(57)【要約】【課題】光ディスク記録において、記録パルス幅のみによる調整より高精度に記録マーク長を調整して記録することができる手法を提供する。【解決手段】記録パルス調整において、各記録マーク長のそれぞれが最適な長さになるように記録パルス幅を調整した後、次に記録パワー調整において、最短記録マーク長およびそれに順ずる長さの記録マーク長がより最適な長さになるように、記録パワーを微調整することで、長い記録マーク長はほとんど変化させずに、最短記録マークおよびそれに順ずる記録マークの長さのみを高精度に調整し、記録信号の品質を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクに照射するレーザー光のパワー調整部は、所定の記録パワーにした状態でテスト記録を行うことで、記録パルス幅を調整するパルス制御部と、
記録パルス調整にて調整された記録パルス幅を用いてテスト記録を行うことで、記録パワーを調整するパワー制御部とを備えることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
ディスクからの反射光を変換した電気信号を基に記録マークのトラック方向の長さである記録マーク長および所定の記録マーク長からの誤差量を測定する記録マーク評価部をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記パワー調整部は、前記記録マーク評価部で測定された値と、前記パワー制御部で設定した記録パワーとを記憶する第一の記憶部をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記パワー調整部は、記録パワーの変化量に対する記録マーク長の変化量の関係を記憶する第二の記憶部をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の記録装置。
【請求項５】
前記第二の記憶部は、ディスクの種類毎に複数記憶していることを特徴とする、請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
記録パワー調整時に調整する記録パワーの調整範囲は、最短記録マークおよび最短記録マークに順ずる長さの記録マーク長のみが変化する範囲であることを特徴とする、請求項２に記載の記録装置。
【請求項７】
記録パワー調整において、最短記録マークおよび最短記録マークに順ずる長さの記録マーク長の誤差量のみを前記記録マーク評価部で判断することを特徴とする、請求項２に記載の記録装置。
【請求項８】
記録パワー調整は、記録パワーのうち記録マークの形成に必要なレベルのパワーおよび記録マーク終端の形成に必要なレベルのパワーの両方、またはどちらか一方のみを調整することを特徴とする、請求項１に記載の記録装置。
【請求項９】
テスト記録は、ディスク上の未記録領域に記録することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項１０】
ディスクに照射するレーザー光の所定の記録パワーで、各記録マーク長が全て所定の値以下になるまで、記録パルス幅を調整しながらテスト記録と記録マーク長の評価を繰り返す記録パルス調整ステップと、前記記録パルス調整ステップで調整された記録パルス幅で、最短記録マーク長および最短記録マークに順ずる長さの記録マーク長が所定の値以下になるまで、記録パワーを調整しながらテスト記録と記録マーク長の評価を繰り返す記録パワー調整ステップを有する記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光をディスクに照射して情報の記録および読み取りを行う光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地上波デジタル放送やＣＳ／ＢＳデジタル放送などで高画質化が進み、市場においてその高画質の映像を高画質のまま記録・保存する要望が高まっている。映像を記録・保存するには、現在ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙディスクといった光ディスクに記録するのが主流であり、高画質化に伴いデータ容量が増大するので、高密度に記録する必要がある。また、一旦ＨＤＤに保存した後、残したい映像のみ光ディスクに記録するといった場合、より高倍速な記録への要望も高まっている。
【０００３】
ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙディスク等に情報を記録する場合、相変化記録方式が用いられる。相変化記録方式とは、ピークパワーと呼ばれる高いパワーのレーザー光を照射してディスクの記録膜を熱した後、急激にパワーを下げる（ボトムパワー）ことにより急冷して非結晶状態（アモルファス化）にしたり、またピークパワーより低いイレースパワーで熱して徐々に冷却することで記録膜を結晶状態にしたりすることで、記録膜上に記録マークを形成する方式である。また相変化記録方式は、記録前の記録膜の状態（結晶、または非結晶）に左右されることなく、１回で以前の情報を消去し新しい情報を記録できるダイレクトオーバーライト方式である。記録する情報は符号化されていて記録マークの長短（トラック方向の長さ）で現される。記録マーク長については、ピークパワーのままレーザー光を照射し続けると、記録マークの先頭部分を十分に急冷することができず、所望の長さの記録マークを形成できない。そこで、ピークパワーをパルス的に変化させる（記録パルス）ことで、途中に冷却期間を入れ、記録パルスの数の分だけ短い記録マークをつなげるようにし、２Ｔ、３Ｔといった長さの異なる記録マーク形成している。また各記録パルスの幅で長さの異なる各記録マークのそれぞれの長さを微妙に調整している。
【０００４】
光ディスクの記録／再生の互換性確保のためには、記録媒体のばらつき、光ディスク装置のばらつき、温度によるばらつき等の如何なる条件の下でも同じ長さの記録マークをディスクに形成し、またディスク上の記録マークの長さを適切に認識する必要がある。つまり、記録時の記録マーク（特に、最短記録マーク）の形成においては、記録パルス幅の調整が重要となっている。
【０００５】
上記を実現するための手法として、実際にディスクに情報を記録する前に、レーザーパワーを一定にしたまま数回記録パルス幅を変化させるか、または記録パルス幅を一定にしたままレーザーパワーを数回変化させてテスト記録を行い、それらを再生してジッタ及び標準偏差を求め、それらの値が所定の値以下になる記録パルス幅やパワーを最適とする手法がある（例えば、特許文献１参照。）。しかし、記録の高倍速化が進むにつれて、記録パルス幅のより高速な制御が必要になってくる。特に、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクでの高倍速記録等の最短記録マークにおいて、厳密に記録マーク長を最適化しようとした場合、ｐｓ（ピコ秒＝１／１０１２秒）単位の記録パルス制御が必要となり、動作周波数としてＴＨｚ（テラＨｚ＝１０１２Ｈｚ）以上の周波数が必要となる。現状で、その周波数の実現は困難なので、記録パルス幅の調整だけでは最短記録マーク長の最適化ができない。また、レーザーパワーの調整で長い記録マークの長さを調整すると、同時に短い記録マークの長さもより顕著に変化してしまうので、長い記録マークと短い記録マークが同時に条件を満たすためには（全体最適）、どちらも妥協しあう部分があって、お互いの真の最適条件からずれてしまう問題がある。
【特許文献１】特開２０００−３６１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、高密度化・高倍速化の実現において記録パルス幅の制御だけ、またはレーザーパワーの制御だけでは、高精度な記録マークを形成できない点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ある一定のレーザーパワーを用いて記録パルス幅を調整した後、レーザーパワーを微調整して、記録マーク長を最適化することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光ディスク装置は、まず記録パルス調整で長い記録マークの長さを調整し、次に記録パワー調整で短い記録マークの長さを調整することで、長短どちらの記録マークも高精度に最適化できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の詳細を、実施例を用いて説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施例１の光ディスク装置の構成図である。光ピックアップ１は、記録時にはディスク２にレーザー光Ａを照射してディスク２上に記録マークを形成し、また再生時には照射したレーザー光Ａのディスク２からの反射光Ｂを検出し電気信号Ｃに変換する。記録マーク評価部３では、電気信号Ｃからジッタやエラーレート等の信号品質、および記録マークのトラック方向の長さ（記録マーク長）とその記録マーク長の所定の長さからの誤差量を測定し、それら測定値を測定結果Ｄとしてパワー調整部４に送る。パワー調整部４では、測定結果Ｄを基に、パルス制御部５で記録時において記録マークの長さに応じてレーザー光Ａのパワーをパルス的に変化（記録パルス）させるパルス制御信号Ｅを、またパワー制御部６で記録パルスのレベル（記録パワー）および再生時のパワーを決定するパワー制御信号Ｆを光ピックアップ１に送る。また、記憶部７で測定結果Ｄと記録パワーの設定値とを記憶する。図１では、記憶部７はパワー調整部４の内部に構成されているが、パワー調整部４以外に構成されていてもよい。本発明の主体は、最適な記録マークの形成するためのパワー決定方法にあるので、光学系、サーボ系、機構系の説明は省略する。
【００１１】
図２は、記録パルスと記録マークの関係を示す図である。まずピークパワーでディスクの記録膜を熱し、すぐバイアスパワーまでレベルを下げることで記録膜を急冷し、記録マークの先頭部分を形成する。そして、またすぐにピークパワーまでレベルを上げて記録膜を熱し、バイアスパワーで急冷することで、先頭部分につなげて記録マークを形成する。この記録パルス（ピークパワーとバイアスパワーの変化）の数により２Ｔや３Ｔといった長さの異なる記録マークを形成する。そして最後に、ボトムパワーのレベルまで下げて急冷することで、記録膜上の熱の拡散による記録マーク終端の形状悪化を防ぎ、所望の位置で記録マークの終端を形成する。この時、同じ記録パルスの数や幅（ピークパワーの時間）で記録しても、ディスクの記録膜の特性の違いによって、同じ２Ｔや３Ｔでも長さが微妙に変化してしまうので、ディスクに合わせて各記録パルスの幅を調整することで、適切な記録マーク長の形成を維持している。
【００１２】
図３は、図１の光ディスク装置を用いた最適な記録パルスおよび記録パワーの決定手順を示すフローチャート図である。まず第１の記録パルス調整で記録パルス幅を調整し、次に第２の記録パワー調整で記録パワーを調整する。以下に、その各調整手順の詳細を説明する。ここでは、再生に用いるパワー、サーボ、イコライザ等の調整は終了していることとする。
【００１３】
まず、第１の手順である記録パルス調整において、パワー制御部６で記録パワーをある所定の値にしておく。ここで記録パワーとは、ピークパワー、バイアスパワー、およびボトムパワー等の記録時に必要なパワー変動の全てのレベルのパワーのことを示す。ある所定の値は、例えばＲＦ信号のピークとボトムの比である変調度が規定の値になるような記録マークの幅（半径方向の長さ）を形成するために調整された各パワー値とする。
【００１４】
それから、パルス制御部５で各記録マーク長に応じた記録パルス幅の初期値を設定し、そのパルス制御信号Ｅと上記で設定したパワー制御信号Ｆを光ピックアップ１に送り、ディスク２にテスト記録を行う。ここで、最初に設定する記録パルス幅の初期値は、例えばディスクの種類に合わせて既に記憶してある値等を用いる。
【００１５】
そして、テスト記録した信号を再生することで、光ピックアップ１で反射光Ｂから電気信号Ｃが生成される。ここで、電気信号Ｃは、例えば反射光量の強弱で信号（記録マーク）の有無を表すＲＦ信号等とする。
【００１６】
記録マーク評価部３で、電気信号Ｃを基に、長さの異なる各記録マーク長とそれぞれの所定の長さとの誤差量や、ジッタおよびエラーレート等の信号品質が測定され、それらが全て判定値ａ以下なら、記録パルス調整は終了となり、次の記録パワー調整に移る。測定値のうち一つでも判定値ａ以上なら、その測定結果Ｄがパワー調整部４に送られる。ここで、記録マーク長や、ジッタおよびエラーレートの測定において、数回測定した平均値を取る等の工夫をした方がよいのは言うまでもない。
【００１７】
パワー調整部４では、測定結果Ｄを基に、パルス制御部５で記録パルス幅を再設定し、パルス制御信号Ｅを光ピックアップ１に送って、再度ディスク２にテスト記録を行う。
【００１８】
以下、各記録マーク長の誤差量やジッタおよびエラーレートが全て判定値ａ以下になるまで、テスト記録と記録マークの評価を繰り返す。
【００１９】
ここで、後述の記録パワー調整で、最短記録マークおよびそれに順ずる長さの記録マークの長さのみを調整するので、ここでは比較的長い記録マークの長さに重点をおいて調整することが望ましい。ただし、記録パワー調整で調整する最短記録マーク長およびそれに順ずる長さの記録マーク長の変化は非常に小さい範囲なので、記録パルス調整で最短記録マーク長およびそれに順ずる長さの記録マーク長もなるべく所定の値に近づけておく必要がある。
【００２０】
次に、第２の手順である記録パワー調整では、記録マーク評価部３でまず第１の手順にて各記録マーク長の誤差量が全て判定値ａ以下になった時の測定結果Ｄのうち、最短記録マーク長およびそれに順ずる長さの記録マーク長の誤差量が新たな判定値ｂ以下になっているか確認する。判定値ｂ以下であれば記録パワー調整は終了し、判定値ｂ以上であればその誤差量が測定結果Ｄとしてパワー調整部４に送られる。ここで、新たな判定値ｂは、記録パルス調整時の判定値ａより厳しい値とすることで、最短記録マークおよびそれに順ずる長さの記録マークの長さの精度を高めている。また、記録マーク長のみならず、ジッタやエラーレート等といった信号品質の評価もしておくと記録品質が維持できるので望ましい。
【００２１】
パワー調整部４において、記憶部７で記憶されている記録パワーの変化量に対する各記録マーク長の変化量の関係を基に、測定結果Ｄを用いて最適な記録パワー値を求める。
【００２２】
また、ここで調整する記録パワーは、記録マークの先端または後端の長さを微調整することができるピークパワーとボトムパワーの両方、またはどちらか一方のみを調整するもので、その他のバイアスパワー等は変更しないものとするので、記憶している上記関係もピークパワーおよびボトムパワーのみ、またはどちらか一方に関するもののみでよい。
【００２３】
さらに、記録パワー調整で調整する最適な記録パワーの調整範囲は、最短記録マークおよびそれに順ずる長さの記録マークの長さのみが変化して、それ以外の記録マーク長は変化しない記録パワーの変化量の範囲内であるものとする。つまり、ある程度記録パワーを変化させないと長い記録マーク長は変化せず、その時短い記録マーク長はより変化が大きくなる。よって、上記の記録パルス調整で長い記録マークの長さを調整し、この記録パワー調整で短い記録マークの長さを調整することで、それぞれ独立して最適な長さに調整できる。尚、長い記録マーク長が変化する範囲まで記録パワーを変化させた時の短い記録マーク長の変化量は、記録パルス幅で調整できる最小単位の変化量より小さいので、ここで長い記録マーク長が変化する範囲まで記録パワーを変化させたとしても、上述の記録パルス調整での調整結果に影響を与えることはない。また、最短記録マークおよびそれに順ずる長さの記録マークの長さのみが変化する記録パワーの調整範囲では、記録マーク幅の変化も無視できる範囲である。
【００２４】
そして、パワー調整部４で求めた最適な記録パワー値になるように、パワー制御部５からパワー制御信号Ｆでレーザー光Ａの記録パワーを再設定し、再度ディスク２にテスト記録を行う。ここで、パルス制御信号Ｅは、上記の記録パルス調整で求めた設定を用いるものとする。
【００２５】
以下、最短記録マーク長およびそれに順ずる長さの記録マーク長の誤差量が判定値ｂ以下になるまで、テスト記録と記録マーク長の測定を繰り返す。ここで、ディスクに信号をオーバーライト（上書き記録）する時、同じ記録パワーおよび記録パルスで記録しても、記録膜の特性により、記録マーク長が変化してしまう場合がある。そこで、パワー調整で繰返しディスク２にテスト記録を行う時、毎回ディスク上の異なる領域、つまり一度も記録されていない領域に記録することで、そのオーバーライト特性の影響を無視することができる。
【００２６】
以上により、記録パルス調整で主に長い記録マーク長を、その後の記録パワー調整で短い記録マーク長を別々に調整することで、お互い最適な長さに精度よく調整することができる。
【００２７】
（実施の形態２）
実施例１では、記憶部７で「記録パワーの変化量に対する各記録マーク長の変化量の関係」が記憶されているとしたが、これは記録パワーの調整時間を短縮するためのものであり、ディスクの種類によって上記関係が異なる場合は、そのそれぞれの関係を記憶しておいて、ディスクの種類毎に使い分けることが望ましい。しかし、ディスクやメーカーは年々増加しており、ディスク毎に関係を導き出し、記憶しておくことが困難になる。また、同種のディスクであっても、経年変化や、ディスクの製造ばらつき等によって実際の関係と記憶している関係が異なってくる場合がある。すると、記憶している関係を用いた調整では、逆に調整に時間がかかる問題が生じる。
【００２８】
それを避けるために、第２の手順である記録パワー調整で、最初に最短記録マーク長およびそれに順ずる長さの記録マーク長の誤差量が判定値ｂ以上になった場合、上記の記憶されている記録パワーの変化量に対する各記録マーク長の変化量の関係を用いずに、前記誤差量とその時の記録マーク長である測定結果Ｄ、およびその時の記録パワーの設定値を記憶部７に記憶し、記録パワーを所定量変化させてディスク２に再度テスト記録を行う。
【００２９】
再び最短記録マーク長およびそれに順ずる長さの記録マーク長の誤差量が判定値ｂ以上になった場合、パワー調整部４で、現在の記録パワーの設定値および上述の記憶部７で記憶した前回の記録パワーの設定値と、今回の測定結果Ｄおよび上述の記憶部７で記憶した前回の測定結果Ｄから、そのディスクに合った「記録パワーの変化量に対する各記録マーク長の変化量の関係」を導き出し、その関係と今回の誤差量から最適な記録パワーを求め、再度テスト記録を行い、誤差量を測定する。以下同様に、誤差量が判定値ｂ以下になるまで、毎回「記録パワーの変化量に対する各記録マーク長の変化量の関係」を導き出し、誤差量から最適な記録パワーを求め、テスト記録を行うことを繰り返す。これにより、ディスクの種類毎に上記関係を記憶することなく、またディスクの経年変化等にも影響されることもなく、記録パワー調整の時間短縮が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明は記録マーク長を記録パルスで調整するより、記録パワーで調整する方が高精度に調整できること利用し、記録時のパワーに関する調整において、記録パルスの調整の後に記録パワーの調整を入れることで、より高精度に記録マーク長を調整でできる。現在、光ディスク記録において高密度化・高倍速化が進む中で、特に短い記録マーク長の精度向上が必須になってきており、短い記録マークを高精度に形成できる本発明の利用効果は高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１における光ディスク装置の構成図
【図２】記録パルスと記録マークの関係を示す図
【図３】図１の光ディスク装置を用いた記録パルスおよびパワーの決定手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３２】
１    光ピックアップ
２    ディスク
３    記録マーク評価部
４    パワー調整部
５    パルス制御部
６    パワー制御部
７    記憶部
Ａ    レーザー光
Ｂ    反射光
Ｃ    電気信号
Ｄ    測定結果
Ｅ    パルス制御信号
Ｆ    パワー制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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