JP2001034987A - 光情報記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相変化型メディアに対する情報の記録時、検
出帯域の限られた出射光量検出器を使用しても正確にピ
ークパワー，イレースパワー，ボトムパワーを正確に制
御し、なお且つ記録マークが欠損しないように記録でき
るようにする。 【解決手段】 ＣＰＵ１は、イレースレベル用電流駆動
装置９によって切り替えた各イレースレベル電流を重畳
した印加電流に基づいてＬＤ２を発光させたときの各レ
ーザ光の発光パワーを検出し、その各発光パワーとその
各発光パワーを生じせしめた各印加電流とに基づいてＬ
Ｄ２の微分効率ηを算出し、その微分効率ηに基づいて
記録時におけるボトムレベル電流とピークレベル電流を
決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスクなど
の記録媒体上に半導体レーザ光源からのレーザ光にを照
射して情報を記録する光情報記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年のマルチメディアの普及に伴って音
楽用ＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭなどの再生専
用メディア（記録媒体）や、そのような再生専用メディ
アに記録された情報を再生するＣＤドライブ，ＣＤ−Ｒ
ＯＭドライブ，及びＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等の光情報
再生装置が実用化されている。

【０００３】また、色素メディアを用いた追記型光ディ
スクや、光磁気（ＭＯ）メディアを用いた書き換え可能
なＭＯディスクの他に相変化型メディアも注目されてお
り、これらの記録媒体に対する情報の記録及び再生を行
なう光情報記録再生装置も実用化されている。

【０００４】特に、書き換え可能なＤＶＤメディアに代
表される相変化型メディアは、次世代のマルチメディア
記録媒体及び大容量ストレージ媒体として多いに注目さ
れている。

【０００５】このような相変化型メディアでは、記録面
の記録材料を結晶相とアモルファス相とに可逆的に相変
化させて情報を記録する。

【０００６】また、相変化型メディアはＭＯメディア等
の光磁気メディアとは異なって外部磁界を必要とせず、
半導体レーザ光源（ＬＤ）からのレーザ光だけで情報の
記録及び再生を行なうことができ、且つ情報の記録と消
去をレーザ光によって一度に行なうオーバーライト記録
が可能である。

【０００７】上述のような相変化型メディアに情報を記
録するための一般的な記録波形としては、例えば、８−
１６変調コード等に基づいて生成した単パルスの半導体
レーザ発光波形があるが、この記録波形による単パルス
記録では畜熱のために記録マークが涙状に歪みを生じた
り、冷却速度が不足してアモルファス相の形成が不十分
になり、レーザ光に対して低反射の記録マークが得られ
ないなどの不具合が生じるという問題があった。

【０００８】そこで、相変化型メディアに情報を記録す
る新たな方式では、図３の（ｃ）に示す光波形のよう
に、多段の記録パワーを用いたマルチパルス波形のレー
ザ光によって相変化型メディアにマークを形成すること
により、上述した不具合の発生を防止している。

【０００９】図３の（ｃ）に示すように、上記マルチパ
ルス波形のマーク部は、相変化型メディアの記録膜を融
点以上に十分に予備加熱するための先頭加熱パルス
“Ａ”と、後続する複数個の連続加熱パルス“Ｂ”と、
その先頭加熱パルス“Ａ”と連続加熱パルス“Ｂ”のと
間の連続冷却パルス“Ｃ”とからなっている。

【００１０】そして、先頭加熱パルス“Ａ”と連続加熱
パルス“Ｂ”の発光パワー（ピークパワー：ピークレベ
ル電流）を“Ｐｗ”とし、連続冷却パルス“Ｃ”の発光
パワー（ボトムパワー：ボトムレベル電流）を“Ｐｂ”
とし、リード時の発光パワー（リードパワー）を“Ｐ
ｒ”とすれば、それぞれの発光パワーは数１に示す演算
式が成り立つように設定している。

【００１１】

【数１】Ｐｗ＞Ｐｂ≒Ｐｒ…（１）

【００１２】また、図３の（ｃ）に示すように、マルチ
パルス波形のスペース部はイレースパルス“Ｄ”からな
り、その発光パワー（イレースパワー：イレースレベル
電流）の“Ｐｅ”は、上記ピークパワー“Ｐｗ”とボト
ムパワー“Ｐｂ”との間に数２に示す関係が成り立つよ
うに設定している。

【００１３】

【数２】Ｐｗ＞Ｐｅ＞Ｐｂ…（２）

【００１４】このように、記録波形をマルチパルス発光
波形にすることにより、相変化型メディアのマーク部
は、先頭加熱パルス“Ａ”，連続加熱パルス“Ｂ”，及
び連続冷却パルス“Ｃ”による加熱→冷却の急冷条件に
よってアモルファス相が形成され、スペース部はイレー
スパルス“Ｄ”による加熱のみの徐冷条件によって結晶
相が形成されるので、アモルファス相と結晶相とで十分
な反射率差が得られるようになる。

【００１５】次に、相変化型メディアに記録を行なう際
には、記録発光パワーの制御を正しく行なうことが必要
である。

【００１６】半導体レーザ光源（ＬＤ）は、自己発熱な
どによって「駆動電流−発光パワー特性」が容易に変動
してしまうので、発光パワーを安定化させる手段として
一般的にＡＰＣ制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ
Ｃｏｎｔｒｏｌ）が行なわれる。

【００１７】このＡＰＣ制御では、ＬＤからの出射光
（ＬＤ出射光）の一部をフォトディテクタ（ＰＤ）に入
射させ、ＬＤの発光パワー（ＬＤ発光パワー）に比例し
て発生するモニタ電流を用いてＬＤの駆動電流（ＬＤ駆
動電流）を制御する。

【００１８】このＡＰＣ制御において、情報再生のみを
考慮した場合は、一般的にＬＤ駆動電流はノイズ抑制の
ために高周波電流が重畳されるが、ＤＣ的には一定電流
であるので、比較的低帯域の帰還ループを構成すること
によって容易にＡＰＣ制御を実現することができる。

【００１９】また、記録時にＡＰＣ制御を行なう場合
は、マークとスペースを形成するために記録パワーが高
速で変化するので、その制御に工夫が必要になる。

【００２０】例えば、ＣＤ系やＤＶＤ系のメディアでは
記録データのＤＳＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ Ｖａｌ
ｕｅ）がゼロになることを利用して低帯域の帰還ループ
を構成すれば、再生時と同様に簡易な構成で記録パワー
を制御することができるが、正確なパワーを制御するこ
とができない。

【００２１】そこで、例えば、ＣＤ−Ｒ（色素系）メデ
ィアに対して、図１１の（ｃ）に示すようなストラテジ
のＬＤ波形で記録を行なう場合には、例えば、最長デー
タ長である１１Ｔの長さのマークあるいはスペースのデ
ータが記録される際に、マーク／スペースのそれぞれで
発光パワーをサンプル／ホールドするようにすれば、デ
ィスク回転数を４倍速程度にした場合でも制御帯域は数
ＭＨｚでよくなり、比較的安価な構成で正確な記録パワ
ーを制御することができる。

【００２２】ＤＶＤ系メディアの場合は、上述したよう
なマルチパルス発光を行なうことが望ましい。しかし、
ピークレベルのパワー検出を行なうには単純なサンプル
／ホールド回路では受光系やその後段の回路で非常に高
速な制御帯域が必要になり、現実的でない。

【００２３】そこで、ロングスペースデータが出力され
る際にサンプルホールドするようにすれば、イレースパ
ワーの検出を行なうことができる。

【００２４】また、ボトムパワー或いはピークパワーを
制御するには、記録開始前に予め半導体レーザの微分効
率特性を算出しておき、イレースパワーを駆動する電流
に微分効率から算出された電流を加算／減算してピーク
パワーの駆動電流にする手法がある。

【００２５】しかし、上記のような手法は半導体レーザ
の微分効率が変動しないことが前提になっており、微分
効率が変動してしまうとピークパワーを駆動する電流に
誤差が生じてしまうという問題があった。

【００２６】このような問題を解決する手段として、従
来、ピークパワーを非パルス状態で発光させることによ
ってピークパワーの出射光量を正確に検出し、また、非
パルス状態で発光させることによって検出したピークパ
ワーと、スペース出力時に検出したイレースパワーとに
より、ボトムパワーを補正する光ディスク駆動装置のレ
ーザパワー制御装置（例えば、特開平９−１７１６３１
号公報参照）があった。

【００２７】上述したような相変化型メディアに対し
て、再生時のジッタ特性が良好となるような光波形とす
るには、ピークパワー，イレースパワー，及びボトムパ
ワーの３点をそれぞれ最適なパワーに保つ必要がある。

【００２８】そこで、上記のような従来の光ディスク駆
動装置のレーザパワー制御装置によれば、ピークパワー
とスペースパワーを正確に検出することができ、またこ
の二つのパワーに基づいてボトムパワーを補正すること
もできる。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の光ディスク駆動装置のレーザパワー制御
装置は、図３の（ｃ）に示すようなＤＶＤ等の相変化系
メディアの記録ストラテジのピークパワー制御に応用し
た場合、非パルス状態で記録した箇所が連続加熱によっ
て記録マークがうまく形成されずに欠損箇所となってし
まうという不具合があった。

【００３０】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、相変化型メディアに対する
情報の記録時、検出帯域の限られた出射光量検出器を使
用しても正確に半導体レーザ光源のピークパワー，イレ
ースパワー，及びボトムパワーを正確に制御し、なお且
つ記録マークが欠損しないように記録できるようにする
ことを目的としている。

【００３１】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、半導体レーザ光源に所定の発光規則によ
るレーザ光のパルス発光をさせて、そのレーザ光を照射
して記録媒体上に所定の記録変調方式に基づくチャネル
クロック周期の１以上の正の整数倍長の発光パルスによ
って形成される情報を記録する光情報記録装置であっ
て、上記半導体レーザ光源にボトムレベル電流を印加す
るボトムレベル電流印加手段と、上記ボトムレベル電流
にイレースレベル電流を重畳するイレースレベル電流重
畳手段と、上記ボトムレベル電流にピークレベル電流を
重畳するピークレベル電流重畳手段と、上記イレースレ
ベル電流重畳手段が、上記イレースレベル電流を複数レ
ベルに切り替えるイレースレベル電流切替手段を有し、
その手段によって切り替えられた各イレースレベル電流
を重畳した印加電流に基づいて上記半導体レーザ光源を
発光させたときの各レーザ光の発光パワーを検出し、そ
の各発光パワーとその各発光パワーを生じせしめた各印
加電流とに基づいて上記半導体レーザ光源の微分効率を
算出し、その微分効率に基づいて記録時における上記ボ
トムレベル電流又は上記ピークレベル電流を決定するボ
トムレベル電流・ピークレベル電流決定手段を備えたも
のを提供する。

【００３２】また、上記のような光情報記録装置におい
て、上記イレースレベル電流切替手段が、複数個のイレ
ースレベル電流源を有し、その各イレースレベル電流源
を適宜選択することによって複数レベルのイレースレベ
ル電流を切り替える手段であるようにするとよい。

【００３３】さらに、上記のような光情報記録装置にお
いて、上記イレースレベル電流切替手段が、上記複数レ
ベルのイレースレベル電流の切り替え期間を、上記記録
媒体に記録する情報が所定長以上のスペースデータ等の
イレース情報出力期間に相当させる手段を有するように
するとよい。

【００３４】また、上記のような光情報記録装置におい
て、上記イレースレベル電流切替手段が、上記複数個の
イレースレベル電流源によって通常記録動作時のイレー
スレベル電流から所定分増加させたイレースレベル電流
と上記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分
減少させたイレースレベル電流とに切り替える手段を有
するようにするとよい。

【００３５】さらに、上記のような光情報記録装置にお
いて、上記イレースレベル電流切替手段が、上記通常記
録動作時のイレースレベル電流から所定分増加させたイ
レースレベル電流と上記通常記録動作時のイレースレベ
ル電流から所定分減少させたイレースレベル電流の両イ
レースレベル電流を、上記記録媒体の適正イレースレベ
ル電流の範囲内にする手段を有するようにするとよい。

【００３６】さらにまた、上記のような光情報記録装置
において、上記イレースレベル電流切替手段が、上記記
録媒体の適正イレースレベル電流の上限値と通常記録動
作時のイレースレベル電流とのレベル差が所定値以下の
とき、上記複数個のイレースレベル電流源によって上記
通常記録動作時のイレースレベル電流と上記通常記録動
作時のイレースレベル電流から所定分減少させたイレー
スレベル電流とに切り替え、上記記録媒体の適正イレー
スレベル電流の下限値と通常記録動作時のイレースレベ
ル電流とのレベル差が所定値以下のとき、上記複数個の
イレースレベル電流源によって上記通常記録動作時のイ
レースレベル電流と上記通常記録動作時のイレースレベ
ル電流から所定分増加させたイレースレベル電流とに切
り替える手段を有するようにするとよい。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。この実施形態では、Ｄ
ＶＤフォーマットのコードデータを相変化型メディア
（例えば、相変化型ディスク）に記録（オーバーライ
ト）し、その記録されたデータを再生する光情報記録再
生装置を示し、その情報記録方式は、データ変調方式と
して８−１６変調コードを用いてマークエッジ（Ｐｕｌ
ｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）記
録を行なう場合で説明する。

【００３８】図１は、この発明の一実施形態である光情
報記録再生装置の主要部の機能構成を示すブロック図で
ある。この光情報記録再生装置は、記録媒体としてＤＶ
Ｄディスク等の相変化型メディア（図示を省略）に対し
て半導体レーザ光源をマルチパルス発光させてレーザ光
を照射し、相変化型メディアの記録面に記録マークを形
成することによって情報の記録を行なう装置であり、以
下、この発明に関わる情報の記録についてのみ説明し、
再生についてはその処理と機能部の説明を省略する。

【００３９】この光情報記録再生装置は、情報記録時、
マルチパルスでマークを形成するためのピークレベル電
流であるピークパワー（Ｐｗ），ボトムレベル電流であ
るボトムパワー（Ｐｂ），スペースを形成するためのイ
レースレベル電流であるイレースパワー（Ｐｅ）の３種
類の記録パワーが必要になる。

【００４０】まず、この光情報記録再生装置における通
常の記録時でのＡＰＣ制御動作について説明する。

【００４１】この光情報記録再生装置は、ＣＰＵ１から
出力したボトムレベル制御信号１０４，通常イレースレ
ベル制御信号１０５，及びピークレベル制御信号１０７
により、それぞれボトムレベル用電流源８，イレースレ
ベル用電流駆動装置９，ピークレベル用電流源１０の出
力電流を設定する。

【００４２】ボトムレベル用電流源８とピークレベル用
電流源１０は具体的にはＤＡＣであり、ＣＰＵ１からデ
ジタル的に設定されたＬＤ駆動電流情報に基づいて、ア
ナログ信号であるボトムレベル駆動電流（ボトムレベル
電流）１０８，及びピークレベル重畳電流（ピークレベ
ル電流）１１０をそれぞれ出力する。イレースレベル用
電流駆動装置９は、後述する構成によって複数レベルの
イレースレベル重畳電流（イレースレベル電流）１０９
を切り替えて出力する。

【００４３】ＬＤ駆動装置４では、ボトムレベル駆動電
流１０８，イレースレベル重畳電流１０９，及びピーク
レベル重畳電流１１０に応じてそれぞれＬＤ２のボトム
パワー（Ｐｂ），イレースパワー（Ｐｅ），及びピーク
パワー（Ｐｗ）の発光レベルを決定する。

【００４４】また、ＣＰＵ１は、記録する情報を図３の
（ｂ）に示すような８−１６変調信号に変換し、更に図
３の（ｃ）に示すようなマルチパルス波形を生成し、そ
の波形に応じてボトムパワーイネーブル信号１０１，イ
レースパワーイネーブル信号１０２，及びピークパワー
イネーブル信号１０３をそれぞれＬＤ駆動装置４へ供給
する。

【００４５】そして、ＬＤ駆動装置４は、ボトムパワー
イネーブル信号１０１がハイレベル“Ｈ”の時にボトム
レベル駆動電流１０８をＬＤ２へ印加し、イレースパワ
ーイネーブル信号１０２がハイレベル“Ｈ”の時にボト
ムレベル駆動電流１０８にイレースレベル重畳電流１０
９を加算してＬＤ２へ印加し、ピークパワーイネーブル
信号１０３がハイレベル“Ｈ”の時にボトムレベル駆動
電流１０８にピークレベル重畳電流１１０を加算してＬ
Ｄ２へ印加して駆動電流を供給する。

【００４６】図６の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、記録
期間中はボトムパワーイネーブル信号１０１はハイレベ
ル“Ｈ”にする。イレースレベルで発光する場合は、イ
レースパワーイネーブル信号１０２も同時にハイレベル
“Ｈ”にし、ＬＤ駆動装置４はボトムレベル駆動電流１
０８とイレースレベル重畳電流１０９を加算してＬＤ２
の駆動電流にする。

【００４７】また、ピークレベルで発光する場合は、ピ
ークパワーイネーブル信号１０３をハイレベル“Ｈ”に
し、ＬＤ駆動装置４はボトムレベル駆動電流１０８とピ
ークレベル重畳電流１１０を加算してＬＤ２の駆動電流
にする。

【００４８】ＬＤ駆動装置４からＬＤ２に駆動電流が供
給されると、ＬＤ２からレーザ光が出射されて、図示を
省略した相変化型メディアに照射し、その記録面に対す
る情報の記録及び再生を行なう。その際、出射光の一部
がモニタＰＤ３に入射され、発光パワーに比例したモニ
タ電流１１２がＩ／Ｖ変換回路５に出力される。

【００４９】そして、Ｉ／Ｖ変換回路５で電流−電圧変
換されたパワーモニタ電流１１２を利用することによっ
てＡＰＣ制御を行なう。

【００５０】パワーモニタ信号１１３は、ロングスペー
スデータ出力時（例えば、１４Ｔスペースデータ）に、
ＣＰＵ１から出力されるイレースパワーサンプルタイミ
ング信号１１１がハイレベル“Ｈ”の期間で、サンプル
ホールド回路６によってサンプル／ホールドされ、Ａ／
Ｄコンバータ７でデジタル化されてイレースパワーサン
プル信号１１４としてＣＰＵ１へ出力される（図６参
照）。

【００５１】ＣＰＵ１では、イレースパワーサンプル信
号１１４を基準値と比較して、イレースパワー（Ｐｅ）
が適正値になるように通常イレースレベル制御信号１０
５の値を補正する。

【００５２】また、ボトムパワーとピークパワーは、補
正されたイレースパワーと後述する微分効率η（微分効
率値）から駆動電流を算出して補正する。その微分効率
ηは、図７に線図で示すように、ＬＤ駆動電流−発光パ
ワー特性の傾きΔＰ／ΔＩとして定義される値である。

【００５３】ボトムパワー（Ｐｂ），イレースパワー
（Ｐｅ），及びピークパワー（Ｐｗ）に対応するＬＤ駆
動電流をそれぞれＩｂ，Ｉｅ，Ｉｗとすると、ボトムパ
ワー（Ｐｂ），ピークパワー（Ｐｗ）は次に示す数３の
（３）及び（４）の式で表すことができる。

【００５４】

【数３】 Ｐｂ＝Ｐｅ−η×（Ｉｅ−Ｉｂ）…（３） Ｐｗ＝Ｐｅ＋η×（Ｉｗ−Ｉｅ）…（４）

【００５５】上記式（３）と（４）に基づいて、ボトム
パワー駆動電流（Ｉｂ）とピークパワー駆動電流（Ｉ
ｗ）は次の数４の（５）及び（６）の式から算出するこ
とができる。

【００５６】

【数４】 Ｉｂ＝Ｉｅ−（Ｐｅ−Ｐｂ）／η…（５） Ｉｗ＝Ｉｅ＋（Ｐｗ−Ｐｅ）／η…（６）

【００５７】このようにして、ＣＰＵ１ではボトムパワ
ー駆動電流（Ｉｂ），ピークパワー駆動電流（Ｉｗ）を
算出して、ボトムレベル用電流源８，ピークレベル用電
流源１０にそれぞれの駆動電流を出力させるための制御
を行なう。

【００５８】上述したように、ボトムレベル駆動電流１
０８に電流加算することによってイレースレベルとピー
クレベルのＬＤ駆動電流にしているので、イレースレベ
ル重畳電流１０９をΔＩｅ，ピークレベル重畳電流１１
０をΔＩｗとすると、イレースレベル駆動電流（イレー
スレベル重畳電流１０９を加算した印加電流）Ｉｅとピ
ークレベル駆動電流（ピークレベル重畳電流１１０を加
算した印加電流）Ｉｗはそれぞれ次の数５に示す（７）
と（８）の式で表すことができる。

【００５９】

【数５】 Ｉｅ＝Ｉｂ＋ΔＩｅ…（７） Ｉｗ＝Ｉｂ＋ΔＩｗ…（８）

【００６０】この通常のＡＰＣ制御を行なう時間間隔
は、以後に述べる微分効率算出シーケンスの時間間隔に
比べて比較的短い間隔にする。例えば、８−１６記録変
調方式の最長データ長である１４Ｔスペースが出力され
た時にイレースレベルをサンプリングするようにする。

【００６１】また、ＤＶＤ規格において１４Ｔデータ長
はＳＹＮＣコードなので、スペースパワーのサンプル期
間を１４Ｔスペースデータ出力時にする場合は、ＳＹＮ
Ｃフレーム（１４８８Ｔ）のほぼ２回に一回ごとにサン
プル／ホールドを行なうことになる。

【００６２】なお、１４Ｔデータは、ＤＳＶをゼロ
“０”にするために規則に従って１４Ｔマークあるいは
１４Ｔスペースが選ばれるので、必ずしも２ＳＹＮＣに
１回１４Ｔスペースが出力されるわけではないが、この
実施形態では便宜上、交互に１４Ｔマーク／１４Ｔスペ
ースが出現するものとみなす。

【００６３】このようにして、この光情報記録再生装置
は、ロングスペースデータ出力時にサンプリングしたイ
レースレベルと予め求めた微分効率とに基づいてボトム
レベルとピークレベルのパワーを算出することにより、
低帯域の回路構成でも情報記録時のボトムレベルとピー
クレベルの各パワー補正を行なうことができる。

【００６４】ところで、図９に示すように、記録動作中
に微分効率ηが変動してしまうと、ボトムパワー駆動電
流Ｉｂ，ピークパワー駆動電流Ｉｗの算出に誤差が生
じ、ボトムパワーとピークパワーの補正が正確に行なえ
なくなる。

【００６５】そこで、記録動作中に微分効率ηを再算出
する方法として、上述した従来の技術（例えば、特開平
９−１７１６３１号公報参照）のように、イレースレベ
ルとピークレベルの２点で発光パワーをサンプルする手
法があるが、このような手法によると非パルス状態にな
ったマーク部分のデータが欠損してしまうという不具合
が発生する。

【００６６】そこで、この実施形態の光情報記録再生装
置では、イレースレベル電流を適宜複数レベルに切り替
え可能な構成にし、複数のイレースレベル電流に基づく
発光パワーをサンプルホールドして微分効率ηを算出す
る。

【００６７】すなわち、この光情報記録再生装置は、半
導体レーザ光源に所定の発光規則によるレーザ光のパル
ス発光をさせて、そのレーザ光を照射して記録媒体上に
所定の記録変調方式に基づくチャネルクロック周期
（Ｔ）の所定倍（ｎ：１以上の正の整数）長の発光パル
スによって形成される情報を記録する装置である。

【００６８】また、上記ＬＤ駆動装置４，ボトムレベル
用電流源８が、半導体レーザ光源にボトムレベル電流を
印加するボトムレベル電流印加手段の機能を果たす。上
記ＬＤ駆動装置４，イレースレベル用電流駆動装置９
が、ボトムレベル電流にイレースレベル電流を重畳する
イレースレベル電流重畳手段の機能を果たす。上記ＬＤ
駆動装置４，ピークレベル用電流源１０が、ボトムレベ
ル電流にピークレベル電流を重畳するピークレベル電流
重畳手段の機能を果たす。

【００６９】さらに、上記イレースレベル用電流駆動装
置９は、イレースレベル電流を複数レベルに切り替える
イレースレベル電流切替手段の機能を果たす。

【００７０】そして、上記ＣＰＵ１，イレースレベル用
電流駆動装置９等が、イレースレベル電流切替手段によ
って切り替えられた各イレースレベル電流を重畳した印
加電流に基づいて半導体レーザ光源を発光させたときの
各レーザ光の発光パワーを検出し、その各発光パワーと
その各発光パワーを生じせしめた各印加電流とに基づい
て前記半導体レーザ光源の微分効率を算出し、その微分
効率に基づいて記録時におけるボトムレベル電流又はピ
ークレベル電流を決定するボトムレベル電流・ピークレ
ベル電流決定手段の機能を果たす。

【００７１】また、上記ＤＡＣ９０２と９０３が、複数
個のイレースレベル電流源に相当し、上記ＣＰＵ１とス
イッチ９０４が、その各イレースレベル電流源を適宜選
択することによって複数レベルのイレースレベル電流を
切り替える手段の機能を果たす。

【００７２】さらに、上記ＣＰＵ１等が、複数レベルの
イレースレベル電流の切り替え期間を、記録媒体に記録
する情報が所定長以上のスペースデータ等のイレース情
報出力期間に相当させる手段の機能を果たす。

【００７３】また、上記ＣＰＵ１等は、複数個のイレー
スレベル電流源によって通常記録動作時のイレースレベ
ル電流から所定分増加させたイレースレベル電流と通常
記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少させた
イレースレベル電流とに切り替える手段の機能を果た
す。

【００７４】さらに、上記ＣＰＵ１等は、通常記録動作
時のイレースレベル電流から所定分増加させたイレース
レベル電流と通常記録動作時のイレースレベル電流から
所定分減少させたイレースレベル電流の両イレースレベ
ル電流を、記録媒体の適正イレースレベル電流の範囲内
にする手段の機能を果たす。

【００７５】次に、図２，図４，及び図５の（ａ）に基
づいて、この実施形態の光情報記録再生装置におけるこ
の発明に関わる微分効率算出シーケンスについて説明す
る。イレースレベル用電流駆動装置９は、図２に示すよ
うに、２つのＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）９０２と９０
３とスイッチ９０４とから構成されており、スイッチ９
０４によって選択されたＤＡＣ（９０２あるいは９０
３）からそれぞれイレースレベル重畳電流が出力され
る。

【００７６】ＤＡＣ９０２は、ＣＰＵ１からの通常イレ
ースレベル制御信号１０５により、イレースレベルが通
常イレースレベル（Ｐｅ）になるように設定され、ＬＤ
２が通常のイレースレベル発光を行なっている場合は、
ＣＰＵ１からのイレースレベル切り替え信号１１５によ
ってスイッチ９０４はハイレベル“Ｈ”側に設定されて
いる。

【００７７】ＣＰＵ１では、通常ＡＰＣ制御間隔よりも
低頻度で微分効率算出シーケンスを始動する（その頻度
は、ＬＤ２の微分効率の時間的変動によって最適値が決
まるで、実験的に求めておく）。

【００７８】ＣＰＵ１は、まず、微分効率η算出時イレ
ースレベル制御信号１０６により、ＬＤ２がＰｅ＋αの
レベルで発光するようにＤＡＣ９０３を設定する（図４
の状態遷移（２）を参照）。

【００７９】そのシーケンス状態で、記録情報として１
４Ｔスペースデータが出力される際に、ＣＰＵ１はイレ
ースレベル切り替え信号１１５をローレベル“Ｌ”にし
てイレースレベルの重畳電流がＤＡＣ９０３出力になる
ようにする。すると、ＬＤ２は１４Ｔ期間のみ、Ｐｅ＋
αのイレースレベルで発光する。

【００８０】このレベルのパワーはイレースパワーサン
プル信号１１４としてサンプルされてＣＰＵ１に出力さ
れるが、ＣＰＵ１では通常ＡＰＣ時にサンプルされるイ
レースレベルとは区別してサンプル値を取得する。

【００８１】ＣＰＵ１は、１４Ｔスペースデータ出力
後、イレースレベル切り替え信号１１５をすぐにハイレ
ベル“Ｈ”に戻すので、以降のイレースレベル発光は通
常のイレースパワー（Ｐｅ）のレベルに復帰している
（図４の状態遷移（３）を参照）。

【００８２】イレースレベルとピークレベルのパワー
は、再生時ジッタが抑えられるように試し書きなどによ
って最適値に設定するが、長期間通常のイレースパワー
（Ｐｅ）のレベルと異なるイレースレベルの発光パワー
で発光しつづけると、ジッタの低下が懸念される。そこ
で、イレースレベルを速やかに通常のイレースパワー
（Ｐｅ）のレベルに戻すようにすれば、ジッタへの影響
は殆ど無視することができる。

【００８３】次に、ＣＰＵ１はＬＤ２がＰｅ−αのレベ
ルで発光するようにＤＡＣ９０３を設定する（図４の状
態遷移（４））。このシーケンス状態で、記録情報とし
て１４Ｔスペースデータが出力される際に、ＣＰＵ１は
イレースレベル切り替え信号１１５をＬにしてイレース
レベルの重畳電流がＤＡＣ９０３出力となるようにす
る。

【００８４】すると、ＬＤ２は１４Ｔ期間のみＰｅ−α
のイレースレベルで発光する。Ｐｅ＋αレベル出力時同
様、このレベルのパワーがサンプルされてＣＰＵ１に出
力される。

【００８５】ＣＰＵ１では、取得した２レベルの発光パ
ワー（Ｐｅ＋α，Ｐｅ−α）と、それぞれのＬＤ駆動電
流Ｉｅ′，Ｉｅ″に基づいて、下記の数６の（９）の式
に基づいて微分効率ηを算出する（図８参照）。

【００８６】

【数６】 η＝｛（Ｐｅ＋α）−（Ｐｅ−α）｝／（Ｉ″−Ｉ′） ＝２α／（Ｉ″−Ｉ′）…（９）

【００８７】Ｐｅ＋αレベルによるレーザ発光とＰｅ−
αレベルによるレーザ発光は、ＤＡＣ９０３へのＰｅ−
αレベル設定が間に合うなら連続した１４Ｔスペースデ
ータ出力時に行なってもよいが、通常Ｐｅレベル発光に
よる１４Ｔスペース記録を間に挟んでもよい。その場合
でも、正しい微分効率ηを算出するためにはなるべく短
い時間間隔で両レベルによる発光を行なうことが必要で
ある。

【００８８】ところで、微分効率ηを算出する際に通常
イレースレベル（Ｐｅ）を±αする理由は、イレースレ
ベルで許容されるパワーレンジを有効に利用するためで
ある。そして、相変化型メディアの場合、イレースレベ
ルの適正範囲が概ね決まっており、例えば、あるメディ
ア種類では３ｍＷ≦Ｐｅ≦８ｍＷの範囲が望ましいとさ
れている。

【００８９】その適正範囲よりも高パワーで記録する
と、オーバーライト特性の劣化や膜破壊が生じ、適正範
囲より低パワーで記録するとオーバーライト特性の劣化
や消し残りが生じる。

【００９０】通常、相変化型メディアへの適正なイレー
スパワー（Ｐｅ）は試し書きによって決定されるが、そ
の値は適正範囲の中心あたりに決定されることが多い。
また、微分効率ηを算出する際には、２点のパワーレベ
ル差はなるべく離れていた方が算出誤差が少なくなる。

【００９１】そこで、この実施形態の光情報記録再生装
置では、通常イレースレベルを中心にレベル増加／減少
させた２点のパワーで発光させることによって、オーバ
ーライト特性劣化や消し残りを生じない範囲で、なお且
つ算出誤差を少なくして微分効率ηを算出することがで
きる。

【００９２】この実施形態でのαの具体的な値の例とし
て、適正イレースレベル範囲が３ｍＷ≦Ｐｅ≦８ｍＷ，
Ｐｅ＝６ｍＷとした場合、α＝１．５ｍＷとする。

【００９３】このようにして、この実施形態の光情報記
録再生装置は、イレースレベルのレーザパワーを複数レ
ベルに切り替えて発光させ、複数のイレースレベルの発
光パワーと各々のレーザ駆動電流値からレーザの微分効
率を算出し、算出された微分効率をもとにボトムレベル
及び／或いはピークレベルのレーザパワーを決定するの
で、記録データの欠損を招かず、且つ低帯域の回路構成
で正確にボトムレベル，イレースレベル，及びピークレ
ベルのパワー制御を行なうことができる。

【００９４】また、イレースレベル電流重畳手段として
複数の電流源を具備し、複数の電流源を適宜切り替える
ことによって複数のイレースレベルで発光を行なえるよ
うにしたので、記録データの欠損を招かず、且つ低帯域
の回路構成で正確にボトムレベル，イレースレベル，及
びピークレベルのパワー制御を行なうことができる。

【００９５】さらに、イレースレベルのレーザパワーを
切り替える期間は、記録情報が所定長以上のイレース情
報（スペースデータ）出力期間であるようにしたので、
イレースレベルは速やかに通常レベルに復帰し、再生時
ジッタ劣化への影響を防ぐことができる。

【００９６】また、微分効率を求める際には、通常記録
動作時のイレースレベルパワー（Ｐｅ）から所定分増加
させたパワー（Ｐｅ＋α）と通常記録動作時のイレース
レベルパワー（Ｐｅ）から所定分減少せたパワー（Ｐｅ
−α）の２箇所のイレースレベルの発光パワーと各々の
レーザ駆動電流から、微分効率を算出するようにしたの
で、適正イレースレベル範囲を有効に利用することがで
きる。

【００９７】さらに、通常記録動作時のイレースレベル
パワーを所定分増加又は減少させたレベル（Ｐｅ+α）
と（Ｐｅ−α）は、記録媒体の適正イレースレベルの範
囲内であるようにしたので、オーバーライト特性劣化や
消し残しを生じないように記録することができる。

【００９８】次に、この発明の他の実施形態について説
明する。上述した微分効率算出シーケンスでは、通常イ
レースレベルＰｅをα分増加／減少させた２点のパワー
で発光を行なって微分効率ηの算出を行なった。

【００９９】これは、通常イレースレベルＰｅが適正イ
レースパワー範囲の中央近辺に設定された場合に有効で
あり、試し書きの結果、最適イレースレベル（通常イレ
ースレベル）が適正範囲の上限／下限のどちらかに偏っ
てしまった場合には適用できない。

【０１００】そこで、通常イレースレベルと適正レベル
の上限値或いは下限値とのレベル差が所定値以下であっ
た場合は、通常イレースレベルと所定レベルβを増加／
減少させたパワーとの２点でパワーを測定し、微分効率
ηを算出するようにするとよい。

【０１０１】この場合、上記ＣＰＵ１，イレースレベル
用電流駆動装置９等が、記録媒体の適正イレースレベル
電流の上限値と通常記録動作時のイレースレベル電流と
のレベル差が所定値以下のとき、複数個のイレースレベ
ル電流源によって通常記録動作時のイレースレベル電流
と通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少
させたイレースレベル電流とに切り替え、記録媒体の適
正イレースレベル電流の下限値と通常記録動作時のイレ
ースレベル電流とのレベル差が所定値以下のとき、複数
個のイレースレベル電流源によって通常記録動作時のイ
レースレベル電流と通常記録動作時のイレースレベル電
流から所定分増加させたイレースレベル電流とに切り替
える手段の機能を果たす。

【０１０２】次に、図５の（ｂ）と（ｃ）、図１０に基
づいてこの発明の一実施形態の光情報記録再生装置にお
ける他の微分効率算出シーケンスについて説明する。こ
の微分効率算出シーケンスを開始する際、図５の（ｂ）
に示すように、通常イレースレベルＰｅと適正イレース
レベルの下限とのレベル差がｄ以下であった場合、ＣＰ
Ｕ１はＤＡＣ９０３に対してイレースレベルを所定レベ
ル増加させたＰｅ＋βになるように設定する。

【０１０３】そして、上述の微分効率算出シーケンスと
同様にして、ＣＰＵ１が記録情報として１４Ｔスペース
データが出力される際にイレースレベル切り替え信号１
１５を切り替えることにより、ＬＤ２は１４Ｔ期間のみ
Ｐｅ＋βのイレースレベルで発光する（図１０の状態遷
移（２））。

【０１０４】ＣＰＵ１は、イレースパワーサンプル信号
１１４として取得したＰｅ＋βレベルのパワーと、通常
ＡＰＣ制御時に取得した通常イレースレベルＰｅとの２
レベルのパワーと、それぞれのＬＤ駆動電流Ｉｅ′，Ｉ
ｅ″とを基にして微分効率ηを算出する。

【０１０５】ここで、上述の微分効率算出シーケンスに
おけるパワー増減分αとβとの関係を次の数７の（１
０）の式で表すことができ、この（１０）式によって得
られたパワー増減分βを用いることによって、この場合
の微分効率ηも（９）の式と同様にして算出することが
できる。

【０１０６】

【数７】β＝２×α…（１０）

【０１０７】また、図５の（ｃ）に示すように、通常イ
レースレベルＰｅと適正イレースレベルの上限とのレベ
ル差がｄ以下であった場合も同様にして、通常イレース
レベルＰｅと所定レベル減少させたＰｅ−βとの２点の
レベルでサンプリングを行なって微分効率ηを算出す
る。

【０１０８】したがって、通常イレースレベルが適正イ
レースレベルの下限／上限近傍に設定されていたとして
も、得られる微分効率算出誤差を少なくすることができ
る。

【０１０９】このようにして、この実施形態の光情報記
録再生装置では、微分効率を求める際に、通常記録動作
時のイレースレベルパワー（Ｐｅ）と記録媒体の適正イ
レースレベルの上限値とのレベル差が所定値以下である
場合は通常記録動作時のイレースレベルパワー（Ｐｅ）
とそのＰｅから所定分減少させたパワー（Ｐｅ−β）の
２箇所のイレースレベルの発光パワーと各々のレーザ駆
動電流から微分効率を算出し、通常記録動作時のイレー
スレベルパワー（Ｐｅ）と適正イレースレベルの下限値
とのレベル差が所定値以下である場合は、通常記録動作
時のイレースレベルパワー（Ｐｅ）とそのＰｅから所定
分増加させたパワー（Ｐｅ＋β）の２箇所のイレースレ
ベルの発光パワーと各々のレーザ駆動電流から微分効率
を算出するようにしたので、通常イレースレベルが適正
イレースレベルの下限／上限近傍に設定されていたとし
ても微分効率算出誤差を少なくすることができる。

【０１１０】なお、上述の如く述べてきた各実施形態に
おいては、イレースレベルの電流駆動装置として２個の
電流源で構成した場合の例を述べてきたが、この電流源
の個数は本願各請求項をなんら制約するものではなく、
３個以上の電流源で構成しても上述と同じようにして実
施することができる。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の光
情報記録再生装置によれば、相変化型メディアに対する
情報の記録時、検出帯域の限られた出射光量検出器を使
用しても正確にピークパワー，イレースパワー，及びボ
トムパワーを正確に制御し、なお且つ記録マークが欠損
しないように記録することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態である光情報記録再生装
置の主要部の構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示したイレースレベル用電流駆動装置９
の内部構成を示すブロック図である。

【図３】図１に示した光情報記録再生装置における情報
記録時のマルチパルスの一例を示す波形図である。

【図４】図１に示した光情報記録再生装置の微分効率算
出シーケンスにおける各部の出力信号の一例を示す波形
図である。

【図５】同じく図１に示した光情報記録再生装置の微分
効率算出シーケンスにおける各部の出力信号の一例を示
す波形図である。

【図６】図１に示した光情報記録再生装置の各部におけ
る情報記録時の出力信号の一例を示す波形図である。

【図７】図１に示した光情報記録再生装置で算出される
微分効率の説明に供する線図である。

【図８】図１に示した光情報記録再生装置で算出される
微分効率の説明に供する他の線図である。

【図９】図１に示した光情報記録再生装置で算出される
微分効率の変動の説明に供する他の線図である。

【図１０】図１に示した光情報記録再生装置の他の微分
効率算出シーケンス時の各部における出力信号の一例を
示す波形図である。

【図１１】従来の光情報記録再生装置における記録スト
ラテジの説明に供する波形図である。

【符号の説明】

１：ＣＰＵ ２：レーザダイオード（ＬＤ） ３：モニタＰＤ ４：ＬＤ駆動装置 ５：Ｉ／Ｖ変換回路 ６：サンプルホールド回路 ７：Ａ／Ｄコンバータ ８：ボトムレベル用電流源 ９：イレースレベル用電流駆動装置 １０：ピークレベル用電流源 ９０２，９０３：Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ） ９０４：スイッチ １０１：ボトムパワーイネーブル信号 １０２：イレースパワーイネーブル信号 １０３：ピークパワーイネーブル信号 １０４：ボトムレベル制御信号 １０５：通常イレースレベル制御信号 １０６：η算出時イレースレベル制御信号 １０７：ピークレベル制御信号 １０８：ボトムレベル駆動電流 １０９：イレースレベル重畳電流 １１０：ピークレベル重畳電流 １１１：イレースパワーサンプルタイミング信号 １１２：モニタ（ＰＤ出力）電流 １１３：パワーモニタ信号 １１４：イレースパワーサンプル信号 １１５：イレースレベル切り替え信号

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザ光源に所定の発光規則によ
   るレーザ光のパルス発光をさせて、そのレーザ光を照射
   して記録媒体上に所定の記録変調方式に基づくチャネル
   クロック周期の１以上の正の整数倍長の発光パルスによ
   って形成される情報を記録する光情報記録装置であっ
   て、 前記半導体レーザ光源にボトムレベル電流を印加するボ
   トムレベル電流印加手段と、 前記ボトムレベル電流にイレースレベル電流を重畳する
   イレースレベル電流重畳手段と、 前記ボトムレベル電流にピークレベル電流を重畳するピ
   ークレベル電流重畳手段と、 前記イレースレベル電流重畳手段が、前記イレースレベ
   ル電流を複数レベルに切り替えるイレースレベル電流切
   替手段を有し、 該手段によって切り替えられた各イレースレベル電流を
   重畳した印加電流に基づいて前記半導体レーザ光源を発
   光させたときの各レーザ光の発光パワーを検出し、該各
   発光パワーとその各発光パワーを生じせしめた各印加電
   流とに基づいて前記半導体レーザ光源の微分効率を算出
   し、該微分効率に基づいて記録時における前記ボトムレ
   ベル電流又は前記ピークレベル電流を決定するボトムレ
   ベル電流・ピークレベル電流決定手段とを備えたことを
   特徴とする光情報記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光情報記録装置におい
   て、 前記イレースレベル電流切替手段が、複数個のイレース
   レベル電流源を有し、該各イレースレベル電流源を適宜
   選択することによって複数レベルのイレースレベル電流
   を切り替える手段であることを特徴とする光情報記録装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光情報記録装置におい
   て、 前記イレースレベル電流切替手段が、前記複数レベルの
   イレースレベル電流の切り替え期間を、前記記録媒体に
   記録する情報が所定長以上のスペースデータ等のイレー
   ス情報出力期間に相当させる手段を有することを特徴と
   する光情報記録装置。
4. 【請求項４】 請求項２又は３記載の光情報記録装置に
   おいて、 前記イレースレベル電流切替手段が、前記複数個のイレ
   ースレベル電流源によって通常記録動作時のイレースレ
   ベル電流から所定分増加させたイレースレベル電流と前
   記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少
   させたイレースレベル電流とに切り替える手段を有する
   ことを特徴とする光情報記録装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の光情報記録装置におい
   て、 前記イレースレベル電流切替手段が、前記通常記録動作
   時のイレースレベル電流から所定分増加させたイレース
   レベル電流と前記通常記録動作時のイレースレベル電流
   から所定分減少させたイレースレベル電流の両イレース
   レベル電流を、前記記録媒体の適正イレースレベル電流
   の範囲内にする手段を有することを特徴とする光情報記
   録装置。
6. 【請求項６】 請求項２記載の光情報記録装置におい
   て、 前記イレースレベル電流切替手段が、前記記録媒体の適
   正イレースレベル電流の上限値と通常記録動作時のイレ
   ースレベル電流とのレベル差が所定値以下のとき、前記
   複数個のイレースレベル電流源によって前記通常記録動
   作時のイレースレベル電流と前記通常記録動作時のイレ
   ースレベル電流から所定分減少させたイレースレベル電
   流とに切り替え、前記記録媒体の適正イレースレベル電
   流の下限値と通常記録動作時のイレースレベル電流との
   レベル差が所定値以下のとき、前記複数個のイレースレ
   ベル電流源によって前記通常記録動作時のイレースレベ
   ル電流と前記通常記録動作時のイレースレベル電流から
   所定分増加させたイレースレベル電流とに切り替える手
   段を有することを特徴とする光情報記録装置。