JP2821257B2 - 光学的情報記録再生装置及びこれを用いる光学的情報記録再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ディスク媒体に対しマルチビームレーザ
によるトラック並列記録再生動作を行なう光学的情報記
録再生装置及びこれを用いる光学的情報記録再生方法に
関するものである。

（従来の技術） 従来、レーザビームを光ディスク媒体のトラックに照
射してデータの記録及び再生を行う光ディスク記録再生
装置では、データ転送速度の向上のため、マルチビーム
レーザを有する光ヘッドを用いてトラック並列記録再生
をなす方式の適用が試みられてきた。

この方式では、複数個のビームを有するマルチビーム
レーザを同時に駆動させて、光ディスク媒体上の複数本
のトラックに対して一括して記録または再生動作を行な
う。

このことにより、同一回転速度において、シングルビ
ームを用いた光ディスク記録再生装置の転送速度をビー
ムの数だけの割合で大きくすることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記方式では、レーザビームのうち一
つでも故障すると、マルチビームによる並列記録再生が
行えなくなる。

通常、光ヘッドのマルチビームレーザの光源には、小
型の半導体レーザが用いられるが、各半導体レーザの故
障確率をP₁とすると、ｎ個の半導体レーザを有するマル
チビームレーザ光源の故障確率Ｐは Ｐ＝１−（１−P₁）×（１−P₂） ×…（１−P_n） と表される。

第２図は、環境温度70℃下で求めた半導体レーザの経
時的な故障確率Ｐを示すもので、半導体レーザのワイブ
ルチャートの例である。

第２図に示すように、１ビームの1000時間後の故障率
は約５％であるので、例えば８ビームのマルチビームレ
ーザを想定すると、1000時間後の故障率は約34％とな
る。

このように、レーザビームをマルチ化すると著しく光
ヘッドの信頼性が低下するため、実用化は極めて困難な
状況にあった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、
その目的は、光ヘッドの信頼性を確保しつつ、高データ
転送速度を達成できる光学的情報記録再生装置及びこれ
を用いる光学的情報記録再生方法を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、請求項（１）では、複数の
レーザ光源を備えた光ヘッドを用い、記録データの大き
さが１トラック１周分を越える場合には当該記録データ
の最初に１トラックのデータ容量を越えた部分を次のト
ラックに割当て、さらに当該次トラックを越えてデータ
がある場合にはさらに引き続くトラックにデータを割り
当てて、光ディスク媒体の複数のトラックに対し記録デ
ータを同時に記録する光学的情報記録再生装置におい
て、前記複数のレーザ光源の故障を検出するレーザ故障
検出手段と、データを一時的に記憶する記録用及び再生
用の一時的バッファメモリと、レーザ光源毎に割り当て
可能な１トラック分のデータ容量を有する記録用及び再
生用の１トラックバッファメモリと、前記一時的バッフ
ァメモリのデータを前記複数の１トラックバッファメモ
リに配分する制御部であって、前記レーザ故障検出手段
により前記複数のレーザ光源のうちのいずれかの故障を
検出した場合には、故障したレーザ光源に割り当てる１
トラックバッファメモリにデータを配分せずに、光ヘッ
ドのビームシークまたはトラック回転により次にアクセ
ス可能なトラックに対応する１トラックバッファメモリ
にデータを配分する制御部とを備えた。

また、請求項（２）では、必要最低限のレーザ光源に
加えて、予備用のレーザ光源を設けた。

また、請求項（３）では、請求項（１）または（２）
記載の光学的情報記録再生装置を用いる光学的情報記録
再生方法であって、故障したレーザ光源の数とその位置
に応じて、データの記録を行うときの、一時的バッファ
メモリのデータを複数の１トラックバッファメモリにデ
ータを配分する方法並びに光ヘッドのビームシークとト
ラック回転によるアクセスの方法を変更するようにし
た。

また、請求項（４）では、使用可能なレーザ光源のう
ち、最外周あるいは最内周に位置するレーザ光源を先頭
のデータの記録に割り当てるようにした。

また、請求項（５）では、トラック１回転分のデータ
の記録を行い、次に、利用可能な最外周側に位置するレ
ーザ光源と利用可能な最内周側に位置するレーザ光源と
の間に位置するレーザ光源のうち、連続して隣接する故
障レーザの個数だけトラック回転分のデータの記録を行
い、引き続きデータの記録を行う場合に、利用可能な最
外周側のレーザ光源と利用可能な最内周側のレーザ光源
とのトラック間隔だけ光ヘッドのレーザビームのシーク
を行うようにした。

また、請求項（６）では、利用可能な最外周側に位置
するレーザ光源と利用可能な最内周側に位置するレーザ
光源との間に位置するレーザ光源に故障がない場合に、
トラック１回転分のデータの記録を行い、引き続きデー
タの記録を行なう場合に、利用可能な最外周側のレーザ
光源と利用可能な最内周側のレーザ光源とのトラック間
隔だけ光ヘッドのレーザビームのシークを行うようにし
た。

また、請求項（７）では、利用可能な最外周側に位置
するレーザ光源と利用可能な最内周側に位置するレーザ
光源との間に、故障したレーザ光源が１個または故障し
た複数のレーザ光源が連続して隣接してある場合におい
て、最外周側に位置する故障したレーザ光源の外周側に
利用可能なレーザ光源が２個以上あり、かつ最内周側に
位置する故障したレーザ光源の内周側に利用可能なレー
ザ光源が２個以上ある場合には、トラック１回転分のデ
ータ記録を行い、次に、利用可能な最外周側に位置する
レーザ光源と利用可能な最内周側に位置するレーザ光源
との間の故障レーザの個数だけトラック回転分のデータ
の記録を行い、引き続きデータの記録を行う場合には、
利用可能な最外周側のレーザ光源と利用可能な最内周側
のレーザ光源とのトラック間隔だけ光ヘッドのレーザビ
ームのシークを行うようにした。

また、請求項（８）では、利用可能な最外周側に位置
するレーザ光源と利用可能な最内周側に位置するレーザ
光源との間に、故障したレーザ光源が２個以上または連
続して隣接する複数の故障したレーザ光源が２箇所以上
ある場合において、各々の故障したレーザ光源または各
々の複数個の故障したレーザ光源の箇所の、最外周側に
位置する故障したレーザ光源あるいは当該箇所の外周側
の利用可能なレーザ光源が２個以上あり、かつ最内周側
に位置する故障したレーザ光源あるいは当該箇所の内周
側に利用可能なレーザ光源が２個以上ある場合に、トラ
ック１回転分のデータ記録を行い、次に、利用可能な最
外周側に位置するレーザ光源と利用可能な最内周側に位
置するレーザ光源との間に故障レーザの個数だけのトラ
ック回転分のデータの記録を行い、引き続きデータの記
録を行う場合に、利用可能な最外周側のレーザ光源と利
用可能な最内周側のレーザ光源とのトラック間隔だけ光
ヘッドのレーザビームのシークを行うようにした。

また、請求項（９）では、利用可能な最外周側に位置
するレーザ光源と利用可能な最内周側に位置するレーザ
光源との間に、故障したレーザ光源の連続して隣接した
個数の最大の個数よりも、故障した各々のレーザ光源あ
るいはその連続した箇所の外周側、かつ内周側に連続し
て利用可能なレーザ光源の数が１個以上多くある場合
に、トラック１回転分のデータ記録を行い、次に、利用
可能な最外周側に位置するレーザ光源と利用可能な最内
周側に位置するレーザ光源との間の故障レーザの連続し
て隣接した個数の最大の個数だけのトラック回転分のデ
ータの記録を行い、引き続きデータの記録を行う場合
に、利用可能な最外周側のレーザ光源と利用可能な最内
周側のレーザ光源とのトラック間隔だけ光ヘッドのレー
ザビームのシークを行うようにした。

また、請求項（10）では、利用可能な最外周側に位置
するレーザ光源と利用可能な最内周側に位置するレーザ
光源との間に位置して連続して利用可能な複数個のレー
ザ光源のみを用いて、当該連続して利用可能な複数個の
レーザ光源のうち、最外周あるいは最内周の側のレーザ
光源を先頭のデータの記録に割り当てて、トラック１回
転分のデータ記録を行い、引き続きデータの記録を行う
場合に、連続して利用可能な複数個のレーザ光源の最外
周側と最内周側とのトラック間隔だけ光ヘッドのレーザ
ビームのシークを行うようにした。

また、請求項（11）では、請求項（５）乃至（10）の
いずれか記載の光学的情報記録再生方法において、デー
タの記録を、記録開始から引き続いて行う前の光ヘッド
のレーザビームのシークとのアクセス動作の期間におい
て、トラック回転の数とシークトラックの数とを加算し
た数をトラック回転の数で割り算した値が最大となる方
式を用いて、データの記録を行うようにした。

また、請求項（12）では、請求項（５）乃至（10）い
ずれか記載の光学的情報記録再生方法において、データ
の記録を行う場合に、トラック回転の数とシークトラッ
クの数とを加算した数の容量のデータを一時的バッファ
メモリに格納して、順次、データの記録を行うようにし
た。

また、請求項（13）では、請求項（４）乃至（12）い
ずれか記載の光学的情報記録再生方法において、記録の
代わりに再生を行うようにした。

（作 用） 請求項（１）によれば、レーザ故障検出手段によりレ
ーザ光源の故障が検出されると、記録用の一時的バッフ
ァメモリに格納された記録データのうち、故障したレー
ザ光源に割り当てられるべき記録データは、制御部によ
り故障したレーザ光源に対応して割り当てられるべき１
トラックバッファメモリには配分されず、光ヘッドのビ
ームシークまたはトラック回転により次にアクセス可能
なトラックに対応する１トラックバッファメモリに配分
される。

また、再生時には再生データは、読み出したトラック
毎に対応の１トラックバッファメモリに格納された後、
制御部により正規のデータ配列に配列された後、一時的
バッファメモリに一時的に格納され、上位装置へと送出
される。

また、請求項（２）によれば、初期の稼働時に用いら
れるレーザ光源について故障が検出されると、これに代
えて予備用のレーザ光源が割り当てられる。

また、請求項（３）によれば、データの記録を行うと
きの、一時的バッファメモリのデータを複数の１トラッ
クバッファメモリにデータを配分する方法並びに光ヘッ
ドのビームシークとトラック回転によるアクセスの方法
が、レーザ故障検出手段により検出された故障したレー
ザ光源の数とその位置に応じて変更される。

また、請求項（４）によれば、使用可能なレーザ光源
のうち、最外周あるいは最内周に位置するレーザ光源
が、先頭のデータの記録に割り当てられる。

また、請求項（５）によれば、請求項（３）または
（４）において、まずトラック１回転分のデータの記録
が行われる。

次に、利用可能な最外周側に位置するレーザ光源と利
用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間に位置す
るレーザ光源のうち、連続して隣接する故障レーザの個
数だけトラック回転分のデータの記録が行われる。

さらに、引き続きデータの記録を行う場合には、利用
可能な最外周側のレーザ光源と利用可能な最内周側のレ
ーザ光源とのトラック間隔だけ光ヘッドのレーザビーム
のシークが行われて、データの記録が行われる。

また、請求項（６）によれば、請求項（３）または
（４）において、利用可能な最外周側に位置するレーザ
光源と利用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間
に位置するレーザ光源に故障がない場合には、まずトラ
ック１回転分のデータの記録が行われる。

さらに、引き続きデータの記録を行う場合には、利用
可能な最外周側のレーザ光源と利用可能な最内周側のレ
ーザ光源とのトラック間隔だけ光ヘッドのレーザビーム
のシークが行われて、データの記録が行われる。

また、請求項（７）によれば、請求項（３）または
（４）において、利用可能な最外周側に位置するレーザ
光源と利用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間
に、故障したレーザ光源が１個または故障した複数のレ
ーザ光源が連続して隣接してある場合であって、最外周
側に位置する故障したレーザ光源の外周側に利用可能な
レーザ光源が２個以上あり、かつ最内周側に位置する故
障したレーザ光源の内周側に利用可能なレーザ光源が２
個以上ある場合には、まずトラック１回転分のデータの
記録が行われる。

次に、利用可能な最外周側に位置するレーザ光源と利
用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間の故障レ
ーザの個数だけトラック回転分のデータの記録が行われ
る。

さらに、引き続きデータの記録を行う場合には、利用
可能な最外周側のレーザ光源と利用可能な最内周側のレ
ーザ光源とのトラック間隔だけ光ヘッドのレーザビーム
のシークが行われて、データの記録が行われる。

また、請求項（８）によれば、請求項（３）または
（４）において、利用可能な最外周側に位置するレーザ
光源と利用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間
に、故障したレーザ光源が２個以上または連続して隣接
する複数の故障したレーザ光源が２箇所以上ある場合で
あって、各々の故障したレーザ光源または各々の複数個
の故障したレーザ光源の箇所の、最外周側に位置する故
障したレーザ光源あるいは当該箇所の外周側の利用可能
なレーザ光源が２個以上あり、かつ最内周側に位置する
故障したレーザ光源あるいは当該箇所の内周側に利用可
能なレーザ光源が２個以上ある場合には、まずトラック
１回転分のデータ記録が行われる。

次に、利用可能な最外周側に位置するレーザ光源と利
用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間に故障レ
ーザの個数だけのトラック回転分のデータの記録が行わ
れる。

さらに、引き続きデータの記録を行う場合に、利用可
能な最外周側のレーザ光源と利用可能な最内周側のレー
ザ光源とのトラック間隔だけ光ヘッドのレーザビームの
シークが行われて、データの記録が行われる。

また、請求項（９）によれば、請求項（３）または
（４）または（８）において、利用可能な最外周側に位
置するレーザ光源と利用可能な最内周側に位置するレー
ザ光源との間に、故障したレーザ光源の連続して隣接し
た個数の最大の個数よりも、故障した各々のレーザ光源
あるいはその連続した箇所の外周側、かつ内周側に連続
して利用可能なレーザ光源の数が１個以上多くある場合
には、まずトラック１回転分のデータの記録が行われ
る。

次に、利用可能な最外周側に位置するレーザ光源と利
用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間の故障レ
ーザの連続して隣接した個数の最大の個数だけのトラッ
ク回転分のデータの記録が行われる。

さらに、引き続きデータの記録を行う場合に、利用可
能な最外周側のレーザ光源と利用可能な最内周側のレー
ザ光源とのトラック間隔だけ光ヘッドのレーザビームの
シークが行われて、データの記録が行われる。

また、請求項（10）によれば、請求項（３）におい
て、利用可能な最外周側に位置するレーザ光源と利用可
能な最内周側に位置するレーザ光源との間に位置して連
続して利用可能な複数個のレーザ光源のみを用いて、連
続して利用可能な複数個のレーザ光源のうち、最外周あ
るいは最内周の側のレーザ光源が先頭のデータの記録に
割り当てられ、トラック１回転分のデータの記録が行わ
れる。

さらに、引き続きデータの記録を行う場合には、連続
して利用可能な複数個のレーザ光源の最外周側と最内周
側とのトラック間隔だけ光ヘッドのレーザビームのシー
クが行われて、データの記録が行われる。

また、請求項（11）によれば、請求項（５）乃至（1
0）いずれか記載の光学的情報記録再生方法において、
データの記録を、記録開始から引き続いて行う前の光ヘ
ッドのレーザビームのシークとのアクセス動作の期間に
おいて、トラック回転の数とシークトラックの数とを加
算した数をトラック回転の数で割り算した値が最大とな
る方式を用いて、データの記録が行われる。

また、請求項（12）によれば、請求項（５）乃至（1
0）いずれか記載の光学的情報記録再生方式において、
データの記録を行う場合に、トラック回転の数とシーク
トラックの数とを加算した数の容量のデータが一時的バ
ッファメモリに格納されて、順次、データの記録が行わ
れる。

また、請求項（13）によれば、請求項（４）乃至（1
2）いずれか記載の光学的情報記録再生方式において、
記録動作と同様の手順で再生動作が行われる。

（実施例） 第１図は、本発明を適用した光ディスク記録再生装置
の一実施例を示す構成図である。

第１図において、１は光ディスク媒体、２はスピンド
ルモータ、３は光ヘッドで、４個の半導体レーザ311,31
2,313,314からなるマルイビームレーザ光源31と、各半
導体レーザ311,312,313,314からのレーザビームを平行
光ビームに変換するコリメータレンズ32と、コリメータ
レンズ32による平行光ビームを透過し、光ディスク媒体
１からの反射再生光を平行光ビームの入射方向と異なる
方向に反射するビームスプリッタ33と、ビームスプリッ
タ33を透過した各平行光ビームをマルチビームスポット
SP₁,SP₂,SP₃,SP₄として光ディスク媒体１上に集光する
対物レンズ34と、ビームスプリッタ33を介した反射再生
光を集光する集光レンズ35と、対物レンズ34の制御機構
としてのレンズアクチュエータ36と、集光レンズ35を介
した各反射再生光をそれぞれ検出し電気信号に変換する
フォトダイオード371,372,373,374からなる光検出器37
とから構成されている。

４は記録用一時的バッファメモリで、図示しない上位
の信号処理部より送られてくる記録データWDを一時的に
格納する。

５は記録用データ配列制御部で、一時的バッファメモ
リ４に格納された記録データWDを、後記するアクセス制
御部13からの制御信号CTL₅に基づいて１トラックの容量
分毎に配列しなおし、各配列データを後記する方法によ
り記録用データバッファ部６の１トラック分の容量を有
する１トラックデータバッファメモリ（以下、データバ
ッファという）601,602,603,604の各々に配分する。

７はレーザ駆動回路で、データバッファ601,602,603,
604に保持された各データに基づいてマルチビームレー
ザ光源31の半導体レーザ311,312,313,314をそれぞれ駆
動する。具体的には、データバッファ601のデータに基
づいて半導体レーザ311を、データバッファ602のデータ
に基づいて半導体レーザ312を、データバッファ603のデ
ータに基づいて半導体レーザ313を、データバッファ604
のデータに基づいて半導体レーザ314をそれぞれ駆動す
る。また、後記するレーザ故障検出部12による駆動信号
DRに基づいて、各半導体レーザ311,312,313,314を駆動
する。

８は信号検出回路で、光検出器37の各フォトダイオー
ド371,372,373,374による電気信号から、各電気信号に
対応した再生信号を検出する。

９は再生用データバッファ部で、１トラック分の容量
を有するデータバッファ901,902,903,904から構成さ
れ、信号検出回路８による再生信号をそれぞれ格納す
る。

10は再生用データ配列制御部で、データバッファ部９
に格納されたデータを、後記するアクセス制御部13から
の制御信号CTL₁₀に基づいて正規のデータ配列に再配列
しなおす。

11は再生用一時的バッファメモリで、データ配列制御
部10により配列されたデータを一時的に格納する。この
格納データは図示しない上位の情報処理部に再生データ
RDとして送出される。

12はレーザ故障検出部で、非本稼働時にマルチビーム
レーザ光源31の半導体レーザ311〜314を指定し、かつ、
その駆動電流を制御する駆動信号DRをレーザ駆動回転７
に出力し、半導体レーザの出力パワーを試験的に変化さ
せ、その時の光ディスク媒体１からの反射再生光の検出
結果を信号検出回路８による検出信号DT₈により得、半
導体レーザ311〜314における故障の有無を検出し、これ
に基く故障検出信号DT₁₂を出力する。

13はアクセス制御部で、レーザ故障検出部12による故
障検出信号DT₁₂の入力に伴い、これに基く制御信号CT
L₅,CTL₁₀,CTL₁₄をデータ配列制御部5,10及びアクチュエ
ータ駆動回路14にそれぞれ出力する。

14はアクチュエータ駆動回路で、アクセス制御部13か
らの制御信号CTL₁₄の入力に基づいて光ヘッド３のビー
ムアクチュエータ36を駆動し、光ディスク媒体１に照射
するマルチビームスポットSP₁〜SP₄を目的トラックへシ
ークさせる。

このような構成において、図示しない上位の信号処理
部から送られてきた記録データWDは、一時的に一時的バ
ッファメモリ４に格納され、次にデータ配列制御部５に
入力される。記録データWDは、データ配列制御部５によ
り光ヘッド３の半導体レーザ311,312,313,314に対応し
たデータバッファ部６の各データバッファ601,602,603,
604に配分される。

この各データバッファ601,602,603,604に格納された
データに基いてレーザ駆動回路７が駆動制御され、各半
導体レーザ311,312,313,314が発光される。

各半導体レーザ311,312,313,314によるレーザビーム
は、コリメータレンズ32により平行光ビームに変換され
た後、ビームスプリッタ33を透過し、さらに対物レンズ
34により集光されて光ディスク媒体１の所望のトラック
上にビームスポットSP₁,SP₂,SP₃,SP₄として照射され、
データの記録が行われる。

また、データの再生時においては、光ディスク媒体１
の複数のトラックからの反射再生光は、対物レンズ34を
透過した後、ビームスプリッタ33で反射され、さらに集
光レンズ35で集光されて光検出器37の各フォトダイオー
ド371,372,373,374で受光され、電気信号に変換され
る。

これらの電気信号は、信号検出回路８に入力され復号
された後、データバッファ部９の各データバッファ901,
902,903,904に格納される。さらに、各データバッファ9
01,902,903,904に格納されたデータは、データ配列制御
部10によってデータが再配列されて一時的バッファメモ
リ11を介して図示しない上位の情報処理部に再生データ
RDとして送られる。

なお、上記の記録、再生時における光ヘッド３のマル
チビームスポットSP₁,SP₂,SP₃,SP₄のシークは、レーザ
故障検出部12による故障検出信号DT₁₂に基いたアクセス
制御部13からの制御信号CTL₁₄により制御されたアクチ
ュエータ駆動回路14とビームアクチュエータ36により行
われる。

次に、レーザ故障検出部12による故障検出原理につい
て、第３図を用いて具体的に説明する。

第３図の（ａ）は、レーザ故障検出部12の駆動信号DR
に基くレーザ駆動回路７のレーザ駆動電流波形の例を示
し、第３図の（ｂ）は信号検出回路８の検出信号DT₈に
より光検出出力波形の例を示している。

光ディスク媒体、例えば130mm径ISO光ディスク媒体で
は、レーザのパワー制御を行う領域がディスクトラック
に設けられており、第３図の（ａ）に示すように、半導
体レーザ311〜314の出力を試験的に変えて発光させ、そ
の時の光ディスク媒体１からの反射光強度を光検出器37
のフォトダイオード371〜374を介して検出することによ
り、レーザ駆動電流に対する光出力の微分効率やしきい
値電流の大きさを検出できる。

半導体レーザ311〜314が故障した場合は、しきい値電
流が大幅に増加したり、電流に対する光出力の微分効率
が低下したり、その微分効率が出力によって変わるキン
クを生じる。第３図において、光検出出力v₀に対するレ
ーザ駆動電流i₀を監視することによりしきい値電流の増
加が、光検出出力v₁,v₃の差に対するレーザ駆動電流i₃,
i₃の差を監視することにより微分光効率の変化が、光検
出出力v₁,v₂の差とレーザ駆動電流i₁,i₃の差及び光検出
出力v₂,v₃の差と駆動電流i₂,i₃の差を監視することによ
りキンクの有無を検出でき、結果としてレーザの故障を
検出できる。

また、第４図は、第１図の光ディスク媒体１のトラッ
クフォーマット例を示した図で、図中の100はスパイラ
ル状のトラックを示し、１周を16セクタに分割した例で
ある。また、101,102,103は記録エリアを示す。各セク
タ上の数字は１個の記録命令における記録データWDの一
連のデータシーケンシャル番号である。即ち、この順序
にデータを配列解釈することで意味を成す。

次に、第４図及び第５図を用いて、上記構成のデータ
配列制御部５における記録データWDのデータバッファ60
1〜604に対する配分方法について具体的に説明する。

まず、マルチビームレーザ光源31の総ての半導体レー
ザ311〜314が故障なく正常に使用できる旨を示す制御信
号CTL₅がデータ配列制御部５に入力した場合について説
明し、併せて記録データWDの量によって配分方法が異な
ることを説明する。

例えば、記録データWDが48セクタ分、即ち、３トラッ
ク分ある場合には、データバッファ部６のデータバッフ
ァ601,602,603,604に一連の配列データを３分割して配
分し格納する。

即ち、記録データWDの先頭から16セクタ分をデータバ
ッファ601へ、さらに続く16セクタ分をデータバッファ6
02へ、さらにまた16セクタ分をデータバッファ603へそ
れぞれ配分し格納する。その後、光ディスク媒体１の１
回転で３トラックの記録領域101に対し並列同時記録を
行う。

記録データWDが24セクタ分の場合は、記録データWDの
先頭から16セクタ分をデータバッファ601へ、さらに続
く８セクタ分をデータバッファ602へそれぞれ配分し格
納する。その後、光ディスク媒体１の１回転で２トラッ
クの記録領域102に対し並列同時記録を行う。

記録データWDが１トラック分未満の場合、例えば６セ
クタ分をデータを記録する場合には、データの先頭から
６セクタ分をデータバッファ601に格納し、記録を行
う。

次に、第５図を用いて例えば半導体レーザ312がレー
ザ故障検出部12において故障として検出され、その旨を
示す制御信号CTL₅がデータ配列制御部５に入力した場合
のデータの配分方法について説明する。

なお、第５図の（ａ）は一時的バッファメモリ４に蓄
えられたシーケンシャルデータを示し、各枠11₁,11₂,…
…内の数字は１個の記録命令における一連のデータシー
ケンシャルのセクタ番号を示している。また、第５図
（ｂ）は光ディスク媒体１の最初の１回転に記録するた
めのデータバッファ部６の内容を、第５図の（ｃ）は光
ディスク媒体１の引き続く１回転に記録するためのデー
タバッファ部６の内容をそれぞれ示している。

この場合、データバッファ602は対応する半導体レー
ザ312が故障しているため、記憶が禁止される。ここで
記録される予定のデータセクタ番号17〜32に対応のデー
タは、第５図の（ｃ）に示すように、次の１回転の記録
において、所望のデータトラック100にアクセスする光
ビームスポットSP₁源としての半導体レーザ311に対応す
るデータバッファ601に格納される。

この時、データバッファ603には、これに対応する光
ビームスポットSP₂がアクセスしたトラック100に、既に
前の１回転で番号49〜64に対応するデータが記録済みに
なっているので、データの格納が行われない。また、デ
ータバッファ604には、番号65〜80に対応するデータが
格納されてデータの記録が行われる。

本例では、従って、１回転のデータ記録に引き続いて
故障した半導体レーザ312に対応したトラックの記録の
ための１回転記録が行われる。

なお、引き続いてデータの記録を行う場合には、３ト
ラック分の光ヘッド３のビームシークがなされる。

以上の第５図の例は、半導体レーザが１個故障した例
を示したものであるが、例えば２個故障した場合には、
トラックアクセスが異なった方法で行われる。

以下に、具体的に、故障レーザの個数と配置によるア
クセスの方法を、第６図乃至第10図を用いて説明する。
なお、以下の説明では第１図の場合とビームスポットの
数を変えて説明することにする。その場合、データバッ
ファ、半導体レーザ、フォトダイオードの数も第１図と
はそれに応じて異なるものとする。

第６図は、光ディスク媒体１のトラックと、光ビーム
スポット列の配置関係の例を示したものである。第６図
において、100はトラック、SPLは光ビームスポット列、
SPL₁〜SPL₈は各ビームスポットを示している。この場
合、マルチビームの数は８個であり、SPL₂,SPL₃,SPL₄,S
PL₆,SPL₇は利用可能な半導体レーザによるビームスポッ
ト、SPL₁,SPL₅,SPL₈は故障した半導体レーザによるビー
ムスポットを想定している。また、データの記録は、光
ディスク媒体１の内周側から外周側に行われる。

この場合、データの記録命令がトラック100_mから開始
するものとすると、まずビームスポットSPL₂がトラック
100_mに位置するようにシーク制御されてデータの記録が
開始される。

次いで、光ディスク媒体１の１回転分のデータ記録が
行われた後、トラック100_m+2に対応のデータは、ビーム
スポットSPL₄により、引き続く１回転で記録される。こ
の時、トラック100_m+6に対応のデータはビームスポット
SPL₇によって同時に記録される。

引き続きデータを記録する場合には、ビームスポット
SPL₂をトラック100_m+7へシークされる。この時、ビーム
スポットSPL₄対応の半導体レーザが故障した場合には、
最初の１回転のデータ記録に続いて２回転分のデータ記
録を行えばよく、最後のビームシークはビームスポット
SPL₂をトラック100_m+8へシークすることとなる。

ここで、データバッファへのデータ配分の方法は、第
５図の実施例における手順と同様なので、説明を省略す
る。

第７図は、６個のビームスポットSPL₁〜SPL₆による並
列記録の場合の、各ビームスポットSPL₁〜SPL₆とトラッ
ク100との配置関係を示したもので、利用可能なレーザ
光源はビームスポットSPL₃〜SPL₅に対応の半導体レーザ
で、故障したレーザ光源はビームスポットSPL₁,SPL₂,SP
L₆に対応の半導体レーザである。

この時、利用可能な半導体レーザに対応のビームスポ
ットSPL₃とSPL₅の間は故障した半導体レーザがないの
で、トラック１回転分のデータの記録を行った場合に
は、データが記録されないトラック100がない。従っ
て、引き続きデータ記録を行う場合には、利用可能な半
導体レーザによるビームスポット間隔だけレーザビーム
をシークすればよい。

具体的には、トラック100_mからデータの記録を開始す
る場合には、ビームスポットSPL₃をトラック100_mにシー
クし、１回転分のデータ記録を行い、次に２トラック分
のシーク、即ち、ビームスポットSPL₄をトラック100_m+5
にシークして、引き続くデータの記録を行う。

第８図は、８個のビームスポットSPL₁〜SPL₈による並
列記録の場合の、各ビームスポットSPL₁〜SPL₈とトラッ
ク100との配置関係を示したもので、利用可能なレーザ
光源はビームスポットSPL₂,SPL₃,SPL₅,SPL₆に対応の半
導体レーザで、故障したレーザ光源はビームスポットSP
L₁,SPL₄,SPL₇,SPL₈に対応の半導体レーザである。

この時、トラック１回転分のデータの記録を行った後
に、故障した半導体レーザに対応のビームスポットSPL₄
の１個分のトラック１回転のデータ記録を行う。

次に、４トラック分のシークが行なわれる。この時、
ディスクは２回転しており、記録されたトラックは６本
である。しかし、欠陥レーザの内側及び外側に利用可能
なレーザが２個以上ある場合には、最初の１回転の後
に、トラック１本分のビームスポットのシークを行い、
その後故障レーザ分のトラック１回転のデータ記録を行
い、さらに４トラック分のシークを行うと、都合、ディ
スク２回転で記録されたトラックは７本となる。

このように、本例に示した方法によれば、効率的にデ
ータを記録できる。ここで利用可能な半導体レーザに対
応のビームスポット外側及び内側の間にあって、故障し
た半導体レーザによるビームスポットが２個以上ある場
合についても、同様に、最初の１回転の後に、トラック
１本分のシークを行った後、故障レーザによるビームス
ポットに対応したトラックのデータの記録を行えば、シ
ークを行わなかった場合に比べて、効率的にデータの記
録ができる。

第９図は、10個のビームスポットSPL₁〜SPL₁₀による
並列記録の場合の、各ビームスポットSPL₁〜SPL₁₀とト
ラック100との配置関係を示したもので、利用可能なレ
ーザ光源はビームスポットSPL₁,SPL₂,SPL₄,SPL₅,SPL₈,S
PL₉に対応の半導体レーザで、故障したレーザ光源はビ
ームスポットSPL₃,SPL₆,SPL₇,SPL₁₀に対応の半導体レー
ザである。

この時、トラック１回転分のデータ記録を行った後
に、トラック１本分のビームスポットのシークを行い、
その後故障レーザの数の最大の値であるトラック２回転
のデータ記録を行い、さらに８トラック分のシークを行
うと、都合、ディスク３回転で記録されたトラックは12
本となる。この場合も、第８図の例のように、シークを
行わなかった場合に比べて効率的にデータの記録ができ
る。

ここで、故障半導体レーザに対応するビームスポット
の内側及び外側で互いに隣接した利用可能なレーザビー
ムの個数がさらに増えた場合、例えば３個になった場合
には、最初の１回転後のシークトラック数は２本とな
り、結果として１本余分になり、また、４個になれば最
初の１回転後のシークトラック数は３本となり，結果と
して２本余分になり、従って、データの記録を効率的に
行うことができる。

第10図は、10個のビームスポットSPL₁〜SPL₁₀による
並列記録の場合の、各ビームスポットSPL₁〜SPL₁₀とト
ラック100との配置関係を示したもので、利用可能なレ
ーザ光源はビームスポットSPL₁〜SPL₄,SPL₁₀に対応の半
導体レーザで、故障したレーザ光源はビームスポットSP
L₅〜SPL₉に対応の半導体レーザである。

この時、ビームスポットSPL₁₀を使用しないで、ビー
ムスポットSPL₁〜SPL₄だけを用いてトラック１回転分の
データの記録を行った後に、引き続いてデータの記録を
行なうために、３トラック分のシークを行なう方法があ
る。この場合、シークの距離が短くなる利点があるが、
一方、第８図の例に比べても、データ記録の効率はさほ
ど低下しない。

以上説明したアクセス及びデータの記録方法はいずれ
の方法を用いてもよいが、光ディスク媒体１のトラック
の回転数あたりの記録トラックの数、即ち、データ記録
の効率は、データ記録を最初に行う１回転と引き続くビ
ームシークのトラック本数と故障レーザに対応したトラ
ックの本数と、最後のトラックシークを加算した、即
ち、トラックの回転数とシークトラックの本数との和
を、トラックの回転数で割った値となる。

そこで、各種のレーザ故障の配置に対して、この値が
最大となる方法を用いれば、データを効率的に記録でき
る。これは、マルチビームの数が増すほど効果的であ
り、例えば８ビームレーザで２個のレーザが故障した場
合、第８図の例に比べて、最大効率の方法をとると、デ
ータの記録速度は約15％程大きくなる。

また、半導体レーザの故障の個数と配置が検出できれ
ば、マルチビームスポットで記録できる一連のデータの
大きさがあらかじめ算出できるので、この大きさ毎に一
時的バッファメモリ４の容量を配分できる。これは、仮
想的に共通メモリを一時的バッファやデータバッファに
配分して使用する場合、メモリを効率的に利用できる利
点がある。

また、本実施例では、マルチビームレーザ光源31とし
て、記録、再生に必要最低限の個数（本例では４）の半
導体レーザ311〜314を設けたが、これに加えて予備用の
半導体レーザをあらかじめ設け、故障半導体レーザの代
替え用として用いるように構成してもよい。

このような構成にすることにより、光ディスク記録再
生装置のスクリーニングや初期故障による歩留りを大幅
に改善できる等の利点がある。

なお、以上は、データ記録の場合について説明した
が、データの再生についても全く同様の方式、手順が適
用できることは言うまでもない。

また、本実施例では、光ディスク媒体のスパイラル状
トラックの例を示したが、同心円状トラックのもので
も、ビームスポットシーク動作を追加すれば同様の機能
と効果が得られるということは言うまでもない。

さらに、本発明方式は光ディスク媒体だけでなく、ド
ラム形状にも適用でき、記録材料についても、穴あけ記
録、光磁気、相変化等の種別によらず適用可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、請求項（１），（３）または
（４）によれば、利用可能なレーザ光源が１個でもあれ
ば、データ記録が可能となり、光ヘッドの信頼性を確保
しつつ、高データ転送速度を達成でき、ひいては情報記
録再生装置の信頼性の向上を図れる利点がある。

また、請求項（２）によれば、情報記録再生装置のス
クリーニングや初期故障による歩留りを大幅に改善で
き、また予備用の半導体レーザへの切替えにより、保守
契機までその機能をほとんど損なうことなく連続稼働で
きる等の利点がある。

また、請求項（５），（６），（７），（８）および
（９）によれば、シークを行わない場合にくらべて、効
率的にデータの記録を行うことがきる。

また、請求項（10）によれば、シーク距離を短くでき
る。

また、請求項（11）または（12）によれば、データの
効率的な記録が可能となり、記録速度の向上を図れる。

また、請求項（13）によれば、請求項（１）乃至（1
2）によって記録されたデータを効率よく、的確に再生
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した光ディスク記録再生装置の一
実施例を示す構成図、第２図は半導体レーザの経時的な
故障確率を示す図（ワイブルチャート）、第３図は本発
明に係るレーザ故障検出の説明図、第４図は光ディスク
媒体のトラックフォーマット例を示す図、第５図は１個
の半導体レーザが故障した場合のデータ配分方法の説明
図、第６図は半導体レーザが３個故障した場合のビーム
スポットのアクセス方法の説明図、第７図は半導体レー
ザが３個故障した場合のビームスポットのアクセス方法
の他の例の説明図、第８図は半導体レーザが４個故障し
た場合のビームスポットのアクセス方法の説明図、第９
図は半導体レーザが４個故障した場合のビームスポット
のアクセス方法の他の例の説明図、第10図は半導体レー
ザが５個故障した場合のビームスポットのアクセス方法
の説明図である。 図中、１……光ディスク媒体、２……スピンドルモー
タ、３……光ヘッド、31……マルチビームレーザ光源、
311〜314……半導体レーザ、32……コリメータレンズ、
33……ビームスプリッタ、34……対物レンズ、36……ビ
ームアクチュエータ、37……光検出器、371〜374……フ
ォトダイオード、４……記録用一時的バッファメモリ、
５……記録用データ配列制御部、６……記録用データバ
ッファ部、601〜604……１トラックデータバッフアメモ
リ（データバッファ）、７……レーザ駆動回路、８……
信号検出回路、９……再生用データバッファ部、10……
再生用データ配列制御部、12……レーザ故障検出部、13
……アクセス制御部、14……アクチュエータ駆動回路、
100……トラック。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/00 G11B 7/135 G11B 7/085

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のレーザ光源を備えた光ヘッドを用
   い、記録データの大きさが１トラック１周分を越える場
   合には当該記録データの最初に１トラックのデータ容量
   を越えた部分を次のトラックに割当て、さらに当該次ト
   ラックを越えてデータがある場合にはさらに引き続くト
   ラックにデータを割り当てて、光ディスク媒体の複数の
   トラックに対し記録データを同時に記録する光学的情報
   記録再生装置において、 前記複数のレーザ光源の故障を検出するレーザ故障検出
   手段と、 データを一時的に記憶する記録用及び再生用の一時的バ
   ッファメモリと、 レーザ光源毎に割り当て可能な１トラック分のデータ容
   量を有する記録用及び再生用の１トラックバッファメモ
   リと、 前記一時的バッファメモリのデータを前記複数の１トラ
   ックバッファメモリに配分する制御部であって、前記レ
   ーザ故障検出手段により前記複数のレーザ光源のうちの
   いずれかの故障を検出した場合には、故障したレーザ光
   源に割り当てる１トラックバッファメモリにデータを配
   分せずに、光ヘッドのビームシークまたはトラック回転
   により次にアクセス可能なトラックに対応する１トラッ
   クバッファメモリにデータを配分する制御部とを備えた ことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
2. 【請求項２】必要最低限のレーザ光源に加えて、予備用
   のレーザ光源を設けたことを特徴とする請求項（１）記
   載の光学的情報記録再生装置。
3. 【請求項３】請求項（１）または（２）記載の光学的情
   報記録再生装置を用いる光学的情報記録再生方法であっ
   て、 故障したレーザ光源の数とその位置に応じて、データの
   記録を行うときの、一時的バッファメモリのデータを複
   数の１トラックバッファメモリにデータを配分する方法
   並びに光ヘッドのビームシークとトラック回転によるア
   クセスの方法を変更する ことを特徴とする光学的情報記録再生方法。
4. 【請求項４】使用可能なレーザ光源のうち、最外周ある
   いは最内周に位置するレーザ光源を先頭のデータの記録
   に割り当てる ことを特徴とする請求項（３）記載の光学的情報記録再
   生方法。
5. 【請求項５】トラック１回転分のデータの記録を行い、 次に、利用可能な最外周側に位置するレーザ光源と利用
   可能な最内周側に位置するレーザ光源との間に位置する
   レーザ光源のうち、連続して隣接する故障レーザの個数
   だけトラック回転分のデータの記録を行い、 引き続きデータの記録を行う場合に、利用可能な最外周
   側のレーザ光源と利用可能な最内周側のレーザ光源との
   トラック間隔だけ光ヘッドのレーザビームのシークを行
   う ことを特徴とする請求項（３）または（４）記載の光学
   的情報記録再生方法。
6. 【請求項６】利用可能な最外周側に位置するレーザ光源
   と利用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間に位
   置するレーザ光源に故障がない場合に、 トラック１回転分のデータの記録を行い、 引き続きデータの記録を行なう場合に、利用可能な最外
   周側のレーザ光源と利用可能な最内周側のレーザ光源と
   のトラック間隔だけ光ヘッドのレーザビームのシークを
   行う ことを特徴とする請求項（３）または（４）記載の光学
   的情報記録再生方法。
7. 【請求項７】利用可能な最外周側に位置するレーザ光源
   と利用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間に、
   故障したレーザ光源が１個または故障した複数のレーザ
   光源が連続して隣接してある場合において、 最外周側に位置する故障したレーザ光源の外周側に利用
   可能なレーザ光源が２個以上あり、かつ最内周側に位置
   する故障したレーザ光源の内周側に利用可能なレーザ光
   源が２個以上ある場合には、 トラック１回転分のデータ記録を行い、 次に、利用可能な最外周側に位置するレーザ光源と利用
   可能な最内周側に位置するレーザ光源との間の故障レー
   ザの個数だけトラック回転分のデータの記録を行い、 引き続きデータの記録を行う場合には、利用可能な最外
   周側のレーザ光源と利用可能な最内周側のレーザ光源と
   のトラック間隔だけ光ヘッドのレーザビームのシークを
   行う ことを特徴とする請求項（３）または（４）記載の光学
   的情報記録再生方法。
8. 【請求項８】利用可能な最外周側に位置するレーザ光源
   と利用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間に、
   故障したレーザ光源が２個以上または連続して隣接する
   複数の故障したレーザ光源が２箇所以上ある場合におい
   て、 各々の故障したレーザ光源または各々の複数個の故障し
   たレーザ光源の箇所の、最外周側に位置する故障したレ
   ーザ光源あるいは当該箇所の外周側の利用可能なレーザ
   光源が２個以上あり、かつ最内周側に位置する故障した
   レーザ光源あるいは当該箇所の内周側に利用可能なレー
   ザ光源が２個以上ある場合に、 トラック１回転分のデータ記録を行い、 次に、利用可能な最外周側に位置するレーザ光源と利用
   可能な最内周側に位置するレーザ光源との間に故障レー
   ザの個数だけのトラック回転分のデータの記録を行い、 引き続きデータの記録を行う場合に、利用可能な最外周
   側のレーザ光源と利用可能な最内周側のレーザ光源との
   トラック間隔だけ光ヘッドのレーザビームのシークを行
   う ことを特徴とする請求項（３）または（４）記載の光学
   的情報記録再生方法。
9. 【請求項９】利用可能な最外周側に位置するレーザ光源
   と利用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間に、
   故障したレーザ光源の連続して隣接した個数の最大の個
   数よりも、故障した各々のレーザ光源あるいはその連続
   した箇所の外周側、かつ内周側に連続して利用可能なレ
   ーザ光源の数が１個以上多くある場合に、 トラック１回転分のデータ記録を行い、 次に、利用可能な最外周側に位置するレーザ光源と利用
   可能な最内周側に位置するレーザ光源との間の故障レー
   ザの連続して隣接した個数の最大の個数だけのトラック
   回転分のデータの記録を行い、 引き続きデータの記録を行う場合に、利用可能な最外周
   側のレーザ光源と利用可能な最内周側のレーザ光源との
   トラック間隔だけ光ヘッドのレーザビームのシークを行
   う ことを特徴とする請求項（３）または（４）または
   （８）記載の光学的情報記録再生方法。
10. 【請求項１０】利用可能な最外周側に位置するレーザ光
    源と利用可能な最内周側に位置するレーザ光源との間に
    位置して連続して利用可能な複数個のレーザ光源のみを
    用いて、当該連続して利用可能な複数個のレーザ光源の
    うち、最外周あるいは最内周の側のレーザ光源を先頭の
    データの記録に割り当てて、 トラック１回転分のデータ記録を行い、 引き続きデータの記録を行う場合に、連続して利用可能
    な複数個のレーザ光源の最外周側と最内周側とのトラッ
    ク間隔だけ光ヘッドのレーザビームのシークを行う ことを特徴とする請求項（３）記載の光学的情報記録再
    生方法。
11. 【請求項１１】請求項（５）乃至（10）いずれか記載の
    光学的情報記録再生方法において、 データの記録を、記録開始から引き続いて行う前の光ヘ
    ッドのレーザビームのシークとのアクセス動作の期間に
    おいて、トラック回転の数とシークトラックの数とを加
    算した数をトラック回転の数で割り算した値が最大とな
    る方式を用いて、データの記録を行う ことを特徴とする光学的情報記録再生方法。
12. 【請求項１２】請求項（５）乃至（10）いずれか記載の
    光学的情報記録再生方法において、 データの記録を行う場合に、 トラック回転の数とシークトラックの数とを加算した数
    の容量のデータの一時的バッファメモリに格納して、順
    次、データの記録を行う ことを特徴とする光学的情報記録再生方法。
13. 【請求項１３】請求項（４）乃至（12）いずれか記載の
    光学的情報記録再生方法において、 記録の代わりに再生を行う ことを特徴とする光学的情報記録再生方法。