JP2639279B2 - 光ディスク記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レーザ光を光ディス
クの記録面に照射してピットを形成して情報の記録を行
なう光ディスク記録装置に関し、記録速度倍率を可変に
する場合に記録速度倍率にかかわらず記録信号品位の低
下を防止したものである。

【０００２】

【従来の技術】書込可能形光ディスクの記録方式の１つ
としてＣＤ−ＷＯ（ＣＤ ＷｒｉｔｅＯｎｃｅ）規格が
ある。これは、ＣＤフォーマットで追記形記録を行なう
ものである。このＣＤ−ＷＯ規格においては記録ピット
長は３〜１１Ｔ（１Ｔ＝１／４．３２１８ＭＨｚ＝２３
１ｎｓ）が用いられるが、形成しようとするピット長分
のパルス幅のレーザ光を照射すると、余熱により実際に
は１Ｔ程度長くピットが形成されてしまう。そこで、い
わゆる（ｎ−１）ｓｔｒａｔｅｇｙと称して、図２に示
すように形成しようとするピット長より１Ｔ分短いパル
ス幅（（ｎ−１）Ｔ、つまり３Ｔのピットを形成する時
は２Ｔのパルス幅、４Ｔを記録する時は３Ｔのパルス
幅）で記録用レーザ光を照射することが規定されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】光ディスクに情報を記
録する場合、通常の速度（１倍速）のほかに、２倍速、
４倍速等で高速記録する機能があれば記録時間の短縮が
図れて便利である。例えば、４倍速では、データ（ＣＤ
−ＲＯＭデータ、オーディオデータ等）をハードディス
クに蓄えておき、これを４倍圧縮で読み出し、光ディス
クを４倍速で駆動して記録することなどが考えられる。
また、２倍速では、ＣＤプレーヤを倍速モードで再生
し、光ディスクを倍速モードで駆動して複写することな
どが考えられる。

【０００４】ところが、このように記録速度倍率を変え
て記録する場合、記録用レーザ光の照射時間を常に（ｎ
−１）Ｔに保って記録すると記録速度倍率が高くなるほ
どクロストークが大きくなる等記録速度倍率によっては
記録信号品位が低下することが実験により判明した。

【０００５】この発明は、上述の点に鑑みてなされたも
ので、記録速度倍率にかかわらず記録信号品位の低下を
防止することができる光ディスク記録装置を提供しよう
とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の光ディスク記
録装置は、形成すべきピット長に応じて記録用レーザ光
を照射して光ディスク上にピットを形成する光ディスク
装置において、少なくとも４倍速を含む記録速度倍率を
設定する記録速度倍率設定手段と、この設定された記録
速度倍率で前記光ディスクを回転駆動する回転制御手段
と、前記設定された記録速度倍率が低い時は形成すべき
ピット長に相当する照射時間に対し照射時間の短縮量の
割合を大きくし、記録速度倍率が高い時は当該短縮量の
割合を小さくし、かつ４倍速時の短縮量を０以上（但
し、０を除く。）に設定して、前記記録用レーザ光を照
射する照射時間制御手段と、この照射時間制御手段で定
められた照射時間のもとで所定ピット長を形成するため
に照射すべき前記記録用レーザ光のレーザパワーを制御
するレーザパワー制御手段とを具備してしてなるもので
ある。

【０００７】

【作用】この発明の光ディスク記録装置によれば、記録
速度倍率が高い時は照射時間の短縮量の割合を小さくし
たので、その分レーサパワーを低くすることができ、こ
れによりクロストークの増大を防止することができる。
また、記録速度倍率が低い時は照射時間の短縮量の割合
を大きくしたので、その分レーザパワーを高くすること
ができ、これによりピットの切れを良好にしてジッタの
増大を防止することができる。したがって、記録速度倍
率にかかわらずクロストークやジッタの増大を防止して
記録信号品位の低下を防止することができる。

【０００８】

【実施例】この発明の一実施例を以下説明する。この実
施例では色素系の追記形ディスクにＣＤ−ＷＯ規格で記
録し、記録速度倍率を１倍速（×１）、２倍速（×
２）、４倍速（×４）に可変とする場合について示す。
なお、この実施例では（ｎ−α）Ｔのαを短縮量の割合
として定義する。また、記録信号の長さｎＴに対し照射
時間を（ｎ−α）Ｔとすることを「変調」と言い、照射
時間の「短縮量の割合」を「変調法の長さ」で表わし、
短縮量の割合αが大きい（つまり照射時間を相対的に短
くする）場合を変調法が「短い」と言い、αが小さい
（つまり照射時間を相対的に長くする）場合を変調法が
「長い」と言う。

【０００９】はじめに、この発明による記録原理につい
て説明する。光ディスクの記録信号の品位を評価するパ
ラメータとしてアシンメトリ（ａｓｙｍｍｅｔｒｙ）が
ある。これは、光ディスクの再生ＲＦ信号のアイパター
ンにおいてアイの中心が振幅の中心からずれる大きさを
表わすものである。このずれは、ジッタとなって読取り
エラーを生じさせるので、アシンメトリが一定範囲に収
まるように記録することが必要である。

【００１０】アシンメトリを変化させる１つの要素とし
て記録時のレーザパワーがある。変調法および記録速度
倍率を一定にして、レーザパワーを変化させて記録した
時の再生ＲＦ信号のアイパターン例を図３に示す。
（Ａ）はレーザパワーが小さい場合、（Ｂ）は中程度の
場合、（Ｃ）は大きい場合である。３Ｔの位置を示す値
としアシンメトリを用いると、それぞれ＋８％、−５
％、−１２％となる。また、レーザパワーに依存する量
としてジッタとｃ１エラーが挙げられるが、これらジッ
タとｃ１エラーの双方がそれぞれ所定の基準以下に収ま
っているレーザパワー範囲をパワーマージンと称してい
る。このパワーマージンもディスクの種類、変調法によ
り変化するため一律には言えないが、実験ではジッタ３
０ｎｓｅｃ以下、ｃ１エラー平均２０ｆｒａｍｅ／ｓｅ
ｃ以下をパワーマージンとしたところ下限が５ｍＷで上
限は規定されなかった。このようにして求められるパワ
ーマージンの範囲中でパワー上下に十分余裕があり、か
つ、ジッタの少ないポイントを検討したところ、アシン
メトリー５％の時が最適な状態と言えることが判明し
た。

【００１１】一方、アシンメトリは変調法および記録速
度倍率によっても変化する。変調法および記録速度倍率
を様々に変化させた時のレーザパワーとアシンメトリの
関係の一例を図４に示す。これによれば、上記の例で最
適とされる−５％のアシンメトリを得ることができたレ
ーザパワーは表１のようになった。

【００１２】 したがって、一定のアシンメトリを得るためのレーザパ
ワーは、変調法および記録速度倍率によって図５に模式
的に示すように変化する。

【００１３】レーザパワーを表１のように変化させて記
録した場合の再生信号のクロストークの変化を図６に示
す。これによれば、変調法が短くかつ記録速度倍率が高
いほどクロストークが大きくなることがわかる。これ
は、変調法が短く記録速度倍率が高いほど高いレーザパ
ワーが必要なため、横方向（トラック幅方向）への熱拡
散が大きくなって、記録ピットの幅が広くなるためであ
る。一例として、記録速度倍率を一定とし変調法を変化
させて同一ピット長のピットを形成した場合のピット形
状の違いを図７に示す。（Ａ）が短か目の変調法で記録
した場合、（Ｂ）が長目の変調法で記録した場合であ
る。これによれば、（Ａ）のほうがレーザパワーを大き
くする（Ｐ０＞Ｐ１）ので、記録ピットの幅が広がって
いる（Ｗ０＞Ｗ１）ことがわかる。

【００１４】同様に、変調法を一定とし記録速度倍率を
変化させて同一ピット長のピットを形成した場合のピッ
ト形状の違いを図８に示す。（Ａ）が１倍速記録の場
合、（Ｂ）が２倍速記録の場合である。これによれば、
（Ｂ）のほうがレーザパワーを大きくする（Ｐ０＜Ｐ
１）ので、記録ピットの幅が広がっている（Ｗ０＜Ｗ
１）ことがわかる。

【００１５】一方、レーザパワーを表１のように変化さ
せて記録した場合の再生信号のビットジッタ、ブランク
ジッタはそれぞれ図９、図１０のようになる。これによ
れば、変調法が長くかつ記録速度倍率が小さいほどジッ
タが大きくなることがわかる。これは、変調法が長く記
録速度倍率が小さいほどレーザパワーを低くするため、
ピットの切れが悪くなるためである。

【００１６】したがって、クロストークおよびジッタの
増大を防止するためには、図５に斜線で示すようにレー
ザパワーが極小、極大となる範囲を避けて使用すべきで
ある。そのためには、記録速度倍率が低い時は変調法を
短くし、記録速度倍率が高い時は変調法を長くすればよ
いことになる。具体的には、記録速度倍率に応じて例え
ば図１（ａ）に斜線で示す範囲で変調法を変化させれば
よい。すなわち、照射時間の短縮量を１倍速の場合は
１．３〜１．０、２倍速の場合は１．０〜０．５、４倍
速の場合は０．５〜０に設定する。

【００１７】ところで、この時のレーザパワーであるが
上述したようにレーザパワーを決める要因としては、デ
ィスクの種類（使用色素感度）とかヘッド種類（対物レ
ンズＮＡおよび光波長）とか変調法等多くの要素がから
みあっているため、単純に１倍速の時には何ｍＷ、２倍
速では何ｍＷと一律決定することは不可能である。ただ
１つ言えることは、これらの条件が固定された場合、１
倍速の時のレーザパワーに対して、２倍速の時には１．
４倍、４倍速の時には２倍のレーザパワーが必要になる
と言うことである。ちなみに、一例としてレーザパワー
の値を挙げると、太陽誘電製ＤＱディスクを用いヘッド
の対物レンズ開口値ＮＡ＝０．５、光波長７９０ｎｍ前
後で１倍線速＝１．４ｍ／ｓｅｃとした場合には１倍速
で８．０〜９．５ｍＷ、２倍速で１０．０〜１２．５ｍ
Ｗ、４倍速で１３．０〜１６．０ｍＷに設定している。
また、一般にヘッドの対物レンズＮＡを大きくしたり、
波長を短くしたり、線速を遅くすればレーザパワーはよ
り少なくて済む。このように記録速度倍率に応じて変調
法とレーザパワーを可変制御することにより、クロスト
ークやジッタの増大を防止しつつ所定のピット長のピッ
トを形成することができる。

【００１８】図１のように変調法とレーザパワーを変化
させて記録した場合における再生信号のクロストークの
変化を図１１に示す。また、ピットジッタ、ブランクジ
ッタの変化を図１２、図１３にそれぞれ示す。これによ
れば、記録速度倍率にかかわらず変調法を一定にした場
合に比べてクロストークおよびジッタとも平均化され
て、過大になるのが防止されていることがわかる。

【００１９】次に、この発明の光ディスク記録装置の一
実施例を説明する。図１４はこの発明が適用された光デ
ィスク記録再生装置の全体構成を示すものである。入力
装置２８ではオペレータの操作等により記録速度倍率が
設定される。

【００２０】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
設定された記録速度倍率で線速度一定で回転制御する。
この線速度一定制御は、光ヘッド１３の位置に基づく演
算制御で行なわれる。

【００２１】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内の半導体レーザから出射されるレ
ーザ光１１のフォーカスおよびトラッキングを制御す
る。トラッキング制御はディスク１０に形成されたプリ
グルーブを検出することにより行なわれる。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１０の径方向に移動させる。

【００２２】光ディスク１０に記録すべき入力信号は、
記録速度倍率に応じた速度でディジタル信号の場合は直
接データ信号形成回路２２に入力され、アナログ信号の
場合はＡ／Ｄ変換器２４を経てデータ信号形成回路２２
に入力される。データ信号形成回路２２は、入力データ
にインタリーブをかけて、エラーチェックコードを付与
し、またＴＯＣおよびサブコード生成回路２３で生成さ
れるＴＯＣ情報およびサブコード情報を付与し、ＥＦＭ
変調してＣＤ規格のフォーマットおよび記録速度倍率に
応じた転送レートで一連のシリアルデータを形成し、出
力する。

【００２３】このデータは、ドライブインターフェイス
１５を介してデータ信号補正回路２６でこの発明による
変調を受けてレーザ発生回路２５に入力される。レーザ
発生回路２５はデータ信号に応じて光ヘッド１３内の半
導体レーザを駆動してレーザ光を光ディスク１０の記録
面に照射し、ピットを形成して記録を行なう。この時の
レーザパワーはこの発明に従い記録速度倍率に応じた値
に指令され、ＡＬＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｌａｓｅ
ｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路でこの指令され
たパワーに高精度に制御される。これにより、光ディス
ク１にはＣＤ規格のフォーマット、転送速度および線速
度（１．２〜１．４ｍ／ｓ）でデータが記録される。

【００２４】以上のようにして記録した光ディスク１０
に再生用レーザ光（記録用レーザ光より小パワー）を照
射して再生すると、読出データは信号再生処理回路３０
で復調され、そのままディジタル信号として、またＤ／
Ａ変換器３２でアナログ信号に変換されて出力される。

【００２５】図１４の光ディスク記録再生装置によるこ
の発明の制御ブロックを図１５に示す。記録速度倍率設
定手段２８（図１４の入力装置２８）はオペレータの操
作等より記録速度倍率を設定する。回転制御手段１６
（図１４のディスクサーボ回路１６）はこの設定された
記録速度倍率で前記光ディスクを回転駆動する。

【００２６】照射時間制御手段２６（図１４のデータ信
号補正回路２６）は、入力ＦＥＭ信号にこの発明による
変調をかけて記録用レーザ光１１の照射時間を制御す
る。すなわち、前記図１（ａ）のように、設定された記
録速度倍率が低い時は形成すべきピット長に相当する照
射時間に対し照射時間の短縮量の割合を大きくし、記録
速度倍率が高い時は当該短縮量の割合を小さくする。

【００２７】レーザパワー制御手段２５（図１４のレー
ザ発生回路２５）は、照射時間制御手段２６で定められ
た照射時間のもとで所定ピット長を形成するために、記
録用レーザ光１１のレーザパワーを前記図１（ｂ）のよ
うに制御する。

【００２８】以上により、クロストークやジッタの増大
を防止しつつ所定のピット長のピットを形成することが
できる。

【００２９】

【変更例】前記実施例ではＣＤ−ＷＯ規格で記録する場
合について示したが、他の規格で記録する場合にもこの
発明を適用することができる。

【００３０】また、前記実施例では色素系ディスクに記
録する場合について説明したが、この発明は金属系その
他各種ディスクに記録する場合にも適用できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の光ディ
スク記録装置によれば、記録速度倍率が高い時は照射時
間の短縮量の割合を小さくしたので、その分レーサパワ
ーを低くすることができ、これによりクロストークの増
大を防止することができる。また、記録速度倍率が低い
時は照射時間の短縮量の割合を大きくしたので、その分
レーザパワーを高くすることができ、これによりピット
の切れを良好にしてジッタの増大を防止することができ
る。したがって、記録速度倍率にかかわらずクロストー
クやジッタの増大を防止して記録信号品位の低下を防止
することができる。また、付随的な効果として、レーザ
パワーを抑制できるので、レーザ発生手段（半導体レー
ザ等）が小型ですみ、また寿命を伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による各記録速度倍率に対する変調
法とレーザパワーの変化例を示す線図である。

【図２】 従来の（ｎ−１）ｓｔｒａｔｅｇｙによる記
録方法を示すタイムチャートである。

【図３】 記録速度倍率および変調法を一定としてレー
ザパワーを様々に変化させて記録した場合の再生ＲＦ信
号のアイパターンである。

【図４】 記録速度倍率および変調法を様々に変えて記
録した場合のレーザ記録パワーとアシンメトリの関係を
示す線図である。

【図５】 変調法と記録速度倍率の様々な組合わせにお
いてアシンメトリを一定にするためのレーザ記録パワー
の変化を模式的に示す図である。

【図６】 図５のようにレーザ記録パワーを変化させた
場合のクロストークの変化を示す線図である。

【図７】 記録速度倍率を一定にして変調法を変化させ
た記録した場合のピット形状の違いを示す図である。

【図８】 変調法を一定にして記録速度倍率を変化させ
て記録した場合のピット形状の違いを示す図である。

【図９】 図５のようにレーザ記録パワーを変化させた
場合のピットジッタの変化を示す線図である。

【図１０】 図５のようにレーザ記録パワーを変化させ
た場合のブランクジッタの変化を示す線図である。

【図１１】 図１のように変調法とレーザパワーを変化
させた場合のクロストークの変化を示す線図である。

【図１２】 図１のように変調法とレーザパワーを変化
させた場合のピットジッタの変化を示す線図である。

【図１３】 図１のように変調法とレーザパワーを変化
させた場合のブランクジッタの変化を示す線図である。

【図１４】 この発明が適用された光ディスク記録再生
装置の一実施例を示すブロック図である。

【図１５】 図１４の光ディスク記録再生装置における
この発明の制御ブロック図である。

【符号の説明】

１０ 光ディスク １１ 記録用レーザ光 １６ 回転制御手段 ２５ レーザパワー制御手段 ２６ 照射時間制御手段 ２８ 記録速度倍率設定手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】形成すべきピット長に応じて記録用レーザ
   光を照射して光ディスク上にピットを形成する光ディス
   ク装置において、少なくとも４倍速を含む 記録速度倍率を設定する記録速
   度倍率設定手段と、 この設定された記録速度倍率で前記光ディスクを回転駆
   動する回転制御手段と前記設定された記録速度倍率が低
   い時は形成すべきピット長に相当する照射時間に対し照
   射時間の短縮量の割合を大きくし、記録速度倍率が高い
   時は当該短縮量の割合を小さくし、かつ４倍速時の短縮
   量を０以上（但し、０を除く。）に設定して、前記記録
   用レーザ光を照射する照射時間制御手段と、 この照射時間制御手段で定められた照射時間のもとで所
   定ピット長を形成するために照射すべき前記記録用レー
   ザ光のレーザパワーを制御するレーザパワー制御手段と
   を具備してなる光ディスク記録装置。