(57)【要約】  情報の再生時と記録時のいずれにおいてもレーザ光を確実に合焦状態に維持する。情報記録装置は、例えば光ディスクなどの情報記録媒体にレーザ光を照射して情報の記録を行う。レーザ光は対物レンズにより情報記録媒体上に集光される。情報記録媒体に対する対物レンズの位置を制御することにより、レーザ光は合焦状態で情報記録媒体上に照射される。フォーカス補正部は、レーザ光の再生パワー出射時と記録パワー出射時とで前記合焦距離を補正する。合焦距離とは、レーザ光が合焦状態で情報記録媒体上に照射されている場合の情報記録媒体と対物レンズとの距離を指す。レーザ光が再生パワーで出射されている場合と、記録パワーで出射されている場合とでは、レーザ光の波長が異なり、それによって合焦距離も異なってくる。よって、再生パワー出射時と記録パワー出射時とで合焦距離を補正することにより、再生時及び記録時の両方においてもレーザ光を合焦状態に維持することができ、正確な情報の記録が可能となる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、
前記対物レンズによって前記レーザ光が集光され前記情報記録媒体上に合焦する際の当該対物レンズと当該情報記録媒体との間隔である合焦距離に、当該対物レンズが位置するように制御するフォーカス制御部と、
前記レーザ光の再生パワー出射時と記録パワー出射時とにおいて、それぞれ前記合焦距離を補正するフォーカス補正部と、を備えることを特徴とする情報記録装置。
【請求項２】
前記フォーカス補正部は、
前記再生パワー出射時の合焦距離と前記記録パワー出射時の合焦距離との変化分を算出する変化分算出手段と、
前記記録パワー出射時に、前記再生パワー出射時の合焦距離に対して、前記変化分算出手段によって算出された前記変化分に応じた補正をした合焦距離に前記対物レンズを配置するレンズ移動手段と、を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録装置。
【請求項３】
前記変化分算出手段は、前記再生パワーと前記記録パワーの差に基づいて、前記変化分を算出することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の情報記録装置。
【請求項４】
前記変化分算出手段は、温度変化に基づいて、前記変化分を算出することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の情報記録装置。
【請求項５】
前記フォーカス補正部は、試し記録時に前記合焦距離を補正することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録装置。
【請求項６】
前記フォーカス補正部は、前記試し記録時に使用する複数の記録パワーのうち、略中央の記録パワーの出射時に前記合焦距離を補正することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の情報記録装置。
【請求項７】
前記フォーカス補正部は、前記試し記録時に、複数の記録パワーの各々で前記レーザ光を出射する際に前記合焦距離を補正することを特徴とする請求の範囲第５項に記載の情報記録装置。
【請求項８】
前記フォーカス補正部は、実際の情報記録中に前記合焦距離を補正することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報記録装置。
【請求項９】
レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズとを備える情報記録装置において実行される情報記録方法であって、
前記対物レンズによって前記レーザ光が集光され前記情報記録媒体上に合焦する際の当該対物レンズと当該情報記録媒体との間隔である合焦距離に、当該対物レンズが位置するように制御するフォーカス制御工程と、
前記レーザ光源の再生パワー出射時と記録パワー出射時とにおいて、それぞれ前記合焦距離を補正するフォーカス補正工程と、を備えることを特徴とする情報記録方法。
【請求項１０】
レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、コンピュータとを備える情報記録装置において実行される情報記録プログラムであって、前記コンピュータを、
前記対物レンズによって前記レーザ光が集光され前記情報記録媒体上に合焦する際の当該対物レンズと当該情報記録媒体との間隔である合焦距離に、当該対物レンズが位置するように制御するフォーカス制御手段、
前記レーザ光源の再生パワー出射時と記録パワー出射時とにおいて、それぞれ前記合焦距離を補正するフォーカス補正手段として機能させることを特徴とする情報記録プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクなどの情報記録媒体に情報を記録する技術及び記録済み情報を再生する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク等の情報記録媒体に情報を記録する情報記録再生装置においては、情報の記録及び再生を行うために光ピックアップを使用している。光ピックアップは、レーザ光源、レーザ光源から出射されたレーザ光を光ディスク上に集光させる対物レンズ、対物レンズを移動可能に支持するアクチュエータなどを備える。アクチュエータは、光ディスクに対する対物レンズ位置のエラー信号に基づいて、レーザ光が光ディスク上に正しく合焦するように対物レンズ位置を制御する。【０００３】
上記のような情報記録再生装置では、情報の記録時と再生時では、光ディスクに照射するレーザ光のパワーが異なる。情報の記録時に照射するレーザ光のパワー（以下、「記録パワー」とも呼ぶ。）は、情報の再生時に照射するレーザ光のパワー（以下、「再生パワー」とも呼ぶ。）よりも大きい。従来の情報記録再生装置では、情報記録媒体に情報を記録する際、再生パワーでレーザ光の焦点距離調整を行い、その焦点距離のままで情報の記録も行っていた。【０００４】
しかし、情報の再生時と記録時とでは、再生パワーと記録パワーの差やその他の要因により、合焦距離が変動することがある。このため、再生時に焦点距離調整を行って得た焦点距離のままで情報の記録を行うと、合焦状態からずれた状態で記録が行われてしまう恐れがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題には、上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、情報の再生時と記録時のいずれにおいてもレーザ光を確実に合焦状態に維持することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの実施形態では、情報記録装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、前記対物レンズによって前記レーザ光が集光され前記情報記録媒体上に合焦する際の当該対物レンズと当該情報記録媒体との間隔である合焦距離に、当該対物レンズが位置するように制御するフォーカス制御部と、前記レーザ光の再生パワー出射時と記録パワー出射時とで前記合焦距離を補正するフォーカス補正部と、を備える。【０００７】
上記の情報記録装置は、例えば光ディスクなどの情報記録媒体にレーザ光を照射して情報の記録を行う。レーザ光は対物レンズにより情報記録媒体上に集光される。情報記録媒体に対する対物レンズの位置を制御することにより、レーザ光は合焦状態で情報記録媒体上に照射される。フォーカス補正部は、レーザ光の再生パワー出射時と記録パワー出射時とで前記合焦距離を補正する。合焦距離とは、レーザ光が合焦状態で情報記録媒体上に照射されている場合の情報記録媒体と対物レンズとの間隔を指す。レーザ光が再生パワーで出射されている場合と、記録パワーで出射されている場合とでは、レーザ光の波長が異なり、それによって合焦距離も異なってくる。よって、再生パワー出射時と記録パワー出射時とで合焦距離を補正することにより、再生時及び記録時の両方においてもレーザ光を合焦状態に維持することができ、正確な情報の記録が可能となる。具体的には、ジッター、エラー率などの記録特性の向上、熱干渉領域の拡大、記録パワーの低減などが可能となる。【０００８】
上記の情報記録装置の一態様では、前記フォーカス補正部は、前記再生パワー出射時の合焦距離と前記記録パワー出射時の合焦距離との変化分を算出する変化分算出手段と、前記記録パワー出射時に、前記再生パワー出射時の合焦距離に対して、前記変化分算出手段によって算出された前記変化分に応じた補正をした合焦距離に前記対物レンズを配置するレンズ移動手段と、を備える。レーザ光のパワーが変化すると、レーザ光の波長が変化し、それによって合焦距離が変化する。また、レーザ光源などの温度変化によってもレーザ光の波長が変化し、合焦距離が変化する。よって、再生パワー出射時の合焦距離と記録パワー出射時の合焦距離との変化分を算出し、その変化分に応じて再生パワー出射時の合焦距離に補正を行うことにより、記録パワー出射時の合焦距離を算出して対物レンズ位置を制御する。一般的に、記録パワーは再生パワーより大きいので、これにより記録パワー出射時の合焦距離に正しく対物レンズを配置することが可能となる。【０００９】
上記の情報記録装置の好適な例では、前記変化分算出手段は、前記再生パワーと前記記録パワーの差に基づいて、前記変化分を算出する。これにより、再生パワーと記録パワーの差に起因する合焦距離の変動を正しく補正することができる。また、他の好適な例では、前記変化分算出手段は、温度変化に基づいて、前記変化分を算出する。これにより、再生時と記録時、又は記録中における温度変化に起因する合焦距離の変動を正しく補正することができる。【００１０】
上記の情報記録装置の一態様では、前記フォーカス補正部は、試し記録時に前記合焦距離を補正する。これにより、実記録時の合焦距離における最適記録パワーを求めることが可能となる。【００１１】
この場合、１つの例では、前記フォーカス補正部は、前記試し記録時に使用する複数の記録パワーのうち、略中央の記録パワーの出射時に前記合焦距離を補正することができる。試し記録においては、複数の記録パワーで試し記録を行うが、そのうちの略中央の記録パワーに基づいて合焦距離を補正することにより、試し記録に使用する全ての記録パワー毎に合焦距離の補正を行う必要を無くし、処理を迅速化することができる。【００１２】
また、他の例では、前記フォーカス補正部は、前記試し記録時に、複数の記録パワーの各々で前記レーザ光を出射する際に前記合焦距離を補正することができる。この例では、試し記録において使用する全ての記録パワー毎に合焦距離の補正を行うので、より正確な実記録における合焦距離での最適記録パワーを求めることが可能となり、より最適な合焦距離での実記録を実現し、記録特性の一層の向上を得ることができる。【００１３】
上記の情報記録装置の他の一態様では、前記フォーカス補正部は、実際の情報記録中に前記合焦距離を補正する。実際の情報記録中においても、例えばＲＯＰＣにより記録パワーが変更されたり、レーザ光源の温度が変動したりすることがある。よって、実際の情報記録中にも合焦距離を補正することにより、常にレーザ光を合焦状態に維持しつつ情報の記録を継続することが可能となる。【００１４】
本発明の他の実施形態では、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズとを備える情報記録装置において実行される情報記録方法は、前記対物レンズによって前記レーザ光が集光され前記情報記録媒体上に合焦する際の当該対物レンズと当該情報記録媒体との間隔である合焦距離に、当該対物レンズが位置するように制御するフォーカス制御工程と、前記レーザ光源の再生パワー出射時と記録パワー出射時とで前記合焦距離を補正するフォーカス補正工程と、を備える。【００１５】
上記の情報記録方法によれば、再生パワー出射時と記録パワー出射時とで合焦距離を補正することにより、再生時及び記録時の両方においてもレーザ光を合焦状態に維持することができ、正確な情報の記録が可能となる。【００１６】
本発明の他の実施形態では、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、コンピュータとを備える情報記録装置において実行される情報記録プログラムは、前記コンピュータを、前記対物レンズによって前記レーザ光が集光され前記情報記録媒体上に合焦する際の当該対物レンズと当該情報記録媒体との間隔である合焦距離に、当該対物レンズが位置するように制御するフォーカス制御手段、前記レーザ光源の再生パワー出射時と記録パワー出射時とで前記合焦距離を補正するフォーカス補正手段として機能させる。【００１７】
上記の情報記録プログラムを情報記録装置内のコンピュータに実行させることにより、上記の情報記録装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例に係る情報記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】記録パワーにおける合焦距離と再生パワーにおける合焦距離との比較を模式的に示す図である。
【図３】β値の定義を模式的に示す図である。
【図４】合焦距離と、最適記録パワーとの関係を示すグラフである。
【図５】波長と、焦点距離変化との関係を示すグラフである。
【図６】レーザ光パワーと、波長との関係を示すグラフである。
【図７】温度と、波長との関係を示すグラフである。
【図８】記録パワーと、ジッターとの関係を示すグラフである。
【図９】本発明による情報記録処理の第１実施例のフローチャートである。
【図１０】本発明による情報記録処理の第２実施例のフローチャートである。
【図１１】本発明による情報記録処理の第３実施例のフローチャートである。
【符号の説明】
【００１９】
１    情報記録再生装置
２    光ピックアップ
３    サーボ制御部
４    システム制御部
５    パワー制御部
６    スピンドルモータ
１１  対物レンズ
１３  受光部
１４  温度センサ
１５  ＬＤ
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。【００２１】
［基本構成］
図１に、本発明の実施例にかかる情報記録再生装置の概略構成を示す。図１において、情報記録再生装置１は、ピックアップ２と、サーボ制御部３と、システム制御部４と、パワー制御部５と、スピンドルモータ６とを備える。【００２２】
情報記録再生装置１は、レーザ光７を光ディスクＤに照射することによって、光ディスクＤに情報を記録し、また光ディスクＤから情報を再生する。光ディスクＤは例えば、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ（Compact Disc-Recordable／Rewritable）、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ（Digital Versatile Disc-Recordable／Rerecordable）、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ（Digital Versatile Disc＋Recordable／Rewritable）、Ｂｌｕ−ｒａｙ（Blu-ray Disc）、ＡＯＤ（Advanced Optical Disc）などの一回のみ又は複数回にわたり情報の記録が可能な光ディスクである。【００２３】
ピックアップ２は、レーザ光７の光源であるＬＤ（Laser Diode）１５と、ＬＤ１５を駆動するＬＤドライバ１６と、ＬＤ１５から出射されたレーザ光７を集光する対物レンズ１１と、対物レンズ１１を支持するアクチュエータ１２と、光ディスクＤからの戻り光を受光する受光部１３と、ＬＤ１５の温度を検知する温度センサ１４とを含んで構成される。【００２４】
ＬＤ１５は、ＬＤドライバ１６によって駆動電流を通電されることによって発光し、図示しない光学系を通じて、レーザ光７を出射する。出射されたレーザ光７は、対物レンズ１１を通じて集光され、光ディスクＤに照射される。このとき、対物レンズ１１を支持しているアクチュエータ１２が位置制御を行うことにより、レーザ光７は、光ディスクＤ上に合焦される。具体的には、アクチュエータ１２は、対物レンズ１１を光ディスクＤの情報記録面（図１における下側面）に対して垂直方向に移動させる。対物レンズ１１が、光ディスクの情報記録面から合焦距離だけ離れた位置に配置されたときに、レーザ光７は光ディスクの情報記録面に合焦する。即ち、「合焦距離」とは、レーザ光が合焦状態にあるときの光ディスクの情報記録面と対物レンズとの距離をいう。【００２５】
ピックアップ２は、光ディスクＤに対してレーザ光７を照射するとともに、光ディスクＤの情報記録面からの戻り光を受光部１３にて受光し、この戻り光に基づいて生成される電気信号である検出信号６１をサーボ制御部３へ供給する。また、ピックアップ２は、ＬＤ１５の現在温度を温度センサ１４にて検知し、この現在温度に基づいて生成される温度検出信号６２をシステム制御部４に供給する。【００２６】
スピンドルモータ６は、光ディスクＤを所定速度で回転させる。サーボ制御部３は、既知のいずれかの方法でトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号などのサーボ用エラー信号を生成し、ピックアップ２及びスピンドルモータ６へ供給する。その結果、サーボ制御部３からの制御信号６４によりスピンドルモータ６の回転数が制御され、スピンドルサーボ制御が実行される。また、サーボ制御部３からの制御信号６０によりピックアップ２のアクチュエータ１２が制御され、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボなどのサーボ制御が実行される。【００２７】
パワー制御部５は、レーザ光７のパワーが情報の記録や再生のために必要なパワーとなるようにピックアップ２のＬＤドライバ１６に制御信号６３を供給する。【００２８】
システム制御部４は例えばマイクロコンピュータなどにより構成され、サーボ制御部３およびパワー制御部５に制御信号６５、６６を供給する。【００２９】
なお、上記サーボ制御部３、システム制御部４及びパワー制御部６により、本発明のフォーカス制御部及びフォーカス補正部が構成される。【００３０】
［合焦距離の変化要因]
フォーカスサーボは、ＬＤ１５から出射したレーザ光７が情報記録面上に合焦するように対物レンズ１１の位置を制御するものであり、一例としてその制御は情報記録面上に記録された情報の再生に必要な再生パワーで実行される。【００３１】
ＬＤ１５から出射されたレーザ光７は、ＬＤの性質に起因して、パワーの変化に伴って波長が変化するという性質を有する。具体的には、レーザ光７は、パワーが大きくなるほど波長が長くなる。一般的に、情報記録時に必要とされるレーザ光７の記録パワーは、情報の再生に必要なレーザ光７の再生パワーよりも大きいので、レーザ光７が記録パワーで出射されている場合は、再生パワーで出射されている場合と比べて合焦距離は長くなる。【００３２】
図２は、記録パワーにおける合焦距離と再生パワーにおける合焦距離との比較を示した模式図である。図２において、再生パワーでＬＤ１５から出射されたレーザ光７は、対物レンズ１１によって集光され、集束光２３として光ディスク７の情報記録層２１に合焦する。このときの合焦距離を「Ｆ１」で示す。次に、このときの対物レンズ１１と光ディスクＤの間の距離を保ちつつ、レーザ光７を記録パワーでＬＤ１５から出射すると、出射パワーの増加によりレーザ光７の波長が増加するため、このときの合焦距離Ｆ２は再生パワーで出射されたときの合焦距離Ｆ１よりも長くなる。即ち、再生パワーでフォーカスサーボを行っている場合、レーザ光７が記録パワーで出射されると、対物レンズ１１を通したレーザ光７の合焦距離Ｆ２における合焦位置は、再生パワー時の合焦距離Ｆ１における合焦位置よりも対物レンズ１１側から見て遠くに存在することになり、レーザ光７は集束光２２として光ディスクＤに照射される。即ち、レーザ光７は情報記録層２１に正確に合焦していない状態（非合焦状態）となる。【００３３】
このような非合焦状態で、光ディスクＤの情報記録層２１に情報を記録するには、正確な合焦状態で情報を記録する場合と比べて、より大きな記録パワーを必要とする。合焦状態は最もレーザ光のパワーが情報記録層２１上の合焦点に集中している状態であり、一方、非合焦状態はレーザ光のパワーが情報記録層２１で分散してしまっている状態である。よって、合焦状態で記録されたのと同じ記録マークを非合焦状態で形成するためには、分散することによって不足する分のパワーを補うために、より多くの記録パワーを必要とする。【００３４】
このことを示す一例として、光ディスク上に記録を最適に行うことのできる記録パワーである最適記録パワーと合焦距離とについて図を用いて説明する。図４は、本実施例における合焦距離と最適記録パワーとの関係を示している。横軸は、合焦距離を示している。縦軸は最適記録パワーを示す。【００３５】
まず、最適記録パワーを求める方法について簡単に説明する。詳細は後述するが、一般的に、最適記録パワーを得るためには、いわゆるＯＰＣ（Optimum Power Control）による試し記録を行う。この試し記録では、レーザ光の記録パワーを変化させながら光ディスク上のＰＣＡ（Power Calibration Area）に情報を記録する。そしてその記録された情報をレーザ光の再生パワーにて読み出すことにより得られるＲＦ信号（記録媒体からの戻り光を光電変換して得られるものであり、ＤＣ成分を含む）から記録品質パラメータであるβ値を求める。最適なβ値は記録媒体毎に異なるが、その最適なβ値となるパワーが最適記録パワーとなる。【００３６】
ここで、図３に、β値の定義を模式的に示す。β値は、ＲＦ信号の平均レベルと、ＲＦ信号の振幅レベルのセンター値（全マークのセンター値）とのずれ量を示すパラメータである。ＲＦ信号の平均レベルは、例えばＲＦ信号をＬＰＦ（Low Pass Filter）に通過させることにより得ることができる。また、ＲＦ信号の振幅レベルのセンター値は、再生した記録データに対応するＲＦ信号の最小レベルと最大レベルから計算により求めることができる。【００３７】
図４に示すように、再生パワー時の合焦距離Ｆ１において要求される最適記録パワー（点７１で示す）は、記録パワー時の合焦距離Ｆ２において要求される最適記録パワー（点７２で示す）よりも大きい。このことは、再生パワー時の合焦距離Ｆ１のままで記録を行うと、記録時にはレーザ光は非合焦状態となるので、その分大きな記録パワーが必要とされることを示している。【００３８】
また、再生パワー時の合焦距離のままで記録パワーを印加して記録を行うと、記録媒体上に情報として記録されるピットなどの物理的変化状態が最適ではなくなり、ジッター、エラー率の悪化など、記録特性の悪化を招く。また、熱干渉を起こす領域が記録パワーの低パワー側に寄り、情報の記録に対するマージンが減少するという不具合がある。【００３９】
また、合焦距離の変化要因としては、上記のレーザ光パワーに加えて、ＬＤの温度変化があげられる。レーザ光７は、光源であるＬＤ１５の温度が高くなるほど、波長が長くなるという性質を有している。よって、レーザ光７のパワーが再生パワーから記録パワーへと変化するのに伴って、又は、他の外的要因によりＬＤ１５の温度が上昇すると、レーザ光７の波長が増加する。このため、記録パワー時の合焦距離は、再生パワー時の合焦距離よりも長くなる。【００４０】
[合焦距離変化とパワー変化および温度変化との関係]
次に、レーザ光のパワーおよび温度と、焦点距離との関係について具体的に述べていく。【００４１】
図５は、レーザ光の波長と焦点距離の変化との関係の一例を示す。横軸は、レーザ光７の波長を示し、横軸は焦点距離の変化量を示す。この例では、波長と焦点距離変化との関係は傾きが０．０７μｍ／ｎｍの一次関数となっている。つまり、波長が増加すると、焦点距離が増大することになる。図５に基づいて、レーザ光７のパワーが再生パワーから記録パワーに変化したときの波長の変化から、焦点距離変化を求めることができる。【００４２】
次に、レーザ光のパワー変化および温度変化と、レーザ光の波長との関係について述べる。【００４３】
図６は、本実施例におけるレーザ光のパワーと波長との関係の一例を示す。横軸は、ＬＤ１５から出射されるレーザ光のパワーを示し、縦軸は、ＬＤ１５から出射されるレーザ光７の波長を示す。この例では、レーザ光のパワーと波長との関係は、傾きが０．０２ｎｍ／ｍＷの一次関数となっている。つまり、レーザ光のパワーが増加すると、波長が増加することになる。実際には、記録パワーは再生パワーより大きいので、再生パワー時より記録パワー時の方がレーザ光の波長が長くなることがわかる。図６に基づいて、レーザ光７が再生パワーで照射されたときの波長と記録パワーで照射されたときの波長とを求めることができる。よって、レーザ光７のパワーが再生パワーから記録パワーに変化したときのレーザ光パワーの変化による波長の変化量を求めることができる。【００４４】
図７は、本実施例におけるＬＤ１５の温度とレーザ光の波長との関係の一例を示す。横軸は、温度センサ１４によって検知されたＬＤ１５の温度を示し、縦軸は、レーザ光７の波長を示す。この例では、温度と波長との関係は、傾きが０．２ｎｍ／℃である一次関数となっている。つまり、温度が上昇すると、レーザ光７の波長が長くなる。図７に基づいて、ＬＤ１５の温度が変化したときの波長の変化を求めることができる。なお、実際にＬＤ１５の温度が変化する要因は、レーザ光７のパワーが再生パワーから記録パワーへ変化したことによる温度上昇、それ以外の外的要因による温度変化などが挙げられる。【００４５】
図６の関係に基づいてレーザ光７のパワーが再生パワーから記録パワーに変化したときのパワー変化によるレーザ光７の波長変化量を求めることができ、図７の関係に基づいてＬＤ１５の温度変化によるレーザ光７の波長変化量を求めることができる。そして、これらの波長変化量から、図５の関係に基づいて、パワー変化および温度変化それぞれの要因による焦点距離の変化量を求めることができる。これらパワー変化および温度変化による焦点距離の変化量の和が、図２におけるレーザ光７が再生時から記録時へと変化したときにおける焦点距離の変化量となる。【００４６】
以上述べたように、再生時と記録時における焦点距離の変化量は、図５から図７を用いることで計算により求めることができ、記録時に予め焦点距離変化量分だけ、対物レンズ１１の位置を調節することが可能である。具体的には、システム制御部４は、記録パワーと記録時における温度を基に図５から図７において関数で表される関係を用いて、予め再生時と記録時における焦点距離の変化量を計算により求め、求められた焦点距離の変化量を信号６５としてサーボ制御部３に渡す。サーボ制御部３は、記録時には、受け取った焦点距離の変化量を再生時の合焦距離に加算して記録時の合焦距離を求め、それに基づいて対物レンズ１１の位置を調節するようにアクチュエータ１２を制御する。このようにすることで、記録時にレーザ光７を光ディスクの情報記録面に対し、正確な合焦位置に合わせることができる。【００４７】
図８は、再生パワー時の合焦位置にて記録を行った場合（グラフ８１）と、記録パワーの合焦位置にて記録を行った場合（グラフ８２）のそれぞれにおける記録パワーとジッターとの関係を示す。横軸は、記録パワーの大きさを示し、縦軸は、ジッターの大きさを示す。なお、「ジッター（jitter）」は、２値化した再生信号から生成したＰＬＬクロックに対する、２値化した再生信号の立上りおよび立下りエッジのゆらぎ度合いを示す値である。ジッターの値が高いほど、再生信号の品質が悪く、低いほど再生信号の品質が良い。【００４８】
図８より、再生パワー時の合焦位置にて記録を行った場合と、記録パワーの合焦位置に対物レンズを調節して記録を行った場合とでは、記録パワーの合焦位置にて記録を行ったほうにジッターの改善が見られる。具体的には、まず、記録パワーの合焦位置に対物レンズを調節して記録を行ったほうが、ジッターの最小値をより小さくできる点で好ましい。さらに、ジッターにある許容値Ｘを設定した場合、その許容値Ｘを満足する記録パワーの範囲（以下、「パワーマージン」とも呼ぶ。）は、記録パワーの合焦位置にて記録を行った場合の値Ｗ２の方が、再生パワーの合焦位置にて記録を行った場合の値Ｗ１より広い。パワーマージンが広いということは、実際の記録時における記録パワーの最適記録パワーからのずれに対する許容度が大きく、より安定した記録が可能であることを示す。なお、２つのグラフ８１及び８２の特性の差は、光ディスクを高倍速で回転して記録するときほどより顕著になる。即ち、高速記録時ほど、ジッターの最小値及びパワーマージンの差が大きくなり、記録パワーの合焦位置にて記録を行う方がより好ましいことになる。【００４９】
［情報記録処理］
次に、本発明による合焦距離の調節を含む情報記録処理について説明する。【００５０】
（第１実施例）
図９は、情報記録処理の第１実施例のフローチャートである。なお、この処理は、図１に示すシステム制御部４が予め用意された情報記録プログラムなどを実行し、サーボ制御部３、パワー制御部５などを制御することにより実現することができる。【００５１】
一般的に、光ディスクが情報記録再生装置１にセットされたときには、サーボ制御部３は対物レンズ１１を光ディスクＤに垂直な方向に移動させてフォーカスエラー信号を取得し、それに基づいて合焦位置を検出する作業を行う（以下、この作業を「フォーカス位置調整」と呼ぶ。）。よって、以下に説明する情報記録処理の前には、フォーカス位置調整により、対物レンズ１１は再生時における合焦距離に配置されているものとする。また、システム制御部４は、ディスクセット時、過去の再生時など、所定の状況におけるＬＤ１５の温度を温度センサ１４より取得し、それを基準温度として記憶しているものとする。【００５２】
図９において、情報記録再生装置１は、実際にユーザデータなどの情報を光ディスクに記録する前に、その準備段階として、先に述べた試し記録を行って最適記録パワーを決定する。具体的には、システム制御部４は、ユーザからの記録開始指示を受け取ると、試し記録における記録パワー変化範囲の中央値であるＯＰＣ記録中心パワーを求める（ステップＳ１）。次に、システム制御部４は、合焦距離の変化量を算出する（ステップＳ２）。具体的には、システム制御部４は、再生パワーからＯＰＣ記録中心パワーへのパワー変化（パワーの差）による合焦距離変化量を図５および図６の関係から得られる計算式に従って演算する。さらに、温度センサ１４によって検出されたＬＤ１５の現在温度が、その時点で記憶されている所定状態での基準温度、例えば再生時における温度と比較して変化があった場合、その温度変化による合焦距離変化量を、図５および図７の関係から得られる計算式に従って演算する。なお、図５〜図７の関係はシステム制御部４に関数のプログラムやマップなどとして保持されているものとする。パワー変化と温度変化による合焦距離変化量は、それぞれの合焦距離変化量の和で求めることができる。【００５３】
次に、システム制御部４は、求められた焦点距離変化量を信号６５としてサーボ制御部３に渡す。サーボ制御部３は、アクチュエータ１２を制御することによって、合焦距離変化量分だけ対物レンズ１１の位置を変位させる（ステップＳ３）。これにより、対物レンズ１１は、記録パワー時の合焦位置に配置される。【００５４】
次に、システム制御部４は、パワー制御部５に制御信号６６を送る。制御信号６６を受け取ったパワー制御部５は、ＬＤ１５の出力がＯＰＣ記録パワーとなるようにＬＤドライバ１６の制御を行い、ＬＤドライバ１６は駆動電流をＬＤ１５に通電する（ステップＳ４）。そして、ＬＤ１５はＯＰＣ記録中心パワーのレーザ光７を、対物レンズ１１を通して光ディスクＤに照射し、試し記録（ＯＰＣ記録）を行う（ステップＳ５）。このとき、対物レンズ１１の位置は、ステップＳ３で述べたように、記録パワー時の合焦位置にあるので、レーザ光７は光ディスクＤの情報記録面上で正確に合焦している。【００５５】
システム制御部４は、ステップＳ４からステップＳ５までの操作を、ＯＰＣ記録パワーを変化させながら所定回数繰り返す。ここで「所定回数」とは、予め決められた試し記録回数であり、記録された情報を再生したＲＦ信号に基づいてβ値などの記録品質評価パラメータを算出するために必要な情報量を記録するための回数に設定される。【００５６】
所定回数の記録を終えたら、サーボ制御部３は、記録された情報を再生するために、変位させた対物レンズ１１を元の位置、即ち再生パワー時の合焦位置に戻す（ステップＳ７）。次に、ＯＰＣ再生が行われる（ステップＳ８）。即ち、ＬＤ１５は再生パワーにてレーザ光７を照射し、光ディスクＤからの戻り光は受光部１３により受光される。システム制御部４は、戻り光を光電変換して得られたＲＦ信号からβ値を取得し、その取得されたβ値が所定範囲内（例えば±５％以内）であるかどうかによって最適記録パワーであるかを判定する（ステップＳ９）。なお、最適記録パワーの判定に用いられる記録品質パラメータは、β値に限られるものではなく、アシンメトリや変調度なども用いることができる。【００５７】
ここで、例えばβ値が所定範囲内にない場合（ステップＳ９：No）、最適記録パワーは得られず、システム制御部４は、ステップＳ１に戻り、ＯＰＣ記録中心パワーの補正を行い、再びステップＳ２からステップＳ９までの操作を行う。上記のステップＳ１からステップＳ９までの操作は、最適記録パワーが得られるまで繰り返される。【００５８】
一方、例えばβ値が所定範囲内にある場合（ステップＳ９：Yes）、その時のＯＰＣ記録中心パワーが最適記録パワーとなる。システム制御部４は、対物レンズ１１を、最適記録パワーとなったＯＰＣ記録中心パワーで試し記録を行ったときの位置に再び変位させる（ステップＳ１０）。これで情報記録準備は終了し、実際にユーザデータなどの情報記録を行う（ステップＳ１１）。【００５９】
このように、本実施例では、再生時と記録時におけるパワー変化、および温度変化による合焦距離変化量を計算により求めるので、試し記録では、対物レンズを合焦距離変化量分変位させて記録パワー時における合焦位置に配置し、記録時にほぼ正確な合焦状態で記録レーザ光を照射できる。よって、再生時の合焦距離で試し記録をした場合と較べ、ジッターやエラー率等の記録特性の良好な最適記録パワーを求めることができる。【００６０】
（第２実施例）
上述の情報記録処理の第１実施例では、情報記録準備段階の中で求められた記録時における対物レンズ１１の合焦距離変化量を、そのまま実際のデータ情報の記録中においても継続して用いている。しかしながら、実際のデータ情報の記録中においても、温度や記録パワーが変化することがある。第２実施例は、第１実施例による実際の記録開始前の合焦位置調整に加えて、実際のデータ情報の記録中における温度変化や記録パワー変化に追随し、常に合焦距離を最適に制御するものである。【００６１】
図１０は、情報記録処理の第２実施例のフローチャートである。なお、ステップＳ１０１からステップＳ１１０までは、図９の第１実施例のステップＳ１からステップＳ１０までと同一であるので説明は省略する。【００６２】
実際にユーザデータなどの情報記録が開始されると（ステップＳ１１１）、記録情報に対応した正しい形状の記録マークを形成するために様々な制御がなされる。記録中、常に一定の形状の記録マークを形成するための方法として記録パワーを制御するＲＯＰＣ（Running Optimum Power Control）が知られている。ＲＯＰＣは、記録中のレーザ光の光ディスクからの戻り光を検出し、その戻り光の光量に基づいてレーザ光のパワーの制御を行う。即ちＲＯＰＣにより記録中に記録パワーが変化する。【００６３】
システム制御部４は、温度もしくは記録パワーが変化したことを検知したら（ステップＳ１１２）、図９の第１実施例のステップＳ２と同様に、温度変化による合焦距離変化量を、図５および図７の関係より計算で求め、パワー変化による合焦距離変化量を図５および図６の関係から得られる計算式に従って演算する（ステップＳ１１３）。なお、このときの「変化」という意味は、図９の第１実施例で述べた再生時の温度および再生パワーからの変化という意味ではなく、記録開始後の所定期間における温度および記録パワーの変化という意味である。即ち、システム制御部４は、ステップＳ１１１において実際の情報記録を開始した後、記録パワー及び温度の変化を検出し、その変化量が所定のパワー変化分又は温度変化分に達したときに、ステップＳ１１２において記録パワー又は温度が変化したと判定する。【００６４】
次に、システム制御部４は、求められた焦点距離変化量をサーボ制御部３に渡す。サーボ制御部３は、アクチュエータ１２を制御することによって、合焦距離変化量分だけ対物レンズ１１の位置を変位させる（ステップＳ１１４）。これにより、記録開始後の記録パワー及び温度の変化に追従して、対物レンズ１１を常に合焦位置に維持することが可能となる。【００６５】
ステップＳ１１２からステップＳ１１４までの操作は、全ての情報の記録が終了するまで続けられ、全ての情報が記録されると（ステップＳ１１５；Yes）、情報記録処理が終了する。【００６６】
以上のように、情報記録処理の第２実施例では、実際の情報記録中においても、記録パワー及び温度の変化をもとに合焦距離変化量を算出し、対物レンズ１１が常に合焦位置に維持されるように制御するので、常に最適な合焦距離で記録を継続することができる。【００６７】
（第３実施例）
第１実施例、第２実施例ともに、試し記録時には、複数の記録パワーを含む記録パワー変化範囲の中央値であるＯＰＣ記録中心パワーを代表して用い、ＯＰＣ記録中心パワーが最適記録パワーとなるときの合焦距離変化量を求めて対物レンズ位置を調整している。これに対し、第３実施例は、試し記録時の記録パワー変化範囲に含まれる個々の記録パワーに対して合焦距離変化量を求め、個々の記録パワーに対して、対物レンズ１１を変位させるものである。【００６８】
図１１は、情報記録処理の第３実施例のフローチャートである。なお、第１実施例と同様に、情報記録処理の前には、対物レンズ１１は再生時における合焦距離に配置されているものとし、システム制御部４は再生時におけるＬＤ１５の温度を温度センサ１４より取得しているものとする。【００６９】
具体的には、システム制御部４は、記録パワー変化範囲における一つのパワー、例えば記録パワー変化範囲内の任意の記録パワーについて（ステップＳ３１）、図９の第１実施例のステップＳ２からステップＳ５においてＯＰＣ記録中心パワーに対して行ったのと同様な処理で、合焦距離変化分の計算を行い、対物レンズ１１を当該記録パワー時の合焦位置に変位させて試し記録を行う（ステップＳ３２〜ステップＳ３５）。次に、システム制御部４は、記録パワー変化範囲における全ての記録パワーについて記録を行ったか否かを判定し（ステップＳ３６）、行っていなければ（ステップＳ３６：No）、ステップＳ３１に戻り、記録パワーを変更して、ステップＳ３１からステップＳ３６までと同様の操作を繰り返す。【００７０】
ステップＳ３６において、記録パワー変化範囲における全ての記録パワーについて記録が完了すると、システム制御部４は、図９の第１実施例のステップＳ７からＳ１０において、ＯＰＣ記録中心パワーに行ったのと同様に、対物レンズ１１を再生パワー時の合焦位置に戻し（ステップＳ３７）、再生パワーで再生を行い（ステップＳ３８）、β値をもとに最適記録パワーを求める（ステップＳ３９）。そして、最適記録パワーが得られると（ステップＳ３９；Yes）、その記録パワーに対応する合焦距離変化量だけ対物レンズを変位させ（ステップＳ４０）、実際の情報記録を開始する（ステップＳ４１）。【００７１】
ステップＳ４１からステップＳ４６については、図１０の第２実施例におけるステップＳ２１からステップＳ２６と同様であるので、説明は省略する。【００７２】
このように、第３実施例においては、試し記録において使用される記録パワー変化範囲の全ての記録パワーに対してそれぞれ合焦距離変化量を求め、個々の記録パワーごとに対物レンズ１１を変位させて、そのときの記録パワーに対応する合焦位置に配置する。そして、試し記録を行ってから、再生を行うことで最適記録パワーを求める。よって、第１実施例のように、試し記録における記録パワー変化範囲の中央の記録パワーであるＯＰＣ中心パワーを代表して用いて試し記録時の合焦位置を決定するのではなく、試し記録の各記録パワー毎に対物レンズ１１を合焦位置に配置して試し記録を行うので、実記録に合致した合焦位置で最適記録パワーを得ることが可能となり、それにより、最適な合焦位置での記録を実現でき、記録特性のより一層の向上を得ることができる。【００７３】
なお、上記の第３実施例は、第２実施例における実際の記録開始前の合焦位置調整において、試し記録に使用するパワー範囲内の全ての記録パワーに対して個々に合焦位置の調整を行うものであるが、この手法を第１実施例に適用することもできる。即ち、実際の記録開始前の合焦位置調整のみを行う第１実施例において、試し記録のパワー範囲内の全ての記録パワーに対して合焦位置の調整を行ってもよい。【００７４】
［変形例］
上記の情報記録処理の各実施例では、記録パワーの変化及び温度変化の両方に基づいて、合焦位置の調整を行っているが、これらのいずれか一方のみを用いることとしてもよい。例えば、第１実施例のステップＳ２、第２実施例のステップＳ１０２及び第３実施例のステップＳ３２において、記録パワーの変化のみに基づいて合焦位置の調整を行うこととしてもよい。これは、例えばピックアップ内に温度センサを有しない装置などに対する本発明の適用を可能とする。【００７５】
また、その場合、温度変化に基づく合焦距離調整の代わりに、通常ディスクが挿入されたときに行われる上述のフォーカス位置調整を行うことにより温度変化に起因する合焦距離の変化を補正することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷ、ブルーレイ（Blu-ray）ディスク、ＡＯＤ（Advanced Optical Disc）、ＣＤ−Ｒ／ＲＷなどの光ディスクにおける情報記録に利用することができる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成18年12月21日(2006.12.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、
前記対物レンズによって前記レーザ光が集光され前記情報記録媒体上に合焦する際の当該対物レンズと当該情報記録媒体との間隔である合焦距離に、当該対物レンズが位置するように制御するフォーカス制御部と、
前記レーザ光の再生パワー出射時と記録パワー出射時とにおいて、それぞれ前記合焦距離を補正するフォーカス補正部と、を備え、
前記フォーカス補正部は、実際の情報記録中に前記合焦距離を補正することを特徴とする情報記録装置。
【請求項２】
前記フォーカス補正部は、
前記再生パワー出射時の合焦距離と前記記録パワー出射時の合焦距離との変化分を算出する変化分算出手段と、
前記記録パワー出射時に、前記再生パワー出射時の合焦距離に対して、前記変化分算出手段によって算出された前記変化分に応じた補正をした合焦距離に前記対物レンズを配置するレンズ移動手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の情報記録装置。
【請求項３】
前記変化分算出手段は、前記再生パワーと前記記録パワーの差に基づいて、前記変化分を算出することを特徴とする請求項２に記載の情報記録装置。
【請求項４】
前記変化分算出手段は、温度変化に基づいて、前記変化分を算出することを特徴とする請求項２に記載の情報記録装置。
【請求項５】
前記フォーカス補正部は、試し記録時に前記合焦距離を補正することを特徴とする請求項１に記載の情報記録装置。
【請求項６】
前記フォーカス補正部は、前記試し記録時に使用する複数の記録パワーのうち、略中央の記録パワーの出射時に前記合焦距離を補正することを特徴とする請求項５に記載の情報記録装置。
【請求項７】
前記フォーカス補正部は、前記試し記録時に、複数の記録パワーの各々で前記レーザ光を出射する際に前記合焦距離を補正することを特徴とする請求項５に記載の情報記録装置。
【請求項８】
レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズとを備える情報記録装置において実行される情報記録方法であって、
前記対物レンズによって前記レーザ光が集光され前記情報記録媒体上に合焦する際の当該対物レンズと当該情報記録媒体との間隔である合焦距離に、当該対物レンズが位置するように制御するフォーカス制御工程と、
前記レーザ光源の再生パワー出射時と記録パワー出射時とにおいて、それぞれ前記合焦距離を補正するフォーカス補正工程と、を備え、
前記フォーカス補正工程は、実際の情報記録中に前記合焦距離を補正することを特徴とする情報記録方法。
【請求項９】
レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を情報記録媒体上に集光する対物レンズと、コンピュータとを備える情報記録装置において実行される情報記録プログラムであって、前記コンピュータを、
前記対物レンズによって前記レーザ光が集光され前記情報記録媒体上に合焦する際の当該対物レンズと当該情報記録媒体との間隔である合焦距離に、当該対物レンズが位置するように制御するフォーカス制御手段、
前記レーザ光源の再生パワー出射時と記録パワー出射時とにおいて、それぞれ前記合焦距離を補正するフォーカス補正手段として機能させ、
前記フォーカス補正手段は、実際の情報記録中に前記合焦距離を補正することを特徴とする情報記録プログラム。
【国際調査報告】
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