JPH0476835A - 光記録媒体及びそのトラッキング方法 - 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、約１μｍの微小スポットに集光させてレーザ
光を光吸収反射性の光記録膜に照射し、小孔、結晶構造
の変化、磁化方向の変化等を生じさせて、情報を記録さ
せる光情報記録再生装置に用いられる光ディスク、光磁
気ディスク等の光記録媒体及びそのトラッキング方法に
関する。

従来の技術 従来、市販されている光記録媒体として、第４図のよう
な構造の５．２５インチ光デイスクがある。これは、特
開昭６０−５０７３３号公報に示されているもので、ま
ず、透明基板１表面には平行状、同心円状或いは螺旋状
に複数本の案内溝２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが形成され、
これらの案内溝２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ間のランド部３
ａ、３ｂ、３ｃの適宜位置にはプリフォーマットとして
複数個の凹凸ピット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ等による凹
凸ピット列５が形成されている。そして、このような透
明基板ｌ上に光吸収反射性の光記録膜６を形成したもの
である。ここに、溝２の深さはλ／８（λは使用レーザ
光の波長）、凹凸ピット４の深さはλ／４とされている
。

一方、この種の光記録再生装置では、ランド部３により
形成される情報トラックに対して情報の記録又は再生を
行うものであり、良好なる動作を確保するためには光ビ
ームが常にトラック上（情報トラック上）に位置するよ
うにトラッキング制御する必要がある。このトラッキン
グ制御を良好に行うためには、トラッキングエラー信号
ＴＥが任意のトラック上で連続的に横比されることが必
要となる。

発明が解決しようとする課題 ところが、プリフォーマットとしての凹凸ピット４が、
従来はランド部３により形成される情報トラック上での
長さの比が５０％程度を占めている。ここに、ランド部
からは正規のトラッキングエラー信号ＴＥか得られるが
、凹凸ピット部分ではランド部出力に対して極性が反転
してしまうことがある。このため、トラッキングエラー
信号が乱され、情報トラック上を光ビームが外れないよ
うにするトラッキング制御が困難である。

そこで、この間団を解決するために、プリフォーマット
としての凹凸ピット４の深さを波長λに対しλ／４〜λ
／２のように深めとし、ランド部高さとの間に差を持た
せることにより、ランド部出力に対する凹凸ピット部で
の極性反転を避ける方法が特開昭６３−３２７４６号公
報により提案されている。

しかし、ピットの深さが深くなる程、加工時に発生する
ピットのダレがあり、スタンパ製造及びスタンバから透
明基板への凹凸ピットの転写が難しくなり、歩留まりが
低下し、コスト高となってしまう。

この点、実開平１−１８１１３４号公報によれば、トラ
ック案内溝はλ／８相当の深さとし、ランド上の凹凸ピ
ットの割合を１／４とし、具体的には、ランド部上でト
ラック方向に任意に抽出される長さ２００）＋ｍ分の領
域内に存在する１個又は複数個の凹凸ピットの長さの総
和が５０μｍ以下となる長さに形成したものが提案され
ている。この提案例による場合、トラッキングの安定性
は改良されるものの、プリフォーマット部の信号形態を
自由に選択できず、応用性に欠けるものである。

課題を解決するための手段 請求項１記載の発明では、波長λのレーザ光に対しλ／
８相当の深さのトラック案内溝を複数本形成し、各トラ
ック案内溝間のランド部にプリフォーマットによる凹凸
ピットを予め配列形成した透明基板と、この透明基板上
に形成された光吸収反射性を持つ光記録膜とからなる光
記録媒体において、トラック方向に一定長さＸとした複
数個の凹凸ピットを前記一定長さＸ以上の一定周期ｙで
２００μｍ以下の長さに配列させた連鎖部と凹凸ピット
のない非連鎖部との組合せによりプリフォーマット情報
を表現し、各連鎖部と各非連鎖部との各々の長さを前記
一定周期ｙのｎ倍（ただし、ｎは２以上の有限な整数）
に設定して前記ランド部に凹凸ピットを形成した。

また、請求項２記載の発明では、ランド部上においてト
ラック方向に任意に抽出される長さ２００ｐｍ分の領域
内に存在する複数個の凹凸ピットの長さの総和が５０ｐ
ｍ以下となるように一定長さＸを設定した。

さらに、請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載
の光記録媒体を使用したトラッキング方法として、この
光記録媒体のランド部上にレーザ光を集光照射して、プ
ッシュプル法によりトラッキングエラー信号を連続的に
横比し、このトラッキングエラー信号に基づいて前記レ
ーザ光を常にランド部上にトラッキングさせるようにし
た。

作用 λ／８相当の深さのトラック案内溝間のランド部におい
て、凹凸ピットの深さはλ／４のときにプリフォーマッ
ト部の再生信号の変調度が最大となるため、二の深さに
設定することが望ましい。

この場合、連続した凹凸ピットを形成すると、トラッキ
ングエラー信号が乱されるが、一定長さＸで一定周期ｙ
の配列となるように小さく分割配列させた複数個の凹凸
ピットの連鎖部により表現することにより、連鎖部中に
もランド部の一部かそのまま残ることになり、トラッキ
ングエラー信号の乱れが少なくなり、プリフォーマット
部においても安定したトラッキングが可能となる。ここ
に、一定長さＸ、一定周期ｙの値を所定の条件内で適宜
変更することにより、プリフォーマット部のコーディン
グや変調度なとの信号形態を自由に設計でき、自由度の
大きいものとなる。また、基本的に凹凸ピットの深さが
浅くてもよいので、ピット加工性のよいものとなる。ま
た、連鎖部と非連鎖部とが一定周期ｙのｎ倍の長さに設
定されているので、各々の部分での信号レベルが安定し
たものとなり、これらの連鎖部と非連鎖部との長さの組
合せにより表現したプリフォーマット情報を確実に識別
再生できる。

ところで、一般に、光デイスク装置においてトラッキン
グ制御の応答性については、トラッキングエラー信号の
欠落する長さが２００μｍ以下の許容度を持って設計・
製作されている。即ち、トラッキング制御を安定させる
ために、トラッキングエラー信号が連続的であるとは、
トラッキング動作の応答性に比較して切れ目なくトラッ
キングエラー信号が得られることを意味し、これは、情
報トラック上においてトラッキングエラー信号の欠落が
２００ｐｍ以下であれば、トラッキングエラー信号は連
続的であるとみなすことができる。ここに、請求項１記
載の発明によれば、連鎖部の長さが２００μｍ以下であ
り、プリフォーマット部においても平均トラッキングエ
ラー信号に欠落を生じない。特に、請求項２記載の発明
によれば、プリフォーマットとして予め形成される凹凸
ピットの長さが任意に切り出された２００μｍの長さの
領域内で常に総和が５０μｍ以下の長さしか持たないた
め、２５％以下であり、トラッキングエラー信号の途切
れがなく、安定したトラッキング制御に供される。

よって、このような光記録媒体を用いる場合、ランド部
上でプリフォーマット部であっても連続的なトラッキン
グエラー信号を得ることができ、プッシュプル法により
容易にトラッキング制御できる。

実施例 本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
する。まず、第２図は光ピツクアップを含めて示すもの
であり、レーザダイオード１０から射出されたレーザ光
はコリメートレンズ１１により平行光とされた後、偏光
プリズム１２により反射され、λ／４板１３及び対物レ
ンズ１４を通リ、光記録媒体】Ｏに集光照射される。こ
の集光照射光は光記録媒体１０において透明基板１５上
に形成された光吸収反射性の記録膜１６に透明基板１５
側から照射される。この記録膜１６からの反射光は再び
対物レンズ１４、λ／４板１板製３り、偏光プリズム１
７を透過して２分割受光素子１８に受光される。そこで
、この２分割受光素子１８の各々の受光素子１８ａ、１
８ｂの検出出力Ａ、Ｂの差を差動増幅器１９により演算
することにより、トラッキングエラー信号ＴＥ＝Ａ−Ｂ
が得られる。なお、光ピツクアップ光学系において、λ
／４板１板製３略し、かつ、偏光プリズム１２に代えて
ハーフミラ−を用いて構成したものでもよい。

このような方法で検出されるトラッキングエラー信号Ｔ
Ｅは、一般には、プッシュプル法と呼ばれている。プッ
シュプル法によるトラッキングエラー信号ＴＥ＝Ａ−Ｂ
は、その符号と大きさとにより、集光ビームスポットの
トラックずれの方向とずれの程度とを表現するものであ
り、トラッキングエラー信号ＴＥに基づいて集光ビーム
の照射位置ずれがトラック中心に復帰するように集光ビ
ームの照射位置を動かす（これは、対物レンズ１４をア
クチュエータで動かしたり、対物レンス１４に入射する
光ビームの角度を変化させる等の方法によればよい）。

これにより、集光ビームが常にトラック案内溝間のラン
ド部上を照射するような制御を可能とするものである。

したがって、トラッキングエラー信号ＴＥはトラックの
位置によって符号（極性）が変化すると、ずれの方向が
判らなくなｋ）安定したトラッキングが困難となる。

また、極性が同じであっても、大きさが変化するとトラ
ックずれを解消するための復帰制御量にも変化（ゲイン
変動）が発生し、トラッキングの安定性が損なわれる。

このようなゲイン変動を防ぐためには、トラッキングエ
ラー信号ＴＥとしてＴＥ＝Ａ−Ｂに代えて、ＴＥ＝　（
Ａ−Ｂ）／　（Ａ十Ｂ）を用いたほうが好ましい場合も
ある。

ついで、本実施例による光記録媒体１５の構成を説明す
る。まず、基本的には第４図の場合と同様に透明基板１
６表面には平行状、同心円状或いは螺旋状の複数の案内
溝２０　ａ、　　２０　ｂ、　　２０　ｃ。

〜が形成され、各案内溝２０　ａ、　　２０　ｂ、　　
２０　ｃ。

〜間はランド部２１　ａ、　　２　ｌ　ｂ、　　２１　
ｃ、　〜とされている。このようなランド部２１を情報
トラックとして情報の記録又は再生を行うものであるが
、その一部は第３図に示すようにプリフォーマット部２
２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、　〜とされてセクタ分
けされている。このようなプリフォーマット部２２には
同期信号、アドレス信号等の情報を示す凹凸ピット２３
が予め形成される。このような凹凸ピット２３が形成さ
れた透明基板１６表面上に光吸収反射性の記録膜１７が
形成される。

なお、透明基板ｊ６の材料としては、ガラスの他、例え
ばＰＭＭＡ樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹
脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、
ナイロン樹脂等の透明プラスチックスが用いられる。ま
た、光吸収反射性の記録膜１７の材料としては、シアニ
ン色素、トリアリルメタン色素、スクワリリウム色素等
の有機色素、Ｔｅ、Ｔｅ合金、Ｂ１、Ｐｂ、ＡＱ、ＩＮ
、Ｓｎ、Ｓｅ、ＴｂＦｅ、ＦｅＣｏ、Ｍ　ｎ　Ｂ　ｉ等
の金属膜が用いられる。

ここに、本実施例では、透明基板１６表面に予め形成さ
れるプリフォーマット部２２は、／ＪＸさく分割された
複数個の凹凸ピット２３の配列形成による連鎖部２４と
凹凸ピット２３がなくランド部２１のままの状態で残さ
れた非連鎖部２５との組合せにより表現されたブリフォ
マット情報により形成されている。前記連鎖部２４の長
さは２００μｍ以下とされている。

このような構成において、記録／再生に際しては光ビー
ムが常に所望の情報トラック上−ランド２１上に集光照
射されるようにトラッキング制御されることが望まれる
。ここに、プリフォーマット部２２の凹凸ピット２３の
トラッキングエラー信号ＴＥに及ぼす影響を第１図によ
り説明する。

まず、案内溝２０は第２図に示した光ピツクアップ光学
系においてトラッキングエラー信号ＴＥが十分に得られ
るように、レーザダイオード１０からのレーザ光の波長
λに対し深さλ／８程度として形成されている。一方、
プリフォーマット部２２の各凹凸ピット２３の深さは、
信号コントラストを高くするために深さλ／４程度とさ
れている。

このような条件で、光ビームスポットが情報トラック＝
ランド部２１の中心から一定量、例えば０１μｍだけず
れた場合、第１図（ｂ）に示すようなトラッキングエラ
ー信号ＴＥが得られる。この信号波形に示すように、ラ
ンド部２１ではＴＥ倍信号得られるが、凹凸ピット部２
３部分ではランド部出力との対比で極性が反転してしま
うことがある。

この場合、従来例で説明したように凹凸ピットの深さを
調整してλ／４〜λ／２のように深めとすれば極性反転
を回避することも可能ではある。

しかし、このように深めとすると、ピットのダレやスタ
ンパからの転写困難性などを考えると、高い製造歩留ま
りを実現することは困難であり、製造歩留まりの点から
は、当初のように、凹凸ピット２３はその深さがλ／４
程度であることが望ましい。ところが、凹凸ピット２３
の深さをλ／４とした場合には、このピット部分のほう
が案内溝２０よりもλ／８たけ深い状態となり、見掛は
上、凹みが形成され、ランド部２１の凸に対して逆転し
た形状となり、ＴＥ倍信号逆極性となる。従って、仮に
トラック長Ｔ＝２００ｐｍに対して凹凸ピットの占める
長さか総和で１１００ｕになると（５０％）、トラッキ
ングエラー信号ＴＥは平均されてＴＥ辷０となってしま
い、トラックずれを生じているにもかかわらず平均ＴＥ
倍信号欠落した状態となってしまう。

即ち、凹凸ピット２３が配列形成された連鎖部２４の長
さが２００μｍよりも長くなると、平均ＴＥ倍信号欠落
した状態を生じ得るので好ましくない。しかるに、本実
施例では、連鎖部２４の長さを２００μｍ以下として形
成しているので、平均ＴＥ倍信号欠落は生じない。また
、非連鎖部２５はランド部２１そのものであるため、常
にＴＥ倍信号得られるので、非連鎖部２５の長さには制
約がなく、連鎖部２４との組合せでＲＦ倍信号表現し得
る制約のみでよい。

ところで、第１図（ｃ）に示すＲＦ倍信号しては、連鎖
部２４と非連鎖部２５との長さの識別が容易であること
が好ましく、このためには、連鎖部２４と非連鎖部２５
との信号レベルが各々の部分でレベルが一定しているほ
うがよい。これは、各連鎖部２４における各凹凸ピット
２３の周期は一定とし、この一定周期ｙを個々の凹凸ピ
ット２３のトラック方向の長さとして設定された一定値
Ｘよりも長く設定し、かつ、連鎖部２４や非連鎖部２５
の長さの半分以下に設定したことにより可能となる。ま
た、連鎖部２４と非連鎖部２５との長さの組合せにより
プリフォーマット情報を表現するためには、周知のマー
ク長制限コード、例えばＦＭコード、ＭＦＭコード、Ｍ
′　コード、　（２，７）コード、ＥＦＭコード、　（
１，７）コードなどが適用できることが必要である。こ
れは、連鎖部２４と非連鎖部２５との長さを各々一定周
期ｙのｎ倍（たたし、ｎは２以上の有限なる整数）に設
定することにより可能となる。

ここに、一定周期ｙと凹凸ピット２３の長さである一定
長さＸとの比率を適宜変えることにより、ＲＦ倍信号変
調度を自由に設計することが可能になる等、信号形態の
自由度の大きいものとなる。

特に好ましい信号形態としては、ランド部２１をそのト
ラック方向に任意に抽出した２００ＩＩｍ長さの領域内
に存在する複数個の凹凸ピット２３の長さの総和が５０
μｍ以下となる長さ、即ち一定長さＸとなるように形成
するのがよい。このためには、例えば凹凸ピット２３の
一定長さＸと一定周期ｙとの比ｘ／ｙが例えば０．５以
下となるように小さく設定するとか、マーク長がなるべ
く短くなるマーク長制限コードを用いればよい。このよ
うに任意に抽出した２００１ＩＩＴ１当りの領域に占め
る凹凸ピット２３の長さの総和を５０μｍ以下とすれば
、逆極性による相殺分を考慮しても、平均ＴＥ倍信号第
１図（ｂ）からも判るようにランド部（非連鎖部２５）
のみの場合のＴＥ倍信号０．５倍は確保されるため、実
用的に支障のない信号レベルが得られる。これは、凹凸
ピット２３の深さがλ／４という最も悪い条件の場合で
あっても成立するものであり、凹凸ピット２３の深さを
λ／４がらずらしてλ／４〜λ／２とすれば、さらに良
好なるＴＥ倍信号得られる。従って、本実施例によれば
、情報トラック上の如何なる個所の２００μｍ長さ領域
についても平均ＴＥ倍信号ランド部のみの場合のＴＥ倍
信号０．５倍以下になって欠落するようなことがなくな
る。特に、本実施例によれば、プリフォーマット部２２
でも安定したトラッキングが可能となる。この結果、ト
ラックアクセス時にもトラッキングエラー信号の欠落が
ないため、トラックカウントを確実に行うことができ、
所望のトラックへのアクセス時間を短縮できる。

なお、本発明にいう［λ／８相当の深さのトラック案内
溝Ｊとは、必ずしも深さが正確にλ／８のものに限らず
、プッシュプル法によりトラッキングエラー信号ＴＥが
得られる形状の溝であればよいことを意味し、形状のだ
れ具合により最適の深さから少し外れたものも含む。例
えば、溝の断面形状が矩形状の場合は、λ／８程度の深
さが好ましいが、溝の断面形状が第２図図示例のように
７字状の場合にはλ／８の１．４倍程度の深さが好まし
いといえる。これは、前述した特開昭６３−３２７４６
号公報でも言及されているものであるが、本発明のλ／
８相当の深さのトラック案内溝にも該当するものである
。

発明の効果 本発明は、上述したように一定長さＸで一定周期ｙに小
さく分割配列した複数個の凹凸ピットの連鎖部と凹凸ピ
ットのない非連鎖部との組合せによりプリフォーマット
情報を表現するようにしたので、連鎖部中においてもラ
ンド部が部分的に残存することになり、浅溝ピットであ
っても乱れの少ないトラッキングエラー信号を得ること
ができ、かつ、連鎖部の長さが２００μｍ以下であるの
で、通常仕様におけるトラッキング動作の応答性に対し
て切れ目のないトラッキングエラー信号を得ることがで
き、よって、プリフォーマット部にあっても信号欠落の
ない安定したトラッキング制御を行わせることができ、
このために凹凸ピットを深めに形成する必要がなくなる
ため、製造が容易となり、歩留まりをも向上させること
ができ、また、連鎖部と非連鎖部とが一定周期ｙのｎ倍
の長さに設定されているので、各々の部分での信号レベ
ルが安定したものとなり、これらの連鎖部と非連鎖部と
の長さの組合せにより表現したプリフォーマット情報を
確実に識別再生でき、一定長さＸ、定周期ｙの値を所定
の条件内で適宜変更することにより、プリフォーマット
部のコーディングや変調度などの信号形態を自由に設計
でき、自由度の大きいものとなり、さらには、請求項２
記載の発明のように、ランド部をトラック方向に任意に
抽出される長さ２００μｍ分の領域内に存在する凹凸ピ
ットの長さの総和が５０１Ｉｍ以下となる長さに凹凸ピ
ットを形成すれば、トラッキングエラー信号の途切れを
完全に防止でき、より一層安定したトラッキング制御が
可能となり、よって、このような光記録媒体を用いる場
合、ランド部上でプリフォーマット部であっても連続的
なトラッキングエラー信号を得ることができ、請求項３
記載の発明のようにプッシュプル法により容易にトラッ
キング制御できるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプリフォーマット部とＴＥ
倍信号の関係を示す説明図、第２図は光学系構成を示す
概略斜視図、第３図はプリフォーマット部及びランド部
構成を展開的に示す説明図、第４図は従来例を示す概略
斜視図である。 １６・・・透明基板、１７・・・記録膜、２０・・・案
内溝、２１・・・ランド部、２３・・・凹凸ピット、２
４・・・連鎖部、２５・・・非連鎖部 一策 逸 １４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、波長λのレーザ光に対しλ／８相当の深さのトラッ
   ク案内溝を複数本形成し、各トラック案内溝間のランド
   部にプリフオーマットによる凹凸ピットを予め配列形成
   した透明基板と、この透明基板上に形成された光吸収反
   射性を持つ光記録膜とからなる光記録媒体において、ト
   ラック方向に一定長さｘとした複数個の凹凸ピットを前
   記一定長さｘ以上の一定周期ｙで２００μｍ以下の長さ
   に配列させた連鎖部と凹凸ピットのない非連鎖部との組
   合せによりプリフオーマツト情報を表現し、各連鎖部と
   各非連鎖部との各々の長さを前記一定周期ｙのｎ倍（た
   だし、ｎは２以上の有限な整数）に設定して前記ランド
   部に凹凸ピットを形成したことを特徴とする光記録媒体
   。 ２、ランド部上においてトラック方向に任意に抽出され
   る長さ２００μｍ分の領域内に存在する複数個の凹凸ピ
   ットの長さの総和が５０μｍ以下となるように一定長さ
   ｘを設定したことを特徴とする請求項１記載の光記録媒
   体。 ３、請求項１又は２記載の光記録媒体を用い、そのラン
   ド部上にレーザ光を集光照射して、プッシュプル法によ
   りトラッキングエラー信号を連続的に検出し、このトラ
   ッキングエラー信号に基づいて前記レーザ光を常にラン
   ド部上にトラッキングさせるようにしたことを特徴とす
   るトラッキング方法。