JP2007213757A - 光ディスク記録再生装置、光ディスク記録再生方法及び光記録媒体並びに光ディスク記録再生プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明では、消去パワーのパワー設定の誤差がジッタの悪化に影響し易く、また、2層の光ディスク1の一層目記録層に対する再生ジッタの許容範囲の余裕度が極めて狭いことに鑑み、光ディスク1のDC消去パワーを可変しながら一層目記録層に記録を行った、DC消去パワーが互いに異なる複数の領域から記録状態検出手段4がそれぞれ検出した値の中で、検出値がDC消去パワー用の所定の検出値もしくは検出条件と一致することを判定手段13が判定し、演算手段12によりその判定した検出値の領域に対して記録したDC消去パワー値に、所定の係数を乗算して最適な消去パワーのレベルを求める。
【選択図】図1
Description
また、上記の二層目記録層302の記録領域は、内周から外周へ向かって、PCA領域321、RMA領域322、リードアウト領域(Lead-Out)323、データ領域(Data Area)324及び中間領域(Middle Area)325に分割されている。
DVD−RディスクやDVD−RWディスクへの記録は、このLPPのアドレス情報を基にして行われる。LPPには、アドレス情報の他に、記録パワーや記録波形パターン等の記録する際の参考条件が格納されている。
また、特許文献2には記録状態の良否を判定する特性パラメータとして、アシンメトリ値βあるいはγ値、あるいはエラーレートを用いることが述べられている。
所定の記録条件でレーザ光の記録パワーと消去パワーとバイアスパワーを設定し、光ディスクの所定領域にテスト記録信号を記録する第1のステップと、テスト記録信号を記録した光ディスクの領域を、DC消去パワーのみでレベルを可変しながら記録する第2のステップと、第2のステップで記録を行った領域を再生して、その再生信号の変調度、変調度の正規化された傾き特性を示すパラメータであるγ値、及び再生信号の非対称性を表すパラメータ(β値又はアシンメトリ値)のうちの少なくとも1つを検出する第3のステップと、第2のステップによりDC消去パワーを可変しながら記録を行った、DC消去パワーが互いに異なる複数の領域から第3のステップでそれぞれ検出した値の中で、DC消去パワー用の所定の検出値もしくは検出条件と一致する検出値を判定する第4のステップと、第4のステップで検出値が一致した領域に対して記録したDC消去パワー値に、所定の係数を乗算して最適な消去パワーのレベルを求める第5のステップとを実行させることを特徴とする。この発明では、コンピュータにより光ディスクの最適な消去パワーのレベルを求めることができる。
図1は本発明になる光ディスク記録再生装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図に示す本実施の形態の書き換え可能型光ディスク記録再生装置15は、この発明に係る部分の制御ブロック構成を主に示したものである。光ディスク記録再生装置15は、複数の記録層が記録再生用レーザ光の光軸方向に積層された書き換え可能型光ディスク1に対して、光ピックアップ(PU)2を用いてRF信号の再生及び記録マークの書き込みを行う。ここでは、一例として光ディスク1は、図15に示した断面構造の片面2層光ディスクであるものとして説明する。光ピックアップ2により光ディスク1から再生されたRF信号は信号処理回路3に入力され、データ復調(図示せず)されて外部インターフェースを介してコンピュータ又はDVDレコーダなどのシステム制御装置(図示せず)へ出力される。
演算手段107で算出されたアシンメトリ用β値は、比較判定回路110で所定のアシンメトリ用β値と比較される。比較判定回路110は判定手段13の処理内容を示している。
=(A1−A2)/A3 (2)
上式中、I14はRF信号(具体的には8/16変調方式の14T信号)の振幅値であり、I14HはDCレベルの基準値から上記RF信号の上側包絡線までの振幅値を意味している。
2[(I14H−I14L)] (3)
上式中、I14H、I14L、I3H、I3Lは、図5(A)に示したRF信号の波形中に示してあり、これらは前記信号A1、A2、A3を用いて下記の式で表される。
I14L=A3−(A1−A2) (5)
I3H=A3 (6)
I3L=A3−(A1−A2) (7)
この検出をする場合、テスト記録信号の記録波形パターンを例えば8/16変調としたとき、3T及び14Tの単一パターンを一組として交互に出力しながら記録をPCA領域(図15のPCA領域311に相当)内の所定のアドレスからの領域に行う。そして、上記同じアドレスからの領域にDC消去パワーを行うとき上記一組毎に段階的にパワーを変えながら記録を行う。なお、上記の記録は2層光ディスクに対しては、1層目記録層に対する記録である。
演算手段109により算出された消去パワーのパラメータγは、判定回路112に供給されてγ値の最小ピーク点が判定される。
114:“記録パワーの1ステップ先と1ステップ後の変化量(dPw)”
115:“現在のステップでの変調度mの値(m)”
116:“現在のステップでの記録パワーの値(Pw)”
これらの値から記録パワーのパラメータγ(Pw)が次式で算出される。
記録パワー(書込パワー)Pwに対する変調度と、上記のパラメータγ(Pw)との一般的な特性図を図6(A)に示す。最適な記録パワーPoを求めるためには、図6(A)中のγターゲット(γtarget)を定め、検出したγ特性がこのγターゲットと一致したところの記録パワー(Ptarget)を求め、この値を基準値として係数ρを乗算して計算で求める。なお、係数ρは、前記図17の特性図に鑑み、DOW1のジッタが最小となる記録パワーと消去パワーに合わせる。記録再生装置の設計では一番不利となる記録条件(DOW1)で最良の記録(再生ジッタ最小)ができるようにするためである。
係数Sgの実測値は図20のグラフより、最小1.0〜最大1.22であった。RW2層の各ディスクの係数Sgのバラツキは±10%以内に入っている。ディスクの製造バラツキや将来発売されるRW2層のディスク特性を考慮して係数Sgの最大1.22に対して20%〜30%のマージンを見込むと、係数Sgは1.5〜1.6付近まであれば足りることが分かる。更に余裕を見て40%までマージンを見込むと、係数Sgは1.7付近まであれば足りることが分かる。また、係数Sgの最小値については、検出したDC消去パワーより実際の最適な記録条件での消去パワーが低いと消去残りが発生するなどの問題が生じることから1.0より小さい値は現実的ではない。そこで、係数Sgの設定範囲の最小値は1.0とした。
上記の第1の実施の形態においては、テスト記録信号として、記録波形パターンの記録マークの短いマークと長いマークが混在したテスト記録信号又は記録波形パターンのランダムパターン信号を用いて光ディスクにテスト記録を行ったが、そのテスト記録領域をDC消去パワーを段階的に上げて消去すると、短いマークから最初に消去され、RF信号の振幅が減衰していくことから、消え残りの度合いは長いマークの方が高いことが分かる。
このことはピークレベル検出とボトムレベル検出で検出している記録マークの振幅は長いマークの消え残り度合いを主に検出しているのではないかと思われる。
上記の第1の実施の形態及び第2の実施の形態においては、最適な書き込みパワーを求めるために判定手段13で所定値と一致したところのDC消去パワーを基準値として、装置メモリ14内の所定の係数Sb又は係数Smod又は係数Sgと乗算して最適な消去パワーを求めるように構成している。しかし、この場合、新しく参入した光ディスクメーカーの光ディスクや装置メモリ14にデータが無い光ディスクのOPC処理をする必要が生じた場合に、OPC処理ができないという不具合が生じてしまう。
(ただし、係数Sgのコードは16進数で01hから3Fhまでとする。)
具体的には、係数Sgのコードの設定範囲を上記演算式に代入すると、係数Sgは1.0〜1.62の値として求めることができる。
本実施の形態は、最適な消去パワーを検出するためにより精度の高い検出を行うための手段を備えた例である。この手段はPCA領域を予めDC消去パワーで初期化させてから最適な消去パワーを検出する処理を行うものである。既にγ値に基づいて最適な記録ができることを上記の実施の形態で説明したが、特にその他の変調度やβ値のパラメータで検出性能を向上することができる。なお、光ディスク記録再生装置の基本的な構成、及びその記録処理の手順は、図1〜図3、図7に示した構成と同じであるので省略し、第4の実施の形態特有の構成について説明する。
この場合も、すべてPCA領域が使い果たされたときに、ステップ502を経由してステップ503でPCA領域全体を高パワー初期化処理とすることができる。
2 光ピックアップ
3 信号処理回路
4 記録状態検出手段
5 DC消去手段
6 記録手段
10 内部バス
11 制御回路
12 演算手段
13 判定手段
14 装置メモリ
100 高域フィルタ(HPF)
101、103 ピークレベル検出回路
102 ボトムレベル検出回路
104、105、106 低域フィルタ(LPF)
107、108、109 演算手段
110、111 比較判定回路
112 γ値の最小ピーク点判定回路
Claims (21)
- 多層の記録層を持つ書き換え可能な光ディスクに対して、パワーを設定したレーザ光を用いて記録/再生を行う光ディスク記録再生装置において、
所定の記録条件で、前記記録層を結晶状態からアモルファス状態に変化させる記録パワーと、前記記録層をアモルファス状態から結晶状態に変化させる消去パワーと、前記記録層への記録時の熱拡散を防止するためのバイアスパワーとを設定し、設定した前記記録パワー、消去パワー及びバイアスパワーを所定の順序で変化させた前記レーザ光により、前記光ディスクの所定領域にテスト記録信号を記録する記録手段と、
前記記録手段により前記テスト記録信号を記録した前記光ディスクの領域を、設定した前記消去パワーに関連したパワーを基準とし、かつ、レベルが段階的に変化する消去パワーであるDC消去パワーのみの前記レーザ光により記録を行うDC消去手段と、
前記DC消去手段により前記DC消去パワーで記録を行った領域を再生して、その再生信号の変調度、該変調度の正規化された傾き特性を示すパラメータであるγ値、及び前記再生信号の非対称性を表すパラメータ(β値又はアシンメトリ値)のうちの少なくとも1つを検出する記録状態検出手段と、
前記DC消去手段によりDC消去パワーで記録を行った、消去パワーが互いに異なる複数の領域から前記記録状態検出手段がそれぞれ検出した値の中で、DC消去パワー用の所定の検出値もしくは検出条件と一致する検出値を判定する判定手段と、
前記判定手段で前記検出値が一致した前記領域に対して記録した消去パワー値に、所定の係数を乗算して最適な消去パワーのレベルを求める演算手段と
を備え、光ディスク記録時の最適な消去パワーの値を導き出すようにしたことを特徴とする光ディスク記録再生装置。 - 前記記録手段は、記録波形パターンを用いて前記光ディスク上に記録マークを形成する手段であって、前記テスト記録信号として、短いマークと長いマークの記録波形パターンが混在した信号、又はランダムに出力される異なるマーク長の記録波形パターンで構成された信号を用いて前記光ディスクに記録を行うことにより、前記記録状態検出手段の前記β値の検出精度を高めることを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
- 前記記録手段は、記録波形パターンを用いて前記光ディスク上に記録マークを形成する手段であって、前記テスト記録信号として、最長マーク信号を含む信号、又は最長マーク信号を含む長いマークで構成された信号または単一の長いマークのみの信号を用いて前記光ディスクに記録を行うことにより、前記記録状態検出手段の前記変調度又は前記γ値の検出精度を高めることを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
- 前記記録状態検出手段が、前記DC消去手段で記録を行った領域を再生して前記γ値を検出するとき、前記判定手段は、γ値検出信号がピークを示した前記DC消去パワーを、条件が一致したと判定する手段であることを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
- 推奨記録パワーの値と、記録パワーと消去パワーの比率の値と、推奨バイアスパワーとが予め記憶されている装置メモリを更に有し、前記記録手段は、前記光ディスク又は前記装置メモリから読み出した推奨記録パワーの値を前記記録パワーの固定値として設定し、前記光ディスク又は前記装置メモリから読み出した記録パワーと消去パワーの比率の値と前記推奨記録パワーの値とから演算により求めた消去パワーの値を前記消去パワーの固定値として設定し、前記装置メモリから読み出した推奨バイアスパワーの値を前記バイアスパワーの固定値として設定してテスト記録を行うことを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
- 推奨記録パワーの値と、記録パワーと消去パワーの比率の値と、推奨バイアスパワーの値とが予め記憶されている装置メモリを更に有し、
前記記録手段は、前記演算手段により算出した最適な消去パワーの値を固定値として設定し、前記光ディスク又は装置メモリから読み出した記録パワーと消去パワーの比率の値と前記消去パワーの固定値とから算出した記録パワーの値を、前記光ディスクに最適な記録パワーの固定値として設定し、前記装置メモリから読み出した推奨バイアスパワーの値を前記バイアスパワーの固定値として設定して、データの実記録を行うことを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。 - 前記演算手段は、前記判定手段で前記検出値が一致した前記領域に対して記録したDC消去パワー値に乗算する前記所定の係数を、前記光ディスクの製造段階で予め形成されるプリピットエリア及びトラック溝の両方又はどちらか一方の記録済み領域から読み出して用いることを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
- 推奨記録パワーの値と、記録パワーと消去パワーの比率の値と、最適消去パワー算出のために乗算する係数とが記憶されている装置メモリを更に有し、
前記DC消去手段は、前記光ディスク又は前記装置メモリから読み出した推奨記録パワーの値と、前記光ディスク又は前記装置メモリから読み出した記録パワーと消去パワーの比率の値と、前記光ディスク又は前記装置メモリから読み出した最適消去パワー算出のために乗算する所定の係数の値とから演算により基準に近いDC消去パワーの値を求め、該基準に近いDC消去パワーの値の周辺において前記消去パワーを可変することを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。 - 前記DC消去パワー値と乗算する前記所定の係数は、前記光ディスクに前記テスト記録信号を2回繰り返し記録した領域の再生信号のジッタが最良になるための値に設定することを特徴とする請求項1又は請求項7記載の光ディスク記録再生装置。
- 前記記録状態検出手段は、前記テスト記録信号が記録された前記光ディスクの領域から再生されたRF信号を入力として受け、そのRF信号の平均電圧に対して該RF信号の最大電圧を検出するピークレベル検出手段と、前記RF信号の平均電圧に対して該RF信号の最小電圧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のドループ特性を平均化させる第1の平滑手段と、前記ボトムレベル検出手段のドループ特性を平均化させる第2の平滑手段とを備え、前記第1の平滑手段と前記第2の平滑手段の各出力信号に基づいて、前記RF信号の非対称性を表すパラメータである前記β値を演算で求めることを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
- 前記記録状態検出手段は、前記テスト記録信号が記録された前記光ディスクの領域から再生されたRF信号を入力として受け、そのRF信号の平均電圧に対して該RF信号の最大電圧を検出する第1のピークレベル検出手段と、前記RF信号の平均電圧に対して該RF信号の最小電圧を検出するボトムレベル検出手段と、前記第1のピークレベル検出手段のドループ特性を平均化させる第1の平滑手段と、前記ボトムレベル検出手段のドループ特性を平均化させる第2の平滑手段と、前記RF信号の基準電圧に対して該RF信号の最大電圧を検出する第2のピークレベル検出手段と、該第2のピークレベル検出手段のドループ特性を平均化させる第3の平滑手段とを備え、前記第1の平滑手段と前記第2の平滑手段の各出力信号の差から求めたRF信号の振幅電圧と、前記第3の平滑手段の出力信号とから前記RF信号の変調度を演算で求めることを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
- 前記記録状態検出手段は、前記テスト記録信号が記録された前記光ディスクの領域から再生されたRF信号を入力として受け、そのRF信号の平均電圧に対してRF信号の最大電圧を検出する第1のピークレベル検出手段と、前記RF信号の平均電圧に対してRF信号の最小電圧を検出するボトムレベル検出手段と、前記第1のピークレベル検出手段のドループ特性を平均化させる第1の平滑手段と、前記ボトムレベル検出手段のドループ特性を平均化させる第2の平滑手段と、前記RF信号の基準電圧に対してRF信号の最大電圧を検出する第2のピークレベル検出手段と、該第2のピークレベル検出手段のドループ特性を平均化させる第3の平滑手段とを備え、前記第1の平滑手段と前記第2の平滑手段の各出力信号の差から求めたRF信号の振幅電圧と、前記第3の平滑手段の出力信号とから前記RF信号の変調度を求め、更に該変調度から正規化された傾き特性を示すパラメータである前記γ値を演算で求めるようにしたことを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
- 前記DC消去手段により消え残ったRF信号の変調度から正規化された傾き特性を示すパラメータである前記γ値で前記記録状態検出手段が検出をするとき、前記演算手段は、 前記DC消去手段によりDC消去した現在のステップでのDC消去パワーの値をPe、現在のステップでの前記変調度の値をm、前記変調度の1ステップ先との変化量をdm、前記DC消去パワーの1ステップ先との変化量をdPeとしたとき、又は前記変調度mの1ステップ先と1ステップ後との差の変化量をdm、前記DC消去パワーの1ステップ先と1ステップ後との差の変化量をdPeとしたとき、
(dm/dPe)×Pe/m
なる式に基づいて前記γ値を算出することを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。 - 前記記録手段によって前記光ディスクにテスト記録を行う前に、所定の初期化パワーでDC消去を行う初期化手段を更に有することを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
- 前記初期化手段は、前記光ディスクに最適な消去パワー又は推奨の消去パワーの1.5倍から2.5倍の値に前記初期化パワーを設定してDC消去することを特徴とする請求項14記載の光ディスク記録再生装置。
- 前記初期化手段は、前記光ディスクに最適な消去パワー又は推奨の消去パワーの1.5倍から2.5倍の値に設定した前記初期化パワーでDC消去を実行した場合、前記光ディスクの記録管理エリアに初期化処理の実行済みのフラグを光ディスク情報データとして書き込むことを特徴とする請求項14記載の光ディスク記録再生装置。
- 前記記録手段は、前記光ディスクの前記多層の記録層のうち、前記レーザ光の入射側に最も近い1層目記録層の所定領域に、前記テスト記録信号を記録することを特徴とする請求項1記載の光ディスク記録再生装置。
- 多層の記録層を持つ書き換え可能な光ディスクに対して、レーザ光を用いて記録/再生を行う光ディスク記録再生方法において、
所定の記録条件で、前記記録層を結晶状態からアモルファス状態に変化させる記録パワーと、前記記録層をアモルファス状態から結晶状態に変化させる消去パワーと、前記記録層への記録時の熱拡散を防止するためのバイアスパワーとを設定し、設定した前記記録パワー、消去パワー及びバイアスパワーを所定の順序で変化させた前記レーザ光により前記光ディスクの所定領域にテスト記録信号を記録する第1のステップと、
前記第1のステップにより前記テスト記録信号を記録した前記光ディスクの領域を、設定した前記消去パワーに関連したパワーを基準とし、かつ、レベルが段階的に変化する消去パワーであるDC消去パワーのみの前記レーザ光により記録を行う第2のステップと、 前記第2のステップによりDC消去パワーを可変しながら記録を行った領域を再生して、その再生信号の変調度、該変調度の正規化された傾き特性を示すパラメータであるγ値、及び前記再生信号の非対称性を表すパラメータ(β値又はアシンメトリ値)のうちの少なくとも1つを検出する第3のステップと、
前記第2のステップによりDC消去パワーを可変しながら記録を行った、DC消去パワーが互いに異なる複数の領域から前記第3のステップでそれぞれ検出した値の中で、DC消去パワー用の所定の検出値もしくは検出条件と一致する検出値を判定する第4のステップと、
前記第4のステップで前記検出値が一致した前記領域に対して記録したDC消去パワー値に、所定の係数を乗算して最適な消去パワーのレベルを求める第5のステップと
を含み、光ディスク記録時の最適な消去パワーの値を導き出すようにしたことを特徴とする光ディスク記録再生方法。 - 請求項1記載の光ディスク記録再生装置により情報が記録又は再生される記録層が、記録又は再生用のレーザ光の光軸方向に複数積層された多層構造の書き換え可能なディスク状光記録媒体であって、
前記複数の記録層の各々は、
前記レーザ光の最適記録パワーを求めるためのテスト記録信号が記録再生される第1の領域と、
記録管理情報が記録される第2の領域と、
ユーザデータが記録再生される第3の領域とを少なくとも有し、
前記第2の領域に、前記推奨記録パワーの値と、前記記録パワーと消去パワーの比率の値と、前記推奨バイアスパワーの値とが予め記録されており、かつ、前記所定の係数が製造段階で前記第1乃至第3の領域のうちの少なくとも一の領域内のプリピットエリア又はトラック溝に、消去されない形態で予め記録されていることを特徴とする光記録媒体。 - 前記プリピットエリア又はトラック溝に記録媒体上の位置を示すアドレスが製造段階で記録されており、前記所定の係数は、係数の種類毎に前記アドレスの所定のバイト位置に割り当てられ、係数値がコード化されて記録されていることを特徴とする請求項19記載の光記録媒体。
- 多層の記録層を持つ書き換え可能な光ディスクに対して、コンピュータを用いてレーザ光により記録/再生を行わせる光ディスク記録再生プログラムであって、
前記コンピュータに、
所定の記録条件で、前記記録層を結晶状態からアモルファス状態に変化させる記録パワーと、前記記録層をアモルファス状態から結晶状態に変化させる消去パワーと、前記記録層への記録時の熱拡散を防止するためのバイアスパワーとを設定し、設定した前記記録パワー、消去パワー及びバイアスパワーを所定の順序で変化させた前記レーザ光により前記光ディスクの所定領域にテスト記録信号を記録する第1のステップと、
前記第1のステップにより前記テスト記録信号を記録した前記光ディスクの領域を、設定した前記消去パワーに関連したパワーを基準とし、かつ、レベルが段階的に変化する消去パワーであるDC消去パワーのみの前記レーザ光により記録を行う第2のステップと、 前記第2のステップで記録を行った領域を再生して、その再生信号の変調度、該変調度の正規化された傾き特性を示すパラメータであるγ値、及び前記再生信号の非対称性を表すパラメータ(β値又はアシンメトリ値)のうちの少なくとも1つを検出する第3のステップと、
前記第2のステップにより消去パワーを可変しながら記録を行った、消去パワーが互いに異なる複数の領域から前記第3のステップでそれぞれ検出した値の中で、DC消去パワー用の所定の検出値もしくは検出条件と一致する検出値を判定する第4のステップと、
前記第4のステップで前記検出値が一致した前記領域に対して記録したDC消去パワー値に、所定の係数を乗算して最適な消去パワーのレベルを求める第5のステップと
を実行させることを特徴とする光ディスク記録再生プログラム。
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