JP3748381B2

JP3748381B2 - 光学式ディスク記録再生装置とその制御方法

Info

Publication number: JP3748381B2
Application number: JP2001032706A
Authority: JP
Inventors: 宏行東野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2021-02-08
Also published as: JP2002237045A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、書き替え可能な光ディスクに対してデータの記録再生を行なう光学式ディスク記録再生装置とその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、近時では、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−Ｒ（Recordable）やＣＤ（Compact Disc）−Ｒ等のように、データの書き替え可能な光ディスクが開発され、実用化されてきている。
【０００３】
ところで、このような書き替え型の光ディスクには、それ自体に記録再生に係る性能上のばらつきがある。また、この光ディスク対してデータの記録再生を行なう光学式ディスク記録再生装置にも、使用する部品及び素子や、それらを用いて構成された機構部や回路部等の性能上のばらつきがある。
【０００４】
このため、光学式ディスク記録再生装置において、そのデータ記録に必要な各部の設定を固定化してしまうと、使用する光ディスクに応じては、最適な記録条件でのデータ記録ができなくなるという不都合が生じる。
【０００５】
そこで、従来では、光ディスク上にデータを試し書きする試し書き領域を設けておき、光学式ディスク記録再生装置が、光ディスクへのデータの書き込みに先立って、試し書き領域に一旦データを書き込んで読み出し、その再生データを調べることにより、データ記録に必要な各部の設定を最適な状態に制御するようにしている。
【０００６】
この制御は、実際には非常に複雑な処理を要するが、例えばＯＰＣ（Optimum Power Calibration）方式について、便宜的に簡潔に説明すれば、以下のようになる。
【０００７】
例えばＤＶＤ−Ｒ等の光ディスクにおいて、そこに記録されるデータは、そのビット同期クロックの周期をＴとすると、最小極性反転間隔が３Ｔで最大極性反転間隔が１１Ｔとなるように規定されている。
【０００８】
このため、まず、この光ディスクの試し書き領域に、図４（ａ）に示すような標準のパルス幅を有する記録パルスを用いて、図４（ｂ）に示すように、記録用レーザビームＲＢを照射して相変化マークＭを形成することにより、極性反転間隔が３Ｔとなるようなデータを記録する。
【０００９】
この場合、同じ標準のパルス幅を有する記録パルスで、そのレベルを段階的に変えて、極性反転間隔が３Ｔとなるデータを、試し書き領域の異なる位置にそれぞれ記録する。つまり、記録パワーを段階的に変えて、極性反転間隔３Ｔのデータを、試し書き領域の異なる位置に記録する。
【００１０】
その後、この光ディスクの試し書き領域に、記録パワーを段階的に変えて記録された極性反転間隔３Ｔのデータを、再生用レーザビームＰＢを照射して読み取り、記録パワー別に、図４（ｃ）に示すように、その再生信号の振幅の中央レベルＣＬ１を検出する。
【００１１】
次に、光ディスクの試し書き領域に、図４（ｄ）に示すような標準のパルス幅を有する記録パルスを用いて、図４（ｅ）に示すように、記録用レーザビームＲＢを照射して相変化マークＭを形成することにより、極性反転間隔が１１Ｔとなるようなデータを記録する。
【００１２】
この場合も、同じ標準のパルス幅を有する記録パルスで、そのレベルを段階的に変えて、極性反転間隔が１１Ｔとなるデータを、試し書き領域の異なる位置にそれぞれ記録する。つまり、記録パワーを段階的に変えて、極性反転間隔１１Ｔのデータを、試し書き領域の異なる位置に記録する。
【００１３】
その後、この光ディスクの試し書き領域に、記録パワーを段階的に変えて記録された極性反転間隔１１Ｔのデータを、再生用レーザビームＰＢを照射して読み取り、記録パワー別に、図４（ｆ）に示すように、その再生信号の振幅の中央レベルＣＬ２を検出する。
【００１４】
そして、上記のようにして検出された、極性反転間隔３Ｔのデータに対応する各再生信号の振幅の中央レベルＣＬ１と、極性反転間隔１１Ｔのデータに対応する各再生信号の振幅の中央レベルＣＬ２とから、両レベルＣＬ１，ＣＬ２が等しい、つまり、アシンメトリ（非対称性）がほぼ“０”となる記録パワーを検索し、その検索された記録パワーを、本来のデータを記録するときの記録条件として設定する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ディスクにデータを記録するための記録用レーザビームＲＢは、半導体レーザから照射されるレーザ光を、所定の光学路を介して対物レンズに導き、この対物レンズをそのフォーカス方向に制御して、光ディスクの信号記録面上に集光させることにより、生成されている。
【００１６】
しかしながら、この対物レンズに対するフォーカス制御手段も、その性能にばらつきがあることから焦点ぼけ、つまり、記録用レーザビームＲＢによって光ディスク上に形成される光スポットの大きさにばらつきが生じ、これにより、光ディスク上に形成される相変化マークＭの品位にばらつきが生じ、その結果、再生信号の振幅がばらつくため、最適な記録条件でデータ書き込み行なうことができないという問題が生じている。
【００１７】
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、フォーカス制御の性能にかかわらず高品位な記録マークの形成を可能とし、その結果、再生信号の振幅のばらつきを抑え、データ書き込みのために最適な記録条件を設定することを可能とする極めて良好な光学式ディスク記録再生装置とその制御方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光学式ディスク記録再生装置は、標準のパルス幅に設定された記録パルスに基づいて、極性反転間隔の異なる各種のデータを、それぞれ記録パワーを段階的に変化させて光ディスクに書き込み、光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号のアシンメトリが最適となる記録パワーを記録条件として設定するものを対象としている。
【００１９】
そして、光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号のアシンメトリが最適となる記録パワーが記録条件として設定された状態で、アシンメトリが最適となった極性反転間隔の異なる各再生信号の振幅レベルの比に基づいて、記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅から制御する制御手段を備えるようにしたものである。
【００２０】
また、この発明に係る光学式ディスク記録再生装置の制御方法は、標準のパルス幅に設定された記録パルスに基づいて、極性反転間隔の異なる各種のデータを、それぞれ記録パワーを段階的に変化させて光ディスクに書き込み、光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号のアシンメトリが最適となる記録パワーを記録条件として設定するように、光学式ディスク記録再生装置を制御する方法を対象としている。
【００２１】
そして、光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号のアシンメトリが最適となる記録パワーが記録条件として設定された状態で、アシンメトリが最適となった極性反転間隔の異なる各再生信号の振幅レベルの比に基づいて、記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅から制御する制御工程を有するようにしたものである。
【００２２】
上記のような構成及び方法によれば、記録パワーが設定された状態で、極性反転間隔の異なる各再生信号の振幅レベルの比に基づいて、記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅から変化させるようにしたので、フォーカス制御の性能にかかわらず高品位な記録マークの形成を可能とし、その結果、再生信号の振幅のばらつきを抑え、データ書き込みのために最適な記録条件を設定することが可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態で説明する光学式ディスク記録再生装置の主要な部分を示している。すなわち、図１において、符号１１はデータの書き替えが可能な光ディスクである。
【００２４】
そして、この光ディスク１１に対して、光学式ディスク記録再生装置の全体の動作を統括的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１２により、データの書き込み及び読み出しが行なわれる。以下に、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照して、光ディスク１１の試し書き領域に対するデータの書き込み及び読み出しについて説明する。
【００２５】
まず、データの書き込み時において、ＣＰＵ１２は、メモリ１３に記録された種々の試し書き用データを読み出し、レーザ制御回路１４に供給する。このレーザ制御回路１４は、入力された試し書き用データに基づいて、図２（ａ）に示すような標準のパルス幅を有する各種の記録パルスを生成する。
【００２６】
これらの記録パルスとしては、例えば光ディスク１１上に、図２（ｂ）に示すような、極性反転間隔が３Ｔや１１Ｔのデータを記録するための各相変化マークＭをそれぞれ形成し得るものである。
【００２７】
そして、このレーザ制御回路１４で生成された各記録パルスが、光学式ヘッド１５を構成するレーザドライバ１５ａに供給され、このレーザドライバ１５ａによってレーザダイオード１５ｂが発光駆動されることにより、図２（ｂ）に示すように、記録用レーザビームＲＢが光ディスク１１上に照射されて、極性反転間隔が３Ｔや１１Ｔのデータが記録されるようになる。
【００２８】
なお、この場合、ＣＰＵ１２の制御により、各記録パルスのレベルが段階的に変えられて、極性反転間隔が３Ｔや１１Ｔとなるデータが、光ディスク１１の異なる位置にそれぞれ記録される。つまり、記録パワーを段階的に変えて、極性反転間隔３Ｔや１１Ｔのデータが、それぞれ光ディスク１１の異なる位置に記録される。
【００２９】
一方、データの読み出し時においては、ＣＰＵ１２が、レーザ制御回路１４に再生用信号を発生させ、この再生用信号に基づいてレーザドライバ１５ａがレーザダイオード１５ｂを発光駆動させることにより、図２（ｂ）に示すように、再生用レーザビームＰＢが光ディスク１１上に照射される。
【００３０】
そして、この再生用レーザビームＰＢによる光ディスク１１からの反射光が、フォトディテクタ１５ｃに受光されて電気的なＲＦ（Radio Frequency）信号に変換され、ＲＦ増幅回路１６に供給されて増幅されることにより、図２（ｃ）に示すような再生信号が得られる。
【００３１】
ここで、このＲＦ増幅回路１６から出力される再生信号は、２値化回路１７、アシンメトリ測定回路１８及び振幅測定回路１９にそれぞれ供給される。このうち、２値化回路１７に供給された再生信号は、２値のデジタル再生データに変換され、以後、コンテンツ（画像や音声）の再生に供される。
【００３２】
また、上記アシンメトリ測定回路１８は、入力された再生信号から、記録パワー別に、極性反転間隔３Ｔのデータに対応する再生信号と、極性反転間隔１１Ｔのデータに対応する再生信号とのアシンメトリをそれぞれ測定し、その測定結果をＣＰＵ１２に出力している。
【００３３】
さらに、上記振幅測定回路１９は、入力された再生信号から、極性反転間隔３Ｔのデータに対応する再生信号の振幅レベルＰ３と、極性反転間隔１１Ｔのデータに対応する再生信号の振幅レベルＰ１１とをそれぞれ測定し、その測定結果をＣＰＵ１２に出力している。
【００３４】
ここで、上記ＣＰＵ１２は、アシンメトリ測定回路１８の測定結果から、アシンメトリがほぼ“０”になっている再生信号の記録パワーを検索し、その検索された記録パワーを記録条件として設定する。
【００３５】
その後、上記ＣＰＵ１２は、振幅測定回路１９の測定結果から、アシンメトリがほぼ“０”になっている再生信号同士の振幅Ｐ３，Ｐ１１の比Ｐ１１／Ｐ３を算出し、この比の値に応じて、３Ｔや１１Ｔの相変化マークＭを形成するための各記録パルスのパルス幅を、標準のパルス幅から変化させるように、レーザ制御回路１４を制御する。
【００３６】
すなわち、Ｐ１１／Ｐ３が大きくなるということは、極性反転間隔１１Ｔのデータに対応する再生信号の振幅レベルＰ１１と、極性反転間隔３Ｔのデータに対応する再生信号の振幅レベルＰ３とに大きな差があるということであり、このことは、取りも直さず、記録用レーザビームＲＢによって光ディスク上に形成される光スポットが、広がり気味で解像度が劣化している、つまり、焦点ぼけしていることを意味する。
【００３７】
逆に、Ｐ１１／Ｐ３が小さくなるということは、極性反転間隔１１Ｔのデータに対応する再生信号の振幅レベルＰ１１と、極性反転間隔３Ｔのデータに対応する再生信号の振幅レベルＰ３との差が少ないということであり、このことは、取りも直さず、記録用レーザビームＲＢによって光ディスク上に形成される光スポットが、十分に絞れて合焦点状態となっていることを意味する。
【００３８】
そこで、Ｐ１１／Ｐ３を予め設定された所定のしきい値（例えば１．４）と比較し、Ｐ１１／Ｐ３がしきい値に対して実質的に大きいとき、相変化マークＭを形成するための記録パルスのパルス幅を、予め設定された標準のパルス幅よりも狭くする。
【００３９】
また、逆に、Ｐ１１／Ｐ３がしきい値よりも実質的に小さいときには、相変化マークＭを形成するための記録パルスのパルス幅を、予め設定された標準のパルス幅よりも広くする。
【００４０】
このように記録パワーだけでなく、記録パワーが設定された後で、極性反転間隔１１Ｔのデータに対応する再生信号の振幅レベルＰ１１と、極性反転間隔３Ｔのデータに対応する再生信号の振幅レベルＰ３との比に基づいて、記録パルスのパルス幅も変化させることにより、フォーカス制御の性能にかかわらず高品位な記録マークの形成を可能とし、その結果、再生信号の振幅のばらつきを抑え、データ書き込みのために最適な記録条件を設定することが可能となる。
【００４１】
図３は、上記のような一連の動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、開始（ステップＳ１）されると、ＣＰＵ１２は、ステップＳ２で、内蔵された図示しないカウンタの値Ｎを“０”にセットし、ステップＳ３で、標準のパルス幅を有する記録パルスを用いて、その記録パワーを段階的に変化させながら、極性反転間隔３Ｔと１１Ｔのデータをそれぞれ光ディスク１１上に試し書きする。
【００４２】
その後、ＣＰＵ１２は、ステップＳ４で、カウンタの値Ｎを“＋１”し、ステップＳ５で、記録したデータの再生を行ない、ステップＳ６で、再生信号から記録パワー別にアシンメトリの測定を実行する。
【００４３】
そして、ＣＰＵ１２は、ステップＳ７で、測定したアシンメトリから最適なアシンメトリ、つまり、ほぼ“０”となるアシンメトリを検索し、ステップＳ８で、最適なアシンメトリとなった再生信号の振幅レベルＰ３，Ｐ１１を入力する。
【００４４】
その後、ＣＰＵ１２は、ステップＳ９で、振幅レベルＰ３，Ｐ１１の比Ｐ１１／Ｐ３を算出し、ステップＳ１０で、その比Ｐ１１／Ｐ３が１．４±０．１の範囲内に入っているか否かを判別する。
【００４５】
そして、比Ｐ１１／Ｐ３が１．４±０．１の範囲内に入っていると判断された場合（ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１１で、先に再生信号が最適なアシンメトリとなった記録パワーを最適記録条件として設定し、ステップＳ１２で、本来のデータ書き込み処理を実行して、終了（ステップＳ１３）される。
【００４６】
また、上記ステップＳ１０で比Ｐ１１／Ｐ３が１．４±０．１の範囲内に入っていないと判断された場合（ＮＯ）、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１４で、比Ｐ１１／Ｐ３がＰ１１／Ｐ３＜１．３であるか否かを判別する。
【００４７】
そして、Ｐ１１／Ｐ３＜１．３であると判断された場合（ＹＥＳ）、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１５で、記録パルスのパルス幅を、“標準のパルス幅＋（０．０５×Ｎ）Ｔ”と広げ、再度、記録パワーを段階的に変化させながら、極性反転間隔３Ｔと１１Ｔのデータをそれぞれ光ディスク１１上に試し書きして、ステップＳ４の処理に戻される。
【００４８】
また、上記ステップＳ１４でＰ１１／Ｐ３＜１．３でないと判断された場合（ＮＯ）、ＣＰＵ１２は、ステップＳ１６で、記録パルスのパルス幅を、“標準のパルス幅−（０．０５×Ｎ）Ｔ”と狭め、再度、記録パワーを段階的に変化させながら、極性反転間隔３Ｔと１１Ｔのデータをそれぞれ光ディスク１１上に試し書きして、ステップＳ４の処理に戻される。
【００４９】
なお、この発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、フォーカス制御の性能にかかわらず高品位な記録マークの形成を可能とし、その結果、再生信号の振幅のばらつきを抑え、データ書き込みのために最適な記録条件を設定することを可能とする極めて良好な光学式ディスク記録再生装置とその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る光学式ディスク記録再生装置とその制御方法の実施の形態を説明するために示すブロック構成図。
【図２】同実施の形態における記録パルスと光ディスク上の記録データと再生信号との関係を説明するために示す図。
【図３】同実施の形態における一連の動作をまとめて説明するために示すフローチャート。
【図４】最適な記録パワーを設定する手法を説明するために示す図。
【符号の説明】
１１…光ディスク、
１２…ＣＰＵ、
１３…メモリ、
１４…レーザ制御回路、
１５…光学式ヘッド、
１６…ＲＦ増幅回路、
１７…２値化回路、
１８…アシンメトリ測定回路、
１９…振幅測定回路。

Claims

標準のパルス幅に設定された記録パルスに基づいて、極性反転間隔の異なる各種のデータを、それぞれ記録パワーを段階的に変化させて光ディスクに書き込み、前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号のアシンメトリが最適となる記録パワーを記録条件として設定する光学式ディスク記録再生装置において、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号のアシンメトリが最適となる記録パワーが記録条件として設定された状態で、前記アシンメトリが最適となった極性反転間隔の異なる各再生信号の振幅レベルの比に基づいて、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅から制御する制御手段を具備してなることを特徴とする光学式ディスク記録再生装置。
前記制御手段は、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号の振幅レベルの比が、予め設定されたしきい値よりも実質的に大きくなるに連れて、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅よりも狭くし、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号の振幅レベルの比が、前記しきい値よりも実質的に小さくなるに連れて、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅よりも広げるようにすることを特徴とする請求項１記載の光学式ディスク記録再生装置。
前記制御手段は、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号の振幅レベルの比が、予め設定された所定の範囲内にある場合には、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅のままとし、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号の振幅レベルの比が、前記所定の範囲よりも実質的に大きくなるに連れて、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅よりも狭くし、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号の振幅レベルの比が、前記所定の範囲よりも実質的に小さくなるに連れて、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅よりも広げるようにすることを特徴とする請求項１記載の光学式ディスク記録再生装置。
標準のパルス幅に設定された記録パルスに基づいて、極性反転間隔の異なる各種のデータを、それぞれ記録パワーを段階的に変化させて光ディスクに書き込み、前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号のアシンメトリが最適となる記録パワーを記録条件として設定するように、光学式ディスク記録再生装置を制御する光学式ディスク記録再生装置の制御方法において、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号のアシンメトリが最適となる記録パワーが記録条件として設定された状態で、前記アシンメトリが最適となった極性反転間隔の異なる各再生信号の振幅レベルの比に基づいて、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅から制御する制御工程を有することを特徴とする光学式ディスク記録再生装置の制御方法。
前記制御工程は、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号の振幅レベルの比が、予め設定されたしきい値よりも実質的に大きくなるに連れて、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅よりも狭くし、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号の振幅レベルの比が、前記しきい値よりも実質的に小さくなるに連れて、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅よりも広げるようにすることを特徴とする請求項４記載の光学式ディスク記録再生装置の制御方法。
前記制御工程は、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号の振幅レベルの比が、予め設定された所定の範囲内にある場合には、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅のままとし、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号の振幅レベルの比が、前記所定の範囲よりも実質的に大きくなるに連れて、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅よりも狭くし、
前記光ディスクから読み取った極性反転間隔の異なる各種の再生信号の振幅レベルの比が、前記所定の範囲よりも実質的に小さくなるに連れて、前記記録パルスのパルス幅を標準のパルス幅よりも広げるようにすることを特徴とする請求項４記載の光学式ディスク記録再生装置の制御方法。