(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクにデータ信号の書き込みを行うメインビームと回折によりメインビームの前後に形成される各サブビームとを使用してトラッキング制御に差動プッシュプル法を採用する光学ヘッドを用い、この光学ヘッドからの光ビームを用いてディスクにデータ信号を記録する光ディスク記録装置における光学ヘッドの発光出力を制御する光ディスク記録装置の光学ヘッド発光出力制御方法であって、ディスクにより反射されるメインビーム及び各サブビームの各反射光をそれぞれ光検出器のメイン受光領域及び各サブ受光領域により受光し、前記メインビームに対応する光スポットがオントラック状態において時間的に後方のサブビームに対応する光スポットの半分が隣接する信号トラックに配置される関係とし、前記後方のサブビームから得られる反射光を受光するサブ受光領域の２分割された一方の分割領域から出力される受光出力を用いてデータ信号をディスクから読み取り、ディスクの記録時において、光学ヘッドの発光出力が記録レベル及び再生レベルの一方の所定レベルになった期間に前記分割領域により読み取られるデータ信号をサンプルし、このサンプルしたデータ信号を用いてディスクに記録されるデータ信号の記録状態を検出し、この検出に応じて光学ヘッドの発光出力を制御することを特徴とする光ディスク記録装置の光学ヘッド発光出力制御方法。
【請求項２】
光学ヘッドからの光ビームを用いてディスクにデータ信号を記録する光ディスク記録装置における光学ヘッドの発光出力を制御する光ディスク記録装置の光学ヘッド発光出力制御方法であって、光学ヘッドの光源から出射される光ビームを回折してデータ信号の書き込みを行うメインビームより時間的に後方に位置するサブビームをディスク上に形成し、ディスクへの記録時において、光学ヘッドの発光出力が記録レベル及び再生レベルの一方の所定レベルになった期間に前記サブビームによりディスクから読み取られるデータ信号をサンプルし、このサンプルしたデータ信号を選択回路により選択すると共に、ディスクのキャリブレーションエリアに試し書きされたテスト信号を再生する際にこの再生したテスト信号を前記選択回路により選択して前記データ信号及び前記テスト信号を選択的に記録状態を検出する検出回路に供給し、ディスクへの記録時に前記検出回路により前記データ信号の記録状態を検出すると共に、前記テスト信号の再生時に前記検出回路により前記テスト信号の記録状態を検出し、この検出に応じて光学ヘッドの発光出力を制御することを特徴とする光ディスク記録装置の光学ヘッド発光出力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学ヘッドからの光ビームを用いてディスクにデータ信号を記録する光ディスク記録装置における光学ヘッドの発光出力を制御する光ディスク記録装置の光学ヘッド発光出力制御方法に関し、特に、ディスクにおける記録感度のバラツキに対応して光学ヘッドの発光出力を補正して記録するようにした光ディスク記録装置の光学ヘッド発光出力制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学ヘッドからの光ビームを用いてディスクにデジタルのデータ信号を記録する光ディスク記録装置としては、ＣＤ（Compact Disc）ファミリーのＣＤ−Ｒ（Recordable）ドライブやＣＤ−ＲＷ（ReWritable）ドライブが良く知られている。
【０００３】
このような光ディスク記録装置により記録されるディスクは、材質の違いにより製造メーカーによる記録感度差を有していたり、バラツキにより個体差による記録感度差を有していたり、あるいはムラにより同一ディスク内での記録感度差を有している。
【０００４】
ところで、光ディスク記録装置においては、記録時に光学ヘッドから出射される発光出力がそれらの記録感度差を補償するべく制御され、光学ヘッドの発光出力がディスクの記録に最適な最適記録レベルに設定される。
【０００５】
この光学ヘッドの発光出力の設定は、記録開始時において、ディスクにおける実際のデータ信号を記録するプログラムエリアとは別に設けられた発光出力設定用のキャリブレーションエリアに発光出力を段階的に変化させてテスト信号を試し書きし、そのテスト信号を光学ヘッドにより読み取って再生されるＨＦ信号のピーク値及びボトム値を用いてβ値（記録の深さ）を検出して行われる。
【０００６】
また、ディスク記録の動作中においては、記録パルスの反射レベルを検出し、その反射レベルに応じて発光出力を補償するべく制御し、実際にディスクにデータ信号を記録する状態における発光出力を最適記録レベルに合わせることも行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のディスク記録の動作中における光学ヘッドの発光出力の制御、いわゆるランニングＯＰＣ（Optimum  Power  Control）は、ディスクに記録されたデータ信号の記録状態を実際に検出しているのではないので、設定される光学ヘッドの発光出力が実際の最適記録レベルに合っていない問題があった。
【０００８】
また、光ディスク記録装置においては記録速度の高速化が図られているが、この記録速度の高速化のために、ディスクのゾーン毎に線速度一定（ＣＬＶ）の速度を変えるＺＣＬＶ方式や角速度一定（ＣＡＶ）にディスクを回転させるＣＡＶ方式によりディスクに線速度一定のデータ記録が行われる。
【０００９】
このＺＣＬＶ方式やＣＡＶ方式はディスク径によって記録スピードが変化し、記録スピードに応じて光学ヘッドの発光出力を設定するデータを変化させる必要があるため、ＺＣＬＶ方式やＣＡＶ方式を採用した場合、ランニングＯＰＣのデータが取得できない問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、メインビームより時間的に後方に位置するサブビームから得られる反射光を受光するサブ受光領域の２分割された一方の分割領域から出力される受光出力を用いてデータ信号をディスクから読み取り、ディスクの記録時において、光学ヘッドの発光出力が記録レベル及び再生レベルの一方の所定レベルになった期間に前記分割領域により読み取られるデータ信号をサンプルし、このサンプルしたデータ信号を用いてディスクに記録されるデータ信号の記録状態を検出し、この検出に応じて光学ヘッドの発光出力を制御する。これによりメインビームに対応する光スポットがオントラック状態において後方のサブビームに対応する光スポットの半分が隣接する信号トラックに配置される場合に、サブ受光領域の一方の分割領域から良質なデータ信号が得られるようにしている。
請求項２に係る発明は、ディスクへの記録時において、光学ヘッドの発光出力が記録レベル及び再生レベルの一方の所定レベルになった期間にメインビームより時間的に後方のサブビームによりディスクから読み取られるデータ信号をサンプルし、このサンプルしたデータ信号を選択回路により選択すると共に、ディスクのキャリブレーションエリアに試し書きされたテスト信号を再生する際にこの再生したテスト信号を前記選択回路により選択して前記データ信号及び前記テスト信号を選択的に記録状態を検出する検出回路に供給し、ディスクへの記録時に前記検出回路により前記データ信号の記録状態を検出すると共に、前記テスト信号の再生時に前記検出回路により前記テスト信号の記録状態を検出し、この検出に応じて光学ヘッドの発光出力を制御する。これにより前記検出回路をディスクへのデータ信号の記録時とキャリブレーションエリアの再生時とで共用するようにしている。
【００１１】
【実施例】
図１は本発明に係る光ディスク記録装置の光学ヘッド発光出力制御方法を実現したＣＤ−Ｒドライブの一実施例を示す回路ブロック図である。
【００１２】
図１において、１はディスクの信号トラックをトレースするレーザービームを出射し、ディスクに対してデータ信号の書き込み及び読み取りを行う光学ヘッドである。
【００１３】
前記光学ヘッド１は、回折格子（図示せず）によりレーザー光源（図示せず）から出射されるレーザービームを回折してデータ信号の書き込みを行うメインビームとなる回折光の０次ビームの他に、サブビームとなる回折光の±１次ビームをディスクに照射し、その各ビームは、図２に示す如く、メインビームが照射されて形成される光スポットＳ１がディスクの信号トラックｎ上に正しく配置される状態において、各サブビームが照射されて形成される各光スポットＳ２及びＳ３がこの各光スポットＳ２及びＳ３における光スポットＳ１から遠方の半分側がそれぞれ外周側及び内周側の隣接する信号トラック（ｎ＋１）及び信号トラック（ｎ−１）上に配置されるべく設定されている。
【００１４】
光学ヘッド１は前記メインビーム及び前記各サブビームがディスクにより反射される各反射光を受光する光検出器を備え、この光検出器は、図２に示す如く、前記メインビーム及び前記各サブビームの各反射光をそれぞれ受光するメイン受光領域A及び一対のサブ受光領域B，Cを備えている。
【００１５】
前記メイン受光領域A及び一対のサブ受光領域B，Cは、ディスクの信号トラックの方向に対応する方向の分割線により少なくともそれぞれ２分割されており、その分割された前記メイン受光領域A及び一対のサブ受光領域B，Cの各分割領域はそれぞれ受光量に対応した受光出力を発生する。
【００１６】
２は前記光学ヘッド１の光検出器の所定の受光領域から発生される受光出力を用いてディスクに記録されたデータ信号のHF信号（高周波信号）を生成し、増幅して２値化すると共に、光学ヘッド１からのメインビームとディスクの信号面とのフォーカスエラー信号、及び光学ヘッド１からのメインビームとディスクの信号トラックとのトラッキングエラー信号を生成するヘッドアンプ、３は前記フォーカスエラー信号に応じてメインビームをディスクの信号面に合焦させるフォーカス制御、及び前記トラッキングエラー信号に応じてメインビームをディスクの信号トラックに追従させるトラッキング制御を行うと共に、光学ヘッド１自体をディスクの径方向に送るスレッド送り制御を行うヘッドサーボ回路である。
【００１７】
４はヘッドアンプ２から出力されるＨＦ信号の２値化データをビットクロックに同期して復調処理を行うデコーダである。該デコーダ４は、入力されるＨＦ信号の２値化データからＣＤ規格上の変調コードであるＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）に応じてＥＦＭ復調すると共に、データ構造に応じて各種データを復調する。
【００１８】
５は接続端子６を介して接続されるパソコン等の上位機器とのデータの受け渡しを制御するインタフェース、７は該インタフェース５を介して入力される入力データをディスクに記録するデータ構造にエンコード処理すると共に、ＣＤ規格の変調コードに対応するＥＦＭ信号に変調するエンコーダである。
【００１９】
８はインタフェース５により入力される入力データをキャッシュし、エンコーダ７によってディスクに記録する記録データに変調処理する際に使用されると共に、ディスクから読み取ったデータをキャッシュし、デコーダ４によってそのデータを復調処理する際に使用されるバッファＲＡＭである。
【００２０】
９は前記エンコーダ７から出力されるＥＦＭデータに基づいて光学ヘッド１から発生させるレーザービームを制御する制御出力を発生するヘッド出力制御回路、１０は該ヘッド出力制御回路９からの制御出力に応じてディスクへの記録を行うべく光学ヘッド１のレーザー光源を駆動するレーザー駆動回路である。
【００２１】
１１は後方のサブビームにより得られるＨＦ信号（詳細は後述する）をサンプルしホールドするサンプルホールド回路、１２は該サンプルホールド回路１１を介して得られるサンプルホールドされたＨＦ信号とメインビームにより得られるＨＦ信号とを選択的に後段に供給する選択回路、１３は該選択回路１２により選択されたＨＦ信号のピーク値Ｖmaxとボトム値Ｖminとを検出し、それらの値からβ値を検出するβ値検出回路である。該β値検出回路１３は、検出されるβ値に基づいてヘッド出力制御回路９を制御して記録時における光学ヘッド１による発光出力を設定する。
【００２２】
前記サンプルホールド回路１１は、ヘッド出力制御回路９から出力されるＥＦＭ記録信号に応じてサンプル期間及びホールド期間が設定される。
【００２３】
１４は記録開始時にディスクのキャリブレーションエリアに試し書きされたテスト信号を再生する再生モードと、ディスクのプログラムエリアへの実記録を行っている記録モードとの設定に応じて選択回路１２を切り換える切り換え制御回路である。
【００２４】
まず始めに、本発明に要旨に関係するトラッキングエラー信号及びＨＦ信号の生成について、図２を用いて詳細に説明する。尚、フォーカス制御に非点収差法を使用する場合においては、少なくとも光検出器のメイン受光領域Aを十字状に４分割するが、フォーカスエラー信号の生成に関しては説明を省略するので、説明を簡単にするため、図２の如く示す。
【００２５】
光検出器のメイン受光領域Aの各分割領域はそれぞれ受光出力ａ１及びａ２を発生し、サブ受光領域Bの各分割領域はそれぞれ受光出力ｂ１及びｂ２を発生し、サブ受光領域C の各分割領域はそれぞれ受光出力ｃ１及びｃ２を発生する。
【００２６】
メイン受光領域Aの各分割領域から発生されるそれぞれの受光出力ａ１及びａ２は差動アンプ２１によりその受光出力ａ１及びａ２の差分出力が得られ、サブ受光領域Bの各分割領域から発生されるそれぞれの受光出力ｂ１及びｂ２は差動アンプ２２によりその受光出力ｂ１及びｂ２の差分出力が得られ、サブ受光領域Cの各分割領域から発生されるそれぞれの受光出力ｃ１及びｃ２は差動アンプ２３によりその受光出力ｃ１及びｃ２の差分出力が得られる。
【００２７】
差動アンプ２２による受光出力ｂ１及びｂ２の差分出力と差動アンプ２３による受光出力ｃ１及びｃ２の差分出力とは、互いの出力レベルを合わせるべく一方の差動アンプ２３の出力レベルをアンプ２４により調整し、その後、加算される。この受光出力ｂ１及びｂ２の差分出力及び受光出力ｃ１及びｃ２の差分出力を加算した加算出力は、アンプ２５により出力レベルが調整されて差動アンプ２１から得られる受光出力ａ１及びａ２の差分出力とのレベル調整が行われた後、差動アンプ２６に入力される。
【００２８】
その為、この差動アンプ２６は前記アンプ２５によりレベル調整された受光出力ｂ１及びｂ２の差分出力及び受光出力ｃ１及びｃ２の差分出力を加算した加算出力と差動アンプ２１から得られる受光出力ａ１及びａ２の差分出力との差分出力を発生する。この差動アンプ２６からの出力信号は、光学ヘッド１からのメインビームとディスクの信号トラックとのズレ量及びズレ方向に応じてそれぞれ出力レベル及び極性が変化するトラッキング誤差に対応したトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）となる。
【００２９】
また、加算アンプ２７によりメイン受光領域Aの各分割領域の各受光出力ａ１及びａ２の加算出力が得られ、この加算アンプ２７からはメインビームにより読み取られるディスクのＨＦ信号が得られる。このＨＦ信号はＨＦアンプ２８により増幅されて後段のデコーダ４に供給される。
【００３０】
一方、光スポットＳ３における光スポットＳ１から遠方の半分側がメインビームの光スポットＳ１よりディスクの内周側に隣接する信号トラックに照射されるので、サブ受光領域Cの一方の分割領域から発生される受光出力ｃ１は、時間的に後方のサブビームにより読み取られるディスクのＨＦ信号であり、このＨＦ信号はＨＦアンプ２９により増幅される。
【００３１】
ところで、先に述べた如く、メインビームの光スポットＳ１がディスクの信号トラックｎ上に正しく配置されるオントラック状態において、前記後方のサブビームの光スポットＳ３が光スポットＳ１から遠方の半分側がディスクの内周側の隣接する信号トラック（ｎ−１）上に配置されるべく設定されている。この設定を行う場合、サブ受光領域Cの一方の分割領域における受光出力ｃ１の振幅、すなわち後方のサブビームにより読み取られるディスクのＨＦ信号の振幅が監視され、そのＨＦ信号の振幅が最大となるように設定される。
【００３２】
尚、図２に示す光スポットＳ３は、光スポットＳ１がオントラック状態において光スポットＳ１から遠方の半分側が内周側の隣接する信号トラックに配置されるようになっているが、各サブビームの角度を変えて光スポットＳ３の光スポットＳ１から近い半分側が内周側の隣接する信号トラックに配置されるようにし、光スポットＳ３の光スポットＳ１から近い半分側に対応するサブ受光領域Cにおける分割領域からの受光出力ｃ２によってディスクのＨＦ信号を読み取るようにしても良く、この場合も受光出力ｃ２によって振幅が最大となる良質なＨＦ信号が得られる。
【００３３】
このような図２に示す各光スポットの配置にすると、トラッキングエラー信号が光スポットＳ２，Ｓ３をそれぞれ信号トラック間の中央に配置した場合に得られるトラッキングエラー信号の最大感度の半分程度となるが、後方のサブビームにより読み取られるＨＦ信号の振幅を最大とすることが出来る。
【００３４】
次に、図１のように構成されるディスク記録装置の記録動作について説明する。
【００３５】
接続端子６に接続される上位機器から記録を要求するデータが送信されると、そのデータはインタフェース５により受信され、バッファＲＡＭ８に書き込まれる。
【００３６】
バッファＲＡＭ８に書き込まれたデータの備蓄量がエンコーダ７によりエンコード処理を開始するデータ容量に達すると、バッファＲＡＭ８からデータが読み出され、エンコーダ７によりＥＦＭフレーム単位でディスクに記録するべき形態のＥＦＭ信号に変調される。
【００３７】
ヘッド出力制御回路９はエンコーダ７から出力されるＥＦＭ信号をβ値検出回路１３により検出されるβ値に応じて最適な記録レベルでディスク記録が行えるように変換したＥＦＭ記録信号を発生する。このＥＦＭ記録信号はディスクに記録マークを形成する記録レベルの「Ｈ」信号と記録マークを形成しない再生レベルの「Ｌ」信号とにより構成され、レーザー駆動回路１０はこのＥＦＭ記録信号に応じて光学ヘッド１のレーザー光源を駆動し、これによりＥＦＭ記録信号に応じて記録マークが形成されてディスクへの記録が行われる。
【００３８】
ところで、光学ヘッド１から出射される発光出力はヘッド出力制御回路９によりディスクの記録に最適な最適記録レベルに設定され、その設定はβ値検出回路１３により検出されるβ値に基づいて行われる。
【００３９】
前記β値検出回路１３はメインビームから読み取られるＨＦ信号及び後方のサブビームから読み取られるＨＦ信号のうち、選択回路１２により選択されたＨＦ信号を用いてβ値を検出する。
【００４０】
ディスク記録開始時におけるディスクのキャリブレーションエリアへの試し書きにより記録されたテスト信号が再生されるとき、選択回路１２はメインビームから読み取られるＨＦ信号を選択するように切り換えられ、β値検出回路１３はそのＨＦ信号を用いてβ値を検出する。
【００４１】
一方、ディスクのプログラムエリアへの実記録時において、選択回路１２は後方のサブビームから読み取られるＨＦ信号を選択するように切り換えられ、β値検出回路１３はそのＨＦ信号を用いてβ値を検出する。
【００４２】
ところで、実記録時においては、ディスクに記録するＥＦＭ記録信号に応じて光学ヘッド１の発光出力を変化させるために後方のサブビームのレーザー光量もそのＥＦＭ記録信号に応じて変化する。その為、単に後方のサブビームの反射光量をそのサブビームに対応する受光領域から取り出すだけではディスク内周側の隣接トラックから正しくＨＦ信号を得ることが出来ない。
【００４３】
このような状態で、後方のサブビームでディスク内周側の隣接トラックから正しくＨＦ信号を得るために、本発明においてはディスク記録時における光学ヘッド１の発光出力が記録レベル及び再生レベルの一方の所定レベルになった期間に前記サブビームにより読み取られたＨＦ信号をサンプルするようにしている。
【００４４】
このＨＦ信号のサンプルのために、図１においてはサンプルホールド回路１１が設けられている。このサンプルホールド回路１１はヘッド出力制御回路９から発生されるＥＦＭ記録信号に応じてサンプル期間及びホールド期間が設定され、ＥＦＭ記録信号の記録レベル時にＨＦ信号をサンプルすると共に、再生レベル時にＨＦ信号をホールドするように作動する。
【００４５】
すなわち、図３に示す如く、光スポットＳ３の光スポットＳ１から遠い半分側に対応するサブ受光領域Cにおける分割領域からの受光出力ｃ１、すなわち後方のサブビームから読み取られるＨＦ信号が図３の（イ）に示す波形であり、ヘッド出力制御回路９から発生されるＥＦＭ記録信号が図３の（ロ）に示すパルス波形である場合、前記ＨＦ信号はサンプルホールド回路１１により図３の（ハ）に示す波形に変換される。この変換されたＨＦ信号はホールド期間の波形情報が欠落されたものであるが、ＥＦＭ記録信号と隣接トラック（ｎ−１）の記録マークとは関連性が無いので、前記ＨＦ信号のピークレベルＶmax及びボトムレベルＶminを検出することができ、β値検出回路１３により実際にディスクに記録されたＥＦＭ記録信号が反映されたＨＦ信号を用いてβ値の検出が行われることになる。
【００４６】
したがって、ディスクのプログラムエリアにおける記録時に、１トラック前に実際に記録されたＥＦＭ記録信号から読み取られるＨＦ信号に基づいたβ値に応じてヘッド出力制御回路９により光学ヘッド１から出射される発光出力が設定され、その設定がディスクの記録に最適な最適記録レベルとなる。
【００４７】
また、サブビームの光量はメインビームの光量の例えば１／１０程度であるが、ＥＦＭ記録信号の記録レベル時にＨＦ信号をサンプルするようにしているので、サンプルされるＨＦ信号を読み取る期間における後方のサブビームの光量をディスクからの信号読み取りに有利な大きなレベルにより行え、読み取ったＨＦ信号のＳ／Ｎが良好となる。
【００４８】
尚、前述の実施例においては、ＨＦ信号を読み取るサブビームとして回折光の±１次ビームとしているが、ビーム光量は減るが回折光の±２次以降のビームとしても良く、この場合、±１次ビームをトラッキング制御を優先した配置とすることが出来、良質なトラッキングエラー信号を得ることが出来る。
【００５１】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明は、ディスクの記録時において、光学ヘッドの発光出力が記録レベル及び再生レベルの一方の所定レベルになった期間にメインビームより時間的に後方に位置するサブビームを用いてデータ信号をサンプルしているので、データ信号の記録状態を正しく検出して光学ヘッドの発光出力をディスクの記録に最適な最適記録レベルとすることが出来、特に、差動プッシュプル法に対応した光学ヘッドの光検出器において、サブ受光領域が信号トラック方向に２分割されているので、これを考慮して前記サブ受光領域の一方の分割領域からメインビームに対応する光スポットがオントラック状態において後方のサブビームに対応する光スポットの半分が隣接する信号トラックに配置されるようにすることにより良質なデータ信号を得ることが出来、記録状態の検出が確実になる。
【００５２】
また、本発明は、ディスクから読み取られるデータ信号をサンプルしたデータ信号とディスクのキャリブレーションエリアに試し書きされた後に再生されたテスト信号との相違する信号経路から供給されるデータ信号及びテスト信号を選択回路により選択して記録状態を検出する検出回路に供給するようにしており、前記検出回路をキャリブレーションエリアのテスト信号再生時とディスクへのデータ信号の記録時とで共用させることが出来、合理的な回路構成とすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスク記録装置の光学ヘッド発光出力制御方法を実現したＣＤ−Ｒドライブの一実施例を示す回路ブロック図である。
【図２】光学ヘッド１の各ビームから各種信号を取り出す部分の詳細を示す回路図である。
【図３】サンプルホールド回路１１により得られる波形を説明する波形図である。
【符号の説明】
１          光学ヘッド
２          ヘッドアンプ
４          デコーダ
７          エンコーダ
９          ヘッド出力制御回路
１１          サンプルホールド回路
１２          選択回路
１３          β値検出回路
【図１】
0003754338.tif 000002
【図２】
0003754338.tif 000003
【図３】
0003754338.tif 000004