JP2000298832A - 光情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で、かつ、検出帯域の限られた出
射光量検出器を使用しても正確に記録パワー、消去パワ
ー、バイアスレベルのパワーを正確かつ速やかに制御で
きる光情報記録再生装置を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ１のバイアスレベルのレー
ザパワーを決定する際に、消去レベルと記録レベルとの
レベル比Ｋに基づいた係数を用いて電流印加手段５のバ
イアスレベルの駆動電流Ｉｂをバイアスレベル補正手段
１７により補正するとともに、この係数を用いて連動補
正手段２４により消去電流重畳手段６による消去レベル
の重畳電流Ｉｅ″と記録電流重畳手段７による記録レベ
ルの重畳電流Ｉｗ″とを補正することで、ピークレベル
／消去レベルを最適な値に保持したまま、速やかに電流
印加手段５のバイアスレベルを決定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクなどの
記録媒体上に情報をレーザ光源からのレーザ光により記
録する光情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチメディアの普及に伴い音楽用ＣＤ
（Compact Disk），ＣＤ−ＲＯＭ、最近ではＤＶＤ（Di
gital Video又はVersatile Disk）−ＲＯＭなどの再生
専用メディア（記録媒体）や情報再生装置が実用化され
ている。また、最近では、色素メディアを用いた追記型
光ディスクや、光磁気（ＭＯ）メディアを用いた書き換
え可能なＭＯディスクの他に相変化型メディアも注目さ
れており、これらの記録媒体を用いた情報記録再生装置
が実用化されている。特に書き換え可能なＤＶＤメディ
アは次世代のマルチメディア記録媒体及び大容量ストレ
ージ媒体として大いに注目されている。なお、相変化型
メディアは記録材料を結晶相とアモルファス相とに可逆
的に相変化させて情報を記録するものである。また、相
変化型メディアは、ＭＯメディアなどと異なり外部磁界
を必要とせず半導体レーザからなるレーザ光源からのレ
ーザ光だけで情報の記録、再生ができ、かつ、情報の記
録と消去がレーザ光により一度に行われるオーバーライ
ト記録が可能である。

【０００３】相変化型メディアに情報を記録するための
一般的な記録波形としては、例えば、８−１６変調コー
ドなどに基づいて生成した単パルスの半導体レーザ発光
波形があるが、この記録波形による単パルス記録では、
畜熱のため記録マークが涙状に歪みを生じたり、冷却速
度が不足してアモルファス相の形成が不十分となり、レ
ーザ光に対して低反射の記録マークが得られないなどの
問題がある。

【０００４】このため、相変化型メディアに情報を記録
する従来の記録方式では、図７に示すように多段の記録
パワーを用いたマルチパルス波形のレーザ光により相変
化型メディアにマークを形成することで上述の問題を防
止している。このマルチパルス波形のマーク部は、相変
化型メディアの記録膜を融点以上に十分に予備加熱する
ための先頭加熱パルスＡと、後続する複数個の連続加熱
パルスＢと、それらの間の連続冷却パルスＣからなって
おり、先頭加熱パルスＡ、加熱パルスＢの発光パワー
（ピークパワー）をＰｗ、冷却パルスＣの発光パワー
（ボトムパワー）をＰｂ、リードパワーをＰｒとすれ
ば、各々の発光パワーは Ｐｗ＞Ｐｂ≒Ｐｒ に設定されている。また、マルチパルス波形のスペース
部はイレースパルスＤからなり、その発光パワー（消去
パワー）Ｐｅは Ｐｗ＞Ｐｅ＞Ｐｂ に設定されている。

【０００５】このように記録波形をマルチパルス発光波
形とすることで、相変化型メディアのマーク部は加熱パ
ルスＡ，Ｂと冷却パルスＣによる加熱→冷却の急冷条件
によりアモルファス相が形成され、スペース部はイレー
スパルスＤによる加熱のみの徐冷条件により結晶相が形
成されるため、アモルファス相と結晶相とで十分な反射
率差が得られる。

【０００６】相変化型メディアのように、レーザ光を高
い周波数のパルス列として光ディスク上に照射して情報
の記録或いは消去、初期化を行なう光情報記録再生装置
においては、レーザパワーの変化も高周波である。その
ため、検出帯域の限られた出射光量検出器を使用する
と、正確な出射光量を検出することが困難になる。この
ように不正確に検出された出射光量に基づいてレーザ光
源の出射光量を調整しても、正確な調整は難しいので、
安定化させることも困難である。その結果、情報の記
録、消去、初期化等の処理が不完全なものになる、とい
うケースが生じる。

【０００７】従来、レーザ光源のピークパワーの制御方
法に用いられる技術として、記録開始前に予め半導体レ
ーザの微分効率特性を算出しておき、イレースパワー或
いはボトムパワーで駆動する電流に微分効率から算出さ
れた電流を加算することでピークパワーの駆動電流とす
る手法がある。

【０００８】しかし、この手法は、半導体レーザの微分
効率が変動しないことが前提となっており、微分効率が
変動してしまうとピークパワーを駆動する電流に誤差が
生じてしまう。このような課題を解決するため、例え
ば、特開平９−１７１６３１号公報によれば、ピークパ
ワーを非パルス状態で発光させることでピークパワーの
出射光量を正確に検出できるようにしている。また、同
公報では、非パルス状態で発光させることで検出したピ
ークパワーと、スペース出力時に検出したイレースパワ
ーとにより、ボトムパワーを補正するようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】再生時のジッタ特性が
良好となるような発光波形とするには、半導体レーザの
ピークパワー、イレースパワー、ボトムパワーの３点を
各々最適なパワーに保つ必要がある。この点、上述の特
開平９−１７１６３１号公報の技術を用いることで、ピ
ークパワーとイレースパワーとを正確に検出することが
でき、また、この２つのパワーによりボトムパワーを補
正することもできる。

【００１０】しかしながら、特開平９−１７１６３１号
公報による技術では、ピークパワーとイレースパワーと
はボトムパワーを駆動する電流に各パワーに対応した電
流を重畳しているので、ボトムパワーを補正すると、そ
れによってピークパワーとイレースパワーとが連動して
変動してしまい、正確な記録パワーに整定するのに長時
間を要するという不具合を生じてしまう。

【００１１】そこで、本発明は、簡易な構成で、かつ、
検出帯域の限られた出射光量検出器を使用しても正確に
ピークパワー、イレースパワー、ボトムパワーを正確か
つ速やかに制御できる光情報記録再生装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
所定の記録変調方式に基づいた、チャネルクロック周期
ＴのＮ倍（Ｎは１以上の整数）のデータ長からなる情報
に応じてレーザ光源を所定の発光規則で発光させて記録
媒体上にレーザ光を照射して、前記記録変調方式に基づ
いたマーク又はスペースを形成することにより情報の記
録、消去又は初期化を行なう光情報記録再生装置におい
て、前記レーザ光源に対して、バイアスレベルの駆動電
流を印加する電流印加手段と、前記バイアスレベルの電
流に消去レベルの電流を重畳する消去電流重畳手段と、
前記バイアスレベルの電流に記録レベルの電流を重畳す
る記録電流重畳手段とを備え、記録時における前記レー
ザ光源のレーザパワーの検出に際して、消去レベルのレ
ーザパワーと記録レベルのレーザパワーとを検出し、検
出された前記消去レベルのレーザパワーと前記記録レベ
ルのレーザパワーとにより前記バイアスレベルのレーザ
パワーを決定する際に、前記消去レベルと前記記録レベ
ルとのレベル比に基づいた係数を用いて前記バイアスレ
ベルの駆動電流を補正するとともに、前記係数を用いて
前記消去レベルの重畳電流と前記記録レベルの重畳電流
とを補正するようにした。

【００１３】請求項２記載の発明は、所定の記録変調方
式に基づいた、チャネルクロック周期ＴのＮ倍（Ｎは１
以上の整数）のデータ長からなる情報に応じてレーザ光
源を所定の発光規則で発光させて記録媒体上にレーザ光
を照射して、前記記録変調方式に基づいたマーク又はス
ペースを形成することにより情報の記録、消去又は初期
化を行なう光情報記録再生装置において、前記レーザ光
源に対して、バイアスレベルの駆動電流を印加する電流
印加手段と、前記バイアスレベルの電流に消去レベルの
電流を重畳する消去電流重畳手段と、前記バイアスレベ
ルの電流に記録レベルの電流を重畳する記録電流重畳手
段とを備えるとともに、前記レーザ光源からの出射光量
を検出する光量検出器と、この光量検出器の出力により
前記レーザ光源のバイアスレベルのレーザパワーを検出
するバイアスレベルパワー検出手段と、前記光量検出器
の出力により前記レーザ光源の消去レベルのレーザパワ
ーを検出する消去レベルパワー検出手段と、前記光量検
出器の出力により前記レーザ光源の記録レベルのレーザ
パワーを検出する記録レベルパワー検出手段と、これら
の消去レベルパワー検出手段と記録レベルパワー検出手
段とにより検出された前記消去レベルのレーザパワーと
前記記録レベルのレーザパワーとにより前記バイアスレ
ベルのレーザパワーを決定するバイアスレベル調整手段
と、このバイアスレベル調整手段により前記バイアスレ
ベルのレーザパワーを決定する際に、前記消去レベルと
前記記録レベルとのレベル比に基づいた係数を用いて前
記バイアスレベルの駆動電流を補正するバイアスレベル
補正手段と、前記係数を用いて前記消去レベルの重畳電
流と前記記録レベルの重畳電流とを補正する連動補正手
段と、を備える。

【００１４】従って、これらの請求項１，２記載の発明
によれば、レーザ光源のバイアスレベルのレーザパワー
を決定する際に、消去レベルと記録レベルとのレベル比
に基づいた係数を用いてバイアスレベルの駆動電流を補
正するとともに、この係数を用いて消去レベルの重畳電
流と記録レベルの重畳電流とを補正するようにしたの
で、ピークレベル／イレースレベルを最適な値に保持し
たまま、速やかにバイアスレベルを決定することができ
る。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の光情報記録再生装置において、前記消去レベルのレ
ーザパワーを検出する際には、前記記録変調方式におけ
るスペースを記録するタイミングで検出し、前記記録レ
ベルのレーザパワーを検出する際には、前記記録変調方
式におけるマークを記録するタイミングであって、その
検出期間においては非パルス状態として前記記録レベル
を出力させて検出するようにした。

【００１６】従って、検出帯域の限られた出射光量検出
器を使用しても、ピークレベル／イレースレベルを最適
な値に保持したまま、速やかにバイアスレベルを決定す
ることができる。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項３記載の光
情報記録再生装置において、前記記録レベルのレーザパ
ワーを検出する期間を、前記記録変調方式おけるマーク
を記録する期間より短い期間とする。

【００１８】従って、マルチパルス発光部分を残すこと
により、再生時においても、ジッタを良好に保つことが
できる。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項１又は２記
載の光情報記録再生装置において、前記消去レベルのレ
ーザパワーを検出する際には、前記記録変調方式におけ
るスペースを記録するタイミングで検出し、前記記録レ
ベルのレーザパワーを検出する際には、前記記録変調方
式における記録情報に無関係に所定の周期で検出するよ
うにした。

【００２０】従って、サンプリング信号を発生させるた
めの制御系を簡易にすることができる。

【００２１】請求項６記載の発明は、請求項１又は２記
載の光情報記録再生装置において、前記消去レベルのレ
ーザパワーと前記記録レベルのレーザパワーとを検出す
る際には、前記記録変調方式における記録情報に無関係
に所定の周期で検出するようにした。

【００２２】従って、サンプリング信号を発生させるた
めの制御系を簡易にすることができる。

【００２３】請求項７記載の発明は、請求項１ないし５
の何れか一に記載の光情報記録再生装置において、前記
消去レベル或いは前記記録レベルのレーザパワーを検出
する際には、その検出動作を複数回行い、その結果の値
を、前記消去レベル或いは前記記録レベルのレーザパワ
ーの検出値とする。

【００２４】従って、光量検出器として応答帯域が低い
受光素子やアンプを用いても、正確なサンプリングを行
なうことができる。

【００２５】請求項８記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の光情報記録再生装置において、前記記録変調方
式として３Ｔ〜１１Ｔ及び１４Ｔ長のパルス幅からなる
８−１６変調方式を用い、前記記録レベルのレーザパワ
ーを検出するための制御信号を発生するタイミングを１
１Ｔ長のマークを形成するタイミングとする。

【００２６】従って、再生時の同期くずれやディスクの
記録性能の低下を招きにくく、かつ、光量検出器として
応答帯域が低い受光素子やアンプを用いることができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図３に基づいて説明する。本実施の形態は、ＤＶ
Ｄフォーマットのコードデータを、色素系メディア（例
えば、色素系光ディスク）に記録（追記）する、若しく
は、相変化型メディア（例えば、相変化型光ディスク）
に記録（オーバーライト）する光情報記録再生装置の情
報記録再生方式の例であり、データ変調方式として８−
１６変調コードを用いてマークエッジ（ＰＷＭ：Pulse
Width Modulation）記録を行っている。本実施の形態で
はこのようなメディアと記録データとを用いて、レーザ
光源としての半導体レーザをマルチパルス発光させて記
録マークを形成することにより情報の記録を行う。

【００２８】図１は、本実施の形態の光情報記録再生装
置について、そのレーザパワー制御装置の要部構成の一
例を示す機能ブロック図である。まず、記録媒体に対し
て対物レンズ（図示せず）等を介してレーザ光を照射す
るためのレーザ光源としての半導体レーザ１と、この半
導体レーザ１からの出射光の一部を受光するフォトディ
テクタ２とこのフォトディテクタ２の出力を増幅する増
幅器３とが設けられている。フォトダイオード等による
フォトディテクタ２と増幅器３とにより光量検出器４が
構成されている。

【００２９】半導体レーザ１に対しては、バイアスレベ
ルの駆動電流としてバイアス電流Ｉｂを印加する電流印
加手段としての電流源５が接続されている。この他、こ
の半導体レーザ１に対しては、バイアス電流Ｉｂに消去
レベルの重畳電流としてイレースレベル重畳電流Ｉｅ″
を重畳するための消去電流重畳手段としての消去用重畳
電流源６と、バイアス電流Ｉｂに記録レベルの重畳電流
としてピークレベル重畳電流Ｉｅ″を重畳するための記
録電流重畳手段としてのピーク用重畳電流源７とが並列
的に接続されている。これらの消去用重畳電流源６とピ
ーク用重畳電流源７とは半導体レーザ１に対して選択的
に接続されるもので、各々、スイッチ８，９を介して接
続されている。

【００３０】ここに、電流源５に対しては、増幅器３か
らの出力電圧Ｖｄに基づきそのバイアスパワーを調整す
るためのバイアスレベルパワー検出手段としてのバイア
スパワー調整回路１０がＩｂ′サンプルホールド回路１
１とともに接続されている。また、増幅器３からの出力
電圧Ｖｄに基づき消去レベルのレーザパワーを検出する
ための消去レベルパワー検出手段としてのイレースパワ
ー調整回路１２と増幅器３からの出力電圧Ｖｄに基づき
記録レベルのレーザパワーを検出するための記録レベル
パワー検出手段としてのピークパワー調整回路１３とが
設けられ、各々、Ｉｅ″サンプルホールド回路１４、Ｉ
ｗ″サンプルホールド回路１５を介して電流源６，７に
接続されている。

【００３１】また、電流源５に対してはバイアスレベル
調整手段としてのバイアスパワー補正回路１６とバイア
スレベル補正手段１７とが接続されている。バイアスレ
ベル補正手段１７は、サンプルホールド回路１４，１５
から得られる検出レーザパワーを各々Ｋ倍、（Ｋ−１）
倍する増幅器１８，１９とこれらの増幅器１８，１９か
ら得られる出力を演算するバイアスレベル補正回路２０
とバイアスパワー補正回路２１とにより構成されてお
り、バイアスパワー補正回路１６との間にはＩｂ″サン
プルホールド回路２２及びＩｂ″制御スイッチ２３が介
在されている。

【００３２】さらに、電流源６，７側に対しては連動補
正手段２４が設けられている。この連動補正手段２４
は、バイアスレベル補正回路２０の出力である補正値Δ
Ｉｂを入力とする電流補正サンプルホールド回路２５
と、この電流補正サンプルホールド回路２５の出力とＩ
ｅ′サンプルホールド回路１４の出力とを入力とするイ
レースパワー補正回路２６と、電流補正サンプルホール
ド回路２５の出力とＩｗ′サンプルホールド回路１５の
出力とを入力とするピークパワー補正回路２７とにより
構成されている。

【００３３】なお、スイッチ８はコントローラ２８から
のＩｅ″サンプリング信号Ｓ１及びイレースレベル出力
信号Ｓ２を入力とするＯＲ回路２９により切換え制御さ
れ、スイッチ９はコントローラ２８からのＩｗ″サンプ
リング信号Ｓ３及びピークレベル出力信号Ｓ４を入力と
するＯＲ回路３０により切換え制御される。

【００３４】また、コントローラ２８からは、Ｉｂ′サ
ンプルホールド回路１１に対してライトイネーブル信号
Ｓ５、Ｉｂ″サンプルホールド回路２２及び電流補正サ
ンプルホールド回路２５に対して電流補正サンプリング
信号Ｓ６、Ｉｂ″制御スイッチ２３に対してＩｂ″出力
制御信号Ｓ７が出力されるように構成されている。ま
た、Ｉｅ″サンプルホールド回路１４に対してはＩｅ″
サンプリング信号Ｓ１が入力され、Ｉｗ″サンプルホー
ルド回路１５に対してはＩｗ″サンプリング信号Ｓ３が
入力されている。

【００３５】このような構成において、電流源５は、半
導体レーザ１に対して、レーザパワーをバイアスレベル
（再生レベル）Ｐｂにするために必要な駆動電流Ｉｂを
印加する。一方、イレースレベルＰｅのレーザパワーで
の駆動時には、消去用重畳電流源６からの電流Ｉｅ′
が、バイアスレベルの駆動電流Ｉｂに重畳される形で半
導体レーザ１に印加される。また、ピークレベルＰｗの
レーザパワーでの駆動時には、ピーク用重畳電流源７か
らの電流Ｉｗ′が、バイアスレベルの駆動電流Ｉｂに重
畳される形で半導体レーザ１に印加される。イレースレ
ベルの駆動電流値をＩｅ、ピークレベルの駆動電流値を
Ｉｗとすると、Ｉｅ，Ｉｗは各々次のように表すことが
できる。

【００３６】 Ｉｅ＝Ｉｂ＋Ｉｅ′ ……………………(１) Ｉｗ＝Ｉｂ＋Ｉｗ′ ……………………(２) 図３は、図１に示した本実施の形態によるレーザパワー
制御装置について、その動作を説明するタイムチャート
である。

【００３７】レーザパワーの検出を行なっていない状態
では、Ｉｅ″サンプリング信号Ｓ１及びＩｗ″サンプリ
ング信号Ｓ３はオフ（Ｌレベル）となっており、Ｉｅ″
サンプルホールド回路１４、Ｉｗ″サンプルホールド回
路１５に保持されている値が後述する電流補正サンプル
ホールド回路２５により補正されて重畳電流源６，７を
制御し、イレースレベル重畳電流Ｉｅ″、ピークレベル
重畳電流Ｉｗ″を駆動する。

【００３８】情報の記録を行なう際は、記録すべき情報
に応じて、イレースレベルを出力する時にはイレースレ
ベル出力信号Ｓ２をオンとし、ピークレベルを出力する
時にはピークレベル出力信号Ｓ４をオンとする。

【００３９】イレースレベル出力信号Ｓ２、ピークレベ
ル出力信号Ｓ４の出力がそのままＯＲ回路２９，３０の
出力となり、重畳電流源６，７をスイッチングする。こ
のような構成とすることで、図３中、時間(２)〜(４)に
示したような光パルス波形を形成することができる。

【００４０】次に、レーザパワーを制御する方法につい
て説明する。再生時には、ライトイネーブル信号Ｓ５が
オフとなっており、Ｉｂ′サンプルホールド回路１１は
入力をそのままスルーさせる。また、再生時にはＩｂ″
制御信号Ｓ７もオフとなっており、Ｉｂ″制御スイッチ
２３がオフとなってバイアスパワー補正回路１６の図
中、上側＋入力端はゼロ（ＧＮＤ）レベルとなっている
ので、再生時には下側＋入力端の入力信号がスルーして
出力するようになっている。

【００４１】増幅器３の出力Ｖｄは、バイアスパワー調
整回路１０で所定の基準レベルと比較されて適当なバイ
アスパワー（再生パワー）となるように調整され、Ｉ
ｂ′サンプルホールド回路１１とバイアスパワー補正回
路１６をスルーして電流源５の駆動電流Ｉｂの値を制御
する。

【００４２】情報記録時には、レーザパワーとして、ピ
ークパワー、イレースパワー、バイアスパワーの３種類
が存在する。従来の記録時におけるレーザパワー制御で
は、記録に先立って予め半導体レーザ１の駆動電流−レ
ーザパワー特性（微分効率）を算出しておき、１点のパ
ワー（相変化メディアにおいては、一般的にイレースパ
ワー）を検出した後、他の種類のパワーに相当する駆動
電流は微分効率より算出するという手法が用いられるこ
とが多い。しかし、微分効率が変動すると、駆動電流に
制御誤差が発生することになるので、２点のパワーを検
出して微分効率を定期的に求め直せば常に正確なレーザ
パワーで記録を行なうことができる。

【００４３】この内、イレースパワーは比較的長いスペ
ースデータを記録する際にサンプルホールドすればよい
（公知の技術）。しかし、ピークパワー、ボトムパワー
は周期Ｔのチャネルクロックの周波数成分を有するパル
スで駆動されているため、フォトディテクタ２と増幅器
３の応答帯域が限られているときは、正確な光量検出が
できない。そこで、本実施の形態でも、前述した特開平
９−１７１６３１号公報の技術を利用して、ピークパワ
ーを非パルス状態にしてサンプルホールドすることにす
る。また、バイアスパワーＰｂは、上述のようにサンプ
ルホールドして求めたピークパワーＰｗ／イレースパワ
ーＰｅの２点のレベルにより、半導体レーザ１の駆動電
流−レーザパワー特性（微分効率）を算出し、バイアス
パワーＰｂに相当するバイアスレベルの駆動電流Ｉｂを
予測する。今、ピークパワーとバイアスパワーの差分と
ピークパワーとイレースパワーの差分との比をＫとすれ
ば、Ｋは以下のように表すことができる。

【００４４】 Ｋ＝（Ｐｗ−Ｐｂ）／（Ｐｗ−Ｐｅ） ………(３) また、発振閾値電流以上では駆動電流−レーザパワー特
性はほぼ直線と見倣すことができるので、Ｋを電流値で
表すと Ｋ＝（Ｉｗ−Ｉｂ）／（Ｉｗ−Ｉｅ） ………(４) と表現することができる。

【００４５】ここに、前述した特開平９−１７１６３１
号公報では、Ｋ×Ｉｅ＝Ｉｐとなるようにバイアスレベ
ルの駆動電流Ｉｂを調整している。ところが、イレース
パワー、ピークパワーはバイアスレベルの駆動電流Ｉｂ
に電流を加算して駆動しているので、バイアスレベルの
駆動電流Ｉｂを変動させると連動してイレースパワー、
ピークパワーが変動してしまい、前述したように最終的
に最適な３点のパワーを決定するには長い時間を要する
という欠点があった。そこで、本実施の形態では、バイ
アスレベルの駆動電流Ｉｂを調整するのと連動して、イ
レースレベルの重畳電流、ピークレベルの重畳電流に補
正を加えることで、イレースパワー／ピークパワーを最
適な値に保ちつつ、速やかに最適なバイアスパワーを決
定することができるようにしたものである。

【００４６】以下の説明により、各パワーの補正値を求
める式を導出する。図２に、途中式で表れる各値の関係
を示す。

【００４７】(４)式より、バイアスレベルの駆動電流Ｉ
ｂは、次のように表すことができる。

【００４８】 Ｉｂ＝Ｋ・Ｉｅ−(Ｋ−１)・Ｉｗ ……………………(５) ここで、Ｉｂ，Ｉｅ，Ｉｗは、最終的に目標とする各レ
ベルの駆動電流とする。また、記録開始直後は、バイア
スパワーは再生時に調整された最後の値を保持してお
り、このときのバイアスレベル駆動電流をＩｂ′とす
る。

【００４９】次に、イレースパワー／ピークパワーをサ
ンプルホールドして、両パワーを最適なパワーに調整し
たとする。このときの重畳電流源６，７より印加される
重畳電流をＩｅ″，Ｉｗ″とする。

【００５０】このイレースパワー／ピークパワーの２レ
ベルのパワーより微分効率を算出し直して、バイアスパ
ワーに相当するバイアスレベル電流を算出すると、この
時点（補正前）での最適なバイアスレベルの駆動電流と
なり、これを＜Ｉｂ＞で表す。即ち、目標値Ｉｅ，Ｉｗ
は次のように表すことができ、 Ｉｅ＝Ｉｅ″＋＜Ｉｂ＞ ………………(６) Ｉｗ＝Ｉｗ″＋＜Ｉｂ＞ ………………(７) (５)式は次のように表すことができる。

【００５１】 Ｉｂ＝Ｋ・(Ｉｅ″＋＜Ｉｂ＞)−(Ｋ−１)・(Ｉｗ″＋＜Ｉｂ＞) ……(８) また、バイアスレベル補正前の実際に駆動しているバイ
アスレベルの駆動電流はＩｂ′であるから、補正後最適
バイアスレベルの駆動電流Ｉｂを求めるための補正値を
Ｉｂ″とすると Ｉｂ″＝Ｉｂ−Ｉｂ′ ………………(９) となる。この補正値Ｉｂ″が、本実施の形態でバイアス
レベルを補正するために求める値である。

【００５２】更に、補正値Ｉｂ′からバイアスレベル補
正前の最適バイアスレベル＜Ｉｂ＞を補正するための補
正値を＜Ｉｂ″＞として ＜Ｉｂ＞＝＜Ｉｂ″＞＋Ｉｂ′ ………………(10) とおけば、(８)式は以下のように変形できる。

【００５３】 Ｉｂ＝Ｉｂ″＋Ｉｂ′ ＝Ｋ・(Ｉｅ″＋＜Ｉｂ″＞＋Ｉｂ′) −(Ｋ−１)・(Ｉｗ″＋＜Ｉｂ″＞＋Ｉｂ′) Ｉｂ″＝Ｋ・(Ｉｅ″＋＜Ｉｂ″＞)−(Ｋ−１)・(Ｉｗ″＋＜Ｉｂ″＞) …………………………(11) バイアスレベルの駆動電流をＩｂ′からＩｂに補正する
と、連動してピークパワー、イレースパワーが変動して
しまうため、各値を保持できるように補正をかける。ピ
ークパワー／イレースパワー用の駆動電流の補正量をΔ
Ｉｂとすれば、(８)式より、 ΔＩｂ＝Ｉｂ−＜Ｉｂ＞ ＝Ｋ・Ｉｅ″−(Ｋ−１)・Ｉｗ″ ………………(12) となる。更に、(11)，(12)式より、バイアスレベルの駆
動電流の補正値Ｉｂ″は、 Ｉｂ″＝ΔＩｂ＋＜Ｉｂ″＞ ………………(13) と求まる。

【００５４】このように補正値の導出はやや複雑である
が、求まった結果は単純な式であり、実際の回路構成で
は、さほど複雑にすることなく補正を行なうことができ
る。

【００５５】上述した関係式を用いて、ピークパワー／
イレースパワー／バイアスパワーの各最適パワー値を速
やかに求める回路動作の実際を図１及び図３を参照して
説明する。

【００５６】再生から記録にモードが切換わると、ま
ず、ライトイネーブル信号Ｓ５がオンとなり、記録開始
直後の再生パワーＩｂ′がＩｂ′サンプルホールド回路
１１でホールドされる。レーザパワー制御は、ここで
は、記録期間中、定期的に所定の周期で行なうものとす
る。レーザパワー検出のタイミングになると、記録情報
がロングスペースデータである期間に、Ｉｅ″サンプリ
ング信号Ｓ１がオンとなってイレースパワー調整回路１
２の出力がＩｅ″サンプルホールド回路１４に出力さ
れ、スペースデータ終了前のタイミングでホールドされ
る。イレースパワー調整回路１２は、イレースレベルの
レーザパワーが出力されている期間、レーザパワー出力
に比例した増幅器３の出力Ｖｄが入力され、所定の基準
電圧と比較されて適切なイレースパワーとなるように調
整される（図３中、時間(３)参照）。

【００５７】次に、記録情報がロングマークデータであ
る期間に、Ｉｗ″サンプリング信号Ｓ３がオンとなって
ピークパワー調整回路１３の出力がＩｗ″サンプルホー
ルド回路１５に出力され、マークデータ終了前のタイミ
ングでホールドされる。通常のマーク記録時はピークパ
ワーによるマルチパルス発光を行なうが、Ｉｗ″サンプ
リング信号Ｓ３がオンの期間は、ピークレベル出力信号
Ｓ４はＯＲ回路３０で論理和演算されることで非パルス
状態となる。ピークパワー調整回路１３は、ピークレベ
ルのレーザパワーが非パルス状に出力されている期間、
レーザパワー出力に比例した増幅器３の出力Ｖｄが入力
され、所定の基準電圧と比較されて適切なピークパワー
となるように調整される（図３中、時間(５)参照）。

【００５８】このようにしてピークパワー／イレースパ
ワーの２点のレーザパワーが調整されたので、この２点
を用いて半導体レーザ１の微分効率を算出し、求まった
微分効率を基にバイアスパワーを補正する。それに先立
ち、まず、イレースレベル／ピークレベルの補正を行っ
ておく(図３中、時間(６)〜(８)参照）。記録系レベル
補正回路２０では、Ｉｅ″サンプルホールド回路１４の
出力とＩｗ″サンプルホールド回路１５の出力を増幅器
１８，１９に出力し、(12)式で示したような ΔＩｂ＝Ｋ・Ｉｅ″−(Ｋ−１)・Ｉｗ″ なる補正値ΔＩｂを算出する。この補正値ΔＩｂは、電
流補正サンプルホールド回路２５に出力される。そし
て、電流補正サンプリング信号Ｓ６がオンになると同時
にホールドされる（図３中、時間(７)参照）。電流補正
サンプルホールド回路２５でホールドされている補正値
ΔＩｂは、イレースパワー補正回路２６、ピークパワー
補正回路２７で各々Ｉｅ″，Ｉｗ″信号から減算されて
消去用重畳電流源６、ピーク用重畳電流源７各々の重畳
電流の制御信号となる。

【００５９】記録系レベル補正回路２０の出力である補
正値ΔＩｂは、バイアスパワー補正回路２１にも出力さ
れる。記録を開始してから最初にパワーを検出するとき
には、バイアスパワー補正回路２１の入力＜Ｉｂ″＞は
ゼロなので、記録系レベル補正回路２０の出力である補
正値ΔＩｂがそのままＩｂ″サンプルホールド回路２２
に出力される。電流補正サンプリング信号Ｓ６はＩｂ″
サンプルホールド回路２２にも結線されており、電流補
正サンプリング信号Ｓ６がオンになると同時にバイアス
パワー補正回路２１の出力（この場合は、Ｉｂ″＝ΔＩ
ｂ）がホールドされる。更に、所定期間後に電流補正サ
ンプリング信号Ｓ６がオフになると、その次の瞬間にＩ
ｂ″出力制御信号Ｓ７がオンになり、Ｉｂ″制御スイッ
チ２３がオンとなってバイアスパワー補正回路１６に出
力される。バイアスパワー補正回路１６は、Ｉｂ″制御
スイッチ２３の出力（この場合は、Ｉｂ″＝ΔＩｂ）と
Ｉｂ′サンプルホールド回路１１の出力（Ｉｂ′）を加
算して、バイアスレベル用の電流源５の電流駆動制御信
号となる。

【００６０】このように、本実施の形態によれば、イレ
ースレベル／ピークレベル用の重畳電流源６，７用の電
流駆動制御信号には補正値ΔＩｂを減算し、バイアスレ
ベル電流制御信号にはＩｂ″を加算することで、ピーク
レベル／イレースレベルの最適な電流設定値を保持した
まま、速やかにバイアスレベルの駆動電流値を算出する
ことができる。

【００６１】記録モードスタート後、1回目のレーザパ
ワー検出が終了すると、バイアスパワー補正回路２１の
入力＜Ｉｂ″＞はＩｂ″となっており、次回のレーザパ
ワー検出の際のバイアスレベル補正値Ｉｂ″は、２回目
で算出される補正値ΔＩｂと１回目のバイアスレベル補
正値Ｉｂ″を加算した値となる（図２参照）。

【００６２】ところで、本実施の形態では、Ｉｗ″サン
プリング信号Ｓ３にてピークパワーを非パルス状態にし
てサンプリングを行なう際、８−１６変調コードの１１
Ｔマーク長のタイミングでＩｗ″サンプリング信号Ｓ３
をオンするようにする（図３中、時間(５)参照）。８−
１６変調コードにおいては、最長コード長は１４Ｔであ
り、この１４Ｔコード長のタイミングでピークパワーの
サンプリングを行なえば、よりフォトディテクタ２と増
幅器３の応答帯域をより低い帯域にすることが可能であ
るが、１４Ｔコード長は同期制御に用いるコードであ
り、ここで非パルス状態のピークパワーを出力すると、
同期コードを損失するおそれがあり、再生時に同期くず
れをおこす可能性がある。また、次回に記録する際にも
同じ記録箇所を同期コードとする可能性もあるので、記
録メディアの記録特性を損なうおそれもある。この点、
記録データ長で最も長いマークデータ１１Ｔの出力時に
Ｉｗ″サンプリング信号Ｓ３をオンするようにすれば、
マークデータ１１Ｔは記録を行なう度に前回とは異なる
記録箇所に発生するので、記録メディアの記録特性を損
なう可能性を低下させることができる。

【００６３】本発明の第二の実施の形態を図４に基づい
て説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分
は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の実施
の形態でも同様とする）。

【００６４】本実施の形態では、図４に示すように、Ｉ
ｗ″サンプリング信号Ｓ３にてピークパワーを非パルス
状態にしてサンプリングを行なう際に、マルチパルス発
光のうち、中央部のみを非パルス状態にし、前端部・後
端部は各々複数のマルチパルスで発光させて行わせるも
のである。図４(ｂ)では相変化型メディアでピークパワ
ーをサンプリングする例を示し、図４(ｃ)では、色素型
メディアでピークパワーをサンプリングする例を示して
いる。

【００６５】本実施の形態のように、記録マークの両端
部をマルチパルス発光にしておくと、再生時のジッタ特
性が良好になり、また、非パルス状態の長さを適宜最適
長にすることで、記録マークを欠損データとすることな
く記録を行なうことも可能となる。

【００６６】本発明の第三の実施の形態を図５に基づい
て説明する。本実施の形態では、Ｉｅ″サンプリング信
号Ｓ１、Ｉｗ″サンプリング信号Ｓ３を発生するタイミ
ングを、記録データに無関係に発生させるものである。
上述した実施の形態では、イレースレベルのサンプリン
グ時はスペースデータ出力時、ピークレベルのサンプリ
ング時はマークデータ出力時に各々サンプリング信号を
発生させることで、記録データの欠損を防いでいる。本
実施の形態のように記録データと全く無関係にレーザパ
ワーのサンプリングを行なえば、その場所での記録デー
タは欠損データとなる。しかしながら、サンプリングの
時間間隔を適宜最適な期間に設定すれば、再生時にはエ
ラー訂正を行なうことで記録データを救済することがで
きる。本実施の形態を用いると、サンプリング信号の出
力を記録データの制御と無関係に行なえるので、サンプ
リング信号の制御を非常に簡易に構成できる。例えば、
記録データとは全く非同期で構成されるカウンタを用意
して定期的に各サンプリング信号を発生したり、或い
は、単安定マルチバイブレータを用いて、図５に示すよ
うに、定期的に各サンプリング信号を発生させるように
してもよい。

【００６７】本発明の第四の実施の形態を図６に基づい
て説明する。本実施の形態では、サンプリング動作を複
数回行ない、サンプル値を確定するようにする。フォト
ディテクタ２或いは増幅器３の応答帯域が低い場合、１
回のサンプリングでは所望の値を得られないことがあ
る。このような場合、図６に示すようにサンプリングを
複数回行い、前回のサンプル値をホールドしておくよう
にすれば、制御帯域の低い素子を用いた場合でも正確な
サンプリングを行なうことができる。

【００６８】

【発明の効果】請求項１及び２記載の発明によれば、レ
ーザ光源のバイアスレベルのレーザパワーを決定する際
に、消去レベルと記録レベルとのレベル比に基づいた係
数を用いてバイアスレベルの駆動電流を補正するととも
に、この係数を用いて消去レベルの重畳電流と記録レベ
ルの重畳電流とを補正するようにしたので、ピークレベ
ル／イレースレベルを最適な値に保持したまま、速やか
にバイアスレベルを決定することができる。

【００６９】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の光情報記録再生装置において、検出帯域の限
られた出射光量検出器を使用しても、ピークレベル／イ
レースレベルを最適な値に保持したまま、速やかにバイ
アスレベルを決定することができる。

【００７０】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の光情報記録再生装置において、記録レベルのレーザ
パワーを検出する期間を、記録変調方式おけるマークを
記録する期間より短い期間とし、マルチパルス発光部分
を残すことにより、再生時においても、ジッタを良好に
保つことができる。

【００７１】請求項５記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の光情報記録再生装置において記録レベルのレ
ーザパワーを検出する際には、記録変調方式における記
録情報に無関係に所定の周期で検出することで、サンプ
リング信号を発生させるための制御系を簡易にすること
ができる。

【００７２】請求項６記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の光情報記録再生装置において、消去レベルの
レーザパワーと記録レベルのレーザパワーとを検出する
際には、記録変調方式における記録情報に無関係に所定
の周期で検出することで、サンプリング信号を発生させ
るための制御系を簡易にすることができる。

【００７３】請求項７記載の発明によれば、請求項１な
いし５の何れか一に記載の光情報記録再生装置におい
て、消去レベル或いは記録レベルのレーザパワーを検出
する際には、その検出動作を複数回行い、その結果の値
を、消去レベル或いは記録レベルのレーザパワーの検出
値とすることで、光量検出器として応答帯域が低い受光
素子やアンプを用いても、正確なサンプリングを行なう
ことができる。

【００７４】請求項８記載の発明によれば、請求項１，
２又は３記載の光情報記録再生装置において、記録変調
方式として３Ｔ〜１１Ｔ及び１４Ｔ長のパルス幅からな
る８−１６変調方式を用い、記録レベルのレーザパワー
を検出するための制御信号を発生するタイミングを記録
データ長で最も長い１１Ｔ長のマークを形成するタイミ
ングとすることで、再生時の同期くずれやディスクの記
録性能の低下を招きにくく、かつ、光量検出器として応
答帯域が低い受光素子やアンプを用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の光情報記録再生装
置におけるレーザパワー制御装置の要部構成を示す機能
ブロックである。

【図２】レーザパワーの補正処理例を示す駆動電流−光
パワー特性図である。

【図３】レーザパワー制御例を示すタイムチャートであ
る。

【図４】本発明の第二の実施の形態のレーザパワー制御
例を示すタイムチャートである。

【図５】本発明の第三の実施の形態のレーザパワー制御
例を示すタイムチャートである。

【図６】本発明の第四の実施の形態のレーザパワー制御
例におけるサンプリングタイミングを示すタイムチャー
トである。

【図７】一般的なマルチパルス発光例を示すパルス波形
図である。

【符号の説明】

１ レーザ光源 ４ 光量検出器 ５ 電流印加手段 ６ 消去電流重畳手段 ７ 記録電流重畳手段 １０ バイアスレベルパワー検出手段 １２ 消去レベルパワー検出手段 １３ 記録レベルパワー検出手段 １６ バイアスレベル調整手段 １７ バイアスレベル補正手段 ２４ 連動補正手段

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D090 AA01 BB03 BB05 CC01 CC02 CC11 EE05 KK03 LL01 5D119 AA23 AA26 BA01 BB02 BB04 DA02 DA07 DA08 FA05 HA12 HA45 HA52 HA68 KA02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の記録変調方式に基づいた、チャネ
   ルクロック周期ＴのＮ倍（Ｎは１以上の整数）のデータ
   長からなる情報に応じてレーザ光源を所定の発光規則で
   発光させて記録媒体上にレーザ光を照射して、前記記録
   変調方式に基づいたマーク又はスペースを形成すること
   により情報の記録、消去又は初期化を行なう光情報記録
   再生装置において、 前記レーザ光源に対して、バイアスレベルの駆動電流を
   印加する電流印加手段と、前記バイアスレベルの電流に
   消去レベルの電流を重畳する消去電流重畳手段と、前記
   バイアスレベルの電流に記録レベルの電流を重畳する記
   録電流重畳手段とを備え、 記録時における前記レーザ光源のレーザパワーの検出に
   際して、消去レベルのレーザパワーと記録レベルのレー
   ザパワーとを検出し、検出された前記消去レベルのレー
   ザパワーと前記記録レベルのレーザパワーとにより前記
   バイアスレベルのレーザパワーを決定する際に、前記消
   去レベルと前記記録レベルとのレベル比に基づいた係数
   を用いて前記バイアスレベルの駆動電流を補正するとと
   もに、前記係数を用いて前記消去レベルの重畳電流と前
   記記録レベルの重畳電流とを補正するようにしたことを
   特徴とする光情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 所定の記録変調方式に基づいた、チャネ
   ルクロック周期ＴのＮ倍（Ｎは１以上の整数）のデータ
   長からなる情報に応じてレーザ光源を所定の発光規則で
   発光させて記録媒体上にレーザ光を照射して、前記記録
   変調方式に基づいたマーク又はスペースを形成すること
   により情報の記録、消去又は初期化を行なう光情報記録
   再生装置において、 前記レーザ光源に対して、バイアスレベルの駆動電流を
   印加する電流印加手段と、前記バイアスレベルの電流に
   消去レベルの電流を重畳する消去電流重畳手段と、前記
   バイアスレベルの電流に記録レベルの電流を重畳する記
   録電流重畳手段とを備えるとともに、 前記レーザ光源からの出射光量を検出する光量検出器
   と、 この光量検出器の出力により前記レーザ光源のバイアス
   レベルのレーザパワーを検出するバイアスレベルパワー
   検出手段と、 前記光量検出器の出力により前記レーザ光源の消去レベ
   ルのレーザパワーを検出する消去レベルパワー検出手段
   と、 前記光量検出器の出力により前記レーザ光源の記録レベ
   ルのレーザパワーを検出する記録レベルパワー検出手段
   と、 これらの消去レベルパワー検出手段と記録レベルパワー
   検出手段とにより検出された前記消去レベルのレーザパ
   ワーと前記記録レベルのレーザパワーとにより前記バイ
   アスレベルのレーザパワーを決定するバイアスレベル調
   整手段と、 このバイアスレベル調整手段により前記バイアスレベル
   のレーザパワーを決定する際に、前記消去レベルと前記
   記録レベルとのレベル比に基づいた係数を用いて前記バ
   イアスレベルの駆動電流を補正するバイアスレベル補正
   手段と、 前記係数を用いて前記消去レベルの重畳電流と前記記録
   レベルの重畳電流とを補正する連動補正手段と、を備え
   ることを特徴とする光情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記消去レベルのレーザパワーを検出す
   る際には、前記記録変調方式におけるスペースを記録す
   るタイミングで検出し、前記記録レベルのレーザパワー
   を検出する際には、前記記録変調方式におけるマークを
   記録するタイミングであって、その検出期間においては
   非パルス状態として前記記録レベルを出力させて検出す
   るようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の光
   情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 前記記録レベルのレーザパワーを検出す
   る期間を、前記記録変調方式おけるマークを記録する期
   間より短い期間とすることを特徴とする請求項３記載の
   光情報記録再生装置。
5. 【請求項５】 前記消去レベルのレーザパワーを検出す
   る際には、前記記録変調方式におけるスペースを記録す
   るタイミングで検出し、前記記録レベルのレーザパワー
   を検出する際には、前記記録変調方式における記録情報
   に無関係に所定の周期で検出するようにしたことを特徴
   とする請求項１又は２記載の光情報記録再生装置。
6. 【請求項６】 前記消去レベルのレーザパワーと前記記
   録レベルのレーザパワーとを検出する際には、前記記録
   変調方式における記録情報に無関係に所定の周期で検出
   するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の
   光情報記録再生装置。
7. 【請求項７】 前記消去レベル或いは前記記録レベルの
   レーザパワーを検出する際には、その検出動作を複数回
   行い、その結果の値を、前記消去レベル或いは前記記録
   レベルのレーザパワーの検出値とすることを特徴とする
   請求項１ないし５の何れか一に記載の光情報記録再生装
   置。
8. 【請求項８】 前記記録変調方式として３Ｔ〜１１Ｔ及
   び１４Ｔ長のパルス幅からなる８−１６変調方式を用
   い、前記記録レベルのレーザパワーを検出するための制
   御信号を発生するタイミングを１１Ｔ長のマークを形成
   するタイミングとすることを特徴とする請求項１，２又
   は３記載の光情報記録再生装置。