JP3024119B2 - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームを用いて
情報を記録、再生することが可能な光学的情報記録媒体
及び光学的記録再生装置に関し、特にガイド溝のランド
とグルーブの双方に信号を記録することで、高いトラッ
ク密度を得ることのできる光学的情報記録媒体及び光学
的記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的な手段を用いて情報を記録あるい
は再生する記録媒体（記録部材）として、光ディスク、
光カード、あるいは光テープが公知である。これら記録
媒体への記録は通常、光源としてレーザビームが用いら
れ、レンズを介して微小に集光されたレーザビームを記
録媒体の記録薄膜へ照射することにより情報は記録され
る。

【０００３】これら記録媒体の中で光ディスクは、その
表面に凹凸からなるガイド溝をスパイラル状あるいは同
心円状に備えた円形基板と、その上に形成された記録薄
膜とから基本的には構成される。情報信号に応じてその
強度が変調されたビームを、このガイド溝上に沿って照
射することにより、記録薄膜上に情報が記録される。

【０００４】記録薄膜には、光の照射により薄膜の物性
が変化し、かつ変化の前後の状態差が光学的に検出可能
であるという特性を備えていることが要求される。代表
的な記録薄膜の物性の変化として、光の吸収による薄膜
の変形、または光照射による薄膜の相状態変化があり、
それぞれ変形記録媒体および相変化記録媒体として知ら
れている。これらの物性の変化による記録は、反射光量
の差として信号が再生される。

【０００５】また、光照射と同時に磁場を印加すること
で情報を記録し、カー効果を利用して記録薄膜の磁化方
向の差を検知することにより、信号を再生する光磁気記
録媒体が知られている。

【０００６】これら光学的記録媒体は、各用途に応じて
実用化され、現在さらに記録可能な情報量を増大させる
ため、記録密度を高める検討が盛んに行われている。

【０００７】光学的情報記録媒体の記録密度を高める方
法の１つとして、従来のガイド溝の凹部と凸部との何れ
か一方に信号を記録する方式に対し、ガイド溝の凹部と
凸部との双方に信号を記録する方法が提案されている
（Japanese Journal of Applied Physics Vol.32(1993)
p.5324-5328）。

【０００８】ここに示されている方法は、ガイド溝の凹
部と凸部との巾をほぼ等しくし、かつ深さを最適化した
基板を用いることで、凹部と凸部との双方に情報信号を
記録再生することを実現している。以降、本明細書にお
いて、光の入射側に対して凸の部分をグルーブと呼び、
凸部に記録する場合をグルーブ記録とする。また、入射
側に対して凹側の部分をランドと呼び、凹部に記録する
場合をランド記録と呼ぶ。ランド及びグルーブの双方に
信号を記録する方法を用いれば、従来のガイド溝の片側
だけに記録する方式に比べ、トラック密度を約２倍とす
ることが可能とされている。

【０００９】この方式による情報の記録再生は、原理的
には従来と同様の光学系および光記録系を用いることが
でき、単にガイド溝の凹部または凸部に対応するため
に、トラッキングの極性を切り替える手段を付加し、双
方の領域に情報信号に従って強度変調した光ビームを照
射することで実現できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術においては、記録媒体上に記録された信号を再
生すると、ランドとグルーブで再生信号に、振幅や周波
数特性などの差が生じるとい問題があった。この信号振
幅の差は、記録薄膜の構成によっても変化した。

【００１１】このため再生信号を復調する過程で、ラン
ドとグルーブの一方のトラックで良好な信号記録が行え
たとしても、他方のトラックにおいては多くのエラーが
発生する場合があった。

【００１２】また、同一構成の記録薄膜であっても、ガ
イド溝のエッジの形状や溝幅などが変動した場合にも、
双方のトラックで同様の再生信号に差を生じた。

【００１３】また、ランドとグルーブの双方での読み出
しエラーを少なくするため、光学的情報記録媒体は高い
加工精度で製造する必要があるという問題があった。

【００１４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、ガイド溝の
ランドとグルーブとの双方での読み出しエラーの少ない
光学記録媒体、及びその記録再生装置を提供することに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光学的情報
記録再生装置は、凹部および凸部からなるガイド溝の上
に記録膜を備えた記録媒体に対して光ビームを照射する
ことによって、前記ガイド溝の前記凹部と前記凸部の両
方に信号の記録再生を行う光学的情報記録再生装置であ
って、前記記録媒体上に設けられた、前記ガイド溝の前
記凹部と前記凸部に対する記録条件を示す識別子を復調
する条件認識部と、前記条件認識部による復調結果に従
って、前記ガイド溝の前記凹部と前記凸部に対応した少
なくとも２つの前記光ビームの変調パターンを設定する
パターン設定部と、前記ガイド溝の前記凹部と前記凸部
のどちらに信号を記録するかを選択する選択部と、前記
選択部による選択結果に応じて、前記少なくとも２つの
変調パターンから１つを選択するパターン選択部と、前
記パターン選択部が選択した変調パターンと記録すべき
情報信号に応じて変調信号を発生する波形設定部と、前
記波形設定部が発生した前記変調信号に従って前記記録
媒体上に照射する前記光ビームの強度を変調して情報の
記録を行う光変調部とを備え、そのことにより上記目的
が達成される。前記パターン設定部で設定する変調パタ
ーンは、１個の記録マークに対して、１つのパルスある
いは複数のパルス列からなってもよい。 前記パターン選
択部が選択する前記少なくとも２つの変調パターンのパ
ルス波形が異なってもよい。 前記パターン選択部が前記
少なくとも２つの変調パターンのいずれを選択するかに
よって、前記記録媒体上に照射する前記光ビームのパワ
ーが変化してもよい。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【００２８】

【００２９】

【００３０】

【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】フォーカス制御手段、トラッキング制御手
段、波形設定手段、該信号再生手段の内、少なくとも１
つがガイド溝の凹部及び凸部において情報信号を記録再
生するための動作条件を備えていることにより、選択手
段の選択結果に従って、凹部及び凸部に適した動作条件
が選択される。この動作条件は凹部及び凸部に対して個
別に設定できるため、凹部及び凸部の双方に対して読み
出しエラーの少ない最適条件で記録再生ができる。

【００３５】波形設定手段が、動作条件として２種類以
上の変調パターンを備えている場合には、凹部への信号
記録と凸部の信号記録とで光ビームの強度を変えること
ができるので、ガイド溝の凹部及び凸部に光ビームを照
射した場合に生じる温度上昇及び冷却条件の差を補正す
ることができる。

【００３６】フォーカス制御手段あるいはトラッキング
制御手段が、ガイド溝の凹部及び凸部において、情報信
号を記録再生するための動作条件を備えている場合に
は、ガイド溝の凹部の記録薄膜及び凸部記録薄膜の双方
に正確に光ビームが集光するようオフセットを与えるこ
とができるため、記録再生時に最適な光ビームを照射で
きる。

【００３７】信号再生手段が、ガイド溝の凹部及び凸部
において、情報信号を記録再生するための動作条件を備
えている場合には、凹部に記録された記録マークからの
情報信号と凸部に記録された記録マークからの情報信号
との間に差がある場合でも、イコライジング特性あるい
はスライスレベルなどの復調条件を切り換えることによ
り、ガイド溝の凹部及び凸部からの復調信号を揃えるこ
とができる。

【００３８】また、情報信号を記録再生する前に、光学
的情報記録媒体の所定の領域において、基準信号を用い
て予め記録再生し、使用している光学的情報記録媒体及
び光情報記録再生装置に最適な動作条件を設定すること
により、光学的情報記録媒体及び光情報記録再生装置の
個体差を補償することができる。

【００３９】さらに、光学的情報記録媒体にあらかじ
め、特性識別子を与えておくことにより、光学的情報記
録媒体の個体差を補償することができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光学的情報記録媒
体および光学的情報記録再生装置の一実施例について、
図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の光学的
情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。本発
明の光学的情報記録再生装置は、凹凸からなるガイド溝
を備えた光学的情報記録媒体である光ディスク１を回転
させるスピンドルモータ２と、レーザ光等の光源から発
生した光ビームを集光する光ピックアップ３と、それら
各部を制御する次の５つの回路系からなる。第１は、光
ピックアップの光源を駆動する光変調系４である。第２
は、ピックアップから出射した光を光ディスク１上に集
光し、ガイド溝上に光ビームを追従させるトラッキング
等の光ビームの動作を制御する制御系５である。第３
は、光ディスク上に形成された情報信号を読み取るため
の信号再生系６である。これら３つの各回路系の少なく
とも１つは、ガイド溝のランドとグルーブのそれぞれに
対して最適な条件が設定できるように、２種類以上の条
件設定機能を備えている。

【００４１】第４は、光ビームがガイド溝のランドとグ
ルーブの何れを追従するかに応じ、前述の３つの回路条
件を切り換えるランド／グルーブ選択系（以後、Ｌ／Ｇ
選択系とも表現する）７である。第５は、前記４つの回
路の動作のタイミングを制御するシステム制御系８であ
る。

【００４２】本発明は、光ディスクのランドとグルーブ
の双方に情報を記録する、あるいは再生するに当たっ
て、Ｌ／Ｇ選択系７を用いて、上記回路系の条件を最適
に選択することにより、エラーの少ない情報の記録およ
び再生を可能とする。

【００４３】光ディスク１は、図２に示すように表面に
凹凸からなるガイド溝を備えた基板２５上に、光学的に
検出可能な変化を示す記録薄膜２６を備えた構成からな
る。記録薄膜２６としては、光ビームの熱により薄膜に
形状変化を伴う変形記録、薄膜の相状態が変化すること
を利用した相変化記録、磁化方向の変化を利用した光磁
気記録、フォトクロミック材料等のように光エネルギー
を利用して記録状態が変化する薄膜等が適用できる。ま
た、ガイド溝のランドとグルーブとの双方の中央近傍
に、さらに凹凸ピットを設けて情報とすることもでき
る。この場合は、情報の記録は不可能であり、再生専用
の媒体となる。

【００４４】光ディスクに記録された情報信号を再生す
る際は、システム制御系８からの指示に基づいて回転制
御部９によりスピンドルモータ２を駆動し、記録媒体で
ある光ディスク１を一定の速度で回転させる。次に、シ
ステム制御部８から再生状態であることを示す制御信号
がレーザ駆動部１０に入力され、光ピックアップ３から
出射する光の強度が一定となるように光源１１に流れる
電流を制御する。

【００４５】光源１１から放射された光ビームは、ピッ
クアップ３の光学系と最終の対物レンズ１２とを経て集
光ビームとなり光ディスク１に照射される。光ディスク
１により反射された光ビームは、再び対物レンズ１２、
ピックアップ内の光学系を経て、複数に分割された受光
面を持つ光検出器１３に入射する。

【００４６】光検出器１３は、入射した光を光電変換
し、各受光面の光量の変化に対応した電圧の信号を出力
する。光検出器１３の出力信号は、プリアンプ１４によ
り増幅され、その中の低周波数成分を用いて、光ビーム
位置の制御が行われる。

【００４７】具体的には、フォーカス制御部１６は、光
検出器１３の各受光面からの出力信号の一部を用いてフ
ォーカス誤差信号を得、その信号に応じて、光ピックア
ップ３のボイスコイル１５を駆動し、対物レンズ１２を
光ディスク面の垂直方向に微動することで、光ディスク
１上の記録薄膜上に光スポットが集光するよう制御す
る。また、トラッキング制御部１７は、ガイド溝を光ビ
ームが追従するように、光検出器１３の他の出力信号の
組合せからトラッキング制御信号を得、ボイスコイル１
５を光ディスクの半径方向に微動させる制御を行う。

【００４８】次にトラッキング制御部１７からの出力
は、極性反転器１８により、ガイド溝のランドとグルー
ブとの何れの面に光ビームを追従させるかに応じて、そ
の極性を反転させる。なお、システム制御系８の制御信
号に従って、光変調系４、信号再生系６を含めてランド
・グルーブの条件選択を行うＬ／Ｇ選択系７に指示を行
って、極性反転器１８による反転動作が行われる。以上
の結果、光ディスク上に形成されたガイド溝のグルーブ
部、あるいはランド部に光ビームを追従させることが可
能となる。

【００４９】また、記録媒体の製造時、及び／または装
置の動作時の品質の変動としては、ガイド溝の形状のば
らつき、記録再生装置の光ビームの強度分布の歪、ある
いは光検出器等の感度ばらつき等が存在する。このた
め、サーボ動作の際に、ガイド溝のランドとグルーブの
何れに光ビームを照射するかによって生じるフォーカス
誤差信号、あるいはトラッキング誤差信号何れにおいて
も、記録媒体には由来しない信号の誤差電圧が発生す
る。

【００５０】これら制御信号の誤差を補正するため、Ｌ
／Ｇ選択系７の設定に連動して、オフセット調整をそれ
ぞれの制御部に対して行う。例えば、フォーカス制御信
号に微小なオフセットを印加することにより、ランドと
グルーブ間で生じるフォーカスずれを補正し、さらにト
ラッキング制御信号にも、同様にオフセットを印加する
ことでトラッキングずれを補正する。以上の構成とする
ことで、ランドとグルーブの何れにおいても最適な集光
状態が得られる。

【００５１】トラッキング動作中に、光ビームを隣接す
るトラックへ移動させる際は、ジャンピング回路１９に
より、ボイスコイル１５を半径方向に瞬時に移動させる
ためのパルス電圧を、極性反転器１８の出力信号に重畳
する。グルーブから隣のグルーブへ、あるいはランドか
ら隣のランドへの移動を１トラックジャンプと定義し、
グルーブから隣のランドへ、あるいはその逆のランドか
ら隣のグルーブへの移動を半トラックジャンプと定義す
る。なお、半トラックジャンプの際には、ジャンピング
パルスの印加と同時に、極性反転器１８によりトラッキ
ングの極性を反転させることが必要である。このジャン
ピング回路１９により、システム制御部８の指定する任
意のトラック上に光ビームを追従させることが可能とな
る。

【００５２】信号再生系６の２値化部２０は、プリアン
プ１４からの信号の高周波成分を用い、その信号レベル
を基準レベルと比較することにより２値化信号に変換す
る。次に、デコーダ２１により、２値化信号を所定の信
号フォーマットに従って復号する。この結果、光ディス
ク１上に形成されている記録マークからの情報信号が復
調され、システム制御部８の指示に従い外部装置にデー
タ信号送り出される。

【００５３】また、必要に応じて、光ディスク１上の特
定の領域に形成されたランドとグルーブとの記録あるい
は再生に関する情報を、Ｌ／Ｇ条件識別部２２により復
調する。Ｌ／Ｇ条件識別部２２により認識される情報
は、記録媒体を作成しる製造工程の中で記録して置くこ
とが望ましい。内容としては、ランドとグルーブ間で生
じる特性差を補正するための情報であり、双方での光照
射の最適条件、フォーカス制御またはトラッキング制御
の最適条件、再生信号復調の最適条件等の情報がある。
あるいは、ガイド溝の形状に関する情報、例えば溝幅、
溝深さ、ピッチ、表面性等であっても良く、この場合は
この値を識別した後に、この形状情報から予め求めた相
関性から最適な記録条件、サーボ条件、再生条件を求め
てもよい。

【００５４】次に、記録媒体への信号記録に関し、記録
時にランドとグルーブ間で生じる差について説明する。
ここまで示してきた記録可能な記録媒体のほとんどは、
照射した光を吸収することにより記録薄膜の温度が上昇
し、その温度変化に従い記録マークを形成する。従っ
て、記録する光のエネルギーが一定であったとしても、
記録薄膜の熱拡散の度合により記録マークの形状に差が
生じる。具体的にはガイド溝を形成するプロセスにおい
て生じる、ランドとグルーブとの表面粗さなどの表面状
態の差、あるいはそれぞれを分離するガイド溝エッジの
形状の差、あるいはガイド溝と記録薄膜の形状の差など
により温度上昇、あるいは昇温後の冷却条件に差が生じ
ると考えられる。

【００５５】これに対応するため、記録媒体に信号を記
録する場合は、まず図１に示したシステム制御部８によ
り、所定のタイミングで記録する情報からなる記録信号
Ｓ０１を、光変調系４に取り込む。光変調系４のエンコ
ーダ２３により、記録信号を所定のフォーマットの記録
信号に変換する。

【００５６】次に、波形設定部２４の条件に従い変換し
た信号に対し、パルスの分割あるいは強度変化を設定
し、レーザ駆動部１０により光源１１の光強度を変調す
る。この強度変調した光を光ディスク１上の記録薄膜が
吸収することにより、記録マークが形成され、信号記録
が行われる。波形設定部２４はランドとグルーブへの記
録に最適化した記録パターンを備え、Ｌ／Ｇ選択系７の
出力に同期して、その出力を変化させる。この結果、ラ
ンドとグルーブのそれぞれに対応した変調波形に基づい
て、レーザ駆動部１０により光源１１を強度変調する。

【００５７】以上の構成とすることで、ランドとグルー
ブとの双方に対して最適な条件で記録薄膜上に信号を記
録、あるいは記録された情報信号を再生することが可能
となる。以下それぞれの具体的な動作について詳細な実
施例を説明する。

【００５８】（実施例１）ここでは光学的情報記録媒体
に情報信号を記録する際に、ランドとグルーブのそれぞ
れに対して独立の記録条件を設定する方法に関する具体
例を述べる。何れの面に信号を記録するかに応じて記録
時の光の変調波形を切り換えることで、ランドとグルー
ブとの間で生じる熱条件の差を補償し、双方で歪の少な
い記録マークを得る。図３に光変調系４の波形設定部２
４の構成を示し、図４（ａ）及び（ｂ）に波形設定部で
発生する設定パターンを示す。図４（ａ）及び（ｂ）
は、それぞれランド及びグルーブに記録する場合に用い
るパターンを示している。また、図５は光変調系４に入
力される信号と、光変調系４から出力した信号とに基づ
き、光ピックアップ３から出力される光出力、及び光学
的情報記録媒体に記録される記録マークのタイミングを
示すチャートである。

【００５９】図１で示した波形設定部２４は、図３のよ
うにランド用とグルーブ用の基準パルスパターン３１
ｓ、３２ｓをメモリ上に備えたパターン設定器３１、３
２と、その何れかのパターンを選択するパターン選択器
３３と、コード信号をパルスパターンに変換するパルス
変調部３４から構成される。

【００６０】ランドとグルーブの何れに記録するかに対
応して動作するＬ／Ｇ選択器の出力信号７ｓに従い、パ
ターン選択器３３は、パターン発生器の出力信号３１
ｓ、３２ｓの何れかのパルスパターンを選択する。パル
ス変調器３４は、パターン選択器３３からの出力パター
ンに基づいて、エンコーダ２３のコード信号２３ｓの反
転間隔に対応した変調パルス３４ｓを出力し、かつ光学
的情報記録媒体上の集光ビームの照射パワーＰｐ、Ｐ
ｂ、Ｐｒに対応した電圧Ｖｐ、Ｖｂ、Ｖｒの間で変化す
る波形をレーザ駆動部１０に出力する。レーザ駆動部１
０は、パルス変調器３４の出力信号３４ｓを電圧−電流
変換し、光源１１を変調する。この結果ピックアップ３
は、所定の出力波形１１ｓを有する光ビームを出射し、
光学的情報記録媒体上１に所定の情報が記録される。

【００６１】パターン変調器に設定され、パルスパター
ンに含まれるパラメータは、図４、５ではパルスの配
置、パルス幅だけで示したが、さらにパルスの間隔、更
にはパルスの高さ（照射パワー）を変化させることも有
効である。特に、ランドとグルーブ間で記録媒体上に形
成される記録マークの形状が同等でかつ大きさのみの差
である場合、または記録マークの形状の差を受けにくい
変調方式である場合は、この照射パワーをランドとグル
ーブとに対応して設定するだけで良い。この場合は設定
回路が大幅に簡素化できる。

【００６２】パターン設定器３１、３２に設定するパル
スパターンには、図４に示したように、エンコーダ出力
２３ｓのレベルに基づいて強度変調する場合、即ちマー
ク長記録と、エンコーダ出力２３ｓのレベルが反転する
度にパルスを発生する場合、即ちマーク位置記録とがあ
る。

【００６３】マーク長記録に対応する場合は、図５に示
したように、１個の信号反転に対し複数のパルス列を形
成するマルチパルス変調方法を用いる。これは光学的情
報記録媒体に光を照射した場合に、記録薄膜上での熱伝
達により、記録マークが歪むのを防止するために用い
る。即ち、信号の反転した部分、記録の始端点ではエネ
ルギー密度を高く、その後はエネルギー密度を小さく設
定することにより、対称な記録マークを記録する。この
結果、記録の始端と終端部とで記録薄膜の温度がほぼ一
定となり、対称な記録マークを得ることができる。

【００６４】しかしながら、前述のようにランドとグル
ーブとでは、光の照射条件が同じであったとしても、記
録膜の加熱・冷却条件が異なる。このため、本発明では
それぞれに対し、最適な光の照射条件であるパルスパタ
ーンを設定する。エンコーダ２３が、例えばコンパクト
ディスク等で用いられているＥＦＭ（８−１４変換）変
調に対応する場合は、クロックの周期をＴとすると、信
号２３ｓの反転間隔は３Ｔ〜１１Ｔの９種類となる。

【００６５】この場合、図４(ａ)及び(ｂ)に示すよう
に、ランド及びグルーブに記録するために９種類の設定
パターンを、それぞれパターン設定器３１および３２に
記憶させておく。そして、パターン設定器３１及び３２
から読み出した９種類のパターンが、パターン選択器３
３から出力され、パルス変調部３４によりエンコーダの
出力２３ｓの反転間隔に対応した周期のパターンが選択
される。

【００６６】一方、マーク位置記録の場合は、光学的情
報記録媒体上に形成する記録マークの形状が同じであ
り、その間隔が情報信号となるため、パターン発生器３
１、３２にはパルス幅とパワー値からなるパルスパター
ンを、ランドとグルーブとに対してそれぞれ１種類設定
するだけで良く、マーク長記録に比べてパターン発生器
は簡単な構成となる。

【００６７】ここまでは、ランドとグルーブとに対応し
たパルスパターンは、予めパターン発生器３１、３２の
メモリの内部に記憶しておく方法を示したが、種類の異
なる記録媒体に対応する場合や、さらに品質の高い記録
を行おうとした場合には、次に示す２つの方法がある。

【００６８】第１の方法は、情報信号の記録の前に、予
め予備記録（試し書き記録）を行うもので、光学的情報
記録媒体間のばらつき、記録再生装置間の差、記録再生
装置の周囲の温度変化、記録媒体あるいは光学系へのゴ
ミの付着などを含めて、ランドとグルーブでの特性差を
補正する。

【００６９】この場合、記録媒体の記録条件に変動を与
える変動要因が検出されたならば、その都度試し書き記
録を行うことで最適なパルスパターンを選択し、パルス
パターンを再設定する構成とする。図８は試し書き工程
を説明するフローチャートであり、図６は光ディスクの
斜視図を示している。図７は試し書きに用いるパルスパ
ターンを示している。これらの図を参照しながら、試し
書き工程を説明する。

【００７０】試し書き工程は、図１に示した光学的情報
記録媒体の変動要因が発生したことを示す基準信号Ｓ０
３が、システム制御部８に入力されることにより動作が
開始する。図８に示すように、システム制御部８からの
試し書きの開始８１の指示により、試し書きが開始す
る。図６に示されるように、光ディスク１のテスト領域
６２への移動８２指示により、記録再生に用いる光ビー
ム２７の位置を光ディスク１の情報領域６１と、同一平
面上の近接したテスト領域６２とに移動させる。

【００７１】次に、パターン設定８３の指示により、複
数のパルスパターンを記憶した記録条件設定器３６（図
３）の中の第１のパルスパターンを、パターン設定器３
１、３２に読み込む。

【００７２】次に、前記記録パターンに従い駆動回路１
０を動作させ（図１）、光照射８４の指示により初めに
グルーブ上に変調光を照射する。続いて、同様の方法で
ランド上に一連の光照射を行う。

【００７３】記録条件設定器３６は、図７に１５種類の
１１Ｔのパルスパターンの例を示すように、記録媒体及
び装置を使用する環境の条件に対して、対称な記録マー
クが得られるよう記録開始点と、それ以降のエネルギー
分布を変化させたパルスパターンとを設定する。これら
のパルスパターンは、次のパルスパターンの存在確認８
５の判別結果に従い、この例では１５種類のパターンを
順次出力する。この結果、記録媒体上には、記録条件に
対応し異なる形状の記録マークが形成される。

【００７４】次に、記録媒体上の記録マークからの信号
再生を行う。その際に各記録マークからの再生信号のエ
ラーレートを、エラー検出工程８６において検出し、そ
の値をエラーレート比較工程８７で比較することによ
り、最適な記録条件を求める。エラーレートの検出は、
デコーダ２０によりデータを復調する過程で発生するエ
ラー訂正信号を用いて行い、システム制御部８によりエ
ラーレート比較し、エラーレートが最小となった記録条
件を求めることで、最適パターンの選択が行われる。こ
の試し書き工程を、ランドとグルーブとの双方に行うこ
とで、それぞれに対して最適なパルスパターンを求める
ことができる。

【００７５】この試し書き工程に要する時間を短縮す
る、あるいは回路を簡素化したい場合は、順次この工程
を省略していくことも可能である。予めランドとグルー
ブ間の相関関係を求めておき、例えば試し書きをランド
だけで行いランドの最適パルスパターン求める。次に前
述の相関性を元に、グルーブのパルスパターンを求める
ことができる。

【００７６】記録条件設定器６を動作させる条件、即ち
基準信号Ｓ０３が動作状態となる条件には、光ディスク
の交換時、ディスクドライブの起動時、使用環境の温度
が一定以上変化した時、記録条件設定を行なった後一定
の時間が経過した時、あるいは再生信号から一定以上の
エラーが検出された場合がある。ディスク交換時、ある
いはドライブの起動時の検出により、ディスクとドライ
ブのそれぞれの間での変化あるいは相互間の変動要素を
保証できる。また、使用環境の温度変化、記録条件設定
からの時間経過を管理することで、記録媒体の温度依存
性、あるいはドライブの制御状態の変動を補償すること
ができる。

【００７７】第２の方法は、ランドとグルーブのそれぞ
れに対して最適な記録条件、あるい記録条件の識別子
を、予め光学的情報記録媒体の特定の領域に記録してお
くことにより対応する。識別子は、ランドとグルーブと
の双方に最適なパルスパターンの情報を備え、光ディス
クの情報領域外の内周部や外周部に、情報信号あるいは
アドレス信号に準ずる形態で設ける。例えば、前述の図
６で示した光ディスク１の情報領域６１と、同一平面上
の近接した領域のテスト領域６２に相当する位置でもよ
い。

【００７８】この場合の識別子の形態は、情報信号と同
一の形式であっても良いが、読み出し精度を高めるとい
う観点から、情報信号に対して相対的に記録密度の低い
コード信号であることが望ましく、さらにガイド溝のラ
ンドかグルーブの何れか一方に設けることが望ましい。
この形態の識別子は、情報信号と同様に、信号再生系６
の中で処理し、所定のレベルで再生信号を２値化した後
に、Ｌ／Ｇ条件認識器２２によりその情報を復調する。
この結果に基づいてシステム制御部８が光変調系４の記
録条件を設定する。

【００７９】他の識別子を設ける形態としては、媒体を
保護するために設けた保護板あるいはカートリッジの一
部に、情報を印刷する、特定の形状とする、半導体メモ
リを設けるなど装置の規模に応じて種々の形態をとるこ
とができる。これらの識別子からの情報を、光学的情報
記録媒体を記録再生装置に装着した段階で、システム制
御部８により読みとり、その内容に従いパターン発生器
３１、３２にパターンを設定する。上記の構成とするこ
とで、記録媒体の種類に応じて光の照射条件を最適に設
定することが可能となる。

【００８０】上記のような構成とすることで、光ディス
クの記録条件設定用の基準信号に応じて、その都度記録
条件の設定が行なわれ、常に最適な状態でデータの記録
を行なうことができ、データ記録装置としての信頼性が
向上する。

【００８１】（実施例２）ここでは、光学的情報記録媒
体に光ビームを照射する際に、サーボ条件をランドとグ
ルーブとで切り替えることにより、双方での最適なフォ
ーカシングとガイド溝を追従するためのトラッキングと
を可能とする方法について説明する。

【００８２】光学的情報記録媒体への光ビームを集光す
るフォーカシング技術としては、ナイフエッジ法あるい
は非点収差法などが知られているが、ナイフエッジ法は
光学部品の位置精度が要求されるため検出系が大きくな
るという課題がある。一方、非点収差法を用いると検出
系の小型化は容易となる。しかし、本発明の目的とする
ランドとグルーブの双方に焦点を合わせようとすると、
理想状態ではランドとグルーブとにおいて焦点制御の差
は生じないが、ガイド溝の形状あるいはビームスポット
にわずかな歪が存在すると、記録媒体からの反射光ビー
ムの分布が光検出器１３上でのパターンに差が生じると
いう問題が発生する。

【００８３】本実施例では、グルーブとランドとの間で
生じる光検出器１３上の光スポットの差を、フォーカシ
ング制御信号にオフセットを印加することにより補償す
る方法を適用する。

【００８４】図９にフォーカス制御部１６の詳細を示
す。プリアンプの出力信号１４ｓの中のフォーカス制御
に関する信号から、フォーカス誤差検出回路９０により
フォーカス誤差信号９０ｓが得られ、フォーカス補償回
路９１を経て、フォーカス駆動回路９２によりフォーカ
ス制御信号１６ｓが得られ、この信号に基づき光ピック
アップ３のボイスコイル１５を駆動し、フォーカス制御
が行われる。

【００８５】オフセット補償回路９１は、外部からの信
号に応じて複数のオフセットレベルを設定することがで
きる構成とする。オフセット補償回路９１へ入力される
オフセットは、ランドにトラッキングした場合のオフセ
ットを設定するオフセット設定器９３、グルーブにトラ
ッキングした場合のオフセット設定器９４、及びランド
からグルーブあるいはグルーブからランドにトラックジ
ャンプする半トラックジャンプ動作の際のオフセットを
設定するオフセット設定器９５において発生する。

【００８６】オフセット選択器９６では、Ｌ／Ｇ選択系
７の出力７ｓに対応して、上記オフセット設定器９３、
９４の何れかの信号を出力する。また、システム制御部
から半トラックジャンプの指示がオフセット選択器９６
に入力されたならば、オフセット設定器９５の出力レベ
ルとなる。

【００８７】上記半トラックジャンプのオフセット設定
は、オフセット設定器９３と９４間のレベル差が著しく
大きい場合に、トラックジャンプ前後の動作を安定にす
るために用いるものであり、前記レベル差が小さい場合
は、省略することができる。

【００８８】一方、フォーカス駆動回路９２は、入力し
た信号９１ｓを相殺しゼロとするような信号１６ｓを出
力し、ボイスコイル１５を駆動する。このフォーカス駆
動回路９２に用いるゲインは、ランドにトラッキングし
た場合のゲインを設定するゲイン設定器９７及びグルー
ブにトラッキングした場合のゲインを設定するゲイン設
定器９８において発生する。ゲイン選択器９９では、Ｌ
／Ｇ選択系７の出力７ｓに対応して、上記ゲイン設定器
９７、９８の何れかの信号を出力する。以上の構成とす
ることで、ランドとグルーブの双方に対して最適なフォ
ーカス状態を設定することが可能となる。

【００８９】トラッキング制御に関しても、ランドとグ
ルーブで最適な状態を設定すると、さらに良好な記録再
生が可能となる。図１０はトラッキング制御部１７の詳
細を示している。プリアンプの出力信号１４ｓの中のト
ラッキング制御に関する信号からトラッキング誤差検出
回路１００によりトラッキング誤差信号１００ｓが得ら
れ、トラッキング補償回路１０１を経て、トラッキング
駆動回路１０２によりフォーカス制御信号１７ｓが得ら
れ、極性反転器１８を経て、光ピックアップのボイスコ
イル１５を駆動することによりトラッキング制御が行わ
れる。

【００９０】トラッキング補償回路１０１は、外部から
の信号に応じて複数のオフセットレベルを設定すること
ができる構成とする。トラッキング補償回路１０１へ入
力されるオフセットは、ランドにトラッキングした場合
のオフセットを設定するオフセット設定器１０３、グル
ーブにトラッキングした場合のオフセット設定器１０
４、ランドからグルーブあるいはグルーブからランドに
トラックジャンプする半トラックジャンプ動作の際のオ
フセットを設定するオフセット設定器１０５において発
生する。

【００９１】オフセット選択器１０６では、Ｌ／Ｇ選択
系７の出力７ｓに対応して、上記オフセット設定器１０
３、１０４の何れかの信号を出力する。また、システム
制御部から半トラックジャンプの指示がオフセット器１
０６に入力されたならば、オフセット設定器１０５の出
力レベルとなる。

【００９２】上記半トラックジャンプのオフセット設定
は、オフセット設定器１０３と１０４間のレベル差が著
しく大きい場合に、トラックジャンプ前後の動作を安定
にするために用いるものであり、前記レベル差が小さい
場合は、省略することができる。

【００９３】一方、トラッキング駆動回路１０２は、入
力した信号１０１ｓを相殺しゼロとするような信号１７
ｓを出力し、ボイスコイル１５を駆動する。このトラッ
キング駆動回路１０２に用いるゲインは、ランドにトラ
ッキングした場合のゲインを設定するゲイン設定器１０
７及びグルーブにトラッキングした場合のゲイン設定器
１０８において発生する。ゲイン選択回路では、Ｌ／Ｇ
選択系７の出力７ｓに対応して、上記オフセット設定器
１０７、１０８の何れかの信号を出力する。以上の構成
とすることで、ランドとグルーブの双方に対して最適な
トラッキング状態を設定することが可能となる。

【００９４】また、さらに最適なフォーカス条件あるい
はトラッキング条件を設定するために、実施例１で示し
た試し記録と同様に信号の記録再生の前に、段階的にサ
ーボ条件を変えて記録再生を行ってもよい。この工程は
図８を用いて説明した試し書き工程に準ずる手順を用い
ることができる。

【００９５】フォーカス条件を設定する場合は、図９に
示すようにシステム制御信号８ｓをフォーカス条件設定
器１４１を介して、オフセット設定器９３、９４、９５
及びゲイン設定器９７、９８に入力させる。図１１に示
すように、テスト再生開始１１１の指示により、光ディ
スク上のテストゾーンに光ビームの移動１１２させ、予
め基準記録マークの記録されているトラック上を走査
し、信号の再生を開始する。

【００９６】続いて、サーボ条件設定工程１１３におい
て、フォーカス条件設定器１４１の信号に基づいて、フ
ォーカスオフセット及びフォーカスゲインを１つ設定
し、次にエラーレート検出工程１１４により信号の復調
を行い、エラーレートを評価する。さらに、サーボ条件
の存在確認工程１１５により、フォーカス条件設定器１
４１の次のサーボ条件の確認を行う。まだ実行されてい
ない設定条件が残っている場合には、サーボ条件設定工
程１１３を繰り返して実行し、すべて設定条件を実行す
る。得られた結果をエラーレート比較工程１１６におい
て比較し、最適なフォーカス条件を決定する。

【００９７】トラッキング条件に対しても図１０に示す
ように、トラッキング条件設定器１４２を介してシステ
ム制御信号８ｓをオフセット設定器１０３、１０４、１
０５及びゲイン設定器１０７、１０８に入力させ、図１
３に示す手順によって最適なトラッキング条件を決定す
る。

【００９８】また、ここではテスト領域に予め記録して
いる基準記録マークを再生する方法を示したが、さらに
フォーカシング条件あるいはトラッキング条件を前述と
同様の方法で変化させた状態で試し記録を行い、各記録
マークからの再生信号を復調する事により、記録時のサ
ーボ条件を求めることも可能である。この場合の工程
は、サーボ条件の設定工程１１３とエラーレート検出工
程１１４との間に、記録を行う光照射工程を追加するだ
けでよい。

【００９９】このようにして求めた記録時の最適なサー
ボ条件と、再生時の最適な条件とでは、わずか異なる値
になる場合が多い。これに対応するためには、必要に応
じて何れかの値を採用する、あるいは記録と再生でサー
ボ状態を切り換えることで実現される。以上の構成とす
ることで、ディスク間あるいは記録再生装置の変動に対
応して、ランドとグルーブへの記録が可能となる。

【０１００】（実施例３）ここでは、前述の記録時にラ
ンドとグルーブとで記録条件を切り替える工程を省略あ
るいは簡素化し、光学的情報記録媒体に照射した光ビー
ムの反射光を元に情報信号を復調する際に、復調条件を
ランドとグルーブの場合で切り替える方法に付いての実
施例を説明する。ここでは、再生信号のランドとグルー
ブ間で生じる差の中で、信号振幅差、および信号振幅の
マーク長依存性の差を補正することを目的とする。な
お、信号振幅のマーク長依存性とは、情報信号に対応し
て形成する記録マークの中で最短の記録マークと、最長
の記録マークの間で生じる振幅比を意味する。

【０１０１】図１２は２値化部２０の詳細を示してい
る。高帯域透過フィルター（H.P.F.）１２０は、プリア
ンプの出力信号１４ｓの高周波成分出力し、イコライジ
ング回路１２１により入力信号の中の信号帯域の中でさ
らに高周波成分の信号が増幅され、信号１２１ｓとして
出力する。信号１２１ｓはコンパレータ回路１２２、位
相補償回路１２９を経て２値化信号２０ｓとしてデコー
ダ２１に入力され、情報信号が復調される。また、２値
化信号２０ｓは、図１に示すようにＬ／Ｇ条件識別器２
２に入力され、再生状態のモニターを行う。

【０１０２】イコライジング回路１２１は、外部からの
信号に応じ、イコライジングの周波数帯域およびゲイン
等のイコライジング特性を任意に設定できる構成とす
る。イコライジング回路１２１にはランドにトラッキン
グした場合のゲインを設定するゲイン設定器１２３と、
グルーブにトラッキングした場合のゲインを設定するゲ
イン設定器１１４とが、ゲイン選択器１２５を介して接
続されている。ゲイン選択器１２５は、Ｌ／Ｇ選択系７
の出力７ｓに基づいて、ゲイン設定器１２３、１２４で
設定されている値の一方をイコライジング回路１２１へ
出力する。イコライジング回路１２１は、ゲイン選択器
１２５受け取った設定ゲインに基づいて、高帯域透過フ
ィルター１２０を通過した信号をイコライズし、信号１
２１ｓとして出力する。

【０１０３】コンパレータ回路１２２は、信号１２１ｓ
を基準レベルと比較し、得られた２値化信号を位相補償
回路１２９へ出力する。位相補償回路１２９は、２値化
信号をの位相を補償し、位相補償された２値化信号２０
ｓとして出力する。このコンパレータ回路１２２の基準
レベルとなるスライスレベルは、ランドにトラッキング
した場合のレベルを設定するレベル設定器１２６、及び
グルーブにトラッキングした場合のレベルを設定するレ
ベル設定器１２７において設定される。

【０１０４】レベル選択器１２８は、Ｌ／Ｇ選択系７の
出力７ｓに基づいて、レベル設定器１２６、１２７の何
れかの設定値をコンパレータ回路１２２へ出力し、コン
パレータ１２２へ基準レベルを与える。

【０１０５】以上の構成により、ランドとグルーブの双
方に対して、再生信号を最適なスライスレベルにより２
値化する。ランド及びグルーブに記録された情報信号を
互いに独立した条件で信号処理することにより、ランド
とグルーブにより生じる記録特性差を低減することが可
能となる。

【０１０６】また、さらに最適なイコライズ条件あるい
はスライス条件を設定する方法として、実施例１の試し
書きと同様に、予め再生条件を決める再生条件設定工程
を設けることも有効である。この工程は、図８を用いて
説明した試し書き工程に準ずる手順を用いることができ
るが、再生条件を設定する場合には、図１２に示すよう
にシステム制御信号８ｓを再生条件設定器１４３を介し
て、ゲイン設定器１２３、１２４及びレベル設定器１２
６、１２７へに入力させる。

【０１０７】図１３に示すように、テスト再生開始１３
１の指示により、光ディスク上のテスト領域に光ビーム
を移動させ、予め基準記録マークの記録されているトラ
ック上を走査し信号の再生を開始する。続いて、再生条
件設定工程１３３において、再生条件設定器１４３の信
号に基づいて、イコライジング特性及びスライスレベル
を１つ設定し、次にエラーレート検出工程１３４により
信号の復調を行いエラーレートを評価する。さらに再生
条件の存在確認工程１３５により、再生条件設定器１４
３の次の再生条件の確認を行う。まだ実行されていない
設再生条件が残っている場合には、再生条件設定工程１
３３を繰り返して実行し、すべて設定条件を実行する。
得られた結果をエラーレート比較工程１３６において比
較し、最適な再生条件を決定する。

【０１０８】以上の構成により、ディスク間あるいは記
録再生装置の変動に対応して、ランドとグルーブとに記
録された信号の再生が可能となる。また、この再生条件
設定工程の前に、実施例１、２で示した記録条件設定工
程を設けることで、さらに記録再生装置としての品質を
高めることができる。

【０１０９】実施例１から３では、記録媒体について詳
述しなかったが、本発明は光学的に検出可能な記録状態
を持つ記録媒体全てに適用することができる。また、溝
の形状パラメータである溝深さ、ランドとグルーブ境界
の斜面の領域の角度などについても詳述しなかったがこ
れらも、本発明の制約とはならない。

【０１１０】本発明は実施例１では光変調系、実施例２
では制御系、実施例３では信号再生系と分離してランド
とグルーブ間で生じる特性の差を補償する方法を説明し
てきたが、記録媒体の特性及び、必要とする記録再生装
置の信号レベルに応じて、上記条件を組み合わせる、ま
たは簡素化して適用できることは明かである。

【０１１１】

【発明の効果】本発明によれば、ガイド溝の凹部および
凸部の何れをトラッキングするかに応じて記録条件を変
化させるため、グルーブとランド間で生じる記録時の加
熱冷却特性を補償した記録が可能となり、情報を安定し
て記録することができる。

【０１１２】また、ガイド溝の凹部および凸部をトラッ
キングする差異に生じるフォーカス及びトラッキング誤
差や信号復調時に生じる再生信号の歪みを独立して補償
することができる。従って、本発明によれば、ガイド溝
のランドとグルーブの双方での読みだしエラーの少ない
光学的記録再生装置が得られる。

【０１１３】また、特性識別子を設けることにより、個
体差の補償が可能となり、読みだしエラーを少ない光学
的記録媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学情報記録再生装置の構成を示すブ
ロック図

【図２】本発明の光学情報記録媒体の一部の構成図

【図３】第１の実施例の波形設定部の構成を示すブロッ
ク図

【図４】第１の実施例のパターン設定器の信号波形図
で、（ａ）は、ランドに記録する場合の信号波形図 （ｂ）は、グルーブに記録する場合の信号波形図

【図５】第１の実施例の波形設定器の信号波形および記
録状態の図

【図６】第１の実施例の光学情報記録媒体の構成図

【図７】第１の実施例の記録条件設定器の信号波形図

【図８】第１の実施例の記録条件設定のフローチャート

【図９】第２の実施例のフォーカス制御部の構成を示す
ブロック図

【図１０】第２の実施例のトラッキング制御部の構成を
示すブロック図

【図１１】第２の実施例のサーボ条件設定のフローチャ
ート

【図１２】第３の実施例の２値化部の構成を示すブロッ
ク図

【図１３】第３の実施例の再生条件設定のフローチャー
ト

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ モータ ３ 光ピックアップ ４ 光変調系 ５ 制御系 ６ 信号再生系 ７ Ｌ／Ｇ選択系 ８ システム制御系 ９ 回転制御 １０ レーザ駆動部 １１ 光源 １２ 対物レンズ １３ 光検出器 １４ プリアンプ １５ ボイスコイル １６ フォーカス制御部 １７ トラッキング制御部 １８ 極性反転器 １９ ジャンピング回路 ２０ ２値化部 ２１ デコーダ ２２ ＬＧ条件認識器 ２３ エンコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤平 信夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−121878（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−122034（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/005 G11B 7/007 - 7/013 G11B 7/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹部および凸部からなるガイド溝の上に
   記録膜を備えた記録媒体に対して光ビームを照射するこ
   とによって、前記ガイド溝の前記凹部と前記凸部の両方
   に信号の記録再生を行う光学的情報記録再生装置であっ
   て、前記記録媒体上に設けられた、前記ガイド溝の前記凹部
   と前記凸部に対する記録条件を示す識別子を復調する条
   件認識部と、 前記条件認識部による復調結果に従って、前記ガイド溝
   の前記凹部と前記凸部に対応した少なくとも２つの前記
   光ビームの変調パターンを設定するパターン設定部と、 前記ガイド溝の前記凹部と前記凸部のどちらに信号を記
   録するかを選択する選択部と、 前記選択部による選択結果に応じて、前記少なくとも２
   つの変調パターンから１つを選択するパターン選択部
   と、 前記パターン選択部が 選択した変調パターンと記録すべ
   き情報信号に応じて変調信号を発生する波形設定部と、 前記波形設定部が発生した前記変調信号に従って前記記
   録媒体上に照射する前記光ビームの強度を変調して情報
   の記録を行う光変調部とを備える光学的情報記録再生装
   置。
2. 【請求項２】 前記パターン設定部で設定する変調パタ
   ーンは、１個の記録マークに対して、１つのパルスある
   いは複数のパルス列からなる、請求項１に記載の光学的
   情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記パターン選択部が選択する前記少な
   くとも２つの変調パターンのパルス波形が異なってい
   る、請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記パターン選択部が前記少なくとも２
   つの変調パターンのいずれを選択するかによって、前記
   記録媒体上に照射する前記光ビームのパワーが変化す
   る、請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。