JP2008047255A - Optical disk drawing method and optical disk - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform drawing while performing tracking control. <P>SOLUTION: A pre-pit 24 is formed and arranged in a drawing layer 26 of an optical disk 10. The pre-pit 24 is irradiated with laser light 12 emitted from an optical pickup 42 while the optical disk 10 is rotated and controlled by CAV control to make the laser light 12 follow the arrangement of the pre-pit 24 by tracking control of a phase difference method. In this state, the laser light 12 is modulated by a drawing signal and visible light characteristics of a drawing region are changed at a part out of an edge of the pre-pit 24 to form a visible image according to the drawing signal. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、光ディスクの盤面に可視画像を形成(描画)するための方法に関し、トラッキング制御しながら描画できるようにしたものである。また、この発明は、この方法に使用される光ディスクに関する。   The present invention relates to a method for forming (drawing) a visible image on a disk surface of an optical disc so that drawing can be performed while tracking control is performed. The present invention also relates to an optical disc used in this method.

光ピックアップから出射されるレーザ光を用いて光ディスクの盤面に可視画像を描画する方法が下記特許文献1,2に記載されている。特許文献1に記載の方法は光ディスクのデータ記録層よりもレーベル面側に描画層を別途形成し、レーベル面側を光ピックアップに対面させて、該光ディスクを回転駆動しかつ該回転に同期して光ピックアップをディスク外周方向へ順次移動させながら、光ピックアップから描画信号で変調したレーザ光を出射して描画層に照射することにより、該描画層の可視光特性を変化させて、該描画層に描画信号に応じた画像を描画するようにしたものである。特許文献2記載の方法はデータ記録層に描画するもので、光ディスクを回転駆動しながら、光ピックアップから出射されるレーザ光を該光ディスクのデータ記録層に形成されたグルーブ(プリグルーブ)にトラッキング制御し、該レーザ光を描画信号で変調することにより、データ記録層の可視光特性を変化させて、該データ記録層に描画信号に応じた画像を描画するようにしたものである。
特開2004−5848号公報 特開2004−355764号公報
Patent Documents 1 and 2 below describe a method of drawing a visible image on the surface of an optical disk using laser light emitted from an optical pickup. In the method described in Patent Document 1, a drawing layer is separately formed on the label surface side of the data recording layer of the optical disc, the label surface side is faced to the optical pickup, the optical disc is rotated, and synchronized with the rotation. While sequentially moving the optical pickup toward the outer periphery of the disk, the laser light modulated by the drawing signal is emitted from the optical pickup and irradiated to the drawing layer, thereby changing the visible light characteristics of the drawing layer and An image corresponding to a drawing signal is drawn. The method described in Patent Document 2 is for drawing on a data recording layer, and tracking control of laser light emitted from an optical pickup to a groove (pre-groove) formed on the data recording layer of the optical disk while rotating the optical disk. Then, by modulating the laser light with a drawing signal, the visible light characteristics of the data recording layer are changed, and an image corresponding to the drawing signal is drawn on the data recording layer.
JP 2004-5848 A JP 2004-355664 A

特許文献1記載の方法によれば、描画層にはトラックが存在しないので、トラッキング制御しながら緻密なピッチで描画することができない。これに対し、特許文献2記載の方法によればトラッキング制御しながら緻密なピッチで描画できるが、データ記録層に描画するので、描画した領域にはデータ記録ができなくなりデータ記録領域が狭くなる(あるいはデータ記録した領域には描画ができなくなり描画領域が狭くなる)問題がある。   According to the method described in Patent Document 1, since there is no track in the drawing layer, it is impossible to draw at a precise pitch while performing tracking control. On the other hand, according to the method described in Patent Document 2, although drawing can be performed with a fine pitch while tracking control is performed, since data is drawn on the data recording layer, data cannot be recorded in the drawn area and the data recording area becomes narrow ( (Alternatively, drawing cannot be performed in the data recording area, and the drawing area becomes narrow).

さらに、特許文献2のグルーブにトラッキング制御しながら描画する方法では次のような問題がある。すなわち、光ディスクのトラッキング制御方法として3ビーム法や位相差法が知られている。3ビーム法は主スポットのディスク外周側に配置される先行サイドスポットが未記録領域に配置されるのに対し、主スポットのディスク内周側に配置される後行サイドスポットが記録済領域に配置されるので、両サイドスポットで反射光量が異なり、両反射光量差として検出されるトラッキングエラーにオフセットが生じる。この場合、データ記録であれば、記録済領域にピットが満遍なく形成されているので、オフセットは一定量を保つ。しかし、描画の場合は、描画済領域でも画像がある部分と画像がない部分があり、後行サイドスポットが画像がある部分から画像がない部分に突入する際または画像がない部分から画像がある部分に突入する際にトラッキングエラーが急激に変動し、トラッキングサーボが不安定になる場合がある。特に、画像を高コントラストで描画して視認性を向上させるためにグルーブに太幅で描画したり、描画前後の反射率比を大きくした場合にはこの傾向が強まり、トラッキングサーボがより一層不安定になる。位相差法は上記3ビーム法の問題は生じないが、ピットのエッジを利用してトラッキングエラーを検出するので、エッジがないグルーブのトラッキングには利用することができない。   Further, the drawing method with tracking control in the groove of Patent Document 2 has the following problems. That is, a three-beam method and a phase difference method are known as optical disk tracking control methods. In the 3-beam method, the preceding side spot arranged on the outer peripheral side of the main spot in the disc is arranged in the unrecorded area, whereas the subsequent side spot arranged on the inner peripheral side of the main spot in the disc is arranged in the recorded area. Therefore, the amount of reflected light differs between the two side spots, and an offset occurs in the tracking error detected as the difference between both reflected light amounts. In this case, in the case of data recording, since the pits are uniformly formed in the recorded area, the offset is kept constant. However, in the case of drawing, there are a part where there is an image and a part where there is no image even in the drawn area, and there is an image when the trailing side spot enters a part where there is no image from a part where there is an image or from a part where there is no image When entering a part, the tracking error may fluctuate rapidly, and the tracking servo may become unstable. In particular, when the image is drawn with high contrast and the groove is drawn with a large width to improve visibility, or when the reflectance ratio before and after the drawing is increased, this tendency becomes stronger and the tracking servo becomes more unstable. become. The phase difference method does not cause the problem of the three-beam method, but detects a tracking error using the edge of the pit, so it cannot be used for tracking a groove having no edge.

この発明は上記従来の技術における問題点を解決して、位相差法でトラッキング制御しながら描画できるようにした光ディスク描画方法およびこの方法に使用される光ディスクを提供しようとするものである。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art and to provide an optical disc drawing method and an optical disc used in this method, which can be drawn while performing tracking control by a phase difference method.

この発明の光ディスク描画方法は、光ディスクの、データ記録層とは別に形成された描画層に、ディスク中心に対し螺旋状または同心円状にプリピットを配列形成し、該光ディスクを回転駆動しながら光ピックアップから出射するレーザ光を該プリピットに照射して、該レーザ光を位相差法トラッキング制御により該プリピットの配列に追従制御し、この状態で前記レーザ光を描画信号で変調して前記描画層の可視光特性を変化させて、該描画層に該描画信号に応じた可視画像を形成するようにしたものである。この発明によれば、光ディスクの描画層にプリピットを配列形成したので、該プリピットのエッジを利用して位相差法でトラッキング制御しながら描画を行うことができる。   In the optical disk drawing method of the present invention, prepits are arranged in a spiral or concentric manner with respect to the center of the disk on a drawing layer formed separately from the data recording layer of the optical disk, and the optical pickup is rotated while driving the optical disk. The pre-pits are irradiated with emitted laser light, the laser light is controlled to follow the pre-pit arrangement by phase difference tracking control, and in this state, the laser light is modulated with a drawing signal to display visible light on the drawing layer. By changing the characteristics, a visible image corresponding to the drawing signal is formed on the drawing layer. According to the present invention, since the prepits are arranged in the drawing layer of the optical disc, drawing can be performed while tracking control is performed by the phase difference method using the edges of the prepits.

この方法において、レーザ光がプリピットの各エッジに照射されるタイミングで、該レーザ光のパワーを描画層の可視光特性を変化させないボトムパワーに保持することができる。このようにすると、位相差法によるトラッキングエラーを安定に検出することができる。   In this method, the power of the laser light can be maintained at the bottom power that does not change the visible light characteristic of the drawing layer at the timing when the laser light is irradiated to each edge of the prepit. In this way, a tracking error due to the phase difference method can be detected stably.

この発明の光ディスクは、光ディスクの、データ記録層とは別に形成された描画層に、ディスク中心に対し螺旋状または同心円状にプリピットを配列形成してなるものである。描画層は色素材料等の書き換え不能な材料、あるいは相変化材料等の書換可能な材料で構成することができる。   The optical disk of the present invention is formed by arranging prepits in a spiral or concentric manner with respect to the center of the disk on a drawing layer formed separately from the data recording layer of the optical disk. The drawing layer can be made of a non-rewritable material such as a dye material or a rewritable material such as a phase change material.

以下、この発明の実施の形態を説明する。図1はこの発明による光ディスクの層構造の実施の形態を示す。この光ディスク10は、描画可能型片面一層DVD−Rとして構成したものである。レーザ光12は描画時の配置を示す。光ディスク10はそれぞれ0.6mm厚のポリカーボネート製基板14,16を貼り合わせて、全体が1.2mm厚に構成されている。基板14の表面(基板16との対向面)には、基板14の作製工程で、データ記録を行う領域(データ記録領域)全体に、データ記録用のトラックを構成するグルーブ18が、光ディスク10の中心に対し螺旋状に所定ピッチで形成されている。グルーブ18が形成された基板14の表面にはデータ記録層20および反射層22が積層形成されている。これにより、基板16および積層膜20,22は通常のDVD−Rの片面分を構成する。   Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an embodiment of the layer structure of an optical disk according to the present invention. This optical disk 10 is configured as a drawable single-sided single-layer DVD-R. The laser beam 12 indicates the arrangement at the time of drawing. The optical disk 10 is composed of 1.2 mm thick as a whole by bonding polycarbonate substrates 14 and 16 each having a thickness of 0.6 mm. On the surface of the substrate 14 (opposite surface to the substrate 16), a groove 18 constituting a data recording track is formed on the entire area of the data recording area (data recording area) in the manufacturing process of the substrate 14. It is formed at a predetermined pitch spirally with respect to the center. A data recording layer 20 and a reflective layer 22 are stacked on the surface of the substrate 14 on which the groove 18 is formed. Thus, the substrate 16 and the laminated films 20 and 22 constitute one side of a normal DVD-R.

基板16の表面(基板14との対向面)には、基板16の作製工程で、描画を行う領域(描画領域。例えばデータ記録領域と同じ領域)全体に、プリピット24(凹凸ピット)が、光ディスク10の中心に対し螺旋状に所定ピッチで配列形成されている。プリピット24の配列は描画用のトラックを構成する。プリピット24が形成された基板16の表面には描画層26および反射層28が積層形成されている。描画層26は例えば感熱材料で構成されるもので、描画パワーのレーザ光12の照射によりその可視光特性が変化して、画像が描画される。基板14と基板16とは、積層膜20,22が形成された面と積層膜26,28が形成された面どうしを対面させて、中間層30(接着剤)で相互に貼り合わされて一体化され、これにより光ディスク10が構成される。   On the surface of the substrate 16 (the surface facing the substrate 14), prepits 24 (uneven pits) are provided on the entire area where drawing is performed in the manufacturing process of the substrate 16 (drawing area, for example, the same area as the data recording area). An array is formed at a predetermined pitch in a spiral with respect to the center of 10. The arrangement of the prepits 24 constitutes a drawing track. A drawing layer 26 and a reflective layer 28 are laminated on the surface of the substrate 16 on which the prepits 24 are formed. The drawing layer 26 is made of, for example, a heat-sensitive material, and its visible light characteristic is changed by irradiation with the laser beam 12 having a drawing power, and an image is drawn. The substrate 14 and the substrate 16 are integrated by being bonded to each other with an intermediate layer 30 (adhesive) with the surface on which the laminated films 20 and 22 are formed facing each other and the surface on which the laminated films 26 and 28 are formed. Thus, the optical disc 10 is configured.

光ディスク10の描画時は、図1に示すように基板16側の面(レーベル面)10aを光ピックアップの対物レンズ32に対面させ、レーザ光12を反射層28に合焦制御し、レーザ光12の強度を描画信号で変調して描画層26の可視光特性を変化させて描画層26に画像を描画する。また、データ記録時は、図1に示す状態から光ディスク10を表裏反転させて基板14側の面(データ面)10bを対物レンズ32に対面させ、レーザ光12を反射層22に合焦制御し、レーザ光12の強度を記録データで変調して、データ記録層20にデータ記録を行う。   At the time of drawing on the optical disc 10, the surface (label surface) 10a on the substrate 16 side faces the objective lens 32 of the optical pickup as shown in FIG. The image is drawn on the drawing layer 26 by changing the visible light characteristic of the drawing layer 26 by modulating the intensity of the image with the drawing signal. During data recording, the optical disk 10 is turned upside down from the state shown in FIG. 1 so that the surface (data surface) 10b on the substrate 14 side faces the objective lens 32, and the focus of the laser beam 12 on the reflective layer 22 is controlled. Then, the intensity of the laser beam 12 is modulated with the recording data, and data recording is performed on the data recording layer 20.

プリピット24の配列パターン例を図2に示す。プリピット24は予め定められた配列パターンで繰り返し配列されている。図2の例ではプリピット24の配列はCDフォーマットに準拠して3T〜11Tのピット配列パターンで構成されている。このプリピット配列パターンは、該プリピット配列のEFMフレーム周期(588T)ごとに繰り返される。このピット配列パターンには11T−11TのEFM同期信号パターンが該プリピット配列のEFMフレーム周期ごとに含まれている。EFM同期信号パターン以外は任意のパターンでよいが、プリピット24とランド34の平均デューティ比は通常のCDのピットと同様に50%:50%に設定されている。図2の例では、個々のプリピット24の後に同じ長さのランド34を形成することにより、プリピット24とランド34の平均デューティ比を50%:50%に設定している。また、プリピット24はCAV(回転速度一定)ピット(ディスク半径位置にかかわらず1Tあたりの回転角が一定のピット)でもCLV(線速度一定)ピット(ディスク半径位置にかかわらず1Tあたりの距離長さが一定のピット)でもよいが、光ディスク10をCAV回転させて描画を行う場合はCAVピットの方が描画制御が容易である。   An example of the arrangement pattern of the prepits 24 is shown in FIG. The prepits 24 are repeatedly arranged in a predetermined arrangement pattern. In the example of FIG. 2, the arrangement of the prepits 24 is composed of a pit arrangement pattern of 3T to 11T in accordance with the CD format. This prepit arrangement pattern is repeated every EFM frame period (588T) of the prepit arrangement. This pit arrangement pattern includes an EFM synchronization signal pattern of 11T-11T for each EFM frame period of the pre-pit arrangement. Any pattern other than the EFM sync signal pattern may be used, but the average duty ratio between the pre-pit 24 and the land 34 is set to 50%: 50% as in the normal CD pit. In the example of FIG. 2, the land 34 having the same length is formed after each pre-pit 24, so that the average duty ratio between the pre-pit 24 and the land 34 is set to 50%: 50%. The pre-pit 24 is a CAV (constant rotational speed) pit (a pit with a constant rotational angle per 1T regardless of the disk radial position) or a CLV (constant linear speed) pit (a distance per 1T regardless of the disk radial position). However, when drawing is performed by rotating the optical disk 10 by CAV, drawing control is easier for the CAV pit.

なお、プリピット24とランド34の平均デューティ比は50%:50%に限るものでなく、一定値であればよい。すなわち、後述する図5のPLL回路88内ではプリピット24によるRF信号の平均値をスライスレベル(閾値)として用いて該RF信号を2値化するので、プリピット24とランド34の平均デューティ比が変動すると該スライスレベルが変動し、該2値化がうまくいかなくなる。そこで、プリピット24とランド34の平均デューティ比を一定値にする。したがって、プリピット24とランド34の平均デューティ比は極端な値でなければ50%:50%でなくてもよく、例えば70%:30%等も採用し得る。   The average duty ratio between the prepit 24 and the land 34 is not limited to 50%: 50%, and may be a constant value. That is, in the PLL circuit 88 shown in FIG. 5 to be described later, the RF signal is binarized using the average value of the RF signal from the prepit 24 as a slice level (threshold), so the average duty ratio between the prepit 24 and the land 34 varies. Then, the slice level fluctuates, and the binarization is not successful. Therefore, the average duty ratio between the prepit 24 and the land 34 is set to a constant value. Therefore, if the average duty ratio between the prepit 24 and the land 34 is not an extreme value, it may not be 50%: 50%, and for example, 70%: 30% may be adopted.

また、プリピット24の配列パターンは図2のように様々な長さのプリピット24およびランド34を配列するのに限らず、固定長のプリピットとランドを単純に繰り返すパターンとすることもできる。   Further, the arrangement pattern of the prepits 24 is not limited to the arrangement of the prepits 24 and lands 34 having various lengths as shown in FIG. 2, and a fixed-length prepit and land can be simply repeated.

以上説明した光ディスク10にデータ記録および再生並びに描画を行う描画機能付き光ディスク記録装置のシステム構成を図3に示す。なお、図3ではデータ記録および再生時に記録データおよび再生データの信号処理を行う部分については図示を省略している。描画機能付き光ディスク記録装置はホスト機器(ホストコンピュータ)36と描画機能付き光ディスクドライブ(DVD−Rドライブ)38を相互に通信可能な状態に接続して構成されている。光ディスク10はスピンドルモータ40で回転駆動され、光ピックアップ42から出射されるDVD用のレーザ光12でデータ記録および再生並びに描画が行われる。スピンドルサーボ44はシステム制御部(CPU)46の指令によりスピンドルモータ40をデータ記録時および再生時はCLV制御し、描画時はCAV制御する。このCAV制御は、スピンドルモータ40から所定回転角ごとに出力されるFGパルスが所定の基準クロックに同期するようにPLL制御で行われる。   FIG. 3 shows the system configuration of the optical disc recording apparatus with a drawing function for performing data recording, reproduction and drawing on the optical disc 10 described above. In FIG. 3, illustration of a portion that performs signal processing of recorded data and reproduced data during data recording and reproduction is omitted. The optical disk recording apparatus with a drawing function is configured by connecting a host device (host computer) 36 and an optical disk drive with a drawing function (DVD-R drive) 38 so that they can communicate with each other. The optical disk 10 is rotationally driven by a spindle motor 40, and data recording, reproduction, and drawing are performed by a DVD laser beam 12 emitted from an optical pickup. The spindle servo 44 performs CLV control at the time of data recording and reproduction, and CAV control at the time of drawing, according to a command from a system control unit (CPU) 46. The CAV control is performed by PLL control so that the FG pulse output from the spindle motor 40 at every predetermined rotation angle is synchronized with a predetermined reference clock.

フォーカスサーボ48は、光ディスク10で反射されたレーザ光12の戻り光に基づきフォーカスアクチュエータで対物レンズ32をその光軸方向に駆動してフォーカス制御を行う。すなわち、フォーカスサーボ48はレーザ光12を、データ記録および再生時は光ディスク10の反射層22に合焦制御し、描画時は光ディスク10の反射層28に合焦制御する。トラッキングサーボ50は光ディスク10で反射されたレーザ光12の戻り光に基づきトラッキングアクチュエータで対物レンズ32を光ディスク10の半径方向に駆動してトラッキング制御を行う。すなわち、トラッキングサーボ50はレーザ光12を、データ記録および再生時はプッシュプル法トラッキング制御等によりグルーブ18に追従制御し、描画時は位相差法トラッキング制御によりプリピット24の配列に追従制御する。ステッピングモータ52はモータドライバ54で駆動されて送りねじ56を回転駆動し、光ピックアップ42をディスク半径方向に移送させる。この移送制御は、データ記録および再生時並びに描画時に、トラッキングエラーの直流成分が0になるようにシステム制御部46を介してモータドライバ54を駆動することにより行われる。なお、光ディスク10のデータ記録はディスク内周側から外周側に向けて行われる。また、光ディスク10の描画は通常ディスク内周側から外周側に向けて行われるが、これとは逆に、ディスク外周側から内周側に向けて行うこともできる。   The focus servo 48 performs focus control by driving the objective lens 32 in the optical axis direction by a focus actuator based on the return light of the laser beam 12 reflected by the optical disc 10. That is, the focus servo 48 controls the focus of the laser beam 12 on the reflective layer 22 of the optical disc 10 during data recording and reproduction, and controls the focus on the reflective layer 28 of the optical disc 10 during drawing. The tracking servo 50 performs tracking control by driving the objective lens 32 in the radial direction of the optical disk 10 by a tracking actuator based on the return light of the laser beam 12 reflected by the optical disk 10. That is, the tracking servo 50 follows the groove 18 by push-pull tracking control or the like during data recording and reproduction, and controls the tracking of the prepit 24 by phase difference tracking control during drawing. The stepping motor 52 is driven by a motor driver 54 and rotationally drives the feed screw 56 to move the optical pickup 42 in the disk radial direction. This transfer control is performed by driving the motor driver 54 via the system control unit 46 so that the DC component of the tracking error becomes zero at the time of data recording, reproduction and drawing. Note that data recording on the optical disk 10 is performed from the inner circumference side to the outer circumference side of the disk. The drawing of the optical disk 10 is usually performed from the inner periphery side of the disk toward the outer periphery side. On the contrary, it can be performed from the outer periphery side of the disk toward the inner periphery side.

レーザドライバ58は光ピックアップ42内のレーザダイオード(図示せず)を駆動してレーザ光12を出射させる。すなわち、レーザドライバ58はレーザ光12を、データ記録時は記録データで変調し、データ再生時は所定の再生パワーとし、描画時は描画信号で変調して出射させる。ALPC回路60はレーザ光12のパワーを、システム制御部46で指令された値(データ記録時はデータ記録層20にピットを形成する記録パワーおよびピットを形成しないボトムパワー、データ再生時は再生パワー、描画時は描画層26の可視光特性を変化させる描画パワーおよび該可視光特性を変化させないボトムパワー)に制御する。   The laser driver 58 drives a laser diode (not shown) in the optical pickup 42 to emit the laser light 12. That is, the laser driver 58 modulates the laser beam 12 with recording data at the time of data recording, has a predetermined reproduction power at the time of data reproduction, and modulates and emits with a drawing signal at the time of drawing. The ALPC circuit 60 sets the power of the laser beam 12 to the values commanded by the system control unit 46 (recording power for forming pits in the data recording layer 20 during data recording, bottom power not forming pits, and reproducing power for data reproduction). During drawing, the drawing power for changing the visible light characteristic of the drawing layer 26 and the bottom power for changing the visible light characteristic are controlled.

ホスト機器36からは描画時に、描画しようとする画像の画像データが送信される。この画像データは描画する画像のピクセルごとの階調を表すデータ(ピクセルデータ)の集合である。画像データは光ディスクドライブ38のインタフェース62で受信され、バッファメモリ64に一旦蓄えられた後、描画速度に対応した速度で、描画するピクセル順にバッファメモリ64から順次読み出される。描画信号生成部68は該読み出された画像データの各ピクセルデータに応じて、各ピクセルを該当する階調で描画するための描画信号を生成する。この描画信号は、1ピクセルを描画する時間(固定時間)内に複数回立ち上がるパルス信号(後述する図6(i)の描画信号EFM3)で構成され、各ピクセルデータが示す該ピクセルの階調値に応じて、該固定時間内でパルスが立ち上がっている時間の合計値(デューティ比)が変動する信号である。1ピクセルを描画する時間は極めて短く、描画された1ピクセルは人の目には1つのドットとしてしか認識されないので、デューティ比の違いはドットの濃度の違いとして認識される。これにより、個々のピクセルはそれぞれのピクセルデータに応じた階調で描画され、これにより多階調による画像が描画される。   Image data of an image to be drawn is transmitted from the host device 36 at the time of drawing. This image data is a set of data (pixel data) representing gradation for each pixel of an image to be drawn. The image data is received by the interface 62 of the optical disk drive 38, temporarily stored in the buffer memory 64, and then sequentially read from the buffer memory 64 in the order of pixels to be drawn at a speed corresponding to the drawing speed. The drawing signal generation unit 68 generates a drawing signal for drawing each pixel with a corresponding gradation in accordance with each pixel data of the read image data. This drawing signal is composed of a pulse signal (drawing signal EFM3 in FIG. 6 (i) described later) that rises a plurality of times within the time (fixed time) for drawing one pixel, and the gradation value of the pixel indicated by each pixel data Accordingly, the total value (duty ratio) of the pulse rising time within the fixed time varies. Since the time for drawing one pixel is extremely short and the drawn pixel is recognized as only one dot by human eyes, a difference in duty ratio is recognized as a difference in dot density. Thereby, each pixel is drawn with the gradation according to each pixel data, and the image by multi-gradation is drawn by this.

図3のトラッキングサーボ50の構成例を図4に示す。これは位相差法によりトラッキングエラーを検出するもので、描画時に使用される。なお、データ記録時は位相差法は使用できないので、プッシュプル法等によりトラッキングエラーが検出される。光ピックアップ42内の4分割受光素子70には光ディスク10からのレーザ光12の戻り光12aが受光される。4分割受光素子70の一方の対角受光位置の出力電流Ia,Idは電流電圧変換および加算回路72でIa+Idに応じた電圧値に変換される。また、4分割受光素子70の他方の対角受光位置の出力電流Ib,Icは電流電圧変換および加算回路74でIb+Icに応じた電圧値に変換される。電流電圧変換および加算回路72の出力信号Ia+Idはコンパレータ76で所定の閾値と比較されて、パルス信号S1に波形整形される。電流電圧変換および加算回路74の出力信号Ib+Icはコンパレータ78で所定の閾値と比較されて、パルス信号S2に波形整形される。位相比較器80はパルス信号S1,S2の位相を比較し、パルス信号S1の位相が進んでいる場合はその進み時間に相当するパルス幅のパルスを信号PDO+に出力し、パルス信号S2の位相が進んでいる場合はその進み時間に相当するパルス幅のパルスを信号PDO−に出力する(図8,図9の(k),(l)参照)。信号PDO+,PDO−はローパスフィルタ82,84でそれぞれ平滑化されて減算器86に入力される。これにより、減算器86からは両平滑値の差に応じた信号がトラッキングエラー信号TEとして出力される。レーザ光12による光スポットがプリピット24の中心位置にあるときはパルス信号S1,S2は同位相となるのでトラッキングエラー信号TEは0となり、該光スポットがプリピット24の中心位置からずれると、トラッキングエラー信号TEは、ずれた方向に応じた極性およびずれ量に応じたレベルで出力される。   A configuration example of the tracking servo 50 of FIG. 3 is shown in FIG. This detects a tracking error by the phase difference method, and is used at the time of drawing. Since the phase difference method cannot be used during data recording, a tracking error is detected by a push-pull method or the like. The return light 12 a of the laser light 12 from the optical disk 10 is received by the four-divided light receiving element 70 in the optical pickup 42. The output currents Ia and Id at one diagonal light receiving position of the four-divided light receiving element 70 are converted into voltage values corresponding to Ia + Id by the current-voltage conversion and addition circuit 72. Further, the output currents Ib and Ic at the other diagonal light receiving position of the four-divided light receiving element 70 are converted into voltage values corresponding to Ib + Ic by the current-voltage conversion and addition circuit 74. The output signal Ia + Id of the current-voltage conversion and addition circuit 72 is compared with a predetermined threshold value by the comparator 76 and shaped into a pulse signal S1. The output signal Ib + Ic of the current-voltage conversion and addition circuit 74 is compared with a predetermined threshold value by the comparator 78 and shaped into a pulse signal S2. The phase comparator 80 compares the phases of the pulse signals S1 and S2, and when the phase of the pulse signal S1 is advanced, outputs a pulse having a pulse width corresponding to the advance time to the signal PDO +, and the phase of the pulse signal S2 is If it is advanced, a pulse having a pulse width corresponding to the advance time is output to the signal PDO− (see FIGS. 8 and 9 (k) and (l)). Signals PDO + and PDO− are smoothed by low-pass filters 82 and 84, respectively, and input to subtractor 86. As a result, the subtracter 86 outputs a signal corresponding to the difference between both smooth values as the tracking error signal TE. When the light spot by the laser beam 12 is at the center position of the prepit 24, the pulse signals S1 and S2 have the same phase, so that the tracking error signal TE becomes 0, and if the light spot deviates from the center position of the prepit 24, a tracking error occurs. The signal TE is output with a polarity according to the direction of deviation and a level according to the amount of deviation.

図3の描画信号生成部68の構成例を図5に示す。またその動作波形を図6に示す。描画時にレーザ光12の戻り光受光信号により検出されるプリピット24によるRF信号(図4の4分割受光素子70の全加算信号Ia+Ib+Ic+Id)(図6(a))は、PLL回路88に入力されて2値化され、1T周期のクロック信号WCLK(図6(b))が生成される。また、PLL回路88はRF信号に含まれる11T−11Tのプリピット配列EFM同期信号パターンを検出し、該検出したタイミングで所定パルス幅の同期パターン検出信号EFMSY(図6(c))を出力する。マスク信号生成部90は同期パターン検出信号EFMSYと再生クロック信号WCLKとから、描画信号に対するマスク信号MASK(図6(d))とフォーカスエラー検出に対するマスク信号(サーボサンプリングマスク信号)SSPMASK(図6(e))を出力する。マスク信号MASKはRF信号(図6(a))に対してその立ち上がりおよび立ち下がりを所定幅(例えばクロック信号WCLKの1周期分(1T))ずつ狭めた信号である。   A configuration example of the drawing signal generation unit 68 of FIG. 3 is shown in FIG. The operation waveform is shown in FIG. An RF signal (full addition signal Ia + Ib + Ic + Id of the four-divided light receiving element 70 in FIG. 4) (FIG. 6A) detected by the return light receiving signal of the laser beam 12 at the time of drawing is input to the PLL circuit 88. The signal is binarized and a 1T period clock signal WCLK (FIG. 6B) is generated. The PLL circuit 88 detects the 11T-11T pre-pit array EFM synchronization signal pattern included in the RF signal, and outputs a synchronization pattern detection signal EFMSY (FIG. 6C) having a predetermined pulse width at the detected timing. The mask signal generator 90 generates a mask signal MASK (FIG. 6 (d)) for the drawing signal and a mask signal (servo sampling mask signal) SSPMASK (FIG. 6 (FIG. 6) for the focus error detection from the synchronization pattern detection signal EFMSY and the reproduction clock signal WCLK. e)) is output. The mask signal MASK is a signal obtained by narrowing the rising edge and falling edge of the RF signal (FIG. 6A) by a predetermined width (for example, one period (1T) of the clock signal WCLK).

マスク信号MASKおよびサーボサンプリングマスク信号SSPMASKはいずれもRF信号パターン(すなわち、プリピット配列のEFMフレーム周期で繰り返される該プリピット24の配列パターン)に対応して予め設定されたパターンで出力される信号である。すなわち、マスク信号MASKはRF信号の立ち上がりおよび立ち下がりを前記所定幅ずつ狭めた予め設定されたパターンで出力される信号で、同期パターン検出信号EFMSYのタイミングでスタートし、クロック信号WCLKに同期してこの予め設定されたパターンで出力される。このマスク信号MASKは、レーザ光12を描画信号で変調したときに、プリピット24の前後エッジでレーザ光12が描画レベルになると位相差法によるトラッキングエラー検出ができなくなるため、プリピット24の前後エッジでレーザ光12が描画レベルになるのを阻止するのに利用される。一方、サーボサンプリングマスク信号SSPMASKはRF信号を反転した予め設定されたパターンで出力される信号で、同期パターン検出信号EFMSYのタイミングでスタートし、クロック信号WCLKに同期してこの予め設定されたパターンで出力される。このサーボサンプリングマスク信号SSPMASKは、レーザ光12がプリピット24上にあるときにフォーカスエラーが正しく検出されなくなるため、プリピット24を外れたタイミングでフォーカスエラーを検出するのに利用される。   Each of the mask signal MASK and the servo sampling mask signal SSPMASK is a signal output in a pattern set in advance corresponding to the RF signal pattern (that is, the arrangement pattern of the prepits 24 repeated in the EFM frame period of the prepit arrangement). . That is, the mask signal MASK is a signal output in a preset pattern in which the rising and falling edges of the RF signal are narrowed by the predetermined width. The mask signal MASK starts at the timing of the synchronization pattern detection signal EFMSY and is synchronized with the clock signal WCLK. The data is output in this preset pattern. This mask signal MASK is detected at the front and rear edges of the prepit 24 because the tracking error cannot be detected by the phase difference method when the laser light 12 reaches the drawing level at the front and rear edges of the prepit 24 when the laser light 12 is modulated by the drawing signal. This is used to prevent the laser beam 12 from reaching the drawing level. On the other hand, the servo sampling mask signal SSPMASK is a signal output in a preset pattern obtained by inverting the RF signal. The servo sampling mask signal SSPMASK starts at the timing of the synchronization pattern detection signal EFMSY, and is synchronized with the clock signal WCLK. Is output. This servo sampling mask signal SSPMASK is used to detect a focus error at a timing outside the prepit 24 because the focus error is not correctly detected when the laser beam 12 is on the prepit 24.

エンコーダ92はバッファメモリ64(図3)から描画順に読み出される各ピクセルデータ(画像データ)をEFM変調し、1EFMフレーム(前述のプリピット配列のEFMフレームとは無関係)に1ピクセル分の階調データを含むEFM信号EFM1(NRZI変換されたEFM信号)(図6(f))を生成して出力する。このEFM信号EFM1を利用してレーザ光12を変調する最終的な描画信号EFM3(図6(i))が作成される。ただし、EFM信号EFM1はプリピット24の配列とは無関係に生成され、プリピット24のエッジでレーザ光12が描画レベルになると前述のように位相差法によるトラッキングエラー検出ができなくなる。そこで、EFM信号EFM1はアンドゲート94でマスク信号MASKとの論理積がとられる。これにより、アンドゲート94からは、EFM信号EFM1から、プリピット24のエッジ(図6(a)のRF信号の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジと同じタイミング)に相当する部分を除去した信号EFM2(図6(g))が出力される。   The encoder 92 performs EFM modulation on each pixel data (image data) read out from the buffer memory 64 (FIG. 3) in the drawing order, and outputs gradation data for one pixel in one EFM frame (regardless of the EFM frame in the prepit arrangement described above). The generated EFM signal EFM1 (NRZI-converted EFM signal) (FIG. 6F) is generated and output. Using this EFM signal EFM1, a final drawing signal EFM3 (FIG. 6 (i)) for modulating the laser beam 12 is created. However, the EFM signal EFM1 is generated regardless of the arrangement of the prepits 24. When the laser beam 12 reaches the drawing level at the edge of the prepits 24, the tracking error cannot be detected by the phase difference method as described above. Therefore, the EFM signal EFM1 is ANDed with the mask signal MASK by the AND gate 94. As a result, the signal EFM2 (FIG. 6) obtained by removing a portion corresponding to the edge of the prepit 24 (same timing as the rising edge and the falling edge of the RF signal in FIG. 6A) from the EFM signal EFM1. (G)) is output.

DOTX信号生成部96はEFM信号EFM1を順次デコードして1EFMフレームで1ピクセルずつ階調データを復号し、さらに周期が1EFMフレーム長で、デューティ比が該復号したピクセルの階調データに応じて変化する(階調値に比例してデューティ比が大きくなる)パルス信号DOTX(図6(h))を生成して出力する。前記信号EFM2はアンドゲート98でパルス信号DOTXとの論理積がとられる。これにより、アンドゲート98からは信号EFM2が、パルス信号DOTXが“H”レベルに立ち上がっている区間分すなわち各ピクセルの階調に応じた時間分出力される。このアンドゲート98の出力信号は最終的な描画信号EFM3(図6(i))を構成する。   The DOTX signal generation unit 96 sequentially decodes the EFM signal EFM1 to decode the gradation data one pixel at a time in one EFM frame, and the cycle is 1 EFM frame length and the duty ratio changes according to the gradation data of the decoded pixel. The pulse signal DOTX (FIG. 6 (h)) is generated and output (the duty ratio increases in proportion to the gradation value). The signal EFM2 is ANDed with the pulse signal DOTX by an AND gate 98. Accordingly, the signal EFM2 is output from the AND gate 98 for a period corresponding to the period in which the pulse signal DOTX rises to the “H” level, that is, the time corresponding to the gradation of each pixel. The output signal of the AND gate 98 constitutes the final drawing signal EFM3 (FIG. 6 (i)).

描画信号EFM3はEFM信号EFM1に基づいて作成されたものであるが、もはやデータとしての意味は持たない。EFM信号EFM1はNRZI変換されたEFM信号であるので平均のデューティ比は50%である。したがって、パルス信号DOTXの1パルス区間(“H”レベルの区間)に含まれる描画信号EFM3の平均のデューティ比も約50%でほぼ一定となる。一方、パルス信号DOTXのデューティ比はピクセルの階調に比例して大きくなるので、1EFMフレーム長あたりに描画信号EFM3が“H”レベルに立ち上がっている区間の合計の時間(1EFMフレーム長あたりの描画信号EFM3のパルス幅の合計値)はパルス信号DOTXのデューティ比すなわちピクセルの階調に応じたものとなる。したがって、描画信号EFM3でレーザ光12を変調することにより、1EFMフレームに1ピクセルずつ多階調による描画が行われる。なお、EFM信号EFM1による1EFMフレームの時間長は、[ディスク1回転の時間/ディスク1周あたりに描画するピクセル数]に設定される。また、EFM信号EFM1によるEFMフレームとプリピット24の配列によるEFMフレームは同期している必要はなく、同じ時間長である必要もない。   The drawing signal EFM3 is generated based on the EFM signal EFM1, but has no meaning as data anymore. Since the EFM signal EFM1 is an NRZI-converted EFM signal, the average duty ratio is 50%. Accordingly, the average duty ratio of the drawing signal EFM3 included in one pulse section ("H" level section) of the pulse signal DOTX is also approximately constant at about 50%. On the other hand, since the duty ratio of the pulse signal DOTX increases in proportion to the gradation of the pixel, the total time during which the drawing signal EFM3 rises to “H” level per 1 EFM frame length (drawing per 1 EFM frame length) The total pulse width of the signal EFM3) corresponds to the duty ratio of the pulse signal DOTX, that is, the gradation of the pixel. Accordingly, by modulating the laser beam 12 with the drawing signal EFM3, drawing is performed in multiple gradations for each pixel in one EFM frame. Note that the time length of one EFM frame by the EFM signal EFM1 is set to [time for one rotation of the disk / number of pixels to be drawn per one rotation of the disk]. Further, the EFM frame based on the EFM signal EFM1 and the EFM frame based on the arrangement of the prepits 24 do not need to be synchronized and do not need to have the same time length.

エンコーダ92はまた、EFM信号EFM1に基づき、サーボサンプリングパルスSSP(図6(j))を生成し出力する。サーボサンプリングパルスSSPは、フォーカスエラーのサンプリングを、描画信号EFM3がボトムレベルのときの、レーザ光12の戻り光が安定しているタイミングで行うためのサンプリングパルスである。サーボサンプリングパルスSSPは、EFM信号EFM1の各立ち下がりから所定時間Δt(図6(j))を経過後に所定のパルス幅で出力される。また、レーザ光12がプリピット24上にあるときはフォーカスエラーが正しく検出されないので、サーボサンプリングマスク信号SSPMASKを用いてプリピット24を外れたタイミングでフォーカスエラーを検出する。すなわち、サーボサンプリングパルスSSPはアンドゲート100でサーボサンプリングマスク信号SSPMASKと論理積がとられる。これにより、アンドゲート100からはサーボサンプリングパルスSSPのうちプリピット24を外れたタイミングで発生するパルスSSP2(図6(k))が選択出力される。   The encoder 92 also generates and outputs a servo sampling pulse SSP (FIG. 6 (j)) based on the EFM signal EFM1. The servo sampling pulse SSP is a sampling pulse for performing focus error sampling at a timing when the return light of the laser beam 12 is stable when the drawing signal EFM3 is at the bottom level. The servo sampling pulse SSP is output with a predetermined pulse width after a predetermined time Δt (FIG. 6 (j)) has elapsed from each falling edge of the EFM signal EFM1. Further, since the focus error is not correctly detected when the laser beam 12 is on the pre-pit 24, the focus error is detected at the timing when the pre-pit 24 is removed using the servo sampling mask signal SSPMASK. In other words, the servo sampling pulse SSP is ANDed by the AND gate 100 with the servo sampling mask signal SSPMASK. As a result, the AND gate 100 selectively outputs a pulse SSP2 (FIG. 6 (k)) generated at a timing outside the prepit 24 in the servo sampling pulse SSP.

図3の描画機能付き光ディスク記録装置を使用して図1の光ディスク10に描画する時の制御手順を図7に示す。光ディスク10をそのレーベル面10aが光ピックアップ42に対面するように(図1の配置)光ディスクドライブ38に装填する。レーザ光12をボトムレベルで点灯し(S1)、スピンドルモータ40を描画時の回転速度でCAV駆動する(S2)。次いでフォーカスサーボ48をオンし、レーザ光12を反射層28に合焦制御する(S3)。この時点ではレーザ光12がボトムレベルでありプリピット24によるフォーカスエラーへの影響がほとんど無いので、フォーカスサーボ48はフォーカスエラーをサンプリングでなく連続的に検出してフォーカス制御を行う。この状態でステッピングモータ52を駆動して光ピックアップ42を所定の描画開始半径位置にスレッド移動させる(S4)。描画開始半径位置は例えば光ピックアップ42を機械的に係止されるディスク最内周原点位置に一旦戻し、その位置からのスレッド送り量(ステッピングモータ48に印加する駆動パルス数)で検出することができる。   FIG. 7 shows a control procedure when drawing on the optical disk 10 of FIG. 1 using the optical disk recording apparatus with a drawing function of FIG. The optical disk 10 is loaded into the optical disk drive 38 so that the label surface 10a faces the optical pickup 42 (arrangement in FIG. 1). The laser beam 12 is turned on at the bottom level (S1), and the spindle motor 40 is CAV-driven at the rotation speed during drawing (S2). Next, the focus servo 48 is turned on, and the laser beam 12 is controlled to be focused on the reflective layer 28 (S3). At this time, since the laser beam 12 is at the bottom level and there is almost no influence on the focus error by the pre-pit 24, the focus servo 48 performs focus control by detecting the focus error continuously instead of sampling. In this state, the stepping motor 52 is driven to move the optical pickup 42 to a predetermined drawing start radius position (S4). The drawing start radius position can be detected, for example, by returning the optical pickup 42 to the innermost circumferential origin position where the optical pickup 42 is mechanically locked, and the thread feed amount from that position (the number of drive pulses applied to the stepping motor 48). it can.

画像データがホスト機器36から送信され、バッファメモリ64に所定量以上格納されると描画を開始できる状態となる。この状態でトラッキングサーボ50およびトラッキングエラー直流成分に基づくスレッドサーボ(ステッピングモータ52の制御)をそれぞれオンし(S5)、描画を開始させる(S6)。描画中はフォーカスサーボ48はサーボサンプリングパルスSSP2(図6(k))を用いてプリピット24を外れたタイミングでフォーカスエラーをサンプリングし、該フォーカスエラーに基づきレーザ光12を反射層28に合焦させた状態に保つ。また、トラッキングサーボ50(図4)による位相差法トラッキング制御によりレーザ光12をプリピット24に追従させる。描画中はディスク回転に同期してエンコーダ92(図5)で画像データに対応したEFM信号EFM1(図6(f))が生成され、さらにEFM信号EFM1に基づき描画信号EFM3(図6(i))が作成され、この描画信号EFM3によりレーザ光12を描画レベルとボトムレベルに変調して描画層26に対する描画が行われる。描画の進行に伴いホスト機器36から画像データがバッファメモリ64に補給される。全ての画像データの描画が終了すると画像が完成し、光ピックアップ42が描画終了半径位置に達すると(S7)、全サーボをオフして(S8)、一連の描画制御を終了する。   When image data is transmitted from the host device 36 and stored in the buffer memory 64 in a predetermined amount or more, drawing can be started. In this state, the tracking servo 50 and the thread servo based on the tracking error DC component (control of the stepping motor 52) are turned on (S5), and drawing is started (S6). During drawing, the focus servo 48 samples a focus error at a timing when the prepit 24 is removed using the servo sampling pulse SSP2 (FIG. 6 (k)), and focuses the laser beam 12 on the reflection layer 28 based on the focus error. Keep it in a good condition. Further, the laser beam 12 is caused to follow the pre-pit 24 by phase difference tracking control by the tracking servo 50 (FIG. 4). During drawing, the encoder 92 (FIG. 5) generates an EFM signal EFM1 (FIG. 6 (f)) corresponding to the image data in synchronism with the disk rotation. Further, the drawing signal EFM3 (FIG. 6 (i)) is generated based on the EFM signal EFM1. ) Is created, and the laser light 12 is modulated to the drawing level and the bottom level by the drawing signal EFM3, and drawing on the drawing layer 26 is performed. As the drawing progresses, image data is supplied from the host device 36 to the buffer memory 64. When drawing of all the image data is completed, the image is completed. When the optical pickup 42 reaches the drawing end radius position (S7), all servos are turned off (S8), and a series of drawing control is finished.

図7の制御による描画中に位相差法トラッキング制御で検出されるトラッキングエラーについて説明する。図6(i)の描画信号EFM3によれば、描画時にレーザ光12はプリピット24のエッジ(図6(a)のRF信号のエッジ)を外れた位置すなわちプリピット24の途中位置およびランド34(図2)の途中位置で描画レベルとなる。描画時にレーザ光12がプリピット24の途中位置で描画レベルとなったときの図4のトラッキングサーボ50の動作波形を図8に示す。図8の左図[A]はレーザ光12がプリピット24の中心から外れて照射されているオフトラック時の状態を示し、右図[B]はレーザ光12がプリピット24の中心上に照射されているオントラック時の状態を示す。(a)のレーザ光12のスポット中にIa,Ib,Ic,Idで示したのは、図4の4分割受光素子70の各対応する領域で受光される部分を示す。(b)の描画信号EFM3はプリピット24の途中の区間で“H”レベル、それ以外の区間で“L”レベルとなる。レーザ光12は描画信号EFM3が“H”レベルで描画パワーとなり、“L”レベルでボトムパワーとなる。(c)〜(f)に示すように、4分割受光素子70の各受光位置の出力電流Ia,Ib,Ic,Idはオフトラック時、オントラック時ともレーザ光12が描画パワーとなる区間でそれぞれ増大する。また、出力電流Ia,Ib,Ic,Idはレーザ光12がプリピット24に掛かっている区間でその掛かり具合に応じて、ランド34に掛かっている区間よりも増大する。   A tracking error detected by phase difference tracking control during drawing by the control of FIG. 7 will be described. According to the drawing signal EFM3 in FIG. 6 (i), at the time of drawing, the laser beam 12 deviates from the edge of the prepit 24 (the edge of the RF signal in FIG. 6A), that is, the midway position of the prepit 24 and the land 34 (see FIG. 6). The drawing level is reached in the middle of 2). FIG. 8 shows an operation waveform of the tracking servo 50 shown in FIG. 4 when the laser beam 12 reaches the drawing level in the middle of the pre-pit 24 at the time of drawing. The left figure [A] of FIG. 8 shows an off-track state in which the laser beam 12 is irradiated off the center of the prepit 24, and the right figure [B] shows the laser beam 12 irradiated on the center of the prepit 24. Indicates the on-track state. In the spot of the laser beam 12 in (a), Ia, Ib, Ic, and Id indicate portions received by the corresponding regions of the four-divided light receiving element 70 in FIG. The drawing signal EFM3 in (b) is at the “H” level in the middle of the prepit 24, and at the “L” level in the other sections. The laser beam 12 becomes the drawing power when the drawing signal EFM3 is at the “H” level, and becomes the bottom power when the “L” level. As shown in (c) to (f), the output currents Ia, Ib, Ic, and Id at the respective light receiving positions of the four-divided light receiving element 70 are intervals in which the laser beam 12 has the drawing power both in off-track and on-track. Each increases. Further, the output currents Ia, Ib, Ic, and Id increase in the section where the laser beam 12 is applied to the prepit 24 as compared with the section applied to the land 34 according to the degree of the application.

図8[A]のオフトラック時の動作について説明する。このとき、(e),(f)に示すように、レーザ光12がプリピット24に掛かっている区間で電流Ic,Idは増大する。このプリピット24による電流Ic,Idの変動は電流Idの方が電流Icよりも早く現れるので、電流Ic,Id間に位相差が生じる。また、オフトラック状態なので、(c),(d)に示すように電流Ia,Ibにはプリピット24による変動が生じない(生じたとしても電流Ic,Idによる変動よりも小さい)。その結果、図4の電流電圧変換および加算回路72,74の出力信号Ia+Id,Ib+Icは(g),(h)にそれぞれ示すようになる。これら信号Ia+Id,Ib+Icは図4のコンパレータ76,78において(g),(h)に矢印で示す共通の閾値(ボトムパワーによるランド34でのレベルとプリピット24でのレベルの中間のレベル)で比較される。その結果、コンパレータ76,78からは(i),(j)に示すパルス信号S1,S2が出力される。パルス信号S1,S2間には電流Ic,Id間の位相差に応じた位相差が現れる。その結果、位相比較器80からは(k)に示すようにその位相差に応じたパルスが信号PDO+に出力される((l)に示すように信号PDO−にパルスは出力されない)。位相比較器80の出力信号PDO+,PDO−は図4のローパスフィルタ82,84でそれぞれ平滑され、減算器86を介して光ピックアップ42内のトラッキングアクチュエータを駆動する。これにより、トラッキングエラーを修正するようにトラッキングサーボが動作する。   The operation during off-track in FIG. 8A will be described. At this time, as shown in (e) and (f), the currents Ic and Id increase in the section where the laser beam 12 is applied to the prepit 24. The fluctuations in the currents Ic and Id caused by the pre-pit 24 appear earlier in the current Id than in the current Ic, so that a phase difference occurs between the currents Ic and Id. In addition, because of the off-track state, as shown in (c) and (d), the currents Ia and Ib do not fluctuate due to the prepit 24 (even if they occur, they are smaller than the fluctuations due to the currents Ic and Id). As a result, the output signals Ia + Id and Ib + Ic of the current-voltage conversion and addition circuits 72 and 74 shown in FIG. 4 are as shown in (g) and (h), respectively. These signals Ia + Id and Ib + Ic are compared at a common threshold value (intermediate level between the level at the land 34 and the level at the pre-pit 24 by the bottom power) in the comparators 76 and 78 in FIG. Is done. As a result, the comparators 76 and 78 output pulse signals S1 and S2 shown in (i) and (j). A phase difference corresponding to the phase difference between the currents Ic and Id appears between the pulse signals S1 and S2. As a result, the phase comparator 80 outputs a pulse corresponding to the phase difference to the signal PDO + as shown in (k) (no pulse is outputted to the signal PDO− as shown in (l)). The output signals PDO + and PDO− of the phase comparator 80 are smoothed by the low-pass filters 82 and 84 in FIG. 4 and drive the tracking actuator in the optical pickup 42 via the subtractor 86. Thereby, the tracking servo operates so as to correct the tracking error.

図8[B]のオントラック時の動作について説明する。このとき、(c)〜(f)に示すように、レーザ光12がプリピット24に掛かっている区間で電流Ia,Ib,Ic,Idは均等に増大する。このとき電流Ia,Ib,Ic,Idの変動は電流Ib,Idの方が電流Ia,Icよりも早く現れるので、電流Ib,Idと電流Ia,Ic間に位相差が生じる。ただし、Ia+Id,Ib+Icでは位相差は打ち消される。その結果、図4の電流電圧変換および加算回路72,74の出力信号Ia+Id,Ib+Icは(g),(h)にそれぞれ示すようになり、位相差がないものとなる。これら信号Ia+Id,Ib+Icは図4のコンパレータ76,78において(g),(h)に矢印で示す閾値で比較される。その結果、コンパレータ76,78からは(i),(j)に示すパルス信号S1,S2が出力される。パルス信号S1,S2間には位相差が生じてない。その結果、位相比較器80からは(k),(l)に示すように信号PDO+,PDO−のいずれにもパルスは出力されない。その結果、オントラック状態が保たれる。   The on-track operation in FIG. 8B will be described. At this time, as shown in (c) to (f), the currents Ia, Ib, Ic, Id increase evenly in the section where the laser beam 12 is applied to the prepit 24. At this time, fluctuations in the currents Ia, Ib, Ic, and Id appear earlier than the currents Ia and Ic in the currents Ib and Id, so that a phase difference occurs between the currents Ib and Id and the currents Ia and Ic. However, the phase difference is canceled by Ia + Id and Ib + Ic. As a result, the output signals Ia + Id and Ib + Ic of the current-voltage conversion and addition circuits 72 and 74 shown in FIG. 4 are as shown in (g) and (h), respectively, and there is no phase difference. These signals Ia + Id and Ib + Ic are compared with threshold values indicated by arrows in (g) and (h) in the comparators 76 and 78 in FIG. As a result, the comparators 76 and 78 output pulse signals S1 and S2 shown in (i) and (j). There is no phase difference between the pulse signals S1 and S2. As a result, no pulse is output from the phase comparator 80 to either of the signals PDO + and PDO− as shown in (k) and (l). As a result, the on-track state is maintained.

次に、描画時にレーザ光12がランド34の途中位置で描画レベルとなったときの図4のトラッキングサーボ50の動作波形を図9に示す。図9の左図[A]はレーザ光12がプリピット24の中心から外れて照射されているオフトラック時の状態を示し、右図[B]はレーザ光12がプリピット24の中心上に照射されているオントラック時の状態を示す。(b)の描画信号EFM3は図8と同様にランド34の途中の区間で“H”レベル、それ以外の区間で“L”レベルとなる。レーザ光12は図8と同様に描画信号EFM3が“H”レベルで描画パワーとなり、“L”レベルでボトムパワーとなる。(c)〜(f)に示すように、4分割受光素子70の各受光位置の電流Ia,Ib,Ic,Idはオフトラック時、オントラック時ともレーザ光12が描画パワーとなる区間でそれぞれ増大する。また、電流Ia,Ib,Ic,Idはレーザ光12がプリピット24に掛かっている区間でその掛かり具合に応じて、ランド34に掛かっている区間よりも増大する。   Next, FIG. 9 shows an operation waveform of the tracking servo 50 in FIG. 4 when the laser beam 12 reaches the drawing level at the midway position of the land 34 at the time of drawing. The left diagram [A] of FIG. 9 shows an off-track state in which the laser beam 12 is irradiated off the center of the prepit 24, and the right diagram [B] shows the laser beam 12 irradiated on the center of the prepit 24. Indicates the on-track state. The drawing signal EFM3 in (b) becomes “H” level in the middle section of the land 34 as in FIG. 8, and becomes “L” level in the other sections. Similarly to FIG. 8, the laser beam 12 becomes the drawing power when the drawing signal EFM3 is at "H" level and becomes the bottom power when it is at "L" level. As shown in (c) to (f), the currents Ia, Ib, Ic, and Id at the respective light receiving positions of the four-divided light receiving element 70 are the sections in which the laser beam 12 has the drawing power both during off-track and on-track. Increase. Further, the currents Ia, Ib, Ic, and Id increase in the section where the laser beam 12 is applied to the prepit 24, as compared with the section applied to the land 34, depending on the degree of application.

図9[A]のオフトラック時の動作について説明する。このとき、(e),(f)に示すように、レーザ光12がプリピット24に掛かっている区間で電流Ic,Idは増大する。このプリピット24による電流Ic,Idの変動は電流Idの方が電流Icよりも早く現れるので、電流Ic,Id間に位相差が生じる。また、オフトラック状態なので、(c),(d)に示すように電流Ia,Ibにはプリピット24による変動が生じない(生じたとしても電流Ic,Idによる変動よりも小さい)。その結果、図4の電流電圧変換および加算回路72,74の出力信号Ia+Id,Ib+Icは(g),(h)にそれぞれ示すようになる。これら信号Ia+Id,Ib+Icは図4のコンパレータ76,78において(g),(h)に矢印で示す共通の閾値(ボトムパワーによるランド34でのレベルとプリピット24でのレベルの中間のレベル)で比較される。その結果、コンパレータ76,78からは(i),(j)に示すパルス信号S1,S2が出力される。パルス信号S1,S2間には電流Ic,Id間の位相差に応じた位相差が現れる。その結果、位相比較器80からは(k)に示すようにその位相差に応じたパルスが信号PDO+に出力される((l)に示すように信号PDO−にパルスは出力されない)。位相比較器80の出力信号PDO+,PDO−は図4のローパスフィルタ82,84でそれぞれ平滑され、減算器86を介して光ピックアップ42内のトラッキングアクチュエータを駆動する。これにより、トラッキングエラーを修正するようにトラッキングサーボが動作する。   The operation during off-track in FIG. 9A will be described. At this time, as shown in (e) and (f), the currents Ic and Id increase in the section where the laser beam 12 is applied to the prepit 24. The fluctuations in the currents Ic and Id caused by the pre-pit 24 appear earlier in the current Id than in the current Ic, so that a phase difference occurs between the currents Ic and Id. In addition, because of the off-track state, as shown in (c) and (d), the currents Ia and Ib do not fluctuate due to the prepit 24 (even if they occur, they are smaller than the fluctuations due to the currents Ic and Id). As a result, the output signals Ia + Id and Ib + Ic of the current-voltage conversion and addition circuits 72 and 74 shown in FIG. 4 are as shown in (g) and (h), respectively. These signals Ia + Id and Ib + Ic are compared at a common threshold value (intermediate level between the level at the land 34 and the level at the pre-pit 24 by the bottom power) in the comparators 76 and 78 in FIG. Is done. As a result, the comparators 76 and 78 output pulse signals S1 and S2 shown in (i) and (j). A phase difference corresponding to the phase difference between the currents Ic and Id appears between the pulse signals S1 and S2. As a result, the phase comparator 80 outputs a pulse corresponding to the phase difference to the signal PDO + as shown in (k) (no pulse is outputted to the signal PDO− as shown in (l)). The output signals PDO + and PDO− of the phase comparator 80 are smoothed by the low-pass filters 82 and 84 in FIG. 4 and drive the tracking actuator in the optical pickup 42 via the subtractor 86. Thereby, the tracking servo operates so as to correct the tracking error.

図9[B]のオントラック時の動作について説明する。このとき、(c)〜(f)に示すように、レーザ光12がプリピット24に掛かっている区間で電流Ia,Ib,Ic,Idは均等に増大する。このとき電流Ia,Ib,Ic,Idの変動は電流Ib,Idの方が電流Ia,Icよりも早く現れるので、電流Ib,Idと電流Ia,Ic間に位相差が生じる。ただし、Ia+Id,Ib+Icでは位相差は打ち消される。その結果、図4の電流電圧変換および加算回路72,74の出力信号Ia+Id,Ib+Icは(g),(h)にそれぞれ示すようになり、位相差がないものとなる。これら信号Ia+Id,Ib+Icは図4のコンパレータ76,78において(g),(h)に矢印で示す閾値で比較される。その結果、コンパレータ76,78からは(i),(j)に示すパルス信号S1,S2が出力される。パルス信号S1,S2間には位相差が生じてない。その結果、位相比較器80からは(k),(l)に示すように信号PDO+,PDO−のいずれにもパルスは出力されない。その結果、オントラック状態が保たれる。   The operation during on-track in FIG. 9B will be described. At this time, as shown in (c) to (f), the currents Ia, Ib, Ic, Id increase evenly in the section where the laser beam 12 is applied to the prepit 24. At this time, fluctuations in the currents Ia, Ib, Ic, and Id appear earlier than the currents Ia and Ic in the currents Ib and Id, so that a phase difference occurs between the currents Ib and Id and the currents Ia and Ic. However, the phase difference is canceled by Ia + Id and Ib + Ic. As a result, the output signals Ia + Id and Ib + Ic of the current-voltage conversion and addition circuits 72 and 74 shown in FIG. 4 are as shown in (g) and (h), respectively, and there is no phase difference. These signals Ia + Id and Ib + Ic are compared with threshold values indicated by arrows in (g) and (h) in the comparators 76 and 78 in FIG. As a result, the comparators 76 and 78 output pulse signals S1 and S2 shown in (i) and (j). There is no phase difference between the pulse signals S1 and S2. As a result, no pulse is output from the phase comparator 80 to either of the signals PDO + and PDO− as shown in (k) and (l). As a result, the on-track state is maintained.

以上のとおり、図8、図9によれば、描画時に描画レベルのレーザ光をプリピット24に照射しても、通常の再生時の位相差法トラッキング制御と同様のトラッキングエラー信号波形が得られるので、該トラッキングエラーを修正するようにトラッキングサーボが動作することにより、レーザ光12をプリピット24に安定に追従させることができる。   As described above, according to FIGS. 8 and 9, even if the pre-pit 24 is irradiated with a laser beam at the drawing level during drawing, a tracking error signal waveform similar to the phase difference tracking control during normal reproduction can be obtained. The tracking servo operates so as to correct the tracking error, so that the laser beam 12 can follow the pre-pit 24 stably.

なお、図8、図9とは異なり、レーザ光12がプリピット24のエッジに掛かる位置でボトムパワーから描画パワーにまたは描画パワーからボトムパワーに変化した場合は、コンパレータ76,78はプリピット24のエッジによるレベルの変動でなくレーザパワーの変化によるレベルの変動を検知してしまうので、その出力信号S1,S2にはトラッキングエラーに相当する位相差が生じなくなる。したがって、この場合はトラッキングサーボが掛かりづらくなりあるいは掛からなくなる。   Unlike FIGS. 8 and 9, when the laser beam 12 changes from the bottom power to the drawing power or from the drawing power to the bottom power at the position where the laser beam 12 is applied to the edge of the prepit 24, the comparators 76 and 78 detect the edge of the prepit 24. Since the level fluctuation due to the change of the laser power is detected instead of the level fluctuation due to, a phase difference corresponding to the tracking error does not occur in the output signals S1 and S2. Therefore, in this case, it becomes difficult or impossible to apply the tracking servo.

前記実施の形態ではプリピットの配列をディスク中心に対し螺旋状に配列したが、同心円状に配列することもできる。   In the above-described embodiment, the prepits are arranged spirally with respect to the center of the disk, but can also be arranged concentrically.

なお、この発明の光ディスク描画方法によれば、プリピットの配列に沿って描画することができるので、描画層を書換可能な材料(例えば相変化材料)で構成すれば、プリピットの配列に沿って画像を一旦描画した後、消去パワーあるいはオーバーライト描画パワーのレーザ光を再びプリピットの配列に沿って照射することにより、画像を消去しあるいは書き換えることができる。この場合、データ記録層も書換可能な材料(例えば相変化材料)で構成すれば、データの書き換えに合わせて画像(例えばタイトル等)を書き換えるという使い方が可能になる。   According to the optical disk drawing method of the present invention, drawing can be performed along the prepit arrangement, so if the drawing layer is made of a rewritable material (for example, a phase change material), an image along the prepit arrangement can be obtained. After the image is drawn once, the image can be erased or rewritten by irradiating the laser beam of the erasing power or the overwrite drawing power again along the prepit arrangement. In this case, if the data recording layer is also made of a rewritable material (for example, a phase change material), it can be used for rewriting an image (for example, a title) in accordance with the rewriting of data.

また、この発明の光ディスク描画方法によれば、トラッキング制御しながら緻密なピッチで描画できるので、特開2004−171605号公報に記載されているようなホログラム視覚効果のある画像を描画することもできる。   Further, according to the optical disk drawing method of the present invention, it is possible to draw with a fine pitch while performing tracking control, and therefore it is possible to draw an image having a hologram visual effect as described in JP-A-2004-171605. .

この発明による光ディスクの層構造の実施の形態を示す図で、該光ディスクをその中心軸を通る面で切断した一部を示す模式断面図である。1 is a diagram showing an embodiment of a layer structure of an optical disc according to the present invention, and is a schematic cross-sectional view showing a part of the optical disc cut along a plane passing through its central axis. 図1の光ディスクにおけるプリピット24の配列パターン例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of an arrangement pattern of prepits 24 in the optical disc of FIG. 1. この発明による描画機能付き光ディスク記録装置のシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the optical disk recording device with a drawing function by this invention. 図3のトラッキングサーボ50の構成例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a tracking servo 50 in FIG. 3. 図3の描画信号生成部68の構成例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a drawing signal generation unit 68 in FIG. 3. 図5の描画信号生成部68の動作波形図である。FIG. 6 is an operation waveform diagram of the drawing signal generation unit 68 of FIG. 5. 図3の光ディスク記録装置を使用して図1の光ディスク10に描画する時の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure at the time of drawing on the optical disk 10 of FIG. 1 using the optical disk recording device of FIG. 描画時にレーザ光12がプリピット24の途中位置で描画レベルとなったときの図4のトラッキングサーボ50の動作波形図である。FIG. 5 is an operation waveform diagram of the tracking servo 50 of FIG. 4 when the laser beam 12 reaches a drawing level in the middle position of the prepit 24 during drawing. 描画時にレーザ光12がランド34の途中位置で描画レベルとなったときの図4のトラッキングサーボ50の動作波形図である。FIG. 5 is an operation waveform diagram of the tracking servo 50 of FIG. 4 when the laser beam 12 reaches a drawing level in the middle of the land 34 during drawing.

符号の説明Explanation of symbols

10…光ディスク、12…レーザ光、24…プリピット、26…描画層、42…光ピックアップ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical disk, 12 ... Laser beam, 24 ... Prepit, 26 ... Drawing layer, 42 ... Optical pick-up

Claims (3)

光ディスクの、データ記録層とは別に形成された描画層に、ディスク中心に対し螺旋状または同心円状にプリピットを配列形成し、該光ディスクを回転駆動しながら光ピックアップから出射するレーザ光を該プリピットに照射して、該レーザ光を位相差法トラッキング制御により該プリピットの配列に追従制御し、この状態で前記レーザ光を描画信号で変調して前記描画層の可視光特性を変化させて、該描画層に該描画信号に応じた可視画像を形成する光ディスク描画方法。   A prepit is formed in a drawing layer formed separately from the data recording layer of the optical disc in a spiral or concentric manner with respect to the center of the disc, and laser light emitted from an optical pickup while rotating the optical disc is applied to the prepit. The laser beam is controlled to follow the pre-pit arrangement by phase difference tracking control, and the laser beam is modulated by a drawing signal in this state to change the visible light characteristic of the drawing layer. An optical disk drawing method for forming a visible image corresponding to the drawing signal on a layer. 前記レーザ光が前記プリピットの各エッジに照射されるタイミングで、該レーザ光のパワーを前記描画層の可視光特性を変化させないボトムパワーに保持する請求項1記載の光ディスク描画方法。   The optical disk drawing method according to claim 1, wherein the laser light power is maintained at a bottom power that does not change the visible light characteristics of the drawing layer at a timing when the laser light is applied to each edge of the prepit. 光ディスクの、データ記録層とは別に形成された描画層に、ディスク中心に対し螺旋状または同心円状にプリピットを配列形成してなる光ディスク。   An optical disc in which prepits are arranged in a spiral or concentric manner with respect to the center of the disc on a drawing layer formed separately from the data recording layer of the optical disc.
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