(57)【要約】【課題】  品位良く記憶することができるとともに、半導体レーザーの温度による寿命短縮や劣化を防止する。【解決手段】  光ディスクに記録するとき、まずＯＰＣにより最適記録パワーＰoを決定し、ＲＯＰＣ目標値を設定する（Ｓ１）。そして、光ディスクのプログラムエリアにデータの記録を開始する（Ｓ２）。記録中に反射光パワーのピーク値と安定値の比とＲＯＰＣ目標値を比較し、ＲＯＰＣ最適パワーＰwを算出して、レーザー出力がＰwになるように設定する（Ｓ３）。そして、ＲＯＰＣ最適パワーＰwとレーザーの最大パワーＰmaxとを比較し、Ｐw≧Ｐmaxであるときは冷却装置を作動して半導体レーザーの冷却を開始する。また、Ｐw＜Ｐmaxであるときは、ＰwとＰoとを比較し、Ｐw≦Ｐoであるときは、冷却装置を停止する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに情報を記録する光ディスク記録装置であって、
光ピックアップに搭載されている半導体レーザーを冷却する冷却装置と、
記録中に最適な記録状態となるように記録パワーを制御する最適記録パワー制御手段と、
光ディスク記録装置全体を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記最適記録パワー制御手段により指示された記録パワーが上昇しながら所定のパワーに達したときに、前記冷却装置を作動させるようになされていることを特徴とする光ディスク記録装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記冷却装置を作動させた後に前記最適記録パワー制御手段により指示された記録パワーがあらかじめＯＰＣにより求められた最適記録パワー以下になったときに、前記冷却装置を停止させるようになされていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録装置。
【請求項３】
前記所定のパワーは前記半導体レーザーの最大パワーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＯＰＣ（Running OPC（Optimum Power Control））を行う光ディスク記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒなどの記録型光ディスクにデータを記録する光ディスク記録装置において、記録を開始する前にＯＰＣ（Optimum Power Control：最適パワー制御）を行って最適記録パワーを決定し、記録中にも、記録しながら戻り光波形をモニターして、最適な記録状態となるように記録パワーの調整（ＲＯＰＣ：ランニングＯＰＣ）が行われている。これにより、記録ディスクの記録感度の内外差や記録中の半導体レーザーの波長変動などがあった場合でも、最適な記録パワーとなるように制御することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、光ディスクの記録信号の品位を評価するパラメータの一つであるアシンメトリが、ピットの記録深さにより影響を受けるものであり、ピットの記録深さは、照射開始当初の反射光レベルのピーク値（ＨＳ）とその後安定状態に達した後のレベル値（ＨＬ）との比、ＨＬ／ＨＳに対応している（ＨＬ／ＨＳの値が小さいほどピットが深く形成されている）との知見に基づき、記録中に、ＨＬ／ＨＳが予め設定した値となるようにレーザー光の出射パワー（記録パワー）を制御する光ディスク記録方法及び装置が記載されている。
【特許文献１】特開平０７−５７２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、通常は、ＲＯＰＣにより最適な記録状態を得ることができるのであるが、媒体依存性の要因（ディスクの径方向の膜厚差などによる感度分布の差など）を解決するためにＲＯＰＣにより記録パワーを上げていった場合、途中で半導体レーザーの最大パワーに達してしまったときには、それを解決する術がなかった。
すなわち、ディスクに反りがあったり、記録感度の内外差があったりして、ＯＰＣで求められた最適記録パワーよりも大きい記録パワーが記録中に必要とされた場合、ＲＯＰＣによって記録パワーは大きくされていき、半導体レーザーの温度が上がる。これにより、（１）温度が上がると半導体レーザーの効率が低下するため、電流をさらに流すことが必要となって、さらに半導体レーザーの温度が上昇するという第１の悪循環が発生する。また、（２）パワーを大きくすると出力されるレーザー光の波長が長くなるため、記録感度が悪くなり、さらに記録パワーを上げる必要があることとなり、電流をさらに流すこととなるという第２の悪循環も発生する。
【０００５】
図５は、半導体レーザーの温度別の光出力−電流（Ｌ／Ｉ）曲線を示す図である。この図に示すように、半導体レーザーの効率は温度により大きく影響され、レーザーに同一の電流を流したときであっても、温度が低いほどレーザー出力は大きいという特性がある。したがって、半導体レーザーの温度が上昇するとレーザー出力が低下する。
上述のように、ＲＯＰＣにより記録パワーが大きくされ、半導体レーザーの温度が上昇すると、レーザー効率が低下し、さらに大きな電流を流すこととなって、さらに半導体レーザーの温度が上昇するという上記第１の悪循環が発生する。
【０００６】
図６は半導体レーザーの一定光出力における単一モード波長の温度依存性を示す図である。この図に示すように、温度が上昇すると出力されるレーザー光の波長は長くなるという特性がある。
また、図７は、色素系光メディアにおける反射率の波長依存性を示す図であり、（ａ）はＣＤ−Ｒ、（ｂ）はＤＶＤ−Ｒの波長−反射率特性を示している。
ＣＤ−Ｒの場合には、波長７８０ｎｍの光が使用される。図７の（ａ）に示すように、７８０ｎｍの近傍では、レーザー光の波長が短くなると反射率が低下して吸収率が多くなるので、記録感度は良くなるが、波長が長くなると、反射率が高くなり、記録感度は悪くなる。また、ＤＶＤ−Ｒの場合には、６５０ｎｍの光が使用される。図７の（ｂ）に示すように、６５０ｎｍの近傍では、波長が長くなると、反射率が上昇し、記録感度は悪くなる。
上述のように、ＲＯＰＣにより記録パワーが大きくされ、半導体レーザーの温度が上昇すると、図６に示すように、出力されるレーザー光の波長が長くなる。これにより、図７に示したように、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒいずれの場合も、記録感度が低下し、さらに電流を流すことが必要となって、さらに半導体レーザーの温度が上昇するという上記第２の悪循環が発生する。
【０００７】
このようにして、ＲＯＰＣにより記録パワーを上げていくことにより、記録パワーが途中でその半導体レーザーの最大パワーに達してしまうと、それ以上記録パワーを上げることができない。その結果、レーザー効率が低下したままでは、レーザーの最大出力で記録しても、記録パワーが足りなくなり、記録が失敗したり記録品位が低下するという問題点があった。また、半導体レーザーを高温で駆動することとなるために、半導体レーザーの温度による寿命短縮や劣化が生じるという問題点もあった。
【０００８】
そこで本発明は、品位良く記録することができるとともに、半導体レーザーの温度による寿命短縮や劣化を防ぐことができる光ディスク記録装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の光ディスク記録装置は、光ディスクに情報を記録する光ディスク記録装置であって、光ピックアップに搭載されている半導体レーザーを冷却する冷却装置と、記録中に最適な記録状態となるように記録パワーを制御する最適記録パワー制御手段と、光ディスク記録装置全体を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記最適記録パワー制御手段により指示された記録パワーが上昇しながら所定のパワーに達したときに、前記冷却装置を作動させるようになされているものである。
また、前記制御部は、前記冷却装置を作動させた後に前記最適記録パワー制御手段により指示された記録パワーがあらかじめＯＰＣにより求められた最適記録パワー以下になったときに、前記冷却装置を停止させるようになされているものである。
さらに、前記所定のパワーは前記半導体レーザーの最大パワーとされているものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光ディスク記録装置によれば、ＲＯＰＣによって制御されている記録パワーが、所定のパワーに達したら冷却装置を作動させて半導体レーザーの温度を下げるようにしているので、（１）レーザー効率が良くなるため記録パワーが足りなくなることがないので記録品位を良くすることができ、（２）レーザー光の波長が長くなるのを抑えられるため、記録感度が良くなって記録品位を良くすることができ、さらに、（３）高温による半導体レーザーの寿命短縮や劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の光ディスク記録装置の一実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
１０はＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒなどの記録型光ディスク、１１は光ディスク１０を回転駆動するスピンドルモータ、１２はスピンドルモータ１１の回転数を検出する周波数検出器、１３は光ディスク１０にレーザー光を照射して、情報の記録及び再生を行う光ピックアップ、１４は前記光ピックアップ１３に搭載されている半導体レーザーを冷却する冷却装置である。この冷却装置１４としては、ペルチェ素子を使用するもの、冷却ファン、水冷方式によるもの、冷媒とコンプレッサーを使用するものなど各種のものを使用することができる。
１５は前記光ピックアップ１３からの戻り光受光信号（ＥＦＭ信号）が供給されるＲＦアンプ、１６はＥＦＭ信号からウォブル信号成分を抽出し、このウォブル信号に含まれるＡＴＩＰ（Absolute Time In Pre-groove）情報を復号するＡＴＩＰ検出回路である。このＡＴＩＰ信号には、各位置の時間情報（アドレス情報）やディスク種類を示す識別情報（ディスクＩＤ）が含まれている。
１７はＥＦＭ信号波形から再生信号品位に関するパラメータとしてβ値（アシンメトリ値）を算出してシステム制御部２５に出力するβ値検出回路である。β値は、再生ＥＦＭ信号波形のピークレベルをａ（符号は＋）、ボトムレベルをｂ（符号は−）とすると、（ａ＋ｂ）／（ａ−ｂ）で求められる。
１８は、前記ＲＦアンプ１５からの記録ＲＦ波形の戻り光レベルをサンプリングして記録用レーザー光照射開始時の反射光パワーのピーク値（ＨＳ）とその後の安定値（ＨＬ）とを求め、ＨＬ／ＨＳを算出してシステム制御部２５に出力するＲＯＰＣ検出回路、１９は、前記ＲＦアンプ１５からのＥＦＭ信号を復号して再生データを出力するデコーダである。
【００１２】
２０は、前記スピンドルモータ１１の回転制御及び前記光ピックアップ１３のフォーカス、トラッキング及び送りの各制御を行うサーボ回路、２１は、前記光ピックアップ１３に搭載されている半導体レーザーを駆動するレーザードライバ、２２は、前記レーザードライバ２１を制御して、記録時（テスト記録時及び本番の記録時）及び再生時のレーザーパワーを制御する光パワー制御回路である。
２３は記録データをＥＦＭ変調するエンコーダ、２４はストラテジ回路であり、記録データは、エンコーダ２３でＥＦＭ変調され、ストラテジ回路２４で時間軸が補正処理されて、前記レーザードライバ２１のレーザー駆動信号を変調する。この変調されたレーザー駆動信号で前記光ピックアップ１３の半導体レーザーを駆動することにより、情報の記録が行われる。再生時には、レーザードライバ２１は光ピックアップ１３の半導体レーザーを所定の再生パワーで駆動する。
【００１３】
２５は、この光ディスク記録装置全体を制御するシステム制御部である。後述するように、システム制御部２５は、前記β値検出回路１７及び前記ＲＯＰＣ検出回路１８の出力に基づいて、前記光パワー制御回路２２を制御して半導体レーザーの出射パワーを制御するとともに、前記冷却装置１４の作動、停止を制御する。
また、２６は、フラッシュＲＯＭ等で構成され、ディスクＩＤごとの記録線速度倍率に対する記録ストラテジや半導体レーザーの最大パワー（Ｐmax）などの各種特性情報を記憶するメモリ部である。半導体レーザーの最大パワー（Ｐmax）は、レーザーの安全性や寿命などから決定されている。これらの特性情報は上位機器からダウンロードすることにより更新することができる。
【００１４】
このように構成された光ディスク記録装置において光ディスクに情報を記録するときの動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。
光ディスクに記録するときは、まず、ＯＰＣを行って、最適記録パワー（Ｐo）を算出するとともに、ＲＯＰＣ目標値を設定する（ステップＳ１）。すなわち、記録を行おうとする光ディスク１０のリードイン領域よりもさらに内周側の部分を使って、記録パワーを順次変化させてテストパターンの試し書きを行う。このとき、前記ＲＯＰＣ検出回路１８を用いて、各記録パワーごとに反射光パワーの波形を観測して、前述した反射光パワーのピーク値（ＨＳ）と反射光パワーの安定値（ＨＬ）を検出し、その比ＨＬ／ＨＳを求める。次に、試し書きされた各記録パワーにおけるテストパターンを再生して、前記β値検出回路１７により、その再生波形から前述したβ値（アシンメトリ値）を算出し、所望のβ値が得られたときの記録パワーを最適記録パワー（Ｐo）として選定し、その記録パワーで記録したときのＲＯＰＣ検出部１８の検出レベル（ＨＬ／ＨＳの値）をＲＯＰＣ目標値として設定する。また、このＯＰＣで求めた最適記録パワー（Ｐo）を前記メモリ部２６に格納する。
【００１５】
次に、その設定値に基づき、光ディスク１０のプログラムエリアに対して記録データの記録を開始する（ステップＳ２）。
そして、このプログラムエリアへの記録時にＲＯＰＣを行う。すなわち、前記システム制御部２５は、前記ＲＯＰＣ検出部１８から出力される記録中のＨＬ／ＨＳの値と前記ステップＳ１で設定したＲＯＰＣ目標値との比較を行い、記録中のＨＬ／ＨＳの値が前記ＲＯＰＣ目標値に等しくなるようにＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）を決定し、前記光パワー制御回路２２に設定する。例えば、記録中のＨＬ／ＨＳの値が、前記ＲＯＰＣ目標値よりも大きいとき（最適なピット深さよりも浅い状態である）は、前記システム制御部２５は、前記光パワー制御回路２２に対して、現在の記録パワーよりも高いＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）となるように指示する（ステップＳ３）。これに応じて、前記光パワー制御回路２２は、前記光ピックアップ１３に搭載されている半導体レーザーの出力（記録パワー）がＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）となるように制御する。このように、記録中に最適な記録状態となるように記録パワーを制御するようになされている。
【００１６】
そして、ステップＳ４において、前記ＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）と前記メモリ部２６に記憶されている半導体レーザーの最大パワー（Ｐmax）との比較を行う。
その結果、ＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）が前記半導体レーザーの最大パワー（Ｐmax）以上（Ｐw≧Ｐmax）となったときは、前記冷却装置１４を作動させる（ステップＳ５）。これにより、前述のように、半導体レーザーの温度が低下し、出力されるレーザー光の波長が短くなってメディアの記録感度を上昇させることができる。
一方、前記の比較の結果、ＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）が半導体レーザーの最大パワー（Ｐmax）より小さい（Ｐw＜Ｐmax）ときは、該ＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）を前記メモリ部２６に格納されているＯＰＣによる最適記録パワー（Ｐo）と比較する（ステップＳ６）。
その結果、ＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）がＯＰＣによる最適記録パワー（Ｐo）より大きい（Ｐw＞Ｐo）ときは、冷却装置１４の動作は現状維持のままとする。すなわち、冷却装置１４が停止しているときは、停止状態のままとし、動作しているときは、該動作状態を継続させる。
一方、ＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）がＯＰＣによる最適記録パワー（Ｐo）以下（Ｐw≦Ｐo）であるときは、冷却装置１４の動作を停止する（ステップＳ７）。
以上の処理を記録終了まで繰り返す（ステップＳ８）。
【００１７】
このように、本発明の光ディスク記録装置においては、ＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）がレーザーの最大パワー（Ｐmax）以上となったときに、冷却装置１４の動作を開始して半導体レーザーの冷却を開始し、その後、ＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）がＯＰＣによる最適記録パワー（Ｐo）以下となったときに、冷却装置１４の動作を停止して、半導体レーザーの冷却を停止するようにしている。
これにより、前述した第１及び第２の悪循環が発生することを防止することができ、高品位の記録を行うことができるとともに、半導体レーザーの寿命短縮や劣化を防止することができる。
【００１８】
なお、上記においては、ＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）がレーザーの最大パワー（Ｐmax）以上となったときに、冷却装置１４の動作を開始するようにしているが、これに限られることはなく、レーザーの最大パワー（Ｐmax）よりも小さい任意に設定した値となったときに冷却装置１４の動作を開始するようにしてもよい。なお、この場合にも、該設定した値は前記メモリ２６に記憶しておくものとする。
【００１９】
次に、上述のように、冷却装置１４が動作を開始した後、ＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）がＯＰＣによる最適記録パワー（Ｐo）まで戻ったときに、冷却装置１４の動作を停止させる理由について説明する。
一般に、色素系の記録型光ディスクは、その色素タイプにより記録特性が異なる。
図３は、色素タイプが異なる３種類のメディアＡ〜Ｃについて、低温（Low）、常温（normal）及び高温（High）の各場合におけるパワーマージン特性（横軸がパワー、縦軸がジッタの最も低い値）を示す図である。この場合には、メディアＡは低温の方がマージンが広いと予想することができ、メディアＢは、高温の方がマージンが広く、メディアＣは常温の方がマージンが広いと予想することができる。
また、図４は前記３種類のメディアＡ〜Ｃについて、ボトムジッタの温度特性を示す図である。この場合には、メディアＡは低温の方がボトムジッタが低い（記録品位が良い）が、メディアＢは高温の方がボトムジッタが低く、メディアＣは常温の方がボトムジッタが低いという特性を有している。
【００２０】
これらのことから、メディアＡは低温が最も良く、常温も十分なマージンを有しているが、高温ではマージンが狭い特性を有している、また、メディアＢは、常温まで十分な特性を有しており、メディアＣは、常温が最も良く、低温も高温もそこそこ許容できる特性を有しているが、どちらかといえば、高温のマージンが狭く記録品位が劣化する恐れがあるということができる。
したがって、レーザーが冷却され、記録パワーがＯＰＣによる最適記録パワー（Ｐo）まで戻ったときの温度は常温付近であると推測できるので、それ以上冷却すると却って記録品位を悪化させる恐れがある。そこで、上述のように、記録パワーがＯＰＣによる最適記録パワー（Ｐo）まで戻ったときに、冷却装置の動作を停止して温度を常温付近にしておけば、どのメディアでも平均的に品位良く記録することができるのである。
【００２１】
なお、上記においては、前記ステップＳ３（図２）で決定されたＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）をレーザーの最大パワー（Ｐmax）及びＯＰＣによる最適記録パワー（Ｐo）と比較するものとして説明したが、これに限られることはなく、前記光ピックアップ１３における記録パワーを検出し、該検出した記録パワーを前記ＲＯＰＣ最適パワー（Ｐw）の代わりに用いるようにしてもよい。
また、記録用レーザー光照射開始時の反射光パワーのピーク値（ＨＳ）とその後の安定値（ＨＬ）との比（ＨＬ／ＨＳ）が目標値となるようにＲＯＰＣ制御を行なうものとして説明したが、ＲＯＰＣ制御の方法は、これに限られることはなく、記録パワーと反射光パワーの比が目標値となるようにＲＯＰＣ制御を行う場合や反射光パワーが目標値となるようにＲＯＰＣ制御を行なう場合などＲＯＰＣ制御の方法はどのような方法であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の光ディスク記録装置の一実施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の光ディスク記録装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】３種類のメディアＡ〜Ｃについて、低温、常温及び高温の各場合におけるパワー−マージン特性を示す図である。
【図４】３種類のメディアＡ〜Ｃについて、ボトムジッタの温度特性を示す図である
【図５】半導体レーザーの光出力−電流（Ｌ／Ｉ）曲線を示す図である。
【図６】半導体レーザーの一定光出力における単一モード波長の温度依存性を示す図である。
【図７】色素系光メディアにおける反射率の波長依存性を示す図であり、（ａ）はＣＤ−Ｒ、（ｂ）はＤＶＤ−Ｒの反射率の波長依存性の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０：光ディスク、１１：スピンドルモータ、１２：周波数発生器、１３：光ピックアップ、１４：冷却装置、１５：ＲＦアンプ、１６：ＡＴＩＰ検出回路、１７：β値検出回路、１８：ＲＯＰＣ検出部、１９：デコーダ、２０：サーボ回路、２１：レーザードライバ、２２：光パワー制御回路、２３：エンコーダ、２４：ストラテジ回路、２５：システム制御部、２６：メモリ部
【図１】
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【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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