JPS58196627A - 光学記録装置 - 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】 発明の分野及び従来技術の説明 本発明は情報を記録媒体上に元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。

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、感光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
ームで溶解されたビ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をこ動かさ
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
スク表向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。

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Ｃ
番長さは特定の組合せのデータピットを表わす）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
１例えばビットの反射率がランドｃ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ビッ
トとランドに従って変調され、その反射光を検出するこ
とによりビット／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。貼るシステムにおいては
レーザがらのビームを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、両ビームカド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。

ｒ　ＩＥＦＪＣＳｐｅｃｔｒｕｍ　Ｊ　１６７６年８月
、　ｐＩ）２６〜８８に掲載されているに−Ｂｕｌｔｅ
ｒ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。

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Ｙ）＜＊−＞ｎｌｔ：
ｍお、オケ、１６□、えオ、ヶい。　１例えば、一定角
速度配録の場合には、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着しく高い。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ビ
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
するビットの長さより短かくする必要かある。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、ディスクのビ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慣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ビ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ビットで表わすようにし
だ棟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Ｍ′Ｉｆｊ度を増大すればするほど重要
になってくる。その理由は、ビットのサイズを小さくシ
、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、ビットとランドとの弁別並びに
棟々の長さのピット相互の弁別が一層困錬になるためで
ある。即ち、読取スポットの直径の数倍の長さを有する
ビットの場合には、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杉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ビットとランドの弁別
及び／又は種々の長さのビット間の別弁は比較的容易で
ある。しかし、ビ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（ランド又はビット）の前縁又は復
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、人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、 発明の概要 本発明は゛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
。

本発明においては、この巨的を達成するため（、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一生す
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／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企みを補償する。

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
Ｉ＆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りロック古学のた
めにデータスポットのエツ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、貼る記録シ
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７アクタを
比較するものとする。貼る比較器は２個の人力潮干に供
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。

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騙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、例えは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。

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曽光学変調器のような変―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Ｎ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、人力データ信号は事実上システム企み又は
非対称を補償するよう°°予の歪まされた“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人力
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。例えは、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。

実施例の説明 以下本発明を図面を参照して実施例につき詳細ｈ−説明
する。

第１図に示す本発明の光学記録装置の好適実施例ではレ
ーザｌを用いて平向偏光光ビームを発生させる。レーザ
は例えば約５．θミリワットで４４１６人の波長の光を
発光するａｅｃａ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８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８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８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８を通過し
て低強度読取ビーム２５を形成する。

書込ビーム２４−はレンズ４により音場光学変調器５の
入力端で細ビームになるよう集束するよ調器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８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＆こ
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−１５Ｎ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、実際上向　　　１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。

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、即ち接線方間に小距離だけ離間し、第２
図に示すように読取スポット２５′が書込スポット２４
′の数ピット後に位置するようになっている７、 第１図につき更に説明すると、ディスク１６＆１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
１８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０．６μｍの
スポットに集束した。ディスクは例えば米国特許４０７
４２８２ｖ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
テルル合金膜を無犀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である。　　パ 記録中、書込ビーム２４の強度は２レベルデ一タ信号で
駆動される晋伽光字（Ａ１０　）変副器すにより変調さ
れる（データ信号の″Ｏ′ルベルはランドに　Ｍ　Ｉ　
１１レベルにはビットに対応する）。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、Ａ１０変調器の駆動に使用す
るデータ１ｄ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。

第８図に示すように、ＮＲＺデータ（第８ｂ図）は既知
の′ように次のようにしてミラーフォーマット（第８Ｃ
図）に変換される。Ｍｌｌち、ＮＲＺの論理値″１″に
よりピットセルの中点で七移を生じさせ、論理値”Ｏ”
′によりピットセルの始点でｍ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
。

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
トはテルル膜に第２図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８１に沿ってピット８０を溶
解形成する。光学スレッド１８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−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０．６μｍの書込スポットの場合には、得ら
れるピットの幅は約０．８μｍ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ｌ１ｉｌ
Ｓ）ラックの半径方向中心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１
２に入射する。両ビームはそれらの綬初の偏光状態でデ
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に向は反射されると共に、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
に向は偏向される。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ｔｊＩ
Ｉｉ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　　　する。

上述の装置の光学的構成は米国特許出願第１８８５０４
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、必要があれはこれを参照されたい。

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ビット／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
うな先に述べた楠々の要因のために、ディスク上に記録
されたビット／ランドパターンは実際上Ａ１０変調器の
駆動に使用された人力データ信号を精確に表わさないた
め、信号処理装［１９の出力の再生信号は人力データ信
号に一致しなくなる。例えば、書込ビームを完全な矩形
波で変調した場合でもディスク状に完全に対称なビット
／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人力データと比較し、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。

本発明においては、これを達成するために信号処理装置
２０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２００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人力デー
タ信号を変更して入力データ信号を精確に表わすビット
／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。

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（第４図）を使用する。

第４図において、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４８（演算増幅器
４４と並列接続抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１とから成る
ｌとを具える。入力端子４０ａの入力データ信号及び入
力端子４１ａの再生データ信号はそれぞれ低域曲過フィ
ルタ４１及び４０に供給され、高周波ノイズがろ波され
る。これらフィルター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４
２ａに両データ信号の直丸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４
８の出力端子４８＆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旦り平均化された人力データ信号と
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４８の出力は人力データ信号のパルスデューチイ
ファクタとピット／ランドパターンの空間デユーティサ
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ｖｌＬ王となる。

積分器の時定数は入力データ信号と再生データタに応じ
て、コンデンサＣ及び抵抗Ｒ□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。

金属記一層の場合には、斯るパラメータの一つは記一層
の層厚及び／又は組成がディスク表面の棟女の部分で不
均一であることによるその１ｌｆｆの変化である。斯る
不均一は一般に大きく、記録１−の感度は１ピツトより
相当大きい領域に亘って略々均一である。従って、貼る
ノｅ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ツト後を追尾す
るために差動増幅器４２に供給される人力データ信号と
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　　１の動作に影響を及ぼさない
。

積分器４８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２２
ａに供給する。この制御装置はその第２入力端子２２（
ｂ）に供給される人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。この制御装置は用度単安定マルチ
バイブレータ４５及び固定単安定マルチバイブレータ４
７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第５図の波形図を
参照して以下に説明する。

マルチバイブレータ又は”ワンショット”回路４６及び
４７は入力データ信号（その波形を第５ＩＪＡに示す）
でトリガされる。可変ワンショット４５は人力データ信
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Ｔｌ後にもとの安定
状態に戻る。エラーミニ号が零の場合にはこのワンショ
ットはコンデンサＯａ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
第５図Ｂ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４８　（ａｌとワンショット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ットに適合させるために用いる
。

単安定マルチバイブレータ又はワンショット４７は入力
データ信号ム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
遺定する。これカタめ、ワンショット４７は第５図Ｃ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−に７リツプフロツプ４Ｂ
のクロック又は”　トラブル”端子に供給され、このフ
リップ７０ツブの互出カ熾子は第２７リツプフロツプ４
６の”クリアｌ端子に接続される。可変ワンショット４
５からの信号Ｂは７リツプ７０ツた１のクロック又は”
トラブル９端子に供給され、信号Ｂのパルスの後縁で７
リツプ７０ツブ４６のＱ”出方が高状態にされる。この
°゛Ｑ”出力は、フリップフロップ４Ｂが信号Ｃのパル
スの？＆Ｍで”高″状態にされるフリップフロップ４８
の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９２２の出力信号りは比較器
２ｏ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＠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
りは入力データ信号Ａに一致する。

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
ためにはビット長及び／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ＩＥ’ＥＥを加える
（即ち入力潮干４ａ＆に供給する）ことによりこれを達
成することができる。

第１図に戻り説明すると、光学スレッド１８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牛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
出方端子２７（（転）の１１圧（スレッド１８の半径方
向位置に比列する）は第４図に示す積分器４８に供給す
る。

この電圧は抵抗Ｒ及びＲ８がら成る加算器により差動増
幅器４２から供給される１１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２
２は変調器駆動ｆｄ号のパルス幅を、ビット長及び／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。

第１図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、本発明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ｐ■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重過モ
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１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ツト後を上地するために
生ずる人力デー★と再生データとの間の遅延を、第１図
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Ｄ口することにより補償することができる
。

この遅延＠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。

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。この空間ピット周波数
の変化を補償するために、遅延？＃２１はロエ変とし、
これを位置センサ２７で発生される信号で制御して人力
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１Ｍ速度記録の場合に
は遅延ｉ！！！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。

第４図に示す例では、制御装＠２２は変調器駆動（Ｎｌ
ｌ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、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ささは書込ビ
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サ
ハルスの幅を変化させる代りに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ム従って、第１図の
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溝或することもでき、これは、一
定角速度で１ｇ１転するディスク上に記録する際にその
線配録速度の変化を補償するよう書込ビーム強度を変化
８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ム１０変―器
を駆動してレーザビームの強度及びパルス幅１に、対応
する変化を発生させることができる。

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
周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
比較器を第４図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ｌ烏―波のような特定周波数のレ
ベルに比剥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１１ＬＥＥを割算器に供給して人力データ信号と再
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。

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。断る
装置を第６図に示す。第６図に示すように、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６８を発生させる。書込ビーム６
２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ｌＢ上に集束される。読取ビーム６８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。

第１図の実施例と同様に、両ビーム６２及び６δ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。

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−する代りにダイオードレー
ザ駆蛎装置１６８で変調する点を除いて、第１図につき
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。第１図の制御システ
ムと同様に、比較器２０は人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。第６図の例では変更された
データ信号をＡ１０変調器に供給する代りにダイオード
レーザ駆動装置１６８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。

第６図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、第１図の
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。

第６図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かできる。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６１ｋｍ戻すことによ
り行なうことかできる。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１３０９０８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】

第１図は本発明光学記録装置の一実施例の構成図、 第２図は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、 第８図は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、 第１図は第１図の装置の制御システムの一例の　　　　
１詳細回路図、 第５図は第４図の制御システムの動作説明用信号波形図
、 第６図は本発明記録装置の他の例の構成図であるＯ １・・・レーザ、　　　　２・・・半波長板、８・・・
偏光ビーム分団プリズム、 ４・・・集束レンズ、　　　ｂ・・・Ａ１０変調器、６
ａ、６・・・コリメータレンズ、 ７．８・・・ミラー、ｌＯ・・・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、 １８・・・スレッド、１４・・・対物レンズ、１６・・
・ディスク、　　　　１フ・・・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・・・Ｈａビー
ム、２７・・・位置センサ、８０・・・ビット、８１・
・・トラック、４０、４１・・・低域フィルタ、４２・
・・差動増幅器、４８・・・積分器、５０・・・整合回
路、４５・・・可諌ワンショット、 ４７・・・固定ワンショット、 ４６、４８・・・Ｊ−にフリップフロップ、６０、６１
・・・ダイオードレーザ、 ６２・・・書込ビーム、６８・・・読取ビーム、６５、
６６・・・ハーフミラ−１６７・・・検出器、６８・・
・ダイオードレーザ駆動装置。 コーポレーション

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　感光材料を含む記録媒体上にデータを読取光ビーム
   で検出可能な形に記録する装置であって、書込光ビーム
   を記録媒体上に導く光学手段と、前記書込ビームと記録
   媒体とを相対的に移動させる駆動手段と、前記書込ビー
   ムを記録すべきデータに従って変調して該書込ビームで
   記録媒体上に細長い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から成るパターンを形成して前記
   データを記録する変調手段と、第２の元ビームを前゛紀
   トラック上に、前記書込ビームの後方を追尾するよう導
   き、該第２ビームが前記書込ビームで形成された前記パ
   ターンにより変調されるようにする光学手段と、前記第
   ２ビームの被変調光線から前記パターンにより記憶され
   たデータを表わす第１信号を取り出す手段と、前記第１
   信号を前記記録すべきデータを表わす第２信号と比較し
   て前記第１信号と第２信号との差を表わすエラー信号を
   発生する比較手段と、前記エラー信号に応答して前記書
   込ビームの変調を前記パターンが記録すべきパターンを
   表わすようになるよう制御する制御手段とを其えること
   を特徴とする光学記録装置。 ｌ　特許請求の範囲ｌ記載の光学記録装置において１１
   ｉｉＩ紀記録媒体は前記感光材料の層が設けられたディ
   スクとし、前記駆動手段は前記ディスクを回転する手段
   と前記書込ビームをディスクに対し半径方向に移動させ
   る手段とを具えて、前記書込ビームが前記ディスク上に
   、半径方向に互に離間した複数の円形トラックをらせん
   状又′は同心円状に形成するようにし、本装置は更に前
   記書込ビームのディスク上の半径方向位置を検出しこの
   半径方向位置を表わす第８信号を発生する手段と、前記
   第８信号と゛前記エラー信号を合成する手段とを含み、
   前記制御手段は前記第８信号とエラー信号の合成信号に
   応答して前記畜込ビームの変調を前記量込ビームの半径
   方向位置並びに前記比較手段により発生されたエラー信
   号に応じて変更するようにしたことを特徴とする光学記
   録装置。 龜　特許請求の範囲ｌ又は２記載の光学記録装置におい
   て、前記比較手段は所定期間にはる第１及び第２信号の
   平均値を比較し、前記エラー信号は前記平均値の差を表
   わすものとしたことを特徴とする光学記録装置。 表　特許請求の範囲８紀載の光学記録装置において、前
   記所定期間は前記書込ビームと第２ビームの記録媒体上
   における空間的な離間に基づく前記第１及び第２信号間
   の遅延時間より長くすることを特徴とする光学記録装置
   。 翫　特許請求の範囲１又は２記載の光学記録装置におい
   て、前記制御手段は前記第２信号を前記エラー信号に応
   じて贅更する手段を含み、前記変調手段は上記の変更さ
   れた第２信号に応答して前記書込ビームをこの第２信号
   に応じて変調することを特徴とする光学記録装置。 ａ　特ｆｆ１１′＃求の範囲５記載の光学記録装置にお
   いて、前記第１及び第２信号がパルス列である場合には
   Ｓ＠紀変変更段は前記第２信号のパルスの１ｖ＃ｉを前
   記エラー信号に応じて変更するものとし、前記変調手段
   は上記の変更された第２信号に応答して前記書込ビーム
   の変調を変化して前記データスポットのトラック方向の
   長さに、対応する変化が発生するようにしたことを特徴
   とする光学記録装置。 Ｉ　特許請求の範囲６記載の光学記録装置において、前
   記変調手段は前記書込ビームの光路中に配置され、前記
   変更された第２信号で駆動される音曽光学変調器を含む
   ことを特徴とする光学記録装置。 ＆　特ＦＦ＃Ｉｌｌ求の範囲１又は２記載の光学記録装
   Ｗｔにおいて、前記第ｌ及び第２信号を前記比較手段で
   比較する…Ｊに、前記第２信号を、前記書込ビームと第
   ２ビームの記録媒体上にお　　　　□１ける空間的な離
   間に基づく前記第１及び第２信号間の遅延時間に一致す
   る時間だけ遅延させる手段を具えることを特徴とする光
   学記録装置。 １　特ｌＦＦ−鋤求の範囲１又は２記載の光学記録装置
   において、光ビームを発生する手段と、この光ビームを
   前記書込ビームと第２ビームの２つのビームに分割する
   手段と、対物レンズを具え、前記書込ビーム及び第２ビ
   ームを導く光学手段は前記書込ビーム及び第２ビームを
   前記対物レンズに通して該対物レンズで両ビームを前記
   記録媒体上に集束するようにしたことを特徴とする光学
   記録装置。 ｌα　特ＩＩｆ請求の範囲１又は２記載の光学記録装置
   において、前記書込ビームを発生する第１ダイオードレ
   ーザと前記第２ビームを発生する第２ダイオードレーザ
   とを具えることを特徴とする光学記録装置。 ＩＬ　　特許請求の範囲１又は２記載の光学記録装Ｗに
   おいて、前記感光材料は反射性とし、前記データスポッ
   トは前記材料に形成されたビットとし、前記ピットはピ
   ット間の部分より低い反射率を有することを特徴とする
   光学記録装置。 １１　　感光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
   ディスクを回転する駆動手段と、書込光ビームを前記デ
   ィスク上に導く光学手段と、記録すべきデータを表わす
   駆動信号に応答して前記書込ビームを変調する変＾手段
   とＳ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
   データスボツＦを形成してｒＷＪ記データを表わすパタ
   ーンを形成す゛る書込ビーム移動手段と、第２の光ビー
   ムを前記パターン上に前記書込ビー−−−−−ムの後方
   を上地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
   る光学手段と、前記第２ビームの変調された九糎から前
   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、前記再生信号を前記記録すべきデータ
   を表わすデータ信号と比較して前記再生信号とデータ信
   号との差を表わすエラー信号を発生する比較手段と、前
   記データ信号を前記エラー信号に応じて変更し、変更し
   たデータ信号を前記駆動信号として前記変調手段に供給
   して前記書込ビームの変調を前記エラー信号に応じて変
   化させる変更手段とを具えることを特徴とする光学記録
   装置。 ｌ＆　特許請求の範囲１２記載の光学記録装置において
   、前記再生信号とデータ信号は各々パルス列から成り、
   前記変更手段は前記データ信号のパルスの幅を前記エラ
   ー信号に応じて変更する手段を含むことを特徴とする光
   学記録装置。 １４　　特許請求の範囲１２又は１８紀載の光字記録装
   置ｉ゛おいて、前記比較ｉ段はｔｍｍ再再生信号データ
   信号の所定期間に亘る平均値を比較し、前記エラー信号
   は前記平均値の差を表わすことを特徴とする光学記録表
   ｆｆｉ。 おいて、前記比較手段は、一対の入力端子と出力端子を
   有する差動増幅器と、前記再生信号とデータ信号を該増
   幅器の一対の入力端子にそれぞれ供給する装置と、該増
   １１１Ｉｉｌ器の出力１子に結合された積分器とを具え
   ることを特徴とする光学記録装置。 １１Ｌ　　％＃！Ｉ：請求の範囲１２又は１８紀載の光
   学記録装置において、前記書込ビームのディスク上の半
   径方向位置を検出して、前記半径方向位置を表わす位置
   信号を発生する手段を含枳前記変更手段は前記位置に応
   答して前記データ信号を前記位置信号と前記エラー信号
   に応じて変更してησ記薔込ビームの変調を書込ビーム
   の半径方向位置及び前記比較手段により発生されたエラ
   ー信号に１１６じて変化させるようにしたことを特徴と
   する光学記録装置。　　　　　　１１’ｌ　　特ＷｆＩ
   １１１求の範囲１６記載の光学記録装置において、前記
   位置信号と前記エラー信号を合成して前記再生信号とデ
   ータ信号との差及び前記書込ビームの半径方向位置を表
   わす信号を発生してこの信号を前記変更手段に供給する
   手段を含むことを特徴とする光学記録装置、