JPH10228645A

JPH10228645A - 光学的情報記録媒体の記録再生方法および記録再生装置

Info

Publication number: JPH10228645A
Application number: JP3181697A
Authority: JP
Inventors: Kenji Narumi; 建治鳴海; Naoyasu Miyagawa; 直康宮川; Kenichi Nishiuchi; 健一西内
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 1998-08-25

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の記録密度の光ディスクを安定に記録ま
たは再生する場合、あるいは前の記録マークを完全に消
去し、良好なエラーレートを得る場合、特別の光学素子
または切り換え機構を追加する必要がある。【解決手段】判別器１０５により光ディスク１０１の
記録密度を判別し、その判別結果に応じて、高周波重畳
制御器１０６が高周波重畳器１０７を制御し、記録密度
の低い光ディスクを記録または再生するときには、記録
密度の高い光ディスクを記録または再生するときより
も、半導体レーザ１１０の高周波重畳電流の変調度を大
きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的に情報を記録・
再生する光学的情報記録媒体の記録再生方法および記録
再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光学的に情報を記録する媒体とし
て、光ディスク、光カード、光テープなどが提案・開発
されている。その中でも光ディスクは、大容量かつ高密
度に情報を記録・再生できる媒体として注目されてい
る。

【０００３】以下に、従来の光ディスクの記録再生方法
について、図面を参照しながら説明する。

【０００４】図１０は、光ディスクとして相変化型のも
のを用いた場合の、従来の記録再生装置の構成を示すも
のである。

【０００５】１０１は情報を記録再生する光ディスク
で、１０２は記録再生装置全体を制御するシステム制御
器である。１０３は記録する情報に応じて記録信号を発
生させる記録信号処理器で、１０４は記録信号に応じて
半導体レーザ１１０の強度を変調させるレーザ変調器で
ある。１０７は半導体レーザに高周波を重畳させる高周
波重畳器であり、１０９は光ディスク１０１を回転させ
るスピンドルモーターである。１１１はレーザ光の放射
角を平行にするコリメータレンズで、１１２はレーザ光
のスポット形状を変化させるビーム整形プリズムであ
る。１１３はレーザ光の偏光方向によって光路を分岐さ
せるビームスプリッタであり、１１４はレーザ光の偏光
状態を変化させるλ／４板、１１５はレーザ光を絞り込
んで集束スポットとする対物レンズである。１１６、１
１７はそれぞれディテクタレンズとシリンドリカルレン
ズであり、再生情報及びサーボ信号を検出するためのも
のである。１１８はレーザ光から、再生情報およびサー
ボ用の電気信号を得るための検出器である。又、１０８
は検出器１１８により検出された信号を処理するための
再生信号処理器である。

【０００６】次に、この従来の光ディスクの記録再生装
置の動作について説明する。

【０００７】まず情報を再生する場合には、高周波重畳
器１０７は、半導体レーザ１１０の駆動電流に数百MHz
の高周波を重畳する。これは、光ディスク１０１で反射
した戻り光によってレーザ光のノイズが増加して再生信
号のＳ／Ｎ（信号対雑音比）が低下することがあるがこ
れを防ぐためであり、例えば「光学」第１４巻第５号ｐ
３７７〜３８４（「高周波電流重畳法による半導体レー
ザ搭載ビデオディスクプレーヤのレーザノイズ低減
法」）に記載されている。

【０００８】次に、半導体レーザ１１０から出射したレ
ーザ光はコリメータレンズ１１１により平行光となり、
ビーム整形プリズム１１２によりそのスポット形状が円
形になる。そして対物レンズ１１５によりレーザ光は回
折限界まで絞り込まれた集束スポットとなり光ディスク
１０１に照射される。光ディスク１０１からの反射光は
ビームスプリッタ１１３を経由して検出器１１８へと導
かれる。検出器１１８により情報再生のための信号やサ
ーボ動作のための信号を得る。

【０００９】また、情報を記録する場合には、記録する
情報に応じて２値化された信号をレーザ変調器１０４に
入力する。レーザ変調器１０４は２値化信号に応じて半
導体レーザ１１０の駆動電流を変調する。２値化信号に
応じて光ディスク１０１に照射されるレーザ光の強度が
変化し、光ディスク１０１上に信号が記録される。

【００１０】ここで、光ディスク１０１へのレーザ照射
と情報の記録再生について説明する。図１１は光ディス
ク１０１として相変化ディスクを用いた場合のレーザ光
の強度（ａ）と記録状態（ｂ）を説明するものである。

【００１１】対物レンズ１１５により絞り込んだ強いレ
ーザ光（レーザ光の強度P_p）を光ディスク１０１の記録
膜に照射して記録膜の温度を融点以上に上昇させると、
溶融部分は急速に冷却されて非晶質（アモルファス）状
態の記録マーク５０１になる。また、記録膜の温度を融
点近傍まで上昇させる程度のレーザ光（レーザ光の強度
P_b）を集束して照射すると、照射部の記録膜は結晶化温
度以上に昇温し、徐冷されて結晶状態になる。よって、
２値化された記録信号に応じて、レーザ光の強度をP_pと
P_bの間で変調することにより、情報（記録マーク）を記
録／消去することができる。

【００１２】次に、光ディスク１０１からの再生は以下
のようにして行なう。記録膜は、非晶質状態と結晶状態
とでは、反射率などの光学的特性が異なるので、弱いレ
ーザ光（レーザ光の平均強度P_r）を集束して光ディスク
に照射し、その反射光量の変化を検出すると記録データ
の再生信号が得られる。再生信号処理器１０８によって
２値化等の信号処理を行ない、復調、エラー訂正を施し
て所要の再生情報を得ることができる。

【００１３】ところで、情報の記録再生の光学的な分解
能は記録再生に用いるレーザ光の波長と対物レンズ１１
５の開口数（ＮＡ）によって決定される。これはレーザ
光の波長とレンズの開口数により、光ディスク１０１上
で絞ることのできるレーザ光の集束スポットのサイズが
決まってしまうからである。レーザ光の集束スポットの
サイズが微小になれば、その分だけ光ディスク媒体のガ
イド溝方向の記録密度（線密度）を上げることや、光デ
ィスク媒体のガイド溝ピッチをより小さくすることによ
り半径方向の記録密度を上げることができる。

【００１４】したがって高密度に記録された情報を記録
再生するためには、より波長の短いレーザ光を使用する
か、開口数の大きいレンズを使用する必要がある。開口
数が大きすぎると、ディスクの傾きに対して集束スポッ
トの収差が大きくなり再生性能が劣化するので、レンズ
の開口数を上げるのには限界がある。

【００１５】そのため現在、赤色半導体レーザの実用化
やさらに波長の短い青色半導体レーザの開発が進められ
ている。例えば、現在コンパクトディスク（ＣＤ）等に
使用されている780nmのレーザ光を430nmに置き換えれ
ば、レンズの開口数が同じでも分解能を1.8倍にするこ
とができる。

【００１６】一方、波長の短いレーザ光を用いて高密度
に記録または再生できる光ディスク装置を構成した場
合、その光ディスク装置で高密度の光ディスクだけでな
く、コンパクトディスク等の低密度の光ディスクをも記
録または再生する、すなわち媒体互換性を保つことが望
まれている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高密度
の光ディスクに対応した微小な集束スポットサイズのレ
ーザ光を低密度の光ディスクの記録再生に使用すると、
記録マークの大きさやガイド溝ピッチに比べて集束スポ
ットのサイズが小さすぎるために、サーボ信号が歪むと
いう欠点が生ずる。以下に図を用いてその一例を具体的
に説明する。

【００１８】図１２（ａ）、（ｃ）は従来の記録再生装
置で記録密度の異なる２種類のディスクを再生したとき
のレーザ光のスポットとディスクの関係を示すものであ
る。また、図１２（ｂ）、（ｄ）は従来の記録再生装置
で記録密度の異なる２種類のディスクを再生する場合の
トラッキングエラー信号の状態を示すものである。

【００１９】高密度の光ディスクで情報が再生できるよ
うにレーザ光の集束スポット３０１のサイズ（集束スポ
ットの強度分布の半値全幅）をｗ_a まで絞り込むと、集
束スポット３０１が半径方向（図１２（ａ）中のＡＢの
方向）にトレースした場合、（ｂ）のようなトラッキン
グエラー信号が得られる。

【００２０】一方、相対的に低密度の光ディスクを再生
するときには、ガイド溝ピッチに対して集束スポット３
０１のサイズｗ_a は小さすぎる。そのため、集束スポッ
ト３０１が半径方向（図１２（ｃ）中のＣＤの方向）に
トレースした場合、（ｄ）のようにトラッキングエラー
信号が歪む現象が生ずる。その結果、サーボ制御動作が
不安定になり、光ディスクへの適正な記録再生をするの
が困難であった。

【００２１】また、第２の課題として、書き換え型の光
ディスクでは、情報をオーバーライトして記録する際に
以前記録していた記録マークが完全に消去されず、その
結果情報を再生するときにエラーレートが悪化すること
があるという問題もあった。以下にこの問題点を図を用
いて説明する。

【００２２】図１３は、従来の記録再生装置に相変化光
ディスク媒体を用いた場合の、記録時と消去時における
レーザ光の集束スポットのディスク半径方向の強度分布
を示すものである。また、図１４（ａ）は書き換え前の
光ディスク上の記録マークの状態を示し、図１４（ｂ）
は書き換え後の光ディスク上の記録マークの状態を示す
ものである。

【００２３】記録時と消去時のレーザ光の集束スポット
のサイズがほぼ等しい場合、記録したマーク５０１を完
全に消去することは困難であり、図１４（ｂ）に示すよ
うに消し残りのマーク１４０１が生ずる。この消し残り
のマーク１４０１が再生信号に影響を与えるため、情報
再生のエラーレートが悪化するという問題が生じてい
た。

【００２４】この問題を解決するために、情報を消去す
るときに波長の異なるレーザ光を使用する方法が特開平
６−３３８０５８に開示されている。しかしこの方法で
は特別の光学素子または切り換え機構を必要とし、光学
系の部品点数が増大する欠点が残っていた。

【００２５】本発明は、上記従来技術の各課題を解決す
るもので、特別の光学素子または切り換え機構を追加す
ることなく、複数の異なる記録密度の光ディスクを記録
または再生することができる光学的情報記録媒体の記録
再生方法及び記録再生装置を提供することを目的とする
ものである。

【００２６】また本発明は、特別の光学素子または切り
換え機構を使用することなく、記録していた記録マーク
を完全に消去し、再生情報の良好なエラーレートを得る
ことができる光学的情報記録媒体の記録再生方法及び記
録再生装置を提供することを目的とするものである。

【００２７】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、半
導体レーザから発せられたレーザ光を光学的情報記録媒
体に照射して情報の記録または再生を行ない、情報の再
生時及び／又は記録時に半導体レーザの駆動電流に高周
波電流を重畳する光学的情報記録媒体の記録再生方法で
あって、記録密度の異なる少なくとも２種類の光学的情
報記録媒体を記録または再生する場合に、記録密度の低
い光学的情報記録媒体を記録または再生するときには、
記録密度の高い光学的情報記録媒体を記録または再生す
るときよりも、高周波重畳電流による変調度を大きくす
る光学的情報記録媒体の記録再生方法である。

【００２８】請求項２の本発明は、半導体レーザから発
せられたレーザ光を光学的情報記録媒体に照射して情報
の記録または再生を行ない、情報の再生時及び／又は記
録時に半導体レーザの駆動電流に高周波電流を重畳する
光学的情報記録媒体の記録再生方法であって、記録密度
の異なる少なくとも２つの領域を有する光学的情報記録
媒体を記録または再生する場合に、光学的情報記録媒体
上の記録密度の低い領域を記録または再生するときに
は、光学的情報記録媒体上の記録密度の高い領域を記録
または再生するときよりも、高周波重畳電流による変調
度を大きくする光学的情報記録媒体の記録再生方法であ
る。

【００２９】請求項４の本発明は、半導体レーザから発
せられたレーザ光を光学的情報記録媒体に照射して情報
の記録または再生を行ない、情報の再生時及び／又は記
録時に半導体レーザの駆動電流に高周波電流を重畳する
光学的情報記録媒体の記録再生方法であって、再生専用
領域と記録再生領域の２方式の領域を有する光学的情報
記録媒体を記録または再生する際に、再生専用領域を再
生するときと記録再生領域を記録または再生するときと
で、高周波重畳電流による変調度を異ならせる光学的情
報記録媒体の記録再生方法である。

【００３０】請求項７の本発明は、半導体レーザから発
せられたレーザ光を光学的情報記録媒体に照射して情報
の記録及び消去を行ない、少なくとも情報の消去時に半
導体レーザの駆動電流に高周波電流を重畳する光学的情
報記録媒体の記録再生方法であって、情報の記録および
消去のそれぞれに対応してレーザ光の強度を変調する際
に、レーザ光の強度が情報の消去に対応するときの高周
波重畳電流による変調度を、レーザ光の強度が情報の記
録に対応するときの高周波重畳電流による変調度よりも
大きくする光学的情報記録媒体の記録再生方法である。

【００３１】請求項９の本発明は、半導体レーザから発
せられたレーザ光を光学的情報記録媒体に照射して情報
の記録または再生を行なう光学的情報記録媒体の記録再
生装置であって、情報の再生時及び／又は記録時に半導
体レーザの駆動電流に高周波を重畳する高周波重畳器
と、光学的情報記録媒体の記録密度を判別する判別器
と、その判別結果に応じて高周波重畳器による変調度を
制御する高周波重畳制御器と、前記レーザ光を整形し、
その整形されたレーザ光を光学的情報記録媒体上に絞り
込む光学系とを備えた光学的情報記録媒体の記録再生装
置である。

【００３２】請求項１１の本発明は、半導体レーザから
発せられたレーザ光を光学的情報記録媒体に照射して情
報の記録または再生を行なう光学的情報記録媒体の記録
再生装置であって、情報の再生時及び／又は記録時に半
導体レーザの駆動電流に高周波を重畳する高周波重畳器
と、光学的情報記録媒体上の再生専用領域と記録再生領
域とを判別する判別器と、その判別結果に応じて高周波
重畳器による変調度を制御する高周波重畳制御器と、レ
ーザ光を整形し、その整形されたレーザ光を光学的情報
記録媒体上に絞り込む光学系とを備えた光学的情報記録
媒体の記録再生装置である。

【００３３】請求項１２の本発明は、半導体レーザから
発せられたレーザ光を光学的情報記録媒体に照射して情
報の記録及び消去を行なう光学的情報記録媒体の記録再
生装置であって、情報の記録時又は消去時に半導体レー
ザの駆動電流に高周波を重畳する高周波重畳器と、情報
の記録および消去に応じて半導体レーザのレーザ光の強
度を変調させるレーザ変調器と、情報の記録および消去
に応じて高周波重畳器による変調度を制御する高周波重
畳制御器と、レーザ光を整形し、その整形されたレーザ
光を光学的情報記録媒体上に絞り込む光学系とを備えた
光学的情報記録媒体の記録再生装置である。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。（実施の形態１）図１は、本発明の第１の実施の形態に
係る光学的情報記録媒体の記録再生装置の構成を説明す
るものである。

【００３５】半導体レーザ１１０は、高密度の光ディス
クを再生するための短波長のものである。高周波重畳制
御器１０６はシステム制御器１０２からの制御信号によ
り高周波重畳器１０７による重畳電流の変調度を変化さ
せる。

【００３６】判別器１０５は、記録または再生する光デ
ィスクが高密度なものか低密度なものかを判別する。こ
れは、光ディスクの記録密度によって異なる情報をあら
かじめその光ディスクの特定の領域に記録しておき、そ
の領域を再生することにより判別する。または、光ディ
スクの記録密度によって光ディスクのカートリッジの形
状を異ならせておき、その形状を機械的に識別するな
ど、別の方法で判別しても良い。そのほかの構成は従来
の記録再生装置と同様である。

【００３７】次に、上記実施の形態１の記録再生装置の
再生時の動作について、図１を用いて説明する。

【００３８】まず、判別器１０５の判別結果が高密度の
光ディスクであった場合、その結果に従って高周波重畳
制御器１０６は、高周波重畳器１０７による重畳電流の
変調度を小さくするような制御信号を出力する。このと
きの重畳電流の変調度は光ディスク１０１からの戻り光
によるノイズが再生信号のＳ／Ｎに影響を与えない程度
にする。

【００３９】次に、高周波重畳器１０７は、半導体レー
ザ１１０の駆動電流に数百MHz の高周波を重畳する。半
導体レーザ１１０から出射したレーザ光はコリメータレ
ンズ１１１により平行光となる。そしてビーム整形プリ
ズム１１２によりそのスポット形状を円形にする。そし
て対物レンズ１１５によりレーザ光は絞り込まれ、その
集束スポットが光ディスク１０１に照射される。光ディ
スク１０１からの反射光はビームスプリッタ１１３を経
由して検出器１１８へと導かれる。この検出器１１８に
より情報再生のための信号やサーボ動作のための信号を
得る。

【００４０】一方、判別器１０５の判別結果が低密度の
光ディスクであった場合、その結果に従って高周波重畳
制御器１０６は、高周波重畳器１０７による重畳電流の
変調度を大きくするような制御信号を出力する。高周波
重畳器１０７は、半導体レーザ１１０を高周波を重畳し
た電流で駆動する。その後の動作は、半導体レーザ１１
０から発せられたレーザ光の高周波重畳電流による変調
度が大きい点を除けば前述と同様である。

【００４１】次に、本実施の形態の記録再生装置の動作
をより具体的に説明する。

【００４２】図２（ａ）、（ｃ）は半導体レーザの高周
波重畳の変調度を示すものである。また、図２（ｂ）、
（ｄ）は半導体レーザから発せられたレーザ光の時間平
均のスペクトラムを示すものである。

【００４３】高密度の光ディスクでは、（ａ）に示すよ
うに高周波重畳の変調度を小さくする。その結果レーザ
光の強度が高周波で変調されると同時に、レーザ光の発
振波長も高周波で変調される。すなわちレーザ光の波長
が変調と同期してシフトする。ここで、レーザのモード
ホップ現象によりレーザ光の波長は離散的にシフトする
ので、時間平均では、レーザ光は（ｂ）に示すように発
振波長λ₀ 近傍にスペクトラムの半値全幅Δλ_aで発振
モードが生ずる形態となる。

【００４４】これに対し、低密度の光ディスクでは
（ｃ）に示すように、（ａ）のときよりも高周波の重畳
変調度を相対的に大きくするので、レーザ光の波長シフ
ト量も大きくなる。そしてレーザ光の時間平均でのスペ
クトラムは、（ｄ）に示すように発振波長を中心として
（λ₀-λ₁）から（λ₀+λ₂）までの範囲に広がって、
（ｂ）よりも多数の発振モードが分布する形態となり、
スペクトラムの半値全幅はΔλ_bとなる。

【００４５】図３は、高密度の光ディスクを再生すると
きの、半導体レーザから発せられたレーザ光が光ディス
ク１０１に至るまでの光路と集束スポットの形状を示し
たものである。

【００４６】高密度の光ディスクでは、レーザ光の波長
はλ₀ の近傍のみに分布しているので、ビーム整形プリ
ズム１１２からはレーザ光は角度θで平行に出射され、
対物レンズ１１５により集束スポットのサイズ（集束ス
ポットの強度分布の半値全幅）ｗ_aに集束され、集束ス
ポット３０１の形状は図３（ｂ）のようになる。

【００４７】図４は、低密度の光ディスクを再生すると
きの、レーザ光が光ディスク１０１に至るまでの光路と
集束スポットの形状を示したものである。

【００４８】低密度の光ディスクでは、レーザ光のスペ
クトラムは広がっている。そのため、ビーム整形プリズ
ム１１２に波長分散（屈折率の波長依存性）の大きな素
子を用いると、（λ₀-λ₁）の光に対しては、（ａ）に
示すようにビーム整形プリズム１１２は（θ-θ₁）の角
度で出射し、（λ₀+λ₂）の光に対しては、（ｂ）に示
すように（θ+θ₂）の角度で出射する。

【００４９】その結果、レーザ光の波長がλ₀ からシフ
トしたときには対物レンズ１１５の光軸に対してレーザ
光は垂直に入射しなくなる。この場合、（ｃ）に示すよ
うに光ディスク１０１上でのレーザ光の集束スポットの
位置がλ＝λ₀ のときに対してシフトする。そして時間
平均では（ｄ）に示すように集束スポット３０１は広が
り、集束スポット３０１の長軸方向のサイズ（集束スポ
ットの強度分布の半値全幅）はｗ_aより大きなｗ_bにな
る。

【００５０】図５（ａ）、（ｃ）は、本実施の形態の記
録再生装置で記録密度の異なる２種類のディスクを再生
したときのレーザ光のスポットとディスクの関係を示す
ものである。また、図５（ｂ）、（ｄ）は、本実施の形
態の記録再生装置で記録密度の異なる２種類のディスク
を再生する場合のトラッキングエラー信号の状態を示す
ものである。

【００５１】高密度の光ディスクではレーザ光の集束ス
ポット３０１のサイズをｗ_a まで絞り込む。集束スポッ
ト３０１が半径方向（図５（ａ）中のＡＢの方向）にト
レースした場合、（ｂ）のようなトラッキングエラー信
号が得られる。

【００５２】一方、相対的に低密度の光ディスクではデ
ィスク半径方向にｗ_b に広がった集束スポット３０１で
再生を行なう。集束スポット３０１が半径方向（図５
（ｃ）中のＣＤの方向）にトレースした場合、高密度の
光ディスクの場合と同様に、（ｄ）のような歪みのない
トラッキングエラー信号が得られ、安定なサーボ動作で
ディスクを再生することが可能となる。

【００５３】以下に、本実施の形態の効果を数値を用い
て具体的に説明する。

【００５４】本実施の形態では、半導体レーザ１１０と
して波長が680nm のものを使用した。高周波重畳器１０
７はモジュール型のもので、モジュールの端子に印加す
る電圧によって高周波重畳電流の変調度を変えることが
できるものである。高周波重畳電流の重畳周波数は350M
Hzである。

【００５５】また、ビーム整形プリズム１１２には材料
としてＳＦ１１（半導体レーザ１１０の発振波長付近で
の波長分散は1.04×10^-4）を用い、屈折率0.01の変化に
対してビーム整形プリズムからの出射角が0.25度変化す
るように作製した。対物レンズ１１５のＮＡは0.6、焦
点距離は4mmとした。

【００５６】光ディスク１０１として相変化型光ディス
クを用いた。光ディスクの基板は直径130mm、厚さ0.6mm
のポリカーボネート樹脂で、保護膜ＺnＳ-ＳiＯ₂, 記録
膜Ｔe-Ｓb-Ｇe, 保護膜ＺnＳ-ＳiＯ₂, 反射膜Ａlを成膜
した。

【００５７】記録密度の異なる２種類の光ディスクに対
応してガイド溝ピッチの異なる２種類の基板を用意し
た。高密度光ディスクＡの基板のガイド溝ピッチは1.6
μm、低密度光ディスクＢの基板のガイド溝ピッチは2.4
μmとした。

【００５８】まず、高密度光ディスクＡを再生するため
に、高周波重畳電流の変調度を+1dBm（重畳電流の振幅
値）とし、レーザ光のスペクトラムの半値全幅Δλ_aを
0.5nmとした。この時のビーム整形プリズムからの出射
角度のずれは1.3×10^-3 度となった。そしてレーザ光の
波長がΔλ_aシフトしたときに集束スポットの位置は0.0
9μmシフトし、集束スポットのディスク半径方向のサイ
ズｗ_aは0.60μmであった。高密度光ディスクＡをスピン
ドルモーター１０９で回転させてこの集束スポットを照
射し、フォーカスサーボを動作させたところトラッキン
グエラー信号は歪まなかった。しかしこの条件での低密
度光ディスクＢではトラッキングエラー信号に歪みが生
じた。

【００５９】次に、低密度光ディスクＢを再生するため
に、高周波重畳電流の変調度を大きくして+12dBm（重畳
電流の振幅値）とし、レーザ光のスペクトラムの半値全
幅Δλ_bを2.8nmとした。この時のビーム整形プリズムか
らの出射角度のずれは7.3×10^-4度となった。そして、
レーザ光の波長がΔλ_bシフトしたときに集束スポット
の位置は0.51μmシフトし、集束スポットのディスク半
径方向のサイズｗbは0.78μm であった。低密度光ディ
スクＢをスピンドルモーター１０９で回転させてこの集
束スポットを照射し、フォーカスサーボを動作させたと
ころトラッキングエラー信号に歪みは発生せず、トラッ
キングサーボも安定に動作した。

【００６０】以上のように、本発明に係る実施の形態に
よれば、記録密度の異なる各種の光ディスクに対応して
高周波重畳電流の変調度を変化させることにより、それ
ぞれの光ディスクに最適な集束スポットのサイズで情報
を記録または再生することが可能である。

【００６１】なお、本実施の形態では、光ディスクを再
生する場合について説明したが、記録密度の異なる光デ
ィスクに対して記録する場合においても、記録密度の低
い光ディスクに記録するときの高周波重畳電流の変調度
を、記録密度の高い光ディスクに記録するときの高周波
重畳電流の変調度よりも大きくすれば、再生する場合と
同様の効果が得られる。

【００６２】また、本実施の形態では、各ディスクごと
に記録密度が異なるものとしたが、同一のディスク内に
記録密度の異なる複数の領域を有し、各領域ごとに高周
波重畳電流の変調度を異ならせるものであっても同様の
効果が得られる。

【００６３】また、ディスクは相変化型のものだけでな
く、光磁気ディスクのように磁化の方向により記録され
るもの、再生専用ディスクのようにディスク基板上のく
ぼみ（ピット）で記録されるものなどでもよい。さら
に、これら異なる記録方式のものを組み合わせたもので
もよい。いずれも、記録密度ごとに高周波重畳電流の変
調度を異ならせることにより同様の効果が得られる。

【００６４】また、同一の記録密度でも、ピットを形成
する再生専用領域と、記録マークを形成する記録再生領
域では最適なレーザ光の集束スポットのサイズが異なる
場合がある。例えば、記録再生領域においてガイド溝と
ガイド溝の間のランドにも情報を記録する場合には、線
密度およびガイド溝方向の密度が同じでも、記録再生領
域のガイド溝のピッチは再生専用領域の一連のピット列
の半径方向のピッチの２倍となるので、記録再生領域で
はディスク半径方向の集束スポットのサイズを大きくす
る方が望ましい。このようなときには再生専用領域と記
録再生領域で高周波重畳電流の変調度を異ならせること
により、各領域で最適なトラッキングエラー信号を得
て、安定に情報を再生できる効果が得られる。

【００６５】また、高周波重畳電流の変調度を相対的に
小さくして記録または再生する場合、高周波電流の重畳
を停止（変調度が０に相当）しても良い。この場合には
高周波重畳制御器による高周波重畳器の制御がオン／オ
フのみになるので、高周波重畳制御器の構成が簡単なも
のになるという効果がある。（実施の形態２）図６は、本発明の第２の実施の形態の
光学的情報記録媒体の記録再生装置の構成を説明するも
のである。

【００６６】図６において、高周波重畳制御器１０６は
記録信号処理器１０３からの２値化信号により高周波重
畳器１０７による重畳電流の変調度を変化させる。その
ほかの構成は従来の記録再生装置と同様である。

【００６７】次に本実施の形態の記録再生装置の動作に
ついて、図面を参照しながら説明する。

【００６８】記録情報は記録信号処理器１０３により所
定の符号化方式で符号化し、２値化した信号にする。こ
の２値化信号をレーザ変調器１０４と高周波重畳制御器
１０６に入力する。レーザ変調器１０４は、２値化信号
に従ってレーザ光が情報の記録に対応する強度P_pまたは
情報の消去に対応する強度P_bで発光するように変調す
る。また高周波重畳制御器１０７は、２値化信号に従っ
て、レーザ光がP_bで発光しているときの高周波重畳電流
の変調度をP_pで発光しているときの高周波重畳電流の変
調度よりも大きくするように制御する。

【００６９】図７は、情報の書き換え動作を行なうとき
のレーザ光の強度の変化（ａ）、高周波重畳の変調度の
変化（ｂ）、光ディスクの半径方向の集束スポットサイ
ズの変化（ｃ）を説明するものである。

【００７０】図８は、本実施の形態の記録再生装置の、
記録時と消去時におけるレーザ光の集束スポットのディ
スク半径方向の強度分布を示すものである。

【００７１】また、図９（ａ）は書き換え前の光ディス
ク上の記録マークの状態を示し、（ｂ）は書き換え後の
光ディスク上の記録マークの状態を示すものである。

【００７２】前述した第１の実施の形態の場合と同様の
動作により、高周波重畳電流の変調度を大きくすると集
束スポットのサイズが大きくなる。そして、図７
（ａ）、（ｂ）に示すように、レーザ光の強度がP_bの時
（消去時に対応）の高周波重畳電流の変調度を、レーザ
光の強度がP_pの時（記録時に対応）の高周波重畳電流の
変調度よりも大きくすると、図７（ｃ）に示すように、
レーザ光の集束スポットのサイズが変化する。

【００７３】すなわち、図８（ｂ）に示すように、消去
時のレーザ光の集束スポットのサイズｗ_bは、記録時の
集束スポットのサイズｗ_a（図８（ａ）に示す）よりも
大きくなる。

【００７４】その結果、図９（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、ｗ_a の集束スポットで記録された記録マークは、ｗ
_aよりも大きなｗ_bの集束スポットによって完全に消去さ
れる。したがって、従来の記録再生装置での書き換え動
作の時（図１４（ａ）、（ｂ）参照）のような消し残り
１４０１が生ずることはなく、エラーレートの低い良好
な再生情報が得られることになる。

【００７５】以上のように、本発明にかかる第２の実施
の形態によれば、半導体レーザの発光強度に同期して高
周波重畳電流の変調度を変化させることにより、情報の
オーバーライト時に、以前の記録マークを完全に消去す
ることができ、安定に情報を再生することが可能とな
る。

【００７６】なお、本実施の形態では、レーザ光の強度
がP_pの時（情報の記録に対応）もP_bの時（情報の消去に
対応）も高周波電流を重畳する場合について述べたが、
レーザ光の強度がP_pの時には高周波電流を重畳しない、
すなわち高周波重畳電流の変調度を０にした場合でも同
様の効果が得られる。その場合は、高周波重畳制御器に
よる高周波重畳器の制御がオン／オフのみになるので、
高周波重畳制御器の構成が簡単なものになるという効果
もある。

【００７７】また、本実施の形態では、相変化光ディス
クの場合について説明したが、光磁気ディスク等の他の
種類の光ディスクであっても良い。

【００７８】また、上記の各実施の形態における記録再
生装置の構成や各光学素子の材料・形状は上述したもの
に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で媒体や
装置に応じた適切なものに設定することが可能であるこ
とは言うまでもない。

【００７９】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、記録密度の異なる少なくとも２種類の光学的情
報記録媒体を記録または再生する場合に、記録密度の低
い光学的情報記録媒体を記録または再生するときには、
記録密度の高い光学的情報記録媒体を記録または再生す
るときよりも、高周波重畳電流による変調度を大きくす
るので、特別の光学素子または切り換え機構を追加する
ことなく、複数の異なる記録密度の光ディスクに対して
情報を安定に記録または再生できるという長所を有する
また本発明は、情報の記録および消去のそれぞれに対応
してレーザ光の強度を変調する際に、レーザ光の強度が
情報の消去に対応するときの高周波重畳電流による変調
度を、レーザ光の強度が情報の記録に対応するときの高
周波重畳電流による変調度よりも大きくするので、特別
の光学素子または切り換え機構を使用することなく、記
録していた記録マークを完全に消去し、再生情報の良好
なエラーレートを得ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の記録再生装置の構
成図である。

【図２】同図（ａ）は、同第１の実施の形態における高
密度の光ディスクを再生するときの半導体レーザへの重
畳電流を説明する図、同図（ｂ）は、そのときのレーザ
光のスペクトラムを説明する図、同図（ｃ）は、同第１
の実施の形態における低密度の光ディスクを再生すると
きの半導体レーザへの重畳電流を説明する図、同図
（ｄ）は、そのときのレーザ光のスペクトラムを説明す
る図である。

【図３】同図（ａ）は、同第１の実施の形態における高
密度の光ディスクを再生するときのレーザ光の光路を説
明する図、同図（ｂ）は、そのときのレーザ光の集束ス
ポットを示す図である。

【図４】同図（ａ）は、同第１の実施の形態における低
密度の光ディスクを再生するときのレーザ光の光路の一
例を説明する図、同図（ｂ）は、同低密度の光ディスク
を再生するときのレーザ光の光路の別の一例を説明する
図、同図（ｃ）は、同低密度の光ディスクを再生すると
きのレーザ光の集束スポットの位置の変化を説明する
図、同図（ｄ）は、そのときのレーザ光の時間平均の集
束スポットを説明する図である。

【図５】同図（ａ）は、同第１の実施の形態における高
密度の光ディスクへの記録状態と集束スポットを示す
図、同図（ｂ）は、その場合の高密度の光ディスクにお
けるトラッキングエラー信号を示す図、同図（ｃ）は、
同第１の実施の形態における低密度の光ディスクへの記
録状態と集束スポットを示す図、同図（ｄ）は、その場
合の低密度の光ディスクにおけるトラッキングエラー信
号を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態の記録再生装置の構
成図である。

【図７】同図（ａ）は、同第２の実施の形態における書
き換え時のレーザ光の強度の変化を説明する図、同図
（ｂ）は、そのときの高周波重畳電流の変調度の変化を
説明する図、同図（ｃ）は、そのときの半径方向のスポ
ットサイズの変化を説明する図である。

【図８】同図（ａ）は、同第２の実施の形態における記
録時の集束スポットの半径方向の強度分布を示す図、同
図（ｂ）は、同第２の実施の形態における消去時の集束
スポットの半径方向の強度分布を示す図である。

【図９】同図（ａ）は、同第２の実施の形態における書
き換え前の光ディスクへの記録状態を示す図、同図
（ｂ）は、同第２の実施の形態における書き換え後の光
ディスクへの記録状態を示す図である。

【図１０】従来の記録再生装置の構成図である。

【図１１】同図（ａ）は、従来の記録再生装置での記録
時のレーザ光の強度の変化を説明する図、同図（ｂ）
は、そのときの光ディスクへの記録状態を示す図であ
る。

【図１２】同図（ａ）は、従来の記録再生装置における
高密度の光ディスクへの記録状態と集束スポットを示す
図、同図（ｂ）は、そのときのトラッキングエラー信号
を示す図、同図（ｃ）は、従来の記録再生装置における
低密度の光ディスクへの記録状態と集束スポットを示す
図、同図（ｄ）は、そのときのトラッキングエラー信号
を示す図である。

【図１３】同図（ａ）は、従来の記録再生装置における
記録時の集束スポットの半径方向の強度分布を示す図、
同図（ｂ）は、従来の記録再生装置における消去時の集
束スポットの半径方向の強度分布を示す図である。

【図１４】同図（ａ）は、従来の記録再生装置における
書き換え前の光ディスクへの記録状態を示す図、同図
（ｂ）は、従来の記録再生装置における書き換え後の光
ディスクへの記録状態を示す図である。

【符号の説明】

１０１光ディスク１０２システム制御器１０３記録信号処理器１０４レーザ変調器１０５判別器１０６高周波重畳制御器１０７高周波重畳器１０８再生信号処理器１０９スピンドルモーター１１０半導体レーザ１１１コリメータレンズ１１２ビーム整形プリズム１１３ビームスプリッタ１１４ λ／４板１１５対物レンズ１１６ディテクタレンズ１１７シリンドリカルレンズ１１８検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザから発せられたレーザ光を
光学的情報記録媒体に照射して情報の記録または再生を
行ない、前記情報の再生時及び／又は記録時に前記半導
体レーザの駆動電流に高周波電流を重畳する前記光学的
情報記録媒体の記録再生方法であって、記録密度の異な
る少なくとも２種類の前記光学的情報記録媒体を記録ま
たは再生する場合に、記録密度の低い前記光学的情報記
録媒体を記録または再生するときには、記録密度の高い
前記光学的情報記録媒体を記録または再生するときより
も、前記高周波重畳電流による変調度を大きくすること
を特徴とする光学的情報記録媒体の記録再生方法。
【請求項２】半導体レーザから発せられたレーザ光を
光学的情報記録媒体に照射して情報の記録または再生を
行ない、前記情報の再生時及び／又は記録時に前記半導
体レーザの駆動電流に高周波電流を重畳する前記光学的
情報記録媒体の記録再生方法であって、記録密度の異な
る少なくとも２つの領域を有する光学的情報記録媒体を
記録または再生する場合に、前記光学的情報記録媒体上
の記録密度の低い領域を記録または再生するときには、
前記光学的情報記録媒体上の記録密度の高い領域を記録
または再生するときよりも、前記高周波重畳電流による
変調度を大きくすることを特徴とする光学的情報記録媒
体の記録再生方法。
【請求項３】記録密度が高い場合の情報の記録時また
は再生時は、前記高周波電流の重畳を停止することを特
徴とする請求項１、又は２記載の光学的情報記録媒体の
記録再生方法。
【請求項４】半導体レーザから発せられたレーザ光を
光学的情報記録媒体に照射して情報の記録または再生を
行ない、前記情報の再生時及び／又は記録時に前記半導
体レーザの駆動電流に高周波電流を重畳する前記光学的
情報記録媒体の記録再生方法であって、再生専用領域と
記録再生領域の２方式の領域を有する光学的情報記録媒
体を記録または再生する際に、前記再生専用領域を再生
するときと前記記録再生領域を記録または再生するとき
とで、前記高周波重畳電流による変調度を異ならせるこ
とを特徴とする光学的情報記録媒体の記録再生方法。
【請求項５】記録再生領域ではガイド溝とランドの両
方に情報を記録し、前記記録再生領域を記録または再生
するときには、前記再生専用領域を再生するときより
も、前記高周波重畳電流による変調度を大きくすること
を特徴とする請求項４記載の光学的情報記録媒体の記録
再生方法。
【請求項６】再生専用領域を再生するときには、前記
高周波電流の重畳を停止することを特徴とする請求項５
に記載の光学的情報記録媒体の記録再生方法。
【請求項７】半導体レーザから発せられたレーザ光を
光学的情報記録媒体に照射して情報の記録及び消去を行
ない、少なくとも前記情報の消去時に前記半導体レーザ
の駆動電流に高周波電流を重畳する前記光学的情報記録
媒体の記録再生方法であって、前記情報の記録および消
去のそれぞれに対応して前記レーザ光の強度を変調する
際に、前記レーザ光の強度が前記情報の消去に対応する
ときの前記高周波重畳電流による変調度を、前記レーザ
光の強度が前記情報の記録に対応するときの前記高周波
重畳電流による変調度よりも大きくすることを特徴とす
る光学的情報記録媒体の記録再生方法。
【請求項８】レーザ光の強度が前記情報の記録に対応
するとき、前記高周波電流の重畳を停止することを特徴
とする請求項７記載の光学的情報記録媒体の記録再生方
法。
【請求項９】半導体レーザから発せられたレーザ光を
光学的情報記録媒体に照射して情報の記録または再生を
行なう光学的情報記録媒体の記録再生装置であって、前
記情報の再生時及び／又は記録時に前記半導体レーザの
駆動電流に高周波を重畳する高周波重畳器と、前記光学
的情報記録媒体の記録密度を判別する判別器と、その判
別結果に応じて前記高周波重畳器による変調度を制御す
る高周波重畳制御器と、前記レーザ光を整形し、その整
形されたレーザ光を前記光学的情報記録媒体上に絞り込
む光学系とを備えたことを特徴とする光学的情報記録媒
体の記録再生装置。
【請求項１０】光学的情報記録媒体は、記録密度の異
なる少なくとも２つの領域を有するものであって、前記
判別器は前記少なくとも２つの領域の各記録密度も判別
できることを特徴とする請求項９記載の光学的情報記録
媒体の記録再生装置。
【請求項１１】半導体レーザから発せられたレーザ光
を光学的情報記録媒体に照射して情報の記録または再生
を行なう光学的情報記録媒体の記録再生装置であって、
前記情報の再生時及び／又は記録時に前記半導体レーザ
の駆動電流に高周波を重畳する高周波重畳器と、前記光
学的情報記録媒体上の再生専用領域と記録再生領域とを
判別する判別器と、その判別結果に応じて前記高周波重
畳器による変調度を制御する高周波重畳制御器と、前記
レーザ光を整形し、その整形されたレーザ光を前記光学
的情報記録媒体上に絞り込む光学系とを備えたことを特
徴とする光学的情報記録媒体の記録再生装置。
【請求項１２】半導体レーザから発せられたレーザ光
を光学的情報記録媒体に照射して情報の記録及び消去を
行なう前記光学的情報記録媒体の記録再生装置であっ
て、前記情報の記録時又は消去時に前記半導体レーザの
駆動電流に高周波を重畳する高周波重畳器と、前記情報
の記録および消去に応じて半導体レーザのレーザ光の強
度を変調させるレーザ変調器と、前記情報の記録および
消去に応じて前記高周波重畳器による変調度を制御する
高周波重畳制御器と、前記レーザ光を整形し、その整形
されたレーザ光を前記光学的情報記録媒体上に絞り込む
光学系とを備えたことを特徴とする光学的情報記録媒体
の記録再生装置。