JPS5897137A - 光学的デ−タ記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は光学的に記録再生できるディスクにディジタ
ルデータ１に６録しこのディスクから記録Ｌｉディジタ
ルデータを再生するための光学的データ記録再生装置に
関するものである。

レーザー等の光を直径１−以下の光に絞って光記録ディ
スクに高密度で信号を配録再生することは、ビデオディ
スクの原盤に信号を記録する場合に良く行なわれる。ま
た、最近新しい光記録材料の開発に伴って、光ディスク
にディジタル信号やビデオ信号の光学的記録再生が行な
われている。

ま九、簡易な装置で高密度の信号の記録再生を行なうた
めに、光学的に検出可能な案内トラックを有するディス
クを用い、この案内トラックに沿っておるいは案内トラ
ック内に信号を記録再生することが行なわれている。上
記のような案内トラックの一例として、深さが６婦再生
に使用する光源の光の波長の約１７４で、幅が０．５〜
１μｍの溝を用いることが提案されている。この溝は、
ディスク上の信号記録領域の全面にわ九っでスパイフル
状あるいは同心円状に適当なトラックピッチで配置され
る。また案内トラックの別の例として、ｉｈらかしめサ
ーボ用の信号を記録し九す−ボト―ツクを形成しておき
、このサーボトラックに沿って信号を記録再生すること
が行なわれている。

ｊ１１ＷＡＫ光学記録ディスクの例を示す。第１図では
、図面の簡略化の九めに一本の信号記録トラックＯみを
示す。図中、Ｎは、信号記録ドブツクを他Ｏトツックと
区別する丸めに固有のアドレス番号をあらかじめ記録し
である番地信号を示す。

ａｖｅｎｇｅ・・・２口、ｌは、一つの信号記録トラッ
クを多数のセクターに分けて使用する丸めの各セクター
に固有なセクターアドレス信号が記録されているセクタ
一番地信号を示す。ｔ工、ｔ３．・・・、ｔ、＃ｉ、各
セクタ一番地に対応して必要な情報信号が記録され再生
される情報記録領域を示す。なお、矢印はディスクの回
転方向を示す。

このようなディスクに例えばディジタルの信号を各セク
ター毎に記録、再生していく場合に、記録の品質を保証
するために色々の方法が提案されている。その一つとし
てＤＲＡＷ　（Ｄｉｒｅｃｔ　１ｊｅａｄａｆｔｅｒ　
ｗｒｉｔｅ　）方式がある。この方式は、例えば、ディ
スク上に記録再生するための光ビームを２傭用意し、こ
の２個の光を互いに同一のトラック上で極めて接近（例
えば５〜１０μｓ　）させて配置し、一方の、光で記録
し、同時に他方の光で記録され良信号を読み出して記録
信号を瞬時に再生して正しい記録が行なわれ喪かどうか
をチェックする。もし再生し良信号にエラーがあればつ
ぎのセクターに同じ信号を再度記録することが行なわれ
る。上記の２個の光ビームは、多くの場合、波長の異な
る２個の光源を用いて行なうことによって、記録光と再
生光が混同するのを防止する。もし１個の波長の光で記
録再生を行碌うと、記録と再生の光の分離がしに＜＜、
ま九できたとしても光学系が複雑になる。１＋別の方法
として光学ヘッドを２個用意し、一方で記録を行なうと
ともに他方のヘッドで再生チェックを行なう方法も考え
られるが、この場合、配録ヘッドと再生ヘッドの物理的
大きさの制約から、記録光と再生光がディスク上でかな
り離れて配置されることになシ（例えばディスク上でｅ
ｆｔたは１８０°喝れる）、配録後即時に読み取シチェ
ックできないので、記録してからチェックするまでのデ
ィスクの［ｉｎ＠時間待ちあるいはエフ−検出後つぎの
セクターに同じ情報を書き込む喪めのディスクの回転待
ち時間が発生しデータを記録するための平均的データの
転送速度が著しく運くなることになる。ｔた、トラック
ｌ［ｇＩ＠中Ｏセクターの数が増えるほど平均転送速度
が落ちることになる。

重要一つの光で記録再生チェックを行なうとして、例え
ば、第１図の竜りタ一番地ｎ工を確認後紀嫌領域ｔ工に
データを書き込む場合に、情報記録領域ｔ工にデータを
書き込み、その後ディスクが１回転したときに情報記録
領域ｔ工のデータを再生、チェックしてエラーがあれば
、同じデータを情報記録領域ｔ２に書き込むことも行な
える。この場合、光学ヘッドを２個用意する上記の方法
よシ構成が喘易になるが、データの平均転送速度が一層
落ちゐことになる。を次、）フック１回転中のセクター
０＊が多いほどデータの平均転送速度が落ちるととにな
る。

以上に記鎌内容Ｏ品質を保証するためのいくつかの方法
について起したが、別の観点を為ら、光ディスクの各セ
クターには、データが二重に記録されてはいけない。こ
のようなことがあると先に記録されたデータが破壊され
てしまうことになり、実用的な問題を生ずる。したがっ
て、特定セクターにデータを記録する場合に、との曳り
ターに信号が記録されていないことをあらかじめ検査す
る必要がある。このような機能を前記ＤＲＡＷ方式と含
めて考えると、データの平均的転送速度はますます落ち
ることになる昏 したがって、この発明の目的は、記録の品質を保証し、
二重記録を防止でき、かつデータの平均的転送速度を落
とさずに記録再生を行なうことができる光学的データ記
録再生装置を提供することである。

以下図面にしたがってこの発明の実施例について説明を
行なう。

第２図に光学的データ記録再生装置の構成の概要を示す
。１は半導体レーザー（Ｌ、Ｄ、）等の光源を示す。２
は集光レンズ、３は例えばビームスプリッタ、４はトラ
プキングｉツー、５は絞りレンズを示す、絞シレンズ５
は半導体・レーザー１の光をディスク８上で直径ｌＮＬ
程度の光に絞り込む。

６は光検出器（Ｐ、Ｄ、）でディスク８からの反射光を
検出して電気信号に斐換する。７はディスクモータを示
し、ディスク８を規定の速度で回転させる。ディスク８
としては、例えば第１図の例に示したディスクを装着す
る。９に回転軸である。ｌＯは半導体レーザー駆動回路
で、半導体レーザー１の光出力を配録、再生に応じて切
換あるいは１セクタ一分のデータで光度１ｌＩｔ−行な
う回路を示し、端子ＡＫは記録信号が入力される。１１
は前置増幅器で、光検出器６の出力を増幅して端子Ｂに
再生信号を発生する。第２図で点線でかこまれた１００
０部分を以下光学ヘッドという０ この発明の実施例は第１図のディスクを、第２図の光学
的データ記録再生装置にかけて第１図のアドレス番号Ｎ
のトラックにある任意のセクターに信号を記録再生する
場合に、光学ヘッド１００がトラックＮを検索し捕捉し
次のちディスク８が１回転する間にこの）ツツクＮＫＮ
生先を照射して各セクターの品質検査、信号記録ずみセ
クターの有無およびつぎに供給されるデータ信号を記録
しはじめるべきセクターの検出（記録の頭出し）を行な
おうとするものである。この方法によれば、トラックＮ
Ｏ最初の１回転で全セクターのチェックを終り、つぎの
回転でトラックＮの記録条件を満足する全セクターに信
号を記録することができる。したがって、信号記録時の
平均的データ転送速度は、事前チェックしない場合のｉ
に低丁するが、前記ＤＲＡＷ方式のいくつかの例より著
しく早くできる。

また上記では事前に１トラツクのみチェックする場合を
配したが、ディスク８の数回転にわたって数トラックを
チェックしても同様のことがいえる。シタがって事前に
チェックするトラックの数は、その時に記録されるべき
データの長さによって決められても良いものである。

以下図面に沿ってさらにこの発明の実施例の詳細を説明
する。第３図に再生信号処理回路の一つの構成例を示す
。第２図で示し九装置増幅器１１からの再生信号ただし
この場合の再生信号は、ディスク８の記録済部および未
記録部いずれの部分に光スポットが照射されようと電気
信号として出力されるすべての信号を言う）は、図示す
る複数個の信号処理回路に供給される。

トラック番地検出回路１１０は、第１図に示し九ディス
ク上の各トラックに１奮の番地信号Ｎを検出するもので
、一般に番地旧号Ｎは、情報信号記録領域１１ｔ　ｔ２
＋・・・、へに記録される信号やセクター査地ｎ工１　
”ｔｌ２　ｇ・・・、ｎ工を表わす（′Ｉ！号とは、周
波数的にま九は符号的に異なる形で記録されており、こ
れらと分離してトラックの番地信号を検出し、制御装置
１１８にその内容を＠ａを通して伝達する。

この番地信号は記録すべきトラックの検出、信号を再生
すべきトラックの検出あるいは光学ヘッド存在位置の検
出のために用いられる。

セクタ一番地検出回路１１１は、光学ヘッドが捕捉して
いるトラックの中でのセクターの番地を検出するもので
、第１図のディスク図で、ｎ工、ｎ、。

・・・、ｎ工を読み取り、その時点で光ビームが走査し
ているセクタ一番号を＃ｉｂを通して制御装置１１８に
伝達する。すなわち、光ビームが領域ｌ工を走査してい
るときには、セクタ一番地検出回路１１１は、セクタ一
番地ｎ工を制御装置１１８　Ｋ伝達している。

セクター区間検出回路１１２は、光ビームが情報記録領
域ｌ工、１２．・・・、ｔｍを走査している間のみ信号
を発生する回路である。すなわち、例えば嬉１図の情報
記録領域ｔ工においては、セクタ一番地ｎ工のｖｋ縁か
ら、セクタ一番地ｎ２の前線までの間ハイレベルを示す
信号を巌Ｃに発生する。この信号は、上記情報記録領域
ｔ工、ｌ、。・・・、ｔｍに記録ずみ信号の存無あるい
はドロップアウトその他の欠陥の有無を検査するために
用いられる。また、信号を記録する場合には、記録信号
を半導体レーザー１に供給するゲート信号として用いら
れる。

ドロップアウト検出回路１１３は、前置増幅器１１の出
力中にインパルス性のドロップアウトが存在するかどう
かを検出する。この検出は、セクター区間検出回路１１
２の出力（纏Ｃ）がハイレベルになっている間だけ行な
われる。すなわち、１ｌＩ１図の情報記録領域ｌ工、ｔ
２．・・・、４０間だけ行なわれ、トラック番地領域Ｎ
およびセクタ一番地領域ｎ□。

ｔｌ　２ｍ・・・、ｎｍの区間では作動しないよう制御
される。

ドロフグアウト検査回路１１４は、線ｄに供給されるド
ロップアウト信号の時間幅、１セクター内における個数
、繰り返しの早さなどを検査するものであシ、エフ−訂
正回路１１７でエフ−訂正可能なドロップアウトである
かエラー訂正不能なドロップアウトであるかをあらかじ
め決められた判定基準にしたがって判別し、その結果ｔ
ｉｍｅを通して制御装置１１８に伝達する。制御装置１
１８は、線ｅからの信号とそのときに検出しているセク
タ一番地の内容とを用いて、そのセクターが良品質のセ
クターでおるか不良セクターであるかを判定し、制御装
置１１８のメモリに格納する。上記のようにして１トシ
ツクあるいは数トラツクにわ九って不良セクターの有無
を判定する。

エンペローブ検出回路１１５は、娠Ｃにハイレベルの信
号が供給されている区間（すなわち情報記録領域ｌ工、
１２．・・・、ｌ−において前置増幅器１１の出力を整
流積分し、前もって記録された信号が存在するかどうか
を検査する。記録され比信号が存在すると、線ｆによシ
制御装置１１８に伝達する。

制御装置１１８は、この信号とその時検出しているセク
タ一番地の内容とを用いて、信号が記録ずみのセクター
を、信号が記録で１ない記録禁止セクターとしてメモリ
に格納する。この検査は１トラツク毎あるいは複数トラ
ック毎あるいはつぎに記録する信号の長さに対応し九領
域にわたって突流される。

ディジタル復調回路１１６は、記録され比信号の再生時
にのみ用いられ、変調され光ディスクに記録されている
信号を再生し、公知のクロック再生技術を用いて復調し
、ディジタルデータとして繰ｇに供給する。

エラー訂正回路１１７は、あらがじめ決められたアルゴ
リズムにしたがってデータ中のエラーを訂正して正しい
データとして繰りを通して制御装置１１８に伝達する。

制御装置１１８は、マイクロプロセッサ等で構成され、
第２図で示す光記録再生装置のシステム全体の制−と望
みのトラックを検索する検索側−と信号の記録、再生関
係の制御とセクター管理等を行なう。ここではセクター
管理と記録、再生制御とを中心に説明する。

第４図には記録制御系の構成例を示す。例えば１１図の
トラック番地Ｎに情報を記録する場合、前記し友方法で
再生光を番地Ｎのトラックに照射して、例えばディスク
ｌｊＪ転する間に、Ｎ番地のトラックの中で不良セクタ
ー、すなわち信号を記録してはいけないセクターを検出
し、制御装置１１８のメモリにいっ几ん格納する。第４
図で制御装置１１８は、４１８　ｍ　ｂ＊　ＣＯ信号（
第３図に示す符号の繰と同じ内容を表わす）によって、
光ビームが現在走査しているトラック番地、セクタ一番
地および情報ｔＩｉ３録領域全領域チェックする。記録
パフ７丁レジスタ１２１には、線Ｊからディスク上に記
録すべき信号が供給され、一時記憶される。一時記憶さ
れた信号の量は１セクタ一分であるが、複数セクター分
であってもかまわない。この状態で、光ビームがセクタ
ーｎ工を検出し、かつセクターｎ工に欠陥がなく、かつ
光ビームが情報配録領域ｔ工を走査しはじめるときに％
繰ｉＫ記録指令を出して記録バッフ丁レジスタ１２１か
ら半導体レーザー駆動回路１０に信号を供給し、半導体
レーザー１の出力光を強度変調することによって１セク
タ一分の信号を情報記録領域ｌ□に記録する。以Ｆ同様
にして、セクターｎ２＊　ｎ３＋・・・、ｎｍに信号が
記録される。またあらかじめ制御装置１１８のメモリに
記録禁止セクターとして記録されているセクターに光ビ
ームがくると、記録指金は出されず、記録が禁止される
。この場合つぎにくる良品質セクターに信号が記録され
る。

上記のようにして、番地Ｎのトラックにイｉ！号をすべ
て記録し終ると、光ビームは次のＮ＋１番目のトラック
に移シ、前記した各セクターの事前チェックを行ない、
前記同様に信号を記録しつづける。

第５１囚には第３図のドロップアウト検出回路１１３の
一構成例を示す。第５図（ＨＩＫはディスク上の未記録
部に光を照射したときの前置増幅器１１の出力の例を示
す。ＸｅＹがドロップアウトが存在し九ときの波形を示
す。Ｘは例えば光遮断形のドロップアウトで、ｙに例え
ば光を良く反射する場合のドロップアウトを示す。第５
１囚で、５１および５２は波形整形回路で、スレッシュ
ホルド電圧Ｖｌ　ｌＶ２とドロップアウト信号ＸｐＹと
を比較し、波形整形回路５１にドロップアウト信号Ｘの
［圧カスレッシェホルド電圧Ｖ工より大きいとき、波形
整形回路５２はドロップアウト信号ｙの電圧がスレッシ
ュホルド電圧ｖ２より／」１さいとき、その幅に比例し
た矩形波ｘ、Ｙ′ｔ−出力する。５３はオアゲート回路
を示し、波形整形回路５１または５２の出力をアンドゲ
ート５４に伝える。線ｃＶｃは前記第３図に示したと同
じ情報記録領域を示す信号が供給され、ディスク上の情
報記録領域の間に存在するドロップアウトのみがドロッ
プアウト検査回路１１４に送られる。ドロップアウト検
査回路１１４では、ドロップアウトの時間幅、１セクタ
ー内での個数および生起頻度を測定し、エラー訂正可能
なものかどうか判別する。判別結果を線ｅを通して制御
装置１１８に伝達する。

第６図（Ａｔでは、情報記録領域に信号がすでに記録さ
れているかどうかを判別するエンペａ−デ検出回路１１
５の構成例を示し、第６図（ＢＪ　、　（Ｃ１は各部の
波形を示している。第６図（Ｗは、前置増幅器１１から
の再生信号の例を示す。”ｌ　’　”２　’　”３は前
記セクタ一番地を示す。へはすでに信号が記録されてい
る情報記録領域を示し、ｌ、は信号が記録されていない
情報記録領域を示す。

整流積分器６１は、線Ｃから情報記録領域を示す信号が
供給されているときのみ動作を行なう。

第６図（Ｂｌの信号を入力し、第６図（Ｃ１に示すよう
に、情報記録領域ｔ工、ｔ２にある信号のみを整流積分
し、線ｐに出力する。整形回路６２は、スレッシュホル
ド電圧ｖ３と＃！ｐの出力とのレベルを比較し、その出
力を繰（を通して制＋ｄｌ装置１１８に伝達する。

上記のドロップアウト検出回路１１３およびエンペロー
ブ検出回路１１５は、例えば、番地Ｎのトラックに光ビ
ームが入って新しい新号を記録するときに、信号を記録
しはじめるべきセクターを探すのにも用いられるもので
、記録しはじめのセクタ一番号は、今後の記録信号の検
索に用いるために、ファイル管理装置等に送られ、保管
される。

以上に、セクター構造をとる光ディスクに信号ｔ−記録
再生する場合の記録信号の品質を保証するための方法お
よび記録ずみ信号の上に二重に信号ｔ−妃記録ることを
防止する方法につｒて述べ喪。

上記の方法は、例えば１セクタ一分の！号を記録してこ
れを再生して記録品質を１４値し、品質が悪ければつぎ
のセクターに同じ信号を再度書き込む方法に比して、記
録信号の転送速度を着しく早くでき、記録セクターの頭
出しｔ−容易に行なうことが可能であり、異種の内容の
信号をセクタ一単位で記録再生する場合にも有効である
。ま九、いったん記録した信号の上に二直に別の信号を
記録することを防止することも可能となる０ 以上のように、この発明の光学的データ配録再生装置ｌ
は、番地信号領域、セクタ一番地領域および情報記録領
域を有する光記録ディスクにディジタル情報を記録する
とともに前記光記録ディスクからディジタル悄＠を再生
する光学的データ記録微小径に絞って前記光記録ディス
クに照射する光照射手段と、この光照射手段の記録光お
よび再生光により前記ディジタル情報を配録および再生
する記録再生手段と、前記ディジタル悄＠を記録する直
前ＶＣ＠紀光紀録記録スクに前記再生光を照射させて前
記ディジタル情報を記録すべき情報記録領域の各セクタ
ーを検査して記録禁止セクターがあっ九ときに出力を発
生する記録禁止セクター検出手段と、このｉ！’Ｅ！ｔ
ｉｊ［止セクター検出手段の出力に応答してそのときの
セクタ一番地を少なくとも前記ディジタル情報を前ｅ光
ｌＴｃ！録ディスクに記録しはじめるまで記憶しておく
記録禁止セクター記憶手段と、前記記録禁止セクター記
憶手段に記憶された記録禁止セクターのセクタ一番地と
前記光記録ディスクから常時読み取られるセクタ一番地
とを比較する比較手段と、この比較手段の一致出力に応
答して前記光源からの記＠信号の出力を須止し前記紀＠
信号をつぎのセクターまで保持°する記録信号出力県北
手段とを備えているので、各セクターの検査をあらかじ
め行うことによって、配録の品質を保証し、かつデータ
の平均的転送速度を落とさずに記録再生を行うことがで
き、また、セクターの検査によって記録ずみセクターを
検出して二重記録を防止でき、さらに新しいデータを記
録しはじめるべきセクターの検出もあわせて行うことが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は記録再生できる光記録ディスクの７オーマ′ツ
トの一例を示す概略図、第２図はこの発明の実施例の光
学的データ記録再生手段の構成図、第３図は再生信号処
理回路のブロック図、第４図は記録側両系のブロック図
、第５図（んはドロップアウト検出回路の具体的なブロ
ック図、第５図（至））はドロツブアラ）信号の波形図
、慮６図（Ａｌはエンベロープ検出回路の具体的なブロ
ック図、第６図（Ｂｂ＋ＣＩ　Ｈその各部の波形図であ
る。 ｌ・・・半導体レーザー、１００・・・光学ヘッド、１
０・・・半導体Ｖ−ザー駆動回路、１１・・・前置増幅
器、１１０・・・トフック査地検出回路、１１１・・・
セクタ一番地検出回路、１１２・・・セクター区間検出
回路、１１３・・・ドロップアウト検出回路、１１４・
・・ドロップアウト検査回路、ｌ１５・・・エンベロー
プ検出回路、１１６・・・ディジタル復調回路、１１７
・・・エフ−訂正回路、１１８・・・制御装置 ＣＢ） →　ｍｒｚｔ （Ｂ） 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　番地信号領域、セクタ一番地領域および情報
   記録領域を有する光記録ディスクにディジタル情報を記
   録するとともに前記光記録ディスクからディジタル情報
   を再生する光学的データ記録再生装置であつて、光源と
   、゛この光源の出力光を微小径に絞って前記光記録ディ
   スクに照射する光照射手段と、この光照射手段の記録光
   および再生光Ｋｌｐ藺起ディジタル情報管記録シよび再
   生する記録再生手段と、前記ディジタル情報を記録する
   直前に前記光記録ディスクに前記再生光を照射させて前
   記ディジタル情報を記録すべき情報記録領域の各ｔフタ
   −を検査して記録禁止セクターがあっ九ときに出力を発
   生する記録禁止セクター検出手段と、この記録禁止セク
   ター検出手段の出力に応答してそのと＊ｏセクタ一番地
   を少なくとも前記ディジタル情報をＩＩｒＩｒ配光記録
   ディスク録し４じめるまで記憶しておく配録禁止セクタ
   ー記憶手段と、前記記録禁止セクター記憶手段に記憶さ
   れ喪記録禁止セクターのセクタ一番地と前記光記録ディ
   スクから常時読み取られるセクタ一番地とを比較する比
   較手段と、この比較手段の一致出力に応答して前記光源
   からの′Ｅ３録信号の出力を禁止し前記記録信号をつぎ
   のセクターまで保持する記録信号出力禁止手段とを備え
   九光学的データ記録再生装置。 （２）１回に紀＠禁止セクター検出する情報記録領域の
   長さが前記光記録ディスクの１回転に含まれる情報記録
   領域の長さに等しいかまたはそれより長くした特許請求
   の範囲第（１）項記載の光学的データ記録再生装置。 （３）　１回で記録禁止セクター検出する情報記録領域
   の長さがつぎに記録されるディジタル情報の長さによっ
   て決められる特許請求の範囲第（１）項記載の光学的デ
   ータ記録再生装置。 （４）　　前起記録禁止セクター検黴手段は、前記情報
   記録領域を再生光で走査してドロップアウト信号を検出
   してその状態を検査し不巌セクターがあつたとｔｋに出
   力を発生するドロップアウト検出・検査手段である特許
   請求の範囲第（１）項記載の光学的データ記録再生装置
   。 ＜Ｓ）　　Ｉｌｌεドロップアウト検査手段は、ド党ツ
   デアウトＯ時聞暢、１セクター内にかける個数および生
   起類度を欄定し、エラー訂正手段での再生信号Ｏ補正Ｏ
   可能性にもとづいて記録禁止セクターであるかどうかを
   決定する特許請求の範囲第（４）現記６０光学的データ
   記録再生装置。 （６）前記記録禁止セクター検出手段は、前記情報記録
   領域を再生光で走査・して配録ずみ信号Ｏエンベロープ
   の有無を判別して記録ずみセクターがあったと亀に出力
   を発生するエンベロープ検出手段である特許請求の範囲
   第（１）項記載の光学的データ記録再生装置。