WO2006062117A1 - 記録型光ディスク媒体及びその光ディスク装置 - Google Patents

記録型光ディスク媒体及びその光ディスク装置 Download PDF

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WO2006062117A1
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recording
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track
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Yutaka Yamanaka
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Nec Corporation
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    • G11B7/09—Disposition 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
    • G11B7/0941—Methods and circuits for servo gain or phase compensation during operation

Definitions

  • the present invention relates to an optical disk medium that records and reproduces data with a minute light spot, and particularly relates to a recordable optical disk medium such as a CD-RZRW and a DVD-RZRW, and an optical disk apparatus that performs the recording and reproduction. .
  • CD-R and DVD-R that can record data only once as recordable optical disc media Therefore, rewritable CD-RW, DVD-RW, DVD-RAM, etc. are widely used.
  • a recording type optical disk medium is formed by forming a recording track by a spiral pre-group for tracking on an optical disk substrate, and forming a multilayer recording layer of an organic material or the like thereon. By focusing high-power laser light on the recording layer, the recording layer is partially altered to form recording pits, thereby recording data.
  • CD-R and DVD-R have the same data structure as ROM media with embossing after recording, and can obtain servo signals with almost the same characteristics. .
  • a track error due to a push-pull signal is detected using a pre-group, and after data recording, a track error due to a phase difference detection signal is detected using pits in the same way as ROM. It becomes possible to detect.
  • optical disk medium By the way, in order to realize good recording and reproduction in an optical disc apparatus, it is necessary to record so-called control data information indicating the type and characteristics of the optical disc medium in advance on a recordable optical disc medium (for example, Patent Document 1).
  • the recordable optical disk medium is simply referred to as “optical disk medium”.
  • an area called a lead-in area 53 is provided on the inner peripheral side of the data recording area 52 where the recording track 51 is provided.
  • the Control data is recorded in the lead-in area 53 before the optical disk medium 50 is shipped.
  • the control data is first reproduced, and then the track following operation in the data recording area 52 is performed.
  • control data information includes only simple information on how many times data can be recorded on an optical disk medium.
  • the optical disk device can read this information and perform a recording operation at a corresponding speed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-327013
  • the optical disc medium is allowed to operate stably with respect to the optical disc medium of any manufacturer.
  • a possible characteristic range is set. This setting range is compiled as a standard document and is a standard specification common to optical disk device manufacturers and optical disk medium manufacturers.
  • DVD-R (3.95GB) is published as ECMA-279 standard.
  • FIG. 6 shows the principle of detecting a track error with a push-pull signal.
  • Fig. 6 [2] when the irradiation position of the condensing spot 61b from the optical head is irradiated to the center of the pre-group 62 of the recording track, the reflected light distribution 63b detected by the optical head is The distribution is symmetrical.
  • FIG. 7 shows the case where the focused spot moves in a direction crossing a plurality of recording tracks.
  • FIG. 6 is a waveform diagram showing changes in the output signal of the two-divided photodetector.
  • the difference signal is a substantially sinusoidal detection signal that is zero at the track center position.
  • the sum signal II +12 which is the sum of the two output signals, is a detection signal with little change.
  • the peak value of the amplitude of the difference signal (11 -12) is divided by the average value of the sum signal (11 + 12) when crossing the track.
  • the standard push-pull signal and ⁇ ⁇ are set in consideration of the operating margin of the optical disk apparatus.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a portion of the optical disc apparatus that performs a track following operation using a push-pull signal.
  • FIGS. 8 are block diagrams showing a portion of the optical disc apparatus that performs a track following operation using a push-pull signal.
  • the emitted light from the laser light source 71 forms a condensed spot on the recording track 51 of the optical disc medium 50 via the lens 72 with a drive mechanism.
  • the reflected light from the condensed spot is separated by the mirror 73 and received by the two-divided photodetector 74.
  • the two output signals of the two-divided photodetector 74 generate a push-pull signal in the differential circuit 75, and this push-pull signal is sent to the servo drive circuit 76.
  • the servo drive circuit 76 drives the lens 72 with a drive mechanism in the track orthogonal direction in accordance with the detected deviation amount of the focused spot position, and corrects the deviation between the focused spot and the recording track.
  • the following operation of the recording track 51 is performed by such an operation called feedback servo control.
  • What is important in such servo control is to optimally set the gain of the servo drive circuit 76. If the gain is large, there is a possibility that the gain as the feedback loop becomes too high and oscillation occurs. If the gain is small, the gain as a feedback loop is insufficient, and there is a high possibility that track following will be lost.
  • the allowable range for the standardized push-pull signal is that the maximum value is twice the minimum value. For example, in DVD-R, there is no recording pit, and the minimum standard push-pull signal is not available. 0.22 and the maximum is set to 0.44.
  • an optical disc medium using a blue laser with a wavelength of 400 nm band requires use of various recording materials such as an organic type and an inorganic type depending on the application. It has become difficult to match the characteristics of other optical disc media. Although it is conceivable to expand the allowable range to be set to more than twice, it is difficult to ensure the stability of the optical disk device because of the servo control characteristics as described above.
  • an object of the present invention is to provide an optical disk medium and an optical disk apparatus that can accurately perform the tracking operation of the recording track on any type of optical disk medium and that do not require labor to record control data information. Is to provide.
  • the optical disc medium according to the present invention includes a data recording area having spiral groove tracks and a control data recording area including embossed pits. Information indicating the characteristic range of the signal detected by the optical head, such as the groove track force, is recorded in advance in this control data recording area.
  • the information indicating the characteristic range is recorded in advance on the optical disk medium.
  • the tracking operation of the recording track can be carried out under conditions that match the conditions. Therefore, the tracking operation of the recording track can be accurately performed on any type of optical disk medium.
  • information indicating the characteristic range is recorded in a control data recording area composed of embossed pits, so that it can be formed with a stamper at the same time as other information.
  • the optical disc apparatus records or reproduces data on the optical disc medium according to the present invention via an optical head.
  • This optical disc apparatus is a control device.
  • a control data detection unit for detecting information indicating the characteristic range recorded in the data recording area
  • a servo condition setting unit for setting a servo condition in accordance with the characteristic range detected by the control data detection unit
  • a servo A servo drive unit that performs servo tracking operation of the groove track in the data recording area using the servo conditions set in the condition setting unit.
  • the optical disk medium of the present invention may be one in which there are two or more preset characteristic ranges of the push-pull signal and identification information indicating which setting is matched is recorded. Further, the optical disk medium of the present invention may be one in which a numerical value of a representative value in a preset push-pull signal characteristic range is recorded as identification information. Further, in the optical disk medium according to the present invention, each of two or more set characteristic ranges may have a common part with other set characteristic ranges. Further, in the optical disc medium of the present invention, it is desirable that each specified characteristic range is a range in which the maximum value does not exceed twice the minimum value.
  • An optical disc apparatus of the present invention reproduces a control data recording area in an optical disc apparatus that records and reproduces an optical disc medium having a data recording area having a spiral groove track and a control data recording area by embossed pits. After detecting the characteristic information of the signal detected by the optical head from the groove track, the servo characteristic condition according to the characteristic information is initially set and the servo tracking operation of the groove track in the data recording area is performed. Also good.
  • the present invention provides an optical disc apparatus that realizes a stable recording / reproducing operation in a wide characteristic range by setting characteristic ranges of a plurality of push-pull signals and describing them in the lead-in area as information. Can do.
  • the characteristic range of the signal detected by the groove track force optical head is different for each type of optical disk medium
  • information indicating the characteristic range is preliminarily stored in the optical disk medium. Since it is recorded, the recording track can be tracked under conditions suitable for the characteristic range. Therefore, the tracking operation of the recording track can be accurately performed on any type of optical disk medium.
  • Information indicating the characteristic range is recorded in a control data recording area composed of embossed pits, so that it can be scanned together with other information. Since it can be formed at once by tampering, the labor of recording is not required.
  • the optical disc medium 10 includes a data recording area 12 having a spiral recording track 11 and an embossed pit 12a.
  • the emboss pit 12a for example, information indicating a characteristic range of a signal detected by the optical head, such as a recording track force such as a groove track, is recorded in advance.
  • the embossed pits 12a are preferably provided in the lead-in area 13 located on the inner side of the recording track 11.
  • the groove track force and the characteristic range of the signal detected by the optical head differ depending on the type of the optical disk medium 10.
  • the push-pull signal in the data recording area of multiple write-once optical discs measured with an optical head using a blue laser light source with a wavelength of 405 nm and an objective lens of NA 0.65, and the reflectance ratio on the pregroup with respect to the mirror surface An example of an on-track signal representing is shown in Table 1.
  • the push-pull signal characteristic range before recording ranges from 0.35 to 0.55 for discs whose reflectivity increases after recording, for example, twice the range taking into account variations from disc to disc. 0.30 to 0.60 as the condition, and 0. 28 force, etc. 0.50, for example, the range from 0.26 to 0.52 can be set as a double range considering the variation of each disk.
  • information indicating the characteristic range of the on-track signal may be used.
  • Information indicating the characteristic range for each disc, not for each recording mode of the disc. May be set.
  • the characteristic range of the on-track signal before recording is doubled, taking into account fluctuations for each disc, for example, from 0.40 to 0.80.
  • the range of 0.50 to 1.00 can be set as a double range taking into account the fluctuation of each disc.
  • the tracking operation of the recording track can be performed under conditions that match the characteristic range.
  • the tracking operation of the recording track 11 can be accurately performed on any type of optical disc medium 10.
  • the information indicating the characteristic range is recorded in the lead-in area 12 composed of embossed pits, so that it can be formed with a stamper at the same time as other information.
  • the information indicating the characteristic range is recorded in the optical disc medium 10 in advance.
  • the recording track can be tracked under conditions suitable for the characteristic range. Therefore, the tracking operation of the recording track 11 can be accurately performed on any type of optical disk medium 10.
  • the information indicating the characteristic range is recorded in the lead area 13 consisting of embossed pits, it can be formed with a stamper together with other information, so that it does not take time to record.
  • An optical disc apparatus that records or reproduces the optical disc medium 10 first reproduces the control data information described in the lead-in area 13, and on the recording track 11 in the data recording area 12 based on the reproduced data. Turn on the servo and record and play data. If the control data in the lead-in area 13 is formed with the same embossed pits as the ROM, R Similar to the OM player device, there is an advantage that stable information reproduction can be realized.
  • the optical disk device In the data recording area 12, if no recording pit is formed, a track following servo operation is performed based on the push-pull signal obtained from the pregroup. At this time, it is necessary to know the detection level of the push-pull signal in advance and set the optimum gain of the servo drive circuit in order to perform the track insertion and tracking operation stably. In the past, the amount that can be tolerated in the push-pull signal characteristic range of equation (1) above was set in the standard! Therefore, the optical disk device has a gain that provides stable characteristics within the set range. Set to to perform track following operation.
  • the characteristic range is larger than the assumed signal, there is a possibility that the gain becomes too large and oscillation occurs. Also, if the characteristic range is smaller than the assumed signal, there is a high possibility that the track tracking will be lost due to insufficient gain. As a practical range that does not cause such servo operation instability, the force that has been set to an allowable range in which the maximum value is twice or less than the minimum value is one to use various recording materials. It's getting harder to fit in the settings.
  • the setting range of the standard push-pull signal requires a to b, and when b> 2a, the entire setting range is set as a set of a plurality of narrow setting ranges. is suggesting.
  • the optical disc medium 10 may be manufactured so as to satisfy the setting range A or the setting range B depending on the material characteristics.
  • the uniformity within a single disk surface can be determined separately and can be narrower than each setting range. For example, while the setting range is double, the uniformity can be set to be 40% or less of the average value. By narrowing the uniformity in this way, it becomes possible to uniformly align the servo following characteristics in each recording track 11 of the optical disk medium 10.
  • the narrow setting range when the narrow setting ranges A and B (C) of the information indicating the characteristics of the signal detected from the recording track of the optical disc medium are a ⁇ 2a and bZ2 ⁇ b, respectively.
  • a method of describing the control data for example, there is a method of recording a flag corresponding to the setting range A and a flag corresponding to the setting range B, respectively, as data bits.
  • the numerical value representing the setting range itself as binary data.
  • the representative numerical value can be the minimum or maximum value of the range, but it is the value that is actually set in the servo drive circuit.
  • intermediate values such as the average of the minimum oc and maximum ⁇ ( ⁇ + j8) ⁇ 2 are also available.
  • As an advantage of describing the numerical value in this way even if a new setting range is added later, it can be handled by directly reading the numerical value in the optical disk device manufactured before that.
  • Table 2 shows a configuration example when 2048 bytes are used as one set of control data.
  • Byte 0 is a disc type, for example, binary data 00000001b for DVD-R and 00000010b for DV D-RW.
  • Byte 2 is the disk size and is expressed as 00000000 b for 12 cm and 00000001b for 8 cm.
  • Byte 3 is represented as 00000000b for single-sided discs and 000 00001b for double-sided discs.
  • Byte n is a setting example according to the present invention, and if the push-pull signal setting range is A, 00000 If the setting range is B, it is expressed as 00000001b.
  • the byte n + 1 is the minimum value of the push-pull signal. If two digits after the decimal point are expressed in binary, for example, 0.22 is 0 0010110b. If the polarity is opposite and the minimum is 0.22, it can be expressed as 11101010 b as a complement expression.
  • information for setting the level of the sum signal is also effective as information representing the pregroup characteristics.
  • the absolute value of the reflectance (ratio of the reflected light amount with respect to the incident light amount) or the on-track light amount representing the reflectance ratio on the pre-group with respect to the mirror surface can be considered. It is also effective to describe these setting ranges as control data to further increase the stability of the device.
  • the sum signal level can be set in multiple ranges to further expand the degree of freedom of material selection, enabling high-speed recording and excellent long-term storage stability. It is possible to utilize characteristic optical disk media such as those.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of an optical disc apparatus according to the present invention. This will be described below with reference to FIGS. 1 and 4.
  • data is recorded or reproduced by forming a converging spot using the optical head 22 on the optical disc medium 10 set on the spindle 21.
  • the optical head 22 is accessed to the lead-in area 13 and the control data is detected by the control data detection circuit 23.
  • the characteristic range of the push-pull signal is determined based on the detected information, and the gain setting of the servo drive circuit 25 is performed by the servo gain setting circuit 24.
  • the push-pull signal detected from the optical head 22 is input to the servo drive circuit 25, and the condensing spot position of the optical head 22 is controlled by the output signal from the servo drive circuit 25, thereby data recording area 12 Track following operation is performed.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention may be applied to a land group medium in which both lands and groups are used as recording tracks.
  • the information of the push-pull signal is also used as information indicating the characteristics of the signal detected by the optical head in the recording tracker.
  • this is not a limitation.
  • the information indicating the level (characteristic) of the sum signal shown in Fig. 7 may be used.
  • the level information of this sum signal for example, the absolute value of the reflectance (ratio of the reflected light amount with respect to the incident light amount) and the information by the on-track light amount represented by the reflectance ratio on the pre-loop with respect to the mirror surface are used. Moyo! By recording these characteristic ranges as control data in the control data recording area, it is effective in further increasing the stability of the apparatus.
  • the level information of the sum signal V as shown in FIGS. 2 and 3 it is desirable to adopt a configuration in which a plurality of narrow and set ranges are collected in one set range.
  • the present invention may be applied to a medium in which the reflectance of the recorded pit portion is lower and a medium in which the reflectance of the unrecorded portion is higher.
  • the reflectivity level of the pit part when a relatively long mark is recorded may be used as the sum signal level setting. is there.
  • the optical disk apparatus forms a sub-beam that is not obtained by simple push-pull signal detection and obtains a track error signal with reflected light from a plurality of focused spots
  • the push-pull is used as a signal level reference value.
  • the signal setting range information is valid. Even if the deviation is V, stable servo operation can be realized by writing control data on the optical disk medium.
  • an optical disc medium As described above, according to the present invention, if an optical disc medium is used, the tracking operation of the recording track can be accurately performed regardless of the type, and it takes time to record the control data information! / ⁇ , an optical disc medium and an optical disc apparatus can be provided.
  • FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of an optical disc medium according to the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a characteristic range (first example) of a push-pull signal in the present embodiment.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a characteristic range (second example) of a push-pull signal in the present embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of an optical disc apparatus according to the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view showing a conventional optical disc medium.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method of detecting a track error with a push-pull signal.
  • FIG. 7 is a waveform diagram showing changes in the output signal of the two-split photodetector when the focused spot moves in a direction crossing a plurality of recording tracks.
  • FIG. 8 is a configuration diagram showing a part that performs a track following operation by a push-pull signal in a general optical disc apparatus.
  • Control data detection circuit (Control data detector)

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

【課題】　どのような種類の光ディスク媒体でも記録トラックの追従動作を正確に実施する。 【解決手段】　光ディスク媒体１０は、スパイラル状の記録トラック１１を有するデータ記録領域１２と、エンボスピットから成るリードイン領域１２とを備えている。そして、このリードイン領域１２に、グルーブトラックから光ヘッドで検出される信号の特性範囲を示す情報が予め記録されている。光ディスク媒体１０の種類に応じて、グルーブトラックから光ヘッドで検出される信号の特性範囲が異なる場合でも、その特性範囲を示す情報が光ディスク媒体１０に予め記録されているので、その特性範囲に合った条件で記録トラックの追従動作を実施できる。したがって、どのような種類の光ディスク媒体１０でも記録トラック１１の追従動作を正確に実施できる。

Description

明 細 書
記録型光ディスク媒体及びその光ディスク装置
技術分野
[0001] 本発明は、微小な光スポットによってデータの記録再生を行う光ディスク媒体にお いて、特に CD— RZRWや DVD— RZRWのような記録型光ディスク媒体、及びそ の記録再生を行う光ディスク装置に関する。
背景技術
[0002] CDや DVDなどの光ディスク分野においては、エンボスによるデータピット列を形成 した再生専用の ROM媒体に加えて、記録型光ディスク媒体として、一度だけデータ の記録ができる CD— R、 DVD-R,書換え可能な CD— RW、 DVD— RW、 DVD —RAMなどが広く普及して 、る。
[0003] 記録型光ディスク媒体は、トラッキングのためのスパイラル状のプリグループによる 記録トラックを光ディスク基板に形成し、その上に有機材料などによる多層の記録層 を形成したものである。この記録層に高いパワーのレーザ光を集光することにより、記 録層を部分的に変質させて記録ピットを形成し、これによりデータを記録する。 CD— Rや DVD—Rは、記録後エンボスによる ROM媒体と同じ構成のデータフォーマット で、ほぼ同じ特性のサーボ信号を得ることができるので、再生専用のドライブ装置で も容易に再生できる利点がある。
[0004] 例えば DVD— Rの場合、未記録状態ではプリグループを使ってプッシュプル信号 によるトラックエラーを検出し、データ記録後は ROMと同じようにピットを使って位相 差検出信号によるトラックエラーを検出することが可能となる。
[0005] ところで、光ディスク装置において良好な記録再生を実現するためには、光ディスク 媒体の種類や特性を示す、いわゆる制御データ情報を記録型光ディスク媒体に、予 め記録しておく必要がある（例えば特許文献 1)。以下、記録型光ディスク媒体を、単 に「光ディスク媒体」という。
[0006] 一般に図 5に示すように従来の光ディスク媒体 50では、記録トラック 51が設けられ たデータ記録領域 52の内周側に、リードイン領域 53と呼ばれる領域が設けられてい る。このリードイン領域 53に、光ディスク媒体 50を出荷する前に制御データを記録す る。光ディスク装置では、まずこの制御データを再生してから、データ記録領域 52で のトラック追従動作を行うことになる。
[0007] 例えば、 DVD— R媒体にぉ 、ては、前記制御データ情報としては、光ディスク媒体 にデータを何倍速で記録可能であるかの単純な情報のみが記載されて 、る。光ディ スク装置は、この情報を読み取って、対応する速度で記録動作を実施することができ る。
[0008] 特許文献 1：特開 2004— 327013号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] ところで、一般的に広く利用されている DVD—Rや CD— Rなどでは、どのメーカの 光ディスク媒体に対しても光ディスク装置が安定した動作を実現できるように、光ディ スク媒体の許容できる特性範囲を設定してある。この設定範囲は、規格書としてまと められ、光ディスク装置メーカ及び光ディスク媒体メーカの共通の標準的な仕様とな つている。例えば、 DVD— R(3.95GB)では ECMA-279の規格として発行されている
[0010] このように特性範囲が設定されたものの一つに、プリグループ力も検出するトラック エラーであるプッシュプル信号がある。図 6に、トラックエラーをプッシュプル信号で検 出する原理図を示す。図 6 [2]に示すように、光ヘッドからの集光スポット 61bの照射 位置が記録トラックのプリグループ 62に対して、中心に照射される場合は、光ヘッド で検出する反射光分布 63bが左右対称な分布となる。一方、図 6 [1] [3]に示すよう に、プリグループ 62に対して集光スポット 61a, 61cが左側又は右側に偏ると、それ に応じて反射光分布 63a, 63cが左右非対称となる。
[0011] これらの反射光分布 63a〜63cを中央に分割線をもつ二分割光検出器で受光し、 その二つの出力信号 II, 12に基づいて II 12力 成る差信号を生成すると、これが プッシュプル信号となる。このプッシュプル信号は、集光スポット 61a〜61cとプリグル ーブ 62との位置ずれを表わすトラックエラーの検出信号となる。
[0012] 図 7は、複数の記録トラックを横断する方向に集光スポットが移動した場合における 、二分割光検出器の出力信号の変化を示す波形図である。差信号は、トラック中心 位置でゼロとなるほぼ正弦波状の検出信号となる。一方、二つの出力信号を足した 和信号 II +12は、変化の少ない検出信号となる。
[0013] 差信号 (11 -12)の振幅のピーク値をトラック横断時の和信号 (11 + 12)の平均値で 割った、
(II -12) p-p/ (II +12) DC · · · (1)
を規格ィ匕プッシュプル信号と ヽぅ。この規格ィ匕プッシュプル信号がとり得る数値の範 囲は、光ディスク装置の動作マージンを考慮して設定される。
[0014] 図 8は、光ディスク装置の中でプッシュプル信号によるトラック追従動作を行う部分 を示す構成図である。以下、図 5及び図 8に基づき説明する。
[0015] レーザ光源 71からの出射光は、駆動機構付きレンズ 72を介して光ディスク媒体 50 の記録トラック 51に集光スポットを形成する。この集光スポットからの反射光は、ミラー 73で分離され、二分割光検出器 74で受光される。二分割光検出器 74の二つの出 力信号は差動回路 75でプッシュプル信号を生成し、このプッシュプル信号がサーボ 駆動回路 76に送られる。サーボ駆動回路 76は、検出された集光スポット位置のずれ 量に応じて、駆動機構付きレンズ 72をトラック直交方向に駆動して、集光スポットと記 録トラックとのずれを補正する。このような、フィードバックサーボ制御と呼ばれる動作 によって、記録トラック 51の追従動作が行われる。
[0016] このようなサーボ制御で大切なことは、サーボ駆動回路 76の利得を最適に設定す ることである。もし利得が大きいと、フィードバックループとしての利得が高くなりすぎ て発振してしまう可能性がある。また利得が小さいと、フィードバックループとしての利 得が足らずに、トラック追従が外れてしまう可能性が高くなる。
[0017] 規格ィ匕プッシュプル信号が変化すると、フィードバックループとしての利得が変化し てしまう。そのため、光ディスク装置の動作に問題が発生しないように、規格化プッシ ュプル信号に対して許容できる範囲を定める必要がある。一般的には、中心利得に 対して ± 3dB程度の変化を許容できるように設定する。したがって、規格化プッシュ プル信号としては、最小値に対して最大値が二倍となる程度が許容範囲となる。例え ば、 DVD—Rでは、記録ピットが無い状態で、規格ィ匕プッシュプル信号として最小が 0. 22、最大が 0. 44に設定されている。
[0018] 従来の CDや DVDでは、一つのプッシュプル信号の設定範囲があれば十分であつ た。しかし、例えば波長が 400nm帯の青色レーザを用いるような光ディスク媒体では 、用途に応じて有機系や無機系など、さまざまな記録材料を利用することが求められ るので、二倍の許容範囲に全ての光ディスク媒体の特性を合わせることが難しくなつ てきた。設定する許容範囲そのものを二倍以上に広げることも考えられるが、先に述 ベたようなサーボ制御の特性から、光ディスク装置の安定性を確保し難くなる。
[0019] 更に、従来の制御データを記録する方法にも問題があった。すなわち、リードイン 領域においても、データ記録領域と同じプリグループ付きの記録トラックを形成し、光 ディスク媒体メーカにお 、て製品出荷前に制御データ情報を記録する方法がある。 しかし、この方法では、一枚ごとに記録する手間が力かるのでコスト高となる。
[0020] そこで、本発明の目的は、どのような種類の光ディスク媒体でも記録トラックの追従 動作を正確に実施でき、かつ制御データ情報の記録に手間の力からない、光デイス ク媒体及び光ディスク装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0021] 本発明に係る光ディスク媒体は、スパイラル状のグルーブトラックを有するデータ記 録領域と、エンボスピットから成る制御データ記録領域とを備えている。そして、この 制御データ記録領域に、グルーブトラック力ゝら光ヘッドで検出される信号の特性範囲 を示す情報が、予め記録されている。
[0022] 光ディスク媒体の種類に応じて、グルーブトラック力も光ヘッドで検出される信号の 特性範囲が異なる場合でも、その特性範囲を示す情報が光ディスク媒体に予め記録 されて 、るので、その特性範囲に合った条件で記録トラックの追従動作を実施できる 。したがって、どのような種類の光ディスク媒体でも記録トラックの追従動作を正確に 実施できる。また、その特性範囲を示す情報は、エンボスピットから成る制御データ記 録領域に記録されることにより、他の情報とともにスタンパで一度に形成できるので記 録の手間がかからない。
[0023] 本発明に係る光ディスク装置は、本発明に係る光ディスク媒体に対して光ヘッドを 介してデータを記録又は再生するものである。そして、この光ディスク装置は、制御デ ータ記録領域に記録されている特性範囲を示す情報を検出する制御データ検出部 と、制御データ検出部で検出された特性範囲に合わせたサーボ条件を設定するサ ーボ条件設定部と、サーボ条件設定部で設定されたサーボ条件を用いてデータ記 録領域のグルーブトラックのサーボ追従動作を行うサーボ駆動部と、を備えて 、る。
[0024] また、本発明の光ディスク媒体は、予め設定されたプッシュプル信号の特性範囲が 二種類以上あり、どの設定に合致しているかの識別情報が記録されているものであ つてもよい。また、本発明の光ディスク媒体は、予め設定されたプッシュプル信号の 特性範囲における代表値の数値が識別情報として記録されているものであってもよ い。更に、本発明に係る光ディスク媒体は、二種類以上の設定された特性範囲のそ れぞれが、他の設定の特性範囲との共通部分を有しているものであってもよい。更に 、本発明の光ディスク媒体は、各規定された特性範囲は、最大の値が最小の値の 2 倍を超えな 、範囲であることが望まし 、ものである。
[0025] 本発明の光ディスク装置は、スパイラル状のグルーブトラックを有するデータ記録領 域と、エンボスピットによる制御データ記録領域とを有する光ディスク媒体を記録再生 する光ディスク装置において、制御データ記録領域を再生して、グルーブトラックから 光ヘッドで検出される信号の特性情報を検出した後に、特性情報に合わせたサーボ 特性条件を初期セットして、データ記録領域のグルーブトラックのサーボ追従動作を 行うものであってもよい。
[0026] 本発明は、複数のプッシュプル信号の特性範囲を設定し、これをリードイン領域に 情報として記載することにより、広い特性範囲での安定した記録再生動作を実現する 光ディスク装置を得ることができる。
発明の効果
[0027] 以上説明したように本発明によれば、グルーブトラック力 光ヘッドで検出される信 号の特性範囲が光ディスク媒体の種類ごとに異なる場合でも、その特性範囲を示す 情報が光ディスク媒体に予め記録されて 、るので、その特性範囲に合った条件で記 録トラックの追従動作を実施できる。したがって、どのような種類の光ディスク媒体でも 記録トラックの追従動作を正確に実施できる。また、その特性範囲を示す情報は、ェ ンボスピットから成る制御データ記録領域に記録されることにより、他の情報とともにス タンパで一度に形成できるので記録の手間が力からない。
[0028] さらに、本発明によれば、再生装置に大きな変更を加えることなぐ異なる特性範囲 を持つ光ディスク媒体を安定して記録再生することが可能となる。
発明を実施するための最良の形態
[0029] 以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
[0030] 図 1に示すように光ディスク媒体 10は、スパイラル状の記録トラック 11を有するデー タ記録領域 12と、エンボスピット 12aを備えている。前記エンボスピット 12aには、例え ばグルーブトラックなどの記録トラック力ゝら光ヘッドで検出される信号の特性範囲を示 す情報が予め記録されている。なお、前記エンボスピット 12aは、記録トラック 11の内 側に位置するリードイン領域 13に設けられることが望ましいものである。
[0031] 光ディスク媒体 10の種類に応じて、グルーブトラック力も光ヘッドで検出される信号 の特性範囲が異なる場合について説明する。例えば、波長 405nmの青色レーザ光源 と NA0.65の対物レンズを使用した光ヘッドにて測定した複数の追記型光ディスクの データ記録領域におけるプッシュプル信号と、ミラー面に対するプリグループ上での 反射率比を表わすオントラック信号の一例は、表 1に示すとおりである。
[0032] [表 1] 追記型光ディスクデータ記録領域での
プッシュプル信号とオン トラック信号
Figure imgf000008_0001
ここで、記録前のプッシュプル信号の特性範囲を、記録後に反射率が増大するディ スクに対しては 0. 35から 0. 55、例えば、ディスク毎の変動分も考慮して 2倍の範囲 として 0. 30から 0. 60を条件とし、記録後に反射率が低下するディスクに対しては 0. 28力ら 0. 50、例えば、ディスク毎の変動分も考慮して 2倍の範囲として 0. 26から 0. 52を条件とすることができる。
[0034] また、オントラック信号にもディスク毎での差異が見られるので、オントラック信号の 特性範囲を示す情報を用いても良ぐディスクの記録モード毎ではなぐディスク毎に 特性範囲を示す情報を設定しても良い。記録前のオントラック信号の特性範囲を、記 録後に反射率が増大するディスクに対しては、例えばディスク毎の変動分も考慮して 2倍の範囲として 0. 40から 0. 80を条件とし、記録後に反射率が低下するディスクに 対しては、例えばディスク毎の変動分も考慮して 2倍の範囲として 0. 50から 1. 00を 条件とすることができる。
[0035] このように、光ディスク媒体 10の種類に応じて、グルーブトラック力も光ヘッドで検出さ れる信号の特性範囲が異なる場合でも、その特性範囲を示す情報が光ディスク媒体 10に予め記録されているので、その特性範囲に合った条件で記録トラックの追従動 作を実施できる。
[0036] したがって、どのような種類の光ディスク媒体 10でも記録トラック 11の追従動作を正 確に実施できる。また、その特性範囲を示す情報は、エンボスピットから成るリードィ ン領域 12に記録されることにより、他の情報とともにスタンパで一度に形成できるので 記録の手間がかからない。
[0037] 本発明の実施形態においては、記録トラック力も光ヘッドで検出される信号の特性 範囲が異なる場合でも、その特性範囲を示す情報が光ディスク媒体 10に予め記録さ れて 、るので、その特性範囲に合った条件で記録トラックの追従動作を実施できる。 したがって、どのような種類の光ディスク媒体 10でも記録トラック 11の追従動作を正 確に実施できる。また、その特性範囲を示す情報は、エンボスピットから成るリードィ ン領域 13〖こ記録されることにより、他の情報とともにスタンパで一度に形成できるので 、記録の手間がかからない。
[0038] 光ディスク媒体 10の記録又は再生を行う光ディスク装置は、まずリードイン領域 13 に記載されている制御データ情報を再生し、その再生データに基づいて、データ記 録領域 12の記録トラック 11にサーボ投入を行い、データの記録や再生を行う。リード イン領域 13内の制御データは、 ROMと同じエンボス状のピットで形成しておけば、 R OMプレーヤ装置と同じように安定した情報再生が実現できる利点がある。
[0039] プリグループを形成した記録トラック 11に、後から記録ピットを形成することにより、 制御データを記録する方法もある。しかし、一つのスタンパを用いて形成するェンボ ス状のピットと比べ、光ディスク媒体ごとに記録ピットを生成するため、ピットの形状等 のばらつきが大きくなり、媒体によっては安定した再生が難しくなる問題点があった。 また、光ディスク媒体に対して一枚ずつ書き込むので、その記録に要する手間も膨 大になる。
[0040] データ記録領域 12では、記録ピットが形成されていなければ、プリグループから得 られるプッシュプル信号に基づ 、てトラック追従サーボ動作を行うことになる。このとき 、安定にトラック投入及び追従動作を行うためには、プッシュプル信号の検出レベル を事前に知り、最適なサーボ駆動回路の利得を設定しておく必要がある。従来は、前 述の（1)式のプッシュプル信号の特性範囲にっ ヽて許容できる量を規格書で設定し て!、たので、光ディスク装置ではその設定範囲で安定な特性が得られる利得をセット してトラック追従動作を行って ヽた。
[0041] もし、特性範囲が想定された信号よりも大きいと、利得が大きくなりすぎて発振してし まう可能性がある。また、特性範囲が想定された信号よりも小さいと、利得が足らずに 、トラック追従が外れてしまう可能性が高くなる。このようなサーボ動作の不安定性を 招かない実用的な範囲として、最小値に対して最大値が二倍以下となるような許容 範囲に設定してきた力 種々の記録材料を利用するには一つの設定で収めることが 難しくなつてきている。
[0042] そこで、本発明では、規格ィ匕プッシュプル信号の設定範囲として aから bまでが必要 となり、 b > 2aとなった場合、設定範囲全体を複数の狭い設定範囲の集合とすること を提案している。
[0043] 例えば、図 2に示すように、設定範囲全体として aから bまでが必要な場合、設定範 囲 Aとして aから 2aまで、設定範囲 Bとして bZ2から bまでとする。このように設定すれ ば、材料の特性によって設定範囲 A又は設定範囲 Bを満足するように光ディスク媒体 10を製造すればよい。
[0044] 設定範囲の決め方としては、図 3に示すように、設定範囲 Cを更にカ卩えることにより、 光ディスク媒体 10の設計の自由度を広げることも可能である。もちろん、個々の設定 範囲は、二倍より更に小さな値を持つ狭い設定範囲として、サーボ動作を更に安定 化することも可能である。また、それぞれの設定範囲に該当する光ディスク媒体 10は
、一つのディスク面内での均一性については別に定めて、各設定範囲より狭めること も可能である。例えば、設定範囲が二倍あるのに対し、均一性では平均値に対し 40 %以下の変動、というように設定することができる。このように均一性を狭めることで、 光ディスク媒体 10の各記録トラック 11におけるサーボ追従特性を均一に揃えることが 可能となる。
[0045] 図 2及び図 3に示すように、規格ィ匕プッシュプル信号の設定範囲全体を、複数の狭 い設定範囲 A, B, Cの集合とする構成にあっては、設定範囲全体力 — bの範囲で あり、光ディスク媒体の記録トラックから検出される信号の特性を示す情報の狭い設 定範囲 A, B (C)がそれぞれ a— 2a, bZ2— bである場合に、前記狭い設定範囲 A, B (C)の一部を重複させ、それらの範囲 A, B, Cの端部をそれぞれずらせて設定す る。
[0046] このように同一の光ディスク媒体 10の制御データ記録領域 13に複数の設定範囲 A , B, Cが存在する場合は、光ディスク装置では、新しい光ディスク媒体がセットされる ごとに、どの設定に沿った特性を持つ光ディスク媒体である力を知る必要がある。そこ で、制御データ記録領域としてのリードイン領域 13の制御データとして、設定範囲 A , B, Cを識別するための識別情報を記載しておく。光ディスク装置は、この識別情報 を読み取って力もデータ記録領域 12をアクセスできるので、安定したサーボ条件を 事前に設定することができる。
[0047] 制御データの記載の仕方として、例えば、設定範囲 Aに相当するフラグや設定範 囲 Bに相当するフラグをそれぞれデータビットとして記録する方法もある。また、設定 範囲を代表する数値そのものをバイナリデータとして記載することも可能である、代表 する数値としては、その範囲の最小値や最大値も可能であるが、実際にサーボ駆動 回路にセットする値として、最小 ocと最大 βの平均値（ α + j8 )Ζ2のような中間値も 利用可能である。また、中間値として比率の平均となる （α |8 )のような値も利用可 能である。更には、最小値と最大値の両方を記載することも可能である。 [0048] このように数値を記載する利点として、後から新 、設定範囲が追加されても、それ 以前に製造された光ディスク装置において数値を直接読み出すことによって対応可 能となることが挙げられる。
[0049] 数値としては、 0. 22や 0. 44などの二桁の数値が表現できれば有効数字としては 十分であるので、バイナリデータであれば 6〜8ビットを割り当てれば十分である。また 、補数による負値の表現を許しておけば、プリグループ上ではなくプリグループ間の ランド上を記録トラックとして、プッシュプル信号の極性が反転するような場合にも、対 応が可能となる。
[0050] 表 2は 2048バイトを 1セットの制御データとしたときの構成例である。
[表 2]
《制御データ構成》 バイ ト位置 情報の種類 バイ ト数
0 ディスク種類 1バイ ト
1 ディスクサイズ 1バイ ト
2 片面ディスクか両面ディスクか 1バイ ト
n プッシュプル信号設定範囲 1バイ ト n + 1 プッシュプル信号最小値 1バイ ト
2 0 4 7 At ¾ バイ ト
[0051] バイト 0はディスクの種類で、例えば DVD— Rならバイナリデータで 00000001b、 DV D—RWならば 00000010bと表わす。バイト 2はディスクサイズで、 12cmなら 00000000 b、 8cmなら 00000001bと表わす。バイト 3は片面ディスクなら 00000000b、両面なら 000 00001bと表わす。
[0052] バイト nは本発明に係る設定例であり、プッシュプル信号の設定範囲が Aなら 00000 000b,設定範囲が Bなら 00000001bというように表わす。バイト n+ 1はプッシュプル信 号最小値で、少数点以下二桁をバイナリで表わすとすれば、例えば 0. 22であれば 0 0010110bとなる。また、極性が逆で最小が 0. 22であれば、補数表現として 11101010 bと表わすことが可能である。
[0053] プリグループの特性を表わす情報としては、プッシュプル信号以外に、和信号のレ ベルを設定する情報も有効である。例えば、反射率の絶対値 (入射光量に対する反 射光量の比）や、ミラー面に対するプリグループ上での反射率比を表わす、オントラッ ク光量などが考えられる。これらの設定範囲を制御データとして記載することも、更に 装置の安定性を増すことに有効となる。
[0054] プッシュプル信号と同様に和信号レベルも複数の範囲を設定することにより、更に 材料選択の自由度を広げられるので、高速での記録が可能なものや、長期保存安 定性に優れたものなど、特徴ある光ディスク媒体を活用することができる。
[0055] 図 4は、本発明に係る光ディスク装置の一実施形態を示すブロック図である。以下、 図 1及び図 4に基づき説明する。
[0056] 光ディスク装置 20では、スピンドル 21にセットされた光ディスク媒体 10に対し、光へ ッド 22を使って集光スポットを形成することにより、データの記録又は再生を行う。ま ず、光ヘッド 22をリードイン領域 13にアクセスして、制御データを制御データ検出回 路 23で検出する。次に、検出した情報に基づいてプッシュプル信号の特性範囲を判 断し、サーボ利得設定回路 24によってサーボ駆動回路 25の利得設定を行う。この設 定において、光ヘッド 22から検出されるプッシュプル信号をサーボ駆動回路 25に入 力し、サーボ駆動回路 25からの出力信号によって光ヘッド 22の集光スポット位置を 制御してデータ記録領域 12でのトラック追従動作を行う。
[0057] このように事前に、プッシュプル信号に関する特性情報を検出することで、安定した サーボ動作を実現することが可能となる。
[0058] 以上の説明では、グループを記録トラックとする光ディスク媒体を想定しているが、 これに限られるものではない。本発明は、ランドとグループの両方を記録トラックとす るランド'グループ媒体に適用してもよいものである。また、以上の説明では、記録トラ ックカも光ヘッドで検出される信号の特性を表す情報として、プッシュプル信号の情 報を用いたが、これに限られるものではない。このプッシュプル信号に代えて、図 7に 示す和信号のレベル (特性)を示す情報を用いてもょ ヽ。この和信号のレベル情報と しては、例えば、反射率の絶対値 (入射光量に対する反射光量の比）、ミラー面に対 するプレダループ上での反射率比で表すオントラック光量による情報を用いてもよ!ヽ ものである。これらの特性範囲を制御データとして制御データ記録領域に記録するこ とにより、更に装置の安定性を増すに際して有効である。和信号のレベル情報を用 V、るに際しては、図 2及び図 3に示すように 1つの設定範囲に複数の狭 、設定範囲を 集合させる構成を採ることが望まし 、ものである。
[0059] また、本発明は、記録したピット部の反射率が未記録部の反射率よりも、低くなる媒 体及び高くなる媒体に適用するようにしてよいものである。ピット部の反射率が未記録 部より高くなる媒体に適用する場合は、和信号レベルの設定として、比較的長いマー クを記録した時のピット部の反射率レベルを用いてもょ 、ものである。
[0060] また、光ディスク装置が単純なプッシュプル信号検出ではなぐサブビームを形成し て複数の集光スポットからの反射光でトラックエラー信号を得るような場合も、信号レ ベルの参照値としてプッシュプル信号の設定範囲の情報は有効である。 V、ずれにし ても、光ディスク媒体に制御データを記載することによって、安定したサーボ動作を実 現することができる。
産業上の利用可能性
[0061] 以上説明したように本発明によれば、光ディスク媒体であれば、その種類を問わず 、記録トラックの追従動作を正確に実施でき、かつ制御データ情報の記録に手間の かからな!/ヽ、光ディスク媒体及び光ディスク装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0062] [図 1]本発明に係る光ディスク媒体の一実施形態を示す平面図である。
[図 2]本実施形態におけるプッシュプル信号の特性範囲 (第一例)を示す説明図であ る。
[図 3]本実施形態におけるプッシュプル信号の特性範囲 (第二例)を示す説明図であ る。
[図 4]本発明に係る光ディスク装置の一実施形態を示すブロック図である。 [図 5]従来の光ディスク媒体を示す平面図である。
[図 6]トラックエラーをプッシュプル信号で検出する方法を示す説明図である。
[図 7]複数の記録トラックを横断する方向に集光スポットが移動した場合における、二 分割光検出器の出力信号の変化を示す波形図である。
[図 8]—般的な光ディスク装置の中でプッシュプル信号によるトラック追従動作を行う 部分を示す構成図である。
符号の説明
10 光ディスク媒体 (記録用光ディスク媒体）
11 記録トラック
12 データ記録領域
13 リードイン領域 (制御データ記録領域）
20 光ディスク装置
21 スピンドノレ
22 光ヘッド
23 制御データ検出回路 (制御データ検出部）
24 サーボ利得設定回路 (サーボ条件設定部）
25 サーボ駆動回路 (サーボ駆動部）

Claims

請求の範囲
[1] スノィラル状の記録トラックを有するデータ記録領域と、エンボスピットを有し、 前記エンボスピットは制御データ記録領域として機能し、当該エンボスピットには、 前記記録トラックから光ヘッドで検出される信号の特性範囲を示す情報に記録されて
V、ることを特徴とする記録型光ディスク媒体。
[2] 前記エンボスピットは、光ディスク媒体のリードイン領域に形成されていることを特徴 とする請求項 1に記載の記録型光ディスク媒体。
[3] 前記情報は、複数集合させた信号の特性範囲を示すものであることを特徴とする請 求項 1に記載の記録型光ディスク媒体。
[4] 前記情報に、前記信号の特性範囲相互を識別する識別情報を含めて ヽることを特 徴とする請求項 1に記載の記録型光ディスク媒体。
[5] 前記識別情報は、前記信号の特性範囲に関する代表値を示す数値の情報である ことを特徴とする請求項 3に記載の記録型光ディスク媒体。
[6] 前記信号の特性範囲を示す情報は、一部が重複して集合されて!ヽることを特徴と する請求項 2に記載の記録型ディスク媒体。
[7] 前記集合される各信号の特性範囲は、その範囲の最大値が最小値の 2倍を超えな
Vヽ範囲に設定されて!ヽることを特徴する請求項 2に記載の記録型光ディスク媒体。
[8] 光ディスク媒体の制御データ記録領域に記録された、記録トラック力 光ヘッドで検 出される信号の特性範囲を示す情報を検出する制御データ検出部と、
前記制御データ検出部で検出された前記特性範囲に合わせたサーボ条件を設定 するサーボ条件設定部と、
前記サーボ条件設定部で設定されたサーボ条件を用いて前記データ記録領域の グルーブトラックのサーボ追従動作を行うサーボ駆動部を有することを特徴とする光 ディスク装置。
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