JP2842141B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置に関し、
その中でも特に、ディスク上の案内溝によって形成され
た凹部の記録トラックと凸部の記録トラックの両方に信
号を記録するようにした光ディスク装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像もしくは音声信号などの情報
信号を記録再生できる光ディスク装置の開発が盛んであ
る。記録が可能な光ディスク装置では、予め案内溝が光
ディスクの基板に刻まれトラックが形成されている。こ
のトラックのうち凹部もしくは凸部の平坦部にレーザ光
が集光されることによって、情報信号の記録もしくは再
生が行われる。現在市販されている一般的な光ディスク
装置においては、通常凹部もしくは凸部のどちらか一方
にのみ情報信号が記録され、他方は隣合うトラックを分
離する、ガードバンドとなっている。

【０００３】図１０はそのような従来の光ディスク装置
に用いる光ディスクの拡大斜視図である。同図におい
て、２０１は記録層であり、例えば相変化材料で形成さ
れている。２０２は記録ピット、２０３はレーザ光のビ
ームスポットである。２０４は案内溝として形成された
凹部、２０５は案内溝と案内溝の間にある凸部で、凹部
２０４は凸部２０５に比べて幅広になっている。２０６
はディスク上の位置情報を表す識別信号をなすプリピッ
トである。また、同図では入射光が透過する透明ディス
ク基板は省略してある。以上のように、凹部で形成され
た記録トラックは、プリピット２０６によって識別信号
が予め記録された識別信号領域と、後から記録ピット２
０２によって情報信号が記録される主情報信号領域に分
けられる。

【０００４】この光ディスクを用いた従来の光ディスク
装置について、図を参照しながら説明する。

【０００５】図１１は、そのような従来の光ディスク装
置のブロック図である。同図において、２０７は光ディ
スク、２０８は記録トラックでここでは凹部２０４であ
る。２１０は半導体レーザ、２１１は半導体レーザ２１
０が出射したレーザ光を平行光にするコリメートレン
ズ、２１２は光束上におかれたハーフミラー、２１３は
ハーフミラー２１２を通過した平行光を光ディスク２０
７上の記録面に集光する対物レンズである。２１４は対
物レンズ２１３及びハーフミラー２１２を経た光ディス
ク２０７からの反射光を受光する光検出器であり、トラ
ッキング誤差信号を得るためにディスクのトラック方向
と平行に２分割され、２つの受光部２１４ａと２１４ｂ
とからなる。２１５は対物レンズ２１３を支持するアク
チュエータであり、以上は図示しないヘッドベースに取
り付けられ、光ヘッド２１６を構成している。２１７は
受光部２１４ａ及び２１４ｂが出力する検出信号が入力
される差動アンプ、２１８は差動アンプ２１７の出力す
る差信号が入力されるローパスフィルタ（ＬＰＦ）であ
る。２１９はＬＰＦ２１８の出力信号と後述する第１の
システムコントローラ２３２から制御信号Ｌ１が入力さ
れ、後述する駆動回路２２０及びトラバース制御回路２
２６へトラッキング制御信号を出力するトラッキング制
御回路である。２２０はアクチュエータ２１５に駆動電
流を出力する駆動回路である。２２１は受光部２１４ａ
及び２１４ｂが出力する検出信号が入力され和信号を出
力する加算アンプ、２２２は加算アンプ２２１から和信
号を入力され、その高周波成分を後述する第１の波形整
形回路２２３に出力するハイパスフィルタ（ＨＰＦ）で
あり、２２３はＨＰＦ２２２から和信号の高周波成分を
入力され、ディジタル信号を後述する再生信号処理回路
２２４及び第１のアドレス再生回路２２５に出力する第
１の波形整形回路、２２４は音声などの情報信号を出力
端子２３３へ出力する再生信号処理回路である。２２５
は第１の波形整形回路２２３からディジタル信号を入力
され、アドレスデータを後述する第１のシステムコント
ローラ２３２に出力する第１のアドレス再生回路であ
る。２２６は後述する第１のシステムコントローラ２３
２からの制御信号Ｌ２により、後述するトラバースモー
タ２２７に駆動電流を出力するトラバース制御回路、２
２７は光ヘッド２１６を光ディスク２０７の半径方向に
移動させるトラバースモータである。２２８は光ディス
ク２０７を回転させるスピンドルモータである。２２９
は外部入力端子２３０から入力された音声などの情報信
号を入力され、記録信号を後述するレーザ駆動回路２３
１に出力する記録信号処理回路、２３１は後述する第１
のシステムコントローラ２３２より制御信号Ｌ３を、記
録信号処理回路２２９より記録信号を入力され、半導体
レーザ２１０に駆動電流を入力するレーザ駆動回路であ
る。２３２はトラッキング制御回路２１９、トラバース
制御回路２２６及び記録信号処理回路２２９に制御信号
Ｌ１〜Ｌ３を出力し、第１のアドレス再生回路２２５か
らアドレス信号を入力される第１のシステムコントロー
ラである。

【０００６】以上のように構成された従来の光ディスク
装置の動作を、同図に従って説明する。

【０００７】半導体レーザ２１０から放射されたレーザ
ビームは、コリメートレンズ２１１によって平行光にさ
れ、ビームスプリッタ２１２を経て対物レンズ２１３に
よって光ディスク２０７上に収束される。光ディスク２
０７によって反射された光ビームは、回折によって記録
トラック２０８の情報を持ち、対物レンズ２１３を経て
ビームスプリッタ２１２によって光検出器２１４上に導
かれる。受光部２１４ａ及び２１４ｂは、入射した光ビ
ームの光量分布変化を電気信号に変換し、それぞれ差動
アンプ２１７及び加算アンプ２２１に出力する。差動ア
ンプ２１７は、それぞれの入力電流をＩ−Ｖ変換したの
ち差動をとって、プッシュプル信号として出力する。Ｌ
ＰＦ２１８はこのプッシュプル信号から低周波成分を抜
き出し、トラッキング誤差信号としてトラッキング制御
回路２１９に出力する。トラッキング制御回路２１９は
入力されたトラッキング誤差信号のレベルに応じて、駆
動回路２２０にトラッキング制御信号を出力し、駆動回
路２２０はこの信号に応じてアクチュエータ２１５に駆
動電流を流し、対物レンズ２１３を記録トラックを横切
る方向に位置制御する。これにより、ビームスポットが
凸部２０５上を正しく走査する。一方、ビームスポット
がディスク上で正しく焦点を結ぶように、図示しないフ
ォーカス制御回路により対物レンズ２１３はディスク面
と垂直方向に位置制御される。

【０００８】一方、加算アンプ２２１は受光部２１４ａ
及び２１４ｂの出力電流をＩ−Ｖ変換したのち加算し、
和信号としてＨＰＦ２２２に出力する。ＨＰＦ２２２は
和信号から不要な低周波成分をカットし、主情報信号で
ある再生信号と識別信号をアナログ波形のまま通過さ
せ、第１の波形整形回路２２３へ出力する。第１の波形
整形回路２２３はアナログ波形の主情報信号とアドレス
信号を、一定のしきい値でデータスライスしてパルス波
形とし、再生信号処理回路２２４及び第１のアドレス再
生回路２２５へ出力する。再生信号処理回路２２４は入
力されたディジタルの主情報信号を復調し、以後誤り訂
正などの処理を施して音声信号等として、出力端子２３
３へ出力する。第１のアドレス再生回路２２５は入力さ
れたディジタルの識別信号を復調し、アドレスデータを
第１のシステムコントローラ２３２に出力する。つま
り、ビームスポット２０３が記録ピット２０２上を走査
した結果、再生信号処理回路２２４に再生信号が入力さ
れ、プリピット２０６上を走査した結果、第１のアドレ
ス再生回路２２５に識別信号が入力される。第１のシス
テムコントローラ２３２はこのアドレスデータを基に現
在光ビームが所望のアドレスにあるかどうかを判断す
る。

【０００９】トラバース制御回路２２６は、光ヘッド移
送時に第１のシステムコントローラ２３２からの制御信
号Ｌ２に応じて、トラバースモータ２２７に駆動電流を
出力し、光ヘッド２１６を目標トラックまで移動させ
る。このとき、トラッキング制御回路２１９は、同じく
第１のシステムコントローラ２３２からの制御信号Ｌ１
によってトラッキングサーボを一時中断させる。また、
通常再生時には、トラッキング制御回路２１９から入力
されたトラッキング誤差信号の低域成分に応じて、トラ
バースモータ２２７を駆動し、再生の進行に沿って光ヘ
ッド２１６を半径方向に徐々に移動させる。

【００１０】記録信号処理回路２２９は、記録時におい
て外部入力端子２３０から入力された音声信号などに誤
り訂正符号等を付加し、符号化された記録信号としてレ
ーザ駆動回路２３１に出力する。第１のシステムコント
ローラ２３２が制御信号Ｌ３によってレーザ駆動回路２
３１を記録モードに設定すると、レーザ駆動回路２３１
は、記録信号に応じて半導体レーザ２１０に印可する駆
動電流を変調する。これによって、光ディスク２０７上
に照射されるビームスポットが記録信号に応じて強度変
化し、記録ピット２０２が形成される。一方、再生時に
は制御信号Ｌ３によってレーザ駆動回路２３１は再生モ
ードに設定され、半導体レーザ２１０を一定の強度で発
光するよう駆動電流を制御する。これにより、記録トラ
ック上の記録ピットやプリピットの検出が可能になる。

【００１１】以上の各動作が行われている間、スピンド
ルモータ２２８は、光ディスク２０７を一定の角速度で
回転させる。

【００１２】ここで、従来は光ディスク２０７の記録容
量を増加させるために、凸部２０５の幅を狭くしてトラ
ック間隔を詰めていた。ところが、トラック間隔を詰め
ると凹部２０４による反射光の回折角が大きくなるた
め、トラックにビームスポット２０３を精度良く追従さ
せるためのトラッキング誤差信号が低下するという問題
点がある。また、凸部２０５の幅だけでトラック間隔を
詰めても限界があるため、凹部２０４の幅も狭めなけれ
ばならない。これは、記録ピット２０２が細くなるの
で、再生信号の振幅低下という問題が生じる。

【００１３】一方、特公昭６３−５７８５９号公報にあ
るように、凹部２０４と凸部２０５の両方に情報信号を
記録して、トラック密度を大きくするという技術があ
る。

【００１４】図１２はその様な光ディスクの拡大斜視図
である。同図において、２０１は記録層、２０２は記録
ピット、２０３はレーザ光のビームスポットであり、以
上は図１０において説明したものと同一のものには同符
号を付してある。２４０は案内溝として形成された凹
部、２４１は案内溝と案内溝の間の凸部である。同図に
示すように、凹部２４０と凸部２４１の幅は略等しくな
っている。また、２４２はプリピットで、凹部２４０と
凸部２４１の両方に形成され、光ディスク上の位置情報
を現す識別信号として両記録トラックの各セクタの先頭
に刻まれている。

【００１５】この光ディスクにおいては、記録ピット２
０２は同図に示すように凹部２４０及び凸部２４１の両
方に形成され、案内溝の周期は図１０の光ディスクと等
しいが、記録ピット列同士の間隔は２分の１になってい
る。これにより、光ディスクの記録容量が２倍になる。
以後、このような光ディスクにおける凹部２４０及び凸
部２４１を、記録ピット２０２が形成されるという意味
で、両者とも記録トラックと呼ぶことにする。

【００１６】この光ディスクに対する光ディスク装置の
記録／再生時の動作については、基本的には図１１に示
した光ディスク装置と同様に行われる。ただし、前述の
特公昭６３−５７８５９号公報に述べてあるように、ビ
ームスポット２０３が凸部２４１上を走査しているとき
と、凹部２４０上を走査しているときとで、トラッキン
グ誤差信号の極性を反転させる必要がある。これは、図
１１において、ＬＰＦ２１８とトラッキング制御回路２
１９の間に、ＯＮ／ＯＦＦの制御可能な反転アンプを挿
入することで、実現可能である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図１２に
示した光ディスクでは、凹部の記録トラックと凸部の記
録トラック上の任意の位置において位置情報を得るため
に、プリピットなどの識別信号を両方の記録トラックに
形成しておかなければならず、図１０に示した光ディス
クに比べて製造工程が増加するという問題がある。

【００１８】本発明は上記課題を解決するもので、アド
レス情報などの識別信号を凹部の記録トラックと凸部の
記録トラックの両方に形成しなくても、両方の記録トラ
ックで位置情報を得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している。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の光ディスクは、ディスク上にスパイラルもしく
は同心円状に形成された凹部と凸部の両方を記録トラッ
クとし、ディスク上の位置情報などを含む識別信号を予
め記録し、光ビームの照射による局所的光学定数もしく
は物理的形状の変化を利用して情報信号を記録する光デ
ィスクであって、凹部の幅を変調して識別信号を記録す
るとともに、光ディスクの少なくとも一部の領域におい
て、識別信号の先頭の位置を、隣接した記録トラック間
において一致させた構成としている。

【００２０】さらに、識別信号中の位置情報は、カウン
トアップ時に１つのビットだけ変化するグレイコードを
用いている。

【００２１】また、本発明の光ディスク装置は、上記の
光ディスク上に光ビームを照射し、その反射光を受光し
て電気信号に変換して読み取り信号として出力する光ヘ
ッドと、光ビームが光ディスクの凸部の記録トラック中
の識別信号上を走査中は、読み取り信号の極性を反転さ
せ出力する極性反転手段と、極性反転手段が出力した読
み取りから識別信号を復号する識別信号読み取り手段
と、光ヘッドが出力した読み取り信号から情報信号を復
号する情報信号読み取り手段と、光ディスクに情報信号
を記録する情報信号記録手段と、光ディスクを回転させ
るディスク回転手段と、光ビームを光ディスクの凹部の
記録トラックもしくは凸部の記録トラック上に位置させ
るトラッキング制御手段とを備えた構成としている。

【００２２】さらに、本発明の光ディスク装置は、光デ
ィスクから反射された光ビームのディスク半径方向にお
ける光量分布の偏りを検出し、それに応じてトラッキン
グ誤差信号を出力するトラッキング誤差検出手段と、光
ビームが凸部の記録トラック中の識別信号上を走査中
に、トラッキング誤差信号が所定の正のしきい値をより
大なるときに第１の検出パルスを出力し、トラッキング
誤差信号が所定の負のしきい値より小なるときに第２の
検出パルスを出力する検出手段とを備え、識別信号読み
取り手段は、光ビームが凸部の記録トラック中の識別信
号上を走査中に、読み取り信号から復号した識別信号
を、第１及び第２の検出パルスに応じて訂正する構成に
している。

【００２３】

【作用】上述した構成により、本発明の光ディスクは、
ディスク上の凹部の記録トラックの幅を識別信号に応じ
て変調し、かつ隣接する凹部の記録トラック同士で識別
信号の先頭の位置を一致させると、凸部の記録トラック
も両隣の凹部とは逆極性の幅変調を受ける。これによ
り、隣接するトラック同士で同一であるような識別信号
ならば、凸部の記録トラックにおいても反射光量の強弱
として検出される。

【００２４】さらに、凹部の記録トラックに記録する識
別信号の一部にグレイコードを用いており、隣接するト
ラック同士で値の異なる識別信号であっても、その間に
挟まれた凸部の記録トラックにおいての識別信号の読み
誤りは高々１ビットに過ぎず、正しい識別信号の値を容
易に推測することが可能となる。

【００２５】また、本発明の光ディスク装置は、光ビー
ムが凸部の記録トラックの時だけ再生信号を極性反転手
段が反転し、識別信号読み取り手段がこれに基づいて識
別信号を復号する。

【００２６】さらに、トラッキング誤差検出手段が、光
ディスクから反射された光ビームのディスク半径方向に
おける光量分布の偏りを検出してトラッキング誤差信号
を出力し、誤りビット検出手段が、光ビームが凸部の記
録トラック中の識別信号上を走査中に、トラッキング誤
差信号が所定の正のしきい値をより大なるときに第１の
検出パルスを出力し、トラッキング誤差信号が所定の負
のしきい値より小なるときに第２の検出パルスを識別信
号読み取り手段に出力し、識別信号読み取り手段が、再
生信号中のグレイコードを、第１及び第２の検出パルス
に応じて訂正することで、正しい識別信号を出力する。

【００２７】

【実施例】以下、図に従って本発明の実施例における光
ディスクについて説明する。なお、本実施例において
は、記録再生可能な光ディスクとして、実反射率の変化
によって記録を行う、相変化型の記録材料を用いている
とし、光ディスクの回転の制御方式としては周速度一定
（ＣＡＶ：Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌｅｒ Ｖｅｌ
ｏｃｉｔｙ（コンスタント・アンギュラー・ベロシテ
ィ）の略）を用いた場合について説明する。

【００２８】図１は本発明の第１の実施例における光デ
ィスクの記録面の拡大平面図である。同図において、１
及び３はスパイラル状に形成された凹部であり、トラッ
キング制御用の案内溝にもなっている。２は凹部と凹部
の間の凸部である。凹部も凸部もピッチＴｐで並んでい
る。これらの凹部と凸部の両方の主情報信号領域に情報
信号が記録される。この領域における凹部の幅はＷ_O＝
Ｔｐ／２であるが、識別信号領域では凹部の幅は識別信
号のバイナリ値に応じて、識別信号が１のときはＷ_H、
０のときはＷ_L（Ｗ_H＞Ｗ_L）と、２つの幅をとる。すな
わち、識別信号によって凹部の幅が変調されている。ビ
ームスポットが凹部の識別信号領域をトレースした場
合、この幅の違いにより反射光量が変化するので、識別
信号を読み取ることができる。ここで、凹部の幅が
Ｗ_O，Ｗ_H及びＷ_Lの場合の反射光量をそれぞれＩ_O，Ｉ_H
及びＩ_Lとすると、Ｉ_H＞Ｉ_O＞Ｉ_Lである。本実施例では
ＣＡＶを用いており、識別信号の変位点が同図に示すよ
うに隣合うトラック同士で一致するように識別信号領域
を配置している。従って、凸部に関しては、両隣の凹部
の幅がＷ_Hのときは凸部の幅はＷ_L（図１のＡ点）、両隣
がＷ_LのときはＷ_H（同図のＢ点）、片方がＷ_Lでもう片
方がＷ_HのときはＷ_Oとなる（同図のＣ点）。このよう
に、両隣の凹部の幅変調のパターンに応じて、凸部の幅
も変調される。

【００２９】次に、以上のような凹部の幅変調によって
識別信号を記録した、本実施例の光ディスクの記録フォ
ーマットについて説明する。図２は凹部の記録トラック
における記録フォーマット説明図である。１つのトラッ
クは複数のセクタに分割されている。ＣＡＶを用いてい
ることにより、各セクタはディスク半径方向に放射状に
配置されている。１つのセクタは識別信号領域と主情報
信号領域から成る。識別信号領域はセクタマーク，同期
パターン，アドレスマーク，トラック番号，セクタ番号
及び凹凸マークの各ブロックからなっており、前述した
ように凹部の幅の変化によって記録されている。各ブロ
ックの働きは次の通りである。 （１）セクタマーク：各セクタの先頭であることを示
す。 （２）同期用パターン：アドレスデータ再生用のクロッ
クを生成させる。 （３）アドレスマーク：アドレスデータが始まることを
示す。 （４）トラック番号，セクタ番号：アドレスデータを示
す。 （５）凹凸マーク：凹部と凸部のどちらの記録トラック
であるかを示す。 このうち、セクタマーク，同期用パターン及びアドレス
マークはすべてのセクタで同一である。半径方向にとな
り合うセクタは同一のセクタ番号が付されている。ま
た、本実施例ではトラック番号にはグレイコードが用い
られており、隣合うトラック番号同士で１ビットしか変
化しない。このビットを以後シフトビットと呼ぶことに
する。凹凸マークは、凹部では幅がＷ_Hに設定されてい
る。

【００３０】一方、凸部における記録フォーマットは基
本的には凹部のそれと同じである。ただし、両隣の凹部
の幅が識別信号に応じて変調されることで凸部の幅も変
化することを利用して、識別信号を得る様な構成になっ
ている。

【００３１】すなわち、セクタマーク，同期用パター
ン，アドレスマーク及びセクタ番号のブロックでは、隣
合う凹部同士でバイナリパターンは同一になっており、
これらのブロックにおける凸部の幅は、ちょうど両隣の
凹部のパターンを反転したものになる。よって、この部
分をビームスポットがトレースしたときの反射光量変化
から得られる再生信号の極性を反転させれば、凹部の記
録トラックの場合と同様に読み取ることができる。トラ
ック番号のブロックではグレイコードを用いているの
で、シフトビット以外のビットは両隣の凹部のパターン
は同一である。よって、他のブロックと同じように読み
取り可能である。シフトビットにおいては両隣の凹部の
幅がＷ_LとＷ_Hであるから、凸部の幅はＷ_Oとなり、反射
光量はほぼＩ_Oに等しくなる。反射光量の変化を３値検
出器で検出すればＩ_O，Ｉ_H及びＩ_Lをそれぞれ識別でき
るので、シフトビットの位置検出も可能である。凸部の
トラック番号は内周側に接する凹部のトラック番号と同
一と定義しておけば、再生されたシフトビット以外のバ
イナリパターンとシフトビットの位置とから、凸部のト
ラック番号を得ることができる。なぜなら、シフトビッ
ト以外のバイナリパターンから、２つのトラック番号を
得ることができ、このうちグレイコードとして小さい方
の番号が求めたい凸部のトラック番号に等しいからであ
る。このことを、図を用いて説明する。

【００３２】図３はその説明図で、（ａ）は隣合う２つ
の凹部１と２のトラック番号のグレイコード、（ｂ）は
そのグレイコードに従って幅変調されたトラックの拡大
図、（ｃ）は各トラックからの再生ディジタル信号の波
形図、（ｄ）は凸部１からの再生ディジタル信号を反転
させた信号から得られたバイナリパターンである。同図
（ｃ）で、凸部１を再生したとき、シフトビットではＨ
でもＬでもないので、エラーとなってこのままではトラ
ック番号が不明となる。しかし、グレイコードは隣合う
番号同士で１ビットしか変化しないから、同図（ｄ）で
得られたバイナリパターンのうち、シフトビットをＨに
すれば凹部１のグレイコードに等しくなり、Ｌにすれば
凹部２のグレイコードに等しくなる。前述のトラック番
号の定義より、２つのコードのうち常に小さい方をとる
ようなアルゴリズムにしておけば、凸部においても常に
正しいトラック番号を得ることができる。

【００３３】凹凸マークのブロックにおいては、両隣の
凹部の幅がＷ_Hであるから、凸部では自動的に幅がＷ_Lに
なり、これにより凹部と凸部を区別することができる。

【００３４】本実施例の光ディスクを製造する装置を図
を用いて簡単に説明する。図４はその構成を示すブロッ
ク図である。３０はレーザ光源のような放射ビーム源
で、十分なエネルギーの放射ビーム３１を放射する。放
射ビーム３１は光強度変調器３２、光偏向器３３、ミラ
ープリズム３４を経て対物レンズ３５によって微小放射
ビームスポットに収束される。光ディスク基板などの記
録担体３６には放射ビーム感知層３７として例えばフォ
トレジスト層を塗布する。ゲート信号発生器３９は、記
録担体３６を回転させるモータ３８から出力される回転
位相信号に同期して、所定の周期で識別信号の長さに等
しいゲートパルスを識別信号発生器４０に出力する。識
別信号発生器４０は、ゲート信号発生器３９からのゲー
トパルスが入力されたときに識別信号を変調器４２及び
強度切替信号発生器４４に出力する。発振器４１は識別
信号のビットクロックに比べて十分高い周波数の搬送波
信号を変調器４２に出力する。変調器４２は、発振器４
１からの搬送波信号を識別信号でＡＭ変調し、変調信号
として増幅器４３に出力する。光偏向器３３は、増幅器
４３を介して入力された駆動信号に応じて、微小ビーム
スポットが記録担体上で半径方向の向きに変位するよ
う、放射ビーム３１の角度を極めて小さい角度だけ変化
させる。

【００３５】図５は、駆動信号に応じて変位した微小ビ
ームスポットの軌跡である。図のように、主情報信号領
域においてはビームスポットのディスク半径方向の変位
の振幅はＷ_Oで、識別信号領域では識別信号のバイナリ
値に応じて振幅はＷ_HとＷ_Lをとる。ここで、変調器４２
では識別信号が入力されない期間に出力される変調信号
の振幅は、主情報信号領域で変位振幅がＷ_Oになるよう
設定されている。また、各振幅値が所定の値になるよ
う、変調器４２及び増幅器４３において、駆動信号の振
幅及びＡＭ変調度が設定され、併せて微小ビームスポッ
トの強度分布による誤差等が調整される。

【００３６】強度切替信号発生器４４は、識別信号のバ
イナリ値及び識別信号の入力の有無に応じて、３段階の
強度切り替え信号を増幅器４５を介して光強度変調器３
２に出力する。光強度変調器３２は、入力された強度切
り替え信号に応じて放射ビーム３１の強度を切り替え
る。その切り替え方は、微小ビームスポットの半径方向
変位の速さを考慮して、前述の微小ビームスポットの変
位振幅Ｗ_Hのときが最も強く、Ｗ_Lのときが最も弱く、Ｗ
_Oのときはそれらの中間値とする。これにより、感知層
３７を単位時間あたりほぼ一定の強さでビーム照射でき
るので、露光状態のむらを無くすことができる。露光が
終了した後は、エッチング、転写、成形などの段階を経
てディスク基板が完成する。

【００３７】光偏向器３３はいわゆる音響光学式偏向器
で構成することができる。図６はかかる偏向器３３とし
て使用される音響光学素子を示す。この音響光学素子
は、音響光学セル５０には端子５５，５６に接続された
２個の電気機械式トランスデューサ５１及び５２を設け
る。端子５５及び５６に電気信号を供給すると、セル５
０の媒体内、例えばガラス内にある周波数の音響波が発
生する。これにより、媒体内でブラッグ屈折が生じるの
で、放射ビーム５３は一部が副ビーム５４として角度α
にて偏向される。角度αは供給される電気信号の周波数
に比例する。

【００３８】以上のように本実施例の光ディスクによれ
ば、ＣＡＶ制御ディスクにおいて、識別信号のバイナリ
値に応じて凹部の幅を変調することにより、凸部の幅も
変調を受けるので、凸部においても識別信号を得ること
ができる。さらに、凹部に識別信号として記録するトラ
ック番号にグレイコードを用いたことにより、凸部にお
いても正確なトラック番号を得ることが可能となる。

【００３９】次に、本発明の光ディスクを用いた光ディ
スク装置の第１の実施例について図を用いて説明する。
本実施例は、光ディスク上に予め記録されている識別信
号の再生方法に特徴があるので、ここではそれに関わる
主要部のみを図示して説明することとし、その他の部分
は図１１に示した従来の光ディスクと同様であるとす
る。

【００４０】図７は第１の実施例の光ディスク装置の主
要部構成を表すブロック図である。同図において、２１
４ａと２１４ｂは光検出器の受光部、２１７は差動アン
プ、２１８はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２２１は加
算アンプ、２２２はハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、２２
３は第１の波形整形回路、２２４は再生信号処理回路、
２３３は出力端子であり、以上は図１１に示した従来の
光ディスク装置の構成要素と基本的には同じものである
ので、従来例と同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００４１】図１１と異なる部分の構成について説明す
ると、６０はＬＰＦ２１８の出力するトラッキング誤差
信号を、後述する第２のシステムコントローラ６７から
制御信号Ｌ４を入力され、トラッキング制御回路２１９
へトラッキング誤差信号を出力する第１の極性反転回路
である。ここでトラッキング制御の極性は、トラッキン
グ誤差信号を差動アンプ２１７からそのままの極性でト
ラッキング制御回路２１９に入力した場合、凹部の記録
トラックにトラッキング引き込みが行われるものとす
る。６１はＨＰＦ２２２から和信号の高周波成分を、後
述する第２のシステムコントローラ６７から制御信号Ｌ
４を入力され、後述する第２の波形整形回路６２に高周
波信号を出力する第２の極性反転回路である。６２は第
２の極性反転回路６１から高周波信号を入力され、ディ
ジタル再生信号を後述する第２のアドレス再生回路６３
および第３のアドレス再生回路６５に出力する第２の波
形整形回路、６３は第２の波形整形回路６２からディジ
タル再生信号を入力され、後述するアドレス算出回路６
６に第１のアドレスデータを出力する第２のアドレス再
生回路である。６４はＨＰＦ２２２から和信号の高周波
成分を入力され後述する第３のアドレス再生回路６５に
検出パルス信号を出力する第３の波形整形回路、６５は
第２の波形整形回路６２及び第３の波形整形回路６４か
らディジタル再生信号を入力され、アドレス算出回路６
６に第２のアドレスデータを出力する第３のアドレス再
生回路である。６６は第２のアドレス再生回路６３及び
第３のアドレス再生回路６５からアドレスデータを、第
２のシステムコントローラ６７から制御信号Ｌ４をそれ
ぞれ入力され、第３のアドレスデータを第２のシステム
コントローラ６７に出力するアドレス算出回路である。
６７は第１の極性反転回路６０，第２の極性反転回路６
１及びアドレス算出回路６６に制御信号Ｌ４を出力し、
アドレス算出回路６６から第３のアドレスデータを入力
されるとともに、図１１に示した従来の光ディスク装置
における第１のシステムコントローラ２３２と同様の動
作を行う第２のシステムコントローラである。

【００４２】以上のように構成された本実施例の光ディ
スク装置の動作を、本発明の特徴である識別信号の読み
取り動作に絞って図に従って説明する。

【００４３】まず、凹部の記録トラックの識別信号を読
み取る場合は、第２のシステムコントローラ６７は制御
信号Ｌ４を通じて第１の極性反転回路６０及び第２の極
性反転回路６１を不動作状態にする。第１の極性反転回
路６０は、受光部２１４ａと２１４ｂ、差動アンプ２１
７及びＬＰＦ２１８を通じて入力されたトラッキング誤
差信号を、そのままトラッキング制御回路２１９に出力
する。これにより、光ディスク上に照射されたビームス
ポットは、凹部の記録トラックをトレースする。ビーム
スポットが識別信号領域をトレースする間は、受光部２
１４ａと２１４ｂ、加算アンプ２２１及びＨＰＦ２２２
を通じて入力された再生和信号の高周波成分を、第２の
極性反転回路６１はそのまま第２の波形整形回路６２に
出力する。第２の波形整形回路６２は、前述した凹部の
幅Ｗ_HとＷ_Lに対応した再生信号振幅（それぞれをＳ_Hと
Ｓ_Lとする）を区別できるよう設定された基準レベルに
基づいて、入力された高周波信号を２値化してディジタ
ル再生信号として第２のアドレス再生回路６３に出力す
る。第２のアドレス再生回路６３は、入力されたディジ
タル再生信号からセクタマーク，同期用パターン及びア
ドレスマークを検出して、現在ビームスポットがトレー
スしている領域が識別信号領域であることを認識した
後、トラック番号及びアドレス番号を復号し、凹凸マー
クの値とともに第１のアドレスデータとしてアドレス算
出回路６６へ出力する。アドレス算出回路６６は、制御
信号Ｌ４の値と、第１のアドレスデータから得られる凹
凸マークの値を読み取り、両方とも凹部の記録トラック
を示していることを確認すれば、第１のアドレスデータ
をそのまま第３のアドレスデータとして第２のシステム
コントローラ６７へ出力する。第２のシステムコントロ
ーラ６７は入力された第３のアドレスデータをもとに、
以後の記録、再生もしくは検索等の制御を行う。アドレ
ス算出回路６６は、第１のアドレスデータから得られる
凹凸マークの値が凹部の記録トラックを示していなけれ
ば、入力された第１のアドレスデータをエラーとして廃
棄し、次のアドレスデータが入力されるのを待つ。

【００４４】一方、凸部の記録トラックの識別信号を読
み取る場合は、第２のシステムコントローラ６７は制御
信号Ｌ４を通じて第１の極性反転回路６０及び第２の極
性反転回路６１を動作状態にする。第１の極性反転回路
６０は、入力されたトラッキング誤差信号の極性を反転
させてトラッキング制御回路２１９に出力する。これに
より、光ディスク上に照射されたビームスポットは、凸
部の記録トラックをトレースする。ビームスポットが識
別信号領域をトレースする間は、第２の極性反転回路６
１は、入力された再生和信号の高周波成分の極性を反転
させて第２の波形整形回路６２に出力する。第２の波形
整形回路６２は、前述した基準レベルに基づいて、入力
された高周波信号を２値化してディジタル再生信号とし
て第３のアドレス再生回路６５に出力する。一方、第３
の波形整形回路６４は、前述した凸部の幅Ｗ_Oに対応し
た再生信号振幅（これをＳ_Oとする）を識別できるよう
基準レベルが設定されたウインドコンパレータであり、
入力された高周波信号の振幅がＳ_Oのときだけ検出パル
スを第３のアドレス再生回路６５に出力する。すなわ
ち、シフトビットが検出されたときだけ検出パルスを出
力する。第３のアドレス再生回路６５は、まず、入力さ
れたディジタル再生信号からセクタマーク，同期用パタ
ーン及びアドレスマークを検出して、現在ビームスポッ
トがトレースしている領域が識別信号領域であることを
認識する。次に、第２の波形整形回路６２から入力され
たディジタル再生信号と、第３の波形整形回路６４から
入力されたシフトビットの検出パルスとの時間的関係か
ら、トラック番号のグレイコード中のシフトビットの位
置を判別する。そして、シフトビットの２つのバイナリ
値に対応したグレイコードをそれぞれ復号して、小さい
方のトラック番号をセクタ番号及び凹凸マークの値とと
もに第２のアドレスデータとしてアドレス算出回路６６
へ出力する。アドレス算出回路６６は、制御信号Ｌ４の
値と、第２のアドレスデータから得られる凹凸マークの
値を読み取り、両方とも凸部の記録トラックを示してい
ることを確認すれば、第２のアドレスデータをそのまま
第３のアドレスデータとして第２のシステムコントロー
ラ６７へ出力する。第２のシステムコントローラ６７は
入力された第３のアドレスデータをもとに、以後の記
録、再生もしくは検索等の制御を行う。アドレス算出回
路６６は、第２のアドレスデータから得られる凹凸マー
クの値が凸部の記録トラックを示していなければ、入力
された第１のアドレスデータをエラーとして廃棄し、次
のアドレスデータが入力されるのを待つ。

【００４５】以上詳細に説明したように、本実施例の光
ディスク装置によれば、光ビームが凸部の記録トラック
中の識別信号上を走査中は、第２の極性反転回路６１が
極性反転した再生信号を、第２の波形整形回路６２が２
値化した結果得られたディジタル信号と、第３の波形整
形回路６４が出力した、グレイコードのシフトビットの
検出パルスとから、第３のアドレス再生回路６５が両隣
の凹部に記録された２つのグレイコードを計算し、これ
に基づいて正しいトラック番号を復号するので、凸部の
記録トラックにおいても正しいアドレスデータを得るこ
とができる。

【００４６】図８は第２の実施例の光ディスク装置の主
要部構成を表すブロック図である。同図において、６０
は第１の極性反転回路、６１は第２の極性反転回路、６
２は第２の波形整形回路、６３は第２のアドレス再生回
路、６６はアドレス算出回路、６７は第２のシステムコ
ントローラ、２１４ａと２１４ｂは光検出器の受光部、
２１７は差動アンプ、２１８はローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）、２２１は加算アンプ、２２２はハイパスフィルタ
（ＨＰＦ）、２２３は第１の波形整形回路、２２４は再
生信号処理回路、２３３は出力端子であり、以上は図７
に示した第１の実施例の光ディスク装置の構成要素と基
本的には同じものであるので、同一符号を付して詳細な
説明は省略する。

【００４７】図７と異なる部分の構成について説明する
と、７０は差動アンプ２１７が出力する差信号が入力さ
れ、後述する第４の波形整形回路７１に高周波信号を出
力するＨＰＦである。７１はＨＰＦ７０から差信号の高
周波信号を入力され、後述する第４のアドレス再生回路
７２に検出パルス信号を出力する第４の波形整形回路、
７２は第２の波形整形回路６２からディジタル再生信号
を、第４の波形整形回路７１から検出パルスを入力さ
れ、アドレス算出回路６６に第２のアドレスデータを出
力する第４のアドレス再生回路である。すなわち、本実
施例においては図７に示した第１の実施例における第３
の波形整形回路６４及び第３のアドレス再生回路６５の
代わりに第４の波形整形回路７１及び第４のアドレス再
生回路７２を備え、第４の波形整形回路７１の入力とし
てＨＰＦ７０を介して差動アンプ２１７の出力をとった
ことに特徴がある。

【００４８】以上のように構成された本実施例の光ディ
スク装置の動作を、先に示した第１の実施例と異なる部
分の動作に絞って図に従って説明する。

【００４９】本実施例では、凹部の記録トラックの識別
信号を読み取る場合については、第１の実施例の場合と
同様である。

【００５０】一方、凸部の記録トラックにおいて識別信
号を読み取る場合は、差動アンプ２１７が出力するプッ
シュプル信号からＨＰＦ７０が高周波成分を抽出し、第
４の波形整形回路７１に出力する。第４の波形整形回路
７１は２つの正負の基準レベルを有したコンパレータで
あり、入力されたプッシュプル信号の振幅が正の基準レ
ベルより大きくなったときには第１の検出パルスを第４
のアドレス再生回路７２に出力し、プッシュプル信号の
振幅が負の基準レベルより小さくなったときは第２の検
出パルスを出力する。第４のアドレス再生回路７２はこ
れらの第１及び第２の検出パルスから、第２の波形整形
回路６２から入力されたディジタル信号中のグレイコー
ドのシフトビットの位置と、シフトビットのバイナリ値
を訂正する。プッシュプル信号の高周波成分からシフト
ビットの正しいバイナリ値を得ることが可能である理由
を次に説明する。

【００５１】図９は、その説明のためのタイミングチャ
ートである。同図（ａ）では、凹部１に記録されたグレ
イコードのバイナリ値が”１０１０”で、凹部２のそれ
が”１１１０”の場合で、シフトビットは２番目のビッ
トである。このとき、ビームスポットの進行方向に向か
って左側の凹部の幅はシフトビットにおいてＷ_Lであ
り、右側のそれはＷ_Hである。ビームスポットは凸部１
の中心線上を走査するので、シフトビットにおいては相
対的に凸部がビームスポットに対して凹部１側にずれた
ことになり（同図でＬ₁＞Ｌ₂）、トラッキングエラーが
生じたことと同等の状態になる。従って、プッシュプル
信号波形は図のようになり、これを第４の波形整形回路
７１がコンパレートすることで、正の検出パルスを第４
のアドレス再生回路７２に出力する。

【００５２】一方、同図（ｂ）では、凹部１に記録され
たグレイコードのバイナリ値が”１０１０”で、凹部２
のそれが”１０００”の場合で、シフトビットは３番目
のビットである。このときは同図（ａ）の場合とは反対
に、ビームスポットの進行方向に向かって左側の凹部の
幅はシフトビットにおいてＷ_Hであり、右側のそれはＷ_L
である。よって、シフトビットにおいては相対的に凸部
がビームスポットに対して凹部２側にずれたことにな
る。従って、プッシュプル信号波形は図のようになり、
これを第４の波形整形回路７１がコンパレートすること
で、負の検出パルスを第４のアドレス再生回路７２に出
力する。

【００５３】以上のことから、凸部１のシフトビットに
おける凹部１側のバイナリ値が０の場合は正の検出パル
スが得られ、１の場合は負の検出パルスが得られるの
で、第４のアドレス再生回路７２は検出パルスの極性を
参照することで、入力されたディジタル信号中のシフト
ビットの正しいバイナリ値を得ることができる。

【００５４】以上詳細に説明したように、本実施例の光
ディスク装置によれば、光ビームが凸部の記録トラック
中の識別信号上を走査中に、ＨＰＦ７０を介して差動ア
ンプ２１７が出力したプッシュプル信号の振幅と極性か
ら、シフトビットの位置における両隣の凹部のグレイコ
ードのバイナリ値を確定できるので、凸部の記録トラッ
クにおいても正しいアドレスデータを得ることができ
る。

【００５５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の光
ディスクは、ディスク上の凹部の記録トラックの幅を識
別信号に応じて変調し、かつ隣接する凹部の記録トラッ
ク同士で識別信号の先頭を一致させたので、凸部の記録
トラックにおいても識別信号を検出することができる。

【００５６】さらに、凹部の記録トラックに記録する識
別信号の一部にグレイコードを用いたので、凸部の記録
トラックにおいての識別信号の読み誤りは高々１ビット
にすぎず、正しい識別信号の値を容易に推測することが
可能となる。

【００５７】また、本発明の光ディスク装置は、光ビー
ムが凸部の記録トラック中の識別信号上を走査中は、光
ヘッドからの再生信号の極性を極性反転手段が反転し、
識別信号読み取り手段がこれに基づいて識別信号を復号
するので、凸部においても正しい識別信号を得ることが
できる。

【００５８】さらに、再生信号の極性を極性反転手段が
反転するので、凹部の記録トラックの識別信号と同極性
になり、凹部と凸部とで同一のアルゴリズムで識別信号
の復号が可能となる。

【００５９】また、光ビームが凸部の記録トラック中の
識別信号上を走査中に、トラッキング誤差検出手段が出
力するトラッキング誤差信号の振幅と極性に基づいて、
識別信号読み取り手段がグレイコードを訂正したのち、
識別信号を復号するので、凸部においても正しい識別信
号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における光ディスクの拡大平面
図

【図２】同実施例における光ディスクの凹部の記録トラ
ックの記録フォーマットを示す説明図

【図３】同実施例における光ディスクの凸部の記録トラ
ックにおいて識別信号が得られる理由を説明するための
説明図

【図４】同実施例における光ディスクの製造装置の主要
部分の構成を表すブロック図

【図５】同実施例における光ディスクの製造装置の、デ
ィスク製造時における微小ビームスポットの軌跡を示す
説明図

【図６】同実施例における光ディスクの製造装置に用い
る音響光学素子の構成を示す説明図

【図７】本発明の第１の実施例における光ディスク装置
の主要部構成を表すブロック図

【図８】本発明の第２の実施例における光ディスク装置
の主要部構成を表すブロック図

【図９】同第２の実施例の光ディスク装置においてシフ
トビットの正しいバイナリ値を得ることが可能である理
由を説明するためのタイミングチャート

【図１０】従来の光ディスクに用いる光ディスクの構成
を説明するための拡大斜視図

【図１１】従来の光ディスク装置の構成を示すブロック
図

【図１２】従来の記録トラックの凹部と凸部の両方に信
号を記録する光ディスクの構成を説明するための拡大斜
視図

【符号の説明】

１，３ 凹部 ２ 凸部 ６０ 第１の極性反転回路 ６１ 第２の極性反転回路 ６２ 第２の波形整形回路 ６３ 第２のアドレス再生回路 ６４ 第３の波形整形回路 ６５ 第３のアドレス再生回路 ６６ アドレス算出回路 ７０ ＨＰＦ ７１ 第３の波形整形回路 ７２ 第４のアドレス再生回路 ２１０ 半導体レーザ ２１４ 光検出器 ２１４ａ，２１４ｂ 受光部 ２１５ アクチュエータ ２１６ 光ヘッド ２１７ 差動アンプ ２１９ トラッキング制御回路 ２２１ 加算アンプ ２２４ 再生信号処理回路 ２２８ スピンドルモータ ２２９ 記録信号処理回路 ２３１ ＬＤ駆動回路

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−68721（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−78729（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−121553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−247842（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−50330（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/007 G11B 7/24 561

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク上にスパイラルもしくは同心円
   状に形成された凹部と凸部の両方を記録トラックとし、
   ディスク上の位置情報などを含む識別信号を前記凹部の
   幅を２つの値Ｗ_HとＷ_L（ただし、Ｗ_H＋Ｗ_L＝２Ｐ、Ｐは
   トラックピッチに等しい）の間で変調した形態で予め記
   録し、光ビームの照射による局所的光学定数もしくは物
   理的形状の変化を利用して情報信号を記録する光ディス
   クと、 前記光ディスク上に光ビームを照射し、その反射光を受
   光して電気信号に変換して読み取り信号として出力する
   光ヘッドと、 前記読み取り信号から前記識別信号を復号する識別信号
   読み取り手段と、 前記光ヘッドが出力した読み取り信号から情報信号を復
   号する情報信号読み取り手段と、 前記光ディスクに情報信号を記録する情報信号記録手段
   と、 前記光ディスクを回転させるディスク回転手段と、 前記光ビームを前記光ディスクの凹部の記録トラックも
   しくは凸部の記録トラック上に位置させるトラッキング
   制御手段とを備え、 前記識別信号は、前記光ディスクの少なくとも一部の領
   域において、先頭の位置を隣接した前記記録トラック間
   で一致させ、かつ、前記識別信号に含まれる位置情報
   は、カウントアップ時に１つのビットだけ変化するグレ
   イコードを含み、 前記凸部のトラックにおいては前記識別信号は凸部の幅
   がＷ_H、Ｗ_L及びＰの３値の間で変調され、 前記識別信号読み取り手段は、凸部の記録トラックを再
   生する場合には、前記識別信号に含まれるグレイコード
   の読み取り信号のうち、凸部の幅がＰになるビットを検
   出して凸部の記録トラックにおける前記識別信号を復号
   することを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】 識別信号読み取り手段は、凸部の幅がＰ
   になるビットの検出を、凹部の幅に応じて３段階に変化
   する反射光量を検知することによって行うことを特徴と
   する請求項１記載の光ディスク装置。
3. 【請求項３】 光ディスクから反射された光ビームのデ
   ィスク半径方向における光量分布の偏りを検出し、それ
   に応じて偏り検出信号を出力する偏り検出手段を備え、 識別信号読み取り手段は、光ビームが凸部の記録トラッ
   ク中の識別信号上を走査中に、前記偏り検出信号が所定
   の正のしきい値及び所定の負のしきい値を越えたときに
   シフトビット検出信号を出力するシフトビット検出手段
   を有し、 凸部の幅がＰになるビットの検出を、前記シフトビット
   検出手段によって行うことを特徴とする請求項１記載の
   光ディスク装置。