JP2560298B2

JP2560298B2 - 光デイスク記録装置

Info

Publication number: JP2560298B2
Application number: JP61307372A
Authority: JP
Inventors: 良明鈴木; 勝一刑部
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 1996-12-04
Anticipated expiration: 2011-12-04
Also published as: JPS63160017A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はピット形状、特にピット前縁、後縁の位置
を正確に規定するとともにピット幅の増大を抑えて、再
生信号の品位を向上させることができる光ディスク記録
装置に関する。

〔従来の技術〕

コンパクトディスク、ビデオディスク等の原盤や文書
ファイル用ディスクメモリとして書込可能なDRAW（追記
形）ディスク等は、ディスク面にテルル、ビスマス等の
記録膜を均一に塗布した状態でレーザ光により該膜を溶
融してピット形成し、情報の記録を行なう。従来におい
ては、この記録を行なう場合、形成するピットごとにそ
のピット長に応じた時間分レーザ光を連続的に照射する
ようにしていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のようにピット長に応じた時間分レーザ光を連続
的に照射するものでは、第２図に示すように、形成され
るピット10は前縁部10aの溶融量が少なく、後縁部10bに
近づくほど溶融量は多くなって、涙滴状になる。これ
は、レーザ光を連続的に照射するため、ディスク記録部
分がしだいに加熱されて、後縁部10bほど溶け易くなる
ためである。

このため、ピット後縁部10bが第２図中点線10b′で示
すように溶け過ぎて、ピット後縁部10b′の位置が不正
確になることがあった。また、これを防止するために、
レーザ光の強度を弱めると、今度は第３図に示すよう
に、ピット前縁部10aの溶融が不足して、ピット前縁部1
0aの位置が不正確になることがあった。

したがって、このように記録されたディスクまたはこ
のように記録された原盤から作られたディスクを再生す
ると、再生信号はジッタ（時間軸方向の誤差）を多く含
むようになり、S/N劣化等品位の低いものとなってい
た。

また、ピット長は記録データの“1"または“0"が連続
する回数によって様々な長さを取り得るが（CDフォーマ
ットの場合3T〜11T）、ピット長が長くなるにつれてレ
ーザ光によるディスク記録部分の加熱の度合が著しくな
り、第４図に示すようにピット幅が広くなる。このた
め、ピット長が長くなるほどジッタは更に悪化してい
た。また、ピット幅が広くなるため、ディスク反射率が
低下して再生時のサーボ回路の負担が大きくなる（ゲイ
ンを大きくする必要がある。）とともに、記録密度を高
めることができなかった。

この発明は、前記従来の技術における問題点を解決し
てピット形状、特にピット前縁、後縁の位置を正確に規
定するとともにピット幅の増大を防止して、ジッタの減
少、反射率の向上等によりディスク再生信号の品位向上
を図るとともに、サーボ回路の負担減少および高記録密
度化を可能にした光ディスク記録装置を提供しようとす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のディスク記録装置は、レーザ光を制御する
手段を信号ピットの長さに応じた時間内でレーザ光を、
当該記録される信号ピットが途中で切れない範囲で複数
パルスに分割し、かつ当該分割されたレーザ光の先頭パ
ルスのパルス幅を後続するいずれのパルスのパルス幅よ
りも大として付与するように構成したものである。

〔作用〕

レーザ光を複数パルスに分割しても、記録膜の溶融範
囲が相互に重なるようにパルスのデューティ等を定める
ことにより、連続した１つのピットが形成される。

このように、レーザ光を分割して照射すると、ピット
長が長くてもディスクの加熱は間欠的に行なわれ、蓄積
されにくくなるので、連続照射の場合のようにディスク
記録部分が高温になってピット後縁部が過剰に溶融され
ることがなくなる。したがって、ピット後縁部の位置が
正確になる。また、ピット後縁部が過剰に溶融されなく
なるので、レーザ光のパワーを上げることができ、これ
によりピット前縁部の位置が正確になる。したがって、
ピット前縁部、後縁部とも正確に位置を規定することが
でき、再生信号のジッタを減少させて、S/Nの向上等に
より再生信号の品位を高めることができる。

また、レーザ光によるディスク記録部分の加熱が蓄積
されにくくなるので、ピット長にかかわらずピット幅を
ほぼ一定に細く形成することができる。したがって、反
射率が増大し、再生時のサーボ回路の負担が少なくなる
（ゲインを小さくすることができる。）とともに記録密
度を高めることができる。

また、分割したレーザ光の先頭のパルス幅を後続する
いずれのパルスのパルス幅よりも広くすることにより、
ピット前縁の溶融をより良好にすることができ、これに
よりジッタをさらに減少させることができる。

なお、レーザ光の分割数をピット長に応じて定めるよ
うにすれば（ピット長が長いほど分割数を多くす
る。）、ピット長にかかわらず常に最適なピット形状を
得ることができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を説明する。

第１図は、この発明を適用したDRAWディスク用記録装
置の一例を示すものである。DRAWディスク11は、ガラ
ス、合成樹脂等の基板の表面にテルル等の金属層をコー
ティングし、その表面にメッキ処理したものである。こ
のディスク11には、予めプリグループによってスパイラ
ル状に複数のトラックが形成されている。そして、デー
タの記録時にはこのトラックに対しトラッキングを行な
いつつ、かつ規定の一定線速度でデータ、アドレスを書
込む。また、再生時には記録されたアドレスを読み取っ
て目的の部分からデータを読み出す。ディスク11に対す
るデータの記録は、記録用レーザ光によって金属層を溶
融してピットを形成することにより行なう。また、デー
タの再生は、再生用レーザ光の反射によってピットを検
出することにより行なう。

ディスクモータ12は、ディスク11を線速度一定で回転
する。光ヘッド13は、レーザ発生回路14から発生される
記録用または再生用レーザ光をディスク11の面に照射し
て記録または再生を行なう。レーザ光の強度はレベルコ
ントロール信号により、記録時＞再生時に制御される。
レーザ光は、記録時は書込みデータにより変調されてデ
ィスク11の面に照射される。書込みデータは、この発明
に基づき、形成すべきピットの長さに応じた時間内でパ
ルスに分割して出力される。したがって、書込みレーザ
光は、このパルスによって分割されてディスク11の面に
照射されて、ピットを形成する。再生時は、レーザ光は
連続的に照射される。

ディスクサーボ回路16は、システムコントローラ19か
らの指令により、ディスクモータ12を線速度一定で制御
する。この線速度一定制御は、記録時には光ヘッドの位
置に基づく演算制御で行なわれ、また再生時にはディス
ク再生信号に基づく再生クロックと水晶発振に基づく基
準クロックとを位相比較してPLL制御により行なう。

フォーカスサーボおよびトラッキングサーボ回路18
は、システムコントローラ19からの指令により、光ヘッ
ド13から照射されるレーザ光のフォーカスおよびトラッ
キングを制御する。フィードサーボ回路17はシステムコ
ントローラ19からの指令により、フィードモータ20を駆
動して光ヘッド13をディスク11の径方向に移動させる。

信号処理回路27では書込みデータの形成、読出しデー
タの処理が行なわれる。書込みデータは入出力装置26か
ら入力されて、インタフェイス24を介してメモリ22に一
時蓄えられ、ドライブインタフェイス15を介して光ヘッ
ド13に供給される。読出しデータは、ドライブインタフ
ェイス15を介してエラー訂正回路21でCIRCエラー訂正が
行なわれて、メモリ22で整列されてインタフェイス24を
介して入出力装置26から出力される。信号処理回路27内
の制御はシステムコントローラ23によって行なわれる。
また、全体の制御はコンピュータ25によって行なわれ
る。

光ヘッド13からディスク11の面に照射される書込み用
レーザ光の分割パルスの一例を第５図（ｂ）に示す（説
明の都合上各分割パルスのパルス幅を等しくしてい
る。）。第５図（ａ）はこれに対応する従来の連続レー
ザ光である。第５図（ｃ）は分割レーザ光により形成さ
れるピット30の形状を示したものである。

分割レーザ光は、形成すべきピット長に応じた時間内
で、３分割されている、第５図（ｃ）の点線31,32,33
は、各パルスP1〜P3を単独に照射した場合にそれぞれ形
成されるピットで、これらパルスP1〜P3を連続的に照射
することにより、各ピット31,32,33がつながって連続し
たピット30が形成される。

これによれば、レーザ光を分割して照射するので熱の
蓄積が少なく、従来の連続照射の場合に比べてピット30
の幅の後縁部30bでの広がりが少ない。したがって、ピ
ット30の幅を細い幅でほぼ一定にできるので、反射率が
高くなってサーボ回路の負担が少なくなるとともに、記
録密度を高めることができる。

また、後縁部30bが溶融し過ぎないので、後縁部30bの
位置が正確に規定される。また、後縁部30bが溶融し過
ぎないので、レーザ光のパワーを上げることができ、こ
れにより、ピット前縁部30aが溶融され易くなり、ピッ
ト前縁部30aの位置が正確に規定される。したがって、
ジッタが減少して、S/Nの向上等再生信号の品位を上げ
ることができる。

ところで、ピット30の形状は、分割レーザ光のパルス
幅Ｔ、デェーディ比Ton/T、レーザ光パワー等に応じて
変化する。したがって、熱の蓄積によるピット幅の増大
が少なく、かつピット30の前縁部30aおよび後縁部30bの
位置が正確に規定され、かつピット30が途中で切れない
ようにこれらの値を調整する。パルス幅Ｔが長くなり過
ぎると、１つのパルスにより形成されるピット自体後縁
部で幅が広がり、分割パルスとした利点がなくなるの
で、形成すべきピット長に応じて分割数を変えてほぼ等
しいパルス幅となるようにするのが好ましい。また、デ
ューティ比Ton/Tは、大きく（パルス幅を広くする）し
過ぎると、熱の蓄積によりピット幅が広がり、小さく
（パルス幅を狭くする）し過ぎるとピット30が途中で切
れてしまうので、ピット幅があまり広がらず、かつ途中
で切れないような値に調整する。また、レーザ光パワー
によっても溶融状態が変化するので、レーザ光パワーも
同時に調整する。実験によると、従来の連続照射の場合
の1.5倍程度のレーザ光パワーにしたところ好ましい結
果が得られた。

分割照射でCDフォーマットのDRAWディスクにピットを
形成した場合の実験例について説明する。

CDフォーマットのDRAWディスクでは３〜11T（1T＝1/
4.3218MHz）の９種類の長さを有するピットの組合せで
データを記録する。各長さのピットを形成するための分
割レーザ光の設定例を第１表に示す。

なお、T_1on,T_2on,T_3onはそれぞれパルスP1,P2,P3の立
上り時間幅、T_1off,T_2offはそれぞれパルスP1,P2,P3の
間の立下り時間幅である。

上記の設定例では、３〜5Tを１分割、６〜8Tを２分
割、９〜11Tを３分割としている。なお、ピット長5Tは
２パルスとして、T_1on＝50〜800ns、T_1off＝50〜600n
s、T_2on＝50〜400ns、ピット長8TはT_1on＝50〜800ns、T
_1off＝50〜600ns、T_2on＝50〜400ns、T_2off＝50〜600n
s、T_3on＝50〜400ns、ピット長11TはT_1on＝50〜800ns、
T_1off＝50〜600ns、T_2on＝50〜400ns、T_2off＝50〜600n
s、T_3on＝50〜400ns、T_3off＝50〜600ns、T_4on＝50〜40
0nsとしてもよい。この分割レーザ光により形成される
ピット形状を第６図（ｃ）に示す。レーザ光が分割して
照射されるので、熱の蓄積が少なく、ピット長が長くな
ってもピット幅は細く一定幅に規定される。また、ピッ
ト前縁部、後縁部の位置が正確に規定される。

この分割レーザ光を用いてDRAWディスクに記録を行な
ったところ、その再生信号のジッタは第７図に示すよう
に、従来の連続レーザ光で記録を行なった場合に比べて
約６割も減少し、エラーが低減された。なお、第７図に
おいて、縦軸は記録信号に対する再生信号の時間軸変動
の標準偏差を示すものであり、横軸は再生信号のデュー
ティ、すなわち、同信号中にピット相当部がどの程度の
割上を占めているかを示すものである。また、記録後の
反射率は第８図に示すように、従来の連続レーザ光で記
録を行なった場合に比べて約１割増加し、サーボ回路の
負担が軽減された。なお、第８図の縦軸は、連続レーザ
光で記録を行ない、かつ再生デューティが50％となるも
のの反射率を１とする相対比を示している。

以上の説明では、分割パルスを各先頭パルスと後続の
パルスとで特に区別しなかったが（第５図（ｂ）参
照）、この発明では、先頭のパルスのパルス幅を後続す
いずれのパルスのパルス幅よりも大としている。すなわ
ち、第９図に示すように先頭のパルスP1のパルス幅を広
くする（P2,P3の1.1〜２倍程度）ことにより、ピット前
縁部の溶融がより確実に行なわれるようになり、ジッタ
がより改善される。

先頭のパルス幅を広くした場合の設定例を第２表に示
す。

第２表の設定条件による場合の記録パワーに対するエ
ラー発生率の相対比を第10図に示す。これによれば、従
来の連続照射の場合に比べてエラーが少なくなり、記録
パワーマージンが上がることがわかる。

また、前記実施例では、レーザ光を完全に分割（パル
ス立下り部分でパワー０）した場合について説明した
が、第11図に示すように直流成分を含むように分割する
こともできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、信号ピット
の長さに応じた時間内でレーザ光を複数パルスに分割し
てディスク面に照射し、ピット形成を行なうようにした
ので、ピット長が長くてもディスクの加熱は間欠的に行
なわれ、蓄積されにくくなるので、連続照射の場合のよ
うにディスク記録部分が高温になってピット後縁部が過
剰に溶融されることがなくなる。したがって、ピット後
縁部の位置が正確になる。また、ピット後縁部が過剰に
溶融されなくなるので、レーザ光のパワーを上げること
ができ、これによりピット前縁部の位置が正確になる。
したがって、ピット前縁部、後縁部とも正確に位置を規
定することができ、再生信号のジッタを減少させて、S/
Nの向上等により再生信号の品位を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すDRAWデイスク記録
再生装置の一例を示すブロック図である。第２図は、従来の連続レーザ光を用いて形成したピット
形状の一例を示す図である。第３図は、従来の連続レーザ光を用いて前縁部が溶融不
足となった状態を示す図である。第４図は、従来の連続レーザ光で形成される各長さのピ
ット形状を示す図である。第５図は、分割レーザ光の一例およびこの分割レーザ光
により形成されるピット形状の一例を示す図である。第６図は、分割レーザ光で形成される各長さのピット形
状の一例を示す図である。第７図は、連続レーザ光でピットを形成した場合と、分
割レーザ光でピットを形成した場合のジッタ特性を示す
図である。第８図は、連続レーザ光でピットを形成した場合と、分
割レーザ光でピットを形成した場合の再生時のディスク
反射率特性を示す図である。第９図は、この発明による分割レーザ光の例を示す図で
ある。第10図は、第２表の設定条件による場合の記録パワー対
エラー発生率を相対比表示した線図である。第11図は、直流成分を含むように分割した例を示す図で
ある。 13……光ヘッド、14……レーザ発生回路、P1〜P3……分
割レーザ光パルス。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光によりディスク上に信号ピットを
記録する光ディスク記録装置において、前記レーザ光を制御する手段は、前記信号ピットの長さ
に応じた時間内でレーザ光を、当該記録される信号ピッ
トが途中で切れない範囲で複数パルスに分割し、かつ当
該分割されたレーザ光の先頭パルスのパルス幅を後続す
るいずれのパルスのパルス幅よりも大として付与するよ
うに構成されていることを特徴とする光ディスク記録装
置。
【請求項２】前記レーザ光制御手段は、前記信号ピット
の長さに応じて分割数を変えてレーザ光を分割すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光ディスク
記録装置。
【請求項３】前記レーザ光制御手段は、前記レーザ光の
パルス分割をレーザ光強度の２値切換制御で行い、これ
により、当該分割された複数パルスのレーザ光強度が一
定にされていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項に記載の光ディスク記録装置。