JP5955092B2 - 光記録再生装置および再生装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光テープ、光ディスク、光カードといった光記録媒体上に複数の光ピックアップを用いて情報の記録・再生を行う光記録再生装置、および再生装置に関する。
近年、映像データ、写真データ等の高品位化、および多くの紙媒体の電子化などによりデジタルデータの量は急激に増大している。特に、ネットワーク上のサーバおよびストレージ等を使って各種アプリケーションを使用したり各種サービスを利用したりするクラウドコンピューティングと呼ばれる形態では、多くの利用者が様々なデータをネットワーク上のストレージに保存するため、そのデータ蓄積量は今後さらに膨大なものとなる。
その一方で、データの保存義務についての法制化が進んでおり、これらの膨大なデータを保存する際の確実性および信頼性も要求される。
このような大容量データを、光を用いて記録媒体に記録する装置において、大量の情報を記録するため、特許文献１に開示されているような、光記録媒体に対し複数の発光素子および受光素子を配置し、同時に記録動作または再生動作を行う装置が考えられている。
図２０は、特許文献１に開示された装置の一部を簡略化した模式図である。同図に示すように、発光素子８０２と受光素子８０３とが光記録テープ８０１の同一の側に隣接して配置されている。この例では、発光素子８０２および受光素子８０３は、それぞれ６個ずつ配置され、これらを用いて記録または再生を行うことができる。
特許文献１にはデータが光記録媒体に正しく記録されたか否かを検証する動作（以下、「ベリファイ」と呼ぶ。）は記載されていないが、大容量のデータを光記録媒体に記録する装置においては、記録の信頼性を高めるためにベリファイを行うことは必要である。このような要求に対し、記録動作とベリファイのための再生動作を同時に行うＤＲＡＷ（Dｉｒｅｃｔ Ｒｅａｄ ａｆｔｅｒ Ｗｒｉｔｅ）とよばれる技術が提案されている。ＤＲＡＷ技術を用いた従来の記録再生装置は、例えば特許文献２に開示されている。
特開平３−２０１２２２公報 特開平６−１６２５３２号公報
特許文献１には、光記録テープ８０１に発光素子８０２で記録した情報を受光素子８０３で読み取って情報が正しく記録できているかを検証するベリファイ動作は開示されていない。
一方、特許文献２には、ベリファイを行う記録再生装置が開示されているが、データが光記録媒体に正しく記録されていないことを検出した場合に、短時間で当該データを別の箇所に記録し直す構成は開示されていない。
そこで、本発明の１つの実施形態は、記録領域に正しく情報を記録できていない場合や、光記録媒体に欠陥があった場合に短時間で当該データを別の箇所に記録し直すことができる光記録再生装置を提供する。
本発明の一実施形態による光記録再生装置は、光記録媒体のトラックに交差する方向に配列された複数の光ピックアップであって、各々が、前記光記録媒体にデータを記録しながら、記録したデータを読み出すことができる複数の光ピックアップと、前記複数の光ピックアップにデータの記録を指示し、前記複数の光ピックアップによって記録されたデータが正確か否かを検証する制御部であって、前記複数の光ピックアップに含まれるいずれかの光ピックアップによって記録されたデータが正確ではないことを検出したとき、または、前記複数の光ピックアップのいずれかによってデータが記録される予定の箇所に欠陥があることを検出したとき、前記複数の光ピックアップに含まれる他の光ピックアップに、前記データを、前記データが記録される予定であったトラックとは異なるトラックに記録するように指示する制御部とを備える。
ある実施形態において、前記複数の光ピックアップの各々がデータを記録可能なトラックの範囲は、それぞれ異なっている。
ある実施形態において、前記制御部は、前記他の光ピックアップに、前記データを記録させるとき、前記データに加えて前記データが記録される予定であった前記光記録媒体上の位置を示す情報を記録させる。
ある実施形態において、前記他の光ピックアップは、前記複数の光ピックアップのうち、両端に位置する光ピックアップの一方である。
ある実施形態において、前記他の光ピックアップは、前記複数の光ピックアップのうち、前記光記録媒体のトラックが走行している時に最後尾に位置する光ピックアップである。
ある実施形態において、前記複数の光ピックアップの各々は、光源と、前記光源から出射された光ビームを記録用ビーム、第１の再生用ビーム、および第２の再生用ビームに分離する光分岐素子と、前記光記録媒体の同一箇所を前記第１の再生用ビームに先行して前記記録用ビームで走査し、前記箇所を前記記録用ビームに先行して前記第２の再生用ビームで走査するように、前記記録用ビーム、前記第１の再生用ビーム、および前記第２の再生用ビームを前記光記録媒体の同一トラック上に集束する光学系と、前記光記録媒体から反射された前記記録用ビーム、前記第１の再生用ビーム、および前記第２の再生用ビームを受けて電気信号を出力する光検出器とを有する。
ある実施形態において、前記複数の光ピックアップの各々は、記録用ビームおよび再生用ビームを出射する光源と、前記光記録媒体の同一箇所を前記再生用ビームに先行して前記記録用ビームで走査するように、前記記録用ビームおよび前記再生用ビームを前記光記録媒体の同一トラック上に集束する光学系と、前記光記録媒体から反射された前記記録用ビームおよび前記再生用ビームを受けて電気信号を出力する光検出器とを有する。
ある実施形態において、前記光記録媒体の一部のトラックに蛇行検出用データが記録されている場合において、前記制御部は、前記複数の光ピックアップのうち、前記蛇行検出用データが記録されたトラック上のデータを読出し可能な光ピックアップに前記蛇行検出用データを読出させ、前記蛇行検出用データに基づいて前記光記録媒体の蛇行状態を検出する。
ある実施形態において、前記制御部は、記録すべきデータを複数の部分に分割し、前記複数の光ピックアップのうち、前記他の光ピックアップを除く少なくとも２つの光ピックアップに前記複数の部分を並列的に記録させる。
ある実施形態において、前記制御部は、前記複数の部分の各々に対応する誤り訂正符号を前記少なくとも２つの光ピックアップにさらに記録させる。
ある実施形態において、前記制御部は、所定の長さのデータが前記複数の光ピックアップによって正常に記録された場合、前記他の光ピックアップに、前記所定の長さのデータが正常に記録されたことを示す情報を記録させる。
本発明の他の実施形態による光記録再生装置は、光記録媒体のトラックに交差する方向に配列された複数の光ピックアップであって、各々が、前記光記録媒体にデータを記録しながら、記録されたデータを読み出すことができる複数の光ピックアップと、前記複数の光ピックアップにデータの記録を指示し、前記複数の光ピックアップによって記録されたデータが正確か否かを検証する制御部であって、記録すべきデータを複数の部分に分割して前記複数の光ピックアップの少なくとも２つに前記複数の部分を並列的に記録させる制御部とを備える。
ある実施形態において、前記制御部は、前記複数の光ピックアップに含まれるいずれかの光ピックアップによって記録されたデータが正確ではないことを検出したとき、または、前記複数の光ピックアップのいずれかによってデータが記録される予定の箇所に欠陥があることを検出したとき、前記複数の光ピックアップに含まれる他の光ピックアップに、前記データを、前記データが記録される予定であったトラックとは異なるトラックに記録するように指示する。
本発明の一実施形態による再生装置は、上記のいずれかに記載の光記録再生装置によって前記光記録媒体に記録されたデータを再生する再生装置であって、前記光記録媒体のトラックに交差する方向に配列され、各々が前記光記録媒体に記録されたデータを読み出すことができる複数の光ピックアップと、前記複数の光ピックアップによって読み出されたデータを順次格納するように構成されたバッファと、前記バッファに格納されたデータを読み出して再配列することによって前記光記録媒体に記録された前記データを再生する信号処理部とを備える。
本発明の１つの実施形態によれば、光記録媒体に正しく記録できない場合や欠陥がある場合に短時間でデータの代替記録が可能となる。
光テープ１０５の一部を模式的に拡大して示す斜視図 光テープ１０５の一部を模式的に示す平面図 実施の形態１による光データストリーマ装置の構成例を示す図 図２ＡのＢ−Ｂ線断面図 実施の形態１における光データストリーマ装置の回路構成例を示す図 実施の形態１における光記録再生装置内部の光ピックアップの構成図 光記録再生装置によって光記録媒体上に形成される光スポットを示す図 光記録再生装置の信号検出器構成を示す図 （ａ）は光駆動信号の波形を示す図、（ｂ）は記録マークを示す図、（ｃ）は＋１次光ビームの反射光の信号を示す図、（ｄ）は−１次光ビームの反射光の信号を示す図、（ｅ）はベリファイ再生用信号を示す図 実施の形態１における光記録再生装置の構成を示す図 実施の形態１における光記録媒体への記録状態の説明図 記録動作の例を示すフローチャート 光記録媒体に記録されるデータの例を示す模式図 光記録媒体に記録されるデータの他の例を示す模式図 光記録媒体に記録されたデータを再生する動作を示す模式図 再生処理のイメージを示す図 再生動作の例を示すフローチャート 実施の形態２における光記録再生装置の構成を示す図 実施の形態１、２における光記録再生装置のその他の構成例を示す図 実施の形態１、２における光ピックアップのその他の構成例を示す図 実施の形態１、２における光ピックアップのその他の構成例を示す図 実施の形態３において光記録媒体に記録されるデータの例を示す模式図 実施の形態３において光記録媒体に記録されたデータを再生する動作を示す模式図 従来の光記録再生装置における光ピックアップの構成を示す図 （ａ）は従来技術における欠陥検出後の光記録媒体の記録状態の説明図、（ｂ）は従来技術における再記録後の光記録媒体の記録状態の説明図
以下、本発明の実施形態に係る光記録再生装置について、図面を用いて詳細に説明する。
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１における光記録再生装置について説明する。本実施形態は、光テープのようなランダムアクセス性の低い光記録媒体への記録および再生に適した光記録再生装置に関する。具体的な構成および動作を説明する前に、まず、本実施形態において取り組む課題を説明する。
光テープのようなランダムアクセス性の低い光記録媒体にデータを記録する装置において、データが正しく記録できていないことをベリファイ動作によって検出した場合、以下の２通りの対処法が考えられる。第１の対処法は、光記録媒体を巻き戻して、再度同一箇所に記録を行う方法である。第２の対処法は、正しく記録されなかったデータを、同一の光ピックアップを用いて異なる位置に再度記録する方法である。これらの対処法は、データが正しく記録できていないことをベリファイ動作によって検出した場合に限らず、情報記録媒体のトラックの一部の領域に欠陥があることを検出した場合にも同様に適用できる。
しかし、上記の第１の対処法には、光記録媒体を巻き戻して再度記録動作を行うため、記録の完了までに多くの時間を要するという課題がある。特に、記録に失敗した箇所が多い場合や、欠陥箇所が多い場合、正しく記録するまでに膨大な時間を要する可能性がある。さらに、光記録媒体の一部に欠陥がある場合、当該箇所では再記録を繰り返しても正しく記録できない可能性もある。
また、上記の第２の対処法には、再記録のための時間は緩和されるものの、依然として再記録のための余分な時間を要するという課題がある。さらに、データの連続性が失われるため、再生する際にも多くの時間を要するという課題がある。以下、第２の対処法について、図２１を参照しながら説明する。図２１（ａ）は、光ピックアップにおける対物レンズ９０１によって光記録媒体のトラック上に形成される光スポットにより、情報領域ａからｃまでデータを記録し、情報領域ｄが欠陥であることを検出した後、情報領域eおよびｆを記録した状況を示している。図２１（ｂ）は、対物レンズ９０１によって形成される光スポットにより、情報領域ｆに続く情報領域ｇにおいて、本来情報領域ｄに記録すべきであったデータの記録が行われている状況を示している。図示されるような記録動作が行われるため、欠陥領域の存在を確認後、本来記録されるべきであったデータを再び記録するための時間を要することに加え、データの連続性が失われる。その結果、再生動作を行う際、連続性が失われたデータの再構築に多くの時間を要するという問題が生じる。
本願発明者らは、以上の知見に基づき、短時間の記録再生動作を可能にする光記録再生装置を完成させた。本実施形態によれば、複数の光ピックアップを光記録媒体のトラックに交差する方向に配列し、そのうちの一部の光ピックアップを代替記録用の光ピックアップとすることにより、上記課題を解決することができる。以下、本実施形態の構成および動作を説明する。
＜１．装置の全体構成＞
本実施形態における光記録再生装置は、光記録媒体として光テープを用いる光データストリーマ装置である。光データストリーマ装置は、例えば、大量のデータのバックアップに使用され得る。光データストリーマ装置は、転送レートを上げ、短時間でバックアップを行うため、複数の光ピックアップを具備している。なお、本発明の光記録再生装置は、光データストリーマ装置に限定されず、光ディスク装置または他の装置であってもよい。光ディスク装置の場合、光記録媒体として、光テープではなく、光ディスクが用いられる。
図１Ａは、光テープ１０８の一部を模式的に拡大して示す斜視図である。光テープ１０８は、例えばベースフィルム１０８ａ、ベースフィルム１０８ａの裏面に張り付けられたバックコート層１０８ｂ、およびベースフィルム１０８ａに支持されたインプリント層１０８ｃを含む。インプリント層１０８ｃの上面には、ランド１０８ｄおよびグルーブ１０８ｅが形成されている。図面には記載されていないが、インプリント層１０８ｃの上面を覆うように反射膜および記録材料膜が積層されている。光テープ１０８は、長尺方向Ｌに沿って延びており、例えば数百ｍの長さを有している。幅Ｗは、例えば数ｍｍから数ｃｍの範囲内に設定され得る。厚さは、数μｍから数十μｍ程度であり得る。
図１Ａのスケールは、現実の光テープ１０８のサイズを忠実に反映してない。実際の光テープ１０８には、数百本またはそれ以上の本数のランド１０８ｄおよびグルーブ１０８ｅが形成され得る。ある実施形態では、データがランド１０８ｄおよびグルーブ１０８ｅの一方に記録される。データが記録されるランド１０８ｄまたはグルーブ１０８ｅを「トラック」と称する。トラックのピッチは、例えば０．２〜０．４μｍの範囲に設定され得る。
図１Ｂは、光テープ１０８の一部を模式的に示す平面図である。長尺方向Ｌに沿ってＮ（Ｎは典型的には１００以上の整数）本のトラック０〜トラックＮが形成されている。図１Ｂに示されるトラックの幾つかには矢印が記載されている。この矢印は、データの記録方向を模式的に示している。１つの光テープ１０８には、異なる方向にデータが記録され得る。
光テープ１０８には、光ビームの照射によって光学的にマークが形成され得る。より具体的に言えば、このようなマークは記録材料膜に形成される。光ビームの照射は、光源と、この光源から出射された光ビームを光テープ１０８にフォーカスさせる対物レンズとを含む「光ピックアップ」によって行われる。光ピックアップが光テープ１０８に光ビームを照射すると、光テープ１０８上の照射領域と他の領域（非照射領域）との間で、反射率などの光学特性が変化する。このようにして光学特性が変化した領域を「記録マーク」と称する。
光テープ１０８に記録されているデータは、比較的弱い一定強度の光ビームを光記録媒体に照射し、光テープ１０８によって変調された反射光を検出することによって再生される。光テープ１０８にデータを記録する場合、記録すべきデータに応じて光パワーを変調したパルス状の光ビームを光テープ１０８に照射し、それによって記録材料膜の特性を局所的に変化させることによってデータの書き込みを行う。
記録材料膜にデータを記録するとき、上述のように光パワーを変調した光ビームを記録材料膜に照射することより、結晶質の記録材料膜に非晶質の記録マークを形成する。この非晶質の記録マークは、記録用光ビームの照射を受けた記録材料膜の一部が融点以上の温度に上昇した後、急速に冷却されることによって形成される。光ビームを記録マークに照射するときの光パワーを低めに設定すると、光ビームが照射された記録マークの温度は融点を超えず、急冷後に結晶質に戻る（記録マークの消去）。こうして、記録マークの書き換えを何度も行うことが可能になる。データを記録するときの光ビームの光パワーの大きさが不適切であると、記録マークの形状が歪み、データを再生することが難しくなることがある。
光テープ１０８に対してデータの記録または再生を行うとき、光ビームが目標トラック上で常に所定の集束状態となる必要がある。このためには、「フォーカス制御」および「トラッキング制御」が必要となる。「フォーカス制御」は、光ビームの焦点（集束点）の位置が常に目標トラック上に位置するように対物レンズの位置を光テープ１０８の表面（記録面）に垂直な方向に制御することである。一方、トラッキング制御とは、光ビームのスポットが所定のトラック上に位置するように対物レンズの位置を光テープ１０８の記録面に平行であってトラックに垂直な方向に制御することである。
上述したフォーカス制御およびトラッキング制御を行うためには、光テープ１０８から反射される光に基づいて、フォーカスずれやトラックずれを検知し、そのずれを縮小するように光ビームスポットの位置を調整することが必要である。フォーカスずれおよびトラックずれの大きさは、それぞれ、光テープ１０８からの反射光に基づいて生成される「フォーカス誤差（ＦＥ）信号」および「トラッキング誤差（ＴＥ）信号」によって示される。
図２Ａは、本実施形態による光データストリーマ装置６の構成例を示す図である。図２Ｂは図２ＡのＢ−Ｂ線断面図である。本実施形態では、図２Ａの上側が鉛直上方であり、下側が鉛直下方に対応している。このため、図２Ｂは、この光データストリーマ装置６を鉛直上方から見た内部構成の配置例を示している。
図２Ａおよび図２Ｂは、光テープ１０８を収容するテープカートリッジ５０１が装填された状態を示している。テープカートリッジ５０１は着脱可能であり、図示される光データストリーマ装置６には、同じ形状を有する複数のテープカートリッジ５０１から選択された１つが装填され得る。
本実施形態の光データストリーマ装置６は、筐体５１１と、筐体５１１の内部に設けられたシャーシ５１０と、光テープ１０８にデータを書き込むことができるように配置された複数の光ピックアップ２を含む光ピックアップアセンブリ２０と、放熱板５０９とを備えている。複数の光ピックアップ２は光ピックアップアセンブリ２０が備える位置決め機構によって位置決めされている。
より詳細には、この光データストリーマ装置６は、光テープ１０８を走行させるためのモータ５０６、５０７、複数のガイドポスト５０３、および巻取リール５０２を備えている。モータ５０７は、巻取リール５０２と機械的に結合しており、巻取リール５０２を回転させる。モータ５０６は、装填されたテープカートリッジ５０１の回転軸と機械的に結合し、テープカートリッジ５０１の外部に引き出されたテープ１０８をテープカートリッジ５０１内に巻き戻すように動作する。モータ５０６、５０７により、光テープ１０８は、矢印で示す２つの方向のいずれにも走行することができる。
光ピックアップアセンブリ２０は、光テープ１０８の走行方向に沿って配列された複数の光ピックアップ２を有している。この光ピックアップアセンブリ２０は、図２Ｂに示すように、上段および下段の各々に複数の光ピックアップ２を有している。筐体５１１内には、送風ファン５０８が設けられており、送風ファン５０８はモータ５０７に機械的に結合している。モータ５０７の回転に応じて送風ファン５０８も回転する。
各光ピックアップ２は、光ピックアップ用フレキシブル回路基板（ＦＰＣ）５１２に接続されている。この光データストリーマ装置６は、このフレキシブル回路基板５１２に接続された不図示の回路基板を備えており、この回路基板には、光ピックアップ２やモータ５０６、５０７を制御するための回路要素が設けられている。なお、フレキシブル回路基板５１２には、通常であれば光ピックアップ２および他の回路基板上に搭載されるような回路の一部が実装されていてもよい。
テープカートリッジ５０１が光データストリーマ装置６に装填される前、光テープ１０８はテープカートリッジ５０１に、図示しないリールに巻かれた状態で収納されている。テープカートリッジ５０１が光データストリーマ装置６に装填されると、光テープ１０８は複数のテープガイドポスト５０３に案内されて引き出され、巻取リール５０２に巻き取られる。各光ピックアップ２は光テープ１０８に対し所定の位置に固定され、光テープ１０８に対して情報の記録再生を行う。
本実施形態における光ピックアップ２の個数は１２個である。１２個の光ピックアップ２が、光テープ１０８の異なるトラック範囲をカバーするように配置されている。このため、最大１２個の光ピックアップ２によって同時にデータの記録再生を行うことが可能である。なお、１つの光データストリーマ装置６が備える光ピックアップの個数は、１２個に限定されず、この数よりも少なくても多くてもよい。また、図２Ｂに示す例では、６個の光ピックアップ２が図の上部に配置され、残りの６個の光ピックアップ２が図の下部に配置されているが、これらの配置は設計事項であり、このような配置に限定されない。例えば、１２個の光ピックアップが、等間隔で配列されていてもよい。
モータ５０７は巻取リール５０２を回転駆動し、光テープ１０８を順方向に走行させるとともに、送風ファン５０８を駆動する。一方、モータ５０６はテープカートリッジ５０１内の図示しないリールを回転駆動し、光テープ１０８を逆方向に駆動する。この際にも、光テープ１０８により巻取リール５０２も駆動されるため送風ファン５０８も駆動される。光ピックアップ２は放熱板５０９と熱的に結合され、その発生する熱は放熱板５０９に伝達される。
記録時または再生時には、光テープ１０８は、順送りモータ５０７または逆送りモータ５０６により、順方向または逆方向に走行し、この間、各光ピックアップ２は光テープ１０８に対し同時に記録または読出しを行うことができる。
次に図３を参照しながら、本実施形態における光データストリーマ装置６の回路構成例を説明する。
図示されている光データストリーマ装置６は、光ピックアップアセンブリ２０およびモータ５０６、５０７と、それらに電気的に接続された以下のフロントエンド信号処理部５２０、エンコーダ／デコーダ５３０、サーボ制御部５５０、ドライバアンプ５６０、およびＣＰＵ（システムコントローラ）５４０の回路ブロックを含んでいる。
図３に示す構成例では、光ピックアップアセンブリ２０の出力は、フロントエンド信号処理部５２０を介してエンコーダ／デコーダ５３０に送られる。エンコーダ／デコーダ５３０は、データ読み出し時には、光ピックアップアセンブリ２０によって得られる信号に基づいて光テープ１０８に記録されているデータを復号する。エンコーダ／デコーダ５３０は、光変調回路５３１を含んでおり、データ書き込み時には、データを符号化し、光テープ１０８に書き込むべき信号を生成する。本明細書では、この信号を「光駆動信号」と称する。光駆動信号は、光変調回路５３１を介して光ピックアップアセンブリ２０に送出される。この信号により、所望の記録マークが光テープ１０８のトラック上に形成されるように各光ピックアップ２の光源から出射される光ビームの強度が変調される。
フロントエンド信号処理部５２０は、光ピックアップアセンブリ２０の出力に基づいて再生信号を生成する一方、フォーカス誤差信号ＦＥやトラッキング誤差信号ＴＥを生成する。光ピックアップアセンブリ２０から出力された信号は、フロントエンド信号処理部５２０が有するバッファ５２１に一時的に格納される。フロントエンド信号処理部５２０は、バッファ５２１に格納された各光ピックアップ２から出力された信号を読出し、後述する処理によって再生信号を構築する。再生信号は、エンコーダ／デコーダ５３０に送出される。フォーカス誤差信号ＦＥやトラッキング誤差信号ＴＥは、サーボ制御部５５０に送出される。サーボ制御部５５０は、ドライバアンプ５６０を介してモータ５０６、５０７を制御する一方、光ピックアップアセンブリ２０内の各レンズアクチュエータを介して対物レンズの位置を制御する。エンコーダ／デコーダ５３０およびサーボ制御部５５０などの構成要素は、ＣＰＵ５４０によって制御される。図３に示される各回路ブロックは、例えば各部を構成する集積回路素子およびメモリなどの電子部品を回路基板上に搭載して実現することができる。
＜２．光ピックアップの構成＞
続いて、各光ピックアップ２の構成を説明する。
図４は、本実施の形態における各光ピックアップ２の光学系の構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、光ピックアップ２の光学系は、光源１１０、回折格子１１１、ビームスプリッタ１０３、波長板１０４、集光レンズ１０５、ミラー１０６、対物レンズ１０７、検出レンズ１０２、および光検出器１０１を有している。光源１１０には光変調回路５３１から光駆動信号が入力される。光源１１０は、典型的には半導体レーザーであり、光駆動信号に応じて強度変調した光ビームを出射するように構成されている。
光源１１０から出射された光は、回折格子１１１によって主に０次光ビームと±１次光ビームに回折される。０次光ビームはデータの記録および通常の再生に用いられ、±１次光ビームは０次光ビームによって記録されたデータの検証またはトラック上の欠陥の検出のための再生に用いられる。以下の説明において、０次光ビームを「メインビーム」または「記録用ビーム」と呼び、±１次光ビームを「サブビーム」または「再生用ビーム」と呼ぶことがある。
なお、回折格子１１１は、入射光を記録用ビームおよび再生用ビームに分ける素子（本明細書において、「光分岐素子」と呼ぶ。）であればどのようなものでもよい。例えば、テーパ状のミラーやプリズムを用いてもよい。その場合、表面反射光または透過光をメインビームとして使用し、テーパ角度のついた内面で反射した光をサブビームとして使用することが可能である。
回折によって生じた０次光ビームおよび±１次光ビームは、ビームスプリッタ１０３、波長板１０４、集光レンズ１０５、ミラー１０６を介して対物レンズ１０７により集光される。その結果、光記録媒体（光テープ）１０８の同一トラック上に３つの集光スポット（メインスポットおよび２つのサブスポット）が形成される。ここで、±１次光の強度（光量）が０次光の強度（光量）よりも十分小さくなるように、回折格子の効率比が設計されている。
光記録媒体１０８から反射されたメインビームおよび２つのサブビームは、再び光学系を経て光検出器１０１に入射する。光検出器１０１は、各ビームの入射光量に応じた電気信号を出力するように構成されている。
図５Ａは、光記録媒体１０８の記録面上に形成された光スポットの配置例を表す図である。同図において、０次光によるメインスポット５ａは記録スポットまたは再生スポットとして機能し、記録媒体１０８への信号（データ）の記録または再生に用いられる。一方、±１次光による２つのサブスポット５ｂ、５ｃは、メインスポットによって記録されたデータのベリファイ動作を行う再生用スポットとして用いられる。
記録動作中、メインスポット５ａとサブスポット５ｂ，５ｃは同一トラック上に形成され、記録媒体１０８上を図５Ａにおける矢印の方向（走行方向）とは逆の方向に走査する。実際には各光スポットは装置に対して固定されており、光記録媒体１０８のトラックが矢印の方向に走行することにより、各光スポットが光記録媒体１０８に対して相対的に移動する。本明細書では、光記録媒体１０８のトラック上をメインスポット５ａが相対的に移動することを、「光記録媒体を記録用ビームで走査する」と称する。同様に、光記録媒体１０８のトラック上をメインスポット５ａに後続するサブスポット５ｂが相対的に移動することを、「光記録媒体を再生用ビームで走査する」と称する。
データの記録・再生を行うとき、２つのサブスポットの内、サブスポット５ｂは、メインスポット５ａの後を走査するため、メインスポット５ａによって形成された記録マークの影響を受け、その反射光量が変調される。その結果、サブスポット５ｂからの反射光の信号には、光駆動信号による変調成分に加えて記録マークによる変調成分が含まれる。一方、サブスポット５ｃは、メインスポット５ａの前を走査しているため、光記録媒体１０８に予めデータが記録されていない限り、その反射光には記録マークの情報は含まれない。よって、光スポット５ｃからの反射光の信号は、記録マークによる変調成分を含まず、光駆動信号による変調成分のみを含む。したがって、光記録媒体１０８の走行方向が図５Ａに示す方向の場合、光スポット５ｃからの反射光の信号を光駆動信号と比較することにより、光記録媒体１０８のトラック上に欠陥があるか否かを判定することができる。
また、トラック上に欠陥がない場合であっても、その他の理由により、データが正しく記録できない場合がある。そのため、本実施形態では、光スポット５ｂからの反射光に基づいて、記録されたデータが正確か否かが検出される。
なお、光記録媒体１０８の走行方向が逆になった場合は、光スポット５ｂ、５ｃの役割は逆転する。すなわち、光記録媒体１０８のトラック上の欠陥の有無は光スポット５ｂからの反射光によって検出され、データが正確に記録されたか否かは光スポット５ｃからの反射光に基づいて検出される。
＜３．光検出器の構成＞
図５Ｂは光検出器１０１の受光素子の配置を示す図である。光検出器１０１は、メイン受光素子１２１および２つのサブ受光素子１２２、１２３を有している。
同図に示すように、受光領域が４分割されたメイン受光素子１２１は、０次光、すなわちメインスポット５ａからの反射光１５ａを受けるように配置されている。図４に示す検出レンズ１０２で与えられる非点収差量がデフォーカスにより変化することから、図５Ｂに示すフォーカス誤差信号により、フォーカス状態の検出が行われる。また、図５Ｂに示すプッシュプル法によるトラッキング誤差信号により、トラッキング状態の検出が行われる。フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号は、フロントエンド信号処理部５２０を介してサーボ制御部５５０に送られる。
一方、サブ受光素子１２２、１２３は、それぞれサブスポット５ｂ、サブスポット５ｃからの反射光１５ｂ、１５ｃを受けるように配置されている。図５Ｂに示すように、サブ受光素子１２２、１２３の出力の差動をとることにより、ベリファイ再生用信号が生成される。ベリファイ再生用信号は、フロントエンド信号処理部５２０におけるバッファ５２１に格納される。また、サブ受光素子１２３から出力される信号は、トラック上の欠陥の有無を検出するための信号（欠陥検出信号）として利用される。この点についての詳細は後述する。
なお、ベリファイを行わず、通常の再生を行う際には、サブ受光素子１２２、１２３の出力を用いず、メイン受光素子１２１の出力を用いればよい。以下の説明では、メイン受光素子１２１の４分割された領域からの加算信号を、「通常再生用信号」と呼ぶことがある。
以下、ベリファイ動作実行中の信号の生成について、図６を参照しながら説明する。図６（ａ）は、光駆動信号の波形の例を示している。図６（ｂ）は、トラック上に形成される記録マークの形状を模式的に示している。記録マークは、光駆動信号がハイレベルにある期間にメインスポット５ａが位置していた領域に形成される。
図６（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ、＋１次回折光によるサブスポット５ｂからの反射光の信号波形および−１次回折光によるサブスポット５ｃからの反射光の信号波形を示している。図６（ｃ）からわかるように、サブスポット５ｂの反射光の波形は、光駆動信号によって変調された光ビームのスポットが記録マークの存在するトラックを移動したことにより、記録マークの影響を受けている。一方、図６（ｄ）に示されるように、サブスポット５ｃの反射光の波形は、光駆動信号によって変調された光ビームのスポットが記録マークの存在しないトラックを移動したことにより、記録マークの影響を受けていない。
図６（ｅ）は、サブスポット５ｂの反射光の信号から、サブスポット５ｃの反射光の信号を差し引いた信号の波形を示している。この波形は、記録マークの位置および形状を反映した情報、即ち再生情報を含んでいる。このように、受光素子１２２、１２３の差動によって記録マークのパターンを反映した再生用信号を生成できることがわかる。なお、光記録媒体１０８に対する光スポットの走査方向が逆になった場合、受光素子１２２、１２３の差動信号の符号は逆転される。
このように、本実施形態では、受光素子１２２、１２３の差動によってベリファイ再生用信号が生成されるが、他の方法によってベリファイ再生用信号を生成することもできる。例えば、受光素子１２２の出力を受光素子１２３の出力で除算することによってベリファイ再生用信号を生成してもよい。あるいは、光記録媒体１０８に入射する前の光ビームを検出して得られる信号を受光素子１２３の出力の代わりに用いてもよい。そのような構成は、例えば図４に示すミラー１０６をハーフミラーに変更し、その背部に他の光検出器を配置することによって実現可能である。
＜４．光ピックアップアセンブリの構成＞
図７は、本実施の形態における複数の光ピックアップ２を含む光ピックアップアセンブリ２０の構成例を示す模式図である。この例では、図２Ａ、２Ｂに示す例とは異なり、１２個の光ピックアップ２Ａ〜２Ｌが等間隔でトラック方向に対して傾斜して配列されている。
図７に示すように、複数の光ピックアップ２Ａ〜２Ｌのそれぞれは、対物レンズ１０７を搭載した対物レンズ駆動装置（レンズアクチュエータ）４を備えている。対物レンズ駆動装置４は、ＣＰＵ（システムコントローラ）５４０から指令を受け、対物レンズ１０７をトラック方向に垂直な方向（トラッキング方向）の可動範囲内で所望の位置に移動させるように構成されている。
本実施形態における光記録媒体１０８の情報記録領域は、トラッキング方向に１２分割され、分割された各領域に１つの光ピックアップが割り当てられている。各領域は、複数（例えば数十〜数百本）のトラックを有している。各領域は、典型的には同数のトラックを有するように構成されるが、これらの領域に含まれるトラック数が異なっていてもよい。
１２個の光ピックアップ２Ａ〜２Ｌは、図７に示すように、光記録媒体１０８のトラックの走行方向に交差する方向に階段状に配列されている。このように配列することにより、光記録媒体１０８の幅方向における装置のサイズを小さくすることができる。１２個の光ピックアップ２Ａ〜２Ｌは、等間隔に並んでいるが、必ずしも等間隔に並んでいる必要はない。また、トラックに垂直な方向に複数の光ピックアップが配列されていてもよい。
本実施形態では、光記録媒体１０８の走行方向に関して最後尾に配置される光ピックアップ２Ｌが、他の光ピックアップ２Ａ〜２Ｋによるデータの記録が失敗した場合などに代替記録処理を行う。光ピックアップ２Ｌは、システムコントローラ５４０からデータの代替記録を指示された場合、代替記録用領域１Ｌ１に当該データを記録する。
光記録媒体１０８において、代替記録用領域１Ｌ１は代替記録処理に関するデータが記録される専用の記録領域である。代替記録用領域１Ｌ１は、光ピックアップ２Ｌが担当するトラック領域１Ｌの一部または全部である。
本実施形態における代替記録処理は、システムコントローラ５４０が、光ピックアップ２Ａ〜２Ｋのいずれかによって記録されたデータが正確ではないことを検出したとき、または、これらの光ピックアップ２Ａ〜２Ｋのいずれかによってデータが記録される予定の箇所に欠陥があることを検出したときに実行される。フロントエンド信号処理部５２０は、代替記録が必要であると判断したとき、代替記録用光ピックアップ２Ｌに当該データの記録を指示する。
＜５．記録・再生動作＞
以下、光記録再生装置６による記録および再生の動作を説明する。
記録または再生動作を行うとき、システムコントローラ５４０からの指令によって、光記録媒体１０８の走行が開始され、各光ピックアップ２Ａ〜２Ｌの光源１１０からレーザー光が放射される。放射されたレーザー光は、対物レンズ１０７により光記録媒体１０８上に集光され光スポットを形成する。これにより、記録または再生動作が行われる。記録時は光ビームの出力を上げて光記録媒体１０８の情報記録領域に書き込み、再生時は光ビームの出力を下げて光記録媒体１０８に形成された記録マークからの反射光を検出し、データを読み込む。
図８は本実施の形態における光記録媒体１０８への記録状態を説明するための図である。図８は、光ピックアップ２Ｋによってデータが記録される予定のトラック１Ｋ上の箇所１３０にデータが正しく記録できなかった場合の例を示す模式図である。図８は、光記録媒体１０８のトラック領域１Ｋ、１Ｌの各々における１つのトラックにメインスポット５ａが形成されている状況を示している。なお、図８では、サブスポット５ｂ、５ｃの図示は省略されている。トラック領域１Ｋの１つのトラック上に、光ピックアップ２Ｋによって形成されたメインスポット５ａによる記録マーク１２０が形成されている。
図８に示すように、光記録媒体１０８の一部の箇所１３０に欠陥がある等の理由により、データが正しく記録されなかった場合は、代わりに領域１Ｌ１内の箇所１４０に当該データが記録される。データが正しく記録されなかったか否かは、不図示のサブスポット５ｂ、５ｃからの反射光によって検出される。すなわち、図６（ｅ）に示すベリファイ再生用信号の波形と、記録マーク形成時の光駆動信号から予測される波形とのずれに基づき、エラーが検出される。
また、一部の箇所１３０に記録されたデータがエラーであることを検出する前に、当該箇所に欠陥があることを検出した場合も、同様の代替処理が行われる。トラック上の一部の箇所に欠陥がある場合、図６（ｄ）に示す−１次光ビームの信号である欠陥検出信号の波形が、光駆動信号から予測される波形からずれる。そのため、欠陥検出信号の波形のずれに基づいて、欠陥の有無を検出することができる。
サブスポット５ｂ、５ｃからの反射光を検出することによって欠陥または記録のエラーを検出した場合、システムコントローラ５４０は、代替記録処理を実施する。この場合、システムコントローラ５４０は、光ピックアップ２Ｌにフィードバックをかけて、代替記録用領域１Ｌ１の１つのトラックに光ピックアップ２Ｋが本来記録すべきであったデータ（記録マーク１４０）を記録させる。
なお、図８では、光ピックアップ２Ｋによってデータが記録される予定のトラック領域１Ｋ上の箇所に欠陥または記録エラーがあった場合を想定したが、その他の光ピックアップ２Ａ〜２Ｊが担当するトラック領域に関しても同様の動作が行われる。
図９は、記録動作時にシステムコントローラ５４０が行う代替記録処理の例を示すフローチャートである。システムコントローラ５４０は、まずモータ５０６、５０７への回転指示を行い、光記録媒体１０８を走行させた後、各光ピックアップにデータの記録を指示する（ステップＳ９０１）。データを記録させながら、各光ピックアップにおける光検出器１０１によって検出された各種信号を読み出す（ステップＳ９０２）。次に、読み出した欠陥検出信号およびベリファイ再生用信号に基づき、欠陥または記録エラーが存在するか否かを判定する（ステップＳ９０３）。ここで、欠陥または記録エラーが発見された場合、代替記録用光ピックアップ２Ｌに、当該箇所に記録すべきであったデータを代わりに記録するように指示する（ステップＳ９０４）。以上の動作を、ステップＳ９０５において最後のデータの記録が完了したと判定されるまで実行する。
なお、図９では、ステップＳ９０３において、欠陥の有無の判定と記録エラーの有無の判定とを両方行っているが、いずれか一方の判定だけを行うようにしてもよい。
以上のように、本実施形態によれば、光記録媒体１０８が走行している状態において、１２個の光ピックアップ２Ａ〜２Ｌのうち代替記録用として光ピックアップ２Ｌが設けられる。これにより、他の１１個の光ピックアップ２Ａ〜２Ｋによって記録されたデータが正しいか否か、および光記録媒体１０８の欠陥の有無をベリファイ動作によって確認することができる。特に、代替記録用の光ピックアップ２Ｌを最後尾に配置することにより、データの記録を失敗しても速やかに光ピックアップ２Ｌによって代替記録が行われるため、記録データの連続性が失われにくい。そのため、記録・再生動作時に要する時間が低減されるという優れた効果を有する。
なお、図７に示す光記録媒体１０８の走行方向が逆転して動作する場合、光ピックアップ２Ａが光記録媒体１０８の走行方向に関して最後尾に位置することになる。この場合、光ピックアップ２Ａを代替記録用の光ピックアップとし、光ピックアップ２Ａの担当するトラック領域１Ａの一部である領域１Ａ１を、代替記録用領域とすればよい。そのように構成することにより、トラックの走行方向が逆転した場合においても、データの連続性が失われにくいという効果が得られる。
＜６．データ記録の例＞
続いて、光ピックアップ２Ａ〜２Ｌによるデータ記録の例を説明する。データを強固かつ確実に記録するため、本実施形態においては、以下のような記録動作を行ってもよい。
図１０Ａは、光記録再生装置６による記録動作の例を模式的に示す図である。図１０Ａでは、光記録媒体１０８の一部のトラック領域１Ｈ〜１Ｌに記録されたデータが記号で表されている。この例では、ユーザが記録を指示したデータ（以下、「ユーザーデータ」と呼ぶことがある。）は、複数の要素に分割されて複数の光ピックアップに割り当てられる。例えば、図１０Ａに示す例では、ユーザーデータＡ、Ｂ、Ｃ、・・・は、最小単位（例えば８ビット）のデータ長を有する複数の要素に分割されて複数の光ピックアップ２Ｈ〜２Ｋに割り当てられる。データＡは４つの要素Ａ１〜Ａ４に分割され、それぞれ異なる光ピックアップ２Ｈ〜２Ｋに割り当てられて並列的に記録される。同様に、データＢは４つの要素Ｂ１〜Ｂ４に分割され、データＣは４つの要素Ｃ１〜Ｃ４に分割されて並列的に記録される。
この例では、システムコントローラ５４０は、要素Ａ１〜Ａ４にそれぞれ対応するパリティＰＡ１〜ＰＡ４も併せて記録するように光ピックアップ２Ｈ〜２Ｌに指示する。パリティＰＡ１〜ＰＡ４は、Ａ１〜Ａ４のデータに欠落があった場合に修復するための誤り訂正符号である。誤り訂正符号の生成方法については、例えば公知の光ディスク装置において用いられる方法を用いることができる。同様に、要素Ｂ１〜Ｂ４にそれぞれ対応するパリティＰＢ１〜ＰＢ４、および要素Ｃ１〜Ｃ４にそれぞれ対応するパリティＰＣ１〜ＰＣ４も記録される。
なお、図示される例では、各データ要素Ａ１、Ａ２、・・・に対応してパリティが１つずつ生成されているが、ＲＡＩＤ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔ Ａｒｒａｙｓ ｏｆ Ｉｎｅｘｐｅｎｓｉｖｅ Ｄｉｓｋｓ）技術で用いられているような方法でパリティを生成および記録してもよい。例えば、ＲＡＩＤレベル５で用いられているように、複数のデータ要素からなるグループごとにパリティを生成し、生成した複数のパリティを異なるトラック領域に分散して記録するようにしてもよい。そのような方法によれば、一部の光ピックアップが故障した場合であっても、データを再生することが可能となるため、耐障害性が向上する。
ここで、システムコントローラ５４０は、ＤＲＡＷによって記録しながらベリファイを行うが、記録がうまくいかない場合は上記のとおり代替処理を行う。代替処理は、専用のトラック領域１Ｌ内の所定のトラックに、代替記録用の光ピックアップ２Ｌを用いて代替先位置情報と代替情報とをセットで記録することによって行われる。ここで、代替情報とは、本来記録されるべきデータの値を示す情報であり、代替先位置情報とは、当該データが本来記録されるべきであった位置を示す情報である。代替先位置情報は、例えばトラックを識別する情報と、当該トラック上の位置を示す情報との結合であり得る。
図１０Ａに示す例では、本来Ｂ２が記録されるべき箇所にＢ２’が記録されている。当該箇所を走査する光ピックアップ２Ｉから出力される信号に基づき、記録のエラーが検出される。このとき、システムコントローラ５４０は、代替情報としてＢ２を、代替先位置情報として本来Ｂ２が記録される予定であったトラックおよび当該トラック内の位置を示すアドレス情報（ＡＤＤ）を、代替記録用光ピックアップ２Ｌに記録させる。これにより、再生時にエラーデータＢ２’を代替情報Ｂ２で修復することができる。なお、図１０Ａでは代替情報Ｂ２および代替先位置情報ＡＤＤに対応するパリティの記載が省略されているが、実際にはこれらの情報にもパリティが併せて記録され得る。
この例では、所定の長さのデータ区間ごとに、代替処理が行われなかった場合には、正常に記録されたことを示す情報（ＮＯ−ＲＥ）が記録される。これにより、その区間のデータについては正確に記録されたことが明示されるため、記録されたデータの信頼性が向上する。さらに代替記録が行われない場合に正常に記録されたことを示す情報（ＮＯ−ＲＥ）が記録されるとしてもよい。
以上のように、図１０Ａに示す構成例では、記録すべきデータを複数の部分に分割し、それらの部分を異なる複数の光ピックアップに割り当てることにより、当該データを並列的に記録させる。これにより、データをより確実に記録することが可能となり、さらに、再生する際にも、データの再構築が容易になるという効果がある。
なお、図１０Ａに示す例では、データがトラック領域１Ｈ〜１Ｋのみに並列記録されるように描かれているが、これはあくまで説明のための例である。実際には、トラック領域１Ａ〜１Ｇにもデータが並列的に記録され得る。図１０Ａに示すような記録方法を適用する場合、少なくとも２つの光ピックアップに分割されたデータを並列的に記録させる構成であればよい。
図１０Ｂは、光ピックアップ２Ａ〜２Ｌを用いて、ユーザーデータを分割して記録している状態の例を示す模式図である。この例では、代替記録用光ピックアップ２Ｌを除く全ての光ピックアップ２Ａ〜２Ｋに、ユーザーデータを分割して記録させている。図１０Ｂでは、トラック上に形成されるメインスポット５ａがデータを記録した部分を斜線で示しており、サブスポット５ｂ、５ｃの図示は省略している。
この例では、トラック領域１Ｃを担当する光ピックアップ２Ｃによって欠陥または記録が失敗した箇所１３０が検出された場合、代わりに光ピックアップ２Ｌが、トラック領域１Ｌ内のトラックに代替情報１４０を記録する。図１０Ａに示す例に従えば、代替先位置情報ＡＤＤも併せて記録される。また、代替記録処理が行われなかったデータ区間に対応して、正常に記録されたことを示す情報ＮＯ−ＲＥが記録され得る。このような記録方法を採用すれば、ユーザーデータを効率的に記録でき、かつ、欠陥や記録エラーが生じた場合でも、本来記録されるべき位置の近くに代替情報が記録されるため、データの連続性が確保される。また、再生時にデータの再構築を容易に行うことができる。
＜７．再生動作＞
次に、上記のような方法でデータが記録された光記録媒体１０８を再生する場合の動作の例を説明する。ここでは、上述の光記録再生装置６がデータを再生する場合を例に説明するが、他の装置、例えば記録機能を有しない再生専用機が当該データを再生するように構成することも可能である。
光記録再生装置６は、再生時には、光ピックアップ２Ａ〜２Ｌを用いて比較的弱い光ビームで光記録媒体６の記録領域を照射する。再生時にはベリファイを行う必要がないため、±１次回折光の反射光の信号は使用せず、０次回折光の反射光の信号のみを用いて再生用の信号を得ることができる。
図１１は、本実施形態における再生動作の概念図である。光記録再生装置６は、複数の光ピックアップ２Ａ〜２Ｌを用いて、光記録媒体１０８に記録されているデータを同時に読み出す。図１１では図１０Ａに対応させて、光ピックアップ２Ｈ〜２Ｌだけが描かれているが、他の光ピックアップも同様に各々が担当するトラック領域のデータを読み出す。光ピックアップ２Ａ〜２Ｌによって読み出されたデータは、図３に示すバッファ５２１に格納される。
フロントエンド信号処理部５２０は、バッファ５２１に格納されたデータから、再生データを再構築する。バッファ５２１に格納されたデータの中には、代替情報および代替先位置情報が含まれ得る。フロントエンド信号処理部５２０は、それらの情報を用いて、記録に失敗した箇所を修復できる。
図１２は、図１１に示す構成において、再生時にバッファ５２１に格納されるデータおよび再構築した再生データのイメージを示す図である。バッファ５２１内のデータには、通常のデータＡ１〜Ｃ４等の他、正常記録を示すＮＯ−ＲＥ、エラーデータＢ２’、代替先位置情報ＡＤＤ、代替情報Ｂ２、パリティデータＰＡ１〜ＰＣ４等が含まれている。フロントエンド信号処理部５２０は、パリティデータＰＡ１〜ＰＣ４等を用いて、それらに対応するデータ要素Ａ１〜Ｃ４等の誤り訂正処理を行う。誤り訂正処理としては、例えば公知の光ディスク装置で用いられている方法が利用され得る。フロントエンド信号処理部５２０は、さらに、代替先位置情報ＡＤＤおよび代替情報Ｂ２を用いて、エラーデータＢ２’を修復する。
図１３は、本実施形態における再生動作の例を示すフローチャートである。再生動作を行う際、システムコントローラ５４０は、各光ピックアップにデータの読出しを指示する（ステップＳ１３０１）。次に、読み出されたデータをバッファ５２１に順次格納する。続いて、バッファ内のデータを順次読み出す（ステップＳ１３０３）。その際、各データ要素Ａ１、Ａ２、・・・について、誤り訂正処理を行う（ステップＳ１３０４）。誤り訂正処理は、例えば公知の光ディスク装置において用いられる方法が利用され得る。続いて、バッファ内に代替情報があるか否かを判断する（ステップＳ１３０５）。代替情報がない場合、バッファ５２１からデータ要素のみをそのまま抽出して配列する（ステップＳ１３０７）。一方、代替情報がある場合、その代替先情報が示す位置のデータを当該代替情報で修復した上で（ステップＳ１３０６）、データ要素を抽出して配列する（ステップＳ１３０７）。続くステップＳ１３０８において最終データを読み出したことが確認されるまで、ステップＳ１３０３〜Ｓ１３０７の動作を繰り返す。
以上の動作により、バッファ５２１から代替情報を含む記録情報を同時に読み出し、代替情報を用いてデータの再構築を行うことができる。これにより、記録されたデータにエラーがある場合であっても容易にエラーデータを修復することができ、短時間でデータを再生することが可能となる。
なお、図１３に示す動作は一例であり、必ずしもこの通りに実行される必要はない。例えば、光記録媒体１０８に誤り訂正符号が記録されない場合、ステップＳ１３０４は省略可能である。また、これらの処理ステップの順序は、可能な範囲で入れ替えたり、並列的に実行してもよい。
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における光記録再生装置について説明する。本実施形態における光記録再生装置は、光記録媒体１０８に蛇行検出用のデータが記録され、当該データに基づいて、光記録媒体１０８の蛇行状態が検出される点が実施形態１と異なっている。以下、実施形態１と異なる点を中心に説明し、同一の事項についての説明は省略する。
図１４は本実施の形態における光記録再生装置の構成を示す図である。図１４において、図７と同じ構成要素には同一の符号を付している。本実施形態においても、光記録媒体１０８の走行方向に関して最後尾に配置される光ピックアップ２Ｌが、他の光ピックアップ２Ａ〜２Ｋで正しく記録できなかった場合などに代替記録用領域１Ｌ１に代替記録する点は、実施の形態１と同様である。
本実施の形態では１２個の光ピックアップ２Ａ〜２Ｌのうち光記録媒体１０８の走行方向に関して先頭に配置されている光ピックアップ２Ａによって光記録媒体１０８の蛇行検出が行われる。
本実施形態では、光記録媒体１０８のトラック領域１Ａに蛇行検出用の記録マーク１１Ａが予め記録されている。記録時または再生時には、システムコントローラ５４０は、この記録マーク１１Ａを光ピックアップ２Ａに読み出させ、そのときの光記録媒体１０８の走行時の蛇行によるトラッキング方向の位置ずれ量を検出する。システムコントローラ５４０は、検出した位置ずれ量を他の１１個の光ピックアップ２Ｂ〜２Ｌにフィードバックし、それぞれの対物レンズ駆動装置４によってトラッキング位置補正を行う。トラッキング位置補正を行うことによって安定した状態でデータを記録することができるため、記録品質が向上するという優れた効果を有する。
なお、図１４に示す光記録媒体１０８の走行方向が逆転して動作する場合、光ピックアップ２Ｌが光記録媒体１０８の走行方向に関して先頭に配置される。この場合は光記録媒体１０８のトラック領域１Ｌに蛇行検出用の記録マーク１１Ｌを予め記録しておくことで光ピックアップ２Ｌが蛇行によるトラッキング方向の位置ズレ量の検出を行うことが可能になる。したがって、予め光記録媒体１０８のトラック領域１Ａ、１Ｌの両方に、蛇行検出用の記録マーク１１Ａ、１１Ｌをそれぞれ記録しておけば、トラックの走行方向がいずれの方向であっても対処できる。
ここで、蛇行検出用データは、両端のトラック領域１Ａ、１Ｌに限らず、他のトラック領域に記録されていてもよい。その場合は、そのトラック領域を担当する光ピックアップによって蛇行が検出される。また、蛇行検出用データは、例えば各トラックの一定間隔ごとに予め記録されたトラック番号を示す情報であり得る。そのような情報は、両端のトラック領域１Ａ、１Ｌだけでなく、他のトラック領域にも記録され得る。そのような情報を蛇行検出用データとして用いる場合、いずれの光ピックアップを用いて蛇行を検出してもよい。
本実施の形態においても、実施の形態１と同様、その他の構成上の特徴による優れた効果も有していることは言うまでもない。
なお、実施の形態１および２において、代替記録用の光ピックアップをトラックの走行方向に関して最後尾に位置する光ピックアップ２Ａまたは２Ｌに設定したが、代替記録用の光ピックアップは、光ピックアップ２Ａ〜２Ｌのいずれに設定してもよい。例えば１２個の光ピックアップのうち、中央の光ピックアップ２Ｆを代替記録用光ピックアップとしてもよい。また、図１５に示すように、光記録媒体１０８への記録品質、信頼性を高めるため、光ピックアップ２Ａ、２Ｌにそれぞれ隣接する光ピックアップ２Ｂ、２Ｋをさらに代替記録用の光ピックアップとしてもよい。すなわち、記録領域１Ａ１、１Ｌ１に加えて、記録領域１Ｂ１、１Ｋ１を代替記録用領域としてもよい。
また、図５Ａに示すサブスポット５ｂ、５ｃからの反射光による信号を検出することによってベリファイ動作を行うとしたが、回折を利用しない構成も可能である。例えば、図１６に示すように、同じ波長のレーザーを２個搭載した２ＬＤ光源２１０を光源１１０の代わりに用いてもよい。２ＬＤ光源２１０は、記録用のメインビームを出射するメインレーザー２１０ａおよび再生用のサブビームを出射するサブレーザー２１０ｂを有している。２個のレーザー２１０ａ、２１０ｂは、出射方向に対して垂直方向にずれて配置されている。それぞれのレーザーから出射した光は、対物レンズ１０７によって光記録媒体１０８の同一トラック上に集光され、少なくとも２つの集光スポット（メインスポットおよびサブスポット）を形成する。メインスポットおよびサブスポットからの反射光は、光学系を経て、光検出器１０１によってそれぞれ検出される。
図１６に示す構成では、サブビームには光駆動信号による変調成分が重畳されないため、サブビームの反射光による信号をそのままベリファイ用の信号とすればよい。なお、この構成例では、メインスポットに先行するサブスポットが形成されないため、トラック上に欠陥が存在するか否かは、メインビームの反射光による信号に基づいて検出され得る。光記録媒体１０８の走行方向が逆転した場合には、メインレーザー２１０ａおよびサブレーザー２１０ｂの役割を逆にすればよい。
２ＬＤ光源２１０を用いる場合、対物レンズ１０７を２個搭載してもよい。図１７に示すように光ピックアップ２に２個の対物レンズ１０７ａ、１０７ｂを搭載し、対物レンズ１０７ａは記録用、対物レンズ１０７ｂは再生およびベリファイ動作用としてもよい。
上記の実施の形態１、２では、記録・再生可能なトラックの範囲は、光ピックアップごとに異なっているが、必ずしもそのように構成されている必要はない。各光ピックアップがカバーするトラックの範囲および他の光ピックアップがカバーするトラックの範囲の中に重複するトラックが存在していてもよい。例えば、１つの光ピックアップの後方に、同一のトラック範囲をカバーする他の光ピックアップが配置されていてもよい。そのような構成であれば、前方の光ピックアップでデータを記録した後、後方の光ピックアップで当該データを再生するような動作も可能である。
また、実施の形態１、２では、代替記録を行う光ピックアップが明確に定められており、当該光ピックアップは通常のユーザーデータを記録しないように制御されるが、必ずしもこのような構成である必要はない。システムコントローラ５４０が、複数の光ピックアップに含まれるいずれかの光ピックアップによって記録されたデータが正確ではないことを検出したとき、または、いずれかの光ピックアップによってデータが記録される予定の箇所に欠陥があることを検出したとき、当該光ピックアップとは異なる他の光ピックアップに当該データを、当初記録される予定であったトラックとは異なるトラックに記録させるように構成されていればよい。
（実施の形態３）
続いて、実施の形態３による光記録再生装置および再生装置を説明する。
本実施の形態における光記録再生装置は、実施の形態１における光記録再生装置６と同様、図２Ａ〜３に示す物理構成を有しているが、代替記録処理を行わない点が異なっている。以下、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、共通する事項についての説明は省略する。以下の説明において、実施の形態１と同一または対応する構成要素には同一の参照符号を付している。
本実施形態では、代替記録が行われないため、全ての光ピックアップ２Ａ〜２Ｌにユーザーデータが記録され得る。そして、代替情報および代替先位置情報は記録されない。すなわち、図１８に示すように、光ピックアップ２Ｌにも他の光ピックアップと同様の情報が記録される。図１８に示す例では、データＡは、データ要素Ａ１〜Ａ５に分割されて記録されており、各要素に対応するパリティＰＡ１〜ＰＡ５も併せて記録されている。データＢ、Ｃについても同様である。
このように、本実施形態の光記録再生装置によれば、代替記録処理は行われないが、記録すべきデータを複数の部分に分割して複数の光ピックアップに並列的に記録させるため、短時間で記録を完了することができる。また、このように記録することにより、再生に要する時間も短縮可能であるという利点を有する。
なお、図１８に示す例では、データを５つの部分に分割して５つの光ピックアップ２Ｈ〜２Ｌに割り当てているが、これはあくまでも説明のための例であり、データを何個の部分に分割するかは、任意に定めてよい。システムコントローラ５４０は、記録すべきデータを複数の部分に分割し、複数の光ピックアップの少なくとも２つにそれらの部分を並列的に記録させるように構成されていればよい。
続いて、本実施形態の光記録再生装置によってデータが複数のトラック領域に分割されて記録された光記録媒体１０８を再生する再生装置を説明する。この再生装置は、上記の光記録再生装置と同一の装置であってもよいし、異なる装置であってもよい。再生装置も、実施の形態１または２における光記録再生装置６と同様、図２Ａ〜３に示す構成と同様の物理構成を有するが、光変調回路５３１、およびベリファイを行うための構成要素を有している必要はない。
図１９は、再生装置の動作を説明するための概念図である。再生装置は、複数の光ピックアップ２Ａ〜２Ｌを用いて、光記録媒体１０８に記録されているデータを同時に読み出す。図１９では、図１８に対応させて、光ピックアップ２Ｈ〜２Ｌだけが描かれているが、他の光ピックアップも同様に各々が担当するトラック領域のデータを読み出す。光ピックアップ２Ａ〜２Ｌによって読み出されたデータは、図３に示すバッファ５２１に格納される。
フロントエンド信号処理部５２０は、バッファ５２１に格納されたデータから、再生データを再構築する。フロントエンド信号処理部５２０が行う再生処理は、例えば図１３に示す処理からステップＳ１３０５、Ｓ１３０６を除いた処理である。そのような処理により、バッファ５２１から複数のデータ要素を読出し、誤り訂正処理等の必要な処理を行った上で、再生データを構築することができる。
このように、本実施形態の再生装置によれば、光記録媒体の複数のトラック領域に分割して記録されたデータを効率よく読み出して再生することができる。そのため、大容量のデータが記録された光記録媒体に適した再生装置を実現できる。
なお、以上の実施の形態１〜３におけるシステムコントローラ５４０が行う処理は、当該処理を規定するプログラムを実行することによって実行され得る。そのようなプログラムは、記録媒体に記録され、または電気通信回線を通じて流通され得る。
以上、本発明に係る光記録再生装置について、実施の形態１〜３に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない範囲でこれらの実施の形態に各種変形を施して得られる形態や、各実施の形態における構成要素を任意に組み合わせることで実現される形態も、本発明に含まれる。
本発明にかかる光記録再生装置は、複数の光ピックアップで同時に記録・再生を行う大容量情報記憶システム（たとえば光テープや光ディスクを用いたデータファイルシステム）にて記録・再生時間を短縮しデータの安定した記録品質を実現する用途に有用である。
１Ａ１〜１Ｌ１ データ記録用領域
１Ａ 光ピックアップ２Ａの担当するトラック領域
１Ｌ 光ピックアップ２Ｌの担当するトラック領域
２、２Ａ〜２Ｌ 光ピックアップ
２Ａ 先頭の光ピックアップ
２Ｌ 後尾の光ピックアップ
４ 対物レンズ駆動装置
５ａ メインスポット
５ｂ、５ｃ サブスポット
６ 光記録再生装置
１１Ａ、１１Ｌ 蛇行検出用信号データ
１５ａ メインビームの反射光
１５ｂ、１５ｃ サブビームの反射光
１０１ 光検出器
１０２ 検出レンズ
１０３ ビームスプリッタ
１０４ 波長板
１０５ 集光レンズ
１０６ ミラー
１０７ 対物レンズ
１０８ 光記録媒体（光テープ）
１０８ａ ベースフィルム
１０８ｂ バックコート層
１０８ｃ インプリント層
１０８ｄ ランド
１０８ｅ グルーブ
１１０ 光源
１２１ メイン受光素子
１２２ 第１のサブ受光素子
１２３ 第２のサブ受光素子
１３０ 正確に記録されなかった箇所
１３５ 記録媒体上の欠陥箇所
１４０ 代替記録された箇所
５０１ テープカートリッジ
５０２ 巻取りリール
５０３ ガイドポスト
５０６、５０７ モータ
５０８ 送風ファン
５０９ 放熱板
５１０ シャーシ
５１１ 筐体
５１２ フレキシブル回路基板
５２０ フロントエンド信号処理部
５２１ バッファ
５３０ エンコーダ／デコーダ
５３１ 光変調回路
５４０ ＣＰＵ（システムコントローラ）
５５０ サーボ制御部
５６０ ドライバアンプ

Claims (12)

  1. 光記録媒体のトラックに交差する方向に配列された複数の光ピックアップであって、各々が、前記光記録媒体にデータを記録しながら、記録したデータを読み出すことができる複数の光ピックアップと、
    前記複数の光ピックアップにデータの記録を指示し、前記複数の光ピックアップによって記録されたデータが正確か否かを検証する制御部であって、前記複数の光ピックアップに含まれるいずれかの光ピックアップによって記録されたデータが正確ではないことを検出したとき、または、前記複数の光ピックアップのいずれかによってデータが記録される予定の箇所に欠陥があることを検出したとき、前記複数の光ピックアップに含まれる他の光ピックアップに、前記データを、前記データが記録される予定であったトラックとは異なるトラックに記録するように指示する制御部と、
    を備え、
    前記光記録媒体の一部のトラックに蛇行検出用データが記録されている場合において、
    前記制御部は、前記複数の光ピックアップのうち、前記蛇行検出用データが記録されたトラック上のデータを読出し可能な光ピックアップに前記蛇行検出用データを読出させ、前記蛇行検出用データに基づいて前記光記録媒体の蛇行状態を検出する、
    光記録再生装置。
  2. 前記複数の光ピックアップの各々がデータを記録可能なトラックの範囲は、それぞれ異なっている、請求項１に記載の光記録再生装置。
  3. 前記制御部は、前記他の光ピックアップに、前記データを記録させるとき、前記データに加えて前記データが記録される予定であった前記光記録媒体上の位置を示す情報を記録させる、請求項１に記載の光記録再生装置。
  4. 前記他の光ピックアップは、前記複数の光ピックアップのうち、両端に位置する光ピックアップの一方である、請求項１に記載の光記録再生装置。
  5. 前記他の光ピックアップは、前記複数の光ピックアップのうち、前記光記録媒体のトラックが走行している時に最後尾に位置する光ピックアップである、請求項１に記載の光記録再生装置。
  6. 前記複数の光ピックアップの各々は、
    光源と、
    前記光源から出射された光ビームを記録用ビーム、第１の再生用ビーム、および第２の再生用ビームに分離する光分岐素子と、
    前記光記録媒体の同一箇所を前記第１の再生用ビームに先行して前記記録用ビームで走査し、前記箇所を前記記録用ビームに先行して前記第２の再生用ビームで走査するように、前記記録用ビーム、前記第１の再生用ビーム、および前記第２の再生用ビームを前記光記録媒体の同一トラック上に集束する光学系と、
    前記光記録媒体から反射された前記記録用ビーム、前記第１の再生用ビーム、および前記第２の再生用ビームを受けて電気信号を出力する光検出器と、
    を有する請求項１に記載の光記録再生装置。
  7. 前記複数の光ピックアップの各々は、
    記録用ビームおよび再生用ビームを出射する光源と、
    前記光記録媒体の同一箇所を前記再生用ビームに先行して前記記録用ビームで走査するように、前記記録用ビームおよび前記再生用ビームを前記光記録媒体の同一トラック上に集束する光学系と、
    前記光記録媒体から反射された前記記録用ビームおよび前記再生用ビームを受けて電気信号を出力する光検出器と、
    を備える請求項１に記載の光記録再生装置。
  8. 前記制御部は、記録すべきデータを複数の部分に分割し、前記複数の光ピックアップのうち、前記他の光ピックアップを除く少なくとも２つの光ピックアップに前記複数の部分を並列的に記録させる、請求項１に記載の光記録再生装置。
  9. 前記制御部は、前記複数の部分の各々に対応する誤り訂正符号を前記少なくとも２つの光ピックアップにさらに記録させる、請求項８に記載の光記録再生装置。
  10. 光記録媒体のトラックに交差する方向に配列された複数の光ピックアップであって、各々が、前記光記録媒体にデータを記録しながら、記録したデータを読み出すことができる複数の光ピックアップと、
    前記複数の光ピックアップにデータの記録を指示し、前記複数の光ピックアップによって記録されたデータが正確か否かを検証する制御部であって、前記複数の光ピックアップに含まれるいずれかの光ピックアップによって記録されたデータが正確ではないことを検出したとき、または、前記複数の光ピックアップのいずれかによってデータが記録される予定の箇所に欠陥があることを検出したとき、前記複数の光ピックアップに含まれる他の光ピックアップに、前記データを、前記データが記録される予定であったトラックとは異なるトラックに記録するように指示する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、所定の長さのデータが前記複数の光ピックアップによって正常に記録された場合、前記他の光ピックアップに、前記所定の長さのデータが正常に記録されたことを示す情報を記録させる、光記録再生装置。
  11. 光記録媒体のトラックに交差する方向に配列された複数の光ピックアップであって、各々が、前記光記録媒体にデータを記録しながら、記録されたデータを読み出すことができる複数の光ピックアップと、
    前記複数の光ピックアップにデータの記録を指示し、前記複数の光ピックアップによって記録されたデータが正確か否かを検証する制御部であって、記録すべきデータを複数の部分に分割して前記複数の光ピックアップの少なくとも２つに前記複数の部分を並列的に記録させる制御部と、
    を備え、
    前記光記録媒体の一部のトラックに蛇行検出用データが記録されている場合において、
    前記制御部は、前記複数の光ピックアップのうち、前記蛇行検出用データが記録されたトラック上のデータを読出し可能な光ピックアップに前記蛇行検出用データを読出させ、前記蛇行検出用データに基づいて前記光記録媒体の蛇行状態を検出する、
    光記録再生装置。
  12. 前記制御部は、前記複数の光ピックアップに含まれるいずれかの光ピックアップによって記録されたデータが正確ではないことを検出したとき、または、前記複数の光ピックアップのいずれかによってデータが記録される予定の箇所に欠陥があることを検出したとき、前記複数の光ピックアップに含まれる他の光ピックアップに、前記データを、前記データが記録される予定であったトラックとは異なるトラックに記録するように指示する、請求項１１に記載の光記録再生装置。
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