JPH0287334A - 光学的情報記録再生装置及び情報記録媒体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する
光学的情報記録再生装置に関し、特に情報記録媒体（以
下媒体と略す）の回転時における偏心量の補正に関する
方法を２つの光学手段とチーツク−状検出器を利用して
行なわせる、光学的情報記録再生装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来トラックの非接触位置制御として広く一般に知られ
ているものに（１）３ビ一ム方式（２）ビーム２分割方
式（３）ウォーブリング方式の基本的なる方式が有る。

この上記３方式はいずれも、元ピックアップ部をフォー
カス方向或いはトラック方向の半径方向に移動させて、
そのトラック偏心量を検出するセンサーと、非点収差方
法等によるフォーカス制御によってピックアップレンズ
等を駆動させる駆動部とが有り、これらを光学ブロック
にて一体に構成し、鏡体で保持したものを光ヘッドと呼
び、一般に使用されている。

従来、この糧の装置として第４図に示すような構成が知
られている。第４図において、レーデ光源１０１から射
出されたレーデビームは、偏光ビームスプリッタ１０２
で反射され、１／４波長板１０３を通り、対物レンズ１
０４によりディスク上１０５へ集光され記録が行われる
。ディスク１０５から反射した光は、対物レンズ１０４
および１／４波長板１０３を通り、偏光ビームスプリッ
タ１０２を通過し、非点収差光学系１１２を通り、四分
割光検知器１０７に：照射される。このようにしてオー
トフォーカスの信号を採り、レンズ駆動装置１１０を駆
動してオートフォーカスを行う。

以上述べた光学系は、１つの基板上に配置されており、
全体として記録ヘッド１０８と呼ばれる。

ヘッド駆動機構１０９とヘッド駆動用モータ１１０とに
より、記録ヘッド１０８をディスクの半径方向に動かす
。そして、この記録ヘッド１０８が一定速度で動くよう
に、モータ制御回路１１１にてモータ１１０をコントロ
ールしている。また。

ディスク１０５はスピンドルモータ１０６により回転さ
れ、このスピンドルモータ１０６は一定角速度で回転す
るようにスピンドルモータ制御回路１０７によりコント
ロールされている。

このように、記録ヘッド１０８を一定速度で送り、かつ
ディスク１０５を一定速度で回転させることにより、ト
ラック間隔を一定にした記録を行うことができる。

次に、第５図に、従来の追加書込み可能な記録再生装置
の主要部の説明図を示す。２０１及び２０２はそれぞれ
記録用および再生用レーデビームであり、それぞれ別々
のレーデにより形成される。情報トラックの記録は、レ
ーザビーム２０１を光変調器２０３．ビームスプリッタ
２０４、振動ミラー２０５、対物レンズ２０６を経て記
録媒体２０７上に集光して行う。

一方、再生用レーデビーム２０２はビームスプリッタ２
０８、ミラー２０９、ビームスプリッタ−２０４、振動
ミラー２０５、対物レンズ２０６を経て記録媒体２０７
上の既記録トラック上に集光される。既記場トラックか
らの反射光は対物レンズ２０６、振動ミラー２０５、ビ
ームスプリッタ−２０４、ミラー２０９、ビームスプリ
ッタ−２０８を経て光検出器２００に照射し、トラック
とレーデビームとのずれ情報を有する信号を得る。

この信号を振動ミラー２０５のドライバー２１０に入力
し、振動ミラー２０５を動かして、レーザビーム２０２
が既記録トラックを正確に追跡するようＫ１４節する。

同時に、記録用レーデビーム２０１も振動ミラー２０５
により移動する。このようにして、レーデビーム２０１
は記録媒体２０７上で、既記録トラックから一定距離だ
け離れた位置をたどることが可能となり、追加書込み記
録が可能となる。

このような上記従来例にあっては媒体面に形成しである
同心円状又は螺線状のプリグループと呼ばれる案内溝に
沿って、映像や音声又は文字信号等の各種情報を記録す
べき情報に従って強度変調された光ビームスポットによ
って、媒体面上に照射し、そのエネルギーで記録膜を蒸
発又は変色させ、情報記録ビットを形成している。又、
再生時にあっても、上記プリグループに沿って、記録さ
れた情報ピットを読み出すことに成っている。この様Ｋ
、案内溝であるプリグループは、記録及び／又は再生時
にあって重要な役割を持っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、今日にあっては定められた記録再生領域
にどれだけの記録容量を持たせられるかが開発の大きな
テーマに成っている。そのためＫ、プリグループに与え
られるピッチは例えば、ＬＤやＣＤの様に１．２〜１６
６μｍとますます小さく成り、その結果、プリグループ
上の小さな欠陥或いはゴミ等による影響が大きな問題と
なっている。さらに媒体のプリグループに対する回転中
心穴の同心円精度という、機械加工上からの公差があり
、装置に媒体を搭載し回転させると、上記公差による媒
体の偏心とさらに回転体であるターンテーブルの中心軸
のプレも加わり、媒体としては大きな歳差運動を生じて
しまうことが多々ある。この様な状態において上記従来
例第４図のごとく、１つの光学手段でのみＡＴ（オート
トラッキング）を制御する構成では、上記偏心に対して
正確にＡＴ制御ができず、又、プリグループ上の小さな
欠陥がある場合においても、ＡＴハズレを生じてしまい
結果的には記録、再生エラー率が増してしまう欠点を有
している。

そこで、従来例第５図にあっては、その偏心量を補正す
る意味で記録用レーデビーム２０１と再生用レーザビー
ム２０２を別々に設定し、２方向からレーザビームを照
射し１つの光学ブロックを介して、ビームを２つに分け
、一方を記録用他方を再生用にしている。したがって、
形成された媒体上のプリグループ（トラック）に沿って
再生用レーデビームが追従しつつ、一定の距離をおいて
、記録用レーデビームが、情報記録ビットを形成できる
ようにしている。しかしながらこの従来例第５図におい
ても、一定の距離を保って形成されているプリグループ
に追従する様にされており、結果的には上記従来例第４
図と同様なＡＴ制御エラーが生じることにな゛る。

〔目　　的〕

本発明は上述従来技術の問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的は情報記録媒体に設けられるプリグループ
（基準トラック）をできるだけ小数にすることにより、
該媒体の記録容量の増大、及び製造原価のローコスト化
等を可能とする、光学的情報記録再生装置を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は本発明によれば、ディスク状記録媒体のディ
スク回転中心から略一定の半径距離を隔てた該媒体の円
周位置く少なくとも１本の基準トラックが形成されてい
る情報記録媒体を用いて、情報の記録及び／又は再生を
行う光学的情報記録再生装置において、前記装置は基準
トラックのディスク回転中心からの偏心量を検出する第
１の光学手段と、前記情報記録媒体に対し光ビームを照
射して情報の記録及び／又は再生を行う第２の光学手段
と、前記第１の光学手段から第２の光学手段までの距離
を測定する測長器とを有してなり。

前記第１の光学手段で検出された前記基準トラックの偏
心量に基づいて前記第２の光学手段を該媒体上の所望の
トラッキング位置に制御することを特徴とする。光学的
情報記録再生装置によって達成される。

また、上記装置に好適に利用される媒体として。

本発明では、ディスク状記録媒体のデイ２り回転中心か
ら略一定の半径距離を隔てた該媒体の円周位置に少なく
とも１本の基準トラックが形成されている情報記録媒体
が提供される。

〔実施例〕

以下１本発明に係る実施例を図面に基づいて具体的且つ
詳細に説明する。

第１図は本発明の光学的情報記録再生装置の第１の実施
例を示す概略図であり、更に詳しくは該装置に用いられ
る光学系の概略構成を示すものである。

図において、１は情報記録媒体である光ディスクであり
、該光ディスクは不図示の回転機構により軸の回りを回
転する。ｌＯは偏心検出ヘッド部をあられしており、該
ヘッド部において光ディスり１の媒体面上に予め設けら
れた偏心検出用の基準トラックの動きを検出する。偏心
検出ヘッド１０の光学系構成は、光源である半導体レー
ザー１１と、コリメータレンズ１２と、１イ波長板１３
と、偏光ビームスプリッタ−１４と、楓波長板１５と、
ピックアップレンズ１６と、フォーカシング用アクチエ
エータ１７と、無偏心ビームスプリッタ１８と、球面レ
ンズとシリンドリカルレンズの組み合せから成る非点収
差発生光学系１９と、フォーカスエラー検出用センサー
２０と、集光レンズ２１と、偏心検出用センサー２２と
から成る。

３０は偏心検出ヘッド１０と一体構造に嘔れている測長
器であり、後に説明するように偏心検出ヘッド１０から
導かれる光束を利用し、後述する記録再生ヘッドまでの
距離を測定する機能を有する。測長器３０の光学系は、
ｌイ波長板３１と、無偏光ビームスプリッタ−３２と、
第１のコーナーキユーブ３３と、フォトディテクタ３４
とから成り、記録再生ヘッド４０に固設された第２のコ
ーナーキユーブ３５を含めて２光束干渉方式の干渉測長
器を形成している。

４０は記録再生ヘッドであり、その構成は半導体レーザ
ー４１と、コリメーターレンズ４２と。

回折格子４３と、偏光ビームスプリッタ４４と、Ａ波長
板４５と、ピックアップレンズ４６と、トラッキング及
びフォーカシングアクチエエータ４７と、球面レンズと
シリンドリカルレンズとから成る非点収差発生光学系４
８と、光検出器４９とより成る。また、記録再生ヘッド
４０の一部にコーナーキユーブ３５が固設されており、
該コーナーキユーブにより記録再生ヘッド４０の偏心検
出ヘッド１０からの距離は測長器３０によって常に計測
されている。この記録再生ヘッド４０は光ディスク１の
媒体面上に半導体レーザー４１を用いて情報の記録再生
を行うためのものである。

光学系構成の説明から分るように、該ヘッドのフォーカ
シングは非点収差法、またトラッキングは３ビーム法に
よるものであり、共に公知の技術であるから説明は省略
する。

次に１偏心検出ヘツド１０による光ディスク１の偏心検
出方法を第１図に基づいて説明する。半導体レーザー１
１から出射した光束はコリメータレンズ１２で平行光束
化された後、適宜に方位を設定され友１イ波長板１３に
より偏光方向が回転され、平行光の一部は偏光ビームス
プリッタ−で反射されて測長器３０側へ向かう光束とな
り、透過した光束は袖波長板１５及びピックアップレン
ズ１６を通過して光ディスクの媒体面上に光スポットを
結ぶ。媒体面で反射された光束は再びピックアップレン
ズ１６．楓波長板１５を透過し、偏光ビームスプリッタ
−で反射された後、無偏光ビームスプリッタ−１８に至
り、該無偏光ビームスシリツタ−を透過した光束は非点
収差発生光学系１９で非点収差を生じ、フォーカスエラ
ーセンサー２０上に集光される。フォーカスエラー検出
センサー２０から得られたフォーカスエラー信号により
不図示のサーゲルーデを経てフォーカスアクチエエータ
１７が駆動されオートフォーカス制御が行なわれる。一
方、無偏光ビームスプリッタ−１８で反射された光束は
集光レンズ２１で光ディスク１の媒体面と共役な位置に
設けられた偏心検出用センサー２２上にスポットを結ぶ
。フォーカスエラーの検出は上述の方式に限らず１例え
ばブツシュデル方式のような公知の技術を用いても良い
。

第２図は偏心検出用センサー２２による光ディスクの偏
心検出方法を説明するための図である。

図中２２は前述の偏心検出用センサーを示し、該センサ
ーは図示する様に直角三角形状の２つのフォトセンサー
２２ｍ及び２２ｂが互いに斜辺を対向する様に配置され
て構成される。各フォトセンサー２２ｍ　、２２ｂから
の出力は差動アンプ２３により差出力としてとり出され
る。２４は集光レンズ２１によって結像された光スポッ
トをあられし、該スポット内には光ディスクの媒体面上
に形成された基準トラックの像２５が形成されている。

基準トラックは光ディスクの媒体面の一部（例えば最外
周の近傍）にフォトリングラフイー等の手段で予め同心
円状に形成されているものとする。

基準トラックの像２５のコントラストを高め、尚且つ偏
心検出精度を上げるためには、該基準トラツクは出来る
だけ媒体面より反射率の低い濃度型のノ９ターンである
ことが望ましい。なぜなら、そうすることによって媒体
面と偏心検出用センサーの受光面は共役関係にあるので
、コントラストが高くエツジのシャープな像が形成され
るからである。偏心検出ヘッド１０においてはオートフ
ォーカシングサーボのみが作動する様にされており、オ
ートトラッキングサーゲは行なわれない様にされている
。従って第２図に示す様に１元ディスクの偏心により不
動の元スポット２４内で基準トラックの像２５が第２図
中の矢印方向に移動する。

偏心量は通常数１０μｍ以上にも達するので、基準トラ
ックの像２５が光スポツト２４内から外れないように媒
体面上における元スポット径は可能な範囲内で十分大き
くしておく必要がある。そのためには例えばピックアッ
プレンズに入射する光束を十分細くすることにより実効
的なＮＡを小さくし、ディスク面上における結像スポッ
トの径を大きくするか、あるいは故意にフォーカスサー
ゲ系に任意のオフセットを与え媒体面上で広い領域が照
明されるようにする方法等がある。

第３図は本発明の光学的情報記録再生装置のシステム概
略図である。

光ディスク１はスピンドルモータ５５の回転軸に固定接
続されており、システムコントローラー５８を介してド
ライバー５４により回転を制御している。光ディスク１
のある位置（外周近傍）にあらかじめ形成しておくか又
は搭載時に形成する基準トラックに対し、その相対位置
に枠体（不図示）より支持固定された偏心検出ヘッド１
０が設置しである。

光ディスク１の回転に伴ない、基準トラックの偏心量を
偏心検出用センサー２２ｍ、２２ｂ（第２図に図示）に
より検出し、比較回路５１へその検出信号を入力する。

一方、偏心検出ヘッド１０に支持された副長器３０から
は偏心検出ヘッド１０と光源を共通としたレーザー光が
対向する記録再生ヘッド４０の光学ブロックに入射し、
その反射光を測長器３０にある測長検出センサ３４にて
受光し、ｈ／Ｄ変換後比較回路５１に人出すると、前記
偏心量に対する距離のオフセット分をシステムコントロ
ーラ５８により演算処理して求め、シーク用ドライバー
５２にてシークモータ５３を駆動制御させ、偏心量と記
録再生ヘッドとの距離に対してオフセット量がＯになる
まで制（２）させるいわゆるサーブループを行なってい
る。このとき記録再生ヘッド１０のＡＴサーボ系５６は
システムコントローラ５９にてホールド状態にしである
。仁の様に偏心の補正をした記録再生ヘッド４０がＡＦ
’（オートフォーカス）サーゲ系５６により光ディスク
１の板面上の面プレをとらえ、半導体レーザー等により
記録ピットを形成する。又再生時においても上記記録時
と同様に前記サーだループによって偏心を除去した状態
で、記録済みの情報ピットを読み出すことができる。こ
の時の半導体レーザーパワーハ、システムコントローラ
ー５８で出力をおとして読み取って行く一般的な方法で
ある。又、別の方法としては、再生時において。

記録再生ヘッド４０のみで記録済み情報ピットに追従さ
せる、３ビーム方を載用することで、前記サーがループ
をカットして、システムコントローラー５８によりＡＴ
サーゲ系を駆動させることで。

従来より広く知られている再生ヘッドとして使用するこ
とも可能である。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明の光学的情報記録再生装置は、
少くとも１本の基準トラックが形成されている情報記録
媒体を用いるので、従来の情報記録媒体に比較し高密度
な記録再生を行うことができ、また該媒体の製造原価４
安価にすることができる。

また、本発明の光学的情報記録再生装置は基準トラック
の軌跡と同期した状態で記録再生ヘッド部がサーゲされ
ているため、従来のＡＴ（オートトラッキング）を不要
にすることもできる。

又、記録ピットが形成された状態においては、一般的な
使用に基づいて（３ビーム法）により記録済みピットを
たよりにトラッキングすることもできる。この時、偏心
検出部からの偏心補正サーゲをＯＦＦ　しておく。

又、本実施例においては、偏心検出用として三角形状の
検出部を有したセンサをもちいているため偏心量のダイ
ナミックレンヂが広くとれる。したがりて大きな偏心に
おいても補正が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的情報記録再生装置の一実施例を
示す概略図、第２図は偏心検出部を説明するための図、
第３図は本発明の光学的情報記録再生装置のシステム概
略図、第４図及び第５図は従来の情報記録再生装置の概
略図である。 １・・・光ディスク、１０・・・偏心検出ヘッド部、３
０・・・測長器、４０・・・記録再生ヘッド。 代理人　弁理士　　山　下　穣　平 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスク状記録媒体のディスク回転中心から略一
   定の半径距離を隔てた該媒体の円周位置に少なくとも１
   本の基準トラックが形成されている情報記録媒体を用い
   て、情報の記録及び／又は再生を行う光学的情報記録再
   生装置において、前記装置は基準トラックのディスク回
   転中心からの偏心量を検出する第１の光学手段と、前記
   情報記録媒体に対し光ビームを照射して情報の記録及び
   ／又は再生を行う第２の光学手段と、前記第１の光学手
   段から第２の光学手段までの距離を測定する測長器とを
   有してなり、前記第１の光学手段で検出された前記基準
   トラックの偏心量に基づいて前記第２の光学手段を該媒
   体上の所望のトラッキング位置に制御することを特徴と
   する、光学的情報記録再生装置。
2. （２）ディスク状記録媒体のディスク回転中心から略一
   定の半径距離を隔てた該媒体の円周位置に少なくとも１
   本の基準トラックが形成されている情報記録媒体。