JP3577836B2

JP3577836B2 - 光記録装置及び光記録方法

Info

Publication number: JP3577836B2
Application number: JP13468896A
Authority: JP
Inventors: 治一宮本; 松本　　潔; 久貴杉山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-06-01
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2016-05-29
Also published as: JPH0950628A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，情報の記録が可能な光記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に従来の光磁気記録再生装置の構成例を示す。光ヘッド５０１上に搭載され、レーザドライバー５０２で駆動される半導体レーザ５０３から発せられたレーザ光５０４は、コリメートレンズ５０５で平行光にコリメートされ、ビームスプリッタ５０６を経て、レンズ５０７で集光され、光磁気記録媒体５０８に光スポットを形成する。光スポットの光磁気記録媒体５０８上での位置は、光スポット走査制御回路５０９により、レンズ５０７および／または光ヘッド５０１を移動することにより制御される。光磁気記録媒体５０８からの反射光はビームスプリッタ５０６により、光検出光学系５１０に導かれる。光検出光学系５１０からの再生信号は再生回路５１１で処理され、再生データに変換される。これらの制御はコントローラ５１２により行われる。
【０００３】
図４に、例えば特開平７−２９２３９に示される、マークエッジ記録方式のデータを記録する際に用いるレーザパルス波形の例を示す。マークエッジ記録方式とはマークのエッジ位置に情報を代表させる方式である。
【０００４】
記録情報単位（例えばチャネルクロック間隔）をＴとする。最短の２Ｔマーク４０１を１．５Ｔのパルス幅と第１記録パワー４０２を有する単一のパルスで記録する。３Ｔ以上の長マーク４０３については、１．５Ｔのパルス幅と第１記録パワー４０２を有するパルスの後に、０．５Ｔのパルス幅と第２記録パワー４０４を有するパルス列を０．５Ｔの間隔をあけて付加して記録する。また、マーク間の熱的な干渉を取り除くため、マークの終端部でアシストパワー４０５をボトムパワー４０６まで下げる休止期間を設ける。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図４に記載の技術では２Ｔよりも短い最短マークを有するＮＲＺ記録や８／９変調などの記録符号に対応し、１Ｔの長さを持つマークを形成するのには適していない。また、４つの記録パワーレベルを制御する必要があったため、精密なパワー制御を行う必要があり、装置の簡略化には適していない。また、この技術では、レーザ光のクロック周期期間内の平均パワー４０７は均一ではない。
【０００６】
本発明の目的は、簡単な、記録レーザ波形でも任意の長さのマークを干渉なく精密に形成して、高密度記録を行うことの可能な光記録装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明では以下の構成を用いた。
【０００８】
（１）光記録媒体にレーザ光を集光する光学系と、光を発生するレーザ光源を有し、ディジタル情報を光記録媒体上に記録する光記録装置であって、ディジタル情報に応じてレーザ光の出力を変調する光変調手段を有し、光記録媒体に対しディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときと、ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときとで、情報単位時間内での光の平均強度は略同一で、前記記録媒体に対しディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光のピーク強度と、ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光のピーク強度が異なるようにした。これにより、記録マーク部とその他の部分で照射する光の平均強度が等しくなるため、熱干渉（蓄熱）の影響を完全に除去することが可能となり、高密度かつ高精度な記録マークを形成することが可能になる。
【０００９】
（２）ディジタル情報「１」（または「０」）を記録する時の光パルス幅を、ディジタル情報０（または「１」）を記録するときの光パルス幅よりも狭くした。これにより、平均パワーを同一に保ったまま、異なるピーク強度でマークを形成することが可能になる。
【００１０】
（３）ディジタル情報「０」（または「１」）を記録する時の光パルス幅を、ディジタル情報１（または「０」）を記録するときの光パルス幅の略２倍とした。これにより、極端に高周波の（短い）パルスを発生させる必要がなくなるため、高速記録に適する。
【００１１】
（４）ディジタル情報「１」（または「０」）を記録する時の光ピーク強度がディジタル情報０（または「１」）を記録するときの光ピーク強度の略２倍とした。
【００１２】
（５）ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光のパルス幅及び強度を、Ｔ０及びＰ０，前記ディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光のパルス幅及び強度をＴ１及びＰ１とするとき、関係式
０．９≦Ｔ０×Ｐ０／（Ｔ１×Ｐ１）≦１．１
が成立するようにした。
【００１３】
これにより、平均パワーを同一に保ったまま、異なるピーク強度でマークを形成することが容易になる。
【００１４】
（６）ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光パルスの照射開始時刻を、ディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光パルスの照射開始時刻よりも早くし、ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光パルスの照射終了時刻を、ディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光パルスの照射終了時刻よりも遅くした。
【００１５】
これにより、マーク間の熱干渉を取り除くことが可能になり、さらに精密なマーク形成が可能となり高密度記録に適する。また、マーク間の熱干渉を大幅に低減することが可能になり、精密なマーク形成が可能となる。
【００１６】
（７）ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光パルスの照射開始時刻からディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光パルスの照射開始までの時間を、ディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光パルスの照射終了からディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光パルスの照射終了までの時間よりも短くした。
【００１７】
これにより、マーク間の熱干渉を取り除くことが可能になり、さらに精密なマーク形成が可能となり高密度記録に適する。
【００１８】
以上の構成において、すべての記録パワーレベルに対し、一定のＤＣパワーをかさあげしてもよい。また、ディジタル情報は、元データから適当なプレコーディング処理を施して生成したものを用いてもよい。
【００１９】
本発明では記録媒体に対しディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときと、ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときとで、情報単位時間内での光の平均強度を略同一としているため、記録マーク部とその他の部分で照射する光の平均強度が等しくなるため、蓄熱の影響を完全に除去することが可能となる。
【００２０】
また、記録媒体に対しディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光のピーク強度と、ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光のピーク強度が異なるようにした。これにより、瞬間的な媒体上での温度がディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときとディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときとで異なるようにできるため、蓄熱の影響を取り除きながら、ディジタル情報に対応した記録マークを形成すること可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により、本発明の実施例を示し、原理、作用効果について詳細に説明する。
【００２２】
図１に本発明の光記録装置の構成例を示す。本実施例では、レーザ光源１０１として波長６８０ｎｍの半導体レーザを用いた。半導体レーザの強度はレーザドライバー１０２により制御される。レーザ光源１０１から発せられたレーザ光１０３は、光学系１０４により光記録媒体１０５上に集光される。光学系１０４は少なくとも１つの対物レンズを持つ。この例では、光記録媒体１０５上にレーザ光１０３を集光する対物レンズの開口比を０．５５とした。このため、光記録媒体１０５上の光スポット１０６の直径は１．１μｍとなる。光スポット１０６は光スポット走査制御回路１０７によって光記録媒体１０５上の任意の位置に移動することができる。
【００２３】
この実施例では、光スポット走査制御回路１０７は、自動焦点制御と自動トラッキング制御のために、対物レンズを駆動するアクチュエータを制御する。また、光スポット走査制御回路１０７は、少なくとも光学系１０４を搭載する光ヘッド１００を移動させて大まかな光スポットの位置決めをすることもできる。光スポット走査制御回路１０７はこれらの制御のために、光磁気記録媒体１０５からの反射光の検出信号を利用してフィードバック制御を行う。光磁気記録媒体１０５はディスク状とし、スピンドルモータ１０８で回転させる。光スポット１０６からの反射光１０９は、光学系１０４中にある偏光ビームスプリッタによって、光検出器１１０へ導かれる。光検出器１１０は、偏光子などの偏光解析手段と、光を電気信号に変化する光検出素子からなる。光検出器１１０によって電気信号に変換された再生信号は、復調回路などを含む再生回路１１１へと導かれ、記録情報が復調される。
【００２４】
図１の構成において記録動作を行う場合について説明する。記録を行う際には、レーザドライバ１０２によって、後に詳細に説明する波形に強度変調されたレーザ光１０３を光記録媒体１０５に照射し、光スポット１０６を形成する。
【００２５】
本実施例では、「１」を記録するときのレーザ光の強度を、３６００ｒｐｍで回転する５．２５吋ディスクの最内周で５ｍＷ、最外周で７ｍＷとした。パルス幅は、再内周で１４ｎｓｅｃ、最外周で７ｎｓｅｃとした。また、「０」を記録するときの記録強度は、最内周で２．５ｍＷ、最外周で３．５ｍＷであった。パルス幅は、再内周で２８ｎｓｅｃ、最外周で１４ｎｓｅｃとした。
【００２６】
図２に最内周におけるレーザ光の記録波形２０１と記録マーク２０２を示す。
【００２７】
本実施例において、情報「０」を記録するパルス幅は、情報記録単位（チャネルクロック）の周期と一致している。この周期を単位記録時間２０４という。「０」を連続して記録する場合の光は連続的に照射することになる。形成される最短マークの長さは、０．３２μｍ、この例では、８／９変調を用いているため線記録密度は０．３５μｍ／ビットであった。また、本発明では、「１」を記録するパルスの照射のタイミングを「０」を記録するパルスの照射タイミングよりも内周で５ｎｓｅｃ，２．５ｎｓｅｃ遅らせた。このために、本実施例では単位記録時間内の記録平均パワー２０３は「１」を記録するときと「０」を記録するときとでほぼ同一になっている。すなわち、本願発明では図４の従来例のように、光の記録平均パワー４０７が不均一ではないので、記録時における媒体の熱的コントロールが容易であるという効果がある。
【００２８】
図３に、ディスク再内周において「１」を記録するときと「０」を記録するときの平均記録パワーの比と、記録マークの後エッジのシフト量（記録マーク長の理想からのずれ）との関係を示す。図６には色々な条件で形成される記録マークの形状を示す。
【００２９】
平均強度比が１よりも小さい場合、すなわち、「０」を記録するときの平均強度が小さいときには、「１」の記録パワー照射と共に、記録平均強度が上昇し、媒体に蓄積された熱量が徐々に増加することになる。それゆえ、記録マークは図６ａに示したように後の方が大きくなる。このため、後エッジが後側（図３中プラス側）にシフトとする。
【００３０】
平均強度比が１より大きい場合はちょうど逆になり、図６ｃに示すように後エッジが前側（図３中マイナス側）にシフトとする。
【００３１】
図６ｂに示す好ましい形状の記録マークを得て、記録マークのシフト量を情報単位長（２８ｎｓｅｃ）の１０％程度に抑えるためには、パワー比は０．９から１．１の範囲にある必要がある。
【００３２】
ところで、最適な大きさのマークを記録するのに必要な光強度は、装置の環境温度などによって異なるため、光の強度を環境に対応して適当に制御しないと、図６ａ，図６ｃに示したように記録されるマークの大きさが異なってしまう。マークの大きさが環境温度によって変わると消え残りが生じてしまい、信号品質が低下する。従って、この問題を解決するために本発明では、試し書き制御方式を用いる。
【００３３】
図１において試し書き制御方式を実現するために、テストパターン発生回路１１２、光強度決定回路１１３、メモリ１１４の３つのブロックを準備した。なお、試し書き制御方式の詳細については、例えば特開平６−２９５４３９号に開示が有る。
【００３４】
テストパターン発生回路１１２は、レーザドライバー１０２を制御して、光の強度を段階的に変化させながら光記録媒体１０５に照射する。こうして光の強度に応じて、試し書きマークが形成される。次に、このように記録された試し書きマークを再生手段を用いて再生し、再生信号を評価する。具体的には、光強度決定回路１１３は、短い周期のマークからの再生信号と長い周期のマークからの再生信号を比較し、両者の中心レベルが一致している光強度を調べることにより、最適な記録光強度を決定する。この、最適な光強度をメモリ１１４に記憶する。
【００３５】
このような試し書き制御方式は、周辺温度の変化や、記録媒体の交換に対応して、媒体交換時、その後の一定時間（この例では１０分）間隔で行うことが好ましい。また、光磁気記録媒体内の種々の位置に対応して、複数の場所で試し書き制御を行うことも望ましい。従って、この例では、光強度記憶手段によって、媒体内の位置に対応して複数の光強度を同時に記憶している。
【００３６】
本発明に用いる光記録媒体としては、光磁気記録媒体のほか、相変化型記録媒体、穴開け型記録媒体など、媒体上での温度上昇を利用して記録を行う媒体であればいずれでもよく、本発明の効果を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
記録マーク部とその他の部分で照射する光の平均強度が等しくなるため、蓄熱の影響を完全に除去しながら、ディジタル情報に対応した記録マークを形成すること可能となるため、微小な記録マークを正確に形成することができ、高密度な光記録を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光記録装置の一実施例のブロック図。
【図２】本発明の光記録装置に用いる記録光波形の例を示す波形図。
【図３】本発明の効果を示すグラフ図。
【図４】従来の光記録装置に用いる記録光波形の例を示す波形図。
【図５】従来の光記録装置の構成ブロック図。
【図６】本発明の原理を示す模式図。
【符号の説明】
１００…光ヘッド，１０１…レーザ光源，１０２…レーザドライバー，１０３…レーザ光，１０４…光学系，１０５…光記録媒体，１０６…光スポット，１０７…光スポット走査制御回路，１０８…スピンドルモータ，１０９…反射光，１１０…光検出器。

Claims

光記録媒体に光を集光する光学系と，上記光を発生する光源を有し、ディジタル情報を上記光記録媒体上に記録する光記録装置において、上記ディジタル情報に応じて上記光の出力を変調する光変調回路を有し、上記記録媒体に対しディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときと、ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときとで、情報単位時間内での光の平均強度が略同一で、上記光記録媒体に対しディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光のピーク強度と、ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光のピーク強度が異なる様に制御する制御装置を有することを特徴とする光記録装置。
前記ディジタル情報「１」（または「０」）を記録する時の光パルス幅が、前記のディジタル情報０（または「１」）を記録するときの光パルス幅よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の光記録装置。
前記ディジタル情報「０」（または「１」）を記録する時の光パルス幅が前記のディジタル情報１（または「０」）を記録するときの光パルス幅の略２倍であることを特徴とする請求項２に記載の光記録装置。
前記ディジタル情報「１」（または「０」）を記録する時の光ピーク強度が前記のディジタル情報０（または「１」）を記録するときの光ピーク強度の略２倍であることを特徴とする請求項１に記載の光記録装置。
前記ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光のパルス幅及び強度をＴ０及びＰ０，前記ディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光のパルス幅及び強度をＴ１及びＰ１とするとき、関係式
０．９≦Ｔ０×Ｐ０／（Ｔ１×Ｐ１）≦１．１
が成立することを特徴とする請求項１に記載の光記録装置。
前記ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光パルスの照射開始時刻を、前記ディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光パルスの照射開始時刻よりも早くし、前記ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光パルスの照射終了時刻を、前記ディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光パルスの照射終了時刻よりも遅くしたことを特徴とする請求項１に記載の光記録装置。
前記ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光パルスの照射開始時刻から前記ディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光パルスの照射開始までの時間を、前記ディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光パルスの照射終了から前記ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光パルスの照射終了までの時間よりも短くしたことを特徴とする請求項６に記載の光記録装置。
光記録媒体に光を集光する光学系と，上記光を発生する光源を有する装置を用い、ディジタル情報を上記光記録媒体上に記録する光記録方法であって、
上記ディジタル情報に応じて上記光の出力を変調し、上記記録媒体に対しディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときと、ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときとで、情報単位時間内での光の平均強度が略同一で、上記光記録媒体に対しディジタル情報「１」（または「０」）を記録するときの光のピーク強度と、ディジタル情報「０」（または「１」）を記録するときの光のピーク強度が異なる様に制御して、情報を記録することを特徴とする情報記録方法。