JPH03288331A - 光学的情報記録再生方法 - Google Patents

光学的情報記録再生方法

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JPH03288331A
JPH03288331A JP8839690A JP8839690A JPH03288331A JP H03288331 A JPH03288331 A JP H03288331A JP 8839690 A JP8839690 A JP 8839690A JP 8839690 A JP8839690 A JP 8839690A JP H03288331 A JPH03288331 A JP H03288331A
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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I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ち再生信号振
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)が配慮し、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倍の高密度化が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、説明を藺略化するために、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(°゛O”
= (00) 。 1”= (01) 、  ”2°” = (10) 、
  “3”(11)]。したがって、図示のピット例の
例では(123033001)が表わすバイナリデータ
は(011011001111000001)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Tb)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(bl 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)I即)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(blに示す
ように4値)データとして記録される。第6図(c)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
過光量を示すちので、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。しがち、同じレベルでの信号が持続してち
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
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により記録す
ると共に、各記録ピットの長さおよび各記録ピット間に
設けられた間隔の長さで、それぞれ複数の記録状態を表
現するように記録するのである。 [作用] したがって、各記録ピット間にはかならず、定レベル(
記録状態でないレベル)の間隔が存在するためにセルフ
クロック信号の生成に役立たせることができ、しかも、
各記録ピットの長さおよび各記録ピット間の間隔の長さ
の相違で情報を表現させるので、上記間隔が有効に利用
でき、また、記録ピットはスライスレベルについてと、
ピット長さについてとの両方で情報を表現でき、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(a)は本発明の光学的情報
記録方式によって記録される2値データ例である。また
、第1図(b)は上記2値データを、本発明の方式で多
値記録したものであり、正方形枠内の数値は各ピットの
濃度を示している。上記2値データ列は2ビツト毎に区
切ら゛れ、その3n+1番目(n = 0、1、2−)
の組はピットの濃度に対応して変換され、その3n+2
番目の組はピットの長さに対応して変換され、更に、3
n千3番目の組はピット間の間隔の長さに対応して変換
される。各ピットの濃度に対応して多値化する場合は、
第6図に示す場合と同様、そのスレッシュホールドの数
に対応する。すなわち、信号レベルは−00“が“0”
  −01″がl′″、”10”が“2”11″′が“
3“に対応する。またピットの長さおよびピット間の間
隔長に対応して多値化する場合は、下表のように変換す
る。 なお、ここで示すピット長とはピットの両エツジ間の長
さ、また、ピット間隔とはピットのエツジとピットのエ
ツジとの間の未配B領域の長さを示している。 本発明は、2値データ列を6ビツト毎に区分して、最初
の4ビツトを示すのに1〜2.5・ピット長を必要とし
、最後の2ビツトを示すのに1〜25ビツトを必要とす
る。“oo″′〜°°11”のデータの生成確率は皆等
しいから、6ビツトを示すのに必要な平均値は3,5ビ
ツトであり、第6図の多値化に比べて約1.7倍の高密
度記録となる。しがも、未記録領域が情報として交互に
生成される形となるので、セルフクロック信号の生成を
確保できるというメリットも保たれるのである。 第2図は本発明の実施例における変調回路のブロック図
である。ここでは、2値データはバッファメモリエに一
時保存され、MPU2はバッファメモリ1の情報が未記
録状態になるとダウンカウンタ回路3に信号を与えるが
、他のスライスレベルでは、これに対応する信号をD/
A変換器4に出力する。上記ダウンカウンタ回路3は計
数値がゼロになると、MPU2に対してキャリー信号c
yを発する。また、上記ダウンカウンタ回路3には、そ
のクロック入力端子に対して、クロック信号(HCLK
)をうける。上記クロックは1ビツト幅に相当する時間
のl/2周期、すなわち、基本周波数の2倍の周波数に
設定されている。MPU2からのデジタル信号はD/A
変換器4を介してアナログ値に変換され、LDドライバ
5に入力される。LDドライバ5は入力値に基いて半導
体レーザ(LD)6に対応する電流を与え、発光させる
。 しかして、変調すべき2([データは、−時バッファメ
モリ1に保存され、MPU2により6ビツト毎に読み出
される。MPU2に読出された6ビツトは2ビツト毎に
3つに分割され、第2の2ビツトの値に2を加算した値
がカウンタ3にロードされると共に、第1の2ビツトは
D/A変換器4に入力されて、その2値データに従って
LD6の出力を制御し、ピットの濃度の変化を与える。 一方、カウンタ3はHCLK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
。MPU2はキャリー信号Cyをカウンタ3から受ける
と、D/A変換器4への入力を中止すると共に、第3の
2ビツトの値に2を加算した値をカウンタ3にロードす
る。その後、MPU2は次の6ビツトをバッファメモリ
lから読み出す。HCLKは基本周波数の2倍の周波数
のクロックであるから、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。したがって、こ
れを1ビツト長を単位として考えると、HCLKの1つ
は1/2ビツトとなるので、1〜2.5のピット長また
はピット間隔が得られるのである。 カウンタ3は、前述のようにHCLK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
出力し、MPU2はキャリー信号cyを受は取ると、先
に読み出して置いた次の6ビツトのうち、第2の2ビツ
トの値に2を加算した値をカウンター3にロードすると
共に、第1の2ビツトをD/A変換器4に入力する。こ
のような動作を繰返して、記録すべき2値データがなく
なるまで、継続することで、全データの記録が完成する
。 第3図は本発明の情報記録方式で記録された媒体から情
報を再生するための復調回路を示している。ここでは記
録媒体に照射した光は、ピットの濃度に対応した反射光
量として光学系を介し受光素子7にうけ取られる。この
受光素子7からの出力は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(C) e照)でコンパレ
ートされる。どこでは、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により基本周
波数の2倍の周波数のクロック信号が作成され、レベル
検出回路10および信号幅検出回路11に供給される。 レベル検出回路10にはコンパレータ8の出力およびク
ロック信号が入力され、°゛O″′〜″3”のレベルが
判定される。 方、受光素子7の出力は信号幅検出回路11にも供給さ
れていて、そのピット長および次のピット間間隔が2倍
の周波数であるクロック信号を基に検出される。ここで
検出されたピット長およびピット間間隔は第1図fbl
の1ビツト間隔の整数倍である。そして、レベル検出回
路10の出力および信号幅検出回路11の出力はMPU
12の内部で2減算された後、l/2され、前出の表に
従って対応する2Mデータに変換される。このようにし
て、MPU12はレベル検出回路10の出力により、最
初の2ビツトを、レベル検出回路10の出力より、また
、次の2ビツトおよび最後の2ビツトを、信号幅検出回
路11の出力より、それぞれ再生して、6ビツトをまと
めてバッファメモリ13に記憶する動作を必要回数、繰
返して、全データを再生するのである。 なお、MPL112およびバッファメモリ13は、変調
回路におけるMPU2、バッファメモリ1と同じものを
使用できる。 また、上述の実施例では、多値化の方法としてピットの
濃度変化を用いる場合を例に説明したが、これは液晶の
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
主として例示しているが、これは記録媒体の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。 更に、上記実施例では、第1の2ビツトをピットの濃度
に、第2の2ビツトをピットの長さに、第3の2ビツト
をピット間間隔に対応して変換しているが、この組合わ
せは1例にすぎないのであって、第1.第2.第3の各
2ビツトをピット濃度、ピット長さ、ピット間隔のいづ
れに対応して変換させてもよいことは勿論である。 [発明の効果1 本発明は以上詳述したようになり、各ピット毎にその反
肘光量などによる多値化を実施すると共に、各ピットの
長さおよびピット間隔の長さによる情報の意味付けで、
これらをもデータ表現に使用するから、セルフクロック
信号の生成に何等支障をもたらすことなく、しかも、よ
り高密度の情報記録が実現できるものである。
【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筺、第31!lは同復調回路の
ブロック図、第4図は光パワーに対応する再生信号の振
幅特性を示す図、第5図(a)(b)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
明に間違する多値情報記録方式における信号模式図であ
る。 1−・−バッファメモリ  2・・・MPU3・・・カ
ウンタ回路 9・・・クロック発生回路 10・・・レベル検出回斃 11−・信号幅検出回路 第1図 (0)   +o zo +ooo+o+  z +o
+ozo+(b)  困 四 〇〇 口 第4図 第2図 第3図 (b) 第 図 第 図 (0) 1 +000101 +01011 ξ (b) 口口口口口口口口口口口

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、各記録ピッ
    トの長さおよび各記録ピット間に設けられた間隔の長さ
    で、それぞれ複数の記録状態を表現するように記録する
    ことを特徴とする光学的情報記録方式
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