JP2006155882A - 情報記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クロストークを低減することができる情報記憶装置を提供する。
【解決手段】 マイクロコンピュータ６７が分周器６６ａにパラメータＭ，Ｎの値をランドへの記録時とグルーブへの記録時とのそれぞれにおいて、仮に両記録時でパラメータの値が同一である場合のクロストークよりもクロストークが低減されるような適切な各値に指定することにより、ランドおよびグルーブそれぞれに記録される記録マークの基準長が設定される。また、マイクロコンピュータ６７は、読み取り対象のトラックがランドであるかグルーブであるかに応じて、光ピックアップ６０がＭＯディスクに照射する再生用のレーザ光の最大強度を設定する。これにより、十分に高いレベルのキャリヤの発生と、許容レベル以下のクロストークレベルの維持との双方を実現することができる。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、記録トラックとしてのグルーブおよびランドが交互に形成された記録媒体のグルーブとランドとの双方に情報を記録する情報記憶装置に関する。

従来より、光記録媒体は、音声信号や画像信号を記録再生できる記録媒体として広く使われている。特に、光磁気記録媒体や相変化記録媒体は、情報の書き換えが可能な高密度記録媒体として注目されており、研究開発がさかんである。また、そのような光記録媒体に対する情報アクセスを行う情報記憶装置の研究開発もさかんに行われている。

光記録媒体は一般にディスク状の形態を有しており、螺旋状あるいは同心円状のトラックが設けられ、そのトラックに情報が記録される。そして、光記録媒体の記録密度を向上させるためには、トラックピッチの短縮と線記録密度の向上という二つの手法が考えられる。いずれの手法も、記録再生に使用する半導体レーザの短波長化によって実現することができるが、緑色あるいは青色といった短波長を室温で安定に長時間連続発振する半導体レーザが安価に実現されるには今しばらく時間が掛かりそうである。

そのような状況の中で、光磁気記録媒体においては、再生磁場を掛けることによって再生対象をレーザスポットよりも小さな領域に限定する磁気超解像（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｕｐｅｒ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ：以下ＭＳＲと称する）のように現行波長の半導体レーザを用いて線記録密度を大幅に改善する技術が模索されている。

また、トラックピッチを短縮化する技術としては、記録媒体に交互に設けられた溝状のグルーブおよび畝状のランドの双方に情報が記録されるランド及びグルーブ記録という技術が提案されており、その技術を用いた情報記憶装置の開発が進められている。このランド及びグルーブ記録では、グルーブおよびランドの双方がトラックとして用いられる。このため、ランド及びグルーブ記録では、グルーブおよびランドのうち一方のみがトラックとして用いられる技術に対してトラックピッチが単純に２分の１となり、線記録密度が同じであれば記録密度を２倍にすることができるため、高密度記録を実現する上で極めて重要な技術である。

ところで、ランドだけに情報を記録するランド記録の場合、隣接するランド間にはグルーブが存在し、情報が記録されるランド間に隔たりがあるため、隣接するランドに記録された情報が再生情報に混入するクロストークの発生が抑さえられる。同様に、グルーブだけに情報を記録するグルーブ記録の場合、隣接するグルーブ間にはランドが存在し、情報を記録されるグルーブ間に隔たりがあるため、隣接するグルーブに記録された情報が再生情報に混入するクロストークの発生が抑えられる。これらに対し、ランド及びグルーブの両方に情報を記録するランド及びグルーブ記録の場合には、トラック間に隔たりが存在しないため、ランドに隣接するグルーブや、グルーブに隣接するランドからのクロストークの発生が避けられず、情報の再生能力に大きな影響を及ぼす。

そこで、例えば特許文献１では、グルーブの深さを適切に選定することにより、ランドやグルーブからのクロストークを低減する技術が提案されている。しかし、そのように深さが選定されたグルーブでは、本来の再生情報に相当するキャリアレベルが低下すると共に、トラッキング誤差信号として用いるプッシュ・プル信号のレベルも同様に低下してしまうという問題がある。また、グルーブの深さを選定したことによるクロストークの低減効果は、カー楕円率の揺らぎや、対物レンズの焦点誤差や球面収差等により容易に崩れることが既に報告されている。

また、特許文献２では、ランドとグルーブにおいて記録する信号の極性を反対にすることで、クロストークを低減する技術が提案されている。しかし、光磁気記録でランドとグルーブの信号の極性を反転させると、ランドとグルーブとの境界でノイズが発生し、クロストーク以上に問題となる。
特開平８−７３５７号公報 特開平９−１５３２２１号公報

本発明は、上記事情に鑑み、クロストークを低減することができる情報記憶装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の情報記憶装置は、記録トラックとしてのグルーブおよびランドが交互に形成された記録媒体のグルーブとランドとの双方に情報を記録する情報記憶装置において、
上記記録媒体に記録する情報に応じた、光が照射されて読み取られるマークを、所定基準長の整数倍のマーク長となるように形成するマーク形成部と、
上記マーク形成部によってランドにマークが形成される際の基準長と、そのマーク形成部によってグルーブにマークが形成される際の基準長とのそれぞれを、ランドおよびグルーブのうち読取対象のマークが形成されている一方に対する他方に形成されているマークに起因してマークの読取時に生じるクロストークのレベルが、ランドおよびグルーブそれぞれに形成されているマークの基準長が仮に互いに同一である場合に生じるクロストークのレベルよりも低いレベルに抑えられるような各基準長に設定する基準長設定部と、
上記記録媒体に形成されたマークに、設定された最大光量以下の光量の光を照射して読み取る読取部と、
ランドに形成されたマークを上記読取部が読み取る場合の最大光量と、グルーブに形成されたマークを上記読取部が読み取る場合の最大光量とのそれぞれを、クロストークが所定レベル以下に抑えられるような各最大光量に設定する最大光量設定部とを備えたことを特徴とする。

本発明の発明者は、ランドやグルーブにマークが形成される際の各基準長を適切に設定することによって、形成されたマークを読み取る際のクロストークレベルを低減することができることを見いだした。具体的な設定基準長については後で詳述する。

本発明の情報記憶装置によれば、マーク形成部によってランドやグルーブにマークが形成される際の各基準長が、クロストークのレベルが抑えられるような各基準長に設定され、その各基準長の整数倍のマーク長を有するマークが記録媒体上に形成されるので、情報再生時における隣接トラック間でのクロストークが低減される。

また、クロストークの発生が抑制されることにより、信号対雑音比が改善され、狭いトラックピッチであっても信号品質劣化を最小限に止めることができるので、情報記録の高密度化を図ることができる。

また、再生時の照射光量が大きいほど大きなキャリヤを発生するが、一方では、大きなクロストークも発生する。そして、ランドとグルーブとでは同一の照射光量に対するクロストークのレベルが相違する。このため、ランドとグルーブとのそれぞれについてクロストークが所定レベル以下に抑えられるような最大光量が設定され、再生時にはその最大光量以下の光量の光が照射されることにより、クロストークレベルが低い良好な情報再生がランドとグルーブとの双方で確保されることとなる。

以上説明したように、本発明の情報記憶装置によれば、隣接するトラック間でのクロストークを低減することができ、その結果、トラックピッチを狭くして情報記録の高密度化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明の技術的範囲は本実施形態に限定されるものではない。

本実施形態では、記録媒体として光磁気ディスク（ＭＯディスク）が用いられ、ＭＯディスクに対する情報アクセスが行われる。先ず、本実施形態で用いられるＭＯディスクの構造について説明し、その後、本実施形態の構造や作用について説明する。

図１は、本実施形態で用いられるＭＯディスクの斜視図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。

このＭＯディスク１０は円盤状の基板１１を有しており、その基板１１上には、畝状のランド１２と溝状のグルーブ１３が同心円状に交互に設けられている。そして、ランド１２とグルーブ１３の双方が、情報が記録されるトラックとして用いられる。ここでは、一例として、ランド１２とグルーブ１３との段差ｄは５０ｎｍとなっており、ランド１２相互の間隔ＷＧおよびグルーブ１３相互の間隔ＷＬは１．２μｍとなっている。この結果、トラックピッチＴＰは０．６μｍという狭いピッチとなっている。

後述する実施形態では、このようなＭＯディスク１０を回転させながら、ランド１２やグルーブ１３に２値の磁化状態を作り出し、一方の磁化状態にある記録マークと他方の磁化状態にあるスペースとからなるマークスペース列を書き込むことによって情報を記録する。従って、ランド１２およびグルーブ１３の双方が記録トラックとして用いられる。

図２は、ランドに形成された記録マークおよびスペース（Ａ）と、グルーブに形成された記録マークおよびスペース（Ｂ）を示す図である。

情報が記録されていないときには、記録トラック全体がスペース２１の磁化状態と同じ磁化状態にある。そして、記録マーク２０は、図２（Ａ）に示すランド１２の背１２ａや図２（Ｂ）に示すグルーブ１３の底１３ａに、所定の記録パワーの光がスポット状に照射されるとともに記録磁場が掛けられることによって磁化状態が断続的に記録マーク２０の磁化状態に変えられて形成される。また、磁化状態が変えられなかったところはスペース２１として残ることとなる。このように形成された記録マーク２０、および記録マーク２０間のスペース２１からなるマークスペース列は、所定の再生パワーの光が照射され、後述するように反射光からＭＯ信号が検出されることによって読み取られる。

ランド１２やグルーブ１３は、あらかじめセクタに区切られており、マークスペース列の読み書きはセクタ単位で行われる。

図３は、セクタのフォーマットを示す図である。

図の左側がセクタ３０の先頭方向であり、セクタ３０の先頭にはヘッダ部３１が設けられている。このヘッダ部３１には、ピットがあらかじめ製造段階において形成されており、このピットによって、後述するような所定の情報が記されている。

ヘッダ部３１の先頭にはセクタ３０の先頭を表すセクタマークＳＭ３２が記されており、セクタマークＳＭ３２の次には、セクタのアドレスを情報記憶装置が認識するための情報であるＩＤ３５の書込み周期を再現する繰り返しパターンＩＤ−ＶＦＯ３３が記されている。この繰り返しパターンＩＤ−ＶＦＯ３３によって再現された書込み周期に従ってＩＤ３５が読み出される。繰り返しパターンＩＤ−ＶＦＯ３３の次には、ＩＤ３５の読み出し開始位置を決めるアドレスマークＡＭ３４が記されており、アドレスマークＡＭ３４の次にＩＤ３５が記されている。

ヘッダ部３１の後には、上述したような、照射光と記録磁場によって形成されるマークスペース列によって情報が記録される領域が続く。ヘッダ部３１の直後には、データが記録されるデータ領域３７の書込み周期を再現する繰り返しパターンＭＯ−ＶＦＯ３６が記されている。この繰り返しパターンＭＯ−ＶＦＯ３６によって再現された書込み周期に従ってデータ領域３７のデータが読み出される。ＭＯディスクの回転時には回転むらが生じることが知られているが、ＭＯディスク上に記された繰り返しパターンＭＯ−ＶＦＯ３６によってデータ領域３７の書込み周期を再現することにより、回転むらの影響をキャンセルして確実にデータ領域３７のデータを読み取ることができる。繰り返しパターンＭＯ−ＶＦＯ３６の後にはデータ領域３７が続き、その後にバッファ３８が用意されている。

上述したように、ヘッダ部３１にはピットによって情報が記されており、このピットのサイズは、再生技術を考慮すると約０．５μｍ以下にすることは実用上無理がある。これに対して、データ領域３７等に形成される記録マークの場合は、０．５μｍ以下のサイズであっても再生可能なＭＳＲといった再生技術が存在するので、高記録密度化のためには記録マークのサイズをピットのサイズよりも小さいサイズにすることが望ましい。また、信号処理回路の実現の容易さを考慮すると、ピットのサイズは記録マークのサイズの整数倍であることが望ましい。これらの事情などを考慮すると、ピットのサイズとしては記録マークのサイズの２倍が最適である。

ところで、図１に示すＭＯディスク１０になるべく多くの情報を記録するためには、ＭＯディスク１０の中心付近から外周付近まで記録密度がほぼ同様であることが望ましい。しかし、後述する実施形態では、図１に示すＭＯディスク１０を一定の回転速度で回転させながらマークスペース列を書き込む方式が採用されているので、書込み速度が一定であると、ＭＯディスク１０の外周付近での記録密度が中心付近での記録密度よりも低くなる。そこで、ここでは、ＭＯディスク１０は、それぞれが複数トラックからなる複数の環状のバンドに区分されており、外周に近いバンドほど速い書込み速度でマークスペース列が書き込まれる。尚、ここでは、各バンドにはバンドを相互に区別するためのバンド番号が対応付けられているものとする。

以下、本実施形態の構造や作用について説明する。

本実施形態の情報記憶装置には、ＭＯディスク上のマークスペース列を互いに協働して読み書きする光ピックアップおよび磁気ヘッドと、光ピックアップおよび磁気ヘッドによるマークスペース列の読み書きを制御する制御部が備えられている。光ピックアップおよび磁気ヘッドは、互いに協働して、本発明にいうマーク形成部および読取部として動作し、制御部は、本発明にいう基準長設定部、クロック制御部、および最大光量設定部として各種パラメータの設定制御を行う。

図４は、本実施形態の情報記憶装置の光ピックアップ周辺を示すブロック構成図である。

光ピックアップ６０は、レーザダイオードや受光素子を有する固定光学系４０と、ＭＯディスクに沿って光ビームを移動可能なキャリッジ４７と、受光素子に受光された光に応じた各種の信号を求める加減算回路５２，５３，５４，５５とを備えている。

レーザダイオード４１は、断面が楕円形の拡散光束としてレーザ光を発するものであり、レーザダイオード４１が発するレーザ光の強度は、レーザダイオードドライブ回路６１によって制御される。また、レーザダイオードドライブ回路６１はライトデータ作成回路６２によって作成されるライトデータに従ってレーザダイオード４１を制御する。ライトデータの詳細については後述する。

レーザダイオード４１から出射されたレーザ光は、拡散光束を平行光束化するカップリングレンズ４２、およびレーザ光束の断面を真円化する真円補正レンズ４３を通過してビームスプリッタ４４に入射する。ビームスプリッタ４４による反射光は、レンズ４５で集光されて出射光モニタ用受光素子４６によって受光される。出射光モニタ用受光素子４６の出力信号はレーザダイオードドライブ回路６１にフィードバックされる。

また、上記ビームスプリッタ４４の透過光は、キャリッジ４７によってＭＯディスク１０上の照射位置に導かれ、ＭＯディスク１０に照射される。ＭＯディスク１０は、モータ７１によって一定の回転数で回転されている。このモータ７１や、上述したレーザダイオードドライブ回路６１およびライトデータ作成回路６２には、後述するマイクロコンピュータ（ＭＰＵ、ＤＳＰ）から所定のコントロール信号が入力されて制御される。

マークスペース列の書込み時には、書込み情報ＤＡＴＡに応じたライトデータがライトデータ作成回路６２によって作成され、そのライトデータに従うパルス状のレーザがＭＯディスク１０に照射される。そして、ＭＯディスク１０に照射されたレーザ光によって、ＭＯディスク１０の記録膜が所定温度以上になるように加熱されるとともに、磁気ヘッド７０によって、ＭＯディスク１０上の照射位置を含む領域に記録磁場が掛けられる。その結果、ＭＯディスク１０上に記録マークが形成され、マークスペース列によって情報が記録される。

マークスペース列の読取り時には、ＭＯディスク１０の記録膜を加熱しすぎない程度の連続光がＭＯディスク１０に照射されるとともに、磁気ヘッド７０によって再生磁場が掛けられる。凹凸ピットの読取り時には、光照射のみで読取りが行われ、再生磁場は必要ない。

ＭＯディスク１０からの戻り光は、ビームスプリッタ４４で反射されて、非点収差を生じさせるシリンドリカルレンズ４９及び複合素子５０を通過し、再生信号検出用受光素子５１によって受光される。

再生信号検出用受光素子５１からの出力信号は、４つの加減算回路５２，５３，５４，５５それぞれに入力され、これら４つの加減算回路５２，５３，５４，５５によって、それぞれ、フォーカスエラー信号（ＦＥＳ）、トラックエラー信号（ＴＥＳ）、上述したマークスペース列に応じたＭＯ信号、上述したピットに応じたＩＤ信号が検出される。

図５は、複合素子５０の詳細図である。

複合素子５０は、ウォラストンプリズム５０ａとレンズ５０ｂが張り合わさったものであり、入射光Ｌ０を、互いに直交する偏光面を有する２つの屈折光Ｌ１，Ｌ２と直進光Ｌ３との３つの光に分割する。

図６は、再生信号検出用受光素子５１の受光面の詳細図である。

再生信号検出用受光素子５１の受光面は６つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを有しており、再生信号検出用受光素子５１が複合素子５０に対して適切に位置決めされることにより、複合素子５０によって分割された３つの光のうち２つの屈折光Ｌ１，Ｌ２はそれぞれ領域Ｅ、Ｆで受光され、直進光Ｌ３は領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで分割受光される。そして、６つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆそれぞれで受光された各光の強度に比例する信号強度の６つの出力信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＦが出力される。

図４に示す加減算回路５２は、非点収差法に基づいて（ＳＡ＋ＳＣ）−（ＳＢ＋ＳＤ）なる演算を行ってフォーカスエラー信号を求める。また、加減算回路５３は、プッシュプル法に基づいて（ＳＡ＋ＳＢ）−（ＳＣ＋ＳＤ）なる演算を行ってトラックエラー信号を求め、加減算回路５４はＳＥ−ＳＦなる演算を行ってＭＯ信号を求め、加減算回路５５はＳＥ＋ＳＦなる演算を行ってＩＤ信号を求める。フォーカスエラー信号およびトラックエラー信号は、上述したマイクロコンピュータによって照射光のフォーカス制御、およびトラッキング制御に用いられる。フォーカス制御およびトラッキング制御についての説明は省略する。

次に、光ピックアップおよび磁気ヘッドによってＭＯディスク上に形成される記録マークのマーク長について説明する。

図７は、記録マークのマーク長についての説明図である。

図７の上段には、記録マークを形成する際に、記録マークのマーク長の基準として用いられるクロック信号ＣＬＫが示されており、このクロック信号ＣＬＫの周期は、上述したバンド番号などに応じて設定される。上述したように、ＭＯディスクが一定の回転数で回転しているため、上述したバンド１つ分程度の範囲内であれば、クロック信号ＣＬＫの周期「１Ｔ」の間にほぼ一定の長さだけ光ビームがトラック上を相対移動すると考えられる。この一定の長さが本発明にいう基準長である。

マークスペース列がＭＯディスクに書き込まれる場合には、図４に示すライトデータ作成回路６２によって、ＭＯディスクに記録される情報を表す、「１」あるいは「０」を表すビットの列からなるデータＤＡＴＡが所定の変調コードに従って変調されて、クロック信号ＣＬＫを基準としたライト信号が生成される。ここでは、変調コードとして、任意のビット列を、「１」の連続が禁止されるとともに「１」相互間に最低１つ最大７つの「０」が存在するという制限を満たすようなビット列に可逆変換するＲＬＬ（１，７）という変調コードが用いられている。

図７の下段には、ライト信号の一例として、クロック信号ＣＬＫの周期２つ分に相当するマーク長の記録マークが形成される、２Ｔパターンと称されるパターンのライト信号が示されており、この２Ｔパターンのライト信号は、「１０１０１０１・・・」というビット列に相当する。この２Ｔパターンのライト信号に従ってマークスペース列が書き込まれる場合には、基準長の２倍のマーク長を有する記録マークが形成されることとなる。マークスペース列が読み取られる場合には、図３に示す繰り返しパターンＭＯ−ＶＦＯ３６により書込み周期が再現されてクロック信号ＣＬＫの周期がその書込み周期と同じ周期に設定される。そして、データ領域３７に書き込まれているマークスペース列から得られるリード信号の、主に立ち上がりあるいは立ち下がりの有無がクロック信号ＣＬＫに同期して判定されることにより、いわゆるマークエッジ記録方式ではマークエッジの間隔（即ちマーク長やスペース長）が認識され、いわゆるマークポジション記録方式では記録マークのマーク位置が認識されてデータが読み取られる。

本実施形態においては、ランドへの記録マーク形成時におけるクロック信号ＣＬＫの周期ＴＬと、グルーブへの記録マーク形成時におけるクロック信号ＣＬＫの周期ＴＧとのそれぞれが、周期ＴＬと周期ＴＧが同一である場合のクロストークのレベルよりも低いクロストークレベルに抑えられるように設定される。ここで、クロストークの発生原因と、クロストークレベルを抑える作用について説明する。

図８は、ランドおよびグルーブの双方にマークスペース列が書き込まれた状態を示す図である。

ここには、ＭＯディスク上に交互に設けられたランド１２およびグルーブ１３が示されており、これらのランド１２およびグルーブ１３の双方に書き込まれた、記録マーク２０およびスペース２１からなるマークスペース列の一例が示されている。

このように書き込まれたマークスペース列のうち、例えばランド１２上に書き込まれたマークスペース列を読み取ってそのマークスペース列に応じたリード信号を得る場合には、集光スポットをランド１２上にトラッキングしてマークスペース列を読み取るが、ランド１２に隣接するグルーブ１３上に形成されている記録マーク２０の一部に集光スポットが掛かってしまって、グルーブ１３上に形成されている記録マーク２０に起因するクロストーク信号がリード信号と混じるという現象が生じる。このクロストーク信号は、リード信号に対して相対的に強度が低い信号ではあるが、一般に、情報記憶装置ではマークスペース列の読取感度を高くする工夫が凝らされているために、クロストーク信号が本来のリード信号と誤認される事態がしばしば生じることとなる。このように誤認されたクロストーク信号が実質的なクロストークであり、たとえクロストーク信号の信号強度が大きくても、誤認される頻度が少なければクロストークのレベルは低い。

ところで、リード信号から記録マーク２０のマーク長やマーク位置を認識する方式としては、上述したような、リード信号の立ち上がりや立ち下がりの判定が、図７に示すクロック信号ＣＬＫに同期して行われる方式が採用されている。そして、同じ信号強度のクロストーク信号であっても、クロストーク信号の立ち上がりや立ち下がりのタイミングがクロック信号ＣＬＫに対してずれていれば、クロストーク信号が本来のリード信号と誤認される頻度が低減されるということに本発明の発明者は着目した。特に、マークエッジ記録方式では、リード中の記録マークのエッジと、隣のトラックの記録マークのエッジがずれていることにより、クロストーク信号がリード信号と誤認される可能性が小さいことが判明した。

また、マークスペース列の読取時には、読み取り対象のトラックにおける書込み時の基準長に相当するクロック信号ＣＬＫが再現され、そのクロック信号ＣＬＫでマークスペース列が読み取られる。従って、読取マークの形成時に、ランドにおける基準長とグルーブにおける基準長との比を適切に選択することにより、ランドにおける最短マーク長とグルーブにおける最短マーク長とを違えておくと、記録マークのエッジ位置が、隣り合うランドとグルーブとの間でずれ、その結果、マークスペース列の読取り時には、読み取り対象のトラックに隣接するトラック上の記録マークに起因するクロストーク信号の立ち上がりや立ち下がりのタイミングを、読み取り用のクロック信号ＣＬＫに対してずらすことができ、クロストークを低減することができることに思い至った。基準長の比を適切に選択することによるこのようなクロストーク低減効果は、マークポジション記録方式においても生じる。

そこで、本発明の情報記憶装置では、基準長設定部によって各基準長が、クロストーク信号の立ち上がりや立ち下がりのタイミングをクロック信号ＣＬＫに対してずらすような各基準長に設定され、その結果、マークスペース列の読取り時のクロストークレベルが低減される。また、上述したように、図４に示す実施形態では、ランドへのマークスペース列の書込み時におけるクロック信号ＣＬＫの周期ＴＬと、グルーブへのマークスペース列の書込み時におけるクロック信号ＣＬＫの周期ＴＧとのそれぞれが適切に設定されることにより各基準長が設定される。

図８には、ランド１２およびグルーブ１３それぞれの基準長が上述したように設定されて形成された記録マーク２０とスペース２１が示されており、ランド１２に形成された記録マーク２０の最短マーク長ＬＬと、グルーブ１３に形成された記録マーク２０の最短マーク長ＭＬとは異なっている。

上述したＲＬＬ（１，７）という変調コードが用いられる場合には、記録マークのマーク長としては、基準長の２，３，・・・，８倍のマーク長だけが存在するため、ランド１２およびグルーブ１３それぞれの基準長の比が、２から８までの任意の２つの自然数Ａ，Ｂの組み合わせで表される比Ａ／Ｂからずれた比になるように各基準長が設定されると、クロストークが低減されることが理論的に予測される。但し、２つの自然数Ａ，Ｂの最小公倍数が３０以上といった大きな値であると基準長の比がＡ／Ｂに等しくてもクロストーク信号の立ち上がり等のタイミングとクロック信号のタイミングがずれてクロストークが低減されると考えられる。更に、具体的な実験からは次のような結果が得られた。

基準長比が１．００の場合は、当然ながらクロストークレベルが許容レベルを超えている。

基準長比が０．９３（≒１３／１４）の場合も許容レベルを超えている。

基準長比が０．９（＝９／１０）の場合は許容レベルぎりぎりである。

基準長比が０．８７（≒１３／１５）の場合は許容レベルを十分に下回っている。

基準長比が０．８１（≒１３／１６）の場合は許容レベルをやや下回っている。

これらの結果から、基準長比が０．８０以上０．９０以下であるとクロストークレベルを許容レベル以下に抑えることができることを見いだした。この０．８０以上０．９０以下という基準長比の範囲は、変調コードの種類には依存しないと考えられる。但し、本発明において設定される各基準長の比は０．８０以上０．９０以下の基準長比に限定されるものではない。本実施形態の情報記憶装置では、以下説明する制御部によって、基準長比が１３／１５＝０．８７となるように、ランドへのマークスペース列の書込み時におけるクロック信号ＣＬＫの周期ＴＬと、グルーブへのマークスペース列の書込み時におけるクロック信号ＣＬＫの周期ＴＧとのそれぞれが設定される。

図９および図１０は、本実施形態の情報記憶装置の制御部を示す図であり、図９には、マークスペース列の書込み時における動作が示され、図１０には、マークスペース列の読取り時における動作が示されている。

制御部には、上述したレーザダイオードドライブ回路６１およびライトデータ作成回路６２が備えられており、また、リード回路６３と、メモリ６４と、クロック生成回路６５と、リファレンスクロック生成回路６６と、マイクロコンピュータ６７と、ＲＯＭ６８も備えられている。

クロック生成回路６５およびリファレンスクロック生成回路６６によって本発明にいうクロックが構成されている。リファレンスクロック生成回路６６では、システムクロック発振器６６ａによって、常に一定の周期に保たれたシステムクロックが発振される。そのシステムクロックが分周器６６ｂに入力され、マイクロコンピュータ６７によってパラメータＭ，Ｎ（Ｍ，Ｎは自然数）が分周器６６ｂに指定されて、システムクロックの周期のＭ／Ｎ倍の周期を有するリファレンスクロックＲＥＦＣＬＫが生成される。そして、クロック生成回路６５には、リファレンスクロック生成回路６６によって生成されたリファレンスクロックＲＥＦＣＬＫか、光ピックアップ６０から出力された、ＩＤ信号あるいはＭＯ信号が、マイクロコンピュータ６７によって選択されて入力される。但し、図９ではＭＯ信号の出力については図示が省略されている。クロック生成回路６５は、マイクロコンピュータ（ＭＰＵ、ＤＳＰ）６７からパラメータＡ（整数）の指定を受けて、周期が入力信号周期のＡ倍である矩形波のデータクロックＤＡＴＡＣＬＫを生成して出力する。このデータクロックＤＡＴＡＣＬＫが、図４および図７に示すクロック信号ＣＬＫとして用いられる。

ＲＯＭ６８には、あらかじめ、媒体の種類やバンド番号やランド／グルーブ種別等に応じた種々のパラメータＭ，Ｎが記憶されている。

マークスペース列の書込み時には、先ず、マイクロコンピュータ６７がＲＯＭ６８から、図３に示すセクタマークＳＭ３２の検出用のパラメータを読み出してリファレンスクロック生成回路６６に指定する。また、マイクロコンピュータ６７は、スイッチ６９を操作してクロック生成回路６５にリファレンスクロックＲＥＦＣＬＫを入力するとともに、クロック生成回路６５にパラメータＡとして値「１」を指定する。その結果、クロック生成回路６５から、セクタマーク検出用に周期が設定されたデータクロックＤＡＴＡＣＬＫが出力されてリード回路６３に入力される。そして、光ピックアップ６０によって得られたＩＤ信号が、リード回路６３によって、データクロックＤＡＴＡＣＬＫに同期して２値判定されることによりセクタマークＳＭ３２が検出されてメモリ６４に格納される。

次に、ＭＯディスク上の繰り返しパターンＩＤ−ＶＦＯ３３が光ピックアップ６０によって読み取られて、繰り返しパターンＩＤ−ＶＦＯ３３に相当する周期信号がＩＤ信号として出力される。そして、マイクロコンピュータ６７がスイッチ６９を操作してクロック生成回路６５にＩＤ信号を入力するとともに、クロック生成回路６５にパラメータＡとして値「４」を指定する。その結果、ＩＤ３５の書込み周期と同じ周期を有するデータクロックＤＡＴＡＣＬＫがクロック生成回路６５から出力されてリード回路６３に入力される。そして、光ピックアップ６０によって得られたＩＤ信号が、リード回路６３によって、データクロックＤＡＴＡＣＬＫに同期して２値判定されることによりＩＤ３５が読み取られ、メモリ６４に格納される。メモリ６４に格納されたＩＤは、セクタのアドレスの確認などに用いられる。

その後、マイクロコンピュータ６７がＲＯＭ６８から、データ書込みの対象がランドであるかグルーブであるかに応じて、ランド書込み用のパラメータあるいはグルーブ書込み用のパラメータを読み出してリファレンスクロック生成回路６６に指定する。また、マイクロコンピュータ６７は、スイッチ６９を操作してクロック生成回路６５にリファレンスクロックＲＥＦＣＬＫを入力するとともに、クロック生成回路６５にパラメータＡとして値「１」を指定する。その結果、クロック生成回路６５から、データ書込み用の周期に設定されたデータクロックＤＡＴＡＣＬＫが出力されて、図４に示すクロックＣＬＫとしてライトデータ作成回路６２に入力される。また、ＭＯディスクに書き込まれる情報を表す、図４に示すデータＤＡＴＡが、メモリ６４からライトデータ作成回路６２に入力され、上述したように、データクロックＤＡＴＡＣＬＫとデータＤＡＴＡとに従ってライトデータが作成される。また、上述したように、ライトデータがレーザダイオードドライブ回路６１に入力されて、レーザダイオードドライブ回路６１によりレーザダイオード４１が制御される。

以下、マークスペース列の読込み時における動作について、図１０を参照しながら説明する。但し、図１０では、上述したライトデータ作成回路６２とレーザダイオードドライブ回路６１とレーザダイオード４１は図示が省略されている。

マークスペース列の読込み時には、上記同様に、セクタマークＳＭ３２の検出とＩＤ３５の読取りが行われる。

その後、繰り返しパターンＭＯ−ＶＦＯ３６が光ピックアップ６０によって読み取られて、繰り返しパターンＭＯ−ＶＦＯ３６に相当する周期信号がＭＯ信号として出力される。そして、マイクロコンピュータ６７がスイッチ６９を操作してクロック生成回路６５にＭＯ信号を入力するとともに、クロック生成回路６５にパラメータＡとして値「４」を指定する。その結果、データ領域３７のデータの書込み周期と同じ周期を有するデータクロックＤＡＴＡＣＬＫがクロック生成回路６５から出力されてリード回路６３に入力される。また、マイクロコンピュータ６７は、読み取り対象のトラックがランドであるかグルーブであるかに応じて、光ピックアップ６０がＭＯディスクに照射する再生用のレーザ光の最大強度を設定する。これにより、十分に高いレベルのキャリヤの発生と、許容レベル以下のクロストークレベルの維持との双方を実現することができる。

そして、光ピックアップ６０によって得られたＭＯ信号が、リード回路６３によって、データクロックＤＡＴＡＣＬＫに同期してオンオフ判定されることによりデータ領域３７のデータが読み取られ、メモリ６４に格納される。このとき、隣接するトラックのデータ領域３７に記憶されているデータに起因するクロストークは、信号のオンオフタイミングがデータクロックＤＡＴＡＣＬＫのタイミングとずれているため、実質的なクロストークレベルは低く抑えられる。メモリ６４に格納されたデータは、情報記憶装置の外部に出力される。

以下、本発明の実施例について説明する。

本実施例では、ＭＯディスクの中心から３６．０ｍｍの距離に存在するバンドでの、ランドに対するマーク形成時のクロック周波数は６７．８６ＭＨｚに設定し、グルーブに対するマーク形成時のクロック周波数は７８．３０ＭＨｚに設定した。ディスク回転数は２７００回転／分であり、この結果、ランドに形成される記録マークの基準長（即ちクロック周期「１Ｔ」に相当する長さ）は０．３０μｍとなり、グルーブに形成される記録マークの基準長は０．２６μｍとなる。従って、ランドとグルーブとの基準長比は１３／１５＝０．８７である。また、２Ｔパターンでの記録マークのマーク長は各基準長の２倍であり、即ち、ランドで０．６０μｍ、グルーブで０．５２μｍとなる。８Ｔパターンでの記録マークのマーク長は各基準長の８倍である。

このようなクロック周波数等の設定で、グルーブに８Ｔパターンのマークスペース列を書き込ませ、ランドにトラッキングさせてクロストーク信号を得た。得たクロストーク信号を、マーク形成時の８Ｔパターンの周期信号と比較して、いわゆるエラーレートを求めた。同様に、ランドに８Ｔパターンのマークスペース列を書き込ませ、グルーブにトラッキングさせてクロストーク信号を得、エラーレートを求めた。

また、比較例として、ランドおよびグルーブ双方の基準長を０．２８μｍとした場合について上記同様にエラーレートを求めた。

図１１は、実施例および比較例の実験結果を示すグラフである。

このグラフの縦軸はエラーレートを示しており、横軸は、再生時にＭＯディスクに照射されたレーザ光の強度を示している。また、横軸に平行な線７６はクロストークの許容レベルを示している。

黒丸が付されたグラフ７２と黒い四角が付されたグラフ７３は比較例の実験結果を示しており、白丸が付されたグラフ７４と白い四角が付されたグラフ７５は、実施例の実験結果を示している。

黒丸が付されたグラフ７２と白丸が付されたグラフ７４は、グルーブにトラッキングされているときの、ランド上の記録マークに起因するクロストークを示しており、実施例の実験結果は、比較例の実験結果よりも低いレベルのクロストークを示している。そして、比較例では、クロストークのレベルを、線７６が示す許容レベル以下に抑えるためには、再生時のレーザ光強度を約３．８ｍＷ以下に制限しなければならないが、実施例では、レーザ光強度が約４．３ｍＷ以下に制限されればクロストークのレベルを許容レベル以下に抑えることができることが分かる。つまり、実施例では比較例よりも強いレーザ光で情報再生を行うことができてＣ／Ｎ比が向上した。

黒い四角が付されたグラフ７３と白い四角が付されたグラフ７５は、ランドにトラッキングされているときの、グルーブ上の記録マークに起因するクロストークを示しており、実施例の実験結果は、比較例の実験結果よりも多少高いレベルのクロストークを示している。これは、グルーブ上の記録マークのマーク長がランド上の記録マークのマーク長よりも長いために、クロストーク信号が強くなって誤認率が高まったものと考えられる。しかし、白い四角が付されたグラフ７５が示すクロストークのレベルは、線７６が示す許容レベルを充分に下回っているとともに、クロストークのレベルを許容レベル以下に抑えることができる最大のレーザ光強度は、実施例と比較例との双方について約４．７ｍＷという高いレーザ光強度であり、高Ｃ／Ｎ比の情報再生が可能である。つまり、グルーブ上の記録マークに起因するクロストークについては、実質的なクロストークのレベルは実施例および比較例の双方とも充分に低いことがわかる。

このように、実施例におけるクロストークのレベルは比較例におけるクロストークレベルよりも低く抑えられた。また、実施例では、ランドおよびグルーブのうち、より強いクロストークの原因となるランドの記録マークの基準長を短く設定しており、これにより、クロストークの低減効果を高めることができた。この結果、狭いトラックピッチであっても信号品質劣化を最小限に止めることができるので、情報記録の高密度化を図ることができる。

なお、本発明の情報記憶装置は、ＭＳＲ方式の記録媒体に情報を記録する情報記憶装置であってもよく、ＭＯ記録媒体に磁界変調方式で情報を記録する情報記憶装置であってもよく、あるいは相変化型光ディスクに情報を記録する情報記憶装置であってもよい。

本実施形態で用いられるＭＯディスクの斜視図（Ａ）および断面図（Ｂ）である。 ランドに形成された記録マークおよびスペース（Ａ）と、グルーブに形成された記録マークおよびスペース（Ｂ）を示す図である。 セクタのフォーマットを示す図である。 本実施形態の情報記憶装置の光ピックアップ周辺を示すブロック構成図である。 複合素子の詳細図である。 再生信号検出用受光素子の受光面の詳細図である。 記録マークのマーク長についての説明図である。 ランドおよびグルーブの双方にマークスペース列が書き込まれた状態を示す図である。 本実施形態の情報記憶装置の制御部の、マークスペース列書込み時における動作を示す図である。 本実施形態の情報記憶装置の制御部の、マークスペース列読取り時における動作を示す図である。 実施例および比較例の測定結果を示すグラフである。

符号の説明

１０ ＭＯディスク
１１ 基板
１２ ランド
１３ グルーブ
２０ 記録マーク
２１ スペース
４０ 固定光学系
４１ レーザダイオード
４２ カップリングレンズ
４３ 真円補正レンズ
４４ ビームスプリッタ
４５ レンズ
４６ 出射光モニタ用受光素子
４７ キャリッジ
４９ シリンドリカルレンズ
５０ 複合素子
５０ａ ウォラストンプリズム
５０ｂ レンズ
５１ 再生信号検出用受光素子
５２，５３，５４，５５ 加減算回路
６０ 光ピックアップ
６１ レーザダイオードドライブ回路
６２ ライトデータ作成回路
６３ リード回路
６４ メモリ
６５ クロック生成回路
６６ リファレンスクロック生成回路
６６ａ システムクロック発振器
６６ｂ 分周器
６７ マイクロコンピュータ
６８ ＲＯＭ
６９ スイッチ
７０ 磁気ヘッド
７１ モータ

Claims (1)

1. 記録トラックとしてのグルーブおよびランドが交互に形成された記録媒体のグルーブとランドとの双方に情報を記録する情報記憶装置において、
   前記記録媒体に記録する情報に応じた、光が照射されて読み取られるマークを、所定基準長の整数倍のマーク長となるように形成するマーク形成部と、
   前記マーク形成部によってランドにマークが形成される際の基準長と、該マーク形成部によってグルーブにマークが形成される際の基準長とのそれぞれを、ランドおよびグルーブのうち読取対象のマークが形成されている一方に対する他方に形成されているマークに起因してマークの読取時に生じるクロストークのレベルが、ランドおよびグルーブそれぞれに形成されているマークの基準長が仮に互いに同一である場合に生じるクロストークのレベルよりも低いレベルに抑えられるような各基準長に設定する基準長設定部と、
   前記記録媒体に形成されたマークに、設定された最大光量以下の光量の光を照射して読み取る読取部と、
   ランドに形成されたマークを前記読取部が読み取る場合の最大光量と、グルーブに形成されたマークを前記読取部が読み取る場合の最大光量とのそれぞれを、クロストークが所定レベル以下に抑えられるような各最大光量に設定する最大光量設定部とを備えたことを特徴とする情報記憶装置。

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