JP2005216347A - 記録パルス最適化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 技術者の熟練度等に影響されることなく記録パルスの最適化を行う。
【解決手段】 例えばＤＶＤ−Ｒに光信号記録を行う光ディスク記録装置の記録パルス最適化を行うものであり、種々の記録条件に依存しない共通の記録パルス設定から開始し、記録品質に影響を及ぼすパルス設定箇所を調整シーケンスに従って順番に決定していくことにより、実使用環境に適した記録パルスを得る。各調整段階でテスト記録を行い、その結果測定により得られたジッタ値のマージン曲線（二次近似曲線）を基にして、この二次近似曲線から最適設定を得る。これを順序立てられた各々のパルス調整箇所ごとに繰り返し、最後にマージンを含めた記録品質を調べて記録パルスの最適化を図る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスク等の各種記録媒体に対する情報記録用の記録パルスを最適化する記録パルス最適化方法に関する。

一般に、光ディスクの記録パルスは、記録媒体の種類や記録速度、光パワー（ＯＰ）の制御特性や回路基板間のバラツキ等を考慮した最適化を行ない、安定した記録品質を得ることが重要である。
図９は従来の記録パルスの一例としてＤＶＤ−Ｒに用いられる記録パルスを示す説明図である。
ＤＶＤ−Ｒでは、記録品質を向上させる目的で各社さまざまな工夫を凝らした記録ストラテジを提案しているが、図９は、記録速度に応じて、図９に破線Ａ内に示すノンマルチタイプＨＳ（ｆｏｒ４ｘ，８ｘ）の記録パルスと破線Ｂ内に示すパルストレインタイプＬＳ（ｆｏｒ１ｘ，２ｘ）の記録パルスとを使い分けるようになっている。
そして、図中に細かい矢印で示した各波形のエッジタイミングやレベルの高低が、記録品質に影響を及ぼすパルス設定位置である。記録技術者は、生成パルス長（Ｐｉｔ，Ｌａｎｄ）やジッタ測定値、記録パワー等の評価を行ないながら、これらの調整パラメータを決定することによって記録パルスの最適化を図っている。

なお、記録パルスの最適化を行う制御方法については、設定する記録パルスと半導体レーザの発光パルスの補正を行う方法（例えば特許文献１参照）、記録前の記録条件最適化プロセスで記録密度等を工夫する方法（例えば特許文献２参照）、高速レート記録やパルストレイン記録といった動作条件に応じてレーザパワーを最適化する方法（例えば特許文献３〜６参照）等が提案されているが、記録パルス自体の設定を最適化方法については提案されていないものと思われる。
特開２００１−３３１９５８号公報 特開２００１−１６７４３６号公報 特開２００２−１０００４４号公報 特開２００２−３５８６４０号公報 特開２００１−３４４７５２号公報 特開２００２−２０８１５７号公報

しかしながら、上述した記録技術者の調整パラメータの決定による記録パルスの最適化方法では、最適化の効果に記録技術者の経験的な要素が大きく、また、調整パラメータの数が多いことから、熟練者がかなりの時間を割いてパルスの最適化を行なっており、作業が煩雑であるとともに、最適化の効果にもばらつきが大きいという問題があった。
また、経験の浅い技術者にとっては、どこから手をつけてよいのかさえ想像がつかず、最適化を図ることが困難なものとなっている。
そこで本発明は、技術者の熟練度等に影響されることなく、容易かつ安定的に記録パルスの最適化を行うことが可能な記録パルス最適化方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の記録パルス最適化方法は、光記録媒体に情報信号を構成する記録パルスを記録する場合に、生成するピット長に応じて記録パルスの設定を変化させて最適化を行う記録パルス最適化方法であって、個別の記録条件に依存しない記録動作全体に影響を及ぼす共通の記録パルスを設定する第１の工程と、生成するピット長毎に個別の記録条件に対応して記録パルスの設定を最適化する複数の調整ブロックによって構成される第２の工程とを有し、前記第１の工程によって共通の記録パルスを設定した後、所定の順序で前記第２の工程の複数の調整ブロックを実行し、段階的に記録パルスの設定を調整する最適化シーケンスを行うことを特徴とする。

本発明の記録パルス最適化方法によれば、共通の記録パルスを設定した後、生成するピット長毎に個別の記録条件に対応した複数の調整ブロックを所定の順序で実行し、段階的に記録パルスの設定を調整する最適化シーケンスを行うようにしたことから、技術者の熟練度等に影響されることなく、容易かつ安定的に記録パルスの最適化を行うことが可能となる。

上述のように記録パルスの最適化は、１箇所のパルス位置のみを変化させても有効に行なえないことが知られている。例えば、図９におけるＨＳ（４ｘ，８ｘ）の動作は、全体のパルス幅を狭めながら縦積みパルス幅を広げるといった場合であり、ＬＳ（１ｘ，２ｘ）では、トップパルス幅を広げながらテイルパルス幅を狭めるといった場合である。しかしながら、記録品質への影響には、パルス調整箇所毎に特徴があるため、その調整に順序付けを行なうことができる。
そこで本発明の実施の形態では、はじめに、Ｐｉｔ，Ｌａｎｄ共通の代表的な記録パルスを用意する。その後、パルス設定値を変化させながら記録を行ない、測定により得られたジッタ値のマージン曲線（二次近似曲線）を基にして、この二次近似曲線から最適設定を得る。これを順序立てられた各々のパルス調整箇所ごとに繰り返す。つまり、記録品質に影響の大きいパルス調整箇所を順番に調整していく。そして最後に、マージンを含めた記録品質を調べて、記録パルスの最適化を図る。

図１及び図２は本発明の実施例による記録パルス最適化方法の処理動作を示すフローチャートである。
本実施例では、ＤＶＤ−Ｒに光信号記録を行う光ディスク記録装置の記録パルス最適化を行うものであり、種々の記録条件に依存しない共通の記録パルス設定から開始し、記録品質に影響を及ぼすパルス設定箇所を調整シーケンスに従って順番に決定していくことにより、実使用環境に適した記録パルスを得るものである。なお、ＤＶＤの変調方式としては、ＥＦＭｐｌｕｓ方式、ＥＦＭ＋方式、あるいはＥＳＭ方式が用いられており、ＣＤの８ｂｉｔ−１４ｂｉｔ変調に対して８ｂｉｔ−１６ｂｉｔ変調である。
上述したようにＤＶＤ−Ｒでは、ノンマルチタイプＨＳ（ｆｏｒ４ｘ，８ｘ）とパルストレインタイプＬＳ（ｆｏｒ１ｘ，２ｘ）の２つのモードに応じて根本的に異なる記録パルスを使い分けることから、本実施例の記録パルス最適化も２つのモード毎に少し異なる動作となり、図１の破線で囲んだ部分がノンマルチタイプでの最適化シーケンスを示し、図２の破線で囲んだ部分がパルストレインタイプでの最適化シーケンスを示している。

以下、図１及び図２に基づいて本実施例の動作を説明する。
まず、本実施例の記録パルス最適化動作が開始されると、最初に光ピックアップによるレーザ駆動系のライトストラテジを予め用意された初期状態（Init-Strategy）に設定し（Ｓ１）、記録動作状態（Rec.-condition）を設定して（Ｓ２）、最適化シーケンスに移行する。
まず、図１に示すノンマルチタイプの動作では、最初の調整ブロックでピット長が４Ｔピットの記録パルスの設定（Position）に対して最適化（optimize）を行い、ここでは４Ｔ記録パルスの立ち上がりと立下りのエッジ位置（end/start）を設定する（Ｓ３）。次の調整ブロックでは、全てのピット長の記録パルス（all-Ｔ）について、立下りエッジの設定（End-pos）を行い（Ｓ４）、続く調整ブロックでは、全てのピット長の記録パルス（all-Ｔ）について、立上りエッジの設定（Start-pos）を行う（Ｓ５）。

次の調整ブロックでは再度４Ｔ記録パルスの立ち上がりと立下りのエッジ位置を設定し（Ｓ６）、次の調整ブロックでは３Ｔ記録パルスの立ち上がりと立下りのエッジ位置を設定する（Ｓ７）。次の調整ブロックでは残りの５Ｔから１４Ｔまでの記録パルスの先頭パルスの立ち下がりと後続パルスの立ち上がりのエッジ位置（Top-end/Tail-start）を設定する（Ｓ８）。
以上のステップＳ３〜Ｓ９の設定においては、３Ｔランド記録パルスのジッタ測定値を評価パラメータとして判定を行い、次の調整ブロックでは、３Ｔピットのジッタ測定値を評価パラメータとして３Ｔランド記録パルスの立ち上がりのエッジ位置を設定する（Ｓ１０）。すなわち、評価パラメータとしては、光パワー制御の補正を受けずに全体的な記録品質を代表できる３Ｔランドのジッタを用いることが最適である。ただし、調整箇所によっては、３Ｔピットのジッタ、あるいは３Ｔランドと３Ｔピットの両方のジッタを用いる場合もある。

そして、これらの最適化の後、さらに３Ｔランドのジッタやその他のジッタを必要に応じて測定しながら、光パワーのマージンのチェックを行い（Ｓ１０）、新たなライトストラテジを取得し（Ｓ１１）、必要に応じてステップＳ２に戻り、記録条件を変更して最適化シーケンスを繰り返し、最終的に最適な記録状態を選択し（Ｓ１２）、処理を終了する。

一方、パルストレインタイプの動作においても、ライトストラテジの初期設定（Ｓ１）と記録動作状態の設定（Ｓ２）の後、図２に示す最適化シーケンスに移行する。
この場合、まず、最初の調整ブロックで全てのピット長（all-Ｔ）の記録パルスの最適化（optimize）を行い、それぞれの先頭パルスの立ち上がりと立下りのエッジ位置（end/start）を設定する（Ｓ１３）。次の調整ブロックでは、全てのピット長の後続パルスの立ち上がりのエッジ位置を設定し（Ｓ１４）、続く調整ブロックでは、全てのピット長の末尾パルスについて立上がりエッジの設定を行う（Ｓ１５）。さらに次の調整ブロックでは、全てのピット長のパルストレインのマルチパルスについて立上がりエッジの設定を行う（Ｓ１６）。

次の調整ブロックでは３Ｔピットの立ち上がりのエッジ位置を設定し（Ｓ１７）、次の調整ブロックでは３Ｔランドの立ち上がりのエッジ位置を設定する（Ｓ１８）。
そして、これらの最適化の後、光パワーのマージンのチェックを行い（Ｓ１９）、ステップＳ１１以降に進み、必要に応じて記録条件を変更して最適化シーケンスを繰り返し、最終的に最適な記録状態を選択し（Ｓ１２）、処理を終了する。
なお、パルストレインタイプの動作においても用いる評価パラメータは基本的にノンマルチタイプの場合と同様である。

図３は各調整ブロックにおける最適化の具体的動作例を示す説明図である。
各調整ブロックは、所定の範囲でパルス設定を変化させながら、記録条件を調節して信号のテスト記録を行ない、その再生信号を検出して得られるジッタ値を測定する処理（パルス設定値の仮設定→光パワー制御→テスト記録→再生→ジッタ測定）を繰り返し、その測定結果から各調整ブロックのパルス設定値を決定するものである。
図３（Ａ）は図１のフローチャートのステップＳ３〜Ｓ７の調整ブロックを示しており、図３（Ｃ）は１つの調整ブロック内の動作を示している。そして、図３（Ｂ）に示すように、図３（Ａ）に示す各ステップＳ３〜Ｓ７を矢印に示すように分類し、図３（Ｃ）に示す調整ブロックの処理を行う。
すなわち、図３（Ｃ）の調整ブロックでは、パルス設定値の仮設定（Ｓ２１）、光パワー制御（Ｓ２２）、テスト記録（Ｓ２３）、再生及びジッタ測定（Ｓ２４）を繰り返す。そして、各ジッタ値の測定結果から二次近似曲線を作成し、その二次近似曲線に基づいてパルス設定値を決定し（Ｓ２５）、次の調整ブロックに移行する。

図３（Ｄ）は４Ｔピットパルスの最適化を行う調整ブロックの動作を示している。
図示のように４Ｔピットパルスの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの各パルスポジションを微小ピッチずつずらしながら、ジッタの測定を繰り返し行い、その測定結果を記録していく。
図３（Ｅ）は３Ｔパルスのピットとランドのジッタを測定して最適パルスポジションを選択する場合の原理を示している。
図示のように、測定したジッタ値から二次近似曲線を作成し、そのボトム値から最適なパルスポジションを決定する。図示の例では、パルスポジション５がボトムであるので、この値を最適値として決定する。そして、次の調整ブロックに移行し、パルスポジションの最適値を調整し、最終的な最適値を徐々に決定していくことになる。

図４〜図７は上述した最適化シーケンスにおいて各過程の記録パルス波形を測定器によって観測した状態を示す説明図であり、各図に付したＳ２〜Ｓ９の番号は図１のフローチャートに付した番号の処理と対応している。
図４（Ａ）に示す初期ストラテジによる記録品質を見ると、４Ｔピットが長めに形成され、ランドに至っては各Ｔが明確に分離しておらず、ジッタ値も相当悪く、とても使い物にならないことが分かる。しかしながら、調整過程を経るにしたがって、記録品質は改善されていき、３Ｔランド最適化を終える段階では、問題のないレベルまで最適化が行なえていることが分かる。
この結果、図７（Ｈ）に示した従来の方法により最適化を行なった記録ストラテジによる記録品質と比較しても、本実施例による記録パルスの最適化は遜色ないことが確認できる。

なお、測定器の設定を固定にした状態でジッタ測定を行なった場合、生成されるピット、ランドのパルス長が大きく変化した際の測定値に誤差が生じる。このため、通常のJジッタ測定であれば、測定器のウィンドウ設定を含めた正確な値を得ることが要求されるが、本実施例のように近似曲線を用いる場合においては致命的な誤差とはならない。言い換えれば、それ程の測定精度を要求されないことも本実施例の利点である。
以上のように、本実施例の最適化方法では、記録パルスの調整方法がジッタ測定値のマージン曲線のボトムとなった設定を単純に選択するだけであるため、未経験の技術者についても容易に最適化を図れるという効果がある。

最後に以上のような本実施例の記録パルス最適化方法を実施する光ディスク記録再生装置の概要について説明する。
図８は本実施例で用いる光ディスク記録再生装置の構成例を示すブロック図である。
図示のように、この光ディスク記録再生装置は、ＤＶＤ−Ｒ等の光ディスク１０を駆動するディスク駆動部２０と、光ディスク１０に対してレーザビームを走査し、情報信号の記録及び再生を行う光ピックアップ３０と、ディスク駆動部２０や光ピックアップ３０のサーボ制御を行う駆動制御部４０と、光ピックアップ３０を通して記録再生される情報信号の処理を行う信号記録／再生部５０と、外部機器（図示せず）との間で記録再生用の情報信号の入出力を行うデータ入出力部６０とを有している。
そして、上述した記録パルス最適化の処理は、主に信号記録／再生部５０によって行われる。

なお、以上の実施例では、光記録媒体としてＤＶＤ−Ｒを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＣＤ−ＲやＢＤ−Ｒに代表される記録可能光ディスクドライブにおける記録パルスの最適化に応用することができる。
また、さらにイレースパルスやＤＯＷに対する考慮を行なうことで、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ±ＲＷ、ＢＤ−ＲＥに代表される書換え可能光ディスクドライブにおける記録パルスの最適化にも応用することができる。さらに、ＤＶＤ＋Ｒも同様であり、また、将来登場するであろう各種の光ディスク記録方式についても同様に適用できるものである。

本発明の実施例による記録パルス最適化方法の処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例による記録パルス最適化方法の処理動作を示すフローチャートである。 図１に示す実施例の最適化シーケンス調整ブロックにおける最適化の具体的動作例を示す説明図である。 図１に示す実施例の最適化シーケンスにおいて各過程の記録パルス波形を測定器によって観測した状態を示す説明図である。 図１に示す実施例の最適化シーケンスにおいて各過程の記録パルス波形を測定器によって観測した状態を示す説明図である。 図１に示す実施例の最適化シーケンスにおいて各過程の記録パルス波形を測定器によって観測した状態を示す説明図である。 図１に示す実施例の最適化シーケンスにおいて各過程の記録パルス波形を測定器によって観測した状態を示す説明図である。 本発明の実施例による記録パルス最適化方法を実施する光ディスク記録装置の構成例を示すブロック図である。 従来の記録パルスの一例としてＤＶＤ−Ｒに用いられる記録パルスを示す説明図である。

符号の説明

１０……光ディスク、２０……ディスク駆動部、３０……光ピックアップ、４０……駆動制御部、５０……信号記録／再生部、６０……データ入出力部。

Claims (5)

1. 光記録媒体に情報信号を構成する記録パルスを記録する場合に、生成するピット長に応じて記録パルスの設定を変化させて最適化を行う記録パルス最適化方法であって、
   個別の記録条件に依存しない記録動作全体に影響を及ぼす共通の記録パルスを設定する第１の工程と、
   生成するピット長毎に個別の記録条件に対応して記録パルスの設定を最適化する複数の調整ブロックによって構成される第２の工程とを有し、
   前記第１の工程によって共通の記録パルスを設定した後、所定の順序で前記第２の工程の複数の調整ブロックを実行し、段階的に記録パルスの設定を調整する最適化シーケンスを行う、
   ことを特徴とする記録パルス最適化方法。
2. 前記複数の調整ブロックでは、所定の範囲でパルス設定を変化させながら、記録条件を調節して信号のテスト記録を行ない、その再生信号を検出して得られるジッタ値を測定する処理を繰り返し、その測定結果から各調整ブロックのパルス設定値を決定することを特徴とする請求項１記載の記録パルス最適化方法。
3. 前記複数の調整ブロックでは、前記ジッタ値の測定結果から二次近似曲線を作成し、その二次近似曲線に基づいて各調整ブロックのパルス設定値を決定することを特徴とする請求項２記載の記録パルス最適化方法。
4. 前記調整ブロックにおいて、ジッタ値から作成した二次近似曲線のボトム値から各調整ブロックのパルス設定値を決定することを特徴とする請求項３記載の記録パルス最適化方法。
5. 前記複数の調整ブロックにおける前記信号のテスト記録では、パルス設定値の仮設定、光パワー制御、テスト記録、再生、ジッタ測定を繰り返した後、複数のジッタ測定値からパルス設定値を決定することを特徴とする請求項３記載の記録パルス最適化方法。
   

Images