JP2009517798A - 高速フォワード・レーザ電力制御（ｌｐｃ）を備えた光記録装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、光担体上又は光ディスク上の光記録装置に関し、上記装置は、所定の入力信号（ＮＲＺ）に応答して、データ領域（１０１）にデータを記録することができる、照射ビーム（例えば、レーザ・ビーム）の電力レベルをサンプリングする手段を有する。照射ビーム（５）は、第１の期間（ＭＴ１）において、実質的に一定の電力レベルを有し、第１の期間（ＭＴ１）は、符号化手法の最大符号ラン長（ＭＬ）に関連付けられた期間よりも長い。フォワード光検出手段（ＦＳ４１、４０）は、第１の期間（ＭＴ１）の少なくともサブ期間（ＳＴ１）において電力レベルをサンプリングするよう適合される。照射ビ―ムの電力レベルを監視するために従来利用可能であった時間を超えて第１の期間（ＭＴ１）を延長することができるので、本発明により、フォワード光検出手段（ＦＳ）の要件が緩和される。

Description

本発明は、関連付けられた光担体上に記録する光記録装置に関し、上記装置は、記録に使用される照射ビーム（例えば、レーザ・ビーム）の電力レベルをサンプリングする手段を備える。本発明は、対応する処理手段及び対応する方法にも関する。

光ディスク又は光担体の光記録の間、書き換え可能な媒体の場合、光ディスク上又は光担体上に書き込む対象のデータに応じて選択的に、相変化材料を結晶化させるか、又はアモルファス状態にするようレーザ・ビームが印加される。同様に、追記型媒体の場合、光ディスク上又は光担体上に書き込む対象のデータに応じて選択的に、（ダイ）材料を改変する／焼き払う／変形させるか、又は改変しない／焼き払わない／変形させないようレーザ・ビームが印加される。レーザは、チャネル・レート自体よりも高い周波数成分を含むパルス形式を使用して駆動させられる。これは、符号化データに応じて特定の長さで「マーク」又は「スペース」を書き込む目的で多値パルスの形式を有する。より高い時間分解能及び複数の電力レベルを有するパルス列への、符号化データ（非ゼロ復帰データ（ＮＲＺ）としても知られる）の変換は、いわゆる書込ストラテジによって行われる。したがって、特定の光ディスク上の特定のデータの組の特定の書込ストラテジを実現するために印加レーザ・ビームの電力が比較的高い精度で制御されることが必須である。

通常、レーザ電力制御（ＬＰＣ）は、フォワード・センス（ＦＳ）と呼ばれるフォトダイオードからのレーザ・ビーム・フィードバック信号をサンプリングすることによって行われる。フォトダイオードがレーザ・ビームの位置内に配置されるか、又は、あるいは、レーザ・ビームの一部がビーム分離手段（例えば、いわゆるリーキー・プリズム・ビーム分割器やリーキー・ミラー）を介してフォトダイオードに誘導される。あるいは、ディスク上で、「最適電力制御」（ＯＰＣ）も行われる同じ領域において、専用の電力校正領域（ＰＣＡ）にテスト書き込みをすることによってレーザ電力制御（ＬＰＣ）を行うことが可能であるが、これは、開ループ／フィードフォワード手法であり、フォワード・センス（ＦＳ）制御ほど安定しておらず、効率的でない。フォワード・センス制御は、フォワード監視（ＦＭ）制御としても表すことができる。

光ディスク（特に、ブルーレイ・ディスク（ＢＤ）への書き込み速度が増加している現在の傾向に伴い、書込ストラテジにおける、マルチパルス列内の間隔、及びマルチパルス列間の間隔（すなわち、ランド・ゾーン）は相応に短縮されている。このことは、フォトダイオード及び／又は対応する増幅器の整定時間が理由で、フォワード・センス手段（ＦＳ）によるレーザ電力レベルのサンプリングがますます困難になるという影響を有する。特に、増幅器は、ナノ秒の応答時間を有していなければならない。これを達成することは極めて困難であり、かつ／又は費用が高くつく。更に、入手可能なフォトダイオードの利得は一般に、波長の減少とともに減少する。よって、ＤＶＤからＢＤ手法に移り、更に波長を短くするには、より多くの利得が必要であり、このことは同様に、利得帯域幅積が同じである、同じオペアンプの場合、整合時間は増加する。

米国特許出願公開第２００５／００８３８３８号明細書には、フォワード・センス（ＦＳ）手法の平均化の変形を施すことによる、この問題への解決策を開示している。要するに、レーザは、２つの電力レベルを備えた固定デューティ・サイクル比を有するマルチパルスが放出されるような書込ストラテジによって駆動される。マルチパルス中のフォワード測定電力が平均化され、デューティ・サイクル比が分かれば、２つの電力レベルそれぞれの実際の電力を電力校正手順から得ることが可能である。しかし、これは、間接的な手法でもあり、特に、デューティ・サイクル比及び校正が一定である状態に留まることを必要とする。これは、前述の交互の高速マルチパルスの場合、難しいことがあり得る。更に、一定角速度（ＣＡＶ）書込、又はＣＡＶに似た書込の場合、周波数につれてスケーリングしないパルス形状のばらつきが理由で、書込位置（すなわち、線形書込速度）に対するこの平均値の実際のばらつきが生じ得る。

よって、改良された光記録装置は効果的になり、特に、記録装置の照射ビームのより効率的かつ／又は高信頼度の電力制御が効果的になる。

よって、本発明は、好ましくは、上記欠点の１つ又は複数を単独で、又は何れかの組み合わせで緩和、軽減又は解消しようとするものである。特に、本発明の目的は、印加照射ビームの電力制御により、従来技術の前述の課題を解決する光記録装置を提供することであることが分かる。

この目的及びいくつかの他の目的は、本発明の第１の局面において、関連付けられた光担体上に記録する光記録装置を提供することによって得られ、上記担体はデータ領域を備え、任意的には、電力制御領域を備え、上記光記録装置は、
照射ビームを放出するよう適合された照射源であって、上記ビームは、所定の入力信号（ＮＲＺ）に応じてデータ領域にデータを記録することができ、上記所定の入力信号（ＮＲＺ）は最大符号ラン長（ＭＲＬ）を有する符号化手法によって符号化される照射源と、
上記照射源から放出される照射ビームの電力レベルを監視するよう適合されたフォワード光検出手段（ＦＳ）とを備え、
上記照射ビームは第１の期間（ＭＴ１）において実質的に一定の電力レベルを有し、上記第１の期間は、最大符号ラン長（ＭＲＬ）に関連付けられた期間よりも長く、フォワード光検出手段（ＦＳ）は、第１の期間（ＭＴ１）の少なくともサブ期間（ＳＴ１）において電力レベルをサンプリングするよう適合される。

本発明は、排他的でないが特に、照射の電力レベルの監視に、従来は利用可能であった時点の先まで第１の期間（ＭＴ１）を延長することができるので、フォワード光検知手段（ＦＳ）の要件を緩和する光記録装置を得るために効果的である。これまで知られている、（ＢＤの前の）従来の光記録標準は何れも、誤り訂正機能を使用することなしで媒体上に書き込む対象の、「違法」であるか、又は準拠していない作用を可能にする規定は有していない。よって、非標準符号化データ・ストリームは、記録品質を劣化させることなしでは送信できなかった。

本発明は、特別な「違法」な、又は準拠していない書込ストラテジを作成し、書込品質の損失なしで光記録におけるレーザ電力制御（ＬＰＣ）を行う本質的に新しいやり方を切り開くための手段を提供する。本発明の方法論は、リードバックでのこの目的のために誤り訂正機能のある程度の使用が許容される場合、より旧い標準（例えば、ＣＤの書込やＤＶＤの書込）に使用することも可能である。

特に、フォワード光検出手段（ＦＳ）の帯域幅を低減させることができ、フォワード光検出手段（ＦＳ）に関連付けられたサンプリング手段のタイミング分解能及び制御分解能を低減させることができるので、本発明により、光担体への高速書込の更なる単純化が可能になる。更に、本発明により、ブルーレイ手法の場合、これまで実現されてきた書込速度よりも更に高い書込速度をロバストに、単純に制御する機会が提供される。

本発明は、第１の期間（ＭＴ１）の少なくともサブ期間中に、実質的に一定の電力レベルのサンプリングを適用する。サブ期間の長さは、第１の期間（ＭＴ１）内の何れの持続時間であってもよい。サンプリングは、第１の期間（ＭＴ１）内の２つ以上のサブ期間において行うこともできる。一般に、サンプリングは通常、信号の値を記憶する、時間上の等間隔の点を選択する処理として定義される。しかし、本発明の意味合いでは、サンプリングは、時間上の、等間隔でない点も含み得る。よって、信号の値が記録されない、サブ期間（ＳＴ１）内の第１の時間間隔が存在し得る。この第１の時間間隔には、後続する第２の時間間隔が続き得る。信号の値が、時間上、等間隔の点で記録する。

より効果的には、本発明により、これまで可能であった電力レベルよりも高い電力レベルでのサンプリングが容易になり得る。フォワード光検出手段（ＦＳ）の増幅器及び／又は光検出器の整合時間が一般に電力レベルとともに増加するので、電力レベル（例えば、３値レ―ザ書込ストラテジの書込電力レベル）が高いとサンプリングは難しい。これは、以下に更に例証する。

最大符号ラン長（ＭＲＬ）に関連付けられた期間は、本技術分野における当業者によって分かるように、対象の光記録装置の特定の動作状態によって変わってくる。よって、時間は、担体（すなわち、ＣＡＶやＣＬＶ）の回転制御、チャネル・レート、書込速度や、印加電力レベル等に依存し得る。

本発明の実施例では、第１の期間（ＭＴ１）は、最大符号ラン長（ＭＲＬ）に関連付けられた期間の少なくとも２倍（好ましくは、少なくとも３倍、更に好ましくは、少なくとも４倍）であり得る。第１の期間の長さは、以上から、照射源の過熱によって制限される。一方、第１の期間の長さは更に、サンプリングされた電力レベルの好適な精度を得るために十分な長さを有していなければならない。最大符号ラン長（ＭＣＬ）に関連付けられた期間で乗算される、１乃至２の間隔長も有し得る。すなわち、第１の期間（ＭＴ１）は、最大符号ラン長（ＭＲＬ）に関連付けられた期間の１．２、１．４、１．６又は１．８倍であり得る。

好ましい実施例では、フォワード光検出手段（ＦＳ）は、光検出器、及びそれに接続された増幅器を含み得るものであり、増幅器は、放射ビームの電力を示す電気信号を出力するよう適合されている。効果的には、電力レベルは次いで、光検出器及び／又は増幅器の立ち上がり遷移期間後、実質的に一定であり得る。

あるいは、又は更に、電力レベルは次いで、光検出器及び／又は増幅器の立ち下がり減衰期間前、やはり実質的に一定であり得る。その場合、第１の期間（ＭＴ１）の長さは更に、光検出器及び／又は増幅器の特性立ち下がり減衰期間に関係し得る。よって、第１の期間の長さは、立ち下がり期間が終了し、よって、後続のレーザ電力制御サンプリングへの影響を減衰に及ぼさせないよう調節することができる。

効果的には、サンプリングされた電力レベルを、照射ビームの電力レベルと、放射源を駆動させる電流との間の関係に関して印加することができる。通常、前述の関係は、少なくとも、特定範囲のパラメータ内で線形である。前述の関係は、本願と同一の出願人に付与された米国特許第６，５７７，６５５号に開示されている。米国特許第６，５７７，６５５号明細書はこれにより、その全体を参照により、本明細書及び特許請求の範囲に援用する。本発明の意味合いで米国特許第６，５７７，６５５号明細書の原理を適用すれば、例えば、照射源の一電力レベルをサンプリングし、前述の関係を活用して、照射源の特性について知ることができ得る。このことは例えば、光記録装置の製造工程中に行うことができる。

更に、サンプリングされた少なくとも１つの更なる電力レベルを、照射ビームの電力レベルと、放射源を駆動させる電流との間の関係を校正するよう印加することができる。このことは、例えば、光記録装置の起動手順中に、かつ／又は、再校正が必要であり、かつ／若しくは装置の動作に有益である旨を光記録装置の制御手順が示す場合に行うことができる。

効果的には、実質的に一定の電力をサブ期間（ＳＴ１）においてサンプリングすることができる。ここで、サブ期間は、関連付けられた光担体のデータ領域の前及び／又は後に配置される。好ましくは、一定の電力レベルが専用電力制御領域（ＰＣＡ）でサンプリングされ、本発明は、特定の条件下では、以下に更に詳細に説明するように、関連付けられた担体のデータ領域にレ―ザ電力制御（ＬＰＣ）を施すこともできる。

本発明の別の実施例では、照射ビームは更に、第２の期間（ＭＴ２）において、実質的に一定の電力レベルを有し得るものであり、第２の期間は、最長符号ラン長（ＭＲＬ）に関連付けられた期間よりも長く、フォワード光検出手段（ＦＳ）は、第２の期間（ＭＴ１）の少なくともサブ期間（ＳＴ１）において電力レベルをサンプリングするよう適合される。

第１の期間（ＭＴ１）における電力レベルは、書込レベル、消去レベル及びバイアス・レベル（通常、前述のレベルが書込ストラテジにおいて印加される）の群から選ぶことができる。しかし、他のレベル（例えば、校正レベルや測定レベル）を同様に印加することができる。

第２の局面では、本発明は、光担体上に記録することができる光記録装置を制御するよう適合された処理手段を提供し、上記担体は、データ領域を備え、任意的には電力制御領域を備え、処理手段は、
１）所定の入力信号（ＮＲＺ）を照射源に転送し、所定の入力信号（ＮＲＺ）は、最大符号ラン長を有する符号化手法で符号化され、照射源の照射ビームは、第１の期間において実質的に一定の電力レベルを有し、第１の期間は、最大符号ラン長に関連付けられた期間よりも長く、
２）照射源から放出される照射ビームの電力レベルを示すフォワード検出信号を受け取り、
処理手段は、第１の期間（ＭＴ１）の少なくともサブ期間（ＳＴ１）において照射ビームの電力レベルをサンプリングするよう更に適合される。

処理手段は、１つ又は複数の処理装置を備え得る。よって、中央処理装置（ＣＰＵ）は、１つ又は複数の補助処理装置に関する処理手段を構成し得る。

第３の局面では、本発明は、光担体上に記録する光記録装置を動作させる方法を提供し、上記担体はデータ領域を備え、任意的には、電力制御領域を備え、
照射ビームを照射源から放出する工程であって、上記ビームは、所定の入力信号（ＮＲＺ）に応じてデータ領域にデータを記録することができ、上記所定の入力信号（ＮＲＺ）は最大符号ラン長（ＭＲＬ）を有する符号化手法によって符号化され、上記照射ビームは第１の期間（ＭＴ１）において実質的に一定の電力レベルを有し、上記第１の期間は、最大符号ラン長（ＭＲＬ）に関連付けられた期間よりも長い工程と、
照射源から放出される照射ビームの電力レベルをフォワード光検出手段によって監視する工程と、
第１の期間（ＭＴ１）の少なくともサブ期間（ＳＴ１）において照射ビームの電力レベルをサンプリングする工程とを備える。

第４の局面では、本発明は、関連付けられたデータ記憶手段を有する少なくとも１つのコンピュータを備えるコンピュータ・システムが、本発明の第３の局面により、光記録装置を制御することを可能にするよう適合されたコンピュータ・プログラムに関する。

コンピュータ・システムが本発明の第２の局面の動作を行うことを可能にするコンピュータ・プログラムによって本発明を実現することができるという点で、排他的でないが特に、本発明のこの局面は効果的である。よって、光記録装置を制御するコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システム上にインストールすることにより、本発明によって動作するよう特定の既知の光記録装置を変更することができることが想定される。前述のコンピュータ・プログラムは、何れかの種類のコンピュータ読み取り可能な媒体上（例えば、磁気ベースの媒体上若しくは光ベースの媒体上）に、又は、コンピュータ・ベースのネットワーク（例えば、インターネット）を介して提供することができる。

本発明の第１の局面、第２の局面、第３の局面及び第４の局面はそれぞれ、他の局面のうちの何れとも組み合わせることができる。本発明の前述及びその他の局面は、以下に説明する実施例から明らかであり、そうした実施例を参照しながら明らかになるであろう。

次に本発明を例示としてのみ、添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明による、光記録装置又はドライブ、及び光記録担体１を示す図である。担体１は、保持手段３０によって固定され、回転させられる。

担体１は、情報を放射ビーム５によって記録するのに適した材料を備える。記録材料は例えば、光磁気タイプの材料、相変化タイプの材料、ダイ・タイプの材料、Ｃｕ／Ｓｉのような金属合金や何れかの他の適切な材料であり得る。情報は、光担体１上の光学的に検出可能な領域（書き換え可能な媒体の場合、「マーク」とも呼ばれる）の形態に記録することができる。

装置は、光ピックアップ（ＯＰＵ）と時には呼ばれる光ヘッド２０を備え、光ヘッド２０は、駆動手段２１（例えば、電気式ステッピング・モータ）によって移動可能である。光ヘッド２０は、光検出システム１０と、レーザ・ドライバ装置３０と、放射装置４と、ビーム分離器６と、対物レンズ７と、担体１の放射方向、及びフォーカス方向にレンズ７を移動させることができるレンズ移動手段９とを備える。光ヘッド２０はフォワード光検出手段（ＦＳ）も備え、上記検出手段は、光検出器４０（フォワード検出モニタ（ＦＤＭ）としても知られている）と、更なる処理及び解析のためにプロセッサ５０に送信されるスケーリング可能な電気出力信号ＦＳ＿Ｓを備える増幅器４１（例えば、電流・電圧変換器（Ｉ−Ｖ））とを備える。

フォワード光検出手段（ＦＳ）の機能は、照射源４から放出された放射５の電力レベルを制御することである。放射ビーム５のビーム部分３９をビ―ム分離器６から光検出器４０に向けて誘導して放射ビーム５の電力の測定値を得る。ビーム分離器６の特性が分かっていれば、これが標準的な手順である。あるいは、光検出器４０をビ―ム５内に配置して放射ビーム４の電力のより直接的な測定値を得る。

光検出システム１０の機能は、担体１によって反射した放射８を電気信号に変換することである。よって、光検出システム１０は、１つ又は複数の電気出力信号を生成することができるいくつかの光検出器（例えば、フォトダイオード、電荷結合素子（ＣＣＤ）等）を備える。光検出器は、エラー信号（すなわち、フォーカス・エラーＦＥ及びラジアル・トラッキング・エラーＲＥ）の検出を可能にするように、互いに空間的に、かつ十分な時間分解能で配置される。フォーカス・エラーＦＥ信号及びラジアル・トラッキング・エラーＲＥ信号は、プロセッサ５０に送信され、プロセッサ５０では、ＰＩＤ（比例・積分・微分）制御手段を使用することによって動作させられる通常知られているサーボ機構が、担体１上の放射ビーム５のラジアル位置及びフォーカス位置を制御するために施される。

放射ビーム又は光ビーム５を放出する放射源４は例えば、可変電力を有し、場合によっては、可変の放射波長も有する半導体レーザであり得る。あるいは、放射源４は、２つ以上のレーザを備え得る。本発明の意味合いでは、「光」の語は、可視光、紫外光（ＵＶ）、赤外光（ＩＲ）等などの、光記録及び／又は再生に適した何れかの種類の電磁放射を含むとみなす。

放射源４は、レーザ・ドライバ装置（ＬＤ）２２によって制御される。レーザ・ドライバ（ＬＤ）２２は、プロセッサ５０から送信されるクロック信号及びデータ信号ＮＲＺに応答して制御信号を放射源４に供給する電気回路手段（図１に図示せず）を備える。プロセッサ５０はフィードバック（すなわち、ＦＳ＿Ｓ信号）をフォワード検出手段（ＦＳ）から受け取って、照射ビーム５における電力の実際値を評価する。所望の目標電力レベルと、ビーム５における電力の実際値との間に偏差が存在する場合、プロセッサ５０は適切な制御信号をレーザ・ドライバ２２及び放射源４に向けて生成して、実際の電力レベルを補正する。よって、フィードバック制御ループが、照射ビーム４の電力を制御するよう確立される、電力の所望の目標レベルと、ビーム５における電力の実際値との間の偏差は通常、電力エラーとして定義され、レーザ電力制御ループの機能は電力エラーを最小にすることであり、場合によっては、電力エラーをなくすことである。一実施例では、増幅器４１はレーザ・ドライブ２２に一体化することができる。あるいは、増幅器４１は、光ヘッド２０の外に（場合によってはプロセッサ５０内又はプロセッサ５０近くに）配置することができる。

プロセッサ５０は、光検出手段１０からの信号を受信し、解析する。プロセッサ５０は、図１に略示する駆動手段２１、放射源４、レンズ移動手段９及び回転手段３０への制御信号も出力することが可能である。同様に、プロセッサ５０は、書き込む対象のデータを受け取る（６１で示す）ことが可能であり、プロセッサ５０は、読み出し処理（６０で示す）からのデータを出力することができる。プロセッサ５０は図１中の単一の装置として表しているが、同様に、プロセッサ５０は、光記録装置において配置された複数の相互接続処理装置であり得るものであり、場合によっては、装置の一部は光ヘッド２０に配置することができる。

図２は、ランイン符号及びランアウト符号を有するデータ形式を略示する。ブルーレイ・ディスク（ＢＤ）書き換え可能標準によれば、記録ユニット・ブロック（ＲＵＢ）１００は、物理クラスタ１０１によって隔てられたランイン部分１０２及びランアウト部分１０３を有する。クラスタ１０１では、ユーザ・データを書き込むことが可能であり、よって、ランイン１０２及びランアウト１０３は、レーザ電力制御（ＬＰＣ）の自動電力制御（ＡＰＣ）領域を備え得る。本発明は、照射ビーム５の電力レベルをサンプリングするようＡＰＣ領域を適用することができる。

しかし、担体１のデータ領域にわたって放射ビーム５が配置される場合にもレーザ電力制御（ＬＰＣ）を行うことができることが想定される。放射ビ―ム５が担体１のデータ領域上にフォーカスされていないか、又はビーム５が担体１から遮断されている場合、このことがあてはまり得る。これは、マルチレンズ系において、１つ又は複数のレンズの意図的なミスアラインメントにより、又は、レンズ７が、光学特性を変えて、場合によっては、担体１からの放射ビーム５を事実上遮断し得る液浸レンズであることによって得ることができる。あるいは、デフォーカス機構を施すことができる。これは、活性層に対する電力を削減するが、トラッキングが続くことを可能にする。あるいは、担体１のデータ領域が、損なわれたデータ、及び／又はもう記憶しなくてよいデータを含む場合、本発明によるレーザ電力制御（ＬＰＣ）を前述のデータ領域において行うことができる。

種々の担体形式（コンパクト・ディスク（ＣＤ）形式、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）やブルーレイ・ディスク（ＢＤ）など）上のデータ記録は、標準的な符号化手法により、データを符号化して、書き込むために光ヘッド２０に送信する対象のＮＲＺ信号を得ることによって行われる。以下の表では、対応する担体形式及び符号化手法を示す。

更に、各符号化手法の最大符号ラン長（ＭＲＬ）を右の欄に示す。最大符号ラン長（ＭＲＬ）は、チャネル・ビット長（ＩＴ）の偶数の倍数として、許容可能な最大のマーク又はスペース長を示す。よって、ＢＤの場合、最大符号ラン長は、チャネル・ビット長の９倍である。ＥＦＭは、８−１４変調の通常知られている略称である。本発明は、前述の担体形式に限定されるものでない。むしろ、本発明は、一般に高速書込におけるレーザ電力制御（ＬＰＣ）に特に適している。

図３は、本発明による、第１の期間ＭＴ１及び第２の期間ＭＴ２を略示する図である。上の図にはＮＲＺ符号を略示している一方、下の図は、レーザ又は照射源４の対応する応答を示す。よって、左には、一定の高ＮＲＺレベルを示す。このレベルを書込ストラテジにより、マルチパルスのレーザ・パルス列に変換して、図２に示すクラスタ１０１にデータを書き込む。ランイン１０２及び／又はランアウト１０３中、特殊ＮＲＺ符号がプロセッサ５０から出力され、それにより、ビーム５の電力レベルが一定になる。よって、当然、本発明のこの機能を実現するために書込ストラテジを適合すべきである。

図３に示すように、照射ビーム５の電力レベルが、第１のサブ期間ＳＴ１において、実質的に一定の電力レベルの間に、フォワード光検出手段（ＦＳ）４０及び４１によってサンプリングされる。第１のサブ期間ＳＴ１は、最大符号ラン長（ＭＲＬ）に関連付けられた期間よりも長い。通常、電力レベルを一定値に設定すると、実際の電力レベルが一定になるが、特定の状態（雑音の影響、不具合等）の下ではこれはあてはまらないことがあり得るものであり、レーザ電力制御（ＬＰＣ）により、前述の差異が検出される。図３に示すように、ＭＴ１中の電力レベルは消去レベルＰ_{Ｅｒａｓｅ}である。第１の期間ＭＴ１の最後に、消去電力レベルのサンプリングのサブ期間ＳＴ１を示す。

第１の期間ＭＴ１には後続の第２の期間ＭＴ２が続く。ＭＴ２では、所定のＮＲＺ符号が光ヘッド２０（すなわち、レーザ・ドライブ（ＬＤ）２２）に送信され、それにより、電力レベル（すなわち、バイアス電力レベルＰ_Ｂｉａｓ（図３に示す））が実質的に一定になる。前述の通り、第２の期間ＭＴ２のサブ期間ＳＴ２がサンプリングのために施される。すなわち、フォワード検出手段４０及び４１によるレーザ電力レベルの実際の測定値は、フォワード検出信号ＦＳ＿Ｓとして送信され、プロセッサ５０において電力レベルとして記録される。

図３に示すように２レベルをサンプリングすることにより、照射源４の閾値電流Ｉ_ｔ、及び相対効率ηの測定が直接かつ別個になることが可能になる。米国特許第６，５７７，６５５号明細書及び国際公開２００４／１０５００５号明細書に開示されたような温度にわたる、レーザ閾値電流Ｉ_ｔとレーザ効率ηとの間の関係を利用した場合、前述の一電力レベル及び一期間ＭＴ１により、完全な電力制御を達成することが可能である。米国特許第６，５７７，６５５号明細書及び国際公開２００４／１０５００５号明細書は、これにより、それらの内容全部を本明細書及び特許請求の範囲に援用する。米国特許第６，５７７，６５５号明細書記載の原理を適用すれば、一電力レベルの情報を使用して２つの電流を制御し、前述の２つの電流を用いて、使用される温度範囲にわたって電力レベル全てが正しい状態に留まるようにレーザ電力ドライバ（閾値及び勾配）を制御する。国際公開２００４／１０５００５号明細書記載の原理を用い、２つの電力レベルからの情報を使用して、前述の関係を校正し、それにより、一電力レベル及び関係が２つの電流を更に正確に制御することが可能になり（適応的校正関係）、前述の２つの電流を用いて、使用される温度範囲にわたって電力レベル全てが正しい状態に留まるようにレーザ電流ドライバ（閾値及び勾配）を制御する。更に、前述のアプリケーションはともに、選ばれる関係の性質により、実際の電力レベルがＯＰＣ（最適な電力制御）によって変えられる場合にもそのままの状態に留まるように関係がどのようにして企図されているかを示す。

図４は、図４の上部において、放出レーザ・パルス５を略示する図であり、フォワード光検出手段（ＦＳ）４０及び４１の対応する応答を図４の下部に示す。例証の目的で、レーザ・パルスは、上レベルＰ＿Ｌ、及びゼロ・レベルを有する単純なステップ関数として示す。２本の垂直破線により、レーザ・パルスの最初及び最後を示す。

図４に示すように、検出手段ＦＳは、レーザ・パルスの出だしが検出される前に一定の遅延Ｔ＿ＴＲを有する。この遅延は、光検出器４０及び／又は増幅器４１の内部遅延に帰因し得るものであり、通常、使用されるレーザ光波長、使用されるフォワード検出逆電圧、増幅器利得、及び使用される増幅器４１のタイプ／構成によって、２乃至５０ナノ秒程度である。レーザ・パルスの終了時に、検出手段４０及び４１は、特徴的なテールを表す。これは、光検出器４０の拡散場ゾーン内の光子再結合、及び／又は増幅器４１の整合時間を表す。数学的には、この減衰は、使用されるレーザ光波長、使用されるフォワード検出逆電圧、増幅器利得、及び使用される増幅器のタイプ／構成によって、５乃至２００ナノ秒の範囲の時定数を有する指数関数的減衰として表すことができる。一定期間Ｔ＿ＤＣ後、この減衰は事実上ゼロになる。アクティブ・アンプの場合、この減衰は時間上、図４中の図の右方向にわずかに移動し得る。

第１の期間ＭＴ１は、前述の減衰Ｔ＿ＴＲ及びＴ＿ＤＣを考慮に入れるように選ぶべきである。すなわち、期間ＭＴ１は、フォワード検出（ＦＳ）システムの前述の遷移効果から期間ＭＴ１を分離するマージンを伴って設定される。

図５は、３つの異なる電力レベルＰ１、Ｐ２及びＰ３の場合の、フォワード光検出手段（ＦＳ）の応答を示す、図４の図と同様な図である。分離器６、検出器４０及び増幅器４１の特性が分かれば、照射ビーム５の電力の測定を直接行うことが可能である。現在のレーザ書込ストラテジは多くの場合、３つの電力レベルを有するので、例証の目的で、３つの電力レベル（すなわち、書込レベルＰ_{Ｗｒｉｔｅ}、消去レベルＰ_{Ｅｒａｓｅ}、及びバイアス・レベルＰ_Ｂｉａｓ）を示す。照射源４の不必要な加熱を避けるために、より高い電力レベルが通常、公称値のわずか数分の１でサンプリングされる。例えば、書込レベルは、間接的に、半分の値（Ｐ＝Ｐ_{Ｗｒｉｔｅ}／２）で測定することができる。例えば、目標電力の半分のレーザ電力制御測定考慮に入れ、かつ、照射源４の閾値電流Ｉ_ｔ及び照射源４の相対効率ηが分かれば、より高い確実度で、十分なレーザ電流Ｉを予測して、照射ビーム５内の所望の出力電力を得ることが可能である。

図６は、光担体１上に記録する光記録装置を動作させる、本発明による方法のフローチャートである。方法は、
Ｓ１が照射源４から照射ビーム５を放出する工程であって、上記ビームは所定の入力信号ＮＲＺに応答してデータ領域１０１にデータを記録することができ、上記所定の入力信号ＮＲＺは、最大符号ラン長（ＭＲＬ）を有する符号化手法によって符号化され、照射ビーム５は、第１の期間ＭＴ１において、実質的に一定の電力レベルを有し、第１の期間は、最大符号ラン長（ＭＲＬ）に関連付けられた期間よりも長い工程と、
Ｓ２が、照射源４から放出された照射ビーム５の電力レベルＰをフォワード光検出手段（ＦＳ）によって監視する工程と、
Ｓ３が、第１の期間ＭＴ１の少なくともサブ期間ＳＴ１において照射ビームの電力レベルをサンプリングする工程とを含む。

本発明は、特定の実施例に関して説明してきたが、本明細書及び特許請求の範囲に記載の特定の形態への限定が意図されるものでない。むしろ、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定される。特許請求の範囲では、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇの語は、他の構成要素や工程が存在することを排除するものでない。更に、個々の特徴は、別々の請求項に備え得るが、場合によっては、効果的に組み合わせてもよく、別々の請求項に備えていることは、特徴の組み合わせが実現可能でないこと及び／又は効果的でないことを示唆するものでない。更に、参照が単数形であることは、複数形を排除するものでない。よって、「ａ」、「ａｎ」、「ｆｉｒｓｔ」、「ｓｅｃｏｎｄ」等への参照は、複数形を排除するものでない。更に、特許請求の範囲における参照符号は、その範囲を限定するものと解されないものとする。

本発明による光記録装置の実施例を示す概略図である。 ランイン符号内及びランアウト符号内のデータ形式を示す図である。 本発明による第１の期間及び第２の期間を略示する図である。 放出レーザ・パルス、及び、フォワード光検出手段（ＦＳ）の対応する応答を略示する図である。 別々の３つの電力レベルでのフォワード光検出手段（ＦＳ）の応答を示す、図４の図と同様な図を示す図である。 本発明による方法を示すフローチャートである。

Claims (14)

1. 関連付けられた光担体上に記録する光記録装置であって、前記担体はデータ領域を備え、任意的に電力制御領域を備え、前記光記録装置は、
   照射ビームを放出するよう適合された照射源であって、前記ビームは、所定の入力信号に応じてデータ領域にデータを記録することができ、前記所定の入力信号は最大符号ラン長を有する符号化手法によって符号化される照射源と、
   前記照射源から放出される前記照射ビームの電力レベルを監視するよう適合されたフォワード光検出手段とを備え、
   前記照射ビームは第１の期間において実質的に一定の電力レベルを有し、前記第１の期間は、前記最大符号ラン長に関連付けられた期間よりも長く、前記フォワード光検出手段は、前記第１の期間の少なくともサブ期間において電力レベルをサンプリングするよう適合される光記録装置。
2. 請求項１記載の光記録装置であって、前記第１の期間は、前記最大符号ラン長に関連付けられた期間の少なくとも２倍であり、好ましくは、前記最大符号ラン長に関連付けられた期間の少なくとも３倍であり、更に好ましくは、前記最大符号ラン長に関連付けられた期間の少なくとも４倍である光記録装置。
3. 請求項１記載の光記録装置であって、前記フォワード光検出手段は、光検出器、及びそれに接続された増幅器を備え、前記増幅器は、放射ビームの電力を示す電気信号を出力するよう適合された光記録装置。
4. 請求項３記載の光記録装置であって、電力レベルが前記光検出器及び／又は前記増幅器の立ち上がり遷移期間後に実質的に一定である光記録装置。
5. 請求項３又は４に記載の光記録装置であって、電力レベルが前記光検出器及び／又は前記増幅器の立ち下がり減衰期間前に実質的に一定である光記録装置。
6. 請求項４記載の光記録装置であって、第１の期間の長さが、前記光検出器及び／又は前記増幅器の特徴的な立ち下がり減衰期間に関係する光記録装置。
7. 請求項１記載の光記録装置であって、前記サンプリングされた電力レベルは、前記照射ビームの電力レベルと、放射源を駆動させる電流との間の関係に関して印加される光記録装置。
8. 請求項７記載の光記録装置であって、サンプリングされた少なくとも１つの更なる電力レベルは、前記照射ビームの電力レベルと前記放射源を駆動させる電流との間の関係を校正するよう印加される光記録装置。
9. 請求項１記載の光記録装置であって、前記実質的に一定の電力は、前記関連付けられた光担体のデータ領域の前及び／又は後にサンプリングされる光記録装置。
10. 請求項１記載の光記録装置であって、前記照射ビームは更に、第２の期間において、実質的に一定の電力レベルを有し、前記第２の期間は、前記最長符号ラン長に関連付けられた期間よりも長く、前記フォワード光検出手段は、前記第２の期間の少なくともサブ期間において電力レベルをサンプリングするよう適合される光記録装置。
11. 請求項１記載の光記録装置であって、前記第１の期間における電力レベルが、書込レベル、消去レベル、及びバイアス・レベルの群から選ばれる光記録装置。
12. 光担体上に記録することができる光記録装置を制御するよう適合された処理手段であって、前記担体は、データ領域を備え、任意的に電力制御領域を備え、前記処理手段は、
    １）所定の入力信号を照射源に転送するよう適合され、前記所定の入力信号は、最大符号ラン長を有する符号化手法によって符号化され、前記照射源の照射ビームは第１の期間において、実質的に一定の電力レベルを有し、前記第１の期間は、前記最大符号ラン長に関連付けられる期間よりも長く、前記処理手段は、
    ２）前記照射源から放出される照射ビ―ムの電力レベルを示すフォワード検出信号を受信するよう更に適合され、
    前記処理手段は、前記第１の期間の少なくともサブ期間において前記照射ビームの電力レベルをサンプリングするよう更に適合された処理手段。
13. 光担体上に記録する光記録装置を動作させる方法であって、前記担体はデータ領域を備え、任意的には電力制御領域を備え、
    照射ビームを照射源から放出する工程であって、前記ビームは、所定の入力信号に応じてデータ領域にデータを記録することができ、前記所定の入力信号は最大符号ラン長を有する符号化手法によって符号化され、前記照射ビームは第１の期間において実質的に一定の電力レベルを有し、前記第１の期間は、前記最大符号ラン長に関連付けられた期間よりも長い工程と、
    前記照射源から放出される前記照射ビームの電力レベルをフォワード光検出手段によって監視する工程と、
    前記第１の期間の少なくともサブ期間において前記照射ビームの電力レベルをサンプリングする工程とを備える方法。
14. 関連付けられたデータ記憶手段を有する少なくとも１つのコンピュータを備えるコンピュータ・システムが、請求項１３記載の光記録装置を動作させることを可能にするよう適合されたコンピュータ・プログラム。

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