JPWO2008032823A1 - 光照射パワー調整方法、及び、情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

光学的情報記録再生装置は、セットされた光ディスクの未記録領域を判別する（ステップＡ１００）。その後、未記録領域に、バイアスパワーを一定とし、記録パワーを変化させた複数の記録条件にて記録を行い、最良の再生信号品質が得られる記録パワーを選定する（ステップＢ１００）。その後、選定された記録パワーを用いて、記録パワーを選定された記録パワーに固定し、バイアスパワーを変化させた複数の記録条件にて記録を行い、最良の再生信号品質が得られるバイアスパワーを選定する（ステップＣ１００）。選定された記録パワー及び選定バイアスパワーを、記録時の光照射パワー及びバイアスパワーとして設定する（ステップＤ１００）。

Description

本発明は、光照射パワー調整方法及び情報記録再生装置に関し、更に詳しくは、ライトワンス型の光学的情報記録媒体にレーザ光を照射してマークとスペースから成るパタン列を記録する際の光照射パワーを調整する方法、及び、そのような光照射パワー調整方法を用いた情報記録再生装置に関する。

レ−ザ光を用いてデータの読み書きが行われる光ディスクが普及している。光ディスクは、高い記録密度を有し、大容量の記録が可能である。また、非接触で作動するため、高速なアクセスが可能であり、大容量のメモリとして実用化が進んでいる。光ディスクは、再生のみ可能な再生専用型、ユ−ザ側で１回のみの記録が可能なライトワンス型、及び、ユ−ザ側で繰り返し記録が可能な書換え型に分類される。市販されている音楽ＣＤやレーザディスクには再生専用型が採用され、コンピュ−タの外部メモリや文書・画像ファイルの保存等には、各種のタイプが使用されている。再生専用型では、光ディスクに形成された凹凸のピットからの反射光量の変化を利用して、再生信号を検出している。ライトワンス型では、光ディスクに形成された微小ピットからの反射光量の変化を利用して再生信号を検出している。

現在市場に流通しているライトワンス型光ディスクには、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ等があり、これらには、有機色素をベースにした記録部材が多く用いられている。光ディスクの記録・再生を行う際の光源としては、波長が７８０nm程度〜６５０nm程度の半導体レーザが使用されている。有機色素をベースとした光ディスクでは、記録再生用レーザ光の波長よりも短波長側に吸収極大を持つ有機色素部材が使用されており、レーザ光を照射して形成した記録マーク部分の光反射率が、レーザ光照射前の光反射率よりも低くなる、いわゆるＨ（Ｈｉｇｈ） ｔｏ Ｌ（Ｌｏｗ）の特性を有する。マーク部分の形成には、樹脂基板をレーザ光の照射により転移点以上に加熱すると、有機色素が分解して負圧を生じさせる結果、樹脂基板が変形（形状変化）することを利用している。

光ディスクの更なる高密度化を実現するディスクとしては、ＨＤ ＤＶＤやＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ）などの規格のディスクがある。これら次世代型光ディスクでは、記録・再生に、波長４００ｎｍ〜４１０ｎｍ程度のレーザ光（短波長レーザ）が用いられる。現在、短波長レーザ用に開発されているライトワンス型の記録層には、大きく分けて、無機系部材を用いたものと、有機色素系部材を用いたものとの２つがある。このうち、色素部材を用いたライトワンス媒体に関しては、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載された色素部材は、その最大吸収波長領域が記録波長（４０５ｎｍ）よりも長波長側にシフトしており、記録波長領域において吸収が消滅しているものではなく、相当の光吸収を有するように設計されている特徴をもつ。従って、紫外線等に強く、記録マークのコントラスト及び解像度を高くできる。なお、有機色素部材を用いた光ディスクは、レーザ光を照射して形成した記録マーク部分の反射率が、レーザ光照射前の反射率よりも高くなるＬ（Ｌｏｗ） ｔｏ Ｈ（Ｈｉｇｈ）の特性となる。

書き換え型光ディスクに関しては、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等があり、これらは相変化タイプのディスクである。この他にも、ＭＯと呼ばれる光磁気タイプもある。相変化タイプのディスクでは、更に大容量化したＨＤ ＤＶＤ−ＲＷが既に規格化されている。これらＲＷやＲＡＭと言われる光ディスクは、消去しつつ記録ができるダイレクトオーバーライト（単にオーバーライトとも言う）記録ができる媒体として構成される。これら光ディスクは、ダイレクトオーバーライトが可能なことで、記録データを書き直す際に、データを消去した後に次の回転で記録を行うという２回の手間が必要なく、１回の動作でデータの上書きができるという利点がある。ダイレクトオーバーライト媒体では、情報の記録に際して、記録に関わる記録パワーと、消去に関わる消去パワーとを、マークとスペースとに応じて切り替えて照射し、記録を行っている。

ここで、記録時の波形形状である記録波形に関して説明する。図２８は、記録時光照射波形例を示している。同図において、Ｐｗ、Ｐｗ１、Ｐｗ２、Ｐｗ３は記録パワーを、Ｐｂはバイアスパワーを、Ｐｅは消去パワーを、それぞれ示している。グラフ（ａ）は、形成すべきマーク部を示しており、グラフ（ｂ）は、オーバーライト時の記録時光照射波形を、グラフ（ｃ）は、非オーバーライト記録時光照射波形を示している。また、グラフ（ｄ）〜（ｆ）は、矩形波形の各種バリエーションを示している。マークを形成する波形の形状は、パルス状に分割する場合（（ｂ）、（ｃ））や、矩形を基本とした場合（（ｄ）〜（ｆ））とがある。非マーク部（スペース部）に関しても形状の組み合わせは幾つかあるが、その機能においては、オーバーライト媒体でのスペース部に照射するパワーは、既マークを消去することを目的としている。一方、ライトワンス媒体でのスペースは、消去を必要としない（できない）ので、光ビームをディスクに追従させる程度の光量があればよく、その役割はオーバーライト媒体の場合と異なる。

記録時のスペース部での照射パワーについて、特許文献２には、ディスクの高速回転時に記録パワーでの熱量供給不足を補うために、スペース部にバイアスパワー（第２強度）を持たせる旨の記載がある。その強度（パワー）については、ピークパワー（第１強度）の５〜１５％が好適である旨の記載がある。また、高密度化した次世代光ディスクにおける記録波形に関して、特許文献３〜６には、一定の記録パワーと、２種類のバイアスパワー１，２とから成る記録波形を用いる旨の記載がある。

次に、パワー調整に関する従来技術について説明する。記録パワーに関しては、例えば追記型のＤＶＤ−Ｒでは、光ディスク装置は、ディスク領域の一部に形成された記録パワーを調整する領域（ＰＣＡ：Power Calibration Area）を使用して、記録パワーの調整（ＯＰＣ：Optimum Power Control）を適宜行う。また、ＨＤ ＤＶＤ−Ｒや−ＲＷは、装置が自由に使用可能なドライブテストゾーンを有しており、光ディスク装置は、この領域を利用して記録パワーを含めた各種パラメータの調整を行う。

書き換え型の光ディスクにおける消去パワーの調整については、例えば特許文献７及び特許文献８に記載される手法がある。特許文献７では、γ法にて決めた記録パワー又はそれ以上のパワーで１１Ｔ信号を記録し、ＤＣ消去パワー(直流光)を変化させながら複数段階の消去パワーのレーザ光を照射し、信号の残存信号振幅を測定することにより最適消去パワーを決める。特許文献８では、書換型光ディスクの情報記録領域の旧データが記録された部分に、所定量ずつＤＣ消去パワー(直流光)を変化させながら複数段階の消去パワーのレーザ光を連続的に照射することで、旧データ（既存データ）を試し消去し、試し消去した旧データ部分を再生して、再生信号の雑音レベル（振幅）が最小となる部分に照射した消去パワーを最適消去パワーとする。また、特許文献８には、その実施例に、ＯＰＣを行って求めた記録パワーに対する消去パワーを、あらかじめ実験により求めた比ε（＝消去パワー/記録パワー）により決める手法が記載されている。

パワー調整では、記録再生した信号のジッタ、エラーレートを性能指標として利用し、記録パワー等を決定する。パワー調整には、これ以外にも、長いマークの再生振幅と短いマークの再生振幅からアシンメトリを検査してβ値を求め、これを性能指標として用いるβ法や、記録マーク振幅の飽和の程度から状態を判断するγ法等がある。β法では、例えばβ値とエラー量との相関を、ディスクと装置との間であらかじめ求めておき、β値を性能指標として用いる。β値は、概ねゼロがよいとされるが、必ずしもゼロが最良性能とはならず、多少ずれた値、例えば＋５％や−７％等がよい場合もある。ライトワンス媒体では、βがパワーに依存して大きく変化するので、性能指標として扱いやすく、多く用いられている。β値は、エラー量との相関によって、その絶対値がもつ意味（性能）が異なることになる。

高密度化された光ディスクで用いられる性能指標としては、ＰＲＳＮＲがある。ＰＲＳＮＲは、ジッタに代わる信号品質評価指標であり、ＨＤ ＤＶＤファミリーにおいて採用された指標である。ＰＲＳＮＲは、ＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）におけるＳＮＲ（Signal Noise Ratio）であり、この値が高いほど信号品質は優れているということができる。ＰＲＳＮＲは、エラーレートへの換算も可能である。ＰＲＳＮＲの詳細については、エラーレートへの換算も含めて、非特許文献１に記載されている。なお、ＰＲＳＮＲでの性能の目安は、その値が１５以上必要であることが知られている。性能指標については、上記した以外にも、対象とする記録密度や回路構成、装置構成によっては、リミットイコライザ技術によるジッタや、ＳＡＭ（Sequenced Amplitude Margin）、ＳＡＭを利用した指標が用いられる場合もある。ＳＡＭに関連した技術に関しては、非特許文献２に記載されている。

特開２００２−１８７３６０号公報 特開２０００−１８７８４２号公報 特開２００５−２８８９７２号公報 特開２００５-２９３７７２号公報 特開２００５-２９３７７３号公報 特開２００５-２９７４０７号公報 特開２００３-２２８８４７号公報 特開２００４-２７３０７４号公報 Japanese Journal of Applied Physics Vol.43, No.7B, 2004, pp. 4859-4862 "Signal-to-Noise Ratio in a PRML Detection" S.OHKUBO et al 高密度光ディスク装置における信号再生技術 シャープ技法 第９ ０号２００４年１２月号 p.25-30 奥村ら

従来使用されているライトワンス型のディスク媒体、つまり波長６５０nm程度よりも長い波長領域のレーザ光にて記録再生を行い、有機色素を記録層としたライトワンス型光ディスク媒体では、スペースに対応させたパワーは不要であった。これは、ライトワンス型のディスク媒体では、オーバーライトする必然がないことによる。なお、ライトワンス型媒体で、オーバーライトできないことは、データの書換え改ざんができないという利点でもある。これに対し、近年開発されている、短波長レーザを用いて記録再生を行い、記録層が有機色素部材からなり、光照射によって主に光化学反応又は光熱化学反応によりマークが形成されるライトワンス型の光ディスク媒体のように、記録時の光パワーとして、マークとスペースとにそれぞれ対応させた記録パワーとバイアスパワーとが必要な媒体が登場している。

上記各特許文献及び非特許文献には、マークとスペースとにそれぞれ対応させた記録パワーとバイアスパワーとが必要なライトワンス型の光ディスク媒体におけるパワーの調整方法に関して、特に、調整手順に関しては何ら記載されていない。このような光ディスク媒体では、パワー調整において、記録パワーだけを調整しても、必ずしも最高の媒体性能を引き出すことができないという問題があった。その上、最高の媒体性能を引き出せないことは、マージンの減少を引き起こし、或いは、生産歩留まりを下げるという問題にもつながり、非常に問題であった。更に、近年開発されている短波長レーザを用いて記録再生を行う光ディスク媒体及び光ディスク装置では、各パラメータへの要求精度が高く、特に情報の記録を行う際の記録パラメータは従来以上に精度よく、最適に合わせる必要がある。このため、調整対象やパラメータが増加し、調整に時間がかかるというという状況にある。記録パワーとバイアスパワーとの全ての組み合わせにて記録を行い、パラメータを調整する手法も考えられるが、この場合には、調整時間が増加し、また、調整領域を多く消費するという問題があり、必ずしもよい解決策とはならない。

また、特許文献２では、バイアスパワーは高速回転により発生するピークパワーの熱不足を補う補足パワーであり、特許文献２に記載の手順を用いた場合には、ピーク（記録又は第１強度）パワー調整時には、バイアスパワー（第２強度）は再生パワー程度、或いは、ピークパワーの５〜１５％程度のパワーにて、β値を用いて記録パワーを調整し、あらかじめ求めた記録パワーに対応するバイアスパワーとして再度ＯＰＣを実行することになる。しかしながら、β値は性能そのものを示す指標ではないので、β値を指標に記録時のパワーを調整しても、必ずしも最適なパラメータを、迅速かつ正確に調整することができないという問題があった。特に、パワー選定目標に用いるβ値そのものが不明なディスクの場合、すなわちβ値とエラー性能の相関が不明なディスクに対してβ値を用いた場合には、誤差が大きくなってβ値という尺度そのものに意味がなく、正確な調整を行うことができない、或いは、調整不能となる事態が発生するという問題がある。スペース部に相当するパワーの決定においても、ライトワンス媒体であるので、既に記録されたマークを消去してスペース部に相当するパワーを求めるという手法では解決できない。

パワー決定の評価尺度に関しても、β法の適用により記録時のパワー決定が必ずしも正確にできないことを上記で述べたが、記録消去パワーを複数の記録パワーと考え、消去パワーを別の記録パワーの１つ（バイアスパワー）として考えて、記録パワーの決定にはβ法やγ法、エラー数を用いた方法により記録パワーを決定し、消去パワー（バイアスパワー）の決定に関しては、記録した信号の残存信号振幅を用いて決定するなどの異なる方法を採用する手法もある。しかし、この場合には、煩雑な処理が必要となり、検出ハードウェアの増加や装置を動かすコントロールプログラム（ファームプログラム）の増加を招くという問題がある。

以上、説明したように、装置コストを抑え、装置資源を低減し、かつ、調整時間を短縮化しつつ、高精度・高確度に有効性の高い記録時の光照射パワーを調整する方法の開発が求められている。

発明の概要

本発明は、記録時の光照射パワーの調整時間を低減し、かつ、使用する調整領域を低減しつつ、高確度に記録時の光照射パワーを調整可能な記録時の光照射パワー調整方法を提供する。また、本発明は、そのような方法にて光照射パワーの調整を行う光学的情報記録再生装置を提供することを目的とする。

本発明は、第１の態様において、光ビーム照射によりマークが形成されるライトワンス記録媒体に記録を行う光学的情報記録再生装置における光照射パワーを調整する方法であって、
前記記録媒体上の所定の領域に、バイアスパワーを一定として、記録パワーを段階的に変化させつつ所定のパタン列を記録するステップと、
前記記録するステップで記録したパタン列を再生し、再生信号品質を測定するステップと、
前記測定した再生信号品質に基づいて、前記段階的に変化させた記録パワーのうちから１つの記録パワーを選定するステップと、
前記選定された記録パワーを用いて、バイアスパワーを選定するステップと、
前記選定された記録パワー及び前記選定されたバイアスパワーを照射して、マークを形成するステップと、を有することを特徴とする方法を提供する。

本発明は、第２の態様において、光ビーム照射によりマークが形成されるライトワンス記録媒体でデータを記録・再生する情報記録再生装置であって、
前記記録媒体に記録を行う際に該記録媒体に照射するレーザ光の記録パワー及びバイアスパワーを設定するパラメータ調整器を備え、
前記パラメータ調整器は、再生信号の品質を測定する再生信号品質測定部を備え、該再生信号品質測定部で測定された、前記記録媒体上の所定の領域に前記バイアスパワーを一定として前記記録パワーを段階的に変化させつつ記録された所定のパタン列の再生信号品質に基づいて、前記段階的に変化させた記録パワーのうちから１つの記録パワーを選定し、該選定した記録パワーを用いて、前記バイアスパワーを選定して、前記選定した記録パワー及びバイアスパワーを、マークを記録するときの光照射パワー及びバイアスパワーとしてそれぞれ決定することを特徴とする光学的情報記録再生装置を提供する。

本発明の上記、及び、他の目的、特徴及び利益は、図面を参照する以下の説明により明らかになる。

バイアスパワーと２ｎｄＨ／Ｃとの関係を示すグラフ。 記録した８Ｔパタンに対する記録再生波形を示す波形図。 記録した８Ｔパタンに対する記録再生波形を示す波形図。 記録した１３Ｔパタンの記録再生波形を示す波形図。 記録した１３Ｔパタンの記録再生波形を示す波形図。 記録パワーＰｗとＰＲＳＮＲとの関係を示すグラフ。 バイアスパワーＰｂとＰＲＳＮＲとの関係を示すグラフ。 バイアスパワーとＰＲＳＮＲとの関係を示すグラフ。 記録パワーＰｗ、バイアスパワーＰｂと、ＰＲＳＮＲとの関係を示すグラフ。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ記録層での温度分布を時間に対して示すモデル図。 本発明の一実施形態の光学的情報記録再生装置の概略構成を示すブロック図。 記録時光照射パワーの調整の手順を示すフローチャート。 記録パワー決定の手順を示すフローチャート。 バイアスパワー決定の手順を示すフローチャート。 マークのない領域の検出に用いる回路部分を示すブロック図。 記録パワー決定時の再生信号品質の測定結果を示すグラフ。 バイアスパワー決定時の再生信号品質の測定結果を示すグラフ。 記録パワーとバイアスパワーとの対応関係を示す換算表。 記録パワー決定時の再生信号品質の測定結果を示すグラフ。 記録時光照射パワーの調整の手順を示すフローチャート。 装置が保持するディスクメーカごとの情報の具体例を示す表。 記録パワー決定時の再生信号品質の測定結果を示すグラフ。 記録時光照射パワーの調整の手順を示すフローチャート。 再生信号品質の測定結果を示すグラフ。 装置が保持するディスクメーカごとの情報の具体例を示す表。 記録パワーとＰＲＳＮＲとの関係を示すグラフ。 バイアスパワーとＰＲＳＮＲとの関係を示すグラフ。 各種の記録時光照射波形を示す波形図。 グラフ（ａ）は記録されるべき５Ｔマークを、グラフ（ｂ）は５Ｔマークにおけるパルストレイン波形を示す。

発明の実施形態

以下、本発明の実施形態例の説明に先立って、本発明に至るまでに行った検討について説明する。以下の検討では、光ヘッドとして、ＬＤ波長４０５ｎｍ、ＮＡ（開口数）０．６５の光ヘッドを用いた。また、光ディスクとして、直径１２０ｍｍ、０．６ｍｍ厚のポリカーボネイト基板上に、イングルーブフォーマット用の案内溝を設けたものを使用した。記録されるデータの密度は、ビットピッチが０．１５３μｍ、トラックピッチが０．４μｍのものを選択した。光ディスクの記録膜には、短波長用の有機色素記録膜を使用した。１回だけ記録が可能なタイプである。

図１に、単一８Ｔパタンを用い、記録パワーを１１ｍＷ一定にして、バイアスパワーを変えつつ記録を行い、記録した８Ｔパタンを再生した際の再生信号における２ｎｄＨ／Ｃを示す。２ｎｄＨ／Ｃは、周波数軸上での信号キャリアと信号２次高調波との差であり、値が大きいほど、波形歪みが少ないことを表す指標である。同図では、横軸を、基準となるバイアスパワーで規格化し、バイアスパワーを基準となるバイアスパワーとのパワー比で表している。同図を参照すると、バイアスパワーＰｂはパワー比が１のときに、２ｎｄＨ／Ｃが最良となっており、このバイアスパワーでは、波形歪みが緩和されていることがわかる。

図２及び図３は、それぞれ記録した８Ｔパタンに対する記録再生波形を示している。図２は、バイアスパワーＰｂを「０」としたときの再生波形を示し、図３は、バイアスパワーＰｂを「１」としたときの再生波形を示している。再生波形における上側はマーク部に対応し、下側はスペース部に相当する。図２及び図３を参照すると、Ｐｂ＝０（図２）では、上側マーク部が凹んでおり、２ｎｄＨ／Ｃが最良となるＰｂ＝１（図３）では、上側マーク部の凹みが緩和されていることが確認できる。

図２に示した、上側マーク部での凹みは、バイアスパワーＰｂに対する依存性が強く、記録パワーＰｗに対する依存性は弱い。図４及び図５に、Ｐｂ＝０とし、記録パワーＰｗを１１ｍＷ、１２ｍＷとして記録を行ったときの１３Ｔパタンの記録再生波形を示す。記録パワーＰｗを１１ｍＷとしたとき（図４）と、記録パワーＰｗを１２ｍＷとしたとき（図５）とを比較すると、記録パワーを上げても、上側マーク部の凹みは緩和されていないことがわかる。このように、単純に記録パワーを増加させて、記録膜に与える熱量を増やしたとしても、上側マーク部の凹みを緩和することはできない。

図６は、記録パワーＰｗとＰＲＳＮＲとの関係を示している。バイアスパワーＰｂを、２．０ｍＷ、３．０ｍＷ、４．０ｍＷ、５．０ｍＷ、５．５ｍＷの５通りとして、マーク部に対応する記録パワーＰｗを変化させて記録を行い、その再生信号のＰＲＳＮＲを測定すると、同図に示すグラフが得られる。同図を参照すると、バイアスパワーＰｂが何れであっても、ＰＲＳＮＲが最良となる記録パワーＰｗは同じであり、最も記録状態がよくなる記録パワーを簡易に選定できることがわかる。

図７は、バイアスパワーＰｂとＰＲＳＮＲとの関係を示している。上記とは逆に、記録パワーＰｗを１０ｍＷ、１１ｍＷ、１２ｍＷの３通りとして、スペース部に対応するバイアスパワーＰｂを変化させて記録を行い、その再生信号のＰＲＳＮＲを測定すると、同図に示すグラフが得られる。同図を参照すると、ＰＲＳＮＲが最良となるバイアスパワーＰｂは、記録パワーＰｗに応じて異なった値となり、バイアスパワーＰｂと記録パワーＰｗの組合わせによっては最良の性能が得られないことがわかる。

図８に、記録波形形状を変えたときのバイアスパワーとＰＲＳＮＲとの関係を示す。同図では、横軸（バイアスパワー）を、記録パワーで規格化して示している。マーク形成時のレーザ照射の矩形波形（マルチパルス波形における各パルスのエッジ、矩形波形における単一矩形のエッジ）の時間軸方向の位置を変えた２つの記録波形形状（同図中の◆と■）で、バイアスパワーを変化させて記録を行い、ＰＲＳＮＲを測定すると、同図に示す結果が得られた。なお、マーク形成のためのパワーは、波形形状とパワーの熱の総量で決まり、最適パワー近傍では、狭い範囲なら波形形状（時間軸方向の波形形状）とパワーとは変換可能であることが知られている。このため、記録波形形状を変えた２つの記録条件では、レーザ照射矩形の時間軸方向の幅を変えた分だけ記録パワーも変わり、最適記録パワーも、時間幅に相当する熱量分だけパワー値が変化することになる。今回の◆と■は、同程度の性能となる記録ストラテジーマージンの両端に対応するパラメータを用いている。

図８を参照すると、バイアスパワーは、記録パワーにもよるが、バイアスパワーと記録パワーの比（Ｐｂ／Ｐｗ）が１５％〜５０％の範囲で、ＰＲＳＮＲ≧１５となることがわかる。また、１８％〜４５％の範囲ではＰＲＳＮＲが２０を超え、特に２０％〜４０％の範囲でＰＲＳＮＲ２３（エラーレートで１０-6程度相当）以上となり、何れの記録波形形状でもＰＲＳＮＲ≧１５を保つことが可能で、その効果が最も顕著になることがわかる。なお、ＰＲＳＮＲ＝１５は装置動作上許容できる最低限の値となる目安の値である。

図９は、記録パワーＰｗ、バイアスパワーＰｂと、ＰＲＳＮＲとの関係を同じグラフ上に示している。グラフ（ａ）は、バイアスパワーＰｂを一定として、記録パワーＰｗを変化させた際のＰＲＳＮＲを示している。また、同図におけるグラフ（ｂ）は、記録パワーＰｗを一定として、バイアスパワーＰｂを変化させた際のＰＲＳＮＲを示している。グラフ横軸は、記録パワーＰｗ、バイアスパワーＰｂであり、これらは、中心値で規格化されている。グラフ（ａ）とグラフ（ｂ）とを比較すると、バイアスパワーＰｂのマージンは、記録パワーＰｗのマージンよりも広いことがわかる。このことは、バイアスパワーＰｂについては、必ずしもＰＲＳＮＲが最良となるように選定されていなくても、つまり、ラフに選定されていても、記録パワーの調整、言い換えれば、マークの大きさを決定することが可能であることを示している。

上記について、以下のシミュレーションモデルを用いて説明する。図１０（ａ）及び（ｂ）は、記録層での温度分布を時間に対して示したモデルを示している。マーク形成の際のマークの大きさ（長さ）は、マーク形成温度（例えばＴｍ＝５００℃）を超えた分が寄与する。光ディスクに対して記録パルスを照射し、記録膜に照射するレーザ光のパワーを、バイアスパワーＰｂのレベルから記録パワーＰｗのレベルに増加させると、記録膜の温度は、記録パワーＰｗの大きさに応じた温度まで上昇する。その後、記録パルス後縁の位置で、照射するパワーをバイアスパワーＰｂのレベルまで下げると、記録膜の温度は低下していき、５００℃以下となる時点まで、マークが形成されることになる。

バイアスパワーＰｂを一定とし、記録パワーＰｗを変化させて２つの記録パワーＰｗ１、Ｐｗ２で記録を行う場合を考える。このときの記録波形を図１０（ａ）に示した。記録パワーの関係は、Ｐｗ２＞Ｐｗ１である。記録パワーＰｗ１の記録パルス照射時の記録膜の温度変化は、図１０（ａ）にグラフＡで示すように変化し、記録パワーＰｗ２照射時の記録膜の温度変化は、グラフＢに示すように変化する。図１０（ａ）には、記録パワーＰｗ１、Ｐｗ２によりそれぞれ形成されるマークマークＡ及びマークＢを更に示した。マークは、記録膜の温度がマーク形成のしきい値Ｔｍ＝５００℃よりも高いときに形成される。記録パワーＰｗ１とＰｗ２とでは、前記のように、記録パルス照射時の温度の最高点が異なっており、記録パワーＰｗ２の記録パルス照射時の記録膜の温度の最高点は、記録パワーＰｗ１照射時の温度の最高点に比して高くなる。この記録パルス照射時の温度の違いに起因して、記録パルス後端から、記録膜の温度が、５００℃よりも低くなるまでの時点に時間差が生じ、その時間差の分だけ、媒体上に形成されるマークの長さが変化する。

次に、記録パワーをＰｗ１に固定し、バイアスパワーをＰｂ０とＰｂ２とに変化させた場合を考える。このときの記録波形を図１０（ｂ）に示した。この場合、バイアスパワーをＰｂ０とした場合における記録パルス照射時の温度上昇と、Ｐｂ２（Ｐｂ２＞Ｐｂ０）とした場合の記録パルス照射時の温度上昇とを比較すると、図１０（ｂ）に領域Ｃで示す領域でのパルス照射後の温度上昇の様子に違いがあるものの、記録パワーがＰｗ１と同じため、記録膜の温度の最高点に違いは出ない。マーク形成に際してのマークの長さ（大きさ）は、記憶膜の温度がマーク形成のしきい値Ｔｍ＝５００℃を超えた時間により定まり、それ以外のパラメータに依存しない。このため、バイアスパワーをＰｂ０としたときと、Ｐｂ２としたときとで、同じマークＣが形成される。つまり、形成されるマークの長さは変わらない。このようにバイアスパワーは、マークの大きさを顕著に変える要因とはならない。

振幅情報が重要なＰＲＭＬを採用する系では、性能の主な支配要因は、マークの大きさによって決まる振幅レベルである。バイアスパワーの効果は、バイアスパワーによってマーク整形を行う記録マーク整形効果であり、マークの大きさの決定にはあまり影響がない。従って、バイアスパワーによる効果は、マーク整形を行うことで振幅レベルばらつきを抑え、マーク形状の安定化が図られることで信号品質がよくなるという２次的な効果であると解釈できる。

以上から、記録パワーとバイアスパワーの組合わせにおいて、ラフに選定されたバイアスパワーでも、記録パワー（ピークパワー）が主にマークの大きさ（長さ）を決め、バイアスパワーはマークの大きさを大きく変える要因とはならないといえる。本発明者らは、このことから、先に最適記録パワーを求め、その後、その記録パワーに合った、つまり形成されるマーク形状に合ったマーク整形パワーを決定するという調整手順とすることで、より速く、確度よく最高の性能とできるという知見に至った。

しかも、上記調整方法は、性能指標に絶対値として意味をもつＰＲＳＮＲ等の再生信号品質を使用しており、最適条件を精度良く検出できる。試しに、性能指標に、β値を使用して調整を行ってみたところ、選定目標となるβ値、例えばβ値ゼロにて記録パワーＰｗを選定するとバイアスパワーによってβ値＝０となる記録パワーＰｗの値が異なり、用いるバイアスパワー設定に依存してβ値がずれるので、記録パワーＰｗ、バイアスパワーＰｂの順番であわせても、最適条件に導くことはできなかった。

また、ＰＲＳＮＲを使用したとしても、調整の順番を逆とした場合、つまり、バイアスパワーＰｂを先に決定し、そのバイアスパワーＰｂを基に記録パワーＰｗを決定する手順では、真の最適条件に導くことができなかった。これは、ＰＲＳＮＲを尺度としてパワーの選定をしたときに、最適バイアスパワーＰｂが記録パワーＰｗによってずれることに起因する。すなわち、バイアスパワーＰｂがずれているときに最良記録パワーＰｗを探しても、必ずしも最高性能を示すＰＲＳＮＲ値とならず、最終的な最良記録パワーＰｗを得ることができない。従って、最適条件を見つけることができるとしても、そのために何回かのリトライが必要となる。媒体の有する最高性能を出すことができない、或いは、最高性能を出すのに調整時間が多大にかかるということは、ドライブとしては致命的な欠点となる。

なお、バイアスパワーを用いずに、記録波形前端のパワーを上げる方策もあるが、この方策を用いたとしても、前端の熱が直前のスペース部（非マーク部）に逃げるためにスペース部の波形形状が乱れ、総合的には性能を上げることが難しく、容易な調整にはなりえないことも確認した。更に、従来の媒体は熱干渉が強く、マーク形成が形状変化主体であったのに対し、短波長用の有機色素を用いた媒体は、光化学反応又は光熱化学反応主体の反応型となっていると考えられ、光ビームの照射により形成されるマーク部の光反射率がレーザ光照射前の光反射率よりも高くなるものに、特にその有効性が高いことが確認できた。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１１は、本発明の一実施形態の光学的情報記録再生装置の概略構成を示している。光学的情報記録再生装置１０は、光ヘッド１１、ＲＦ回路１６、復調器１７、システムコントローラ１８、変調器１９、ＬＤドライバ２０、パラメータ調整器２１、サーボコントローラ２２、及び、スピンドル駆動系２３を有する。光ヘッド１１は、対物レンズ１２、ビームスプリッタ１３、レーザダイオード（ＬＤ）１４、及び、光検出器１５を有し、光ディスク５０に光を入射して、光ディスクからの反射光を検出する。

スピンドル駆動系２３は、光ディスク５０への記録・再生時に光ディスクを回転駆動する。ＬＤ１４は、光ディスク５０に照射する光を出射する。ＬＤ１４を出射した光は、ＬＤ１４からの光を反射し、光ディスク５０からの反射光を透過させるビームスプリッタ１３で反射して対物レンズ１２へ向かう。対物レンズ１２は、ＬＤ１４からの出射光を、光ディスクの情報記録面に集光させる。光ディスク５０からの反射光は、対物レンズ１２を介してビームスプリッタ１３に入射し、ビームスプリッタ１３を透過して、光検出器１５で検出される。光検出器１５は、受光した反射光に応じた信号を、ＲＦ回路１６へ出力する。

ＲＦ回路１６は、入力信号に対して、フィルタリング等の処理を行う。復調器１７は、ＲＦ回路１６を介して入力した信号を復調する。変調器１９は、記録すべき信号を変調する。ＬＤドライバ２０は、ＬＤ１４を駆動する。サーボコントローラ２２は、サーボ信号をコントロールし、チルト制御や収差制御など含むサーバ制御を行う。システムコントローラ１８は、装置全体の制御を行う。パラメータ調整器２１は、記録条件におけるパワー等のパラメータ調整を行う。また、パラメータ調整器２１は、再生信号性能（再生信号品質）の判定を執り行う。再生信号品質には、ＰＲＳＮＲ又はエラーレートを用いる。ＲＦ回路１６は、再生信号品質部としての機能を有し、ＰＲＳＮＲ又はエラーレートの計算は、ＲＦ回路１６が担当する。なお、光学的情報記録再生装置１０は、その他に、図示しない温度検出手段を備えている。

図１２は、記録時光照射パワーの調整の手順を示している。光学的情報記録再生装置１０は、光ディスク５０の未記録領域を判別する（ステップＡ１００）。ステップＡ１００では、例えばパワー調整や各種調整に使用可能な領域について、再生信号に基づいて記録マークの有無を調べることで、未記録領域を判別・判定する。或いは、光ディスク５０から、どこまでマークを記録してあるかを示す情報を読み出し、未記録領域を判別する。その後、パラメータ調整器２１を用いて、バイアスパワーを一定とし、記録パワーを変化させつつ未記録領域に記録を行い、記録したデータを再生し、再生信号品質を判定して、記録パワーを決定する（ステップＢ１００）。

図１３は、ステップＢ１００の記録パワー決定の手順を示している。記録パワーの決定では、パラメータ調整器２１は、まず、バイアスパワーをあらかじめ定められた所定のパワーに設定する（ステップＢ１１０）。ステップＢ１１０では、例えば、あらかじめ実験が可能な媒体で校正して取得したパワーの平均的なバイアスパワーを設定する。この時のバイアスパワーは、本発明者らが鋭意検討した結果として、最も好ましい範囲であると結論された記録パワー（記録開始以降の主にマーク形成に関わるパワー）の２０〜４０％とする。或いは、次のステップで記録パワーを変化させて記録を行う際の中心記録パワーに対する平均的なバイアスパワーを記録パワーとの比を用いて算出し、その値を用いてもよい。また、光ディスク５０からパワーに関する情報を読み出して、それを用いてもよい。

次いで、パラメータ調整器２１は、記録パワーを段階的に変化させた複数の記録条件を生成する。システムコントローラ１８は、パラメータ調整器２１が生成した記録パワーが異なる複数の記録条件のそれぞれで、光ディスク５０の未記録領域に対する記録を行う（ステップＢ１２０）。ステップＢ１２０では、例えば、あらかじめ実験等で校正して取得したパワーの平均的な記録パワーを中心として、中心から±１０％程度の範囲で変化させた記録パワーで記録を行う。記録パワーは、例えば０．５ｍＷ刻みで段階的に変化させる。バイアスパワーについては、ステップＢ１１０で設定したバイアスパワーに固定する。記録パワーの中心値は、光ディスク５０から読み出したパワーに関する情報を用いて決定してもよい。この場合、媒体メーカが用意したパワーとなるため、実際の装置では最適なパワーとならない場合が多い。しかしながら、全く情報がない場合よりも有利であり、これを利用して探索のための最初の中心パワーとして用いてもよい。

また、必要な情報があらかじめ得られていない場合、装置において記録に使用されるＬＤの最大出射可能パワーとパワーマージンの見積もりを用い、記録パワーの中心値としてもよい。この場合、例えば、装置において記録に使用される最大出射可能パワーが１２ｍＷの場合、パワーマージン分を±２０％と見積もって、最初の所定の記録パワーは１０ｍＷとなる。また、あらかじめ定められた所定のバイアスパワーを記録パワーの２０〜４０％にすることとなっている場合、例えば記録パワーの２０〜４０％の中央値である３０％を用いてパワーを決定し、バイアスパワー値はこの時点で３．０ｍＷと選定され、設定されていることになる。

システムコントローラ１８は、光ヘッド１１、ＲＦ回路１６、復調器１７などを用いて、ステップＢ１２０で記録した領域を再生する（ステップＢ１３０）。ＲＦ回路１６は、各記録パワーで記録した領域に対応する再生信号品質を測定し（ステップＢ１４０）、再生信号品質に関する情報を、パラメータ調整器２１に入力する。パラメータ調整器２１は、入力された再生信号品質の判別を行い（ステップＢ１５０）、最良の再生信号品質が得られる条件で記録した際の記録パワーを、最適記録パワーとして決定する（ステップＢ１６０）。

図１２に戻り、光学的情報記録再生装置１０は、記録パワーをステップＢ１００で決定された記録パワー（図１３のステップＢ１６０で決定された最適記録パワー）に固定し、バイアスパワーを変化させつつ記録を行い、記録したデータを再生し、再生信号品質を判定して、バイアスパワーを決定する（ステップＣ１００）。図１４は、バイアスパワー決定の手順を示している。パラメータ調整器２１は、まず、記録パワーを、ステップＢ１６０で決定された最適記録パワーに設定する（ステップＣ１１０）。次いで、記録パワーを固定し、バイアスパワーを段階的に変化させた記録条件を生成する。

システムコントローラ１８は、パラメータ調整器２１が生成したバイアスパワーが異なる複数の記録条件のそれぞれで、光ディスク５０の未記録領域に対する記録を実行する（ステップＣ１２０）。ステップＣ１２０では、例えばあらかじめ実験等で校正して取得したパワーの平均的なバイアスパワーを中心値として、±２５％の範囲で変化させたバイアスパワーで記録を行う。バイアスパワーは、例えば０．５ｍＷ刻みで変化させる。バイアスパワーの中心値は、光ディスク５０から読み出したパワーに関する情報を用いて決定してもよい。

システムコントローラ１８は、光ヘッド１１、ＲＦ回路１６、復調器１７などを用いて、ステップＣ１２０で記録した領域を再生する（ステップＣ１３０）。ＲＦ回路１６は、各バイアスパワーで記録した領域に対応する再生信号品質を測定し（ステップＣ１４０）、再生信号品質に関する情報を、パラメータ調整器２１に入力する。パラメータ調整器２１は、入力された再生信号品質の判別を行い（ステップＣ１５０）、最良の再生信号品質が得られる条件で記録した際のバイアスパワーを、最適バイアスパワーとして決定する（ステップＣ１６０）。

再び図１２に戻り、光学的情報記録再生装置１０は、記録パワー及びバイアスパワーを決定すると、その組み合わせを、記録時の記録条件として設定する（ステップＤ１００）。より詳細には、パラメータ調整器２１は、ステップＢ１６０（図１３）で決定された最適記録パワーと、ステップＣ１６０（図１４）で決定された最適バイアスパワーとの組み合わせを、記録時の記録条件として設定する。なお、このとき、あらかじめ校正してある補正値を用いて、光ディスク５０と光ヘッド１１との傾き（チルト）、装置温度の変化や装置の違いよるパワー感度差（マーク形成、整形のパワーに感度差を生じる組み合わせもある）を補正してもよい。

本実施形態では、上記手順に従って記録時の光照射パワーを決定することで、光ビーム照射により記録マークが形成されるライトワンス型媒体に対して、光ビーム照射により記録を行う際の光照射パワーを高速かつ正確に調整することができる。これは、記録マーク整形に関わるバイアスパワーに依存せずに最適記録パワーを速やかに、かつ、容易に決定し、最適記録パワーによって形成される記録マークに合わせたバイアスパワー（波形整形パワー）を、最適バイアスパワーとして決定するからである。従って、記録に関連するパワーの調整に際して、全てのパワーの組み合わせにて記録・再生を行って調整する場合に比して、調整時間を大幅に短縮することができる。また、このことは、調整領域の消費を抑えることができるという効果にもつながる。

本実施形態では、パワー種別ごとに異なる尺度を用いるような煩雑な処理を行う必要がなく、様々な装置資源を削減することで、コスト低減が可能となる。これは、ＳＮＲ（ＰＲＳＮＲ）又はエラーレートを、記録パワー及びバイアスパワーの双方の調整の際の統一の評価指標として用いるからである。更に、媒体を製造するメーカが爆発的に増加し、結果として、媒体の素性がはっきりしない、いわゆるunknownディスク（未知なるディスク）が多く出回り、装置の対応が追いつかない現状を鑑みると、性能に関与するパワーメータの調整をすることは必定であり、その際の性能指標に、絶対値として意味を持つＰＲＳＮＲやエラーレートを用いることで、あらかじめ性能との対応をある程度校正しておく必要がある尺度に比して様々な媒体に対応でき、ユーザの利便性を向上し、高い信頼性を確保できるという効果も有する。

以下、実施例を用いて説明する。実施例１では、光ヘッド１１（図１１）として、ＬＤ波長が４０５ｎｍ、ＮＡ（開口数）が０．６５のものを用意した。光ディスク５０としては、直径１２０ｍｍ、０．６ｍｍ厚のポリカーボネイト基板上に、イングルーブフォーマット用の案内溝を設けたものを用意した。記録されるデータの密度としては、ビットピッチが０．１５３μｍ、トラックピッチが０．４μｍ選択した。記録膜には、短波長用の有機色素系記録膜を使用した。１回だけ記録が可能なタイプ（ライトワンス）である。変復調符号としては（１，７）ＲＬＬをベースとしたＥＴＭ（Eight to Twelve Modulation）符号を用いる。記録ストラテジは、複数のパルスからなる（ｋ−１）規則のパルストレイン型のストラテジを用いる。これは、記録マーク長がｋＴ（ｋは２以上の自然数、Ｔはチャネルクロック周期）だった場合、例えば、ｋ−１個の記録（加熱）パルス群で形成されるという規則にて記録されるストラテジである。図２９（ａ）は記録されるべき５Ｔマーク、（ｂ）には５Ｔマークにおけるパルストレイン波形を示す。

光学的情報記録再生装置１０を用いて、図１２に示す手順で、記録条件の調整を行った。ステップＡ１００では、光ヘッド１１を、パラメータ調整を自由に行える、光ディスク５０のドライブテストゾーンに移動し、マークのない領域を検出した。マークのない領域の検出には、図１５に示す、コンパレータとカウンタとを組み合わせることで、図示しないカウント開始信号と、カウント終了信号とを用いて、所定の開始位置から所定の時間内にマーク無しが検出される回数を検出する手段を用いた。ステップＢ１２０（図１３）で、バイアスパワーを、装置が情報として保持している平均的なバイアスパワーに固定し、記録パワーを、装置が情報として保持する平均的な記録パワーを中心として所定の範囲で変化させた複数の記録条件にて、記録を行った。

ステップＢ１４０で、記録した領域を再生し、各記録条件いついて、再生信号品質を測定した。図１６に、再生信号品質の測定結果を示す。ステップＢ１６０では、図１６に示す測定結果から、ＰＲＳＮＲが最大となる記録条件として、記録パワーＰｗ＝１１ｍＷが最適記録パワーとして決定された。その後、ステップＣ１２０（図１４）で、記録パワーを最適記録パワーとして決定されたＰｗ＝１１ｍＷに固定し、バイアスパワーを、装置があらかじめ保持している平均的なバイアスパワーを中心に所定の範囲で変化させた複数の記録条件にて記録を行った。記録した領域を再生し、再生信号品質を測定すると、図１７に示す測定結果が得られた。ステップＣ１６０では、図１７に示す測定結果から、ＰＲＳＮＲが最大となる記録条件として、バイアスパワーＰｂ＝４ｍＷが、最適バイアスパワーとして決定された。

以上から、記録パワーＰｗ＝１１ｍＷ、バイアスパワーＰｂ＝４ｍＷの組み合わせを、記録時の記録条件として設定した。図１６における再生信号品質と、図１７における再生信号品質とを比較すると、バイアスパワーの調整前（図１６）では、ＰＲＳＮＲの最大値が２９程度であったものが、バイアスパワーを調整することにより、３２程度（図１７）まで向上しており、本発明の有効性が確認された。

次に、実施例２について説明する。実施例２の基本構成は、実施例１と同様であり、バイアスパワーの決定（図１２のステップＣ１００）の処理内容が、実施例１と異なる。バイアスパワーの決定では、記録パワーとバイアスパワーとの対応表（換算表）を用いて、バイアスパワーを決定する。図１８に、換算表の具体例を示す。この換算表を用い、例えば記録パワーが１０ｍＷに対して、バイアスパワーＰｂを３．４ｍＷと決定する。図１８に示す換算表は、あらかじめ求められており、装置内に記憶されている。

実施例１と同様な構成の光学的情報記録再生装置１０を用いて、記録条件の調整を行った。まず、光ヘッド１１（図１１）を光ディスク５０のドライブテストゾーンに移動し、マークのない領域を検出した。次いで、バイアスパワーを装置が情報として保持している平均的なバイアスパワーに固定し、記録パワーを、装置が情報として保持している平均的な記録パワーを中心として所定の範囲で変化させた複数の記録条件にて記録を行い、再生信号品質を測定した。その後、測定した再生信号品質に基づいて、最適記録パワーを決定した。図１９に、再生信号品質の測定結果を示す。この測定結果から、再生信号品質が最良となる、すなわちＰＲＳＮＲが最大となる記録パワーＰｗ＝１１ｍＷが、最適記録パワーとして決定された。

記録パワーの決定後、バイアスパワーを決定した。バイアスパワーの決定には、図１８に示す換算表を用いた。図１８を参照すると、記録パワーＰｗ＝１１ｍＷに対応するバイアスパワーＰｂは３．８ｍＷであり、バイアスパワーＰｂは、３．８ｍＷと決定された。記録パワーＰｗ＝１１ｍＷ、バイアスパワーＰｂ＝３．８ｍＷの組み合わせにて記録を行い、ＰＲＳＮＲを測定すると、ＰＲＳＮＲは３２となった。以上より、本実施例の有効性が確認された。

実施例３について説明する。実施例３の基本構成は、実施例１と同様であり、未記録領域の判別（図１２のステップＡ１００）に先立って、媒体判別を行う点が実施例１と異なる。図２０は、実施例３における記録条件調整の手順を示している。光学的情報記録再生装置１０（図１１）は、光ディスク５０がセットされると、光ディスク５０の判別を行う（ステップＡ１０）。それ以降の手順は、図１２に示す手順と同様である。

ステップＡ１０では、セットされた光ディスク５０が、どのようなフォーマットのディスクであるか、どのメーカのディスクであるかなどを判別する。また、記録可能媒体であると判別した場合には、記録マークが記録されることによりマークの反射率が上がるＬｏｗ ｔｏ Ｈｉｇｈ媒体（ＬＨ媒体）であるか、又は、記録マークが記録されることにより反射率が下がるＨｉｇｈ ｔｏ Ｌｏｗ媒体（ＨＬ媒体）であるかを判別する。その他、記録層の数等の情報を光ディスク５０から読み出し、パワーに関する情報を読み出して、これらをシステムコントローラ１８にセットする。

実施例１と同様な構成の光学的情報記録再生装置１０を用いて、図２０に示す手順で、記録条件の調整を行った。光ディスク５０を光学的情報記録再生装置１０にセットすると、まず、ステップＡ１０の媒体判別で、光ディスク５０が、ＤｉｓｋメーカＡ−２のＬＨ媒体で、記録層が単層の媒体であることが判別された。次いで、光ヘッド１１を光ディスク５０のドライブテストゾーンに移動し、マークのない領域を検出した。その後、ステップＢ１２０（図１３）で、記録パワーを、装置が情報として保持している記録パワーを中心として所定の範囲で変化させ、バイアスパワーを、記録パワーに基づいて換算情報により導かれるバイアスパワーに固定した複数の記録条件にて記録を行った。

図２１は、装置が保持するディスクメーカごとの情報の具体例を示している。光学的情報記録再生装置１０は、同図に示す情報を参照して、ＤｉｓｋメーカＡ−２の光ディスクでの奨励記録パワーＰｗ＝１１を取得し、バイアスパワーと記録パワーとの比「０．３３」を取得する。ステップＢ１２０では、バイアスパワーＰｂを、奨励記録パワー（１１ｍＷ）×０．３３＝３．６ｍＷに固定し、記録パワーＰｗを奨励記録パワー（１１ｍＷ）を中心に所定の範囲で変化させた複数の記録条件にて記録を行った。

ステップＢ１４０で、再生信号品質を測定したところ、図２２に示す結果が得られた。ＰＲＳＮＲは、記録パワーＰｗ＝１０．５ｍＷ近傍で最大となり、最適記録パワーを、１０．５ｍＷと決定した。ステップＣ１００（図１２）のバイアスパワーの決定では、ＤｉｓｋメーカＡ−２に対応するバイアスパワーと記録パワーとの比「０．３３」（図２１）を用いて、決定された最適記録パワー１０．５ｍＷ×０．３３＝３．５ｍＷを、最適バイアスパワーとして決定した。この最適記録パワーと最適バイアスパワーとの組み合わせにてディスク全面に記録を行い、訂正可能なエラーの数として、１６ＥＣＣブロックを単位としたエラー個数の平均が２０以下と良好に再生できることを確認した。以上より、本実施例の有効性が確認できた。

実施例４について説明する。実施例４の基本構成は、実施例１と同様であり、バイアスパワーの決定（図１２のステップＣ１００）に後続して、性能判定を行う点が実施例１と異なる。図２３は、実施例４における記録条件の調整手順を示している。ステップＡ１００〜Ｃ１００までの処理は、図１２に示す手順と同様である。光学的情報記録再生装置１０は、記録パワー及びバイアスパワーを決定すると、その組み合わせの記録条件にて記録を行った際に、再生性能が、あらかじめ把握している媒体性能を下回るか否かを判定する（ステップＣ２００）。

元来、各規格にて認定を受けている媒体は、その性能を一定の基準を持って制限しており、性能は、必ず一定の基準を満たしている。ステップＣ２００では、ステップＢ１００で決定された記録パワーと、ステップＣ１００で決定されたバイアスパワーの組み合わせで記録した際の再生性能が、装置運用上問題がないレベルであるか否かを判定する。再生性能が装置運用上問題ない（性能ＯＫ）と判定された場合には、ステップＤ１００へ進んで、決定された記録パワーとバイアスパワーの組み合わせを、記録条件として設定する。再生性能が、装置運用上問題がある（性能ＮＧ）と判定された場合には、パワーの再検索処理を行う（ステップＤ１０）。

ステップＤ１０のパワーの再検索処理では、例えば、記録パワーとバイアスパワーとの比を一定に保ったままパワーの絶対値を変更する。或いは、再度、記録に関わるパラメータ、例えば光ヘッドと媒体間のチルトやフォーカス位置などを調整し、当初用いた記録パワー、バイアスパワーではなく、その時点で最適化されたパワーを用いて、バイアスパワーを一定にしつつ記録パワーを変化させて記録を行い、記録した領域を再生して性能判定を行い、再度、最適記録パワーを決定し直す。このとき、再生性能が所定の性能を満たしていれば、ステップＤ１００へ進んで、再決定された最適記録パワーと、一定値としたバイアスパワーとのみ組み合わせを条件として設定する。性能を満たしていない場合には、再決定した最適記録パワーを一定として、バイアスパワーを変化させて記録を行い、記録した領域を再生して最適バイアスパワーを決定する。

実施例１と同様な構成の光学的情報記録再生装置１０を用いて、図２３に示す手順で、記録条件の調整を行った。光ディスク５０を光学的情報記録再生装置１０にセットすると、セットされた光ディスク５０は、ＤｉｓｋメーカＢ−１のものである判定された。まず、光ヘッド１１を光ディスク５０のドライブテストゾーンに移動し、マークのない領域を検出した。次いで、ステップＢ１２０（図１３）で、記録パワーを、装置が情報として保持している記録パワーを中心として所定の範囲で変化させ、バイアスパワーを、記録パワーに基づいて換算情報により導かれるバイアスパワーに固定した複数の記録条件にて記録を行った。記録した領域を再生し、再生性能を測定して、記録パワーを決定した。その後、バイアスパワーを決定した。

決定された記録パワー及びバイアスパワーの組み合わせで記録した際の再生信号品質を測定すると、ＰＲＳＮＲは１５程度となった。図２１に示す、装置があらかじめ保持しているデータＤｉｓｋメーカＢ−１のデータを参照すると、ＰＲＳＮＲは１８であり、ステップＣ２００（図２３）の性能判定では、性能ＮＧと判定された。ステップＤ１０のパワーの再検索では、ステップＢ１００で決定した記録パワーと、ステップＣ１００で決定したバイアスパワーとの比を固定しつつパワーの絶対値を変更し、記録・再生を行ってＰＲＳＮＲを測定した。

再生信号品質の測定結果を図２４に示す。同図を参照すると、パワーを１．０７倍したパワーで、ＰＲＳＮＲが最大となる。また、このときのＰＲＳＮＲは１９程度であり、あらかじめ想定した性能（ＰＲＳＮＲ＝１８）を超えている。よって、パワーの再検索を終了し、ステップＤ１００で、ステップＢ１００で決定した記録パワー、及び、ステップＣ１００で決定したバイアスパワーをそれぞれ１．０７倍したパワーを、記録条件として設定した。このように設定した記録条件を用いることで、媒体の性能を最大限に引き出すことができ、本実施例の有効性が確認できた。

実施例５について説明する。実施例５の基本構成は、実施例４と同様であり、ステップＡ１００（図２３）に先行して媒体判別を行う点が実施例４と異なる。媒体判別には、実施例３と同様な手法を用いる。光ディスク５０を光学的情報記録再生装置１０にセットすると、ディスクメーカの判別は不可能であるが、ＬＨ媒体で、記録層が単層のライトワンス媒体であると判定された。図２５は、装置が保持するディスクメーカごとの情報の具体例を示している。同図を参照すると、メーカが不明なディスク（未知ディスク：unknownディスク）については、奨励記録パワーは１１．５ｍＷであり、バイアスパワーと記録パワーとの比は０．３４となっている。ステップＢ１２０（図１３）では、バイアスパワーＰｂを、奨励記録パワー（１１．５ｍＷ）×０．３４＝３．９ｍＷに固定し、記録パワーＰｗを奨励記録パワー（１１．５ｍＷ）を中心に所定の範囲で変化させた複数の記録条件にて記録を行った。

図２６は、記録パワーとＰＲＳＮＲとの関係を示している。また、同図では、参考のために、記録パワーと２Ｔにおけるアシンメトリ値との関係についても併せて示している。複数の記録条件にて記録を行った領域を再生し、ＰＲＳＮＲを測定すると、同図に示す結果が得られた。図２６に示すＰＲＳＮＲの測定結果から、記録パワーＰｗ＝１１ｍＷが、最適記録パワーとして決定された。その後、記録パワーＰｗを、最適記録パワー（１１ｍＷ）に固定し、バイアスパワーを変化させた複数の記録条件にて記録を行い、記録した領域を再生してＰＲＳＮＲを測定した。測定結果を図２７に示す。この結果から、バイアスパワーＰｂ＝３．４ｍＷが最適バイアスパワーとして決定された。

上記最適記録パワーと最適バイアスパワーとの組み合わせにて記録を行い、再生信号品質を測定すると、ＰＲＳＮＲは１８程度となった。図２５を参照すると、unknownディスクのＰＲＳＮＲは１５であるので、ステップＣ２００の性能判定では性能ＯＫと判定されて、記録パワーＰｗ＝１１ｍＷ、バイアスパワーＰｂ＝３．４ｍＷが、記録用のパワーとして設定された。

なお、上記の記録条件での２Ｔアシンメトリ値βを測定すると、その値は０％となり、この値を、装置が調整した調整情報として、媒体のドライブテストゾーンに、装置識別記号（ＩＤ）と共に記録した。調整前におけるＰＲＳＮＲが最大となる記録パワー（１１ｍＷ）におけるアシンメトリ値は、１．５％（図２６）であり、最終調整された値（０％）とは異なっている。最終的に調整されたパワーでのアシンメトリは０％であることが好ましく、本実施例では、媒体の性能を最大限に引き出す調整が高性能に行えることが示され、その有効性が確認された。

なお、上記実施例では、波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．６の光学的情報記録再生装置を用いたが、本発明は、これらには限定されず、その他の波長、ＮＡにて構成される装置に対しても適用可能である。また、記録波形は、パルストレイン記録波形をベースにした記録波形でも、矩形波形をベースにした記録波形であっても、効果は同様である。パルストレイン記録波形を用いた場合のマーク部に相当する記録パワーに含まれるバイアスパワー２は、本発明には直接に関係しないので、実施例における調整手順には含めていないが、性能が低い場合には、このバイアスパワー２についても調整することが好ましい。その場合、バイアスパワー２の調整は、バイアスパワーの調整後に行うことが望ましい。また、パワー以外の調整として、記録波形の時間軸方向の調整は適宜行われるとしてもよい。パワー決定に使用する性能指標については、上記したもの以外にも、装置構成により、従来知られている他の性能指標を用いることもできる。これは例えば所定のECCブロック数において発生するエラーバイト数やECCのインナー側のパリティによってエラーがあることが検出された行のトータル数であるPIエラー数を用いてもよい。つまり、基本的にエラーレート指標に置き換え可能な指標や、エラーレートと定性的にほぼ等しい意味で使用されている指標もありうるということである。

以上、説明したように、本発明の実施形態例に係る記録時光照射パワー調整方法及び光学的情報記録再生装置では、マークとスペースとに応じて記録パワーとバイアスパワーとを切り替えて照射することで記録を行うライトワンス型の記録媒体について、まず、記録パワーを良好な再生信号品質が得られる記録パワーに調整し、その後、調整された記録パワーを用いて、バイアスパワーを決定する。つまり、主にマークの長さ（大きさ）を決める記録パワーの調整を先に行い、その後で、調整された記録パワー、つまりは形成されるマークに合ったマーク整形パワー（バイアスパワー）を決定するので、良好な記録・再生特性が得られる記録時光照射パワーを、より速く、確度よく調整することができる。

以下に、本発明で採用できる態様を例示する。
記録時光照射パワー調整方法は、前記バイアスパワーを選定するステップでは、前記記録パワーを、前記記録パワー選定ステップで選定した記録パワーに固定し、前記バイアスパワーを段階的に変化させつつ所定のパタン列を記録し、該記録したパタン列を再生して再生信号品質を測定し、前記段階的に変化させたバイアスパワーのうちで、前記測定した再生信号品質が最良の再生信号品質となるバイアスパワーを選定する構成を採用できる。光学的情報記録再生装置では、前記パラメータ調整器は、前記バイアスパワーの選定では、前記再生信号品質測定部によって測定された、前記記録パワーを前記選定した記録パワーに固定し前記バイアスパワーを段階的に変化させつつ記録された所定のパタン列の再生信号品質に基づいて、前記段階的に変化させたバイアスパワーのうちで、前記測定された再生信号品質が最良の再生信号品質となるバイアスパワーを選定する構成を採用できる。この場合、選定された記録パワーとの組み合わせにおいて、最良の再生信号品質が得られるバイアスパワーを、記録時に用いるバイアスパワーとして選定することで、媒体の性能を最大限に引き出すことができる記録時光照射パワーを決定することができる。

本発明の記録時光照射パワー調整方法は、上記に代えて、前記バイアスパワーを選定するステップでは、あらかじめ設定された記録パワーとバイアスパワーとの対応関係に従って、前記選定された記録パワーに基づいて前記バイアスパワーを選定する構成を採用することができる。また、本発明の光学的情報記録再生装置では、前記パラメータ調整器は、前記選定した記録パワーと、あらかじめ記録パワーに関連付けて設定されたバイアスパワーとに基づいて、前記バイアスパワーを選定する構成を採用できる。バイアスパワーの決定については、実際にバイアスパワーを変化させつつ記録を行ってバイアスパワーを選定する他に、既知の記録パワーとバイアスパワーとの対応関係を用いて、バイアスパワーを決定する構成を採用できる。例えば記録パワーとバイアスパワーとのパワー比に基づいて、選定された記録パワーからバイアスパワーを決定する。このようにする場合には、実際に記録を行う場合に比して、バイアスパワーの選定時間を短縮化できる。

本発明の記録時光照射パワー調整方法では、前記再生信号品質が、前記パタン列を再生した再生信号に基づいて算出されるＰＲＳＮＲ又はエラーレートの少なくとも一方を含むことができる。本発明の光学的情報記録再生装置では、前記再生信号品質測定部は、前記再生信号に基づいて、ＰＲＳＮＲ又はエラーレートの少なくとも一方を算出する構成を採用できる。再生信号品質（性能）としては、これらを用いることができる。

本発明の記録時光照射パワー調整方法は、前記記録するステップに先立って、前記記録媒体に記録されているバイアスパワー設定に関する情報を含む制御情報を読み出す媒体情報読出しステップを更に有し、前記記録するステップでは、前記読み出した制御情報に含まれるバイアスパワー設定に関する情報に基づいて、前記所定のバイアスパワーを決定する構成を採用できる。本発明の光学的情報記録再生装置では、前記記録媒体にはバイアスパワーに関する情報を含む制御情報が記録されており、前記パラメータ調整器は、前記記録媒体から読み出された制御情報に含まれるバイアスパワー設定に関する情報に基づいて、前記記録パワーを変化させて記録を行う際の前記所定のバイアスパワーを決定する構成を採用できる。例えば、制御情報に、セットされた光学的情報記録媒体に適したバイアスパワーの奨励値が含まれる場合には、バイアスパワーの決定の際に、その情報を使用する。この場合には、あらかじめ決定されるバイアスパワーがどの程度の値であるかの見通しを立てておくことができる。

本発明の記録時光照射パワー調整方法では、前記制御情報が、前記記録パワーとバイアスパワーとの対応関係に関する情報を含み、前記バイアスパワー選定ステップでは、前記対応関係に関する情報に基づいて、前記選定された記録パワーから前記バイアスパワーを選定する構成を採用できる。本発明の光学的情報記録再生装置では、前記制御情報が、前記記録パワーとバイアスパワーとの対応関係に関する情報を含み、前記パラメータ調整器は、前記記録パワーとバイアスパワーとの対応関係に関する情報に基づいて、前記選定した記録パワーから前記バイアスパワーを選定する構成を採用できる。

本発明の記録時光照射パワー調整方法は、前記記録媒体が、主として光化学反応又は光熱化学反応により記録マークが形成されるライトワンス記録媒体であり、該記録媒体の記録層の一部又は全部が有機色素材料で形成され、前記光ビームの照射により形成されるマーク部の光反射率が前記レーザ光照射前の光反射率よりも高くなる媒体として構成される構成を採用できる。本発明の光学的情報記録再生装置では、前記記録媒体は、主に光化学反応又は光熱化学反応により記録マークが形成されるライトワンス記録媒体であり、該記録媒体の記録層の一部又は全部が有機色素材料で形成され、前記光ビームの照射により形成されるマーク部の光反射率が前記レーザ光照射前の光反射率よりも高くなる媒体として構成される構成を採用できる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の光照射パワー調整方法及び光学的情報記録再生装置は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

本発明は、光ビーム照射によって、ライトワンス記録媒体（主に光化学反応又は光熱化学反応により記録マークが形成される媒体）にマークとスペースとに応じて記録パワー及びバイアスパワー（マーク整形パワー）を切り替えて照射することにより記録を行う際の光照射パワー調整方法として、広く適応することができ、記録時の光照射パワー調整時間、その調整精度、これを用いた装置での信頼性を著しく高める効果を得ることができる。

本出願は、２００６年９月１５日出願に係る日本特許出願２００６−２５０８７０号を基礎とし且つその優先権を主張するものであり、引用によってその開示の内容の全てを本出願の明細書中に加入する。

Claims (14)

1. 光ビーム照射によりマークが形成されるライトワンス記録媒体に記録を行う光学的情報記録再生装置における光照射パワーを調整する方法であって、
   前記記録媒体上の所定の領域に、バイアスパワーを一定として、記録パワーを段階的に変化させつつ所定のパタン列を記録するステップと、
   前記記録するステップで記録したパタン列を再生し、再生信号品質を測定するステップと、
   前記測定した再生信号品質に基づいて、前記段階的に変化させた記録パワーのうちから１つの記録パワーを選定するステップと、
   前記選定された記録パワーを用いて、バイアスパワーを選定するステップと、
   前記選定された記録パワー及び前記選定されたバイアスパワーを照射して、マークを形成するステップと、を有することを特徴とする方法。
2. 前記バイアスパワーを選定するステップでは、
   前記記録パワーを、前記選定された記録パワーに固定し、バイアスパワーを段階的に変化させつつ所定のパタン列を記録し、該記録したパタン列を再生して再生信号品質を測定し、前記段階的に変化させたバイアスパワーのうちで、前記測定した再生信号品質が最良の再生信号品質となるバイアスパワーを選定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記バイアスパワーを選定するステップでは、あらかじめ設定された記録パワーとバイアスパワーとの対応関係に従って、前記選定された記録パワーに基づいて前記バイアスパワーを選定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記再生信号品質は、前記パタン列を再生した再生信号に基づいて算出されるＰＲＳＮＲ又はエラーレートの少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一に記載の方法。
5. 前記記録するステップに先立って、前記記録媒体に記録されているバイアスパワー設定に関する情報を含む制御情報を読み出すステップを更に有し、
   前記記録するステップでは、前記読み出した制御情報に含まれるバイアスパワー設定に関する情報に基づいて、前記所定のバイアスパワーを決定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
6. 前記制御情報が、記録パワーとバイアスパワーとの対応関係に関する情報を含み、前記バイアスパワーを選定するステップでは、前記対応関係に関する情報に基づいて、前記選定された記録パワーから前記バイアスパワーを選定することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記記録媒体が、主として光化学反応又は光熱化学反応により記録マークが形成されるライトワンス記録媒体であり、該記録媒体の記録層の一部又は全部が有機色素材料で形成され、前記光ビームの照射により形成されるマーク部の光反射率が前記レーザ光照射前の光反射率よりも高くなる媒体として構成されることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一に記載の方法。
8. 光ビーム照射によりマークが形成されるライトワンス記録媒体でデータを記録・再生する情報記録再生装置であって、
   前記記録媒体（５０）に記録を行う際に該記録媒体に照射するレーザ光の記録パワー及びバイアスパワーを設定するパラメータ調整器（２１）を備え、
   前記パラメータ調整器（２１）は、再生信号の品質を測定する再生信号品質測定部を備え、該再生信号品質測定部で測定された、前記記録媒体上の所定の領域に前記バイアスパワーを一定として前記記録パワーを段階的に変化させつつ記録された所定のパタン列の再生信号品質に基づいて、前記段階的に変化させた記録パワーのうちから１つの記録パワーを選定し、該選定した記録パワーを用いて、前記バイアスパワーを選定して、前記選定した記録パワー及びバイアスパワーを、マークを記録するときの光照射パワー及びバイアスパワーとしてそれぞれ決定することを特徴とする光学的情報記録再生装置。
9. 前記パラメータ調整器（２１）は、前記バイアスパワーの選定では、前記再生信号品質測定部によって測定された、前記記録パワーを前記選定した記録パワーに固定し前記バイアスパワーを段階的に変化させつつ記録された所定のパタン列の再生信号品質に基づいて、前記段階的に変化させたバイアスパワーのうちで、前記測定された再生信号品質が最良の再生信号品質となるバイアスパワーを選定することを特徴とする、請求項８に記載の光学的情報記録再生装置。
10. 前記パラメータ調整器（２１）は、前記選定した記録パワーと、あらかじめ記録パワーに関連付けて設定されたバイアスパワーとに基づいて、前記バイアスパワーを選定することを特徴とする、請求項８に記載の光学的情報記録再生装置。
11. 前記再生信号品質測定部は、前記再生信号に基づいて、ＰＲＳＮＲ又はエラーレートの少なくとも一方を算出することを特徴とする、請求項８〜１０の何れか一に記載の光学的情報記録再生装置。
12. 前記記録媒体（５０）にはバイアスパワーに関する情報を含む制御情報が記録されており、前記パラメータ調整器（２１）は、前記記録媒体から読み出された制御情報に含まれるバイアスパワー設定に関する情報に基づいて、前記記録パワーを変化させて記録を行う際の前記所定のバイアスパワーを決定することを特徴とする、請求項８に記載の光学的情報記録再生装置。
13. 前記制御情報が、記録パワーとバイアスパワーとの対応関係に関する情報を含み、前記パラメータ調整器（２１）は、前記対応関係に関する情報に基づいて、前記選定した記録パワーから前記バイアスパワーを選定することを特徴とする、請求項１２に記載の光学的情報記録再生装置。
14. 前記記録媒体（５０）は、主に光化学反応又は光熱化学反応により記録マークが形成されるライトワンス記録媒体であり、該記録媒体の記録層の一部又は全部が有機色素材料で形成され、前記光ビームの照射により形成されるマーク部の光反射率が前記レーザ光照射前の光反射率よりも高くなる媒体として構成されることを特徴とする、請求項８〜１３の何れか一に記載の光学的情報記録再生装置。

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