JPH01128234A - 光ディスク記録方法 - 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〕 この発明は、書込可能形光ディスクに情報を記録し、再
生するための新規な光ディスク記録システムに関し、記
録後のディスクをＣＤ（コンパクト・ディスク）、ＣＤ
−ＲＯＭ、ＣＩ）−Ｉ　（対話形ＣＤ）、ＣＤＶ　（ビ
デオ付ＣＤ）、ＬＶ（レーザディスク・ビジョン）等の
再生専用として規格化された光ディスク（本願ではこれ
を「再生専用光ディスク」という。）の再生装置を兼用
して再生できるようにして、専用の再生装置を不要とし
たものである。

〔従来の技術〕

従来、書込可能形光ディスクとして、Ｄ　ＲＡＷ（追記
形）、Ｅ−ＤＲ，ＡＷ（消去可能形）ディスクがあった
。ＤＲＡＷディスクは１度たけ書込が可能なもので、例
えばレーザ光照射で発生した熱によって金属記録膜を焼
き切って情報ピットを形成するものかある。

・Ｅ−ＤＲＡＷディスクは記録の書換が可能なもので、
光磁気記録を利用したものや、結晶状態とアモルファス
状態との間の相変化を利用したもの等がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来のＤＲＡＷディスク、Ｅ−ＤＲＡＷディスクで
は、再生専用光ディスク（ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−
Ｉ、ＣＤＶ、ＬＶ等）と記録フォーマットやディスク形
状（外径等）、回転速度等が異なるため、これら再生専
用光ディスクの再生装置では再生することができなかっ
た。

また、記録フォーマットやディスク形状を再生専用光デ
ィスクと同じにしたとしても、光磁気や光相変化を利用
したものでは光反射率が低く（ミラ一部反射率が例えば
５０％以下）、再生専用光ディスクでは再生することが
できなかった。

また、従来のレーザ光照射で金属膜を焼き切って情報ピ
ットを形成するものでは、反射率は充分とし得るが、記
録に強力なガスレーザ等が必要であり、記録装置が大型
かつ高価になり、民生機器として利用することはできな
かった。

−４＝ この発明は、前記従来の技術における問題点を解決して
再生に再生専用ディスクの再生装置を兼用することがで
き、かつ記録装置を小形かつ安価に構成することかでき
る光ディスク記録システムを提供しようとするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、記録担体手段と、記録装置とからなるもの
であり、記録担体手段は半導体レーザで記録可能でかつ
光反射率の比較的高い判料で記録面が構成されると共に
、機械的寸法が再生専用光ディスクの規格寸法に合致す
るように構成され、さらに浅目のプリグルーブを有して
なる光ディスクからなり、記録装置は記録すべき入力信
号を前記再生専用光ディスクの規格フォーマットに合致
するマーク長記録方式のデータ信号として所定の転送速
度で出力するデータ信号出力手段と、前記再生専用光デ
ィスクの規格速度で前記記録担体手段を駆動すると共に
前記再生専用光ディスクの規格トラックピッチに合致す
るように前記記録担体手段と前記半導体レーザとの位置
を制御する駆動制御手段と、前記データ信号出力手段の
出力に応じて前記半導体レーザの照射状態を制御するレ
ーザ制御手段とを有するものであり、前記記録装置で記
録した前記記録担体手段を再生専用光ディスクの再生装
置を兼用して再生できるようにしたことを特徴とするも
のである。

〔作　用〕

この発明によれば、記録装置は再生専用光ディスクに合
致した規格フォーマット、トラックピンチ、転送速度お
よび回転数で規格寸法に合致した記録担体手段に記録を
行なうので、再生専用光ディスクの再生装置を兼用して
再生することができる。

しかも、記録担体は光反射率の比較的高い材料で記録面
が構成されているので、再生専用光ディスクの再生装置
に用いられている半導体レーザで十分に再生することが
できる。

また、記録担体手段は浅目のプリグルーブを有している
なめ、後述するように、記録装置は比較的低いレーザ光
パワーで記録担体手段に記録することができるので、半
導体レーザが利用でき、記録装置を小型かつ安価に構成
することができ、民生機器としての用途も十分実現でき
る。

なお、記録装置にデータ信号をそのピット相当長および
直前ブランク相当長に応じて波形補正するデータ信号補
正手段を具えれば、高密度かつ低ジツタにて記録を行な
うことができる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を以下に説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、記録から再
生を行なうシステム全体の概要を示したものである。

光ディスク１（記録担体手段）は、半導体レーザで記録
可能でかつ光反射率の比較的高い材料で記録面が構成さ
れると共に、機械的寸法が再生装置３で再生される再生
専用光ディスク（ＣＤ。

ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤＶ、ＬＶ等）の規格寸法
に合致するように構成され、さらに浅目のプリグルーブ
を有してなる。

゛記録装置２は、記録すべき入力信号を再生装置３で再
生される再生専用光ディスクのｇＡＭ！ｉフォーマット
に合致するマーク長記録方式のデータ信号として所定の
転送速度で出力し、かつ前記再生専用光ディスクの規格
速度で（ＣＬＶディスクの場合は規格線速度とデータ信
号の転送速度から決定される所定の回転数で、ＣＡＶデ
ィスクの場合は規格回転数で）光ディスク１を駆動する
と共に、前記再生専用光ディスクの規格トラックピッチ
に合致するように予め光ディスク１上に形成しであるプ
リグルーブにより該光ディスク１と半導体レーザとの位
置を制御し、前記データ信号に応じて前記半導体レーザ
の照射状態を制御して光ディスク１の記録面を破ってピ
ットを形成し、光ディスク１への記録を行なう。

記録装置２で記録した光ディスク１はそれに適合したＣ
Ｄ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−１，ＣＤＶ。

ＬＶ等の再生専用光ディスクの再生装置を利用して再生
される。

なお、いずれの再生専用光ディスクシステムを適用する
かは、記録すべき入力データの種類に応じて定めること
ができる。例えばオーディオデータの場合はＣＤシステ
ムを利用することができる。

この場合、光ディスク１としてＣＤの規格寸法に合致し
たものを使用し、記録装置２としてＣＤの規格フォーマ
ットおよび規格線速度でデータを光ディスク１に記録す
るものを使用し、再生装置３としてＣＤプレーヤあるい
はＣＤプレーヤとＬＶプレーヤ等との兼用機を使用する
ことができる。

同様に、画像子オーディオデータの場合はＬＶシステム
やＣＤＶシステム、コンピュータデータの場合はＣＤ−
ＲＯＭシステム、コンピュータデータ、オーディオデー
タ、静止画データ等の各種ディジタルデータの場合はＣ
Ｄ−Ｉシステム等記録すべき入力データの種類に応じて
使用する再生専用光ディスクシステムの種類を定めるこ
とができる。

次に第１図のシステムの具体例について説明する。ここ
では、再生専用光ディスクシステムとしてＣＤシステム
を利用して、既存のＣＤプレーヤで・再生できるように
記録担体手段に記録する場合について説明する。

ここでは記録担体手段の条件を第１表のように定める。

第２図に記録担体手段の一実施例を示す。

ディスク１は、ポリカーホネイトやアクリル（ＰＭ）Ｉ
Ａ）等の透明のディスク基板１０の表面にＩｎ、Ｂｉ、
Ｓｎ等の合金（例えばＩｎ−Ａｎ−Ｇｅｓ合金）やＴｅ
Ｃ系合金等からなる厚さ数１Ｏｎｌ′ｌｌの薄膜１２を
形成し、これを、単板形式で用いたものである。

　１１　一 基板１０、薄膜１２には、プリグルーブ（案内溝）１６
′が形成され、このプリグルーブ１６′上の薄Ｍ１２部
分がレーザ光で焼き切られて孔か明き、この孔が情報を
記録するピット１８となっている。プリグルーブ１６′
の深さは２０〜５０ｎｍに設定されている。また、プリ
グルーブ幅は、０．３μｍ〜１．３μｍに設定されてい
る。

第２図のようにプリグルーブ１６′にピット１８を記録
する場合はトラッキングエラー検出方法として３ビーム
法、プッシュプル法のいずれも使用できる。なお、第３
図のようにランド１７にピット１８を記録する場合は、
プッシュプル法は使用できず、３ビーム法が使用される
。

前述のようにディスク基板１０の表面薄ｗＡ１２をＩｎ
、Ｂｉ、Ｓｎ等の合金（例えはＩｎ−Ａｎ−Ｇｅ　ｓ合
金）やＴｅＣ系合金等で構成すると、ミラー（プレーン
）部反射率を５９〜７５％に高めることができ、既存の
ＣＤ等の再生装置で再生可能となる。

また、第４図はミラ一部反射率と既存ＣＤプレ一ヤとの
コンパチビリティ（１００％を全てのＣＤプレーヤで再
生可能とした場合）および記録パワーとの関係を示した
ものである。プリグルーブ１６′の深さをこの実施例の
ように２０〜５０ｎｍとすると、ミラ一部反射率が５９
％以上でコンパチビリティが約ｌＯＯ％となる。これに
対し、従来のようにプリグルーブ１６′の深さを深く（
例えば７５ｎｍ）すると、ミラ一部反射率を７５％以上
としないとコンパビリティは１００％にならない。この
理由を簡単に説明する。ここで言うミラ一部反射率とは
、プリグルーブの無い部分の反射率であり、本来、プリ
グルーブを設けると、それたけで反射率かある程度下が
る。プリグルーブが浅ければ浅いほど反射率の下がる割
合が少なく、結局コンパチビリティが上がるわけである
６また、ミラ一部反射率を高めるようにＡ１等の金属膜
を形成すると、レーザ光照射で金属膜１２を破って記録
するのに高いレーザ光パワーが必要となり、従来のよう
にミラ一部反射率を７５％以上にするには強力なカスレ
ーザ等が必要となるにれに対し、この実施例のように材
料の選定とプリグルーブブ°１６′を２５〜３５ｎｎと
浅目にすることにより、ミラ一部反射率を５９〜７５％
にすると、比較的低いレーザ光パワーで記録が可能とな
り、かつ約１００％のコンパチビリティが得られ、半導
体レーザによる記録が可能となり、小型かつ安価に記録
装置を構成することかできる。

第１図の記録装置２の具体例を第５図に示す。

光ディスク１はＣＤに適合した機械的寸法に構成されて
いる。

ディスクサーボ回路２６は、システムコントローラ２つ
からの指令により、ディスクモータ２２を線速度一定で
制御する。この線速度一定制御は、光ヘッド２３の位置
に基づく演算制御で行なわれる。

フォーカスサーボ゛および′トラッキングサーホロ路２
８は、システムコントローラ２９がらの指令により、光
ヘツド２３内の半導体レーザから照射されるレーザ光の
フォーカスおよびトラッキングを制御する。トラッキン
グ制御はディスク１に形成されたプリグルーブを検出す
ることにより行なわれる。フィードサーボ回路２７はシ
ステムコントローラ２９からの指令により、フィードモ
ータ３０を駆動して光ヘッド２３をディスク１の径方向
に移動させる。

光ディスク１に記録すべき入力信号はディジタル信号の
場合は直接データ信号形成回路３２に入力され、アナロ
グ信号の場合はＡ／Ｄ変換器３４を経てデータ信号形成
回路３２に入力される。この入力データのサンプリング
周波数およびデータビット数はＣＤデータに適合したも
のとされている。データ信号形成回路３２は、入力デー
タにインクリーブをかけて、エラーチエツクコードを付
与し、サブコードを形成し、ＥＦＭ変調してＣＤに適合
したフォーマットおよび転送レートで一連のシリアルデ
ータを形成し、出力する。

このデータは、ドライブインターフェイス２５を介して
データ信号補正回路３６で所定の補正をされてレーザ発
生回路３５に入力される。レーザ発生回路３５はデータ
信号に応じて光ヘッド２３内の半導体レーザを駆動して
レーザ光を光ディスク１の記録面に照射し、記録を行な
う。これにより、光ディスク１にはＣＤに適合したフォ
ーマット、転送速度および線速度（１，２〜１．４ｍ／
ｓ）でデータが記録される。

次に、データ信号補正回路３６によるデータ信号補正に
ついて説明する。

データ信号補正回路３６は、データ信号をそのピット相
当長および直前ブランク相当長に応じて波形補正するも
のである。すなわち、光ディスク１の記録面へのレーザ
光熱的蓄積効果によるデータ信号タイミングと記録ピッ
トおよび゛ブランクとの位置すれをデータ信号タイミン
グを増減させることにより減少させると共に、記録され
たピット幅の増大をデータ信号タイミングを分割するこ
とにより防止している。具体的には、データ信号タイミ
ングの増減について、直前のブランク長が短いピットを
形成する場合に前記レーザ光の照射時間を短目にし、か
つ直前のブランク長が長いピット・を形成する場合に前
記レーザ光の照射開始を早め、かつ長いピットを形成す
る場合に前記レーザ光の照射時間を短目にしている。ま
た、データ信号タイミングの分割について、ピット幅が
０．３〜０．９μｍの間に形成されるように分割数、各
分割レーザ光パルスのパルス幅やパルス強度が定められ
ている。

以下、これらの補正制御について詳しく説明する。

くデータ信号タイミングの増減制御について〉従来の記
録方法は、第６図（ａ）に示すように形成すべきピット
長に応じた時間分（例えばＣＤではＩＴあなり２３１ｎ
ｓ）レーザ光を照射するか、あるいは同図＜ｂ＞に示す
ように形成すべきピット長に応じた時間からある一定時
間ｔ。を引いた時間分レーザ光を照射するようにしてい
た。

ピット長あるいはブランク長は記録データの”　１　”
または０″が連続する回数によって様々な長さを取り得
るが（ＣＤフォーマットの場合３〜ＩＩＴ）、形成され
るピット長はその直前のブランク長（以下「直前ブラン
ク長」という。）によって変化する。すなわち、直前ブ
ランク長が短いほどその前のピットを形成した際の熱が
次のピットを形成する際に影響して溶融しやすくするの
で、レーザ光の照射時間が同じでも直前ブランク長が短
いほどピットか長く形成されてしまう。

第７図は形成されるピット長が直前ブランク長によって
変化する様子を３Ｔ、７Ｔ、ＩＩＴの各ピットについて
示したものであるか（ピット長と同じ長さの直前ブラン
ク長の組合せを基準として、その基準Ｒｅｆからのずれ
でそれぞれ表わしている。）、この図かられかるように
、直前のブランク長が短いほどその前のピットを形成し
たときの熱の影響で溶融されやすくなっているので、照
射時間が同じでもピット長が長く形成されている。

このため、再生信号にジッタを多く含み、エラーが多く
あるいはＳ／Ｎの悪い再生信号となっていた。

また、直前ブランク長が変化すると、ピット長のみなら
ず照射開始位置とこの照射により形成され・るピット始
端位置との関係にも変化が生じる。

すなわち、直前ブランク長が長くなるほど照射開始位置
からピット始端までの距離が長くなる。これは、直前ブ
ランク長が長くなるほどその直前のピットからの熱の影
響が少なくなって記録膜が溶爾虫しにくくなるためであ
る。

このため、直前ブランク長にかかわらず照射開始位置を
一定にすると、直前ブランク長が長いほどピット始端位
置が後方にずれてしまい、ブランク長が正しく得られな
くなる。記録データとしてはピット長もブランク長も全
く同等のデータ重みを持っているので、これではやはり
再生信号にジッタを答むことになってしまう。

また、ディスクにピットを形成する場合、ピット長を長
く形成する場合はどレーザ光の照射時間か長くなるため
、記録膜の加熱の度合が著しくなり、溶融しやすくなる
。

このため、前記第６図（ａ）あるいは（ｂ）のようにピ
ット長の長短にかかわらす常にピット長に応じた時間分
レーザ光を照射するものでは、直前ブランク長が同じ場
合に例えば３Ｔのピットで＝　　１９　− 規定のピット長になるようにレーサパワーを調整しても
、第８図に示すように記録しようとするピット長が長く
なるほど実際に形成されるピットは規定値より長くなっ
てしまう。これを再生波形のアイパターンで見ると、例
えは３〜ＩＩＴの各ピットの直後にそれぞれ３Ｔのブラ
ンクを形成した再生波形のアイパターンは第９図に示す
ようになり、ピット長が長くなるほど３Ｔのブランクの
振幅が小さくなる。つまり、ピット長が長くなるほど規
定のピット長よりも長くなる。このため、レーザ光の照
射時間自体もジッタを生じる原因となっていた。

そこで、データ信号補正回路３６では、直前ブランク長
が短いピットを形成する場合にレーザ光の照射時間を短
目にするようにしている。

すなわち、前述したように直前ブランク長が短いピット
の場合照射時間に対してピット長が長目に形成される傾
向かあるので、直前ブランク長が短いピットを形成する
場合にレーザ光の照射時間を面目にすることにより、長
目に形成される傾向が打ち消されて規定値に近いピット
長を形成することができる。これにより、ジッタの少な
い再生信号を得ることができ、エラーが少なくあるいは
Ｓ／Ｎのよい再生信号が得られる。

また、前述のように直前ブランク長が長いほど照射開始
位置に対してピット始端位置が後方にずれる傾向がある
ので、データ信号補正口＃ｔ３６では直前ブランク長が
長いピットを形成する場合にレーザ光の照射開始を早め
るようにして、ピット始端位置を正規の位置に規定して
、規定値に近いブランク長か得られるようにしている。

さら６士、前述のようにピットはピッｌ−長を長く形成
する場合はど照射時間に対して長目に形成される傾向が
あるので、長いピットを形成する場合に照射時間を短目
にして、長目に形成される傾向を打ち消して、より規定
値に近いピット長を形成することができるようにしてい
る。

データ信号補正回路３６による照射時間および照射開始
タイミングの補正制御の具体例について説明する。

（１）　　直前ブランク長による照射時間の補正前述の
ように、直前ブランク長が短いほど照射時間に対してピ
ット長が長目に形成される傾向があるので、第１０図に
示すように、直前ブランク長か短いほど照射時間を短目
にして、この傾向を打ち消す。

形成すべきピット長をＮＴ一定（Ｎは３，４・・・・・
・１１）とした場合の各直前ブランク長ごとの照射時間
の一例を第２表に示す。

第２表 たたし、ＴＯ＝１／４．３２１８　ＭＨｚｔ＝０〜５０
０ｎｓ β３．Ｎ〉β４．Ｎ　＞・・・β５．Ｎ　・・・β１１
．Ｎ第２表のｔおよびβｎ、Ｈの最適値を実験で求める
ことにより、直前ブランク長の長短にかかわらず規定値
に近いピット長を形成することかできる。

その結果、再生信号のジッタは減少し、エラーが少なく
なりあるいはＳ／Ｎが良好となる。

（２）　　直前ブランク長による照射開始タイミングの
補正 前述のように、直前ブランク長が長いほど照射開始位置
に対してピット始端位置が後方にすれる傾向がある。

このため、直前ブランク長にかかわらす照射開始位置を
一定にして、前記（１）の直前ブランク長による照射時
間の補正を第１０図に（ａ）で示すように照射期間の後
側で行なう（すなわち、補正分を後側に付ける）ように
すると、ピット長は正しく得られるものの、ピット位置
がずれて（直前ブランク長が長くなるほど後方にずれる
。そのずれ量は直前ブランク長にほぼ比例する。）、ブ
ランク長は正しく得られなくなる。記録データとしては
ピット長もブランク長も全く同等のデータ重みを持って
いるので、これではやはり再生信号にエラーを含むこと
になってしまう。

そこで、ここでは直前ブランク長による照射時間の補正
を第１０図に（ｂ）で示すように照射期間の前側で行な
う（すなわち、補正分を前側に付ける）ようにする。こ
れにより、正規の位置にピットか形成されて、ブランク
長も正しく得られるようになる。

（３）　　形成すべきピット長による照射時間の補正前
述のように長いピットはど照射時間に対してピット長が
長目に形成される傾向があるのて、第１１図に示すよう
に、長いピットはど照射時間を短目にして、この傾向を
打ち消すようにする。

直前ブランク長を３Ｔ一定とした場合の各ピット長ごと
の照射時間の一例を第３表に示す。

−２４＝ 第３表 ただし、Ｔｏ＝１／４．３２１８　ＭＨｚ１＝０〜５０
０ｎｓ α、−ａ〜１００ｎｓ （ｎ＝４．５．・・・、１１） α４くα５く・・・・・・くα１１ 第３表のｔおよびα　の最適値を実験で求めることによ
り、ピット長の長短にかかわらず規定値に近いピット長
を形成することができる。そのとき第１２図のアイパタ
ーンに示すように３〜１１Ｔのピットのあとの３Ｔブラ
ンクの振幅はほぼ一定となる。この結果記録パワーに対
するジッタの相対比は第１３図に示すようになり、従来
の照射方法に比べて減少する。また、これにより記録パ
ワーに対するエラー発生率の相対比も第１４図に示すよ
うに、従来の照射方法に比べて減少する。

（４）　　形成すべきピット長と直前ブランク長の組合
せによる照射時間および照射開始タイミングの補正 以上のように、形成されるピット長はピット長と直前ブ
ランク長によって影響されるので、その組合せによって
補正値を定めれば、規定値により近いピット長を形成す
ることができる。ピット長と直前ブランク長の様々な組
合せによる照射時間の一例を第４表に示す。

第４表 なだしＴ。＝１／４．３２１８　Ｈ出 ｔ＝ｏ〜５００ｎｓ ｒ　　＝Ｏ〜１ＯＯｎｓ １１１、ｎ （ｍ：直前ブランク長、ｎ：ピット長、ｍ、Ｈ＝３．４
＋・・・、１１） 同じピット長ｎに対しては、 γ　　〉γ　　く・・・くγ１１．。

３、ｎ　　　４．ｎ 同じ直前ブランク長ｍに対しては、 γｍ、３〉γ、４＜＝−＜γｍ、１７ ３Ｔ−３Ｔ　（直前ブランク長３Ｔ、ピット長３Ｔ）の
照射時間３−Ｔ、、−＜ｔ＋γ３，３）をＴ　　、７Ｔ
−７Ｔの照射時間７．Ｔｏ−（を十γ　　）をＴ７．１
１Ｔ−１１Ｔの照射時間７．７ １１／Ｔ　　−（を十γ１１，１１　）をＴ１１とした
場合に、直前゛ブランク長によって照射時間を第５表の
ように補正したところ、ピット長センタ位置のずれは第
１５図に示すようになった。これによれば、第７図に示
した直前ブランク長によって照射時間補正しない場合に
比べてピット長のずれが小さく第５表 なお、ここでも直前ブランク長による照射時間の補正分
を照射時間の前側で行なう（すなわち、補正分を前側に
付ける）ようにすれば、正規の位置にピットが形成され
て、ブランク長も正しく得られるようになる。

なお、上記の実施例では照射パワーを一定とした場合に
ついて説明したが、形成すべきピット長および直前ブラ
ンク長によって照射パワーを可変する制御（形成すべき
ピット長が長いものほど、−２８＝ また直前ブランク長が短いものほど照射パワーを下げる
。）を併用することもできる。

くデ〜り信号タイミングの分割制御について〉従来のよ
うにピット長に応じた時間分レーザ光をディスクに連続
的に照射して記録するものでは、第１６図に示すように
、形成されるピット４０は前縁部４０ａの溶融量が少な
く、後縁部４０ｂに近づくほど溶融量は多くなって、涙
滴状になる。

これは、レーザ光を連続的に照射するため、ディスク記
録部分がしだいに加熱されて、後縁部４０ｂはと溶は易
くなるためである。

このため、ピット後縁部４０ｂが第１６図中点線４０ｂ
′で示すように溶は過ぎて、ピット後縁部４０ｂ′の位
置が不正確になることがあった。

また、これを防止するために、レーザ光の強度を弱める
と、今度は第１７図に示すように、ピット前縁部４０ａ
の溶融が不足して、ピット前縁部４０ａの位置が不正確
になることがあった。

したがって、このように記録されたディスクまたはこの
ように記録された原盤から作られたディスフを再生する
と、再生信号はジッタ（時間軸方向の誤差）を多く含む
ようになり、Ｓ／Ｎ劣化等品位の低いものとなっていた
。

また、ピット長は記録データの“′１”または“′０”
が連続する回数によって様々な長さを取り得るが（ＣＤ
フォーマットの場合３Ｔ〜１１Ｔ）、ピット長が長くな
るにつれてレーザ光によるディスク記録部分の加熱の度
合か著しくなり、第１８図に示すようにピット幅が広く
なる。このため、ピット長が長くなるほどジッタは更に
悪化していた。また、ピット幅が広くなるため、ディス
ク反射率か底下して再生時のトラッキング、フォーカス
サーボ回路の負担か大きくなる（ゲインを大きくする必
要がある。）とともに、記録密度を高めることができな
かった。

そこで、データ信号補正回路３６では、前記データ信号
タイミングの増減制御とともに、信号ピットの長さに応
じた時間内でレーザ光を複数パルスに分割して照射する
ようにデータ信号タイミングの分割制御を行なっている
。

このように、レーザ光を分割して照射すると、ピット長
が長くても光ディスク１の加熱は間欠的に行なわれ、蓄
積されにくくなるので、連続照射の場合のようにディス
ク記録膜が高温になってピット後縁部が過剰に溶融され
ることがなくなる。

したかって、ピット後縁部の位置が正確になる。

また、ピット後縁部が過剰に溶融されなくなるので、レ
ーザ光のパワーを上げることができ、これによりピット
前縁部の位置が正確になる。したがって、ピット前縁部
、後縁部とも正確に位置を規定することができ、再生信
号のジッタを減少させて、Ｓ／Ｎの向上等により再生信
号の品位を高めることができる。

また、レーザ光によるディスク記録膜の加熱が蓄積され
にくくなるので、ピット長にかかわらずピット幅をほぼ
一定に細く形成することかできる。

したがって、反射率が増大し、再生時のトラッキングや
フォーカスサーボ回路の負担が少なくなる（ゲインを小
さくすることができる。）とともに記録密度を高めるこ
とかできる。

なお、レーザ光の分割数をピット長に応じて定めるよう
にすれば（ピット長が長いほど分割数を多くする。）、
ピット長にかかわらず常に最適なピット形状を得ること
ができる。

また、分割したレーザ光の先頭のパルス幅を後続のもの
よりも広くしたり、パワーを後続のものより高めたりす
ることにより、ピット前縁の溶融をより良好にすること
かでき、これによりジッタをさらに減少させることがで
きる。

データ信号補正回路３６により形成される書込み用レー
ザ光の分割パルスの一例を第１９図（ｂ）に示す。第１
９図（ａ）はこれに対応する従来の連続レーザ光である
。第１９図（ｃ）は分割レーザ光により形成されるピッ
ト５０の形状を示したものである。

分割レーザ光は、形成すべきピット長に応じた時間内で
、３分割されている、第１９図（ｃ）の点線５１，５２
．５３は、各パルスＰ１〜Ｐ３を単独に照射した場合に
それぞれ形成されるピットで、これらパルスＰ１〜Ｐ３
を連続的に照射することにより、各ピット５１，５２．
５３がつながって連続したピット５０が形成される。

これによれば、レーザ光を分割して照射するので熱の蓄
積が少なく、従来の連続照射の場合に比べてピット５０
の幅の後縁部５０ｂでの広がりが少ない。したがって、
ピット５０の幅を細い幅でほぼ一定にできるので、反射
率が高くなってサーボ回路の負担が少なくなるとともに
、記録密度を高めることができる。

また、後縁部５０ｂか溶融し過ぎないので、後縁部５０
ｂの位置が正確に規定される。また、後縁部５０ｂが溶
融し過ぎないので、レーザ光のパワーを上げることがで
き、これにより、ピット前縁部５０ａが溶融され易くな
り、ピット前縁部５０ａの位置が正確に規定される。し
たかつて、ジッタが減少して、Ｓ／Ｎの向上等再生信号
の品位を上げることができる。

ところで、ピット５０の形状は、分割レーザ光のパルス
幅Ｔ、デユーティ比Ｔ　ｏ　ｎ　／　Ｔ、レーザ光パワ
ー等に応じて変化する。したがって、熱の蓄積によるピ
ット幅の増大が少なく、かつピ・ント５０の前縁部５０
ａおよび後縁部５０ｂの位置が正確に規定され、かつピ
ット５０が途中で切れないようにこれらの値を調整する
。パルス幅Ｔが長くなり過ぎると、１つのパルスにより
形成されるピット自体後縁部で幅が広がり、分割パルス
とした利点がなくなるので、形成すべきピット長に応じ
て分割数を変えてほぼ等しいパルス幅となるようにする
のが好ましい。また、デユーティ比Ｔ　ｏ　ｎ　／　Ｔ
は、大きく（パルス幅を広くする）し過ぎると、熱の蓄
積によりピット幅が広がり、小さく（去ルス幅を狭くす
る）し過ぎるとピ・ント５０が途中で切れてしまうので
、ピ・ント幅があまり広がらす、かつ途中で切れないよ
うな値に調整する。また、レーザ光パワーによっても溶
融状態が変化するので、レーザ光パワーも同時に調整す
る。実験によると、従来の連続照射の場合の１．５倍程
度のレーザ光パワーにしたところ好ましい結果が得られ
た。

以上のパルス分割を利用してＣＤフォーマットで光ディ
スク１にピットを形成した場合の実験例について説明す
る。

ＣＤフォーマットのＤＲＡＷディスクでは３〜Ｉ　ＩＴ
　（ＩＴ＝１／４．３２１８ＭＨｚ）の９種類の長さを
有するピットの組合せでデータを記録する。各長さのピ
ットを形成するための分割レーザ光の設定例を第６表に
示す。

なお、Ｔｉｏｎ、Ｔ２ｏｎ、Ｔ３ｏｎはそれぞれパルス
ＰＩ、Ｐ２．Ｐ３の立上り時間幅、”　Ｉｏｆｆ。

Ｔ２ｏｆｆはそれぞれパルスＰｉ、Ｐ２．Ｐ３の間の立
下り時間幅である。

上記の設定例では、３〜５Ｔを１分割、６〜８Ｔを２分
割、９〜１１Ｔを３分割としている。なお、ピット長５
丁は２パルスとして、Ｔｌｏｎ”３００〜８００ｎＳ、
Ｔｌｏｆｆ−２００〜６００ｎＳ１Ｔ２ｏ０＝１００〜
４００ｎｓとしてもよい。この分割レーザ光により形成
されるピット形状を第２０図（ｃ）に示す。レーザ光か
分割して照射されるので、熱の蓄積が少なく、ピット長
が長くなってもピット幅は細く一定幅に規定される。ま
た、ピット前縁部、後縁部の位置が正確に規定される。

この分割レーザ光を用いてＤＲＡＷディスクに記録を行
なったところ、その再生信号のジッタは第２１図に示す
ように、従来の連続レーザ光で記録を行なった場合に比
べて約６割も減少し、エラーが低減された。なお、第２
１図において、縦軸は記録信号に対する再生信号の時間
軸変動の標準偏差を示すものであり、横軸は再生信号の
デユーティ、すなわち、同信号中にピット相当部がどの
程度の割合を占めているかを示すものである。また、記
録後の反射率は第２２図に示すように、従来の連続レー
ザ光で記録を行なった場合に比べて約１割増加し、サー
ボ回路の負担が軽減された。

なお、第２２図の縦軸は、連続レーザ光で記録を行ない
、かつ再生デユーティが５０％となるものの反射率を１
とする相対比を示している。

以上の例では、分割パルスを各先頭パルスと後続のパル
スとで特に区別しなかったが（第１９図（ｂ）参゛照）
、第２３図に示すように先頭のパルスＰ１のパルス幅を
広くしなり（Ｐ２．Ｐ３の１．１〜２倍程度）、第２４
図に示すように先頭のパルスＰ１のパワーを上げたりす
る（Ｐ２゜Ｐ３の１．０５〜１．４３倍程度）ことによ
り、ピット前縁部の溶融がより確実に行なわれるように
なり、ジッタがより改善される。また、これにより後続
するパルスはパワーを下げることができ、より細いピッ
トを形成することができ、反射率が増加してサーボ回路
の負担がより軽減されるとともに、記録密度をより高め
ることかできる。

先頭のパルス幅を広くした場合の設定例を第７表に示す
。

第７表 第７表の設定条件による場合の記録パワーに対するエラ
ー発生率の相対比を第２５図に示す。これによれば、従
来の連続照射の場合に比べてエラーが少なくなり、記録
パワーマージンが上がることがわかる。

また、以上の例では、レーザ光を完全に分割（パルス立
下り部分でパフ−〇）した場合について説明したが、第
２６図に示すように直流成分を含むように分割すること
もできる。

また、以上の例ではピット長が長くなるほど分割数を増
やしたが、信号ピットの長さに応じた時間内でレーザ光
をその照射すべき期間の終了直前で分割させた２パルス
として付与するようにすることもできる。このようにす
れは、レーザ光のパワーがその照射すべき期間の終了直
前において一旦下げられるようになる。したかつて、前
方パルスによる熱の蓄積がその部分で遮断されて、ピッ
トの長短にかかわらす後方パルスによるピット後部の形
成に影響しにくくなり、ピット後縁の位置は後方パルス
によりほぼ正確に規定することができる。したがって、
ジッタが減少して、Ｓ／Ｎの向上等再生信号の品位を上
げることかできる。しかも、ピット長にかかわらすレー
ザ光を照射すべき期間の終了直前のみでレーザ光パワー
を一旦下げろだけでよいので、ピット長に応じた数に分
割する場合に比べて回路構成を簡略化することができる
。

第２７図は記録ピット幅とジッタ、トラッキングエラー
信号振幅（３ビーム法）、反射率の関係を示したもので
あるが、記録ピットで幅を０．３〜０．９μｍにすると
、ジッタ小、トラッキングエラー振幅大（トラッキング
制御のゲイン大）、反射重大となる。ピット幅０．９μ
ｍ以上では、再生時に隣接トラックピットを読んでしま
う可能性が増し、ピット幅０，３μｍ以下では、実質的
にピットが良好に形成されない状態となり、いずれもジ
ッタ等が劣化する。前記データ信号補正回路３６によれ
ば、このように記録ピット幅を０．３〜０．９μｍで記
録することは容易である。

なお、以上の例では、レーザ光を完全に分割した場合に
ついて説明したが、第２８図に示すように直流成分を含
むように分割することしできる。

また、第２９図に示すように前方のパルスＰ１の立上り
部分のパワーを上げることにより、ピット前縁部の溶融
がより確実に行なわれるようになり、ジッタをより改善
することができる。

また、半導体レーザはオンしてからレーザ光が定常状態
に達するまで時間かかかり、直前ブランク長が長い場合
はど半導体レーザをオンした位置からピット前縁が形成
される位置までの長さが長くなる傾向にある。そこで、
ブランク部分でも半導体レーザに弱い電流を流しておけ
ば、オンしたときのレーザ光の立ち上がりが早くなり、
ピット前縁が正確に規定されて、ジッタをより減少させ
ることができる。

なお、□データ信号タイミングの増減制御とデータ信号
タイミング分割制御を併用する場合は、データ信号タイ
ミング分割制御によりピット長や直前ブランク長の影響
は少なくなるので、データ信号タイミングの増減制御は
前述の例よりも程度を少な目にすることかできる。

〔変更例〕

前記実施例ではこの発明をＣＤシステムに適用した場合
について示したが、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−Ｖ
、ＬＶ等の再生専用ディスクシステムにも適用できる。

また、記録装置は再生兼用形として構成することもでき
る。

また、線速度一定形ディスクシステムたけでなく回転速
度一定形ディスクシステムにも適用できる。

また、前記実施例ではこの発明をＤＲＡＷディスクに適
用した場合について示したが、Ｅ−ＤＲＡＷディスクに
も適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明しなように、この発明によれば、記録装置は再
生専用光ディスクに合致した規格フォーマット、トラッ
クピッチ、転送速度および回転数で規格寸法に合致した
記録担体手段に記録を行なうので、再生専用光ディスク
の再生装置を兼用して再生することができる６ しかも、記録担体は光反射率の比較的高い材料で記録面
が構成されているので、再生専用光ディスクの再生装置
に用いられている半導体レーザで十分に再生することが
できる。

また、記録担体手段は浅目のプリグルーブを有している
ため、後述するように、記録装置は比較的低いレーザ光
パワーで記録担体手段に記録することができるので、半
導体レーザが利用でき、記録装置を小型かつ安価に構成
することができ、民生機器としての用途も十分実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
。 第２図は、第１図の光ディスク１の一実施例を示す図で
ある。 第３図は、ランド記録の場合のディスク記録面の拡大図
である。 第４図は、ミラー反射率と既存Ｃ，Ｄプレーヤとのコン
パチビリティおよび記録に必要なレーザ光パワーとの特
性図である。 第５図は、第１図の記録装置の一実施例を示すブロック
図である。 第６図は、従来における記録用レーザ光の一例を示す図
である。 第７図は、直前ブランク長に応じて照射時間を補正しな
い場合のピット長のずれを示す線図である。 第８図は、第６図のし〜ザ光により形成されるピット長
を示す線図である。 第９図は、第６図のレーザ光により形成されたピットの
再生信号のアイパターンを示す図である。 第１０図は、直前ブランク長に応じて照射時間を補正し
たこの発明による記録用レーザ光の一例を示す図゛であ
る。 第１１図は、形成すべきピット長に応じて照射時間を補
正した記録用レーザ光の一実施例を示す図である。 第１２図は、第１１図のレーザ光により形成されたピッ
トの再生信号のアイパターンを示す図である。 第１３図は、第１１図のレーザ光により形成されたピッ
トの再生信号の記録パワーに対するジッ夕の相対比を示
す線図である。 第１４図は、第１１図のレーザ光により形成されたピッ
トの再生信号の記録パワーに対するエラー発生率の相対
比を示す線図である。 第１５図は、直前ブランク長に応じて照射時間を補正し
た場合のピット長のずれを示す線図である。 第１６図は、従来の連続レーザ光を用いて形成したピッ
ト形状の一例を示す図である。 第１７図は、従来の連続レーザ光を用いて前縁部が溶融
不足となった状態を示す図である。 第１８図は、従来の連続レーザ光で形成される各長さの
ピット形状を示す図である。 第１９図は、分割レーザ光の一例およびこの分割レーザ
光により形成されるピット形状の一例を示す図である。 第２０図は、分割レーザ光で形成される各長さのピット
形状の一例を示す図である。 第２１図は、連続レーザ光でピットを形成した場合と、
分割レーザ光でピッＩ・を形成した場合のジッタ特性を
示す図である。 第２２図は、連続レーザ光でピットを形成した場合と、
分割レーザ光でピットを形成した場合の再生時のディス
ク反射率特性を示す図である。 第２３図、第２４図、第２６図は、それぞれ分割レーザ
光の他の例を示す図である。 第２５図は、第７表の設定条件による場合の記録パワ一
対エラー派生率を相対比表示した線図である。 第２７図は、記録ピット幅とジッタ、トラッキングエラ
ー信号振幅、反射率の関係を示す特性図である。 第２８図、第２９図は、それぞれ分割レーザ光の他の実
施例を示す図である。 １・・・光ディスク、２・・・記録装置、３・・・再生
装置。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザで記録可能でかつ光反射率の比較的
   高い材料で記録面が構成されると共に、機械的寸法が再
   生専用光ディスクの規格寸法に合致するように構成され
   、さらに浅目のプリグルーブを有してなる光ディスクか
   らなる記録担体手段と、 記録すべき入力信号を前記再生専用光ディスクの規格フ
   ォーマットに合致するマーク長記録方式のデータ信号と
   して所定の転送速度で出力するデータ信号出力手段と、
   前記再生専用光ディスクの規格速度で前記記録担体手段
   を駆動すると共に前記再生専用光ディスクの規格トラッ
   クピッチに合致するように前記記録担体手段と前記半導
   体レーザとの位置を制御する駆動制御手段と、前記デー
   タ信号出力手段の出力に応じて前記半導体レーザの照射
   状態を制御するレーザ制御手段とを有してなる記録装置
   とからなり、 前記記録装置で記録した前記記録担体手段を再生専用光
   ディスクの再生装置を兼用して再生できるようにしたこ
   とを特徴とする光ディスク記録システム。
2. （２）前記記録装置が、前記データ信号をそのピット相
   当長および直前ブランク相当長に応じて波形補正するデ
   ータ信号補正手段を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の光ディスク記録システム。
3. （３）前記データ信号補正手段が、前記記録担体手段の
   記録面へのレーザ光熱的蓄積効果によるデータ信号タイ
   ミングと記録ピットおよびブランクとの位置ずれをデー
   タ信号タイミングを増減することにより減少させると共
   に、記録されたピット幅の増大をデータ信号タイミング
   を分割することにより防止することを特徴とする特許請
   求の範囲第２項に記載の光ディスク記録システム。
4. （４）前記データ信号補正手段が、データ信号タイミン
   グの増減について、直前のブランク長が短いピットを形
   成する場合に前記レーザ光の照射時間を短目にし、かつ
   直前のブランク長が長いピットを形成する場合に前記レ
   ーザ光の照射開始を早め、かつ長いピットを形成する場
   合に前記レーザ光の照射時間を短目にするものであり、 データ信号タイミングの分割について、ピット幅が０．
   ３〜０．９μｍの間に形成されるように分割数、各分割
   レーザ光パルスのパルス幅やパルス強度が定められてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の光デ
   ィスク記録システム。
5. （５）前記記録担体手段の素材反射率が５９〜７５％で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項
   のいずれかに記載の光ディスク記録システム。
6. （６）前記記録担体手段のプリグルーブ深さが２０〜５
   ０ｎｍであることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第５項のいずれかに記載の光ディスク記録システム。