JPS639025A - 光デイスク駆動装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、データを光ディスクに記録再生する光ディス
ク駆動装置に関し、特に再生専用光ディスクにデータを
追加して記録あるいは書き換えすることを可能にした光
ディスク駆動装置に関する。

従来の技術 大量のデータを記憶できる外部メモリとしてディスク状
のプラスチック基材にサブミクロン・オーダーの凹凸の
ピットの形でデータを記録し、レーザ光を１μｍぐらい
に絞って照射してデータを再生する再生専用光ディスク
（以下Ｒ１０ディスクと称する。）を用いた光ディスク
駆動装置が注目されている。

Ｒ１０ディスクは厚さ１．２ｍのポリカーボネートなど
のプラスチック樹脂にデータで変調したサブミクロン・
オーダーの凹凸のビットを形成し、アルミニュームなど
の反射層を蒸着したのち、その上に保護層を塗布したも
ので、１２αの直径で記憶容量が数百メガバイトもある
が、データを記録することはできない。

Ｒ１０ディスクはその大容量とランダムアクセスおよび
大量複製が容易で低価格であることを生かした利用が考
えられている。例えば、ワードプロセッサの辞書やフォ
ントパターンを記憶したディスクとして、あるいはコン
ピュータのプログラムや操作マニュアルを記憶したディ
スクとしての使用が考えられている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のようなＲ１０ディスクは再生専用
であって、かつ専用の工場で製造されるから、Ｒ１０デ
ィスクで供給されたワードプロセッサの辞書やフォント
パターンにユーザが自分固有の漢字などのフォントパタ
ーンを外字として登録したり、あるいはユーザの業務に
応じて単語や熟語を辞書に追加登録して辞書を充実する
ことができない。

また、プログラムは機能を追加したり、プログラム中の
バグを修正するためパッチをあてることができなかった
。このためＲ１０ディスクは固定的なデータしか扱えな
いため、特にコンピュータでの使用が制限されるという
問題点が有った。

本発明はかかる点に鑑み、Ｒ１０ディスクにユーザがデ
ータを記録できると共に、再生専用領域とデータ記録領
域のデータを良好に読み取ることができる光ディスク駆
動装置を供給することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、データフィールド識別フラッグを検出する検
出手段と、検出されたデータフィールド識別フラッグを
基にして、データ記録領域には通常の初期化を施し、デ
ータ再生専用領域に対しては、データ記録領域にデータ
が記録された時の平均反射率と同じ反射率になるように
初期化する手段を備えた光ディスク駆動装置である。

作用 本発明は前記した構成により、セクタ識別子部よりから
データフィールド識別フラッグＦを検出し、データ再生
専用領域とデータ記録領域とでディスク表面の光感応性
部材の初期化のための光パワーを切り換えて、面領域で
の平均の反射率を一定とし、面領域でのサーボ特性の安
定化を図るものである。

実施例 第４図は本発明の実施例において適用される光ディスク
を示し、第４図ａは光ディスクの平面図で第４図すは第
４図ａのム−Ａ′の断面図である。

第４図において、１は光ディスク、２はディスクモータ
に光ディスクを装着するためのセンタ穴、３はデータが
記録されていないデータフィールド部ＤＦを有するセク
タからなる複数のトラックのデータ記録領域、４は予め
データが記録されているデータフィールド部ＤＦを有す
るセクタからなる複数のトラックのデータ再生専用領域
、５はポリカーボネート樹脂などのディスク基材、６は
ディスク基材に溝状に形成したトラック、６ａはデータ
記録領域、６ｂはデータ再生専用領域、７はレーザ光で
信号が書き込まれる光感応性記録部材、８は光感応性記
録部材７を保護するための保護層である。３１，３２．
５３・・・・・・Ｓｎはセクタ、ＩＤはセクタＳ１，３
２・・・・・・Ｓｎのアドレス情報を記録したセクタ識
別子部、ＤＦはデータを記録するデータフィールド部で
ある。

光ディスク１はセクタ識別子部ＩＤとデータフィールド
部ＤＦからなる複数のセクタに分割された溝状のトラッ
ク６がディスク基材５に形成され、その上に光感応性記
録部材７が光ディスク全面に渡って一様に蒸着されてい
る。

データ記録領域３の光感応性記録部材７は、強い強度の
記録レーザ光の照射によって反射率変化や穴形成の形で
信号が記録される。光感応性記録部材７が光磁気材料の
場合は、記録信号は磁区を反転し、フ７ラディ効果によ
る反射光の偏光波面の回転で読み出される。

データ再生専用領域４において、光感応性記録部材７は
弱い強度の読み取りレーザ光を反射する反射膜として働
く。

前記反射率変化を利用したものとして相変化記録部材が
知られている。

これは非晶質の記録材料を用いて光学的濃度を可逆的あ
るいは非可逆的に変化させることによって、信号の記録
再生及び消去可能であることが報告されている。書き換
え可能形光ディスクでは、可逆的な光学的濃度変化が生
ずる記録材料の加熱サイクルによる状態転移を用いて行
なわれ、記録材料の非晶質状態と結晶状態の間の転移、
あるいは１つの非晶質状態と他の安定な非晶質状態との
間の転移を繰り返し利用することにより行なわれる。以
下に上記の状態量転移を原理的に簡単に説明する。説明
の簡単化のために、非晶質状態と結晶状態の間の転移と
して光学的濃度変化を得るものとして説明する。

第５図に上記書き換え可能形光ディスクの非晶質状態と
結晶状態の間の転移条件のモデル化を簡単化して示す。

第６図で、（ム）は非晶質状態を示し、非晶質状態にお
ける記録材料の光の反射率は小さく、光の透過率は大き
い。また、（Ｃ）は結晶状態を示し、結晶状態における
記録材料は反射率が大きく、透過率は小さい。この可逆
的な光学的濃度変化を生ずる記録材料で、第６図におけ
る非晶質状態（人）における記録材料の温度を局部的に
融点近くまで昇温し徐冷すると結晶状態（ｑとなる。一
方、結晶状態（ｑにある記録材料の温度を局部的に融点
近くまで昇温し急冷すると非晶質状態（ム）になる。

以上が可逆的な光学的濃度変化の原理的内容である。

信号の記録は、この結晶状態と非晶質状態における反射
率あるいは透過率の変化をレーザ光の反射光量変化ある
いは透過光量変化の形で行なう。

書き換え可能形光ディスクの記録材料はあらかじめ昇温
徐冷処理されて結晶状態（ｑとなっている。

そして、信号の記録は第６図の昇温急冷に相当し、結晶
状態（ｑから非晶質状態（ム）への相変化として記録さ
れる。また、記録情報の消去は第５図の昇温徐冷に相当
し、非晶質状態（人）から結晶状態（Ｃ）への相変化と
して記録情報が消去される。これが、相変化による書き
換え可能形光ディスクの初期化と呼ばれる処理である。

光ディスク駆動装置で初期化を実現するためには、後述
するように、記録トランク方向に長い長円形の光ビーム
を照射する方法が用いられる。

第６図は書き換え可能形光ディスクに対して信号を記録
した時に反射光量変化として与えられる再生信号の波形
を示す図である。

光ディスクに照射されるレーザ光の強度ば２値で与えら
れる記録信号（ＤＪが′１“′である時に記録パワーと
なりｏ“である時に再生パワーとなる。

（Ｅ）は書き換え可能形光ディスクからの再生信号で記
録信号（Ｄ）とは逆極性の関係にある。

一方、データ再生専用領域４においては、ディスク上に
凹凸を形成し、レーザ光照射時における回折特性に伴う
反射光量変化としてデータが検出されるようにプリフォ
ーマットされている。

以上のように本実施例によれば、データ再生専用領域４
とデータ記録領域３とに同一の消去可能な光感応性記録
部材７を形成することによシ、記録書き換え可能セクタ
をもつ再生専用光ディスクの製造を容易にする。また、
データ再生専用領域４とデータ記録領域３との境界にデ
ータを記録しない緩衝部を特別に設ける必要がない。

第７図は前記光ディスクのセクタ識別子部よりのデータ
フィールド識別フラッグＦ　（Ｆ、、Ｆ２）の説明図で
ある。

第７図＆はデータフィールド部ＤＦに凹凸の形でデータ
が記録されたデータ再生専用領域４のセクタフォーマッ
ト、第７図すはデータフィールド部ＤＦが一様な深さの
溝状のトラック片であるデータ記録領域３のセクタフォ
ーマット、第７図０はデータ再生専用領域４のアドレス
人ＤＨ，データフィールド識別フラッグＦ１．エラー検
出符号ＣＲＣの具体的な一実施例、第７図ｄはデータ記
録領域３のアドレス人ＤＦＩ、データフィールド識別フ
ラッグＦ２．エラー検出符号ＣＲＣの具体的な一実施例
である。

セクタ識別子部ＩＤにおいて、ＰＲはクロック再生用の
プリアンプル、ムＶはアドレス情報の始まりを示すアド
レスマーク、ムＤＲはアドレス、Ｆ２はデータ記録領域
３であることを示すデータフィールド識別フラッグ、Ｆ
、はデータ再生専用領域４であることを示すデータフィ
ールド識別フラッグ、ＣＲＣは巡回符号などのエラー検
出符号、ＰＯはポストアンブルである。Ｇ１．Ｇ２は光
ディスクの回転変動を吸収するための情報の記録されて
いないギャップである。

データフィールド部ＤＦにおいて、５ＹＮＣはクロック
再生のためのクロック同期信号、ＤＭはデータの始まり
を示すデータマーク、ＤＡＴ人はデータ、ＥＣＣはエラ
ー検出訂正符号である。

ムＤＲはトラックアドレス情報２バイト、トランクアド
レス（ハイバイト）ＴＡ（５）、トラックアドレス（ロ
ーバイト）ＴＡ（Ｌ）とセクタアドレス情報Ｓムからな
っている。

光ディスク駆動装置が任意のセクタ識別子部ＩＤを読み
取るとデータフィールド識別フラッグＦは例えば第７図
ｃ、ｄに示すようにＦ、＝１．Ｆ２＝０として検出され
、光ディスク駆動装置は直ちにこのセクタがデータ再生
専用領域４のものか、データ記録領域３のものかを知り
、後述するようにデータ再生専用領域４およびデータ記
録領域３での初期化のための光パワーを最適に制御する
。

第８図は前記の光ディスクのトラックの拡大断面図であ
る。第８図ａはデータ再生専用領域４のセクタ識別子部
ＩＤ、ギャップＧ１．データフィールド部ＤＦの部分拡
大図を示し、第８図すはデータ記録領域のセクタ識別子
部ＩＤ、ギャップＧ１．データフィールド部ＤＦの部分
拡大図、第８図Ｃは第８図すのデータ記録領域の再生信
号の波形図である。

第８図において、データ再生専用領域４とデータ記録領
域３のトラックは共に、光感応性記録部材７が形成され
ており、各セクタ識別子部ＩＤは共に凹凸のピット８で
セクタのアドレス情報が形成されており、加えてデータ
再生専用領域４のデータフィールド部ＤＦはセクタ識別
子部ＩＤと同様に凹凸のビット８でデータが記録されて
いる。

データ記録領域３のデータフィールド部ＤＦは一様な深
さの溝でユーザが記録したデータは濃淡変化、磁区の反
転あるいは穴形成などのドツト９として光感応性記録部
材７に記録される。第８図Ｃに示すように、ビット８部
の再生振幅ム１はドツト９部の再生振幅ム２と異なる。

溝の深さがλ／８で書き換え可能な相変化記録部材が蒸
着されている場合には、初期化の前には一般的に平均反
射率はランド部〉ピット部の関係が成立する。

すでに述べた相変化記録部材の初期化をデータ記録領域
３のみに対して行なうと、第８図に示すようにランド部
の反射率はさらに大になり、フォーカスあるいはトラッ
キングのサーボループゲインがデータ再生専用領域４と
データ記録領域３とで犬きく異なるようになる。この反
射率の差は未記録時のデータ記録領域３とデータ再生専
用領域４との間で最も太きい。この反射率の差は、両頭
域を再生するときにサーボのループゲインの変動を起こ
し、不安定要因となる。

第１図、第２図に基いて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の書き換えができる光ディスク記録再
生装置の一実施例を示すブロック図である。１は波長λ
、の光ビームを発生する記録再生用半導体レーザを示し
、その出力光ビームを１で示す。２は集光レンズを示し
、広がシを有する半導体レーザの出力光を集光して略平
行な光ビームとする。３は波長の光ビームｍを発生する
半導体が長円形の略平行光に変換する。６は波長λ１の
光ビームｌを透過し、波長λ２の光ビームｍを反射する
光ビーム合成器、６はビームスプリッタ、７は反射ミラ
ーを示す。半導体レーザ１の光ビーム１はこれらの光学
素子を通って絞りレンズ８に入射する。絞シレンズ８は
入射する光ビーム１を絞って光記録ディスク上の案内ト
ラック上に略円形の光スポットＬを作る。９は絞りレン
ズ８を駆動するアクチュエータを示し、光記録ディスク
の面ぶれに対応して絞りレンズを光軸方向に駆動して、
公知のフォーカス制御を行なう。また、このアクチュエ
ータは、光記録ディスクの径方向に絞りレンズ８を駆動
して公知のトラッキング制御を行なう。

光ビームｍは、ビーム合成器６で反射され、光ビーム１
とほぼ同じ光路を通り、絞りレンズ８に入射し、光スポ
ラ）Ｌと同じ案内トラック上に第２図で示すように、長
円形でかつその長径方向が案内トラックの長手方向と一
致する光スポットＭが形成される。

第１図で光記録ディスクで反射された光は絞りレンズ８
．ミラー７を通ってビームスプリッタ６に入射し、光路
の変更をうけフィルタ板１１に入射する。このフィルタ
板１１の光１だけを透過し、波長ス２の光ｍは透過しな
い。１２は単レンズで反射光ビーム１を絞りビームに変
換する。１３は反射ミラーを示し、単レンズ１２による
絞り光の約半分を遮り、かつ反射して光検出器１５の方
へ導く役割をする。１４はフォーカス誤差信号を検出す
るための２分割のフォトダイオードを示し、単レンズ１
２のフォーカス点に配置され分割された光Ｌ１の移動に
対応して、従来公知のフォーカス誤差信号を検出する。

１５はトラッキング誤差信号を検出するための２分割フ
ォトダイオードであり、ミラー１３による反射光Ｌ２に
より従来公知のトラッキング誤差信号を検出する。

光記録ディスク上の案内トラックに記録された信号は光
検出器１４により再生される。

１６は半導体レーザ３を駆動するレーザ駆動回路で、案
内トラック上に形成される長円形の光スポラ）Ｍの強度
を端子Ｅに印加する信号で制御する。

第２図に、第１図の案内トラックの部分における光スポ
ットＬとＭの拡大図を示す。光強度分布の勾配を大きく
した略円形の光スポットＬと光強度分布の勾配を小さく
した長円形の光スポットＭは、同一の案内トラック上に
隣接して配置される。

略円形の光スポラ）Ｌは、案内トラックに溢って信号の
記録あるいは再生に使い、長円形の光スポットＭは消去
に使う。

光スポットＬとＭがともに案内トラック上を矢印の方向
に向かって相対的に進むと、光スポットＬの当たった部
分は昇温急冷状態になり、あらかじめ結晶にしてあって
反射率の高い部分を非晶質化し、反射率を低めることで
信号の記録が可能となる。一方、光スポットＭの当たっ
た部分は、昇温徐冷状態になり、すでに記録しである信
号を消去できる。

第２図のような光スポットの配置であれば、案内トラッ
ク上を先行する光スポラ）Ｍで記録済みの信号を消去し
、その直後に光スポラ）Ｌによって信号を記録する。い
わゆる同時消録も可能となる。信号再生時には光スポッ
トＬを記録可能な光強度以下にして使う。

第１図の１８は光検出器１４で検出された再生信号より
、セクタ識別子部ＩＤのアドレス情報とデータフィール
ド識別フラッグを読みだし、アドレス信号１９とデータ
フィールド識別フラッグ２ｏとを出力するアドレス読み
取り回路である。

２１はデータフィールド識別フラッグ２０に基いて消去
パワーを切り換えるための消去パワー切り換え回路であ
る。

データ記録領域を消去し、データを記録した後の部分の
平均反射率とデータ再生専用領域の平均′反射率を等し
くするためには、データ再生専用領域を通常の消去パワ
ーをｐｏとすると、ｐｏよりも小さい光パワーＰ１で消
去し、結晶状態と非晶質状態の中間状態に初期設定して
やればよい。

これを第３図を用いて説明する。第３図ａはデータ再生
専用領域の凹凸のピット部８と相変化形消去可能部材に
データが記録されたデータ記録領域９０部分拡大図を示
し、ｂはデータ記録領域９のみに初期化パワーＰｏが照
射された時の再生信号出力を示す。ｂから明らかなよう
に、平均反射率はデータ記録領域９の方がデータ再生専
用領域８よりも大きくなっている。これに対して、デー
タ再生専用領域８にも、データ記録領域９の初期化パフ
−Ｐｏよりも小さい初期化パワーＰ１を照射することに
より、データ再生専用領域８を結晶状態と非晶質状態の
中間状態にして、Ｃに示すようにデータ再生専用領域８
とデータ記録領域９との平均反射率を等しくすることが
できる。このような初期化の処理は、データ再生専用領
域に対しては、１度だけ実行すればいい。

以上のように、本実施例によれば光ディスクのセクタ識
別子部に設けたデータフィールド識別フラッグを検出す
ることによって、データ再生専用領域とデータ記録領域
での、初期化のために照射する光パワーを切り換えるこ
とにより、データ記録可能な領域を有するＲ１０ディス
クの記録再生動作を最適に行なう光ディスク駆動装置を
提供できる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によればＲ１０ディスクにユ
ーザが自由にデータを記録できると共に、再生専用領域
およびデータ記録領域から良好にデータを読み出すこと
ができる光ディスク駆動装置を提供することの実用的効
果は太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の消去可能な光ディスク駆動装置の一実
施例のブロック図、第２図は第１図の案内トラックの部
分における光スポラ）ＬとＭの拡大図、第３図は本発明
を説明するだめの再生信号出力波形図、第４図は同実施
例における光ディスクのフォーマット説明図、第５図は
相変化形消去可能記録部材の原理の説明図、第６図は相
変化形消去可能光ディスクに対して信号を記録したとき
に反射光量変化として与えられる再生信号の波形図、第
７図は光ディスクのセクタ識別子部ＩＤのデータフィー
ルド識別フラッグＦ　（Ｆ、　、Ｆ２）の説明図、第８
図は光ディスクのトラックの拡大断面図である。 １・・・・・・記録再生用半導体レーザ、２・・・・・
・集光レンズ、３・・・・・・初期化半導体レーザ、４
・・・・・・集光レンズ、６・・・・・・光ビーム合成
器、６・・・・・・ビームスプリッタ、７・・・・・・
反射ミラー、８・・・・・・絞りレンズ、９・・・・・
・アクチュエータ、１１・・・・・・フィルタ板、１２
・・・・・・単レンズ、１３・・・・・・反射ミラー、
１４・・・・・・２分割フォトダイオード、１５・・・
・・・光検出器、１６．１７・・・・・・レーザ駆動回
路、１８・・・・・・アドレス読み取り回路、１９・・
・・・・アドレス信号、２ｏ・・・・・・データフィー
ルド識別フラッグ、２１・・・・・・消去パワー切り換
え回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 どＩ 第２図 第４図 Ｃゆ ／″／ ６（１６ｂ　　　　　　５　６ｂ　　６ＡＡｓ２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）すべてのトラックに相変化による消去可能な光感
   応性記録部材を形成し、前記トラックにアドレス情報を
   記録したセクタ識別子部とデータを記録するデータフィ
   ールド部をもつ複数のセクタを形成し、凹凸のピットの
   形でデータを前記データフィールド部に記録したデータ
   再生専用領域とデータの記録可能な前記データフィール
   ド部からなるデータ記録領域とを有し、前記セクタ識別
   子部に前記データ再生専用領域と前記データ記録領域と
   を区別するデータフィールド識別フラッグを設けた光デ
   ィスクにデータを記録再生する光ディスク駆動装置にお
   いて、前記データフィールド識別フラッグを検出する検
   出手段と、検出されたデータフィールド識別フラッグを
   基にして、前記データ再生専用領域と前記データ記録領
   域とで異なる光パワーを用いて初期化する初期化手段を
   備えたことを特徴とする光ディスク駆動装置。
2. （２）初期化手段は、データ再生専用領域とデータ記録
   領域の平均反射率が一定となるように初期化パワーを切
   り換えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   光ディスク駆動装置。