JPH11273083A - 光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置

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JPH11273083A
JPH11273083A JP10071974A JP7197498A JPH11273083A JP H11273083 A JPH11273083 A JP H11273083A JP 10071974 A JP10071974 A JP 10071974A JP 7197498 A JP7197498 A JP 7197498A JP H11273083 A JPH11273083 A JP H11273083A
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signal
track
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    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0901Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only

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Abstract

(57)【要約】 【課題】ピット列中心線から一定距離離れた位置を光ビ
ームで走査して情報を再生する場合に、より信号振幅が
大きく良好な再生信号が得られる光ディスク装置を提供
する。 【解決手段】光ディスク10上に、プリピットのピット
列中心線からディスク半径方向に所定距離ずれた位置に
ビームスポットを形成するように光ビームを照射し、光
ディスク10からの反射光をトラック接線方向に平行で
かつディスク半径方向にシフトさせた分割線22により
二つの領域23a,23bに分割された分割光検出器2
1で検出し、各受光領域23a,23bからの出力信号
の差信号を差動増幅器25で求め、この差信号を信号処
理回路26で処理して、ピット列により記録された情報
を再生する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非マーク領域に対
して光学的位相差を持つマーク列により情報が記録され
た光ディスクに光ビームを照射して情報を光学的に再生
する光ディスク装置に係り、特に光ディスク上のビーム
スポットをマーク列の中心からディスク半径方向に偏移
させて再生を行う光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】大容量の書換え型光ディスクの一つとし
てDVD−RAMが開発され、ブックVer.1.0が
発行されている。このDVD−RAMにおいては、アド
レス情報などのヘッダ情報が予めピット(プリピット)
として記録されている。また、DVD−RAMではいわ
ゆるランド/グルーブ記録方式を採用しており、画像、
音声あるいは各種データなどのユーザ情報は、案内溝に
よって生じた凹部(グルーブ)および凸部(ランド)の
両者に記録される。従って、プリピットについてもラン
ド/グルーブトラックの両者から同様に再生可能でなく
てはならない。
【0003】図9は、現行のDVD−RAM上のディス
クフォーマットを示す図である。画像や音声あるいはデ
ータなどのユーザ情報を記録する記録領域はランドおよ
びグルーブで構成され、アドレス情報などのヘッダ情報
を記録したヘッダ領域はプリピットとして形成されたピ
ット列で構成される。このプリピット列は、その中心線
がランドとグルーブとの境界線の延長線上に位置するよ
うに、ディスク半径方向(図の上下方向)にオフセット
した形で形成される。
【0004】そして、光ディスクに照射された光ビーム
によるビームスポットは、記録領域ではランドおよびグ
ルーブのトラック中心線上を走査し、ヘッダ領域ではピ
ット列の中心線上から一定距離(トラックピッチtpの
1/2)だけ偏移した位置を走査する。
【0005】こうしてビームスポットにより走査された
光ディスクからの反射光が光検出器により検出され、ラ
ンドおよびグルーブやピット列からの情報再生が行われ
る。この光検出器は、通常、受光面がトラック接線方向
に平行な分割線により二つの受光領域に分割された2分
割光検出器であり、反射光の0次回折光のほぼ中心を分
割線が通るように構成・配置されている。そして、プリ
ピット列からの情報再生に際しては、演算回路により2
分割光検出器の分割された二つの受光領域に対応する出
力信号の差信号、いわゆるプッシュプル信号が再生信号
として生成される。この再生信号が信号処理回路で適宜
処理され、プリピット列として記録された情報が得られ
る。
【0006】一方、書換え型光ディスクに対する更なる
大容量化の要求に対し、現行DVD−RAMよりさらに
高密度に情報を記録できるDVD−RAM(以下、これ
を現行DVD−RAMと区別するため、高密度DVD−
RAMという)の開発が進められている。この高密度D
VD−RAMでは、面記録密度を上げるためにトラック
ピッチを現行DVD−RAMに比べて狭くする。従っ
て、高密度DVD−RAMのプリピット列から、現行D
VD−RAMと同様にビームスポットをピット列の中心
線上から一定距離偏移させた光ビームによって再生を行
う場合には、ビームスポット中心とピット列中心線との
距離は現行DVD−RAMのそれより縮まることとな
る。
【0007】ここで、高密度DVD−RAMからの再生
時に、現行DVD−RAMからの再生の場合と同様にし
てプッシュプル信号を求めると、ビームスポット中心と
ピット列中心線との距離が縮まるほど信号振幅が低下
し、ビームスポット中心がちょうどピット列中心線上を
走査するときは原理的に信号振幅は0となる。従って、
トラックピッチを狭くした高密度DVD−RAMでは、
プッシュプル信号の信号振幅が低下し、誤りの少ない情
報再生が困難となってくる。
【0008】また、この高密度DVD−RAMのプリプ
ット列からの情報再生に際して、プッシュプル信号でな
く、2分割光検出器の分割された二つの受光領域に対応
する出力信号の和信号を再生信号とすることにより、困
難を回避しようとすることも容易に考えられる。この和
信号は、プッシュプル信号に比較して程度の良い信号が
得られる可能性はあるが、発明者の検討によると、これ
も信号振幅が必ずしも十分とはいえず、依然として問題
は解決されない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、現行
DVD−RAMより狭トラックピッチ化し、高密度化し
た高密度DVD−RAMのプリピット列から、現行DV
D−RAMと同様にビームスポットをピット列の中心線
上から一定距離偏移させた光ビームによって再生を行う
場合は、ビームスポット中心とピット列中心線との距離
が縮まるため、現行DVD−RAMのプリピット列から
の再生の場合と同様にプッシュプル信号を求めると、プ
ッシュプル信号の信号振幅が低下し、誤りの少ない情報
再生が困難となるという問題点があり、また高密度DV
D−RAMのプリプット列からの情報再生に際して、プ
ッシュプル信号でなく和信号を再生信号とした場合で
も、信号振幅が必ずしも十分とはいえないという問題点
があった。
【0010】本発明は、ピット列のような非マーク領域
に対して光学的位相差を持つマーク列の中心から一定距
離離れた位置を光ビームで走査して情報を再生する場合
に、従来よりも信号振幅が大きく良好な再生信号が得ら
れる光ディスク装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は非マーク領域に対して光学的位相差を有す
るマーク列によりトラックに沿って所定の情報が記録さ
れた光ディスクから情報を再生するために、トラック接
線方向に平行な分割線をディスク半径方向にシフトさせ
た分割光検出器を用い、この分割線により分割された二
つの受光領域からの信号の差信号を再生信号とするよう
にしたことを骨子としている。
【0012】すなわち、本発明はトラックに沿って非マ
ーク領域に対して光学的位相差を有するマーク列により
所定の情報が記録された光ディスク上に、マーク列の中
心線からディスク半径方向に所定距離ずれた位置にビー
ムスポットを形成するように光ビームを照射し、この光
ビームの照射に基づく光ディスクからの反射光を分割さ
れた複数の受光領域を有する光検出器によって検出し、
この光検出器からの複数の受光領域に対応する出力信号
について所定の演算を行うことにより、少なくともマー
ク列により記録された情報の再生信号を得る光ディスク
装置において、(a)検出器を光ディスク上のトラック
接線方向に平行でかつ反射光の0次回折光中心から所定
のシフト量だけディスク半径方向にシフトした少なくと
も一つの分割線により少なくとも二つの受光領域に分割
した上で、(b)この光検出器の二つの受光領域(トラ
ック接線方向に平行でかつ反射光の0次回折光中心から
所定のシフト量だけディスク半径方向にシフトした分割
線により分割された二つの受光領域)に対応する出力信
号の差信号をマーク列により記録された情報の再生信号
として生成することを特徴とする。
【0013】ここで、反射光の0次回折光中心からの分
割線の最適なシフト量は光ディスク上のビームスポット
サイズ、ビームスポット中心とマーク列中心線との距離
等によって決まり、反射光の0次回折光の直径に対して
12%〜40%の範囲が好ましい。
【0014】このようにシフトした分割線により分割さ
れた二つの受光領域からの出力信号の差信号としては、
従来の単純に0次回折光中心軸上の分割線で分割された
光検出器を用いて得られる差信号や和信号に比較して、
より振幅の大きい良好な信号が得られる。従って、マー
ク列により記録された情報を低い誤り率で良好に再生す
ることが可能となる。
【0015】本発明は具体的な一つの態様として、例え
ば、トラック接線方向に第1および第2の領域が選択的
に配置され、第1の領域でランドおよびグルーブで形成
されたトラックに第1の情報(例えば画像、音声および
各種データなどのユーザ情報)が記録され、第2の領域
でトラックに沿ってランドおよびグルーブそれぞれのト
ラック中心線からディスク半径方向に所定距離ずれた位
置に、非マーク領域に対して光学的位相差を有するマー
ク列により第2の情報(例えばアドレス情報などのヘッ
ダ情報)が記録された光ディスクから第1および第2の
情報を再生する光ディスク装置に適用される。
【0016】この場合、光ディスク上に第1の領域では
ランドおよびグルーブのトラック中心線上にビームスポ
ットを形成し、第2の領域ではマーク列の中心線からデ
ィスク半径方向に所定距離ずれた位置にビームスポット
を形成するように光ビームを照射する。光検出器は、光
ディスク上のトラック接線方向に平行でかつ反射光の0
次回折光中心から所定のシフト量だけディスク半径方向
にシフトした少なくとも一つの分割線により少なくとも
二つの受光領域に分割される。
【0017】そして、この光検出器の各受光領域に対応
する信号について演算を行う演算回路では、二つの受光
領域(トラック接線方向に平行でかつ反射光の0次回折
光中心から所定のシフト量だけディスク半径方向にシフ
トした分割線により分割された二つの受光領域)に対応
する出力信号の和信号を第1の情報の再生信号として生
成し、これら二つの受光領域に対応する出力信号の差信
号を第2の情報の再生信号として生成する。
【0018】本発明における光検出器は、一つの例によ
るとトラック接線方向に平行でかつ反射光の0次回折光
中心から所定のシフト量だけディスク半径方向の両方向
にそれぞれシフトした第1および第2の分割線と、トラ
ック接線方向に平行でかつ反射光の0次回折光中心を通
る第3の分割線とを含む複数の分割線により複数の受光
領域に分割されて構成される。この光検出器を用いる
と、ビームスポットを進行方向に対し左右のいずれの方
向にずらせて走査する場合にも有効であり、また一つの
光検出器の出力信号から再生信号のみならずトラッキン
グ誤差信号を生成することが可能となる。
【0019】他の例による光検出器は、これら第1、第
2および第3の分割線と、さらにディスク半径方向に平
行でかつ反射光の0次回折光中心を通る第4の分割線と
を含む複数の分割線により複数の受光領域に分割されて
構成される。この光検出器を用いると、ビームスポット
を進行方向に対し左右のいずれの方向にずらせて走査す
る場合にも有効であり、しかも一つの光検出器の出力信
号から再生信号のみならずトラッキング誤差信号、さら
にはフォーカス誤差信号を生成することも可能となる
【0020】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。まず、具体的な実施の形態を説明
する前に、本発明の基本的な考え方について述べる。図
1に、本発明の光ディスク装置において光ディスク上の
ピット列から再生を行う場合の様子を示す。同図に示さ
れるように、トラックピッチtpのトラックに沿ってピ
ット列が形成されている。光ディスクがDVD−RAM
の場合、このピット列はヘッダ領域に予め記録されてい
るアドレス情報などを表すプリピットであり、ここでの
トラックピッチtpは1.48μmである。光ディスク
に記録された情報の再生時には、この光ディスク上に光
ヘッドによって光ビームが照射され、同図に示すように
ビームスポットを形成する。
【0021】ここで、ビームスポットは一点鎖線で示す
ピット列中心線Cn(n=1,2,…)上ではなく、ピ
ット列中心線Cnから一定距離Δだけディスク半径方向
(図1の上下方向)に偏移した位置を走査する。DVD
−RAMのへッダ領域(プリピット部)では、このビー
ムスポットのピット列中心線Cnからの偏移量Δは、
0.37μmである。
【0022】図2に、図1の光ディスク上のピット列と
ビームスポットおよび本発明の光ディスク装置における
2分割光検出器との相対的配置を示す。光ディスク上に
照射されたビームスポットからの反射光は、対物レンズ
開口で蹴られた後、図示しない光学系を通過して2分割
光検出器へと入射する。この2分割光検出器は、図に示
す通り受光面がトラック接線方向に平行な分割線により
2分割されている。
【0023】ここで、現行DVD−RAMの再生に用い
る光ディスク装置における2分割光検出器では、光ディ
スク上のトラック接線方向に平行な0次回折光中心軸
(光ディスクからの反射光の0次回折光の中心を通る
軸)上に分割線が位置するように配置されている。これ
に対し、本発明では2分割光検出器のトラック接線方向
に平行な分割線は、図2に示すように0次回折光中心軸
から光ディスクの半径方向(以下、光ディスク半径方向
という)に所定のシフト量だけシフトしている。
【0024】以下、図3〜図6を用いて本発明のように
2分割光検出器を構成・配置することによる効果につい
て説明する。まず、図3を用いて0次回折光中心軸上に
分割線が位置するように構成・配置された従来の2分割
光検出器を用いた場合について述べる。
【0025】図3(a)は、光ディスク上のピット列と
その上をビームスポットが走査する様子を示している。
この例では、ビームスポット径は0.94μm、ピット
幅は0.35μm、ピット深さは150nm、ビームス
ポット中心とピット列中心線との距離Δは0.275μ
mであり、現行DVD−RAMよりも高密度化された高
密度DVD−RAMを想定している。
【0026】図3(b)は、0次回折光中心軸上に分割
線が位置するように構成・配置された従来の2分割光検
出器を用いた場合に、図3(a)のようにビームスポッ
トがピット列中心線上から距離Δだけ離れた位置を走査
したときの2分割光検出器の出力信号を図3(a)に対
応させて示している。なお、図3(a)のピット列とし
てはDVD−ROMの5Tピット/5Tスペースの単一
周波数信号を仮定している。
【0027】2分割光検出器の出力信号のうち、ビーム
スポットの進行方向に対して図で右側の受光領域からの
信号をSR、左側の受光領域からの信号をSLとする
と、図3(b)では信号SL,SRは同位相の変化を示
しており、ピットの長手方向の中間点(A)において信
号SL,SRともに極小となり、隣接するピット間の中
間点(B)においてSL,SRともに極大値をとる。こ
の図3(b)から、信号SL,SRの差信号よりも和信
号をとった方が振幅が大きくなることは容易に推測でき
る。
【0028】実際、図3(c)に示すように、信号S
L,SRの差信号(SL−SR)(プッシュプル信号)
は、和信号(SR+SL)よりも信号振幅が小さくなっ
てしまう。この様子から類推するに、プッシュプル信号
が和信号よりも信号振幅が大きくなるのは、信号SL,
SRが逆位相、すなわち一方が極大のときに他方が極小
となるような条件の時である。従って、2分割光検出器
上の受光領域分割の仕方によって、信号SL,SRが逆
位相になるようにできるならば、プッシュプル信号はの
信号振幅は和信号のそれよりも大きくなることが期待で
きる。
【0029】図4(a)(b)に、図3(a)の点
(A)(B)にそれぞれビームスポットが位置している
場合の2分割光検出器上の光強度分布を示す。横軸はデ
ィスク半径方向に相当する。図3の例では、図4の横軸
の中央の一点鎖線の位置、つまり反射光の0次回折光中
心軸上において光検出器が2分割されていたことにな
る。このように2分割光検出器を構成・配置した場合
は、確かに信号SL,SRはいずれも点(B)の方が点
(A)よりも信号強度が大きくなることが一見して分か
る。すなわち、この図4から信号SL,SRが図3
(b)に示すような同位相の特性を示すことが裏付けら
れる。
【0030】ここで、図4(a)(b)の光強度分布に
注目すると、分布の左端は点(A)の方が点(B)より
も光強度が強くなっていることが分かる。点(A)では
ピットによる回折が大きく生じ、これが全体の光強度分
布に大きな偏りを生じさせるからである。ただし、この
光強度分布がどちらに偏るかはピットによって生ずる位
相差によるため、ピット形状(ピット深さ、ピット壁面
傾斜角)によって変わる。
【0031】ここで、2分割光検出器をトラック接線方
向に平行な分割線が一点鎖線で示す中央、つまり反射光
の0次回折光中心軸から、図で左方にずらせた二点鎖線
の位置となるように構成・配置し、この分割線で分割さ
れた二つの受光領域に対応した出力信号をそれぞれS
L′,SR′とする。このようにすると、ビームスポッ
トが点(A)から点(B)へ移動するとき、信号SR′
は信号振幅が強くなるのに対し、信号SL′は信号振幅
が弱くなり、信号SR′と信号SL′は逆位相となると
考えられる。
【0032】次に、図5を用いてこのように0次回折光
中心軸からずれた位置に分割線が位置するように構成・
配置された2分割光検出器を用いた場合について具体的
に述説明する。
【0033】図5(a)は、光ディスク上のピット列と
その上をビームスポットが走査する様子を示しており、
その条件は図3(a)と同じである。すなわち、ビーム
スポット径が0.94μm、ピット幅が0.35μm、
ピット深さが150nm、ビームスポット中心とピット
列中心線との距離Δが0.275μmであり、高密度D
VD−RAMを想定した場合の例である。また、ピット
列としてはDVD−ROMの5Tピット/5Tスペース
の単一周波数信号を仮定している。
【0034】図5(b)は、トラック接線方向に平行な
分割線が0次回折光中心軸からディスク半径方向にシフ
トした位置に位置するように構成・配置された分割光検
出器を用いた場合に、図5(a)のようにビームスポッ
トがピット列中心線上から距離Δだけ離れた位置を走査
したときの2分割光検出器の出力信号を図5(a)に対
応させて示している。この図5(b)を見ると、信号S
R′と信号SL′は先ほどの推定通り、逆位相となって
いる。
【0035】図5(c)に、信号SR′と信号SL′の
和信号(SR′+SL′)および差信号(SR′−S
L′)の波形を示す。当然、和信号(SR′+SL′)
は分割線の位置には依存しないので、図3(c)と同一
の波形となる。これに対し、差信号(SR′−SL′)
は、和信号(SR′+SL′)よりもさらに振幅が大き
くなり、良好な信号となることが分かる。
【0036】このように本発明によると、2分割光検出
器の受光面のトラック接線方向に平行な分割線を反射光
の0次回折光中心軸からディスク半径方向にシフトし
て、この分割線で分割された二つの受光領域に対応する
出力信号がピット再生時に互いに逆位相となるようにし
た上で、これらの出力信号の差信号をピット列に記録さ
れた情報の再生信号として求める。このようにすること
により、両出力信号の和信号をとった場合や、従来のよ
うに単純に分割光検出器の受光面を0次回折光中心軸上
で分割した場合の差信号よりも、振幅の大きい良好な再
生信号を得ることができる。
【0037】以下、上述した原理に基づく本発明の光デ
ィスク装置の具体的な実施形態について説明する。図6
に、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を
示す。光ディスク10は、例えば現行DVD−RAMよ
り高密度化された高密度DVD−RAMであり、透光性
基板の上に記録層19が形成されている。保護層、反射
層等を含む通常多層からなる記録層19は、光ビームの
照射により記録できるものであればなんでも良く、例え
ば相変化膜または光磁気膜などが用いられる。
【0038】また、この光ディスク10は例えば図9に
示したように画像や音声あるいは各種のデータなどのユ
ーザ情報を記録するランドおよびグルーブからなる記録
領域と、アドレス情報などのヘッダ情報を記録したヘッ
ダ領域とからなり、ヘッダ領域はプリピット列、つまり
非マーク領域に対して光学的位相差を有するマーク列に
よって情報が記録されている。
【0039】光ディスク10は、記録/再生時にはモー
タ駆動回路12によって駆動されるスピンドルモータ1
1により適切な回転数で回転され、またLD駆動回路1
3により半導体レーザ(LD)14が駆動されて光ビー
ムが出射される。半導体レーザ14から出射した光ビー
ムは、コリメートレンズ15で平行光とされた後、偏光
ビームスプリッタ(PBS)16および1/4波長板1
7を順次介して対物レンズ18に入射し、この対物レン
ズ18によって光ディスク10に光ビームが照射され
る。このとき、光ディスク10に照射された光ビームが
記録層19上に微小ビームスポットを形成するように、
図示しないフォーカスサーボ系により対物レンズ18が
制御される。
【0040】また、光ディスク10の記録領域では図9
に示したようにビームスポットがランドおよびグルーブ
のトラック中心線上を走査し、ヘッダ領域ではビームス
ポットがピット列の中心線上から一定距離Δだけ離れた
位置を走査するように、図示しないトラッキングサーボ
系により制御される。
【0041】光ディスク10の記録層19上に集束され
た光ビームは、記録層19上に成膜された反射膜により
反射されて対物レンズ18に戻り、再び平行光となる。
平行光となった反射光は、1/4波長板17を透過する
ことにより1/4波長板17に入射した光に対して垂直
な偏光を持つようになるので、偏光ビームスプリッタ1
6で反射される。偏光ビームスプリッタ16で反射され
た光ビームは、集光レンズ20により集束光となり、光
検出器21に入射される。
【0042】光検出器21は、後に詳しく説明するよう
に、受光面に入射する反射光の0次回折光の中心から所
定距離だけディスク半径方向にシフトしたトラック接線
方向に平行な分割線22を含む少なくとも一つの分割線
によって、受光面が少なくとも二つの受光領域23a,
23bに分割されている。光検出器21に入射した光デ
ィスク10からの反射光は光電変換され、受光領域23
a,23bの各々の入射光量にほぼ比例した電流が受光
領域23a,23b毎に分離して発生され、出力され
る。
【0043】この光検出器21からの受光領域23a,
23bに対応する出力信号(電流)は、電流−電圧変換
増幅器24a,24bにより電圧信号に変換された後、
差動増幅器25の反転および非反転の各入力端子に入力
される。従って、この差動増幅器25の出力端子から
は、光検出器21の各受光領域23a,23bへの入射
光量差に比例した信号、すなわち前述した差信号(S
R′−SL′)に相当するプッシュプル信号が再生信号
として得られる。
【0044】差動増幅器25から出力される再生信号
は、信号処理回路26に入力される。この信号処理回路
26は、差動増幅器25からの再生信号に対して適当な
等化、2値化、復調および復号などの処理を行うことに
より、光ディスク10上のプリピット列に対応した再生
データを出力する。
【0045】なお、図6では光検出器21以降は光ディ
スク10のヘッダ領域のプリピット列からの再生を行う
系のみを示しているが、実際の光ディスク装置では例え
ば図9に示した現行DVD−RAMと同様のディスクフ
ォーマットの場合、画像や音声あるいはデータなどのユ
ーザ情報は、ランドおよびグルーブで構成された記録領
域に記録されており、これらのユーザ情報を再生する必
要がある。
【0046】この記録領域においては、光ディスク10
に照射された光ビームによるビームスポットはランドお
よびグルーブのトラック中心線上を走査するので、2分
割光検出器21の二つの受光領域23a,23bに対応
する出力信号の和信号を再生信号とし、この再生信号に
ついて信号処理回路26で同様に等化、2値化、復調お
よび復号などの処理を行うことにより、記録領域に記録
されたユーザ情報を再生することができる。
【0047】さらに、実際の光ディスク装置において
は、前述したフォーカスサーボやトラッキングサーボを
行うために、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤
差信号が必要である。これについては光検出器21の構
成を後述するように工夫して、複数の受光領域に対応し
た出力信号について所定の演算を行うことにより、フォ
ーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を生成する
ことができる。
【0048】次に、図7および図8を用いて光検出器2
1について説明する。図7(a)は、光検出器21を光
ビーム入射面から見た図であり、光ディスク10の記録
層との相対的位置関係は図2に示した通りである。
【0049】従来の光ディスク装置、例えば現行DVD
−RAM用の光ディスク装置において、へッダ情報の再
生に使用される2分割光検出器は、受光面の分割線がト
ラック接線方向と平行に0次回折光中心軸を通るように
構成・配置されており、この2分割光検出器の二つの受
光領域からの出力信号の差信号(プッシュプル信号)が
へッダ情報の再生信号として用いられていた。
【0050】これに対し、図7(a)に示す本発明に基
づく光検出器21は、受光面のトラック接線方向に平行
な分割線22が一点鎖線で示す0次回折光中心軸からデ
ィスク半径方向に距離dだけシフトしており、この分割
線22によって受光面が二つの受光領域23a,23b
に分割された2分割光検出器である。
【0051】ここで、距離d(シフト量)は光源である
半導体レーザ14の発振波長、対物レンズ18の開口
数、光ディスク10上のピットの形状(ピット深さ、ピ
ット壁面角度)および光ディスク10上のビームスポッ
トサイズ、ビームスポットとピット列中心線との距離等
によって適切に選定される。このシフト量dは、後述す
るように、光検出器21上の0次回折光の直径の15%
〜40%程度が適当である。
【0052】そして、前述したように光検出器21の受
光領域23a,23bに対応する出力信号の差信号(プ
ッシュプル信号)が電流−電圧変換器24a,24bを
介して差動増幅器25によってへッダ情報の再生信号と
して生成される。
【0053】図8は、図3および図5と同じ条件でピッ
ト列からの再生を行ったときの差信号および和信号の信
号振幅について、光検出器21の分割線22のシフト量
dに対する依存性を示している。このシフト量dは、光
検出器21の受光面上での0次回折光の直径を「1」と
して規格化してある。横軸の原点(d=0)は、現行D
VD−RAMでのヘッダ情報の再生に使用される2分割
光検出器に対応することになる。
【0054】この図8からも明らかなように、和信号の
振幅は原理的にシフト量dによらず一定であるのに対
し、差信号の振幅はシフト量dが0.08付近で和信号
の振幅よりも大きくなり、シフト量dが約0.25で最
大値をとる。差信号の振幅は最大値前後でも急激な低下
はなく、シフト量dの広い範囲にわたって、具体的には
dが0.12〜0.4の範囲で和信号よりも10%以上
大きな振幅が得られることが分かる。すなわち、シフト
量dは光検出器21の受光面上における反射光の0次回
折光の直径の12%〜40%の範囲が適切である。
【0055】また、このシフト量dの適切な範囲は、ピ
ット幅には大きく依存しないことが分かっている。但
し、ピットによる光学的位相差が0゜〜180゜の場合
と180゜〜360゜の場合とでは、分割線22をシフ
トさせる方向が0次回折光中心軸に対して左右逆になる
点に注意が必要である。
【0056】図7(b)は、本発明の光ディスク装置に
おいて使用される光検出器の他の例である。この図7
(b)の光検出器31は、受光面がトラック接線方向に
平行な3本の分割線32a,32b,32cによって4
つの受光領域33a,33b,33c,33dに分割さ
れた4分割光検出器となっている。ここで、図で中央の
分割線32bは、光検出器31の受光面に入射する反射
光の0次回折光中心軸上にあり、従って図で左右両側に
位置する分割線32a,32cは、0次回折光中心軸か
らディスク半径方向に距離dだけシフトしている。
【0057】図7(a)に示した光検出器21では、ト
ラック接線方向に平行な分割線22が一本であるため、
一つの光ディスクに対してビームスポットを進行方向に
対して右か左のいずれか決まった方向にのみずらせて走
査する場合のみにしか有効でない。これに対し、図7
(b)の光検出器31では、差信号をとる二つの受光領
域を領域33aと領域(33b+33c+33d)、ま
たは領域(33a+33b+33c)と領域33dのい
ずれかに選択することで、ビームスポットを左右いずれ
の方向にずらせた場合でも対応可能である。
【0058】また、図7(b)において差信号をとる二
つの受光領域を上記に加えて、中央の分割線32bを境
に領域(33a+33b)と領域(33c+33d)と
することにより、従来と同様のプッシュプル信号も得る
こともできるので、トラッキング誤差検出用の光検出器
と兼用することが可能となり、装置の小型化と低価格化
に有利となる。
【0059】図7(c)は、本発明の光ディスク装置に
おいて使用される光検出器の別の例である。この光検出
器41は、図7(b)に示した光検出器31の中央の分
割線32bを除去し、受光面を入射する反射光の0次回
折光中心軸からディスク半径方向に距離dだけシフトさ
せた2本の分割線42a,42bにより3つの受光領域
43a,43b,43cに分割した3分割光検出器とな
っている。このような3分割光検出器41によっても、
ヘッダ情報の再生に関しては図7(b)と同様の効果が
得られる。
【0060】図7(d)は、本発明の光ディスク装置に
おいて使用される光検出器のさらに別の例であり、図7
(b)に示した光検出器31にディスク半径方向と平行
(すなわち、トラック接線方向と垂直)な分割線を追加
した構成となっている。すなわち、この光検出器51で
は、受光面がトラック接線方向に平行な3本の分割線5
2a,52b,52cと、0次回折光の中心を通りディ
スク半径方向に平行な分割線52dにより8つの受光領
域に分割された8分割光検出器となっている。図7
(b)と同様、中央のトラック接線方向に平行な分割線
52bは、光検出器51の受光面に入射する反射光の0
次回折光中心軸上にあり、図で左右両側に位置するトラ
ック接線方向に平行な分割線52a,52cは、0次回
折光中心軸からディスク半径方向に距離dだけシフトし
ている。
【0061】この図7(d)の光検出器51によると、
図7(b)の光検出器31と同様の効果が得られるほ
か、トラック接線方向に平行な0次回折光の中心を通る
分割線52bと、トラック半径方向に平行な0次回折光
の中心を通る分割線52dとで区分された4つの受光領
域に対応する出力信号の加減算により、非点収差光学系
を用いた場合のフォーカス誤差信号を得ることも可能と
なる。すなわち、この光検出器51はヘッダ情報再生用
の光検出器とトラッキング誤差検出用およびフォーカス
誤差検出用の光検出器として兼用することができ、装置
の小型化と低価格化にさらに有利となる。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば光
ディスク上に非マーク領域に比して光学的位相差を有し
たピット列などのマーク列の中心線上から一定距離ずら
せたビームスポットを形成するように光ビームを照射し
て、マーク列に記録された情報を再生する場合に、分割
線を0次回折光中心からディスク半径方向にシフトさせ
た光検出器を用い、この分割線により分割された二つの
受光領域からの出力信号の差信号を再生信号とし、この
再生信号を処理することによって、例えば現行のDVD
−RAMよりも狭トラックピッチとして高密度化した光
ディスクについても、マーク列として記録された情報を
低い誤り率で効率よく再生することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明における光ディスク上のピット列とビ
ームスポットの関係を示す図
【図2】 本発明における光ディスク上のピット列とビ
ームスポットおよび光検出器の関係を示す図
【図3】 従来の2分割光検出器からの二つの出力信号
とその差信号および和信号をビームスポットの走査に対
応させて示す図
【図4】 2分割光検出器上の光強度分布を示す図
【図5】 本発明に基づく2分割光検出器からの二つの
出力信号とその差信号および和信号をビームスポットの
走査に対応させて示す図
【図6】 本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の
構成を示すブロック図
【図7】 本発明の光ディスク装置で使用する光検出器
の種々の構成例を示す図
【図8】 光検出器の分割線のシフト量に対する再生信
号振幅の依存性を示す図
【図9】 現行DVD−RAMのディスクフォーマット
とへッダ情報の再生の様子を示す図
【符号の説明】
10…光ディスク 11…スピンドルモータ 12…モータ駆動回路 13…LD駆動回路 14…半導体レーザ 15…コリメートレンズ 16…偏光ビームスプリッタ 17…1/4波長板 18…対物レンズ 19…記録層 20…集光レンズ 21,31,41,51…光検出器 22,32a〜32c,42a,42b,52a〜52
d…分割線 23a,23b,33a〜33d,43a〜43c…受
光領域 24a,24b…電流−電圧変換増幅器 25…差動増幅器 26…信号処理回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トラックに沿って非マーク領域に対して光
    学的位相差を有するマーク列により所定の情報が記録さ
    れた光ディスクから該情報を再生する光ディスク装置に
    おいて、 前記光ディスク上に、前記マーク列の中心線からディス
    ク半径方向に所定距離ずれた位置にビームスポットを形
    成するように光ビームを照射する光ビーム照射手段と、 前記光ビームの照射に基づく前記光ディスクからの反射
    光を検出する分割された複数の受光領域を有する光検出
    器と、 前記光検出器からの前記複数の受光領域に対応する出力
    信号について所定の演算を行う演算手段とを備え、 前記光検出器は、前記光ディスク上のトラック接線方向
    に平行でかつ前記反射光の0次回折光中心から所定のシ
    フト量だけ前記ディスク半径方向にシフトした少なくと
    も一つの分割線により少なくとも二つの受光領域に分割
    され、 前記演算手段は、前記光検出器の前記二つの受光領域に
    対応する出力信号の差信号を前記マーク列により記録さ
    れた情報の再生信号として生成することを特徴とする光
    ディスク装置。
  2. 【請求項2】トラック接線方向に第1および第2の領域
    が選択的に配置され、第1の領域でランドおよびグルー
    ブによって形成されたトラックに第1の情報が記録さ
    れ、第2の領域でトラックに沿ってランドおよびグルー
    ブそれぞれのトラック中心線からディスク半径方向に所
    定距離ずれた位置に、非マーク領域に対して光学的位相
    差を有するマーク列により第2の情報が記録された光デ
    ィスクから前記第1および第2の情報を再生する光ディ
    スク装置において、 前記光ディスク上に、前記第1の領域では前記ランドお
    よびグルーブのトラック中心線上にビームスポットを形
    成し、前記第2の領域では前記マーク列の中心線からデ
    ィスク半径方向に所定距離ずれた位置にビームスポット
    を形成するように光ビームを照射する光ビーム照射手段
    と、 前記光ビームの照射に基づく前記光ディスクからの反射
    光を検出する分割された複数の受光領域を有する光検出
    器と、 前記光検出器からの前記複数の受光領域に対応する出力
    信号について所定の演算を行う演算手段とを備え、 前記光検出器は、前記光ディスク上のトラック接線方向
    に平行でかつ前記反射光の0次回折光中心から所定のシ
    フト量だけ前記ディスク半径方向にシフトした少なくと
    も一つの分割線により少なくとも二つの受光領域に分割
    され、 前記演算手段は、前記光検出器の前記二つの受光領域に
    対応する出力信号の和信号を前記第1の情報の再生信号
    として生成し、該二つの受光領域に対応する出力信号の
    差信号を前記第2の情報の再生信号として生成すること
    を特徴とする光ディスク装置。
  3. 【請求項3】前記光検出器は、前記トラック接線方向に
    平行でかつ前記反射光の0次回折光中心から所定のシフ
    ト量だけ前記ディスク半径方向の両方向にそれぞれシフ
    トした第1および第2の分割線と、前記トラック接線方
    向に平行でかつ前記反射光の0次回折光中心を通る第3
    の分割線とを含む複数の分割線により複数の受光領域に
    分割されていることを特徴とする請求項1または2記載
    の光ディスク装置。
  4. 【請求項4】前記光検出器は、前記トラック接線方向に
    平行でかつ前記反射光の0次回折光中心から所定のシフ
    ト量だけ前記ディスク半径方向の両方向にそれぞれシフ
    トした第1および第2の分割線と、前記トラック接線方
    向に平行でかつ前記反射光の0次回折光中心を通る第3
    の分割線と、前記ディスク半径方向に平行でかつ前記反
    射光の0次回折光中心を通る第4の分割線とを含む複数
    の分割線により複数の受光領域に分割されていることを
    特徴とする請求項1または2記載の光ディスク装置。
  5. 【請求項5】前記シフト量は、前記光検出器の受光面上
    における前記反射光の0次回折光の直径の12%〜40
    %であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項
    記載の光ディスク装置。
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