JPH09147376A

JPH09147376A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JPH09147376A
Application number: JP7301148A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Saito; 敦齋藤; Takeshi Toda; 戸田　　剛; Hiroyuki Tsuchinaga; 浩之土永; Takeshi Maeda; 武志前田; Masahiro Takasago; 昌弘高砂; Toshimasa Kamisada; 利昌神定; Masakazu Fukui; 雅千福井; Yoshiro Konishi; 義郎小西
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-11-20
Filing date: 1995-11-20
Publication date: 1997-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】フォーマットが異なる多様な光ディスクを各
々最適に再生する。【解決手段】半導体レーザ１２０から発生する光ビー
ム１２２をコリメートレンズ１２４、ビームスプリッタ
１２６、対物レンズ１２８を介して光スポット１１０と
して光ディスク１００上のトラック１３０に照射し、反
射光を対物レンズ１２８、ビームスプリッタ１２６、検
出レンズ１３６、光ビーム検出手段１３８、第１復調器
１４０ａおよび第２復調器１４０ｂを介して読み取る光
ディスク装置において、対物レンズ１２８の焦点位置を
制御する自動焦点制御機構１３４と制御系１３２の間に
オフセット加算手段１５０を配置し、光ディスク１００
のフォーマットの種別に応じて対物レンズ１２８の目標
焦点位置を意図的に変化させ、光ビーム１２２の非点収
差を利用して光スポット１１０の光ディスク１００上に
おける形状を任意に制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクに光ビ
ームの照射により情報の記録／再生を行う光ディスク装
置に係り、特に、フォーマットが異なる少なくとも２種
類以上の光ディスクを再生する光ディスク装置に適用し
て有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、日経ＢＰ社、１９９５年１月
１６日発行、「日経エレクトロニクス１月１６日号」Ｐ
６７〜Ｐ７８、等の文献にも記載されているように、高
記録密度の回転記録媒体である光ディスクを用いて、情
報の再生を行う情報記憶装置として光ディスク装置が開
発されている。光ディスクからの再生は、光ビームを照
射し、光ディスクからの反射光に含まれるマークの情報
をフォトディテクタにて再生信号に変換することにより
行われる。

【０００３】従来の再生を行う光ディスク装置の考えら
れる概略構成の一例を図６を用いて説明する。半導体レ
ーザ２２０から出射された光ビーム２２２はコリメート
レンズ２２４、ビームスプリッタ２２６、対物レンズ２
２８を通り、光ディスク２００上のトラック２３０に集
光する。制御系２３２からの指令値に基づき、自動焦点
制御機構２３４は光ディスク２００上の光スポット２１
０が一定の焦点位置を保つように、対物レンズ２２８を
制御する。反射した光ビームは、再び対物レンズ２２８
を通り、ビームスプリッタ２２６にて光路を変更され、
検出レンズ２３６を通り、光ビーム検出手段２３８、例
えばフォトディテクタに集光する。フォトディテクタか
ら出力される再生信号は復調器２４０にて復調され、情
報が再生される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の光
ディスク装置では、フォーマットの異なる少なくとも２
種類以上の光ディスクを再生する場合に、複数種のフォ
ーマットに対し最適な再生を行うことが困難となること
が懸念される。すなわち、光ディスク装置の媒体である
光ディスクは、技術の進展に伴ってトラック間隔や変調
方式、記録密度等のフォーマットの異なる幾つかの、い
わゆる世代が存在するが、従来のように、単に、光学的
に最適な光ビームの焦点位置制御を行うだけでは、たと
えば、隣接するトラック間の信号干渉（クロストーク）
が大きくなって、トラックピッチや変調方式がまちまち
な各世代の媒体からの最適な情報の読み取りが困難とな
る。

【０００５】光ディスク装置等の情報記憶装置の市場で
は、各ユーザが旧世代の媒体に蓄積している過去の保存
データの永続的かつスムーズな再利用等の観点から、下
位互換性が重要なセールスポイントとなるため、複数世
代の媒体に対する的確な対応は、大きな技術的課題とな
る。

【０００６】本発明の目的は、フォーマットの異なる少
なくとも２種類以上の光ディスクを最適に再生すること
が可能な光ディスク装置を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、製造コストを増加さ
せることなく、フォーマットの異なる少なくとも２種類
以上の光ディスクを最適に再生することが可能な光ディ
スク装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク装置
では、対象の光ディスクのフォーマットの種別に応じ
て、光ディスク上における光スポットの目標焦点位置を
意図的に変えるようにしたものである。すなわち、一般
に光ディスク装置の光学系は非点収差を有する。そのた
め、光ディスク上における光スポットの目標焦点位置を
変えた場合には、トラックと沿う方向、あるいはトラッ
クと直交する方向に長軸を持つ楕円形の光スポットが形
成される。たとえば、隣接トラックからの信号の漏れ込
みであるクロストークに強いフォーマットに対しては、
光スポットをトラックと沿う方向に短軸を持つ楕円とな
るよう光スポットの目標焦点位置を変え、一方、クロス
トークに弱いフォーマットに対しては、光スポットをト
ラックと直交する方向に短軸を持つ楕円となるよう光ス
ポットの目標焦点位置を変える。

【０００９】このための手段としては、たとえば、フォ
ーマットが異なる少なくとも２種類以上の光ディスクに
応じて目標焦点位置を変えることが可能なオフセット加
算手段を光ビームの焦点位置制御系の一部に介設する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施の形態である光ディ
スク装置の構成の一例を示す概念図であり、図２、図３
および図４は、その作用の一例を示す概念図、図５は、
その作用の一例を示すフローチャートである。

【００１２】まず、図１を用いて本実施の形態の光ディ
スク装置の構成の一例を説明する。半導体レーザ１２０
から出射された光ビーム１２２はコリメートレンズ１２
４、ビームスプリッタ１２６、対物レンズ１２８を通
り、光ディスク１００上のトラック１３０に集光する。
制御系１３２から与えられる指令値には、再生している
光ディスク１００のフォーマットに応じてオフセット加
算手段１５０によりオフセットが加算される。オフセッ
トが加算された指令値に基づき、自動焦点制御機構１３
４は光ディスク１００上の光スポット１１０を最適な目
標焦点位置に保つように、対物レンズ１２８を制御す
る。反射した光ビームは、再び対物レンズ１２８を通
り、ビームスプリッタ１２６にて光路を変更され、検出
レンズ１３６を通り、例えばフォトディテクタ等で構成
される光ビーム検出手段１３８に集光する。光ビーム検
出手段１３８から出力される再生信号は、再生している
光ディスク１００のフォーマットに応じて第１復調器１
４０ａあるいは第２復調器１４０ｂにて復調され、情報
が再生される。

【００１３】次に図２および図３を用いて本実施の形態
における目標焦点位置の制御方法の一例を説明する。図
２はピットあるいはマーク１５２の中心位置を情報とす
るピットポジション変調、図３はピットあるいはマーク
１５４の長さを情報とするピットエッジ変調をそれぞれ
フォーマットとした光ディスクを示している。

【００１４】一般に光ディスク装置の光学系は非点収差
を有する。そのため、光ディスク１００上における光ス
ポット１１０の目標焦点位置を変えた場合には、図２
（ａ）および図３（ａ）に示すトラック１３０と直交す
る方向に長軸を有する楕円形の光スポット１１０ａが、
あるいは図２（ｃ）および図３（ｃ）に示すトラック１
３０と沿う方向に長軸を有する楕円形の光スポット１１
０ｃが、あるいは図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すに
円形の光スポット１１０ｂが形成される。

【００１５】図２に例示されるピットポジション変調で
は、隣接トラックからの信号の漏れ込みであるクロスト
ークの許容量が大きいため、最も信号検出分解能が増大
する図２（ａ）の光スポット１１０ａの形状（トラック
１３０に直交する方向に長軸を有する楕円形）が信号を
再生する際に最適である。一方、図３に例示されるピッ
トエッジ変調では、隣接トラックからの信号の漏れ込み
であるクロストークの許容量が小さいため、最もクロス
トークが小さい図３（ｃ）の光スポット１１０ｃの形状
（トラック１３０と沿う方向に長軸を有する楕円形）が
信号を再生する際に最適である。

【００１６】従って再生している光ディスク１００のフ
ォーマットに応じて、光スポット１１０の形状を上述し
た最適な形状を保つようにオフセット加算手段１５０を
動作させて目標焦点位置を調整することによって、多様
なフォーマットを有する複数種の光ディスク１００の各
々にとって最も好適な再生を行うことが可能となる。

【００１７】次にトラックピッチが異なるフォーマット
について図４を用いて説明する。図４はピットあるいは
マーク１５２の中心位置を情報とするピットポジション
変調をフォーマットとし、トラックピッチがＰ１〜Ｐ３
（Ｐ１＞Ｐ２＞Ｐ３）のように異なる光ディスク１００
を示している。

【００１８】トラックピッチが大きい場合では、隣接ト
ラックからの信号の漏れ込みであるクロストークの許容
量が大きいため、最も信号検出分解能が増大する図４
（ａ）の光スポット１１０ａの形状（トラック１３０に
直交する方向に長軸を有する楕円形）が信号を再生する
際に最適である。一方トラックピッチが小さい場合では
隣接トラックからの信号の漏れ込みであるクロストーク
の許容量が小さいため、最もクロストークが小さい図４
（ｃ）の光スポット１１０ｃの形状（トラック１３０に
沿う方向に長軸を有する楕円形）が信号を再生する際に
最適である。

【００１９】従って、再生している光ディスク１００の
トラックピッチに応じて、光スポット１１０の形状を上
述した最適な形状に保つようにオフセット加算手段１５
０を動作させて目標焦点位置を調整することによって、
光ディスク１００にとって最も好適な再生を行うことが
可能となる。

【００２０】たとえば、口径５”の光ディスクの場合、
一例として、次のような幾つかの世代が市場に存在す
る。すなわち、記憶容量＝３００ＭＢ／片面、トラック
ピッチ＝1.６μｍ、光スポット径＝1.６μｍ、光ビーム
波長＝８３０ｎｍの仕様を有する第１世代、および、記
憶容量＝６００ＭＢ／片面、トラックピッチ＝1.３９μ
ｍ、光スポット径＝1.４μｍ、光ビーム波長＝７８０ｎ
ｍの仕様を有する第２世代、および、記憶容量＝９００
ＭＢ／片面、トラックピッチ＝1.３５μｍ、光スポット
径＝1.４μｍ、光ビーム波長＝７８０ｎｍの仕様を有す
る第３世代、および、記憶容量＝1.３ＧＢ／片面、トラ
ックピッチ＝1.１５μｍ、光スポット径＝1.２μｍ、光
ビーム波長＝６８０ｎｍの仕様を有する第４世代、であ
る。また、たとえば、第１および第２世代の変調方式は
図２に例示したピットポジション変調であり、第３およ
び第４世代の変調方式は図３に例示したピットエッジ変
調である。

【００２１】そして、本実施の形態の場合には、一例と
して、図５のフローチャートのようにして各世代（フォ
ーマット）を判別して各世代に最適な目標焦点位置の制
御を行う。すなわち、まず、媒体（光ディスク１００）
が装填されたか否かを監視し（ステップ３０１）、媒体
の装填を契機として、装填された媒体の特定領域をアク
セスして当該媒体の世代の識別に必要な情報を読み出す
（ステップ３０２）。たとえば、光ディスク媒体に関す
るＩＳＯ等の規格では、光ディスク１００の最内周位置
に、いわゆるＰＥＰ領域を設けることが規定されてお
り、このＰＥＰ領域の一部を利用して予め記録されてい
る世代識別のための情報、あるいは、ＰＥＰ領域におけ
る信号の記録状態そのものから、当該媒体の世代を判別
する（ステップ３０３）。

【００２２】そして、ステップ３０３において読み出さ
れた情報に基づいて、オフセット加算手段１５０は、各
世代に最適な目標焦点位置（ＡＦｏｆｆｓｅｔ）を設定
する（ステップ３０４）。具体的には、一例として、第
１および第２世代の場合には、変調方式がピットポジシ
ョン変調であるため、図２（ａ）に例示したように、光
スポット１１０の形状がトラック１３０と直交する方向
に長軸を有する楕円形となるように目標焦点位置（ＡＦ
ｏｆｆｓｅｔ）を調整し、第３および第４世代の場合に
は、変調方式がピットエッジ変調であるため、図３
（ｃ）に例示したように、光スポット１１０の形状がト
ラック１３０と沿う方向に長軸を有する楕円形となるよ
うに、目標焦点位置（ＡＦｏｆｆｓｅｔ）を調整する。

【００２３】こうして現在装填されている光ディスク１
００のフォーマットに最適な目標焦点位置（ＡＦｏｆｆ
ｓｅｔ）を設定した後、当該目標焦点位置（ＡＦｏｆｆ
ｓｅｔ）によって決定された所定の形状の光スポット１
１０（１１０ａ〜１１０ｃ）によって、通常の情報の再
生や記録動作を実行する（ステップ３０５）。

【００２４】なお、媒体の種別毎に最適な目標焦点位置
を設定する方法としては、上述のように媒体の種別を自
動判別することに限らず、操作者が手動で光ディスク装
置の操作パネル等に設けられたスイッチ等を操作して、
装填しようとする媒体のフォーマットに応じた最適な目
標焦点位置を設定してもよいことは言うまでもない。

【００２５】このように、本実施の形態の光ディスク装
置によれば、多様な光ディスク１００の各々のフォーマ
ットに対して、最適な目標焦点位置（ＡＦｏｆｆｓｅ
ｔ）、すなわち光スポット１１０の形状を自動的に設定
して、的確に情報の再生や記録を行うことができる。

【００２６】また、通常の光ディスク装置の光学系が有
する非点収差を利用するので、自動焦点制御系の一部に
簡単なオフセット加算手段１５０を、たとえばソフトウ
ェア的に追加するだけで済むため、コスト増を招くこと
なく、安価に、多様なフォーマットの光ディスク１００
に対する互換性を実現できる。

【００２７】以上本発明者によってなされた発明を発明
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００２８】たとえば、光ディスク装置の構成は前述の
実施の形態に例示したものに限定されない。また、上述
の実施の形態で例示した媒体の各世代の仕様も一例であ
り、他の仕様であっても構わない。

【００２９】

【発明の効果】本発明の光ディスク装置によれば、フォ
ーマットの異なる少なくとも２種類以上の光ディスクを
最適に再生することができる、という効果が得られる。

【００３０】また、製造コストを増加させることなく、
フォーマットの異なる少なくとも２種類以上の光ディス
クを最適に再生することができる、という効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である光ディスク装置の
構成の一例を示す概念図である。

【図２】本発明の一実施の形態である光ディスク装置の
作用の一例を示す概念図である。

【図３】本発明の一実施の形態である光ディスク装置の
作用の一例を示す概念図である。

【図４】本発明の一実施の形態である光ディスク装置の
作用の一例を示す概念図である。

【図５】本発明の一実施の形態である光ディスク装置の
作用の一例を示すフローチャートである。

【図６】考えられる従来の光ディスク装置の構成の一例
を示す概念図である。

【符号の説明】

１００…光ディスク、１１０…光スポット、１２０…半
導体レーザ、１２２…光ビーム、１２４…コリメートレ
ンズ、１２６…ビームスプリッタ、１２８…対物レン
ズ、１３０…トラック、１３２…制御系、１３４…自動
焦点制御機構、１３６…検出レンズ、１３８…光ビーム
検出手段、１４０ａ，１４０ｂ…復調器、１５０…オフ
セット加算手段（焦点位置制御手段）、１５２，１５４
…ピットまたはマーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前田武志神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者高砂昌弘神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者神定利昌神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者福井雅千神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者小西義郎神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フォーマットが異なる少なくとも２種類
以上の光ディスクに対して情報の記録および再生の少な
くとも一方を実行する光ディスク装置であって、個々の
前記光ディスクのフォーマットに応じて前記光ディスク
上に照射される光スポットの目標焦点位置を変更する焦
点位置制御手段を備え、前記フォーマットに応じて前記
目標焦点位置が変更された前記光スポットを用いて、前
記情報の記録および再生の少なくとも一方を行うことを
特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】請求項１記載の光ディスク装置におい
て、ピットあるいはマークの中心位置を情報とするピッ
トポジション変調と、前記ピットあるいは前記マークの
トラック方向の長さを情報とするピットエッジ変調のい
ずれかによって前記フォーマットの種類が区別されるこ
とを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】請求項１記載の光ディスク装置におい
て、トラックピッチの大小によって前記フォーマットの
種類が区別されることを特徴とする光ディスク装置。