(57)【要約】【課題】  光ディスク装置の多種媒体対応化への要求を満たすためには複雑な記録ストラテジに対応する必要がある。しかし、ＦＰＣ上のレーザパルス指令線の本数が多くなってしまい、型化。消費電力化が困難になる場合があった。【解決手段】  ４値パワーレベルの記録ストラテジが必要な光ディスク媒体に対して、クーリングパルスの代わりに消去パワーとボトムパワーの間で変調された１つ以上のパルスを用いることによって、クーリングパルスのためのパルス指令線、パワーレベル指令線、及びレーザドライバ内の対応電流源を取り除くことが可能となり、小型化、低消費電力化が可能となった。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先頭パルス、中間パルス、最終パルス及びクーリングパルスから構成され、
各パルスのパワーレベルは、ピークパワーである記録のためのパワーレベル
、第１のバイアスパワーである消去のためのパワーレベル、第２のバイアスパワーであるクーリングパルスのパワーレベル、第３のバイアスパワーである中間パルスの底のパワーレベルであり、
前記各パルスの開始位置と終了位置及び前記各パワーの値が推奨記録条件として記録された光ディスク媒体への情報の記録方法であって、
前記クーリングパルスとして、第１のバイアスパワーレベルと第３のバイアスパワーレベルの間で変調されたパルス列を照射することを特徴とする情報の記録方法。
【請求項２】
先頭パルス、中間パルス、最終パルス及びクーリングパルスから構成され、
各パルスのパワーレベルは、ピークパワーである記録のためのパワーレベル
、第１のバイアスパワーである消去のためのパワーレベル、第２のバイアスパワーであるクーリングパルスのパワーレベル、第３のバイアスパワーである中間パルスの底のパワーレベルであり、
前記各パルスの開始位置と終了位置及び前記各パワーの値が推奨記録条件として記録された光ディスク媒体に情報を記録するためにレーザ光源の発光制御を行うレーザ駆動装置であって、
前記クーリングパルスとして、第１のバイアスパワーレベルと第３のバイアスパワーレベルの間で変調されたパルス列を照射する機能を有することを特徴とするレーザ駆動装置。
【請求項３】
先頭パルス、中間パルス、最終パルス及びクーリングパルスから構成され、
各パルスのパワーレベルは、ピークパワーである記録のためのパワーレベル
、第１のバイアスパワーである消去のためのパワーレベル、第２のバイアスパワーであるクーリングパルスのパワーレベル、第３のバイアスパワーである中間パルスの底のパワーレベルであり、
前記各パルスの開始位置と終了位置及び前記各パワーの値が推奨記録条件として記録された光ディスク媒体に情報を記録可能な光ディスク装置であって、
前記クーリングパルスとして、第１のバイアスパワーレベルと第３のバイアスパワーレベルの間で変調されたパルス列を照射する機能を有するレーザ駆動装置を搭載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、記録媒体上に物理的性質が他の部分とは異なる記録マークを形成し、情報を記録する光ディスクの情報記録方法、レーザ駆動装置及び光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録型の光ディスク媒体としてはＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ、ＨＤ  ＤＶＤ等多くのものが存在し、記録層を２層持つ媒体も含めて広く一般に普及している。対応する光ディスク装置としては、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷの記録／再生に対応した、いわゆるＤＶＤスーパーマルチドライブが普及している。今後はＢｌｕ−ｒａｙ ＤｉｓｃやＨＤ  ＤＶＤへの対応機能をも追加した究極のスーパーマルチドライブが開発されると考えられる。同時に光ディスク装置には、小型化、低コスト化、低消費電力化を進めることも要求されている。
【０００３】
このように、規格の異なる複数の媒体に対応するには、複雑な記録ストラテジが必要になる。現在、最も複雑な（多くのパワーレベルからなるパルス列の
）記録ストラテジの１つに４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭの記録ストラテジがある。これは、ＩＳＯ／ＩＥＣ  ＤＩＳ  １７８９２：２００３号にて国際標準化されている。４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭの記録ストラテジの互換性を向上するための技術として、特開２００３−１８７４４３号公報に記載されているものがある。
【０００４】
図２は特開２００３−１８７４４３号公報の図１に記載されている４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭ向けの記録ストラテジである。図に見られるように１つの記録マークを形成するために、先頭パルス、中間パルス、最終パルス、クーリングパルスからなるパルス列が用いられる。パワーレベルに関しては、記録のためのパワーレベル（ピークパワー）、消去のためのパワーレベル（バイアスパワー１）、クーリングパルスのパワーレベル（バイアスパワー２）、中間パルスの底のパワーレベル（バイアスパワー３）が用いられ、全部で４つのパワー値がある。
【０００５】
このような記録ストラテジに対応し、かつ高倍速記録が可能なレーザドライバＩＣ用の方式としては大きく２つある。
【０００６】
第１の方式は特開２００５−３３９７９０号公報に記載されているものである。これは、ヘッドに搭載されるレーザドライバ内にパワー設定用のレジスタとパルス生成用の論理回路を内蔵するため、制御信号としては基本的にクロック信号、記録データ信号（ＮＲＺＩ）、及びレジスタＩ／Ｏのためのシリアルデータ信号だけであり、制御信号線の数が少なく、パルスのスキュー調整などが不要であるという利点がある。しかし、回路の構成が複雑になり消費電力も大きくなりやすい。
【０００７】
第２の方式は特開平１１−３５４８９３号公報に記載されているものである
。これは、ヘッドに搭載されるレーザドライバ内に大規模な論理回路を内蔵しないものである。構成例を図３に示す。制御信号としては各レーザパワーを設定するための電圧レベル（電流レベルも可）線群、各パワーレベルに相当する電流スイッチを選択的にＯＮ／ＯＦＦして、パルス幅とそのタイミングを制御するためのスイッチング指令線群が必要である。高倍速記録に対応するために、１つの電流スイッチを制御するためのスイッチング指令線は１対の差動信号のペアからなる。差動信号の方式としては、よく知られたＬＶＤＳ方式等が用いられる。この方式では、制御信号線の数が多くなり、各スイッチング指令線間のスキュー調整が必要になるという欠点がある。しかし、回路の構成が簡素化され、低コスト化と消費電力の削減効果が得やすい。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１８７４４３号公報
【特許文献２】特開２００５−３３９７９０号公報
【特許文献３】特開平１１−３５４８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、記録型の光ディスク装置としてはＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ±Ｒ／ＲＷ、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ、ＨＤ  ＤＶＤの全てに対応し、かつ小型化、低コスト化、低消費電力化が望まれている。
【００１０】
図４はこうした究極のスーパーマルチドライブのヘッドとメイン基板を結ぶＦＰＣ上の信号線を示す摸式図である。ここでは、レーザドライバＩＣとして
、低コスト化と低消費電力化に優れる第２の方式を用いている。ＦＰＣ上の信号線数が非常に多くなり、実装することが困難と考えられる。
【００１１】
図５は４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭの記録ストラテジを示している。これは６Ｔｗ長（Ｔｗは検出窓幅）のマークを形成するための記録パルスの例であり、必要なパワー値は４つである。一方、よく知られているように、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＷの１倍速媒体では、２値もしくは３値のパワーレベルからなる記録ストラテジでデータの記録が可能である。従って、４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭに３値のパワーからなる記録ストラテジでデータの記録が可能となれば、（１）レーザドライバＩＣ内で４つの記録パワー用電流源のうち１つ削減でき
、（２）対応するパワー及びパルスの指令線を削減することができる。これにより、コスト、消費電力及びＦＰＣ上の信号線数を同時に削減できる。
【００１２】
パワーレベルを１つ減らすためには、クーリングパルスを変更することが唯一の選択である。それ以外は直接マーク形状を変形させてしまうからである。図６と図７は図５に示す記録ストラテジのクーリングパルスのパワーレベル（バイアスパワー２）をそれぞれバイアスパワー１，及びバイアスパワー３にした記録ストラテジを示す。
【００１３】
現在市販されている４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭ媒体では、バイアスパワー２がバイアスパワー１と同じ値であるものしか存在していない。そこで、市販されている２倍速の４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭ媒体を使って、３倍速でオーバライト実験を行って、図６や図７の記録ストラテジで良好な記録が可能かどうか実験した。記録速度を３倍速に選んだ理由は、クーリングパルスの機能がマークの後端エッジにおけるオーバライト性能の改善にあるからである。
【００１４】
図８はピークパワーと前後エッジのジッタの関係を示す実験結果である。ここでは、評価装置として、シバソク製ＬＭ３３０Ａを用いて３倍速で１０回オーバライトをした。搭載される光ヘッドの波長は６６０ｎｍ、対物レンズの開口数は０．６０であり、図６の記録ストラテジを用いた。パワー条件はそれぞれピークパワーが１２ｍＷ、バイアスパワー１及びバイアスパワー２が５．９ｍＷ、バイアスパワー３が１ｍＷである。中間パルスのデューティは５０％とした。６Ｔｗ以上のマークを形成するための先頭パルスと最終パルスの条件をＴｗ換算で２倍速と同じとし、３Ｔｗから５Ｔｗまでのマークを形成するための先頭パルスの先端と最終パルスの後端位置をジッタが最小になるように調整した。図にみられるように、前エッジに比較して後エッジのジッタが悪いことが判る。図７の記録ストラテジを用いた場合にも、ほぼ同様な結果であった。これは３値の記録ストラテジを使う場合の課題である。
【００１５】
本発明の目的は、上記課題を解決し、クーリングパルスに専用のパワー制御系を用いない記録ストラテジで良好な記録特性を得られるようにすることで、レーザドライバＩＣの回路規模とＦＰＣ上の信号線の数を少なくし、小型、低コスト、低消費電力な光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前述のように、４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭ媒体に３値パルスでオーバライトをすると後エッジのジッタが悪くなるという問題があった。この要因を分析するため、熱シミュレーションと実験を行った。
【００１７】
図９は３Ｔマークの後エッジにおける度履歴の計算結果と、トラック中心温度とＤＣ消去比の関係を実測した結果である。図中、ＤＣ消去比が３０ｄＢ以上となるような消去性能最大温度範囲はハッチングした領域（約３７０〜４９０℃）にある。熱シミュレーションの結果において、図６及び図７に示した記録ストラテジ（それそれ３値パルス−１、３値パルス−２と表記）では、図５に示した記録ストラテジ（標準パルスと表記）に比較して、冷却過程で消去性能最大温度範囲に留まる時間が短いことが判る。これが、オーバライト時の後エッジの消し残りとなって、ジッタを悪化させた原因と考えることができる。
【００１８】
そこで、図１に示すような記録ストラテジを考案した。ここではクーリングパルスの期間に１Ｔｗ周期でバイアスパワー１とバイアスパワー３の間で変調したパルス列（以後、クーリングアシストパルス列と呼ぶ）を照射する。こうすることによって、クーリングパルスの期間に媒体に照射される光パルスの平均熱エネルギーを、標準パルスのそれと同等にすることが可能になる。この場合、クーリングアシストパルス列のデューティを調整することで平均熱エネルギーの調整が実施できる。より具体的にはクーリングパルスのパワー値を決定するのと同様に、クーリングアシストパルス列のデューティをパラメータにして、オーバライトジッタが最小になる条件を求めればよい。図９に示すように、本発明の記録ストラテジを使えば、標準パルスと同等の温度履歴を媒体に与えることができるようになる。さらに、冷却期間に温度の上昇下降を繰り返すことから、温度下降時に記録膜の結晶核の生成が頻繁になり、温度上昇時に結晶核の成長が効率的に起こるようになると期待できる。こうした相変化記録材料の温度に対する結晶化モードの違いはよく知られた特性であり、詳細な説明は本発明の範囲を超えるのでここではしない。
【００１９】
図１０はクーリングパルスの有無によって、未記録部に３Ｔｗマークを記録した場合と、１１Ｔｗマークの上に３Ｔｗマークをオーバライトした場合のマーク形状と再生信号の違いを計算した結果である。図１０（ａ）は図６の記録ストラテジについての結果である。図に見られるように、未記録部（結晶）の上に３Ｔｗマークを記録した場合に比較して、１１Ｔｗマークの上に３Ｔｗマークをオーバライトした場合にはマーク後エッジが後方に伸びていることが判る。前エッジに関しては両者の違いが小さい。実際のディスク上で下地の信号と無相関に新たなデータ信号がオーバライトされるので、ここに現れた後エッジのシフトがランダムに発生して、結果として後エッジのジッタが増大する。
【００２０】
図１０（ｂ）は図５の記録ストラテジについての結果である。クーリングパルスの付加によって、 ３Ｔｗマークの後エッジ位置の差が小さくなっているおり、オーバライトジッタが改善することが予想される。
【００２１】
図１１は８−１６変調したランダムデータ信号をオーバライトとした場合のピークパワーとジッタとの関係を示す実験結果である。ここで，図５の記録ストラテジ（標準パルスと表記）の幅とパワーはそれぞれ、２．０Ｔｗ、４．６Ｔｗとした。また図１に示した本発明の記録ストラテジの場合は、クーリングアシストパルス列のデューティを２３／３２Ｔｗとした。それ以外のパワー条件等は前述の通りである。図６の記録ストラテジ（３値パルス−１と表記）に比較して、本発明の記録ストラテジでは標準パルスと同等のジッタ値を得ることが確認された。
【００２２】
以上により、クーリングパルスに専用のパワー制御系を用いない記録ストラテジで良好な記録特性を得ることができた。これにより、レーザドライバＩＣの回路規模及びＦＰＣ上の信号線数を削減することができた。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の記録方法、レーザ駆動装置及びそれらを用いた光ディスク装置を用いることによって、クーリングパルスに専用のパワー制御系を用いない記録ストラテジで良好な記録特性を得ることができ、小型、低コスト、低消費電力な光ディスク装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明の詳細を、実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００２５】
記録方法
図１２は本発明の記録ストラテジについて別の形態を示す実施例である。図１２と図１との違いは、最終パルスの終了直後からクーリングアシストパルス列が始まっていることである。記録速度が遅い場合、記録媒体の熱伝導率が大きい場合等、レーザ発光波形の立ち上がり／立ち下がり時間に比較して、相対的に媒体の熱拡が大きい場合には、こうすることによって、冷却速度を遅くすることができ、図９に示した消去性能最大温度範囲以下に記録膜の温度が下がることを防ぐことができる。
【実施例２】
【００２６】
レーザ駆動装置
図１３は本発明のレーザ駆動の構成を示す摸式図である。図中、レーザパワー／パルス制御器１２０はメイン基板１７０に実装される。また光ヘッド１１０にはレーザドライバ１１６と半導体レーザ１１２が実装される。レーザドライバ１１６の構成は図３に示した複数の電流スイッチを内蔵したものである。ＦＰＣ１８０を介して，レーザパワー／パルス制御器１２０からレーザドライバ１１６に（ａ）各電流スイッチのＯＮ／ＯＦＦ指令（パルス条件）がＬＤＶＳ方式で、（ｂ）各電流スイッチの電流量（パワー条件）がアナログ電圧レベルで、それぞれ送信される構成である。レーザパワー／パルス制御器１２０には、各信号を的確に制御して、図１及び図１２に示した本発明の記録ストラテジを発生する機能がある。
【実施例３】
【００２７】
光ディスク装置
図１４は本発明の光ディスク装置の構成を示す実施例である。光ディスク媒体１００はモータ１６０により回転される。再生時にはＣＰＵ１４０によって指令された光強度になるようにレーザパワー／パルス制御器１２０が光ヘッド１１０内のレーザドライバ１１６を介して半導体レーザ１１２に流す電流を制御しレーザ光１１４を発生させる。レーザ光１１４は対物レンズ１１１によって集光され光スポット１０１を光ディスク媒体１００上に形成する。この光スポット１０１からの反射光１１５は対物レンズ１１１を介して、光検出器１１３で検出される。光検出器は複数に分割された光検出素子から構成されている
。再生信号処理回路１３０は、光ヘッド１１０で検出された信号を用いて、光ディスク媒体１００上に記録された情報を再生する。記録時には、レーザパワー／パルス制御器１２０は、所定の記録データを所定の記録パルス電流に変換し、レーザドライバ１１６に対して指令信号を送信し、パルス光が半導体レーザ１１２から出射されるように制御する。こうした構成によって本発明光ディスク装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、記録型光ディスク媒体にデータを記録するための記録方法、レーザ駆動装置及び光ディスク装置に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の記録方法を示す図。
【図２】ＤＶＤ−ＲＡＭの記録パルスを示す公知例。
【図３】レーザ駆動装置の公知例。
【図４】光ディスク装置の信号線を示す摸式図。
【図５】ＤＶＤ−ＲＡＭの記録パルスを示す図。
【図６】３値パワーの記録パルス。
【図７】３値パワーの記録パルス。
【図８】３値パワーの記録パルスで記録したときの記録パワーとジッタとの関係を示す実験結果。
【図９】記録マークの終端部での温度履歴と結晶化速度を表すシミュレーション結果。
【図１０】３値パルスと４値パルスのオーバライト性能を比較したシミュレーション結果。
【図１１】記録パワーとジッタの関係を示す実験結果。
【図１２】本発明の別の記録方法を示す実施例。
【図１３】本発明のレーザ駆動装置の構成を示す実施例。
【図１４】本発明の光ディスクの構成を示す実施例。
【符号の説明】
【００３０】
１００：光ディスク、１０１：光スポット、１１０：光ヘッド、１１１：対物レンズ、１１２：半導体レーザ、１１３：光検出器、１１４：光、１１５：光、１１６、レーザドライバ、１２０：レーザパワー／パルス制御器、１３０：再生信号処理器、１４０：ＣＰＵ、１５０：サーボ制御器、１６０：スピンドルモータ、１７０：メイン基板、１８０：ＦＰＣ。
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１２】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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