JP2004022048A - 光記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークの形状の前エッジ部分の面積もしくは後エッジ部分の面積もしくは前後エッジ部分の面積を大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録再生装置に関し、特に、光ディスク等の光記録媒体の記録膜にパルス状の光ビーム(例えば、レーザ光)を照射し、前記記録膜への照射面積を変化させ、その照射面積情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを用いて再生する光記録再生装置に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の光ディスク記録再生装置の情報記録方式としては、パルス位置変調方式(PPM:Pulse Position Modulation)とパルス幅変調方式(PWM:PulseWidth Modulation)がある。パルス幅変調方式(PWM:Pulse Width Modulation)による記録はマークエッジ記録と呼ばれる。
【0003】
前記PWM記録(マークエッジ記録)では、パルス幅が一定の比較的短いマークを様々な長さのスペースをあけて記録し、マーク長及びスペース長の両方に記録情報を割り当てる。
前記PWM記録を行う場合、前記PPM記録と比較して長いマークを記録するが、相変化型記録媒体に長いマークを記録すると、記録膜の蓄熱/放熱効果や記録感度の多様性のため、マークの幅(トラック方向に垂直な寸法)が不均一になることがある。
【0004】
また、1つ長いマークを形成するために連続した記録光を記録膜に照射し続けると、長いマークの後半部に熱が過剰に蓄積しマーク幅が広がることが知られている。このため、1つのマークを形成する場合でも、記録光を更に短い複数のパルスから構成する方式(ライト・ストラテジ)が採用されている。このように複数のパルスを用いて各マークを形成する方法及び光記録再生装置は、例えば、米国特許5,490,126号、米国特許5,636,194号等に開示されている。
【0005】
また、従来の光ディスク記録再生装置では、円形スポットのレーザーで、光ディスクを再生及び記録再生する場合、図5に示すように、涙型もしくは、楕円形状もしくは、長円形状のマークを再生、または記録再生しており、そのマーク位置、またはマークエッジをデジタル情報としている。
【0006】
例えば、特開2001−14676号公報に開示されるように、従来の光ディスク記録再生装置は、光ディスク(記録媒体の記録膜)にパルス状の光ビーム(レーザ光)を照射し、前記光ディスクの光学的特性を変化させ、この変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる複数のマークを光ディスクに形成する。前記マークを形成するための記録パルスを生成し、前記記録パルスによって前記光ビームを変調する情報を書き込み、前記光ディスクに形成された前記マークを含む部分の光学的特性の変化を検知して情報を再生する。
【0007】
ある選択された長さ以上の長さを有する少なくとも1つのテストマークを前記情報書き込み手段によって前記光ディスクに書き込ませて長さに関するマークデータを発生し、前記テストマーク内に、前記光学的特性の変化が前記テストマークの再生にとって充分でない読み取りエラー誘起部分が存在するか否かを判断するマーク幅を判定処理し、前記テストマーク内に前記読み取りエラー誘起部分が存在すると判断された場合は、少なくとも前記テストマークの長さ以上の長さを持つマークを形成するとき、前記光ビームのパワーの平均値を初期設定レベルから増加させ、それによって、前記マーク中に前記読み取りエラー誘起部分が生じないように前記パワーの補正を実行するものが提案されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開2001−14676号公報に開示されている「マーク中に前記読み取りエラー誘起部分が生じないように前記パワーを補正する手段」では、マーク形状の中央部が細くならないようにマークの幅を大きくするために、光ビームのパワーの平均値を初期設定レベルから増加させている。このため、マーク全体が大きくなり、大容量化するための間隔の設定が制限されしまうという問題があった。また、前記マーク中に前記読み取りエラー誘起部分が生じないように前記照射パワーを補正する手段が複雑となるという問題があった。
【0009】
また、光ディスク記録再生装置においては、スポット形状が円形または楕円形の光学ヘッドを用いて、涙型もしくは楕円形状もしくは長円形状のマークを再生または記録再生する場合、再生信号波形は、レーザーのビームスポット形状、及び光ディスク上のマーク形状に影響を受ける。とりわけ、マークエッジ形状は、再生信号の波形の立ち上がり勾配、または立下り勾配に影響する。立ち上がり勾配、または立下り勾配は信号の検出において重要な要素の一つでありより急峻さが要求される。すなわち、大容量化するためにマーク間隔を狭くして高密度化する場合、とりわけ、立ち上がり、または立下りの急峻さが必要となる。
【0010】
本発明の目的は、マーク間隔を狭くして高密度化する場合において、マークの立ち上がり、または立下りを急峻にすることが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明の概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
第1の発明は、記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークの形状の前エッジ部分の面積もしくは後エッジ部分の面積もしくは前後エッジ部分の面積を大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする。
【0012】
前記前エッジ部分もしくは後エッジ部分もしくは前後エッジ部分の面積を大きくする手段は、例えば、前記光ディスク(記録膜)に照射するレーザ光の照射パワー、照射時間、及び照射パワーと照射時間の両者を変化させることによって実現することができる。
【0013】
第2の発明は、記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス幅もしくは後パルスのパルス幅もしくは前後パルスのパルス幅を他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする。
前記パルス幅を大きくする手段は、例えば、前記光ディスク(記録膜)に照射するレーザ光の照射時間を長くすることによって実現することができる。
【0014】
第3の発明は、記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さもしくは後パルスのパルス高さもしくは前後パルスのパルス高さを他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする。
前記パルス高さを大きくする手段は、例えば、前記光ディスク(記録膜)に照射するレーザ光の照射パワーを大きくすることによって実現することができる。
【0015】
第4の発明は、記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さ及び幅もしくは後パルスのパルス高さ及び幅もしくは前後パルスのパルス高さ及び幅を他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする。
【0016】
本願発明のポイントは、再生マークのエッジ部分の形状をトラック幅方向に大きくして、ビームスポットの立ち上がり、または立ち下りを急峻にすることにより、振幅を補償する点にある。
【0017】
光ディスクの再生信号レベルは、ビームスポットに覆われたマークの面積にほぼ比例する。マークエッジ部分をトラック幅方向に若干膨らませることにより、エッジ部分の再生波形の立ち上がり、または立ち下りが急峻になり、その部分の振幅を補償することになる。
【0018】
図1は本発明の再生マークの形状を説明するための図であり、(a)は従来の補償前の長円形状マーク、(b)は本発明のマークである。図1において、A(黒い部分)は記録膜にレーザ光が照射された時に記録膜の焼き付られた領域、Bはレーザースポット(ビームスポット)径、Eはマークエッジ幅、Mは本発明のマーク中心幅、M0は従来のマークのトラック幅方向の最大幅、θ0は従来の再生出力信号波形の立ち上り角(又は立ち上り角)、θ1は本発明の再生出力信号波形の立ち上り角(又は立ち上り角)である。
【0019】
また、従来、相変化光ディスクにおいては、レーザーパワーがうまく制御されていないと、図1(a)に示すように、マークの幅がレーザースポットBより小さくなる部分ができてしまい。再生信号の出力が低下するなどの問題があり、それを補償するように、レーザーパワーを制御することは一般的に用いられている。
【0020】
本発明は、図1(b)に示すように、レーザーパワーの制御により、マークエッジ部分を大きくするものであり、読み出し専用の場合には、あらかじめ大きくしておくものであり、根本的に従来の手法とは、異なるものであり、むしろ相変化光ディスク(記録膜)の特徴を利用したものである。
【0021】
破線部分は、従来のマークの最大幅M0を示しており、本発明のマークは、その幅M0よりもエッジ部分を大きくするものである。すなわち、本発明のマーク中心幅がMの場合、B≧M≧E、M0≧M≧B/2となる。また、従来の再生出力信号波形の立ち上り角(又は立ち上り角)をθ0、本発明の再生出力信号波形の立ち上り角(又は立ち上り角)をθ1とすると、θ0<θ1となり、従来のマークエッジ検出時の再生出力信号波形の立ち上り、もしくは立下りに比べて、本発明のマークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がり、もしくは立下りが急峻になる。
【0022】
前記本発明の手段によれば、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がり、もしくは立下りを急峻にするので、マークのトラック幅方向の間隔を狭くして高密度化をはかることができる。
以下に、本発明について、本発明による実施形態(実施例)とともに図面を参照して詳細に説明する。
【0023】
【発明の実施の形態】
図2は本発明による実施形態の光記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。図2において、1は光ディスク、2はスピンドルモータ、3は半導体レーザ、4は集光レンズ、5は対物レンズ、6はビームスプリッタ、7は検出レンズ、8は光検出器、9は再生アンプ、10はアナログ/ディジタル(A/D)変換回路、11は復調回路、12は変調回路、13は記録パルス発生回路、14は光ビーム駆動回路である。
【0024】
本実施形態1の光記録再生装置は、図2に示すように、光ディスク1を回転するスピンドルモータ2、前記光ディスク1に照射する光ビームを発生する半導体レーザ3、この半導体レーザ3から出射された光を集光する集光レンズ4、この集光レンズ4からの光を前記光ディスク1上に収束し、光スポットを形成する対物レンズ5、前記光ディスク1から反射した光を光検出方向に反射するビームスプリッタ6、このビームスプリッタ6からの反射光を光検出器8に集光する検出レンズ7、この検出レンズ7からの再生光を電気信号に変換する光検出器8、この光検出器8から出力された再生電気信号を増幅する再生アンプ9、この再生アンプ9からの出力信号をディジタルデータに変換するA/D変換回路10、このA/D変換回路10の出力をディジタルデータに変換する復調回路11、入力データ(Write Data)を受け取って、それを変調する変調回路12、この変調回路12の出力とマーク変調データに基づいて記録パルスを生成する記録パルス発生回路13、及びこの記録パルス発生回路13の出力を受け取って半導体レーザ1から放射されるレーザ光を変調する光ビーム駆動回路14を備えている。
【0025】
図3は従来の長円形マークの記録再生の概念及び本発明の記録再生の概念を説明するための図であり、A欄は従来の長円形マークの記録再生の概念図、B欄は本発明のマークの記録再生の概念図、(a)は記録データ波形、(b)はマーク変調データ(記録レーザ発光パターン)、(b1)、(b2)、(b3)は本発明のマーク変調データ)、(c)は光ディスク(記録膜)上のマーク形状、(d)は再生出力信号波形である。
【0026】
前記マークのエッジ部の形状は、例えば、熱記録による光ディスクの場合、記録し始めの部分及び又は記録終り部分のレーザーパワーをそれぞれ大きくすることにより、図3(b)の(b1)に示すような再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス幅及び又は後パルスのパルス幅及び又は前後パルスのパルス幅を他の部分のパルス幅より大きいマーク変調データが得られる。
【0027】
また、図3(b)の(b2)に示す再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さもしくは後パルスのパルス高さ及び又は前後パルスのパルス高さを、記録し始めの部分及び又は記録終り部分のレーザ光照射時間をそれぞれ長くすることにより、他の部分のパルス幅より大きなマーク変調データが得られる。
【0028】
また、図3(b)の(b3)に示す再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さ及び幅、並びに又は後パルスのパルス高さ及び幅、並びに又は前後パルスのパルス高さ及び幅を、記録し始めの部分及び又は記録終り部分のレーザーパワー及びレーザ光照射時間をそれぞれ大きくすることにより、他の部分のパルス幅より大きなマーク変調データが得られる。
【0029】
従来のマーク形状を用いて、円形のビームスポットのレーザ光を用いて再生した場合と、本発明によるマーク形状のものを同様の円形のビームスポットのレーザーを用いて再生した場合の再生信号波形は、前記図3(d)に示すような波形となる。
【0030】
前記本発明のマーク形状による再生信号波形は、エッジ部分の振幅が大きくなる。すなわち、前記図3(d)からわかるように、従来の再生信号波形の前エッジの傾斜角をθ0とし、本発明の再生信号波形の前エッジの傾斜角をθ1とすると、θ0<θ1となる。
【0031】
従来のマーク形状とトラック幅がほぼ同じと考えるとエッジ部分の振幅が大きくなるため、再生スポットが円形のため、立ち上がり、または立ち下がりが、なだらかになる分をマークエッジ部分の面積を大きくすることで補償することになる。
前記A/D変換回路10で前記図3(d)に示す再生信号波形から再生データに変換する動作を図4に示す。
【0032】
図4は本発明の再生マークを記録再生する場合の動作説明図であり、S1、S2は再生信号波形、Lは再生信号波形S1、S2をサンプリングして再生データを生成するときのスライスレベル(しきい値)、ΔLはスライスレベルLの可変範囲(振幅変動可能な範囲)、“1”は再生信号波形S1、S2をサンプリングして2値化して再生データを生成するときの振幅1、“0”は再生信号波形S1、S2をサンプリングして再生データを生成するときの振幅0、CKはサンプリングクロック、SD1、SD2は再生データである。クロックCKによる再生信号波形S1、S2のレベルの検出は、クロックCKの立ち下りで検出するものとする。
【0033】
本実施形態においては、前記A/D変換回路10に再生信号波形S1、S2が入力されると、図4(a)、(b)に示すように、クロックCKにサプリングされ、再生信号波形S1、S2の振幅が前記スライスレベル(しきい値)Lを越えるか否かによって2値化して再生データSD1、SD2を生成する。
【0034】
また、振幅レベルが変動する場合、従来方式よりも振幅変動可能な範囲が広くなる。ただし、図4(a)、(b)に示すように、振幅の変動によりスライスレベルLが、相対的に変化した場合、(c)に示すように、マークエッジ部分の広がりを1クロック程度になるようにすれば、エッジから1クロック後に符合が反転した場合は、1に戻すようにすることで、対応できる。走行長制限(RLL)のようにランレングスを1にするような記録符合を用いれば、01の次に0とはならないため、誤りだとわかる。したがって、振幅変動にも対応可能である。
【0035】
以上、本発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【0036】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
本発明によれば、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がり、もしくは立下りを急峻にするので、マークのトラック幅方向の間隔を狭くして高密度化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマークの形状を説明するための図である。
【図2】本発明による実施形態の光記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図3】従来の長円形マークの記録再生の概念及び本発明の記録再生の概念を説明するための図である。
【図4】本実施形態のA/D変換回路で再生信号波形から再生データに変換する動作を示す図である。
【図5】従来のマーク形状を示す図である。
【符号の説明】
1…光ディスク 2…スピンドルモータ
3…半導体レーザ 4…集光レンズ
5…対物レンズ 6…ビームスプリッタ
7…検出レンズ 8…光検出器
9…再生アンプ 10…A/D変換回路
11…復調回路 12…変調回路
13…記録パルス発生回路 14…光ビーム駆動回路
Claims (4)
- 記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークの形状の前エッジ部分の面積もしくは後エッジ部分の面積もしくは前後エッジ部分の面積を大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする光記録再生装置。
- 記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス幅もしくは後パルスのパルス幅もしくは前後パルスの各パルス幅を他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする光記録再生装置。
- 記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さもしくは後パルスのパルス高さもしくは前後パルスのパルス高さを他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする光記録再生装置。
- 記録媒体の記録膜にパルス状の光ビームを照射し、前記記録膜の光学的特性を変化させ、この光学的特性の変化情報によって記録すべき情報に関連付けられる再生マークを前記記録膜に記録し、該再生マークを再生する光記録再生装置であって、前記再生マークのマーク変調データの前パルスのパルス高さ及び幅もしくは後パルスのパルス高さ及び幅もしくは前後パルスのパルス高さ及び幅を他の部分のパルス幅より大きくする手段を備え、マークエッジ検出時の再生信号波形の立ち上がりもしくは立ち下りを急峻にすることを特徴とする光記録再生装置。
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