JPH03237622A

JPH03237622A - 光学的情報記録再生方法

Info

Publication number: JPH03237622A
Application number: JP3253890A
Authority: JP
Inventors: Eiji Yamaguchi; 英司山口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-02-15
Filing date: 1990-02-15
Publication date: 1991-10-23
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: JP2708597B2

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
報記録再生方式に関する。

［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に大
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、ピッチも深
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、４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。

本出願人は、先きに、特願昭６３−３２５９９６号にお
いて、飽和信号レベルを最大再生信号レベルとして与え
る参照ピットを、データの記録時に、光学的記録媒体上
に書き込み、不飽和領域を複数のスライスレベルに分け
て、各レベルでの記録、再生をデータ情報として捕える
ようにした光学的情報記録再生方式を提唱している。こ
の方式では、参照ピットを持つために、記録媒体が経時
劣化を起しても、この参照ピットにおける再生信号振幅
から、比較的に各データ情報の補正されたスライスレベ
ルを推定して、再生できるという利点があった。しかし
、実際の記録に際しては、各スライスレベルでのオフセ
ットがあり、これは、上述の飽和信号レベルでの参照ピ
ットから得られるゲイン補正では捕えることができない
。

［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、光学的
記録媒体の経時的劣化についてゲイン補正により各デー
タ情報のスライスレベルについて、再生時、振幅補正が
できると共に、記録時の各スライスレベルのオフセット
についても、別の参照ピットを用いることで、再生時、
オフセット補正ができるようにした光学的情報記録再生
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、飽和信号レベルを最大再生信号
レベルとして与える第１の参照ピットと、不飽和信号レ
ベルを再生信号レベルとして与える第２の参照ピットと
を、データの記録時に、光学的記録媒体上に書き込み、
情報の再生時には上記第１および第２の参照ピットから
得られる再生信号振幅を基準としてデータ信号の振幅に
ついて量子化を行ない、多値データとして取出している
。

［作用］この場合、第１の参照ピットからの反射光量あるいは透
過光量からは、記録媒体の経時的劣化による最大再生信
号レベルを再生することで、これに対する各データ情報
の再生信号振幅の補正（ゲイン補正）ができる。また、
第２の参照ピットからは、その記録時におけるオフセッ
トの状態が再生時に再現されることで、これを基準とし
て各データ情報の再生信号振幅の補正（オフセット補正
）ができることになる。このようにして、記録時の情報
を、再生時に正確に再現させることができ、多値化にお
ける信頼性を向上できる。

［実施例］以下、本発明の方式の一例を図面を参照して具体的に説
明する。ここで使用する光学的記録媒体は、第２図に模
式的に示すように、螺旋状あるいは同心状にトラックを
形成したディスク状のもので、上記トラックにはオート
トラッキング（以下ＡＴと称す）、オートフォーカシン
グ（以下ＡＦと称す）用の領域、並びに記録再生時用の
位相基準（以下ＰＬＬと称す）用のピットからなるサン
プルサーボバイトが、複数個設けられている。上記ピッ
トの構成は第１図に模式的に示されている。

ここでは、第１の参照ピット６ａは、飽和信号レベルの
光パワーで形成されるもので、その深さがレーザ波長の
尤の残になるように設定され、第２の参照ピット６ｂは
不飽和信号レベルの一つの光バワーで形成されるもので
、その深さがレーザ波長のλの残以下の成る値になるよ
うに設定される。

したがって、第１の参照ピット６ａの再生信号は、最大
再生信号振幅に対応し、第２の参照ピット６ｂの再生信
号は不飽和領域での所定の再生信号振幅に対応する。な
お、図中、符号３はＡＴ用のピット、５はＰＬＬ用ピッ
トであり、両ピット３および５の間にはＡＦ用領領域４
位置されている。そして、参照用ピット６からの振幅に
よって、それ以下に続くユーザデータ領域には多値記録
について、再生時にこれらデータの量子化が行なわれる
。

なお、この実施例では、参照用ピット６をＰＬＬ用ピッ
ト５の直後に設定しているが、その間隔は、ＰＬＬが検
知、確実されるのであれば、どの程度にしてもよい。

次に、このような参照ピットおよび多値情報（データ）
を、如何にして情報ピットに記録、形成するかを第３図
を参照して具体的に示す、第３図はレーザ光の記録パワ
ーに対応する再生信号振幅を示したものである。ここで
示されている特性は、ＷＯＲＭ型の光ディスクにおいて
最も一般的であり、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メデ
ィアにはピットが形成されない。また、閾値Ａを超えた
所からＢ点位置までは非線形ではあるが、パワーの増大
にともなって再生信号振幅（反射光量に比例）が増加す
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
和領域となる。この実施例で示す本発明の参照ピット６
は、例えば、第１の参照ピット６ａについては、照射パ
ワーをＰａとして記録されたピットであり、最大再生信
号レベルｆｆａが得られる。一方、第２の参照ピット６
ｂについては、光照射パワーをｐｂとして記録がなされ
たピットであり、再生信号レベル４ｂが得られる。これ
ら再生信号レベルβａ、　１１　ｂは再生時の基準信号
レベルとして参照される。そして、このような特性に着
目して、Ａ点からＢ点までの領域で、信号対雑音比（Ｓ
／Ｎ）を配慮しつつ、如何なる値まで、多重度が与えら
れるか検討し、スライスレベルの分割数が設定されるの
である。

現在、多様されているＷＯＲＭ型の光ディスクでもＣ／
Ｎは６０ｄＢ程度、採れるから、４値程度の分割ならば
、２６／４”Ｆ　１２　ｄＢのＣ／Ｎの低下をともなう
ので、Ｃ／Ｎが４８ｄＢ程度となり、充分に多値化が可
能である。

今、４値での記録を例にとって、その記録再生方式を説
明すると、先づ、バイナリデータ列を２ビツト毎に区切
って、それを４進数に直し、４値データとする。この４
値データの多値に対応して第３図に示した曲線上の照射
パワーを選んで（例えばＰａ、　ｐＩ、　ｐｇ、　ＰＩ
）　、これを記録することにより、４値の再生信号（Ｉ
２゜、βＩ＋　１２　ｍ、　１２　ｓ）が得られる（な
お、ここではＰＩ、β１は参照ピット６ｂのｐｂ、Ｉ２
ｂに対応している）。例えば、バイナリデータ（１０１
１０１）を記録するものとすると、２ビツト毎に区切っ
た値ｔ＋、ｔｇ、ｔｓはそれぞれ区切りの最初の値をチ
ャンネル２、後の値をチャンネル１となした時の時系列
データとして第４図のようになる。この２チヤンネルの
データはＤ／Ａ変換器７を通って多値データ１３となる
。この多値データ１３と、基準信号Ｒとを加算器８で加
算し、所定のパワーレベルについての信号１４がデータ
生成部９に入力されるのである。ここで、基準信号Ｒは
、第１の参照ピットあるいは第２の参照ピットを記録す
る時に、それぞれデータ生成部９に対してチャンネル２
〜１の入力をＯ″″Ｏ″として、あるいはＯ″″ｌ″と
して光照射パワーがＰａ、　Ｐｂとなるような加算出力
が入力されるように設定されている。そして、この信号
１４に対応する信号１５がＲＯＭｌ０から読み出され、
Ｄ／Ａ変換器１１を介してアナログ信号１６となり、レ
ーザドライバ１２に与えられる。これによって、半導体
レーザ１８の注入電流が制御される。ここで、記録パワ
ーの情報設定にＲＯＭｌ０を用いたのは、光学的記録の
場合、記録特性がパワーに対して非線形になるためであ
り、換言すれば必ずしも４値について分割される基準レ
ベルが等間隔になるとは限らないためである。このよう
にして、記録バワー情報に基いてレーザ２８から光ビー
ムを放射すれば、記録媒体上ではこれに対応する所要深
さのピットが形成される。

第６図は上述のようにして記録媒体に記録した情報ピッ
トから再生時に情報を読み出して量子化する回路構成を
示している。ここでは、基準記号２０および２２が、各
々、第１の参照ピットからの再生信号レベルβａ、およ
び第２の参照ピットからの再生信号レベルｘｂに対応し
ている。上記基準信号２０は電圧制御型増幅器２３の制
御信号として入力され、再生信号２１を、その時点での
（経時劣化を想定して）所望の大きさの信号に増幅した
信号２７にする（ゲイン補正）。次に、この信号２７を
Ａ／Ｄ変換器２５に入力して、２値化し、パラレル〜シ
リアル変換回路２６を通して、バイナリデータ列３１の
形で出力するのである。

この場合、基準信号２２は、記録時のオフセジトの程度
を情報として持っており、これを基準電圧発生器２４に
入力してＡ／Ｄ変換器２５の基準電圧２８として用いる
。このようにして、４値の各々のピットからの再生信号
が、例えば、第７図（ａ）のような形状であれば、第７
図（ｂ）に示されるように、Ａ／Ｄ変換器２５の出力信
号２９．３０は２ピット信号として得られる。すなわち
、４値データ（ｚ）ｔｔ、　（３）ｔｔ、　（１）ｔｓ
に対して、２ピット信号（１０）ｔ、、　（１１）ｔ、
、　（０１）ｔ、を得るのである。これらをパラレル〜
シリアル変換器２６にかければバイナリデータ（１０１
１０１）となり、再生される。

この場合、本発明の光学的記録再生方式を実施するに際
して、記録、再生に従来光学系をそのまま使用すること
ができる。また、上述のように、転送レートに関して４
チヤンネルの信号系を考える場合、従来からの光学的記
録、再生装置と同様な変、復調系でも、単純にｌａｇｓ
　４　＝　２倍の上記転送レートの実現が可能である。

なお、１トラツクに記録する参照ピットの数はサーボバ
イトピットが存在する数だけ設ける必要はない。すなわ
ち、第３図に示されるような記録メディアの特性が一定
である小領域に対応してこの領域での特性を代表する参
照ピットが少なくとも１組（参照ピット６ａおよび６ｂ
）が存在すれば足りる。このようにすれば、記録メディ
アの場所毎の特性のバラツキに依存しないで、正確な信
号再生が可能となる。

また、上述のように、情報の記録の際、参照ピット６ａ
、　６ｂを同時に記録することで、第３図に示されるよ
うな記録メディアの特性が、経時変化したとしても、情
報書込み時の特性が、参照ピッ）６ａを読み取る時、こ
れを最大再生信号レベルとして、対比的に各データ情報
の再生信号レベルを設定でき、また、情報書込み時に記
録信号レベルにオフセットがあっても、参照ピット６ｂ
を読み取る時、これを不飽和領域での再生信号レベルの
オフセットの値として取出し、各データ情報の再生信号
レベルを設定できる。

このように、多値記録において、この参照ピットの果た
す役割は相当重要であるから、１データについて、複数
のピットを用意し、読取り誤りをさけ、再生に対する信
頼性を向上させるのはよいことである。

なお、第３図のような特性を示す記録媒体として、染料
系の材料（例えば、ポリメチン系のシアニン類やアゼト
ン類）を用いたものは、その染料の熱による脱色特性を
利用しており、上述の実施例では、記録ピットの深さの
違いによって再生信号レベルが複数に分けられるが、上
記染料系を用いる場合には、各種照射光パワーに対して
のピット形成の面積の差（脱色領域の差）を利用するこ
とも可能である。

また、上記実施例では記録時、照射光パワーのレベルを
かえる形でピット形成する場合につき説明したが、照射
光パワーを一定とし、そのパルス幅をかえることで、再
生信号レベルを複数にフラッシュホールドする場合にも
、本発明は適用できるものである。

また、上記実施例では、記録、再生について、光学ヘッ
ドの走査には、サンプル・サーボ式が採用されたが、連
続溝式を採用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、データの記録時に
、再生信号が最大振幅を示すような参照ピットおよび、
不飽和の所定の振幅を示す参照ピットを記録し、これら
を基準として、レーザ記録パワーを再生信号振幅が変化
する非飽和領域において制御し、情報ピットを生成する
ことにより、再生時には、一方の参照ピットが経時劣化
に対応するゲイン補正を行い、他方の参照ピットが記録
時のオフセット補正を行うための基準信号として再生さ
れ、これによって、データの多値化に際しての再生の信
頼性を向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における光学的記録再生方式の、記録媒
体上の構成を示す模式図、第２図は当該記録媒体がディ
スクの場合の概念図、第３図は光パワーに対する再生信
号の振幅特性線図、第４図は多重化の例を示すチャンネ
ル表示図、第５図は記録方式のブロック図、第６図は再
生方式のブロック図、第７図は量子化の例を示す図、第
８図は光ビームスポットが情報ピットに集光されている
状況を模式的に示す図である。１・・・ピット、２・・・集光ビームスポット、３・・
・ＡＴ用ピット、４・・・ＡＦ領領域５・・・　ＰＬＬ
ピット、６（６ａ、　６ｂ）・・・参照ピット、７・・
・Ｄ／Ａ変換器、８・・・加算器、９・・・データ生成
部、１０・・・ＲＯＭ、１１・・・Ｄ／Ａ変換器、１２
・・・レーザドライバ、１８・・・半導本レーザ、２３
・・・増幅器、２４・・・基準電圧発生器、２５・・・
Ａ／Ｄ変換器、２６・・・パラレル−シリアル変換回路
。

Claims

【特許請求の範囲】

飽和信号レベルを最大再生信号レベルとして与える第１
の参照ピットと、不飽和信号レベルを再生信号レベルと
して与える第２の参照ピットとを、データの記録時に、
光学的記録媒体上に書き込み、情報の再生時には上記第
１および第２の参照ピットから得られる再生信号振幅を
基準としてデータ信号の振幅について量子化を行ない、
多値データとして取出すことを特徴とする光学的情報記
録再生方式