JP2007207348A - 光ディスク装置および信号記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】微小な記録マークを高速で形成する際、マーク形成を安定させ記録品質を向上させること。
【解決手段】レーザパワー制御回路６は、レーザ光のパワーレベルとして、ピークパワーＰｏ、イレーズパワーＰｅ、ボトムパワーＰｂを設定する（ただしＰｏ＞Ｐｅ＞Ｐｂ）。パルスパターン形成回路７は、全ての長さの記録マークに対して、それぞれ少なくとも２個以上のピークパワーＰｏのパルスを含むとともに、これらのパルスに挟まれたボトムパワーＰｂの期間を有するパルスパターンを形成して供給する。記録マークには少なくともマーク長が３Ｔの信号を含み、ピークパワーＰｏのパルスの周期は約２Ｔとなるよう配置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ディスクにレーザ光を照射して信号を記録する光ディスク装置および信号記録方法に係り、特に微小な記録マークを高速で形成するのに適した装置および方法に関する。

書き換え可能な光ディスク媒体にデータ信号に応じた記録マークを形成するために、記録用レーザ信号としてマルチパルス変調方式が採用されている。すなわち、１つの記録マークを形成するために、マーク長に応じてレーザパルスを複数個のパルス列に分割して与えるものであり、このようなパルスパターンは記録ストラテジと呼ばれる。これにより記録マークに生じる熱分布を均一に制御して、形成されるマーク長の位置精度を向上させることができる。

一方、記録速度の高速化が進むにつれ、レーザドライバの性能に合わせて高速記録用ストラテジが設定されている。高速記録時は、比較的大きなマーク長に対してはマルチパルスを、また微小マーク長に対してはシングルパルスを用いる記録ストラテジである。例えば高速リライタブルディスクでは、マーク長が４Ｔ（Ｔはクロック周期）以上では２Ｔ周期のマルチパルス（以下、２Ｔストラテジと呼ぶ）を用いるが、マーク長が３Ｔの場合はシングルパルスを用いることが規格に制定されている。

さらに特許文献１には、上記２Ｔストラテジにおいて３Ｔマークを形成するような場合、スペース形成から次のマーク形成の手前で、一旦消去パワー光よりも低いパワー光の部分を追加したストラテジが提案されている。これにより、高速記録のジッタ特性の劣化を抑制することができると述べられている。

特開２００５−６３５８６号公報

上記した２Ｔストラテジにおいては、微小マーク長である３Ｔの形成は、単一パルスで行われるため、記録品質が安定しない。すなわち形成されるマーク位置は記録装置のピックアップのばらつきや環境（温度）の変動の影響を受けやすく、ジッタ特性やエラー特性といった記録品質の劣化が生じやすい。上記特許文献１記載のストラテジによれば、マーク先端位置のばらつきを抑えることが期待できるが、マーク終端については特に配慮がなされておらず、またマーク長の調整の自由度が少なく、さらなる改善が望まれる。

本発明の目的は、微小な記録マークを高速で形成する際、マーク形成をさらに安定させ記録品質を向上させることである。

本発明は、光ディスクにレーザ光を照射して、長さがｎＴ（ｎは整数、Ｔはクロック周期）となる記録マークを形成して信号を記録する光ディスク装置において、レーザ光を発生し上記光ディスクに照射するピックアップと、該ピックアップに対してレーザ光を発生させる駆動信号を供給するレーザドライバと、該レーザドライバに対して発生するレーザ光のパワーレベルを制御するレーザパワー制御回路と、該レーザドライバに対して発生するレーザ光のパルスパターンを形成して供給するパルスパターン形成回路と、上記レーザパワー制御回路と上記パルスパターン形成回路を制御するマイコンとを備える。上記レーザパワー制御回路は、上記レーザ光のパワーレベルとして、加熱用のピークパワーＰｏと、中間レベルのイレーズパワーＰｅと、冷却用のボトムパワーＰｂを設定し（ただしＰｏ＞Ｐｅ＞Ｐｂ）、上記パルスパターン形成回路は、全ての長さの記録マークに対して、それぞれ少なくとも２個以上の上記ピークパワーＰｏのパルスを含むとともに、これらのパルスに挟まれた上記ボトムパワーＰｂの期間と、各記録マークを連結する上記イレーズパワーＰｅの期間を有するパルスパターンを形成して供給する。

さらに前記パルスパターン形成回路は、前記パルスパターンとして、前記記録マークの終端位置においてさらに前記ボトムパワーＰｂの期間を設けて形成する。

さらに前記光ディスクは高速記録可能な記録媒体であって、前記記録マークには少なくとも３Ｔ（ｎ＝３）の信号を含み、前記パルスパターン形成回路は、前記パルスパターンにおける前記ピークパワーＰｏのパルスの周期は約２Ｔとなるよう配置して形成する。

本発明は、光ディスクにレーザ光を照射して、長さがｎＴ（ｎは整数、Ｔはクロック周期）となる記録マークの信号を形成する信号記録方法において、上記レーザ光のパワーレベルとして、加熱用のピークパワーＰｏと、中間レベルのイレーズパワーＰｅと、冷却用のボトムパワーＰｂを設定し（ただしＰｏ＞Ｐｅ＞Ｐｂ）、全ての長さの記録マークに対して、それぞれ少なくとも２個以上の上記ピークパワーＰｏのパルスを含むとともに、これらのパルスに挟まれた上記ボトムパワーＰｂの期間と、各記録マークを連結する上記イレーズパワーＰｅの期間を有するパルスパターンを適用して、上記記録マークを形成する。

本発明によれば、高速記録における記録性能を向上させ、安定化させることができる。

図１は、本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図である。本実施例の装置は、装着した高速記録可能な光ディスク１をスピンドルモータ２にて回転し、ピックアップ３は、半導体レーザで発生したレーザ光を光ディスク１の記録面に照射し、データを記録または再生する。ピックアップ３は、図示しないスレッド機構により、光ディスク上の所望のトラック位置に移動する。モータドライバ４はスピンドルモータ２に回転駆動信号を供給する。

レーザドライバ５は、ピックアップ３に対しレーザ発光の駆動信号を供給する。レーザパワー制御回路６は、ピックアップ３から発生するレーザパワーの検出信号を受け、それが所定のパワーになるようレーザドライバ５を介して制御する。パルスパターン形成回路７は、後述する記録ストラテジに基づき、記録信号（すなわちマーク長）に対する記録用レーザのパルスパターンを形成し、レーザドライバ５に供給する。マイコン８は、上記モータドライバ４、レーザパワー制御回路６、パルスパターン形成回路７を含め装置全体を制御する。ＲＯＭ９には記録時に適用する記録ストラテジの条件を格納し、マイコン８はこれを読み出してレーザパワー制御回路６やパルスパターン形成回路７に設定する。

再生信号処理回路１０は、光ディスク１から読み出した信号を処理する。なお記録再生用データは、マイコン８にて処理し、図示しないインタフェースを介してＰＣ等のホスト装置との間で転送する。

図２は、本実施例において適用する記録ストラテジの一例（パルスパターンＡ）を示す図である。ここでは、ＣＤ−ＲＷの高速記録用媒体（Ｕｌｔｒａ−Ｓｐｅｅｄ２４ｘ）に対する記録ストラテジを例に示す。図２（ａ）は、ＥＦＭ（８−１４変調）後の記録マークで、長さがｎＴ（ｎは整数、Ｔはクロック周期）となる記録マークを形成する。ここでは、ｎＴ＝３Ｔ（最小）から６Ｔまでの場合を示す。なお各マーク間のスペース長は３Ｔとし、クロック周期１Ｔ＝９．６４ｎｓである。

図２（ｂ）は、比較のために、従来規格（２Ｔストラテジ）における各マーク長に対するパルスパターンＡを示す。パワーレベルは３段階設定し、レベルの高い方から加熱用のピークパワーＰｏ、中間レベルのイレーズパワーＰｅ、冷却用のボトムパワーＰｂで示す（ただしＰｏ＞Ｐｅ＞Ｐｂ）。またそれぞれのレベルの期間長をクロックＴ単位で示す。各記録マークは、ピークパワーＰｏ、イレーズパワーＰｅ、ボトムパワーＰｂを組み合わせて形成する。そして、ピークパワーＰｏを与えるパルスの数に注目すると、３Ｔマーク長に対しては１個のパルス（Ｐ１）、４Ｔおよび５Ｔマーク長に対しては２個のパルス（Ｐ１，Ｐ２）、６Ｔマーク長に対しては３個のパルス（Ｐ１，Ｐ２、Ｐ３）を与える。一般に、ｎＴマーク長に対して、（ｎ−１）／２個のパルスを与え、それらのパルスの周期は約２Ｔとなるよう配置される（２Ｔストラテジ）。そして、それらのパルスに挟まれた期間、およびマーク終端位置においてはボトムパワーＰｂに遷移する。また各マークを連結する期間、すなわちスペース期間は、イレーズパワーＰｅを与える。

これに対し図２（ｃ）は、本実施例による各マーク長に対するパルスパターンＡを示す。本実施例では、３Ｔマーク長に対して２個のパルス（Ｐ１，Ｐ２）を与え、両パルスの間はボトムパワーＰｂのレベルとする。４Ｔ以上のマーク長に対しては、上記図２（ｂ）のパルスパターンと同一である。このように本実施例では、３Ｔマーク長を含む全てのマーク長について少なくとも２個以上のパルス（マルチパルス）を与えるパルスパターンとしたことに特徴がある。

従来はレーザドライバの性能に合わせて、パルスパターンの周期は２Ｔ以上とされてきたが、近年のドライバの性能向上に伴い、周期が２Ｔ未満の高速パルスも可能になっている。本実施例ではこれに着目して、従来３Ｔマーク長に対しては１個のパルスにて記録していたものを、２個のパルスにて記録するようにしたものである。

リライタブルディスクでの記録マークは、ピークパワーＰｏからボトムパワーＰｂ、つまり加熱状態から冷却状態へ遷移することで形成される。従来は３Ｔマークについて１個のパルスでのみで形成していたので、記録マークの形状および位置は安定していなかった。

本実施例では、３Ｔマークに対して加熱状態を２個のＰｏ部分に分離して形成することで、マーク先端の立上りエッジ、終端の立下りエッジを個々に調整できる。その結果、動作マージンが広がり、装置や環境の変動があっても３Ｔマークの形状および位置を精度良く安定に実現することができる。

図３は、本実施例において適用する記録ストラテジの他の例（パルスパターンＢ）を示す図である。同様に、ＣＤ−ＲＷの高速記録用媒体（Ｕｌｔｒａ−Ｓｐｅｅｄ２４ｘ）に対するストラテジを例に示す。図３（ａ）は、ＥＦＭ（８−１４変調）後の記録マークで、３Ｔ（最小）から６Ｔまでの場合を示す。図３（ｂ）は、比較のために、従来規格（２Ｔストラテジ）における各マーク長に対するパルスパターンＢを示す。パワーレベルは３段階設定し、レベルの高い方から加熱用のピークパワーＰｏ、中間レベルのイレーズパワーＰｅ、冷却用のボトムパワーＰｂで示す。前記図２のパルスパターンＡとの違いは、マーク終端位置においてボトムパワーＰｂがなく、イレーズパワーＰｅに遷移させていることである。

これに対し図３（ｃ）は、本実施例による各マーク長に対するパルスパターンＢを示す。本実施例では、３Ｔマーク長に対して２個のパルス（Ｐ１，Ｐ２）を与え、両パルスの間はボトムパワーＰｂのレベルとする。４Ｔ以上のマーク長に対しては、上記図３（ｂ）のパルスパターンと同一である。このように本実施例では、３Ｔマーク長を含む全てのマーク長について少なくとも２個以上のパルス（マルチパルス）を与えるパルスパターンとしたことに特徴がある。

本実施例においても、３Ｔマークに対して加熱状態を２個のＰｏ部分に分離して形成することで、マーク先端の立上りエッジ、終端の立下りエッジを個々に調整できる。その結果、３Ｔマークの形状および位置を精度良く安定に実現することができる。

図４は、本実施例の記録ストラテジによる記録性能の改善効果を示す図である。図４（ａ）は記録速度をディスク内周領域の１０倍速、中間領域の１６倍速、外周領域の２４倍速まで変化させてテスト信号を記録し、これを再生してエラーレートを測定したものである。記録信号は、３Ｔから１１Ｔまでのマーク長およびスペース長を含む。破線４１は従来の記録ストラテジ（図２（ｂ））の場合、実線４２は本実施例の記録ストラテジ（図２（ｃ））の場合の性能を示す。従来の記録ストラテジでは、高速になるほどエラーレートが増加し、２４倍速ではブロックエラーレート（ＢＬＥＲ）が約５０００ｅｒｒｏｒ／ｓまで悪化している。これに対して本実施例の記録ストラテジによれば、どの速度でもＢＬＥＲは殆どゼロレベルまで低減している。

図４（ｂ）は、上記２４倍速で記録した信号の再生波形ヒストグラムを測定したもので、マーク長およびスペース長が３Ｔから１１Ｔの各成分について解析したものである。破線４３は従来の記録ストラテジの場合、実線４４は本実施例の記録ストラテジの場合の性能を示す。従来の記録ストラテジでは、特に３Ｔを含む短マーク長、短スペース長領域にてヒストグラムの分布幅が広がり隣接する成分との分離特性が悪い。これは、従来方法で形成される３Ｔマーク信号はマーク形状が歪み、位置精度が悪化しているためと考えられる。これに対し本実施例の記録ストラテジによれば、短マーク長、短スペース長領域でもヒストグラムの分離特性が良く、３Ｔマークが良好に形成されていることを示すものである。

このように、本実施例の記録ストラテジを適用することで、高速記録において３Ｔのような微小マークを安定して精度良く形成することができる。その結果、エラーレートなどの記録品質を改善し、装置や環境の変動に対し安定な記録性能を実現することができる。

上記実施例では、記録媒体として高速記録用ＣＤ−ＲＷを例に説明したが、これに限らず、高速記録用ＤＶＤやＢＤなどへも同様に適用できる。また、上記実施例では、最短であるマーク長として３Ｔの場合を取り上げたが、対象とするシステムの仕様によりさらに短い１Ｔ、２Ｔなどのマーク長に対しても同様に適用することが可能である。

本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図。 記録ストラテジの一例（パルスパターンＡ）を示す図。 記録ストラテジの他の例（パルスパターンＢ）を示す図。 本実施例の記録ストラテジによる記録性能の改善効果を示す図。

符号の説明

１…光ディスク、２…スピンドルモータ、３…ピックアップ、４…モータドライバ、５…レーザドライバ、６…レーザパワー制御回路、７…パルスパターン形成回路、８…マイコン、９…ＲＯＭ、１０…再生信号処理回路。

Claims (6)

1. 光ディスクにレーザ光を照射して、長さがｎＴ（ｎは整数、Ｔはクロック周期）となる記録マークを形成して信号を記録する光ディスク装置において、
   レーザ光を発生し上記光ディスクに照射するピックアップと、
   該ピックアップに対してレーザ光を発生させる駆動信号を供給するレーザドライバと、
   該レーザドライバに対して発生するレーザ光のパワーレベルを制御するレーザパワー制御回路と、
   該レーザドライバに対して発生するレーザ光のパルスパターンを形成して供給するパルスパターン形成回路と、
   上記レーザパワー制御回路と上記パルスパターン形成回路を制御するマイコンとを備え、
   上記レーザパワー制御回路は、上記レーザ光のパワーレベルとして、加熱用のピークパワーＰｏと、中間レベルのイレーズパワーＰｅと、冷却用のボトムパワーＰｂを設定し（ただしＰｏ＞Ｐｅ＞Ｐｂ）、
   上記パルスパターン形成回路は、全ての長さの記録マークに対して、それぞれ少なくとも２個以上の上記ピークパワーＰｏのパルスを含むとともに、これらのパルスに挟まれた上記ボトムパワーＰｂの期間と、各記録マークを連結する上記イレーズパワーＰｅの期間を有するパルスパターンを形成して供給することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１記載の光ディスク装置において、
   前記パルスパターン形成回路は、前記パルスパターンとして、前記記録マークの終端位置においてさらに前記ボトムパワーＰｂの期間を設けて形成することを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１または２記載の光ディスク装置において、
   前記光ディスクは高速記録可能な記録媒体であって、
   前記記録マークには少なくとも３Ｔ（ｎ＝３）の信号を含み、
   前記パルスパターン形成回路は、前記パルスパターンにおける前記ピークパワーＰｏのパルスの周期は約２Ｔとなるよう配置して形成することを特徴とする光ディスク装置。
4. 光ディスクにレーザ光を照射して、長さがｎＴ（ｎは整数、Ｔはクロック周期）となる記録マークの信号を形成する信号記録方法において、
   上記レーザ光のパワーレベルとして、加熱用のピークパワーＰｏと、中間レベルのイレーズパワーＰｅと、冷却用のボトムパワーＰｂを設定し（ただしＰｏ＞Ｐｅ＞Ｐｂ）、
   全ての長さの記録マークに対して、それぞれ少なくとも２個以上の上記ピークパワーＰｏのパルスを含むとともに、これらのパルスに挟まれた上記ボトムパワーＰｂの期間と、各記録マークを連結する上記イレーズパワーＰｅの期間を有するパルスパターンを適用して、上記記録マークを形成することを特徴とする信号記録方法。
5. 請求項４記載の信号記録方法において、
   前記パルスパターンは、前記記録マークの終端位置において、さらに前記ボトムパワーＰｂの期間を設けたことを特徴とする信号記録方法。
6. 請求項４または５記載の信号記録方法において、
   前記光ディスクは高速記録可能な記録媒体であって、
   前記記録マークには少なくとも３Ｔ（ｎ＝３）の信号を含み、
   前記パルスパターンにおける前記ピークパワーＰｏのパルスの周期は約２Ｔとなるよう配置したことを特徴とする信号記録方法。
   

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