JPH0877599A - 記録装置及び光ディスク再生装置 - Google Patents

記録装置及び光ディスク再生装置

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JPH0877599A
JPH0877599A JP6210095A JP21009594A JPH0877599A JP H0877599 A JPH0877599 A JP H0877599A JP 6210095 A JP6210095 A JP 6210095A JP 21009594 A JP21009594 A JP 21009594A JP H0877599 A JPH0877599 A JP H0877599A
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pit
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Minemasa Oota
岑正 太田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の深さを有するピットの1つから複数ビ
ットの情報を再生する。 【構成】 レーザ30は光ディスクを照射するビームを
発する。光ディスクにて反射されたビームは、光検出器
36で受光される。読取信号生成部37と、多値レベル
変換器38と、パラレル/シリアル変換器37とは順に
接続されている。生成部37は、受光されたビームの光
量に対応した2N 個のレベルをとる読取信号を生成す
る。読取信号は、多値レベル変換器38にてNビットの
コードデータ信号に変換され、変換器37にて再生シリ
アルデータ信号に変換される。 【効果】 光ディスクの記録密度が増大する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録装置及び光ディス
ク再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光ディスク1は、図1に示すよう
に、一面が記録面となる透光性基板2とこの基板2に積
層形成された反射膜3とからなり、音楽や映像などの情
報は、情報に対応した長さを有するピット4に変換され
て、ピット列として記録面に記録されている。情報を再
生する時は、ピット長(デューティ)よりも大きな直径
を有する読み取りビームLSをピット列に順次照射し、
ピット列からの回折光をフォトダイオードなどの光検出
器にて検出して電気信号に変換し、この電気信号に基づ
いて記録されていた情報が再生される。すなわち、読み
取りビームにて光ディスク上を走査したときのピットの
有無による反射光量の変化を用いて信号が読み出され
る。
【0003】上記光ディスク1の記録密度を高めるため
に、光ディスク1においては、ピット列からなるトラッ
クの隣接するもの同士の間隔、すなわちトラックピッチ
を縮小したり、ピットの小型化が検討されている。トラ
ックピッチを縮小すると、読み取りビームのビームスポ
ットに読み取るべきピットの他に隣接するトラックのピ
ットが含まれてしまい、読み取られたRF信号のクロス
トーク量が増大することとなる。そこで、クロストーク
を低減するために、光ディスクの再生光学系において
は、再生用ビームのビーム径の縮小が検討されている。
一般に、レーザから発せられたビームLSのスポット径
Rは次に示す式で表される。
【0004】
【数1】R=α×λ/NA (αは定数) 但し、NAは対物レンズの開口数、λは読み取りビーム
の波長である。故に、ビーム径Rを縮小すべく、対物レ
ンズの開口数NAの増大や再生ビームの短波長化が検討
されている。しかし、波長の短波長化には技術的な限界
があり、またNAは1割程度しか増大させることができ
ず、限界がある。
【0005】そこで、記録密度を高めるために、図2に
示すように、ピットの高さ及び幅を一定としてピット長
を変化させて、1ピットに少なくとも3つ以上の情報を
記録させるという多値記録方式の光ディスクの実用化が
検討されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ピット
長の制御にサブミクロンオーダの精度を要するので、ピ
ットの形成を困難なものにしていた。本発明は、上記問
題点に鑑みて、記録密度を向上させながらも製作が容易
なピットを有する記録装置及び光ディスク再生装置を提
供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の記録装置は、入
力シリアルデータ信号をN(Nは2以上の整数)ビット
毎に入力コードデータ信号に変換する手段と、前記入力
コードデータ信号に対応したレベルを有する記録信号を
生成する手段と、前記記録信号のレベルに対応した深さ
を有するピットを記録媒体に形成するピット形成手段と
を有するものである。
【0008】本発明の光ディスク再生装置は、情報の内
容に対応して2N (Nは2以上の整数)段階の深さを有
するピット列が形成された透光性基板と前記ピット列を
被覆して前記基板に形成された反射膜とを含む光ディス
クを再生する光ディスク再生装置であって、読み取りビ
ームを前記透光性基板側から前記反射膜に向けて照射せ
しめる手段と、前記読み取りビームが前記光ディスクに
て反射せしめられた反射ビームを受光して受光された反
射ビームの光量に対応したレベルを有する読み取り信号
を生成する手段と、前記読み取り信号のレベルに対応し
た内容を有するNビットの出力コードデータ信号を生成
する手段と、前記出力コードデータ信号を順次変換して
再生シリアルデータ信号を得る手段とを有するものであ
る。
【0009】
【作用】本発明の記録装置は、一連の入力シリアルデー
タ信号をN(Nは2以上の整数)ビット毎に入力コード
データ信号に変換し、かかる入力コードデータ信号に対
応したレベルを有する記録信号を生成し、この記録信号
のレベルに対応した深さを有するピットを記録媒体に形
成する。
【0010】本発明の光ディスク再生装置は、情報の内
容に対応して2N (Nは2以上の整数)段階の深さを有
するピット列が形成された透光性基板とかかるピット列
を被覆して基板に形成された反射膜とを含む光ディスク
を再生する場合、読み取りビームを光ディスクの透光性
基板側から反射膜に向けて照射し、読み取りビームが光
ディスクにて反射せしめられた反射ビームを受光して受
光された反射ビームの光量に対応したレベルを有する読
み取り信号を生成し、かかる読み取り信号のレベルに対
応した内容を有するNビットの出力コードデータ信号を
生成し、この出力コードデータ信号を順次変換して一連
の再生シリアルデータ信号を得て光ディスクに記録され
た情報を再生する。
【0011】
【実施例】本発明を適用した記録装置及び光ディスク再
生装置を図3及び図8に基づき説明する。図3は、記録
装置の構成を示すものであり、シリアル/パラレル変換
器10と、多値レベル変換器11と、記録信号発生器1
2と、制御手段としての光変調器13とが順に接続され
ている。
【0012】シリアル/パラレル変換器10は、音声情
報や映像情報などの情報を表す一連のシリアルデータ信
号からなる記録データを、2以上の整数から選択された
所定数Nビットを単位とするコード信号に変換するもの
である。多値レベル変換器11は、コード信号の内容
を、2N 個のレベルのうちの対応するレベルに変換する
ものである。
【0013】記録信号発生器12は、図4に示すよう
に、入力信号のレベルに対応した2N個のレベルを有す
る記録信号を生成して光変調器13に出力するものであ
る。光変調器13は、入力側の光路上ににガスレーザや
固体レーザ等のレーザ光源14がレーザビーム発生手段
として配置され、出力側の光路上には対物レンズなどの
光学系15と記録媒体が載置されるターンテーブル16
とが順次配設されている。この光変調器13は、レーザ
光源14から入力されたビームパワーを、図4に示すよ
うに、記録信号発生器12から入力される記録信号のレ
ベルによって2N 段階に制御して記録ビームとして出力
せしめるものである。
【0014】なお、上記光学系15は、記録ビームを記
録媒体に集光せしめる対物レンズ17を含むものであ
り、記録ビームの光路を折曲せしめる鏡を含むこともあ
る。ターンテーブル16は、情報が記録される光ディス
ク原盤18が記録媒体として載置され、図示せぬコント
ローラによって記録信号と同期して回転するものであ
る。
【0015】次に、上記記録装置を用いた光ディスク原
盤18への情報の記録方法を図4に基づき説明する。最
初に、記録されるべき光ディスク原盤18が記録面を上
方にしてターンテーブル16に載置される。次に、図4
に示すように、情報を表す一連のシリアルデータ信号
(a)がシリアル/パラレル変換器10に入力される
と、入力されたシリアルデータ信号は例えば3ビット毎
にコードデータ信号(b)に変換される。上述の如くシ
リアルデータ信号を3ビット単位のコードデータ信号に
変換する場合、コードデータ信号は、(000),(0
01),(010),・・・,(111)の8個の値、
すなわち23 =8値となる。
【0016】次に、多値レベル変換器11において、各
コードデータ信号は、コードデータ信号の内容に応じて
1から8までの8個のレベルに変換される。例えば(0
00)はレベル1に、(001)はレベル2に、(01
0)はレベル3に、・・・、(111)はレベル8に変
換される。この8値を8個のレベルに変換した後、光デ
ィスク原盤18に記録し易いように電圧レベル及びデュ
ーティが調節される。その後、各レベルに応じて記録信
号発生器12において8段階のレベルを有する記録信号
(c)が生成される。この記録信号は、光変調器13に
入力され、記録信号のレベルに応じて8段階にレーザビ
ームパワーを制御して8段階の異なるパワーを有する記
録ビーム(d)を生成する。記録ビームの各々は、光学
系15の対物レンズ17を介して集光せしめられて光デ
ィスク原盤18の記録面の所望の位置に照射されて、ピ
ットを形成し、ピットの深さは光ディスク原盤18にパ
ワーに対応している。ピットの深さは、図4(e)に示
すように、照射ビームのパワーに応じて8段階の深さに
形成され、ピットの各々は、原盤18の主面上において
は互いに同一のピット長及び同一の幅を有する。すなわ
ち、例えばレベル1に対応する記録ビームによって形成
されるピットの深さが最も浅く、レベルの増大とともに
ピットの深さが深くなり、レベル8に対応する記録ビー
ムによって形成されるピットの深さが最も深く形成され
る。
【0017】このようにしてピットが形成された光ディ
スク原盤18を用いてスタンパが形成される。このスタ
ンパを用いて、原盤のピット20が透光性基板21の一
方の主面を記録面22として転写され、この記録面を被
覆して反射膜23が形成されて、光ディスク24が図5
に示すように作製される。なお、25は保護層である。
【0018】従って、上記光ディスク記録装置によって
作製された光ディスク25には、ピット20の深さを変
えることによって、1のピットに3ビットのデータを記
録することができる。故に、光ディスクの記録密度を向
上させることができる。同様に、シリアルデータ信号を
4ビットを単位とするコードデータ信号に変換した場
合、コードデータ信号は24 =16個の異なる内容を採
ることができ、記録媒体に形成されるピットの深さは1
6段階になる。
【0019】次に、本発明を適用した光ディスク再生装
置を図4及び図6を参照しながら説明する。図6に、光
ディスク再生装置の構成を示す。読取りビームを発する
レーザ光源30と光ディスクが載置されるターンテーブ
ル31との間に形成される光路上に、レーザ光源30側
から順にコリメータレンズ32、ビームスプリッタ33
及び対物レンズ34が配置されてビーム照射光学系35
を構成している。レーザ光源30は読取りビームを発
し、対物レンズ34は、ビームスプリッタ33を通過し
た読取りビームを光ディスクの記録面上に集束せしめる
ものである。
【0020】また、ビームスプリッタ33から分岐した
光路上には、例えばフォトダイオード等の光検出器36
を含む読取り信号生成部37の受光面がビームスプリッ
タ33と対向して配置されている。この読取り信号生成
部37の出力側には、多値レベル変換器38、パラレル
/シリアル変換器39が順に接続されている。読取り信
号生成部37は、光検出器36にて反射ビームを受光
し、受光された反射ビームの光量のピーク値をクロック
に同期させて検出し、検出されたピーク値を対応したレ
ベルを有する読取り信号に変換するものである。
【0021】多値レベル変換器38は、読取り信号のレ
ベルを、読取り信号のレベルに対応する内容を有する所
定の数Nビットの出力コードデータ信号に変換する。な
お、Nは、再生される光ディスクのピットの深さ寸法の
種類に応じて決まる2以上の整数である。パラレル/シ
リアル変換器39は、Nビットの出力コードデータ信号
を順次変換して再生シリアルデータ信号を得るものであ
る。この再生シリアルデータ信号に基づき音声情報や映
像情報などの情報が再生される。
【0022】次に本実施例の作用について説明する。こ
の光ディスク再生装置にて再生される光ディスクは、例
えば図5に示すように2N 段階の深さを有するピット2
0が形成されて1のピットに複数ビットを担持する光デ
ィスク24である。故に、図6に示す装置を用いて例え
ば図4に示すように8段階の深さを有するピット20が
形成された光ディスク24を再生する場合について説明
する。
【0023】まず、図6に示すターンテーブル31に上
記光ディスク24が反射膜23が基板21の下方になる
ように載置される。次に、レーザ光源30を発した読取
りビームはコリメータレンズ32、ビームスプリッタ3
3を通過し、対物レンズ34により集光せしめられて光
ディスク34の記録面22にビームスポットとして照射
される。
【0024】この読取りビームは記録面22及びピット
20により反射されて反射ビームとなり、反射ビームは
対物レンズ34を通過しビームスプリッタ33にて光路
を折曲されて光検出器36に入射する。読取り信号生成
部37において、受光された反射ビームの光量は、振幅
がピットの深さに応じて図4(e)に示すようにピーク
値が8段階に変化する。次に、クロックに同期させて受
光されたビームの光量のピーク値が検出され、各ピーク
値は、ピーク値に対応して例えば1から8までの整数か
らなる8段階のレベルを有する読取り信号(f)に変換
される。この読取り信号はコードデータ信号生成部にて
読取り信号のレベルに対応した内容を有する3ビットの
出力コードデータ信号(g)に変換される。例えば、レ
ベル1は(000)、レベル2は(001)、レベル3
は(010)、・・・、同様にレベル8は(111)に
変換される。各出力コードデータ信号は、パラレル/シ
リアル変換器にて順次再生シリアルデータ信号(h)に
変換される。この再生シリアルデータ信号に基づき音楽
情報や映像情報などの情報が再生される。
【0025】故に、8段階の深さに形成されたピット2
0の1つから3ビットの情報を再生することができ、光
ディスク24の記録密度を向上させることができる。同
様に、光ディスクに形成されたピットの深さが16段階
の場合、各ピットにて反射された反射ビームの光量から
16個のレベルが生成される。よって、16個のレベル
は16=24 、すなわち4ビットを単位とするコードデ
ータ信号に変換されてシリアルデータ信号を得ることが
できる。従って、16段階の深さをとり得るピットの1
つから4ビットの情報を再生することができる。
【0026】次に、上記記録装置により記録されたり、
または上記光ディスク再生装置において再生されるピッ
トの形状の詳細について図7及び図8を参照しながら説
明する。一般に、記録面にて反射される反射ビームは、
読み取りビームが記録面に照射されたビームスポットが
ピットに照射されていると、ピット底部からの反射光と
ピット周縁部からの反射光との干渉光となる。従って、
図6の光検出器はこの干渉光を受光して読み取り信号を
生成するものである。干渉光の光量は、周縁部の反射光
は底部の反射光とはピットの深さを往復する分だけ位相
が遅れるので、読み取り信号は図7の曲線Iに示すよう
に変化する。なお、図7においてλ0 は読み取りビーム
の波長である。すなわち、ピットの深さがλ0 /4のと
きに読み取り信号は最大値をとる。
【0027】また、光ディスクを再生する際トラッキン
グが行われるが、トラッキングとして3ビームトラッキ
ングを行った場合の制御信号は、曲線IIに示すように読
み取り信号と同様に変化してピットの深さがλ0 /4の
ときに最大値をとり、一方プッシュプルトラッキングを
行う場合は、曲線III に示すようにピットの深さがλ 0
/8のときに最大値をとる。
【0028】従って、読み取り信号の最小値が得られる
ピットの深さをλ0 /8として最小レベルとし、最大値
が得られるピットの深さをλ0 /4として最大レベルと
し、中間レベルに対応するピットの深さをλ0 /8から
λ0 /4までの間で順次設定すれば、複数段階の深さを
有するピットの1つに複数ビットを記録したり再生する
ことができるとともに、3ビームトラッキング及びプッ
シュプルトラッキングのいずれのトラッキングを用いた
場合においても制御可能な信号が得られるものである。
しかしながら、読み取り信号の最大値及び最小値を得る
ピットの深さと中間値の各々を得るピットの深さとは、
設定される各レベルを識別可能とする適宜の寸法であれ
ば、上述の寸法に限定されず、適宜の寸法をとり得る。
をλ0 /8として最小レベルとし、最大値が得られるピ
ットの深さをλ0 /4として最大レベルとし、中間レベ
ルに対応するピットの深さをλ0 /8からλ0 /4まで
の間で順次設定すれば、複数段階の深さを有するピット
の1つに複数ビットを記録したり再生することができる
【0029】
【発明の効果】本発明の記録装置によれば、記録媒体に
深さが複数段階に異なるピットを形成することができる
ので、ピットの1つに複数ビットの情報を記録すること
ができ、記録媒体の記録密度を増大させることができ
る。本発明の光ディスク再生装置によれば、深さが複数
段階に異なるピットを有する光ディスクを再生すること
ができるので、ピットの1つから複数ビットの情報を再
生することができ、光ディスクの記録密度を増大させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の光ディスクの斜視図である。
【図2】ピットの長短により情報を記録する多値記録方
法を説明する図である。
【図3】本発明による記録装置の構成図である。
【図4】図3の装置によって処理される信号と形成され
るピットの形状との関係を説明する図である。
【図5】図3の装置を用いて記録された記録媒体に基づ
いて形成された光ディスクの断面図である。
【図6】本発明による光ディスク再生装置の構成図であ
る。
【図7】ピットの深さと読み取り信号及びトラッキング
制御信号の大きさとの関係を説明する図である。
【符号の説明】
10 シリアル/パラレル変換器 11 多値レベル変換器 12 記録信号生成器 13 光変調器 14 レーザ 20 ピット 21 基板 23 反射膜 24 光ディスク 30 レーザ 37 読み取り信号生成部 38 多値レベル変換器 39 パラレル/シリアル変換器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力シリアルデータ信号をN(Nは2以
    上の整数)ビット毎に入力コードデータ信号に変換する
    手段と、 前記入力コードデータ信号に対応したレベルを有する記
    録信号を生成する手段と、 前記記録信号のレベルに対応した深さを有するピットを
    記録媒体に形成するピット形成手段とを有することを特
    徴とする記録装置。
  2. 【請求項2】 前記ピット形成手段は、 レーザビーム発生手段と、 前記レーザビーム発生手段から発せられたレーザビーム
    の強度を制御して前記記録信号のレベルに対応した強度
    を有する記録ビームを生成する制御手段と、 前記記録ビームを前記記録媒体に照射せしめる手段とを
    含むことを特徴とする請求項1記載の記録装置。
  3. 【請求項3】 情報の内容に対応して2N (Nは2以上
    の整数)段階の深さを有するピット列が形成された透光
    性基板と前記ピット列を被覆して前記基板に形成された
    反射膜とを含む光ディスクを再生する光ディスク再生装
    置であって、 読み取りビームを前記透光性基板側から前記反射膜に向
    けて照射せしめる手段と、 前記読み取りビームが前記光ディスクにて反射せしめら
    れた反射ビームを受光して受光された反射ビームの光量
    に対応したレベルを有する読み取り信号を生成する手段
    と、 前記読み取り信号のレベルに対応した内容を有するNビ
    ットの出力コードデータ信号を生成する手段と、 前記出力コードデータ信号を順次変換して再生シリアル
    データ信号を得る手段とを有することを特徴とする光デ
    ィスク再生装置。
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