JP2000268367A - 光記録媒体の記録信号生成方法並びに記録装置 - Google Patents
光記録媒体の記録信号生成方法並びに記録装置Info
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Abstract
クへ記録のための記録信号を生成する方法及び装置を提
供する。 【解決手段】 本発明は、ピットの開始部分をそのピッ
トの前のブランクの長さ情報から決めたパワーレベルで
記録し、ピットの終わりをそのピットの長さ情報から決
めたパワーレベルで記録する。前のブランクが長いとき
開始レベルを高くし、ピットの長さが長いとき終端部の
レベルを低くする。
Description
データ記録再生システムに関し、特に光記録媒体にジッ
タの少ない最適な記録信号を生成する方法並びに装置に
関する。
光ディスクの場合、ほとんどの記録媒質は相変化型の物
質で形成されている。すなわち、光ヘッドで集束された
光が熱に変換され、この熱により相変化記録媒質の状態
が変わって反射量を変え、相変化型のディスクにマーク
を形成してピットを記録する。ここで、ディスクに整形
された長さだけマークを形成することをライト・ストラ
テジという。
の反対側より入射される。レーザの入射側面からみると
きピットは突起として見える。そのピットの幅は0.4
〜0.6μmであり、1つのピットの長さ及びピットと
ピットとの間隙は、コンパクトディスクCDの場合では
3Tから11Tまで9ステップ、デジタル多機能ディス
クDVDの場合では3Tから14Tまで12ステップに
分けられる。ここで、Tとはクロックパルス1つ分の長
さである。例えば、3Tは3つのクロックパルスを意味
し、11Tはクロックパルス11個分の長さである。更
に、螺旋状に巻かれているトラックのピット群を見る
と、一定の間隙ごとに特定のピット配列があり、定期的
に存在するこのピット配列には同期信号がある。この同
期信号から次の同期信号までのブロックをフレームとす
る。1フレームは多数のシンボルデータから構成されて
いる。
ける記録に係る構成ブロック図である。ディスク101
に記録するための信号がエンコーダ103へ入力される
と、エンコーダ103は、その記録信号を16ビットの
デジタル信号に変換し、再び上位8ビットと下位8ビッ
ト(これをシンボルとする。)とに分割するという過程
をフレーム単位で処理する。そして、シンボル8ビット
のデータに該当する14ビットコード値をメモり(図示
せず)のコードテーブルから呼び出して、シンボル8ビ
ットのデータを14ビットに変換するEFM(Eight to
Fourteen Modulation)変調を行う。すなわち、メモリに
はEFM或いはEFM+のためのコードテーブルがマッ
ピングされている。EFM或いはEFM+変調されたデ
ータは、変調後の直流成分の除去のためにマージンビッ
ト(例えば、3ビット)が加えられて図2(a)に示す
ように非ゼロ復帰反転(Non-Return-to Zero Inverted:
NRZI)変調された後、LD駆動部106に入力され
る。NRZI変調は‘1’の信号でデータを反転させる
変調規則である。即ち、データが‘1’のときだけ状態
を反転させる。
るデータに対するレーザダイオードLDのパワーを生成
してアナログに変換した後、記録レベル加算器105を
介してLD駆動部106に出力する。ここで、前記記録
パワーは、形成するマークの長さ、ディスクの状態に応
じて異なる。
らNRZI変調されたデータが入力されると、レーザダ
イオードLDのパワーを記録時のパワーに変調して(す
なわち、LD駆動電圧をLD駆動電流に変換して)光ピ
ックアップ102のLDを駆動させる。これにより、N
RZI変調された信号が光ディスク101に記録され
る。このとき、LDの光出力は温度に応じて著しく変化
する(例えば、温度が上昇するほど記録パワーが落ち、
温度が下降するほど記録パワーが上がる)ため、これを
解決するためLDパワーの一部を自動レーザパワー制御
(Auto Laser Power Control;ALPC)帰還部307に
フィードバックさせる。ALPC帰還部307は、フィ
ードバックされるLDパワーに基づいて加算又は減算さ
せるパワーレベルを記録レベル加算器105に出力し
て、記録パワー生成部104で生成された記録パワーに
それを加えることにより、記録/再生時のLDの出力パ
ワーを一定に維持する。
でデータを記録する場合、ディスク自体の熱的な特性に
よりピットが涙の滴のように形成されたり、ディスクの
潜熱特性によりマークの形成がゆがんだりする。すなわ
ち、現在記録されるマークの先端が直前に記録されたマ
ークの形成のために発生した潜熱の影響を受けてマーク
の長さに影響を与え、又現在の記録マークの長さにより
記録マークの末端の長さに影響を与える。
ピットの形状を滑らかな楕円状に形成するためにマルチ
パルス変調方式を用いることもある。すなわち、図2
(b)に示すようにNRZI変調された1つの単一パル
ス内で幾度かにわたってオン/オフして、1つの単一パ
ルスを多数のパルスに分けてディスクに記録するマルチ
パルス変調を行う。すなわち、単一パルスを多数のパル
スに分けてディスクに走査するので、信号ピットのある
区間での熱の蓄積を防止することができ、ピットの形状
を滑らかな楕円状に形成する。
らマルチパルス変調された信号が入力されると、LD駆
動電圧をLD駆動電流に変換してLDを駆動させる。こ
れにより、マルチパルス変調された信号が光ディスク1
01に記録される。ここで、LDのパワーは図2(b)
に示すように3種類あり、記録パワーが一番強く、次は
消去パワー、読取パワーの順である。
位置が固定されているため、前のマークで形成されたピ
ット長及びデータの記録されてないブランクの長さによ
る熱拡散又は熱蓄積に起因して発生する問題を完全に解
決することができない。これは、ピットの形状が図2
(e)に示すように形成されなければならないが、実は
そうでないことを意味する。すなわち、前のマーク長及
び前のブランク長が様々に変化し、前のマーク長及び前
のブランク長に基づいて熱拡散割合が変わるためであ
る。前のマーク長及び前のブランク長が次のマークのピ
ットの形成に影響を及ぼし、再生信号のジッタとして現
れる。特に、オーバーライト時には、所望する形状及び
サイズのピットよりも大きなピット、又は小さなピット
として記録される。このため、ディスクからデータを再
生する場合、再生信号にジッタの要因として作用して正
確なデータの復元が困難になる。
録パルスを調整してデータを記録している。この方法の
一つは図2(c)に示すようなパルスエッジシフト(pul
se edge shift)方法であり、他の一つは図2(d)に示
すようなパルス位置シフト(pulse position shift)方法
である。すなわち、図2(c)に示すようなパルスエッ
ジシフト方法は、前のマーク長とブランク長、そして現
在形成されるマーク長に応じて現在のマークの記録パル
スのエッジを時間軸で調節して所望のマークを形成する
方法であり、図2(d)に示すようなパルス位置シフト
方法は、前のマーク長とブランク長、そして現在形成さ
れるマーク長に応じて記録パルスの幅を時間軸で調節し
て所望のマークを形成する方法である。
パルスの幅を調節する方法は、高倍速/高密度になるほ
ど制御し難く、高周波のノイズ特性を現す。例えば、D
VD−RAM(例えば4.7GB、Giga Byte)では約1
ns程度の微細なパルス幅を調整する必要があるが、こ
の微細な幅を調整するのは記録するピットの長さと記録
するピットの前のブランク長等の関数によるため制御し
難く、たとえ調節しても所望のマークを形成し難い。ま
た、これを実現するデバイスに追い付くのも容易でな
い。すなわち、高倍速/高密度に行くほど時間的に記録
パルスを制御することは困難である。
解決するためのものであり、その目的は制御し易く且つ
正確なピットを形成することができる光記録媒体の記録
信号生成方法並びにそのための装置を提供することであ
る。本発明の他の目的は、ピットの初め部分と終り部分
との記録パワーレベルを異ならせて最適な記録を行う光
記録媒体の記録信号生成方法並びにそのための装置を提
供することにある。
の本発明の光記録媒体の記録信号生成方法は、記録パル
スから前のブランク長及び現在のピット長を確かめるス
テップと、ピットの始め部分の記録パワーレベルをステ
ップで確認された前のブランク長によって決定し、ピッ
トの終り部分の記録パワーレベルを現在のピット長によ
って決定するように記録パワー補償用信号を生成するス
テップと、生成された記録パワー補償用信号を記録パワ
ーレベルに加算するステップとを備えることを特徴とす
る。補償信号生成ステップは、記録パルスを反転し、反
転した信号を積分して記録パワー補償用信号を生成する
ことを特徴とする。補償信号生成ステップは、記録パル
スのブランク区間では充電を行い、ピット区間では放電
を行うことで記録パワー補償用信号を生成することを特
徴とする。
録するデータに応ずる記録パルスを生成するエンコーダ
と、ピットの始め部分の記録パワーレベルを記録パルス
から得られる前のブランク長によって決定され、ピット
の終り部分の記録パワーレベルは現在のピット長によっ
て決定されるように記録パワー補償用信号を生成する記
録パワー補償信号生成部と、生成された記録パワー補償
用信号を記録パワーレベルに加算する加算器とを備える
ことを特徴とする。記録パワー補償信号生成部は、記録
パルスを反転し、反転した信号を積分して記録パワー補
償用信号を生成する積分器から構成されることを特徴と
する。記録パワー補償信号生成部は、記録パルスのブラ
ンク区間では充電を行い、ピット区間では放電を行うこ
とで記録パワー補償用信号を生成する充放電器から構成
されることを特徴とする。エンコーダは、1つのピット
長に対して記録パルスとして単一パルスを発生すること
を特徴とする。エンコーダは、1つのピット長に対して
記録パルスとしてマルチパルスを発生することを特徴と
する。
添付図面を参照して詳述する。本発明では、記録パルス
は調整可能な範囲内で記録マークの前のブランク長又は
記録するピット長に係わらずに一定のライト・ストラテ
ジを設定し、ピット長の微細な幅はLDの出力光の強
さ、すなわちLD駆動電圧レベルを調整することによ
り、最適な記録を行う。特に、ピットの始め部分の記録
パワーレベルは前のブランク長によって調節し、ピット
の終り部分の記録パワーレベルは現在のピット長によっ
て調節して、マークを形成するピット長の幅を調節して
ピットの始め部分と終り部分との記録パワーレベルの大
きさを互いに異ならせる。
おける記録に係る構成ブロック図で、図1に更に記録パ
ワー補償信号生成部300を備えている。記録パワー補
償信号生成部300は、ピットとブランク長の関数関係
を用いて記録パワーレベルを制御して最適なデータ記録
を行わせる。すなわち、記録パワー補償信号生成部30
0は、ピットの形成時にピットの初期の記録パワーレベ
ルは前のブランク長の関数によって決定され、ピットの
終り部分の記録パワーレベルは現在のピット長の関数に
よって決定されるように記録パワー補償信号を生成す
る。ここで、前のブランク長及び現在のピット長はエン
コーダ103から出力される記録パルスから分かる。
一実施形態を示す詳細ブロック図であり、エンコーダ1
03から入力される記録パルスを積分する積分器301
と、積分された信号を非線形的に変換して記録レベル加
算器106に出力する微細パワーレベル生成部302と
から構成される。このように構成された本発明の一実施
形態においては、エンコーダ103が図6(a)に示す
ような記録パルスを出力するとするとき、記録パワー補
償信号生成部300の積分器301がエンコーダ103
から出力される記録パルスを図6(b)のように反転さ
せて積分を行う。すると、図6(c)に示すように線形
の傾きを有する積分パルスを発生する。ここで、記録パ
ルスは単一パルスであってもよく、またマルチパルスで
あってもよい。
す図である。NRZI変調された信号が図5(a)で、
この時のマルチパルスが図5(c)である場合、積分器
301の出力は図5(b)に示すようにマークの形成さ
れたピット部分では線形的に減少し、逆にブランク部分
では線形的に増加することが分かる。図5においてLb
lkはブランク長で、Lpitはピット長で、dPbl
kはブランク長に比例し、dPpitはピット長に比例
することが分かる。
ットの形成を早く済ませるために、積分器301は反転
された記録パルスを積分する。即ち、記録パルスを反転
させて積分すると、積分信号の傾きは図5とは逆にな
る。例えば、図6(c)をみると、反転された記録パル
スの積分によりピットの終り部分が基準レベル以下に下
ることが分かる。これは従来のパルスエッジシフト方法
と同様な効果を得る。すなわち、ピットに熱が蓄積され
ているため、基準レベル以下に下ったパワーレベルを記
録レベル加算器105に送る。したがって、その下がっ
た分だけLD駆動電圧を低くすることができ、ピットの
形成を早く済ませることができる。
ル加算器105に出力してもよく、図6(d)のような
リセットパルスによりブランク部分の初期パワーを図6
(e)に示すように基準レベルにした後、記録レベル加
算器105に出力してもよい。ピットのサイズの小さな
場合には、記録パワーが続けて上がったり下ったりする
とピットの形成への影響が大きいため、ブランクの初期
には基準レベルにしてやる。ここで、リセットパルスは
エンコーダ103から発生し、一例としてリセットパル
スの大きさは3Tにしてもよい。
記録媒体の特性が非線形的なので、積分器301の出力
を記録媒体の物理的な特性に合わせて図6(f)に示す
ように非線形的に微細調整した後、記録レベル加算器1
05に出力する。記録レベル加算器105は、記録パワ
ー生成部104で生成された記録パワー、すなわちLD
駆動電圧、ALPC帰還部107から出力されるフィー
ドバック電圧、そして微細パワーレベル生成部302で
生成された電圧を加算してLD駆動部106に出力す
る。その際、ピットの始め部分と終り部分との記録パワ
ーレベルは記録パワー補償信号生成部300により互い
に異なる。LD駆動部106は、図6(g)又は図6
(h)のように入力されるLD駆動電圧をLD駆動電流
に変換してLDを駆動させる。これにより、エンコーダ
103から出力された記録パルスが光ディスク101に
記録される。
00の他の実施形態を示す詳細ブロック図であり、エン
コーダ103から記録パルスを入力されて充放電する充
放電器401と、充放電された信号を非線形的に変換し
て記録レベル加算器106に出力する微細パワーレベル
生成部402とから構成される。即ち、本発明の他の実
施形態では、エンコーダ103から出力される記録パル
スを充放電させることによりピットの始め部分と終り部
分との記録パワーレベルを異ならせる。
例であり、充電スイッチ501,リセットスイッチ50
5、放電スイッチ506のスイッチと、RC時定数を決
める抵抗502、504とキャパシタンス503を備え
ている。エンコーダ103は、図9(c)(d)(e)
に示すようなリセットスイッチS/Wパルス、充電S/
Wパルス、放電S/Wパルスを、充放電器401の各々
のリセット、充電、放電スイッチ505、501、50
6に出力してスイッチングを動作させ、制御された出力
を出力する。すなわち、リセットS/Wパルスはブラン
クの始め部分でオンされ、充電S/Wパルスはブランク
区間でオンされ、オンされる期間はブランク長に比例す
る。放電S/Wパルスはピット区間でオンされ、オンさ
れる期間はピット長に比例する。そして、図8におい
て、基準電圧、最大充電電圧、最小放電電圧はユーザー
により調節可能である。図9(c)(d)(e)のよう
なリセットS/Wパルス、充電S/Wパルス、放電S/
Wパルスにより充電S/W501がオンされ、リセット
S/W505及び放電S/W506がオフされると、最
大充電電圧が抵抗502を介してキャパシタンス503
に充電される。ここで、キャパシタンス503に充電さ
れる時間及び電圧はブランク長に比例する。その後、充
電S/W501がオフされ、放電S/W506がオンさ
れると、すなわち記録が始まる時点では、キャパシタン
ス503に充電された電圧が抵抗504を介して放電さ
れる。ここで、放電される時間及び電圧は現在形成され
るピット長に比例する。
レベル加算器105に出力してもよいが、図9(c)に
示すようなリセットS/Wパルスにより常に充電が基準
レベルから始まるように、ブランク部分の初期パワーを
基準レベルにした後、記録レベル加算器105に出力し
てもよい。ピットのサイズの小さな場合には、記録パワ
ーが続けて上がったり下ったりするとピットの形成の影
響が大きいため、ブランクの初期には基準レベルにして
やる。
なわち図9(c)(e)に示すように放電S/W506
がオフされ、リセットS/W505がオンされると、放
電が終わりキャパシタンス503には基準電圧が充電さ
れる。従って、図9(c)(d)に示すようにリセット
S/W505がオフされ、充電S/W501がオンされ
ると、キャパシタンス503には常に基準レベルから充
電される。図9(f)は図9(c)(d)(e)に示す
ようなリセットS/Wパルス、充電S/Wパルス、放電
S/Wパルスにより発生される充放電器401から出力
される充放電電圧波形である。図9(f)から、常に充
電が基準レベルから始まることが分かる。すなわち、ブ
ランク部分の初期パワーは基準レベルとなる。ここで、
放電レベルを基準レベルとして用いる場合にはリセット
スイッチを省略してもよい。
記録媒体の特性が非線形的なので、充放電器401の出
力を記録媒体の物理的な特性に合わせて非線形的に微細
調整した後、記録レベル加算器105に出力する。記録
レベル加算器105は、記録パワー生成部104で生成
された記録パワーつまりLD駆動電圧、ALPC帰還部
107から出力されるフィードバック電圧、そして微細
パワーレベル生成部302で生成された電圧を加算して
LD駆動部106に出力する。この際、ピットの始め部
分と終り部分との記録パワーレベルが、図9(g)に示
すように記録パワー補償信号生成部300により互いに
異なることが分かる。LD駆動部106は、図9(g)
のように入力されるLD駆動電圧をLD駆動電流に変換
してLDを駆動させる。これにより、エンコーダ103
から出力される記録パルスが光ディスク101に記録さ
れる。従って、DVD−RAM等の高密度ディスクでも
図2(e)のように最適な記録を行う。
うな単一パルス、図6(h)、図9(g)に示すような
マルチパルスともに適用可能なので、1回だけ記録可能
なディスク、例えばCD−R、DVD−R、自由に繰り
返して記録できる書換え可能なディスク、例えばCD−
RW、DVD−RW、DVD−RAM等全てに適用可能
である。
記録信号生成方法並びに装置によれば、記録パルスその
ものはディスクの種類別、メーカー別にかかわらずに固
定し、ピットの始め部分の記録パワーレベルを前のブラ
ンク長によって調節し、ピットの終り部分の記録パワー
レベルを現在のピット長によって調節することで、マー
クを形成するピット長の幅を調節して記録を行っている
ので、これにより再生信号にもジッタが作用しない最適
な再生を行うことができる。
図。
成のためのタイミング図。
ク図。
を示す構成ブロック図。
グ図。
図。
態を示す構成ブロック図。
図。
エンコーダ、104 記録パワー生成器、105 記録
レベル加算器、106 LD駆動部、107 ALPC
帰還部、300 記録パワー補償信号生成部。
Claims (9)
- 【請求項1】 記録するデータに対応した記録パルスを
生成し、これらに記録パワーレベルを適用してレーザダ
イオードを駆動することでピットを形成する光記録媒体
の記録信号生成方法において、 前記記録パルスから前のブランク長と現在のピット長を
確認するステップと、 前記ピットの始め部分の記録パワーレベルを前記ステッ
プで確認された前のブランク長に応じて決定し、前記ピ
ットの終り部分の記録パワーレベルを現在のピット長に
よって決定するように記録パワー補償用信号を生成する
ステップと、 前記生成された記録パワー補償用信号を前記記録パワー
レベルに加算するステップとを備えることを特徴とする
光記録媒体の記録信号生成方法。 - 【請求項2】 前記補償信号生成ステップは、前記記録
パルスを反転し、反転した信号を積分して記録パワー補
償用信号を生成することを特徴とする請求項1記載の光
記録媒体の記録信号生成方法。 - 【請求項3】 前記補償信号生成ステップは、前記記録
パルスのブランク区間では充電を行い、ピット区間では
放電を行うことで記録パワー補償用信号を生成すること
を特徴とする請求項1記載の光記録媒体の記録信号生成
方法。 - 【請求項4】 記録パワーのレベルに基づいてレーザダ
イオードの駆動電流を変化させて光記録媒体にピットを
形成する光記録媒体の記録装置において、 記録するデータに応ずる記録パルスを生成するエンコー
ダと、 前記ピットの始め部分の記録パワーレベルを前記記録パ
ルスから得られた前のブランク長の情報によって決定
し、前記ピットの終り部分の記録パワーレベルを前記記
録パルスから得られた現在のピット長の情報によって決
定されるように記録パワー補償用信号を生成する記録パ
ワー補償信号生成部と、 前記生成された記録パワー補償用信号を前記記録パワー
レベルに加算する加算器とを備えることを特徴とする光
記録媒体の記録再生装置。 - 【請求項5】 前記記録パワー補償信号生成部は、前記
記録パルスを反転し、反転した信号を積分して記録パワ
ー補償用信号を生成する積分器で構成されることを特徴
とする請求項4記載の光記録媒体の記録再生装置。 - 【請求項6】 前記記録パワー補償信号生成部は、前記
記録パルスのブランク区間では充電を行い、ピット区間
では放電を行うことで記録パワー補償用信号を生成する
充放電器で構成されることを特徴とする請求項4記載の
光記録媒体の記録再生装置。 - 【請求項7】 前記エンコーダは、ブランク区間ではブ
ランク長に比例する充電スイッチパルスを、ピット区間
ではピット長に比例する放電スイッチパルスを発生して
前記充放電器に出力することを特徴とする請求項6記載
の光記録媒体の記録再生装置。 - 【請求項8】 前記エンコーダは、1つのピット長に対
して記録パルスとして単一パルスを発生することを特徴
とする請求項4記載の光記録媒体の記録再生装置。 - 【請求項9】 前記エンコーダは、1つのピット長に対
して記録パルスとしてマルチパルスを発生することを特
徴とする請求項4記載の光記録媒体の記録再生装置。
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