WO2003088236A1

WO2003088236A1 - Memoire optique, et procede de lecture-ecriture sur support optique

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Publication number: WO2003088236A1
Application number: PCT/JP2002/003712
Authority: WO
Inventors: Nobuhide Aoyama; Yasuaki Morimoto
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2003-10-23
Also published as: US20050041538A1; CN1625771A; KR100636725B1; JPWO2003088236A1; US7301855B2; KR20040097354A; EP1498890A4; JP4053500B2; EP1498890A1; AU2002249593A1

Description

明細書

光学的記憶装置及び光学的記憶媒体の読出し/書込み方法技術分野

本発明は、光記録媒体に、光ヘッドにより光学的に記録及び再生を行う光学的記憶装置及び光学的記憶媒体の読出し/書込み方法に関し、特に、 ROM (Re ad Only Memory) と RAM (Random Acces s Me mo r y) との両方の機能を持つ光記録媒体を使用し、再生しながら記録を行う光学的記憶装置及び光学的記憶媒体の読出し/書込み方法に関する。背景技術

情報記録分野の技術の進展は目覚しく、光を利用した光学メモリー、例えば、光磁気ディスクメモリに関して、高密度記録、再生及び高速アクセスの点において研究 ·開発が積極的に進められている。このような光学ディスクメモリの特徴を生かす研究 '開発が進められ、例えば、特開平 6— 202820号公報あるいは、テレビジョン学会誌論文 V o 1. 46, No. 10， pp l 319〜132 4 (1992)に、 ROM (Read Only Memory) -RAM (Random Access Memory) による同時再生が可能なコンカレント ROM— RAM光ディスク（以降、光情報記録媒体という）が、開示されている。

かかる ROM— RAMによる同時再生が可能な光情報記録媒体は、通常の光デイスクメモリの 2倍の記憶容量が得られるという他に、磁気ディスクでは不可能である ROM— RAM同時再生が可能であるという特徴を持つ。

例えば、前述の従来技術では、螺旋状または同心円状に位相ピットが形成された光学的にほぼ透明な基板上に、光磁気記録膜が形成された光情報記録媒体を使用する。そして、光ピックアップから光をほぼ回折限界まで集光させ、光情報記録媒体に照射し、この光情報記録媒体より戻る光から位相ピットにより変調された光強度を ROM信号として再生するとともに、戻り光から光磁気記録膜により変調された偏光方向成分の差動振幅を R A M信号として再生する。

更に、この光情報記録媒体に磁界を印加する磁気へッドを光ピックアップに設け、光ピックアップからの集光光と磁界の少なくとも一方を変化させて、光磁気記録膜に R A M信号を記録するものである。

この従来技術では、原理的に、 ROMと RAMの同時再生が、 1つの光ピックアップででき、且つ ROMを再生しながら RAMに記録が可能である。しかし、実際に、このような優れた機能を生かすには、改善すべき点が種々存在する。例えば、音楽や映像情報というストリーム情報を ROM情報として記録した媒体で、 ROM情報のみや、 ROM及び RAM情報を再生しながら、シーケンシャルに入力されるユーザーデ一夕を RAM記録するという利用方法が望まれる。即ち、 CD (Compact Disk)のように、 R OM情報として記録された音楽や映像（風景、地図等）を滞りなく、再生しながら、歌声や解説を RAM記録する場合や、 ROM情報と RAM情報として記録された音楽や映像（風景、地図等）を滞りなく、再生しながら、楽器の演奏音や新規の地図、道路情報を RAM記録する場合が考えられる。

このような場合に、従来技術だけでは、 ROMを再生しながら、 RAMに記録ができても、再生された ROM情報と記録された RAM情報とをリンクした所定の関係で、 RAM情報を記録することが困難である。

又、従来技術では、 ROMと RAMとを同時に再生することはできるが、この同時再生時に、 RAMへの記録ができないという問題が生じる。このように、ュ一ザ一にとつて、 ROM情報或いは既に記録されている RAM情報を再生しながら、滞ること無く、情報を入力し、光情報記録媒体に記録できることが望まれる。発明の開示

従って、本発明の目的は、光記憶媒体の ROM情報を連続的に再生しながら、 ROM情報に関連した新たな情報を、光記憶媒体の ROM情報にリンクした位置に RAM記録するための光学的記憶装置及び光学的記憶媒体の読出し/書込み方法を提供することを目的とする。

又、本発明の他の目的は、光記憶媒体の ROM情報と RAM情報を連続的に再生しながら、新たな情報を、光記憶媒体に RAM記録するための光学的記憶装置及び光学的記憶媒体の読出し/書込み方法を提供することを目的とする。更に、本発明の別の目的は、光記憶媒体のストリーム情報を連続的に再生しながら、新たなストリーム情報を光記憶媒体に R AM記録するための光学的記憶装置及び光学的記憶媒体の読出し/書込み方法を提供することを目的とする。

上述した問題点を解決するため、本発明の光学的記憶装置は、位相ビットが形成された基板に光磁気記録膜が形成された光情報記録媒体に対し、光を照射し、且つ前記光情報記録媒体よりの戻り光から、前記位相ピットにより変調された光強度を R 0 M信号として検出するとともに、前記戻り光が前記光磁気記録膜により変調された偏光方向成分の差動振幅を R AM信号として検出する光学へッドと、前記光磁気記録膜への記録のため、情報記録媒体に磁界を印加する磁界印加ュニ、 jヽトと、少なくとも前記光学へッドを前記光情報記録媒体の所望位置にアクセスするためのトラックァクチユエ一夕とを有する。更に、記憶装置は、少なくとも前記検出した R 0 M信号を格納する読み取り用バッファメモリと、前記光磁気記録膜へ書込むべき入力信号を格納する書込み用バッファメモリと、基準となる情報再生速度 Vに対して、少なくとも前記 R O M信号を n ( n > 2 ) 倍速で読み出し、前記読み取り用バッファメモリに格納した後、前記格納された情報を前記情報再生速度 Vの速度で出力し、かつ前記入力された情報を前記書込み用バッファメモリに格納した後、前記読み取り用バッファメモリより出力されている間に、前記出力情報と前記入力情報の時間的関係がリンクするように管理されたァドレス位置へ前記光学へッドをアクセスし、前記書込み用バッファメモリからの情報を前記 n倍速で R AM信号として記録するためのコントローラとを有する。

又、本発明では、好ましくは、前記読み取り用バッファメモリは、前記 R O M 信号を格納する R 0 M信号読み取り用バッファメモリと、前記 R AM信号を格納する R AM信号読み取り用バッファメモリとからなり、前記両読み取り用バッファメモリからの情報を演算する演算器を更に有する。

更に、本発明では、好ましくは、前記 R O M信号読み取り用バッファメモリおよび R AM信号書き込み用バッファメモリのうち少なくとも 1つ以上のバヅファメモリが、 2つの内部バッファメモリとスイッチから構成され、前記コント口一ラは、一方の内部バッファメモリの格納量が基準量に達すると、前記スィッチを切り替え、もう一方の内部バッファメモリに格納する。更に、本発明では、好ましくは、前記磁界印加ユニットが、前記光学ヘッドとともに移動し、前記光学ヘッドが光を集光した位置に変調磁界を印加して、ォーバ一ライト記録を行う磁気へッドで構成される。

更に、本発明では、好ましくは、前記情報の読み出しおよび前記情報の記録を n≥ 4で行う。

更に、本発明では、好ましくは、前記コントローラは、前記光学ヘッドの照射パワーを変調させてオーバ一ライト記録を行う。

更に、本発明では、好ましくは、前記コントローラは、前記光情報記録媒体の前記位相ピットによる R O Mフォーマツトと同一の前記光磁気記録膜の R AMフォ一マットで、前記光磁気記録膜の読出し、書込み制御する。

本発明では、 R O M信号と R AM信号を同時に高速に読み出し、該読み出した情報をバッファメモリに格納するとともに、基準速度でバッファメモリより情報を再生する。さらに、 R O M情報とリンクユーザ一からの入力情報をバッファメモリに格納し、高速で R AM信号として記録する。

より具体的には、前記 R O M信号および R AM信号を、 n > 2の正の数とする時 n倍速で読み出すとともに、前記 R AM信号への記録を n倍速で行うことにより解決できる。 R O Mおよび R AM信号の読み出し、 R AM信号への記録までには、実際には、光ピヅクアップを所望の位置へアクセスさせる必要があり、 n≥ 4とすることで、バッファメモリを大きくせずに解決できる。

また、本発明では一定の平均パヮ一の光を照射しながら、磁界変調方式で R A M信号を消去動作無しにダイレク卜に記録することでスムースな情報の記録再生が実現できる。また、 R AMの光磁気記録膜を光変調オーバーライト用にすることで、光ディスク媒体最上面に凹凸のあるレーベルが形成されたディスクにおいても情報の記録が可能となる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施の形態に使用される光情報記録媒体の一例として光磁気ディスクの平面図である。

図 2は、図 1に示す R 0 M— R A M光磁気ディスクメモリの断面構成図である _c 図 3は、図 2の構造の光情報記録媒体における R OM情報と RAM情報の記録状態を説明する平面図である。

図 4は、図 2の構造の光情報記録媒体における R OM情報と R AM情報の記録状態を説明する斜視図である。

図 5は、本発明の他の実施の形態の光情報記録媒体の断面構成図である。

図 6は、本発明の光学的記憶装置の一実施例の構成の全体ブロック図である。図 7は、図 6の光ピックアツプの光学系の詳細図である。

図 8は、図 6の部分詳細ブロック図である。

図 9は、図 7及び図 8の光ディテク夕の配置図である。

図 10は、図 9の光ディテク夕の出力と、その出力に基づくフォーカスエラ一 (FES) 検出、トラックエラ一（TE S) 検出、 MO信号及び LDフィードバック信号との関係を説明する図である。

図 1 1は、図 6及び図 8のメインコントローラにおける再生、記録各モードでの ROM及び RAMの検出の組合せを示す図である。

図 12は、図 6のリード/ライト系の構成図である。

図 13は、図 12のリード/ライト動作のタイムチャート図である。

図 14は、図 12のディスクのクラスタ一配置図である。

図 15は、図 12の RAM及び ROM信号の変調方式を示す図である。

図 16は、図 12の記録における磁界変調記録方式を説明する図である。

図 17は、図 12のディスクの他のクラスター配置図である。

図 18は、図 12の他の記録における光変調オーバ一ライト記録方式の説明図である。

図 19は、本発明のリード/ライト系の他の実施の形態のブロック図である。図 20は、図 19の動作を説明するための CD用 Qチャネルのデ一夕構成図である。

図 21は、図 19の Qチャネルデ一夕のリード/ライ卜の流れの説明図である c 発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を、 ROM— RAM光ディスク、光ディスクドライ _j ブ、読出し/書込み制御機構、他の実施の形態の順で説明する。

[ROM— RAM光ディスク]

図 1は、本発明の一実施の形態における R 0 M— R A M光記録媒体の平面図、図 2は、その断面図、図 3は、そのユーザ一領域の正面図、図 4は、その ROM 信号及び RAM信号の関係図、図 5は、本発明の他の実施の形態の ROM— R A

M光記録媒体の断面図である。

図 1以下の説明では、 ROM— RAM光記録媒体として、 ROM— RAM光磁気ディスク（MO) を例に説明する。図 1に示すように、 I SO規格の光磁気デイスク 4は、円盤形状をなしており、最内周に、リードイン領域 1が、最外周に、リードアウト領域 2が、その間に、ユーザーエリア 3が設けられている。

リードィン領域 1及びリードアウト領域 2は、ポリカーボネィト基板にデイスクの凹凸により形成された位相ピットで構成される R 0 M情報であり、ディスクの仕様等の情報が記録される。これを読むことにより記録再生の条件を制御している。この ROM情報となる位相ピットの光学的深さ（ピット深さ）は、再生時の光強度変調が最大になるように設定されている。一般には 70%以上の変調度

(平坦部光強度に対する位相ピッ卜部の光強度の変化の割合）に設定されている。リードイン領域 1とリードアウト領域 2の間に光磁気記録膜がスパッ夕装置により成膜されているユーザ一エリア 3が設けられている。このユーザ一エリア 3 には、ユーザーが自由に情報を記録/再生できる。

このユーザ一エリア 3を、 ROMと RAMとの機能を持たせるための光磁気デイスク 4の構造は、ポリカーボネイト基板 4 A上に、窒化珪素、酸化タンタル等を材料とした第 1誘電体層 4 B、 TbFe C oのような希土類と遷移金属のァモルファス合金からなる光磁気記録層 4 C、第 1誘電体層 4 Bと同じ材料からなる第 2誘電体層 4D、 AlTi、 Au等の金属からなる反射層 4 Eおよび紫外線硬化型樹脂を用いた保護コート層 4 Fの構成が一般的である。

図 2及び図 3に示すように、 ROM機能は、ディスク 4に凸凹に形成した位相ピット PPで付与し、 RAM機能は、光磁気記録層 4 Cで付与する。光磁気記録層 4 Cへの記録は、光磁気記録層 4 Cにレーザ光を加熱し、磁化反転を助け、信号磁界に対応して磁化の方向を反転させて、光磁気信号 OMMの記録を行う。これにより、 RAM情報の記録が可能である。

光磁気記録層 4 Cの記録情報の読出しは、記録層 4 Cに弱いレーザ光を当てることにより、レーザ光の偏光面が、記録層 4 Cの磁化の向きに応じて極力一効果により変わり、この時の反射光の偏光成分の強弱により、信号の有無を判断する。これにより、 RAM情報の読出が可能である。この読出しにおいて、反射光は、 ROMを構成する位相ピット PPにより変調されるため、 ROM情報の読出しも同時にできる。

かかる構造の光情報記録媒体において、図 3及び図 4に示すように、 ROM情報は、平坦な基板上に形成された凸凹による位相ピット P Pにより固定記録され、 R A M情報は、位相ピット P P列上に光磁気記録層に M 0信号 0 M Mとして記録される。なお、図 3における半径方向の A— B線方向の断面が図 2に一致する。即ち、 1つの光ピックアップにより、 ROMと RAMの同時再生が可能であり、且つ磁界変調方式の光磁気記録を採用すれば、 RAMへの書込みと、 ROMの再生が同時に可能である。

図 5は、光変調記録に適した他の光磁気ディスクの断面図である。図 2の光磁気ディスクの断面構成に比し、最上面に、レーベル層 4 Gが設けられ、光磁気記録層 4は、初期化層 4C 1 , スイッチ層 4 C2，記録層 4 C3，中間層 4C4, 再生層 4 C 5で構成される。

図 2の一実施の形態では、磁界変調記録方式によりダイレクトオーバ一ライトにより RAM情報の記録を行っている。一方、図 5の実施の形態では、光変調記録方式により RAM情報の記録を行う。民生用の光情報記録媒体においては、図 5に示すように、商品のタイトル、内容に関連する情報をディスプレイするためのレーベル 4 Gが印刷されていることが多い。このようなレーベル 4 Gは、一般に数十/ zmの凹凸があり、磁界変調記録する際には，磁気ヘッドとのスぺ一シングが問題となる。そこで、図 5に示す光変調オーバーライト用の媒体を用いて記録を行う。

[光ディスクドライブ]

次に、本発明にかかわる光ディスクドライブを説明する。図 6は、本発明の一実施の形態の光ディスクドライブの全体ブロック図、図 7は、図 6のドライブの光学系の構成図、図 8は、図 6のドライブの信号処理系のブロック図、図 9は、図 7及び図 8のディテク夕の配置図、図 1 0は、ディテク夕の出力と生成信号の関係図、図 1 1は、光ディスクドライブの各モードの説明図である。

図 6に示すように、モー夕一 1 8は、光情報記録媒体（M Oディスク） 4を回転する。通常、 M Oディスク 4は、リム一バブルな媒体であり、図示しないドライブの挿入口から挿入される。光ピックアップ 5は、この光情報記録媒体 4を挟むように配置された磁気へッド 3 5と光学へッド 7とを有する。

光ピックアップ 5は、ポールネジ送り機構等のトラックァクチ夕 6により移動し、光情報記録媒体 4の半径方向の任意の位置へァクセスが可能である。又、光学ヘッド 7のレーザ一ダイオード L Dを駆動する L Dドライバ 3 1と、光ピックアップ 5の磁気へッド 3 5を駆動する磁気へッドドライノ 3 4とが設けられる。アクセス用サーボコントローラ 1 5— 2は、光学へッド 7からの出力により、トラックァクチユエ一夕 6と、モ一夕一 1 8と、光学ヘッド 7のフォーカスァクチユエ一夕 1 9をサ一ボ制御する。コントローラ 1 5— 1は、 L Dドラ 3 1、磁気へッドドライバ 3 4、アクセス用サーボコントロ一ラ 1 5— 2を稼動させて、情報の記録再生を行う。

光学ヘッド 7の詳細を、図 7で説明する。レーザーダイオード L Dからの拡散光は、 3ビームトラッキング用回折格子 1 0と、ビ一ムスプリヅ夕一 1 1を介して、コリメ一夕レンズ 3 9により平行光となり、ミラ一 4 0で反射後、対物レンズ 1 6により光情報記録媒体 4上にほぼ回折限界まで集光される。

このビームスプリヅ夕一 1 1に入射する光の一部は、ビ一ムスプリッ夕一 1 1 により反射され、集光レンズ 1 2を介して A P C (Auto Power Control )ディテクタ 1 3に集光される。

又、光情報記録媒体 4より反射された光は、再び対物レンズ 1 6を介し、ミラ一 4 0で反射後、コリメ一トレンズ 3 9により収束光となり、ビ一ムスプリヅ夕一 1 1に再度入射する。ビームスプリツ夕一 1 1に再度入射した光の一部は、レ一ザ一ダイオード L D側へ戻り、残りの光は、ビームスプリツター 1 1により反射され、 3ビームウォラストンプリズム 2 6、円筒面レンズ 2 1を介して、反射光ディテクタ 2 5上に集光される。反射光ディテクタ 25の形状、配置を説明する。反射光ディテクタ 25は、入射光が 3ビームであることから、図 9に示すように、 4分割ディテクタ 22— 1 と、その上下に配置された MO信号ディテクタ 20と、その左右に配置されたトラックエラ一検出用ディテクタ 22 - 2, 22— 3とで構成される。

図 8及び図 10により、再生信号を説明する。図 8に示すように、 FE S (Focus Error Signal)再生回路 23は、光電変換された 4分割フォトディテクタ 22の出力 A， B， C, Dにより、図 10に示す非点収差法によるフォーカスエラ一検出（FES) を行う。即ち、

FES= (A+C) ― (B+D) / (A + B + C + D)

同時に，プッシュプル法による TE S生成回路 24で，トラック検出ディテク夕 22— 2、 22— 3の出力 E， Fから、図 10の演算式で、トラックエラ一検出（TE S) を行う。

TE S= (E-F) / (E + F)

これらの計算により求められたフォーカスエラー信号（FES)及びトラックエラ一信号（TES) は、フォーカス方向及びトラック方向の位置誤差信号として、メインコントローラ 15 (図 6では、アクセス用サーボコントローラ 15—

2) に入力される。尚、図 8では、アクセス用サーポコントローラ 15— 2とコントローラ 15— 1を一体のメインコントローラ 15で示してある。

一方、記録情報検出系において、光情報記録媒体 4上の光磁気記録の磁化の向きによって変わる反射レーザ光の偏光特性が、光強度に変換される。すなわち、

3ビームウォラストン 26において、偏光検波により偏光方向が互いに直交する二つのビームに分離し、円筒面レンズ 21を通して 2分割フォトディテクタ 20 に入射し、それそれ光電変換される。

2分割フォトディテクタ 20で光電変換された 2つの電気信号 G, Hは、図 1 0の演算式に従い、加算アンプ 29で加算され、第 1の ROM信号（R0M1 =

G + H) となり、同時に、減算アンプ 30で減算され、 RAM読みだし（MO) 信号（RAM = G— H)となり、それそれメインコントローラ 15に入力される。図 8において、メインコントローラ 15には、 APC用フォトディテクタ 13 に入射した半導体レーザダイオード L Dの反射光が光電変換され、アンプ 14を通して第 2の ROM信号（ROM2) として入力する。

さらに、先に説明したように、メインコントローラ 1 5には、加算アンプ 29 の出力である第 1の ROM信号（ROM l)、差動アンプ 30の出力である RAM 信号（RAM)、 FE S生成回路 23からのフォーカスエラ一信号（FE S)、 T E S生成回路 24からのトラックエラー信号（TES) が入力する。

また、メインコントローラ 15には、デ一夕源 32との間でイン夕フェース回路 33を通して記録用データ及び読出データが入出力される。

メインコントローラ 1 5に入力される第 1の ROM信号（ROM1二 G + H)、第 2の ROM信号（ROM2 = I) 及び、 RAM信号（RAM=G— H) は、各モード即ち、 ROM及び RAM同時再生時、 ROMのみ再生時及び、磁界変調及び光変調 RAM記録（WR I TE) 時に対応して検出し使用される。

図 1 1は、各モードでの上記 ROM 1 ( = G + H)、 ROM2 (=1) 及び、 R

AM (G-H) の検出の組合せを示す図である。メインコントローラ 1 5は、各モードに応じて、 LDドライバ 3 1にコマンド信号を生成する。 LDドライバ 3 1は、コマンド信号に従い、 ROM及び RAM再生時には、第 1の ROM信号（R

OM 1 =G + H) に応じて，半導体レーザダイオード LDの発光パワーを負帰還制御し、 RAM記録時には、第 2の ROM信号（ROM2 = I) に応じて半導体レーザダイォ一ド LDの発光パワーを負帰還制御する。

光磁気（RAM) 記録時は、デ一夕ソース 32からのデ一夕がインタフェース 33を通してメインコントローラ 1 5に入力される（図 8参照）。メインコント口ーラ 15は、磁界変調記録方式を用いる場合に、この入力デ一夕を、磁気へッドドライバ 34に供給する。磁気へッドドライバ 34は、磁気へッド 35を駆動し、記録データに対応して磁界を変調する。この際、メインコントローラ 1 5において、記録時を指示する信号が LDドライバ 3 1に送られ、 LDドライノ 3 1は第 2の ROM信号（ROM2 = I) に応じて、記録に最適なレーザーパワーになるように半導体レーザダイオード L Dの発光を負帰還制御する。

又、光変調記録方式を用いる場合に、この入力デ一夕を、 LD ドライバ 3 1に送り、レーザダイオード LDを光変調駆動する。この際、メインコントローラ 1

5において、記録時を指示する信号が LDドライバ 3 1に送られ、 LDドライバ 31は第 2の ROM信号（ROM2 = I) に応じて、記録に最適なレーザーパヮ一になるように半導体レーザダイオード LDの発光を負帰還制御する。

尚、フォーカシングエラー信号は非点収差法、トラッキングエラー信号は 3ビーム法により検出し、 MO信号は偏光成分の差動検出信号から検出している例で説明したが、前記した光学系は本発明の実施例で使用するものであり、フォー力シングエラ一検出方法としては、ナイフエッジ法、スポットサイズ位置検出法などでも、何ら問題無い。また、トラッキングエラ一検出法はプッシュプル法、位相差法などを用いても何ら問題無い。

又、メインコントロ一ラ 15 (図 6では、サ一ボコントロ一ラ 15— 2) は、検出したフォーカスエラ一信号 FE Sに応じて、フォーカスァクチユエ一夕 19 を駆動し、光ビームを合焦点制御する。メインコントローラ 15 (図 6では、サ —ボコントローラ 15— 2) は、検出したトラックエラ一信号 TE Sに応じて、トラックァクチユエ一夕 6を駆動し、光ビームをシーク及びトラック追従制御する o

ここで、レーザーパワー調整には、ディテクタ 25の G + Hまたはディテクタ 13の Iの信号を用いる。図 11に示すように、 ROM信号と RAM信号を同時に再生する場合には、 RAM読出し信号（=G— H) が、前記光情報記録媒体 4 の位相ビット変調からのクロストークを受けないように、 G + Hの信号が一定となるようにレーザーパワーを制御する。光変調記録時には、 ROMの検出は行わない。

[読出し/書込み機構]

上述の基本的な ROM— RAM同時読出し機構に加えて、本発明では、 ROM /RAM再生とリンクした RAM記録機構が設けられている。

図 12は、本発明の読出し/書込み機構のブロック図、図 13は、その記録/ 再生処理の説明図、図 14は、ディスクにおける ROM及び RAMのクラス夕一配置図、図 15は、 RAM信号と ROM信号との説明図、図 16は、磁界変調記録方式の説明図である。

図 12において、図 6及び図 8で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。即ち、図 6で示した光ピックアップ 5、 LDドライバ 31、磁気へヅドドライバ 34、アクセス用サ一ボコントローラ 15— 2、メインコントローラ 15— 1の構成に加え、エンコーダ一 50、デコーダ一 52、 54、演算器 56、バッファメモリ 51、 53、 55を有する。

エンコーダー 50は、外部入力デ一夕を、後述する光磁気（RAM) 記録に適した NRZ I信号にエンコードする。 RAM記録バッファ一 51は、入力デ一夕の速度変換バッファ一であり、入力デ一夕の転送速度 Vの n倍の速度に変換する。

R 0 M信号デコーダ一 52は、光ビヅクァップ 5で読み出した R 0 M信号（ E FM信号）を出力信号にデコードする。 ROM再生バッファー 53は、出力デー夕の速度変換バッファ一であり、出力データの転送速度 nVの 1/n倍の速度に変換する。

RAM信号デコーダ一 55は、光ピックアップ 5で読み出した後述する光磁気 (RAM) 記録に適した NRZ I信号をデコードする。 RAM再生バッファ一 5 5は、出力デ一夕の速度変換バッファ一であり、出; データの転送速度 nVの 1 /n倍の速度に変換する。演算器 56は、例えば、ミキシング回路で構成され、読み出された ROM信号と RAM信号を演算して、外部に出力する。

各バッファメモリ 51、 53、 55は、 2つのバッファメモリ 5、 6、 1、 2、 3、 4に細分化され、一方のメモリが基準量に達すると、他方に切り替わるスィツチ回路 SW1, SW2， SW3， SW4, SW5 , SW6を有している。パッファメモリの内部構造として細分化されていなくても、バッファメモリの内容が先入れ先出しとすることは可能であるが、構成が複雑となる。

バッファ一に記録できるメモリの量は、任意に取ることができるが、本実施例では，図 14に示すように、 ROM部、 RAM部とも CDROMフォーマットとし、 ROMと RAMのブロックアドレス位置を便宜上一緒にした。実際の記録再生を行う基本単位はブロック単位で可能あり、本実施例では、 1ブロック 98C Dフレームに対して、 5ブロックを記録再生の基本単位である 1クラスターと定我レ 7こ o

1クラス夕一の大きさとしては、大きすぎると膨大なバッファメモリが必要となり、小さすぎると光情報記録媒体 4が 1回転する間に読み書きする量が小さくなり、相対的にアクセス時間の割合が大きくなる。そこで、本実施例では、ァクセス時間とのバランスも考えて、 5ブロックを 1クラス夕一とした。

図 13には， n=4、即ち 4倍速とした場合のメインコントローラ 15— 1が行う ROM— RAM記録再生処理を示す。外部出力対応クラス夕一位置と、外部入力対応クラス夕一位置と、光ピックアップ 5のクラスタ一位置と、光ピックァップ 5の状態（読取、アクセス、書込み）と、 ROM再生バッファ 53、 RAM 再生バッファ 55、 RAM記録バッファ 5 1の格納デ一夕量とを示す。各バヅファメモリは、内部構造として 2分ィ匕されたバッファメモリを持ち、一方が 1クラス夕一分に達するともう一方のバッファメモリに格納される仕組みになつている。コントローラ 15— 1は、基準となる情報再生速度 Vに対して、光情報記憶媒体 4を回転するモー夕 18を n (ここでは、 4) 倍速で回転し、光ピックアップ 5で、光情報記録媒体 4の ROM信号及び RAM信号を，再生速度 Vの n倍速で読み出し、 ROM信号読み取り用のバッファメモリ 53, RAM信号読み取り用のバッファメモリ 55に格納する。そして、コントロ一ラ 15— 1は、ノ、'ヅファメモリ 53、 55に格納された情報を再生速度 Vの速度で読出し、演算器 56へ出力し、出力イン夕一フェースより外部出力する。

コントローラ 15— 1は、入力インターフェースより速度 Vで入力された情報を RAM信号書き込み用バッファメモリ 5 1に格納する。そして、この ROM信号のバッファメモリ 53、 55より出力される情報が無くなるまでの間（再生終了までの間）に、光ピックアップ 5を、出力情報と入力情報の時間的関係がほぼ一致するように管理された RAMアドレス位置へアクセスし、 RAM信号書き込み用バッファメモリ 51からの情報を再生速度 Vの n倍速で，光情報記録媒体 4 に、 RAM信号として記録する。

この ROM信号読み取り用バッファメモリ 53、 RAM信号読み取り用のバッファメモリ 55および RAM信号書き込み用のバッファメモリ 5 1の内部構造が、 2つの内部バッファメモリとスイッチから構成され、一方の内部バッファメモリが基準量に達するとスィツチが切り替わり、もう一方の内部バッファメモリに格納される。このため、途切れなく、 ROM, RAMデ一夕を再生しながら、 RA

M記録が可能となる。

又、 ROM信号読み取り用バッファメモリ 53からの情報と， RAM信号読み取り用のバッファメモリ 5 5からの情報を演算する演算器 5 6を使用して、ミキシング処理して出力できる。

これにより、 1倍速でリンクした情報を出力および入力しながら、記録、再生が滞ることなく行うことができる。基本的には、 n > 2において、実現できるが、光ピックアップのアクセスに使える時間が、小数点以下の倍速の時間で行う必要があり、記録、再生速度は 4倍速以上であることが望ましい。

図 1 3では、光ピックアップ 5が位置 nの R O M及び R AMのクラス夕一を読出し、バッファ 1、 3に格納し、読み取り後、クラス夕一位置 nに対応する再生信号を外部に出力する。この出力中に、クラスター位置 nに続く、クラス夕一位置 n + 1を 4倍速で読み取り、バッファ 2、 4に格納される。このバッファ 1の再生信号の出力に対応して、入力デ一夕が、バッファ 5に入力される。バッファ 1の再生信号の出力が終了した時点で、バッファ 1の再生信号に対応する入力デ —夕を R AMのクラスター位置 nに記録する。

この時、クラス夕一位置 n , n + 1の読み取りは終了しているため、光ピックアップ 5の位置は、 n + 1である。したがって、バヅファ 1の再生信号の出力が終了する前に、位置 nから、回転待ちやトラックジャンプして、書込みのため、光ピックアップ 5を位置 nにアクセスし、入力クラスターを書込む。この書込みの間は、バッファ 2の再生信号が出力されているため、再生信号は途切れない。クラスタ一位置 nの書込みが終了すると、回転待ち等のアクセスを行い、光ビヅクアップ 5を位置 n + 2に位置付け、同様に、光ピックアップ 5が位置 n + 2 の R O M及び R AMのクラス夕一を読出し、バッファ 1、 3に格納する。以下、同様にして、読出し、再生、書込みシーケンスを実行する。

このように、リード/リード/アクセス/ライト /アクセスのシーケンスを行い、 4倍速で、 R OM— R AMを同時再生しながら、 R AMへのオーバ一ライトが実現できる。例えば、カーナビゲーシヨン機器において、 R O Mに地図情報を、 R AMに対応する道路情報を記録し、これらを同時再生しながら、新たな道路情報を対応する位置にオーバーライ卜するという利用形態が実現できる。

図 1 6のように、光照射強度を変調せず、印加磁界強度を変調する磁界変調記録方式による記録を行う場合について考察する。図 1 5に例として示すように R OM信号の記録に使用された変調方式が E FM (Eight to Fourteen Modulation) であり、光磁気記録しょうとする RAMデータの変調方式を NR Z I (Nonreturn - to - Zero change - on - Ones recording) と想定する ₀

この時、図 15に示すように元のデータのビット長 Tに対して、最短マークを Tmin、ウィンドウマ一ジン幅を Tw とすると、 NRZ I (図 11A) では Tmin =T、 Tw=T， E FM (図 1 IB)では Tmin= 1. 41 T、 Tw二 0. 47 Tとなる。

RAM信号では、磁界変調書込み信号の周波数特性の制限もあり、ウィンドウマ一ジン幅 Twが大きく、最短マーク Tminが長い構成が適している。一方、 RO M信号では、最短マーク Tminが長い E FM方式が適している。したがって、本発明においては RAM信号と ROM信号に対し、それそれに適した、異なる記録変調方式を使用することが好ましい。

さらに、前述の磁界変調方式では、半導体レーザダイオード LDの照射パワーを一定にして磁界を反転させることにより情報の記録を行っている。これに対し、半導体レーザダイオード LDをパルスで発光させ、更に信号に対応して印加磁界を変化させることもできる。これにより、半導体レーザダイオード LDを連続発光させて記録を行う場合に較べ、記録マークの矢羽形状が緩和される。したがつて、矢羽形状の記録マークの緩和により、再生信号の特性が改善できる。

[他の実施の形態]

図 17は、本発明の光情報記録媒体の他のクラス夕一配置図である。図 14の例では、 ROM部、 RAM部とも CDROMフォーマットとし、 ROMと RAM のブロックアドレス位置を便宜上一緒にした。図 17の例では、クラス夕一の物理的配置を、 ROM, RAMでずらしている。このようにしても、図 13の処理と同様に、クラス夕一アドレス位置を一致させる再生、記録が可能である。尚、媒体の製造段階で、クラスター位置は、 ROMと RAMとで物理的、論理的に一致していることが、ファイル管理の上で望ましい。しかし、物理的に接近していても良い。但し、ファイル管理上、論理的な位置関係を、一致させる必要がある。図 18は、図 2に示した光変調オーバ一ライト用の媒体を用いて記録を行う場合の印加磁界と光照射強度の説明図である。本発明では、信号の出力と入力は同時であるが、図 13のように、光記憶媒体の光読み取りと書込みはタイミングがずれているため、図 18に示すように、一定磁界を印加のもと光照射強度を変調させて RAM信号の記録を行うこともできる。磁界は AC変調させないため、光情報記録媒体と十分なスースを有した状態で配置できる。

図 19は、本発明の光学的記憶装置における他の読取/書込み機構のブロック図であり、図 20は、これに使用する Qチャンネルの説明図、図 21は、図 19 の音声、アドレスデータの流れの説明図である。

図 19において、図 12で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。即ち、図 12で示した光ピックアップ 5、 LDドライバ 31、磁気へヅドドライバ 34、アクセス用サ一ボコントローラ 15— 2、メインコントローラ 15

― 1、エンコーダ一 50、デコーダー 52、 54、演算器 56、ノッファメモリ

5 1、 53、 55の構成に加え、 CDオーディオで利用されている時間情報を持つ Qチャンネル機能を設ける。

具体的には、エンコーダ一 50は、 Qチャンネル対応のものとする。又、出力側に、遅延回路 57、 58と、 Qチャンネル比較器 59を設ける。即ち、 ROM と RAMのァドレスリンクの方法として、音楽 CDで利用されている Qチャンネルを利用する。

図 20に示すように、音楽用 CDでは、 98フレーム（5ブロック）に対し、 98フレームのデータエリアに設けられた Qチャンネルデ一夕（サブコード）によって 98フレームのアドレス情報が、分、秒、フレーム番号により制御される。図 19に示すように、コントローラ 15から RAMへの記録時には、入力デー夕は、エンコーダ 50で Qチャンネルコードが付加される。詳細には、図 2 1に示すように、音声データは、 A/D変換器 60でアナログ/デジタル変換された後、エンコーダ 61でエンコードされる。これとともに、夕イマ一等の時計から得られるァドレス情報（Qチャンネル）は、エンコーダ 62でェンコ一ドされる。両者は、マルチプレクサ 63で結合された後、 EFM変調（同期信号を付加）さォし ο

コントロ一ラより RAMへの記録時には、光ピックアップ 5を Qチャンネルコ

―ドより指定されたフレーム位置までアクセスして、光ディスク 4に記録する。再生時には、コントロ一ラ 15— 1より ROMと RAMのアドレスとのリンクをとるように遅延回路 57、 58を調整する。即ち、デコーダ 52、 54では、光ディスク 4からの ROM、 RAM信号を同期検出/ EFM復調回路 65で復調し、タイミング検出回路 66で、音声とアドレス（Qチャンネル）に分離する。分離された音声とアドレスは、各々デコーダ 67、 68でデコードされ、ァドレス情報（Qチャンネル）を出力する。デコードされた音声信号は、 D/Aコンパ一夕 69で、アナログ音声信号に変換され、'ッファ 53又は 55に入力される。コントロ一ラ 15— 1は、この Qチャンネルデ一夕を Qチャンネル比較器 59 に送り、 ROM信号と RAM信号の遅延時間を各遅延回路 57、 58で調整し、演算器 56に出力する。

これにより、光ディスク 4で、 R 0 M信号と R A M信号の格納位置がずれても、 R 0 M信号と R A M信号の時間関係が一致するよう出力側で調整できる。このように、 ROM— RAMを同時再生しながら、 RAMへのオーバ一ライトが実現できる。

このように、位相ビットを有する透明基板上に光磁気記録膜を含む多層膜を成膜した光情報記録媒体は、（ 1 ) R 0 Mと R A Mの同時再生が 1つの光ピックアツプで可能である、（2) ROMを再生しながら、 RAMに記録できる、という 2つの特徴がある。

本発明は、 n倍速同時再生とバッファメモリを用いた間欠記録を付加したため、例えば、カラオケを聞きながら、自分の歌声をリンクした位置に記録し、再び力ラオケの音楽と一緒に再生できるという利用形態が可能である。

又、音楽、動画、ナビゲ一シヨンシステム等ストリーム情報を出力しながら、新しい情報を追加していくようなシステムにおいて、ストリーム情報が途切れることなく、情報を記録および再生することができる。

更に、単なる ROM再生と RAM記録との組み合わせでは、例えば、地図情報においては、予め追加更新した情報に関するアドレス情報等を記録したファイルを読み込んだ上で、 ROM情報に対応する RAM情報位置にアクセスして情報の再生、記録を行う必要があり、非常に速いアクセス速度、転送速度が要求される。本発明によれば ROMと RAMのアドレスの対応がほぼ 1 ： 1にとれるため、 R O Mと R AMの情報のリンクを示すファイルの読み込みが不要となり、ストリーム情報の記録再生に適している。

又、読出しバッファと書込みバッファを個別に記載しているが、 1つのバッファ内の領域を、読出し用と書込み用に分割しても構成できる。更に、演算器は、個別の回路である必要はなく、コントローラが行うプログラムであってもよい。産業上の利用可能性

R O M- R AM同時再生可能な光記憶媒体に、 n倍速同時再生とバッファメモリを用いた間欠記録を付加したため、 1枚の光情報記録媒体を用いて基準速度で情報を出力しながら、基準速度で入力されている情報を滞ることなくリンクして記録できる。

又、 1枚の光情報記録媒体を用いて、 R O M信号と R O M信号にリンクした R AM信号を演算した信号を出力できる。

更に、入出力の同期のため、大容量のバッファを設けることもなく、比較的小容量のバッファで実現でき、装置コストを大幅に上げないで実現できる。

Claims

請求の範囲

1 . 位相ピットが形成された基板に光磁気記録膜が形成された光情報記録媒体に対し、光を照射し、且つ前記光情報記録媒体よりの戻り光から、前記位相ピットにより変調された光強度を R O M信号として検出するとともに、前記戻り光が前記光磁気記録膜により変調された偏光方向成分の差動振幅を R AM信号として検出する光学へッドと、

前記光磁気記録膜への記録のため、情報記録媒体に磁界を印加する磁界印加ュニットと、

少なくとも前記光学へッドを前記光情報記録媒体の所望位置にアクセスするためのトラックァクチユエ一夕と、

少なくとも前記検出した R 0 M信号を格納する読み取り用バッファメモリと、前記光磁気記録膜へ書込むベき入力信号を格納する書込み用バッファメモリと、基準となる情報再生速度 Vに対して、少なくとも前記 R O M信号を n ( n > 2 ) 倍速で読み出し、前記読み取り用バッファメモリに格納した後、前記格納された情報を前記情報再生速度 Vの速度で出力し、かつ前記入力された情報を前記書込み用バッファメモリに格納した後、前記読み取り用バッファメモリより出力されている間に、前記出力情報と前記入力情報の時間的関係がリンクするように管理されたアドレス位置へ前記光学へッドをアクセスし、前記書込み用バッファメモリからの情報を前記 n倍速で R A M信号として記録するためのコントローラとを有することを特徴とする光学的記憶装置。

2 . 請求の範囲 1の光学的記憶装置において、

前記読み取り用バッファメモリは、前記 R 0 M信号を格納する R 0 M信号読み取り用バッファメモリと、前記 R AM信号を格納する R AM信号読み取り用パッファメモリとからなり、

前記両読み取り用バッファメモリからの情報を演算する演算器を更に有することを特徴とする光学的記憶装置。

3 . 請求の範囲 1の光学的記憶装置において、

前記 R 0 M信号読み取り用バッファメモリおよび R A M信号書き込み用バッファメモリのうち少なくとも 1つ以上のバッファメモリが、 2つの内部バッファメモリとスィツチから構成され、

前記コントローラは、一方の内部バッファメモリの格納量が基準量に達すると、前記スィツチを切り替え、もう一方の内部バッファメモリに格納する

ことを特徴とする光学的記憶装置。

4 . 請求の範囲 1の光学的記憶装置において、

前記磁界印加ュニットが、前記光学へッドとともに移動し、前記光学へッドが光を集光した位置に変調磁界を印加して、オーバーライト記録を行う磁気ヘッドで構成された

ことを特徴とする光学的記憶装置。

5 . 請求の範囲 1の光学的記憶装置において、

前記情報の読み出しおよび前記情報の記録を n 4で行う

ことを特徴とする光学的記憶装置。

6 . 請求の範囲 1の光学的記憶装置において、

前記コントローラは、前記光学ヘッドの照射パワーを変調させてオーバーライト記録を行う

ことを特徴とする光学的記憶装置。

7 . 請求の範囲 1の光学的記憶装置において、

前記コントローラは、前記光情報記録媒体の前記位相ビットによる R 0 Mフォ一マットと同一の前記光磁気記録膜の R AMフォーマツトで、前記光磁気記録膜の読出し、書込み制御する

ことを特徴とする光学的記憶装置。

8 . 位相ピッ卜が形成された基板に光磁気記録膜が形成された光情報記録媒体に対し、光を照射し、且つ前記光情報記録媒体よりの戻り光から、前記位相ピットにより変調された光強度を R O M信号として検出するとともに、前記戻り光が前記光磁気記録膜により変調された偏光方向成分の差動振幅を R A M信号として検出するステップと、

基準となる情報再生速度 Vに対して、少なくとも前記 R O M信号を n ( n > 2 ) 倍速で読み出し、読み取り用バッファメモリに格納した後、前記格納された情報を前記情報再生速度 Vの速度で出力するステップと、

前記入力された情報を書込み用バッファメモリに格納した後、前記読み取り用バッファメモリより出力されている間に、前記出力情報と前記入力情報の時間的関係がリンクするように管理されたアドレス位置へ光学ヘッドをアクセスし、前記書込み用バッファメモリからの情報を前記 n倍速で R AM信号として前記光情報記録媒体に記録するステツプとを

有することを特徴とする光学的記憶媒体の読出し及び書込み方法。

9 . 請求の範囲 8の光学的記憶媒体の読出し及び書込み方法において、前記読出しステツプは、前記光情報記録媒体の R O M信号を R O M信号読み取り用バッファメモリに格納するステップと、光情報記録媒体の前記 R A M信号を R A M信号読み取り用バッファメモリに格納するステップとからなり、

前記出力ステップは、前記両読み取り用バッファメモリからの情報を演算するステップを

更に有することを特徴とする光学的記憶媒体の読出し及び書込み方法。

1 0 . 請求の範囲 8の光学的記憶媒体の読出し及び書込み方法において、前記格納ステップは、 2つのバッファメモリとスィッチで構成された R O M信号読み取り用バッファメモリおよび R A M信号書き込み用パッファメモリのうち少なくとも 1つ以上のバッファメモリの、一方の内部バッファメモリの格納量が基準量に達すると、前記スィッチを切り替え、もう一方の内部バッファメモリに格納するステップからなることを特徴とする光学的記憶媒体の読出し及び書込み方法。

1 1 . 請求の範囲 8の光学的記憶媒体の読出し及び書込み方法において、前記記録ステップは、前記光学ヘッドとともに移動する磁気ヘッドにより、前記光学へッドが光を集光した位置に変調磁界を印加して、オーバーライト記録を行うステップで構成された

ことを特徴とする光学的記憶媒体の読出し及び書込み方法。

1 2 . 請求の範囲 8の光学的記憶媒体の読出し及び書込み方法において、前記情報の読み出しおよび前記情報の記録を n 4で行う

1 3 . 請求の範囲 8の光学的記憶媒体の読出し及び書込み方法において、前記記録ステップは、前記光学へッドの照射パワーを変調させてオーバーライト記録を行うステップからなる

1 4 . 請求の範囲 8の光学的記憶媒体の読出し及び書込み方法において、前記光情報記録媒体の前記位相ピットによる R O Mフォーマツ卜と同一の前記光磁気記録膜の R AMフォーマットで、前記光磁気記録膜の読出し、書込み制御する