(57)【要約】      （修正有）【課題】トラック密度を向上しながら、記録再生時に、確実に目的とするトラックに情報を記録または再生することが出来るようにアドレス情報を記録した情報記録媒体を提供する。【解決手段】基板４と、基板４上に形成された複数のトラック２６９〜２７３とを有する。複数のトラック２６９〜２７３は、基板４上に一定の間隔で形成された複数の溝からなる溝トラック２７０、２７２と、溝トラックと溝トラックとの間の領域からなるランドトラック２６９、２７１、２７３とにより構成される。溝トラックとランドトラックとの境界１４、１５は、揺動の波形によって情報を表す。境界１４、１５の揺動波形の周期は、境界ごとに一定であり、境界１４、１５の揺動波形の位相は、トラックを挟んで向かい合う境界の向かい合う部分の揺動波形が、予め定めた位相差だけ位相がずれるように定められている。【選択図】図２７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成された複数のトラックとを有し、
前記複数のトラックは、前記基板上に一定の間隔で形成された複数の溝からなる溝トラックと、前記溝トラックと溝トラックとの間の領域からなるランドトラックとにより構成され、
前記溝トラックとランドトラックとの境界の揺動の波形によって情報を表すために、前記溝は、前記境界を揺動させる形状に形成され、
前記境界の揺動波形の周期は、前記境界ごとに一定であり、
前記境界の揺動波形の位相は、前記トラックを挟んで隣り合う境界の向かい合う部分の揺動波形が、予め定めた位相差だけ位相がずれるように定められていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
請求項１に記載の情報記録媒体において、前記トラックは、前記境界と境界との間の領域に、情報マークが形成されるように構成されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項３】
請求項１に記載の情報記録媒体において、前記境界の揺動波形が示す情報は、前記境界の前記基板上での位置を示す情報を含むことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項４】
請求項１に記載の情報記録媒体において、前記境界は、前記トラック方向に一定の長さの区分に区切られ、
前記区分内においては、前記揺動波形の位相は一定であり、
前記区分内の位相は、予め定められた２種類の位相のうちのいずれかに、前記区分ごとに定められていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項５】
請求項１に記載の情報記録媒体おいて、前記予め定めた位相差は、９０度の位相差であることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項６】
請求項４に記載の情報記録媒体において、前記２種類の位相は、互いの位相が１８０度ずれた位相であることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項７】
請求項４に記載の情報記録媒体において、前記境界は、前記区分内の揺動波形の位相によって情報を表し、前記２種類の位相は、２種類の情報に対応していることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項８】
請求項４に記載の情報記録媒体において、前記境界は、同一境界上で隣接する前記区分の揺動波形の間の位相差によって情報を表すことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項９】
請求項８に記載の情報記録媒体において、前記境界は、前記区分の揺動波形の間の位相差の有り無しによって、２種類の情報を表すことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１０】
請求項４に記載の情報記録媒体において、前記境界の前記区分は、前記トラックを挟んで隣り合う前記境界の区分同士が、互いに向かい合うように区分分けされており、
前記トラック上の向かい合う前記区分を一組とし、
前記組内の前記区分の情報は、前記組の向かい合う区分の揺動波形を加え合わせた合成波形と、その組と同一トラック上の隣の組の前記合成波形との位相差によって表されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１１】
請求項１０に記載の情報記録媒体において、前記合成波形の位相差は、予め定められた４種類の位相差のうちのいずれかであり、
前記４種類の位相差は、前記組内のそれぞれの区分の情報を組み合わせた４種類の情報に対応することを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１２】
請求項１０に記載の情報記録媒体において、前記トラック上には、前記溝トラックを挟んで向かい合う境界の前記区分の組と、前記ランドトラック側の向かい合う境界の前記区分とが、交互に配置されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１３】
請求項１に記載の情報記録媒体において、前記トラックには、予め定められた間隔で同期信号を作成するための同期領域が設けられ、
前記同期領域には、予め定められた形状のマークが形成されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１４】
請求項１３に記載の情報記録媒体において、前記マークは、前記境界を予め定められた一定の周期、振幅および位相で揺動させたものであることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１５】
請求項１に記載の情報記録媒体において、前記境界には、予め定められた間隔で同期信号を作成するための同期部が設けられ、
前記同期部は、前記境界の揺動を予め定めた一定の周期および位相で揺動させたものであり、
前記トラックは、前記同期部においても前記境界と境界との間の領域には、情報マークが形成可能に構成されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１６】
請求項１５に記載の情報記録媒体において、前記同期部の長さは、前記区分の長さと同じであることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１７】
請求項１に記載の情報記録媒体において、前記境界には、同期信号を作成するために、予め定められた間隔で予め定められた情報が前記揺動波形によって示されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１８】
トラックの両側の境界を異なる位相で揺動させることにより、前記境界の揺動によって予め情報が記録された情報記録媒体を回転させるための回転駆動部と、
前記情報記録媒体の前記トラック上に光スポットを照射する光照射部と、
前記情報記録媒体からの前記光スポットの反射光束を受光する受光部と、
前記受光部の受光強度から前記両側の境界の揺動波形を足し合わせた合成波形を検出する検出手段と、
前記両側の境界の揺動の位相にそれぞれ同期させた２つの参照信号を作成する参照信号作成手段と、
前記合成波形を前記２つの参照信号とをそれぞれ掛け合わせることにより、前記両側の境界の揺動波形の情報をそれぞれ独立に再生する情報再生手段とを有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の情報再生装置において、前記受光部は、前記反射光束を、前記一方の境界側からの光束と、他方の境界側からの光束とに分けて受光するものであり、
前記検出手段は、前記受光部の検出した２つの光束の強度の差を求める差検出手段と、前記差検出手段の出力から前記合成波形の周波数の信号を取り出すことにより合成波形を検出する周波数選択手段とを有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の情報再生装置において、前記参照信号作成手段は、前記２つの参照信号として、位相が９０度ずれた２つの信号を作成することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載の情報再生装置において、前記検出手段は、前記光スポットの前記トラック中心からの位置ずれを表すトラックずれ信号を得るために、前記差検出手段の出力から前記合成波形の周波数の信号を取り除くトラックずれ信号検出手段を有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の情報再生装置において、前記トラックずれ信号を用いて、前記光照射部の位置を制御し、前記光スポットを前記トラック中心に位置あわせするトラッキング制御手段をさらに有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２３】
請求項１８に記載の情報再生装置において、前記受光部の出力から、前記情報記録媒体の前記トラック上に予め定められた間隔に予め設けられている同期領域を検出する同期領域検出手段と、前記同期領域検出手段の出力を分周することによりクロック信号を作成するクロック信号作成手段とをさらに有し、
前記参照信号作成手段は、前記クロック信号から前記参照信号を作成することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の情報再生装置において、前記光照射部の前記光スポットの強度を変調させることにより、前記情報記録媒体に前記トラックに沿って光学的性質を変化させた情報マークを記録する情報マーク記録手段を有し、
前記情報マーク記録手段は、前記クロック信号に基づいて前記光スポットを変調させることを特徴とする情報再生装置。
【請求項２５】
請求項１８に記載の情報再生装置において、前記検出手段の検出した合成波形からクロック信号を作成するクロック信号作成手段をさらに有し、
前記クロック信号作成手段は、前記合成波形の出力がゼロになる点を検出し、そのタイミングを示す信号を出力するゼロクロス点検出手段と、前記ゼロクロス点検出手段の出力を分周することにより前記クロック信号を作成する分周手段とを備えることを特徴とする情報再生装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の情報再生装置において、前記参照信号作成手段は、前記クロック信号から前記参照信号を作成することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２７】
請求項２５に記載の情報再生装置において、前記光照射部の前記光スポットの強度を変調させることにより、前記情報記録媒体に前記トラックにそって光学的性質を変化させた情報マークを記録する情報マーク記録手段を有し、
前記情報マーク記録手段は、前記クロック信号に基づいて前記光スポットを変調させることを特徴とする情報再生装置。
【請求項２８】
トラックの両側の境界を異なる位相で揺動させることにより、前記境界の揺動によって予め情報が記録された情報記録媒体を回転させるための回転駆動部と、
前記情報記録媒体の前記トラック上に光スポットを照射する光照射部と、
前記情報記録媒体からの前記光スポットの反射光束を受光する受光部と、
前記受光部の受光強度から前記両側の境界の揺動波形を足し合わせた合成波形を検出する検出手段と、
前記合成波形の位相の変化を検出する位相変化検出手段と、
予め定められた位相変化と情報との対応を示す関係を用いて、前記位相変化検出手段の検出結果に対応する情報を再生する情報再生手段とを有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２９】
トラックの両側の境界を異なる位相で揺動させることにより、前記境界の揺動によって予め情報が記録された情報記録媒体を回転させるための回転駆動部と、
前記情報記録媒体の前記トラック上に光スポットを照射する光照射部と、
前記情報記録媒体からの前記光スポットの反射光束を受光する受光部と、
前記受光部の受光強度から前記両側の境界の揺動波形を足し合わせた合成波形を検出する検出手段と、
前記合成波形から前記両側のそれぞれの境界の揺動波形の位相変化を検出する位相変化検出手段と、
予め定められた位相変化と情報との対応を示す関係を用いて、前記位相変化検出手段の検出結果に対応する情報を、前記両側の境界それぞれについて再生する情報再生手段とを有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項３０】
請求項１８に記載の情報再生装置において、前記検出手段の検出した合成波形を用いて、前記光スポットの前記トラック中心からの位置ずれを表すトラックずれ信号を作成するトラックずれ信号作成手段とを有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項３１】
原盤を回転させるための回転駆動装置と、
前記原盤に、露光用の光スポットを照射する光照射部と、
前記光スポットを前記原盤の半径方向に走査させることにより、トラック形状に露光を行う走査手段と、
前記走査手段の走査の幅を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記トラックの両側の境界が、予め定めた位相差で位相がずれるように前記走査手段の制御することを特徴とする情報記録媒体の原盤の露光装置。
【請求項３２】
ランド部とグルーブ部とが交互に形成されてトラックが構成されている情報記録媒体であって、前記ランド部および前記グルーブ部の前記トラック方向の境界が揺動しており、前記揺動により制御情報を記録することで、前記制御情報を除いた情報を、情報を記録可能な領域に記録できる情報量に対して少なくとも８０％記録できることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項３３】
ランド部とグルーブ部とが交互に形成されてトラックが構成されており、ブロック単位でデータが記録されている情報記録媒体であって、前記ランド部および前記グルーブ部の前記トラック方向の境界が揺動しており、前記揺動により制御情報を記録することで、前記制御情報を除いたデータを、前記ブロックの容量に対して少なくとも８０％記録できることを特徴とする情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的に情報を記録又は再生するための情報記録媒体、および、これらの情報記録媒体に情報を記録または再生するための記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンパクトディスクや光磁気ディスク等のように、反射率の変化や、反射光の偏光方向の変化等によって、光学的に情報を記録する光ディスクが知られている。このような光ディスク上には、図２６のようにスパイラル状にトラック２６１が形成されている。このトラックに沿って、光ディスク２６０表面には、反射率の変化や反射光の偏光方向の変化による情報マークが形成され、情報が記録される。
【０００３】
１周のトラック２６１は、整数個のブロック２６２に分割されている。各ブロック２６２は、予め定められたフォーマットに従って、複数の領域に分けられ、それぞれに、ユーザデータや、ユーザーデータを記録／再生するために用いる制御情報が記録される。このブロック２６２は、セクタとも呼ばれる。
【０００４】
フォ−マットの一例として、ＩＳＯ（International Standardization Organization）（国際標準化機構）において標準化された直径１３０ｍｍ、記録容量１．３ＧＢの書換可能型光磁気ディスクのフォーマットを、図２５を用いて説明する。図２５において、各情報領域の下部に記されている数字は、その情報のバイト数を示す。
【０００５】
１つのブロック（セクタ）２６２の容量は、１４１０バイトである。このうち、ブロックの先頭には、６３バイトのプリフォーマットヘッダー部２５０が設けられる。図２５のフォーマットでは、プリフォーマットヘッダー部２５０の情報は、凹凸の情報マークによって、光ディスクの製造時に予め記録される。プリフォーマットヘッダー部２５０を除く他の情報は、プリフォーマットではなく、書き換え可能な情報マークで記録される。
【０００６】
プリフォーマットヘッダー部２５０には、このブロックの先頭であることを示す情報を記録するセクタマーク(Sector Mark)部（ＳＭ）２５６と、ＶＦＯ部２５７、アドレスマーク部（ＡＭ）２５８、アドレス情報部（ＩＤ）２５９と、ＰＡ部２６７とにより構成される。アドレス情報部（ＩＤ）２５９は、このブロック２６２の光ディスク２６０上での位置を示す情報が記録され、再生時に自分自身の情報からクロック信号を作成するセルフクロッキングの構成になっている。ＶＦＯ部２５７は、アドレス情報部２５９のクロック作成時の引き込みのために、特定周波数を示す情報が記録される。ＡＭ部２５８は、この次の領域にアドレス情報部（ＩＤ）２５９があることを示す情報が記録される。ＶＦＯ部２５７、ＡＭ部２５８およびアドレス情報部２５９は、２回繰り返し設けられている。ＰＡ部２６７は、プリフォーマットヘッダー部２５０全体の情報マークの長さを調節するために設けられている。
【０００７】
プリフォーマットヘッダー部２５０の後には、ＡＬＰＣ−ＧＡＰＳ部２５１が設けられている。ＡＬＰＣ−ＧＡＰＳ部２５１は、データフィールド２５４にデータが記録されているかどうかを示すＦＬＡＧ部２６５と、記録時のレーザのパワーを制御するための情報が記録されるＡＬＰＣ部２６６と、これらの間の緩衝部分であるＧＡＰ部２６４により構成されている。
【０００８】
この後、ユーザーデータを記録するためのデータフィールド２５４が設けられている。データフィールド２５４もセルフクロッキングの構成になっている。データフィールド２５４の前には、ＶＦＯ部２５２とＳＹＮＣ部２５３とが配置されている。ＶＦＯ部２５２は、データフィールド２５４の再生時におけるクロック作成の引き込みの為に特定周波数が記録される。また、ＳＹＮＣ部２５３には、再生時の情報の復調タイミングを示す情報が記録される。
【０００９】
データフィールド２５４には、セルフクロッキング動作中に同期が狂ったときに再び同期を取り直すＲＥＳＹＮＣ部２６８とデータ部２６７とが交互に並べられている。データ２６７は、ユーザデータ１０２４バイトと、ユーザデータが正しく読み出されているかどうかをチェックするためＣＲＣ部と、データが壊れてエラーデータになった場合にエラーデータがどこにあるかを示すＤＭＰ部とを合わせた１０４０バイトの情報、ならびに、エラーデータを訂正するために付加されるＥＣＣ１６０バイトから構成されている。記録するときには３０バイトのデータ２６７ごとに２バイトのＲＥＳＹＮＣ２６８を付加する。
【００１０】
データフィールド２５４の後には、バッファ部２５５が設けられている。情報の記録時に用いられるクロックは、固定周波数であるため、光ディスク２６０を回転させるモータの回転速度に変動が生じた場合や、トラック２６１の中心が回転中心からずれた場合等には、トラック２６１上における書き込み用のレーザの線速度が変動する。バッファ部２５５は、この変動を吸収するために設けられている。
【００１１】
このような従来のＩＳＯにて標準化されているフォーマットでは、１４１０バイトの１つのブロック２６２のうち、ユーザが記録できるユーザデータの容量は、データフィールド２５４内の１０２４バイトである。よって、ユーザデータの記録効率は、１０２４／１４１０より７２．６％となる。残りの２７．４％は、アドレス情報部２５９や、再生時の制御に用いられるＶＦＯ２５７、２５２等の制御信号が占め、ユーザデータの記録効率は、あまり高くない。
【００１２】
そのため、ユーザデータの記録効率を向上させるために、特許文献１では、トラックを微小に波打たせ、この波の周波数の変化によりトラックのアドレス情報を記録させる技術が明らかにされている。具体的には、トラックの中心が、トラックの幅方向に微小に波打つ（揺動させ：ｗｏｂｂｌｉｎｇ）ように、光ディスク製造時にトラックを形成し、この揺動の周波数をトラックの長さ方向について変化させ、トラックのアドレス情報を表示させるものである。このように、トラックの揺動でアドレス情報を記録することにより、アドレス情報を情報マークで記録する必要がないため、ユーザーデータの情報マークを記録する領域を増やすことができる。これにより、ユーザデータの記録効率を高めることができる。
【００１３】
しかしながら、この特許文献１の方法は、記録密度向上のために、トラック幅を、再生時のレーザ光の光スポットの径よりも小さくすることはできない。というのは、トラック幅が光スポットの形よりも小さくなると、隣接するトラックからの情報の漏れ込みが大きくなり、情報の再生が困難になるためである。
【００１４】
非特許文献１では、図１に示したように、光ディスクの表面に、一定の間隔で溝（グルーブ）３を形成し、このグルーブ３をトラックとして用いるほかに、グルーブ３とグルーブ３との間のランド２もトラックとして使用するランド・グルーブトラック構造を提案している。このトラック構造は、ランド２のトラックと、グルーブ３のトラックとが隣接するため、隣接するトラック間に、グルーブ３の深さｈの分だけ高さの差が生じる。このため、図１のように、再生時に、レーザ光の再生スポット１の径が、トラック幅より大きく、再生スポット１が再生すべきトラックの両側のトラックにもまたがる場合にも、隣接するトラックからのレーザー光の反射光の位相に、トラックの高さｈの差に相当する位相差が生じるため、隣接するトラックからの情報の漏れ込みを防ぐことができる。よって、トラック幅を光スポットの径よりも小さくことができ、トラック密度を高めることができる。また、この文献では、図１のように、ランド２とグルーブ３との境界を揺動させ、揺動周波数でアドレス情報を記録することが開示されている。トラックの幅が再生スポット１の径よりも小さく、再生スポット１の中に、ランド２とグルーブ３との境界が常に２本存在するため、２本のうちの一方の境界のみを揺動させてアドレス情報を示す構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開昭４９−１０３５１５号公報
【非特許文献１】International symposium on optical memory 1995 (ISOM'95) TECHNICAL DIGEST Fr-D4 "A NEW DISC FOR LAND/GROOVE RECORDING ON A MSR DISC"
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、図１のような従来の文献の構造では、揺動しているのが、ランドとグルーブとの境界であるため、その境界の揺動は、ランド側のトラックとグルーブ側のトラックとで共有される。したがって、再生スポット１の中心がランド２側に位置する場合にも、グルーブ３側に位置する場合にも、同一の境界の揺動が検出され、その揺動周波数の示すアドレス情報が再生される。よって、揺動から再生したアドレス情報からは、再生スポット１がランド２側のトラックにあるのか、グルーブ３側のトラック側にあるのかは判別することはできないという問題がある。もし、何らかの原因で、トラッキングサーボがはずれ、再生スポットが隣接トラックにずれた場合には、アドレス情報からそれに気付くことはできないため、誤って隣接するトラックの情報を再生し、記録する恐れがある。
【００１７】
本発明の第１の目的は、トラック密度を向上しながら、記録再生時に、確実に目的とするトラックに情報を記録または再生することが出来るようにアドレス情報を記録した情報記録媒体を提供することにある。
【００１８】
本発明の第２の目的は、このような本願の情報記録媒体から情報を読み出すための情報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】
【００１９】
上記第１の目的を達成するために、本発明によれば、以下のような情報記録媒体が提供される。
【００２０】
すなわち、基板と、前記基板上に形成された複数のトラックとを有し、
前記複数のトラックは、前記基板上に一定の間隔で形成された複数の溝からなる溝トラックと、前記溝トラックと溝トラックとの間の領域からなるランドトラックとにより構成され、
前記溝トラックとランドトラックとの境界の揺動の波形によって情報を表すために、前記溝は、前記境界を揺動させる形状に形成され、
前記境界の揺動波形の周期は、前記境界ごとに一定であり、
前記境界の揺動波形の位相は、前記トラックを挟んで隣り合う前記境界の向かい合う部分の揺動波形が、予め定めた位相差だけ位相がずれるように定めれらていることを特徴とする情報記録媒体が提供される。
【００２１】
上記第２の目的を達成するために、本発明によれば、以下のような情報再生装置が提供される。
すなわち、トラックの両側の境界を異なる位相で揺動させることにより、前記境界の揺動によって予め情報が記録された情報記録媒体を回転させるための回転駆動部と、
前記情報記録媒体の前記トラック上に光スポットを照射する光照射部と、
前記情報記録媒体からの前記光スポットの反射光束を受光する受光部と、
前記受光部の受光強度から前記両側の境界の揺動波形を足し合わせた合成波形を検出する検出手段と、
前記両側の境界の揺動の位相にそれぞれ同期させた２つの参照信号を作成する参照信号作成手段と、
前記合成波形を前記２つの参照信号とをそれぞれ掛け合わせることにより、前記両側の境界の揺動波形の情報をそれぞれ独立に再生する情報再生手段とを有することを特徴とする情報再生装置である。
【発明の効果】
【００２２】
上述してきたように、本発明によれば、トラック密度を向上させながら、記録再生時に、確実に目的とするトラックに情報を記録または再生することが出来るようにアドレス情報を記録した情報記録媒体を提供することができる。また、このような本発明の情報記録媒体から情報を再生することのできる情報再生方法および情報再生装置を提供できる。さらに、本発明の情報記録媒体のトラックを形成するためのトラック形成方法およびトラック形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来の光ディスクのランド・グルーブ方式のトラック構造を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の光ディスクのフォーマットとアドレス情報の記録方法を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の光ディスクのトラック２７０等の境界の揺動波形を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の光ディスクのトラック２７０等の境界の揺動波形からアドレス情報を再生する原理を示す説明図である。
【図５】（ａ）本発明の第１の実施の形態の光ディスクに情報を記録再生するための記録再生装置の一部の構成を示す説明図である。  （ｂ）、図５（ａ）の回路４１の詳細な構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の光ディスクの原盤を露光する際の、原盤上の光スポットの動きを示す説明図である。
【図７】（ａ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク上の同期領域１２の形状の一例を示す説明図。  （ｂ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク上の同期領域１２の形状の一例を示す説明図。  （ｃ）本発明の第１の実施の形態の光ディスク上の同期領域１２の形状の一例を示す説明図。
【図８】本発明の第２の実施の形態の光ディスクの原盤を作製するための露光装置の構成を示すブロック図である。
【図９】（ａ）図８の露光装置のアドレス記録制御回路７３の詳しい構成を示すブロック図である。  （ｂ）、上記図（ａ）の偏向信号発生部９１の詳しい構成を示すブロック図である。
【図１０】図３、図９の回路で用いられる信号の波形を示す説明図である。
【図１１】（ａ）本発明の第３の実施の形態の、光ディスクのアドレス情報を再生するための回路構成を示すブロック図である。  （ｂ）、上記図（ａ）の同期信号発生器４１の詳しい構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１（ａ）の一部の回路のより詳しい回路構成を示すブロック図である。
【図１３】図１５（ａ）の回路で用いられる信号の波形を示す説明図である。
【図１４】（ａ）本発明の第４の実施の形態の、光ディスクのアドレス情報を記録再生方法で用いる変調ルールについて示す説明図である。  （ｂ）、上記図（ａ）の記録再生方法で用いる、トラック境界のビットの組について説明する説明図である。
【図１５】（ａ）図１４の記録再生方法において、光ディスクのアドレス情報を再生するための回路構成を示すブロック図である。  （ｂ）、上記図（ａ）の同期信号発生器４１の詳しい構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５（ａ）の一部の回路のより詳しい回路構成を示すブロック図である。
【図１７】（ａ）本発明の第５の実施の形態の、光ディスクのアドレス情報を記録再生方法で用いる変調ルールについて示す説明図である。  （ｂ）、上記図（ａ）の記録再生方法で変調した、トラック境界の各ビットのデータの例について説明図である。
【図１８】（ａ）、図１７（ａ）、（ｂ）の実施の形態において、タイミングを示すためのデータ１８００をアドレス情報に入れた例を示す説明図である。  （ｂ）、図１７（ａ）、（ｂ）の実施の形態において、タイミングを示すためのデータ１８００をアドレス情報に入れた例を示す説明図である。
【図１９】図１４（ａ）、（ｂ）の記録再生方法で記録したアドレス情報の例を示す説明図である。
【図２０】本発明の第６の実施の形態の、光ディスクのアドレス情報の検出信号からトラックずれ信号を検出する回路構成を示すブロック図である。
【図２１】図２０の回路構成で検出される信号の波形を示す説明図である。
【図２２】図９（ａ）の露光装置によって露光される原盤のトラック形状と光スポットと関係を示す説明図である。
【図２３】図３の光ディスクのトラック２７２上で一つのビットを読み出す際に光スポットが走査される領域を示す説明図である。
【図２４】（ａ）〜（ｈ）  図５（ａ）の回路でアドレス情報を復調する際の信号は径を示す説明図である。
【図２５】従来の光磁気ディスクのＩＳＯフォーマットの一例を示す説明図である。
【図２６】従来の光ディスクのトラックとブロックとの関係を示す説明図である。
【図２７】本発明の第１の実施の形態の光ディスクのトラックの境界の揺動波形と、情報マークとを示す説明図である。
【図２８】本発明の第１の実施の形態の光ディスクの記録再生装置の光ヘッド１２９２の光学系の構成を示す説明図である。
【図２９】本発明の第１の実施の形態の光ディスクの記録再生装置の全体の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
【００２５】
まず、第１の実施の形態の光ディスクについて説明する。
【００２６】
本実施の形態の光ディスク４は、図２、図２７のように、中心から一定の間隔でスパイラル状に形成された溝２７０、２７２等と、溝と溝との間のランド２６９、２７１、２７３等をそれぞれトラックとして用いるランド・グルーブトラック構造である。図２に示すように、トラック２７０等の一周は、整数個のブロック１１に分割され、各ブロック１１には、同期領域１２、データ領域１６、ＣＲＣ領域１７が設けられる。なお、ブロック１１の設け方は、一般的によく知られた方式で設けることができる。例えば、光ディスク４の最内周のトラックから最外周のトラックまで、１周のトラックあたりのブロック１１の数を一定にするＣＡＶ（Constant Angular Velosity)方式や、半径方向について光ディスク４をいくつかのゾーンにわけ、同じゾーン内では１周のトラックあたりのブロック１１の数を一定にし、外側のゾーンでは内側のゾーンよりも１周のトラックあたりのブロック１１の数を多くするＭ−ＣＡＶ（Modefied CAV）方式を用いることができる。
【００２７】
データ領域１６のデータは、図２７のように、トラック２７０等に沿って形成された情報マーク２７４によって記録される。トラック２７０等のアドレス情報１３は、データ領域１６のトラック２７０等の境界を揺動させることによって記録される。よって、データ領域１６には、情報マーク２７４によるデータと、トラック２７０等の境界の揺動によるアドレス情報１３とが同じ領域に同時に記録される。
【００２８】
なお、本実施の形態の光ディスク４の情報マーク２７４は、後述するように、光ディスク４の表面にレーザ光を絞り込んで、光ディスク４の記録膜１１を加熱することによって形成され、光の反射率が周囲とは異なるマークである。ただし、本発明の光ディスク４は、情報マーク２７４が、熱によって形成される反射率が異なるマークとして形成されるものに限定されるものではない。偏光方向が周囲とは異なるマーク等の他の種類のマークや、他の形成方法によって形成されるマークを情報マーク２７４として用いる光ディスクを光ディスク４として用いることも可能である。
【００２９】
同期領域１２は、アドレス情報１３やデータ領域１６のデータを読み出す際に用いる参照信号やクロック信号を作成するために用いられる。同期領域１２の構成については、後述する。ＣＲＣ領域１７は、ユーザデータが正しく読み出されているかどうかをチェックするための情報が記録されている。この情報は、従来のフォーマット（図２５）で用いられているＣＲＣ部と同じ情報である。ＣＲＣ領域１７の情報は、情報マーク２７４で記録されている。なお、本実施の形態では、ＣＲＣ領域１７においても、同期領域１２と同じく、トラック２７０等の境界１４、１５を揺動させてアドレス情報１３を記録している。
【００３０】
データ領域１６およびＣＲＣ領域１７のトラック２７０等の境界の揺動によるアドレス情報１３の表示方法について説明する。
【００３１】
本実施の形態では、データ領域１６およびＣＲＣ領域１７のトラック２７０等の境界１４、１５を図２７のようにそれぞれ異なる揺動波形で揺動させ、この揺動波形により、アドレス情報１３を記録する。アドレス情報１３は、それぞれの境界１４、１５が、光ディスク４上のどこに位置するかを示す情報である。したがって、１つの溝トラック２７０であっても、溝トラック２７０の内周側の境界１４の揺動波形と、外周側の境界１５の揺動波形とは異なる。
【００３２】
具体的には、図３のように、トラック２７０等の境界１４、１５を区切り、一区切りを１ビットとして、揺動波形でデータ”０”またはデータ”１”を表す。なお、各ブロック１１に含まれるビット数は、内周側のトラックであっても、外周側のトラックであっても一定となるようにする。各ビット内には、予め定めた数の波（図３では、５周期の波）が含まれるように、揺動波形の周期を定める。そして、あるビットにおいて、データ”０”の揺動波形は、データ”１”の揺動波形に対して、振動周期は等しいが、逆相（位相差１８０度）の関係になるように、揺動波形の位相を定める。ただし、溝トラック２７０、２７２の内周側の境界１４上の揺動波形は、必ず、向かい合う外周側の境界１５上の揺動波形に対して、位相が９０度進むか遅れるかの関係、すなわち直交関係になるようにする。このように位相を定めると、ランドトラック２７１等からみた場合にも、内周側の境界１５上の揺動波形は、向かい合う外周側の境界１４上の揺動波形に対して、位相が９０度進むか遅れるかの関係、すなわち直交関係になる。なお、このように各ビットごとに揺動波形の位相を定めるため、隣り合うビットとビットとが異なるデータを表す場合、すなわち、隣り合うビットで”１””０”または”０””１”を表す場合には、両ビットの境界において、揺動波形が不連続になる。
【００３３】
図３に、実際のアドレス情報１３を示すトラック２７０等の境界１４、１５の揺動波形を示す。ただし、図３においては、便宜上各トラック２７０、２７１、２７２等を直線状に描いているが、実際の光ディスク４上では、同心円状になる。図３のように、溝トラック２７０では、内周側の境界１４には”０１１”のデータが揺動波形により表現され、外周側の境界１５には”１０１”が表現されている。溝トラック２７２の内周側の境界には”１１０”のデータが揺動により表現され、外側には”１１１”が表現されている。
【００３４】
このように、各境界１４、１５ごとに、その境界の光ディスク４上での位置を示す異なるアドレス情報１３を記録しておくことにより、情報マーク２７４の再生時にトラックの両側の境界１４、１５のアドレス情報１３を読み出すことができる。例えば、溝トラック２７０に沿って再生スポット１を移動させて、溝トラック２７０上の情報を読み出す際には、情報マーク２７４で表されているデータと同時に、内周側の境界１４から”０１１”が外周側の境界１５から”１０１”がアドレス情報１３として読み出される。よって、”０１１”と”１０１”の組み合わせにより、再生スポット１が照射されているトラックが溝トラック２７０であることが確認できる。また、万一、トラッキングサーボがはずれ、再生スポット１が照射されているトラックがどのトラックかわからなくなってしまった場合であっても、検出されているアドレス情報１３が例えば、”１０１”と”１１０”の組み合わせであれば、再生スポット１がランドトラック２７１側にずれていることを知ることができる。よって、隣接する溝トラック２７０等とランドトラック２７１等のどちら側に再生スポット１が照射されているのかを容易に判別することができる。
【００３５】
なお、揺動波形は、光ディスク４の製造時に溝トラック２７０、２７２等の溝を形成する際に、溝の境界が揺動波形を描くように溝を形成することによって描く。これについては後述する。また、図３では、１ビットに５周期の揺動波形が含まれるようにしているが、本発明は、５周期に限られるものではなく、何周期であっても構わない。
【００３６】
同期領域１２の具体的な構成としては、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）の構成のいずれかを用いることができる。図７（ａ）は、光学的に識別可能なマーク５１、５２、５３、５４が配置されている構造である。この場合、同期領域１２では、トラック２７０、２７２等の溝は設けられておらず、ランドトラック２７１等と同一平面である。マーク５１等は、この平面上に形成された凹部であり、光ディスク４の製造時に、溝トラック２７０、２７２の溝を形成する工程で同時に形成される。これらのマーク５１、５２、５３、５４は、各トラック２７０等の境界１４、１５付近に配置され、隣接するトラック間で共有される。例えば、溝トラック２７０の同期領域１２は、マーク５１と５２とを有し、ランドトラック２７１の同期領域１２は、マーク５２と５３とを有し、溝トラック２７２の同期領域１２は、マーク５３と５４とを有するのである。同期領域１２の２つのマーク５１等のトラック２７０等の長手方向の間隔は、そのトラック２７０等のアドレス信号の揺動波形と同期するように形成されている。よって、同期領域１２のマーク５１等の間隔から得た信号を分周することにより、揺動波形に同期した参照信号を作成することができる。また、２つのマーク５１等を、トラック２７０の中心ではなく境界１４、１５付近に配置して、トラック２７０の中心から左右に振れるようにしているため、サンプルサーボでよく知られた手法により、例えば、マーク５１と５２のレベル差を見ることにより再生スポット１のトラック中心からのずれを知ることができる。これにより、同期領域１２の信号から、アドレス情報１３のトラックずれの補正が行うことができる。
【００３７】
図７（ｂ）、（ｃ）の構成の同期領域１２は、同期領域１２にも溝トラック２７０、２７２を形成し、トラック２７０等の境界１４、１５の揺動波形で同期信号を表したものである。図７（ｂ）の同期領域１２の揺動波形は、溝トラック２７０等の内周側の境界１４の揺動波形と外周側の境界１５の揺動波形とを同一の周期および位相にしている。また、同期領域１２の揺動波形は、この揺動波形を検出しやすくために、アドレス情報１３の揺動波形よりも振幅を大きくしている。この構成では、再生スポット１が溝トラック２７０、２７２等、ランドトラック２７１等、その中間のいずれに照射されていも、同期領域の揺動波形に一致した領域を検出することにより同期領域１２が検出できる。また、図７（ｂ）の構成は、同期領域１２の長さを他の領域の１ビットの長さと同じ５周期分としているが、図７（ｃ）の構成では、同期領域１２の長さを短くしてブロック１１内のデータ領域１３の割合を高めるために、同期領域１２の揺動波形を一周期として、その代わりに、図７（ｂ）よりもさらに大振幅の波を用いたものである。
【００３８】
つぎに、上述の本実施の形態の光ディスク４から、揺動波形で表されているアドレス情報１３の検出する方法の原理について図４を用いて説明する。本発明のアドレス情報検出方法の原理を分かりやすく説明するために、まず信号波形を模式的に表した図４の波形を用いて説明する。図５（ａ）のように、１本のトラック、例えばランドトラック２７１に沿って再生スポット１を移動させ、その反射光束を、受光面が２分割された分割検出器３３によって検出すると、分割検出器３３の検出信号、すなわち左右の受光面の出力差信号は、ランドトラック２７１の内周側の境界１５の揺動波形を示す信号４１５または４１６と、トラック２７１の外周側の境界１４の揺動波形を示す信号４１７または４１８とが足し合わされた混合波形となる。ここで、信号４１５と信号４１６はそれぞれ、内周側の境界１５の”０”、”１”を表す揺動波形に対応している。そのため、信号４１５と信号４１６とは位相差が１８０度、すなわち逆相になっている。同様に、信号４１７と信号４１８はそれぞれ、外周側の境界１４の”０”、”１”を表す揺動波形に対応しているため、信号４１７と信号４１８とは逆相になっている。また、内周側の境界１５の揺動波形は、外周側の境界１４の揺動波形に対して、位相が９０度ずれるように、すなわち直交するように形成されているため、信号４１５、４１６に対して信号４１７、４１８は直交している。
【００３９】
そこで、本発明では、トラックの内周側の境界の揺動波形の信号４１５、４１６の検出に用いる参照信号４２０、外周側の境界の揺動波形の信号４１７、４１８の検出に用いる参照信号４２１を発生させ、これを用いて同期検波を行う。参照信号４２０と参照信号４２１は、互いに直交している。これにより、内周側の信号４１５、４１６に対して外周側の信号４１７、４１８が直交していることを利用して、混合波形となっている検出信号から、内周側の境界の揺動波形の信号４１５、４１６と外周側の境界の揺動波形の信号４１７、４１８を分離して検出する。なお、参照信号４２０、４２１は、光ディスク４上の同期領域１２からの信号を用いて後述する方法により作成される。
【００４０】
まず、検出信号と２つの参照信号４２０、４２１をそれぞれ掛け合わせ、時間積分をとる。まず、検出信号と内周側用の参照信号４２０とを掛け合わせ、時間積分をとる。ここでは、わかりやすくするために、内周側からの信号４１５、４１６と外周側からの信号４１７、４１８とに、それぞれ参照信号４２０を掛け合わせ、時間積分を取る。まず、参照信号４２０に、外周側の信号４１７、４１８を掛け合わせると、これらは直交関係にあることから、掛け合わせた結果は信号４２４、４２５の様になり、これらを時間積分するとゼロとなる。即ち、トラックの外周側の揺動波形の信号は、この処理により０となり、表れなくなる。一方、この参照信号４２０に、内周側の信号４１５、４１６を掛け合わせると、これらは同期しているため、掛け合わせた結果は信号４２２、４２３となり、これらを積分すると、ビット”０”がマイナスレベルの信号、ビット”１”がプラスのレベルの信号となり、境界１４の揺動波形の位相を振幅レベルに変換することができる。このように、検出信号を参照信号４２０により同期検波すると、トラックの内周側の境界の揺動波形によるアドレス情報１３のみを振幅レベルとして検出できる。
【００４１】
同様に、検出信号と外周側用の参照信号４２１とを掛け合わせ、時間積分をとる。まず、参照信号４２１に、内周側境界の信号４１５、４１６を掛け合わせると、これらは直交関係にあることから、掛け合わせた結果は信号４２６、４２７の様になり、これらを時間積分するとゼロとなる。即ち、トラックの内周側境界の揺動波形の信号は、この処理により０となり、表れなくなる。一方、この参照信号４２１に、外周側の信号４１７、４１８を掛け合わせると、これらは同期しているため、掛け合わせた結果は信号４２８、４２９となり、これらを積分すると、ビット”０”がマイナスレベルの信号、ビット”１”がプラスのレベルの信号となり、境界の揺動波形の位相を振幅レベルに変換することができる。このように、検出信号を参照信号４２１により同期検波すると、トラックの外周側の揺動波形によるアドレス情報１３のみを振幅レベルとして検出できる。
【００４２】
これらの処理により、トラックの内周側、外周側の境界にそれぞれ記録されたアドレス情報１３を分離して、検出することができる。よって、それぞれのアドレス情報を比較する事により、再生スポットが溝トラック２７０、２７２にあるのかランドトラック２７１にあるのか、また、どの溝トラック２７０、２７２またはランドトラック２７１にあるのかなどを正確に知ることが出来る。
【００４３】
つぎに、上述の原理によってアドレス情報の読み出しを行う記録再生装置の全体の構成について、図５（ａ），（ｂ）、図２８、図２９を用いて説明する。
【００４４】
本実施の形態の記録再生装置は、図２９のように、光ディスク４と、光ヘッド１２９２と、電気回路系と、駆動系とを有する。光ヘッド１２９２は、光ディスク４からデータを記録／再生するための光学系を搭載している（図２８）。駆動系は、光ヘッド１２９２を回転駆動するスピンドルモータ１２９０と、レーザ光３１をトラック幅方向に駆動するためのトラッキングアクチュエータ１２９１ａと、レーザ光３１を光軸方向に駆動するためのフォーカスアクチュエータ１２９１ｂとを有する。電気回路系は、光ディスク４に記録すべき信号を、光ヘッド１２９２に受け渡すとともに、光ヘッド１２９２が光ディスク４から読み出した信号を処理する信号処理系と、駆動系の制御を行うための制御系とを有する。
【００４５】
光ディスク４は、本実施の形態では、直径１２０ｍｍで、表裏２枚の基板が張り合わされている。２枚の基板の間には、記録膜１１が挟まれている。光ヘッド１２９２からの光が照射される側の基板１０は、厚さ０．６ｍｍのプラスチックである。情報の記録再生は、プラスチックの基板１０を通してレーザ光３１を絞り込むことによって行われる。基板１０の記録膜１１側の面には、上述したように溝トラック２７０、２７２等が形成され、溝トラック２７０、２７２等の間がランドトラック２７１等となる。トラックピッチ２８０は、溝トラック２７０等の間隔で表され、本実施の形態では、トラックピッチ２８０は１．２μｍである。記録膜１１は、Ｇｅを主体とする厚さ約３００オングストロームの膜であり、蒸着法により基板１０上に成膜されている。情報マーク２７４は、基板１０を通して、光ヘッド１２９２から記録膜１１にレーザ光３１を絞り込み、記録膜１１を熱によって変化させることによって形成された反射率の異なる領域である。
【００４６】
光ヘッド１２９２は、図２８に示すように、レーザ光３１を出射する半導体レーザ２８１と、半導体レーザ２８１の出射したレーザ光３１の光路上に順に配置された、コリメートレンズ２８２、ガルバノミラー２８３と、対物レンズ３４とを有する。また、コリメートレンズ２８２とガルバノミラー２８３との間には、光ディスク４からのレーザ光３１の反射光を、レーザ光３１から分離する光束分離素子３２が配置されている。光束分離素子３２により分離された反射光は、光束分離素子２８４によって２光束に分割される。一方の光束の光路上には、検光子２８６と集光レンズ２８７と光検出器２８８とが配置されている。これらは、情報マーク２７４を検出する情報マーク検出光学系を構成する。他方の光束は、集光レンズ２８９で集光された後、光束分離素子２８５でさらに２光束に分離され、一方の光束の光路上には、円筒レンズ２９０と、４分割検出器２９１が配置されている。これらは、光ディスク４が対物レンズ３４の焦点からどれだけずれているかを示すフォーカスエラー信号を検出するフォーカスエラー信号検出光学系を構成する。また、光束分離素子２８５によって分離された他方の光束上には、２分割光検出器３３が配置されている。２分割光検出器３３の検出信号は、トラック２７０等の境界１４等の揺動によって表されるアドレス情報１３の検出と、トラックずれ信号の検出とに用いられる。
【００４７】
半導体レーザ２８１の出力強度は、光ディスク４へ情報マーク２７４を記録する時には約３５〜４０ｍＷ、光ディスク４の情報マーク２７４およびアドレス情報１３の再生時には、３〜５ｍＷ程度である。
【００４８】
ここで、光ディスク４の情報を再生する際の各部の動作について説明する。
【００４９】
半導体レーザ２７１から出射されたレーザ光３１は、コリメートレンズ２８２によりコリメートされた後、光束分離素子３２により偏向され、ガルバノミラー２８３によってさらに偏向され、対物レンズ３４で集光され、光ディスク４上に再生スポット１を形成する（図５（ａ）、図２８）。なお、図５（ａ）は、光ディスク４を、基板１０側から見た記録膜１１の形状を示した図であるため、トラック２７０等の溝とランドの形状とが逆転している。
【００５０】
光ディスク４からのレーザ光３１の反射光は、対物レンズ３４を再び通過し、ガルバノミラー２８３で反射され、光束分離素子３２を通過し、光束分離素子２８４で２光束に分離される。一方の光束は、検光子２８６、集光レンズ２８７で集光され、光検出器２８８で検出される。そして、光検出器２８８の出力は、後述する電気回路で処理されることにより、情報マーク２７４の信号が検出される。また、光束分離素子２８９で分離された他方の光束は、集光レンズ２８９で集光された後、光束分離素子２８５で分離され、一方の光束は、円筒レンズ２９０で集光され４分割の光検出器３３で検出される。光検出器３３の出力をよく知られた非点収差法により処理することにより、フォーカスエラー信号が得られる。
【００５１】
また、光束分離素子２８５で分離された他方の光束は、２分割の光検出器３３の左右の受光面でそれぞれ検出される。光検出器３３の分割面は、トラック２７０等の長手方向に平行である。分割光検出器３３の左右それぞれの受光面の信号は、差動検出器３８と加算器４０とに入力される。差動検出器３８の出力は、図２１の信号５２１のように、トラックずれ信号に、トラック２７０等の境界１４、１５の揺動による信号が重畳されたものになっている。よって、帯域フィルタ３９により、トラック２７０等の境界１４、１５の揺動の信号の振動周波数のみを通過させ、同期検波器４２、４３に入力する。一方、加算器４０の出力を同期信号発生器４１に入力し、図４の参照信号４２０、４２１を作成する。
【００５２】
具体的には、同期信号発生器４１は、図５（ｂ）の回路を用いて、光ディスク４の同期領域１２からの信号をもとに参照信号４２１、４２２を作成する。例えば、同期領域１２が、図７（ａ）のマーク列５１、５２等のプリピットマークである場合には、同期信号発生器４１のプリピットマーク検出回路４６（図５（ｂ））が、加算器４０の出力からマーク列５１、５２等に対応した信号を検出する。この同期領域１２は、すでに述べたように、トラック２７０等上に一定間隔に設けられていることから、この信号によりフェーズド、ロックド、ループ（ＰＬＬ）４７を起動することにより、この信号の繰り返し周波数の所定数倍の周波数をもつクロックを発生させる。また、同期領域１２は、トラック２７０等の境界１４、１５の揺動周波数とも同期していることから、ＰＬＬ４７の発生したクロックのタイミングにより、分周器４８の分周を起動することにより、トラック２７０等の境界１４、１５の揺動周波数に等しく、かつ、内周側の境界１４の揺動の位相および外周側の境界１５の揺動の位相に等しい参照信号４２０、４２１を発生する。
【００５３】
例えば、図２３に示すような揺動波形で溝トラック２７２等の境界１４、１５が揺動している光ディスク４において、溝トラック２７２の点線で囲った領域２３０を再生スポット１が走査したときの、帯域フィルタ３９の出力信号（以下、検出信号２３１と称す）を図２４（ｃ）に示す。帯域フィルタ３９の出力する検出信号２３１は、溝トラック２７２の内周側境界１４の揺動波形（図２４（ａ））と、溝トラック２７２の外周側境界１５の揺動波形（図２４（ｂ））とを加算した波形（図２４（ｃ））となる。この検出信号２３１に、同期信号発生器４１の出力する参照信号４２０を同期検波器４２により掛けると（図２４（ｄ））と、図２４（ｅ）のような波形が得られる。図２４（ｅ）の波形は、参照信号４２０の同相成分（これは溝２の内側の揺動波形に対応する）と、参照信号４２０に直交する成分（溝トラック２７２の外周側の境界１５の揺動波形に対応する）とに分けることができる（図２４（ｆ））。したがって、図２４（ｅ）の波形を同期検波器４２により積分すると、直交成分はゼロとなり、同相成分のみが現れ、図２４（ｆ）の場合、出力レベルはプラスになり、ビット”１”の信号であることが検出できる。よって、同期検波器４２の出力レベルを、比較器４４により予め定めたレベルと比較し、マイナスレベルかプラスレベルかを判定することにより、溝トラック２７２の内周側境界１４の揺動データが”０”であるか”１”であるかを検出することができ、アドレス情報１３を復調できる。
【００５４】
同様に、参照信号４２０とは、位相が９０度ずれた参照信号４２１を用いて、同期検波器４３により検出信号２３１を同期検波すると、図２４（ｇ）のような波形になり、これを分解すると、図２４（ｈ）のような波形となるため、図２４（ｈ）の波形を同期検波器４３により積分すると、直交成分はゼロとなり、同相成分のみが現れる。図２４（ｈ）場合、出力レベルはプラスになり、ビット”１”の信号であることが検出できる。よって、同期検波器４３の出力レベルを、比較器４５により予め定めたレベルと比較し、マイナスレベルかプラスレベルかを判定することにより、溝トラック２７２の外周側境界１５の揺動データが”０”であるか”１”であるかを検出することができ、アドレス情報１３を復調できる。復調されたアドレス情報は、記録再生装置の電気回路系のフォーマッタ１２９２（図２９）に受け渡され、ＳＣＳＩインタフェース１２９３を介して、記録再生装置に接続されているＣＰＵ（不図示）に受け渡される。
【００５５】
また、光検出器２８８の出力は、図２９のプリアンプ１２９４で増幅され、波形成形回路１２９５を通過した後、再生クロック生成器１２９６、１２９７に入力され、再生クロックが生成される。これらの再生クロックと、波形生成回路１２９５の出力とにより、再生合成回路１２９８によりデータ弁別が行われ、情報マーク２７４が示すデータが復調回路１２９９により復調される。復調された情報マーク２７４のデータは、記録再生装置の電気回路系のフォーマッタ１２９２（図２９）に受け渡され、ＳＣＳＩインタフェース１２９３を介して、記録再生装置に接続されているＣＰＵ（不図示）に受け渡される。
【００５６】
また、光ディスク４に情報を記録する場合には、ホストからＳＣＳＩインタフェース１２９３を介して、フォーマッタ１２９２が記録すべきデータを受けとり、変調回路１３１１により変調信号に変換され、ライトパルス生成回路１３１２に入力される。ライトパルス生成回路１３１２は、周波数シンセサイザ１３１３から発生される記録クロックを用いて、光ディスク４上の記録すべきトラック位置に対応した記録パルスを発生し、レーザドライバ１３１４に送出する。また、ライトパワー切り替え回路１３１５は、記録時のレーザパワーをレーザドライバ１３１４に設定する。レーザドライバ１３１４は、設定されたレーザパワーおよび記録パルスによって半導体レーザ２８１を駆動するパルス波形を作成する。高周波重畳回路１３１６は、このパルス波形に高周波を重畳した波形を半導体レーザ２８１に出力し、半導体レーザ２８１を動作させる。半導体レーザ２８１の出力は、オートパワーコントローラ１３１７でモニタされ、レーザドライバ１３１４にフィードバックされる。これにより、所望のトラックに、高エネルギーのレーザ光３１が照射され、記録膜１１が加熱され、情報マーク２７４が形成される。
【００５７】
また、このように光ディスク４へデータの再生または記録が行われている際の駆動系の制御について説明する。
【００５８】
差動検出器３８の出力は、プッシュプル法等のよく知られた方法により、レーザ光３１のスポットのトラックずれ信号を検出するための回路（不図示）に入力され、トラックずれ信号が検出される。また、４分割検出器２９１の出力は、非点収差法等のよく知られた方法により、レーザ光３１のスポットのフォーカスエラー信号を検出するための回路（不図示）に入力され、フォーカスエラ信号が検出される。
【００５９】
トラックずれ信号は、トラッキング制御回路１３００に入力され、トラッキングアクチュエータ１２９１ａを駆動するための制御信号が作成される。この信号により、トラッキングアクチュエータ１２９１ａがガルバノミラー２８３を変動させ、レーザ光３１のスポットを所望のトラック２７０等に沿って位置決めする。フォーカスエラー信号は、フォーカス制御回路１３０１に入力され、フォーカスアクチュエータ１２９１ｂを駆動するための制御信号が作成される。この信号により、フォーカスアクチュエータ１２９１ｂが、対物レンズ３４を光軸方向に駆動し、光ディスク４の面上に対物レンズ３４の焦点を維持するフォーカスサーボが行われる。
【００６０】
レーザ光３１のスポットの光ディスク４上へのアクセスは、微小な範囲はファインアクチュエータ１３０９で行われ、大きな範囲にわたるときにはコースアクチュエータ１３１０を用いて光ヘッド全体を移動させる。また、トラッキング時にも、ファインアクチュエータ１３０９とコースアクチュエータ１３１０とが連動して動く。これにより、光ディスク４の中心が、光ディスク４を回転駆動するスピンドルモータ１２９０の中心からずれている場合にも、レーザ光３１のスポットをトラック２７０等に安定に追従させることができる。
【００６１】
また、レーザ光３１のスポットを大きな範囲にわたってアクセスする場合には、目標とするトラック付近まで、光ヘッド１２９２全体をコースアクチュエータ１３１０を用いて大きく移動させる。その後、ファインアクチュエータ１３０９とコースアクチュエータ１３１０とを連動させて光スポットを動かし、目標とするトラックに位置づける。これら一連の動作は、メカコントローラ１３０３とトラッキング制御回路１３００、コース制御回路１３０２との間で情報がやりとりされ、メカコントローラ１３０３によって、各アクチュエータ１３０９、１３１０等を制御されることによって行われる。スピンドルモータ１２９０は、スピンドルモータ制御回路１３０７によって駆動され、所定の回転数により光ディスク４を安定に回転させる。
【００６２】
なお、駆動系全体の制御を行うのは、ドライブ制御ＭＰＵ１３０４であり、オートローディング機構１３０８、メカコントローラ１３０３、コントローラ制御ＭＰＵ１３０６等との間で信号のやりとりが行われる。ドライブ制御ＭＰＵ１３０４は、オートローディング機構１３０８を制御して光ディスク４をスピンドルに着脱させる。さらに、メカコントローラ１３０３を制御して記録再生のための光スポットの位置決めを行い、コントローラ制御ＭＰＵ１３０６を制御して記録再生の信号処理を行い、パネル制御部を制御して保守のための情報を得る。
【００６３】
なお、フォーマッタ１２９２とＳＣＳＩインタフェース１２９３との間には、ホストに受け渡す再生データや、ホストから受け取った記録すべきデータを一時保存するバッファメモリ１３１８と、バッファメモリ１３１８を制御するバッファコントローラ１３１９が配置されている。また、コントローラ制御ＭＰＵ１３０６等には、エラーデータを訂正するためＥＣＣ回路１３２０も接続されている。
【００６４】
なお、本実施の形態では、再生クロックを同期領域１２の信号から作成し、記録クロックは、周波数シンセサイザ１３１３から出力された固定周波数のクロックを用いているが、記録クロックを、同期領域１２の信号から作成したクロックを用いることももちろん可能である。光ディスク４の回転数の変動や、光ディスク４の中心のスピンドルモータの回転中心からの偏心によって生じる記録時の光スポットのトラック上での相対線速度の変動が生じるが、このような変動が生じた場合、同期領域１２の信号から作成した記録クロックもこの変動に対応して変動するため、この記録クロックを用いることにより、トラック上に一定の周波数で情報マーク２７４を記録できる。
【００６５】
つぎに、本発明の第２の実施の形態として、上述の第１の実施の形態の光ディスク４を製造する方法について説明する。
【００６６】
まず、光ディスク４のトラック２７０等の形状と、同期領域１２のマーク列５１、５２等の形状とを、図２２のように円盤状のガラス製基板の表面に精密に形成し、これにより原盤６８を作成する。原盤６８は、平坦なガラス基板６８ｂ上にフォトレジスト膜６８ａを形成し（図６）、このフォトレジスト膜６８ａをトラック２７０等の形状に露光して、フォトレジスト膜６８ａを現像することによって形成される。この原盤６８の表面の形状を、ニッケル等の金属に写し取ることにより、金属製の型を作製する。この型を用いて、射出成形等の手法により、プラスチック基板１０を作製すると、表面にトラック２７０等の形状と同期領域１２のマーク列５１、５２等の形状とが刻まれたプラスチック基板１０を作製できる（図１０）。この後、プラスチック基板１０の上に、記録膜１１を蒸着等により形成し、もう一枚の基板を基板１０と貼り合わせ、光ディスク４を完成させる。
【００６７】
このとき、第１の実施の形態の光ディスク４は、トラック２７０等の境界１４、１５の揺動でアドレス情報１３を示す構成であるため、境界１４、１５を所望の位相で揺動させたトラック２７０等の形状を原盤６８の表面に精密に形成する必要がある。そこで、本実施の形態では、フォトレジスト膜６８ａが形成された円盤状のガラス基板６８ｂ上で、光スポット６９を、円盤の半径方向に微少に揺動させながら走査させることにより、図２２の斜線で示す領域を露光するようにする。露光された領域は、現像処理により取り除かれ、溝トラック２７０、２７２等となる。また、隣接し合う溝トラック２７０、２７１の間の部分は、現像によっても取り除かれずに残り、ランドトラック２７１等となる。これにより原盤６８（図２２）が形成される。
【００６８】
以下、原盤６８への露光方法と、その露光に用いる露光装置について、図６及び図８を用いて説明する。図８に、原盤６８の露光に用いる露光装置を示す。図６は、原盤６８上に、溝トラック２７０等を形成するときの光スポット６９の走査を示す図面である。なお、ここでは同期領域１２は、図７（ａ）のマーク列５１、５２等で記録されている場合について説明する。
【００６９】
図８のように、光源６１からの光６４は、強度変調器６２のより強度が調節された後、光偏向器６３を通過し、ミラー６６により原盤６８側に折り返され、対物レンズ６７により、原盤６８上に集光される。これにより、フォトレジスト膜６８ａが表面に形成されたガラス基板６８ｂ上に、微小な光スポット６９が照射される。光偏光器６３は、偏光器駆動回路７６の駆動によって、光６４の光軸を微小に振動させる。これにより原盤６８上での光スポット６９は、原盤６８の半径方向に微小に振動する。振動の振幅は、溝トラック２７０等の幅である。この振動の幅を溝トラック２７０等の境界１４、１５の揺動波形に合わせて変化させると、境界１４、１５が揺動した溝トラック２７０の形状に露光を行うことができる。このように、光スポット６９を振動させながら、スピンドル７０に結合されている回転モータ７１をモータ回転駆動回路７２によって駆動し、原盤６８を回転させる。また、同時に、折り返しミラー６６と対物レンズ６７が搭載されている移動台６５を、移動台駆動回路７４により原盤６８の半径方向に徐々に移動さる。移動台６５の移動量としては、原盤６８が一回転するごとに、光スポット６９の中心がトラックピッチ２８０（図２８）ずつずれる量に設定する。これらの動作により、溝トラック２７０等は、原盤６８上でトラックピッチ２８０でスパイラルを描くように形成され、かつ、溝トラック２７０等の境界１４、１５を所定の位相で揺動させることができる。移動台駆動回路７４およびモータ駆動回路７２は、アドレス記録制御回路７３がフィードバック制御する。また、偏光器駆動回路７６には、アドレス記録制御回路７３が偏向信号１０４を受け渡す。変調器駆動回路７５には、アドレス記録制御回路７３が強度変調信号を受け渡す。
【００７０】
ここで、図９（ａ）、（ｂ）を用いて、アドレス記録制御回路７３の構成を詳細に説明する。
【００７１】
アドレス記録制御回路７３は、図９（ａ）のように、アドレス信号発生部９２と、基準クロックを出力する基準クロック回路９５とを備える。さらに、アドレス記録制御回路７３には、変調器駆動回路７５へ強度信号１０５を出力する強度信号発生部９０と、偏向信号１０４を作成する偏向信号発生部９１と、移動台駆動回路７４に駆動量を指示する信号を出力するヘッド位置制御回路９３と、モータ駆動回路７２に駆動量を指示する信号を出力する回転制御回路９４を備えている。
【００７２】
アドレス信号発生部９２は、回転モータ７１より現在の回転数を示す回転情報７９を受け取るとともに、移動台６５から現在位置を示す移動情報７８を受け取って、溝トラック２７０等をスパイラル状にするための移動台６５の駆動量を示すヘッド指令信号を作成する。ヘッド位置制御回路９３は、ヘッド指令信号と移動情報７８と比較しながら移動台６５を制御するための信号を移動台駆動回路７４に出力する。また、アドレス信号発生部９２は、回転情報７９を用い、トラック２７０等の位置に応じた回転数を求め、これを回転指令信号として回転制御回路９４に出力する。回転制御回路９４は、回転情報７９と回転指令信号とを比較しながら、モータの回転数をヘッドの位置に対応した所定の回転数となるように回転モータを制御する。
【００７３】
また、アドレス信号発生部９２は、回転情報７８と移動情報７９をもとに、各溝トラック２７０等のアドレスを示すアドレス信号を作成し、偏向信号発生部９１に出力する。さらに、アドレス信号発生部９２は、基準クロック回路９５が出力した基準クロックを分周してクロック１０３（図１０）を作成し、偏向信号発生部９１に出力する。偏向信号発生部９１は、これらの信号を基に、後述する回路によって、偏向信号１０４（図１０）を作成する。また、アドレス信号発生部９２は、強度指令信号を発生する。強度信号発生部９０は、この強度指令信号に基づいて、同期領域１２におけるマーク５１、５２等を作成するために光６４の強度を変調させる強度変調信号１０５（図１０）を発生させる。また、同期領域１２のマーク５１、５２をトラック中心の左右にウオブルさせて形成するために、アドレス信号発生部９２は、同期領域指令信号を発生し、偏向信号発生部９１に出力する。
【００７４】
次に、偏向信号発生部９１の構成と、偏向信号１０４の発生方法とについて図９（ｂ）を用いて説明する。アドレス信号は、アドレス変調器９６に入力され、溝トラック２７０の内周側の境界１４のアドレス、例えば”１１０”の信号と、外周側境界１５のアドレス、例えば”１１０”等の信号がそれぞれ作成される。それぞれのアドレスは、位相変調回路９７により、図３に示したように位相によって”１”と”０”とを示す揺動に変換され、これにより内周側境界１４のアドレスに対応した振幅信号１００と外周側の境界１５のアドレスに対応した振幅信号１０１（図１０）が作成される。これらは、偏向信号作成回路９８に入力される。クロック１０３は、スキャン信号発生器９９に入力され、スキャン信号発生器９９は、光スポット６９を原盤６８の半径方向に走査させるためのスキャン信号１０２を作成し、偏向信号作成回路９８に出力する。偏向信号作成回路９８は、光スポット６９が内周側境界１４と外周側境界１５との間を光スポット６９を走査するように、振幅信号１００と振幅信号１０１とを用いてスキャン信号１０２の振幅を変調させて偏向信号１０４（図１０）を作成する。また、同期領域指令信号は、偏向信号作成回路９８に入力される。偏向信号作成回路９８は、同期領域１２では、スキャン信号１０２に同期させて、光スポット６９が、溝トラック２７０等の左右に、トラックピッチ２８０の４分の１程度ずれる様に偏向させる信号１０４を発生する。
【００７５】
以上にように作成された偏向信号１０４を用いて、図８の露光装置で原盤６８を露光することにより、境界１４、１５の揺動でアドレス情報を示す溝トラック２７０等の形状と、図７（ａ）で示す同期領域１２のマーク列５１、５２等の形状とを露光することができる。よって、この原盤６８を現像することで、本実施の形態の光ディスク４の原盤６８を作成することができる。
【００７６】
なお、上の説明では、同期領域１２として図７（ａ）の例の場合の露光方法について説明したが、図７（ｂ）、（ｃ）の同期領域１２の場合も同様に露光できる。ただし、図７（ｂ）、（ｃ）の場合は、同期領域１２も溝であるため、同期領域１２においても溝形状に露光するように偏向信号１０４を作製する。
【００７７】
次に、本発明の第３の実施の形態である、アドレス情報の再生方法および再生回路について説明する。この検出方法は、同期領域１２を使用しないで、光ディスク４のアドレス情報１３を再生する方法である。
【００７８】
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）のような同期領域１２をもつ光ディスクでは、同期領域１２の部分には、情報マーク２７４が記録できず、同期領域１２がトラックを占有する。そこでトラック２７０等の境界の揺動波形から、参照信号４２０、４２１や再生クロックが検出できれば、同期領域１２を設けなくて良いため、データ記録効率を向上させることができる。
【００７９】
そこで、第３の実施の形態では、同期領域１２の代わりに、トラックの内周側境界１４の揺動と外周側境界１５の揺動との位相を同一にした同期部（ＳＹＮＣ部）を設ける。ＳＹＮＣ部は、図７（ｂ）の同期領域１２と似ているが、図７（ｂ）では同期領域１２の揺動振幅を、アドレス情報１３の揺動振幅よりも大きくしているため、同期領域１２には情報マーク２７４が記録できないが、ＳＹＮＣ部は、揺動振幅をアドレス情報１３と同じにする。これにより、他の部分と同様に、情報マーク２７４が記録できる。
【００８０】
まず、同期領域１２を用いない本実施の形態の光ディスク４から、参照信号４２０、４２１を生成する方法について図１１を用いて述べる。上述してきたとおり、アドレス情報１３では、トラック２７０等の境界１４、１５の揺動波形は、同一周波数で、位相が異なっている。しかも、その位相差は、０度、９０度、１８０度、２７０度の４つの状態しか取り得ないことから、溝の揺動を検出したときの検出信号２３１（図５、図２４）の波形のゼロクロスのタイミングは、揺動の周波数の４ｔ（ｔは自然数）倍の周波数のゼロクロスのタイミングのいずれかに相当する。そこで、図５（ａ）、（ｂ）の回路構成を図１１（ａ）、（ｂ）のように変更し、検出信号２３１のゼロクロスのタイミングを、ゼロクロス検出器１２５で検出して、これに同期させてPLL（フェーズロックドループ）１２６を起動する。すると、揺動周波数の４倍の周波数を持つ信号を生成できる。しかも、スピンドルモータ１２９０（図２９）の回転数の微小な変動や、光ディスク４とスピンドルモータ１２９０の回転中心との偏心等により、再生記録用光スポット１とトラック２７０との相対線速度が変化すると、この生成した信号の周波数も、これらの変化に伴って変化する。従って、この信号は、記録された揺動波形に同期したものとなり、これを分周器１２７により分周することにより揺動波形と同一の周波数をもつ揺動波形の同期信号を作成できる。
【００８１】
しかし、分周した揺動波形の同期信号は、周波数は揺動波形と同期しているが、位相が同期しているかどうかわからない。参照信号４２０、４２１を生成するには、位相が揺動波形と同期した同期信号が必要であるため、位相を決めることが必要となる。このために、分周器１２７からＰＬＬ１２６の出力を基に４つの位相、０度、９０度、１８０度、２７０度の信号をそれぞれ発生させる。この位相のいずれかがは、揺動波形の位相と同期している。この４つの位相のなかから、同期している位相を選択するために、上述したＳＹＮＣ部を用いる。
【００８２】
まず、検出信号２３１のうち、通常のアドレス情報１３からの検出信号２３１と、ＳＹＮＣ部からの検出信号２３１とを、図１１のｓｙｎｃ検出回路１３３を用いて分離する。具体的には、通常のアドレス情報１３の検出信号２３１は、検出信号２３１の位相がどのようになっていても、同期検波器４２、４３の両方から、プラスまたはマイナスのレベルが発生する。しかし、ＳＹＮＣ部では、同期検波器４２、４３の片一方しかプラスまたはマイナスの変化が生じず、もう一方の出力はゼロとなる。そこで、同期検波器４２、４３の出力の一方が０になる領域をレベル判定回路１２３、１２４で識別することにより、ＳＹＮＣ部を検出できる。レベル判定回路１２３、１２４の詳細を、図１２に示す。レベル判定回路１２３、１２４において同期検波器４２の出力をコンパレータ２２６、２２７、２２８、２２９により、正のレベルｖ１および負のレベルｖ２と比較し、同期検波器４２の出力がｖ１より大きいと、参照信号４２０に同期したレベル”１”が、フリップフロップ２００の出信号２０６に現れる。同期検波器４２の出力が、ｖ１とｖ２の間にある時、すなわち同期検波器４２の出力がゼロ付近にある場合には、参照信号４２０に同期したレベル”１”がフリップフロップ２０２、２０３および論理積回路２０３により、信号２０５に現れる。同様に、同期検波器４２の出力が、ｖ２より小さいとレベル”１”が、フリップフロップ２０４により信号２０７に現れる。
【００８３】
以上はレベル判定回路１２３の詳細動作であるが、レベル判定回路１２４においても同様にして、同期検波器４３の出力が、ｖ１より大きい時に信号２１８に参照信号４２１に同期したレベル”１”が現れる。また、同期検波器４３の出力が、ｖ１とｖ２の間にある時、参照信号４２１に同期したレベル”１”が信号２１９に現れる。さらに、同期検波器４３の出力が、ｖ２より小さいとレベル”１”が信号２２０に現れる。
【００８４】
そして、ｖ１以上、ｖ２以下を示す信号２０６と２０７、または信号２１８と２２０のそれぞれの論理和を論理和回路２０８、２１６でとる。この結果と、それぞれ別の判定回路１２３、１２４のゼロを示す信号２０５と２１９とを、論理積回路２０９、２１７により論理積をとる。これらの結果の論理和を論理和回路２１０によりとると、その結果、検出信号２３１がＳＹＮＣ部からの信号であることを示すｓｙｎｃ信号１２１が得られる。
【００８５】
このようにＳＹＮＣ部を検出すると、ＳＹＮＣ部からの検出信号２３１を用いて、前述の４つの位相の信号から、参照信号４２０、４２１用の信号を選択することができる。
【００８６】
まず、４つの位相の信号から、参照信号４２０、４２１用の信号を選択することができる原理について説明する。参照信号４２１は、参照信号４２０に対して位相が９０度ずれた信号であるため、参照信号４２０の位相さえ決定できれば参照信号４２１の位相も決定できる。まず、参照信号４２０として、上述の分周器１２７で発生させた０度、９０度、１８０度、２７０度の４種類の位相の信号のうちの一つ、例えば０度の位相の信号を参照信号４２０として同期信号発生器４１から同期検波器４２に入力させる。また、同期検波器４３には、参照信号４２０と位相が９０度ずれた信号、すなわち９０度の位相の信号を参照信号４２１として入力させる。すると、ＳＹＮＣ部は、内周側境界１４の揺動波形と外周側境界１５の揺動波形との位相が等しく形成されているため、ＳＹＮＣ部の図５（ａ）の同期検波器４２、４３の出力の内どちらかがゼロとなり、もう片方がプラスまたはマイナスとなる。このとき、どちらの出力がゼロであるか、プラスになるか、マイナスになるかを決定する要因は二つあり、一つは、ＳＹＮＣ部の揺動波形の位相であり、もう一つは、再生スポット１が位置決めされているのが溝トラック２７０等およびランドトラック２７１等のいずれであるかである。
【００８７】
よって、ＳＹＮＣ部の揺動波形は予めわかっているので、溝トラック２７０等またはランドトラック２７１等を選択し、トラッキング制御回路１３００の一部のトラッキング制御系１３２およびトラッキング極性切り替え回路１３０により、選択したトラックに位置決めし、同期検波器４２、４３の出力が０のどちらが０かを知ることにより、入力させた参照信号４２０と、本来入力させるべき参照信号４２０の位相との関係が０度または１８０度の関係にあるのか、もしくは、９０度または２７０度の関係にあるのか判定できる。
【００８８】
例えば、上記判定で０度または１８０度の関係にあるとわかった場合、さらに、同期検波器４２、４３の出力のうちのゼロにならなかった出力が、プラスであるかマイナスであるかを見ることにより、０度なのか１８０度なのかをさらに判定できる。同様に、上記判定で９０度または２７０度の関係にあるとわかった場合、９０度なのか２７０度なのかをさらに判定できる。
【００８９】
以上の判定は例えば、図１２のような回路ブロックにより可能となる。なお、図１２において、切り替え指令回路１３１は、メカコントローラ１３０３の一部であり、溝トラック２７０等またはランドトラック２７１等の選択の切り替えを行う回路である。まず、切り替え指令回路１３１からの選択されたトラック２７０等が溝であるかランドであるかを極性で示す信号２２５と各レベル判定回路１２３と１２４からのｖ１以上、ｖ２以下を示す２０６、２０７、２１８、２２０の論理積をそれぞれ論理積回路２１２、２１３、２１４、２１５でとる。但し、参照信号４２０として、上述の分周器１２７で発生させた０度、９０度、１８０度、２７０度の４種類の位相の信号のうちの一つ、例えば０度の位相の信号を参照信号４２０として同期信号発生器４１から同期検波器４２に入力させている。また、参照信号４２１へは、参照信号４２０と９０度ずれた信号を入力させている。
【００９０】
図１２の回路では、現在入力している参照信号４２０の位相が、本来、参照信号４２０として入力させるべき信号の位相に対して、０度ずれている（すなわち、同期している）ときには、信号２２１のレベルが”１”となり、９０度ずれていると信号２２２のレベルが”１”となり、同様に１８０度では信号２２３が、２７０度ずれていると信号２２４がレベル”１”となる。これにより、信号２２１〜２２４からなる位相指令信号１２０において、どの信号がレベル”１”かをみることにより現在入力させている参照信号４２０の位相が、本来入力させるべき参照信号４２０に対してどのようにずれているかを判定できる。
【００９１】
そこで、位相指令信号１２０をセレクタ１２８に入力し、セレクタ１２８によって、分周器１２７から発生する位相のことなる４つの信号のいずれかを選択させることにより、正しい参照信号４２０を選択できる。例えば、位相指令信号１２０において９０度の位相ずれを示す２２２のレベルが”１”のときには、セレクタ１２８は、現在参照信号４２０として入力させている信号に２７０度足した位相の信号を選択し、これを参照信号４２０として同期検波器４２に出力させる。一方、参照信号４２１としては、参照信号４２０に９０度加えた信号を出力させる。
【００９２】
これにより、境界１４、１５の揺動波形検出信号２３１から参照信号４２０、４２１を作成できる。この参照信号４２０、４２１は、現状の光ディスク４の回転数の変動や、光ディスク４の偏心等による再生スポット１のトラック２７０等上での線速度の変動に対応して変動する。よって、この参照信号４２０、４２１を用いることにより、情報マーク２７４およびアドレス情報１３を正確に復調することができる。
【００９３】
さらにトラック２７０等の境界１４、１５の揺動波形からデータを記録および再生する際にそれぞれ用いられる記録クロックおよび再生クロックを作成する方法について説明する。これは、図１１においてＰＬＬ１２６の発振周波数は、上述のように揺動周波数の４ｔ倍であったことをを利用する。具体的には、ＰＬＬ１２６の発振周波数を所定数倍する。例えば、境界１４、１５の揺動周波数を３７．５ｋＨｚ程度とし、記録クロックおよび再生クロックの周波数を７．５ＭＨｚとすると、ＰＬＬ１２６の発振周波数は、揺動周波数の４ｔ倍となり、１５０ＫＨｚとなる。これをさらに所定数（例えば５０）倍すれば記録および再生クロックを発生することができる。この記録再生クロックを使用すると、光ディスク４の回転数の微小な変動、光ディスク４の偏心等により、記録再生光スポット１のトラック２７０状における線速度の変動があっても、情報マーク２７４の記録再生が可能となる。
【００９４】
さらに、本発明の第４の実施の形態の、アドレス情報１３を再生するための再生方法およびその再生に用いる回路構成について説明する。
【００９５】
上述の同期領域１２を設けない第３の実施の形態では、アドレス情報１３の検出に用いる参照信号４２０、４２１の位相を決める必要があったが、本実施の形態では、位相を決めずに、アドレス情報を検出する。
【００９６】
本実施の形態では、各トラック２７０等の内周側境界１４の揺動波形と外周側境界１５の揺動波形の合成波形を各ビットごとに検出するようにする。そして、アドレス情報１３を記録する際、すなわち、原盤６８にトラック形状を露光する際に、先行するビットの合成波形に対して、次のビットの合成波形の位相が、予め定めたルールにしたがった量だけずれるようにし、この合成波形の位相差によってアドレス情報１３を記録する。実際の境界１４、１５の揺動波形は、この合成波形を分解した波形となるようにする。アドレス情報１３を再生する際には、差動検出器３８および帯域フィルタ３９により、各ビットの合成波形の位相を検出し、先行するビットの位相との差を求める。そして、求めた差を上記ルールに照らし合わせることにより、アドレス情報を再生する。
【００９７】
これをさらに説明する。各トラック２７０等の境界１４、１５の示すデータ”１”または”０”を、各ビットごとに、内周側境界と外周側境界とで組にすると、あるビットのデータは、内周側境界が”０”で外周側境界が”０”の場合、内周側境界が”０”で外周側境界が”１”の場合、内周側境界が”１”で外周側境界のデータが”０”の場合、内周側境界が”１”で外周側境界が”１”の場合の４通りの組み合わせうちのいずれかである。内周側の揺動波形と外周側揺動波形との合成波形の位相は、上の４通りの組み合わせで全て異なる。本実施の形態では、これを利用し、先行するビットの合成波形の位相に対して、次のビットの合成波形の位相をどれだけずらすかルールとして予めさだめておく。
【００９８】
例えば、図１４（ａ）のようなルールを定めておく。すなわち、あるビットの内周側境界に”０”外周側境界に”０”のデータを記録する場合には、このビットの合成波形の位相を先行ビットの合成波形の位相と同じにする。また、内周側境界に”０”外周側境界に”１”のデータを記録する場合には、このビットの合成波形の位相がこのビットの先行ビットの合成波形の位相に対してπ／２ｒａｄ進むようにする。また、内周側境界に”１”外周側境界に”０”のデータを記録する場合には、このビットの合成波形の位相をこのビットの先行ビットの合成波形の位相に対してπｒａｄ進むようにする。内周側境界に”１”外周側境界に”１”のデータを記録する場合には、このビットの合成波形の位相をこのビットの先行ビットの合成波形の位相に対して３π／２ｒａｄ進むようにする。
【００９９】
原盤６８を作成する際には、このルールにしたがってアドレス情報のデータを示す合成波形の位相を求め、この合成波形を分解して各境界１４、１５の揺動波形を定める。また、図２４の（ａ），（ｂ），（ｃ）ですでに説明したように、図５（ａ）の帯域フィルタ３９から出力される検出信号２３１（図２４（ｃ））は、トラックの内周側境界の揺動波形と外周側境界の揺動波形とを合成した波形になるため、検出信号２３１の位相が先行ビットに対してどれだけずれているかを検出することにより、位相差のみから内周側境界のデータと外周側境界のデータとを組で再生することができるのである。
【０１００】
ただし、各境界のデータは、溝トラック２７０等とランドトラック２７１等とで共有されているため、溝トラック２７０側で内周側境界１４と外周側境界１５とを組にして、上記ルールに沿ってデータを記録すると、ランドトラック２７１等側では、同じビットについて上記ルールに沿ってデータを記録することはできない。そこで、図１４（ｂ）に破線で示したように、１ビットおきに溝トラック２７等とランドトラック２７１等側とで内外の境界を組１４０２にする。また、一定の間隔で、上述の実施の形態のＳＹＮＣ部と同じように、内周側境界の揺動波形と外周側境界の揺動波形との位相を一致させた同期部１４０１を設けておく。そして、組１４０２の合成波形を再生するときには、この同期部１４０１を検出し、これを基にクロックをカウントダウンしてビット部を示す信号を作成し、このビットを示す信号を用いて、溝トラック２７０等上の組１４０２とランドトラック２７１等上の組１４０２とを分離して検出するようにする。
【０１０１】
具体的な、例を用いてさらに説明する。例えば、図１９のように各トラックの境界にアドレス情報１３のデータ”０”もしくは”１”を記録したいとする。例えば、溝トラック２７０の内周側境界１４のデータをＡ、外周側境界１５のデータをＢとすると、最初のビットは、（Ａ、Ｂ）が（０、０）であり、次のビットに（１，０）を記録したいとする。このときには、（１、０）のビットの合成波形を、図１４（ａ）のルールにしたがって、先行ビットの合成波形の位相に対して位相がπずれるような合成波形を記録すればよい。よって、先行ビット（０、０）の合成波形の位相が０であるとすると、つぎの（１，０）のビットの合成波形の位相をπとなり、これにより各境界の揺動波形の位相は、図１９に示すようになる。次に、（１，０）の次に（０，１）を記録するとき、図１４の関係に従って、先行ビットの合成波形の位相に対して位相がπ／２ずれるような合成波形を記録すればよいので、（０，１）のビットの合成波形および各境界の揺動波形の位相は、図１９に示すようになる。以後、同様に合成波形の位相を決めることで、各境界の揺動波形の位相を決めることができる。
【０１０２】
なお、再生時には、前述の実施の形態と同様に、トラックの境界１４、１５の揺動周波数の４倍の周波数のクロックを発生させ、これを分周することにより同期検波の参照信号４２０、４２１をつくる。位相は４つの状態を取り得るが、どの位相を用いてもよい。というのは、合成波形の位相差のみからデータを再生できるため、とりあえず最初のビットの合成波形の位相がわかればよく、後はその位相との差により、データを再生できるためである。この場合、参照信号４２０、４２１の位相が正しく選択されていないと、最初のビットのデータは、正しいデータが読み出せないが、つぎのビット以降は、正しくデータを再生できる。アドレス情報１３は、一つのトラック２７０等の境界に繰り返し記録できるため、最初のビットのデータが正しく読み出せなくても問題ない。また、再生したアドレス情報１３のデータをもとに参照信号４２０、４２１の位相を変化させ、同期検波をおこなうことにより、前のデータの位相を基準にした正しい位相の参照信号４２０、４２１を発生させることも可能である。
【０１０３】
このようなアドレス情報の再生方法を用いるアドレスデータを復調するための回路ブロックを図１５と図１６に示す。同期部検出回路３３３は、前述の実施の形態のｓｙｎｃ検出回路１３３のｓｙｎｃ信号検出と同じ動作により、同期部１４０１を検出し、同期部信号１２１’（図１３）を出力する。また、同期部検出回路３３３は、同期部１４０１を検出した信号から、溝/ランド変調部信号３２６（図１３）を作成する。溝/ランド変調部信号３２６は、ビットの組１４０２が溝トラック２７０等上の組か、ランドトラック２７１等上の組かを示す変調信号である。この２つの信号をアドレス復調回路４２２ａに入力し、データを復調するタイミングに使用する。アドレス復調器４２２ａには、同期検波器４２と４３からの出力を比較器４４、４５により２値化した信号が入力され、同期部信号１２１’と溝/ランド変調部信号３２６によってタイミングを制御されて、溝トラック２７０等の組１４０２とランドトラック２７１等の組１４０２とのアドレス情報を分離し、上記ルールにしたがってデータを再生（復調）する。
【０１０４】
同期部検出回路３３３のさらに詳細な回路構成およびその動作について説明する。前述のように、ｓｙｎｃ検出回路１３３と同じ回路構成および動作により図１６に示した同期部信号１２１’を作成する。この同期部信号１２１’とクロック信号４００とを用いてデータタイミング発生器３２５のカウンタ３４０においてクロック信号を分周して、ビット周期に対応した信号３５０（図１３）を発生し、これをさらに２分周し、同期部信号１２１’と同期をとることにより、溝/ランド変調部信号３２６を作成する。同期検波器４２、４３の出力を２値化した信号２０５、２０６、２０７、２１８、２１９、２２０を用いて、これらを組み合わせて回路２０８、２０９、２１０、２１６、２１７、３１２、３１３、３１４、３１５の論理処理を行うことにより、各ビットの合成波形の位相を検出するための信号を作成する。位相を表す論理積回路３１２、３１３、３１４、３１５の出力を、それぞれ、組１４０２のデータの４通りの組み合わせに対応させて、メモリ３２７、３２８、３２９、３３０に入力する。メモリ３２７、３２８、３２９、３３０では、溝トラック２７０等上の組１４０２の位相と、ランドトラック２７１等上の組１４０２の位相をそれぞれ記憶し、同一トラック上の次の組のデータを復調する時に前の位相を読み出す様にする。
【０１０５】
メモリ３２７〜３３０の詳細なブロックをメモリ３２７を例に述べる。メモリ３２７は、溝/ランド変調部信号３２６の立ち上がりと、該信号の反転信号の立ち上がりで、論理積回路３１２の出力をそれぞれフリップフロップ回路３４１と３４３に取り込み、この出力をセレクタ３４２により溝/ランド変調部信号３２６の極性に応じて選択して出力する。これらのメモリ３２７、３２８、３２９、３３０の出力を位相指令信号３２０として図１５に示す様にセレクタ４２８を制御し、位相を選択することにより正しい位相の参照信号４２０と４２１を作成する。
【０１０６】
本発明の第５の実施の形態の、アドレス情報１３を再生するための再生方法およびその再生に用いる回路構成について説明する。
【０１０７】
前述の実施の形態では、各トラック２７０等の両側境界１４、１５のデータをビットごとに組１４０２にしてデータを記録し、再生させていた。本実施の形態では、トラック２７０等の両側の境界１４、１５のデータをそれぞれ独立に変調させデータを記録する。即ち、トラック２７０等の内周側境界１４のビットのデータを、先行ビットのデータの揺動波形との位相差によって記録する。データによる位相差は、予めルールとして定めておく。ルールは、例えば図１７（a）の様に定めておく。図１７（ａ）のルールは、ある境界１４、１５において先行ビットのデータが”０”であっても”１”であっても、次のビットのデータが”０”である場合には、先行ビットの揺動波形と同じ位相の揺動波形にし、次のビットのデータが”１”である場合には、先行ビットの揺動波形からπ進んだ位相の揺動波形にするというものである。このように各境界１４ごとに、揺動波形の位相差でデータを表すようにすると、同期検波器４２、４３の出力のどちらが、トラック２７０等の内周側境界のデータで、どちらが外周側境界のデータであるのかさえ明らかにすれば、参照信号４２０、４２１の位相が１８０度ずれてもそれぞれの同期検波器４２、４３に対応するデータを検出できる。
【０１０８】
なお、内周側境界と外周側境界の揺動波形を同一にしたＳＹＮＣ部は、本実施の形態の場合も一定の周期で設けておく。
【０１０９】
同期検波器４２、４３のうち、どちらがトラックの内周側のデータを出力し、どちらが外側データに対応するかを決めるためには、図１１、図１２で説明したｓｙｎｃ部検出と参照信号位相決定方法を用いればよい。即ち、ＳＹＮＣ部の揺動波形の位相は予め決められていることから、光スポット１が位置決めされている場所が溝トラックかランドトラックかにより、参照信号４２０、４２１の位相がゼロの時の同期検波器４２、４３の出力の極性は決まっている。従って、前記同期検波器４２、４３の出力レベルの極性を見ることにより参照信号４２０、４２１の位相を正確に決めることが出来る。
【０１１０】
図１７の実施の形態では、上述のＳＹＮＣ部や同期部１４０１の代わりに、同期を取るためのデータを一定周期で、それぞれの境界１４、１５に記録しておくこと構成にすることもできる。例えば、図１８（ａ）のように、一定の周期で２ビットの同期ビット１８１１を確保し、この２ビットの同期ビット１８１１に、この２ビットが同期を取るためのビットであることを示すデータ、例えば”０１”の情報を記録しておく。この様にすると、前述の図１７の実施の形態と同じ検出原理により、位相がどの様になっても同期ビット１８１１を検出することができる。この同期ビット１８１１の検出のタイミングを分周することにより、再生クロックや記録クロックを作成することができる。また、この同期ビット１８１１における出力がゼロになった同期検波器４２または４３を見ることにより参照信号４２０、４２１の位相の不確定さを半分に減らすことができる。即ち、同期検波器４２、４３が、それぞれトラックの内周側、外周側のいずれに対応しているのかがわかる。さらにまた、図１７の実施の形態においても、図１８（ｂ）のように、前述の同期部１４０１と同様に、揺動波形が、予め定められた位相のビット１８１２をデータ内に一定間隔に挿入することにより、このビット１８１２の信号から、再生クロックや記録クロックを作成することができる。また、参照信号４２０、４２１の位相を正確に決めるタイミングが増加することから、同期はずれに対してすぐに回復でき、信頼性を増加することができる。
【０１１１】
また、本発明の第６の別の実施の形態について述べる。
【０１１２】
本実施の形態では、オフセットのないトラックずれ信号を検出する方法について説明する。
【０１１３】
再生スポット１がトラックを横切ると、図５（ａ）と同様の回路構成の図２０の差動検出器３８の出力は、図２１の信号５２１のようになり、トラックずれ信号（実線）に揺動周波数成分（点線）が重畳されたものとなる。このとき、図５（ａ）の分割検出器３３上で光束の中心が、分割検出器３３の分割中心からずれると、トラックずれ信号には、図２１の信号５１２のようにオフセットが生じ、トラックずれ信号のゼロ点位置が各トラック２７０等の中心からずれてしまう。そこで、信号５２１から揺動周波数成分のみを帯域フィルタ３９により抜き出し、同期検波器４２、４３の出力を見ると、信号５２２と５２３が得られる。すなわち、溝トラック２７０等の内周側境界１４の位相に対応した揺動周波数成分は、溝トラック２７０等の内周側で絶対振幅が大きくなり、その出力の絶対値は溝トラックの内周側境界１４において最大となり、外周側境界１５において最小となる。同様に、溝トラック２７０等の外周側境界の位相に対応した揺動周波数成分は、溝トラック２７０等の外周側で絶対振幅が大きくなり、その出力の絶対値は溝トラック２７０等の外周側境界１５で最大となり、内周側境界１４で最小となる。
【０１１４】
従って、図２０の絶対値検出器４０１、４０２により、これらの絶対値を検出すると、信号５２４、５２５がスポットの移動に従って検出される。これらを差動回路４０３により差分をとると、オフセットのないトラックずれ信号５２６が検出できる。この信号を用いてトラッキング制御を行うことにより、精度良くトラッキング制御を行うことができる。
【０１１５】
また、この信号を用いて前述のオフセットを持ったトラックずれ信号を補正することができる。信号５２１から抽出した揺動周波数成分を差動回路４０７により取り去り、オフセットのみを含むトラックずれ信号を作成する。その後、信号５２６の利得を利得補正回路４０４により補正し、極性を合わせて加算器４０５により信号を加算し、オフセット成分を補正する。このほかにオフセットの補正方法としては従来よく知られた方法が適用できる。補正後の信号はランドトラック、溝トラックの極性切り替え指令によりトラックずれ信号の極性をトラッキング極性切り替え回路１３０により切り替え、トラッキング制御系１３２に送る。
【０１１６】
上述してきたように、上述の各実施の形態の光ディスク４は、各トラック２７０の内周側境界および外周側境界１４、１５をそれぞれ異なる位相で揺動させて、内周側境界および外周側境界１４、１５にそれぞれ異なるアドレス情報１３を記録することができる。したがって、再生時の光スポット１のスポット径が、トラック幅よりも大きく、読みだそうとしているトラックの両側のトラックにまたがるような場合であっても、読み出させたアドレス情報から、トラックを正確に特定することができる。したがって、トラックの幅が、光スポット１の径の半分程度になっても、正確にトラックを特定して情報を読み出すことができるという効果が得られる。同様に、記録時にも正確にトラックを特定して情報マーク２７４を記録することができる。
【０１１７】
また、本実施の形態の光ディスク４は、トラック２７０等の境界１４、１５の揺動によってアドレス情報１３を記録し、トラック２７０の境界１４、１５が揺動している領域にも、情報マーク２７４でユーザデータ等を記録することができる。よって、アドレス情報１３を記録するための領域が光ディスク４上を占有することがない。また、アドレス情報１３を読み出すためのＶＦＯ部等が不要であることから、従来のプリフォーマットのアドレス情報と比較すると、ユーザデータの記録効率を向上させることができる。
【０１１８】
さらに、図１１等の第３の実施の形態では、トラック２７０等の揺動波形から、クロック信号を作成することができるができるため、同期領域１２が不要であり、さらにユーザデータの記録効率を向上させることができる。
【０１１９】
本実施の形態の光ディスク４のユーザデータの記録効率について従来と比較して説明する。本実施の形態では、トラックの両側の境界にそれぞれ異なるアドレス情報１３を記録するため、図２５の従来のＩＳＯフォーマットのように、アドレス情報部（ＩＤ）２５９をプリフォーマットする領域をトラック上に確保する必要がない。このように、アドレス情報部（ＩＤ）２５９が不要になることから、アドレス情報部２５９を読み出すために配置されていたＶＦＯ部２５９、アドレスマーク部２５８やＰＡ部２６３も不要になる。また、セクタマーク部（ＳＭ）２５６は、本実施の形態では同期領域１２やＳＹＮＣ部や同期部１４０１が同じ機能を果たすことができるので、これも不要になる。さらに、本実施の形態では、同期領域１２やトラックの揺動波形から、再生クロックを作成することができるため、図２５のＶＦＯ部２５２、ＲＥＳＹＮＣ部２６８も不要になる。また、この同期領域１２から作成したクロックを記録クロックとして用いることにより、光ディスクを回転させるモータの回転速度に変動が生じた場合等にも、一定の周波数で情報マークを記録できるため、バッファ部２５５も不要となる。
【０１２０】
したがって、本実施の形態の光ディスク４は、図２５の従来のフォーマットのうち、プリフォーマット部２５０の６３バイト、ＶＦＯ部２５７、２５２の６９バイト、バッファ部２５５の２３バイト、ＲＥＳＹＮＣ部２６８の７８バイトも不要となる。したがって、ユーザデータのデータ記録効率は、１０１４／１２１９バイトとなり、８４％のデータ効率となる。なお、従来の図２５のＩＳＯフォーマットでは、ユーザデータのデータ記録効率は、１０２４／１４１０であるから７２．６％である。
【０１２１】
さらに、図１１の第３の実施の形態の場合には、揺動波形から再生クロックを作成するため、同期領域１２も不要であり、さらにデータ記録効率を高めることができる。
【０１２２】
従って、本発明によれば、光ディスク４のユーザデータ記録効率をすくなくとも８０％以上にできるため、データ記録効率を極めて高効率にすることができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１・・・再生スポット、２・・・ランド部、３・・・グルーブ部、４・・・光ディスク、１１・・・ブロック、１２・・・同期領域、１３・・・アドレス情報、１６・・・データ領域、１７・・・ＣＲＣ領域、２７０、２７２・・・溝トラック、２６９、２７１・・・ランドトラック、４２０、４２１・・・参照信号。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年10月15日(2009.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成された複数のトラックとを有し、
前記トラックの境界の揺動の波形によって情報を表すために前記境界を揺動させる形状に形成され、
前記境界の揺動波形の周期は、前記境界ごとに一定であり、
前記境界の揺動波形の位相は、前記トラックを挟んで隣り合う境界の向かい合う部分の揺動波形が、予め定めた位相差だけ位相がずれるように定められていることを特徴とする情報記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
上記目的は、例えば、特許請求の範囲に記載の発明により達成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】