JPH0253223A - 光学式記録再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、Ｄ　ＲＡＷ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｒｅａｄ　Ａｆ
ｔｅｒ　Ｗｒｉｔｅ）ディスク等の光学式記録媒体に情
報を記録し再生する光学式記録再生方法に関する。

背景技術 従来の光学式記録再生方式により情報の記録再生を行な
う装置を第５図に示す。同図において、レーザダイオー
ド等からなる記録再生用光源１から発せられた光は、コ
リメータレンズ等からなる光学系２によりビームの広が
り度、ビーム断面の大きさ及び形状等が修正されたのち
ビームスプリッタ３及び対物レンズ４を経て記録媒体５
の記録面上に集光されて微小な情報検出用光スポットが
形成される。記録媒体５の記録面からの反射光は、記録
媒体５に記録されている情報に応じた光信号となり、対
物レンズ４を経てビームスプリッタ３に入射されて光源
からの入射光と情報を含む反射光とが分離される。ビー
ムスプリッタ３により分離された反射光は、光学系６に
入射される。光学系６は、記録媒体５からの反射光から
フす−カスエラー信号、トラッキングエラー信号及び読
取情報信号をフォトディテクタ７を利用して取り出すた
めの光学素子群である。

フォトディテクタ７から出力されたフォーカスエラー信
号及びトラッキングエラー信号は、それぞれフォーカス
サーボ回路（図示せず）及びトラッキングサーボ回路（
図示せず）を経て対物レンズ４を記録媒体５の記録面に
対して垂直方向に駆動する駆動機構及び対物レンズ４を
記録媒体５の記録面上の記録トラックに対して直交方向
に駆動する駆動機構の駆動信号となる。また、フォトデ
ィテクタ７から出力された読取情報信号は、復調回路等
からなる信号処理回路（図示せず）に供給されて記録情
報が再生される。

光源１には、コイルＬ！を介して駆動電流供給回路８の
出力電流が供給されＡｓｈ。駆動電流供給回路８は、操
作部（図示せず）から出力される動作モード信号に応じ
た値の電流を出力するように構成されており、記録時に
は比較的大なる駆動電流が光Ｆｊｌに供給され、再生時
には比較的小なる駆動電流が光源１に供給される。また
、光源１にはコンデンサＣ１を介して記録信号発生回路
９の出力電流が供給される。

以上の構成において、記録時には駆動電流供給回路８の
出力電流が大となって光源１の光出力が上昇し、記録媒
体５の記録面に照射される光ビームが上記フォーカスサ
ーボ回路（図示せず）によってこの記録面上に正確に集
光されると共に強度が大となって第６図に示す如くピッ
トと称される四部が形成される。

第６図において、記録媒体５の記録面上のピット１３は
、単位記録領域１２の中心に形成される。

単位記録領域１２の大きさは、概略１．５μｍ×１．５
μｍ程度以上であり、ピット１３の大きさは、概略０４
５μｍＸ０６５μｍ程度以上である。

再生時においては、このようなピット１３が形成された
記録媒体５の記録面上に照射されるレーザビームが上記
フォーカスサーボ回路（図示せず）によってこの記録面
上に正確に集光されて情報検出用光スポット１１が形成
される。このとき、光源１としてのレーザダイオードの
駆動電流が記録時に比して小となって動作点が低くなる
ので、発光スペクトル幅が広くなり、情報検出用光スポ
ット１１の直径は、記録時の光スポットの直径より大な
る値である１、５μｍ程度以上の値になる。

記録媒体５が回転駆動されることによってこの情報検出
用光スポット１１は、記録媒体５の記録面上を矢印で示
す方向に相対的に移動する。このとき、上記トラッキン
グサーボ回路（図示せず）によって情報検出用光スポッ
ト１１は単位記録領域１２の中心線上を正確に移動する
。この結果、記録媒体５の記録面からの反射光の一部或
いは全部がフォトデイチクタフに入射してピット１３の
間隔等に応じた信号が読取信号としてフォトディテクタ
７から出力される。

ここで、ピット１３がいわゆる位相ビットである場合に
得られる読取信号波形を第７図に示す。

同図において、グランドレベルＮｏはフォトディテクタ
７に光が入射していないときの信号レベルであり、ミラ
ーレベルＮＭは、ピット１３の存在しないいわゆる鏡面
部に情報検出用光スポット１１が位置しているときの信
号レベルである。また、読取信号波形Ｗの極小位置は、
ピット１３の中心位置に対応する。

以上の如き従来の記録再生方法においては、記録媒体５
上に形成されたピット１３のパターンから情報検出用光
スポット１１を媒介として情報信号が再生されるわけで
あるが、単位記録領域１２からは、原則として１周期分
の波形すなわち単位信号しか得ることができない。従っ
て、Ｎ個の信号を記録再生するためには、Ｎ個の単位記
録領域が必要である。

従って、従来の記録再生方法において記録密度を高くす
るためには、単位記録領域１２、ピット１３及び情報検
出用光スポット１１の大きさを共に小さくするという方
法をとらざるを得ないこととなる。しかしながら、単位
記録領域１２、ピット１３及び情報検出用光スポット１
１の大きさは、上記した１μｍ前後の大きさが実用的な
限界であり、これ以下に小さくするためには光源の短波
長化をはじめとする様々な技術確立を待たなければなら
ず、高密度化は困難であった。

発明の概要 本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであって、
容易に記録密度を高くすることができる光学式記録再生
方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による光学式記録再
生方法においては、記録媒体上の単位記録領域を複数の
小領域に分割し、複数の小領域の各々の光学的特性を記
録信号に応じて変化させて記録を行ない、再生に当って
単位記録領域全域に光を照射し、複数の小領域の各々を
経た光に応じた信号を生成するようにしている。

上記記録を行なうに際しては光ディスク上にて所定領域
内に分布する複数スポットを生ずる複数ビームを情報信
号によって変調しつつ照射して記録トラックを形成し、
再生に当っては光ディスクの記録トラック上に所定領域
を含む大きさの単一光スポットを照射して情報信号を読
み取るようにするとよい。

実施例 以下、本発明の実施例につき第１図乃至第５図を参照し
て詳細に説明する。

第１図において、光源１、光学系２、ビームスプリッタ
３、記録再生レンズ４、記録媒体５、光学系６及びフォ
トディテクタ７は、第５図の装置と同様に配置されてい
る。しかしながら、本例においてはビームスプリッタ３
と光学系６との間にビームスプリッタ１５が配置されて
いる。このビームスプリッタ１５によって分離された反
射光は、光学系１６を通過したのちフォトディテクタ１
７に入射される。

フォトディテクタ１７は、例えば４分割型フォトディテ
クタからなっている。このフォトディテクタ１７の受光
面は、第２図に示す如く互いに直交する２本の＠ｖＡａ
、ｂを境界とする４つの単位受光面１７ａ、１７ｂ、１
７ｃ、１７ｄからなっている。フォトディテクタ１７の
受光面にはこのフォトディテクタ１７に入射される光ビ
ームによって円形の光スポット１８が形成される。フォ
トディテクタ１７は、２本の直線ａＳｂの交点がこの光
スポット１８の中心に一致するように配置されており、
光スポット１８は、直線ａＳｂを境界とする４つの領域
Ａ、Ｂ、ＣＳＤに分割される。

また、光源１は例えば４つのレーザダイオードを含むレ
ーザアレイからなっており、光源１がらは４本のレーザ
ビームが発せられる。この光源１から発せられた４本の
ビームの光軸は、これら光軸にほぼ直角な面内において
正方形の頂点を形成するように配置されている。光源１
の４つのレーザダイオードの各々にはそれぞれコイルＬ
１、Ｌ２　、Ｌ３　ｓ　Ｌｍを介して駆動電流供給回路
８の出力電流が供給される。

駆動電流供給回路８は、操作部（図示せず）がら出力さ
れる動作モード信号によって記録時には光源１の４つの
レーザダイオードの各々に比較的大なる駆動電流を供給
し、再生時には４つのレーザダイオードのうちの１つの
みに比較的小なる駆動電流を供給する構成となっている
。

また、光源１の４つのレーザダイオードの各々には、そ
れぞれコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４を介して記録
信号発生回路９の出力が供給される。記録信号発生回路
９は、入力データを４ビツトの並列データに変換し、こ
の４ビツトの並列データを形成する各ビットに応じた４
つの信号を光源１の４つのレーザダイオードに供給する
構成となっている。

以上の構成において、記録時には光源１の４つのレーザ
ダイオードに比較的大なる駆動電流が供給され、この駆
動電流が記録信号発生回路９の出力に応じて変化し、記
録媒体５に照射される光ビームの強度が記録信号発生回
路９の出力に応じて変化する。この結果、記録媒体５の
記録面には第３図に示す如きビットが形成される。

第３図において、単位記録領域１２は、第６図における
場合とほぼ同程度の大きさである。この単位記録領域１
２は、４つの小領域１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに
分割されている。これら小領域１２ａ〜１２ｄの各々に
、記録信号に応じてビット１３が形成される。

また、再生時には、光源１の４つのレーザダイオードの
うちの１つのみに比較的小なる駆動電流が供給されて記
録媒体５に照射される光ビームが単一になり、かつこの
単一の光ビームの強度は、記録時の光ビームの強度に比
して低くなり、記録媒体５に使用されている材料は変化
しない。また、このときレーザダイオードの動作点が低
くなるので、発光スペクトル幅が広くなる。この結果、
記録媒体５の記録面に形成される情報検出用光スポット
の直径が大になって単位記録領域１２全域を覆うように
なる。

このとき、記録媒体５の記録面に形成される情報検出用
光スポット１１を４分割して４つの領域Ａ’、Ｂ’、Ｃ
’、Ｄ’に仮想的に分けて考えることとし、これら４つ
の領域Ａ′〜Ｄ′からの反射光がフォトディテクタ１７
の４つの領域Ａ−Ｄに入射するものとする。そうすると
、第３図に示す如き情報検出用光スポット１１が矢印に
示す方向に移動したとき、フォトディテクタ１７の単位
受光面１７ａ〜１７ｄの各々には小領域１２ａ〜１２ｄ
の各々の記録状態（ピットの有無）に応じた光信号の変
化が現われる。これらを別々に光電変換し、アナログ又
はディジタル信号に変換すれば、同時に４つの信号が並
列に再生することができることになる。

ここで、理解を容易にするために光信号をディジタル信
号に変換することとし、かつ情報検出用光スポット１１
が各単位記録領域１２の中心に位置する瞬間に、各小領
域１２ａ〜１２ｄ上の記録状態が読み取られ、それに応
じた電気信号が出力される。また、小領域１２ａ〜１２
ｄにピットが形成されているとき、小領域１２ａ〜１２
ｄの各々に対応する単位受光面１７ａ〜１７ｄの各々の
出力は１になり、小領域１２ａ〜１２ｄにピットが形成
されていないときは、小領域１２ａ〜１２ｄの各々に対
応する単位受光面１７ａ〜１７ｄの各々の出力は０にな
ることにすると、第４図に示す如き並列４ビツトのディ
ジタル信号が読み取られる。第４図において、Ａ　ＩＴ
〜Ｄ　１１は、それぞれ単位受光面１７ａ〜１７ｄの各
々から得られる信号を示し、Ｔ１．Ｔ２．Ｔ３．Ｔａは
、単位記録領域１２の中心が情報検出用光スポット１］
の中心に一致する時刻を示している。

以上の如く、情報検出用光スポット１１の径を変更する
ことなく単位記録領域１２に４ビツトの信号を記録する
ことができ、高密度化が容易に行なえる。また、本発明
による装置においては第５図の装置によって１ビツトの
信号を読み取る時間内に４ビツトの信号を読み取ること
ができ、伝送レートを高くすることができる。

尚、上記実施例においては、記録媒体５の単位記録領域
１２及びフォトディテクタ１７の受光面はそれぞれ４分
割されていたが、これら記録媒体５の単位記録領域１２
及びフォトディテクタ１７の受光面の分割数は、２以上
のいずれの値であってもよい。ただし、記録媒体５の単
位記録領域１２の分割パターンと、フォトディテクタ１
７の受光面の分割パターンとの対応がとれ、かつ情報信
号を正確に読み取ることのできる合理的な分割にすべき
である。

また、上記実施例においては、反射型の再生方式によっ
て記録情報の再生がなされるとしたが、記録情報の再生
は透過型の再生方式によって行なうようにしてもよい。

また、上記実施例においては記録状態及び非記録状態を
ピットの有無で表現したが、記録形態は、信号が検出で
きればどのような形態であってもよく、例えば光磁気記
録、ホログラム記録等も有効である。ただし、記録され
るピット等の物理的形状（深さ、幅、位置等）や光学的
特性等は、集光ビームの大きさや形状、再生系等を考慮
して最適に設計することが必要である。

また、現実問題として第１図の装置においては、集光ビ
ームのフォーカシングやトラッキング等の制御をなすサ
ーボ装置の安定性が問題となるが、例えば、周知のサン
プルドサーボ方式の如き方法を利用すれば、全く問題は
ない。このサンプルドサーボ方式においては、記録媒体
上にクロック信号が記録されているので、上記実施例に
示したような単位記録領域の中心に情報検出用光スポッ
トの中心が一致した瞬間に対応する信号を抽出すること
も容易である。

発明の効果 以上詳述した如く本発明による光学式記録再生方法にお
いては、記録媒体上の単位記録領域を複数の小領域に分
割し、複数の小領域の各々の光学的特性を記録信号に応
じて変化させて記録を行ない、再生に当って単位記録領
域全域に光を照射し、複数の小領域の各々を経た光に応
じた信号を生成するので、情報検出用光スポットの径を
小さくせずに各単位記録領域に複数の信号を記録再生す
ることができ、高密度化が容易に行なえるのである。

また、逆に記録密度を変更せずに本発明方法を適用すれ
ば、再生光学系等を簡略化することも可能である。

また、上記記録を行なうに際しては光ディスク上にて所
定領域内に分布する複数スポットを生ずる複数ビームを
情報信号によって変調しつつ照射して記録トラックを形
成し、再生に当っては光ディスクの記録トラック、Ｌに
所定領域を含む大きさの単一光スポットを照射して情報
信号を読み取るようにすることにより、ディジタル信号
の記録再生を行なう場合には複数のビットを同時に記録
するようにして伝送レートを高くすることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、第１図の装置のフォトディテクタ１７の受光面を示
す図、第３図は、第１図の装置によって記録媒体の記録
面に形成されるピットを示す図、第４図は、第１図の装
置によって記録される信号を示す図、第５図は、従来の
記録再生方法による装置を示す図、第６図は、第５図の
装置によって記録媒体の記録面に形成されるピットを示
す図、第７図は、第５図の装置によって読み取られる信
号の波形図である。 主要部分の符号の説明 ｌ・・・・・・光源 ５・・・・・記録媒体 ７．１７・・・・・・フォトディテクタ１２・・・・・
・単位記録領域 １３・・・・・・ビット 泉！閏 毛３圀 ′：４＞２図 奉４図 本５Ｉ！１ 襄ら凶 凹 ムーーーーーーーーーーーーーーーーー−一−−−−−
−−−−−−−！。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体上の単位記録領域を複数の小領域に分割
   し、前記複数の小領域の各々の光学的特性を記録信号に
   応じて変化させ、再生に当って前記単位記録領域全域に
   光を照射し、前記複数の小領域の各々を経た光に応じた
   信号を生成することを特徴とする光学式記録再生方法。
2. （２）光ディスク上にて所定領域内に分布する複数スポ
   ットを生ずる複数ビームを情報信号によって変調しつつ
   照射して記録トラックを形成し、前記光ディスクの記録
   トラック上に前記所定領域を含む大きさの単一光スポッ
   トを照射して前記情報信号を読み取る光学式記録再生方
   法。