JP2000040231A

JP2000040231A - 光ディスク記録再生装置及び光ディスク

Info

Publication number: JP2000040231A
Application number: JP10204572A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Ueki; 泰弘植木
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2000-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】格別な時間を必要とすることなく、記録信号
の波形補正を行う。【解決手段】一時記憶メモリ２８におけるデータの書
き込み又は読み出しの際に生ずるピックアップ２４の空
時間を利用して、前記データの記録信号波形が波形補正
回路６０で補正される。まず、ピックアップ２４をディ
スク２２のテスト記録領域へ移動し、切り換え回路６２
でテストパターン発生回路６４に切り換えて、テストパ
ターン信号をディスク２２に記録する。そして、記録し
たテスト信号を再生してそのジッタを測定し、測定値が
減少するように、波形補正回路６０における波形補正の
方法を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データの一時記憶
手段を備えた光ディスク装置に好適な記録波形の補正に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスク装置、例えばＭＤで
は、再生時において、約１０秒の再生時間に相当する４
ＭＢ（ビット）のショックプルーフメモリにデータが一
時記憶され、このショックプルーフメモリから信号が再
生されている間にピックアップがトラックをキックして
おり、これによって次に再生するセクタに対する回転待
ちが行われている。また、記録時においては、記録信号
をショックプルーフメモリに圧縮して一時記憶し、この
メモリから間欠的に信号を読み出してディスクに記録
し、余りの時間はピックアップがトラックをキックして
おり、これによって次に記録するセクタに対する回転待
ちが行われている。また、ＤＶＤプレ一ヤは、同様に１
６ＭＢのメモリを備えており、可変転送レ一トで転送速
度も速い。このメモリは、２秒程度の記憶時間を持って
おり、同様にピックアップがトラックをキックして回転
待ちを行っている。

【０００３】なお、現在では、４ＭＢのＤＲＡＭは入手
困難の状況にあり、１６Ｍビットあるいは、それ以上の
ＤＲＡＭを使用するのが一般的となってきている。この
ため、２秒あるいはそれ以上の時間の一時記憶が可能と
なりつつある。

【０００４】ところで、レーザ光を利用して高密度の情
報の再生や記録を行う技術は公知であり、主に光ディス
ク装置として実用化されている。光ディスクは、再生専
用型、追記型、書換型に大別することができる。再生専
用型は音楽情報を記録したＣＤや画像情報を記録したＶ
ＣＤやＤＶＤとして、また追記型はＣＤ‐ＲやＤＶＤ‐
Ｒとして、それぞれ商品化されている。また、書換型と
して、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ‐ＲＡＭ，ＤＶＤ‐ＲＷなど
が映像や音声の記録用，あるいはパソコン用のデータ記
録用として商品化されつつある。

【０００５】これらのうち、書換型は、レーザ光などの
照射条件を変えることによって、２つ以上の状態が可逆
的に変化する記録薄膜を用いるものであり、主なものと
して光磁気型と相変化型がある。相変化ディスクは、レ
ーザ光の照射条件を変化させることによって、記録膜を
アモルファスと結晶間で可逆的に状態変化させて信号を
記録し、アモルファスと結晶のレーザ光反射率の違いを
光学的に検出して再生を行うものである。このようなレ
ーザ光の反射率変化として信号の再生が可能である点は
再生専用型や追記型と同様であり、またレーザパワーを
消去レベルと記録レベルの間で変調することによって追
記（オーバーライト）が１ビームでできるため、装置構
成を簡略化できるといったメリットがある。

【０００６】このような書換可能な光ディスクにおける
信号記録の高密度化の手法としては、記録マークの前後
のエッジ位置がデジタル信号の「１」に対応するパルス
幅変調方式（ＰＷＭ）が検討されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＰＷＭ方式
では、記録マークの幅が情報を持つため、記録マークを
歪のないように、すなわち前後対称に記録膜に記録する
必要がある。しかし、信号を記録する際のディスクのレ
ーザ照射部分は、蓄熱効果によって照射の開始点より終
点の方が高温になる。このため、記録マークは、先端よ
り終端の方が幅が広くなり、記録マーク形状が先端部で
細く終端部で太くなって涙滴状に歪むという不都合があ
る。

【０００８】このような記録マークが涙滴状に歪む原因
を、以下、図面を参照して更に説明する。図１５（Ａ）
は、記録すべき入力信号波形である。これを、同図
（Ｂ）のようにそのまま直接レーザ光出力とし、消去パ
ワーレベルＰｅと記録パワーレベルＰｗの間で変調する
ことで信号を記録すると、記録膜の到達温度は同図
（Ｃ）のようになる。すなわち、蓄熱効果によって記録
マークの先端部分よりも終端部分の方が温度が高くな
り、結果として記録マークの形状は、同図（Ｄ）のよう
に先端よりも終端の方が広くなって涙滴状に歪む。蓄熱
効果は、光ディスクとレーザスポットの相対速度（線速
度）が遅いほど大きくなるため、涙樹状歪も線速度が遅
いほど大きくなる。この歪は再生波形の歪を引き起こす
ため、記録信号を正しく読み出すことができない可能性
がある。

【０００９】このような記録マークの歪を低減する方法
として、特開平３‐１８５６２８号公報には、一つの記
録マークを複数の短パルス列の照射によって形成するオ
ーバ一ライト方法が開示されている。また、特開平６‐
１２６７４号公報には、前記パルス波形の補正方法が開
示されている。図１６を参照して説明すると、同図
（Ａ）のような入力信号を、短パルス列に変換した後、
同図（Ｂ）のようにレーザ出力を消去パワーレベルＰｅ
と記録パワーレベルＰｗの間で変調することで信号をオ
ーバーライトする。ここで、短パルス列は、幅の広い先
頭パルスとこれより幅が狭い後続パルス列からなる。先
頭パルスの幅は、記録マークの長さにかかわらず常に一
定である。更に、後続パルス列中の各パルスの幅と間隔
はそれぞれ等しく、かつ長さがｎ番目の記録マークを形
成する場合の前記後続パルス中のパルス数は、ｎ‐１個
となっている。

【００１０】例えばＣＤで採用されている８−１４変調
信号（ＥＦＭ信号）は、３Ｔ（Ｔはクロック周期）から
１１Ｔまでの９種類の長さのパルスで構成されている。
このＥＦＭ信号を記録する場合には、最も短い３Ｔのパ
ルスは先頭パルスのみ、次の４Ｔのパルスは先頭パルス
と１つの後続パルス、５Ｔのパルスは先頭パルスと２つ
の後続パルス、という具合に変換する。最も長い１１Ｔ
のパルスは、先頭パルスと８つの後続パルスに変換す
る。このような規則性をもって変換することにより、信
号変換回路を簡単な構成にすることができる。この場
合、記録膜の到達温度は、同図（Ｃ）のように、先端で
は幅の広い先頭パルスにより急激に昇温するが、その後
はパルス列が照射されるために終端部分の昇温か抑えら
れる。その結果、記録マークの形状は同図（Ｄ）のよう
に先端と終端の対称性が向上し、涙滴状歪が低減され
る。

【００１１】しかし、前記短パルス化による手法は、線
速度が遅くてかつ記録周波数が低い場合には非常に有効
であるが、ＤＶＤ‐ＲＡＭやＤＶＤ‐ＲＷなどの高密度
記録の場合、線速度が速い場合、記録信号の周波数が高
い場合などにおいては、必ずしも有効とはいえない。記
録信号波形を短パルス化すると、記録膜に与えられるエ
ネルギーが小さくなるため、大きな記録パワーが必要に
なる。これは、低線速度のときには問題にならないが、
線速度が速くなって更に大きな記録パワーが必要になる
と、高出力のレーザ光源を必要とし、記録装置のコスト
が高くなってしまう。また、入力信号を短パルス化する
ためには、入力信号のパルス周期（上記ＥＦＭ信号の場
合にはＴ）の整数分の１の周期を持つクロック信号が必
要であり、記録信号の周波数が高い場合にはクロック信
号の周波数が高くなりすぎて回路設計が困難になる。レ
ーザ出力も高周波で変調するほど波形の歪が大きくなっ
てしまう。

【００１２】光ディスクの一般的な使用方法を考えた場
合、光ディスクを一定の回転数で回転させる場合（以下
ＣＡＶ）には、ディスク内周より外周の方が線速度が速
くなる。記録マ一ク長を内周と外周で同じにして記録密
度を上げるために、外周ほど記録周波数を上げる方法も
提案されている。また、光ディスクを全ての領域におい
て一定の線速度で回転させる場合（以下ＣＬＶ）でも、
同じ記録装置で異なる種類のディスクに信号を記録する
場合には、ディスクの種類によって線速度や記録周波数
を変える必要がある。

【００１３】加えて、より記録密度の高いディスクにお
いては、ディスク個々のばらつきやディスクの記録回
数、あるいは周囲温度などの環境条件によって最適な記
録条件が異なることにより、再生品質が悪化するという
可能性がある。また、ディスク個々に最適な記録条件を
決定するためには、テスト記録を行うとともにその信号
を再生して信号品質を測定し、最適値を探さなければな
らない。しかし、このような測定を記録時に行うことは
時間がかかりすぎ、本来の記録すべき信号を最初から記
録できないなどの不都合がある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の点に着
目したもので、パルス幅変調されたデジタル信号に基づ
いて、ピックアップの一つのレーザスポットによりデー
タが光ディスクに記録される光ディスク記録再生装置に
おいて、前記光ディスクに対する記録時又は再生時に、
前記データを一時的に格納するための一時記憶手段；こ
の一時記憶手段における前記データの書き込み又は読み
出しの際に生ずる前記ピックアップの空時間を利用し
て、前記データの記録信号波形を補正する波形補正手
段；を備えたことを特徴とする。

【００１５】主要な形態の一つによれば、前記波形補正
手段は、前記ピックアップをテスト記録領域へ移動して
テスト信号を記録するとともに、記録したテスト信号を
再生して評価し、その評価結果に従って前記波形補正の
方法を変更することを特徴とする。他の形態によれば、
前記光ディスク付近の温度を測定する温度測定手段を備
えており、前記波形補正手段は、前記温度測定手段によ
って測定された温度に基づいて、前記波形補正の方法を
変更することを特徴とする。また、本発明の光ディスク
は、前記いずれかの光ディスク装置によって得られた変
更後の波形補正の方法を記録したことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本形態では、ディスクの種類や線速
度の変化に応じて、記録レーザ波形が最適形状に補正さ
れる。例えば、入力信号（例えばＥＦＭ信号）が図１
（Ａ）のような場合、線速度が予め設定された値より遅
い場合には、レーザ変調波形は同図(Ｂ）のように短パ
ルス列化された記録波形ＷＡとする。線速度が設定値よ
りも速い場合には、レーザ変調波形は同図（Ｃ）のよう
に入力パルス幅を少し短くした記録波形ＷＢに変換す
る。

【００１７】次に、具体例について説明する。最初に、
１枚の相変化光ディスク上に、線速度と記録波形を種々
変えながら記録及び再生を行って、線速度と再生波形歪
の関係を求める。実験に用いた光ディスクの構造を図２
に示す。基板１は、ポリカーボネイト製で信号記録用ト
ラックを設けた直径２００ｍｍの円盤である。記録膜２
は、ＧｅＳｂＴｅの３元素からなり、その膜厚は２０
ｎｍである。記録膜２の上下の誘電体膜３，４はＺｎＳ
であり、基板側が１５０ｎｍ，反対側が１５ｎｍであ
る。反射膜５としては、Ａｕを５０ｎｍ設けている。

【００１８】このような光ディスクの記録膜２を予め全
面結晶化（信号の消去状態）させた後、レーザ照射によ
りアモルファスの記録マークとして信号を記録する。光
ディスクの線速度は、その回転数を変えることにより、
１．５ｍ／ｓ，３ｍ／ｓ，６ｍ／ｓ，９ｍ／ｓの４つの
速度を選択した。入力信号としては、ＥＦＭ信号を採用
した。そして半導体レーザを、（１）記録波形ＷＡのよ
うに短パルス列に補正し変調する方法、（２）記録波形
ＷＢのようにパルス列を若干短く補正して変調する方
法、でそれぞれ駆動して信号を記録した。

【００１９】具体的な記録波形の形状は、図３のように
なる。まず、同図（Ａ）はＥＦＭ信号の入力波形の一例
であり、Ｔはクロック周期である。同図（Ｂ）は記録波
形ＷＡである。この場合、パルス発生までの幅Ｔａは１
Ｔ，短パルス列中の先頭パルスの幅はＴｂは１．５Ｔ，
後続パルスの幅Ｔｄ及び間隔Ｔｃはどちらも０．５Ｔと
した。すなわち、この記録波形ＷＡのクロック周期は
０．５Ｔであり、ＥＦＭ信号の２倍の周波数のクロック
が必要である。同図（Ｃ）は記録波形ＷＢである。この
場合、すべての記録パルスの幅をＥＦＭ信号よりＴだけ
短くしている。

【００２０】なお、ＥＦＭ信号のクロック周波数は、線
速度が変わっても記録マーク長が同じになるように変化
させた。具体的には、線速度が１．５ｍ／ｓのときクロ
ック周波数は４．３ＭＨｚ，線速度が３ｍ／ｓのときク
ロック周波数は８．６ＭＨｚ，線速度が６ｍ／ｓのとき
クロック周波数は１７．２ＭＨｚ，線速度が９ｍ／ｓの
ときクロック周波数は２５．８ＭＨｚである。

【００２１】次に，以上のようにして記録された信号を
再生し、その再生波形の歪の大きさを求める。再生波形
歪の定量的な評価は、再生波形を予め２値化した後、タ
イム・インターバル・アナライザに入力してジッタ量を
位相マージンとして求めることで行う。位相マージンが
大きいほど、記録マーク前後のエッジ位置のずれ量が小
さく、記録マークの歪は小さい。図４に、数種類のディ
スクにおける位相マージンと線速度のばらつきの関係を
示す。なお、線速度が９ｍ／ｓ時は記録波形をＢとし
た。図５には、光ディスクの温度変化に対する位相マ一
ジンと線速度のばらつきの関係を示す。図６には、その
ときの光ディスクの盤面上における記録パワーと線速度
の関係を示す。なお、消去パワーは、全ての記録波形の
違いにかかわらず、各線速度において一定にした。

【００２２】図４から明かなように、記録波形ＷＡの場
合は、傾きは小さいが線速度が速いほど位相マージンは
大きくなっている点で好ましいが、ディスクによるばら
つきがある。また、図５からすると、温度によるマージ
ンの変動もある。これは、オーバーライトの場合、記録
膜の加熱による温度によって支配されるため、線速度、
周囲温度の変動、ディスクの製造ばらつきなどにより、
ディスクの温度が最良の状態にできなかったことを示し
ている。記録パワーについては、図６に示すように、記
録波形ＷＡでは記録膜に与えるエネルギを短パルス列で
与えているため、大きな記録パワーが必要になる。この
ため、特に高線速度においては、光源として出力の大き
な半導体レーザが必要になる。

【００２３】また、図７（Ａ）の記録波形ＷＣのよう
に、図３（Ｂ）の記録波形ＷＡの記録パルス列の前後で
レーザパワーを消去レベルより低くしてもよい。このよ
うにすれば、マーク間隔を狭くして記録する場合に、記
録パワーで照射された領域の熱が後方に拡散し、次の記
録マークを大きく描いてしまうという熱干渉の現象を小
さくできる。このため、位相マージンを大きくするのに
有効である。レーザパワーを消去レベルより低くする期
間が長すぎると、記録膜が結晶化温度以上に到達しなく
なり、消し残りが生じてしまう。しかし、消去レベルよ
り低くする期間τがτ≦λ／Ｖ（λ：レーザ波長、Ｖ：
レ一ザースポットと光ディスクの相対速度）の範囲内で
あれば、その期間の前後のＰｅ及びＰｗで重複して照射
されるし、またその期間の前後のＰｅ及びＰｗで照射さ
れた領域からの伝導熱によっても昇温される。従って、
記録膜は結晶化温度に達し、消し残りは小さくできる。

【００２４】なお、記録波形ＷＣでは、記録パルス列の
前後双方でレーザバワーを消去レベルより低くしたが、
前後のいずれか一方のみとしても充分効果がある。ま
た、消去レベルより低いレベルを、再生パワーレベルも
しくはレーザのオフレベルとすれば、装置構成を簡略化
できる。図３の記録波形ＷＢにおいても、同様に、記録
パワーの前後もしくはそのどちらか一方に消去レベルよ
り低いレベルを設けるようにしてよい。図３の記録波形
ＷＡを図７（Ｂ）の記録波形ＷＤのように、記録パルス
列に対応する期間において、記録パワーレベルと再生パ
ワーレベルあるいはレーザのオフレベルとの間で変調し
てもよい。この方法では、記録マーク内の全ての場所に
おいて記録膜が溶融後急冷されるため、安定した記録マ
一クが形成でき、位相マージンを大きくするのに有効で
ある。

【００２５】次に、本形態による光ディスク装置につい
て、図９〜図１１を参照しながら説明する。ＤＶＤディ
スクは、図１１のように、ディスク内でのセクタは螺旋
状のＣＬＶであるから、線速度が一定であり、内周側の
エリアＥＡで４セクタプロック，１プロックは８セクタ
（実際のＤＶＤは１プロックが１６セクタであり、実際
とは異なる）であり、外周側のエリアＥＢで８セクタプ
ロック，１プロックは８セクタである。回転周期も、エ
リアＥＡ内周で４０ｍｓｅｃ，エリアＥＢ外周で８０ｍ
ｓｅｃ程度である。

【００２６】次に、図９を参照して、主要部を説明す
る。キー入力部１０により入力した再生や記録の開始
は、システムコントローラ１２が判断し、信号処理部１
４やサーボプロセッサ１６に指令する。サーボプロセッ
サ１６は、ドライバ１８を介してスピンドルモータ２０
を駆動し、ディスク２２が回転する。光ピックアップ２
４から読み出した信号は、図１０のプリアンプ２６に供
給され、ここで再生信号とサーボ信号を生成する。サー
ボエラー信号は、サーボエラー信号生成回路４９で生成
される。サーボプロセッサ１６で前記サーボ信号を処理
することにより、ディスク２２のトラックに対するフオ
ーカシングやトラッキングの信号を生成する。そして、
これらの信号に基づいて、ドライバ１８により光ピック
アップ２４のアクチュエータを駆動することにより、光
ピックアップ２４の一巡のサーボ制御が行なわれる。

【００２７】再生信号は、図１０に示すプリアンプ２６
に供給され、ＲＦアンプ５０で増幅される。増幅後の再
生信号の周波数特性は、イコライザ５２で最適化し、Ｐ
ＬＬ回路５４でＰＬＬ制御をかける。また、ＰＬＬのビ
ットクロックとデ一夕の時間軸の比較からジッタ生成回
路５６で生成したジッ夕値をシステムコントローラ１２
がＡ／Ｄ変換して測定し、この値に従って記録時の波形
補正回路を変更する。信号処理部１４では、再生信号が
ディジタル信号に変換され、例えば同期検出が行われ
る。これにより、ディスク上のＥＦＭ＋信号からＮＲＺ
データにデコードされ、エラー訂正処理が行なわれてセ
クタのアドレス信号とデータ信号を得る。この信号は、
可変転送レートで圧縮された信号であるので、これを一
時記憶メモリ２８（４ＭＢのＤＲＡＭ）に記憶し、可変
転送レートの時間軸の吸収を行う。一時記憶メモリ２８
から読み出された信号は、Ａ−Ｖデコーダ３０により伸
長され、オーディオとビデオの信号に分離される。そし
て、それぞれ図示しないＤ／Ａコンバータにより、アナ
ログの音声信号と映像信号に変換出力される。

【００２８】また、プリアンプ２６のＰＬＬ回路５４で
生成したディスク２２の速度信号をサーボプロセッサ１
６に送り、この速度信号によってディスク２２をＣＬＶ
で回転制御している。スピンドルモ一夕２０のホール素
子などによる回転位置信号はサーボプロセッサ１６へ帰
還し、この信号から生成した速度信号から、一定回転の
ＦＧ制御も行っている。

【００２９】以上の各部の全体制御は、システムコント
ローラ１２が行っている。他に、記録したい画像の解像
度やカーレースなどのスピードの速いシーンなどを取り
分ける場合や、記録時間優先で設定するためのキー入力
や外部からの制御データをマイクロコンピュータ（図示
せず）が認識しており、切替端子により記録時間を変更
したり、設定を外部のユーザが選択できるように構成さ
れている。

【００３０】光ピックアップ２４は、半導体レーザを光
源とし、コリメ一夕レンズ，対物レンズなどにより光デ
ィスク２２上にレーザスボットを形成する。半導体レー
ザは、図１０のレーザ駆動回路５８により駆動される
が、信号を記録する場合には入力信号は波形補正回路６
０により、波形補正された後レーザ駆動回路５８へ入力
される。ここでは、入力信号は、ＥＦＭ＋信号と、テス
トパターン発生回路６４で発生したテストパターン信号
が切換回路６２によって切り換えられる。波形補正回路
６０は、ＥＦＭ信号を短パルス列に変換する回路であり
（具体的回路構成は、例えば特開平３‐１８５６２８号
公報参照）、短パルス列化された波形でレーザ駆動回路
５８を変調すると、図３（Ｂ）の記録波形ＷＡが得られ
る。また、波形補正回路６０は、パルス幅を短く変換す
る回路であり、短かくなった波形でレーザ駆動回路５８
を変調すると、図３（Ｃ）の記録波形ＷＢが得られる。

【００３１】波形補正回路６０は、遅延素子とＡＮＤ回
路により構成できる。すなわち、入力信号を遅延素子で
遅延した後、最初の入力信号との論理積を求めること
で、図３（Ｃ）の記録波形ＷＢが得られる。波形補正回
路６０では、システムコントローラ１２の制御に基づく
線速度の切換回路６２により、大きな単位での時間軸の
切換えが行われ、次に、ジッタ値が最良になるように図
３（Ｂ）のＴａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄの詳細な時間設定が
行われる。

【００３２】テストパターン発生回路６４は、同様に線
速度切換えによって大きな単位の時間軸の切換えを行
い、パターンとして、ＥＦＭ＋の最高周波数である３Ｔ
を含む信号、例えば３，４，３，５，３，６，３，７，
３，８，３，９，３，１０，３，１１Ｔというような一
定長の信号の繰返しパターンを発生する構成になってい
る。ここでは、複数種類の特定パターンを記録してもよ
い。図示していないが、ディスク２２付近に温度を検出
するためのサーミスタなどのセンサが備えられており、
これから温度を検出する温度検出回路６６を備えてい
る。この回路構成としては、プリアンプ２６内部の半導
体，例えばダイオ一ドの順方向電圧の温度特性を測定す
るような構成でもよい。

【００３３】本装置は、信号を記録する場合に、最初に
レーザスポットを光ディスク２２上に照射し、信号トラ
ックに予め設けられたアドレス信号をアドレス再生回路
（図示せず）で判読する。そして、システムコントロー
ラ１２によって線速度を設定する。例えば、（１）画質
はよいが、全体の記録時間が２時間程度であるモードで
は、線速度を６ｍ／ｓとする，（２）画質は普通である
が、全体の記録時間が４時間程度であるモードでは、線
速度を３ｍ／ｓとする，（３）画質は悪いが、全体の記
録時間が８時間程度であるモードでは、線速度を１．５
ｍ／ｓとする，などの選択が可能である。

【００３４】また、上述したように、他に、記録したい
画像の解像度やカーレースなどのスピードの速いシーン
などを取り分ける場合や、記録時間優先で設定するため
のキー入力や外部からの制御データに基づいて、切替端
子により記録時間を変更したり、外部のユーザによる選
択により記録時間を変更可能である。

【００３５】なお、ここではＣＬＶ制御としているが、
ＣＡＶ制御やゾーンＣＡＶ制御などで、内周と外周の線
速度が３０ゾーン程度に変更になるような場合でも、ト
ラックのアドレス位置をシステムコントローラ１２が管
理しながらそれぞれの位置にて線速度を設定することで
適用可能である。この場合は、設定された線速度に基づ
いて基本的なＴ周期が設定される。

【００３６】次に、本形態の動作について、図１２及び
図１３も参照しながら説明する。図１２は、一時記憶メ
モリ２８の記憶量の時間変化を示すものであり、ａ領域
では信号が書き込まれ、ｂ領域では書き込まれた信号が
読み出される。図１３は、動作の手順をフローチャート
として示すものである。まず、音声や映像などの本来の
データを記録する場合の動作から説明する。まず、記録
モード，再生モード，あるいは待機モードの判別を行
う。記録モードの場合には（ステップＳＡ）、記録すべ
き音声や映像などのデータを圧縮するとともに、エラー
訂正コード，アドレス，シンク信号を付加して、一時記
憶メモリ２８に記録する（図１２のａ領域，ステップＳ
Ｂ）。この動作は、一時記憶データがフルレベルになる
まで行われる（ステップＳＣ）。フルレベルの値は、パ
ワーセーブ状態からの復帰時間から余裕を取った値，例
えば１００ｍｓｅｃ程度の時間である。この値は、記録
時の圧縮比のモード、あるいは外部から設定されたモー
ドによって設定される。

【００３７】一時記憶メモリ２８のデータ記憶量がフル
レベルとなると、今度はそのデータが一時記憶メモリ２
８から読み出されてディスク２２に書き込まれる（図１
２のｂ領域，ステップＳＤ）。この動作は、一時記憶デ
ータがエンプティレベルになるまで行われる（ステップ
ＳＥ）。そして、エンプティレベルに達した時点で、デ
ータの読み出しは停止となる（ステップＳＦ）。そし
て、再び一時記憶メモリ２８に対するデータの書き込み
が行われる（ステップＳＢ）。

【００３８】ところで、本形態では、記録モードである
と判断された時点で、記録信号の波形補正の最適化が終
了しているかどうかをシステムコントローラ１２で判断
する（ステップＳＧ）。波形補正最適化処理が既に行わ
れている場合は、何度もこの最適化処理を行う必要はな
い。ディスク２２セット後、あるいは、最適化処理終了
後一定時間が経過したかどうか、又は、所定の温度変化
があったかどうかを判断し、どちらかが所定値を越えた
場合に、前記波形補正処理を行うようにする。最適化処
理が終了していなければ、本来のデータを記録すべきセ
クタを記憶するとともに（ステップＳＨ）、記録テスト
モード（ステップＳＩ）に移行する。

【００３９】記録テストモードでは、ステップＳＩに示
すように、前記一時記憶メモリ２８に本来のデータを記
録している間に、例えば、ディスク２２の管理領域を検
索し、テスト信号を記録する領域にピックアップ２４が
移動する。又は、所定の記録テスト専用の領域にピック
アップ２４が移動する。そして、テスト用のパターン信
号を、例えば１訂正ブロック１６セクタ（１セクタは２
０４８バイト）分ディスク２２の該当領域に書き込む。
すなわち、切り換え回路６２をテストパターン発生回路
６４側に切り換え、テストパターン信号を波形補正回路
６０を介してレーザ駆動回路５８に供給する。レーザ駆
動回路５８は、入力されたテスト信号をディスク２２に
記録する。

【００４０】次に、記録したトラックへピックアップ２
４が再度キックし、このトラックのテスト信号を再生し
てジッタを測定する。そして、このジッタ値が低減され
るように、波形補正パラメータ，すなわち波形補正回路
６０のＴａ〜Ｔｄを変更する。このテスト信号の記録・
再生とジッタの測定に基づく波形補正パラメータの変更
の動作は、ジッタ値が最良となるように繰り返し行われ
る。波形補正パラメータである波形補正回路６０のＴａ
〜Ｔｄの変更は、ディスク２２の特性の傾向に対応して
テーブルに予めまとめられている補正係数を用いて行
う。

【００４１】以上の記録テストモードの動作は、一時記
憶メモリ２８に信号が蓄積されてフルレベルになるまで
の時間の範囲内で行われる。すなわち、フルレベルにな
った時点における波形補正パラメータの値で、波形補正
回路６０が設定される。記録テストモード終了時には、
その記録テストモードを解除するとともに、開始時に記
憶した本来のデータの記録セクタにピックアップが移行
して待機する（ステップＳＪ）。そして、一時記憶メモ
リ２８の記憶量がフルレベルになった時点で、その記録
セクタに本来のデータが記録される（ステップＳＣ，Ｓ
Ｄ）。

【００４２】以上のように、本形態によれば、一時記憶
メモリに対するデータの書き込み中におけるピックアッ
プの空時間を利用して、テスト信号の記録及び再生を行
うとともに、その再生信号のジッタが測定される。そし
て、このジッタが低減されるように、記録パルス波形の
補正パラメータが設定される。このため、格別な波形補
正パラメータ設定のための時間を必要とせず、ユーザに
違和感を与えることなく、データ記録を行うことができ
る。

【００４３】なお、本発明は、何ら上記形態に限定され
るものではなく、例えば、次のものも含まれる。

【００４４】（１）前記実施形態では、一時記憶メモリ
２８に対するデータの書き込み時に、波形補正パラメー
タの設定を行ったが、データの読み出し時の空時間を利
用して行ってもよい。図１４には、再生時における一時
記憶メモリ２８の記憶量の変化が示されている。一時記
憶メモリ２８には、ＤＶＤの場合、５００ｍｓｅｃ程度
の時間の情報が記憶可能である。従って、トラック一周
が８０ｍｓｅｃであるとしても、６周分程度の時間余裕
があることになる。ピックアップ２４によりディスク２
２の所定位置のセクタから再生を開始した時点で、トラ
ッキングやフォーカスのエラー監視や、信号処理上のエ
ラー処理を行った後、一時記憶メモリ２８への信号書き
込みを開始し（図１４ｃ領域）、エンプティレベルを越
えた時点において、Ａ‐Ｖデコーダ３０への再生を開始
し（同図ｄ領域）、フルレベルになるまで、ピックアッ
プ２４からの再生信号を一時記憶メモリ２８に書き込
む。そして、フルレベルになったら、一時記憶メモリ２
８への書き込みを禁止し（ｅ領域）、Ａ一Ｖデコーダ３
０への再生がエンプティレベルになるまで行われる。こ
のとき、通常は、次に再生すべきセクタにピックアップ
２４がくるように、トラックをキックして待機する。こ
の状態で、波形補正最適化処理が終了しているかを判断
する。そして、終了していないときは、上述した波形補
正最適化処理を行うようにする。

【００４５】（２）前記補正係数の変更は、単に個別の
周期Ｔによって行うのではなく、３Ｔ，１１Ｔ，３Ｔ，
４Ｔなどの３Ｔ信号の前後の信号が短い，あるいは長い
などを考慮する方がより好ましい。

【００４６】（４）前記形態では、テスト信号の記録再
生を何度も繰り返すことが考えられる。この繰り返し回
数を減らすために、図５に示した記録特性に影響の大き
い温度特性を予め前記温度センサにて測定しておく。そ
して、この測定値によって、前記Ｔａ〜Ｔｄの補正係数
を修正するようにする。例えば、測定した温度が１０度
の場合、ディスク２２は暖まりにくいから、Ｔｃに対し
てＴｄを多くする方向に変更する。温度が４０度と高い
場合には、Ｔｄに対してＴｃを長くする方向に変更す
る。

【００４７】（５）前記形態では、テスト信号の再生信
号のジッタ値を測定しているが、これはジッタ値が再生
信号の品質に関係するためである。例えば、ＲＦ信号，
特にその３Ｔ信号などの高い周波数成分を抽出し、この
振幅が最大になるように制御してもよい。

【００４８】（６）前記形態のような相変化ディスクで
は、記録回数に限度があり、回数の増加に従ってジッタ
が悪化していくことが知られている。従って、好ましい
実施形態では、トラックにリンクして記録回数を計数す
る手段を持ち、この記録回数を更新する。そして、この
記録回数の増加に伴って、例えばテスト記録を終了する
ときの限度のジッタ値を上げて行く。また、記録回数の
増加に従って、良好に記録が行われないように変化して
いくことから、Ｔａ〜Ｔｄの時間を段階的に変えて行く
ことが望ましい。

【００４９】（７）前記形態では、波形補正手段として
最高転送レートである線速度が６ｍ／ｓのときは、記録
信号の生成回路を簡略化するため、図３（Ｃ）の信号波
形を用いている。しかし、線速度６ｍ／ｓでも、異なる
種類の複数の補正手段を用いてよい。

【００５０】（８）前記形態では、波形補正手段とし
て、線速度の遅い領域では記録パルスを複数の短パルス
からなるパルス列に波形補正したのち信号を記録し、線
速度の速い領域では記録パルスを短く波形補正したのち
信号を記録する。しかしながら、最適な波形補正は、光
ディスクの構造や種類によっても異なる場合があり、前
記形態で示した波形が常に最適補正であるとは限らな
い。例えば、場合によっては、線速度にかかわらず記録
パルスを複数の短パルスからなるパルス列に波形補正す
る方法を採用し、線速度の速い領域と遅い領域で変換さ
れた短パルス列のパルスの振幅を変える，例えば線速度
の速い領域で先端部分の振幅を大きくするというような
方法によって、光ディスクの全領域で位相マージンを大
きくすることも可能であり、このような補正方法も本発
明に含まれる。

【００５１】（９）線速度にかかわらず、記録パルスを
複数の短パルスからなるパルス列に波形補正する方法を
採用し、線速度の速い領域と遅い領域で変換された短パ
ルス列のパルスの幅を変えてもよい。例えば線速度の遅
い領域では記録波形を図８（Ａ）の記録波形ＷＥとし、
線速度の速い領域では記録波形ＷＥの短パルス列のパル
ス幅を広げて図８（Ｂ）の記録波形ＷＦのようにする。
信号記録時の蓄熱効果は線速度が速くなると小さくなる
ため、短パルス列のパルス福を広げても涙状歪は大きく
ならない。短パルス列のパルス幅を広げると記録膜に供
給されるエネルギが増えるため、結果としてパルス幅が
狭い場合より記録パワーを低減することができる。

【００５２】なお、図８に示す記録波形ＷＥ，ＷＦにお
いても、図７の記録波形ＷＣ，ＷＤのように、記録パル
ス列の前後もしくはその一方でレーザパワーを消去レベ
ルより低くしたり、あるいは記録パルス列に対応する期
間、記録パワーと再生パワーレベルあるいはレーザのオ
フレベルとの間で変調してもよいことは言うまでもな
い。

【００５３】（１０）前記形態は、１層ディスクに本発
明を適用した場合であるが、パーシャルＲＯＭやハイブ
リッドと呼ばれるような内周がＲＯＭ領域，外周が相変
化のＲＡＭ領域を持つようなディスクにも、同様に適用
可能である。例えば、現在のＤＶＤの規格では再生専用
のみの２層ディスクであるが、図２に示すように１層は
相変化の記録膜で構成されている，あるいは全体が２層
で２層とも相変化の記録膜で構成されている，１層は再
生専用の構成となっているなど、いずれでもよい。ま
た、２層以上の層を持つディスクに対しても同様に本発
明は適用可能である。装置構成としては、多層ディスク
を認識する手段、少なくとも１層が記録可能層であるこ
とを認識する手段、各層の信号面にフオ一カスするため
のフォーカスジャンプ手段を持ち、波形補正手段は、複
数の記録層の波形補正値をテストして記憶しておけばよ
い。

【００５４】（１１）圧縮伸長ブロックを持たない光デ
ィスク装置、例えばＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−Ｒ／Ｗな
どのコンピュータ周辺機器などにおいても、本発明は同
様に適用可能である。これらの機器は、圧縮伸長データ
の記録再生を行うが、装置として圧縮伸長回路を持たな
い。例えば、圧縮データは、伸長しない状態で外部のコ
ンピュータへ、例えばＡＴＡＰＩやｌＥＥＥ１３９４な
どのバスを介して出力され、コンピュータ上のソフトウ
ェアで伸長される。このような外部からの制御入力によ
りコントロールされる機器で、記録の最適化を行うため
には、ディスクに対してピックアップが記録，再生，又
はシーク中などビジー状態か、又は、アンセレクト状態
かを監視し、アンセレクト状態になった時点で前記波形
補正最適化処理を行う。

【００５５】このために、まず、ディスクを起動した状
態で、ディスク挿入か電源投入のいずれかによってディ
スクの種類，すなわち単層か多層か，記録層があるかど
うかを判断する。そして、記録層があり、かつ、記録最
適化が必要かどうかを判断する。記録最適化の要否は例
えばフラグによって表される。例えば、電源投入時やデ
ィスク挿入時には論理値の「０」となっており、記録最
適化要の状態である。そして、一度最適化が終了すれ
ば、フラグは「１」となる。ただし、所定時間が経過し
た場合、あるいは、前回最適化したときの温度に対して
所定の温度変化があった場合には、フラグは「０」とな
る。このフラグをみて、記録層がある場合は前記アンセ
レクト状態を監視し、その時点で波形最適化を行う。構
成としては、各層の信号面にフォーカスするためのフォ
ーカスジャンプ手段を持ち、波形補正手段は、複数の記
録層の波形補正値をテストして記憶しておけばよい。

【００５６】（１２）着脱可能なディスクでは、ある装
置で記録したものを別の装置で安定に再生することが必
要である。しかし、記録密度の向上に伴って、そのよう
な安定再生も難しくなってきている。前記形態は、自装
置内で最適な記録を行う場合であるが、他装置での互換
性を向上するための手法について以下説明する。このよ
うな場合は、前記波形補正値をディスクに記録すること
により、ディスクを起動する際に、その補正値を参照す
れば、再度テスト記録をする必要がなく、この補正値を
参照して最適な記録を簡単に行うことができる。

【００５７】具体例を示すと、ＤＶＤの場合、ディスク
の最内周にはリードイン領域が半径２４ｍｍ未満にあ
る。２４ｍｍ以降はデータ領域である。リードイン領域
には、従来、ディスクの種類（再生専用、ライトワン
ス、記録再生型）、層（単層ディスク、２層ディスク、
パラレル、オポジット）、反射率（単層０．７，２層
０．３）、デ一夕の開始アドレス、終了アドレスなどの
物理情報が記載されている。

【００５８】本形態では、これらに加えて、記録可能な
ライトワンス型及び記録再生型については、パラメータ
として、最適記録レーザパワー（パワーは、図３
（Ｂ）に示すような記録波形のＰｗ，Ｐｅなどのレーザ
パワーに相当する振幅値を示す）、最適記録波形補正
値（補正値は、基本的に図３（Ｂ）の時間的なプロフィ
ールであるＴａ〜Ｔｄの時間的関係を示す。実際には、
これらの４つの値を記録してもよいし、これらの値の複
数種類のセットをテーブル化したような記号でもよ
い）、線速度、記録時温度（前記,の条件として
省略されてもよい）、記録装置（市場で記録される場
合に記録装置を特定するもの）、メーカー名（製造時
に記録される場合にはディスクのメーカのみ。市場で記
録される場合にはディスクメー力と前記,のデータ
に対応して装置メーカが記録される）、製造ロットＮ
ｏ（製造時に記録される場合にはディスクのＮｏのみ。
市場でも記録される場合にはディスクメーカと前記,
のデータに対応した装置Ｎｏが記録される）、などが
記載される。

【００５９】（１３）光ディスク装置で記録が行われる
場合は、それら記録データが他社に読まれないように暗
号化されていてもよく、また、２層等の複数層の場合
は、これらのデータが特定の１つの層にまとめて記録さ
れていてもよい。

【００６０】このようなディスクの記録再生装置として
は、上述した形態と全く同一のものでよいが、テスト記
録領域として、リードイン領域に用意されているテスト
記録領域にテスト記録を行うようにする。なお、この領
域以外にも、記録したデータが通常のデータの記録再生
によって破壊されないような領域であれば、いずれの領
域でもよい。記録再生装置は、最初の立ち上げの際に、
このリードイン領域のテスト記録領域などを再生すると
ともに、波形補正値を再生する。そして、波形補正値が
なければ、上記記録テストを行って波形補正パラメータ
の最適値を測定し、この測定最適値をエンコードして記
録領域に書き込む。これにより、次回以降はこの最適値
を再生することで記録補正を行うようにすれば、再度補
正作業を行う必要がない。このとき、メー力名や製造ロ
ットＮｏなどを確認し、例えば、製造ロットにより補正
値の読み方が変わるなどの対応を行う。

【００６１】ディスクに予め補正値が記録してある場合
も同様であり、最初の立ち上げの際に、リードイン領域
に用意されているテスト記録領域を再生し、波形補正値
を再生する。そして、この補正値をデコーダにより再生
し、ディスクメーカ名や製造ロットＮｏなどを参照し、
波形補正値を記録用のレジスタに記憶しておく。以降の
記録時には、この波形補正最適値によりデータを書き込
む。

【００６２】（１４）より詳細には、測定時の温度を前
記温度センサにて測定しておき、この温度の値を補正値
と同時に記録しておく。線速度などの条件も、同時に記
録しておく。そして、再生時にこれらの条件を同時に再
生し、新たに記録を行う場合に、その時点での温度や線
速度などのパラメータを比較し、その結果両者に差があ
れば、この差とこれを補正する計算式又はテーブルから
補正値を修正する。そして、この修正後の値を最適な値
として記録を行う。

【００６３】（１５）２層ディスクなどの場合、前記記
録領域が第１層にあり、２層目のデータも１層目に集中
して書き込んであれば、再生時の処理が簡略化される。
この場合、単層の場合と同様に２層分のデータを再生
し、各層毎に設定を行うが、データがなく補正値を記録
をする場合は、まず第１層で上記記録テストを行い、最
適値を測定する。そして次に、第２層にフォーカスジャ
ンプして上記記録テストを行い、最適値を測定する。そ
の後、それら２つのデータをエンコードし、第１層の記
録領域に移動してこの記録領域に最適値を書き込む。こ
れにより、次回以降は、この最適値を再生して記録補正
を行えば、再度補正作業を行う必要がない。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録時又は再生時にデータを一時的に格納する一時記憶
手段におけるデータの書き込み又は読み出しの際に生ず
るピックアップの空時間を利用して、前記データの記録
信号波形を補正することとしたので、格別な波形補正の
ための時間を必要とせず、データ記録を良好に行うこと
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本的な作用を示す記録波形図であ
る。

【図２】光ディスクの一例を示す主要断面図である。

【図３】本発明の一形態における記録波形を示す図であ
る。

【図４】各種記録波形における線速度と位相マージンの
関係を示す図である。

【図５】線速度と位相マージンの関係の温度変動を示す
図である。

【図６】各種記録波形における線速度と記録パワーの関
係を示す図である。

【図７】本発明における他の記録波形を示す図である。

【図８】本発明における他の記録波形を示す図である。

【図９】本形態にかかる光ディスク装置の主要部を示す
ブロック図である。

【図１０】図９のプリアンプの構成例を示すブロック図
である。

【図１１】ＤＶＤにおけるディスク形態を示す図であ
る。

【図１２】一時記憶メモリのデータ書き込み時における
記憶量の変化を示す図である。

【図１３】一形態における主要動作を示す図である。

【図１４】一時記憶メモリのデータ読み出し時における
記憶量の変化を示す図である。

【図１５】記録マークの涙滴化の様子を示す図である。

【図１６】従来技術による記録マークの補正の様子を示
す図である。

【符号の説明】

１０…キー入力部１２…システムコントローラ１４…信号処理部１６…サーボプロセッサ１８…ドライバ２０…スピンドルモータ２２…ディスク２４…ピックアップ２６…プリアンプ２８…一時記憶メモリ３０…デコーダ４９…サーボエラー信号生成回路５０…アンプ５２…イコライザ５４…ＰＬＬ回路５６…ジッタ生成回路５８…レーザ駆動回路６０…波形補正回路６２…切換回路６４…テストパターン発生回路６６…温度検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルス幅変調されたデジタル信号に基づ
いて、ピックアップの一つのレーザスポットによりデー
タが光ディスクに記録される光ディスク記録再生装置に
おいて、光ディスクに対する記録又は再生時に、前記データを一
時的に格納するための一時記憶手段；この一時記憶手段
における前記データの書き込み又は読み出しの際に生ず
る前記ピックアップの空時間を利用して、前記データの
記録信号波形を補正する波形補正手段；を備えたことを
特徴とする光ディスク記録再生装置。
【請求項２】前記波形補正手段は、前記ピックアップ
をテスト記録領域へ移動してテスト信号を記録するとと
もに、記録したテスト信号を再生して評価し、その評価
結果に従って前記波形補正の方法を変更することを特徴
とする請求項１記載の光ディスク記録再生装置。
【請求項３】前記光ディスク付近の温度を測定する温
度測定手段を備えており、前記波形補正手段は、前記温度測定手段によって測定さ
れた温度に基づいて、前記波形補正の方法を変更するこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の光ディスク記録再
生装置。
【請求項４】請求項１，２，又は３のいずれかに記載
の光ディスク装置によって得られた変更後の波形補正の
方法を記録したことを特徴とする光ディスク。