JPH03228227A - 光学的情報記録方式 - 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】 （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違によって、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
な情報ピ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
、情報ピッ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ピット列の寸法、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
報ピット列の寸法、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つのピットにつき複数の情報を表現するように、例え
ば、１つのピットに、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、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４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
体にはピットが形成されず、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／Ｎｌ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
ットを生成することで、１つのピットにつき、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、ｌｏｇ。

Ｎ倍の高密度化かはかれるわけである。第５図には、こ
のようにして生成された記録ピット列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ピット
分を１つのピットに対応させているのである（°゛０”
＝　（００１，”　１″′＝（０１１，”２”　＝　（
１０１，”３°’　＝　（ｔｉｌｌ。したがって、図示
のピット列の例では（１２３０３３（１０１１が表わす
バイナリデータは（０１１０１１００１１１１００００
０１）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５図（ｂｌ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
生じるのは、各図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５図ｆｂｌ　に示したように、隣り合
うピット同志が違う記録状態のときにはピットの境界が
再生信号上でエツジとして判別でき、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、セルフクロック信号の生成が困難に
なる。

そこで、本出願人は別に、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６図に示されるように、記録すべき２
値データ（第６図ｆａ）参照）は各記録ピットの濃度に
より重みを持たせた多値（ここでは第６図ｆｂｌに示す
ように４値）データとして記録される。第６図（ｃｌは
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、同じレベルでの信号が持続して
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
基本用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、問題になるのは、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ビツト毎の多重度に
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
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ようにすると共に、各ピットにお
ける多重度を低く抑えても、充分な記録の高度化を達成
できるように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、各記録ピットについては一定のピット長さ
でかつその不飽和状態での複数スライスレベルで認識で
きる記録状態により記録すると共に、その記録状態の１
つを指定して、他の記録状態での同一データが連続する
時、予定された個数の後尾データとして上記指定記録状
態での記録を行い、これを特別な記録情報として扱うの
である。

（作　用） したがって、例えば、上記指定記録状態での記録から、
同一データが連続する場合でも、セルフクロック信号の
生成に役立たせることができ、再生を容易かつ確実にで
きる。しかも、各記録ピット間に未記録領域を残す必要
がないので、多重度を低（抑えながら、充分な高密度記
録が実現できるのである。

（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ｆａｔ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、下記のバイナリデータ・４値デ一タ
変換表に基いて記録される。ここでは、バイナリデータ
゛ＯＯ”には記録状態の１つである°゛Ｏ”が対応し、
°°０１”には°゛１”、“°１０”には°゛２”、°
゛１１”には°°３°゛が対応し、各スライスレベル°
°０，５””　１　、５°°、”２．５−および“３．
５”で多値化の読取りがなされるようになっている。ま
たスライスレベル°゛３５”を越えるレベルのデータは
その直前のデータが所定個数、連続した場合の特別な記
録情報として扱う。すなわち、ここに示す２値データで
は゛’１０１１旧１０１０１００００１１１０１”は４
個データとしては°’　２３１２２２０１３１”となる
が、予定された個数、例えば３個の２゛の連続の時、３
番目のデータの記録状態を°°４゛とじて、“２３１２
２４０１３１”とするのである。この°°４”は前の°
゛２″と同じ記録情報であると同時に、同一データが連
続したために得られないエツジ信号の取出しを可能とす
るから、これをセルフクロック信号の生成に役立てるこ
とができる。このようにして多値化した場合には、各ピ
ット間に未記録領域を残して各ピットを分割配列する場
合に比較して、はぼ２倍の密度で記録ができるから、多
重度を低く抑えられ、高いＳ／Ｎ比での多値化が可能と
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を
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１
のデータはＤ／Ａ変換回路４へ出力されるが、この時の
クロックパルスがＭＰＵ２からダウンカウンタ回路３に
入力され、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Ｄ／Ａ変換
器４では１通常、ＭＰｔＪ２の出力”００”〜゛１１”
のデジタル値を°０−〜“３”のアナログ値に変換する
が、キャリー信号Ｃｙ−が入力された時にはＭＰＵ２か
らの入力を無視して４”というアナログ値を出力する。

このアナログ値はＬＤドライバ５に入力され、ＬＤ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（Ｌ
Ｄ）　６に対して電流を与える。

このような回路構成では、変調すべきデータは一時バッ
ファメモリに保存され、ＭＰＵ２により２ビツト毎に読
出される。ＭＰＵ２は最初のデータを読出すに先立って
、カウンタ３に°゛２″をロードする。読出されたデー
タはＤ／Ａ変換器４に１ビツト幅に相当する時間、入力
され、アナログ値に変換されて、その値に従ってＬＤド
ライバ５が半導体レーザ６に対応する電流を流す。これ
によって、データに相当する濃度でピットが記録される
。この読出されたデータはＭＰＵ２の内部レジスタにも
保存される。次にデータがＭＰＵ２により読出されると
、ＭＰＬ１２は内部レジスタに保持されている値と比較
し、一致していればクロックパルスを１ケ、カウンタ３
に出力する。これにより、カウンタ３の計数値は°°１
°゛になる。読出された値は前述のようにピットとして
記録されると同時に、ＭＰｔＪ２の内部レジスタにも保
存される。次にデータを読出して、もし同じ値であった
場合には、更にクロックパルスを１ケ、カウンタ３に出
力する。これにより、カウンタ３の計数値は°°０“に
なり、カウンタ３からはキャリー信号ｃｙが出力される
。これにより、Ｄ／Ａ変換器４はＭＰＵ２からの入力を
無視して４″をＬＤドライバ５に出力する。これによっ
て、前のデータと同じデータであることを特別に示す選
択されたスライスレベルのピットが記録される。

ＭＰＵ２は内部レジスタに保持しているデータとバッフ
ァメモリ１から読出したデータが異なる場合に、クロッ
クパルスを出力する代りに、カワンタ３に２°゛を再ロ
ードする。これにより、２つの同じ値が続いた後に異な
る値が読出された場合には計数値は１゛から°゛２゛°
となり、新たな比較か開始されることになる。すなわち
、計数値が°Ｏ”となり、キャリー信号Ｃｙが出力され
るのは、３つの同じ値が連続した場合のみである。

このようなプロセスを繰返して、２値データを多値化し
て記録することができる。

なお、上記実施例では、３つの同じ値が連続する場合に
、“４″′という特別なレベルの信号を記録することで
、セルフクロック信号の取出しを可能にしたが、必要に
応じて、同じ値の連続するデータについて、特別なレベ
ルの信号を出力する条件は、上述のように３個目に限ら
ず、２個目でもよく、あるいは３個目以上でもよいこと
は勿論で、これはカウンタ３への初期入力値を選択する
ことで決定できる。また、本実施例では４個のスライス
レベルの内、最大のスライスレベルを、この特別な意味
の信号に採用しているが、いづれか１つのスライスレベ
ルを、この特別な意味の信号に採用してもよいことは勿
論である。

第３図には、本発明の記録方式で記録したブタを復調す
るための復調回路が示されている。読出しのため記録媒
体に照射した光は、そのピットの濃度に応じた反射率で
反射される。この反射光は光学系を介して受光素子７に
受けられ、該受光素子７の出力は４つのスレッシュホー
ルドを有するコンパレータ８（第１図（ｃｌ　Ｉ？照）
でコンパレートされる。そして、最も絶対値の低いスレ
ッシュホールドの出力信号からクロック発生回路９によ
りクロック信号を作成するのである。また、最も絶対値
の高いスレッシュホールドの出力、すなわち°°４”出
力はＭＰＬＩＩＩに入力される。上記クロック信号およ
びコンパレータ８の出力信号はレベル検出回路１０に入
力され、ここで°°０”〜”　３　”のレベルが判定さ
れる。ＭＰＵＩＩはレベル検出回路ｌＯの出力を対応す
る２ビツトの２値データに変換して、バッファメモリ１
２に保存すると共に、直前のデータの内部レジスタにも
保持して置く。コンパレータ８から°°４゛の出力がＭ
ＰＵＩＩに入力されると、ＭＰＵＩＩはレベル検出回路
１０の出力を無視して内部レジスタに保持していた直前
のデータをバッファメモリ１２に保存する。前述のよう
に°“４″は°°１つ前のデータと同じもの°゛を示す
特別な意味をもつものであるから、これにより正しい変
換がなされる−あしかもこれによって、同じ信号レベル
６が連続しても、セルフクロック信号の生成を確保でき
るのである。

このようなプロセスを繰返して全データの再生を実現で
きる。

なお、上述の実施例では、多値化の方法として、ピット
の濃度変化による反射量の相違を用いているが、液晶の
偏光角を対応させて多値化する方法にも本発明は採用で
きる。また、本発明は２ピット単位で多値化したものを
例示しているが。

記録媒体のＳＮ比の許す範囲であれば、何ピット単位で
多値化してもよいことは勿論である。

（発明の効果） 本発明は以上詳述したようになり、多値化に際して、同
一のデータが予め定めた個数以上、連続した時には、そ
の個数目のデータを、１つ前のデータと同じデータであ
るという特別の意味を持つ特別な記録情報として記録す
ることにより、成る個数の以内で、かならずセルフクロ
ック信号を生成することができるような光量変イヒな与
えることができ、しかも、充分な記録密度での記録が実
現できる。

【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図は光パワーに対する再生信号の振幅特性
を示す図、第５図ｆａｔ　ｆｂｌは従来の多値記録方式
の記録ピットと再生信号とを示す図、第６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である。 ■・・・バッファメモリ、２・・・ＭＰＵ、３・・・カ
ウンタ、９・・・クロック発生回路、１０・・・レベル
検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　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
   ットについては、一定のピット長さでかつその不飽和状
   態での複数スライスレベルで認識できる記録状態により
   記録すると共に、その記録状態の１つを指定して、他の
   記録状態での同一データが連続する時、予定された個数
   の後尾データとして上記指定記録状態での記録を行い、
   これを特別な記録情報として扱うことを特徴とする光学
   的情報記録方式。