JP2861998B2 - 光ディスク記録再生方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクファイ
ル装置に係り、特に高密度記録に有利なピットエッジ方
式を使用するために好適な光ディスク記録再生方法及び
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】光ディスクから得られた反射光量変化、
すなわち再生信号波形の立ち上がり、立ち下がりを検出
してデータの復調を行なう方法は、ＤＡＤ（ディジタル
オーディオディスク）に採用されている。データ復調の
原理は、例えば岩村による「ビデオディスクとＤＡＤ入
門」（コロナ社）ｐ２１２〜ｐ２１５に記述されてい
る。復調は、再生波形の変化点、すなわち前縁と後縁を
検出し、これから再生検出窓を発生し、再生データを得
るものである。ＤＡＤに用いられている方法は、データ
間隔をＴとすると検出窓幅はＴ／２であり変化点パルス
の位置として±Ｔ／４以内に納まっていることが、正確
な復調を可能とする条件である。したがって信号のゼロ
クロス点（変化点に相当）が雑音や波形歪，回転ジッ
タ，偏心ジッタ等によって変動し検出窓からはずれると
エラーになる。 【０００３】追記型光ディスクにおいても、前縁，後縁
をデータとすることが可能であるが、追記型の場合は記
録再生の対象デイスクに対して直接にレーザ光パルスの
照射を行なって記録するので、前縁，後縁の位置が、媒
体の感度特性や、ジッタの影響に左右されやすく、不確
定にシフトしやすいことになる。ＤＡＤの場合は、ディ
スク作製時にレジスト段階でピットを作るため、このよ
うな問題は無かった。 【０００４】追記型光ディスクへ、ピットエッジ記録を
適用することには、何らかの方法で、記録時の前縁，後
縁のエッジシフトを補正し、再生時には補正を行なう必
要がある。追記型光ディスクに対するピットエッジ記録
を扱った例は未だ無く、本発明では、記録補正，再生補
正について述べるとともに、総合的な記録，再生処理を
説明する。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、Ｄ
ＡＤのように予め情報ピットをディスク作製時に作りつ
けておく形式のため、エッジシフト量が小さく、安定な
復調が可能である。しかし追記型光ディスクのような熱
により対象ディスクの記録膜に直接ピットを形成する媒
体に対しては、エッジをデータとする方式は実用化され
ていない。この理由は形成されるピットが、媒体の感度
特性やジッタ、さらには線速度等に影響されやすいため
である。 【０００６】熱記録により形成されるピットは、穴形成
過程において、記録膜が溶融，蒸発し、さらには、熱拡
散の影響による拡がりを持つためエッジ位置の制御が困
難であるので、従来は丸穴ピットを形成し、その中心位
置をデータとする方法だけが実用化されていた。エッジ
位置を正確に制御するには、記録パルス幅とパワーを、
媒体の特性や記録位置に対して常に最適化する必要があ
る。また媒体自体の特性としては、記録パルス幅に対す
る再生パルス幅の変化が線形か又はそれに類する特性で
あることが望まれる。さらに記録時には除去できないエ
ッジ位置の変動量は、何らかの方法で再生時に除去する
必要がある。 【０００７】従来は、記録，再生時に行なうべき具体的
な方法，ピットエッジ記録に適した媒体を見出すこと、
および対象とする記録媒体に最適な補正量の設定等が困
難と考えられ、明確な手法が見出されていなかった。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的は、追記型光デ
ィスクへのピットエッジ記録を採用するに当り、記録時
と再生時の双方において、適当な補正を行なうことによ
り穴あけ型媒体に対しても、高密度記録に有利なピット
エッジ記録を安定に実現することができる。追記型光デ
イスクは、レーザ光の熱によりピットを形成するため
に、記録パルス幅よりも長いピットが形成される。 【０００９】ピットエッジ記録を実現するためには第一
に記録時における適当な補正が必要となる。この補正
は、記録膜の感度，記録半径ないしは線速度，記録する
データパターンの疎密等を考慮して行なう必要がある。
ディスクには、ヘッダー部とよばれる情報が、予め作製
されており、トラック番号，セクター番号等が記録され
ている。記録動作を行なう場合、まず記録したいトラッ
ク及びセクターへの光スポットの移動，位置付けを行な
う。したがってトラック番号の認識は常に行なわれてい
ることになるため、光スポットの現在位置の把握は、こ
のトラック番号から可能である。もし光ヘッドの位置を
知る手段として、外部スケール値を用いることができれ
ば、同様にして光スポット位置を知ることができる。 【００１０】この様にして記録位置を知ることにより、
記録パルス幅とパワーの最適化を図ることができる。記
録パルス幅はデータパターンそのものと、該データパタ
ーンを遅延させたものとの論理積をとることによって幅
を狭くすることができる。これにより実際に記録される
ピットの長さを、目的とする再生パルス幅に対応させる
ことが可能となる。記録パターンの疎密による記録パワ
ーの設定は、カウンタを用いたパターン長判断回路を用
いることにより可能である。 【００１１】上記の記録補正を用いることにより、熱記
録で生じるピット長の伸び量、すなわちエッジ移動量の
補正が実現される。しかし記録膜の感度ムラ、記録パワ
ーの変動によるエッジ自身の位置変動は再生時に除去し
なければならない。エッジ位置が正確に検出できない
と、データ弁別窓からはずれてしまうため、エラーが生
じるからである。 【００１２】本発明では、再生時の補正を行なう目的
で、情報復号開始位置（タイミング）を示す起動タイミ
ングマーク（一般にＳＹＮＣマークと呼ばれる）を再生
波形の立ち上がり、立ち下がりに対応して２重パターン
として設けている。データ記録時にユーザデータ列に先
行して設けた起動タイミングマークを各々別系列の検出
手段によって各々１パルスの検出信号として検知する。
予め２重パターンとしている理由は、立ち上がりエッジ
からの検出パルスと立ち下がりエッジからの検出パルス
を別々に得ることにより、両者の時間差を求めるためで
ある。全く理想的な媒体であれば、記録時の光パルスと
相似の再生波形が得られるはずであるが、実際には先に
述べたように、記録膜の熱拡散の不均一性や、昇温，降
温勾配の違いや、記録感度のバラツキ等により、一般的
には光パルス照射を終了した後も、若干尾を引いたよう
な非対称な形状を持ったピットが形成され、対応する再
生波形の立ち上がり、立ち下がりの傾斜が異なってしま
う。 【００１３】しかし、立ち上がり同士，立ち下がり同士
の傾斜は、良く一致していることが、実験により確認さ
れている。したがって、各々の起動タイミングマーク検
出信号の時間差からエッジシフトを一旦補正しておけ
ば、それに続くデータ列に対して同一補正量を与えれば
良いことになる。セクター管理された記録媒体であれ
ば、各セクター毎に補正を行なえば、より信頼性を向上
させることができる。このように、エッジ移動量につい
ては記録時に補正してやり、エッジ変動量については再
生時に補正することで、安定な情報の記録、再生を行な
うことが可能となる。 【００１４】 【作用】記録時の補正では、ディスク上の対象位置を、
予め作成されているヘッダー部の情報を用いるかあるい
は外部スケールを用いて検出された情報をもとにして行
う。あるいは両者を併用しても良い。さらに、ヘッダー
部に媒体の種類，感度特性等を予め記録しておけば、よ
り正確な補正も可能である。それによって記録パルス幅
やパワーの設定を容易かつ正確に行なうことができる。 【００１５】再生時の補正では、ユーザデータの記録時
に、該データに先行して二重化同期信号を同時に記録し
ておき、該同期信号の前縁データ列から得られた検出信
号と、後縁データ列から得られた検出信号の時間差を検
出し、後続の１セクタのユーザデータに対して時間軸補
正を施し、記録補正だけでは除去できないエッジ変動量
や反射ムラの影響を吸収することができる。 【００１６】 【発明の実施の形態】図１により本発明の実施例を説明
する。図１においてディスク１はモータ２により回転で
きるようになっている。本発明の場合、回転様式は線速
度一定、すなわちディスク１に光ヘッド３が位置付けら
れた半径によって回転速度を変化させる方式でも良く、
又角速度一定、すなわち光ヘッド３の位置に依らず回転
速度が一定の方式のどちらでも良い。光ヘッド３はデイ
スク上の目標トラックに位置付けるため移動可能になっ
ている。半導体レーザ４から出射された光はレンズ５に
よって平行光束に変換された後、ビームスプリッタ６、
ガルバノミラー７を介して絞り込みレンズ８によりディ
スク１上に絞り込まれる。ディスク１からの反射光は、
再び絞り込みレンズ８、ガルバノミラー７を介し、ビー
ムスプリッタ６で反射される。この後、トラッキング用
光検出器９、およびオートフォーカス用光検出器１０に
導びかれる。ディスク１は回転に伴ない、上下方向およ
び、半径方向に振動する。上下方向の振れに対しては、
オートフォーカス用光検出器１０からのサーボ信号を用
いて、絞り込みレンズ８をディスク１の振れに追従させ
ることにより、常に焦点をディスク１上に合わせること
で対処する。又、半径方向の振れに対しては、トラッキ
ング用光検出器９からのサーボ信号を用いて、大きな振
れに対しては光ヘッド３全体を追従させ、細かな振れに
対してはガルバノミラー７の角度を変えることによっ
て、常に目標トラックへの位置付けを行なう。上記のオ
ートフォーカスおよびトラッキングの方式については従
来のサーボ方式で良く、詳細説明は省く。 【００１７】記録・再生の動作を説明するにあたり、本
発明の記録方式であるピットエッジ記録方式について説
明する。 【００１８】図２はデータを変調（符号化）して、コー
ドに変換し、ディスクに記録する場合の方法、図３は、
ディスク上に記録された情報を再生し、元のデータに復
調（復号化）する場合について示した図である。 【００１９】図２において、記録したいデータ３０は、
符号器１３によってコード３１に変調される。この符号
化はどのような変調方式でも良く、ＦＭ符号，ＭＦＭ符
号あるいはＲＬＬ（ランレングスリミット）符号として
２−７符号，８−１８符号，１−７符号等を代表例とし
て挙げておく，図２では、一例として２−７符号の場合
を示した。コード３１は、ＮＲＺ（ノンリターントウゼ
ロ）コード３２に、ＮＲＺ符号器１４により変換され
る。該ＮＲＺコード３２をそのままディスク１上の記録
膜に記録すると、一般に照射記録光パルス幅よりも長い
ピットが形成される。これはレーザ光による熱が記録膜
内を伝播する度合いと記録膜組成および下地膜組成に帰
因する融点とのバランス、さらに熱拡散の形態等により
決定されるものであり、実際には実験的に調べる必要が
ある。 【００２０】一例として、ＰｂＴｅＳｅ記録膜を用いた
追従型光ディスクでは、回転数毎分１８００回転におい
て、記録半径７０ｍｍ、記録パワー８.５ｍＶで記録し
た場合、１００ｎｓの記録パルス幅に対して実際に得ら
れる再生パルス幅は１４５ｎｓとなり、４５ｎｓ相当の
ピット長の伸びが見られた。したがって形成される記録
ピット３５の長さをＮＲＺヒード３２の長さに対応させ
るには、予めパルス幅を短かくした記録コード３３を用
いることになる。また記録パターンにより、記録ピット
３５の長さが変化することも考えられるので、短かいパ
ターンの場合は記録光パルス３４のパワーを大きくする
補正を行なう必要も生じる。記録光パルス幅および記録
光パワーの設定は、それぞれの設定器１５，１６を用い
て、記録補正器１７からの制御により行なわれ、レーザ
ドライバ１８により半導体レーザ４を駆動して記録ピッ
ト３５の形成を行なう。符号器１３については従来提唱
されている回路構成をそのまま用いれば良い。ＮＲＺ符
号器１４、パルス幅設定器１５、パワー設定器１６、記
録補正器１７、レーザドライバ１８の具体的な構成例に
ついては後述する。 【００２１】図３を用いて、記録ピット３５からデータ
４２を復調する場合についても説明する。ディスク１か
らの反射光は記録ピット３５の有無によってその光量が
変化する。記録膜が光磁気記録膜、すなわち磁化ドメイ
ンとして記録されている場合は、光検出器９の前に検光
子を設置すれば、磁化方向による偏光面の回転を光量変
化に変換することが出来、やはり同様の再生信号３６を
得ることができる。再生信号３６を或るスライスレベル
３７で２値化することにより再生コードパルス３８を得
ることができる。該再生コード３８の立ち上がりエッジ
および立ち下がりエッジからそれぞれ対応するパルス３
９，４０を生成し、両者からコード信号４１を得る。こ
れを符号器１３とは逆の動作をする復号器を用いること
により元のデータ４２を再現することができる。ここ
で、復号器については従来用いられている構成回路で良
いから、詳細説明は省くことにする。 【００２２】上記のピットエッジ記録方式はデータの高
密度記録に大きく貢献する。それは生成されるピット
と、該ピットを読み取るための光スポットとの相対的な
分解能が向上するためである。 【００２３】図４は、符号化コードの１の場合に対応し
て丸穴を形成するピットポジション記録方式と、符号化
コードの１の場所を形成ピットの前縁および後縁に対応
させるピットエッジ記録方式の比較を示したものであ
る。図４においてコード３１に対応して丸穴ピット５０
を形成した場合を考える。記録ピットを読み取る光スポ
ット５１の分布は、該ピットよりも分布が広いため、記
録ピット間の距離が近接している場合は、再生信号５２
の振幅、すなわち変調度５２が十分に採れなくなる。こ
の傾向は、より高密度化を進めた場合顕著になってく
る。一方、コード３１を一度ＮＲＺコード３２に変換し
た場合、その形成ピット５３から得られる再生信号５４
は、十分な変調度５２を得ることができる。 【００２４】図４は、ピットポジション記録方式と、ピ
ットエッジ記録方式について同一の記録密度の場合を示
してある。ピットエッジ記録方式は原理的にいってピッ
トポジション記録方式の約２倍の高密度化を図ることが
できる。このようにピットエッジ方式を用いて倍密度化
した場合、光学的な分解能、すなわち信号変調度には問
題は無い場合でも再生信号から元のデータを復号する際
のデータ弁別窓幅は半分になるため、より正確にエッジ
位置を検出する必要があることを明記しておく。したが
って、ユーザデータ以外の情報、例えば、ヘッダー信号
等の情報のように、あまり高密度化が要求されないデー
タについては、弁別窓幅を広く採り、従来密度のピット
ポジション記録方式を用いることも考えられる。 【００２５】図５で本発明で使用するディスクの記録フ
ォーマットについて説明する。図５は記録フォーマット
の一例である。ディスク１は、同心円あるいはスパイラ
ル状のトラック、および１トラックを複数の区域（セク
タ）に分割した構成を有する。図５は、或る１つのセク
タについてのフォーマットを示した図である。各々のセ
クタの先頭には、セクタの開始を示すためのセクタマー
ク６０が置かれ、それに続きセルフクロックを発生させ
るための引込みパターン６１を有する。該パターン６１
により発生したクロックを同期化信号パターン６２によ
り同期化し、復調開始の基準信号を検出する。この操作
を経て、トラック番地６３、セクタ番地６４、および両
番地の読み出し誤りを検出、あるいは訂正するための信
号６５の再生が行なわれる。ここまでの部分は、ヘッダ
ー信号６７と呼ばれるものであり、ユーザが変更を必要
としない部分であるため、ディスク作製時に予め作りつ
けておく（プリフォーマット）のが便利である。またヘ
ッダー信号とデータ信号は異なる変調方式あるいは異な
る穴深さにより記録することもできる。例えばヘッダー
信号は、使用レーザ光波長の４分の１、ないしは８分の
１の深さの位相情報として記録しておく方法が考えられ
る。さらにヘッダー信号はピットポジション記録方式を
用い、ユーザデータ信号は、高密度化に有利なピットエ
ッジ記録方式を用いる方法も考えられる。 【００２６】一般にプリフォーマット部はトラッキクン
グのための案内溝上に形成されるが、案内溝と案内溝の
間の平坦部に形成することもできる。溝間の平坦部は、
ディスク原盤カッティング時のレーザ光のゆらぎや、プ
ロセスによる影響が少ないため、再生時のディスク雑音
の低減に効果がある。 【００２７】図６で図２，図３で説明を省いたＮＲＺ符
号器１４、パルス幅設定器１５、パワー設定器１６、記
録補正器１７、レーザドライバ１８について具体的な回
路構成例を説明する。 【００２８】図６においてＮＲＺ変換器１４はＤタイプ
のフリップフロップによって構成されるもので、コード
３１の立ち上がりが入力される毎にＱ出力が反転するよ
うに動作する。一般には入力を２分の１分周するために
用いられる回路接続と同一である。変換されたＮＲＺコ
ード３２は、遅延素子４５に入力される。この遅延素子
は一定の遅延時間を伴なった信号が複数の出力タップに
出ているものである。遅延素子として、ゲート遅延を用
いる方法もある。遅延素子４５からの出力は、セレクタ
４６に入力され、いずれかの出力が記録補正器によって
選択されＡＮＤゲート４７に入力される、該ＡＮＤゲー
トの片方には、遅延されない信号が入力されているた
め、遅延量だけ短かいパルスが生成されることになる。
このパルスは図２の記録コード３３に対応する。該コー
ド３３はレーザドライバ１８へ入力される。一方記録光
パワーの制御は、レーザドライバ１８内の電流源の値を
変えることで行なう。レーザドライバ１８はカレントス
イッチの構成を採っており、電流値を決定するトランジ
スタ４８のベース電位をＤ／Ａ変換４４によって変化さ
せることにより半導体レーザ４がオン状態になったとき
の発光パワーを変えることができる。例えばベース電位
を高くすれば、トランジスタ４８のエミッタ電位も上昇
し、エミッタと負電位（−Ｖ）との間に接続されている
抵抗４９を流れる電流が増加する。したがって半導体レ
ーザ４の駆動電流も増加し、発光パワーが大きくなる。 【００２９】記録補正器１７は、制御情報４３によっ
て、パルス幅およびパワーの設定を行なうわけである。
最も容易な方法としては、トラック番地４３をアドレス
入力とするＲＯＭ（リードオンリーメモリ）を用い、出
力として、ＲＯＭのデータを用いれば、セレクタ４６に
よる遅延量の選択、およびＤ／Ａ変換器４４への入力ビ
ットを指定することができる。またトラック番地信号４
３の代りに、外部スケール読取器１１からの値を用いる
方法、あるいは、ディスクの基準半径（例えば最内周）
から現在までに横切ったトラック本数から位置を認識し
同様の制御を行なうこともできる。図６の回路では、記
録すべきデータエリアの終了時にＮＲＺ符号器１４のフ
リップフロップに対してリセット信号５５を加えること
によって次セクタのヘッダー部に対して誤まって記録パ
ルスが照射されないように配慮している。ピットエッジ
記録の場合、データの最初の“１”で記録パルスが立ち
上がり、次の“１”で元に戻るのでデータ“１”の個数
が偶数であれば、データ領域終了時には通常再生パワー
に戻るが、奇数であると最後のデータを書いた後で元の
再生パワーに戻らなくなり、記録パワーのまま、次のセ
クターのデータを破壊してしまうため、データ領域を指
定する記録ゲート信号が無くなったと同時に、該フリッ
プフロップもリセットするのが安全である。記録データ
領域の指定ゲートは、各セクター先頭のセクターマーク
検出信号により、カウンタを用いれば容易に実現でき
る。 【００３０】上記の方法による記録パルス幅および記録
パワーの設定方法では、記録半径に伴なって変化させる
が、記録パターンの疎密によっても記録パワーを変化さ
せるのが望ましい場合がある。熱記録では、レーザ光の
熱で記録膜を融解，蒸発させてピットを形成するため、
安定なピットを形成するためには、閾値を越えるある程
度以上のエネルギーが必要となる。高密度化に伴なって
記録パルス幅を狭くしていくともはや記録パルス幅の広
い場合に加えた記録パワーでは十分に安定なピットが形
成できなくなる場合がある。この現象は、ディスクの内
周のような記録半径の小さな領域において特に顕著であ
るため、記録パターンによって記録パワーを補正するの
が有効である。 【００３１】図７は、変調方式として２−７符号をＮＲ
Ｚ変換する方式を用いた場合、最密記録パターン、すな
わち“１００１”のときのみ記録パワーを大きくして記
録するための回路例である。また図８は、図７の動作を
説明したタイムチャートである。 【００３２】以下図７，図８に基づき、回路動作を説明
する。ＤＡＴＡ−Ｐ３２は変調後のデータパターンであ
り、図１のＮＲＺコード３２と同一信号である。該デー
タ３２は、記録クロックＣＫ−Ｐ１５０の立ち上がりエ
ッジに同期している。カウンタ１５１，１５２，フリッ
プフロップ１５３およびシフトレジスタ１５４は、デー
タ３２の転送前にリセット信号ＲＥＳＥＴ−Ｎ１５５の
“Ｌ”レベルで初期クリアされる。カウンタ１５１は、
データ３２が“Ｈ”の時のみカウントアップが可能とな
るように、該カウンタのイネーブル（ＥＮＢ）端子にＤ
ＡＴＡ−Ｐが接続されている。カウンタ１５１がイネー
ブルになると、該カウンタの出力Ｑ₀１５６，Ｑ₁１５
７，Ｑ₂１５８はそれぞれ図８に示した様に変化する。
ここでＱ₀，Ｑ₁，Ｑ₂は、それぞれ２0，２1，２2の出力
を意味する。ＡＮＤゲート１５９の出力１６０は、カウ
ント値が３の区間のみ“Ｈ”となる。なおカウンタ１５
１は、クロック１５０の立ち下がりエッジで出力が変化
するように接続されている。該ＡＮＤゲート出力１６０
は、該カウンタ１５１のリセット端子、およびフリップ
フロップ１５３のＤ（データ）端子に接続されており、
出力１６０が“Ｈ”になると、該カウンタ１５１はリセ
ットされる。データ３２が最密パターン“１００１”の
場合は、ＡＮＤ出力１６０が“Ｈ”となる区間に、デー
タ３２の立ち下がりエッジが存在するため、フリップフ
ロップ１５３のＱ出力１６１がセットされ“Ｈ”とな
る。該Ｑ出力１６１は、カウンタ１５２のイネーブル
（ＥＮＢ）端子に接続されている。したがってＱ出力１
６１が“Ｈ”になるカウンタ１５２は、カウントアップ
を開始する。該カウンタ１５２のＱ₀１６２，Ｑ₁１６
３，Ｑ₂１６４はそれぞれ図８に示した様に変化する。
ＡＮＤゲート１６５の出力１６６は、カウント値が５の
区間のみ“Ｈ”になり、この時フリップフロップ１５３
と、該カウンタ１５２をリセットする。このためフリッ
プフロップ１５３のＱ出力１６１は、該カウンタ１５２
が０から５までカウントしている区間だけ“Ｈ”とな
る。このＱ出力１６１が記録パワーを上昇させるための
指令信号（最密パターン検出信号）になる。 【００３３】実際には、最密パターン検出信号１６１が
発生するのが、データ最密パターンよりも後になるた
め、シフトレジシスタ１５４を用いることによってデー
タ３２を遅延させてやり、信号１６１が“Ｈ”になる区
間に最密データパターンを位置させるようにする。該遅
延データ１６７と最密パターン検出信号１６１の時間関
係は、図８に示す通りである。該信号１６１を図６に示
したＤ／Ａ変換器４４に入力するデータの切換に用いて
やり、遅延データ１６７を図６の信号３３として用いて
やることより当初の目的を達成することができる。上記
の回路例では、最密データパターン“１００１”の時の
み記録パワーを補正するものであったが、最密の次に密
なデータパターン“１０００１”についても記録パワー
補正する場合にはＡＮＤゲート１５９の出力１６０が、
カウンタ１５１の出力が４のときに“Ｈ”になるように
接続してやり、さらにカウンタ１５２の出力が６のとき
にＡＮＤゲート１６５の出力１６６が“Ｈ”になるよう
に接続した回路を図７の回路に加えてやれば実施するこ
とができる。 【００３４】またパターン検出信号１６１を、図６の記
録補正器１７の選択に用いてやれば、記録パルス幅も、
記録パターンによる設定が可能となる。 【００３５】図９で記録されたピット３５からデータ４
２を復号化するための処理、すなわち再生補正器２０の
具体的構成例を示す。図９は再生補正器２０の構成例で
ある。光検出器９によって電気信号に変換されたデータ
はアンプ１９で所望レベルまで増幅される。本発明で
は、記録信号は図２、および図３で示したように記録す
べき情報に応じた可変長さの長穴の形でディスク上に記
録されており、該長穴ピットの前縁，後縁をデータとし
て扱う。アンプ１９からの信号は差動出力型のコンパレ
ータ７０により２値化される。２値化の際の閾値は該コ
ンパレータの反転入力側に与えている。差動出力は、直
接ＡＮＤゲート７１，７２に入力される経路と遅延素子
７３，７４を介した後、該ＡＮＤゲートに入力される経
路に分岐される。したがって、ＡＮＤゲート７１の出力
は、前縁検出パルス３９，ＡＮＤゲート７２の出力は、
後縁検出パルス４０となる。 【００３６】図９の例では、コンパレータとして差動出
力型を用いているが、一段のシングル出力型でも良く、
この場合は、ロジックの反転器を入れて使用すれば以下
同様の構成となる。さて、前縁検出パルス３９と後縁検
出パルス４０は、それぞれセルフクロック発生同期用の
ＶＦＯ（バリアブル・フレクエンシー・オシレータ）７
５，７６に入力される。該ＶＦＯからの出力は、それぞ
れデータ復調開始パターン検出回路（一般にはＳＹＮＣ
検出回路）７７，７８へ導かれる。該検出回路で検出さ
れたパターン一致信号７９，８０、および前縁検出信号
３９、後縁検出信号４０は、前縁，後縁位置の時間的補
正を行なう回路（補正回路）８１へ入力される。該補正
回路８１の具体的構成例は後述する。補正回路８１の出
力は、復号器８２に入力され、データの復号化が行なわ
れる。復号の回路や方法は、従来と同じ方法で良い。 【００３７】ここで、本発明で使用するデータ復調開始
パターンについて説明する。データ復調開始パターン
は、図５において同期化信号６２、およびユーザデータ
６６の開始位置に記録される。該パターンの目的は、復
号化タイミングを正確に与えることにある。一般に該パ
ターンを検出するには、ＶＦＯにより発生したクロック
によって、シフトレジスタ内をシフトさせ、該シフトレ
ジスタ出力を小ブロック（例えば４ビット）毎にＡＮＤ
を取り、これらＡＮＤゲート出力の多数決により行な
う。 【００３８】図１０は、２重化したタイミングマークパ
ターンの一例である。前縁検出信号３９と、後縁検出信
号４０を各々別系のパターン判別回路に入力すると、前
縁からの一致信号７９と後縁からの一致信号８０はそれ
ぞれ図１０で示した位置に発生する。図１０の例では、
両者一致信号７９，８０の時間差は、正確なエッジ検出
が実施されれば４ビットだけの時間となる。なお一致信
号７９，８０の発生回路は従来の１種パターンで行なわ
れている方法で良く、例えば特願昭５７−５１２２９
「光ディスクにおける同期情報の記録検出装置」高杉他
で記述されている方法が挙げられる。 【００３９】図１１は前縁からのタイミングマークパタ
ーン検出回路の一例である。８ビットのシフトレジスタ
１７０〜１７５を用い、小ブロック（４ビット）毎に論
理積をとり、多数決回路により検出信号７９を得てい
る。多数決回路１８２はゲートで構成するか、ＲＯＭを
用いて各々のＡＮＤゲート１７６〜１８１の出力をアド
レスとして入力し、ＲＯＭの出力データを、検出信号７
９としてもよい。 【００４０】以上の説明では、図２で示した記録時の補
正のみで正確な位置に記録ピットが形成され、記録時の
“１”の位置を再現する理想的な場合として説明してき
た。しかし実際には、記録時の“１”の位置は、記録補
正だけでは正確に再現されないこともありうるので、情
報の弁別窓幅が非常に狭くなってしまい、そのまま復号
化するとエラーとなる可能性が高い、そこで、前述の２
重化した復調開始タイミング用パターンを有効に利用
し、該タイミングパターンに続くユーザデータ列のエッ
ジ位置変動を自動的に補正する方式を示すことにする。 【００４１】図１２は図９に示した補正回路８１の一構
成例である。前縁からのパターン一致信号７９は、遅延
素子１０１に入力される。該遅延素子１０１は、幾つか
の遅延出力を持っている。各々の出力１０２〜１０５
は、ＡＮＤゲート１０６〜１０９に入力されている。一
方、後縁からのパターン一致信号８０は、ＡＮＤゲート
１０６〜１０９の１ゲート分の遅延量を有するバッファ
１１０、およびＡＮＤゲート１０６〜１０９へ入力され
ている。さて、ＡＮＤゲートの出力１１１〜１１４はそ
れぞれフリップフロップ１１６〜１１９のＤ（データ）
端子に入力される。また該フリップフロップのＴ（トリ
ガ）端子には、バッファ１１０の出力１１５が入力され
ている。ここで図１２に示した回路動作を図１３、およ
び図１４を用いて説明する。 【００４２】図１３は、前縁からの一致信号７９と、後
縁からの一致信号８０の発生タイミングを示した図であ
る。図１３（ａ）は正規の遅れ４Ｔ、すなわち４ビット
クロック分の遅れよりもαだけ短かい遅れで一致信号８
０が発生した場合、図１３（ｂ）は正規の遅れで一致信
号８０が発生した場合、図１３（ｃ）は正規の遅れより
もさらにβだけ遅れて一致信号８０が発生した場合であ
る。常に図１３（ｂ）のようになっていれば、全く時間
軸補正は行なわずに、前縁検出信号３９と後縁検出信号
４０の論理和（ＯＲ）をコード４１とすれば良いが、図
１３（ａ）または（ｃ）の場合は、それぞれα，βだけ
時間補正してから論理和をとってコード列４１を生成す
る必要がある。 【００４３】図１４は、図１３（ａ）の場合について、
図１２の回路動作を示した図である。遅延出力１０２〜
１０５は等時間間隔で遅延されている。したがって図１
３の場合、遅延出力１０３が、後縁からの一致信号８０
とＡＮＤ条件を成立させることのできる遅延出力とな
る。したがってＡＮＤゲート出力１１２だけが一致時間
で“Ｈ”になり、フリップフロップ１１７のＱ出力１２
１だけがセットされ“Ｈ”になる。すなわち、図１２に
おいて、ＡＮＤゲート１２４〜１２７のうち、１２５の
ゲートだけが開くことになる。一方、前縁検出信号３９
は、遅延素子１２８に入力されており、遅延出力１３０
〜１３３のうち、１３１の出力のみが、ＡＮＤゲートを
通過することになる。ここで、遅延出力１３１が図６の
αに相当する時間遅れであれば、一致信号７９，８０に
続くユーザデータ列６６に対して誤差分αを補正するこ
とができる。図１２において、後縁検出信号４０も遅延
素子１３４を通しているが、これは、後縁検出信号４０
をさらに遅らせて補正を行なう時のために、あらかじ
め、遅延素子１２８の最大遅延時間の中ほどの時間分だ
け遅らせるためのものである。このようにして補正した
後、ＯＲゲート１３５により前縁検出信号３９と後縁検
出信号４０の論理和をとることにより一連のデータ列を
生成する。ここで論理和をとらず、前縁と後縁それぞれ
を別系のデータ復調回路に入力して処理することも可能
である。 【００４４】以上が図１で示した光ディスク記録再生装
置の光学系，記録，再生信号処理系の各部動作の説明で
ある。次に実際にディスク１上の記録膜にデータを記録
し、再生する場合の動作について順を追って説明する。 【００４５】ディスク１は通常カートリッジに納められ
た形でモータ２のスピンドルに装着されるが、あるい
は、コンパクトディスクで用いられているような自動調
芯機構付のマグネットチャック式のスピンドルに装着さ
れる。光ヘッド３の移動はリニアモータにより行なわれ
る。ディスク１が装置された後、モータ２の回転を開始
する。該モータが定常速度に達すると、回転ＯＫの信号
が制御部に送られ、半導体レーザ４がオンとなり、再生
パワーがディスク１の記録膜上に照射される。この後、
オートフォーカスサーボが起動される。続いて、トラッ
キングサーボが起動され、ディスクに刻まれた案内溝を
追従する。ディスク１上にプリフォーマットされたヘッ
ダー部の情報が読み出し可能となる。 【００４６】以上のシーケンスにより記録再生制御部１
２は、現在、光スポットが位置するトラック番地、セク
ター番地を認識することが可能となる。記録すべきトラ
ックへの光ヘッドの位置付けは、従来用いられている方
法で良い。すなわち、外部スケール１１あるいはトラッ
クを横切る際の信号の零クロス点の個数をカウントする
ことで、大まかな光ヘッドの移動を行ない、トラック番
地を確認した後、数本のトラック移動をガルバノミラー
７で行なう。このようにして目標トラックに位置付けら
れた後、記録すべきデータを記録することになる。記録
パルス幅，記録パワーの設定はトラック番号あるいは外
部スケール値によるもの、および記録パターンによるパ
ワー設定回路（図７）を用いて行なわれる。目標セクタ
ー内の記録領域の指定は、ヘッダー信号内のセクターマ
ーク６０あるいは同期化信号６２の検出パルスからのク
ロック数管理によって記録ゲートを生成することにより
行なわれる。記録パルス照射時は、オートフォーカスサ
ーボ、およびトラッキングサーボの利得が上昇するた
め、安定に追従させるには記録時には利得を低下させる
方法が採られている。ピットエッジ記録の場合は、ピッ
トポジション記録の場合にくらべて平均的な記録パワー
が上昇するため、より大きな利得の低減が必要となる。
実際の値は、変調方式や、記録パワー等に合わせて設定
してやる必要がある。 【００４７】再生動作についても、光スポットの移動，
位置付けは、記録と同様のシーケンスで行なうことにな
る。再生時のデータエッジの変動は補正器２０によって
吸収し、安定なデータ復調を実行する。 【００４８】本発明で説明したピットエッジ記録再生装
置および方式は、追従型光ディスクを媒体として使用し
ているが、他の光ディスク媒体（光磁気・相変化）でも
同様にして扱うことができる。特に光磁気ディスクの場
合は、記録・消去のために印加する外部磁場の強度も、
記録パルス幅，パワーと同様に記録位置や記録パターン
によって設定してやることが考えられる。 【００４９】 【発明の効果】本発明によれば、再生波形の前縁と後縁
をそれぞれデータとする記録再生方式および装置に関し
て、ディスク上の記録位置，記録パターン，記録感度特
性等を考慮して記録パルス幅、パワーを設定してピット
エッジ記録を行なうものである。再生時には二重化同期
信号を用いることによってユーザデータのエッジ変動量
を補正している。これらの記録時と再生時の両補正によ
り、記録膜特性のバラツキを吸収し、エッジシフトの少
ない高信頼なデータ記録・再生を可能とする効果があ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明を実施するための光ディスク装置基本構
成図。 【図２】データ記録方法を示す図。 【図３】データ再生方法を示す図。 【図４】ピットポジション記録とピットエッジ記録の比
較を示す図。 【図５】ディスクフォーマット例を示す図。 【図６】記録回路系の構成例を示す図。 【図７】記録データパターン検出回路を示す図。 【図８】該検出回路のタイムチャート。 【図９】再生補正回路の構成例を示す図。 【図１０】二重化同期データパターンを示す図。 【図１１】パターン検出回路を示す図。 【図１２】時間軸補正回路を示す図。 【図１３】該時間軸補正回路のタイムチャート。 【図１４】該時間軸補正回路のタイムチャート。 【符号の説明】 １…光ディスク、４…半導体レーザ、１５…パルス幅設
定器、１６…パワー設定器、１７…記録補正器、１８…
レーザドライバ、２０…再生補正器、８１…補正回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高杉 和夫 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭52−30369（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−198546（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−90449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−158041（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−127535（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−243824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−75353（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/00 G11B 7/125 G11B 11/10 586

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．マークの前縁と後縁に情報を持たせるエッジ記録を
   用い、記録時には記録パルス幅および記録パワーのうち
   少なくとも一つを補正して記録を行い、再生時には前記
   前縁及び後縁を独立して検出し、前記前縁からの信号と
   前記後縁からの信号との間隔を補正して再生を行うこと
   を特徴とする光ディスク記録再生方法。 ２．記録膜の感度、記録半径、線速度及び記録データパ
   ターンのうちの少なくとも１つに応じて記録パルス幅お
   よび記録パワーのうち少なくとも一つを補正して記録す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光デ
   ィスク記録再生方法。 ３．マークの前縁と後縁に情報を持たせるエッジ記録を
   用い、記録時には記録パルス幅および記録パワーのうち
   少なくとも一つを補正して記録を行い、同期信号が前縁
   と後縁とに記録され、再生時には前記同期信号の前縁と
   後縁から独立してクロックを発生させ、前記クロックを
   用いて前縁と後縁とを独立に検出し、前記前縁からの信
   号と前記後縁からの信号との間隔を補正して再生するこ
   とを特徴とする光ディスク記録再生方法。 ４．記録膜の感度、記録半径、線速度及び記録データパ
   ターンのうちの少なくとも１つに応じて記録パルス幅お
   よび記録パワーのうち少なくとも一つを補正して記録す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の光デ
   ィスク記録再生方法。 ５．マークの前縁と後縁に情報を持たせるエッジ記録を
   用い、記録時に記録パルス幅および記録パワーのうち少
   なくとも一つを補正する記録補正手段と、再生時に前記
   前縁及び後縁を独立して検出する検出手段と、前記前縁
   からの信号と前記後縁からの信号との間隔を補正して再
   生する再生補正手段とを具備することを特徴とする光デ
   ィスク記録再生装置。 ６．前記記録補正手段は記録膜の感度、記録半径、線速
   度及び記録データパターンのうちの少なくとも１つに応
   じて記録パルス幅および記録パワーのうち少なくとも一
   つを補正することを特徴とする特許請求の範囲第５項に
   記載の光ディスク記録再生装置。 ７．マークの前縁と後縁に情報を持たせるエッジ記録を
   用い、記録時に記録パルス幅および記録パワーのうち少
   なくとも一つを補正する記録補正手段と、再生時に前縁
   と後縁とに記録された同期信号の前縁と後縁から独立し
   てクロックを発生させるクロック発生手段と、前記クロ
   ックを用いて前縁と後縁とを独立に検出する検出手段
   と、前記前縁からの信号と前記後縁からの信号との間隔
   を補正して再生する再生補正手段とを具備することを特
   徴とする光ディスク記録再生装置。 ８．前記記録補正手段は記録膜の感度、記録半径、線速
   度及び記録データパターンのうちの少なくとも１つに応
   じて記録パルス幅および記録パワーのうち少なくとも一
   つを補正することを特徴とする特許請求の範囲第７項に
   記載の光ディスク記録再生装置。