JP2956106B2 - 光学的情報記録方法 - Google Patents

光学的情報記録方法

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、所定の光パワーで飽和記録となる光パルス
幅以下のパルス幅を、少なくとも2種類以上、設定し
て、記録信号を変調して光学的記録媒体上に複数種類の
ピットを形成することにより、多値記録を行う光学的情
報記録方法に関する。
(従来の技術) 従来、光を用いて情報を記録し、また記録された情報
を読み出す時、用いられる光学的記録媒体は、ディスク
状,カード状あるいはテープ状の形態をなしている。こ
れらの光学的記録媒体には、記録および再生が可能なも
のや、再生のみ可能なものがある。
上記媒体への情報の記録は、再生時、光学的に検出可
能な情報ピット列となるように、記録情報に従って変調
された光ビームを、微小スポットに絞り込んで、情報ト
ラック上で走査することにより、行なっている。また、
情報の再生は上記媒体に記録が行なわれない程度の一定
のパワーの光ビームスポットを情報トラック上で走査
し、情報ビット列からの反射光量あるいは透過光量の相
違で読取りを行なうことにより実現している。
この場合、上記記録媒体に対する光ビームスポットの
大きさは、オートフォーカシング(AF)制御手段によっ
て制御され、また、情報トラック配置のずれは、オート
トラッキング(AT)制御手段によって制御される。この
ような制御手段を用いるために、自づから光ビームスポ
ットの大きさには制約があり、この光ビームスポットに
よって生成される情報ピット列の寸法、ピッチも定まっ
てくる。通常、ここで扱われる信号は2値化されたもの
であるが、1つの記録媒体の情報収容量は、上記情報ピ
ット列の寸法、ピッチで決定されるわけで、これが高密
度化の妨げとなっている。
(発明が解決しようとする課題) そこで、光学的に複数の記録状態を認識できるよう
に、1つのピットにつき、複数の情報を表現するよう
に、例えば、1つのピットに、その濃度により重みをつ
けて上記記録媒体に記録を行うことにより、多値化する
ことが提唱されている。これは記録媒体上で光スポット
を与えた時、この反射光量あるいは透過光量が相違する
ように、各ピットを生成することで実現できる。
例えば、レーザ光の記録パワーに対応する記録ピット
の反射率変化を表わす変調度(変化した反射光量/もと
の反射光量)をグラフで示すと第6図(a)のようにな
る。ここでは、照射パワーが増大すると、徐々に変調度
が増大し、いずれ、飽和するような材料(例えば、ポリ
メチン系のシアニン類やアゼレン類などの有機色素系染
料)が用いられる。図から明らかなように、レーザ光の
パワーが或る閾値Aまで到達しないところでは、記録媒
体にはピットが形成されず、閾値Aを超えたところから
B点位置までは非線形ではあるが、パワーの増加にとも
なって変調度が増加するのである。そして、B点を超え
ると、レーザパワーを変化させても、変調度(振幅)が
ほとんど変化しない、いわゆる飽和領域になる。
このような特性に注目して、A点からB点までの領域
で信号対雑音比(S/N)を配慮し、如何なる値まで、正
確な量子化(多値化)が実現できるかが検討されてい
る。この時、分割したスライスレベルを記録条件として
ピットを生成することで、1つのピットにつき、多値情
報を当てはめることができ、この多値記録によって、1
つの記録媒体における記録の高密度化が実現できる。こ
の多値化の具体的方法として、記録のための光パワーを
一定値とし、そのパルス幅を少なくとも2種類とする記
録方式が考えられている。例えば第6図(b)に示すよ
うにa,b,cの記録幅を設定することで、不飽和記録が可
能である。
しかしながら、第7図(a)に示すように、多値情報
信号、例えば(1,2,3,0)に対応する記録のため光パワ
ーのパルス幅は(a,b,c,o)となって、記録媒体の記録
面上に照射され、第7図(b)のようにピット長が異な
るピットが形成されることになる。結果的には、このよ
うなピットを読み取る時の再生信号が、第7図(c)の
ように、その多値情報を現わすピークレベル位置を不等
間隔としてしまう(t2−t1≠t3−t2など・・・)。この
ため再生時のピークレベル検出が不安定となるという問
題を残す。
(発明の目的) 本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、再生
に際して、多値情報を現わすピークレベル位置が等間隔
となるように、予め、記録時における記録信号のパルス
幅に対応した種類に応じて上記記録信号を遅延するよう
にした光学的情報記録方法を提供しようとするものであ
る。
(課題を解決するための手段) このため、本発明では、所定の光パワーで飽和記録と
なる光パルス幅以下のパルス幅を、少なくとも2種類以
上、設定して、記録信号を変調して光学的記録媒体上に
複数種類のピットを形成することにより多値記録を行う
と共に、前記所定の光パワーより弱い光パワーで前記ピ
ットを照射することにより得られる再生信号のピークレ
ベルに基づいて前記多値情報を再生する光学的情報記録
再生方法において、前記ピットのそれぞれに対応する前
記再生信号のピークレベルが実質的に等時間間隔で発現
するように、前記パルス幅の種類に応じて、前記記録信
号を遅延して変調するのである。
ことを特徴とする光学的情報記録再生方法。
(作 用) したがって、記録情報を再生する時、多値情報を現わ
す信号振幅のピーク値は一定間隔で与えられるので、誤
りのない再生が実現できる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明
する。第1図には本発明の光学的情報記録方法において
使用される記録再生装置の一具体例が示されている。こ
こでは上位接続装置としてのCPU50が記録再生装置19のM
PU10に接続されている。上記記録再生装置19では、モー
タ14の駆動によって、光カード1の搬送手段が駆動制御
され、記録再生部への出入れ及び往復運動による走査を
行なえるようになっている。この出入れの方向は矢印R
で示されている。上記光カード1上に情報を記録し、あ
るいは記録された情報を再生するのに、光ビーム照射光
学系17および光検出器22〜24を具備した光学ヘッド18が
装備されている。上記光ビーム照射光学系17は、光カー
ド1上に3つの光ビームスポットを形成するようになっ
ており、オートフォーカシング用アクチュエータ15の働
きでピント位置をZ方向、すなわち光カード1面と垂直
な方向(Z方向)に移動調節され、また、オートトラッ
キング用アクチュエータ16の働きで、Y方向(すなわ
ち、R方向およびZ方向の双方に直交する方向)に移動
調節される。なお、上記光学ヘッド18は、シークのため
に、モータ13の駆動で、その光ビームスポットを光カー
ド1上の所望のトラックへとアクセスさせるように制御
動作する。これらモータ13および14は、上述したMPU10
の指令で制御される。
上記記録再生装置19にはAT/AF制御回路(オートトラ
キング/オートフォーカシング制御回路)11が用意され
ていて、各アクチュエータ15,16が制御される。また、
上記光検出器22〜24の出力は、多値化回路31にて多値情
報信号となり、多値変・復調回路12へと入力される。情
報の記録の際には、その多値変調信号に基いて、光ビー
ム照射光学系17を介して、光カード1への一定の光照射
を行い、その照射パルス幅の相違によって、飽和記録と
なる光パルス幅以下で、少なくとも2種類以上、設定さ
れた複数の不飽和記録を行なう。また、情報の再生の際
には、光カード1上の記録層に変調を与えない程度の低
い光パワーで一定の光照射を行い、その時の反射光量を
光検出器22〜24で検出し、これを多値化回路31を介して
多値変復調回路12にもたらし、2値信号に復調してMPU1
0に送るのである。
上記光ビーム照射光学系17の構成は、例えば、第2図
に示されるような具体的なものであるとよい。ここでは
光源としての半導体レーザ27から出力された光ビームを
コリメータレンズ28で平行光束に変換し、光ビーム整形
プリズム29を介して円形に整形し、回折格子30を介して
0次回折光および±1次回折光に分割され、ビームスプ
リッタ20に投過する。該ビームスプリッタ20を通過した
光ビームは反射プリズム25を介して対物レンズ26に到
り、集束されて、光カード1上に光スポットS1,S2,S3
して照射される。上記カード1に照射された光ビームの
反射光は上記対物レンズ26、反射プリズム25を介してビ
ームスプリッタ20に戻り、ここで非点収差集光レンズ系
21へと分光され、これを介して3通りに分けられた光は
各光検出器22〜24へと向けられるのである。ここで、光
ビームスポットS1,S3は隣接するトラッキングトラック
5上に位置し、光ビームスポットS2は情報トラック4上
に位置される。第3図は上記光検出器22〜24の構成を模
式的に示したものであり、光検出器23は4分割光検出器
であり、ここでの出力信号はAF動作に用いられる。ま
た、光検出器22,24によりAT動作が設定される。また、
光検出器23の出力信号は記録・再生の際の情報信号とし
て捕えられている。
次に、光カード1、一般的には記録媒体への多値化記
録のためのレベルを3値に進んだ実施例を第4図を参照
して具体的に説明する。ここではMPU10からの記録信号S
b、例えば“01101100"を多値変調回路12aに入力する
と、多値情報信号Sm(第5図(a)参照)が出力され
る。そして、多値情報信号Smは、記憶回路12cに入力さ
れ、予め記憶しておいた所定の遅延量、例えば多値情報
信号のパルス幅をWn、遅延量をdnとすると、(Wn,dn)
n={(a,d11,(b,d22,(c,o)3,(o,o)}を遅
延回路12bへ出力する。ここでは上記多値情報信号Smに
記憶回路12cから得た遅延量dnを加算して、光変調信号S
n(第5図(b))を出力する。この変調信号Snに応じ
て、半導体レーザ27を駆動し、第5図(c)に示すよう
なピットを記録するのである。このピット列から再生し
た信号の変調度は、第5図(d)で示されている。これ
からも明らかなように、ピークレベルの位置は(t2
t1)=(t3−t2)となり、等間隔となる。
このようにして、記録パルス幅をa,b,cに設定するこ
とにより、未記録部分を含めて、1つのピットに対して
4つの記録状態を設定できる。このように記録パルス幅
を変えることにより不飽和記録を可能にする方式は、照
射パワー自体を複数段に切換えて変化させる方式よりも
簡単に実施できる。しかも、遅延量を与えることで、再
生信号のピッチを等間隔にでき、安定した読取りも実現
される。
このような記録媒体を使用して記録した情報の再生に
は、多値復調回路12dが使用される。ここで復調された
再生信号Siは第9図(a)のようになり、例えば、第8
図に示す多値化回路31に入力される。ここでは再生信号
Siはクロック生成回路31aに入力され、再生クロック信
号Sc(第9図(b)参照)を作る。同時に、上記再生信
号Siは、サンプルホールド回路31bに入力され、再生ク
ロック信号Scにより、サンプルホールドして、多値化信
号Sm(第9図(c)参照)となる。この多値化信号Smを
A−D変換することにより、2値信号Sd(第9図(d)
参照)にすることができる。第10図には上記多値化信号
Smと2値信号Sdとの対比がなされている。このように、
1ビットの情報信号Smが2ビットの信号Sdを完全に実現
できる。
なお、上記実施例では、3種類の記録パルスで記録を
行ない、未記録状態を含めて4種類の記録状態をつくる
場合について説明しているが、更に多種類の記録パルス
幅を用いることで、多重度を上げ、情報の高密度化を行
なうことができる。
(発明の効果) 本発明は以上詳述したようになり、同一レベルの光パ
ワーで多値記録を行なう時、光照射パルス幅の長短に応
じて遅延量を付加することで、再生信号のピークレベル
を等間隔になるように光変調するから、再生時の安定し
たピークレベル検出が実現でき、安定した再生がなされ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の方法を実現する光学的情報記録再生装
置の一例を示す概略構成図、第2図は光学ヘッドの詳細
図、第3図は光学ヘッドの受光素子(光検出器)の模式
図、第4図は多値変・復調回路のブロック図、第5図
(a)〜(d)は本発明による記録方法の動作を示す
図、第6図は本発明に係る多値記録媒体の記録特性につ
いての図、第7図(a)〜(c)は従来の記録方法の動
作を示す図、第8図および第9図(a)〜(d)は多値
化回路のブロック図および動作説明図、第10図は4値デ
ータと2値データの対応表である。 1……光カード、10……MPU、12……多値変復調回路、1
2a……多値変調回路、12b……遅延回路、12c……記憶回
路、12d……多値復調回路、31……多値化回路、31a……
クロック生成回路、31b……サンプルホールド回路。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の光パワーで飽和記録となる光パルス
    幅以下のパルス幅を、少なくとも2種類以上、設定し
    て、記録信号を変調して光学的記録媒体上に複数種類の
    ピットを形成することにより多値記録を行うと共に、前
    記所定の光パワーより弱い光パワーで前記ピットを照射
    することにより得られる再生信号のピークレベルに基づ
    いて前記多値情報を再生する光学的情報記録再生方法に
    おいて、 前記ピットのそれぞれに対応する前記再生信号のピーク
    レベルが実質的に等時間間隔で発現するように、前記パ
    ルス幅の種類に応じて、前記記録信号を遅延して変調す
    ることを特徴とする光学的情報記録再生方法。
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