JP2007200425A

JP2007200425A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2007200425A
Application number: JP2006016268A
Authority: JP
Inventors: Keiji Ueno; 圭司上野
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】光ディスク装置において、データ記録時の記録レーザ光パワーの最適化を図る。
【解決手段】記録レーザ光をメインレーザ光１００、第１サブレーザ光１０２、第２サブレーザ光１０４の３つのレーザ光に分割し、光ディスクの同一トラック上に照射する。メインレーザ光１００でピットを形成し、メインレーザ光１００に後行する第２サブレーザ光１０４でピットの形成度合いを評価してメインレーザ光１００のパワーを増減調整する。第１サブレーザ光１０２で光ディスクの面内反射率のバラツキやレンズシフトなどに起因するオフセット分を検出して第２サブレーザ光１０４の反射光量を正規化する。
【選択図】図２

Description

本発明は光ディスク装置、特にデータ記録時の記録レーザ光パワーの調整に関する。

データ記録可能な光ディスクにデータを記録する場合に、記録レーザ光のパワーを調整する種々の方法が提案されている。例えば、
（１）光ディスクのテストエリア（ＯＰＣエリア）で記録レーザ光パワーを複数段階に変化させてテストデータを記録し、該テストデータの再生信号品質に基づいて最適記録レーザ光パワーを探索する（いわゆるＯＰＣ：Optical Power Control）
（２）データ記録時に光ディスクからの反射光量のレベルＢ（反射光量のうち、ピット形成が完了し安定したレベルとなった時点のレベル）を検出し、このレベルＢの大小に応じて記録レーザ光パワーを増減調整する（いわゆるＲＯＰＣ：Running Optical Power Control）
（３）データ記録時にデータ記録を一時的に中断し、直前の記録品質を検出し、検出結果に応じて記録レーザ光パワーを増減調整する
等が提案されている。しかし、（１）の方法ではデータ記録初期において記録レーザ光パワーが最適であることは保証されるものの、光ディスクの記録感度のバラツキに対応することができないといった問題を含んでおり、（３）の方法ではデータ記録を一時的に中断するため記録時間の増大を招くといった問題を含んでいる。したがって、前記提案の中では（２）の方法が有効であるが、（２）の方法ではレベルＢの取得が不安定となり易いため、レベルＢから記録レーザ光パワーを調整するフィードバック制御にも細かいチューニングが必要となる。

なお、下記の特許文献１には、複数のレーザビームを用いて記録データを検査する技術が提案されている。具体的には、光ディスクに対して単一レーザビームにより情報の記録を行う際に、オーバライトの高速化及び信頼性の向上を図るために、単一レーザビームを２つのレーザビームに分割し、先行ビーム（メインビーム）で光ディスクに対する情報のオーバライトを実行するとともに、後行ビーム（サブビーム）で記録直後のデータを読み取ることで記録データのベリファイを実行することが開示されている。

また、下記の特許文献２には、光ピックアップから照射されるレーザ光の強度調整の高精度化を図るために、サブビームの光ディスクの記録が行われていない未記録部分からの反射光の強度を検出するとともに、光ディスクの記録が行われた既記録部分からの反射光の強度を検出し、未記録部分及び既記録部分からの両反射光量の強度比を算出し、算出される強度比が所定範囲内に収まるようにメインビームの出力を調整することが開示されている。

特開平５−１２０６９０号公報特開２００２−２３０７６６号公報

しかしながら、上記の特許文献１では記録データのベリファイについては開示されているものの、記録レーザ光のパワー調整に関しては何らの開示もない。仮に、記録データのベリファイの結果、記録データ品質がＮＧであったとしても、どのように記録レーザ光パワーを増減調整するか不明である。

また、特許文献２ではメインビームの出力を調整しているもののサブビームをメインビームが位置するトラックの隣接トラックに照射している。これは、隣接トラックにおいてピットの漏れ込みを観察するとの技術思想に依拠したものであるから、高精度にメインビームの出力を調整することは困難である。特に、光ディスク毎に内外周のトラックピッチにバラツキが生じていることを考慮すると、内外周においてピットの漏れ込み量も異なることになるから光ディスクの全周において高精度にメインビームの出力を調整することは困難である。

本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、データ記録時において記録レーザ光のパワーを高精度かつ確実に調整してデータ記録品質を向上させることにある。

本発明は、データ記録時の光ディスクからの反射光量に基づき記録レーザ光のパワーを調整する光ディスク装置であって、前記記録レーザ光をメインレーザ光及び前記メインレーザ光に対して先行する第１サブレーザ光と後行する第２サブレーザ光に分割し、かつ、前記メインレーザ光と第１サブレーザ光と第２サブレーザ光とを前記光ディスクの同一トラックに照射する照射手段と、データ記録時における前記第１サブレーザ光の前記光ディスクからの第１反射光量及び前記第２サブレーザ光の前記光ディスクからの第２反射光量に基づき前記メインレーザ光により形成されたピット形成度合いを評価して前記記録レーザ光パワーを増減調整する制御手段とを有することを特徴とする。

本発明では、記録レーザ光をメインレーザ光、メインレーザ光に先行する第１サブレーザ光、メインレーザ光に後行する第２サブレーザ光に分割し、データ記録時にはメインレーザ光でピットを形成し、形成されたピットの形成度合いを第２サブレーザ光で評価する。また、第１サブレーザ光の第１反射光量で第２サブレーザ光の第２反射光量に含まれるオフセット分を検出する。

本発明によれば、メインレーザ光により形成されたピットを、メインレーザ光と同一トラックに照射されたサブレーザ光で評価するので、トラックピッチのバラツキなどによらずに高精度にピットの形成度合いを評価し、これに基づいて記録レーザ光パワーを最適化できる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１に、本実施形態に係る光ディスク装置の全体構成図を示す。ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等のデータ記録可能な光ディスク１０はスピンドルモータ（ＳＰＭ）１２により回転駆動される。スピンドルモータＳＰＭ１２は、ドライバ１４で駆動され、ドライバ１４はサーボプロセッサ３０により所望の回転速度となるようにサーボ制御される。

光ピックアップ１６は、レーザ光を光ディスク１０に照射するためのレーザダイオード（ＬＤ）や光ディスク１０からの反射光を受光して電気信号に変換するフォトディテクタ（ＰＤ）を含み、光ディスク１０に対向配置される。本実施形態では、光ピックアップ１６はＬＤからのレーザ光を０次光、＋１次光、及び−１次光の３つの光に分割する回折格子を含む。０次光をメインレーザ光、＋１次光及び−１次光をサブレーザ光とする。メインレーザ光及び２つのサブレーザ光は、光ディスク１０の同一トラックに照射される。光ピックアップ１６はスレッドモータ１８により光ディスク１０の半径方向に駆動され、スレッドモータ１８はドライバ２０で駆動される。ドライバ２０は、ドライバ１４と同様にサーボプロセッサ３０によりサーボ制御される。また、光ピックアップ１６のＬＤはドライバ２２により駆動され、ドライバ２２はオートパワーコントロール回路（ＡＰＣ）２４により駆動電流が所望の値となるように制御される。ＡＰＣ２４は、光ディスク１０のテストエリアにおいて実行されたＯＰＣにより選択された最適記録パワーとなるようにドライバ２２の駆動電流を制御する。ＯＰＣは、光ディスク１０のＰＣＡに記録パワーを複数段に変化させてテストデータを記録し、該テストデータを再生してその信号品質を評価し、所望の信号品質が得られる記録パワーを選択する処理である。信号品質には、β値やγ値、変調度、ジッタ等が用いられる。また、ＡＰＣ２４は、データ記録時の光ディスク１０からの反射光量に応じてドライバ２２の駆動電流を制御するＲＯＰＣを実行する。光ディスク１０からの反射光量は、メインレーザ光ではなく２つのサブレーザ光の反射光量を用いる。

光ディスク１０に記録されたデータを再生する際には、光ピックアップ１６のＬＤから再生パワーのレーザ光が照射され、その反射光がＰＤで電気信号に変換されて出力される。光ピックアップ１６からの再生信号はＲＦ回路２６に供給される。ＲＦ回路２６は、再生信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し、サーボプロセッサ３０に供給する。サーボプロセッサ３０は、これらのエラー信号に基づいて光ピックアップ１６をサーボ制御し、光ピックアップ１６をオンフォーカス状態及びオントラック状態に維持する。また、ＲＦ回路２６は、再生信号に含まれるアドレス信号をアドレスデコード回路２８に供給する。アドレスデコード回路２８はアドレス信号から光ディスク１０のアドレスデータを復調し、サーボプロセッサ３０やシステムコントローラ３２に供給する。アドレス信号の１つの例は、ＣＤ−ＲＷディスクの場合にはウォブル信号であり、光ディスク１０の絶対アドレスを示す時間情報の変調信号で光ディスク１０のトラックをウォブルさせ、このウォブル信号を再生信号から抽出しデコードすることでアドレスデータ（ＡＴＩＰ）を得ることができる。ＤＶＤ−ＲＷディスクの場合にはランドプリピット方式でアドレスデータを得ることができる。ＤＶＤ−ＲＡＭディスクの場合にはＣＡＰＡ（Complimentary Allocated Pit Adressing）方式でアドレスデータを得ることができ、セクタ内に記録されたヘッダ部にアドレスデータが存在する。また、ＲＦ回路２６は、再生ＲＦ信号を２値化回路３４に供給する。２値化回路３４は、再生信号を２値化し、得られたＥＦＭ信号（ＣＤディスク）あるいは８−１６変調信号（ＤＶＤディスク）をエンコード／デコード回路３６に供給する。エンコード／デコード回路３６では、２値化信号をＥＦＭ復調あるいは８−１６復調及びエラー訂正して再生データを得、当該再生データをインタフェースＩ／Ｆ４０を介してパーソナルコンピュータなどのホスト装置に出力する。なお、再生データをホスト装置に出力する際には、エンコード／デコード回路３６はバッファメモリ３８に再生データを一旦蓄積した後に出力する。

光ディスク１０にデータを記録する際には、ホスト装置からの記録すべきデータはインターフェースＩ／Ｆ４０を介してエンコード／デコード回路３６に供給される。エンコード／デコード回路３６は、記録すべきデータをバッファメモリ３８に格納し、当該記録すべきデータをエンコードしてＥＦＭデータあるいは８−１６変調データとしてライトストラテジ回路４２に供給する。ライトストラテジ回路４２は、ＥＦＭデータを所定の記録ストラテジに従ってマルチパルス（パルストレーン）に変換し、記録データとしてドライバ２２に供給する。記録ストラテジは、例えばマルチパルスにおける先頭パルスのパルス幅や後続パルスのパルス幅、パルスデューティから構成される。記録ストラテジは記録品質に影響することから、通常はある最適ストラテジに固定される。ＯＰＣ時に記録ストラテジを併せて設定してもよい。記録データによりパワー変調されたレーザ光は光ピックアップ１６のＬＤから照射されて光ディスク１０にデータが記録される。本実施形態では上記のようにＬＤからのレーザ光はメインレーザ光と２つのサブレーザ光に分割されるが、このうち最も強度の大きいメインレーザ光によりデータが記録、つまりピットが形成される。サブレーザ光の強度は小さく、ピットの形成には寄与しない。データを記録した後、光ピックアップ１６は再生パワーのレーザ光を照射して当該記録データを再生し、ＲＦ回路２６に供給する。ＲＦ回路２６は再生信号を２値化回路３４に供給し、２値化されたＥＦＭデータあるいは８−１６変調データはエンコード／デコード回路３６に供給される。エンコード／デコード回路３６は、ＥＦＭデータあるいは８−１６変調データをデコードし、バッファメモリ３８に記憶されている記録データと照合する。ベリファイの結果はシステムコントローラ３２に供給される。システムコントローラ３２はベリファイの結果に応じて引き続きデータを記録するか、あるいは交替処理を実行するかを決定する。

以下、本実施形態における、２つのサブレーザ光を用いたＲＯＰＣについて詳細に説明する。

図２に、光ディスク１０に照射されるメインレーザ光及び２つのサブレーザ光とこれらの反射光を受光するフォトディテクタとの関係を示す。ＬＤから射出されたレーザ光はメインレーザ光１００、第１サブレーザ光１０２、第２サブレーザ光１０４の３つに分割される。メインレーザ光１００、第１サブレーザ光１０２、第２サブレーザ光１０４は同一トラック上に照射される。図では、グルーブにデータを記録する場合を例示しており、３つのレーザ光１００、１０２、１０４は同一グルーブ上に照射される。第１サブレーザ光１０２はメインレーザ光１００よりも先行する位置に照射され、第２サブレーザ光１０４はメインレーザ光１００よりも後行する位置に照射される。メインレーザ光１００は十分な光量を有し、図に示すピット４６はメインレーザ光１００により形成される。第１サブレーザ光１０２及び第２サブレーザ光１０４の光量はメインレーザ光１００の光量よりも小さく、ピット形成に影響を与えない程度、例えばメインレーザ光１００の光量の１／１５程度に設定される。メインレーザ光１００と第１サブレーザ光１０２との距離、及びメインレーザ光１００と第２サブレーザ光１０４との距離はほぼ等しく設定される。メインレーザ光１００の光ディスク１０からの反射光量は図示しないメインフォトディテクタで検出され、第１サブレーザ光１０２の光ディスク１０からの反射光量はサブフォトディテクタ１６ｂで検出され、第２サブレーザ光１０４の光ディスク１０からの反射光量はサブフォトディテクタ１６ａで検出される。サブフォトディテクタ１６ａ、１６ｂはいずれも光ディスク１０の半径方向に２分割されており、２分割されたそれぞれのディテクタから検出信号を出力する。サブフォトディテクタ１６ａの内周側のディテクタは信号Ｆを出力し、外周側のディテクタは信号Ｅを出力する。同様に、サブフォトディテクタ１６ｂの内周側のディテクタは信号Ｈを出力し、外周側のディテクタは信号Ｇを出力する。未記録状態の光ディスク１０に対してデータを記録する場合、データ記録中において図に示すようにメインレーザ光１００に先行するレーザ光である第１サブレーザ光１０２はピット４６の影響を受けることはない（メインレーザ光１００に先行するエリアでは未だピットが形成されていないから）。一方、メインレーザ光１００の後行である第２サブレーザ光１０４はピット４６の影響を受ける。このため、第２サブレーザ光１０４の光ディスク１０からの反射光はメインレーザ光１００により形成されたピット４６の形成度合いに応じた変調を受ける。但し、第２サブレーザ光１０４の反射光量のみを検出したのでは、ピット４６の影響によるものなのか、あるいはピット４６の有無によらず光ディスク１０自体の反射率のバラツキ、メインレーザ光１００自体の光量バラツキ、レンズシフトによるバラツキによるものなのかを識別することができない。そこで、本実施形態では、第２サブレーザ光１０４の反射光量のみならず、ピット４６の影響を受けていない第１サブレーザ光１０２の反射光量を用いてメインレーザ光１００によるピット４６の形成の度合い、すなわちメインレーザ光１００の光量の適否を評価し、これに応じてメインレーザ光１００の光量、つまり記録レーザ光のパワーを調整する。

図３に、ＲＯＰＣを実行する回路構成を示す。この回路は図１におけるＲＦ回路２６内に組み込まれてもよく、ＲＦ回路とは別に光ディスク装置に組み込まれてもよい。サブフォトディテクタ１６ａからの信号Ｅ（出力Ｅ）及び信号Ｆ（出力Ｆ）は加算器で加算され、出力Ｅ＋出力ＦとしてスイッチＳＷ１及び差動アンプ５０の非反転入力端子（＋）に供給される。また、サブフォトディテクタ１６ｂからの信号Ｇ（出力Ｇ）及び信号Ｈ（出力Ｈ）は加算器で加算され、出力Ｇ＋出力ＨとしてスイッチＳＷ３及び差動アンプ５０の反転入力端子（−）に供給される。

差動アンプ５０は、（出力Ｅ＋出力Ｈ）と（出力Ｇ＋出力Ｈ）との差分を演算し、すなわち、（出力Ｅ＋出力Ｈ）−（出力Ｇ＋出力Ｈ）を演算してスイッチＳＷ２に出力する。

３つのスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３は、記録データエンコード部（図１におけるエンコード／デコード部のエンコード機能部に相当）３６からの開閉制御信号に基づいて開閉制御される。記録データエンコード部３６は、上記のように記録すべきデータを所定のストラテジに従ってエンコードするとともに、データを記録するタイミング、すなわちピットを形成するタイミングにおいてオンとなる開閉制御信号をスイッチＳＷ１〜ＳＷ３に出力する。したがって、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、ピット形成タイミング（「マーク」部分においてオンとなり、ピット未形成タイミング（「スペース」部分）においてオフとなる。ＳＷ１がオンになると、加算器からの（出力Ｅ＋出力Ｆ）はピークホールド回路５２に供給されてピークホールドされ、信号のピークレベルは差動アンプ５６の非反転入力端子（＋）に供給される。また、ＳＷ２がオンになると、差動アンプ５０からの（出力Ｅ＋出力Ｆ）−（出力Ｇ＋出力Ｈ）はボトムホールド回路５４に供給されてボトムホールドされ、信号のボトムレベルは差動アンプ５６の反転入力端子（−）に供給される。また、ＳＷ３がオンになると、加算器からの（出力Ｇ＋出力Ｈ）はピークホールド回路６０及びボトムホールド回路６２に供給されてピークホールド及びボトムホールドされ、信号のピークレベル及びボトムレベルがそれぞれ差動アンプ６４の非反転入力端子と反転入力端子に供給される。

差動アンプ５６は、（出力Ｅ＋出力Ｆ）のピークレベルと、（出力Ｅ＋出力Ｆ）−（出力Ｇ＋出力Ｈ）のボトムレベルとの差分を演算し、差分値を差動アンプ５８に出力する。

また、差動アンプ６４は、（出力Ｇ＋出力Ｈ）のピークレベルとボトムレベルの差分を演算し、差分値を差動アンプ５８及びローパスフィルタ６６に出力する。

差動アンプ５８は、差動アンプ５６からの差分値と差動アンプ６４からの差分値の差分値、つまり、（出力Ｅ＋出力Ｆ）のピークレベルと、（出力Ｅ＋出力Ｆ）−（出力Ｇ＋出力Ｈ）のボトムレベルとの差分値と、（出力Ｇ＋出力Ｈ）のピークレベルとボトムレベルの差分値との差分を演算し、ゲインコントロールアンプ（ＧＣＡ）６８に出力する。また、ローパスフィルタ６６は、（出力Ｇ＋出力Ｈ）のピークレベルとボトムレベルの差分値の高周波ノイズを除去してゲインコントロールアンプ６８に出力する。

ゲインコントロールアンプ６８は、ローパスフィルタ６６からの信号に基づいて差動アンプ５８の出力ゲインを調整し、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）７０に出力する。サンプルホールド回路７０は、入力信号をサンプルホールドし、ピット形成度合いを示す評価信号としてシステムコントローラ３２に出力する。システムコントローラ３２は、評価信号に基づいてメインレーザ光のパワー、つまり記録レーザ光のパワーを増減調整する。

図４に、図３の構成における各部のタイミングチャートを示す。図４（ａ）は、記録データエンコード部３６でエンコードされた記録パルス列である。ＤＶＤ−ＲＷ等の場合、ピットはマルチパルスで記録される。メインレーザ光１００及び第１サブレーザ光１０２、第２サブレーザ光１０４はいずれもこのようなマルチパルスで変調されて光ディスク１０に照射される。

図４（ｂ）は、メインレーザ光１００に対する後行レーザ光である第２サブレーザ光１０４の照射関係を示す。第２サブレーザ光１０４は図４（ａ）のような変調を受けるとともに、先行するメインレーザ光１００により形成されたピットの影響を受ける。図４（ｂ）では、メインレーザ光１００により形成されたピットによる影響分を実線で（ＲＦ成分）、マルチパルスによる変調成分を破線で示す。なお、図ではピット形成により反射率が低下するタイプの光ディスク１０の場合であり、実線で示すＲＦ信号のレベルが低下している部分にピットが形成されていることを示す。

図４（ｃ）は、出力Ｅ＋出力Ｆの信号波形を示す。第２サブレーザ光１０４の反射光を受光するサブフォトディテクタ１６ａの出力である出力Ｅ＋出力Ｆは図４（ｂ）の実線と破線を重ね合わせた波形となる。図４（ｃ）の信号波形は、メインレーザ光１００により形成されたピットの影響を受けているため、この信号波形のレベルに基づいて既形成ピットの形成度合い、つまり記録レーザ光のパワーの適否を評価することが可能である。但し、破線で示すマルチパルスの影響、具体的にはＬＤのパワー変動、光ディスク１０の反射率の面内バラツキ、レンズシフトなどがオフセット成分として含まれているため、このオフセット分を除去する必要がある。

図４（ｄ）、は出力Ｇ＋出力Ｈの信号波形を示す。第１サブレーザ光１０２の反射光を受光するサブフォトディテクタ１６ｂの出力である出力Ｇ＋出力Ｈは図４（ａ）と同様な信号波形を示す。未記録の光ディスク１０にデータを記録する場合、メインレーザ光１００に先行する第１サブレーザ光１０２にはピットが存在せず、ピットによる変調を受けることがないからである。この信号はＬＤのパワー変動、光ディスク１０の反射率の面内バラツキ、レンズシフトなどが含まれており、図４（ｃ）の信号波形に含まれるオフセット分（第１オフセット分）を示すことになる。

図４（ｅ）は、差動アンプ５０の出力である、（出力Ｅ＋出力Ｆ）−（出力Ｇ＋出力Ｈ）の信号波形を示す。

図４（ｆ）は、ＳＷ１〜ＳＷ３の開閉タイミングを示す。ピット形成タイミングでオン、ピットを未形成タイミングでオフとなる波形である。従って、ピット形成タイミングにおいてピークホールド回路５２、６０及びボトムホールド回路５４、６２でそれぞれピークレベル、ボトムレベルが検出され、ピット形成の度合いが評価される。なお、第２サブレーザ光１０４は上記のとおりメインレーザ光１００の１／１５の程度であって、反射光量も小さい。したがって、ピット未形成のタイミングの反射光信号にも既形成ピットの影響は含まれるものの全体としての反射光量が小さいため評価することが困難である。そこで、本実施形態ではピット形成時のタイミング、すなわち第２サブレーザ光１０４の光量が比較的大きいタイミングで評価する。

図４（ｇ）は、ピークホールド回路５２の信号波形を示す。図４（ｃ）の信号波形のピークレベルＶｐをホールドした信号である（実線でピークレベル、破線で図４（ｃ）の信号波形を示す）。ピークホールド回路５２により図４（ｃ）の信号波形の上側エンベロープが抽出される。

図４（ｈ）は、ボトムホールド回路５４の信号波形を示す。図４（ｅ）の信号波形のボトムレベルＶｂをホールドした信号である（実線でボトムレベル、破線で図４（ｅ）の信号波形を示す）。理論的には、ピットの形成度合いを評価するためには図４（ｂ）の実線で示すＲＦ振幅を検出すればよいが、図４（ｃ）の信号波形のピークレベルを検出することでＲＦ振幅の上側エンベロープを検出できるものの、図４（ｃ）の信号波形のボトムレベルを検出してもＲＦ振幅の下側エンベロープを検出することができない。そこで、ＲＦ振幅の下側エンベロープを浮き出させるために、（出力Ｅ＋出力Ｆ）−（出力Ｇ＋出力Ｈ）を演算し、この差分信号のボトムレベルを検出するのである。但し、このようにして検出したボトムレベルＶｂには（出力Ｇ＋出力Ｈ）の振幅だけのオフセット分（第２オフセット分）が生じている。差動アンプ５６では、ピークレベルＶｐとボトムレベルＶｂとの差分を演算する。

図４（ｉ）は、ピークホールド回路６０の信号波形及びボトムホールド回路６２の信号波形を示す。実線はピークレベルとボトムレベルであり、破線は図４（ｄ）の信号波形である。差動アンプ６３は、これらピークレベルとボトムレベルの差分を演算するので、第２オフセット分が演算されることになる。第２オフセット分は差動アンプ５８に供給される。差動アンプ５８は、ピークレベルＶｐとボトムレベルＶｂの差分から、第２オフセット分を除去してゲインコントロールアンプ６８に出力する。差動アンプ５８の出力はＲＦ振幅に応じたレベルを示し、これはピット形成度合い（記録レーザ光パワーが過剰でピットが過剰に形成されるとＲＦ振幅はその分増大する）を示すが、この信号レベルには依然として上記のとおり第１オフセット分が含まれる。この第１オフセット分はサブフォトディテクタ１６ｂの出力レベル、つまり差動アンプ６４の出力で評価できるから、ゲインコントロールアンプ６８は差動アンプ６４の出力レベルに応じてゲインを調整して差動アンプ５８の出力信号（ピットによるＲＦ振幅）を増幅し、ピット形成度合いを示す評価信号としてシステムコントローラ３２に出力する。ゲインコントロールアンプ６８は、第１オフセット分に応じてピットによるＲＦ振幅を増減調整するので、第１オフセット分に応じてＲＦ振幅レベルを正規化するということもできる。

以上のようにして、第１サブレーザ光１０２及び第２サブレーザ光１０４を用いてメインレーザ光１００により形成されたピットの形成度合いを評価し、評価結果に応じて記録レーザ光のパワーを正確に調整できる。

ＲＯＰＣの具体的手順は以下のとおりである。すなわち、まず、光ディスク１０のテストエリアで記録レーザ光パワーを複数段に変化させてテストデータを記録し、β値やγ値、変調度、エラーレート等が目標値となる最適のパワーＰｏを選択する。次に、レーザ光パワーＰｏでデータの記録を開始し、記録開始から数トラックまではレーザ光パワーＰｏを維持しつつ、評価信号（つまりＲＦ振幅）を検出してシステムコントローラ３２のメモリに記憶する。このときのＲＦ振幅は記録レーザ光パワーが最適値であるときのＲＦ振幅である。そして、数トラック分の記録が終了し、ＲＦ振幅の学習が完了した場合に、ＲＯＰＣを実行する。すなわち、データ記録中に常に評価信号（ＲＦ振幅）を検出し、検出したＲＦ振幅がメモリに記憶されているＲＦ振幅よりも大きい場合にはパワー過剰でピット形成度合いが過剰であると判断して現在のパワーＰｏを減少制御する。また、検出したＲＦ振幅がメモリに記憶されているＲＦ振幅よりも小さい場合にはパワー不足でピット形成度合いが不足であると判断して現在のパワーＰｏを増大制御する。検出したＲＦ振幅と学習したＲＦ振幅との差分量に応じて増減量を設定してもよい。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、マルチパルスでピットを形成する場合について説明したが、マルチパルスではなく凸型ストラテジでピットを形成することも可能である。

図５に、凸型ストラテジでピットを形成する場合の、ＲＯＰＣ実行回路の回路構成を示す。図３と異なるのは、差動アンプ５０、５８の代わりに、入力信号を単に増幅するアンプ５１、５９が設けられる点である。凸型ストラテジの場合、マルチパルスの場合のようにサブフォトディテクタ１６ａからの信号はマルチパルスで変調されることがない。従って、ピットの形成度合いを示すＲＦ振幅は、単にサブフォトディテクタ１６ａからの信号のピークレベルとボトムレベルを検出し、その差分を演算することで抽出することができる。但し、光ディスク１０の反射率のバラツキやレンズシフトなどによる第１オフセット分は含まれているため、ゲインコントロールアンプ６８で抽出したＲＦ振幅を正規化する必要があるのは第１実施形態と同様である。このため、差動アンプ６４、ローパスフィルタ６６等は第１実施形態と同様に設けられ、ゲインコントロールアンプ６８はローパスフィルタ６６からの信号に応じてＲＦ振幅のゲインを調整する。

図６に、本実施形態の記録パルス波形とＳＷ１〜ＳＷ３の開閉タイミング信号の波形を示す。凸型ストラテジでは、先頭及び後尾にレベルが増大し、それ以外は一定のレベルとなるような記録パルスでピットを形成する。マルチパルスと対比して、モノパルスと称することができる。記録データエンコード部３６は、ＳＷ１〜ＳＷ３に対して、先頭及び後尾のタイミングを除いた、レベルが一定の期間においてオンとなる開閉制御信号をＳＷ１〜ＳＷ３に出力する。これにより、第２サブレーザ光１０４の光量が比較的大きく、かつ、マルチパルスではないタイミングで既形成ピットによるＲＦ振幅を抽出してピット形成度合いを評価することができる。

＜第３実施形態＞
第１実施形態及び第２実施形態では、光ディスク１０が未記録状態でデータを記録する場合について説明したが、光ディスク１０が既に記録済みであり、この光ディスク１０にデータをオーバライトする場合には、メインレーザ光１００に先行する第１サブレーザ光１０２にも既形成ピットの影響があるため、図３の構成ではＲＦ振幅を正確に検出することができない。本実施形態では、このようにオーバライトする場合について説明する。

図７に、本実施形態におけるＲＯＰＣ実行回路の回路構成を示す。図３と異なるのは、第１サブレーザ光１０２の反射光を受光するサブフォトディテクタ１６ｂの出力である出力Ｇ＋出力Ｈを差動アンプ５０の反転入力端子に供給するのではなく、記録データエンコード部３６からの記録パルスを所定ゲインＡで増幅した信号を差動アンプ５０に供給し、かつ、この信号のピークレベルとボトムレベルの差分を差動アンプ５８の反転入力端子に供給する点である。オーバライトの場合には、上記のように出力Ｇ＋出力Ｈにもピットの影響があるため、図４（ｄ）に示すような波形とはならず、ピット成分が重畳した波形となってしまう。そこで、ＲＦ振幅の下側エンベロープを浮き出させるために、図４（ｄ）のような信号波形を記録データエンコード部３６からの記録パルスをアンプ７２で増幅することで生成する。アンプ７２で増幅された記録パルス信号はまたピークホールド回路７４及びボトムホールド回路７６に供給され、そのピークレベルとボトムレベルが検出され、さらに差動アンプ７８で差分が演算されて差動アンプ５８に供給される。差動アンプ５６の出力であるＲＦ振幅にはゲイン７２で増幅された記録パルス信号の振幅分だけオフセットしている。差動アンプ７８でこのオフセット分を演算し、差動アンプ５８でＲＦ振幅からオフセット分を除去する。なお、出力Ｇ＋出力Ｈにはピットによるノイズがあるが、ピークホールド及びボトムホールドして得られた信号に基づいてゲインコントロールアンプ６８でレベル調整、すなわち正規化を行っているので、ピットによるノイズの影響は無視できる。

＜第４実施形態＞
第１実施形態〜第３実施形態では、サブフォトディテクタ１６ａ、１６ｂの内周側のフォトディテクタと外周側のフォトディテクタのいずれも用いてピット形成度合いを示す評価信号を生成しているが、スポット形状やデータ記録中のデトラックによりサブフォトディテクタ１６ａからの内周側の信号である出力Ｆあるいは外周側の信号である出力Ｅ（図２を参照）にそれぞれ内周側からのクロストーク、外周側からのクロストークが混入するとＲＦ振幅が影響を受け、メインレーザ光１００により形成されたピットの形成度合いを正確に評価することが困難となる。このような場合には、サブフォトディテクタ１６ａのうち内周側の信号である出力Ｆのみ、あるいは外周側の信号である出力Ｅのみを用いるように切り替えることが好適である。

図８に、本実施形態におけるＲＯＰＣ実行回路の回路構成を示す。図３と異なるのは、出力Ｅと出力Ｆとを加算する加算器の前段にスイッチＳＷ４、ＳＷ５が設けられるとともに、出力Ｇと出力Ｈとを加算する加算器の前段にスイッチＳＷ６、ＳＷ７が設けられる点である。ＳＷ４、ＳＷ５とＳＷ６、ＳＷ７とは連動して切り替わり、ＳＷ４が出力Ｅ側に切り替わるとＳＷ６もこれに連動して出力Ｇ側に切り替わる。また、ＳＷ５が出力Ｆ側に切り替わるとＳＷ７もこれに連動して出力Ｈ側に切り替わる。サブフォトディテクタ１６ａのうち外周側にクロストークが混入している場合には内周側の信号を用いるべく、ＳＷ４をＲＥ側（接地側）とし、ＳＷ５を出力Ｆ側に切り替える。これに連動して、ＳＷ６はＲＥ側、ＳＷ７は出力Ｈ側に切り替わる。このようにして出力Ｆと出力Ｈとがピークホールド回路５２、差動アンプ５０、ピークホールド回路６０、ボトムホールド回路６２に供給されて評価信号が生成される。内周側のみ、あるいは外周側のみの信号を用いた場合、レンズシフトの影響が残るが、これはゲインコントロールアンプ６８でのレベル調整により解消し得る。クロストークの影響が無視できるような場合、ＳＷ４を出力Ｅ側、ＳＷ５を出力Ｆ側、ＳＷ６を出力Ｇ側、ＳＷ７を出力Ｈ側に切り替えることで、出力Ｅ＋出力Ｆ、出力Ｇ＋出力Ｈが差動アンプ５０等に供給されることになり、図３の構成と同一の機能が得られる。

内周側の信号と外周側の信号との和、内周側の信号のみ、あるいは外周側の信号のみのいずれを用いるかは、データを記録すべく光ディスク１０の種類や記録速度等の記録条件に応じて適宜選択すればよい。具体的には、予めこれらの記録条件の下でいずれの信号を用いるかを学習してシステムコントローラ３２のメモリに記憶しておき、光ディスク１０の種類や記録速度等に応じてメモリから読み出してシステムコントローラ３２がＳＷ４〜ＳＷ７を開閉制御する。

図８では、図３の構成を基本としているが、図５、図７の構成においても同様にＳＷ４〜ＳＷ７を用いて切り替えることもできる。

実施形態の全体構成ブロック図である。実施形態のメインレーザ光、第１サブレーザ光（先行サブレーザ光）、第２サブレーザ光（後行サブレーザ光）の位置関係とこれらのレーザ光の反射光を受光するフォトディテクタの配置関係を示す図である。実施形態のＲＯＰＣ実行回路の構成ブロック図である。図３の構成のタイミングチャートである。他の実施形態のＲＯＰＣ実行回路の構成ブロック図である。図５の構成のタイミングチャートである。他の実施形態のＲＯＰＣ実行回路の構成ブロック図である。他の実施形態のＲＯＰＣ実行回路の構成ブロック図である。

符号の説明

１０光ディスク、１６ａ、１６ｂサブフォトディテクタ、３２システムコントローラ、１００メインレーザ光、１０２第１サブレーザ光（先行サブレーザ光）、１０４第２サブレーザ光（後行サブレーザ光）。

Claims

データ記録時の光ディスクからの反射光量に基づき記録レーザ光のパワーを調整する光ディスク装置であって、
前記記録レーザ光をメインレーザ光及び前記メインレーザ光に対して先行する第１サブレーザ光と後行する第２サブレーザ光に分割し、かつ、前記メインレーザ光と第１サブレーザ光と第２サブレーザ光とを前記光ディスクの同一トラックに照射する照射手段と、
データ記録時における前記第１サブレーザ光の前記光ディスクからの第１反射光量及び前記第２サブレーザ光の前記光ディスクからの第２反射光量に基づき前記メインレーザ光により形成されたピット形成度合いを評価して前記記録レーザ光パワーを増減調整する制御手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１記載の装置において、
前記制御手段は、ピットを形成するタイミングにおける前記第１反射光量及び前記第２反射光量に基づいて前記ピット形成度合いを評価することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１記載の装置において、
前記制御手段は、
前記第２反射光量に含まれる、前記メインレーザ光により形成されたピットの信号成分を抽出する抽出手段と、
前記ピットの信号成分に含まれるオフセット分を前記第１反射光量を用いて除去する除去手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項３記載の装置において、
前記抽出手段は、
前記第２反射光量のピークレベルを検出するピークレベル検出手段と、
前記第２反射光量と前記第１反射光量の差分を演算する第１差分演算手段と、
前記第１差分演算手段からの前記差分のボトムレベルを検出するボトムレベル検出手段と、
前記ピークレベル検出手段で検出された前記ピークレベルと、前記ボトムレベル検出手段で検出された前記ボトムレベルとの差分を演算する第２差分演算手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項４記載の装置において、
前記除去手段は、
前記第１反射光量のピークレベルを検出する第２ピークレベル検出手段と、
前記第１反射光量のボトムレベルを検出する第２ボトムレベル検出手段と、
前記第２ピークレベル検出手段で検出された前記ピークレベルと、前記第２ボトムレベル検出手段で検出されたボトムレベルとの差分を演算する第３差分演算手段と、
前記第２差分演算手段の出力と前記第３差分演算手段の出力との差分を演算する第４差分演算手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項５記載の装置において、
前記除去手段は、さらに、
前記第４差分演算手段の出力を、前記第３差分演算手段の出力で調整するレベル調整手段を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項４〜６のいずれかに記載の装置において、
前記メインレーザ光と前記第１サブレーザ光と前記第２サブレーザ光は、データ記録時にいずれもマルチパルスで変調されることを特徴とする光ディスク装置。
請求項３記載の装置において、
前記抽出手段は、
前記第２反射光量のピークレベルを検出するピークレベル検出手段と、
前記第２反射光量のボトムレベルを検出するボトムレベル検出手段と、
前記ピークレベル検出手段で検出された前記ピークレベルと、前記ボトムレベル検出手段で検出された前記ボトムレベルとの差分を演算する第２差分演算手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項８記載の装置において、
前記除去手段は、
前記第１反射光量のピークレベルを検出する第２ピークレベル検出手段と、
前記第１反射光量のボトムレベルを検出する第２ボトムレベル検出手段と、
前記第２ピークレベル検出手段で検出された前記ピークレベルと、前記第２ボトムレベル検出手段で検出されたボトムレベルとの差分を演算する第３差分演算手段と、
前記第２差分演算手段の出力を、前記第３差分演算手段の出力で調整するレベル調整手段を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項８、９のいずれかに記載の装置において、
前記メインレーザ光と前記第１サブレーザ光と前記第２サブレーザ光は、データ記録時にいずれもモノパルスで変調されることを特徴とする光ディスク装置。
請求項３記載の装置において、
前記メインレーザ光と第１サブレーザ光と第２サブレーザ光とを変調するための記録パルス信号を生成する手段を有し、
前記抽出手段は、
前記第２反射光量のピークレベルを検出するピークレベル検出手段と、
前記記録パルス信号を増幅する増幅手段と、
前記第２反射光量と前記増幅手段で増幅された前記記録パルス信号の差分を演算する第１差分演算手段と、
前記第１差分演算手段からの前記差分のボトムレベルを検出するボトムレベル検出手段と、
前記ピークレベル検出手段で検出された前記ピークレベルと、前記ボトムレベル検出手段で検出された前記ボトムレベルとの差分を演算する第２差分演算手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１１記載の装置において、
前記除去手段は、
前記増幅手段で増幅された前記記録パルス信号のピークレベルを検出する第２ピークレベル検出手段と、
前記増幅手段で増幅された前記記録パルス信号のボトムレベルを検出する第２ボトムレベル検出手段と、
前記第２ピークレベル検出手段で検出された前記ピークレベルと、前記第２ボトムレベル検出手段で検出された前記ボトムレベルとの差分を演算する第３差分演算手段と、
前記第２差分演算手段の出力と前記第３差分演算手段の出力との差分を演算する第４差分演算手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１２記載の装置において、
前記除去手段は、さらに、
前記第１反射光量のピークレベルを検出する第３ピークレベル検出手段と、
前記第１反射光量のボトムレベルを検出する第３ボトムレベル検出手段と、
前記第３ピークレベル検出手段で検出された前記ピークレベルと、前記第３ボトムレベル検出手段で検出されたボトムレベルとの差分を演算する第５差分演算手段と、
前記第４差分演算手段の出力を、前記第５差分演算手段の出力で調整するレベル調整手段を有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１乃至１３のいずれかに記載の装置において、
前記第１反射光量は前記光ディスクの内周側の第１内周側反射光量と外周側の第１外周側反射光量から構成され、
前記第２反射光量は前記光ディスクの内周側の第２内周側反射光量と外周側の第２外周側反射光量から構成され、
前記第１反射光量として、前記第１内周側反射光量、前記第１外周側反射光量、前記第１内周側反射光量と前記第１外周側反射光量の和のいずれかを選択的に出力する第１選択手段と、
前記第２反射光量として、前記第２内周側反射光量、前記第２外周側反射光量、前記第２内周側反射光量と前記第２外周側反射光量の和のいずれかを選択的に出力する第２選択手段と、
を有し、前記第１選択手段と前記第２選択手段は連動して動作し、前記第１選択手段で前記第１内周側反射光量が選択された場合に前記第２選択手段で前記第２内周側反射光量が選択され、前記第１選択手段で前記第１外周側反射光量が選択された場合に前記第２選択手段で前記第２外周側反射光量が選択され、前記第１選択手段で前記第１内周側反射光量と前記第１外周側反射光量の和が選択された場合に前記第２選択手段で前記第２内周側反射光量と前記第２外周側反射光量の和が選択されることを特徴とする光ディスク装置。