JP4123438B2 - 光ディスクにデータを記録するためのレーザーダイオード駆動装置及び方法 - Google Patents

光ディスクにデータを記録するためのレーザーダイオード駆動装置及び方法 Download PDF

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Description

本発明は、光記録装置と方法に係り、詳細には、光ディスクにデータを記録するためのレーザーダイオード駆動装置及び方法に関するものである。
CD−Rのような記録用光ディスクに対する仕様を記述するオレンジブック(Orange Book)によれば、光ディスクにデータを記録する場合、モード1(Orange 1)またはモード2(Orange 2)の記録方法が適用される。これらのモード1とモード2の記録方法を詳細に説明すると次の通りである。
モード1記録方法は、光ディスクの媒質特性を考慮してオーバーパワー(Overpower)を適用した記録方法であって、一般的に記録のために光ピックアップのLD(Laser Diode)を駆動する時、LDの特性上信号のライジングエッジ(Rising edge)で所定の遅延時間(Delay Time)が生じることにより所望する時点に所望する大きさの記録ピットが形成されない。これを考慮してモード1記録方法では、記録パワーオン時点でオーバーパワーを印加するようになる。すなわち、図1のようなLD駆動信号を光ピックアップのLDに印加して、実際に駆動信号の波形において信号のライジングエッジを速く形成させて問題点を解消するようになる。
しかし、モード1記録方法は、上記したようにオーバーパワーにより信号のライジング時間が速くなり、記録ピットの初期形成が正確で安定的になされる長所を有する反面、オーバーパワーを有するLD駆動信号を発生するために、多くの変数を設定しなければならない。この時設定しなければならない変数としては、図2に示したように駆動電圧であるVRDC以外にも、PEO、LDH駆動パルスを発生するためのTd、Tf、TwとVWDC1、VWDC2が含まれる。
したがって、モード1記録方法を適用するためには、各ディスク製造者(ディスクコード)別の各記録ピット3T〜11Tに対応する上記変数を検出して、これをメモリーに貯蔵しなければならない。特にTd、Tf、Twなどは、各ディスク製造者及び各記録ピット別にその値が相異なるので、変数の検出及びメモリー貯蔵による作業量及び所要時間が大きくなる問題点があった。
一方、モード2記録方法は、オーバーパワーがない駆動信号、すなわち図4のようなLD駆動信号を光ピックアップのLDに印加して記録ピットを形成する方法であって、この時にはVWDC2値が要らないので、変数としてTd、Tf、VRDC、VWDC1だけを設定すればよい。
しかし、モード2記録方法は、モード1記録方法に比べて作業量及び所要時間が少ない長所がある反面、LDの特性上、信号のライジングエッジで所定の遅延時間が生じることにより記録ピットの初期形成が正確になされなくて記録マークの品質が低下するが、このような記録マークの品質の低下は、高倍速記録時において、さらに甚だしい問題点があった。
したがって、本発明の目的は、上記のような問題点を解決して以下に記述される長所を提供することである。
本発明の他の目的は、記録動作を遂行する時、所定の遅延時間なく所望する時点に所望する大きさの記録ピットを形成する装置と方法を提供することである。
本発明の他の目的は、記録動作を遂行する時、事前に作られたメインパルスとサブパルスを利用して所定の遅延時間なく所望する時点に所望する大きさの記録ピットを形成する装置と方法を提供することある。
本発明のまた他の目的は、従来のモード1のようにオーバーパワーがなくてモード2のように所定の遅延時間が無いようにするLD駆動信号を利用して記録動作を遂行することによって、光ディスクにデータを記録するためのLD駆動装置と方法を提供することを目的にする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る光ディスクにデータを記録するためのレーザーダイオード駆動装置は、データを記録する光ピックアップ手段と、この光ピックアップ手段を駆動するための駆動信号を出力して、前記光ピックアップ手段の光パワーを調節する駆動手段と、前記駆動信号のためのメインパルスと所定幅を有するサブパルスを発生し、このサブパルスを前記メインパルスよりも所定時間前に出力させる制御手段と、を含み、前記サブパルスは、所定時間、前記メインパルスと重なり、前記サブパルスは、前記メインパルスの信号レベルと同一の信号レベルを有すること特徴とする。
また、本発明による光貯蔵媒体に情報を記録する方法は、前記記録部を駆動するためにメインパルスを発生する段階と、前記サブパルスを前記メインパルスより先に出力することによって、前記サブパルスと前記メインパルスのもとでデータを記録するための前記記録部を制御する段階と、を含み、前記サブパルスは、所定時間、前記メインパルスと重なり、前記サブパルスは、前記メインパルスの信号レベルと同一の信号レベルを有することを特徴とする。
また、本発明による装置は、記録部を駆動するためのサブパルスを、前記記録部を駆動するためのメインパルスの前に出力させるプロセッサと、前記メインパルスと前記サブパルスに基づいて光貯蔵媒体にデータを記録する前記記録部を駆動させるドライバーと、を含前記サブパルスは、所定時間、前記メインパルスと重なり、前記サブパルスは、前記メインパルスの信号レベルと同一の信号レベルを有することを特徴とする。
上記のように構成される本発明による光ディスクにデータを記録するためのレーザーダイオード駆動装置及び方法は、従来のモード2(Orange 2)の記録方法のようにオーバーパワーがない駆動信号を利用してデータを記録することによって、最適の記録方式を適用するための変数の検出と貯蔵による作業量及び所要時間が少なくなり、かつ、記録動作遂行時には、従来のモード1(Orange 1)記録方法のように所望する時点に所望する大きさの記録ピットが正確で安定的に形成されることによって、記録品質が向上する。
以下、本発明による光ディスクにデータを記録するためのレーザーダイオード駆動装置及び方法の望ましい実施形態に対して、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図5は、本発明による光ディスク10にデータを記録するためのレーザーダイオード駆動装置が具現された光ディスク装置の望ましい一実施形態の構成を示したものである。光ディスク装置には、光ディスク10上にデータを記録しかつ光ディスク10の記録面から記録信号を検出するための光ピックアップ20が含まれる。デジタル記録信号処理部30aでは、望ましくは、入力されるデジタルデータにエラー訂正コード(ECC:Error Correction Code)などを付加して記録フォーマットに変換した後、記録フォーマットに変換されたデータをビットストリームに再変換して、ビットストリームに基づいてメインパルスを出力し、この時、既に設定されたパルス幅を有するサブパルスを発生して、このサブパルスをメインパルスよりも所定時間先に出力させる。RF(Radio Frequency)部40では、望ましくは、駆動電圧VDRC、VWDC1、VWDC2を出力して、また光ピックアップ20で検出される信号を濾波整形化させて二進信号で出力する。
光ディスク装置には、LD駆動器(駆動手段)50が設けられ、このLD駆動器は、デジタル記録信号処理部30a及びRF部40から入力される駆動パルス及び駆動電圧からLD駆動信号を出力し、さらに、光ピックアップ20の光パワーを調節する。そして、ドライブ部70は、スピンドルモーターM及び光ピックアップ20を回転駆動させて、サーボー部60は、光ピックアップ20のサーボエラー信号F.E.、T.E.と光ディスク10の回転速度からドライブ部70の駆動を制御し、また、デジタル再生信号処理部30bは、二進信号に位相同期された内蔵クロックで二進信号を元来のデータに復元する。また、ROM81には、各ディスク製造者別(ディスクコード別)に各記録ピット3T〜11Tに対して最適または所望する記録方式(Write Strategy)を適用するための変数が貯蔵され、また、マイコン80は、ROM81に貯蔵された変数に基づいて記録動作を遂行する。
この時、光ピックアップ20のレーザーダイオード(LD)は、LD駆動器50のLD駆動信号(望ましくは電流値)により動作するようになり、LD駆動器50は、駆動電圧VRDC、VWDC1、VWDC2と駆動パルスPWO、PEO、LDHにより、LD駆動信号をLD駆動装置に出力する。
以下では、本発明において用いられる各駆動パルス及び駆動電圧を説明する。
VRDCは、望ましくはデータを読み出す時(Read)必要な駆動電圧になって、VWDC1は、望ましくはデータを記録(Write)する時必要なメーン駆動電圧になり、VWDC2は、望ましくはVWDC1によりデータを記録する時、記録ピットの初期形成が正確で安定的になされるようにするためにさらに与えられるオーバーパワーに相応するサブ駆動電圧になる。
また、PWOは、VRDCの駆動パルスになることができ、PEOは、VWDC1の駆動パルスであってメインパルスとして用いられることができ、LDHは、オーバーパワーであるVWDC2の駆動パルスであってサブパルスとして用いられることができる。この時、サブパルスの信号レベルは、望ましくはメインパルスの信号レベルと同一にする。
一方、駆動電圧VRDC、VWDC1、VWDC2は、望ましくはRF部40がLD駆動器50に出力するが、デジタル記録信号処理部30aが駆動電圧をLD駆動器50に出力することも可能であり、また、望ましくはデジタル記録信号処理部30aがLD駆動器50に駆動パルスを出力する。
図6は、本発明による光ディスクにデータを記録するためのレーザーダイオード駆動方法に対する望ましい一実施形態の動作フローチャートを示したものである。以下では、図5の装置の動作と並行して、本発明による図6の駆動方法に対して詳細に説明する。
まず、本発明において、各ディスク製造者別の各記録ピットに対応する最適の記録方式を適用するための変数として、VRDC以外に、メインパルスであるPEOを発生するためのTd、Tf、及びサブパルスであるLDHを発生するためのTa、Tb、さらに、VWDC1、VWDC2が含まれる。Td及びTfは、メインパルスのオン/オフタイミングを示すことができて、またTa及びTbは、サブパルスのオン/オフタイミングを示すことができる。
一方、本発明の望ましい実施形態において、VWDC2をVWDC1と同一な値で用いるので、各ディスク製造者及び各記録ピット別に対応するVWDC1を検出して、これをROM81等に貯蔵することができる。Td、Tfも各ディスク製造者及び各記録ピット別に対応する値を検出して、ROM81等に貯蔵することができる。また、Ta及びTbは、望ましくは各ディスク製造者別に記録ピットである3T〜11Tに対して同一な値が用いられるので、各ディスク製造者別に対応する値を検出して、ROM81等に貯蔵するようになる。
一方、本発明において、Taは実験により検出された値であって、望ましくはデューティー比50%であって、Tbも実験により検出された値であって、例えばT/32になることができる。Ta及びTbは、ディスク製造者別にその値が相異なる場合がある。
このような状態で、光ディスク(CD−R)10を挿入して装置に装着すると、マイコン80は、光ディスク10の製造者を判別する。例えば、マイコン80は、光ディスク10のリードイン領域に記録されているTOC(Table Of Contents)情報からリードアウト領域の開始時間を検出して、ここから光ディスク10の製造者を判別できる。リードアウト領域はプログラムの終了を表示する領域であり、各ディスク製造者ごとにリードアウト領域の開始時間が違う場合があるために、ここからマイコン80は、光ディスク10の製造者を判別できるようになる。
光ディスク10の製造者が判別されると、マイコン80は、望ましくは最適の記録方式を適用するためにROM81から判別された製造者及び各記録ピット別に既に貯蔵された各変数を検出するようになる(S10)。検出された変数は、マイコン80のOPC動作を通じて光ディスク10の特性による最適または所望する値に調整できる。
以後、記録動作が要請されると(S20)、マイコン80は、各記録ピットに対応して検出された変数のうちからVRDC、VWDC1、そしてVWDC2(=VWDC1)を望ましくはRF部40及びデジタル記録信号処理部30aに各々印加して、Td、Tf、Ta及びTbは、望ましくはデジタル記録信号処理部30aに印加されるが、この時、Taはデューティー比50%であって、望ましいTbは、T/32である。
デジタル記録信号処理部30aは、印加されるTd、Tfに基づいてVWDC1の駆動パルスであるPEO(メインパルス)と、印加されるTa及びTbに基づいてVWDC2の駆動パルスであるLDH(サブパルス)と、さらに、印加されるVRDCの駆動パルスであるPWOとを各々発生し(S21)、これらをLD駆動器50に出力する。この時、デジタル記録信号処理部30aは、マイコン80から印加されるTa値に基づいてサブパルスを望ましくはメインパルスよりも所定時間先に出力する(S22)。すなわちTa値が所定のデューティー比(例えば50%)ならば、デジタル記録信号処理部30aは、望ましくはサブパルスの幅(T/32)の50%をメインパルスより速く出力する。
上記において、メインパルスとサブパルスの信号レベルは、同一とすることができ、出力されるPEO、LDH、PWOは、図7に例示したものと同じである。一方、RF部40は、望ましくは印加される駆動電圧VRDC、VWDC1、VWDC2をLD駆動器50に出力するが、出力されるVRDC、VWDC1、VWDC2は、図8に例示したものと同じである。
LD駆動器50では、デジタル記録信号処理部30aから印加される駆動パルスPEO、LDH、PWOによるスイッチング動作を通じて、RF部40から印加される駆動電圧VRDC、VWDC1、VWDC2を出力できる。したがって、LD駆動器50は、図9に示した形態のLD駆動信号を光ピックアップ20のLDに出力する(S23)。これにより、光ピックアップ20はLD駆動信号により調節される光パワーで光ディスク10上にデータを記録するようになり(S24)、上記の記録動作は、記録動作が終了する時まで引続き行われる(S30)。
図9のように本発明によるLD駆動信号は、メインパルスのライジングエッジ部分とサブパルスのライジングエッジ部分が重なる。LD駆動信号のライジングエッジ部分はサブパルスの波形によるので、LD駆動信号のライジング時間を減らすことが可能である。
図10は、従来のモード1(Orange 1)及びモード2(Orange 2)の記録方法、および本発明の記録方法による光ディスク上の記録形態を比較して示したものである。従来のモード1記録方法による記録形態が最も安定的であるが、本発明による記録方法による記録形態は、従来のモード2記録方法に比べて十分に再生が可能な記録ピットを形成していることが分かる。
以上のように、本発明は、製造者及び各記録ピットに対応して予め貯蔵された変数を検出し(S10)、この変数に基づいてメインパルスと所定幅を有するサブパルスを発生し(S21)。サブパルスは、メインパルスよりも所定時間前に出力し(S22)、これらのパルスの下で光ピックアップ内のレーザーダイオードを駆動する駆動信号を出力して(S23)、光ディスク上にデータを記録する(S24)。従って、本発明は、オーバーパワーのない駆動信号により記録ピットを形成して最適の記録方式を適用する変数の検出と貯蔵による作業量及び所要時間を少なくし、かつモード1のように所望時点に所望の大きさの記録ピットを正確に安定して形成するので、記録品質を向上させることができる。
本発明は、サブ駆動電圧VWDC2を設定しなくても良く、Ta及びTbも各記録ピット別に同一な値を用いるので、従来のモード1記録方法に比べてシステム資源(例えば、変数の検出及び貯蔵による作業量及び時間)の消費が少なくて、データ記録の品質も従来のモード1記録方法の水準と同様で、従来のモード2記録方法に比べて正確で安定した記録ピットを形成できるようになる。
以上、前述した本発明の望ましい実施形態は、例示の目的のために開示されたものであって、当業者ならば添付された特許請求の範囲に開示された本発明の技術的思想とその技術的範囲内で、多様な他の実施形態を改良、変更、代替または付加などが可能であることである。
図1は、従来のモード1記録方法によるLD駆動信号及びLD駆動信号による光ディスク上の記録形態を例に示した図である。 図2は、従来のモード1記録方法による駆動パルスPEO、LDH、PWOの例を示した図である。 図3は、従来のモード1記録方法による駆動電圧VRDC、VWDC1、VWDC2の例を示した図である。 図4は、従来のモード2記録方法によるLD駆動信号及びLD駆動信号による光ディスク上の記録形態を例に示した図である。 図5は、本発明による光ディスクにデータを記録するためのレーザーダイオード駆動装置を備える光ディスク装置の望ましい一実施形態の構成を示した図である。 図6は、本発明による光ディスクにデータを記録するためのレーザーダイオード駆動方法に対する望ましい一実施形態の動作フローチャートを示した図である。 図7は、本発明の記録方法による駆動パルスPEO、LDH、PWOの例を示した図である。 図8は、本発明の記録方法による駆動電圧VRDC、VWDC1、VWDC2の例を示した図である。 図9は、本発明の記録方法によるLD駆動信号及びLD駆動信号による光ディスク上の記録形態を例に示した図である。 図10は、従来のモード1記録方法、モード2記録方法、さらに本発明の記録方法による光ディスク上の記録形態を比較して示した図である。
符号の説明
10:光ディスク
20:光ピックアップ
30a:デジタル記録信号処理部
30b:デジタル再生信号処理部
40:RF部
50:LD駆動器
60:サーボー部
70:ドライブ部
80:マイコン
81:ROM


Claims (25)

  1. データを記録する光ピックアップ手段と、
    この光ピックアップ手段を駆動するための駆動信号を出力して、前記光ピックアップ手段の光パワーを調節する駆動手段と、
    前記駆動信号のためのメインパルスと所定幅を有するサブパルスを発生し、このサブパルスを前記メインパルスよりも所定時間前に出力させる制御手段と、を含み、
    前記サブパルスは、所定時間、前記メインパルスと重なり、前記サブパルスは、前記メインパルスの信号レベルと同一の信号レベルを有することを特徴とするレーザーダイオード駆動装置。
  2. 前記駆動手段は、前記メインパルスの大きさ及び前記メインパルスのオン/オフタイミングを示す信号と、前記サブパルスの大きさ及び前記サブパルスのオン/オフタイミングを示す信号により動作することを特徴とする請求項1に記載の装置
  3. 前記メインパルス及びサブパルスの開始タイミング、終了タイミング、そして大きさを示す変数を各記録ピットの大きさによって貯蔵する貯蔵手段をさらに含み、前記制御手段は、前記変数のうち各記録ピットの大きさに該当する一部変数を利用して前記メインパルス及びサブパルスを出力することを特徴とする請求項1に記載の装置
  4. 前記サブパルスの幅は、記録ピットの大きさと関係なく一定であることを特徴とする請求項3に記載の装置
  5. 前記メインパルス及びサブパルスの開始タイミング、終了タイミング、そして大きさを示す変数を各ディスク製造者別に貯蔵する貯蔵手段をさらに含み、前記制御手段は、前記変数のうちディスク製造者に該当する変数を利用して前記メインパルス及びサブパルスを出力することを特徴とする請求項1に記載の装置
  6. 光ディスクの製造者及び各記録ピットに対応してあらかじめ貯蔵された変数を確認する第1段階と、
    前記確認された変数に基づくメインパルスと所定幅を有するサブパルスとを発生し、前記サブパルスを前記メインパルスよりも所定時間前に出力する第2段階と、
    前記メインパルスとサブパルスのもとで光ピックアップ内部レーザーダイオードを駆動するための駆動信号を出力する第3段階と、
    前記駆動信号により調節される光パワーにより、光ディスク上にデータを記録する第4段階と、を含み、
    前記サブパルスは、所定時間、前記メインパルスと重なり、前記サブパルスは、前記メインパルスの信号レベルと同一の信号レベルを有することを特徴とする光ディスクにデータを記録するためのレーザーダイオード駆動方法
  7. 前記サブパルスは、前記メインパルスと同一な信号レベルと1T未満のパルス幅を有することを特徴とする請求項6に記載の方法
  8. 前記確認された貯蔵された変数は、前記メインパルスの大きさ及びオン/オフタイミングを示す変数と前記サブパルスの大きさ及びオン/オフタイミングを示す変数を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法
  9. 記録部を駆動するためにサブパルスを発生する段階と、
    前記記録部を駆動するためにメインパルスを発生する段階と、
    前記サブパルスを前記メインパルスより先に出力することによって、前記サブパルスと前記メインパルスのもとでデータを記録するための前記記録部を制御する段階と、を含み、
    前記サブパルスは、所定時間、前記メインパルスと重なり、前記サブパルスは、前記メインパルスの信号レベルと同一の信号レベルを有することを特徴とする光貯蔵媒体に情報を記録する方法
  10. 前記サブパルスは、前記メインパルスよりも所定時間前に出力され、前記所定時間は前記サブパルスのデューティ比に基づいて決められることを特徴とする請求項9に記載の方法
  11. 前記デューティ比は、50%であることを特徴とする請求項10に記載の方法
  12. 前記光貯蔵媒体に貯蔵されたタイミングデータに基づいて前記デューティ比を検出する段階をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の方法
  13. 前記サブパルスは、前記メインパルスよりも所定時間前に出力され、前記所定時間は、前記光貯蔵媒体の種類または前記サブパルスの幅に基づいて決められることを特徴とする請求項9に記載の方法
  14. 前記サブパルスの幅は、T/32であることを特徴とする請求項13に記載の方法
  15. 前記光貯蔵媒体に貯蔵されたタイミングデータに基づいて前記サブパルスの幅を検出する段階をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の方法
  16. 前記光貯蔵媒体から情報を読む段階と、
    前記情報に基づいて前記光貯蔵媒体の製造者を確認する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の方法
  17. 前記情報には前記媒体に含まれたコンテンツに関するテーブルから読んだリードアウト領域の開始時間、リードイン領域の開始時間または媒体IDが含まれることを特徴とする請求項16に記載の方法
  18. 前記製造者と関連したタイミング情報を検索する段階と、
    前記検索されたタイミング情報に基づいて、前記サブパルスを、前記メインパルスよりも所定時間前に出力する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項16に記載の方法
  19. 記録部を駆動するためのサブパルスを、前記記録部を駆動するためのメインパルスの前に出力させるプロセッサと、
    前記メインパルスと前記サブパルスに基づいて光貯蔵媒体にデータを記録する前記記録部を駆動させるドライバーと、を含み、
    前記サブパルスは、所定時間、前記メインパルスと重なり、前記サブパルスは、前記メインパルスの信号レベルと同一の信号レベルを有することを特徴とする装置
  20. 前記プロセッサは、前記サブパルスを、前記メインパルスよりも、前記サブパルスのデューティ比に基づいて決められる所定時間前に出力することを特徴とする請求項19に記載の装置
  21. 前記プロセッサは、前記光貯蔵媒体に貯蔵されたタイミングデータに基づいて前記デューティ比を決定することを特徴とする請求項20に記載の装置
  22. 前記プロセッサは、前記サブパルスを、前記メインパルスよりも、前記光貯蔵媒体の種類または前記サブパルスの幅に基づいて決められる所定時間前に出力することを特徴とする請求項19に記載の装置
  23. 前記プロセッサは、前記光貯蔵媒体に貯蔵されたタイミングデータに基づいて前記サブパルスの幅を決定することを特徴とする請求項22に記載の装置
  24. 前記光貯蔵媒体から情報を読み込む読み出し部をさらに含み、前記プロセッサは、前記読み込んだ情報に基づいて前記光貯蔵媒体の製造者を確認することを特徴とする請求項19に記載の装置
  25. 前記製造者と関連したタイミング情報を貯蔵するメモリーをさらに含み、前記プロセッサは、前記メモリーから検索したタイミング情報に基づいて、前記サブパルスを、前記メインパルスよりも所定時間前に出力することを特徴とする請求項24に記載の装置
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