JPH05182220A - 光ディスク記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 書き込み処理と読み取り処理の干渉がなく安
定に案内溝の情報を得ることを目的とする。 【構成】 入力端子１０を介して供給される書込データ
をＬＤ駆動回路１１に供給して光ピックアップ部１２内
のＬＤ１２１を発光させる。ＬＤ駆動回路１１は、書込
データがゼロレベルであっても記録媒体を熱変成させな
い非ゼロレベルを供給するように駆動する。サーボ信号
生成回路部１８内のサンプルホールド回路１９は光ディ
スク１３で反射した戻り光をＰＤ１２７で検出した信号
をサンプリングして、さらに、位相補償回路２０を介し
て対物レンズ駆動回路２１に供給する。対物レンズ駆動
回路２１は光ピックアップ部１２内のアクチュエータ１
２４の動作を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光変調により記録を行
う記録媒体の案内溝に沿って情報を記録する光ディスク
記録装置に用いて好適な光ディスク記録装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】光変調により記録を行う記録媒体は、追
記形（WORM:Write Once Read Many)と書換形及び再生専
用形がある。これらの記録媒体は、供給されるディジタ
ル信号の“１”、又は“０”に応じてそれぞれレーザ光
のＯＮ／ＯＦＦで記録媒体上に凹凸のピットを形成して
情報を記録している。特に、それぞれ追記形の光ディス
クは例えばＳｂＳｅ、ＢｉＴｅ等の材料からなり、ま
た、消去可能な上記書換形の光磁気ディスクはＴｂＦｅ
Ｃｏ等の材料の合金化や結晶−アモルファスの相変化を
利用して情報を記録している。

【０００３】上記記録媒体に記録及び／又は再生する光
ディスク装置は、高密度に記録した情報を高速にアクセ
スして上記記録媒体への記録、又は再生を行うためトラ
ッキングサーボやフォーカスサーボ等のサーボ制御を行
う必要がある。上記サーボ制御を効率よく行うため、上
記記録媒体は、案内溝であるグルーブを中断してその区
間にミラー部を導入したり、トラックセンタに対して千
鳥配置したウォブルピットを付加する等の各種の方式を
用いて情報が記録されている。また、記録媒体は、高速
のアクセスを行うため例えば絶対時間（Absolute Time
In Pregroove:以下ATIPと略す) を含む情報記録を行
い、予めプリグルーブを形成する等して情報記録密度の
向上あるいは上記光ディスク装置の簡素化を図ってい
る。

【０００４】このように記録媒体を構成することで光デ
ィスク装置の動作は安定、かつ確実に動作させている。

【０００５】図３は、ウォブリングさせながら最内周側
から最外周側へスパイラル状に形成されたプリグルーブ
３１の一部を示している。図３に示す記録媒体であるデ
ィスク３０は、上記プリグルーブ３１をＵ溝、又はＶ溝
を形成して、上記プリグルーブ３１又はプリグルーブ同
士間の領域にピットを形成して読み採り方向と直交する
方向に周波数20.05kHzでＦＭ変調させて予め上記ATIP等
の情報を記録している。

【０００６】上記プリグルーブ３１に記録された情報を
読み出すため、レーザ光を照射して記録媒体からの反射
する戻り光によってプッシュ−プル方式の検出器を介し
て出力される例えばトラッキングエラー信号を利用して
光ディスク装置をサーボ制御している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した相
変化や合金等の物理的な変化を利用して情報を記録する
ピットを形成する記録媒体に対して光ディスク装置は、
図２（ａ）、（ｂ）に示すように書込命令が供給される
とき、書き込むデータのレベルが“１”、あるいは
“０”のいずれか一方のレベルに応じてレーザ光を出力
しない、すなわち記録時以外にレーザ光を照射しないの
で、予め書き込まれている上記ATIP情報を検出してサー
ボ制御することは非常に難しい。

【０００８】このピット形成時のみのレーザ照射する場
合、照射するレーザ光の光量に対する記録媒体からの戻
り光は、記録媒体の物理的な変化をノイズとして受ける
例えば記録媒体の熱特性や書き込み出力が適切でないと
涙滴型のピット（図２（ｃ）参照）等によって戻り光の
状態が変化して再現性が悪いことがある。この再現性が
悪さは、データ記録時のエラー発生率がレーザ出力に依
存することによっている。このため、上記戻り光に含ま
れる例えばトラッキングエラー信号等のサーボエラー信
号を記録媒体から安定に読み出すことができず、記録時
に不安定なサーボ制御状態で記録が行われることにな
る。

【０００９】この記録時のサーボ制御が十分に行われず
に記録された記録媒体を再生する場合、光ディスク再生
装置は、出力される再生信号も記録時の影響をそのまま
受けることになり、上記再生信号は、エラーレートの増
加や上記トラッキングエラー信号等の情報の検出が不安
定になって再生時の再現性も低下させてしまう。このよ
うに光ディスク記録装置において、上記プリグルーブに
書き込まれた情報を記録時に安定に読み出すことは、非
常に困難である。

【００１０】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、記録
時に上記プリグルーブに書き込まれたプリグルーブ情報
と記録情報とを完全に分離してプリグルーブ情報を安定
に読み出してサーボ制御することができる光ディスク記
録装置の提供を目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ディスク
記録装置は、記録媒体の案内溝に沿って情報を記録する
光ディスク記録装置において、上記記録媒体に記録マー
クパターンを形成する光量の閾値以上の高光量レベルと
閾値より低いながら非ゼロの低光量レベルをデータに応
じて記録媒体に出射する光源の出力レベルを調節する光
源出力駆動手段と、上記光源出力駆動手段からの出力に
応じた出射光の上記記録媒体における案内溝で反射した
戻り光を検出する光検出手段と、該光検出手段からの検
出された上記低光量レベルに基づいて光ヘッドのサーボ
制御信号生成手段とを有してなることにより、上述した
課題を解決する。

【００１２】

【作用】本発明に係る光ディスク記録装置は、記録媒体
に記録マークパターンを形成する光量の閾値以上の高光
量レベルと閾値より低いながら非ゼロの低光量レベルを
データに応じて出射光量を制御し、戻り光により得られ
た書き込みしない期間のプリグルーブ情報をサンプルホ
ールドして連続信号にして復調しサーボ制御する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る光ディスク記録装置の一
実施例について図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る光ディスク記録装置
のサーボ制御系に関する概略的ブロック回路を示してい
る。上記光ディスク記録装置は、記録媒体の案内溝に沿
って情報を記録する光ディスク記録装置において、上記
記録媒体に記録マークパターンを形成する光量の閾値以
上の高光量レベルと閾値より低いながら非ゼロの低光量
レベルをデータに応じて記録媒体に出射する光源の出力
レベルを調節する光源出力駆動手段であるレーザ駆動回
路１１と、上記レーザ駆動回路１１からの出力に応じた
出射光の上記記録媒体における案内溝で反射した戻り光
を検出する光検出手段である光ピックアップ部１２と、
上記光ピックアップ部１２からの検出された上記低光量
レベルに基づいて光ヘッドのサーボ制御信号生成手段で
あるサーボ制御信号生成回路部１８で構成している。

【００１５】上記光ピックアップ部１２は、レーザ発光
素子１２１、コリメータレンズ１２２、ビームスプリッ
ト１２３、アクチュエータ１２４、対物レンズ１２５、
集光レンズ１２６及び光検出器１２７で構成している。
また、サーボ制御信号生成回路部１８は、サンプルホー
ルド回路１９及び位相補償回路２０で構成している。

【００１６】図１に示した概略的なブロック回路に沿っ
て図２に示す出力波形のチャートを参照しながら記録動
作について説明する。

【００１７】前述したように記録時においてサーボ制御
が十分に行われずに記録された記録媒体を再生する場
合、光ディスク再生装置は、記録時の影響をそのまま受
けた再生信号が出力されることになる。上記再生信号
は、例えば記録時のエラーレートの増加や上記トラッキ
ングエラー信号等の情報の検出が不安定になって再生時
の再現性も低下させてしまう。

【００１８】このため光ディスク１３への記録が十分ト
ラッキング等のサーボ制御を介して安定に行われる必要
がある。しかしながら、記録媒体は記録時に記録信号で
あるレーザ出力が記録マークパターンであるピットを形
成する記録レベル閾値を越えると記録媒体の特性が変化
して記録することができるが、ノイズ等の要因になりサ
ーボ制御が十分に行えないことは既に述べた通りであ
る。

【００１９】また、記録レベル閾値を越えない非ゼロレ
ベルのレーザを照射した場合、記録媒体の特性が安定に
保たれると共に、記録媒体からの戻り光も正常に記録媒
体に予め書き込まれているプリグルーブの情報を読み出
すことができる。この点に着目すると、この記録媒体の
特性を維持した必要な例えばプリグルーブの情報と記録
情報を完全に分離すれば、両情報の干渉を避けることが
でき、安定なサーボ制御を行うことができることにな
る。

【００２０】光ディスク記録装置は、このプリグルーブ
の情報と記録情報を完全に分離するための制御信号とし
て入力端子１０を介して書込命令が供給されている場
合、書込データを入力する。上記書込データは遅延回路
１７に供給されると共に、レーザ（ＬＤ）駆動回路１１
に供給されている。上記レーザ駆動回路１１は、上記書
込データのレベルに応じてレーザ駆動制御信号を光ピッ
クアップ部１２内のレーザ発光素子１２１に供給してい
る。

【００２１】上記レーザ駆動回路１１は、記録媒体であ
る例えば光ディスク１３に情報を書き込まない期間中に
情報の書き込みに必要なレーザ照射閾値よりも低いレー
ザ出力レベルのレーザを照射させるレーザ駆動動作を行
っている。このレーザ駆動回路１１におけるレーザ駆動
動作は、上述したように図２（ａ）に示す外部から供給
される書込データの信号レベルに応じて例えば図２
（ｄ）に示すレベル“１”のとき、光ディスク１３に記
録を行うようにレーザ駆動制御信号を出力し、また、上
記書込データのレベルが“０”のとき、光ディスク１３
に対して情報の書き込みに必要なレーザ照射閾値よりも
低い非ゼロレベルのレーザ出力レベルを供給するように
レーザ駆動制御信号を出力している。このように書込デ
ータが供給されている場合、上記書込データはたとえレ
ベル“０”であっても記録媒体の記録層が変化を起こす
閾値より低いレベルのレーザ駆動制御信号を供給してい
る。後述するようにこのレーザ駆動制御信号は、プリグ
ルーブの情報を再生するレーザ光として用いている。

【００２２】上記レーザ発光素子１２１は、供給される
上記レーザ駆動制御信号のレベルに応じたレーザを出力
する。レーザ発光素子１２１からのレーザは、コリメー
タレンズ１２２を介して平行光束にして、ビームスプリ
ッタ１２３と図示していないが１／４波長板を介して対
物レンズ１２５に至る。この平行光束は上記対物レンズ
１２３により絞り込んで光ディスク１３の面に微小スポ
ットが絞り込まれる。この微小スポットによって光ディ
スク１３の記録層に図２（ｅ）に示すピットが形成され
る。

【００２３】図２（ｆ）は、照射されたレーザの光ディ
スク１３の面からの反射した戻り光を示している。光デ
ィスク１３は、前述したようにある記録情報の書き込み
にある記録閾値以上のレーザ光量で照射するが、記録層
の物理的な状態変化を生じるための熱特性を有している
ため例えば200 ｎｓ程度遅延してピットが形成されてい
る（図２（ｅ）を参照）。図２（ｆ）に示す光ディスク
１３からの戻り光は、図２（ｄ）に示すレーザ駆動回路
１１からの立ち上がりに略々同期して記録媒体に記録マ
ークパターンであるピットを形成するレーザ光量が照射
されるものの、上記記録媒体の熱特性によって上記ピッ
トが形成されない。このため、記録媒体の面からの戻り
光は多くなり、この約200 ｎｓ程度戻り光のレベルが最
大値に達している。これ以後のピット形成に応じて戻り
光のレベルも急激に低下しながら、記録に必要なレーザ
光量の閾値以上に出力レベルを保って記録を行う。

【００２４】書込データのレベルが“０”になると、略
々にレーザ駆動回路１１の出力レベルは、書き込みを停
止するように記録閾値よりも低下したレベルでレーザを
出力している。このレーザ駆動回路１１からのレーザ駆
動制御信号の出力は、レーザ照射の停止レベルを示して
いるにもかかわらず、上述したように記録媒体の熱特性
によって高い熱容量をもつため依然ピットを形成を行っ
てしまうため図２（ｃ）や図２（ｅ）に示すようにレー
ザ駆動制御信号に対して形成するピットとズレ（約２０
０〜３００ｎｓ）が生じてしまう。

【００２５】ピット形成面からの反射した戻り光は、上
述したように出射するレーザ光の出力レベルは記録の閾
値レベル以上のレーザ光の供給を停止し、上記記録閾値
レベルより低いながら、非ゼロのレーザ光を出射してい
る。ところで、このズレの期間中の戻り光量は、ピット
形成がまだ行われていることと上記非ゼロの低狭量のレ
ーザ光の出射によって最も戻り光が少なくなる。従っ
て、プリグルーブの情報を再生は、図２（ｆ）に示すこ
のズレたピット形成の終了から次の書込データのレベル
“１”が供給されるまでの区間Ｐ行う必要がある。この
ように書込命令モードにおいて書込データのレベル
“１”以外の期間、すなわち書込データのレベル“０”
の間、レーザ駆動回路１１は記録の閾値レベルより低
く、かつ非ゼロのレーザ光が光ディスク１３に出力され
るように制御している。

【００２６】上記区間Ｐに光ディスク１３の面における
レーザの反射は、戻り光にプリグルーブに予め書き込ま
れた例えば絶対番地（ATIP) 情報が含まれている。区間
Ｐの上記戻り光は、入射と同じ光路を戻って上記対物レ
ンズ１２５から前記１／４波長板を介して上記ビームス
プリッタ１２３に供給される。ビームスプリッタ１２３
は、偏光した光をビームスプリッタ１２３で反射して集
光レンズ１２６に供給する。集光レンズ１２６は、分離
された光束を例えばトラッキングエラー信号検出用の光
検出器（２Ｄ−ＰＤ）１２７で上記光検出器１２７上を
移動するスポットの動きを電気信号に変換して増幅器１
４、１５にそれぞれ供給する。上記増幅器１５は、供給
された信号を増幅してＲＦ信号として出力端子１６から
出力する。また、上記増幅器１４は、供給された信号を
増幅してサーボエラー信号としてサーボ制御信号生成回
路部１８内のサンプルホールド回路１９に供給する。

【００２７】上記サンプルホールド回路１９は、書込デ
ータを前記遅延回路１７で前述したようにレーザ駆動制
御信号とピット形成の区間にズレが存在しているから、
このズレ時間をマスキングするため遅延回路１７を介し
て予め定めた時間だけ遅延させた例えば書込データの立
ち上がりエッジでサンプル及びホールドを開始させてい
る。このようにしてプリグルーブの情報はサンプルホー
ルド回路１９に取り込まれる。このとき、図２（ｇ）に
示すサンプリングパルスは、区間Ｐ全体でも構わない
が、全域を使う必要がないので図示するように短時間だ
けウィンドウを開けてだけでも良い。これは、後述する
ATIP（絶対時間情報）が周波数22.05kHzとピット形成に
比して遅いことにもよっている。

【００２８】サンプルホールド回路１９は、位相補償回
路２０を介して位相補償されたサーボ制御信号を対物レ
ンズ駆動回路２１に供給している。アクチュエータ１２
４は、このサーボ制御信号に基づき対物レンズ１２５の
位置を移動させサーボ制御する。

【００２９】また、上記サンプルホールド回路１９の出
力信号は、出力端子２２を介して出力される。この出力
信号は、上記プリグルーブの情報の一つとしてATIP (絶
対時間コード）で変調されたパルス列である。この出力
信号は、図示しないが後段の復調回路において上記パル
ス列がATIPコードのデータビットに復調される。この復
調回路から光ディスク記録装置のサーボ制御部に相当す
るシステムコントローラ（図示せず）に供給して例えば
スピンドルモータのサーボや光ヘッドの走査位置の制御
等に用いられる。

【００３０】このように構成して供給される書込データ
のレベルに応じて照射するレーザ光出力を制御し、戻り
光により得られた書き込みしない期間のプリグルーブの
情報をサンプルホールドして例えば上記プリグルーブに
書き込まれたプリグルーブの情報と記録情報とを完全に
分離することができる。この分離したプリグルーブの情
報を安定に読み出した信号によって光ディスク記録装置
は、記録時に例えばトラッキングエラー等のサーボ制御
することができる。さらに、サンプルホールドに際して
遅延量を考慮することによって例えばトラッキングエラ
ー信号等のサーボエラー信号を連続的に復調しサーボ制
御することもできる。

【００３１】また、上記案内溝に予め書き込まれている
情報は光による変調を受けていないので、未記録状態と
同じ状態から理想的な案内溝の情報を得ることもでき
る。

【００３２】なお、本実施例は一般的な光ディスク記録
装置について説明したが、特に追記形のコンパクトディ
スク用記録装置のシステムは、書込命令モードにおいて
書込データがオフ状態で供給する光を直流（ＤＣ）的な
光ではなく、スイッチングをかけたオン／オフ信号にし
てノイズの低減を図っている。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の光ディスク記録装置によれば、記録媒体の案内溝に
沿って情報を記録する光ディスク記録装置において、上
記記録媒体に記録マークパターンを形成する光量の閾値
以上の高光量レベルと閾値より低いながら非ゼロの低光
量レベルをデータに応じて記録媒体に出射する光源の出
力レベルを調節する光源出力駆動手段と、上記光源出力
駆動手段からの出力に応じた出射光の上記記録媒体にお
ける案内溝で反射した戻り光を検出する光検出手段と、
該光検出手段からの検出された上記低光量レベルに基づ
いて光ヘッドのサーボ制御信号生成手段とを有してなる
ことにより、記録信号の書込処理と案内溝情報の読取処
理を完全に分離して両処理の互いの干渉を防止すること
ができる。また、光ディスク記録装置は、この分離した
プリグルーブの情報を安定に読み出した信号によって記
録時に例えばトラッキングエラー等のサーボ制御するこ
とができる。

【００３４】また、上記案内溝に予め書き込まれている
情報は光による変調を受けていないので、未記録状態と
同じ状態から理想的な案内溝の情報を得ることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ディスク記録装置の一実施例に
おいて概略的ブロック構成を示す図である。

【図２】図１に示したブロック構成の動作を説明する図
である。

【図３】記録媒体におけるウォブリングしたプリグルー
ブの一部を示す模式的な図である。

【符号の説明】

１０・・・・・・・・・・・・・入力端子 １１・・・・・・・・・・・・・レーザ駆動回路 １２・・・・・・・・・・・・・光ピックアップ部 １３・・・・・・・・・・・・・光ディスク １４、１５・・・・・・・・・・増幅器 １６・・・・・・・・・・・・・出力端子 １８・・・・・・・・・・・・・サーボ制御信号生成回
路部 １９・・・・・・・・・・・・・サンプルホールド回路 ２０・・・・・・・・・・・・・位相補償回路 ２１・・・・・・・・・・・・・対物レンズ駆動回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体の案内溝に沿って情報を記録す
   る光ディスク記録装置において、 上記記録媒体に記録マークパターンを形成する光量の閾
   値以上の高光量レベルと閾値より低いながら非ゼロの低
   光量レベルをデータに応じて記録媒体に出射する光源の
   出力レベルを調節する光源出力駆動手段と、 上記光源出力駆動手段からの出力に応じた出射光の上記
   記録媒体における案内溝で反射した戻り光を検出する光
   検出手段と、 該光検出手段からの検出された上記低光量レベルに基づ
   いて少なくとも光ヘッドのサーボ制御信号生成手段とを
   有してなることを特徴とする光ディスク記録装置。