JP2005327441A - 光ディスク及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録マークが番地プリピットに重なった領域においても、番地信号を確実に読みとることが可能な光ディスク及び光ディスク装置を提供する。
【解決手段】光ディスクは、円板状の基板の径方向にピッチｐの周期をなしながら円周方向に沿って形成された案内溝５Ｇを有し、案内溝に沿って案内溝間にプリピットが形成され、所定の規則に従ったプリピットの配置により、信号面の各位置に割り当てた番地信号を表すように構成される。プリピットは、案内溝の両側にそれぞれ形成された一対のプリピット５Ａ、５Ｂを単位として構成され、一対のプリピットは互いに円周方向に沿って位置がずれており、円周方向における一対のプリピットの各端縁のうち、両プリピット間の内側となる各端縁の間の距離が、案内溝のピッチｐ以下である。光ディスク装置は、上記構成の光ディスクからの反射光を検出し、位相差信号を算出して番地信号の検出に用いる。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、情報を記録する媒体として用いられる光ディスク、および光ディスクへ情報を記録し再生するための光ディスク装置に関するものである。

光ディスクの信号面における番地信号を検出するための従来の技術として、例えば、非特許文献１に記載されたものが知られている。この従来技術に関し、これを簡略化して図示した図１０から図１２を参照して説明する。

図１０（ａ）は、従来例に於ける光ディスク装置の要部構成図である。図１０（ｂ）は、光ディスク信号面上を光スポットが走査する様子を示す平面図である。図１０（ｃ）は、光検出器上における光スポット検出の形態を示す平面図である。図１０（ｄ）は、光検出器上における他の光スポット検出の形態を示す平面図である。

図１０（ａ）に於いて、光源１を出射する出射光はビームスプリッタ２を透過し、コリメートレンズ３により平行光となり、対物レンズ４により光ディスク基材５の光ディスク信号面（以下、信号面と称す）５Ｓ上に集光されて、集束光６となる。この信号面５Ｓにより反射された反射光は、対物レンズ４により平行光となり、コリメートレンズ３により集光され、ビームスプリッタ２のスプリット面２ａにより反射されて、光検出器７の上に集束されて集束光８となる。

図１０（ｂ）に示すように、信号面５Ｓ上の集光スポット６Ｓは、信号面５Ｓの上に周期的に形成された凹状の案内溝５Ｇの上に位置制御され、光ディスク基材５の回転に伴って案内溝５Ｇ上を走査する。一方、図１０（ｃ）に示すように、光検出器７は互いに直交する分割線７１及び７２により、検出面が光検出素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄに４分割されている。従って検出面上の集光スポットも、分割線７１、７２により集光スポット８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄに４分割される。分割線７１の方位は、信号面５Ｓ上の案内溝５Ｇの方位に対応する。光検出素子７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄから検出される検出信号を７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄとすると、案内溝５Ｇに対するトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）、ピットや記録マーク等に対するトラッキングエラーを与える位相差信号（ＤＰＤ信号）、及び再生信号（ＲＦ信号）は各々、（式１）、（式２）、及び（式３）に従って生成される。

ＴＥ＝（７Ａ＋７Ｄ）−（７Ｂ＋７Ｃ） …（式１）
ＤＰＤ＝（７Ａ＋７Ｃ）−（７Ｂ＋７Ｄ） …（式２）
ＲＦ＝７Ａ＋７Ｂ＋７Ｃ＋７Ｄ …（式３）
なお、ビームスプリッタ２と光検出器７との間にホログラム９を配置する構成を用いる場合もある。この場合は、図１０（ｄ）に示すように、ホログラム９による回折で集光スポットは分離し、光検出素子７ａ内に収まる集光スポット８ａ’、光検出素子７ｂ内に収まる集光スポット８ｂ’、光検出素子７ｃ内に収まる集光スポット８ｃ’、及び光検出素子７ｄ内に収まる集光スポット８ｄ’に４分割される。

ホログラム９の有無に関わらず従来例では、光ディスクの番地信号の検出がＴＥ信号に基づいて行われていた。

図１１は、従来例に於ける光ディスクの番地信号プリピット５Ａの形状を示す平面図である。図１１に於いて、案内溝５Ｇの間はランド部５Ｌである。番地信号プリピット５Ａは、案内溝５Ｇと同じ高さを保ち、案内溝５Ｇから片側のランド部５Ｌの領域に、突起部寸法ａ、突起部長さｂだけ突出した形状をなす。突起部寸法ａは、案内溝５Ｇの中心線ＧＣからの距離、突起部長さｂは、案内溝５Ｇの方向に沿った距離である。このプリピット５Ａを所定の規則に従って信号面５Ｓ上に配置することで、信号面５Ｓ上の各位置に割り当てた番地を表す。集光スポット６Ｓが案内溝５Ｇ上を走査する際に、番地信号プリピット５Ａの存在によって、ＴＥ信号が影響を受ける。

図１２はその一例であり、未記録の領域を再生した場合の番地信号プリピット５Ａ前後での、ＴＥ信号波形１０ａと、ＤＰＤ信号波形１１ａとを示している。横軸は案内溝５Ｇの長さ方向における位置（μｍ）、縦軸は信号量（％）を示す。ただし、この例では測定条件として、光源１の波長λを０．６６μｍ，対物レンズ４のＮＡを０．６２，案内溝５Ｇのピッチｐを０．７４μｍ，案内溝５Ｇとプリピット５Ａの光学的深さｄを７ｐ／７２，案内溝５Ｇの幅ｗを０．３０μｍ，突起部寸法ａを０．２３μｍ，突起部長さｂを４Ｔに設定した。Ｔはクロック周波数に対応する長さであり、Ｔ＝０．１３３μｍとした。図示されるように、番地信号プリピット５ＡによりＴＥ信号波形１０ａに大きな振幅が発生し、この振幅波形を所定のスライスレベルと比較し検出することで、番地信号を検出できる。なお、ＤＰＤ信号波形１１ａは同図に示したように、プリピット５Ａによる影響を受けず、ほとんど振幅がゼロの状態のままである。
DVD Specifications for DVD-R for General, Physical Specifications Version 2.0

このような従来の光ディスク及び光ディスク装置において、以下の問題があった。すなわち、記録済の領域を再生した場合の番地信号プリピット５Ａ前後における、ＴＥ信号波形とＤＰＤ信号波形の変化である。図１３は、記録済みの場合の番地信号プリピット５Ａ前後での、ＴＥ信号波形１０ｂとＤＰＤ信号波形１１ｂを示している。同図は、記録によって案内溝５Ｇとプリピット５Ａの光学的深さｄが、ｐ／４となった場合に相当する。図から明らかなように、記録後の場合のＴＥ信号波形１０ｂは、プリピット５Ａの存在にも関わらずほとんど振幅がゼロの状態であり、この振幅波形を検出することは不可能である。

この現象は、図１４を用いて次のように説明できる。同図は、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等のディスク仕様での、案内溝５Ｇ及びプリピット５Ａの光学的深さと、検出信号振幅との関係を示す。横軸は光学的深さ（λ／７２０）、縦軸は検出信号振幅（％）を示す。ただし測定条件は、光源１の波長λを０．６６μｍ，対物レンズ４のＮＡを０．６２，案内溝５Ｇのピッチｐを０．７４μｍ，案内溝５Ｇの幅ｗを０．３０μｍとした。ＴＥ信号振幅１２は、集光スポット６Ｓが案内溝５Ｇを横断した時の全振幅の検出値を示す。ＲＦ信号振幅１３は、孤立トラック３Ｔ連続記録信号を再生した場合の信号振幅の検出値を示す。ＤＰＤ信号振幅１４は、４Ｔ連続位相ピット信号をオフトラック０．１μｍで再生した場合の信号振幅の検出値を示す。

図１４に示すように、ＴＥ信号振幅１２は光学的深さｄがｐ／８で極大となり、光学的深さｄがｐ／４で極小（ゼロ）となる。一方、ＲＦ信号振幅１３やＤＰＤ信号振幅１４は、光学的深さｄがｐ／４で極大となる。ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等のディスクでは、未記録時での案内溝５Ｇの光学的深さｄはλ／２０〜λ／１０程度であり、記録により形成される信号マークの光学的深さｄはλ／８〜λ／５程度の位相ピットとして作用する。従って元々存在する案内溝５Ｇと合わさることで、記録マークでは光学的深さｄがｐ／４近傍になるので、ＲＦ信号の振幅を極大にできる。一方、記録マークがプリピット５Ａに重なった場合には、プリピット５ＡによるＴＥ信号の振幅はゼロになり、記録後（記録中も同様）の番地信号の読みとりができなくなる。特に、ＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクを高倍速で記録する場合、記録マークは滲みやすく、記録マークがプリピット５Ａ全域を覆い尽くし、一層ＴＥ信号の振幅が出難くなる傾向にあった。

本発明はかかる問題点に鑑み、記録前は当然、記録後に記録マークが番地プリピットに重なった領域においても、番地信号を確実に読みとることが可能な光ディスク、及び光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の構成の光ディスクは、円板状の基板の径方向にピッチｐの周期をなしながら円周方向に沿って形成された案内溝を有し、前記案内溝に沿って前記案内溝間にプリピットが形成され、所定の規則に従った前記プリピットの配置により、信号面の各位置に割り当てた番地信号を表すように構成され、前記プリピットは、前記案内溝の両側にそれぞれ形成された一対のプリピットを単位として構成され、前記一対のプリピットは互いに円周方向に沿って位置がずれており、円周方向における前記一対のプリピットの各端縁のうち、両プリピット間の内側となる各端縁の間の距離が、前記案内溝のピッチｐ以下であることを特徴とする。

また、本発明の第２の構成の光ディスクは、円板状の基板の径方向にピッチｐの周期をなしながら円周方向に沿って形成された案内溝を有し、前記案内溝に沿って前記案内溝間にプリピットが形成され、所定の規則に従った前記プリピットの配置により、記録面の各位置に割り当てた番地信号を表すように構成され、前記プリピットが形成されている領域の一部において、前記案内溝部分が断絶している断絶領域を有することを特徴とする。

本発明の光ディスク装置は、基本的な構成として、光源と、複数の受光素子を有する光検出器と、前記光源からの光束を光ディスク上に集束させ前記光ディスクからの反射光を前記光検出器上に集束させる光学系と、前記光検出器の出力に基づき前記光束に対するフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、前記光検出器の出力に基づき前記光束に対するトラッキング制御を行うトラッキング制御部と、前記光検出器の出力から前記光ディスクの信号面の各位置に割り当てた番地信号を検出するアドレス検出部とを備え、上記いずれかの構成の光ディスクが装填され、前記アドレス検出部は、前記光ディスク上の前記プリピットに基づく前記光検出器の出力から前記番地信号を検出する。

そして、本発明の第１の構成の光ディスク装置は、前記光ディスクの径方向及び円周方向に沿った直線で４分割される４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、領域Ａ，Ｂ間を分割する直線の方向を円周方向として、時計回りに領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが定義されたとき、前記光ディスクの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの反射光は、前記光検出器を構成する前記複数の受光素子上に各々別個に投射されて、それぞれ検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄが生成され、｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝により算出されるＤＰＤ信号を前記番地信号の検出に用いることを特徴とする。

また、本発明の第２の構成の光ディスク装置は、前記光ディスクの径方向及び円周方向に沿った直線で４分割される４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、領域Ａ，Ｂ間を分割する直線の方向を円周方向として、時計回りに領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが定義されたとき、前記光ディスクの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの反射光は、前記光検出器を構成する前記複数の受光素子上に各々別個に投射されて、それぞれ検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄが生成され、｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝により算出されるＴＥ信号と、｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝により算出されるＤＰＤ信号のうち、いずれか一方を検出状況に応じて選択して前記番地信号の検出に用いることを特徴とする。

また、本発明の第３の構成の光ディスク装置は、前記光ディスクの径方向及び円周方向に沿った直線で４分割される４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、領域Ａ，Ｂ間を分割する直線の方向を円周方向として、時計回りに領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが定義されたとき、前記光ディスクの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの反射光は、前記光検出器を構成する前記複数の受光素子上に各々別個に投射されて、それぞれ検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄが生成され、｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝により算出されるＴＥ信号と、｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝により算出されるＤＰＤ信号と、（ａ−ｂ）または（ｃ−ｄ）により算出される２ｃｈ−ＤＰＤ信号のうち、いずれか一方を検出状況に応じて選択して前記番地信号の検出に用いることを特徴とする。

上記構成によれば、未記録時のＤＰＤ信号の振幅が大きく、記録によってさらに増幅する傾向が得られる。従って、ＤＰＤ信号により番地信号を検出したり、ＴＥ信号と併用することで、記録前は勿論のこと、記録後であっても番地信号の読み誤りを抑制することができる。

また、番地信号プリピットでのＴＥ信号波形が従来例での波形と変わらないので、プリピット位置を従来例での位置と統一しておけば、本発明による光ディスクを従来構成の光ディスク装置にも使用することができ、ドライブ互換性を確保できる。

上記第１の構成の光ディスクにおいて、前記一対のプリピットのうち、前記案内溝の片側の前記プリピットと、前記案内溝の他方の側の前記プリピットの円周方向に於ける配置順序により、前記番地信号の情報の一部を構成することができる。

上記第２の構成の光ディスクにおいて、円周方向における前記案内溝の断絶領域の長さである断絶幅が０．５ｐ以上であることが好ましい。

上記第２の構成の光ディスク装置において、前記光ディスクが未記録状態である場合には、前記ＴＥ信号を前記番地信号の検出に用い、前記光ディスクが記録済状態である場合には、前記ＴＥ信号と前記ＤＰＤ信号のうちの信号品質の良い方を選択して前記番地信号の検出に用いる構成とすることができる。

上記第３の構成の光ディスク装置において、前記光ディスクが未記録状態である場合には、前記ＴＥ信号を前記番地信号の検出に用い、前記光ディスクが記録済状態である場合には、前記ＴＥ信号と、前記ＤＰＤ信号と、前記２ｃｈ−ＤＰＤ信号のうちの信号品質の良い方を選択して前記番地信号の検出に用いる構成とすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図１〜図４を参照して説明する。本実施の形態に於ける光ディスク装置の要部構成は、図１０（ａ）に示した従来例と同様である。また光ディスク信号面上を光スポットが走査する様子は図１０（ｂ）、光検出器上の光スポット検出の形態は図１０（ｃ）により、それぞれ示されるものと同様である。従って、以下の説明では、それらの図面を参照し、従来例と共通の要素については、同一の参照番号を付して説明し、説明の繰り返しは省略する。

本実施の形態では、ホログラム９の有無に関わらず、光ディスクの番地信号の検出にＤＰＤ信号が用いられる。

図１Ａ及び図１Ｂは、本実施の形態に於ける光ディスクの番地信号プリピットの形状を示す平面図である。本実施の形態では、案内溝５Ｇに対して配置される一単位のプリピットが、一対の番地信号プリピット５Ａ、５Ｂにより構成される。一方の番地信号プリピット５Ａは、案内溝５Ｇと同じ高さを保ち、案内溝５Ｇから片側のランド部５Ｌの領域に、案内溝５Ｇの中心線ＧＣから突起部寸法ａ、突起部長さｂだけ突出した形状をなしている。他方の番地信号プリピット５Ｂは、案内溝５Ｇと同じ高さを保ち、案内溝５Ｇから反対側のランド部５Ｌの領域に、案内溝５Ｇの中心線ＧＣから突起部寸法ａ、突起部長さｂだけ突出した形状をなしている。これらのプリピット５Ａ及び５Ｂは、案内溝５Ｇの方向においてずらして配置されている。すなわち、図１Ａに示すように、プリピット５Ａがプリピット５Ｂと端縁間距離ｃだけ重なるか、または図１Ｂに示すように、プリピット５Ａがプリピット５Ｂと端縁間距離ｃだけ乖離する関係にある。何れの構成であってもよい。端縁間距離ｃは、案内溝５Ｇの方向における一対のプリピット５Ａ、５Ｂの各端縁のうち、両プリピット５Ａ、５Ｂ間の内側となる各端縁の間の距離として定義される。

ＤＰＤ信号の振幅は端縁間距離ｃに関係し、端縁間距離ｃが案内溝５Ｇのピッチｐよりも小さい値、例えば図１Ａのモデルで端縁間距離ｃが０．１３３μｍ程度の時に極大となる。本実施の形態ではこのプリピット５Ａと５Ｂの組み合わせを、所定の規則に従ってディスク信号面上に配置することで、信号面上に番地を割り当てる。集光スポット６Ｓが案内溝５Ｇ上を走査する場合、この番地信号プリピット５Ａと番地プリピット５Ｂとの存在によってＤＰＤ信号は影響を受ける。

図２に示す信号波形はその一例であって、未記録の領域を再生した場合における、番地信号プリピット前後でのＴＥ信号波形１５ａと、ＤＰＤ信号波形１６ａとを示す。ただし、番地信号プリピットとしては、図１Ａの形態の番地信号プリピット５Ａ、５Ｂを用いた場合の例である。測定条件として、光源１の波長λは０．６６μｍ，対物レンズ４のＮＡは０．６２，案内溝５Ｇ及び番地信号プリピット５Ａ、５Ｂの光学的深さｄは７λ／７２，案内溝５Ｇのピッチｐは０．７４μｍ，案内溝５Ｇの幅ｗは０．３０μｍ，突起部寸法ａは０．３７μｍ，突起部長さｂは５Ｔ、端縁間距離ｃはＴとした。Ｔはクロック周波数に対応し０．１３３μｍに相当する。図に示されるとおり、番地信号プリピット５Ａ及び５ＢによりＤＰＤ信号波形１６ａに大きな振幅が発生し、この振幅波形を所定のスライスレベルと比較し検出することで番地信号を検出できる。なお、ＴＥ信号波形１５ａも、プリピット５Ａ、５Ｂによる影響で正と負の方向に大きな振幅が発生している。

図３は、記録済の領域を再生した場合における、番地信号プリピット前後でのＴＥ信号波形１５ｂとＤＰＤ信号波形１６ｂとを示す。これらの波形は、記録によって案内溝５Ｇと番地信号プリピット５Ａ及び５Ｂの光学的深さｄがｐ／４となった場合に相当する。図３から明らかなように、記録後のＴＥ信号波形１５ｂは、プリピット５Ａ、５Ｂの存在にも関わらず、従来例と同様にほとんど振幅がゼロの状態となる。これに対して、ＤＰＤ信号波形１６ｂは、信号振幅が大きく、未記録時の振幅よりもむしろ増幅している。この現象は、前述の図１４を用いて次のように説明できる。

すなわち、図１４に示したように、ＴＥ信号振幅１２は光学的深さｄがλ／８で極大となり、λ／４で極小（ゼロ）となる。一方、ＲＦ信号振幅１３やＤＰＤ信号振幅１４は、λ／４で極大となる。ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷ等の光ディスクでは、未記録時での案内溝５Ｇの光学的深さｄはλ／２０〜λ／１０程度であり、記録により形成される信号マークの光学的深さｄがλ／８〜λ／５程度の位相ピットとして作用する。従って、元々存在する案内溝５Ｇの深さと合わさることで、記録マークの光学的深さｄはλ／４近傍になるので、ＲＦ信号振幅１３は極大になる。そして、記録マークがプリピット５Ａ、５Ｂに重なった箇所では、ＴＥ信号振幅１２はゼロとなるが、ＤＰＤ信号振幅１４は増幅して極大となる。記録マークがプリピット５Ａ、５Ｂから外れた箇所では、ＴＥ信号振幅１２及びＤＰＤ信号振幅１４は未記録時と変わらない。記録マークがプリピット５Ａ、５Ｂの一部に重なる箇所では、当然ながら、ＤＰＤ信号振幅１４及びＴＥ信号振幅１２は、上記した場合の中間的な振幅となる。

以上のとおり、図２に示すように、未記録時のＤＰＤ信号振幅１６ａが大きく、図３に示したように、記録によってＤＰＤ信号振幅１６ｂが更に増幅する傾向にある。従って、本実施の形態では番地信号の検出をＤＰＤ信号に基づいて行うことにより、記録前は勿論のこと、記録後であっても番地信号の読み誤りが抑制される。

本実施の形態の構成によれば、更に、次のような効果も得られる。図４は、未記録の領域の番地信号プリピットの前後を、隣接するトラックを走査する光スポットで再生した時のＴＥ信号波形１５ｃとＤＰＤ信号波形１６ｃを示している。ＴＥ信号波形１５ｃは振幅のある波形となるが、ＤＰＤ信号波形１６ｃには振幅が発生しない。すなわち、ＤＰＤ信号で番地信号を読み取る方式では、隣接トラックの番地信号プリピットによる影響を受けないので、オントラックでの番地信号プリピットだけを誤りなく判定すればよい。

なお、上述のように光ディスクの番地信号の検出をＤＰＤ信号１６ａ、１６ｂに基づいて行う方法に代えて、次のような方法を適用することも可能である。すなわち、未記録時のＴＥ信号１５ａの振幅が大きく、記録後でも記録マークが番地信号プリピット５Ａ、５Ｂから外れた場合にはＴＥ信号１５ｂの振幅が大きいことを利用する。例えば、番地信号の検出を未記録領域ではＴＥ信号１５ａにより、記録領域ではＤＰＤ信号１６ｂに基づいて行うことができる。あるいは、未記録領域、記録領域のいずれもＴＥ信号１５ａ、１５ｂ、ＤＰＤ信号１６ａ、１６ｂに基づく検出を行い、番地信号が検出された側を採用する形態とすることもできる。

この場合、ＴＥ信号やＤＰＤ信号の代わりに、いわゆる２チャンネルのＤＰＤ信号を用いることもできる。すなわち、図１０（ｃ）に示した全円ではなく、半円（８ａ、８ｂ）または（８ｃ、８ｄ）で検出するＤＰＤ信号である、（７Ａ−７Ｂ）、又は（７Ｄ−７Ｃ）の演算信号を用いる。未記録領域の場合の２チャンネルのＤＰＤ信号の波形を、図２に２ｃｈ−ＤＰＤ信号波形１７ａとして示し、記録済み領域の場合の波形を、図３に２ｃｈ−ＤＰＤ信号波形１７ｂとして示す。図２から判るように、未記録領域の場合の２ｃｈ−ＤＰＤ信号波形１７ａは、ＴＥ信号波形１５ａに相似する。また図３から判るように、記録済み領域の場合の２ｃｈ−ＤＰＤ信号波形１７ｂは、ＤＰＤ信号波形１５ｂ（４チャンネルのＤＰＤ信号）に相似する。なお、図４に示すように、隣接トラックを再生した２ｃｈ−ＤＰＤ信号波形１７ｃは、ＴＥ信号波形１５ｃに相似する。このように、ＴＥ信号、２ｃｈ−ＤＰＤ信号、ＤＰＤ信号ともにそれぞれの特徴があるので、これらのうちのいずれか一つを状況に応じて選別して、番地信号の検出に用いることが可能である。

なお、プリピット５Ａと５Ｂとは、案内溝５Ｇに沿った順序が逆であってもよく、その場合ＤＰＤ信号波形は極性が反転するので、この順序の入れ替えを番地信号の情報の一つに加えることもできる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図５から図７を参照して説明する。なお実施の形態１と共通の要素については、同一の番号を付して説明する。本実施の形態においては、光ディスクの番地信号プリピットの形状が異なるだけで、光ディスク装置は実施の形態１と全く同じでありその説明を省略する。本実施の形態においても、実施の形態１と同様、光ディスクの番地信号の検出に、ＤＰＤ信号が用いられる。

図５は、本実施形態に於ける光ディスクの番地信号プリピットの形状を示す平面図である。図５に於いて、番地信号プリピット５Ａ１は、案内溝５Ｇと同じ高さを保って案内溝５Ｇから片側のランド部５Ｌの領域に、案内溝５Ｇの中心線ＧＣから突起部寸法ａ１だけ突出している。また、案内溝５Ｇにおける番地信号プリピット５Ａ１が形成された領域では、その一部がランド部５Ｌと同じ高さになるように浸食され、案内溝５Ｇが断絶した断絶領域５Ｃ、５Ｄが形成されている。断絶領域５Ｄは、ＤＰＤ信号振幅を大きくするためにその存在が重要であって、断絶幅（ｗ／２＋ａ３）は案内溝５Ｇの幅ｗと同等程度の大きさであり、長さｂ２は例えば３Ｔ以上である。なお、断絶領域５Ｄにおいて、完全に案内溝５Ｇが断絶していることは必ずしも必要ではなく、案内溝５Ｇが多少残されていても、本実施の形態の効果が実質的に得られる範囲は存在する。断絶領域５Ｃの幅（ｗ／２−ａ２）はそれほど大きくなく、案内溝５Ｇの幅ｗの数分の一の大きさであり、長さｂ１は例えば３Ｔ程度である。本実施形態では、この形状のプリピット５Ａ１を規則に沿ってディスク信号面５Ｓ上に配置することで、信号面５Ｓ上に番地を割り当てている。

集光スポット６Ｓが案内溝５Ｇ上を走査する場合、この番地信号プリピット５Ａ１の存在によってＤＰＤ信号は影響を受ける。図６はその一例であり、未記録領域における番地信号プリピット５Ａ１前後での、ＴＥ信号波形１８ａおよびＤＰＤ信号波形１９ａを示している。ただし、これらの波形を測定した際の条件は、光源１の波長λは０．６６μｍ，対物レンズ４のＮＡは０．６２、案内溝５Ｇとプリピット５Ａ１の光学的深さｄは７λ／７２、案内溝５Ｇのピッチｐは０．７４μｍ、案内溝５Ｇの幅ｗは０．３０μｍ、突起部寸法ａ１は０．３７μｍ、寸法ａ２は０．０８μｍ，寸法ａ３は０．１７μｍ、長さｂ１は３Ｔ，長さｂ２は４Ｔ，長さｂ３はＴである。クロック周波数Ｔは０．１３３μｍに相当する。

番地信号プリピット５Ａ１によりＤＰＤ信号波形１９ａに大きな振幅が発生し、この振幅波形をあるスライスレベルと比較して検出することで番地信号を検出できる。なお、ＴＥ信号波形１８ａもプリピットによる影響で負の方向に大きな振幅が発生している。振幅が負の方向だけに限られるのは、プリピット５Ａ１が片側のランド部のみに突出しているためである。

図７は、記録後の領域における番地信号プリピット５Ａ１前後での、ＴＥ信号波形１８ｂとＤＰＤ信号波形１９ｂとを示している。これらの波形は、記録によって、案内溝５Ｇとプリピット５Ａ１の光学的深さｄがλ／４となった場合に相当する。同図から明らかなように、記録後のＴＥ信号波形１８ｂは、プリピットの存在にも関わらず従来例と同様にほとんど振幅がゼロの状態となる。これに対して、ＤＰＤ信号波形１９ｂは信号振幅が大きく、未記録時の振幅よりもむしろ増幅している（この現象の物理的原因は前述した通りである）。

以上のとおり、本実施形態では未記録時のＤＰＤ信号波形１９ａの振幅が大きく、また、記録によって更に増幅する傾向にあるので、記録前は勿論のこと、記録後であっても、番地信号の読み誤りが発生し難い。さらに、本実施形態における光ディスクの番地プリピット５Ａ１部分でのＴＥ信号波形１８ａ、１８ｂは従来例における波形と変わらない。従って、プリピット５Ａ１の位置を従来例での位置と統一しておけば、ＴＥ信号だけで番地信号を検出する従来例での光ディスク装置にも、本実施形態の光ディスクを使用することができ、新しいプリピット仕様の光ディスクであってもドライブ互換性を確保できるメリットがある。

なお、上述のように光ディスクの番地信号の検出をＤＰＤ信号１９ａ、１９ｂに基づいて行う方法に代えて、未記録時のＴＥ信号１８ａの振幅が大きく、記録後でも記録マークが番地信号プリピット５Ａ１から外れた場合にはＴＥ信号１８ｂの振幅が大きいことを利用した方法も適用可能である。例えば、番地信号の検出を、未記録領域ではＴＥ信号１８ａに基づいて、記録領域ではＤＰＤ信号１９ｂに基づいて行うことができる。あるいは、未記録領域、記録領域のいずれもＴＥ信号１８ａ、１８ｂ、ＤＰＤ信号１９ａ、１９ｂに基づく検出を行い、番地信号が検出された側を採用する形態とすることもできる。

またこの場合に、実施の形態１と同様、ＴＥ信号やＤＰＤ信号の代わりに、いわゆる２チャンネルのＤＰＤ信号を用いることもでき、これらのうちのいずれか一つを状況に応じて選別して、番地信号の検出に用いることが可能である。

（実施の形態３）
以下に、本発明の実施形態３について、図８および図９を参照して説明する。なお実施の形態１と共通の要素については、同一の番号を付して説明する。本実施の形態は光ディスクの番地信号プリピットの形状が異なるだけで、光ディスク装置は実施の形態１と全く同じであり、その説明を省略する。本実施の形態では、光ディスクの番地信号の検出を、未記録領域ではＴＥ信号に基づいて、記録領域ではＴＥ信号とＤＰＤ信号の２者択一に基づいて行う。

本実施形態の番地信号プリピットは、図１１に示した従来例の場合と寸法が異なるだけで、形状は同じである。従って、番地信号プリピットについては図１１を参照して説明する。番地信号プリピット５Ａは案内溝５Ｇと同じ高さを保ち、案内溝５Ｇから片側のランド部５Ｌの領域に突出した形状をなす。このプリピット５Ａを、所定の規則に沿ってディスク信号面５Ｓ上に配置することで、信号面５Ｓ上に番地を割り当てている。集光スポット６Ｓが案内溝５Ｇ上を走査する場合、この番地信号プリピット５Ａの存在によって、未記録時にはＴＥ信号、記録時にはＴＥ信号又はＤＰＤ信号が影響を受ける。

図８は、未記録領域における番地信号プリピット５Ａ前後での、ＴＥ信号波形２０ａおよびＤＰＤ信号波形２１ａを示している。ただし、これらの波形を測定した際の条件は、光源１の波長λは０．６６μｍ，対物レンズ４のＮＡは０．６２，案内溝５Ｇとプリピット５Ａとの光学的深さｄは７λ／７２，案内溝５Ｇのピッチｐは０．７４μｍ，案内溝５Ｇの幅ｗは０．３０μｍ，突起部寸法ａは０．３７μｍ，突起部長さｂは４Ｔである。クロック周波数Ｔは０．１３３μｍに相当する。以上のとおり、本実施形態においては突起部寸法ａが、従来例における突起部寸法ａより大きい。

番地信号プリピット５ＡによりＴＥ信号波形２０ａに大きな振幅が発生し、この振幅波形を適当なスライスレベルと比較し検出することで番地信号を検出できる。なお従来例と同様、ＤＰＤ信号波形２１ａはプリピット５Ａによる影響を受けず、振幅は小さい。

図９は、記録済領域における番地信号プリピット５Ａ前後での、ＴＥ信号波形２０ｂおよびＤＰＤ信号波形２１ｂを示している。記録によって案内溝５Ｇとプリピット５Ａとの光学的深さｄがλ／４となった場合に相当する。同図から明らかなように、記録後のＴＥ信号波形２０ｂは、プリピット５Ａの存在にも関わらず従来例と同様にほとんど振幅がゼロの状態となる。これに対して、ＤＰＤ信号波形２１ｂは信号振幅が大きく増幅している。

以上のとおり、本実施形態においては、未記録領域ではＴＥ信号振幅２０ａが大きく、記録によってＤＰＤ信号波形２１ｂの振幅が大きく増幅する傾向にある。従って、番地信号の検出を未記録領域ではＴＥ信号波形２０ａ、記録領域ではＴＥ信号波形２０ｂ、ＤＰＤ信号波形２１ｂに基づく検出を行い、番地信号が検出された側を採用する形態をとる。それにより、記録前は当然、記録後であっても番地信号の読み誤りの発生が抑制される。

さらに、本実施形態において、光ディスクの番地プリピット５ＡでのＴＥ信号波形２０ａ、２０ｂは従来例における波形と変わらない。従って、プリピット位置を従来例での位置と統一しておけば、ＴＥ信号だけで番地信号を検出する従来例の光ディスク装置にも、本実施形態による光ディスクを使用することができ、ドライブ互換性を確保できるメリットがある。

なお、以上の３つの実施形態の説明では、プリピット形状を直線で囲まれた図形で代表して表したが、角を丸めたり、図示した図形に近接した曲線に置き換えたりすることも可能である。また、境界線近くのプリピット高さが不均一であってもよい。そのように変形した形態を用いた場合でも、上述の実施の形態と同様の効果が得られる。

本発明によれば、予め光ディスクに記録した番地情報を正確に読み取ることができるため、従来構成の光ディスクと互換性を維持できる新規な光ディスクに適用できる。

本発明の実施の形態１における光ディスクの番地信号プリピットの形状を示す平面図 同光ディスクの番地信号プリピットの他の形状を示す平面図 同光ディスクの未記録領域における番地信号プリピット前後を再生したときのＤＰＤ信号波形、２ｃｈ−ＤＰＤ信号波形、およびＴＥ信号波形の一例を示す図 同光ディスクの記録済領域における番地信号プリピット前後を再生したときのＤＰＤ信号波形、２ｃｈ−ＤＰＤ信号波形、およびＴＥ信号波形の一例を示す図 同光ディスクの未記録の領域における番地信号プリピットの前後を、隣接するトラックを走査する光スポットで再生した時のＤＰＤ信号波形、２ｃｈ−ＤＰＤ信号波形、およびＴＥ信号波形の一例を示す図 本発明の実施の形態２における光ディスクの番地信号プリピットの形状を示す平面図 同光ディスクの未記録領域における番地信号プリピット前後を再生したときのＤＰＤ信号波形およびＴＥ信号波形の一例を示す図 同光ディスクの記録済領域における番地信号プリピット前後を再生したときのＤＰＤ信号波形およびＴＥ信号波形の一例を示す図 本発明の実施の形態３の光ディスクの未記録領域における番地信号プリピット前後を再生したときのＤＰＤ信号波形およびＴＥ信号波形の一例を示す図 同光ディスクの記録済領域における番地信号プリピット前後を再生したときのＤＰＤ信号波形およびＴＥ信号波形の一例を示す図 （ａ）は従来例および本発明の実施の形態における光ディスク装置の要部の構成を示す図、（ｂ）は光ディスク信号面上を光スポットが走査する状態を示す平面図、（ｃ）は光検出器上における光スポット検出の形態を示す平面図、（ｄ）は光検出器上における光スポット検出の他の形態を示す平面図 従来例の光ディスクの番地信号プリピットの形状を示す平面図 同光ディスクの未記録領域における番地信号プリピット前後を再生したときのＤＰＤ信号波形およびＴＥ信号波形の一例を示す図 同光ディスクの記録済領域における番地信号プリピット前後を再生したときのＤＰＤ信号波形およびＴＥ信号波形の一例を示す図 光ディスクの案内溝およびプリピットの光学的深さと、検出信号振幅との関係を示す図

符号の説明

１ 光源
２ ビームスプリッタ
２ａ スプリット面
３ コリメートレンズ
４ 対物レンズ
５ 光ディスク基材
５Ａ、５Ｂ、５Ａ１ 番地信号プリピット
５Ｃ、５Ｄ 断絶領域
５Ｇ 案内溝
５Ｓ 光ディスク信号面
６ 集束光
６Ｓ 集光スポット
７ 光検出器
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 光検出素子
８ 集束光
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 集光スポット
８ａ’、８ｂ’、８ｃ’、８ｄ’ 集光スポット
９ ホログラム
１０ａ〜ｂ、１５ａ〜ｃ、１８ａ〜ｂ、２０ａ〜ｂ ＴＥ信号波形
１１ａ〜ｂ、１６ａ〜ｃ、１９ａ〜ｂ、２１ａ〜ｂ ＤＰＤ信号波形
１２ ＴＥ信号振幅
１３ ＲＦ信号振幅
１４ ＤＰＤ信号振幅
１７ａ〜ｂ ２ｃｈ−ＤＰＤ信号波形

Claims (9)

1. 円板状の基板の径方向にピッチｐの周期をなしながら円周方向に沿って形成された案内溝を有し、前記案内溝に沿って前記案内溝間にプリピットが形成され、所定の規則に従った前記プリピットの配置により、信号面の各位置に割り当てた番地信号を表すように構成された光ディスクにおいて、
   前記プリピットは、前記案内溝の両側にそれぞれ形成された一対のプリピットを単位として構成され、前記一対のプリピットは互いに円周方向に沿って位置がずれており、円周方向における前記一対のプリピットの各端縁のうち、両プリピット間の内側となる各端縁の間の距離が、前記案内溝のピッチｐ以下であることを特徴とする光ディスク。
2. 前記一対のプリピットのうち、前記案内溝の片側の前記プリピットと、前記案内溝の他方の側の前記プリピットの円周方向に於ける配置順序により、前記番地信号の情報の一部が構成される請求項１記載の光ディスク。
3. 円板状の基板の径方向にピッチｐの周期をなしながら円周方向に沿って形成された案内溝を有し、前記案内溝に沿って前記案内溝間にプリピットが形成され、所定の規則に従った前記プリピットの配置により、記録面の各位置に割り当てた番地信号を表すように構成された光ディスクにおいて、
   前記プリピットが形成されている領域の一部において、前記案内溝部分が断絶している断絶領域を有することを特徴とする光ディスク。
4. 円周方向における前記案内溝の断絶領域の長さである断絶幅が０．５ｐ以上である請求項３記載の光ディスク。
5. 光源と、複数の受光素子を有する光検出器と、前記光源からの光束を光ディスク上に集束させ前記光ディスクからの反射光を前記光検出器上に集束させる光学系と、前記光検出器の出力に基づき前記光束に対するフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、前記光検出器の出力に基づき前記光束に対するトラッキング制御を行うトラッキング制御部と、前記光検出器の出力から前記光ディスクの信号面の各位置に割り当てた番地信号を検出するアドレス検出部とを備え、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の前記光ディスクが装填され、前記アドレス検出部は、前記光ディスク上の前記プリピットに基づく前記光検出器の出力から前記番地信号を検出する光ディスク装置において、
   前記光ディスクの径方向及び円周方向に沿った直線で４分割される４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、領域Ａ，Ｂ間を分割する直線の方向を円周方向として、時計回りに領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが定義されたとき、
   前記光ディスクの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの反射光は、前記光検出器を構成する前記複数の受光素子上に各々別個に投射されて、それぞれ検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄが生成され、
   ｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝により算出されるＤＰＤ信号を前記番地信号の検出に用いることを特徴とする光ディスク装置。
6. 光源と、複数の受光素子を有する光検出器と、前記光源からの光束を光ディスク上に集束させ前記光ディスクからの反射光を前記光検出器上に集束させる光学系と、前記光検出器の出力に基づき前記光束に対するフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、前記光検出器の出力に基づき前記光束に対するトラッキング制御を行うトラッキング制御部と、前記光検出器の出力から前記光ディスクの信号面の各位置に割り当てた番地信号を検出するアドレス検出部とを備え、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の前記光ディスクが装填され、前記アドレス検出部は、前記光ディスク上の前記プリピットに基づく前記光検出器の出力から前記番地信号を検出する光ディスク装置において、
   前記光ディスクの径方向及び円周方向に沿った直線で４分割される４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、領域Ａ，Ｂ間を分割する直線の方向を円周方向として、時計回りに領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが定義されたとき、
   前記光ディスクの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの反射光は、前記光検出器を構成する前記複数の受光素子上に各々別個に投射されて、それぞれ検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄが生成され、
   ｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝により算出されるＴＥ信号と、｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝により算出されるＤＰＤ信号のうち、いずれか一方を検出状況に応じて選択して前記番地信号の検出に用いることを特徴とする光ディスク装置。
7. 前記光ディスクが未記録状態である場合には、前記ＴＥ信号を前記番地信号の検出に用い、
   前記光ディスクが記録済状態である場合には、前記ＴＥ信号と前記ＤＰＤ信号のうちの信号品質の良い方を選択して前記番地信号の検出に用いる請求項６記載の光ディスク装置。
8. 光源と、複数の受光素子を有する光検出器と、前記光源からの光束を光ディスク上に集束させ前記光ディスクからの反射光を前記光検出器上に集束させる光学系と、前記光検出器の出力に基づき前記光束に対するフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、前記光検出器の出力に基づき前記光束に対するトラッキング制御を行うトラッキング制御部と、前記光検出器の出力から前記光ディスクの信号面の各位置に割り当てた番地信号を検出するアドレス検出部とを備え、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の前記光ディスクが装填され、前記アドレス検出部は、前記光ディスク上の前記プリピットに基づく前記光検出器の出力から前記番地信号を検出する光ディスク装置において、
   前記光ディスクの径方向及び円周方向に沿った直線で４分割される４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、領域Ａ，Ｂ間を分割する直線の方向を円周方向として、時計回りに領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが定義されたとき、
   前記光ディスクの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの反射光は、前記光検出器を構成する前記複数の受光素子上に各々別個に投射されて、それぞれ検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄが生成され、
   ｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝により算出されるＴＥ信号と、｛（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）｝により算出されるＤＰＤ信号と、（ａ−ｂ）または（ｃ−ｄ）により算出される２ｃｈ−ＤＰＤ信号のうち、いずれか一方を検出状況に応じて選択して前記番地信号の検出に用いることを特徴とする光ディスク装置。
9. 前記光ディスクが未記録状態である場合には、前記ＴＥ信号を前記番地信号の検出に用い、
   前記光ディスクが記録済状態である場合には、前記ＴＥ信号と、前記ＤＰＤ信号と、前記２ｃｈ−ＤＰＤ信号のうちの信号品質の良い方を選択して前記番地信号の検出に用いる請求項８記載の光ディスク装置。

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