JPS61224145A

JPS61224145A - 光学的トラッキング方法

Info

Publication number: JPS61224145A
Application number: JP6358785A
Authority: JP
Inventors: Seiji Yonezawa; 米沢　成二; Masatoshi Otake; 大竹　正利; Sho Ito; 捷伊藤; Toshiaki Tsuyoshi; 敏明津吉; Kazuo Ichino; 市野　一夫; Harushige Nakagaki; 中垣　春重
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1986-10-04
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: JPH0831213B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、録再可能光ディスクの情報記録再生方式に関
する。

〔従来技術〕第１図は光ディスクに情報を記録、再生するための光学
系の構成の１例を示す図である。第１図において、１，
２は　半導体レーザー駆動信号、３は半導体レーザー駆
動回路、４は半導体レーザーである。半導体レーザー４
から放射された光はカップリングレンズ５、ビームスプ
リッタ６、ガルバーミラー７．１／４波長板８、対物レ
ンズ９、によってディスク１０面に光スポット１１を形
成しトラック１２を照射する。トラック１２で回折され
た反射光は再び上述の光学系にもどり、ビームスプリッ
タ６で反射し、光検出器１３　（１３１゜１３２）で受
光され電気信号に変換される。従来、このような記録可
能な光デイスク装置において用いられる光ディスクのト
ラック構造の１例を第２図に示す６トラック１２はヘッダ領域１２１とデータ記録領域１２
２を１組としてトラック当り例えば６４のセクターに分
割されているヘッダ領域１２１には、トラックアドレスやセクタアド
レス、同期信号等が１／４波長深さのピット１４が予め
レプリカで形成されている。

ヘッダ領域１２１とデータ記録領域１２２には１７８波
長深さのプリグルーブ１５が予め形成されており、デー
タピットはこのデータ記録領域のプリグルーブ１５上に
記録される。

第３図は１７８波長深さプリグルーブ１５に光スポット
１１が照射され、光スポット１１が、グループ１５の中
心からずれた時の光検出器１３（１３１，１３２）上で
の回折光分布を示したものである。

光スポット１１がトラック１５の中心からずれると回折
光は非対称な分布となる。

この為、この種の光デイスク装置では第１図、第３図に
示すようにトラックと並行に配置された２つの光検出器
１３１，１３２でプリグルーブ１５からの回折光を受光
し、この２つの光検出器１３１．１３２の出力差をとる
ことにより、プシュプルトラッキング誤差信号１６を検
出している。かかる装置は特開昭４９−６０７０２号公
報に示されている。

第４図は従来の第３図に示すプリグルーブを用いたプシ
ュプルトラッキングサーボ系のブロック図であり、第５
図はその１巡伝達関数のボード線図を表わす、第４図に
おいてサーボ系はトラックずれ検出要素Ｋｄ１７．位相
補償要素Ｇ　ｃ　１８、トラッキングアクチュエータＧ
ａ１９より構成されている。

しかし１以上述べてきたような、プリグルーブ１５から
の回折光分布の差信号からトラッキング誤差信号１６を
得るいわゆるプシュプルトラッキング方式では、トラッ
キング制御のために光スポットを第１図の如く例えば、
ディスク１０の偏心成分を追従するためにガルバーミラ
ー７を動かすと、第３図において光検出器１３上での回
折分布は移動する。

したがって１回折分布が移動することによってトラッキ
ング誤差信号１６にオフセットが発生する。

また、ディスク１０が傾くと、トラック１２と並行に配
置された２つの光検出器１３　（１３１，１３２）のバ
ランスはくずれ、光スポット１１がトラック１５の中心
にあってもトラッキング誤差信号１６が零にならない現
象、すなわち　トラックオフセットが発生することにな
る。このため、光スポット１１はトラック１５の中心に
精度よく位置することができないという欠点が生じる。

［発明の目的］本発明は、上記欠点に鑑みてなされたものであり、光検
出器面１３上での回折光束の振れによって生じるオフセ
ット（偏差成分）をなくし、もってより正確なトラッキ
ング追跡を達成し得る光学的トラッキング追跡装置を提
供することを目的とする。

［発明の概要］かかる目的を達成するため本発明は、第２図においてデ
ィスク上のヘッダー領域１２１にあらかじめトラックの
左右にずらせて配置した１組の又はそれ以上の長円ピッ
トからなるプリウオブリングトラッキング用ピット２０
を配しておく、データの記録再生はこのヘッダ領域１２
１に配したプリウオブリングピット２０から、光スポツ
ト位置のトラック中心からのオフセットのないずれ量の
正確なプリウオブリング法によるトラッキング誤差信号
を検出し、この誤差信号を用いて１／８波長深さプリグ
ルーブ１５からの回折光分布を利用したオフセットを含
むプシュプルトラッキング誤差信号１６を補正すること
によって、精度よく光スポットがトラックを追跡してデ
ータの記録再生を行なうことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第６図は本発明の方式による記録再生型光ディスクのト
ラックの１例を示す、トラック１２はヘッダ領域１２３
、とデータ記録領域１２２を１組としてトラック−周当
り例えば６４個のセクターに分割されている。

ヘッダ領域１２３には本発明によるプリウオブリング法
によるトラッキング誤差信号を検出するためのトラック
の左右にずらせて配列した例えば１組の長円の１／４波
長深さのピット２０で予めレプリカで形成されている。

ヘッダー領域１２３にはこの他にトラックアドレスやセ
クタアドレス、同期信号等が従来通り左右にずらさず１
７４波長深さで形成されている。データ記録領域１２２
には１／８波長深さのプリグルーブ１５が予めレプリカ
で形成されている。

ヘッダ領域１２３とデータ記録領域１２２には１７８波
長深さのプリグルーブ１５が予め形成されており、デー
タピットは二のデータ記録領域１２２のプリグルーブ１
５上に記録される。

データの記録再生は、光スポット１１がヘッダ領域１２
３のプリウオブリングピット２０を照射した時に検出さ
れるオフセットのないプリウオブリングトラッキング誤
差信号を用いて、データ記録領域の１７８波長深さプリ
グルーブ１５を光スポット１１が照射した時に検出され
るオフセットを含むプシュプル　トラッキング誤差信号
１６のオフセット補正を行ないデータピットをプリグル
ーブ１５上に精度よく記録する。

次に、本発明による本方式において第６図に示すプリウ
オブリングピット２０からトラッキング誤差信号を得る
方式について説明する。

第７図は本発明によるプリウオブリングトラッキングエ
ラー信号を得るためのトラックの左右にずらせて配列し
た１組の長円２０の構成図とその動作を説明するための
図で、光スポツト位置と出力波形の関係を示す図である
。第７図において、レーザスポット１１が、１組のピッ
ト２０を時間的に横切りながら照射した時、出力信号２
１は光スポツト中心位置の、トラック中心からの左右の
ずれに応じて、トラックの左右にずらせて配列した１組
の長円ピットからの出力光信号は逆極性となる。

この１組のピットの出力信号の各ピーク値２２．２３の
差信号２４はスポット１１のトラックずれ誤差信号にな
る。

この第７図に示す上述のプリウオブリングトラッキング
誤差信号検出方式は、光の回折分布を用いない方式であ
るために、ディスクの傾きや、レンズの移動さらにガル
バーミラーの回転によって直流的トラッキングオフセッ
トは発生せず、トラッキング誤差信号量を正確に検出す
ることができる。

次に第６図、第７図に示すプリウオブリングピット２０
から得られるｄｃオフセットのないトラッキング誤差信
号２４と、プリグルーブ１５から得られるｄｃオフセッ
トのあるトラッキング誤差信号１６の２つの異なるトラ
ッキングエラー検出方式を用いてトラッキングを精度よ
く行なう本発明の情報記録再生方式を説明する。

前述したように、従来のプリグルーブ（第２図参照）方
式光ディスクで行なわれているサーボ系のブロック図は
第４図に示されている。

系は基本的にはトラックずれ量とその方向を電気的に変
換するプシュプル方式トラックずれ検出要素Ｋｄ　（第
３図参照）１７．　位相補償要素Ｇｃ１８、トラッキン
グアクチュエータＧｓ　１９の要素から構成されている
。しかし、前述したように、第３図に示したような回折
光分布を利用したプシュプルトラッキング誤差信号１６
は、例えばディスクの傾きなどによってオフセットが生
じ、正常なトラッキングが行なわれなくなる欠点がある
。

第８図は本発明によるトラッキングサーボ系のブロック
図を示す、第８図において、系はトラックずれ量とその
方向を電気信号に変換するための２組のトラッキングず
れ検出要素Ｋｄ２５．ＫＷ２６および帯域制限フィルタ
ーＦｗ２８と、そして位相補償要素Ｇ、２７．Ｇ、２９
．そしてトラッキングアクチュエータＧ　ａ　３０の要
素から構成されている。

第８図において、第６図に示す本発明によるディスク構
造において例えばトラック１周当りのセクター数ｎ＝３
２とし、ディスク回転数ｆ、＝３０Ｈｚとすると、ヘッ
ダ領域に含まれているブリウオブリングピット２０から
のプリウオブリングトラッキング誤差信号２４はｎｆ、
＝３２Ｘ３０＝９６０すなわち約９００Ｈｚでサンプリ
ングされることになる。このプリウオブリングトラッキ
ング誤差信号２４は先述した如く、ディスクの傾き、な
どによってもオフセットを発生しない正確なサーボ信号
であるため、このプリウオブリングトラッキング誤差信
号２４は第８図のサーボ系の低周波領域を制御するのに
適している。これは、第８図のサーボブロック図におい
て、プリウオブリングトラッキング誤差信号２４を第９
１ｉ！ｉｌに示すような帯域制限フィルタ特性を持つロ
ーパスフィルターＦＷ２８を用いて帯域制限されたサー
ボ信号３１は。

低域のサーボを担当することができる０例えば。

ｎ＝３２、ｆ、＝３０ＨｚローパスフィルターＦｗのカ
ットオフ周波数Ｆｃ＝１００Ｈｚとするのが適当である
。

一方、第６図、第８図に示す１７８波長深さプリグルー
ブ１５から検出されるＫｄ２５によるプシュプルトラッ
キング誤差信号１６は、その検出方式が光の回折分布を
用いているために前述したようにディスクの傾きなどに
よって直流成分のオフセットを含んでいる。

そのために、本発明による第８図の示すサーボブロック
図において、プリグルーブトラッキング誤差信号１６は
、第９図に示す如く高周波領域までカバーすることにな
る。このように、低域フィルターＦｗで帯域制限された
高利得のプリウオブリングトラッキング誤差信号３１と
、低利得のプシュプルトラッキング誤差信号１６は第８
図で示す如く加算回路３２で合成され、その合成された
トラッキング誤差信号３３は位相補償回路２７．２９に
よって位相補償され、トラッキングアクチュエータ３０
によって１つのサーボブロックを構成することになる。

このように本発明による第８図に示すようなサーボブロ
ック図は、本発明による第６図、７図に示すトラック構
造のディスクをオフセットを生じさせることなく精度よ
くトラッキングを可能とするサーボ回路を実現すること
が可能となる。

［発明の効果］以上、詳述してきたように本発明の情報記録再生方式に
よれば、ディスク上への情報の高密度記録及びそれら高
密度記録された情報を正確に読み出すことが可能であり
、ディジタルディスク、ディジタルオーディオディスク
等の利用分野において非常な進歩をもたらすことができ
る０本発明においては、先に記述した従来の１７８波長
深さプリグルーブに情報記録する方法の欠点、すなわち
ディスクが傾いた時にトラッキングオフセットが大きい
という欠点が解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ディスクに情報を記録、再生するための光学
系を示す図、第２図は従来一般の記録。再生型光ディスクのプリグルーブトラック構造を説明す
るための図、第３図は回折光分布を用いたプシュプルト
ラッキング誤差検出の原理を説明するための図、第４図
は一般の光ディスクの連続トラッキングサーボ系の構成
を説明するための図。第５図は一般の連続トラッキングサーボ系の周波数特性
を説明するためのボード線図、第６図は本発明のプリピ
ット方式の記録再生型光ディスクのトラック構造を説明
するための図、第７図は本発明においてプリウオブリン
グビット列からトラッキング信号を得るための方法を説
明する図、第８図は本発明のトラッキングを行なうため
のトラッキングサーボ系を説明するための図、第９図は
本発明の第８図に示すサーボ系によるトラッキング誤差
信号の周波数特性を示す図である。［符号の説明］１・・・半導体レーザ駆動信号（読取時）、２・・・半
導体レーザ駆動信号（書込時）、３・・・半導体レーザ
駆動回路、４・・・半導体レーザ、５・・・カップリン
グレンズ、６・・・ビームスプリッタ、７・・・ガルバ
ーミラー（偏向器）、８・・・１／４波長板、９・・・
対物レンズ、１０・・・ディスク、１１・・・光スポッ
ト、１２・・・トラック（ヘッダ＋プリグルーブ）、１
３・・・フォトダイオード、１３１・・・フォトダイオ
ード、１３２・・・フォトダイオード、１４・・・１７
４波長深さピット、１５・・・１７８波長深さプリグル
ーブ、１２１・・・ヘッダー領域、１２２・・・データ
記録領域、１２３・・・ヘッダー領域、１６・・・プシ
ュプルトラッキング誤差信号、１７・・・トラックずれ
検出要素Ｋｄ１８・・・位相補償要素Ｇｃ、１９・・・
トラッキングアクチュエータＧａ、２０・・・プリウオ
ブリングピット、２１・・・光出力信号、２２．２２′
・・・ピーク光出力信号、２３．２３′・・・ピーク光
出力信号。２４・・・プリウオブリングトラッキング誤差信号、２
５・・・トラッキングずれ検出要素Ｋｄ、２６・・・ト
ラッキングずれ検出要素Ｋｗ、２７・・・位相補償要素
Ｇい２８・・・帯域制限フィルターＦｗ、２９・・・位
相補償要素Ｇ２．３０・・・アクチュエータ、３１・・
・プリウオブリングトラッキングサーボ誤差信号。３２・・・加算回路、３３・・・合成トラッキングサー
ボ市２−ｅ口 ′１，２−−ｅ、口／ｆ　　　　　　　　　　　ｔｒ第３−ａ図Ｆ３−＜−図第４１４ＩＪ　堺（ｄＢ）〇　　　　　　　− （ｈ−慴（〕

Claims

【特許請求の範囲】１、光ディスクの回転方向に沿って、深さ１／４波長深さのピット列のヘッダー領域と、１／８波
長深さプリグルーブのデータ記録領域がトラックにあら
かじめ交互に形成してある回転する記録媒体上に光スポ
ットを照射し、上記１／８波長深さプリグルーブによっ
て回折された上記光スポットの反射光から光スポットの
トラック中心からのずれ量であるプシュプル（差動）ト
ラッキング誤差信号を検出し、このトラッキング誤差信
号を用いてトラッキングを行ない、記録用レーザビーム
を照射してデータピットを上記データ記録領域に記録す
る光学的情報記録再生方式においてヘッダ領域の先頭に
あらかじめトラックの左右にずらせて配置した長円ピッ
トからなる蛇行したプリウォブリングトラッキングピッ
トを配しておき、上記プリウォブルピット列を光スポッ
トを横切った時に検出されるプリウォブリングトラッキ
ング誤差信号を用いることによって、上記１／８波長深
さプリグルーブから検出されたオフセットを含むプシュ
プルトラッキング誤差信号を補正することによって光ス
ポットがデータ記録領域プリグルーブを精度よくトラッ
キングしながらデータ記録することを特徴とする光学的
情報記録再生方式。２、上記１／８波長深さプリグルーブデータ記録領域か
ら検出されるプシュプル（差動）トラッキング誤差信号
を帯域制限された低域カットフィルタで直流オフセット
を除去し、上記１／４波長深さプリウォブリングピット
から検出されたプリウォブリングトラッキング誤差信号
は帯域制限された低域フィルターで高域成分を除去し、
この２つの異なったトラッキング誤差信号検出方式から
のトラッキング誤差信号を異なった周波数領域に分割し
てサーボ系を、構成させることによって、１／８波長深
さプリグルーブ上でのデータ記録を正確に行なうことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学的情報記録
再生方式。３、上記１／８波長深さプリグルーブデータ記録領域か
ら検出されるプシュプル（差動）トラッキング誤差信号
のゲインを小さくし、上記１／４波長深さプリウォブリ
ングピットから検出されたプリウォブリングトラッキン
グ誤差信号の低域でのゲインを上記プシュプルトラッキ
ング誤差信号より大きくし、さらに帯域制限された低域
フィルターで高域成分を除去し、この２つの異なったト
ラッキング誤差信号検出方式からのトラッキング誤差信
号を異なった周波数領域に分割してサーボ系を、構成さ
せることによって、１／８波長深さプリグルーブ上での
データ記録を正確に行なうことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光学的情報記録再生方式。