JPH05205269A

JPH05205269A - データ記録方法

Info

Publication number: JPH05205269A
Application number: JP4013256A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yoshioka; 賢司吉岡
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 1993-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】記録ピットの大きさが変化しても、記録デー
タを正確に読み取ることができるデータ記録方法を提供
する。【構成】光ビームを記録すべきデータに応じて変調し
て光学的情報記録媒体に照射することにより、該情報記
録媒体の記録膜に記録ピットを形成してデータを記録す
るにあたり、同一データを記録ピット３６〜４０の大き
さを変化させて複数記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスクや光カー
ド等の光学的情報記録媒体におけるデータの記録方法、
特に記録ピットを形成する記録方式において経年変化や
保管環境等による記録ピットの大きさの変化から生じる
データの読み取り不良を防止できるデータ記録方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報記録媒体を用いて情報を記録・再生
する方法として、光学的情報記録媒体を用い、情報の記
録においては記録媒体に光ビームを照射して、記録ピッ
トを形成し、情報の再生においては記録媒体に光ビーム
を照射して、記録ピットの有無を反射率、透過率の光学
的特性の変化から検出するようにしたものがある。この
ような記録方法は、マークポジション記録と呼ばれ、こ
の記録方法に用いられる光学的情報記録媒体として、光
ディスク、光カード等が知られている。

【０００３】一方、光学的情報記録媒体は、磁気的にデ
ータを記録する磁気ディスクより記録密度で数十倍のデ
ータ記録が可能であるが、その反面、磁気ディスクに比
べエラー率が大きいという問題がある。このような問題
を解決する方法として、従来、例えば特開昭６１−１１
３１７１号公報に開示されているように、同一データを
複数記録してデータの安全性を高めるようにしたものが
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の記録方法にあっては、同一データを同一条件
で、すなわち記録ピットの大きさを同じにして複数記録
するようにしている。このため、光学的情報記録媒体を
長期間に亘って使用した場合や、過酷な条件のもとで使
用した場合、例えば高温、低温あるいは過度の乾燥や多
湿の状態で使用した場合には、記録媒体が劣化し、光記
録層の膨張や収縮が生じて記録ピットの大きさが変化
し、データを正確に読み取ることが困難になるという問
題がある。

【０００５】すなわち、従来は、同一のデータを記録ピ
ットの大きさを同じにして複数記録しているため、記録
媒体の劣化によって、例えば記録ピットが拡大した場合
には、隣のピットとの干渉が起こってピットの位置が正
しく認識できなくなり、また記録ピットが縮小した場合
には、ピット自体が認識しづらくなって、データを正確
に読み取ることが困難になる。

【０００６】この発明は、このような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、記録ピットの大きさが変化して
も、記録データを正確に読み取ることができるデータ記
録方法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、光ビームを記録すべきデータに応じ
て変調して光学的情報記録媒体に照射することにより、
該情報記録媒体の記録膜に記録ピットを形成してデータ
を記録するにあたり、同一データを記録ピットの大きさ
を変化させて複数記録する。

【０００８】

【作用】すなわち、この発明では、同一データを、適正
な記録ピット以外にそれよりも大きいおよび／または小
さい記録ピットで複数記録する。このように、同一デー
タを記録ピットの大きさを異ならせて複数記録すれば、
環境や経時変化による記録ピットの縮小または拡大に対
応でき、記録データを常に正確に読み取ることが可能と
なる。

【０００９】

【実施例】図１は、この発明で用いる光学的情報記録媒
体としての光カードの一例の構成を示す断面図である。
この光カード１は、カード基材２上に接着層３を介して
光記録層４を積層し、さらにこの光記録層４上に透明基
材５を積層して構成したものである。カード基材２は、
カードを構造的に保護するもので、一般的には塩化ビニ
ル、ポリカーボネイト、ポリエチレン等が用いられる。
また、接着層３は、光記録層４をカード基材２に接着す
るためのもので、一般にはエポキシ系、アクリル系の接
着剤が用いられる。さらに、光記録層４は、光ビームの
照射により記録ピットを形成するためのもので、例えば
Ｔｅ系金属薄膜、シアニン系色素、ポリメチン系色素等
の材料が用いられ、この上に積層される透明基材５は、
光記録層４を保護するためのもので、ポリカーボネイ
ト、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ガラス等
が用いられる。

【００１０】図２は、図１に示す光カード１の平面図を
示すものである。この光カード１においては、光記録領
域６の光記録層にデータがピットとして記録されるよう
になっている。光記録領域６は、図３にその部分拡大平
面図を示すように、ガイドトラック７によって画成され
た複数のデータトラック８を有し、このデータトラック
８に記録ピット９を形成するようになっている。なお、
ガイドトラック７は、光ビームをデータトラック８上に
正確に走査させるために形成されている。

【００１１】図４は、この発明を実施する光学的情報記
録再生装置の一例の構成を示すものである。この光学的
情報記録再生装置は、図１に示した光カード１に対して
データの記録・再生を行うもので、光カード１はカード
駆動装置１０に装着し、トラック方向に駆動する。この
光カード１の面に対して垂直な方向には、上方から半導
体レーザ１１、コリメータレンズ１２、回折格子１３、
ビームスプリッタ１４および対物レンズ１５を配置し、
また対物レンズ１５の両側には、駆動コイル１６を配置
する。さらに、ビームスプリッタ１４から光カード１の
面に平行な方向には、検出レンズ１７および光検出素子
１８を配置する。なお、半導体レーザ１１は、レーザ駆
動回路１９によって駆動制御し、また光検出素子１８の
出力は、図示しない信号処理回路に供給して再生信号を
得ると共に、サーボ系２０を介して駆動コイル１６に供
給して、フォーカスおよびトラッキングサーボを行う。

【００１２】図４に示す光学的情報記録再生装置におい
て、光カード１にデータを記録する場合には、光カード
１をカード駆動装置１０によりトラック方向に移動させ
ながら、レーザ駆動回路１９により半導体レーザ１１か
ら出射される光ビームを記録すべきデータに基づいて変
調し、この光ビームをコリメータレンズ１２で平行光束
とした後、回折格子１３で０次光、±１次回折光を得、
これらの光ビームをビームスプリッタ１４および対物レ
ンズ１５を経て、０次光が図３においてデータトラック
８上に、±１次回折光が両側のガイドトラック７上に位
置するように光カード１上に照射して、データトラック
８上に記録ピット９を形成する。

【００１３】また、光カード１に記録されたデータを再
生する場合には、光カード１をカード駆動装置１０によ
りトラック方向に移動させながら、レーザ駆動回路１９
により半導体レーザ１１から、光カード１の光記録層４
（図１参照）に影響を与えない低出力の光ビームを出射
させ、この光ビームをコリメータレンズ１２で平行光束
とした後、回折格子１３、ビームスプリッタ１４および
対物レンズ１５を経て光カード１上に照射し、その反射
光を対物レンズ１５、ビームスプリッタ１４および検出
レンズ１７を経て光検出素子１８で受光する。この光検
出素子１８の出力は、図示しない信号処理回路に供給し
て再生信号を得ると共に、サーボ系２０に供給して０次
光がデータトラック上を正確に走査するためのフォーカ
スエラー信号およびトラッキングエラー信号を得、これ
らの信号を駆動コイル１６に供給して、フォーカスおよ
びトラッキングサーボを行う。

【００１４】図５は、図４に示すレーザ駆動回路１９の
要部の一例の構成を示すものである。このレーザ駆動回
路１９は、ｎｐｎトランジスタ２１および２２を有する
電流スイッチング部と、この電流スイッチング部の電流
の供給源としてのｎｐｎトランジスタ２３とを具える。
ｎｐｎトランジスタ２１および２２は、それらのコレク
タをそれぞれ抵抗R₁およびR₂を介して接地し、エミッタ
はｎｐｎトランジスタ２３のコレクタに共通に接続し、
ベースにはデータ記録時に、それぞれ抵抗R₃およびR₄を
介して”１”および”０”から成るデジタルの入力信号
（記録信号）およびその反転信号を供給するようにす
る。また、ｎｐｎトランジスタ２３は、そのエミッタを
抵抗R₅を介して負の極性の電源−Ｖ_eeに接続し、ベース
には抵抗R₆を介して振幅制御電圧を印加する。

【００１５】ｎｐｎトランジスタ２２のコレクタと抵抗
R₂との接続点は、コンデンサC₁および抵抗R₇を介してＦ
ＥＴ２４のゲートに接続し、このＦＥＴ２４のドレイン
と接地との間に半導体レーザ１１を接続し、ソースを電
源−Ｖ_Sに接続する。なお、コンデンサC₁と抵抗R₇との
接続点には、ダイオード２５を介して電源−Ｖ_goを印加
し、これによりＦＥＴ２４のゲートをクランプする。

【００１６】図５に示すレーザ駆動回路１９において、
データ記録時に、ｎｐｎトランジスタ２１のベースに”
１”が入力されると、ｎｐｎトランジスタ２２に電流は
流れず、そのコレクタ電圧は０ボルトとなる。一方、ｎ
ｐｎトランジスタ２１のベースに”０”が入力される
と、ｎｐｎトランジスタ２２のベースには”１”が入力
されるので、そのコレクタに電流ｉが流れ、抵抗R₂によ
る電圧降下分ｉR₂だけｎｐｎトランジスタ２２のコレク
タ電圧が下がる。これにより、ＦＥＴ２４を介して半導
体レーザ１１に高い電流が流れ、記録パワーの光ビーム
が放射される。ｎｐｎトランジスタ２３に流れる電流、
すなわちｎｐｎトランジスタ２１および２２に流れる電
流の合計は、ｎｐｎトランジスタ２３のベース電流によ
り決まる。したがって、抵抗R₂に流れる電流、すなわち
半導体レーザ１１から放射する光ビームの出力は、ｎｐ
ｎトランジスタ２３のベースに入力する振幅制御電圧に
よって制御される。

【００１７】図６は、光ビームの出力と記録ピット径と
の関係を示す図である。図６から明らかなように、記録
ピットの径は、光ビームの出力が大きくなるほど、大き
くなる。

【００１８】図７は、この発明のデータ記録方法を実施
する一例のフローチャートである。光学的情報記録媒体
に記録する入力データは、二値化信号に変調してレーザ
駆動回路に供給する。また、これと同時にデータを記録
する本数、記録ピットの大きさを変化させるための記録
時の光ビームの出力、ビームスポットの大きさ、ライト
パルス幅を設定してレーザ駆動回路に供給すると共に、
記録されるデータのアドレス等の情報もレーザ駆動回路
に供給し、これにより同一データをデータトラックに順
次記録する。なお、データ記録時には、記録媒体のＦＡ
Ｔ(File accesstable) の領域に記録データについての
データ名、データサイズ、データ格納アドレス、記録ビ
ームにおける半導体レーザの出力等の情報も記録する。

【００１９】また、上記のようにして記録されたデータ
を読み出すにあたっては、図８に示すように、記録媒体
のＦＡＴ領域から、読み出す同一データの本数およびそ
れらの格納アドレスを確認して、所要のアドレスのデー
タの読み取りを行い、正常に読み取れたらそこで読み取
り動作を終了する。また、読み取りに失敗した場合に
は、別のアドレスにアクセスし、再度失敗したらさらに
別のアドレスにアクセスしてデータの読み取りを行う。
なお、記録したはずのデータ全てについて読み取りに失
敗した場合には、リードエラーとして処理する。このデ
ータ読み出しのシーケンスは一例で、任意に設定可能で
ある。

【００２０】図９は、この発明の一実施例を示すもので
ある。この実施例では、同一のデータを連続する５本の
データトラック３１〜３５に記録ピット３６〜４０の大
きさを異ならせて記録したものである。記録ピット３６
〜４０は、データトラック３１〜３５の順に大きくなっ
ている。ここで、データトラック３３の記録ピット３８
は、その大きさに変化が生じない場合での適正な大きさ
で記録したもので、データトラック３１および３２の記
録ピット３６および３７は、それぞれ経時変化によりピ
ット径が拡大する場合を想定して、適正ピットよりも小
さく記録したものである。また、データトラック３４お
よび３５の記録ピット３９および４０は、逆に経時変化
によりピット径が縮小する場合を想定して、適正ピット
よりも大きく記録したものである。

【００２１】以下、図９に示したように、記録ピットの
大きさを異ならせて記録する場合の具体例について説明
する。先ず、一例として、記録のための光ビームの出力
を変えて、記録ピットの大きさを変化させる。この場合
には、図１０に示すように、ビーム出力設定回路４１お
よびＤ／Ａコンバータ４２を有するビーム出力制御回路
を設け、ビーム出力設定回路４１で順次記録する同一デ
ータにおける光ビームの出力を設定し、それらの設定値
をデータの記録に同期してＤ／Ａコンバータ４２で電圧
に変換して、その電圧を図５に示したｎｐｎトランジス
タ２３のベースに振幅制御電圧として印加する。このよ
うに、データの記録毎に振幅制御電圧を変化させて半導
体レーザからの光ビームの出力を変えることにより、同
一データを記録ピットの大きさを変えて記録する。

【００２２】他の例として、光ビームの記録の際のパル
ス幅を変化させて、記録ピットの大きさを変化させる。
図１１は、この場合のパルス幅制御回路の構成を示すも
ので、先ず、パルス幅設定回路４３で順次記録する同一
データにおける光ビームのパルス幅を設定し、それらの
設定値をデータの記録に同期してデコーダ４４で対応す
るパルス幅の信号(S₀,S₁,S₂,S₃) に変換して、それぞれ
抵抗R₈〜R₁₁を介してｎｐｎトランジスタ４５〜４８の
ベースに供給する。ｎｐｎトランジスタ４５〜４８のコ
レクタは、それぞれ抵抗 R₁₂〜R₁₅を介して電源Ｖ_BBに
接続すると共に、コンデンサC₂〜C₅および共通の抵抗R
₁₆を介して電源Ｖ_BBに接続する。また、ｎｐｎトラン
ジスタ４５〜４８のエミッタは、共通に接続して、モノ
ステーブルマルチバイブレータ４９のＣ端子に接続する
と共に、コンデンサC₆を介してモノステーブルマルチバ
イブレータ４９のＣ／Ｒ端子に接続する。なお、このＣ
／Ｒ端子は、抵抗R₁₆を介して電源Ｖ_BBに接続する。モ
ノステーブルマルチバイブレータ４９のＣＫ端子には、
記録する二値化信号を供給し、そのＱ出力を論理回路５
０に供給して、該論理回路５０のＱおよび反転Ｑ端子か
ら、所要のパルス幅に変換された二値化信号およびその
反転信号を得る。

【００２３】図１１において、モノステーブルマルチバ
イブレータ４９のＱ端子からは、ＣＫ端子に入力される
二値化信号の立ち上がりに同期して所定のパルス幅の信
号が出力される。このパルス幅Ｔは、抵抗R₁₆と、モノ
ステーブルマルチバイブレータ４９のＣ端子およびＣ／
Ｒ端子間に接続される合成容量Ｃとで決定され、

【数１】Ｔ＝ａ×R₁₆×Ｃ（ａは定数）となる。ここで、ｎｐｎトランジスタ４５〜４８はスイ
ッチとして作動し、ベースに入力されるデコーダ４４か
らの信号がハイレベルのときオン、ローレベルのときオ
フとなる。したがって、Ｃ端子およびＣ／Ｒ端子間に接
続される合成容量Ｃは、オン状態のトランジスタのコレ
クタに接続されているコンデンサ（C₂〜C₅）と常時接続
されているコンデンサC₆との和となる。なお、抵抗 R₁₂
〜R₁₅は、各トランジスタを作動させるためのバイアス
抵抗で、それらの値はパルス幅の決定に影響しない値に
選ぶ。ここでは、

【数２】R₁₆＜＜ R_12,R_13, R_14,R₁₅ の条件を満たすように設定する。

【００２４】論理回路５０のＱおよび反転Ｑ端子から得
られる記録データに対応するパルス幅の二値化信号およ
びその反転信号は、図５に示したｎｐｎトランジスタ２
１および２２のベースにそれぞれ供給し、これによりデ
ータ記録毎のパルス幅の設定値に対してライトパルス幅
を変化させて、同一データを記録ピットの大きさを変え
て記録する。

【００２５】さらに他の例として、記録ビームのスポッ
ト径を変えて、記録ピットの大きさを変化させる。図１
２は、この場合に用いる絞り５１の構成を示すものであ
る。絞り５１には、直径が段階的に異なる複数の円形の
スリット５２〜５６を形成し、この絞り５１を図４にお
いて回折格子１３とビームスプリッタ１４との間に配置
して、モータや圧電素子等の駆動装置５７により駆動
し、これによりデータ記録毎に異なる大きさのスリット
を光路中に位置させて、すなわち小さい記録ピットを形
成する場合は径の大きいスリットを用い、大きい記録ピ
ットを形成する場合は小さい径のスリットを用いて、同
一データを記録ピットの大きさを変えて記録する。

【００２６】また、記録ビームのスポット径を変えて、
記録ピットの大きさを変化させる他の例として、図１３
に示すような絞り５８を用いてスリット５９の大きさを
変化させることもできる。この絞り５８は、一般に顕微
鏡やカメラに用いられているものと同様に、スリット５
９の大きさを連続的に可変できるように構成し、図１４
に示すようにスリット径設定回路６０で設定されたスリ
ット径の大きさの設定値に基づいてＡ／Ｄ変換器６１を
介してスリット径駆動装置６２により駆動してスリット
５９の大きさを変化させる。なお、スリット径駆動装置
６２は、モータや圧電素子等を用いて構成する。この方
法によれば、図１２で説明した場合に比べて、スポット
径の大きさを連続的に変えられるので、フォーカスサー
ボやトラッキングサーボが途切れることがないという特
長がある。

【００２７】なお、この発明は、上述した実施例にのみ
限定されるものではなく、幾多の変更または変形が可能
である。例えば、上述した実施例では、同一データを適
正な大きさの記録ピットと、それよりも小さい記録ピッ
トで二つおよび大きい記録ピットで二つとの合計五つ記
録したが、データの記録数やその際の記録ビームの出力
は、記録媒体の特性やその記録媒体の保管環境等を考慮
して任意に設定することができる。また、記録ピットの
大きさも、変化の生じる方向が縮小または拡大の一方の
みに限定されるときは、それに対応する方向の大きさの
記録ピットで記録することができる。例えば記録ピット
について縮小のみが生じる場合には、適正な大きさの記
録ピットに加えて、それよりも大きい記録ピットで記録
し、また拡大のみが生じる場合には、適正な大きさの記
録ピットに加えて、それよりも小さい記録ピットで記録
することができる。さらに、同一データの記録媒体に対
する記録位置も、順次のデータトラックに限らず、任意
の位置に記録することができる。

【００２８】また、記録ピットの大きさを、記録ビーム
のスポット径を変えて変化させる方法は、図１２に示し
た絞り５１や図１３に示した絞り５８を用いる他に、図
４においてフォーカスエラー信号に故意にオフセットの
信号を加えて記録ビームを合焦位置からずらすことによ
りスポット径を変えることもできる。さらに、記録ピッ
トの大きさの制御は、上述した記録ビーム出力、ライト
パルス幅およびビームスポット径の制御による他、記録
媒体の搬送速度の制御等の他の方法により行うこともで
きるし、これらの方法を複数組み合わせて制御すること
もできる。

【００２９】さらにまた、この発明は、光カードに限ら
ず、光ディスクや光テープ等の他の光学的情報記録媒体
を用いる場合にも有効に適用することができると共に、
記録ピットがＣＤ−Ｒ等の熱変形によって形成されるも
のについても有効に適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、同一
データを記録ピットの大きさを異ならせて複数記録する
ようにしたので、環境や経時変化により記録ピットの大
きさが変化しても、記録データを常に正確に読み取るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光カードの断面図である。

【図２】図１に示す光カードの平面図である。

【図３】図２に示す光記録領域の部分拡大平面図であ
る。

【図４】この発明を実施する光学的情報記録再生装置の
一例の構成を示す図である。

【図５】図４に示すレーザ駆動回路の要部の一例の構成
を示す図である。

【図６】光ビームの出力と記録ピット径との関係を示す
図である。

【図７】この発明のデータ記録方法を実施する一例のフ
ローチャートである。

【図８】この発明に従って記録されたデータの読み取り
方法の一例のフローチャートである。

【図９】この発明の一実施例を示す図である。

【図１０】記録ピットの大きさを変化させるためのビー
ム出力制御回路の構成を示す図である。

【図１１】同じく記録ピットの大きさを変化させるため
のパルス幅制御回路の構成を示す図である。

【図１２】同じく記録ピットの大きさを変化させるため
の絞りの一例の構成を示す図である。

【図１３】同じく記録ピットの大きさを変化させるため
の絞りの他の例の構成を示す図である。

【図１４】図１３に示す絞りの駆動回路の構成を示す図
である。

【符号の説明】

３１〜３５データトラック３６〜４０記録ピット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを記録すべきデータに応じて変
調して光学的情報記録媒体に照射することにより、該情
報記録媒体の記録膜に記録ピットを形成してデータを記
録するにあたり、同一データを記録ピットの大きさを変
化させて複数記録することを特徴とするデータ記録方
法。
【請求項２】前記光ビームの出力を変化させて前記記
録ピットの大きさを変化させることを特徴とする請求項
１記載のデータ記録方法。
【請求項３】前記光ビームの照射時間を変化させて前
記記録ピットの大きさを変化させることを特徴とする請
求項１記載のデータ記録方法。
【請求項４】前記光ビームのスポットの大きさを変化
させて前記記録ピットの大きさを変化させることを特徴
とする請求項１記載のデータ記録方法。