JP2007294102A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンカレントＲＯＭ/ＲＡＭ光情報記録媒体において、ＲＯＭ信号からＲＡＭ信号へのクロストークを抑制すること。
【解決手段】 ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域を有する基板と、前記基板に成膜されたＲＡＭ信号を記録するための光磁気記録膜を有するＲＯＭ／ＲＡＭ同時再生可能なディスク状の記録媒体であって、前記ディスクの一周以上に単一周波数の繰り返し位相ピットが形成されていることを特徴とする光情報記録媒体。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、光情報記録媒体に関する。特に、ＲＯＭ−ＲＡＭ同時再生が可能な光情報記録媒体に関する。

現在、光磁気ディスクメモリーに関して、高密度記録・再生及び高速アクセスの点において研究・開発が積極的に進められている。図１は、ＩＳＯ規格の記録媒体であって、一例として光磁気ディスクの平面図である。リードイン１とリードアウト２は、ポリカーボネイト基板に形成された凹凸を反射膜により反射させる原理の位相ピットで構成されるＲＯＭ情報であり、ディスクの仕様等の情報が記録される。これを読むことにより装置は、記録再生の条件を制御している。

このＲＯＭ情報となる位相ピットの光学的深さ（ピット深さ）は、再生時の光強度変調が最大になるように設定されている。一般には７０％以上の変調度（グルーブや凹凸が形成されていない平坦部の光強度に対する位相ピット部の光強度の変化の割合）に設定されている。

リードイン１とリードアウト２の間には光磁気記録膜がスパッタ装置により成膜されているユーザエリア３がある。このユーザエリア３にはユーザが自由に情報を記録できる。

図２は、ユーザエリア３を拡大した平面図の一部である。トラッキングガイドとなるグルーブ４に挟まれたランド５にヘッダー部６となる位相ピット８と、ユーザデータ部７を有している。ヘッダー部６の情報は、セクター・フォーマットに従いセクターマーク，ＶＦＯ、ＩＤなどから構成される。

他方、ユーザデータ部７は、グルーブ４に挟まれた平坦なランド５であって、光磁気信号として記録される。光磁気記録膜にレーザ光による加熱により磁化反転を助け、信号磁界に対応して磁化の方向を反転させて光磁気信号の記録が行われる。

図３は、図２の半径方向即ち、Ａ−Ｂ線に沿う断面の概念構造を示す図である。ポリカーボネイト等の基板Ａ、誘電体膜Ｂ、ＴｂＦｅＣｏ等の光磁気記録膜Ｃ、誘電体膜Ｄ、Ａｌ膜Ｅと、保護層としてのＵＶ硬化膜Ｆを積層して構成される。

なお、図３は、図２の構成に対し、更に近年の光磁気ディスクに対応して修正して示されている。すなわち、図３において、グルーブ４の領域にも光磁気記録を行わせるために、ランド５の領域と半径方向において、同様の幅を有するごとくに示されている。

記録情報の読出しの際は、弱いレーザ光を当てることにより、レーザ光の偏光面が記録層の磁化の向きによって極カー効果により変わり、この時の反射光の偏光成分の強弱により信号の有無を判断する。これにより、ＲＡＭ情報の読出が可能である。

この様な光磁気ディスクメモリーの特徴を生かす研究・開発が進められ、例えば、特開平６−２０２８２０号公報あるいは、テレビジョン学会誌論文Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．１０，ｐｐ１３１９〜１３２４（１９９２）に、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）−ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）による同時再生が可能なコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ光ディスク（以降、光情報記録媒体という）について開示されている。

かかるＲＯＭ−ＲＡＭによる同時再生が可能な光情報記録媒体は、図４に示す半径方向の断面構造を有し、一例としてポリカーボネイト等の基板Ａ、誘電体膜Ｂ、ＴｂＦｅＣｏ等の光磁気記録膜Ｃ、誘電体膜Ｄ、Ａｌ膜Ｅと、保護層としてのＵＶ硬化膜Ｆを積層して構成される。

かかる構造の光情報記録媒体において、図５に示すようにＲＯＭ情報は位相ピットＰＰにより固定記録され、ＲＡＭ情報は位相ピットＰＰ列上に光磁気記録ＯＭにより記録される。なお、図５における半径方向のＡ−Ｂ線方向の断面が図４に一致する。

図５に示す例では、位相ピットＰＰ列が、トラッキングガイドとなるので、図２、図３に示したようなグルーブ４を設けていない。

このようなＲＯＭ情報とＲＡＭ情報を同一記録面に有する光情報記録媒体において、位相ピットＰＰからなるＲＯＭ（読み出し専用）情報と光磁気記録ＯＭＭからなるＲＡＭ（書き込み／書き換え可能）情報を同時に再生するためには、多くの課題が存在する。第一にＲＯＭ情報とともに、ＲＡＭ情報を安定に再生するには、ＲＯＭ情報読み出しにおいて生じる光強度変調を低減する必要がある。

このために、上記の従来技術においては、ＲＯＭ情報の読み出しに伴う光強度変調信号を読み出し、これを駆動用レーザーに負帰還させる（以下ＭＰＦ［ＭｏｄｕｌａｔｅｄＰｏｗｅｒ Ｆｅｅｄｂａｃｋ］と呼ぶ）ことにより光強度変調信号を低減させている。

しかし、ＲＯＭ情報の光強度変調度合いが大きい場合は、かかる従来技術によるだけでは十分でない。すなわち、ＲＯＭ情報による光強度変調を低減することにおいて、この光強度変調を低減し過ぎる場合は、ＲＯＭ情報自体の再生マージンが減少することになる。

ここで、光磁気記録に関連する従来技術としてたとえば、特開昭６１−６０１４７号公報に記載された技術がある。かかる技術において、光磁気記録を用いて記録再生を行なう光磁気ディスクはスパイラル状の溝を有している。かかる構成は、連続するスパイラル状の溝において、その溝の一部分の有り無しによりアドレスを形成している。したがって、ほぼ連続して溝を安定に形成すること、一部溝を除くための手段が必要となるために基板に作成が容易でない。

また、特開昭５７−１４７１３９号公報に記載された技術がある。この技術は、案内溝を有し、番地情報が位相情報により予め記録された基板に、記録材料を均一に塗布した光学的記録ディスクを用い、更に番地情報記録部にも主情報を記録して再生する装置を対象とする。かかる装置において、特に、主情報と記録情報との分離において、それぞれ異なる周波数で記録し、帯域分離する構成を有している。したがって、番地情報と主情報を周波数帯域によって、分離しているため、２つの信号を分離において、記録周波数等の影響は避けられないものである。

さらに、特開昭６３−５５７７７号公報に記載された技術がある。この技術では、データ記録部と補助データ記録部を有する光学的情報記録媒体を対象とし、補助データ記録部の再生手段、複数の変調方式の選択手段を有し、選択された変調方式によりデータの記録を行なうことが示される。かかる技術では、補助データ部を主データ部より領域的に分離してだけであり、ＲＯＭとＲＡＭを重畳記録し、且つＲＯＭとＲＡＭの両方の情報を再生することによりセキュリティ強化等の効果を示唆するものではない。

さらにまた、特開平１１−２８３３５８号公報に記載された技術がある。この技術は、光ディスクにおいて、リードインとリードアウト部に書換え不可能なエンボスデータ部分と書換え可能なデータ部分を設けている。データ領域の書換え可／不可の切り替えを、リードインまたはリードアウトの書換え可能領域の情報により識別する。したがって、基本的にユーザーによる書換えを禁止していないためにセキュリティ強化等の効果を示唆するものではない。

上記の従来の技術に鑑みて、本発明者は、種々検討を行いＲＯＭ情報の読み出しにおける光強度変調の低減に関して適性値が存在することの認識を持った。

したがって、本発明の目的は、かかる認識に基づき、ＲＯＭ−ＲＡＭ情報の同時読み出しにおいて、ＲＡＭ情報を安定に再生できる光情報記録媒体を提供することにある。

さらに本発明の目的は、ＲＯＭ−ＲＡＭ情報の同時読み出しにおいて、ＲＯＭ情報である位相ピットエッジが発生する偏光ノイズを低減できる光情報記録媒体を提供することにある。

さらにまた、本発明の目的は、上記のＲＯＭ−ＲＡＭ情報の同時読み出し可能な構造を有し、多用途に適用することが可能な光情報記録媒体を提供することにある。

上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第１の態様として、ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域を有する基板と、前記基板の前記ＲＯＭ領域に対応する領域に成膜されたＲＡＭ信号を記録するための光磁気記録膜を有し、前記ＲＯＭ領域のうち、少なくともユーザエリアにある前記位相ピットの変調度が１０％〜３７％であることを特徴とする。

上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第２の態様として、第１の態様において、前記ユーザエリアの変調度が更に１５％〜２５％の範囲のあることを特徴とする。

さらに、上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第３の態様として、第１の態様において、さらに、前記位相ピットの光学的深さが略λ／８〜λ／１０（ただし、λは記録または、再生に使用されるレーザ波長）であることを特徴とする。

上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第４の態様として、第２の態様において、前記位相ピットのピット幅がトラックピッチ幅に対して１８〜２４％であることを特徴とする。

上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第５の態様として、第２の態様において、さらに、前記ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域と異なる領域に、前記基板上にＲＡＭ信号のみを記憶する領域を有することを特徴とする。

上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第６の態様として、第５の態様において、前記ＲＡＭ信号のみを記憶する領域は、ランド・グルーブ記録を可能とすることを特徴とする。

上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第７の態様として、第５の態様において、前記基板は、ディスク形状を有し、前記ＲＡＭ信号のみを記憶する光磁気記録膜は、前記ＲＯＭ領域に対し、同心状もしくは、らせん状に配置され、且つ前記ＲＯＭ領域より外側若しくは内側に配置されていることを特徴とする。

さらに、上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第８の態様として、第２の態様において、前記ＲＯＭ領域に記録されるＲＯＭ信号と、前記光情報記録媒体に記録されるＲＡＭ信号に対し、異なった記録変調方式が使用されていることを特徴とする。

さらに、上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第９の態様として、第２の態様において、前記ＲＡＭ信号の記録に、磁界変調方式が使用されていることを特徴とする。

上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第１０の態様として、第１の態様において、前記基板に、更に案内溝が刻まれ、前記位相ピットの検出光量が前記案内溝のみの検出光レベルに対して７０％以上であることを特徴とする。

上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第１１の態様として、ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域を有する基板と、前記基板の前記ＲＯＭ領域にＲＡＭ信号を記録するための光磁気記録膜を有し、ＲＯＭ信号とＲＡＭ信号を組み合わせて生成されたエラー訂正信号が、前記ＲＡＭ信号として前記光磁気記録膜に記録されていることを特徴とする。

上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第１２の態様として、ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域を有する基板と、前記基板の前記ＲＯＭ領域に対応する領域に成膜されたＲＡＭ信号が記録される光磁気記録膜を有し、前記ＲＡＭ信号を記憶する光磁気記録膜の一部に対し、ユーザにより書込が禁止されていることを特徴とする。

上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第１３の態様として、第２の態様において、前記ＲＡＭ信号を記憶する光磁気記録膜の書き込みブロックの番地が前記ＲＯＭ部のブロック番地と一致もしくは、一定の対応関係を有していることを特徴とする。

さらに、上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第１４の態様として、第２の態様において、単位データ情報がＲＯＭ信号とＲＡＭ信号に分割され、それぞれ前記ＲＯＭ領域及び、前記光磁気記録膜に記録されていることを特徴とする。

また、上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第１５の態様として、ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域を有する基板と、前記基板に成膜されたＲＡＭ信号を記録するための光磁気記録膜を有するＲＯＭ／ＲＡＭ同時再生可能なディスク状の記録媒体であって、前記ディスクの一周以上に単一周波数の繰り返し位相ピットが形成されていることを特徴とする。

上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第１６の態様として、第１５の態様において、前記ＲＯＭのマーク長さと間隔が単一周期で繰り返し記録されている領域に、ＲＡＭ信号としてＲＯＭとは異なる周波数の単一繰り返しの光磁気記録マークが記録されており、前記光磁気記録マークの読み出し出力レベルをｃ（ｄＢ）、ＲＯＭ信号の漏れ込み出力レベルをｄ（ｄＢ）としたとき、１５＜ｃ−ｄ＜３５
であることを特徴とする。

さらに、上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第１７の態様として、ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域を有する基板と、前記基板の前記ＲＯＭ領域に対応する領域に成膜されたＲＡＭ信号を記録するための光磁気記録膜を有し、前記ＲＯＭ領域にランダムなマーク長で記録されている領域にＲＡＭ信号として、光磁気記録マークが記録されているときの、光磁気記録信号の再生振幅をｅ、前記光磁気記録マークが消去されているときの光磁気記録信号再生における前記ＲＯＭ信号の前記光磁気記録信号への洩れこみ振幅をｆとしたとき、
１６＜１００×ｆ／ｅ＜３４ （％）
であることを特徴とする。

さらにまた、上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第１８の態様として第１６または１７の態様において、前記位相ピットの光学的深さが略λ／８〜λ／１４、好ましくはλ／９〜λ／１３であることを特徴とする。

さらに、上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第１９の態様として第１６または１７の態様において、前記位相ピットの幅がビーム径に対して１８％〜５０％の範囲にあることを特徴とする。

また、上記の本発明の課題を達成する本発明に従う光情報記録媒体は、第２０の態様として第１、第１６または１７の態様において、少なくともユーザエリアに前記ＲＡＭ信号となる光磁気記録マークのエッジ部とＲＯＭ信号となる位相ピット部が重ならないように記録されることを特徴とする。

本発明の特徴は、更に下記に図面に従い説明される発明の実施の形態から明らかになる。

本発明に従うディスク状の光情報記録媒体の断面形状は、図３、図４に示したものと同様であり、又ＲＯＭとＲＡＭ信号の記録に関しては、図５に示したものと同様である。

実施例として本発明に従う光情報記録媒体は、約３０ｍｍ〜１２０ｍｍの径を有するディスク状のポリカーボネイト基板ＡにＳｉＮなどの誘電体層Ｂを成膜し、次にＴｂＦｅＣｏ等の光磁気記録膜Ｃ、更に誘電体膜Ｄ、Ａｌ反射膜Ｅの順に成膜し、最後にＵＶ硬化樹脂からなるオーバーコートＦを施して構成されている。そして、ＲＯＭ信号として光情報記録媒体に位相ピットＰＰ列が形成されている。

なお、光磁気記録膜Ｃ上は、図４に示したと同様にグルーブを形成することは不要であるが、記憶装置において、トラック制御をより確実にするために、図２に示したようにグルーブを形成し、その間に形成されるランドに光磁気記録が行われるようにすることは当然に可能である。

図６は、本発明に従う光情報記録媒体の特徴を理解するための前提となる位相ピット形状を示す図である。図６において、参照記号Ｐｄは位相ピットの深さ即ち、光学的深さを意味している。トラックピッチＴｐは半径方向の位相ピット相互間の間隔、ピット幅Ｐｗは半径方向の位相ピットの幅を意味する。

本発明者の更なる研究によりピット形状に基づいた光強度変調度及びトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）が、ピット深さＰｄ及びピット幅Ｐｗに依存性があることを確認した。
かかる確認のために使用したサンプルの構造は次のようである。すなわち、サンプルとして、複数の位相ピットの異なる複数の基板をポリカーボネート材料で約１．２ｍｍ厚さとなるように射出成形して作成した。この基板上に形成される層構造は、基板／ＳｉＮ／ＴｂＦｅＣｏ／ＧｄＦｅＣｏ／ＳｉＮ／Ａｌである。ＧｄＦｅＣｏ層は、Ｋｅｒｒ回転角増大のために挿入した。

図７は、本発明者により上記サンプルについてシュミレーション測定した光強度変調度及びトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）のピット深さＰｄ及びピット幅Ｐｗに対する依存性を示すグラフである。横軸は、情報の検出（読み出し）光の波長をλとした時のピット深さＰｄ即ち、光学的深さを示している。左側縦軸は、光強度変調度の大きさを示している。

図７において、右側縦軸に示すトラッキングエラー信号は、後に説明するプッシュプル法により求められる場合である。ここで、読み取り誤差に至らないＡＧＣ後（オートゲインコントロール回路からの出力）のトラッキングエラー信号ＴＥＳは、凡そ０．５以上である。

したがって、図７において、ＡＧＣ後のトラッキングエラー信号（右縦軸参照）が０．５以上となる時のピット深さＰｄはλ／１０〜λ／４で、ピット幅Ｐｗが０．２９以上である。

一方、本発明者の種々の研究・評価により位相ピットの変調度がＲＯＭ信号及びＲＡＭ信号のジッターに影響することを見出した。つまり、コンカレントＲＯＭ−ＲＡＭの特有の問題、即ち同時にＲＯＭ信号とＲＡＭ信号が検出されることに問題があることを見出した。ＲＯＭ信号のみ、あるいはＲＡＭ信号のみ検出する方式であれば、各々に適した変調度を検討すればよいが、両方の信号検出に見合う変調度にする必要があるということである。

図８の表は、光情報記録媒体のフォーマットをＣＤ（コンパクト・ディスク：ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｋ）フォーマットとし、最短マーク長３Ｔは０．８３３μｍ、トラックピッチを１．６μｍとし、更に対物レンズの開口数ＮＡ０．５０、レーザ波長を７８５ｎｍとする条件における測定値である。

ここで、ジッターに関し、ＣＤ−ＭＯ（光磁気記録媒体）では４０ｎｓ以下、ＣＤ−ＷＯ（書き込み可能光磁気記録媒体）では３０ｎｓ以下とすることが要件として規定されている。したがって、これらの双方の機能を有する本発明の対象とするコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ光磁気記録媒体に対しては、ジッターが３５ｎｓ以下とする要求を課すことにより、ブロックエラー率を３％以下とすることが出来る。

すなわち、データ対データ（Ｄａｔａ ｔｏ Ｄａｔａ）でのジッターをσとし、ウインドウ幅即ち、クロック周期（Ｔ＝２３１ｎｓ）に対するクロック対データ（Ｃｌｏｃｋｔｏ Ｄａｔａ）のジッター比率で表すとσ／（Ｔ√２）・１００で表される。かかるジッター比率は、１５％以下であれば一般的に問題ないとされる標準的な値として知られている。ちなみに、上記のコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ光磁気記録媒体に対してジッターσに対して３５ｎｓ以下を要求する場合、上記ジッター比率を求めると、１０．７％となり実用上問題を生じないことが理解できる。

したがって、図８の表から許容できるジッターが３５ｎｓ以下である位相ピット変調度は、略１５％〜２５％の範囲であると理論的に評価できる。この時の、位相ピットの検出光量は、グルーブ（案内溝）のみの検出レベルに対して７０％以上となる。

かかる評価に基づき、図７を参照すると、位相ピット変調度（左縦軸参照）を１５％〜２５％の範囲に得るのは、ピット幅Ｐｗが略０．２５μｍ〜０．３７μｍで、ピット深さＰｄが約λ／１０〜λ／８の範囲である。

したがって、装置や媒体の特性や量産性に必要な値として考慮するとＡＧＣ後のトラッキングエラー信号が０．５以上であり、且つ位相ピット変調度が１５％〜２５％の範囲である両条件を満たすピット深さＰｄは、約λ／１０〜λ／８で、ピット幅Ｐｗは、トラックピッチ幅の１８％〜２４％の範囲であることが理解できる。

上記の範囲を満たす一実施例は、溝深さ（Ｖ溝）及びピット深さをともにλ／８、ピット幅をランド幅の２０％とする場合である。

本発明により提示される上記のピット深さＰｄ及びピット幅Ｐｗの条件を満たすようにＲＯＭ情報を記録することにより、先に説明したＲＯＭ情報とＲＡＭ情報の同時読み出しにおいて光強度変調の影響を低減するための従来技術における半導体レーザの発光を負帰還制御する方法では十分でなかった問題を解決することができる。

ここで、変調度を、サンプルを使用して具体的に求めてみた。変調度の測定方法として、テスターにサンプルをセットし、回転させ図５に示す位相ピットＰＰにトラッキングをかけ位相ピットＰＰのＲＯＭ信号を再生する。この時、図９に示す様にグランドレベルＧＮＤに対し、ＲＯＭ再生信号のスペース部反射レベルａとマーク部反射レベルｂの比を用い、次の式により変調度を定義する。

変調度＝ｂ／ａ×１００（％）
この変調度の定義に基づき、上記サンプルをテスターに装着し、ＲＯＭジッターとＲＡＭジッターを測定した。

図１０は、下記のテスター条件，記録条件及び再生条件で測定したＲＯＭジッターとＲＡＭジッターの変調度依存性を示すグラフである。

テスター条件：レーザ波長６５０ｎｍ、ＮＡ０．５５、線速４．８ｍ／ｓ、磁界変調記録、テスター装置としてシバソクＬＭ５３０Ｃを使用
記録条件：記録レーザパワーＰｗ＝６．５ｍ、ＤＣ発光、ＥＦＭランダムパターンを記録 最短マーク０．８３２μｍ
再生条件：再生パワーＰｒ＝１．５ｍＷ、再生磁場なし、偏光方向はトラックに対して垂直方向
上記の図１０から、一般に最大許容値とされる１５％より小さいジッター比率を得るには、変調度を１０％〜３７％とすれば良いことが理解できる。さらに、ＲＯＭ信号は再生時の変動のみを考慮すれば良いが、ＲＡＭ信号は再生だけでなく光磁気記録時の変動要因が加わる。したがって、実使用時の様々な変動要因を見込み、記録磁界変動とか記録パワー変動によるジッター低下分を見込む必要がある。これにより例えば、ジッター比率を１０％以下とする場合、変調度を１５％〜２５％とすることが実用上好ましい。

さらに、本発明者は、ＲＯＭから光磁気記録（ＭＯ）への漏れ込み量がジッターに影響し、許容できるジッターを得るための所定の範囲を有することを見出した。

ここで、ＲＯＭから光磁気記録（ＭＯ）への漏れ込み（クロストーク）量の第一の測定方法として図１１に示す方法がある。図１１に示す方法において、図１１Ａに示すように、光情報記録媒体に少なくとも１周分の領域に単一周波数の繰り返しパターンの位相ピットを形成する。

例えば内周部に１１Ｔの長い位相ピットを単一繰り返しで少なくともトラック１周以上形成する。そのサンプルを上記条件のテスターに装着し１１Ｔ繰り返しパターンの位相ピットにトラッキングをかけ、３Ｔ繰り返しパターンの最短光磁気記録（ＭＯ）マークを記録する。

後に説明する再生装置の差動アンプの出力をスペクトルアナライザに入力する。これにより光磁気記録（ＭＯ）信号の出力と位相ピットからＭＯ信号への漏れ込み信号出力を別々に測定可能となる。

図１１Ｂの高周波数側の出力ｃがＭＯ信号出力レベルであり、低周波数側がＲＯＭ信号のＭＯ信号への漏れ込みの出力レベルｄである。ＭＯ信号出力とＲＯＭ信号からの漏れ込みの差ｃ−ｄがＲＯＭ信号からＭＯ信号への漏れ込みクロストーク量である。

図１２は、ＲＯＭ信号からＭＯ信号への漏れ込み（ｃ−ｄ）とジッターとの関係を測定したグラフである。この時の使用したＥＦＭ変調では最短マークは３Ｔの長さである。例えば、内周部１１Ｔの長い位相ピットを単一繰り返しで、少なくともトラック１周以上形成する。そのサンプルを図１１の測定方法に適用したテスターに装着し、１１Ｔ繰り返しパターンの位相ピットにトラッキングをかけ、３Ｔ繰り返しパターンの最短ＭＯマークを記録する。

図１２において、１５％以下のジッターを得るには、クロストーク（ｃ−ｄ）を１５〜３５ｄＢにすれば良いことが理解できる。

さらに、ＲＯＭ信号から光磁気記録（ＭＯ）信号への漏れ込み（クロストーク）量を測定する第２の方法として図１３に示す方法がある。

図１３Ａに示すように、記録媒体のユーザエリアにはＲＯＭ信号として位相ピットでコンテンツ情報を記録しているために必然的にランダムな長さとなる。サンプルを上記条件のテスターに装着し、ランダムパターンからなるユーザエリアにトラッキングをかける。

第１の測定方法と同様に差動アンプ出力をオシロスコープに入力し、ＭＯ信号を一旦消去する。そのときのオシロスコープで計測される振幅ｆ（図１３Ｂ）が位相ピットによるＲＯＭ信号からＭＯ信号への漏れ込み信号強度である。次にランダム長さのＭＯ信号を記録する。図１３Ｃに示されるＭＯ信号を記録したときのオシロスコープで計測される振幅波形ｅが前記漏れ込み信号と再生されるＭＯ信号を合わせた信号強度である。このときの割合１００×ｆ／ｅが、クロストローク量である。

図１４は、上記の漏れ込み（クロストーク）量を測定する第２の方法により測定されたＲＯＭ信号からＭＯ信号への漏れ込み（ストローク量）とジッターとの関係を測定したグラフである。この測定方法による評価において、１５％以下のジッター比率を得るにはストローク量（ｆ／ｅ）を１６％〜３４％とすれば良い。

図１５は、前記サンプルの位相ピット深さＰｄに対するジッターの値である。ここで位相ピット深さＰｄは光磁気記録膜形成の基板でＡＦＭ（ＡｔｏｍｉｃＦｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）により測定した。図１５よりＲＯＭ／ＲＡＭ信号とも１５％以下のジッター比率を得るには位相ピット深さＰｄを略２９〜５１ｎｍとすれば良い。この深さは光学換算でλ／１４〜λ／８に相当する。（基板屈折率を１．５８とした）さらに前述のように安全係数を見込むと約λ／９〜λ／１３の深さが好ましい。

さらに、位相ピット深さＰｄを略４０ｎｍとして位相ピットの幅Ｐｗを変更した複数のサンプルを準備した。これらのサンプルを前述のテスターに装着し、同じ記録再生条件でジッター測定を行った。本実施例でのテスターのビーム径は１．０８μｍ（１／ｅ２）である。図１６はこの実施例におけるジッターの測定値を示すグラフである。

図１６よりＲＯＭ／ＲＡＭともに１５％以下のジッター比率を得るには、ピット幅Ｐｗ／ビーム径の比を約１８％〜５０％の範囲にすれば良いことが理解できる。

さらに、本発明の特徴として、本発明者は、ＲＯＭ情報の上にＲＡＭ情報を記録する場合、ＲＡＭ情報を記録するタイミングをわずかにずらすことにより、ＲＡＭ情報を再生する際に与えられる、ＲＯＭ情報における位相ピットエッジが発生する偏光ノイズの影響を低減できることを見出した。

特に高密度化に有効なマークエッジ記録の場合、効果が極めて大きい。例えば記録コーディングがマークエッジ記録であるＣＤに採用されている、８ビットのデータを１４ビットのランレングス符号に変換して記録するＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔｔｏ Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）コーディングの場合、データビット長をＴとすると、最短マークは３Ｔ、最長マークは１１Ｔであるので、Ｔの整数倍でタイミングをずらすと、９種類のマーク長があるためにランダムであっても、いずれかの位相ピットのエッジと光磁気記録マークのエッジが一致する場合が存在する。

したがって、ずらすべきタイミング量の基本値は、０Ｔ＜ΔＴ＜１Ｔ である。一般性を考慮すると、前記ΔＴを用いて表現すれば、ｎＴ＋ΔＴ（ｎはゼロを含む整数）だけずらせば良いことになる。

再生する際は、ＲＯＭ情報とＲＡＭ情報の記録位置がわずかにずれているので、後に実施例として説明するように、光記憶装置の読み出し制御部において遅延回路によりタイミングを合わせれば良い。現実にはＲＯＭ情報のブロック先頭とＲＡＭ情報のブロックが一致しなくても、独立のブロックデータとしてメモリに記憶させる。その後の処理はシステム構成に応じて対応が可能である。

図１７は、ＲＯＭ信号に対してＲＡＭ信号であるＭＯ信号の書き込みタイミングをずらした量ΔＴ／Ｔ％に対して、ジッターを測定したときの特性グラフである。図１７に示すようにＲＯＭ信号ｂは、ＲＡＭ信号ａの書き込みによる影響を受けずにフラットな特性となる。一方ＲＡＭ信号ａは、ＲＯＭ信号ｂからのクロストークにより、ずれ量が０でジッター値が最大となる。これは、ＲＡＭ信号の反転時にＲＯＭ信号が変動しないようにすることで小さくできる。図１８に示すように、クロックＴに対して、５０％即ち、０．５Ｔずらした時に、図１７から理解できるように最小となる。

ここで、上記の変調度及び、ピット形状について更に考察する。ディスク状光記録媒体の検出系は、検出光のビーム強度形状とピット形状のタンジェンシャル方向断面図である図１９において、対物レンズＯＢＬの開口数ＮＡと検出光ＤＬの波長λによって、光記録媒体上に凡そ次の式（１）で示されるビームウエストＷのスポットが形成される。ビームウエストＷは、強度最大の位置から強度１／２になる位置までの１／ｅ１の幅である。

Ｗ＝２λ／πＮＡ ・・・（１）
ただし、ＮＡ＝ｓｉｎθ
実際のビームウエストＷは、対物レンズＯＢＬを透過する光強度分布、光学部品の面精度等により若干変化する。これにより、本発明で規定する光情報記録媒体のピット形状に対して、光学系によって変調度、トラッキングエラー信号量が変わる。
一般にピット形状に対して変調度Ｉｍに関し、図２０に示す配置において下記式（２）の関係が近似的に表される。

１−Ｉｍ＝（Ａ２＋Ｂ２＋２ＡＢｃｏｓ（Δ））／（Ａ＋Ｂ）２・・・（２）
ただし、Δ＝４πｄｎ／λ、ｎ＝基板ＳＢの屈折率
Ａ＝ピット幅、Ｂ＝ランド幅
ここでは、近時的にピット部ＰＩとランド部ＬＩで反射される光量は等しいと仮定して考えるが、実際には、ビームスポット形状によりランド部ＬＩとピット部ＰＩで光量が異なる。また、一般にピット形状に対して規格化されたプッシュプル法によるトラッキング信号ＤＰＰは、図２１に示す配置において近似的に式（３）で表される。

ＤＰＰ＝４ＡＢｓｉｎ（Δ）／（Ａ＋Ｂ）２・・・（３）
ただし、Δ＝４πｄｎ／λ、ｎ＝基板屈折率
Ａ＝ピット幅、Ｂ＝ランド幅
これらの近似式から分かるように、変調度を大きくするためにはピットの深さｄをλ／４に近づけ、ピット幅Ａとランド幅Ｂを１：１に近づければよいことが分かる。

ピット形状のみを指定しても実際には、光学系により所望の変調度が得られない。図２２に、本発明で規定する光情報記録媒体の同心円方向に対して光学系の違いによるスポット形状の状態を示している。ビーム形状２、ビーム形状３のようなビームスポットでは、所望の変調度、プッシュプル信号が得られないことは明らかである。ビーム形状１は本発明の適用において望ましい光学系でのビームスポット形状を示している。実際の光学系では、光源の強度分布、対物レンズの開口数、使用光の波長によってほぼビームスポット形状が規定され、本発明により、光情報記録媒体の記録再生のための、ビームウエストＷの径を目安としてトラックピッチと同じレベルになる組み合わせが提示される。

ピット形状は、ピット幅のトラックピッチに対する比率であり、本発明の適応においては、ピットの深さのみ規定されればよい。

次に、本発明に従う上記の光情報記録媒体に対する記録再生を行う記憶装置の実施例構成を以下に説明する。

図２３は、光情報記録媒体に対する記憶装置の実施例構成のブロック図である。図２３において、光ビームの光源としての半導体レーザダイオードＬＤ（波長７８５ｎｍ）から出射した光ビームであるレーザ光はコリメータレンズ１０により平行光束に変換される。

ついで、変換された平行光束は、偏光ビームスプリッタ１１に入射する。偏光ビームスプリッタ１１での反射光は集光レンズ１２によりオートパワーコントロール（ＡＰＣ）用のフォトディテクタ１３に入射される。ここで光電変換され検出電気信号は、アンプ１４を通してメインコントローラ１５に導かれ、ＡＰＣ制御又は、ＲＯＭ信号の再生に用いられる。

一方、偏光ビームスプリッタ１１を透過した光束は対物レンズ１６によりほぼ回折限界に絞られ、本発明の光情報記録媒体１７に照射される。光情報記録媒体１７は、モータ１８により回転される。さらに、光情報記録媒体１７で反射された光束は、再び対物レンズ１６を通して偏光ビームスプリッタ１１に入射し、そこで反射されてサーボ光学系と記録情報検出系に導かれる。

すなわち、偏光ビームスプリッタ１１で反射された光情報記録媒体１７からの反射光は、第２の偏光ビームスプリッタ１９に入射し、その透過光はサーボ光学系に、第２の偏光ビームスプリッタ１９での反射光は記録情報検出系に入射する。

第２の偏光ビームスプリッタ１９からの透過光は、サーボ光学系における集光レンズ２０及びシリンドリカルレンズ２１を通して４分割フォトディテクタ２２に入射し、そこで光電変換される。

光電変換された４分割フォトディテクタ２２の出力により、非点収差法による生成回路２３でフォーカスエラー検出（ＦＥＳ）を行う。同時に、プッシュプル法による生成回路２４でトラックエラー検出（ＴＥＳ）を行う。

図２４は、かかる４分割フォトディテクタ２２と、その出力に基づきフォーカスエラー（ＦＥＳ）検出を行う非点収差法による生成回路２３及び、トラックエラー（ＴＥＳ）検出を行うプッシュプル法による生成回路２４の関係を示している。

４分割フォトディテクタ２２で４分割された第２の偏光ビームスプリッタ１９からの透過光をそれぞれＡ、Ｂ，Ｃ，Ｄとすると、フォーカスエラー検出（ＦＥＳ）を行う非点収差法による生成回路２３は、対物レンズ１６の光軸方向の制御誤差であるフォーカスエラー（ＦＥＳ）を次の計算により求める。

一方、トラックエラー（ＴＥＳ）検出を行うプッシュプル法による生成回路２４は、対物レンズ１６の光軸に垂直な方向の制御誤差であるトラックエラー（ＴＥＳ）を次の計算により求める。

これらの計算により求められたフォーカスエラー信号（ＦＥＳ）及びトラックエラー信号（ＴＥＳ）は、メインコントローラ１５に入力される。

一方、記録情報検出系において、反射レーザ光は、記録情報検出系における２ビームウォラストン２６に入射し、光情報記録媒体１７上の光磁気記録の磁化の向きによって変わる反射レーザ光の偏光特性が光強度に変換される。

すなわち、２ビームウォラストン２６において、偏光検波により偏光方向が互いに直交する二つのビームに分離し、集光レンズ２７を通して２分割フォトディテクタ２８に入射し、それぞれ光電変換される。

２分割フォトディテクタ２８で光電変換された２つの電気信号は、加算アンプ２９で加算され、第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）となり、同時に、減算アンプ３０で減算され、ＲＡＭ読みだし信号（ＲＡＭ）となり、それぞれメインコントローラ１５に入力される。また、ＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）は、位相ピット信号による光強度変調の抑圧のためにフィードバック信号としても使用される。

ここまでは、主に読み出しにおける光束の流れについて説明した。次に、各フォトディテクタからの出力信号の流れについて、図２５に示すメインコントローラ１５の詳細構成例を参照しながら説明する。

図２５において、メインコントローラ１５には、ＡＰＣ用フォトディテクタ１３に入射した半導体レーザダイオードＬＤの反射光が光電変換され、アンプ１４を通して第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２）として入力する。

さらに、先に説明したように、メインコントローラ１５には、加算アンプ２９の出力である第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）、差動アンプ３０の出力であるＲＡＭ信号（ＲＡＭ）、ＦＥＳ生成回路２３からのフォーカスエラー信号（ＦＥＳ）、ＴＥＳ生成回路２４からのトラックエラー信号（ＴＥＳ）が入力する。

また、データ源３２との間でインタフェース回路３３を通して記録用データ及び読出データが入出力される。

メインコントローラ１５に入力される第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）、第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２）及び、ＲＡＭ信号（ＲＡＭ）は、各モード即ち、ＲＯＭ及びＲＡＭ再生時、ＲＯＭのみ再生時及び、記録（ＷＲＩＴＥ）時に対応して検出し使用される。

図２６は、各モードでの上記ＲＯＭ１、ＲＯＭ２及び、ＲＡＭの検出の組合せを示す図である。この様な各モードでのＲＯＭ１、ＲＯＭ２及び、ＲＡＭの検出の組あわせのために、図２５に示すメインコントローラ１５にはＲＯＭ切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を有している。

図２５に示されるＲＯＭ切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態は、図２６に示すモードにおけるＲＯＭ及びＲＡＭ再生時である。ＲＯＭのみ再生時及び記録時には、図２５に示されるＲＯＭ切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態が、それぞれ反転された状態に切替えられる。

メインコントローラ１５内のＬＤコントローラ１５０は、暗号器１５１及び、ＲＯＭ切替スイッチＳＷ１の出力を受け、ＬＤドライバ３１に対するコマンド信号を生成する。

ＬＤドライバ３１は、ＬＤコントローラ１５０で生成されたコマンド信号に従い、ＲＯＭ及びＲＡＭ再生時には、第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）に応じて半導体レーザダイオードＬＤの発光パワーを負帰還制御し、ＲＯＭのみ再生時及び記録時には、第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２）に応じて半導体レーザダイオードＬＤの発光パワーを負帰還制御する。

光磁気記録時は、データソース３２からのデータがインタフェース３３を通してメインコントローラ１５に入力される（図２３参照）。メインコントローラ１５において、この入力データは、セキュリティを担保するために暗号器１５１により暗号化が行われ、記録データとして、磁気ヘッドコントローラ１５２を通して磁気ヘッドドライバ３４に供給される。

ここで、メインコントローラ１５は、ＭＰＵやＤＳＰ、エンコーダ／デコーダ等を含み、再生／記録処理機能、サーボ機能、レーザ発光制御等を総括して制御できる一体化ＬＳＩで構成したものを例としている。

この時、暗号器１５１は、よりセキュリティを高くする場合は、復調器１５５で復調したＲＯＭ信号と組み合わせて暗号化を行うように構成することが可能である。

磁気ヘッドドライバ３４は、磁気ヘッド３５を駆動し、暗号化された記録データに対応して磁界を変調する。この際、メインコントローラ１５において、暗号器１５１から記録時を指示する信号がＬＤドライバ３１に送られ、ＬＤドライバ３１は第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２）に応じて、記録に最適なレーザパワーになるように半導体レーザダイオードＬＤの発光を負帰還制御する。

なお、ＲＯＭ信号とＲＡＭ信号の記録に付いて、セキュリティを高めるためあるいは、安定した信号の記録再生のために次の様な態様が可能である。
すなわち、ＲＯＭ信号とＲＡＭ信号を組み合わせて生成されたエラー訂正信号を、前記ＲＡＭ信号として前記光磁気記録膜に記録する。

また、ＲＯＭ信号及びＲＡＭ信号の少なくとも一方が、暗号化されて対応するＲＯＭ領域または、前記光磁気記録膜に記録されており、且つ、前記暗号化に対する復号化の方法が、前記ＲＯＭ領域及び前記光磁気記録膜の少なくとも一方に記録されている。

あるいは、ＲＡＭ信号を記憶する光磁気記録膜の少なくとも一部に対し、ユーザにより書込みを禁止する。このためには、ＲＡＭ領域の一部にあらかじめ所定の識別ＩＤを記録し、その記録領域を書き換え可能な論理セクタに入れないように媒体フォーマットの管理をメインコントローラ１５において行なう。これにより、識別ＩＤは読みとりのみ可能となる。かかる識別ＩＤは、個人用、医療用等において、機器種別を区別するような種々の適用が可能となる。

これらの態様は、暗号器１５１において、ファームウエアにより制御することが可能である。

図２７は、暗号器１５１及び、復号器１５６の構成とそれらの処理の一例を説明する図である。

暗号器１５１において、光磁気記録の対象となるＲＡＭ記録データであるデジタルＲＡＭ信号がバッファメモリ３００を通して、復調器１５５で再生されたＲＯＭ信号とともにエンコーダ３０１に入力される。エンコーダ３０１において、ＲＯＭ信号を利用してＲＡＭ信号を暗号化するためのエンコード処理が行われる。

ＲＯＭ信号を利用してＲＡＭ信号の暗号化の方法は種々可能である。例えば、ステレオ音声生成のようにＲＯＭ信号をＲチャネル、ＲＡＭ信号をＬチャネルと考え、これらを均等にミキシングして、これを暗号化されたＲＡＭ信号として光磁気記録膜に記録することが可能である。この時、ＲＯＭ信号は元々ランド領域にピット位相により固定記録されているので、Ｒチャネルの情報量を少なくしてミキシングすることが望ましい。

これにより、図１に示したような通常のＲＡＭ信号の記録媒体では、不可能な暗号化が可能である。

あるいは、エンコーダ３０１において、ＲＯＭ信号の１ビットをＲＡＭ信号の所定ビット毎に挿入するようにしても簡易な暗号化が可能である。

エンコーダ３０１の出力は、インターリーブ回路３０２において、所定規則でエンコーダ３０１の出力であるシリアルビット列を所定規則で入れ替えるインターリーブ処理を行う。これは、正負符号のランダム性を担保するためである。

ついで、同期及び変換回路３０３により、ＲＯＭ信号から再生されるクロック信号に同期化され、ＮＲＺＩ信号に変換されてＲＡＭ記録情報とされる。

このＲＡＭ記録情報は、後に説明するように、光情報記録媒体のランド領域にピット位相により固定記録されているＲＯＭ記憶領域上に対応して重ねて光磁気記録される。

復号器１５６に入力される光情報記録媒体から読み出したＲＡＭ信号は、同期検出及び復調回路３０５、デインタリーブ回路３０６及び、デコーダ３０７において、暗号器１５１における同期及び変換回路３０３、インターリーブ回路３０２及びエンコーダ３０１の処理と各々逆の処理が行われて、暗号化の解かれたＲＡＭ信号を得ることができる。

上記構成により、誤り訂正においてもＲＯＭとＲＡＭ信号を組み合せることが可能である。例えば、図２７において、破線矢印で示されるように、復号器１５６におけるＲＡＭ信号の再生時にＲＯＭ再生信号の一部を用いて誤り訂正を行う。

たとえば、エンコーダ３０１において、ＲＯＭ信号より取り出した１ビット分をＲＡＭ信号と合わせてＲＡＭ情報として出力し、ＲＡＭ情報記録の際に、データ部の最後のＥＣＣ（エラーチェックコード）部にこれを記録するように構成する。そして、再生時に、デコーダ３０７において、パリティテェックを行わせることによりＲＯＭとＲＡＭ信号を組み合わせた誤り訂正が可能である。

ここで、磁界変調記録における記録変調方式について考察する。図２８に例として示すようにＲＯＭ信号の記録に使用された変調方式がＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔｔｏ Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）であり、光磁気記録しようとするＲＡＭデータの変調方式をＮＲＺＩ（ＮｏｎＲｅｔｕｒｎ−ｔｏ−Ｚｅｒｏｃｈａｎｇｅ−ｏｎ−Ｏｎｅｓ ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）と想定する。

この時、図２８に示すように元のデータのビット長Ｔに対して、最短マークをＴｍｉｎ、ウインドウマージン幅をＴｗとすると、ＮＲＺＩ（図２８Ａ）ではＴｍｉｎ＝Ｔ、Ｔｗ＝Ｔ，ＥＦＭ（図２８Ｂ）ではＴｍｉｎ＝１．４１Ｔ、Ｔｗ＝０．４７Ｔとなる。

ＲＡＭ信号では、磁界変調書き込み信号の周波数特性の制限もあり、ウインドウマージン幅Ｔｗが大きく、最短マークＴｍｉｎが長い構成が適している。一方、ＲＯＭ信号では、最短マークＴｍｉｎが長いＥＦＭ方式が適している。したがって、本発明においてはＲＡＭ信号とＲＯＭ信号に対し、それぞれに適した、異なる記録変調方式を使用することが好ましい。

さらに、一般の磁界変調方式では、半導体レーザダイオードＬＤの照射パワーを一定にして磁界を反転させることにより情報の記録を行っている。これに対し、本発明では、半導体レーザダイオードＬＤをパルスで発光させる磁界変調方式を説明する図２９に示すように、半導体レーザダイオードＬＤをパルスで発光させ（図２９Ｂ）、更に信号に対応して印加磁界を変化させる（図２９Ａ）。

これにより、記録マーク形状の違いを示す図３０において、光磁気記録時の光情報記録媒体の温度分布が変化し、図３０Ａに示すような光磁気記録マークとなる。従来の半導体レーザダイオードＬＤを連続発光させて記録を行う場合（図３０Ｂ）に較べ、矢羽形状が緩和されていることが理解できる。したがって、矢羽形状の記録マークの緩和により、再生信号の特性が改善できる。

図１９に戻り説明すると、ＲＯＭ情報及びＲＡＭ情報の同時読出の利用を考慮すると、光磁気記録の記録開始番地は、ＲＯＭ情報のブロック番地と一致もしくは、計算などにより簡単に求められるような一定の対応関係を有していることが望ましい。このため、加算アンプ２９の出力である位相ピット信号の第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）から同期検出回路１５４でクロックを再生し、記録開始番地を検出する。

検出された記録開始番地に対し、磁気ヘッド３５及び対物レンズ１６を有して構成されるユニットを図２３及び図２５において図示省略されているシーク機構により位置づけ（アクセス）て、記録動作に入る。

また、上記第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）から再生されたクロックに基づき、モータコントローラ１５９を介して、モータドライバ３６によりシーク動作の一部としてモータ１８の回転を制御する。

なお、シーク機構として、シーク距離が短い範囲ではその機能の一部をモータドライバ３６あるいは、ＴＥＳアクチュエータドライバ３７により行わせるように構成することも可能である。

また、光磁気記録のためのクロックは上記の様に、位相ピット信号（ＲＯＭ１）から生成されるので、このクロックを同期処理に利用する。すなわち、メインコントローラ１５において、同期検出回路１５４で位相ピットのクロックを再生し、先に図２７で説明したように暗号器１５１の同期及び変換回路３０３（図２７）により、前記クロックに同期するように光磁気記録すべきＲＡＭ情報の記録タイミングを調整する。

このようにＲＯＭ信号のクロックを利用することで、記録時のディスク偏心による記録マーク長の変動を抑えることができる。

図３１は、上記同期処理のためにＲＯＭ信号のクロックを再生するメインコントローラ１５内の同期検出回路１５４の構成例である。図３１Ａは、構成ブロック図、図３１Ｂは、各信号のタイミングを示す図である。同期検出回路１５４に入力されるＲＯＭ信号（図３１Ｂ、ａ）に対し、エッジ検出回路４００において、所定のスライスレベルを設定し、ＲＯＭ信号のエッジを検出する。ついで、エッジ検出のタイミング信号が位相比較器４０１に入力される。

さらに、位相比較器４０１、ローパスフィルタ４０２及び電圧制御発振器４０３に帰還ループが構成され、エッジ検出のタイミング信号に対して電圧制御発振器４０３からのパルス出力の位相が調整される。これにより、クロックが生成される。

すなわち、図３１Ｂにおいて、ＲＯＭ信号ａのエッジに対して、電圧制御発振器４０３からのパルスｂに合わせて位相比較器４０１から位相比較出力が出力される。電圧制御発振器４０３からのパルスの位相と、ＲＯＭ信号の位相がずれると、位相比較出力がずれて、ローパスフィルタ４０２の出力が正又は負に偏る。これを利用して電圧制御発振器４０３に帰還をかけることによりＲＯＭ信号に同期したクロックが生成できる。

次に、再生時の動作について説明する。位相ピット信号即ち、読み出されるＲＯＭ信号による光強度変調が、ＲＡＭ信号に対してノイズとなることは先に説明した。したがって、先に従来技術に示された方法と同様にして、加算アンプ２９から第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）を半導体レーザダイオードＬＤにＬＤドライバ３１を通して負帰還させ、発光制御して、第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）を低減し、平坦化することが可能である。

このような態様で、読み出されるＲＡＭ信号へのクロストークを効率的に抑えることができる。しかし、ＲＯＭ及びＲＡＭ信号の同時読み出しを行う場合、ＲＯＭ１信号が、上記の様に負帰還制御により平坦であるため、ＲＯＭ信号を得ることが難しくなる。

したがって、別の方法によりＲＯＭ信号を検出しなければならない。本発明の実施例においては、再生時に第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）によって半導体レーザダイオードＬＤへの注入電流が負帰還変調されている。すなわち、ＲＯＭ信号と同じパターンで光強度変調されている。

この光強度変調は、ＡＰＣ用フォトディテクタ１３により検出することが可能である。ＭＰＦループ動作時には、ＡＰＣループをオフとすることにより、位相ピット信号を第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２）として得ることができる。

したがって、本発明においては、この第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２）が、図２５に示すメインコントローラ１５において、同期検出回路１５４によりクロック再生され、復調器１５５で、ＥＦＭ磁界変調に対応する復調を行い、ＲＯＭ情報として得ることができる。復調されたＲＯＭ情報は更に、暗号器１５１における暗号化に対応する復号化が復号器１５６により行われ、再生データとして出力される。

ＲＯＭ情報及びＲＡＭ情報の同時再生時は、上記の同期検出回路１５４により得られる第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２）から再生されたクロックに基づき、モータコントローラ１５９を介して、モータドライバ３６によりシーク動作の一部としてモータ１８の回転を制御する。

ＲＡＭ信号は半導体レーザダイオードＬＤへのＬＤドライバ３１を含むＲＯＭ信号負帰還手段により、ＲＯＭ信号の干渉を受けずに差動アンプ３０の出力として検出できる。
差動アンプ３０の出力は、メインコントローラ１５において、同期検出回路１５７に同期検出され、復調器１５８で、ＮＲＺＩ変調に対応した復調が行われ、復号器１５６により復号化され、ＲＡＭ信号として出力される。

ここで、記録時の場合と同様に再生クロックは同期検出回路１５４により検出される第２のＲＯＭ信号（ＲＯＭ２）を利用した埋め込みクロックを用いることが可能である。これにより回転変動、あるいはトラック偏心による規定線速度からのずれに対して、信号検出ウインドウが自動的に変化するために安定な再生が可能になる。

なお、図２５のメインコントローラ１５において、遅延回路１５９を有している。この遅延回路１５９は、先に説明したようにＲＡＭ信号の再生時にＲＯＭ情報である位相ピットエッジが発生する偏光ノイズの影響を低減するために、ＲＯＭ情報の上にＲＡＭ情報を記録する際に、ＲＡＭ情報を記録するタイミングをわずかにずらす処理を行ったことに対応するタイミング調整のためのものである。

ＲＯＭ信号のみの再生時は、ＲＡＭ信号への影響を考慮する必要がないので、記録時と同様にＬＤフィードバック信号として第２のＲＡＭ信号（ＲＡＭ２）を用い、ＲＯＭ情報は第１のＲＯＭ信号（ＲＯＭ１）を復調再生する。

本発明の実施例では、記録及び再生時の線速度はディスク全面一定のＣＬＶ方式（ＣｏｎｓｔａｎｔＬｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）を採用し、ＲＯＭ信号に応じたモータコントローラ１５９からの指令をモータドライバ３６に送り、モータ１８の回転制御を行っている。しかし、本発明は、これに限定されず、ＣＡＶ，ＺＣＡＶ，ＺＣＬＶを採用する場合であっても同様の効果が得られる。

上記したように本発明の実施例では、記録、再生（ＲＯＭ再生、ＲＯＭとＲＡＭの同時再生）の何れに於いても位相ピット情報であるＲＯＭ信号により、クロック生成及び、モータドライバ３６の制御することができる。

特に、ＲＡＭ再生時は自己クロック再生ではなく、ＲＡＭ信号の品質が低い場合でも、再生クロックはユーザが使用するコンテンツ（音楽、文章、画像）となる位相ピット情報であるＲＯＭ信号から生成されるため、再生クロックはＲＡＭ信号の品質によらず安定である。

ここで、ＲＯＭ及びＲＡＭ情報の同時再生を可能とする本発明の光情報記録媒体の優位性、特にセキュリティ及び記録容量の点から以下に考察する。

図２５に示すメインコントローラ１５の構成において、暗号化回路１５１，復号化回路１５６を有している。これにより、本発明の光情報記録媒体のＲＯＭ情報が機密情報（原画の第一デジタル画像、私的文書、公文書）である場合、本発明の光情報記録媒体と図２３に示したような記憶装置を利用することで、ハードウエア構成として容易に低コストでデータの安全性を確保できる。

すなわち、書換えが不可能な重要情報がＲＯＭ情報として位相ピットとして記録されている。さらに、そのＲＯＭ情報が記録されている物理的に同じ領域に設けられたＲＡＭ部に前記のＲＯＭ情報に従い、ＲＡＭ情報を暗号器１５１により例えばＴｒｉｐｌｅＤｅｓなどの暗号化データに変換生成する。そして、この生成された暗号化データを光磁気記録する。

これにより、重要なＲＯＭデータとその暗号化データに同時にアクセスすることが可能であり、一枚の光情報記録媒体のサイズを最大限に利用することができる。

また、暗号化された情報を電子透かしとして利用すれば、ＲＯＭ部の情報が認定情報であるかどう否かを瞬時に判定できる。

図３２は、本発明の光情報記録媒体のＲＯＭ記録容量とＲＡＭ記録容量の合計を１０（それぞれ５づつ）とした時の、他のディスク媒体仕様と比較した表である。

単独のＲＯＭ情報のみを記録するＲＯＭディスク媒体、ＲＡＭディスク媒体であれば、最新技術を採用することで、ＲＯＭ情報のみ記録の場合、本発明の光情報記録媒体に比べＲＯＭ容量で１０％程度の容量改善が可能である。一方、ＲＡＭ情報のみ記録の場合、本発明の光情報記録媒体に比べ、ＲＡＭ容量で８０％程度の改善が可能である。

しかし、図３２において、ＲＯＭ，ＲＡＭの両情報に対応する形式では本発明の光情報記録媒体が極めて優位であることを示している。また、Ｐ−ＲＯＭにおいてＲＡＭ記録領域に相変化記録媒体を用いた場合、ＲＯＭについては同様の容量であることは当然であるが、ＲＡＭについては、光磁気ベースに比べ記録容量は１０％程度減少し、優位性はない。

本発明の光情報記録媒体はＲＯＭ，ＲＡＭ情報の記録容量は、媒体サイズに依存するが、ＲＯＭ容量とＲＡＭ容量を媒体サイズ限度のＲＯＭ容量に従って、同容量のＲＡＭを設定できることである。

既存のＩＳＯ規格に従う、光磁気媒体（ＭＯ）のＰ−ＲＯＭ、Ｏ−ＲＯＭとは媒体構造、記憶装置構造が異なり、ＲＯＭ容量とＲＡＭ容量を互いに食い合うことがない。

ＩＳＯ規格では必要ＲＯＭ容量に応じてＲＯＭ情報とＲＡＭ情報を完全に一対一対応ができないことを意味する。本発明の光情報記録媒体での基本的特徴は媒体サイズにおける最大のＲＯＭ容量と最大ＲＡＭ容量を一致させる場合、ＩＳＯ規格のＰ−ＲＯＭに比べ、約４０％の改善ができる。

言いかえれば、更に本発明の実施例に新たな実施例を加えることができることを意味している。なぜなら、ＲＡＭ単独媒体での最新技術を用いたＲＡＭ記録密度は８０％の記録容量改善効果があるので、第一の実施例に加えて、同時再生可能なＲＯＭ情報を持たないＲＡＭ領域を独立した形式で第一実施例の媒体に設けることで新たなアプリケーションが可能になる。

図３３は従来のＰ−ＲＯＭ媒体と比較される本発明の光情報記録媒体の更なる実施例の平面図である。先に説明した本発明の光情報記録媒体において、コンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ領域ＩＩに対して独立のＲＡＭ領域Ｉを更に設けた構造である。

独立ＲＡＭ領域Ｉ及び、コンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ領域ＩＩの領域配分は図３３Ａに示すように独立ＲＡＭ領域Ｉを外周側に配置し、コンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ領域ＩＩを内周側に設けても、あるいは、図３３Ｂに示すように独立ＲＡＭ領域Ｉを内周側に配置し、コンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ領域ＩＩを外周側に設けてもよい。

このような独立ＲＡＭ領域ＩとＲＯＭ−ＲＡＭ領域ＩＩに区画されたデータ領域を有するディスク媒体は次のように形成可能である。すなわち、先に図２に関連して説明したＲＡＭ領域に対するトラック溝（図２，４参照））や、ディスク制御情報領域（ディスク媒体固有情報やアドレス等の固定情報が記録される部分：図２、８参照）及びコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ領域ＩＩに対応する位置に位相ピットＰＰとなるエンボスを有するディスク状のポリカーボネート基板Ａを作成する。ついで、図４に示した層構成の如く、基板のほぼ全域にわたるエンボスを有する片面若しくは両面に、誘電体膜Ｂ、光磁気記録膜Ｃ、誘電体膜Ｄ、Ａｌ膜Ｅと、保護層Ｆを順次形成する。

したがって、ＲＯＭ信号に対応するエンボスに重なる光磁気記録膜の領域に対応する部分をコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ領域ＩＩとして定義し、ＲＯＭ信号に重ならないデータ領域をＲＡＭ領域Ｉと定義する。

この定義は、ディスク制御情報領域にディスク媒体固有情報として記録しておくことで、ＲＯＭ信号が記録されるＲＯＭ領域のディスク上の位置が記憶装置により判定可能であり、そのＲＯＭ領域と同じ位置をコンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ領域ＩＩとし、残りのＲＯＭ信号を有しないデータ領域をＲＡＭ信号が記録される独立したＲＡＭ領域Ｉとして判定が可能である。

さらに、基板Ａに先に形成されるＲＯＭ領域の位置によってＲＡＭ信号のみを記憶するＲＡＭ領域Ｉと、コンカレントＲＯＭ−ＲＡＭ領域ＩＩの領域配分において、図３３Ａに示すように独立ＲＡＭ領域Ｉが外周側に配置され、あるいは、図３３Ｂに示すように内周側に配置される。

図３４は、本発明のＲＡＭのみの領域Ｉを追加して設けた図３３に示す拡張例における情報記録媒体のＲＯＭ記録容量とＲＡＭ記録容量を１０として他のディスク媒体仕様とを比較する表である。

例えば、Ｐ−ＲＯＭ規格でこの媒体サイズでは、ＲＯＭ、ＲＡＭを同記録容量とすれば、それぞれ３．６に設定される。一方、本発明の光情報記録媒体では、ＲＯＭ／ＲＡＭ同時再生記録容量をそれぞれ３．６としても同じ媒体サイズで独立したＲＡＭ領域２．５２相当を設定でき、総容量で３５％も優位になることを意味する。

さらに、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域の利用の一方法として、一単位として把握できるデータ情報（単位データ情報という）をＲＯＭ信号とＲＡＭ信号とに分割し、前者を前記ＲＯＭ領域に位相ピットにより、及び後者を前記光磁気記録膜に磁気記録することも可能である。この時より重要な情報をＲＯＭ信号として分割することは望ましい。上記の単位データ情報として、例えば、一または複数セクタ、一画像フレーム、一音楽フレームのようなものであっても良い。

さらに、ＲＡＭ領域については、今後大容量化記録／再生技術、青色レーザや、超解像方式、ニアフィールド方式を採用すれば、一層の高密度化を図ることが出来る。

以上図面に従い説明したように、本発明の光情報記録媒体は、コンカレントＲＯＭ−ＲＡＭディスクのピット部の変調度を平坦部に対して規定することで、光磁気信号の信号特性が改善されＲＡＭ情報の正確な読み取りが可能である。したがって、本発明の光情報記録媒体は、ＲＯＭ−ＲＡＭ同時再生が可能であり、用途に応じたＲＯＭ−ＲＡＭ同時記録及び、再生媒体が提供できる。これにより、データのセキュリティの強化、情報配信における著作権の保護の強化等が容易となる。

図１は、ＩＳＯ規格の媒体であって、一例として光磁気ディスクの平面図である。 図２は、図１に示す光磁気ディスクメモリのユーザエリア３を拡大した平面図の一部である。 図３は、図２において、Ａ−Ｂ線に沿う半径方向の断面構造を示す図である。 図４は、ＲＯＭ−ＲＡＭによる同時再生が可能な光情報記録媒体の断面構造を示す図である。 図５は、図４の構造の光情報記録媒体におけるＲＯＭ情報とＲＡＭ情報の記録を説明する図である。 図６は、本発明に従う光情報記録媒体の特徴を理解するための前提となる位相ピット形状を示す図である。 図７は、本発明者により測定した変調度及びトラッキングエラー信号（ＴＥＳ）のピット深さＰｄ及びピット幅Ｐｗに対する依存性を示すグラフである。 図８は、位相ピットの変調度がＲＯＭ信号及びＲＡＭ信号のジッターに影響することを示す表である。 図９は、変調度の測定方法を説明する図である。 図１０は、測定したＲＯＭジッターとＲＡＭジッターの変調度依存性を示すグラフである。 図１１は、ＲＯＭから光磁気記録（ＭＯ）への漏れ込み（クロストーク）量の第一の測定方法を示す図である。 図１２は、図１１の第一の測定方法により、ＲＯＭ信号からＭＯ信号への漏れ込み（ｃ−ｄ）とジッターとの関係を測定したグラフである。 図１３は、ＲＯＭから光磁気記録（ＭＯ）への漏れ込み（クロストーク）量の第二の測定方法を示す図である。 図１４は、図１３の第二の測定方法により、ＲＯＭ信号からＭＯ信号への漏れ込み（ストローク量）とジッターとの関係を測定したグラフである。 図１５は、サンプルの位相ピット深さＰｄに対するジッターの値である。 図１６は、サンプルの位相ピットの幅とビーム径の比に対するジッターの値である。 図１７は、ＲＯＭ信号に対してＲＡＭ信号であるＭＯ信号の書き込みタイミングをずらした量ΔＴ／Ｔ％に対して、ジッターを測定したときの特性グラフである。 図１８は、図１７に関連してクロックＴに対して、５０％即ち、０．５Ｔずらした時の状態を説明する図である。 図１９は、検出光のビーム強度形状とピット形状のタンジェンシャル方向断面図である。 図２０は、変調度の近似式を説明する図である。 図２１は、プッシュプル信号の近似式を説明する図である。 図２２は、検出光のビームスポット形状とピット形状のタンジェンシャル方向断面図である。 図２３は、光情報記録媒体に対する記憶装置の実施例構成のブロック図である。 図２４は、４分割フォトディテクタ２２と、その出力に基づくフォーカスエラー（ＦＥＳ）検出及びトラックエラー（ＴＥＳ）検出の方法を説明する図である。 図２５は、メインコントローラ１５の詳細構成例を示す図である。 図２６は、各モードでのＲＯＭ１、ＲＯＭ２及び、ＲＡＭの検出の組合せを示す図である。 図２７は、暗号器１５１及び、復号器１５６の構成とそれらの処理の一例を説明する図である。 図２８は、ＲＡＭ及びＲＯＭ信号の変調方式を示す図である。 図２９は、本発明において、半導体レーザダイオードＬＤをパルスで発光させる磁界変調方式を説明する図である。 図３０は、記録マーク形状の違いを示す図である。 図３１は、同期処理のためにＲＯＭ信号のクロックを再生するメインコントローラ１５内の同期検出回路１５４の構成例である。 図３２は、本発明の光情報記録媒体のＲＯＭ記録容量とＲＡＭ記録容量を１０として他のディスク媒体仕様とを比較する表である。 図３３は、従来のＰ−ＲＯＭ媒体と比較される本発明の光情報記録媒体の更なる実施の形態例の平面図である。 図３４は、図３３の実施の形態例による本発明の光情報記録媒体のＲＯＭ記録容量とＲＡＭ記録容量を１０として比較する他のディスク媒体仕様とを比較する表である。

Claims (10)

1. ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域を有する基板と、
   前記基板に成膜されたＲＡＭ信号を記録するための光磁気記録膜を有するＲＯＭ／ＲＡＭ同時再生可能なディスク状の記録媒体であって、
   前記ディスクの一周以上に単一周波数の繰り返し位相ピットが形成されていることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 請求項１において、
   前記ＲＯＭのマーク長さと間隔が単一周期で繰り返し記録されている領域に、ＲＡＭ信号としてＲＯＭとは異なる周波数の単一繰り返しの光磁気記録マークが記録されており、
   前記光磁気記録マークの読み出し出力レベルをｃ（ｄＢ）、ＲＯＭ信号の漏れ込み出力レベルをｄ（ｄＢ）としたとき、
   １５＜ｃ−ｄ＜３５
   であることを特徴とする光情報記録媒体。
3. ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域を有する基板と、
   前記基板の前記ＲＯＭ領域に対応する領域に成膜されたＲＡＭ信号を記録するための光磁気記録膜を有し、
   前記ＲＯＭ領域にランダムなマーク長で記録されている領域にＲＡＭ信号として、光磁気記録マークが記録されているときの、光磁気記録信号の再生振幅をｅ、前記光磁気記録マークが消去されているときの光磁気記録信号再生における前記ＲＯＭ信号の前記光磁気記録信号への洩れこみ振幅をｆとしたとき、
   １６＜１００×ｆ／ｅ＜３４ （％）
   であることを特徴とする光情報記録媒体。
4. 請求項２または３において、
   前記位相ピットの光学的深さが略λ／８〜λ／１４、好ましくはλ／９〜λ／１３であることを特徴とする光情報記録媒体。
5. 請求項２または３において、
   前記位相ピットの幅がビーム径に対して１８％〜５０％の範囲にあることを特徴とする光情報記録媒体。
6. 請求項２または３において、
   少なくともユーザエリアに前記ＲＡＭ信号となる光磁気記録マークのエッジ部とＲＯＭ信号となる位相ピット部が重ならないように記録されることを特徴とする光情報記録媒体。
7. ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域に対応する領域にＲＡＭ信号を記録する光磁気記録媒体において、
   前記光磁気記録媒体のトラックの一周以上に単一周波数の繰り返し位相ピットが形成され、
   前記位相ピットの光学的深さが略λ／８〜λ／１４、好ましくはλ／９〜λ／１３であり、
   前記位相ピットの幅がビーム径に対して１８％〜５０％の範囲にあることを特徴とする光情報記録媒体。
8. 請求項７において、
   前記ＲＯＭのマーク長さと間隔が単一周期で繰り返し記録されている領域に、ＲＡＭ信号としてＲＯＭとは異なる周波数の単一繰り返しの光磁気記録マークが記録されており、
   前記光磁気記録マークの読み出し出力レベルをｃ（ｄＢ）、ＲＯＭ信号の漏れ込み出力レベルをｄ（ｄＢ）としたとき、
   １５＜ｃ−ｄ＜３５
   であることを特徴とする光情報記録媒体。
9. ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域に対応する領域にＲＡＭ信号を記録する光磁気記録媒体において、
   前記位相ピットの光学的深さが略λ／８〜λ／１４、好ましくはλ／９〜λ／１３であり、
   前記位相ピットの幅がビーム径に対して１８％〜５０％の範囲にあり、
   前記ＲＯＭ領域にランダムなマーク長で記録されている領域にＲＡＭ信号として、光磁気記録マークが記録されているときの、光磁気記録信号の再生振幅をｅ、前記光磁気記録マークが消去されているときの光磁気記録信号再生における前記ＲＯＭ信号の前記光磁気記録信号への洩れこみ振幅をｆとしたとき、
   １６＜１００×ｆ／ｅ＜３４ （％）
   であることを特徴とする光情報記録媒体。
10. ＲＯＭ信号となる位相ピットが形成されるＲＯＭ領域に対応する領域にＲＡＭ信号を記録する光磁気記録媒体におけるＲＯＭ信号からＲＡＭ信号への漏れ込み量を測定する測定方法において、
    前記光情報記録媒体のトラックの１周以上に、第１の単一周波数を有する繰り返しパターンの位相ピットが形成された前記光磁気記録媒体を使用し、
    前記位相ピットの形成された領域に、前記第１の単一周波数とは異なる第２の単一周波数の繰り返し光磁気記録マークを記録し、
    前記ＲＡＭ信号の再生出力と、前記ＲＯＭ信号の前記ＲＡＭ信号への漏れ込み信号出力を測定し、
    前記再生出力と前記漏れ込み信号出力の差に基づいて、ＲＯＭ信号からＲＡＭ信号への漏れ込み量を測定することを特徴とする測定方法。

Images