(57)【要約】【課題】  短い符号長から長い符号長に至るまでの広い範囲の符号長に対して、夫々の符号長のアシンメトリを適正に調整することができる光ディスク装置を提供する。【解決手段】  レーザ光によって所定の符号長を有するマーク及びスペースを光ディスクに形成し、前記光ディスクにデータを記録する記録部と、前記光ディスクの再生信号から、前記符号長毎のマーク及びスペースの夫々の波高値を取得する波高値取得部と、前記波高値から、前記符号長毎のアシンメトリを算出するアシンメトリ算出部と、前記レーザ光のマルチパルス幅を含む最適記録パラメータを決定する記録パラメータ決定部と、を備え、前記記録パラメータ決定部は、前記符号長毎のアシンメトリと前記記録パワーとの間に存在する線形特性に基づいて、前記符号長毎のアシンメトリが所望の範囲内となるマルチパルス幅を決定する、ことを特徴とする光ディスク装置。【選択図】      図１５
2009301667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光によって所定の符号長を有するマーク及びスペースを光ディスクに形成し、前記光ディスクにデータを記録する記録部と、
前記光ディスクの再生信号から、前記符号長毎のマーク及びスペースの夫々の波高値を取得する波高値取得部と、
前記波高値から、前記符号長毎のアシンメトリを算出するアシンメトリ算出部と、
前記レーザ光のマルチパルス幅を含む最適記録パラメータを決定する記録パラメータ決定部と、を備え、
前記記録パラメータ決定部は、
前記符号長毎のアシンメトリと前記記録パワーとの間に存在する線形特性に基づいて、
前記符号長毎のアシンメトリが所望の範囲内となるマルチパルス幅を決定する、
ことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記記録パラメータ決定部は、マルチパルスを含まない短い符号長については記録パルス幅の操作により波形センターを制御する手法を併用し、全符号長の波形センターを揃えるように働く、ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記記録パラメータ決定部は、パワー毎に全符号長の波形センターを揃え、さらに符号パターン毎のエッジタイミングを調整することにより、信号品位が最良となるパワーとストラテジの組を確定する、ことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記記録パラメータ決定部は、アシンメトリ調整法またはエッジタイミング調整法と併用することにより最適な記録パワーとストラテジの組を探索する、ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項５】
（ａ）レーザ光によって所定の符号長を有するマーク及びスペースを光ディスクに形成し、前記光ディスクにデータを記録し、
（ｂ）前記光ディスクの再生信号から、前記符号長毎のマーク及びスペースの夫々の波高値を取得し、
（ｃ）前記波高値から、前記符号長毎のアシンメトリを算出し、
（ｄ）前記レーザ光のマルチパルス幅を含む最適記録パラメータを決定する、
ステップを備え、
ステップ（ｄ）では、
前記符号長毎のアシンメトリと前記記録パワーとの間に存在する線形特性に基づいて、
前記符号長毎のアシンメトリが所望の範囲内となるマルチパルス幅を決定する、
ことを特徴とする光ディスク記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク装置及び光ディスク記録再生方法に係り、追記型もしくは書き換え型の光ディスクに記録し再生する光ディスク装置及び光ディスク記録再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
追記型の光ディスクとして、例えばＤＶＤ−Ｒがある。また、書き換え型の光ディスクとして、例えば、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等がある。これらの光ディスクでは、再生信号の品質が記録パラメータ、例えば記録時のレーザパワーや記録用信号の波形等、に依存することが知られている。このため、光ディスクを光ディスク装置に挿入した直後等の一定期間にテスト期間を設け、このテスト期間中に最適な記録パラメータを求める処理が一般的に行われている。
【０００３】
最適な記録パラメータを求めるにあたって、何を評価指標とするかが重要であり、従来から種々の評価指標が提案されている。例えば、特許文献１には、再生信号の上下対称性、所謂アシンメトリ値βを評価指標とし、アシンメトリ値βが適正範囲内に収まるように記録パルスのパルス長を調整する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１２６２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来から一般的に用いられているアシンメトリ値βは、全符号長（ＣＤや従来型のＤＶＤの場合、３Ｔ乃至１１Ｔの符号長）の平均的なＤＣレベルの対称性を示す指標である。このため、個々の符号長の夫々のアシンメトリがゼロになるとは限らない。例えば、３Ｔ符号長のアシンメトリが正側にずれ、４Ｔ符号長のアシンメトリが負側にずれていたとしても、平均的なアシンメトリ値βがゼロとなる場合もあり得る。
【０００５】
他方、高密度記録型の光ディスクでは、再生信号の品質に対するアシンメトリ（非対称性）の影響は従来のＣＤやＤＶＤに比べて大きくなっている。このため、アシンメトリを従来よりも細かく調整する必要がでてきている。換言すれば、従来のように全符号長の平均的なアシンメトリをゼロにするだけでなく、個々の符号長の夫々のアシンメトリをもゼロに近づけるような調整手法が必要となってきている。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、短い符号長から長い符号長に至るまでの広い範囲の符号長に対して、夫々の符号長のアシンメトリを適正に調整することができる光ディスク装置及び光ディスク記録再生方法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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る光ディスク装置は、請求項１に記載したように、レーザ光によって所定の符号長を有するマーク及びスペースを光ディスクに形成し、前記光ディスクにデータを記録する記録部と、前記光ディスクの再生信号から、前記符号長毎のマーク及びスペースの夫々の波高値を取得する波高値取得部と、前記波高値から、前記符号長毎のアシンメトリを算出するアシンメトリ算出部と、前記レーザ光のマルチパルス幅を含む最適記録パラメータを決定する記録パラメータ決定部と、を備え、前記記録パラメータ決定部は、前記符号長毎のアシンメトリと前記記録パワーとの間に存在する線形特性に基づいて、前記符号長毎のアシンメトリが所望の範囲内となるマルチパルス幅を決定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る光ディスク装置及び光ディスク記録再生方法によれば、短い符号長から長い符号長に至るまでの広い範囲の符号長に対して、夫々の符号長のアシンメトリを適正に調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【実施例１】
【００１０】
本発明による実施形態１を図１乃至図１８を参照して説明する。
（光ディスクシステムの概要）
図1を用いてシステム構成を説明する。記録済みの光ディスク１に照射したレーザの戻り光は、光学系１９、光電変換素子１１を通じて電気信号に変換され、アンプ・等化器１２を経て PRML（Partial Response Maximum Likelihood）方式で復調され、デジタルデータとしてデータプロセッサのアクセスできるメモリ１５に蓄えられる。復調により復調データとそれに対応する波高値が得られるので、特開 2004-63024で示されるようなパルス誤差の検出、各Ｔの波高値検出、波高値と理想波形との差分から信号品位の測定を行うことができる。
【００１１】
一方、ディスク１にデータを記録する際には記録データがメモリ１５から変調回路１６に送られて変調され、レーザ駆動回路１７に送られる。レーザ駆動回路１７には記録ストラテジと呼ばれる、符号パターンごとのタイミング微調整情報と記録パワーが設定されており、この情報に基づいてタイミングおよびパワー調整されたレーザ駆動電流がレーザダイオード１８に流れ、レーザダイオード１８の発光は光学系１９を通じてディスク１表面に照射される。このようにして所望のデータがディスク１上に記録される。
【００１２】
（本実施形態で解決した問題）
安定した記録品位を達成するためには記録パワーを調整する必要があり、従来この記録パワー調整法としてOPC(Optimum Power Control)が用いられてきた。
【００１３】
OPCにはいくつかの測定指標が用いられるが指標によって調整結果が異なるという問題があった。そこで本実施形態では、あらかじめ記録ストラテジを適切に調整することによりこの問題の解決を試みた。
【００１４】
（OPC用の測定指標）
はじめに図2を用いて記録データと再生波形の関係を説明する。本実施例では、マークの反射率が高く、スペースの反射率が低いケースを想定しているが、ディスク種類によっては逆になる場合もある。図3はこの再生波形に対して或るレベルでトリガをかけ、重ね書きしたものである。図中のInHがnTマーク波高値を、InLがnTスペース波高値を示している。このとき、nTのセンター値とアシンメトリはそれぞれ以下の式で求められる。
【００１５】
nT センター     = (InH + InL)/2
nT アシンメトリ = (11Tセンター - nTセンター)/(I11H-I11L)
PRMLを用いた処理システムでは特に短い符号長のアシンメトリがずれていると復調誤りが発生し易くなる。このため、OPCの指標として最短符号長を用い、これが0となるように記録パワーを調整する。
【００１６】
一方、図4を用いて別指標であるβについて説明する。図4はACカップル後の再生波形を示しており、図中のピークレベル(VH)およびボトムレベル(VL)を用いるとβは以下の式で定義される。
【００１７】
β=(VH + VL)/(VH - VL)
βは再生波形の上下対称性を表し、β=0で再生波形が上下対称となり信号品位が良くなる。このため、β=0となるように記録パワーを調整する。
（OPCの問題点と解決策）
図5はあるストラテジ条件で記録パワーを振り、2Tアシンメトリおよびβの変化を測定した結果である。2Tアシンメトリおよびβが0となる記録パワーが異なり、仮にこのストラテジ条件でOPCを実行すると、異なった記録パワーが選択される。
【００１８】
この原因を以下に説明する。
図6は理想波形および実波形における符号長毎のセンター値を示したものである。（ａ）理想波形では全符号長のセンターが一致するが、通常、（ｂ）実波形では一致しない。
【００１９】
この実波形に対して2Tアシンメトリ基準のOPCを実行すると図7に示すように2Tセンターと11Tセンターが一致するように記録パワーが調整される。
一方、β基準のOPCを実行すると図8に示すようにマーク面積和とスペース面積和の比率が等しくなるように記録パワーが調整される。
そこで、予め符号長毎のセンター値が一致するようにストラテジを調整しておくことで、2Tアシンメトリが0になる記録パワーとβが0になる記録パワーを一致させることができる。
【００２０】
（マルチパルス幅操作によるセンター値制御）
はじめに図9を用いて記録ストラテジを説明する。様々な形状が提案されているが、図9に示す例は一般的なもので、ファーストパルス、マルチパルスおよびラストパルスで構成される。マルチパルスの数は符号長に応じて変わるが、一般にnT(基準クロックTの整数倍)のマルチパルス数は(n-3)となる。
【００２１】
本実施形態では各Tのマルチパルス幅を操作することにより各Tのセンター値を制御する。これについて図10を用いて説明する。マルチパルス幅を操作すると熱量が変化するためマークレベルが変化する。これによりセンター値を動かすことができる。また、マルチパルス幅とセンター値は図11に示すような線形関係があるため、この線形性を利用してセンター値を任意の値に制御することが可能である。
【００２２】
さらに、図12に示すように、このセンター値制御には符号間干渉がないため、制御が容易であるという利点がある。
図13にセンター値制御の一例を示す。調整後の各Tセンター値がほぼ一致していることが確認できる。さらにセンター値制御後に記録パワーを振って2Tアシンメトリとβの変化を測定した結果を図14に示す。センター値制御後はゼロクロスする記録パワーが一致することが確認できる。このようにセンター値制御を用いることで、測定指標による記録パワー調整結果の相違という問題を解決することができる。
【００２３】
（フローチャートの説明）
図15でマルチパルス幅操作によるセンター値制御のフローチャートを説明する。
まず、テスト記録エリアに移動し(F1)、2T〜11Tを含むランダムデータを記録/再生する(F2)。その時の再生信号から符号長毎の波高値を取得し、各センター値を算出しメモリに保存する(F3)。さらに各符号長のマルチパルス幅をΔM加算し(F4)、2T〜11Tを含むランダムデータを記録/再生する(F5)。その時の再生信号から符号長毎の波高値を取得し、各センター値を算出しメモリに保存する(F6)。ステップF3とステップF6で求めたセンター値からマルチパルス幅1Step当たりのセンター値の変化量を求める(F7)。各符号長についてセンター値がX(X：任意)になるマルチパルス幅をそれぞれ求め(F8)、マルチパルス幅の設定を変更する(F9)。
【００２４】
センター値は任意のレベルに設定することが可能であるが、例えば変調度ベストに合わせる方式や、長Ｔのマーク形状が最良になるように合わせる方式などが考えられる。
【００２５】
（全符号長のセンターを一致させる方法について）
マルチパルス幅によるセンター値制御は、マルチパルス幅を含む符号長に対して有効であるが、例えば2Tや3Tなどのマルチパルス幅を含まない符号長に対しては用いることができない。そこで短い符号長については、例えば出願番号：P2006-345692のような手法を用いて記録パルス幅を調整することでアシンメトリを0に制御し、長符号長のセンターに一致させる。すなわち図16に示すように、短い符号長については記録パルス幅を操作し、それ以外の符号長についてはマルチパルス幅を調整することで全符号長のセンター値を任意の値に制御できる。
【００２６】
（記録パワーおよびストラテジの最適化について）
全符号長のセンターを一致させた後、特開2004-63024のような手法を用いて符号パターン毎のパルスタイミングを微調整することで記録ストラテジを最適化することができる。さらに、記録パワー毎にストラテジを最適化することで、記録品位が最良となる記録パワーとストラテジの組を探索することができる。
【００２７】
図17は異なる二つの記録パワーで、本手法を用いてストラテジを最適化した際のパワーマージンを示している。PRSNRはHD DVD用の信号品位評価指標であり、値が高いほど信号品位が良いことを示す。本手法を用いることで(a)と(b)共に2Tアシンメトリおよびβのゼロクロスパワーが一致し、さらに信号品位もゼロクロスパワーでそれぞれピーク値となっている。また、11mWの方が10mWよりも高い記録品位が得られることがわかるが、複数の記録パワーに対してストラテジを最適化することで、記録品位最良となる記録パワーおよびストラテジの組を探索することができる。
【００２８】
（フローチャートの説明）
図18に記録パワーおよびストラテジ最適化のフローチャートを示す。
まず、記録パワーを設定し(F10)、マルチパルス幅を操作してセンター値を制御する(F11)。本実施例では、図15で示すような手法を想定している。次に、短い符号長に対して記録パルス幅を操作しセンター値を制御する(F12)。本実施例では、提案番号：HDB069019-1のような手法を想定している。さらに、符号パターン毎のエッジタイミングを微調整する(F13)。本実施例では、特開2004-63024のような手法を想定している。そして、このときの信号品位を測定する(F14)。F11からF14の作業を複数の記録パワーに対して行い、その中から信号品位最良となる記録パワーとストラテジの組を確定する。
【００２９】
マルチパルス幅の代わりに符号長ごとの記録パワー変更でも同様の効果が期待できる。LDD 側の回路が煩雑になる半面、センター値の制御範囲が広がるメリットが得られる可能性がある。
【００３０】
従来は、長Tに対しては記録パルス幅による波形センターの制御レンジが狭いという問題があったが、本実施形態の効果としてマルチパルス幅を操作することで制御レンジを広げることができる。
【実施例２】
【００３１】
本発明による実施形態２を図１乃至図１８を参照して説明する。実施形態１と共通する部分は説明を省略する。
各Tマルチパルス幅と各T波形センター間の線形関係を利用して各Tマルチパルス幅を最適化することで、2Tシンメトリやβなどの測定指標に依存しない記録パワー調整を実現する。
【００３２】
さらに、アシンメトリ調整法（例えば出願番号：P2006-345692）およびエッジタイミング調整法（例えば特開2004-63024）と併用することで最適な記録パワーとストラテジの組を探索することができる。
【００３３】
実施形態の概要として、マルチパルス幅と波形センターの線形関係を利用し、波形センターが揃うようにマルチパルス幅を最適化する。更には、短い符号長についてパルス幅の操作で波形センターを調整する。
【００３４】
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の一実施形態を示すブロック構成図。
【図２】同実施形態の記録データと再生波形の関係を示す模式図。
【図３】同実施形態のｎＴセンターおよびｎＴアシンメトリ値の算出式を補足説明する図。
【図４】同実施形態のβの定義を示す模式図。
【図５】同実施形態に用いられるOPC実行時の２Ｔアシンメトリおよびβを示す特性図。
【図６】同実施形態の理想波形および実波形における符号長毎のセンター値を示す模式図。
【図７】２Ｔアシンメトリ基準ＯＰＣ後における符号長毎のセンター値を示す模式図。
【図８】β基準ＯＰＣ後における符号長毎のセンター値を示す模式図。
【図９】記録ストラテジと記録マークの関係を示す模式図。
【図１０】マルチパルス幅操作によるセンター値制御を示す模式図。
【図１１】ｎＴマルチパルス幅とｎＴセンター値の関係を示す模式図。
【図１２】センター値制御における符号長毎の独立性を示す特性図。
【図１３】マルチパルス幅操作によるセンター値制御の実験結果（10mWでセンター値制御）を示す特性図。
【図１４】センター値制御後の２Ｔアシンメトリとβの関係（10mWでセンター値制御）を示す特性図。
【図１５】マルチパルス幅調整フローチャート。
【図１６】全符号長のセンター値制御を示す模式図。
【図１７】任意の記録パワーにおけるストラテジ最適化を示す特性図。
【図１８】最適パワーおよびストラテジの探索フローチャート。
【符号の説明】
【００３６】
１…光ディスク、１１…光電変換素子、１２…アンプ・等化器、１３…パルス誤差検出回路、１４…PRML復調回路、１５…データプロセッサ＆メモリ、１６…変調回路、１７…レーザ駆動回路、１８…レーザダイオード、１９…光学系。
【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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【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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