JPH0410237A - 記録レーザビームの制御方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、光記録媒体に情報を記録するためのＣ１従来
の技術 近年において、光学的あるいは磁気光学的な信号記録再
生方法を利用した光ディスクや光磁気ディスク等のディ
スク状記録媒体が開発され、市場に供給されつつある。

これらのディスク状記録媒体には、所謂コンパクト・デ
ィスク（ＣＤ：　ｃｏｍｐａｃｔｄｉｓｃ）等のような
リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ
　ｍｅｍｏｒｙ）タイプの記録媒体や、ユーザ側で１回
のデータ書き込みが可能な所謂ライト・ワンス・タイプ
（追記型）の記録媒体や、光磁気ディスク等のようにデ
ータの書き換え（所謂オーバーライド）が可能な記録媒
体等が知られている。

上記ライト・ワンス・タイプやオーバーライドが可能な
光ディスクに対してデータの書き込み／読み出しを行う
光デイスク記録再生装置では、スピンドルサーボにより
光ディスクを角速度あるいは線速度一定で回転駆動させ
ながら、レーザ駆動回路により駆動されて情報の記録再
生用のレーザ光を出力するレーザダイオードや上記光デ
ィスクに照射したレーザ光の反射光を検出するフォトデ
ィテクタ等を内蔵した光ヘッドに上記フォトディテクタ
による検出出力に基づいてフォーカスサーボやトラッキ
ングサーボをかけて、上記光ディスクの記録トラックを
レーザビームで走査して情報の記録再生を行うようにな
っている。

また、このように記録トラックをレーザビームで走査し
て情報の記録再生を行う光デイスク記録再生装置では、
記録モード時に記録トランクを走査するレーザビームの
ビームパワーが小さ過ぎると情報を確実に記録すること
ができず、また、再生モード時に記録トラックを走査す
るレーザビームのビームパワーが大き過ぎると記録トラ
ックに記録されていた情報に破壊等の重大な影響を及ぼ
す震れがあるので、例えば特開昭５３−４６６３３号公
報に開示されているもののように、情報の記録再生用の
レーザビームの強度すなわち光量を検出して、上記レー
ザビームを出力するレーザダイオードの駆動回路の帰還
制御を行い、上記レーザビームのビームパワーを一定に
保持する所謂ＡＰＣサーボループを各種動作モードに応
じて切り換えて、上記ビームパワーを適切に切り換える
ようにしている。

Ｄ９発明が解決しようとする課題 ところで、上述したような従来のレーザビームのパワー
制御においては、予め定められた一定のレーザ出力が得
られるような制御が行われるのみであるため、以下のよ
うな問題が生ずることになる。すなわち、適正なピット
形状での記録が行われるための最適レーザ出力が、■媒
体間の特性のばらつきにより、■媒体のスキュー（傾き
）等による光学系との空間的な位置（傾き角度）関係に
より、また、■温度変化による媒体の記録特性の変化に
より、異なってくるため、単にレーザ出力を一定とする
のみでは必ずしも最適な寸法形状のピット形成が行えな
くなる。

そこで本発明は、上述の如き従来の実情に鑑み、媒体の
特性ばらつきや、スキュー、温度変化等により記録レー
ザ出力の最適値が変化することに対応し得るような記録
レーザビームの制御方法を提供するものである。

Ｅ６課題を解決するための手段 本発明に係る記録レーザビームの制御方法は、上述の如
き問題点を解決するために、記録モート時に光記録媒体
にピットを形成して情報を記録するための記録レーザビ
ームを照射し、上記記録レーザビームの上記光記録媒体
による戻りレーザビームの強度を検出し、上記記録レー
ザビームにより上記光記録媒体にピットが実際に形成さ
れるまでに要する所定時間範囲内における戻りレーザビ
ムの強度の検出出力と、ピットが実際に形成されている
間の範囲内の戻りレーザビームの強度の検出出力との比
に基づいて上記記録レーザビームのパワーを制御するよ
うにしている。

具体的には、ピットが実際に形成されるまでの時間内で
の検出出力を■１、ピットが実際に形成されている間の
検出出力を■、とするとき、いわゆる変調度に相当する
（ＶＡ　　ｖ＋＋）／ｖａの値を一定にするような記録
レーザパワー制御を行わせることが好ましい。

Ｆ９作用 光記録媒体に照射した記録レーザビームの上記光記録媒
体による戻りレーザビームの強度を検出し、上記記録レ
ーザビームにより上記光記録媒体にピットが実際に形成
されるまでの時間範囲内における戻りレーザビームの強
度及びピットが実際に形成されている間の範囲内の戻り
レーザビームの強度の各検出出力の比に基づく値は、媒
体の条件、例えば媒体間の特性のばらつきや、媒体のス
キュー（傾き）、周囲温度等に影響を受けることなく、
適正なピットが形成されたときにはある一定の値となる
ため、この比に基づき上記記録レーザビームのパワーを
制御することにより、常に最適の記録ピット形成が行え
る。

Ｇ、実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。

第１図のブロック図は、追記型の光記録媒体にて形成さ
れた光ディスク１をスピンドルモータで回転駆動して、
上記光ディスク１の記録トラックを光ヘツド光学系１０
によりレーザ光で走査することにより、所定データフォ
ーマットのディジタルデータを光学的に記録再生を行う
光デイスク記録再生装置に本発明を適用した場合の記録
再生系の構成を示している。

この光デイスク記録再生装置の上記光ヘツド光学系１０
において、レーザ光源であるレーザダイオード１１から
のレーザビームが、コリメートレンズ１２で平行光ビー
ムとされ、ビームスプリッタ１３を介し対物レンズ１４
を介して、上記光デイスク１上の信号記録面に集光され
るように投射される。光ディスク１の信号記録面に投射
されて反射されたレーザビームの反射光ビーム（戻りレ
ーザビーム）は、ビームスプリッタ１３で反射され、シ
リンドリカルレンズ１５を介して受光素子であるフォト
ディテクタ１６に導かれるようになっている。ここで、
対物レンズ１４は、駆動コイル１８．１９を有して成る
いわゆる２軸駆動装置により光軸方向及び光軸に直交す
る方向に移動制御されるようになっている。

フォトディテクタ１６は、例えば受光部が４分割された
構造を有し、これらの各受光部からの光検出信号がアン
プ２１を介してマトリクス回路２２に供給されることに
より、これらの信号の和や差がとられて、いわゆる再生
ＲＦ信号や、フォーカスエラー信号、トラッキングエラ
ー信号等として取り出される。フォーカスエラー信号及
びトラッキングエラー信号は、位相補償回路２３を介し
サーボ駆動回路２４を介して、上記２軸駆動装置の各駆
動コイル１８及び１９にそれぞれ送られることにより、
フォーカスサーボ及びトラッキングサーボが行われる。

上記再生ＲＦ信号は各受光部からの出力信号の和信号で
あり、この再生ＲＦ信号は、後述するような互いに異な
る２つのタイミングでサンプルする２つのサンプルホー
ルド回路３１．３２に送られている。

記録信号入力端子４１には、記録すべき情報の例えばＥ
ＦＭ　（８−１４変調）信号が供給されている。この記
録信号は、２値データの第２図Ａに示すようなパルス信
号であり、タイミング発生回路４２を介してレーザ駆動
回路４３に送られることにより、例えば第２図Ａの“Ｈ
”（ハイレベル）の期間だけレーザダイオード１１が発
光駆動され、記録レーザビームがディスク１の信号記録
面に向かって照射される。

ここで第２図は、上記レーザダイオード１１からの記録
レーザビーム（第２図Ａ）に対する戻りレーザビーム（
第２図Ｂ）の強度変化を示している。この第２図の時刻
ｔ、〜ｔ２の間、記録レーザビームが出力されているが
、ディスク記録面ヘレーザを照射開始してから実際にピ
ットが形成され始めるまでに３００〜４００ｎｓ程度の
時間遅れτがある。このピット形成開始時刻をｔ、とす
ると、時刻Ｌ３〜１．の間がピットの形成されている時
間である。このため、戻りレーザビームの強度としては
、第２図のＢに示すように、ピットが形成されていない
時刻ｔ１〜ｔ、の間は、記録面の反射率が高いため戻り
レーザビーム強度が大きく、ピットが形成されている時
刻ｔ３〜ｔ２の間は、形成されたピットにより反射光の
回折、干渉が生して戻りレーザビーム強度が小さくなる
。ここで戻りレーザビーム強度の絶対値は、媒体である
光ディスク１の記録特性のばらつきや、ディスクのスキ
ュー（傾き）や、周囲温度に応じた記録特性の変化等に
応して変動するものであるが、上記の各時間領域（ｔ＋
＝ｔｓ間とｔ、〜ｔ２間）での戻りレーザビーム強度の
比率はピットの形成状態に応じて定まり、例えば最適の
ピット形状での記録が行われたときの比は所定値となる
。具体的に時刻Ｌ１〜ｔ１間の光強度（光量）を■、と
じ、時刻ｔ３〜ｔ２間の光強度（光量）をＶ３とすると
き、形成されたピッチの変調度は、 （ｖａ−ｖｍ）／Ｖ＾　　・・・■ で表すことができ、最適記録された場合の変調度は、あ
る一定の値を示す、なお、第２図Ｂの仮想線（２点鎖線
）は、ピットが形成されなかった場合の変調度１の曲線
と示している。

このような点に着目し、上記変調度を一定の値とするよ
うにレーザパワー制御を行えば、媒体の各種条件によら
ず、最適の記録が行える。

再び第１図に戻って、各サンプルホールド回路３１．３
２においては、タイミング発生回路４２からの各サンプ
リングパルスに応して、上記各時間領域（１＋〜ｔ１間
とり、〜１．間）での戻りレーザビーム強度を検出する
ために、時刻１．〜ｔ３間の所定時刻む、と、時刻ｔ３
〜も２間の所定時刻１．とでサンプリングを行っている
。このタイミング発生回路４２は、入力された第２図Ａ
に示すような記録信号に応じて、第２図Ｃ及びＤに示す
ようなタイミングのパルスをそれぞれ出力する。すなわ
ち、第２図のＣは、サンプルホールド回路３１に送られ
て時刻ＬＡのタイミングでサンプルするためのサンプリ
ングパルスであり、上記ピットが形成されていない時刻
ｔ、〜ｔ、の間の戻り光強度が最大となる時点の再生Ｒ
Ｆ出力をサンプルしている。また第２図のＤは、サンプ
ルホールド回路３２に送られて時刻ｔ、のタイミングで
サンプルするためのサンプリングパルスであり、上記ピ
ットが形成されている時刻ｔ３〜Ｌ２の間の完全にピッ
トが形成されて戻り光強度が安定する時点の再生ＲＦ出
力をサンプルしている。

サンプルホールド回路３１からの出力（光量ｖＡ）は、
割り算回路３３に送られ、またサンプルホールド回路３
２からの出力（光量ＶＢ）は、減算器３４で上記サンプ
ルホールド回路３１からの出力（光量Ｖａ）から減算さ
れてＶ、−Ｖ、となって割り算回路３３に送られる。割
り算回路３３では、上記０式の割り算が行われ、変調度
が求められる。

この割り算回路３３からの変調度出力は、減算器３５に
おいて端子３６からの基準値から減算され、誤差分がＬ
ＰＦ３７を介して記録レーザパワーの制御信号として取
り出され、レーザ駆動回路４３に送られるようになって
いる。

次に第３図は、記録媒体である光ディスクｌの記録特性
として、記録レーザビームのパワー（横軸）に対する上
記０式の変調度（Ｎ軸）を示しており、変調度の最適値
ａとなるように記録レーザパワーを制御することにより
、上述したような最適の記録が行える。この第３図の例
では、変調度が最適値（基準値）ａとなるときの記録レ
ーザパワーがｂとなっているが、媒体の各種条件、例え
ば媒体間のばらつき、媒体のスキュー（傾き）、媒体温
度等によって、上記記録特性曲線自体が変化することに
なるため、単に記録レーザパワーをｂに安定化制御する
のみでは最適の記録が行えないわけであるが、変調度が
最適の基準値ａとなるようにパワー制御することにより
、形成されるピット自体の寸法形状が最適のものになり
、最適の記録が行える。

ところで、現実のディスク記録装置においては、いわゆ
るＣＰＵを用いたソフトウェア的な方法により、上記パ
ワー制御を実現しており、その−例の要部構成を第４図
に示す。

この第４図においては、上記第１図のサンプルホールド
回路３１．３２からの各出力信号を、それぞれＡ／Ｄ変
換器５１．５２に供給してディジタルデータに変換し、
ＣＰＵシステム５３により、上記割り算回路３３での割
り頁処理や減算器３４及び３５での減算処理をそれぞれ
行い、ＬＰＦ３７による処理もディジタル的に行って出
力している。このＣＰＵシステム５３からのディジタル
出力は、Ｄ／Ａ変換器５４でアナログ信号に変換されて
上記記録レーザビームのパワー制御信号となってレーザ
駆動回路４３に送られている。他の構成及び動作は、上
述した第１図の例と同様であるため、図示せず説明を省
略する。

このような本発明の実施例によれば、記録媒体である光
ディスク１の間で最適記録レーザ出力がばらついても、
常に最適記録が行える。また、光ディスク１のスキュー
（傾き）等による最適記録レーザ出力の変化に追従でき
、さらに光ディスク１の温度変化による最適記録レーザ
出力の変化に追従できる。

Ｈ８発明の効果 本発明に係る記録レーザビームの制御方法によれば、光
記録媒体に照射した記録レーザビームの戻りレーザビー
ムの強度を検出し、上記記録レーザビームにより上記光
記録媒体にピットが実際に形成されるまでに要する時間
範囲内における戻りレーザビームの強度の検出出力と、
ピットが実際に形成されている間の範囲内の戻りレーザ
ビームの強度の検出出力との比に基づいて上記記録レー
ザビームのパワーを制御しているため、記録媒体の各種
条件、例えば媒体間の記録特性のばらつきや、媒体のス
キュー（傾き）や、媒体温度等により最適記録レーザパ
ワーが変化しても、形成されるピット自体の寸法形状が
最適なものとなるようにパワー制御されるため、上記条
件の変化によらず最適の記録が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した光デイスク記録再生装置の記
録再生系の概略構成を示すブロック図、第２図は光ディ
スクに記録レーザビームにてピットを形成する場合の動
作を説明するためのタイムチャート、第３図は光ディス
クの記録特性を示すグラフ、第４図は本発明を適用した
光デイスク記録再生装置の他の具体例の要部構成を示す
ブロック図である。 １・・・・・・光ディスク １０・・・・光ヘツド光学系 １１・・・・レーザダイオード １６・・・・フォトディテクタ ３１．３２・・・・サンプルホールド回路３３・・・・
割り算回路 ３４．３５・・・・減算器 ３６・・・・基準値入力端子 ４１・・・・記録信号入力端子 ４２・・・・タイミング発生回路 ４３・・・・レーザ駆動回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録モード時に光記録媒体に情報記録用ピットを形成す
   るための記録レーザビームを照射し、上記記録レーザビ
   ームの上記光記録媒体による戻りレーザビームの強度を
   検出し、 上記記録レーザビームにより上記光記録媒体にピットが
   実際に形成されるまでに要する所定時間範囲内の戻りレ
   ーザビームの強度の検出出力と、ピットが実際に形成さ
   れている間の範囲内の戻りレーザビームの強度の検出出
   力との比に基づいて上記記録レーザビームのパワーを制
   御することを特徴とする記録レーザビームの制御方法。