JPH02227877A

JPH02227877A - 情報記録装置

Info

Publication number: JPH02227877A
Application number: JP1049419A
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: JP2721229B2; US5058089A

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。

このような先ディ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（ＣＱｎＳｔａｎｔ　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、先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線
速度が大きくなるので、これに連れて情報の転送りロッ
クの周波数を高くする必要があり、このため情報記録媒
体の外周部分で情報の記録条件が厳しくなるという欠点
がある。ま、た、情報記録媒体に欠陥部分があった場合
に、その欠陥部分を救済して正常な情報記録媒体として
扱いたいという要請もある。本発明は、上記問題点を解
消しつつ上記要請に応えるためになされたもので、ＣＡ
Ｖ方式による記録方式より記録容量を大きくし、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
とができるとともに、情報記録媒体の外周部分゛での安
定した記録を可能ならしめる記録方式を採用し、さらに
、当該情報記録媒体の欠陥部分を救済することのできる
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。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）本発明の情報記録装置は、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ピットを形成
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半径位置を検出す
る検出手段と、この検出手段により、前記記録手段が前
記情報記録媒体のある所定の半径位置より内側に対向し
ていることを検出した際は、ある所定の間隔で記録ピッ
トを形成し、前記記録手段が前記情報記録媒体の前記所
定の半径位置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半径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ピットを形成
するべ（前記記録手段を制御する制御手段と、この制御
手段により制御される前記記録手段により情報を記録す
る際に前記情報記録媒体の欠陥領域を検出すると、前記
情報記録媒体の前記所定の半径位置より内側に設けられ
た代替領域に前記欠陥領域に記録すべき内容を代替記録
する代替処理手段とを具備したことを特徴とする。

また、本発明の情報記録媒体は、一定速度で回転され、
情報が記録される円板状の情報記録媒体において、ある
所定の半径位置よりも内側は、ある所定の間隔で記録ピ
ットが形成され、前記所定の半径位置より外側は、半径
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
ながら記録ピットが形成され、かつ前記所定の半径位置
より内側の所定領域に、当該情報記録媒体に含まれる欠
陥領域に記録すべき内容を代替記録する代替領域が設け
られていることを特徴とする。

（作用）本発明は、円板状の情報記録媒体のある所定の半径位置
よりも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、上記所定の半径位置よりも外側では半径位
置が外側になるに従ってその半径位置に応じてピット間
隔を徐々に広くしながら情報を記録するようにし、情報
の記録の際に欠陥領域を検出した際は、上記所定の半径
位置よりも内側の所定領域に設けられた代替領域に、当
該情報記録媒体の欠陥領域に記録すべき内容を代替記録
するようにしたものである。これにより、記録容量を大
きく保ちつつ高速アクセスが可能となるとともに、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
っており、さらに、情報の記録中に情報記録媒体の欠陥
領域が発見された場合でも、欠陥の有無を意識せずに正
常な情報記録媒体として記録・再生を行なうことができ
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５参照して説明
する。

第２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。この光デイスク装置
に用いられる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、
その金属被膜層の中心部近傍には切欠部、つまり基準マ
ク１１が設けられている。

光デイスク１上には、第１２図に示すように、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フが形成
されており、このトラックは基準マーク１１を「０」と
して、「０〜２５５」の２５６セクタに分割されている
。この光デイスク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。上記ブロ
ックの開始位置には、ブロック番号、トラック番号等か
ら成るブロックヘッダ（ヘッダ情報）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
。

このような光ディスク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
っており、スピンドルモータ制御回路３から出力される
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
ーパスフィルタ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Ｓ
１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、代替処理手段）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。この光学ヘッド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、光ディスク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１°３土に導かれて結像し、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ボ信号Ｓ６を生成し、アクチ
エータ１６に供給ス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、記録の際に
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。デイン
タリーブ回路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
４２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
４４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光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２１
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、これら両型圧を比較し、そ
の差分を増幅して誤差信号Ｓ１０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ＳＩＯは
ドライバ２３に供給される。

ドライバ２８は、第３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Ｓｌｌ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
バ２３のトランジスタＴｒｉ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が人力され
、記録時には、直前の再生時に人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。バッフ７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、バーストエラ
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
ライバ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８１３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Ｓ１３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
、ブロック番号等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４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ＣＫＩ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！ｔｊｌＧ３が得られるよ
うな設定データ８１３が格納されている。

ちなみに、この第４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５図に示すように、半径ｒのトラック上
では、ａＯ。

ａｌ　　　ａｌ・・・の順番に一定のピット間隔ｇ　（
ある所定の間隔）でピットが形成され、半径２ｒ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、ｂｏｌｂｌ、ｂ２・・・の順番にピット
間隔２ｇでピットが形成される。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２「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、”０ｓａｌ、ａｌ・
・・の順番にピット間隔ｇでピ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、ｂｏｌＣｌ、ｂＩ　　ｃ２、ｂ２
・・・の順番にピット間隔ｇでピ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（ピット間隔）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５図に示すように、半径ｒのトラック上で
は上記と同様に、ａＯｓａｌＳａ２・・・の順番にピッ
ト間隔ｇでピットが形成され、半径ｎｒのトラック上で
は、ｄ、、ｄ、　、ｄ２・・・の順番にピット間隔ｇで
ピットが形成される。つまり、この半径ｒから２「まで
の範囲は線密度一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ｎ「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ピットが形成される。

したがって、半径ｎ「のトラック上では、ｄ　（１−、
ｄ　（、ｄ　２・・・の順番にピットが形成されるが、
半径２「のトラック上ではｂＯ，ｅｌｅ２・・・の順番
にピットが形成され、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ｎ「より大きい
範囲はＣＡＶ方式にてピ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６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２「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ｆａｓ１で表わすことが
できる。一方、線密度一定力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２ｆｌに変化する。したがって、三
角形ｔｗｚの面！（Ｓ２＋８３）分、つまり面積Ｓ１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１．５「の位置から外周側を一定周波数１．５
ｆｌにより記録するものとすると、ＣＡＶ方式で記録し
た場合に比較し、台形ｔ　ｗ　ｙ　ｘの面積Ｓ潜の分だ
け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、
ＣＡＶ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７図に示す。

表　　　　　１また、第４図に示すように、半径「からｎ「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。このデー
タ転送りロックが階段状に変化させるために、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３１３が、制御回路４内部のＲ
ＯＭ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
ｍ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８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、人力パル
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９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９
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１０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ＰＬＬ制御回路が構
成されている。

第１０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′入力による位相ループを働かせてｆ。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ピ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二秒）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Ｊ１＝Ｐ１ｘＴ
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１１図は、本発明に係る記録方式における記録レーザ
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
ｒ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ｐｌであり、上限がｐｌ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「でｐｌ、外周の半径２ｒでｐ、
１であり、ｐ４〉ｐｌ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「でｐｌ、外周の半径２「でｐ３で示
され、ｐ３く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、形成される記録ピッ
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１６５ｒ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
れて記録ピ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ピ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。

このように、本発明を適用することにより、光ディスク
１の外周部分での記録レーザパワーのマージンが大きく
なるので、この外周部分でも安定した記録及び再生がで
きることになる。

また、光ディスク１の内周部分の所定領域には、第１図
の斜線で示すように、代替ブロック領域（代替領域）ｌ
ｅが設けられている。図において、１ａは光ディスク１
の内周側に設けられた無記録領域、１ｂは外周側に設け
られた無記録領域である。そして半径ｒから２「までの
領域がデータを記録することのできる領域であり、ＩＣ
は記録密度一定方式により記録される領域、１ｄはＣＡ
Ｖ方式にて記録される領域である。そして、代替ブロッ
ク領域１ｅは、記録密度一定方式により記録される領域
の一部に設けられるようになっている。

この代替ブロック領域１ｅは次のように用いられる。す
なわち、光ディスク１の製造時にプリヘッダの読取りに
よって欠陥ブロックを判断し、この欠陥ブロックの位置
情報を代替ブロック領域１ｅの一部に記録するとともに
、当該欠陥ブロックの代替ブロックを、この代替ブロッ
ク領域１ｅに確保しておく。また、情報記録の際は、制
御回路４の制御の下にリード・アフタ・ライト動作を行
なわしめ、つまり記録と再生とを連続して行なってみて
記録したデータが正常に再生できるか否かをチエツクす
る。この際、エラー訂正回路４３による訂正を行な、つ
てもなお正常に再生することができないときは、そのブ
ロックを欠陥ブロックを判断し、この欠陥ブロックの位
置情報を代替ブロック領域１ｅの一部に記録するととも
に、当該欠陥ブロックの代替ブロックを、この代替ブロ
ック領域１ｅに確保しておく。

このようにして、発見した欠陥ブロックに対する代替ブ
ロックを上記欠陥ブロック領域１ｅに〜順次確保する処
理を行なう一方、記録あるいは再生時は、上記欠陥ブロ
ック領域１ｅの一部に設けられてる欠陥ブロック位置情
報を参照し、この欠陥ブロック位置情報に記載されてい
るブロックに対するアクセスであると判断した場合は、
当該ブロックに変えて代替ブロック領域１ｅに確保され
ている代替ブロックに対して記録あるいは再生を行なう
代替処理を行なう。このような代替処理手段を設けるこ
とにより、ユーザから見て、あたかも正常な光ディスク
１を使用しているかの如く取扱うことができ、光ディス
ク１の有効利用が可能となるとともに、使用勝手に優れ
たものとなっている。

また、上記記録方式を採用する光デイスク装置に用いら
れる光ディスク１は、上述した所定の半径位置の内周側
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の半径位置は、トラック番号によ
り、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。また、欠陥ブロックに関する情報もこのとき記
録さ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１のある所定の半径位置よりも内側では線密
度一定となるように同一間隔でピットを形成し、上記所
定の半径位置よりも外側では半径位置が外側になるに従
ってその半径位置に応じてピット間隔を徐々に広くしな
がら情報を記録（ＣＡＶ方式による記録）するようにし
たので、光ディスクｌの１枚当りの記録容量を線密度一
定方式に比べてそれ程低下させずに、かつ高速に情報を
記録することができるとともに、光ディスク１の外周部
分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、記録条件を大幅に緩和することができる。

また、光ディスクｌの最内周側（記録密度一定で記録さ
れる領域）の所定部位に代替ブロック領域を設けて、そ
の光ディスク１に欠陥ブロックが有る場合に、これを救
済するようにしたので、欠陥の有無を意識せずに正常な
光ディスク１として記録・再生を行なうことができるも
のとなっている。

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
記録方式より記録容量を大きくし、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ると
ともに、情報記録媒体の外周部分での安定した。記録を
可能ならしめる記録方式を採用し、さらに、当該情報記
録媒体の欠陥部分を救済することのできるすみ報記録装
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図は光ディス
クの記録エリア及び代替トラックエリアの構成を示す図
、第２図は光デイスク装置の概略構成を示す図、第３図
はドライバの構成を示す回路図、第４図はデータ転送り
ロックの変化を説明するための図、第５図はピット間隔
を説明するための図、第６図は各記録方式の記録容量を
説明するための図、第７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だめの図
、第８図はＰＬＬ制御回路の基本構成を示す図、第９図
はＰＬＬ制御回路の動作を説明するための波形図、第１
０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１１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１２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、代替
処理手段）　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）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
媒体に記録ピ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半径位置を
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
のある所定の半径位置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ピットを形成し、前
記記録手段が前記情報記録媒体の前記所定の半径位置よ
り外側に対向していることを検出した際は、前記情報記
録媒体の半径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ピ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、この制御手段により制御される前記記録手段により情報
を記録する際に前記情報記録媒体の欠陥領域を検出する
と、前記情報記録媒体の前記所定の半径位置より内側に
設けられた代替領域に前記欠陥領域に記録すべき内容を
代替記録する代替処理手段とを具備したことを特徴とする情報記録装置。
（２）一定速度で回転され、情報が記録される円板状の
情報記録媒体において、ある所定の半径位置よりも内側は、ある所定の間隔で記
録ピットが形成され、前記所定の半径位置より外側は、
半径位置が外側になるに従って前記所定の間隔を徐々に
広げながら記録ピットが形成され、かつ前記所定の半径
位置より内側の所定領域に、当該情報記録媒体に含まれ
る欠陥領域に記録すべき内容を代替記録する代替領域が
設けられていることを特徴とする情報記録媒体。