JPH06325364A - 光ディスク記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な回路構成により、ＺＣＡＶディスクの
各バンドにおいて良好な記録を行うために必要なパルス
幅の記録パルスを得る。 【構成】 光ディスク記録装置の記録パルス生成回路
は、原発振器１からの原発振クロックを分周する分周器
２を有しており、ＺＣＡＶディスクの各バンドにおける
チャネルクロックを生成する。データ発生回路５は、Ｃ
ＰＵ３から送られる記録データに応じて各バンドにおけ
るチャネルクロック幅のパルス幅のレーザダイオード発
光パルス６を送出する。また、ディレイライン７、フリ
ップフロップ９によりディレイライン７の遅延量に相当
する最内周バンドのチャネルクロック幅より短い固定パ
ルス幅のレーザダイオード発光パルス１０を生成する。
そして、スイッチ回路１１によって前記いずれかのレー
ザダイオード発光パルスをバンド毎に選択し、レーザド
ライバ回路１２によってレーザダイオード１３のパルス
発光を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディスク状の記録媒体
にレーザ光を照射して情報の記録を行う光ディスク記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学的に情報を記録再生する装置とし
て、記録媒体に光磁気ディスクを用い、光磁気方式によ
って記録を行う装置が近年種々提案されている。このよ
うな光磁気ディスクを用いた光ディスク記録装置では、
磁性薄膜上に集光したレーザ光を外部磁場印加の下でパ
ルス変調することにより、磁化反転ドメインを書き込む
ことによって信号の記録がなされる。

【０００３】図８に光磁気ディスクにおける信号記録の
概念図を示す。光磁気ディスクは、透明基板２１の上に
成膜された垂直磁気異方性をもった磁性薄膜２２が設け
られている。磁性薄膜２２は、初期的に下向きに磁化さ
れており、この磁性薄膜２２に上向きの外部磁場２３を
印加し、磁性薄膜２２にパルス状で高いパワーのレーザ
光２４を集光することにより、レーザ照射により昇温し
た部分のみが外部磁場２３の方向に磁化方向を変え、磁
化反転ドメインが形成される。ここで、レーザ光２４を
記録するデータに応じてパルス状に点灯しつつディスク
を回転することにより、磁性薄膜２２上に次々と磁化反
転ドメイン２５が形成され、これによりデータの記録が
なされる。

【０００４】このように、光磁気記録は磁性薄膜の昇温
によってなされるため、記録を良好に行うためには、光
磁気ディスクに照射するレーザ光を発光する半導体レー
ザにおいて、パルス発光時のレーザパワー及びパルス幅
が適正に設定されている必要がある。

【０００５】現在、１３０mmのＩＳＯ規格対応（ＩＳＯ
／ＩＥＣ１００８９）の光磁気ディスクを用いて、デー
タを記録再生する装置が市場に投入されている。

【０００６】図９は、前記ＩＳＯ規格に準拠したディス
クの最内周にディスク回転数１８００rpm で数種のパル
ス幅で信号を記録した際のエラーレイトの記録パワー依
存性を示したものである。図中の１Ｔ等は半導体レーザ
に供給する信号のパルス幅を示したもので、１Ｔはちょ
うど記録再生の基準信号、いわゆる発振器から発生され
るチャネルクロックの周期に等しいパルス幅を示してい
る。０．７５Ｔ及び０．５Ｔはそれぞれ１Ｔの３／４及
び１／２のパルス幅を意味している。

【０００７】記録を行う際には、ディスク上にピットを
形成するのに所定のエネルギーを加える必要であるた
め、図９から分かるように、パルス幅が短くなるに従
い、必要なレーザ光の記録パワーは高くなるが、１Ｔの
ような長いパルス幅では、エラーレイトの低い記録パワ
ー領域が狭くまた最良のエラーレイト値自体も高くなっ
てしまう結果となる。これは、過大なパルス幅で記録し
た場合、記録ピットの径が大きくなりすぎてしまい、ピ
ット間の分離が十分にできなくなるために起こる現象で
ある。また、０．５Ｔの場合のように高い記録パワーを
発生するためには、高価な半導体レーザを使用する必要
がある。

【０００８】したがって、ディスクの最内周において
は、記録時に半導体レーザに供給する信号（以下、記録
パルスと記す）のパルス幅は０．７５Ｔぐらいが適正で
ある。

【０００９】一方、図１０は図９と同様の測定をディス
クの最外周で行った結果である。ディスクの半径方向位
置が遠いことに伴い、ディスクの周速（すなわち記録ト
ラックにおける線速度）が速くなっているので、図９と
比較して必要な記録パワーが高パワー側に移動している
ことが分かる。これと共に、１Ｔのような長いパルス幅
で記録した場合においても最良のエラーレイト値が十分
低くなっていることが分かる。これは、前記ＩＳＯ規格
がディスク全面にわたって記録周波数が一定のいわゆる
ＣＡＶ記録であるため、外周においても最近接ピットの
間隔が十分離れていることによっている。

【００１０】したがって、ディスクの最外周において
は、１Ｔのパルス幅の記録パルスを用いた場合において
も十分に良好な記録を行うことができる。

【００１１】このように、ＣＡＶ記録においては、最内
周以外は０．７５Ｔ程度の短いパルス幅の記録パルスを
使用する必要がなく、むしろ外周で周速が速くなること
に伴って高い記録パワーが必要になることを避けるため
に、一般には図１１に示すように半径位置に応じて数段
階にパルス幅を切り換えることが行われる。

【００１２】このような記録方式を用いることにより、
ディスク全面にわたって良好な信号の記録がなされる。
ＣＡＶ記録において半径位置によりパルス幅を変える技
術は特開昭５９−２４４５２号公報に示されている。こ
の公報の例はＭＦＭ記録の例であるが、周速の大きい外
周で記録ピットが記録パワー不足から小さくなることを
防止する技術として、前記ＩＳＯ規格の場合においても
同様の効果をもたらす。

【００１３】近年、このようなＣＡＶ記録に対して、デ
ィスク全面でピット間隔をほぼ等しくすることによって
高密度記録を達成するＺＣＡＶ記録が実用化されようと
している。ＺＣＡＶ記録においては、ディスク半径位置
によって複数のドーナツ状の領域（ゾーン）に分割し、
それぞれのゾーンでピット間隔が物理的限界（集光レー
ザビームの回折限界で決まるスポット径程度）となるよ
うにゾーン毎に記録周波数を切り換えるようにする。

【００１４】図３に１３０mmディスクのＺＣＡＶ規格の
例として、ＥＣＭＡ／ＴＣ３１／９２／９１のディスク
回転数１８００rpm での各ゾーン（以下、バンドとも称
する）におけるチャネルクロック周波数、及び１Ｔ，
０．５Ｔ，０．７５Ｔのパルス幅を示す。この例のよう
に、各バンドで記録周波数（チャネルクロック周波数）
を切り換え、外周にいくに従って周波数を上げることに
より、ディスク全面でピット間隔をほぼ一定にでき、記
録密度を上げ高容量の記録を達成することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前述したＺＣＡＶ記録
においては、全てのバンドにおいて図９に示したＣＡＶ
ディスクの最内周の場合と同様に記録ピット密度がレー
ザビームの回折限界に近い記録となっているため、図９
と同様なエラーレイトの記録パワー依存性を示す。した
がって、良好なエラーレイトを得るためには各バンドに
おいてそれぞれの記録周波数の０．７５Ｔ程度以下のパ
ルス幅の記録パルスを使用する必要があると考えられ
る。

【００１６】しかしながら、ＺＣＡＶ記録においては、
記録パルスのパルス幅の設定については特に提案がなさ
れていない。

【００１７】ＺＣＡＶ記録の場合は各バンドで記録周波
数が異なっているため、各バンドにおいて０．７５Ｔの
パルス幅を用いて記録を行うのが理想的である。しか
し、ディスク半径位置に応じて、各バンド毎に記録パル
ス幅を用意しておき、各バンドでパルス幅を切り換えて
記録を行うためには、複雑な回路構成が必要となる。

【００１８】このため、装置のコストが上昇したり回路
規模や回路の実装面積が大きくなってしまう問題点があ
り、また装置の小型化に伴って実装密度が上昇した場合
に記録パルスを生成する回路部の占める割合が大きくな
り装置の小型化に弊害を及ぼす恐れがあるなど、各バン
ド毎にパルス幅を切り換えて記録を行うことは実現困難
である。

【００１９】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、簡単な回路構成により、ＺＣＡＶディスクの各
バンドにおいて良好な記録を行うために必要なパルス幅
の記録パルスを得ることが可能な光ディスク記録装置を
提供することを目的としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明による光ディスク
記録装置は、高密度記録を達成するため、信号を記録す
るディスク半径により記録周波数を変化させるバンド領
域を設けたいわゆるＺＣＡＶディスクに対して信号記録
を行う装置において、ＺＣＡＶディスクの最内周のバン
ドにおけるチャネルクロック幅より短いパルス幅のパル
ス信号を記録データに応じて発生させる第一の記録パル
ス発生手段を備え、この第一の記録パルス発生手段から
出力される記録パルスによってレーザダイオードのパル
ス発光を行うものである。

【００２１】

【作用】第一の記録パルス発生手段により、ＺＣＡＶデ
ィスクの最内周のバンドにおけるチャネルクロック幅よ
り短いパルス幅のパルス信号を記録データに応じて発生
し、この第一の記録パルス発生手段から出力される記録
パルスによってレーザダイオードのパルス発光を行う。
または、さらに第二の記録パルス発生手段によって、Ｚ
ＣＡＶディスクの各バンドにおけるチャネルクロック幅
のパルス信号を記録データに応じて発生し、パルス選択
手段により前記第一または第二の記録パルス発生手段か
ら出力される記録パルスをバンド毎に選択し、この選択
された記録パルスによってレーザダイオードのパルス発
光を行う。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図４は本発明の第１実施例に係り、図
１は光ディスク記録装置に設けられる記録パルス生成回
路の構成を示すブロック図、図２は図１の記録パルス生
成回路における各部の信号を示すタイミングチャート、
図３は第１実施例で用いられるＺＣＡＶディスクの各バ
ンドのクロック周波数を示す図、図４は各バンドにおけ
る記録パルス幅を示す作用説明図である。

【００２３】第１実施例は、図３に示すＥＣＭＡ規格の
１３０mmのＺＣＡＶ光磁気ディスクを１８００rpm で回
転させた場合に適応した例である。図３は、ＺＣＡＶデ
ィスクの各バンドにおけるチャネルクロック周波数、及
び１Ｔ，０．５Ｔ，０．７５Ｔのパルス幅を示してい
る。

【００２４】図１に示すように、本実施例の光ディスク
記録装置に設けられる記録パルス生成回路は、装置の各
部動作の原発振となるクロックを発生する原発振器１を
有している。この原発振器１は、水晶等を用いた周波数
の安定した発振器で構成される。また、原発振器１から
出力されるクロックを分周してチャネルクロックとして
出力する分周器２、記録データを分周器２から出力され
るチャネルクロックに同期して出力するデータ発生回路
５、各部の制御を行うＣＰＵ３が設けられ、ＣＰＵ３
は、分周器２の分周比を設定して指示を送ると共に、記
録データをデータ発生回路５に送出し、これにより、分
周器２で各バンドにおけるチャネルクロック４が生成さ
れ、データ発生回路５よりチャネルクロック４に同期し
た記録データ列のパルスが出力されるようになってい
る。

【００２５】データ発生回路５の出力端は、スイッチ回
路１１の一方の入力端に接続されると共に、ＲＳ型のフ
リップフロップ９のＳ入力端及びディレイライン７を介
してフリップフロップ９のＲ入力端に接続されている。
このフリップフロップ９の出力端は、スイッチ回路１１
の他方の入力端に接続され、スイッチ回路１１におい
て、データ発生回路５の出力及びフリップフロップ９の
出力がＣＰＵ３の制御によって切り換えられるようにな
っている。

【００２６】スイッチ回路１１の出力端は、レーザダイ
オード１３を発光させるための駆動パルスを発生するレ
ーザドライバ回路１２に接続されており、スイッチ回路
１１から出力されるレーザダイオード発光パルス（記録
パルス）によってレーザドライバ回路１２より駆動パル
スが出力され、レーザドライバ回路１２に接続されたレ
ーザダイオード１３がパルス発光するようになってい
る。

【００２７】次に、本実施例の記録パルス生成回路の動
作を説明する。図２に各部の信号のタイミングチャート
を示す。

【００２８】原発振器１からのクロックを分周器２で分
周することにより、図２（ｂ）に示すようなそれぞれの
バンドでのチャネルクロック４が得られる。このチャネ
ルクロック４の幅（チャネルビット）、すなわち記録デ
ータの１つ分の長さに相当する期間が１Ｔである。

【００２９】分周器２は、ＣＰＵ３の司令によりその分
周比が決定され、現在アクセスしているバンドのチャネ
ルクロック周波数となったチャネルクロック４が出力さ
れる。データ発生回路５は、ＣＰＵ３から送られた記録
データ列（図２（ａ）参照）をチャネルクロック４に同
期して送出する。この結果、図２（ｃ）に示すように、
データ列の“１”でパルス幅１Ｔのパルスを発生するレ
ーザダイオード発光パルス（ＬＤ発光パルス）６を得る
ことができる。

【００３０】レーザダイオード発光パルス６は、各バン
ドにおける１Ｔのパルス幅を持ちバンド毎にパルス幅が
切り換わるようになっており、図３の１Ｔに示す値のパ
ルス幅の信号である。このレーザダイオード発光パルス
６は、スイッチ回路１１の一方の入力端に入力される。

【００３１】一方、データ発生回路５の出力信号は、単
一の遅延時間を持つディレイライン７に入力され、遅延
されてフリップフロップ９のＲ入力端に入力されると共
に、フリップフロップ９のＳ入力端に入力される。すな
わち、フリップフロップ９のＳ入力端には図２（ｃ）に
示すレーザダイオード発光パルス６が入力され、Ｒ入力
端には図２（ｄ）に示すディレイライン出力８が入力さ
れる。

【００３２】フリップフロップ９は、データ列の“１”
の先頭でセットされ、ディレイライン出力８でリセット
されるので、フリップフロップ９の出力として、図２
（ｅ）に示すように、データ列の“１”でディレイライ
ンの遅延量だけのパルス幅のパルスを発生するレーザダ
イオード発光パルス１０を得ることができる。

【００３３】レーザダイオード発光パルス１０は、ディ
レイライン７の遅延量に相当する値の固定のパルス幅の
信号である。このレーザダイオード発光パルス１０は、
スイッチ回路１１の他方の入力端に入力される。

【００３４】本実施例では、ディレイライン７の遅延量
を５０nsecとしている。これは、最内周バンド（バンド
番号０）の０．６６Ｔに相当する値である。

【００３５】ＣＰＵ３は、バンド０から８においてはレ
ーザダイオード発光パルス１０を、また、バンド９から
１５においてはレーザダイオード発光パルス６を、それ
ぞれ記録パルスとしてレーザドライバ回路１２に送出す
るように、スイッチ回路１１の切り換えを制御する。レ
ーザドライバ回路１２は、スイッチ回路１１により選択
されたレーザダイオード発光パルスにより、レーザダイ
オード１１を変調駆動し、データ列の“１”に対応した
ところで高い出力のパルス発光を行い、光磁気ディスク
上にレーザ光を照射して記録ピットを形成する。これに
より、信号の記録がなされる。

【００３６】図４に各バンドにおける記録パルス幅を示
す。図４の実線に示すように、バンド０から８において
は、最内周バンドにおけるチャネルクロック幅（１Ｔ）
よりも短い固定されたパルス幅（５０nsec）の記録パル
スを使用し、バンド９より外周の各バンド、すなわち前
記固定パルス幅よりチャネルクロック幅（１Ｔ）が短く
なったバンドより外周においては、各バンドにおける１
Ｔのパルス幅の記録パルスを使用するようにしている。

【００３７】ディスクの最内周においては、周速が遅い
ため良好な記録を行うには１Ｔより短い０．７５Ｔ程度
かそれ以下の記録パルス幅を使用することが望ましい
が、本実施例では０．６６Ｔとなっており、十分低いエ
ラーレイトを得ることができ、良好な記録を行うことが
可能である。この固定のパルス幅では、外周にいくにし
たがって相対的にパルスデューティーが長くなっていく
（バンド３で約０．７５Ｔ）が、周速が速くなっていく
ため、記録時のピット間の熱的な干渉が小さくなり、十
分低いエラーレイトを得ることができる。また、バンド
９より外周においては、さらに周速が速くなるため、１
Ｔのパルス幅の記録パルスを使用しても十分低いエラー
レイトを得ることができる。

【００３８】以上のように、本実施例によれば、単一の
遅延時間を持つディレイライン７、フリップフロップ
９、スイッチ回路１１のみの簡単な回路構成により、Ｚ
ＣＡＶディスクの各バンドにおいて良好な記録を行うた
めに必要なパルス幅の記録パルスを得ることができ、エ
ラーレイトの十分低い良好な信号記録を行うことが可能
となる。

【００３９】図５ないし図７は本発明の第２実施例に係
り、図５は光ディスク記録装置に設けられる記録パルス
生成回路の構成を示すブロック図、図６は第２実施例で
用いられるＺＣＡＶディスクの各バンドのクロック周波
数を示す図、図７は各バンドにおける記録パルス幅を示
す作用説明図である。

【００４０】第２実施例は、第１実施例とは異なる規格
のディスクに適用した例である。図６に現在ＥＣＭＡに
て審議されている９０mmのＺＣＡＶ光磁気ディスク（Ｅ
ＣＭＡ／ＴＣ３１／９２／１００）のディスク回転数１
８００rpm での各バンドにおけるチャネルクロック周波
数、及び１Ｔ，０．５Ｔ，０．７５Ｔのパルス幅を示
す。

【００４１】図５は、図６の規格のＺＣＡＶ光磁気ディ
スクに適応した記録パルス生成回路の構成を示したもの
である。データ発生回路６の後段のスイッチ回路１１を
省略し、フリップフロップ９の出力端を直接レーザドラ
イバ回路１２に接続した以外は第１実施例と同様の構成
であり、回路の動作等の説明は省略する。

【００４２】本実施例で用いる９０mmのディスクの場合
は、第１実施例で説明した１３０mmのディスクの場合に
対して、内外周の半径の差が小さく、ＺＣＡＶの場合で
も例えば各バンドにおける０．７５Ｔのパルス幅の差が
小さい。このため、内周で設定した最内周バンドにおけ
るチャネルクロック幅よりも短い固定パルス幅を、外周
に対して使用しても十分良好な信号記録を行うことが可
能となる。すなわち、記録領域（半径）が比較的小さい
ディスクの場合においては、外周における１Ｔあるいは
それより短い固定パルス幅は内周において過小なパルス
幅となる程度が小さいので、この固定パルス幅を全周に
わたって使用することができる。

【００４３】そこで、第２実施例では、ディレイライン
７の遅延量を５０nsecとし、この遅延量に相当する値と
なるフリップフロップ９から出力されるレーザダイオー
ド発光パルス１０の固定パルス幅を最内周バンドの０．
５２Ｔとする。

【００４４】図７に各バンドにおける記録パルス幅を示
す。図７の実線に示すように、レーザドライバ回路１２
に供給される記録パルスの固定パルス幅（５０nsec）
は、内周においては０．７５Ｔより短く、最外周におい
ても０．８４Ｔの時間幅となる。したがって、この固定
パルス幅の記録パルスを使用しても全バンドにおいて十
分低いエラーレイトを得ることができ、良好な信号の記
録を行うことができる。

【００４５】このように、本実施例によれば、単一のパ
ルス幅の記録パルスを使用することにより第１実施例の
場合に必要であったスイッチ回路が不要となり、第１実
施例の効果に加えて、記録パルス生成回路をさらに簡単
な回路構成にすることが可能となる。

【００４６】以上の実施例では、光ディスクの一種類で
ある光磁気ディスクを用いる記録装置について述べた
が、これに限らず、レーザダイオードをパルス状に発光
することにより記録ピットを形成する他の光ディスク
（例えば相変化ディスク）についても同様な技術が適用
できる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な回路構成により、ＺＣＡＶディスクの各バンドにお
いて良好な記録を行うために必要なパルス幅の記録パル
スを得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ないし図４は本発明の第１実施例に係り、
図１は光ディスク記録装置に設けられる記録パルス生成
回路の構成を示すブロック図

【図２】図１の記録パルス生成回路における各部の信号
を示すタイミングチャート

【図３】第１実施例で用いられるＺＣＡＶディスクの各
バンドのクロック周波数を示す図

【図４】各バンドにおける記録パルス幅を示す作用説明
図

【図５】図５ないし図７は本発明の第２実施例に係り、
図５は光ディスク記録装置に設けられる記録パルス生成
回路の構成を示すブロック図

【図６】第２実施例で用いられるＺＣＡＶディスクの各
バンドのクロック周波数を示す図

【図７】各バンドにおける記録パルス幅を示す作用説明
図

【図８】光磁気ディスクにおける信号記録の原理を示す
概念図

【図９】ＣＡＶ記録におけるディスク最内周部でのエラ
ーレイトの記録パワー依存性を示す特性図

【図１０】ＣＡＶ記録におけるディスク最外周部でのエ
ラーレイトの記録パワー依存性を示す特性図

【図１１】ＣＡＶ記録における記録パルス幅の設定の一
例を示す説明図

【符号の説明】

１…原発振器 ２…分周器 ３…ＣＰＵ ４…チャネルクロック ５…データ発生回路 ６，１０…レーザダイオード発光パルス ７…ディレイライン ９…フリップフロップ １１…スイッチ回路 １２…レーザドライバ回路 １３…レーザダイオード

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高密度記録を達成するため、信号を記録
   するディスク半径により記録周波数を変化させるバンド
   領域を設けたいわゆるＺＣＡＶディスクに対して信号記
   録を行う光ディスク記録装置において、 ＺＣＡＶディスクの最内周のバンドにおけるチャネルク
   ロック幅より短いパルス幅のパルス信号を記録データに
   応じて発生させる第一の記録パルス発生手段を備え、 この第一の記録パルス発生手段から出力される記録パル
   スによってレーザダイオードのパルス発光を行うことを
   特徴とする光ディスク記録装置。
2. 【請求項２】 さらにＺＣＡＶディスクの各バンドにお
   けるチャネルクロック幅のパルス信号を記録データに応
   じて発生させる第二の記録パルス発生手段と、 前記第一または第二の記録パルス発生手段から出力され
   る記録パルスをバンド毎に選択するパルス選択手段とを
   備え、 このパルス選択手段により選択された記録パルスによっ
   てレーザダイオードのパルス発光を行うことを特徴とす
   る請求項１記載の光ディスク記録装置。