(57)【要約】【課題】レーザ発光特性の非線形を考慮し、２値パルス記録方式において、最適なパワー比を短時間で高精度に設定すること。【解決手段】光ディスクに対して２値のパワーレベル（Ｐｏ，Ｐｍ、ただしＰｏ＞Ｐｍ）を有する記録レーザにて信号を記録する記録パワーの設定方法において、パワー比ｋ（＝Ｐｏ／Ｐｍ）を所定の値とし、記録パワーＰｏを段階的に変えたテスト信号を光ディスクに記録し、該光ディスクに記録されたテスト信号を再生する。再生された信号から振幅の非対称性を示すβ値を取得し、該β値の記録パワーＰｏに対する変化率Δβ（＝ｄβ／ｄＰｏ）を算出する。目標のβ値における該算出した変化率Δβの値を目標のΔβの値と比較し、その結果に基づき記録レーザのパワー比ｋを補正して設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに対して２値のパワーレベル（Ｐｏ，Ｐｍ、ただしＰｏ＞Ｐｍ）を有する記録レーザにて信号を記録する記録パワーの設定方法において、
パワー比ｋ（＝Ｐｏ／Ｐｍ）を所定の値とし、記録パワーＰｏを段階的に変えたテスト信号を光ディスクに記録し、
該光ディスクに記録されたテスト信号を再生し、
該再生された信号から振幅の非対称性を示すβ値を取得し、
該β値の記録パワーＰｏに対する変化率Δβ（＝ｄβ／ｄＰｏ）を算出し、
目標のβ値における該算出した変化率Δβの値を目標のΔβの値と比較し、
比較結果に基づき記録レーザのパワー比ｋを補正して設定することを特徴とする記録パワーの設定方法。
【請求項２】
請求項１記載の記録パワーの設定方法において、
前記算出した変化率Δβの値が前記目標のΔβの値よりも大きい場合、前記パワー比ｋを前記所定の値よりも大きな値に補正することを特徴とする記録パワーの設定方法。
【請求項３】
光ディスクに対して２値のレーザ駆動用電流値Ｉｏ，Ｉｍにより２値のパワーレベル（Ｐｏ，Ｐｍ、ただしＰｏ＞Ｐｍ）を有する記録レーザを与えて信号を記録する記録パワーの設定方法において、
所定のパワー比Ｐｏ／Ｐｍに対応する電流比ｋ（＝Ｉｏ／Ｉｍ）の元に、記録電流Ｉｏを段階的に変えたテスト信号を光ディスクに記録し、
該光ディスクに記録されたテスト信号を再生し、
該再生された信号から振幅の非対称性を示すβ値を取得し、
該β値の記録電流Ｉｏに対する変化率Δβ（＝ｄβ／ｄＩｏ）を算出し、
目標のβ値における該算出した変化率Δβの値を目標のΔβの値と比較し、
比較結果に基づき記録レーザ駆動用電流の電流比ｋを補正して設定することを特徴とする記録パワーの設定方法。
【請求項４】
請求項３記載の記録パワーの設定方法において、
前記算出した変化率Δβの値が前記目標のΔβの値よりも大きい場合、前記電流比ｋを前記所定の値よりも大きな値に補正することを特徴とする記録パワーの設定方法。
【請求項５】
光ディスクに対して２値のパワーレベル（Ｐｏ，Ｐｍ、ただしＰｏ＞Ｐｍ）を有する記録レーザにて信号を記録する光ディスク装置において、
光ディスクに照射する記録レーザを発光するレーザ発光部と、
該レーザ発光部に対し、該記録レーザのパワー比ｋ（＝Ｐｏ／Ｐｍ）を所定の値とし、記録パワーＰｏを段階的に変えたテスト信号を供給する記録パワー設定部と、
該光ディスクに記録されたテスト信号を再生する信号再生部と、
再生された信号から振幅の非対称性を示すβ値を取得し、該β値の記録パワーＰｏに対する変化率Δβ（＝ｄβ／ｄＰｏ）を算出し、目標のβ値における上記算出した変化率Δβの値を目標のΔβの値と比較する信号解析部とを備え、
該信号解析部の比較結果に基づき、該記録パワー設定部は記録レーザのパワー比ｋを補正して設定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項５記載の光ディスク装置において、
前記記録パワー設定部は、前記算出した変化率Δβの値が前記目標のΔβの値よりも大きい場合、前記パワー比ｋを前記所定の値よりも大きな値に補正することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
光ディスクに対して２値のレーザ駆動用電流値Ｉｏ，Ｉｍにより２値のパワーレベル（Ｐｏ，Ｐｍ、ただしＰｏ＞Ｐｍ）を有する記録レーザを与えて信号を記録する光ディスク装置において、
光ディスクに照射する記録レーザを発光するレーザ発光部と、
該レーザ発光部に対し、所定のパワー比Ｐｏ／Ｐｍに対応する電流比ｋ（＝Ｉｏ／Ｉｍ）の元に、記録電流Ｉｏを段階的に変えたテスト信号を供給する記録パワー設定部と、
該光ディスクに記録されたテスト信号を再生する信号再生部と、
再生された信号から振幅の非対称性を示すβ値を取得し、該β値の記録電流Ｉｏに対する変化率Δβ（＝ｄβ／ｄＩｏ）を算出し、目標のβ値における上記算出した変化率Δβの値を目標のΔβの値と比較する信号解析部とを備え、
該信号解析部の比較結果に基づき、該記録パワー設定部は記録レーザ駆動用電流の電流比ｋを補正して設定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
請求項７記載の光ディスク装置において、
前記記録パワー設定部は、前記算出した変化率Δβの値が前記目標のΔβの値よりも大きい場合、前記電流比ｋを前記所定の値よりも大きな値に補正することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに対して２値のパワーレベルを有する記録レーザパルスにて信号を記録する光ディスク装置および記録パワーの設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光ディスクを用いてデータ記録を行う光ディスク装置では、半導体レーザから発生されたレーザ光を、光ディスク上の記録面に照射、集光させ、その熱エネルギーにて記録面の物理的性状を変化させることで記録マークを形成する。ここで使用される光ディスクは、製造メーカーによって、レーザ強度に対する記録面の記録感度にばらつきがあり記録特性が異なる。
【０００３】
そこで、記録品質を高めるために、データ記録開始前に、レーザ光の照射強度を最適な値に設定するためのレーザ強度調整（以下ＯＰＣ：Ｏｐｔｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）が行われている。データを記録する前に、ＯＰＣ領域にて所定パターンのテスト信号をレーザ強度を段階的に変えて記録し、その再生信号の品質から、当該光ディスクに対する最適なレーザ照射強度を求めている。再生信号の品質としては、再生波形の非対称性（β値）や記録パワーに対するβ値の変化率を評価する方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１では、非対称性（β値）だけでなく、記録パワーに対するβ値の変化率から最適な記録パワーを設定することが開示される。
【０００５】
一方、高倍速記録においては、マルチパルス方式ではなく、２値のパワーレベルを使用する方式（以下、２値パルス方式と呼ぶ）が採用されている。その際には、記録パワーだけでなく、２値のパワーレベルの比が重要になる。特許文献２では、２値のパワー比を設定する際に、この非対称性（β値）を指標にすることが開示される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−６８６８号公報
【特許文献２】特開２００３−８５７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
半導体レーザの発光特性は駆動電流に対し線形ではなく、特に高パワー領域においてレーザの発光効率が低下する。このため、２値パルス方式のＯＰＣ処理において、従来のようにレーザ駆動電流値の比を頼りにパワー比を設定する方法では、正確なパワー比を与えることができず、よって記録品質の低下を招くことになる。
【０００８】
レーザの駆動電流を正確に制御するには、電流−光出力特性（ＩＬ特性）を測定し、これを元に電流値の補正を行う方法がある。しかしこれを実行するには、フォーカスサーボを解除して行わねばならず、この復帰処理等に時間を要する。また、測定に使用するパルスは特別のパターンでなければならず、現実のデータ信号の場合にもそのまま適用できる保証はない。
【０００９】
上記各特許文献１、２では、ディスク媒体の熱波形歪に起因する課題を解決するものであるが、レーザの発光特性の非線形現象については何ら考慮されていない。
【００１０】
本発明の目的は、レーザ発光特性の非線形を考慮し、２値パルス記録方式において、最適なパワー比を短時間で高精度に設定することのできる光ディスク装置および記録パワーの設定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、光ディスクに対して２値のパワーレベル（Ｐｏ，Ｐｍ、ただしＰｏ＞Ｐｍ）を有する記録レーザにて信号を記録する記録パワーの設定方法において、パワー比ｋ（＝Ｐｏ／Ｐｍ）を所定の値とし、記録パワーＰｏを段階的に変えたテスト信号を光ディスクに記録し、該光ディスクに記録されたテスト信号を再生する。再生された信号から振幅の非対称性を示すβ値を取得し、β値の記録パワーＰｏに対する変化率Δβ（＝ｄβ／ｄＰｏ）を算出する。目標のβ値における該算出した変化率Δβの値を目標のΔβの値と比較し、その結果に基づき記録レーザのパワー比ｋを補正して設定する。
【００１２】
また本発明は、光ディスクに対して２値のパワーレベル（Ｐｏ，Ｐｍ、ただしＰｏ＞Ｐｍ）を有する記録レーザにて信号を記録する光ディスク装置において、光ディスクに照射する記録レーザを発光するレーザ発光部と、該レーザ発光部に対し、該記録レーザのパワー比ｋ（＝Ｐｏ／Ｐｍ）を所定の値とし、記録パワーＰｏを段階的に変えたテスト信号を供給する記録パワー設定部と、該光ディスクに記録されたテスト信号を再生する信号再生部と、再生された信号から振幅の非対称性を示すβ値を取得し、該β値の記録パワーＰｏに対する変化率Δβ（＝ｄβ／ｄＰｏ）を算出し、目標のβ値における上記算出した変化率Δβの値を目標のΔβの値と比較する信号解析部とを備える。該信号解析部の比較結果に基づき、該記録パワー設定部は記録レーザのパワー比ｋを補正して設定する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、２値パルス記録方式において、レーザ発光特性が非線形である場合であっても記録品質の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図である。この装置では、半導体レーザ５から発したレーザ光は、ビームスプリッタ４、ミラー３、対物レンズ２を通過して、光ディスク１の記録面に照射し信号の記録を行う。レーザ光の発光パワーレベルとタイミングは、レーザ駆動部６からの駆動電流により制御する。デジタルデータ変調部１２は、入力信号やテスト信号を変調し、記録パルス波形を生成してレーザ駆動部６に供給する。本実施例では、記録パルス波形として２値のパワーレベルを有する記録パルス（２値パルス方式）を採用する。よって、レーザ駆動部６は発光パワーだけでなく、２値のパワーレベルの比も制御する。コントローラ１１はレーザ駆動部６とデジタルデータ変調部１２を制御する。記録パワー設定用テスト信号は、２値のパワーレベルの比ｋを所定の値（光ディスクの物理特性に応じて予め与えられた値で、電流比で設定する）とし、発光パワーＰｏのレベルを段階的に変化させて、光ディスク１に記録する。
【００１５】
光ディスクに記録した信号の再生は、読み取り用の低いパワーのレーザ光を光ディスク１に照射し、それからの反射光を光検出部（ディテクタ）７にて電気信号（電流信号）に変換する。ＩＶアンプ８はこれを電圧信号に変換し、アナログ信号処理部９は波形処理を行い、ＡＤ変換部１０はデジタル信号に変換する。コントローラ１１は再生されたテスト信号を解析し、その品質を評価し、レーザ駆動部６にフィードバックして記録パワー（駆動電流）の条件を最適に設定する。
【００１６】
本実施例では、評価パラメータとして、再生信号の振幅の非対称性を示すβ値を取得する。さらにそのβ値の記録パワーＰｏに対する変化率Δβを算出する。そして、算出したΔβを目標のΔβ（光ディスクの物理特性に応じて予め与えられた値）と比較し、その結果に基づき記録パルスのパワー比（電流比）ｋを補正して設定する。
【００１７】
図３は、本実施例において使用する記録パルスの波形の一例を示す図である。記録マークが長マークの場合は２値レベルを有する凹型パルス（２値パルス）３１を、短マークの場合は単一レベルのパルス３２を使用する。長マークの凹型パルス（２値パルス）において、高パワーのレベルをＰｏ、低パワーのレベルをＰｍとしたとき、パワー比ｋはＰｏ／Ｐｍで定義される。同様にそれぞれのレベルに対応するレーザ駆動電流をＩｏ、Ｉｍとし、電流比ｋもＩｏ／Ｉｍで定義する。なお、図中のＰｒは再生時に照射するパワーレベルを示す。
【００１８】
図４は、本実施例における半導体レーザの発光特性（非線型特性）を説明する図である。横軸はレーザ駆動部が半導体レーザに供給する駆動電流Ｉで、縦軸は半導体レーザから出力されるレーザパワーを示す。
【００１９】
実際の半導体レーザの発光特性（ＩＬ特性）４１は、高パワー領域では発光効率が低下するため、理想（直線）のＩＬ特性４０から外れる。発光パワーが大きいほどこの差は拡大する。よって、２値パルスにおいて所定の電流比Ｉｏ／Ｉｍの駆動電流を与えても、実際に得られるパワー比Ｐｏ’／Ｐｍ’は理想のパワー比Ｐｏ／Ｐｍとは異なる。図の特性の場合、実際のパワー比Ｐｏ’／Ｐｍ’は理想のパワー比Ｐｏ／Ｐｍよりも小さくなる。この誤差のため、理想のＩＬ特性を仮定し、最適記録条件とされるパワー比Ｐｏ／Ｐｍに対応する電流比Ｉｏ／Ｉｍにて駆動しても、実際に記録された信号の品質は、期待した品質よりも劣ることになる。
【００２０】
本実施例では、半導体レーザの発光特性の非線型特性に起因する差を補償するよう記録条件を補正し、記録信号の品質低下を防止するものである。
【００２１】
図２は、本発明による記録パワーの設定方法の一実施例を示すフローチャート図である。テスト信号を記録再生して、信号の品質の評価結果に基づき、記録パワー（２値パルスにおけるパワー比）を補正するものである。
【００２２】
ステップＳ２１では、パワー比ｋ（＝Ｐｏ／Ｐｍ）を所定の値に設定（初期化）する。具体的には、レーザ駆動部６に対し、当該光ディスクに対し予め与えられている最適記録パワー比Ｐｏ／Ｐｍに対応する電流比Ｉｏ／Ｉｍを設定する。
【００２３】
ステップＳ２２では、記録パワーを変えてテスト信号を記録する。具体的にはデジタルデータ変調部１２から供給される２値パルスを含むテスト信号を、電流比ｋ（＝Ｉｏ／Ｉｍ）を上記の設定値とし、記録パワーＰｏ（記録電流Ｉｏ）を段階的に変えて光ディスクに記録する。
【００２４】
ステップＳ２３では、光ディスクからテスト信号を再生し、各記録パワーにおける再生波形の非対称性β値を取得する。ここで、図５から図７を用いて、再生信号波形の非対称性β値およびその要因について説明する。
【００２５】
図５は、再生信号波形の非対称性β値の定義を示す。再生信号のＡＣ中心レベルを基準（０レベル）とし、最大振幅レベルをＡ１、最小振幅レベルをＡ２とする。Ａ１は、ディスク上の長スペースの変調度に依存し、Ａ２は、ディスク上の長マークの変調度に依存する。短マークは長マークに比べマーク数が多いため、基準となるＡＣ中心レベルは、主に短マークの変調度に依存する。そして非対称性βは、次の計算式（１）により求める。
【００２６】
β＝（Ａ１＋Ａ２）／（Ａ１−Ａ２）・・・（１）
図６は、再生波形の振幅レベルと記録パワーＰｏ及びパワー比ｋ（＝Ｐｏ／Ｐｍ）との関係を説明する図である。図５の波形における最大振幅レベル（トップエンベロープ）Ａ１は、長スペースに対応するので記録パワーＰｏに依らずレベルは一定である。ＡＣ中心レベルは、短マークに対応するから、記録パワーＰｏには依存するがパワー比ｋにはあまり依存しない。最小振幅レベル（ボトムエンベロープ）Ａ２は、長マークに対応するから、記録パワー比ｋに大きく依存する。図から分かるように、パワー比ｋが小さいと、ＡＣ中心を基準とするＡ１レベル、Ａ２レベルの対称性が崩れ、βの変化率が大きくなる。
【００２７】
図７は、記録パワーＰｏと非対称性β値の関係の一例を示す図である。目標のβ値（Ｔａｒｇｅｔ  β）が得られる記録パワーレベルを目標パワー（Ｔａｒｇｅｔ  Ｐｏｗｅｒ）に設定する。また、非対称性β値の特性は、パワー比ｋ（＝Ｐｏ／Ｐｍ）に依存する。図６で説明したように、ｋが小さいと曲線の傾きが急峻で（曲線７１）、ｋが大きいと傾きが緩やかになる（曲線７２）。
【００２８】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３で求めたβ曲線について、さらにその傾き、すなわち記録パワーＰｏに対するβ値の変化率Δβを算出する。そのため、目標β値におけるβ値の記録パワーＰｏに対する微分値ｄβ／ｄＰｏを計算する。
【００２９】
ステップＳ２５では、算出した変化率Δβを目標のΔβの値と比較して、その差が所定範囲内かどうか判定する。ここで、Δβの目標値は、最適記録条件（記録ストラテジ）情報として予め保存している。目標のΔβ値が得られれば、記録歪が少なく良好に記録されたことを意味する。よって、算出した変化率Δβと目標のΔβとの差が所定範囲内であれば、初期設定したパワー比ｋ（＝Ｐｏ／Ｐｍ）で問題なしとする。もし算出した変化率Δβと目標のΔβとの差が所定範囲内になければ、ステップＳ２６に移行する。
【００３０】
ステップＳ２６では、算出した変化率Δβと目標のΔβとの差に基づき、レーザ駆動部６の設定したパワー比ｋ（＝Ｐｏ／Ｐｍ）を補正する。その補正方法を次に説明する。
【００３１】
図８は、パワー比ｋと非対称性β値の変化率Δβとの関係を示す。図７でも示されるように、パワー比ｋが小さいと変化率Δβは大きく、ｋが大きいとΔβは小さくなる。算出されたΔβが目標のΔβに一致しないのは、初期設定したパワー比ｋが目標のパワー比ｋ（Ｔａｒｇｅｔ  ｋ）からずれたためである。ずれた原因は、レーザ駆動部６から目標のパワー比ｋに相当する駆動電流比Ｉｏ／Ｉｍを与えても、レーザ発光パワーの非線型特性により、実際に出力されるパワー比ｋはそれに追従できなかったことによる。例えば、高パワー領域では発光効率が低下するので、実際のパワー比ｋは目標値よりも小さくなり、その結果、変化率Δβは目標Δβよりも大きい値が得られる（Ａ点で示す）。この場合のには、目標Δβの得られる位置（Ｂ点で示す）までパワー比ｋ（電流比）を増大させるよう補正する。逆に変化率Δβが目標Δβよりも小さい値が得られた（Ｃ点で示す）場合には、パワー比ｋ（電流比）を減少させるよう補正する。
【００３２】
以上の手順により、レーザ発光パワー比ｋが目標の値（範囲）に収まるように制御する。このフィードバックを繰り返せば、さらに高精度の設定が可能となる。
【００３３】
本実施例の結果、レーザ発光パワー比ｋは目標の値に設定できるので、レーザ発光パワーの非線型特性を補償し、これに起因する記録品質の低下を防止することができる。また、本実施例の設定方法は、ＯＰＣ処理などの初期設定作業の一環として、実際のデータ信号に近いテスト信号を用いて実行できるので、短時間でかつ高精度に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図。
【図２】本発明による記録パワーの設定方法の一実施例を示すフローチャート図。
【図３】本実施例において使用する記録パルスの波形の一例を示す図。
【図４】本実施例における半導体レーザの発光特性（非線型特性）を説明する図。
【図５】再生信号波形の非対称性β値の定義を示す図。
【図６】再生波形の振幅レベルと記録パワーＰｏ及びパワー比ｋとの関係を説明する図。
【図７】記録パワーＰｏと非対称性β値の関係の一例を示す図。
【図８】パワー比ｋと非対称性β値の変化率Δβとの関係を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１…光ディスク、５…半導体レーザ、６…レーザ駆動部、７…検出器、８…ＩＶアンプ、９…アナログ信号処理部、１０…ＡＤ変換部、１１…コントローラ、１２…デジタルデータ変調部、３１…２値パルス波形。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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