JP3025675B2 - 光ディスクレコーダ - Google Patents

光ディスクレコーダ

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JP3025675B2 JP10202905A JP20290598A JP3025675B2 JP 3025675 B2 JP3025675 B2 JP 3025675B2 JP 10202905 A JP10202905 A JP 10202905A JP 20290598 A JP20290598 A JP 20290598A JP 3025675 B2 JP3025675 B2 JP 3025675B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に再書込み可
能な光ディスクへのデータの記録に関する。より具体的
には、光ディスクの記録層に情報を書き込む際に、サー
ボトラックに沿ってデータマークの位置を正確に制御す
るためクロック基準信号を生成するクロック基準構造を
備えるサーボトラックを持つ光ディスクに関する。
【0002】
【従来の技術】通常データは、ディスクの記録層上にデ
ータ・ピットまたはデータ・マークを形成することによ
り、光ディスクの記録層に記録される。データピットま
たはマークは、光ディスクの記録層のサーボトラックに
沿って形成される。サーボトラックは光ディスクの記録
層の恒久的な物理的機能であり、トラック追従の基準を
提供してデータが書き込まれるパスを定める。サーボト
ラックは、らせんまたは同心であることができる。溝(g
roove)は、サーボトラックの例である。ROM(リード
・オンリー・メモリ)ディスクのような、予め記録され
た光ディスクのいくつかの種類では、記録層に形成され
たデータピットがサーボトラックとしても機能する。
【0003】通常、集光されたレーザビームを含む光変
換器を、光ディスクの記録層上のサーボトラックに結合
する。光ディスクを読む場合には、サーボトラックに沿
って形成されたデータピットまたはマークが、光ディス
クが回転する時に光変換器をのそばを通り、ディスクの
記録層上に記録されたデータを表すデータ信号を光変換
器に生成させる。光ディスクが回転する時、集光方向お
よび交差トラック方向において、サーボトラックに対し
て集光されたレーザビームの位置合わせを維持するた
め、光変換器は焦点合わせ機構(focus positioner)およ
びトラック合わせ機構(track positioner)を備える。焦
点合わせ機構およびトラック合わせ機構はサーボ制御シ
ステムを備え、光変換器が生成するフォーカス・エラー
信号およびトラッキング・エラー信号に応答する。
【0004】図1は、通常の大量生産される光ROMデ
ィスクを示し、光ディスク10のトラック14に沿って
予め定められた一連のデータピット12を形成すること
により、光ディスク10に予め記録されるデータが記録
される。図1の(a)は、光ディスク10の平面図を示
す。図1の(b)は、図1の(a)で示されるトラック
14の拡大図を示す。図1の(c)は、図1の(b)で
示されるトラック14の断面図を示す。光ディスク10
の記録層は製造中に恒久的に形成され、データピット1
2を作成する。従って、光ディスク10の記録層上にデ
ータピット12を形成することにより記録される光ディ
スク10のデータは消去することができず、再書込みを
することができない。
【0005】相変化(phase change)の光ディスクのよう
な再書込み可能な光ディスクでは、ディスクの記録層の
光特性を制御することにより、データマークの形式でデ
ータを光ディスクの記録層上に記録する。データマーク
は、データマークが書き込まれるべき場所に集光された
レーザビームでディスクの記録層を熱することにより記
録層に形成される。相変化記録では、データマークの光
反射率が、記録層の結晶状態によって決まる。記録層の
結晶状態は、集光されたレーザビームの光パワーを制御
することによって決まる。記録層を熱するのに使用され
るレーザビームの光パワーにより、データマークが置か
れる場所における光ディスクの記録層の温度が冷えるレ
ートが決まる。記録層のデータマークの場所が冷えるレ
ートにより、その場所が冷えてアモルファス(非晶質)
になるのか、または結晶状態になるのかが決まる。通
常、記録されたデータマークはアモルファスであり、そ
の周りの領域は結晶質である。
【0006】図2は、再書込み可能な光ディスク20を
示し、光ディスク20のトラック24に沿って一連のデ
ータマーク22を形成することにより、データを光ディ
スク20に記録する。図2の(a)は、光ディスク20
の平面図を示す。図2の(b)は、図2の(a)で示さ
れるトラック24の拡大図を示す。図2の(c)は、図
2の(b)で示されるトラック24の断面図を示す。
【0007】通常従来技術では、固定長データフィール
ド間に同期情報を含むことにより、再書込み可能な光デ
ィスクの記録層上に書き込まれるデータの配置を決め
る。セクタは、予め定められた長さの繰り返し単位であ
る。図3は、従来技術の光ディスク30の平面図を示
し、サーボトラック32に沿って記録されたデータが、
セクタ34に分割される。図3の(b)は、図3の
(a)の光ディスクのセクタ34の拡大図である。セク
タ34はヘッダ36、予め定められた長さを有するデー
タフィールド38および編集ギャップ40を含む。図3
の(c)は、図3の(b)で示されたヘッダ36の拡大
図である。ヘッダ36は、同期情報42およびトラック
アドレス情報44を含む。同期情報42は、同期フィー
ルドとも呼ぶ。同期情報42は、セクタ34内のディス
ク30の記録層に恒久的に符号化される。光ディスク3
0の記録層上へのデータ書込みは、書込みクロックに同
期する。書込みクロックはクロック基準信号に同期す
る。光ディスク30が回転して同期情報42が光変換器
をそばを通る時、クロック基準信号が周期的に生成され
る。同期情報42が光変換器のそばを通る時、クロック
基準信号は光ディスク30の記録層の同期情報42に対
する光変換器の位置情報を提供する。しかし、データフ
ィールド38のデータを光変換器が書き込む間、クロッ
ク基準信号は周波数および位相においてドリフトする
(ずれる)。すなわち、光変換器が同期情報42が存在
する箇所の間にある時、書込みクロックの周波数および
位相がセクタ34に位置した同期情報42に対してドリ
フトする。同期情報42についての書込みクロックのド
リフトは、ディスク回転速度の変化、サーボトラックの
偏心およびクロック周波数のドリフトのような光ディス
クレコーダにおける他の変動の累積的な影響により生じ
る。一般に、同期フィールド間の距離が大きくなればな
るほど、書込みクロックのドリフトが大きくなる。
【0008】図3に示された編集ギャップ40は、セク
タ34に含まれる。通常、固定数のデータビットを含む
データフィールドを、光ディスク30の記録層のセクタ
34に書き込む。編集ギャップ40は、セクタ34に書
き込まれるデータフィールドの最後のデータビットの配
置の変動(ばらつき)を調節する。すなわち、すべての
データフィールドが通常同じ数のデータビットを含む
が、編集ギャップ40は、データフィールドが再書込み
されるたびにデータフィールドの最後のデータビットの
配置が異なることを許容する。従って、記録層に書き込
まれるビットの配置は、編集ギャップ40が存在しない
場合に必要とされる配置と同じ厳密さは必要とされな
い。編集ギャップは、従来技術の再書込み可能な光ディ
スクにおける書込みクロックのドリフトに対処するのに
必要である。
【0009】現存するDVDリード・オンリー・メモリ
(ROM)フォーマットは、光ディスクの記録層上に記
録されるデータの物理的なセクタリング(sectoring)を
含まない。従って、同期フィールドおよび編集ギャップ
は提供されない。ROM光ディスクを読み場合には、光
ディスクに記録されたデータから読み出しクロックを生
成する。従って、いかなる同期情報も必要でない。
【0010】DVDリード・オンリー・メモリ(RO
M)フォーマット仕様は、エラー・コレクション・コー
ド(ECC、誤り訂正コード)のため、データを固定長
データフィールドに編成する。各データフィールドは、
同期およびアドレス情報を含む関連ヘッダを持ち、デー
タの読み出しを容易にする。この同期およびアドレス情
報は、データを符号化するのに使用されるデータピット
と区別することができないデータピットの形でディスク
に記録される。DVD−ROMデータフィールドは、そ
れに関連するヘッダ情報と一緒にリードオンリーメモリ
のための「物理セクタ」を構成するが、これは再書込み
可能な光ディスクメモリのための物理的なセクタの条件
を満足しない。このため、DVDフォーマットのすべて
のセクタリングは「論理セクタリング」として扱われ
る。論理セクタはデータに含まれるのに対し、物理セク
タはデータを含む。よって、すべての同期情報、アドレ
シングおよびDVDフォーマッティングはそれらがデー
タであるように扱われ、データが書き込まれるのと同時
にデータマークの形式でディスクに書き込まれる。
【0011】したがって、DVDフォーマットと互換性
のある再書込み可能な光ディスクの記録層へのデータの
書込みには、書込みをしていないディスクの物理セクタ
を持たない、よって物理セクタ内の専用領域にアドレス
および同期情報を持たないディスクに書き込むべきデー
タが必要となる。さらに、編集ギャップを含まないの
で、編集ギャップを用いることなく既存のデータを上書
きしながら、データマークをサブビットの精度で書き込
まなければならない。
【0012】米国特許第4238843、4363116、4366564、4
375088、4972401は、データフィールド内に光ディスク
のトラックに沿って追加の同期情報を恒久的に提供する
方法を教える。またこれらの特許の教示は、データフィ
ールド間の同期フィールドに同期情報を含む。さらに、
データフィールド内にある同期情報の空間周波数が、デ
ータの空間周波数のヌル(nulls)に一致しなければなら
ない。これは、データの空間周波数におけるヌルが同期
情報の空間周波数に一致するよう、特殊なコードを使用
してデータを符号化することが必要である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】記録されたディスクが
DVD標準フォーマットと互換があり、標準のDVDリ
ーダが読むことができ、さらに光ディスクの既存のデー
タをサブビット精度で新しいデータと共に再書込み(上
書きとも言う)することが可能な光ディスクにデータを
記録することができる再書込み可能な光ディスクおよび
光ディスクレコーダがあることが望ましい。光ディスク
および光ディスクレコーダは、光ディスクのサーボトラ
ックに沿った絶対位置にサブビット精度で同期する書込
みクロックを生成することができなければならない。さ
らに、標準のDVDデータフォーマットを使用して書込
みを行うことができる必要がある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、記録層上のサ
ーボトラックに沿って連続的に形成された恒久的なクロ
ック基準構造を備える記録層を持つ再書込み可能な光デ
ィスクを提供する。光ディスクが回転してクロック基準
構造が光変換器のそばを通過する時、クロック基準構造
は、光変換器により生成されるクロック基準信号を提供
する。書込みクロックは、クロック基準信号に位相ロッ
ク(phase-locked)される。書込みクロックは、サブビッ
トの精度で光ディスクの記録層に新しいデータを書込む
ことを可能にする。さらに書込みクロックは、同期フィ
ールドおよび編集ギャップの必要性を取り除き、不定長
のデータフィールドに書込みおよび再書込みするための
手段を提供する。
【0015】本発明の第1の実施形態は光ディスクを含
む。光ディスクは、サーボトラックを持つ記録層を備え
る。クロック基準構造は、サーボトラックに沿って形成
される。クロック基準構造は、不定長のデータフィール
ドの記録層にデータを書き込むことを可能にする。クロ
ック基準構造は、予め定められた空間周波数より大きい
基準空間周波数を備える。この実施形態の拡張では、標
準のDVD−ROMリーダが検出することができる最大
空間周波数より大きい予め定められた空間周波数を備え
る。
【0016】本発明の他の実施形態は光ディスクレコー
ダを含み、光ディスクは回転可能にレコーダに装填され
る。光ディスクは、サーボトラックを含む記録層を備え
る。光変換器は、光ディスクの記録層に光学的に結合さ
れる。光変換器は、光ディスクが回転する時、放射状に
サーボトラックを追従する。クロック基準構造はサーボ
トラックに沿って予め存在し、不定長のデータフィール
ドを提供する。光ディスクが回転する時、クロック基準
構造は光変換器にクロック基準信号を生成させる。さら
に光ディスクレコーダは、光ディスクの記録層上にデー
タマークを記録するための手段を含む。データマーク
は、標準のDVD−ROMリーダがデータマークを読む
ことができるように記録され、光ディスクはリーダがク
ロック基準構造を検出することができないよう構成され
る。書込みクロックは、光ディスクの記録層上に書き込
まれるデータマークの物理的な配置を決める。書込みク
ロックは、クロック基準信号に位相ロックされる。
【0017】本発明の他の実施形態は、光ディスクを受
け取るための光ディスクレコーダを含む。光ディスク
は、レコーダに回転可能に装填することができる。光デ
ィスクは、サーボトラックを持つ記録層と、標準のDV
D−ROMリーダが検出するには高すぎる空間周波数を
持つクロック基準構造を含む。クロック基準構造はサー
ボトラックに沿って形成され、不定長のデータフィール
ドを提供する。光ディスクレコーダは、光ディスクの記
録層に光学的に結合される光変換器を備える。光ディス
クが回転する時、光変換器は光ディスクのサーボトラッ
クに追従する。光ディスクが回転する時、光ディスクの
サーボトラックに沿って形成されるクロック基準構造は
光変換器にクロック基準信号を生成させる。さらに光デ
ィスクレコーダは、光ディスクの記録層上にデータマー
クを書き込むための手段を備える。書込みクロックは、
光ディスクの記録層上に書き込まれるデータマークの物
理的な配置を決定する。書込みクロックは、クロック基
準信号に位相ロックされる。
【0018】本発明のある実施形態では、サーボトラッ
クが溝を含み、クロック基準構造が同相で発振する溝の
エッジを備える。光ディスクが回転する時、データマー
クが光変換器に不所望のデータ信号を生成させ、放射状
プッシュプル検出を使用してクロック基準信号を検出す
ることにより、クロック基準信号を不所望のデータ信号
から分離する。
【0019】また本発明の他の実施形態では、サーボト
ラックが溝を含み、クロック基準構造が実質的に180
度位相がずれて発振する溝のエッジを備える。光ディス
クが回転する時、データマークが光変換器に不所望のデ
ータ信号を生成させ、分割検出を使用してクロック基準
信号を検出することにより、クロック基準信号を不所望
のデータ信号から分離する。
【0020】本発明のある実施形態では、クロック基準
構造が、サーボトラックに沿って形成されたピットを備
えることができる。データマークは、DVD−ROM標
準に従ってサーボトラックに沿って位置づけられる。デ
ータマークは任意にコード化することができる。
【0021】さらに本発明の他の実施形態は、データを
記録するために使用する第1の光変換器およびデータを
読むために使用する第2の光変換器を備える。第2の光
変換器は記録層のデータマークに光学的に結合され、光
ディスクが回転する時にサーボトラックに追従する。光
ディスクが回転する時、データマークは第2の光変換器
にデータ信号を生成させる。また、第1の変換器は第1
のレーザおよび第1の対物レンズを備え、第2の変換器
は第2のレーザおよび第2の対物レンズを備えることが
できる。組合せ対物レンズは、第1の対物レンズおよび
第2の対物レンズの両方であることができる。組合せ対
物レンズの開口数が、データを記録する時よりデータを
読む時に低くなるよう調節制御することができる。第2
のレーザの波長は、第1のレーザの波長よりも大きいの
が好ましい。
【0022】本発明の他の側面および有利な点は、添付
図面と一緒に得られ、本発明の原理の例を示している以
下の詳細説明から明らかである。
【0023】
【発明の実施の形態】説明のための図に示すように、本
発明は、光ディスクの記録層上にデータを書込みまたは
再書込みすることを可能にする光ディスク構造および光
ディスクレコーダにおいて実現される。書込みをしてい
ない光ディスクを物理セクタに分割することを必要とす
ることなく、サブビット精度でデータの書込みまたは再
書込みを行うことができる。さらに、同期フィールドお
よび編集ギャップが、データが書込まれる光ディスクに
必要とされない。光ディスクレコーダは光変換器を備
え、光ディスクにある高空間周波数のクロック基準構造
を分析および検出することができる。標準DVD−RO
Mディスクリーダは、クロック基準構造を分析および検
出することができない。したがって、本発明の光ディス
ク構造および光ディスクレコーダは、標準DVD−RO
Mディスクリーダが読むことのできる再書込み可能な光
ディスクの生成を可能にする。さらに、光ディスクレコ
ーダは光ディスクを読むことができる。
【0024】クロック基準構造は、光ディスクのサーボ
トラックに沿って恒久的に形成される。光変換器はクロ
ック基準構造に結合され、光ディスクの記録層上に新し
いデータを書込むのと同時にクロック基準信号を生成す
る。データは、サーボトラックに沿ってデータマークと
して書込まれる。データマークのそれぞれは、第1およ
び第2のエッジを含む。記録している間、書込みクロッ
クに同期してデータマークのエッジを形成する。したが
って、データマークのエッジを形成するたびに、書込み
クロックはサイクルの同じ部分を終える。書込みクロッ
クは、クロック基準信号に位相ロック(phase-locked)さ
れる。したがって、データマークのエッジはサブビット
精度でクロック基準信号に同期して形成され、クロック
基準構造に正確に位置合わせされる。データマークのエ
ッジは、データ書込みおよびデータ符号化方式により必
要とされる時に記録されさえすればよい。クロック基準
構造の多くのサイクルは、対応するデータマークのエッ
ジを持たない。
【0025】図4は、2つの従来技術の光ディスクのト
ラックに沿った情報フィールドおよび本発明のデータフ
ィールドとの比較を示すものである。図4の(a)は従
来技術のセクタを示し、同期フィールド42、サーボフ
ィールド46、アドレスフィールド44、データフィー
ルド38および編集ギャップ40を含む。図4の(b)
は従来技術のセクタを示し、同期フィールド42、アド
レスフィールド44、データフィールド38および編集
ギャップ40を示す。図4の(c)は、本発明のデータ
フィールド50を示す。本発明は、同期フィールド、ア
ドレスフィールド、サーボフィールドおよび編集ギャッ
プを必要としない。さらに、本発明のデータフィールド
50は、任意の長さである。クロック基準構造は同期情
報を提供し、この同期情報は編集ギャップを除くのに十
分高精度である。トラックアドレス情報は、クロック基
準構造に含まれる。
【0026】図4の(c)に示されるように、本発明の
データフィールドは不定長である。不定長のデータフィ
ールドは、データフィールドの長さおよび対応するデー
タ容量が、光ディスクに形成されるいかなる恒久的構造
によっても決められていないデータフィールドである。
したがって、データブロックの長さは、データを記録す
るのに使用される形式およびコードの条件によって単独
に決めることができる。DVDフォーマットも含め、多
くのデータ形式が一定のデータフィールドの長さを確立
してデータ読出しの間に使用するアドレスおよび同期情
報を含む。この情報は、データマークとして記録され
る。不定長のデータフィールドは(それが同期情報、ア
ドレス情報、データを表そうと、他の情報を表そう
と)、任意のコードまたは形式のデータマークの任意の
パターンに対応することができる。データマークとして
書込まれる任意の情報を、ディスクの任意の場所に書込
むことができる。らせんのサーボトラックの場合は、不
定長の1つのデータフィールドが全体のディスク全体と
同じ大きさであることができ、円形のサーボトラックの
場合は、不定長の1つのデータフィールドが1つのトラ
ック全体と同じ大きさであることができる。
【0027】高クロック基準構造の空間周波数に重畳さ
れた低空間周波数の変調として、トラックアドレス情報
を含むことができる。図5の(a)は、低空間周波数の
トラックアドレス構造52を示し、トラックアドレス情
報を含む。図5の(b)は、高空間周波数のクロック基
準構造54を示す。図5の(c)は、図5の(a)と
(b)を組み合わせた構造である。図5の(c)の構造
は、クロック基準信号を生成するためのクロック基準構
造およびトラックアドレス信号を生成するためのトラッ
クアドレス構造の両方を提供する。あるいは、トラック
アドレス情報はクロック基準構造の空間周波数を変調す
ることができる。
【0028】本発明の目的は、記録されていない光ディ
スクから物理セクタ情報を除くことを含む。本発明の説
明のための用語「物理セクタ」は、図4の(a)および
(b)で示されるデータフィールド間に恒久的に埋め込
まれた構造をいう。本発明では、データフィールドにな
お同期情報を含むことができる。データフィールドのデ
ータを読むため、この同期情報は光ディスクリーダのク
ロックを同期するのに使用される。このような同期情報
は、光ディスクにデータが書き込まれる前は存在しな
い。さらに基準クロック信号を生成する本発明の光ディ
スクレコーダは、このような同期情報を必要としない。
DVD−ROM仕様ではデータのセグメント化およびデ
ータに同期情報を包含することを「物理セクタリング」
と呼ぶ。しかし本発明の記述では、再書込み可能な光デ
ィスクを製造する間に形成されるデータフィールド間に
位置する恒久的に埋め込まれた同期情報から区別するた
め、これを「論理セクタリング」と呼ぶ。
【0029】図6は、本発明の実施形態を示す。図6の
(a)は、この実施形態の光ディスク50の平面図を示
す。この実施形態は、サーボトラック52、54、56
を有する光ディスク50を含む。図6の(b)は、図6
の(a)に示されたサーボトラック52、54、56の
拡大図を示す。サーボトラック52、54、56のそれ
ぞれはデータマーク58を含み、データマーク58は光
ディスク50の記録層に書き込まれる。サーボトラック
52,54,56のそれぞれは、第1のエッジ60およ
び第2のエッジ62を含む溝(グルーブ、groove)として
形づくられる。図7は、サーボトラック52,54,5
6の断面図を示す。第1のエッジ60および第2のエッ
ジ62は、予め定められた空間周波数および位相で発振
するよう形成される。この実施形態では、第1のエッジ
60および第2のエッジ62が、同相で(in-phase)発振
する。データマーク58は、サーボトラック52,5
4,56の溝に形成される。
【0030】図6に示される実施形態の代替的な構成が
存在する。たとえば、データマーク58を、溝または溝
の間の記録層に書くことができる。データマーク58
は、恒久的(ライトワンス)または再書込み可能(rewri
table)であることができる。データマーク58は、光変
換器から発光された光の振幅、位相または偏光に影響を
及ぼすことができる。サーボトラック52,54,56
は、同心またはらせんであることができる。
【0031】本発明の他の実施形態は、データマーク5
8が書き込まれる場所に集光されたレーザビームで光デ
ィスク50の記録層を熱することによって記録層上に形
成されているデータマーク58を含む。相変化記録(pha
se-change recording)では、データマーク58が位置す
る場所で光ディスク50の記録層の温度が冷えるレート
を制御することにより、データマーク58の光反射率が
決まる。
【0032】光ディスクの記録層は、記録しきい値(rec
ording threshold)により特性づけられる。記録しきい
値は、光学的に検出できるようなやり方で記録層を変更
する(たとえばデータマークを書き込むことにより)の
に必要な記録層の最小限の放射照度(irradiance、単位
領域あたりの光パワー)である。記録しきい値以下の放
射照度レベルは記録層を変更せず、サーボトラックで光
変換器の位置合わせを維持するために使用されるフォー
カス・エラー信号およびトラッキング・エラー信号を生
成するために使用される。また記録しきい値以下の放射
照度レベルは、記録されたデータを読むのに光ディスク
リーダで使用される。
【0033】当該技術分野において周知であるように、
レーザダイオードが発光する光パワーは、レーザダイオ
ードを駆動するのに使用される電流を変調することによ
りかなりの高周波で変調される。データの記録は、レー
ザダイオードのドライブ電流を変調することにより達成
され、これによってレーザが発光する光パワー(結果と
して記録層における放射照度)を変調する。記録層の放
射照度が記録しきい値を上回って変調されるたびに、記
録層が変更されてデータマークが書き込まれる。サーボ
トラックに沿ったデータマークのエッジの位置は、光デ
ィスクリーダがデータマークを読み出す時の読出し信号
の遷移時間に一致する。
【0034】溝が切られた光ディスクを製造するための
方法は当該技術分野において周知であり、ほとんどの再
書込み可能な光ディスクの製造で現在使用されている。
一般に、平滑なガラスディスクをフォトレジストでコー
ティングし、サーボ制御下において正確なスピンドルで
ディスクが回転する時に集光されたレーザビームで露光
する。らせんの溝については、ディスクが回転する時に
集光されたレーザビームは、放射状方向に連続的に変換
される。露光されたディスクを現像し、露光されたフォ
トレジストを取り除き、露光されていないフォトレジス
トを固める。露光されたガラスディスクをマスターと呼
ぶ。その後、マスターを金属(通常はニッケル)で重く
めっきし、フォトレジストがレーザで露光された場所の
溝を満たす。金属めっきをマスターからはがし、金属の
バッキングプレートに装填してサブマスターすなわちス
タンパを形成する。サブマスターは、溝が切られたディ
スク基板を製造するのに使用される鋳型の1つの表面と
して使用される。基板は通常、透過性のポリカーボネー
ト・プラスチックから射出成形され、次いで記録層でコ
ーティングされて再書込み可能な光ディスクを形成す
る。そして、記録層を保護ラッカー(lacquer)フィルム
でコーティングする。データの読出しおよび書込みに使
用されるレーザ光は、基板を介して集光される。この配
置は、記録層を損傷および汚染から保護する。
【0035】溝のエッジは、マスタ工程でフォトレジス
トを露光する間、放射状にレーザビームを偏向させるこ
とにより、同相で発振するよう形成することができる。
光学の分野において周知であるように、高周波の偏向
は、レーザおよび対物レンズの間のレーザ光の光路に検
流計ミラー(galvanometer mirror)、電気光学偏向器(el
ectro-optic deflector)、音響光学偏向器(acousto-opt
ic deflector)を使用して実際には実現される。
【0036】マスタ工程においてフォトレジストを露光
する間、レーザ光のパワーを変調することにより、溝の
エッジを実質的に180度位相をずらして発振するよう
形成することができる。高周波でレーザビームのパワー
を変調するための実際的な方法が多数存在する。いくつ
かのレーザは、レーザに接続される電流または電圧源を
制御することにより直接変調することができる。別の方
法では、電気光学または音響光学変調器(acousto-optic
modulator)を、レーザービームの光路で使用すること
ができる。また光学の分野で周知であるように、ガスレ
ーザの空洞共振器(caving)内で動作する様々な変調方法
を利用することができる。発振する1つのエッジを持つ
溝から成るクロック基準構造を形成する方法も含めて、
溝を形成する他の方法も使用することができる。
【0037】光ディスクにデータを書き込むのに先立
ち、データは符号化される。符号化の主な目的は、ディ
スクのデータ記録容量を最大にすることである。例とし
てDVDフォーマットを使用し、図8にデータ符号化方
式の要素のいくつかを例示する。データピット31は、
サーボトラックの中心線35に沿って形成される。DV
Dリーダが確実に読むことができる最短ピット37は長
さ39を有し、0.40μmに等しい。これは、すべて
のピット幅におよそ等しい大きさである。したがって最
短ピット37は、ほぼ円である。隣接するピット間の最
も短い読み出し可能な距離41も、0.40μmであ
る。ピットの長さおよびピット間の空間の長さがチャネ
ルビットの長さ43の整数倍であることが、コードには
必要である。したがって、任意の2つのピットエッジ間
の距離は、チャネルビット長の整数倍である。DVDコ
ードのチャネルビット長は、0.133μmである。DV
ードが許容するビット長および空間の長さは、0.400、
0.533、0.666、、、、1.866μmである。最短ピットは、
3チャネルビット長(0.400μm)であり、最長ピットは
14チャネルビット長(1.866μm)である。
【0038】図9は、本発明の書込みクロックがどのよ
うに生成されるかを示す。サーボトラックは、光ディス
クの記録層上の溝3を備える。クロック基準構造は、実
質的に180度位相がずれて発振する溝エッジ5および
7を備える。クロック基準構造が、光ディスクレコーダ
(示されていない)の光変換器(示されていない)を通
る時、光変換器は図9の(b)に示されるクロック基準
信号を生成する。光ディスクが回転する時、クロック基
準構造は光変換器のそばを通る。図9の(a)におい
て、クロック基準構造の1つの空間周期11に等しいデ
ィスクの動きの増分は、図9の(b)のクロック基準信
号9に変調の1つの時間周期13を通過させる。図9全
体に示されるように、クロック基準構造の1つの空間周
期11は、4チャネルビットに等しい長さを有する。ク
ロック基準信号9の変調の1つの時間周期13は、書込
みクロックの4サイクルに等しい持続時間(time durati
on)を持つ。このように、書込みクロックの1サイクル
が、ディスクの1チャネルビットの長さに対応する。説
明のため、図9の(a)のクロック基準構造の空間周期
11が、時間の対応する増分として同じスケールで描か
れている(すなわち、図9の(b)に示されるクロック
基準信号の時間周期13)。ディスクの動きの増分とそ
れに対応する時間の増分との比が、ディスクの線速度(l
inear velocity)である。
【0039】図9の(b)に示されるクロック基準信号
は電子的に処理され、図9の(c)に示される方形波ク
ロック基準信号15を生成する。方形波クロック基準信
号15の各サイクルは電子的に4で割られ、図9の
(d)に示されるような書込みクロック17を生成す
る。書込みクロック17は、クロック基準信号の4倍の
周波数で生成され、クロック基準信号に位相ロック(pha
se-locked)される。書込みクロック17は、ディスクの
回転スピードにかかわらず、クロック基準信号に同期し
た位相のままである。
【0040】図9の(a)において、データマーク19
のエッジがクロック基準構造に空間的に位置合わせされ
るので、クロック基準信号に時間的に合わせられる。デ
ィスク上の既存のデータマーク19は書込みクロックを
生成する処理に影響をもたらさず、新しいデータで上書
きされる。
【0041】DVDフォーマットのディスクに再書込み
可能なデータを記録する場合、0.133μmのチャネ
ルビット長に対応する時間周期を持つ書込みクロックが
必要である。こうして、書込みクロックの各周期におい
て、1つのチャネルビット長が光変換器を通る。0.1
33μmの空間周期を持つクロック基準構造は、現在利
用できる光変換器によって分析することができないの
で、クロック基準構造の空間周期はチャネルビット長の
倍数であるよう選択される。この例では、クロック基準
構造の1つの周期は4チャネルビット長を持ち、0.5
33μmに等しい。クロック基準信号の周波数はチャネ
ルビット周波数の1/4であり、クロック基準信号は周
波数において4倍にされ、書込みクロックを生成する。
【0042】図10は、本発明の光ディスク80および
光ディスクレコーダ81を示す。光ディスクレコーダ8
1は、光ディスク80を受け取る。光ディスクレコーダ
81は、光ディスク80を回転させるための回転モータ
84を含む。また光ディスクレコーダ81は、光変換器
82を含む。光変換器82は、光ディスク80が回転し
て光ディスク80のクロック基準構造が光変換器82の
そばを通ると、クロック基準信号を生成する。ある実施
形態では、クロック基準構造の空間周波数が、標準DV
D−ROMリーダが検出できる空間周波数より大きい。
光ディスクレコーダ81の電子制御回路83は、光変換
器82により生成されたクロック基準信号に書込みクロ
ックを同期させる。書込みクロックに同期した書込み信
号は、いつ光変換器が光ディスク80の記録層にデータ
マークのエッジを書き込むかを制御する。一般に回転モ
ータ84は、従来技術の光ディスクドライブで使用され
る回転モータと同じである。
【0043】図10は、光ディスクレコーダ81の光変
換器82が、いくつかの光学的装置を備えることを示
す。レーザダイオード90は、光92の直線偏光ビーム
92を発光し、光ビーム92はコリメータレンズ94に
より視準(コリメート)される。光ビーム92は、偏光
ビームスプリッター96を通過する。光ビーム92は、
4分の1波長の波長板(retardation plate)98によ
り、直線偏光から円偏光に変換される。光ビーム92は
開口絞り99を通過し、データが記録される光ディスク
80の記録層の上に対物レンズ100によって集光す
る。光ビーム92の一部は光ディスク80により反射し
て、対物レンズ100および4分の1波長の波長板98
を通って戻る。4分の1波長の波長板98に戻って通過
する際、光ビーム92は再び直線に偏光される。しか
し、光ビーム92の偏光方向は、その最初の方向を基準
として90度回転する。したがって、偏光ビームスプリ
ッター96は、ビームスプリッター102に向かって実
質的に光ビーム92のすべてを反射する。ビームスプリ
ッター102は、ビーム92を第1の光ビーム104お
よび第2の光ビーム106に分離する。第1の光ビーム
104は、フォーカス・エラー信号を生成するよう調整
された第1の検出器110の上に第1のレンズ108に
より集められる。第2の光ビーム106は、トラッキン
グ合わせ機構により使用されるトラッキング・エラー信
号およびクロック基準信号を生成するよう調整された第
2の検出器114の上に第2のレンズ112により集め
られる。通常、当該技術分野において周知であるよう
に、検出器110および114は複数の検出領域を含
み、複数の信号を生成する。図10に示される光構成要
素の組合せまたは除去といった配置も含め、光構成要素
および検出器の多くの代替的な配置が可能である。
【0044】レーザダイオード90を駆動するのに使用
される電流を変調することにより、レーザダイオード9
0が発光する光パワーをかなりの高周波で変調すること
ができる。データの記録は、レーザダイオード90のド
ライブ電流を変調することにより達成され、これにより
レーザダイオード90が発光する光パワー(結果として
光ディスク80の記録層の放射照度)を変調する。レー
ザダイオード90を駆動するのに使用する電流は、書込
み信号により制御される。
【0045】本発明のクロック基準構造のような精密な
構造を分析する光学系の能力を、光学系のMTF(変調
伝達関数)が記述する。フーリエ変換のような方法を使
用して、物体から発する光の空間分布を空間周波数分布
として表すことができ、各空間周波数成分は特定の振幅
および位相を有する。同様のアプローチが、電気信号の
時間周波数成分によって電気信号を表すのに通常使用さ
れる。レンズのような光学系は、レンズが形成する像の
各空間周波数成分を選択的に減衰させる光学フィルタと
して動作する。各空間周波数成分について、レンズは物
体の変調(レンズの入力)に対する像の変調(レンズの
出力)の比を決める伝達ファクタを持つ。レンズのMT
Fは、空間周波数の関数として伝達ファクタを規定す
る。
【0046】光ディスクレコーダまたはリーダの光変換
器における対物レンズのような収差がないレンズは、瞳
孔機能(pupil function)が適切に変倍された自己相関と
して光技術分野で周知であるMTFを持つ。図11は、
均一に満たされた円の瞳孔を持つ2つの収差がない光変
換器についてのMTFのグラフである。MTF関数の形
は、すべての収差がない光変換器について類似してい
る。しかし、MTFがゼロへ向かうときの空間周波数
(カットオフ周波数として知られる)は、対物レンズの
開口数(numerical aperture,NA)および像を形成す
る光の波長(λ)に依存する。カットオフ周波数は、2
*NA/λで定められ、変換器が検出することのできる
最も高い空間周波数である。カットオフ周波数より高い
任意の空間周波数成分は、光変換器の出力には存在しな
い。光ディスクリーダまたはレコーダにおいて、カット
オフ周波数は、光源の波長および光ディスクの記録層上
に光ビームを集光するのに使用される対物レンズの開口
数によって定められる。図11の曲線116は、0.6
0の開口数および650nmで動作する波長を持つ光変換
器のMTFを示す。この光変換器にのカットオフ周波数
117は、1.85サイクル/μmである。
【0047】光ディスクおよび光ディスクリーダのメー
カは、光データ記憶の業界標準を開発し合意している。
これらの標準は、同じ業界標準に光ディスクおよびリー
ダが準拠する場合には、光ディスクを任意の光ディスク
リーダで読むことができることを保証する。DVDは、
業界標準の例である。DVDについての仕様は、DVD
ディスクおよびDVDリーダの両方の多数のパラメータ
を定める。仕様は、光ディスクリーダの光変換器の一定
のパラメータを含む。これらのパラメータは、光ディス
クに集光される光ビームの波長(650nm)および開口数(0.
60)を含む。曲線116は、業界標準のDVD光ディス
クリーダの光変換器のMTFを表す。曲線116により
示され上で計算したように、業界標準のDVDリーダの
カットオフ周波数は、1.85サイクル/μmである。
【0048】DVD標準は、リードオンリーメモリ(R
OM)にのみ適用される。DVD標準は、業界標準のD
VD光ディスクリーダが読むことのできる再書込み可能
な光ディスクの設計および製造については規定しない。
再書込み可能なDVDディスクおよび再書込み可能なD
VDディスクにデータを書込むための光ディスクレコー
ダの市場における需要が存在する。本発明の目的は、再
書込み可能なDVDディスクに記録するのに使用するた
め、連続的で恒久的なクロック基準構造を提供すること
であり、このクロック基準構造は業界標準のDVDリー
ダによって検出することができない。
【0049】図11の曲線118は、本発明の原理に従
って構成された光ディスクレコーダの光変換器のMTF
を表す。曲線118によって示されるように、この光変
換器のMTFは、曲線116で示されるような業界のD
VD光ディスクリーダの光変換器のMTFよりすべての
空間周波数において大きい。さらに、光ディスクレコー
ダのカットオフ周波数119(2.46サイクル/μ
m)は、業界標準のDVDリーダのカットオフ周波数1
17(1.85サイクル/μm)より大きい。
【0050】曲線118は、開口数0.8および波長6
50nmの光ビームを持つ光変換器のMTFを表す。しか
し、曲線118は、代わりに開口数が0.6で光ビーム
の波長が488nmである光変換器のMTFを表すことも
できる。これらの例のどちらの場合でも、カットオフ周
波数119は2.46サイクル/μmであり、MTF曲
線の形は曲線118で表されるようになる。
【0051】また図11は、クロック基準構造の1.8
75サイクル/μmの空間周波数121を示す。クロッ
ク基準構造の空間周波数は、DVDリーダが検出するに
は高すぎる。すなわち、クロック基準構造の空間周波数
は、業界標準のDVDリーダのカットオフ周波数1.8
5サイクル/μmより高い。しかし、本発明の原理に従
って構成されたディスクレコーダの光変換器のMTF
は、クロック基準構造の空間周波数より大きいカットオ
フ周波数119を持つ。したがって、ディスクレコーダ
はクロック基準構造を検出することができるが、DVD
リーダは検出することができない。ここで呈示される数
値は、例によるものである。この原理は、より高いまた
はより低いカットオフ周波数を持つ光ディスクリーダに
ついても同じである。
【0052】図12は、クロック基準信号を書込みクロ
ックに同期させる電子制御回路83の実施形態を示す。
書込みクロックに同期する書込み信号は、いつ光変換器
82がデータマークの第1および第2の遷移エッジを光
ディスク80の表面に書くかを制御する。一般に書込み
クロックは、光変換器82が光ディスク80から再生し
たクロック基準信号の周波数より大きい周波数で機能す
る。
【0053】書込みクロックは、図12に示される高調
波位相ロックループ(PLL、Phase-locked loop)を使
用して再生されたクロック基準信号に同期する。PLL
については、F.M.Gardner(ページ201-204, Phaselock
Techniques, John Wiley &Sons,第2版, New York, N
Y,1979)に詳しく説明されている。
【0054】クロック基準周波数(fr)を持つクロック基
準信号を、ゼロ交差(zero crossing)検出器1012を
介して位相ロックループに接続する。ゼロ交差検出器1
012は、クロック基準信号を方形波に変換する。方形
波は、位相検出器1014に接続される。電圧制御発振
回路(VCO)1016は、書込みクロックを周波数(N*f
r)で生成する。分周器1018は、VCO1016の
出力信号(書込みクロック)を分周する。分周器101
8の出力は、位相検出器1014に接続される。位相検
出器1014は位相検出信号を生成し、検出信号の振幅
は、分周されたVCO信号および方形波のクロック基準
信号の間の位相差に比例する。位相検出器の様々な実施
形態が存在し、そのうちのいくつかはチャージポンプ(c
harge pump)回路を含む。位相検出信号は、ループ増幅
器/フィルター1020により増幅されてフィルタリン
グされる。増幅/フィルタ1020の出力はVCOに接
続され、VCOはVCO出力信号の位相を進ませまたは
遅らせる。
【0055】高調波ロッキング位相ロックループは、2
つの機能を達成する。第1の機能は書込みクロックの生
成であり、書込みクロックは検出されたクロック基準信
号の周波数frのN倍である。第2の機能は、クロック基
準信号および分周されたVCO信号の間の位相差を最小
にすることである。
【0056】参照した乗数Nの選択は設計上の柔軟性は
あるが、任意ではない。Gardnerのページ202に言及
されているように、「出力における位相ジッター(jitte
r)は、ループ伝達関数を通る基準ジッター部分のN倍に
等しい成分を含む。また、位相検出器の出力において閉
ループベースバンドノイズvnがある場合には、対応す
るVCOジッターがN(vn/Kd)(KdはVCOの
利得である)である(vnのスペクトルがループ帯域幅
にあることを前提として)。Nが大きい場合には、たと
え基準ジッターまたはvnが小さい値でも、出力ジッタ
ーは許容することができない。通常のごくわずかな漂遊
する回路ノイズを抑制するのに、極端な措置が時々必要
となる。」本質的に、ジッターの増幅およびループにお
けるノイズにより、Nのサイズには事実上の限界があ
る。このため、クロック基準周波数より大きい書込みク
ロック周波数が必要な場合には、クロック基準周波数を
最大にするのが最も有利である。したがって、Nが最小
となってジッターを最小にする。
【0057】これは、最大データ空間周波数より著しく
低い基本周波数を有するクロック基準構造および本発明
のクロック基準構造との間に相違をもたらす。すなわ
ち、最大データ周波数より著しく低い基本空間周波数で
クロック基準構造が生成したジッターは、編集ギャップ
を含むセクタにデータが分割されない限り、光ディスク
への書込みにおいて実用的であるにはおそらく大きすぎ
る。しかし、最大の基本データ空間周波数に匹敵するま
たは最大の基本データ空間周波数より大きい空間周波数
を有する本発明のクロック基準構造は、最大基本データ
空間周波数より小さい空間周波数を有するクロック基準
構造に比べて、高調波ロッキング位相ループにおいてよ
り小さな変動およびより小さなノイズ増幅を持つ。した
がって、本発明のクロック基準構造は、優れた書込みク
ロックの生成を可能にする。
【0058】データ信号およびクロック基準信号の両者
とも、光ディスクリーダおよび光ディスクライタ両方の
光変換器に結合される。したがって、データ信号および
クロック基準信号を分離しなければならない。データ信
号をクロック基準信号から分離するプロセスを理解する
ためには、光ディスクが回転しながら特定の速度で光変
換器の下を通過する時、光ディスクの記録層構造の空間
周波数が時間周波数に変換されることを理解するのが大
切である。光ディスク上の所与の空間周波数(ν)および
変換器の下を通るディスクの所与の線速度(v)につい
て、fがν*vに等しいようにある決まった時間周波数
fが存在する。従って、データマークおよびクロック基
準構造の間の空間周波数の関係が、データ信号およびク
ロック基準信号との間の時間周波数の関係として保持さ
れる。
【0059】セクタヘッダに同期フィールドを使用する
従来技術のクロック生成方式においては、データ信号お
よびクロック信号の分離はデータおよびクロック信号を
空間的に交互にすることにより実現される。分離は、光
変換器を光ディスクのデータフィールドに結合しなが
ら、セクタヘッダの期間中に書込みクロックを再同期
し、書込みクロックのオープンループを走らせることに
よってのみ達成される。セクタヘッダおよびデータフィ
ールドが、光ディスクリーダまたは光ディスクライタの
光変換器を交互に通る時、空間多重方式が時間領域多重
方式になる。
【0060】前述したような空間多重方式は、データ構
造に一致するクロック基準構造を得るのに使用すること
はできない。むしろ、データを読み出しながら、または
データを書き込みながら、クロック基準信号がデータ信
号から分離可能であることが必要である。一般に、クロ
ック基準信号およびデータ信号の必要な分離を達成する
ために利用できる光学的記憶構成が3つある。
【0061】第1の構成は、データの空間周波数が特に
ヌルに符号化された空間周波数を有するクロック基準構
造を含む。図13は、第1の構成の周波数スペクトルを
示す。データ空間周波数スペクトル1110がクロック
基準構造の空間周波数1112における測定可能な信号
パワーを含まないよう、光ディスク上の記録されたデー
タを符号化する。これは、米国特許第4238843号、第436
3116号、第4366564号、第4375088号、第4972401号で記
述される構成と同様である。この構成では、データの復
号は、クロック基準周波数におけるデータ周波数成分を
無視するよう設計される。この構成の主な不利な点は、
データの特殊なコード化が必要なことである。この構成
に必要なデータのコード化は、DVD−ROM標準を含
むいくつかの現存するコード化標準と非互換である。
【0062】第2の構成は、データの空間周波数より大
きい空間周波数を持つクロック基準構造を含む。図14
は、第2の構成の周波数スペクトルを示す。データ空間
周波数スペクトル1210がクロック基準構造の空間周
波数1212より低くなるよう、データは光ディスクに
記録される。この構成では、DVD−ROM光リーダの
ような光リーダは、クロック基準構造の空間周波数を検
出することができない。これは、光ディスクライタの光
解像度が、光ディスクリーダの光解像度より大きいから
である。光ディスクライタは、周知の信号処理技術を使
用して既存データによるデータ信号を除外しながら、ク
ロック基準信号を取得して分離することができる。
【0063】第3の構成は、データの空間周波数スペク
トルとオーバーラップする空間周波数を持つクロック基
準構造を含む。図15は、第3の構成の周波数スペクト
ルを示す。データ空間周波数スペクトル1310がクロ
ック基準構造空間周波数1312とオーバーラップする
よう、データは光ディスクに記録される。
【0064】第1の構成は、DVD−ROMリーダが読
むことになる光ディスクにデータを書き込むのにこの構
成を使用することができない程度に、光ディスクに記録
されたデータのコード化を制約する。第2および第3の
構成が、本発明の主題である。第2の構成は、クロック
基準周波数が第3の構成のクロック基準周波数より大き
いという有利な点を提示する。前述したように、クロッ
ク基準信号の周波数が大きければ大きいほど、書込みク
ロックに加算されるジッターの量が小さくなる。
【0065】本発明の光ディスクは、光ディスクリーダ
が読む時、高い信号対雑音比(SNR)を持つデータ信
号を生成するための構造を含む。クロック基準信号がリ
ーダのデータ信号に現れる場合には、クロック基準信号
がノイズの不所望の源となる。標準的なDVD光ディス
クリーダの光変換器の光および電子的な仕様はDVDフ
ォーマット規定により定められ、周知である。さらにD
VDリーダは、公衆に販売されている。よって、再書込
み可能なDVD光ディスクに形成されるクロック基準構
造が、標準的なDVD光ディスクリーダのデータ信号に
生成するノイズの限界を定めることが可能である。本発
明の光ディスクは、このようなノイズを最小にするため
の構成を含む。
【0066】さらに本発明の光ディスクは、本発明の光
ディスクレコーダが記録しながら、高いSNRのクロッ
ク基準信号を生成する構成を含む。ディスクの既存のデ
ータマークが生成するデータ信号は、データ信号がレコ
ーダのクロック基準信号に現れる場合にノイズの不所望
の源となる。本発明の光ディスクレコーダは、既存のデ
ータマークによるノイズを最小にしながら、クロック基
準信号を最大にする構成を含む。
【0067】本発明の再書込み可能な光ディスクのクロ
ック基準構造を、3つの実施形態で説明する。各実施形
態は、標準的な光ディスクリーダが生成するデータ信号
における潜在的なノイズ源としてのクロック基準信号を
本質的に取り除き、本発明の光ディスクレコーダで高い
SNRのクロック基準信号を生成する。実施形態のそれ
ぞれは、標準のDVDリーダがディスクを読むことがで
きるよう、全体的または部分的に、光ディスクがDVD
フォーマットで記録し、本質的に再書込みすることを可
能にする。
【0068】図16は、一連のクロックピット33を含
むクロック基準構造の第1の実施形態を示す。クロック
ピット33は、光ディスクの記録層における中心線37
を持つサーボトラックを形成するよう配置される。クロ
ック基準構造は、隣接するクロックピットの中心間で測
定される空間周期35の逆数として定義される基本空間
周波数を持つ。クロック基準構造の空間周波数は、標準
的な光ディスクリーダの光変換器のカットオフ周波数よ
り高い。したがって、クロック基準構造は光ディスクリ
ーダが生成するデータ信号には現れない。またこの実施
形態では、クロック基準構造を構成するクロックピット
が、サーボトラックの機能も実行する。データマーク1
9は、サーボトラックに沿って記録される。
【0069】本発明の光ディスクレコーダでは、好まし
くないデータ信号がクロック基準信号から電子的に分離
される。クロック基準信号の周波数は、データ信号の最
も高い基本周波数を超え、高域電子フィルタ(high-pass
electronic filtering)によりデータ信号が実質的に取
り除かれることを可能にする。電子的な信号分離は、ク
ロック基準信号の高いスペクトルパワーおよび狭い分光
帯域幅のために向上する。
【0070】さらに光ディスクレコーダにおいては、デ
ータ信号の有効な除去が、分割検出(split detectio
n、接線プッシュプル検出(tangential push-pull detec
tion)とも言う)を使用してクロック基準信号を検出す
ることにより得られる。光検出方法は、当該技術分野に
おいては周知である。図10において、光検出器114
は、実質的に光変換器の瞳孔に位置する(時々、光学的
位置を「ディスクの遠視野(far field)」と呼ぶ)。レ
ンズ94は、検出器114に開口絞り99の像を形成す
ることにより、検出器114に瞳孔を形成する。図17
は、光検出器の拡大平面図を示す。円形のペリメータ3
1は、検出器114の領域の外側の境界を表し、検出器
114は図10のビーム106により照らされる。線2
9は、ディスクを基準とした接線方向を示す(サーボト
ラックは接線方向に並行である)。検出器114は、4
分円と呼ばれる4方向領域に対称に分割される。当該技
術分野において周知なように、各4分円は電子出力信号
を生成し、これは4分円への光パワーの入射に実質的に
比例する。図17に示すように、4分円21、23、2
5および27は、それぞれ電子出力信号A、B、Cおよ
びDを生成する。分割検出信号は、式((A+D)−(B+
C))(これは、(A+B+C+D)で除算することによ
り標準化される時がある)に従って4分円の検出器から
の信号を組み合わせることにより生成される。光ディス
クの読み出しの理論は広範に研究され、分割検出を使用
して生成された信号の特性は、記録層の様々な構造につ
いて周知である。
【0071】分割検出は、データマークが反射した光の
位相ではなく振幅に主に影響を与える相変化記録により
生成されたデータマークからは、実質的に何の信号も生
成しない(記録されたマークが入射光の振幅または位相
に影響しなくても、「相変化」という用語は記録層の結
晶質またはアモルファスの相に適用される。)。クロッ
ク基準構造を構成するクロックピットは、光ディスクレ
コーダの光変換器の分割検出を使用して検出された時
に、適切に変調されたクロック基準信号を生成する。ク
ロック基準信号の最も良いSNRのためのピッチの好ま
しい往復の光学的深さはλ/4であり、ここでλは光デ
ィスクレコーダの光変換器で使用される光の波長であ
る。光ディスクの記録層の構造の光学的深さは、記録層
に接触するディスク基板材料の屈折率で乗算された物理
的深さとして定義される。
【0072】図18を参照すると、曲線123は、分割
検出を使用してクロック基準信号を生成する光変換器に
ついてのMTFを示す。分割検出は、低い空間周波数に
おいてMTFの減少を引き起こすが、クロック基準構造
の空間周波数121におけるレコーダの光変換器のカッ
トオフ周波数およびMTFについては減少しない。した
がって、分割検出は本発明の光ディスクにデータを書込
みまたは再書込みしつつ、レコーダの適切に変調された
高解像度のクロック基準信号を生成するための手段を提
供する。
【0073】第2のクロック基準構造の実施形態は、図
19に示されるようにサーボトラックは記録層に溝3を
含み、クロック基準構造は位相から180度ずれて発振
する溝のエッジ5、7を含む。最も良いクロック基準信
号のSNRのため、溝の好ましい往復の光学的深さはλ
/4であり、λはレコーダの光変換器で使用される光の
波長である。データマーク19は、サーボトラックに沿
って記録される。
【0074】従来技術の標準的な光ディスクリーダは、
中心アパーチュア(center aperture,CAP)検出を使
用してデータ信号を生成する。CAP検出は当該技術分
野において周知な方法であり、図17の光検出器114
と同様の4分円検出器が生成する4つの4分円信号を合
計することにより、信号を形成する。CAP検出信号
は、(A+B+C+D)であり、A、B、CおよびDは
検出器4分円からの信号を表す。代わりに、全体のビー
ム径を捉えるのに十分大きい信号検出領域を持つ検出器
も同等であるので、使用することができる。CAP検出
は当該技術分野において周知であり、λ/4の往復の光
学的な深さを持つ記録層の構造には低い感度を持つ。こ
こでλはリーダの光検出器で使用される光の波長であ
る。CAP検出のこの信号除去特性は、標準的な光ディ
スクリーダの光変換器のカットオフ周波数以下の空間周
波数で、図19に示されるようなクロック基準構造の使
用を可能にする。
【0075】しかし好ましい構成では、クロック基準構
造の空間周波数は標準的な光ディスクリーダの光変換器
のカットオフ周波数を超える。この場合、クロック基準
信号は、標準的な光ディスクリーダが生成するデータ信
号から全体的に取り除かれる。
【0076】位相が実質的に180度ずれて発振する溝
エッジを備える基準構造を持つディスクにデータを記録
するよう構成される光ディスクレコーダでは、前述した
ようにクロック基準信号を検出するための好ましい実施
方法は、分割検出である。前述したように、分割検出は
相変化のマークのようなデータマーク(反射した光の振
幅に主として影響する)からは実質的に何の信号も生成
しない。前に言及した図18の曲線123に示すよう
に、分割検出は、クロック基準信号の空間周波数121
においてレコーダの光変換器の十分なMTFおよびカッ
トオフ周波数を維持し、適切に変調されたクロック基準
信号を生成することを可能にする。
【0077】クロック基準信号の第3の実施形態では、
図20に示すように、サーボトラックは記録層に溝3を
備え、クロック基準構造は同相で発振する溝のエッジ
5、7を含む。溝の好ましい往復の光学的深さは、λ/
4である。データマーク19は、サーボトラックに沿っ
て記録される。前述したように、標準的な光ディスクリ
ーダは、データ信号を生成するためCAP検出を使用す
る。光データ記憶の技術分野においては、CAP検出が
同相で発振する溝エッジにより生成される信号を実質的
に検出しないことは周知である。また、CAP検出がλ
/4の往復の光学的深さを有する構造に非常に低感度で
あることも周知である。信号除去のこれら2つの方法が
一緒に働き、リーダが生成するデータ信号のノイズの許
容できないレベルを生成することなく、クロック基準構
造の空間周波数が標準のDVDリーダの光変換器のカッ
トオフ周波数以下であることを可能にする。
【0078】同相で発振する溝エッジを含む基準構造を
有するディスクにデータを記録するよう構成される光デ
ィスクレコーダでは、クロック基準信号を検出するため
の好ましい方法は放射状プッシュプル信号(radial push
-pull detection)であり、光データ記憶の技術分野にお
いては周知な光学的方法である。放射状プッシュプル検
出は、式((A+B)-(C+D))に従って信号を形成し、
これはときどき(A+B+C+D)で除算することによ
り標準化される。前述したように、A、B、CおよびD
は、図17の検出器114の4分円21、23、25お
よび27からの電子的出力である。放射状プッシュプル
検出は、データマークからは実質的に何の信号も生成し
ない。第1にデータマークが反射した光の振幅に主とし
て影響するので、第2にデータマークが名目上トラック
の中心について対称であるので、データマークは検出さ
れない。当該技術分野で周知なように、放射状プッシュ
プル検出は反射光の位相に影響し、トラック中心につい
て非対称である構造に感度が良い。放射状プッシュプル
検出は、本質的に溝の往復の光学的深さがλ/4である
場合には、同相で発振する溝エッジから適切に変調され
た信号を生成する。放射状プッシュプル検出は、好まし
くないデータ信号の十分な除去を提供し、データの周波
数範囲内の周波数を持つクロック基準信号の再生を可能
にする。クロック基準信号を再生するとき、放射状プッ
シュプル信号検出方法はレコーダの光変換器のカットオ
フ周波数を下げるので、標準的な光ディスクリーダのカ
ットオフ周波数以下の空間周波数でクロック基準構造を
使用する能力を提供することが望ましい。図18の曲線
125は、放射状プッシュプル検出を使用して、クロッ
ク基準構造を検出している間の光ディスクレコーダの光
変換器についてのMTFを例示する。クロック基準構造
の検出のため、光ディスクレコーダの光変換器のカット
オフ周波数(fc)は、2NA/λ値から以下の値まで下
げられる。
【0079】
【数1】
【0080】ここでトラックピッチPはトラック中心間
の半径方向の距離である。図18のMTF曲線は、図1
1のMTF曲線116および118により表される同じ
光変換器について導き出される。曲線116および11
8については、図18に破線曲線として示す。図18で
は、光ディスクレコーダの光変換器のMTFを、曲線1
18で表す。放射状プッシュプル検出を使用してクロッ
ク基準信号が検出されると、光変換器のMTFが減少す
る。曲線125は、減少したMTFを示す。またカット
オフ周波数も、曲線118の2.46サイクル/μmか
ら曲線125の2.06サイクル/μmまで減少する。放
射状プッシュプル検出に関連するこのMTFの減少は、
標準的な光ディスクリーダのカットオフ周波数以上の空
間周波数を持つクロック基準信号の変調を著しく下げ
る。このため、この実施形態の好ましい構成は、標準的
な光ディスクリーダのカットオフ周波数以下の空間周波
数を持つクロック基準構造を使用する。図18に例示さ
れたMTF減少はクロック基準構造の検出にのみ適用さ
れ、データを記録するための光変換器の解像度には影響
しないことに注意すべきである。
【0081】放射状プッシュプル信号は、実質的にクロ
ック基準信号の周波数以下の周波数でトラッキング・エ
ラー情報を含み、トラッキング合わせ機構が使用するト
ラッキング・エラー信号を生成するのに使用することも
できる。
【0082】本発明は、発振する1つのエッジを有する
溝から成るクロック基準構造のような他のクロック基準
構造を含むことができる。ここで記述された3つのクロ
ック基準構造は例によるものである。
【0083】図21は本発明の光ディスクレコーダの他
の実施形態を示し、光ディスク80に記録されたデータ
を読むため第2の光変換器182を備える。光ディスク
レコーダ81は第1の光変換器82および第2の光変換
器182を備え、これらは光ディスク80の記録層に光
学的に結合される。第1の光変換器82はデータを記録
するために使用され、図10について前述したように動
作する。第2の光変換器182は、光ディスク80が回
転する時にサーボトラックに追従する。光ディスク80
が回転する時、データマークは第2の光変換器182に
データ信号の生成を引き起こす。第2の光変換器182
はいくつかの光学的装置を含み、光変換器82と多くの
類似点を有する。レーザ190は、光192の直線偏光
ビームを発光し、このビームはコリメータレンズ194
により視準される。光ビーム192は偏光ビームスプリ
ッター196を通過する。光ビーム192は、直線偏光
から円偏光へと、4分の1波長の波長板198により変
換される。光ビーム192は、記録されたデータマーク
を含む光ディスク80の記録層の上に、対物レンズ20
0により集光される。光ビーム192の一部は光ディス
ク80により反射されて、対物レンズ200および4分
の1波長板198を介して戻る。4分の1波長の波長板
198を介して戻る際に、光ビーム192は再び直線に
偏光される。しかし、光ビーム192の偏光方向は、最
初の方向を基準として90度回転する。したがって、偏
光ビームスプリッター196は、実質的に光ビーム19
2のすべてをビームスプリッター202に向けて反射す
る。ビームスプリッター202は、ビーム192を第1
の光ビーム204および第2の光ビーム206に分割す
る。第1の光ビーム204は、第1の検出器210の上
に第1のレンズ208により集められ、第1の検出器2
10はフォーカス・エラー信号を生成するよう準備され
る。第2の光ビーム206は第2の検出器214の上に
第2のレンズ212により集められ、第2の検出器21
4はデータ信号を生成するよう準備される。また第2の
検出器214は、トラッキング合わせ機構が使用するト
ラッキング・エラー信号を生成する。一般に検出器21
0および214は、当該技術分野で周知であるように、
複数の検出領域を含み、複数の検出信号を生成する。光
学的な構成要素および検出器の多くの代替的な配置が、
図21に示されるような光学的な構成要素を組合せまた
は除去する配置を含めて可能である。
【0084】図22は、本発明の光ディスクレコーダの
他の実施形態を例示する。この実施形態は、光ディスク
80に記録されるデータを読むため第2の光変換器28
2の別の構成を含み、データを記録するために使用され
る光変換器82と同じ対物レンズ100を使用する。こ
の共用の対物レンズを、組合せ対物レンズ(combination
objective lens)100と呼ぶ。図22は光ディスクレ
コーダ81を示し、第2の光変換器282は光ディスク
80の記録層上のデータマークに光学的に結合される。
第2の光変換器は、光ディスクが回転する時サーボトラ
ックに追従する。光ディスクが回転する時、データマー
クは第2の光変換器にデータ信号の生成を引き起こす。
図22に例示されるように、第2の光変換器282はい
くつかの光学的装置を含み、光変換器82と多くの類似
性を有する。レーザ290は、光の直線偏光ビーム29
2を発光し、コリメータレンズ294により視準され
る。光ビーム292は偏光ビームスプリッター296を
通過する。光ビーム292は、直線偏光から円偏光へ
と、4分の1波長の波長板298により変換される。そ
の後光ビーム292は開口絞り99を通過し、記録され
たデータマークを含む光ディスク80の記録層の上に対
物レンズ100により集光する。光ビーム292の一部
は、光ディスク80により反射され、対物レンズ100
および4分の1波長板298を介して戻る。4分の1波
長板298を介して戻る際に、光ビーム292は再び直
線に偏光される。しかし、光ビーム292の偏光方向は
最初の方向を基準として90度回転する。したがって、
偏光ビームスプリッター296は、実質的に光ビーム2
92のすべてをビームスプリッター302に向けて反射
する。ビームスプリッター302は、ビーム292を第
1の光ビーム304および第2の光ビーム306に分割
する。第1の光ビーム304は、第1の検出器310の
上に第1のレンズ308により集められ、第1の検出器
310はフォーカス・エラー信号を生成するよう準備さ
れる。第2の光ビーム306は第2の検出器314の上
に第2のレンズ312により集められ、第2の検出器3
14は、トラッキング合わせ機構が使用するトラッキン
グ・エラー信号および光ディスク80のデータマークに
符号化される情報を含むデータ信号を生成するよう調整
される。一般に検出器310および314は、当該技術
分野で周知なように、複数の検出領域を含み、複数の検
出信号を生成する。多くの代替的な光学的要素および検
出器の配置が、図22に示されるような光学的構成要素
を組合せまたは除去する配置も含めて可能である。
【0085】レーザ290は、レーザ90より長い波長
で光を発光する。ビームスプリッター296は、波長感
度ビームスプリッター(ダイクロイックビームスプリッ
ター(dichroic beam splitter)とも言う)であり、第1
の波長の光を伝達し、第2の波長の光を反射する。光変
換器82の短い方の波長レーザ90は、光の小さい集光
スポットと、それに応じてデータマークを記録してクロ
ック基準信号を生成するための高いMTFおよびカット
オフ周波数を提供する。第2の光変換器282の長波長
レーザ292は、大きい集光スポットと、それに応じて
データマークを読むための低いMTFおよびカットオフ
周波数を提供する。
【0086】本発明の他の実施形態は、図10に示され
前述した多様な構成要素を使用する。図10に示される
ように、光変換器82は光ディスクレコーダおよび光デ
ィスクリーダの両方の機能を実行する。光ディスクレコ
ーダとして使用されると、光変換器82の構成要素は、
図10に関して前述したように動作する。光ディスクリ
ーダとして使用されると、光変換器82は光ディスク8
0の記録層上のデータマークに光学的に結合される。光
変換器82は、光ディスク80が回転する時にサーボト
ラックを追従する。光ディスク80が回転する時、デー
タマークは光変換器82にデータ信号の生成を引き起こ
す。レーザ90は、光の直線偏光ビーム92を発光し、
このビーム92はコリメータレンズ94により視準され
る。光ビーム92は偏光ビームスプリッター96を通過
する。光ビーム92は、直線偏光から円偏光へと、4分
の1波長の波長板98により変換される。その後、光ビ
ーム92は開口絞り99を通過する。開口絞り99は、
光変換器82が光ディスクリーダとして使用される時は
小さく、光変換器82が光ディスクレコーダとして使用
される時は大きくなるよう、動的に制御される。開口絞
り99の径が減少すると、対物レンズ100の開口数が
減少する。光ビーム92は対物レンズ100を通過し、
記録されたデータマークを含む光ディスク80の記録層
の上へ向かう。光変換器82のMTFおよびカットオフ
周波数は、開口絞り99の径が下げられると減少し、光
ディスクの記録層に形成されるクロック基準構造が生成
する不所望のノイズを含まないようデータ信号を生成す
る。光ビーム92の一部が光ディスク80により反射さ
れ、対物レンズ100および4分の1波長板98を介し
て戻る。4分の1波長の波長板を介して戻る際、光ビー
ム92は再び直線に偏光される。しかし、光ビーム92
の偏光方向は、最初の方向を基準として90度回転す
る。したがって、偏光ビームスプリッター96は、実質
的に光ビーム92のすべてをビームスプリッター102
に向けて反射する。ビームスプリッター102はビーム
92を第1の光ビーム104および第2の光ビーム10
6に分割する。第1の光ビーム104は、第1のレンズ
108により第1の検出器110の上に集められ、第1
の検出器110はフォーカス・エラー信号を生成するよ
う準備される。第2の光ビーム106は第2のレンズ1
12により第2の検出器114の上に集められ、第2の
検出器114は、トラッキング合わせ機構が使用するト
ラッキング・エラー信号を生成するよう準備される。ま
たデータ検出の間、検出器114は、光ディスク80の
データマークに符号化される情報を含むデータ信号を生
成するよう準備される。一般に検出器110および11
4は、当該技術分野で周知なように、複数の検出領域お
よび複数の検出信号を含む。光学的な構成要素および検
出器の多くの代替的な配置が、図10に示される光学的
構成要素を組合せまたは除去する配置も含めて可能であ
る。データを記録するため高い開口数に調節されると、
光変換器82は光の小さい集光スポットを提供し、それ
に応じてデータマークを記録してクロック基準信号を生
成するのに必要な高いMTFおよびカットオフ周波数を
提供する。低い開口数に調節されると、光変換器82は
大きい集光スポットを提供し、それに応じてデータマー
クを読むのに必要な低いMTFおよびカットオフ周波数
を提供する。
【0087】本発明のある具体的な実施形態を説明した
が、本発明はこのように説明された実施形態に限定され
るものではない。
【0088】本発明は例として次の実施態様を含む。 (1)光ディスク(50)であって、サーボトラック(52、5
4、56)を持つ記録層と、サーボトラックに沿って形成さ
れ、データが不定長のデータフィールドで記録層に書き
込まれるのを可能にするクロック基準構造と、を備える
光ディスク。 (2)クロック基準構造が、予め定められた空間周波数
より大きい基準空間周波数を備える上記(1)に記載の
光ディスク。 (3)予め定められた空間周波数が、標準DVD−RO
Mリーダが検出することのできる最大空間周波数である
上記(2)に記載の光ディスク。
【0089】(4)クロック基準構造が、発振空間周波
数と同相で発振するサーボトラックの溝のエッジ(60、6
2)を備え、該発振空間周波数が基準空間周波数に対応す
る上記(2)に記載の光ディスク。 (5)クロック基準構造が、発振空間周波数とは実質的
に180度位相がずれて発振するサーボトラックの溝の
エッジを備え、該発振周波数が基準空間周波数に対応す
る上記(2)に記載の光ディスク。 (6)クロック基準構造がサーボトラックに沿って形成
されたピットを備え、隣接するピット(31)の中心間の距
離の逆数が基準空間周波数に対応する上記(2)に記載
の光ディスク。
【0090】(7)第1の光変換器(82)が、クロック基
準信号周波数を備えるクロック基準信号を生成するクロ
ック基準構造に結合される上記(1)に記載の光ディス
ク。 (8)記録層上のデータマーク(58)に結合された第1の
光変換器が、周波数スペクトルのすべての基本周波数成
分がクロック基準信号周波数より小さい周波数スペクト
ルを持つデータ信号を生成する上記(7)に記載の光デ
ィスク。 (9)標準DVD−ROMリーダがデータマークを読む
ことができ、クロック基準構造を検出することができな
い上記(8)に記載の光ディスク。
【0091】(10)レコーダに回転可能に装填される
ことができる光ディスクを受けるための光ディスクレコ
ーダであって、サーボトラックを持つ記録層および予め
定められた空間周波数より大きい空間周波数を持つクロ
ック基準構造を含む光ディスクと、サーボトラックに沿
って形成され、不定長のデータフィールドを提供するク
ロック基準構造と、光ディスクの記録層に光学的に結合
され、光ディスクが回転する時にサーボトラックに追従
し、光ディスクが回転する時にクロック基準構造が第1
の変換器にクロック基準信号を生成させる第1の光変換
器と、光ディスクの記録層上に書き込まれるデータマー
クの物理的な配置を決定し、クロック基準信号に位相ロ
ックされる書込みクロックと、を備える光ディスクレコ
ーダ。
【0092】(11)予め定められた空間周波数が、標
準DVD−ROMリーダが検出することのできる最大空
間周波数である上記(10)に記載の光ディスクレコー
ダ。 (12)第1の光変換器が、標準DVD−ROMの光デ
ィスクリーダの光変換器より高い空間周波数を検出する
ことができる上記(10)に記載の光ディスクレコー
ダ。 (13)記録層上のデータマークに光学的に結合され、
光ディスクが回転する時にサーボトラックに追従する第
2の光変換器であって、光ディスクが回転する時にデー
タマークが第2の光変換器にデータ信号を生成させる上
記(10)に記載の光ディスクレコーダ。
【0093】(14)第1の光変換器が第1のレーザお
よび第1の対物レンズを含み、第2の光変換器が第2の
レンズおよび第2の対物レンズを備える上記(10)に
記載の光ディスクレコーダ。 (15)組合せ対物レンズが、第1の対物レンズおよび
第2の対物レンズの両方である上記(14)に記載の光
ディスクレコーダ。 (16)組合せ対物レンズの開口数が、データを記録す
る時よりもデータを読む時に低くなるよう調節制御する
ようにした上記(15)に記載の光ディスクレコーダ。 (17)第2のレーザの波長が第1のレーザの波長より
大きい上記(14)に記載の光ディスクレコーダ。
【0094】
【発明の効果】本発明によると、DVD標準フォーマッ
トと互換があり、標準DVDリーダが読むことができ、
さらに光ディスクの既存のデータをサブビットの精度で
新しいデータと共に再書込み(上書きとも言う)するこ
とが可能な光ディスクにデータを記録することができる
再書込み可能な光ディスクおよび光ディスクレコーダを
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術のROM光ディスクを示す図。
【図2】従来技術の再書込み可能な光ディスクを示す
図。
【図3】従来技術の光ディスク、セクタ、ヘッダを表す
図。
【図4】光ディスクの様々な種類のセクタの構成要素を
示す図。
【図5】アドレス情報を符号化するための低周波基準構
造の従来技術の実施形態、高周波クロック基準構造およ
びこれら2つの構造を組み合わせることにより得られる
構造を示す図。
【図6】本発明の実施形態による平面図および光ディス
クのサーボトラックの断面図。
【図7】図6に示される光ディスクのサーボトラックの
断面図。
【図8】データピットのエッジおよびチャネルビット長
の間の関係を示す図。
【図9】サーボトラックに沿って形成されたクロック基
準構造、それにより生成されたクロック基準信号、さら
に基準信号を電子的に処理して形成された方形波クロッ
ク基準信号、さらに方形波基準信号を電子的に処理して
形成された書込みクロックを示す図。
【図10】本発明による光ディスクおよび光ディスクレ
コーダの実施形態を示す図。
【図11】本発明に従って構成された光ディスクレコー
ダの光変換器の変調伝達関数(MTF)および標準DV
D光ディスクリーダのMTFを示す図。
【図12】クロック基準信号から書込みクロックを生成
するのに使用する電子制御回路の実施形態を示す図。
【図13】クロック基準構造が、データの空間周波数が
特にヌルである場合の空間周波数を持つ場合の従来技術
の光ディスク構造の周波数スペクトルを示す図。
【図14】クロック基準構造が、データの空間周波数ス
ペクトルより大きい空間周波数を持つ場合の本発明の周
波数スペクトルの実施形態を示す図。
【図15】クロック基準構造が、データの空間周波数ス
ペクトルをオーバーラップする空間周波数を持つ場合の
本発明の他の実施形態の周波数スペクトルを示す図。
【図16】サーボトラックに沿って形成されたピットか
ら成るクロック基準構造を示す図。
【図17】クロック基準信号を生成するのに使用される
4分円の検出器を示す図。
【図18】分割検出およびプッシュプル検出についての
MTF曲線を示す図。
【図19】180度位相がずれて発振する溝エッジから
成るクロック基準構造を持つサーボトラックを示す図。
【図20】同相で発振する溝エッジから成るクロック基
準構造を持つサーボトラックを示す図。
【図21】データを読むための第2の光変換器を有する
本発明の実施形態を表す図。
【図22】第1の光変換器と組合せ対物レンズを共有す
る第2の光変換器の本発明の他の実施形態を表す図。
【符号の説明】
50 光ディスク 52、54、56 サーボトラック 58 データマーク 60、62 エッジ 82 第1の光変換器 90 第1のレーザ 100 第1の対物レンズ 182 第2の光変換器 190 第2のレーザ 200 第2の対物レンズ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−325924(JP,A) 特開 昭60−74123(JP,A) 特開 平8−306068(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/00 - 7/007 G11B 7/24 561 G11B 19/06 501 G11B 7/09

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レコーダに回転可能に装填され、サーボト
    ラックを含む記録層を持つ光ディスクと、 前記光ディスクの記録層に光学的に結合され、前記光デ
    ィスクが回転する時に前記サーボトラックに追従する第
    1の光変換器と、 前記サーボトラックに沿って形成され、前記光ディスク
    が回転する時に前記第1の光変換器にクロック基準信号
    を生成させるクロック基準構造と、前記サーボトラックを不定長のデータフィールドとして
    使用し、前記クロック基準信号に位相ロックされる書込
    みクロックに同期して、 予め定められた空間周波数より
    低い基本空間周波数のデータマークを、前記光ディスク
    の記録層上に記録する手段とを備え、前記光ディスクの記録層上のデータマークの位置が、前
    記書き込みクロックによって決定される 光ディスクレコ
    ーダ。
  2. 【請求項2】前記光ディスクの記録層上のデータマーク
    の第1および第2の遷移エッジの位置が、前記書き込み
    クロックによってサブビット精度で決定される請求項1
    に記載の光ディスクレコーダ。
  3. 【請求項3】前記予め定められた空間周波数が、標準D
    VD−ROMリーダが検出することのできる最大空間周
    波数である請求項1または請求項2に記載の光ディスク
    レコーダ。
  4. 【請求項4】前記サーボトラックが溝を含み、前記クロ
    ック基準構造が同相で発振する溝のエッジを備える請求
    項1または請求項2に記載の光ディスクレコーダ。
  5. 【請求項5】前記光ディスクが回転する時、前記データ
    マークにより前記第1の光変換器に不所望のデータ信号
    が生成され、放射状プッシュプル検出を使用して前記ク
    ロック基準信号を検出することにより、該クロック基準
    信号を前記不所望のデータ信号から分離する請求項4に
    記載の光ディスクレコーダ。
  6. 【請求項6】前記サーボトラックが溝を含み、前記クロ
    ック基準構造が実質的に180度位相がずれて発振する
    溝のエッジを備える請求項1または請求項2に記載に光
    ディスクレコーダ。
  7. 【請求項7】前記光ディスクが回転する時、前記データ
    マークにより前記第1の光変換器に不所望のデータ信号
    が生成され、分割検出を使用して前記クロック基準信号
    を検出することにより、該クロック基準信号を前記不所
    望のデータ信号から分離する請求項6に記載の光ディス
    クレコーダ。
  8. 【請求項8】前記クロック基準構造が、前記サーボトラ
    ックに沿って形成されたピットを備える請求項1または
    請求項2に記載の光ディスクレコーダ。
  9. 【請求項9】前記データマークが、DVD−ROM標準
    に従って前記サーボトラックに沿って位置づけられる請
    求項1または請求項2に記載の光ディスクレコーダ。
  10. 【請求項10】前記データマークが任意にコード化され
    る請求項1または請求項2に記載の光ディスクレコー
    ダ。
  11. 【請求項11】前記記録層上の前記データマークに光学
    的に結合され、前記光ディスクが回転する時に前記サー
    ボトラックに追従する第2の光変換器を備え、前記光デ
    ィスクが回転する時に前記データマークが該第2の光変
    換器にデータ信号を生成させるようにした請求項1また
    は請求項2に記載の光ディスクレコーダ。
  12. 【請求項12】前記第1の変換器が第1のレーザおよび
    第1の対物レンズを備え、前記第2の変換器が第2のレ
    ーザおよび第2の対物レンズを備える請求項11に記載
    の光ディスクレコーダ。
  13. 【請求項13】組合せ対物レンズが、前記第1の対物レ
    ンズおよび前記第2の対物レンズの両方である請求項1
    2に記載の光ディスクレコーダ。
  14. 【請求項14】前記組合せ対物レンズの開口数を、デー
    タを記録する時よりデータを読む時に低くなるよう調節
    制御するようにした請求項13に記載の光ディスクレコ
    ーダ。
  15. 【請求項15】前記第2のレーザの波長が、前記第1の
    レーザの波長よりも大きい請求項12に記載の光ディス
    クレコーダ。
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