JPH0954954A - 情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランド記録とグルーブ記録のどちらでも、再
生誤り率の低い信頼性の高い記録再生装置を提供する。 【解決手段】 記録再生装置に、トラッキング中のトラ
ックがランドであるか、あるいは、グルーブであるか
を、そのトラッキングエラー信号の極性から判別し、そ
れに応じて、ランドであればランド記録用の記録パワー
テーブルを、また、グルーブであればグルーブ記録用の
記録パワーテーブルを用いる。

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記録再生
装置に関するものであり、特に、ランドとグルーブ両方
に記録を行うランド・グルーブ記録方式の光ディスクの
記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高密度に情報を蓄積することができる光
ディスクは、大容量外部メモリーとしてその市場拡大が
期待されている。光ディスクの記録層で、記録された部
分はマークという。このマークを連続して並べる領域を
トラックという。記録密度を高くするためにはトラック
を整然と並べる必要があり、そのためにはレーザービー
ムをトラックに沿ってガイドする必要がある。即ち、ト
ラッキングのためのガイドが必要であり、このガイドは
一般に、凹または凸の溝の形でディスクの内周から外周
へ向けてスパイラル状に形成されている。この溝のこと
をガイド溝と呼ぶ。

【０００３】ガイド溝は、光ピックアップから見て凹に
なる部分、即ち、光ピックアップから遠方の部分をラン
ドと呼び、ピックアップから見て凸になる部分、即ち、
光ピックアップから近い部分をグルーブと呼ぶ。情報は
ランドまたはグルーブのどちらかに記録する。ランドに
記録する場合をランド記録方式と呼び、グルーブに記録
する場合をグルーブ記録方式と呼ぶ。情報を記録する経
路をトラックという。トラック中心から隣りのトラック
中心までをトラックピッチと呼ぶ。通常トラックピッチ
は 1.6μm 程度である。

【０００４】光ディスクに情報を記録するには、上にも
説明したように、レーザービームを直径１ミクロン程度
まで小さく絞って光ディスクの記録層に所定の時間照射
することで、記録層の微小部分の温度を上昇し下降さ
せ、その際に溶融、相変化、磁化方向変化等を起こさせ
ることにより行う。このように、主に熱エネルギーによ
り記録を行うことをヒートモード記録と言う。ヒートモ
ード記録の光ディスクに記録した情報を正確に再生する
には、まず、記録段階でマークを形成する際、照射レー
ザービーム強度を最適な値にして、マークを正確に形成
しておく必要がある。このため、一般に記録再生装置
は、最適な記録レーザービーム強度の値を記録パワーテ
ーブルとして備えており、記録を行う際は、このテーブ
ルを基に記録レーザービーム強度を設定する。

【０００５】記録に最適なレーザービーム強度は、光デ
ィスクの線速度により異なる。光ディスクは一定回転数
で使用されるのが一般的であるので、ディスクの半径位
置により線速度は異なる。従って、記録に最適なレーザ
ービーム強度も半径位置により異なる。そのため、記録
再生装置では、光ディスクの半径方向に複数の領域に分
けた各領域毎の最適記録レーザービーム強度を、記録パ
ワーテーブルに記憶しておき、このテーブルの値を基に
各領域毎に記録レーザービーム強度を設定するようにし
ている。

【０００６】また、光ディスクは、その構成により熱容
量が異なるので、最適記録レーザービーム強度は光ディ
スク毎に異なる。このため、記録レーザービーム強度に
関する情報を光ディスクに予め記録しておき、記録再生
装置はまず光ディスクのこの情報を再生し、その値を基
に最適記録レーザービーム強度をその光ディスクに合う
ように書き換えて、最適なレーザービーム強度で記録を
行う。

【０００７】ところで、記録密度をより高めることは、
光ディスクとしての長所を更に増大させることになるこ
とから、種々のアプローチが提案されている。トラック
ピッチを 1.4μm 、 1.2μm や1.0 μm 等に狭める提案
はその一例である。しかし、波長 780〜830nm の半導体
レーザー光を、開口数（ＮＡ）0.5 〜0.6 の対物レンズ
で集光させた場合、トラックピッチを 1.4μm より小さ
くすると、再生時に隣接したトラックに記録されている
情報の漏れ込み（クロストークという）が著しく大きく
なること、トラッキング動作に必要なトラッキング誤差
信号が著しく小さくなりトラッキング精度が落ちること
等の問題が生じていた。これらの問題を少しでも小さく
するために波長 630〜690nm の半導体レーザーが開発さ
れたが、出力が小さく価格も高いため実用性に問題があ
る。

【０００８】そこで、別な考え方の高密度化へのアプロ
ーチとしてランド・グルーブ記録方式が提案された。こ
れは、従来、ランドあるいはグルーブのどちらかにしか
データを記録しなかったものを、ランドとグルーブの両
方に記録する方式である。この方式では、ランドに記録
されたデータとグルーブに記録されたデータを同じ程度
のＣ／Ｎ値で読み取るために、ランド幅とグルーブ幅は
同じにする。例えば、トラックピッチ 1.4μm の場合、
ランド幅もグルーブ幅も共に 0.7μm にする。

【０００９】この方式は、グルーブの深さを適当に選択
することで、隣接したグルーブとランド間でのクロスト
ークを極小にすること（クロストークフリー）が実現で
き高密度化に非常に有効である。ところで、通常光ディ
スクを製造する際、記録層の形成はランド部もグルーブ
も同時に一括して行うため、ランドにおける記録層の特
性とグルーブ部における記録層の特性は、当然同じと考
えられていた。従って、ランド・グルーブ記録方式の光
ディスクの、ランドの最適記録レーザービーム強度とグ
ルーブにおける最適レーザービーム強度には差がなく、
記録パワーテーブルはランド記録時とグルーブ記録時を
一個のものを兼用すればよいと考えられていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ランド記録と
グルーブ記録を共通の一個のパワーテーブルを兼用して
行うと、ランドまたはグルーブのどちらかにおいて、記
録した情報の再生誤り率が高くなるという問題がある。
本発明は、上記問題点を解決し、ランド記録とグルーブ
記録のどちらでも、再生誤り率の低い信頼性の高い記録
再生装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは記録再生装
置に、トラッキング中のトラックがランドなのか、ある
いは、グルーブなのかを、そのトラッキングエラー信号
の極性から判別し、それに応じて、ランドであればラン
ド記録用の記録パワーテーブルを、また、グルーブであ
ればグルーブ記録用の記録パワーテーブルを用いれば、
どちらの場合にも最適記録レーザービーム強度を設定で
き、再生誤り率の低い信頼性の高い記録再生装置が提供
できることを見出し、本発明をなすに至った。

【００１２】従って、本発明は第１に「同心円状叉は螺
旋状にガイド溝を有し、ランドとグルーブの両方に情報
記録トラックを有する光ディスクに、情報を記録再生す
る記録再生装置であって、トラッキングの極性を検出す
る手段、前記トラッキングの極性から、ランドにトラッ
キングしているか、あるいは、グルーブにトラッキング
しているかを判定する手段、前記ランドトラックに情報
を記録するための記録パワーテーブル（ランド用記録パ
ワーテーブル）と、前記グルーブトラックに情報を記録
するための記録パワーテーブル（グルーブ用記録パワー
テーブル）を有することを特徴とする情報記録再生装
置」を提供し、第２に「ランドにトラッキングしている
か、あるいは、グルーブにトラッキングしているかを判
定する手段による判定結果により、ランド用記録パワー
テーブルとグルーブ用記録パワーテーブルを選択して用
いることを特徴とする請求項１に記載の情報記録再生装
置」を提供し、第３に「ランド用記録パワーテーブルと
グルーブ用記録パワーテーブルは、各々光ディスクの半
径位置に応じた複数の領域毎の記録レーザービーム強度
が記録されていることを特徴とする請求項１に記載の情
報記録再生装置」を提供し、第４に「ランド用記録パワ
ーテーブルとグルーブ用記録パワーテーブルは、各々光
ディスクに予め記録された記録レーザービーム強度に関
する情報を再生することにより作成されることを特徴と
する請求項１に記載の情報記録再生装置」を提供する。

【００１３】本発明者らが研究した結果、例え、隣合う
ランドとグルーブでも、その最適記録レーザービーム強
度には無視できない差があることが判明した。そのた
め、ランド・グルーブ記録方式の場合、ランドとグルー
ブに共通の記録パワーテーブルにより記録レーザービー
ム強度を設定すると、ランドかグルーブのいずれか一方
で最適でないレーザービーム強度で記録を行うことにな
る。この場合、マークが所定の位置や所定の長さに形成
されないことになり、そのようなマークを再生すると誤
り率が高くなる。

【００１４】以下、実施例により本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれに限られるものではない。

【００１５】

【発明の実施の形態】まず、直径 130mmの光磁気ディス
クを用意する。このディスクは、幅 0.7μm深さ 90nm
のガイド溝をピッチ 1.4μm でスパイラル状に有してい
る。即ち、凸部と凹部がどちらも 0.7μm 幅で半径方向
に交互に形成されている。既に説明したように、光ピッ
クアップから遠方の部分がランド、光ピックアップから
近い部分がグルーブである。ガイド溝の深さは、クロス
トークフリーを実現する値となっている。また、プリフ
ォーマット情報は凹凸ピットの形で、隣接トラックとク
ロストークフリーになる条件となっている。この光磁気
ディスクの記録層表面の形状を図４に、また、トラック
の様子を図５に示す。ここで、 2はランド、 3はグルー
ブ、41は凹凸ピット、42はマーク、43及び45はアドレス
部、そして、44及び46はデータ部を表す。

【００１６】次に、光磁気記録再生装置を用意する。こ
れを図１で説明する。この装置は波長830nm のビームを
出射する半導体レーザ5 、開口数ＮＡ0.55の対物レンズ
6 、ディテクタ8 、トラックアクチュエータ11、ポジシ
ョナ12、及びフォーカスアクチュエータ13からなる光ピ
ックアップ4 を装備している。半導体レーザ5 から出射
したビームは偏光ビームスプリッタ7 を経て対物レンズ
6 により絞られ、光磁気ディスクの記録層にスポットを
結ぶ。記録層により反射されたビームは、再び対物レン
ズ6 、偏光ビームスプリッタ7 を経てディテクタ8 に入
射してここで電気信号に変換され、更に、処理回路9 に
入る。処理回路9 は電気信号を処理して、トラックエラ
ー信号（ＴＥ）、フォーカスエラー信号（ＦＥ）、位相
ピット信号（ＰＰＳ）、及び光磁気信号（ＭＯＳ）を出
力する。トラックエラー信号とフォーカスエラー信号は
サーボコントローラ10で信号処理されて、トラッキング
信号、ポジショニング信号、及びフォーカシング信号に
変換される。ポジショニング信号は、ポジショナ12によ
り光ピックアップ4 をディスクの半径方向に動かすこと
でビームスポットを目標のトラック近傍に位置決めす
る。トラッキング信号は、トラックアクチュエータ11に
より対物レンズ6 をディスクの半径方向に動かすことで
ビームスポットを目標トラック上に位置決めする。フォ
ーカシング信号は、フォーカスアクチュエータ13により
対物レンズ6 を光軸方向に動かすことでビームスポット
を目標トラック上に合焦させる。

【００１７】一方、位相ピット信号と光磁気信号はシス
テムコントローラ20に入力される。システムコントロー
ラ20は、ホストコンピュータ30とコマンド及び記録再生
情報の通信を行う。更に、位相ピット信号と光磁気信号
を基に制御信号を作成し、システムコントローラ20に送
る。情報の記録は次のように行われる。ホストコンピュ
ータ30からシステムコントローラ20に送られた記録すべ
き情報に従って、処理回路9 は半導体レーザ5 の駆動電
流を変調する。これにより半導体レーザ5 の出射ビーム
強度は記録すべき情報に従って変調され、媒体上に情報
が光磁気マークとして記録される。このときシステムコ
ントローラ20は、ホストコンピュータ30から指定された
アドレス情報からディスクの記録半径位置を求め、ラン
ド用記録パワーテーブル14またはグルーブ用記録パワー
テーブル15に従って、最適記録レーザービーム強度を設
定し、それに応じて処理回路9 が半導体レーザの駆動電
流を設定する。

【００１８】情報した情報の消去は次のように行われ
る。システムコントローラ20は位相ピット信号から記録
半径位置を求め、記録パワーテーブル14または15を基に
最適な一定強度の消去レーザービーム強度を決め、それ
に応じて処理回路9 は半導体レーザの駆動電流を設定す
る。外部磁界16は、記録時には図１の向きに、また、消
去時にはＮＳの向きを図１とは逆になるように配置さ
れ、ディスク記録層にそれぞれ記録磁界および消去磁界
を発生する。

【００１９】次に、図６により制御についてより詳しく
説明する。トラッキンッグエラー信号は、ランドトラッ
ク制御回路31とグルーブトラック制御回路32に入力され
る。それぞれの制御回路は、制御定数が同じで信号の極
性が反対である。スイッチ回路17はシステムコントロー
ラ20の信号とトラッキング極性検出回路50によって、開
状態、31と閉状態、32と閉状態、トラックアクチュエー
タ強制駆動回路54と閉状態を選択的に作り出し、トラッ
クアクチュエータ11を制御する。一方、トラックアクチ
ュエータ制御信号の一部はポジショナ制御回路19を介し
てポジショナを制御する。

【００２０】フォーカスエラー信号は、フォーカス制御
回路16及びスイッチ回路18を介してフォーカスアクチュ
エータ13を制御する。スイッチ回路18も同様にシステム
コントローラの信号によって開状態と閉状態に制御され
る。位相ピット信号は、アドレス検出回路21に入りアド
レスが検出され、光磁気信号は情報再生回路22によって
再生されホストコンピュータに送られる。

【００２１】次に図７により、ランドにトラッキングす
る場合と、グルーブにトラッキングする場合でのトラッ
キングエラー信号の極性の変化を説明する。まず、
（ａ）は光ピックアップの半径方向の移動を示すもの
で、ｄはランドトラック、ｅはグルーブトラック、そし
て、ｆは両者の境界を表している。（ｂ）は、反射率の
変化を示す。また、（ｃ）は、プッシュプル法によるト
ラッキングエラー検出におけるトラッキングエラー信号
を示し、ランドトラッキングでは正の極性、また、グル
ーブトラッキングでは負の極性を示す。そして、図８に
は、トラッキングエラー信号の極性からランドとグルー
ブを識別する方法を示す。（ａ）は、光ピックアップの
半径方向の移動を示すもので、ｄはランドトラック、ｅ
はグルーブトラック、そして、ｆは両者の境界を表して
いる。（ｂ）は、トラックアクチュエータの駆動電流を
示す。また、（ｃ）は、プッシュプル法によるトラッキ
ングエラー検出におけるトラッキングエラー信号を示
し、ランドトラッキングでは駆動電流と正の関係、ま
た、グルーブトラッキングでは駆動電流と負の関係を有
している。従って、この関係からランドトラックとグル
ーブトラックを識別できる。図９は、ランドトラックと
グルーブトラックの識別回路を示す。アクチュエータ駆
動信号とトラッキングエラー信号は、ハイパスフィルタ
51と52によって識別に不要な低周波数の信号を除去され
て位相比較器53に入る。位相比較器は、入力が同位相の
時は正の値、入力が逆位相の時は負の値を出力する。従
って、位相比較器の出力によってランドトラックとグル
ーブトラックの識別ができる。

【００２２】記録パワーテーブルは、光磁気ディスクの
所定の位置に予め記録されたランドとグルーブについて
の最適記録レーザービーム強度の情報を再生し、これに
基づいて作成する。例えば、ランドトラッキングしてい
る時、ランドトラックのアドレス部を再生して光ピック
アップの位置を認識する。この状態で、外部のホストコ
ンピュータから所定のセクタに情報を記録するよう指示
を受けると、記録指示されたセクタがランドトラックに
存在するか、グルーブトラックに存在するかを判別す
る。そして、現在のヘッド位置と記録指示を受けたセク
タの位置との相対位置の違いを求める。次に、トラッキ
ングサーボを開ループにし、記録指示を受けたセクタの
方向に移動を始める。この時、トラッキング条件を読み
出し指示を受けたセクタが存在するトラックの条件に
（例えばグルーブトラック）に設定する。横断するトラ
ック本数を数えながら、記録指示を受けたセクタがある
トラックまで来た時トラッキングサーボを閉ループにす
る。トラッキングしたトラックのトラッキアドレス部を
再生し、トラックアドレスを検出する。検出したトラッ
クアドレスがグルーブトラックであり、かつ、記録指示
を受けたセクタが存在するトラックであることを確認す
る。もし、違っている場合は再度同じ動作を行う。

【００２３】次に、記録指示を受けたセクタに既に記録
されていた情報の消去を以下の手順で行う。まず、外部
磁界16の方向を消去方向に向け、光磁気ディスクの記録
層に消去方向の磁界を印加する。記録指示を受けたトラ
ックアドレスにより、その半径位置における最適記録パ
ワーを記録パワーテーブルから読み出す。例えば、消去
指示を受けたトラックがグルーブであるならば、グルー
ブ記録用の記録パワーテーブルの方を用いる。最適記録
レーザービーム強度の 1.2倍の強度で、消去指示された
セクタのデータ部を照射する。

【００２４】次に、以下の手順で記録指示を受けたセク
タのデータ部に記録を行う。まず、外部磁界16の方向を
記録方向に向け、光磁気ディスクの記録層に記録方向の
磁界を印加する。ビームスポットが目的のセクタのデー
タ部に達した時、レーザビーム強度を記録すべき情報に
従って変調する（図１０参照）。Ｐw はグルーブ記録用
の記録パワーテーブルの最適記録レーザービーム強度の
0.9倍とし、Ｐb はグルーブ記録用の記録パワーテーブ
ルの最適記録レーザービーム強度の 0.1倍に設定する。
記録が終了すると半導体レーザの強度を再生強度に戻
し、ホストコンピュータからの指示を待機する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ランドとグルーブのどちらに記録する場合においても、
個々の媒体の記録感度差、記録半径位置に応じて記録レ
ーザービーム強度を最適な値に設定することが可能とな
り、記録された情報の再生誤り率の低い高信頼性の記録
再生装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の説明図である。

【図２】 従来のＣＤのピットを示す説明図である。

【図３】 従来の光磁気ディスクの記録層表面を示す説
明図である。

【図４】 本発明に使用する光磁気ディスクの記録層表
面を示す説明図である。

【図５】 本発明に使用する光磁気ディスクのトラック
構成を示す説明図である。

【図６】 本発明の実施例の制御の詳細を示す説明図で
ある。

【図７】 トラッキングエラー信号の極性の変化を示す
説明図である。

【図８】 トラッキングエラー信号の極性からランドと
グルーブを識別する原理を示す説明図である。

【図９】 ランドトラックとグルーブトラックの識別回
路の実施例を示す説明図である。

【図１０】 記録時に光ディスクの記録層に照射される
レーザービーム強度の時間変化の概念図である。

【符号の説明】

部品説明 １・・・光磁気ディスク ２・・・ランドトラック ３・・・グルーブトラック ４・・・光ピックアップ ５・・・半導体レーザ ６・・・対物レンズ ７・・・偏光ビームスプリッタ ８・・・ディテクタ ９・・・処理回路 １０・・・サーボコントローラ １１・・・トラックアクチュエータ １２・・・ポジショナ １３・・・フォーカスアクチュエータ １４・・・ランド記録用パワーテーブル １５・・・グルーブ記録用パワーテーブル １６・・・外部磁界 １７・・・スイッチ回路 １８・・・スイッチ回路 １９・・・ポジショナ制御回路 ２０・・・システムコントローラ ２１・・・アドレス検出回路 ２２・・・情報再生回路 ２４・・・シーケンスコントローラ ３０・・・ホストコンピュータ ３１・・・ランドトラック制御回路 ３２・・・グルーブトラック制御回路 ４１・・・位相ピット ４２・・・光磁気マーク ４３・・・アドレス部 ４４・・・データ部 ４５・・・アドレス部 ４６・・・データ部 ５０・・・トラッキング極性検出回路 ５１・・・ハイパスフィルタ ５２・・・ハイパスフィルタ ５３・・・位相比較器 ５４・・・トラックアクチュエータ強制駆動回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同心円状叉は螺旋状にガイド溝を有し、
   ランドとグルーブの両方に情報記録トラックを有する光
   ディスクに、情報を記録再生する記録再生装置であっ
   て、 トラッキングの極性を検出する手段、 前記トラッキングの極性から、ランドにトラッキングし
   ているか、あるいは、グルーブにトラッキングしている
   かを判定する手段、 前記ランドトラックに情報を記録するための記録パワー
   テーブル（ランド用記録パワーテーブル）と、前記グル
   ーブトラックに情報を記録するための記録パワーテーブ
   ル（グルーブ用記録パワーテーブル）を有することを特
   徴とする情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 ランドにトラッキングしているか、ある
   いは、グルーブにトラッキングしているかを判定する手
   段による判定結果により、ランド用記録パワーテーブル
   とグルーブ用記録パワーテーブルを選択して用いること
   を特徴とする請求項１に記載の情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 ランド用記録パワーテーブルとグルーブ
   用記録パワーテーブルは、各々光ディスクの半径位置に
   応じた複数の領域毎の記録レーザービーム強度が記録さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の情報記録再
   生装置。
4. 【請求項４】 ランド用記録パワーテーブルとグルーブ
   用記録パワーテーブルは、各々光ディスクに予め記録さ
   れた記録レーザービーム強度に関する情報を再生するこ
   とにより作成されることを特徴とする請求項１に記載の
   情報記録再生装置。