WO1984004417A1 - Optical recording and reproducing apparatus - Google Patents

Description

明 細 書

発明の名称

光学的記録再生装置

技術分野

本発明はレ—ザ光を微小スポッ ト光に絞って光ディ スクに照 射して熱的変化を与えて信号を記録し、 再生時には記録時よ 弱いレベルのス ポ ッ ト光を照射するこ とによ 記録信号を再生 する光学的記録再生装置に関するものである。

背景技術

近年レーザ光を 1 lfl程度に絞って光ディ ス クに信号を記録 し、 再生することが行るわれている。 と りわけ記録材料を光デ イ スクに蒸着し、 レーザ光によ り熱的変化を与えて記録する装 置が利用されるよ うにるつてきた。

以下図面を参照し: ¾がら、 上述したよ う ¾従来の光学的記録 再生装置の一例について説明する。

第 1 図は従来の光学的記録再'生装置の構成を示すものである。 半導体レーザ ¹ のレーザビー ムは集光レ ン ズ ² で集光され、 全 反射ミ ラー 4によ り絞り レ ン ズ 5に入射される。 絞り レ ン ズ 5 はこの入射光を光デイ スク 8に φ I Ai m 程度の微小ス ポ ッ 卜に 絞り込む。 光ディ ス ク ⁸からの反射光は再び絞り レ ン ズ ⁵、 全 反射ミ ラ— 4によ り ビ— ム スプリ ッ タ — 3に導かれ、 光検出器 ⁶によ 受光される。 7はディ スクモータ で、 光ディ スク ⁸を 回転させている。 9はプ リ アンプで、 光検出器 6の出力信号を 増幅し信号処理回路 1 Oを経てディ ジタル復調器 1 1 に入力'さ れる。 1 2は半導体レーザ駆動回路で、 記録時には 1 3の変調

OMPI ― ii一

• 器からの信号に応じて半導体レーザ¹ をその光出力が記録材料 感度以上とるる電流値で駆動している。

第 2図 aは光ディ ス ク 8上に予め位相搆造で形成された凹条 あるいは凹溝状の案内ト ラック 1 4に沿つて信号が記録された 5 様子.を示している。 第²図 bはこのように記録されたピッ トを 再生したときのプ リ アンプ 9の出力信号の波形を示している。

微小スポッ ト光が光ディスク上の記録材料に照射されると第 2図 aに示すように熱的変化が起り黒化（ハツチング部）する _c 黒化された部分は第 2図 bの再生信号の出力波形が示すよ うに i o 反射率が増加している （ 同図において、 上方向（正方向）が反 射率が大きい：）。 つま り黒化され、 反射率が高くるったところ が信号が記録されている部分である。 このよ う 記録方式を黒 化記録と呼ぶ。 黒化記録に該当する記録材料としては T e O x系 が使われている。 T e O x系の材料は記録は可能であるが消去

1 5 ( 復 元 ） は比較的困難である。

—方第 3図は白化記録と呼ば'れる記録材料について説明する 図であ ]?、 第 2図と同様に案内ト ラ ッ ク 1 4にそってピッ トが 記録された様子を示している。 第 3図 aでは微小スポッ ト光が ディス ク上の記録材料に照射されると熱的変化が起こり白化す

20 る。 信号が記録され白化された部分は第 3図 bの再生信号出力 波形が示すよ うに反射率が減少している （第 3図 b も第 2図 b と同様に上方向（正方向）が反射率が大きい ) 0 つま 白化さ れて反射率が低く ¾つたところが信号が記録されている部分で ある。 このよ うな記録方式は白化記録と呼び、 これに該当する

25 林料としては T e& e x O y系が使われてお]?、 記録および消去

OMPI

V/IPO • (復元）が可能である。

以上説明したよ うに記録材料の違いによ り、 光ディ スクから 得られる再生信号出力波形の極性が異るる。 光ディ スクの有効 利用の観点からすると、 1 つの記録再生装置に一種類の記録材 5 料を蒸着した光ディ ス クのみを使う とは限ら い。 消去が不可 能る黒化記録方式の光デイ スクは、 消去されては困るよ うる永 久保存する必要のある情報を記録するのに適し、 データベース としての活用が期待されている。 一方消去が可能 ¾白化記録方 式の光ディス クは、 コ ン ピ ュ ータのメ モ リ のワ ークエ リ アと し i o ての利用が適している。

このよ うに 1 合の記録再生装置に対して 2種以上の記録材 料を使った光デイ スクに記録再生する可能性は充分あり得る。 このよ うる場合に問題と ¾るのは、 前述したよ うに再生信号の 極性が記録材料によって異るるという ことである。 第 1 図のよ 1 5 うる光学的記録再生装置の搆成では、 再生信号の極性が異なる 記録材料を使つた光ディ スクに'は記録再生出来ないという欠点 を有していた。

発明の開示

本発明は上記欠点に鑑み、 記録材料の特性によ り再生信号の 0 極性が相異¾る光デイスクにも安定に記録再生することのでき る光学的記録再生装置、 特に消去機能のある光デイスクと消去 機能の い光ディスク両方に記録再生可能る光学的記録再生装 置を提供することを目的と している。

本発明の光学的記録再生装置は、 レーザ光等の第 1 の光源を 5 微小ス ポ ッ ト光に絞って光ディスクに-熱的変化を与えて信号を

OMPI

, i V/IPO 記籙し再生する光学的記録再生装置において、 前記光ディスク またはこの光ディス―クを収納するディ スクジャケッ ト に設けた 光デイスクの記録極性を判定するためのマークを検出するマー ク検出手段と、 このマーク検出手段により検出されたマークに 基づき記録信号または再生信号の極性を正転または反転に制御 する制御手段とを傭えたことを特徵とする光学的記録再生装置 である。

図面の簡単る説明

第 1 図は従来の光学的記録再生装置の構成を示すブロ ッ ク図、 第 2図は黒化記録方式の光ディ スクに信号が記録された様子と その再生信号波形を示す図、 第 3図は白化記録方式の光ディス クに信号が記録さ.れた様子とその再生信号波形を示す図、 第 4 図は本発明の一実施例における光学的記録再生装置の光ディス クの構造を示す平面図、 第 5図は光ディ スクの記録極性を判定 するためのマ ーク の構造の一例を示す斜視図、 第 6図は本発明 の一実施例における光学的記録再生装置の檮成を示すプロ ック 図、 苐ァ図は第 6図の各部における信号波形を示す図、 第 8図 は第 6図に示した実施例における信号処理回路の構成を示すブ ロ ック図、 第 9図はディスクジャケッ トに光デイ スクの記録極 性判定のためのマークを設けた一実施例を示す斜視図、 第 1 O 図は本発明の他の実施例における光学的記録再生装置の構成を 示すプロ ック図、 第 1 ¹ 図および第 1 2図は第¹ O図に示した 実施例の動作を説明するための図で、 第¹ 1 図は消去機能の ¾ い光ディ スク、 第^{1 2}図は消去機能のある光ディスクにおける 半導体レーザ,駆動回路への入力波形および案内ト ラ ックに記録

OMPI — S― された様子を模式的に示している。

発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 第 4図は本発明の一実施例における光学的記録再生装置の光

5 ディスクの構造を示すものである。 第⁴図において、 8は光デ イスク、 1 5はレーザ光を微小スポッ ト光に絞つて記録を行う 情報記録領域である。 情報記録領域 ¹ 5に 案内トラ ックが同 心円状またはスパイ ラル状に形成されている。 ^{1 6}は情報記録 領域の内周部に設けられた光ディ スクの記録極性を判定するた l O めのマークが形成される領域である。 ¹ ァはこの領域 ^{1 6}中に 形成された判定マークである。 この判定マーク部分の構造を第 S図に示す。

第 5図に示すよ うにマーク領域 1 ⁶の円弧の一部分に例えば 情報記録領域の案内 ト ラ ックと同様な溝の凸凹の位相構造を設

I S けることによ り、 光学的に検出が可能となる。 このよ う ¾位相 構造は、 情報記録領域 ¹ 5の案内ト ラ ッ ク と同じく、 光ディ ス クの原盤カッテング時に形成できる。 このため判定マークの品 質が安定し、 製造コス トを低くできる。 判定マークは、 情報記 録領域に記録再生を行う微小スポッ ト光とは別に、 発光ダイ ォ 0 — ドとフ ォ ト ダイ ォ — ドを組み合せた簡単な反射型光検出器を 用いて容易に検出できる。 溝構瑋を有する判定マーク部分に発 光ダイ ォ— ド等の光が照射されると光が回析を受けるため反射 率が減少する。 この反射率の変化は安価 ¾ フ ォ ト ダイ オー ドで 充分検出可能である。 判定マークは、 例えば第 3図に示すよ う 5 ¾白化記録の材料に設け、 第 2図に示すよ うな黒化記録の材料

0 P1 一ら一

• にはマークを設け ¾ 様にする。 マークが検出されなければ、 プリ アンプ出力信号の極性はそのまま とし、 検出されたならば ブリアンプ出力信号の極性を反転するよ うに制御する。 こうす ることにより波形等化器などの信号処理回路の入力信号の極性 が、 ディ スクの記録材料にかかわらず同一とるる。 判定マーク のフォ —マ ツ トは前述したマークの有無の判定のみでな く、 各 種考えられる。 溝の凸凹による位相搆造を判定マーク領埭の円 周方向に並べることによ 符号化することも可能である。

また記録材料により再生信号の極性のみでなぐ、 記録部 ，未 記録部の反射率の変化量も異¾る場合がある。 このよ うな場合 には、 検出した判定マークにより、 再生信号の振幅を制御する により最適な再生信号を得ることができる。

第 6図は本発明の一実施例における光学的記録再生装置の構 成を示すものである。 第⁶図にお て、 第¹ 図と同一番号を付 した構成要素は第 1 図の檮成と同じものである。 同図において、 1 Sは発光ダイオー ド、 1 9はフ ォ ト ダイ オー ドで、 この 2つ で反射型光検出器を構成し、 判定マーク 1 ァの有無を検出する。 第 7図 a 〜 dは第 6図の搆成図に示す a〜（！各点における信 号波形を示している。 第ァ図 βは記録ピッ トの様子を示し、 第 3図と同様に消去機能のある白化記録の材料が蒸着された光デ イ スク ある。

第 6図において、 2 Οはコ ンパ レータで、 フ ォ トダイオー ド

1 9の出力信号と基準電圧 V_THを比較し、 検出された判定マ ー クをパルス化している （第ァ図 b )。 このパルスをフ リ ツブフ ロ ップ 2 1 のプ リセッ ト端子に入力す'ると Q出力からラ ッ チさ

O PI れた信号（第 7図 C ：)が出力される。 2 ²はオペアンプで、 プ リアンプ 9の再生信号出力を反転して出力している。 2 3 a ， 2 3 bはアナログゲー トスィ ツチでゲー ト端子に L レベルが印 加されると O Nされる。 光ディ スクがディスクモータ 7に装着

5 されるとディ スクモータの回転指令 ² 4が出力される。 この回 転指令の立ち上])で² 1 のフ リ ッ プフ 口 ップがク リア一される。 るお、 このフ リ ッ プフ ロ ッ プ 2 1 のク リ アは別途行う よ うにし ても良い。 も し消去機能のある光ディ スクであることを示す第 5図 1 ァの様 判定マークがあるとフ ォ トダイオー ド 1 9で第 i o ァ図 aの様 波形が検出される。 この検出信号はコ ンパ レータ

2 Oで V_THの基準電圧で比較出力されパルス化される （第了図 b ：)。 このパルス出力でフ リ ップフ口 ップ出力 <¾がラ ッチされ、 アナログゲ一 ト スィ ツ チ 2 3 a力 S O N される。 アナ ログゲー ト ス ィ ツ チ 2 3 aカ 0 Nするとオペアンプ 2 2によ プ リ アンプ 5 出力が反転出力される。 この様子を第ァ図 2 5に示す。 このよ うに消去機能のある白化記録方式のデイ スクにおいても信号が 記録されたピッ トが正方向の電圧に出力される。 従って黒化記 録方式と同様な信号処理回路 1 o、 ディ ジタ ル復調器 ¹ 1 で安 定¾再生が可能である。

0 第 8図に本実施例における信号処理回路 1 Oの構成を示す。

2 6はゲイ ンコ ン ト ロ ール回路、 2 7は波形等化器、 ² 8は波 形整形回路である。

消去可能る光ディ スクと消去不可能な光デイスクとは再生信 号の極性のみでな く、 その再生信号振幅も異 る。 こ.のため本5 実施例においては、 消去可能 光ディ スクの判定信号、 すなわ

O PI 一 o― ちフ リ ッ プフ ロ ッ プ 2 1 の Q出力を用いてゲイ ンコ ン ト ロ ール 回路 2 6で再生信号振幅のゲィ ンコ ント ロールを行っている。 ゲイ ンコ ン ト ロ ール回路 2 6で振幅補正された出力は波形等化 器; 2 7によ 周波数特性の補正が行るわれ、 そののち波形整形

5 回路 2 8によ！）波形整形され、 ディ ジタル復調器 1 1 に入力さ れる。

このよ うに構成することによ 1?、 記録材料の異なる光デイ ス クの再生時に、 再生信号の極性の反転と同時にゲイ ンコ ン ト 口 —ルをも行うので、 最適 ¾ レベルの再生信号が得られる。

T O なお本実施例においては、 ゲイ ンコ ン 卜 ロ ール回路でゲイ ン コ ン ト 口—ルを行う よ うにした力 S、 プ リ ア ンプ 9でゲイ ンコ ン ト ロールを行なっても良い。

また、 本実施例においては判定マークを情報記録領域の内周 部に設けたが、 外周部に設けてもよい。 また光ディ ス ク自体で

I S は ¾〈光ディスクを収納するディスクジャ ケ ッ トに設けるよ う にしてもよい。

第 9図にディ スク ジャ ケ ッ トに判定マークを設けた実施例を示 す。 2 9はディスクジャケ ッ トに設けた判定 クを示し、 デ イ スクジャ ケ ッ ト 3 Oの一部を切 欠いて、 マイ ク ロ スィ ツ チ

20 (図示せず） にて検出する。 すなわちディ スクジャ ケ ッ ト装着 時にマイ ク ロスイ ッチが 0 F F状態であれば、 消去可能るディ スクであることを示す。 マイ ク ロスィ ツチの信号をフ リ ップフ 口 づプ ² 1 のブリセッ ト端子に入力すれば、 前述したと同様に プリア ンプ ⁹の出力が反転されて信号処理回路 1 Oに加えられ

2S る 0

WIPO 一 Q― 第 1 o図は本発明における他の実施例の光記録再生装置の構 成を示すブロ ック図である。 第⁶図に示した実施例と同じ構成 要素については同一番号を付している。

.第 1 O図は第 2の実施例における構成を示すブロ づ ク図であ る。 第⁶図と同一構成要素については同一番号を付してある。 変調器 1 3から出力された変調信号はアナログゲ— ト ス イ ッ チ 2 3 C , 2 3 dに入力される。 第 6図において説明したと同様 に消去機能の ¾ぃ光ディスクと判定された場合にはフ リ ップフ ロ ッブ <¾ · , Q出力によ アナログゲ一 ト スィ ツチ 2 3 c力 O N , 2 3 dが O F F とる り、 変調器 1 ³の出力が第 ^{1 1} 図の aに示 すものであるとするとその極性が変えられることるく半導体レ 一ザ駆動回路 1 2に加えられる。 一方消去機能のある光デイス クと判定された場合にはアナログゲ— トスィ 、'/チ 2 ³ cが 0 F F , 2 3 dが 0 N と ¾り変調器出力信号はィ ンバ — タ ^{3 1} に入力さ れる。 従って変調信号は第 1 ²図の aに示す様に反転し、 この 反転した変調信号が半導体レーザ駆動回路^{1 2}に加えられる。

従って、 光ディスクに記録されるパター ンは、 第 ^{1 1} 図の b および第 1 2図の bにそれぞれ示すよ うに消去機能の ¾ぃ光デ ィ ス クの場合も消去機能のある光デイ ス クの場合も同.じ記録パ タ ー ンと ¾ 、 同じ再生装置で再生することができる。

るお、. 本実施例において、 記録材料の異るる光ディス クにお いて記録に要するエネルギーが異なる場合は、 判定マ ークの検 出結果に基づき、 記録信号の振幅を変えるよ うにしても良い。 この場合、 半導体レ一ザ駆動回路 ^{1 2}の前にゲイ ン コ ン ト ロ ー ル回路を接続し、 判定マークの検出結'果に基づきゲイ ンをコ ン f OMPI ~ Ί 一 ト ロールする。

産業上の利用可能性

以上説明したよ うに、 本発明は、 光ディスクまたはディ スク ジャケ ッ トに設けた光ディ スクの記録極性を判定するためのマ ークを検出し、 検出結果によ り記録信号または再生信号の極性 を正転または反転に制御するよ うに構成しているので、 消去機 能のある光ディスクと消去機能の い光ディスクとの様に記録 材料の特性によ 再生信号の極性が相異なる光ディスクでも、 同一記録再生装置にて安定に記録再生することのできるもので ある。

WIPO

Claims

• 請 求 の 範 囲

1 . レーザ光等の第 1 の光源を微小スポ ッ ト光に絞って光ディ スクに照射して熱的変化を与えて信号を記録し再生する光学的 記録再生装置において、 前記光ディスクまたは前記光ディ スク を収納するデイスク ジャケ ッ トに設けた光デイ スクの記録極性 を判定するためのマークを検出するマーク検出手段と、 このマ ーク検出手段によ り検出されたマ—クに基づき記録信号または 再生信号の極性を正転または反転に制御する制御手段とを備え たことを特徴とする光学的記録再生装置。

2 . 請求の範囲第¹ 項において、 マ—クは消去可能な光ディス クと消去不可能 ¾光デイ スクのどちらか一方に設けたことを特 徵とする光学的記録再生装置。

3， 請求の範囲第 1 項において、 マークは消去可能る光デイス クを収納するデイ スクジャ ケ ッ ト と消去不可能な光デイ スクを 収納するディ ス ク ジャ ケ ッ 卜のどちらか一方に設けたこ とを特 徵とする光学的記録再生装置。 '

4 . 請求の範囲第 1 項において、 マークは光ディスクの情報領 域の内側または外側に設けたことを特徵とする光学的記録再生

5 . 請求の範囲第 4項において、 マークは溝の凸凹による位相 構造によ 設けたことを特徴とする光学的記録再生装置。

6 . レーザ光等の第 1 の光源を微小スポッ ト光に絞って光ディ スクに熱的変化を与えて信号を記録し再生する光学的記録再生 装置において、 前記光ディ スクまたは前記光ディ スクを収納す³ るディスクジャ ケ ッ ト に設けた光ディ クの記録極性を判定す 一 τ2—

• るためのマークを検出するマーク検出手段と、 このマーク検出 手段によ り検出されたマ—クに基づき記録信号または再生信号 の極性を正転または反転に制御する制御手段と、 前記 ク検 出手段により検出されたマークに基づき記録信号または再生信

5 号の振幅を制御する手段とを備えたことを特徵とする光学的記

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