JPS61123031A - 光学的情報記録再生装置 - 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】 免乳二韮瀘溌１ 本発明は光源が発光する光ビームを微小に集光して光学
的情報記録媒体に照射し、情報を記録・再生又は消去す
る光学的情報記録再生装置の光源の光出力安定化装置に
関し、特に情報の記録時や消去時に使用する強い出射光
量を最適な値に調整し安定に制御する光出力安定化装置
に関する。

従　抜荷とＰ０題点 光学的情報記録再生装置は、金属薄膜やサーモプラスチ
ックスあるいは光磁気記憶材料などの感光性を有する光
学的情報記録媒体に半導体レーザなどの光源から発光さ
れる光ビームを照射して、記録媒体に物理的変形や反射
率や磁化方向などの物性の変化を生ぜしめ、しかして高
密度に情報を記録し、あるいは記録した情報を所望に消
去し、更に、反射光や透過光を光検出して記録情報を再
生するものである。しかるに」−配光学的情報記録媒体
に用いられる光記録材料は、照射される光量に対して一
般に非線形の感度特性を有するものであり、たとえば、
微弱な照射光に対しては不感であり記録媒体は何ら変形
や変質を生ぜず、また、過度な照射光強度に対しては、
光記録材料薄膜が蒸発飛散等して所謂パースト現象を生
じたりするものである。従って、光学的情報記録媒体に
情報を記録したり、あるいは消去したりする場合には、
上記不感領域以上でかつバーストに至らない比較的感光
特性が線形に近い領域を用いるべく光ビームの光出力を
調整する。一方、光源も使用環境温度や使用時間による
劣化等から一定の光源駆動電力に対して常に一定の光量
を出射する訳ではなく、例えば半導体レーザの場合には
、雰囲気温度が」１昇するとレーザ発振を開始する所謂
閾値電流は増加し、かつ、量子効率が低下して一定の駆
動電流に対して光量低下を来たすものである。以上のご
とく、光学的情報記録再生装置においては、記録媒体の
感光特性と光源の特性変化の両者の調整を適切にとりな
がら、安定に情報を記録し、又は消去する事が重要であ
る。

こうした目的のため、従来、各種の光出力安定化装置が
提案されている。第６図にその一例を示す。６０１　　
は光源である半導体レーザで６０２は半導体レーザの裏
面の発光をモニターするＰＩＮフォトダイオードである
。光検出信号はＥｉ０３の差動増幅器に基準電圧Ｖｒと
ともに入力し、その比較出力をウィンドコンパレータ８
０４に入力して上限下限値で弁別され、ゲート回路６０
５　　を介してクロックパルス発生器６０６のクロック
パルスとともにアップダウンカウンタ８０７に入力する
。従ってカワンタ　６０７　　は、前記ウィンドコンパ
レータ６０４の出力信号に応じ入力するクロックパルス
に応じてカウントアツプあるいはカランダウンし、出力
したデジタル信号はＤ−Ａコンバータ　ＢＯ８及び増幅
器８１０を介して前記半導体レーザ８０１の駆動トラン
ジスタ　６１３のコレクタ電流を増減し、半導体レーザ
６０１から所望の安定な光出力を得ようとするものであ
る。

しかるに、」二記従来の光出力安定化装置によると光源
である半導体レーザの出射光量の安定化制御は、記録媒
体の有無や光学的情報記録再生装置の動作状態や使用環
境の変化等にかかわらず常時連続的に行なわれる。更に
、情報の記録や消去に適した光出力量に安定化するには
、光出力安定化装置を構成する制御閉ループに従って少
なくとも数回以上情報記録又は消去時と同等もしくはそ
れ以上の光出力で光ビームの照射を行い、しかして後、
安定な光出力値に落着くことができるものである。この
ために、光学的情報記録再生装置に記録媒体がセットし
である場合には何ら手段を構じないときには記録媒体上
に光出力の調整時の光ビームが照射され、不要な情報が
記録されてしまう欠点を有するものである。また、装置
の動作中に何らかの原因で環境温度が変化し或いは光源
が劣化した場合には、光出力安定化が即座に追縦できな
いため、不完全な記録部分やバースト部分を生じること
となり、情報記録の確実性、信頼性の面から大きな問題
点を有していた。

発」用（７）Ｉ”ｌ的 本発明は、」二記従来の光学的情報記録再生装置の光出
力安定化装置が有していた問題点に鑑みなされたもので
、その目的とするところは、光学的情報記録媒体がセッ
トされている状態においても前記記録媒体に光出力調整
時の不要な光出力調整時残痕を生じることなく情報の記
録又は消去に必要な強い光出力の光量調整を行うことが
でき、更に、不時の強い光出力の光量調整にあたっても
、不完全な情報記録や消去あるいはバーストを生じるこ
となく、常に確実かつ好適に情報を記録媒体」二に記録
もしくは消去して、しかして情報記録媒体の使用効率の
向上と信頼度の高い光学的情報記録再生装置を提供する
光出力安定化装置を実現することにある。

１Ｌ１１ 本発明は、上記目的を達成するべく、光学的情報記録再
生装置において、少なくとも、光源が発光する光ビーム
を検出して光電変換し、電気信号を得て、その光検出信
号を基準信号と比較する等の所望の演算処理をして制御
信号となし、必要に応じて信号を記憶し、制御信号に応
じて光源を発光せしむる駆動回路を動作させることによ
り、光源の光出力を所定の値に安定に制御する光量制御
手段と、光源が発光する光ビームを記録媒体に対して所
定の位置に所望の光束に焦点調整集光するミラー、プリ
ズム、レンズ等からなる可動光学系手段と、光量制御手
段と関連して光源が記録媒体に情報を記録又は消去する
に充分な強度の光ビームを発光しても入力する指令信号
に応じてセットしである記録媒体には何ら変形や変質等
の記録や消去に相当する変化を生じさせないように前記
光学系手段を動作させる光ビーム抑止手段とを備えるこ
とにより光出力安定化装置を構成するものである。更に
、上記光ビーム抑止手段は、前記光学系手段を動作して
、光ビームの光路を変え記録媒体上への光照射を情報記
録領域以外に移動させ、又は、光ビームをデフォーカス
させる手段あるいは光ビームの光路を変更する手段等に
より構成する事もできるものである。以上の構成により
、本発明によれば、前記光量制御手段が動作して光源の
光出力を記録媒体に情報記録又は消去する強い光出力値
に調整制御する時にあっては、入力する指令信号に応じ
て適時前記光ビーム抑止手段が動作して光学的手段をし
て光ビームを情報記録領域以外に移動させ、又は、光ビ
ームをデフォーカスさせることができる。しかして、前
記光源がその光出力を安定かつ所定の値に設定する間は
、記録媒体には何らの情報の記録又は消去を生じさせな
いので、記録媒体上に光出力調整時の残痕や、不完全な
情報記録、あるいは、バースト等を生じさせず、抑止作
用をなすものである。

なお、上記光量制御手段に信号記憶手段を備えることに
より、光出力調整後の制御情報をストアし、平常、閉ル
ープ光出力安定化に安定に移行させる作用をもたせるこ
とができる。

支−１−１ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。なお、
同一作用をなす同一部材には同一符号を印し、その説明
を省略する。

第１図（Ａ）は本発明の概略構成を示す要部構成図であ
る。　１は半導体レーザ光源で、光ビームを記録媒体２
に照射するとともに、半導体レーザの裏面から発光する
光の１部はＰＩＮフォＩ・ダイオード等の光検出器３に
よって光電変換され、制御回路ｌを介して光源駆動回路
４２に入力し、半導体レーザｌの駆動電流を調整制御し
、上記光量制御手段を構成する。５１はムービングレン
ズで光源１の光ビームを記録媒体２に照射し、反射光は
ハーフミラ−５２を介して２分割や４分割タイプの光検
出器５３に入力する。光電変換された電気信号は光学系
制御回路８１を介してトラッキングエラー信号やフォー
カスエラー信号として信号処理され、光学系駆動回路６
２を介して前記レンズ５１をフォーカス方向に移動させ
るコイル５４又は、光学系を装置するピックアップ５５
を面方向（円盤上記録媒体にあたっては半径方向）に移
動させるボイスコイル５６に入力し、上記光学系手段を
構成する。７は光ビーム抑止回路で、指令信号を入力し
、前記光学系駆動回路に出力信号を接続して、前記光学
系手段を操作するように構成されている。

本実施例によれば、記録媒体２に情報の記録又は消去を
行う前に、指令信号を受けて光ビーム抑止回路７が動作
し、光学系駆動回路６２を介してコイル５４にデフォー
カス用の電流を通電し、半導体レーザ　１の光ビームを
デフォーカスして記録媒体２に照射し、又は、ボイスコ
イル５Ｂにトラック移動用電流を流して光ビームを記録
媒体上の情報記録領域以外の部分に移動させる。しかし
てのち、半導体レーザ　１は情報の記録又は消去に充分
な強度の光出力をする光ビームを発光しつつ、光検出器
３で光量を検出し、制御回路４１、光源駆動回路４２を
介して自動的に所定の光出力値に調整制御する作用をな
すものである。

第１図（Ｂ）は上記の実施例を具体化した詳細な回路図
である。レーザダイオードＬＤＩからの光束の一部を受
光するフォトダイオードＰＤ３の検出信号は比較回路１
４に与えられる。また比較回路１４には、再生用基準信
号発生器１９からの再生用基準信号Ｒｅ　ｒｅｆが与え
られると共に、記録用基準信号発生器２０からの記録用
基準信号Ｗ　＊　ｒ　ｅ　ｆが乗算器１８を介して与え
られている。このように記録用基準信号のみ乗算器１８
を介して与えるようにしたのは、記録用基準信号のレベ
ルは、再生用基準信号のレベルよりはるかに高い（換言
すれば記録時のレーザ光量は再生時のレーザ光量よりは
るかに多い）ためである。

比較回路１４の出力は制御回路１５を構成するウィンド
コンパレータ４４に入力される。ウィンドコンパレータ
１４を構成するコンパレータのそれぞれには、抵抗ｒｌ
ｔｒ２およびｒ、ｌ　、　ｒ２Ｔを介して基準電圧が入
力されており、それらの出力はＡＮＤゲー）４５Ｌ、４
５Ｈに与えられている。記録データ信号（Ｗ、ＤＡＴＡ
）は、ＯＲゲート２１において指令信号（ＡＤＪ・ＩＮ
）と論理和され、フィルタ２３を介して乗算器１８に与
えられると共に、後述の高出力光強度用のドライバ１７
Ｈに与えられる。

一方、記録ゲート信号（Ｗ、ＧＡＴＥ）はＯＲゲート２
２において指令信号（ＡＤＪ・ＩＮ）と論理和され、イ
ンバータ２４を介してＡＮＤゲート２５に与えられてＵ
／Ｄカウンタ動作用のクロックパルス発生器４６からの
クロック信号と論理積され。

低出力光強度用のＡＮＤゲート回路４５Ｌに与えられる
。末だ、ＯＲゲート２２の出力はＡＮＤゲート２６でク
ロック信号と論理積され、高出力光強度用のＡＮＤゲー
ト回路４５）（に与えられる。低出力光強度用のＵ／Ｄ
カウンタ４７ＬはＡＮＤゲート回路４５Ｌの出力をアッ
プカウント、ダウンカウントし、高出力光強度用のＵ／
Ｄカウンタ４７ＨはＡＮＤゲート回路４５Ｈの出力を７
ツプカウント、ダウンカウントする。Ｕ／Ｄカウンタ４
？Ｌの出力はＤ−Ａコンバータ４８Ｌでアナログ信号に
変換され、ツェナ・ダイオード３１を介して低出力光強
度用のドライバ１？Ｌに与えられる。また、Ｕ／Ｄカウ
ンタ４７Ｈの出力はＤ−Ａコンバータ４８Ｈでアナログ
信号に変換され、ツェナ・ダイオード３２を介して高出
力光強度用のドライバ１７Ｈに与えられる。

ドライバ１７Ｌは図示の如く低出力光強度ドライブ用の
ｎｐｎ　）ランジスタ３３と抵抗により構成されており
、トランジスタ３３を通じる電流はＤ−Ａコンバータ４
８Ｌの出力信号により制御される。これによって再生時
のレーザダイオードＬＤの発光量が制御される。また、
ドライバ１７Ｈは図示の如く高出力光強度ドライブ用の
ｎｐｎ）ランジスタ３４を有しており、このトランジス
タ３４を通じる電流はＤ−Ａコンバータ８Ｈの出力信号
により制御される。これによって、記録時のレーザダイ
オードＬＤの発光量が制御される。

なお、上記アップダウンカウンタは前記制御信号の信号
記憶手段として作用するものである。

第２回は本発明の他の実施例を示すもので、指令信号は
ＣＰＵ等よりなるコントローラ　８に入力し、その出力
を光源駆動回路４２及び光ビーム抑止回路７に接続する
とともに、コントローラ　８は制御回路４１より設定範
囲逸脱信号を入力するとともに光学系制御回路６１から
光ビーム抑止完了信号を受けるように構成したものであ
る。本実施例によれば、指令信号に基づいて光ビーム抑
止回路７は光学系駆動回路８２を介して光学系手段を動
作し記録媒体上に強い光束の光ビームが照射しないよう
にするとともに、反射光を光検出器５３でモニタして光
学系制御回路６１は光路の変更やデフォーカスが完了し
たことを知らせる光ビーム抑止完了信号をコンＩ・ロー
ラ　８に入力し、その後、コントローラ　８は光源駆動
回路４２に信号を入力して光源駆動回路４２の制御動作
を初めて進行させる作用をなす。更に、制御回路４１は
、光検出器３が入力する電気信号が、制御回路４１内に
予め設定させる上限・下限設定値範囲から逸脱している
場合は設定範囲逸脱信号をコントローラ８に入力し、Ｂ
ＵＳＹ信号を出力させ、情報の記録拳消去動作を停止さ
せる作用をなすものである。

第３図は本発明の光ビーム抑＋に回路の一実施例を示す
もので、光学系手段を動作してデフォーカスさせる例を
示すものである。９１は記録媒体からの反射光を光学的
手段によりフォーカスエラー信号を発光させ、それを検
出する２分割又は４分割光検出器５３の出力信号を入力
する差動増幅器、８２は、ムービングレンズ５１を移動
するコイル５４を駆動するドライバアンプ、９３は光ビ
ーム抑止手段から入力する信号に応じて開閉するスイッ
チ、９４はレンズ５４をデフォーカスさせる電源、８５
は前記差動増幅器出力に電源９４の出力を重畳せしめる
加算手段である６本構成によれば、光ビームの抑止手段
からの指令に基づいてスイッチ９３を介して電源９４の
出力が差動増幅器８１の出力信号に重畳し、コイル５４
を介してレンズ５１を移動させ、光ビームをデフォーカ
スさせる作用をなすものである。なお、上記実施例では
デフォーカスを例にとり説明したが勿論、本構成はトラ
ッキング用ボイスコイル５６によりビームを記録領域以
外に移動させる場合に対しても同様に適用することがで
きる。

第４図に本発明の他の実施例を示す。本実施例の構成は
前記制御回路４１、光学系制御回路６１、光ビーム抑止
回路７及び、コントローラ８を単一のＣＰＵ８１によ″
り構成し、更に、環境もしくは半導体レーザの温度検出
器１０１を接続し、かつ、ＣＰＵ８１に内蔵するタイマ
　１０２により運転経時タイマを構成したものである。

本実施例によれば、各種のアナログ入力信号はＡ−Ｄ変
換１０３をしてデジタル処理され、Ｉ１０インタフェー
ス　１０４及びＤ−Ａ変換器１０５を介して光源駆動回
路４１に入力するものである。

第５図（Ａ）（Ｂ）は、上記第４図の実施例における動
作を説明するフローチャートである。第５図（Ａ）は、
再生時の光出力安定化から記録時用の光出力安定化に移
る過程を示したものである。再生中には光源の発光光量
値をコントローラ８１に入力しく図中符号２００、以下
同様に（）で符号を表示する）予め設定する下限値・上
限値と比較しく２０１，２０２）　、　Ｄ　−Ａ変換出
力を再設定しつつループを繰返しく２０３，２０４）　
して自動的に光源の再生用光出力を安定化する。ＡＤＪ
を指令するＡＤＪ信号を受けると（装置の起動時には自
動的にＡＤＪ信号が発せられる）、ＡＤＪルーチン（２
０５）によって光学系手段を移動し、光ビームを記録媒
体の非記録領域に移動させ、デフォーカスさせる等をし
て光量制御を行い、更に、温度検出信号に応じて上記Ａ
ＤＪルーチンを動作しく２０Ｂ）　、経時タイマ信号に
応じて上記ＡＤＪルーチンを動作しく２０７）記録用の
光出力安定化を行うものである。第５図（Ｂ）は、」二
記ＡＤＪルーチンをより詳細に示したものである。

以上要するに、本発明によれば、光学的情報記録再生装
置の起動時（電源投入時）に、例えばＬ位コンピュータ
等の指令によって本発明のＡＤＪルーチンを作動させて
最適と予想される記録用光出力を予め記憶手段（アップ
ダウンカウンタ）に記憶させ光出力の安定化を行なって
おき、更にその後の平常の情報記録時には前記記録手段
からの出力を得て、通常のフィードバックを有する光出
力安定化制御により光出力の安定化を行うものである。

光」し隻紘」 以上の如く本発明によれば、光源の発光する光ビームの
強度を記録媒体に情報を記録又は消去するに充分な強度
で調整、制御する時にあたって、指令信号に応じて光ビ
ーム抑Ｉに手段が動作して光ビームを情報領域外に移動
し又はデフォーカスする等を行うことにより、記録媒体
には何ら変形や変質等の記録や消去に相当する変化を生
じさせないようにするので、記録媒体上に光量調整時の
不要な調整残痕を残すことがなく、又、不時の光出力変
動に対しても記録又は消去操作が停止されるので、不完
全な情報記録や消去、又はバーストを生じることがなく
、記録媒体の使用効率を高める著しい効果を有するもの
である。なお、」二記説明においては、光学系手段の一
例をレンズ、プリズム、ミラーとしたが、それに限られ
ることなく、要するに記録媒体上に記録又は消去がなさ
れなければよいのであるからシャッタやフィルター等を
光学系に組込むことによっても本発明に適用しうろこと
は勿論である。

また、本発明の思想の範囲内での改変も容易になしうる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第　１図（Ａ）（Ｂ）は本発明の実施例の構成を示す構
成図、第２図は本発明の他の実施例を示す構成図、第３
図は本発明の光ビーム抑止回路の一実施碗な示す構成図
、第４図は本発明の他の実施例を示す構成図、第５図（
Ａ）（Ｂ）は第４図の実施例を説明するフローチャー１
・、第６図は従来の光出力安定化装置の構成図を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザ等の光源が発光する光ビームを情報
   記録媒体上に照射して情報の記録・再生又は消去を行う
   光学的情報記録再生装置において、少なくとも、前記光
   源が発光する光ビームの一部を光電変換して制御信号を
   得て、その制御信号によって光源駆動回路を制御して安
   定な光出力を得る光量制御手段と、前記光源が発光する
   光ビームを前記記録媒体に対して所定の位置に所望の光
   束に焦点調整して照射する光ビームの光学系手段と、光
   量制御手段と関連して光源が前記記録媒体に情報を記録
   又は消去するに充分な強度の光ビームを発光しても入力
   する指令信号に応じて記録媒体には何ら情報の記録や消
   去を生じさせないように前記光学系手段を操作する光ビ
   ーム抑止手段とを有することを特徴とする光学的情報記
   録再生装置の光出力安定化装置。
2. （２）前記光量制御手段は、光電変換された電気信号を
   伝達する制御ループの少なくとも１ヶ所に信号記憶手段
   を備えてなる制御手段である特許請求の範囲第１項記載
   の光学的情報記録再生装置の光出力安定化装置。
3. （３）前記光学系手段は、少なくとも記録媒体の面方向
   に光ビームを移動させる移動機構を備える光学系手段で
   ある特許請求の範囲第１項記載の光学的情報記録再生装
   置の光出力安定化装置。
4. （４）前記光学系手段は、少なくとも光源が発光する光
   ビームを所望の集光度合に焦点調整して記録媒体上に照
   射する焦点調整手段を備える光学系手段であり、前記光
   ビーム抑止手段は、少なくとも前記光学系手段をして光
   ビームをデフォーカスせしめることにより光ビームによ
   る媒体上への記録や消去を抑止する特許請求の範囲第１
   項記載の光学的情報記録再生装置の光出力安定化装置。
5. （５）前記光ビーム抑止手段は、少なくとも前記光学系
   手段をして光ビームを記録媒体の情報記録領域以外に移
   動せしめることにより光ビームによる媒体上への記録や
   消去を抑止する特許請求の範囲第１項記載の光学的情報
   記録再生装置の光出力安定装置。