JPS628341A - 光学的情報記憶再生装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 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１−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。

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１／８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１／８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、グルーブ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の中心がらずれると回折
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、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、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。

［発明の目的コ 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。

［発明の概要コ 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
−１　、２０−２を配しておく。

データの記録再生はこのヘッダ領域１２１に配したプリ
ウオブリングピット２０−１．２０−２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奴差信号
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１５−１．１５−２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
クを追跡してグルーブ１５−１．１５−２のランド部１
５−３にデータの記録再生高Ｓ／Ｎ比で行なうことを特
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２０−１．２０−２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１７８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
−１．１５−２が予め左右にずれたピット２０−１　、
２０−２をはさむようにして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１５−１．１５−２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１２２の
プリグルーブ１５−１．１５−２のグルーブのランド部
１５−３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１２３のプリウオブリングピット２
０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１／８波長深さプリグルーブ１５−１．１５−２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ランド部１５
−３上に高Ｓ／Ｎ比で精度よく記録する。

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２ｏ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、レーザスボッ１−１１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
２１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１−２
０−１．２０−２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１５−１゜１
５−２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Ｇ５１９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およびサンプルホールド
回路２７．帯域制限フィルターＦｗ２８と、そして位相
補償要素φ２９、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。＝３０．Ｈｚとすると、ヘ
ッダ領域に含まれているプリウオブリングビット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９００七でサンプリ
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をサン
プルホールド回路２７第９図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。例えば、ｎ　＝３２．　ｆ　（１”　
３０　）（ｚローパスフィルターＦｗのカットオフ周波
数Ｆｃ＝１００−とするのが適当である。

一方、第６図、第８図に示す１／８波長深さプリグルー
ブ１５−１．１５−２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ラ１−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」二、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。本発明においては、先に記述した従来の１／８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。さらにプリグル一部間のラ
ンド部にデータ記録するために高Ｓ／Ｎデータ記録再生
が可能となり磁気光への応用が可能となる。

【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
ブリングピ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。 ［符号の説明コ ト・・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・・・１７４波長板、９・・・対
物レンズ、１ｏ・・・ディスク、］−１・・・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、１３−１・・・フォトダイ
オード、１３−２・・・フォトダイオード、１４・・・
１／４波長深さピット、１５．１５−１．１５−２・・
・１／８波長深さプリグルーブ、１５−３・・・グルー
ブランド部、１２−】・・・ヘッダー領域、１２−２・
・・データ記録領域、１２−３・・・ヘッダー領域、１
６・・・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Ｋｄ、１８・・・位相補償要素Ｇ
ｃ、１９・・・トラッキングアクチュエータＧａ−２０
，２０（，２０−２ウオブリングビツト、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、２５・・・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・・・サンプルホールド回路ＯＳ、２８
・・・帯域制限フィルター　Ｆ　ｗ、２９・・・位相補
償要素φ、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’＝Ｊ、、’−２−ｑ呂 算３−化口 第３−し国 肴ｑ（ｃｉの 〇　　　　　　？

Claims (1)

1. 【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
   らプリグルーブ間のランド部に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１／４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とグル
   ーブの間にデータ記録を高Ｓ／Ｎ比で正確に行なうこと
   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。