(57)【要約】【課題】複数の記録層を有する光ディスクの一層目記録層に対する記録に際しては、最適記録を厳密に行わないと記録再生状態が悪化して再生不良になる恐れがあった。【解決手段】１回の試し書きにおいて、消去パワーと書込パワーとの比を所定値に固定して書込パワーを様々に変えてテスト信号を光ディスクに記録し、当該記録されたテスト信号を再生して、再生信号の変調度及びアシンメトリに係る値を検出して、予め設定した値に近い変調度に係る値が得られるように書込パワーを決定すると共に、予め設定した値に近いアシンメトリに係る値が得られるように消去パワーを決定し、書込パワーと消去パワーの各決定した値の組み合わせで光ビームのパワーを制御して実記録を行う。【選択図】図７
2007109306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録膜の状態が結晶状態からアモルファス状態に変化してマークが形成される書込パワー、アモルファス状態から結晶状態に戻って古いマークが消去されてマーク非形成区間が形成される消去パワー及びパルス分割記録によるマーク形成区間における分割パルスの底部のボトムパワーが設定された光ビームを用いて、光ディスクに記録されている古い情報を消去しながら新しい情報を書き込んでいく書き換え可能型の光ディスク記録方法において、
１回の試し書きにおいて、消去パワーと書込パワーとの比を所定値に固定して書込パワーを様々に変えてテスト信号を前記光ディスクに記録し、当該記録されたテスト信号を再生して、再生信号の変調度及びアシンメトリに係る値を同時に検出して、予め設定した値に近い変調度に係る値が得られるように書込パワーを決定すると共に、同時に、予め設定した値に近いアシンメトリに係る値が得られるように消去パワーを決定するステップと、
前記書込パワーと前記消去パワーの各決定した値の組み合わせで光ビームのパワーを制御して実記録を行うステップとを有することを特徴とする光ディスク記録方法。
【請求項２】
記録膜の状態が結晶状態からアモルファス状態に変化してマークが形成される書込パワー、アモルファス状態から結晶状態に戻って古いマークが消去されてマーク非形成区間が形成される消去パワー及びパルス分割記録によるマーク形成区間における分割パルスの底部のボトムパワーが設定された光ビームを用いて、光ディスクに記録されている古い情報を消去しながら新しい情報を書き込んでいく書き換え可能型の光ディスク記録装置において、
１回の試し書きにおいて、消去パワーと書込パワーとの比を所定値に固定して書込パワーを様々に変えてテスト信号を前記光ディスクに記録し、当該記録されたテスト信号を再生して、再生信号の変調度及びアシンメトリに係る値を同時に検出して、予め設定した値に近い変調度に係る値が得られるように書込パワーを決定すると共に、同時に、予め設定した値に近いアシンメトリに係る値が得られるように消去パワーを決定する手段と、
前記書込パワーと前記消去パワーの各決定した値の組み合わせで光ビームのパワーを制御して実記録を行う記録手段とを有することを特徴とする光ディスク記録装置。
【請求項３】
記録膜の状態が結晶状態からアモルファス状態に変化してマークが形成される書込パワー、アモルファス状態から結晶状態に戻って古いマークが消去されてマーク非形成区間が形成される消去パワー及びパルス分割記録によるマーク形成区間における分割パルスの底部のボトムパワーが設定された光ビームを用いて、光ディスクに記録されている古い情報を消去しながら新しい情報を書き込んでいく記録処理を行う記録手段を制御する制御手段を実行させる書き換え可能型の光ディスク記録プログラムであって、
１回の試し書きにおいて、消去パワーと書込パワーとの比を適当な値に固定して書込パワーを様々に変えてテスト信号を前記光ディスクに記録し、当該記録されたテスト信号を再生して、再生信号の変調度及びアシンメトリに係る値を同時に検出して、予め設定した値に近い変調度に係る値が得られるように書込パワーを決定すると共に、同時に、予め設定した値に近いアシンメトリに係る値が得られるように消去パワーを決定するステップと、
前記書込パワーと前記消去パワーの各決定した値の組み合わせで光ビームのパワーを制御して実記録を行うステップとを有することを特徴とする光ディスク記録プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に複数の記録層を持つ書き換え可能型の光ディスク対して情報を記録する光ビームの最適記録パワー求めるために、光ディスクの試し書き領域に試し書きを行う光ディスク記録方法、光ディスク記録装置、光ディスク記録プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）規格に従う追記型の光ディスクであるＤＶＤ−Ｒディスク及び書き換え可能型の光ディスクであるＤＶＤ−ＲＷディスクが、現在広く普及している。図１８（Ａ）は一層のみの記録層を持つＤＶＤ−Ｒディスク又はＤＶＤ−ＲＷディスクの断面構造を模式的に示す。同図において、光ディスク１００は内周から外周へ向かって、パワーキャリブレーション領域（Power Calibration Area：ＰＣＡ）１０１と、記録管理領域（Recording Management Area：ＲＭＡ）１０２と、リードイン領域（Lead-In）１０３と、データ領域（Data Area）１０４と、リードアウト領域（Lead-Out）１０５とに分割されている。
【０００３】
ＰＣＡ領域１０１とＲＭＡ領域１０２とは、Ｒ情報領域（R-Information area）１０６を構成している。データ領域１０４は、ユーザーデータが記録される領域である。リードイン領域１０３とリードアウト領域１０５は、データ領域１０４にアクセスする際の記録・再生ヘッド（光ピックアップ）のオーバーランに備える緩衝領域である。図１８（Ｂ）のようにリードイン領域１０３の一部は、コントロールデータゾーンと呼ばれる。そこには、光ディスクの大きさ等の光ディスク全体の情報および記録パワーや記録波形パターン等の記録する際の参考条件とが、光ディスク製造時に予め記録されている。
【０００４】
光ディスクドライブ装置は、ＤＶＤ−Ｒディスク又はＤＶＤ−ＲＷディスクのデータ領域１０４に対する本記録の開始より前に、対象となる光ディスク１００に対して記録条件を変えながら所定の信号を試し書きし、試し書きした領域を再生することにより取得される再生信号の特性に基づいて最適記録条件を取得し、この最適記録条件によって本記録を行うようにしている。これにより、良好な記録品質を得ることができる。
【０００５】
このように、試し書きした領域からの再生信号に基づいて最適記録条件を取得することをＯＰＣ（Optimum Power Control）と呼ぶが、図１８（Ａ）のＰＣＡ領域１０１はこのＯＰＣを行うために用意されている領域である。また、図１８（Ａ）のＲＭＡ領域１０２は、上述したリードイン領域１０３とデータ領域１０４とリードアウト領域１０５の記録状態の変遷やＯＰＣ情報を管理するための記録管理情報が記録される領域である。ＲＭＡ１０２内には、データ領域１０４のユーザーデータと同様にブロック化されて誤り訂正符号化された、ＲＭＤ（Recording Management Data）ブロックを単位として記録される。
【０００６】
ＤＶＤ−ＲディスクやＤＶＤ−ＲＷディスクは、図１９の斜視図に示すように、記録層に、情報トラックとしてのグルーブトラック２０１と、そのグルーブトラック２０１に光ビーム２０３を誘導するためのランドトラック２０２とが、光ディスク半径方向に交互に形成されている。また、ランドトラック２０２には、光ディスク製造時のプリフォーマットの段階で、光ディスク上のアドレス情報等がランドプリピット（ＬＰＰ）２０４として記録されている（例えば、特許文献１参照）。ＤＶＤ−ＲディスクやＤＶＤ−ＲＷディスクへの記録は、このＬＰＰ２０４を基にして行われる。ＬＰＰには、アドレス情報の他に、記録パワーや記録波形パターン等の記録する際の参考条件が格納されている。
【０００７】
さて、ユーザーが記録したい容量は年々増加しており、この要求に応えるべく２層の記録層を持つＤＶＤ−Ｒディスク、ＤＶＤ−ＲＷディスクの開発が進められている。図２０はこの２層ＤＶＤ−Ｒディスク、ＤＶＤ−ＲＷディスクの一例の概略構造断面図を示す。同図に示すように、片面２層のＤＶＤ−Ｒディスク、ＤＶＤ−ＲＷディスクは、一層目記録層３０１と二層目記録層３０２とが、記録再生時の光ビーム４０２の光軸方向に積層されており、光ビーム４０２は対物レンズ４０１により一層目記録層３０１に集光されるか、又は一層目記録層３０１を透過して二層目記録層３０２に集光される。
【０００８】
光ピックアップ（光ビーム４０２）に近い方の上記の一層目記録層３０１の記録領域は、内周から外周へ向かって、ＰＣＡ領域３１１、ＲＭＡ領域３１２、リードイン領域（Ｌｅａｄ−Ｉｎ）３１３、データ領域（Ｄａｔａ  Ａｒｅａ）３１４及び中間領域（Ｍｉｄｄｌｅ  Ａｒｅａ）３１５に分割されている。また、上記の二層目記録層３０２の記録領域は、内周から外周へ向かって、ＰＣＡ領域３２１、ＲＭＡ領域３２２、リードアウト領域（Ｌｅａｄ−Ｏｕｔ）３２３、データ領域（Ｄａｔａ  Ａｒｅａ）３２４及び中間領域（Ｍｉｄｄｌｅ  Ａｒｅａ）３２５に分割されている。
【０００９】
すなわち、一層目記録層３０１は、図１８（Ａ）に示した単層のＤＶＤ−Ｒディスクに対して、リードアウト領域１０５が中間領域３１５に変更されている。また、二層目記録層３０２は、一層目記録層３０１とほぼ同じ構造であるが、リードイン領域３１３の替わりにリードアウト領域３２３が設けられる。一層目記録層３０１は、内周側から外周側に向かって記録され、二層目記録層３０２は外周側から内周側に向かって記録される。
【００１０】
一層目記録層３０１のデータ領域３１４に本記録する前には、一層目記録層３０１のＰＣＡ領域３１１でＯＰＣを行い、二層目記録層３０２のデータ領域３２４に本記録する前には、二層目記録層３０２のＰＣＡ領域３２１でＯＰＣを行う。 ＰＣＡ領域の使用法は、図２１に示すように決められている。すなわち、一層目記録層３０１のＰＣＡ領域３１１については、外周側の領域境界から内周側へと試し書きを行っていく。一方、二層目記録層３０２のＰＣＡ領域３２１については、内周側の領域境界から外周側へと試し書きを行っていく。この時、二層目のＰＣＡ領域３２１の入射側に位置する一層目記録層３０１の領域を未記録のままとする。従って、複数回のＯＰＣ処理を行って、ＰＣＡ領域３１１の記録済みの小領域とＰＣＡ領域３２１の記録済みの小領域との半径方向の距離がある程度以下になると、それ以上のＯＰＣ処理は行うことが出来なくなる。
ＤＶＤ−ＲＷディスクは書き換え可能な媒体であるため、その場合にはＰＣＡ領域内の記録済みの領域をＤＣ消去することで、再度ＯＰＣ処理が可能になる。
【００１１】
一層目記録層３０１が未記録の状態で求めた二層目記録層３０２の最適記録パワーと、一層目記録層３０１が記録状態で求めた二層目記録層３０２の最適記録パワーとの間には、光ディスク毎に固有の差があることが知られている。二層目記録層３０２のデータ領域３２４への記録は、記録済みの一層目記録層３０１を通して記録することが決められている。そこで、各光ディスクには、このパワーの差の値がプリ記録されている。光ディスク装置は、一層目記録層３０１が未記録の状態で求めた二層目記録層３０２の最適記録パワーから、プリ記録されているパワーの差の値を差し引いて、一層目記録層３０１が記録状態での二層目記録層３０２の最適記録パワーを算出する。
【００１２】
ところで、ＤＶＤ−ＲＷディスクは、１回しか記録できず書き換えが出来ないＤＶＤ−Ｒディスクに対して、複数回の書き換えが可能な光ディスクである。通常、書き換え可能回数は数千回以上となっている。ＤＶＤ−ＲＷディスクは相変化型の材料を用いている。ＤＶＤ−ＲＷディスクへの記録には、記録パワーが例えば図２に示すように、３値Ｐｗ，Ｐｅ，Ｐｂに変化する光ビームが使用される。Ｐｗは書込パワーで、このパワーによって記録膜の状態が結晶状態からアモルファス状態に変化してマークが形成される。Ｐｅは消去パワーで、このパワーＰｅによってアモルファス状態から結晶状態に戻って古いマークが消去（オーバライト）される。Ｐｂはボトムパワーで、いわゆるパルス分割記録による分割パルスの底部のパワーに相当し、記録時に光ビーム照射による熱が拡散するのを防ぐ働きをする。
【００１３】
相変化型の光ディスクのＯＰＣを行う際の記録状態の良否を判定する特性パラメータとして、特許文献２に記載されているように、アシンメトリ値β（ＨＦ信号の非対象性を表す指標）あるいは変調度から得られる値γが用いられる。
【００１４】
特許文献２では、まず消去パワー、ボトムパワーを固定して、書込パワーを変化させてテスト用記録信号を記録し、その部分を再生して記録状態の良否を判定する特性パラメータを測定することで、最適な書込パワーを求める。次に、その書込パワーを用い、ボトムパワーを固定して、消去パワーを変化させてテスト用記録信号を記録し、その部分を再生して記録状態の良否を判定する特性パラメータを測定することで、最適な消去パワーを求める。最後にそれらの書込パワー、消去パワーを用い、ボトムパワーを変化させてテスト用記録信号を書込み、その部分を再生して記録状態の良否を判定する特性パラメータを測定することで、最適なボトムパワーを求める。以上のようにして求めた書込パワーと消去パワー、ボトムパワーを求めて、データ領域に本記録を行う方法が述べられている。
【００１５】
ここで、記録状態の良否を判定する特性パラメータとして、βあるいはγ、あるいはエラーレートを用いることが述べられている。最適な記録状態とは、最終的にはエラーレートが最良になる記録状態であるため、エラーレートそのものを記録状態の良否を判定する特性パラメータとして用いれば良いように思える。しかしながら、実際には大量のデータを記録しないと実用に耐えうるエラーレートの測定が出来ないことから、ＯＰＣに使用すると長時間を要することと、ＰＣＡ領域を多く消費してしまうことから、ＯＰＣの特性パラメータとしては実際には用いられていない。
【００１６】
【特許文献１】特開平１０−２９３９２６号公報
【特許文献２】特許第３２５９６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
現在開発を進めている二層の記録層を持つＤＶＤ−ＲＷディスクでは、２層目記録層に記録レーザー光を透過させるために、一層目記録層の記録膜を単層のＤＶＤ−ＲＷディスクに比べてかなり薄くする必要がある。そのために、単層のＤＶＤ−ＲＷディスクに比べて記録条件の管理が難しいものになっている。我々の研究では、特に一層目記録層では、最適な記録を厳密に行わないと、記録再生状態が悪化し、再生時にエラーが多く発生したり再生不良になることが分かってきた。
【００１８】
図１２に示すように、２層のＤＶＤ−ＲＷディスク（２層光ディスク）は単層のＤＶＤ−ＲＷディスク（単層光ディスク）に比べて、ε（書き込みパワーPwに対する消去パワーPeの比率）の許容範囲が非常に狭いことが分かっている。従って、記録装置では最適なPw及び、最適なPeを精度良く決定してから情報の記録を行う必要がある。
【００１９】
また、記録回数に伴って記録再生特性が変化することが分かってきた。ここで、記録回数は、工場出荷された状態の新品の光ディスクに初めて記録する場合を１回目、その後、記録した部分に改めて記録する場合を２、３、４、・・・、回目とする。例えば、１回目と２回目の間にＤＣ消去を行った場合でも、２回目の記録の記録再生状態は１回目と大きく異なる。図２２に同一の記録条件を用いて記録を行った場合の記録回数と再生エラーレートの測定結果を示す。図から分かるように、特に２回目の記録時のエラーレートが比較的悪く、１０回目以降１０００回以上にわたって比較的良好な再生エラーレートとなっている。また、図２３（Ａ）、（Ｂ）に、書込パワーＰｗと再生エラーレートとの測定結果、および消去パワーＰeと再生エラーレートとの測定結果を示す。図から分かるように、書込パワーＰｗまたは消去パワーＰｅの変化によって、再生エラーレートが大きく変化することが分かる。また、１回目の記録時の最適な書込パワーＰｗまたは消去パワーＰｅと２回目の記録時の最適な書込パワーＰｗまたは消去パワーＰｅには差があることが分かる。
【００２０】
本発明は、以上の知見に基づき、複数の記録層を有する光ディスク（例えば二層の記録層を有するＤＶＤ−ＲＷディスク）の一層目の記録層（光ビームにより近い側の層）のような記録パワーマージンの狭い特性を持つ記録層に対して良好な記録を行うことを目的として創案されたものであり、具体的には、一層目の記録層に対する１回目の試し書きで、消去パワーと書込パワーとの比を一定にして書込パワーを段階的に変えながらテスト信号を記録し、当該記録されたテスト信号を再生して、再生信号の変調度及びアシンメトリに係る値を同時に検出して、予め設定した値に近い変調度が得られるように書込パワーを決定すると共に、同時に、予め設定した値に近いアシンメトリに係る値が得られるように消去パワーを決定する光ディスク記録方法、その記録装置、その記録プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述した課題を解決するために、本発明は（１）〜（３）の構成を有する光ディスク記録方法、光ディスク記録装置、光ディスク記録プログラムを提供する。
（１）  記録膜の状態が結晶状態からアモルファス状態に変化してマークが形成される書込パワー、アモルファス状態から結晶状態に戻って古いマークが消去されてマーク非形成区間が形成される消去パワー及びパルス分割記録によるマーク形成区間における分割パルスの底部のボトムパワーが設定された光ビームを用いて、光ディスクに記録されている古い情報を消去しながら新しい情報を書き込んでいく書き換え可能型の光ディスク記録方法において、
１回の試し書きにおいて、消去パワーと書込パワーとの比を所定値に固定して書込パワーを様々に変えてテスト信号を前記光ディスクに記録し、当該記録されたテスト信号を再生して、再生信号の変調度及びアシンメトリに係る値を同時に検出して、予め設定した値に近い変調度に係る値が得られるように書込パワーを決定すると共に、同時に、予め設定した値に近いアシンメトリに係る値が得られるように消去パワーを決定するステップと、
前記書込パワーと前記消去パワーの各決定した値の組み合わせで光ビームのパワーを制御して実記録を行うステップとを有することを特徴とする光ディスク記録方法。
（２）  記録膜の状態が結晶状態からアモルファス状態に変化してマークが形成される書込パワー、アモルファス状態から結晶状態に戻って古いマークが消去されてマーク非形成区間が形成される消去パワー及びパルス分割記録によるマーク形成区間における分割パルスの底部のボトムパワーが設定された光ビームを用いて、光ディスクに記録されている古い情報を消去しながら新しい情報を書き込んでいく書き換え可能型の光ディスク記録装置において、
１回の試し書きにおいて、消去パワーと書込パワーとの比を所定値に固定して書込パワーを様々に変えてテスト信号を前記光ディスクに記録し、当該記録されたテスト信号を再生して、再生信号の変調度及びアシンメトリに係る値を同時に検出して、予め設定した値に近い変調度に係る値が得られるように書込パワーを決定すると共に、同時に、予め設定した値に近いアシンメトリに係る値が得られるように消去パワーを決定する手段と、
前記書込パワーと前記消去パワーの各決定した値の組み合わせで光ビームのパワーを制御して実記録を行う記録手段とを有することを特徴とする光ディスク記録装置。
（３）  記録膜の状態が結晶状態からアモルファス状態に変化してマークが形成される書込パワー、アモルファス状態から結晶状態に戻って古いマークが消去されてマーク非形成区間が形成される消去パワー及びパルス分割記録によるマーク形成区間における分割パルスの底部のボトムパワーが設定された光ビームを用いて、光ディスクに記録されている古い情報を消去しながら新しい情報を書き込んでいく記録処理を行う記録手段を制御する制御手段を実行させる書き換え可能型の光ディスク記録プログラムであって、
１回の試し書きにおいて、消去パワーと書込パワーとの比を適当な値に固定して書込パワーを様々に変えてテスト信号を前記光ディスクに記録し、当該記録されたテスト信号を再生して、再生信号の変調度及びアシンメトリに係る値を同時に検出して、予め設定した値に近い変調度に係る値が得られるように書込パワーを決定すると共に、同時に、予め設定した値に近いアシンメトリに係る値が得られるように消去パワーを決定するステップと、
前記書込パワーと前記消去パワーの各決定した値の組み合わせで光ビームのパワーを制御して実記録を行うステップとを有することを特徴とする光ディスク記録プログラム。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、複数の記録層（記録膜）を持つ書き換え可能型の光ディスクにおいて、特に記録パワーマージンの狭い特性を持つ記録層のＯＰＣを行う際に、最適な書き込みパワーＰｗは変調度およびアシンメトリに係る値を同時に検出して、変調度に係る値から最適な書き込みパワーを決定すると共に、アシンメトリに係る値から最適な消去パワーを決定するので、１回の試し書きで済みＯＰＣに要する時間を短縮することが可能である。
また、書き込みパワーと消去パワーを各々、個別に最適な値を導き出すので、光ディスクのLPPやコントロールデータなどに記載されている光ディスクメーカー推奨のεの値が生産のロット間でずれていたり、記録装置のばらつきにより最適値が光ディスクメーカー推奨値とずれが有る場合でも、本発明のＯＰＣにより、最適な書き込みパワーと消去パワーを精度良く設定することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
上記したように、本発明は、複数の記録層を有する光ディスク（例えば二層の記録層を有するＤＶＤ−ＲＷディスク）の一層目の記録層（光ビームにより近い側の層）のような記録パワーマージンの狭い特性を持つ記録層に対して良好な記録を行うことを目的として創案されたものであり、具体的には、一層目の記録層に対する１回目の試し書きで、消去パワーと書込パワーとの比を一定にして書込パワーを段階的に変えながらテスト信号を記録し、当該記録されたテスト信号を再生して、再生信号の変調度及びアシンメトリに係る値を同時に検出して、予め設定した値に近い変調度が得られるように書込パワーを決定すると共に、同時に、予め設定した値に近いアシンメトリに係る値が得られるように消去パワーを決定する光ディスク記録方法、その記録装置、その記録プログラムを提供するものである。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して、詳細に説明する。
図１は本発明になる光ディスク記録装置の一実施の形態を含む記録再生システムのブロック図を示す。同図において、記録再生システムは、上位装置１０と、本発明の光ディスク記録装置の一実施の形態である光ディスク装置２０と、図２０に示したような二層の記録層を持った片面２層ＤＶＤ−ＲＷディスク３０とを含む。上位装置１０は、光ディスク装置２０にＤＶＤ−ＲＷディスク３０に対する記録又は再生を命令する。上位装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータである。上位装置１０と光ディスク装置２０は同一筐体に収められていてもよい。このような形態は、例えば、光ディスクレコーダにおいて採用される。ＤＶＤ−ＲＷディスク３０は、光ディスク装置２０に装填される。
【００２５】
光ディスク装置２０は、装置全体を制御するシステムコントローラ２１と、片面２層ＤＶＤ−ＲＷディスク３０への記録と再生を行う記録再生回路２２と、記録再生回路２２に接続されて光ビームの放射と反射ビームの受光を行う光ピックアップ２３と、システムコントローラ２１の制御プログラムが格納されたプログラムメモリ２４と、ＤＶＤ−ＲＷディスク３０へ記録及び再生するデータを一時的に保持するデータメモリ２５と、それらの構成要素をつなぐ内部バス２６と、上位装置１０と内部バス２６のインターフェイスを行うＩＦ２７と、記録状態検出回路２８から構成される。記録再生回路２２及び光ピックアップ２３は、片面２層ＤＶＤ−ＲＷディスク３０（複数の記録層を持った光ディスク）に試し書きや管理情報の記録を行う記録手段および光ディスクに記録された情報の再生手段として機能する。記録状態検出回路２８は、試し書きを行った部分を再生する際に、記録状態の良否を判定する特性パラメータを算出するための測定を行う手段として機能する。記録状態検出回路２８で測定した測定値は、内部バス２６を介してシステムコントローラ２１に送られ、システムコントローラ２１は、プログラムメモリ２４の内容に従って、測定値を用いた演算を行い、特性パラメータを算出し、その算出結果から記録条件を決定する。
【００２６】
片面２層ＤＶＤ−ＲＷディスク３０は、相変化型の記録媒体であり、結晶相とアモルファス相を可逆的に変化させることで情報を記録する。実際の記録は、図２に示すように、光ビームをマルチパルス列の発光波形として行う。光ビームのドライブパルスは、記録データ（ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｄａｔａ、ＮＲＺＩデータ）により変調されたパルスとなる。例えば、図に示す或るＮＲＺＩデータの期間において、図に示すようなドライブパルス（ｗｒｉｔｅ ｐｕｌｓｅ）が生成される。
【００２７】
なお、図２において、「Ｐｗ」は書込パワーとしてのレベル、「Ｐｅ」は消去パワーとしてのレベル、「Ｐｂ」はボトムパワーとしてのレベルである。また、図２の「Ｔ」はチャネルクロック期間、「Ｔｔｏｐ」、「Ｔｍｐ」は書込パワーのパルス期間である。図２から分かるように、ＮＲＺＩデータのローレベル期間には、消去パワーＰｅのドライブパワーが発生され、一方、ＮＲＺＩデータのハイレベル期間には、書込パワーＰｗ及びボトムパワーＰｂが交互に現れるパルスとなる。
【００２８】
このように、ＮＲＺＩデータのハイレベル期間には、レベルＰｗの書込パワーと、レベルＰｂのボトムパワーとが交互に出力されることによる加熱→冷却の急冷条件により、相変化型の記録媒体の記録層にアモルファス相が形成され（マーク形成区間）、ＮＲＺＩデータのローレベル期間には、レベルＰｅの消去パワーによる加熱のみの徐冷条件により、相変化型の記録媒体の記録層に結晶相が形成される（マーク非形成区間）。
【００２９】
データ領域等では、記録済みの小領域に対しても同様の発光波形で記録を行う、ダイレクトオーバー記録が用いられる。一方、ＰＣＡ領域では、一旦試し書きを行った小領域を所定の消去パワーでＤＣ消去を行ってから、再度試し書きを行うことでＯＰＣ処理を行う手法が用いられる。ダイレクトオーバー記録では、最適記録パワーを正確に求められないことがあるからである。なお、データ領域にユーザーデータ等を記録する場合には、一層目記録層から記録を開始し、一層目記録層の記録終了後、二層目記録層への記録を開始する。二層目記録層への記録は一層目記録層の記録済み領域を記録用光ビームが通過するようにして行う。
【００３０】
記録状態検出回路２８の具体例を図３に示す。光ピックアップ２３から出射される光ビームによりＤＶＤ−ＲＷディスク３０の記録信号を読み取った再生信号が、光ピックアップ２３から記録再生回路２２と記録状態検出回路２８に出力される。記録状態検出回路２８に入力されるのは、再生信号ＲＦのうちのＨＦ（Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号である。ＨＦ信号は、図３のピークレベル検出回路４３に入力される。ピークレベル検出回路４３の出力は、Ａ３である。ピークレベル検出回路４３は、ＨＦ信号の＋側のピークをアナログ処理により検出する。
【００３１】
また、ＨＦ信号は、図３のハイパスフィルタ４０で直流分がカットされて図４に示すような信号が得られる。ハイパスフィルタ４０の出力はピークレベル検出回路４１、ボトムレベル検出回路４２に入力される。ピークレベル検出回路４１、ボトムレベル検出回路４２の出力はそれぞれＡ１、Ａ２である。ピークレベル検出回路４１、ボトムレベル検出回路４２は、直流分がカットされたＨＦ信号の＋側のピーク、−側のピークをそれぞれアナログ処理により検出する。Ａ１〜Ａ３のデータは、システムコントローラ２１に送られ、それらのデータＡ１〜Ａ３を用いて、システムコントローラ２１内で特性パラメータを得るための演算を行う。特性パラメータの１つがＨＦ信号のアシンメトリの程度を示す値βである。βは、次の演算で求められる。
【００３２】
β ＝（Ａ１＋Ａ２）÷（Ａ１− Ａ２）
【００３３】
片面２層ＤＶＤ-RＷディスクでは、図１１に示すように書き込みパワーと消去パワーの比率を一定にして記録した時のアシンメトリ特性は線形にならず、ジッタが最も低くなる最適記録パワー近傍で最大値を示す。書き込みパワーが低い時はアシンメトリが浅く、最適記録パワー近傍以上の高い記録パワーでもアシンメトリが浅くなる特性を示す。この特性から、アシンメトリあるいはβが最大値近傍になる記録パワーを最適パワーに設定する手法がある。さらにアシンメトリにより記録状態の良否の判定を行う別の手法としてβの特性から求められる次のパラメータΔβを用いる方法がある。
【００３４】
Δβ＝（ｄβ／ｄＰｗ）×（Ｐｗ／β）
すなわち、パラメータΔβはアシンメトリβの特性を微分したものである。
Δβは図１１に示すように線形特性になるので、目標の記録パワーを求めることが容易である。
【００３５】
ＨＦ信号の非対象性を表すパラメータのアシンメトリについては、上記β値の説明をもって省略するが同様な検出と効果が期待できる。このアシンメトリを検出する構成は、上記β値の検出構成と変調度の検出構成を用いることができる。つまりアシンメトリの値は上記信号Ａ１と信号Ａ２と信号Ａ３を用いて下記のような式で算出される。
【００３６】
アシンメトリ  ＝  ［（Ｉ１４Ｈ＋Ｉ１４Ｌ）―（Ｉ３Ｈ＋Ｉ３Ｌ）］/
２［（Ｉ１４Ｈ−Ｉ１４Ｌ）］
上記式の信号Ｉ１４Ｈ、信号Ｉ１４Ｌ、信号Ｉ３Ｈ、信号Ｉ３Ｌは下記の式で表される。
Ｉ１４Ｈ＝Ａ３
Ｉ１４Ｌ＝Ａ３−（Ａ１−Ａ２）
Ｉ３Ｈ＝Ａ３
Ｉ３Ｌ＝Ａ３−（Ａ１−Ａ２）
【００３７】
この検出をする場合、テスト記録の記録波形パターンを例えば３Ｔおよび１４Ｔの単一パターンを一組として交互に出力しながら記録をＯＰＣ領域の所定のアドレスからの領域に行う。そして、上記同じアドレスからの領域にＤＣ消去パワーを行うとき上記一組ごとに段階的にパワーを変えながら記録を行う。次に上記同じアドレスからの領域を再生して記録状態を検出するときには、３Ｔおよび１４Ｔの書き込み領域に対応したタイミングでそれぞれのＨＦ信号のレベルを再生して信号Ａ１および信号Ａ２および信号Ａ３を検出すれば上記の計算を実現することができる。
【００３８】
他の特性パラメータの１つがＨＦ信号の変調度を示す値ｍである。変調度ｍは、次の演算で求められる。 
ｍ ＝（Ａ１−Ａ２）÷Ａ３
【００３９】
変調度ｍは図５に示すように書込パワーＰｗに応じて変化する。一般に、書込パワーＰｗが低いときは、再生ＨＦ信号の振幅が小さいので変調度ｍは小さくなる。書込パワーＰｗが大きくなるにつれて、再生ＨＦ信号の振幅が大きくなるので変調度ｍは大きくなる。書込パワーＰｗがある程度大きくなると変調度ｍは飽和してくる。飽和し始めたあたりの書込パワーＰｗで記録したときが最も再生エラーが少ないので、そのときの書込パワー値を最適書込パワーＰwoと判定することができる。
【００４０】
変調度により記録状態の良否の判定を行う別の手法として変調度ｍの特性から求められる次のパラメータγを用いる方法がある。
γ＝（ｄｍ／ｄＰｗ）×（Ｐｗ／ｍ）
【００４１】
すなわち、パラメータγは変調度ｍの特性を微分したものである。γも、図５に示すように書込パワーＰｗとともに変化する。
【００４２】
ＯＰＣ領域をすべて使って空き領域が無くなったら、最適な消去パワーを連続してDCで発光（以降、DC消去と呼ぶ）させて試し書きで記録したマークを消すことで、再びＯＰＣに使用できるようになる。ＯＰＣ領域に全て記録したらDC消去を何度も繰り返すと、RW２層光ディスクの第１層の場合は、図１３に示すように特にアシンメトリ値を表すβが記録回数１回から６回までの間で大きく変化する。これではβを指標に最適なパワーを求めることは困難であるが、図１４に繰り返し記録回数に対するアシンメトリのパワー特性を示す。図１４においてＤＯＷ０は初回の記録、ＤＯＷ１はオーバーライト１回、ＤＯＷ１０はオーバーライト１０回目を示す。記録回数によってアシンメトリの絶対値は変化するもののアシンメトリの最大値近傍の記録パワーは記録回数の影響が少ない。また、図１５に示すように変調度を微分したγのパワー特性も記録回数の影響が少ないことが分かった。
【００４３】
本発明では、繰り返し記録回数の影響が少ないγ、及びβ最大値の特性を利用してＯＰＣを実施する。試し書きは１回だけで、変調度とアシンメトリに係る値が同時に検出され、変調度からγを算出して書き込みパワーの決定に使用し、アシンメトリからβの最大値あるいはβの微分値を算出して消去パワーの決定に使用する。
【００４４】
図１に示す本発明の光ディスク記録装置の一実施の形態である光ディスク装置２０は、プログラムメモリ２４に格納されたプログラムに従い、以下説明する各実施例のいずれか一の実施例の動作を行う点に特徴がある。また、本発明の光情報記録媒体の一実施の形態であるＤＶＤ−ＲＷディスク３０は、以下説明する各実施例のいずれか一の実施例の動作を行うためのデータが予め記録されていること、及び/又は、データを格納するための領域が確保されていることに特徴がある。
【実施例１】
【００４５】
図６は本発明になる光ディスク記録装置の実施例１の試し書き動作を説明するための、片面２層ＤＶＤ−ＲＷディスク３０のＲ情報領域を示す。図６（Ａ）は、新品の光ディスクのＲ情報領域の状況を示す。
【００４６】
ＤＶＤ−ＲＷディスク３０が光情報記録装置２０に装填された時、または上位装置１０から指示があった時等に、光情報記録装置２０はＯＰＣ動作を行う。一層目記録層３０１のＰＣＡ領域３１１でＯＰＣを行う時の動作を、図７〜図８のフローチャートを用いて説明する。
【００４７】
（Ｓ１）ＯＰＣの動作を開始すると、まずＤＶＤ−ＲＷディスク３０の最新のＲＭＤを読み取って、前回のＯＰＣ動作で使用した小領域の次の領域を求める。図６（Ａ）の新品光ディスクの場合には、前回のＯＰＣで使用した小領域は無いので、ＰＣＡ領域３１１内の最初に使用する小領域、すなわちＰＣＡ領域３１１内の最外周の小領域を使用する。なお、小領域へのアクセスは、ＬＰＰとして記録されているアドレス情報を基に行う。
【００４８】
次に、図９に示すように、書込パワーＰｗを１０段階に変えて所定のテスト信号の試し書きを行う（Ｓ３）。
この時、図２の書込みパルスのボトムパワーＰｂについては所定の値で固定し、消去パワーＰｅについては書込パワーに対して所定の値εを乗じた値として、書込パワーとともに変化させる。εは、例えば０．５といった値になる。図９に示すように、書込パワーを振る範囲をＯＰＣレンジ、このときの基準となる中心パワーをＰｄｅｆと呼ぶ。ＯＰＣレンジは、Ｐｄｅｆに対して、例えば＋４０％、−３０％の範囲で１０段階で振る、あるいはＰｄｅｆに対して＋５ｍＷ、−４ｍＷの範囲で１ｍＷずつ振る、等の方法がある。尚、１０段階である必要はなく、適当な段階数であれば良い。
【００４９】
次に、試し書きした小領域を再生しながら（Ｓ４）、記録状態検出回路２８で測定した値を用いてシステムコントローラ２１で、書込パワーごとのγを算出する（Ｓ５）。算出したγの値が所定の設定値、γtargetに近い値となる書込パワーＰtargetを決定する。さらに所定の係数ρをＰtargetに乗じた値を最適書込パワーＰｗｏとする（Ｓ６）。
【００５０】
Ｐｗｏ ＝ ρ × Ｐtarget
【００５１】
γtargetは、例えば１．５、ρは、例えば１．２２といった値になる。εやＰｄｅｆ、γtarget、ρ値は、光ディスク製造時にＬＰＰやコントロールデータゾーンに予め記録された値を用いるようにしても良いし、あるいは光情報記録装置２０内の不揮発メモリーに予め市販各光ディスク種別の測定結果を記憶しておいて、その値を用いるようにしても良い。
【００５２】
尚、特許文献２では、書込パワーの最適値を求めるための特性パラメータとして、アシンメトリ値を用いても良い旨が記載されているが、片面２層ＤＶＤ−ＲＷディスクの一層目記録層の場合には変調度を利用する方が容易に良い特性を得ることができる。図１０に、我々の研究で得られた、書き込みパワーＰｗとγ、βの値のグラフを示す。測定値から算出したγの値はＯＰＣレンジ全域で曲線上にそろっている。従って、算出したγがγtargetの値に近い値となる書込みパワーＰtargetを精度良く決定できる。
【００５３】
次に、消去パワーごとのβを算出する（Ｓ７）。さらにβの値を微分してΔβを算出して所定の設定値、Δβtargetに近い値となる消去パワーＰｅｏｒを決定する（Ｓ８）。Δβtargetは、例えば０といった値になる。この値は、光ディスク製造時にＬＰＰやコントロールデータゾーンに予め記録された値を用いるようにしても良いし、あるいは光情報記録装置２０内の不揮発メモリーに予め市販各光ディスク種別の測定結果を記憶しておいて、その値を用いるようにしても良い。
【００５４】
ＯＰＣ動作の終了前に、今回使用したＰＣＡ領域内の小領域のアドレス情報を、ＲＭＤに格納してＲＭＡに記録する（Ｓ９）。アドレス情報としては、ＬＰＰとして記録されている値を用いる。
【００５５】
尚、特許文献２では、消去パワーＰｅの最適値を求めるための特性パラメータとして、変調度を用いても良い旨が記載されているが、片面２層ＤＶＤ−ＲＷディスクの場合にはアシンメトリ値を利用する方が容易に良い特性を得ることができる。図１１に、我々の研究で得られた、消去パワーＰｅとγ、βの値のグラフを示す。測定値から算出したΔβの値は直線上に載っており目標値が求めやすい。従って、算出したΔβの値が目標値Δβtargetに近い値となる消去パワーＰｅｏｒを精度良く決定することができる。一方、測定値から算出したγの値は、Ｐｏに依存するので、γの値を用いてＰｅｏｒを精度良く決定することが困難である。実験的にγの値を利用して最適消去パワーＰｅｏｒを決定すると、最適値とずれてしまう場合が多かった。
【００５６】
図１６〜図１７は、εの値が適正値±１０％にずれた状態でγ及びΔβに基づいて求めた時の、εが適正値に対する書き込みパワー及び消去パワーの誤差を比較した結果である。書き込みパワーはγを指標に求める変調度法の方がε標準値±１０％で誤差が少ないが、Δβを指標に求めるアシンメトリ法ではε標準値−１０％で誤差が大きくなっている。一方、消去パワーはΔβを指標に求めるアシンメトリ法の方がε標準値−１０％で誤差が少ない。従って、書き込みパワーＰｗは変調度を用いて決定し、消去パワーＰｅはアシンメトリを用いて決定することにする。
【００５７】
以上のようなＯＰＣ動作を何度も実行すると、図６（Ｂ）のようにＰＣＡ領域内で試し書きを行った小領域が増加してくる。尚、図６（Ｂ）の矢印６１で示すように、一層目記録層のＰＣＡ領域３１１では、外周側の小領域からＯＰＣに使用する。一方、二層目記録層のＰＣＡ領域３２１では、矢印６２で示すように内周側の小領域からＯＰＣに使用する。
【００５８】
さらにＯＰＣの回数を重ねると、ＰＣＡ領域の様子は図６（Ｃ）のようになる。図６（Ｃ）では、一層目記録層のＰＣＡ領域３１１の使用済み領域の最内周の半径位置とニ層目記録層のＰＣＡ領域３２１の使用済み領域の最外周の半径位置との距離が閾値Ｗｔｈ未満となっている。このような状態になると、ＰＣＡ領域で新たに試し書きに使用出来る小領域がなくなることになるので、光情報記録装置２０は、記録済みの小領域をＤＣ消去する。これは、上位装置１０の命令に基づいて行われる場合もあるし、命令がなくても光情報記録装置２０が自動的に行う場合もある。ここで、一層目記録層のＰＣＡ領域３１１については、ＰＣＡ領域３１１の最外周のアドレスＳからアドレスＡの位置まで試し書きに使用しており、このアドレスＳとアドレスＡの値を光ディスク装置２０内のデータメモリに記憶しておく。
【００５９】
ＤＣ消去の際には、光ビームの記録パワーを消去パワーに保って照射する。ＤＣ消去が終了した状態では、図６（Ａ）と同様にＰＣＡ領域は未記録の状態になる。
次の一層目記録層のＰＣＡ領域３１１に対するＯＰＣ動作では、ＰＣＡ領域３１１の最外周の小領域から再度使用する。
【００６０】
図６（Ｄ）は、以上のようにしてＯＰＣ動作を行っていき、再度、試し書きに使用出来る小領域がなくなった状態を示す。図６（Ｄ）の場合は、一層目記録層ＰＣＡ領域３１１については、ＰＣＡ領域３１１の最外周のアドレスＳからアドレスＢの位置の小領域までを試し書きに使用している。この状態からＰＣＡ領域をＤＣ消去する。
【００６１】
ＤＣ消去後に再度、一層目記録層のＰＣＡ領域３１１の最外周の小領域からＯＰＣに使用していく
【００６２】
以上のように、本実施例では、書込パワーと消去パワーの比を一定にして、書き込みパワーを変化させてテスト用記録信号を書込み、その部分を再生して、目標とする変調度あるいは目標とするγに近い値が得られる書込パワーを求めて、その値からデータ領域への記録時の書込パワーを決定する。次に、目標とするアシンメトリー値に近い値が得られる消去パワーを求め、その値からデータ領域への記録時の消去パワーを決定することで、確実に最適な書込パワー、消去パワーを１回の試し書きで決定することが可能である。
書込パワーと消去パワーの決定順序は図８のように、消去パワーの決定後に書き込みパワーを決定することにしても構わない。
【００６３】
また、記録パルスの形状については、図２の形状を変形したものを用いても良い。
【００６４】
なお、本発明は以上の実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、例えば、本発明が適用される記録媒体は、３層以上の記録層が積層された書き換え型光ディスクにも適用することができる。また、本発明は以上の実施の形態及び実施例の光情報記録装置の各構成をコンピュータにより実行させるコンピュータプログラムも含むものである。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体からコンピュータに取り込まれたものでも、通信ネットワークを介して配信されてコンピュータにダウンロードされるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態を示す光ディスク記録再生装置のブロック図である。
【図２】書き換え型光ディスクの記録に用いられるレーザービームの発光波形の一例である。
【図３】変調度に係る値及びアシンメトリに係る値を検出する記録状態検出回路のブロック図である。
【図４】ＨＦ信号の直流分がカットされた波形のピークとボトムを説明する波形図である。
【図５】記録状態検出手段で検出された変調度ｍ及びγの算出値を説明するグラフである。
【図６】光情報記録装置の実施例１の試し書き動作を説明するための、片面２層ＤＶＤ−ＲＷディスクのＲ情報領域を示す。
【図７】本発明のＯＰＣ動作のフローチャートの一例である。
【図８】本発明のＯＰＣ実施のフローチャートの他の一例である。
【図９】記録レーザーパワーの段階的なパワー変化を説明する波形図である。
【図１０】書き込みパワーＰｗとγ、βの値の一例を示すグラフである。
【図１１】ＲＷ２層ディスクのジッタとアシンメトリの相関を示すグラフである。
【図１２】ＲＷ２層ディスクのεパワーマージンをＲＷ単層ディスクと比較したグラフである。
【図１３】ＲＷ２層ディスクのアシンメトリβの書き換え回数特性を示すグラフである。
【図１４】ＲＷ２層ディスクのパワーマージンと書き換え回数依存性をβについて示すグラフである。
【図１５】ＲＷ２層ディスクのパワーマージンと書き換え回数依存性をγについて示すグラフである。
【図１６】ＲＷ２層ディスクの書き込みパワー決定精度を、変調度を用いた方法とアシンメトリを用いた方法で比較したグラフである。
【図１７】ＲＷ２層ディスクの消去パワー決定精度を、変調度を用いた方法とアシンメトリを用いた方法で比較したグラフである。
【図１８】一層のみの記録層を持つＤＶＤ−Ｒディスク又はＤＶＤ−ＲＷディスクの断面構造の模式図である。
【図１９】ＤＶＤ−ＲディスクやＤＶＤ−ＲＷディスクの斜視図である。
【図２０】２層ディスクの概略構造断面図の一例を示す。
【図２１】２層ディスクのＰＣＡ領域のＯＰＣ記録順序を説明する図である。
【図２２】ＲＷディスクの書き換え特性を再生エラーレイトについて示すグラフである。
【図２３】ＲＷ２層ディスクのパワーマージンと記録回数について説明するグラフである。
【符号の説明】
【００６６】
２０  光ディスク装置（光ディスク記録装置）
２１  システムコントローラ（制御手段）
２２  記録再生回路（記録手段）
３０  ＤＶＤ−ＲＷディスク（光ディスク）
３０１  一層目記録層（記録膜）
３０２  二層目記録層（記録膜）
２０３  光ビーム
Ｐｗ  書込パワー
Ｐｅ  消去パワー
Ｐｂ  ボトムパワー
【図１】
2007109306.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007109306.tif 000007
【図６】
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【図７】
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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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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