米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 計算機;電気通信 -> 松下電器産業株式会社

発明の名称 光ディスク装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−192288
公開日 平成7年(1995)7月28日
出願番号 特願平5−333184
出願日 平成5年(1993)12月27日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】蔵合 正博
発明者 山 口 修 / 守 屋 充 郎 / 山 口 博 之 / 苅 田 吉 博 / 山 田 真 一
要約 目的
ディスク上のトラックのグルーブ部とランド部の少なくとも一方に凹凸ピットの形態で記録されたトラックの番地領域を有するディスクのトラッキング制御を高精度に行なう。

構成
位相差法による第2のトラックずれ検出手段8の出力を凹凸ピットの形態で記録された番地領域のみをサンプルホールド手段9でサンプルホールドし、その出力を基に補正信号生成手段12で補正信号をつくり、合成手段5でプッシュプル法により構成される第1のトラックずれ検出手段4の出力に補正をかけて、光ヘッド14の移動手段7を制御することにより、プッシュプル法に発生するトラッキングオフセット分を低減する。
特許請求の範囲
【請求項1】ディスクの記録面から信号を再生しまたは信号を記録する光ビームスポットとトラックとの位置ずれをプッシュプル法により検出する第1のトラックずれ検出手段と、前記光ビームスポットの位置をディスクのトラック方向と略垂直な方向に移動する移動手段と、前記第1のトラックずれ検出手段の出力信号に応じて前記光ビームスポットがトラックを追従するように前記移動手段を制御する制御手段と、前記光ビームスポットとトラックとの位置ずれを位相差法により検出する第2のトラックずれ検出手段と、前記光ビームスポットがトラックの番地領域を通過する毎に出力を変化させるサンプルホールド信号生成手段と、前記サンプルホールド信号生成手段の出力に応じて前記第2のトラックずれ検出手段の出力をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、前記サンプルホールド手段の出力からオフセット補正用信号を生成して前記第1のトラックずれ検出手段の出力信号を補正する補正信号生成手段とを備えた光ディスク装置。
【請求項2】グルーブ部およびランド部の両方のトラックに情報を記録再生する光ディスク装置であって、ディスクの記録面から信号を再生しまたは信号を記録する光ビームスポットとトラックとの位置ずれをプッシュプル法により検出する第1のトラックずれ検出手段と、前記第1のトラックずれ検出手段の出力をグルーブ部とランド部で極性を反転させる極性切り換え手段と、前記光ビームスポットの位置をディスクのトラック方向と略垂直な方向に移動する移動手段と、前記極性切り換え手段の出力信号に応じて前記光ビームスポットがトラックを追従するように前記移動手段を制御する制御手段と、前記光ビームスポットとトラックとの位置ずれを位相差法により検出する第2のトラックずれ検出手段と、前記光ビームスポットがトラックの番地領域を通過する毎に出力を変化させるサンプルホールド信号生成手段と、前記サンプルホールド信号生成手段の出力に応じて前記第2のトラックずれ検出手段の出力をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、前記サンプルホールド手段の出力からオフセット補正用信号を生成して前記極性切り換え手段の出力信号を補正する補正信号生成手段とを備えた光ディスク装置。
【請求項3】サンプルホールド信号生成手段が、トラックの番地領域の始まり検出手段と終わり検出手段を有し、トラックの番地領域が通過する毎に前記始まり検出手段の出力によりサンプル用信号を出力し、前記終わり検出手段の出力によりホールド用信号を出力する請求項1または2記載の光ディスク装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のトラックを有する光ディスク上に、集束された光ビームを照射して情報を記録または再生するための光ディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、所定の回転数で回転している光ディスク上に半導体レーザー等の光源から発生した光ビームを、集束レンズ等を用いて集束して照射することにより、光ディスク上に情報を記録または記録されている信号を再生する光学式再生装置が知られている。
【0003】図13はこのような光学式再生装置に用いられる光ディスクの記録面を模式的に示したものである。ディスク上には、幅Wが0.6μm、ピッチPが1.6μmという微小なトラック1000(図の凸部)がスパイラル状または同心円上に設けられている。また、トラック1000の番地領域1100を示すマークがトラック上に凸部1101と凹部1102とで形成されている。ディスクの表面にはスパッタ等の手法によって相変化型記録材料等の記録膜が形成されている。ディスクに情報を記録する場合には、光ビームスポットが常に記録膜上に位置するようにフォーカス制御するとともに、光ビームスポットがトラック上に位置するようにトラッキング制御しながら、照射する光ビームスポットの強度を記録すべき情報に応じて変調することにより、記録材料の反射率が変化して情報が記録される。記録した情報を再生する場合は、同様にフォーカス制御およびトラッキング制御を行ないながらディスクからの反射光量の変化を検出する。
【0004】光ビームスポットの焦点位置の記録膜からのずれ量を表す信号(以下、フォーカスエラー信号という。)は、一般に非点収差法と呼ばれる検出方式等により検出される。フォーカス制御は、フォーカスエラー信号に応じて集束レンズを記録面と直交する方向に駆動することで行なわれる。
【0005】光ビームスポットのトラックからのずれ量を表す信号(以下、トラッキングエラー信号という。)は、一般にプッシュプル法と呼ばれる検出方式等により検出される。トラッキング制御は、トラッキングエラー信号に応じて集束レンズをトラックと直交する方向に駆動することで行なわれる。
【0006】図14にプッシュプル法によるトラッキングエラー信号の一例を示す。トラックの中心に光ビームスポットが位置するときは、トラッキングエラー信号は零となり、ディスクの内周側にずれると正の値になり、ディスクの外周側にずれると負の値になる。また、トラックとトラックの中間に光ビームスポットが位置するときは、トラッキングエラー信号は零となり、ディスクの内周側にずれると負の値になり、ディスクの外周側にずれると正の値になる。即ち、トラックの中心とトラックとトラックの中間ではトラッキングエラー信号の極性は逆になっている。ところで、トラッキング制御系の必要とされる帯域は一般に数kHz以下であるので、トラッキングエラー信号を数10kHzのカットオフ周波数のローパスフィルタに入力し、そのローパスフィルタの出力信号に基づいてトラッキング制御を行なう。番地用の凹凸ピットは、一般に数MHzで記録されるので、トラッキングエラー信号を数10kHzのカットオフ周波数のローパスフィルタに入力すると、番地領域でのローパスフィルタの出力信号は、検出感度は低下するがほぼ光ビームスポットのトラックからのずれ量を示す信号となる。
【0007】ところで、記録媒体の1枚当りの大容量化あるいは記録媒体の小型化の要求が強く、この要求に応えるために、光ディスクのトラックのみならずトラックとトラックの間の凹部にも情報を記録する方式が提案されている。上述したようにプシュプル方式では、トラッキングエラー信号の極性は凸部と凹部で逆になるので、トラッキングエラー信号の極性を切り換えることで、凹部に光ビームスポットが位置するように制御することができる。以下では、凸部をグルーブ部トラックといい、凹部をランド部トラックという。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プッシュプル法で検出されたトラッキングエラー信号検出には、ディスクの傾き(以下、チルトという。)やレンズ光軸の光ビーム中心からのズレ(以下、レンズシフトという。)といった要因により、オフセットが発生する。一方、ランド部とグルーブ部の両方に情報を記録する場合、隣接トラックからのクロストークを低減する必要があり、従来のトラッキング検出は、オフセットによりトラックずれが発生するために、高密度記録を実現することができなかった。
【0009】本発明は、このような従来の光ディスク装置における問題点を解決し、トラッキングエラー信号に発生するオフセットの影響を除去し、グルーブ部トラックおよびランド部トラックに情報を記録する高密度光ディスクに好適な、高精度のトラッキング制御を行なうことのできる光ディスク装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の光ディスク装置は、光ビームスポットとトラックとの位置ずれをプッシュプル法により検出する第1のトラックずれ検出手段と、光ビームスポットの位置をディスクのトラック方向と略垂直な方向に移動する移動手段と、第1のトラックずれ検出手段の出力信号に応じて光ビームスポットがトラックを追従するように移動手段を制御する制御手段と、光ビームスポットとトラックとの位置ずれを位相差法により検出する第2のトラックずれ検出手段と、光ビームスポットがトラックの番地領域を通過する毎に出力を変化させるサンプルホールド信号生成手段と、サンプルホールド信号生成手段の出力に応じて第2のトラックずれ検出手段の出力をサンプルホールドするサンプルホールド手段と、サンプルホールド手段の出力からオフセット補正用信号を生成して第1のトラックずれ検出手段の出力信号を補正する補正信号生成手段をを備えたものである。
【0011】本発明はまた、上記構成に加え、第1のトラックずれ検出手段の出力をトラックのグルーブ部とランド部で極性を反転させる極性切り換え手段を備えたものである。
【0012】
【作用】本発明は、上記した構成により、凹凸ピットの形態で記録されたトラックの番地領域をチルトやレンズシフトに対し、比較的安定な位相差法により検出してオフセットを補正するため、オフセットの影響を低減することができる。
【0013】本発明はまた、極性切り換え手段を設けるこにより、トラックのグルーブ部とランド部の両方に情報を記録再生するディスクに対しても適用することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例の光ディスク装置について、図面を用いて説明する。図1はグルーブ部トラックまたはランド部トラックの少なくとも一方に情報を記録する光ディスク装置のブロック図である。図1において、1は情報を記録するディスク、2はディスク1を回転させるためのモータ、3はディスク1に照射された光ビームスポットSからの反射光を検出する光検出器、4は光検出器3の出力から光ビームスポットSとトラックとの位置ずれをプッシュプル法により検出する第1のトラックずれ検出手段、5は信号を合成する合成手段、6は第1のトラックずれ検出手段4の出力信号に応じて光ビームスポットSがトラックに追従するように移動手段7を制御する制御手段、7は光ビームスポットSの位置をディスク1のトラック方向と略垂直に移動する移動手段、8は光検出器3の出力から光ビームスポットSとトラックとの位置ずれを位相差法により検出する第2のトラックずれ検出手段、9は第2のトラックずれ検出手段8の出力を後述するサンプルホールド信号生成手段11からの出力に応じてサンプルホールドするサンプルホールド手段、10は光検出器3からRF信号を検出するRF信号検出手段、11はRF信号検出手段10の出力から光ビームスポットSがトラックの番地領域を通過する毎に出力を変化させるサンプルホールド信号生成手段、12はサンプルホールド手段9の出力からオフセット補正用信号を生成して第1のトラックずれ検出手段4の出力を補正する補正信号生成手段である。13はディスク1上に光ビームスポットSを照射するための半導体レーザ等の光源、14は光源13および光学系と光検出器3を一体化して移動手段7により駆動される光ヘッドである。
【0015】ディスク1は、図2に示すように、凹凸ピットの形態で記録されたトラックの番地領域1100をグルーブ部トラック1101およびまたはランド部トラック1102の少なくとも一方に設けたディスクであり、図では両方に設けた例が示されているが、本実施例では、グルーブ部トラック1001にのみ番地領域1100を設けた例について説明する。1200は番地領域1100に対しデータが記録されるデータ領域である。モータ2は、ディスク1が所定の回転数で回転するように制御されている。光源13からディスク1に照射され、反射された反射光は、4分割された光検出器3で受光され、それぞれ出力端子31、32、33、34から出力される。出力端子 31、32、33、34からの出力は、それぞれは第1のトラックずれ検出手段4の入力端子41、42、43、44に入力される。第1のトラックずれ検出手段4は、一般にプッシュプル法と呼ばれるトラッキングエラー検出方式で構成されている。トラッキングエラー信号は、出力端子45から出力され、合成手段5を通して制御手段6の入力端子61に入力される。制御手段6の出力端子62は、移動手段7の入力端子71に接続され、移動手段7により光ヘッド14が移動され、ディスク1上の光ビームスポットSは,グルーブ部トラックあるいはランド部トラックの中心に位置するようにトラッキング制御される。
【0016】一方、光検出器3の4つの出力端子31、32、33、34からの出力は、第2のトラックずれ検出手段8の4つの入力端子81、82、83、84にも入力されている。第2のトラックずれ検出手段8は、一般に位相差法と呼ばれるトラッキングエラー検出方式で構成されている。第2のトラックずれ検出手段8の出力端子85は、サンプルホールド手段9の入力端子91に接続される。また、RF信号検出手段10は、光検出器3の4つの出力端子31、32、33、34からの出力をそれぞれ入力端子101、102、103、104に入力し、合成して出力端子105にRF信号を出力する。また、サンプルホールド信号生成手段11は、RF信号検出手段10からのRF信号を入力端子111に入力し、番地領域においてレベルが変化する信号を出力端子112に出力する。このサンプルホールド信号生成手段11の出力は、サンプルホールド手段9のコントロール入力端子93に接続されている。したがって、サンプルホールド手段9では、コントロール入力端子93がハイレベルつまり番地領域のとき、第2のトラックずれ検出手段8の出力のレベルをサンプルし、コントロール入力端子93がローレベルつまり番地領域以外のとき、サンプルしたレベルをホールドし、出力端子92から出力する。サンプルホールド手段9の出力は、補正信号生成手段12の入力端子121に入り、補正信号出力は出力端子122から出力される。この補正信号生成手段12の出力は、合成手段5により第1のトラックずれ検出手段4の出力と合成され、第1のトラックずれ検出手段4の出力に発生するチルト、レンズシフト等に起因するオフセットは打ち消され、制御手段6および移動手段7により高精度なトラッキングが可能となる。
【0017】次に図1に示した光ディスク装置の動作をさらに詳細に説明する。図3は図1における4分割された光検出器3の部分を詳しく示したものである。4分割された光検出部A,B,C,Dの出力が出力端子31、32、33、34からそれぞれ取り出される。図4はプッシュプル法による第1のトラックずれ検出手段4のブロック図である。4つの入力端子41、42、43、44には、4分割された光検出器3のそれぞれの出力が接続される。抵抗401、402により、光検出部A,Dの出力が、また抵抗403、404により、光検出部B,Cの出力が合成される。さらに合成された2つの信号は、コンデンサ405、406で高周波成分が除去され、引算器407に入力され、出力端子45に出力を得る。つまり、出力端子45には、4分割された光検出部の左右の光量差(A+D)−(B+C)に相当する信号が得られる。
【0018】図5はトラックずれとトラッキングエラー信号の関係を示している。ディスク1から反射してきた光が4分割光検出器3の中心から左右にそれた場合には、図5のように出力が変化し、トラックずれが検出できることになる。しかしながら、このようなプッシュプル法では、チルトやレンズシフトに対し、出力にオフセットが発生しやすく、トラッキングが不安定になりやすかった。
【0019】図6は位相差法による第2のトラックずれ検出手段8のブロック図である。4つの入力端子81、82、83、84には、4分割された光検出器3のそれぞれの出力が接続される。入力端子81と82の信号は、抵抗801と802で、入力端子83と84の信号は、抵抗803と804で合成されて、それぞれコンパレータ805、806に入力される。2つのコンパレータ805、806の出力は、位相比較器807に入力される。つまり、光検出器3の対角の2つの和(A+B)と(C+D)をそれぞれコンパレータ805、806で2値化し、位相比較器807で両信号の位相差を検出する。
【0020】図7は位相比較器807の入力と出力の関係を示している。光ビームスポットSがディスク1上のトラックの中心にあるとき、入力と出力の関係は図7(a)のようになり、位相ずれがないため出力は0である。次に光ビームスポットSがディスク1上のトラックの中心より外周にあるとき、入力と出力の関係は図7(b)のようになり、出力には入力の位相差に比例する正のパルスが発生する。これと逆に、光ビームスポットSがディスク1上のトラックの中心より内周にあるとき、入力と出力の関係は図7(c)のようになり、出力には入力の位相差に比例する負のパルスが発生する。この位相比較器807の出力を抵抗808とコンデンサ809で構成されるローパスフィルタを通して出力端子85に出力するため、出力端子85にはトラックずれに比例した信号が得られる。
【0021】この位相差法では、光ビームスポットSがディスク1上の凹凸ピット部を通過するときに光検出器3の出力に生じる位相差を検出するため、信号のない部分ではトラックずれを検出することができない。しかし、記録再生用ディスクであっても、凹凸ピットの形態であらかじめ記録されている番地領域では、トラックずれの検出が可能である。そこで、図1のサンプルホールド信号生成手段11により、図8(a)に示すように、番地領域1100を光ヘッド14が通過するたびに、図8(b)に示すように、ハイレベルに変化する信号をつくり、図1のサンプルホールド手段9のコントロール入力端子93に加え、位相差法によるトラッキング出力をサンプルホールドする。すると、サンプルホールド手段9の出力は、オフセットによるトラックずれ成分に追従して図8(c)のように変化し、この信号をもとに補正信号生成手段12で図8(d)の補正信号をつくり、合成手段5でプッシュプル法により構成される第1のトラックずれ検出手段4の出力に補正をかけることにより、図8(e)のようにプッシュプル法のオフセット分を低減することができる。尚、トラッキング制御を位相差法の出力をサンプルホールドしたもののみで行なわない理由は、通常、番地領域1100が光ヘッド14を通過する周波数は数百Hz程度であるため、数kHzに及ぶトラッキング制御の帯域を確保できないからである。
【0022】次に、本発明の第2の実施例の光ディスク装置について図9を用いて説明する。本実施例は、図2に示したように、凹凸ピットの形態で記録するトラックの番地領域をグルーブ部トラック1001とランド部トラック1002の両方に記録するディスクを使用する光ディスク装置の例である。本実施例が図1に示した第1の実施例と異なるのは、第1のトラックずれ検出手段4と合成手段5との間に、グルーブ部とランド部で極性を反転させる極性切り換え手段15を設けただけなので、他の同じ要素には同じ番号を付して、構成についての説明を省略する。
【0023】光検出器3の出力端子31、32、33、34からの出力は、それぞれ第1のトラックずれ検出手段4の入力端子41、42、43、44に入力される。第1のトラックずれ検出手段4の出力端子45から出力されたトラックキングエラー信号は、極性切り換え手段15の入力端子151に入力される。極性切り換え手段15では、ディスク1のグルーブ部トラック1001にトラッキングをかけたいときは、入力信号の極性をそのままにして、またランド部トラック1002にトラッキングをかけたいときは、入力信号の極性を反転して、それぞれ出力端子152に出力する。極性切り換え手段15の出力は、合成手段5を通して制御手段6の入力端子61に入力される。制御手段6の出力は、移動手段7の入力端子71に接続され、移動手段7により光ヘッド14が移動され、ディスク1上の光ビームスポットSは、グルーブ部トラック1001またはランド部トラック1002の中心に位置するようにトラッキング制御される。
【0024】図10はディスク1上のトラックと極性切り換え手段15の出力信号の関係を示している。移動手段7を制御し、トラッキング制御を行なう制御手段6は、入力端子61に加わる信号の極性がディスクの外周に向かうとき負の勾配の方に引き込むようになっている。したがって、極性切り換え手段15の入出力関係が非反転状態のとき、図10(a)のグルーブ部トラック1001にトラッキング制御され、極性切り換え手段15の入出力関係を反転状態にすれば、図10(a)のランド部トラック1002にトラッキング制御される。このとき、プッシュプル法によるオフセット発生の極性は、グルーブ部トラック1001であるかランド部トラック1002であるかに関わらず、制御手段6の入力端子61からみて同極性であるため、第2のトラックずれ検出手段8の出力をサンプルホールド手段9でサンプルホールドし、その出力をもとに補正信号生成手段12で補正信号を生成し、合成手段5で極性切り換え手段15の出力に補正をかけることにより、グルーブ部トラック1002であるかランド部トラックであるかに関わらず、プッシュプル法のオフセット分を低減することができ、高精度なトラッキング制御が可能となる。
【0025】次に、本実施例におけるサンプルホールド信号生成手段11について、図11を用いて説明する。なお、このサンプルホールド信号生成手段11は、前記第1の実施例におけるサンプルホールド信号生成手段11と同じものである。図12は本実施例で使用するディスクのセクタフォーマットの構造を示している。図12(a)に示すように、1セクタは番地領域とデータ領域で構成されており、さらに、番地領域はセクタの始まりを表すセクタマークに続き、アドレスマークとID and CRCの対が3重に書き込まれている。そこで、図11において、始まり検出手段113でセクタマークを検出することにより、図12(b)に示すように、番地領域の始まりを検出し、また、終わり検出手段114によりセクタマークからみて3番目にあるアドレスマークを図12(c)のように検出する。そして、RSフリップフロップ115のセット入力端子に、始まり検出手段113の出力を、接続するとともに、リセット入力端子に終わり検出手段114の出力を接続することにより、RSフリップフロップ115の出力、つまりサンプルホールド信号生成手段11の出力として図12(d)を得ることができる。この信号を基にサンプルホールド手段9によりサンプルホールドすることにより、凹凸ピットの形態で記録された番地領域でのトラックずれ信号を検出することができる。
【0026】以上、本発明の各実施例を説明したが、本発明は上記各実施例に限定するものではなく、また記録可能な記録材料として相変化型記録材料を用いたが、光磁気記録型の記録材料を用いることもできる。
【0027】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなように、ディスクの記録面から信号を再生しまたは信号を記録する光ビームスポットとトラックとの位置ずれをプッシュプル法により検出して行なう通常のトラッキング制御に対し、光ビームスポットとトラックとの位置ずれを凹凸ピットの形態で記録されたトラックの番地領域を位相差法により検出した信号を基にオフセット補正信号を生成して補正することにより、チルトやレンズシフトに対し、オフセットの影響を低減することができるため、高精度なトラッキング制御が可能となり、実用上きわめて有用である。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013