JP4409472B2

JP4409472B2 - 光ディスク媒体及び光ディスク装置

Info

Publication number: JP4409472B2
Application number: JP2005120839A
Authority: JP
Inventors: 昌久篠田; 英二横山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-04-19
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2025-04-19
Also published as: JP2006302365A

Description

本発明は、光ディスク媒体及び光ディスク装置に係わるものであり、光ディスク媒体の半径方向に高密度な記録を行うことができる光ディスク媒体及び光ディスク装置に関するものである。

従来の書換可能な光ディスク媒体は、グルーブ部、もしくはグルーブ部の間に形成されたランド部を記録トラックとして情報を記録しており、このような光ディスク媒体の構造において半径方向の記録密度を向上させるためには、ランド部とグルーブ部を一周期としたトラックピッチを小さくする手段がある。しかしながら、ランド部とグルーブ部を狭小な間隔で形成することが困難であること、更には光ディスク装置の光学系仕様である光源波長と対物レンズの開口数から求められる回折限界より狭小なトラックピッチでは、光学系の分解能を超えるために、ランド部とグルーブ部を認識できず、すなわち情報トラックを認識できないために、記録が行えないという問題点があった。

この改善策として、ランド部とグルーブ部の両方を記録トラックとして、見かけ上のトラックピッチを小さくしている光ディスク媒体及び光ディスク装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−１７６４０４号公報

近年、光ディスク装置へのさらなる高記録密度化の要求が高まるとともに、超解像と呼ばれる手法による高密度化の研究開発が進められている。超解像とは、上述した光学系の仕様である光源波長と対物レンズの開口数から求められる回折限界より小さな記録マークを検出する手法である。これには種々の方式があるが、基本的には熱に対する非線形効果を示す材料を光ディスク媒体に使用することで、レーザ光が集光照射された箇所に光学的に極小な開口を形成し、回折限界よりも小さな記録マークを検出するようにしたものである。しかしながらこの超解像現象が作用するのは、レーザ光が集光照射された光スポットが移動する方向、すなわち記録トラックが延在する方向であり、これと直交する半径方向には超解像現象が作用しない。従って、記録トラックが延在する方向の記録密度しか向上できないという課題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、ランド部やグルーブ部のピッチを変えることなく、半径方向の記録密度を向上できる光ディスク媒体を提供するものである。また、第２の目的として、このような光ディスク媒体に記録再生を行える光ディスク装置を提供するものである。

この発明は、円周上に形成されたグルーブ部と該グルーブ部の間のランド部のどちらか一方に、光ビームの照射により局所的光学定数変化、もしくは物理的形状変化を生じせしめることで情報の記録を行う光ディスク媒体において、
前記グルーブ部及び前記ランド部は、
一定の幅で延在する箇所と、
前記グルーブ部と前記ランド部の幅が部分的に変化して前記グルーブ部又は前記ランド部が径方向の内側又は外側に拡大している箇所とを有し、
情報の記録が行われる記録トラックが同一のグルーブ部もしくはランド部の前記どちらか一方に複数本配置され、
前記複数の記録トラックの各々は、前記グルーブ部及びランド部が一定の幅で延在する箇所において、前記グルーブ部と前記ランド部の境界から一定の距離だけ離間して配置される
ことを特徴とする光ディスク媒体を提供する。

本発明の光ディスク媒体によれば、光ディスク媒体のグルーブ部及びランド部に部分的に幅を変更した箇所を設けることで、グルーブ部及びランド部ともに複数本の記録トラックを設けて光スポットを記録トラック上に走査することができ、光ディスクの半径方向の記録密度の向上が行えるという効果がある。

本発明は、円周上に形成されたグルーブ部と該グルーブ部の間のランド部の両方、又はグルーブ部の間の箇所（ランド部）に光ビームの照射により局所的光学定数変化、もしくは物理的形状変化を生じせしめることで情報の記録を行う光ディスク媒体に関するものである。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。図１に示される光ディスク装置は、光ディスク１に情報を書き込んだ光ディスク１から情報を読取ったりするための光ヘッド２を有する。
光ヘッド２は、レーザ光４を出射する半導体レーザ３と、半導体レーザ３からの出射光を平行光に変換するコリメータレンズ５と、光を透過又は反射させるビームスプリッタ６と、ビームスプリッタ６を透過したレーザ光４を光ディスク１上に集光するための対物レンズ７と、対物レンズ７及びビームスプリッタ６を透過した光ディスク１からの反射光を受光するための光検知器８とを有する。
光検知器８は、トラッキングエラー信号を検出するために、光学的にみて光ディスク１の記録トラックが延在する方向と平行な線により２分割された２つの受光部を有し、２つの受光部で受光した光の強度に応じた電気信号を出力する。
光ヘッド２はさらに、対物レンズ７を支持し、駆動するためのアクチュエータ９を備えている。

光ディスク装置はさらに、光検知器８の２つの受光部からの信号の差を求めてトラッキングエラー信号として出力する差動増幅器１０と、後述するシステムコントロール部２２から制御信号Ｓ１が入力され、差動増幅器１０からのトラッキングエラー信号の極性を反転してトラッキング制御部１２へ出力する極性反転部１１とを有する。
ここでトラッキング制御の極性は、トラッキングエラー信号を差動増幅器１０からそのままの極性でトラッキング制御部１２に入力した場合に、ランド部の記録トラックを選択するものとする。

トラッキング制御部１２は、極性反転部１１からの出力信号と後述するシステムコントロール部２２から制御信号Ｓ２が入力され、後述する駆動部２１及びトラバース制御部１７へトラッキング制御信号を出力する。
加算器１３は、光検知器８の２つの受光部からの信号の和を求め、和信号を出力する。
波形整形部１４は、加算器１３からのアナログ信号を２値化してディジタル信号を出力する。
再生信号処理部１５は、波形整形部１４からのディジタル信号を受けて、再生データを出力端子へ出力する。

アドレス処理部１６は、波形整形部１４からディジタル信号が入力され、更にシステムコントロール部２２から制御信号Ｓ１を入力され、正確なアドレス信号をシステムコントロール部２２へ出力する。
トラバース制御部１７は、後述するシステムコントロール部２２からの制御信号Ｓ３により、後述するトラバース駆動機構１８に駆動電流を出力する。
トラバース駆動機構１８は、光ヘッド２を光ディスク１の半径方向に移動させる。
記録信号処理部１９は、記録データＳＤが入力され、記録信号を後述するレーザ駆動部２０に出力する。

レーザ駆動部２０は、後述するシステムコントロール部２２より制御信号Ｓ４を、更に記録信号処理部１９により記録信号を入力され、半導体レーザ３に駆動電流を入力する。
駆動部２１は、アクチュエータ９に駆動電流を出力する。
システムコントロール部２２は、アドレス処理部１６からアドレス信号を入力され、極性反転部１１、アドレス処理部１６、トラッキング制御部１２、トラバース制御部１７、記録信号処理部１９、レーザ駆動部２０に制御信号Ｓ１乃至Ｓ４を出力する。

図２はこの発明の実施の形態１における光ディスク１のグルーブ部とランド部の配置を示す平面図である。図において、ハッチングを施した部分がグルーブ部２３であり、グルーブ相互間の白色部（非ハッチング部）がランド部２４である。グルーブ部２３とランド部２４は渦巻き状に形成され、グルーブ部２３に沿って１回転すると、極性反転箇所２５においてランド部に接続し、ランド部２４に沿って１回転すると、グルーブ部２３と接続する。

グルーブ部２３の幅Ｗｇとランド部２４の幅Ｗｌは互いに等しく、互いに隣接するグルーブ部２３とランド部２４の幅の合計を便宜上、複合幅Ｗｃ（＝Ｗｇ＋Ｗｌ）と言う。

図３はこの発明の実施の形態１における光ディスク１の記録トラック及びセクタの配置を示す平面図である。２６は複数のグルーブ部２３とランド部２４からなるトラックゾーンであり、図示の例では、内周から外周まで５つのトラックゾーンＺ１〜Ｚ５に分割されている。更に記録トラックは円周方向に記録セクタ２７の単位で分割されており、各々の記録セクタ２７は識別信号部２８を含んでいる。

図４はこの発明の実施の形態１における光ディスク１のグルーブ部とランド部の形状の詳細を示す平面図である。各々のグルーブ部２３及びランド部２４は、基本的に、即ち概して一定の幅で形成されている。この一定の幅で形成された部分を通常部３２と呼ぶ。
但し、各記録セクタ単位毎に部分的に幅の異なる右側拡張部（Ｒ部）３０と左側拡張部（Ｌ部）２９とが設けられている。
Ｒ部３０においては、グルーブ部２３の一方の側、即ちグルーブ部２３に対して相対的に移動する光スポット（ＬＰ）から見ると右側、即ち径方向内側（内周側）がグルーブ部２３の幅の略半分程度、拡がっている。このＲ部３０が設けられた部分においては、ランド部２４は、部分的に光スポットの進行方向に対して左側がグルーブ部２３の幅の略半分程度、狭くなっており、隣接するグルーブ部２３とランド部２４の幅の合計（複合幅Ｗｃ）は通常部３２と同じである。
Ｌ部２９においては、グルーブ部２３の他方の側、即ちグルーブ部２３に対して相対的に移動する光スポット（ＬＰ）から見ると左側、即ち径方向外側（外周側）がグルーブ部２３の幅の略半分程度、拡がっている。このＬ部２９が設けられた部分においては、ランド部２４は、部分的に光スポットの進行方向に対して右側がグルーブ部２３の幅の略半分程度、狭くなっており、隣接するグルーブ部２３とランド部２４の幅の合計（複合幅Ｗｃ）は通常部３２と同じである。

グルーブ部２３のＲ部３０を有する部分では、グルーブ部の幅方向の中心が、右側（図４で下側）にずれている。そのずれ量はランド・グルーブ対の合計幅Ｗｃの１／８である。同様に、グルーブ部２３のＬ部２９を有する部分では、グルーブ部の幅方向の中心が、左側（図４で上側）にずれている。そのずれ量はランド・グルーブ対の合計幅Ｗｃの１／８である。

さらにまた、光スポットの走査方向に対して識別信号部２８の前部もしくは後部、あるいは前後部にはランド部のみで形成されたミラー部３１が配置されている。

次に動作について説明する。半導体レーザ３から出射されたレーザ光４は、コリメータレンズ５によって平行光に変換され、ビームスプリッタ６を透過して対物レンズ７によって光ディスク１上に光スポットを形成し、情報の記録もしくは再生が行われる。光ディスク１で反射されたレーザ光４は、対物レンズ７を経てビームスプリッタ６で反射して光検知器８によって受光される。光検知器８は、２つの受光部で受光したレーザ光４の光強度変化を電気信号に変換し、それぞれ差動増幅器１０、加算器１３に出力する。差動増幅器１０は、光検知器８の２つの受光部のそれぞれの出力信号の差信号（トラッキングエラー信号）を出力する。極性反転部１１はシステムコントロール部からの制御信号Ｓ１によってレーザ光４が集光照射されている記録トラックがグルーブ部かランド部かを判定し、例えばグルーブ部の場合のみ、トラッキングエラー信号の極性を反転する。トラッキング制御部１２は入力されたトラッキングエラー信号の大きさに応じて、駆動部２１にトラッキング制御信号を出力し、駆動部２１はこの信号に応じてアクチュエータ９に駆動電流を印加し、対物レンズ７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、光スポットが正しく記録トラックを走査する。一方、加算器１３は、光検知器８からの出力を加算し、和信号として波形整形部１４へ出力する。波形整形部１４はアナログ波形のデータ信号とアドレス信号を２値化してパルス波形とし、再生信号処理部１５及びアドレス処理部１６へ出力する。再生信号処理部１５は入力された２値化データ信号を復調し、以降誤り訂正処理などを施して再生データとして出力する。アドレス処理部１６は入力された２値化アドレス信号を復調し、更に光ディスク１上の位置情報としてアドレスを算出する。システムコントロール部２２は、このアドレス情報をもとに、現在光スポットが所望のアドレスにあるかどうかを判断する。トラバース制御部１７は、光ヘッド２移送時にシステムコントロール部２２からの制御信号Ｓ３に応じて、トラバース駆動機構１８に駆動電流を印加し、光ヘッド２を目標の記録トラックまで移動させる。記録信号処理部１９は、記録時において入力された記録データ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部２０に出力する。システムコントロール部２２は制御信号Ｓ４によってレーザ駆動部２０を記録モードに設定し、レーザ駆動部２０は記録信号に従って半導体レーザ３に印加する駆動電流を変調する。これによって、光ディスク１上に集光照射された光スポットが記録信号に応じて強度変調され、記録マークが形成される。一方、再生時には制御信号Ｓ４によってレーザ駆動部２０は再生モードに設定され、半導体レーザ３を一定の光強度となるように駆動する。これにより、記録トラック上の記録マークやアドレスとしてあらかじめ設けられたプリピットの検出が可能となる。

本実施の形態では、図４、図５、図６に示すように、グルーブ部２３を二つに分け、各半分を一つの記録トラックとする。即ち、図５に示すように、一つのグルーブ部２３内に第１の記録トラックの中心Ｔ１及び第２の記録トラックの中心Ｔ２が設けられている。同様に、ランド部２４を二つに分け、各半分を一つの記録トラックとする。即ち、図５に示すように、一つのランド部２４内に第１の記録トラック中心Ｔ３及び第２の記録トラック中心Ｔ４が設けられている。

グルーブ部２３内の第１の記録トラックの中心Ｔ１は、グルーブ部２３の通常部３２の中心線２３ｃと、グルーブ部２３の内側の縁（径方向内側に隣接するランド部との境界）２３iとの中心に位置し、グルーブ部２３内の第２の記録トラックの中心Ｔ２は、グルーブ部２３の通常部３２の中心線２３ｃと、グルーブ部２３の外側の縁（径方向外側に隣接するランド部との境界）２３ｅとの中心に位置し、ランド部２４内の第１の記録トラックの中心Ｔ３は、ランド部２４の通常部３２の中心線２４ｃと、ランド部２４の内側の縁（径方向内側に隣接するグルーブ部との境界）２４ｉとの中心に位置し、ランド部２４内の第２の記録トラックの中心Ｔ４は、ランド部２４の通常部３２の中心線２４ｃと、ランド部２４の外側の縁（径方向外側に隣接するグルーブ部との境界）２４ｅとの中心に位置する。このように、グルーブ部２３やランド部２４の幅が従来と同じであるとすれば、上記のように、グルーブ部２３、ランド部２４の各々に２本の記録トラックを設けることで、径方向の記録密度を２倍にすることができる。

以下、記録トラックＴ１乃至Ｔ４の各々に沿って光スポットを走査させるためのトラッキング制御の方法について説明する。
図５は、通常部３２において、グルーブ部２３とランド部２４を光スポットで横断したときに差動増幅器１０の出力側で得られるトラッキングエラー信号ＴＥ３２を示す。図５の上部には、グルーブ部２３及びランド部２４が斜視図で示され、図５の下部には、上部のグルーブ部２３及びランド部２４の横方向の位置に対応する半径方向のずれ（μｍ）との関係でトラッキングエラー信号ＴＥ３２が示されている。図５に示す例では、グルーブ部２３、ランド部２４の各々の幅が０．２μｍであり、グルーブ部２３及びランド部２４の複合幅Ｗｃが０．４μｍである。
また、図５の下部のトラッキングエラー信号の変化を求めるための計算に当たっては、半導体レーザ３の波長を４００ｎｍ、対物レンズ７の開口数を０．８５、更にグルーブ部２３とランド部２４の段差を半導体レーザ３の波長の８分の１と仮定している。

図示のように、このトラッキングエラー信号ＴＥ３２は、グルーブ部２３の中心２３ｃやランド部２４の中心２４ｃでゼロなる。従って、グルーブ部２３の中心２３ｃに沿うように、或いはランド部２４の中心２４ｃに沿うように走査させるためには、トラッキングエラー信号ＴＥ２３がゼロとなるような制御を行えば良い。

一方、記録トラックＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４においては、トラッキングエラー信号ＴＥ３２は、それぞれＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４で示す値を有する。従って、トラッキングエラーＴＥ３２がＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４で示す値となるように制御を行うことで、光スポットを記録トラックＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に沿って走査させることができる。しかし、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の値は、レーザ３の発光強度、光ディスク１における反射率、レンズ５、ビームスプリッタ６における光の透過率、反射率、光検知器８の光電変換率などに依存し、前もって正確に知ることができない。しかし、短い時間、光ディスクの狭い範囲（互いに近接する範囲）内に限れば、レーザ３の発光強度、光ディスクの反射率なども略等しいと推定できるので、特定の時刻における、光ディスク上の特定の場所からの反射光によるトラッキングエラー信号ＴＥ３２の、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４の値が分れば、その時刻から短い時間経過する前の、上記特定の場所の近傍からの反射光によるトラッキングエラー信号ＴＥ３２は、オフトラック量が変わらなければ変化せず、トラッキングエラー信号ＴＥ３２に変化があれば、それはオフトラック量の変化によるものと推定できる。

実施の形態１においては、光スポットの走査中に、間欠的に、例えば記録セクタに一度、トラッキングエラーＴＥ３２以外の信号によって、オフトラック量がゼロとなるように制御し（以下そのような制御を「基準化」乃至「校正」と呼ぶ）、そのときのトラッキングエラー信号ＴＥ３２をトラッキングエラー信号の基準値ＴＥ３２ｒとして保持し、それ以後次の校正点までの間、トラッキングエラーＴＥ３２が上記の基準値を保つように制御を行う。
図４に示したＲ部３０やＬ部２９はそのような校正のために設けられたものである。

尚、Ａ１とＡ４、Ａ２とＡ３は同じ値であるが、グルーブ部２３が走査されているかランド部２４が走査されているかを別途判別することで、グルーブ部２３を走査中であれば、Ａ１又はＡ２の値を維持するように制御を行い、ランド部２４を走査中であればＡ３又はＡ４の値が維持されるように制御を行う。

図６に、Ｒ部３０及びＬ部２９におけるトラッキングエラー信号ＴＥ３０、ＴＥ２９を示す。Ｒ部３０やＬ部２９では、隣接するグルーブ部２３とランド部２４の幅の合計（複合幅Ｗｃ）は変わらず、グルーブ部２３とランド部２４の幅の比率が異なるが、そのような箇所では、光スポットを径方向に移動させたときに差動増幅器１０の出力側に得られるトラッキングエラーＴＥ３０、ＴＥ２９は、図６に示すように、通常部３２から得られるトラッキングエラー信号ＴＥ３２と、周期は等しいが、位相がずれたものとなる。そして、Ｒ部３０とＬ部２９とでは、位相のずれが互いに異なる。

図示のように、Ｌ部２９から得られるトラッキングエラー信号ＴＥ２９は、記録トラックＴ１、Ｔ３において、符号Ｃ１、Ｃ３で示すようにゼロとなり、Ｒ部３０から得られるトラッキングエラー信号ＴＥ３０は、記録トラックＴ２、Ｔ４において、符号Ｂ２、Ｂ４で示すようにゼロとなる。

光スポットが記録トラックＴ１に沿って走査し、オフトラック量がゼロであるとすれば、Ｒ部３０においては、トラッキングエラー信号ＴＥ３０がＢ１の値（ボトム値）を有し、Ｌ部２９においては、トラッキングエラー信号ＴＥ２９がＣ１の値（ピーク・ボトム間の中間値であり、図ではゼロとして示されている）を有し、通常部３２においては、トラッキングエラー信号ＴＥ３２がＡ１の値を有する。Ｌ部２９におけるトラッキングエラー信号ＴＥ２９はオフセットがない場合には、図示のようにゼロとなる。実際には、オフトラック量は種々の原因で変動するが、その変動を最小に抑えながら、記録トラックＴ１を走査させるには、Ｌ部２９において、トラッキングエラー信号ＴＥ２９からオフセットを除去したものがゼロとなるように、制御を行い、Ｌ部２９から通常部３２に移った直後のトラッキングエラー信号ＴＥ３２を基準値ＴＥ３２ｒとし、それ以降次のセクタまで、トラッキングエラーＴＥ３２が基準値ＴＥ３２ｒに等しくなるように（あるいはできるだけ近い値に維持されるように）、トラッキング制御を行えば良い。

同様に、光スポットが記録トラックＴ２に沿って走査し、オフトラック量がゼロであるとすれば、Ｒ部３０においては、トラッキングエラー信号ＴＥ３０がＢ２の値（ピーク・ボトム間の中間値であり、図ではゼロとして示されている）を有し、Ｌ部２９においては、トラッキングエラー信号ＴＥ２９がＣ２の値（ボトム値）を有し、通常部３２においては、トラッキングエラー信号ＴＥ３２がＡ２の値を有する。Ｒ部３０におけるトラッキングエラー信号ＴＥ３０はオフセットがない場合には、図示のようにゼロとなる。オフトラック量の変動を最小に抑えながら、記録トラックＴ２を走査させるには、Ｒ部３０において、トラッキングエラー信号ＴＥ３０からオフセットを除去したものがゼロとなるように制御を行い、Ｒ部３０から通常部３２に移った直後のトラッキングエラー信号ＴＥ３２を基準値ＴＥ３２ｒとし、それ以降次のセクタまで、トラッキングエラーＴＥ３２が基準値ＴＥ３２ｒに等しくなるように（あるいはできるだけ近い値に維持されるように）、トラッキング制御を行えば良い。

同様に、光スポットが記録トラックＴ３に沿って走査し、オフトラック量がゼロであるとすれば、Ｒ部３０においては、トラッキングエラー信号ＴＥ３０がＢ３の値（ピーク値）を有し、Ｌ部２９においては、トラッキングエラー信号ＴＥ２９がＣ３の値（ピーク・ボトム間の中間値であり、図ではゼロとして示されている）を有し、通常部３２においては、トラッキングエラー信号ＴＥ３２がＡ３の値を有する。Ｌ部２９におけるトラッキングエラー信号ＴＥ２９はオフセットがない場合には、図示のようにゼロとなる。オフトラック量の変動を最小に抑えながら、記録トラックＴ３を走査させるには、Ｌ部２９において、トラッキングエラー信号ＴＥ３０からオフセットを除去したものがゼロとなるように、制御を行い、Ｌ部２９から通常部３２に移った直後のトラッキングエラー信号ＴＥ３２を基準値ＴＥ３２ｒとし、それ以降次のセクタまで、トラッキングエラーＴＥ３２が基準値ＴＥ３２ｒに等しくなるように（あるいはできるだけ近い値に維持されるように）、トラッキング制御を行えば良い。

同様に、光スポットが記録トラックＴ４に沿って走査し、オフトラック量がゼロであるとすれば、Ｒ部３０においては、トラッキングエラー信号ＴＥ３０がＢ４の値（ピーク・ボトム間の中間値であり、図ではゼロとして示されている）を有し、Ｌ部２９においては、トラッキングエラー信号ＴＥ２９がＣ４の値（ピーク値）を有し、通常部３２においては、トラッキングエラー信号ＴＥ３２がＡ２の値を有する。Ｒ部３０におけるトラッキングエラー信号ＴＥ３０はオフセットがない場合には、図示のようにゼロとなる。オフトラック量の変動を最小に抑えながら、記録トラックＴ２を走査させるには、Ｒ部３０において、トラッキングエラー信号ＴＥ３０からオフセットを除去したものがゼロとなるように制御を行い、Ｒ部３０から通常部３２に移った直後のトラッキングエラー信号ＴＥ３２を基準値ＴＥ３２ｒとし、それ以降次のセクタまで、トラッキングエラーＴＥ３２が基準値ＴＥ３２ｒに等しくなるように（あるいはできるだけ近い値に維持されるように）、トラッキング制御を行う。

トラッキングエラー信号のオフセットは、光検知器８の調整精度や、対物レンズ７の光ディスク１に対する半径方向の位置、更には光ディスク１の半径方向の傾斜等に依存して発生する。このオフセットの除去には、ランド部のみで形成されたミラー部３１が利用される。オフセットがなければ、ミラー部３１を走査中に差動増幅器１０の出力側に得られるトラッキングエラー信号は本来ゼロとなるはずであるので、ミラー部３１を走査中に差動増幅器１０の出力側に得られるトラッキングエラー信号ＴＥ３１はオフセットを表す。従って、ミラー部３１を走査中に差動増幅器１０の出力側で得られたトラッキングエラー信号ＴＥ３１をオフセットとして保持し、Ｒ部３０やＬ部２９を走査中に得られるトラッキングエラー信号ＴＥ３０やＴＥ２９から差し引くことで、トラッキングエラー信号ＴＥ３０やＴＥ２９からオフセットを除去した信号が得られる。

図示の例では、ミラー部３１がセクタ毎に設けられており、各セクタ内のＲ部やＬ部よりも前に配置されているので、光スポットが各セクタを走査する際、最初にミラー部３１でオフセット（ＴＥ３１）を得て保持し、次にＲ部３０やＬ部２９でオフセットを除去したトラッキングエラー信号を生成してそれがゼロとなるような制御を行い、Ｒ部３０やＬ部２９から通常部３２に移った直後のトラッキングエラー信号ＴＥ３２を基準値ＴＥ３２ｒとして保持して、それ以降トラッキングエラー信号ＴＥ３２がＴＥ３２ｒに一致するように（できるだけ近い値に維持されるように）制御を行う。
以上の動作をセクタ毎に繰り返す。

各セクタの先頭は、識別信号２８によって検知される。即ち、光スポットの走査により読取られた信号のなかに予め定められた規則に従う、識別信号２８が認識されたら、その部分が各セクタの先頭であると判断する。光スポットが、ミラー部３１、Ｒ部３０、Ｌ部２９、通常部３２のいずれを走査しているかは、識別信号２８を走査した後の経過時間（或いは光ディスク上の記録トラックに沿う距離）によって判定される。これには、光ディスクからクロック信号を読み出して、利用することもできる。

また、光スポットが所望の記録トラックを走査しているかどうかも識別信号２８を再生することによって判断する。
識別信号２８は、図４に示すように各記録トラック（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４の各々）に対して別個に設けられている。
また、図５や図６は、差動増幅器１０の出力側に得られるトラッキングエラー信号を示しており、グルーブ部からのトラッキングエラー信号は、極性反転部１１で反転された後トラッキング制御部１２に入力され、トラッキング制御部１２は、極性反転部１１で反転された信号に基づいて制御を行う。

以下、上記の動作を、図７〜図９を参照して光スポットが記録トラックを走査する際の順序に沿って説明する。
光スポットが識別信号２８の部分を走査すると、その時読取られた信号から識別信号２８であることが認識され（Ｓ１０１）、セクタの先頭であることが認識され、タイマーがリセットされる（Ｓ１０２）。
次に、ミラー部３１の走査が始まる前に（Ｓ１０３）、トラッキング制御部１２は、トラッキング制御をホールドし（Ｓ１０４）、ミラー部３１の走査が始まると（Ｓ１０５）、そのときのトラッキングエラー信号ＴＥ３１をオフセットを表すものとして保持する（Ｓ１０６）。なお、ミラー部３１内の特定の位置を走査したときのトラッキングエラー信号ＴＥ３１をオフセットを表す値ＦＳとして保持してもよく、ミラー部３１の走査開始から終了までのトラッキングエラー信号ＴＥ３１の平均値を求めてこれをオフセットを表す値ＦＳとして保持することとしても良い。
Ｒ部３０の走査が始まると（Ｓ１０７）、もしも現在走査している記録トラックが記録トラックＴ２又はＴ４であれば（Ｓ１０８でＹＥＳ）、トラッキング制御部１２は、そのときのトラッキングエラー信号ＴＥ３０からオフセットＦＳを引いたものがゼロになるようにトラッキング制御を行う（Ｓ１０９）。もしも現在走査している記録トラックが記録トラックＴ１又はＴ３であれば（Ｓ１０８でＮＯ）、トラッキング制御部１２は、トラッキング制御をホールドする（Ｓ１１０）。

Ｒ部３０から通常部３２に移行すると（Ｓ１１１でＹＥＳ）、もしも現在走査している記録トラックが記録トラックＴ２又はＴ４であれば（Ｓ１１２でＹＥＳ）、トラッキング制御部１２は、移行直後のトラッキングエラーＴＥ３２を基準値ＴＥ３２ｒとして保持する（Ｓ１１３）。そしてその後は通常部３２を走査中は、トラッキング制御部１２は、トラッキングエラー信号ＴＥ３２が基準値ＴＥ３２ｒに等しくなるように（或いはできるだけ近い値に保たれるように）トラッキング制御を行う（Ｓ１１４）。ステップＳ１１２で現在走査している記録トラックがＴ１又はＴ３であると（Ｓ１１２でＮＯ）、トラッキング制御部１２は、トラッキング制御をホールドする（Ｓ１１５）。

Ｌ部３０の走査が始まると（Ｓ１１６）、もしも現在走査している記録トラックが記録トラックＴ１又はＴ３であれば（Ｓ１１７でＹＥＳ）、トラッキング制御部１２は、そのときのトラッキングエラー信号ＴＥ２９からオフセットＦＳを引いたものがゼロになるようにトラッキング制御を行う（Ｓ１１８）。もしも現在走査している記録トラックが記録トラックＴ２又はＴ４であれば（Ｓ１１７でＮＯ）、トラッキング制御部１２は、トラッキング制御をホールドする（Ｓ１１９）。

Ｌ部２９から通常部３２に移行すると（Ｓ１２０）、もしも現在走査している記録トラックが記録トラックＴ１又はＴ３であれば（Ｓ１２１でＹＥＳ）、トラッキング制御部１２は、移行直後のトラッキングエラーＴＥ３２を基準値ＴＥ３２ｒとして保持する（Ｓ１２２）。そしてその後は通常部３２を走査中は、トラッキング制御部１２は、トラッキングエラー信号ＴＥ３２が基準値ＴＥ３２ｒに等しくなるように（或いはできるだけ近い値に保たれるように）トラッキング制御を行う（Ｓ１２３）。ステップＳ１２０で現在走査している記録トラックがＴ１又はＴ３であると（Ｓ１２１でＮＯ）、トラッキング制御部１２は、トラッキングエラー信号ＴＥ３２が保持されている（ステップＳ１１３で保持された）基準値ＴＥ３２ｒに等しくなるように（或いはできるだけ近い値に保たれるように）トラッキング制御を行う（Ｓ１２３）。このトラッキング制御（Ｓ１２３）は次のセクタの先頭が検出されるまで（Ｓ１０１）続けられる。

以上のように、上記の例では、識別信号２８によって走査のタイミングを同期させ、ミラー部３１に突入するタイミングではトラッキング制御をホールドさせ、ミラー部３１を通過中にオフセット信号の抽出を行い、トラキング制御部１２での演算処理にてトラッキングエラー信号のオフセット成分を補正する。次にＬ部２９及びＲ部３０を通過中に得られるトラッキングエラー信号ＴＥ２９、ＴＥ３０を用いて、追従すべき記録トラック（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４のいずれか）からのオフトラック成分を補正する。Ｌ部２９及びＲ部３０を通過後は、オフセット成分及びオフトラック成分が補正されたトラッキングエラー信号の制御値Ａ１〜Ａ４を用いてトラッキング制御が行われる。

上記の実施の形態１によれば、グルーブ部２３及びランド部２４に部分的にＬ部２９及びＲ部３０を設けることで、グルーブ部２３及びランド部２４ともに複数本の記録トラックを設けて光スポットを記録トラックに沿って走査させることができる。このため、光ディスクの半径方向の記録密度を向上させることができる。

尚、実施の形態１のトラッキング制御は、グルーブ部２３もしくはランド部２４の通常部３２及とＬ部２９及びＲ部３０で検出されるトラッキングエラー信号に基づいて行うようにしたが、Ｌ部２９もしくはＲ部３０で検出されるトラッキングエラー信号に基づいて行い、通常部３２ではトラッキング制御をホールドする所謂サンプリングサーボの方式としてもよい。

更に、実施の形態１の光ディスクでは、グルーブ部２３及びランド部２４にそれぞれ２本の記録トラックを設けたが、これを3本以上としてもよい。

更にまた、実施の形態１の光ディスク及び光ディスク装置では、光ディスクのグルーブ部及びランド部の両方に複数本の記録トラックを設けたが、グルーブ部もしくはランド部のどちらか一方にのみ複数本の記録トラックを設けても良い。この場合には、図１における光ディスク装置の極性反転部１１は不要となる。

更にまた、実施の形態１の光ディスク及び光ディスク装置では、光ディスクのグルーブ部２３及びランド部２４に部分的にＬ部２９及びＲ部３０を設け、更にミラー部３１を設け、Ｌ部２９及びＲ部３０を通過した際に、目標とする記録トラックからのオフトラック補正をより正確に行うようにし、更にミラー部３１を通過した際に、トラッキングエラー信号に発生するオフセット信号を補正するようにしたが、単純に通常部３２のみからなる光ディスク構造、あるいは通常部３２とミラー部３１を有する光ディスク構造において、光ディスク装置でトラッキング制御を行うことも可能である。この場合、Ａ１〜Ａ４の値としては予め定められた固定値を用い、通常部３２を走査中のトラッキングエラー信号がそれらの値に維持されるように（それらの値にできるだけ近い値に維持されるように）トラッキング制御を行うようにしても良く、トラックを横方向にトラバースしたときのトラッキングエラー信号のピーク値、ボトム値を検出し、それに対して所定の係数をかけたものをＡ１〜Ａ４の値として、通常部３２を走査中のトラッキングエラー信号がそれらの値に維持されるように（それらの値にできるだけ近い値に維持されるように）トラッキング制御を行うようにしても良い。

上記の例では、グルーブ部が部分的に径方向に拡大した箇所を有するが、ランド部が部分的に径方向に拡大した部分を有するようにしても良い。

実施の形態２．
図１０はこの発明の実施の形態２における光ディスクのグルーブ部及びランド部の構成を示す図である。
図１０において、図４と同一箇所もしくは相当箇所には同一符号を付している。ＳＥはＬ部２９と、Ｒ部３０と、短い通常部３２とを有するトラッキングエラー信号抽出部であり、通常部３２のみから成り、データの記録再生に用いられるデータ記録部ＤＲとは、ミラー部３３によって分離されて配置されている。
トラッキングエラー信号抽出部ＳＥとデータ記録部ＤＲの間に位置するミラー部３３は、トラッキングエラー信号抽出部ＳＥと識別信号２８の間に位置するミラー部３１とは別個のものである。

図１０の構成では、光スポットがトラッキングエラー信号抽出部ＳＥを通過している期間のみ、トラッキングエラー信号に基づいて、該トラッキングエラー信号の値をゼロにするように（ゼロに近づけるように）駆動部２１に対する信号を変化させる制御を行い、データ記録部ＤＲでは、トラッキング制御をホールドする所謂サンプリングサーボの方式で行われる。

尚、実施の形態２のトラッキング制御は、トラッキングエラー信号抽出部ＳＥを通過する期間のみのトラッキングエラー信号に基づいてサンプリングサーボ方式で行うようにしたが、データ記録部ＤＲ内の通常部３２で検出されるトラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御を行うようにしてもよい。

実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３における光ディスクのグルーブ部とランド部の構造を、トラッキングエラー信号とともに示す図である。図１１において、図５と同一箇所もしくは相当箇所には同一符号を付している。

３４はグルーブ部２３及びランド部２４のそれぞれ丁度中央に設けられた熱遮断溝である。記録トラックＴ１とＴ２、及びＴ３とＴ４はそれぞれ同じ平面内にあるため、記録時の熱が隣接する記録トラックに拡散して、隣接するトラックの記録マークの品質に影響を与える場合が想定される。熱遮断溝３４は記録時の熱が隣接する記録トラックへ拡散するのを防ぐように作用する。尚、熱遮断溝３４の存在はグルーブ部２３とランド部２４の幅で決まる周期的なトラック構造に対して、半分の周期を有するトラック構造を与えることになる。この半分の周期、すなわちグルーブ部やランド部の幅の半分の幅が、半導体レーザ３の波長と対物レンズ７の開口数によって決定される回折限界値よりも小さく設定されれば、熱遮断溝３４は光学的には検出されないので、トラッキングエラー信号の波形は図５のそれと変わらず、上述したトラッキング制御へ与える影響はない。

本発明の実施の形態１による光ディスク装置の構成の一例を示すブロック図である。本発明の実施の形態１における光ディスクのグルーブ部とランド部の配置の一例を示す平面図である。本発明の実施の形態１における光ディスクの記録トラックおよびセクタの配置の一例を示す平面図である。本発明の実施の形態１における光ディスクのグルーブ部とランド部の形状の詳細の一例を示す平面図である。本発明の実施の形態１における光ディスクのグルーブ部とランド部での記録トラックとトラッキングエラー信号の関係を示す図である。本発明の実施の形態１における光ディスク１のＬ部２９及びＲ部３０とトラッキングエラー信号の関係を示す図である。実施の形態１の動作を示すフローチャートである。実施の形態１の動作を示すフローチャートである。実施の形態１の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２における光ディスクのトラッキングエラー抽出部の配置の一例を示す平面図である。本発明の実施の形態３における光ディスクのグルーブ部とランド部での記録トラックとトラッキングエラー信号の関係を示す図である。

符号の説明

１光ディスク、２２システムコントロール部、２３グルーブ部、２４ランド部、２９Ｌ部、３０Ｒ部、３１ミラー部、３２通常部、３４熱遮断溝、ＤＲデータ記録部、ＳＥトラッキング信号抽出部。

Claims

円周上に形成されたグルーブ部と該グルーブ部の間のランド部のどちらか一方に、光ビームの照射により局所的光学定数変化、もしくは物理的形状変化を生じせしめることで情報の記録を行う光ディスク媒体において、
前記グルーブ部及び前記ランド部は、
一定の幅で延在する箇所と、
前記グルーブ部と前記ランド部の幅が部分的に変化して前記グルーブ部又は前記ランド部が径方向の内側又は外側に拡大している箇所とを有し、
情報の記録が行われる記録トラックが同一のグルーブ部もしくはランド部の前記どちらか一方に複数本配置され、
前記複数の記録トラックの各々は、前記グルーブ部及びランド部が一定の幅で延在する箇所において、前記グルーブ部と前記ランド部の境界から一定の距離だけ離間して配置される
ことを特徴とする光ディスク媒体。
円周上に形成されたグルーブ部と該グルーブ部の間のランド部の両方に、光ビームの照射により局所的光学定数変化、もしくは物理的形状変化を生じせしめることで情報の記録を行う光ディスク媒体において、
前記グルーブ部及び前記ランド部は、
一定の幅で延在する箇所と、
前記グルーブ部と前記ランド部の幅が部分的に変化して前記グルーブ部又は前記ランド部が径方向の内側又は外側に拡大している箇所とを有し、
情報の記録が行われる記録トラックが同一のグルーブ部及びランド部にそれぞれ複数本配置され、
前記複数の記録トラックの各々は、前記グルーブ部及びランド部が一定の幅で延在する箇所において、前記グルーブ部と前記ランド部の境界から一定の距離だけ離間して配置される
ことを特徴とする光ディスク媒体。
請求項１又は２に記載の光ディスク媒体において、該グルーブ部及び該ランド部が一定の幅で延在する箇所と、該グルーブ部と該ランド部の幅が部分的に変化して該グルーブ部又は該ランド部が径方向の内側又は外側に拡大している箇所とが連続して形成されていることを特徴とする光ディスク媒体。
請求項１又は２に記載の光ディスク媒体において、該グルーブ部及び該ランド部が一定の幅で延在する箇所と、該グルーブ部と該ランド部の幅が部分的に変化して該グルーブ部又は該ランド部が径方向の内側又は外側に拡大している箇所とが周方向に分離されて形成されていることを特徴とする光ディスク媒体。
請求項１又は２に記載の光ディスク媒体において、該グルーブ部と該ランド部が延在する方向にミラー箇所が配置されていることを特徴とする光ディスク媒体。
請求項１に記載の光ディスク媒体において、該複数本の記録トラックが配置される該グルーブ部もしくは該ランド部において、前記複数本の記録トラックに挟まれて該グルーブ部及び該ランド部の幅よりも充分小さな幅の溝が形成されていることを特徴とする光ディスク媒体。
請求項２に記載の光ディスク媒体において、該複数本の記録トラックが配置される該グルーブ部及び該ランド部において、前記複数本の記録トラックに挟まれて該グルーブ部及び該ランド部の幅よりも充分小さな幅の溝が形成されていることを特徴とする光ディスク媒体。
請求項１に記載の光ディスク媒体を記録再生する光ディスク装置であって、
該複数本の記録トラックが配置される該グルーブ部もしくは該ランド部において、前記複数本の記録トラックに情報の記録を行い、前記記録トラックを１トラックずつ再生することを特徴とする光ディスク装置。
請求項２に記載の光ディスク媒体を記録再生する光ディスク装置であって、
該複数本の記録トラックが配置される該グルーブ部及び該ランド部において、前記複数本の記録トラックに情報の記録を行い、前記記録トラックを１トラックずつ再生することを特徴とする光ディスク装置。
請求項８又は９に記載の光ディスク装置において、
該グルーブ部及び該ランド部が一定の幅で延在する箇所と、該グルーブ部と該ランド部の幅が部分的に変化して前記グルーブ部又は前記ランド部が径方向の内側又は外側に拡大している箇所の両方からトラッキングエラー信号を抽出してトラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
請求項１０に記載の光ディスク装置において、
該グルーブ部及び該ランド部が一定の幅で延在する箇所から抽出されるトラッキングエラー信号のオフセットを、該グルーブ部と該ランド部の幅が部分的に変化して前記グルーブ部又は前記ランド部が径方向の内側又は外側に拡大している箇所から抽出されるトラッキングエラー信号成分で補正を行うことを特徴とする光ディスク装置。
請求項８又は９に記載の光ディスク装置において、
該グルーブ部と該ランド部の幅が部分的に変化して前記グルーブ部又は前記ランド部が径方向の内側又は外側に拡大している箇所からトラッキングエラー信号を抽出してサンプリングによるトラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
請求項５に記載の光ディスク媒体を記録再生する、請求項１１に記載の光ディスク装置であって、該ミラー箇所から得られる信号によって前記トラッキングエラー信号のオフセット成分の補正を行うことを特徴とする光ディスク装置。
請求項５に記載の光ディスク媒体を記録再生する、請求項１２に記載の光ディスク装置であって、該ミラー箇所から得られる信号によって前記トラッキングエラー信号のオフセット成分の補正を行うことを特徴とする光ディスク装置。
円周上に形成されたグルーブ部と該グルーブ部の間のランド部の両方に光ビームの照射により局所的光学定数変化、もしくは物理的形状変化を生じせしめることで情報の記録を行う光ディスク媒体において、
グルーブ部とランド部の幅が互いに略等しく情報の記録が行われる情報記録部と、グルーブ部とランド部の幅が部分的に等しくなくかつ径方向内側又は外側に拡大した信号抽出部とを有する光ディスク媒体に記録再生する光ディスク装置であって、
該情報記録部の該グルーブ部と該ランド部の両方にそれぞれ複数の記録トラックを形成して記録再生を行い、該信号抽出部にてトラッキングエラー信号を抽出し、
該情報記録部の該グルーブ部と該ランド部から得られるトラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御を行い、該信号抽出部から得られるトラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御のオフセット補正を行うことを特徴とする光ディスク装置。
円周上に形成されたグルーブ部を有し該グルーブ部の間の箇所に光ビームの照射により局所的光学定数変化、もしくは物理的形状変化を生じせしめることで情報の記録を行う光ディスク媒体において、
記録が行われる情報記録部と、前記情報記録部とは部分的にグルーブ部の幅が異なりかつ径方向内側又は外側に拡大した信号抽出部とを有する光ディスク媒体に記録再生する光ディスク装置であって、
該情報記録部に複数の記録トラックを形成して記録再生を行い、該信号抽出部にてトラッキングエラー信号を抽出し、該情報記録部から得られるトラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御を行い、該信号抽出部から得られるトラッキングエラー信号に基づいてトラッキング制御のオフセット補正を行うことを特徴とする光ディスク装置。
円周上に形成されたグルーブ部と該グルーブ部の間のランド部の両方に光ビームの照射により局所的光学定数変化、もしくは物理的形状変化を生じせしめることで情報の記録を行う光ディスク媒体において、
グルーブ部とランド部の幅が互いに略等しく情報の記録が行われる情報記録部と、グルーブ部とランド部の幅が部分的に等しくなくかつ径方向内側又は外側に拡大した信号抽出部とを有する光ディスク媒体に記録再生する光ディスク装置であって、
該情報記録部の該グルーブ部と該ランド部の両方にそれぞれ複数の記録トラックを形成して記録再生を行い、該信号抽出部にてトラッキングエラー信号を抽出し、該信号抽出部から得られるトラッキングエラー信号に基づいてサンプリングによるトラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
円周上に形成されたグルーブ部を有し該グルーブ部の間の箇所に光ビームの照射により局所的光学定数変化、もしくは物理的形状変化を生じせしめることで情報の記録を行う光ディスク媒体において、
記録が行われる情報記録部と、前記情報記録部とは部分的にグルーブ部の幅が異なりかつ径方向内側又は外側に拡大した信号抽出部とを有する光ディスク媒体に記録再生する光ディスク装置であって、
該情報記録部に複数の記録トラックを形成して記録再生を行い、該信号抽出部にてトラッキングエラー信号を抽出し、該信号抽出部から得られるトラッキングエラー信号に基づいてサンプリングによるトラッキング制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
請求項１５又は請求項１７に記載の光ディスク装置であって、
前記光ディスク媒体には、該グルーブ部と該ランド部が延在する方向にミラー箇所が配置されており、
該ミラー箇所から得られる信号によって前記トラッキングエラー信号のオフセット成分の補正を行うことを特徴とする光ディスク装置。
請求項１６又は請求項１８に記載の光ディスク装置であって、
前記光ディスク媒体には、該グルーブ部が延在する方向にミラー箇所が配置されており、
該ミラー箇所から得られる信号によって前記トラッキングエラー信号のオフセット成分の補正を行うことを特徴とする光ディスク装置。