JPH097181A - 光学記録媒体、光記録装置、光記録方法及び記録マーク位置の調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は光記録媒体において、従来に比して一
段と高い記録密度で記録された記録媒体を実現する。 【構成】１つの読み取り用レーザスポツトによつて走査
される光記録媒体上の１つの読み取りトラツクに複数の
記録マーク列を互いに近接して記録するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 （１）光学記録媒体 （２）光記録装置 （２−１）光記録装置の構成 （２−２）マーク位置調整方法 （３）再生装置 （４）他の実施例 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明はコンパクトデイスク等の
光学記録媒体に関する。また本発明はこれら光学記録媒
体に所望のデータを高密度記録する光記録装置に適用し
得る。

【０００３】

【従来の技術】従来、所望のデータをこの種の光学記録
媒体に高密度記録する方法として、エツジ位置変調方法
が提案されている。このエツジ位置変調方法は、記録す
べきデータに応じてピツトの前端位置及び又は後端位置
を所定の基準位置からステツプ状にシフトさせるもので
あり、非常に微小なシフト量で情報を記録することがで
きる記録方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで昨今、現在以
上に記録密度を高めた記録媒体の実現が望まれている。
この記録密度の向上をエツジのシフト量だけで対応する
ことも考えられるが、加工精度等から限界がある。

【０００５】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して記録密度の高い光学記録媒体を提案し
ようとするものである。また光学記録媒体にデータを記
録するのに用いる光記録方法及び光記録装置を提案し、
併せて光学記録媒体に記録するマークの位置関係を調整
する方法を提案しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、１つの読み取り用レーザスポツト
が走査する１つの読み取りトラツク上に複数の記録マー
ク列を互いに近接させて記録するようにする。

【０００７】

【作用】１つの読み取り用レーザスポツトによつて複数
の記録マーク列を一度に走査する。これにより複数の記
録マーク列に記録されている記録データを１度に再生す
ることができる。

【０００８】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【０００９】（１）光学記録媒体 図１に本発明に係る光学記録媒体の記録パターン例を示
す。この実施例に示す光学記録媒体は、１本の読み取り
トラツクを２つの記録マーク列１Ａ及び１Ｂによつて構
成することを特徴とし、１つの読み取り用レーザスポツ
トＬＳによつて一度に走査できるように２つの記録マー
ク１Ａ及び１Ｂをトラツクの並び方向に近接して配置し
たことを特徴としている。

【００１０】さらにこの光学記録媒体の場合、２つの記
録マーク列１Ａ及び１Ｂを構成する各記録マークのエツ
ジを記録データに応じてエツジ位置変調すると共に、各
列のエツジ位置が重ならないように位相をずらして配置
したことを特徴としている。これにより走査方向に出現
するエツジの出現頻度を従来に比して増加させることが
できるようになされている。

【００１１】因に図１に示す光学記録媒体の場合には、
記録マーク列１Ａの記録マークから再生される再生信号
と記録マーク列１Ｂの記録マークから再生される再生信
号のの干渉を減らすため位相が９０〔°〕ずれるように
記録されているが、ずれ量は光学検出系の伝達特性に応
じて定まる再生信号の過渡期間よりも小さい所定の範囲
内であれば良い。

【００１２】（２）光記録装置 続いて図１に示す記録パターンを光学記録媒体に記録す
る光記録装置について説明する。ここでは光記録装置の
構成と、記録の際に必要な露光光学系の調整方法とに分
けて説明する。

【００１３】（２−１）光記録装置の構成 図２に光記録装置１１の全体構成を示す。この光記録装
置１１はデータが凹凸パターンとして記録される光学記
録媒体の金型（スタンパ）製造時に用いられるものであ
り、正確には原版１２に記録パターンを露光するのに用
いられるものである。因にこの原版１２を露光後にエツ
チング現像してニツケルメツキ処理すれば金型（スタン
パ）が得られる。

【００１４】さて光記録装置１１は３つにブロツク、す
なわち信号発生回路部１３、露光光学系１４及び駆動部
１５の３つによつて構成されている。ここで信号発生回
路部１３は記録すべきデータに応じた変調信号を生成す
る回路である。情報源１３Ａは磁気記録媒体等でなり、
記録すべきデータを表すデイジタル信号Ｓ１を誤り訂正
符号付加回路１３Ｂに順次与えるようになされている。

【００１５】誤り訂正符号付加回路１３Ｂは情報源１３
Ａから入力されたデイジタル信号Ｓ１に誤り訂正符号を
付加する。この誤り訂正符号付加回路１３Ｂの処理によ
りデイフエクト等の影響によつて再生信号の一部に欠落
が生じてもデータを正しく読み出せるようになされてい
る。基準信号発生回路１３Ｃはクロツク信号を含む各種
基準信号を発生する。因にこの基準信号は再生時にデイ
スク上のピツトの出来具合を判定するのに用いられる。

【００１６】スイツチヤ１３Ｄは一定周期で入力端を切
り換えるようになされており、誤り訂正符号付加回路１
３Ｂで発生されたデータ列に基準信号発生回路１３Ｃで
発生された基準信号を挿入するようになされている。こ
のときスイツチヤ１３Ｄは８ビツト単位で記録データＳ
２を出力する。因にこの記録データＳ２のうち上位４ビ
ツトがクロツクエツジシフト回路１３Ｅ１に入力され、
下位４ビツトがクロツクエツジシフト回路１３Ｅ２に入
力される。

【００１７】クロツクエツジシフト回路１３Ｅ１及び１
３Ｅ２はこれら４ビツトのデータに基づいてキヤリア信
号発生器１３Ｆが発生するキヤリア信号Ｓ３の前縁位相
及び後縁位相をそれぞれ独立に移動する。この例の場
合、クロツクエツジシフト回路１３Ｅ１及び１３Ｅ２は
キヤリア信号Ｓ３の前縁を４段階に変調している。これ
によりクロツクエツジシフト回路１３Ｅ１及び１３Ｅ２
は記録信号Ｓ４１及びＳ４２の前縁に２ビツトの情報を
与え、キヤリア信号Ｓ３の後縁位相を４段階に変調する
ことにより後縁に２ビツトの情報を与えるようになされ
ている。

【００１８】因にクロツクエツジシフト回路１３Ｅ２に
入力されるキヤリア信号Ｓ３は遅延回路１３Ｇによつて
若干遅延されており、再生信号のエツジ位置が相互に重
ならないようになされている。この実施例の場合には、
図１に示す記録パターンを原版１２上に記録する信号を
生成するためクロツクエツジシフト回路１３Ｅ１に入力
されるキヤリア信号Ｓ３の位相と、クロツクエツジシフ
ト回路１３Ｅ２に入力されるキヤリア信号Ｓ３の位相と
の間に位相差が丁度９０°になるように調整されてい
る。従つてクロツクエツジシフト回路１３Ｅ１及び１３
Ｅ２から出力される記録信号Ｓ４１及びＳ４２の信号波
形は図３（Ａ）及び（Ｂ）となる。

【００１９】さて上述の信号発生回路部１３Ｃにおいて
発生された記録信号Ｓ４１及びＳ４２に基づいてレーザ
光Ｌ１を変調するのが露光光学系１４である。露光光学
系１４は記録用レーザ１４Ａから射出されたレーザ光Ｌ
１をハーフミラーＨＭ１によつて２つの光束に分離す
る。分離されたレーザ光Ｌ１のうちハーフミラーＨＭに
よつて反射されたレーザ光Ｌ１１は反射鏡Ｍを介して光
変調器１４Ｂ１に入射され、ハーフミラーＨＭを透過し
たレーザ光Ｌ１２はそのまま光変調器１４Ｂ２に入射さ
れる。

【００２０】光変調器１４Ｂ１及び１４Ｂ２は入射され
た各レーザ光Ｌ１１及びＬ１２の強度をそれぞれ記録信
号Ｓ４１及びＳ４２に基づいて変調し、これをリレー光
学系１４Ｃに出力する。リレー光学系１４Ｃはこのよう
に変調を受けたレーザ光Ｌ１１及びＬ１２をハーフミラ
ー等の光学系を介して原版１２上に集光する。ここでレ
ーザ光Ｌ１１及びＬ１２を反射するミラーＭの取り付け
角度は後述する方法により予め所定の位置関係に調整さ
れている。

【００２１】従つてミラーＭによつて反射されたレーザ
光Ｌ１１及びＬ１２は図１に示すように１つの読み取り
用レーザスポツトＬＳ内に収まる位置に集光される。こ
れにより原版１２上には図１に示す記録パターンが記録
されることになる。因に駆動部１５はこれらレーザ光Ｌ
１１及びＬ１２によつて原版１２が露光されている間、
原版１２を搭載するターンテーブル１５Ａをモータ１５
Ｂによつて一定速度で回転させるように動作する。

【００２２】以上の構成の光記録装置によれば、ピツト
の前縁と後縁とがそれぞれ４段階づつ変調された２つの
ピツト列が１つの読み取り用レーザスポツトＬＳに収ま
るように記録された原版１２を容易に作成することがで
きる。これによりこのような記録パターンが記録された
光学記録媒体を得ることができる。

【００２３】（２−２）マーク位置調整方法 続いて原版１２上に集光されるレーザ光Ｌ１１及びＬ１
２の位置関係及び位相関係を適切な状態に制御するため
の調整方法を説明する。因にここでは原版１２上に記録
するピツト列の位相が互いに９０〔°〕ずれるように制
御する場合について説明する。これは前述したように、
ピツト列が互いに９０〔°〕の位相ずれをもつている
と、ピツトエツジ間の距離が最大となつて干渉が減り再
生し易くなるためである。

【００２４】図４に光記録装置１１に用いられる露光光
学系１４の一例を示す。原版１２上に記録される２つの
ピツト間の位相を適切な量だけずらす方法としては、信
号発生回路部１３内における遅延回路１３Ｇの遅延時間
を調整する方法もあるが、図４に示すミラーＭ２の反射
角度を調整する方法もある。この例の場合、ミラーＭ２
の取り付け角度を調整してスポツト光の集光位置を調整
し、続いて遅延回路１３Ｇの遅延時間を調整することに
より原版１２上に記録される記録パターンの位相を正確
な位置に調整する方法を用いる。

【００２５】さて図４に示す光記録装置１１において、
記録用レーザ１４Ａから射出されたレーザ光Ｌ１はハー
フミラーＨＭ１を介して２つのレーザ光Ｌ１１及びＬ１
２に分離された後、光変調器１４Ｂ１及び１４Ｂ２にお
いて独立に変調される。この後、２つのレーザ光Ｌ１１
及びＬ１２はリレー光学系１４ＣのハーフミラーＨＭ
２、ＨＭ３、ミラーＭ３及びハーフミラーＨＭ４を順に
介して再び同一の光路に集光され、ミラーＭ３及び対物
レンズ１４Ｃ１を介してフオトレジストが塗布されたガ
ラス原版１２上に収束される。

【００２６】さてこの状態で、レーザ光Ｌ１１及びＬ１
２が適切な位置に集光しているか否かを原版１２の表面
で反射されたレーザ光Ｌ１１及びＬ１２の反射光に基づ
いて検出する。この検出にはＣＣＤカメラ１６が用いら
れる。ＣＣＤカメラ１６は、対物レンズ１４Ｃ１、ミラ
ーＭ３、ハーフミラーＨＭ４、ＨＭ３、対物レンズ１４
Ｃ２を順に介して再度収束された原版１２上のスポツト
像を撮像し、これをモニタ１７に出力する。

【００２７】このようにモニタ１７でＣＣＤカメラ１６
の出力を観測するようにしたことにより、原版１２上の
２つのスポツト像を図５に示すように拡大して観測する
ことができる。しかもモニタ１７の横軸は原版１２上に
おけるタンジエンシヤル方向に対応し、縦軸はラジアル
方向に対応している。従つてユーザはモニタ１７の画面
を見ながらミラーＭ３の角度を調整し、２つのスポツト
像の原版１２上での位置関係を図５（Ｂ）のように調整
する。このように２つのピツト像を予めタンジエンシヤ
ル方向に揃えることにより、２つのピツト列間に生じる
位相差は変調された光信号の遅れのみに反映するように
なる。

【００２８】このように光学系の調整処理が終了する
と、次は２つのレーザ光Ｌ１１及びＬ１２の光強度の位
相差が９０〔°〕になるように記録信号Ｓ４１及びＳ４
２の位相を調整する処理に移る。この位相差の検出には
フオトダイオードＰＤ１及びＰＤ２を用いる。ここでフ
オトダイオードＰＤ１及びＰＤ２は光変調器１４Ｂ１及
び１４Ｂ２より射出されたレーザ光Ｌ１１及びＬ１２の
光強度を電気信号に変換するのに用いられ、変換結果は
オシロスコープ１８上で観察される。

【００２９】このときオシロスコープ１８上で観察され
る２つの波形の位相のずれには光変調器１４Ｂ１及び１
４Ｂ２内の予想外の位相ずれと、遅延回路１３Ｇにより
意図的に付加された位相のずれの２つが含まれる。そこ
でオシロスコープ１８上の波形を観察しながらフオトダ
イオードＰＤ１及びＰＤ２で受光される信号の位相が丁
度９０〔°〕ずれるように遅延回路１３Ｇの遅延時間を
調整する。

【００３０】これによりたとえ２つの光変調器１４Ｂ１
及び１４Ｂ２の内部に遅延時間の差があつたとしても最
終的に記録されるピツト列の位相差が９０〔°〕になる
ように調整することができる。この調整方法は、光学系
側にタンジエンシヤル方向に対する記録スポツトの幾何
学的な配置に位相差を持たせずに済み、２つのスポツト
の発光タイミングを制御するだけで済むためピツトの正
確な位相調整を可能にすることができる。

【００３１】（３）再生装置 最後にこのような記録パターンが記録された光デイスク
を再生する再生装置の構成例を図６に示す。再生装置２
１は光ピツクアツプ２２から光デイスク２３に読み取り
用レーザを射出し、その反射光量から再生ＲＦ信号Ｓ_RF
を得る。

【００３２】ここで光デイスク２３はスピンドルモータ
２４によつて回転制御され、光ピツクアツプ２２及びス
ピンドルモータ２４はそれぞれサーボ回路２５によつて
制御される。因に図中では１つのブロツクで表したが、
実際にはスピンドルモータ２４を制御するスピンドルサ
ーボ、光ピツクアツプ２２の焦点を保つフオーカスサー
ボ及び任意の半径に光ピツクアツプ２２を移動するスラ
イドサーボ等が含まれる。

【００３３】さて光ピツクアツプ２２で再生された再生
信号Ｓ_RFはＰＬＬ回路２６に入力され、このＰＬＬ回路
２６において再生装置全体に供給されるクロツク信号Ｃ
Ｋが再生される。また光ピツクアツプ２２で再生された
再生信号Ｓ_RFはアナログ／デイジタル変換回路２７に入
力され、８ビツトのデイジタル信号に変換される。ここ
で再生ＲＦ信号Ｓ_RFとクロツク信号ＣＫとの位相関係は
図７のようになる。

【００３４】基準補正回路２８はこのデイジタル信号Ｓ
２１を入力し、光デイスク２３の製作工程の様々な要因
によつて生じた変動をデータとデータの間に周期的に記
録した基準信号を使つて補正する。この後、判定回路２
９が各ピツトのエツジの位置がどこの場所であつたのか
を判定し、記録された信号を復号する。そして誤り訂正
回路３０が復号されたデータに含まれる誤りを訂正し、
デイスク上の欠陥の影響を除去した信号を最終的に出力
する。

【００３５】以上の構成によれば、１つの読み取り用レ
ーザスポツトＳＰで２列のピツト列から各ピツトのエツ
ジ位置を同時に検出することができる再生装置を実現す
ることができる。

【００３６】（４）他の実施例 なお上述の実施例においては、光記録媒体の例として記
録マークを凹凸ピツトとして記録するコンパクトデイス
クの場合について述べたが、本発明はこれに限らず、同
様の形態でデータを記録する光カード等にも適用し得
る。

【００３７】また上述の実施例においては、光記録媒体
の例としてコンパクトデイスクや光カード等について述
べたが、本発明はこれに限らず、記録マークを磁気パタ
ーンとして記録する光磁気デイスクの場合にも適用し得
る。因に光磁気デイスクはポリカーボネート上に磁性膜
をコーテイングしたものである。この光磁気デイスクへ
の記録方法としては光変調方法と、磁界変調方法の２種
類がある。

【００３８】同様に記録マークを記録面の反射状態の違
いとして記録する相変化型記録媒体にも適用し得る。因
に相変化型記録媒体は基板上に相変化材料を積層したも
のが用いられる。

【００３９】また上述の実施例においては、２つの記録
マーク列の位相を記録マークの記録周期に対して９０
〔°〕ずらす場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、位相のずれ量は前述したように再生信号の過渡期
間よりも小なる所定のシフト期間に相当する範囲内であ
れば任意のずれ量で良い。

【００４０】さらに上述の実施例においては、１つの読
み取り用レーザスポツト内に収まるように２列の記録マ
ーク列を記録する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、３列以上の記録マークを１つの読み取り用レ
ーザスポツト内に収まるように記録する場合に広く適用
し得る。

【００４１】さらに上述の実施例においては、記録マー
クのエツジ部分のうち前縁及び後縁をそれぞれ４段階に
変調する場合について述べたが、変調する段数はこれに
限らず、２段階、３段階でも良い。また５段階以上変調
させる場合にも適用し得る。なおエツジ部分を変調しな
い場合にも適用し得る。

【００４２】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、１つの読
み取り用レーザスポツトによつて走査する光記録媒体上
の１つの読み取りトラツクに複数の記録マーク列を互い
に近接して記録したことにより、記録密度の高い光記録
媒体を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光記録媒体に記録される記録マー
クの一例を示す略線図である。

【図２】本発明による光記録装置の一例を示すブロツク
図である。

【図３】エツジ位相が段階的にシフトされた記録信号を
示す略線図である。

【図４】本発明による光記録装置の露光光学系を示す光
路図である。

【図５】本発明によるマーク位置調整方法の一例を示す
略線図である。

【図６】本発明による再生装置の一例を示すブロツク図
である。

【図７】記録マークと再生信号との関係を示す信号波形
図である。

【符号の説明】

１１……光記録装置、１２……原版、１３……信号発生
回路部、１４……露光光学系、１５……駆動系、１６…
…ＣＣＤカメラ、１７……モニタ、１８……オシロスコ
ープ。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つの読み取り用レーザスポツトによつて
   走査される１つの読み取りトラツクに複数の記録マーク
   列を互いに近接して記録したことを特徴とする光学記録
   媒体。
2. 【請求項２】上記複数の記録マーク列のうち少なくとも
   １つは記録マークの前縁と後縁の位置が記録データに応
   じて段階的にシフトされていることを特徴とする請求項
   １に記載の光学記録媒体。
3. 【請求項３】上記複数の記録マーク列は、光学検出系の
   伝達特性に応じて定まる再生信号の過渡期間よりも小な
   る所定のシフト期間に相当する範囲で上記読み取り用レ
   ーザスポツトの走査方向にずれていることを特徴とする
   請求項１に記載の光学記録媒体。
4. 【請求項４】上記複数の記録マーク列は、光学検出系の
   伝達特性に応じて決まる再生信号の過渡期間よりも小な
   る所定のシフト期間に相当する範囲で上記読み取り用レ
   ーザスポツトの走査方向にずれていることを特徴とする
   請求項２に記載の光学記録媒体。
5. 【請求項５】上記記録マーク列を構成する各記録マーク
   は凹凸ピツトでなることを特徴とする請求項１に記載の
   光学記録媒体。
6. 【請求項６】上記記録マーク列を構成する各記録マーク
   は磁化パターンであることを特徴とする請求項１に記載
   の光学記録媒体。
7. 【請求項７】記録すべきユーザデータを所定単位づつ区
   切り、複数の記録データを並列に出力するデータ分配手
   段と、 上記複数の記録データそれぞれに対応する複数の変調信
   号に基づいて複数のレーザ光をそれぞれ独立に変調する
   複数の光変調手段と、 上記複数の光変調手段によつて変調された複数のレーザ
   光を光学記録媒体上の１つの読み取りトラツク上に集光
   し、複数の記録マーク列を互いに近接させて記録する光
   学系とを具えることを特徴とする光記録装置。
8. 【請求項８】上記複数の記録データそれぞれに基づいて
   基本クロツクの位相を微小にずらしてなる複数の変調信
   号を上記複数の光変調手段に出力するエツジシフト手段
   を具えることを特徴とする請求項７に記載の光記録装
   置。
9. 【請求項９】上記複数の記録マーク列を記録するのに用
   いられる上記複数のレーザ光の基本発光位相は、光学検
   出系の伝達特性に応じて決まる再生信号の過渡期間より
   も小なる所定のシフト期間に相当する範囲で相互にずれ
   ていることを特徴とする請求項７に記載の光記録装置。
10. 【請求項１０】複数の記録データに基づいて独立に変調
    された複数のレーザ光を光学記録媒体上の１つの読み取
    りトラツクに集光することにより、１つの読み取りトラ
    ツクに複数の記録マーク列を互いに近接させて記録する
    ことを特徴とする光記録方法。
11. 【請求項１１】上記複数のレーザ光の発光位相は対応す
    る記録データに基づいて各レーザ光に固有の基本発光位
    相に対して微小にずれていることを特徴とする請求項１
    ０に記載の光記録方法。
12. 【請求項１２】光学記録媒体の１つの読み取りトラツク
    上に集光される複数のレーザ光のスポツト位置を光記録
    装置の光学系を調整することにより揃えた後、複数の変
    調信号の位相を電気的に調整して上記複数のレーザ光の
    発光位相を所定の状態に制御することを特徴とする記録
    マーク位置の調整方法。