JPH05174382A - 相変化情報記録方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 データの記録、消去あるいはオーバーライト
を繰り返した際に生じる、読み出し時における信号の波
形の乱れを減少させ、正確なデータの読み出しを実現さ
せることを目的とする。 【構成】 本発明は、情報処理系４より受けた信号を半
導体レーザ５の光ビーム照射によりディスク１上の光記
録層の結晶構造に変化を与えて記録する相変化情報記録
方式において、データ記録時に、前記記録されうるデー
タの前後に冗長データを付加させることを特徴とする相
変化情報記録方式である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は相変化情報記録方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１−２１３８４２号公報に記述さ
れているように相変化記録方式では、光記録層を有する
情報記録媒体に，出力の大きいショートパルスのレーザ
光を照射することによって記録を行う光記録層は、レー
ザ光が照射されることによって急加熱され、例えば約１
μｍφのスポット状に溶融する。この後、溶融部分は急
速に冷却されて、該当部分の結晶状態が変化する。具体
的に述べると、光記録層は、レーザ光の照射によって原
子配列が整っている結晶状態から原子配列が乱れている
非晶質状態へと転移する。この転移によって、光記録層
の光学的特性に変化が起きる。この光学的特性の変化に
より記録をする、というのが相変化情報記録方式であ
る。

【０００３】しかしながら上記した相変化情報記録方式
には、記録、消去あるいはオーバーライトを繰り返して
いくうち、記録されたデータの先端部と後端部の波形が
読み出し時に乱れてしまう、という問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
相変化記録方式では、記録、消去、あるいはオーバーラ
イトを繰り返していくうち、記録されたデータの先端部
と後端部の波形が読み出し時に乱れてしまう、という問
題があった。

【０００５】上記問題点を詳細に説明する。レーザ光の
照射に伴い光記録層は急加熱され、溶融する。しかしレ
ーザ光の照射によって急加熱、溶融された部分の、グル
ーブ方向に対して前方及び後方の光記録層は溶融せず固
相状態のままである。そこで溶融した部分は、隣接する
固相状態の光記録層に引きつけられて移動し、光記録層
の膜厚が不均一な状態になってしまう。光記録層の厚さ
が不均一な状態になると、レーザ光を照射した場合の反
射光量が変化してしまう。また光記録層の厚さが不均一
になると光記録層の熱特性が変わり、データが記録でき
なくなる等といった品質劣化が生じてしまう。

【０００６】そこでこの発明は上記欠点を除去し、読み
出し時における信号の波形の乱れをなくし、誤り率を低
下させ、正確なデータの読み出しを実現させることを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明では光ビームの照射により記録層の結晶状
態に変化を与えデータを記録する相変化情報記録方式に
おいて、前記データの記録時にデータの前端部又は後端
部に冗長データを付加させる方式をとっている。

【０００８】

【作用】冗長データをデータの前後に付加させることに
よって、従来の記録方式におけるデータの前後の溶融に
よる物資移動を冗長データの中に吸収することで、読み
出し時のデータの波形乱れを防止する。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例に係
る記録再生装置（以下、光ディスク記録再生装置）につ
いて説明する。

【００１０】まず、図５を参照して光ディスク記録再生
装置の構成を説明する。ディスク１は、スピンドルモー
タ２に固定されて、所定の線速度で回転される。ディス
ク１の上部には、ディスク１上にレーザ光を照射すると
同時にディスク１によって反射された光を受光するため
の光学系３が配置されている。この光学系３は、後述す
る信号処理系４から信号を受けてレーザ光を発する半導
体レーザ５を含む。半導体レーザ５から出た光は、半値
全角で垂直横モードが２５°〜４５°、水平横モードが
８°〜１５°の拡がりを持つ発散光である。この発散光
が光学素子、例えばコリメータレンズ６に入射する。こ
のコリメータレンズ６によって発散光は平行光になる。
この平行光は偏光ビームスプリッタ７に入り、入射面に
平行な光波の電気的な振動、つまり電解成分のみが通過
される。偏光ビームスプリッタ７を通過した光は、入／
４波長板８により円偏光される。偏光された光は対物レ
ンズ９によってディスク１に集光する。一方、ディスク
１上で反射した光は、再び入／４波長板８を通過して円
偏光が直線偏光へと偏光される。偏光された光は、偏光
ビームスプリッタ７に入射しその進行方向が偏光膜で９
０°曲げられる。９０°曲げられた光は、検出レンズ１
０を通って受光器１１に入射する。受光器１１では、入
射した光を検出信号に変換して信号処理系４に出力す
る。この検出信号は、一方で対物レンズ９を駆動するた
めの駆動コイル１２に電流を流すサーボ系１３にも供給
される。これによって光学系３がトラック振れや焦点深
度等について制御され、ディスク１上に集光スポットを
結像させることができるようになる。次に信号処理系４
の構成を説明する。

【００１１】信号処理系４は、記録系及び再生系とから
成る。記録系は、図示しない上位の情報処理装置（例え
ばホストコンピュータ）から記録を行う旨の指示を受
け、同じく情報処理装置から供給されるデータに基づ
き、半導体レーザ５を駆動するための信号を出力する。

【００１２】再生系はディスク１からの反射光に基づく
検出信号を受光器１１から受け取る。再生系はこの信号
の中から、有意なデータを抽出し、上位の情報処理装置
に送出する。図１を参照して記録系の構成を説明する。
上位の情報処理装置より出力されてきたデータは、セク
ター検出部４１、冗長データ記憶部４２及び合成部４３
の入力端子に入力される。

【００１３】セクター検出部４１は、セクターの検出を
行うことによって冗長データ記憶部４２を制御する。冗
長データ記憶部４２は、後述する冗長データを記憶す
る。合成部４３は、冗長データ記憶部４２より出力され
た冗長データを前述の上位の情報処理装置より出力され
てきたデータと合成する。

【００１４】セクター検出部４１の出力端子は冗長デー
タ記憶部４２の入力端子と接続されている。冗長データ
記憶部４２の出力端子は合成部４３の入力端子と接続さ
れている。合成部４３の出力端子は、半導体レーザ５の
入力端子と接続されている。次に図２を参照して再生系
の構成を説明する。

【００１５】受光器１１より出力された検出信号は、ア
ナログ信号をデジタル信号に変換する２値化回路４４の
入力端子に入力される。２値化回路４４の出力端子は、
クロック信号を抽出するクロック抽出部４５、再生部４
６，スタートコード検出部４７，及びセクター検出部４
１の入力端子に接続される。クロック抽出部４５の出力
端子は、再生部４６，スタートコード検出部４７及びセ
クター検出部４１のクロック入力端子と接続されてい
る。スタートコード検出部４７は、検出信号の中に含ま
れている後述するスタートコードを検出し、この検出結
果に基づき再生部４６を制御する。セクター検出部４１
はセクターの検出を行うことによって再生部４６を制御
する。

【００１６】スタートコード検出部４７の出力端子は再
生部４６の第１の入力端子と接続されている。またセク
ター検出部４１の出力端子は再生部４６の第２の入力端
子と接続されている。再生部４６の出力端子は上位の情
報処理装置と接続されている。次に図１、図３及び図４
を参照して記録系の動作を説明する。

【００１７】上位の情報処理装置から出力されてきたデ
ータは、図３に示されるようにプリアンブル部４１１及
びデータ部４１２とから構成されている。また、データ
部４１２の先頭には、スタートコードがある。情報処理
装置で本来扱うべきデータは、データ部４１２からスタ
ートコードを取り除いたものである。

【００１８】プリアンブル部４１１は、同期をとるため
に設けられていて、例えば７バイト以上である。また、
スタートコードはデータ部４１２の先頭を示し、その長
さは５バイトである。データ部４１２の先頭から、デー
タ部４１２の後端までは１セクターで２５６バイトあ
る。このデータは、セクター検出部４１、冗長データ記
録部４２及び合成部４３に供給される。

【００１９】以上説明したプリアンブル部、スタートコ
ードは、記録再生上必要な情報であって、本来の処理対
象たるデータではないことは周知の通りである。又、上
述の冗長データも、本来処理対象とすべきデータではな
く、ディスク１上でのビットの変形等の対策のために設
けられている。セクター検出部４１は上位の情報処理装
置からのデータの中からスタートコードをまず検出して
から、データのビット数をカウントし始める。

【００２０】冗長データ記憶部４２では、データの入力
に応じてあらかじめ記憶されている冗長データ４１３を
合成部４３に出力する。この冗長データの内容は、本実
施例ではプリアンブル部４１１の上位２バイトとした。

【００２１】また、本発明者の実験によると従来の技術
によって、実際に起きたデータの前端部及びデータの後
端部の波形の乱れは１０ビット程度であるため、通常の
使用範囲から冗長データは１０〜１３ビット程度でもよ
い。

【００２２】また、冗長データは上記のように１０ビッ
ト程度の波形の乱れを是正するものだから冗長データ４
１３は冗長データ４１３の後端から１０ビットの位置に
少なくとも“１”の信号を有している。上記のような冗
長データ４１３は、合成部４３内においてデータの前端
部に付加されて半導体レーザ５ヘ出力される。

【００２３】一方、上記したように上位の情報処理装置
からは、セクター検出部４１に対しても、データが供給
されている。このセクター検出部４１において、データ
中のスタートコードが検出されると、供給データのビッ
ト数の計数を開始する。この計数値が、２５６バイトに
達した時、セクター検出部４１はデータの末尾を受信し
たと判定し、その旨を冗長データ記憶部４２に伝える。
これに呼応して冗長データ記憶部４２では、冗長データ
を合成部４３に出力する。

【００２４】上記の冗長データ４１４は、図４に示され
るように、合成部４３内にてデータの後端部に付加され
半導体レーザ５へ出力される。なお、半導体レーザ５へ
出力される信号の周波数は図示しない周波数発生器によ
って定まる。

【００２５】ここで本実施例では先端に付加する冗長デ
ータと後端に付加する冗長データとは、同一内容とし
た。ただし、両端に付加する冗長データの内容は、異な
るものに設定しても構わない。また、上記のように１０
ビット程度の波形の乱れを是正するものだから冗長デー
タ４１４は冗長データ４１４の前端から１０ビットの位
置に少なくとも“１”の信号を有している。次に図２、
図３及び図４を参照して再生系の動作を説明する。

【００２６】受光器１１から出力される検出信号は、２
値化回路４３の入力端子に供給される。２値化というの
は、アナログ信号をデジタル信号に変換することであ
る。２値化回路４３では、２値化を行う際の２閾値レベ
ル、つまり例えば２．５ボルト以上を”１“の信号に、
２．５ボルト以下を”０“の信号に決定するかというレ
ベルの設定も可能となっている。

【００２７】２値化回路４３により２値化された検出信
号は、クロック抽出部４５、再生部４６、スタートコー
ド検出部４７及びセクター検出部４１に入力する。クロ
ック抽出部４５では、検出信号からクロック信号を抽出
し出力する。

【００２８】クロック信号は再生部４６、スタートコー
ド検出部４７及びセクター検出部４１に入力される。ス
タートコード検出部４７は、データ部４１２の先頭にあ
るスタートコードを検出するためのものである。スター
トコード検出部４７は上記のスタートコードを検出す
る。その旨を再生部４６に出力する。再生部４６では、
上記スタートコード検出部４７からの信号を受けること
によってプリアンブル部４１１とデータ部４１２の区別
を行い、スタートコードを除いたデータ部４１２を再生
信号として出力する。結局、本実施例の記録時に付加さ
れた冗長データ４１３すなわち、データの前端部に付加
された冗長データ４１３については支障なく再生される
ことがわかる。

【００２９】セクター検出部４１は、まずスタートコー
ドを検出する。そしてスタートコード検出から２５６バ
イト再生後、上位の情報処理装置への再生信号出力中止
に関する信号を再生部４６に出力する。これを受けて再
生部４６は上位の情報処理装置への再生信号出力を中止
する。このため冗長データ４１４が、上位の情報処理装
置へ出力されることはない。すなわち、データの後端部
に付加された冗長デーｍタ４１４についても支障なく再
生されることがわかる。

【００３０】再生部４６はスタートコード検出部４７及
びセクター検出部４１及びクロック抽出部４５の制御を
受けながら、スタートコードを除くデータ部４１２を上
位の情報処理装置に出力する。

【００３１】ここで、同一条件下で作成した２つの光デ
ィスクで、オーバーライトを反復して行い、従来の記録
方式と本実施例の記録方式との記録特性を比較、評価し
た。ここで図６に、本実施例に係る実験について、オー
バーライトの際に出力されるレーザ駆動電流の波形図を
示す。

【００３２】所定の消去パワーが出力されている。そこ
に冗長データ４１３、プリアンブル部４１１、データ部
４１２及び冗長データ４１４が所定の記録パワーで出力
されている。オーバーライトの条件は、ディスクは固定
されたスピンドルモータにより８ｍ／ｓの線速度で回転
させられ、記録パルス幅７０ｎｓｅｃ、記録パワーは２
０ｍｗ、消去パワーは１０ｍｗ、１６ＭＨｚのオーバー
ライトの周波数というものである。オーバーライトの繰
り返し回数は、1 回、10回、 100回、1000回、10000 回
の５通りで行った。そして、記録されたデータの前端部
１セクタのエラーの個数を測定した。この時、冗長デー
タは、上記のように２バイト、データには、（２，７）
変調をランダムに組み合わせたものを用いた。

【００３３】図７は従来の記録方式と、本実施例の記録
方式のエラーの個数を示している。横軸はオーバーライ
トの繰り返し回数で、縦軸はエラーの個数である。ここ
で×は従来の記録方式によるエラーの個数を示し、○は
本実施例の記録方式によるエラーの個数を示している。

【００３４】図７に示されるように従来の記録方式及び
本発明の一実施例に係わる記録方式は、オーバーライト
の繰り返し回数が1 回、10回、１00回の時は共にエラー
の個数は０個である。しかしながら従来の記録方式だと
繰り返し回数を1000回とするとエラーは10個、また1000
0 回だとエラーは３０個になってしまう。これに対し本
発明の記録方式だと、オーバーライトの繰り返し回数が
1000回でも10000 回でもエラーの個数は依然０個であ
る。これより、本発明は明らかに誤り率を低下させてい
ることがわかる。

【００３５】なお、本実施例では、データの前端部又は
後端部に冗長データを付加させる、とした。この中でデ
ータ部と接するデータの後端部の冗長データの付加は特
に重要である。また冗長データは、プリアンブル部の上
位２バイトを用いているが、それにこだわらず、特に単
一周波数でなくとも不備はない。このように本発明は要
旨を変えない程度であれば種々変形可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
情報記録媒体への記録、消去あるいはオーバライトを繰
り返すうちに生じるデータの前端部と後端部の波形のつ
ぶれを防止し、データの誤り率を低下させ、正確なデー
タの読み出しを実現させるという効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の記録系の構成図である。

【図２】本実施例の再生系の構成図である。

【図３】今回の信号の構成図である。

【図４】本実施例により冗長データを付加した信号の構
成図である。

【図５】本実施例の記録再生装置の概略図である。

【図６】本実施例のオーバーライトの際のレーザ駆動電
流の波形図である。

【図７】従来の記録方式と、本実施例の記録方式のエラ
ーの個数の関係図である。

【符号の説明】

４ 信号処理系 ５ 半導体レーザ ４１ セクター検出部 ４２ 冗長データ記憶部 ４３ 合成部 ４４ ２値化回路 ４５ クロック抽出部 ４６ 再生部 ４７ スタートコード検出部 ４１３ 冗長データ ４１４ 冗長データ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームの照射により記録層の結晶状態
   に変化を与えデータを記録する相変化情報記録方式にお
   いて、 前記データの前端部又は後端部に冗長データを付加させ
   て記録することを特徴とする相変化情報記録方式。
2. 【請求項２】 記録すべきデータの内容に応じた光ビー
   ムを記録層に照射させ、この照射ビームによる前記記録
   層の結晶状態の変化によりデータを記録する相変化情報
   記録方式において、 その先端にプリアンブル部を具備するデータを発生する
   データ生成手段と、このデータ生成手段により発生され
   たデータに対してその後端部に冗長データを付加する付
   加手段と、この付加手段により冗長データが付加された
   データに応じて光ビームを発生させ、前記記録層に照射
   させる光ビーム発生手段とから成ることを特徴とする相
   変化情報記録方式。