JPH03228226A

JPH03228226A - 光学的情報記録再生方法

Info

Publication number: JPH03228226A
Application number: JP2022049A
Authority: JP
Inventors: Hideki Hosoya; 細谷　英樹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-02-02
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1991-10-09
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JP2598146B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、光学的記録媒体上に記録されたピットからの
反射光量あるいは透過光量の相１によって、１つのピッ
トで複数の情報を表現し、認識できるようにした光学的
情報記録方式に関する。

（従来の技術）従来、°光を用いて情報を記録し、また、記録された情
報を読み出す時、用いられる光学的記録媒体は、ディス
ク状、カード状あるいはテープ状の形態をなしている。

これらの光学的記録媒体には、記録および再生が可能な
ものや、再生のみ可能なものがある。

上記媒体への情報の記録は、再生時、光学的に検出可能
な情報ビット列となるように、記録情報に従って変調さ
れた光ビームを、微小スポットに絞り込んで、情報トラ
ック上で走査することにより、行なっている。また、情
報の再生は上記媒体に記録が行なわれない程度の一定の
パワーの光ビームスポットを情報トラック上で走査し、
情報ピソト列からの反射光量あるいは透過光量の相違で
読取りを行なうことにより実現している。

この場合、上記記録媒体に対する光ビームスポットの大
きさは、オートフォーカシング（ＡＦ）制御手段によっ
て制御され、また、情報トラック配置のずれは、オート
トラッキング（ＡＴ）制御手段によって制御される。こ
のような制御手段を用いるために、自づから光ビームス
ポットの大きさには制約があり、この光ビームスポット
によって生成される情報ビット列の寸法、ピッチも定ま
ってくる。通常、ここで扱われる信号は２値化されたも
のであるが、１つの記録媒体の情報収容量は、上記情報
ピント列の寸法、ピッチで決定されるわけで、これが高
密度化の妨げとなっている。

（発明が解決しようとする課題）そこで、光学的に複数の記録状態を認識できるように、
１つのビットにつき複数の情報を表現するように、例え
ば、１つのピントにその濃度により重みをつけて上記記
録媒体に記録を行うことにより多値化することが提唱さ
れている。これは記録媒体上で光スポットを与えた時は
、その反射光量あるいは透過光量が相違するように、各
ピットを生成することで実現できる。

第６図は、レーザ光の記録パワーに対応する再生信号の
振幅、換言すれば、反射光量あるいは透過光量の相違を
示したものである。図から明らかなように、レーザ光の
パワーが成る閾値Ａまで到達しないところでは、記録媒
体ムこはビットが形成されず、閾値Ａを超えたところか
らＢ点位置までは非線形ではあるが、パワーの増加にと
もなって再生信号レベルが増加するのである。そして、
Ｂ点を超えると、レーザパワーを変化させても再生信号
振幅がほとんど変化しない、いわゆる飽和領域になる。

このような特性に注目して、Ａ点からＢ点までの領域で
信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を配慮し、如何なる値まで、正
確な量子化（多値化）が実現できるかが検討されている
。この時、分割したスライスレベルを記録条件としてピ
ントを生成することで、１つのピントにつき、多値情報
を当てはめることができ、この多値記録によって、１つ
の記録媒体における記録の高密度化が実現できる。すな
わち、例えばＮ個の記録状態を作った時には、ｌｏｇ２
Ｎ倍の高密度化がはかれるわけである。第７図には、こ
のようにして生成された記録ビット列３が示されている
。ここでは、説明を簡略化するために、４値記録の場合
を例示している。すなわち、バイナリデータの２ピント
分を１つのビットに対応させているのである（“０”−
（００）。

“ｌ”＝（０１）、　　“２”＝（１０）、　　“３”
−（１１））。したがって、図示のビットの例では（１
２３０３３００１）が表わすバイナリデータ（０１１０
１１００１１１１０００００１）となる。そして、これ
に対応して生成される再生信号波形は第７図（ｂ）のよ
うになる。なお、ここで°“３”が連続している部分で
再生信号に小さな窪みが生しるのは、各円形ピットが接
した部分で生じる幅方向についての未記録部分の存在が
原因している。

しかしながら、第７図（ｂ）に示したように、隣り合う
ピント同志が違う記録状態のときは、ピントの境界が再
生信号上でエツジとして判断でき、これをエツジ信号と
してセルフクロック信号の生成を行なえるけれども、未
記録状態が連続した場合あるいは同じ記録状態のピット
が連続した場合には、再生に際して長時間、エツジ信号
が検出されず、セルフクロツタ信号の生成が困難になる
。

そこで、本出願人は別に、各記録ビットの間には光学的
記録を行なわない未記録領域を、少なくとも光学的に認
識できる大きさで残すように記録することで、多値化を
実現する場合に、セルフクロック信号を確実に生成して
、再生を容易にできる光学的情報記録方式を提唱してい
る。ここでは、第４図に示されるように、記録すべき２
値データ（第４図（ａ）参照）は各記録ビットの濃度に
より重みを持たせた多値（ここでは第４図（ｂ）に示す
ように４値）データとして記録される。第４図（Ｃ）は
この多値データを光ビームスポットで再生した場合の反
射光量あるいは透過光量を示すもので、上記反射光量は
、ピットの濃度に反比例している（ピットの濃度が高い
ほど、反射光量が少ない）。この反射光量あるいは透過
光量を複数のスレッシュホールドの位置で検出すること
で、多値化を実現するのである。しかも、同じレベルの
信号が接続しても各記録ピット間には未記録領域があっ
て、各信号を位置分割しているため、セルフクロック信
号の生成が容易である。このクロック信号はデータ信号
中に含まれる基本周波数成分を検出してＰＬＬ回路を用
いて作られるのが一般的である。

ここでは、ピットの大きさは、通常、光学的には検出可
能な最小値とするのが、記録媒体への記録の高密度化の
上で重要なので、当然、記録ピット間の未記録領域も、
これに対応する大きさとなってしまい、トラック方向の
密度は、その未記録領域を含む半分の大きさに制約され
てしまう。これは、１ピツト毎の多重度に大きく影響を
与えることになる。

（発明の目的）本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、多値化
で実現する場合に、セルフクロック信号を確実に生成し
て再生を容易にできるようにすると共に、各ピットにお
ける多重度を二次元的に実現し、多重度を実質的に向上
した光学的情報記録方式を提供しようとするものである
。

（課題を解決するための手段）このため、本発明では、光学的に複数の記録状態を認識
できるように１つのピットにつき複数の情報を表現する
ように光学的記録媒体に記録を行なう光学的情報記録方
式において、各記録ピットの間には光学的記録を行なわ
ない未記録領域を、少なくとも光学的に認識できる大き
さで残すように、記録を行い、かつ各記録ビア）につい
てはその不飽和状態での複数のスライスレベルで認識で
きる記録状態および各記録ピットの長さで認識できる記
録状態により記録するのである。

（作　用）このため、各記録ピットはそれぞれ未記録領域で分割さ
れ、これがセルフクロック信号の生成に役立ち、再生を
容易かつ確実にできる。しかも、多値化は、１つのピッ
トにつき、その複数のスライスレベルで認識できる記録
状態および各ピット長さで認識できる記録状態での二次
元的なものであり、無理なく高い多重度での記録、再生
を完全に実現することになる。

（実施例）以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図を参照して
具体的に説明する。第１図（ａ）には、本発明による光
学的情報記録方式で記録される２値データの一例が示さ
れている。これは第５図に表示したバイナリデータ・４
値デ一タ変換表に基いて記録される。データ変換表（１
）ではバイナリデータ“’ｏｏ”には未記録領域を１”
として対応させないで、記録状態の１つである“０”を
対応させている。また、データ変換表（ＩＩ）ではバイ
ナリデータ“ｏｏ”にはピット長さ“１”が対応してい
る。その他は各変換表（Ｉ）および（Ｉｔ）に示す通り
である。第１図（Ｃ）から明らかなように、最初の４個
の２値データ“１０１１”はスライスレベル“２”と、
ピット長“２．５”とで表現され、その後に一定の未記
録領域が来る。次の４個の２値データ“０１００”はス
ライスレベル“１′と、ピット長“１゛とで表現され、
その後に一定の未記録領域が来る。この方式では、２値
データが４個づつ１つのピットで記録されることになり
、第４図に示す方式よりも、約１．４５倍の高密度記録
となる。

第２図は、本発明の記録方式を実施するための変調回路
示す。

ここでは、２値データがバッファメモリ１に一時保存さ
れる。ＭＰＵ２の働きで、上記バッファメモリのデータ
はＤ／Ａ変換回路４へ出力されるが、この時のクロック
入力信号はダウンカウンタ回路３に入力される。該ダウ
ンカウンタ回路３では、計数値がゼロになると、キャリ
ー信号Ｃｙを出力する。上記クロック入力信号は、１ピ
ット幅に相当する時間のＡ周期のクロック、すなわち、
基本周波数の２倍の周波数のクロックである。上記Ｄ／
Ａ変換回路４では、ＭＰＵ２の出力信号をディジタル値
からアナログ値に変換してＬＤドライバ５に入力し、Ｌ
Ｄドライバ５は上記アナログ値相当の出力で半導体レー
ザー（ＬＤ）６に対して電流を与える。

変調すべき２値データは、ＭＰＵ２により、バッファメ
モリ１から４ビツト毎に読み出され、後の２ビツトの値
に２を加えた値がカウンタ３にロードされると共に最初
の２ビツトがＤ／Ａ変換器４に入力される。このため、
ビットの濃度は半導体レーザ６の出力で変化される。上
記カウンタ３はカウンタを計数し、計数値がゼロになる
とキャリー信号ｃｙをＭＰＵ２に対して出力することで
Ｄ／Ａ変換器４への入力を中断するのである。この場合
、クロックは基本周波数の２倍の周波数であり、カウン
タ３にロードされる値は２値データにより２〜５の範囲
であるから、これをｌピット長を単位として考えると、
クロック１つは％ピットなるので、１〜２．５ピント長
のビットが得られることになる。

ＭＰＵ２はＤ／Ａ変換器４へのデータ入力を中止した後
、次の４ビツトをバッファメモリｌより読み出し、Ｄ／
Ａ変換器４への入力を中止した時から１ピツト長ムこ相
当する時間後、次のデータを入力する。以上の動作を繰
返すことで全データの多値記録を行なうのである。

第３図は本発明の記録方式に対応して、再生する時の復
調回路の構成を示している。記録媒体からの反射光（あ
るいは透過光）は受光素子７で受光される。この受光素
子７の出力はコンパレータ８に入力される。上記コンパ
レータ８は第１図（Ｃ）に示すような４つのスライスレ
ベル（スレンシュホールド）を備えるもので、最も絶対
値の低いスレッシュホールドの出力信号（−１）からク
ロック発生回路９により基本周波数の２倍の周波数のク
ロック信号を作成できる。この信号はレベル検出回路１
０およびビット長検出回路１１へと供給される。レベル
検出回！！１）１０には、上記クロック信号と共にコン
パレータ８の出力信号が入力され“Ｏ゛′〜“３”のレ
ベルが判定される。一方、受光素子７の出力はピント長
検出回Ｂ１１に供給され、そのピット長が２倍の周波数
のクロック信号を基にして検出される。レベル検出回路
１０およびピット長検出回路１１の出力はＭＰＵ１２に
入力される。なお、ビット長検出回路１１の出力はＭＰ
Ｕ１２の内部で２減算された後、スされて、前記の変換
表に従って、対応する２値データに復調されるのである
。この場合、ＭＰＵ１２はレベル検出回路１０の出力よ
り最初の２ビツトを、ピット長検出回路の出力より次の
２ビツトを、それぞれ再生して、４ピツトを１まとめと
してパックメモリ１３に記憶する動作を必要回数、繰返
すことで、全データの再生を行なう。

なお、ＭＰＵ１２およびバックメモリ１３には、先述の
ＭＰＵ２、バンファ１と同じものを使用することができ
る。また、本実施例では、多値化の方法として、ビット
の濃度を用いる場合を例示したが、これは液晶の偏光角
を用いるなど、結果としての読取り時における反射光量
あるいは透過光量の相違をもとに多値化するものであれ
ば、どのような方式にしてもよいことは勿論である。ま
た、本実施例では２ピット単位で多値化しているが、ス
ライスレベルの数、ピット長の単位数のとり方ニヨって
、何ピント単位で多値化するかを適宜設定できる。この
時には記録媒体のＳＮ比を考慮する必要がある。

（発明の効果）本発明は以上詳述したようになり、多値化する場合は、
記録密度を充分高くできると共に、安定したクロック信
号を確保して、完全かつ確実な再生を可能とする光学的
情報記録方式が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的情報記録方式の実施例を説明す
るための信号模式図、第２図はその変調回路のブロック
図、第３図は同復調回路のブロック図、第４図は本発明
に関連する多値情報記録方式における信号模式図、第５
図は本発明におけるバイナリ−データ・４値デ一タ変換
表（１）および（■）、第６図は光パワーに対する再生
信号の振幅特性を示す図、第７図（ａ）（ｂ）は従来の
多値記録方式の記録ビットと再生信号と示す図である。１・・・バッファメモリ、２・・・ＭＰＵ、３・・・ダ
ウンカウンタ回路、４・・・Ｄ／Ａ変換回路、５・・・
ＬＤドライバ、６・・・レーザ。第１図（０）　　＋ｏｚｏ＋ｏｏｏ＋　ｏ＋　ｚ　　＋ｏ＋ｏ
ｚ　　ｏ＋（ｂ）匡ロロ匡■コロ第図第図第図（０）１０１１０１０００１０１１１０１０１１０１（ｂ）　［］　［］］］ロ回ロロロ凹ロロロｏｗｅｒ

Claims

【特許請求の範囲】

　光学的に複数の記録状態を認識できるように１つのピ
ットにつき複数の情報を表現するように光学的記録媒体
に記録を行なう光学的情報記録方式において、各記録ピ
ットの間には光学的記録を行なわない未記録領域を、少
なくとも光学的に認識できる大きさで残すように、記録
を行い、かつ各記録ピットについてはその不飽和状態で
の複数のスライスレベルで認識できる記録状態および各
記録ピットの長さで認識できる記録状態により記録する
ことを特徴とする光学的情報記録方式。