JP3282575B2 - 光記録装置 - 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、光記録媒体に光ビ
ームを照射してピットを形成することにより情報を記録
する光記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年において、光学的あるいは磁気光学
的な信号記録再生方法を利用した光ディスクや光磁気デ
ィスク等のディスク状記録媒体が開発され、市場に供給
されつつある。これらのディスク状記録媒体には、所謂
コンパクト・ディスク(CD: compactdisc) 等のようなリ
ード・オンリ・メモリ(ROM: read only memory) タイプ
の記録媒体や、ユーザ側で１回のデータ書き込みが可能
な所謂ライト・ワンス・タイプ（追記型）の記録媒体
や、光磁気ディスク等のようにデータの書き換え（所謂
オーバーライト) が可能な記録媒体等が知られている。

【０００３】上記ライト・ワンス・タイプやオーバーラ
イトが可能な光ディスクに対してデータの書き込み／読
み出しを行う光ディスク記録再生装置では、スピンドル
サーボにより光ディスクを角速度あるいは線速度一定で
回転駆動させながら、レーザ駆動回路により駆動されて
情報の記録再生用の光ビームを出力するレーザダイオー
ドや上記光ディスクに照射した光ビームの反射光を検出
するフォトディテクタ等を内蔵した光ヘッドに上記フォ
トディテクタによる検出出力に基づいてフォーカスサー
ボやトラッキングサーボをかけて、上記光ディスクの記
録トラックを光ビームで走査してデータの記録再生を行
うようになっている。

【０００４】また、このように記録トラックを光ビーム
で走査して情報の記録再生を行う光ディスク記録再生装
置では、記録モード時入力記録トラックを走査する光ビ
ームのビームパワーが小さ過ぎると情報を確実に記録す
ることができず、また、再生モード時に記録トラックを
走査する光ビームのビームパワーが大き過ぎると記録ト
ラックに記録されていた情報の破壊等の重大な影響を及
ぼす虞れがあるので、例えば特開昭５３−４６６３３号
公報に開示されているもののように、情報の記録再生用
の光ビームの強度すなわち光量を検出して、上記光ビー
ムを出力するレーザダイオードの駆動回路の帰還制御を
行い、上記光ビームのビームパワーを一定に保持する所
謂ＡＰＣサーボループを各種動作モードに応じて切り換
えて、上記ビームパワーを適切に切り換えるようにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、記録トラッ
クを光ビームで走査して光記録媒体に対して情報の記録
再生を行う光記録再生装置では、上記光記録媒体による
反射光を光ヘッドにて検出して、その検出出力に基づい
て上記光ビームのフォーカスサーボやトラッキングサー
ボを行っているのであるが、上記光記録媒体による反射
光は、上記記録媒体の記録トラッキングに形成されたピ
ットすなわち記録情報により変調されているので、その
サーボ系が上記ピットの影響を被ることがあった。

【０００６】また、光記録再生装置では、記録モード時
に記録情報に応じてパルス駆動されるレーザダイオード
から放射される記録光ビームで光記録媒体上の記録トラ
ックを走査することによりピットを形成して情報の記録
を行うのであるが、図４に示すように、記録情報に応じ
た記録パルスにてレーザダイオードをパルス駆動するこ
とにより得られる記録光ビームを照射してから実際にピ
ットＰが形成され始めるまでには３００〜４００ｎｓ程
度の時間遅れτがあり、記録トラックに照射した記録光
ビームの反射光の検出出力波形も上記時間遅れをもって
変調を受けることになる。従って、上記記録光ビームの
反射光の検出出力に基づいて動作する従来のサーボ系で
は、記録トラックに形成するピットのパターンすなわち
記録情報による依存性が大きくサーボ系にダイナミック
レンジの広い自動利得制御回路を設ける必要があった。

【０００７】特に、色素系光記録媒体層を有する追記型
光ディスクのように記録情報信号による変調度が６０％
程度とコンパクトディスクと同程度に高い光記録媒体を
用いる光記録再生装置では、記録動作モード時に記録ト
ラックに形成されるピットのパターンのサーボ系の動作
への影響が問題となる。

【０００８】また、トラッキングサーボのためのプリグ
ルーブ（案内溝）が形成されている光ディスクにおい
て、所謂ＡＴＩＰ（アブソリュート・タイム・イン・プ
リグルーブ）フォーマットのように、上記プリグルーブ
をウォブリング（揺動）させそのウォブリング周波数成
分を搬送波として付属的なサブ情報、例えば絶対時間情
報を記録するようにした特開昭６３−８７６５６号公報
等に開示されているが、上記情報記録時に光ヘッドで検
出される戻り光が上述のように上記時間遅れτをもって
変調を受けているために、上記絶対時間情報を良好に再
生することができないという問題がある。これは具体的
には、記録されたピットを読んだことによるレベルの不
確定分が低域のスペクトル成分を発生し、これによりウ
ォブリング周波数成分のＣ／Ｎが大幅に低下し、上記絶
対時間情報の再生に際してエラーレートを極端に悪化さ
せることに起因している。

【０００９】そこで、本発明は、上述の如き従来の実情
に鑑み、記録情報信号による変調度が高い光記録媒体を
用いる光記録再生装置においても記録動作モード時に記
録光ビームのフォーカスサーボやトラッキングサーボの
エラー情報を確実に検出して、信頼性の高い記録動作を
行い得る光記録装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光記録装置
は、光記録媒体のトラックを走査し、このトラックにピ
ットを形成して情報を記録するための光ビームを照射す
る光源と、記録動作時に、記録データに対応するデータ
クロックに同期して上記光源を記録レベルの光量でパル
ス駆動するとともに、記録データと記録データの間は上
記記録レベルより低いレベルの光量で上記光源を駆動す
る駆動手段と、上記光源が照射する光ビームの上記光記
録媒体からの反射光ビームの光量を検出する検出手段
と、上記記録光ビームにより上記光記録媒体に上記記録
データに対応したピットの形成が実際に終了された後で
あって、次の記録データに対応して上記光源がパルス駆
動されるまでの所定パルス間隔区間内における上記検出
手段による検出出力を上記データクロックに同期してサ
ンプリングし、そのサンプリング値に基づいて、上記記
録光ビームのフォーカスもしくはトラッキングのエラー
信号を形成して上記記録光ビームのフォーカスもしくは
トラッキングの制御を行う制御手段とを備えたことを特
徴とする。

【００１１】本発明に係る光記録装置では、記録動作時
に、記録データに対応するデータクロックに同期して駆
動手段により記録レベルの光量で光源をパルス駆動し
て、上記光源にて記録データに対応した記録光ビームを
光記録媒体に照射する。これにより、上記光記録媒体に
上記記録データに対応したピットが形成され、上記記録
データが上記光記録媒体に記録される。

【００１２】また、本発明に係る光記録装置において、
上記駆動手段は、記録データと記録データの間は上記記
録レベルより低いレベルの光量で上記光源を駆動して、
上記光源にて上記光記録媒体から情報を検出するために
光ビームを当該光記録媒体に照射する。検出手段は、上
記光源が照射する光ビームの上記光記録媒体による反射
光ビームを検出する。そして、制御手段は、上記記録光
ビームにより上記光記録媒体に上記記録データに対応し
たピットの形成が実際に終了された後であって、次の記
録データに対応して上記光源がパルス駆動されるまでの
所定パルス間隔区間内における上記検出手段による検出
出力を上記データクロックに同期してサンプリングし、
そのサンプリング値に基づいて、上記記録光ビームのフ
ォーカスもしくはトラッキング等のエラー信号を形成し
て上記記録光ビームの制御動作を行う。

【００１３】上記検出手段による検出出力は、上記記録
光ビームにより上記光記録媒体に上記記録データに対応
したピットの形成が実際に終了された後であって、次の
記録データに対応して上記光源がパルス駆動されるまで
の所定パルス間隔区間内では記録データに応じて光記録
媒体に形成されるピットの影響を被ることがない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光記録装置の
実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】図１のブロック図は、追記型の光記録媒体
にて形成された光ディスク１をスピンドルモータ２にて
線速度一定で回転駆動して、上記光ディスク１の記録ト
ラックを光ヘッド１０がレーザ光で走査することによ
り、ＣＤの規格に適合したデータフォーマットでディジ
タルデータを光学的に記録再生を行う光ディスク記録再
生装置に本発明を適用した場合の記録再生系の構成を示
している。

【００１６】上記光ディスク１は、所謂ＡＴＩＰフォー
マットを採用したもので、トラッキングサーボのための
プリグルーブをウォブリングさせそのウォブリング周波
数成分を変調することにより付属的なサブ情報として絶
対時間情報が予め記録されている。

【００１７】この光ディスク記録再生装置において、上
記光ヘッド１０は、レーザ駆動回路２０にて駆動されて
ディジタルデータの記録再生用のレーザ光を放射するレ
ーザダイオード１１、該レーザダイオード１１の放射し
たレーザ光を検出するフォトディテクタ１２や上記レー
ザダイオード１１の放射したレーザ光の上記光ディスク
１による反射光を検出するフォトディテクタ１３等を内
蔵してなる。上記レーザダイオード１１が放射するレー
ザ光にて上記光ディスク１の記録トラックを走査するこ
とにより、上記記録トラックに対して情報の記録再生を
行うようになっている。

【００１８】上記光ディスク記録再生装置の記録系は、
入力端子２１から入出力インターフェース２２を介して
供給される記録すべきディジタルデータＤ_INをＣＤの規
格に適合したデータフォーマットの記録データ列に変換
するエンコーダ２３や、上記記録データ列に応じた書込
みパルスを上記レーザ駆動回路２０に与える書込みパル
ス発生回路２４等を備えてなり、上記レーザ駆動回路２
０にて上記記録データ列に応じた書込みパルスで上記光
ヘッド１０のレーザダイオード１１をパルス駆動するこ
とによって、上記ディジタルデータＤ_INをＣＤの規格に
適合したデータフォーマットの上記記録データ列として
上記光ディスク１の記録トラックに記録する。

【００１９】また、上記光ディスク記録再生装置の再生
系は、上記光ヘッド１０のフォトディテクタ１３による
検出出力が再生増幅回路３１を介して供給されるデコー
ダ３２等を備えてなり、上記レーザダイオード１１が出
力するレーザ光で走査した上記光ディスク１の記録トラ
ックからの反射光の検出出力について、上述の記録系の
エンコーダ２３に対応するデコード処理を上記デコーダ
３２にて施すことにより得られる再生データＤ_OUT を
出力端子４０から出力するようになっている。

【００２０】さらに、この光ディスク記録再生装置の制
御系は、上記光ヘッド１０のフォトディテクタ１３によ
る検出出力が再生増幅回路３３を介して供給されるスピ
ンドルサーボ回路３４を備え、上記スピンドルサーボ回
路３４にて上記フォトディテクタ１３による検出出力に
基づいて上記光ディスク１のウォブリングされたプリグ
ルーブによるウォブリング信号から上記光ディスク１の
回転速度を検出して、上記スピンドルモータ２のモータ
駆動回路３を帰還制御することにより上記光ディスク１
の回転を線速度一定に保つようにスピンドルサーボ制御
が行われている。

【００２１】また、上記光ディスク記録再生装置の制御
系は、上記光ヘッド１０のフォトディテクタ１３による
検出出力が再生増幅回路３３を介して供給されるヘッド
サーボ回路３５を備え、このヘッドサーボ回路３４にて
上記フォトディテクタ１３による検出出力に基づいて、
上記光ディスク１に照射するレーザ光のフォーカスエラ
ーやトラッキングエラー等の誤差情報を検出して、その
誤差情報に基づいて、上記光ヘッド１０の対物レンズを
駆動する図示しない二軸アクチュエータを制御してフォ
ーカスサーボやトラッキングサーボ等のヘッドサーボ制
御が行われている。

【００２２】さらに、上記光ディスク記録再生装置の制
御系は、上記光ヘッド１０のフォトディテクタ１３によ
る検出出力が上記再生増幅回路３３を介して供給される
ＡＴＩＰデコーダ３６を備え、上記フォトディテクタ１
３による検出出力に基づいて、上記光ディスク１のウォ
ブリングされたプリグルーブによるウォブリング信号か
ら上記絶対時間情報Ｄ_ATIPを読み取るようになってい
る。上記ＡＴＩＰデコーダ３６にて得られる上記絶対時
間情報Ｄ_ATIPは、システムコントローラ３７に供給され
ている。

【００２３】上記システムコントローラ３７は、アナロ
グディジタル変換機能を備えるもので、そのアナログ入
力ポートに上記光ヘッド１０のフォトディテクタ１３に
よる検出出力が上記再生増幅回路３３から供給されてい
るともに、上記光ヘッド１０のレーザダイオード１１が
放射したレーザ光を検出するフォトディテクタ１２によ
る検出出力が前置増幅器３８を介して供給されている。
なお、上記フォトディテクタ１２に代えて所謂バックモ
ニタ用のフォトディテクタを用いるようにしても良い。

【００２４】そして、上記書込みパルス発生回路２４や
レーザ駆動回路２０等は、上記システムコントローラ３
７にて各動作が次のように制御されるようになってい
る。

【００２５】すなわち、記録動作モード時には、図２に
示すように、上記書き込みパルス発生回路２４が上記書
き込みパルス発生回路２４にて記録データに対応してデ
ータクロックＣＫに同期した書き込みパルスＤ_WRを上記
レーザ駆動回路２０に与える。また、上記書き込みパル
ス発生回路２４は、上記書き込みパルスＤ_WRに応じて上
記レーザ駆動回路２０が上記光ヘッド１０のレーザダイ
オード１１をパルス駆動することにより、上記レーザダ
イオード１１が放射する記録光ビームにて上記光ディス
ク１にピットＰが実際に形成されるまでの所定時間τ経
過後で上記書き込みパルスＤ_WRの期間Ｔ_D 内の所定のタ
イミングｔ₁ で第１のサンプリングパルスＳＰ₁ を出力
するとともに、上記光ディスク１に記録ピットＰの形成
終了後で上記書き込みパルスＤ_WRの最小パルス間隔区間
Ｔ_S 内の所定のタイミングｔ₂ で第２のサンプリングパ
ルスＳＰ₂ を出力する。

【００２６】ここで、ＣＤの規格に適合したデータフォ
ーマットでディジタルデータを光学的に記録再生を行う
この実施例の光ディスク記録再生装置では、上記書き込
みパルスＤ_WRの最小パルス間隔区間Ｔ_S は、３チャンネ
ルクロック期間に相当するように設定される。また、上
記書き込みパルス発生回路２４において、上記第１のサ
ンプリングパルスＳＰ₁ 及び第２のサンプリングパルス
ＳＰ₂ は、上記チャンネルクロックに対応するデータク
ロックＣＫと、このデータクロックＣＫに同期した 記
録データとから形成することができる。

【００２７】また、上記レーザ駆動回路２０は、上記書
き込みパルスＤ_WRに応じて上記光ヘッド１０のレーザダ
イオード１１を記録レベルの光量Ｌ_A でパルス駆動する
とともに、各書き込みパルスＤ_WRの間の期間Ｔ₀ 中は上
記レーザダイオード１１を再生レベルの光量Ｌ_B で高周
波駆動する。

【００２８】上記レーザ駆動回路２０による上記レーザ
ダイオード１１のパルス駆動によって、上記光ディスク
１には、上記レーザダイオード１１が放射する記録光ビ
ームにて上記書き込みパルスＤ_WRに応じた記録ピットＰ
が所定の時間遅れτを持って形成され、これにより記録
データが記録されることになる。

【００２９】この実施例において、上記システムコント
ローラ３７は、上記光ヘッド１０の各フォトディテクタ
１２，１３による検出出力を上記書き込みパルス発生回
路２４にて形成される第１のサンプリングパルスＳＰ₁
でサンプリングして、そのサンプリング値に基づいて、
上記レーザ駆動回路２０の動作を制御して、上記光ヘッ
ド１０のレーザダイオード１１を記録レベルの光量Ｌ_A
を次のように自動的に調整する制御を行っている。

【００３０】すなわち、上記レーザダイオード１１が放
射する記録光ビームにて上記光ディスク１に記録ピット
Ｐが実際に形成されている期間に、上記レーザダイオー
ド１１が放射しているレーザ光の光量Ｌ_A と、その上記
光ディスク１による反射光の光量Ｌ_B との差〔Ｌ_A −Ｌ
_B 〕又は比〔Ｌ_B ／Ｌ_A 〕が所定の値となるように上記
光ヘッド１０のレーザダイオード１１を記録レベルの光
量Ｌ_A を調整して、上記光ビームの反射光が所定の変調
度で変調される最適書き込み光量Ｌ_A となるようにして
いる。

【００３１】また、上記システムコントローラ３７は、
上記光ヘッド１０のフォトディテクタ１３による検出出
力を上記書き込みパルス発生回路２４にて形成される第
２のサンプリングパルスＳＰ₂ でサンプリングして、そ
のサンプリング値に基づいて、上記光ディスク１に対す
る記録ピットＰの形成終了後の所定区間Ｔ_S の反射光の
光量Ｌ_D が所定光量となるように、上記レーザ駆動回路
２０の動作を制御して、上記各書き込みパルスＤＷＲの
間の期間Ｔ₀ 中に上記レーザダイオード１１が放射する
光ビームの再生レベルの光量Ｌ_B を所定光量に維持する
所謂ＡＰＣ制御を行っている。

【００３２】ここで、上記レーザ駆動回路２０は、例え
ば図３に示すように、上記レーザダイオード１１が一方
のコレクタに接続された差動トランジスタ２０Ａ，２０
Ｂ対と、上記差動トランジスタ２０Ａ，２０Ｂ対の各エ
ミッタに共通接続された第１の可変電流源２０Ｃと、上
記レーザダイオード１１と上記差動トランジスタ２０
Ａ，２０Ｂ対の一方のコレクタとの接続点にチョークコ
イル２０Ｄを介し接続された第２の可変電流源２０Ｅ等
にて構成され、上記システムコントローラ３７にて上記
第１の可変電流源２０Ｃの電流値を制御することによ
り、上記書き込み光量Ｌ_A の自動設定制御がなされ、上
記第２の可変電流源２０Ｅの電流値を制御することによ
りＡＰＣ制御がなされる。

【００３３】さらに、上記スピンドルサーボ回路３４、
ヘッドサーボ回路３５やＡＴＩＰデコーダ３５は、上記
書き込みパルス発生回路２４にて形成される第２のサン
プリングパルスＳＰ₂ で上記光ヘッド１０のフォトディ
テクタ１３による検出出力をサンプリングするサンプリ
ング手段を内蔵しており、上記光ディスク１に対する記
録ピットＰの形成終了後の上記区間ＴＳ における上記
フォトディテクタ１３による検出出力に基づいて、上述
のスピンドルサーボ制御動作、ヘッドサーボ制御動作や
絶対時間情報Ｄ_ATIPの形成処理動作を行っている。

【００３４】上記光ディスク１に対する記録ピットＰの
形成終了後の上記区間Ｔ_S 中に上記光ヘッド１０のフォ
トディテクタ１３にて得られる検出出力は、記録ピット
Ｐ間の無記録部分からの反射光を検出したものであるか
ら、上記記録ピットＰの影響すなわち記録データの影響
を受けることがない。

【００３５】従って、この実施例では、上記区間Ｔ_S中
に上記光ヘッド１０のフォトディテクタ１３にて得られ
る検出出力を用いることにより、上記システムコントロ
ーラ３７によるＡＰＣ制御動作、上記スピンドルサーボ
回路３４によるスピンドルサーボ制御動作、上記ヘッド
サーボ回路３５によるヘッドサーボ制御動作や上記ＡＴ
ＩＰデコーダ３５による絶対時間情報Ｄ_ATIPの形成処理
動作等を高い精度で確実に行うことができ、上記光ディ
スク１に対して信頼性の高い記録動作を行うことができ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る光記録装置では、記録動作時に、記録データと
記録データの間は上記記録レベルより低いレベルの光量
で上記光源を駆動して、上記光源にて上記光記録媒体か
ら情報を検出するために光ビームを当該光記録媒体に照
射し、上記光源が照射する光ビームの上記光記録媒体に
よる反射光ビームを検出手段により検出する。そして、
制御手段は、記録データに応じて光記録媒体に形成され
るピットの影響を被ることがない、上記記録光ビームに
より上記光記録媒体に上記記録データに対応したピット
の形成が実際に終了された後であって、次の記録データ
に対応して上記光源がパルス駆動されるまでの所定パル
ス間隔区間内における上記検出手段による検出出力に基
づいて、上記記録光ビームのフォーカスもしくはトラッ
キングのエラー信号を形成して上記記録光ビームのフォ
ーカスもしくはトラッキングの制御を行う。

【００３７】従って、本発明によれば、記録情報信号に
よる変調度が高い光記録媒体を用いる光記録再生装置に
おいても記録動作モード時に記録光ビームのフォーカス
サーボやトラッキングサーボのエラー情報を確実に検出
して、信頼性の高い記録動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した光ディスク記録再生装置の
記録再生系の構成を示すブロック図である。

【図２】 上記光ディスク記録再生装置における記録動
作モードの動作を説明するためのタイムチャートであ
る。

【図３】 上記光ディスク記録再生装置に用いたレーザ
駆動回路の構成例を示す回路図である。

【図４】 光ディスクに光ビームでピットを形成する場
合の上記光ディスクからの反射光の光量変化の状態を示
す波形図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク、１０ 光ヘッド、１１ レーザダイオ
ード、１２,１３ フォトディテクタ、２０ レーザ駆
動回路、２４ 書込みパルス発生回路、３４スピンドル
サーボ回路、３５ ヘッドサーボ回路、３６ ＡＴＩＰ
デコーダ、３７システムコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/0045 G11B 7/12 - 7/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光記録媒体のトラックを走査し、このト
   ラックにピットを形成して情報を記録するための光ビー
   ムを照射する光源と、 記録動作時に、記録データに対応するデータクロックに
   同期して上記光源を記録レベルの光量でパルス駆動する
   とともに、記録データと記録データの間は上記記録レベ
   ルより低いレベルの光量で上記光源を駆動する駆動手段
   と、 上記光源が照射する光ビームの上記光記録媒体からの反
   射光ビームの光量を検出する検出手段と、 上記記録光ビームにより上記光記録媒体に上記記録デー
   タに対応したピットの形成が実際に終了された後であっ
   て、次の記録データに対応して上記光源がパルス駆動さ
   れるまでの所定パルス間隔区間内における上記検出手段
   による検出出力を上記データクロックに同期してサンプ
   リングし、そのサンプリング値に基づいて、上記記録光
   ビームのフォーカスもしくはトラッキングのエラー信号
   を形成して上記記録光ビームのフォーカスもしくはトラ
   ッキングの制御を行う制御手段とを備えたことを特徴と
   する光記録装置。