JPWO2002099795A1 - 光ディスクの記録及び/又は再生装置、記録及び/又は再生方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、記録可能な光ディスクの記録再生装置である。記録可能な光ディスクは、固有の物理特性に関するデータと線記録密度に関するデータとが記録された管理データ領域と記録データが記録されるデータ記録領域を有する。回転駆動部は、光ディスクを回転駆動するとともに、光ディスクの回転を検出する速度検出部を有する。温度検出部は、光ディスクの周辺の温度を検出する。制御部は、ヘッド部から読み出された固有の物理特性に関するデータ、線記録密度に関するデータ、速度検出部からの検出データ、温度検出部からの検出データに基づいて光ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーを演算し、その演算結果に基づいてヘッド部を制御する。
Description
技術分野
本発明は、記録可能な光ディスクを記録媒体に用いる記録及び/又は再生装置並びに記録及び/又は再生方法に関し、特に、光ディスクに情報を記録し又は読み取るために照射されるレーザ光のパワーの最適化を図り、正確且つ確実に情報の記録を可能とする記録及び/又は再生装置並びに記録及び/又は再生方法に関する。
背景技術
従来、オーディオデータやビデオデータ等の情報の記録媒体として光磁気ディスク(Magneto−optical Disc)等の光磁気記録媒体が用いられている。この種の光磁気記録媒体は、記録膜として光磁気記録膜を有する。ここで用いる光磁気記録膜は、温度が上昇すると保磁力Hcが減少する磁性薄膜であり、弱い外部磁界として垂直磁界を供給した状態で、記録に必要とされる強度を有するレーザ光を照射し、光磁気記録膜のレーザ光の照射部分に外部磁界に従って磁化反転を起こさせることにより、光磁気記録媒体への情報の記録が行われる。
この場合、光磁気記録媒体に形成される記録膜の組成、膜厚、記録膜を覆って設けられる保護膜の材質等の物理特性により、光磁気記録媒体固有の記録のための温度プロファイルが対応付けられる。光磁気記録媒体の物理特性は、光磁気記録媒体を作製するために用いられる原盤、マザー盤、スパンパー等に設けられる凹凸パターンの転写を行う際の条件や成膜条件等に左右される。
従来の光磁気記録媒体の記録装置は、光磁気記録媒体固有の物理特性に対する最適となるレーザ光の出力レベル又は強度に関するデータと、光磁気記録媒体の装置内の雰囲気温度に対する最適となるレーザ光の出力レベル又は強度に関する補正データとを、装置内に設けられたレジスタに予め記憶している。レジスタに記憶された各データは、光磁気記録媒体への情報の記録時に、レジスタから読み出され、これらのデータに基づいて記録のためのレーザ光の照射パワーが設定され、装置内の温度上昇に応じてレーザ光の照射パワーの補正が行われている。
近年、光磁気記録装置では、記録動作の高速化が進み、光磁気記録媒体としての光磁気ディスクの標準となる回転速度の2倍、4倍、8倍の高速の回転速度での記録が行われるようになってきている。一方、光磁気記録媒体の線記録密度によっても線速度が変化するが、上述した従来の記録装置では、標準となる光磁気ディスクの標準となる回転速度の2倍、4倍、8倍の高速の回転速度で記録を行う場合のレーザ光の照射パワーの補正と、線記録密度の変化に対するレーザ光の照射パワーの補正の双方の補正を行うことは行われていない。
ところで、線記録密度に関するレーザ光の最適照射パワーデータと、光磁気ディスクの標準となる回転速度の2倍、4倍、8倍の高速の回転速度で記録を行う場合のレーザ光の最適となるレーザ光の出力レベル又は強度に関するデータとを記録装置内に設けたレジスタに予め記録しておき、光磁気記録媒体への情報の記録時に、上述の光磁気記録媒体固有の物理特性に対する最適な照射パワーと、装置内の雰囲気温度に対する最適となるレーザ光の出力レベル又は強度に関するデータと、標準となる回転速度の2倍、4倍、8倍の高速の回転速度で記録を行う場合のレーザ光の最適となるレーザ光の出力レベル又は強度に関するデータにより、光磁気記録媒体に照射されるレーザ光の照射パワーの補正を行うことも考えられる。
このようにすると、レジスタに記憶しておくレーザ光の出力レベル又は強度を補正するためのデータ量が増加し、レジスタから読み出された補正データに基づくレーザ光の出力レベル、強度の補正を行うためのプログラムとなるファームウェアの設計が複雑となってしまう。
発明の開示
本発明の目的は、上述したような従来の光磁気記録装置等の光ディスクを記録媒体に用いる記録及び/又は再生装置が有する問題点を解消し得る新規な記録可能な光ディスクを記録媒体に用いる記録及び/又は再生装置並びに記録及び/又は再生方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、簡単な構成で、光ディスクの回転速度の変更と、光ディスクに設けられる記録トラックの線記録密度の差異に対応して、光ディスクに照射されるレーザ光の照射パワーの最適化を図り、迅速に且つ正確に情報の記録を行うことができ、しかも正確に記録された情報の再生を行うことができる記録可能な光ディスクを記録媒体に用いる記録及び/又は再生装置並びに記録及び/又は再生方法を提供することにある。
上述した目的を達成するために提案される本発明に係る記録可能な光ディスクを記録媒体に用いる記録及び/又は再生装置は、固有の物理特性に関するデータと線記録密度に関するデータとが少なくとも記録された管理データ領域と記録データが記録されるデータ記録領域を有する記録可能な光ディスクに少なくともレーザ光を照射し、光ディスクに記録を行うとともに、光ディスクに記録されているデータを読み出すヘッド部と、光ディスクを回転駆動するとともに、光ディスクの回転を検出する速度検出部を有する回転駆動部と、光ディスクの周辺の温度を検出する温度検出部と、ヘッド部から読み出された固有の物理特性に関するデータ、線記録密度に関するデータ、速度検出部からの検出データ、温度検出部からの検出データに基づいて光ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーを演算し、演算結果に基づいてヘッド部を制御する制御部とを備えている。
ここで、制御部は、固有の物理特性に関するデータを変数とする第1の関数F1、温度検出部からの検出データを変数とする第2の関数F2、速度検出部からの検出データを変数とする第3の関数F3、線記録密度に関するデータを変数とする第4の関数F4とし、K1、K2を定数とするとき、
F=K1・F1・F2・F3・F4+K2
で表される関数Fによってレーザ光の最適パワーを演算する。
本発明に係る記録可能な光ディスクの記録及び/又は再生方法は、固有の物理特性に関するデータと線記録密度に関するデータとが少なくとも記録された管理データ領域と記録データが記録されるデータ記録領域を有する記録可能な光ディスクにレーザ光を照射し、上記光ディスクから上記固有の物理特性に関するデータと上記線記録密度に関するデータとを読み出し、光ディスクの回転速度を検出し、光ディスクの周辺の温度を検出する。次いで、読み出された固有の物理特性に関するデータ、線記録密度に関するデータ、検出された回転速度に関するデータ、検出された温度に関するデータに基づいて光ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーを演算し、その演算結果に基づいてレーザ光の出力を制御して光ディスクへの記録又は再生を行う。
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態の説明から一層明らかにされるであろう。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明が適用された光ディスクの記録及び/又は再生装置として、記録可能な光磁気ディスクを記録媒体に用いる記録再生装置の例を挙げて説明する。
本発明が適用される図1に示す記録再生装置の記録媒体として用いられる情報の記録を可能とした光磁気ディスク1は、基板と記録層としての光磁気記録層と保護層とから構成されている。ここで、基板は、ポリカーボネート等の光透過性を有する合成樹脂材料を用い射出成形によって円盤状に形成されている。基板の中心部には中心孔が設けられている。この基板の一方の面には、射出成形機に設けたスタンパの凹凸パターン、本発明において用いられる光磁気ディスク1にあっては、アドレスデータに基づいて光磁気ディスク1の半径方向に蛇行されたプリグルーブと、記録又は再生時に必要とされるデータに基づくピットが形成されている。光磁気記録層は、基板に凹凸パターンが設けられた一方の面側に成膜されている。保護層は、光磁気記録層を保護するために設けられるものであって、紫外線硬化型樹脂を用いて光磁気記録層上に設けられている。
光磁気ディスク1には、リードイン領域、データ記録領域及びリードアウト領域が設けられている。リードイン領域には、TOC(Table Of Contents)データが記録されている管理データ領域としてのTOC領域が含まれている。TOC領域に記録されるTOCデータとしては、データ記録領域の開始位置を示すアドレスデータとエンドデータ、リードアウト領域のスタートアドレス等の位置を示すデータや、記録又は再生に必要なデータ、このディスクが光磁気ディスクであることを示す識別データ等が記録されている。記録に必要なデータとしては、後述する固有の物理特性を示すデータ、線記録密度を示すデータ、例えば標準となる記録時のレーザ光の出力レベル、強度を示すデータ等である。再生に必要なデータとしては、データ記録領域に記録されている複数のデータの各々の開始位置を示す開始アドレスデータ、終了位置を示す終了アドレスデータ等である。
光磁気ディスク1は、図1に示す光磁気ディスクの記録再生装置によって記録又は再生が行われる。
図1に示す記録再生装置は、光磁気ディスク1を回転駆動する回転駆動部、ヘッド部、サーボ回路部、再生信号処理部、記録信号処理部、コントローラ等から構成されている。
回転駆動部は、ディスクテーブル2とスピンドルモータ3と速度検出部4より構成されている。ディスクテーブル2は、光磁気ディスク1の中心孔と係合する図示しない係合部と、光磁気ディスク1が載置される載置部とを有し、スピンドルモータ3の回転軸の先端に取り付けられている。スピンドルモータ3は、ディスクテーブル2を、即ちディスクテーブル2に載置された光磁気ディスクを線速度一定で回転駆動する。速度検出部4は、スピンドルモータ3の回転速度を検出することによって間接的に光磁気ディスク1の回転速度を検出するもので、周波数ジェネレータや光センサ等から構成されている。速度検出部4からの検出出力データは後述するコントローラに供給される。
ヘッド部は、光ピックアップ5と磁気ヘッド6から構成されている。光ピックアップ5は、光磁気ディスク1の基板の他方の面側に配され、磁気ヘッド6は光磁気ディスク1を挟んで光ピックアップ5と対向するように配されている。光ピックアップ5と磁気ヘッド6は、図示しない連結機構によって互いに連結されている。後述する送りモータを駆動源とする送り機構によって光ピックアップ5が光磁気ディスク1の半径方向に移動されると、磁気ヘッド6も光磁気ディスク1の半径方向に移動される。
光ピックアップ5は、光源として半導体レーザ素子5a、対物レンズ5b、光検出器5c、アクチュエータ5d及び対物レンズ5bとともに光学系を構成する光学部品から構成されている。
半導体レーザ素子5aから出射されたレーザ光は、対物レンズ5bによって光磁気ディスク1の光磁気記録層上に合焦される。光磁気ディスク1の光磁気記録層によって反射されたレーザ光は、再び対物レンズ5bを介して光ピックアップ5内に入射し、光検出器5cによって受光され検出される。対物レンズ5bは、アクチュエータ5dによって対物レンズ5bの光軸方向、即ちフォーカス方向と対物レンズ5bの光軸と直交する平面方向、即ちトラッキング方向に変位可能に支持されている。アクチュエータ5dは、例えば対物レンズ5bが取り付けられたボビンに取り付けられたコイルとこのコイルと対向するように設けられた永久磁石からなる電磁アクチュエータから構成されている。アクチュエータ5dは、後述するサーボ回路から供給されるフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号に基づいて対物レンズ5bをフォーカス方向とトラッキング方向に変位させる。
磁気ヘッド6は、コイルとヨークから構成されており、光磁気ディスク1に記録されるデータに基づいて変調された外部磁界としての垂直磁界を印加する。
光ピックアップ5の光検出器5cからの出力信号は、再生信号処理部に供給される。再生信号処理部は、RFアンプ7とデコーダ8から構成されている。RFアンプ7は、光ピックアップ5の光検出器5cからの出力信号が供給され、光検出器5cからの出力信号の増幅を行うとともに各種信号を生成する。例えば、RFアンプ7は、光検出器5cからの出力信号に基づいて光磁気ディスク1に記録されているデータを読み出した読み出し信号としてのRF信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する。
RFアンプ7から出力されるRF信号は、デコーダ8に供給される。デコーダ8データは、供給されたRF信号にデコード処理を施す。デコーダ8で施されるデコード処理とは、記録時に後述するエンコーダによって施された変調処理に対応する復調処理と付加されているエラー訂正符号に基づくエラー検出及びエラー訂正処理である。デコーダ8からの出力データは、出力端子9から出力されるとともに後述する固有特性データ検出回路に供給される。
RFアンプ7から出力されるRF信号、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は、サーボ回路部を構成するサーボ回路10に供給される。
サーボ回路10は、RFアンプ7から供給されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいてフォーカスサーボ信号及びトラッキングサーボ信号を生成する。生成されたフォーカスサーボ信号及びトラッキングサーボ信号は、アクチュエータ5dに供給され、対物レンズ5bがフォーカス方向及びトラッキング方向に変位される。その結果、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボが実行される。
サーボ回路10は、RFアンプ7から供給されたRF信号からクロック信号を抽出し、抽出されたクロック信号と基準となるクロック信号との位相差を検出し、検出された位相差に基づいてスピンドルサーボ信号を生成する。生成されたスピンドルサーボ信号は、スピンドルモータ3に供給される。その結果、スピンドルモータ3は、供給されたスピンドルサーボ信号に基づいて線速度一定で回転し、スピンドルサーボが実行される。
一方、光磁気ディスク1に記録される記録信号は、入力端子11から入力され、記録信号処理部に供給される。記録信号処理部は、アナログディジタル(A/D)変換回路12とエンコーダ13から構成されている。
A/D変換回路12は、入力端子11から入力された記録信号をディジタル信号に変換し、エンコーダ13に供給する。エンコーダ13は、A/D変換回路12から供給されたディジタル信号にエラー訂正符号に基づくエラー訂正符号化処理を施した後に変調処理を施す。エンコーダ13で施されるエラー訂正符号化処理に用いられるエラー訂正符号は、例えばCIRC(Cross Interleave Reed−Solomon Code)である。エンコーダ13で施される変調処理は、例えば8−18変調方式に基づく変調処理である。
エンコーダ13から出力された出力データとしての記録データは、磁気ヘッドの駆動回路14に供給される。駆動回路14から供給された記録データに基づく駆動信号が磁気ヘッド6に供給される。その結果、磁気ヘッド6からは供給された駆動信号に基づく、即ち記録データに基づく垂直磁界が光磁気ディスク1に印加される。
このとき、光ピックアップ5からは記録に必要とされるレベル又は強度を有するレーザ光が半導体レーザ素子5aから出射され、光磁気ディスク1に照射されている。半導体レーザ素子5aは、半導体レーザ素子の駆動回路15から供給される駆動信号に基づいて駆動される。半導体レーザ素子5aからは、光磁気ディスク1の記録時と再生時とで異なる出力レベル又は強度を有するレーザ光が駆動回路15からの駆動信号に基づいて出射される。記録時の出力レベル又は強度が再生時の出力レベル又は強度よりも高くなるように駆動信号が後述するコントローラから供給されるコントロール信号に基づいて駆動回路15から出力される。
サーボ回路10では、RFアンプ7から供給されたトラッキングエラー信号の低域周波数成分に基づいて送りモータ駆動信号が生成される。生成された送りモータ駆動信号は、送りモータ16に供給される。送りモータ16は、図示しない送り機構部とともに送り機構を構成する。送り機構は、送りモータ16を駆動源として光ピックアップ5及び磁気ヘッド6からなるヘッド部を光磁気ディスク1の半径方向に移動させるものである。送り機構は、後述するコントローラからのコントロール信号に基づいてヘッド部を光磁気ディスク1の内周又は外周側の所定の位置から外周又は内周側に移動させる。
デコーダ8からの出力データは、前述したように固有特性データ検出回路17に供給される。この固有特性検出回路17では、光磁気ディスク1のTOCデータ領域から読み出されたTOCデータ中に含まれている固有値データ、即ち光磁気ディスク1の光磁気記録層を構成する記録材料の組成、層の厚さ等を示す光磁気ディスク1の固有のデータと光磁気ディスク1の線記録密度に関するデータを抽出して検出する。固有特性検出回路17からの固有値データ及び線記録密度に関するデータは、後述するコントローラに供給される。
図1に示す記録再生装置には、温度センサ18が設けられている。温度センサ18は、ディスクテーブル2に載置された光磁気ディスク1の近傍となる記録再生装置内に設けられている。温度センサ18からの出力信号は、後述するコントローラに供給される。
コントローラ19は、マイクロコンピュータ等から構成され、図1に示した記録再生装置全体の動作を制御する。コントローラ19には、速度検出部4からの出力信号、固有特性データ検出回路17からの固有データと線記録密度に関するデータ及び温度センサ18からの出力信号に基づいて後述する半導体レーザ素子5aから出射されるレーザ光の出力レベル又は強度の補正データを生成し、出力制御を行う。この出力制御以外にコントローラ19には図示しない複数の操作スイッチからなる操作部が接続されており、この操作部からの入力信号に基づいて記録再生装置の記録又は再生動作を制御する以外に種々の動作を行わせる。例えば、操作部からの入力信号に基づいて光磁気ディスク1の記録領域の所定の位置から記録又は再生を行う場合には、サーボ回路10にコントロール信号を供給し、トラッキングサーボ信号のアクチュエータ5dへの供給を停止するとともに、送りモータ16にコントロール信号を供給して光ピックアップ5及び磁気ヘッド6を送り機構によって光磁気ディスク1の半径方向に移動させる。このとき、コントローラ19には、光磁気ディスク1から読み出されたアドレスデータが供給され、この供給されたアドレスデータに基づいて上述した送り機構による光ピックアップ5及び磁気ヘッド6を移動させる動作が行われる。アドレスデータは、光磁気ディスク1に形成されているプリグルーブが光磁気ディスク1の半径方向に蛇行することによって記録されているので、このプリグルーブの蛇行成分を光ピックアップ5からの光検出器5cの出力信号から抽出し、抽出した信号成分が得られる。
ところで、本発明においては、情報記録の対象となる光磁気ディスク1の製造の過程において使用される製造装置や製造工程、原盤、マザー盤、スパンパーと転写を行う際の処理に基づいて、製造される光磁気ディスク1の記録層の組成、膜厚及び保護膜の材質などの固有の物理特性が左右される。光磁気ディスク1に対する半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適となる出力レベル又は強度(以下、最適パワー値という。)P0が、理論的解析の裏付けに基づいて予め実測される。
このようにして、光磁気ディスク1の固有の物理特性と、半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値P0との関係は、実測の結果図2に示すようになる。図2に示す実測の結果は、関数F1として表すことができる。本発明では、製造された光磁気ディスク1のいくつかをサンプルとして実測又は理論的解析に固有の物理特性データは、前述したように光磁気ディスク1のリードイン領域にTOCデータのひとつとして記録されている。一方、図2に示すような最適パワー値P0と固有の物理特性データとの関数F1は、コントローラ19のメモリに記憶されている。
一方、図1に示す記録再生装置においては、記録時の光磁気ディスク1の周辺の雰囲気温度、即ち図1に示す記録再生装置内の温度が変化、変動すると、この雰囲気温度の変動によって半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値が変化するので、半導体レーザ素子5aから出射されるレーザ光の最適パワー値を補正するする必要がある。
ところで、半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値に対して、記録再生装置内の光磁気ディスク1の雰囲気温度が常温より変化した場合に、常温の場合の最適パワー値に比し(−0.2%〜1%)/℃の補正が必要となることが理論的に導き出されている。この導き出された雰囲気温度に対する半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値の補正変化率を示す関数F2は図3に示すようになる。
本発明では、記録時の光磁気ディスク1の装置内の雰囲気温度の変化に対して半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値の補正するための補正変化率の関数F2のデータが予め実測又は計算によって導出され、導出された補正関数F2に関するデータがコントローラ19のメモリに予め記憶されている。
本発明では、記録時の光磁気ディスク1の線速度と半導体レーザ素子5aのレーザ光最適パワー値P1とが理論的解析の裏付けに基づいて予め実測されている。その結果、得られる線速度とレーザ光の最適パワー値P1との間の関数F3は、図4に示すようになる。図4に示した関数F3で示される線速度に対応するレーザ光の最適パワー値P1の関数データが、コントローラ19のメモリに予め記憶されている。
更に、本発明では、光磁気ディスク1の線速度に±20%の変化を与える線記録密度と半導体レーザレーザ光の最適パワー値P2との関係が理論的解析の裏付けに基づいて予め実測されて導き出されている。その結果、得られた線速度と半導体レーザ素子5aのレーザ光最適パワー値P2との間の関数F4は図5に示すようになる。
本発明では、線記録密度データは、光磁気ディスク1のリードイン領域にTOCデータのひとつとして予め記録され、この線記録密度データに対応する半導体レーザ素子5aのレーザ光最適パワー値P2の関数データは、コントローラ19のメモリに予め記憶されている。
本発明では、光磁気ディスク1の固有の特性データ、光磁気ディスク1の周辺の雰囲気温度、光磁気ディスク1の線速度、及び光磁気ディスク1の周辺の線記録密度を変数とする関数F1、関数F2、関数F3及び関数F4に基づいて、半導体レーザ素子5aのレーザ光最適パワー値を演算する総合関数Fを、K1、K2を定数として以下に示す式1のように、理論的な解析に基づいて予め導出しておく。その結果、得られた総合関数Fは、コントローラ19のメモリに予め記憶されている。
F=K1・F1・F2・F3・F4+K2 ・・・(1)
以上のように構成された図1に示す記録再生装置の記録動作を説明する。
先ず、記録動作を実行するためには、図1に示した記録再生装置に設けられた図示しない搬送機構又はユーザによって直接光磁気ディスク1がディスクテーブル2に載置される。このとき、光磁気ディスク1は、中心孔がディスクテーブルに設けられている係合部に係合することによってディスクテーブルに対する位置決めが図られる。
ここで、図示しない操作部の記録操作スイッチがユーザによって操作され、記録開始を示す入力信号がコントローラ19に供給される。コントローラ19は、スピンドルモータ3を起動して光磁気ディスク1の回転を開始させるとともに、サーボ回路10にコントロール信号を供給して対物レンズ5bをフォーカス方向に移動させてフォーカスサーボの引き込み動作を実行させる。このとき、コントローラ19は、駆動回路15にコントロール信号を供給し、再生に必要な出力レベル、強度を有するレーザ光を半導体レーザ素子5aより出射させる。
サーボ回路10は、フォーカスサーボの引き込みが完了すると、フォーカスサーボループを閉じ、トラッキングサーボを引き込み、その後トラッキングサーボを閉じる。フォーカスサーボループを閉じる方法とトラッキングサーボループを閉じる方法は、各種提案されているが、本発明では特に関係ないので、ここでの詳細な説明は省略する。
フォーカスサーボループ及びトラッキングサーボループが閉じると、光ピックアップ5によって光磁気ディスク1の読み出し信号としての出力信号が得られる。即ち、RFアンプ7からRF信号が得られるようになる。サーボ回路10は、RFアンプ7からのRF信号の同期信号の位相を検出して装置側に設けたクロック発生器からクロック信号を同期させてクロック信号を抽出し、スピンドルモータ3のスピンドルサーボを実行する。
サーボ回路10は、RFアンプ7からRF信号が得られるまでの間は、速度検出部に基づいてスピンドルモータ3の駆動を制御するようにしてもよい。
以上の光磁気ディスク1の記録のための起動動作が終了すると、コントローラ19は、送りモータ16にコントロール信号を供給して、光ピックアップ5を光磁気ディスク1の内周方向に向かって移動させる。より正確には、光ピックアップ5を光磁気ディスク1の内周側に設けたTOC領域に対向する位置まで移動させる。
光磁気ディスク1のTOC領域と対向する位置まで移動された光ピックアップ5は、光磁気ディスク1のTOC領域に記録されたTOCデータを読み出す。光ピックアップ5からの出力信号、即ち光検出器5cからの出力信号は、RFアンプ7に供給される。RFアンプ7は、光検出器5cからの出力信号に基づいて前述したようにフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する他にRF信号を生成する。生成されたRF信号は、デコーダ8に供給される。デコーダ8は、供給されたRF信号に復調処理、エラー検出処理、エラー訂正処理等のデコーダ処理を施す。
デコーダ8から出力データ、即ちTOCデータから固有特性データ検出回路17によって固有物理データが検出、抽出されてコントローラ19に供給されるとともに、TOCデータ中の線記録密度を示すデータ、即ち線記録密度データがコントローラ19に供給される。このときコントローラ19には、温度センサ18からの出力信号と速度検出部4からの出力信号が供給されている。
コントローラ19は、固有特性データ検出回路17により検出される固有の物理特性データDに対応するレーザ光の最適パワー値P0の関数データF1(D)をメモリから読み出し、温度センサ18により検出される雰囲気温度Taに対応するレーザ光の最適パワー値の補正関数データF2(Ta)をメモリから読み出す。同様にして、速度検出部4により検出される回転速度VLに対応するレーザ光の最適パワー値の関数データF3(VL)がメモリから読み出され、光磁気ディスク1のTOCデータから抽出された光磁気ディスク1の線記録密度データLDに対応するレーザ光の最適パワー値P2の関数データF4(LD)がメモリから読み出される。
コントローラ19は、上述した式1に基づいて、下記に示す式2を演算することによって半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値を求める総合関数Fが演算される。
一方、光磁気ディスク1に記録する記録信号は、入力端子11から入力される。入力端子11から入力された記録信号は、A/D変換回路12によってディジタル信号に変換される。A/D変換回路12から出力されるディジタル信号は、エンコーダ13に供給され、エラー訂正符号か処理、変調処理等のエンコーダ処理が施される。エンコーダ13からの出力データとしての記録データは、駆動回路14に供給される。磁気ヘッド6は、駆動回路14からの駆動信号に基づいて外部磁界としての垂直磁界を光磁気ディスク1に印加する。
このとき、光磁気ディスク1には、半導体レーザ素子5aから上述した総合関すFに基づいて算出された出力レベル、強度を有する、即ち最適パワー値を有するレーザ光、換言すると記録に必要とされる出力レベル、強度のレーザ光が照射される。
その結果、光磁気ディスク1の光磁気記録層のレーザ光が照射されている部分は、レーザ光によって例えばキュリー温度以上に加熱された後、温度がキュリー温度から下がるときに磁気ヘッド6から印加されている外部磁界の方向に倣って磁化される。このとき、光ピックアップ5は、光磁気ディスク1のデータ記録領域の記録開始位置に磁気ヘッド6とともに送りモータ16が駆動されることによって送り機構によって移動される。
記録動作の開始によって記録再生装置内の温度が上昇すると、温度センサ18からの出力信号が温度上昇によって変化するので、コントローラ19は前述した総合関数Fを演算し直し、レーザ光の最適パワー値を補正する。温度センサ18からの出力信号は、定期的にコントローラ19に取り込まれ、コントローラ19によってレーザ光の最適パワー値が補正される。
光磁気ディスク1を標準となる線速度、例えば1.2m/secよりも高速、例えば2倍以上の速度で光磁気ディスク1に記録を行う場合には、コントローラ19はスピンドルモータ3を例えば2倍の線速度となるように回転駆動するとともに、半導体レーザ素子5aからのレーザ光の出力レベル、強度を変化させる。コントローラ19は、速度検出部4からの出力信号に基づいて前述した総合関数Fを演算し、レーザ光の最適パワー値を補正する。
このように、本発明は、光磁気ディスク1のTOCデータから固有特性データ検出回路17によって光磁気ディスク1の固有物理特性データと線記録密度データとが検出され、速度検出部4によって光磁気ディスク1周辺の雰囲気温度が検出され、各々の検出信号がコントローラ19に供給され、コントローラ19によって固有物理特性データ、線記録密度データ、光磁気ディスク1の回転速度に関するデータ及び雰囲気温度に関するデータにそれぞれ対応するレーザ光の最適パワー値P0の関数データF1(D)、レーザ光の最適パワー値P2の関数データF4(LD)、レーザ光の最適パワー値の関数データF3(VL)、及びレーザ光の最適パワー値の補正関数でF2(Ta)がコントローラ19のメモリから読み出される。
コントローラ19は、これら光磁気ディスク1のコントローラ19の固有物理特性データ、温度に関するデータ、回転速度に関するデータ、及び光磁気ディスク1の線記録密度に関するデータを変数として半導体レーザ素子5aのレーザ光に対する最適パワー値を演算する総合関数F、即ち前述した式1により、迅速的確にレーザ光の最適パワー値が演算可能となる。その結果、コントローラ19のメモリのデータ量の増大を阻止し、ファームウェアの複雑な設計を不要とし、簡単な構成でレーザ光の最適パワー値を、光磁気ディスク1の固有物理特性、記録時の雰囲気温度、光磁気ディスク1の線速度、及び光磁気ディスク1の記録トラックの線記録密度に対応して、迅速、的確に設定して光磁気ディスク1に高品質の情報を記録することができる。
以上は、図1に示した記録再生装置の記録動作について説明したが、再生動作についても記録動作と同様にレーザ光の最適パワー値を補正、設定することができる。
記録再生装置の再生動作は、図示しない操作部の再生操作スイッチがユーザによって操作されると、記録時の起動動作と同様に起動されると、コントローラ19は、送りモータ16にコントロール信号を供給して光ピックアップ5を光磁気ディスク1のTOC領域と対向する位置に移動される。
光ピックアップ5によって光磁気ディスク1のTOC領域から読み出されたTOCデータは、記録時と同様に処理されてコントローラ19に取り込まれる。コントローラ19に供給されるTOCデータは、固有物理特性データ、線記録密度データ以外に既に光磁気ディスク1に記録されている複数のデータの開始位置を示す開始アドレスデータ、終了位置を示す終了アドレスデータ等の光磁気ディスク1の再生に必要なデータが含まれている。
コントローラ19は、供給されたTOCデータに基づいて操作部から入力された入力信号によって指定されたデータを光磁気ディスク1から読み出す。つまり、コントローラ19は、送りモータ16にコントロール信号を供給し、光ピックアップ5を光磁気ディスク1の記録領域の操作部によって指定されたデータが記録されている位置まで移動させる。
光磁気ディスク1の所定の位置まで移動された光ピックアップ5から出力信号、即ち光検出器5cからの出力信号はRFアンプ7に供給される。RFアンプ7は、供給された出力信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成するとともにRF信号を生成する。
RFアンプ7によって生成されたフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号は、サーボ回路10に供給される。サーボ回路10では、供給されたフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に基づいてフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号を生成する。生成されたフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号は、アクチュエータ5dに供給され、フォーカスサーボ、トラッキングサーボが実行される。
RFアンプ7からのRF信号は、デコーダ8に供給される。デコーダ8は、供給されたRF信号に復調処理、エラー検出、エラー訂正処理等のデコード処理が施される。デコーダ8からの出力データは、出力端子9から出力される。
この再生動作によって記録再生装置内の温度も変化するので、温度センサ18からの出力信号に基づいて、コントローラ19は、半導体レーザ素子5aからのレーザ光の最適パワー値を前述した式1に示す総合関数Fに基づいて演算し、補正する。
このようにして記録再生装置の再生動作時も記録時と同様にしてレーザ光の最適パワー値を補正することができる。
上述した本発明では、記録媒体として光磁気ディスクを用いる記録再生装置に適用した例を挙げて説明したが、光磁気ディスク以外の記録可能な光ディスク、例えば相変化型光ディスク、有機色素を用いる追記型の光ディスクを用いる記録再生装置にも適用し、上述した光磁気ディスクを用いる記録再生装置と同様の利点を得ることができる。
産業上の利用可能性
本発明は、光ディスク固有の物理特性に関するデータと線記録密度に関するデータとが少なくとも記録された管理データ領域と記録データが記録されるデータ記録領域を有する記録可能な光ディスクにレーザ光を照射し、この光ディスクから読み出された固有の物理特性に関するデータと線記録密度に関するデータとを読み出すとともに、ディスクの回転速度及び光ディスクの周辺の温度を検出し、読み出された光ディスク固有の物理特性に関するデータ、線記録密度に関するデータ、検出された回転速度に関するデータ、検出された温度に関するデータに基づいて光ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーを演算し、その演算結果に基づいてレーザ光の出力を制御しているので、光ディスク及び装置内の環境、更には記録再生の動作状態に応じて最適パワー値のレーザ光を光ディスクに照射して記録又は再生が行われる。その結果、最適の条件での記録又は再生が行われるので、迅速に且つ正確に情報の記録を行い、正確な情報の再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明に係る光磁気ディスクを記録媒体に用いる本発明に記録再生装置を示すブロック図である。
図2は、本発明に係る光磁気ディスクを記録媒体に用いる記録再生装置に用いられる光磁気ディスクの固有の物理特性と光磁気ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーとの関係を示す特性図である。
図3は、記録再生装置内の雰囲気温度と光磁気ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーとの関係を示す特性図である。
図4は、回転駆動される光磁気ディスクの線速度と光磁気ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーとの関係を示す特性図である。
図5は、光磁気ディスクの線記録密度と光磁気ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーとの関係を示す特性図である。
本発明は、記録可能な光ディスクを記録媒体に用いる記録及び/又は再生装置並びに記録及び/又は再生方法に関し、特に、光ディスクに情報を記録し又は読み取るために照射されるレーザ光のパワーの最適化を図り、正確且つ確実に情報の記録を可能とする記録及び/又は再生装置並びに記録及び/又は再生方法に関する。
背景技術
従来、オーディオデータやビデオデータ等の情報の記録媒体として光磁気ディスク(Magneto−optical Disc)等の光磁気記録媒体が用いられている。この種の光磁気記録媒体は、記録膜として光磁気記録膜を有する。ここで用いる光磁気記録膜は、温度が上昇すると保磁力Hcが減少する磁性薄膜であり、弱い外部磁界として垂直磁界を供給した状態で、記録に必要とされる強度を有するレーザ光を照射し、光磁気記録膜のレーザ光の照射部分に外部磁界に従って磁化反転を起こさせることにより、光磁気記録媒体への情報の記録が行われる。
この場合、光磁気記録媒体に形成される記録膜の組成、膜厚、記録膜を覆って設けられる保護膜の材質等の物理特性により、光磁気記録媒体固有の記録のための温度プロファイルが対応付けられる。光磁気記録媒体の物理特性は、光磁気記録媒体を作製するために用いられる原盤、マザー盤、スパンパー等に設けられる凹凸パターンの転写を行う際の条件や成膜条件等に左右される。
従来の光磁気記録媒体の記録装置は、光磁気記録媒体固有の物理特性に対する最適となるレーザ光の出力レベル又は強度に関するデータと、光磁気記録媒体の装置内の雰囲気温度に対する最適となるレーザ光の出力レベル又は強度に関する補正データとを、装置内に設けられたレジスタに予め記憶している。レジスタに記憶された各データは、光磁気記録媒体への情報の記録時に、レジスタから読み出され、これらのデータに基づいて記録のためのレーザ光の照射パワーが設定され、装置内の温度上昇に応じてレーザ光の照射パワーの補正が行われている。
近年、光磁気記録装置では、記録動作の高速化が進み、光磁気記録媒体としての光磁気ディスクの標準となる回転速度の2倍、4倍、8倍の高速の回転速度での記録が行われるようになってきている。一方、光磁気記録媒体の線記録密度によっても線速度が変化するが、上述した従来の記録装置では、標準となる光磁気ディスクの標準となる回転速度の2倍、4倍、8倍の高速の回転速度で記録を行う場合のレーザ光の照射パワーの補正と、線記録密度の変化に対するレーザ光の照射パワーの補正の双方の補正を行うことは行われていない。
ところで、線記録密度に関するレーザ光の最適照射パワーデータと、光磁気ディスクの標準となる回転速度の2倍、4倍、8倍の高速の回転速度で記録を行う場合のレーザ光の最適となるレーザ光の出力レベル又は強度に関するデータとを記録装置内に設けたレジスタに予め記録しておき、光磁気記録媒体への情報の記録時に、上述の光磁気記録媒体固有の物理特性に対する最適な照射パワーと、装置内の雰囲気温度に対する最適となるレーザ光の出力レベル又は強度に関するデータと、標準となる回転速度の2倍、4倍、8倍の高速の回転速度で記録を行う場合のレーザ光の最適となるレーザ光の出力レベル又は強度に関するデータにより、光磁気記録媒体に照射されるレーザ光の照射パワーの補正を行うことも考えられる。
このようにすると、レジスタに記憶しておくレーザ光の出力レベル又は強度を補正するためのデータ量が増加し、レジスタから読み出された補正データに基づくレーザ光の出力レベル、強度の補正を行うためのプログラムとなるファームウェアの設計が複雑となってしまう。
発明の開示
本発明の目的は、上述したような従来の光磁気記録装置等の光ディスクを記録媒体に用いる記録及び/又は再生装置が有する問題点を解消し得る新規な記録可能な光ディスクを記録媒体に用いる記録及び/又は再生装置並びに記録及び/又は再生方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、簡単な構成で、光ディスクの回転速度の変更と、光ディスクに設けられる記録トラックの線記録密度の差異に対応して、光ディスクに照射されるレーザ光の照射パワーの最適化を図り、迅速に且つ正確に情報の記録を行うことができ、しかも正確に記録された情報の再生を行うことができる記録可能な光ディスクを記録媒体に用いる記録及び/又は再生装置並びに記録及び/又は再生方法を提供することにある。
上述した目的を達成するために提案される本発明に係る記録可能な光ディスクを記録媒体に用いる記録及び/又は再生装置は、固有の物理特性に関するデータと線記録密度に関するデータとが少なくとも記録された管理データ領域と記録データが記録されるデータ記録領域を有する記録可能な光ディスクに少なくともレーザ光を照射し、光ディスクに記録を行うとともに、光ディスクに記録されているデータを読み出すヘッド部と、光ディスクを回転駆動するとともに、光ディスクの回転を検出する速度検出部を有する回転駆動部と、光ディスクの周辺の温度を検出する温度検出部と、ヘッド部から読み出された固有の物理特性に関するデータ、線記録密度に関するデータ、速度検出部からの検出データ、温度検出部からの検出データに基づいて光ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーを演算し、演算結果に基づいてヘッド部を制御する制御部とを備えている。
ここで、制御部は、固有の物理特性に関するデータを変数とする第1の関数F1、温度検出部からの検出データを変数とする第2の関数F2、速度検出部からの検出データを変数とする第3の関数F3、線記録密度に関するデータを変数とする第4の関数F4とし、K1、K2を定数とするとき、
F=K1・F1・F2・F3・F4+K2
で表される関数Fによってレーザ光の最適パワーを演算する。
本発明に係る記録可能な光ディスクの記録及び/又は再生方法は、固有の物理特性に関するデータと線記録密度に関するデータとが少なくとも記録された管理データ領域と記録データが記録されるデータ記録領域を有する記録可能な光ディスクにレーザ光を照射し、上記光ディスクから上記固有の物理特性に関するデータと上記線記録密度に関するデータとを読み出し、光ディスクの回転速度を検出し、光ディスクの周辺の温度を検出する。次いで、読み出された固有の物理特性に関するデータ、線記録密度に関するデータ、検出された回転速度に関するデータ、検出された温度に関するデータに基づいて光ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーを演算し、その演算結果に基づいてレーザ光の出力を制御して光ディスクへの記録又は再生を行う。
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下において図面を参照して説明される実施の形態の説明から一層明らかにされるであろう。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明が適用された光ディスクの記録及び/又は再生装置として、記録可能な光磁気ディスクを記録媒体に用いる記録再生装置の例を挙げて説明する。
本発明が適用される図1に示す記録再生装置の記録媒体として用いられる情報の記録を可能とした光磁気ディスク1は、基板と記録層としての光磁気記録層と保護層とから構成されている。ここで、基板は、ポリカーボネート等の光透過性を有する合成樹脂材料を用い射出成形によって円盤状に形成されている。基板の中心部には中心孔が設けられている。この基板の一方の面には、射出成形機に設けたスタンパの凹凸パターン、本発明において用いられる光磁気ディスク1にあっては、アドレスデータに基づいて光磁気ディスク1の半径方向に蛇行されたプリグルーブと、記録又は再生時に必要とされるデータに基づくピットが形成されている。光磁気記録層は、基板に凹凸パターンが設けられた一方の面側に成膜されている。保護層は、光磁気記録層を保護するために設けられるものであって、紫外線硬化型樹脂を用いて光磁気記録層上に設けられている。
光磁気ディスク1には、リードイン領域、データ記録領域及びリードアウト領域が設けられている。リードイン領域には、TOC(Table Of Contents)データが記録されている管理データ領域としてのTOC領域が含まれている。TOC領域に記録されるTOCデータとしては、データ記録領域の開始位置を示すアドレスデータとエンドデータ、リードアウト領域のスタートアドレス等の位置を示すデータや、記録又は再生に必要なデータ、このディスクが光磁気ディスクであることを示す識別データ等が記録されている。記録に必要なデータとしては、後述する固有の物理特性を示すデータ、線記録密度を示すデータ、例えば標準となる記録時のレーザ光の出力レベル、強度を示すデータ等である。再生に必要なデータとしては、データ記録領域に記録されている複数のデータの各々の開始位置を示す開始アドレスデータ、終了位置を示す終了アドレスデータ等である。
光磁気ディスク1は、図1に示す光磁気ディスクの記録再生装置によって記録又は再生が行われる。
図1に示す記録再生装置は、光磁気ディスク1を回転駆動する回転駆動部、ヘッド部、サーボ回路部、再生信号処理部、記録信号処理部、コントローラ等から構成されている。
回転駆動部は、ディスクテーブル2とスピンドルモータ3と速度検出部4より構成されている。ディスクテーブル2は、光磁気ディスク1の中心孔と係合する図示しない係合部と、光磁気ディスク1が載置される載置部とを有し、スピンドルモータ3の回転軸の先端に取り付けられている。スピンドルモータ3は、ディスクテーブル2を、即ちディスクテーブル2に載置された光磁気ディスクを線速度一定で回転駆動する。速度検出部4は、スピンドルモータ3の回転速度を検出することによって間接的に光磁気ディスク1の回転速度を検出するもので、周波数ジェネレータや光センサ等から構成されている。速度検出部4からの検出出力データは後述するコントローラに供給される。
ヘッド部は、光ピックアップ5と磁気ヘッド6から構成されている。光ピックアップ5は、光磁気ディスク1の基板の他方の面側に配され、磁気ヘッド6は光磁気ディスク1を挟んで光ピックアップ5と対向するように配されている。光ピックアップ5と磁気ヘッド6は、図示しない連結機構によって互いに連結されている。後述する送りモータを駆動源とする送り機構によって光ピックアップ5が光磁気ディスク1の半径方向に移動されると、磁気ヘッド6も光磁気ディスク1の半径方向に移動される。
光ピックアップ5は、光源として半導体レーザ素子5a、対物レンズ5b、光検出器5c、アクチュエータ5d及び対物レンズ5bとともに光学系を構成する光学部品から構成されている。
半導体レーザ素子5aから出射されたレーザ光は、対物レンズ5bによって光磁気ディスク1の光磁気記録層上に合焦される。光磁気ディスク1の光磁気記録層によって反射されたレーザ光は、再び対物レンズ5bを介して光ピックアップ5内に入射し、光検出器5cによって受光され検出される。対物レンズ5bは、アクチュエータ5dによって対物レンズ5bの光軸方向、即ちフォーカス方向と対物レンズ5bの光軸と直交する平面方向、即ちトラッキング方向に変位可能に支持されている。アクチュエータ5dは、例えば対物レンズ5bが取り付けられたボビンに取り付けられたコイルとこのコイルと対向するように設けられた永久磁石からなる電磁アクチュエータから構成されている。アクチュエータ5dは、後述するサーボ回路から供給されるフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号に基づいて対物レンズ5bをフォーカス方向とトラッキング方向に変位させる。
磁気ヘッド6は、コイルとヨークから構成されており、光磁気ディスク1に記録されるデータに基づいて変調された外部磁界としての垂直磁界を印加する。
光ピックアップ5の光検出器5cからの出力信号は、再生信号処理部に供給される。再生信号処理部は、RFアンプ7とデコーダ8から構成されている。RFアンプ7は、光ピックアップ5の光検出器5cからの出力信号が供給され、光検出器5cからの出力信号の増幅を行うとともに各種信号を生成する。例えば、RFアンプ7は、光検出器5cからの出力信号に基づいて光磁気ディスク1に記録されているデータを読み出した読み出し信号としてのRF信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する。
RFアンプ7から出力されるRF信号は、デコーダ8に供給される。デコーダ8データは、供給されたRF信号にデコード処理を施す。デコーダ8で施されるデコード処理とは、記録時に後述するエンコーダによって施された変調処理に対応する復調処理と付加されているエラー訂正符号に基づくエラー検出及びエラー訂正処理である。デコーダ8からの出力データは、出力端子9から出力されるとともに後述する固有特性データ検出回路に供給される。
RFアンプ7から出力されるRF信号、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号は、サーボ回路部を構成するサーボ回路10に供給される。
サーボ回路10は、RFアンプ7から供給されたフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいてフォーカスサーボ信号及びトラッキングサーボ信号を生成する。生成されたフォーカスサーボ信号及びトラッキングサーボ信号は、アクチュエータ5dに供給され、対物レンズ5bがフォーカス方向及びトラッキング方向に変位される。その結果、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボが実行される。
サーボ回路10は、RFアンプ7から供給されたRF信号からクロック信号を抽出し、抽出されたクロック信号と基準となるクロック信号との位相差を検出し、検出された位相差に基づいてスピンドルサーボ信号を生成する。生成されたスピンドルサーボ信号は、スピンドルモータ3に供給される。その結果、スピンドルモータ3は、供給されたスピンドルサーボ信号に基づいて線速度一定で回転し、スピンドルサーボが実行される。
一方、光磁気ディスク1に記録される記録信号は、入力端子11から入力され、記録信号処理部に供給される。記録信号処理部は、アナログディジタル(A/D)変換回路12とエンコーダ13から構成されている。
A/D変換回路12は、入力端子11から入力された記録信号をディジタル信号に変換し、エンコーダ13に供給する。エンコーダ13は、A/D変換回路12から供給されたディジタル信号にエラー訂正符号に基づくエラー訂正符号化処理を施した後に変調処理を施す。エンコーダ13で施されるエラー訂正符号化処理に用いられるエラー訂正符号は、例えばCIRC(Cross Interleave Reed−Solomon Code)である。エンコーダ13で施される変調処理は、例えば8−18変調方式に基づく変調処理である。
エンコーダ13から出力された出力データとしての記録データは、磁気ヘッドの駆動回路14に供給される。駆動回路14から供給された記録データに基づく駆動信号が磁気ヘッド6に供給される。その結果、磁気ヘッド6からは供給された駆動信号に基づく、即ち記録データに基づく垂直磁界が光磁気ディスク1に印加される。
このとき、光ピックアップ5からは記録に必要とされるレベル又は強度を有するレーザ光が半導体レーザ素子5aから出射され、光磁気ディスク1に照射されている。半導体レーザ素子5aは、半導体レーザ素子の駆動回路15から供給される駆動信号に基づいて駆動される。半導体レーザ素子5aからは、光磁気ディスク1の記録時と再生時とで異なる出力レベル又は強度を有するレーザ光が駆動回路15からの駆動信号に基づいて出射される。記録時の出力レベル又は強度が再生時の出力レベル又は強度よりも高くなるように駆動信号が後述するコントローラから供給されるコントロール信号に基づいて駆動回路15から出力される。
サーボ回路10では、RFアンプ7から供給されたトラッキングエラー信号の低域周波数成分に基づいて送りモータ駆動信号が生成される。生成された送りモータ駆動信号は、送りモータ16に供給される。送りモータ16は、図示しない送り機構部とともに送り機構を構成する。送り機構は、送りモータ16を駆動源として光ピックアップ5及び磁気ヘッド6からなるヘッド部を光磁気ディスク1の半径方向に移動させるものである。送り機構は、後述するコントローラからのコントロール信号に基づいてヘッド部を光磁気ディスク1の内周又は外周側の所定の位置から外周又は内周側に移動させる。
デコーダ8からの出力データは、前述したように固有特性データ検出回路17に供給される。この固有特性検出回路17では、光磁気ディスク1のTOCデータ領域から読み出されたTOCデータ中に含まれている固有値データ、即ち光磁気ディスク1の光磁気記録層を構成する記録材料の組成、層の厚さ等を示す光磁気ディスク1の固有のデータと光磁気ディスク1の線記録密度に関するデータを抽出して検出する。固有特性検出回路17からの固有値データ及び線記録密度に関するデータは、後述するコントローラに供給される。
図1に示す記録再生装置には、温度センサ18が設けられている。温度センサ18は、ディスクテーブル2に載置された光磁気ディスク1の近傍となる記録再生装置内に設けられている。温度センサ18からの出力信号は、後述するコントローラに供給される。
コントローラ19は、マイクロコンピュータ等から構成され、図1に示した記録再生装置全体の動作を制御する。コントローラ19には、速度検出部4からの出力信号、固有特性データ検出回路17からの固有データと線記録密度に関するデータ及び温度センサ18からの出力信号に基づいて後述する半導体レーザ素子5aから出射されるレーザ光の出力レベル又は強度の補正データを生成し、出力制御を行う。この出力制御以外にコントローラ19には図示しない複数の操作スイッチからなる操作部が接続されており、この操作部からの入力信号に基づいて記録再生装置の記録又は再生動作を制御する以外に種々の動作を行わせる。例えば、操作部からの入力信号に基づいて光磁気ディスク1の記録領域の所定の位置から記録又は再生を行う場合には、サーボ回路10にコントロール信号を供給し、トラッキングサーボ信号のアクチュエータ5dへの供給を停止するとともに、送りモータ16にコントロール信号を供給して光ピックアップ5及び磁気ヘッド6を送り機構によって光磁気ディスク1の半径方向に移動させる。このとき、コントローラ19には、光磁気ディスク1から読み出されたアドレスデータが供給され、この供給されたアドレスデータに基づいて上述した送り機構による光ピックアップ5及び磁気ヘッド6を移動させる動作が行われる。アドレスデータは、光磁気ディスク1に形成されているプリグルーブが光磁気ディスク1の半径方向に蛇行することによって記録されているので、このプリグルーブの蛇行成分を光ピックアップ5からの光検出器5cの出力信号から抽出し、抽出した信号成分が得られる。
ところで、本発明においては、情報記録の対象となる光磁気ディスク1の製造の過程において使用される製造装置や製造工程、原盤、マザー盤、スパンパーと転写を行う際の処理に基づいて、製造される光磁気ディスク1の記録層の組成、膜厚及び保護膜の材質などの固有の物理特性が左右される。光磁気ディスク1に対する半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適となる出力レベル又は強度(以下、最適パワー値という。)P0が、理論的解析の裏付けに基づいて予め実測される。
このようにして、光磁気ディスク1の固有の物理特性と、半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値P0との関係は、実測の結果図2に示すようになる。図2に示す実測の結果は、関数F1として表すことができる。本発明では、製造された光磁気ディスク1のいくつかをサンプルとして実測又は理論的解析に固有の物理特性データは、前述したように光磁気ディスク1のリードイン領域にTOCデータのひとつとして記録されている。一方、図2に示すような最適パワー値P0と固有の物理特性データとの関数F1は、コントローラ19のメモリに記憶されている。
一方、図1に示す記録再生装置においては、記録時の光磁気ディスク1の周辺の雰囲気温度、即ち図1に示す記録再生装置内の温度が変化、変動すると、この雰囲気温度の変動によって半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値が変化するので、半導体レーザ素子5aから出射されるレーザ光の最適パワー値を補正するする必要がある。
ところで、半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値に対して、記録再生装置内の光磁気ディスク1の雰囲気温度が常温より変化した場合に、常温の場合の最適パワー値に比し(−0.2%〜1%)/℃の補正が必要となることが理論的に導き出されている。この導き出された雰囲気温度に対する半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値の補正変化率を示す関数F2は図3に示すようになる。
本発明では、記録時の光磁気ディスク1の装置内の雰囲気温度の変化に対して半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値の補正するための補正変化率の関数F2のデータが予め実測又は計算によって導出され、導出された補正関数F2に関するデータがコントローラ19のメモリに予め記憶されている。
本発明では、記録時の光磁気ディスク1の線速度と半導体レーザ素子5aのレーザ光最適パワー値P1とが理論的解析の裏付けに基づいて予め実測されている。その結果、得られる線速度とレーザ光の最適パワー値P1との間の関数F3は、図4に示すようになる。図4に示した関数F3で示される線速度に対応するレーザ光の最適パワー値P1の関数データが、コントローラ19のメモリに予め記憶されている。
更に、本発明では、光磁気ディスク1の線速度に±20%の変化を与える線記録密度と半導体レーザレーザ光の最適パワー値P2との関係が理論的解析の裏付けに基づいて予め実測されて導き出されている。その結果、得られた線速度と半導体レーザ素子5aのレーザ光最適パワー値P2との間の関数F4は図5に示すようになる。
本発明では、線記録密度データは、光磁気ディスク1のリードイン領域にTOCデータのひとつとして予め記録され、この線記録密度データに対応する半導体レーザ素子5aのレーザ光最適パワー値P2の関数データは、コントローラ19のメモリに予め記憶されている。
本発明では、光磁気ディスク1の固有の特性データ、光磁気ディスク1の周辺の雰囲気温度、光磁気ディスク1の線速度、及び光磁気ディスク1の周辺の線記録密度を変数とする関数F1、関数F2、関数F3及び関数F4に基づいて、半導体レーザ素子5aのレーザ光最適パワー値を演算する総合関数Fを、K1、K2を定数として以下に示す式1のように、理論的な解析に基づいて予め導出しておく。その結果、得られた総合関数Fは、コントローラ19のメモリに予め記憶されている。
F=K1・F1・F2・F3・F4+K2 ・・・(1)
以上のように構成された図1に示す記録再生装置の記録動作を説明する。
先ず、記録動作を実行するためには、図1に示した記録再生装置に設けられた図示しない搬送機構又はユーザによって直接光磁気ディスク1がディスクテーブル2に載置される。このとき、光磁気ディスク1は、中心孔がディスクテーブルに設けられている係合部に係合することによってディスクテーブルに対する位置決めが図られる。
ここで、図示しない操作部の記録操作スイッチがユーザによって操作され、記録開始を示す入力信号がコントローラ19に供給される。コントローラ19は、スピンドルモータ3を起動して光磁気ディスク1の回転を開始させるとともに、サーボ回路10にコントロール信号を供給して対物レンズ5bをフォーカス方向に移動させてフォーカスサーボの引き込み動作を実行させる。このとき、コントローラ19は、駆動回路15にコントロール信号を供給し、再生に必要な出力レベル、強度を有するレーザ光を半導体レーザ素子5aより出射させる。
サーボ回路10は、フォーカスサーボの引き込みが完了すると、フォーカスサーボループを閉じ、トラッキングサーボを引き込み、その後トラッキングサーボを閉じる。フォーカスサーボループを閉じる方法とトラッキングサーボループを閉じる方法は、各種提案されているが、本発明では特に関係ないので、ここでの詳細な説明は省略する。
フォーカスサーボループ及びトラッキングサーボループが閉じると、光ピックアップ5によって光磁気ディスク1の読み出し信号としての出力信号が得られる。即ち、RFアンプ7からRF信号が得られるようになる。サーボ回路10は、RFアンプ7からのRF信号の同期信号の位相を検出して装置側に設けたクロック発生器からクロック信号を同期させてクロック信号を抽出し、スピンドルモータ3のスピンドルサーボを実行する。
サーボ回路10は、RFアンプ7からRF信号が得られるまでの間は、速度検出部に基づいてスピンドルモータ3の駆動を制御するようにしてもよい。
以上の光磁気ディスク1の記録のための起動動作が終了すると、コントローラ19は、送りモータ16にコントロール信号を供給して、光ピックアップ5を光磁気ディスク1の内周方向に向かって移動させる。より正確には、光ピックアップ5を光磁気ディスク1の内周側に設けたTOC領域に対向する位置まで移動させる。
光磁気ディスク1のTOC領域と対向する位置まで移動された光ピックアップ5は、光磁気ディスク1のTOC領域に記録されたTOCデータを読み出す。光ピックアップ5からの出力信号、即ち光検出器5cからの出力信号は、RFアンプ7に供給される。RFアンプ7は、光検出器5cからの出力信号に基づいて前述したようにフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する他にRF信号を生成する。生成されたRF信号は、デコーダ8に供給される。デコーダ8は、供給されたRF信号に復調処理、エラー検出処理、エラー訂正処理等のデコーダ処理を施す。
デコーダ8から出力データ、即ちTOCデータから固有特性データ検出回路17によって固有物理データが検出、抽出されてコントローラ19に供給されるとともに、TOCデータ中の線記録密度を示すデータ、即ち線記録密度データがコントローラ19に供給される。このときコントローラ19には、温度センサ18からの出力信号と速度検出部4からの出力信号が供給されている。
コントローラ19は、固有特性データ検出回路17により検出される固有の物理特性データDに対応するレーザ光の最適パワー値P0の関数データF1(D)をメモリから読み出し、温度センサ18により検出される雰囲気温度Taに対応するレーザ光の最適パワー値の補正関数データF2(Ta)をメモリから読み出す。同様にして、速度検出部4により検出される回転速度VLに対応するレーザ光の最適パワー値の関数データF3(VL)がメモリから読み出され、光磁気ディスク1のTOCデータから抽出された光磁気ディスク1の線記録密度データLDに対応するレーザ光の最適パワー値P2の関数データF4(LD)がメモリから読み出される。
コントローラ19は、上述した式1に基づいて、下記に示す式2を演算することによって半導体レーザ素子5aのレーザ光の最適パワー値を求める総合関数Fが演算される。
一方、光磁気ディスク1に記録する記録信号は、入力端子11から入力される。入力端子11から入力された記録信号は、A/D変換回路12によってディジタル信号に変換される。A/D変換回路12から出力されるディジタル信号は、エンコーダ13に供給され、エラー訂正符号か処理、変調処理等のエンコーダ処理が施される。エンコーダ13からの出力データとしての記録データは、駆動回路14に供給される。磁気ヘッド6は、駆動回路14からの駆動信号に基づいて外部磁界としての垂直磁界を光磁気ディスク1に印加する。
このとき、光磁気ディスク1には、半導体レーザ素子5aから上述した総合関すFに基づいて算出された出力レベル、強度を有する、即ち最適パワー値を有するレーザ光、換言すると記録に必要とされる出力レベル、強度のレーザ光が照射される。
その結果、光磁気ディスク1の光磁気記録層のレーザ光が照射されている部分は、レーザ光によって例えばキュリー温度以上に加熱された後、温度がキュリー温度から下がるときに磁気ヘッド6から印加されている外部磁界の方向に倣って磁化される。このとき、光ピックアップ5は、光磁気ディスク1のデータ記録領域の記録開始位置に磁気ヘッド6とともに送りモータ16が駆動されることによって送り機構によって移動される。
記録動作の開始によって記録再生装置内の温度が上昇すると、温度センサ18からの出力信号が温度上昇によって変化するので、コントローラ19は前述した総合関数Fを演算し直し、レーザ光の最適パワー値を補正する。温度センサ18からの出力信号は、定期的にコントローラ19に取り込まれ、コントローラ19によってレーザ光の最適パワー値が補正される。
光磁気ディスク1を標準となる線速度、例えば1.2m/secよりも高速、例えば2倍以上の速度で光磁気ディスク1に記録を行う場合には、コントローラ19はスピンドルモータ3を例えば2倍の線速度となるように回転駆動するとともに、半導体レーザ素子5aからのレーザ光の出力レベル、強度を変化させる。コントローラ19は、速度検出部4からの出力信号に基づいて前述した総合関数Fを演算し、レーザ光の最適パワー値を補正する。
このように、本発明は、光磁気ディスク1のTOCデータから固有特性データ検出回路17によって光磁気ディスク1の固有物理特性データと線記録密度データとが検出され、速度検出部4によって光磁気ディスク1周辺の雰囲気温度が検出され、各々の検出信号がコントローラ19に供給され、コントローラ19によって固有物理特性データ、線記録密度データ、光磁気ディスク1の回転速度に関するデータ及び雰囲気温度に関するデータにそれぞれ対応するレーザ光の最適パワー値P0の関数データF1(D)、レーザ光の最適パワー値P2の関数データF4(LD)、レーザ光の最適パワー値の関数データF3(VL)、及びレーザ光の最適パワー値の補正関数でF2(Ta)がコントローラ19のメモリから読み出される。
コントローラ19は、これら光磁気ディスク1のコントローラ19の固有物理特性データ、温度に関するデータ、回転速度に関するデータ、及び光磁気ディスク1の線記録密度に関するデータを変数として半導体レーザ素子5aのレーザ光に対する最適パワー値を演算する総合関数F、即ち前述した式1により、迅速的確にレーザ光の最適パワー値が演算可能となる。その結果、コントローラ19のメモリのデータ量の増大を阻止し、ファームウェアの複雑な設計を不要とし、簡単な構成でレーザ光の最適パワー値を、光磁気ディスク1の固有物理特性、記録時の雰囲気温度、光磁気ディスク1の線速度、及び光磁気ディスク1の記録トラックの線記録密度に対応して、迅速、的確に設定して光磁気ディスク1に高品質の情報を記録することができる。
以上は、図1に示した記録再生装置の記録動作について説明したが、再生動作についても記録動作と同様にレーザ光の最適パワー値を補正、設定することができる。
記録再生装置の再生動作は、図示しない操作部の再生操作スイッチがユーザによって操作されると、記録時の起動動作と同様に起動されると、コントローラ19は、送りモータ16にコントロール信号を供給して光ピックアップ5を光磁気ディスク1のTOC領域と対向する位置に移動される。
光ピックアップ5によって光磁気ディスク1のTOC領域から読み出されたTOCデータは、記録時と同様に処理されてコントローラ19に取り込まれる。コントローラ19に供給されるTOCデータは、固有物理特性データ、線記録密度データ以外に既に光磁気ディスク1に記録されている複数のデータの開始位置を示す開始アドレスデータ、終了位置を示す終了アドレスデータ等の光磁気ディスク1の再生に必要なデータが含まれている。
コントローラ19は、供給されたTOCデータに基づいて操作部から入力された入力信号によって指定されたデータを光磁気ディスク1から読み出す。つまり、コントローラ19は、送りモータ16にコントロール信号を供給し、光ピックアップ5を光磁気ディスク1の記録領域の操作部によって指定されたデータが記録されている位置まで移動させる。
光磁気ディスク1の所定の位置まで移動された光ピックアップ5から出力信号、即ち光検出器5cからの出力信号はRFアンプ7に供給される。RFアンプ7は、供給された出力信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成するとともにRF信号を生成する。
RFアンプ7によって生成されたフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号は、サーボ回路10に供給される。サーボ回路10では、供給されたフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に基づいてフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号を生成する。生成されたフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号は、アクチュエータ5dに供給され、フォーカスサーボ、トラッキングサーボが実行される。
RFアンプ7からのRF信号は、デコーダ8に供給される。デコーダ8は、供給されたRF信号に復調処理、エラー検出、エラー訂正処理等のデコード処理が施される。デコーダ8からの出力データは、出力端子9から出力される。
この再生動作によって記録再生装置内の温度も変化するので、温度センサ18からの出力信号に基づいて、コントローラ19は、半導体レーザ素子5aからのレーザ光の最適パワー値を前述した式1に示す総合関数Fに基づいて演算し、補正する。
このようにして記録再生装置の再生動作時も記録時と同様にしてレーザ光の最適パワー値を補正することができる。
上述した本発明では、記録媒体として光磁気ディスクを用いる記録再生装置に適用した例を挙げて説明したが、光磁気ディスク以外の記録可能な光ディスク、例えば相変化型光ディスク、有機色素を用いる追記型の光ディスクを用いる記録再生装置にも適用し、上述した光磁気ディスクを用いる記録再生装置と同様の利点を得ることができる。
産業上の利用可能性
本発明は、光ディスク固有の物理特性に関するデータと線記録密度に関するデータとが少なくとも記録された管理データ領域と記録データが記録されるデータ記録領域を有する記録可能な光ディスクにレーザ光を照射し、この光ディスクから読み出された固有の物理特性に関するデータと線記録密度に関するデータとを読み出すとともに、ディスクの回転速度及び光ディスクの周辺の温度を検出し、読み出された光ディスク固有の物理特性に関するデータ、線記録密度に関するデータ、検出された回転速度に関するデータ、検出された温度に関するデータに基づいて光ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーを演算し、その演算結果に基づいてレーザ光の出力を制御しているので、光ディスク及び装置内の環境、更には記録再生の動作状態に応じて最適パワー値のレーザ光を光ディスクに照射して記録又は再生が行われる。その結果、最適の条件での記録又は再生が行われるので、迅速に且つ正確に情報の記録を行い、正確な情報の再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明に係る光磁気ディスクを記録媒体に用いる本発明に記録再生装置を示すブロック図である。
図2は、本発明に係る光磁気ディスクを記録媒体に用いる記録再生装置に用いられる光磁気ディスクの固有の物理特性と光磁気ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーとの関係を示す特性図である。
図3は、記録再生装置内の雰囲気温度と光磁気ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーとの関係を示す特性図である。
図4は、回転駆動される光磁気ディスクの線速度と光磁気ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーとの関係を示す特性図である。
図5は、光磁気ディスクの線記録密度と光磁気ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーとの関係を示す特性図である。
Claims (7)
- 固有の物理特性に関するデータと線記録密度に関するデータとが少なくとも記録された管理データ領域と記録データが記録されるデータ記録領域を有する記録可能な光ディスクに少なくともレーザ光を照射し、上記光ディスクに記録を行うとともに、上記光ディスクに記録されているデータを読み出すヘッド部と、
上記光ディスクを回転駆動するとともに、上記光ディスクの回転を検出する速度検出部を有する回転駆動部と、
上記光ディスクの周辺の温度を検出する温度検出部と、
上記ヘッド部から読み出された上記固有の物理特性に関するデータ、上記線記録密度に関するデータ、上記速度検出部からの検出データ、上記温度検出部からの検出データに基づいて上記光ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーを演算し、上記演算結果に基づいて上記ヘッド部を制御する制御部とを備えている記録可能な光ディスクの記録及び/又は再生装置。 - 上記制御部は、上記固有の物理特性に関するデータ、上記線記録密度に関するデータ、上記速度検出部からの検出データ、上記温度検出部からの検出データを変数とする関数に基づいて上記レーザ光の最適パワーを演算する請求の範囲第1項記載の記録可能な光ディスクの記録及び/又は再生装置。
- 上記制御部は、上記固有の物理特性に関するデータを変数とする第1の関数F1、上記温度検出部からの検出データを変数とする第2の関数F2、上記速度検出部からの検出データを変数とする第3の関数F3、上記線記録密度に関するデータを変数とする第4の関数F4とし、K1、K2を定数とするとき、
F=K1・F1・F2・F3・F4+K2
で表される関数Fによって上記レーザ光の最適パワーを演算する請求の範囲第2項記載の記録可能な光ディスクの記録及び/又は再生装置。 - 上記装置は、更に上記ヘッド部からの出力信号に再生のための信号処理を施す再生信号処理部と、上記再生信号処理部からの出力データから上記固有の物理特性に関するデータを検出し、上記固有の物理特性に関するデータを上記制御部に供給する固有データ検出部を備えている請求の範囲第1項記載の記録可能な光ディスクの記録及び/又は再生装置。
- 固有の物理特性に関するデータと線記録密度に関するデータとが少なくとも記録された管理データ領域と記録データが記録されるデータ記録領域を有する記録可能な光ディスクにレーザ光を照射し、上記光ディスクから上記固有の物理特性に関するデータと上記線記録密度に関するデータとを読み出し、
上記光ディスクの回転速度を検出し、
上記光ディスクの周辺の温度を検出し、
上記読み出された上記固有の物理特性に関するデータ、上記線記録密度に関するデータ、上記検出された回転速度に関するデータ、上記検出された温度に関するデータに基づいて上記光ディスクに照射されるレーザ光の最適パワーを演算し、上記演算結果に基づいて上記レーザ光の出力を制御する記録可能な光ディスクの記録及び/又は再生方法。 - 上記方法は、上記固有の物理特性に関するデータ、上記線記録密度に関するデータ、上記速度検出部からの検出データ、上記温度検出部からの検出データを変数とする関数に基づいて上記レーザ光の最適パワーを演算する請求の範囲第5項記載の記録可能な光ディスクの記録及び/又は再生方法。
- 上記方法は、上記固有の物理特性に関するデータを変数とする第1の関数F1、上記温度検出部からの検出データを変数とする第2の関数F2、上記速度検出部からの検出データを変数とする第3の関数F3、上記線記録密度に関するデータを変数とする第4の関数F4とし、K1、K2を定数とするとき、
F=K1・F1・F2・F3・F4+K2
で表される関数Fによって上記レーザ光の最適パワーを演算する請求の範囲第6項記載の記録可能な光ディスクの記録及び/又は再生方法。
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