JPH0810845Y2 - 光学記録装置 - Google Patents

光学記録装置

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JPH0810845Y2
JPH0810845Y2 JP1992000972U JP97292U JPH0810845Y2 JP H0810845 Y2 JPH0810845 Y2 JP H0810845Y2 JP 1992000972 U JP1992000972 U JP 1992000972U JP 97292 U JP97292 U JP 97292U JP H0810845 Y2 JPH0810845 Y2 JP H0810845Y2
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エムシー ファーレーン ロバート
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Koninklijke Philips NV
Koninklijke Philips Electronics NV
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Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は情報を記録媒体上に光ビ
ームによって光学的に記録する装置、特に光ビームによ
って記録媒体に光学的に検出可能な変化を生じさせて情
報を記録直後に読み取り得るようにした装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】既知の光学記録装置においては、情報を
レーザビームによって、光感応層が設けられた回転ディ
スクが代表的な記録媒体上に記録している。レーザビー
ムの強度を記録すべき情報に応じて変調してこのビーム
で回転ディスク上に周囲の部分と光学的に異なる互に離
間した微小なデータスポットの列を形成する。種々のデ
ータ記録層が提案されているが、最も一般に使用されて
いるデータ記録層は薄い反射金属膜で、これにデータス
ポットをレーザビームで溶解されたピットとして記録す
る。記録中、ビームは回転ディスク上を半径方向に動か
されてデータスポットは半径方向に互に離間した多数の
円形トラックに配列される。ビームの半径方向移動は連
続的にすることができ、この場合には円形トラックはデ
ィスク表面上に連続したらせんトラックになり、また間
欠的に移動させることもでき、この場合には円形トラッ
クは同心円トラックになる。
【０００３】このような光学記録方法においては情報は
データスポットと、データスポットをトラック方向に分
離する中間部との列に符号化される。デジタルデータの
場合には、例えばデータスポットで“１”を、中間部で
“０”を表わすことができ、またその逆にすることがで
きる。また、記録すべきデータは多数の既知の方式の一
方式に従って符号化し、各々異なる長さのパルスを用い
てデータビットの特定の組合せを表わすこともできる。
この場合には斯る信号を用いてレーザビームを変調して
数種類の長さ（各長さは特定の組合せのデータビットを
表わす）のデータスポットを形成することができる。斯
る変調方式の一つの利点はディスクの情報密度が増大す
る点にある。記録媒体上に記録した情報はそのトラック
を低強度のレーザビームで走査して読み取る。金属記録
層の場合には、例えばピットの反射率がランド（ピット
分離中間部）の反射率より低い。これがため、ディスク
から反射される光の強さがトラックに沿って空間的に分
布されたピットとランドに従って変調され、その反射光
を検出することによりピット／ランドパターンに記憶さ
れた情報を再生することができる。更に、情報はディス
クに記録した直後に読み取ることもできる。斯るシステ
ムにおいてはレーザからのビームを２つの部分に分割
し、一方の部分を書込ビームとし、他方の部分を読取ビ
ームとする。読取ビームと書込ビームは角度をつけて離
してディスク上に投射し、両ビームがトラック方向に整
列すると共に読取ビームが書込ビームより数ビットに相
当する小距離だけ後方に位置するようにする。この場
合、ディスクにより反射された被変調光をフォトダイオ
ードに入射させてその光を電気再生信号に変換すること
ができる。
【０００４】「IEEE Spectrum 」1979年８月，pp26〜33
に掲載されているK.Bulter等の論文において論じられて
いるように、斯るシステムは記録中の情報をモニター
し、ディスクから再生されたデータを原データと比較す
ることによりディスクの表面の欠陥により生じたドロッ
プアウト又はエラーを検出することができる。斯るエラ
ーが検出された時に、ディスクの欠陥セクタに書込まれ
たデータを当該セクタに適当な信号を記録することによ
り無効化し、このデータを新しいセクタに再書込みす
る。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】このタイプのエラー検
出は記録媒体の大きな欠陥により生じたエラーの補正に
は充分であるが、データ信号をディスク上の空間分布ピ
ット／ランドパターン内に精密に分布させるには充分で
ない。例えば、一定角速度記録の場合には、ディスク周
縁部における線速度はディスク中心部における線速度よ
り著しく高い。従って、記録情報を一定のデータ速度で
読取る必要がある場合には所定のビット又は所定の組合
せのビットを表わすピットの長さをディスク中心部では
ディスク周縁部の対応するピットの長さより短かくする
必要がある。これがため、レーザパワー及び／又は変調
信号のパルス幅を情報の書込中に半径方向位置に応じて
調整する必要がある。また、ディスクのピット形成は書
込スポットのエネルギー密度及び分布、記録層の物理的
特性、露光時間等のような多数のパラメータに複雑に依
存する熱力学処理であるから、ディスクに形成されるピ
ットの長さはレーザパルス幅、即ちレーザのオン時間と
直線関係にならない。これがため、所定のレーザパワー
及び記録速度において、例えばレーザパルス幅の50％の
増大は実際上ピットの長さに50％より相当大きい増大を
生ずることになる。これらの因子は、ピットサイズを小
さくすると共に特定の複数ビット列を異なる長さのピッ
トで表わすようにした種々の変調方式を用いることによ
ってデータ記録速度並びにデータ記録密度を増大すれば
するほど重要になってくる。その理由は、ピットのサイ
ズを小さくし、ディスク状に集束される読取ビームのス
ポットのサイズに略々等しくすると、ピットとランドと
の弁別並びに種々の長さのピット相互の弁別が一層困難
になるためである。即ち、読取スポットの直径の数倍の
長さを有するピットの場合には、フォトダイオード検出
器の出力信号は前後縁が明確な矩形パルスの列となるた
め、順次のパルスの前縁を検出することによりピットと
ランドの弁別及び／又は種々の長さのピット間の別弁は
比較的容易である。しかし、ピットとランドの長さが読
取スポットの直径に略々等しい場合には、パルス幅はパ
ルスの立上り時間に近似し、出力信号は正弦波形にな
る。従って、所定のデータスポット（ランド又はピッ
ト）の前縁又は後縁に対応する出力信号上の点は明確に
定まらなくなり、それらの検出には大きなエラーが生ず
る。このように高速高密度記録の場合にはデータスポッ
トの検出エラーが増大するため、入力データをデータス
ポットパターン内に分布させる精度に一層厳しい要件を
課してトータルシステムエラーが許容公差内に維持され
るようにしなければならない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本考案は記録媒体上に書
込ビームによって形成される光学的に検出可能なデータ
パターンが記録すべきデータを精確に表わすようにする
手段を提供せんとするにある。本考案においては、この
目的を達成するために、上述した読取−書込型光学記録
装置に、書込ビームにより形成されたデータパターンを
追尾し該データパターンで変調された低強度の第２ビー
ムの検出光から再生したデータ信号を原データ信号と比
較する比較器を含む閉ループ制御システムを設ける。こ
の比較器は原データ信号と再生データ信号との差を表わ
すエラー信号を発生する。このエラー信号は制御装置に
供給され、この制御装置は書込ビームの変調、即ち書込
ビームの強度及び／又はレーザパルス幅をエラー信号に
応じて変化させて記録媒体の不均質、レーザパワーの変
動等によりデータパターンに導入された歪みを補償す
る。
【０００７】この制御システムに使用する比較器の構成
はデータパターンに歪み又は非対称を発生するデータ記
録システムの最重要パラメータ及び／又は記録すべき情
報の符号化に使用する特定の方式に対応させる。デジタ
ルデータの場合には殆んどの符号化方式が安定なクロッ
ク再生のためにデータスポットのエッジ検出によってお
り、情報はデータスポットの長さに持たせているので、
斯る記録システムに一般に適用し得る比較器は原データ
信号と再生データ信号の平均値、即ちパルスデューティ
ファクタを比較するものとする。斯る比較器は２個の入
力端子に供給される原データ信号と再生データ信号の平
均値又は直流分の差に対応する電圧を出力端子に発生す
る差動増幅器で構成するのが好適である。
【０００８】読取ビームと書込ビームの離間隔に基づく
原データ信号と再生データ信号との間の遅延を補償する
ためには、原データ信号を遅延線を通して比較器に供給
して両信号の時間を合わせればよい。しかし、補償すべ
き変動が比較的ゆるやかな場合、例えば記録層の不均質
部が微小データスポットに比較して大きい場合には、原
データ信号と再生データ信号の平均値は両信号間の遅延
時間より長い時間に亘って平均化したものとすることが
できるため、遅延時間の補償は不要になる。これは、例
えば差動増幅器の出力を遅延時間より長い時定数を有す
る積分器に供給することにより達成することができる。
【０００９】書込ビームが、記録すべきデータを表わす
パルスから成る信号で駆動される音響光学変調器のよう
な変調器で変調される場合には、制御装置は比較器から
のエラー信号に応じて入力データ信号のパルス幅及び／
又はパルス波高を変更するパルス整形器とするのが好適
である。この場合、変調器は変更された信号で駆動さ
れ、レーザパルス幅及び／又はビーム強度に対応する変
化を発生する。これがため、入力データ信号は事実上シ
ステム歪み又は非対称を補償するよう“予め歪まされ
た”ものになって、記録媒体上に、読取ビームで読取ら
れたときに入力データ信号に略々一致する再生信号を発
生するデータパターンが得られる。また、特に固体ダイ
オードレーザを用いて書込ビームを発生させる場合に
は、制御装置からの変更された信号を用いてそのレーザ
自体を制御して別個の変調器を不要にすることもでき
る。例えば、制御装置で変更されたデータ信号の電圧パ
ルスを対応する電流パルスに変換してダイオードレーザ
の駆動に使用し、外部変調器を使用しないで所望のビー
ム変調を得るようにすることができる。
【００１０】
【実施例】以下本考案を図面を参照して実施例につき詳
細に説明する。図１に示す本考案の光学記録装置の好適
実施例ではレーザ１を用いて平面偏光光ビームを発生さ
せる。レーザは例えば約50ミリワットで4416Åの波長の
光を発光するHeCdレーザとすることができる。レーザビ
ームは半波長板２のような偏光子により楕円偏光にし、
ビーム分割偏光プリズム３により２個の互に直交する偏
光ビーム24及び25に分割する。２個のビームの相対強度
はプリズム３に入射するビームの偏光状態に依存し、こ
の入射ビームの偏光状態は半波長板２の角度位置により
決まる。代表的には半波長板は入射光エネルギーの約90
％がプリズム３により反射されるような角度にする。反
射された光は高強度書込ビーム24を形成する。入射光エ
ネルギーの残りの10％はプリズム３を通過して低強度読
取ビーム25を形成する。
【００１１】書込ビーム24はレンズ４により音響光学変
調器５の入力端で細ビームになるよう集束する。変調器
５から出たビームはレンズ６及び6aでコリメートすると
共にビームを後述する対物レンズ14を完全に満たす大き
さに拡大する。レンズ６，6a及び変調器５は光が変調器
を通過して出るとき、その光がレンズ6aのアパーチャか
ら外れないように光軸に対し所定の角度で出射するよう
に配置する。変調器５に高周波電気信号が印加される
と、光は光軸に沿って回折されレンズ6aのアパーチャに
入る。レンズ６，6aでコリメートされたビームはミラー
７で偏向されて偏光ビームスプリッタ12に入射する。こ
のように、書込ビームの強度は記録すべきデータに相当
する高周波バースト又はパルス列で変調器５を駆動する
ことにより変調することができる。ビームスプリッタ３
を通過した低強度読取ビーム25はミラー８により偏向さ
れて、ビームを対物レンズ14を完全に満たす大きさに拡
大するスポットレンズ10に入射する。次いで読取ビーム
は非偏光ビームスプリッタ11（半透鏡とすることができ
る）を通って偏光ビームスプリッタ12に入射する。素子
12は、一方の偏光方向の書込ビームをミラー15に反射す
ると共にこれに直交する方向に偏光されている読取ビー
ム25はそのまま通してミラー15に入射するため、実際上
両ビームを再合成する。次いで、読取及び書込ビームは
ミラー15により対物レンズ14に反射され、これにより両
ビームはディスク16上にスポットに集束される。
【００１２】上述の装置の光学的構成は、２つのビーム
の光軸が互に対し小角度傾斜して書込ビーム24と読取ビ
ーム25がトラック方向、即ち接線方向に小距離だけ離間
し、図２に示すように読取スポット25′が書込スポット
24′の数ビット後に位置するようになっている。
【００１３】図１につき更に説明すると、ディスク16は
スピンドル９上に支持され、駆動モータ17により回転さ
れる。対物レンズ14とミラー15は既知のようにディスク
16上方を半径方向に移動するよう装着されたスレッド13
上に配置する。実際の例では開口数0.68の対物レンズを
用いてHeCdレーザにより発生された２本のビームを半値
幅（FWHM）で測って約0.6 μm のスポットに集束した。
ディスクは例えば米国特許４０７４２８２号に開示され
ている構造のものが好適である。このディスクは記録層
が透明ガラス又はプラスチック基板上に堆積されたテル
ル合金膜であり、その第１基板には第２のディスク状基
板を間隔をあけて気密に封着してテルル合金膜を無塵雰
囲気中に密閉してあり、記録を清浄室内で行なう必要が
ないようにしてある。記録中、書込ビーム24の強度は２
レベルデータ信号で駆動される音響光学（Ａ／Ｏ）変調
器５により変調される（データ信号の“０”レベルはラ
ンドに、“１”レベルはピットに対応する）。前述した
ように、記録すべきNRZ デジタルデータは多数の符号化
方式の一方式に従って符号化し、Ａ／Ｏ変調器の駆動に
使用するデータ信号は特定の組合せのデータビットをそ
れぞれ表わす各別の長さのパルスで構成されるようにす
るのが好適である。実際の例では、直流分が低い、自己
クロックが可能、広い帯域幅を必要としない等の理由か
らミラー変調方式をデータの符号化に使用した。
【００１４】図３に示すように、ＮＲＺデータ（図３
ｂ）は既知のように次のようにしてミラーフォーマット
（図３ｃ）に変換される。即ち、ＮＲＺの論理値“１”
によりビットセルの中点で遷移を生じさせ、論理値
“０”によりビットセルの始点で遷移を生じさせる。孤
立した“０”と連続する“０”の最初の“０”は無視す
る。このようにミラー変調したデータ信号を用いて対応
する変化を書込ビーム２４の強度に生じさせる。
【００１５】書込ビームがデータ信号で変調されると同
時に、ディスクが駆動モータ17により回転されるため、
書込スポットはテルル膜に図２に示すようにディスクの
中心を中心に延在する円形トラック31に沿ってピット30
を溶解形成する。光学スレッド13は書込中一定速度でデ
ィスクの半径方向に移動するため、円形トラックは半径
方向に互に離間され、ディスク表面上に連続したらせん
トラックを形成する。或はまた、光学スレッドを一回転
毎に半径方向に一ステップずつ段進させてこれらトラッ
クを半径方向に離間した同心円にすることもできる。上
述したように0.6 μm の書込スポットの場合には、得ら
れるピットの幅は約0.8 μm であるため、情報読取中の
クロストークを許容レベルに抑えるためには隣接トラッ
クの半径方向中心間隔は約1.6 μm で充分である。
【００１６】ディスク上に入射した読取及び書込ビーム
は反射されて対物レンズ14を経てミラー15に戻り、これ
で偏向されて偏光ビームスプリッタ12に入射する。両ビ
ームはそれらの最初の偏光状態でディスクから反射され
るため、書込ビームの光は素子12でミラー７に向け反射
されると共に、この光と直交する方向に偏光されている
読取ビームは素子12を通過してビームスプリッタ11に入
射し、これにより検出器18に向け偏向される。ピットの
反射率はピット間のランドの反射率より著しく低いた
め、反射読取ビームの強度は書込ビームによりトラック
に書込まれたピット／ランドパターンに従って変調され
る。この被変調読取ビームは検出器( フォトダイオード
又はフォトダイオードアレーとすることができる) に入
射して読取ビームの変調、従ってディスク上の空間分布
ピット／ランドパターンを表わす電気信号に変換され
る。
【００１７】上述の装置の光学的構成は米国特許出願第
１８３５０４号に開示されているものと本質的に同一で
ある。この装置の光学部分の構成及び動作、特にビーム
を記録層上に合焦状態に維持する構成は上記の出願に十
分に記載されており、必要があればこれを参照された
い。
【００１８】光検出器18からの信号は信号処理装置19に
供給し、ここで既知のように振幅制限、増幅等の処理を
行ない、ディスク上に記録されたピット／ランドパター
ンを表わす再生信号を得る。理想的には、再生信号は変
調器５を駆動するのに使用された原データ信号と同一に
すべきである。しかし、データ記録層の感度や厚さの変
化等のような先に述べた種々の要因のために、ディスク
上に記録されたピット／ランドパターンは実際上Ａ／Ｏ
変調器の駆動に使用された入力データ信号を精確に表わ
さないため、信号処理装置19の出力の再生信号は入力デ
ータ信号に一致しなくなる。例えば、書込ビームを完全
な方形波で変調した場合でもディスク上に完全に対称な
ピット／ランドパターンが必ずしも得られない。従っ
て、情報の書込み中再生データ信号を入力データと比較
し、変調器駆動信号を変更して入力データがディスク上
のピット／ランドパターン内に精密に書込まれるように
する必要がある。
【００１９】本考案においては、これを達成するために
信号処理装置19の出力の再生データ信号を比較器20の一
方の入力端子20a に供給する。入力データ信号は比較器
20の第２入力端子20b に供給し、その出力端子20c に原
データ信号と再生データ信号との差を表わすエラー信号
を発生させる。このエラー信号を制御装置22に供給す
る。この制御装置はこのエラー信号に応答して入力デー
タ信号を変更して入力データ信号を精確に表わすピット
／ランドパターンを発生するのに必要な振幅及び波形を
有する変調器駆動信号を発生する。
【００２０】先に述べたように、この閉ループ制御シス
テムで与える補償のタイプは使用する変調方式及び／又
は記録媒体の特性により決まる。ミラー変調及びテルル
記録層を使用する好適例では入力データ信号と再生デー
タ信号の平均値の比較に基づく制御システム（図４）を
使用する。図４において、比較器は破線のブロック２０
で示してあり、これは差動増幅器４２と積分器４３（演
算増幅器４４と並列接続抵抗Ｒ及びコンデンサＣ１とか
ら成る）とを具える。入力端子４０ａの入力データ信号
及入力端子４１ａの再生データ信号はそれぞれ低域通過
フィルタ４０及び４１に供給され、高周波ノイズがろ波
される。これらフィルタの出力端子は差動増幅器４２の
２個の入力端子に接続され、この増幅器はその出力端子
４２ａに両データ信号の直流成分の差を表わす信号を出
力する。この差信号は積分器４３に供給される。積分器
４３の出力端子４３ａに発生する信号は積分器の時定数
によって決まる期間に亘り平均化された入力データ信号
と再生データ信号の直流成分の差を表わす。これがた
め、積分器４３の出力は入力データ信号のパルスデュー
ティファクタとピット／ランドパターンの空間デューテ
ィサイクル（即ち平均ピット長と平均ランド長との比）
との差を表わす電圧となる。
【００２１】積分器の時定数は入力データ信号と再生デ
ータ信号との間の非対称に影響を及ぼす主要パラメータ
に応じて、コンデンサC1及び抵抗R1を適当な値に選択す
ることにより調整することができる。金属記録層の場合
には、斯るパラメータの一つは記録層の層厚及び／又は
組成がディスク表面の種々の部分で不均一であることに
よるその感度の変化である。斯る不均一は一般に大き
く、記録層の感度は１ピットより相当大きい領域に亘っ
て略々均一である。従って、斯る感度変化により生ずる
非対称は増幅器42の出力の差信号を所定トラックのセグ
メントに相当多数のピットを書込むのに要する時間に相
当する期間に亘って平均化して得られるエラー信号を用
いて補償することができる。従って、読取ビームが書込
ビームの数ビット後を追尾するために差動増幅器42に供
給される入力データ信号と再生データ信号との間に遅延
があっても、平均化をこの両信号間の遅延より遥かに長
い期間に亘って行なうためにこの遅延は制御回路の動作
に影響を及ぼさない。
【００２２】積分器43からのエラー信号は整合回路50を
経て、第４図に破線ブロック22で示す制御装置の入力端
子22a に供給する。この制御装置はその第２入力端子22
(b)に供給される入力データ信号のパルス幅をエラー信
号に応じて変更する。この制御装置は可変単安定マルチ
バイブレータ45及び固定単安定マルチバイブレータ47
と、２個のJKフリップフロップ46及び48から成り、これ
ら素子の相互接続及び動作は図５の波形図を参照して以
下に説明する。
【００２３】マルチバイブレータ又は“ワンショット”
回路45及び47は入力データ信号（その波形を図５Ａに示
す）でトリガされる。可変ワンショット45は入力データ
信号Ａの前縁でトリガされ、端子45(a) に供給されるエ
ラー信号に応じて変化する期間T1後にもとの安定状態に
戻る。エラー信号が零の場合にはこのワンショットはコ
ンデンサ Ca の値と整合回路50の入力抵抗値とにより決
まる期間T2後にもとの状態に戻る。これがため、ワンシ
ョット45の出力端子45(b) の信号は図５Ｂに示す波形と
なり、前縁が入力データ信号Ａのパルスの前縁と一致
し、パルス幅が比較器20により供給されるエラー信号に
より決まり、双頭矢印で示すようにエラー信号に応じて
変化するパルスの列になる。積分器43の出力端子43(a)
とワンショト45の端子45(a) との間に結合した整合回路
50はアナログ比較器20を制御装置22とインターフェース
してエラー信号をこのワンショトに適合させるために用
いる。
【００２４】単安定マルチバイブレータ又はワンショッ
ト47は入力データ信号Ａの後縁でトリガされ、コンデン
サ Cb 及び抵抗 Rb で決まる固定期間後にもとの安定状
態に戻る。 Cb 及び Rb の値は、ワンショット47の出力
信号Ｃのパルス幅が期間T2、即ち零エラー信号の場合の
ワンショット45の出力信号Ｂのパルス幅に等しくなるよ
うに選定する。これがため、ワンショット47は図５Ｃに
示す波形の信号を発生し、前縁が入力データ信号Ａの後
縁に一致する一定幅のパルスの列になる。ワンショット
47で発生された信号ＣはＪ−Ｋフリップフロップ48のク
ロック又は“トッグル”端子に供給され、このフリップ
フロップの反転Ｑ出力端子は第２フリップフロップ46の
“クリア”端子に接続される。可変ワンショット45から
の信号Ｂはフリップフロップ46のクロック又は“トッグ
ル”端子に供給され、信号Ｂのパルスの後縁でフリップ
フロップ46の“Ｑ”出力が高状態にされる。この“Ｑ”
出力は、フリップフロップ46が信号Ｃのパルスの後縁で
“高”状態にされるフリップフロップ48の反転Ｑ出力端
子からの信号でリセットされるまで高状態になる。これ
がため、制御装置22の出力信号Ｄは比較器20により供給
されるエラー信号により決まるパルス幅を有するパルス
の列になる。零エラー信号の場合には、信号Ｂ及びＣの
パルス幅が同一であるから、時間シフトを別にすれば、
フリップフロップ46の出力端子の信号Ｄは入力データ信
号Ａに一致する。
【００２５】一定角速度ディスク駆動の場合には、ディ
スクに対する書込及び読取スポットの線速度はディスク
の中心から周縁にいくにつれて増大する。これがため、
一定ディスク回転速度での読取においてデータ速度を一
定に維持するためにはピット長及び／又は間隔を半径に
応じて変化させて空間ビット周波数を中心部から周縁部
へと減少させる必要がある。第４図に示す例では、差動
増幅器42の出力端子に得られた差信号に、ディスク上の
書込スポットの半径方向位置に比例する電圧を加える
（即ち入力端子43a に供給する）ことによりこれを達成
することができる。
【００２６】図１に戻り説明すると、光学スレッド13に
はスレッドの半径方向位置に比例する電圧を発生する位
置センサ27を設ける。このセンサは、例えばスレッドに
結合されスレッドのディスク半径方向の移動につれてス
レッドにより回転される回転ワイパシャフトを有するリ
ニアポテンショメータとすることができる。位置センサ
27の出力端子27(a) の電圧（スレッド13の半径方向位置
に比例する）は図４に示す積分器43に供給する。この電
圧は抵抗R2及びR3から成る加算器により差動増幅器42か
ら供給される電圧（入力及び再生データ信号の直流成分
の差に比例する）に加え合わせる。これがため、比較器
20の出力端子のエラー信号は書込スポットの半径方向位
置を表わす成分を含むため制御装置22は変調器駆動信号
のパルス幅を、ピット長及び／又は間隔がスレッド及び
書込スポットのディスク中心部から周縁部への半径方向
移動につれて増大するよう自動的に調整する。これがた
め、この閉ループ制御システムは、記録情報の空間ビッ
ト周波数を半径方向位置に応じて変化して一定のデータ
速度での読取りを可能にする機能と、再生データ信号に
歪み又は非対称を導入する記録層の不均一を補償する機
能の２つの機能を行なう。
【００２７】図１の記録装置は金属記録層を有するディ
スクについて説明した。しかし、本考案の制御システム
は記録媒体の一以上の特性に光学的に検出可能な変化を
発生させて情報を書込み直後に読取り得る任意の記録シ
ステムに適用することができる。データ記録層は、例え
ば反射率、透過率又は他の光学特性が書込ビームで露光
されると変化する有機化合物又は染料とすることができ
る。更に、記録されたデータはディスクのレーザ側とは
反対側に検出器を配置してディスクを透過したビームの
変化を検出することにより透過モードで読取ることがで
きる。従って、記録されたデータに歪み又は非対称を発
生するパラメータはデータ記録媒体に選択した材料に依
存する。これがため、いくつかの例では入力データと再
生データを、ビット、即ちパルス幅より著しく長い期間
に亘るそれらの平均値で比較しないで直接比較するのが
好適である。この場合には、読取スポットが書込スポッ
トの数ビット後を追尾するために生ずる入力データと再
生データとの間の遅延を、図１に示すように両信号の比
較器前の入力データパス内に遅延線21を付加することに
より補償することができる。この遅延線21は入力データ
信号を書込スポットと読取スポットとの間隔に対応する
時間だけ遅延するため、両データ信号を比較器20で直接
比較し、発生したエラー信号を用いて変調器駆動信号を
リアルタイムで補正することができる。
【００２８】先に述べたように、一定角速度記録の場合
には、所定データビットを表わすピットはディスク中心
部ではディスク周縁部の対応するピットより短かくな
る。従って、一定の読取−書込スポット間隔の場合には
両スポットはディスク中心部ではディスク周縁部より多
数のデータビットで“離間”されることになる。この空
間ビット周波数の変化を補償するために、遅延線２１は
可変とし、これを位置センサ２７で発生される信号で制
御して入力データをスレッドの半径方向位置の関数であ
る時間だけ遅延して再生データ信号と時間を合わせるよ
うにする。回転速度をディスク上の書込スポットの半径
方向位置に応じて変化させるようにした一定線速度記録
の場合には遅延線２１は固定遅延線とし、位置センサは
省略することができる。
【００２９】図４に示す例では、制御装置22は変調器駆
動信号のパルス幅を変更してデータスポットの長さ及び
／又は順次のデータスポット間の間隔を変化させてデー
タパターンが記録すべきデータを精確に表わすものとな
るようにしている。同じ結果は、書込ビームの強度を比
較器20により供給されるエラー信号に応じて変化させる
ことにより達成することもできる。これは、所定のデー
タ記録速度では、データスポットの大きさは書込ビーム
により記録媒体に与えられるエネルギーにより決まるた
めである。従って、データスポットの長さをレーザパル
スの幅を変化させる代り書込ビーム強度を増減すること
により変化させることもできる。従って、図１の制御装
置22は原データ信号のパルス波高をエラー信号に応じて
変更するよう構成することができる。或は又、制御装置
22は原データ信号のパルス幅とパルス波高の双方を変更
するように構成することもでき、これは、一定角速度で
回転するディスク上に記録する際にその線記録速度の変
化を補償するよう書込ビーム強度を変化させるのが望ま
しい場合に特に好適である。この場合、変更されたデー
タ信号を用いてＡ／Ｏ変調器を駆動してレーザビームの
強度及びパルス幅に、対応する変化を発生させることが
できる。
【００３０】前述したように、データを符号化するには
上述の実施例に使用したミラー変調方式の代りに多数の
既知の変調方式を用いることができる。これらのいくつ
かの方式は特有のパワースペクトルを有し、例えばパワ
ーレベルを特定の周波数では略々零にするもの、また基
本波対第２高調波比を特定値にするものがある。この場
合は、入力データ及び再生データ信号の周波数スペクト
ル内の第１及び第２高調波比又は特定周波数におけるレ
ベルを比較する比較器を図４につき述べた平均信号レベ
ル比較器の代りに制御システムに用いることができる。
斯る比較器は、例えば基本波及び第１高調波のような特
定周波数のレベルに比例する出力電圧を発生するスペク
トル分析装置を具えるものとすることができる。この場
合にはこれら出力電圧を割算器に供給して入力データ信
号と再生データ信号のこれら周波数成分の比を得、両比
を比較してエラー信号を得、これを用いて書込ビームの
変調を制御することができる。或は又、原データ信号と
再生データ信号の特定周波数のレベルを直接比較してエ
ラー信号を発生させることもできる。
【００３１】固体ダイオードレーザを用いて書込ビーム
を発生させる場合には、変更されたデータ信号を用いて
レーザ自体を変調して別個の変調器を不要にすることが
できる。斯る装置を図６に示す。図６に示すように、こ
の装置では２個のレーザ60及び61を用いてそれぞれ書込
ビーム62及び読取ビーム63を発生させる。書込ビーム62
は半反射ミラー65を通過し、対物レンズ14によりディス
ク16上に集束される。読取ビーム63は第２半反射ミラー
66によりミラー65に向けられ、ここで反射されて対物レ
ンズ14に入射する。図１の実施例と同様に、両ビーム62
及び63の光軸は互に対し僅かに傾斜して読取スポットが
書込スポットから接線方向に整列して小距離後方に位置
するように構成されている。
【００３２】データの書込及び読取は、書込ビームをビ
ーム路内に配置された別個の変調器で変調する代りにダ
イオードレーザ駆動装置68で変調する点を除いて、図１
につき述べたと同様にして行なわれる。ディスクで反射
された被変調読取ビームは検出器67で検出され、得られ
た信号は信号処理装置19に供給され、これにより再生デ
ータ信号が比較器20に供給される。図１の制御システム
と同様に、比較器20は入力データ信号と再生データ信号
との差を表わすエラー信号を発生し、制御装置22は入力
データ信号のパルス幅及び／又はパルス波高をエラー信
号に応じて変更する。図６の例では変更されたデータ信
号をＡ／Ｏ変調器に供給する代りにダイオードレーザ駆
動装置68に供給し、これでこのデータ信号を対応する電
流パルスに変換し、これらパルスを用いてダイオードレ
ーザ60を駆動する。
【００３３】図６に示す装置の光学系は、別個の変調
器、偏光子及び偏光ビームスプリッタを必要としないた
め、図１のものより著しく簡単になる。更に、ダイオー
ドレーザは小形であるから全光学系をスレッドに装着す
ることができ、記録装置を一層小形にすることができ
る。図６の記録装置は読取用ダイオードレーザ61自体を
光検出器として用いてディスクから反射された被変調光
を検出することにより更に簡単化することができる。こ
れは、ミラー66を用いてディスクから反射された被変調
読取ビームをダイオードレーザ61に戻すことにより行な
うことができる。この場合、ダイオードレーザの抵抗値
は反射光線の強度に従って変化するため、米国特許出願
第１３０９０６号明細書に記載されているようにしてこ
のダイオードレーザの抵抗値の変化を検出することによ
りディスク上に記録された情報を検出することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案光学記録装置の一実施例の構成図であ
る。
【図２】読取ビームと書込ビームのディスク上の位置関
係を示す図である。
【図３】記録すべきデータを符号化するのに使用し得る
一方式を示す図である。
【図４】図１の装置の制御システムの一例の詳細回路図
である。
【図５】図４の制御システムの動作説明用信号波形図で
ある。
【図６】本考案記録装置の他の例の構成図である。
【符号の説明】
1 レーザ 2 半波長板 3 偏光ビーム分割プリズム 4 集束レンズ 5 A/O 変調器 6a, 6 コリメータレンズ 7, 8 ミラー 10 レンズ 11 非偏光ビームスプリッタ 12 偏光ビームスプリッタ 13 スレッド 14 対物レンズ 16 ディスク 17 駆動モータ 18 光検出器 19 信号処理装置 20 比較器 21 遅延線 22 制御装置 24 書込ビーム 25 読取ビーム 27 位置センサ 30 ピット 31 トラック 40, 41 低減フィルタ 42 差動増幅器 43 積分器 50 整合回路 45 可変ワンショット 47 固定ワンショット 46, 48 J-K フリップフロップ 60, 61 ダイオードレーザ 62 書込ビーム 63 読取ビーム 65, 66 ハーフミラー 67 検出器 68 ダイオードレーザ駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ジョージ チャーチル ケネイ ザ セカ ンド アメリカ合衆国 ニューヨーク州 10562 オッシニング グレース レーン ロー ド 20 (56)参考文献 特開 昭56−153488（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−153542（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光感応層が設けられたディスク上にデー
    タを読取光ビームで検出し得る形に記録する装置であっ
    て、前記ディスクを回転させる手段と、書込光ビームを
    前記ディスク上に導く手段と、記録すべきデータ信号か
    ら取り出した駆動信号に応答して前記書込ビームを変調
    する一つの光変調器と、前記書込ビームをディスクに対
    し半径方向に動かして前記書込ビームにより前記ディス
    ク上に、半径方向に離間した円形トラックに配列された
    多数の互に離間したデータスポットを形成して前記デー
    タを表わすパターンを形成させる手段と、第２の光ビー
    ムを前記トラック上に前記書込ビームの後方を追尾する
    よう導いて該第２ビームが前記書込ビームにより形成さ
    れた前記パターンにより変調されるようにする手段と、
    前記第２ビームの変調された光から前記パターンにより
    記憶されたデータを表わす再生信号を取り出す手段と、
    前記再生信号をデータ信号と比較して前記再生信号とデ
    ータ信号との差の平均値を表わすエラー信号を発生する
    比較手段と、前記光変調器の駆動信号のパルス幅を前記
    エラー信号と書込ビームの半径方向位置を表わす位置信
    号とに応じて変更する手段とを具えていることを特徴と
    する光学記録装置。
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