を
減算することにより、未記録部と記録済み部の境界にお
いて発生するＤＣレベルのずれを無くすことが出来、前
記案内溝とランド部の判別信号であるオフトラック信号
を記録済み部と未記録部の境界においても安定して正確
に検出することができる光ディスク装置を実現できる。

【００２５】さらに、上記三つの光検出器をそれぞれ二
分割光検出器とし、この三つの二分割光検出器よりの各
差出力から差動プッシュプル法を用いてオフセットのな
い正確なトラッキングエラー信号を検出することができ
る光ディスク装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置の一実施例における光
路図

【図２】同実施例における情報記録媒体と集光スポット
の位置関係を示す平面図

【図３】同実施例における光検出器と電気回路との接続
図

【図４】同実施例における動作を説明するための情報記
録媒体と集光スポットの位置関係を示す平面図

【図５】同実施例における動作を説明するための各部の
波形図

【図６】従来の光ディスク装置の光路系と電気回路との
接続図

【図７】従来のオフトラック検出回路のブロック図

【図８】従来のオフトラック検出回路の動作を説明する
ための各部の波形図

【図９】従来のオフトラック検出回路における動作を説
明するための情報記録媒体と集光スポットの位置関係を
示す平面図

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ コリメートレンズ ３ 回折格子 ４ ０次回折光ビーム ５ ＋１次回折光ビーム ６ −１次回折光ビーム ７ ビームスプリッタ ８ 対物レンズ ９ 情報記録媒体 １０ 集光レンズ １２ 案内溝 １３ ランド部 １４ オフトラック検出回路 １５ トラッキングエラー検出回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】三つのレーザビームを発生するレーザビー
   ム発生手段と、予め形成された案内溝を有する情報記録
   媒体に集光照射して直線上に前記三つのレーザビームの
   集光スポットを形成し、中央の集光スポットを前記案内
   溝あるいはランド部上に照射せしめて情報の記録または
   再生を行わせ、他の二つの集光スポットを前記中央の集
   光スポットより前記案内溝の間隔の略二分の一だけそれ
   ぞれ異なる方向に変位させて前記案内溝の間に存在する
   ランド部上にあるいは前記案内溝に配置させる集光スポ
   ット形成手段と、前記情報記録媒体からの反射された各
   レーザビームをそれぞれ入射する三つの光検出器とを備
   えた光ディスク装置において、 中央の集光スポットからの反射光を入射する光検出器の
   出力から他の二つの集光スポットからの反射光を入射す
   る光検出器の出力信号の和を減算することにより上記案
   内溝とランド部の判別信号を作成するオフトラック検出
   手段を有することを特徴とする光ディスク装置。