JP2004022084A

JP2004022084A - ディスク記録装置における記録パワー決定方法、およびディスク記録装置

Info

Publication number: JP2004022084A
Application number: JP2002176575A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Hayashi; 林　善雄
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2002-06-18
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】書き込み可能な光記録ディスクから試験記録信号の非対称性を求めて記録用レーザ光の最適パワーを決定するディスク記録装置における記録パワー決定方法、およびディスク記録装置において、結像度が高すぎても記録パワーの最適値を求めることのできる構成を提供すること。
【解決手段】ディスク記録装置１では、実記録に先だって最適記録パワーの決定を行う際、ＥＦＭ信号の振幅Ｉ_１１、および同信号の最大レベルＩ_ＴＯＰから、あるいは最長ピット信号、最長スペース信号、最短ピット信号、最短スペース信号のレベルから結像度を求め、結像度が高すぎる場合には、デフォーカスを付与し、結像度を低下させてからテスト用ＥＦＭ信号のアシンメトリを求め、このアシンメトリに基づいて、最適記録パワーを決定する。
【選択図】　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書き込み可能な光記録ディスクに情報を記録する際に、信号を再生してその再生信号の非対称性から最適記録パワーを決定するためのディスク記録装置における記録パワー決定方法、およびこの方法を採用したディスク記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
書き込み可能な光記録ディスクに信号を記録する際、実際の信号を記録する前に試し書きを行い、その後、試し書きの部分を再生し信号品位を調べて、書き込み光パワー強度の最適値を得るというキャリブレーションが行われることがある。ＣＤ−Ｒでは、この試し書き領域をＰＣＡ（Ｐｏｗｅｒ　Ｃａｌｉｂｌａｔｉｏｎ　Ａｒｅａ）といい、このような領域は、光記録ディスクの最内周に設けられている。また、前記のキャリブレーション動作をＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）という。
【０００３】
このＯＰＣを行うには、光記録ディスクのＰＣＡにレーザーパワーを数段階あるいは連続的に変化させてテスト用ＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ　ｔｏ　Ｆｏｕｒｔｅｅｎ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号の書き込みを行った後、その書き込み部分を再生してそのＲＦ信号の品位から、最適な書き込みが行われた位置を求め、その位置のＥＦＭ信号を記録した時点のレーザーパワーを最適記録パワーとする。ＲＦ信号品位のチェックは、ＲＦ信号の非対称性（アシンメトリ）を検出して行われる。
【０００４】
このような非対称性を検出するには、一般的に、図６に示すように。光記録ディスクに再生用レーザ光を照射して得たＲＦ信号に基づいてトップピーク検出回路５２、およびボトムピーク検出回路５３によって記録パワーごとにトップピークＡｔとボトムピークＡｂを検出する。次に、アシンメトリ演算回路５４は、下式
β＝（Ａｔ＋Ａｂ）÷（Ａｔ−Ａｂ）
によって、記録パワーごとのアシンメトリβを演算する。次に判定回路５５は、求められたアシンメトリβの中から最適とされるアシンメトリに最も近いアシンメトリが得られる記録パワーを選び出し、これを最適記録パワーとして決定する。従って、この最適記録パワーを用いてデータ記録領域に実記録を行えば、最良の状態で記録、再生を行うことができる。
【０００５】
また、特許第２８２７８５５号公報には、基本的には上記の方法と同様であるが、特定の波形に限定し、それからアシンメトリを求める方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなディスク記録装置において、光記録ディスクに信号を記録するには大きなパワーが必要であるため、対物レンズとしてはＮＡ値が大きなものが使用される。その結果、従来のいずれの構成を採用しても、図５に実線Ｌ１１に示すように最適なアシンメトリで検出されるはずのテスト用ＥＦＭ信号が、一点鎖線Ｌ１２で示すように、飽和によりボトムピーク位置が矢印Ｂで示すように歪んだ波形として検出されることがある。このような状態になると、アシンメトリが正しく検出されないため、最適記録パワーが正しく求められないという問題点がある。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、書き込み可能な光記録ディスクから試験記録信号の非対称性を求めて記録用レーザ光の最適パワーを決定するディスク記録装置における記録パワー決定方法、およびディスク記録装置において、結像度が高すぎても記録パワーの最適値を求めることのできる構成を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、書き込み可能な光記録ディスクの記録面に対物レンズを介してレーザ光を結像させて記録パワーの決定のための試験記録を行った後、当該記録面に再生用レーザ光を結像させてその戻り光から試験記録信号を再生し、該試験記録信号の非対称性に基づいて前記光記録ディスクに対する記録用レーザ光の最適パワーを決定するディスク記録装置における記録パワー決定方法において、前記試験記録信号を再生する際、前記光記録ディスクに対する前記再生用レーザ光の結像度を判定し、当該結像度が高すぎる場合には、前記結像度を低下させた状態で再生した前記試験記録信号の非対称性に基づいて、前記記録用レーザ光の最適パワーを決定することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明では、書き込み可能な光記録ディスクの記録面にレーザ光を結像させるための対物レンズと、前記対物レンズを介して再生用レーザ光を結像させたときの戻り光から、記録パワーの決定のために前記光記録ディスクに試験記録されていた試験記録信号を再生する信号再生手段と、該信号再生手段によって再生された前記試験記録信号の非対称性に基づいて前記光記録ディスクに対する記録用レーザ光の最適パワーを決定する最適パワー決定手段とを有するディスク記録装置において、前記試験記録信号を再生する際、前記光記録ディスクに対する前記再生用レーザ光の結像度を判定する結像度判定手段と、該結像度判定手段での判定結果に基づいて、前記結像度が高すぎる場合には結像度を低下させて前記試験記録信号の再生を行わせる結像度低下手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明では、試験記録信号の非対称性に基づいて光記録ディスクに対する記録用レーザ光の最適パワーを決定する際、結像度が高すぎて、再生した信号の波形が歪んでいる場合には、結像度を低下させることにより、波形歪みを解消した状態で非対称性を求めて最適記録パワーを決定する。このため、対物レンズのＮＡ値が大きくても、最適記録パワーを正確に求めることができるので、常に最適な条件でデータの記録、再生を行うことができる。
【００１１】
本発明において、前記結像度を低下させる際には、前記対物レンズの位置をフォーカシング方向にずらして結像度を低下させることが好ましい。それには、本発明に係るディスク記録装置において、前記結像度低下手段は、前記結像度判定手段での判定結果に基づいて、結像度が高すぎる場合に対物レンズ駆動手段に対して前記対物レンズの移動を行わせる。すなわち、結像度が高すぎる場合、フォーカシング機構を利用して対物レンズを移動させて結像度を低下させれば、新規な機構を追加しなくてもよいという利点がある。
【００１２】
本発明において、前記試験記録信号の非対称性については当該試験記録信号を再生したときに得られるＲＦ信号の包絡線波形に基づいて求めることができる。
【００１３】
本発明において、前記結像度の判定については、前記試験記録信号を再生した際に得られた信号全体の振幅レベルと、前記試験記録信号に含まれる最長ピット信号、最長スペース信号、最短ピット信号、最短スペース信号のうちのいずれか一つ、あるいは複数の振幅レベルとの比較によって行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を適用したディスク記録装置、およびこのディスク記録装置における記録パワー決定方法を説明する。
【００１５】
図１および図２はそれぞれ、本発明を適用したディスク記録装置の光学系の説明図、および本発明を適用したディスク記録装置の要部構成を示すブロック図である。図３は、図２に示すディスク記録装置の信号再生回路の要部の構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１において、本形態のディスク記録装置１は、ＣＤ−Ｒなどといった光記録ディスク２に対してＣＤフォーマットで情報を記録を書き込むとともに、ＣＤ−ＲやＣＤから情報の再生を再生することも可能である。
【００１７】
このディスク記録装置１の光ヘッド装置１０には、例えば、半導体レーザ３（光源）から光記録ディスク２に至る光路上に、半導体レーザ３から出射されたレーザ光を平行光化する第１のコリメートレンズ１２と、この第１のコリメートレンズ１２から出射されたレーザ光を反射して共通光路上に導くビームスプリッタ１３と、共通光路上において、レーザ光を光記録ディスク１の記録面に収束させる対物レンズ４とが配置されている。また、共通光路の延長上には、第２のコリメートレンズ１４、センサーレンズ１５および受光素子５が配置されている。
【００１８】
このディスク記録装置１では、ＣＤ−Ｒ（光記録ディスク２）に情報を記録するときは、半導体レーザ３から所定パワーの記録用レーザ光が出射される。このレーザ光は、第１のコリメートレンズ１２に入射し、第１のコリメートレンズ１２によって、平行光束に変換された後、ビームスプリッタ１３によって共通光路に導かれ、対物レンズ４によって、ＣＤ−Ｒの記録面に光スポットとして収束し、ＣＤ−Ｒに対して情報が記録される。
【００１９】
また、ＣＤあるいはＣＤ−Ｒ（光記録ディスク２）から情報を再生するときは、半導体レーザ３から出射された所定パワーの再生用レーザ光が第１のコリメートレンズ１２、ビームスプリッタ１３、および対物レンズ４を介して光記録ディスク２に収束し、光記録ディスク２で反射した戻り光は、対物レンズ４、ビームスプリッタ１３、第２のコリメートレンズ１４、およびセンサーレンズ１５を介して受光素子５に集光するので、受光素子５で検出された信号により情報を再生できる。
【００２０】
このような光ヘッド装置１０を備えるディスク記録装置１は、概ね、図２に示すように構成されている。このディスク記録装置１において、フォーカス・トラッキングサーボ回路３１は、ＣＰＵなどを備えるシステムコントローラ３２からの指令により、光ヘッド装置１０のフォーカシング駆動機構、およびトラッキング駆動機構（図１に矢印Ｆ、Ｔで示す）を制御し、対物レンズ４をフォーカシング方向およびトラッキング方向に移動させて、半導体レーザ３（図１を参照）から出射されるレーザ光のフォーシング・トラッキング制御を行う。また、フィードサーボ回路４２は、システムコントローラ３２からの指令により、フィードモータ４３を駆動して光ヘッド装置１０を光記録ディスク２の径方向に移動させる。また、ディスクモータ４１は、光記録ディスク２を回転駆動する。
【００２１】
このディスク記録装置１において、データ信号形成回路３４は、入力データに基づいて一連のデータ信号を生成しデータ信号補正回路（図示せず）などを介してレーザ発生回路３７に入力する。また、レーザ発生回路３７は、データ信号に応じて光ヘッド装置１０の半導体レーザ３を駆動してレーザ光を光記録ディスク２の記録面に照射し、ピットを形成して記録を行なう。
【００２２】
この時のレーザパワーは、後述する方法で求められた最適記録パワーに制御されており、レーザ発生回路３７のＡＬＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｌａｓｅｒ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路では、この指令された最適記録パワーに高精度に制御される。また、このようにして記録した光記録ディスク２に再生用レーザ光を照射して再生すると、読み出しデータは、信号再生回路３８で復調され、出力される。
【００２３】
このようなディスク記録装置１では、実記録に先だって最適記録パワーの決定を行うことを目的に、まず、ＣＤフォーマットのテスト用ＥＦＭ信号を光記録ディスク２に試験記録する。このテスト用ＥＦＭ信号の記録は、実際のデータ記録と同様にして行われるので、その説明を省略するが、どの位置をどのパワーで記録したかはシステムコントローラ３２内のメモリに記憶される。
【００２４】
図３に示すように、信号再生回路３８には、テスト用ＥＦＭ信号の記録箇所に再生用レーザ光を照射したときにその戻り光から得られるＲＦ信号全体、およびＲＦ信号に含まれる各信号のトップピーク（＋側のピーク）Ａｔ、およびボトムピーク（−側のピーク）Ａｂをそれぞれ抽出可能なトップピーク検出回路５２、およびボトムピーク検出回路５３が構成されており、これらのトップピーク検出回路５２、およびボトムピーク検出回路５３は各々、記録パワーごとにＥＦＭ信号などのトップピークＡｔ、およびボトムピークＡｂをアナログ処理により検出するとともに、その検出結果をシステムコントローラ３２、およびアシンメトリ演算回路５５に出力するようになっている。
【００２５】
また、アシンメトリ演算回路５５は、下式
β＝（Ａｔ＋Ａｂ）÷（Ａｔ−Ａｂ）
から記録パワーごとのアシンメトリβ（非対称性）を演算するとともに、その演算結果（アシンメトリβ）をシステムコントローラ３２に出力するようになっている。ここで、ＥＦＭ信号のトップピークＡｔ、およびボトムピークＡｂに基づいてアシンメトリβを求めれば、図５に示すＲＦ信号の包絡線波形に基づいて試験記録信号の非対称性が求めることになる。
【００２６】
ここで、システムコントローラ３２は、予め格納されているプログラムに基づいて、図４に示す最適記録パワーの決定処理を行うように構成されている。そこで、図３、図４、および図５を参照しながら、本形態のディスク記録装置１で行われる最適記録パワーの決定方法を説明する。
【００２７】
図４は、図２に示すディスク記録装置で行う最適記録パワーの決定手順の一例を示すフローチャートである。図５は、図４に示す最適記録パワーの決定手順に用いたＲＦ信号の説明図である。
【００２８】
本形態のディスク記録装置１において、実記録に先だって最適記録パワーの決定を行う際には、例えば、ＣＤフォーマットのテスト用ＥＦＭ信号を発生して、これで記録用レーザ光を変調して光記録ディスク２に試験記録する。このとき、システムコントローラ３２からの指令でレーザ発生回路３７は記録パワーを順次自動的に変化させてテスト用ＥＦＭ信号を各記録パワーについて繰り返し記録する。この際、光記録ディスク２のどの位置をいずれのパワーで記録したかをシステムコントローラ２９のメモリに記憶しておく。
【００２９】
次に、図４に示すステップＳＴ１で記録状態の計測を開始する。それには、まず、再生モードに切換えて、一定パワーの再生用レーザ光を光記録ディスク２のテスト用ＥＦＭ信号記録領域に照射し、データを読み出す。ここで得られた読み出しデータは、信号再生回路３８に出力され、信号再生回路３８では、ＲＦ信号トップピークＡｔ、およびボトムピークＡｂを検出して、システムコントローラ３２に出力する。
【００３０】
次に、ステップＳＴ２において、システムコントローラ３２は、光記録ディスク２に対する再生用レーザ光の結像度を計測し、判定する。すなわち、システムコントローラ３２は、ＲＦ信号全体のトップピークＡｔ、ボトムピークＡｂに基づいて、図５に示すＥＦＭ信号の振幅Ｉ_１１、およびＲＦ信号全体の振幅Ｉ_ＴＯＰを算出するとともに、下式
α＝振幅レベルＩ_１１／振幅レベルＩ_ＴＯＰ
から結像度αを計測し、結像度αが高すぎるか否かを判定する。
【００３１】
このステップＳＴ２において、例えば、αが６０％を超える場合には、図５に一点鎖線Ｌ１２で示すように、結像度が高すぎてＥＦＭ信号の波形が歪んでいる可能性が高いとして、システムコントローラ３２は、ステップＳＴ３でフォーカス・トラッキングサーボ回路３１を制御し、対物レンズ４の位置をフォーカシング方向にずらしてデフォーカスを付与し、このデフォーカス状態で、ステップＳＴ２に戻って再度、ＲＦ信号全体のトップピークＡｔ、ボトムピークＡｂを求めさせて、図５に示すＥＦＭ信号の振幅Ｉ_１１、およびＲＦ信号全体の振幅Ｉ_ＴＯＰを再度、算出するとともに、結像度αを計測し、結像度αが高すぎるか否かを判定する。
【００３２】
その結果、再度の判定で結像度αが６０％を下回る場合には、図５に実線Ｌ１１で示すように、結像度が適正でＥＦＭ信号の波形が歪んでいないとして、システムコントローラ３２は、ステップＳＴ４で、信号再生回路３８で求めたアシンメトリβの中から最適とされるアシンメトリが得られる記録パワーを算出し、これを最適記録パワーとして決定する。
【００３３】
このようにして、最適記録パワーを決定した後は、ステップＳＴ５でデフォーカス状態を解除し、しかる後、ステップＳＴ６で、最適記録パワーによって記録を行うようにレーザ発生回路３７を制御した後、光記録ディスク２のデータ記録領域に実記録を行う。
【００３４】
なお、最初の再生時に解像度αが６０％を下回っていた場合には、システムコントローラ３２は、デフォーカス付与を行わずに、そのままステップＳＴ４で、信号再生回路３８で求めたアシンメトリβの中から最適とされるアシンメトリが得られる記録パワーを算出し、これを最適記録パワーとして決定する。
【００３５】
このように、本形態の光記録ディスク記録装置１では、テスト用ＥＦＭ信号の非対称性に基づいて光記録ディスク２に対する記録用レーザ光の最適パワーを決定する際、結像度αが高すぎて、再生した信号の波形が歪んでいる可能性が高い場合には、結像度を低下させることにより、波形歪みを解消した状態で非対称性を求めて最適記録パワーを決定する。このため、対物レンズ４のＮＡ値が大きくても、最適記録パワーを正確に求めることができるので、常に最適な条件でデータの記録、再生を行うことができる。
【００３６】
また、結像度を低下させるにあたって、対物レンズ４のフォーカシング方向に位置をずらして結像度を低下させる。すなわち、結像度が高すぎる場合、従来から設けられているフォーカス・トラッキングサーボ回路３１、およびフォーカシング機構（対物レンズ駆動手段）をそのまま利用して対物レンズ４を移動させて結像度を低下させるので、新規な機構を追加しなくてもよい。
【００３７】
（その他の実施の形態）
なお、上記形態では、テスト用ＥＦＭ信号に最長ピット信号として含まれる同期信号Ｔ_１１の振幅Ｉ_１１、および同信号の最大レベルＩ_ＴＯＰから結像度αを求めたが、図５示す最短ピット信号の振幅、同信号の振幅Ｉ_１１とから結像度αを求め、それが例えば、５０％以上であるか否かによって結像度αが高すぎるか否かを判定してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、試験記録信号の非対称性に基づいて光記録ディスクに対する記録用レーザ光の最適パワーを決定する際、結像度が高すぎて、再生した信号の波形が歪んでいる可能性が高い場合には、結像度を低下させることにより、波形歪みを解消した状態で非対称性を求めて最適記録パワーを決定する。このため、対物レンズのＮＡ値が大きくても、最適記録パワーを正確に求めることができるので、常に最適な条件でデータの記録、再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したディスク記録装置の光学系の説明図である。
【図２】本発明を適用したディスク記録装置の要部構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示すディスク記録装置の信号再生回路の要部の構成を示すブロック図である。
【図４】図２に示すディスク記録装置で行う最適記録パワーの決定手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す最適記録パワーの決定手順に用いたＲＦ信号および同期信号を示す説明図である。
【図６】従来のディスク記録装置で最適記録パワーを決定するための回路構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　ディスク記録装置
２　光記録ディスク
１０　光ヘッド装置
３　半導体レーザ
４　対物レンズ
５　受光素子
３１　フォーカス・トラッキングサーボ回路
３２　システムコントローラ
３７　レーザ発生回路
３８　信号再生回路

Claims

書き込み可能な光記録ディスクの記録面に対物レンズを介してレーザ光を結像させて記録パワーの決定のための試験記録を行った後、当該記録面に再生用レーザ光を結像させてその戻り光から試験記録信号を再生し、該試験記録信号の非対称性に基づいて前記光記録ディスクに対する記録用レーザ光の最適パワーを決定するディスク記録装置における記録パワー決定方法において、前記試験記録信号を再生する際、前記光記録ディスクに対する前記再生用レーザ光の結像度を判定し、当該結像度が高すぎる場合には、前記結像度を低下させた状態で再生した前記試験記録信号の非対称性に基づいて、前記記録用レーザ光の最適パワーを決定することを特徴とするディスク記録装置における記録パワー決定方法。
請求項１において、前記結像度を低下させる際には、前記対物レンズの位置をフォーカシング方向にずらして結像度を低下させることを特徴とするディスク記録装置における記録パワー決定方法。
請求項１または２において、前記試験記録信号を再生したときのＲＦ信号の包絡線波形に基づいて当該試験記録信号の非対称性を求めることを特徴とするディスク記録装置における記録パワー決定方法。
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記結像度の判定を、前記試験記録信号を再生した際に得られた信号全体の振幅レベルと、前記試験記録信号に含まれる最長ピット信号、最長スペース信号、最短ピット信号、最短スペース信号のうちのいずれか一つ、あるいは複数の振幅レベルとの比較によって行うことを特徴とするディスク記録装置における記録パワー決定方法。
書き込み可能な光記録ディスクの記録面にレーザ光を結像させるための対物レンズと、前記対物レンズを介して再生用レーザ光を結像させたときの戻り光から、記録パワーの決定のために前記光記録ディスクに試験記録されていた試験記録信号を再生する信号再生手段と、該信号再生手段によって再生された前記試験記録信号の非対称性に基づいて前記光記録ディスクに対する記録用レーザ光の最適パワーを決定する最適パワー決定手段とを有するディスク記録装置において、
前記試験記録信号を再生する際、前記光記録ディスクに対する前記再生用レーザ光の結像度を判定する結像度判定手段と、該結像度判定手段での判定結果に基づいて、前記結像度が高すぎる場合には結像度を低下させて前記試験記録信号の再生を行わせる結像度低下手段とを有することを特徴とするディスク記録装置。
請求項５において、前記結像度低下手段は、前記結像度判定手段での判定結果に基づいて、結像度が高すぎる場合に対物レンズ駆動手段に対して前記対物レンズの移動を行わせることを特徴とするディスク記録装置。
請求項５または６において、前記試験記録信号を再生したときのＲＦ信号の包絡線波形に基づいて当該試験記録信号の非対称性が求められることを特徴とするディスク記録装置。
請求項５ないし７のいずれかにおいて、前記結像度の判定は、前記試験記録信号を再生した際に得られた信号全体の振幅レベルと、前記試験記録信号に含まれる最長ピット信号、最長スペース信号、最短ピット信号、最短スペース信号のうちのいずれか一つ、あるいは複数の振幅レベルとの比較によって行われることを特徴とするディスク記録装置。