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JP2810035B2 - 光学的記録再生方法 - Google Patents

光学的記録再生方法

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JP2810035B2
JP2810035B2 JP61195376A JP19537686A JP2810035B2 JP 2810035 B2 JP2810035 B2 JP 2810035B2 JP 61195376 A JP61195376 A JP 61195376A JP 19537686 A JP19537686 A JP 19537686A JP 2810035 B2 JP2810035 B2 JP 2810035B2
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edge
signal
pit
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光デイスクフアイル装置に係り、特に高密
度記録に有利なピツトエツジ方式を使用するために好適
な光学的記録再生方法に関する。 〔従来の技術〕 光デイ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（デイジタルオーデイオデイ
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「ビデオデイスクとDAD入門］（コロナ社）p
212〜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以内に納まつて
いることが、正確な復調を可能とする条件である。した
がつて信号のゼロクロス点（変化点に相当）が雑音や波
形歪，回転ジツタ，偏心ジツタ等によつて変動し検出窓
からはずれるとエラーになる。追記型光デイスクにおい
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イスクに対して直接に
レーザ光パルスの照射を行なつて記録するので、前縁，
後縁の位置が、媒体の感度特性や、ジツタの影響に左右
されやすいため、不確定にシフトしやすいことになる。
DADの場合は、デイスク作製時にレジスト段階でピツト
を作るため、このような問題は無かつた。 追記型光デイスクへ、ピツトエツジ記録を適用するに
は、何らかの方法で、記録時の前縁，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
型光デイスクに対するピツトエツジ記録を扱つた例は未
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。 〔発明が解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ツトをデ
イ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
光デイスクのような熱により対象デイスクの記録膜に直
接ピツ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
ピツトが、媒体の感度特性やジツタ、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
ピツトは、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、従来は丸穴ピツトを
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，再生時に行なうべき具体的な方法，ピ
ツ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難と考えら
れ、明確な手法が見出されていなかつた。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、追記型光デイスクへのピツトエツジ記録
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ツトエツジ記録を安定に実現する
ことができる。追記型光デイスクは、レーザ光の熱によ
りピツトを形成するために、記録パルス幅よりも長いピ
ツトが形成される。ピツ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。デイスクには、ヘッダー部とよばれる情報が、予め
作製されており、トラツク番号，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
ラツク及びセクターへの光スポツトの移動，位置付けを
行なう。したがつてトラツク番号の認識は常に行なわれ
ていることになるため、光スポツトの現在位置の把握
は、このトラツク番号から可能である。もし光ヘツドの
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つて幅を狭くする
ことができる。これにより実際に記録されるピツトの長
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
ピツト長の伸び量、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SYNC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つて各
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界に得るこ
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
状を持つたピツトが形成され、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つてしまう。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。したがつて、
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、デイスク上の対象位置を、予め作
成されているへツダー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、ヘッダー部に
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。それによつ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
図においてデイスク１はモータ２により回転できるよう
になつている。本発明の場合、回転様式は線速度一定、
すなわちデイスク１に光ヘツド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、すなわち光ヘツド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。光ヘツド３はデイスク上の
目標トラツクに位置付けるため移動可能になつている。
半導体レーザ４から出射された光はレンズ５によつて平
行光束に変換された後、ビームスプリツタ６、ガルバノ
ミラー７を介して絞り込みレンズ８によりデイスク１上
に絞り込まれる。デイスク１からの反射光は、再び絞り
込みレンズ８、ガルバノミラー７を介し、ビームスプリ
ツタ６で反射される。この後、トラツキング用光検出器
９、およびオートフオーカス用光検出器10に導びかれ
る。デイスク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
オーカス用光検出器10からのサーボ信号を用いて、絞り
込みレンズ８をデイスク１の振れに追従させることによ
り、常に焦点をデイスク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、トラツキング用光
検出器９からのサーボ信号を用いて、大きな振れに対し
ては光ヘツド３全体を追従させ、細かな振れに対しては
ガルバノミラー７の角度を変えることによつて、常に目
標トラツクへの位置付けを行なう。上記のオートフオー
カスおよびトラツ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、本発明の記録
方式であるピツ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
イスクに記録する場合の方法、第３図は、デイスク上に
記録された情報を再生し、元のデータに復調（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
よつてコード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,MFM符号あるいはRLL（ラン
レングスリミツト）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、一
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をそのままデイスク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
りも長いピツトが形成される。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。一例として、PbTeSe記録膜を用いた追記
型光デイスクでは、回転数毎分1800回転において、記録
半径70mm、記録パワー8.5mW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145n
sとなり、45ns相当のピツト長の伸びが見られた。した
がつて形成される記録ピツト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33を用いることになる。また記録パターンによ
り、記録ピツト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15,16
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
ツト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。NRZ符号器1
4、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、記録ピツト35からデータ42を復
調する場合について説明する。デイスク１からの反射光
は記録ピツト35の有無によつ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を或るスライスレベル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。 上記のピツ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ツトと、該ピツト
を読み取るための光スポツトとの相対的な分解能が向上
するためてある。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ツトポジシヨン記録方式と、
符号化コードの１の場所を形成ピツトの前縁および後縁
に対応させるピツ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に対応して丸穴ピツト
50を形成した場合を考える。記録ピツトを読み取る光ス
ポツト51の分布は、該ピツトよりも分布が広いため、記
録ピツ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つてくる。一
方、コード31を一度NRZコード32に変換した場合、その
形成ピツト53から得られる再生信号54は、十分な変調度
52を得ることができる。第４図は、ピツトポジシヨン記
録方式と、ピツトエツジ記録方式について同一の記録密
度の場合を示してある。ピツトエツジ記録方式は原理的
にいつてピツトポジシヨン記録方式の約２倍の高密度化
を図ることができる。このようにピツトエツジ方式を用
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明記してお
く。したがつて、ユーザデータ以外の情報、例えば、ヘ
ツダー信号等の情報のように、あまり高密度化が要求さ
れないデータについては、弁別窓幅を広く採り、従来密
度のピツトポジシヨ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イスクの記録フオーマツト
について説明する。第５図は記録フオーマツトの一例で
ある。デイスク１は、同心円あるいはスパイラル状のト
ラツク、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、或る１つのセクタにつ
いてのフオーマツ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ツ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
たクロツ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、トラツ
ク番地63、セクタ番号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、ヘツダー信号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、デイスク作製時に予め作りつけておく（プリフオー
マツト）のが便利である。またヘツ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。例えばヘツダー信号は、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。さらにヘツダー信
号はピツトポジシヨン記録方式を用い、ユーザデータ信
号は、高密度化に有利なピツトエツジ記録方式を用いる
方法も考えわれる。 一般にプリフオーマツト部はトラツキングのための案
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、デイスク原盤
カツテイ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、再生時のデイ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17、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
つて説明する。 第６図においてNRZ変換器14はＤタイプのフリツプフ
ロツプによつ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延時間を伴
なつた信号が複数の出力タツ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つて選択されAND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。ただし、第２図ではNRZコード32の長さと
記録ピット35の長さとの対応をわかりやすくするために
記録コード33は時間的に前にずらして表示してある。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はカレントスイツ
チの構成を採つており、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がオン状態にたつたときの発光パワ
ーを変えることができる。例えばベース電位を高くすれ
ば、トランジスタ48のエミツタ電位も上昇し、エミツタ
と負電位（−Ｖ）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。したがつて半導体レーザ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によつて、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、トラツ
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
の入力ビツトを指定することができる。またトラツク番
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、デイスクの基準半径（例えば最内
周）から現在までに横切つたトラツ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NRZ符号器14の
フリツプフロツプに対してリセツト信号55を加えること
によつて次セクタのヘツダー部に対して誤まつて記録パ
ルスが照射されないように配慮している。ピツトエツジ
記録の場合、データの最初の“1"で記録パルスが立ち上
がり、次の“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つたと同時に、該フリツプフロ
ツプもリセツ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、記録半径に伴なつて変化させるが、記録パ
ターンの疎密によつ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，蒸発させてピツトを形成するため、安定なピツ
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。高密度化に伴なつて記録パルス
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ツトが形成できなく
なる場合がある。この現象は、デイ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
録パターンによつ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“100
1"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
イムチヤートである。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と同一である。該デー
タ32は、記録クロツクCK−P150の立ち上がりエツジに同
期している。カウンタ151,152、フリツプフロツプ153お
よびシフトレジスタ154は、データ32の転送前にリセツ
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（EN
B）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Q0156,Q1157,Q215
8はそれぞれ第８図に示した様に変化する。ここでQ0,
Q1,Q2は、それぞれ20,21,22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。なおカウンタ151は、クロツク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のリセツト端子、およびフ
リツプフロツプ153のＤ（データ）端子に接続されてお
り、出力160が“H"になると、該カウンタ151はリセツト
される。データ32が最密パターン“1001"の場合は、AND
出力160が“H"となる区間に、データ23の立ち下がりエ
ツジが存在するため、フリツプフロツプ153のＱ出力161
がセツトされ“H"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。したがつ
てＱ出力161が“H"になるとカウンタ152は、カウントア
ツプを開始する。該カウンタ152のQ0162,Q1163,Q2164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166は、カウント値が５の区間のみ“H"になり、こ
の時フリツプフロツプ153と、該カウンタ152をリセツト
する。このためフリツプフロツプ153のＱ出力161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
“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を用いることによつてデータ32を遅延させて
やり、信号161が“H"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167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に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つた
が、最密の次に密なデータパターン“10001"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A
NDゲート165の出力166が“H"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17
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。 次に記録されたピツト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
によつ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。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イスク上に記録されており、
該長穴ピツトの前縁，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。したがつて、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、一段のシン
グル出力型でも良く、この場合は、ロジツクの反転器を
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40は、それぞれセルフクロ
ツク発生同期用のVFO（バリアブル・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SY
NC検出回路）77,78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40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６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ツクによつて、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
ロツク（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57−51229「光デイ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170〜175を
用い、小ブロツク（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ツトが形成され、記録時の“1"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
が非常に狭くなつてしまい、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ごとにする。 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101に
入力される。該遅延素子101は、幾つかの遅延出力を持
つている。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一致信号
80は、ANDゲート106〜109の１ゲート分の遅延量を有す
るバツフア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
ツプフロツプ116〜1190のＤ（データ）端子に入力され
る。また該フリツプフロツプのＴ（トリガ）端子には、
バツフア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ビツトクロツク分の
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80が発生した場合である。常に第13図
（ｂ）のようになつていれば、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
をとつてコード列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。したがつて第14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。したがつてANDゲート出力112だけが
一致時間で“H"になり、フリツプフロツプ117のＱ出力1
21だけがセツトされ“H"になる。すなわち、第12図にお
いて、ANDゲート124〜127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が遅延出力103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。したがって、遅延出力
130〜133はそれぞれ遅延出力102〜105と同じ遅延量に設
定すればよい。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４
クロック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135により前縁検出信号3
9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図で示した光デイ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
に実際にデイスク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つて説明する。 デイスク１は通常カートリツ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
トデイスクで用いられているような自動調芯機構付のマ
グネツトチヤツク式のスピンドルに装着される。光ヘツ
ド３の移動はリニアモータにより行なわれる。デイスク
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、再生パワーがデイス
ク１の記録膜上に照射される。この後、オートフオーカ
スサーボが起動される。続いて、トラツキングサーボが
起動され、デイスクに刻まれた案内溝を追従する。デイ
スク１上にプリフオーマツトされたヘツダー部の情報が
読み出し可能となる。以上のシーケンスにより記録再生
制御部12は、現在、光スポツトが位置するトラツク番
地，セクター番地を認識することが可能となる。記録す
べきトラツクへの光ヘツドの位置付けは、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
トラツ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、大まかな光ヘツドの移動を行ない、トラ
ツク番地を確認した後、数本のトラツク移動をガルバノ
ミラー７で行なう。このようにして目標トラツクに位置
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ツク番号あ
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、ヘツダー信号内の
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
らのクロツク数管理によつて記録ゲートを生成すること
により行なわれる。記録パルス照射時は、オートフオー
カスサーボ、およびトラツ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。ピツトエツジ記録の場合は、
ピツトポジシヨ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、光スポツトの移動，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によつて吸収し、安
定なデータ復調を実行する。 本発明で説明したピツトエツジ記録再生装置および方
式は、追記型光デイスクを媒体として使用しているが、
他の光デイスク媒体（光磁気・相変化）でも同様にして
扱うことができる。特に光磁気デイスクの場合は、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つて設
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、デイスク
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ツトエツジ記録を
行なうものである。再生時には二重化同期信号を用いる
ことによつ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、記録膜特
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１図は、本発明を実施するための光デイスク装置基本
構成図、第２図はデータ記録方法を示す図、第３図はデ
ータ再生方法を示す図、第４図はピツトポジシヨン記録
とピツトエツジ記録の比較を示す図、第５図はデイスク
フオーマツト例を示す図、第６図は記録回路系の構成例
を示す図、第７図は記録データパターン検出回路を示す
図、第８図は該検出回路のタイムチヤート、第９図は再
生補正回路の構成例を示す図、第10図は二重化同期デー
タパターンを示す図、第11図はパターン検出回路を示す
図，第12図は時間軸補正回路を示す、第13図，第14図は
該時間軸補正回路のタイムチヤートである。 １……光デイスク、４……半導体レーザ、15……パルス
幅設定器、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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 久貴 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 高杉 和夫 国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式 会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−158041（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−243824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−90449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−198546（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−127535（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．光ディスクにレーザ光を照射して情報を記録し、上
    記光ディスクからの反射光に基づいて情報の再生を行な
    う光学的記録再生方法において、記録すべき情報に基づ
    いて種々の長さのマークを上記光ディスクに形成し、該
    マークの端部に情報を代表させるエッジ記録方式を用
    い、情報の記録に際しては記録すべきマークの長さに対
    して照射するレーザ光パルスの幅の補正および記録パワ
    ーの補正の少なくとも一つを行なうとともに、後続する
    マークの再生時の補正量を得るために上記後続するマー
    クの前縁および後縁の再生開始タイミングの基準をそれ
    ぞれ前縁および後縁に有する基準信号を記録することを
    特徴とする光学的記録再生方法。
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