JPH0474317A - 光学的記録再生方法および記録再生装置ならびに記録媒体 - 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 本発明は、光学的に情報を記録する光学的記録再生方法
および記録再生装置ならびに記録媒体に関するものであ
る。

従来の技術 近年、光学的に情報を再生する記録媒体である光ディス
クは音楽用や映像用として広く普及しており、コンピュ
ータの外部記憶装置としても使われ始めた。この光ディ
スクには、再生専用のものを成形によって大量に複製す
ることが容易であるという、磁気ディスクにはない特長
を有している。

この特長を生かして、音楽用や映像用の再生専用の光デ
ィスクが現在市販されている。これらはいずれも、照射
される光スポットに部分的に位相変化を与える、ビット
と呼ばれる微小な凹凸の有無によって情報が記録されて
いる。特に音楽用のものは、音楽信号をＰＣＭ化してこ
れをディジタル変調して２値のチャンネル信号に変換し
、このチャンネル信号にビットの有無を対応させるよう
な記録方法が用いられている。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の光学的な記
録方法によって記録された記録媒体の一例について説明
する。

第７図は従来の記録媒体の一部を拡大した斜視図を示す
ものである。第６図において、８０は記録媒体である。

８１は情報トラック、８２はビットで、破線で示した情
報トラック８１の中心線に沿って形成されるビット８２
の有無によって情報が記録される。８３は基板、８４は
反射膜で、基板８３の上にビット８２を形成し、その上
に反射膜８４が成膜されている。８５は光ビーム、８６
は光スポットで、光ビーム８５は基板８３に、反射膜８
４の反対側の面から入射し、情報トラック８１上に光ス
ポット８６を形成する。

以上のように構成された記録媒体における情報の記録再
生方法について、その動作を説明をする。

まず、第７図に示すように、ビット８２の有無によって
情報が記録された記録媒体８０から情報を読み取るとき
には、光ビーム８５を収束して、情報トラック８１上に
光スポット８６を形成する。通常光ビーム８５には半導
体レーザからの放射光が用いられ、波長は７８０ｎｍ程
度である。光ビーム８５を収束する対物レンズには、Ｎ
Ａが０．５弱のものが用いられ、したがって、光スポッ
ト８６の径は１．６μｍ程度になる。光ビーム８５の照
射する方向から見ると、ビット８２は１０（）ｎｍ程度
の突起になっており、幅は０．５μｍ程度である。光ス
ポット８６がビット８２の無い部分を照射するときには
、光ビーム８５は反射膜８４によって鏡面反射されて対
物レンズに再び戻る。ところが、ビット８２の上を照射
すると、光ビーム８５は回折を受けて散乱され、対物レ
ンズに再び戻る光の強度が減少する。このように、対物
レンズに戻る光量がビット８２の有無によって変化する
ので、その変化からビット８２の有無を読み取ることが
できる。（例えば、［コンパクトディスク読本］８４ペ
ージ駕＝妊＝ギ） 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、ビットの有無だけ
で記録するために、光スポットをより小さく絞らなけれ
ば記録線密度の向上が困難であるという問題点を有して
いた。

本発明は上記問題点に鑑み、従来と同等の光スポットを
用いても記録線密度の向上が可能な光学的記録再生方法
を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の光学的記録再生方
法は、照射された光に位相変化を与えるようなマークの
有無と、このマークの横方向への微小量の変位との両方
に情報を担わせてディジタル情報を記録し、情報トラッ
クに照射した光スポットからの戻り光を光電検出器に導
いて、この光電検出器上の複数の受光セルからの出力信
号の和からマークの有無を検出し、差からマークの変位
を検出するように構成したものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、マークの変位によって
記録する情報を重畳して記録できるために記録密度の向
上が可能となる。その理由をさらに詳しく、以下に説明
する。

一般に、情報の伝送容量の限界は、伝送路の帯域と雑音
特性で決まる。光ディスクの場合、光スポットの径が伝
送路の帯域を制限する主要な原因である。すなわち、ビ
ットの長さが光スポットの径に比較して短くなっていく
と、対物レンズに戻る光量の変化が小さくなり、信号振
幅が低下することとなる。特にディジタル信号の場合に
は、アイ・ダイアグラムの開口率の低下となって現れる
。

この開口が伝送路に存在する雑音に対して必要なだけ開
いておれば、情報が正しく読み取ることができる。すな
わち、記録媒体の雑音を許容するために必要な最低限の
開口が確保される限界まで、記録線密度を高くすること
ができる。記録線密度を高くするために、ビットの高さ
や幅を変化させて多値記録、例えば３値記録を行おうと
すると、最短記録波長の信号に対する振幅が２値記録の
倍以上必要となり、最短ビットの長さが長くなるので、
期待するほど記録線密度は向上しない。

ところが、ビットの有無に加えて、ビットの左右方向、
すなわち、情報トラックの延在する方向に垂直な方向へ
の微小量の変位にも情報を担わせて多重記録する場合に
は、最短ピットの長さが長くなるように記録線密度を下
げる必要はない。例えばトラック周期の１５分の１程度
の微小量だけビットを左右に変位させても、対物レンズ
に戻る光量の変化に基づく信号のＳ／Ｎ比はほとんど変
化しないからである。したがって、例えば、ビットの無
い状態と、左に微小量変位したビットと、右に微小量変
位したビットとにより実質的に３値記録が行光ることに
なり、従来のビットの有無だけによる２値の記録に比べ
て、記録線密度を実質的に１．５倍に向上することがで
きる。

実施例 以下本発明の一実施例の記録装置について、図面を参照
しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における記録装置のブロ
ック図を示すものである。第１図において、１は分配回
路で、入力されるディジタル情報を２対ｌの比率で分配
して、Ｄｌおよびり、の２つのディジタル信号を出力す
る。２は第１のディジタル変調器、３は第２のディジタ
ル変調器で、それぞれディジタル信号り、およびり、に
ディジタル変調を行って、２つのチャンネル信号Ｃ７お
よびＣ７を出力する。４は光変調器駆動回路、６は光源
、７は光変調器で、この光変調器７は光源６から放射さ
れる平行光束を、光変調器駆動回路４からの出力信号に
応じて透過したり遮断したりする光バルブとして作用す
る。５は偏向器駆動回路、８は偏向器で、この偏向器８
は偏向器駆動回路５の出力信号に応じて、上記平行光束
の方向を偏向させる。

さらに、９は対物レンズ、１０は記録媒体で、対物レン
ズ９は偏向器８から出力される平行光束を記録媒体１０
の上に収束する。

以上のように構成された光学的記録装置について、以下
、第１図および第２図を用いてその動作を説明する。

まず、分配回路１は、記録すべき入力信号を、２対１の
比率で２つのディジタル信号り、およびり。

に振り分ける。このときの振り分は方は、２ビツトと１
ビツトとに順次交互に振り分けてもよいし、２バイトと
１バイトあるいはさらに大きな単位で２対１に順次振り
分けてもよい。第１のディジタル変調器２および第２の
ディジタル変調器３は、上記ディジタル信号り、および
０．をそれぞれディジタル変調して第１のチャンネルコ
ードおよび第２のチャンネルコードとし、それぞれ第１
のチャンネルコード信号Ｃ１および第２のチャンネルコ
ード信号Ｃ１を出力する。第１のチャンネルコードは、
第１の情報４バイト毎に１ビツトの調整ビットを挿入し
たもので、これをＮＲＺＴ変調、すなわちチャンネルコ
ードに“１′が出現する毎に状態が２つの状態（以下こ
れらを“Ｈｏおよび“Ｌ“と表現する）の一方から他方
に遷移するような変調を行い、これを第１のチャンネル
コード信号ＣＩとして出力する。このとき、上記調整ビ
ットは、第１のチャンネルコード信号Ｃ１がＨ′　とな
るチャンネルビットをＬ　　’Ｌ’　となるビットを−
１として累積加算した値であるＤＳＶの絶対値が小さく
なるように０′かｌ゛かを選択する。これによって、第
１のチャンネルコードのＤＣ成分の変動は抑圧され、い
わゆるＤＣフリーのコードとなる。

第２図は、上記チャンネルコードに基づいて記録媒体上
に実際にマークが形成される過程を概念的に示したもの
で、以後の動作を同図を参照しながらさらに説明する。

光変調器駆動回路４は、第１のチャンネルコード信号Ｃ
０のパルス幅をチャンネルコードを構成するチャンネル
ビットの幅よりも短いパルスに変換して得られるいわゆ
るＲＺ変調信号とし、光変調器７を駆動するのに十分な
電圧および電力に増幅して出力する。光変調器７は、光
変調器駆動回路４からのパルスが出力されるとそれに応
答して光源６から放射される平行光束を透過し、パルス
が出力されていないときには上記平行光束を遮断する。

一方、第２のディジタル変調器３は、第１のディジタル
変調器２の場合と同様に、上記第２の情報０．に４バイ
ト毎に！ビットの割で調整ビットを挿入し、これをＮＲ
ＺＴ変調して第２のチャンネルコード信号Ｃ１とする。

この第２のチャンネルコード信号Ｃ７は、第１のチャン
ネルコード信号Ｃ１の“Ｈｏのチャンネルビット毎に第
２のチャンネルコード信号Ｃ１のチャンネルビットを１
ビット送り出すようにして出力する。上記調整ビットも
、第２のチャンネルコード信号Ｃ７がＤＣフリーとなる
ようにＯ′か“１′かを選択する。この第２のチャンネ
ルコードの伝送容量は、第１のチャンネルコード信号Ｃ
１にＨ′のチャンネルビットが出現する頻度に依存する
ことになるが、第１のチャンネルコードはＤＣフリーで
あるので、この伝送容量は平均的には一定に保たれる。

ただし、情報を所定の大きさのセクターに分割してセク
ター単位で記録するとき、セクター内における第１のチ
ャンネルコード信号Ｃ１のＨ′のビットの数が常に半分
以上になるとはかぎらないので、そのままでは第１のチ
ャンネルコード信号Ｃ１のＨ′のビットが不足して第２
の情報の最後の方が記録できなくなる可能性がある。し
かし第１のチャンネルコード信号Ｃ７は４バイト毎にＤ
ＳＶを調整するためのビットが挿入されているので、“
Ｈｏのチャンネルビットは、半分より４バイト以上不足
することはない。そこで第１の情報を変調した第１のチ
ャンネルコード信号Ｃ７の後に４バイト相当の長さの°
Ｈ′のチャンネルビットを付加することによって第１の
情報の半分の情報量の第２の情報を記録することができ
る。偏向器駆動回路５は、偏向器８を駆動するのに十分
な電圧および電力となるように、上記第２のチャンネル
コード信号Ｃｔを増幅する。偏向器８は、偏向器駆動回
路５の出力信号に応じて、光源６から放射される平行光
束を微小な角度だけ偏向させる。対物レンズ９は、偏向
された平行光束を記録媒体１０上に収束させる。このと
き記録媒体１０上に収束された記録光スポットは、偏向
器８による偏向角度に応じて、図の左右の方向に微小量
変位する。記録媒体１０の表面にはいわゆるフォトレジ
ストが塗布してあり、上記記録光スポットの位置では図
の紙面に垂直な方向に移動する。すなわち、図の紙面に
垂直な方向に情報トラックが形成され、露光されたマー
クは情報トラックの中心に対して左右に微小量変位する
こととなる。このようにして記録された記録媒体１０を
現像して記録光スポットによって露光されたマーク部分
のフォトレジストを除去する。その結果、記録媒体１０
上には、第２図に示すように、微小な窪みであるビット
１２が、情報トラックの中心１１の左右に微小量変位し
て列状に形成される。このようにして記録された記録媒
体１０から直接情報を読み取ることもできるが、この記
録媒体１０にメツキを施してこれを剥離することによっ
てスタンパを作製し、このスタンバから成形によって大
量の記録媒体を複製することもできる。

第３図は、上記のごとく作製された記録媒体から情報を
再生する再生装置のブロック図を示すものである。第３
図において、２ｏは記録媒体で、上記実施例のようにし
て情報が記録されているものである。２１は半導体レー
ザ、２２は対物レンズで、対物レンズ２２は半導体レー
ザ２１から放射される照射光束を収束して記録媒体２０
上に再生光スポットを形成する。２３はビームスプリッ
タで、記録媒体２０からの反射光束を照射光束から分離
する。２６は光電検出器、２４および２５は受光セルで
、受光セル２４および２５は光電検出器２６に含まれ、
入射された光の強度に応じた電気信号を出力する。２７
および２８はバッファアンプで、受光セル２４および２
５からの出力信号のインピーダンス変換を行う。２９は
加算器、３２は差動増幅器で、それぞれバッフ７アンプ
２７および２Ｂから出力される検出信号の和信号および
差信号を演算して出力する。３０は電圧比較器、３１は
ループフィルターで、電圧比較器３０は上記和信号をし
きい値と比較することによって波形整形して矩形波を出
力し、ループフィルター３１は電圧比較器３０の出力を
負帰還してそのしきい値を制御する閉ループを構成する
。３３は電圧比較器、３４はトランスファー・ゲート、
３５はループフィルターで、電圧比較器３３は上記差信
号をしきい値と比較することによって波形整形して矩形
波を出力し、トランスファー・ゲート３４とループフィ
ルター３５は協働して、電圧比較器３０の出力信号が“
Ｈ′のときだけ電圧比較器３３の出力を負帰還してしき
い値を制御する閉ループを構成する。３６および３７は
それぞれ正ピーク検出回路および負ピーク検出回路で、
それぞれ上、２差信号の正のピークおよび負のピークの
タイミングを検出してそれぞれのタイミングでパルスを
出力する。３８および３９はサンプル・ホールド回路で
、それぞれ正ピーク検出回路３６および３７から出力さ
れるパルスをストローブパルスとしてそのタイミングで
上記和信号をサンプリングして保持する。４０は差動増
幅器、４１は切換スイッチで、差動増幅器４０はサンプ
ル・ホールド回路３８とサンプル・ホールド回路３９の
出力信号の差信号を出力し、切換スイッチ４１はこの差
動増幅器４０の出力あるいは差動増幅器３２の出力のい
ずれかを切り換えて出力する。

以上のように構成された光学的再生装置について、以下
、第３図を用いてその動作を説明する。

半導体レーザ２１は、記録媒体２ｏを照射するための照
射光束を放射する。照射光束はビームスプリッタ２３を
透過して対物レンズ２２によって、記録媒体２０上に収
束され、情報を読み取るための再生光スポットを形成す
る。対物レンズ２２はこの再生光スポットからの反射光
を集光して反射光束とし、この反射光束はビームスプリ
フタ２３で反射されて照射光束から分離される。分離さ
れた反射光束は、光電検出器２６の受光セル２４および
２５上に再生光スポットの遠視野像を形成する。パフフ
ァアンプ２７および２８は、それぞれ受光セル２４およ
び２５から出力される電流信号を低インピーダンスの電
圧信号にインピーダンス変換して出力する。

加算器２９はバッファアンプ２７および２８から出力さ
れる検出信号を加算した和信号を出力する。この和信号
は反射光束の全光量の変化を示すもので、再生光スポッ
トがビットの部分を照射すると和信号のレベルが低下す
る。そこで、電圧比較器３０によって、この和信号をし
きい値と比較して波形整形することによって、ピットの
有無を表す２値信号を得ることができる。この２値化さ
れた和信号は第１のチャンネルコード信号Ｃ９として読
み取られる。このとき、上記しきい値が正しくないと２
値化が正しく行われず、誤りが発生することとなる。第
１のチャンネルコード信号Ｃ１はＤＣフリーであり、し
きい値が正しければ電圧比較器３０の出力信号の直流成
分は所定の電圧値になるはずであるので、ループフィル
ター３１によって電圧比較器３０の出力信号から低域成
分を抽出してこれを所定の電圧値と比較し、その誤差を
帰還することによってしきい値を正しい値に制御するよ
うにしている。

差動増幅器３２は、バッファアンプ２７および２８の出
力の差信号を出力する。この差信号は、反射光束の光量
分布のアンバランス量を示すもので、再生光スポットの
部分で情報トラックは図の紙面に垂直方向に延在してい
るので、上記光量分布の変化は、ビットの左右方向への
微小な変位によってもたらされる。そこで、電圧比較器
３３によって、上記差信号を適当なしきい値と比較して
波形整形することによって、ピットの左右の変位によっ
て記録された第２のチャンネルコード信号Ｃ，を再生す
ることができる。しかし、上記差信号は、トラッキング
誤差やディスクの傾きや対物レンズ２２の変位などによ
ってオフセットが発生し易いので、上記電圧比較器３３
のしきい値を、これらのオフセットの影響を除去するよ
うに制御する必要がある。そこで、第２のチャンネルコ
ード信号Ｃ１もＤＣフリーであることを利用して、電圧
比較器３３の出力信号から、ビットが存在するときの信
号だけをトランスファー・ゲート３４で抜き出し、さら
にループフィルター３５によって低域成分を抽出してこ
れを所定の電圧値と比較し、その誤差を帰還することに
よってしきい値を正しい値に制御するようにしている。

以上のようにして再生された第１のチャンネルコード信
号Ｃ１および第２のチャンネルコード信号Ｃ２を、第１
のディジタル変調器２および第２のディジタル変調器３
の逆の動作をする復号器によって元の情報に復元するこ
とができる。

一方、ピットが左右に微小量変位していることを利用し
てトラッキング誤差を検出することもできる。次にその
動作について説明する。正ピーク検出回路３６および負
ピーク検出回路３７はそれぞれ差動増幅器３２から出力
される差信号の正のピークおよび負のピークを検出して
、それぞれのピークを検出すると同時にパルスを出力す
る。ピットが右に変位すると上記差信号が正方向に変化
し、左に変位すると負方向に変化するとすれば、正ピー
ク検出回路３６は再生光スポットが右に変位したビット
の部分を走査するときにパルスを発生し、負ピーク検出
回路３７は左に変位したピットの部分を走査するときに
パルスを発生する。サンプル・ホールド回路３８および
３９は、それぞれ正ピーク検出回路３６および負ピーク
検出回路３７からパルスが出力されると、これをストロ
ーブ・パルスとして加算器２９から出力される和信号を
サンプリングして保持する。このようにすれば、再生光
スポットが情報トラッキングの中心をトラッキングして
いるときには、サンプル・ホールド回路３Ｂおよび３９
の保持している値はほぼ等しいが、トラッキングが右に
ずれるとサンプル・ホールド回路３８の保持する値がサ
ンプル・ホールド回路３９の保持する値よりも大きくな
り、左にずれるとその逆になる。

したがって、差動増幅器４０でサンプル・ホールド回路
３８および３９の出力信号の差を演算することによって
トラッキング誤差を検出することができる。

ところが、トラッキング誤差がビットの左右方向への変
位の量を大幅に超えて大きくなると、正ピーク検出回路
３６や負ピーク検出回路３７によるピークの検出が不安
定になるので、トラッキング制御の初期の引き込みが困
難となる。切換スイッチ４１はこのような問題点を解決
するためのもので、トラッキング制御の引き込み時には
差動増幅器３２の出力する差信号によりトラッキング誤
差を検出するように切り替える。この差信号に基づくト
ラッキング制御は、ディスクの傾きや対物レンズの変位
などによってオフセットが発生しやすいので、トラッキ
ング制御の引き込みが完了した後には、差動増幅器４０
の出力からトラッキング誤差を検出するように切換スイ
ッチ４１を切り替える。このようにすることによって精
度が高く安定したトラッキング制御を実現することがで
きる。

以上のように本実施例によれば、ビットの有無と左右方
向への微小量の変位との両方に情報を担わせて記録する
ので、記録密度を高めることができる。また、右に変位
したビットを走査するときの和信号と左に変位したビッ
トを走査するときの和信号とを比較することによってト
ラッキング誤差を検出することもできる。

また、記録すべき情報を、第１の情報と第２の情報とに
分け、第１の情報はマークの有無だけを用いて記録する
ので、第１の情報の記録再生手段は、マークの有無によ
って記録する従来の記録媒体を用いた記録再生手段と兼
用にすることもできる。

以下本発明の第２の実施例について図面を参照しながら
説明する。

第４図は本発明の第２の実施例における記録方法を示す
概念図である。同図において、５０は本実施例で形成さ
れるビットを示すものである。記録装置の構成は第１図
の構成と同様なものである。

第１図の構成と異なるのは分配回路１、第１のディジタ
ル変調器２および第２のディジタル変調器３の動作だけ
である。

上記のような記録方法について、以下その動作を説明す
る。

第１図に示すように、分配回路１は第１の実施例と同様
、記録すべき入力情報を、８対５の比率で第１の情報り
、および第２の情報Ｄ２に振り分ける。

本実施例では第１のディジタル変調器２は、第１の情報
０．を８ビツト毎にグループ化してデータワードとし、
これらを１１ビツトのチャンネルワードに変換すること
によって第１のチャンネルコードを生成する。これらの
チャンネルワードの中には４ビツトの“１′が含まれる
ようにしている。すなわち、この第１のチャンネルコー
ドは４アウト・オブ１１コード（以下、これを４／１１
コードと表記する）と呼ばれるコードである。１１ビツ
トの中の４ビツトが°ｌ“　となる組合せは全部で３３
０通り存在するので、２５６通りの８ビツトのデータワ
ードをすべて表現することができる。この第１のチャン
ネルコードを反転した後にＮＲＺ変調、すなわち第１の
チャンネルコードの“ｌ“がＬ′の状態、０“が°Ｈ′
の状態となるように変調して第１のチャンネルコード信
号Ｃ７として出力し、上記第１のチャンネルコードの“
０′に対応してビットが形成されるようにする。

一方、第２のディジタル変調器３は、第２の情報Ｏ７を
５ビツト毎にグループ化してデータワードとし、これら
を７ビツトのチャンネルワードに変換することによって
第２のチャンネルコードを生成する。これらのチャンネ
ルワードの中には３ビツトの′１′が含まれるようにし
ている。すなわち、この第２のチャンネルコードは３／
７コードである。７ビツトの中の３ビツトが′１′とな
る組合せは全部で３５通り存在するので、５ビツトから
なる３２通りのデータワードをすべて表現することがで
きる。これら３／７コードのチャンネルワードは、奇数
番目はそのままま、偶数番目は反転した後にＮＲＺ変調
して第２のチャンネルコード信号Ｃ２を出力する。この
第２のチャンネルコード信号Ｃ７の極性に応じてビット
を左右のそれぞれの方向に微小量変位させることにより
、図示のようにビット５０が形成される。上記のように
、第２のチャンネルコード信号Ｃ２は、３／７コードそ
のままのものと、これを反転したものとを交互に用いる
ので、右に変位したビットと左に変位したビットとは平
均的に同じビット数となる。

以上のように、第１の情報を４／１１コードのようなＮ
／ｉコードとすることにより、各チャンネルワードに常
に一定のビット数で第２の情報を記録することができる
。

なお、上記の実施例では第１のチャンネルコードを４／
１１コードとしたが、いわゆるｉ／Ｎコードであればど
のようなコードでも差し支えない。また、第２のチャン
ネルコードも３／７コードとしたが、他の変調コードを
用いても差し支えない。

第５図は、本実施例における記録媒体から情報を再生す
る再生装置の一例を示すブロック図である。同図におい
て、加算器２９および差動増幅器３２が受光セル２４お
よび２５のそれぞれからの出力の和および差を演算して
出力するところまでは第３図の場合と同じである。異な
るのは切換スイッチ６０、Ａ／Ｄコンバータ６１および
識別回路６２の動作である。以下、これらの動作を説明
する。切換スイッチ６０は、記録媒体にマークの有無に
よって情報が記録されているときには加算器２９の出力
を、マークの有無と左右方向への微小量の変移との両方
によって記録されているときには差動増幅器３２の出力
を、それぞれ選択してＡ／Ｄコンバータ６１に供給する
。Ａ／Ｄコンバータ６１は入力される信号を、チャンネ
ルビット毎の周期でサンプリングして数値化したサンプ
ル値を識別回路６２に供給する。

記録媒体にマークの有無によってのみ情報が記録されて
いるときには、４／１１コードを用いて１１ビツト中４
ビツトだけにマークが形成されるようなチャンネルコー
ドに変換して記録されている。このような記録媒体から
情報を読み取るときには、識別回路６２には、加算器２
９から出力される検出信号の和信号をチャンネルビット
の周期でサンプリングしたサンプル値が入力される。識
別回路６２は入力されるサンプル値をチャンネルビット
１１ビツトから成るチャンネルワード毎に区切って、各
チャンネルワード内で１１のサンプル値を実質的に大き
い順に並び変える。マークのあるときには上記和信号の
レベルが下がるとするとき、並び変えたサンプル値の小
さい方から４つのサンプル値に対応してマークが形成さ
れているとみなしてチャンネルコードを再生する。

一方、記録媒体に情報がマークの有無とその左右方向へ
の変移とによって記録されている場合には、４／１１コ
ードを反転して１１ビツト中７ビツトにマークを形成す
るようにして記録されているとともに、７ビツトのマー
クを、左方向に微小量変移した３ビツトと、右方向に微
小量変移した４ビツトとの組合せで構成することによっ
てさらに多くの情報が記録されている。このような記録
媒体から情報を読み取るときには、識別回路６２には差
動増幅器３２から出力される検出信号の差信号をチャン
ネルビットに同期してサンプリングしたサンプル値が入
力される。識別回路６２は入力されるサンプル値をチャ
ンネルビットＩＩビットから成るチャンネルワード毎に
区切って、各チャンネルワード内で１１のサンプル値を
実質的に大きい順に並び変える。マークが左に変移した
ときに上記差信号が正の方向に変化するとしたとき、上
記サンプル値の大きい方から３つのサンプル値に対応し
て左に変移したマークが形成されており、小さい方から
４つのサンプル値に対応して右に変移したマークが形成
されているとみなして、チャンネルコードを再生する。

以上のように、左右方向の一方の方向に変移したビット
と他方の方向に変移したビットとの組み合わせで記録し
ている記録媒体から情報を再生するときには検出信号の
差信号だけからチャンネルコードを再生することができ
る。

第６図は本発明の第３の実施例における記録装置を示す
ブロック図である。同図において、７０は３値デイジタ
ル変調器で、入力信号を（ｗ１９ｗｔ）の２ビツトのデ
ータ列に変換してそれぞれのビットを並列に出力する。

７１は第１の光源駆動回路、７３は第１の光源で、第１
の光源駆動回路７１は、３値デイジタル変調器７０から
出力されるｗｌに応じて光束を放射するように第１の光
源７３を駆動する。

７２は第２の光源駆動回路、７４は第２の光源で、第２
の光源駆動回路７２は、３値ディジタル変調器７０から
出力されるＷ、に応じて光束を放射するように第２の光
源７４を駆動する。７５は合成プリズムで、第１の光源
７３が放射する光束と第２の光源７４が放射する光束と
を、角度がわずかに興なるように合成する。以後、これ
らの光束を記録媒体１０に収束してマークを形成する過
程は、第１の実施例と同じである。

以上のように構成された記録装置について、図面を用い
てその動作を説明する。

まず、３値デイジタル変調器７０は入力信号を（Ｌ−Ｉ
ｔ）の２ビツトのデータ列に変換するが、（Ｌ−Ｉｔ）
の組み合わせは、（０，０）、（０，１）、（１，０）
の３種類のいずれかになるようにする。２値の入力デー
タ列を３値のデータ列に変換する方法は、例えば、入力
データ列を３ビツト毎の情報語に区切り、各慣ｆｇ語を
３値のディジットが２デイジツトから成るチャンネル語
に変換するようにしてもよいし、あるいは第２の実施例
におけるＮ／ｉコードのように、入力データをＭビット
毎に区切ったデータ語をＮディジットのチャンネル語に
変換し、各チャンネル語には（０゜１）のディジットが
ｉｓ　　（１ｗ　　Ｏ）のディジットがｊｓＮ−１３デ
イジツトが（０，０）となるようなチャンネルコードに
変換してもよい。具体的には、例えば、Ｍ＝１２、Ｎ＝
ＩＯ１ｉ−＝ｊ＝３とすることができる。このようにし
て変換されたチャンネルコードの各ディジット（Ｌ、ｉ
ｔ）のそれぞれのビットに応答して第１の光源駆動回路
７１および第２の光源駆動回路７２は、第１の光源７３
および第２の光源７４を駆動する。したがって、第１の
光源７３および第２の光源７４はこれらの出力（Ｗｔ、
　Ｗｔ）の各ビットに応じてそれぞれ光束を放射し、こ
れらの光束は合成プリズム７５によって合成される。こ
のときこれらの光束は、記録媒体１０の移動方向に対し
て直交する方向に、角度がわずかに異なるように合成さ
れるので、記録媒体１０ではそれぞれ互いに、情報トラ
ックの進行方向に直交する方向にわずかに異なった場所
に光スポットを形成する。したがって、記録媒体１０に
マークが形成されるときには、情報トラックの進行方向
に向かって左右方向にわずかに異なる２つの場所のいず
れかに形成されることとなる。このようにして、記録媒
体１０上には各チャンネルビット毎に、マークの無い状
態、左に変移したマークが形成された状態および右に変
移したマークが形成された状態の３つの状態のいずれか
が選択されることになる。

以上のように、記録媒体上には実質的に３値で記録され
るようになり、しかもマークの有無と変移の組み合わせ
によって３値を得ているので、雑音余裕の劣化もきわめ
てわずかである。したがって、記録容量をほぼ１．５倍
に高めることが可能となる。

発明の効果 以上のように本発明は、マークの有無とトラックの進行
方向に向かって左右方向のマークの変移との両方によっ
て情報を記録するために、雑音余裕を損なうことなく実
質的に多値記録が可能となり、記録容Ｉを増させること
ができる。

さらに、記録すべき情報を第１の情報と第２の情報とに
分割し、第１の情報をマークの有無で、第２の情報をマ
ークの変移によって記録するような構成にすることによ
り、マークの有無だけを用いて記録する従来の記録媒体
との互換性をとることが容易になるという効果が得られ
る。

また、上記第１の情報をＤＣフリーのチャンネルコード
に変換することにより、第２の情報を記録する容量が一
定に保たれるという効果が得られる。

さらに、第１の情報をＮ／ｉコードとすることにより、
読み取りの信頼性が向上するとともに、第１の情報と第
２の情報の伝送速度が常に一定に保たれるので信号の処
理が容易になるという効果も得られる。

また、記録すべき情報を、マークの無い状態と、一方の
側に変移したマークが形成される状態と、他方の側に変
移した状態の３つの状態があることを利用して３値記録
を行うことによって、第１の情報と第２の情報に分割す
ることなく、雑音余裕をほとんど損なわずに記録容量を
ｌ　５倍に高められるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における記録装置のブロ
ック図、第２図は第１の実施例の動作を説明する概念図
、第３図は第１の実施例における再生装置のブロック図
、第４図は第２の実施例における記録方法を示す概念図
、第５図は第２の実施例における再生装置の一例を示す
ブロック図、第６図は第３の実施例における記録装置を
示すブロック図、第′７図は従来の記録媒体の一部を拡
大した斜視図である。 ■−−−−・−・分配回路、２−・−・第１のディジタ
ル変調器、３−−−−・−第２のディジタル変調器、４
−一・−光変調器駆動回路、５−−−−−一偏向器駆動
回路、８・−一一−−−偏向器、３０．３３−−−一・
−・電圧比較器、３１゜３５−−−−−−−ループフィ
ルター、３４・−−−−−トランスファー・ゲート、３
６−−−−・−・正ピーク検出回路、３７−−−−−−
負ピーク検出回路、３８．３９−・−−−−一一サンプ
ル・ホールド回路、４１．６０−−−−−−一切換スイ
ッチ、７０・−−−−−−−３値デイジタル変Ｈ器、７
１−−ｍ−・−・第１の光源駆動回路、７２−・−−−
一−−第２の光源駆動回路、７３−・−・−・第１の光
源、７４・−・−第２の光源、７５−・・・−・合成プ
リズム。 代Ｉ！丈の医え ＃１髪１ 粟野１４ ｊ５力゛　ｌン６ 第１図 第２図 ４１−−”−＝’９１１ｔスイフ丁 策６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）記録媒体の情報トラックに、照射された光に位相
   変化を与えるマークの有無と、情報トラックの周期より
   も十分小さい微小量の横方向への上記マークの変位との
   両方に情報を担わせてディジタル情報を記録することを
   特徴とする光学的記録方法。 （２）マークの有無によって記録する第１の情報と、マ
   ークの変位によって記録する第２の情報とを重畳して記
   録し、上記第１の情報は、ＤＣ成分を抑圧するようなデ
   ィジタル変調を行った後に記録することを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の光学的記録方法。 （３）第２の情報も、ＤＣ成分を抑圧するようなディジ
   タル変調を行った後に記録することをと特徴とする特許
   請求の範囲第（２）項記載の光学的記録方法。 （４）第１の情報は、記録すべきディジタル情報をＭ（
   Ｍは自然数）ビットの情報語に分割し、この情報語をＮ
   （Ｎは２より大きい自然数）ビットのチャンネル・ビッ
   トから成るチャンネル語に変換し、各チャンネル語に含
   まれるチャンネル・ビットの中のｉ（ｉはＮ／２以上の
   自然数）ビットだけマークが形成されるようにディジタ
   ル変調した後に記録するように構成して成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第（２）項記載の光学的記録方法
   。 （５）Ｍは８、Ｎは１１、ｉは７であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（４）項記載の光学的記録方法。 （６）マークは、情報トラックの実質的な中心から一方
   の方向に変位した位置と他方の方向に変位した位置のい
   ずれかに形成することを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の光学的記録方法。 （７）記録すべきディジタル情報をＭ（Ｍは自然数）ビ
   ットの情報語に分割し、この情報語をＮ（Ｎは２より大
   きい自然数）ビットのチャンネル・ビットから成るチャ
   ンネル語に変換し、各チャンネル語は、一方の方向に変
   位したｉ（ｉはＮより小さい自然数）ビットのチャンネ
   ル・ビットと他方の方向に変位したｊ（ｊはＮ−ｉより
   小さい自然数）ビットのチャンネル・ビットとを含むよ
   うに変換して記録することを特徴とする特許請求の範囲
   第（６）項記載の光学的記録方法。 （８）Ｍは８、Ｎは１１、ｉおよびｊは４であることを
   特徴とする特許請求の範囲第（７）項記載の光学的記録
   方法。 （９）Ｍは８、Ｎは１１、ｉは４、ｊは３であることを
   特徴とする特許請求の範囲第（７）項記載の光学的記録
   方法。 （１０）Ｍは８、Ｎは１１で、ｉが４でｊが３のチャン
   ネル語とｉが３でｊが４のチャンネル語とに交互変換す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（７）項記載の光
   学的記録方法。 （１１）入力されるディジタル情報に応じて、記録媒体
   の記録面内の情報トラックに沿って、光に位相の変化を
   与えるようなマークを最終的に形成することによって上
   記情報を記録するものであって、上記マークは、上記情
   報トラックの横方向に、情報トラックの周期よりも十分
   小さい微小量だけ異なる複数の所定の位置のいずれかに
   選択的に形成され、このマークの位置とマークの有無の
   両方に情報を担わせて上記ディジタル情報を記録するよ
   うに構成して成ることを特徴とする光学的記録装置。 （１２）入力されるディジタル情報を、第１のチャンネ
   ル信号と第２のチャンネル信号との２つのディジタル信
   号に分割して変換する分割手段と、記録媒体にマークを
   形成するのに十分な光量の光束を放射し、上記第１のチ
   ャンネル信号に応じて放射する光束の光量を変化させる
   光源手段と、この光源手段からの放射される光束を収束
   して記録媒体の記録面上に光スポットを形成する収束手
   段と、この光スポットの位置を、情報トラックの横方向
   に、情報第２のチャンネル信号に応じて変移させる光変
   移手段とを具備して成ることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１１）項記載の光学的記録装置。 （１３）第１のチャンネル信号は、ＤＣ成分を抑圧する
   ようにディジタル変調されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１２）項記載の光学的記録装置。 （１４）第２のチャンネル信号も、ＤＣ成分を抑圧する
   ようにディジタル変調されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１３）項記載の光学的記録装置。 （１５）第１のチャンネル信号は、Ｎ（Ｎは２より大き
   い自然数）ビットのチャンネル・ビットから成るチャン
   ネル語の連続であり、各チャンネル語に含まれるチャン
   ネル・ビットの中のｉ（ｉはＮ／２以上の自然数）ビッ
   トだけに対応してマークが形成されるように構成して成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１２）項記載の
   光学的記録装置。 （１６）Ｎは１１、ｉは７であることを特徴とする特許
   請求の範囲第（１５）項記載の光学的記録装置。（１７
   ）マークは、情報トラックの実質的な中心から一方の方
   向に所定量変位した位置と他方の方向に所定量変位した
   位置のいずれかに形成することを特徴とする特許請求の
   範囲第（１１）項記載の光学的記録装置。 （１８）入力されるディジタル情報を、Ｍ（Ｍは自然数
   ）ビットの情報語に分割し、この情報語を、Ｎ（Ｎは２
   より大きい自然数）ディジットから成り、各ディジット
   は第１、第２および第３の３値のいずれかの値をとるよ
   うなチャンネル語に変換する変換手段と、上記ディジッ
   トが、第１の値のときには情報トラックの実質的な中心
   から一方の方向に所定の微小量変位した位置にマークを
   形成するような光束を放射し、第２の値のときには他の
   方向に所定の微小量変位した位置にマークを形成するよ
   うな光束を放射し、第３の値のときにはいずれの位置に
   もマークを形成しないように放射する光束の光量を減少
   するような光源手段とを具備し、上記チャンネル語に含
   まれる第１の値をとるディジットの数と第２の値をとる
   ディジットの数はそれぞれｉおよびｊ（ｉおよびｊは自
   然数で、ｉ＜Ｎ、ｊ＜Ｎおよびｉ＋ｊ≦Ｎ）であること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１７）項記載の光学的
   記録装置。 （１９）Ｍは８、Ｎは１１、ｉおよびｊは４であること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１８）項記載の光学的
   記録装置。 （２０）Ｍは８、Ｎは１１、ｉは４、ｊは３であること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１８）項記載の光学的
   記録装置。 （２１）Ｍは８、Ｎは１１で、ｉが４でｊが３のチャン
   ネル語とｉが３でｊが４のチャンネル語とが交互に出現
   するように構成して成ることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１８）項記載の光学的記録装置。 （２２）記録媒体の情報トラックに、照射された光に位
   相変化を与えるマークの有無と、情報トラックの周期よ
   りも十分小さい微小量の横方向への上記マークの変位と
   の両方に情報を担わせてディジタル情報が記録されてい
   ることを特徴とする光学的記録媒体。 （２３）情報トラックに沿ったマークの平均密度が所定
   の値になるように記録すべき情報をディジタル変調して
   記録さていることを特徴とする特許請求の範囲第（２２
   ）項記載の光学的記録媒体。 （２４）記録すべき情報をＭ（Ｍは自然数）ビットから
   成る情報語に分割し、この情報語をＮ（Ｎは２より大き
   い自然数）ビットのチャンネル・ビットから成るチャン
   ネル語に変換し、各チャンネル語に含まれるチャンネル
   ・ビットの中のｉ（ｉはＮ／２以上の自然数）ビットだ
   けに対応してマークを形成して成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第（２３）項記載の光学的記録媒体。 （２５）情報トラックの実質的な中心に対して一方の方
   向に変位したマークの数と他方の方向に変位したマーク
   の数の平均値の比が所定の値になるように記録すべき情
   報をディジタル変調して記録されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（２２）項記載の光学的記録媒体。 （２６）情報トラックに沿って形成されるマークは、所
   定の数毎に実質的にグループ化されており、そのグルー
   プ内で、一方の方向に変位しているマークと他方の方向
   に変位しているマークの数が等しくなるように制御され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第（２５）項記
   載の光学的記録媒体。 （２７）記録すべきディジタル情報を、Ｍ（Ｍは自然数
   ）ビットの情報語に分割し、この情報語を、Ｎ（Ｎは２
   より大きい自然数）ディジットから成り、各ディジット
   は第１、第２および第３の３値のいずれかの値をとるよ
   うなチャンネル語に変換し、上記ディジットの第１の値
   に対応して一方の方向に変位した位置にマークが形成さ
   れ、第２の値に対応して他の方向に変位した位置にマー
   クが形成さ、上記チャンネル語に含まれる第１の値をと
   るディジットの数と第２の値をとるディジットの数はそ
   れぞれｉおよびｊ（ｉおよびｊはそれぞれ所定の自然数
   で、ｉ＜Ｎ、ｊ＜Ｎおよびｉ＋ｊ≦Ｎ）であることを特
   徴とする特許請求の範囲第（２２）項記載の光学的記録
   媒体。 （２８）Ｍは８、Ｎは１１、ｉおよびｊは４であること
   を特徴とする特許請求の範囲第（２７）項記載の光学的
   記録媒体。 （２９）Ｍは８、Ｎは１１、ｉは４、ｊは３であること
   を特徴とする特許請求の範囲第（２７）項記載の光学的
   記録媒体。 （３０）Ｍは８、Ｎは１１で、ｉが４でｊが３のチャン
   ネル語とｉが３でｊが４のチャンネル語とが交互に出現
   するように構成して成ることを特徴とする特許請求の範
   囲第（２７）項記載の光学的記録媒体。 （３１）照射された光に位相変化を与えるマークの有無
   と、情報トラックの周期よりも十分小さい微小量の横方
   向への上記マークの変位との両方に情報を担わせてディ
   ジタル情報が記録されている記録媒体の情報トラックに
   光スポットを収束し、その反射光あるいは透過光を受光
   して光電検出器上に導いてその上に遠視野像を形成し、
   この遠視野像の光量変化から上記マークの有無を、光量
   分布の変化から上記マークの横方向の変位を検出するこ
   とを特徴とする光学的再生方法。 （３２）記録媒体には、情報トラックの実質的な中心に
   対して一方の方向に変位したマークの数と他方の方向に
   変位したマークの数の平均値の比が所定の値になるよう
   に記録すべき情報がディジタル変調して記録されており
   、光電検出器の２つの部分からそれぞれ出力される出力
   信号の差を実質的にしきい値と比較して波形整形し、こ
   の波形整形した信号の平均値が所定の値になるように上
   記しきい値を制御することを特徴とする特許請求の範囲
   第（３１）項記載の光学的再生方法。 （３３）記録媒体には、情報トラックに沿って形成され
   るマーク列をＮ（Ｎは２以上の自然数）個毎に区切って
   実質的にグループ化され、そのグループ内で、一方の方
   向に変位しているマークと他方の方向に変位しているマ
   ークの数がそれぞれｉ（ｉはＮよりも小さい自然数）お
   よびＮ−ｉになるように記録されており、光電検出器に
   ２つの部分からの出力信号の実質的な差を、上記マーク
   毎にサンプリングし、上記マークが一方の方向に変位し
   たとき、上記差の値が変化する方向を正、他方の方向に
   変位したときに変化する方向を負とするとき、同一グル
   ープを構成するＮ個のマークでサンプリングされたサン
   プル値の中で正の方向に大きい方からｉ個のサンプル値
   を選択し、この選択たれたサンプル値が一方の方向に変
   位したマークに対応し、他のサンプル値が他方に変位し
   たマークに対応するものとしてマークの変位を識別する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（３１）項記載の光
   学的再生方法。 （３４）記録媒体には、Ｎ（Ｎは２以上の自然数）個の
   ディジットからなるチャンネル語を単位とし、このチャ
   ンネル語の中には、一方の方向に変位したｉ（ｉはＮ以
   下の自然数）個のマークと、他方の方向に変位したｊ（
   ｊはＮ−ｉ以下の自然数）個のマークを含むように記録
   されており、光電検出器の２つの部分からの出力信号の
   実質的な差信号を、上記ディジットの繰り返し周期に同
   期してサンプリングし、上記マークが一方の方向に変位
   したときに上記差信号が変化する方向を正とするとき、
   同一チャンネル語内でサンプリングしたＮ個のサンプル
   値の中で、正の方向に大きい値から順にｉ個のサンプル
   値が一方の方向に変位したマークが対応し、負の方向に
   大きい値から順にｊ個のサンプル値が他方の方向に変位
   したマークに対応し、残りのサンプル値がマークのない
   ディジットに対応するものと認識することを特徴とする
   特許請求の範囲第（３１）項記載の光学的再生方法。 （３５）照射された光に位相変化を与えるマークの有無
   と、情報トラックの周期よりも十分小さい微小量の横方
   向への上記マークの変位との両方に情報を担わせてディ
   ジタル情報が記録されている記録媒体の情報トラックに
   光スポットを収束する照射手段と、その反射光あるいは
   透過光を受光して光電検出器上に導いてその上の複数の
   受光セルにまたがって上記光スポットの遠視野像を形成
   する受光手段と、上記複数の受光セルの出力信号の和の
   値から上記マークの有無を検出するマーク検出手段と、
   少なくとも２つの受光セルの出力信号の差の値から上記
   マークの横方向への変位を検出するマーク変位検出手段
   とを具備して成ることを特徴とする光学的再生装置。 （３６）マーク変位検出手段は、マーク検出手段の出力
   信号がマークの存在を示すような値のときだけ実質的に
   受光セルの出力信号の差の値を２値化してマークの変位
   を検出することを特徴とする特許請求の範囲第（３５）
   項記載の光学的再生装置。 （３７）記録媒体には、一方の方向に変位したマークの
   数と他方の方向に変位したマークの数の時間的な平均値
   の比が一定の値になるように制御されており、マーク変
   位検出手段は手段信号の差を所定のしきい値と比較して
   これを２値化し、２値化した出力信号を、マーク検出手
   段の出力信号がマークの存在を示すときだけ実質的に抽
   出して平均化した値を負帰還することによって上記しき
   い値を制御することを特徴とする特許請求の範囲第（３
   ６）項記載の光学的再生装置。 （３８）マーク変位検出手段の出力する２値化された信
   号が一方の値のときの受光セルの出力信号の和の平均値
   と、他方の値のときの上記出力信号の和の平均値とがほ
   ぼ等しくなるように光スポットの位置を制御するトラッ
   キング制御手段を具備して成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第（３７）項記載の光学的再生装置。 （３９）トラッキング制御手段は、受光セルからの出力
   信号の和が所定のレベルを超えるときには、その平均値
   をとる動作を実質的に停止することを特徴とする特許請
   求の範囲第（３８）項記載の光学的再生装置。 （４０）記録媒体には、記録すべき情報を第１の情報系
   列と第２の情報系列の２つの情報系列に分離し、光に位
   相の変化を与えるような微小な凹凸であるビットの有無
   によって上記第１の情報系列を記録し、情報トラックの
   繰り返し周期よりも十分小さな微小量だけ上記ビットを
   左右に変位することによって上記第２の情報系列を記録
   した読み出し専用の部分と、マークを部分的に形成する
   ことによって情報の記録が可能な記録可能部分とが含ま
   れ、この記録媒体の再生専用部分から情報を読み取る読
   取手段と、上記第１の情報系列と同じディジタル変調方
   法を用いて記録可能部分に情報を記録する記録手段とを
   具備してなることを特徴とする光学的記録再生装置。