JPH0834034B2

JPH0834034B2 - 光ディスクおよびその記録再生装置

Info

Publication number: JPH0834034B2
Application number: JP63321460A
Authority: JP
Inventors: 秀樹土肥
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1996-03-29
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPH02166642A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は記録再生可能な光ディスクおよびその記録
再生装置に係り、更に詳しくはトラッキング制御および
CLV（Constant Linear Velocity）制御の精度を向上さ
せることができるようにした記録再生可能な光ディスク
およびその記録再生装置に関するものである。

［従来例］最近、光ディスクは再生専用型、追記型から書き換え
可能型と著しく発達している。

例えば、第13図および第14図に示されるように、その
記録再生可能な光ディスク（追記型、書き換え可能型光
ディスク）は、基板１に凹凸のレーザ光案内トラック
（グルーブ1a、ランド1b）が設けられており、かつ、記
録膜（反射膜）２が形成されている。また、それらレー
ザ光案内トラックのグルーブ1a（あるいはランド1b）の
幅G_W（L_W）は略0.8μｍで、その深さG_Dは略0.07μｍに
なっている。このレーザ光案内トラックにより、トラッ
キング制御が行われ、情報等の追記、書き換えが行われ
る。

一方、上記光ディスクの記録再生装置においては、光
ディスクにCLV情報を入れておくことができないことか
ら、光学ヘッドの位置を絶対位置センサにて検出し、こ
の光学ヘッドの検出位置に基づいてスピンドルモータを
制御し、その光ディスクの回転をCLV制御している。

［発明が解決しようとする課題］ところで、上記記録再生可能な光ディスクは、既に市
販されている再生専用光ディスク装置、例えばCDプレー
ヤにて再生することができないという欠点があった。す
なわち、再生専用型光ディスク（例えばCD）は、ミラー
部からの反射光量I_O（略入射レーザ光量に相当）が70％
以上になるように、規格化されているため、その規格に
合わせた構成となっている。

一方、記録再生可能な光ディスクは、低パワーのレー
ザ光で情報等の記録ができるように、記録膜（反射膜）
２の吸収率を高くしていることもあって、その記録部分
の記録膜（反射膜）２からの反射光量が、例えば50％と
その再生専用光ディスクより小さくなっている。そのた
め、市販のCDプレーヤ等ではトラッキング制御の精度が
悪く、また光学ヘッドの位置毎のCLV制御を行なうこと
ができず、光ディスクの情報等を正確に再生することが
できなかった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その
目的はトラッキング制御およびCLV制御を精度良く行な
うことができ、したがって再生専用の例えば市販のCDプ
レーヤーにも適用し得る記録再生可能な光ディスクおよ
びその記録再生装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、請求項１の発明は、基板に
グルーブおよびランドを含みそのトラック幅をほぼ1.6
μｍとするレーザ案内トラックが設けられ、かつ、その
レーザ案内トラックに記録膜が形成されている記録再生
可能な光ディスクにおいて、前記グルーブおよびランド
の内の情報が記録される側の一方のグルーブ（もしくは
ランド）の幅が1.1〜1.2μｍとされ、他方のランド（も
しくはグルーブ）の幅が0.4〜0.5μｍにされるととも
に、その深さがλ/8nからλ/10n（λはレーザ光の波
長、ｎは基板の屈折率）の間とされ、かつ、前記ランド
（もしくはグルーブ）が、当該光ディスクの記録再生も
しくは再生専用装置におけるトラッキングサーボ帯域周
波数よりも大きく、かつ、信号帯域周波数よりも小さい
特定周波数（50kHz±10kHz）のCLV情報を有する不連続
のピット列とされていることを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、基板にグルーブおよ
びランドを含みそのトラック幅をほぼ1.6μｍとするレ
ーザ案内トラックが設けられ、かつ、そのレーザ案内ト
ラックに記録膜が形成されていて、情報が記録される側
の一方のグルーブ（もしくはランド）の幅が1.1〜1.2μ
ｍとされ、他方のランド（もしくはグルーブ）の幅が0.
4〜0.5μｍにされているとともに、他方のランド（もし
くはグルーブ）が、当該記録再生装置のトラッキングサ
ーボ帯域周波数よりも大きく、かつ、信号帯域周波数よ
りも小さい特定周波数（50kHz±10kHz）のCLV情報を有
する不連続のピット列とされている光ディスクの記録再
生装置において、前記光ディスクの再生制御に際し、そ
の光ディスクからの反射光を四分割フォトディテクタ部
に結像し、同四分割フォトディテクタ部の一方の隣接す
る光検出器A,Bから第１の和信号を得るとともに、他方
の隣接する光検出器C,Dから第２の和信号を得、それら
第１および第２の和信号をそれぞれ包絡線検波し、さら
にその包絡線検波信号を差演算してトラッキング誤差信
号を得る機能と、前記和信号に含まれている前記CLV情
報信号と前記光ディスクを回転制御するモータの回転検
出信号との位相差を得るとともに、この位相差により前
記モータのCLV制御信号を得る機能とを有していること
を特徴としている。

［作用］上記構成において、記録再生可能な光ディスクのレー
ザ光案内トラック（グルーブ、ランド）の形成に際し、
情報等の記録部分は幅を広くするとともに、幅の狭い方
はピット列に、しかもそのピット列にCLV制御情報を付
してある。また、その記録再生可能な光ディスクの記録
再生装置にはそのピット列によるCLV制御情報を取り出
す機能を持たせるようにした。したがって、上記光ディ
スクからの反射光量よりトラッキング誤差信号を得る
と、このトラッキング誤差信号は幅の狭いランドあるい
はグルーブのピット列により影響（振幅が小さくされ
る）されない。すなわち、以後の処理におけるトラッキ
ング制御に際し、従来の再生専用装置においても情報が
確実に読み取れ、その制御の精度を向上させることがで
きる。また、光ディスクに照射されるレーザスポットが
上記グルーブ（ランド）の他ランド（あるいはグルー
ブ）にもかかるため、上記トラッキング誤差信号を得る
ための差演算回路の入力段の信号（反射光量の和信号）
にはそのピット列のCLV制御情報が含まれている。その
和信号よりCLV制御情報の信号が取り出され、この信号
が光ディスクの回転駆動するスピンドルモータにて得ら
れるFG信号と位相比較され、この位相差分に応じてその
スピンドルモータの回転数が制御される。

このように、上記光ディスクの記録再生に際し、トラ
ッキング制御、CLV制御の精度が良好にでき、情報等の
記録再生が正確行われるようになる。また、再生専用光
ディスク装置、例えばCDプレーヤ等にてその光ディスク
の再生を行なうことが可能となる。

［実施例］以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第４図において、記録再生可能な光ディス
クの基板10には、凹凸のレーザ光案内トラックを形成す
るグルーブ10aおよびランド10bが設けられ、かつ、記録
膜（反射膜）11が形成されており、しかもそのランド10
bは不連続のピット列になっている。この場合、情報が
記録される側のグルーブ10aの幅G_Wは1.1〜1.2μｍであ
り、ランド10bの幅L_Wは0.4〜0.5μｍであり、その深さG
_Dはλ/8n〜λ/10nであり、トラックピッチは通常の光デ
ィスク（例えばCD）の規格に準じて略1.6μｍになって
いる。なお、λはレーザ光の波長、ｎは基板10の屈折率
である。

また、ランド10bのピット列構造は、例えば上記光デ
ィスクの所定線速度（例えば1.2msから1.4ms）での再生
に際し、そのピット列から例えば50kHz±10kHz程度のCL
V情報信号が得られるように、スタンパにより連続的も
しくは段階的に変化するように形成されている。この場
合、第５図に斜線で示されているように、CLV情報信号
の周波数は、光ディスクの所定回転速度時において、記
録再生装置のトラッキングサーボ帯域周波数と情報の信
号帯域周波数との間を利用して設定されているため、そ
の信号処理が行ない易い。

一方、第６図に示されるように、上記光ディスクの記
録再生装置には、光ディスクからの反射光が結像される
四分割フォトディテクタ部12と、四分割フォトディテク
タ部12の光検出器ＡとＢおよびＣとＤにて得られる強度
分布の和をとる第１および第２の加算回路13,14と、第
１の加算回路13にて得られた信号を包絡線検波するため
の第１の包絡線検波回路15と、第２の加算回路14にて得
られた信号を包絡線検波するるための第２の包絡線検波
回路16と、それら第１および第２の包絡線検波回路15,1
6にて得られた信号を差演算する減算回路17とが設けら
れている。

第１の加算回路13は反転増幅回路であり、四分割フォ
トディテクタ部12の光検出器ＡおよびＢによる強度分布
に応じた電圧がそれぞれバッファ回路12a,12b、抵抗R₁,
R₂を介してオペレーショナルアンプ（以下オペアンプと
記す）13aの反転入力端子に入力され、アース電位がそ
の非反転入力端子に入力され、オペアンプ13aの出力が
抵抗Rf₁を介して反転入力端子にフィードバックされ、
四分割フォトディテクタ部12の光検出器ＡとＢによる強
度分布が加算される。また、第２の加算回路14は第１の
加算回路13と同様の反転増幅回路であり、四分割フォト
ディテクタ12の光検出器ＣとＤによる強度分布が加算さ
れる。なお、バッファ回路12c,12dが上記バッファ回路1
2a,12bに、オペアンプ14aが上記オペアンプ13aに、抵抗
R₃,R₄,Rf₂が上記抵抗R₁,R₂,Rf₁に対応している。さら
に、第１および第２の包絡線検波回路15,16にはピーク
ホールド回路およびボトムホールド回路等が設けられて
いる。さらにまた、減算回路17は差動増幅回路であり、
第１の包絡線検波回路15にて得られた信号が抵抗R₅を介
してオペアンプ17aの非反転入力端子に入力され、第２
の包絡線検波回路16にて得られた信号が抵抗R₆を介して
その反転入力端子に入力され、そのオペアンプ17aの出
力が抵抗Rf₃を介して反転入力端子に入力され、そのオ
ペアンプ17aの出力からトラッキング誤差信号が得られ
る。

ここで、第３図および第４図に示されるように、光デ
ィスクに照射されるレーザスポットが強度1/e²で、その
径ｄが略1.4μｍにされているため、その両端部分がピ
ット列のランド10bにかかる。したがって、上記四分割
フォトディテクタ部12に結像される反射光にはそのピッ
ト列のCLV情報が含まれることになる。

そこで、第７図に示されるように、上記記録再生装置
には、レーザ・ビームの集光、反射レーザスポットの結
像および強度分布を検出し、トラッキング誤差信号を得
る光学ヘッド部18と、そのトラッキング誤差信号を得る
前の信号を所定に増幅する増幅回路19と、この増幅され
た信号のうち所定帯域、例えば50kHz前後の信号を取り
出すバンドパスフィルタ20と、このバンドパスフィルタ
20を通過した信号を後述するスピンドルモータ22にて得
られるFG信号帯域、例えば100Hz程度のTTLレベル信号に
変換する信号帯域変換部21と、光ディスクを回転するス
ピンドルモータ22と、このスピンドルモータ22の回転に
より得られるFG信号を所定に増幅し、TTLレベル信号と
する増幅回路23と、上記信号帯域変換部21にて変換され
た信号とFG信号とを位相比較する位相比較器24と、この
位相差に応じてスピンドルモータ22の回転数を制御する
スピンドル駆動部25とが設けられている。

次に、上記構成の光ディスクおよびその記録再生装置
におけるトラッキング制御、CLV制御の動作を第８図お
よび第９図を参照して説明する。なお、第８図は第３図
に示す光ディスクの未記録部分からの反射光量を示し、
第９図は第４図に示す光ディスクの記録部分からの反射
光量を示している。

まず、情報等の記録前の記録再生可能な光ディスクの
再生においては、トラッキングOFF時であると、四分割
フォトディテクタ部12の光検出器ＡとＢおよびＣとＤに
よる強度分布がそれぞれ第１および第２の加算回路13,1
4にて加算され、これら２対の和信号がグルーブ10aから
の変調信号として得られる。ここで、I_Oを光ディスクの
ミラー面からの反射光量、I_Gをグルーブ10aからの反射
光量、I_Lをランド10bからの反射光量とすると、ランド1
0bの幅を狭く、グルーブ10aの幅を広くしていることか
ら、グルーブ10aからの変調信号I_G／I_O（グルーブレベ
ル）が略100％にされている。また、この実施例におい
ては、その変調度（（I_G‐I_L）／I_O）が第８図の実線に
示される包絡線において略10％になるように、グルーブ
10aおよびランド10bの幅や深さのが決められている。

また、上記光ディスクが穴あけタイプであり、グルー
ブ10aに記録ピットが形成されている場合、第９図に示
されるように、四分割フォトディテクタ部12にて結像さ
れる反射光量はその記録ピットの反射光量が低下され
る。

ところで、第８図および第９図に示されるように、上
記反射光の強度分布により得られる和信号には、第８図
および第９図に示されるように、ランド10bのピット列
による変調信号が重畳されている。そのため、その変調
度が見掛け上小さくなり、四分割フォトディテクタ部12
による検出反射光量が増加される。この増大した反射光
量に基づいて、トラッキング誤差信号を得ると、その信
号の振幅が低下し、トラッキング制御の精度が悪くな
る。

そこで、この発明では、四分割フォトディテクタ部12
に結像され、第１および第２の加算回路13,14にて得ら
れた和信号をそれぞれ第１および第２の包絡線検波回路
15,16にて検波している。すなわち、第８図および第９
図の実線に示されるように、包絡線のままで振幅の大き
い和信号幅が得られ、これら信号により減算回路17にて
トラッキング誤差信号を得る。すると、得られるトラッ
キング誤差信号が大きい振幅になっているため、後の処
理におけるトラッキング制御が精度よくでき、しかもこ
の精度を連続ランドの光ディスクと同程度にまで向上さ
せることができる。

一方、第７図に示されるように、フィルタ20にてその
反射光による上記和信号に含まれている50kHz前後の周
波数帯域信号、つまりCLV情報の信号が通過される。CLV
情報等の信号は、信号帯域変換部21にてスピンドルモー
タ22の回転に対応するFG信号の周波数帯域に変換され、
さらにTTLレベルにされる。すると、位相比較器24にて
そのCLV情報による信号とFG信号との位相比較が行わ
れ、この位相差分がスピンドルモータ駆動部25に帰還さ
れるため、スピンドルモータ22の回転はCLV制御され
る。また、そのCLV情報はランド10bのピット列が50kHz
前後で連続して変化する信号となるように付されてい
る。そのため、光ディスクの至る所そのCLV情報による
信号とスピンドルモータ22の回転によるFG信号との位相
比較が行われ、その位相差がスピンドルモータ22の回転
を帰還制御するようになっているため、スピンドルモー
タ22の回転のCLV制御が可能となる。

第10図および第11図は上記実施例の変形であり、この
実施例ではランド10bに情報等を記録する光ディスクが
用いられている。

これら図において、レーザ光案内トラックを構成する
グルーブ10aの幅G_Wは0.4〜0.5μｍであり、ランド10bの
幅L_Wは1.1〜1.2μｍであり、その深さG_Dはλ/8n〜λ/10
nであり、トラックピッチは略1.6μｍである。すなわ
ち、ランド10bの幅L_Wはグルーブ10aの幅G_Wより広くなっ
ている。なお、λはレーザ光の波長、ｎは基板10の屈折
率である。

また、グルーブ10aのピット列は前実施例のランド10b
と同様にスタンパにより形成されており、しかもそのス
タンパに際してそのピット列にはCLV情報が付される。
この場合においても、そのピット列によるCLV情報の周
波数は、光ディスクの所定回転時において、サーボ帯域
周波数と情報等の再生信号の周波数の間に位置するよう
に設定される。なお、この実施例における上記光ディス
クの記録再生装置は前実施例と同じ構成であり、前実施
例と同様に、トラッキング誤差信号の振幅を大きくする
ことができ、トラッキング制御の精度を連続グルーブの
光ディスクと同程度にまで向上させることができる。ま
た、そのピット列にCLV情報を付したので、光ディスク
の至る所において、そのCLV情報による信号とスピンド
ルモータ22の回転によるFG信号との位相比較が行われ、
その位相差がスピンドルモータ22の回転を帰還制御する
ようになっているため、スピンドルモータ22の回転のCL
V制御が可能となる。

さらに、第12図に示されるように、記録再生可能な光
ディスクのレーザ光案内トラックの形状として、Ｖ溝形
のものであってもよい。このレーザ光案内トラックを形
成するランド10bに情報等を記憶する場合、そのランド1
0bの幅L_Wはグルーブ10aの幅G_Wより広くし、グルーブ10a
をCLV情報のピット列にする。なお、その他に関して
は、前二つの実施例と同様であるため、その説明を省略
する。

このように、上記実施例に説明したように、記録再生
可能な光ディスクの記録再生に際し、記録再生装置にお
けるトラッキング制御、CLV制御の精度を向上させるこ
とができる。また、上記記録再生可能な光ディスクにあ
っては、記録部分にしたグルーブ10a（あるいはランド1
0b）を広くしたので、市販のCDプレーヤ等にて再生する
ことができる。

［発明の効果］以上説明したように、請求項１に記載の発明によれ
ば、トラック幅をほぼ1.6μｍとするレーザ案内トラッ
クのグルーブおよびランドの内の情報が記録される側の
一方のグルーブ（もしくはランド）の幅を1.1〜1.2μｍ
とし、他方のランド（もしくはグルーブ）の幅を0.4〜
0.5μｍにするとともに、その深さをλ/8nからλ/10n
（λはレーザ光の波長、ｎは基板の屈折率）の間とし、
かつ、前記ランド（もしくはグルーブ）を、当該光ディ
スクの記録再生もしくは再生専用装置におけるトラッキ
ングサーボ帯域周波数よりも大きく、かつ、信号帯域周
波数よりも小さい特定周波数（50kHz±10kHz）のCLV情
報を有する不連続のピット列としたことにより、記録再
生時のトラッキング制御およびCLV制御の精度がより良
好になるとともに、再生専用の光ディスク装置、例えば
市販のCDプレーヤーなどでも再生を行なうことができ
る。

また、請求項２に記載の記録再生装置によれば、請求
項１の光ディスクを再生するにあたって、同光ディスク
からの反射光を四分割フォトディテクタ部に結像し、そ
の四分割フォトディテクタ部の一方の隣接する光検出器
A,Bから第１の和信号を得るとともに、他方の隣接する
光検出器C,Dから第２の和信号を得、それら第１および
第２の和信号をそれぞれ包絡線検波し、さらにその包絡
線検波信号を差演算してトラッキング誤差信号を得ると
ともに、上記和信号に含まれているCLV情報信号と光デ
ィスクを回転制御するモータの回転検出信号との位相差
を得、この位相差によりモータをCLV制御するようにし
たことにより、トラッキング制御の精度を連続ランド
（もしくは連続グルーブ）の場合と同程度まで向上させ
ることができ、しかも光ヘッドの各位置毎における光デ
ィスクの回転をCLV制御することができる、という効果
が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の一実施例を示す記録再
生可能な光ディスクの概略的部分の斜視図および側断面
図、第３図および第４図は上記記録再生可能な光ディス
クの概略的部分正面図、第５図は上記記録再生可能な光
ディスクのピット列による概略的信号帯域図、第６図お
よび第７図は上記記録再生可能な光ディスクの記録再生
装置の概略的部分ブロック図、第８図および第９図は上
記記録再生可能な光ディスクの作用を説明するための反
射光量のグラフ図、第10図および第11図はこの発明の変
形実施例を示す記録再生可能な光ディスクの概略的部分
斜視図および正面図、第12図はこの発明の他の変形実施
例を示す記録再生可能な光ディスクの概略的部分側断面
図、第13図および第14図は従来の記録再生可能な光ディ
スクの概略的部分側断面図および概略的部分斜視図であ
る。図中、10は基板（記録再生可能な光ディスクの）、10a
はグルーブ、10bはランド、11は記録膜（反射膜）、12
は四分割フォトディテクタ部、13は第１の加算回路、14
は第２の加算回路、15は第１の包絡線検出回路、16は第
２の包絡線検出回路、17は減算回路、18は光学ヘッド、
20はフィルタ、21は信号帯域変換部、22はスピンドルモ
ータ（光ディスクの回転）、24は位相比較器、25はスピ
ンドルモータ駆動部である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板にグルーブおよびランドを含みそのト
ラック幅をほぼ1.6μｍとするレーザ案内トラックが設
けられ、かつ、そのレーザ案内トラックに記録膜が形成
されている記録再生可能な光ディスクにおいて、前記グルーブおよびランドの内の情報が記録される側の
一方のグルーブ（もしくはランド）の幅が1.1〜1.2μｍ
とされ、他方のランド（もしくはグルーブ）の幅が0.4
〜0.5μｍにされるとともに、その深さがλ/8nからλ/1
0n（λはレーザ光の波長、ｎは基板の屈折率）の間とさ
れ、かつ、前記ランド（もしくはグルーブ）が、当該光
ディスクの記録再生もしくは再生専用装置におけるトラ
ッキングサーボ帯域周波数よりも大きく、かつ、信号帯
域周波数よりも小さい特定周波数（50kHz±10kHz）のCL
V情報を有する不連続のピット列とされていることを特
徴とする光ディスク。
【請求項２】基板にグルーブおよびランドを含みそのト
ラック幅をほぼ1.6μｍとするレーザ案内トラックが設
けられ、かつ、そのレーザ案内トラックに記録膜が形成
されていて、情報が記録される側の一方のグルーブ（も
しくはランド）の幅が1.1〜1.2μｍとされ、他方のラン
ド（もしくはグルーブ）の幅が0.4〜0.5μｍにされてい
るとともに、他方のランド（もしくはグルーブ）が、当
該記録再生装置のトラッキングサーボ帯域周波数よりも
大きく、かつ、信号帯域周波数よりも小さい特定周波数
（50kHz±10kHz）のCLV情報を有する不連続のピット列
とされている光ディスクの記録再生装置において、前記光ディスクの再生制御に際し、その光ディスクから
の反射光を四分割フォトディテクタ部に結像し、同四分
割フォトディテクタ部の一方の隣接する光検出器A,Bか
ら第１の和信号を得るとともに、他方の隣接する光検出
器C,Dから第２の和信号を得、それら第１および第２の
和信号をそれぞれ包絡線検波し、さらにその包絡線検波
信号を差演算してトラッキング誤差信号を得る機能と、
前記和信号に含まれている前記CLV情報信号と前記光デ
ィスクを回転制御するモータの回転検出信号との位相差
を得るとともに、この位相差により前記モータのCLV制
御信号を得る機能とを有していることを特徴とする記録
再生装置。