JPH0229930A - 光学式記録媒体の最適記録パワー検出装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、書替可能な光ディスク等の光学式記録媒体の
最適記録パワー検出装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の装置には特願昭６２−７７３４号の装置
があり、そのブロック図を第２図に示す。

第２図において、まず構成を説明すると、１は読取ヘッ
ドであり、記録媒体としての光ディスク１ａにレーザー
ビーム等の照射で成る記録信号により書き込まれた記録
情報を光学的に読取って電気信号に変換し、情報再生信
号を出力する。

ここで、記録情報の二次子を検出するために光ディスク
１ａに書き込まれる情報ビットとしては、２つの異なっ
た周波数を有する情報ビットをデユーティ比５０％を予
定した同一の時間毎に交互に記録し、二次子を検出する
際にはこの２つの異なった周波数を有する情報ビットを
同−時間毎に交互に記録した部分を再生するようになる
。

二次子を検出するために光ディスク１ａに記録する情報
ビットを具体的に説明すると、例えば第３図（ａ）に示
す周波数の低い記録信号と、第３図（ｂ）に示す周波数
の高い記録信号を記録する。

ここで第３図（ｂ）に示す周波数の高い信号のビット長
をＴとすると、第３図（ａ＞に示す周波数の低い信号の
ビット長は２丁に設定される。勿論、ビット長２Ｔ、Ｔ
を持つ各記録信号のデユーティ比はそれぞれ５０％とし
ているが、記録信号となるレーザーパワーのバラ付きに
より破線で示すようにデユーティ比の変動を生ずる。

今、ビット長２Ｔ、Ｔを有する２つの記録信号に同じビ
ット長の変動Δ丁が生じたとすると、ビット長Ｔの周波
数の高い信号に比べ、ビット長が２丁となる周波数の低
い信号のデユーティ比はあまり変化しない。従って、周
波数の低いビット長２丁の記録信号のデユーティ比は信
丹歪が多少生じても略デユーティ比５０％に維持され、
後の説明で明らかにする二次子の検出において、周波数
の低いビット長２Ｔの記録信号を基準信号として用いる
。

再び、第２図を参照するに、読取ヘッド１で読取られた
二次歪検出のための情報再生信号は、コンデンサＣ１に
よる交流結合をもってアンプ２に入力され、アンプ２で
交流増幅された後、同じく交流結合用のコンデンサＣ２
を介して包絡線検波回路３ａ、３ｂのそれぞれに入力さ
れる。

包絡線検波回路３ａはアンプ２より得られた情報再生信
号を振幅中心レベルの上側で包絡線検波し、一方、包絡
線検波回路３ｂは振幅中心レベルの下側で包絡線検波を
行なう。

包絡線検波回路３ａ、３ｂの出力はそれぞれ帯域通過フ
ィルタ４ａ、４ｂに与えられ、帯域通過フィルタ４ａ、
４ｂのそれぞれにおいて包絡線検波出力の振幅成分を抽
出すると同時に正弦波信号に変換する。

帯域通過フィルタ４ａ、４ｂの出力は振幅検出回路５ａ
、５ｂに与えられ、帯域通過フィルタ４ａ、４ｂを通過
した包絡線検波信号の振幅成分における振幅ピーク値を
それぞれ検出する。

振幅検出回路５ａ、５ｂの出力は検出ピーク値の大小に
基づいて情報再生信号に含まれる二次子の度合いを判断
する判断手段としての判断ロジック６に与えられる。判
断ロジック６は振幅検出回路５ａで検出された振幅ピー
ク値をｈｌ、振幅検出回路５ｂで検出された振幅検出値
をｈ２とすると、この振幅ピーク値ｈｌ、ｈ２に基づい
て次の判断処理を行なう。

（ａ）ｈ１＝ｈ２のとき： 情報再生信号のデユーティ比は５０％で且つ二次子を含
まないものと判断する。

（ｂ）ｈｌ＞ｈ２のとき； 情報再生信号のデユーティ比が５０％より小さく、且つ
二次中有りと判断する。

（ｃ）ｈｌ＜ｈ２のとき； 情報再生信号はデユーティ比が５０％より大きく且つ二
次中有りと判断する。

即ち、判断ロジック６は振幅検出回路５ａ、５ｂからの
検出ピーク値ｉ１．ｈ２に基づいて前記（ａ）〜（Ｃ）
の判断条件のもとに対応する出力ａ、ｂ、ｃのいずれか
１つを出力し、例えば判断ロジック６の出力に基づいて
記録信号のレーザーパワーをコントロールする場合、最
適出力ａが得られたときには記録信号のデユーティ比が
５０％となっていることから、レーザーパワーをそのと
きの値に維持し、一方、判断出力すが得られたときには
、記録信号のデユーティ比が小さいことからレーザーパ
ワーを高めて記録信号のデユーデイ比を最適出力ａが得
られる５０％に°制御し、逆に判断出力Ｃが得られてい
るときには、記録信号のデユーティ比が５０％より大き
いことから、レーザーパワーを下げて最適出力ａが得ら
れるように制御するようになる。

次に、第２図の実施例の作用を説明する。

まず、光ディスク１ａには第３図に示したビット長２Ｔ
の記録信号（低い周波数）とビット長Ｔの記録信＠（高
い周波数）を一定間隔で交互に記録しており、例えば第
４図（ａ）に示すように、ビット長２丁の記録信号に続
いてビット長Ｔの信号を２つ交互に記録していたものと
する。

このように光ディスク１ａに記録された２つの異なる周
波数で成る情報ビットを読取ヘッド１により再生して情
報再生信号を得ると、第１０図に示した読取光学系の検
出感度、即ち記録周波数に対するＭＴＦ特性によりビッ
ト長２丁の再生信号とビット長Ｔの再生信号とでは再生
信号レベルが異なる。

即ち、ビット長２丁の記録周波数は低いことから第１０
図のＭＴＦ周波数特性から明らかなようにＭＴＦの値が
大きく、その結果、ビット長２丁の記録ビットからの情
報再生信号は第５図の信号７に示すように再生レベルが
高くなる。これに対しビット長Ｔの記録信号の周波数は
高いことから、第１０図におけるＭＴＦの値が小さくな
り、第５図の信＠８に示すようにビット長２Ｔの再生信
号７に対し再生信号８のように再生レベルが低くなり、
更にビット長Ｔの再生信号については基本周波数の２倍
以上の周波数成分の信号が光学系から検出できないため
、略正弦波となる。

そこで、読取光学系におけるＭＴＦ周波数特性により第
４図（ａ）の実線９に示すように、デユーティ比５０％
で記録された情報ビットの情報再生信号は、第４図（ｂ
）に示す信号波形となる。

このデユーティ比５０％のときの信号波形はビット長２
丁及びビット長Ｔのいずれの信号についても、中心レベ
ル１２に対し上下に対称な再生信号波形となる。

次に、第４図（ａ）に点線で示すデユーティ比が５０％
より小さい記録信号１０で記録された情報ビットからの
情報再生信号は、第４図（Ｃ）に示すようになる。即ち
、ビット長２丁の再生信号についてはデユーティ比変動
分による影響をほとんど受けないことから中心レベル１
２の上下に対称な波形となるが、ビット長Ｔの再生信号
についてはデユーティ比が５０％より小さくなることで
直流成分が減少し、中心レベル１２の上側の振幅成分が
減少すると同時に下側の振幅成分が増加した波形となる
。

更に、第４図（ａ）に−点鎖線で示すように、記録信号
のデユーティ比が５０％より大きくなった記録信号１１
で記録された情報ビットの情報再生信号は、第４図（ｄ
＞に示すようになる。即ち、ビット長２Ｔの再生信号に
ついてはデユーティ比の増加による変動がほとんどない
ことから、中心レベル１２の上下に略対称な波形となる
が、ビット長Ｔの再生信号はデユーティ比の増ｈｏで直
流成分が増加し、中心レベル１２の上側の振幅が増加し
逆に中心レベル１２の下側の振幅が減少するようになる
。

実際には第２図に示したように、コンデンサＣ１、Ｃ２
で交流結合しているため、ビット長２Ｔの再生信号とビ
ット長Ｔの再生信号の直流成分の大きさが異なるとき、
第６図に示すようにビット長２Ｔの再生信号の中心レベ
ル１２ａとビット長Ｔの再生信号の中心レベル１２ｂと
の間にはリグ１３が生じている。このリグが生じている
間に検出しなければならない。従って、ピッ１ル長２丁
の信号とビット長Ｔの信号を記録する周期ではあまり大
きくすることはできない。

このように読取ヘッド１の読取光学系を介して再生され
る情報再生信号の二次歪検出につき、例えば第４図（Ｃ
）に示すようにデユーティ比が５０％より小さいとぎの
情報再生信号を例にとって具体的に説明する。

読取ヘッド１で再生されたデユーティ比が５０％より小
さいときの情報再生信号はアンプ２で交流増幅された後
、包絡線検波回路３ａ、３ｂに与えられ、包絡線検波回
路３ａは第７図（ａ＞に示す上側包絡線の検波出力を生
じ、一方、包絡線検波回路３ｂは第７図（ｂ）に示す下
側包絡線の検波出力を生ずる。

この第７図に示す上側及び下側の包絡線検波信号におい
て、振幅の大きい部分はビット長２Ｔの再生信号を表し
、振幅成分の小さい部分がビット長Ｔの再生信号を表す
。

包絡線検波回路３ａ、３ｂで包絡線検波された上側及び
下側の包絡線検波信号は帯域通過フィルタ４ａ、４ｂに
入力される。ここで、帯域通過フィ／Ｌ’ｌａ、４ｂの
中心周波数ｆｃはｆｃ＝１／τに設定されており、帯域
フィルタ４ａを通過した第７図（ａ）に示す上側包絡線
検波信号は、第８図（ａ）に示す振幅成分を抽出し且つ
正弦波に変換された信号となり、一方、第７図（ｂ）に
示す下側包絡線検波信号は、第８図（ｂ）に示すように
振幅成分を抽出し且つ正弦波信号に変換された信号とな
る。

この帯域通過フィルタ４ａ、４ｂを通過することで得ら
れた第８図（ａ）、（ｂ）に示す上側包絡線検波出力の
振幅成分及び下側包絡線検波信号の振幅成分は振幅検出
回路５ａ、５ｂのそれぞれにおいて振幅ピーク値ｈ１．
ｈ２が検出され、判断ロジック６において検出ピーク値
ｈ１．ｈ２の大小関係に基づいて二次子の有無の検出及
びデユーティ比の５０％からのずれを判断する。

即ち、第８図の場合にはｈｌ＞ｈ２であることから、二
次子を生じており、且つデユーティ比が５０％より小さ
いとする判断出力すを生ずることになる。

勿論、第４図（ｄ）に示すように、デユーティ比が５０
％より大きいとぎには振幅検出回路Ｊ　ａ　ｔ５ｂから
得られる検出ピーク値ｈ１．ｈ２は、ｈｌ＜ｈ２となる
ことから、判断ロジック６は二次子の発生を判断すると
同時にデユーティ比が５０％より大きいとなる判断出力
Ｃを生ずる。更に、デユーティ比が５０％のとぎにはｈ
ｌ、＝ｈ２であり、このときは最適出力ａを生ずるよう
になる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来装置にあっては、二次子
のない最適な記録パワーを検出する場合、第８図に示し
た厳密にｈ１＝ｈ２となる記録パワーを検出することは
回路上不可能なため、実際には所定値α（αは正）に対
し ｈｌ−ｈ２＜α の範囲内となる記録パワーが適正であると判定する。

このため二次歪検出に基づいて最適な記録パワーを検出
する際に、記録パワーの初期値が過大又は過少であった
場合、（ｌ　ｈｌ−ｈ２　１　＞が所定値α内に収まる
ように記録パワーを補正すると、常に適正と判定する境
界のところ ｈｌ−ｈ２＋＝α で最適な記録パワーになったものと判定していまう。

そこで二次子の検出精度を上げるためには、所定値αを
小さくしなければならないが、所定値αを小さくすると
回路上、検出が困難になる問題があった。

また光学系統の分解能力の差によって第１１図の■■の
ように、ＭＴＦの周波数特性が変わるため、低い周波数
ｆ１の信号の振幅差と、高い周波数ｆ２の信号の振幅差
が異なることになる。

例えば、ＭＴＦ周波数特性が第１１図の■のとき、第２
図に示した上側及び下側の包絡線検波回路３ａ、３ｂの
出力は第１２図（ａ　）のＪ：うになり、一方、ＭＴＦ
周波数特性が第１１図の■のときは、上側及び下側の包
絡線検波回路３ａ　、　３ｂの出力は第１２図（ｂ　）
のようになる。即ち、光学系のＭＴＦ周波数特性によっ
て振幅差りが変化する。

このため二次子の検出精度を示す所定値αに対し振幅り
が小さくなると、 ｈｌ−ｈ２１−α のとき、上側包絡線検波出力の波形と下側包絡線検波出
力の波形との非対象性が大きくなり、二次子の検出精度
が悪くなる。

従って、光学系の分解能の相違により二次子の検出精度
が変ってしまうという問題があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、二次歪検出の回路精度を高めることなく且つヘッ
ドの光学的分解にばらつきがあっても常に二次子を最小
とする最適な記録パワーを検出することのできる光学式
記録媒体の最適記録パワー検出装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するため本発明にあっては、記録媒体に
２つの異なった周波数によるデユーティ比率５０％を予
定した２値情報を交互に光学的に記録すると共に、該記
録情報を光学的に読取って電気信号ｔこ変換する記録読
取手段と：該記録読取手段の出力信号を交流増幅する交
流増幅手段と：該交流増幅手段の出力の振幅中心レベル
の上側と下側で記録周波数の相違に曇づいて生ずる振幅
差ｈｌ　、　ｈ２のそれぞれを検出する２つの振幅差検
出手段と；該２つの振幅差検出手段の出力差（ｈｌ−ｈ
２　）を所定の値＋αと値−αと比較して前記記録情報
に含まれる二次歪みの有無及び極性を判定する判定手段
と：記録パワーを発光させるに必要な電流を発生するレ
ーザー駆動手段と：前記判定手段から前記２つの振幅差
検出手段の出力差（旧−ｈ２　）が前記値＋α及び値−
αと一致する判定出力が得られるように前記レーザ駆動
手段により記録パワーを変化させ、該十α及び−αに一
致する出力差が得られた時の各記録パワーの平均値とし
て最適記録パワーを検出して前記レーザー駆動手段に設
定する制御手段と：を設けるようにしたものである。

［作用］ このような構成を備えた本発明の光学式記録媒体の最適
記録パワー検出装置にあっては、記録パワーを変化させ
たときの２つの振幅差検出回路の出力旧、ｈ２の差につ
いて、 ｈｌ−ｈ２１＜α となる範囲の境界（上限及び下限）となる各記録パワー
、即ち、出ツノ差（ｈｌ−ｈ２　）が値＋α及び値−α
に一致するときの各記録パワーを検出し、この＋αと−
αを与える記録パワーの中心となる平均値の記録パワー
を最適記録パワーとして検出する。

具体的には、記録パワーを変化させて ｈｌ−ｈ２＝−α となる記録パワーへ（上限）と、 ｈｌ−ｈ２．＝＋α となる記録パワーＢ（下限）を検出し、（Ａ＋８）／２ となる平均記録パワーを最適記録パワーとして求める。

このような最適記録パワーの検出にあっては、所定値α
をより小さな値に厳密に設定する必要がないため、回路
上の負担が小さくなり、また光学系統のばらつきに影響
されずに、常に二次歪を最小とする最適な記録パワー、
即ち、 ｈｌ−ｈ２１丹Ｏ となる最適記録パワーを検出して設定することができる
。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示したブロック図である。

第１図において、１は読取記録ヘッドであり、記録媒体
としての光ディスク１ａにレーザービーム等の照射で記
録信号により情報を書込み、また書込まれた記録情報を
光学的に読取って電気信号に変換して情報再生信号を出
力する。

破線で囲んだ二次歪検出回路２ｏは、第２図に示した従
来装置と同じ回路構成を有する。

二次歪検出回路２０の出力、即ち判定ロジック６の出力
は、記録パワーが過大、適正及び過少の、３つの判定出
力となる。

具体的には、振幅検出回路５ａ、５ｂの出力ｈ１、［１
２と所定値αに基づき、 ｈｌ−ｈ２１＜α の比較判定を行なって過大、適正及び過少の判定出力を
生ずる。

７はＣＰＵであり、ＣＰＵ７は二次歪検出回路２０の判
定出力に基づいて、ある一定の割合で記録パワーの設定
値を変化させたり、波節するものであり、ＣＰＵ７の制
御機能によって最適記録パワーの検出処理が行なわれる
。

８はＤ／Ａコンバータであり、ＣＰＬＩ７がら送られて
きたレーザーの記録パワー設定値となるディジタル値を
アナログ電圧に変換する。９はレーザー駆動回路であり
、Ｄ／Δコンバータ８のアナログ電圧によるレーザーの
記録パワーの設定値に応じたレーザー駆動電流を発生す
る。

次に第１図の実施例の動作を説明する。

まずＣＰＬＪ７は、そのとき設定されている任意の記録
パワーの初期値による二次歪検出回路２０の判定出力を
読込む。

このとき、二次歪検出回路２０の判定出力が過少である
ことを示していた場合には、ＣＰＵ７はある一定割合で
記録パワーの設定値を増加させ、ある割合を増加させる
毎に記録再生を繰り返し、二次歪検出回路２０の判定出
力が適正となったならば、その時の記録パワーの設定値
Ｂを記憶保持する。

即ち、記録パワーの初期値が過少とは、（ｈｌ−ｈ２）
＜十α の場合となる下限値より小さい場合であり、この状態で
記録パワーを段階的に増加させることにより適正出力と
なるのは、 （ｈｌ−ｈ２）＝＋α となった時である。

この関係は、 （ｈ２−ｈｌ）＞−α （ｈ２−ｈｌ）＝−α と現わすこともできる。

続いてＣＰＵ７は更に記録パワーの設定値を増加させ、
二次歪検出回路２０の判定出力が過大となった時、その
直前の判定出力が適正となっていた時の記録パワーの設
定値Ａを記憶保持する。

即ち、二次歪検出回路２０の判定出力が過大となるのは
、 （ｈｌ−ｈ２）＞−α と上限値を越えた時であり、その直前にあっては、ｈｌ
−ｈ２〜−α となる関係が１ｑられており、この時の記録パワーの設
定値Ａを記憶保持する。

このようにしてＣＰＵ７は、記録パワーが適正範囲の上
限となる設定値Ａ及び下限となる設定値Ｂを検出する。

続いてＣＰＵ７は記録パワーが適正となる範囲の上限設
定１ａＡと下限設定値Ｂとの平均値を、（Ａ＋Ｂ）／２ として演痒し、この演算された平均値を最適記録パワー
を与える設定値としてレーザー駆動回路９に設定し、一
連の最適記録パワーの設定処理を終了する。

一方、記録パワーの初期値による二次歪検出回路２０の
判定出力が過大であった場合には、逆にＣＰＵ７は記録
パワーの設定値をある割合で段階的に減少させることに
よって、同様に記録パワーの適正範囲を決める上限設定
値Ａ及び下限設定値Ｂを検出して両者の平均値として最
適記録パワーの設定値を検出することができる。

更に、記録パワーの初期値による二次歪検出回路２０の
判定出力が適正であった場合には、適正状態から例えば
記録パワーの設定値をある割合で増加させて上限設定値
Ａを検出し、その後に記録パワーの設定値を減少させて
下限設定値Ｂを検出すればよい。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、二次歪検出の
ための回路上の精度を厳しくする必要がなく、またヘッ
ド光学系の分解能のばらつきに影響されず、常に二次歪
を最小とする最適な記録パワーを検出して設定すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したブロック図：第２図
は従来装置を示したブロック図：第３図し二次歪検出対
象とする２つの周波数の異なる記録信号の説明図； 第４図は記録信号のデユーティ比率を５０％、５０％よ
り小、５０％より大とした時の再生信号を示した信号波
形図： 第５図は読取光学系のＭＴＦ周波数特性による再生信号
のレベル変化を示した信号波形図：第６図は直流成分の
相違により生ずる再生信号のザブを示した信号波形図： 第７図は第２図の包絡線検波信号の波形説明図；第８図
は第２図の帯域フィルタの出力を示した信号波形図： 第９図は記録信号のデユーティ比率の変化を示した信号
波形図： 第１０図は読取光学系のＭＴＦ周波数特性を示したグラ
フ図： 第１１図は読取光学系の分解能の違いによるＭＴＦ周波
数特性の相違を示したグラフ図：第１２図は第１１図の
ＭＴＦ周波数特性の相違による上側及び下側包絡線検波
出力の波形シ１明図である。 １：読取ヘッド １ａ：光ディスク ２：アンプ ３ａ　、　３ｂ　：包絡線検波回路 ４ａ　、　４ｂ　：帯域通過フィルタ ５ａ　、　５ｂ　：振幅検出回路 ６：判断ロジック ７：ＣＰＵ ８　：　Ｄ／Ａコンバータ ９：レーザー駆動回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体に、２つの異なつた周波数によるデュー
   ティ比率５０％を予定した２値情報を交互に光学的に記
   録すると共に、該記録情報を光学的に読取つて電気信号
   に変換する記録読取手段と；該記録読取手段の出力信号
   を交流増幅する交流増幅手段と； 該交流増幅手段の出力の振幅中心レベルの上側と下側で
   記録周波数に基づいて生ずる振幅差ｈ１、ｈ２のそれぞ
   れを検出する２つの振幅差検出手段と；該２つの振幅差
   検出手段の出力差（ｈ１−ｈ２）を所定の最大値＋α及
   び最小値−αと比較して前記記録情報に含まれる二次歪
   の有無及び極性を判定する判定手段と； 記録パワーを発光させるに必要な電流を発生するレーザ
   駆動手段と； 前記判定手段から前記２つの振幅差検出手段の出力差（
   ｈ１−ｈ２）が最大値＋α及び最小値−αとに一致する
   判定出力が得られるように前記レーザ駆動手段により記
   録パワーを変化させ、該最大値＋α及び最小値−αに一
   致する出力差が得られた時の各記録パワーの平均値とし
   て最適記録パワーを検出して前記レーザ駆動手段に設定
   する制御手段と； を備えたことを特徴とする光学式記録媒体の最適記録パ
   ワー検出装置。