(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズによりレーザ光を集光して情報記録媒体上に光スポットを形成し、当該光スポットによりマークの記録及び消去を行う光ピックアップ装置において、
マークの記録または消去を行う主スポットに先行する先行スポットを形成する多重スポット形成手段と、
前記先行スポットの反射光によりマークの記録又は消去を行う領域に既存のマークが存在するか否かを検出する検出手段と、
１つのマークを形成するために複数のパルスからなる入力変調信号が入力されるレーザ駆動回路と、
マークを記録しようとする当該領域に、既存のマークが存在すると判断した場合には、当該領域に既存のマークが存在しないときに、マークを形成するのに設定する光量レベルとマークを消去するのに必要な光量レベルとの間の光量レベルに、パルスの光量レベルを設定する光スポット調整手段とを有することを特徴とする光ピックアップ装置
【請求項２】
対物レンズによりレーザ光を集光して情報記録媒体上に光スポットを形成し、当該光スポットによりマークの記録及び消去を行う光ピックアップ装置において、
マークの記録または消去を行う主スポットに先行する先行スポットを形成する多重スポット形成手段と、
前記先行スポットの反射光によりマークの記録又は消去を行う領域に既存のマークが存在するか否かを検出する検出手段と、
１つのマークを形成するために複数のパルスからなる入力変調信号が入力されるレーザ駆動回路と、
マークを記録しようとする当該領域に、既存のマークが存在すると判断した場合には、当該領域に既存のマークが存在しないときに、マークを形成するために照射する各パルスの幅を短くするように、マークの形成光量レベルを設定する光スポット調整手段とを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記対物レンズに入射するレーザ光を分割して、マークの記録又は消去を行うメインローブによる主スポットと、該主スポットに先行して情報記録媒体に照射されるサイドローブによる先行スポットとを形成する多重スポット形成手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記対物レンズに入射するレーザ光を回折させて、マークの記録又は消去を行う０次回折光による主スポットと、該主スポットに先行して情報記録媒体に照射される＋１次回折光及び−１次回折光のうち少なくとも一方の回折光による先行スポットとを形成する多重スポット形成手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記スポット調整手段が、前記検出手段からの信号に基づきマークの消去領域に既存のマークが存在しないと判断した場合には、当該領域に既存のマークが存在する場合に比べてマークを消去するための光スポットの光量を少なくすることを特徴とする請求項１乃至４項いずれか１項記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，マークを記録又は消去する領域に，既存のマークが存在するか否かに応じて光スポットの照射時間及び光量を調整することが可能な光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年，情報記録媒体として高密度記録が行えると共に，上書きの可能な相変化型の情報記録媒体を用いる光ピックアップ装置の技術開発が盛んに行われ，上書き方法も提案されている(特公平５−３２８１１号公報参照）。
【０００３】
かかる光ピックアップ装置においては，相変化型の情報記録媒体に光スポットを照射して当該情報記録媒体の記録層を加熱し，その後の冷却状態の違いからマークとなるアモルファス状態及び結晶状態を得ている。
【０００４】
即ち，記録層を加熱した後急冷することにより当該加熱領域をアモルファス状態にし，また記録層を加熱した後徐冷して当該加熱領域を結晶状態にする。そして例えば，アモルファス状態を「１」の情報とし，結晶状態を「０」の情報とする。
【０００５】
なお，本明細書においては，単にマークと記載した時はアモルファス状態及び結晶状態のマークを意味し，αマークと記載した時はアモルファス状態のマーク，ｃマークと記載した時は結晶状態のマークを意味するものとする。
【０００６】
アモルファスは，結晶に比べ屈折率及び消衰係数の光学定数が小さく，また通常光ピックアップ装置に用いられている半導体レーザの波長帯域では，アモルファスの方が結晶に比べてレーザ光の吸収係数が大きい。このためアモルファスと結晶とでは同一光量のレーザ光を照射しても反射光の光量が異なる様になる。そこで，かかる反射光の光量の違いを検出することによりマークの内容を知ることが可能になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記方法では，上書き領域の状態と無関係に同じ光量の光スポットを照射して上書きを行うため以下の問題があった。
【０００８】
即ち，従来は，アモルファス状態及び結晶状態でのレーザ光の吸収係数，熱伝導度及び潜熱等の違いを考慮することなく，アモルファス化するための光量と結晶化するための光量との２値の光量の光スポットを用いてマークの記録及び消去を行っていた。
【０００９】
このため上書き領域がアモルファス状態であるか結晶状態であるかにより，同じ光量の光スポットを照射しても到達温度が異なるようになる。
【００１０】
一般に記録膜は，基板上に形成又は成膜された薄膜で，基板とヘテロ構造をなすため熱応力に対して弱く，当該熱応力が繰り返し加わることにより又大きな熱応力が加わることにより基板から剥離する。従って，レーザ光の光量が必要以上に大きいと情報記録媒体の寿命が著しく短くなる問題がある。
【００１１】
また，図１３（ａ）に示すようにαマーク１０１が既に存在する領域に，図１３（ｂ）に示す大きさの光スポットを照射して上書きすると，図１３（ｃ）に示すようにαマーク１０１があった領域に形成されたαマーク１０３とαマーク１０１がなかった領域に形成されたαマーク１０４とからなる，マーク長及びマーク幅が不規則なαマーク１０２が新たに形成される。
【００１２】
マーク長さが不規則になると，ジッタ特性が悪化し，またマーク幅が不規則になると反射光の光量が変化するため再生信号が不安定になる問題がある。
【００１３】
そこで本発明は，上書きする領域の状態及び当該領域に形成するマークの内容に応じて光スポットの光量又は照射時間を調整して，記録層に不必要な熱応力が加わるのを防止すると共に，新たに形成されるマーク形状が不規則形状になるのを防止した光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１にかかる発明は、対物レンズによりレーザ光を集光して情報記録媒体上に光スポットを形成し、当該光スポットによりマークの記録及び消去を行う光ピックアップ装置において、マークの記録または消去を行う主スポットに先行する先行スポットを形成する多重スポット形成手段と、前記先行スポットの反射光によりマークの記録又は消去を行う領域に既存のマークが存在するか否かを検出する検出手段と、１つのマークを形成するために複数のパルスからなる入力変調信号が入力されるレーザ駆動回路と、マークを記録しようとする当該領域に、既存のマークが存在すると判断した場合には、当該領域に既存のマークが存在しないときに、マークを形成するのに設定する光量レベルとマークを消去するのに必要な光量レベルとの間の光量レベルに、パルスの光量レベルを設定する光スポット調整手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項２に係る発明は、対物レンズによりレーザ光を集光して情報記録媒体上に光スポットを形成し、当該光スポットによりマークの記録及び消去を行う光ピックアップ装置において、マークの記録または消去を行う主スポットに先行する先行スポットを形成する多重スポット形成手段と、前記先行スポットの反射光によりマークの記録又は消去を行う領域に既存のマークが存在するか否かを検出する検出手段と、１つのマークを形成するために複数のパルスからなる入力変調信号が入力されるレーザ駆動回路と、マークを記録しようとする当該領域に、既存のマークが存在すると判断した場合には、当該領域に既存のマークが存在しないときに、マークを形成するために照射する各パルスの幅を短くするように、マークの形成光量レベルを設定する光スポット調整手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項３にかかる発明は、請求項１又は２において、前記対物レンズに入射するレーザ光を分割して、マークの記録又は消去を行うメインローブによる主スポットと、該主スポットに先行して情報記録媒体に照射されるサイドローブによる先行スポットとを形成する多重スポット形成手段を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項１又は２において、前記対物レンズに入射するレーザ光を回折させて、マークの記録又は消去を行う０次回折光による主スポットと、該主スポットに先行して情報記録媒体に照射される＋１次回折光及び−１次回折光のうち少なくとも一方の回折光による先行スポットとを形成する多重スポット形成手段を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載において、前記スポット調整手段が、前記検出手段からの信号に基づきマークの消去領域に既存のマークが存在しないと判断した場合には、当該領域に既存のマークが存在する場合に比べてマークを消去するための光スポットの光量を少なくすることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成図で，図１（ａ）は全体構成を示し，図１（ｂ）は受光素子の概略構成図である。
【００２８】
光ピックアップ装置は，光学系とスポット調整手段を構成する信号処理系とに大別される。光学系は，レーザ光を出射する半導体レーザ１，該半導体レーザ１から出射されたレーザ光を平行光にするコリメータレンズ２，レーザ光の偏光状態により当該レーザ光を透過させ又は反射させるビームスプリッタ３，該ビームスプリッタ３からのレーザ光を集光して相変化型の情報記録媒体６における記録層７に光スポットを形成すると共に，記録層から反射したレーザ光を平行光にする対物レンズ４，ビームスプリッタ３と対物レンズ４との間に配設されて，当該間を通過するレーザ光を偏光させる１／４λ板４０，ビームスプリッタ３により反射されたレーザ光を集光する集光レンズ８及び該集光レンズ８により集光されたレーザ光を受光して電気信号に変換する３個の検出部９ａ，９ｂ，９ｃからなる検出手段である受光素子９を有している。
【００２９】
なお，コリメータレンズ２とビームスプリッタ３の間には，多重スポット形成手段である遮光体５が平行光の中央部分を遮光するように設けられて，記録膜７上に超解像スポットを形成している。
【００３０】
また信号処理系は，記録すべき情報がパルス変調された信号（入力変調信号）２０に基づき半導体レーザ１を発振させる半導体レーザ駆動回路２１，検出部９ａの光電変換信号を増幅するアンプ２２，当該アンプ２２からの信号が入力して当該信号が閾値より小さくなった時にパルス信号を発生するパルス発生器２３，半導体レーザ駆動回路２１からアンプ２２に出力される信号のレベルを調整するゲイン調整器２５，パルス発生器２３から出力されるパルス信号を所定時間遅延させる遅延回路２４及び当該遅延回路２４からのパルス信号と入力変調信号２０とが入力してこれらの差信号を求め，かつ，その差信号の絶対値信号を駆動信号として半導体レーザ駆動回路２１に出力する減算器２６を有している。
【００３１】
上記構成のもと，半導体レーザ１から射出されたレーザ光は，コリメータレンズ２により平行光に変換されてビームスプリッタ３に入力し，当該ビームスプリッタ３を通過したレーザ光は１／４λ板４０により偏光され，その後対物レンズ４により集光される。
【００３２】
この際，対物レンズ４に入射するレーザ光の中央部分は遮光体５により遮光されているため，当該対物レンズ４に入射する一様な平面波やガウス分布を持つレーザ光の光強度又は位相分布が変化して超解像効果が生じる。
【００３３】
かかる超解像効果は，光スポットのメインローブの光強度分布をシャープにするので，当該メインローブにより形成される光スポットのスポット径は対物レンズ４の回折限界を越えて小さくなる。
またメインローブのサイドに形成されるサイドローブの光強度は，超解像効果が生じる前に比べ大きくなり，記録膜７に当該サイドローブによる光スポットが形成される。
なお超解像効果に関しては，応用物理  第６１巻  第３号  （１９９２年）「光磁気記録用の次世代光ヘッド技術」山中他  を参照されたい。
【００３４】
記録膜７に入射したレーザ光は，当該記録膜７で反射されて物レンズ４により平行光に変換される。その後ビームスプリッタ３に入射し，当該ビームスプリッタ３により反射されて集光レンズ８に入射する。そして受光素子９で光電変換される。
【００３５】
本実施の形態においては，遮光体５は平行光の光軸に対して傾斜して設けられている。これは，当該遮光体５で反射したレーザ光が，半導体レーザ１に戻ることを防止するためである。
【００３６】
図２に示すように，超解像効果のためメインローブによる光スポット１０及びそのサイドローブによる光スポット１１，１２が発生する。
なお，図２において光スポット１０，１１，１２は，情報記録媒体に設けられた情報トラック１３上を矢印で示した方向に移動するものとする。この時，情報トラック１３には，既にαマーク１４，１５が記録されており，光スポット１０により上書きされる。
【００３７】
以下本実施の形態では，光スポット１０を主スポット，光スポット１０に対して先行して記録層を照射するサイドローブによる光スポット１２を先行スポット，光スポット１０に対して後行して記録層を照射するサイドローブによる光スポット１１を後行スポット１１とそれぞれ記載する。
【００３８】
受光素子９の検出部９ａは先行スポット１２，検出部９ｂは主スポット１０，検出部９ｃは後行スポット１１の反射光をそれぞれ受光するように構成され，検出部９ｂの光電変換信号が再生信号（Ｒｆ信号）となって出力される。
【００３９】
そして上書きを行う場合，入力変調信号２０に基づく信号が，半導体レーザ駆動回路２１に入力して半導体レーザ１からレーザ光を出射させる。
【００４０】
一方，検出部９ａから出力された光電変換信号は，アンプ２２で増幅されてパルス発生器２３に入力する。なお，アンプ２２には，半導体レーザ駆動回路２１の出力信号がゲイン調整器２５によりレベル調整が行われて入力している。
【００４１】
かかるレベル調整が行われる理由は以下による。即ち，先行スポットは主スポットと共に半導体レーザから出射されたレーザ光であり，後述するように主スポットの光量は上書き領域の状態及び上書き情報の内容に対応して設定されている。このとき上書き領域の状態は，先行スポットの反射光を検出部９ａで受光して，当該検出部９ａから出力される光電変換信号に基づき判断している。
【００４２】
従って，上書き領域が同じ状態であっても，上書き情報が異なると先行スポットの反射光の光量も異なり，検出部９ａから出力される光電変換信号も異なるようになる。
【００４３】
これでは上書き領域の正しい状態判断が行えないので，先行スポットの光量，即ち半導体レーザ１から出射されるレーザ光の光量が半導体レーザ駆動回路２１から出力される信号に基づいていることを利用して当該信号により検出器９ａからの信号を補正する。
これにより，上書き領域がアモルファス状態か結晶状態かでアンプ２２から出力される信号は２値レベルのいずれかを取るようにしている。
【００４４】
パルス発生器２３は，アンプ２２の出力が予め設定された閾値より小さくなったときにパルス信号を発生して，当該パルス信号が遅延回路２４に出力される。遅延回路２４は，パルス信号を所定時間遅延させて減算器２６に出力し，当該減算器２６で入力変調信号２０と遅延回路２４からのパルス信号とが減算され，その絶対値が駆動信号として半導体レーザ駆動回路２１に出力される。
【００４５】
なお，遅延回路２４における遅延時間は，主スポット１０と先行スポット１２との間の距離を主スポット１０の移動速度で除算した時間である。
【００４６】
記録層７上に形成される先行スポット１２と主スポット１０との位置は異なり，先行スポット１２の反射光から上書き領域に既存のマークが存在するか否かを判断して，当該判断に基づき主スポット１０の光量等が調整されるので，その位置に主スポット１０が到達するまで当該主スポット１０の光量調整等を待つ必要がある。
【００４７】
かかる理由から，パルス発生器２３から出力された信号が遅延回路２４により所定時間遅延して出力されている。
このことは，減算器２６に入力する入力変調信号２０と遅延回路２４からのパルス信号とを減算等して駆動信号とする際の減算処理のタイミング調整を行うことを意味している。
【００４８】
図３は各信号のタイミングと形成されるαマークとの関係を例示したもので，図３（ａ）は入力変調信号２０が変調される前の原信号，図３（ｂ）は入力変調信号２０，図３（ｃ）は上書き領域に既に形成されているαマーク３０，３１，３２を示している。
【００４９】
図３（ｂ）において，原信号が複数のパルス信号に変調されて入力変調信号２０とした理由は，αマークが記録層を加熱急冷することにより得られるので，単パルスで一度に昇温してしまうと記録層を支持する基板にも大きな熱を与え，このために急冷ができなくなるのを防止するためである。
【００５０】
図３（ｄ）は，検出部９ａから出力される光電変換信号をアンプ２２で等価処理した後の信号で，図３（ｃ）に示す既存のαマーク３０，３１，３２に対応して信号が変動している。αマーク３０，３１，３２は反射率の小さいアモルファス状態であるので，検出部９ａに受光される反射光の光量も小さくなり，これに対応して図３（ｄ）で示される信号も小さくなっている。
【００５１】
図３（ｅ）は，検出部９ａから出力される光電変換信号が，閾値３３（図３（ｄ）参照）より小さくなった時にパルス発生器２３から出力されたパルス信号を示している。
従って，当該パルス信号が出力されたことは，上書き領域にαマークが既に存在していることを意味している。
【００５２】
図３（ｆ）は，減算器２６から出力されて半導体レーザ駆動回路２１に入力する駆動信号を示している。当該駆動信号は，減算器２６により遅延回路２４から出力されたパルス信号（図３（ｅ）に示す信号）と入力変調信号２０（図３（ｂ）に示す信号）とが減算され，その結果の絶対値が出力されたものである。
【００５３】
これにより，上書き領域のマークの内容に応じて入力変調信号２０が更に変調されて駆動信号となって半導体レーザ駆動回路２１に入力するようになる。
【００５４】
即ち，駆動信号はレーザ光の光量の最も少ないＬｏｗレベル３４，既にαマークがある場合に当該αマークを消去するのに必要なレベル３５，既にαマークがある場合にその領域に新たなαマークを記録するのに必要なレベル３６，αマークが無い領域（即ち，ｃマークの領域）に新たにαマークを形成するのに必要なレベル３７の４つのレベルを持つようになる。
【００５５】
なお，図３（ｅ）のパルス信号の大きさは，図３（ｂ）の入力変調信号の大きさより小さく設定されているので，減算器２６により減算が行われてもレベル３６はレベル３５より小さくなることはない。
【００５６】
図３（ｇ）は，このような駆動信号に基づき上書き領域に形成されたαマークの様子を示している。
αマーク３０，３２が形成されていた領域は，レーザ光の吸収係数が大きく，かつ，熱伝導度も小さいので，小さいレーザパワーでも充分に昇温させることが可能である。従って，当該領域に対しては，レベル３６を持つ弱いパワーでαマークの形成が行なわれる。
【００５７】
またαマークが形成されていない領域（ｃマーク領域）は，αマークに対して吸収係数が小さく，かつ，熱伝導度も大きいのでレベル３７を持つ強いパワーでαマークの形成が行なわれる。
【００５８】
さらにαマークが存在しない領域（ｃマーク領域）に上書きを行ってｃマークを形成する場合は（即ち，再度ｃマークを形成する場合），最も低いＬｏｗレベル３４のパワーで行う（照射する光量が少ない）。
【００５９】
以上により上書き領域に既存のαマークが存在していても，所望のマークを形成することができ，図１３（ｃ）に示す不規則形状のマークの形成が防止できると共に，主スポットの光量調整のタイミングを図るので図３（ａ）の原信号に対して形成されるαマーク３８，３９の位置ずれが防止できる。
【００６０】
従って，ジッタ特性が向上すると共に，ビット幅の変化も無くなるので再生信号の安定化を向上させることが可能になる。
【００６１】
またｃマーク領域にｃマークを形成する場合は，最も低いＬｏｗレベル３４のレーザパワーでマーク形成を行うので記録膜に加わる熱応力を小さくすることが可能になって情報記録媒体の寿命が長くなる。
【００６２】
本発明の第２の実施の形態を図を参照して説明する。なお第１の実施の形態と同一構成部分は同一符号を用いて説明を適宜省略する。光ピックアップ装置は，光学系とスポット調整手段を構成する信号処理系とに大別される。
【００６３】
図４は本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成を示している。当該光ピックアップ装置の光学系は，光源である半導体レーザ１，回折格子４３を具備して入射するレーザ光を回折する多重スポット形成手段であるホログラムユニツト４２，レーザ光を偏光する１／４λ板４８，レーザ光を集光して情報記録媒体の記録層に光スポットを形成すると共に，記録層から反射したレーザ光を平行光にする対物レンズ４，反射光を受光して電気信号に変換する３個の検出部５７，５８，５９からなる検出手段である受光素子５６を有している。
【００６４】
また信号処理系は，記録すべき情報に基づきパルス変調された信号（入力変調信号）２０に基づき半導体レーザ１を発振させる半導体レーザ駆動回路２１，検出部５９の光電変換信号を増幅するアンプ２２，当該アンプ２２からの信号が入力されてパルス信号を発生するパルス発生器２３，半導体レーザ駆動回路２１からアンプに入力する信号レベルを調整するゲイン調整器２５，遅延回路２４及び減算器２６等を有している。
【００６５】
上記構成において，光源である半導体レーザ１から発したレーザ光は，ホログラムユニツト４２に設けた回折格子４３で回折し，主として０次回折光４４，＋１次回折光４５，−１次回折光４６に分割される。
【００６６】
この時，半導体レーザ１から出射されたレーザ光の約８０％は０次回折光４４，約１０％が＋１次回折光４５，−１次回折光４６になる。
【００６７】
３つの回折光４４，４５，４６は，それぞれ第１のグレーテイング面４７を透過してホログラムユニツト４２から出射し，１／４λ板４８を透過することにより円偏光となる。そして，対物レンズ４に入射して，情報記録媒体６の記録膜７上に３つの光スポット５２，５３，５４を形成する。
【００６８】
以下本実施の形態では，０次回折光４４からなる光スポット５２を主スポット，＋１次回折光４５からなる光スポット５３を先行スポット，−１次回折光４６からなる光スポット５４を後行スポットと記載する。
【００６９】
主スポット５２，先行及び後行スポット５３，５４は，記録膜７で反射し，対物レンズ４に戻り，１／４λ板４８を透過して直線偏光となりホログラムユニツト４２に入射する。
【００７０】
従って，ホログラムユニツト４２に入射するレーザ光は，１／４λ板４８を透過するので偏光方向が回転する。このため，ホログラムユニット４２に入射した反射光は，第２のグレーテイング面５５及び第１のグレーテイング面４７により屈折されて受光素子５６の検出面に入射するようになる。
【００７１】
主スポット５２，先行スポット５３及び後行スポット５４は，情報記録媒体６に対して図４に示す矢印方向に移動し，先行スポット５３は主スポット５２より先行し，後行スポット５４は主スポット５２より後行して情報記録媒体６を照射している。
【００７２】
受光素子５６は，それぞれ２分割された３つの検出部からなり，検出部５７（５７ａ，５７ｂ）は後行スポット５４の反射光を，検出部５８（５８ａ，５８ｂ）は主スポット５２の反射光を，検出部５９（５９ａ・５９ｂ）は先行スポット５３の反射光をそれぞれ受光する。
【００７３】
情報の再生は，主スポット５２の反射光を受光した検出部５８からの出力信号により行い，検出部５８ａ，５８ｂの光電変換信号の和が再生信号（Ｒｆ信号）となる。
【００７４】
また，主スポット５２と先行及び後行スポット５３，５４とからいわゆるＤＰＰ（ディファレンシャルプッシュプル）法で，トラツキング信号Ｔｒを得ることができる。
【００７５】
即ち，先行スポット５３の反射光を受光した検出部５９からの信号は減算器６１ａにより差信号（検出部５９ａの信号Ｓ５９ａと検出部５９ｂの信号Ｓ５９ｂとの差）が求められて信号Ｓ１となり［Ｓ１＝（Ｓ５９ａ−Ｓ５９ｂ）］，当該信号Ｓ１がゲインＧ１の増幅器６１ｂで増幅されて信号Ｓ２となる［Ｓ２＝Ｓ１×Ｇ１］。
【００７６】
また，後行スポット５４の反射光を受光した検出部５７からの信号は減算器６３により差信号（検出部５７ａの信号Ｓ５７ａと検出部５７ｂの信号Ｓ５７ｂとの差）が求められて信号Ｓ３となる［Ｓ３＝Ｓ５７ａ−Ｓ５７ｂ］。
【００７７】
信号Ｓ２及びＳ３は，加算器６４ａで加算されて信号Ｓ４となりゲインＧ２の増幅器６４ｂで増幅されて信号Ｓ５［Ｓ５＝（Ｓ２＋Ｓ３）×Ｇ２］となって減算器６４ｅに入力する。
【００７８】
一方，主スポット５２の反射光を受光した検出部５８からの信号は，減算器６２ａにより差信号（検出部６２ａの信号Ｓ６２ａと検出部６２ｂの信号Ｓ６２ｂとの差）が求められて信号Ｓ６［Ｓ６＝Ｓ５８ａ−Ｓ５８ｂ］となり減算器６４ｅに入力する。
【００７９】
そして減算器６４ｅにおいて，信号Ｓ５と信号Ｓ６の差が求められてトラツキング信号Ｔｒ［Ｔｒ＝Ｓ６−Ｓ５］が検出される。
即ち，トラツキング信号Ｔｒは，
Ｔｒ＝（Ｓ５８ａ−Ｓ５８ｂ）−｛（Ｓ５９ａ−Ｓ５９ｂ）×Ｇ１＋（Ｓ５７ａ−Ｓ５７ｂ）}×Ｇ２
となる。
【００８０】
上書きを行う場合，入力変調信号２０が減算器２６により更に変調されて駆動信号となって半導体レーザ駆動回路２１に入力し，当該駆動信号により半導体レーザ１が発振されてマーク形成が行われる。
【００８１】
そして検出部５９からの光電変換信号は，加算器６１ｃにより加算されてアンプ２２に入力し，当該アンプ２２で増幅されてパルス発生器２３に入力する。
【００８２】
アンプ２２，パルス発生器２３，遅延回路２４，ゲイン調整器２５，減算器２６及び半導体レーザ駆動回路２１の動作は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。
【００８３】
図５は記録膜７上に集光された３つの主スポット５２，先行スポット５３及び後行スポット５４と情報トラック６５との関係を示したもので，主スポット５２は情報トラック６５の幅と略同程度の大きさを持ち，先行スポット５３の中心は隣接する情報トラック６５の間に位置し，その大きさは隣接する情報トラックにまたがる大きさである。
【００８４】
主スポット５２はマークの記録，消去，再生を行うためのものであり，先行及び後行スポット５３，５４は主スポット５２が情報トラック６５に追従するようにトラツキング信号を検出するために用いられる。
【００８５】
上述したように先行スポット５３は，情報トラック６５にまたがっており，これにより主スポット５２が上書きする領域のマーク６６の内容が検出できるようになっている。
【００８６】
図６（ａ）は，ホログラムユニツト４２に設けた回折格子４３の拡大図であり，図６（ｂ）は当該回折格子４３の回折効率の分布を示すグラフである。なお，図６（ｂ）の横軸は回折位置を示し，縦軸は回折光率を示している。
【００８７】
回折格子４３は，両端部分が厚く中央部分が薄くなる凹レンズ状の外観を有し，格子の深さは厚みに比例して中央部分が浅く両端部分が深くなって，中央部分の回折光率は周辺部分の回折光率より小さくなっている。
【００８８】
この様な格子分布は，タンジェンシャル方向（情報トラックの接線方向）にのみ設けられており，これと直行する方向には設けられていない。従って，主スポット５２等の進行方向に対してのみ回折光の強度分布が生じる。
【００８９】
図７は，ホログラムユニツト４２に設けた回折格子４３を透過する前後のレーザ光の強度分布を等高線で示したもので，図７（ａ）は透過前を示し，図７（ｂ）は透過後の＋１次回折光４５又は−１次回折光４６の強度分布を示している。
【００９０】
回折格子４３を透過する前のレーザ光の強度分布は，同心円状に中心部分が明るく（強く）端部が暗い（弱い）分布となっている。
一方，回折格子４３を透過した後のレーザ光の強度分布は，回折格子４３の回折効率がタンジェンシャル方向端部で大きく，中心部で小さいのでタンジェンシャル方向に明るい部分が延びた分布となる。このために＋１次回折光４５，−１次回折光４６で形成される光スポット５３，５４はラジアル方向に長い楕円形状となっている。
【００９１】
なお，光スポット５３，５４は集光点において像が９０°回転するので，集光前の強度分布と集光点における強度分布は９０°回転した強度分布となっている。
【００９２】
図８は，このように回転した強度分布を持つ先行スポット５３の反射光を検出した際の様子を示す模式図である。
図８（ａ）においては，走行する先行スポット５３の端部が反射率の小さいαマークにさしかかった場合を示し，図８（ｂ）は先行スポット５３の中央部分にαマークが位置している場合，図８（ｃ）は先行スポット５３がαマークを抜けようとしている状態を示している。即ち，αマークは，図８において上から下方向に移動している。
【００９３】
このように，先行スポット５３の光量を検出することにより，上書き領域の状態を知ることが可能になる。これにより第１実施の形態で説明したような処理を行うことにより主スポットの光量等の制御が可能になる。
【００９４】
従って，上書き領域にαマーク等が存在していても，所望のマークが形成でき，図１３（ｃ）に示すような不規則形状のマーク形成が防止でき，ジッタ特性が向上すると共に，ビット幅の変化も無くなるので再生信号の安定性が向上する。
【００９５】
また，上書き領域の状態を先行スポットにより検出し，その検出結果に基づき主スポットの光量を調整して上書きする場合に，記録層に形成される先行スポットと主スポットとの位置が異なることを考慮して，主スポットの光量調整を行なうタイミングを所定時間遅延させるので，図３（ａ）に示す原信号に対して形成されるマークの位置ずれが防止できる。
【００９６】
さらにαマークが存在しない領域（ｃマーク領域）に上書きを行ってｃマークを形成する場合は（即ち，再度ｃマークを形成する場合），最も低いＬｏｗレベル３４のレーザ光で行う。従って，従来のように上書き領域の既存のマークの内容に関わらず一定の光量のレーザ光を照射する場合に比べ記録膜に加わる熱応力が小さくなって，情報記録媒体の寿命を長くすることができるので上書き回数を増やすことが可能になる。
【００９７】
本発明の第３の実施の形態を図を参照して説明する。なお第１及び２の実施の形態と同一構成部分は同一符号を用いて説明を省略する。
【００９８】
第１の実施の形態においては，既存のαマークに対して光量が小さいレーザ光で上書きし，ｃマークに対しては光量の大きいレーザ光で上書きする等により，上書き領域の状態に応じてレーザ光の光量調整を行って形成されるマークの形状の適正化及び記録層に加わる不必要な熱応力の防止等を行った。
【００９９】
かかる効果は，同じ光量のレーザ光で行う場合であっても，上書き状態に依存してレーザ光の照射時間を変化させても達せられる。
【０１００】
即ち，レーザ光の吸収係数が大きいアモルファス状態のαマークに対して上書きする場合には，照射時間を短くし，レーザ光の吸収係数が小さい結晶状態のｃマークに対して上書きする場合には，照射時間を長くすることにより上述した効果を達成することができる。
【０１０１】
図９（ａ）は本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成を示す図で，図９（ｂ）は反射光を受光する受光素子の平面構成を示す図である。また図１０，図１１は上書き状態を示す図である。
【０１０２】
なお，第１の実施の形態にかかる光ピックアップ装置は，記録層７から反射したレーザ光を３つの検出部９ａ，９ｂ，９ｃからなる受光素子９により受光し，検出部９ａは先行スポット１２を，検出部９ｂは主スポット１０を検出するように構成されていた。
【０１０３】
本実施の形態にかかる受光素子７９は，２分割された受光素子７９（７９ａ，７９ｂ）からなり，受光素子７９ａは光スポット８５の前方部分（光スポット８５の走行方向に対する前方部分）の光が記録層で反射された反射光を受光し，受光素子７９ｂは光スポット８５の後方部分の光が記録層で反射された反射光を受光するように構成されている。
【０１０４】
以下の説明においては，図１０及び図１１における矢印方向（紙面右方向）に走行する光スポット８５の走行方向前部の部分光をスポット前部８５ａ，走行方向後部の部分光をスポット後部８５ｂ，これらの間の部分光をスポット主要部８５ｃと記載する。第１及び２の実施の形態における先行スポット，後行スポット及び主スポットは，それぞれスポット前部８５ａ，スポット後部８５ｂ及びスポット主要部に対応している。
【０１０５】
上記構成において，既に形成されているαマークに対して上書きする場合を説明する。図１０においては，スポット前部８５ａが既に形成されているαマーク８７に照射されると共に，スポット後部８５ｂから上書きされて新たなαマーク８９が形成されている。
【０１０６】
相変化型情報記録媒体においては，記録層が光スポットで加熱され冷却されることによりマークを形成する。この時，冷却に必要な時間は，情報記録媒体の構造に依存した冷却速度や光スポットの走行速度（又は情報記録媒体の回転速度）により異なるが，いずれの場合であっても有限の冷却時間が必要となる。このため，スポット主要部８５ｃが記録層を加熱している最中及び加熱直後には，新たなマーク８９が形成されておらず，当該スポット主要部８５ｃが通過した後にスポット後部又光スポット８５が通過した後に形成される。
【０１０７】
この時，図１０に示すようにスポット前部８５ａが既に存在するαマーク８７に照射され，スポット後部８５ｂが新たに形成されたαマークを照射する状況が生じ，かかる場合に光スポット８５の反射光を１つの検出部で検出すると光電変換された信号に２つ情報が混在することになる。
【０１０８】
そこで，受光素子７９は２分割されて，検出部７９ｂはスポット前部８５ａからの反射光を受光して既存のマークの有無及び内容等を検出し，また検出部７９ａはスポット後部８５ｂからの反射光を受光して新たに形成したマークの状態等を検出可能にしている。
【０１０９】
また，情報記録媒体の構造により光スポットにより加熱された領域を急冷する必要がなかったり，冷却時間が比較的長い場合，または光スポット８５の走行速度が冷却時間に対して早い場合などにおいては，図１１に示すように新たなαマークが形成される時（冷却が完了してアモルファス状態になる時），既にスポット後部８５ｂが当該新たに形成されるαマークを通過している場合が生じうる。
【０１１０】
かかる場合には，光スポット８５の全ての反射光を既存のαマークの有無の検出に用いるならば，その光電変換信号のＳ／Ｎ比を高めることが可能になる。
【０１１１】
図１２は各信号のタイミングと形成されるマークとの関係を示したもので，図１２（ａ）は原信号，図１２（ｂ）は当該原信号に対してパルス変調された入力変調信号，図１２（ｃ）は既存のαマーク２００，２０１，２０２が形成された情報トラックの様子を示している。
【０１１２】
図１２（ｂ）において，原信号を変調した信号が複数のパルス信号により構成される理由は，相変化型情報記録媒体において，アモルファス状態は，記録層７を加熱急冷することにより得られるので，単パルス信号で上書き領域を昇温してしまうと記録層を保持する基板の温度も上昇して急冷が不十分になる場合が生じるためである。
【０１１３】
図１２（ｃ）は，上書き前の既存のマーク２００，２０１，２０２を示し，図１２（ｄ）は，検出部７９ｂから出力される光電変換信号をゲイン調整器２５からの信号に基づきアンプ２２でゲイン調整を行った後，当該アンプ２２から出力された信号で，アモルファス状態の既存のマーク２００，２０１，２０２は反射率が小さいので光電変換信号も小さくなっている。
【０１１４】
図１２（ｅ）は，図１２（ｄ）の信号が閾値２０３より小さくなった時にパルス発生器２３から出力される「０」「１」のパルス信号を示している。
【０１１５】
即ち，検出部７９ｂはスポット前部８５ａからの反射光を受光して光電変換信号を出力し，当該光電変換信号が閾値２０３より小さくなったときに，即ちスポット前部８５ａが照射している部分が反射率の小さいアモルファス状態のときにはパルス発生器２３からパルス信号が出力されるので，当該パルス信号が出力されると既存のマークが存在することになる。
【０１１６】
図１２（ｆ）は，パルス調整器９７に入力した変調入力信号２０とパルス発生器２３からの信号（図１２（ｅ）に示す信号）とが減算されて絶対値出力された時の信号を示している。なお，後述するようにパルス調整器９７から出力される信号は，パルス幅の調整が行なわれており，かかる信号が駆動信号として半導体レーザ駆動回路２１に入力する。
【０１１７】
パルス調整器９７におけるパルス幅の調整は，図１２（ｅ）に示すパルス調整器９７に入力するパルス発生器２３からのパルス信号が「１」の時には，パルス幅（ｔ）をδｔだけ小さくしたパルス信号を出力し，パルス発生器２３からのパルス信号が「０」の時はパルス幅の調整を行わずに出力する。
【０１１８】
この結果，図１２（ｆ）の駆動信号には，Ｌｏｗレベル２０４，既存マークが存在する場合に，当該マークを消去するのに必要なレベル２０５，マークの形成に必要なレベル２０６の３つのレベルから構成されている。
【０１１９】
このように，記録する情報に応じて変調されたパルス信号が，記録する領域に既存のマークが存在するか否かに応じてさらに変調されて駆動信号となって半導体レーザ駆動回路２１に出力される。
【０１２０】
一方，パルス幅は，既存のマークに対して上書きするのに必要なパルス幅（ｔ−δｔ）とそれ以外の場合に必要なパルス幅（ｔ）の２つを状態を持つ。
【０１２１】
図１２（ｇ）は，このような駆動信号により半導体レーザ駆動回路２１が半導体レーザ１を駆動して形成されたマークを示している。
【０１２２】
既存のαマーク２００，２０２が存在したアモルファス状態の領域に対しては，当該アモルファス状態は結晶状態よりレーザ光の吸収が大きいので短いパルス幅（ｔ−δｔ）で照射を行い，またそれ以外の結晶状態の領域に対しては長いパルス幅（ｔ）によりマーク形成を行なって，既存のαマークの有無により生じる熱拡散の違いによる影響を防止している。
【０１２３】
これにより，ジッタ特性が向上すると共に，ビット幅の変化も無くなるので再生信号振幅を安定させることが可能となる。
【０１２４】
さらにマークが存在しない領域を上書きして情報の消去（この場合は，消去するマークが形成されていないので再消去と同じになる）を行うときは，最も低いＬｏｗレベル３４の光量のレーザ光で行うので，従来のようにマークの有無に関わらず一定の消去パワーで消去する場合に比べて，記録膜に加わる熱応力が小さくなり，記録膜の上書き回数寿命を延ばすことができる。
【０１２５】
【発明の効果】
本願発明によれば、上書きする領域の状態及び当該領域に形成するマークの内容に応じて光スポットの光量又は照射時間を調整して，記録層に不必要な熱応力が加わるのを防止すると共に，新たに形成されるマーク形状が不規則形状になるのを防止することが出来る。
また、通常のマーク記録時での光量を低減又は照射時間を短縮することになるので、消費電力削減効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成図で，（ａ）は光学系の構成図，（ｂ）は検出部の構成図である。
【図２】既存のマーク，新たに形成されるマークと光スポットとの関係を説明する図である。
【図３】各種の信号と，形成されるマーク等の関係を示す図であり，（ａ）は原信号，（ｂ）は入力変調信号，（ｃ）は既存のマーク，（ｄ）はレベル調整が行われてパルス発生器に入力した信号，（ｅ）はパルス発生器から出力されたパルス信号，（ｆ）は駆動信号，（ｇ）は新たに形成されたマークを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成図で，（ａ）は光学系の構成図，（ｂ）は検出部の構成図である。
【図５】既存のマーク，新たに形成されるマークと光スポットとの関係を説明する図である。
【図６】回折格子を説明する図で，（ａ）は概略構成図，（ｂ）は回折光率を示す図である。
【図７】回折格子の作用を説明する図で，（ａ）は当該回折格子に入射前のレーザ光の分布，（ｂ）は当該回折格子から出射したレーザ光の分布を示す図である。
【図８】先行スポットと既存マークとの関係を示す図で，（ａ）は先行スポットにαマークが捕らえられたところ，（ｂ）は先行スポットの中央部にαマークが位置したところ，（ｃ）は先行スポットからαマークが抜ける直前を示した図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成図で，（ａ）は光学系の構成図，（ｂ）は検出部の構成図である。
【図１０】既存のマーク，新たに形成されるマークと光スポットとの関係を説明する図である。
【図１１】既存のマーク，新たに形成されるマークと光スポットとの関係を説明する図である。
【図１２】各種の信号と，形成されるマーク等の関係を示す図であり，（ａ）は原信号，（ｂ）は入力変調信号，（ｃ）は既存のマーク，（ｄ）はレベル調整が行われてパルス発生器に入力した信号，（ｅ）はパルス発生器から出力されたパルス信号，（ｆ）は駆動信号，（ｇ）は新たに形成されたマークを示す図である。
【図１３】従来の技術の説明に適用される図で，（ａ）は上書き領域に存在する既存マーク，（ｂ）はマーク形成する信号，（ｃ）は新たに形成されたマークを示す図である。
【符号の説明】
１  半導体レーザ
２  コリメータレンズ
３  ビームスプリッタ
４  対物レンズ
５  遮光体
６  情報記録媒体
７  記録層
８  集光レンズ
９  受光素子
２０  入力変調信号
２１  半導体レーザ駆動回路
２２  アンプ
２３  パルス発生器
２４  遅延回路
２５  ゲイン調整器
２６  減算器
４２  ホログラムユニツト
４３  回折格子
４８  １／４λ板
【図１】
0003664547.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003664547.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003664547.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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