JP3005355B2 - 光学式記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的に検出可能なマ
ークたとえばピットを記録媒体に形成して情報を記録す
る光学式記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現行の光学式情報処理では主に、再生光
の波長程度の大きさのピットを記録媒体に選択的に形成
し、このピットの有無に対応させることにより二値情報
として情報の記録を行ない、このピットの有無を光学的
手段を用いて検出することにより情報の再生を行なって
いる。

【０００３】これとは別に、記録密度を向上させる目的
で、情報を多値情報として記録し再生するいくつかの方
法が提案されている。その一つに、ピット間隔に対応さ
せて情報を記録し、ピット間隔を検出することにより情
報を再生する方法がある。この方法では、複数のピット
からなるピットセットを記録媒体に設ける。このとき情
報はピットセットを構成しているピットの間隔として記
録される。このピット間隔は記録する情報に応じて段階
的に変化させる。これにより情報は多値情報として記録
される。情報の再生は、ピットセットをコヒーレント光
を照射して得られる回折パターンに基づいて行なう。回
折パターンに現れるピークの位置はピット間隔に依存し
て変化する。この一次回折光のピーク位置を光電変換器
等で検出することによりピット間隔が求められ、情報が
再生される。

【０００４】上述の情報処理方法において、ピットセッ
トの形成方法すなわち情報に対応した間隔でピットを形
成する方法の一つに、音響光学偏光素子やガルバノミラ
ーを用いて記録ビームを振る方法がある。別の方法とし
ては、二枚の複屈折結晶のプリズムを重ねた光学素子に
記録ビームを入射させ、その厚さに応じた間隔を有する
二本の記録ビームを形成し、光学素子の厚さを変えるこ
とにより二本の記録ビームの間隔を変化させる方法があ
る。さらに別の方法に、記録ビームの光源にＬＤアレイ
を使用し、記録する情報に応じて特定のＬＤ素子のみを
選択的に発光させる方法などがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】音響光学偏光素子は、
２〜４度の角度でビームを偏向できる上、その分解能は
１００点以上と高精度である。しかし、走査周波数は１
００ｋＨｚ程度であり、従ってその周期は１０μｓ以上
であるため、高速で回転するディスクに高密度にピット
を形成するには適していない。

【０００６】ガルバノミラーは、光の利用効率は高い
が、機械的に走査するために走査周波数は１０ｋＨｚ以
下と非常に低い。

【０００７】さらに、音響光学偏向素子やガルバノミラ
ーなどの偏向素子を用いて記録ビームを振ってピットを
形成する方法では、ディスクが回転しているために、形
成された二つのピットを結ぶ方向がトラック方向に対し
て直交せずに傾いてしまう。

【０００８】二枚の復屈折結晶のプリズムを重ねた光学
素子を用いて二本の記録ビームを形成する方法では、プ
リズムを移動させることにより光学素子の厚さを変化さ
せてビームの間隔を変える。この光学素子では、ビーム
間隔の変調はプリズムを移動させて行うため、その反応
速度はきわめて遅い。

【０００９】ＬＤアレイを使用する方法では、種々の間
隔のビームを高い精度で高速に形成することが可能であ
るが、現在の技術では多くのＬＤをアレイ化することは
困難で、あまり多くの間隔を設定できない。

【００１０】本発明は、種々の間隔のピットを高い精度
で高速に形成することのできる光学式記録装置を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の光学式記録装置
は、複数の光学的に検出可能なマークを記録媒体上のト
ラックの幅方向に記録する情報に対応した間隔で形成
し、これらのマークからなるマークセットのマーク間隔
として情報を記録する装置であって、記録する情報をマ
ーク間隔に変換し一時的に記憶する記憶手段と、マーク
を形成するための記録ビームを射出する光源と、記録ビ
ームを偏向する偏向手段と、偏向の角度を調整する調整
手段と、記録ビームを記録媒体に選択的に照射する照射
手段と、照射手段を制御してトラックに沿って一定間隔
で並ぶ複数のマークを形成し、記憶手段に記憶されたマ
ーク間隔の中から一つを選択し、偏向手段を制御して選
択したマーク間隔に応じた角度にビームを偏向させ、照
射手段を制御して選択したマーク間隔のマークセットを
形成する位置に記録ビームを選択的に照射し、選択した
マーク間隔のマークセットがすべて形成された後に別の
マーク間隔を選択し、これを繰り返して全ての情報を記
録する制御手段とを備えている。

【００１２】

【作用】本発明の光学式記録装置では、記録媒体たとえ
ば光ディスクに情報を記録する際、光ディスクを一周さ
せる間に一周分の情報を全て記録してしまうのではな
く、同じ周回には同じマーク間隔のマークセットのみを
記録し、何周かをかけて一周分の全情報を記録する。す
なわち、予め設定するマーク間隔の段階の数だけ光ディ
スクを回転させる間に一周分の情報が記録される。

【００１３】

【実施例】次に本発明の光学式記録装置の一実施例につ
いて図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例の光学式記録装置
の制御ブロックを示す。図１に示すように、記録データ
は光ディスク２４の一周分ずつ間隔データ変調器１２に
入力され間隔データに変換される。記録データは１バイ
ト（８ｂｉｔｓ）で、間隔データ変調器１２はこれを上
位下位４ｂｉｔｓに分けて間隔データに変換する。従っ
て、間隔データは１６種類となる。これは、二個のピッ
トを１．５μｍ〜３μｍの間で０．１μｍピッチで変化
させることによって、１６種類の間隔データが用意され
る。この間隔データは間隔データ記憶ＲＡＭ１４に入力
され記憶される。光ディスク２４には記録ビームを照射
する際の同期信号を得るためのプレピットが１．５μｍ
間隔で設けられている。このプレピットは光検出器３２
により光学的に検出される。同期系３４は光検出器３２
の出力にＰＬＬをかけて、光ディスク上で１．５μｍ間
隔に対応するタイミングで記録光を照射するタイミング
を特定するための同期信号を発生する。また、光ディス
ク２４を回転させるモータ２８からの信号はディスク回
転カウンタ３０に入力され、ディスク回転カウンタ３０
はディスク２４が記録開始から何周目であるかを検出
し、その信号を間隔データ記憶ＲＡＭ１４とドライバー
３６に出力する。ドライバー３６はディスク回転カウン
タ３０からの信号に従ってビーム走査ｏｒ間隔設定器２
０を制御し、記録ビームの間隔または記録ビームの偏向
角をディスク２４が何回転目であるかに合わせて調整す
る。間隔データ記憶ＲＡＭ１４は、ディスク回転カウン
タ３０と同期系３４の信号に従って、その周回に記録す
るピットセットの位置を特定する信号をドライバー１６
に出力する。ドラーバー１６は入力信号に従って記録光
変調器１８を制御し、所定のタイミングで記録ビームを
射出させる。

【００１５】ビーム走査ｏｒ間隔設定器２０としては、
偏光プリズムやＡＯ偏向器などが考えられる。以下で
は、まずビーム走査ｏｒ間隔設定器２０に偏光プリズム
を用いた場合について説明し、その後にＡＯ偏向器を用
いた場合について説明する。

【００１６】ビーム走査ｏｒ間隔設定器２０に偏光プリ
ズムを用いた場合の光学系を図３に示す。記録光変調器
１８はレーザーダイオード４０とレンズ系４２とＬＤド
ライバー４６とを有し、ＬＤドライバー４６はドライバ
ー１６からのＬＤ変調信号に従ってレーザーダイオード
４０の発光を制御する。レーザーダイオード４０から射
出された記録ビームはレンズ系４２を介して偏光プリズ
ム４５に入射する。偏光プリズム４５は互いに重ねられ
た二枚の複屈折プリズム４４を有している。複屈折プリ
ズム４４は水晶等の複屈折性を有する透明結晶で作られ
ている。この偏光プリズム４５に入射した記録ビーム
は、偏光プリズム４５に入射した際に常光と異常光とに
分かれ、二本のビームになる。この二本のビームはレン
ズ２２によって光ディスク２４上の異なる二点にそれぞ
れ集光される。この二点の間隔は偏光プリズム４５の厚
さを変化させることにより調整される。この調整は、ド
ライバー３６からの間隔設定信号に従って駆動モータ４
８が偏光プリズム４５の一方の複屈折プリズム４４を移
動させることにより行なわれる。この二点の間隔は、例
えば１．５μｍ〜３μｍの間で０．１μｍずつ変えられ
る。そして、その間隔を０．１μｍ変化させるのための
複屈折プリズム４４の移動に要する時間は１ｍｓ程度で
ある。これは記録ビームが同期部を横切る時間よりも短
い。すなわち、記録ビームが同期部を通過する間に十分
に余裕をもってビーム間隔の変更が行なえる。

【００１７】次に図２を参照しながら記録動作の原理に
ついて説明する。本実施例ではピット間隔は１６種類あ
るが、以下では簡単のためにピット間隔は４種類として
説明する。光ディスクは、各トラックすなわち各周毎
に、同期用のプレピット２５が予め設けられている同期
部と、それに続くデータ記録部とを有している。このプ
レピット２５は光検出器３２で検出され、その間隔に従
って記録ビームを照射するタイミングすなわちマークセ
ットを形成する位置が同期系３４により決定される。一
周目では、駆動モータ４８は間隔設定信号に従って記録
ビームの間隔が最小（４番目）になるように偏光プリズ
ム４５の厚さを調整する。またレーザーダイオード４０
からはＬＤ変調信号に従ってそのピット間隔のピットセ
ットを形成するタイミングで記録ビームが発光される。
この結果、所定の位置に二本の記録ビームが最小のピッ
ト間隔で照射され、この間隔の２ピットからなるピット
セット２６が光ディスクに形成される。一周目が終わり
二周目に入ると、ディスク回転カウンタ３０からの信号
に従って偏光プリズム４５の厚さが変えられ、二本の記
録ビームの間隔が３番目の間隔となるように設定し直さ
れる。その後は一周目と同様に所定のタイミングでレー
ザーダイオード４０から記録ビームが射出され、このピ
ット間隔のピットセット２６が所定位置に形成される。
この動作を繰り返し行ない、図の例では４周で一周分の
情報が全て記録される。

【００１８】本実施例では実際には、ピット間隔は１６
種類あるので、この動作を１６回繰り返し行なって一周
分の全情報が記録される。一周６２ＫＢのデータ（１．
５μｍ毎に４ｂｉｔｓを直径６０ｍｍのディスクに記録
したとする）の記録転送レイトは、１８００ＲＰＭの回
転数とすると、６２ＫＢ÷（１６×３３．３ｍｓ）＝１
１６ＫＢ／ｓとなる。

【００１９】次にビーム走査ｏｒ間隔設定器２０にＡＯ
偏光器を用いた場合について図４を参照にしながら説明
する。レーザーダイオード４０から射出された記録ビー
ムはコリメートレンズ５０を介してＡＯ偏光器５２に入
射する。ＡＯ偏光器５２に入射した記録ビームはそこで
偏向された後、レンズ２２により光ディスク２４に集光
される。その偏向角θは、ドライバー３６から出力され
た間隔設定信号に従ってオシレータ５４により調整され
る。

【００２０】次に図５を参照しながら記録動作の原理に
ついて説明する。偏光プリズムを用いた光学系での説明
と同様に、以下では簡単のためにピット間隔は４種類と
して説明する。この光学系では、まず一周目では記録ビ
ームはＡＯ偏光器５２で偏光されることなく、プレピッ
ト２５の間隔から決まるタイミングで照射され、プレピ
ット２５に等しい間隔でピットセットの片方となるピッ
ト２６ａが形成される。二周目では、間隔設定信号に従
って最小のピット間隔となるように記録ビームがＡＯ偏
光器５２により偏向され、ＬＤ変調信号に従って所定の
タイミングでレーザーダイオード４０から記録ビームが
射出され、所定の位置に、先に形成したピット２６ａか
ら所定の距離だけ離れて、ピットが形成される。この結
果、最小のピット間隔のピットセット２６が形成され
る。三周目以降では偏向角が徐々に大きくされながら、
同様にピットセットのもう片方のピットが順に形成さ
れ、５周目で一周分の情報すべてが記録される。

【００２１】このようにビーム走査ｏｒ間隔設定器２０
にＡＯ偏向器を用いた場合は、偏光プリズムを用いた場
合に比べて一周余分にディスクを回転させる必要がある
ので、その記録転送レイトは、６２ＫＢ÷（１７×３
３．３ｍｓ）＝１０９ＫＢ／ｓとなる。これに対して従
来通りＡＯ偏向器でディスクを一回転させる中に全情報
を記録した場合は、一個のピットセットを記録するのに
１０μｓ必要なので、一周に１２４Ｋ個のピットセット
を形成するには、１２４×１０³×１０×１０^-6＝１．
２４ｓの記録時間が必要である。従って、記録転送レイ
トは６２ＫＢ÷１．２４ｓ＝５０ＫＢ／ｓである。本実
施例の記録転送レイトはこれのほぼ２倍である。さら
に、本実施例によれば、記録ビームを高速に走査するこ
ともないので、精度が低下することもなく、またピット
セットが傾くといったこともない。

【００２２】またＡＯ偏向器を用いた場合は、角度変化
する一次回折光のほかに、強度の弱い０次回折光が必ず
残る。この０次回折光は角度変化がないので、０次回折
光を用いてトラッキングサーボを行なうことができる。

【００２３】本発明は上述の実施例に限定されるもので
はない。例えば、実施例中のＡＯ偏向器の代わりにガル
バノミラーを用いても一向に構わない。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、トラックの幅方向に所
定の間隔で配置された光学的に検出可能なマークからな
るマークセットを高精度かつ高速に形成できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光学式記録装置の制御ブロ
ックを示す。

【図２】図３の光学系によるピットセットの形成を説明
するための図である。

【図３】ビーム走査ｏｒ間隔設定器に偏光プリズムを用
いた光学系を示す。

【図４】ビーム走査ｏｒ間隔設定器にＡＯ偏向器を用い
た光学系を示す。

【図５】図４の光学系によるピットセットの形成を説明
するための図である。

【符号の説明】

１４…間隔データ記憶ＲＡＭ、１８…記録光変調器、２
０…ビーム走査ｏｒ間隔設定器、３０…ディスク回転カ
ウンタ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の光学的に検出可能なマークを記録媒
   体上のトラックの幅方向に記録する情報に対応した間隔
   で形成し、これらのマークからなるマークセットのマー
   ク間隔として情報を記録する装置であって、 記録する情報をマーク間隔に変換し一時的に記憶する記
   憶手段と、 マークを形成するための記録ビームを射出する光源と、 記録ビームを偏向する偏向手段と、 偏向の角度を調整する調整手段と、 記録ビームを記録媒体に選択的に照射する照射手段と、 記憶手段に記憶されたマーク間隔の中から一つを選択
   し、偏向手段を制御して選択したマーク間隔に応じた角
   度にビームを偏向させ、照射手段を制御して選択したマ
   ーク間隔のマークセットを形成する位置に記録ビームを
   選択的に照射し、選択したマーク間隔のマークセットが
   すべて形成された後に別のマーク間隔を選択し、これを
   繰り返して全ての情報を記録する制御手段とを備えてい
   る光学式記録装置。