JPH04335236A - 光ディスク装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、読み出し専用領域と書
換可能領域を同一ディスク面内に有する光ディスクの読
み出しエラーを低減し、且つ記録密度の向上が可能な光
ディスク装置に関する。

【０００２】光ディスクは記録密度が高く、大容量ファ
イルとしての期待が大きい。現在光ディスクの容量は直
径１３０　ｍｍのディスクにおいて約　５００〜８００
　ＭＢの容量になっているが、画像等のデータを蓄積す
るためには更に大容量化が必要である。このために現在
まで利用されてきた記録媒体上に記録されたビットの有
無に対応させて記録する単穴記録方式（マーク・ポジシ
ョン記録方式）から、ビットの先端とビットの後端でデ
ータに対応させて記録する長穴記録方式（マーク・レン
グス記録方式）に移行することにより記録密度を約２倍
にする手段の開発が望まれている。

【０００３】

【従来の技術】図４は、従来の記録・再生可能な光ディ
スクの一例を示す平面略図を示す。以下構成，動作の説
明を理解し易くするために全図を通じて同一部分には同
一符号を付してその重複説明を省略する。図において、
１は円板状記録媒体からなる光ディスク、２は図示しな
いディスクモータに光ディスク１を装着するための中心
孔、３は光ディスク１の面上に同心円状あるいは螺旋状
に形成された所定の深さおよび幅を有する複数本のトラ
ックであって、その一本を代表的に示したものである。

【０００４】トラックの間隔（トラックピッチ）は例え
ば１．６　μｍ程度が用いられている。Ｓ１〜Ｓｎはデ
ィスク１の面上の各トラック３を光ディスク１の中心点
から放射線状に分割して設けた情報記録領域（以下セク
タという）を示す。

【０００５】一つのセクタは通常各トラック毎に固有の
アドレス信号およびクロック信号等を格納するセクタ識
別子部ｉの領域と、記録・消去自在のデータを格納する
データ部ｄの領域とから構成され、そのセクタ識別子部
ｉおよびデータ部ｄは光ディスク１の半径方向に各トラ
ック毎に隣接しながら放射状に配置されている。４は記
録位置合わせ信号を発生させるための回転始端マーク、
矢印Ｐは光ディスク１の回転方向を示す。

【０００６】図５は、従来の光ディスクと光学ヘッドの
部分拡大破断斜視図を示す。この図は光ディスク１の片
面の一部分のみを示したものであって、この構造を張り
合わせて両面とも利用する場合もある。図において、光
ディスク１は透明体のディスク基材５（例えばガラス，
プラスチック等）の表面に記録用薄膜６を形成してなり
、光学ヘッド１３に装着された対物レンズ７を介してレ
ーザ光を集光し、ディスク基材５の透明体を透過して記
録用薄膜６上にビームスポット８を形成する。

【０００７】代表的に示した一本のトラック３は、対物
レンズ７側から見て凹溝形の記録溝（ランド部）３ｂと
、これに隣接する凸溝形の案内溝（グルーブ部）３ａと
からなる。従って、その記録溝３ｂと案内溝３ａ毎にセ
クタＳ１〜Ｓｎが分割配置され、且つセクタＳ１〜Ｓｎ
毎にセクタ識別子部ｉとデータ部ｄとを備えている。

【０００８】通常のセクタ識別子部ｉは再生専用領域で
あり、基板の溝を形成する工程において同時にアドレス
情報等を凹凸形状のピットを配列したピット列９として
予め形成されている。再生信号はこの凹凸形状からの反
射光の強弱検出によりアドレス信号等の検出が行われる
。また、データ部ｄは再生専用領域と書換可能領域の２
種類があり、再生専用領域においてはセクタ識別子部ｉ
同様に凹凸形状のピット列９として形成されており、書
換可能領域ではレーザ光の照射により磁化の方向で記録
する磁化列１０に形成されている。

【０００９】１３は光学ヘッドであって、対物レンズ７
を介して光ビームを集光し、ピット列９または磁化列１
０の面上にビームスポット８を形成する。従来の記録方
法は、再生時のクロストークエラーの発生を避けるため
に記録溝３ｂのみに記録されていたが、近年は記録密度
の向上を図るために案内溝３ａにも記録が行われるよう
になった。その一例として特開平１−３０７０２０に開
示された内容が知られている。

【００１０】図６は従来の改良型の光ディスクの部分拡
大破断斜視図と光ディスク装置の要部ブロック図を示す
。図において、記録溝３ｂには凹形状のピット列９で基
板形成以前に予め形成するか、または光強度信号によっ
て基板形成後に記録し、案内溝３ａには光磁気信号記録
の手段で形成した磁化スポットを配列した磁化列１０を
記録する。あるいはその逆の溝配置手段で記録すること
により、隣接するピット列９と磁化列１０による記録領
域を再生する場合には相互間にクロストーク発生要素の
少ないことが利用できる。

【００１１】即ち、ピット列９からの反射信号は反射率
の変化（光強度信号ｆ）として比較的大きく再生される
が、磁化列１０からの反射信号は反射率の変化としては
出力されず、カー回転角度の変化（光磁気信号ｅ）とし
て検出される。この性質を利用してクロストークの低減
を図ったものである。このようにピット列９と磁化列１
０とを交互に配列することによりトラックピッチは従来
の１／２に短縮可能となり、記録密度は倍増する効果が
得られる。

【００１２】次にブロック図に戻って説明する。図にお
いて、光学ヘッド１３は、光ディスク１に対しレーザ光
のビームスポット８を形成し、その反射光を光学的に処
理して光磁気信号ｅと光強度信号ｆとを出力する。１４
は切換器であって、光学ヘッド１３が出力する光磁気信
号ｅと光強度信号ｆとに対応して図示しない上位機器か
らの選択信号によって切換制御される。１５は復調回路
である。

【００１３】１６はＰＬＬ回路であって再生時には各セ
クタ毎のセクタ識別子部に予め記録された単一高周波信
号（同期信号）を光学ヘッド１３によって検出し、これ
に同期したクロック信号を形成し、復調回路１５に供給
する。 復調回路１５はこのクロック信号に基づき再生信号を形
成し、出力端子１７に出力する。

【００１４】１８は記録信号が入力される入力端子、１
９はその記録信号を受信し、ＰＬＬ回路１６から供給さ
れるクロック信号に基づき記録信号を変調信号に変換し
て光源制御回路２０に送出する変調回路である。変調回
路１９は光源から発射されるレーザダイオード等の出射
パワーを入力された変調信号によって制御し、光学ヘッ
ド１３を介して光ディスク１に記録用のレーザビームを
照射する。また、再生の際には光学ヘッド１３から所定
パワーで光ディスク１に再生用のレーザビームを照射す
る。

【００１５】通常、データの記録／再生のクロック信号
はデータ部ｄの直前にあるセクタ識別子部ｉに予め形成
された単一高周波信号を用いて作り出し、記録の場合に
はその周波数を固定して記録を継続し、再生の場合には
、再生した信号にその都度同期を取っていく方式が用い
られている。

【００１６】ところで、記録密度を向上させるもう一つ
の手段としてピットの有無ではなくて、ピットの先端と
ピットの後端でデータに対応させる方法（長穴記録方式
）が採用され、この結果記録密度を倍に向上させること
が可能となっている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法を採用してもエラー発生の不安が残る。その理由は第
一に当然のことながら記録密度が２倍になる結果として
記録膜上ではこれまでの０．５　ビットに相当する長さ
に１ビットを記録することにより、データの判別を行う
ためのウインドウがこれまでの半分となり、回転むら等
時間軸に関するゆらぎ、変動が２倍になったように見え
、エラーが発生し易くなる。

【００１８】第二には記録環境温度の変化や、媒体感度
の差により理想的に記録した場合に対してビットの長さ
が一定値に保持できないからである。特に再生の場合に
は、一度データを読み誤るとクロック自体も狂ってしま
い、その後のデータが全く読み取れなくなる欠点がある
。

【００１９】本発明は上記従来の欠点に鑑みなされたも
ので、長穴記録方式のエラー発生率を低減可能な光ディ
スク装置の提供を目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は図１〜図３に示すように、凹状のピットを配列
したピット列９と磁気光学的手段で磁化スポットを配列
した磁化列１０とを互に隣接して螺旋状または同心円状
に形成してなるトラックを備え、前記各ピット列９には
セクタ識別子部ｉとデータ部ｄとを有した複数のセクタ
Ｓ１〜Ｓｎを放射状に分割してなる光ディスクを利用し
て記録または再生を行う光ディスク装置において、前記
ピット列９を再生専用トラックに用いると共に、前記磁
化列１０を書換可能トラックに利用し、前記書換可能ト
ラックに記録または再生を行う際には、トラッキングエ
ラー検出用のスリービーム式光学ヘッド２１の先行ビー
ムスポット２１ａまたは後続ビームスポット２１ｃによ
って隣接する前記ピット列９から同期信号を含む光強度
信号ｇを検出し、当該検出した光強度信号ｇに基づき前
記記録または再生に対応したクロック信号に変換するＰ
ＬＬ回路１６を設けて構成する。また、前記各再生専用
トラックとして利用するピット列９の未記録領域９ｂに
対し、前記同期信号の列を形成してクロック信号取得の
空時間を少なくし、更に前記スリービーム式光学ヘッド
２１が前記書換可能トラックの記録または再生を行う際
に、前記当該記録または再生を行う中央ビームスポット
２１ｂの前後で先行ビームスポット２１ａまたは後続ビ
ームスポット２１ｃによって隣接する前記再生専用トラ
ックのセクタ識別子部ｉから読み出した識別情報を当該
書換可能トラックの識別情報として変換して使用するこ
ともできる。

【００２１】

【作用】光ディスク１の表面に形成されたトラックが平
坦面にピット列９または磁化列１０を形成する方式、あ
るいは案内溝３ａ，記録溝３ｂ上にピット列９または磁
化列１０を形成する方式にかかわらず、スリービーム式
光学ヘッド２１を用いて書換可能トラックを記録／再生
する際に先行ビームスポット２１ａまたは後続ビームス
ポット２１ｃによって隣接する前記ピット列９に記録さ
れた情報からクロック信号を形成し得る光強度信号（同
期信号）ｇを検出し、これに同期するクロック信号をＰ
ＬＬ回路１６にて形成し、このクロック信号にて書換可
能トラック用の記録データの変調、または再生データの
復調に利用するならば、媒体上の位置を基準にした安定
なクロック信号が得られるからエラー発生を防止できる
効果がある。また、各再生専用トラックとして利用する
ピット列９の未記録領域９ｂに対し、同じピット列９で
光強度信号（同期信号）ｇの列を形成してクロック信号
取得の空時間を少なくし、安定化に効果がある。更に、
書換可能トラックの記録または再生を行う際に、先行ビ
ームスポット２１ａまたは後続ビームスポット２１ｃに
よって隣接する前記再生専用トラックのセクタ識別子部
ｉから読み出した識別情報を当該書換可能トラックの識
別情報として変換して使用できるから記録または再生デ
ータの信頼性が向上する効果がある。

【００２２】

【実施例】以下本発明の実施例を図面によって詳述する
。図１は本発明の第一の実施例の要部斜視図と要部ブロ
ック図を示す。図において、１Ａはフラットな光ディス
クであって、その表面にトラックとして凹状のピットを
配列したピット列９と、磁気光学的手段で磁化スポット
を配列した磁化列１０とを互に隣接して螺旋状または同
心円状に形成し、ピット列９を再生専用トラックとして
用い、磁化列１０を書換可能トラックとして用いるもの
である。

【００２３】２１はトラッキングエラー検出用のスリー
ビーム式光学ヘッドであって、対物レンズ２２を備えて
いる。Ｐはスリービーム式光学ヘッド２１に対する光デ
ィスク１Ａの回転方向を示す。

【００２４】その対物レンズ２２から出射されるスリー
ビームは、先行ビームスポット２１ａと中央ビームスポ
ット２１ｂと後続ビームスポット２１ｃとからなる。ト
ラッキング制御用のスリービーム法は公知の技術であっ
て、その詳細説明は省略するが図示しない半導体レーザ
から出射された光束を回折格子で０次光の中央ビームス
ポット２１ｂと±１次回折光を利用する先行ビームスポ
ット２１ａと後続ビームスポット２１ｃに分離し、図示
するように例えば磁化列１０を中央ビームスポット２１
ｂが追従する場合には、磁化列１０に対して先行ビーム
スポット２１ａと後続ビームスポット２１ｃとを僅かに
傾けて結像させる。この二つの±１次回折光のスポット
はトラック（磁化列１０）を中心に隣接する再生専用ト
ラックに跨がり、スポットがトラックに対してずれた時
、それぞれのビームの反射光量は逆相に変化することを
利用してトラッキングエラー信号を検出するものである
。

【００２５】先行ビームスポット２１ａと後続ビームス
ポット２１ｃとは、中心ビームスポット２１ｂが磁化列
１０の書換可能トラックの中心上を追従するに必要なト
ラッキングエラー信号を光反射信号で検出すると共に、
隣接する再生専用トラックに記録されたピット列９から
反射率信号も検出できる。その検出された反射率信号に
は当然記録または再生に必要なクロック信号を形成し得
る同期信号が含まれている。トラッキング制御系の信号
の帯域は、せいぜい数１０ＫＨｚであり、ピット列９に
よる検出信号が影響することはない。

【００２６】上記のように検出されたトラッキングエラ
ー信号の処理手段は、本発明とは関係がないので図示な
らびに説明を省略する。ｇはスリービーム式光学ヘッド
２１が検出する先行ビームスポット２１ａまたは後続ビ
ームスポット２１ｃによって検出された光強度信号（反
射率信号）であって、中央ビームスポット２１ｂによっ
て検出された光強度信号ｆとは異なり、ＰＬＬ回路１６
に入力される。ＰＬＬ回路１６は、その入力された光強
度信号ｇに含まれる記録／再生用の同期信号に基づきク
ロック信号に変換し、復調回路１５に復調用クロック信
号として供給し、または変調回路１９に変調用クロック
信号として供給する。

【００２７】再生専用のトラックは、予め各セクタ識別
子部ｉには電鋳工程等を利用してピット形状でアドレス
情報、同期信号等が記録形成されている。従って書換可
能のトラックを再生する場合には：先行ビームスポット
２１ａまたは後続ビームスポット２１ｃから隣接トラッ
クの同期信号が各セクタ識別子部ｉ毎に変化率の大きい
光強度信号にて検出できるから、この検出信号をＰＬＬ
回路１６に入力することにより安定したクロック信号が
形成できる。

【００２８】図２は本発明の第二の実施例の要部斜視図
と要部ブロック図を示す。この図におけるブロック図の
部分は図１に記載された内容と同じであるから部分的に
記載を省略している。また、光ディスク１の表面構造は
従来例の図６に示した凹凸の溝を有する形状のものを引
用した。

【００２９】図において、ピット列９が形成された記録
溝３ｂを再生専用トラックとして用い、磁化列１０が形
成された案内溝３ａを書換可能トラックとして用いる。 図１と同様にスリービーム式光学ヘッド２１を用い、中
央ビームスポット２１ｂで書換可能トラックの磁化列１
０を記録または再生のために追従する場合、先行ビーム
スポット２１ａと後続ビームスポット２１ｃはそれぞれ
トラッキングエラー信号をその追従する磁化列１０から
光磁気信号として検出するが、その処理手段は図１と同
様に説明を省略する。

【００３０】先行ビームスポット２１ａと後続ビームス
ポット２１ｃは、その照射範囲がそれぞれ隣接するピッ
ト列９に跨がるため、記録されたピット情報も光強度信
号ｇとして検出し、以下図１と同様のクロック信号をＰ
ＬＬ回路１６から得ることができる。

【００３１】なお、図２は記録溝３ｂにピット列９を形
成して再生専用トラックとして用い、案内溝３ａに磁化
列１０を形成して書換可能トラックとして用いた例を示
したが、この反対に記録溝３ｂに磁化列１０を形成して
再生専用トラックとして用い、案内溝３ａにピット列９
を形成して書換可能トラックとして用いる方法も可能で
ある。

【００３２】図３は本発明の第三の実施例の説明図であ
る。図において、ピット列（再生専用トラック）９にお
けるセクタ識別子部ｉの領域には基板溝形成の際に予め
電鋳法等によって必要なアドレス情報、同期信号等がピ
ット状に形成されている。また、データ部ｄの領域は全
部使用しない場合には図示するように記録領域９ａと未
記録領域９ｂとによって構成される。

【００３３】この未記録領域９ｂに対して同期信号とな
る所定の高周波信号をピット状に光強度信号等を用いて
記録する。この結果、前記スリービーム式光学ヘッド２
１が光強度信号ｇを検出する際に、検出可能な同期信号
の１セクタ当たりの検出時間が増加するためクロック信
号取得の空時間を少なくし、安定化に効果がある。

【００３４】また、図１あるいは図２において、スリー
ビーム式光学ヘッド２１が書換可能トラックの記録また
は再生を行う際に、その記録または再生を行う中央ビー
ムスポット２１ｂ　の前後で先行ビームスポット２１ａ
　または後続ビームスポット２１ｃ　によって隣接する
再生専用トラックのセクタ識別子部ｉから読み出した識
別情報、例えばアドレス情報に簡単な加減算処理を行う
ことにより、中央ビームスポット２１ｂの照射位置に対
応するアドレスとして使用することができる。この結果
、書換可能トラックのセクタ識別子部ｉには、情報を予
め記録しておく必要がなくなり、且つその得られるアド
レス情報は各セクタ識別子部ｉ毎に変化率の大きい光強
度信号にて検出できるから、高信頼性のアドレス情報と
なる効果がある。

【００３５】光ディスクは実験的には溝の代わりに単一
信号を記録した基板を製造した。基板は５インチのサイ
ズを用い、半径４２．５ｍｍの位置でピットのサイズが
直径１μｍになるような信号を記録したスタンパを用い
て、ガラス２Ｐ法を利用して作製した。

【００３６】その基板を用い、スパッタ法により記録膜
を成膜した。記録膜はＴｂＦｅＣｏを用い、成膜後は蛍
光Ｘ線で組成分析を行ったところ、組成比はそれぞれ２
１原子％、７１原子％、８原子％であった。保護膜はＣ
ｅとＳｉＯ２の混合膜を用い、記録膜を挟んで成膜した
。膜厚は保護膜９０ｎｍ、記録膜　１００ｎｍ、次の保
護膜９０ｎｍであった。

【００３７】この媒体を用いて記録／再生の実験を行っ
た。フォーカスエラー検出は非点収差法、トラッキング
エラー検出はスリービーム法を用いたが、記録／再生共
に実用上問題がないことを確認できた。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、再生時に先行または後
続ビームスポットから常時隣接トラックに位置を基準に
して予め形成された安定な同期信号やアドレス信号が得
られるからエラー発生を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の第一の実施例の要部斜視図と要部
ブロック図である。

【図２】　　本発明の第二の実施例の要部斜視図と要部
ブロック図である。

【図３】　　本発明の第三の実施例の説明図である。

【図４】　　従来の記録・再生可能な光ディスクの一例
を示す平面略図である。

【図５】　　従来の光ディスクと光学ヘッドの部分拡大
破断斜視図である。

【図６】　　従来の改良型の光ディスクの部分拡大破断
斜視図と光ディスク装置の要部ブロック図である。

【符号の説明】

９　　　　ピット列（再生専用トラック）９ｂ　　　　
未記録領域 １０　　　　磁化列（書換可能トラック）１６　　　　
ＰＬＬ回路 ２１　　　　スリービーム式光学ヘッド２１ａ　　先行
ビームスポット ２１ｂ　　中央ビームスポット ２１ｃ　　後続ビームスポット ｄ　　　　データ部 ｇ　　　　光強度信号 ｉ　　　　セクタ識別子部 Ｓ１〜Ｓｎ　　セクタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　凹状のピットを配列したピット列（９
   ）と磁気光学的手段で磁化スポットを配列した磁化列（
   １０）とを互に隣接して螺旋状または同心円状に形成し
   てなるトラックを備え、前記各列（９，１０）にはセク
   タ識別子部（ｉ）とデータ部（ｄ）とを有した複数のセ
   クタ（Ｓ１〜Ｓｎ）を放射状に分割してなる光ディスク
   を利用して記録または再生を行う光ディスク装置におい
   て、前記ピット列（９）を再生専用トラックに用いると
   共に、前記磁化列（１０）を書換可能トラックに利用し
   、前記書換可能トラックに記録または再生を行う際には
   、トラッキングエラー検出用のスリービーム式光学ヘッ
   ド（２１）の先行ビームスポット（２１ａ）または後続
   ビームスポット（２１ｃ）によって隣接する前記ピット
   列（９）から同期信号を含む光強度信号（ｇ）を検出し
   、当該検出した光強度信号（ｇ）に基づき前記記録また
   は再生に対応したクロック信号に変換するＰＬＬ回路（
   １６）を設けたことを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】　　前記再生専用トラックとして利用する
   ピット列（９）の未記録領域（９ｂ）に対し、前記同期
   信号の列を形成した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】　　前記スリービーム式光学ヘッド（２１
   ）が前記書換可能トラックの記録または再生を行う際に
   、前記当該記録または再生を行う中央ビームスポット（
   ２１ｂ）の前後で先行ビームスポット（２１ａ）または
   後続ビームスポット（２１ｃ）によって隣接する前記再
   生専用トラックのセクタ識別子部（ｉ）から読み出した
   識別情報を当該書換可能トラックの識別情報として変換
   して使用することを特徴とする請求項１記載の光ディス
   ク装置。