JP3734647B2 - 光情報記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスクなどの記録媒体上に半導体レーザ光源からのレーザ光にを照射して情報を記録する光情報記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のマルチメディアの普及に伴って音楽用ＣＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭなどの再生専用メディア（記録媒体）や、そのような再生専用メディアに記録された情報を再生するＣＤドライブ，ＣＤ−ＲＯＭドライブ，及びＤＶＤ−ＲＯＭドライブ等の光情報再生装置が実用化されている。
【０００３】
また、色素メディアを用いた追記型光ディスクや、光磁気（ＭＯ）メディアを用いた書き換え可能なＭＯディスクの他に相変化型メディアも注目されており、これらの記録媒体に対する情報の記録及び再生を行なう光情報記録再生装置も実用化されている。
【０００４】
特に、書き換え可能なＤＶＤメディアに代表される相変化型メディアは、次世代のマルチメディア記録媒体及び大容量ストレージ媒体として多いに注目されている。
【０００５】
このような相変化型メディアでは、記録面の記録材料を結晶相とアモルファス相とに可逆的に相変化させて情報を記録する。
【０００６】
また、相変化型メディアはＭＯメディア等の光磁気メディアとは異なって外部磁界を必要とせず、半導体レーザ光源（ＬＤ）からのレーザ光だけで情報の記録及び再生を行なうことができ、且つ情報の記録と消去をレーザ光によって一度に行なうオーバーライト記録が可能である。
【０００７】
上述のような相変化型メディアに情報を記録するための一般的な記録波形としては、例えば、８−１６変調コード等に基づいて生成した単パルスの半導体レーザ発光波形があるが、この記録波形による単パルス記録では畜熱のために記録マークが涙状に歪みを生じたり、冷却速度が不足してアモルファス相の形成が不十分になり、レーザ光に対して低反射の記録マークが得られないなどの不具合が生じるという問題があった。
【０００８】
そこで、相変化型メディアに情報を記録する新たな方式では、図３の（ｃ）に示す光波形のように、多段の記録パワーを用いたマルチパルス波形のレーザ光によって相変化型メディアにマークを形成することにより、上述した不具合の発生を防止している。
【０００９】
図３の（ｃ）に示すように、上記マルチパルス波形のマーク部は、相変化型メディアの記録膜を融点以上に十分に予備加熱するための先頭加熱パルス“Ａ”と、後続する複数個の連続加熱パルス“Ｂ”と、その先頭加熱パルス“Ａ”と連続加熱パルス“Ｂ”のと間の連続冷却パルス“Ｃ”とからなっている。
【００１０】
そして、先頭加熱パルス“Ａ”と連続加熱パルス“Ｂ”の発光パワー（ピークパワー：ピークレベル電流）を“Ｐｗ”とし、連続冷却パルス“Ｃ”の発光パワー（ボトムパワー：ボトムレベル電流）を“Ｐｂ”とし、リード時の発光パワー（リードパワー）を“Ｐｒ”とすれば、それぞれの発光パワーは数１に示す演算式が成り立つように設定している。
【００１１】
【数１】
Ｐｗ＞Ｐｂ≒Ｐｒ…（１）
【００１２】
また、図３の（ｃ）に示すように、マルチパルス波形のスペース部はイレースパルス“Ｄ”からなり、その発光パワー（イレースパワー：イレースレベル電流）の“Ｐｅ”は、上記ピークパワー“Ｐｗ”とボトムパワー“Ｐｂ”との間に数２に示す関係が成り立つように設定している。
【００１３】
【数２】
Ｐｗ＞Ｐｅ＞Ｐｂ…（２）
【００１４】
このように、記録波形をマルチパルス発光波形にすることにより、相変化型メディアのマーク部は、先頭加熱パルス“Ａ”，連続加熱パルス“Ｂ”，及び連続冷却パルス“Ｃ”による加熱→冷却の急冷条件によってアモルファス相が形成され、スペース部はイレースパルス“Ｄ”による加熱のみの徐冷条件によって結晶相が形成されるので、アモルファス相と結晶相とで十分な反射率差が得られるようになる。
【００１５】
次に、相変化型メディアに記録を行なう際には、記録発光パワーの制御を正しく行なうことが必要である。
【００１６】
半導体レーザ光源（ＬＤ）は、自己発熱などによって「駆動電流−発光パワー特性」が容易に変動してしまうので、発光パワーを安定化させる手段として一般的にＡＰＣ制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）が行なわれる。
【００１７】
このＡＰＣ制御では、ＬＤからの出射光（ＬＤ出射光）の一部をフォトディテクタ（ＰＤ）に入射させ、ＬＤの発光パワー（ＬＤ発光パワー）に比例して発生するモニタ電流を用いてＬＤの駆動電流（ＬＤ駆動電流）を制御する。
【００１８】
このＡＰＣ制御において、情報再生のみを考慮した場合は、一般的にＬＤ駆動電流はノイズ抑制のために高周波電流が重畳されるが、ＤＣ的には一定電流であるので、比較的低帯域の帰還ループを構成することによって容易にＡＰＣ制御を実現することができる。
【００１９】
また、記録時にＡＰＣ制御を行なう場合は、マークとスペースを形成するために記録パワーが高速で変化するので、その制御に工夫が必要になる。
【００２０】
例えば、ＣＤ系やＤＶＤ系のメディアでは記録データのＤＳＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ Ｖａｌｕｅ）がゼロになることを利用して低帯域の帰還ループを構成すれば、再生時と同様に簡易な構成で記録パワーを制御することができるが、正確なパワーを制御することができない。
【００２１】
そこで、例えば、ＣＤ−Ｒ（色素系）メディアに対して、図１１の（ｃ）に示すようなストラテジのＬＤ波形で記録を行なう場合には、例えば、最長データ長である１１Ｔの長さのマークあるいはスペースのデータが記録される際に、マーク／スペースのそれぞれで発光パワーをサンプル／ホールドするようにすれば、ディスク回転数を４倍速程度にした場合でも制御帯域は数ＭＨｚでよくなり、比較的安価な構成で正確な記録パワーを制御することができる。
【００２２】
ＤＶＤ系メディアの場合は、上述したようなマルチパルス発光を行なうことが望ましい。しかし、ピークレベルのパワー検出を行なうには単純なサンプル／ホールド回路では受光系やその後段の回路で非常に高速な制御帯域が必要になり、現実的でない。
【００２３】
そこで、ロングスペースデータが出力される際にサンプルホールドするようにすれば、イレースパワーの検出を行なうことができる。
【００２４】
また、ボトムパワー或いはピークパワーを制御するには、記録開始前に予め半導体レーザの微分効率特性を算出しておき、イレースパワーを駆動する電流に微分効率から算出された電流を加算／減算してピークパワーの駆動電流にする手法がある。
【００２５】
しかし、上記のような手法は半導体レーザの微分効率が変動しないことが前提になっており、微分効率が変動してしまうとピークパワーを駆動する電流に誤差が生じてしまうという問題があった。
【００２６】
このような問題を解決する手段として、従来、ピークパワーを非パルス状態で発光させることによってピークパワーの出射光量を正確に検出し、また、非パルス状態で発光させることによって検出したピークパワーと、スペース出力時に検出したイレースパワーとにより、ボトムパワーを補正する光ディスク駆動装置のレーザパワー制御装置（例えば、特開平９−１７１６３１号公報参照）があった。
【００２７】
上述したような相変化型メディアに対して、再生時のジッタ特性が良好となるような光波形とするには、ピークパワー，イレースパワー，及びボトムパワーの３点をそれぞれ最適なパワーに保つ必要がある。
【００２８】
そこで、上記のような従来の光ディスク駆動装置のレーザパワー制御装置によれば、ピークパワーとスペースパワーを正確に検出することができ、またこの二つのパワーに基づいてボトムパワーを補正することもできる。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の光ディスク駆動装置のレーザパワー制御装置は、図３の（ｃ）に示すようなＤＶＤ等の相変化系メディアの記録ストラテジのピークパワー制御に応用した場合、非パルス状態で記録した箇所が連続加熱によって記録マークがうまく形成されずに欠損箇所となってしまうという不具合があった。
【００３０】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、相変化型メディアに対する情報の記録時、検出帯域の限られた出射光量検出器を使用しても正確に半導体レーザ光源のピークパワー，イレースパワー，及びボトムパワーを正確に制御し、なお且つ記録マークが欠損しないように記録できるようにすることを目的としている。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、半導体レーザ光源に所定の発光規則によるレーザ光のパルス発光をさせて、そのレーザ光を照射して記録媒体上に所定の記録変調方式に基づくチャネルクロック周期の１以上の正の整数倍長の発光パルスによって形成される情報を記録する光情報記録装置であって、上記半導体レーザ光源にボトムレベル電流を印加するボトムレベル電流印加手段と、上記ボトムレベル電流にイレースレベル電流を重畳するイレースレベル電流重畳手段と、上記ボトムレベル電流にピークレベル電流を重畳するピークレベル電流重畳手段と、上記イレースレベル電流重畳手段が、上記記録媒体に記録する情報が所定長以上のロングスペースデータ出力期間に上記イレースレベル電流を複数レベルに切り替えるイレースレベル電流切替手段を有し、記録動作中に上記イレースレベル電流切替手段によって切り替えられた各イレースレベル電流を重畳した印加電流に基づいて上記半導体レーザ光源を発光させたときの各レーザ光の発光パワーを検出し、その各発光パワーとその各発光パワーを生じせしめた各印加電流とに基づいて上記半導体レーザ光源の微分効率を算出し、その微分効率に基づいて記録時における上記ボトムレベル電流又は上記ピークレベル電流を記録動作中に切り替えるようにしたものを提供する。
【００３２】
また、上記のような光情報記録装置において、上記イレースレベル電流切替手段が、複数個のイレースレベル電流源を有し、その各イレースレベル電流源を適宜選択することによって複数レベルのイレースレベル電流を切り替える手段であるようにするとよい。
【００３４】
また、上記のような光情報記録装置において、上記イレースレベル電流切替手段が、上記複数個のイレースレベル電流源によって通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分増加させたイレースレベル電流と上記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少させたイレースレベル電流とに切り替える手段を有するようにするとよい。
【００３５】
さらに、上記のような光情報記録装置において、上記イレースレベル電流切替手段が、上記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分増加させたイレースレベル電流と上記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少させたイレースレベル電流の両イレースレベル電流を、上記記録媒体の適正イレースレベル電流の範囲内にする手段を有するようにするとよい。
【００３６】
さらにまた、上記のような光情報記録装置において、上記イレースレベル電流切替手段が、上記記録媒体の適正イレースレベル電流の上限値と通常記録動作時のイレースレベル電流とのレベル差が所定値以下のとき、上記複数個のイレースレベル電流源によって上記通常記録動作時のイレースレベル電流と上記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少させたイレースレベル電流とに切り替え、上記記録媒体の適正イレースレベル電流の下限値と通常記録動作時のイレースレベル電流とのレベル差が所定値以下のとき、上記複数個のイレースレベル電流源によって上記通常記録動作時のイレースレベル電流と上記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分増加させたイレースレベル電流とに切り替える手段を有するようにするとよい。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
この実施形態では、ＤＶＤフォーマットのコードデータを相変化型メディア（例えば、相変化型ディスク）に記録（オーバーライト）し、その記録されたデータを再生する光情報記録再生装置を示し、その情報記録方式は、データ変調方式として８−１６変調コードを用いてマークエッジ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）記録を行なう場合で説明する。
【００３８】
図１は、この発明の一実施形態である光情報記録再生装置の主要部の機能構成を示すブロック図である。
この光情報記録再生装置は、記録媒体としてＤＶＤディスク等の相変化型メディア（図示を省略）に対して半導体レーザ光源をマルチパルス発光させてレーザ光を照射し、相変化型メディアの記録面に記録マークを形成することによって情報の記録を行なう装置であり、以下、この発明に関わる情報の記録についてのみ説明し、再生についてはその処理と機能部の説明を省略する。
【００３９】
この光情報記録再生装置は、情報記録時、マルチパルスでマークを形成するためのピークレベル電流であるピークパワー（Ｐｗ），ボトムレベル電流であるボトムパワー（Ｐｂ），スペースを形成するためのイレースレベル電流であるイレースパワー（Ｐｅ）の３種類の記録パワーが必要になる。
【００４０】
まず、この光情報記録再生装置における通常の記録時でのＡＰＣ制御動作について説明する。
【００４１】
この光情報記録再生装置は、ＣＰＵ１から出力したボトムレベル制御信号１０４，通常イレースレベル制御信号１０５，及びピークレベル制御信号１０７により、それぞれボトムレベル用電流源８，イレースレベル用電流駆動装置９，ピークレベル用電流源１０の出力電流を設定する。
【００４２】
ボトムレベル用電流源８とピークレベル用電流源１０は具体的にはＤＡＣであり、ＣＰＵ１からデジタル的に設定されたＬＤ駆動電流情報に基づいて、アナログ信号であるボトムレベル駆動電流（ボトムレベル電流）１０８，及びピークレベル重畳電流（ピークレベル電流）１１０をそれぞれ出力する。
イレースレベル用電流駆動装置９は、後述する構成によって複数レベルのイレースレベル重畳電流（イレースレベル電流）１０９を切り替えて出力する。
【００４３】
ＬＤ駆動装置４では、ボトムレベル駆動電流１０８，イレースレベル重畳電流１０９，及びピークレベル重畳電流１１０に応じてそれぞれＬＤ２のボトムパワー（Ｐｂ），イレースパワー（Ｐｅ），及びピークパワー（Ｐｗ）の発光レベルを決定する。
【００４４】
また、ＣＰＵ１は、記録する情報を図３の（ｂ）に示すような８−１６変調信号に変換し、更に図３の（ｃ）に示すようなマルチパルス波形を生成し、その波形に応じてボトムパワーイネーブル信号１０１，イレースパワーイネーブル信号１０２，及びピークパワーイネーブル信号１０３をそれぞれＬＤ駆動装置４へ供給する。
【００４５】
そして、ＬＤ駆動装置４は、ボトムパワーイネーブル信号１０１がハイレベル“Ｈ”の時にボトムレベル駆動電流１０８をＬＤ２へ印加し、イレースパワーイネーブル信号１０２がハイレベル“Ｈ”の時にボトムレベル駆動電流１０８にイレースレベル重畳電流１０９を加算してＬＤ２へ印加し、ピークパワーイネーブル信号１０３がハイレベル“Ｈ”の時にボトムレベル駆動電流１０８にピークレベル重畳電流１１０を加算してＬＤ２へ印加して駆動電流を供給する。
【００４６】
図６の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、記録期間中はボトムパワーイネーブル信号１０１はハイレベル“Ｈ”にする。
イレースレベルで発光する場合は、イレースパワーイネーブル信号１０２も同時にハイレベル“Ｈ”にし、ＬＤ駆動装置４はボトムレベル駆動電流１０８とイレースレベル重畳電流１０９を加算してＬＤ２の駆動電流にする。
【００４７】
また、ピークレベルで発光する場合は、ピークパワーイネーブル信号１０３をハイレベル“Ｈ”にし、ＬＤ駆動装置４はボトムレベル駆動電流１０８とピークレベル重畳電流１１０を加算してＬＤ２の駆動電流にする。
【００４８】
ＬＤ駆動装置４からＬＤ２に駆動電流が供給されると、ＬＤ２からレーザ光が出射されて、図示を省略した相変化型メディアに照射し、その記録面に対する情報の記録及び再生を行なう。
その際、出射光の一部がモニタＰＤ３に入射され、発光パワーに比例したモニタ電流１１２がＩ／Ｖ変換回路５に出力される。
【００４９】
そして、Ｉ／Ｖ変換回路５で電流−電圧変換されたパワーモニタ電流１１２を利用することによってＡＰＣ制御を行なう。
【００５０】
パワーモニタ信号１１３は、ロングスペースデータ出力時（例えば、１４Ｔスペースデータ）に、ＣＰＵ１から出力されるイレースパワーサンプルタイミング信号１１１がハイレベル“Ｈ”の期間で、サンプルホールド回路６によってサンプル／ホールドされ、Ａ／Ｄコンバータ７でデジタル化されてイレースパワーサンプル信号１１４としてＣＰＵ１へ出力される（図６参照）。
【００５１】
ＣＰＵ１では、イレースパワーサンプル信号１１４を基準値と比較して、イレースパワー（Ｐｅ）が適正値になるように通常イレースレベル制御信号１０５の値を補正する。
【００５２】
また、ボトムパワーとピークパワーは、補正されたイレースパワーと後述する微分効率η（微分効率値）から駆動電流を算出して補正する。
その微分効率ηは、図７に線図で示すように、ＬＤ駆動電流−発光パワー特性の傾きΔＰ／ΔＩとして定義される値である。
【００５３】
ボトムパワー（Ｐｂ），イレースパワー（Ｐｅ），及びピークパワー（Ｐｗ）に対応するＬＤ駆動電流をそれぞれＩｂ，Ｉｅ，Ｉｗとすると、ボトムパワー（Ｐｂ），ピークパワー（Ｐｗ）は次に示す数３の（３）及び（４）の式で表すことができる。
【００５４】
【数３】
Ｐｂ＝Ｐｅ−η×（Ｉｅ−Ｉｂ）…（３）
Ｐｗ＝Ｐｅ＋η×（Ｉｗ−Ｉｅ）…（４）
【００５５】
上記式（３）と（４）に基づいて、ボトムパワー駆動電流（Ｉｂ）とピークパワー駆動電流（Ｉｗ）は次の数４の（５）及び（６）の式から算出することができる。
【００５６】
【数４】
Ｉｂ＝Ｉｅ−（Ｐｅ−Ｐｂ）／η…（５）
Ｉｗ＝Ｉｅ＋（Ｐｗ−Ｐｅ）／η…（６）
【００５７】
このようにして、ＣＰＵ１ではボトムパワー駆動電流（Ｉｂ），ピークパワー駆動電流（Ｉｗ）を算出して、ボトムレベル用電流源８，ピークレベル用電流源１０にそれぞれの駆動電流を出力させるための制御を行なう。
【００５８】
上述したように、ボトムレベル駆動電流１０８に電流加算することによってイレースレベルとピークレベルのＬＤ駆動電流にしているので、イレースレベル重畳電流１０９をΔＩｅ，ピークレベル重畳電流１１０をΔＩｗとすると、イレースレベル駆動電流（イレースレベル重畳電流１０９を加算した印加電流）Ｉｅとピークレベル駆動電流（ピークレベル重畳電流１１０を加算した印加電流）Ｉｗはそれぞれ次の数５に示す（７）と（８）の式で表すことができる。
【００５９】
【数５】
Ｉｅ＝Ｉｂ＋ΔＩｅ…（７）
Ｉｗ＝Ｉｂ＋ΔＩｗ…（８）
【００６０】
この通常のＡＰＣ制御を行なう時間間隔は、以後に述べる微分効率算出シーケンスの時間間隔に比べて比較的短い間隔にする。
例えば、８−１６記録変調方式の最長データ長である１４Ｔスペースが出力された時にイレースレベルをサンプリングするようにする。
【００６１】
また、ＤＶＤ規格において１４Ｔデータ長はＳＹＮＣコードなので、スペースパワーのサンプル期間を１４Ｔスペースデータ出力時にする場合は、ＳＹＮＣフレーム（１４８８Ｔ）のほぼ２回に一回ごとにサンプル／ホールドを行なうことになる。
【００６２】
なお、１４Ｔデータは、ＤＳＶをゼロ“０”にするために規則に従って１４Ｔマークあるいは１４Ｔスペースが選ばれるので、必ずしも２ＳＹＮＣに１回１４Ｔスペースが出力されるわけではないが、この実施形態では便宜上、交互に１４Ｔマーク／１４Ｔスペースが出現するものとみなす。
【００６３】
このようにして、この光情報記録再生装置は、ロングスペースデータ出力時にサンプリングしたイレースレベルと予め求めた微分効率とに基づいてボトムレベルとピークレベルのパワーを算出することにより、低帯域の回路構成でも情報記録時のボトムレベルとピークレベルの各パワー補正を行なうことができる。
【００６４】
ところで、図９に示すように、記録動作中に微分効率ηが変動してしまうと、ボトムパワー駆動電流Ｉｂ，ピークパワー駆動電流Ｉｗの算出に誤差が生じ、ボトムパワーとピークパワーの補正が正確に行なえなくなる。
【００６５】
そこで、記録動作中に微分効率ηを再算出する方法として、上述した従来の技術（例えば、特開平９−１７１６３１号公報参照）のように、イレースレベルとピークレベルの２点で発光パワーをサンプルする手法があるが、このような手法によると非パルス状態になったマーク部分のデータが欠損してしまうという不具合が発生する。
【００６６】
そこで、この実施形態の光情報記録再生装置では、イレースレベル電流を適宜複数レベルに切り替え可能な構成にし、複数のイレースレベル電流に基づく発光パワーをサンプルホールドして微分効率ηを算出する。
【００６７】
すなわち、この光情報記録再生装置は、半導体レーザ光源に所定の発光規則によるレーザ光のパルス発光をさせて、そのレーザ光を照射して記録媒体上に所定の記録変調方式に基づくチャネルクロック周期（Ｔ）の所定倍（ｎ：１以上の正の整数）長の発光パルスによって形成される情報を記録する装置である。
【００６８】
また、上記ＬＤ駆動装置４，ボトムレベル用電流源８が、半導体レーザ光源にボトムレベル電流を印加するボトムレベル電流印加手段の機能を果たす。
上記ＬＤ駆動装置４，イレースレベル用電流駆動装置９が、ボトムレベル電流にイレースレベル電流を重畳するイレースレベル電流重畳手段の機能を果たす。上記ＬＤ駆動装置４，ピークレベル用電流源１０が、ボトムレベル電流にピークレベル電流を重畳するピークレベル電流重畳手段の機能を果たす。
【００６９】
さらに、上記イレースレベル用電流駆動装置９は、イレースレベル電流を複数レベルに切り替えるイレースレベル電流切替手段の機能を果たす。
【００７０】
そして、上記ＣＰＵ１，イレースレベル用電流駆動装置９等が、記録動作中にイレースレベル電流切替手段によって切り替えられた各イレースレベル電流を重畳した印加電流に基づいて半導体レーザ光源を発光させたときの各レーザ光の発光パワーを検出し、その各発光パワーとその各発光パワーを生じせしめた各印加電流とに基づいて前記半導体レーザ光源の微分効率を算出し、その微分効率に基づいて記録時におけるボトムレベル電流又はピークレベル電流を記録動作中に切り替えるようにする手段の機能を果たす。
【００７１】
また、上記ＤＡＣ９０２と９０３が、複数個のイレースレベル電流源に相当し、上記ＣＰＵ１とスイッチ９０４が、その各イレースレベル電流源を適宜選択することによって複数レベルのイレースレベル電流を切り替える手段の機能を果たす。
【００７２】
さらに、上記ＣＰＵ１等が、複数レベルのイレースレベル電流の切り替え期間を、記録媒体に記録する情報が所定長以上のスペースデータ等のイレース情報出力期間に相当させる手段の機能を果たす。
【００７３】
また、上記ＣＰＵ１等は、複数個のイレースレベル電流源によって通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分増加させたイレースレベル電流と通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少させたイレースレベル電流とに切り替える手段の機能を果たす。
【００７４】
さらに、上記ＣＰＵ１等は、通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分増加させたイレースレベル電流と通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少させたイレースレベル電流の両イレースレベル電流を、記録媒体の適正イレースレベル電流の範囲内にする手段の機能を果たす。
【００７５】
次に、図２，図４，及び図５の（ａ）に基づいて、この実施形態の光情報記録再生装置におけるこの発明に関わる微分効率算出シーケンスについて説明する。イレースレベル用電流駆動装置９は、図２に示すように、２つのＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）９０２と９０３とスイッチ９０４とから構成されており、スイッチ９０４によって選択されたＤＡＣ（９０２あるいは９０３）からそれぞれイレースレベル重畳電流が出力される。
【００７６】
ＤＡＣ９０２は、ＣＰＵ１からの通常イレースレベル制御信号１０５により、イレースレベルが通常イレースレベル（Ｐｅ）になるように設定され、ＬＤ２が通常のイレースレベル発光を行なっている場合は、ＣＰＵ１からのイレースレベル切り替え信号１１５によってスイッチ９０４はハイレベル“Ｈ”側に設定されている。
【００７７】
ＣＰＵ１では、通常ＡＰＣ制御間隔よりも低頻度で微分効率算出シーケンスを始動する（その頻度は、ＬＤ２の微分効率の時間的変動によって最適値が決まるで、実験的に求めておく）。
【００７８】
ＣＰＵ１は、まず、微分効率η算出時イレースレベル制御信号１０６により、ＬＤ２がＰｅ＋αのレベルで発光するようにＤＡＣ９０３を設定する（図４の状態遷移（２）を参照）。
【００７９】
そのシーケンス状態で、記録情報として１４Ｔスペースデータが出力される際に、ＣＰＵ１はイレースレベル切り替え信号１１５をローレベル“Ｌ”にしてイレースレベルの重畳電流がＤＡＣ９０３出力になるようにする。
すると、ＬＤ２は１４Ｔ期間のみ、Ｐｅ＋αのイレースレベルで発光する。
【００８０】
このレベルのパワーはイレースパワーサンプル信号１１４としてサンプルされてＣＰＵ１に出力されるが、ＣＰＵ１では通常ＡＰＣ時にサンプルされるイレースレベルとは区別してサンプル値を取得する。
【００８１】
ＣＰＵ１は、１４Ｔスペースデータ出力後、イレースレベル切り替え信号１１５をすぐにハイレベル“Ｈ”に戻すので、以降のイレースレベル発光は通常のイレースパワー（Ｐｅ）のレベルに復帰している（図４の状態遷移（３）を参照）。
【００８２】
イレースレベルとピークレベルのパワーは、再生時ジッタが抑えられるように試し書きなどによって最適値に設定するが、長期間通常のイレースパワー（Ｐｅ）のレベルと異なるイレースレベルの発光パワーで発光しつづけると、ジッタの低下が懸念される。
そこで、イレースレベルを速やかに通常のイレースパワー（Ｐｅ）のレベルに戻すようにすれば、ジッタへの影響は殆ど無視することができる。
【００８３】
次に、ＣＰＵ１はＬＤ２がＰｅ−αのレベルで発光するようにＤＡＣ９０３を設定する（図４の状態遷移（４））。
このシーケンス状態で、記録情報として１４Ｔスペースデータが出力される際に、ＣＰＵ１はイレースレベル切り替え信号１１５をＬにしてイレースレベルの重畳電流がＤＡＣ９０３出力となるようにする。
【００８４】
すると、ＬＤ２は１４Ｔ期間のみＰｅ−αのイレースレベルで発光する。
Ｐｅ＋αレベル出力時同様、このレベルのパワーがサンプルされてＣＰＵ１に出力される。
【００８５】
ＣＰＵ１では、取得した２レベルの発光パワー（Ｐｅ＋α，Ｐｅ−α）と、それぞれのＬＤ駆動電流Ｉｅ′，Ｉｅ″に基づいて、下記の数６の（９）の式に基づいて微分効率ηを算出する（図８参照）。
【００８６】
【数６】

【００８７】
Ｐｅ＋αレベルによるレーザ発光とＰｅ−αレベルによるレーザ発光は、ＤＡＣ９０３へのＰｅ−αレベル設定が間に合うなら連続した１４Ｔスペースデータ出力時に行なってもよいが、通常Ｐｅレベル発光による１４Ｔスペース記録を間に挟んでもよい。
その場合でも、正しい微分効率ηを算出するためにはなるべく短い時間間隔で両レベルによる発光を行なうことが必要である。
【００８８】
ところで、微分効率ηを算出する際に通常イレースレベル（Ｐｅ）を±αする理由は、イレースレベルで許容されるパワーレンジを有効に利用するためである。
そして、相変化型メディアの場合、イレースレベルの適正範囲が概ね決まっており、例えば、あるメディア種類では３ｍＷ≦Ｐｅ≦８ｍＷの範囲が望ましいとされている。
【００８９】
その適正範囲よりも高パワーで記録すると、オーバーライト特性の劣化や膜破壊が生じ、適正範囲より低パワーで記録するとオーバーライト特性の劣化や消し残りが生じる。
【００９０】
通常、相変化型メディアへの適正なイレースパワー（Ｐｅ）は試し書きによって決定されるが、その値は適正範囲の中心あたりに決定されることが多い。
また、微分効率ηを算出する際には、２点のパワーレベル差はなるべく離れていた方が算出誤差が少なくなる。
【００９１】
そこで、この実施形態の光情報記録再生装置では、通常イレースレベルを中心にレベル増加／減少させた２点のパワーで発光させることによって、オーバーライト特性劣化や消し残りを生じない範囲で、なお且つ算出誤差を少なくして微分効率ηを算出することができる。
【００９２】
この実施形態でのαの具体的な値の例として、適正イレースレベル範囲が３ｍＷ≦Ｐｅ≦８ｍＷ，Ｐｅ＝６ｍＷとした場合、α＝１．５ｍＷとする。
【００９３】
このようにして、この実施形態の光情報記録再生装置は、イレースレベルのレーザパワーを複数レベルに切り替えて発光させ、複数のイレースレベルの発光パワーと各々のレーザ駆動電流値からレーザの微分効率を算出し、算出された微分効率をもとにボトムレベル及び／或いはピークレベルのレーザパワーを決定するので、記録データの欠損を招かず、且つ低帯域の回路構成で正確にボトムレベル，イレースレベル，及びピークレベルのパワー制御を行なうことができる。
【００９４】
また、イレースレベル電流重畳手段として複数の電流源を具備し、複数の電流源を適宜切り替えることによって複数のイレースレベルで発光を行なえるようにしたので、記録データの欠損を招かず、且つ低帯域の回路構成で正確にボトムレベル，イレースレベル，及びピークレベルのパワー制御を行なうことができる。
【００９５】
さらに、イレースレベルのレーザパワーを切り替える期間は、記録情報が所定長以上のイレース情報（スペースデータ）出力期間であるようにしたので、イレースレベルは速やかに通常レベルに復帰し、再生時ジッタ劣化への影響を防ぐことができる。
【００９６】
また、微分効率を求める際には、通常記録動作時のイレースレベルパワー（Ｐｅ）から所定分増加させたパワー（Ｐｅ＋α）と通常記録動作時のイレースレベルパワー（Ｐｅ）から所定分減少せたパワー（Ｐｅ−α）の２箇所のイレースレベルの発光パワーと各々のレーザ駆動電流から、微分効率を算出するようにしたので、適正イレースレベル範囲を有効に利用することができる。
【００９７】
さらに、通常記録動作時のイレースレベルパワーを所定分増加又は減少させたレベル（Ｐｅ+α）と（Ｐｅ−α）は、記録媒体の適正イレースレベルの範囲内であるようにしたので、オーバーライト特性劣化や消し残しを生じないように記録することができる。
【００９８】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。
上述した微分効率算出シーケンスでは、通常イレースレベルＰｅをα分増加／減少させた２点のパワーで発光を行なって微分効率ηの算出を行なった。
【００９９】
これは、通常イレースレベルＰｅが適正イレースパワー範囲の中央近辺に設定された場合に有効であり、試し書きの結果、最適イレースレベル（通常イレースレベル）が適正範囲の上限／下限のどちらかに偏ってしまった場合には適用できない。
【０１００】
そこで、通常イレースレベルと適正レベルの上限値或いは下限値とのレベル差が所定値以下であった場合は、通常イレースレベルと所定レベルβを増加／減少させたパワーとの２点でパワーを測定し、微分効率ηを算出するようにするとよい。
【０１０１】
この場合、上記ＣＰＵ１，イレースレベル用電流駆動装置９等が、記録媒体の適正イレースレベル電流の上限値と通常記録動作時のイレースレベル電流とのレベル差が所定値以下のとき、複数個のイレースレベル電流源によって通常記録動作時のイレースレベル電流と通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少させたイレースレベル電流とに切り替え、記録媒体の適正イレースレベル電流の下限値と通常記録動作時のイレースレベル電流とのレベル差が所定値以下のとき、複数個のイレースレベル電流源によって通常記録動作時のイレースレベル電流と通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分増加させたイレースレベル電流とに切り替える手段の機能を果たす。
【０１０２】
次に、図５の（ｂ）と（ｃ）、図１０に基づいてこの発明の一実施形態の光情報記録再生装置における他の微分効率算出シーケンスについて説明する。
この微分効率算出シーケンスを開始する際、図５の（ｂ）に示すように、通常イレースレベルＰｅと適正イレースレベルの下限とのレベル差がｄ以下であった場合、ＣＰＵ１はＤＡＣ９０３に対してイレースレベルを所定レベル増加させたＰｅ＋βになるように設定する。
【０１０３】
そして、上述の微分効率算出シーケンスと同様にして、ＣＰＵ１が記録情報として１４Ｔスペースデータが出力される際にイレースレベル切り替え信号１１５を切り替えることにより、ＬＤ２は１４Ｔ期間のみＰｅ＋βのイレースレベルで発光する（図１０の状態遷移（２））。
【０１０４】
ＣＰＵ１は、イレースパワーサンプル信号１１４として取得したＰｅ＋βレベルのパワーと、通常ＡＰＣ制御時に取得した通常イレースレベルＰｅとの２レベルのパワーと、それぞれのＬＤ駆動電流Ｉｅ′，Ｉｅ″とを基にして微分効率ηを算出する。
【０１０５】
ここで、上述の微分効率算出シーケンスにおけるパワー増減分αとβとの関係を次の数７の（１０）の式で表すことができ、この（１０）式によって得られたパワー増減分βを用いることによって、この場合の微分効率ηも（９）の式と同様にして算出することができる。
【０１０６】
【数７】
β＝２×α…（１０）
【０１０７】
また、図５の（ｃ）に示すように、通常イレースレベルＰｅと適正イレースレベルの上限とのレベル差がｄ以下であった場合も同様にして、通常イレースレベルＰｅと所定レベル減少させたＰｅ−βとの２点のレベルでサンプリングを行なって微分効率ηを算出する。
【０１０８】
したがって、通常イレースレベルが適正イレースレベルの下限／上限近傍に設定されていたとしても、得られる微分効率算出誤差を少なくすることができる。
【０１０９】
このようにして、この実施形態の光情報記録再生装置では、微分効率を求める際に、通常記録動作時のイレースレベルパワー（Ｐｅ）と記録媒体の適正イレースレベルの上限値とのレベル差が所定値以下である場合は通常記録動作時のイレースレベルパワー（Ｐｅ）とそのＰｅから所定分減少させたパワー（Ｐｅ−β）の２箇所のイレースレベルの発光パワーと各々のレーザ駆動電流から微分効率を算出し、通常記録動作時のイレースレベルパワー（Ｐｅ）と適正イレースレベルの下限値とのレベル差が所定値以下である場合は、通常記録動作時のイレースレベルパワー（Ｐｅ）とそのＰｅから所定分増加させたパワー（Ｐｅ＋β）の２箇所のイレースレベルの発光パワーと各々のレーザ駆動電流から微分効率を算出するようにしたので、通常イレースレベルが適正イレースレベルの下限／上限近傍に設定されていたとしても微分効率算出誤差を少なくすることができる。
【０１１０】
なお、上述の如く述べてきた各実施形態においては、イレースレベルの電流駆動装置として２個の電流源で構成した場合の例を述べてきたが、この電流源の個数は本願各請求項をなんら制約するものではなく、３個以上の電流源で構成しても上述と同じようにして実施することができる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明の光情報記録再生装置によれば、相変化型メディアに対する情報の記録時、検出帯域の限られた出射光量検出器を使用しても正確にピークパワー，イレースパワー，及びボトムパワーを正確に制御し、なお且つ記録マークが欠損しないように記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態である光情報記録再生装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したイレースレベル用電流駆動装置９の内部構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した光情報記録再生装置における情報記録時のマルチパルスの一例を示す波形図である。
【図４】図１に示した光情報記録再生装置の微分効率算出シーケンスにおける各部の出力信号の一例を示す波形図である。
【図５】同じく図１に示した光情報記録再生装置の微分効率算出シーケンスにおける各部の出力信号の一例を示す波形図である。
【図６】図１に示した光情報記録再生装置の各部における情報記録時の出力信号の一例を示す波形図である。
【図７】図１に示した光情報記録再生装置で算出される微分効率の説明に供する線図である。
【図８】図１に示した光情報記録再生装置で算出される微分効率の説明に供する他の線図である。
【図９】図１に示した光情報記録再生装置で算出される微分効率の変動の説明に供する他の線図である。
【図１０】図１に示した光情報記録再生装置の他の微分効率算出シーケンス時の各部における出力信号の一例を示す波形図である。
【図１１】従来の光情報記録再生装置における記録ストラテジの説明に供する波形図である。
【符号の説明】
１：ＣＰＵ ２：レーザダイオード（ＬＤ）
３：モニタＰＤ ４：ＬＤ駆動装置
５：Ｉ／Ｖ変換回路 ６：サンプルホールド回路
７：Ａ／Ｄコンバータ ８：ボトムレベル用電流源
９：イレースレベル用電流駆動装置
１０：ピークレベル用電流源
９０２，９０３：Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）
９０４：スイッチ
１０１：ボトムパワーイネーブル信号
１０２：イレースパワーイネーブル信号
１０３：ピークパワーイネーブル信号
１０４：ボトムレベル制御信号
１０５：通常イレースレベル制御信号
１０６：η算出時イレースレベル制御信号
１０７：ピークレベル制御信号
１０８：ボトムレベル駆動電流
１０９：イレースレベル重畳電流
１１０：ピークレベル重畳電流
１１１：イレースパワーサンプルタイミング信号
１１２：モニタ（ＰＤ出力）電流
１１３：パワーモニタ信号
１１４：イレースパワーサンプル信号
１１５：イレースレベル切り替え信号

Claims (5)

1. 半導体レーザ光源に所定の発光規則によるレーザ光のパルス発光をさせて、そのレーザ光を照射して記録媒体上に所定の記録変調方式に基づくチャネルクロック周期の１以上の正の整数倍長の発光パルスによって形成される情報を記録する光情報記録装置であって、
   前記半導体レーザ光源にボトムレベル電流を印加するボトムレベル電流印加手段と、
   前記ボトムレベル電流にイレースレベル電流を重畳するイレースレベル電流重畳手段と、
   前記ボトムレベル電流にピークレベル電流を重畳するピークレベル電流重畳手段と、
   前記イレースレベル電流重畳手段が、前記記録媒体に記録する情報が所定長以上のロングスペースデータ出力期間に前記イレースレベル電流を複数レベルに切り替えるイレースレベル電流切替手段を有し、
   記録動作中に前記イレースレベル電流切替手段によって切り替えられた各イレースレベル電流を重畳した印加電流に基づいて前記半導体レーザ光源を発光させたときの各レーザ光の発光パワーを検出し、該各発光パワーとその各発光パワーを生じせしめた各印加電流とに基づいて前記半導体レーザ光源の微分効率を算出し、該微分効率に基づいて記録時における前記ボトムレベル電流又は前記ピークレベル電流を記録動作中に切り替えるようにしたことを特徴とする光情報記録装置。
2. 請求項１記載の光情報記録装置において、
   前記イレースレベル電流切替手段が、複数個のイレースレベル電流源を有し、該各イレースレベル電流源を適宜選択することによって複数レベルのイレースレベル電流を切り替える手段であることを特徴とする光情報記録装置。
3. 請求項２記載の光情報記録装置において、
   前記イレースレベル電流切替手段が、前記複数個のイレースレベル電流源によって通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分増加させたイレースレベル電流と前記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少させたイレースレベル電流とに切り替える手段を有することを特徴とする光情報記録装置。
4. 請求項３記載の光情報記録装置において、
   前記イレースレベル電流切替手段が、前記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分増加させたイレースレベル電流と前記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少させたイレースレベル電流の両イレースレベル電流を、前記記録媒体の適正イレースレベル電流の範囲内にする手段を有することを特徴とする光情報記録装置。
5. 請求項２記載の光情報記録装置において、
   前記イレースレベル電流切替手段が、前記記録媒体の適正イレースレベル電流の上限値と通常記録動作時のイレースレベル電流とのレベル差が所定値以下のとき、前記複数個のイレースレベル電流源によって前記通常記録動作時のイレースレベル電流と前記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分減少させたイレースレベル電流とに切り替え、前記記録媒体の適正イレースレベル電流の下限値と通常記録動作時のイレースレベル電流とのレベル差が所定値以下のとき、前記複数個のイレースレベル電流源によって前記通常記録動作時のイレースレベル電流と前記通常記録動作時のイレースレベル電流から所定分増加させたイレースレベル電流とに切り替える手段を有することを特徴とする光情報記録装置。

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