JPH04228114A - 光記録装置のデータ再生回路 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回転する記録媒体にレー
ザビームを照射する事により情報の記録及び再生を行な
う光記録装置あるいは光磁気記録装置に関し、特に記録
された情報を電気的に再生する為のデータ再生回路に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来の光記録装置の一例を示す。 この例は記録媒体の磁化反転を利用して光学的に情報記
録を行なうものである。但し、本発明の適用範囲はこの
タイプに限られるものではなく、記録媒体の熱変形ある
いは相転移を利用したタイプ等様々な種類の光記録装置
が含まれる。

【０００３】図示する様に、光記録装置は書き込み信号
に同期してレーザビームを照射する為の半導体レーザ１
０１と、偏光フィルタ１０２及び半透明鏡１０３を介し
て回転する情報記録媒体１０４にレーザビームを照射す
る為の対物レンズ１０５とを備えている。媒体１０４の
近傍には磁化反転を起こさせる為の補助磁界用コイル１
０６が配置されている。さらに、媒体１０４から反射し
且つ半透明鏡１０３によって分離されたレーザビームを
検光フィルタ１０７を介して受光するとともに対応する
検出信号を出力する為の光検出素子１０８を具備してい
る。

【０００４】図４にバイナリビット列からなるデータが
記録された情報記録媒体１０４の模式的構造を示す。媒
体１０４はディスク基板１０９とその上に被覆された磁
気記録層１１０とからなる。磁気記録層１１０の表面に
はトラックが形成されており、トラックに沿ってビット
列に対応したピット列が配列されている。実線で示すピ
ット１１１は一方向に磁化されておりバイナリビットデ
ータ１を記録するとともに、点線で示すピット１１２は
反対方向に磁化されておりバイナリビットデータ０を記
録する。

【０００５】次に図３及び図４を参照して従来の光記録
装置の動作を簡単に説明する。データを記録するには、
旧データの消去と新データの書き込みの手順を含む。先
ず、旧データの消去では、補助磁界用コイル１０６でビ
ットデータ０を書き込む方向に磁界を印加する。そして
強いレーザビームを照射し、キュリー点以上にトラック
を加熱する。これで全ピットがビットデータ０となる方
向に整えられ旧データは消去される。

【０００６】次に新データを書き込む。今度はビットデ
ータ１を書き込む方向に磁界をかける。そしてビットデ
ータ１をセットしなければならないピットだけを、キュ
リー点以上に再びレーザビームで加熱する。この結果、
ピット列に新データが記録される。

【０００７】記録されたデータを読み出すには、レーザ
ビームが電磁波である性質を利用する。磁界を取り除き
、媒体１０４に向かって今度は弱いレーザビームを照射
する。先ず、このレーザビームを偏光フィルタ１０２を
通して特定方向の振動面だけを取り出し、これを媒体１
０４に照射する。振動面は媒体で反射されると、各ピッ
トの磁化方向に応じてカー効果により回転する。この反
射光は、検光フィルタ１０７を通って一方向の振動面の
みが取り出され光検出素子１０８に到達する。ここで変
化する受光量に応じて記録データに対応した検出信号が
出力される。

【０００８】ところで図４に示した伝統的な記録方式に
おいては、所定の面積を有する個々のピットに各々ビッ
トデータを書き込む為に、データの記録密度がピットの
密度によって必然的に制限され大容量化が図れない。

【０００９】そこで、近年情報記録密度の大容量化を狙
っていわゆるピットエッジ記録方式が提案されている。 図５にこの方式の原理を示す。図示する様に、ピットエ
ッジ記録方式によれば、２値ビットの一方の数値例えば
１をピットのエッジとして書き込むとともに、２値ビッ
トの他方の数値即ち０をエッジ間のスペースに書き込む
。この方式によれば、図４に示す伝統的な方式に比べ、
原理的にピットの数が半分でよいので情報記録密度を上
げる事ができる。ピットエッジ記録により書き込まれた
情報を読み取るには、所定の同期信号に従ってピットの
エッジを検出すればよい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】磁気記録層にレーザビ
ームを当て磁化反転を行なう際、レーザビームの照射時
間を一定にしても、情報記録媒体の温度の影響により実
際に形成されるピットの大きさが変動しピットエッジの
位置が一定にならない。この点を図６を参照して説明す
る。本図に示すグラフは縦軸に媒体面温度をとってあり
、横軸に時間を示している。媒体が比較的高い温度にあ
る場合には、レーザビームの照射を開始すると、媒体温
度は直ちに記録臨界温度あるいはキュリー点を越え磁化
反転が起こりピットのリーディングエッジが形成される
。所定時間経過した後レーザビームの照射を中止すると
媒体温度は降下するがキュリー点を下廻るまで比較的長
時間を有するのでピットのトレイリングエッジは後方に
ずれる。

【００１１】一方媒体の温度が比較的低い場合には、レ
ーザビームの照射を開始してもキュリー点を越えるまで
に比較的長い時間を要しピットのリーディングエッジは
後方にずれる。一方、所定時間経過後レーザビームの照
射を中止すると、媒体温度は直ちにキュリー点を下廻り
ピットのトレイリングエッジが形成される。図６から明
らかな様に、媒体温度が高い場合にはピットが大きくな
り、媒体温度が低い場合にはピットが小さくなる。従っ
て、媒体温度の局所的変動に起因してピットの大きさが
ばらつきエッジ位置が一定しない。

【００１２】ピットエッジ記録方式により書き込まれた
情報を再生する際には、光検出素子から出力された検出
信号を所定の同期信号に従って処理しピットのエッジ位
置を検出していた。従来、ピットのリーディングエッジ
及びトレイリングエッジの両方の検出に対して共通の同
期化回路が用いられていた。しかしながら、図６から明
らかな様に、媒体温度の変化に伴うリーディングエッジ
とトレイリングエッジのずれ方向が反対である為、共通
の同期信号を用いた同期化に誤差が生じ正確且つ有効な
ピットエッジの検出が困難である為、完全なデータの再
生が損なわれるという問題点があった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の問
題点に鑑み、本発明は媒体温度の変化に拘らず正確なピ
ットエッジの検出及びデータの再生が可能な方式を提供
する事を目的とする。

【００１４】本発明にかかるデータ再生回路は、光検出
素子から出力されるピット列に対応した一次検出信号を
処理して該ピット列に含まれる個々のピットのリーディ
ングエッジに対応した第１検出パルス列及びトレイリン
グエッジに対応した第２検出パルス列を生成する為の分
離回路を具備している。この分離回路には、第１同期化
回路が接続されており所定の同期信号に基づいて第１検
出パルス列を同期化処理し第１再生パルス列を生成する
。さらに、該分離回路には別の第２同期化回路が接続さ
れており所定の同期信号に基いて第１検出パルス列とは
独立的に第２検出パルス列を同期化処理し第２再生パル
ス列を生成する。これら一対の第１及び第２同期化回路
には合成回路が接続されており、第１再生パルス列及び
第２再生パルス列をマッチング合成して記録データに対
応した２値ビット列からなる再生データを生成する。

【００１５】好ましくは、該分離回路は一時検出信号を
微分処理してピットのリーディングエッジに対応した一
方極性のピークとトレイリングエッジに対応した他方極
性のピークとを交互に含む微分信号を生成する微分回路
と、この微分信号を波形整形して一方極性ピークに対応
したパルスを有する第１検出パルス列と他方極性ピーク
に対応したパルスを有する第２検出パルス列とを生成す
る波形整形回路とから構成されている。

【００１６】さらに好ましくは、該合成回路は第１再生
パルス列を一旦第１再生ビット列としてラッチする為の
第１シフトレジスタと、第２再生パルス列を一旦第２再
生ビット列としてラッチする為の第２シフトレジスタと
、第１再生ビット列と第２再生ビット列の先頭ビットを
マッチングした後加算処理を行ない再生データを生成す
る為のアダーとから構成されている。

【００１７】

【作用】上述した本発明にかかるデータ再生回路の構成
によれば、一次検出信号は微分処理及び波形整形処理を
施され、ピットのリーディングエッジに対応した第１検
出パルス列とピットのトレイリングエッジに対応した第
２検出パルス列とに分離される。分離された第１検出パ
ルス列及び第２検出パルス列は互いに独立的に同期化処
理を施され対応する第１再生パルス列及び第２再生パル
ス列が生成される。この時、各ピットのリーディングエ
ッジは媒体温度の上昇に伴って相対的に前方にずれるが
、個々のリーディングエッジにおいてそのずれ方向は共
通であるので、第１検出パルス列の同期化処理に誤りが
生ずる惧れが少なく忠実な第１再生パルス列が得られる
。同様に、各ピットのトレイリングエッジは媒体温度の
上昇に伴って何れも後方にずれるので第２検出パルス列
内におけるパルス間隔に時間的な誤差は少なく正確な同
期化処理を行ない忠実な第２再生パルス列を得る事がで
きる。最後に、合成回路により、一対の第１再生パルス
列及び第２再生パルス列は互いにマッチングをとりなが
ら合成されるので正確な再生データを得る事ができる。

【００１８】

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は光記録装置に内蔵される本発明
にかかるデータ再生回路の実施例を示すとともに、説明
の都合上合わせてピットエッジ記録方式によるデータ記
録回路も示してある。

【００１９】先ずデータ記録回路から説明する。外部か
ら入力された一次記録データは２／７変調回路１に供給
される。この変調回路１は一次記録データの２値ビット
列に対して所定のコードに従ってビットデータ１を挿入
する為のものであり、後に行なわれる検出信号の同期化
処理を可能にするものである。２／７変調された記録デ
ータの２値ビット列においては最低で２個の０ビットが
又最高で７個の０ビットデータが連続して配置される。 変調回路１にはＮＲＺＩ化回路２が接続されている。変
調された記録データはこの回路２によってＮＲＺＩ化さ
れ記録すべきピット配列に対応したデータが得られる。 ＮＲＺＩ化回路２には書き込み回路３が接続されており
、ＮＲＺＩ変換されたデータに従って書き込み信号を半
導体レーザ４に供給する。半導体レーザ４は書き込み信
号に同期して間欠的にレーザビームを照射し図示しない
情報記録媒体のトラックにピット列を形成する。

【００２０】次にデータ再生回路を説明する。ピット列
の形成された情報記録媒体から反射された読み取り光を
受光する様に光検出素子６が配置されている。光検出素
子６は実際に形成されたピット列に対応した検出信号を
出力する。この検出信号は分離回路に入力される。分離
回路は、該検出信号を処理してピット列に含まれる個々
のピットのリーディングエッジに対応した第１検出パル
ス列及びトレイリングエッジに対応した第２検出パルス
列を生成する。本実施例においては、この分離回路は光
検出素子６に接続された微分回路７と後段の波形整形回
路８とから構成されている。微分回路７は、検出信号を
微分処理してピットのリーディングエッジに対応した一
方極性のピークとトレイリングエッジに対応した他方極
性のピークとを交互に含む微分信号を生成する。又、波
形整形回路８は微分信号を波形整形して一方極性ピーク
に対応したパルスを有する第１検出パルス列と他方極性
ピークに対応したパルスを有する第２検出パルス列とを
生成する。

【００２１】波形整形回路８には第１同期化回路９が接
続されており、所定の同期信号に基いて第１検出パルス
列を同期化処理し第１再生パルス列を生成する。又、第
２同期化回路１０も接続されており、所定の同期信号に
基いて第１検出パルス列とは独立的に第２検出パルス列
を同期化処理し第２再生パルス列を生成する。これら同
期化回路９及び１０は例えば各々ＰＬＬ回路から構成さ
れ、２値ビット列の時間配列に対応した同期信号あるい
はクロック信号に基いて検出パルス列に含まれるパルス
の抜き取りを行ない正確に同期化された再生パルス列を
出力する。

【００２２】一対の同期化回路９及び１０には合成回路
１１が接続されており、第１再生パルス列及び第２再生
パルス列をマッチング合成して２値ビット列からなる再
生データを生成する。この合成回路１１は、例えば第１
再生パルス列を一旦第１再生ビットデータ列としてラッ
チする為の第１シフトレジスタと、第２再生パルス列を
一旦第２再生ビットデータ列としてラッチする為の第２
シフトレジスタと、第１再生ビットデータ列と第２再生
ビットデータ列の先頭ビットデータをマッチングした後
加算処理を行ない再生データを生成する為のアダーとか
ら構成されている。両ビットデータ列の先頭ビットのマ
ッチングは、例えば情報記録媒体のトラックに形成され
た各セクタの先頭に位置するマーク信号等に基いて行な
う事ができる。第１再生パルス列及び第２再生パルス列
は互いに独立した同期化処理により得られるので、この
マッチング処理を行なわないとクロック信号の周期単位
で両再生パルス列がタイミング的にずれる惧れがある。 合成回路１１には２／７復調回路１２が接続されている
。合成回路１１から出力される再生データは２／７変調
回路１によって２／７変換が施されたものである。従っ
て、この再生データを復調回路１２によってデコードし
入力された一次記録データに対応した再生データを得る
。

【００２３】最後に図２を参照して図１に示すデータ記
録回路及びデータ再生回路の動作を詳細に説明する。図
２に示すタイミングチャートの第１段目の波形は２／７
変調された後の記録データを示す。図示する様に、記録
データは２値ビット列からなり、ビットデータ１はハイ
レベルパルスで表わされており、ビットデータ０は低レ
ベルで表わされている。即ち、ハイレベルにあるパルス
とパルスの間には所定のクロック信号の周期に従って分
離された０ビットデータが位置している。

【００２４】２段目の波形はＮＲＺＩ変換された後の記
録データを示している。この波形は、１番目のビットデ
ータ１に対応して立ち上がり２番目のビットデータ１に
対応して立ち下がる。続いて３番目のビットデータ１に
対して立ち上がり４番目のビットデータ１に応答して立
ち下がる。この様に、ビットデータ１に対応して交互に
立ち上がり及び立ち下がりを行なう事により記録すべき
ピット列を表わす信号が得られる。換言すると、ＮＲＺ
Ｉ変換された記録データの立ち上がりはピットのリーデ
ィングエッジに対応し、同じく立ち下がりはピットのト
レイリングエッジに対応する。

【００２５】３段目の図形は実際にトラックに形成され
たピット列を示す。実線で示すピットは標準状態におけ
る各ピットの寸法を示している。仮に、情報記録媒体の
温度が標準状態に比べ高くなると、各ピットは点線で示
す様にその寸法がレーザビームの走査方向に延びる。こ
の時、各ピットのリーディングエッジとトレイリングエ
ッジは互いに反対方向にずれるので、図示する様にリー
ディングエッジを基準として見ると、トレイリングエッ
ジは各々後方に後退している。

【００２６】第４段目の波形は光検出素子から出力され
た検出信号を示している。この検出信号は標準状態に比
べて各ピットの寸法が増大した場合における例を示して
いる。即ち、点線で示すピット列に対応している。図か
ら明らかな様に、読み取り光が各ピットを通過している
間は光検出素子の受光量が大きくなるのでハイレベルを
有し隣り合うピットとピットの間では読み取り光が検光
フィルタによって遮断されるのでローレベルを有する。

【００２７】５段目の波形は検出信号を微分処理して得
られる微分信号を表わしている。この微分信号は検出信
号の立ち上がりで一方向即ち正方向の極性のピークを有
し、検出信号の立ち下がりに対応して他方向即ち負方向
の極性のピークを有する。換言すると、微分信号の正方
向極性ピークは実際に形成されたピットのリーディング
エッジに対応し、負方向極性のピークはトレイリングエ
ッジに対応している。

【００２８】第６段目の波形は微分信号を波形整形し且
つピークの極性に応じて分離された第１検出パルス列を
示している。第１検出パルス列に含まれる各パルスはピ
ットのリーディングエッジに記録されたビットデータ１
を表わしている。

【００２９】７段目の波形は同じく微分信号を波形処理
した後ピークの極性に応じて分離された第２検出パルス
列を示している。図示する様に、第２検出パルス列に含
まれる各パルスはピットのトレイリングエッジに記録さ
れたビットデータ１を表わしている。図から明らかな様
に、各パルスの位置は標準状態で形成されるピットのト
レイリングエッジの位置からずれておりクロック信号に
は正確に同期していない。図２に示すタイミングチャー
トは各ピットのリーディングエッジを基準にして描かれ
ているので、第２検出パルス列のみに位相のずれが表わ
れているが、現実には第１検出パルス列及び第２検出パ
ルス列の各々においてクロック信号からの相対的な位相
のずれが生じているのである。

【００３０】第８段目の波形は第１検出パルス列を所定
のクロック信号に基いて同期化処理された第１再生パル
ス列を示す。この同期化処理により、第１検出パルス列
の位相のずれが補正されタイミングのとれた第１再生パ
ルス列が得られる。

【００３１】同様に、第９段目の波形は第２再生パルス
列を示しており、同期化処理により位相のずれが取り除
かれタイミングのとれたパルス列が得られる。ところで
、第１再生パルス列及び第２再生パルス列は互いに独立
的に同期化処理が施されているので、このままでは両パ
ルス列間に一定の位相差が存在している。

【００３２】最後に第１０段目の波形は合成回路により
得られた再生データを示している。第１再生パルス列と
第２再生パルス列は、例えばトラックの各セクタの先頭
部分に形成されたマークの検出に同期したタイミング信
号に基いて互いにマッチングされた後合成される。この
結果、第１再生パルス列と第２再生パルス列との間の一
定の位相差は除去され２／７変調後の記録データに正確
に対応した再生データを得る事ができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、い
わゆるピットエッジ記録方式に基いて書き込まれたピッ
ト列から反射した読み取り光を光電変換して検出信号を
得た後、該検出信号を処理してピット列に含まれる個々
のピットのリーディングエッジに対応した第１検出パル
ス列とトレイリングエッジに対応した第２検出パルス列
とに分離している。分離された各検出パルス列を互いに
独立的に同期化処理する事により正確な第１再生パルス
列及び第２再生パルス列を得ている。これら一対の再生
パルス列をマッチング合成して再生データを得ている。 従って、従来に比べ、同期化処理における誤差が少なく
より忠実な記録データの再生が行なえるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるデータ再生回路を示す模式的ブ
ロック図である。

【図２】図１に示すデータ再生回路の動作を説明する為
のタイミングチャートである。

【図３】光磁気記録装置の全体的な構成を示す模式図で
ある。

【図４】記録すべき２値ビット列を１対１の関係でピッ
ト列として記録する方式を説明する為の模式図である。

【図５】２値ビット列をピット列のエッジ配列として書
き込む記録方式を説明する為の模式図である。

【図６】情報記録媒体の温度変化に応じてピットの大き
さが変動する事を説明する為の線図である。

【符号の説明】

１　　　　２／７変調回路 ２　　　　ＮＲＺＩ化回路 ３　　　　書き込み回路 ４　　　　半導体レーザ ６　　　　光検出素子 ７　　　　微分回路 ８　　　　波形整形回路 ９　　　　第１同期化回路 １０　　第２同期化回路 １１　　合成回路 １２　　２／７復調回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　２値ビット列からなる記録データに基
   づいて、情報記録媒体に対して書き込み光を同期的に照
   射してピット列を形成し、２値ビットの一方をピットの
   エッジとして書き込むとともに２値ビットの他方をエッ
   ジ間のスペースに書き込んだ後、ピット列から反射した
   読み取り光を光電変換して得られる検出信号に基いて再
   生データを出力するデータ再生回路において、該検出信
   号を処理してピット列に含まれる個々のピットのリーデ
   ィングエッジに対応した第１検出パルス列及びトレイリ
   ングエッジに対応した第２検出パルス列を生成する為の
   分離回路と、所定の同期信号に基づいて第１検出パルス
   列を同期化処理し第１再生パルス列を生成する為の第１
   同期化回路と、所定の同期信号に基いて第１検出列とは
   独立的に第２検出パルス列を同期化処理し第２再生パル
   ス列を生成する為の第２同期化回路と、第１再生パルス
   列及び第２再生パルス列をマッチング合成して２値ビッ
   ト列からなる再生データを生成する合成回路とを含む事
   を特徴とするデータ再生回路。
2. 【請求項２】　　該分離回路は、検出信号を微分処理し
   てピットのリーディングエッジに対応した一方極性のピ
   ークとトレイリングエッジに対応した他方極性のピーク
   とを交互に含む微分信号を生成する微分回路と、該微分
   信号を波形整形して一方極性ピークに対応したパルスを
   有する第１検出パルス列と他方極性ピークに対応したパ
   ルスを有する第２検出パルス列とを生成する波形整形回
   路とからなる事を特徴とする請求項１に記載のデータ再
   生回路。
3. 【請求項３】　　該合成回路は、第１再生パルス列を一
   旦第１再生ビット列としてラッチする為の第１シフトレ
   ジスタと、第２再生パルス列を一旦第２再生ビット列と
   してラッチする為の第２シフトレジスタと、第１再生ビ
   ット列と第２再生ビット列の先頭ビットをマッチングし
   た後加算処理を行ない再生データを生成する為のアダー
   とを含む事を特徴とする請求項１に記載のデータ再生回
   路。