JPS62295228A - 光記録媒体のトラツキング方式 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、データ記録領域上若しくはその周辺に、デー
タトラックと同じ方向に設けられるトラッキングライン
を基準として、データトラックを追尾する形式の光記録
媒体のトラッキング方式に関する。

［従来の技術］ 近年開発された光記録媒体は、従来の磁気記録媒体に比
べて記録容量が極めて大きいという特徴がある。これは
、微小面積に高密度でデータを記録することができるこ
とによる。−このような微小面積に対し高密度でデータ
を記録・再生するには、データを記録し、または、記録
しであるデータトラックな書込／読取素子が正確に追尾
することが必要である。

従来、このための手段として、一定間隔で並設されるト
ラッキングラインに挟まれて設定される帯状のデータ記
録領域の中央にデータトラックを設定する方式がある。

この方式は、記録領域を挟む２本のトラッキングライン
を追尾しつつデータの書込または読取を行う構成である
ので、高精度の書込／読取が可能である。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記従来の方式では、１本の帯状のデータ記
Ｑ曽域に１本のデータトラックを設けているので、光記
録媒体の記録領域全体では、データトラックとトラッキ
ングラインとが交互に配置されることになる。そのため
、この従来の方式では、トラッキングラインが存在する
分だけ、データ記録容量が少なくなるという聞届がある
。

これに対して、データ記録容量を増大すべく、トラッキ
ングラインの間隔を狭くすることが考えられる。しかし
、トラッキングラインの間隔を狭くすることには、光学
技術上の限界があり、実現が困難である。

本発明は、上記欠点を解決すべくなされたもので、１本
のトラッキングラインについて、少なくとも２木のデー
タトラックに対する追尾の基準とすることを可能として
、トラッキングラインの本数を減らし、高密度にデータ
を記録でき、記録容量を大幅に増加することができる光
記録媒体のトラッキング方式を提供することを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、データ記録領域上若しくはその周辺に、デー
タトラックと同じ方向に設けられるトラッキングライン
を基準としで、データトラックを追尾する形式の光記録
媒体のトラッキング方式に関するもので、上記問題点の
解決手段として、上記トラッキングラインの、データト
ラックに沿うエツジを基準としてデータトラックを追尾
することを特徴とする。

１記構成において、本発明のトラッキングは。

例えば、２個１組の受光素子により、トラッキングライ
ンのエツジを検出すると共に、これらの受光素子の出力
の差または比が、予め設定した基準値と対応するように
して追尾する。

また、本発明において、トラッキングの基準となるトラ
ッキングラインは、帯状に連続する領域として形成され
るもの、矩形状の領域を破線状に連設して形成されるも
の等の種々の形態が可能である。

［作用］ 本発明によれば、トラッキングラインのエツジを基準と
するので、１本のトラッキングラインの２辺のエツジを
基準としてデータトラックを少なくとも２本設定するこ
とができる。これらのデータトラックは、各々、対応す
るエツジから等距離の位置に設定することにより、トラ
ッキングラインの幅分の間隔を持って並設されることに
なる。

即ち、あるトラッキングラインにおいて、その２辺の一
方のエツジを基準として、そのエツジから一定距離の位
置にデータトラックを設定してデータを書込み、ついで
、他方のエツジを基準として、そのエツジから一定距離
の位置にデータトラックを設定してデータを書込むこと
により、１本のトラッキングラインを基準として２木の
データトラックにデータの書込を行なうことができる。

一方、このようにしてデータが書込まれたデータトラッ
クからデータを読み取る際には、上記と同様にして、読
み取るべきデータが書込まれたデータトラックに対応す
るエツジを基準として、そのエツジから一定距離の位置
に書込まれているデータを読取り、ついで、他方のエツ
ジを基準として、そのエツジから一定距離の位置に書込
まれているデータを読取ることにより、１本のトラッキ
ングラインを基準として２本のデータトラックからデー
タの読取を行なうことができる。

従って、トラッキングラインによって挟まれて区画され
るデータ記録領域に、上記のようにして２木のデータト
ラックを設定する構成とすれば、高密度でデータトラッ
クを配置することができる。

なお、本発明は１、同一　トラッキングラインの各エツ
ジを基準として、それぞれについて複数のデータトラッ
クを設定する構成とすれば、トラッ午ングラインによっ
て挟まれて区画されるデータ記録領域に、さらに高密度
でデータトラックを配置することが可能となる。

［実施例］ 本発明の実施例について１図面を参照して説明する。な
お、以下の実施例は、書込の他、読取の機能を備えた例
であるが、書込専用または読取専用とすることができる
ことは勿論である。

〈実施例の構成〉 第１図に本発明光記録媒体のデータ書込方式の一実施例
を示す、また、第２図は本実施例が適用される光記録媒
体の例を示す、なお、第１図では、■〜■は、いずれも
追尾検出スポラ）Ｓと書込／読取スポットＭとを示すが
、これらは、別個のものではなく、同じものが異なる時
刻に異なる位置に存在することを示すための便宜上の表
示である。もっとも、これらが複数個存在する構成とし
てもよい。

本実施例は、第２図に示すような形態の光記録媒体ｌに
適用されるものであ２、 この光記録奴体工は、カード形基板上に、記録媒質を設
けた記録領域２を設け、この記録領域２に、帯状のトラ
ッキングライン４を一定間隔で多数配置し、これらのト
ラッキングライン４に挟まれる帯状領域をデータ記録領
域３としたものである。

本実施例は、各データ記録領域３毎に２本のデータトラ
ックを設定して倍密度記録を行う例であり、サブビーム
にて形成される１個の追尾検出スポットＳと、メインビ
ームにて形成される１個の書込／読取スポットＭをデー
タ記録領域３の幅方向に並べて配置したものである。

上記追尾検出スポットＳは、トラッキングライン追尾用
検出手段に対応し、また、書込／読取スポラ）Ｍは、書
込または読取手段に対応する。これらのスポラ）Ｓおよ
びＭは、本実施例の場合。

トラッキングライン４の間隔をＬとすると、ＩｎＬ／２
の配詮間隔となるように配置しである。

上記追尾検出スポットＳと、書込／読取スポットＭとは
１例えば、第３図に示すような光学系にて形成される。

即ち、同図に示す光学系は、半導体レーザー等の光源６
と、該光源６から放射される光を平行ビームとするコリ
メートレンズ７と。

光ビームを複数本（本実施例では２本）のビームに分け
る回折格子８と、透過光と反射光とを分離するビームス
プリッタ９と、光記録媒体への入射光と反射光の偏光面
を直交させる四分の一波長板１０と、対物レンズ１１と
を有して構成される。

この光学系は、書込および読取とを兼用することができ
る。書込の際には、光源６の出力エネルギを大きくする
ことにより、データ記録領域に強エネルギの光ビームス
ポットを照射して、出該部分を局部的に溶融し、または
、黒化して反射率を変化させることにより、データを書
込むことができる。一方、読取の際には、データ記録領
域に照射する光エネルギを弱くして、データ記録領域の
各部分が変化しないようにする。データは、ディジタル
情報に変換して、例えば１点５の有無等により表現され
て書込まれる。

１如面イ玖ヱロープイΔ峻七栖４愉島＋小卑−−ムの内
、１本の光ビームがトラッキングライン追尾用のメイン
ビームであり、他の光ビームが書込または読取用のサブ
ビームである。これらのビームの配置関係は、上述した
書込／読取スポラ）Ｍと追尾検出スポラ）Ｓとに対応す
る。即ち、本実施例では、これらのビームが、書込／読
取スポットＭと追尾検出スポラ）Ｓとを形成する。

上記光学系と共に受光素子群Ｐが設けてあり。

ビームスプリッタ９にて光学系の外に取出される光ビー
ムを受けて、トラッキングライン追尾および読取センサ
として機能する。

この受光素子群Ｐは、ＰＩＮホトダイオード等の半導体
受光素子からなり、例えば、第４図に示すように、４個
の素子Ｐ１〜Ｐ４を７レイ状に配置して構成される０本
実施例では、素子ＰｌおよびＰ２の２個１組が読取用と
なり、素子Ｐ３およびＰ４がトラッキングライン追尾用
となる。

このため１本実施例では、トラッキングライン追尾用の
受光素子がＬ足受光素子Ｐ３およびＰ４に固定される。

従って、受光実子Ｐ３およびＰ、＋の出力には、第５図
に示すように、トラッキング追尾回路として、各々増幅
器１２ａおよび１２ｂを介して差分回路１３が接続され
る。この差分回路１３の出力は、比較回路１５に入力さ
れ、スイッチ１６にて切替接続される基準電源１４ａ、
１４ｂのいずれか一方と比較される。

−・方、受光素子Ｐ１およびＰ２の出力には１図示しな
い読取回路が接続される。

なお、受光素子を２組として、一方をトラッキング用に
、他方を読取用に交互に切替使用する場合には、トラッ
キング追尾回路と読取回路とを交互に切替で接続するよ
うに構成する。

上記したように、本実施例では、追尾検出スポラ）Ｓと
書込／読取スポラ）Ｍとが１個ずつ設けられ、かつ、ト
ラッキングライン４の２辺に対応してトラッキング制御
を行なうため、追尾検出スポットＳがトラッキングライ
ン４の一方のエツジ４ａを追尾している状態のモード（
以下Ａモードと称する。）と、他方のエツジ４ｂを追尾
している状態のモード（以下Ｂモードと称する。）とに
よりデータの書込／読取を行なう構成となっている０例
えば、Ａモードでは、第１図において■、■および■に
示す順に、追尾検出スポットＳと書込／読取スポラ）Ｍ
とが、各データ記録領域でのデータ書込／読取を行なう
、一方、Ｂモードでは、同図において■、■および■に
示す順に、追尾検出スポットＳと書込／読取スポラ）Ｍ
とが、各データ記録領域でのデータ書込／読取を行なう
。

上記書込／読取スポラ）Ｍと追尾検出スポットＳとは、
上述したように、書込／読取スポットＭを書込の目標と
するデータトラックの位置に合せるため、対物レンズ１
１を移動させて、それらの反射光が素子群Ｐ上をその並
び方向にシフトする構成となっている。即ち、本実施例
では、このシフトにより、素子Ｐ３およびＰ４の境界線
と、この素子Ｐ３およびＰａ上に反射像として形成され
るトラッキングライン４のエツジ４ａまたは４ｂとが一
致しているとき、各々差分回路１３の出力の絶対値が最
大となる。第１図に、これらのエツジと、差分回路１３
の出力波形との関係を示す。

本実施例では、この最大値より手前の値（第１図に示す
波形の０点）の時、また、最小値を過ぎた値（第１図に
示す波形の０点）の時、素子ＰＩとＰ２との境界線と、
素子Ｐ１とＰ２上に反射像として形成される目標データ
トラックＤａまたはＤｈの中心線とがほぼ一致するよう
に配置しである。即ち、追尾検出スポラ）Ｓの中心が、
トラッキングライン４の一方のエツジ４ａ、４ｂから各
々Δだけ内側に位置する時、正常なトラッキング状態と
なるようにしである。

その結果、トラッキングライン４の幅をＷとすると、追
尾検出スポットＳがトラッキングラインの一方のエツジ
４ａを追尾しているとき、書込／読取スポットＭが、デ
ータ記録領域３の幅方向の中心０から当該トラッキング
ライン４に近くなるる。一方、追尾検出スポットＳがト
ラッキングラインの−・方のエツジ４ｂを追尾している
とき、書込／読取スポラ）Ｍが、データ記録領域３の幅
方向の中心０から当該トラッキングライン４から遠され
る。

〈実施例の作用〉 次に、本実施例によるデータ書込時のトラッキング作用
について、上記各図を参照して説明する。なお′、読取
の場合も、トラッキング作用については、書込の場合と
全く同じである。

今、記録領域２において、任意のデータ記録領域３にデ
ータを書込むものとする。

光学系では、光源６からの光が、コリメートレンズ７、
回折格子８を経て２本のビームに分けられ、それぞれ、
ビームスプリッタ９．四分の一波長板１０および対物レ
ンズ１１を通して光記録媒体ｌに照射される。このとき
、上記２本の光ビームは、追尾検出スポットＳと書込／
読取スポットＭとを光記録媒体ｌ上に形成する。ここで
、反射された光は、対物レンズ１１および四分の−波長
板ｌＯを経てビームスプリッタ９まで戻る。ところで、
各ビームは、四分の一波長板ｌＯを往復して透過してい
るので１反射光は、光源６からの光に比べて偏光面が９
０度回転しているため、ビームスプリッタ９において反
射され、光学系外部に射出される。

上記追尾検出スポットＳおよび書込／読取スポットＭか
らの射出光は、受光素子群Ｐに入射し、第４図に示すよ
うに、受光素子群Ｐ上にこれらのスポットの像を形成す
る。

受光素子（Ｐ２．Ｐｌ）と（Ｐｔ、Ｐｉ）の各々は、上
記ビームを受けて入射光量にほぼ比例した光電流を出力
する。

受光素子Ｐ３．Ｐ４の光電流出力は、増幅器１２ａおよ
び１２ｂにてそれぞれ電圧増幅され、差分回路１３に入
力されて、差信号が検出される。ここで、２個１組の受
光素子Ｐ３．Ｐ４にわたって照射される追尾検出スポッ
トＳの光ビーム像の光量分布内にトラッキングラ・ｆン
のエツジを含む場合には、このエツジ部分で光量分布が
急激に変化するので１両受光素子Ｐ３．Ｐ４の光電出力
は等しくならない。そのため、この差信号はＯとはなら
ない。

一方、受光素子Ｐ３．Ｐ４にわたって照射される追尾検
出スポッ）Ｓの光ビーム像の光量分布内にトラッキング
ラインのエツジを含まない場合には、光量分布が均等で
、両受光素子Ｐ３．Ｐ４の光電出力が等しくなる。その
ため、この差信号がＯとなる。

上記差信号は、比較回路１５で基準電源１４ａまたは１
４ｂの一方の基準電圧と比較される。この基準電源１４
ａまたは１４ｂは、前者がトラッキングラインのエツジ
４ａに、後者がトラッキングラインのエツジ４ｂに対応
するように基準電圧を設定しである。

今、上記追尾検出スポットＳおよび書込／読取スポラ）
Ｍをデータ記録領域３の幅方向に移動させたとすると、
差分回路１３から、第１図に示すような波形の差信号が
出力され−る。同図において、０点は、追尾検出スポッ
トＳ内にトラッキングラインのエツジが表われていない
状態、即ち。

トラッキングラインの幅方向全体がスポットＳ内に収っ
ている状態か、または、トラッキングラインが艮ボッ）
Ｓ内に全く見込まれない状態のいずれかの状態を表わす
、また、最小値は、追尾検出スポットＳの中心線とトラ
ッキングラインのエツジ４ａとが一致している状態、ま
た、最大値は、追尾検出スポットＳの中心線とトラッキ
ングラインのエツジ４ｂとが一致している状態を表わす
。

もっとも、本実施例では、上記したように、最小値また
は最大値から若干外れた値を追尾目標値としている。即
ち、第１図において、波形と破線との交点であって、■
と■とで示す点が目標値となる。従って、基準電源１４
ａまたは１４ｂの基準電圧を、これらの目標値となるよ
うに設定しておく。

上記比較回路１５では、上記差信号と基準電圧とが比較
され１両者が一致するとき、正常信号が出力され、一方
、両者が不一致のとき、エラー修正信号が出力される。

ここで、一致に際しては。

差信号と基準電圧との完全一致だけではなく、ある程度
の許容範囲を持たせてもよい、また、エラー修正信号は
、単に、差信号と基準電圧との不一致を指示するのみの
警告信号であってもよいが。

本実施例では、差信号と基準電圧との不一致の程度に合
せて、トラッキング制御を行なう制御機構（図示せず）
に対するフィードバック信号として使用゛することがで
きるようにしである。

例えば、追尾検出スポットＳの中心とトラッキングライ
ン４の中心とが一致していない場合には、受光素子Ｐ３
．Ｐ４の出力信号の差が大きくなり、差信−号が大きく
なるので、図示しない制御機構により、この差信号を小
さくするように、対゛物しンズｉｌを動かして、トラッ
キングエラーを修正する。もっとも、修正量が大きい場
合には、光学系と光記録媒体とを相対移動させて修正す
る。

ところで、今、モードＡにより書込を行なうものと子る
と、トラッキングが正常であれば、書込／読取スポット
Ｍは、目標とするデータトラックＤａ上に位置する。こ
こで、当該光ビームの出力を増大すると、該光ビームが
当該データトラックの特定位置を照射する。これにより
、該ビーム照射部分が局部的に溶融、黒化等の変化を起
こし、反射率等の光学的状態が他の部分と異なった書込
／読取スポッ）Ｍの像の形で形成される。この光学的状
態が点５となり、データをディジタル値として記録する
。

なお、光記録媒体へのデータ書込み順は、種々の態様が
可能であるが、本実施例の場合、先ず、Ａモードで各デ
ータ記録領域３に順次データを書込み、ついで、Ｂモー
ドで各データ記録領域３に順次データを書込むこととし
ている。即ち、あるデータトラックへの書込を終了する
と、光学系と光記録媒体とをデータ記録領域の幅方向に
相対移動させて、追尾検出スポッ）Ｓを次のトラッキン
グライン４のエツジ４ａの位置に設定する。そして、Ａ
モードで全データ記録領域３へのデータ書込みを終了し
た後、Ｂモードで全データ記録領域についてデータを書
込む、第１図において、■〜■がＡモードであり、■〜
■がＢモードである。

なお、受光素子Ｐ１．Ｐ２は、書込み中は、書込み状態
のモニタとして使用することができる。

ここで、上記受光素子群では、受光素子ＰＩ、Ｐ２につ
いて、２個の素子を１組として使用しているが、読取だ
けを行うのであれば、各１個の受光素子があれば足りる
が、本実施例では、フォーカシング制御をも行ない得る
ようにしているためである。また、受光素子ＰＩ、Ｐ２
をフォーカシング専用として、読取は、別の読取専用の
受光素子によって行う構成としてもよい。

このようにして、トラッキングラインに沿って、順次デ
ータを書込むことにより、すべてのデータトラックのデ
ータを書込むことができる。この場合、トラッキングラ
インの本数を計数する等の手段により、ランダムアクセ
スを行なうことも可能である。

本実施例において、データを読み取る際には、ビーム照
射部分が局部的に溶融されることのないよう出力を低減
した光ビームを照射して行なう。

〈実施例の変形〉 上記実施例では、１個の光源が複数本の光ビームを形成
した例を示すが、複数個の光源からそれぞれ光ビームを
形成してもよい。

また、上記実施例では、データ書込領域内に２本または
３本のデータトラックを配置する例を示したが、さらに
多数のデータトラックを配置することも可能である。

さらに、上記実施例では、２個の受光素子の出力の差信
号を求めたが１両者の比を求める構成としてもよい。

この他、上記実施例は、帯状に連続的に形成されるトラ
ッキングラインを基準としてトラッキングを行なってい
るが、破線状に形成されるトラッキングラインについも
適用可能である。

また、読取機能を備えた書込方式の例であるが、読取機
能を備えていないものであってもよい、また、上記各実
施例から書込機能を除いて、読取専用機を構成すること
も可能である。

［発明の効果］ 以１説明したように本発明は、１本のトラッキングライ
ンについて、少なくとも２本のデータトラックの追尾基
準とすることを可能として、トラッキングラインの本数
を減らし、高密度にデータを記録でき、記録容量を大幅
に増加することができる光記録媒体のトラッキング方式
を実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明光記録媒体のトラッキング方式の一実施
例を示す説明図、第２図は本発明の適用対象となる光記
録媒体の一例を示す平面図、第３図は本発明のトラッキ
ング方式を実施するために使用する光学系の一例を示す
説明図、第４図は受光素子群の一例を示す説明図、第５
図は本発明の実施に使用する追尾回路の一例を示す回路
図である。 １・・・光記録媒体 ２・・・記録領域 ３・・・データ記録領域 ４・・・トラッキングライン ４ａ、４ｂ・・・エツジ ６・・・光源 ７・・・コリメートレンズ ８・・・回折格子 ９・・・ビームスプリッタ １０・・・四分の一波長板 １１・・・対物レンズ １３・・・差分回路 １５・・・比較回路 Ｍ・・・書込／読取スポット Ｓ・・・追尾検出スポット ｎａ、ｎｂ・・・データトラック 出願人　コンピューターサービス株式会社代理人　弁理
士　三　品　岩　男 第２図 第３図 ＝＝ｉ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）データ記録領域上若しくはその周辺に、データト
   ラックと同じ方向に設けられるトラッキングラインを基
   準として、データトラックを追尾する形式の光記録媒体
   のトラッキング方式において、 上記トラッキングラインの、データトラックに沿うエッ
   ジを基準としてデータトラックを追尾することを特徴と
   する光記録媒体のトラッキング方式。
2. （２）２個１組の受光素子により、トラッキングライン
   のエッジを検出すると共に、これらの受光素子の出力の
   差または比が、予め設定した基準値と対応するように追
   尾する構成とした特許請求の範囲第１項記載の光記録媒
   体のトラッキング方式。
3. （３）帯状に連続する領域として形成される上記トラッ
   キングラインの、長手方向に沿う各エッジを各々基準と
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載の光記録媒
   体のトラッキング方式。