(57)【要約】【課題】  レーザ出力素子の最大パワーを高くする必要なく、記録マークをその先頭部分から奇麗な形で生成することが出来る光ディスク記録装置を提供する。【解決手段】    レーザ光を出力する半導体レーザ２１と、半導体レーザ２１に駆動電流を流すレーザ駆動回路１３とを備え、光ディスクＤの記録面にレーザ光を照射して記録マークを形成することでデータの記録を行う光ディスク記録装置１において、  記録マークの形成区間の始点より直前の区間である記録直前区間の処理タイミングにパルス信号Ａを生成する記録パルス生成回路１０と、パルス信号Ａに基づきレーザ光の出力が記録マークを生成可能なパワーより低く且つその出力波形が時間軸に沿って一定の勾配で上昇する上記レーザ出力素子の駆動信号を生成するノコギリ波形生成回路１１とを備えている。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出力するレーザ出力素子と、該レーザ出力素子に駆動電流を流すドライブ回路とを備え、光ディスクの記録面にレーザ光を照射して記録マークを形成することでデータの記録を行う光ディスク記録装置において、
記録マークの形成区間の始点より前の区間で且つ最小の記録マークが形成される最小区間の２／３以下の区間長である記録直前区間の処理タイミングに応じてパルス信号を生成するパルス生成手段と、
上記パルス信号に基づきレーザ光の出力が記録マークを生成可能なパワーより低く且つその出力波形が時間軸に沿って一定の勾配で上昇するように上記レーザ出力素子の駆動信号を生成するノコギリ波形生成回路と、
を備えていることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
レーザ光を出力するレーザ出力素子と、該レーザ出力素子に駆動電流を流すドライブ回路とを備え、光ディスクの記録面にレーザ光を照射して記録マークを形成することでデータの記録を行う光ディスク記録装置において、
記録マークの形成区間の始点より直前の区間である記録直前区間の処理タイミングに、記録マークを形成しない区間で常時出力されている基底パワーより高く且つ記録マークを形成可能なパワーより低い出力で上記レーザ出力素子からレーザ光を出力させる予熱用レーザ駆動手段を備えていることを特徴とする光ディスク記録装置。
【請求項３】
上記予熱用レーザ駆動手段は、レーザ光の出力波形が時間軸に沿って略一定の勾配で上昇するように上記レーザ出力素子の駆動信号を生成することを特徴とする請求項２記載の光ディスク記録装置。
【請求項４】
上記予熱用レーザ駆動手段は、上記記録直前区間の処理タイミングに応じてパルス信号を出力するパルス生成手段と、このパルス信号に基づき上記の駆動信号を生成するノコギリ波形生成回路とから構成されることを特徴とする請求項３記載の光ディスク記録装置。
【請求項５】
上記記録直前区間は、最小の記録マークが形成される最小区間の２／３以下の長さを有することを特徴とする請求項２〜４の何れか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】
この発明は、光ディスクにデータの記録を行う光ディスク記録装置に関し、光ディスクの記録面に良好な記録マークを形成するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、記録型のＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）などの光ディスクでは、レーザ光の熱により記録面に変化を起こして記録マークを形成し、それによりデータの記録を実現する。
【０００３】
記録マークを形成する際、レーザ光を同一の強度で所定区間照射して記録マークを生成した場合、図５に示すように、記録マークの先頭の部分と後方の部分とでは記録マークの幅寸法が異なってくることが知られている。これは、後方の箇所ではその前後にもレーザ照射がなされるためこの前後の熱が伝わって記録マークが大きくなるのに対して、先頭ではそれ以前の箇所が冷えているため前方に熱が逃げてしまいその箇所の加熱が弱くなるからである
従って、記録マークを生成するのに、ただ一定強度のレーザ光を照射しただけでは、記録マークの形がいびつになり、記録マークを読み出す際にＳ／Ｎ比が低下したり、読出し信号のジッタが大きくなると云う不都合を発生させる。
【０００４】
そこで、従来、記録マークの先細りを是正し、先端から一定の幅を有する所定形状にするために、記録マークの先頭部分のレーザ出力を通常より高くしたり（特許文献１）、矩形のパルス波形でレーザ出力を行うとともに先頭の矩形波のパルス幅を大きくする方法（特許文献２）など、様々な半導体レーザの駆動パターン（記録ストラテジとも云う）が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−１０２５２２号公報
【特許文献２】特開２００３−９９９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の駆動パターンでは、記録マークを先頭から末尾まで均一な幅で形成するのが未だ不十分であり、レーザ照射の開始点と記録マークの始点とが一致しないというデータ記録時のジッタも十分に解消されていなかった。
【０００６】
また、光ディスクに記録を行う場合、特に書込み速度を早くするためには、高出力の半導体レーザが必要となるが、特許文献１のように記録マークの先頭の部分のみレーザ光の出力を高くしなければならなくなると、さらに出力の高い半導体レーザを用いる必要があり、部品コストの高騰を招くことになる。
【０００７】
この発明の目的は、レーザ出力素子の最大パワーを高くする必要なく、記録マークをその先頭部分から末尾まで均一な幅で形成することが出来る光ディスク記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するため、レーザ光を出力するレーザ出力素子と、該レーザ出力素子に駆動電流を流すドライブ回路とを備え、光ディスクの記録面にレーザ光を照射して記録マークを形成することでデータの記録を行う光ディスク記録装置において、記録マークの形成区間の始点より直前の区間である記録直前区間の処理タイミングに、記録マークを形成しない区間で常時出力されている基底パワーより高く且つ記録マークを形成可能なパワーより低い出力で上記レーザ出力素子からレーザ光を出力させる予熱用レーザ駆動手段を備えている構成とした。
【０００９】
このような手段により、記録マーク形成区間の始点直前の区間が記録マークが形成されない程度に予熱されるので、この予熱により記録マークの先頭部分の熱が前方に逃げる量を少なくして、先細りの形状を是正することが出来る。すなわち、先頭部分から末尾までより均一な幅で記録マークが形成でき、それにより、データ読出し時のＳ／Ｎ比やジッタの改善を図ることが出来る。
【００１０】
望ましくは、予熱用レーザ駆動手段は、レーザ光の出力波形が時間軸に沿って略一定の勾配で上昇するように上記レーザ出力素子の駆動信号を生成すると良い。
【００１１】
予熱が必要な箇所は記録マークの先頭直前であり、先頭部位より前方に離れるに従って予熱の必要性は少なくなる。従って、上記の構成により、必要性の少ないところから必要性の多いところに掛けてレーザ光の出力が高くなるので、効果的な予熱を行うことが出来るとともに、不必要な電力消費ならびに不必要な発熱を抑えることが出来る。
【００１２】
具体的には、上記予熱用レーザ駆動手段は、上記記録直前区間の処理タイミングにパルス信号を出力するパルス生成手段と、このパルス信号に基づき上記の駆動信号を生成するノコギリ波形生成回路等から構成することが出来る。
【００１３】
また望ましくは、上記記録直前区間は、最小の記録マークが形成される最小区間の２／３以下の区間長にすると良い。
【００１４】
上記の最小区間より長い区間で予熱を与えると、記録マークを続けて２個形成したときに、１個目の記録マークの後端の部分に２個目の記録マークの予熱部分が干渉してしまうので好ましくない。なので、予熱処理を行う記録直前区間を最小区間の２／３や１／２とすることで、適度な予熱処理を行うことが出来る。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明に従うと、レーザ出力素子の最大パワーを高くする必要なく、先頭から末尾までより均一な幅で記録マークを形成することができ、データ再生時のＳ／Ｎ比の向上およびジッタの低減を図れるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態の光ディスク記録再生装置１の回路構成を示すブロック図である。
【００１８】
この実施の形態の光ディスク記録再生装置１は、光ディスクＤの記録面にレーザ光を照射してデータを記録又は再生する装置であり、光ディスクＤの回転制御や外部との間で信号のやり取りを行う図示しないマイクロコンピュータや、記録データや再生データの信号処理を行う図示しないＤＳＰ（Digital Signal Processor）等と組み合わされて光ディスクドライブ装置を構成するものである。
【００１９】
この光ディスク記録再生装置１は、レーザ出力素子としての半導体レーザ２１や光ディスクからの反射ビームや帰還制御用に半導体レーザ２１の出力を検出する光センサ２２等を有する光ヘッド２０と、記録マークを形成する際に予熱用のパルス信号Ａと記録用のパルス信号Ｂとを生成する記録パルス生成回路（パルス生成手段）１０と、予熱用パルス信号Ａに基づいて予熱用の電圧パターンＶ１ａを生成するノコギリ波形生成回路１１と、データ記録時に使用される駆動電圧（記録マークの非形成箇所に常に印加されるボトムパワー用電圧Ｖ２と、マーク形成時に印加されるライトパワー用電圧Ｖ３と、予熱用の電圧値を決める三角パルス電圧Ｖ１）の設定と供給を行う記録パワー設定回路１２と、駆動電圧Ｖ１ａ，Ｖ２，Ｖ３と記録用のパルス信号Ｂに応じて半導体レーザ２１に駆動電流を出力するレーザ駆動回路（ドライブ回路）１３と、光センサ２２の検出電流を電圧に変換するＶ／Ｉコンバータ１４と、この検出電圧に応じてデータ再生用の駆動電圧Ｖ０の設定と供給を行う再生パワー設定回路１５等から構成される。これらのうち、記録パルス生成回路１０とレーザ駆動回路１３との一部分により予熱用レーザ駆動手段が構成されている。
【００２０】
上記の光ヘッド２０には、図示は省略するが、半導体レーザ２１や光センサ２２のほか、レーザ光を光ディスクの記録面に集束させる対物レンズや、対物レンズをサーボ駆動する駆動装置、並びに、所定の光路でレーザ光を導く種々の光学系が備わっている。
【００２１】
上記の記録パルス生成回路１０には、上述のＤＳＰから例えばＮＲＺ（非ゼロ復帰）記録変調方式で変調された記録データ信号ＮＲＺと、ライトクロックＣＬＫが供給される。
【００２２】
図２にはレーザ駆動回路１３とその周辺の回路においてデータ記録時に動作する回路の説明図を示す。
【００２３】
レーザ駆動回路１３においてデータ記録時に動作する回路は、ボトムパワー用電圧Ｖ２と予熱用電圧Ｖ１ａとを加算する加算回路１３１と、この加算した電圧を電流に変換する電圧電流変換回路１３２と、ライトパワー用電圧Ｖ３を電流に変換する電圧電流変換回路１３３と、記録用のパルス信号Ｂに基づき開閉して記録用の電流を半導体レーザ２１側に通過させるスイッチ１３４等からなり、ボトムパワー用電圧Ｖ２と予熱用電圧Ｖ１ａがＶ／Ｉ変換された電流とスイッチ１３４からの電流とが加算されて半導体レーザ２１に出力されるようになっている。
【００２４】
次に、上記構成の光ディスク記録再生装置１においてデータ記録時の動作について説明する。
【００２５】
図３には半導体レーザ２１のデータ記録時の駆動動作を説明するタイミングチャートを示す。
【００２６】
先ず、データ記録時に記録パルス生成回路１０に供給されるライトクロックＣＬＫと記録データ信号ＮＲＺを説明する。
【００２７】
ライトクロックＣＬＫは、その周期により１ビットのデータ転送の周期を表すものである。従って、記録マークが最小となる区間（最小区間）はこのライトクロックＣＬＫの１周期分の区間となる。また、ライトクロックＣＬＫの１周期の期間を１Ｔと表す。
【００２８】
記録データ信号ＮＲＺは、ライトクロックＣＬＫと同期して、"０"と"１"の値を極性により表さしたものである。なお、記録データは、ＮＲＺ変調のものに限られず、"１"が現れるごとに極性を反転させるＮＲＺＩ変調の信号としても良い。
【００２９】
記録パルス生成回路１０は、上記の記録データ信号ＮＲＺとライトクロックＣＬＫを受けて記録データ信号ＮＲＺの立ち上がりを検出した場合に、予熱用パルス信号Ａとして、この立上りエッジから次のライトクロックＣＬＫの立下りエッジまでハイレベルとなるパルス信号を生成する。この予熱用パルス信号Ａがハイレベルとなる期間は０．５Ｔである。
【００３０】
また、記録パルス生成回路１０は、記録データ信号ＮＲＺの立ち上がりを検出した場合に、記録用パルス信号Ｂとして、次のライトクロックＣＬＫの立下りエッジから所定周期でハイレベルとロウレベルとを繰り返すパルス信号Ｂを生成する。そして、記録データ信号ＮＲＺがロウレベルになったらこの記録用パルス信号Ｂを停止する。
【００３１】
ノコギリ波形生成回路１１は、上記の予熱用パルス信号Ａを受けて、０．５Ｔの期間にほぼ同一の勾配で上昇して期間の終わりに０Ｖに立ち下がる波形の電圧を生成する。ここで、そのピーク電圧は光ディスクの記録面に変化を生じさせる閾値電圧より低い電圧に設定される。例えば、１回の書き込みしか出来ないタイプの光ディスクを対象としている場合には、記録の変化が生じる閾値電圧より低い電圧（例えば閾値電圧の２／３〜１／２）になるように設定され、消去と書込みが出来るタイプの光ディスクを対象としている場合には、データ消去の変化が生じる閾値電圧より低い電圧（例えば閾値電圧の２／３〜１／２）になるように設定される。これらの電圧は、記録パワー設定回路１２から供給される三角パルス電圧Ｖ１により決定することが出来る。
【００３２】
そして、これら予熱用パルス信号Ａに基づく三角波と記録用パルス信号Ｂにより、記録データ（ＮＲＺ）がハイレベルとなった期間に、先頭に三角波の波形が付加された矩形パルスの駆動電流がレーザ駆動回路１３から出力され、この駆動電流に比例した強度のレーザ光が半導体レーザ２１から出力される。
【００３３】
そして、このレーザ光に基づき記録データ信号ＮＲＺがハイレベルとなった後、次にライトクロックＣＬＫが立ち下がるタイミングＰ１，Ｐ２に光ディスクの記録面に記録マークの形成が開始される。また、このタイミングＰ１，Ｐ２の直前の０．５Ｔの区間に三角波により予熱がなされるので、記録マークの先端がタイミングＰ１，Ｐ２より遅い方向にずれたり、記録マークの先頭の幅が狭くなるなどの作用が減少し、先頭から末尾までほぼ一定の幅を有する形状で記録マークを形成することが出来る。
【００３４】
そして、このような記録マークにより、再生時のＳ／Ｎ比の向上やジッタの軽減を図ることが出来る。
［その他の実施の形態］
図４は、半導体レーザの駆動信号のその他の実施の形態を示す波形図と記録マークの図である。
【００３５】
上述の実施の形態では、ノコギリ波形生成回路１１を設けて、図４の点線に示すように、予熱時の駆動電流の波形を記録マークの形成開始のタイミングに最大となる三角波形としていたが、図４の実線に示すように、この予熱時の駆動電流の波形を矩形とするようにしても良い。但し、この場合、予熱が必要な記録マーク先端の直前と、予熱がそれほど必要のない記録マークより少し離れた箇所とで同等パワーの出力となるため、予熱の効率は三角波形の場合より低くなり、消費電力や発生温度の点で三角波形の場合より劣ることとなる。
【００３６】
また、図４の１点鎖線に示すように、予熱時の駆動電流波形を矩形とするとともに、その出力区間を０．２５Ｔのように短くすることで、実線の駆動電流波形の場合に比べて消費電力や発生温度を低くすることが出来る。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、記録マークの形成に矩形のパルス波形の駆動電流を用いているが、記録マークの先頭に係る部分のほかは特に制限されず、種々の波形の駆動電流を適用することが出来る。
【００３８】
その他、予熱用の駆動電流を生成する回路構成や光ディスクの種類など実施の形態で示した細部は適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態の光ディスク記録再生装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】図１のレーザ駆動回路とその周辺の回路においてデータ記録時に動作する回路を説明する図である。
【図３】実施の形態の光ディスク記録再生装置において半導体レーザのデータ記録時の駆動動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】半導体レーザの駆動信号のその他の実施の形態を示す波形図と記録マークの図である。
【図５】一定の出力でレーザ光を照射した場合に形成される記録マークを説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１      光ディスク記録再生装置
１０    記録パルス生成回路
１１    ノコギリ波形生成回路
１２    記録パワー設定回路
１３    レーザ駆動回路
２０    光ヘッド
２１    半導体レーザ
２２    光センサ
１３１  加算回路
１３２，１３３  電圧電流変換回路
１３４  スイッチ
ＣＬＫ  ライトクロック
ＮＲＺ  記録データ
Ａ      予熱用パルス信号
Ｂ      記録用パルス信号
【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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