JP2001184674A

JP2001184674A - 光ディスク記録装置、光ディスク記録方法

Info

Publication number: JP2001184674A
Application number: JP36398299A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Ueno; 智憲上野
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】記録が可能な光ディスクに、情報の記録中に
おけるフォーカス制御を行い、常にフォーカス最良状態
で情報の記録が行える光ディスク記録装置を提供する。【解決手段】入力記録信号に基づいて形成されたマル
チパルス信号を用いて３値レベル（ｌ１＞ｌ２＞ｌ３）
でパルス変調した記録レーザ光を集光して、光ディスク
１の記録面上に照射する光ピックアップ１０と、記録レ
ーザ光の照射によって光ディスク１の記録面上から反射
する戻りレーザ光出力を、３値レベルのうちの最大値及
び最小値ｌ１，ｌ３が検出されるタイミングｔａ，ｔｂ
でサンプルホールドするサンプルホールド回路３１，３
２と、サンプルホールドした戻りレーザ光出力の最大値
と最小値との差の絶対値が、常により低い値となるよう
に、フォーカス制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に記録再生
が可能な光ディスクに情報を記録している最中でもフォ
ーカス制御を良好に行うことが可能な光ディスク記録装
置、光ディスク記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学的に記録再生可能な光ディス
クにおける記録再生時において、ナイフ・エッジ法や非
点収差法によってフォーカスエラー検出を行い、フォー
カス制御を行っている。しかし、これらの検出方法は常
に焦点誤差（デフォーカス）の影響を受けやすい。この
デフォーカスの影響を取り除くため、前記光ディスクに
記録された情報の再生信号からフォーカス最良点の検出
してフォーカス制御を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、記録された情
報の再生信号を用いて、デフォーカスの影響を取り除く
といった方法では、記録中においては使えないという課
題があった。そこで本発明は、主に記録及び再生が可能
な相変化型光ディスクの記録中において、デフォーカス
の影響を取り除くためのフォーカス制御を行い、最適な
情報記録を可能とし、適正な寸法形状のマーク及びスペ
ースの形成することが可能な光ディスク記録装置、光デ
ィスク記録方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、次の（１）〜（４）の構成を有する光デ
ィスク記録装置、光ディスク記録方法を提供する。（１）図１に示すように、（記録再生可能な）光ディ
スク１に情報を記録する光ディスク記録装置であって、
入力記録信号（図２（Ａ））に基づいて形成されたマル
チパルス信号を複数のレベル（３値レベル（最大値レベ
ル（Peakレベル）ｌ１、中間値レベル（Eraseレベル）
ｌ２、最小値レベル（Bottomレベル）ｌ３．ｌ１＞ｌ２
＞ｌ３））でパルス変調した記録レーザ光（図２（Ｂ）
に示す記録ストラテジ）を集光して、光ディスク１の記
録面上に照射する照射手段（光ピックアップ１０）と、
（前記照射手段１０による）前記記録レーザ光の照射に
よって光ディスク１の記録面上から反射する戻りレーザ
光出力（図２（Ｃ））に応じた出力（ＲＦ信号）を、前
記戻りレーザ光出力の最大値ｌ１及び最小値ｌ３がそれ
ぞれ検出されるタイミング（図２（Ｄ），（Ｅ）のｔ
ａ，ｔｂ）でサンプルホールドするサンプルホールド手
段（サンプルホールド回路３１，３２）と、（前記サン
プルホールド手段３１，３２で）サンプルホールドした
前記戻りレーザ光出力の最大値ｌ１と最小値ｌ３との差
の絶対値が、常により低い値となるように、フォーカス
制御する（フォーカス用駆動コイル２５、ＣＰＵ３５、
メモリ３６、Ｄ／Ａ変換回路３７を備えた）制御手段と
を有することを特徴とする光ディスク記録装置。（２）前記戻りレーザ光出力の複数のレベル（３値レ
ベル）のうちの最大値ｌ１と最小値ｌ３がそれぞれ検出
されるタイミングは、光ディスクの記録面上に、マーク
又はスペースが形成される期間内にあることを特徴とす
る請求項１記載の光ディスク記録装置。（３）（記録再生可能な）光ディスクに情報を記録す
る光ディスク記録方法であって、入力記録信号に基づい
て形成されたマルチパルス信号を複数のレベルでパルス
変調した記録レーザ光を集光して、光ディスクの記録面
上に照射する段階と、前記記録レーザ光の照射によって
光ディスクの記録面上から反射する戻りレーザ光出力
を、前記戻りレーザ光出力の最大値及び最小値がそれぞ
れ検出されるタイミングでサンプルホールドする段階
と、サンプルホールドした前記戻りレーザ光出力の最大
値と最小値との差の絶対値が、常により低い値となるよ
うに、フォーカス制御する段階とを有することを特徴と
する光ディスク記録方法。（４）前記戻りレーザ光出力の複数のレベルのうちの
最大値及び最小値がそれぞれ検出されるタイミングは、
前記光ディスクの記録面上に、マーク又はスペースが形
成される期間内にあることを特徴とする請求項３記載の
光ディスク記録方法。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光ディスク記録装
置、光ディスク記録方法の一実施例について図面を参照
しながら詳細に説明する。図１は本発明の光ディスク記
録装置の主要ブロック構成図、図２は本発明装置を用い
て相変化型の光ディスクに記録レーザビームにてマーク
及びスペースを形成する場合の記録動作を説明するため
のタイムチャート、図３は相変化型の光ディスクにおけ
る記録中の盤面レーザパワーに対する反射率を示す図あ
る。

【０００６】図１のブロック図は、相変化型の光記録媒
体にて形成され、情報を繰り返し記録再生可能な光ディ
スク１をスピンドルモータ（図示せず）で回転駆動し
て、前記光ディスク１上の信号トラックを光ピックアッ
プ１０から出射するレーザビームで走査することによ
り、所定のデータフォーマットのディジタルデータを光
学的に記録再生を行う光ディスク記録再生装置に本発明
を適用した場合の記録再生系の構成を示している。

【０００７】この光ディスク記録再生装置の前記光ピッ
クアップ１０において、レーザ光源である半導体レーザ
１１から出射するレーザビームであって、後述するマル
チパルス信号により光変調されたレーザビームが、コリ
メートレンズ１２で平行光ビームとされ、ビームスプリ
ッタ１３を介し対物レンズ１４を介して、前記光ディス
ク１上の信号記録面のトラック上に集光されるように照
射される。前記光ディスク１の信号記録面に照射されて
ここから反射された前記レーザビームの反射光ビーム
（戻りレーザ光）は、ビームスプリッタ１３で反射さ
れ、シリンドリカルレンズ１５を介して受光素子である
フォトディテクタ１６に導かれる。ここで、対物レンズ
１４は、フォーカス用駆動コイル２５、トラッキング用
駆動コイル２６を有して成るいわゆる２軸駆動装置によ
り光軸方向及び光軸に直交する方向に移動制御されるよ
うになっている。

【０００８】フォトディテクタ１６は、例えば受光部が
４分割された構造を有し、これらの各受光部からの光検
出信号がアンプ２１を介してマトリクス回路２２に供給
される。これにより、これら光検出信号の和や差がとら
れて、いわゆるＲＦ信号や、フォーカスエラー信号、ト
ラッキングエラー信号等として取り出される。フォーカ
スエラー信号及びトラッキングエラー信号は、位相補償
回路２３を介しサーボ駆動回路２４を介して、上記２軸
駆動装置の各駆動コイル２５，２６にそれぞれ送られる
ことにより、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボ
が行われる。前記ＲＦ信号は各受光部からの出力信号の
和信号であり、このＲＦ信号は、後述するサンプリング
パルスＡ，Ｂような互いに異なる２つのタイミングでサ
ンプルする２つのサンプルホールド回路３１、３２へそ
れぞれ送られている。

【０００９】記録信号入力端子４１には、記録すべき情
報を例えば８−１６変調した記録信号が供給されてい
る。この記録信号は２値データのパルス信号（図２
（Ａ）に示す）であり、マルチパルス発生回路４２に供
給され，ここで複数のパルス列を生成したマルチパルス
信号として、レーザ駆動回路４５に送られる。また、レ
ーザ駆動回路４５はＣＰＵ３５からＤ／Ａ変換回路４４
を介して、後述する３値のレベルでレーザパワーをバル
ス変調する旨の制御信号が送られる。これにより、例え
ば図２（Ｂ）に示すように、半導体レーザ１１を３値の
レーザパワーによってパルス駆動され、記録レーザビー
ムが光ディスク１の記録面に向かって照射される。

【００１０】ここで図３では、記録時に、半導体レーザ
１１から光ディスク１の記録面に照射された記録レーザ
ビーム（盤面レーザパワー）に対する反射率変化を示し
ている。半導体レーザ１１は、パルス変調した複数のレ
ベルのレーザパワーの組み合わせのレーザビームを照射
し、このレーザビームが照射された光ディスク１の状態
を結晶（クリスタル）又は非晶質（アモルファス）状態
に変化させて、マーク又はスペースを形成することが一
般的である。この時、マークを形成するのに十分な記録
レーザパワーが照射されると、光ディスク１がその熱に
よって反応し、直後に非晶質（アモルファス）状態とな
るため、反射率は低下する。

【００１１】ここで、図２（Ｂ）に示すような、記録に
最適な３値の記録レーザパワー（Peak（ｌ１レベル）、
Erase（ｌ２レベル）、Bottom（ｌ３レベル））を照射
したときの反射率については、チルト及びフォーカス最
良点においての光ディスク１の記録面の盤面レーザパワ
ーは、図３に示すように、記録に最適な（十分な）ピー
クパワーＰａであるため、反射光量Ｒａで安定してい
る。ここで、前記Peakレベル（最大値レベル）ｌ１、即
ちピークパワーＰａ）にある場合の記録レーザパワー
は、マークを形成するのに十分なパワーを有している。

【００１２】また、前記Bottomレベル（最小値レベル）
ｌ３、即ちボトムパワーＰｂ）にある場合の記録レーザ
パワーは、マーク又はスペースの形成及び消去ができな
いパワーである。さらに、前記Eraseレベル（中間値レ
ベル）ｌ２にある場合の記録レーザパワーは、前記した
ｌ１レベルとｌ３レベルとの中間の値であり、前記マー
クを形成するのに十分なパワーではないが、マーク又は
スペースを消去するのに十分なパワーを有している。し
かし、対物レンズ１４にデフォーカスが生じると、盤面
に照射される盤面レーザパワーは低下しピークパワーＰ
ａはＰｘとなり、それに伴い反射率はＲａからＲｘとな
り増加する。

【００１３】記録時の戻りレーザ光の強度変化は、記録
レーザ光（記録ストラテジ、図２（Ｂ））の影響を強く
受けるため、前記反射光量（反射率）の変化と記録スト
ラテジがミックスされた形で検出される。このため、図
２（Ｃ）に示すような戻りレーザ光が検出され、フォー
カス最良点におけるピーク戻り光強度Ｖａと、デフォー
カスが生じたときのピーク戻り光強度Ｖｘで差が生じ
る。本発明はここに着目し、記録中のピーク戻り光強度
（最大値レベルｌ１）を常に、より低くすること（即
ち、常にフォーカス最良点におけるピーク戻り光強度Ｖ
ａが得られるようにすること）によってフォーカス制御
を行える。

【００１４】再び図１に戻って、各サンプルホールド回
路３１、３２においては、タイミング発生回路４３から
の各サンプリングパルスＡ，Ｂに応じて、図２（Ａ）に
示す記録信号が「１」の期間（ｔ１〜ｔ２間、即ち前記
マークが記録される期間）での戻りレーザ光（図２
（Ｃ））の強度を検出する。このために、マーク形成の
ための時刻ｔ１〜ｔ２間で所定時刻ｔａと所定時刻ｔｂ
でサンプリングを行っている。このタイミング発生回路
４３は、入力された図２（Ａ）に示す記録信号に応じ
て、図２（Ｄ），（Ｅ）に示すようなタイミングのパル
スＡ，Ｂをそれぞれ出力する。

【００１５】即ち、図２（Ｄ）は、サンプルホールド回
路３１に送られて時刻ｔａのタイミングでサンプルする
ためのサンプリングパルスＡであり、マーク形成時の戻
りレーザ光強度が最大となる時点のＲＦ信号出力Ｖａを
サンプルする。また、図２（Ｅ）は、サンプルホールド
回路３２に送られて時刻ｔｂのタイミングでサンプルす
るためのサンプリングパルスＢであり、マーク形成時の
戻りレーザ光強度が最小となる時点のＲＦ信号出力Ｖｂ
をサンプルしている。

【００１６】サンプルホールド回路３１からのサンプル
出力Ｖａは、Ａ／Ｄ変換回路３３に送られ、ここでＡ／
Ｄ変換された後、信号Ｖａ’としてＣＰＵ３５に出力さ
れる。またサンプルホールド回路３２からのサンプル出
力Ｖｂは、Ａ／Ｄ変換回路３４に送られ、ここでＡ／Ｄ
変換された後、信号Ｖｂ’としてＣＰＵ３５に出力され
る。ＣＰＵ３５では、｜Ｖａ’−Ｖｂ’｜の値を計算
し、この計算結果をメモリ３６に一旦記憶する。ＣＰＵ
３５は光ディスク１から次々に来る戻りレーザ光の計算
値と、メモリ３６に記憶されている前記の値とを順次比
較して、順次比較した比較値の中の最小値をメモリ３６
に再び記憶する。このように、常にこの前記計算値が最
小となるように、フォーカスの補正量をディジタル的に
演算処理し、ここで得られたフォーカス制御信号をＤ／
Ａ変換回路３７を介してアナログ信号に変換してサーボ
駆動回路２４へ送り、フォーカス駆動コイル２５を駆動
し対物レンズ１４を調整してデフォーカスを解消し、記
録中においてフォーカス最良点となるようにフォーカス
制御を行っている。

【００１７】このように本発明の実施例によれば、相変
化型光ディスクに、情報の記録中において、入力記録信
号に基づいて形成されたマルチパルス信号を用いて、複
数のレベルでパルス変調した記録レーザ光を集光して前
記光ディスクの記録面上に照射し、前記光ディスクから
反射して得られる戻りレーザ光を前記パルス列に応じた
タイミングで、前記記録レーザ光により前記光ディスク
にマークが形成されるまでに要する所定時間範囲内であ
って前記光ディスクからの戻りレーザ光出力が最大とな
る時点における第一の検出信号出力をサンプリングし、
前記パルス列に応じたタイミングで、前記記録レーザ光
により前記光ディスクにマークが形成されるまでに要す
る所定時間範囲内であって前記光ディスクからの戻りレ
ーザ光出力が最小となる時点における第二の検出信号出
力をサンプリングし、前記第一と第二の検出信号出力の
サンプリング値の差の絶対値（振幅）が最小となるよう
にフォーカスを制御することによって、常にデフォーカ
スの影響のないフォーカス最良状態で情報の記録が行え
るようにしている。

【００１８】

【発明の効果】上述した構成の本発明によれば、情報の
記録中においてデフォーカスの影響を取り除くフォーカ
ス制御を可能とし、常にフォーカス最良状態で情報の記
録が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク記録装置の主要ブロック構
成図である。

【図２】本発明装置を用いて相変化型の光ディスクに記
録レーザビームにてマーク及びスペースを形成する場合
の記録動作を説明するためのタイムチャートである。

【図３】相変化型の光ディスクにおける記録中の盤面レ
ーザパワーに対する反射率を示す図である。

【符号の説明】

１光ディスク１０光ピックアップ（照射手段）２５フォーカス用駆動コイル３１，３２サンプルホールド回路（サンプルホールド
手段）３５ＣＰＵ３６メモリ３７，４４Ａ／Ｄ変換回路ｌ１最大値レベル、Peakレベルｌ２中間値レベル、Eraseレベルｌ３最小値レベル、Bottomレベル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクに情報を記録する光ディスク
記録装置であって、入力記録信号に基づいて形成されたマルチパルス信号を
複数のレベルでパルス変調した記録レーザ光を集光し
て、光ディスクの記録面上に照射する照射手段と、前記記録レーザ光の照射によって光ディスクの記録面上
から反射する戻りレーザ光出力を、前記戻りレーザ光出
力の最大値及び最小値がそれぞれ検出されるタイミング
でサンプルホールドするサンプルホールド手段と、サンプルホールドした前記戻りレーザ光出力の最大値と
最小値との差の絶対値が、常により低い値となるよう
に、フォーカス制御する制御手段とを有することを特徴
とする光ディスク記録装置。
【請求項２】前記戻りレーザ光出力の複数のレベルの
うちの最大値及び最小値がそれぞれ検出されるタイミン
グは、光ディスクの記録面上に、マーク又はスペースが
形成される期間内にあることを特徴とする請求項１記載
の光ディスク記録装置。
【請求項３】光ディスクに情報を記録する光ディスク
記録方法であって、入力記録信号に基づいて形成されたマルチパルス信号を
複数のレベルでパルス変調した記録レーザ光を集光し
て、光ディスクの記録面上に照射する段階と、前記記録レーザ光の照射によって光ディスクの記録面上
から反射する戻りレーザ光出力を、前記戻りレーザ光出
力の最大値及び最小値がそれぞれ検出されるタイミング
でサンプルホールドする段階と、サンプルホールドした前記戻りレーザ光出力の最大値と
最小値との差の絶対値が、常により低い値となるよう
に、フォーカス制御する段階とを有することを特徴とす
る光ディスク記録方法。
【請求項４】前記戻りレーザ光出力の複数のレベルの
うちの最大値及び最小値がそれぞれ検出されるタイミン
グは、前記光ディスクの記録面上に、マーク又はスペー
スが形成される期間内にあることを特徴とする請求項３
記載の光ディスク記録方法。