JPS6353722A - 光デイスク記録再生装置 - Google Patents

光デイスク記録再生装置

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JPS6353722A
JPS6353722A JP61195376A JP19537686A JPS6353722A JP S6353722 A JPS6353722 A JP S6353722A JP 61195376 A JP61195376 A JP 61195376A JP 19537686 A JP19537686 A JP 19537686A JP S6353722 A JPS6353722 A JP S6353722A
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久貴 杉山
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスクファイル装置に係り、特に高密度
記録に有利なピットエツジ方式を使用するために好適な
光ディスク記録再生装置に関する。
〔従来の技術〕
光ディスクから得られた反射光量変化、すなわち再生信
号波形の立ち上がり、立ち下がりを検出してデータの復
調を行なう方法は、ＤＡＤ　（ディジタルオーディオデ
ィスク）に採用されている。
データ復調の原理は、例えば岩村による「ビデオディス
クとＤＡＤ入門」　（コロナ社）ｐ２１２〜ｐ２１５に
記述されている。復調は、再生波形の変化点、すなわち
前縁と後縁を検出し、これから再生検出窓を発生し、再
生データを得るものである。ＤＡＤに用いられている方
法は、データ間隔をＴとすると検出窓幅はＴ／２であり
変化点パルスの位置として±Ｔ／４以内に納まっている
ことが、正確な復調を可能とする条件である。したがっ
て信号のゼロクロス点（変化点に相当）が雑音や波形歪
２回転ジッタ、偏心ジッタ等によって変動し検出窓から
はずれるとエラーになる。追記型光ディスクにおいても
、前縁、後縁をデータとすることが可能であるが、追記
型の場合は記録再生の対象ディスクに対して直接にレー
ザ光パルスの照射を行なって記録するので、前縁、後縁
の位置が、媒体の感度特性や、ジッタの影響に左右され
やすいため、不確定にシフトしゃいずことになる。
ＤＡＤの場合は、ディスク作製時にレジスト段階でピッ
トを作るため、このような問題は無かった。
追記型光ディスクへ、ピットエツジ記録を適用するには
、何らかの方法で、記録時の面縁、後縁のエツジシフト
を補正し、再生時にも補正を行なう必要がある。追記型
光ディスクに対するピットエツジ記録を扱った例は未だ
無く、本発明では、記録補正、再生補正について述べる
とともに、総合的な記録、再生処理を説明する。
〔発明がＭ決しようとする問題点〕 上記従来技術では、ＤＡＤのように予め情報ピットをデ
ィスク作製時に作りつけておく形式のため、エツジシフ
ト量が小さく、安定な復調が可能である。しかし追記型
光ディスクのような熱により対象ディスクの記録膜に直
接ピットを形成する媒体に対しては、エツジをデータと
する方式は実用化されていない、この理由は形成される
ピットが、媒体の感度特性やジッタ、さらには線速度等
に影響されやすいためである。熱記録により形成される
ピットは、穴形成過程において、記録膜が溶融、蒸発し
、さらには、熱拡散の影響による拡がりを持つためエツ
ジ位置の制御が困難であるので、従来は丸穴ピットを形
成し、その中心位置をデータとする方法だけが実用化さ
れていた。エツジ位置を正確に制御するには、記録パル
ス幅とパワーを、媒体の特性や記録位置に対して常に最
適化する必要がある。また媒体自身の特性としては、記
録パルス幅に対する再生パルス幅の変化が線形か又はそ
れに類する特性であることが望まれる。
さらに記録時には除去できないエツジ位置の変動量は、
何らかの方法で再生時に除去する必要がある。
従来は、記録、再生時に行なうべ壺具体的な方法、ピッ
トエツジ記録に適した媒体を見出すこと。
および対象とする記録媒体に最適な補正量の設定等が困
票と考えられ、明確な手法が見出されていなかった。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、追記型光ディスクへのピットエツジ記録を
採用するに当り、記録時と再生時の双方において、適当
な補正を行なうことにより穴あけ型媒体に対しても、高
密度記録に有利なピットエツジ記録を安定に実現するこ
とができる。追記型光ディスクは、レーザ光の熱により
ピットを形成するために、記録パルス幅よりも長いピッ
トが形成される。ピットエツジ記録を実現するためには
第一に記録時における適当な補正が必要となる。
この補正は、記録膜の感度、記録半径ないしは線速度、
記録するデータパターンの疎密等を考慮して行なう必要
がある。ディスクには、ヘッダ一部とよばれる情報が、
予め作製されており、トラック番号、セクター番号等が
記録されている。記録動作を行なう場合、まず記録した
いトラック及びセクターへの光スポットの移動９位置付
けを行なう、したがってトラック番号の認識は常に行な
われていることになるため、光スポットの現在位置の把
握は、このトラック番号から可能である。もし光ヘッド
の位置を知る手段として、外部スケール値を用いること
ができれば、同様にして光スポツト位置を知ることがで
きる。
この様にして記録位置を知ることにより、記録パルス幅
とパワーの最適化を図ることができる。
記録パルス幅はデータパターンそのものと、該データパ
ターンを遅延させたものとの論理積をとることによって
幅を狭くすることができる。これにより実際に記録され
るピットの長さを、目的とする再生パルス幅に対応させ
ることが可能となる。
記録パターンの疎密による記録パワーの設定は、カウン
タを用いたパターン長判断回路を用いることにより可能
である。
上記の記録補正を用いることにより、熱記録で生じるピ
ット長の伸び量、すなわちエツジ移動量の補正が実現さ
れる。しかし記録膜の、感度ムラ、記録パワーの変動に
よるエツジ自身の位置変動は再生時に除去しなければな
らない・、エツジ位置が正確に検出できないと、データ
弁別窓からはずれてしまうため、エラーが生じるからで
ある。
本発明では、再生時の補正を行なう目的で、情報復号開
始位置（タイミング）を示す起動タイミングマーク（一
般に５ＹＮＣマークと呼ばれる）を再生波形の立ち上が
り、立ち下がりに対応して２重パターンとして設けてい
る。データ記録時にユーザデータ列に先行して設けた起
動タイミングマークを各々別系列の検出手段によって各
々１パルスの検出信号として検知する。予め２重パター
ンとしている理由は、立ち上がりエツジからの検出パル
スと立ち下がりエツジからの検出パルスを別異に得るこ
とにより、両者の時間差を求めるためである。全く理想
的な媒体であれば、記録時の光パルスと相似の再生波形
が得られるはずであるが、実際には先に述べたように、
記録膜の熱拡散の不均一性や、昇温、降温勾配の違いや
、記録感度のバラツキ等により、一般的には光パルス照
射、　　を終了した後も、若干尾を引いたような非対称
な形状を持ったピットが形成され、対応する再生波形の
立ち上がり、立ち下がりの傾斜が異なってしまう、しか
し、立ち上がり同士、立ち下がり同士の傾斜は、良く一
致していることが、実験により確認されている。したが
って、各々の起動タイミングマーク検出信号の時間差か
らエツジシフトを一担補正しておけば、それに続くデー
タ列に対して同一補正量を与えれば良いことになる。セ
クター管理された記録媒体であれば、各セクター毎に補
正を行なえば、より信頼性を向上させることができる。
　このように、エツジ移動量については記録時に補正し
てやり、エツジ変動量については再生時に補正すること
で、安定な情報の記録、再生を行なうことが可能となる
。
〔作用〕
記録時の補正では、ディスク上の対象位置を、予め作成
されているヘッダ一部の情報を用いるかあるいは外部ス
ケールを用いて検出された情報をもとにして行なう、あ
るいは両者を併用しても良い、さらに、ヘッダ一部に媒
体の種類、感度特性等を予め記録しておけば、より正態
な補正も可能である。それによって記録パルス幅やパワ
ーの設定を容易かつ正確に行なうことができる。再生時
の補正では、ユーザデータの記録時に、該データに先行
して二重化同期信号を同時に記録しておき、該同期信号
の前縁データ列から得られた検出信号と、後縁データ列
から得られた検出信号の時間差を検出し、後続の１セク
タのユーザデータに対して時間軸補正を施し、記録補正
だけでは除去できないエツジ変動量や反射ムラの影響を
吸収することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を第１図により説明する。
第１図においてディスク１はモータ２により回転できる
ようになっている１本発明の場合、回転様式は線速度一
定、すなわちディスク１に光ヘッド３が位置付けられた
半径によって回転速度を変化させる方式でも良く、又角
速度一定、すなわち光ヘッド３の位置に依らず回転速度
が一定の方式のどちらでも良い、光ヘッド３はディスク
上の目標トラックに位置付けるため移動可能になってい
る。
半導体レーザ４から出射された光はレンズ５によって平
行光束に変換された後、ビームスプリッタ６、ガルバノ
ミラ−７を介して絞り込みレンズ８によりディスク１上
に絞り込まれる。ディスク１からの反射光は、再び絞り
込みレンズ８、ガルバノミラ−７を介し、ビームスプリ
ッタ６で反射される。この後、トラッキング用光検出器
９、およびオートフォーカス用光検出器１０に導びかれ
る。
ディスク１は回転に伴ない、上下方向および、半径方向
に振動する。上下方向の振れに対しては。
オートフォーカス用光検出器１０からのサーボ信号を用
いて、絞り込みレンズ８をディスク１の振れに追従させ
ることにより、常に焦点をディスク１上に合わせること
で対処する。又、半径方向の振れに対しては、トラッキ
ング用光検出器９からのサーボ信号を用いて、大きな振
れに対しては光ヘッド３全体を追従させ、細かな振れに
対してはガルバノミラ−７の角度を変えることによって
、常に目標トラックへの位置付けを行なう、上記のオー
トフォーカスおよびトラッキングの方式については従来
のサーボ方式で良く、詳細説明は省く。
記録・再生の動作を説明するにあたり５本発明の記録方
式であるピットエツジ記録方式について説明する。第２
図はデータを変調（符号化）してコードに変換し、ディ
スクに記録する場合の方法。
第３図は、ディスク上に記録された情報を再生し、元の
データに復ｍ（復号化）する場合について示した図であ
る。
第２図において、記録したいデータ３０は、符号器１３
によってコード３１に変調される。この符号化はどのよ
うな変調方式でも良く、ＦＭ符号。
ＭＦＭＦＭ符号いはＲＬＬ　（ランレングスリミット）
符号として２−７符号、８−１０符号、１−７符号等を
代表例として挙げておく、第２図では、−例として２−
７符号の場合を示した。コード３１は、ＮＲＺ　（ノン
リターントウゼロ）コード３２に、ＮＲＺ符号器１４に
より変換される。該ＮＲＺコード３２をそのままディス
ク１上の記録膜に記録すると、一般に照射記録光パルス
幅よりも長いピットが形成される。これはレーザ光によ
る熱が記録膜内を伝播する度合いと記録膜組成および下
地膜組成に帰因する融点とのバランス、さらに熱拡散の
状態等により決定されるものであり、実際には実験的に
調べる必要がある。−例として、ＰｂＴａ５ａ記録膜を
用いた追記型光ディスクでは、回転数毎分１８００回転
において、記録半径７゜■、記録パワー８．５ｉ＋Ｗで
記録した場合、１００ｎｓの記録パルス幅に対して実際
に得られる再生パルス幅は１４５ｎｓとなり、４５ｎｓ
相当のピット長の伸びが見られた。したがって形成され
る記録ピット３５の長さをＮＲＺコード３２の長さに対
応させるには、予めパルス幅を短かくした記録コード３
３を用いることになる。また記録パターンにより、記録
ピット３５の長さが変化することも考えられるので、短
かいパターンの場合は記録光パルス３４のパワーを大き
くする補正を行なう必要も生じる。記録光パルス幅およ
び記録光パワーの設定は、それぞれの設定器１５；１’
６を用いて、記録補正器１７からの制御により行なわれ
。
レーザドライバ１８により半導体レーザ４を駆動して記
録ピット３５の形成を行なう、符号器１３については従
来提唱されている回路構成をそのまま用いれば良い、Ｎ
ＲＺ符号器１４、パルス幅設定器１５、パワー設定器１
６、記録補正器１７、レーザドライバ１８の具体的な構
成例については後述する。
次に第３図を用いて、記録ピット３５からデータ４２を
復調する場合について説明する。ディスク１からの反射
光は記録ピット３５の有無によってその光量が変化する
。記録膜が光磁気記録膜、すなわち磁化ドメインとして
記録されている場合は、光検出器９の前に検光子を設置
すれば、磁化方向による偏光面の回転を光量変化に変換
することが出来、やはり同様の再生信号３６を得ること
ができる。再生信号３６を成るスライスレベル３７で２
値化することにより再生コードパルス３８を得ることが
できる。該再生コード３８の立ち上がりエツジおよび立
ち下がりエツジからそれぞれ対応するパルス３９．４０
を生成し、両者からコード信号４１を得る。これを符号
器１３とは逆の動作をする復号器を用いることにより元
のデータ４２を再現することができる。ここで、復号器
については従来用いられている構成回路で良いから、詳
細説明は省くことにする。
上記のピットエツジ記録方式はデータの高密度記録に大
きく貢献する。それは生成されるピットと、該ピットを
読み取るための光スポットとの相対的な分解能が向上す
るためである。第４図は、符号化コードの１の場所に対
応して丸穴を形成するピットポジション記録方式と、符
号化コードの１の場所を形成ピットの前縁および後縁に
対応させるピットエツジ記録方式の比較を示したもので
ある。第４図においてコード３１に対応して丸穴ピット
５０を形成した場合を考える。記録ピットを読み取る光
スポット５１の分布は、該ピットよりも分布が広いため
、記録ピット間の距離が近接している場合は、再生信号
５２の振幅、すなわち変調度５２が十分に採れなくなる
。この傾向は、より高密度化を進めた場合顕著になって
くる。−方、コード３１を一度ＮＲＺコード３２に変換
した場合、その形成ピット５３から得られる再生信号５
４は、十分な変調度５２を得ることができる。
第４図は、ピットポジション記録方式と、ピットエツジ
記録方式について同一の記録密度の場合を示しである。
ピットエツジ記録方式は原理的にいってピットポジショ
ン記録方式の約２倍の高密度化を図ることができる。こ
のようにピットエツジ方式を用いて倍密度化した場合、
光学的な分解能、すなわち信号変調度には問題は無い場
合でも再生信号から元のデータを復号する際のデータ弁
別窓幅は半分になるため、より正態にエツジ位置を検出
する必要があることを明記しておく。したがって、ユー
ザデータ以外の情報、例えば、ヘッダー信号等の情報の
ように、あまり高密度化が要求さ九ないデータについて
は、弁別窓幅を広く採り、従来密度のピットポジション
記録方式を用いることも考えられる。
次に、本発明で使用するディスクの記録フォーマットに
ついて説明する。第５図は記録フォーマットの一例であ
る。ディスク１は、同心円あるいはスパイラル状のトラ
ンク、および１トラツクを複数の区域（セクタ）に分割
した構成を有する。
第５図は、成る１つのセクタについてのフォーマットを
示した図である。各々のセクタの先頭には、セクタの開
始を示すためのセクタマーク６０が置かれ、それに続き
セルフクロックを発生させるための引込みパターン６１
を有する。該パターン６１により発生したクロックを同
期化信号パターン６２により同期化し、復調開始の基準
信号を検出する。この操作を経て、トラック番地６３、
セクタ番地６４、および両番地の読み出し誤りを検出、
あるいは訂正するための信号６５の再生が行なわれる。
ここまでの部分は、ヘッダー信号６７と呼ずれるもので
あり、ユーザが変更を必要としない部分であるため、デ
ィスク作製時に予め作りつけておく（プリフォーマット
）のが便利である。
またヘッダー信号とデータ信号は異なる変調方式あるい
は異なる穴深さにより記録することもできる１例えばヘ
ッダー信号は、使用レーザ光波長の４分の１、ないしは
８分の１の深さの位相情報として記録しておく方法が考
えられる。さらにヘッダー信号はピットポジション記録
方式を用い、ユーザデータ信号は、高密度化に有利なピ
ットエツジ記録方式を用いる方法も考えられる。
一般にプリフォーマット部はトラッキングのための案内
溝上に形成されるが、案内溝と案内溝の間の平坦部に形
成することもできる。溝間の平坦部は、ディスク原盤カ
ッティング時のレーザ光のゆらぎや、プロセスによる影
響が少ないため、再生時のディスク雑音の低減に効果が
ある。
次に第２図、第３図で説明を省いたＮＲＺ符号器１４、
パルス幅設定器１５、パワー設定器１６、記録補正器１
７、レーザドライバ１８について具体的な回路構成例を
第６図によって説明する。
第６図においてＮＲＺ変換器１４はＤタイプのフリップ
フロップによって構成されるもので、コード３１の立ち
上がりが入力される毎にＱ出力が反転するように動作す
る。一般には入力を２分の１分周するために用いられる
回路接続と同一である。変換されたＮＲＺコード３２は
、遅延素子４５に入力される。この遅延素子は一定の遅
庭時間を伴なった信号が複数の出力タップに出ているも
のである。遅延素子として、ゲート遅延を用いる方法も
ある。遅延素子４５からの出力は、セレクタ４６に入力
され、いずれかの出力が記録補正器によって選択されＡ
ＮＤゲート４７に入力される、該ＡＮＤゲートの片方に
は、遅延されない信号が入力されているため、遅延量だ
け短かいパルスが生成されることになる。このパルスは
第２図の記録コード３３に対応する。該コード３３はレ
ーザドライバ１８へ入力される。一方記録光パワーの制
御は、レーザドライバ１８内の電流源の値を変えること
で行なう、レーザドライバ１８はカレントスイッチの構
成を採っており、電流値を決定するトランジスタ４８の
ベース電位をＤ／Ａ変換器４４により変化させることに
より半導体レーザ４がオン状態になったときの発光パワ
ーを変えることができる６例えばベース電位を、高くす
れば、トランジスタ４８のエミッタ電位も上昇し、エミ
ッタと負電位（−■）との間に接続されている抵抗４９
を流れる電流が増加する。したがって半導体レーザ４の
駆動電流も増加し、発光パワーが大きくなる。記録補正
器１７は、制御情報４３によって、パルス幅およびパワ
ーの設定を行なうわけである。最も容易な方法としては
、トラック番地４３をアドレス入力とするＲＯＭ　（リ
ードオンリーメモリ）を用い、出力として、ＲＯＭのデ
ータを用いれば、セレクタ４６による遅延量の選択、お
よびＤ／Ａ変換器４４への入力ピットを指定することが
できる。またトラック番地信号４３の代りに、外部スケ
ール読取器１１からの値を用いる方法、あるいは、ディ
スクの基準半径（例えば最内周）から現在までに横切っ
たトラック本数から位置を認識し同様の制御を行なうこ
ともできる。
第６図の回路では、記録すべきデータエリアの終了時に
Ｎ　ＲＺ符号器１４のフリップフロップに対してリセッ
ト信号５５を加えることによって次セフタのヘッダ一部
に対して誤まって記録パルスが照射されないように配慮
している。ピットエツジ記録の場合、データの最初のＩ
Ｉ　１　ｊｌで記録パルスが立ち上がり、次の１′１”
で元に戻るのでデータ“１″の個数が偶数であれば、デ
ータ領域終了時には通常再生パワーに戻るが、奇数であ
ると最後のデータを書いた後で元の再生パワーに戻らな
くなり、記録パワーのまま、次のセクターのデータを破
壊してしまうため、データ領域を指定する記録ゲート信
号が無くなったと同時に、該フリップフロップもリセッ
トするのが安全である。記録データ領域の指定ゲートは
、各セクター先頭のセクターマーク検出信号により、カ
ウンタを用いれば容易に実現できる。
上記の方法による記録パルス幅および記録パワーの設定
方法では、記録半径に伴なって変化させるが、記録パタ
ーンの疎密によっても記録パワーを変化させるのが望ま
しい場合がある。熱記録では、レーザ光の熱で記録膜を
融解、蒸発させてピットを形成するため、安定なピット
を形成するためには、閾値を越えるある程度以上のエネ
ルギーが必要となる。高密度化に伴なって記録パルス幅
を狭くしていくともはや記録パルス幅の広い場合に加え
た記録パワーでは十分に安定なピットが形成できなくな
る場合がある。この現象は、ディスクの内周のような記
録半径の小さな領域において特に顕著であるため、記録
パターンによって記録パワーを補正するのが有効である
。
第７図は、変調方式として２−７符号をＮＲＺ変換する
方式を用いた場合、最密記録パターン、すなわち“１０
０１”のときのみ記録パワーを大きくして記録するため
の回路例である。また第８図は、第７図の動作を説明し
たタイムチャートである。以下第７図、第８図″に基づ
き、回路動作を説明する。ＤＡＴＡ−Ｐ３２は変調後の
データパターンであり、第１図のＮＲＺコード３２と同
一信号である。該データ３２は、記録クロックＧＫ−Ｐ
１５０の立ち上がりエツジに同期している。
カウンタ１５１，１５２．フリップフロップ１５３およ
びシフトレジスタ１５４は、データ３２の転送前にリセ
ット信号ＲＥＳＥＴ−Ｎ１５５の“Ｌ”レベルで初期ク
リアされる。カウンタ１５１は、データ３２が“Ｈ”の
時のみカウントアツプが可能となるように、該カウンタ
のイネーブル（ＥＮＢ）端子にＤＡＴＡ−Ｐが接続され
ている。カウンタ１５１がイネーブルになると、該カウ
ンタの出力Ｑｏ１５６．Ｑｚ１５７．Ｑｚ１５８　はそ
れぞれ第８図に示した様に変化する。ここでＱｏ　、　
Ｑｚ　。
Ｑｚは、それぞれ２ｏ　、２ｔ　、２ｘの出力を意味す
る。ＡＮＤゲート１５９の出力１６０は、カウント値が
３の区間のみ“Ｈ”となる、なおりウンタ１５１は、ク
ロック１５０の立ち下がりエツジで出力が変化するよう
に接続されている。該ＡＮＤゲート出力１６０は、該カ
ウンタ１５１のリセット端子、およびフリップフロップ
１５３のＤ（データ）端子に接続されており、出力１６
０が“Ｈ”になると、該カウンタ１５１はリセットされ
る。
データ３２が最密パターン“１００１”の場合は、ＡＮ
Ｄ出力１６０が“Ｈ”となる区間に、データ３２の立ち
下がりエツジが存在するため、フリッププロップ１５３
のＱ出力１６１がセットされＫｇ　Ｈｊｌとなる。該Ｑ
出力１６１は、カウンタ１５２のイネーブル（ＥＮＢ）
端子に接続されている。
したがってＱ出力１６１が“Ｈ′になるとカウンタ１５
２は、カウントアツプを開始する。該カウンタ１５２の
Ｑｏ１６２．Ｑ工１６３．Ｑｚ１６４はそれぞれ第８図
に示した様に変化する。ＡＮＤゲート１６５の出力１６
６は、カウント値が５の区間のみ“Ｈ”になり、この時
フリップフロップ１５３と、該カウンタ１５２をリセッ
トする。このためフリップフロップ１５３のＱ出力１６
１は、該カウンタ１５２が０から５までカウントしてい
る区間だけｌ（Ｈ”となる、このＱ出力１６１が記録パ
ワーを上昇させるための指令信号（最密パターン検出信
号）になる。
実際には、最密パターン検出信号１６１が発生するのが
、データ最密パターンよりも後になるため、シフトレジ
スタ１５４を用いることによってデータ３２を遅延させ
てやり、信号１６１が“ｊ　Ｈｎになる区間に最密デー
タパターンを位置させるようにする、該遅延データ１６
７と最密パターン検出信号１６１の時間関係は、第８図
に示す通りである。該信号１６１を第６図に示したＤ／
Ａ変換器４４に入力するデータの切換に用いてやり、遅
延データ１６７を第６図の信号３３として用いてやるこ
とより当初の目的を達成することができる。
上記の回路例では、最密データパターン“１００１”の
時のみ記録パワーを補正するものであったが、最密の次
に密なデータパターン“１００１”についても記録パワ
ー補正する場合にはＡＮＤゲート１５９の出力１６０が
、カウンタ１５１の出力が４のときに“Ｈ”になるよう
に接続してやり、さらにカウンタ１５２の出力が６のと
きにＡＮＤゲート１６５の出力１６６がＩＩＨ”になる
ように接続した回路を第７図の回路に加えてやれば実施
することができる。
またパターン検出信号１６１を、第６図の記録補正器１
７の選択に用いてやれば、記録パルス幅も、記録パター
ンによる設定が可能となる。
次に記録されたピット３５からデータ４２を復号化する
ための処理、すなわち再生補正器２０の具体的構成例を
示す、第９図は再生補正器２０の構成例である。光検出
器９によって電気信号に変換されたデータはアンプ１９
で所望レベルまで増幅される０本発明では、記録信号は
第２図、および第３図で示したように記録すべき情報に
応じた可変長さの長穴の形でディスク上に記録されてお
り、該長穴ピットの前縁、後縁をデータとして扱う、ア
ンプ１９からの信号は差動出力型のコンパレータ７０に
より２値化される。２値化の際の閾値は該コンパレータ
の反転入力側に与えている。
差動出力は、直接ＡＮＤゲート７１．７２に入力される
経路と遅延素子７３．７４を介した後、該ＡＮＤゲート
に入力される経路に分岐される。したがって、ＡＮＤゲ
ート７１の出力は、前縁検出パルス３９、ＡＮＤゲート
７２の出力は、後縁検出パルス４０となる。第９図の例
では、コンパレータとして差動出力型を用いているが、
−段のシングル出力型でも良く、この場合は、ロジック
の反転器を入れて使用すれば以下同様の構成となる。
さて、前縁検出パルス３９と後縁検出パルス４゜は、そ
れぞれセルフクロック発生同期用のＶＦＯ（バリアプル
・フレクエンシー・オシレータ）７５．７６に入力され
る。該ＶＦＯからの出力は、それぞれデータ復調開始パ
ターン検出回路（一般には５ＹＮＣ検出回路）７７．７
８へ導かれる。
該検出回路で検出されたパターン一致信号７９゜８０、
および前縁検出信号３９、後縁検出信号４ｏは、前縁、
後縁位置の時間的補正を行なう回路（補正回路）８１へ
入力される。該補正回路８１の具体的構成例は後述する
。補正回路８１の出力は、復号器８２に入力され、デー
タの復号化が行なわれる。復号の回路や方法は、従来と
同じ方法で良い。
ここで、本発明で使用するデータ復調開始パターンにつ
いて説明する。データ復調開始パターンは、第５図にお
いて同期化信号６２、およびユーザデータ６６の開始位
置に記録される。該パターンの目的は、復号化タイミン
グを正確に与えることにある。一般に該パターンを検出
するには。
ＶＦＯにより発生したクロックによって、シフトレジス
タ内をシフトさせ、該シフトレジスタ出力を小ブロック
（例えば４ビツト）毎にＡＮＤを取り、これらＡＮＤゲ
ート出力の多数決により行なう。
第１０図は、２重化したタイミングマークパターンの一
例である。前縁検出信号３９と、後縁検出信号４０を各
々別系のパターン判別回路に入力すると、前縁からの一
致信号７９と後縁からの一致信号８０はそれぞれ第１０
図で示した位置に発生する。第１０図の例では、両者一
致信号７９゜８０の時間差は、正確なエツジ検出が実施
されれば４ビツトだけの時間となる。なお一致信号７９
゜８０の発生回路は従来の１重パターンで行なわれてい
る方法で良く、例えば特願昭５７−５１２２９ｒ光ディ
スクにおける同期情報の記録検出装置」高杉他で記述さ
れている方法が挙げられる。
第１１図は前縁からのタイミングマークパターン検出回
路の一例である。８ビツトのシフトレジスタ１７０〜１
７５を用い、小ブロック（４ビツト）毎に論理積をとり
、多数決回路により検出信号７９を得ている。多数決回
路１８２はゲートで構成するか、ＲＯＭを用いて各々の
ＡＮＤゲート１７６〜１８１の出力をアドレスとして入
力し、ＲＯＭの出力データを、検出信号７９としてもよ
い。
以上の説明では、第２図で示した記録時の補正のみで正
確な位置に記録ピットが形成され、記録時の６４１　Ｉ
ｆの位置を再現する理想的な場合として説明してきた。
しかし実際には、記録時の“１”の位置は、記録補正だ
けでは正確に再現されないこともありうるので、情報の
弁別窓幅が非常に狭くなってしまい、そのまま復号化す
るとエラーとなる可能性が高い、そこで、前述の２重化
した復調開始タイミング用パターンを有効に利用し、該
タイミングパターンに続くユーザデータ列のエツジ位置
変動を自動的に補正する方式を示すことにする。
第１２図は第９図に示した補正回路８１の一構成例であ
る。前縁からのパターン一致信号７９は、遅延素子１０
１に入力される。該遅延素子１０１は、幾つかの遅延出
力を持っている。各々の出力１０２〜１０５は、ＡＮＤ
ゲート１０６〜１０９に入力されている。一方、後縁か
らのパターン−致信号８０は、ＡＮＤゲート１０６〜１
０９の１ゲ一ト分の遅延量を有するバッファ１１０、お
よびＡＮＤゲート１０６〜１０９へ入力されている。
さて、ＡＮＤゲートの出力１１１〜１１４はそれぞれフ
リップフロップ１１６〜１１９のＤ（データ）端子に入
力される。また該フリッププロップのＴ（トリガ）端子
には、バッファ１１０の出力１１５が入力されている。
ここで第１２図に示した回路動作を第１３図、および第
１４図を用いて説明する。第１３図は、前縁からの一致
信号７９と、後縁からの一致信号８０の発生タイミング
を示した図である。第１３図（ａ）は正規の遅れ４Ｔ、
すなわち４ビツトクロック分の遅れよりもαだけ短かい
遅れで一致信号８０が発生した場合、第１３図（ｂ）は
正規の遅れで一致信号８０が発生した場合、第１３図（
ｃ）は正規の遅れよりもさらにβだけ遅れて一致信号８
０が発生した場合である。常に第１３図（ｂ）のように
なっていれば、全く時間軸補正は行なわずに、前縁検出
信号３９と後縁検出信号４０の論理和（ＯＲ）をコード
４１とすれば良いが、第１３図（ａ）または（ｃ）の場
合は、それぞれα、βだけ時間補正してから論理和をと
ってコード列４１を生成する必要がある。第１４図は、
第１３図（ａ）の場合について、第１２図の回路動作を
示した図である。
遅延出力１０２〜１０５は等時間間隔で遅延されている
。したがって第１３図の場合、遅延出力１０３が、後縁
からの一致信号８０とＡＮＤ条件を成立させることので
きる遅延出力となる。したがってＡＮＤゲート出力１１
２だけが一致時間で“Ｈ”になり、フリップフロップ１
１７のＱ出力１２１だけがセットされ“Ｈ”になる、す
なわち、第１２図において、ＡＮＤゲート１２４〜１２
７のうち、１２５のゲートだけが開くことになる。
一方、前縁検出信号３９は、遅延素子１２８に入力され
ており、遅延出力１３０〜１３３のうち、１３１の出力
のみが、ＡＮＤゲートを通過することになる。ここで、
遅延出力１３１が第６図のαに相当する時間遅れであれ
ば、一致信号７９゜８０に続くユーザデータ列６６に対
して誤差分αを補正することができる。第１２図におい
て、後縁検出信号４０も遅延素子１３４を通しているが
、これは、後縁検出信号４０をさらに遅らせて補正を行
なう時のために、あらかじめ、遅延素子１２８の最大遅
延時間の中はどの時間分だけ遅らせるためのものである
。このようにして補正した後、ＯＲゲート１３−５によ
り前縁検出信号３９と後縁検出信号４０の論理和をとる
ことにより一連のデータ列を生成する。ここで論理和を
とらずに、前縁と後縁それぞれを別系のデータ復調回路
に入力して処理することも可能である。
以上が第１図で示した光ディスク記録再生装置の光学系
、記録・再生信号処理系の各部動作の説明である。次に
実際にディスク１上の記録膜にデータを記録し、再生す
る場合の動作について順を追って説明する。
ディスク１は通常カートリッジに納められた形でモータ
２のスピンドルに装着されるが、あるいは、コンパクト
ディスクで用いられているような自動調芯様構付のマグ
ネットチャック式のスピンドルに装着される。光ヘッド
３の移動はリニアモータにより行なわれる。ディスク１
が装着された後、モータ２の回転を開始する。該モータ
が定常速度に達すると、回転ＯＫの信号が制御部に送ら
れ、半導体レーザ４がオンとなり、再生パワーがディス
ク１の記録膜上に照射される。この後、オートフォーカ
スサーボが起動される。続いて、トラッキングサーボが
起動され、ディスクに刻まれた案内溝を追従する。ディ
スク１上にプリフォーマットされたヘッダ一部の情報が
読み出し可能となる０以上のシーケンスにより記録再生
制御部１２は、現在、光スポットが位置するトラック番
地、セクター番地を認識することが可能となる。
記録すべきトラックへの光ヘッドの位置付けは。
従来用いられている方法で良い、すなわち、外部スケー
ル１１ある゛いはトラックを横切る際の信号の零クロス
点の個数をカウントすることで、大まかな光ヘッドの移
動を行ない、トラック番地を確認した後、数本のトラッ
ク移動をガルバノミラ−７で行なう。このようにして目
標トラックに位置付けられた後、記録すべきデータを記
録することになる。記録パルス幅、記録パワーの設定は
トラック番号あるいは外部スケール値によるもの、およ
び記録パターンによるパワー設定回路（第７図）を用い
て行なわれる。目標セクター内の記録領域の指定は、ヘ
ッダー信号内のセクターマーク６０あるいは同期化信号
６２の検出パルスからのクロック数管理によって記録ゲ
ートを生成することにより行なわれる６記録パルス照射
時は、オートフォーカスサーボ、およびトラッキングサ
ーボの利得が上昇するため、安定に追従させるには記録
時には利得を低下させる方法が採られている。ピットエ
ツジ記録の場合は、ピットポジション記録の場合にくら
べて平均的な記録パワーが上昇するため、より大きな利
得の低減が必要となる。実際の値は、変調方式や、記録
パワー等に合わせて設定してやる必要がある。
再生動作についても、光スポットの移動９位置付けは、
記録と同様のシーケンスで行なうことになる。再生時の
データエツジの変動は補正器２０によって吸収し、安定
なデータ復調を実行する。
本発明で説明したピットエツジ記録再生装置および方式
は、追記型光ディスクを媒体として使用しているが、他
の光ディスク媒体（光磁気・相変化）でも同様にして扱
うことができる。特に光磁気ディスクの場合は、記録・
消去のために印加する外部磁場の強度も、記録パルス幅
、パワーと同様に記録位置や記録パターンによって設定
してやることが考えられる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、再生波形の前縁と後縁をそれぞれデー
タとする記録再生方式および装置に関して、ディスク上
の記録位置、記録パターン、記録感度特性等を考慮して
記録パルス幅、パワーを設定してピットエツジ記録を行
なうものである。再生時には二重化同期信号を用いるこ
とによってユーザデータのエツジ変動量を補正している
。これらの記録時と再生時の両補正により、記＠膜特性
のバラツキを吸収し、エツジシフトの少ない高信頼なデ
ータ記録・再生を可能とする効果がある。
【図面の簡単な説明】
第７図は記録データパターン検出ζ詰遥第８図はる。 １・・・光ディスク、４・・・半導体レーザ、１５・・
・パルス暢設定器、１６・・・パワー設定器、１７・・
・記録補正器、１８・・・レーザドライバ、２０・・・
再生補正器、８１・・・補正回路。 場　２　口 ￥Ｊ３図 チーブ今２ 第４　図 群俸袢　　−５２−一

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザと光ディスクとを有し、該光ディスク
    に情報を記録し、該光ディスクからの反射光量の変化、
    あるいは反射偏光面の回転を検出して情報の再生を行な
    う光ディスク装置において、記録時に生成される穴ピッ
    トあるいは記録ドメインの前縁および後縁に情報を持た
    せるピットエッジ記録方式を用い、記録時には、記録パ
    ルス幅、記録パワーの補正を行ない、再生時には、エッ
    ジ位置変動を補正する手段を設けたことを特徴とする光
    ディスク記録再生装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の光ディスク記録再生装
    置において、該ディスクの作製過程において、同期化信
    号、トラック番地、セクター番地、エラー訂正コード等
    を含むヘッダー信号を予めプリフオーマットしておくこ
    とを特徴とする光ディスク記録再生装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の光ディスク記録再生装
    置において、該ディスク上の穴ピットあるいは記録ドメ
    インの前縁および後縁の両者により情報の再生を行なう
    ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載の光ディスク記録再生装
    置において、記録時に該ディスクの記録膜特性を考慮し
    て記録光パルスの波形、パワー、幅等の制御を行なうこ
    とを特徴とする光ディスク記録再生装置。 ５、特許請求の範囲第２項記載の光ディスク記録再生装
    置において、ヘッダー信号は位相情報として記録し、該
    ヘッダー信号以外のデータ信号は濃淡情報として記録す
    ることを特徴とする光ディスク記録再生装置。 ６、特許請求の範囲第２項記載の光ディスク記録再生装
    置において、ヘッダー信号は被変調信号の変化点に丸穴
    ピットあるいは円形ドメインを生成するピットポジショ
    ン記録方式を使用し、データ信号は被変調信号の変化点
    に穴ピットあるいは記録ドメインの前縁および後縁を対
    応させるピットエッジ記録方式を用いたことを特徴とす
    る光ディスク記録再生装置。 ７、特許請求の範囲第１項記載の光ディスク記録再生装
    置において、データ信号が、セルフクロック発生手段お
    よびデータ復調開始位置発行手段としての同期化信号、
    誤り訂正用信号、およびユーザデータとから構成される
    ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。８、特許請
    求の範囲第７項記載の光ディスク記録再生装置において
    、再生時のデータ列の時間軸補正を行なうための同期化
    信号として、復調開始同期化信号を穴ピットあるいは記
    録ドメインの前縁および後縁とに独立して２重に設けた
    ことを特徴とする光ディスク記録再生装置。 ９、特許請求の範囲第３項記載の光ディスク記録再生装
    置において、前縁からの再生信号と、後縁からの再生信
    号からセルフクロックを発生する手段を別個に独立して
    設けることを特徴とする光ディスク記録再生装置。 １０、特許請求の範囲第４項記載の光ディスク記録再生
    装置において、記録光パルスのパワー（波高値）とパル
    ス幅を、ディスクの記録半径に応じて、制御することを
    特徴とする光ディスク記録再生装置。 １１、特許請求の範囲第１０項記載の光ディスク記録再
    生装置において、ヘッダー領域に書込まれているトラッ
    ク番号を読み取り、記録光パルスの制御を行なうことを
    特徴とする光ディスク記録再生装置。 １２、特許請求の範囲第１０項記載の光ディスク記録再
    生装置において、記録および再生用の光ヘッドの位置を
    検出するための外部スケール値を用いて記録光パルスの
    制御を行なうことを特徴とする光ディスク記録再生装置
    。 １３、特許請求の範囲第４項記載の光ディスク記録再生
    装置において、記録光パルスのパワーとパルス幅を記録
    データパターンの疎密によつて、制御することを特徴と
    する光ディスク記録再生装置。
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