JPH0340236A - 光学的記録再生装置 - 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］ この発明は、光学的記録媒体に対する記録動作時、環境
の変化および光学的記録媒体の記録径の変化に関わらず
常に最適な記録条件を維持するようにした光学的記録再
生装置に関する。

［従来の技術］ 従来、光学的記録再生装置において情報信号が記録され
る時にレーザ発振器から光学的記録媒体に照射される発
光量は、光学的記録再生装置の調整時に設定された固定
値となっている。

［発明が解決しようとする課題１ 上述した従来の光学的記録再生装置では、光学的記録媒
体の交換や温度変化によって光学的記録媒体の記録感度
が変化したり、レーザ発振器の劣化によりレーザ発光量
が変化したりするので、常に最適な記録条件を維持する
ことは困難であった。

また、角速度一定（ＣＡＶ：Ｃｏｎ５ｔａｎｔ　Ａｎｇ
ｕｌａｒ　Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）で光学的記録媒体を回転
させて記録する光学的記録再生装置では、光学的記録媒
体の記録径変化に従って線速度が変化するので、光学的
記録媒体の記録径によって記録条件が変化することにな
り、上記と同様に常に最適な記録条件を維持することは
困難であった。

［課題を解決するための手段］ この発明の光学的記録再生装置は、以下の手段を有して
いる。

（ａ）レーザ発振器から光学的記録媒体に照射されるレ
ーザビームの発光パワーを制御する手段、（ｂ）記録動
作時に光学的記録媒体で記録がなされる記録位置を検出
して記録位置信号を出力する位置検出手段、 （Ｃ）再生動作時に光学的記録媒体から反射される再生
信号光を受光する光検出器から出力される再生信号の正
側および負側のピーク値の絶対値の差であるピーク差を
検出するピーク差検出手段、 （ｄ）複数段階の発光パワーで光学的記録媒体に記録さ
れた記録を再生して得たピーク差検出手段の出力からピ
ーク差がゼロとなるような発光パワーである最適記録パ
ワーを求める手段、（ｅ）記録動作時、光学的記録媒体
に照射されるレーザビームの発光パワーを最適記録パワ
ーを基準にして設定するとともに、この光パワーを位置
検出手段から出力される記録位置信号に対応して定まる
光学的記録媒体の記録位置における線速度の０．６乗〜
１．３乗に比例して変化させるようにする手段。

［作用］ 複数段階の発光パワーで光学的記録媒体に記録を行った
後にこの光学的記録媒体を再生して得た再生信号からピ
ーク差検出手段によってピーク差を検出し、このピーク
差がゼロとなるような発光パワーである最適記録パワー
を求め、記録動作時、光学的記録媒体に照射されるレー
ザビームの発光パワーは最適記録パワーを基準にして設
定するとともに、この光パワーは位置検出手段から出力
される記録位置信号に対応して定まる光学的記録媒体の
記録位置における線速度の０．６乗〜１．３乗に比例し
て変化させるようにしている。このことにより、光学的
記録媒体の記録感度の変化に適応して光パワーを制御す
ることができる。

［実施例］ 次に、この発明について図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の光学的記録再生装置の一実施例を示
すプロ・ソク図である。

ＲＦアンプ１は光ヘツド１５から入力する再生信号を増
幅する。増幅された信号はコンデンサｌａを通ることに
より交流成分のみが、ピーク検出回路２ａ、２ｂに至り
、ピーク検出回路２ａではプラスのピークが検出され、
ピーク検出回路２ｂではマイナスのピークが検出される
ようになっている。エラーアンプ４は、ピーク検出回路
２ａからの信号を入力するとともに、ピーク検出回路２
ｂからの信号は反転アンプ３で極性を反転してから入力
して、入力した２つの信号の差信号をＡ／Ｄコンバータ
５に出力するようになっている。差信号はＡ／Ｄコンバ
ータ５で８ビツトのデジタル信号に変換されて入力ポー
トロを介してデータバス７に至るようになっている。

出力ポート８はデータバス７から入力したデータを加算
器１２を介してＤ／Ａコンバータ１３に出力するように
なっている。記録アンプ■４はＤ／Ａコンバータ■３か
ら出力されるアナログ信号に応じた駆動電流を光へ・ソ
ド１５に出力するようになっている。光ヘツド１５は駆
動電流の大きさに応じた記録パワーのレーザビームＢを
光学的記録媒体（以下光磁気ディスクという）１６に当
てて記録再生動作を行うようになっている。また、磁界
発生装置１７は光磁気ディスク１６に補助磁界Ｍを与え
るようになっている。記録再生位置検出回路１８は、光
ｌ＼ラッド５の光ビームＢの位置に応じた位置データを
出力するようになっている。具体的には、光ヘツド１５
の移動距離を測長するリニアエンコーダ、およびリニア
エンコーダから出力される測長信号に応じて８ビツトの
位置データを出力するカウンタを設けている。記録位置
データ変換装置］９は、記憶再生位置検出回路］８から
出力される８ビツトの位置データに応じてデー・タテ−
プルから補正データを読み出して加算器１２に出力する
ようになっている。そして、加算器１−２において、出
力ボート８から出力されたデータに上記加算データが加
算されるようになっている。また、ＣＰＬｊｌｌはＲＯ
Ｍｌ０に格納されている制御プログラムに従ってデータ
バス７を介してデータを入出力して演算を行うとともに
、ＲＡＭ９など各部にデータの転送を行うようになって
いる。

第２図は光へラド１５の構成国である。記録動作時には
、記録アンプ１４から入力する駆動電流に従って半導体
レーザ２１から出力されるレーザビームは、コリメート
レンズ２２、ビーム整形プリズム２３、偏光ビームスプ
リッタ２４，２５、および対物レンズ３２を通過して光
磁気ディスク１６に照射されるようになっている。なお
、この光磁気ディスク■６には、あらかじめ補助磁界Ｍ
が磁界発生装Ｗ９により与えられている。

一方、再生動作時には、半導体レーザ２１からのレーザ
ビームは光磁気ディスク１６により反射されて再生信号
光となる。この再生信号光は偏光ビームスプリッタ２５
および集光レンズ２つを通過して光検出器３０に至り、
この光検出器３０によって再生信号に変換されてＲＦア
ンプ１に出力されるようになっている。

また、記録再生動作時には、光磁気ディスク１６からの
サーボ信号光は、ｆ４光ビームスプリッタ２５．２４お
よび集光レンズ２６を経由してサーボ信号光検出器２８
に至るようになっている。また、集光レンズ２６を通過
したサーボ信号光の一部はナイフェツジ２７で遮られる
ようになっている。なお、上記サーボ信号光はサーボ信
号光検出器２８によってトラッキング、フォーカシング
のサーボ信号に変換される。このサーボ信号に従って図
示しない制御手段が対物レンズ３２のアクチュエータの
コイル３１を制御して対物レンズ３２を一ヒ下ギ右に動
かすようになっている。

次に、第１図を参照して光磁気ディスク１６に対する記
録動作について説明する。

（１）記録パワー最適化動作 はじめに、記録パワーの最適化について説明しておく。

光磁気ディスク１６に対する記録信号としてはスクラン
ブルドＮＲＺＩ符号が使用されている。

また、光磁気ディスク１６の記録信号を再生するときに
はパーシャルレスポンスＰＲ（１，１）方式くいわゆる
デュオバイナリ）で再生信号を３値信号として読み出し
ている。このスクランブルドＮＲＺＩ符号による記録は
一種の幅記録であるため、光磁気ディスク１６に対して
出力されるレーザビームＢの記録パワーの大小により高
調波歪が変化する。この記録パワーが最適な大きさであ
れば高調波歪が最小（約−４０ｄＢ）になり、再生信号
の平均値はその再生信号の振幅のセンタレベルと一致す
るが、記録パワーが最適値に比較して大きいか小さい場
合には、偶数次歪の発生により再生信号の平均値はその
偶数次歪に対応する直流分をもつことになり再生信号の
振幅のセンタレベルと一致しない。したがって、光磁気
ディスク１６に対して出力される記録パワーが最適な値
、すなわち最適記録パワーであれば、再生信号の平均値
はその再生信号の振幅のセンタレベルになる。逆にいえ
ば、再生信号の平均値をその再生信号の振幅のセンタレ
ベルに位置させるような記録パワーが最適記録パワーと
いうことになる。

次に、実際の記録パワーの最適化動作について説明する
。

まず、光ヘツド１５は光磁気ディスク１６の最内周位置
く線速度が最も遅い位置）のトラックに移動し、このト
ラックに対して記録動作がなされる。すなわち、ＣＰＵ
ＩＩから７段階の階段状に変化する最適化用記録データ
が出力され、このデータはデータバス７、出力ボート８
、加算器１２、およびＤ／Ａコンバータ１３を介して記
録アンプ１４に至る。このとき、最適化用記録データは
ＲＡＭ９にも書き込まれる。この結果、記録アンプ１４
から光ヘツド１５に出力される階段状に変化する駆動電
流に従った記録パワーで光磁気ディスク１６に記録動作
がなされる。このとき、光磁気ディスク１６は３６０Ｏ
ｒｐｍで回転しており、光ヘツド１５のレーザビームＢ
が光磁気ディスク上６の１トラツクを走査する時間は約
１６．７＋＋＋ｓである。第３図（ａ）はＤ／Ａコンバ
ータ１３から記録アンプ１４に入力する７段階に変化す
るアナログ信号の波形図である。この第３図（ａ）にお
いて、■ステップは光ヘツド１５から照射されるレーザ
ビームＢの記録パワー約０．４ｏ＋Ｗに相当し、■ステ
ップの時間は約２ｍｓである。

このようにして１トラツク分の記録動作が終了すると、
直ちにこのｌ１９７７分の再生動作が実行される。すな
わち、光ヘツド７から出力された再生信号はＲＦアンプ
■で増幅された後、コンデンサ１ａによりその交流分だ
けがピーク検出回路２ａ、２ｂに至る。なお、この再生
信号は、光磁気ディスク１６に記録されたｒＱＪ、ｒｌ
、に対応してり、Ｈの２値をとる交流信号となっている
。ピーク検出回路２ａによって再生信号の上側のエンベ
ロープ、すなわち、再生信号の正側のピーク値が検出さ
れるとともに、ピーク検出回路２ｂによって再生信号の
下側のエンベロープ、すなわち、負醐のピーク値が検出
される。ピーク検出回路２ａから出力されたピーク値は
エラーアンプ４に入力し、一方、ピーク検出回路２ｂか
ら出力された再生信号の負のピーク値は反転アンプ３に
より正の値に変換されてからエラーアンプ４に入力する
。この結果、エラーアンプ４によって２つのピーク値の
絶対値の差の信号、すなわち、第３図（ｂ）の波形図に
示すような正負ピーク差信号が検出される。この正負ピ
ーク差信号は再生信号の平均値に相当する。この正負ピ
ーク差信号はＡ／Ｄコンバータ５によってＡ／Ｄ変換さ
れる。このＡ／Ｄ変換は、記録アンプ■４に与えられた
アナログ信号を示す第３図（ａ）における１ステツプの
期間中の真中に対応するタイミング（第３図（ｃ）に破
線で示す）で行われる。そして、Ａ／Ｄ変換された正負
ピーク差信号のデータ、すなわち、最適化用再生データ
はＣＰＵＩＩに取り込まれた後、ＲＡＭ９に格納される
。

このようにしてＲＡＭ９に１トラツク分の最適化用再生
データが格納されると、次に記録パワーの最適化動作が
なされる。すなわち、ＲＡＭ９にあらかじめ記憶されて
いる１トラツク分の最適化用記録データと、上記の再生
動作によりＲＡＭ９に記憶された最適化用再生データと
がＣＰＵＩＩによって読み出される。これに続いて、Ｃ
ＰＵ１１は、これらのデータを基に最小二乗法によって
、正負ピーク差信号がゼロ（エラーアンプ４の出力信号
がＧＮＤレベル）になるような、つまり再生信号の平均
値がその再生信号の振幅のセンタレベルと一致するよう
な駆動電流を記録アンプ１４から光ヘツド１５に出力さ
せる記録パワー最適化データを算出する。そして、ＣＰ
ＵＩＩはこの記録パワー最適化データを記録アンプ１４
にセットするとともに、ＲＡＭ９および出力ボート８に
も転送して保持させる。このようにして、記録パワー最
適化動作が終了する。

（２）正規の記録動作 以上のようにして最適記録パワーを求めたが、最適記録
パワーは光磁気ディスク上６の最内周位置のトラックに
おける線速度、すなわち、最も遅い線速度に対応したも
のである。前述したように最適記録パワーは線速度によ
って異なり、この線速度は光磁気ディスク１６の記録径
、すなわち光磁気ディスク１６上に照射されるレーザビ
ームＢの位置によって異なる。したがって、光磁気ディ
スク１６上の位置に応じてレーザビームＢの記録パワー
を変化させる必要がある。また、レーザビームＢの！＆
適記録パワーは線速度のＡ乗に比例することがわかって
いる。このＡの値は光磁気ディスク１６の種類によって
異なるが、Ａ’；０．６〜０．９であり、この実施例で
はＡ＝０．７５である。

また、光磁気ディスク１６の線速度は記録径が大きく、
すなわち、外周に行くにつれ大きくなるので、記録パワ
ーは外周に行くほど大きくする必要がある。以上のこと
を前提として正規の記録動作について説明する。

装置起動時、光ヘツド１５はレーザビームＢの照射位置
が光磁気ディスク１６の最内周位置になるホームポジシ
ョンに移動する。なお、以下の説明においては断りのな
い限り、光ヘツド１５の位置をレーザビームＢの照射位
置として考える。光へラド１５がホームポジションに位
置すると、記録再生位置検出回路ｔ８はリセットされて
この記録再生位置検出回路１８から構成される装置デー
タは初期化される。これ以降、記録再生位置検出回路１
８は、ホームポジションを基準位置として光ヘツド１５
の相対位置に対応する位置データを記録位置データ変換
回路１９に出力する。

記録位置データ変換回路１９内のＲＯＭ　（図示せず）
には記録再生位置検出回路１８から構成される装置デー
タをアドレスとして補正データを記憶するデータテーブ
ルがある。この補正データは、ホームポジションにおけ
る記録パワー最適化データおよび線速度を基準にして作
成されており、光磁気ディスク１６上のそれぞれの位置
における線速度の０．７５乗に比例する８ビツトのデー
タである。

なお、前述したように上記０．７５乗という値は記録媒
体の種類によって異なり、はぼ０．６〜０．９乗の範囲
をとる。したがって、記録位置データ変換回路１９のＲ
ＯＭのデータテーブルを適宜書き換えることにより種々
の記録媒体に対応することができる。

記録位置データ変換回路１９は、記録再生位置検出回路
１８から構成される装置データに応じて補正データを加
算器１２に出力する。加算器ｔ２は出力ボート８にセッ
トされている記録パワー最適化データと上記補正データ
とを加算してＤ／Ａコンバータ１３に出力する。Ｄ／Ａ
コンバータ１３によってアナログ信号に変換されたデー
タは記録アンプ１４によって、記録パワー最適化データ
として光ヘツド１５に入力される。この結果、光磁気デ
ィスク１６には最適記録パワーのレーザビームＢで記録
がなされる。

上述した記録パワーの最適化動作および正規の記録動作
の流れを第４図に示す。また、第５図は線速度と光磁気
ディスク１６上での最適記録パワーＰｗとの関係を示し
ており、最適記録パワーＰｗが線速度の０．７５乗に比
例していることが判る。

次に、半導体レーザ２１に対する制御について説明する
。

第６図は記録アンプ１４から半導体レーザ２１に供給さ
れる順方向電流Ｉとこの半導体レーザ２１から出力され
るレーザビームＢの発光パワー（記録パワー〉Ｐとの関
係を示している。第６図から判るように順方向電流■が
発光しきい値電流１ｔｈ以上の範囲において順方向電流
Ｉと発光パワーＰとは比例関係にある。したがって、レ
ーザビームＢの発光パワーＰを制御するためには順方向
電流Ｉを制御すればよい。以下この順方向電流Ｉを記録
電流■という。

前述したように、Ｄ／Ａコンバータ１３がう記録アンプ
１４に記録パワー最適化データに相当するアナログ信号
が入力され、記録アンプ１４にはこのアナログ信号に従
って半導体レーザ２１が最適記録パワーを出力する記録
電流Ｉが設定される。そして、記録アンプ１４はＤ／Ａ
コンバータ■３から入力する記録信号に応じて記録電流
■を変調して半導体レーザ２１に供給し、これを駆動す
る。この結果、半導体レーザ２１からは変調されたレー
ザビームが出力される。また、このレーザビームは記録
信号のｒＱ、、ｒｌ、に対応して変調されており、例え
ば、「０」に対して低いレベルの発光パワー、「１」に
対して高いレベルの発光パワーが対応するようになって
いる。前者の方を消光時の発光パワーＰＲといい、後者
の方を発光時の発光パワーｐｗという。

第７図に記録信号によって変調された記録パワーＰを示
す。第７図（ａ）は光磁気ディスク１６の内周部分に対
応し、第７図（ｂ）は同じく外周部分に対応する。第７
図から判るように内周部分に比較して外周部分は記録パ
ワーが大きくなっている。また、第７図（ａ）　、　（
ｂ）における半導体レーザ２１の消光時の発光パワーＰ
Ｒは、フォーカス、トラッキングのサーボ系に対する光
量を確保するために必要なものであり、第６図に示すよ
うに半導体レーザ２１の発光立ち上がり特性を改善する
ために発光しきい値電流Ｉｔｈよりも大きな電流ＩＲを
半導体レーザ２１に流して上記発光パワーＰＲを得てい
る。

なお、この実施例では、信号を読み出す場合に半導体レ
ーザ２１から出力される発光パワーは、記録する場合に
おける消光時の発光パワーＰＲに一致しており、この発
光パワーＰＲの値は光磁気ディスク１６全周にわたって
磁気ディスク１６面上で３．３ｍＷ一定としている。第
５図、第７図から判るように記録時の発光パワーのピー
ク値Ｐｗは内周から外周に向かって線速度の０，７５乗
に比例して増加しているが、消光時の発光パワーＰＲは
３　、３ｍＷの一定値となっている。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明の光学的記録再生装置によ
れば、複数段階の発光パワーで光学的記録媒体に記録を
行った後に、二の光学的記録媒体を再生して得た再生信
号からピーク差検出手段によってピーク差を検出し、こ
のピーク差がゼロとなるような発光パワーである最適記
録パワーを求め、記録動作時、光学的記録媒体に照射さ
れるレーザビームの発光パワーは最適記録パワーを基準
にして設定するとともに、この光パワーは位置検出手段
から出力される記録位置信号に対応して定まる光学的記
録媒体の記録位置における線速度の０．６乗〜１．３乗
に比例して変化させるようにしている。このことにより
、光学的記録媒体の記録感度の変化に適応して光パワー
を制御することができる。したがって、光学的記録媒体
に対する記録動作を行う際の記録条件を常時最適なもの
にすることができるため、光学的記録媒体のエラーレー
トを安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は同実施例における光ヘツド部のｔＩｒｆｆ１図、第３
図（ａ）はＤ／Ａコンバータ１３から出力されるアナロ
グ信号の波形図、（ｂ）はエラーアンプ４から出力され
る正負差ピーク信号の波形図、（Ｃ）はＡ／Ｄ変換のタ
イミングを示すタイミング図、第４図は記録動作の流れ
を示す説明図、第５図は線速度と発光パワーとの関係を
示す特性図、第６図は順方向電流と発光パワーとの関係
を示す特性図、第７図は記録信号によって変調された発
光パワーを示す波形図である。 １・・・ＲＦアンプ、１ａ・・・コンデンサ、２ａ、２
ｂ・・・ピーク検出回路、３・−・反転アンプ、４・−
・エラーアンプ、１２・・・加算器、■４・・・記録ア
ンプ、１５・・・光ヘッド、Ｌ６・・・光学的記録媒体
、１８・・・記録再生位置検出回路、１９・・・記録位
置データ変換回路、２１・・・半導体レーザ、３０・・
・光検出器。 第３図 第４ 図 に−、、ｉ！７２〜つ（２塁”’）刺とｆ第７ ＪＩＩ間丁 第６図 図 （ｂ） 府閤Ｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザ発振器から出力された所定の発光パワーのレーザ
   ビームを光学的記録媒体に照射して情報信号を記録およ
   び再生する光学的記録再生装置において、 レーザ発振器から光学的記録媒体に照射されるレーザビ
   ームの発光パワーを制御する手段と、記録動作時に光学
   的記録媒体で記録がなされる記録位置を検出して記録位
   置信号を出力する位置検出手段と、 再生動作時に光学的記録媒体から反射される再生信号光
   を受光する光検出器から出力される再生信号の振幅の正
   側および負側のピーク値の絶対値の差であるピーク差を
   検出するピーク差検出手段と、 複数段階の発光パワーで光学的記録媒体に記録された記
   録を再生して得たピーク差検出手段の出力からピーク差
   がゼロとなるような発光パワーである最適記録パワーを
   求める手段と、 記録動作時、光学的記録媒体に照射されるレーザビーム
   の発光パワーを最適記録パワーを基準にして設定すると
   ともに、この光パワーを位置検出手段から出力される記
   録位置信号に対応して定まる光学的記録媒体の記録位置
   における線速度の０．６乗〜１．３乗に比例して変化さ
   せるようにする手段とを有することを特徴とする光学的
   記録再生装置。