JP2001043532A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録再生可能な相変化型光ディスクのヘッダ
領域及びデータ領域の信号特性の改善を行う光ディスク
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 光ビームを集光スポットとして光ディス
ク１のトラック上に照射する光学系と、光ディスク１の
記録面を経た反射光を受光して受光強度に応じた信号を
検出する光検出器１２と、検出器の出力より複数の信号
を生成する信号生成手段を備えた光ディスク装置であっ
て、光ディスク１のデータ領域における情報信号特性の
優劣の判別を行う情報信号特性判別部２４と、半導体レ
ーザドライバ部６を介して半導体レーザ５の出射光量を
コントロールする半導体レーザ光量コントロール部７と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、結晶と非晶質の転
移を利用したいわゆる相変化型光ディスクを用いた光デ
ィスク装置に係り、特に録再用光ディスクに予め形成さ
れているヘッダ領域部信号特性の改善とデータ領域部へ
繰り返し書き換えを行った時の信号特性の改善を行うた
めの技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体レーザを用いて光ディ
スクに記録された情報を読み出す種々の光ディスク再生
装置が提供されており、特に音声情報が記録されたＣＤ
（コンパクトディスク）や映像情報等も収録可能なＣＤ
−ＲＯＭは広く普及している。最近では、長時間の動画
に対応するために光ディスクの高密度化が進んでおり、
ＤＶＤ（デジタルビデオディスクまたはデジタルバーサ
タイルディスク）と称される大容量光ディスクが実用化
されている。この再生用の光ディスクの高密度化、大容
量化に対応して、繰り返し書き換え可能な光ディスクの
大容量化も進んでいる。ところで、書き換え可能な光デ
ィスクでは予め案内溝（以下、グルーブという。）が光
ディスク上に刻まれており、螺旋形又は同心円の形態に
情報トラックが形成されている。グルーブとグルーブの
間の領域はランドと呼ばれ、グルーブもしくはランドの
平坦部にレーザ光が集光されることによって、情報の再
生が行われる。このようなレーザビームスポットの照射
により情報の記録や再生が可能な光ディクス媒体とし
て、結晶と非晶質の転移を利用したいわゆる相変化型光
ディスクが知られている。

【０００３】相変化型光ディクスにおけるピットマーク
の記録過程は、 （１） 結晶状態の未記録部への半導体レーザ光照射に
よる記録膜の加熱 （２） 記録膜の温度上昇 （３） 記録膜の溶融 （４） 記録膜の急速冷却による非晶質化 の各過程により構成される。そして、未記録部と記録部
とでは相状態が異なるために反射率も異なり、これを利
用してピットマークの記録と再生が行われる。

【０００４】また、書込み可能なＤＶＤ−ＲＡＭディス
ク等では、ディスク上の位置情報（セクタアドレスな
ど）を表す補助信号を凹凸状のピット（エンボスピット
と呼ばれる）としてディスク上の一部領域（ヘッダ領
域）に予めプリフォーマットしておくのが一般的であ
る。

【０００５】図３は相変化型光ディスクの構成を示す図
である。図３に示すように、光ディスク１の螺旋形状の
信号トラックは所定の長さのセクタ１７に区分される。
セクタ１７の各々は、ヘッダ領域１８とデータ領域１９
で構成される。ヘッダ領域１８には、補助信号がプリフ
ォーマットされている。

【０００６】図４に図３のセクタ構成の拡大図を示す。
図４に示す様に、信号トラックには、グルーブとランド
とが交互に形成され、１つのセクタ１７の先頭はエンボ
スピット２０によりデータが記録されたヘッダ領域１８
が配置されている。このヘッダ領域１８に続いてデータ
領域１９がグルーブ又はランド上に配置される。ヘッダ
領域１８は、同期パターン、アドレスマーク、トラック
番号及びセクタ番号を含み、対応するセクタ１７の物理
的位置を指示する補助信号に使用される。

【０００７】データ領域１９は、映像データやコンピュ
ータデータ等のユーザデータに使用される。そして、前
述したように光ディスク１の記録層の反射特性を変化さ
せるべく、記録マーク２１は、結晶状態の未記録部に対
して低反射率のアモルファス状態の部分としてデータ領
域１９上に形成される。上述したような構成を採用して
いるので、指定したセクタ１７にユーザーデータ（ユー
ザ情報）の読み書きを行うためには、セクタ識別信号で
ある補助信号が入ったヘッダ領域１８の正確な再生が必
須である。以下、従来の光ディスク装置における光ディ
スク再生方法について図を参照して説明する。

【０００８】図５に従来の光ディスク装置の概略構成ブ
ロック図を示す。図５において、光ディスク１は、スピ
ンドルモータ２と連結して装着されており、制御部４か
らの指令に従ってスピンドルドライバ部３により回転駆
動される。半導体レーザ５は、半導体レーザドライバ部
６により再生に適した一定強度で発光し、対物レンズ８
を介して光ディスク１から反射された光量変化を、光検
出器１２により検出する。光検出器１２の検出信号から
信号生成部１３はサーボ信号をサーボコントロール部に
出力する。サーボコントロール部１１は、入力されたサ
ーボ信号に基づいてアクチュエータドライバ部１０を介
して、対物レンズ８が接続固定されたアクチュエータ９
を駆動制御する。この結果、対物レンズ８により集光さ
れたレーザビームスポットは、光ディスク１の変動に追
従してフォーカス方向及びトラック方向に位置決め制御
され、光ディスク１上のヘッダ領域に記録されている位
置情報データの再生が可能となる。そして、再生した位
置情報データに基づいて、データ領域１９へのアクセス
とユーザー情報の読み書きが行われる。

【０００９】ここで、相変化型光ディスクの一般的な製
造手順について説明する。相変化型光ディスク１は、透
光性基板上に保護膜や相変化型記録膜あるいは反射層を
順次積層して作製される。この透光性基板上の相変化型
記録膜は、成膜した状態では、反射率が低いアモルファ
ス状態である。この場合において、補助信号がプリフォ
ーマットされたエンボスピット２０上にも相変化型記録
膜は積層されている。

【００１０】従って、このままでは反射率が低く、補助
信号を確実に読み出すことができない。このため、アモ
ルファス状態である相変化型記録膜を一度結晶状態に変
えることによって、反射率が高い状態にしておく必要が
ある。

【００１１】そこで、従来においては、光ディスク作製
後にレーザ光を照射して初期化を行っていたが、完全に
は初期化ができなかった等の理由で、アモルファス状態
の相変化型記録膜部分が残ってしまった場合には、反射
率が低いために読み出すことができない補助信号が発生
し、当該補助信号に対応するデータ領域１９全ての記録
再生が不可能となる可能性があった。

【００１２】また、相変化型光ディスクでは、書き込み
済みのデータ領域に書き換え記録を行う場合、旧データ
のピットマークの消去を行わずに新マークを直接重ね書
きするダイレクトオーバーライトといった手法が採られ
ていた。

【００１３】図６は従来の光ディスク装置におけるレー
ザ出力のタイムチャートである。一般にデータの再生に
はディスク面（記録面）で１ｍＷ程度のレーザーパワー
（以下、リードパワーという。）で十分であるが、記録
時には再生時よりも高いレーザパワー（以下、ライトパ
ワーという。）が必要とされる。ディスク膜がアモルフ
ァス化するレベルのレーザ光量が照射された部分が記録
マーク２１として記録される。この場合において、記録
マーク２１後端（レーザビームスポット進行方向後方
側）での蓄積熱による歪みを抑制するためにライトパワ
ー出力時にはレーザ光を短パルスとする変調が行われ
る。記録する記録マーク２１の間では通常５ｍＷ程度の
イレーズパワーのレーザ光量を照射することにより、デ
ィスク膜を結晶化させて、旧データの記録マーク２１を
消去する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、データ
領域１９において、書き換えを多くの回数繰り返し行う
とディスクの記録膜の劣化により、以前に記録されてい
たマークが十分に消去されずに残留してしまい、この消
し残りによって信号特性が劣化し、ついには記録後の再
生ができなくなる可能性が生じていた。

【００１５】上述したように、エンボスピット２０の記
録部分に対応する相変化型記録膜の初期化が不十分でア
モルファス状態である場合には、反射率が小さくなるた
めに補助信号の読み取りができず、光ディスクの記録再
生可能な容量が減少し、また、繰り返し書き換えによっ
てデータ領域の信号特性が劣化した場合でも同様に記録
容量が減少するといった問題が生じていた。

【００１６】そこで、本発明の目的は、相変化型の光デ
ィスクにおいて記録再生ができないセクタの判別を正確
かつ迅速に行い、信号特性を改善することができる光デ
ィスク装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、相変化型の光ディスクに照射する光ビー
ムを発生するレーザ光源手段と、前記光ディスクから反
射された光ビームの反射光を検出する光検出手段と、光
検出手段の出力信号から前記光ディスクの情報信号を生
成する信号生成手段と、各手段を制御して装置全体の動
作をコントロールする制御手段とを備えた光ディスク装
置であって、前記レーザ光源手段の出射光量をコントロ
ールする光量制御手段と、前記光ディスクの記録領域の
うち所定の記録領域についての再生された記録情報の信
号の良否を判別する信号特性判別手段と、を備え、前記
制御手段は、前記信号特性判別手段によって信号特性不
良と判別された領域に対し、前記レーザ光源手段によ
り、前記光ディスクの記録膜がアモルファス化するのに
十分な光量を照射した後に、前記光ディスクの記録膜を
結晶化するレベルの光量を照射するように前記光量制御
手段をコントロールすることを特徴とする光ディスク装
置である。

【００１８】本発明の光ディスク装置によれば、不良領
域部に最適なアモルファス化パワーレベルのレーザ光を
照射した後、結晶化パワーレベルのレーザ光を照射する
ことにより信号特性を改善することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、相変化
型の光ディスクに照射する光ビームを発生するレーザ光
源手段と、前記光ディスクから反射された光ビームの反
射光を検出する光検出手段と、光検出手段の出力信号か
ら前記光ディスクの情報信号を生成する信号生成手段
と、各手段を制御して装置全体の動作をコントロールす
る制御手段とを備えた光ディスク装置であって、前記レ
ーザ光源手段の出射光量をコントロールする光量制御手
段と、前記光ディスクの記録領域のうち所定の記録領域
についての再生された記録情報の信号の良否を判別する
信号特性判別手段と、を備え、前記制御手段は、前記信
号特性判別手段によって信号特性不良と判別された領域
に対し、前記レーザ光源手段により、前記光ディスクの
記録膜がアモルファス化するのに十分な光量を照射した
後に、前記光ディスクの記録膜を結晶化するレベルの光
量を照射するように前記光量制御手段をコントロールす
ることを特徴とする光ディスク装置であり、信号特性不
良領域に最適なアモルファス化パワーレベルのレーザ光
を照射した後、結晶化パワーレベルのレーザ光を照射す
ることにより信号特性を改善することができるという作
用がある。

【００２０】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
光ディスク装置において、前記信号特性判別手段は、前
記所定の記録領域における信号振幅に基づいて当該所定
の記録領域についての再生された記録情報の信号の良否
を判別する信号振幅判別手段を備えたことを特徴とする
光ディスク装置であり、所定の記録領域の再生信号の信
号振幅に基づいて確実に信号特性不良領域を検出できる
という作用がある。

【００２１】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
光ディスク装置において、前記信号特性判別手段は、前
記所定の記録領域における信号ジッタに基づいて当該所
定の記録領域についての再生された記録情報の信号の良
否を判別する信号ジッタ判別手段を備えたことを特徴と
する光ディスク装置であり、所定の記録領域の再生信号
の信号ジッタに基づいて確実に信号特性不良領域を検出
できるという作用がある。

【００２２】請求項４記載の発明は、請求項１に記載の
光ディスク装置において、前記所定の記録量域は、アド
レス情報などの制御情報を含むヘッダ領域であることを
特徴とする光ディスク装置であり、読み取りが難しいヘ
ッダ領域の信号特性を改善することができるという作用
がある。

【００２３】請求項５記載の発明は、請求項１に記載の
光ディスク装置において、前記所定の領域は、データ領
域であることを特徴とする光ディスク装置であり、読み
取りが難しいデータ領域の信号特性を改善することがで
きるという作用がある。

【００２４】次に本発明の好適な実施形態について、図
面を参照して説明する。

【００２５】（実施の形態１）図１に本発明の第１実施
の形態の光ディスク装置の概要構成ブロック図を示す。
図１において、光ディスク装置１００の光ディスク１は
スピンドルモータ２と連結して装着されており、制御部
４からの指令に従ってスピンドルドライバ部３により回
転駆動される。半導体レーザ５は、半導体レーザドライ
バ部６により再生に適した一定強度で発光し、光検出器
１２は、対物レンズ８を介して光ディスク１から反射さ
れた光量変化を検出し、検出信号を信号生成部１３に出
力する。信号生成部１３は、光検出器１２の検出信号か
らサーボ信号を生成してサーボコントロール部１１に出
力する。サーボコントロール部１１は、入力されたサー
ボ信号に基づいてアクチュエータドライバ部１０を介し
て、対物レンズ８が接続固定されたアクチュエータ９を
駆動制御する。これにより、対物レンズ８により集光さ
れたレーザスポットは光ディスク１の変動に追従してフ
ォーカス方向及びトラック方向に位置決め制御される。
位置決め制御がなされた後、信号生成部１３は光ディス
ク１上のヘッダ領域１８（図３参照）に記録されている
補助信号の検出を行う。補助信号特性判別部１６は、信
号生成部１３から出力される補助信号の特性を補助信号
振幅測定部１４又は補助信号ジッタ測定部１５によって
測定し、補助信号振幅測定部１４又は補助信号ジッタ測
定部１５の測定結果に基づいて該当ヘッダ領域１８の良
否を判別する。

【００２６】この場合において、補助信号振幅測定部１
４は、信号生成部１３から出力される補助信号の振幅を
測定する機能を有しており、測定結果が所定のしきい値
より小さい場合、そのヘッダ領域１８の補助信号特性が
不良であると判別する。また、補助信号ジッタ測定部１
５は信号生成部１３から出力される補助信号のジッタ
（信号の時間軸方向の揺らぎ）を測定する機能を有して
おり、測定結果が所定のしきい値より小さい場合、その
ヘッダ領域１８の補助信号特性が不良であると判別す
る。

【００２７】補助信号振幅測定部１４又は補助信号ジッ
タ測定部１５のいずれかにより、不良と判別されたヘッ
ダ領域１８を含むセクタ１７の位置情報は、前後のセク
タ１７のヘッダ領域のエンボスピット２０の情報から割
り出すことができる。そして、補助信号特性判別部１６
により補助信号特性が不良と判定されたヘッダ領域１８
に対して、制御部４は半導体レーザ光量コントロール部
７を介してレーザ光量を光ディスク１の相変化型記録膜
がアモルファス化するレベルに調整し、不良領域にレー
ザ光を照射する。そして、アモルファス化するレベルの
レーザ光量を照射後、制御部４は光ディスク１の相変化
型記録膜が結晶化するのに最適なレベルのレーザ光量を
調整して照射する。ここで、照射するレーザ光量の調整
は、ヘッダ領域１８における補助信号の振幅が最大、又
はヘッダ領域１８におけるジッタが最小となるように行
われる。あるいは、光ディスク１の最内周に設けられた
エンボスエリアの情報信号振幅が最大となるように決定
しても同様な信号特性改善効果が得られる。そして、結
晶化レベルのレーザ光量の照射後、半導体レーザ光量コ
ントロール部７はレーザ光を再生に適したレベルに戻し
て不良と判定されたヘッダ領域のデータの読み出しを行
うこととなる。

【００２８】上述したように本第１実施の形態の光ディ
スク装置によれば、補助信号特性が不良であるセクタ１
７を容易に判別して検出し、ヘッダ領域１８の反射率を
向上することができる。その結果、補助信号の信号振幅
が増大し、Ｓ／Ｎが改善されることにより、補助信号に
含まれる位置情報データの再生が可能となる。

【００２９】以上の説明においては、ヘッダ領域のエン
ボスピット部の特性改善について記述したが光ディスク
の最内周に設けられたエンボスエリアの情報信号特性の
改善も同様な方法で行うことが可能である。

【００３０】（実施の形態２）図２に、本発明の第２実
施の形態の光ディスク装置の概要構成ブロック図を示
す。本第２実施の形態の光ディスク装置１０１は、図１
に示した光ディスク装置１００と同様なサーボブロック
構成を備えているが、さらにこれに加えて信号生成部１
３から出力される情報信号の振幅を測定する情報信号振
幅測定部２２とジッタを測定する情報信号ジッタ測定部
２３を含む情報信号特性判別部２４を有している。

【００３１】以下、本第２実施の形態の主要部の動作に
ついて説明する。情報信号特性判別部２４により情報信
号特性が不良と判定されたデータ領域に対して、制御部
４は半導体レーザ光量コントロール部７を介して光ディ
スク１の相変化記録膜がアモルファス化するレベルのレ
ーザ光量を照射する。この場合において、レーザパワー
を大きく設定し、照射回数も多くした方がディスクの相
変化記録膜が十分にアモルファス化してノイズ低減の効
果も大きいが、高出力発光によるレーザ素子の劣化を考
慮して、ディスクの回転速度を低下させても同様な効果
を期待することができる。また、レーザ発光を一定出力
でなくパルス駆動で行ってもディスク記録膜がアモルフ
ァス化するのに十分な熱量を確保できるならば、同様に
適用が可能である。相変化記録膜がアモルファス化する
レベルの高出力パワーのレーザ光を照射後、制御部４は
結晶化するレベルのレーザ光量を照射する。データ領域
１９（図３参照）ではオーバーライトが可能なため、ア
モルファス化レベルの高出力パワーの照射後に直接デー
タを記録しても信号特性改善効果は十分にあるが、結晶
化するレベルのレーザ光量を続けて照射すると更に信号
特性が向上する。この場合において、照射するレーザー
光のレベルは、データ領域１９における情報信号の振幅
が最大、又はデータ領域１９におけるジッタが最小とな
るように調整する。

【００３２】上述したように本第２実施の形態の光ディ
スク装置によれば、信号特性が不良であるデータ領域１
９のノイズレベルを低減することができ、Ｓ／Ｎが改善
されることにより、情報信号の記録再生が可能となる。

【００３３】上述した実施の形態の説明では、具体的な
例を挙げて説明したが、設計可能な範囲で適宜改変でき
ることは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、信号特性
が不良であるセクタの判別を正確かつ迅速に行うことが
出来る。更に、信号特性が不良である領域部のＳ／Ｎが
改善されることにより、ユーザー情報の読み書きが可能
なデータ領域の容量も増やすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態の光ディスク装置の概
要構成ブロック図

【図２】本発明の第２実施の形態の光ディスク装置の概
要構成ブロック図

【図３】相変化型光ディスクの構成を示す図

【図４】図３のセクタ構成の拡大図

【図５】従来の光ディスク装置の概要構成ブロック図

【図６】従来の光ディスク装置におけるレーザ出力のタ
イムチャート

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ スピンドルモータ ３ スピンドルドライバ部 ４ 制御部 ５ 半導体レーザ ６ 半導体レーザドライバ部 ７ 半導体レーザ光量コントロール部 ８ 対物レンズ ９ アクチュエータ １０ アクチュエータドライバ部 １１ サーボコントロール部 １２ 光検出器 １３ 信号生成部 １４ 補助信号振幅測定部 １５ 補助信号ジッタ測定部 １６ 補助信号特性判別部 １７ セクタ １８ ヘッダ領域 １９ データ領域 ２０ エンボスピット ２１ 記録マーク ２２ 情報信号振幅測定部 ２３ 情報信号ジッタ測定部 ２４ 情報信号特性判別部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相変化型の光ディスクに照射する光ビーム
   を発生するレーザ光源手段と、前記光ディスクから反射
   された光ビームの反射光を検出する光検出手段と、光検
   出手段の出力信号から前記光ディスクの情報信号を生成
   する信号生成手段と、各手段を制御して装置全体の動作
   をコントロールする制御手段とを備えた光ディスク装置
   であって、前記レーザ光源手段の出射光量をコントロー
   ルする光量制御手段と、前記光ディスクの記録領域のう
   ち所定の記録領域についての再生された記録情報の信号
   の良否を判別する信号特性判別手段と、を備え、前記制
   御手段は、前記信号特性判別手段によって信号特性不良
   と判別された領域に対し、前記レーザ光源手段により、
   前記光ディスクの記録膜がアモルファス化するのに十分
   な光量を照射した後に、前記光ディスクの記録膜を結晶
   化するレベルの光量を照射するように前記光量制御手段
   をコントロールすることを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の光ディスク装置において、
   前記信号特性判別手段は、前記所定の記録領域における
   信号振幅に基づいて当該所定の記録領域についての再生
   された記録情報の信号の良否を判別する信号振幅判別手
   段を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の光ディスク装置において、
   前記信号特性判別手段は、前記所定の記録領域における
   信号ジッタに基づいて当該所定の記録領域についての再
   生された記録情報の信号の良否を判別する信号ジッタ判
   別手段を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
4. 【請求項４】請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、前記所定の記録量域は、アドレス情報などの制御情
   報を含むヘッダ領域であることを特徴とする光ディスク
   装置。
5. 【請求項５】請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、前記所定の領域は、データ領域であることを特徴と
   する光ディスク装置。