JP3983221B2 - 記憶装置 - Google Patents
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Description
技術分野
本発明は、記憶装置に関する。特に、ROM−RAM同時再生が可能な光情報記録媒体に対応する少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置に関する。
従来の技術
現在、光磁気ディスクメモリーに関して、高密度記録・再生及び高速アクセスの点において研究・開発が積極的に進められている。図1は、ISO規格の媒体であって、一例として光磁気ディスクの平面図である。リードイン1とリードアウト2は、ポリカーボネイト基板にディスクに形成された凹凸を反射膜により反射させる原理の位相ピットで構成されるROM情報であり、ディスクの仕様等の情報が記録される。これを読むことにより記録再生の条件を制御している。
このROM情報となる位相ピットの光学的深さ(ピット深さ)は、再生時の光強度変調が最大になるように設定されている。一般には70%以上の変調度(グルーブや凹凸が形成されていない平坦部の光強度に対する位相ピット部の光強度の変化の割合)に設定されている。
リードイン1とリードアウト2の間に光磁気記録膜がスパッタ装置により成膜されているユーザエリア3がある。このユーザエリア3にはユーザが自由に情報を記録できる。
図2は、ユーザエリア3を拡大した平面図の一部である。トラッキングガイドとなるグルーブ4に挟まれたランド5にヘッダー部6となる位相ピット8と、ユーザデータ部7を有している。ヘッダー部6の情報は、セクター・フォーマットに従いセクターマーク,VFO、IDなどから構成される。
他方、ユーザデータ部7は、グルーブ4に挟まれた平坦なランド5であって、光磁気信号として記録される。光磁気記録膜にレーザ光による加熱により磁化反転を助け、信号磁界に対応して磁化の方向を反転させて光磁気信号の記録が行われる。
図3は、図2の半径方向即ち、A−B線に沿う断面の概念構造を示す図である。ポリカーボネイト等の基板A、誘電体膜B、TbFeCo等の光磁気記録膜C、誘電体膜D、Al膜Eと、保護層としてのUV硬化膜Fを積層して構成される。
なお、図3は、図2の構成に対し、更に近年の光磁気ディスクに対応して修正して示されている。すなわち、図3において、グルーブ4の領域にも光磁気記録を行わせるために、ランド5の領域と半径方向において、同様の幅を有するごとくに示されている。
記録情報の読出しの際は、弱いレーザ光を当てることにより、レーザ光の偏光面が記録層の磁化の向きによって極カー効果により変わり、この時の反射光の偏光成分の強弱により信号の有無を判断する。これにより、RAM情報の読出が可能である。
この様な光ディスクメモリーの特徴を生かす研究・開発が進められ、例えば、特開平6−202820号公報あるいは、テレビジョン学会誌論文Vol.46,No.10,pp1319〜1324(1992)に、ROM(Read Only Memory)−RAM(Random Access Memory)による同時再生が可能なコンカレントROM−RAM光ディスク(以降、光情報記録媒体という)について開示されている。
かかるROM−RAMによる同時再生が可能な光情報記録媒体は、図4に示す半径方向の断面構造を有し、一例としてポリカーボネイト等の基板A、誘電体膜B、TbFeCo等の光磁気記録膜C、誘電体膜D、Al膜Eと、保護層としてのUV硬化膜Fを積層して構成される。
かかる構造の光情報記録媒体において、図5に示すようにROM情報は位相ピットPPにより固定記録され、RAM情報は位相ピットPP列上に光磁気記録OMMにより記録される。なお、図5における半径方向のA−B線方向の断面が図4に一致する。
図5に示す例では、位相ピットPP列が、トラッキングガイドとなるので、図2、図3に示したようなグルーブを設けていない。
このようなROM情報とRAM情報を同一記録面に有する光情報記録媒体において、位相ピットPPからなるROM(読み出し専用)情報と光磁気記録OMMからなるRAM(書き込み/書き換え可能)情報を同時に再生するためには、多くの課題が存在する。第一にROM情報とともに、RAM情報を安定に再生するには、ROM情報読み出しにおいて生じる光強度変調を低減する必要がある。
このために、上記の従来技術に示される記憶装置においては、ROM情報の読み出しに伴う光強度変調信号を読み出し駆動用レーザに負帰還させること(以下MPF[Modulated Power Feedback]と呼ぶ)により光強度変調信号を低減させる技術を採用している。
しかし、ROM情報の光強度変調度合いが大きい場合は、かかる従来技術によるだけでは不十分である。すなわち、ROM情報による光強度変調を低減することにおいて、この光強度変調を低減し過ぎる場合は、ROM情報自体の再生マージンが減少することになる。
さらに、上記光情報記録媒体を使用し、MPFを適用する従来の記憶装置として、特開平1−166350号公報、特開平7−65375号公報、上記テレビジョン学会誌論文に記載されている、図6に示すような構成例が知られている。
かかる構成の概略を説明すると、光ビームを発光する光源としての半導体レーザダイオードLDから出射した光ビームであるレーザ光はコリメータレンズ10により平行光束に変換される。
ついで、変換された平行光束は、偏光ビームスプリッタ11に入射する。偏光ビームスプリッタ11を透過した光束は対物レンズ16によりほぼ回折限界に絞られ、光情報記録媒体17に照射される。光情報記録媒体17は、モータ18により回転される。さらに、光情報記録媒体17で反射された光束は、再び対物レンズ16を通して偏光ビームスプリッタ11に入射し、そこで反射されてサーボ光学系と記録情報検出系に導かれる。
すなわち、偏光ビームスプリッタ11で反射された光情報記録媒体17からの反射光は、第2の偏光ビームスプリッタ19に入射し、その透過光はサーボ光学系に、第2の偏光ビームスプリッタ19での反射光は記録情報検出系に入射する。
第2の偏光ビームスプリッタ19からの透過光は、サーボ光学系における集光レンズ20及び円筒面(シリンドリカル)レンズ21を通して4分割フォトディテクタ22に入射し、そこで光電変換される。
光電変換された4分割フォトディテクタ22の出力により、非点収差法による生成回路23でフォーカスエラー検出(FES)を行う。同時にプッシュプル法による生成回路24でトラックエラー検出(TES)を行う。
検出されたフォーカスエラー信号(FES)及びトラックエラー信号(TES)は、FES,TESアクチュエータ37を通して、トラッキングがフィードバック制御に用いられる。
一方、記録情報検出系において、反射レーザ光は、記録情報検出系における2ビームウォラストン26に入射し、光情報記録媒体17上の光磁気記録の磁化の向きによって変わる反射レーザ光の偏光特性に基づき、互いに直交する二つのビームに分離し、集光レンズ27を通して2分割フォトディテクタ28に入射し、それぞれ光電変換される。
2分割フォトディテクタ28で光電変換された2つの電気信号は、一方は、加算アンプ29で加算されて、更にLDコントローラ100に導かれ、他方は、減算アンプ30で減算されて、RAM読みだし信号(RAM)となる。
LDコントローラ100に導かれた加算アンプ29の出力は、LDコントローラ100からLD駆動用電流として出力される。そして、この駆動電流をモニターすることでROM信号が検出している。
このとき、ROM信号およびRAM信号の検出において、光情報記録媒体17からの戻り光によるノイズを取り除くために図7に示すLDコントローラ100の構成において、LD駆動電流に数百MHz帯域の高周波信号101を重畳する回路が付加されている。
そのためにLDコントローラ100からの高周波駆動電流を流せる特性がLD側に備えられる、図示しないLD駆動回路に要求される。ROM信号を検出するためには、LD駆動回路への周波数特性の変化が少ないように、増幅器102を通して信号を検出している。しかしながら、LD駆動回路の周波数特性に与える影響をゼロにすることは困難である。このため、従来の図6に示す記憶装置の構成にあっては、ROM信号およびRAM信号の特性が劣化する問題がある。
発明の概要
上記に説明した諸問題に対応するために本発明の目的は、ROM−RAM情報の同時読み出しにおけるROM情報による光強度変調の影響を回避する、光情報記録媒体に対応する少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置を提供することにある。
一方、本発明者は、種々検討を行いROM情報の読み出しにおける光強度変調の低減に関して適性値が存在することの認識に至った。したがって、本発明の目的は、かかる認識に基づき提案する、ROM−RAM情報の同時読み出しにおいてRAM情報を安定に再生できる光情報記録媒体に対応する少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置を提供することにある。
さらに本発明の目的は、ROM−RAM情報の同時読み出しにおいて、ROM情報である位相ピットエッジが発生する偏光ノイズを低減できるようにした光情報記録媒体に対応する少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置を提供することにある。
さらにまた、本発明の目的は、上記従来の記憶装置におけるLD駆動回路の周波数特性の影響を無くし、且つROM信号及びRAM信号を正確に読み出すことが可能の記憶装置を提供することにある。
上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第1の態様として、ROM情報を位相ピットにより記録され、RAM情報を前記位相ピットの記録領域に重ねて記録される光情報記録媒体に対し、少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置であって、前記光ビームを発光する光源と、前記光ビームの光情報記録媒体からの反射光を検出して、ROM情報及びRAM情報に対応する信号を生成する記録情報検出系と、前記光源からの光ビームの強度を検出する光強度検出系と、前記光源の光ビーム発光量を制御するドライバと、前記記録情報検出系の出力において、ROM情報及びRAM情報に対応するROM信号及びRAM信号を同時に有する時、前記記録情報検出系の出力におけるROM情報に対応するROM信号により前記ドライバを介して前記光源の発光を負帰還制御し、且つ読取再生されたROM信号を前記光強度検出系の出力から得るように制御するコントローラとを有することを特徴とする。
上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第2の態様として、第1の態様において、さらに、前記光情報記録媒体は、透明基板とその上に形成された磁気記録膜層を有して構成され、前記光情報記録媒体に磁気記録するための磁気ヘッドと、磁気記録時及び読み出し時に前記光ビームの焦点を絞る対物レンズを備えたヘッドユニットを有し、前記磁気ヘッドは、前記光情報記録媒体の前記磁気記録膜層側に対向して位置づけられ、且つ前記対物レンズにより焦点が絞られた光ビームが前記磁気記録膜層側に照射されるように構成されたことを特徴とする。
上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第3の態様として、第1の態様において、前記コントローラは、前記RAM情報の記録時に、前記位相ピットにより記録されたROM情報と、記録する対象のRAM情報を組み合わせて、エラー訂正信号を生成し、前記RAM情報として前記ROM情報上への磁気記録を制御する制御部を有することを特徴とする。
上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第4の態様として、第1の態様において、前記ROM情報と前記RAM情報の記録変調方式が異なることを特徴とする。
上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第5の態様として、第4の態様において、さらに、前記光情報記録媒体は、透明基板とその上に形成された磁気記録膜層を有して構成され、前記RAM情報の記録変調方式として、磁界変調方式を用い、前記磁気記録膜層に対し、パルス光が照射されて記録が行われることを特徴とする。
上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第6の態様として、第1の態様において、さらに、前記ROM情報からクロックを再生し、前記再生されたクロックを基準として、前記ROM情報上へ前記RAM情報を磁気記録するタイミングを制御する遅延処理部を有することを特徴とする。
上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第7の態様として、第6の態様において、前記遅延処理部により前記RAM情報を磁気記録するタイミングを、データビット長をTとする時、nT+ΔT(nはゼロを含む整数)分、前記ROM情報から再生されたクロックに対し遅らせることを特徴とする。
上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第8の態様として、第1の態様において、前記少なくとも記録又は再生の対象とする光情報記録媒体は、ROM信号となる位相ピットが刻まれたROM領域を有する基板と、前記基板の前記ROM領域に対応する領域に成膜されたRAM信号が記録される光磁気記録膜を有し、前記位相ピットの光学的深さが略λ/8〜λ/10(ただし、前記λは記録再生に使用されるレーザ波長である)で、且つ前記位相ピットの変調度が、10%〜37%であることを特徴とする。
上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第9の態様として、第8の態様において、前記光情報記録媒体は、前記位相ピットのピット幅がトラックピッチ幅に対してほぼ18%〜24%であることを特徴とする。
上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第10の態様として、ROM信号となる位相ピットが刻まれたROM領域を有する基板と、前記基板の前記ROM領域に対応する領域に成膜されたRAM信号が記録される光磁気記録膜を有し、前記位相ピットの光学的深さが略λ/8〜λ/10(ただし、前記λは記録再生に使用されるレーザ波長である)で、且つ前記位相ピットの変調度が、10%〜37%である光情報記録媒体に対し、少なくとも記録又は再生が可能である装置であって、前記光情報記録媒体に照射される光ビームを発光する光源と、前記光ビームの光情報記録媒体からの反射光からROM信号を検出する第1の検出系と、前記光ビームの光情報記録媒体からの反射光からRAM信号を検出する第2の検出系とを有することを特徴とする。
上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第11の態様として、ROM情報が位相ピットにより記録され、RAM情報が前記位相ピットの記録領域に重ねて記録される光情報記録媒体に対し、少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置であって、光ビームを発光する光源と、前記光ビームの光情報記録媒体からの反射光を検出して、ROM情報及びRAM情報に対応する信号を生成する記録情報検出系と、前記ROM情報からクロックを再生し、前記再生されたクロックを基準として、前記ROM情報上へ前記RAM情報を磁気記録するタイミングを制御する遅延処理部を有することを特徴とする。
さらに、上記の本発明の課題を達成する本発明に従う少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置は、第12の態様として、第11の態様において、前記遅延処理部により前記RAM情報を磁気記録するタイミングを、データビット長をTとする時、nT+ΔT(nはゼロを含む整数)分、前記ROM情報から再生されたクロックに対し遅らせることを特徴とする。
本発明の特徴は、更に下記に図面に従い説明される発明の実施の形態から明らかになる。
発明の実施の形態の説明
図8は、光情報記録媒体に対する本発明に従う記憶装置の実施例構成のブロック図である。図8において、光ビームを発光する光源としての半導体レーザダイオードLD(波長785nm)から出射した光ビームであるレーザ光はコリメータレンズ10により平行光束に変換される。
ついで、変換された平行光束は、偏光ビームスプリッタ11に入射する。偏光ビームスプリッタ11での反射光は集光レンズ12によりオートパワーコントロール(APC)用のフォトディテクタ13に入射される。
本発明の記憶装置の特徴として、フォトディテクタ13で光電変換された半導体レーザダイオードLDの発光強度に比例する電気信号は、アンプ14を通してメインコントローラ15及びLDドライバ31に導かれ、APC制御又は、ROM信号の再生に用いられる。
一方、偏光ビームスプリッタ11を透過した光束は対物レンズ16によりほぼ回折限界に絞られ、光情報記録媒体17に照射される。光情報記録媒体17は、モータ18により回転される。さらに、光情報記録媒体17で反射された光束は、再び対物レンズ16を通して偏光ビームスプリッタ11に入射し、そこで反射されてサーボ光学系と記録情報検出系に導かれる。
すなわち、偏光ビームスプリッタ11で反射された光情報記録媒体17からの反射光は、第2の偏光ビームスプリッタ19に入射し、その透過光はサーボ光学系に、第2の偏光ビームスプリッタ19での反射光は記録情報検出系に入射する。
第2の偏光ビームスプリッタ19からの透過光は、サーボ光学系における集光レンズ20及び円筒面(シリンドリカル)レンズ21を通して4分割フォトディテクタ22に入射し、そこで光電変換される。
光電変換された4分割フォトディテクタ22の出力により、非点収差法による生成回路23でフォーカスエラー検出(FES)を行う。同時にプッシュプル法による生成回路24でトラックエラー検出(TES)を行う。
図9は、かかる4分割フォトディテクタ22と、その出力に基づきフォーカスエラー(FES)検出を行う非点収差法による生成回路23及び、トラックエラー(TES)検出を行うプッシュプル法による生成回路24の関係を示している。
4分割フォトディテクタ22で4分割された第2の偏光ビームスプリッタ19からの透過光をそれぞれA、B,C,Dとすると、フォーカスエラー検出(FES)を行う非点収差法による生成回路23は、対物レンズ16の光軸方向の制御誤差であるフォーカスエラー(FES)を次の計算により求める。
一方、トラックエラー(TES)検出を行うプッシュプル法による生成回路24は、対物レンズ16の光軸に垂直な方向の制御誤差であるトラックエラー(TES)を次の計算により求める。
これらの計算により求められたフォーカスエラー信号(FES)及びトラックエラー信号(TES)は、メインコントローラ15に入力される。
一方、記録情報検出系において、反射レーザ光は、記録情報検出系における2ビームウォラストン26に入射し、光情報記録媒体17上の光磁気記録の磁化の向きによって変わる反射レーザ光の偏光特性が光強度に変換される。
すなわち、2ビームウォラストン26において、偏光検波により偏光方向が互いに直交する二つのビームに分離し、集光レンズ27を通して2分割フォトディテクタ28に入射し、それぞれ光電変換される。
2分割フォトディテクタ28で光電変換された2つの電気信号は、加算アンプ29で加算され、第1のROM信号(ROM1)となり、同時に、減算アンプ30で減算され、RAM読みだし信号(RAM)となり、それぞれメインコントローラ15に入力される。
ここまでに、主に読み出しにおける光束の流れについて説明した。次に、各フォトディテクタからの出力信号の流れについて、図8に示すメインコントローラ15の詳細構成例を参照しながら説明する。
図10において、メインコントローラ15には、APC用フォトディテクタ13に入射した半導体レーザダイオードLDの反射光が光電変換され、アンプ14を通して第2のROM信号(ROM2)として入力する。
さらに、先に説明したように、メインコントローラ15には、加算アンプ29の出力である第1のROM信号(ROM1)、差動アンプ30の出力であるRAM信号(RAM)、FES生成回路23からのフォーカスエラー信号(FES)、TES生成回路24からのトラックエラー信号(TES)が入力する。
また、データ源32との間でインタフェース回路33を通して記録用データ及び読出データが入出力される。
メインコントローラ15に入力される第1のROM信号(ROM1)、第2のROM信号(ROM2)及び、RAM信号(RAM)は、各モード即ち、ROM及びRAM同時再生時、ROMのみ再生時及び、記録(WRITE)時に対応して検出し使用される。
図11は、各モードでの上記ROM1、ROM2及び、RAMの検出の組合せを示す図である。この様な各モードでのROM1、ROM2及び、RAM信号検出の組合わせのために、図10に示すメインコントローラ15にはROM切替スイッチSW1,SW2を有している。
図10に示されるROM切替スイッチSW1,SW2の状態は、図9に示すモードにおけるROM及びRAM再生時である。ROMのみ再生時及び記録時には、図10に示されるROM切替スイッチSW1,SW2の状態が、それぞれ反転された状態に切替えられる。
メインコントローラ15内のLDコントローラ150は、暗号器151及び、ROM切替スイッチSW1の出力を受け、LDドライバ31に対するコマンド信号を生成する。
LDドライバ31は、LDコントローラ150で生成されたコマンド信号に従い、ROM及びRAM再生時には、第1のROM信号(ROM1)に応じて半導体レーザダイオードLDの発光パワーを負帰還制御し、ROMのみ再生時及び記録時には、第2のROM信号(ROM2)に応じて半導体レーザダイオードLDの発光パワーを負帰還制御する。
光磁気記録時は、データソース32からのデータがインタフェース33を通してメインコントローラ15に入力される(図8参照)。メインコントローラ15において、この入力データは、セキュリティを担保するために暗号器151による暗号化され、記録データとして、磁気ヘッドコントローラ152を通して磁気ヘッドドライバ34に供給される。
ここで、メインコントローラ15は、MPUやDSP、エンコーダ/デコーダ等を含み、再生/記録処理機能、サーボ機能、レーザ発光制御等を総括して制御できる一体化LSIで構成したものを例としている。
この時、暗号器151は、よりセキュリティを高くする場合は、復調器155で復調したROM信号と組み合わせて暗号化を行うように構成することが可能である。
磁気ヘッドドライバ34は、磁気ヘッド35を駆動し、暗号化された記録データに対応して磁界を変調する。この際、メインコントローラ15において、暗号器151から記録時を指示する信号がLDドライバ31に送られ、LDドライバ31は第2のROM信号(ROM2)に応じて、記録に最適なレーザパワーになるように半導体レーザダイオードLDの発光を負帰還制御する。
なお、ROM信号とRAM信号の記録に関して、セキュリティを高めるため、あるいは安定した信号の記録再生のために次の様な態様が可能である。
すなわち、ROM信号とRAM信号を組み合わせて生成されたエラー訂正信号を、前記RAM信号として前記光磁気記録膜に記録する。
また、ROM信号及びRAM信号の少なくとも一方が、暗号化されて対応するROM領域または、前記光磁気記録膜に記録されており、且つ、前記暗号化に対する復号化の方法が、前記ROM領域及び前記光磁気記録膜の少なくとも一方に記録されている。
あるいは、RAM信号を記憶する光磁気記録膜の少なくとも一部に対し、ユーザにより書込みを禁止する。このためには、RAM領域の一部にあらかじめ所定の識別IDを記録し、その記録領域を書き換え可能な論理セクタに入れないように媒体フォーマットの管理をメインコントローラ15で行なう。これにより、識別IDは読みとりのみ可能となる。かかる識別IDは、個人用、医療用等において、機器種別を区別するような種々の適用が可能となる。
これらの態様は、暗号器151において、ファームウェアにより制御することが可能である。
図12は、暗号器151及び、復号器156の構成とそれらの処理の一例を説明する図である。
暗号器151において、光磁気記録の対象となるRAM記録データであるデジタルRAM信号がバッファメモリ300を通して、復調器155で再生されたROM信号とともにエンコーダ301に入力される。エンコーダ301において、ROM信号を利用してRAM信号を暗号化するためのエンコード処理が行われる。
ROM信号を利用してRAM信号の暗号化の方法は種々可能である。例えば、ステレオ音声生成のようにROM信号をRチャネル、RAM信号をチャネルと考え、これらを均等にミキシングして、これを暗号化されたRAM信号として光磁気記録膜に記録することが可能である。この時、ROM信号は元々ランド領域にピット位相により固定記録されているので、Rチャネルの情報量を少なくしてミキシングすることが望ましい。
これにより、図1に示したような通常のRAM信号の記録媒体では、不可能な暗号化が可能である。
あるいは、エンコーダ301において、ROM信号の1ビットをRAM信号の所定ビット毎に挿入するようにしても簡易な暗号化が可能である。
エンコーダ301の出力は、インターリーブ回路302において、所定規則でエンコーダ301の出力であるシリアルビット列を所定規則で入れ替えるインターリーブ処理を行う。これは、正負符号のランダム性を担保するためである。
ついで、同期及び変換回路303により、ROM信号から再生されるクロック信号に同期化され、NRZI信号に変換されてRAM記録情報とされる。
このRAM記録情報は、後に説明するように、光情報記録媒体のランド領域にピット位相により固定記録されているROM記憶領域上に対応して重ねて光磁気記録される。
復号器156に入力される光情報記録媒体から読み出したRAM信号は、同期検出及び復調回路305、デインタリーブ回路306及び、デコーダ307において、暗号器151における同期及び変換回路303、インターリーブ回路302及びエンコーダ301の処理と各々逆の処理が行われて、暗号化の解かれたRAM信号を得ることができる。
上記構成により、誤り訂正においてもROMとRAM信号を組み合わせることが可能である。例えば、図12において、破線矢印で示されるように、復号器156におけるRAM信号の再生時にROM再生信号の一部を用いて誤り訂正を行う。
たとえば、エンコーダ301において、ROM信号より取り出した1ビット分をRAM信号と合わせてRAM情報として出力し、RAM情報記録時に合わせてデータ部の最後のECC(エラーチェックコード)部にこれを記録するように構成する。そして、再生時に、デコーダ307において、パリティテェックを行わせることによりROMとRAM信号を組み合わせた誤り訂正が可能である。
ここで、磁界変調記録における記録変調方式について考察する。図13に例として示すようにROM信号の記録に使用された変調方式がEFM(Eight to Fourteen Modulation)であり、光磁気記録しようとするRAMデータの変調方式をNRZI(NonReturn−to−Zero change−on−Ones recording)と想定する。
この時、図13に示すように元のデータのビット長Tに対して、最短マークをTmin、ウインドウマージン幅をTwとすると、NRZI(図13A)ではTmin=T、Tw=T,EFM(図13B)ではTmin=1.41T、Tw=0.47Tとなる。
RAM信号では、磁界変調書き込み信号の周波数特性の制限もあり、ウインドウマージン幅Twが大きく、最短マークTminが長い構成が適している。一方、ROM信号では、最短マークTminが長いEFM方式が適している。したがって、本発明においてはRAM信号とROM信号に対し、それぞれに適した、異なる記録変調方式を使用することが好ましい。
さらに、一般の磁界変調方式では、半導体レーザダイオードLDの照射パワーを一定にして磁界を反転させることにより情報の記録を行っている。これに対し、本発明では、半導体レーザダイオードLDをパルスで発光させる磁界変調方式を説明する図14に示すように、半導体レーザダイオードLDをパルスで発光させ(図14B)、更に信号に対応して印加磁界を変化させる(図14A)。
これにより、記録マーク形状の違いを示す図15において、光磁気記録時の光情報記録媒体の温度分布が変化し、図15Aに示すような光磁気記録マークとなる。従来の半導体レーザダイオードLDを連続発光させて記録を行う場合(図15B)に較べ、矢羽形状が緩和されていることが判る。したがって、矢羽形状の記録マークの緩和により、再生信号の特性が改善できる。
図8に戻り説明する。ROM情報及びRAM情報の同時読出の利用を考慮すると、光磁気記録の記録開始番地は、ROM情報のブロック番地と対応していることが望ましい。このため、加算アンプ29の出力である位相ピット信号の第1のROM信号(ROM1)から同期検出回路154でクロックを再生し、記録開始番地を検出する。
検出された記録開始番地に対し、磁気ヘッド35及び対物レンズ16を有して構成されるユニットを図8及び図10において図示省略されているシーク機構により位置づけて(アクセスして)、記録動作に入る。
また、上記第1のROM信号(ROM1)から再生されたクロックに基づき、モータコントローラ159を介して、モータドライバ36によりシーク動作の一部としてモータ18の回転を制御する。
なお、シーク機構として、シーク距離が短い範囲ではその機能の一部をモータドライバ36あるいは、TESアクチュエータドライバ37により行わせるように構成することも可能である。
また、光磁気記録のためのクロックは上記の様に、位相ピット信号(ROM1)から生成されるので、このクロックを同期処理に利用する。すなわち、メインコントローラ15において、同期検出回路154で位相ピットのクロックを再生し、先に図12で説明したように暗号器151の同期及び変換回路303により、前記クロックに同期するように光磁気記録すべきRAM情報の記録タイミングを調整する。
このようにROM信号のクロックを利用することで、記録時のディスク偏心による記録マーク長の変動を抑えることができる。
図16は、上記同期処理のためにROM信号のクロックを再生するメインコントローラ15内の同期検出回路154の構成例である。図16Aは、構成ブロック図、図16Bは、各信号のタイミングを示す図である。同期検出回路154に入力されるROM信号(図16B、a)に対し、エッジ検出回路400において、所定のスライスレベルを設定し、ROM信号のエッジを検出する。ついで、エッジ検出のタイミング信号が位相比較器401に入力される。
さらに、位相比較器401、ローパスフィルタ402及び電圧制御発振器403に帰還ループが構成され、エッジ検出のタイミング信号に対して電圧制御発振器403からのパルス出力の位相が調整される。これにより、クロックが生成される。
すなわち、図16Bにおいて、ROM信号aのエッジに対して、電圧制御発振器403からのパルスbに合わせて位相比較器401から位相比較出力が出力される。電圧制御発振器403からのパルスの位相と、ROM信号の位相がずれると、位相比較出力がずれて、ローパスフィルタ402の出力が正又は負に偏る。これを利用して電圧制御発振器403に帰還をかけることによりROM信号に同期したクロックが生成できる。
ここで、上記のようにRAM信号は、ROM信号から得られるクロックを用いて書込制御される。さらに、図14,図15により説明したように、パルス照射による磁界変調記録方式を採用する場合、図17に示すタイムチャートで示される関係となる。すなわち、RAM信号記録用磁界反転信号(図17A)、半導体レーザダイオードLDによるパルス発光(図17B)は、ROM信号(図17C)にタイミングが同期されている。
しかし、実際は、図18に示すように、パルス発光による影響がROM信号表れ、ROM信号の振幅が変動する(図18、振幅波形A)。したがって、これを防ぐために図10に示すメインコントローラ15において、ローパスフィルタ160を備えている。これにより、図18において、パルス発光による影響を抑制し、振幅波形BのようにROM信号の振幅の変動を少なくすることが可能である。
次に、再生時の動作について説明する。位相ピット信号即ち、読み出されるROM信号による光強度変調が、RAM信号に対してノイズとなることは先に説明した。
したがって、先に示された従来技術の方法と同様にして、加算アンプ29から第1のROM信号(ROM1)を半導体レーザダイオードLDにLDドライバ31を通して負帰還させ、発光制御して、第1のROM信号(ROM1)を低減し、平坦化することが可能である。
このような態様で、読み出されるRAM信号へのクロストークを効率的に抑えることができる。しかし、ROM及びRAM信号の同時読み出しを行う場合、ROM1信号が、上記の様に負帰還制御により平坦となるため、ROM信号を得ることが難しくなる。
したがって、別の方法によりROM信号を検出しなければならない。本発明は、かかる点に対する解決手段を提示するものである。
ここで、図8において、再生時に第1のROM信号(ROM1)によって半導体レーザダイオードLDへの注入電流が負帰還変調されている。すなわち、ROM信号と同じパターンで光強度変調されている。
さらに、この光強度変調は、APC用フォトディテクタ13により検出することが可能である。MPFループ動作時には、APCループをオフすることによりROM信号の帯域より相当に低いので、この影響を受けずに位相ピット信号を第2のROM信号(ROM2)として得ることができる。
したがって、本発明においては、この第2のROM信号(ROM2)から図10に示すメインコントローラ15において、同期検出回路154によりクロックが再生され、復調器155でEFM磁界変調に対応する復調を行い、ROM情報を得ることができる。復調されたROM情報は更に、暗号器151における暗号化に対応する復号化が復号器156により行われ、再生データとして出力される。
ROM情報及びRAM情報の同時再生時は、上記の同期検出回路154により得られる第2のROM信号(ROM2)から再生されたクロックに基づき、モータコントローラ159を介して、モータドライバ36によりシーク動作の一部としてモータ18の回転を制御する。
一方、RAM信号は半導体レーザダイオードLDへのLDドライバ31を含むROM信号負帰還手段により、ROM信号が平坦化されているのでこのROM信号の干渉を受けずに差動アンプ30の出力として検出できる。
差動アンプ30の出力は、メインコントローラ15において、同期検出回路157に同期検出され、復調器158で、NRZI変調に対応した復調が行われ、復号器156により復号化され、RAM信号として出力される。
ここで、記録時の場合と同様に再生クロックは同期検出回路154により検出される第2のROM信号(ROM2)を利用した埋め込みクロックを用いることが可能である。これにより回転変動、あるいはトラック偏心による規定線速度からのずれに対して、信号検出ウインドウが自動的に変化するために安定な再生が可能になる。
なお、図10のメインコントローラ15において、遅延回路159を有している。この遅延回路159は、RAM情報を読み出すタイミングを調整するためのものである。これは、RAM信号の再生時にROM情報である位相ピットエッジが発生する偏光ノイズの影響を低減するために、ROM情報の上にRAM情報を記録する際に、RAM情報を記録するタイミングをわずかにずらす処理を行ったことに対応する読み出しタイミング調整のためのものである。
すなわち、本発明者は、光情報記録媒体において、ROM情報の上にRAM情報を記録する場合、RAM情報を記録するタイミングをわずかにずらすことにより、RAM情報を再生する際に与えられる、ROM情報である位相ピットエッジが発生する偏光ノイズの影響を低減できることを見出した。これまでは,RAM信号をNRZIとした場合について説明したが、例えば、EFM変調とした場合でも同様の効果が得られる。
特に高密度化に有効なマークエッジ記録の場合、効果が極めて大きい。例えば記録コーディングがマークエッジ記録であるCD(コンパクト・ディスク)に採用されている、8ビットのデータを14ビットのランレングス符号に変換して記録するEFM(Eight to Fourteen Modulation)コーディングの場合、データビット長をTとすると、最短マークは3T、最長マークは11Tであるので、Tの整数倍でタイミングをずらすと、9種類のマーク長があるためにランダムであっても、いずれかの位相ピットのエッジと光磁気記録マークのエッジが一致する場合が存在する。
したがって、ずらすべきタイミング量の基本値は、0T<ΔT<1Tである。一般性を考慮すると、前記ΔTを用いて表現すれば、nT+ΔT(nはゼロを含む整数)だけずらせば良いことになる。
再生する際は、ROM情報とRAM情報の記録位置がわずかにずれているので、上記のように光記憶装置の読み出し制御において、遅延回路159によりタイミングを合わせれば良い。
ROM信号のみの再生時は、RAM信号への影響を考慮する必要がないので、記録時と同様にLDフィードバック信号として第2のRAM信号(RAM2)を用い、ROM情報は第1のROM信号(ROM1)を復調再生する。
本発明の実施例では、記録及び再生時の線速度はディスク全面一定のCLV方式(Constant Linear Velocity)を採用し、ROM信号に応じたモータコントローラ159からの指令をモータドライバ36に送り、モータ18の回転制御を行っている。しかし、本発明は、これに限定されず、CAV,ZCAV,ZCLVを採用することも可能である。
上記したように本発明の実施例では、記録、再生(ROM再生、ROMとRAMの同時再生)の何れに於いても位相ピット情報であるROM信号により、クロック生成及び、モータドライバ36の制御することができる。
特に、RAM再生時は自己クロック再生ではなく、RAM信号の品質が低い場合でも、再生クロックはユーザが使用するコンテンツ(音楽、文章、画像)となる位相ピット情報であるROM信号から生成されるため、再生クロックはRAM信号の品質によらず安定である。
ここで、上記のように、図8に示す本発明に従う記憶装置に構成は、APCディテクタ13が受光した変調光よりROM信号を検出する。このため、LDドライバ(駆動回路)31の特性に影響を与えることなく、正確にROM信号およびRAM信号が検出できる。
図19は、先に説明した図6の構成の従来例記憶装置と本発明に従う実施例記憶装置に関して、LD駆動電流を同じ条件で比較したものである。比較にあたりLD駆動電流そのものを検知してしまうと、LD駆動回路電流への影響が分からなくなる。このため、従来例においても、偏光ビームスプリッタ11により反射された光量をモニターしている。
図19において、明らかなように従来例Iに比べて、本発明に従う実施例IIでは同じ条件において、LD駆動電流量の変調成分が大きくなっている。従来例においてLD駆動電流の変調成分を大きくするために、回路の増幅率をさらに上げると発振してしまうことを確認している。
このように、従来例のようにLD駆動電流を直接モニターする方法では、LDフィードバック特性が抑制されてしまう。従来例との比較のために実際にROM信号およびRAM信号のCNR及びノイズレベルの比較を行った結果を図20に示す。このときの記憶装置および情報記録媒体の条件は、次のように設定した。
実施例においては、従来例に比べてROMおよびRAMともCNRおよびノイズレベル(NOISE LEVEL)が改善しており、本発明によりROM信号およびRAM信号が正確に再生できることが理解できる。
ここで、ROM及びRAM情報の同時再生を可能とする本発明の光情報記録媒体の優位性、特にセキュリティ及び記録容量の点から以下を考察する。
図10に示すメインコントローラ15の構成において、暗号化回路151,復号化回路156を有している。これにより、本発明者が提案する光情報記録媒体のROM情報が機密情報(原画の第一デジタル画像、私的文書、公文書)である場合、前記の光情報記録媒体と図8に示したような本発明に従う記憶装置を利用することで、ハードウエア構成として容易に低コストでデータの安全性を確保できる。
すなわち、書換えが不可能な重要情報がROM情報として位相ピットとして記録されている。さらに、そのROM情報が記録されている物理的に同じ領域に設けられたRAM部に前記のROM情報に従い、RAM情報を暗号器151により例えばTriple Desなどの暗号化データに変換生成する。そして、この生成された暗号化データを光磁気記録する。
これにより、重要なROMデータとその暗号化データに同時にアクセスすることが可能であり、一枚の光情報記録媒体のサイズを最大限に利用することができる。
また、暗号化された情報を電子透かしとして利用すれば、ROM部の情報が認定情報であるかどう否かを瞬時に判定できる。
図21は、上記図8に示す記憶装置における光情報記録媒体に対するレーザ光の照射の方法を検討するために光学系を示した図である。図21Aは、これまでに用いられて来た方法であり、レーザ光を光情報記録媒体17の透明基板170側から照射する方法である。この方法において、記録層171に到達するレーザ光は、透明基板170を透過することが必要である。
かかる方法の場合、透明基板170を介して再生するために透明基板170に付着するゴミや傷に対して読み取り特性の劣化は小さい。しかし、基板の傾きによる光学的収差が大きく、対物レンズの開口数が大きく出来ないという問題がある。
したがって、本発明者は、図8に示す記憶装置において、図21Bに示す読み取り方法を提案し、これを採用する。すなわち、半導体レーザダイオードLDからのレーザ光を直接に記録層171に照射して、情報を検出する。したがって、透明基板170の傾きに耐性があり、対物レンズ16の開口数を大きくして高密度記録再生が可能である。
ここで、本発明者は、上記の図8に実施の形態例として示した本発明に従う記憶装置による記録再生に適したディスク状の光情報記録媒体について検討を行った。
図22は、本発明者により提案する光情報記録媒体に記録されたROM情報である位相ピットPPを半径方向に切断した断面図である。
前記の光情報記録媒体は、実施例として約30mm〜120mmの径を有するディスク状のポリカーボネイト基板AにSiNなどの誘電体層Bを成膜し、次にTbFeCo等の光磁気記録膜C、更に誘電体膜D、Al反射膜Eの順に成膜し、最後にUV硬化樹脂からなるオーバーコートFを施してなる光情報記録媒体に位相ピットPP列が形成されている。
なお、光磁気記録膜C上は、図5に示したと同様にグルーブを形成することは不要であるが、記憶装置において、トラック制御をより確実にするために、図2に示したようにグルーブを形成し、その間に形成されるランドに光磁気記録が行われるようにすることは当然に可能である。あるいは、図3に示すように、グルーブの幅をランドと同様の幅に広げ、グルーブにも光磁気記録が行われるようにすることも可能である。
図23は、本発明者により提案する光情報記録媒体の特徴を理解するための前提となる位相ピット形状を示す図である。図22及び図23において、参照記号Pdは位相ピットの深さ即ち、光学的深さを意味している。トラックピッチTpは半径方向の位相ピット相互間の間隔、ピット幅Pwは半径方向の位相ピットの幅を意味する。
ここで、本発明者の研究によりピット形状に基づいた変調度及びトラッキングエラー信号(TES)が、ピット深さPd及びピット幅Pwに依存性があることを確認した。
かかる確認のために使用したサンプルの構造は次のようである。すなわち、サンプルとして、複数の位相ピットの異なる複数の基板をポリカーボネート材料で約1.2mm厚さとなるように射出成形して作成した。この基板上に形成される層構造は、基板/SiN/TbFeCo/GdFeCo/SiN/Alである。GdFeCo層は、Kerr回転角増大のために挿入した。
図24は、本発明者により上記サンプルについて、シミュレーション測定した光強度変調度及びトラッキングエラー信号(TES)のピット深さPd及びピット幅Pwに対する依存性を示すグラフである。横軸は、情報の検出(読み出し)光の波長をλとした時のピット深さPd即ち、光学的深さを示している。左側縦軸は、光強度変調度の大きさを示している。
図24において、トラッキングエラー信号は、図7に関して説明したプッシュプル法により求められる場合である。ここで、読み取り誤差に至らないトラッキングエラー信号は、凡そ0.5以上である。
したがって、図24において、AGC後のトラッキングエラー信号(右縦軸メモリ参照)が0.5以上となる時のピット深さPdはλ/10〜λ/4で、ピット幅Pwが0.29以上である。
一方、本発明者の種々の研究・評価により位相ピットの変調度がROM信号及びRAM信号のジッターに影響することを見出した。つまり、コンカレントROM−RAMの特有の問題、即ち同時にROM信号とRAM信号が検出されることに問題があることを見出した。ROM信号のみ、あるいはRAM信号のみ検出する方式であれば、各々に適した変調度を検討すればよいが、両方の信号検出に見合う変調度にする必要があるということである。
図25の表は、光情報記録媒体のフォーマットをCD(コンパクト・ディスク)フォーマットとし、最短マーク長3Tは0.833μm、トラックピッチを1.6μmとし、更に対物レンズの開口数NA0.50、レーザ波長を785nmとする条件における測定値である。
ここで、ジッターに関し、CD−MO(光磁気記録媒体)では40ns以下、CD−WO(書き込み可能光磁気記録媒体)では30ns以下とすることが要件として規定されている。したがって、これらの双方の機能を有する本発明の対象とするコンカレントROM−RAM光磁気記録媒体に対しては、ジッターが35ns以下とする要求を課すことにより、ブロックエラー率を3%以下とすることが出来る。
すなわち、データ対データ(Data to Data)でのジッターをσとし、ウインドウ幅即ち、クロック周期(T=231ns)に対するクロック対データ(Clock to Data)のジッター比率で表すとσ/(T√2)・100で表される。かかるジッター比率は、15%以下であれば一般的に問題ないとされる標準的な値として知られている。ちなみに、上記のコンカレントROM−RAM光磁気記録媒体に対してジッターσに対して35ns以下を要求する場合、上記ジッター比率を求めると、10.7%となり実用上問題を生じないことが理解できる。
したがって、図25の表から許容できるジッターが35ns以下である位相ピット変調度は、略15%〜25%の範囲であると理論的に評価できる。かかる評価に基づき、図21を参照すると、位相ピット変調度(左縦軸参照)を15%〜25%の範囲に得るのは、ピット幅Pwが略0.25μm〜0.37μmで、ピット深さPdが約λ/10〜λ/8の範囲である。
したがって、装置や媒体の特性や量産性に必要な値として考慮するとAGC後のトラッキングエラー信号が0.5以上であり、且つ位相ピット変調度が15%〜25%の範囲である両条件を満たすピット深さPdは、約λ/10〜λ/8で、ピット幅Pwは、トラックピッチ幅の約18%〜24%であることが理解できる。
本発明者により提示される上記のピット深さPd及びピット幅Pwの条件を満たすようにROM情報を記録することにより、ROM情報とRAM情報の同時読み出しにおいて光強度変調の影響を低減するための従来技術における半導体レーザの発光を負帰還制御する方法では十分でなかった問題を解決することができる。
なお、上記ピット幅Pwに関しては、トラックピッチTp及び検出光波長λ及び、光学系の構造にも依存するが、上記のピット深さPdの範囲λ/10〜λ/8において、トラックピッチTpに対するピット幅Pwの比率を略18%〜24%とすることで、トラッキング信号振幅及び、変調度を所定範囲とする条件を充足することが可能である。
ここで、変調度を、サンプルを使用して具体的に求めてみた。変調度の測定方法として、テスターにサンプルをセットし、回転させ図5に示す位相ピットPPにトラッキングをかけ位相ピットPPのROM信号を再生する。この時、図26に示す様にグランドレベルGNDに対し、ROM再生信号のスペース部反射レベルaとマーク部反射レベルbの比を用い、次の式により変調度を定義する。
変調度=b/a×100(%)
この変調度の定義に基づき、上記サンプルをテスターに装着し、ROMジッターとRAMジッターを測定した。
図27は、下記のテスター条件,記録条件及び再生条件で測定したROMジッターとRAMジッターの変調度依存性を示すグラフである。
テスター条件:レーザ波長650nm、NA0.55、線速4.8m/s、磁界変調記録 テスター装置としてシバソクLM530Cを使用
記録条件:記録レーザパワーPw=6.5m、DC発光、EFMランダムパターンを記録 最短マーク0.832μm
再生条件:再生パワーPr=1.5mW、再生磁場なし、偏光方向はトラックに対して垂直方向
上記の図27から、一般に最大許容値とされるジッター比率15%より小さいジッターを得るには、変調度を10%〜37%とすれば良いことが理解できる。さらに、ROM信号は再生時の変動のみを考慮すれば良いが、RAM信号は再生だけでなく光磁気記録時の変動要因が加わる。したがって、実使用時の様々な変動要因を見込み、記録磁界変動とか記録パワー変動によるジッター低下分を見込む必要がある。これにより例えば、ジッター比率を10%以下とする場合、変調度を15%〜25%とすることが実用上好ましい。
上記の変調度及び、ピット形状について更に考察する。ディスク状光記録媒体の検出系は、検出光のビーム強度形状とピット形状のタンジェンシャル方向断面図である図28において、対物レンズOBLの開口数NAと検出光DLの波長λによって、光記録媒体上に凡そ次の式(1)で示されるビームウエストWのスポットが形成される。ビームウエストWは、強度最大の位置から強度1/2になる位置までの1/e2の幅である。
W=2π/πNA ・・・(1)
ただし、NA=sinθ
実際のビームウエストWは、対物レンズを透過する光強度分布、光学部品の面制度等により若干変化する。これにより、本発明で規定する光情報記録媒体のピット形状に対して、光学系によって変調度、トラッキングエラー信号量が変わる。
一般にピット形状に対して変調度Imに関し、図29に示す配置において下記式(2)の関係が近似的に表される。
1−Im=(A2+B2+2ABcos(Δ))/(A+B)2・・・(2)
ただし、Δ=4πdn/λ、A=ピット幅、B=ランド幅
ここでは、近時的にピット部PIとランド部LIで反射される光量は等しいと仮定して考えるが、実際には、ビームスポット形状によりランド部LIとピット部PIで光量が異なる。また、一般にピット形状に対して規格化されたプッシュプル法によるトラッキング信号DPPは、図30に示す配置において近似的に式(3)で表される。
DPP=4ABsin(Δ)/(A+B)2・・・(3)
ただし、Δ=4πdn/λ、A=ピット幅、B=ランド幅
これらの近似式から分かるように、変調度を大きくするためにはピットの深さdをλ/4に近づけ、ピット幅Aとランド幅Bを1:1に近づければよいことが分かる。
ピット形状のみを指定しても実際には、光学系により所望の変調度が得られない。図31に、本発明で規定する光情報記録媒体の同心円方向に対して光学系の違いによるスポット形状の状態を示している。ビーム形状2、ビーム形状3のようなビームスポットでは、所望の変調度、プッシュプル信号が得られないことは明らかである。ビーム形状1は本発明の適用において望ましい光学系でのビームスポット形状を示している。実際の光学系では、光源の強度分布、対物レンズの開口数、使用光の波長によってほぼビームスポット形状が規定され、本発明により、光情報記録媒体の記録再生のための、ビームウエストWの径を目安としてトラックピッチと同じレベルになる組合せが提示される。
ピット形状は、ピット幅のトラックピッチに対する比率であり、本発明の適応においては、ピットの深さのみ規定されればよい。
ここで、ROM−RAM同時読み出し可能の光情報記録媒体に対しての記憶装置として説明したが、本発明の記憶装置の適用はこれに限定されず、一般のCD、CD−R等の記録媒体とも互換性を持たせることができる。この場合は、光磁気記録媒の内周又は外周、あるいは所望の位置にコントロールトラックを設け、コンカレントROM−RAMであることを装置に認識させることにより可能である。また、コントロールトラックでのROM信号とRAM信号の同期確認ができるか否かにより、コンカレントROM−RAMの光情報記録媒体であるか一般のCD、CD−R等の記録媒体であるか否かの判断が可能である。
産業上の利用分野
以上図面に従い説明したように、本発明によりROM−RAM情報の同時読み出しにおいて、RAM情報を安定に再生できる光情報記録媒体に対応する少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置が提供される。
さらに本発明により、ROM−RAM情報の同時読み出しにおいて、ROM情報である位相ピットエッジが発生する変更ノイズを低減できるようにした光情報記録媒体に対応する少なくとも記録又は再生が可能の記憶装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
図1は、ISO規格の媒体であって、一例として光磁気ディスクの平面図である。
図2は、図1に示す光磁気ディスクメモリのユーザエリア3を拡大した平面図の一部である。
図3は、図2において、A−B線に沿う半径方向の断面構造を示す図である。
図4は、ROM−RAMによる同時再生が可能な光情報記録媒体の断面構造を示す図である。
図5は、図4の構造の光情報記録媒体におけるROM情報とRAM情報の記録を説明する図である。
図6は、光情報記録媒体を使用し、MPFを適用する記憶装置の従来の構成例を示す図である。
図7は、図6におけるLDコントローラ100の構成を示す図である。
図8は、光情報記録媒体に対応する本発明に従う記憶装置の実施例構成のブロック図である。
図9は、4分割フォトディテクタ22と、その出力に基づくフォーカスエラー(FES)検出及びトラックエラー(TES)検出の方法を説明する図である。
図10は、メインコントローラ15の詳細構成例を示す図である。
図11は、メインコントローラ15における各モードでのROM1、ROM2及び、RAMの検出の組合せを示す図である。
図12は、暗号器151及び、復号器156の構成とそれらの処理の一例を説明する図である。
図13は、RAM及びROM信号の変調方式を示す図である。
図14は、本発明において、半導体レーザダイオードLDをパルスで発光させる磁界変調方式を説明する図である。
図15は、記録マーク形状の違いを示す図である。
図16は、同期処理のためにROM信号のクロックを再生するメインコントローラ15内の同期検出回路154の構成例である。
図17は、パルス照射による磁界変調記録方式を採用する場合のタイムチャートである。
図18は、パルス照射による磁界変調記録方式におけるパルス発光によるROM信号への影響を説明する図である。
図19は、図6の構成の従来例記憶装置と本発明に従う実施例記憶装置に関して、LD駆動電流を同じ条件で比較する図である。
図20は、状来例と本発明実施例に関し、ROM信号およびRAM信号のCNR及びノイズレベルの比較を行った結果を示す図である。
図21は、上記図8に示す記憶装置における光情報記録媒体に対するレーザ光の照射の方法を検討するために光学系を示した図である。
図22は、本発明に従うディスク状の光情報記録媒体における位相ピットPPを半径方向に切断した断面図である。
図23は、本発明に従う記憶装置により記録再生される光情報記録媒体の特徴を理解するための前提となる位相ピット形状を示す図である。
図24は、本発明者により測定した変調度及びトラッキングエラー信号(TES)のピット深さPd及びピット幅Pwに対する依存性を示すグラフである。
図25は、位相ピットの変調度がROM信号及びRAM信号のジッターに影響することを示す表である。
図26は、変調殿測定方法を説明する図である。
図27は、測定したROMジッターとRAMジッターの変調度依存性を示すグラフである。
図28は、検出光のビーム強度形状とピット形状のタンジェンシャル方向断面図である。
図29は、変調度の近似式を説明する図である。
図30は、プッシュプル信号の近似式を説明する図である。
図31は、検出光のビームスポット形状とピット形状のタンジェンシャル方向断面図である。
Claims (9)
- ROM情報が位相ピットにより記録され,RAM情報が前記位相ピットの記録領域に重ねて記録される光情報記録媒体に対し,記録及び再生が可能の記憶装置であって,
光ビームを発光する光源と,
前記光ビームの光情報記録媒体からの反射光を検出して,ROM情報及びRAM情報に対応する信号を生成する記録情報検出系と,
前記光源からの光ビームの強度を検出する光強度検出系と,
前記光源の光ビーム発光量を制御するドライバと,
前記記録情報検出系の出力において,ROM情報及びRAM情報に対応するROM信号及びRAM信号を同時に有する時,前記記録情報検出系の出力におけるROM信号により前記ドライバを介して前記光源の発光量を負帰還制御し,且つ読取再生されたROM信号を前記光強度検出系の出力から得るように制御するコントローラと
を有することを特徴とする記憶装置。 - 請求項1において,
さらに,前記光情報記録媒体は,透明基板とその上に形成された磁気記録膜層を有して構成され,
前記光情報記録媒体に磁気記録するための磁気ヘッドと,磁気記録時及び読み出し時に前記光ビームの焦点を絞る対物レンズを備えたヘッドユニットを有し,
前記磁気ヘッドは,前記光情報記録媒体の前記磁気記録膜層側に対向して位置づけられ,且つ前記対物レンズにより焦点が絞られた光ビームが前記磁気記録膜層側に照射される
ように構成されたことを特徴とする記憶装置。 - 請求項1において,
前記RAM情報の記録時に,前記位相ピットにより記録されたROM情報と,記録する対象のRAM情報を組み合わせて,エラー訂正信号を生成し,前記RAM情報として前記ROM情報上への磁気記録を制御するエラー訂正制御部を有することを特徴とする記憶装置。 - 請求項1において,
前記ROM情報と前記RAM情報の記録変調方式が異なることを特徴とする記憶装置。 - 請求項4において,
さらに,前記光情報記録媒体は,透明基板とその上に形成された磁気記録膜層を有して構成され,前記RAM情報の記録変調方式として,磁界変調方式を用い,前記磁気記録膜層に対し,パルス光が照射されて記録が行われることを特徴とする記憶装置。 - 請求項1において,
さらに,前記ROM情報からクロックを再生し,前記再生されたクロックを基準として,前記ROM情報上へ前記RAM情報を磁気記録するタイミングを制御する遅延処理部を有することを特徴とする記憶装置。 - 請求項6において,
前記遅延処理部により前記RAM情報を磁気記録するタイミングを,データビット長をTとする時,nT+ΔT(nはゼロを含む整数)分,前記ROM情報から再生されたクロックに対し遅らせることを特徴とする記憶装置。 - 請求項1において,
前記少なくとも記録又は再生の対象とする光情報記録媒体は,ROM信号となる位相ピットが形成されるROM領域を有する基板と,前記基板の前記ROM領域に対応する領域に成膜されたRAM信号が記録される光磁気記録膜を有し,前記位相ピットの光学的深さが略λ/8〜λ/10(ただし,前記λは記録再生に使用されるレーザ波長である)で,且つ前記位相ピットの変調度が,10%〜37%であることを特徴とする記憶装置。 - 請求項8において,
前記光情報記録媒体は,前記位相ピットのピット幅がトラックピッチ幅に対してほぼ18%〜24%であることを特徴とする記憶装置。
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