(57)【要約】本発明による光記録担体（１０）に書き込む装置は、放射源（２２）と記録担体（１０）に走査スポット（２４）を投射するための光学系（２３）とを持つ書き込みヘッド（２１）を有する。書き込みユニット（２０）は更に、前記放射源（２２）の強度を示す第１の検出信号（Ｓｄ１）を生成するための第１の検出器（２５）を有する。前記書き込みユニットはまた、記録担体（１０）によって反射された放射の量を示す第２の検出信号（Ｓｄ２）を生成するための第２の検出器（２６）を有する。書き込みユニット（２０）は、書き込み信号（Ｓｗ）に応じて、少なくとも第１の値と第２の値との間で放射源（２２）の強度を変調する供給回路（２７）を有する。本発明による装置は更に、前記放射源のパワーを制御する制御回路（３０）を有する。制御回路（３０）は、第１の制御信号（Ｓｃ１）を生成するための第１の検出器（２５）を含む第１の帰還ループ（２５、３１、３２、３３）と、第２の検出器（２５）を含む第２の帰還ループ（２５、３５、３６）とを有する。ユニット（３５）は書き込みの間と消去の間との反射された放射の量の間の比率を示す比率信号（Ｓｒ）を生成する。前記第２の帰還ループは更に、比率信号（Ｓｒ）と第１の制御信号（Ｓｃ１）との積を示す第２の制御信号（Ｓｃ２）を生成する信号結合ユニット（３６）を有する。
2004519063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録担体に書き込む装置であって、
少なくとも第１の信号レベルと第２の信号レベルとの間で変調された書き込み信号に応じて前記記録担体に物理的に検出可能なパターンを生成する書き込みユニットであって、放射源と前記記録担体に走査スポットを投射するための光学系とを持つ書き込みヘッドを有し、前記放射源の強度を示す第１の検出信号を生成する第１の検出器と前記記録担体によって反射された放射の量を示す第２の検出信号を生成する第２の検出器とを有し、前記書き込み信号に応じて少なくとも第１の値と第２の値との間で前記放射源の強度を変調する供給回路を有する書き込みユニットと、
前記第１の値及び第２の値を設定する制御回路と、
前記走査スポットと前記記録担体との間の相対変位を引き起こす変位手段と、を有する、光記録担体に書き込む装置において、
前記制御回路は第１の制御信号を生成する第１の帰還ループを有し、前記第１の帰還ループは前記第１の検出器を含み、前記制御回路は第２の制御信号を生成する第２の帰還ループを有し、前記第２の帰還ループは、前記第２の検出器、及び前記書き込み信号が前記第１の信号レベルをとる場合と前記第２の信号レベルをとる場合との反射された放射の量の間の比率を示す比率信号を生成するユニットを含み、前記制御回路は更に、前記比率信号と前記第１の制御信号との積を示す前記第２の制御信号を生成する信号結合ユニットを有することを特徴とする、光記録担体に書き込む装置。
【請求項２】
前記第１の帰還ループは、前記第１の検出信号をサンプリングするサンプリング及び保持ユニットを有し、前記サンプリング及び保持ユニットは、前記記録担体の一部が消去されるべき時点におけるサンプル信号の生成のためのサンプル信号生成器と結合されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記比率信号を生成するユニットは、前記第２の検出信号をサンプリングし第１の補助信号を生成するサンプリング及び保持ユニットを有し、前記サンプリング及び保持ユニットは、前記記録担体の一部が消去されるべき時点におけるサンプル信号の生成のためのサンプル信号生成器と結合され、前記ユニットは更に第２の補助信号を生成するピーク検出器を有し、前記ピーク検出器と前記サンプル及び保持ユニットとは、前記第１及び第２の補助信号から前記比率信号を生成する信号結合装置と結合されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記第２の検出器は複数の検出素子を有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記検出素子は可変利得入力増幅器を介して第１及び第２の共通増幅器に結合され、前記装置は読み込みモードと書き込みモードとを持ち、前記書き込みモードにおいては、前記可変利得増幅器は比較的低い増幅を持ち、前記第１の共通増幅器は前記第２の検出信号を供給し、前記読み込みモードにおいては、前記可変利得増幅器は比較的高い増幅を持ち、前記第２の共通増幅器は読み込み信号を供給することを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記可変利得増幅器は、前記走査スポットの半径方向及び軸方向の制御のためのサーボ信号を供給する第３の増幅器にも結合されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録担体に書き込む装置であって、
少なくとも第１の信号レベルと第２の信号レベルとの間で変調された書き込み信号に応じて前記記録担体に物理的に検出可能なパターンを生成する書き込みユニットであって、放射源と前記記録担体に走査スポットを投射するための光学系とを持つ書き込みヘッドを有し、前記放射源の強度を示す第１の検出信号を生成する第１の検出器と前記記録担体によって反射された放射の量を示す第２の検出信号を生成する第２の検出器とを有し、前記書き込み信号に応じて少なくとも第１の値と第２の値との間で前記放射源の強度を変調する供給回路を有する書き込みユニットと、
前記第１の値及び第２の値を設定する制御回路と、
前記走査スポットと前記記録担体との間の相対変位を引き起こす変位手段と、を有する、光記録担体に書き込む装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第４，７９６，２６７号より、温度変化にかかわらず平均光量レベルを制御する負帰還ループを有するレーザコントローラが知られている。前記帰還ループは、放射源の放射のパワーの尺度である出力信号を生成するためのセンサと、前記出力信号をローパスフィルタリングするためのローパスフィルタとを有する。前記帰還ループは更に、前記ローパスフィルタリングされた信号と所望の平均光量レベルを表す設定信号（ｓｅｔｐｏｉｎｔ ｓｉｇｎａｌ）との間の差分である差分信号を生成するための減算器を有する。この知られた回路は、温度が変化した場合に前記平均光量レベルを維持する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、温度が変化した場合、制御電流と半導体放射源の前記光量レベルとの間の比例係数も変化する。このことは、前記放射源の出力レベル間の差が、変化する温度と共に変化することを意味する。
【０００４】
各変調レベルについてそれぞれの放射のパワーを監視し、それに応じて制御電流を適応させる帰還手段を含む制御回路も知られている。該制御回路は、前記帰還手段が大きなバンド幅を必要とするという欠点を持つ。
【０００５】
本発明の目的は、比較的低いバンド幅を持つ帰還ループを利用して、複数の強度レベルを所定の値に維持することが可能な、記録担体に書き込む装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば上述した種類の装置は、前記制御回路は第１の制御信号を生成する第１の帰還ループを有し、前記第１の帰還ループは前記第１の検出器を含み、前記制御回路は第２の制御信号を生成する第２の帰還ループを有し、前記第２の帰還ループは、前記第２の検出器、及び前記書き込み信号が前記第１の信号レベルをとる場合と前記第２の信号レベルをとる場合との反射された放射の量の間の比率を示す比率信号を生成するユニットを含み、前記制御回路は更に、前記比率信号と前記第１の制御信号との積を示す前記第２の制御信号を生成する信号結合ユニットを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明による装置においては、前記レベルの１つは、前記第１の検出器を有する前記第１の帰還ループによって制御される。この目的のため、比較的低速な帰還ループで十分である。異なるレベルの比率は、前記記録担体によって反射された放射の量を示す第２の検出信号を生成するための前記第２の検出器を利用する、前記第２の帰還ループによって制御される。通常、記録担体に書き込む装置は記録担体を読み込むためにも適している。かような装置は既に、反射された放射の量を測定する検出器を有しているであろう。本発明による装置においては、前記第１及び第２の検出器の出力信号を結合することにより、前記放射源のパワーの信頼性の高い制御が得られる。
【０００８】
請求項２の実施例においては、前記第１の検出信号から消去レベルが取得される。ＮＲＺ変調を利用している場合、書き込みレベルよりも相当に長い時間間隔の間消去レベルは一定値に維持されるため、このことは有利である。それ故、前記消去レベルの正確な値をサンプリングすることは比較的容易である。
【０００９】
走査スポットと前記記録担体との間の相対変位を引き起こす手段は、本実施例においては、前記記録担体を回転させるモータと、読み取りヘッドを半径方向に変位させる手段とを有する。前記ヘッドを半径方向に変位させる手段は、例えばスライダ又はスイングアームを有しても良い。加えて前記手段は、例えばミラー又はレンズのような前記ヘッドにおける光学素子を移動することによって、前記ヘッドに対する前記走査スポットを変位させるアクチュエータのような微変位（ｆｉｎｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）手段を有しても良い。他の実施例においては、前記記録担体はカードである。この実施例においては前記ヘッド及び前記記録担体は、例えばリニアモータによって、相互に直交する方向に互いに対して移動可能であっても良い。
【００１０】
本発明のこれらの及び他の態様は、図を参照しながらより詳細に説明される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は光ディスク１０に書き込む装置を模式的に示す。ここで示された装置は、少なくとも第１の及び第２の信号レベルの間で変調された書き込み信号Ｓｗに応じて、記録担体１０に物理的に検出可能なパターンを生成する書き込みユニット２０を有する。書き込み信号Ｓｗは、エラー訂正コード（例えばＣＩＲＣ）を情報信号Ｓｉｎｆに適用するための第１のユニットを有するひと続きの処理ユニットによって、情報信号Ｓｉｎｆより生成される。かように得られる前記信号は、チャネル符号化ユニット５１（例えばＥＦＭ又はＥＦＭ＋）に供給される。チャネル符号化器５１の出力信号は書き込み戦略生成器５２へ供給され、次いで書き込み戦略生成器５２は書き込み信号Ｓｗを供給する。
【００１２】
書き込みユニット２０は、半導体レーザのような放射源２２と記録担体１０に走査スポット２４を投射する光学系２３とを持つ書き込みヘッド２１を有する。模式的に示されるように、光学系２３はビームスプリッティング素子２３ａ及び集束レンズ２３ｂを有するが、種々の他の実装が可能である。書き込みユニット２０は更に、放射源２２の強度を示す第１の検出信号Ｓｄ１を生成する第１の検出器２５を有する。第１の検出器２５は、部分反射素子２３ｃを介して、前記放射源から発せられた放射の一部を受光する。書き込みユニット２０は更に、記録担体１０によって反射された放射の量を示す第２の検出信号Ｓｄ２を生成する、第２の検出器２６を有する。前記第２の検出器は、ビームスプリッティング素子２３ａを介して、記録担体１０から反射された放射に応じて、第２の検出信号Ｓｄ２を生成する。
【００１３】
書き込みユニット２０は更に、書き込み信号Ｓｗに応じて少なくとも第１及び第２の値の間で放射源２２の強度を変調する供給回路２７を有する。
【００１４】
前記装置は更に、前記第１及び第２の値を設定する制御回路３０を有する。
【００１５】
図示された前記装置は、走査スポット２４と記録担体１０との間の相対変位を引き起こす変位手段４０及び４１を有する。図示された本実施例においては、前記変位手段は、記録担体１０を回転させるスピンドルモータ４０と、書き込みヘッド２１を半径方向にスライドさせるスライドモータ４１とを有する。書き込みヘッド２１は、例えばレンズ２３ｂを半径方向に動かすことにより小さな距離に渡って走査スポットを正確に変位させる半径方向のアクチュエータ（図示されていない）と、例えばレンズ２３ｂを軸方向に動かすことにより走査スポット２４のフォーカスを調節するための軸方向のアクチュエータ（図示されていない）とをも有する。
【００１６】
前記装置は、制御回路３０が第１の制御信号Ｓｃ１を生成するための第１の帰還ループ２５、３１、３２及び３３を有することを特徴とする。前記第１の帰還ループは第１の検出器２５を含む。該検出器の出力信号Ｓｄは、信号処理ユニット３１を介して、比較ユニット３２へ送信される。後者のユニット３２は、信号処理ユニット３１の出力信号を、設定値生成器３３によって生成された設定値と比較する。比較ユニット３２の出力は前記第１の制御信号として働く。制御回路３０は更に、第２の制御信号Ｓｃ２を生成するための第２の帰還ループ２５、３５及び３６を有する。前記第２の帰還ループは、第２の検出器２５、及び前記書き込み信号が前記第１の信号レベルをとる場合と、前記書き込み信号が前記第２の信号レベルをとる場合との、反射された放射の量の間の比率を表す、比率信号Ｓｒを生成するユニット３５を含む。制御回路３０は更に、前記第２のループ中に、前記第２の制御信号Ｓｃ２を生成する信号結合ユニット３６を有する。該信号は、比率信号Ｓｒと第１の制御信号Ｓｃ１との積を示す。
【００１７】
図２に示されるように、前記第１の帰還ループの信号処理ユニット３１は、前記第１の検出信号を電流信号から電圧信号へと変換する、電流−電圧変換器３１０を含む。前記信号処理ユニットは、前記変換された第１の検出信号Ｓｄ１をサンプリングするサンプリング及び保持ユニット３１１をも有する。サンプリング及び保持ユニット３１１は、記録担体１０の一部が消去される時点におけるサンプル信号の生成のためのサンプル信号生成器３１２に結合される。消去レベルが十分に長い時間間隔の間維持されるため、第１の検出器２５の低速な応答にもかかわらず、前記レベルが正確にサンプリングされることができる。
【００１８】
同様に図２において見られるように、比率信号Ｓｒを生成するユニット３５は、第２の検出信号Ｓｄ２をサンプリングし第１の補助信号Ｓ１を生成するサンプリング及び保持ユニット３５１を有する。サンプリング及び保持ユニット３５１は、前記記録担体の一部が消去されるべき時点におけるサンプル信号の生成のためのサンプル信号生成器３１２に結合される。本実施例においては、前記第１及び第２の帰還ループは図２に示されたサンプル生成器３１２を共有する。ユニット３５は更に、第２の補助データＳ２を生成するためのピーク検出器３５２を有する。ピーク検出器３５２とサンプル及び保持ユニット３５１とは、第１の補助信号Ｓ１及び第２の補助信号Ｓ２から比率信号Ｓｒを生成する、信号結合装置３５３に結合される。サンプル及び保持ユニット３５１とピーク検出器３５２とは、例えば電流−電圧変換手段を含む信号処理ユニット３５０を介して、前記第２の検出信号を受信する。
【００１９】
図３に示される実施例においては、第２の検出器２６は複数の検出素子２６ａ、・・・、２６ｄを有する。
【００２０】
信号処理ユニット３５０の実施例は図４においてより詳細に示される。図４の実施例において検出素子２６ａは、可変利得入力増幅器Ａ１ａを介して、第１の共通増幅器Ａｃ１及び第２の共通増幅器Ａｃ２に結合される。明瞭さのため、検出素子の１つ２６ａ及びこれに結合された入力増幅器Ａ１ａのみが図示されている。他の検出素子２６ｂ、２６ｃ及び２６ｄ並びに他の入力増幅器は、図示された検出素子２６ａ及び入力増幅器Ａ１ａとそれぞれ同一である。本発明による装置は読み込みモードと書き込みモードとを持つ。前記書き込みモードにおいては、可変利得増幅器Ａ１ａ、・・・は比較的低い増幅を持ち、第１の共通増幅器Ａｃ１は第２の検出信号Ｓｄ２を供給する。前記読み込みモードにおいては、前記可変利得増幅器は比較的高い増幅を持ち、第２の共通増幅器Ａｃ２は読み込み信号Ｓｗを供給する。可変利得増幅器Ａ１ａ、・・・の増幅は、帰還抵抗として第１の抵抗器Ｒ１Ｌ又は第２の抵抗器Ｒ１Ｈのいずれかを選択するスイッチＳによって制御される。入力増幅器Ａ１ａ、・・・の出力信号Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ及びＣｄは、それぞれ第１の抵抗素子Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ及びＲｄを介して第１の共通増幅器Ａｃ１に結合される。入力増幅器Ａ１ａ、・・・の出力信号Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ及びＣｄは、それぞれ第２の抵抗素子Ｒａ’、Ｒｂ’、Ｒｃ’及びＲｄ’を介して第２の共通増幅器Ａｃ２に結合される。
【００２１】
図４に示されるように、可変利得増幅器Ａ１ａ、・・・は第３の増幅器Ａ３にも結合される。後者は前記走査スポットの半径方向及び軸方向の制御のためのサーボ信号を供給する。明瞭さのため、入力増幅器Ａ１ａに結合されたこれら第３の増幅器の１つＡ３のみが図示されている。信号Ｃｂ、Ｃｃ及びＣｄを増幅する他の増幅器はこれと同一である。可変利得入力増幅器Ａ１ａは、前記装置の異なるモードにおいて放射源２２によって利用されるパワーの異なる範囲に増幅を適応させることを可能とする。前記読み込みモードにおいては、第３の増幅器Ａ３の出力信号は例えば８ｍＶ／μＷといった比較的高い利得を持ち、前記書き込みモードにおいては、例えば２ｍＶ／μＷといった比較的低い利得を持つ。このようにして、一方で前記書き込みモードの間は信号処理器３５０のダイナミックレンジによってクリップされず、他方で前記読み込みモードの間は許容できる信号対ノイズ比を持つ、信頼性の高いサーボ信号が得られる。
【００２２】
本発明による装置は以下のように動作する。前記装置によって受信された情報信号Ｓｉｎｆは、前記情報信号にエラー訂正コード（例えばＣＩＲＣ）を適用することにより符号化される。次いで、前記符号化された信号は、チャネル符号化信号ＳＥＦＭ（図５を参照）を生成するためチャネル符号化ユニット５１（例えばＥＦＭ又はＥＦＭ＋）に供給される。本実施例においては、チャネル符号化信号ＳＥＦＭは、ランレングス制限信号である。図５Ａにおいて、実線は例として３つのクロックサイクル（３Ｔ）の長さを持つ値「１」のランを示し、該ランは８つのサイクルの長さを持つ値「０」のランによって後続される。破線は４Ｔ等の長さを持つ値「１」のランを示す。ランレングス符号化信号は、相変化ディスクの記録層において、非晶質又は結晶質の相である一連のスポットによって表されることができる。比較的低い反射率を持つ非晶質の相は、前記記録層のスポットを高温まで加熱し、即座に冷却することによって得られる。このことは、時間ｔ０とｔ１との間の実線によって図５Ｂに示すように、低いレベルＰＢと高いレベルＰＷとの間を急速に変調するレーザパワーを適用することによって実現されることができる。低いレベルＰＢは実際には０に設定されても良い。比較的高い反射率を持つ結晶質相は、前記記録層を適度なレベルで加熱し、より少しずつ冷却することによって得られる。このことは、時間間隔ｔ１からｔ２における実線によって示されるように、比較的一定の中程度のレーザパワーＰＥを適用することによって実現されることができる。この場合、非晶質相及び結晶質相は、それぞれチャネル符号化信号ＳＥＦＭ中の「１」及び「０」を表す。しかしながら、代わりに相補的な表現が利用されても良い。
【００２３】
「１」を書き込むために必要とされるパワーレベルＰＷ及びＰＢ、並びに消去する（「０」を書き込む）ためのレベルＰＥは、前記光記録担体の前記記録層に利用される特定の物質に依存する。ＣＤ−ＲＷ規格によれば、比率ＰＷ／ＰＥは０．４から０．６６までの範囲内にあるべきである。個々のディスクについて適正な比率はテスト記録によって測定されても良い。しかしながら好ましくは、この情報は前記ディスク自体に保存される。
【００２４】
図５Ｂから明らかなように、前記レーザパワーは前記ディスクが消去されるとき、即ち前記記録層がその結晶相に変換されるとき比較的低速に変動する。それ故、前記レーザパワーの瞬間的な値は、比較的低速な検出器によってでさえ比較的正確に測定されることができる。しかしながら、「１」を書き込んでいる間、前記レーザパワーは低いレベルＰＢと高いレベルＰＷとの間を比較的急速に変動する。前記第２の検出器は、記録担体１０によって反射された放射のパワーを示す第２の検出信号Ｓｄ２を供給する。「０」が前記記録担体に書き込まれている場合に第２の検出信号Ｓｄ２をサンプリングすることにより、この信号Ｓｄ２から、前記レーザパワーが値ＰＥを持つ場合の反射されたパワーを示す第１の補助信号Ｓ１が得られる。前記レーザパワーが値ＰＷを持つ場合の反射されたパワーを示す第２の補助信号Ｓ２が得られる。該信号Ｓ２は、最大値検出器３５２を利用することにより容易に検出されることができる。別の方法では、第２の補助信号Ｓ２は時間ｔ＊における第２の検出信号Ｓｄ２をサンプリングすることにより生成されても良い。これら２つの補助信号Ｓ１及びＳ２から、比率ＰＷ／ＰＥを表す比率信号Ｓｒが得られる。第２の検出器２５が低速な応答時間を持つ場合であっても、前記レーザパワーの高いレベルＰＷは、結合ユニット３６によって第１の制御信号Ｓｃ１と比率信号Ｓｒとから決定されることができる。それ故、「０」を書き込む間の消去レベルＰＥと「１」を書き込む間の前記レーザパワーの高いレベルＰＷとの両方が、信頼性高く制御されることができる。
【００２５】
本発明の保護の範囲は、ここで説明された実施例に限定されるものではないことに留意されたい。本発明の保護の範囲は請求項に記載の参照番号によって限定されるものでもない。「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という語は、請求項に記載されたもの以外の部分の存在を除外するものではない。要素に先行する「１つの（ａ（ｎ））」という語は、複数のこれらの要素を除外するものではない。本発明の一部を形成する手段は、専用のハードウェアの形で実装されても良いし、又はプログラムされた汎用のプロセッサの形で実装されても良い。本発明は、各新たな特徴又は特徴の組合せに存する。
【図面の簡単な説明】
【図１】光記録担体に書き込む装置を模式的に示す。
【図２】図１の装置の一部をより詳細に示す。
【図３】図１の装置の他の一部をより詳細に示す。
【図４】図３に示された一部の更に詳細な図を示す。
【図５Ａ】本発明による装置におけるそれぞれの信号を示す。
【図５Ｂ】本発明による装置におけるそれぞれの信号を示す。
【図１】
2004519063.tif 000003
【図２】
2004519063.tif 000004
【国際公開パンフレット】
2004519063.tif 000005
2004519063.tif 000006
2004519063.tif 000007
2004519063.tif 000008
2004519063.tif 000009
2004519063.tif 000010
2004519063.tif 000011
2004519063.tif 000012
2004519063.tif 000013
2004519063.tif 000014
2004519063.tif 000015
2004519063.tif 000016
2004519063.tif 000017
【国際調査報告】
2004519063.tif 000018
2004519063.tif 000019