JP2553603B2 - 光ディスク記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスクを記録媒体とする光ディスク記
録再生装置に関する。

従来の技術 この種の光ディスク記録再生装置では、光ディスクの
記録面に比較的高レベルの光を照射して光学的な情報の
記録を行う一方、その記録面に比較的低レベルの光を照
射することによって上記ディスクに光学的に記録された
情報を電気的に再生することを行う（たとえば特開昭61
−215543号公報）。

光ディスクは、その記録面を形成する感光素材あるい
は情報の記録形態によって種々のものがある。たとえ
ば、相変態型の素材を用いたもの、有機色素系の素材を
用いたもの、あるいは穴あけ方式のものなどがある。

たとえば、相変態式の光ディスクでは、その記録面
が、光エネルギーを受けることにより非結晶から結晶に
相変態して光反射率が変化するような感光性記録材料を
用いて形成される。

この種の光ディスクへの情報の記録は、ディスクを相
対的に回転運動させながら、その記録面の所定位置に沿
って比較的高出力のビームスポット光を照射することに
よって行われる。情報は、ビームスポット光の照射によ
って形成される光学的なピットの幅あるいは位置に変換
されて記録される。

一方、上記光ディスクからの情報の再生は、ディスク
を相対的に回転運動させながら、その記録面のピット形
成位置に沿って比較的低出力のビームスポット光を照射
するとともに、その照射部位からの反射光を検出するこ
とによって行われる。情報は、上記反射光の検出によっ
て得られる再生信号の波形状態とくにデューティの大き
さから読み取ることができる。

第３図は光ディスク記録再生装置の動作例を波形チャ
ートによって示す。この場合、横軸は記録面の移動方向
および時間を示す。また、縦軸はそれぞれのレベルを示
す。

同図において、（Ａ）は記録入力信号Diの波形を示
す。記録入力信号Diは、そのデューティ（パルス幅）Tw
の長短によって情報を表す。

（Ｂ）は記録用光Lwの出力波形を示す。この記録用光Lw
は上記記録信号Diによってパルス変調されている。この
記録用光Lwの出力レベルIoは、従来の装置では、標準的
な特性をもつ光ディスクに対して最適な記録状態が得ら
れるようなレベルにあらかじめ固定的に設定されてい
た。具体的には、標準光ディスクに対して、光エネルギ
ーの変化に対する相変態の度合いがもっとも大きくなる
ようなところ、すなわち記録感度が最大となるようなレ
ベルにあらかじめ設定されていた。

（Ｃ）は上記記録用光Lwによって記録面が受ける光エネ
ルギーの分布状態を示す。この光エネルギーの分布に応
じて相変態が生じることにより、上記記録入力信号Diが
光学的情報として記録される。

（Ｄ）は上記記録面からの再生信号Voの波形を示す。こ
の再生信号Voはアナログ信号であって、上記記録面の光
学的な記録状態に応じた波形を呈する。

（Ｅ）は上記再生信号Voを所定のしきい値Thで２値化し
て得られる再生パルス信号Doを示す。この場合、しきい
値Thは、装置の互換性を確保するために装置間で一律に
同じレベルに設定される。

ここで、光ディスクの記録感度などの特性が一定の規
格範囲内にあって、かつ上記記録用光Lwの出力レベルIo
が適切に設定されていれば、上記再生パルス信号Doは上
記記録入力信号Diの波形を忠実に再現したものとなっ
て、そのデューティTrから元の情報を確実に読み取るこ
とができる。したがって、従来の光ディスク再生装置で
は、上記しきい値Thの所定の基準レベルに固定設定する
とともに、上記記録用光Lwの出力レベルIoも所定の基準
レベルとなるように構成されていた。

発明が解決しようとする問題点 しかし、かかる構成によれば、記録の高密度化が難し
いという問題があった。

上述の問題は以下の理由で生ずる。

すなわち、光ディスク記録再生装置の利点の一つとし
て高密度記憶を行えることが挙げられているが、その記
憶密度をさらに高めようとすると、次のような問題を生
じることが本発明によってあきらかにされた。

まず、第３図に示した波形チャートでは、記録入力信
号Diの変化周期が比較的大きいため、光ディスクの入射
光エネルギーに対する反射率の変化状態すなわち光学的
な記録特性に多少のバラツキがあって、このために再生
信号Voの直流レベルVdcが変化したとしても、再生パル
ス信号Doへの影響は少なくてすむ。

たとえば、第３図（Ｄ）では、光ディスクが正規の記
録特性をもっている場合の再生信号Voを実線で示し、光
ディスクの記録感度が正規のものよりも低かった場合の
再生信号Vo′は、光ディスクの記録感度が低かったこと
によって、その直流レベルVdc′は、前者の再生信号Vo
の直流レベルVdcよりも若干低くなっている。

このため、前者の再生信号Voからは、同図（Ｅ）に示
したように、入力信号DiのデューティTwとほとんど同じ
デューティTrをもつパルス信号Doが再生されるが、後者
の再生信号Vo′からは、同図（Ｆ）に示すように、入力
信号DiのデューティTwよりもわずかに狭いデューティT
r′をもつパルス信号Do′が再生される。

つまり、光ディスクの特性差が再生パルス信号DoとD
o′のデューティ差△Ｔ（△Ｔ＝Tr−Tr′）となって現
れてくる。この差△Ｔは、入力信号Diの変化周期が十分
に大きければ、すなわち記録周波数が光ディスクの最高
記録周波数（あるいは最高分解周波数）よりも十分に低
ければ、再生パルス信号のデューティに対する割合（△
T/Tr）が小さいことにより、その影響はほとんど無視す
ることができる。

しかし、記録密度を高めるために、上記入力信号Diの
変化周期を短縮して記録周波数を高めていくと、上記デ
ューティ差△Ｔの影響が無視できなくなってくる。

第４図は記録密度を高めるために、記録入力信号Diの
周波数を高くした場合の波形チャートを第３図の波形チ
ャートに対応させて示す。

同図に示すように、記録入力信号Diの周波数を高くし
た場合、光ディスクの特性差に起因するデューティ差△
Ｔ（△Ｔ＝Tr−Tr′）が、再生パルス信号Doのデューテ
ィTrに対して大きな割合を占めるようになってしまう。
つまり、再生パルス信号Doのデューティ歪みが大きくな
ってしまう。この結果、その再生信号Doから元の情報を
確実に読み取ることができなくなってしまう。

このように、上述した従来の装置では、記録密度を高
めようとすると、今までは許容されていた光ディスクの
特性のバラツキの影響が無視できなくなってくる。そし
て、このことが光ディスク記録再生装置の記録密度をさ
らに向上させる上で大きな障害となっていた。

なお、上述した問題は、相変態型の光ディスクを使用
する装置に限らず、たとえば穴あけ方式のものや有機色
素系のものを使用する装置においても生じる。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、記
録媒体である光ディスクの特性に多少のバラツキがあっ
ても、これを許容しつつ、記録周波数を高めて記録密度
を向上させることができる光ディスク記録再生装置を提
供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は上述の問題点を解決するため、記録可能な最
高周波数の信号からなる評価用信号を光ディスクに光学
的に記録するとともに、その光ディスクから再生される
上記評価用信号の直流レベルが所定の基準レベルとなる
ように上記記録用光の出力レベルを光ディスクごとに設
定させる、という構成を備えたものである。

作用 本発明は上述の構成によって、記録用光の出力レベル
が、再生信号の直流レベルが所定の基準レベルに揃うよ
うに、光ディスクごとに適切なレベルに設定されるため
に、記録媒体である光ディスクの特性に多少のバラツキ
があっても、これを許容しつつ、記録周波数を高めて記
録密度を向上させることが可能になる。

実施例 第１図は本発明の一実施例による光ディスク記録再生
装置の概略構成を示すものであって、まず、１は記録媒
体である光ディスク、２は記録再生用のピックアップ、
３は変調手段としての駆動回路、４は再生信号増幅器、
５は２値化回路、６はデータ読取装置である。

光ディスク１は、この実施例では、光エネルギーを受
けることにより非結晶から結晶に相変態して光反射率が
変化するような感光性記録材料を用いた相変態型のもの
が使用されている。

記録再生用のピックアップ２は、詳細な図示を省略す
るが、記録手段と再生手段を有する。記録手段は、光デ
ィスク１に比較的高レベルの記録用光Lwを照射すること
によって光学的な情報の記録を行う。再生手段は、光デ
ィスク１に光学的に記録された情報を、比較的低レベル
の再生用光Lrを照射することによって電気的信号に再生
する。記録用光Lwおよび再生用光Lrの光源2Aとして半導
体レーザーが使用される。このレーザー光源2Aからの光
は、適当な光学系によってビームスポット光に収束され
た後、上記記録用光Lwあるいは上記再生用光Lrとして光
ディスク１の所定の記録位置（トラック位置）に照射さ
れる。

変調手段としての駆動回路３は、記録時に上記記録用
光Lwを記録入力信号Diの論理レベルによって断続変調す
る。

再生信号増幅器４は、上記ピックアップ２からの再生
信号Voを一定の利得で緩衝増幅する。２値化回路５は、
緩衝増幅された再生信号Voを一定のしきい値Thで“1"と
“0"の論理信号の形式をとるパルス信号Doに２値化す
る。データ読取装置６は、２値化された再生パルス信号
Doのデューティから元の情報を読み取る。

以上までの構成によって、光ディスク１に対する情報
の記録および再生が行われるようになっている。

さらに、第１図に示した光ディスク記録再生装置は、
上述した基本的な構成に加えて、評価用信号発生手段
７、平均レベル検出手段８、比較器９、制御手段10、デ
ィスク管理情報記録手段11などを有する。

評価用信号発生手段７は、記録可能な最高周波数の単
一周波数信号からなる評価用信号Dtを発生する。この評
価用信号Dtは、上記駆動回路３に変調入力信号として与
えられることにより、光ディスクの所定の評価領域に記
録されるようになっている。

平均レベル検出手段８は、上記ピックアップ２から出
力される再生信号Voの直流レベルVdcを検出する。

比較器９は、上記直流レベルVdcを基準レベルVsとレ
ベル比較する。この比較結果は制御手段10に入力され
る。

制御手段10は、上記ピックアップ２に対して記録と再
生の指令を発するとともに、そのピックアップ２のレー
ザー光源2Aを発光させる駆動電流の大きさを指令する情
報を発する。さらに、この制御手段10は、上記評価用信
号Dtが再生されたときの上記直流レベルVdcが所定の基
準レベルVsとなるように上記記録用光Lwの出力レベルIo
を光ディスクごとに設定する。

ディスク管理情報記憶手段11は、光ディスクごとに記
録用光Lwの最適な出力レベルを記憶する。

この場合、光ディスクごとの最適な出力レベルIoは上
記制御手段10の設定動作によって求められ、一旦求めら
れた最適な出力レベルは、光ディスクごとに他の管理デ
ータとともに上記記憶手段11に記憶される。一方、制御
手段10は、装着された光ディスクが未記録の新品であっ
たときだけ、上記比較器９の比較結果を参照しながら記
録用光Lwの最適な出力レベルを設定する動作を行うが、
すでに記録が行われていて上記記憶手段11に記憶されて
いる光ディスクについては、その記憶手段11の記憶内容
に基づいて光ディスクごとに記録用光Lwの出力レベルを
設定する。

第２図は上記平均レベル検出手段８の構成例を示す。

同図に示うように、平均レベル検出手段８は、絶対値
レベル検出のためのダイオードD1と、積分型の平滑回路
を構成する低抗R1および容量C1とによって、比較的簡単
に構成することができる。

以上のように構成された光ディスク記録再生装置につ
いて、以下その動作を説明する。

まず、装置に光ディスク１が装着された場合には、そ
の光ディスク１のインデックス（ディレクトリ）領域の
参照、あるいはディスク管理情報記憶手段11の内容検索
などによって、その装着された光ディスクが未使用のも
のであるか否かを判断する。

装着された光ディスク１が未使用のものであったなら
ば、その光ディスク１の所定の評価領域に上記評価用信
号Dtを部分的に記録する。

評価用信号Dtが記録されたならば、この後ただちに、
今記録されたばかりの評価用信号Dtの再生を行う。そし
て、このときの再生信号Voの直流レベルVdcが上記基準
レベルVsと一致するか否かの判断を行う。

この判断の結果、上記直流レベルVdcと上記基準レベ
ルVsの間に差異があれば、この差異を小さくする方向に
記録用光Lwの出力レベルを修正した後、再び上記評価用
信号Dtの記録を行った後、この再度記録された評価用信
号Voに対する再生信号Voの直流レベルVdcが上記基準レ
ベルVsと一致するか否かの判断を行う。この一連の動作
は、上記直流レベルVdcが上記基準レベルVsに一致する
ようになるまで繰り返される。

上記直流レベルVdcが上記基準レベルVsに一致すると
判断されたならば、このときの記録用光Lwの出力レベル
が設定されて保持され続ける。これとともに、その設定
された出力レベルが、光ディスクの管理データととも
に、上記記憶手段11に記憶される。

一方、装着された光ディスク１がすでに使用されてい
て、その管理データが上記記憶手段11に記憶されていた
場合には、その光ディスクの管理データとともに記憶さ
れている記録用光の出力レベルが読み出される。そし
て、この読み出された出力レベルが設定されて保持され
る。

以上のようにして、記憶用光の出力レベルが、光ディ
スクごとに、再生信号Voの直流レベルVdcを所定の基準
レベルVsに揃えるようなレベルに設定されるようになっ
ている。これにより、記録媒体である光ディスクの特性
に多少のバラツキがあっても、再生信号のデューティ再
現精度が確保されるようになって、記録周波数を高める
ことにより記録密度を向上させることができるようにな
る。

さらに、記録密度の向上とともに、光ディスクの特性
バラツキの許容範囲が広がることにより、光ディスクの
コストを大幅に低減させることもできるようになる。

なお、上述した実施例では、記録用光の出力レベルを
ディスク管理情報記憶手段11に記憶させていたが、これ
を光ディスクに記憶させるようにしてもよい。

また、上述した実施例の装置は相変態型の光ディスク
を使用するものであったが、本発明は、たとえば穴あけ
式や有機色素系の光ディスクあるいはこれら以外の方式
の光ディスクを使用する装置にも適用できる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明は、記録可能
な最高周波数の信号からなる評価信号を光ディスクに光
学的に記録するとともに、その光ディスクから再生され
る上記評価用信号の直流レベルが所定の基準レベルとな
るように上記記録用光の出力レベルを光ディスクごとに
設定させることによって、記録用光の出力レベルが、再
生信号の直流レベルが所定の基準レベルに揃うように、
光ディスクごとに適切なレベルに設定されるために、記
録媒体である光ディスク特性に多少のバラツキがあって
も、これを許容しつつ、記録周波数を高めて記録密度を
向上させることができる、という効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光ディスク記録再生装
置の概略構成図、第２図は同装置に使われている平均レ
ベル検出手段の一例を示す回路図、第３図は光ディスク
に比較的低密度で記録を行った場合の記録から再生まで
の各段階における動作例を記録面の移動方向を基準軸に
して示す波形チャート、第４図は光ディスクに高密度で
記録を行った場合の動作例を第３図に対応させて示す波
形チャートである。 １……記録媒体である光ディスク、２……記録再生用の
ピックアップ、2A……半導体レーザーからなる光源、３
……変調手段としての駆動回路、４……再生信号増幅
器、５……２値化回路、６……データ読取装置、７……
評価用信号発生手段、８……平均レベル検出手段、９…
…比較器、10……制御手段、11……ディスク管理情報記
憶手段、Lw……記録用光、Lr……再生用光、Di……記録
入力信号、Vo……再生信号、Vo′……光ディスクに特性
差があった場合の再生信号、Do……２値化された再生パ
ルス信号、Do′……光ディスクに特性差があった場合の
再生パルス信号、Th……２値化のためのしきい値、Vdc
……直流レベル、Vdc′……光ディスクに特性差があっ
た場合の直流レベル、Tr……再生パルス信号Voのデュー
ティ、Tr′……光ディスクに特性差があった場合の再生
パルス信号Vo′のデューティ、△Ｔ……光ディスクの特
性差によるデューティ差、Vs……基準レベル。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録媒体である光ディスクに比較的高レベ
   ルの記録用光を照射することによって光学的な情報の記
   録を行う記録手段と、上記光ディスクに光学的に記録さ
   れた情報を比較的低レベルの再生用光を照射することに
   よって電気的信号に再生する再生手段と、記録時に上記
   記録用光を記録入力信号によって変調する変調手段と、
   記録可能な最高周波数の信号からなる評価用信号を上記
   変調手段に与える評価用信号発生手段と、上記再生手段
   によって再生された信号の直流レベルを検出する平均レ
   ベル検出手段と、上記評価用信号が再生されたときの上
   記直流レベルが所定の基準レベルとなるように上記記録
   用光の出力レベルを光ディスクごとに設定する制御手段
   とを備えた光ディスク記録再生装置。
2. 【請求項２】光ディスクごとに最適な記録用光の出力レ
   ベルを記憶する記憶手段と、この記憶手段の記憶内容に
   基づいて光ディスクごとに記録用光の出力レベルを設定
   する制御手段とを備えた特許請求の第１項記載の光ディ
   スク記録再生装置。
3. 【請求項３】記録用光および再生用光の光源として半導
   体レーザーを備えた特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の光ディスク記録再生装置。