JPH02227827A

JPH02227827A - 情報記録装置

Info

Publication number: JPH02227827A
Application number: JP1049416A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Yoshimaru; 朝久吉丸; Masafumi Yokota; 雅史横田; Hideo Kumagai; 熊谷　英夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-01
Filing date: 1989-03-01
Publication date: 1990-09-11
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JP2721228B2; US5249170A

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば光学的に情報の記録を行なう情報記録
装置及びこの情報記録装置に用いられる情報記録媒体に
関する。

（従来の技術）従来、例えば追記記録型又は消去可能型の光ディスク等
の情報記録媒体に対して情報を記録又は再生する光デイ
スク装置等の情報記録再生装置においては、光ディスク
の半径方向にリニアモータで直線移動する光学ヘッドに
より光を照射し、情報の記録又は再生が行なわれるよう
になっている。

このような光デイスク装置においては、一般に、情報記
録及び再生の安定化、さらにはアクセス時間の短縮化の
ために、光ディスクの回転数を一定としたＣＡＶ方式（
Ｃｏｎｓｔａｎｔ　Ａ　ｎｇｕｌａｒＶ　ｅｌｏｃｌｔ
ｙ方式）の記録方式が採用されている。

このＣＡＶ方式の場合、記録あるいは再生クロック、つ
まり情報変調及び復調の周波数は一定である。従って、
光ディスクの外周側にいくに従って情報の記録密度が低
下する。

一方、高記録密度化のために、光学ヘッドが光ディスク
の内側から外側に移動するに従って、光ディスクの回転
数を変化させて、光ディスクの光学ヘッドに対する線速
度を一定とすることにより記録密度が一定となるように
したＣＬＶ方式（Ｃｏｎｓｔａｎｔ　Ｌ　１ｎｅａｒ　
Ｖ　ｅｌｏｃｌｔｙ方式）を採用するものがある。この
記録方式においては、光デイスク１枚当りの記録容量が
大きくなるという長所があるが、光ディスクの回転数を
変動させるため、回転数が目標値になるまでの待ち時間
が必要であり、アクセス時間が長くなる。

そこで、光ディスクの回転数は一定に保ち、記録及び再
生の際のデータの転送周波数を変動させて、光デイスク
上の線密度を一定とする線密度−定方式を採用するもの
が開発されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来のＣＡＶ方式とＣＬＶ方式の各々の
記録方式の欠点を解消する記録方式である線密度一定方
式においては、情報記録媒体の外周側に行くに従ってデ
ータの転送周波数を高くする必要があるとともに、線速
度が大きくなることにより記録レーザパワーのマージン
が少なくなり、データの記録条件が厳しくなるという欠
点がある。本発明は、上記欠点を解消するためになされ
たもので、ＣＡＶ方式による記録方式で記録された記録
容量より大きな、線密度一定方式による記録方式に匹敵
する記録容量を確保でき、ＣＬＶ方式による記録方式よ
りアクセス時間を十分速くすることができ、しかも情報
記録媒体の外周部分での記録を安定に行なうことができ
る記録方式を採用した情報記録装置及び情報記録媒体を
提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の情報記録装置は、情報が記録されるトラックを
有する円板状の情報記録媒体を一定速度で回転させる回
転手段と、この回転手段により一定速度で回転されてい
る情報記録媒体に記録ビットを形成することにより情報
の記録を行なう記録手段と、この記録手段が前記情報記
録媒体に対向するトラック位置を検出する検出手段と、
この検出手段により、前記記録手段が前記情報記録媒体
の全トラック数の半分より外側にある特定トラックより
内側に対向していることを検出した際は、ある所定の間
隔で記録ビットを形成し、前記記録手段が前記情報記録
媒体の前記特定トラックより外側に対向していることを
検出した際は、前記情報記録媒体のトラック位置が外側
になるに従って前記所定の間隔を徐々に広げながら記録
ビットを形成するべく前記記録手段を制御する制御手段
とを具備することを特徴とする。

また、本発明の情報記録媒体は、一定速度で回転され、
情報が記録される情報記録媒体において、前記情報記録
媒体には同心円状又はスパイラル状に情報を記録するた
めのトラックが形成され、このトラックの全トラック数
の半分より外側にある特定トラックより内側では、ある
所定の間隔で記録ビットが形成され、前記特定トラック
より外側では、トラック位置が外側になるに従って前記
所定の間隔を徐々に広げながら記録ビットが形成されて
いることを特徴とする。

（作用）本発明は、同心円状又はスパイラル状に情報を記録する
ためのトラックが形成された円板状の情報記録媒体の全
トラック数の半分より外側にある特定トラックより内側
では線密度一定となるように同一間隔でピットを形成し
、上記特定トラックよりも外側ではトラック位置が外側
になるに従ってビット間隔を徐々に広くしながら情報を
記録するようにしたものである。これにより、情報記録
媒体の全面を記録密度一定力式により記録した場合に匹
敵する記録容量を確保でき、また高速アクセスが可能と
なり、しかも、情報記録媒体の外周部分でも安定した記
録ができるものとなっている。

（実施例）以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明に係る情報記録装置としての光デイスク
装置の概略構成を示すものである。すなわち、情報記録
媒体としての光ディスク１は、例えばガラスあるいはプ
ラスチックスなどで円形に形成された基板の表面にテル
ルあるいはビスマス等の金属被膜層がドーナツ形にコー
ティングされて成るものであり、第１１図に示すように
、上記金属被膜層の中心部近傍には切欠部、つまり基準
マーク１、が設けられている。

光デイスク１上には、第１１図に示すようなスパイラル
状の記録トラック、又は同心円状の記録トラック（図示
しない）が設けられており、このトラックは上記基準マ
ーク１□をｒＯＪとして、「０〜２５５」の２５６セク
タに分割されている。

また、光デイスク１上には可変長の情報が複数のブロッ
クにわたって記録されるようになっている。

このブロックの開始位置には、ブロック番号、トラック
番号等からなるブロックヘッダ（ヘッダ情ｌ１ｌｌ）　
Ａが記録されるようになっている。また、各ブロックが
セクタの切換位置で終了しない場合、ブロックギャップ
を設け、各ブロックが必ずセクタの切換位置から始まる
ようになっている。

このような先ディスク１は、スピンドルモータ（回転手
段）２に装着され、所定の回転数で回転されるようにな
っている。このスピンドルモータ２は、スピンドルモー
タ制御回路３かう出力される制御信号Ｓ１により回転の
始動、停止等が制御されるようになっている。

スピンドルモータ制御回路３は、図示しない周波数発振
器から出力される基準周波数Ｆｓと、スピンドルモータ
２から出力され、その回転数に応じた回転パルス信号Ｓ
２とを入力して位相比較を行なう位相比較器３１と、こ
の位相比較器３１の出力信号の高周波成分を除去するロ
ーバスフ・イルタ３２と、このローパスフィルタ３２の
出力信号を増幅してスピンドルモータ２に供給すること
によりスピンドルモータ２を回転駆動するモータドライ
バ３３とにより構成されている。そして、制御回路４か
らの制御信号Ｓ３に従って基準周波数Ｆｓに正確に同期
した制御信号Ｓ１を出力するものである。この制御信号
Ｓ１により、スピンドルモータ２は正確に一定回転数で
回転するようになっている。

制御回路（検出手段、制御手段）４は、例えばマイクロ
コンピュータ、等により構成され、スピンドルモータ２
の回転制御の他、後述する種々の制御を司るものである
。

光ディスク１の下面側には、光学ヘッド（記録手段）５
が配設されている。この光学へラド５は光ディスク１に
対して情報の記録あるいは再生を行なうもので、半導体
レーザ発振器６、コリメータレンズ７、ビームスプリッ
タ８、対物レンズ９、シリンドリカルレンズ１０と凸レ
ンズ１１とから成る周知の非点収差光学系１２、光検出
器１３．１４、及びレンズアクチエータ１５．１６等に
より構成されている。この光学ヘッド５は、例えばリニ
アモータ等によって構成される移動機構（図示しない）
により光ディスク１の半径方向に移動可能に配設されて
おり、制御回路４からの指示に従って記録あるいは再生
の対象となる目標トラックへ移動されるようになってい
る。

半導体レーザ発振器６は、光出力制御回路２０からのド
ライブ信号Ｓ４に応じた発散性のレーザ光を発生するも
ので、先ディスク１に情報を記録する際は、記録すべき
情報に応じてその光強度が変調されたレーザ光を発生し
、情報を光ディスク１から読出して再生する際は、一定
の光強度を有するレーザ光を発生するようになっている
。

半導体レーザ発振器６から発生された発散性のレーザ光
は、コリメータレンズ７によって平行光束に変換されて
ビームスプリッタ８に導かれる。

このビームスプリッタ８に導かれたレーザ光は、ビーム
スプリッタ８を透過して対物レンズ９に入射され、この
対物レンズ９によって光ディスク１の記録膜に向けて集
束される。

対物レンズ９は、レンズ駆動機構としてのレンズアクチ
エータ１５により、その光軸方向に移動可能に支持され
ている。しかして、信号処理回路１７内部のフォーカス
サーボ回路（図示しない）からのフォーカスサーボ信号
Ｓ５により光軸方向へ移動されることにより対物レンズ
９を通った集束性のレーザ光が光ディスク１の表面上に
投射され、最小ビームスポットが光ディスク１の記録膜
の表面上に形成されるようになっている。この状態にお
いて、対物レンズ９は合焦点状態となる。

また、この対物レンズ９は、レンズアクチエータ１６に
より、光軸と直交する方向にも移動可能になっており、
信号処理回路１７内部のトラッキングサーボ回路（図示
しない）からのトラッキングサーボ信号Ｓ６により対物
レンズ９が光軸と直交する方向へ移動されるようになっ
ている。そして、対物レンズ９を通った集束性のレーザ
光が光ディスク１の記録膜の表面上に投射され、光ディ
スク１の記録膜の表面上に形成された記録トラックの上
に照射されるようになっている。この状態において、対
物レンズ９は合トラック状態となる。そして上記合焦点
及び合トラック状態において、情報の書込み及び読出し
が可能となる。

ところで、光ディスク１から反射された発散性のレーザ
光は、合焦点時には対物レンズ９によって平行光束に変
換され、再びビームスプリッタ８に戻される。そして、
このビームスプリッタ８で反射されてシリンドリカルレ
ンズ１０と凸レンズ１１とから成る非点収差光学系１２
によって光検出器１３上に導かれて結像し、フォーカス
ずれが形状の変化として現われ、トラッキングずれが結
像位置のずれとして現われるようになっている。

光検出器１３は、非点収差光学系１２によって結像され
た光を電気信号に変換する４個の光検出セル（図示しな
い）によって構成されている。この光検出器１３から出
力される信号は、信号処理回路１７に供給されるように
なっている。信号処理回路１７では、図示しないフォー
カスサーボ回路において、光検出器１３からの信号を人
力してフォーカスサーボ信号Ｓ５を生成し、アクチエー
タ１５に供給することによりフォーカスサーボループが
形成されるようになっている。また、図示しないトラッ
キングサーボ回路においては、光検出器１３からの信号
を入力してトラッキングサーボ信号Ｓ６を生成し、アク
チエータ１６に供給することによりトラッキングサーボ
ループが形成されるようになっている。さらに、信号処
理回路１７が出力する再生信号Ｓ７は、光ディスク１の
記録された情報を示すものであり、データ復調回路４０
に送出されるようになっている。

データ復調回路４０は、信号処理回路１７からの再生信
号Ｓ７を復調し、制御信号解読除去回路４１に出力する
ものである。制御信号解読除去回路４１は、記録する際
に付加した同期コード等を検出して除去するものであり
、これにより、記録されているデータのみが取出される
ようになっている。そして、取出されたデータはデイン
タリーブ回路４２に供給されるようになっている。デー
タ復調回路４２は、記録の際に、エラー訂正の可能性を
向上させるためにインタリーブを行なって並べ換えたデ
ータを元に戻すものである。このデインタリーブ回路４
２の出力はエラー訂正回路４３に供給されるようになっ
ている。エラー訂正回路４３は、デインタリーブされた
データの１ビツトあるいは２ビツト以上の誤りを訂正す
るものである。このエラー訂正回路４３における訂正に
よりエラーがなくなった再生データはバッファメモリ４
４に供給され、さらに、データの受渡しを行なうインタ
フェース回路４５を介して外部へ再生信号Ｓ８として出
力されるようになっている。

また、半導体レーザ発振器６の記録あるいは再生用レー
ザ光の発光口と反対側の発光口に対向して設けられた、
フォトダイオード等の充電変換素子により構成される光
検出器１４は、半導体レーザ発振器６からのモニタ光が
照射されることにより、そのモニタ光を電気信号（光電
流）に変換し、半導体レーザ発振器６の光出力モニタ信
号Ｓ９として光出力制御回路２０に供給するようになっ
ている。光出力制御回路２０は、半導体レーザ発振器６
が出力する光出力モニタ信号Ｓ９を入力してフィードバ
ック制御を行なうことにより半導体レーザ発振器６の光
出力を一定に保つように制御するものである。増幅器２
１は、光検出器１４で光電変換され、電気信号として取
出された光出力モニタ信号Ｓ９を入力し、光検出器１４
で受光した光強度、つまり半導体レーザ発振器６の光出
力に応じた電圧信号に変換して増幅し、誤差増幅器２２
に供給するものである。

この誤差増幅器２２は、増幅器２１の出力信号を一方の
人力とし、図示しない定電圧源により発生される基準電
圧Ｖｓを他方の入力として、これら両電圧を比較し、そ
の差分を増幅して誤差信号ＳＩＯとして出力するもので
ある。基準電圧Ｖｓは、再生に必要な光出力を得るため
の一定電圧であり、増幅器２１の出力電圧を基準電圧Ｖ
ｓに近付けるべく行われるフィードバック制御により、
半導体レーザ発振器６から一定の光出力が得られるよう
になっている。誤差増幅器２２からの誤差信号Ｓ１０は
ドライバ２３に供給される。

ドライバ２８は、第２図に示すように、２個のトランジ
スタＴｒｉ、Ｔｒ２及び抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３により構
成されている。そして、後述するデータ変調回路５５か
ら、記録すべきデータに応じた記録パルス信号Ｓ１１が
トランジスタＴｒ２のベースに供給されるようになって
おり、これにより記録のための光出力が半導体レーザ発
振器６から出力されるようになっている。また、ドライ
ノく２３のトランジスタＴｒｌのベースには、再生時に
は、誤差増幅器２２が出力する誤差信号Ｓ１０が入力さ
れ、記録時には、直前の再生時に入力されていた電圧値
をサンプルホールド回路（図示しない）で保持した電圧
信号が入力されるようになっている。

インタフェース回路５０は、外部から供給される記録デ
ータＳ１２の受渡しを行なうものであり、このインタフ
ェース回路５０の出力はバッファメモリ５１に供給され
るようになっている。ノクツファメモリ５１は、インタ
フェース回路５０からの記録データを記憶するものであ
る。このバッファメモリ５１の出力は訂正コード付加回
路５２に供給され、訂正を可能にするための冗長コード
が付加されてインタリーブ回路５３に供給されるように
なっている。このインタリーブ回路５３は、ツク−スト
エラー発生時の訂正の可能性を向上させるために、一連
のデータの記録位置を散在させるためのデータの並べ変
えを行なうものである。このインタリーブ回路５３の出
力は、制御信号付加回路５４に供給されるようになって
いる。この制御信号付加回路５４は、インタリーブ回路
５３において並び変えられた記録データに同期コード等
の制御コードを付加するものであり、この出力はデータ
変調回路５５に供給されるようになっている。

データ変調回路５５は、上記記録データを記録に適した
信号にデジタル変調するものである。このデータ変調回
路５５におけるデジタル変調は、図示しないＲＯＭを参
照することにより行なわれ、図示しないレジスタを介し
てシリアルデータとしての記録パルス信号Ｓｌｌを出力
するようになっている。この記録パルス信号Ｓｌｌがド
ライノく２３に供給され、上述したように、半導体レー
ザ発振器６を駆動して、光ディスク１に情報の記録を行
なうようになっている。

バッファメモリ５１、訂正コード付加回路５２、インク
リーブ回路５３、制御信号付加回路５４、及びデータ変
調回路５５の各動作は、データ転送りロックＣＫＩに同
期して行なわれるようになっている。このデータ転送り
ロックＣＫＩは、一定周波数で発振する発振器６０の出
力を可変分周回路６１で所定周波数に分周して生成され
るものである。

可変分周回路（制御手段）６１は、発振器６０が出力す
る一定周波数のクロック信号を、制御回路４が出力する
設定データＳ１３に基づいて分周比を決定し、データ転
送りロックＣＫＩとして出力するようになっている。こ
の設定データ８１３は、予め、制御回路４の内部に設け
られたＲＯＭ（図示しない）で構成される変換テーブル
に、光ディスク１のアドレス情報としてのトラック番号
に対応して記憶されている。

上記変換テーブルには、例えば第３図に示すように、光
ディスク１の半径位置が外周側になるに比例して、つま
りトラック番号が増加するに比例してデータ転送りロッ
クＣＫ１の周波数が階段状に増加し、ある半径位置ｎｒ
からは一定周波数となる特性線Ｇ３が得られるような設
定データ３１３が格納されている。

ちなみに、この第３図に示される特性線Ｇ１はＣＡＶ方
式におけるデータ転送りロックの特性を示すものである
。図示するように、光ディスク１の半径位置に関係なく
一定周波数ｆでデータが記録されるようになっている。

したがって、第４図に示すように、半径「のトラック上
では、ａｏｓａｌ、Ｃ２・・・の順番に一定のビット間
隔１　（ある所定の間隔）でビットが形成され、半径２
「のトラック上では、光ディスク１の回転数、つまり角
速度が一定であるので、ｂｏＳｂｌ、ｂｌ・・・の順番
にビット間隔２ｇでビットが形成される。したがって、
１トラツクあたりの記録容量は半径位置「でも２ｒでも
同じである。

また、特性線Ｇ２は線密度一定方式におけるデータ転送
りロックの特性を示すものである。このデータ転送りロ
ックの周波数は、光ディスク１の半径位置に比例して直
線的に高くなるようになっている。すなわち、光ディス
ク１の半径ｒの位置ではデータ転送りロックの周波数は
ｆであるものが、半径が２倍の２ｒの位置では２倍の周
波数の２ｆになるようになっている。これにより、半径
ｒのトラック上では上記と同様に、ａＯｑａｌａ２・・
・の順番にビット間隔ｇでビットが形成されるが、半径
２ｒのトラック上では、データ転送りロックの周波数は
２倍の２ｆになり、ｂｏＳＣｌ、ｂｌ　　Ｃ２、ｂｌ・
・・の順番にビット間隔ｇでビットが形成されることに
なる。したがって、光ディスク１の内周側、外周側に関
係なく一定の記録密度（ビット間隔）となるようになっ
ている。しかしながら、上述したように、この記録密度
一定方式による記録方式は、光ディスク１の外周部で記
録条件が厳しくなるという欠点がある。

これら対して特性線Ｇ３は、本発明に係るデータ転送り
ロックの特性を示すものであり、このデータ転送りロッ
クの周波数は、所定の半径位置（特定トラック）ｎｒま
では光ディスク１の半径位置に比例して階段状に変化し
ながら高くなるようになっており、上記所定の半径位置
ｎｒから外側の半径位置では一定周波数ｎｆとなるよう
になっている。したがって、第４図に示すように、半径
ｒのトラック上では上記と同様に、ａＱＳａｌ。

Ｃ２・・・の順番にビット間隔ｇでビットが形成され、
半径ｎｒのトラック上では、ｄｏ　５（Ｉｌｓ　ｄｚ・
・・の順番にビット間隔ｇでビットが形成される。つま
り、この半径ｒから２ｒまでの範囲は線密度−定方式に
より記録されることになり、記録密度は一定となる。な
お、データ転送りロックが階段状に変化するので、厳密
にいえば各トラック上の記録密度が一定であるというこ
とはできないが、後述するように１つの階段における周
波数の変化量は微小であるので、路線密度一定であると
いうことができる。一方、半径ｎｒよりも大きい半径位
置では、一定周波数ｎｆのデータ転送りロックによりビ
ットが形成される。したがって、半径ｎｒのトラック上
では、ｄＯ％　ｄｌ　、Ｃ２・・・の順番にビットが形
成されるが、半径２「のトラック上ではす。、ｅｌ　、
Ｃ２・・・の順番にビットが形成され、半径位置が外側
になるに従って記録密度が小さくなる。つまり、この半
径ｎｒより大きい範囲はＣＡＶ方式にてビットが形成さ
れることになり、トラックあたりの記録容量は一定とな
る。

以上の特性線Ｇ３のようにデータ転送りロックを制御す
ることにより、光ディスク１の記録容量は第５図に示す
ようになる。つまり、一定回転数で回転される光ディス
ク１の半径ｒから２ｒまでをデータ転送りロックの周波
数ｆ１にてＣＡＶ方式により記録した場合の記憶容量は
、四角形ｔｕｖｗで囲まれる面１［ｓｌで表わすことが
できる。一方、線密度一定方式により記録を行なうと、
半径位置が「から２「に変化するに対応してデータ転送
りロックはｆｌから２　ｆ　ｔに変化する。したがって
、三角形ｔｗｚの面積（Ｓ２＋８３）分、つまり面積Ｓ
１の半分の記録容量が増加し、全体の記録容量は１．５
倍になる。しかし、上述したように半径位置が外周側に
なると記録条件が厳しくなるので、所定の半径位置、例
えば半径１．５ｒの位置から外周側を一定周波数１．５
ｆｌによにする半径位置のいかんにより記録容量は変化
することは勿論である。このデータ転送りロックを一定
にする半径位置に対する記録容量の変化を計算した計算
結果を表１に、これら記録容量とデータ転送りロックを
一定にする半径位置との関係を第６図に示す。

表　　　　　１記録容量が増加することとなる。すなわち、本発明に係
る特性線Ｇ３のデータ転送りロックを用いた場合は、Ｃ
ＡＶ方式による記録容量の１．３７５倍となる。

なお、上記データ転送りロックの周波数を一定第６図あ
るいは表１から理解できるように、データ転送りロック
の周波数を一定にするトラック位置を半径が１，５ｒよ
り大きい位置にすると、記録容量の増加率が鈍化する。

このことは、データ転送りロックの周波数を一定にする
トラック位置は、半径位置が１．５「より大きい位置と
することが記録容量を増加せしめるためには効率が良い
ことを意味する。

また、第３図に示すように、半径ｒからｎｒまでの範囲
においては、データ転送りロックは、半径位置に応じて
直線的に変化させるのではなく、階段状に変化させるよ
うにしている。かかる構成とすることにより可変分周回
路６１の設計が容易となるという利点がある。この際、
予め定めたトラック番号毎に、データ転送りロックが階
段状に変化するような設定データＳ１３が、＄ＩＪｇａ
回路４内部のＲＯＭに形成された変換テーブルに用意さ
れるようになっている。この階段状に変化させる場合の
１段あたりの周波数の変化は次のように決定される。

一般に、光ディスク１からの再生信号は、データ転送り
ロックＣＫＩとは同期しておらず、このために、データ
復調回路４０、制御信号解読除去回路４１、データ復調
回路４２、エラー訂正回路４３、バッファメモリ４４に
供給するクロックＣＫ２は、再生したデジタル変調信号
に含まれるセルフクロックからクロックを分離して生成
するようになっている。このクロックの分離は、データ
復調回路４０に含まれる、クロック分離回路としてのＰ
ＬＬ　（位相ロックループ）制御回路によって行なわれ
る。

このＰＬＬ制御回路の基本構成は、第７図に示すように
、位相比較器７１、ループフィルタ７２、電圧制御発振
器（ＶＣＯ）７３及び分周器７４の各要素から成り、こ
れら各要素でフィードバックループが形成されるように
なっている。

光ディスク１からの再生信号の２値化信号は、一般に、
デジタル変調されており、このデジタル変調信号に含ま
れるセルフクロック信号を分離するために、２値化信号
が位相比較器７１に人力される。このために、入力パル
スが入ったときにのみ、入力の位相θｉと出力の位相θ
０とを比較し、この場合の位相比較特性は、第８図に示
すようになる。

このように、入力パルスのエツジがきたときだけ出力と
の位相を比較するので、位相ロックする周波数が、第８
図に示すように複数箇所存在することになる。このため
、実際には、第９図に示すように、周波数異常検知回路
８６を用いて、再生時にデジタル変調信号からの正しい
クロック分離が行なわれるようにＰ　Ｌ　Ｌ　ｉｌＪ御
回路が構成されている。

第９図において、半径位置の異なるアドレス部分にアク
セスを行なう際に、アドレスに応じた転送りロックの周
波数θｉ′人力による位相ループを働かせてｆｏの周波
数での比較を行なわせておいて、アクセスを行なった際
に、出力切換回路８３により位相比較器８２から位相比
較器８１に切換えて位相ロックを行なわせることにより
正しいクロックの分離が行なわれ、アドレスの解読等を
行なうことができるようになっている。

この際、記録時においてはデータ転送りロックＣＫＩを
階段状に変化させつつ記録を行なっているので、切り換
わり部分では周波数が異なる。このために、上記階段の
１つの周波数の差が大きいと、アクセス時に予め定めた
データ転送りロックの周波数と異なるトラック上にアク
セスされた場合は正しい位相ロックが行なわれず、アド
レスの解読を行なうことができなくなる。そこで、周波
数差を、隣接するデータ転送りロック周波数を用いたデ
ジタル変調のデータの解読限界より小さくしておくこと
により、指定と異なる隣のデータ転送りロック領域にア
クセスした場合でもアドレスを正しく解読することがで
き、目標アドレスに再アクセスすることが可能となる。

一例として、デジタル変調方式の１つである２−７コー
ド変調でのデータ解読限界は、±６，２５％となってい
る。したがって、この場合、周波数の異常検知は６％以
下とし、データ転送りロックの１つの階段の変化はこれ
よりも小さくすれば問題ない。

したがって、階段状に変化させる１つの階段当りのデー
タ転送りロックの変化は、１％程度で十分であり、これ
により、データ転送りロックの指定を容易にするととも
に、アクセス上の問題も解消するものとなっている。

次に、光ディスク１の半径位置に対する記録レーザパワ
ーのマージンについて説明する。集光されたレーザビー
ムの熱エネルギーで記録ビットの形成が行なわれるヒー
トモード記録においては、記録条件は、集光スポットの
エネルギー密度が光ディスク１の半径位置によらず一定
のもとでは、レーザの光出力Ｐ（Ｗ：ワット）とパルス
幅Ｔｐ（Ｓ：秒）との積、つまりエネルギーＪ−ＰｘＴ
ｐと光ディスク１の感度とから決まる。

この際、レーザ光出力の大きさにも制限があるなかで、
可能な限りの高速記録が要求される。この場合、記録範
囲が半径位置で２倍あるとすると、内周に比べて外周で
は、回転数一定の下では、２倍の線速となり、内周と外
周とで同一記録条件とするには記録エネルギーを一定と
し、線速の影響を除去するためには内周１ｌ−ＰＩＸＴ
ｐｌとすると、最外周ではＪ２−　（２Ｐ１）Ｘ　（Ｔ
ｐｌ／２）−Ｊｌとするのが望ましいが、現実にはレー
ザパワーの制限から困難である。このため、回転数一定
の線密度一定力式における記録条件が非常に難しくなっ
ている。

第１０図は、本発明に係る記録方式における記録パワー
マージンの特性を示す。すなわち、光ディスク１の半径
位置に対する記録レーザパワーマージンは、直線ａと折
れ線Ｃとで囲まれた範囲である。なお、図においては、
記録パルス幅Ｔｐは光ディスク１の半径位置によらず一
定としている。

また、光ディスク１の最内周半径「で、この記録パルス
幅Ｔｐの決定、記録ピット間隔の最適化等を行い、記録
レーザパワーを変えて記録を行い、その後再生を行なっ
てみて、この時に再生可能である記録レーザパワーの下
限がｐ２であり、上限がｐ、である。

また、各半径位置での記録レーザパワーの下限は直線ａ
で示され、内周の半径ｒで１）２、外周の半径２「でｐ
４であり、ｐ４　＞ｐ２となる。これは、外周では線速
か大（２倍）となり、この線速の影響を受けて大きい記
録レーザパワーを必要とするためである。

また、各半径位置での記録レーザパワーの上限は折れ線
Ｃで示される。なお、図中点線すは記録密度一定方式の
場合の記録レーザパワーの上限を示す。以下、記録密度
一定方式と本発明に係る記録方式を対比しながら説明す
る。記録密度一定方式の場合は、記録レーザパワーの上
限は、内周の半径ｒでＩ）１％外周の半径２ｒでｐ３で
示され、１）３＜ｐｌ　となっている。この理由は、一
定の記録パルス幅Ｔｐの下では、記録レーザパワーを大
きくしていくと、外周部になるにつれて、形成される記
録ビットが大きくなってしまうためであり、結局、記録
レーザパワーのマージンが小さくなっている。この記録
レーザパワーのマージンは、装置の長期安定性、信頼性
等の観点から、可能な限り広い方が望ましい。また、光
ディスク１の半径位置に影響されずに一定であることが
望ましい。

そこで、上述したように、例えば半径１，５「から外周
側をＣＡＶ方式で記録することにより、点線すで示した
記録レーザパワーの上限が、折れ線Ｃのように変化し、
外周部分での記録レーザパワーのマージンが大幅に広く
なる。すなわち、光学ヘッド５が、光ディスク１の内周
側から外周側に移動するに従って、光学ヘッド５と光デ
ィスク１との相対的な線速度は大きくなるが、これに連
れて記録ビット間隔が大きくなるので、記録レーザパワ
ーを大きくすることにより記録ビットが大きくなっても
再生時の影響を受は難いためである。

また、上記記録方式を採用する光ディス゛り装置に用い
られる光ディスク１は、上述した特定トラックより内周
側では記録密度が一定になるようにフォーマットされ、
外周側では１トラツクあたりの記録容量が一定となるよ
うにフォーマットされた記録用原盤（図示しない）を複
製して作成される。この際、データ転送りロックを一定
にするべき光ディスク１の特定トラック位置は、トラッ
ク番号を以て、光ディスク１をフォーマットする側と、
これを使用する光デイスク装置側との間で取決められる
ようになっている。

以上説明したように、本発明に係る記録方式によれば、
光ディスクの全トラック数の半分より外側にある特定ト
ラックより内側では線密度一定となるように同一間隔で
ビットを形成し、上記特定トラックよりも外側ではトラ
ック位置が外側になるに従ってビット間隔を徐々に広く
しながら情報を記録するようにしたので、記録容量の増
加効率が良く、光ディスク１の１枚当りの記録容量を線
密度一定方式に比べ、それ程低下させずに情報を記録す
ることができる。また、特定トラック位置より外周側は
ＣＡＶ方式により記録するので、外周側の記録レーザパ
ワーのマージンを大きくとることができ、記録条件が大
幅に緩和されることになる。これにより記録容量はほぼ
線密度一定方式と同等で、記録レーザパワーマージンも
内外周とも安定に確保ができ、より信頼性の高い情報記
録装置を提供することができる。

また、記録密度一定方式においては、データ転送りロッ
クＣＫＩを上げることにより、このデータ転送りロック
ＣＫＩに同期して動作するバッファメモリ５１、訂正コ
ード付加回路５２、インタリーブ回路５３、制御信号付
加回路５４及びデータ変調回路５５の動作マージンも厳
しくなるが、上記したように、この発明によれば所定周
波数以上はデータ転送りロックＣＫＩを上げないので、
上記各回路の動作マージンを確保することもできるとい
う効果を有する。

さらに、上記所定の半径方向位置より内周側を線密度一
定方式により記録する際に、記録のタイミングであるデ
ータ転送りロックを階段状に変化させ、１つの階段当り
のデータ転送りロックの変化を、線密度一定方式により
変化させる周波数の変化量の１％程度にしたことにより
、データ転送りロックの生成を容易にするとともに、所
定トラックへのアクセスも正確に行なうことができるも
のとなっている。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、ＣＡＶ方式による
記録方式で記録された記録容量より大きな、線密度一定
力式による記録方式に匹敵する記憶容量を確保でき、Ｃ
ＬＶ方式による記録方式よりアクセス時間を十分速くす
ることができ、しかも情報記録媒体の外周部分での記録
を安定に行なうことができる記録方式を採用した情報記
録装置及び情報記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は光デイス
ク装置の概略構成を示す図、第２図はドライバの構成を
示す回路図、第３図はデータ転送りロックの変化を説明
するための図、第４図はピット間隔を説明するための図
、第５図は各記録方式の記録容量を説明するための図、
第６図は記録容量とデータ転送りロックを一定にする半
径位置との関係を説明するための図、第７図はＰＬＬ制
御回路の基本構成を示す図、第８図はＰＬＬ制御回路の
動作を説明するための波形図、第９図はクロック分離回
路としてのＰＬＬ制御回路の構成を示す図、第１０図は
記録レーザパワーのマージンを説明するための図、第１
１図は光ディスクの構成を示す図である。１・・・光ディスク、２・・・スピンドルモータ（回転
手段）、４・・・制御回路（検出手段、制御手段）、５
・・・光学ヘッド（記録手段）、６・・・半導体レーザ
発振器、９・・・対物レンズ、２０・・・光出力制御回
路、６１・・・可変分周回路（制御手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）情報が記録されるトラックを有する円板状の情報
記録媒体を一定速度で回転させる回転手段と、この回転手段により一定速度で回転されている情報記録
媒体に記録ビットを形成することにより情報の記録を行
なう記録手段と、この記録手段が前記情報記録媒体に対向するトラック位
置を検出する検出手段と、この検出手段により、前記記録手段が前記情報記録媒体
の全トラック数の半分より外側にある特定トラックより
内側に対向していることを検出した際は、ある所定の間
隔で記録ビットを形成し、前記記録手段が前記情報記録
媒体の前記特定トラックより外側に対向していることを
検出した際は、前記情報記録媒体のトラック位置が外側
になるに従って前記所定の間隔を徐々に広げながら記録
ビットを形成するべく前記記録手段を制御する制御手段
とを具備することを特徴とする情報記録装置。
（２）一定速度で回転され、情報が記録される情報記録
媒体において、前記情報記録媒体には同心円状又はスパイラル状に情報
を記録するためのトラックが形成され、このトラックの
全トラック数の半分より外側にある特定トラックより内
側では、ある所定の間隔で記録ビットが形成され、前記
特定トラックより外側では、トラック位置が外側になる
に従って前記所定の間隔を徐々に広げながら記録ビット
が形成されていることを特徴とする情報記録媒体。