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発明の名称 光学記録媒体、光記録装置、光記録方法及び記録マーク位置の調整方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−7181
公開日 平成9年(1997)1月10日
出願番号 特願平7−174268
出願日 平成7年(1995)6月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】田辺 恵基
発明者 小林 誠司 / 山津 久行
要約 目的
本発明は光記録媒体において、従来に比して一段と高い記録密度で記録された記録媒体を実現する。

構成
1つの読み取り用レーザスポツトによつて走査される光記録媒体上の1つの読み取りトラツクに複数の記録マーク列を互いに近接して記録するようにする。
特許請求の範囲
【請求項1】1つの読み取り用レーザスポツトによつて走査される1つの読み取りトラツクに複数の記録マーク列を互いに近接して記録したことを特徴とする光学記録媒体。
【請求項2】上記複数の記録マーク列のうち少なくとも1つは記録マークの前縁と後縁の位置が記録データに応じて段階的にシフトされていることを特徴とする請求項1に記載の光学記録媒体。
【請求項3】上記複数の記録マーク列は、光学検出系の伝達特性に応じて定まる再生信号の過渡期間よりも小なる所定のシフト期間に相当する範囲で上記読み取り用レーザスポツトの走査方向にずれていることを特徴とする請求項1に記載の光学記録媒体。
【請求項4】上記複数の記録マーク列は、光学検出系の伝達特性に応じて決まる再生信号の過渡期間よりも小なる所定のシフト期間に相当する範囲で上記読み取り用レーザスポツトの走査方向にずれていることを特徴とする請求項2に記載の光学記録媒体。
【請求項5】上記記録マーク列を構成する各記録マークは凹凸ピツトでなることを特徴とする請求項1に記載の光学記録媒体。
【請求項6】上記記録マーク列を構成する各記録マークは磁化パターンであることを特徴とする請求項1に記載の光学記録媒体。
【請求項7】記録すべきユーザデータを所定単位づつ区切り、複数の記録データを並列に出力するデータ分配手段と、上記複数の記録データそれぞれに対応する複数の変調信号に基づいて複数のレーザ光をそれぞれ独立に変調する複数の光変調手段と、上記複数の光変調手段によつて変調された複数のレーザ光を光学記録媒体上の1つの読み取りトラツク上に集光し、複数の記録マーク列を互いに近接させて記録する光学系とを具えることを特徴とする光記録装置。
【請求項8】上記複数の記録データそれぞれに基づいて基本クロツクの位相を微小にずらしてなる複数の変調信号を上記複数の光変調手段に出力するエツジシフト手段を具えることを特徴とする請求項7に記載の光記録装置。
【請求項9】上記複数の記録マーク列を記録するのに用いられる上記複数のレーザ光の基本発光位相は、光学検出系の伝達特性に応じて決まる再生信号の過渡期間よりも小なる所定のシフト期間に相当する範囲で相互にずれていることを特徴とする請求項7に記載の光記録装置。
【請求項10】複数の記録データに基づいて独立に変調された複数のレーザ光を光学記録媒体上の1つの読み取りトラツクに集光することにより、1つの読み取りトラツクに複数の記録マーク列を互いに近接させて記録することを特徴とする光記録方法。
【請求項11】上記複数のレーザ光の発光位相は対応する記録データに基づいて各レーザ光に固有の基本発光位相に対して微小にずれていることを特徴とする請求項10に記載の光記録方法。
【請求項12】光学記録媒体の1つの読み取りトラツク上に集光される複数のレーザ光のスポツト位置を光記録装置の光学系を調整することにより揃えた後、複数の変調信号の位相を電気的に調整して上記複数のレーザ光の発光位相を所定の状態に制御することを特徴とする記録マーク位置の調整方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。
産業上の利用分野従来の技術発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段作用実施例(1)光学記録媒体(2)光記録装置(2−1)光記録装置の構成(2−2)マーク位置調整方法(3)再生装置(4)他の実施例発明の効果【0002】
【産業上の利用分野】本発明はコンパクトデイスク等の光学記録媒体に関する。また本発明はこれら光学記録媒体に所望のデータを高密度記録する光記録装置に適用し得る。
【0003】
【従来の技術】従来、所望のデータをこの種の光学記録媒体に高密度記録する方法として、エツジ位置変調方法が提案されている。このエツジ位置変調方法は、記録すべきデータに応じてピツトの前端位置及び又は後端位置を所定の基準位置からステツプ状にシフトさせるものであり、非常に微小なシフト量で情報を記録することができる記録方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで昨今、現在以上に記録密度を高めた記録媒体の実現が望まれている。この記録密度の向上をエツジのシフト量だけで対応することも考えられるが、加工精度等から限界がある。
【0005】本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して記録密度の高い光学記録媒体を提案しようとするものである。また光学記録媒体にデータを記録するのに用いる光記録方法及び光記録装置を提案し、併せて光学記録媒体に記録するマークの位置関係を調整する方法を提案しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するため本発明においては、1つの読み取り用レーザスポツトが走査する1つの読み取りトラツク上に複数の記録マーク列を互いに近接させて記録するようにする。
【0007】
【作用】1つの読み取り用レーザスポツトによつて複数の記録マーク列を一度に走査する。これにより複数の記録マーク列に記録されている記録データを1度に再生することができる。
【0008】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
【0009】(1)光学記録媒体図1に本発明に係る光学記録媒体の記録パターン例を示す。この実施例に示す光学記録媒体は、1本の読み取りトラツクを2つの記録マーク列1A及び1Bによつて構成することを特徴とし、1つの読み取り用レーザスポツトLSによつて一度に走査できるように2つの記録マーク1A及び1Bをトラツクの並び方向に近接して配置したことを特徴としている。
【0010】さらにこの光学記録媒体の場合、2つの記録マーク列1A及び1Bを構成する各記録マークのエツジを記録データに応じてエツジ位置変調すると共に、各列のエツジ位置が重ならないように位相をずらして配置したことを特徴としている。これにより走査方向に出現するエツジの出現頻度を従来に比して増加させることができるようになされている。
【0011】因に図1に示す光学記録媒体の場合には、記録マーク列1Aの記録マークから再生される再生信号と記録マーク列1Bの記録マークから再生される再生信号のの干渉を減らすため位相が90〔°〕ずれるように記録されているが、ずれ量は光学検出系の伝達特性に応じて定まる再生信号の過渡期間よりも小さい所定の範囲内であれば良い。
【0012】(2)光記録装置続いて図1に示す記録パターンを光学記録媒体に記録する光記録装置について説明する。ここでは光記録装置の構成と、記録の際に必要な露光光学系の調整方法とに分けて説明する。
【0013】(2−1)光記録装置の構成図2に光記録装置11の全体構成を示す。この光記録装置11はデータが凹凸パターンとして記録される光学記録媒体の金型(スタンパ)製造時に用いられるものであり、正確には原版12に記録パターンを露光するのに用いられるものである。因にこの原版12を露光後にエツチング現像してニツケルメツキ処理すれば金型(スタンパ)が得られる。
【0014】さて光記録装置11は3つにブロツク、すなわち信号発生回路部13、露光光学系14及び駆動部15の3つによつて構成されている。ここで信号発生回路部13は記録すべきデータに応じた変調信号を生成する回路である。情報源13Aは磁気記録媒体等でなり、記録すべきデータを表すデイジタル信号S1を誤り訂正符号付加回路13Bに順次与えるようになされている。
【0015】誤り訂正符号付加回路13Bは情報源13Aから入力されたデイジタル信号S1に誤り訂正符号を付加する。この誤り訂正符号付加回路13Bの処理によりデイフエクト等の影響によつて再生信号の一部に欠落が生じてもデータを正しく読み出せるようになされている。基準信号発生回路13Cはクロツク信号を含む各種基準信号を発生する。因にこの基準信号は再生時にデイスク上のピツトの出来具合を判定するのに用いられる。
【0016】スイツチヤ13Dは一定周期で入力端を切り換えるようになされており、誤り訂正符号付加回路13Bで発生されたデータ列に基準信号発生回路13Cで発生された基準信号を挿入するようになされている。このときスイツチヤ13Dは8ビツト単位で記録データS2を出力する。因にこの記録データS2のうち上位4ビツトがクロツクエツジシフト回路13E1に入力され、下位4ビツトがクロツクエツジシフト回路13E2に入力される。
【0017】クロツクエツジシフト回路13E1及び13E2はこれら4ビツトのデータに基づいてキヤリア信号発生器13Fが発生するキヤリア信号S3の前縁位相及び後縁位相をそれぞれ独立に移動する。この例の場合、クロツクエツジシフト回路13E1及び13E2はキヤリア信号S3の前縁を4段階に変調している。これによりクロツクエツジシフト回路13E1及び13E2は記録信号S41及びS42の前縁に2ビツトの情報を与え、キヤリア信号S3の後縁位相を4段階に変調することにより後縁に2ビツトの情報を与えるようになされている。
【0018】因にクロツクエツジシフト回路13E2に入力されるキヤリア信号S3は遅延回路13Gによつて若干遅延されており、再生信号のエツジ位置が相互に重ならないようになされている。この実施例の場合には、図1に示す記録パターンを原版12上に記録する信号を生成するためクロツクエツジシフト回路13E1に入力されるキヤリア信号S3の位相と、クロツクエツジシフト回路13E2に入力されるキヤリア信号S3の位相との間に位相差が丁度90°になるように調整されている。従つてクロツクエツジシフト回路13E1及び13E2から出力される記録信号S41及びS42の信号波形は図3(A)及び(B)となる。
【0019】さて上述の信号発生回路部13Cにおいて発生された記録信号S41及びS42に基づいてレーザ光L1を変調するのが露光光学系14である。露光光学系14は記録用レーザ14Aから射出されたレーザ光L1をハーフミラーHM1によつて2つの光束に分離する。分離されたレーザ光L1のうちハーフミラーHMによつて反射されたレーザ光L11は反射鏡Mを介して光変調器14B1に入射され、ハーフミラーHMを透過したレーザ光L12はそのまま光変調器14B2に入射される。
【0020】光変調器14B1及び14B2は入射された各レーザ光L11及びL12の強度をそれぞれ記録信号S41及びS42に基づいて変調し、これをリレー光学系14Cに出力する。リレー光学系14Cはこのように変調を受けたレーザ光L11及びL12をハーフミラー等の光学系を介して原版12上に集光する。ここでレーザ光L11及びL12を反射するミラーMの取り付け角度は後述する方法により予め所定の位置関係に調整されている。
【0021】従つてミラーMによつて反射されたレーザ光L11及びL12は図1に示すように1つの読み取り用レーザスポツトLS内に収まる位置に集光される。これにより原版12上には図1に示す記録パターンが記録されることになる。因に駆動部15はこれらレーザ光L11及びL12によつて原版12が露光されている間、原版12を搭載するターンテーブル15Aをモータ15Bによつて一定速度で回転させるように動作する。
【0022】以上の構成の光記録装置によれば、ピツトの前縁と後縁とがそれぞれ4段階づつ変調された2つのピツト列が1つの読み取り用レーザスポツトLSに収まるように記録された原版12を容易に作成することができる。これによりこのような記録パターンが記録された光学記録媒体を得ることができる。
【0023】(2−2)マーク位置調整方法続いて原版12上に集光されるレーザ光L11及びL12の位置関係及び位相関係を適切な状態に制御するための調整方法を説明する。因にここでは原版12上に記録するピツト列の位相が互いに90〔°〕ずれるように制御する場合について説明する。これは前述したように、ピツト列が互いに90〔°〕の位相ずれをもつていると、ピツトエツジ間の距離が最大となつて干渉が減り再生し易くなるためである。
【0024】図4に光記録装置11に用いられる露光光学系14の一例を示す。原版12上に記録される2つのピツト間の位相を適切な量だけずらす方法としては、信号発生回路部13内における遅延回路13Gの遅延時間を調整する方法もあるが、図4に示すミラーM2の反射角度を調整する方法もある。この例の場合、ミラーM2の取り付け角度を調整してスポツト光の集光位置を調整し、続いて遅延回路13Gの遅延時間を調整することにより原版12上に記録される記録パターンの位相を正確な位置に調整する方法を用いる。
【0025】さて図4に示す光記録装置11において、記録用レーザ14Aから射出されたレーザ光L1はハーフミラーHM1を介して2つのレーザ光L11及びL12に分離された後、光変調器14B1及び14B2において独立に変調される。この後、2つのレーザ光L11及びL12はリレー光学系14CのハーフミラーHM2、HM3、ミラーM3及びハーフミラーHM4を順に介して再び同一の光路に集光され、ミラーM3及び対物レンズ14C1を介してフオトレジストが塗布されたガラス原版12上に収束される。
【0026】さてこの状態で、レーザ光L11及びL12が適切な位置に集光しているか否かを原版12の表面で反射されたレーザ光L11及びL12の反射光に基づいて検出する。この検出にはCCDカメラ16が用いられる。CCDカメラ16は、対物レンズ14C1、ミラーM3、ハーフミラーHM4、HM3、対物レンズ14C2を順に介して再度収束された原版12上のスポツト像を撮像し、これをモニタ17に出力する。
【0027】このようにモニタ17でCCDカメラ16の出力を観測するようにしたことにより、原版12上の2つのスポツト像を図5に示すように拡大して観測することができる。しかもモニタ17の横軸は原版12上におけるタンジエンシヤル方向に対応し、縦軸はラジアル方向に対応している。従つてユーザはモニタ17の画面を見ながらミラーM3の角度を調整し、2つのスポツト像の原版12上での位置関係を図5(B)のように調整する。このように2つのピツト像を予めタンジエンシヤル方向に揃えることにより、2つのピツト列間に生じる位相差は変調された光信号の遅れのみに反映するようになる。
【0028】このように光学系の調整処理が終了すると、次は2つのレーザ光L11及びL12の光強度の位相差が90〔°〕になるように記録信号S41及びS42の位相を調整する処理に移る。この位相差の検出にはフオトダイオードPD1及びPD2を用いる。ここでフオトダイオードPD1及びPD2は光変調器14B1及び14B2より射出されたレーザ光L11及びL12の光強度を電気信号に変換するのに用いられ、変換結果はオシロスコープ18上で観察される。
【0029】このときオシロスコープ18上で観察される2つの波形の位相のずれには光変調器14B1及び14B2内の予想外の位相ずれと、遅延回路13Gにより意図的に付加された位相のずれの2つが含まれる。そこでオシロスコープ18上の波形を観察しながらフオトダイオードPD1及びPD2で受光される信号の位相が丁度90〔°〕ずれるように遅延回路13Gの遅延時間を調整する。
【0030】これによりたとえ2つの光変調器14B1及び14B2の内部に遅延時間の差があつたとしても最終的に記録されるピツト列の位相差が90〔°〕になるように調整することができる。この調整方法は、光学系側にタンジエンシヤル方向に対する記録スポツトの幾何学的な配置に位相差を持たせずに済み、2つのスポツトの発光タイミングを制御するだけで済むためピツトの正確な位相調整を可能にすることができる。
【0031】(3)再生装置最後にこのような記録パターンが記録された光デイスクを再生する再生装置の構成例を図6に示す。再生装置21は光ピツクアツプ22から光デイスク23に読み取り用レーザを射出し、その反射光量から再生RF信号SRFを得る。
【0032】ここで光デイスク23はスピンドルモータ24によつて回転制御され、光ピツクアツプ22及びスピンドルモータ24はそれぞれサーボ回路25によつて制御される。因に図中では1つのブロツクで表したが、実際にはスピンドルモータ24を制御するスピンドルサーボ、光ピツクアツプ22の焦点を保つフオーカスサーボ及び任意の半径に光ピツクアツプ22を移動するスライドサーボ等が含まれる。
【0033】さて光ピツクアツプ22で再生された再生信号SRFはPLL回路26に入力され、このPLL回路26において再生装置全体に供給されるクロツク信号CKが再生される。また光ピツクアツプ22で再生された再生信号SRFはアナログ/デイジタル変換回路27に入力され、8ビツトのデイジタル信号に変換される。ここで再生RF信号SRFとクロツク信号CKとの位相関係は図7のようになる。
【0034】基準補正回路28はこのデイジタル信号S21を入力し、光デイスク23の製作工程の様々な要因によつて生じた変動をデータとデータの間に周期的に記録した基準信号を使つて補正する。この後、判定回路29が各ピツトのエツジの位置がどこの場所であつたのかを判定し、記録された信号を復号する。そして誤り訂正回路30が復号されたデータに含まれる誤りを訂正し、デイスク上の欠陥の影響を除去した信号を最終的に出力する。
【0035】以上の構成によれば、1つの読み取り用レーザスポツトSPで2列のピツト列から各ピツトのエツジ位置を同時に検出することができる再生装置を実現することができる。
【0036】(4)他の実施例なお上述の実施例においては、光記録媒体の例として記録マークを凹凸ピツトとして記録するコンパクトデイスクの場合について述べたが、本発明はこれに限らず、同様の形態でデータを記録する光カード等にも適用し得る。
【0037】また上述の実施例においては、光記録媒体の例としてコンパクトデイスクや光カード等について述べたが、本発明はこれに限らず、記録マークを磁気パターンとして記録する光磁気デイスクの場合にも適用し得る。因に光磁気デイスクはポリカーボネート上に磁性膜をコーテイングしたものである。この光磁気デイスクへの記録方法としては光変調方法と、磁界変調方法の2種類がある。
【0038】同様に記録マークを記録面の反射状態の違いとして記録する相変化型記録媒体にも適用し得る。因に相変化型記録媒体は基板上に相変化材料を積層したものが用いられる。
【0039】また上述の実施例においては、2つの記録マーク列の位相を記録マークの記録周期に対して90〔°〕ずらす場合について述べたが、本発明はこれに限らず、位相のずれ量は前述したように再生信号の過渡期間よりも小なる所定のシフト期間に相当する範囲内であれば任意のずれ量で良い。
【0040】さらに上述の実施例においては、1つの読み取り用レーザスポツト内に収まるように2列の記録マーク列を記録する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、3列以上の記録マークを1つの読み取り用レーザスポツト内に収まるように記録する場合に広く適用し得る。
【0041】さらに上述の実施例においては、記録マークのエツジ部分のうち前縁及び後縁をそれぞれ4段階に変調する場合について述べたが、変調する段数はこれに限らず、2段階、3段階でも良い。また5段階以上変調させる場合にも適用し得る。なおエツジ部分を変調しない場合にも適用し得る。
【0042】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、1つの読み取り用レーザスポツトによつて走査する光記録媒体上の1つの読み取りトラツクに複数の記録マーク列を互いに近接して記録したことにより、記録密度の高い光記録媒体を実現することができる。




 

 


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