JP3768452B2

JP3768452B2 - Optical information recording device

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Publication number: JP3768452B2
Application number: JP2002061844A
Authority: JP
Inventors: 彰康渡部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2006-04-19
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: JP2003263741A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光源からのレーザ光により光ディスクなどの記録媒体上に情報を記録する光情報記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチメディアの普及に伴い音楽用ＣＤ（Ｃompact Ｄisc）、ＣＤ−ＲＯＭ、最近ではＤＶＤ（Ｄigital Ｖersatile Ｄisc）−ＲＯＭなどの再生専用メディア（記録媒体）や情報再生装置が実用化されている。また、最近では、色素メディアを用いた追記型光ディスクや、光磁気（ＭＯ）メディアを用いた書き換え可能なＭＯディスクの他に相変化型メディアも注目されており、これらの記録媒体を用いた情報記録再生装置が実用化されている。また、書き換え可能なＤＶＤメディアは次世代のマルチメディア記録媒体及び大容量ストレージ媒体として多いに注目されている。なお、相変化型メディアは記録材料を結晶相とアモルファス相とに可逆的に相変化させて情報を記録するものである。また、相変化型メディアは、ＭＯメディアなどと異なり外部磁界を必要とせず半導体レーザからなる光源からのレーザ光だけで情報の記録、再生ができ、かつ、情報の記録と消去がレーザ光により一度に行われるオーバーライト記録が可能である。
【０００３】
色素型メディアに情報を記録するための一般的な記録波形としては、例えば、８−１６変調コード（ＥＦＭ変調コード）などに基づいて生成した単パルスの半導体レーザ発光波形があるが、この記録波形による単パルス記録では、畜熱のため記録マークが涙状に歪みを生じたりする不具合がある。このため、色素系メディアに情報を記録するためのＬＤ発光波形規則（ストラテジ）として、図５（ｃ）に示すように、ＥＦＭ変調コードなどの記録データに基づいたマルチパルス波形のレーザ光により色素系メディアにマークを形成する方式が提案されている。
【０００４】
このマルチパルス波形のマーク部は、先頭加熱パルスＡと、後続する複数個の連続加熱パルスＢとで構成される方式が提案されている。Ｃはマルチパルス部分の非加熱発光部分、Ｄはスペース部分を示している。また、加熱パルスＡ，Ｂの発光パワーＰｗはピークパワーを示し、部分Ｃ，Ｄの発光パワーＰｂ（≒Ｐｒ）はボトムパワーを示している。
【０００５】
また、相変化型メディアに情報を記録するには、図６（ｃ）に示すように多段の発光パワーＰｗ，Ｐｅ，Ｐｂ（３値）を用いたマルチパルス波形のレーザ光によりマークを形成するのが一般的である。このマルチパルス波形のマーク部は、相変化型メディアの記録膜を融点以上に十分に予備加熱するための先頭加熱パルスＡと、後続する複数個の連続加熱パルスＢと、それらの間の連続冷却パルスＣからなっている。加熱パルスＡ，Ｂの発光パワー（ピークパワー）をＰｗ、冷却パルスＣの発光パワー（ボトムパワー）をＰｂ、リードパワーをＰｒとすれば、各々の発光パワーは
Ｐｗ＞Ｐｂ≒Ｐｒ
に設定されている。また、マルチパルス波形のスペース部はイレースパルスＤからなり、その発光パワー（消去パワー）Ｐｅは
Ｐｗ＞Ｐｅ＞Ｐｂ
に設定されている。
【０００６】
色素系メディアや相変化メディアに記録を行う際には、記録発光パワーの制御を正しく行うことが必要である。半導体レーザは自己発熱などにより駆動電流−発光パワー特性が容易に変動してしまうので、発光パワーを安定化させる手段として一般的にＡＰＣ（Ａutomatic Ｐower Ｃontrol）制御が行われる。これは、半導体レーザの出射光の一部をフォトディテクタ（ＰＤ）に入射させ、半導体レーザの発光パワーに比例して発生するモニタ電流を用いて半導体レーザに対する駆動電流を制御するというものである。
【０００７】
情報再生のみを考慮した場合は、一般的に半導体レーザの駆動電流はノイズ抑制のために高周波電流が重畳されるが、直流的には一定電流であるため、比較的低帯域の帰還ループを構成する事で容易にＡＰＣを実現することができる。
【０００８】
ところが、記録時にＡＰＣを行う場合は、マーク／スペースを形成するために記録パワーが高速で変化するため、制御に工夫が必要である。例えば、ＣＤ系やＤＶＤ系では記録データのＤＳＶ（Ｄigital Ｓum Ｖalue）がゼロになることを利用して、低帯域の帰還ループを構成すれば、再生時と同様に簡易な構成で記録パワーを制御することができるが、正確なパワーを制御することはできない。
【０００９】
そこで、例えば、ＣＤ−Ｒ（色素系）メディアに対して図７（ｃ）に示すようなストラテジで記録を行う場合であれば、例えば、最長データ長である１１Ｔの長さのマーク或いはスペースのデータを記録する際にマーク／スペース各々で発光パワーをサンプル／ホールドするようにすれば、ディスク回転数を４倍速程度にした場合でも制御帯域は数ＭＨｚでよく、比較的安価な構成で正確な記録パワーを制御することができる。
【００１０】
ところが、ＤＶＤ系メディアの場合は、色素系／相変化系ともに、単パルス発光ではなく、上述したようなマルチパルス発光波形を用いて記録することが望ましく、ピークレベルのパワー検出を行うには単純なサンプル／ホールド回路では受光系やその後段の回路で非常に高速な制御帯域が必要になり、現実的でない。
【００１１】
このような問題点を解決する方法として、特開平９−１７１６３１号公報によれば、半導体レーザの発光波形を適宜非パルス状態で駆動する期間を設けることで、相変化メディアの記録時に非晶質化レベル（ピークパワー）と読み出しレベル（ボトムパワー）を制御している。
【００１２】
特開平９−１７１６３１号公報に示される技術を図５（ｃ）に示したような色素系メディアの記録ストラテジのマーク記録パワー制御に応用しようとした場合、非パルス状態で記録した箇所は連続加熱により記録マークがうまく形成されず欠損箇所となるが、比較的長い間隔毎にこのＡＰＣ動作を行う分にはエラー訂正機能により再生時に影響はほとんど与えない。また、スペース記録パワーは一般的に一定パワーであるので、比較的長いスペースデータを記録する際にサンプル／ホールドすることで記録データに欠損を与えることなくスペース記録パワーの制御を行うことができる。従って、スペース記録パワー制御間隔はマーク記録パワー制御間隔に比べて短い間隔で制御を行うことが可能である。
【００１３】
一方、記録パワーの最適値は、周辺温度や記録メディアの種類、線速などにより変化するため、一般に色素メディアや相変化メディアでは、情報を記録する前にＯＰＣ（Ｏptimum Ｐower Ｃontrol）と呼ばれる試し書きによる記録パワーの最適化が行われる。ＯＰＣは、記録メディアのＰＣＡ（Ｐower Ｃalibration Ａrea）と呼ばれる所定の領域に所定の情報を試し書き記録し再生することによって行われる。具体的には、チャネルクロック周期Ｔの３倍（３Ｔ）〜１４倍（１４Ｔ）のマークとスペースからなる所定パターンのテストデータを発光パワーを多段階に変化させて記録し、このテストデータを再生して各パワーにおけるＲＦ信号のＤＣモジュレーションやＡＣ結合後のＲＦ信号のアシンメトリなどを評価基準として算出する。モジュレーションＭは、例えば、ＲＦ信号の最大振幅をＩp-p、ＲＦ信号の最大値をＩmaxとすれば、
Ｍ＝Ｉp-p／Ｉmax ………………………………（１）
により算出される。また、ＡＣ結合後のアシンメトリβは、ＡＣ結合後のＲＦ信号の正側のピークレベルＸ１、負側のピークレベルＸ２を用いて以下のように表される。
【００１４】
β＝（Ｘ１＋Ｘ２）／（Ｘ１−Ｘ２）……………（２）
ここに、
Ｘ１＋Ｘ２：ＡＣ結合後ＲＦ信号の正負ピークレベルの差分
Ｘ１−Ｘ２：ＡＣ結合後ＲＦ信号ピークtoピーク値
である。このモジュレーションＭやＡＣ結合後アシンメトリβに基づいて、最適な記録パワーを求める。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の半導体レーザのＬＤ駆動電流−ＬＤ発光パワー特性を図８に示す。半導体レーザを発光駆動させる場合には、駆動電流を供給することになるが、その駆動方式としては、基準となるバイアスパワーＰｂの発光用のバイアス電流Ｉｂに対して、イレースパワーＰｅ（相変化型メディアの場合）やピークパワーＰｗの発光時にはイレースレベル重畳電流ΔＩｅやピークレベル重畳電流（ΔＩｅ＋ΔＩｐ）を重畳させる方式が採られる。イレースレベル重畳電流ΔＩｅとピークレベル重畳電流（ΔＩｅ＋ΔＩｐ）は、半導体レーザの微分効率ηとイレースレベルとより求めることができる。
【００１６】
即ち、微分効率ηは、図８に示すような半導体レーザのＬＤ駆動電流−ＬＤ発光パワー特性の傾きΔＰ／ΔＩとして定義される。ボトムパワーＰｂ／イレースパワーＰｅ／ピークパワーＰｐに対応する半導体レーザの駆動電流を各々Ｉｂ，Ｉｅ，Ｉｐとすると、ボトムパワーＰｂ／ピークパワーＰｐは各々次のような関係になる。
【００１７】
Ｐｂ＝Ｐｅ−η（Ｉｅ−Ｉｂ）＝Ｐｅ−η・ΔＩｅ
Ｐｐ＝Ｐｅ＋η（Ｉｐ−Ｉｅ）＝Ｐｅ＋η・ΔＩｐ
上記式より、イレースレベル重畳電流ΔＩｅ、ピークレベル重畳電流ΔＩｅ+ΔＩｐは次のように求めることができる。
【００１８】
ΔＩｅ＝（Ｐｅ−Ｐｂ）／η
ΔＩｅ＋ΔＩｐ＝（Ｐｂ−Ｐｅ）／η
【００１９】
従って、記録動作を行うには、予め半導体レーザの微分効率ηを算出して各パワーレベルの駆動電流を決定しておく必要がある。一般的には、記録動作に先立ってフォーカスオフの状態で記録動作を行い、記録レベルのパワーをサンプルして微分効率ηを算出する。
【００２０】
ところが、第２５５３２８４号公報中でも記述されているように、メディアからの反射光が半導体レーザに戻る、いわゆる戻り光の影響により、フォーカスオン／オフで半導体レーザの微分効率特性が変化するという問題がある。記録動作前にフォーカスオフの状態で微分効率を求めても、記録状態（即ち、フォーカスオン状態）での微分効率とで誤差が生じるため、正確に発光パワーを制御することができない。
【００２１】
本発明は、記録動作における発光パワーを正確に制御することができる光情報記録装置を提供することを目的とする。
【００２２】
特に、レーザ光源を少なくともバイアスレベルとピークレベルとの２値以上のパワーレベルによる所定の発光規則でマルチパルス発光させて記録媒体上にレーザ光を照射して情報の記録を行う方式における発光パワーを正確に制御することができる光情報記録装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、所定の記録変調方式に基づいたデータ長を有する情報に応じてレーザ光源を少なくともバイアスレベルとピークレベルとの２値以上のパワーレベルによる所定の発光規則でパルス発光させて記録媒体上にレーザ光を照射して情報の記録を行う光情報記録装置において、情報の記録に先立って、前記記録媒体上の所定領域に対して前記レーザ光源の発光パワーを多段階に変化させて試し書きを行う試し書き手段と、前記レーザ光源の発光パワーに対応した電流をモニタ信号として出力するモニタ素子と、前記レーザ光源の発光パワーと前記モニタ素子から得られるモニタ信号とに基づき前記レーザ光源の微分効率を算出する微分効率算出手段と、この微分効率算出手段による微分効率の算出処理を前記レーザ光源をフォーカスオン状態で発光させて前記試し書き手段により試し書きを行う際に実行させる微分効率算出処理制御手段と、前記微分効率算出手段により算出された微分効率を用いて記録時の発光パワーを決定するパワー決定手段と、を備え、前記試し書き手段による試し書きは、前記微分効率算出処理制御手段によるレーザ光源の発光を行なう領域に後続する領域に引き続き行われることを特徴とする。
【００２４】
従って、情報の記録に先立って記録時の発光パワーを決定する試し書きを行う際に、併せて、フォーカスオン状態でレーザ光源の微分効率も算出することで、本来の記録動作に何ら影響することなく、記録動作時と同じ条件での微分効率の算出となり、記録時の発光パワーを正確に決定・制御することができる。
【００２５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光情報記録装置において、前記微分効率算出処理制御手段は、前記試し書き手段による試し書き時に、前記レーザ光源の発光パワーを多段階に変化させて試し書き記録を行う直前に、所定期間一定の発光パワーで記録動作を行わせて前記微分効率算出手段により微分効率を算出させる。
【００２６】
従って、レーザ光源を少なくともバイアスレベルとピークレベルとの２値以上のパワーレベルによる所定の発光規則でマルチパルス発光させて記録媒体上にレーザ光を照射して情報の記録を行う方式においても、微分効率を正確に算出することができる。
【００２７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光情報記録装置において、１回の試し書きを複数のセクタから構成されるブロック単位で行い、前記微分効率算出処理制御手段は、当該ブロック内の所定数のセクタについて一定の発光パワーで記録動作を行わせて前記微分効率算出手段により微分効率を算出させ、前記試し書き手段は、当該ブロック内の残りのセクタについて前記レーザ光源の発光パワーを多段階に変化させて試し書き記録を行うようにした。
【００２８】
従って、微分効率算出用の特別な領域等を用意する必要なく、本来の試し書き処理の範囲内で微分効率算出処理と試し書き処理とを適切に区分けして実行させることができる。
【００２９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の光情報記録装置において、前記試し書き手段は、当該ブロック内において試し書き直前に算出された微分効率に基づき決定される多段階の発光パワーによりセクタ毎に試し書きを行う。
【００３０】
従って、試し書き段階で、正確な微分効率を用いたより適切な発光パワーでの試し書きを行えることとなり、決定される記録時の発光パワーもより適正なものとなる。
【００３１】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一記載の光情報記録装置において、前記所定の記録変調方式としてマーク情報記録時にはマルチパルス発光を行わせるものであり、前記微分効率算出処理制御手段は、試し書き直前の微分効率算出時における前記レーザ光源のレーザパワーの検出に際しては、ピークレベルが所定期間単パルス状態で発光させてピークレベルの発光パワーを検出させる。
【００３２】
従って、レーザ光源を少なくともバイアスレベルとピークレベルとの２値以上のパワーレベルによる所定の発光規則でマルチパルス発光させて記録媒体上にレーザ光を照射して情報の記録を行う方式においても、微分効率を正確に算出することができる。
【００３３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の光情報記録装置において、前記微分効率算出処理制御手段は、データ長が所定の長さ以上の場合にピークレベルが所定期間単パルス状態となるように発光させる。
【００３４】
従って、いわゆるロングマークデータを利用することにより、請求項５記載の発明を容易に実現できる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１ないし図４に基づいて説明する。本実施の形態では、ＤＶＤ−ＲＯＭフォーマットのコードデータを、色素系メディアに記録（追記）する光情報記録装置としての光情報記録再生装置への適用例を示し、記録変調方式として８−１６変調コード（ＥＦＭ変調コード）を用いてマークエッジ（ＰＷＭ：Ｐulse Ｗidth Ｍodulation）記録を行うものとする。本実施の形態ではこのようなメディアと記録データを用いて、記録に際してレーザ光源としての半導体レーザを例えば図５に示したような発光波形でマルチパルス発光させて記録マーク／スペースを形成することにより情報の記録を行うものである。
【００３６】
図１にこのような記録再生可能な光情報記録再生装置の基本的な全体構成例を示し、図２にそのシステム制御装置の内部構成例を示す。
【００３７】
本実施の形態の光情報記録再生装置１においては、スピンドルモータ（図示せず）により回転駆動される例えばＤＶＤ＋Ｒによる記録媒体２に対して再生動作又は記録動作のために照射するレーザ光を発するレーザ光源としての半導体レーザ（ＬＤ）３が設けられている。この半導体レーザ３から発せられたレーザ光はコリメータレンズ４により平行光束に変換された後、偏光ビームスプリッタ５及び対物レンズ６を経て記録媒体２上に集光照射される。記録媒体２から反射された戻り光は再び対物レンズ６を経て再び偏光ビームスプリッタ５に入射することにより、入射光と分離されるように反射されて、検出レンズ７により受光領域が４分割された分割受光素子（ＰＤ）８に入射して受光される。この分割受光素子８により受光された各分割領域の受光信号は情報信号となるＲＦ信号、フォーカシング用のサーボ信号Ｆｏ及びトラッキング用のサーボ信号Ｔｒの基となるもので、ＩＶアンプ９により電流電圧変換／増幅されたＲＦ信号はシステム制御装置１０に入力されて再生信号としての再生データの出力に供される。
【００３８】
一方、フォーカシング用のサーボ信号Ｆｏ及びトラッキング用のサーボ信号Ｔｒは、Ｆｏ／Ｔｒサーボ制御装置（図示せず）に入力されて対物レンズ６に対するフォーカシング／トラッキング用のアクチュエータ（図示せず）のサーボ制御に供され、記録媒体２に対するレーザ光が合焦状態で正しくトラック上をトラッキングするように制御される。
【００３９】
また、半導体レーザ３から出射光の一部をミラー１１、検出レンズ１２を介して受光するモニタ素子１３が設けられている。このモニタ素子１３により検出される半導体レーザ３の発光パワーに比例したモニタ電流がＩＶアンプ１４により電流電圧変換／増幅されたパワーモニタ信号はシステム制御装置１０に入力されてＡＰＣ制御等に供される。
【００４０】
このような基本構成において、情報の再生時は、ＬＤ駆動装置１５により半導体レーザ３を駆動して再生パワー（リードパワー）Ｐｒで発光させ、半導体レーザ３からの再生パワーの光を光ピックアップ光学系を介して記録媒体２に照射し、その反射光を光ピックアップ光学系を介して受光素子８で受光して光電変換し、ＩＶアンプ９で電流電圧変換／増幅して再生信号（ＲＦ信号）を得る。
【００４１】
さらに、半導体レーザ３からの出射光の一部がモニタ素子１３に入射され、発光パワーに比例したモニタ電流がＩＶアンプ１４により電流電圧変換／増幅されたパワーモニタ信号を利用することで、ＡＰＣ制御を行うことができる。
【００４２】
一方、記録動作について説明する。通常、ＤＶＤ＋Ｒのような色素系メディアに情報の記録を行う場合は、図５に示したようにピークレベル、スペースレベル対応のピークパワーＰｗ、バイアスパワーＰｂの２種類のパワーが必要となる（本実施の形態では、マーク形成時にマルチパルス発光するためのボトムレベル（バイアスレベルＰｂ）をスペースレベルと同じレベルとして説明するが、ボトムレベルとスペースレベルとを個別のレベルとして扱うこともある）。
【００４３】
情報の記録時には、ホストコントローラ２１により制御の下に、データエンコーダ２２及びＬＤ波形制御回路２３により８−１６変調コードからなる記録データに基づいたパルス制御信号を生成し、ＬＤ駆動装置１５でそのパルス制御信号に応じた駆動電流により、半導体レーザ３を駆動して図５（ｃ）に示すようなマルチパルス波形で発光させ、記録媒体２の記録層に照射することで、記録媒体２に記録マークを形成して情報の記録を行う。
【００４４】
ホストコントローラ２１は、スペース／ピークパワーの発光レベルを制御するため、バイアスレベル電流駆動信号、ピークレベル電流重畳信号をＬＤ駆動装置１５に対して出力する。
【００４５】
ＩＶアンプ１４から得られるパワーモニタ信号は、ロングスペースデータ出力時（例えば、１０Ｔ以上のスペースデータ）にホストコントローラ２１より出力されるパワーサンプルタイミング信号がＨ→Ｌのタイミングでサンプル／ホールド回路２４によりサンプル／ホールドされ、スペースレベルのパワー制御が行われる。
【００４６】
ピークレベルのパワーは、スペースレベル駆動電流（バイアスレベル電流駆動信号）に、半導体レーザ３の微分効率ηから算出されるピークレベル電流重畳信号を重畳して半導体レーザ３に駆動電流を供給する。
【００４７】
なお、前述のＩＶアンプ９からのＲＦ信号はデータデコーダ２５を介してホストコントローラ２１に入力されるとともに、ピーク／ボトム検出回路２６を介してそのピークレベル／ボトムレベルの検出信号が取り込み可能とされている。
【００４８】
このような構成において、本実施の形態では、本来の記録動作に先立ち、記録パワーのレベルを最適化するために行われるＯＰＣ動作（試し書き処理）時に、フォーカスオン状態で半導体レーザ３の微分効率ηを算出し、記録動作時の発光パワーを決定させるようにしたものである。
【００４９】
そこで、まず、ＯＰＣ動作を行う際の処理を図３を用いて説明する。試し書きを行う際には、基本的には、ホストコントローラ２１はライト動作中（ライトゲート信号＝Ｈ)、セクタ（ＤＶＤフォーマット８−１６変調コードの場合は、1488*26=38688チャネルクロック毎)が切換わる毎にセクタ同期信号を発生させ、セクタ同期信号が発生する毎にピークレベル電流重畳信号を更新して発光パワーを段階的に変化させる。
【００５０】
段階的にパワーを変化させた記録が終了した後、その記録した領域を再生し、各セクタ毎にＲＦ信号をサンプリングして、（２）式で示したような式を用いて各々のセクタでアシンメトリ（β）を算出し、算出されたβにより記録動作時のパワーを決定する。最も記録品質のよいβの値は、記録媒体２の種類に応じて予め実験的に求めておく。
【００５１】
ここに、記録動作前に微分効率ηを算出するため、一般的にはフォーカスオフの状態で記録発光を行い、記録レベルのパワーを検出するが、前述したように、一般的にフォーカスオン／オフで半導体レーザ３の微分効率特性が異なる。そこで、本実施の形態では、ＯＰＣ動作時に、発光パワーを段階的に変化させて記録させる直前に、所定期間、一定の発光パワーで記録を行い、この時に発光パワーをサンプルして微分効率ηを求めるようにする。
【００５２】
一般的に、１回のＯＰＣ動作は、アドレスの扱いの簡易さなどから所定のブロック単位で行われることが多く、ＤＶＤ系では１ＥＣＣブロック＝１６セクタを単位とすることが多い。そこで、図３に示すように、例えば、１６セクタのうち、最初の６セクタを一定の発光パワーで記録し、この期間で発光パワーのサンプリングを行い、残りの１０セクタで段階的に発光パワーを変化させて通常の試し書きをさせるようにする。
【００５３】
もっとも、通常は、図５（ｃ）に示したようにマークデータ記録時はピークレベル／ボトムレベルを交互に発光させるマルチパルス発光を行っており、このような発光状態でピークレベルをサンプルするのは現実的でない。そこで、図３中のＫ部分に示すように、微分効率ηの算出用発光時には、一定期間単パルス状態で発光を行ってピークレベルをサンプルするようにする。この、単パルス状態にするタイミングは、ロングマークデータ発生時（例えば、１０Ｔマーク以上）とする。また、パワーサンプルタイミング信号は、通常記録動作時にはロングスペース発生タイミングでＨになるが、微分効率ηの算出用発光時には、ロングマークデータを単パルス状態にするのと連動してＨとして、ピークレベルをサンプリングする。このようにサンプリングされたピークベルと、ロングスペース発生時にサンプルしたスペースレベルの２点の発光レベルより、半導体レーザ３の微分効率ηを算出することができる。
【００５４】
また、試し書き動作の直前に微分効率ηの算出を行い、求まった微分効率ηを基に算出した重畳電流により７番目以降のセクタに対する試し書きの電流を駆動することで、試し書き時に正確な発光パワーで発光させることができる。
【００５５】
図４は、ＣＰＵ等を内蔵したホストコントローラ２１により実行される上記のＯＰＣ動作に伴う処理制御例を示す概略フローチャートである。当該処理制御は、ＯＰＣ動作の実行時に行われるため、まず、ＯＰＣ動作実行時となったか否かが判断される（ステップＳ１）。ＯＰＣ動作実行時になると、ＰＣＡ領域中で今回試し書きを行うブロックを設定するとともにセクタＮｏ．を０に初期設定する（Ｓ２）。そして、動作を開始させるために、ライトゲート信号をオンさせる（Ｈレベルに切換える）（Ｓ３）。この際、フォーカスアクチュエータ等も動作するようにフォーカスオン状態に設定しておく。
【００５６】
そして、微分効率算出用の一定の発光レベルを設定し、対応するバイアスレベル電流駆動信号、ピークレベル電流重畳信号をＬＤ駆動装置１５に対して出力することにより、半導体レーザ３を一定の発光パワーで発光させる（Ｓ４）。この時、セクタＮｏ．は＋１だけインクリメントしておく（Ｓ５）。そして、試し書き用の所定の書き込みデータにおいて１０Ｔ以上のロングマークデータが出現したか否かを監視し（Ｓ６）、ロングマークデータが出現した場合には（Ｓ６のＹ）、マルチパルス発光波形に代えて、図３中のＫに示したような単パルス発光波形にて発光させる（Ｓ７）。この単パルス発光波形への変更に同期してパワーサンプルタイミング信号もＨレベルに切換えて（Ｓ８）、単パルス発光状態時のピークパワーレベルをサンプルホールド回路２４により検出させる。この時のピークレベルはパワーサンプルタイミング信号をＬレベルに切換えることにより（Ｓ９）、確定する。１０Ｔ以上のロングマークデータが出現するまでは、上述の処理は行われず、単に一定のパワーレベルでマルチパルス発光を繰返すこととなる。
【００５７】
一方、ボトムレベルも検出するために、試し書き用の所定の書き込みデータにおいて１０Ｔ以上のロングスペースデータが出現したか否かを監視し（Ｓ１０）、ロングスペースデータが出現した場合には（Ｓ１０のＹ）、パワーサンプルタイミング信号をＨレベルに切換えて（Ｓ１１）、そのボトムパワーレベルをサンプルホールド回路２４により検出させる。この時のボトムレベルはパワーサンプルタイミング信号をＬレベルに切換えることにより（Ｓ１２）、確定する。
【００５８】
このような処理が当該ブロックにおいて６セクタ目まで繰返され（Ｓ１３のＮ）、６セクタ分の処理が終了した時点で（Ｓ１３のＹ）、ロングマークデータ、ロングスペースデータに基づき検出されたピークレベル、ボトムレベルを用いることにより、半導体レーザ３の微分効率ηが算出される（Ｓ１４）。このステップＳ１４の処理が微分効率算出手段の機能として実行され、ステップＳ４〜Ｓ１４の処理が微分効率算出処理制御手段の機能として実行される。
【００５９】
引き続き、算出された微分効率ηを用いて、後続のセクタに対して試し書きを行う際の発光パワーを設定し（Ｓ１５）、セクタＮｏ．を＋１ずつインクリメントしながら（Ｓ１６）、所定のマルチパルス発光波形に従い当該セクタに対して試し書きを行わせる（Ｓ１７）。この試し書き処理は、セクタＮｏ．が１６に達していなければ（Ｓ１８のＮ）、所定のステップ数で発光パワーレベルを増やしながら（Ｓ１９）、繰返し行う。ステップＳ１５〜Ｓ１９の処理が試し書き手段の機能として実行される。
【００６０】
最終的に、セクタＮｏ．１６までの試し書きが実行されると（Ｓ１８のＹ）、ライトゲート信号をＯＦＦ（Ｌレベルに切換え）させ（Ｓ２０）、当該ブロック中のセクタＮｏ．７〜１６について再生動作を行い（Ｓ２１）、その後に実行される本来の記録動作用の発光パワーの決定処理が行われる（Ｓ２２）。このステップＳ２２の処理がパワー決定手段の機能して実行される。
【００６１】
なお、本実施の形態では、ＤＶＤ＋Ｒのような色素系メディアを想定し、図５に示したようなピークレベル／バイアスレベルの２値の発光レベルの場合について説明したが、図６に示した相変化型メディアのようにピークレベル／イレースレベル／バイアスレベルの３値の発光レベルを用いる場合にも同様に適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、情報の記録に先立って記録時の発光パワーを決定する試し書きを行う際に、併せて、フォーカスオン状態でレーザ光源の微分効率も算出することで、本来の記録動作に何ら影響することなく、記録動作時と同じ条件での微分効率の算出となり、記録時の発光パワーを正確に決定・制御することができる。
【００６３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光情報記録装置において、レーザ光源を少なくともバイアスレベルとピークレベルとの２値以上のパワーレベルによる所定の発光規則でマルチパルス発光させて記録媒体上にレーザ光を照射して情報の記録を行う方式においても、微分効率を正確に算出することができる。
【００６４】
請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の光情報記録装置において、微分効率算出用の特別な領域等を用意する必要なく、本来の試し書き処理の範囲内で微分効率算出処理と試し書き処理とを適切に区分けして実行させることができる。
【００６５】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の光情報記録装置において、試し書き段階で、正確な微分効率を用いたより適切な発光パワーでの試し書きを行うことができ、決定される記録時の発光パワーもより適正なものにすることができる。
【００６６】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４の何れか一記載の光情報記録装置において、レーザ光源を少なくともバイアスレベルとピークレベルとの２値以上のパワーレベルによる所定の発光規則でマルチパルス発光させて記録媒体上にレーザ光を照射して情報の記録を行う方式においても、微分効率を正確に算出することができる。
【００６７】
請求項６記載の発明によれば、いわゆるロングマークデータを利用することにより、請求項５記載の発明を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の光情報記録再生装置の基本的な全体構成例を示すブロック構成図である。
【図２】そのシステム制御装置の内部構成例を示すブロック構成図である。
【図３】ＯＰＣ動作時の処理例を示す波形図である。
【図４】ＯＰＣ動作時の処理制御例を示す概略フローチャートである。
【図５】色素系メディアの場合の光波形例を示す波形図である。
【図６】相変化型メディアの場合の光波形例を示す波形図である。
【図７】ＣＤ−Ｒの場合の光波形例を示す波形図である。
【図８】半導体レーザのＬＤ駆動電流−ＬＤ発光パワー特性図である。
【符号の説明】
２記録媒体
３レーザ光源
１３モニタ素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information recording apparatus that records information on a recording medium such as an optical disk by laser light from a laser light source.
[0002]
[Prior art]
With the widespread use of multimedia, read-only media (recording media) such as music CDs (Compact Discs), CD-ROMs, and recently DVDs (Digital Versatile Discs) -ROMs, and information playback devices have been put into practical use. Recently, in addition to a write-once optical disk using a dye medium and a rewritable MO disk using a magneto-optical (MO) medium, a phase-change medium is also attracting attention. Information using these recording media Recording / reproducing apparatuses have been put into practical use. In addition, rewritable DVD media are attracting much attention as next-generation multimedia recording media and large-capacity storage media. Note that the phase change medium records information by reversibly changing the recording material into a crystalline phase and an amorphous phase. Phase change media, unlike MO media, does not require an external magnetic field and can record and reproduce information using only laser light from a light source consisting of a semiconductor laser. Information recording and erasure can be performed once by laser light. Can be overwritten.
[0003]
As a general recording waveform for recording information on a dye-type medium, for example, there is a single pulse semiconductor laser emission waveform generated based on an 8-16 modulation code (EFM modulation code). In the single pulse recording according to, there is a problem that the recording mark is distorted like a tear due to animal heat. For this reason, as shown in FIG. 5C, as the LD emission waveform rule (strategy) for recording information on the dye-based medium, as shown in FIG. A method for forming a mark on a media has been proposed.
[0004]
A method has been proposed in which the mark portion of the multi-pulse waveform is composed of a leading heating pulse A and a plurality of subsequent continuous heating pulses B. C represents an unheated light emitting portion of the multi-pulse portion, and D represents a space portion. Further, the light emission power Pw of the heating pulses A and B indicates the peak power, and the light emission power Pb (≈Pr) of the portions C and D indicates the bottom power.
[0005]
Further, in order to record information on the phase change type medium, as shown in FIG. 6C, a mark is formed by a laser beam having a multi-pulse waveform using multistage light emission powers Pw, Pe, and Pb (ternary values). It is common. The mark portion of the multi-pulse waveform includes a leading heating pulse A for preheating the recording film of the phase-change-type medium sufficiently above the melting point, a plurality of subsequent continuous heating pulses B, and continuous cooling between them. It consists of pulse C. If the light emission power (peak power) of the heating pulses A and B is Pw, the light emission power (bottom power) of the cooling pulse C is Pb, and the read power is Pr, each light emission power is
Pw> Pb≈Pr
Is set to The space portion of the multi-pulse waveform is composed of an erase pulse D, and the light emission power (erase power) Pe is
Pw>Pe> Pb
Is set to
[0006]
When recording on dye-based media or phase change media, it is necessary to correctly control the recording light emission power. Since the driving current-light emission power characteristic of a semiconductor laser easily fluctuates due to self-heating or the like, APC (Automatic Power Control) control is generally performed as means for stabilizing the light emission power. In this method, a part of the light emitted from the semiconductor laser is incident on a photodetector (PD), and the drive current for the semiconductor laser is controlled using a monitor current generated in proportion to the emission power of the semiconductor laser.
[0007]
When considering only information reproduction, generally, a high-frequency current is superimposed on the drive current of a semiconductor laser to suppress noise, but a constant current is applied in direct current, so a relatively low-band feedback loop is formed. By doing so, APC can be easily realized.
[0008]
However, when APC is performed at the time of recording, the recording power changes at a high speed in order to form marks / spaces. For example, in a CD system or a DVD system, if the low-frequency feedback loop is configured by utilizing the fact that the DSV (Digital Sum Value) of the recording data becomes zero, the recording power can be controlled with a simple configuration as in the reproduction. But you can't control the exact power.
[0009]
Therefore, for example, when recording is performed on a CD-R (dye-based) medium with the strategy shown in FIG. 7C, for example, a mark or space having a longest data length of 11T is used. If the light emission power is sampled / held in each mark / space when recording data, the control band may be several MHz even when the disk rotation speed is about 4 times faster, and accurate with a relatively inexpensive configuration. The recording power can be controlled.
[0010]
However, in the case of DVD-based media, it is desirable to record using a multi-pulse emission waveform as described above, rather than single-pulse emission for both the dye system and the phase change system, and simple for peak level power detection. Such a sample / hold circuit requires a very high control band in the light receiving system and subsequent circuits, which is not practical.
[0011]
As a method for solving such a problem, according to Japanese Patent Laid-Open No. 9-171631, a period in which the emission waveform of a semiconductor laser is appropriately driven in a non-pulse state is provided, so that an amorphous phase is recorded when recording phase change media. The control level (peak power) and readout level (bottom power) are controlled.
[0012]
When the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-171631 is applied to the mark recording power control of the recording strategy of the dye-based medium as shown in FIG. 5C, the portion recorded in the non-pulse state is continuously heated. As a result, the recording mark is not formed well, resulting in a defective portion. However, since the APC operation is performed at relatively long intervals, the error correction function hardly affects the reproduction. In addition, since the space recording power is generally constant power, the space recording power can be controlled without losing the recording data by sampling / holding when recording relatively long space data. Therefore, the space recording power control interval can be controlled at an interval shorter than the mark recording power control interval.
[0013]
On the other hand, since the optimum value of recording power varies depending on the ambient temperature, the type of recording medium, the linear velocity, etc., in general, with dye media and phase change media, a test writing called OPC (Optimum Power Control) is performed before recording information. The recording power is optimized. OPC is performed by trial writing and recording predetermined information in a predetermined area called PCA (Power Calibration Area) of a recording medium and reproducing it. Specifically, test data of a predetermined pattern consisting of marks and spaces 3 times (3T) to 14 times (14T) of the channel clock period T is recorded with the emission power changed in multiple stages, and this test data is reproduced. Then, DC modulation of the RF signal at each power, asymmetry of the RF signal after AC coupling, and the like are calculated as evaluation criteria. For example, if the maximum amplitude of the RF signal is Ip-p and the maximum value of the RF signal is Imax, the modulation M is
M = Ip-p / Imax ………………………… (1)
Is calculated by The asymmetry β after AC coupling is expressed as follows using the positive peak level X1 and negative peak level X2 of the RF signal after AC coupling.
[0014]
β = (X1 + X2) / (X1-X2) (2)
here,
X1 + X2: Difference between positive and negative peak levels of RF signal after AC coupling
X1-X2: RF signal peak-to-peak value after AC coupling
It is. Based on this modulation M and asymmetry β after AC coupling, an optimum recording power is obtained.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, FIG. 8 shows the LD drive current-LD emission power characteristic of this type of semiconductor laser. When the semiconductor laser is driven to emit light, a driving current is supplied. As a driving method, the erase power Pe (phase change type) is used with respect to the bias current Ib for light emission of the reference bias power Pb. In the case of light emission with a peak power Pw, a method of superimposing an erase level superimposed current ΔIe and a peak level superimposed current (ΔIe + ΔIp) is employed. The erase level superimposed current ΔIe and the peak level superimposed current (ΔIe + ΔIp) can be obtained from the differential efficiency η of the semiconductor laser and the erase level.
[0016]
That is, the differential efficiency η is defined as the slope ΔP / ΔI of the LD drive current-LD emission power characteristic of the semiconductor laser as shown in FIG. If the drive currents of the semiconductor lasers corresponding to the bottom power Pb / erase power Pe / peak power Pp are Ib, Ie, and Ip, respectively, the bottom power Pb / peak power Pp have the following relationship.
[0017]
Pb = Pe−η (Ie−Ib) = Pe−η · ΔIe
Pp = Pe + η (Ip−Ie) = Pe + η · ΔIp
From the above equation, the erase level superimposed current ΔIe and the peak level superimposed current ΔIe + ΔIp can be obtained as follows.
[0018]
ΔIe = (Pe−Pb) / η
ΔIe + ΔIp = (Pb−Pe) / η
[0019]
Therefore, in order to perform the recording operation, it is necessary to calculate the differential current η of the semiconductor laser in advance and determine the drive current for each power level. In general, prior to the recording operation, the recording operation is performed in a focus-off state, and the recording level power is sampled to calculate the differential efficiency η.
[0020]
However, as described in Japanese Patent No. 2553284, there is a problem in that the differential efficiency characteristic of the semiconductor laser changes when the focus is turned on / off due to the influence of so-called return light in which the reflected light from the medium returns to the semiconductor laser. . Even if the differential efficiency is obtained in the focus-off state before the recording operation, an error occurs in the differential efficiency in the recording state (that is, the focus-on state), so that the light emission power cannot be accurately controlled.
[0021]
An object of the present invention is to provide an optical information recording apparatus capable of accurately controlling light emission power in a recording operation.
[0022]
In particular, the light emission power in a system in which information is recorded by irradiating a laser beam onto a recording medium by causing a laser light source to emit multi-pulse light according to a predetermined light emission rule with at least a binary power level of a bias level and a peak level. It is an object of the present invention to provide an optical information recording apparatus that can be accurately controlled.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the laser light source is caused to emit light with a predetermined light emission rule with a power level of at least two values of a bias level and a peak level in accordance with information having a data length based on a predetermined recording modulation method. In an optical information recording apparatus that records information by irradiating a laser beam onto a recording medium, the light emission power of the laser light source is changed in multiple steps with respect to a predetermined area on the recording medium prior to information recording. The test writing means for performing test writing, a monitor element that outputs a current corresponding to the light emission power of the laser light source as a monitor signal, the light emission power of the laser light source and the monitor signal obtained from the monitor element, Differential efficiency calculation means for calculating the differential efficiency of the laser light source, and differential energy calculation processing by the differential efficiency calculation means for the laser light source. Differential efficiency calculation processing control means that is caused to emit light in a cason state and is executed when trial writing is performed by the test writing means, and power for determining light emission power at the time of recording using the differential efficiency calculated by the differential efficiency calculation means And means for determining The test writing by the test writing means is continuously performed in an area subsequent to the area where the laser light source emits light by the differential efficiency calculation processing control means. It is characterized by that.
[0024]
Therefore, when performing trial writing to determine the light emission power at the time of recording prior to recording information, it also affects the original recording operation by calculating the differential efficiency of the laser light source in the focus on state. Therefore, the differential efficiency is calculated under the same conditions as in the recording operation, and the light emission power at the time of recording can be accurately determined and controlled.
[0025]
According to a second aspect of the present invention, in the optical information recording apparatus according to the first aspect, the differential efficiency calculation processing control means changes the light emission power of the laser light source in multiple stages during the trial writing by the trial writing means. Immediately before performing the trial writing recording, the recording operation is performed at a constant light emission power for a predetermined period, and the differential efficiency is calculated by the differential efficiency calculating means.
[0026]
Therefore, even in a system in which information is recorded by irradiating a laser beam on a recording medium by causing a laser light source to emit multi-pulse light with a predetermined light emission rule based on at least two power levels of a bias level and a peak level. Efficiency can be calculated accurately.
[0027]
According to a third aspect of the present invention, in the optical information recording apparatus according to the second aspect, one trial write is performed in units of blocks each composed of a plurality of sectors, and the differential efficiency calculation processing control means is provided in the block. A recording operation is performed with a predetermined light emission power for a predetermined number of sectors, and the differential efficiency is calculated by the differential efficiency calculation means. The test writing means increases the light emission power of the laser light source for the remaining sectors in the block. Test writing was recorded in different stages.
[0028]
Therefore, the differential efficiency calculation process and the test writing process can be appropriately divided and executed within the range of the original test writing process without preparing a special area for calculating the differential efficiency.
[0029]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the optical information recording apparatus according to the third aspect, wherein the test writing means is a sector based on a multi-step emission power determined based on the differential efficiency calculated immediately before the test write in the block. Test-write every time.
[0030]
Therefore, at the trial writing stage, trial writing can be performed with more appropriate light emission power using accurate differential efficiency, and the determined light emission power at the time of recording becomes more appropriate.
[0031]
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical information recording apparatus according to any one of the first to fourth aspects, multi-pulse emission is performed when mark information is recorded as the predetermined recording modulation method, and the differential efficiency calculation is performed. When detecting the laser power of the laser light source at the time of calculating the differential efficiency immediately before the trial writing, the processing control means emits light in a single pulse state for a predetermined period and detects the light emission power at the peak level.
[0032]
Therefore, even in a system in which information is recorded by irradiating a laser beam on a recording medium by causing a laser light source to emit multi-pulse light with a predetermined light emission rule based on at least two power levels of a bias level and a peak level. Efficiency can be calculated accurately.
[0033]
According to a sixth aspect of the present invention, in the optical information recording apparatus according to the fifth aspect, the differential efficiency calculation processing control means is configured such that the peak level is in a single pulse state for a predetermined period when the data length is equal to or longer than a predetermined length. Make it emit light.
[0034]
Therefore, the invention according to claim 5 can be easily realized by using so-called long mark data.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an example of application to an optical information recording / reproducing apparatus as an optical information recording apparatus that records (adds) code data in a DVD-ROM format on a dye-based medium is shown. It is assumed that mark edge (PWM: Pulse Width Modulation) recording is performed using a code (EFM modulation code). In this embodiment, by using such a medium and recording data, a semiconductor laser as a laser light source at the time of recording is made to emit multi-pulse light with an emission waveform as shown in FIG. 5, for example, to form a recording mark / space. Information is recorded.
[0036]
FIG. 1 shows a basic overall configuration example of such an optical information recording / reproducing apparatus capable of recording / reproducing, and FIG. 2 shows an internal configuration example of the system control apparatus.
[0037]
In the optical information recording / reproducing apparatus 1 of the present embodiment, a laser that emits a laser beam that is irradiated for a reproducing operation or a recording operation to a recording medium 2 by, for example, DVD + R, which is rotationally driven by a spindle motor (not shown). A semiconductor laser (LD) 3 as a light source is provided. The laser light emitted from the semiconductor laser 3 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 4, and then condensed and irradiated onto the recording medium 2 through the polarization beam splitter 5 and the objective lens 6. The return light reflected from the recording medium 2 enters the polarization beam splitter 5 again through the objective lens 6 and is reflected so as to be separated from the incident light. The light receiving area is divided into four by the detection lens 7. The light is incident on the divided light receiving element (PD) 8 and received. The light receiving signal of each divided area received by the divided light receiving element 8 is a base of an RF signal serving as an information signal, a servo signal Fo for focusing, and a servo signal Tr for tracking. / The amplified RF signal is input to the system control apparatus 10 and used for outputting reproduction data as a reproduction signal.
[0038]
On the other hand, the servo signal Fo for focusing and the servo signal Tr for tracking are input to a Fo / Tr servo control device (not shown) and servo control of a focusing / tracking actuator (not shown) for the objective lens 6 is performed. The laser beam for the recording medium 2 is controlled so as to correctly track on the track in a focused state.
[0039]
In addition, a monitor element 13 that receives a part of the emitted light from the semiconductor laser 3 through the mirror 11 and the detection lens 12 is provided. A power monitor signal obtained by converting / amplifying the monitor current proportional to the light emission power of the semiconductor laser 3 detected by the monitor element 13 into current / voltage by the IV amplifier 14 is input to the system controller 10 for APC control or the like. .
[0040]
In such a basic configuration, when reproducing information, the semiconductor laser 3 is driven by the LD driving device 15 to emit light with the reproduction power (read power) Pr, and the light of the reproduction power from the semiconductor laser 3 is optical pickup optical system. The recording medium 2 is irradiated via the optical pickup optical system, and the reflected light is received by the light receiving element 8 via the optical pickup optical system and subjected to photoelectric conversion, and the IV signal is converted / amplified by the IV amplifier 9 to generate a reproduction signal (RF signal). obtain.
[0041]
Further, a part of the light emitted from the semiconductor laser 3 is incident on the monitor element 13, and the APC control is performed by using the power monitor signal obtained by converting the monitor current proportional to the light emission power into the current / voltage by the IV amplifier 14. It can be performed.
[0042]
On the other hand, the recording operation will be described. Normally, when information is recorded on a dye-based medium such as a DVD + R, two types of power are required: peak power Pw corresponding to the peak level, space level, and bias power Pb as shown in FIG. In the embodiment, the bottom level (bias level Pb) for emitting multi-pulse light at the time of mark formation will be described as the same level as the space level, but the bottom level and the space level may be handled as separate levels.
[0043]
At the time of recording information, under the control of the host controller 21, the data encoder 22 and the LD waveform control circuit 23 generate a pulse control signal based on the recording data composed of the 8-16 modulation code, and the LD driving device 15 generates the pulse. The semiconductor laser 3 is driven by a drive current according to the control signal to emit light with a multi-pulse waveform as shown in FIG. 5C, and the recording layer of the recording medium 2 is irradiated with the recording mark. To record information.
[0044]
The host controller 21 outputs a bias level current drive signal and a peak level current superimposed signal to the LD drive device 15 in order to control the light emission level of space / peak power.
[0045]
The power monitor signal obtained from the IV amplifier 14 is output from the sample / hold circuit 24 when the power sample timing signal output from the host controller 21 is H → L when long space data is output (for example, space data of 10T or more). Sample / hold and space level power control.
[0046]
The peak level power is supplied to the semiconductor laser 3 by superimposing the peak level current superimposed signal calculated from the differential efficiency η of the semiconductor laser 3 on the space level drive current (bias level current drive signal).
[0047]
The RF signal from the IV amplifier 9 is input to the host controller 21 via the data decoder 25 and the peak level / bottom level detection signal can be taken in via the peak / bottom detection circuit 26. ing.
[0048]
In such a configuration, in the present embodiment, the differential efficiency of the semiconductor laser 3 in the focus-on state during the OPC operation (trial writing process) performed to optimize the recording power level prior to the original recording operation. η is calculated to determine the light emission power during the recording operation.
[0049]
Therefore, first, a process when performing the OPC operation will be described with reference to FIG. When performing test writing, basically, the host controller 21 is performing a write operation (write gate signal = H), and a sector (1488 * 26 = 38688 channel clocks in the case of a DVD format 8-16 modulation code). The sector sync signal is generated each time the signal is switched, and the peak level current superposition signal is updated each time the sector sync signal is generated to change the emission power stepwise.
[0050]
After the recording with the power changed stepwise, the recorded area is reproduced, the RF signal is sampled for each sector, and the sector shown in equation (2) is used for each sector. Asymmetry (β) is calculated, and the power during the recording operation is determined by the calculated β. The value of β with the best recording quality is experimentally determined in advance according to the type of the recording medium 2.
[0051]
Here, in order to calculate the differential efficiency η before the recording operation, the recording light emission is generally performed in the focus off state, and the recording level power is detected. However, as described above, the focus on / off is generally performed. Thus, the differential efficiency characteristics of the semiconductor laser 3 are different. Therefore, in the present embodiment, during the OPC operation, recording is performed with a constant light emission power for a predetermined period immediately before recording by changing the light emission power stepwise, and at this time, the light emission power is sampled to obtain the differential efficiency η. Try to ask.
[0052]
In general, one OPC operation is often performed in units of a predetermined block for ease of address handling and the like, and in the DVD system, one ECC block = 16 sectors in many cases. Therefore, as shown in FIG. 3, for example, the first 6 sectors out of 16 sectors are recorded with a constant light emission power, the light emission power is sampled during this period, and the light emission power is gradually increased in the remaining 10 sectors. Change it so that it is a normal test-writing.
[0053]
However, normally, as shown in FIG. 5 (c), when recording mark data, multi-pulse light emission that alternately emits peak level / bottom level is performed, and the peak level is sampled in such a light emission state. Is not realistic. Therefore, as shown by a portion K in FIG. 3, at the time of light emission for calculating the differential efficiency η, light emission is performed in a single pulse state for a certain period to sample the peak level. This single pulse state is set when long mark data is generated (for example, 10T mark or more). The power sample timing signal is H at the time of long space generation during normal recording operation, but at the time of light emission for calculating the differential efficiency η, it is set to H in conjunction with the long pulse data being made into a single pulse state, and the peak level Is sampled. The differential efficiency η of the semiconductor laser 3 can be calculated from the peak bell sampled in this way and the two emission levels of the space level sampled when the long space is generated.
[0054]
In addition, the differential efficiency η is calculated immediately before the trial writing operation, and the current of trial writing for the seventh and subsequent sectors is driven by the superimposed current calculated on the basis of the obtained differential efficiency η. Light can be emitted with the light emission power.
[0055]
FIG. 4 is a schematic flowchart showing an example of processing control associated with the OPC operation executed by the host controller 21 incorporating a CPU or the like. Since the process control is performed when the OPC operation is performed, it is first determined whether or not the OPC operation is performed (step S1). When the OPC operation is executed, a block for test writing this time is set in the PCA area and the sector number. Is initialized to 0 (S2). Then, to start the operation, the write gate signal is turned on (switched to the H level) (S3). At this time, the focus on state is set so that the focus actuator and the like are also operated.
[0056]
Then, a constant light emission level for calculating the differential efficiency is set, and a corresponding bias level current drive signal and peak level current superimposed signal are output to the LD drive device 15, thereby causing the semiconductor laser 3 to have a constant light emission power. Light is emitted (S4). At this time, sector no. Is incremented by +1 (S5). Then, it is monitored whether or not long mark data of 10T or more has appeared in predetermined write data for trial writing (S6). If long mark data appears (Y in S6), the multi-pulse emission waveform is displayed. Instead, light is emitted with a single-pulse light emission waveform as indicated by K in FIG. 3 (S7). In synchronization with the change to the single pulse emission waveform, the power sample timing signal is also switched to the H level (S8), and the peak power level in the single pulse emission state is detected by the sample hold circuit 24. The peak level at this time is determined by switching the power sample timing signal to the L level (S9). Until the long mark data of 10T or more appears, the above processing is not performed, and the multi-pulse light emission is simply repeated at a constant power level.
[0057]
On the other hand, in order to detect the bottom level, it is monitored whether or not long space data of 10T or more has appeared in predetermined write data for trial writing (S10), and when long space data appears (S10). Y) The power sample timing signal is switched to the H level (S11), and the bottom power level is detected by the sample hold circuit 24. The bottom level at this time is determined by switching the power sample timing signal to the L level (S12).
[0058]
Such processing is repeated up to the sixth sector in the block (N in S13), and when the processing for six sectors is completed (Y in S13), the peak level detected based on the long mark data and the long space data is detected. By using the bottom level, the differential efficiency η of the semiconductor laser 3 is calculated (S14). The process of step S14 is executed as a function of the differential efficiency calculation means, and the processes of steps S4 to S14 are executed as a function of the differential efficiency calculation process control means.
[0059]
Subsequently, using the calculated differential efficiency η, the light emission power for performing the test writing on the subsequent sector is set (S15). Is incremented by +1 (S16), and trial writing is performed on the sector according to a predetermined multi-pulse emission waveform (S17). This trial writing process is performed using sector no. If it has not reached 16 (N in S18), the process is repeated while increasing the light emission power level by a predetermined number of steps (S19). The processing of steps S15 to S19 is executed as a function of the trial writing means.
[0060]
Finally, sector no. When trial writing up to 16 is executed (Y in S18), the write gate signal is turned OFF (switched to L level) (S20), and the sector No. in the block is changed. The reproduction operation is performed for 7 to 16 (S21), and the process of determining the light emission power for the original recording operation to be executed thereafter is performed (S22). The process of step S22 is executed as a function of the power determining unit.
[0061]
In the present embodiment, a case where a dye-type medium such as DVD + R is assumed and the peak emission level / bias level binary light emission level as shown in FIG. 5 has been described, but the phase shown in FIG. The present invention can be similarly applied to the case where three levels of light emission levels of peak level / erase level / bias level are used as in the changeable medium.
[0062]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when performing the trial writing for determining the light emission power at the time of recording prior to the recording of information, the differential efficiency of the laser light source is also calculated in the focus-on state. The differential efficiency is calculated under the same conditions as in the recording operation without any influence on the recording operation, and the light emission power at the time of recording can be accurately determined and controlled.
[0063]
According to a second aspect of the present invention, in the optical information recording apparatus of the first aspect, recording is performed by causing the laser light source to emit multipulse light with a predetermined light emission rule based on at least a binary power level of a bias level and a peak level. Even in a method of recording information by irradiating a laser beam on a medium, the differential efficiency can be accurately calculated.
[0064]
According to the invention described in claim 3, in the optical information recording apparatus described in claim 2, there is no need to prepare a special area for calculating the differential efficiency, and the differential efficiency calculation process within the range of the original test writing process. The test writing process can be appropriately divided and executed.
[0065]
According to the invention described in claim 4, in the optical information recording apparatus described in claim 3, in the test writing stage, the test writing can be performed with a more appropriate light emission power using the accurate differential efficiency, and determined. The light emission power at the time of recording can be made more appropriate.
[0066]
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical information recording apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the laser light source is subjected to a predetermined light emission rule based on a power level of at least two values of a bias level and a peak level. Even in a system in which information is recorded by irradiating a laser beam onto a recording medium using multipulse light emission, the differential efficiency can be accurately calculated.
[0067]
According to the invention described in claim 6, the invention described in claim 5 can be easily realized by utilizing so-called long mark data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a basic overall configuration example of an optical information recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the system control apparatus.
FIG. 3 is a waveform diagram showing an example of processing during an OPC operation.
FIG. 4 is a schematic flowchart illustrating an example of processing control during an OPC operation.
FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of an optical waveform in the case of a dye-based medium.
FIG. 6 is a waveform diagram showing an example of an optical waveform in the case of phase change media.
FIG. 7 is a waveform diagram showing an example of an optical waveform in the case of a CD-R.
FIG. 8 is an LD drive current-LD emission power characteristic diagram of a semiconductor laser.
[Explanation of symbols]
2 recording media
3 Laser light source
13 Monitor element

Claims

In accordance with information having a data length based on a predetermined recording modulation method, a laser light source is pulsed with a predetermined light emission rule with at least a binary power level of a bias level and a peak level to emit laser light on a recording medium. In an optical information recording apparatus that records information by irradiation,
Prior to recording information, trial writing means for performing trial writing by changing the light emission power of the laser light source in multiple stages with respect to a predetermined area on the recording medium;
Differential efficiency calculation for calculating a differential efficiency of the laser light source based on a monitor element that outputs a current corresponding to the light emission power of the laser light source as a monitor signal, and a light emission power of the laser light source and a monitor signal obtained from the monitor element Means,
Differential efficiency calculation processing control means for executing the differential efficiency calculation processing by the differential efficiency calculation means when the laser light source emits light in a focus-on state and trial writing is performed by the test writing means;
Power determining means for determining the light emission power at the time of recording using the differential efficiency calculated by the differential efficiency calculating means ,
The optical information recording apparatus according to claim 1, wherein the trial writing by the trial writing unit is continued in a region subsequent to a region where the differential light efficiency calculation processing control unit emits light from the laser light source .

The differential efficiency calculation processing control means performs a recording operation at a constant light emission power for a predetermined period immediately before trial writing recording by changing the light emission power of the laser light source in multiple stages during trial writing by the test writing means. 2. The optical information recording apparatus according to claim 1, wherein the differential efficiency is calculated by the differential efficiency calculation means.

One trial writing is performed for each block composed of a plurality of sectors, and the differential efficiency calculation processing control means performs a recording operation at a constant light emission power for a predetermined number of sectors in the block, thereby the differential efficiency. The differential efficiency is calculated by a calculating means, and the test writing means performs test writing recording by changing the emission power of the laser light source in multiple stages for the remaining sectors in the block. Item 3. The optical information recording apparatus according to Item 2.

4. The optical information recording according to claim 3, wherein the trial writing means performs trial writing for each sector with a multi-step emission power determined based on a differential efficiency calculated immediately before the trial writing in the block. apparatus.

As the predetermined recording modulation method, multi-pulse light emission is performed at the time of mark information recording, and the differential efficiency calculation processing control means is configured to detect the laser power of the laser light source at the time of differential efficiency calculation immediately before test writing 5. The optical information recording apparatus according to claim 1, wherein the peak level of light is emitted in a single pulse state for a predetermined period to detect the light emission power at the peak level.

6. The optical information recording apparatus according to claim 5, wherein the differential efficiency calculation processing control means emits light so that the peak level is in a single pulse state for a predetermined period when the data length is equal to or longer than a predetermined length.