JPH08315367A

JPH08315367A - 情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH08315367A
Application number: JP11747095A
Authority: JP
Inventors: Haruyuki Suzuki; 晴之鈴木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-05-16
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】再生専用ディスクとの互換性がとれ、かつ、
ランダムな記録を行うことが可能な情報記録再生装置を
提供すること。【構成】連続溝と断続ピット列が周期的に交互に形成
された情報記録媒体１２の連続溝からトラックエラー信
号ＴＥを得てトラック追跡を行うと共に、断続ピット列
の同期パターンに位相同期したビット単位の基準クロッ
クＰＣＫを生成し、この基準クロックＰＣＫに基づいて
アドレスの検出を行うと同時に記録データの書込みをラ
ンダムに行えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＤや、書込み可能な
光ディスクに対して、情報の記録再生を行うことが可能
な情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報記録媒体としては、コンパク
トディスク（ＣＤ）のような再生専用ディスクや、書込
みが可能な光ディスクがある。この場合、再生専用ディ
スクには、同期パターンや、サブコードと呼ばれるアド
レス情報、記録データ（音楽情報等のプログラム）がデ
ィスク面上に形成されている。これに対して、書込みが
可能な光ディスクには、通常トラック追跡用の案内溝が
形成されており、この案内溝上の記録膜に光ビームを高
パワーで変調することによって反射率変化をもたらせて
記録データを追記できるようになっている。

【０００３】このような書込みが可能な光ディスクに対
して、記録データ等の書込みを行う記録装置としては、
以下、列挙するようなものが一般的に知られている。ま
ず、特開平２−２１６６７３号公報に開示されている記
録装置では、予め案内溝のみが形成された書込みが可能
な光ディスクに対して、プログラム等の記録データや、
同期パターン、時間情報等の書込みができるようになっ
ている。

【０００４】また、特開昭６３−２９８８３５号公報に
開示されているような案内溝と同期パターンが予め形成
された書込みが可能な光ディスクに対して、確実な同期
をとりながら記録データ等の書込み行えるような記録装
置がある。

【０００５】また、「光ディスク技術」、ラジオ技術
社，p.227〜230に開示されているような案内溝と同期パ
ターンの他にアドレス情報が予め形成された書込みが可
能な光ディスクに対して、ランダムな位置に追記可能な
記録装置がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特開平２−２１６６７
３号公報の記録装置においては、予め案内溝だけが形成
された書込みが可能な光ディスクを対象としているた
め、追記時等の回転同期をとるための高精度な回転制御
機構（リニアセンサ等）が必要となり、装置自体がコス
ト高となってしまう。

【０００７】特開昭６３−２９８８３５号公報の書込み
が可能な光ディスクに対する記録装置においては、同期
パターンが予め形成された光ディスクを対象としている
ため、高精度な回転制御機構を必要とせずコスト面で有
利であるが、ディスク面にアドレス情報が記録されてい
ないため、ランダムな位置に記録データを追記すること
ができない。

【０００８】「光ディスク技術」に開示された書込みが
可能な光ディスクに対する記録装置においては、ランダ
ムな位置に記録データを追記することは可能であるが、
アドレス情報を読むためにかなり長い同期パータンをも
一緒に形成されているため、このようなフォーマットを
もつ光ディスクに対して書込みは行えても、ＣＤなどの
再生専用ディスクに対しては互換性がなく汎用性に欠け
る。

【０００９】また、案内溝が蛇行して形成され、その蛇
行周波数を変調させてアドレス情報が形成された書込み
が可能な光ディスクに対する記録装置もある。しかし、
このような記録装置は、トラックピッチが狭く、蛇行量
も小さな高密度な光ディスクに対しては、一般にアドレ
ス情報の読取りが困難である。

【００１０】また、案内溝が形成されておらず、一定周
期のクロックサンプル用ピットと、トラック上からわず
かに離間させたトラッキングサンプル用の１対のピット
と、アドレス情報用のピットとが形成された書込みが可
能な光ディスクに対する記録装置がある。しかし、この
ような記録装置は、案内溝が形成されていない光ディス
クに対するものであり、装置自体にトラック追跡手段を
備えていないため、ＣＤに対してトラック追跡を行うこ
とができず、再生専用ディスクに対して互換性がない。

【００１１】このように書込みが可能な光ディスクは種
々の異なるフォーマットに形成されているため、従来の
記録装置もそれら各フォーマットに対応して各々異なっ
た機能をもって構成されている。しかも、書込みが可能
な光ディスクのフォーマットは、再生専用ディスクのフ
ォーマットと必ずしも一致したものではない。このよう
なことから、従来の記録装置をそのまま用いたのでは、
再生専用ディスクから情報を再生することが困難となる
場合がある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、記録データが記録される連続溝と、一定の同期パタ
ーン及びこのパターンに続くアドレスパターンを有する
断続ピット列とが周期的に交互に形成された情報記録媒
体に対して、トラック上に形成された連続溝からの反射
光を検出することによりそのトラックに照射される光ビ
ームのトラック位置ずれを示すトラックエラー信号を検
出するトラックエラー信号検出手段と、その検出された
トラックエラー信号に基づいて光ビームがトラック上を
追跡するように制御するトラック追跡手段と、同期パタ
ーンに位相同期する同期信号を生成する同期信号生成手
段と、同期信号に位相同期したビット単位の基準クロッ
クを生成するＰＬＬ手段と、基準クロックに基づいてア
ドレスパターンから得られるアドレスを読取りそのアド
レスと基準クロックとに基づいて光ビームを変調して連
続溝に情報を記録する記録制御手段とを備えた情報記録
再生装置を設けた。

【００１３】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、同期信号に基づいて情報記録媒体を所定
の回転数で回転制御する回転制御手段を設けた。

【００１４】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、情報記録媒体の連続溝上の記録膜
を光ビームの変調に応じて少なくとも高反射率状態と低
反射率状態とに変化させ、かつ、断続ピット列上の同期
パターン及びアドレスパターンの領域を光ビームの変調
に応じて低反射率状態に変化させる反射率制御手段を設
けた。

【００１５】請求項４記載の発明では、請求項１，２又
は３記載の発明において、情報記録媒体の連続溝の記録
膜上に記録された第一の系列の記録データをデジタル信
号に変調して記録用の第二の系列の記録データを生成す
るコード変換手段を備え、このコード変換手段に、同期
パターンとアドレスパターンと第二の系列の記録データ
とが連結されたときの最小反転間隔と最大反転間隔が各
々所定値となるようにデータの系列間隔を微調整するデ
ータ系列間隔微調整手段を設けた。

【００１６】

【作用】請求項１記載の発明においては、連続溝と断続
ピットが周期的に交互に形成された情報記録媒体の連続
溝からトラックエラー信号を得ることによって、従来の
書込み可能な情報記録媒体に特別なトラック追跡用のピ
ットを付加させることなく、トラック追跡を簡単に行う
ことができる。また、本装置によって書込まれた情報記
録媒体のフォーマットを再生専用ディスクのフォーマッ
トと共通化させることができ、本装置を用いて再生専用
ディスクから情報を再生することが可能となる。また、
断続ピット列の同期パターンに位相同期した同期信号を
生成しさらにその同期信号に位相同期したビット単位の
基準クロックを生成し、この基準クロックに基づいてア
ドレスの検出及び記録データの書込みを行うことによっ
て、記録動作を任意のアドレス（ランダムな位置）に対
して行うことができる。

【００１７】請求項２記載の発明においては、同期信号
に基づいて情報記録媒体を所定の回転数で回転制御する
ことによって、従来の光学式回転エンコーダのような精
密で高価な回転制御機構が不要となり、装置の簡素化を
図ることができる。

【００１８】請求項３記載の発明においては、光ビーム
の変調に応じて、断続ピット列の同期パターン及びアド
レスパターンの領域では低反射率状態とし、連続溝の記
録膜の領域では高反射率状態と低反射率状態との２状態
をとることによって、記録膜面上の反射レベルを、同期
パターン及びアドレスパターンの反射レベルに合わせる
ことが可能となる。

【００１９】請求項４記載の発明においては、コード変
換処理の際、記録データ用の第二の系列の記録データ
を、同期パターンとアドレスパターンとに連結させたと
きに、最小反転間隔と最大反転間隔が所定の範囲内にな
るように系列間隔を微調整することによって、同期パタ
ーンと、アドレスパターンと、データパターンとの連結
を正常化させ、情報記録媒体の所定の記録方式に対応さ
せることができる。

【００２０】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１〜図９に基づい
て説明する（請求項１，２記載の発明に対応する）。ま
ず、本装置の全体構成を図１に基づいて説明する。本装
置は、トラックエラー信号検出手段１及びトラック追跡
手段２を備えた信号記録再生回路３と、同期信号生成手
段４と、ＰＬＬ手段５と、記録制御手段６と、回転制御
手段７と、コード変換手段８とに分けられる。

【００２１】トラックエラー信号検出手段１は、レーザ
光源９と、ビームスプリッタ１０と、情報記録媒体とし
ての光ディスク１２に光ビームＡを集光する対物レンズ
１１と、２分割された光電変換器１３と、差動アンプ１
４とを備えている。この場合、レーザ光源９としては、
例えば、半導体レーザ、光量制御手段、光量変調手段、
照明光学系（図示せず）などからなり、平行光の光ビー
ムＡを出力し、入力される信号（ＷＤＡＴＡ信号）によ
って出力パワーが変調される。また、トラック追跡手段
２は、差動アンプ１４に接続されたサーボ回路１５と、
対物レンズ１１の位置制御を行うレンズ変位手段１６と
を備えている。また、光電変換器１３は、加算アンプ１
７を介して、比較器１８に接続されている。この比較器
１８には所定の電圧Ｖｏが印加され、２値化された再生
信号（ＤＲＦ信号）を出力する。このようにして信号記
録再生回路３は構成されている。

【００２２】同期信号生成手段４は、光ディスク１２の
同期パターンに位相同期した同期信号を生成するもので
あり、ここでは、位相比較器（Ｐhase Ｄetector）によ
って構成される（以下同一符号４を用いる）。また、Ｐ
ＬＬ手段５は、その同期信号に位相同期したビット単位
の基準クロック（ＰＣＫ）を生成するいわゆる位相同期
ループである。この場合、位相同期ループは、位相比較
器４と、低域フィルタ１９（Ｌow Ｐass Ｆilter）と、
電圧制御発振器２０（Ｖoltage ＣontrolledＯscilato
r）と、分周器２１（１／Ｍの分周比）とによって構成
される。

【００２３】記録制御手段６は、読取られたアドレスと
基準クロックＰＣＫとに基づいて光ビームＡを変調して
光ディスク１２の連続溝に情報を記録するものである。
ここでは、再生信号が送られるアドレス検出手段２２
と、目標アドレス発生手段２３と、一致回路２４と、デ
ータ送出手段２５とによって構成される。

【００２４】回転制御手段７は、同期信号に基づいて光
ディスク１２を所定の回転数で回転制御するものであ
る。ここでは、周波数比較器２６と、基準周波数の信号
を発生する発振器２７（ＯＳＣ）と、回転サーボ回路２
８とによって構成される。回転サーボ回路２８は、増幅
器、モータ駆動回路等からなっている。

【００２５】コード変換手段８には、記録データと、目
標アドレスデータと、同期パターン発生手段２９で発生
した同期パターン用データとが入力され、これらデータ
はコード変換される。コード変換手段８は、バッファメ
モリ３０に接続されている。

【００２６】次に、位相比較器４の基本的な回路構成を
図２〜図４に基づいて説明する。図２に示すように、位
相比較器４は、２個のＤフリップフロップ回路３１，３
２と、ゲート回路３３と、２個の３ステートバッファ３
４，３５との論理回路により構成される。この場合、入
力信号としては、比較器１８からのＤＲＦ信号と、１／
Ｍ分周を行う分周器２１からのＷＩＮＤＯＷ信号とが用
いられる。また、出力信号としては、３ステートバッフ
ァ３４，３５からの位相比較して得られたＯＵＴ信号が
用いられる。なお、同期をとるために、電圧制御発振器
２０からのＰＣＫ信号が用いられる。

【００２７】図３（ａ）〜（ｃ）は、位相比較器４の入
出力波形のタイミングを示す。ＰＣＫ信号は、Ｔ_PCK の
期間を１周期とする。ＷＩＮＤＯＷ信号は、そのＴ_PCK
のＭ倍の周期（＝Ｍ・Ｔ_PCK ）でＴ_PCK の間だけＨレベ
ルとなる。ＯＵＴ信号は、ＷＩＮＤＯＷ信号がＨレベル
で、かつ、ＤＲＦ信号の立上りでトリガされ、Ｈレベル
となる。そして、ＨレベルになったＯＵＴ信号は、次の
ＰＣＫ信号の立上りでＺ（ハイインピーダンス）とな
る。さらに、ＺとなったＯＵＴ信号は、次のＰＣＫ信号
がＬレベルの期間にＬレベルになる。それ以外の期間で
のＯＵＴ信号は、Ｚの状態である。

【００２８】図３（ａ）は、ＷＩＮＤＯＷ信号の中心位
置でＤＲＦ信号の立上りがあった場合の例である。ＯＵ
Ｔ信号は、（１／２）Ｔ_PCK の期間で、Ｈレベル及びＬ
レベルとなり、平均電圧はＨレベルとＬレベルの中間レ
ベルとなる。このとき、ＷＩＮＤＯＷ信号とＤＲＦ信号
の位相が一致しているとする。図３（ｂ）は、ＤＲＦ信
号の方がＷＩＮＤＯＷ信号の中心位置よりも位相が進ん
でいる状態を示す。ＯＵＴ信号のＨレベル期間はＬレベ
ルの期間よりも長くなる。これにより、平均出力電圧
は、Ｈレベル側に近くなる。図３（ｃ）は、ＤＲＦ信号
の方がＷＩＮＤＯＷ信号の中心位置よりも位相が遅れて
いる状態を示す。ＯＵＴ信号のＨレベル期間はＬレベル
の期間よりも短くなる。これにより、平均出力電圧はＬ
レベル側に近くなる。

【００２９】このようなに平均出力がＨレベル側になる
ほど電圧制御発振器２０の出力周波数が高くなるように
位相比較器４を設計しておくことによって、ＷＩＮＤＯ
Ｗ信号の中心位置とＤＲＦ信号の立上りの位相が一致す
るように位相同期ループを動作させることができる。こ
の場合、ＷＩＮＤＯＷ信号の周期は、光ディスク１２上
の同期パターンの信号の周期と同一であり、これにより
ＷＩＮＤＯＷ信号と同期パターンの信号の位相を一致さ
せることができる。また、ＷＩＮＤＯＷ信号＝Ｈレベル
の間にＤＲＦ信号の立上りのエッジがないと、ＯＵＴ信
号はハイインピーダンスのままでいるため、平均出力電
圧はほとんど変化せず、光ディスク１２を回転させる回
転モータ３６の回転制御を安定して行うこともできる。

【００３０】図４は、図２の回路の基本的な動作原理を
示す。今、例として、ＷＩＮＤＯＷ信号の中心位置より
も少し遅れてＤＲＦ信号の立上りがあったとき、まず、
ＵＰ信号がトリガされ、Ｄフリップフロップ回路３２の
出力のＱ２信号がＬレベルになると共に、Ｄフリップフ
ロップ回路３１がリセットされてＵＰ信号がＬレベルと
なる。Ｑ２信号とＰＣＫ信号がＬレベルのとき、ゲート
回路３３の出力のＤＮ信号が発生し、このＤＮ信号が３
ステートバッファ３５に入力されることにより、ＯＵＴ
信号のＬレベルがイネーブルされる。また、ＵＰ信号が
３ステートバッファ３４に入力されることにより、ＯＵ
Ｔ信号のＨレベルがイネーブルされる。従って、このよ
うな位相比較器４を用いることによって、光ディスク１
２上の同期パターンを示すＤＲＦ信号とＷＩＮＤＯＷ信
号との間での位相の一致、進み、遅れの状態が判別さ
れ、その結果、同期パターンに位相同期したＷＩＮＤＯ
Ｗ信号（同期信号）が作成される。なお、位相比較器４
としては、図２の構成に限定されるものではなく、例え
ば、ＰＣＫ信号よりも十分高速なクロックを用いて、位
相比較部、フィルタリング部、デジタル制御発振器等か
らなるデジタルＰＬＬ回路により構成してもよい。

【００３１】次に、本装置で用いられる光ディスク１２
の構成を図５〜図７に基づいて説明する。ここでは、Ｃ
Ｄ規格のフォーマットを例に挙げる。図５は、光ディス
ク１２（スパイラル状又は同心円状のディスク）のＮ番
目、Ｎ＋１番目のトラック３６の一部を示す。トラック
３６上には、記録データが記録される連続溝３７（以
下、グルーブという）と、断続ピット列３８とが周期的
に交互に形成されている。断続ピット列３８は、同期パ
ターン３９の領域と、この同期パターン３９に続くアド
レスパターン４０の領域とから構成されている。

【００３２】図６は、グルーブ３７の位置でトラック方
向Ｔに直交する方向に切断したディスク断面の形状を示
す。光ディスク１２の基板１２ａのグルーブ３７上に
は、記録膜１２ｂが形成されている。このグルーブ３７
上の記録膜１２ｂに本装置の対物レンズ１１により光ビ
ームＡを集光して照射することによって、記録データの
記録が行われる。この場合、同期パターン３９、アドレ
スパターン４０は、グルーブ３７の途切れとして形成さ
れており、通常ピットと呼ばれ凹部からなっている。こ
のようなピット位置に光ビームＡが照射され、その反射
光の反射率の変化を検出することによって、各パターン
状態を知ることができる。また、グルーブ３７の位置に
光ビームＡが集光しているときは、回折光によるトラッ
クエラー信号を検出することによって、トラック中心位
置からの半径方向への位置ずれを求めることができる。

【００３３】図７は、光ディスク１２のトラック方向Ｔ
に切断したディスク断面の形状を示す。グルーブ３７、
同期パターン３９、アドレスパターン４０の順に形成さ
れ、これを１単位として周期的に繰り返して配置されて
いる。この場合、同期パターン３９は、常に一定した固
定パターンであるため、後に続くアドレスパターン４０
や記録データ用のデータパターンには現われないパター
ン形状が好ましい。このような同期パターン３９は、デ
ータ記録時のビット単位の基準クロックの抽出等に用い
られる。また、アドレスパターン４０は、記録データが
記録されるべき光ディスク１２上の番地を示す。アドレ
スパターン４０は前記１単位毎に異なる固有の値として
もよいし、複数単位で完結する値としてもよい。例え
ば、全アドレスが２４ビットで表現されるとき、１単位
で４ビットを表わすようにし、８単位で２４ビットを表
わすようにして完結させるようにしてもよい。このとき
の記録データの最小単位（通常、セクタ又はブロックと
呼ばれている）は８単位となる。

【００３４】なお、ＣＤ規格のフォーマットでは、前記
１単位は「フレーム」と呼ばれ、同期パターン３９は
「フレーム同期」と呼ばれ、アドレスパターン４０は
「サブコード」と呼ばれる。アドレスは「サブコード
Ｑ」と呼ばれ、１フレーム中に１ビット入る。そして、
９８フレームでアドレス表現が完結するようになってい
る。従って、このようなことから、本装置においては９
８フレームが１回の最小記録単位として表わされること
になる。

【００３５】このような構成において、光ディスク１２
を用いて記録再生を行う本装置の動作について説明す
る。図１に示すように、レーザ光源９から出射された光
ビームＡは、ビームスプリッタ１０で反射され、対物レ
ンズ１１により集光され光スポットの状態で光ディスク
１２のトラック３６上に照射される。このトラック３６
のグルーブ３７の領域からの反射光は、ビームスプリッ
タ１０を透過して光電変換器１３に導かれる。この光電
変換器１３の２分割された受光面からの出力を差動アン
プ１４に送り、差信号を求めることによってトラックエ
ラー信号ＴＥが求められる。このトラックエラー信号Ｔ
Ｅはサーボ回路１５に送られ、レンズ変位手段１６にフ
ィードバックされる。このレンズ変位手段１６は、サー
ボ回路１５からの出力信号に応じて対物レンズ１１をデ
ィスク半径方向に変位させる。このように光ディスク１
２のグルーブ３７からの反射光を用いてトラックずれ量
をトラックエラー信号ＴＥとして検出することによっ
て、光ビームＡがトラック３６上を追跡制御することが
できる。従って、このようにトラック追跡することがで
きることから、ＣＤ（再生専用ディスク）との互換性を
確保することができる。

【００３６】また、光電変換器１３の受光出力は、加算
アンプ１７に送られ和信号すなわちＲＦ信号が求められ
る。このＲＦ信号は、比較器１８において所定の電圧Ｖ
ｏと比較されて、２値化されたＤＲＦ信号を得る。この
ＤＲＦ信号は位相比較器４に送られる。位相比較器４
は、前述した図２の回路により実現でき、ＤＲＦ信号と
分周器２１のＷＩＮＤＯＷ信号との位相差をＯＵＴ信号
として出力する。このような位相差はＬＰＦ１９で平滑
されてＶＣＯ２０の出力値となるＰＣＫ信号を制御す
る。このＰＣＫ信号は、分周器２１に出力されると共
に、アドレス検出手段２２やデータ送出手段２５の基準
クロックとして用いられる。分周器２１は、ＰＣＫ信号
の周波数を１／Ｍに分周、すなわち、ＰＣＫ信号のＭサ
イクル毎にＷＩＮＤＯＷ信号が１発出力される。このＷ
ＩＮＤＯＷ信号は、光ディスク１２の同期パターンを示
すＤＲＦ信号と位相比較されることによって、同期パタ
ーンに位相同期した同期信号として作成される。さら
に、位相同期ループによって、その同期信号から次の同
期信号までの間に、Ｍ個のＰＣＫ信号が作成される。こ
のようにして作成されたＰＣＫ信号は、同期信号に位相
同期したビット単位の基準クロックとして用いられる。
なお、分周比のＭの値は、再生専用ディスクのフォーマ
ットに定められている値に等しくしておくによって、記
録データと再生専用ディスクとの互換性を確保できる。
例えば、ＣＤでは「１フレーム」は５８８ビットである
ため、Ｍ＝５８８に設定すればよい。

【００３７】また、再生信号ＤＲＦはアドレス検出手段
２２に送られる。このアドレス検出手段２２は、ＰＣＫ
信号を基準クロックとした論理回路からなっており、こ
れにより、光ディスク１２のアドレスパターンに相当す
るＤＲＦ信号を解読して、そのアドレス値を出力する。
また、目標アドレス発生手段２３により、記録データを
記録すべき目標アドレスが発生される。この目標アドレ
スと、前記アドレス検出手段２２により検出されたアド
レス値とは、一致回路２４で比較され、両者の値が一致
した場合にはＯＫ信号がデータ送出手段２５に出力され
る。一方、コード変換手段８には、記録データと、目標
アドレスデータと、同期パターン発生手段２９で発生し
た同期パターン用データとが入力される。これによりコ
ード変換手段８は、目標アドレスに記録すべき記録デー
タをアドレスをも含めてコード変換し、同期パターンを
加えてバッファメモリ３０に送出する。このバッファメ
モリ３０に記憶されたデータはデータ送出手段２５に出
力される。そして、データ送出手段２５では、ＯＫ信号
をトリガとして、ＷＤＡＴＡ信号（変調データ）をレー
ザ光源９に出力する。レーザ光源９は記録パワーにて変
調され、光ディスク１２に記録データの記録を行う。図
８は、記録データを光ディスク１２のアドレスＮ、アド
レスＮ＋１に記録する場合におけるＤＲＦ信号、ＷＩＮ
ＤＯＷ信号、ＯＫ信号、ＷＤＡＴＡ信号の各信号の動作
タイミングを示す。この場合、レーザ光源９は、ＯＫ信
号のパルスから次の同期信号の直前までの間でＷＤＡＴ
Ａ信号により記録パワーの出力で変調され、それ以外の
部分は再生パワーの出力で変調される。このようにして
記録を完了した後は、光ディスク１２上の同期パター
ン、アドレスパターン、記録データは、全て統一された
クロックで再生可能となり、これにより再生専用ディス
クとの互換性を確保することができる。

【００３８】また、周波数比較器２６には、分周器２１
からのＷＩＮＤＯＷ信号と、発振器２７からの出力信号
とが入力される。ＷＩＮＤＯＷ信号の周波数は同期信号
の繰返し周波数と同一となっている。そして、周波数比
較器２６は、入力された２つの信号の周波数を比較して
その差に応じた値を回転サーボ回路２８に出力する。回
転サーボ回路２８は、周波数比較器２６の出力を増幅し
て回転モータ３６を駆動する。これにより、光ディスク
１２は、発振器２７の周波数と、同期信号の繰返し周波
数が等しくなるように回転制御される。図９は、回転制
御用信号として用いられるＷＩＮＤＯＷ信号（同期信
号）と、光ディスク１２からのＤＲＦ信号とのタイミン
グを示す。この場合、検出されるＤＲＦ信号に同期パタ
ーンが欠陥４１（ゴミ等）により欠落しても、ＷＩＮＤ
ＯＷ信号はほぼ正確なタイミングで出力される。同期パ
ターンが欠落しても、ＷＩＮＤＯＷ信号が正しいタイミ
ングで出力されるのは、位相比較器４から出力されるＯ
ＵＴ信号がハイインピーダンスとなり、ＬＰＦ１９の出
力がほとんど変化しないため、ＶＣＯ２０の出力周波数
もほとんど変化しないからである。なお、このような動
作特性は、位相同期ループが、入力信号がなくなっても
しばらくは出力周波数があまり変化しない穏やかな特性
をもつことを利用したものである。このように同期パタ
ーンが欠落しても、ＷＩＮＤＯＷ信号が正しいタイミン
グで出力されることから、回転制御が乱されることがな
く、信頼性の高い回転制御を行うことが可能となる。従
って、このような回転制御機構とすることによって、従
来の光学式回転エンコーダ等の精密な回転数検出機構が
不要となり、ディスク自体のもつ信号で回転制御を容易
に行うことができ、安価な構成で正確な回転制御を行う
ことができる。

【００３９】次に、本発明の第二の実施例を図１０及び
図１１に基づいて説明する（請求項３記載の発明に対応
する）。なお、前記第一の実施例と同一部分については
同一符号を用いる。

【００４０】本装置（図１参照）は、光ディスク１２の
異なる領域からの反射率を変えるようにレーザ出力調整
を行う反射率制御手段を備えている。すなわち、反射率
制御手段は、グルーブ３７の記録膜１２ｂを光ビームＡ
の変調に応じて少なくとも高反射率状態と低反射率状態
とに変化させると共に、同期パターン及びアドレスパタ
ーンが形成される領域を光ビームＡの変調に応じて低反
射率状態に変化させるように、レーザ光源９のレーザ出
力を制御するというものである。

【００４１】レーザ光源９としてＬＤ（レーザダイオー
ド）を用い、光ディスク１２として相変化型ディスクを
用いた例について述べる。図１０に示すように、ＬＤの
出力パワーは、同期パターン３９やアドレスパターン４
０が形成された断続ピット列３８の領域では低出力（再
生用）のパワーＰｒに設定され、また、グルーブ３７の
記録膜１２ｂ上でかつＮＲＺＩ（Non Return to Zero I
nverted ）信号がＨレベルの期間では高出力（記録用）
のパワーＰ₁ （＞Ｐｒ）に設定され、グルーブ３７の記
録膜１２ｂ上でかつＮＲＺＩ信号がＬレベルの期間では
さらに高出力（記録用）のパワーＰ₂ （＞Ｐ₁ ）に設定
される。この場合、光ディスク１２としては相変化材料
が用いられ、初期状態を非結晶状態としておくことによ
って、パワーＰｒではその初期状態の性質を変えず低反
射率の状態となり、パワーＰ₁ では結晶化状態で高反射
率の状態となり、パワーＰ₂ では非結晶状態で低反射率
の状態となるように設計することができる。なお、図１
０中、ＮＲＺ（Return toZero）信号は、バッファメモ
リ３０に格納されていた記録データがＰＣＫ信号に同期
してデータ送出手段２５で処理されるときの波形であ
り、ここでは、データ「１」に対して１つのＨレベルの
パルスが割り当てられる。データ送出手段２５は記録周
波数を下げて高密度化を図るために、データ「１」のと
ころで反転させたＮＲＺＩと呼ばれる波形に変形され、
この波形を実際の記録波形とする。

【００４２】このような構成において、図１１は、光デ
ィスク１２のトラック３６から得られる反射光の強度変
化の一例を示す。今、グルーブ３７及びピット（同期パ
ターン３９、アドレスパターン４０）からの反射率をＲ
_G 、それ以外の領域（グルーブ３７又はピットの途切れ
部分）からの反射率をＲ_M とする。また、記録膜１２ｂ
の性質により、グルーブ３７のデータ領域に記録データ
を記録した後の反射光の状態は異なるものとする。例え
ば、Ａ膜４２の場合は２値データに応じた反射率はＲ₀
とＲ₁ のレベルをとり、これによりグルーブ３７のデー
タ領域ではＲ₀＝Ｒ_G 、Ｒ₁ ＝Ｒ_M となる。これに対し
て、Ｂ膜４３の場合はＲ₀ とＲ₂ をとり、Ｒ₀ ＝Ｒ_G 、
Ｒ₂ ＜Ｒ_G となる。ただし、Ｒ₂ はグルーブ３７からの
反射率よりも低くなる。

【００４３】この場合、光ディスク１２のデータ領域に
データを記録した後の反射光の状態は、Ａ膜４２ではデ
ータ領域からの反射レベルと、同期パターン３９、アド
レスパターン４０からの反射レベルとはほぼ同一レベル
になる。これに対して、Ｂ膜４３ではデータ領域からの
反射レベルは同期パターン３９、アドレスパターン４０
からの反射レベルよりも下がってしまう。これにより、
Ａ膜４２の記録後はあるスライスレベルにより再生可能
であるが、Ｂ膜４３の記録後は再生不可能となる。

【００４４】本実施例では、光ディスク１２を、グルー
ブ３７のデータ領域ではＡ膜４２のような反射レベルの
特性に設定し、かつ、同期パターン３９とアドレスパタ
ーン４０の領域ではＲ₀ 側の低反射率の状態に設定す
る。このような条件設定は反射率制御手段によりレーザ
パワーを制御することによって達成される。このような
領域により反射レベルの特性が異なる光ディスク１２を
作成することによって、同期パターン３９とアドレスパ
ターン４０の領域では略Ｒ_G とＲ_M の間で２値データが
表現され、データ領域ではＲ₀ とＲ₁ すなわち略Ｒ_G と
Ｒ_M の間で２値データが表現されるようになる。これに
より、再生専用ディスクを再生する場合と同じ２値化回
路を使用することが可能となり、再生専用ディスクとの
互換性を確保することができる。

【００４５】次に、本発明の第三の実施例を図１２及び
図１３に基づいて説明する（請求項４記載の発明に対応
する）。なお、前記各実施例と同一部分については同一
符号を用いる。

【００４６】本装置（図１参照）は、Ｘ系列（第一の系
列）の記録データを、記録用のＹ系列（第二の系列）の
記録データに変換するコード変換手段８を備えている。
このコード変換手段８は、図１２（ａ）に示すように、
マルチプレクサ４４（ＭＵＸ）と、コード変換テーブル
４５と、メモリ４６とを備えている。また、コード変換
手段８は、図１２（ｂ）に示すようなデータ系列間隔微
調整手段を備えている。このデータ系列間隔微調整手段
は、同期パターン３９とアドレスパターン４０とＹ系列
の記録データとが連結されたときの最小反転間隔と最大
反転間隔が各々所定値となるように系列間隔を微調整す
る。なお、このデータ系列間隔微調整手段は、マイクロ
コンピュータを用いてプログラムにより作成することが
でき、また、適当なデジタル回路を用いて作成するよう
にしてもよい。

【００４７】このような構成において、コード変換手段
８には、Ｘ系列の記録データと、目標アドレス発生手段
２３で発生した目標アドレスデータと、同期パターン発
生手段２９で発生した同期パターン用データとが入力さ
れる。ただし、コード変換前のデータはＮＲＺ形式とす
る。そして、コード変換手段８において、目標アドレス
に記録すべき記録データがアドレスも含めてＹ系列のデ
ータにコード変換され、さらに同期パターンを加え、デ
ータ「１」の数が偶数になるように接続ビット４７を微
調整して、バッファメモリ３０に送出する。

【００４８】ここで、コード変換処理を図１２（ａ）
（ｂ）に基づいて詳細に説明する。図１２（ａ）に示す
ように、ｘ系列の記録データと、アドレスデータとは、
ＭＵＸ４４で切り替えられて、コード変換テーブル４５
でＹ系列のデータに変換される。この変換処理は、例え
ば、ＣＤ等で知られている８ビットを１４ビットに変換
するＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）により行
われる。このようにして変換された１４ビットシンボル
は、１データ記録単位（ある同期パターンから次の同期
パターンまでの単位）にＬ個あり、これらが順番に並べ
られる。さらに、同期パターン（ここでは２４ビットと
する）を並べて全て連結したときに、「１」の値と、
「１」の値の間隔がＴ_min （最小反転間隔）のビット以
上で、Ｔ_max（最大反転間隔）のビット以下になるよう
に、２ビットの接続ビット４７がシンボル毎に付加され
る。なお、Ｔ_min とＴ_max とはコード変換規則に固有な
定数であり、例えば、ＥＦＭの場合にはＴ_min ＝３、Ｔ
_max ＝１１となる。そして、このような変換処理後、Ｙ
系列のデータや接続ビット４７等は、メモリ４６に格納
される。

【００４９】図１２（ｂ）は、データ系列間隔微調整手
段により、連結されたデータのＹ系列間隔を微調整する
方法を示す。メモリ４６に格納されたデータを参照し
て、まず、データ「１」の数が偶数であるか否かを調べ
る（Ｓ１）。データ「１」の数が偶数でないならば、微
調整前の接続ビット４７のうち、「００」の位置を探
し、この値を「１０」又は「０１」に変えてもＴ_min 、
Ｔ_max の条件を満たす接続ビット４７の場所を一つ選択
する（Ｓ２）。その選択された場所の接続ビット４７を
変更する（Ｓ３）。ここで、データ「１」の数が偶数に
なっていれば、このＹ系列に変換されたデータをデータ
送出手段２５でＮＲＺＩ変換（すなわち、「１」で反
転）したとき、Ｌレベルで始まりＬレベルで終わる。こ
のような接続ビット４７を用いた微調整が必要な理由と
しては、同期パターン３９と、アドレスパターン４０と
が光ディスク１２上に予めＮＲＺＩ形式でフォーマット
されているような場合、同期パターン３９がＬ−to−Ｈ
エッジで始まるならば、データ記録後においても次の同
期パターンがＬ−to−Ｈエッジで始まるように、最初の
同期パターン３９のＬ−to−Ｈエッジから数えて、記録
データパターンの最後のエッジまでの反転回数が偶数で
なければならないからである。

【００５０】図１３は、コード変換処理とアドレス検出
のタイミングを示す。ＤＲＦ信号からアドレスＮが検出
されたとき、バッファメモリ３０にはアドレスＮに記録
すべきコード変換処理後の微調整されたＹ系列のデータ
が記憶されている。これにより、データ送出手段２５
は、そのバッファメモリ３０中のデータを取出してＮＲ
ＺＩに変換し、レーザ光源９の出力パワーを変調して光
ディスク１２のトラック３６上にデータを記録してい
く。このアドレスＮでの記録が開始されると、目標アド
レスはＮ＋１になり、これにより、コード変換手段８は
アドレスＮ＋１に記録すべきデータのコード変換処理及
びＹ系列間隔の微調整処理を行う。そして、ＤＲＦ信号
からアドレスＮ＋１が検出されるまでの間にコード変換
手段８は処理を終了し、そのデータ結果をバッファメモ
リ３０に送出する。このようにして一連の処理が行われ
ることになる。

【００５１】上述したようなコード変換手段８を用いて
データの記録を行うことによって、光ディスク１２のフ
ォーマットがＮＲＺＩ形式の場合に特に有効となり、再
生専用ディスクとの互換性が一層完全となり、高密度な
データ記録を行うことができる。なお、本実施例では、
データ「１」の数が奇数のときに「１」をもう１個加え
て偶数個にする処理としたが、これとは逆に、「１」を
一つ減らして偶数個にするようにしてもよい。また、こ
のようなコード変換手段８による変換処理は、データパ
ターンがＮＲＺ形式のまま光ディスク１２上に記録され
るシステムにおいては必ずしも必要なものではない。Ｎ
ＲＺ形式の場合には、データ「１」の数に関係なく、Ｘ
系列からＹ系列への変換だけで、データ領域の最後の部
分の論理状態（Ｌ又はＨレベル）が確定するからであ
る。

【００５２】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、連続溝と断続ピ
ット列が周期的に交互に形成された情報記録媒体の連続
溝からトラックエラー信号を得てトラック追跡を行うよ
うにしたので、特別なトラック追跡手段を必要とせず、
従来と略同一の簡単な構成のトラック追跡手段を用いる
ことができ、これにより、生産コストを抑えた安価な装
置を提供することができる。また、このようにして作成
された書込み可能な情報記録媒体のフォーマットを再生
専用ディスクのフォーマットと共通化させることができ
るので、再生専用ディスクに対して互換性をもつ装置を
提供することができる。また、断続ピット列の同期パタ
ーンに位相同期した同期信号を作成し、その同期信号に
位相同期したビット単位の基準クロックを生成し、この
基準クロックに基づいてアドレスの検出及び記録データ
の書込みを行うようにしたので、ランダムな位置に記録
が可能となり、これにより記録データのタイミング管理
を容易にかつ正確に行うことができる。

【００５３】請求項２記載の発明は、同期信号に基づい
て情報記録媒体を所定の回転数で回転制御する回転制御
手段を設けたので、従来の光学式回転エンコーダの回転
制御機構を用いることなく正確な回転制御を行うことが
でき、これにより、安価で、小型な装置を提供すること
ができる。

【００５４】請求項３記載の発明は、断続ピット列の同
期パターン及びアドレスパターンの領域では低反射率状
態となり、連続溝の記録膜上では高反射率状態と低反射
率状態との２状態となるように光ビームの変調制御を行
う反射率制御手段を設けたので、記録膜の反射レベル
と、同期パターン及びアドレスパターンの反射レベルと
を略等しくする設定することができ、これにより、再生
専用ディスクとの互換性をさらに高めることができる。

【００５５】請求項４記載の発明は、コード変換処理の
際、記録データ用の第二の系列の記録データを、同期パ
ターンとアドレスパターンとに連結させたときに、最小
反転間隔と最大反転間隔が所定の範囲内になるように系
列間隔の微調整を行うようにしたので、同期パターンと
アドレスパターンとデータパターンとの連結を正常化さ
せ、再生専用ディスクとの互換性をさらに高めることが
でき、また、特にＮＲＺＩ変換の記録方式において有効
となり高密度化を図ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例である情報記録再生装置
の全体構成を示すブロック図である。

【図２】位相比較器の基本的な回路構成を示すブロック
図である。

【図３】位相比較器の入出力波形を示すものであり、
（ａ）はＤＲＦ信号とＷＩＮＤＯＷ信号の中心との位相
が一致しているときのタイミングチャート、（ｂ）はＤ
ＲＦ信号がＷＩＮＤＯＷ信号の中心よりも位相が進んで
いるときのタイミングチャート、（ｃ）はＤＲＦ信号が
ＷＩＮＤＯＷ信号の中心よりも位相が遅れているときの
タイミングチャートである。

【図４】図２の回路の動作を示すタイミングチャートで
ある。

【図５】ＣＤフォーマットに対応した光ディスク面の状
態を示す平面図である。

【図６】図５の光ディスクのａ−ａ断面図である。

【図７】図５の光ディスクのトラック方向に対する断面
図である。

【図８】データを記録している最中の各種信号波形を示
すタイミングチャートである。

【図９】欠落したＤＲＦ信号に対してＷＩＮＤＯＷ信号
を正確に検出できる例を示すタイミングチャートであ
る。

【図１０】本発明の第二の実施例を示すものであり、記
録動作時の各種信号波形を示すタイミングチャートであ
る。

【図１１】ディスク面での場所によって反射光の反射率
が異なる様子を示す波形図である。

【図１２】本発明の第三の実施例を示すものであり、
（ａ）はコード変換手段の内部構成を示すブロック図、
（ｂ）はデータ系列間隔微調整手段を示すフローチャー
トである。

【図１３】コード変換処理とアドレス検出の動作を示す
タイミングチャートである。

【符号の説明】

１トラックエラー信号検出手段２トラック追跡手段４同期信号生成手段５ＰＬＬ手段６記録制御手段７回転制御手段８コード変換手段１２情報記録媒体１２ｂ記録膜３６トラック３７連続溝３８断続ピット列３９同期パターン４０アドレスパターンＡ光ビーム

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年９月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、情報記録媒体の連続溝上の記録膜
を光ビームの変調に応じて少なくとも高反射率状態と低
反射率状態とに変化させる反射率制御手段を設け、か
つ、断続ピット列上の同期パターン及びアドレスパター
ンの領域を低反射率状態にした。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】本実施例では、光ディスク１２を、グルー
ブ３７のデータ領域ではＡ膜４２のような反射レベルの
特性に設定し、かつ、同期パターン３９とアドレスパタ
ーン４０の領域ではＲ₀ 側の低反射率の状態に設定す
る。このような光ディスク１２を作成することによっ
て、同期パターン３９とアドレスパターン４０の領域で
は略Ｒ_G とＲ_M の間で２値データが表現され、データ領
域ではＲ₀ とＲ₁ すなわち略Ｒ_G とＲ_M の間で２値デー
タが表現されるようになる。これにより、再生専用ディ
スクを再生する場合と同じ２値化回路を使用することが
可能となり、再生専用ディスクとの互換性を確保するこ
とができる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５４】請求項３記載の発明は、断続ピット列の同
期パターン及びアドレスパターンの領域では低反射率状
態とし、連続溝の記録膜上では高反射率状態と低反射率
状態との２状態となるように光ビームの変調制御を行う
反射率制御手段を設けたので、記録膜の反射レベルと、
同期パターン及びアドレスパターンの反射レベルとを略
等しくする設定することができ、これにより、再生専用
ディスクとの互換性をさらに高めることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】情報記録媒体に形成されたスパイラル状
又は同心円状のトラックに光ビームを照射して情報を記
録再生する情報記録再生装置において、記録データが記
録される連続溝と、一定の同期パターン及びこのパター
ンに続くアドレスパターンを有する断続ピット列とが周
期的に交互に形成された前記情報記録媒体に対し、前記
連続溝からの反射光により前記トラック上に照射される
光ビームのトラック位置ずれを示すトラックエラー信号
を検出するトラックエラー信号検出手段と、そのトラッ
クエラー信号に基づいて前記光ビームが前記トラック上
を追跡するように制御するトラック追跡手段と、前記同
期パターンに位相同期する同期信号を生成する同期信号
生成手段と、前記同期信号に位相同期したビット単位の
基準クロックを生成するＰＬＬ手段と、前記基準クロッ
クに基づいて前記アドレスパターンから得られるアドレ
スを読取りそのアドレスと前記基準クロックとに基づい
て前記光ビームを変調して前記連続溝に情報を記録する
記録制御手段とを備えたことを特徴とする情報記録再生
装置。
【請求項２】同期信号に基づいて情報記録媒体を所定
の回転数で回転制御する回転制御手段を設けたことを特
徴とする請求項１記載の情報記録再生装置。
【請求項３】情報記録媒体の連続溝上の記録膜を光ビ
ームの変調に応じて少なくとも高反射率状態と低反射率
状態とに変化させ、かつ、断続ピット列上の同期パター
ン及びアドレスパターンの領域を光ビームの変調に応じ
て低反射率状態に変化させる反射率制御手段を設けたこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の情報記録再生装
置。
【請求項４】情報記録媒体の連続溝の記録膜上に記録
された第一の系列の記録データをデジタル信号に変調し
て記録用の第二の系列の記録データを生成するコード変
換手段を備え、このコード変換手段に、同期パターンと
アドレスパターンと前記第二の系列の記録データとが連
結されたときの最小反転間隔と最大反転間隔が各々所定
値となるように系列間隔を微調整するデータ系列間隔微
調整手段を設けたことを特徴とする請求項１，２又は３
記載の情報記録再生装置。