光碟的記錄方法以及光碟記錄再生裝置的製作方法

2023-05-31 23:24:31 1

專利名稱：光碟的記錄方法以及光碟記錄再生裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光碟的記錄方法以及光碟記錄再生裝置，其目的在於通過進行球 面像差的修正，來防止記錄品質的下降。
背景技術：
CD-R (可記錄型 CD (Compact Disc,光碟))、DVD 士 R(可記錄型 DVD(DigitalVersatile Disc，數字多功能光碟))或BD_R(Blu_ray Disc Recordable，可記 錄型藍光光碟)等光碟具有在透光性光碟狀基板的一表面上形成有記錄層、反射層、以及 視需要的保護層的結構。另外，在所述基板的形成有記錄層或反射層的表面上形成有被稱 作溝槽的螺旋狀或同心圓狀的槽，且相鄰的溝槽之間成為被稱作訊面的凸部。此種光碟是 通過將記錄用雷射照射在溝槽上的記錄層而形成訊坑來進行記錄，通過照射再生用雷射並 將反射光作為再生信號加以讀取，而對此訊坑的長度、訊坑和訊坑之間的部分(以下稱作 間隙)的長度以及它們的排列進行再生。
對於此種光碟而言，記錄用雷射以及再生用雷射穿過透光層而照射到記錄層上。 作為此處的透光層，在CD-R或DVD士R的情況下，由於具有在透光性光碟狀基板(厚度 在⑶-R的情況下為1.2mm，在DVD士R的情況下為0.6mm)上依次形成有記錄層、反射層 的結構，因此透光性光碟狀基板相當於透光層。另外，在BD-R的情況下，由於具有在厚度 為1. Imm的透光性光碟狀基板上依次形成有記錄層、反射層，且在記錄層上形成有厚度為 0. Imm的透明的覆蓋層的結構，因此透明的覆蓋層相當於透光層。在此種光碟中，當將記錄用雷射照射到記錄層上而形成訊坑時會產生熱。如果此 種熱的產生過剩，那麼訊坑的形狀有時變形成和正常的形狀不同的形狀。存在因所述訊坑 的變形而導致例如抖動特性等記錄品質下降的情況。為了防止所述訊坑的變形，而調整記 錄用雷射的輸出。此記錄用雷射的輸出調整是以如下方式而進行。首先，在位於較光碟的 數據記錄區域更內周側的輸出校正區域(例如在DVD-R中被稱作PCA(PowerCalibration Area,能量校正區域)的區域)，使記錄用雷射的輸出變化而進行試驗記錄。其次，從所述試 驗記錄的結果中選擇記錄品質良好者，將其作為最佳記錄輸出而計算出。其次，利用由所述 計算所獲得的最佳記錄輸出的記錄用雷射來進行對於光碟的數據記錄區域的記錄。但是，光碟的記錄層的記錄靈敏度因生產條件等，在個別光碟內以及光碟個體間 並不固定，有時會產生不均。在此種光碟中，由於記錄用雷射的最佳的輸出發生變化，因此 如果利用由所述方法所計算出的輸出固定地進行記錄，那麼有時會產生無法獲得最佳的記 錄品質的部分。鑑於此種問題，例如，如日本專利特開2003-263740號公報中所揭示般，提 出有在對於數據區域的記錄後檢測其記錄狀態，並根據其結果修正記錄用雷射的輸出的方 法。另外，在光碟的記錄中，因光碟的翹曲或透光層的厚度不均、光碟記錄再生裝置的 拾取部中的物鏡等的透鏡傾斜等製造誤差而會引起記錄品質的下降。例如，關於透光層的 厚度不均，存在如下問題記錄用雷射或再生用雷射的光點上產生球面像差，記錄用雷射的輸出發生變化，使訊坑形狀產生紊亂，從而導致記錄品質下降。因此，如日本專利特開 2004-103093號公報中所揭示般，提出有使用光碟記錄再生裝置中所具備的像差修正機構 來進行球面像差修正的方法。另外，如果進行像差修正，那麼記錄用雷射的輸出會發生變 化，因此如日本專利特開2003-109239號公報中所揭示般，提出有在進行球面像差修正後 進行記錄用雷射的輸出修正的方法。專利文獻1日本專利特開2003-263740號公報專利文獻2日本專利特開2004-103093號公報專利文獻3日本專利特開2003-109239號公報

發明內容
此種像差修正是使用雷射二極體等的光源和物鏡之間的光軸上所設置的光學機 構，例如準直透鏡或其以外的透鏡等作為像差修正機構來進行的。即，通過驅動這些像差修 正機構並調整它們和物鏡的間隔來進行像差修正。由於像差修正機構和物鏡的間隔發生變 化，因此雷射的入射到物鏡的入射角度發生變化，且NA (Numerical Aperture 數值孔徑) 發生變化。如果NA發生變化，那麼光點的直徑(點徑)發生變化。當點徑發生變化而擴大時，雷射的照射範圍也擴大。如果利用照射範圍擴大了的 記錄用雷射來進行記錄，那麼當間隙長度較短時，會產生所謂的熱幹擾，即由所照射的雷射 所產生的熱影響到鄰接的訊坑。當照射記錄用雷射而形成一個訊坑時，在此瞬間照射到激 光的部分積蓄熱。此時，當在形成下一個訊坑的位置包含照射到雷射的部分時，此部分成為 所積蓄的熱和由雷射照射所產生的熱合併的狀態。此狀態成為和照射比適當的雷射輸出更 大的輸出的雷射的狀態相同，因此訊坑形狀產生紊亂而導致記錄品質下降。即，存在因像差 修正而產生記錄品質下降的情況。本發明提出一種可以在進行像差修正時，防止熱幹擾產生而導致記錄品質下降的 光碟的記錄方法以及此記錄方法中所使用的光碟記錄再生裝置。發明者等人努力研究的結果，發現存在即使點徑發生變化而記錄品質也幾乎不變 化的範圍。即，發現通過以使點徑的變化控制在此範圍內的方式進行像差修正，可以防止記 錄品質的下降。因此，在本發明中，作為第一解決方案，提出一種光碟的記錄方法，其是在具 有記錄層、以及照射到該記錄層上的記錄用雷射或再生用雷射所穿過的透光層的光碟中記 錄信息的方法，其特徵在於包括如下步驟在所述光碟的輸出校正區域使記錄用雷射的點 徑變化而進行試驗記錄，並導出點徑和表示記錄品質的特性值的關係；從所導出的點徑和 表示記錄品質的特性值的關係而決定點徑的變化量的容許範圍；一面對所述光碟的記錄區 域照射記錄用雷射來進行記錄，一面檢測球面像差；以及當產生球面像差時，以使點徑的變 化量控制在所述容許範圍內的方式進行像差修正。根據本發明的記錄方法，由點徑和表示記錄品質的特性值的關係，來特別規定記 錄品質幾乎不變化的點徑的範圍，並限制像差修正機構的驅動量，因此可以防止因熱幹擾 而導致記錄品質下降。另外，在本發明中，作為第二解決方案，提出一種光碟記錄再生裝置，其是在具有 記錄層、以及照射到該記錄層上的記錄用雷射或再生用雷射所穿過的透光層的光碟中記錄 信息的記錄再生裝置，其特徵在於包括光拾取部，其具有發出記錄用雷射或再生用雷射的雷射二極體、使來自該雷射二極體的雷射在所述光碟中聚光的物鏡、設置在所述雷射二極 管和所述物鏡之間並修正在所述記錄用雷射或所述再生用雷射中所產生的球面像差的像 差修正機構、以及將來自光碟的反射光作為再生信號進行檢測的光電探測器；信號強度檢 測部，其讀取來自所述光拾取部的再生信號，並檢測再生信號的強度；特性值檢測部，其讀 取來自所述光拾取部的再生信號，並檢測用於評價記錄品質的特性值；點徑檢測部，其根據 來自所述信號強度檢測部的信號檢測雷射的點徑；像差檢測機構，其檢測在所述記錄用激 光或所述再生用雷射中所產生的球面像差；以及像差控制部，其根據所述像差檢測機構的 檢測結果而驅動光拾取部的像差修正機構，並且根據所述點徑檢測部的檢測結果而控制所 述光拾取部的所述像差修正機構的驅動範圍。根據本發明的記錄再生裝置，可以檢測點徑和表示記錄品質的特性值，可以根據 兩者的關係來特別規定記錄品質幾乎不變化的點徑的範圍，且可以根據其結果而控制像差 修正機構的驅動量的範圍。由此，可以防止因熱幹擾而導致記錄品質下降。[發明的效果]根據本發明，可以防止由伴隨像差修正的點徑的變化所引起的記錄品質的下降。


圖1是表示本發明的光碟記錄再生裝置的功能方塊圖。
圖2是表示點徑和表示記錄品質的特性值的關係的圖表。圖3是表示像差修正機構的驅動量和點徑的變化量的關係的圖表。圖4是表示本發明的記錄方法的流程圖。[符號的說明]100光碟記錄再生裝置110光拾取部111雷射二極體112準直透鏡113 物鏡114檢測透鏡Il5分束器116光電探測器117像差修正機構Il8驅動機構121光拾取部驅動控制部122雷射二極體驅動控制部123信號強度檢測部124特性值檢測部125運算部126存儲器150 光碟
具體實施例方式使用圖1說明本發明的實施形態中的記錄裝置。光碟記錄再生裝置100包括存 儲器126，其存儲處理中途的數據、處理結果的數據、處理中的參考數據(例如和各媒體ID 對應的策略數據)等；運算部125，其包含記錄用於進行以下所說明的處理的程序的存儲電 路；雷射二極體驅動控制部122，其控制記錄用雷射以及再生用雷射；信號強度檢測部123， 其檢測再生信號的強度；特性值檢測部124，其探測再生信號並檢測記錄品質的評價中所 使用的特性值；光拾取部110 ；光拾取部驅動控制部121，其控制光拾取部110 ；光碟150的 旋轉 控制部(未圖示)及電動機、以及光拾取部110用的伺服控制部(未圖示)等。另外，光拾取部110包括物鏡113、分束器115、檢測透鏡114、準直透鏡112、雷射 二極體111、光電探測器116、設置在雷射二極體111和物鏡113之間的像差修正機構117、 以及驅動像差修正機構117的驅動機構118。作為像差修正機構，可以使用如日本專利特開 2003-109239號公報中所揭示的中繼透鏡群之類的機構、或者控制折射率的液晶元件等。或 者，也可以將準直透鏡112作為像差修正機構加以驅動。如果像差修正機構117為中繼透 鏡群或準直透鏡，那麼驅動機構118可以使用致動器等。在光拾取部110中，對應於未圖示 的伺服控制部的控制而未圖示的致動器運作，並進行聚焦以及跟蹤。運算部125和存儲器126、信號強度檢測部123、特性值檢測部124、光拾取部驅動 控制部121、雷射二極體驅動控制部122、未圖示的旋轉控制部以及伺服控制部等連接。另 夕卜，運算部125通過執行存儲在存儲電路中的程序，而作為點徑檢測部、像差檢測部以及像 差控制部來發揮功能。另外，特性值檢測部124和光電探測器116以及運算部125連接。 另外，信號強度檢測部123和光電探測器116以及運算部125連接。光拾取部驅動控制部 121和運算部125以及光拾取部110連接。另外，雷射二極體驅動控制部122和運算部125 以及雷射二極體111連接。運算部125也經由接口部(未圖示)而和輸入輸出系統(未圖 示)連接。此外，當使用獨立的光學系統傳感器(未圖示)等作為檢測像差的機構時，此獨 立的光學系統傳感器和運算部125連接。其次，說明對光碟150記錄數據時的處理的概要。首先，運算部125或者另外設置 的數據調製電路(未圖示)對用於寫入到光碟150中的數據實施調製處理等，並將調製處 理後的數據輸出到雷射二極體驅動控制部122中。雷射二極體驅動控制部122根據指定的 記錄條件，利用所接收的數據來驅動雷射二極體111而使記錄用雷射輸出。記錄用雷射經 由準直透鏡112、分束器115、像差修正機構117、物鏡113而照射到光碟150中，從而在光碟 150中形成訊坑並且形成間隙。另外，說明使光碟150中所記錄的數據再生時的處理的概要。根據來自運算部125 的指示，雷射二極體驅動控制部122驅動雷射二極體111而使再生用雷射輸出。再生用激 光經由準直透鏡112、分束器115、像差修正機構117、物鏡113而照射到光碟150中。來自 光碟150的反射光經由物鏡113、像差修正機構117、分束器115、檢測透鏡114而輸入到光 電探測器116中。光電探測器116將來自光碟150的反射光轉換成電信號，並將此電信號 作為再生信號而輸出到數據解調電路(未圖示)等中。數據解調電路對所輸出的再生信號 進行特定的解碼處理，並將經解碼的數據經由運算部125以及接口部(未圖示)而輸出到 輸入輸出系統(未圖示)的顯示部，而使再生數據顯示。其次，基於圖1 圖3對本發明的點徑的控制方法進行說明。此外，此處以BD-R(光點直徑峰值強度的1/e2約400nm)為例進行說明。首先，在光碟150的輸出校 正區域，以初始設定時的點徑照射記錄用雷射而進行記錄。此時，同時測定點徑，並使運算 部125的存儲電路或存儲器126讀入其結果。作為點徑的測定方法，有光點分布復原法或 MTF (Modulation Transfer Function 調製傳遞函數)法等方法。這些方法是根據由信號 強度檢測部123所檢測出的信號強度來測定點徑的方法。其次，將再生用雷射照射到已記錄的訊坑中，檢測表示記錄品質的特性值。由來 自光碟150的反射光所產生的再生信號從光電探測器116發送到特性值檢測部124中。 利用特性值檢測部124檢測表示記錄品質的特性值，並使運算部125的存儲電路或存儲 器126讀入其結果。作為表示記錄品質的特性值，可列舉非對稱值、β值或者DCJ(Data Clockjitter，數據時鐘抖動)。非對稱值是表示再生信號的波形(眼圖)的非對稱性的特 性值，在DC(Direct Current，直流)連接的評價電路系統中，當將最短訊坑的信號級別設 為I2L，將最長訊坑的信號級別設為I8L，將最短間隙的信號級別設為I2H，將最長間隙的信 號級別設為I8H時，能夠以{(I8H-I8L)/2—(I2H—I2L)/2}/(I8H—I8L)
表示。另外，β值是和非對稱值同樣地表示再生信號的波形(眼圖)的非對稱性 的特性值，在AC (Alternating Current，交流)連接的評價電路系統中，當將間隙側的最大 信號級別設為Al，將訊坑側的最大信號級別設為A2時，能夠以(A1+A2)/(A1-A2)表示。另外，DCJ是以形成於光碟上的訊坑的不均的標準偏差來表示的特性值。此 處使用DCJ。其次，驅動像差修正機構117，使點徑變化後，再次對光碟150的輸出校正區域照 射記錄用雷射而進行記錄。此時，測定點徑，並且檢測像差修正機構117的驅動量即移動的 長度。像差修正機構117的驅動量是由來自運算部125的像差控制部的信號來決定的，因 此將像差控制部的信號轉換成長度的數據後使運算部125的存儲電路或存儲器126讀入此 數據。繼而，將再生用雷射照射到改變點徑後所記錄的訊坑中，並檢測表示記錄品質的特性 值。以下，以特定次數重複點徑變化一對於輸出校正區域的記錄一特性值檢測，根據 使運算部125的存儲電路或存儲器126讀入的點徑和記錄品質(此處為DCJ)的數據，在運 算部125中進行運算，並導出如圖2的圖表般的關係。根據此關係來決定點徑的變化量的 容許範圍。在圖2的圖中，於點徑約為0. 403 μ m至0. 406 μ m之間幾乎未發現DCJ的變化， 因此0. 406 μ m成為點徑的上限。另外，點徑的變化量成為0. 003 μ m。其次，根據使運算部125的存儲電路或存儲器126讀入的點徑的變化量和所檢測 出的像差修正機構117的驅動量的數據，在運算部125中進行運算，並導出如圖3的圖表所 示般的關係。根據圖3的圖表導出和成為容許範圍的點徑的變化量相對應的像差修正機構 117的驅動量的範圍。在圖3的圖表中，和點徑的變化量0. 003 μ m相對應的像差修正機構 的驅動量達到0. 080mm,因此該值成為像差修正機構117的驅動量的範圍。此外，圖3所示 的圖表的關係和記錄再生裝置100的運作有關，因此也可以使存儲器126讀入預先測定的 結果。在以後的記錄區域的記錄中，在所導出的像差修正機構117的驅動量的範圍內進行 像差修正。
其次，對本發明的記錄方法進行說明。圖4是表示對於光碟150的記錄順序的流程圖。首先，將光碟150插入到光碟記錄再生裝置100中(Si)。光碟記錄再生裝置100讀 出預先記錄在光碟150中的媒體ID (S2)。接著，由存儲器126讀入和媒體ID相對應的策略 (S3)。接著，根據所讀出的策略的數據，特別規定記錄用雷射的最佳記錄輸出(S4)。接著，為了導出點徑和表示記錄品質的特性值的關係，而使記錄用雷射的點徑變 化後決定(S5)。此時，同時進行點徑的測定，並將其結果發送到運算部125中。此處，將最 初的點徑作為初始設定中所規定的點徑。第2次以後，進行點徑的測定，並且進行像差修正 機構117的驅動量的檢測。點徑的測定點數、點徑的變化量的間隔等可以在每次測定時決 定，也可以預先決定後使運算部125的存儲電路或存儲器126等讀入。此外，點徑的變化量 的最大量在像差修正機構117的驅動範圍的限度內。接著，決定了點徑後開始對於輸出校正區域的試寫入(S6)。從運算部125將試驗 記錄用的數據信號發送到雷射二極體驅動控制部122中，並根據此信號將控制信號從雷射 二極體驅動控制部122發送到雷射二極體111中。根據來自雷射二極體驅動控制部122的 信號，從雷射二極體111中輸出記錄用雷射。此時的記錄數據的長度、訊坑以及間隙的長度 等條件可以和決定最佳記錄輸出時的試驗記錄用數據的條件相同。接著，將記錄用雷射切換成再生用雷射，並使試驗記錄用數據再生，然後根據所獲 得的再生信號檢測表示記錄品質的特性值(S7)。將試驗記錄用數據的再生信號發送到特性 值檢測部124中，並利用特性值檢測部124檢測非對稱值、β值或者DCJ等表示記錄品質 的特性值。所檢測出的特性值被發送且被讀入到運算部125中。接著，關於點徑的測定和表示記錄品質的特性值的檢測，判斷測定點的數量是否 達到特定的數量(S8)。當未達到特定的數量時，重複步驟S5 步驟S6。當在步驟S8中測定點的數量達到特定的數量時，計算出測定所得的點徑的數據 和所檢測出的特性值的關係(S9)。在運算部125中對步驟S5中所獲得的點徑的數據、和步 驟S7中所獲得的特性值進行運算處理，然後導出如圖2的圖表所示的關係。接著，計算出點徑的變化量和像差修正機構117的驅動量的關係(SlO)。點徑的變 化量的數據和像差修正機構117的驅動量的數據可以使用步驟S5中所採樣的數據，也可以 使用預先存儲在存儲器126等中的數據。在運算部125中對所獲得的數據進行運算處理， 導出如圖3的圖表所示的關係。接著，根據步驟S9中所導出的點徑和特性值的關係、以及步驟SlO中所導出的點 徑的變化量和像差修正機構117的驅動量的關係，來導出像差修正機構117的驅動量的容 許範圍(Sll)。將所導出的容許範圍發送到像差控制部。像差控制部在此容許範圍內驅動 像差修正機構117。決定了像差修正機構117的驅動量的容許範圍後，利用步驟S4中所決定的激 光輸出以及初始設定的點徑開始對於記錄區域的記錄(S12)。進行對於記錄區域的記 錄的同時，檢測有無球面像差(S13)。球面像差的檢測有光點分布復原法、或者基於如 FE(F0CUSErr0r，聚焦錯誤)信號等般由信號強度檢測部123所檢測出的信號強度的檢測方 法、或者利用獨立的光學系統傳感器等進行檢測的方法。當未產生球面像差時，重複步驟S12 步驟S13，直到對於光碟150的記錄結束為 止(S14)。當產生球面像差時，進行像差修正(S131)。如果通過像差檢測部來檢測球面像差的產生，那麼向像差控制部發送信號。根據此信號，將控制信號從像差控制部向驅動機構 118發送，而驅動像差修正機構117。對此時的像差修正機構117的驅動量進行採樣。如果在像差檢測部不再檢測出球面像差之後，那麼判定在步驟S141中所採樣的 像差修正機構117的驅動量是否在步驟Sll中所導出的容許範圍內(S132)。如果在範圍 內，那麼以進行了像差修正的狀態向步驟S15過渡。另一方面，當脫離容許範圍時，使點徑 恢復到初始狀態(S133)，然後向步驟S14過渡。以上，基於圖4的流程圖對本發明的記錄方法進行了說明，但通過將該流程圖的順序以程序的形式讀入到運算部125的存儲電路中，可以在既存的光碟記錄再生裝置中執 行。由此，能夠以低成本進行像差修正以及良好的記錄品質的信息記錄。
權利要求
一種光碟的記錄方法，其是在具有記錄層、以及照射到該記錄層上的記錄用雷射或再生用雷射所穿過的透光層的光碟中記錄信息的方法，其特徵在於包括如下步驟在所述光碟的輸出校正區域使記錄用雷射的點徑變化而進行試驗記錄，並導出點徑和表示記錄品質的特性值的關係；從所導出的點徑和表示記錄品質的特性值的關係而決定點徑的變化量的容許範圍；一面對所述光碟的記錄區域照射記錄用雷射來進行記錄，一面檢測球面像差；以及當產生球面像差時，以使點徑的變化量控制在所述容許範圍的方式進行像差修正。
2.一種光碟記錄再生裝置，其是在具有記錄層、以及照射到該記錄層上的記錄用雷射 或再生用雷射所穿過的透光層的光碟中記錄信息的記錄再生裝置，其特徵在於包括光拾取部，其具有發出記錄用雷射或再生用雷射的雷射二極體， 使來自該雷射二極體的雷射在所述光碟聚光的物鏡，設置在所述雷射二極體和所述物鏡之間，對在所述記錄用雷射或所述再生用雷射中所 產生的球面像差進行修正的像差修正機構，以及將來自光碟的反射光作為再生信號進行檢測的光電探測器； 信號強度檢測部，其讀取來自所述光拾取部的再生信號並檢測再生信號的強度； 特性值檢測部，其讀取來自所述光拾取部的再生信號，並檢測用於評價記錄品質的特 性值；點徑檢測部，其根據來自所述信號強度檢測部的信號來檢測雷射的點徑； 像差檢測機構，其檢測在所述記錄用雷射或所述再生用雷射中所產生的球面像差；以及像差控制部，其根據所述像差檢測機構的檢測結果而驅動光拾取部的像差修正機構， 並且根據所述點徑檢測部的檢測結果而控制所述光拾取部的所述像差修正機構的驅動範圍。
全文摘要
本發明提出一種可以在進行像差修正時，防止熱幹擾產生而導致記錄品質下降的光碟的記錄方法，以及此記錄方法中所使用的光碟記錄再生裝置。此光碟的記錄方法包括如下步驟在光碟150的輸出校正區域使記錄用雷射的點徑變化而進行試驗記錄，並導出點徑和表示記錄品質的特性值的關係；從所導出的點徑和表示記錄品質的特性值的關係而導出點徑的變化量的容許範圍；一面對光碟150的記錄區域照射記錄用雷射來進行記錄，一面檢測球面像差；以及當產生球面像差時，以使點徑的變化量控制在所導出的容許範圍的方式進行像差修正。
文檔編號G11B7/125GK101836256SQ20088010583
公開日2010年9月15日 申請日期2008年9月8日 優先權日2007年9月7日
發明者宮澤冬樹, 小山勝弘, 橫山大造 申請人:太陽誘電株式會社