CN1517983A - 信息记录再现装置和信息记录媒体 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供可提高在记录媒体上记录的信息可靠性的信息记录再现技术。在记录媒体上记录有作为记录条件的振幅信息和振幅信息的振幅对记录功率的变化率，通过使用该信息在紧临信息记录后进行信息再现，根据从再现信号的振幅信息得到的信息算出最适记录功率，通过改变记录条件而得到确保信息可靠性的性能。

Description

信息记录再现装置和信息记录媒体

技术领域

本发明涉及在信息记录媒体上进行记录再现的信息记录再现技术，尤其是涉及用于利用激光进行记录及再现的信息记录再现技术。

背景技术

现有方式在光盘等的光学记录媒体上可进行信息记录再现的光学信息记录再现装置上，在盘区上记录信息后，使记录的信息一部分再现，算出该再现信息的Beta值，判定记录品质，在该Beta值不在允许范围内时，输出出错信息到主计算机(例如参照特开平9-161272公报)(第4～6页，图1)。

在上述现有技术，判定记录品质，输出出错信息到主计算机，然而限于输出出错信息，不进行改善记录品质的处理。因此，在上述现有技术丝毫也未涉及改善记录品质的处理。

发明内容

本发明的目的是提供可以提高在记录媒体上记录的信息可靠性的信息记录记录再现技术。

为了达到上述目的，根据本发明，具有检测再现信号的振幅信息的单元、将检出的信号变换为数字信号的单元、和演算所得数字信号的单元，在信息记录再现装置的控制器上通过用从记录的再现信号的振幅信息得到的信息和在记录媒体上记录的作为记录条件的非对称度和非对称度的功率变化率(振幅对记录功率的变化率)，改变记录功率，进行记录再现，确保信息的可靠性。

附图说明

图1是示出本发明的光学信息记录再现装置构成的方框图。

图2是示出通过记录功率改变产生的再现信号变化的图。

图3是示出用于检测本发明的再现信号振幅电平的电路构成的方框图。

图4是示出在各记录线速度中非对称度相对记录功率关系的图。

图5是示出在各记录线速度中跳动相对记录功率关系的图。

图6是示出在各记录线速度中跳动相对标准化记录功率关系的图。

图7是示出在各记录线速度中非对称度相对标准化记录功率关系的图。

图8是示出在各记录线速度中非对称度和非对称度的功率变化率相对标准化记录速度关系的图。

图9是示出本发明的处理流程的方框图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明的实施方式。首先，图1示出作为本发明一实施方式的光学信息记录再现装置的构成。半导体激光器1使激光振荡。准直透镜2使从半导体激光器1来的光变换为平行光。棱镜3将通过准直透镜2的光导向光检测器8，同时，使从记录媒体5来的反射光导向光检测器7。物镜4对通过准直透镜2、棱镜3的光聚束，在记录媒体5上形成光斑。在本实施例，记录媒体5是包含DVD盘的光盘。致动器6驱动物镜5，进行记录媒体5上形成的光斑形状控制及位置控制。前置放大器9对由光检测器9光电变换后的信号加以放大。关于再现电路10、PLL电路11、识别电路12、高频叠加电路13、激光驱动器14、记录脉冲生成电路15、频率合成器16、功率监视电路17、伺服驱动电路18及控制器19的动作后述。

这样构成的光学信息记录再现装置基本上由以半导体激光器1为中心的光头、和以记录脉冲生成电路15为中心的记录处理系统、和以将从上述光头得到的再现信号变换为信息的再现电路10为中心的再现处理系统构成。也如图1所明示的那样，储存信息的记录媒体5由记录膜(阴影线部分)和保持记录膜的基板构成。如后述所示，作为预记录条件，在记录媒体5上记录记录功率或作为振幅信息的非对称度或非对称度的功率变化率(振幅对记录功率的变化率)等的与记录有关的信息。

而且，从上级主机来的命令在控制器19进行命令的解读。从上级主机来的信息数据通过控制器19进行记录数据的调制，变换为与采用的调制方式对应的编码列。频率合成器16是产生装置全体基准时钟的振荡器，作为大容量化的手法采用被称为ZCAV(区域恒角速度：ZonedConstant Angular Velocity)的记录方法，该方法是在记录媒体5的每一个区域改变基准时钟，从而使内外周的记录密度大体一定，此时，频率合成器16的振荡频率也应当根据区域改变。此外，在改变使记录媒体5旋转的主轴电机(未图示)的转数而采用以内外周的线速度大体一定、称为ZCLV(区域恒线速度：Zoned Constant Line Velocity)的记录方法时，固定频率合成器16的振荡频率。

进行用于实施信息记录/再现的光斑的形状及位置控制的伺服机构(聚焦伺服及跟踪伺服)，根据例如由在光检测器7之前配置的圆柱透镜(未图示)和光检测器(4分割)7得到的聚焦误差信号及跟踪误差信号，把该误差信号输入到控制器19(未图示)，接着，从控制器19把伺服信号输出到伺服驱动电路18，通过把驱动电流供给致动器6而移动物镜4，据此，进行在记录媒体5上形成的光斑的形状及位置控制。

进行信息记录时，将来自控制器19的与数据对应而调制出的编码列和来自频率合成器16的基准时钟输入到记录脉冲生成电路15，变换为用于控制记录标志长度或宽度的记录脉冲列。

其次，在记录脉冲生成电路15变换的这些记录脉冲列首先输入激光器驱动器14，通过从激光驱动器14供给的记录电流使半导体激光器1高输出振荡。从该半导体激光器1来的光首先通过准直透镜2成为平行光，通过棱镜3，接着，通过物镜4在记录媒体5上形成光斑，据此，记录与记录脉冲列的编码列对应的记录标志。

高频叠加电路13是为了降低起因于半导体激光器1的激光杂音而设计的，该高频叠加电路13在信息记录/消去时或重写时，从激光器寿命的角度出发也可停止高频叠加。

另一方面，在本图的光学信息记录装置，如上述所示记录的信息再现时，使半导体激光器1低输出振荡，使该振荡光入射记录媒体5。从该记录媒体5来的反射光通过棱镜3光路分离，入射到光检测器7。在该光检测器7，对入射的光进行光电变换后，通过前置放大器9加以放大，接着输入到再现电路10。该再现电路10例如由波形均衡电路、自动增益控制电路、双值化电路等构成，据此，以输入的再现信号作为双值化信号。再现电路10如图3所示也包含用于检测再现信号振幅电平的波峰、中心、波谷检测电路等。

这样，从上述再现电路10输出的双值化信号其后为了自动计时输入到PLL(锁相环：Phase Locked Loop)电路11。通过该PLL电路11得到的、与双值化信号同步的再现时钟和上述双值化信号为了数据识别输入到识别电路12，作为其识别结果的数据识别信号输入控制器19，据此数据被解调。

其次，用图2说明因记录功率的变化而产生的再现信号的变化。图2(A)示出在比合适功率低的功率下使半导体激光器1振荡，在记录媒体5上形成记录标志时得到的再现信号。同样地，图2(B)示出合适功率状况下的再现信号，图2(C)示出比合适功率高的功率情况下得到的再现信号。

本图示出的是从容易判断再现信号振幅变化的、长标志和短标志组合得到的再现信号的一例。标志部分的再现信号在附图上的下侧显现，作为间隙部分的再现信号在上侧显现、图示。长间隙部分是再现信号的波峰电平，长标志信号是再现信号的波谷电平，再现信号的标志和间隙的平均电平成为中心电平。该中心电平成为短标志和间隙振幅电平的大体中心位置。从上述3个电平可以如下所示地求出Beta值。

Beta＝(A1+A2)/(A1-A2)                   式(1)

A1＝波峰电平-中心电平

A2＝波谷电平-中心电平

这样可以了解，从波峰电平、中心电平、波谷电平的3个电平算出Beta值，可知根据Beta值对记录功率的关系可控制记录功率。

对与Beta大体相同那样的表示再现信号振幅状态的非对称度加以说明。非对称度(Asymmetry)如下所示那样定义。

非对称度＝[(波峰电平+波谷电平)/2-中心电平]/[波峰电平-波谷电平]

用由上述式(1)定义的A1和A2如下所示地求出。

非对称度＝1/2[(A1+A2)/(A1-A2)]           式(2)

非对称度＝1/2[Beta]                      式(3)

因此，非对称度成为Beta的一半值，简言之，只差1/2系数，基本上，可以知道非对称度和Beta表示再现信号的振幅状态。

其次，用图3说明用于检测再现电路10所包含的再现信号振幅电平的电路构成。从前置放大器9输出的再现信号在再现电路10的内部与上述的波形均衡化、自动增益控制、双值化等的数据识别处理系统有别地分支，输入包络线检波电路20。在该包络检波电路20通过波峰检波电路21和波谷检波电路22及中心检波电路24检测再现信号的波峰电平和波谷电平及中心电平。在波峰检波电路21检测图2所示的长间隙部分(附图的上侧)的振幅电平，在波谷检波电路22检测图2所示的长标志部分(附图的下侧)的振幅电平，在中心检波电路24检测图2所示的短标志和间隙部分电平的大体中心位置电平。

在这里，选通发生电路23接受从控制器19来的指令，为了检测在紧临记录后的再现动作时再现信号的波峰电平、中心电平、波谷电平，控制波峰检波电路21和波谷检波电路22和中心检波电路24及AD变换器25。在对提供给AD变换器25的波峰电平、中心电平、波谷电平作AD变换的同时，在控制器19储存变换了的振幅数据。在控制器19用上述储存数据实施式(1)和(2)的演算，可以算出Beta和非对称度。

其次，图4示出非对称度对记录功率的特性。在横轴示出记录功率，纵轴示出非对称度。以记录线速度约8.2m/s取作2x表示，示出直到表示为5x的记录线速度约20.5m/s为止的特性。从本图可以看出，随着记录线速度加快，非对称度对记录功率的变化变大。

图5示出跳动(jitter)对记录功率的特性。在横轴示出记录功率，纵轴示出跳动。与图4同样也以记录线速度作为参量。作为最适记录功率的决定方法之一，存在以跳动13％的记录功率取作阈值Pth、对该Pth乘以最适记录功率系数而求出的方式。在各记录线速度，成为最小跳动的记录功率Pw在记录线速率2x约为13mW，在记录线速度3x约为14mW，在记录线速度4x约为15.5mW，在记录线速度5x约为16mW。各记录线速度的Pth在记录线速度2x约为10mW(Pth2x)，在记录线速度3x约为10.7mW(Pth3x)，在记录线速度4x约为12.3mW(Pth4x)，在记录线速度5x约为12.8mW(Pth5x)。根据成为最小跳动的记录功率Pw和跳动13％的记录功率的阈值Pth，最佳记录功率系数约为1.3，在该记录媒体情况下可以采用与记录线速度没有依存关系的相同的最适记录功率系数，然而也可以设定对应各记录线速度的最适记录功率系数。

其次，图6示出在各记录线速度中跳动对以最小跳动的记录功率Pw(mW)作为记录功率Pw＝100％而表示的记录功率的特性。在横轴用％示出标准化的记录功率，纵轴示出跳动。从记录速度2x到5x的跳动在Pw＝100％时约为7％左右，即使在Pw＝100％±10％的范围也可以得到约8％以下的跳动。因此，从图6可以看出，成为图5决定的最小跳动的记录功率为最适记录功率的查验结果。

其次，图7示出各记录线速度的最佳记录功率前后的非对称度的特性。在横轴用％示出标准化的记录功率，纵轴示出非对称度。与图4示出的非对称度不同，表示有关图6示出的跳动为约8％以下的记录功率附近的非对称度。在每一种记录速度示出各记录线速度的非对称度以及根据其非对称度所作的线性近似的一次方程式。在这里，表记的y是非对称度，x是记录功率Pw(％)。可以看出，在任一种线速度，在最佳记录功率前后的非对称度的线性近似也成立。如果根据线性近似算出最适记录功率Pw＝100％的非对称度，则在记录线速度2x非对称度约为2.8％，在记录线速度3x约为4.2％，在记录线速度4x约为7.5％，在记录线速度5x约为8.6％。

在由图4说明的最适功率的决定方法中，对跳动13％的记录功率作为阈值Pth乘以在记录媒体上预先记录的最适记录功率系数。

另一方面，正如从图7所了解的那样，用最适记录功率和最适记录功率时的非对称度及最适记录功率前后的非对称度的功率变化率(振幅对记录功率的变化率)，可以决定记录条件。通过在记录媒体上预先记录最适记录功率和最适记录功率时的非对称度及最适记录功率前后的非对称度的功率变化率(振幅对记录功率的变化率)，在实际的记录再现时检查记录的非对称度，通过根据与最适记录功率时的非对称度的差而逆算记录功率，可以决定记录功率。例如，在记录线速度2x实施记录再现时，在记录媒体中记录有的记录功率下记录的再现信号的非对称度为5％时，记录功率从曲线图得到为115％，就是说从最适记录功率到增大15％左右的功率下记录的。因此，如果降低记录功率15％左右而记录，则应当得到目标约为3％的非对称度，记录品质也可以得到最小跳动。即使在其它的记录线速度下也可以同样地根据记录再现产生的非对称度算出最适记录功率，进行设定。

因此，通过预先在记录媒体上记录最适记录功率和在最适记录功率时的非对称度及在最适记录功率前后的非对称度的功率变化率(振幅对记录功率的变化率)，利用由图4说明的最适记录功率的决定方法可以确保高精度的记录品质。这是由于在图5所示的阈值检测下的Pth检测误差与光学信息记录再现装置的SNR(信噪比：Signal to NoiseRatio)有很大依存关系，SNR越差，Pth越大，求出的记录功率也越大的缘故。

关于作为在记录媒体上预先记录有的记录条件的最适记录功率和最适记录功率时的非对称度、以及最适记录功率前后的非对称度的功率变化率(振幅对记录功率的变化率)，在上述通过原封不动地使用，进行改变记录条件的说明，然而从记录媒体读出上述记录条件后，在记录媒体的测试区等，通过检查图7所示的特性，设定与信息记录再现装置的特性对应的非对称度的功率变化率，可以进一步确保高精度的记录品质。这对记录媒体上预先记录有的信息在与光学信息记录再现装置的特性有适配性问题时是非常有效的方法。如果考虑光学信息记录再现装置的偏差或记录媒体的特性偏差，则希望设定与光学信息记录再现装置特性对应的非对称度的功率变化率。

其次，图8示出在通过图7得到的最适记录功率时的非对称度及有关在最适记录功率前后的非对称度的功率变化率和记录线速度的特性。横轴表示标准化的线速度，纵轴左侧表示非对称度，和右侧表示非对称度的功率变化率(非对称度/功率：Asymmetry/Power)。线速度的“2”意味着约8.2m/s，“5”意味着约20.5m/s。由一次方程式来表示将在纵轴的左侧所示的最适记录功率Pw＝100％时的非对称度和纵轴右侧所示的非对称度的功率变化率分别进行线性近似后的结果。作为在记录媒体上的记录条件，通过预先记录图8所示的信息，可根据图7说明的非对称度设定最适记录功率。例如，对于最适记录功率时的非对称度，如果对记录线速度2x和5x的值加以记录，通过从该两点出发作线性近似，则可以算出对应各记录线速度的最适记录功率时的非对称度。关于非对称度的功率变化率(非对称度/功率)，如果对记录线速度2x和5x的值加以记录，则可以同样通过线性近似算出对应各记录线速度的非对称度的功率变化率(非对称度/功率)。此外通过记录媒体上预先记录的某线速度下的非对称度和对线速度的斜率(图8的非对称度的一次方程式的“2.066”)、以及某线速度下的非对称度的功率变化率(非对称度/功率)和对线速度的斜率(图8的非对称度/功率的一次方程式的“0.1076”)，则同样可根据图7说明的非对称度设定最适记录功率。因此，在记录媒体上的可能的记录线速度范围内，通过在记录媒体上预先记录有上述记录条件，可高精度设定最适记录功率。

其次用图9说明图1所示的光学信息记录再现装置进行的处理流程。如果在步骤100，插入盘，则在步骤101进行旋转控制、AF偏移、TR偏移等初始设定，开始动作。

其次，在步骤102，对记录媒体的控制数据再现，设定记录条件。具体讲，读取在记录媒体5上预先记录的信息(控制数据等)，通过控制器19，在激光驱动器14、记录脉冲生成电路15及频率合成器16上设定记录条件作为初始条件。

通常如果光学信息记录再现装置的性能适合记录媒体5的控制数据上记载的记录条件，则原封不动地设定记录条件，然而，如果考虑光学信息记录再现装置的偏移或记录媒体特性偏差，则检查与光学信息记录再现装置特性对应的非对称度的功率变化率或最适记录功率(记录条件检查)，把如此得到的特性设定在光学信息记录再现装置上的方案可以进一步提高记录品质。通过在记录媒体5上设置的测试区等可以实施记录条件的检查。控制器19通过控制激光驱动器14、记录脉冲生成电路15及频率合成器16而设定记录条件。

其次，在步骤103使光在目标轨迹上移动，在步骤104实施数据的记录。在对记录后的数据进行再现时进入步骤105，实施数据的再现。

其次，在步骤106，检测非对称度。在非对称度超过预定的值时，在步骤107实施记录条件的变更。在非对称度在预定范围、再现的信息的数字品质(例如PI错误：从使再现信号双值化的信号得到的错误信息)超过预定范围时，实施再现条件变更(例如：AF偏移的变更)。如以上所示，重复处理变更记录功率，以便非对称度处于预定的范围内。

其次，如果非对称度在预定范围，则移行到步骤108的数据再现，如果不进行数据再现，则处理终止111。在进行数据再现时，在步骤108对数据再现，通过步骤109判断能否正常再现。如果数据能够正常再现，则保持原样地处理终止(步骤111)。如果在不能正常读取的状况，进入步骤110，在检查非对称度和PI错误的同时，变更再现条件，再次进行再现动作。在这里，所谓再现条件的变更指的不仅是变更AF偏移，例如也可以变更波形均衡条件。

如以上所示检测非对称度，变更记录条件时，希望对记录数据的每个最小单位进行，然而即使在环境温度(在控制器19内藏的温度传感器或未图示的温度传感器)发生大的变化时或以从经常监视记录功率的功率监视电路17的信息作为基准，检测非对称度、设定最适记录条件也可以提高信息的可靠性。

根据本发明可以提高记录媒体上记录的信息可靠性。

Claims (7)

1.一种信息记录再现装置，使振荡的激光照射到信息记录媒体上，通过在该信息记录媒体上的记录区域形成物理上与未记录信息的部分不同的记录区域，可在所述信息记录媒体上进行信息的记录、再现或删除，其特征为，

具有检测再现信号的振幅信息的单元、将检出的信号变换为数字信号的单元、和演算所得数字信号的单元，

利用作为记录媒体所记录的记录条件的振幅信息和相对于记录功率的振幅变化率，使记录功率变化而进行记录再现。

2.根据权利要求1所述的信息记录再现装置，其特征为，在其记录条件的变化中，从记录媒体读取作为记录媒体所记录的记录条件的振幅信息和相对于记录功率的振幅变化率，用与至少2种以上的线速度对应的振幅信息和相对于记录功率的振幅变化率，演算应记录的线速度的记录条件，改变记录功率而进行记录再现。

3.根据权利要求1所述的信息记录再现装置，其特征为，在其记录条件的变化中，从记录媒体读取作为记录媒体所记录的记录条件的振幅信息和相对于记录功率的振幅变化率，在记录标准的信息之前，由该信息记录再现装置调查相对于记录功率的振幅变化率，在记录标准的信息时，用在该信息记录再现装置的相对于记录功率的振幅变化率，改变记录功率而进行记录再现。

4.根据权利要求1所述的信息记录再现装置，其特征为，在其记录条件的变化中，从记录媒体读取作为记录媒体所记录的记录条件的振幅信息和相对于记录功率的振幅变化率，在记录正规的信息之前，由该信息记录再现装置调查与至少2种以上线速度对应的、相对于记录功率的振幅变化率，根据至少2种线速度的信息演算应记录的线速度的记录条件，在记录正规的信息时，用在该信息记录再现装置的相对于记录功率的振幅变化率，改变记录功率而进行记录再现。

5.一种信息记录媒体，使振荡的激光照射到信息记录媒体上，通过在该信息记录媒体上的记录区域形成物理上与未记录信息的部分不同的记录区域，可在所述信息记录媒体上进行信息的记录、再现或删除，其特征为，

在记录媒体上至少具有作为预定记录条件的记录线速度和记录功率和振幅信息，

在该记录线速度中设置有相对于记录功率的振幅变化率的信息。

6.一种信息记录媒体，使振荡的激光照射到信息记录媒体上，通过在该信息记录媒体上的记录区域形成与未记录信息的部分物理上不同的记录区域，可在所述信息记录媒体上可进行信息的记录、再现或去除，其特征为，

在记录媒体上至少具有作为预定记录条件的多个记录线速度和多个记录功率和多个振幅信息；

在多个记录线速度中设置有相对于记录功率的振幅变化率的信息。

7.一种信息记录媒体，使振荡的激光照射到信息记录媒体上，通过在该信息记录媒体上的记录区域形成物理上与未记录信息的部分不同的记录区域，可在所述信息记录媒体上可进行信息的记录、再现或删除，其特征为，

在记录媒体上至少具有作为预定记录条件的多个记录线速度和多个记录功率和多个振幅信息，

在对应记录的可能的记录线速度范围中的1种记录线速度中设置有相对于记录功率的振幅变化率的信息和在对应记录的可能的记录线速度范围中的记录线速度中设置有相对于记录功率的振幅变化率的信息。

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