JP2974324B2

JP2974324B2 - 情報記録装置及び情報記録媒体

Info

Publication number: JP2974324B2
Application number: JP1049421A
Authority: JP
Inventors: 朝久吉丸; 雅史横田; 英夫熊谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-01
Filing date: 1989-03-01
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2014-11-10
Also published as: JPH02227878A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば光学的に情報の記録を行なう情報記
録装置及びこの情報記録装置に用いられる情報記録媒体
に関する。

（従来の技術）従来、例えば追記記録型又は消去可能型の光ディスク
等の情報記録媒体に対して情報を記録又は再生する光デ
ィスク装置等の情報記録再生装置においては、光ディス
クの半径方向にリニアモータで直線移動する光学ヘッド
により光を照射し、情報の記録又は再生が行なわれるよ
うになっている。

このような光ディスク装置においては、一般に、情報
記録及び再生の安定化、さらにはアクセス時間の短縮化
のために、光ディスクの回転数を一定としたCAV方式（C
onstant Angular Velocity方式）の記録方式が採用され
ている。このCAV方式の場合、記録あるいは再生クロッ
ク、つまり情報変調及び復調の周波数は一定である。従
って、光ディスクの外周側にいくに従って情報の記録密
度が低下する。

一方、高記録密度化のために、光学ヘッドが光ディス
クの内側から外側に移動するに従って、光ディスクの回
転数を変化させて、光ディスクの光学ヘッドに対する線
速度を一定とすることにより記録密度が一定となるよう
にしたCLV方式（Constant Linear Velocity方式）を採
用するものがある。この記録方式においては、光ディス
ク１枚当りの記録容量が大きくなるという長所がある
が、光ディスクの回転数を変動させるため、回転数が目
標値になるまでの待ち時間が必要であり、アクセス時間
が長くなる。

そこで、光ディスクの回転数は一定に保ち、記録及び
再生の際のデータの転送周波数を変動させて、光ディス
ク上の線密度を一定とする線密度一定方式を採用するも
のが開発されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来のCAV方式とCLV方式の各々の記録
方式の欠点を解消する記録方式である線密度一定方式に
おいては、情報記録媒体の外周側に行くに従って線速度
が大きくなるので、これに連れて情報の転送クロックの
周波数を高くする必要があり、このため情報記録媒体の
外周部分にアクセスする際は情報記録動作を制御する制
御回路の動作マージンが小さくなって誤動作を招き易
く、また、記録レーザパワーのマージンが小さくなるこ
とにより情報の記録条件が厳しくなるので、より信頼性
を必要とする管理情報を記録するのに適さないという問
題点がある。また、種々の記録方式を採用した情報記録
媒体が混在するときにいずれの種類の方式で記録・再生
するのか識別できないという問題点もある。本発明は、
上記問題点を解消するためになされたもので、CAV方式
による記録方式より記録容量を大きくし、CLV方式によ
る記録方式よりアクセス時間を十分速くすることができ
るとともに、情報記録媒体の外周部分での安定した記録
を可能ならしめて管理情報の記録に適した領域とするこ
とができる記録方式を採用し、さらに、当該情報記録媒
体の種類を識別できる情報記録装置及び情報記録媒体を
提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の情報記録装置は、円板状の情報記録媒体を一
定速度で回転させる回転手段と、この回転手段により一
定速度で回転されている情報記録媒体に対向し、情報記
録媒体に記録ピットを形成することにより情報の記録を
行なう記録手段と、この記録手段が前記情報記録媒体に
対向する半径位置を検出する検出手段と、この検出手段
により、前記記録手段が前記情報記録媒体のある所定の
半径位置より内側に対向していることを検出した際は、
ある所定の間隔で記録ピットを形成し、前記記録手段が
前記情報記録媒体の前記所定の半径位置より外側に対向
していることを検出した際は、前記情報記録媒体の半径
位置が外側になるに従って前記所定の間隔を徐々に広げ
ながら記録ピットを形成するべく前記記録手段を制御す
る制御手段とを具備し、前記情報記録媒体の前記所定の
半径位置より内側には記憶情報を記録し、前記所定の半
径位置より外側には前記記憶情報を管理する管理情報を
記録することを特徴とする。

また、本発明の情報記録媒体は、一定速度で回転さ
れ、情報が記録される円板状の情報記録媒体において、
ある所定の半径位置よりも内側であって、ある所定の間
隔で記録ピットが形成される領域を記憶情報領域とし、
前記所定の半径位置より外側であって、半径位置が外側
になるに従って前記所定の間隔を徐々に広げながら記録
ピットが形成される領域を前記記憶情報を管理する管理
情報領域とすることを特徴とする。

（作用）本発明は、円板状の情報記録媒体のある所定の半径位
置よりも内側では線密度一定となるように同一間隔でピ
ットを形成し、上記所定の半径位置よりも外側では半径
位置が外側になるに従ってその半径位置に応じてピット
間隔を徐々に広くしながら情報を記録するようにし、上
記所定の半径位置よりも内側には記憶情報を、上記所定
の半径位置よりも外側には上記記憶情報を管理する管理
情報を記録するようにしたものである。これにより、記
録容量を大きく保ちつつ高速アクセスが可能となるとと
もに、情報記録媒体の外周部分でも安定した記録がで
き、この外周部分をより高い信頼性を必要とする管理情
報の記録領域として使用することが可能となっている。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図は本発明に係る情報記録装置としての光ディス
ク装置の概略構成を示すものである。この光ディスク装
置に用いられる情報記録媒体としての光ディスク１は、
例えばガラスあるいはプラスチックスなどで円形に形成
された基板の表面にテルルあるいはビスマス等の金属被
膜層がドーナツ形にコーティングされて成るものであ
り、その金属被膜層の中心部近傍には切欠部、つまり基
準マーク1₁が設けられている。

光ディスク１上には同心円状又はスパイラル状に情報
を記録するためのトラックが形成されており、このトラ
ックは基準マーク1₁を「０」として、「０〜255」の256
セクタに分割されている。この光ディスク１としては、
上述したように、CAV方式、CLV方式、線密度一定方式、
又は本発明に係る方式（詳細は後述）のいずれかの記録
方式によりフォーマットされているものである。また上
記光ディスク１の最内周部分の所定位置（識別情報記録
エリア）には、当該光ディスク１がCAV方式、CLV方式、
線密度一定方式、又は本発明に係る方式のいずれの記録
方式によりフォーマットされているか、つまり記録ある
いは再生に用いるべき方式を示す識別情報が記録されて
いる。上記識別情報記録エリアを最内周側の所定位置に
設けたのは、上記した各記録方式の相異による記録ピッ
トの記録密度の影響を排除し、いずれの記録方式で記録
された識別情報でも読出し可能とするためである。ま
た、識別情報としては、例えば、CAV方式の場合は「0
0」、CLV方式の場合は「01」、線密度一定方式の場合は
「10」、本発明に係る方式の場合は「11」というコード
が記録されるようになっている。

また、光ディスク１上には、第11図に示すように、可
変長の情報が複数のブロックにわたって記録されるよう
になっている。上記ブロックの開始位置には、ブロック
番号、トラック番号等から成るブロックヘッダ（ヘッダ
情報）Ａが記録されるようになっている。また、各ブロ
ックがセクタの切換位置で終了しない場合、ブロックギ
ャップを設け、各ブロックが必ずセクタの切換位置から
始まるようになっている。

このような光ディスク１は、スピンドルモータ（回転
手段）２に装着され、所定の回転数で回転されるように
なっており、スピンドルモータ制御回路３から出力され
る制御信号S1により回転の始動、停止等が制御されるよ
うになっている。

スピンドルモータ制御回路３は、図示しない周波数発
振器から出力される基準周波数Fsと、スピンドルモータ
２から出力され、その回転数に応じた回転パルス信号S2
とを入力して位相比較を行なう位相比較器31と、この位
相比較器31の出力信号の高周波成分を除去するローパス
フィルタ32と、このローパスフィルタ32の出力信号を増
幅してスピンドルモータ２に供給することによりスピン
ドルモータ２を回転駆動するモータドライバ33とにより
構成されている。そして、制御回路４からの制御信号S3
に従って基準周波数Fsに正確に同期した制御信号S1を出
力するものである。この制御信号S1により、スピンドル
モータ２は正確に一定回転数で回転するようになってい
る。

制御回路（検出手段、制御手段）４は、例えばマイク
ロコンピュータ等により構成され、スピンドルモータ２
の回転制御の他、後述する種々の制御を司るものであ
る。

光ディスク１の下面側には、光学ヘッド（記録手段）
５が配設されている。この光学ヘッド５は光ディスク１
に対して情報の記録あるいは再生を行なうもので、半導
体レーザ発振器６、コリメータレンズ７、ビームスプリ
ッタ８、対物レンズ９、シリンドリカルレンズ10と凸レ
ンズ11とから成る周知の非点収差光学系12、光検出器1
3、14、及びレンズアクチェータ15、16等により構成さ
れている。この光学ヘッド５は、例えばリニアモータ等
によって構成される移動機構（図示しない）により光デ
ィスク１の半径方向に移動可能に配設されており、制御
回路４からの指示に従って記録あるいは再生の対象とな
る目標トラックへ移動されるようになっている。

半導体レーザ発振器６は、光出力制御回路20からのド
ライブ信号S4に応じた発散性のレーザ光を発生するもの
で、光ディスク１に情報を記録する際は、記録すべき情
報に応じてその光強度が変調されたレーザ光を発生し、
情報を光ディスク１から読出して再生する際は、一定の
光強度を有するレーザ光を発生するようになっている。

半導体レーザ発振器６から発生された発散性のレーザ
光は、コリメータレンズ７によって平行光束に変換され
てビームスプリッタ８に導かれる。このビームスプリッ
タ８に導かれたレーザ光は、ビームスプリッタ８を透過
して対物レンズ９に入射され、この対物レンズ９によっ
て光ディスク１の記録膜に向けて集束される。

対物レンズ９は、レンズ駆動機構としてのレンズアク
チェータ15により、その光軸方向に移動可能に支持され
ている。しかして、信号処理回路17内部のフォーカスサ
ーボ回路（図示しない）からのフォーカスサーボ信号S5
により光軸方向へ移動されることにより対物レンズ９を
通った集束性のレーザ光が光ディスク１の表面上に投射
され、最小ビームスポットが光ディスク１の記録膜の表
面上に形成されるようになっている。この状態におい
て、対物レンズ９は合焦点状態となる。また、この対物
レンズ９は、レンズアクチェータ16により、光軸と直交
する方向にも移動可能になっており、信号処理回路17内
部のトラッキングサーボ回路（図示しない）からのトラ
ッキングサーボ信号S6により対物レンズ９が光軸と直交
する方向へ移動されるようになっている。そして、対物
レンズ９を通った集束性のレーザ光が光ディスク１の記
録膜の表面上に投射され、光ディスク１の記録膜の表面
上に形成された記録トラックの上に照射されるようにな
っている。この状態において、対物レンズ９は合トラッ
ク状態となる。そして上記合焦点及び合トラック状態に
おいて、情報の書込み及び読出しが可能となる。

ところで、光ディスク１から反射された発散性のレー
ザ光は、合焦点時には対物レンズ９によって平行光束に
変換され、再びビームスプリッタ８に戻される。そし
て、このビームスプリッタ８で反射されてシリンドリカ
ルレンズ10と凸レンズ11とから成る非点収差光学系12に
よって光検出器13上に導かれて結像し、フォーカスずれ
が形状の変化として現われ、トラッキングずれが結像位
置のずれとして現われるようになっている。

光検出器13は、非点収差光学系12によって結像された
光を電気信号に変換する４個の光検出セル（図示しな
い）によって構成されている。この光検出器13から出力
される信号は、信号処理回路17に供給されるようになっ
ている。信号処理回路17では、図示しないフォーカスサ
ーボ回路において、光検出器13からの信号を入力してフ
ォーカスサーボ信号S5を生成し、アクチェータ15に供給
することによりフォーカスサーボループが形成されるよ
うになっている。また、図示しないトラッキングサーボ
回路においては、光検出器13からの信号を入力してトラ
ッキングサーボ信号S6を生成し、アクチェータ16に供給
することによりトラッキングサーボループが形成される
ようになっている。さらに、信号処理回路17が出力する
再生信号S7は、光ディスク１の記録された情報を示すも
のであり、データ復調回路40に送出されるようになって
いる。

データ復調回路40は、信号処理回路17からの再生信号
S7を復調し、制御信号解読除去回路41に出力するもので
ある。制御信号解読除去回路41は、記録する際に付加し
た同期コード等を検出して除去するものであり、これに
より、記録されているデータのみが取出されるようにな
っている。そして、取出されたデータはデインタリーブ
回路42に供給されるようになっている。デインタリーブ
回路42は、記録の際に、エラー訂正の可能性を向上させ
るためにインタリーブを行なって並べ換えたデータを元
に戻すものである。このデインタリーブ回路42の出力は
エラー訂正回路43に供給されるようになっている。エラ
ー訂正回路43は、デインタリーブされたデータの１ビッ
トあるいは２ビット以上の誤りを訂正するものである。
このエラー訂正回路43における訂正によりエラーがなく
なった再生データはバッファメモリ44に供給され、さら
に、データの受渡しを行なうインタフェース回路45を介
して外部へ再生信号S8として出力されるようになってい
る。

また、半導体レーザ発振器６の記録あるいは再生用レ
ーザ光の発光口と反対側の発光口に対向して設けられ
た、フォトダイオード等の光電変換素子により構成され
る光検出器14は、半導体レーザ発振器６からのモニタ光
が照射されることにより、そのモニタ光を電気信号（光
電流）に変換し、半導体レーザ発振器６の光出力モニタ
信号S9として光出力制御回路20に供給するようになって
いる。光出力制御回路20は、半導体レーザ発振器６が出
力する光出力モニタ信号S9を入力してフィードバック制
御を行なうことにより半導体レーザ発振器６の光出力を
一定に保つように制御するものである。増幅器21は、光
検出器14で光電変換され、電気信号として取出された光
出力モニタ信号S9を入力し、光検出器14で受光した光強
度、つまり半導体レーザ発振器６の光出力に応じた電圧
信号に変換して増幅し、誤差増幅器22に供給するもので
ある。

この誤差増幅器22は、増幅器21の出力信号を一方の入
力とし、図示しない定電圧源により発生される基準電圧
Vsを他方の入力として、これら両電圧を比較し、その差
分を増幅して誤差信号S10として出力するものである。
基準電圧Vsは、再生に必要な光出力を得るための一定電
圧であり、増幅器21の出力電圧を基準電圧Vsに近付ける
べく行われるフィードバック制御により、半導体レーザ
発振器６から一定の光出力が得られるようになってい
る。誤差増幅器22からの誤差信号S10はドライバ23に供
給される。

ドライバ28は、第２図に示すように、２個のトランジ
スタTr1、Tr2及び抵抗R1、R2、R3により構成されてい
る。そして、後述するデータ変調回路55から、記録すべ
きデータに応じた記録パルス信号S11がトランジスタTr2
のベースに供給されるようになっており、これにより記
録のための光出力が半導体レーザ発振器６から出力され
るようになっている。また、ドライバ23のトランジスタ
Tr1のベースには、再生時には、誤差増幅器22が出力す
る誤差信号S10が入力され、記録時には、直前の再生時
に入力されていた電圧値をサンプルホールド回路（図示
しない）で保持した電圧信号が入力されるようになって
いる。

インタフェース回路50は、外部から供給される記録デ
ータS12の受渡しを行なうものであり、このインタフェ
ース回路50の出力はバッファメモリ51に供給されるよう
になっている。バッファメモリ51は、インタフェース回
路50からの記録データを記憶するものである。このバッ
ファメモリ51の出力は訂正コード付加回路52に供給さ
れ、訂正を可能にするための冗長コードが付加されてイ
ンタリーブ回路53に供給されるようになっている。この
インタリーブ回路53は、バーストエラー発生時の訂正の
可能性を向上させるために、一連のデータの記録位置を
散在させるためのデータの並べ変えを行なうものであ
る。このインタリーブ回路53の出力は、制御信号付加回
路54に供給されるようになっている。この制御信号付加
回路54は、インタリーブ回路53において並び変えられた
記録データに同期コード等の制御コードを付加するもの
であり、この出力はデータ変調回路55に供給されるよう
になっている。データ変調回路55は、上記記録データを
記録に適した信号にテジタル変調するものである。この
データ変調回路55におけるデジタル変調は、図示しない
ROMを参照することにより行なわれ、図示しないレジス
タを介してシリアルデータとしての記録パルス信号S11
を出力するようになっている。この記録パルス信号S11
がドライバ23に供給され、上述したように、半導体レー
ザ発振器６を駆動して、光ディスク１に情報の記録を行
なうようになっている。

バッファメモリ51、訂正コード付加回路52、インタリ
ーブ回路53、制御信号付加回路54、及びデータ変調回路
55の各動作は、データ転送クロックCK1に同期して行な
われるようになっている。このデータ転送クロックCK1
は、一定周波数で発振する発振器60の出力を可変分周回
路61で所定周波数に分周して生成されるものである。

可変分周回路（制御手段）61は、発振器60が出力する
一定周波数のクロック信号を、制御回路４が出力する設
定データS13に基づいて分周比を決定し、データ転送ク
ロックCK1として出力するようになっている。この設定
データS13は、予め、制御回路４の内部に設けられたROM
（図示しない）で構成される変換テーブルに、光ディス
ク１のアドレス情報としてのトラック番号、ブロック番
号等に対応して記憶されている。

上記変換テーブルには、例えば第３図に示すように、
光ディスク１の半径位置が外周側になるに比例して、つ
まりトラック番号が増加するに比例してデータ転送クロ
ックCK1の周波数が階段状に増加し、ある半径位置nrか
らは一定周波数となる特性線G3が得られるような設定デ
ータS13が格納されている。

ちなみに、この第３図に示される特性線G1はCAV方式
におけるデータ転送クロックの特性を示すものである。
図示するように、光ディスク１の半径位置に関係なく一
定周波数ｆでデータが記録されるようになっている。し
たがって、第４図に示すように、半径ｒのトラック上で
は、a₀、a₁、a₂…の順番に一定のピット間隔ｌ（ある所
定の間隔）でピットが形成され、半径2rのトラック上で
は、光ディスク１の回転数、つまり角速度が一定である
ので、b₀、b₁、b₂…の順番にピット間隔2lでピットが形
成される。したがって、１トラックあたりの記録容量は
半径位置2rでもｒでも同じである。

また、特性線G2は線密度一定方式におけるデータ転送
クロックの特性を示すものである。このデータ転送クロ
ックの周波数は、光ディスク１の半径位置に比例して直
線的に高くなるようになっている。すなわち、光ディス
ク１の半径ｒの位置ではデータ転送クロックの周波数は
ｆであるものが、半径が２倍の2rの位置では２倍の周波
数の2fになるようになっている。これにより、半径ｒの
トラック上では上記と同様に、a₀、a₁、a₂…の順番にピ
ット間隔ｌでピットが形成されるが、半径2rのトラック
上では、データ転送クロックの周波数は２倍の2fにな
り、b₀、c₁、b₁、c₂、b₂…の順番にピット間隔ｌでピッ
トが形成されることになる。したがって、光ディスク１
の内周側、外周側に関係なく一定の記録密度（ピット間
隔）となるようになっている。しかしながら、上述した
ように、この記録密度一定方式による記録方式は、光デ
ィスク１の外周部で記録条件が厳しくなり、記録されて
いるデータの信頼性が内周部に比較して低下するという
欠点がある。

これら対して特性線G3は、本発明に係るデータ転送ク
ロックの特性を示すものであり、このデータ転送クロッ
クの周波数は、所定の半径位置nrまでは光ディスク１の
半径位置に比例して階段状に変化しながら高くなるよう
になっており、上記所定の半径位置nrから外側の半径位
置では一定周波数nfとなるようになっている。したがっ
て、第４図に示すように、半径ｒのトラック上では上記
と同様に、a₀、a₁、a₂…の順番にピット間隔ｌでピット
が形成され、半径nrのトラック上では、d₀、d₁、d₂…の
順番にピット間隔ｌでピットが形成される。つまり、こ
の半径ｒから2rまでの範囲は線密度一定方式により記録
されることになり、記録密度は一定となる。なお、デー
タ転送クロックが階段状に変化するので、厳密にいえば
各トラック上の記録密度が一定であるということはでき
ないが、後述するように１つの階段における周波数の変
化量は微小であるので、略線密度一定であるということ
ができる。一方、半径nrよりも大きい半径位置では、一
定周波数nfのデータ転送クロックによりピットが形成さ
れる。したがって、半径nrのトラック上では、d₀、d₁、
d₂…の順番にピットが形成されるが、半径2rのトラック
上ではb₀、e₁、e₂…の順番にピットが形成され、半径位
置が外側になるに従って記録密度が小さくなる。つま
り、この半径nrより大きい範囲はCAV方式にてピットが
形成されることになり、トラックあたりの記録容量は一
定となる。

以上の特性線G3のようにデータ転送クロックを制御す
ることにより、光ディスク１の記録容量は第５図に示す
ようになる。つまり、一定回転数で回転される光ディス
ク１の半径ｒから2rまでをデータ転送クロックの周波数
f₁にてCAV方式により記録した場合の記憶容量は、四角
形tuvwで囲まれる面積S1で表わすことができる。一方、
線密度一定方式により記録を行なうと、半径位置がｒか
ら2rに変化するに対応してデータ転送クロックはf₁から
2f₁に変化する。したがって、三角形twzの面積（S2＋S
3）分、つまり面積S1の半分の記録容量が増加し、全体
の記録容量は1.5倍になる。しかし、上述したように半
径位置が外周側になると記録条件が厳しくなるので、所
定の半径位置、例えば半径1.5rの位置から外周側を一定
周波数1.5f₁により記録するものとすると、CAV方式で記
録した場合に比較し、台形twyxの面積S2の分だけ記録容
量が増加することとなる。すなわち、本発明に係る特性
線G3のデータ転送クロックを用いた場合は、CAV方式に
よる記録容量の1.375倍となる。

なお、上記データ転送クロックの周波数を一定にする
半径位置のいかんにより記録容量は変化することは勿論
である。このデータ転送クロックを一定にする半径位置
に対する記録容量の変化を計算した計算結果を表１に、
これら記録容量とデータ転送クロックを一定にする半径
位置との関係を第６図に示す。

また、第３図に示すように、半径ｒからnrまでの範囲
においては、データ転送クロックは、半径位置に応じて
直線的に変化させるのではなく、階段状に変化させるよ
うにしている。かかる構成とすることにより可変分周回
路61の設計が容易となるという利点がある。このデータ
転送クロックが階段状に変化させるために、予め定めた
トラック番号毎に、データ転送クロックが階段状に変化
するような設定データS13が、制御回路４内部のROMに形
成された変換テーブルに用意されるようになっている。
この階段状に変化させる場合の１段あたりの周波数の変
化は次のように決定される。

一般に、光ディスク１からの再生信号は、データ転送
クロックCK1とは同期しておらず、このために、データ
復調回路40、制御信号解読除去回路41、デインタリーブ
回路42、エラー訂正回路43、バッファメモリ44に供給す
るクロックCK2は、再生したデジタル変調信号に含まれ
るセルフクロックからクロックを分離して生成するよう
になっている。このクロックの分離は、データ復調回路
40に含まれる、クロック分離回路としてのPLL（位相ロ
ックループ）制御回路によって行なわれる。

このPLL制御回路の基本構成は、第７図に示すよう
に、位相比較器71、ループフィルタ72、電圧制御発振器
（VCO）73及び分周器74の各要素から成り、これら各要
素でフィードバックループが形成されるようになってい
る。

光ディスク１からの再生信号の２値化信号は、一般
に、デジタル変調されており、このデジタル変調信号に
含まれるセルフクロック信号を分離するために、２値化
信号が位相比較器71に入力される。このために、入力パ
ルスが入ったときにのみ、入力の位相θｉと出力の位相
θｏとを比較し、この場合の位相比較特性は、第８図に
示すようになる。

このように、入力パルスのエッジがきたときだけ出力
との位相を比較するので、位相ロックする周波数が、第
８図に示すように複数箇所存在することになる。このた
め、実際には、第９図に示すように、周波数異常検知回
路86を用いて、再生時にデジタル変調信号からの正しい
クロック分離が行なわれるようにPLL制御回路が構成さ
れている。

第９図において、半径位置の異なるアドレス部分にア
クセスを行なう際に、アドレスに応じた転送クロックの
周波数θｉ′入力による位相ループを働かせてf_oの周波
数での比較を行なわせておいて、アクセスを行なった際
に、出力切換回路83により位相比較器82から位相比較器
81に切換えて位相ロックを行なわせることにより正しい
クロックの分離が行なわれ、アドレスの解読等を行なう
ことができるようになっている。

この際、記録時においてはデータ転送クロックCK1を
階段状に変化させつつ記録を行なっているので、切り換
わり部分では周波数が異なる。このために、上記階段の
１つの周波数の差が大きいと、アクセス時に予め定めた
データ転送クロックの周波数と異なるトラック上にアク
セスされた場合は正しい位相ロックが行なわれず、アド
レスの解読を行なうことができなくなる。そこで、周波
数差を、隣接するデータ転送クロック周波数を用いたデ
ジタル変調のデータの解読限界より小さくしておくこと
により、指定と異なる隣のデータ転送クロック領域にア
クセスした場合でもアドレスを正しく解読することがで
き、目標アドレスに再アクセスすることが可能となる。

一例として、デジタル変調方式の１つである２−７コ
ード変調でのデータ解読限界は、±6.25％となってい
る。したがって、この場合、周波数の異常検知は６％以
下とし、データ転送クロックの１つの階段の変化はこれ
よりも小さくすれば問題ない。

したがって、階段状に変化させる１つの階段当りのデ
ータ転送クロックの変化は、１％程度で十分であり、こ
れにより、データ転送クロックの指定を容易にするとと
もに、アクセス上の問題も解消するものとなっている。

次に、光ディスク１の半径位置に対する記録レーザパ
ワーのマージンについて説明する。集光されたレーザビ
ームの熱エネルギーで記録ピットの形成が行なわれるヒ
ートモード記録においては、記録条件は、集光スポット
のエネルギー密度が光ディスク１の半径位置によらず一
定のもとでは、レーザの光出力Ｐ（W:ワット）とパルス
幅Tp（s:秒）との積、つまりエネルギーＪ＝Ｐ×Tpと光
ディスク１の感度とから決まる。

この際、レーザ光出力の大きさにも制限があるなか
で、可能な限りの高速記録が要求される。この場合、記
録範囲が半径位置で２倍あるとすると、内周に比べて外
周では、回転数一定の下では、２倍の線速となり、内周
と外周とで同一記録条件とするには記録エネルギーを一
定とし、線速の影響を除去するためには内周J1＝P1×Tp
1とすると、最外周ではJ2＝（2P1）×（Tp1/2）＝J1と
するのが望ましいが、現実にはレーザパワーの制限から
困難である。このため、回転数一定の線密度一定方式に
おける記録条件が非常に難しくなっている。

第10図は、本発明に係る記録方式における記録レーザ
パワーマージンの特性を示す。すなわち、光ディスク１
の半径位置に対する記録レーザパワーマージンは、直線
ａと折れ線ｃとで囲まれた範囲である。なお、図におい
ては、記録パルス幅Tpは光ディスク１の半径位置によら
ず一定としている。また、光ディスク１の最内周半径ｒ
で、この記録パルス幅Tpの決定、記録ピット間隔の最適
化等を行い、記録レーザパワーを変えて記録を行い、そ
の後再生を行なってみて、この時に再生可能である記録
レーザパワーの下限がp₂であり、上限がp₁である。

また、各半径位置での記録レーザパワーの下限は直線
ａで示され、内周の半径ｒでp₂、外周の半径2rでp₄であ
り、p₄＞p₂となる。これは、外周では線速が大（２倍）
となり、この線速の影響を受けて大きい記録レーザパワ
ーを必要とするためである。

また、各半径位置での記録レーザパワーの上限は折れ
線ｃで示される。なお、図中点線ｂは記録密度一定方式
の場合の記録レーザパワーの上限を示す。以下、記録密
度一定方式と本発明に係る記録方式を対比しながら説明
する。記録密度一定方式の場合は、記録レーザパワーの
上限は、内周の半径ｒでp₁、外周の半径2rでp₃で示さ
れ、p₃＜p₁となっている。この理由は、一定の記録パル
ス幅Tpの下では、記録レーザパワーを大きくしていく
と、外周部になるにつれて、形成される記録ピットが大
きくなってしまうためであり、結局、レーザパワーのマ
ージンが小さくなっている。この記録レーザパワーのマ
ージンは、装置の長期安定性、信頼性等の観点から、可
能な限り広い方が望ましい。また、光ディスク１の半径
位置に影響されずに一定であることが望ましい。

そこで、上述したように、例えば半径1.5rから外周側
をCAV方式で記録することにより、点線ｂで示した記録
レーザパワーの上限が、折れ線ｃのように変化し、外周
部分での記録レーザパワーのマージンが大幅に広くな
る。すなわち、光学ヘッド５が、光ディスク１の内周側
から外周側に移動するに従って、光学ヘッド５と光ディ
スク１との相対的な線速度は大きくなるが、これに連れ
て記録ピット間隔が大きくなるので、記録レーザパワー
を大きくすることにより記録ピットが大きくなっても再
生時の影響を受け難いためである。

このように、本発明を適用することにより、光ディス
ク１の外周部分での記録レーザパワーのマージンが大き
くなるので、安定した記録及び再生ができることにな
り、より高い信頼性を必要とする検索情報等の管理デー
タ（管理情報）の記録領域として好適なものとなってい
る。

また、上記記録方式を採用する光ディスク装置に用い
られる光ディスク１は、上述した所定の半径位置の内周
側では記録密度が一定になるようにフォーマットされ、
外周側では１トラックあたりの記録容量が一定となるよ
うにフォーマットされた記録用原盤（図示しない）を複
製して作成される。この際、データ転送クロックを一定
にするべき光ディスク１の半径位置は、トラック番号に
より、光ディスク１をフォーマットする側と、これを使
用する光ディスク装置側との間で取決められるようにな
っている。

以上説明したように、本発明に係る記録方式によれ
ば、光ディスク１のある所定の半径位置よりも内側では
線密度一定となるように同一間隔でピットを形成し、上
記所定の半径位置よりも外側では半径位置が外側になる
に従ってその半径位置に応じてピット間隔を徐々に広く
しながら情報を記録（CAV方式による記録）するように
したので、光ディスク１の１枚当りの記録容量を線密度
一定方式に比べてそれ程低下させずに、かつ高速に情報
を記録することができるとともに、光ディスク１の外周
部分の記録レーザパワーのマージンを大きくとることが
でき、記録条件が大幅に緩和されることになるので、光
ディスク１の外周部分をより高い信頼性を必要とする管
理データの記録領域として用いることができる。

また、光ディスク１の最内周側の所定位置に識別情報
記録エリアを設けて、その光ディスク１がフォーマット
されてた記録方式を識別情報として記録するようにした
ので、光ディスク装置においてこの識別情報を読取り、
その記録方式に適合する方式にて記録あるいは再生を自
動的に行なうことができる。したがって、光ディスク１
の記録に使用された記録方式と、光ディスク装置で使用
する記録あるいは再生の方式とが一致せずに情報の記録
あるいは再生ができないという事態が発生するのを防止
することができる。

また、記録密度一定方式においては、データ転送クロ
ックCK1を上げることにより、このデータ転送クロックC
K1に同期して動作するバッファメモリ51、訂正コード付
加回路52、インタリーブ回路53、制御信号付加回路54及
びデータ変調回路55の動作マージンも厳しくなるが、上
記したように、この発明によれば所定周波数以上はデー
タ転送クロックCK1を上げないので、上記各回路の動作
マージンを確保することもできるという効果を有する。

さらに、上記所定の半径方向位置より内周側を線密度
一定方式により記録する際に、記録のタイミングである
データ転送クロックを階段状に変化させ、１つの階段当
りのデータ転送クロックの変化を、線密度一定方式によ
り変化させる周波数の変化量の１％程度にしたことによ
り、データ転送クロックの生成を容易にするとともに、
所定トラックへのアクセスも正確に行なうことができる
ものとなっている。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、CAV方式による
記録方式より記録容量を大きくし、CLV方式による記録
方式よりアクセス時間を十分速くすることができるとと
もに、情報記録媒体の外周部分での安定した記録を可能
ならしめて管理情報の記録に適した領域とすることがで
きる記録方式を採用し、さらに、当該情報記録媒体の種
類を識別できる情報記録装置及び情報記録媒体を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は光ディス
ク装置の概略構成を示す図、第２図はドライバの構成を
示す回路図、第３図はデータ転送クロックの変化を説明
するための図、第４図はピット間隔を説明するための
図、第５図は各記録方式の記録容量を説明するための
図、第６図は記録容量とデータ転送クロックを一定にす
る半径位置との関係を説明するための図、第７図はPLL
制御回路の基本構成を示す図、第８図はPLL制御回路の
動作を説明するための波形図、第９図はクロック分離回
路としてのPLL制御回路の構成を示す図、第10図は記録
レーザパワーのマージンを説明するための図、第11図は
光ディスクの構成を示す図である。１……光ディスク、２……スピンドルモータ（回転手
段）、４……制御回路（検出手段、制御手段）、５……
光学ヘッド（記録手段）、６……半導体レーザ発振器、
９……対物レンズ、20……光出力制御回路、61……可変
分周回路（制御手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭61−96583（ＪＰ，Ａ) 特開平２−101678（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 20/12 G11B 27/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】円板上の情報記録媒体を一定速度で回転さ
せる回転手段と、この回転手段により一定速度で回転されている情報記憶
媒体に対向し、情報記録媒体に記録ピットを形成するこ
とにより情報の記録を行なう記録手段と、この記録手段が前記情報記録媒体に対向する半径位置を
検出する検出手段と、この検出手段により、前記記録手段が前記情報記録媒体
のある所定の半径位置より内側に対向していることを検
出した際は、ある所定の間隔で記録ピットを形成し、前
記記録手段が前記情報記録媒体の前記所定の半径位置よ
り外側に対向していることを検出した際は、前記情報記
録媒体の半径位置が外側になるに従って前記所定の間隔
を徐々に広げながら記録ピットを形成するべく前記記録
手段を制御する制御手段とを具備し、前記情報記録媒体の前記所定の半径位置より内側には記
憶情報を記録し、前記所定の半径位置より外側には前記
記憶情報を管理する管理情報を記録することを特徴とす
る情報記録装置。
【請求項２】一定速度で回転され、情報が記録される円
板状の情報記録媒体において、ある所定の半径位置より
も内側であって、ある所定の間隔で記録ピットが形成さ
れる領域を記憶情報領域とし、前記所定の半径位置より
外側であって、半径位置が外側になるに従って前記所定
の間隔を徐々に広げながら記録ピットが形成される領域
を前記記憶情報を管理する管理情報領域とすることを特
徴とする情報記録媒体。