(57)【要約】【課題】光記録媒体の記録装置においてシステムクロックをパルスレーザの発光周期と正確に同期させて、良好な記録を行う。【解決手段】光記録ディスク１０を支持するスピンドル３１と、パルスレーザ光を発生するレーザ２２と、レーザ２２が発するパルスレーザ光を光記録ディスク１０に集光する集光光学系と、パルスレーザ光の一部を分岐するビームスプリッタ２３と、パルスレーザ光を遮断して、パルスレーザ光をオン・オフさせるシャッタ２５と、ビームスプリッタ２３で分岐されたパルスレーザ光を受光する第１受光器２８と、シャッタ２５の動作を制御する制御装置１００とを備え、制御装置１００は、第１受光器２８の検出信号が入力されて、当該検出信号に基づき同期信号を発生する同期信号発生回路１１５と、シャッタ２５の動作を、同期信号に同期させて制御するシャッタ駆動手段１３０とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体を支持する媒体支持部と、
パルスレーザ光を発生するレーザ光源と、
レーザ光源が発するパルスレーザ光を前記光記録媒体に集光する集光光学系と、
前記パルスレーザ光の一部を分岐するビームスプリッタと、
前記パルスレーザ光を遮断して、前記パルスレーザ光をオン・オフさせるシャッタと、
前記ビームスプリッタで分岐されたパルスレーザ光を受光する受光素子と、
前記シャッタの動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記受光素子の検出信号が入力されて、当該検出信号に基づき同期信号を発生する同期信号発生回路と、前記シャッタの動作を、前記同期信号発生回路が発生した同期信号に同期させて制御するシャッタ駆動手段とを有することを特徴とする光記録媒体の記録装置。
【請求項２】
前記媒体支持部を回転させるモータを備え、
前記制御装置は、前記モータの回転周期を、前記同期信号発生回路が発生した同期信号の整数倍に同期させて制御する回転駆動手段を有することを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体の記録装置に関し、詳しくは、パルスレーザを用いて情報の記録を行う光記録媒体の記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ−Ｒ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスクなどの光記録媒体は、記録容量を増大させるため、２層に情報を記録する方式が採られている。近年では、さらに多くの層に記録をするため、２光子吸収化合物を用いた記録方法が研究されている。
【０００３】
２光子吸収化合物は、同時に２つの光子が入ったときに限り光を吸収して電子が励起される化合物である。そのため、２光子吸収化合物は、光の強度の２乗に比例して反応が起こり、深さ方向の位置選択性が高いという特性を有する。より具体的には、レーザ光を収束させて照射した場合、２光子吸収化合物は焦点近傍のみにおいて光を吸収し、深さ方向（光軸方向）に離れた位置では反応が起こらない。そのため、２光子吸収化合物は深さ方向の狭い領域に反応を起こすことができ、この化合物からなる記録層は多層の記録に適しているのである。
【０００４】
２光子吸収化合物を用いた光記録媒体に記録をする場合には、従来の連続発振レーザを用いるよりもフェムト秒レーザなどのパルスレーザを用いるのが望ましい。パルスレーザでは、低い平均パワーで、２光子吸収反応を起こさせるのに十分なピークパワーが得られるからである。
【０００５】
ところで、従来の光記録媒体の記録装置では連続発振レーザを用いていることから、レーザ光の制御タイミングは特に問題とされず、例えば、ウォブル信号を用いて同期信号を発生し、この同期信号に基づいて、装置の動作タイミングを同期させている（特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１２２８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、パルスレーザを用いる場合、種類によってはパルスレーザ光の発光タイミングを制御するのは困難であり、従来のように、パルスレーザから独立して生成された同期信号によって記録装置の同期を図ることができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述の背景に鑑みなされたもので、光記録媒体の記録装置においてシステムクロックをパルスレーザの発光周期と正確に同期させて、良好な記録を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決する本発明は、光記録媒体を支持する媒体支持部と、パルスレーザ光を発生するレーザ光源と、レーザ光源が発するパルスレーザ光を前記光記録媒体に集光する集光光学系と、前記パルスレーザ光の一部を分岐するビームスプリッタと、前記パルスレーザ光を遮断して、前記パルスレーザ光をオン・オフさせるシャッタと、前記ビームスプリッタで分岐されたパルスレーザ光を受光する受光素子と、前記シャッタの動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記受光素子の検出信号が入力されて、当該検出信号に基づき同期信号を発生する同期信号発生回路と、前記シャッタの動作を、前記同期信号発生回路が発生した同期信号に同期させて制御するシャッタ駆動手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
このような装置によれば、パルスレーザ光を受光素子が受光して検出信号を出力し、この検出信号に基づいて同期信号発生回路で同期信号が生成される。すなわち、パルスレーザ光の発光に基づいて同期信号が生成されるので、装置のシステムクロックをパルスレーザの発光周期と正確に同期させることができる。
そして、制御装置のシャッタ駆動手段により、シャッタの動作タイミングが同期信号に同期されて制御されるので、シャッタの動作がパルスレーザ光の発光タイミングと同期され、パルス光を間引く動作などを正確に行うことができる。
【００１１】
また、前記した装置においては、前記媒体支持部を回転させるモータを備え、前記制御装置は、前記モータの回転周期を、前記同期信号発生回路が発生した同期信号の整数倍に同期させて制御する回転駆動手段を有する構成とするとよい。
【００１２】
このような構成により、モータの回転周期を、パルスレーザ光の発光タイミングに正確に同期させることができるので、記録媒体における記録位置を正確にすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
上述したように、本発明の光記録媒体の記録装置によれば、システムクロックをパルスレーザの発光周期と正確に同期させることができ、良好な記録を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態に係る光記録媒体の記録装置について説明する。参照する図において、図１は、実施形態に係る光記録ディスクの記録再生装置（以下、「光記録ディスクドライブ」という）の概略構成を示す図であり、図２は、光ピックアップの拡大図および光記録ディスクの拡大断面図であり、図３は、制御装置のブロック図であり、図４は、（ａ）第１受光器の出力、（ｂ）同期信号、（ｃ）シャッタ制御信号および（ｄ）モータ制御信号、の各信号の波形である。
【００１５】
図１に示すように、光記録ディスクドライブ１は、コンピュータ（ＰＣ）などから入力された情報（データ）を光記録ディスク１０に光学的に記録する装置であり、主として、光記録ディスク１０を支持する媒体支持部の一例としてのスピンドル３１、スピンドル３１を回転させるモータ３２、光ピックアップ２０、光ピックアップ２０が光記録ディスク１０の径方向に移動するのを案内するガイド３３および制御装置１００を備えてなる。
【００１６】
図２に示すように、光記録媒体の一例である光記録ディスク１０は、基板１１の上に、反射層１２、記録層１３およびカバー層１４をこの順に備えてなる。
【００１７】
基板１１は、記録層１３を支持するための板であり、樹脂板、ガラス板、金属板または半導体板などからなる。
【００１８】
反射層１２は、データの再生時に、光ピックアップ２０にレーザ光を反射するための層である。反射層１２は、任意的に設ければよく、例えば、データの再生時に、レーザ光を光記録ディスク１０を透過させて光ピックアップ２０と反対側で受光するのであれば、反射層１２を省略することができる。
【００１９】
記録層１３は、２光子吸収化合物を含む層である。２光子吸収化合物とは、同時に、厳密には極めて短い時間間隔内に２つの光子が入ったときに限り電子が励起して光を吸収する化合物である。本発明のように光記録媒体として用いる場合、この電子の励起エネルギーを利用して化学反応を起こさせ、これにより光（再生光に用いる光）の屈折率および吸収率などを変調させることが可能な化合物を用いる。２光子吸収化合物としては、例えばジアリルエテンを用いることができる。
【００２０】
カバー層１４は、記録層１３を保護する層であり、記録時および再生時のレーザ光を透過可能であれば、材質は問わない。例えば、樹脂やガラスを用いることができる。
【００２１】
光記録ディスク１０は、上記の各層以外に、反射防止膜など他の層を別途設けてあっても構わない。
【００２２】
一方、光ピックアップ２０は、鏡筒２１に、レーザ光源としてのレーザ２２、ビームスプリッタ２３、コリメートレンズ２４、シャッタ２５、対物レンズ２７、第１受光器２８および第２受光器２９が設けられてなる。
【００２３】
レーザ２２は、間欠的に発光するパルスレーザであり、望ましくは、２光子吸収反応を効率的に起こすために、極めて短い時間内に強いレーザ光を発するフェムト秒レーザ光源を用いるのがよい。
【００２４】
ビームスプリッタ２３は、ハーフミラーなどからなり、レーザ２２が発するパルスレーザ光の光路の下流側に配置されている。ビームスプリッタ２３は、レーザ２２から発したレーザの一部を第１受光器２８に分岐させ、また、光記録ディスク１０から戻ってきた光の一部を第２受光器２９に分岐させる。
【００２５】
コリメートレンズ２４は、ビームスプリッタ２３に対しレーザ２２が発するパルスレーザ光の光路の下流側に配置され、パルスレーザ光を平行光束に変換するレンズである。
【００２６】
シャッタ２５は、パルスレーザ光を通過（オン）または遮断（オフ）させる素子であり、偏向素子２５ａと、開口２５ｃを有するシャッタ板２５ｂとを備えてなる。シャッタ２５は、コリメートレンズ２４に対し、レーザ２２が発するパルスレーザ光の光路の下流側に配置されている。シャッタ２５は、高速動作をさせるため、メカニカルでない光スイッチを用いるとよい。偏向素子２５ａは、電気光学変調素子（ＥＯＭ）からなり、入力された信号に応じて屈折率が変化するものである。偏向素子２５ａに信号を入力しないときには、パルスレーザ光は開口２５ｃを通過し、信号を入力したときには、パルスレーザ光が曲がることで、シャッタ板２５ｂによりパルスレーザ光が遮断される。
【００２７】
対物レンズ２７は、コリメートレンズ２４とともに集光光学系の一例である。対物レンズ２７は、シャッタ２５に対し、レーザ２２が発するパルスレーザ光の光路の下流側に配置されている。対物レンズ２７は、パルスレーザ光を集光して、記録層１３においてパルスレーザ光が焦点を結ぶように機能する。なお、対物レンズ２７は、図示しないフォーカスコイル４１（図３参照）で位置が移動される。これにより、パルスレーザ光のフォーカスが制御される。
【００２８】
第１受光器２８は、受光素子の一例であり、ビームスプリッタ２３で分岐されたパルスレーザ光が入射され、この光を受光するものである。受光した信号は、制御装置１００に入力される。
【００２９】
第２受光器２９は、光記録ディスク１０から反射し、さらにビームスプリッタ２３で分岐された光をシリンドリカルレンズ２９ａを介して受光するものである。受光した信号は制御装置１００に入力される。
【００３０】
上述のような光ピックアップ２０は、走査装置の一例としての公知のアクチュエータ３５により、ガイド３３に沿って、つまり、光記録ディスク１０の径方向に沿って移動が可能となっている。
【００３１】
図３に示すように、制御装置１００は、記録すべきデータが入力され、第１受光器２８および第２受光器２９から入力された信号に基づいて、レーザ２２、シャッタ２５、アクチュエータ３５、モータ３２、フォーカスコイル４１を制御する装置であり、変調回路１１０、同期信号発生回路１１５、発光駆動手段１２０、シャッタ駆動手段１３０、光ピックアップ移動手段１４５、回転駆動手段１５０、フォーカス演算手段１６０、フォーカス駆動手段１６１および記憶部１９０を備える。各手段は、専用の回路により構成されるか、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを備えるコンピュータにプログラムを実行させることにより実現される。
【００３２】
変調回路１１０は、変調手段の一例であり、記録すべきデータをピットの配置を示すデジタルデータ（以下、「ピット配列データ」とする。）に変調する回路である。変調回路１１０としては、例えば公知のＥＦＭ変調回路などを用いることができる。
【００３３】
同期信号発生回路１１５は、第１受光器２８が受光した光の強度信号が入力され、この信号と同じタイミング（周波数）で同期信号を発生する回路である。この信号は、シャッタ駆動手段１３０、光ピックアップ移動手段１４５、回転駆動手段１５０の動作の同期に用いられる。
同期信号発生回路１１５は、周知のＰＬＬ(Phase Locked Loop)回路を用いて実現することができる。ＰＬＬ回路は、基準周波数の信号を入力して、この基準周波数のＮ倍の発振信号を出力することができる回路であり、位相検出器、ループフィルタ、ＶＣＯ（電圧制御発振器）、分周器などを含んでなる。
【００３４】
発光駆動手段１２０は、レーザ２２を発光させる駆動信号をレーザ２２に出力する公知の手段である。
【００３５】
シャッタ駆動手段１３０は、変調回路１１０から入力されたピット配列データにしたがって、シャッタ２５を駆動する手段である。シャッタ駆動手段１３０は、レーザ２２が発するパルス光を適宜間引くことで、一定周期で発光するパルスレーザ光をピット配列データに対応するパターンで明滅するパルス光に変換する。この間引いた後のパルス光は、複数のパルス光を一つのピットに対応させるとよい。これにより、ピットの長さを複数種類形成することができる。例えば、最短ピットは、１パルス光で記録し、長いピットは、複数のパルス光で記録する。なお、シャッタ駆動手段１３０の動作は、同期信号にしたがって動作タイミングが決定される。
【００３６】
光ピックアップ移動手段１４５は、公知の光記録ディスクドライブと同様に、光記録ディスク１０上に螺旋状に記録トラックを形成するように、所定速度でアクチュエータ３５を駆動する。これにより、光ピックアップ２０は、光記録ディスク１０の内径側から外径側へ、または、外径側から内径側へ、順次移動させられる。なお、光ピックアップ移動手段１４５には、同期信号発生回路１１５から同期信号が入力され、光ピックアップ２０の移動速度は、この同期信号にしたがって調整される。
【００３７】
回転駆動手段１５０は、モータ３２を駆動して、光記録ディスク１０を回転駆動する公知の手段である。回転駆動手段１５０は、同期信号発生回路１１５から同期信号が入力され、この同期信号にしたがって回転周期が調整される。具体的には、モータ３２の一回転の時間が同期信号発生回路１１５が発生した同期信号の整数倍に同期するように回転周期が調整される。この方法の一例を挙げれば、モータ３２としてパルスモータを用い、同期信号を分周して発生させたモータ３２の駆動パルスをモータ３２の制御回路に印加すればよい。
モータ３２の回転周期は、パルスレーザ光の一定周期で続いて発光するパルス光が、光記録ディスク１０の周方向に重なって照射される程度の速度に設定されるのが望ましい。これにより、前記したように、連続して発光するパルス光の数により、ピットの長さを調整できる。すなわち、複数種類の長さのピットを形成することができる。
【００３８】
フォーカス演算手段１６０は、第２受光器２９から受光の信号が入力され、対物レンズ２７のフォーカス制御量を演算する手段である。フォーカス演算手段１６０は、例えば、公知の非点収差法などにより、フォーカスの制御量を演算する。演算結果は、フォーカス駆動手段１６１に出力される。
【００３９】
フォーカス駆動手段１６１は、フォーカス演算手段１６０で演算されたフォーカス制御量に従い、フォーカスコイル４１に信号を出力する手段である。
【００４０】
記憶部１９０は、制御装置１００で行う演算の際に、適宜データを記憶する部分である。例えば、変調回路１１０での変調時の演算データなどが記憶される。
【００４１】
以上のように構成された光記録ディスクドライブ１の動作について説明する。
コンピュータ（ＰＣ）などから制御装置１００に入力されたデータは、変調回路１１０により、ピット配列データに変調される。
発光駆動手段１２０は、レーザ２２を駆動し、レーザ２２からは、パルスレーザ光が出射される。一方、回転駆動手段１５０は、モータ３２を所定の回転速度で回転させて、光記録ディスク１０を回転させる。
【００４２】
制御装置１００は、記録を開始する前に、モータ３２の回転速度（回転周期）とパルスレーザ光の同期が取れるまで待機する。このとき、レーザ２２で発したパルスレーザ光は、ビームスプリッタ２３で分岐されて第１受光器２８で受光される。第１受光器２８は受光した光量に応じた電圧の信号を発し（図４（ａ）参照）、制御装置１００に出力する。制御装置１００では、同期信号発生回路１１５がこの検出信号を入力され、この検出信号に応じた発振信号（同期信号、図４（ｂ）参照）を、シャッタ駆動手段１３０、光ピックアップ移動手段１４５、および回転駆動手段１５０に出力する。
そして、回転駆動手段１５０は、図４（ｄ）に示すように、同期信号を分周して同期信号の整数倍の周期のモータ制御信号を生成し、このモータ制御信号をモータ３２の制御回路に出力することで、モータ３２の回転周期を同期信号の整数倍に同期させる。
【００４３】
モータ３２の回転速度が安定すると、制御装置１００は、光ピックアップ移動手段１４５により光ピックアップ２０を情報が未記録の領域に移動させる。そして、光記録ディスク１０から反射して帰ってきた光を第２受光器２９で受光し、この検出信号に応じてフォーカス演算手段１６０がフォーカス制御量を演算し、フォーカス駆動手段１６１によりフォーカスコイル４１が駆動されて、記録層１３にフォーカスが合う。
【００４４】
次に、制御装置１００は、光ピックアップ移動手段１４５により光ピックアップ２０を情報を記録すべき領域に移動させる。発光駆動手段１２０からは、継続的に間欠的なパルスレーザ光が出射されているが、記録動作に入る前に、シャッタ２５によりパルスレーザ光を遮断した状態で、記録に適した光量となるようにレーザ２２の出力が増加される。ななお、この光量調整は、フィードバック制御により記録中にも行われる。
【００４５】
そして、シャッタ駆動手段１３０は、変調回路１１０が生成したピット配列データにしたがってシャッタ２５を作動させる。シャッタ２５の動作は、パルスレーザ光の間欠的な光を間引くように遮蔽するものである。そのため、遮蔽のタイミングはパルス光の発光のタイミングと一致する必要がある。本実施形態の光記録ディスクドライブ１においては、パルスレーザ光を第１受光器２８で受光して得た信号に基づいて同期信号を発生し、この同期信号にシャッタ２５の動作を同期させているため、パルスレーザ光の発光タイミングとシャッタ２５による遮蔽のタイミングを合わせることが可能となる。例えば、シャッタ駆動手段１３０は、図４（ｃ）に示すように、同期信号の立ち上がり、立ち下がりに合わせてシャッタ２５を開閉するシャッタ制御信号を生成し、シャッタ２５に出力する。
このようにして、ピット配列データにしたがって、パルスレーザ光が記録層１３の情報記録層に照射され、その照射された部分で２光子吸収反応が起こって、屈折率が変化する。すなわち、記録層１３には、屈折率が変化した記録領域が形成される。
【００４６】
また、上記の記録において、モータ３２の回転周期は、同期信号の整数倍と同期されているので、光記録ディスク１０におけるピットの形成位置を正確にすることができる。
【００４７】
以上のようにして、本実施形態の光記録ディスクドライブ１によれば、システムクロックをパルスレーザの発光タイミングと正確に同期させることができるので、良好な記録を行うことができる。すなわち、シャッタ２５の動作をレーザ２２の発光タイミングと合わせることができることで、正確なピットを記録でき、モータ３２の回転周期も同期することで、ピットの形成位置を正確にすることができる。
【００４８】
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない限り、本発明を適宜変形して実施することが可能であることはいうまでもない。
例えば、前記実施形態では、光記録媒体の一例として光記録ディスクを例示したが、必ずしもディスク形状である必要はなく、四角いカード型の媒体であってもよい。
また、光ピックアップ２０を光記録ディスク１０の径方向へ移動させるアクチュエータ３５により光記録ディスク１０の全面に情報を記録する例を示したが、レーザ光と光記録媒体の少なくとも一方を相対的に移動させることによりレーザ光を光記録媒体の記録範囲の全部に照射できればよいので、例えば、レーザ光を偏向させることにより走査を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態に係る光記録ディスクの記録再生装置の概略構成を示す図である。
【図２】光ピックアップの拡大図および光記録ディスクの拡大断面図である。
【図３】制御装置のブロック図である。
【図４】（ａ）第１受光器の出力、（ｂ）同期信号、（ｃ）シャッタ制御信号および（ｄ）モータ制御信号、の各信号の波形である。
【符号の説明】
【００５０】
１      光記録ディスクドライブ
１０    光記録ディスク
２０    光ピックアップ
２２    レーザ
２３    ビームスプリッタ
２４    コリメートレンズ
２５    シャッタ
２７    対物レンズ
２８    第１受光器
３１    スピンドル
３２    モータ
１００  制御装置
【図１】
2009277270.tif 000003
【図２】
2009277270.tif 000004
【図３】
2009277270.tif 000005
【図４】
2009277270.tif 000006