JPH10340456A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスクに記録できる情報量を増加させ
る。 【解決手段】 光ディスク装置で記録又は再生される光
ディスクに形成されるピットとして、ディスクの所定面
からの深さが、第１の深さのピット１ａと、この第１の
深さよりも深い第２の深さのピット１ｂとの少なくとも
２種類のピットとし、第１の深さと第２の深さとの差を
適正に設定するようにして、その差を検出して記録され
た情報を再生する処理を行い、必要によりこのピットの
深さの差以外の要因での情報記録と組み合わせるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピットにより情報
を記録する光ディスクを使用して記録又は再生を行う光
ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクを利用した記録装置や再生装
置が各種実用化されている。例えば、ディスクの表面に
ピットを形成して、２値データ（１又は０のデジタルデ
ータ）を記録し、再生時にそのピットの有無をディスク
表面に照射したレーザ光の戻り光から検出して、記録さ
れた２値データを再生する処理を行うようにしたものが
ある。

【０００３】この場合、１枚の光ディスクに記録できる
情報の容量は、その光ディスクのフォーマットにより定
まる。即ち、光ディスクに形成されるトラックのピッチ
や、データが記録される線密度などにより、１枚のディ
スクに記録できる記録容量が決まる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、１枚のディス
クに記録できる情報の容量は多ければ多いほど良いが、
トラックピッチを狭くしたり、高線密度化を図るのには
限界があり、ディスクに照射するレーザ光の波長の短波
長化や、レーザ光を照射する光路に存在するレンズの開
口率ＮＡ（Numerical Aperture）の改善などにより、記
録密度は高くなりつつあるが、それらの要因による高密
度化には限界があった。

【０００５】本発明はかかる点に鑑み、従来とは別の手
法によりディスクに記録できる情報量を増加させること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、光ディスク装置で記録又は再生される光デ
ィスクに形成されるピットとして、ディスクの所定面か
らの深さが、第１の深さのピットと、この第１の深さよ
りも深い第２の深さのピットとの少なくとも２種類のピ
ットとし、第１の深さと第２の深さとの差を適正に設定
するようにしたものである。

【０００７】２種類のピットの深さの差で情報を記録す
ることで、この２種類のピットの深さの差の検出で、良
好に情報を再生することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１〜図８を参照して説明する。

【０００９】図１は本例の光ディスクの構成を断面で示
す図で、本例においては、光ディスクにピットと称され
る溝をトラック（ディスクの円周方向）に沿って形成し
て、デジタルデータ化された所定の情報の記録を行うよ
うにしたもので、図１ではトラックに沿った部分の断面
を示してある。所定の樹脂材料で形成された円盤状の基
板１には、第１の深さのピット１ａと、この第１の深さ
よりも深い第２の深さのピット１ｂとが連続的に形成さ
れ、両ピットの形成状態により所定のデータが記録され
ている。それぞれのピットの上には、透明層２が形成さ
れて、その透明層２の表面がランドレベルとされ、この
ランドレベルから基板１の表面までがピットの深さとさ
れる。さらに、透明層２の上には、所定の厚さの保護層
３が形成されている。

【００１０】本例においては、このように光ディスクに
形成されるトラックに深さが異なる２種類のピットを連
続的に設けて、その段差で情報の記録を行うようにした
もので、第１の深さのピットと第２の深さのピットとの
深さの設定は、再生装置でのレーザ光の照射で、両ピッ
トを区別して検出することができる状態に設定する。具
体的には、充分な再生Ｓ／Ｎを得るためには、両ピット
の段差（即ち０データと１データとの差）は、焦点深度
と同程度必要である。

【００１１】ここで、光ディスクに形成されたピット
（溝）の深さと、再生装置の光学ピックアップからレー
ザ光を光ディスクに照射した際の、ディスクからの反射
光の光量（和信号）と、トラッキングエラー信号のレベ
ルの相対値を図２に示す。この図２は、横軸はピット
（案内溝）の深さの変化を示し、再生装置内の光学ピッ
クアップからディスクに照射するレーザ光の波長をλ、
光ディスクのレーザ光が入射する部分の材質の光屈折率
をｎとしたとき、λ／ｎの値で示してあり、縦軸は光量
を相対値（最大値が１．０）で示してある。この図から
判るように、反射光のレベルとトラッキングエラー信号
のレベルとの変化には周期性があることが判る。

【００１２】一方、ディスクにレーザ光を照射する光学
ピックアップの対物レンズの焦点深度ｄは、次式で与え
られる。

【００１３】

【数１】ｄ＝±λ／２（ＮＡ） 但し、ＮＡはレンズの開口率を示す。

【００１４】この式の意味するところは、焦点深度ｄの
範囲内では、ほとんどスポットサイズが変化しないと言
うことである。また、フォーカスサーボ信号やトラッキ
ングサーボ信号などのレーザ光の検出に基づいたサーボ
信号は、焦点深度ｄの範囲内でも敏感に変化する。例え
ば、λ＝０．７８μｍ、ＮＡ＝０．５を設定すると、ｄ
＝１．６μｍとなる。この種の光ディスクの再生に使用
される一般的な光学系では、フォーカスエラー信号のＳ
字信号のピーク・ツー・ピークレベルは、図３に示すよ
うに、１０μｍから２０μｍ程度であるので、１．６μ
ｍの変化が充分なＳ／Ｎで検出できることが判る。

【００１５】例えば、０データに対応した第１の深さの
ピットを、λ／６の深さとし、１データに対応した第２
の深さのピットを、５λ／１２の深さに設定したとすれ
ば、光学ピックアップから出力される和信号とトラッキ
ングエラー信号のレベルには変化がない。このとき、λ
を０．７８μｍとし、ディスクの光屈折率がほぼ１であ
ると想定すると、５λ／１２は０．３３μｍとなり、焦
点深度ｄの範囲内に収まる。ピット深さをパラメータと
して、焦点深度ｄで規格化したフォーカスエラー信号と
対物レベルの開口率ＮＡとの関係は、図４に示すように
なる。開口率ＮＡを大きくすると、小さな段差でもＳ／
Ｎが確保できることが判る。これらの説明から、第１の
深さのピットと第２の深さのピットとの深さの差ｈは、
次式で示す条件で設定することが好ましい。

【００１６】

【数２】ｈ＝ λ／４ｎＮ 但し、ｎは光ディスクの光屈折率、Ｎは１，２，３…な
どから選ばれる任意である。

【００１７】次に、このような条件で２種類の深さのピ
ットによりデータを記録したディスクを再生する構成
を、図５に示す。この例では、２種類の深さのピットに
より記録されたデータを再生すると共に、その再生デー
タからフォーカスサーボ制御とトラッキングサーボ制御
を行うようにしたものである。光ディスク１１は、図１
に示すように２種類の深さのピットにより０データと１
データとが記録されたディスクであり、この光ディスク
１１がスピンドルモータ１２により回転駆動される（こ
こではスピンドルサーボ制御の構成については省略して
ある）。

【００１８】光ディスク１１の記録データは、光学ピッ
クアップ１３からディスク１１に照射したレーザ光の信
号記録面からの戻り光により検出される。ここでは、戻
り光の検出として、フォーカスエラー信号とトラッキン
グエラー信号とを検出するようにしてある。フォーカス
エラー信号とトラッキングエラー信号を検出する構成と
しては、公知の各種方式が適用できる。

【００１９】フォーカスエラー信号を検出する一例を図
６に示すと、この図は非点収差法によるフォーカスエラ
ー信号の検出原理を示す図で、ここでは戻り光を検出す
るディテクタとして、上下左右に４分割されたディテク
タ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを使用し、戻り光をシリンド
リカルレンズを介してディテクタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄに入射させる。上下のディテクタ４ａ，４ｂの出力を
加算器５ａで加算すると共に、左右のディテクタ４ｃ，
４ｄの出力を加算器５ｂで加算し、両加算器５ａ，５ｂ
の出力を減算器５ｃに供給して、両加算出力の差を検出
し、この検出された差信号をフォーカスエラー信号検出
端子６に得る。この場合、フォーカスが適正な状態であ
るとき、減算器５ｃが出力するフォーカスエラー信号は
０になり、その状態から一方にフォーカス位置が変化し
たとき、ある程度まで＋方向に値が増大し、他方にフォ
ーカス位置が変化したとき、ある程度まで−方向に値が
増大する。この０を中心として値が増減する範囲が、図
３に示したフォーカスエラー信号のＳ字信号特性であ
る。

【００２０】トラッキングエラー信号を検出する一例を
図７に示すと、この図はプッシュプル法によるトラッキ
ングエラー信号の検出原理を示す図で、ここでは戻り光
を検出するディテクタとして、左右に２分割されたディ
テクタ７ａ，７ｂを使用し、両ディテクタ７ａ，７ｂの
出力を減算器８に供給して、その差を検出し、検出した
差信号をトラッキングエラー信号検出端子９に供給す
る。この場合、トラッキングが適正であるとき、減算器
８に供給される両ディテクタ７ａ，７ｂの出力は等しく
なって、減算器８が出力するトラッキングエラー信号は
０になり、その状態から一方にトラック位置がずれたと
き＋方向に値が増大し、他方にトラック位置がずれたと
き−方向に値が増大する。

【００２１】本例においては、図６，図７に示した原理
以外の方式によるフォーカスエラー信号やトラッキング
エラー信号の検出構成を適用しても良い。

【００２２】図５の構成の説明に戻ると、これらの構成
により光学ピックアップ１３が検出して出力するフォー
カスエラー信号は、ローパスフィルタ１４に供給され
て、低域成分が抽出されると共に、ハイパスフィルタ１
５に供給されて、高域成分が抽出される。ハイパスフィ
ルタ１５で抽出された高域成分は、振幅検出回路１６に
供給されて、振幅の絶対値の検出処理が行われる。ロー
パスフィルタ１４で抽出された低域成分は、ゲイン調整
回路１７に供給されて、振幅検出回路１６で検出された
振幅に基づいたゲイン調整処理が行われ、ほぼ一定ゲイ
ンのフォーカスエラー信号とする自動的ゲイン調整（い
わゆるＡＧＣ処理）が行われる。ゲイン調整されたフォ
ーカスエラー信号は、フォーカスサーボ回路１８に供給
され、光学ピックアップ１３内の対物レンズを駆動する
フォーカスコイルの駆動信号をフォーカスエラー信号に
基づいて生成させ、フォーカスコイルに供給する。

【００２３】光学ピックアップ１３が検出して出力する
トラッキングエラー信号は、ゲイン調整回路１９に供給
されて、振幅検出回路１６で検出された振幅に基づいた
ゲイン調整処理が行われ、ほぼ一定ゲインのトラッキン
グエラー信号とする自動的ゲイン調整（いわゆるＡＧＣ
処理）が行われる。ゲイン調整されたトラッキングエラ
ー信号は、トラッキングサーボ回路２０に供給され、光
学ピックアップ１３内のトラッキング駆動用コイルの駆
動信号をトラッキングエラー信号に基づいて生成させ、
フォーカスコイルに供給する。

【００２４】フォーカスサーボ回路１８によるフォーカ
スコイルの駆動や、トラッキングサーボ回路２０による
トラッキングコイルの駆動は、この再生装置の再生動作
を制御するコントローラ２２に制御により実行される。

【００２５】光ディスク１１に記録されたデータを再生
する処理としては、光学ピックアップ１３が検出して出
力するフォーカスエラー信号を、デコーダ２１に供給し
て、フォーカスエラー信号の状態から、第１の深さのピ
ットと第２の深さのピットとを判別して記録されたデー
タをデコードする処理を行い、デコードされたデータを
コントローラ２２に再生データとして供給する。

【００２６】図５に示す構成での再生動作を、図８の波
形図を参照して説明する。この図８のＡからＨまでの信
号波形は、図５に付与したＡからＨまでの符号の信号路
で伝送される信号に対応している。この例では破線で示
す位置を境にして、レーザ光の出力が増大している。ま
た、途中でトラックジャンプが発生している（図８のＢ
及びＧでｊと示す位置）。

【００２７】まず、光学ピックアップ１３が検出して出
力するフォーカスエラー信号は、図８のＡに示す状態で
あり、光学ピックアップ１３が検出して出力するトラッ
キングエラー信号は、図８のＢに示す状態であるとす
る。ここで、フォーカスエラー信号は、ローパスフィル
タ１４で図８のＣに示す低周波成分が抽出されると共
に、ハイパスフィルタ１５で図８のＤに示す高周波成分
が抽出される。振幅検出回路１６では、高周波成分の振
幅の絶対値が図８のＥに示すように検出され、レーザ光
の出力に比例したレベルの信号が検出される。

【００２８】振幅検出回路１６で検出された振幅の信号
は、ゲイン調整回路１７に供給されて、フォーカスエラ
ー信号の低周波数成分の信号（図８のＣ）を、この振幅
の信号で除算する処理を行って、図８のＦに示すよう
に、ゲインが一定に調整されたフォーカスエラー信号を
得る。このゲインが一定に調整されたフォーカスエラー
信号がフォーカスサーボ回路１８に供給されることで、
レーザ光の出力変動に影響されない良好なフォーカスサ
ーボ制御ができる。

【００２９】また、振幅検出回路１６で検出された振幅
の信号は、ゲイン調整回路１９に供給されて、トラッキ
ングエラー信号（図８のＢ）を、この振幅の信号で除算
する処理を行って、図８のＧに示すように、ゲインが一
定に調整されたトラッキングエラー信号を得る。このゲ
インが一定に調整されたトラッキングエラー信号がトラ
ッキングサーボ回路１８に供給されることで、レーザ光
の出力変動に影響されない良好なトラッキングサーボ制
御ができる。

【００３０】また、図８のＡに示すフォーカスエラー信
号がデコーダ２１に供給されることで、そのフォーカス
エラー信号の状態から２種類の深さのピットが判別され
て、そのピットにより記録されたデータでデコードされ
て、そのデコードされたデータ（図８のＨ）がコントロ
ーラ２２に再生データとして供給される。

【００３１】このように構成したことで、２種類の深さ
のピットにより光ディスクに記録されたデータをフォー
カスエラー信号からデコードすることができると共に、
フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を、検
出したフォーカスエラー信号の高周波成分の振幅に基づ
いてゲイン調整することで、良好にフォーカスサーボ制
御及びトラッキングサーボ制御が行える。

【００３２】次に、本発明の第２の実施の形態を、図９
及び図１０を参照して説明する。この第２の実施の形態
に対応した図９及び図１０において、第１の実施の形態
に対応した図１〜図８に対応する部分には同一符号を付
し、その詳細説明は省略する。

【００３３】本例においては、第１の実施の形態で説明
したピットの深さを第１の深さと第２の深さに設定し
て、ピットの深さの差で光ディスクに情報を記録するよ
うにした場合に、そのピットの深さの差で光ディスクに
記録される情報として、所定の単一周波数のクロック信
号とし、他の方法にて同一のトラックに情報を記録する
ようにしたものである。この他の方法にて記録される情
報は、ピットの深さの差で記録されるクロック信号に同
期して記録されている。

【００３４】図９はこの場合の再生装置の構成例を示す
図で、光学ピックアップ１３が出力するフォーカスエラ
ー信号を、ローパスフィルタ１４とハイパスフィルタ１
５に供給して、低域成分と高域成分とに分離させる。ハ
イパスフィルタ１５で抽出された高域成分の信号は、キ
ャリア発生回路２３に供給されて、ピットの深さの差で
記録された信号を検出して、この検出信号をクロックと
してキャリア信号を発生させる。ここで発生されるキャ
リア信号としては、検出したクロックに同期した三角波
の信号とする。

【００３５】ローパスフィルタ１４で抽出されたフォー
カスエラー信号の低周波数成分は、ＰＷＭ復調回路３０
に供給されて、ＰＷＭ復調処理が行われる。このＰＷＭ
復調処理には、キャリア発生回路２３で発生されたキャ
リア信号を使用して行う。

【００３６】図１０は、ＰＷＭ復調回路３０の構成を示
す図で、ローパスフィルタ１４が出力するフォーカスエ
ラー信号の低周波数成分が端子３１から加算器３２に供
給されると共に、キャリア発生回路２３が出力するキャ
リア信号（三角波）が加算器３２に供給され、両信号が
加算器３２で加算される。この加算信号は、比較器３３
に供給されて基準レベルと比較されて、ＰＷＭ変調（パ
ルス幅変調）処理が行われ、このパルス幅変調された信
号をローパスフィルタ３４でアナログ信号として出力端
子３５に供給する。

【００３７】この出力端子３５に得られる信号を、ＰＷ
Ｍ復調回路３０の出力として図９に示すフォーカスサー
ボ回路１８に供給し、フォーカスサーボ制御が行われ
る。

【００３８】光学ピックアップ１３が出力するトラッキ
ングエラー信号は、ＰＷＭ復調回路４０に供給されて、
ＰＷＭ復調処理が行われる。このＰＷＭ復調回路４０
は、フォーカスエラー信号を処理するＰＷＭ復調回路３
０と同じ構成であり、パルス幅変調された信号を復調回
路内のローパスフィルタで抽出した信号が出力される。
このＰＷＭ復調回路４０の出力を、トラッキングサーボ
回路２０に供給し、トラッキングサーボ制御が行われ
る。

【００３９】また、ハイパスフィルタ１５で抽出された
フォーカスエラー信号の高周波成分を、逓倍回路２４に
供給して、再生処理に使用するシステムクロックを生成
させる。このシステムクロックは、デコーダ２５などに
供給する。デコーダ２５は、光学ピックアップ１３が出
力する和信号（ＲＦ信号）Ｊからディスクに記録された
データ（ピットの段差以外の処理で記録されたデータ）
をデコードする回路で、デコードされたデータをコント
ローラ２２に供給する。

【００４０】このように構成されることで、２種類のピ
ットの深さの差でディスクに記録されたデータをクロッ
クとして、ディスクに記録されたデータ（クロック以外
のデータ）を再生処理することができ、記録データを良
好に再生することができる。また、本例のようにＰＷＭ
復調回路３０，４０を設けて、フォーカスエラー信号や
トラッキングエラー信号のゲインを調整することで、良
好にフォーカスサーボ制御やトラッキングサーボ制御を
行うことができる。即ち、ハイパスフィルタ１５で抽出
されるクロック成分の信号は、レーザ出力の増加やディ
スクの反射率変化に伴ってレベルが変動するが、その大
きくなる度合いは、フォーカスエラー信号やトラッキン
グエラー信号が大きくなる度合いと等しい。ここで、再
生されたクロック成分は三角波に整形されてパルス幅変
調のキャリアとなることで、パルス幅変調された信号の
ゲインは、〔フォーカスエラー信号／キャリア〕又は
〔トラッキングエラー信号／キャリア〕で表される。従
って、フォーカスサーボ回路１８やトラッキングサーボ
回路２０の入力は常に一定のゲインに保たれ、良好にサ
ーボ制御が行われる。

【００４１】なお、この例ではピットの段差で記録され
るデータとしてクロックとしたが、このなんらかのデー
タとクロックとの双方をピットの段差で記録するように
しても良い。例えば、時分割でクロックとデータを記録
するようにしてもよい。また、アドレスデータについて
もピットの段差で記録するようにしても良い。そして、
その他の方式でディスクに記録されるデータとしては、
例えば磁化方向の変化などによるディスクの記録層の反
射率変化で記録するようにしても良い。

【００４２】次に、本発明の第３の実施の形態を、図１
１〜図１８を参照して説明する。この第３の実施の形態
に対応した図１１〜図１８において、第１及び第２の実
施の形態に対応した図１〜図１０に対応する部分には同
一符号を付し、その詳細説明は省略する。

【００４３】本例においては、第１の実施の形態で説明
したピットの深さを第１の深さと第２の深さに設定し
て、ピットの深さの差で光ディスクに情報を記録すると
共に、そのピットで構成されるトラックの幅の変化又は
トラックのオフセットで情報を記録するようにしたもの
である。トラックの幅の変化による記録と、トラックオ
フセットによる記録は、いずれを選択しても良いが、こ
こでは双方の記録処理を同時に適用して、１つのトラッ
クに対して３つの方法で情報が記録されるようにした例
としてある。

【００４４】まず、トラックの幅の変化による情報の記
録状態を、図１１を参照して説明する。この図１１は、
３本のトラックｔ１，ｔ２，ｔ３が並んだ状態を示す
（ここではトラックを直線として示してあるが実際には
ディスクの円周方向に曲がっている）。それぞれのトラ
ックを構成するピット（溝）は、第１の幅Ｗ１又は第２
のＷ２が設定してあり、このトラック幅の設定状態で０
データ又は１データの２値データが記録される。破線で
示すＳＰは、トラック上にレーザ光スポットが照射され
る状態を示す。

【００４５】また、トラックのオフセットによる情報の
記録状態を、図１２を参照して説明する。この図１２
は、３本のトラックｔａ，ｔｂ，ｔｃが並んだ状態を示
す（ここでもトラックを直線として示してあるが実際に
はディスクの円周方向に曲がっている）。それぞれのト
ラックを構成するピット（溝）は、トラックが形成され
る長手方向と直交する方向（一方又は他方）にずらして
（オフセット）あり、そのオフセットする方向の設定に
より、０データ又は１データの２値データが記録され
る。

【００４６】なお、ピットの深さの差による情報（０デ
ータ又は１データの２値データ）の記録は、このように
幅がＷ１又はＷ２に設定されると共に、いずれかの方向
にオフセットされるトラック（溝）の深さの設定で行わ
れる。

【００４７】次に、このように１つのトラックに対して
３つの方法で情報が記録されたディスクから、それぞれ
の記録情報を再生する構成を図１３に示す。ここでは、
光ディスク１１に形成されたトラックを、光学ピックア
ップ１３から照射したレーザ光で検出するが、光学ピッ
クアップ１３ではフォーカスエラー信号とトラッキング
エラー信号と和信号（ＲＦ信号）とを検出するようにし
てある。検出されるフォーカスエラー信号は、ローパス
フィルタ５１により低周波数成分を抽出してフォーカス
サーボ回路５２に供給し、光学ピックアップ１３内の対
物レンズ駆動用コイルを駆動する信号をフォーカスエラ
ーに基づいて生成させる。また、光学ピックアップ１３
が出力するフォーカスエラー信号を、ハイパスフィルタ
５５に供給して、高周波成分を抽出して、この抽出され
た高周波成分をデコーダ５６に供給し、ピットの深さの
差で記録されたデータをデコードし、そのデコードされ
た再生データをコントローラ５７に供給する。

【００４８】光学ピックアップ１３が出力するトラッキ
ングエラー信号を、ローパスフィルタ５３を介してトラ
ッキングサーボ回路５４に供給し、光学ピックアップ１
３内のトラッキング用コイルなどを駆動する信号をトラ
ッキングエラー信号に基づいて生成させる。また、光学
ピックアップ１３が出力するトラッキングエラー信号
を、ハイパスフィルタ５８に供給して、高周波成分を抽
出して、この抽出された高周波成分をデコーダ５９に供
給し、トラック（ピット）のオフセットで記録されたデ
ータをデコードし、そのデコードされた再生データをコ
ントローラ５７に供給する。

【００４９】また、光学ピックアップ１３が出力する和
信号を、デコーダ６０に供給し、トラックの幅変調（幅
の設定）で記録されたデータをデコードし、そのデコー
ドされた再生データをコントローラ５７に供給する。

【００５０】このようにすることで、同一トラック上か
ら３種類の２値データが再生されることになる。即ち、
例えば３種類の２値データが同一の記録密度でトラック
上に記録されている場合、図１４に示すように、あるタ
イミングで再生される再生信号から、ピットの深さの判
別で１データと０データの２種類のデータが得られ、そ
のピットの深さに基づいた１データと０データとのそれ
ぞれについて、ピット幅の判別で１データと０データの
２種類のデータが得られる。さらに、この４種類のデー
タのそれぞれについて、ピットオフセットの判別で１デ
ータと０データの２種類のデータが得られ、合計で８種
類のパターンの３ビットデータが存在することになる。
なお、以下の説明では

〔０００〕の３ビットデータをパ
ターン０、〔００１〕の３ビットデータをパターン１と
して、以下順に〔１１１〕の３ビットデータのパターン
７まで８種類のパターン番号を付与する。

【００５１】ここまでの説明では、３種類の２値データ
が同一トラック上に記録される構成について説明した
が、それぞれの記録データは、記録時に直流成分を除去
したいわゆるＤＣフリーの信号として記録するのが望ま
しい。即ち、ＤＣフリーの信号でない場合には、記録デ
ータとサーボ信号の分離が困難になる。ＤＣフリーの信
号として記録した場合には、フォーカスサーボやトラッ
キングサーボのサーボ制御状態にオフセットが生じるこ
とはない。

【００５２】このＤＣフリーを実現する方法としては、
例えば記録データとして、データの反転そのものに情報
を持たせるエッジ記録方式を採用した上で、８−１０変
換、ＥＦＭ変換（８−１４変換）などの公知の各種アル
ゴリズムにより記録信号をコーディングすることで、実
現できる。また、例えば図１８に示すように、１セクタ
のデータが複数のブロックで構成される場合に、所定の
ブロックとブロックの間に反転ビットの区間（この反転
ビットそのものには情報がない）を設けて、その反転ビ
ットにより次のブロックのデータの１と０を入れ替え
て、ＤＣフリーを実現させる。

【００５３】ここで、３種類の２値データそれぞれにつ
いて、独立にＤＣフリー化された記録データとするだけ
でも良いが、図１４に示したパターン０からパターン７
までの８種類のパターンの発生頻度がほぼ等しくなるよ
うにして、ＤＣフリー化するようにすることが最も望ま
しい。例えば、図１５のＡ，Ｂ，Ｃに示すように３種類
の記録データが用意されている場合、３ビットの再生デ
ータとしては図１５のＤに示すようになり、そのパター
ン番号は図１５のＥに示す状態となる。

【００５４】この図１５の例での各パターン番号０〜７
の発生回数と出現順位は、図１６に示すようになる。こ
の例では、パターン７の出現回数が多いので、それまで
の発生頻度の少ないパターン２と入れ換える処理を行
う。具体的には、ピットの深さの差のデータと、ピット
の幅のデータの１と０を入れ換える処理を行う。この処
理を行うことで、３ビットパターンから見た完全なＤＣ
フリー化が行える。

【００５５】図１７は、この処理を行う記録データのエ
ンコーダの構成例を示す図で、ピットの深さの差で記録
される信号Ｓ１と、ピットの幅で記録される信号Ｓ２
と、ピットのオフセットで記録される信号Ｓ３とが記録
データとして用意されている場合に、それぞれの信号を
時間軸方向でＤＣフリー化するためのエンコードをエン
コーダ６１，６２，６３で行い、そのエンコーダ６１，
６２，６３でエンコードされた３種類のデータを、演算
回路６７に供給して、各パターンの発生状態を監視す
る。

【００５６】演算回路６７での監視処理としては、例え
ば新しくデコードする信号も含めて、次式の演算で、総
和（ＳＵＭ）を８種類の変換につき求める。

【００５７】

【数３】ＳＵＭ＝ ｜パターン０−全パターンの総和／
８｜＋｜パターン１−全パターンの総和／８｜＋‥‥＋
｜パターン７−全パターンの総和／８｜

【００５８】そして、総和ＳＵＭが最小となる変換を８
種類の内より１つ選ぶ。その結果に基づいて、信号Ｓ
１，Ｓ２，Ｓ３の反転，非反転を決める。この反転，非
反転の処理は、各エンコーダ６１，６２，６３の出力が
供給されるキャンセルビット追加回路６４，６５，６６
での反転ビットの状態の設定により行う。この反転ビッ
トは、例えば図１８に示すように、所定区間毎に設けら
れた反転ビットのデータの設定により行う。そして、キ
ャンセルビット追加回路６４，６５，６６の出力を、そ
れぞれの信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の記録系回路（図示せ
ず）に供給して、対応した状態にピット（溝）を形成さ
せて、データを記録させる。

【００５９】なお、上述した実施の形態で複数の方式に
より同一トラック上に多重にデータを記録する構成の１
つとして、トラックの幅の変化により２値データを記録
するようにしたが、このトラックの幅を変化させる代わ
りに、ピットが形成されたトラック上（又は隣接するラ
ンド部）の磁化方向を記録データにより変化させる等し
て、ディスクの光反射率の変化によりデータを記録させ
るようにしても良い。この反射率の変化は、光学ピック
アップが検出した和信号より判別してデコードできるの
で、図１３に示した構成で、そのまま再生させることが
できる。

【００６０】また、ここではピットの段差と幅（又は反
射率）とオフセットの３種類の方法でデータを同一トラ
ック上に記録するようにしたが、ピットの段差と幅（又
は反射率）の２種類で同一トラック上に２つの２値デー
タを記録させたり、或いはピットの段差とオフセットの
２種類で同一トラック上に２つの２値データを記録させ
た構成としても良い。

【００６１】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によると、光デ
ィスクに形成されるピットとして、ディスクの所定面か
らの深さが、第１の深さのピットと、この第１の深さよ
りも深い第２の深さのピットとの少なくとも２種類のピ
ットとして、この２種類のピットの深さの差を適正に設
定したことで、２種類のピットの段差によりディスクに
情報を記録して再生することが可能になる。

【００６２】請求項２に記載した発明によると、光ディ
スクのピットの幅の変化によっても情報を記録するよう
にしたことで、ピットの深さの差による情報記録と、ピ
ットの幅の変化による情報記録とを行うことができ、光
ディスクへの記録密度を向上させることができる。

【００６３】請求項３に記載した発明によると、光ディ
スクのピットのトラック形成方向と直交する方向のオフ
セットによっても情報を記録するようにしたことで、ピ
ットの深さの差による情報記録と、ピットのオフセット
による情報記録とを行うことができ、光ディスクへの記
録密度を向上させることができる。

【００６４】請求項４に記載した発明によると、光ディ
スクのピットの幅の変化と、光ディスクのピットのトラ
ック形成方向と直交する方向のオフセットによっても情
報を記録するようにしたことで、ピットの深さによる情
報記録と、ピットの幅の変化による情報記録と、ピット
のオフセットによる情報記録とを行うことができ、光デ
ィスクへの記録密度をより向上させることができる。

【００６５】請求項５に記載した発明によると、それぞ
れの情報記録での２値情報の組み合わせによる８値の発
生頻度がほぼ等しくなるように光ディスクに記録するよ
うにしたことで、それぞれの方式での記録状態に直流オ
フセットが発生せず、それぞれの方式で記録された情報
を簡単な構成で正確にデコードできるようになる。

【００６６】請求項６に記載した発明によるとピットの
幅の変化による２値情報の記録の代わりに、光ディスク
を構成するメディアの反射率の変化により２値情報を記
録するようにしたことで、ディスクの磁化方向の設定に
より情報を記録するいわゆる光磁気ディスクの記録方式
を適用して記録密度を高密度化することもできる。

【００６７】請求項７に記載した発明によると、ピット
の深さの変化の検出をフォーカス信号に基づいて行い、
ピットの幅の変化の検出を和信号に基づいて行い、オフ
セットの検出をトラッキングエラー信号に基づいて行う
ようにしたことで、それぞれの記録情報を、簡単な構成
で適正に検出できる。

【００６８】請求項８に記載した発明によると、第１，
第２の深さのピットにより記録する情報を、単一周波数
の情報として、再生時に検出したこの単一周波数を、シ
ステムクロックとして使用するようにしたことで、再生
用のシステムクロックが簡単に得られ、良好な再生が可
能になる。

【００６９】請求項９に記載した発明によると、再生時
に、第１，第２のピット深さの検出による２値情報を基
準にして、レーザ光のフォーカスサーボ制御又はトラッ
キングサーボ制御を行うサーボ信号に対するゲイン調整
を行うようにしたことで、良好にサーボ制御が行える。

【００７０】請求項１０に記載した発明によると、第
１，第２の深さのピットにより記録する情報をアドレス
情報としたことで、アドレス情報が他の情報と独立して
簡単に得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるディスクを示
す断面図である。

【図２】溝（ピット）の深さと反射光量及びトラッキン
グエラー信号との関係を示す特性図である。

【図３】フォーカスエラー信号のＳ字特性を示す特性図
である。

【図４】フォーカスエラー信号とレンズの開口率（Ｎ
Ａ）との関係を示す特性図である。

【図５】第１の実施の形態による再生装置の構成を示す
ブロック図である。

【図６】フォーカス信号の検出例を示すブロック図であ
る。

【図７】トラッキングエラー信号の検出例を示すブロッ
ク図である。

【図８】図５の構成による信号再生状態を示す波形図で
ある。

【図９】本発明の第２の実施の形態による再生装置の構
成を示すブロック図である。

【図１０】第２の実施の形態によるＰＷＭ復調部の構成
を示すブロック図である。

【図１１】ディスクのトラック幅変調の例を示す説明図
である。

【図１２】ディスクのトラックオフセット変調の例を示
す説明図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態による再生装置の
構成を示すブロック図である。

【図１４】記録信号のデコード例を示す説明図である。

【図１５】データ構成例を示す説明図である。

【図１６】記録データをＤＣフリーとするための処理例
を示す説明図である。

【図１７】記録信号を形成させるエンコーダの構成例を
示すブロック図である。

【図１８】記録データの構成例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…基板、２…透明層、３…保護層、１１…光ディス
ク、１３…光学ピックアップ、１４…ローパスフィル
タ、１５…ハイパスフィルタ、１６…振幅検出回路、１
７…ゲイン調整回路、１８…フォーカスサーボ回路、１
９…ゲイン調整回路、２０…トラッキングサーボ回路、
２１…デコーダ、２２…コントローラ、２３…キャリア
発生回路、２４…逓倍回路、２５…デコーダ、５１…ロ
ーパスフィルタ、５２…フォーカスサーボ回路、５３…
ローパスフィルタ、５４…トラッキングサーボ回路、５
５…ハイパスフィルタ、５６…デコーダ、５７…コント
ローラ、５８…ハイパスフィルタ、５９…デコーダ、６
０…デコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６３ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６３Ｃ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクに形成されるピットにより情報
   が記録される光ディスクの記録又は再生を行う光ディス
   ク装置において、 当該光ディスク装置で記録又は再生される光ディスクに
   形成されるピットとして、ディスクの所定面からの深さ
   が、第１の深さのピットと、この第１の深さよりも深い
   第２の深さのピットとの少なくとも２種類のピットと
   し、 上記第１の深さと上記第２の深さとの差を、この光ディ
   スクに記録又は再生のためにレーザ光を照射する光学ピ
   ックアップの光学系の焦点深度とほぼ同じに設定すると
   共に、 上記光学ピックアップから照射するレーザ光の波長を
   λ、上記光ディスクの光屈折率をｎ、任意の定数をＮと
   したとき、 λ／４ｎＮとなるように上記第１の深さと上記第２の深
   さとの差を設定して、情報の記録又は再生を行うように
   した光ディスク装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ディスク装置におい
   て、 上記光ディスクのピットの幅の変化によっても情報を記
   録するようにして、 再生時に、上記ピットの深さの変化の検出から第１の２
   値情報を得、上記幅の変化から第２の２値情報を得るよ
   うにした光ディスク装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光ディスク装置におい
   て、 上記光ディスクのピットのトラック形成方向と直交する
   方向のオフセットによっても情報を記録するようにし
   て、 再生時に、上記ピットの深さの変化の検出から第１の２
   値情報を得、上記オフセットの検出から第２の２値情報
   を得るようにした光ディスク装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の光ディスク装置におい
   て、 上記光ディスクのピットの幅の変化と、上記光ディスク
   のピットのトラック形成方向と直交する方向のオフセッ
   トによっても情報を記録するようにして、 再生時に、上記ピットの深さの変化の検出から第１の２
   値情報を得、上記幅の変化から第２の２値情報を得、上
   記オフセットの検出から第３の２値情報を得るようにし
   た光ディスク装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の光ディスク装置におい
   て、 上記第１，第２，第３の２値情報の組み合わせによる８
   値の発生頻度がほぼ等しくなるように直流オフセットが
   生じないデータとして、上記光ディスクに記録するよう
   にした光ディスク装置。
6. 【請求項６】 請求項４記載の光ディスク装置におい
   て、 上記ピットの幅の変化による２値情報の記録の代わり
   に、光ディスクを構成するメディアの反射率の変化によ
   り２値情報を記録するようにした光ディスク装置。
7. 【請求項７】 請求項４記載の光ディスク装置におい
   て、 上記ピットの深さの変化の検出をフォーカス信号に基づ
   いて行い、 上記ピットの幅の変化の検出を和信号に基づいて行い、 上記オフセットの検出をトラッキングエラー信号に基づ
   いて行うようにした光ディスク装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載の光ディスク装置におい
   て、 上記第１，第２の深さのピットにより記録する情報を、
   単一周波数の情報として、 再生時に検出した上記単一周波数を、システムクロック
   として使用するようにした光ディスク装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載の光ディスク装置におい
   て、 再生時に、上記第１，第２のピット深さの検出による２
   値情報を基準にして、上記レーザ光のフォーカスサーボ
   制御又はトラッキングサーボ制御を行うサーボ信号に対
   するゲイン調整を行うようにした光ディスク装置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の光ディスク装置におい
    て、 上記第１，第２の深さのピットにより記録する情報をア
    ドレス情報とした光ディスク装置。