JPH11120562A - 光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高密度化においても再生信号のジッターを小
さくできる光記録再生装置を提供する。 【解決手段】 本発明の光記録再生装置は、複数の小パ
ルスを照射して、１つのマークを形成する光記録再生装
置において、マルチパルスを構成している少なくとも先
頭の小パルスの前端部でパワーが大きく、後端部では規
定されたパワーに収束するマルチパルスを用いて記録を
行う記録手段を設けてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクドライ
ブ等の光記録再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−Ｒや光磁気ディスクに代表される
書き込み可能な光ディスクは、既にコンピューター用の
外部メモリとして実用化がなされており、その高密度化
が進められている。

【０００３】例えばＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭではデ
ィクス片面で３．９ＧＢ、２．６ＧＢといった大きな容
量が実現されている。高密度化への要素技術の１つはマ
ーク長記録を行うことである。即ち、記録マークのエッ
ジの位置に情報を持たせることで、マークの位置に情報
を持たせるよりも大きな記録密度が得られる。そして、
このマーク長記録では当然、マークのエッジ位置を精密
に制御する必要が生じる。１つのマークに対し、１つの
光パルスを対応させて光変調記録を行った場合、形成さ
れるマークの形状は、マーク前端部で幅が狭く、マーク
後端部で幅が広いという、いわゆる涙滴状マークとな
る。このようなマークを再生すると、信号の立ち上が
り、立ち下がりの傾きが一定しないため、エッジ位置を
見極めにくい（即ちジッターが大きくなる）という欠点
があった。

【０００４】ジッターの増加は再生時の誤り率の増加を
意味している。これを解決するために、１つのマークに
対し、複数の光パルスを対応させて、いわゆる俵型のマ
ークを形成することが行われている。俵型のマークを再
生すると、その信号の立ち上がり、立ち下がりの傾きが
一定するため、ジッターが大幅に改善される。

【０００５】以下の例では、書き込み可能な光ディスク
として記録膜にＧｅＳｂＴｅを用いた相変化ディスクを
用いている。トラックピッチは０．７４μｍであり、基
板に形成されたランド部、グルーブ部を共に記録トラッ
クとして用いている。基板の厚さは０．６ｍｍであり、
波長６５０ｎｍのレーザー光、ＮＡ０．６の対物レンズ
を用いて記録再生している。また、使用されるマーク
は、最短マークで３Ｔ、最長マークで１４Ｔで表される
長さとなり、ランダムデータは３Ｔから１４ＴまでのＴ
の整数倍の長さのマークがランダムに形成されたものと
なる。

【０００６】ディスクの線速は６ｍ／ｓｅｃである。

【０００７】［比較例１］図１１に示すように、１つの
マークＭに対し、１つのパルスが対応する方式で記録
（シングルパルス記録）し、再生を行った。図１１では
３Ｔマークを書くときの例を示している。記録パルスは
記録パワーレベル（Ｐｗ）とバイアスパワーレベル２
（Ｐｂ２）により構成されている。初期化されたトラッ
クに、Ｐｂ２を再生パワーの１ｍＷと同じとし、Ｐｗを
種々変化させてランダムデータを記録した。それを再生
した際のジッター値とＰｗの関係を示したのが図１２で
ある。ここで３Ｔ信号のマーク長は０．６μｍに相当し
ている。Ｐｗが７．５ｍＷのとき最も良好なジッター値
として１６％が得られる。

【０００８】［比較例２］上記に対する比較例として、
図１３に示すように、１つのマークに対し、複数のパル
スが対応する方式で記録（マルチパルス記録）し、再生
を行った。図１３では３Ｔ、４Ｔ、５Ｔ、１１Ｔマーク
を書くときの例を示している。記録パルスは記録パワー
レベル（Ｐｗ）とバイアスパワーレベル１（Ｐｂ１）と
バイアスパワーレベル２（Ｐｂ２）により構成されてい
る。初期化されたトラックに、Ｐｂ２を再生パワーと同
じ１ｍＷ、Ｐｂ１を４．５ｍＷとし、Ｐｗを種々変化さ
せてランダムデータを記録した。それを再生した際のジ
ッター値とＰｗの関係を示したのが図１４である。ここ
で３Ｔ信号のマーク長は比較例１と同じく０．６μｍに
相当している。Ｐｗが９．５−１１．０ｍＷのとき最も
良好なジッター値として８％が得られる。

【０００９】比較例１と比較例２の違いが生じる理由を
以下に述べる。

【００１０】図１５は１１Ｔマークを形成するためにシ
ングルパルスで記録した場合（ａ）と、マルチパルスで
記録した場合（ｂ）にできるマーク形状を計算機シミュ
レーションにより求めたものである。（ａ）ではＰｂ２
を１ｍＷ、Ｐｗを８ｍＷとし、（ｂ）ではＰｂ１を４．
５ｍＷ、Ｐｂ２を１ｍＷ、Ｐｗを１１ｍＷとして計算を
行っている。媒体の記録層であるＧｅＳｂＴｅの融点が
６００℃ 程度であることから、媒体の最高到達温度の
６００℃ の等温線に従ったマークが形成されると仮定
している。（ａ）と（ｂ）を比べると、（ａ）のマーク
Ｍ１は前端の幅が狭く、後端にゆくほど幅が広くなって
いるのに対し、（ｂ）のマークＭ２では前端から後端ま
で幅がほぼ一定になっている。

【００１１】したがって、再生信号は（ａ）ではマーク
前端に対応する部位の立ち上がりが緩やかで、マーク後
端にゆくほど信号強度が大きくなってゆく。一方（ｂ）
ではマーク前端、後端ともにそれに対応する部位の立ち
上がり、立ち下がりが急峻になる。（ａ）では立ち上が
りが緩やかなため、マーク前端のエッジ位置を見極めに
くい。また、マーク後端部の幅がマーク長によって異な
ることになるので、長いマークほど後端エッジがより後
ろにずれることとなる。一方、このような現象が（ｂ）
では起こらない。これが比較例１と比較例２の違いが生
じる理由である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
マルチパルスを用いて更なる高密度化を行った場合、ジ
ッター値が増加してしまい、高密度化できないという問
題点を有する。

【００１３】［比較例３］例えば、３Ｔ信号のマーク長
を０．４μｍにして（すなわち高密度化して）、図１５
（ｂ）のマルチパルスを用いて、比較例２と同様の実験
を行った。初期化されたトラックに、Ｐｂ２を再生パワ
ーと同じ１ｍＷ、Ｐｂ１を４．５ｍＷとし、Ｐｗを種々
変化させてランダムデータを記録した。それを再生した
際のジッター値とＰｗの関係を示したのが図１６であ
る。Ｐｗが９．５−１１．０ｍＷのとき最も良好なジッ
ター値として１３％が得られる。図１４と図１６を比べ
るとわかるように、高密度化を行うとジッターが増加す
る。

【００１４】これは比較例２では、マークエッジのゆら
ぎが検出窓に対し相対的に小さかったのに対し、比較例
３では、高密度化によって検出窓が小さくなった分、検
出窓に対するマークエッジのゆらぎが相対的に大きくな
ったためである。

【００１５】本発明は以上の点に鑑み、高密度化におい
ても再生信号のジッターを小さくできる光記録再生装置
を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の光記録再生装置
は、複数の小パルスを照射して、１つのマークを形成す
る光記録再生装置において、マルチパルスを構成してい
る少なくとも先頭の小パルスの前端部でパワーが大き
く、後端部では規定されたパワーに収束するマルチパル
スを用いて記録を行う記録手段を設けてなることを特徴
とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明で用いたマルチパル
スの波形例である。図２はこれらのマルチパルス生成の
ための装置のブロック図である。

【００１８】図２において、１はマルチパルス発生回
路、２はエッジ強調パルス発生回路、３はＶ−Ｉ変換回
路、４乃至６はそれぞれ電流値Ｉｗ，Ｉｂ１，Ｉｂ２の
電流源、７はレーザーダイオード、８及び９は電流スイ
ッチである。図３は、エッジ強調発生回路２の一構成例
であり、コンデンサＣと抵抗Ｒ１からなる微分回路、ダ
イオードＤと抵抗Ｒ２からなる半波整流回路、バッフア
アンプＢを有している。

【００１９】図４は図２、図３の回路における各部の信
号波形例である。図４に示すような記録データＷＤとラ
イトゲート信号Ｗｇがマルチパルス発生回路１に入力さ
れ、マルチパルスのうちの第１バイアスパワーＰｂ１の
ｏｎ／ｏｆｆを制御する信号Ｉｂ１ｏｎと、記録パワー
レベルＰｗのｏｎ／ｏｆｆを制御する信号Ｉｗｏｎを生
成する。これらの信号Ｉｂ１ｏｎ、Ｉｗｏｎによりそれ
ぞれ電流スウィッチ８、９が制御され、電流源４、５か
ら記録パワーＰｗを生成するための電流Ｉｗ、第１バイ
アスパワーＰｂ１を生成するための電流Ｉｂ１をレーザ
ーダイオード７のアノードに流し込む。なお、第２バイ
アスパワー２を生成するための電流Ｉｂ２は、電流源６
から常にレーザーダイオード７のアノードに流れ込んで
いる。

【００２０】エッジ強調パルス発生回路２は、ライトゲ
ート信号Ｗｇと、記録パワーレベルＰｗのｏｎ／ｏｆｆ
を制御する信号Ｉｗｏｎを入力し、信号Ｉｗｏｎ波形の
微分、半波整流により信号Ｉｗｏｎの前エッジに対応し
て該部分を強調したエッジ強調パルスＩｅを得る。ここ
で生成されたエッジ強調パルスＩｅは、Ｖ−Ｉ変換回路
３により電圧−電流（Ｖ−Ｉ）変換を行った後、記録パ
ワーＰｗを生成するための電流Ｉｗに加算されて、レー
ザーダイオード７のアノードに流れ込む。図１（ｉ）は
上記例におけるマルチパルスを示すものである。

【００２１】図５、図６はエッジ強調パルス発生回路２
のその他の回路構成例を示すもので、図５はディレイ回
路Ｄｙ、インバータＩｎ、アンド回路Ａとから構成さ
れ、図６はコンデンサＣ、コイルＬ、抵抗Ｒからなる共
振回路、アナログスイッチＳＷ、バッフアアンプＢとか
ら構成されたものである。いずれも、記録パワーレベル
Ｐｗのｏｎ／ｏｆｆを制御する信号Ｉｗｏｎの前エッジ
に対応して該部分を強調する、図５、図６内に図示する
ようなエッジ強調パルスＩｅを得る。これらの場合のレ
ーザーダイオード７に対するマルチパルス例を図１（ｉ
ｉ）、（ｉｉｉ）に示す。

【００２２】次に、図１（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）
の各マルチパルスを用いて、初期化されたトラックに、
ランダムデータを記録した。記録密度は、例えば、比較
例３と同様であり、３Ｔ信号のマーク長を０．４μｍに
して測定を行った。

【００２３】なお、本実施例においても、書き込み可能
な光ディスクとして記録膜にＧｅＳｂＴｅを用いた相変
化ディスクを用いている。トラックピッチは０．７４μ
ｍであり、基板に形成されたランド部、グルーブ部を共
に記録トラックとして用いている。基板の厚さは０．６
ｍｍであり、波長６５０ｎｍのレーザー光、ＮＡ０．６
の対物レンズを用いて記録再生している。また、使用さ
れるマークは、最短マークで３Ｔ、最長マークで１４Ｔ
で表される長さとなり、ランダムデータは３Ｔから１４
ＴまでのＴの整数倍の長さのマークがランダムに形成さ
れたものとなる。ディスクの線速は６ｍ／ｓｅｃであ
る。

【００２４】図１（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）のマル
チパルスでは、パワーのピークの値がＰｗより５％程度
大きくなるよう調整した。そして、第２バイアスパワー
Ｐｂ２を再生パワーと同じ１ｍＷ、第１バイアスパワー
Ｐｂ１を４．５ｍＷとして、記録パワーＰｗを種々変化
させた。このときの、再生ジッターの値とＰｗの関係を
示したのが図７である。

【００２５】図７に明らかなように、Ｐｗが９．５−１
１．０ｍＷのとき最も良好なジッター値として８％程度
の値が得られる。図１６と図７を比べるとわかるよう
に、図１５（ｂ）のマルチパルスを用いるよりも、図１
（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）のマルチパルスを用いた
ほうが、ジッターが減少する。

【００２６】この理由は、以下のように考えられる。

【００２７】図８（ａ）に示すような従来のエッジが強
調されていないマルチパルスで書き込んだ場合、マルチ
パルスを構成する複数の小パルスそれぞれにより形成さ
れる小マーク形状は、図８（ｂ）のように、前端の幅の
狭い小マークが連なることとなる。これらの小マークの
重ね合わせとして、図８（ｃ）に示すような記録マーク
が実際には形成される。図８（ｃ）のマークは幅がほぼ
一定であるが、その前端部では小さなマークの重ね合わ
せが起こらないため、幅が狭くなっている。したがっ
て、図８（ｄ）に示すような再生信号が得られることと
なり、立ち上がりが緩やかなものとなる。特に、３Ｔ信
号のマーク長を０．４μｍにして（すなわち高密度化し
て）、記録する場合、高密度化によって検出窓が小さく
なった分、検出窓に対するマークエッジのゆらぎが相対
的に大きくなったため、上記の影響が大である。

【００２８】一方、図９（ａ）に示すようなエッジを強
調した、すなわち、マルチパルスを構成している各々の
小パルス先頭部でパワーが大きく、各々の小パルスの後
端部では規定されたパワーに収束するマルチパルスを用
いて書き込んだ場合、マルチパルスを構成する複数の小
パルスそれぞれの先頭部分でパワーが大きいため、図９
（ｂ）のように、前端の幅が十分広い小マークが連なる
こととなる。これらの小マークの重ね合わせとして図９
（ｃ）に示すような記録マークが形成される。図９
（ｃ）のマークは幅がほぼ一定であり、しかもその前端
部も幅が十分広くなる。したがって、図９（ｄ）に示す
ような再生信号が得られることとなり、立ち上がりが急
峻なものとなる。

【００２９】比較例２でも説明したように、立ち上がり
が急峻な再生信号ほどマークのエッジ位置を見極めやす
くなる。このことが、本実施例で得られるジッターが比
較例３で得られるジッターより良好となる理由である。

【００３０】［比較例４］次に、本例の効果をさらに明
らかにするため、図１０に示すマルチパルスを用いて、
比較例３や実施例と同様の測定を行った。

【００３１】図１０に示すマルチパルスは、マルチパル
スを構成する小パルスのうち、先頭のものが全体的に大
きなパワーになっている形態を有している。こうするこ
とで、マーク先端部でマークの幅を広げ、再生信号の立
ち上がりを急峻にする効果を期待できる。図１０で第１
バイアスパワーＰｂ１は４．５ｍＷ、第２バイアスパワ
ーＰｂ２は１．０ｍＷで実施例と同じである。Ｐｗ１と
Ｐｗ２を種々変化させたときの得られたジッター値を表
１に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１より、このとき得られるジッター値は
せいぜい１２％程度であり、実施例での値には及ばな
い。これは以下の理由による。即ち、図１０のように先
頭の小パルスを大きくしても、小パルス内でのパワーは
一定であるため、小パルスによって形成される小マーク
はやはり図９（ｂ）と同様に前端部の幅の狭いものとな
ってしまう。このことが立ち上がりの緩やかな再生信号
を招くこととなる。

【００３４】本発明では、マルチパルスを構成する小パ
ルス各々でパワー変動がなされている。特に先頭の小パ
ルスの前端部でパワーが大きく、後端部では規定された
パワーに収束するマルチパルスを用いることが、形成さ
れるマークの前端部の幅を広げることに大きく寄与して
いる。従って実際、少なくとも先頭の小パルスの前端部
でパワーが大きく、後端部では規定されたパワーに収束
するマルチパルスを用いた場合であっても、図７で説明
した特性、すなわち、Ｐｗが９．５−１１．０ｍＷのと
き最も良好なジッター値として８％程度の値が得られ
る。

【００３５】なお、具体的な実施例のように各々小パル
スのエッジを強調しても、同じジッター値が得られる
が、これはエッジ強調の回路構成が簡単であるという利
点がある。

【００３６】何れにせよ、少なくとも先頭の小パルスの
前端部でパワーが大きく、後端部では規定されたパワー
に収束するマルチパルスを用いることによって、マーク
の前端部の幅が広がり、立ち上がりの急峻な再生信号が
得られ、ジッター低減がなされることとなる。言い換え
ると、マルチパルスを構成する小パルス内でパワー変動
させる本発明は、比較例４からもわかるように、従来か
らある小パルス内でパワー変動させることのないマルチ
パルスではなし得ない効果を発揮することとなる。

【００３７】ここで、実施例で用いた本発明に係るマル
チパルスは３種類だけであるが、本発明の主旨に従え
ば、マルチパルスを構成する少なくとも先頭の小パルス
の前端部でパワーが大きくなり、後端部では規定された
パワーに収束するようなマルチパルスであれば、本実施
例に限られるものではない。従って、図３、５、６に示
したものとは異なる構成のエッジ強調パルス発生回路を
用いても良いし、また、必ずしもエッジ強調パルス発生
回路を用いる必要はなく、別の構成で、小パルスの前端
部でパワーが大きいようなマルチパルスを生成してもよ
い。また、リンギングを用いて前述のようなマルチパル
スを発生させてもよい。

【００３８】さらに、実施例や比較例で用いた媒体は相
変化媒体であるが、本発明は媒体材料に制限を受けるも
のではなく、例えば、光磁気材料や色素材料であって
も、記録がヒートモードで行われるものであれば良いこ
とは言うまでもない。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、請求項記載の光記録装置
を用いて記録を行うと、記録密度を高くしてもジッター
の増加を抑える事ができ、高密度光記録ができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るマルチパルスの波形例を示す図で
ある。

【図２】本発明に係るマルチパルスを生成する装置例を
示すブロック図である。

【図３】図２の要部構成例を示す回路図である。

【図４】図２、図３の各部における信号波形例を示す図
である。

【図５】図２の要部の他の構成例を示す回路図である。

【図６】図２の要部のさらに他の構成例を示す回路図で
ある。

【図７】本発明に係るマルチパルスで高密度にランダム
データを記録した際の、ＰｗとＰＬＬジッターの関係を
表すグラフである。

【図８】従来のマルチパルスでマークを形成したとき
の、マーク形状と再生信号を表す説明図である。

【図９】本発明に係るマルチパルスでマークを形成した
ときの、マーク形状と再生信号を表す説明図である。

【図１０】比較のためのマルチパルスの波形例を示す図
である。

【図１１】シングルパルスでマークを形成したときの記
録パルスと記録マークを示す図である。

【図１２】シングルパルスでランダムデータを記録した
際の、ＰｗとＰＬＬジッターの関係を表すグラフであ
る。

【図１３】マルチパルスでマークを形成したときの記録
パルスと記録マークを示す図である。

【図１４】従来のマルチパルスでランダムデータを記録
した際の、ＰｗとＰＬＬジッターの関係を表すグラフで
ある。

【図１５】シングルパルスでマークを形成したとき、及
び従来のマルチパルスでマークを形成したときの、マー
ク形状のシミュレーション結果と再生信号を表す図であ
る。

【図１６】従来のマルチパルスで高密度にランダムデー
タを記録した際の、ＰｗとＰＬＬジッターの関係を表す
グラフである。

【符号の説明】

１ マルチパルス発生回路 ２ エッジ強調パルス発生回路 ３ Ｖ−Ｉ変換回路 ４ 電流源 ５ 電流源 ６ 電流源 ７ 電流スイッチ ８ 電流スイッチ ＷＤ 記録データ Ｗｇ ライトゲート信号 Ｉｂ１ｏｎ バイアスパワー１のｏｎ／ｏｆｆを制御す
る信号 Ｉｗｏｎ 記録パワーのｏｎ／ｏｆｆを制御する信号 Ｉｅ エッジ強調パルス発生回路より出力される信号 Ｉｗｄ レーザーダイオードのアノードに入力される信
号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 毅 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の小パルスを照射して、１つのマー
   クを形成する光記録再生装置において、マルチパルスを
   構成している少なくとも先頭の小パルスの前端部でパワ
   ーが大きく、後端部では規定されたパワーに収束するマ
   ルチパルスを用いて記録を行う記録手段を設けてなるこ
   とを特徴とする光記録再生装置。