JPH0877565A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】外乱に影響されず、高精度にマーク形状を記録
でき、記録情報の大容量化に適した光ディスク装置を提
供する。 【構成】記録情報生成手段と，光ディスク上のトラック
に記録情報に応じて記録用光ビームを照射する手段と，
同一トラックに再生用光ビームを照射する手段と，再生
用光ビーム検出手段と，再生信号から二値化信号を生成
する信号処理手段と，二値化信号に同期する同期信号を
生成する手段と，同期信号と二値化信号との位相差検出
手段と，位相差に応じて記録用光ビームの強度、あるい
は照射時間、あるいはその両者を制御する記録用光ビー
ム制御手段と，位相差を正あるいは負のしきい値と比較
して異常発生信号を生成する手段と，異常発生信号に応
じて記録を停止する手段を有することを特徴とする光デ
ィスク装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクに光ビーム
の照射により情報の記録及び再生を行う光ディスク装置
に係り、特に、記録情報の大容量化に適した光ディスク
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高記録密度の回転記録媒体である光ディ
スクを用いて、情報の記録及び再生を行う情報記憶装置
として光ディスク装置が開発されている。光ディスクへ
の記録は、光ビームの照射により光ディスクを高温化さ
せ、形状，組成あるいは磁性の変化をマークとすること
により行われている。光ディスクからの再生は、光ビー
ムを照射し、光ディスクからの反射光に含まれるマーク
の情報をフォトディテクタで再生信号に変換することに
より行われている。

【０００３】本発明の構成と最も類似していると思われ
る、従来の記録及び再生を行う光ディスク装置を図９を
用いて説明する。記録情報生成手段２０２により生成さ
れた記録情報をもとに、記録パターン生成回路２０４は
記録用半導体レーザ２０６を駆動する。記録用半導体レ
ーザ２０６より出射された記録用光ビーム２０８はコリ
メートレンズ２２０，ビームスプリッタ２２２，対物レ
ンズ２２４を通り、光ディスク２２８上のトラック２２
９に集光する。集光した記録用光ビーム２０８は、光デ
ィスク２２８を加熱し記録情報に応じたマークを形成す
る。一方、再生用光ビーム照射手段２１４、例えば、再
生用半導体レーザ２１６から出射された再生用光ビーム
２１８はコリメートレンズ２２０，ビームスプリッタ２
２２、対物レンズ２２４を通り、記録用光ビーム２０８
が記録している同一トラック229に集光する。反射した
再生用光ビーム２１８は、再び対物レンズ２２４を通
り、ビームスプリッタ２２２で光路を変更され、検出レ
ンズ２２６を通り、再生用光ビーム検出手段２３０、例
えば、フォトディテクタに集光する。

【０００４】光ディスク２２８は図に矢印で示す回転方
向に回転するため、光ディスク228から反射された再生
用光ビーム２１８には、記録用光ビーム２０８が記録し
たマークの情報が含まれており、フォトディテクタ２３
０の出力は再生信号となる。再生信号は記録情報確認手
段２３２にて記録情報と比較され、記録の成功が確認さ
れる。記録が失敗した場合には、光ディスクが１回転し
た後、再び記録を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の光ディスク装置
では、フォーカシング及びトラッキングサーボ変動，環
境変動，経時変動，製造不良，調整不良等が生じた場
合、記録用光ビームの出力が変動するため、記録制御系
は記録用光ビームの出力に外乱Ａが加わっていると解釈
される。さらに光ディスクの媒体感度ばらつき，環境変
動，製造不良等により、マーク径あるいはマーク長が変
動するため、記録制御系はマーク形成プロセスに外乱Ｂ
が加わっていると解釈される。これらの外乱により、マ
ーク径あるいはマーク長が変動するため、マーク径ある
いはマーク長を縮小した高密度記録を行うことが困難と
なっていた。

【０００６】本発明の目的は、光ディスク装置のフォー
カシング及びトラッキングサーボ変動，媒体感度ばらつ
き，環境変動，経時変動，製造不良，調整不良等に依存
することなく安定に微小なマークを形成することが可能
な記録制御系を提供し、大容量化に適した光ディスク装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は記録制御系を
フィードバック制御系とすることにより達成される。し
かし、フィードバック制御系に許容以上に外乱が加わっ
た場合には、誤った記録が行われ、隣接するトラック上
のデータが破壊される。その課題を解決するためには、
フィードバック制御系に許容以上の外乱が加わったこと
を検知して、記録を停止すればよい。

【０００８】本発明では、光ディスク上の同一トラック
に少なくとも記録用光ビームと再生用光ビームの２ビー
ムを照射する。情報の記録を行う際には、記録用光ビー
ムで記録を行い、再生用光ビームで記録した情報を再生
するとともに、再生された信号をもとに、記録用光ビー
ムの強度を制御しながら記録を行う。その際、記録が正
常に行われているかを常時検出し、異常が生じた場合に
は直ちに記録を停止する。

【０００９】このための手段として、情報の記録及び再
生が可能な光ディスク上のトラックに記録する記録情報
を生成する記録情報生成手段と，記録情報に応じて光デ
ィスク上のトラックに少なくとも一つの記録用光ビーム
を照射する記録用光ビーム照射手段と，光ディスク上の
同一トラックに少なくとも一つの再生用光ビームを照射
する再生用光ビーム照射手段と，光ディスクから反射さ
れた再生用光ビームを検出して再生信号を生成する再生
用光ビーム検出手段と，再生信号を二値化して二値化信
号を生成する信号処理手段と，二値化信号に同期する同
期信号を生成する同期信号生成手段と，同期信号と二値
化信号との位相差を検出する位相差検出手段と，少なく
とも情報の記録を行う際、位相差に応じて記録用光ビー
ム照射手段の照射強度、あるいは照射時間、あるいは照
射強度及び照射時間を制御する記録用光ビーム制御手段
と，位相差を正のしきい値あるいは負のしきい値で比較
して異常発生信号を生成する異常検出手段と，異常発生
信号に応じて記録を停止する記録停止手段が設けられて
いる。

【００１０】また、別の手段として、情報の記録及び再
生が可能な光ディスク上のトラックに記録する記録情報
を生成する記録情報生成手段と，記録情報に応じて光デ
ィスク上のトラックに少なくとも一つの記録用光ビーム
を照射する記録用光ビーム照射手段と，光ディスク上の
同一トラックに少なくとも一つの再生用光ビームを照射
する再生用光ビーム照射手段と，光ディスクから反射さ
れた再生用光ビームを検出して再生信号を生成する再生
用光ビーム検出手段と，再生信号を二値化して二値化信
号を生成する信号処理手段と，二値化信号に同期する同
期信号を生成する同期信号生成手段と，同期信号と二値
化信号との位相差を検出する位相差検出手段と、少なく
とも情報の記録を行う際、位相差に応じて記録用光ビー
ム照射手段の照射強度、あるいは照射時間、あるいは照
射強度及び照射時間を制御する記録用光ビーム制御手段
と，同期信号を用いて同期二値化信号を生成する同期二
値化信号生成手段と，記録情報と同期二値化信号を比較
して記録失敗信号を生成する記録情報確認手段と，記録
失敗信号に応じて記録を停止する記録停止手段が設けら
れている。

【００１１】

【作用】本発明によれば、光ディスク上の同一のトラッ
クに少なくとも記録用光ビームと再生用光ビームの２ビ
ームを照射するため、記録用光ビームが記録したマーク
を、再生用光ビームにより短時間で再生することが可能
である。再生された再生信号をもとに、すぐさま記録用
光ビーム制御手段は制御信号を生成し、記録用光ビーム
照射手段を制御するため、記録制御系がフィードバック
制御系となる。

【００１２】記録用光ビーム制御手段は、再生信号を二
値化した二値化信号と二値化信号に同期する同期信号と
の位相差に応じて、記録用光ビーム照射手段の照射強
度、あるいは照射時間、あるいは照射強度及び照射時間
を制御する。この場合、フィードバック制御系の構成要
素は、制御対象が記録用光ビーム照射手段、被制御量が
再生信号を二値化した二値化信号と二値化信号に同期す
る同期信号との位相差、センサが再生用光ビームと再生
用光ビーム検出手段である。

【００１３】外乱はフォーカシング及びトラッキングサ
ーボ変動，環境変動，経時変動，製造不良，調整不良等
による記録用光ビームの強度変動、そして光ディスクの
媒体感度ばらつき，環境変動，製造不良等によるマーク
形成プロセスの変動があげられる。

【００１４】フィードバック制御系が外乱を抑圧する能
力はその帯域幅に大きく依存する。本発明によれば、再
生された再生信号をもとに、すぐさま記録用光ビーム制
御手段により制御信号を生成するため、むだ時間は小さ
く、制御信号の位相遅れは小さい。そのため、フィード
バック制御系の帯域幅を広くすることが可能であり、被
制御量である再生信号は外乱の影響を受けにくくなる。
その結果、マーク径、あるいはマーク長の精度が向上
し、マーク径、あるいはマーク長を縮小した高密度記録
を行うことが可能となる。

【００１５】フィードバック制御系に許容以上の外乱が
加わった場合には、再生信号を二値化した二値化信号と
二値化信号に同期する同期信号との位相差は所定の量よ
り大きく、あるいは小さくなるため、位相差を正のしき
い値あるいは負のしきい値で比較することにより、異常
が発生したことを検知することが可能である。異常が発
生した場合には直ちに記録停止手段が記録を停止するこ
とにより、誤った記録を行うことなく、隣接するトラッ
ク上のデータをも破壊することはない。

【００１６】また、記録に異常が発生したことを検知す
る方法として、二値化信号に同期する同期信号を用いて
生成された同期二値化信号と記録情報を比較して記録失
敗信号を生成することが可能である。記録が失敗した場
合には直ちに記録停止手段が記録を停止することによ
り、誤った記録を行うことなく、隣接するトラック上の
データをも破壊することはない。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の一実施例を説明する。図１
は本発明における光ディスク装置の一実施例を示す図、
図２及び図３は信号波形図である。

【００１８】まず、本発明の記録及び再生を行う光ディ
スク装置を図１，図２及び図３を用いて説明する。記録
情報生成手段１０２により生成された記録情報をもと
に、記録用光ビーム照射手段１０４はフィードフォワー
ドパターン生成回路１０５でフィードフォワードパター
ンを生成し、記録停止手段、例えばスイッチ１１０を介
し、記録用半導体レーザ１０６を駆動する。記録用半導
体レーザ１０６より出射された記録用光ビーム１０８は
コリメートレンズ１２０，ビームスプリッタ122，対物
レンズ１２４を通り、光ディスク１２８上のトラック１
２９に集光する。集光した記録用光ビーム１０８は、光
ディスク１２８を加熱し記録情報に応じたマークを形成
する。

【００１９】一方、再生用光ビーム照射手段１１４、例
えば再生用半導体レーザ１１６から出射された再生用光
ビーム１１８はコリメートレンズ１２０，ビームスプリ
ッタ１２２，対物レンズ１２４を通り、記録用光ビーム
１０８が記録している同一のトラック１２９に集光す
る。反射した再生用光ビーム１１８は、再び対物レンズ
１２４を通り、ビームスプリッタ１２２にて光路を変更
され、検出レンズ１２６を通り、再生用光ビーム検出手
段１３０（例えばフォトディテクタ）に集光する。

【００２０】光ディスク１２８は図に矢印で示す回転方
向に回転するため、光ディスク128から反射された再生
用光ビーム１１８には、記録用光ビーム１０８が記録し
たマークの情報が含まれており、フォトディテクタ１３
０の出力は図２（ａ）に示される再生信号となる。信号
処理手段１３４、例えば、波形等化回路及び二値化回路
は、再生信号から図２（ｂ）に示される二値化信号を生
成し、第１エッジ検出手段１３６、及び第２エッジ検出
手段１３７は二値化信号から図２(ｃ)，(ｄ)に示される
第１エッジ信号および第２エッジ信号を生成する。

【００２１】図２では上がりエッジを第１エッジ信号、
下がりエッジを第２エッジ信号としているが、下がりエ
ッジを第１エッジ信号、上がりエッジを第２エッジ信号
としても構わない。

【００２２】同期信号生成手段１３８、例えば、ＰＬＬ
回路は第１エッジ信号に同期する図２（ｅ）に示される
同期信号を生成する。また、同期信号を得る方法とし
て、記録に用いられるクロックの位相をずらしてもよ
い。

【００２３】位相差検出手段１４２は第１エッジ信号に
同期する同期信号と第２エッジ信号との位相差を検出
し、図２（ｆ）に示される位相差信号を生成する。位相
差を検出する方式は、排他的論理和回路及びチャージポ
ンプ回路が代表的である。位相差信号は記録用光ビーム
制御手段１４０、例えば、位相補償回路を通して制御信
号となり、記録用光ビーム照射手段１０４は制御され
る。この位相差はマーク長の変動を示しており、位相差
信号が図２に示す極性の場合にはマークが短いことを示
し、逆の極性の場合にはマークが長いことを示す。

【００２４】位相差に応じて制御信号を生成することに
より所定のマーク長を記録することが可能となる。位相
差は異常検出手段１５０で正のしきい値あるいは負のし
きい値と比較され、図３に示すように位相差が正あるい
は負のしきい値を越えた場合には異常発生信号を生成す
る。これはマーク長が許容以上に大きい、あるいは小さ
い場合を示しており、この状態で記録を続行した場合に
は記録が失敗するだけではなく、隣接するトラック上の
データをも破壊する。隣接するトラック上のデータの破
壊を防ぐために、記録停止手段、例えばスイッチ１１０
は異常発生信号に応じて記録を停止する。そして、光デ
ィスク１２８が１回転した後、再び記録を行う。

【００２５】次に制御信号及び記録用半導体レーザ駆動
信号について図４を用いて説明する。図４は記録用半導
体レーザ駆動信号を説明する図である。図４に（ａ)，
(ｂ）、及び（ｃ）の３通りの制御方式を示す。それぞ
れ、フィードフォワードパターンに制御信号を加えるこ
とにより記録用半導体レーザ駆動信号を生成する。

【００２６】図４（ａ）は直流値、図４（ｂ）はパルス
の波高値、図４（ｃ）は最後尾パルス時間を制御信号と
している。すべてマーク長を長くし、第２エッジ信号を
遅らせる傾向に制御している。マーク長を短くし、第２
エッジ信号を進める傾向に制御するためには、制御信号
の極性を反転すればよい。また、図４（ａ），（ｂ）、
及び（ｃ）の３通りの制御方式を組み合わせても同等の
効果が得られる。

【００２７】本発明の光ディスク装置では、記録用光ビ
ーム１０８が記録したマークを、再生用光ビーム１１８
により短時間で再生することが可能である。再生された
再生信号をもとに、すぐさま記録用光ビーム制御手段１
４０は制御信号を生成し、記録用光ビーム照射手段１０
４を制御するため、記録制御系がフィードバック制御さ
れることとなる。

【００２８】外乱Ａはフォーカシング及びトラッキング
サーボ変動，環境変動，経時変動，製造不良，調整不良
等による記録用光ビームの強度変動、そして外乱Ｂは光
ディスク１２８の媒体感度ばらつき，環境変動，製造不
良等によるマーク形成プロセスの変動である。

【００２９】図５は制御系のブロック図である。一つの
フィードフォワード入力を有するフィードバック制御系
である。構成要素は、制御対象が記録用光ビーム照射手
段１０４，被制御量が第１エッジ信号に同期する同期信
号と第２エッジ信号との位相差、センサが再生用光ビー
ム１１８と再生用光ビーム検出手段１３０である。外乱
Ａは記録用光ビーム１０８の強度変動、外乱Ｂはマーク
形成プロセス１８０の変動である。制御系に許容以上の
外乱が加わった場合には記録停止手段１１０が即座に制
御系の動作を停止する。

【００３０】最後に本発明の効果を図６を用いて説明す
る。図６は再生信号検出遅れ時間に対するフィードバッ
ク制御系の帯域幅を示す図である。条件は、帯域幅でフ
ィードバック制御系の位相遅れが１８度としている。例
えば記録用光ビームと再生用光ビームとの光ディスク上
での距離を１０μｍ、光ビームが位置するトラックの線
速度を１０ｍ／ｓとした場合、再生信号検出遅れ時間は
１μｓである。このとき、フィードバック制御系の帯域
幅は５０ｋＨｚとすることが可能である。フィードバッ
ク制御系が外乱を抑圧する能力はその帯域幅に大きく依
存する。

【００３１】本実施例によれば、被制御量である再生信
号は５０ｋＨｚ以下にて生じる外乱の影響を受けにくく
なる。すなわち、光ディスク装置のフォーカシング及び
トラッキングサーボ変動，媒体感度ばらつき，環境変
動，経時変動，製造不良，調整不良等に依存することな
く安定に微小なマークを形成することが可能となる。そ
の結果、マーク径、あるいはマーク長を縮小した高密度
記録を行うことが可能である。

【００３２】（実施例２）以下、本発明の他の実施例を
説明する。本発明における光ディスク装置は実施例１で
説明したものと記録を停止する信号及び信号を生成する
手段を除いて同一であるため、説明を記録を停止する信
号及び信号を生成する手段に限定する。図７は本発明に
おける光ディスク装置の一実施例を示す図、図８は信号
波形を示す図である。

【００３３】同期二値化信号生成手段１６０は二値化信
号と同期信号を用いて同期二値化信号を生成する。実施
例では第１エッジ信号から同期信号を生成しているが、
第２エッジ信号、あるいは第１及び第２エッジ信号より
同期信号を生成してもよい。記録情報確認手段１６２は
図８に示すように記録情報と同期二値化信号を比較し、
記録が失敗した場合には記録失敗信号を生成する。記録
停止手段１１０は記録失敗信号に応じて記録を停止す
る。そして光ディスクが１回転した後、再び記録を行
う。

【００３４】

【発明の効果】本発明の光ディスク装置によれば、記録
制御系がフィードバック制御系となるため、外乱に依存
することなく、マーク形状を高精度に記録することが可
能となり、マーク径あるいはマーク長を縮小した高密度
記録を行うことが可能となる。そして、記録制御系に許
容以上の外乱が加わった場合には記録を停止するため、
隣接するトラック上のデータを破壊することはなく、光
ディスク装置の信頼性を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における光ディスク装置の一実施例を示
すブロック図。

【図２】本発明の一実施例における信号波形図。

【図３】本発明の一実施例における信号波形図。

【図４】本発明の一実施例における記録用半導体レーザ
駆動信号の説明図。

【図５】本発明の一実施例の制御系のブロック線図。

【図６】再生信号検出遅れ時間に対するフィードバック
制御系の帯域幅を示す図。

【図７】本発明における光ディスク装置の他の実施例を
示すブロック図。

【図８】信号波形図。

【図９】従来の光ディスク装置を示すブロック図。

【符号の説明】

１０２…記録情報生成手段、１０４…記録用光ビーム照
射手段、１０５…フィードフォワードパターン生成回
路、１０６…記録用半導体レーザ、１０８…記録用光ビ
ーム、１１０…記録停止手段、１１４…再生用光ビーム
照射手段、１１６…再生用半導体レーザ、１１８…再生
用光ビーム、１２０…コリメートレンズ、１２２…ビー
ムスプリッタ、１２４…対物レンズ、１２６…検出レン
ズ、１２８…光ディスク、１２９…トラック、１３０…
再生用光ビーム検出手段、１３４…信号処理手段、１３
６…第１エッジ検出手段、１３７…第２エッジ検出手
段、１３８…同期信号生成手段、１４０…記録用光ビー
ム制御手段、１４２…位相比較器、１５０…異常検出手
段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 20/18 ５２２ Ｃ 8940−5Ｄ ５５０ Ａ 8940−5Ｄ Ｚ 8940−5Ｄ ５７２ Ｃ 8940−5Ｄ Ｆ 8940−5Ｄ (72)発明者 助田 裕史 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報の記録及び再生が可能な光ディスク上
   のトラックに記録する記録情報を生成する記録情報生成
   手段と，前記記録情報に応じて前記光ディスク上のトラ
   ックに少なくとも一つの記録用光ビームを照射する記録
   用光ビーム照射手段と，該光ディスク上の同一トラック
   に少なくとも一つの再生用光ビームを照射する再生用光
   ビーム照射手段と，該光ディスクから反射された該再生
   用光ビームを検出して再生信号を生成する再生用光ビー
   ム検出手段と，該再生信号を二値化して二値化信号を生
   成する信号処理手段と，該二値化信号に同期する同期信
   号を生成する同期信号生成手段と，該同期信号と該二値
   化信号との位相差を検出する位相差検出手段と，情報の
   記録を行う際、該位相差に応じて該記録用光ビーム照射
   手段の照射強度、あるいは照射時間、あるいは照射強度
   及び照射時間を制御する記録用光ビーム制御手段と、該
   位相差を正のしきい値あるいは負のしきい値で比較して
   異常発生信号を生成する異常検出手段と，該異常発生信
   号に応じて記録を停止する記録停止手段を有することを
   特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】情報の記録及び再生が可能な光ディスク上
   のトラックに記録する記録情報を生成する記録情報生成
   手段と，該記録情報に応じて該光ディスク上のトラック
   に少なくとも一つの記録用光ビームを照射する記録用光
   ビーム照射手段と，該光ディスク上の同一トラックに少
   なくとも一つの再生用光ビームを照射する再生用光ビー
   ム照射手段と，該光ディスクから反射された該再生用光
   ビームを検出して再生信号を生成する再生用光ビーム検
   出手段と，該再生信号を二値化して二値化信号を生成す
   る信号処理手段と，該二値化信号に同期する同期信号を
   生成する同期信号生成手段と，該同期信号と該二値化信
   号との位相差を検出する位相差検出手段と，少なくとも
   情報の記録を行う際、該位相差に応じて該記録用光ビー
   ム照射手段の照射強度、あるいは照射時間、あるいは照
   射強度及び照射時間を制御する記録用光ビーム制御手段
   と，該同期信号を用いて同期二値化信号を生成する同期
   二値化信号生成手段と，該記録情報と該同期二値化信号
   を比較して記録失敗信号を生成する記録情報確認手段
   と，該記録失敗信号に応じて記録を停止する記録停止手
   段を有することを特徴とする光ディスク装置。