JP2000311352A - 光ディスク及び光記録再生装置 - Google Patents

光ディスク及び光記録再生装置

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秀嘉 山岡
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重男 寺島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で携帯性に富み、且つ、記録容量も大き
い光記録再生装置及びそれに用いる光ディスクを提供す
る。 【解決手段】 光ディスク１１は、６４ｍｍより小さい
直径と０．８ｍｍより薄い厚みを有し、トラックピッチ
が０．６μｍより小さいトラックが形成され、この記録
ラックに６５０ＭＢ以上の情報が、データ圧縮された状
態で記録される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型で携帯性に富
む光記録再生装置及びそれに用いる光ディスクに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ディスクとして、ＣＤ（コンパ
クトディスク），ＭＤ（ミニディスク），ＤＶＤ（デジ
タルバーサタイルディスク）が広く使われている。それ
ぞれには、再生専用タイプと記録可能タイプがあり、記
録可能タイプには、追記のみ可能なタイプと、書換えが
可能なタイプとがある。
【０００３】そして、ＣＤには圧縮されない音声データ
や圧縮をかけた映像と音声データが記録される。ＭＤお
よびＤＶＤでは、主に圧縮された画像データと音声デー
タが記録される。
【０００４】ＣＤ，ＤＶＤのような光ディスクは、主に
再生専用として使われることが多く、一般に、あらかじ
め決められたデータの並びをそのまま再生する。また、
記録可能タイプであるＣＤ−Ｒ追記型では、書換えがで
きないため記録済みのデータの編集には、特別の処理が
必要であり、多くはＣＤの少量生産または、ＣＤの複製
に使用されている。繰り返し記録可能なタイプとしては
ＣＤ−ＲＷがあるが、繰り返し回数に制限があるため、
記録されたデータを自由に編集することは難しかった。
【０００５】また、ＣＤ，ＤＶＤはともに直径が１２０
ｍｍまたは８０ｍｍであり、これらを記録媒体として録
画や録音ができる機器は、４ｍｍ幅の磁気テープを記録
媒体とする機器に比べ、サイズが大きくなり携帯性に劣
るため、ユーザーの利便性を著しく欠くものである。
【０００６】一方、ＭＤは、ディスクサイズが小さく
（直径６４ｍｍ）、繰り返し回数に事実上制限がないと
の特長を持っているが、記録ヘッドと媒体の相対速度で
ある線速度を一定にするフォーマットとなっており、半
径位置によって、ディスクの回転数を変えるため、高速
アクセスには適していないこと、また記録密度がＣＤと
同じまま、ディスク径を小さくしているため、記憶容量
が小さく、画像データを連続して大量に保存することは
できない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】光ディスクには、テー
プなどの巻き取り型の記憶装置にくらべてアクセスが早
く、このため、記録されたデータを順番に再生するので
はなく、ユーザーの要求に応じて、データを高速に並べ
替えることができるという特徴がある。
【０００８】しかしながら、従来の光ディスクではディ
スク寸法が大きいため、記憶装置に従来方式のディスク
を使用すると、大型化して携帯性に劣るため、利用範囲
が制限されるとの課題がある。
【０００９】また、携帯性を優先させるためにディスク
径を小さくすると、記憶容量が不足し、十分なデータが
記録できなくなるとの課題もある。
【００１０】また、繰り返し記録回数に制限がある場合
には、自由な編集機能に制限が生じ、データの付加価値
を高めることが困難であった。
【００１１】本発明は、上記課題を解決するものであっ
て、小型で携帯性に富み、且つ、記録容量も大きい光記
録再生装置及びそれに用いる光ディスクを提供すること
を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光ディ
スクは、６４ｍｍより小さい直径と０．８ｍｍより薄い
厚みを有し、トラックピッチが０．６μｍより小さいト
ラックが形成され、記録領域が半径方向に複数のゾーン
に分割されており、且つ、６５０ＭＢ以上の情報がデー
タ圧縮された状態で記録可能なものである。
【００１３】請求項２に記載の光記録再生装置は、請求
項１に記載の光ディスクに対して、少なくとも情報の記
録，再生のどちらかを行う光記録再生装置において、前
記光ディスクに対して、光ビームを照射して少なくとも
情報の記録，再生の一方を行う記録再生手段と、前記光
ディスクを、記録再生するゾーンに応じた回転数で駆動
する手段と、記録再生位置をゾーン間で移動させる時間
に相当する時間分以上の情報を記録できるバッファメモ
リと、を具備することを特徴とする。
【００１４】請求項３に記載の光記録再生装置は、請求
項２に記載の光記録再生装置において、前記記録再生手
段は、異なる時間に記録された情報を関連付けるための
情報を、ディスクの特定部分に記録することを特徴とす
る。
【００１５】請求項４に記載の光記録再生装置は、請求
項２に記載の光記録再生装置において、前記記録再生手
段は、記録するデータの区切りを、前記ゾーンの境界に
一致させるように記録することを特徴とする。
【００１６】本発明によれば、記録媒体およびドライブ
装置が小型となり、これによって、携帯性に優れた情報
機器が構築できる。携帯性に優れるため、使用範囲を広
げることができる。これは、画像や音声などを記録する
際、データを収集できる範囲が拡大することを意味し、
より重要なデータを記録することを可能とする。
【００１７】また、記録媒体として光磁気記録方式のも
のを用いれば、高密度で記録と再生が可能であるため、
小型でありながら、十分な記録容量を確保できる。しか
も温度等の環境変化に強いといつ特徴とあいまって、き
わめて効果的なデータの収集が可能となる。
【００１８】さらに、入力されたデータは高速で再生が
可能であり、データを並べ替え、関連するデータを追加
し、また不要なデータを削除してもスムーズな再生が可
能である。これにより、データの受け取り手に、真に必
要なデータのみを提供することがきわめて容易に可能で
あり、従来の方式では得られなかったようなデータの付
加価値を高めることが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の光ディスク，光記
録再生装置の一実施の形態を図面を用いて説明する。 （Ａ）光ディスク まず、本発明の光ディスクについて説明する。
【００２０】本発明の光ディスクは、携帯性を向上させ
るため直径が６４ｍｍより小さく、厚さが０．８ｍｍよ
り薄く形成されている。望ましくは、この光ディスクを
記録媒体とする記録再生する記録再生装置（または情報
端末機器等）をポケットに入れて持ち運びできるよう
に、直径は５０ｍｍ近傍が良い。
【００２１】また、画像情報をも十分に記録できるよう
に、記録容量は６５０ＭＢ（メガバイト）より大きく設
定されている。望ましくは、データ圧縮された状態で４
５分（３．３Ｍｂｐｓにおいて）程度以上の画像情報を
記録できるように、記録容量は１．０ＧＢ（ギガバイ
ト）程度以上が良い。
【００２２】このように、本発明の光ディスクはＭＤよ
りも小径でありながら記録密度が大きいものである。こ
のため、本光ディスクとしては、光ビームスポットサイ
ズよりも小さい記録ビットを再生する所謂超解像方式を
用いることが好ましい。また、光磁気ディスクの場合に
は記録層の磁化情報を再生層において拡大する磁区拡大
方式を採用することもできる。
【００２３】超解像方式の一例を図２を用いて説明す
る。図２は磁気的超解像方式により高密度記録を実現す
る光磁気ディスクの構成を示す断面模式図である。図２
において、２１は基板，２２は透明誘電体膜，２３は室
温で面内磁化を示し所定温度以上で垂直磁化を示す再生
層，２４は上記所定温度近傍にキュリー温度を有する面
内磁化層，２５はＡｌ等の金属，ＡｌＮ等の透明誘電体
膜またはそれらを積層したものからなる非磁性中間層，
２６は情報を記録する垂直磁化膜からなる記録層，２７
は透明誘電体層，２８は保護層である。このような光磁
気ディスクでは、光ビームスポット中の低温領域では、
再生層２３は面内磁化状態であるため再生信号は得られ
ないが、高温領域では、再生層２４が記録層２６と静磁
的に結合してその磁化が転写された垂直磁化を示すた
め、再生信号が得られるようになる。このように、本光
磁気ディスクでは光ビームスポット中の高温部分のみが
再生信号に寄与することになり、光ビームスポットサイ
ズよりも小さい記録ビットの再生が可能となる。
【００２４】なお、図２における記録層２７と非磁性中
間層２５との間に、記録ビットの選択をする磁気マスク
層（例えば高温領域のみ磁界を通す低キュリー温度の磁
性層）を挿入する等すれば、光ビームスポットサイズよ
りも小さい記録ビットを選択して、その記録ビットの磁
化情報を再生層２３において拡大することができ、再生
信号品質を上げることができる。
【００２５】ここで示したように、光磁気記録方式を採
用すれば、繰り返し記録再生が可能となり、様々な用途
に使用することが可能となる。
【００２６】図３は本光ディスクのフォーマットを説明
する説明図である。以下、この図に基づきフォーマット
を説明する。
【００２７】本光ディスクは上述のように記録密度の高
いものであるため、情報の記録は光ディスクに形成され
たランド３０ａ，グルーブ３０ｂの両方に行い、トラッ
クピッチ（ランドの中心とグルーブの中心との間の距
離）としては０．６μｍ以下が必要である。このように
トラックピッチが狭い場合、隣接トラック（隣接するグ
ルーブ，ランド）の記録データ間の干渉が問題となる。
【００２８】この問題に関して、書換え可能データ（例
えば光磁気記録データ）については上述の超解像方式に
より干渉を防止することができる。一方、アドレス情報
等の光ディスク基板の凹凸等により形成する記録データ
については、隣接トラック間でその記録データを共有す
ることにより解決できる。具体的には、各トラックの少
なくとも１箇所にグルーブの側壁がアドレス情報に応じ
て蛇行する領域を設け、そのアドレス情報を該グルーブ
側壁の両側に位置するグルーブ，ランドで共有させる。
なお、上記側壁の蛇行は、図３に示すようにその蛇行部
分３１，３２，３３，３４においてトラックの片側の側
壁のみを蛇行させる（常に対向する２つの側壁の一方の
みを蛇行させる）ことが、トラックピッチを狭める点で
望ましい。
【００２９】ところで、超解像方式の光ディスクでは、
光ビーム照射により光ディスクに形成された温度分布を
用いて、光ビームスポット内の一部分のみを読み出すよ
うにするものであるため、再生光ビームのパワー制御が
非常に重要である。再生光ビームパワーが低すぎると、
再生分解能は高まるが信号光量不足になる。逆に再生光
ビームパワーが高すぎると、信号光量は増大するが再生
分解能は低くなる。本光ディスクでは、この再生光ビー
ムのパワー制御のための特定パターンを記録する領域３
５，３６（図３参照）が設けており、該領域における特
定パターンを再生した信号の振幅を用いて、再生光ビー
ムのパワー制御が行えるようになっている。
【００３０】具体的には、例えば領域３５に短い周期で
マーク・スペース（マークの反対の記録情報）を繰り返
したパターンを形成し、領域３６には長い周期でマーク
・スペースを繰り返したパターンを形成する。なお、こ
の特定パターンを記録する領域３５，３６は、望ましく
は各トラックに１箇所、更に望ましくは各セクタ毎に設
けることが、光ビームパワーの安定な制御を実現するう
えで良い。
【００３１】また、図３において、３７はグルーブ３０
ａの途切れた部分であり、３８はランド３０ｂに形成さ
れたピット（凹部）である。これら３７，３８はクロッ
クマークであり、このクロックマークからの信号に基づ
き、情報の記録再生時のクロックを形成する。
【００３２】さらに、本光ディスクは半径方向に複数の
ゾーンに記録領域が分割されている。
【００３３】（具体例）以上のような本発明の光ディス
クについての具体例を説明する。なお、ここで説明する
光ディスクは、上述の図２で示したような記録膜構成と
なっており、データは波長６５０ｎｍの光ビームによっ
て光磁気記録・再生されるものである。
【００３４】図１を参照して、本例の光ディスク１１
は、直径が５０．８ｍｍ、中心部には、センタリングた
めのハブ１２を設けている。このハブに設けられた穴
は、直径２．６ｍｍである。ハブ１２は磁性体であり、
ドライブ側のスピンドルに、磁石にて固定できるように
なっている。
【００３５】光ディスク１１の厚みは０．５ｍｍであ
る。このようにディスク厚みを薄くすることで、小型化
とともに収差の発生を抑制できる。
【００３６】光ディスク１１を収めるカートリッジの寸
法は、５８ｍｍ×５５ｍｍ×４ｍｍである。
【００３７】光ディスク１１には、４５±１５ｎｍの深
さで幅が０．５２μｍのグルーブを設けている。グルー
ブピッチ（グルーブの中心とグルーブの中心の間の距
離）は１．０４μｍであり、グルーブとグルーブにはさ
まれたランド部にもデータを記録する。
【００３８】情報の記録領域は、半径１２．０２〜２
３．２９ｍｍの位置である。
【００３９】アドレス情報は、図３に示したようにグル
ーブ側壁の片側を蛇行させることで記録している。つま
り、アドレス情報記録部分において、常に対向する２つ
の側壁の一方のみを蛇行させることで記録している。
【００４０】このような構成の光ディスクによれば、約
１ＧＢのデータの記録を行うことができ、また、そのデ
ータを高品質に再生することが可能であった。
【００４１】（Ｂ）記録再生装置 ここでは、上述の光ディスクを用いて、画像，音声を記
録・再生する記録再生装置について説明する。
【００４２】図４は本発明の一実施の形態の記録再生装
置の構成を説明するブロック図である。以下、この図に
基づき説明する。
【００４３】撮像素子（ＣＣＤ）４１やマイクロフォン
４２などからの画像，音声のアナログデータをＡ／Ｄコ
ンバーター４３，４４によりデジタル信号へ変換する。
そのデジタルデータを画像圧縮，音声圧縮回路４５，４
６により圧縮した後、同期合成回路４７で合成して、誤
り訂正符号付加回路４８で誤り訂正符号を付加する。さ
らに、誤り検出符号を誤り検出符号付加回路４９により
付加し、これに符号変調をかけたデジタルデータをディ
スクドライブ装置５０により記録する。
【００４４】ディスクドライブ装置５０は、上記デジタ
ルデータを一旦図示していないいバッファメモリに記録
した後、光ディスクに記録する。上述したように光ディ
スクは複数のゾーン（例えば２０個）に分割されてお
り、ディスクドライブ装置５０は、そのゾーン内におい
てディスク回転数が一定となるように光ディスクを回転
させて情報の記録再生を行う。
【００４５】ここで、ディスクドライブ装置５０は、画
像音声等のデータの区切りをゾーン境界に一致させるよ
う記録を行い、高速アクセスと編集の容易性を高めるこ
とを可能とする。また、記録するゾーンの切り換えを行
うのにある程度の時間を要するため、データを複数のゾ
ーンに跨がって記録する場合には少なくともその時間分
のデータを保持しておく必要がある。このため、本ディ
スクドライブ装置５０は、記録するゾーンの切り換えを
行う時間（ピックアップがゾーン間を移動して記録でき
る状態になるまでの時間）以上の時間分の情報を記録で
きるバッファメモリ（図示せず）を備えている。
【００４６】また、ゾーン内には、編集データを記録す
る一定（たとえば１０％）の領域を確保しておく。
【００４７】さらに、記録されたデータの位置をあらわ
す論理アドレスまたは物理アドレス（ゾーン、トラッ
ク、セクター）または両方を、ディスクの内周もしくは
外周または両方に、データ管理情報を集中的に記録して
おくことで、あとからの編集を高速で行えるようにす
る。
【００４８】また、データは時系列でディスク上に配置
しておき、スタート位置が外周であれば外周から内周へ
向かって（逆に内周スタートであれば内周から外周へ）
記録を行う。これにより、データ管理情報部分が何らか
の原因で破壊された場合でも、物理アドレス順にデータ
をたどることで、データの復旧が可能になる。
【００４９】このデータの復旧はデータが物理アドレス
の順に記録されていることを前提としているため、記録
済みのデータを消去した場合、その消去部分を残してお
く必要があり、記録容量を狭めてしまい不利である。こ
のため、ディスク上の記録領域内に消去部分がある一定
（たとえば２０％）以上増えた場合、記録されたデータ
を順番に詰めていき、記録容量の損失を抑制する（マー
ジ作業という）。このマージ作業は、記録再生が行われ
ていない間に実行する。
【００５０】光ディスクに記録された情報を再生する場
合には、まず、ディスクドライブ装置５０が光ディスク
から再生したデジタルデータ一旦図示していないバッフ
ァメモリに記録し、そのバッファメモリから出力される
データを誤り検出回路５１により、ＣＲＣ誤り検出符号
を解読する。ここで、誤りが検出された場合は、誤り訂
正回路５２により予め付加されていた誤り訂正符号によ
りエラー訂正を行う。その後、データ分離回路５３によ
り画像データと音声データを分離する。更に、圧縮され
た画像データ，音声データを画像伸張回路５４，音声伸
張回路５５により伸張する。そして、必要ならばＤ／Ａ
コンバータ５６，５７によりアナログデータに変換し、
ＬＣＤ５８等のディスプレイやスピーカー５９により画
像や音声を再生する。なお、ディスクドライブ装置５０
により再生されたデータは再生信号処理系の各所から外
部出力６１へと出力できるようになっている。
【００５１】そして、録音された画像に例えば外部入力
６０からの音声やテキストデータを付加したり、画像中
に別の画像をはめ込む、データ加工編集をする場合に
は、同じゾーン内にあらかじめ確保されている領域に、
追加の音声やテキストデータ、または画像データを記録
する。このとき、ユーザーは、記録された元データを見
ながら、追加データを機器に入力するため、ディスクド
ライブは再生動作と記録動作を同時に行う必要があり、
データの種類によっては、ドライブの能力を超える場合
がある。データ転送レートが不足する場合は、元データ
からの再生画像を一定間隔で表示するのみとどめ、追加
データの記録が途切れないようにする。
【００５２】次に、上記したディスクドライブ装置５０
における記録再生動作を説明する。ここでは、光ディス
クが光磁気ディスクである場合について説明する。
【００５３】データの記録は光パルス磁界変調オーバラ
イト記録により行う。すなわち、光磁気ディスクに光ビ
ームをパルス照射しながらその照射部位に記録データに
応じて反転する外部磁界を印加することで行う。光磁気
ディスクに光パルスを照射すると、光強度に応じた温度
分布になるが、記録媒体の金属部分による熱拡散で、熱
分布が広がる前に、光照射を止めることにより、隣接ト
ラックのデータ破壊を防止し、符号間干渉を最小限に押
さえることが可能になる。特に、本発明のような高記録
密度を実現する記録再生装置においては有効である。
【００５４】磁界変調記録では、磁界の変調速度で記録
されるマークの長さが決まるが、高速で磁界を変調する
には、大きな電力が必要になる。このため高速記録に
は、データクロックの最も大きなＮＲＺＩ変調が適して
おり、これに必要な外部クロックは、ディスク状にあら
かじめ設けられているクロックマークからクロックをか
ける。
【００５５】光磁気ディスクに記録されたデータの再生
は、光磁気ディスクに光ビームを照射し、その反射光を
検出することで行う。再生の順序は、例えば、最初にあ
るゾーンのグルーブ（またはランド）に記録されたデー
タをすべて再生し、次にそのゾーン内のランド（または
グルーブ）に記録されたデータをすべて再生し、その後
に、他のゾーンに移動してそのゾーン内のデータをグル
ーブ，ランドの順（またはランド，グルーブの順）に再
生する。このように、各ゾーン内においてランド，グル
ーブまたはグルーブ，ランドの順に再生を行えば、アク
セス速度を上げることができる。このように再生する場
合、複数のゾーンに跨がって記録された情報を円滑に再
生するには、少なくとも各ゾーンのグルーブ（またはラ
ンド）の最後位置からランド（またはグルーブ）の最先
位置まで再生位置を移動させる時間、または、ゾーン間
を再生位置が移動する時間分に相当するデータを記録で
きるバッファメモリを具備しておく必要がある。また、
勿論ではあるが、そのバッファメモリは、トラックジャ
ンプが生じてから記録位置が正しく修正されるまでの間
の時間分に相当するデータを記録できるものでなければ
ならない。
【００５６】上述のように、超解像方式の光ディスクで
は再生光ビームの強度制御が重要となるが、これは図３
で示した再生光ビームのパワー制御のための特定パター
ンを記録する領域３５，３６からの再生信号の振幅の比
が、所定値となるようにパワー制御を行うことで実現で
きる。このような制御は、ＰＲＭＬ再生のため、再生信
号を特定のタイミングで振幅強度を検出する再生系にお
いては、新たな電子回路を追加することなく可能なであ
る。
【００５７】以上、本発明の光ディスク，光記録再生装
置について説明したが、これらは様々な用途に使用する
ことができる。例えば、ビデオカメラや、携帯情報端
末，オーディオプレーヤ等に使用でき、それらの超小型
化（例えばポケットサイズ化）に大きく貢献する。
【００５８】また、本発明をビデオカメラに適用した場
合、光ディスク上に電子的に情報を記録するため、動画
をとり、確認し、瞬時につぎの撮影に移ることが可能と
なる。また、ディスクに記録するため、データ編集が可
能であり、入力したデータを高速で編集し、不要なデー
タをいつでも消去できる。編集が困難な媒体であると入
力データはそのままになり、時間が経つと収集がつかな
くなる。これに対し、編集が容易な本発明の光ディスク
では、データを必要な形に編集することが可能であり、
真に有効なデータとして蓄積が可能である。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ディスク及び光記録再生装置の小型薄型化と大記録容
量化を実現できる。これにより、携帯端末に光ディスク
及びその記録再生装置を用いて情報処理を行うことが可
能となるため、例えば撮影画像の編集等の高度な情報処
理を場所を選ばずに行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ディスクの具体的一例を示す図であ
る。
【図２】磁気的超解像媒体の一構成例を示す図である。
【図３】本発明の光ディスクのフォーマットを説明する
図である。
【図４】本発明の記録再生装置を説明するブロック図で
ある。
【符号の説明】
１１ 光ディスク １２ ハブ ３０ａ ランド ３０ｂ グルーブ ３１，３２，３３，３４ 蛇行部分 ３５，３６ 特定パターン記録領域 ３７，３８ クロックマーク ５０ ディスクドライブ装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 20/12 Ｇ１１Ｂ 20/12 (72)発明者 高橋 明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5D029 WB11 WC01 5D044 BC04 CC04 DE03 DE39 DE76 5D090 AA01 BB04 CC01 CC04 CC14 DD03 DD05 FF30 GG28 GG29 HH03 LL07 5D109 KA05 KB05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ６４ｍｍより小さい直径と０．８ｍｍよ
    り薄い厚みを有し、トラックピッチが０．６μｍより小
    さいトラックが形成され、記録領域が半径方向に複数の
    ゾーンに分割されており、且つ、６５０ＭＢ以上の情報
    がデータ圧縮された状態で記録可能な光ディスク。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の光ディスクに対して、
    少なくとも情報の記録，再生のどちらかを行う光記録再
    生装置において、 前記光ディスクに対して、光ビームを照射して少なくと
    も情報の記録，再生の一方を行う記録再生手段と、 前記光ディスクを、記録再生するゾーンに応じた回転数
    で駆動する手段と、 記録再生位置をゾーン間で移動させる時間に相当する時
    間分以上の情報を記録できるバッファメモリと、を具備
    することを特徴とする光記録再生装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の光記録再生装置におい
    て、 前記記録再生手段は、異なる時間に記録された情報を関
    連付けるための情報を、ディスクの特定部分に記録する
    ことを特徴とする光記録再生装置。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の光記録再生装置におい
    て、 前記記録再生手段は、記録するデータの区切りを、前記
    ゾーンの境界に一致させるように記録することを特徴と
    する光記録再生装置。
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