JPH0528503A - 光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 十分なエラーマージンを確保して、情報の高
密度記録再生を実現する。 【構成】 記憶媒体上のピットを光学的に検出して得ら
れる再生アナログ信号ａは再生情報回路３と微分回路４
とに供給される。信号ａは微分回路４において時間微分
され、微分信号ｂとなってレベル比較回路５の一方の入
力に供給される。レベル比較回路５の他方の入力にはＤ
Ａ変換回路６からしきい値電圧Ｖ_T が供給されており、
両者のレベル比較が行われ、その出力は微分２値化信号
ｅとしてカウンタ回路７に供給される。カウンタ回路７
では所定時間内の信号ｅのパルス数が計数され、その計
数値ｆが再生制御回路８に供給される。制御回路８は、
ＤＡ変換回路６にしきい値制御データｇを送出してしき
い値電圧Ｖ_Tを順次変化させ、同時に各しきい値電圧Ｖ
_T に対応した前記計数値をチェックし、計数値の変化か
ら、情報の記録再生状態の良否を表す再生レベル判定信
号ｈを生成して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的手段によって情
報を記憶媒体に記録し、また記録された情報を記憶媒体
から再生する光記録再生装置に関し、特に２値のディジ
タル情報の記録再生を行う光記録再生装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置などの光記録再生装置で
は、記録再生のための手段にレーザダイオードなどを光
源とするレーザ光が使用されている。レーザ光は光学レ
ンズで収束され、極小の光スポットとなって記憶媒体上
に照射される。情報の記録は強度変調されたレーザ光の
熱エネルギーによって記憶媒体上にピットの形式あるい
は磁化反転の形成を行うことによって達成され、また情
報の再生は媒体に影響を与えない一定強度のレーザ光を
記憶媒体上に照射し、上記ピットあるいは磁化反転によ
って生じる反射光の強度変化あるいは偏光面の変化をフ
ォトディテクタで検知することにより達成される。

【０００３】このフォトディテクタにより得られる再生
アナログ信号は、図６に示すように、ピット１４あるい
は磁化反転（以下、ピットの場合を例に説明する）のエ
ッジが半円形であることと、再生レーザビーム形も有限
であることからピット前後縁に対応した立上りおよび立
下りがゆるやかな信号波形となる（図６（ａ））。図６
（Ｉ）に示す低記録密度の場合（ピット長が長い場合）
には立上り立下りがゆるやかであっても互いの干渉がな
いため、ピットエッジは十分再生できる。しかし、図６
（II) に示す高記録密度の場合（ピット長が短い場合）
には立上り立下りでの波形干渉が生じ、再生信号の振幅
の低下、あるいは再生検出位置のズレが発生する。記憶
情報の情報点はピットのエッジ位置にあるため、いかに
正確なピットエッジを形成し、また再生するかが重要と
なるが、高密度の情報記録を達成する場合、上述の干渉
による信号振幅の低下と再生検出位置のズレが情報再生
エラーマージンを決定する大きな制限要素となってい
る。

【０００４】従来の光記録再生装置では、記憶時に正確
なピットエッジを得る適正なピットを形成すべくレーザ
光のパワー制御が実施されており、記録動作に先立って
自動的にパワー校正を行う方式、あるいは記録動作中の
パワーをモニタし、レーザ駆動回路にフィードバック制
御を行う方式などが採用されている。また、再生時には
再生アナログ信号にみられる再生干渉分を補正し、ピッ
トエッジの立上り立下りを急峻にするため、余弦等化な
どの再生等化が実施されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、記録時の
レーザ光パワーが所定値となるように制御することはレ
ーザ光源の経時特性変化を補償し、正確なピットを形成
する上で大きな効果をもつものである。しかし、ピット
の形成には記憶媒体の記録感度のバラツキ、記録感度の
温度特性、あるいは光学系の焦点位置の変化といった要
素の影響が大きく、従来のレーザ光のパワー制御はこれ
らの影響に対してはなんら効果をもたない。

【０００６】また、従来の再生等化では、等化パラメー
タが設計時に決められる固定値、あるいは装置出荷時に
調整設定される固定値であるため、焦点位置の経時変化
などによる再生ビーム形状の変化に対しては効果をもた
ない。

【０００７】従って、従来の光記録再生装置では、十分
な再生エラーマージンを確保することが困難であり、情
報の高密度記録再生を達成できないという問題があっ
た。

【０００８】本発明の目的は、このような問題を解決
し、十分なエラーマージンを確保して、情報を高密度で
記録再生できるようにした光記録再生装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、集光され
た光ビームを記憶媒体上に照射することによって前記記
憶媒体上に情報を記録し、前記記憶媒体からの反射光に
もとづいて、その強度の変化あるいは偏光面の変化に対
応するアナログ信号を得、そのアナログ信号の極牲の変
化に従って前記記憶媒体に記録された前記情報を再生す
る光記録再生装置において、前記アナログ信号を時間微
分して微分信号を得る微分手段と、前記微分信号のレベ
ルを与えられたしきい値と比較し、微分２値化信号を得
るレベル比較手段と、前記２値化信号の所定時間内のパ
ルス数を計数して計数値を出力する計数手段と、前記し
きい値を順次変化させて前記レベル比較手段に与え、そ
の結果、前記計数手段が出力する前記計数値が所定の値
であるか否かにもとづいて、前記情報の記録再生状態の
良否に対応する信号を出力する再生制御手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００１０】第２の発明は、集光された光ビームを記憶
媒体上に照射することによって前記記憶媒体上に情報を
記録し、前記記憶媒体からの反射光にもとづいて、その
強度の変化あるいは偏光面の変化に対応するアナログ信
号を得、そのアナログ信号の極牲の変化に従って前記記
憶媒体に記録された前記情報を再生する光記録再生装置
において、前記アナログ信号を時間微分して微分信号を
得る微分手段と、前記微分信号のレベルを与えられたし
きい値と比較し、微分２値化信号を得るレベル比較手段
と、前記２値化信号の所定時間内のパルス数を計数して
計数値を出力する計数手段と、前記しきい値を順次変化
させて前記レベル比較手段に与え、その結果、前記計数
手段が出力する前記計数値が所定の値であるか否かにも
とづいて、前記情報の記録再生状態の良否に対応する信
号を出力する再生制御手段と、所定強度の前記光ビーム
によって所定の記録情報を前記記憶媒体上に記録し、そ
の記録情報を再生したとき、前記再生制御手段が出力す
る前記信号にもとづいて、情報記録のための前記光ビー
ムの強度を制御する記録光ビーム強度補正手段とを備え
たことを特徴とする。

【００１１】第３の発明は、集光された光ビームを記憶
媒体上に照射することによって前記記憶媒体上に情報を
記録し、前記記憶媒体からの反射光にもとづいて、その
強度の変化あるいは偏光面の変化に対応するアナログ信
号を得、そのアナログ信号の極牲の変化に従って前記記
憶媒体に記録された前記情報を再生する光記録再生装置
において、前記アナログ信号の高周波成分を所定の制御
信号にもとづいて強調する再生等化手段と、この再生等
化手段の出力信号を時間微分して微分信号を得る微分手
段と、前記微分手段のレベルを与えられたしきい値と比
較し、微分２値化信号を得るレベル比較手段と、前記２
値化信号の所定時間内のパルス数を計数して計数値を出
力する計数手段と、前記しきい値を順次変化させて前記
レベル比較手段に与え、その結果、前記計数手段が出力
する前記計数値が所定の値であるか否かにもとづいて、
前記情報の記録再生状態の良否に対応する信号を、前記
制御信号として前記再生等化手段に出力する再生制御手
段とを備えたことを特徴とする。

【００１２】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１に第１の発明による光記録再生装置の一
例を示す。再生フォトディテクタ１により記憶媒体上の
ピットに対応した反射光強度の変化が検知され、増幅回
路（ＡＭＰ）２によって増幅された後、再生アナログ信
号ａとして再生情報検出回路３と微分回路（ｄ／ｄｔ）
４とに供給される。なお、情報が磁化反転により記憶媒
体に記録される場合には、フォトディテクタ１は記憶媒
体上の磁化反転に対応した反射光の偏光面の変化を検知
することになる。以下では情報がピットの形式で記録さ
れている場合を例に説明する。

【００１３】再生情報検出回路３では再生アナログ信号
ａからピットエッジに対応した信号極牲変化位置が検出
され、再生データｄが出力される。

【００１４】一方、再生アナログ信号ａは微分回路４に
おいて時間微分されて微分信号ｂとなってレベル比較回
路５の一方の入力に供給される。レベル比較回路５の他
方の入力にはＤＡ変換回路（ＤＡＣ）６からしきい値電
圧Ｖ_T が供給されているため、ここで両者のレベル比較
が行われ、その出力は微分２値化信号ｅとしてカウンタ
回路７に供給される。カウンタ回路７では所定のウイン
ドウ時間内における微分２値化信号ｅのパルス数、すな
わち微分信号ｂがしきい値電圧Ｖ_T 以上となる回数が計
数され、その計数値ｆが再生制御回路８に供給される。
再生制御回路８ではしきい値電圧Ｖ_T を順次変化させる
ため、ＤＡ変換回路６にしきい値制御データｇを送出す
ると共に、各しきい値電圧Ｖ_T に対応した前記計数値を
チェックし、計数値の変化から、情報の記録再生状態の
良否を表す再生レベル判定信号ｈを生成して出力する。

【００１５】次に、この再生レベル判定信号ｈの生成に
ついて詳しく説明する。記憶媒体上には、図５に示すよ
うに、記録データパターン上発生する最低記録密度（図
に示した例では“１００１”）と最高記録密度（図に示
した例では“１１”）に相当したピットの組み合わせ情
報が連続してテスト領域に形成されており、装置は通常
の記録再生動作に先立ち、このテスト領域を利用して再
生状態のチェックを実施する。このテスト領域から情報
を再生するとき、再生アナログ信号ａは図に示すように
ピットエッジに相当した部分でゆるやかな立上りおよび
立下りを有した波形となる。この立上り立下りの傾斜は
微分回路４によって微分信号ｂの信号振幅として検出さ
れる。微分信号ｂはレベル比較回路５の一方の入力に供
給され、また、他方の入力に与えられるしきい値電圧Ｖ
_T は再生制御回路８とＤＡ変換回路６の動作により、順
次Ｖ_T0・・・Ｖ_Tnと可変設定されるため、出力の微分２
値化信号ｅは、供給されるしきい値電圧に応じて図の微
分２値化信号ｅ１，ｅ２，ｅ３のいずれかの信号波形と
なる。

【００１６】ここで、図５に示す２つのピット相当の組
み合せを１単位とし、ウインドウ時間をｍ単位相当に選
定した場合、微分２値化信号ｅが信号ｅ１の場合には、
カウンタ回路７の計数値は（２×ｍ）となり、信号ｅ２
の場合には、計数値は（１×ｍ）、信号ｅ３の場合には
計数値は０となる。従って、再生制御回路８において順
次、しきい値を上昇させていき、上述の再生反転計数値
ｆが（２×ｍ）から（１×ｍ）に変化するしきい値をＶ
_T1、（１×ｍ）から０に変化するしきい値をＶ_T2とする
と、高記録密度部における微分信号ｂの信号振幅ＶＢは
Ｖ_T1に一致し、低記録密度部の信号振幅ＶＡはＶ_T2に一
致する。

【００１７】一般に、記録状態、再生状態の良し悪しは
ピットエッジ部の傾斜に相当した微分信号ｂの分解能を
尺度に表されることが多く、その場合、分解能はＶＢ／
ＶＡ、従ってＶ_T1／Ｖ_T2によって求めることができる。
この分解能を判定基準として再生制御回路８は、所定の
分解能が得られているか否かのチェックを行い、所定範
囲内の分解能が得られない場合には、そのことを表す再
生レベル判定信号ｈを出力して、再生情報に誤りが発生
し易い状態にあるとの警告を発する。

【００１８】この実施例では、判定に使用するデータパ
ターンとして、図５のように実際の記録再生に使用され
る最高と最低の密度パターンを採用しているが、データ
パターンはこれらに限定されるものではなく、他の密度
パターン、例えば最高密度部相当として実使用以上の高
密度のものであってもよく、その場合には分解能の判定
感度を高めることが可能となる。

【００１９】また、分解能の判定は、特定のデータパタ
ーンが記録されたテスト領域に限定して実施しなければ
ならないというものではなく、ユーザデータ中の同期パ
ターンなどを利用して行うことももちろん可能である。

【００２０】次に第２の発明の実施例について説明す
る。図２にそのブロック図を示す。この光記録再生装置
が図１の装置と異なるのは、再生レベル判定信号ｈを用
いて記録光ビーム強度の補正制御を行うようになってい
る点である。すなわち、記録ビーム強度補正回路９から
出力される試験記録データｉと記録駆動電流ｊはレーザ
駆動回路（ＤＲＶ）１０に供給され、そこで試験記録デ
ータｉによって記録駆動電流ｊがピット対応に強度変調
され、レーザ駆動電流ｋとしてレーザダイオード１１を
駆動する。一方、再生フォトディテクタ１、増幅回路
２、再生情報検出回路３、微分回路４、レベル比較回路
５、ＤＡ変換回路６、カウンタ回路７、再生制御回路８
はそれぞれ図１の装置の構成要素と同一の機能を果た
し、そして同一の回路を構成している。ただし、再生制
御回路８が出力する再生レベル判定信号ｈは記録ビーム
強度補正回路９に供給されている。

【００２１】さらに詳しく説明すると、記憶媒体上のテ
スト領域において、まず図５と同様の再生アナログ信号
を得る試験記録データｉと、任意の光ビーム強度に相当
する記録駆動電流ｊが記録ビーム強度補正回路９から出
力され、レーザ駆動回路１０、レーザダイオード１１の
動作により記憶媒体上にピットが形成される。その後、
図１の光記録再生装置の場合と同様にして、微分信号レ
ベルから分解能の測定が実行され、分解能の測定結果は
再生レベル判定信号ｈとして記録ビーム強度補正回路９
にフィードバックされる。

【００２２】記録ビーム強度補正回路９内では、測定さ
れた分解能が最適値であるか否かのチェックを行う。一
般に記録ビーム強度と分解能との間には図７に示すよう
な関係があるため、最適分解能が得られていない場合に
は、図７の特性にもとづいてビーム強度に比例した記録
駆動電流ｊを補正する。そして、この補正後の電流ｊの
もとで再び分解能の測定が行われ、以降、最適分解能が
得られるまで以上の動作が繰り返される。最適分解能が
得られる記録駆動電流ｊが決定すると、その電流値は記
録ビーム強度補正回路９に接続されたメモリ回路１２に
保持され、以降、通常のユーザ情報を記録する際の記録
駆動電流として用いられる。

【００２３】従って、この光記録再生装置では、記憶媒
体の交換時、所定の可動時間が経過したとき、あるいは
所定の温度変化を検出したときなどに、上述の記録ビー
ム強度の補正を実行することにより、常に最適な記録ビ
ーム強度条件でユーザ情報の記録を行うことができる。

【００２４】なお、補正は必ずしも記憶媒体上のテスト
領域に限定して行う必要はなく、特に記憶媒体が消去可
能のものである場合には、ユーザ記録領域内の未使用領
域に情報を記録し、補正を行ってもよい。

【００２５】次に第３の発明による光記録再生装置の一
例について、図３を参照して説明する。この光記録再生
装置が図１の装置と異なるのは、再生制御回路８が出力
する再生レベル判定信号ｈにより制御される再生等化回
路１３を設け、増幅回路２が出力するアナログ信号ａ′
をこの回路を通して微分回路４および再生情報検出回路
３に供給するようにした点である。

【００２６】図４に再生等化回路１３の詳しい構成成を
示す。この回路は余弦等化回路と称されるもので、終端
抵抗１３１、遅延時間がτである遅延線１３２、可変利
得回路１３３、ならびに差分検出回路１３４によって構
成されている。この再生等化回路１３の振幅電圧周波数
特性は遅延線１３２の遅延時間をτ、可変利得回路１３
３の利得をｋ、信号周波数をｆとすると、ｓｉ／ｓｏ＝
１−ｋ・ｃｏｓ（２π・τ・ｆ）で表され、ｋが大きい
ほど相対的に高周波数の信号成分が強調される特性とな
っている。

【００２７】再生等化とは再生アナログ信号の高周波成
分を強調し、再生分解能を向上させて再生波形干渉を軽
減するものであるが、過度の補正を行うと高周波数領域
でのノイズが増大し、ＳＮ比が低下してしまうため、お
のずと最適条件が存在する。この最適等化条件は微分信
号ｂでの分解能と１対１の対応をもつものであるため、
図１の装置で説明した分解能に対応する再生レベル判定
信号ｈをもとに上述の利得ｋを補正すれば、最適条件の
設定が可能となる。

【００２８】なお、再生等化回路１３としては、必ずし
も余弦等化回路を用いる必要はなく、同様の機能を有す
る他のタイプの回路を用いることももちろん可能であ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明による光
記録再生装置では、再生アナログ信号を時間微分して得
られる微分信号と、しきい値とをレベル比較し、その結
果得られる２値信号のパルス数を計数する。そして、上
記しきい値を変化させたときのパルス計数値の変化によ
り、記録再生状態の良否を判定する。従って、その判定
結果にもとづいて、記録光ビーム強度の補正および再生
等化条件の最適化を行い、十分なエラーマージンを確保
して情報を高密度で記録再生することが可能となる。

【００３０】第２の発明による光記録再生装置では、第
１の発明による光記録再生装置にさらに記録光ビーム強
度補正手段を設け、所定強度の光ビームによって記録情
報を記憶媒体上に記録し、その記録情報を再生したとき
得られる上記記録再生状態の良否の判定結果にもとづい
て光ビームの強度を制御するようになっている。従って
記録光ビーム強度はこの補正手段によって適正化され、
十分なエラーマージンを確保して情報を高密度で記録再
生することが可能となる。

【００３１】第３の発明による光記録再生装置では、第
１の発明による光記録再生装置にさらに再生等化手段を
設け、その特性を上記記録再生状態の良否の判定結果に
もとづいて制御するようにしたので、再生等化特性を最
適化することができ、十分なエラーマージンを確保して
情報を高密度で記録再生することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明による光記録再生装置の一例を示す
ブロック図である。

【図２】第２の発明による光記録再生装置の一例を示す
ブロック図である。

【図３】第３の発明による光記録再生装置の一例を示す
ブロック図である。

【図４】図３の光記録再生装置を構成する再生等化回路
を詳しく示す回路図である。

【図５】図１の光記録再生装置の動作を説明するための
波形図である。

【図６】光記録再生装置において、記録情報を再生する
際、得られる再生アナログ信号の波形を示す波形図であ
る。

【図７】記録ビーム強度と分解能との間の関係を示す図
である。

【符号の説明】

１ 再生フォトディテクタ ２ 増幅回路 ３ 再生情報検出回路 ４ 微分回路 ５ レベル比較回路 ６ ＤＡ変換回路 ７ カウンタ回路 ８ 再生制御回路 ９ 記録ビーム強度補正回路 １０ レーザ駆動回路 １１ レーザダイオード １２ メモリ回路 １３ 再生等化回路 １４ ピット １３１ 終端抵抗 １３２ 遅延線 １３３ 可変利得回路 １３４ 差分検出回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】集光された光ビームを記憶媒体上に照射す
   ることによって前記記憶媒体上に情報を記録し、前記記
   憶媒体からの反射光にもとづいて、その強度の変化ある
   いは偏光面の変化に対応するアナログ信号を得、そのア
   ナログ信号の極牲の変化に従って前記記憶媒体に記録さ
   れた前記情報を再生する光記録再生装置において、 前記アナログ信号を時間微分して微分信号を得る微分手
   段と、 前記微分信号のレベルを与えられたしきい値と比較し、
   微分２値化信号を得るレベル比較手段と、 前記２値化信号の所定時間内のパルス数を計数して計数
   値を出力する計数手段と、 前記しきい値を順次変化させて前記レベル比較手段に与
   え、その結果、前記計数手段が出力する前記計数値が所
   定の値であるか否かにもとづいて、前記情報の記録再生
   状態の良否に対応する信号を出力する再生制御手段とを
   備えたことを特徴とする光記録再生装置。
2. 【請求項２】集光された光ビームを記憶媒体上に照射す
   ることによって前記記憶媒体上に情報を記録し、前記記
   憶媒体からの反射光にもとづいて、その強度の変化ある
   いは偏光面の変化に対応するアナログ信号を得、そのア
   ナログ信号の極牲の変化に従って前記記憶媒体に記録さ
   れた前記情報を再生する光記録再生装置において、 前記アナログ信号を時間微分して微分信号を得る微分手
   段と、 前記微分信号のレベルを与えられたしきい値と比較し、
   微分２値化信号を得るレベル比較手段と、 前記２値化信号の所定時間内のパルス数を計数して計数
   値を出力する計数手段と、 前記しきい値を順次変化させて前記レベル比較手段に与
   え、その結果、前記計数手段が出力する前記計数値が所
   定の値であるか否かにもとづいて、前記情報の記録再生
   状態の良否に対応する信号を出力する再生制御手段と、 所定強度の前記光ビームによって所定の記録情報を前記
   記憶媒体上に記録し、その記録情報を再生したとき、前
   記再生制御手段が出力する前記信号にもとづいて、情報
   記録のための前記光ビームの強度を制御する記録光ビー
   ム強度補正手段とを備えたことを特徴とする光記録再生
   装置。
3. 【請求項３】集光された光ビームを記憶媒体上に照射す
   ることによって前記記憶媒体上に情報を記録し、前記記
   憶媒体からの反射光にもとづいて、その強度の変化ある
   いは偏光面の変化に対応するアナログ信号を得、そのア
   ナログ信号の極牲の変化に従って前記記憶媒体に記録さ
   れた前記情報を再生する光記録再生装置において、 前記アナログ信号の高周波成分を所定の制御信号にもと
   づいて強調する再生等化手段と、 この再生等化手段の出力信号を時間微分して微分信号を
   得る微分手段と、 前記微分手段のレベルを与えられたしきい値と比較し、
   微分２値化信号を得るレベル比較手段と、 前記２値化信号の所定時間内のパルス数を計数して計数
   値を出力する計数手段と、 前記しきい値を順次変化させて前記レベル比較手段に与
   え、その結果、前記計数手段が出力する前記計数値が所
   定の値であるか否かにもとづいて、前記情報の記録再生
   状態の良否に対応する信号を、前記制御信号として前記
   再生等化手段に出力する再生制御手段とを備えたことを
   特徴とする光記録再生装置。