(57)【要約】本発明は、ｎ≧２の数の隣接するトラック部分が不均一な半径方向トラック距離ＴＰ１≠ＴＰ２．．．≠ＴＰｎを周期的に示すところの半径方向トラックパターンを有する複数の隣接するトラック部分を有する、読出専用及び書換可能な両用途のための光学式記憶ディスクに関する。本発明は、更に、このようなディスク及びそれ用の光ディスク駆動部を有する光学式記憶システムに関する。駆動部は、光ディスク上に複数（ｎ個）のサテライト光点（Ｓ１，．．．，Ｓｎ；ＳＬ，ＳＭ）及び１つのメインスポット（ＳＲ）を投影するよう配置されたビーム発生器を有する。システムにおいて、不均一な半径方向のトラック距離の和ＴＰΣ＝ＴＰ１＋．．．＋ＴＰｎは、ビームの光カットオフλ／（２ＮＡ）の逆数よりも高い。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ≧２の数の隣接するトラック部分が不均一な半径方向トラック距離ＴＰ１≠ＴＰ２．．．≠ＴＰｎを周期的に示すところの半径方向トラックパターンを有する複数の隣接するトラック部分を有する光学式記憶ディスク。
【請求項２】
前記トラック部分は、各先行トラック部分から第１の半径方向トラック距離ＴＰ１で及び第２の半径方向トラック距離ＴＰ２≠ＴＰ１で交互に配置される、ことを特徴とする請求項１記載の光学式記憶ディスク。
【請求項３】
ＴＰ２＝ＴＰ１／２である、ことを特徴とする請求項２記載の光学式記憶ディスク。
【請求項４】
前記トラック部分は、２つの交互の増分値を有する半径を有する円形の同心トラックによって形成される、請求項２又は３記載の光学式記憶ディスク。
【請求項５】
１つの螺旋状トラックは、隣接する準円形トラック部分を形成し、
１つのトラック部分と次のトラック部分との間のピッチは、２つの値ＴＰ１及びＴＰ２≠ＴＰ１の間で交互にされる、ことを特徴とする請求項２又は３記載の光学式記憶ディスク。
【請求項６】
前記隣接する準円形トラック部分の夫々の第２のトラック部分は、ディスク座標に対しておおよそ一定の角度位置で移行帯の中に形成される移行段を有する、ことを特徴とする請求項５記載の光学式記憶ディスク。
【請求項７】
第１の半径方向距離ＴＰ１で平行に巻かれる一対の螺旋状トラックを有して、隣接する準円形螺旋部分を形成し、
１つの螺旋部分と次の螺旋部分との間のピッチはＴＰΣ＝ＴＰ１＋ＴＰ２であり、ＴＰ２≠ＴＰ１である、ことを特徴とする請求項２又は３記載の光学式記憶ディスク。
【請求項８】
記録可能なフォーマットのディスクであって、
前記トラックはプレグルーブによって形成される、ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の光学式記憶ディスク。
【請求項９】
読出専用のフォーマットのディスクであって、
前記トラックはピット及びランドの軌跡によって形成される、請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の光学式記憶ディスク。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の光学式記憶ディスクと、該光学式記憶ディスク上に複数の光点を投影するよう配置されるビーム発生器を備える光ディスク駆動部とを有する光学式記憶システムであって、
前記不均一な半径方向トラック距離の和ＴＰΣ＝ＴＰ１＋．．．＋ＴＰｎは、ビームの光カットオフの逆数λ／（２ＮＡ）よりも高い、ことを特徴とする光学式記憶システム。
【請求項１１】
前記トラック部分は、各先行トラック部分から第１の半径方向トラック距離ＴＰ１で及び第２の半径方向トラック距離ＴＰ２≠ＴＰ１で交互に配置され、
前記光ディスク駆動部は、以下の条件
【数１】
2009510660.tif 000010
が満たされるように、横行速度νで半径方向で前記光学式記憶ディスクを走査するよう配置され、
ｈ（ｔ）は光チャネルの時間領域でのインパルス応答を表し、＊は畳み込みを表し、
【数２】
2009510660.tif 000011
は、−（ＴＰ１＋ＴＰ２）／２から（ＴＰ１＋ＴＰ２）／２までの１周期内の半径方向トラックパターンを表す関数であり、＋１はトラック領域に対応し、−１はトラック間の間隔に対応し、トラック幅は、前記光学式記憶ディスク全体にわたって均一に、０＜α＜１である場合に、αＴＰ１で設定される、ことを特徴とする請求項１０記載の光学式記憶システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク上で複数の隣接するトラック部分を形成する１又はそれ以上のトラックを有する読出専用の及び書換可能な両用途のための光学式記憶ディスクに関する。本発明は、更に、光ディスク駆動部及びこのような光学式記憶ディスクを有する光学式記憶システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなディスク及び光ディスク駆動部を有する光ディスクシステムでは、ディスクに記憶される情報の半径方向及び接線方向の密度は、（最高空間周波数又はいわゆる光カットオフ２ＮＡ／λに相互に対応する）ディスク駆動部のビーム発生器又はピックアップユニット（ＰＵＵ）によって発生した光スポットΦ＝λ／（２ＮＡ）の有効径によって決定される。ここで、λ及びＮＡは、夫々、レーザの波長及び対物レンズの開口数を表す。例えば、ブルーレイディスク（ＢＤ）システムでは、λ＝４０５ｎｍ及びＮＡ＝０．８５で、スポットサイズは
［外１］
2009510660.tif 000003
であり、結果として、最小トラックピッチ（半径方向の密度を決定する、隣接するトラック部分の中心線の間の距離）ＴＰ＊＝２３８ｎｍ及び最小チャネルビット長Ｔｃｈ＊＝５９．６ｎｍが得られる。留意すべきは、チャネルビット長Ｔｃｈ＊＝５９．６ｎｍは、ｄ＝１の２進ランレングス限定（ＲＬＬ）チャネル符号を有して、接線方向の密度を決定するよう、光カットオフに対応する点である。即ち、ＴＰ＊よりも小さい如何なるトラックピッチに関しても、従来のプッシュプルトラッキング誤差信号（ＰＰ  ＴＥＳ）は消失し、Ｔｃｈ＊よりも小さい如何なるビット長に関しても、データ情報は、最終的に閾値検出がもはや働かないように、光カットオフから外れる。留意すべきは、読出専用ディスクに関して、トラッキングは、いわゆるＤＴＤ（差分時間検出）信号によって達成される点である。ＤＴＤ信号は半径方向及び接線方向の回折の組合せを考えるので、それは、また、ＴＰ＞ＴＰ＊の場合にも消える。
【０００３】
ここ数年で、より高い記憶密度は、ＰＲＭＬ（パーシャル・レスポンス最大尤度）検出が深刻なシンボル間干渉に取り組む際に重要な役割を果たすところの高度な信号処理技術（２００４年、カリフォルニア州モントレー、ＯＤＳ２００４、Signal  processing  for  35GB  on  a  single-layer  Blu-ray  disc、A.V.Padiy等及び２００４年、カリフォルニア州モントレー、ＯＤＳ２００４、Advanced  PRML  data  detector  for  high  density  recording、J.Lee等参照。）のおかげで、チャネルビット長をＴｃｈ＊を下回って更に狭めることによって達成されてきた。しかし、多数の企業による最近の研究成果は、チャネルビット長を５０ｎｍよりも小さくすることは、不可能でないならば、ｄ＝１のＲＬＬチャネル符号とともにＢＤ光学系を用いる場合に、極めて困難なものとなる。
【０００４】
他の可能性、即ち、密度を押し上げることは、半径方向に存在する。即ち、トラックピッチを小さくすることである。これに関連して、トラックピッチが光学限界に近づくか、あるいは、これを超える場合に、ロバストなトラッキング能力を保持するよう注意が払われなければならない。
【０００５】
書換可能なディスクに関し、基本的に、効果的にトラックピッチを小さくする２つの方法が存在する。第１は、ＤＶＤ−ＲＡＭ及び書換可能なＨＤ  ＤＶＤから知られるように、ランド−グルーブフォーマットを用いることである。ランド及びグルーブの両方にデータを記録することによって、有効トラックピッチ（ランド−グルーブ距離）は半分に減る。実際のトラックピッチ（グルーブ間距離）は変更されないままであり、このことは、従来のＰＰ  ＴＥＳに基づくロバストなトラッキングを確保する。ＢＤパラメータを例として、実際のトラックピッチが標準的な３２０ｎｍであるならば、有効なトラックピッチは、（ＴＰ＊＝２３８ｎｍと比較して）ほんの１６０ｎｍである。従って、ロバストなトラッキングは、この場合には問題とならない。
【０００６】
しかし、読み出し中のトラック間干渉（クロストーク）、特に、半径方向の傾き及びピンぼけのような収差の存在下、及び、書換可能なディスクの場合には、書き込み中のクロスイレース（クロスライト）が問題となる。トラックが相互に近くなると、クロストーク及びクロスイレースはより顕著となりうる。クロストークは、例えば、トラックピッチに完全に又は部分的に依存するクロストークを取り除くことができる３スポット・クロストーク・キャンセラ（例えば、米国特許６，１６３，５１８号参照。）の使用によって、電子的に処理され得る。その意味で、クロストークは、クロスイレースと比較して問題とならないように見える。これは、おおまかに言うと、クロスイレースは物理的にデータを破壊して、読み出し中にそれらを回復することを不可能にするためである。従って、極めて正確なレーザ出力制御が、適切なクロスイレース性能を実現するために必要とされる。クロスイレース性能は、このようなシステムの使用を制限する。
【０００７】
従って、クロスイレース効果を低減するために、具体的には消費者製品では、（ＣＲ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ又はＢＤ−Ｒ／ＲＥの場合のような）グルーブのみのフォーマットがランド−グルーブフォーマットよりも好ましい。これは、隣接するトラックが、グルーブのみの場合では、熱的により良く分離されるためである。留意すべきは、クロストークは、ランド−グルーブフォーマット及びグルーブのみのフォーマットの両方で、おおよそ等しく深刻である点である。更に、読出専用ディスクに関しては、マスタリングにおける困難性に起因して、ランド−グルーブフォーマットを用いることによって有効なトラックを増やせる可能性は目下存在しない。
【０００８】
クロスイレース性能を改善するための努力を可能な限り減らすために、当業者は、当然に、グルーブのみのフォーマットを保持しながらトラックピッチを狭めることを考える。この考えは、実際には、効果的にトラックピッチを小さくするための第２の方法である。その場合に、問題は、トラックピッチが光学限界に近づいた場合に、信頼できるトラッキング誤差信号を保つことが可能であるかどうかである。
【０００９】
既知の半径方向トラッキング誤差検出方法は、プッシュプル半径方向トラッキングを含む。この方法で、２つのピューピル（pupil）・ハーフの間の信号差は、別々の検出器素子で測定される。放射ビームが回折格子によって３つのビームに分けられる３スポット中央開口放射トラッキングは、１つの中央のメインスポットと、メインスポットから４分の１トラックピットだけ離された２つの外側にあるサテライトスポットとを投影する。それらの信号の差は、トラッキング誤差信号を生成するために使用される。３スポット・プッシュプル放射トラッキングは、放射ビームが同じく回折格子によって３つのビームに分けられるが、この場合、メインスポット及びサテライトスポットの差分プッシュプル信号の差がトラッキング誤差信号として使用される。更なる差分位相又は時間検出（ＤＰＤ又はＤＴＤ）放射トラッキング方法は、例えばＥＰ１４５３０３９から知られる。この方法で、位相の半径方向オフセットの寄与は、正方形の４分割スポット検出器で利用される。しかし、全ての既知の放射トラッキング誤差方法は、レーザビームによって決定される光カットオフ２ＮＡ／λに制限される。
【００１０】
欧州特許出願０５１００１４９．３（２００５年１月１２日；ＰＨＮＬ０５００２７）及び欧州特許出願０５１０４６７６．１（２００５年５月３１日；ＰＨ０００４８１）から、概念が知られる。この中で、幅広い螺旋フォーマットは、間接的に、λ／（２ＮＡ）を下回るトラックピッチでのトラッキングを実現する。幅広い螺旋は、光カットオフよりも高い空間周波数で、互いに対して配置された多数のトラックを有する。保護帯域は、２つの隣接する螺旋を分離する。その幅は、標準的なトラックピッチ（ＢＤ光学系に関して約３３００ｎｍ）に相当するよう選択され得る。
【００１１】
前出の概念は、最初に、（読出専用システムのための）いわゆるＴｗｏＤＯＳシステムで適合された。このとき、１つの螺旋内のトラック間チャネルビットは、ビット情報がマルチトラック読み出しを用いて集合的に検出されるように、六角形で配列される。ディスク容量及びデータレートは大幅に増大する。２つのスポットは、トラック上で半分であって、且つ、保護帯域で半分であるように、２つの最も外側のトラックの端に位置付けられる。トラッキングは、検出器におけるこれら２つのスポットの投影の間の光度差を考えることによって実現される。トラッキングの問題は集合的に解決されるが、システムは、複合ビット検出の重い計算負荷と、書換可能なフォーマットのディスクのためのマルチキャビティ（multi-cavity）レーザの必要性とにより、非常に高価である。
【００１２】
前出の概念は、欧州特許出願０５１００１４９．３（２００５年１月１２日；ＰＨＮＬ０５００２７）に従って後に変更された。この中で、単一のスポットは、１つの螺旋内をトラックごとに走査する。従って、通常の一次元検出が可能である。検出処理の複雑さは減るが、複数の検出器から適切なトラッキング信号を得るための一種のスイッチング動作が行われる。これは、欧州特許出願０５１０４６７６．１（２００５年５月３１日；ＰＨ０００４８１）に示されるように、トラッキングが全てのトラックについて必要とされ、従って、トラックと同数のスポット及び検出器が必要となるためである。この厄介な問題は、また、欧州特許出願０５１００１４９．３（２００５年１月１２日；ＰＨＮＬ０５００２７）からも知られる。この中で、小さなトラックピッチを有する連続螺旋は、トラッキングを可能にする幅広い螺旋を実質的に形成するために、規則的に途切れる。
【００１３】
更に、幅広い螺旋の考え方により、書換可能なフォーマットのディスクにタイミング及びアドレス情報を埋め込むための新たな方法又は構造が発明される必要がある。これは、ディスクのグルーブに埋め込まれたウォブル構造によって搬送されるプッシュプルチャネルからの如何なる信号も、幅広い螺旋内のトラックピッチが光カットオフに近づくか、あるいは、それを下回る場合に、信頼できなくなるか、あるいは、消失するためである。ウォブルの考え方は、個々のトラックについてはもはや適用され得ない。
【特許文献１】米国特許６，１６３，５１８号
【特許文献２】ＥＰ１４５３０３９
【特許文献３】欧州特許出願０５１００１４９．３
【特許文献４】欧州特許出願０５１０４６７６．１
【非特許文献１】２００４年、カリフォルニア州モントレー、ＯＤＳ２００４、Signal  processing  for  35GB  on  a  single-layer  Blu-ray  disc、A.V.Padiy等
【非特許文献２】２００４年、カリフォルニア州モントレー、ＯＤＳ２００４、Advanced  PRML  data  detector  for  high  density  recording、J.Lee等
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、その空間周波数が２ＮＡ／λに近づくか、あるいは、これを超えると同時に、簡単なプッシュプルトラッキングの使用を可能にする光学式記憶ディスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様に従う目的は、ｎ≧２の数の隣接するトラック部分が不均一な半径方向トラック距離ＴＰ１≠ＴＰ２．．．≠ＴＰｎを周期的に示すところの半径方向トラックパターンを有する複数の隣接するトラック部分を有する光学式記憶ディスクによって達成される。
【００１６】
従来のディスクフォーマットとは異なり、本発明では、トラックは等距離で間隔を空けられていない。代わりに、幾つかの異なるトラック距離ＴＰ１乃至ＴＰｎが導入される。言い換えると、不均一な半径方向のトラック距離を有するｎ個の隣接するトラック部分は、空間バンドル周期ＴＰΣ＝ＴＰ１＋．．．＋ＴＰｎ−１＋ＴＰｎで周期的に繰り返すバンドルを形成する。その中で、ＴＰ１乃至ＴＰｎ−１は、バンドル内のトラック部分の間の半径方向の距離であり、ＴＰｎは、バンドルの最後（ｎ番目）のトラック部分と、次のバンドルの隣接する最初のトラック部分との間の半径方向の距離である。バンドル周期は、ＴＰ１乃至ＴＰｎの夫々がこの下限値を下回る場合でさえ、λ／（２ＮＡ）よりもずっと大きい。従って、この新しい周期は、トラッキングを達成するために使用され得る。結果として、半径方向のトラック距離が光カットオフ限界を下回って狭められるとしても、より高い記憶密度及びより良いシステムロバスト性が達成され得る。
【００１７】
第１の態様の更なる発展を構成する本発明の第２の態様に従って、前記トラック部分は、各先行トラック部分から第１の半径方向トラック距離ＴＰ１で及び第２の半径方向トラック距離ＴＰ２≠ＴＰ１で交互に配置される。
【００１８】
この具体的な場合に、バンドルは２つの隣接するトラック部分（ｎ＝２）からのみ成り、２つの交互に配置されるトラックピッチは空間バンドル周期ＴＰΣ＝ＴＰ１＋ＴＰ２を形成する。この空間バンドル周期は、ＴＰ１及びＴＰ２がこの下限値を下回るとしても、λ／（２ＮＡ）よりも大きくなりうる。
【００１９】
本発明の更なる態様に従って、上記目的は、第１又は第２の態様に従う光学式記憶ディスクと、該光学式記憶ディスク上に複数の光点（スポット）を投影するよう配置されるビーム発生器を備える光ディスク駆動部とを有する光学式記憶システムであって、半径方向の距離の和ＴＰΣ＝ＴＰ１＋．．．＋ＴＰｎがピックアップユニット（前記光ディスク駆動部）光カットオフの逆数λ／（２ＮＡ）よりも高い、ことを特徴とする光学式記憶システムによって達成される。
【００２０】
本発明の更なる実施形態は、添付の特許請求の範囲における発明特定事項によって記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の上記並びに他の目的、特徴及び利点は、添付の図面に関連して取られるその好ましい実施形態に関する以下の記載から明らかとなるであろう。
【００２２】
図１に示される実施例に従うディスクの一部は、読出専用フォーマットのディスクを表す。図１で、ディスク部分１２は、ピット１４及びランド１６の軌道によって形成される。同様に、図２には、書換可能なディスクの一部２０の斜視図が示される。図２で、トラック部分は波打ったプレグルーブ（pre-groove）２２によって形成される。書込をされていない光ディスクにおけるトラッキング目的のこのようなプレグルーブは、例えば、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ又はＢＤ−Ｒ／ＲＥ標準などからよく知られている。
【００２３】
両フォーマットにおけるトラック部分１２、２２、読出専用フォーマットにおけるピット及びランド並びに書換可能なフォーマットにおけるプレグルーブの接線軌道は、等距離で間隔を空けられていない。２つの異なるトラックピッチＴＰ１及びＴＰ２は、夫々の第２のトラック部分が、その隣のトラック部分から左へ第１の距離ＴＰ１で及びその隣のトラック部分から右へ第２の距離ＴＰ２で配置されるように選択される。このように、２つの隣接するトラック部分の夫々のバンドル（bundle）１８及び２８が形成され、このバンドルは空間（バンドル）周期ＴＰΣ＝ＴＰ１＋ＴＰ２で繰り返される。
【００２４】
従来のフォーマットに関し、均一なトラックピッチＴＰは、上記理由のためにＴＰ＞λ／（２ＮＡ）を満足しなければならないが、本発明に従って、この問題は解決される。これは、ＴＰの代わりに、空間バンドル周期ＴＰ１＋ＴＰ２が、ＴＰ１乃至ＴＰｎの夫々がこの下限値を下回る場合でさえλ／（２ＮＡ）よりも大きいことによる。この空間バンドル周期は、一例として図７を参照してより明りょうに説明されるように、トラッキングを達成するために使用され得る。
【００２５】
新しいフォーマットにおける不均一トラックピッチ構造は、多数の方法で実現され得る。それらのうちの３つは図３乃至５に表される。
【００２６】
図３に従うディスクの実施例は、複数の円形同心トラックを有する。このトラックの夫々は、複数の単一トラック部分のうちの１つを形成している。同心円は、２つの交互に現れる増分値を有する半径を有する。このように、交互に現れる大小トラックピッチ（ＴＰ１及びＴＰ２）の構造が実現される。このような構造は、このようなディスク構造のためのマスタリング処理を簡単にする一方で、駆動部の動作中に螺旋構造と比較してより多くのジャンプを要し、従って、相対的に長いアクセス時間を有する。
【００２７】
図４及び５では、２つの他の実施例が、螺旋トラック構造を用いて表される。図４には、単一の連続螺旋トラックが示される。螺旋トラックは、隣接した準円形トラック部分を形成する。このとき、１つのトラック部分と次のトラック部分との間のピッチは、少なくとも２つの値（ＴＰ１及びＴＰ２）を繰り返す。不均一トラックピッチ構造を形成するために、トラックの移行段は２周ごとに必要とされる。
【００２８】
このような移行段６０は、拡大スケールで図６に描かれている。移行段６０は、ディスク座標に対してほぼ一定の角度位置で移行帯６２の範囲内に形成されている。この構造を有する書換可能なディスクに関し、アドレス情報の埋め込み及び取り出しの方法は、現在存在するディスクシステムをほとんど真似ることができる。移行段６０の勾配、より厳密には、２つのトラックピッチＴＰ１及びＴＰ２に対するその長さは、主として、この部分を通過する間のトラッキングサーボ動作の必要条件によって決定される。例えば、それは、トラッキングサーボ設計を簡単化するよう、ＣＬＶ（一定線速度（Constant  Linear  Velocity））モードディスクについては一定とされ、ＣＡＶ（一定角速度（Constant  Angular  Velocity））モードディスクについては内側トラックから外側トラックに向かって増大しうる。基本的に、移行段は、サーボループに余分な外乱をもたらしうる。即ち、これは、好ましくないジャンプをもたらしうる。この問題は、予め知られる反復的な外乱（一定のディスク位置で２周ごとに１つの移行）の発生を予測して、フィードフォワードでそれらの影響を取り除くことによって、例えばハードディスク駆動部と同じように、解決され得る。
【００２９】
図５で、第１の半径距離ＴＰ１で平行に巻かれた一対の連続螺旋トラックは、トラック部分のバンドルを形成する。より厳密には、螺旋トラックの対は、隣接する準円形螺旋部分を形成する。このとき、１つの螺旋部分と次の螺旋部分との間のピッチは、ＴＰΣ＝ＴＰ１＋ＴＰ２である。なお、ＴＰ２≠ＴＰ１である。結果として、表される不均一トラックピッチ構造が得られる。
【００３０】
図４の構造と比較して、このトラックピッチ構造は移行部を必要としない。従って、マスタリングの処理及びトラッキングサーボシステムの設計は簡単になる。平均アクセス時間も少なくなることが期待される。しかし、トラック部分が、目下、空間的に独立した２つの螺旋トラックに分けられているという事実に起因して、アドレッシングの新たな方法が考えられる必要がある。それは、例えば、ランド−グルーブフォーマットのディスクで使用される方法と同様であり得る。
【００３１】
図７には、ブルーレイ光学系のための本発明の実施例に従う異なる螺旋空間構造のスペクトルが描かれている。比較のために、ブラード・ホプキンス（Braat-Hopkins）方程式に基づく光チャネル変調伝達関数（ＭＴＦ）も描かれている（実線）。これは、１／Ｔｃｈ（Ｔｃｈ＝７４．５ｎｍ）単位で約０．３１２７の光カットオフを有する。点線は、ＴＰ＝２００ｎｍの場合の空間周波数分布を表す。明らかに、それは既にカットオフを超えており、従来のトラッキングは不可能となる。ＴＰ１＝３２０ｎｍ及びＴＰ２＝２００ｎｍである場合に図１乃至６のうちの１つのトラックピッチ構造を選択すると、ＴＰΣ＝ＴＰ１＋ＴＰ２＝５２０ｎｍに対応する約０．１４の周波数成分が、光通過帯域内でカットオフを下回るスパイク（破線）として現れることが分かる。この周波数成分は、トラッキングのために使用され得る。
【００３２】
トラッキング目的でこの空間周波数成分を使用するためにとり得る方法の１つは、図８に表される。３つのレーザスポット、即ち、読み出し及び／又は書き込みのための右側のメインスポットＳＲと、トラッキングのための真ん中及び左側の２つのサテライトスポットＳＭ及びＳＬとが用いられる。ＳＲが目的のトラックと厳密に合わせられている場合は、ＳＭ及びＳＬは、夫々、目的のトラックから（１／２）ＴＰ２及び（１／２）ＴＰ１に配置される。言い換えると、サテライトスポットＳＭ及びＳＬは、メインスポットＳＲから半径方向に離して、夫々、異なる経路（１／２）ＴＰ２及び（１／２）ＴＰ１だけずらして配置されている。
【００３３】
３つのスポットは、例えば、単一のレーザビームを３つのビームに分けて、それらをディスク上で半径方向にずらされた方向に向けるための回折格子アセンブリと、ビームの焦点を制御する離れた対物レンズとによって発生する。常のごとく、２つのトラッキングスポットは、読み出し／書き込みスポットよりもずっと低い光度を有して良く、それらは、更に、図８に表されるように、干渉を防ぐために、トラックに対して接線方向で互いからある距離で配置されるべきである。このディスクが半径方向に走査される間に、プッシュプル信号は、図１１を参照してより詳細に記載されるトラッキング誤差検出装置を用いて、スポットＳＭ及びＳＭの反射から得られる。
【００３４】
このように、同じ形状を有する２つの曲線は、
Ｔ＝ＴＰ１＋ＴＰ２
の周期と、
Δφ＝π（ＴＰ１−ＴＰ２）／（ＴＰ１＋ＴＰ２）
の位相差とを有して、得られる。
【００３５】
プッシュプル信号は、以下の条件
Ｔ＞λ（２ＮＡ）及びＴＰ１≠ＴＰ２        （１）
が満足される限りは存在する。
【００３６】
これら２つのプッシュプル信号の一例が、図９の上側に示されている。下側には、対応する横行トラック（traversed  track）構造５０が示されている。この構造５０は、トラック間のランド（トラック間隔）５１と、実際にトラックを形成するグルーブ領域５２とを示す。より良い理解のために、書換可能なディスクのランド−グルーブ構造が本例では選択されるが、図８の場合と同様に、本発明は、また、プレグルーブを有さないピット−ランド構造を有する読出専用フォーマットのディスクにも適用される点に留意すべきである。
【００３７】
図９の上側で、実線はスポットＳＭに係るプッシュプル信号ＰＰＭであり、破線はスポットＳＬに係るプッシュプル信号ＰＰＬである。曲線５０から明らかなように、各ランド領域５１の中央で、トラックパターンは、トラックピッチが均一でないとしても、半径方向において対称である。一方のスポットがランド領域に中心の真上に配置されている場合は、結果として、関連するプッシュプル信号はゼロになる。留意すべきは、図９の下側にある横行トラック構造５０は、ＳＬのプッシュプル信号ＰＰＬと協調する点である。
【００３８】
メインスポットＳＲから（１／２）ＴＰ２及び（１／２）ＴＰ１の半径方向のずれに起因して、メインスポットＳＲは、零交差がＰＰＭに現れるたびに及び零交差がＰＰＬに現れるたびにトラック上にある。図９の例で、ＳＲは、ＰＰＬが負の傾きでゼロと交差する場合にトラック上にある。当然、傾きの符号は、適切な信号処理によって適宜選択され得る。従って、全トラッキング情報は、予め、全てのプッシュプル信号ＰＰＭ及びＰＰＬの集合に含まれる。
【００３９】
均一なトラックピッチにより、トラックパターンは、各グルーブ領域の中央でも、半径方向において対称であり、従って、プッシュプル信号は、スポットがトラック間の中央に配置される場合のみならず、トラックの中心でもゼロになる。本発明に従って、先に指摘されたように、トラックの半径方向の非対称性により、トラック間の間隔の中央のみが区別される。留意すべきは、図９の場合とは異なり、余分の零交差が、隣接するランド領域の中心線の間のどこかに現れることがある点である。そこでは、バランスのとれた検出器の二等分で光度が反射される。しかし、このプッシュプル零点は、ＴＰ１及びＴＰ２の比並びにデューティーサイクルを適切に変化させることによって取り除かれ得る。一般的に要求される条件は、以下
【数３】
2009510660.tif 000004
のように書かれる。ここで、ｈ（ｔ）は光チャネルの時間領域でのインパルス応答を表し、＊は畳み込みを表し、νはスポットの横行速度を表す。Ｄ（ｔ）は、−（ＴＰ１＋ＴＰ２）／２から（ＴＰ１＋ＴＰ２）／２の間の１周期内のトラック構造を表す関数であり、
【数４】
2009510660.tif 000005
と表される。
【００４０】
Ｄ（ｔ）は図１０に表される。図１０で、＋１はトラック領域に対応し、−１はトラック間の間隔に対応する。トラック幅は、ディスク全体にわたって均一に、０＜α＜１である場合に、αＴＰ１で設定される。（２）での条件を満足するために、ＴＰ１とＴＰ２との間の差は、例えばＴＰ２＝ＴＰ１／２であるよう調整される。概して、トラックピッチの組み合わせＴＰ１及びＴＰ２は、例えば、ディスク容量、トラッキング信号の質並びにクロスイレース及びクロストークの抑制のような様々な必要条件に依存して選択され得る。
【００４１】
全てのトラッキング情報は、プッシュプル信号ＰＰＭ及びＰＰＬの集合に含まれるが、共通の半径方向のトラッキング誤差信号が好ましい。この誤差信号は、メイン読み出し／書き込みスポットＳＲが目的のトラックの上にある場合には零であるべきであり、他の場所では零である必要はない。不均一なトラックピッチのために、このような信号の２つの隣接する零の間の距離は、交互にＴＰ１及びＴＰ２の値を取る必要がある。しかし、２つのプッシュプル信号のうちのいずれか１つは、それらの両方がＴＰ１＋ＴＰ２の周期を有するために、即ち、隣接する零の間の距離は（ＴＰ１＋ＴＰ２）／２であるために、半径方向のトラッキング誤差信号として単独では利用され得ない。更に、信号の対称性により、ただ刻々と、零交差は、図９から明らかなように、メインスポットの配列を知らせる。従って、プッシュプル信号ＰＰＭ及びＰＰＬは、共通のトラッキング誤差信号へと適切に結合されなければならない。
【００４２】
このような結合は、例えば、図１１に図式的に示されるトラッキング誤差検出装置７０で実施され得る。然るべく処理される信号の幾つかが図１２に表されている。先と同じく、図８に示される２つのトラッキングスポットＳＭ及びＳＬによる設定が適用される。スポットは、ディスクによって反射され、トラッキング誤差検出装置７０の２つの光検出器７１、７２に投影される。各検出器７１、７２は、別個の検出器素子においてスポットの２つのピューピル・ハーフの間の信号差を測定するために、現在の標準に従って、トラックの接線方向に配置された２つの別個の検出器素子７１ａ、７１ｂ及び７２ａ、７２ｂを有する。素子の夫々に反射された光の量に対応するそれらの出力は、検出器の１つに夫々割り当てられた別個のプッシュプル信号発生器で処理される。各プッシュプル信号発生器は、割り当てられた検出器及び１つの低域通過フィルタ７５、７６へ結合された１つの混合器７３、７４を有する。低域通過フィルタ７３、７４には、割り当てられた混合器の差分出力が入力される。低域通過フィルタリングの後に、適切な差分プッシュプル信号ＰＰＬ（スポットＳＬからの信号）及びＰＰＭ（スポットＳＭからの信号）が得られ、信号結合器に入力される。信号結合器は、低域通過フィルタ出力の夫々へ逆にして結合された２つの振幅比較器７７及び７８を有する。振幅比較器７７は、ＰＰＬ＞ＰＰＭである場合はＰＰＬの値に対応し、他の場合は０である
［外２］
2009510660.tif 000006
を出力し、一方、振幅比較器７８は、ＰＰＬ＞ＰＰＭである場合は０であり、他の場合はＰＰＭに対応する
［外３］
2009510660.tif 000007
を出力する。信号結合器は、結果として得られる
［外４］
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を引き算する混合器７９を更に有し、共通の半径方向のトラッキング誤差信号
［外５］
2009510660.tif 000009
を得る。
【００４３】
図９に示されるトラックピッチ構造から得られるプッシュプル信号に基づく図１２の波形で、結果として得られるトラッキング誤差信号ＰＰの零交差の間の距離は交互にＴＰ１及びＴＰ２であることは明らかであり、即ち、それらはトラックピッチに対応する。従って、不均一に間隔を空けられたトラックでのトラッキング誤差検出は実現される。
【００４４】
一例としてブルーレイ光学系を取り上げ、ＴＰ２＝ＴＰ１／２とすると、新しいトラッキング誤差信号は、現在のディスクフォーマットにおいてトラックピッチＴＰ＊＝２３８ｎｍの下限値と比較して、ＴＰ２≧８０ｎｍである限りは存在する。結果として、より高い記憶密度及びより良いシステムロバスト性が、プッシュプル式のトラッキング方法が依然として利用可能である間は達成され得る。
【００４５】
留意すべきは、図１１及び１２に示される装置及び信号は、トラッキング情報を得るために、両トラッキングスポットＳＭ及びＳＬのプッシュプル信号を処理するための多数のとり得る方法のうちの１つのみを表す点である。具体的に、プッシュプル信号ＰＰＬ、ＰＰＭを結合する他の可能性が多数存在する。即ち、概して、プッシュプル信号ＰＰ１，．．．，ＰＰｎが幾つでも存在しうる。
【００４６】
本発明に従うフォーマットは、クロスイレース及びクロストークに関連する課題をトラッキング問題とは無関係にする。トラッキング側で如何なる制約も考慮せずにクロスイレース効果を改善するよう、例えば書換可能なディスクに関してメディア評価を行うことが可能である。トラッキング方法は、２つのレーザスポットの標準のプッシュプル信号の結合に基づき、ロバストなトラッキングと、トラックピッチが接近し、あるいは、従来の光学的限界を超える場合のアドレッシング及びタイミング回復とを可能にする。結果として、より高い記憶密度が、確立した及びほんの僅かに変更されたトラッキング技術を用いて達成され得る。
【００４７】
他の利点は、タイミング回復及びアドレッシングにおいて達成される。よく知られるように、多数の現在の書換可能ディスクフォーマット（ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ又はＢＤ−Ｒ／ＲＥなど）で、ウォブルは、タイミング及びアドレス情報を搬送するためにグルーブに埋め込まれている。それは、その中心線からのトラック偏差によって形成されるので、ウォブルはプッシュプルチャネルから検出され得る。
【００４８】
更なる他の利点は、ウォブル構造によって書換可能なディスクにタイミング及びアドレス情報を埋め込むことが依然として適用され、従って、個々のトラックのアドレッシングは保持される点である。唯一の相違点は、トラッキングがグルーブ間の間隔で行われることに起因して、情報が、グルーブの代わりに、波打った（ウォブル）ランドによって搬送されることである。この相違点は、変更されたマスタリング処理で解消され得る。
【００４９】
一例として、ディスクは、２つの異なった交互の半径方向トラック距離ＴＰ１及びＴＰ２を有するようここでは図示及び記載をされるが、本発明は、また、バンドルを形成する２よりも多くの隣接するトラック部分を有するディスクに関する。概して、ｎの隣接するトラック部分は、バンドルがＴＰΣ＝ＴＰ１＋．．．＋ＴＰｎの半径方向の距離で周期的に現れるように、トラック部分のバンドルを形成する不均一な半径方向トラック距離（ＴＰ１，．．．，ＴＰｎ−１）で配置され得る。この場合に、ＴＰΣ＝ＴＰ１＋．．．＋ＴＰｎに対応する周波数成分が検出され、この周波数成分は、先に記載されたのと同様にトラッキングのために使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施例に従う不均一なトラックピッチを有する読出専用ディスクの一部を示す。
【図２】本発明の第２の実施例に従う不均一なトラックピッチを有する書換可能なディスクの斜視図を示す。
【図３】不均一なトラックピッチを伴う同心トラックを有するディスク構造を図式的に表す。
【図４】不均一なトラックピッチ構造を有する１つの螺旋トラックを有するディスク構造を図式的に表す。
【図５】不均一なトラックピッチ構造を有する２つの螺旋トラックを有するディスク構造を図式的に表す。
【図６】螺旋トラックのトラック部分の間の移行帯を有する図４に従うディスク構造の一部を示す。
【図７】ブルーレイ光学系に関して本発明の実施例に係る半径方向の螺旋状周波数分析を示すグラフである。
【図８】読み出し、書き込み及びトラッキングのためのディスク構造及び３スポット設定を図式的に表す。
【図９】図４における２つのトラッキングスポットからのプッシュプル信号を示す図である。
【図１０】トラック構造関数Ｄ（ｔ）のグラフを示す。
【図１１】プッシュプルトラッキング誤差信号発生器の系統図を示す。
【図１２】図７の発生器設定によって発生した信号波形を表す。
【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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【国際調査報告】
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