光记录装置,激光功率控制方法

专利名称：光记录装置,激光功率控制方法
技术领域：
本发明涉及用于记录到记录介质如光盘的光记录装置，以及激光功率控制方法。
背景技术：
已经广泛地将CD型以及DVD型光盘统称为光记录介质。特别是如一次性写入介质和可重写介质，用于在用户端执行数据记录的介质，并且记录装置也已经普及。
例如，CD-R(可记录光盘)以及DVD-R(可记录数字化视频光盘)通常用作一次性写入介质。在这些盘中，有机颜料薄膜用作光盘记录层，且当将激光发射到形成为预凹槽的数据磁道上时，通过有机颜料变化形成凹坑(标记)。
当将数据记录在这种记录介质中时，如果激光功率被优化，则成功地形成凹坑，因此，当再现时，提高了再现信号的质量。
为此，当将有机颜料薄膜记录介质装入光记录装置，或在立即开始记录前，在记录介质的预定区域(写测试区域)执行几次写测试，同时稍微改变激光功率，以便确定使在该区域中的再现信号的质量最佳的记录激光功率。再现RF信号的不对称性或振动被用作例如估计功能来估计再现信号的质量。
在记录操作前获得最适当的激光功率，并且在记录期间应用所谓的APC(自动激光功率控制)来以最适当的功率输出激光。因此，允许成功的记录操作。
然而，获得的最适当的激光功率仅用于写测试区域。
在磁盘上，由于在制造记录介质中记录薄膜形成过程，从磁盘的中央到外围可出现记录薄膜不均匀。
另外，从半导体激光器设备输出的激光的波长通常随温度波动。发射到记录介质的表面上的激光的波长改变记录介质的光吸收效率。换句话说，即使激光输出功率不变，由于激光波长的改变，也会改变由磁盘的记录薄膜接收的能量，因此，也改变由能量生成的凹坑标记的状态。总之，即使以最适当的值输出记录激光功率，将生成的标记也可能偏离最适当的标记状态。
考虑到这些要点，在某一时间点上通过在磁盘的写测试区域执行的功率校准获得的最适当的激光功率不必然是用于磁盘的全部区域或在包括温度变化的每种环境条件下的最适当的记录激光功率。
换句话说，即使当由APC操作以便通过功率校准获得的最适当的激光功率输出激光，这也并不一定意味着总是实现最适当的记录操作(在再现期间导致将获得高质量再现信号的凹坑形成操作)。
当执行仅采用在写测试区域中获得的最适当记录功率作为目标值的APC操作时，如果在系统中考虑到再现信号的质量余量，尽可能地抑制记录介质的光吸收效率的变动，或采用具有激光器的激光驱动装置可能是有效的，其中，当温度改变时或该激光器具有温度控制装置时不太可能发生波长的波动。然而，这些措施技术复杂而且在成本方面也不利。
通过提议一种格式来避免上述问题，预先假定再现信号质量恶化。然而，这种提议导致光记录/再现系统的相反方向，对该光记录/再现系统强烈要求更高密度。

发明内容
在上述情况下，本发明的一个目的是允许总是以最适当的激光功率执行记录操作来获得高质量再现信号。
为此，根据本发明的光记录装置包括记录处理装置，用于将编码处理应用于将记录的数据以生成编码数据，以及用于根据该编码数据生成用于执行脉冲串式(pulse-train-manner)的激光输出的激光驱动脉冲；记录头装置，用于根据该激光驱动脉冲，将激光输出发射到记录介质上以执行数据串的记录，该数据串是由记录介质上的标记和空白形成的；反射光信息信号检测装置，用于检测当记录头装置发射激光输出时获得的反射光信息信号；信号值检测装置，用于在由反射光信息信号检测装置检测的反射光信息信号中检测与空白的周期相应的空白周期信号，以及与在脉冲串式的激光输出中的第二和后来的脉冲相应的第二和后来的脉冲信号值；估计装置，用于通过使用由信号值检测装置检测的空白周期信号值，估计与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的第一脉冲信号值；计算装置，用于获得由信号值检测装置检测的第二和后来的脉冲信号值与由估计装置获得的第一脉冲信号值间的比率，以及用于通过使用该获得的比率和参考比率生成激光功率补偿信号；以及激光功率控制装置，用于根据从计算装置发送的激光功率补偿信号控制激光输出的功率。
在这种情况下，记录介质具有有机颜料薄膜作为记录层。
另外，信号值检测装置进一步与检测脉冲串式激光输出中的第一脉冲相应的第一脉冲信号值，以及估计装置通过使用由信号值检测装置检测的第一脉冲信号值，校正通过使用空白周期信号值估计的第一脉冲信号值。
第一脉冲信号值是与脉冲串式激光输出中的第一脉冲相应的反射光信息信号的峰值、中心值或调制值。
第二和后来的脉冲信号值是与脉冲串式激光输出中第二和后来的脉冲的全部或部分相应的反射光信息信号的峰值、中心值、基值(bottom value)、平均值或调制值。
计算装置根据与记录操作有关的各种条件的每一个，预先存储第一脉冲信号值与第二和后来的脉冲信号值间的最适当的比率，并在存储的比率中选择适用于当前条件的比率以便将其用作参考比率。
根据本发明的激光功率控制方法用于光记录装置，该方法将脉冲串式的激光输出应用于具有有机颜料薄膜的记录介质来记录数据。在于激光输出期间获得的反射光信息信号中检测与空白周期相应的空白周期信号值以及与脉冲串式的激光输出中的第二和后来的脉冲相应的第二和后来的脉冲信号值；通过使用该检测到的空白周期信号值估计与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的第一脉冲信号值；获得该检测到的第二和后来的脉冲信号值与估计的第一脉冲信号值间的比率；使用获得的比率和参考比率生成激光功率补偿信号；以及根据该激光功率补偿信号控制激光输出的功率。
相对于激光发射，在具有有机颜料薄膜的记录介质上比在例如具有常规的相变记录薄膜的记录介质上更快地形成凹坑标记。换句话说，由当前激光照射(laser illumination)记录的凹坑标记的效应出现在由该激光照射获得的反射光上。上述的“更快形成凹坑标记”表示如此“快速”地生成凹坑标记以致于正被记录的凹坑标记改变记录激光的反射光的质量。
对于这种记录介质，可通过反射光信息实时监视标记生成状态。因此，在记录期间观测包括标记生成信息的反射光信息，几乎同时确定目前正被输出的记录功率是否最适合于标记生成，以及记录功率是否偏离最适当的状态，将偏离补偿反馈给激光功率控制系统来控制激光功率以便其是最适当的状态。


图1是根据本发明的实施例，表示脉冲串式的光反射驱动和RF信号的视图；图2是表示RF信号的视图；图3是表示当改变记录功率时获得的RF信号波形的视图；图4是表示当改变记录功率时获得的RF信号波形的视图；图5是表示当改变记录功率时获得的RF信号波形的视图；图6是表示当改变记录功率时获得的RF信号波形的视图；图7是表示记录功率和标准化振幅间的关系的视图；图8是表示应用到与记录功率相应的标准化振幅的补偿的视图；图9是表示记录功率和经补偿的标准化振幅间的关系的视图；图10是根据该实施例的磁盘驱动器装置的框图；
图11是根据该实施例的磁盘驱动器装置的主要部分的框图；图12是表示该根据实施例的RF信号采样操作的视图；图13是根据该实施例的记录功率补偿处理的流程图；图14是根据该实施例的另一记录功率补偿处理的流程图；图15是根据该实施例，表示记录功率补偿处理中的比率和记录功率间的关系的视图；图16是根据该实施例的磁盘驱动装置的主要部分的另一示例性结构的框图；图17是根据该实施例的另一记录功率补偿处理的流程图；图18是根据该实施例的磁盘驱动装置的主要部分的另一示例性结构的框图；图19是根据该实施例，表示RF信号采样操作的另一例子的视图；图20是根据该实施例，表示RF信号采样操作的另一例子的视图；图21是根据该实施例，表示RF信号采样操作的另一例子的视图；图22是根据该实施例，表示RF信号采样操作的另一例子的视图；图23是根据该实施例，表示RF信号采样操作的另一例子的视图。
具体实施例方式
作为根据本发明的一实施例的光记录装置和激光功率控制方法，将用于DVD-R和它的激光功率控制操作的磁盘驱动装置(记录和再现装置)作为例子并加以描述。将按以下顺序描述。
1、脉冲串记录方法和RF信号2、磁盘驱动装置的结构3、记录功率补偿操作(例子1)4、记录功率补偿操作(例子2)5、记录功率补偿操作(例子3)6、各种修改1、脉冲串记录方法和RF信号根据本实施例的磁盘驱动装置将数据记录到具有有机颜料薄膜的记录介质，如DVD-R，以及从该记录介质再现数据，并且当记录时，通过所谓的脉冲串方法发射激光。
将首先描述记录时使用的脉冲串式的激光发射驱动方法，以及在记录操作期间用激光输出观测的为RF信号的反射光信息信号，以便解释稍后描述的根据本实施例在磁盘驱动装置中执行的激光功率控制原理。
当记录时，编码将记录的数据以最终生成NRZI方法游程长度受限编码。
例如，图1(a)用简化方式示出磁盘上的数据磁道。为了用这种方式形成具有标记M和空白SP的数据轨，从编码系统输出如图1(b)所示的数据流作为编码数据。
在这种情况下，将形成8T标记(凹坑)、3T空白、3T标记、4T空白以及6T标记的编码数据流表示为一个例子(其中T表示与信道信号位相应的长度单位)。
对如图1(b)所示的编码数据，象在如图1(c)中所示的所谓的脉冲串式的激光驱动脉冲生成为用于实际执行激光输出的一个信号。
换句话说，根据在形成标记M的周期期间形成的凹坑的长度，间歇地输出具有记录电平的激光驱动脉冲(写脉冲)，以及在与空白SP相应的周期期间连续输出具有再现电平的激光驱动脉冲。
可考虑激光驱动脉冲的各种波形，这种情况仅表示一个例子。在该情况下，写脉冲比当编码数据上升并持续1.5T周期时晚上升约1.5T。然后，具有0.5T周期的写脉冲按照夹在相邻写脉冲中的0.5T周期继续，直到编码数据衰减。
因此，为形成8T标记，如图中所示，在1.5T读取电平后，输出1.5T写脉冲，然后，输出在其间夹入0.5T读取电平的5个0.5T写脉冲。
为形成6T标记，在1.5T读取电平后，输出1.5T写脉冲，然后，输出在其间夹入0.5T读取电平的3个0.5T写脉冲。
为形成3T标记，在1.5T读取电平足够3T周期后，1.5T写脉冲输出，没有后来的0.5T写脉冲。
由于由这种激光驱动脉冲执行激光输出，在凹坑形成周期期间激光功率间歇地增加。
当执行这种脉冲串式的激光输出时，在图1(d)中示出了被检测为从有机颜料薄膜磁盘反射的光的RF信号。
更准确地说，第一脉冲具有相对大的振幅，第二脉冲具有比第一脉冲小的振幅，第三、第四和后来的脉冲具有与第二脉冲几乎相同的振幅。
为便于描述，在RF信号中观测到的脉冲被称为第一脉冲P#1，第二脉冲P#2，第三脉冲P#3，...，以及第n个脉冲P#n，如图2所示。
另外，将脉冲振幅的峰值称为“PK”，其基值称为“BT”，以及其中心值称为“CT”。例如，将第一脉冲P#1的峰值表示为“PK1”，第二脉冲P#2的峰值表示为“PK2”等等。
用相同的方式，将第一脉冲P#1的基值“BT”和中心值“CT”称为“BT1”和“CT1”，第二脉冲P#2的基值“BT”和中心值“CT”称为“BT2”和“CT2”等等。
在没有在磁盘磁道上生成标记M，即产生空白SP的周期，激光输出通常具有与读取电平相应的相对低的电平。将与空白SP的周期相应的RF信号的电平，即反射光量称为“LSP”。
另外，将第二脉冲P#2至第n脉冲P#n的平均值称为 “av”。将第二脉冲P#2的峰值PK2至第n脉冲P#n的峰值PKn的平均值称为“avPK”。将第二脉冲P#2的基值BT2至第n脉冲P#n的基值BTn的平均值称为“avBT”。将第二脉冲P#2的中心值CT2至第n脉冲P#n的中心值CTn的平均值称为“avCT”。
如图1和2所示，第一脉冲P#1具有大的振幅，且在RF信号中第二脉冲P#2和后来的脉冲具有相对小的振幅。这是因为，由于通过由激光驱动脉冲中的第一写脉冲引起的激光发射瞬时开始生成标记，故由于正在形成的标记的效应，在RF信号中第二脉冲P#2以及后来的脉冲具有降低了的反射光量。即，RF信号，特别是第二脉冲P#2以及后来的脉冲表示受正在形成的标记影响的信息。换句话说，RF信号可能是信息信号，通过该信息信号实时监视标记生成状态。
图3至图6表示当使用记录激光功率的各种电平时观测到的RF信号波形。
这些图形示出与具有DC分量的主光束的光总量相应的RF信号。当光学系统向DVD-R发射脉冲串式的激光时从RF信号光电检测器获得的信号被从电流转换成电压，并由RF矩阵放大器放大来获得RF信号。
平均激光输出功率在图3中为2.24mW，在图4中为3.27mW，在图5中为3.73mW以及在图6中为4.72mW。
当观测到在每个RF信号中的第一脉冲P#1的峰值PK1以及第二脉冲P#2和后来的脉冲的峰值PK2，...，PKn时，根据实验结果发现在某一记录条件(确定的记录介质、确定的光学系统以及确定的线性速度)下，第二脉冲P#2以及后来的脉冲的峰值PK2，...，以及PKn几乎没有改变。
特别是从图3和图4的比较证实，根据在记录介质上发射的光量的大小改变第一脉冲P#1的峰值PK1以及第二脉冲P#2和后来的脉冲的峰值PK2，...，以及PKn的比率。
另外，也发现当用振动(jitter)估计质量时，如果在记录期间，峰值PK1和峰值PK2的比率是某一恒定值，则在那个记录区域再现RF信号的质量是最好的。
从这些发现理解到，当在记录期间监视RF信号时能实现反馈功能，其允许读取功率最适合于生成在一环境中将被输出的标记。计算如峰值PK1和峰值PK2的比率；如果比率偏离被视为提供最好记录条件的值(在各种条件中预先测量的参考值)，对激光功率控制系统提供补偿。
图7表示记录激光功率与从实验获得的标准化振幅间的关系。标准化振幅是通过第一脉冲P#1的振幅(峰值)除以振幅获得的值，即其间的比率。
该图表示在激光功率2mW至5mW范围中，第一脉冲P#1的峰值PK1、第二脉冲P#2的标准化峰值(PK2/PK1)、第三脉冲P#3的标准化峰值(PK3/PK1)、第三脉冲P#3(以及后来的脉冲)的标准化基值(例如BT3/PK1)、第三脉冲P#3(以及后来的脉冲)的标准化中心值(例如CT3/PK1)以及第三脉冲P#3以及后来的脉冲的标准化调制值(如(PK3-BT3)/PK1)。
假定当平均记录功率为约2.8mW时，在系统的预定线性速度条件中再现RF信号具有最好的质量。
例如，可能认为第二脉冲P#2的标准化峰值从0.8降低，同时记录功率逐渐增加，并且当将标准化峰值选择为约0.63时，标记生成状态变成最好。
从这种现象理解到，如果由于环增温度改变或介质上的薄膜不均匀生成标记所要求的能量不足，那么第二脉冲的标准化峰值表示出大于0.63的值，如0.70。
换句话说，当在记录期间监视作为标准化值的比率(P2/P1)，并向激光控制系统发出用于增加记录功率来将该值恢复成标准值的指示，以便实际地增加激光功率时，第二脉冲的标准化峰值恢复成0.63，并且在该环境中，标记生成条件也变成最好。
相反，如果用于生成标记所需的能量过大，当监视第二脉冲的标准化振幅以及将与目标值0.63的差值反馈给激光控制系统时，总是在最好的条件中生成标记。
当把将检测到的比率称为B/A时，在上述描述中，将第一脉冲P#1的峰值PK1和第二脉冲P#2的峰值PK2间的比率(PK2/PK1)被用作将被检测的比率B/A。从图7理解到，标准化峰值、标准化基值、标准化中心值以及第三脉冲P#3和后来的脉冲的标准化调制值也被线性改变到在如2mW至3mW的范围内(假定存在最适合的激光功率)。
因此，假定除第一脉冲P#1的峰值PK1和第二脉冲P#2的峰值PK2间的比率外，峰值PK1和峰值PK3(或PK4，...)间的比率、峰值PK1和中心值CT2(或CT3，...)间的比率、峰值PK1和基值BT2(或BT3，...)间的比率、峰值PK1和平均值av(或avPK，avCT或avBT)间的比率、峰值PK1和调制值(PK2-BT2，或PK3-BT3，...)间的比率等等也可用相同的方式用于激光功率反馈控制。
当通过使用第一脉冲P#1的中心值CT1执行标准化时，假定获得相同的结果。因此，中心值CT1或调制值(PK1-BT1)可用作值A，而不是峰值PK1。
换句话说，将检测的比率B/A可以是PK3/PK1、BT2/PK1、CT2/PK1、avPK/PK1或除了PK2/PK1外的各种其他比率。
正如从图1所理解到的，由于在3T标记生成期间不存在第二和后来的脉冲，因此不获得值B。因此，在3T标记生成周期期间不执行用于获得比率B/A的操作。
下面将描述根据本实施例的结构和操作。操作的基本原理是检测在RF信号中观测到的比率，即比率B/A，其中值A表示与第一脉冲有关的信号值(如PK1或CT1)，值B表示与第二和后来的脉冲有关的信号值(如PK2、PK3、CT2、CT3、BT2、BT3、av或avPK)，以及如上所述，根据该比率执行激光功率反馈控制(尽管如下所述，在本实施例中补偿值A)。
在本实施例中，如在用于有机颜料薄膜记录介质的光记录装置中，假定在记录过程中标记生成速度比在常规的相变(phase-change)介质中快，在RF光电检测器上获得具有记录功率的光束流作为来自介质表面的反射光，表示将由其能量改变的标记的生成状态，其通过光学系统中的返回通路。
进一步假定采用脉冲串式的激光发射以便通过避免在高密度记录系统中的记录介质上的热干扰，在准确的位置上形成标记。
在按照惯例使用的所谓的APC激光控制方法中，APC光电检测器监视(前监视)部分输出的光束流以获得由于环境温度变化或在半导体激光器的I-L(电流和光输出)特性的老化期间导致的变化，估计输出光量，以及将估计的量与预先规定的记录功率目标值进行比较以将该状态反馈到激光驱动电路系统。
为准确地获得脉冲串式的光记录波形，需要用于在与脉冲宽度相应的时刻采样输出光量的监视信号的电路。通过该电路，即使环境温度改变，或发生老化，输出激光功率也总是保持在恒定的电平。
这正是用于控制激光输出电平以便它是最适用的电平。除半导体激光器的I-L特性外，不能包括影响标记生成的因素，诸如记录薄膜不均匀性或如上所述，因为温度变化由波长波动引起的记录介质的能量吸收效率的改变。
在本实施例中，在记录期间用RF光电检测器观测包括标记生成信息的反射光；几乎同时确定当前正在输出的记录功率是否最适用于标记生成；以及记录功率是否偏离最适合状态，将补偿反馈到激光功率控制系统来控制半导体激光器的功率。因此，能实现包含影响标记生成的所有因素，如记录薄膜不均匀性或由于波形波动而在能量吸收效率中产生变化的激光功率控制。
更准确地说，由于往返光程、光电转换时间以及传输时间，在受光学系统和电学系统的频率特征限制的情况下，在相对于从半导体激光器输出的脉冲串式的输出光束流稍微延迟的时刻观测用RF光电检测器测量的信号。当在与脉冲周期相应的适当时刻采样信号以获得测量振幅间的比率时，确定是否已经成功地生成了一个标记。换句话说，当将获得的比率与目标比率值比较时，获得用于激光功率控制的反馈控制信号。
如上所述，检测比率B/A，并根据该比率执行激光功率反馈控制。这种方法仅在其中最适当的记录激光功率落在2至3mW范围内的系统条件下有效。更准确地说，正如从图7所理解到的，由于标准化值中的变化，即，比率B/A中的变化在2至3mW的范围内是线性的，所以可允许根据比率B/A和参考比率的比较控制增加或减少激光功率。
从图4、图5和图6发现，当激光功率等于或超过3mW时，第一脉冲P#1的峰值和第二脉冲P#2以及后来的脉冲的峰值间的差值中没有显著的差异。
如图7所示，在激光功率等于或超过3mW的区域中，标准化值(B/A)没有显示明确的变化。因此，即使将比率B/A与参考比率比较，不能确定用于功率控制的所需的方向(增加或减少)，并且不能执行适当的激光功率控制。
因此，在最适当的激光功率落在2至3mW范围内的记录系统中，上述基本原理可能是有效的激光功率控制方法，但在最适当的记录激光功率是3mW的记录系统中，该原理需要进一步改进。
当考虑记录条件如介质类型、记录密度以及线性速度时，有必要假定存在最适当的记录激光功率为3mW的记录系统。
基于上述背景，假定根据本实施例，将稍后描述的激光功率控制操作应用到根据系统条件，以高线性速度执行记录的情况，以及采用写入策略以便具有相对大的宽度的第一脉冲的情况中。假定当激光功率达到最适当的记录功率时，标记生成的效应扩展到与第一脉冲相应的反射光量。
在上述基本原理中，通过检查比率B/A来确定是否已经成功生成了标记，其中值A(不受标记生成状态影响的值)表示与第一脉冲P#1相应的反射光量并用作参考，值B(受标记生成状态影响的值)表示与第二脉冲P#2以及后来的脉冲相应的反射光量。例如，如图3至图6的实施结果所示，在3mW或更高功率下比率B/A没有改变的原因在于在RF信号中的第一脉冲P#1本身受通过与第一脉冲相应的激光照射瞬时生成的凹坑标记的影响，并且抑制与反射光相应的振幅。
当用这种方法与RF信号中的第一脉冲P#1相应的反射光量受标记生成状态影响时，用作与不受标记影响的光量相应的参考值的值A变成不确定，因此，很难仅用比率B/A表示最适当记录功率的状态。
因此，在根据本实施例的操作中，为受标记生成影响的部分通过补偿与第一脉冲P#1相应的反射光量的值A获得的值A′，并根据比率B/A′执行激光功率控制。
图8表示在RF信号中第一脉冲P#1的峰值PK1以及补偿峰值PK1′，补偿峰值PK1′表示不受标记生成影响的补偿的峰值PK1，两者均是改变记录激光功率时获得的。补偿峰值PK1′与记录激光功率成比例地线性改变。
图8也表示标准化值PK2/PK1，其表示由峰值PK1标准化的第二脉冲P#2的峰值PK2，以及补偿标准化值PK2/PK1′，其表示由补偿峰值PK1′标准化的第二脉冲P#2的峰值PK2。
发现补偿标准化值PK2/PK1′以相对于记录激光功率的某一方向改变。换句话说，理解到即使当激光功率变成等于或大于如3mW时，补偿标准化值PK2/PK1′用作能用来确定标记生成状态的信息。
图9表示与图7所示的标准化值相应的补偿标准化值的特性，即当标准化参考从峰值PK1变化到补偿峰值PK1′时获得的特性。
从该图理解到，每个补偿标准化值表示相对于记录激光功率中的变化的特定趋势，并且更准确地说，当记录激光功率增加时该值降低。
因此，与比率B/A′相应的每个补偿标准化值PK2/PK1′、PK3/PK1′、BT3/PK1′、CT3/PK1′以及(PK3-BT3)/PK1′能用于与上述基本原理中相同的激光功率控制。
作为比率B/A′中的值B，与第二脉冲P#2以及后来的脉冲相应的峰值PK2，PK3，...，中心值CT2，CT3，....，基值BT2，BT3，...，平均值av，avPK，avCT以及avBT，调制值(PK2-BT2)，(PK3-BT3)，...，中的任何值需要以如上述基本原理中相同的方式来使用。
对于值A′，除通过补偿第一脉冲P#1的峰值PK1获得的补偿峰值PK1′外，可使用补偿中心值CT1′或补偿调制值(PK1-BT1)′。
值A′，如第一脉冲P#1的补偿峰值PK1′用下述方法获得。
由于将补偿峰值PK1′设置成不受标记生成状态影响的值，首先观测不受标记生成状态影响的值。更准确地说，需要在空白周期检测与空白SP周期，即如图2所示的反射光量LSP相应的RF信号的振幅。
上述APC控制相对于均规定为激光功率的记录功率(与脉冲串的峰值相应)以及再现功率(与在空白周期的电平相应)调节激光输出。
当在空白周期将反射光量LSP检测为不受标记生成状态影响的值时，通过使用在APC系统中规定的记录功率以及在空白区的功率间的规定比率能估计用作不受标记生成状态影响的值的反射光量，即补偿峰值PK1′。
由于光学拾取器记录介质的状态、以及电路系统的频率特性的限制，第一脉冲波形被观测为稍徽倾斜的波形(drooped waveform)，所以当在与第一脉冲P#1相应的反射光量显然不受标记生成的影响的低记录功率状态执行校准时，在某些情况下可获得用作更精确的参考值的补偿峰值PK1′。
当将用这种方式获得的补偿峰值PK1′用作值A′以及计算比率B/A′时，即使记录激光功率变得高到某些程度，可获得与第二脉冲P#2和后来的脉冲相应的由标记生成引起的反射光量的变化，同时这些变化不受由控制介质上有机颜料薄膜不均匀性引起的整个反射光量的变化的影响。
因此，当计算表示最适当的记录状态以及预先获得的与各种记录条件相应的检测比率B/A′相对于值A′和值B间的目标比率的偏离，并将其反馈给激光控制系统时，即使RF信号中的第一脉冲P#1受标记生成的影响，也可精确地获得用于标记生成的最适当的记录功率。
2、磁盘驱动装置的结构下面将描述根据本实施例的特定的结构和操作。
作为根据本发明的光记录装置的实施例的磁盘驱动装置是例如用于将数据记录到DVD-R中以及从DVD-R再现数据的装置。除激光功率控制中的APC控制外，如上所述，通过RF信号的采样值的比率(B/A′)执行补偿控制。假定在最基本的处理中，将第一脉冲#1的补偿峰值PK1′与第二脉冲P#2的峰值PK2间的比率用作比率(B/A′)，其中PK1′用作值A，PK2用作值B。
可使用各种其他的比率，并且将在各种改进中稍后描述它们。
图10表示根据本实施例的磁盘驱动装置30的整个结构。图11描述与图10所示的结构中的激光功率控制有关的主要部分的结构。
如图10所示，将磁盘100，如DVD-R安装在转盘7上，并在记录/再现操作中以恒定线性速度(CLV)通过主轴马达6旋转。
光学拾取器1读取记录在磁道上的凹坑数据、磁道摆动信息以及表面预置凹坑(land-prepit)信息。形成为凹槽的记录为磁道上的数据的凹坑是所谓的颜料变化信息抗。
在拾音器1中，提供用作激光源的激光二极管4、用于检测反射光的光电检测器5，用作激光的输出端的物镜2，以及通过物镜2照亮磁盘记录表面并用于将反射光从此引入光电检测器5的光学系统24。
在此也提供用于从激光二极管4接收输出光一部分的监控检测器22。
以略述的方式在图11中示出了拾音器1内的结构。通过光学系统24将从激光二极管4输出的激光引入物境2并发射到磁盘100上，光学系统24具有光栅板(grating plate)(未示出)、准直透镜24a、推迟板(未示出)、PBS(偏振光束分裂器)24b、以及多透镜(未示出)。由光电检测器5检测由此反射的光。
也将从激光二极管4输出的部分激光引入监控检测器22，并且它的检测光用于APC操作，如下所述。
激光二极管4输出具有波长为650nm或635nm的激光。光学系统具有0.6NA。
按照在跟踪方向和聚焦方向中可移动的方式通过双轴装置3保持物镜2。
在磁盘轴径方向中以可移动的方式由滑动装置8(sledmechanism)整体上保持拾音器1。
由从激光驱动器18发送的驱动信号(驱动电流)驱动拾音器1的激光二极管4的激光发射。
如图10所示，由光电检测器5检测从磁盘100反射的光的信息，转换成与接收光量相应的电信号，并发送给矩阵电路9。
矩阵电路9具有用于充当光电检测器5的多个光接收元件的输出电流的电流至电压转换电路以及矩阵计算/放大电路，并通过矩阵计算处理生成必要的信号。
例如，生成与再现数据相应RF信号、用于伺服控制的聚焦误差信号FE，以及跟踪误差信号TE。
另外，生成与表面预置凹坑和凹槽的摆动有关的推挽信号P/P。
将从矩阵电路9输出的RF信号发送到二进制电路11(binarizingcircuit)，将聚焦误差信号FE和跟踪误差信号TE发送到伺服电路14并且将推挽信号P/P发送到地址译码器26。
也将RF信号发送到脉冲采样部件25，并用于激光功率补偿控制的处理，这将在下文中描述。
地址译码器26使用推挽信号P/P来抽取表面预置凹坑信息以生成与跟踪摆动同步的摆动时钟，并且译码在磁盘100上预格式化的地址信息。将译码地址信息发送到系统控制器10。
将生成的摆动时钟发送到地址译码器以及主轴伺服电路23。从摆动时钟生成编码时钟，并将其发送到编码/译码部件12。
在二进制电路11中二进制化由矩阵电路9获得的RF信号，并将该信号发送到编码/译码部件12。
编码/译码部件12具有在再现期间充当译码器的功能块以及在记录期间充当编码器的功能块。
在再现期间，将用于游程长度受限编码的解调处理、误差校正处理、去交错(de-interleave)操作都按译码处理执行以获得再现数据。
在再现期间，编码/译码部件12通过PLL处理生成与RF信号同步的再现时钟，并用该再现时钟执行上述译码处理。
在再现期间，编码/译码部件12在缓冲存储器20中累计如上所述译码的数据。
作为磁盘驱动装置30的再现输出，读取和发送在缓冲存储器20中缓存的数据。
将接口部件13连接到外部主机80，并为记录数据、再现数据以及各种类型的命令而与主机80通信。
在再现期间，将在缓冲存储器20中译码和存储的再现数据通过接口部件13发送到主机80。
通过接口部件13将读命令、写命令以及其他信号从主机80发送到系统控制器10。
在记录期间，主机80发送记录数据。从接口部件13将该记录数据发送到缓冲存储器20并在此缓存。
在这种情况下，编码/译码部件12为用于磁盘100的记录数据执行编码处理，该编码处理包括误差校正代码加法、交错、子码加法以及游程长度受限编码调制，如用于缓存的记录数据的编码处理。
编码/译码部件12使用与摆动时钟同步的编码时钟作为用于编码处理的参考时钟。
通过写入策略(write strategy)21将由编码/译码部件12执行的编码处理中生成的NRZI格式记录数据转换成脉冲串式的记录脉冲(激光驱动脉冲)，并发送到激光驱动器18。
根据记录层的特性、激光的光点形状以及记录线性速度，写入策略21也执行记录补偿，即，精调整最适合的记录功率以及调整激光驱动脉冲波形。
激光驱动器18根据接收的激光驱动脉冲将驱动电流提供给激光二极管4，用于激光发射驱动。通过该操作，根据记录数据在磁盘90上形成凹坑标记(颜料变化凹坑)。
APC电路(自动功率控制)19是用于在通过监控检测器22的输出监视激光输出功率的同时控制激光输出的电路部件，以便不管温度如何它是恒定的。由系统控制器10给出激光输出的目标值，并且APC电路控制激光驱动器18以便激光输出电平具有目标值。
稍后将参考图11描述APC电路的详细的示例性结构。
伺服电路14从由矩阵电路9发送的聚焦误差信号FE以及跟踪误差信号TE生成各种伺服务驱动信号、聚焦驱动信号、跟踪驱动信号以及滑动驱动信号，并执行伺服操作。
更准确地说，伺服电路14根据聚焦误差信号FE以及跟踪误差信号TE生成聚焦驱动信号FD以及跟踪驱动信号TD，并将它们发送到双轴驱动器16。该双轴驱动器16驱动在拾音器1的双轴装置3中的聚焦线圈以及跟踪线圈。通过该操作，由拾音器1、矩阵电路9、伺服电路14、双轴驱动器16以及双轴装置3生成跟踪伺服环路以及聚焦伺服环路。
响应从系统控制器10发送的磁道跳跃(track jump)指示，伺服电路14也断开跟踪伺服环路并将跳跃驱动信号输出到双轴驱动器16来执行磁道跳跃操作。
根据获得的作为跟踪误差信号TE的低频分量的滑动误差(sled-error)信号以及由系统控制器10所进行的存取执行控制，伺服电路14进一步产生滑动驱动信号，并将该信号发送到滑动驱动器15。该滑动驱动器15根据滑动驱动信号驱动滑动装置8。尽管未示出，滑动装置8包括由用于保持拾音器1的主轴、滑动马达以及传动齿轮组成的装置。当滑动驱动器15根据滑动驱动信号驱动滑动装置8时，执行拾音器1预定的滑动运动。
主轴伺服电路23执行控制以便CLV旋转主轴马达6。
当记录数据时，主轴伺服电路23获得摆动时钟作为主轴马达6的当前旋转速度的信息，并将它与CLV参考速度信息进行比较以产生主轴误差信号SPE。
由于当再现数据时，由编码/译码部件12中的PLL生成的再现时钟(充当译码处理参考的时钟)充当主轴马达6的当前旋转速度的信息，将该时钟与预定CLV参考速度信息比较以生成主轴误差信号SPE。
主轴伺服电路23将根据主轴误差信号SPE生成的主轴驱动信号发送到主轴马达驱动器17。根据主轴驱动信号，主轴马达驱动器17将例如三相驱动信号施加到主轴马达6以便CLV旋转主轴马达6。
根据从系统控制器10发送的主轴突跳/制动(kick/brake)控制信号主轴马达23也生成主轴驱动信号，并通过使用主轴马达驱动器17使主轴6执行各种操作，如开始旋转、停止旋转、加速旋转，或减速旋转。
上述在伺服系统以及记录和再现系统中的各种操作均由用微型计算机形成的系统控制器10控制。
系统控制器10根据从主机80发送的命令执行各种类型的处理。
当主机80发送请求传送记录在磁盘100中的数据的读命令时，例如，首先利用为目标设定的指定的地址执行寻道操作控制。更具体地说，将一个指示发送到伺服电路14以使拾音器1利用由设定到该目标的寻道命令指定的地址执行存取操作。
然后，执行用于将指定数据区域中的数据发送到主机80所要求的操作控制。换句话说，从磁盘100读取所要求的数据、译码、缓存并发送。
当主机80发送写命令时，系统控制器10首先将拾音器1移动到将写数据的地址。然后，系统控制器10使编码/译码部件12将编码处理应用到从主机80发送的数据上，如上所述。
从写入策略21将激光驱动脉冲发送到激光驱动器18(如上所述)来执行记录。
存储器27总的来说表示由系统控制器10使用的用于处理的ROM、RAM以及非易失性存储器。存储器27可是嵌入由微计算机形成的系统控制器10中的存储器。
存储器27用作用来计算和存储磁盘驱动装置中控制操作所需要的程序、各种系数以及常数的暂存区。在本实施例中，各种系统条件(如介质类型以及线性速度)以及最适合于此的比率(PK2/PK1′)均存储在存储器27的非易失性区域作为用于激光功率补偿操作的信息，这将在稍后描述。例如，在该装置出厂前，在各种系统条件下进行实验获得最适合的比率，并将实验结果存储为数据表。
总的来说，磁盘驱动装置30的再现操作以及记录操作描述如下<再现操作>
-伺服操作将由拾音器1检测的信号转换成伺服误差信号，如矩阵电路9中的聚焦误差信号FE以及跟踪误差信号TE，并发送到伺服电路14。从伺服电路14输出的驱动信号FD和TD驱动拾音器1的双轴装置3来执行聚焦伺服和跟踪伺服。
-数据再现将由拾音器1检测的信号转换成矩阵电路9中的RF信号，并将该信号发送到编码/译码部件12。编码/译码部件12再现信道时钟并根据该信道时钟执行译码。将译码数据发送到接口部件13。
-旋转控制将由编码/译码部件12再现的信道时钟发送到主轴伺服电路23，并由此控制磁盘100的旋转。
-地址再现地址包括在RF信号中，由编码/译码部件12译码，并发送给系统控制器10。
-激光控制根据系统控制器10的指示，APC电路19执行控制以便保持恒定激光输出。
<记录操作>
-伺服操作执行与再现中相同的操作。矩阵电路9或伺服电路14执行补偿以便不会发生由于激光功率的增加导致的增益增加。
-数据记录通过编码/译码部件12将信道编码，如ECC加法、重排以及调制应用到通过接口部件13接收的数据。将已经应用过信道编码的数据转换成适用于写入策略中的磁盘100的激光驱动脉冲，并通过激光驱动器18(APC电路19)应用到拾音器1的激光二极管4。
-旋转控制从由矩阵电路9输出的推挽信号P/P生成摆动时钟，将该时钟输出到主轴伺服电路23，并用于恒定线性速度(CLV)旋转控制。
-地址再现从由矩阵电路9输出的推挽信号P/P检测表面预置凹坑信息。译码检测到的表面预置凹坑信息以生成地址，并由系统控制器10读取。
也从推挽信号P/P生成编码时钟，并发送到编码/译码部件12。
下面参考图11描述用于本实施例中的激光功率控制的结构。由于在记录期间执行的激光功率补偿是本实施例操作中的要点，下面将描述记录操作。
正如从上面参考图10的描述中所理解到的，当在记录期间从写入策略将激光驱动脉冲，即指定激光驱动电流值以及调制信号的组合模式输入到激光驱动器18时，激光二极管4发射激光，物镜2通过上述光学系统24将激光聚焦成光点并和投射在磁盘100的预定区域。
用于前监视的检测器22接收部分输出光束流，并检测光量来估计激光功率的发射光量。
将在磁盘100上聚焦的光束返回到光学系统24作为反射光(再现信号)，同时将标记生成状态反射到磁盘上，并最终投影到分成多个部分的RF信号光电检测器5上。
APC电路19包括如电流/电压转换部件19a、采样/保持电路19b、A/D转换器19c、激光功率控制器19d、目标值保持部件19e、D/A转换器19f以及定时发生器19g，如图11所示。
定时发生器19g根据从编码/译码部件12输出的编码数据，即充当激光驱动脉冲源的信号输出各种定时信号来控制采样/保持电路19b、A/D转换器19c和激光功率控制器19d的操作时间。
在记录期间执行脉冲串式的激光发射。APC电路19监视记录电平激光功率来将其保持在目标值。
在电流/电压转换部件19a，将从监控检测器22发送的信号(与接收光量相应的电流)转换成电压，并发送到采样/保持电路19b。由于执行脉冲串式的激光发射，根据从定时发生器19g发送的定时信号，采样/保持电路19b以适当计时，在保持脉冲串脉冲宽度的周期，即应用记录功率激光输出的周期采样和保持信号。
通过A/D转换器19c将保持和输出的电压转换成数字值，并发送到激光功率控制器19d作为当前估计的激光功率。
激光功率控制器19d将在目标值保持部件19e中指定的激光功率目标值与估计的激光功率进行比较以将与其间的差值相应的数量叠加在当前指示上，并通过D/A转换器19f将其发送给激光驱动器18。系统控制器10将目标激光功率值设置到目标值保持部件19e中。
通过在APC电路19中的这种操作，实现用于将激光输出功率保持在目标值的功能。
如上所述，由APC电路19执行的操作用来控制在恒定电平的激光输出，并且不用考虑诸如激光波长波动和记录薄膜不均匀性的因素来优化记录功率。
在本实施例中，进一步提供用于激光功率补偿结构。更具体地说，采样RF信号以获得一比率，以及根据该比率执行激光功率补偿。
如图11所示，矩阵电路9具有电流/电压转换部件9a和RF矩阵放大器9b，用作获得RF信号的结构。用这些元件，根据由光电检测器5检测到的反射光量生成RF信号。
将在矩阵电路9中获得的RF信号发送到脉冲采样部件25。该脉冲采样部件25执行用于计算该比率所需要的采样。
在本实施例中，假定将为RF信号获得的比率B/A′设置成第一脉冲P#1的补偿峰值PK1′和第二脉冲P#2的峰值PK2间的比率PK2/PK1′。
从如上所述与空白周期相应的在RF信号中检测到的反射光量LSP，以及在APC电路19中指定的记录功率目标值与再现功率目标值间的设定比率获得补偿峰值PK1′。
因此，构造脉冲采样部件25以便在RF信号中采样反射光量LSP。也提供用于采样作为值B的峰值PK2的结构。
更准确地说，提供与第二脉冲P#2的峰值PK2相应的峰值保持电路25a2和A/D转换器25b2，以及用于在空白周期执行采样的采样和保持电路25d以及A/D转换器25e。另外，也提供定时发生器25c。
为获得第一脉冲P#1的补偿峰值PK1′，有必要在空白周期至少获得反射光量LSP。当真正获得第一脉冲P#1的峰值PK1时，能将补偿峰值PK1′校正到另外的更适当的值。为此，如图中所示，也提供与第一脉冲P#1的峰值PK1相应的峰值保持电路25a1和A/D转换器25b1。
根据从编码/译码部件12输出的如图12(a)所示的编码数据，定时发生器25c将如图12(d)所示的信号发送到峰值保持电路25a1，该信号表示与如图12(c)所示的RF信号中的第一脉冲P#1的周期相应的采样周期，以便在该周期期间保持和输出峰值。定时发生器25c也将定时控制应用到A/D转换器25b1，以便将保持和输出的峰值转换成数字值。
定时发生器25c进一步将在如图12(e)中所示的信号发送到峰值保持电路25a2，该信号表示与在RF信号中的第二脉冲P#2的周期相应的采样周期以便在该周期期间保持和输出峰值。该定时发生器25c也将定时控制应用到A/D转换器25b2以便将保持和输出的峰值转换成数字值。
定时发生器25c在某一时间点，如当开始激光功率补偿操作时进一步将如图12(f)中所示的信号发送到采样和保持电路25d，该信号表示与RF信号中的空白周期相应的采样周期，以便在该周期中保持和输出峰值。定时发生器25c也将定时控制应用到A/D转换器25e以便将保持和输出的峰值转换成数字值。
通过这些操作，A/D转换器25b1按数字值输出峰值PK1，以及A/D转换器25b2按数字值输出峰值PK2。另外，A/D转换器25e按数字值输出反射光量LSP。在必要的时间点可以将每个数字值发送到系统控制器10。
由于根据在如图12(a)所示的编码数据生成如图12(b)中所示的脉冲串式的激光驱动脉冲，定时发生器25c能从编码数据获得如图12(c)所示的RF信号中的第一脉冲P#1周期、第二脉冲P#2周期以及空白周期的计时。实际上，存在在激光输出时间和当脉冲采样部件25接收RF信号时的时间之间的由在光学系统24和矩阵电路9中的处理引起的延迟，该延迟是反射光信息。因此，利用正在考虑的延迟，定时发生器25c生成用于采样周期的定时信号。
系统控制器10在空白周期读取峰值PK1和PK2以及反射光量LSP，计算比率，并将计算的比率与参考比率进行比较来生成激光功率补偿信号。
在图11中，在系统控制器10中示出了用于生成这种激光功率补偿信号的功能块。
提供采样值输入部件10a、估计计算部件10b、补偿计算部件10c、补偿参考保持部件10d、以及补偿第一脉冲值估计部件10e。实际上，这些部件需要用系统控制器10中的软件来实现。
下面将参考图13和14来描述详细的处理例子。采样值输入部件10a读取峰值PK2作为值B，并将其发送到估计计算部件10b。当采样值输入部件10a在空白周期读取峰值PK1以及反射光量LSP时，采样值输入部件10a将它们发送到补偿第一脉冲值估计部件10e作为用于获得补偿峰值PK1′(值A′)的信息。
补偿第一脉冲值估计部件10e在空白周期将反射光量LSP与APC电路19中(记录功率)/(再现功率)的比率，即系统控制器10已经为APC电路指定的目标比率联系起来，以便估计不受标记生成影响的第一脉冲P#1的峰值PK1′(值A′)。
通过使用接收到的峰值PK1，补偿第一脉冲值估计部件10e也校正估计峰值PK1′。
估计计算部件10b使用从采样值输入部件10a发送的峰值PK2作为值B，从补偿第一脉冲值估计部件10e发送的补偿峰值PK1′作为值A′来计算一个比率，即B/A′(PK2/PK1′)作为当前激光功率的估计。
补偿参考保持部件10d保持与当前记录条件，包括当前线性速度相应的最适当的PK2/PK1′值(以下称为参考比率)。例如，如上所述，在按表存储在如图10中所示的存储器27中的用于记录条件的最适当的比率中，已经载入与当前条件相应的最适当的比率。
补偿计算部件10c将由估计计算部件10b计算的比率与由补偿参考保持部件10d保持的参考比率进行比较来生成激光功率补偿信号。
将该激光功率补偿信号发送到APC电路19中的激光功率控制器19d中。该激光功率控制器19d补偿例如存储在目标值保持部件19e中的目标值，并根据激光功率补偿信号用于激光功率调节控制，如上所述。
可通过激光功率补偿信号更新存储在目标值保持部件19e中的目标值本身。
通过这种结构，在本实施例中，几乎在从与脉冲串式的波形相应的RF信号的振幅的相关性记录的同时，计算充当记录功率估计的比率。将该比率与参考比率比较来计算用于补偿记录功率的值。补偿在APC环路中的操作。通过该操作，在考虑的磁盘100上的标记生成状态的情况下实现用于最适当的记录功率控制的反馈。
3、记录功率补偿操作(例子1)将参考图13来描述在系统控制器10中执行的激光功率补偿处理，即由系统控制器10中的如图11所示的功能块执行的处理的特定的例子。
如图13所示的步骤与图11中所示的功能块对应关系如下F101和F104补偿参考保持部件10dF102、F103和F107补偿第一脉冲值估计部件10eF105和F106采样值输入部件10aF108估计计算部件10bF109至F112补偿计算部件10c在记录激光功率补偿处理中，系统控制器10首先检查与在步骤F101中的记录操作有关的各种系统条件。更准确地说，系统控制器10检查介质类型、记录线性速度以及记录功率目标值。
接着，在步骤F102中，系统控制器10在空白周期从脉冲采样部件25读取反射光量LSP。
然后，在步骤F103，系统控制器10从反射光量LSP和系统条件(在记录功率目标值和再现功率目标值间的指定比率)计算补偿峰值PK1′，即值A′。
在步骤F104，从存储在存储器27中的数据表读取适合于在步骤F101中检查的系统条件的参考比率(B/A′)ref。
通过该操作，已经完成补偿处理的准备，在步骤F105开始补偿计算处理。
在步骤F105，读取从A/D转换器25b1输出的第一脉冲P#1的峰值PK1。
在步骤F106，读取从A/D转换器25b2输出的第二脉冲P#2的峰值PK2作为值B。
在步骤F107，通过使用在步骤F105中读取的峰值PK1，校正在步骤F103中计算的补偿峰值PK1′(值A′)。这种校正针对于磁盘90上的不均匀的反射率。
例如，相对于如图8中所示的记录激光功率改变RF信号中的第一脉冲P#1的峰值PK1。因此，可根据在图8中所示的特性从当前记录激光功率估计峰值PK1。如果估计的峰值PK1和实际检测到的峰值PK1间有差值，则可以确定该差值是由磁盘的不均匀的反射率引起的。
因此，可将估计的补偿峰值PK1′调整到某个值，其中当补偿峰值PK1′乘以与该差值相应的比率时考虑不均匀反射率。
在步骤F108中，计算比率B/A′。
在步骤F109中，将计算的比率B/A′与参考比率(B/A′)ref比较。
当比率B/A′大于参考值(B/A′)ref时，处理进入步骤F111，以及将通过把当前记录功率目标值，即由APC电路19的目标值保持部件19e保持的记录功率目标值加0.5mW所获得的值设置成新的补偿记录功率目标值。
然后，在步骤F112，将新的记录功率目标值发送给激光功率控制器19d作为激光功率补偿信号，以及通过使用新的记录功率目标值，使APC环路来执行激光功率控制。然后，处理返回到步骤F105。
当比率B/A′小于在步骤F109中的参考值(B/A′)ref时，处理进入步骤F110，将通过把当前记录功率目标值，即由APC电路19的目标值保持部件19e保持的记录功率目标值减去0.5mW获得的值设置成新的补偿记录功率目标值。
然后，在步骤F112，将新的记录功率目标值发送到激光功率控制器19d作为激光功率补偿信号，并通过使用新的记录功率目标值使APC环路执行激光功率控制。
在处理返回到步骤F105后，重复相同的处理。
总的来说，将比率B/A′与参考比率(B/A′)ref进行比较并同时将APC环路中的记录功率目标值增加或减少0.5mW以便比率B/A′几乎在参考比率(B/A′)ref收敛。
当在步骤F106中在某一时间点上比率B/A′变得几乎等于参考比率(B/A′)ref时，终止记录功率目标值补偿处理。
如上所述，根据在图13中所示的处理例子，根据比率B/A′和参考值(B/A′)ref间的比较补偿用作APC电路19中的参考的记录功率目标值，以便比率B/A′最终与参考比率(B/A′)ref匹配，即记录激光功率达到最适当的记录激光功率。
通过正被执行的这种激光功率补偿处理，控制实际的记录控制以便最适合于当前记录操作环境。通过该操作，对激光波长波动控制激光输出，该波动是由于激光二极管4的I-L特性的温度关系或老化、由于此的磁盘100的能量吸收效率的变化、由于磁盘100的薄膜不均匀性在最适当的记录功率中的变化而引起的。因此，实现最适当的标记生成操作，并且当再现时改善RF信号的质量(不稳定以及其他)。
另外，也处理不均匀反射率，并且允许最适当的控制。
4、记录功率补偿操作(例子2)图14表示可用来代替如图13中所示的处理，作为记录功率补偿处理处理的例子。
由于步骤F201至F208与图13中所示的步骤F101至F108相同，因此省略其说明。
在图14中所示的处理例子中，在步骤F208计算比率B/A′后，在步骤F209计算(B/A′)/(B/A′)ref。
然后，在步骤F210，确定(B/A′)/(B/A′)ref是否为“1”。当不是“1”(不落在被认为是“1”的区域中)时，处理进入步骤F211。
在步骤F211，计算和相对于参考比率(B/A′)ref的比率B/A′的变动相应的比率α。
图15表示记录记录功率以及从列表数据获得的比率B/A′和参考比率(B/A′)ref间的关系。在当前系统条件下，假定在该图中所示的记录功率Pref是最适当的。在这种情况下，根据计算的比率B/A′，在考虑系统条件的情况下，将当前功率估计为在该图中所示的记录功率Po。
在上述描述中，在Pref＝(1+α)Po中指定比率α，该比率α是当前记录功率目标与新补偿记录功率目标值之间比率的增加。
例如，比率α满足如条件-0.3≤2≤0.3。
在计算比率α后，在步骤F212，通过将当前记录功率目标值，即由APC电路19的目标值保持部件19e保持的记录功率目标值乘以(1+α)获得的值设置成新的补偿记录功率目标值。
然后，在步骤F213，将新的记录功率目标值发送给激光功率控制器19d作为激光功率补偿信号，以及通过使用该新的记录功率目标值，使APC环路执行激光功率控制。处理返回到步骤F205。
在这种补偿处理中，如果用于计算补偿所用比率α的算法是理想的，并且通过一个补偿操作，记录功率目标值达到最适合的值，则在步骤F213可能结束处理。然而当考虑到算法不是总是很理想的条件时，处理最好返回步骤F205，重复在步骤F210的确定，并且当确定激光功率足以达到最适合的状态，即(B/A′)/(B/A′)ref达到“1”(或落在被认为是“1”的区域)后结束补偿处理。
通过这种激光功率补偿处理，甚至可对由于激光波长波动引起的磁盘100的能量吸收效率的变化，以及由于磁盘100的薄膜不均匀性而在最适当的记录功率中的变化来控制激光输出。因此，实现最适当的标记生成操作，并且当再现时改善RF信号的质量(不稳定和其他)。
5、记录功率补偿处理(例子3)下面将参考图16和图17描述记录功率补偿操作的另一例子。
在如图13和14所示的处理例子中，通过使用实际检验到的峰值PK1，校正充当值A的估计补偿峰值PK1′。
当磁盘100上的反射率的不均匀性不大或小到可以忽略时，没有必要根据检测到的峰值PK1进一步校正估计的补偿峰值PK1′。
图17中所示的处理例子忽略了这种补偿峰值PK1′的校正。
因此，由于在这种情况下没有必要检测峰值PK1，脉冲采样部件25具有如图16所示的结构。换句话说，从如图11所示的结构删除与第一脉冲P#1相应的峰值保持电路25a1和A/D转换器25b1。
另外，系统控制器100的采样值输入部件10a需要将接收的第二脉冲P#2的峰值PK2发送到估计计算部件10b作为值B，以及需要将在空白周期接收的反射光量LSP发送到补偿第一脉冲值估计部件10e。
如图17所示的流程图表示如图14所示的处理，其中删除了步骤F205和F207。
更准确地说，图17中的步骤F301至F304与图14中所示的步骤F201至F204相同。
图17中的步骤F305与图14中的步骤F206相同。
另外，图17中的步骤F306至F311与图14中所示的步骤F208至F213相同。
由于图17中的每个步骤的处理与图14中重叠，故省略其描述。
根据这种处理例子，除激光功率优化外，获得脉冲采样部件25的结构简单以及系统控制器10的处理负载降低的优点。
6、各种修改在实施例中已描述磁盘驱动装置30及其激光功率补偿操作。本发明并不限于上述实施例，可设想各种修改。
在上述实施例中，通过补偿第一脉冲P#1的峰值PK1获得的补偿峰值PK1′充当值A′，以及采样第二脉冲P#2的峰值PK2并用作值B，以及PK2/PK1′用作比率B/A′。
然而，比率B/A′并不局限于这种比率，可以是上述的其他各种比率。
例如，当将二脉冲P#2和后来的脉冲的峰值的平均值avPK用作值B，脉冲采样部件25需要如图18所示构造。
更准确地说，在这种情况下，脉冲采样部件25具有作为用于在空白周期获得反射光量LSP的结构的采样和保持电路25d以及A/D转换器25e，用作估计值A′的结构。
脉冲采样部件25也具有与峰值PK2相应的峰值保持电路25a2和A/D转换器25b2，以及与峰值PK3，……相应的峰值保持电路25a3以及A/D转换器25b3，...，与峰值PKn相应的峰值保持电路25a(n)以及A/D转换器25b(n)，作为用于采样第二脉冲P#2和后来的脉冲的峰值PK2，PK3，...，以及PKn的结构，该结构用于获得平均值avPK作为值B。
当如图13和图14中所示采样第一脉冲P#1的峰值PK1来调节的值A′时，提供与峰值PK1相应的峰值保持电路25a1和A/D转换器25b1。然而，当采用如图17所示的处理时，峰值保持电路25a1和A/D转换器25b1是不必要的。
根据从编码/译码部件12发送的如图19(a)所示的编码数据，定时发生器25c将如图19(d)中所示的信号发送给峰值保持电路25a1，该信号表示与图19(c)所示的RF信号中的第一脉冲P#1的周期相应的采样周期，以便在该周期中保持和输出峰值。另外，定时发生器25c执行定时控制以便A/D转换器25b1将保持和输出的峰值转换成数据值。
定时发生器25c将如图19(e)中所示的信号发送给峰值保持电路25a2，该信号表示与RF信号中的第二脉冲P#2的周期相应的采样周期，以便在该周期中保持和输出峰值。另外，定时发生器25c执行定时控制以便A/D转换器25b2将保持和输出的峰值转换成数字值。
定时发生器25c进一步将如图19(f)中所示的信号发送给峰值保持电路25a3，该信号表示与RF信号中的第三脉冲P#3的周期相应的采样周期，以便在该周期中保持和输出峰值。另外，定时发生器25c执行定时控制以便A/D转换器25b3将保持和输出的峰值转换成数字值。
尽管在该图中未示出，但定时发生器25c产生表示用于第四脉冲P#4至第n脉冲P#n的采样周期的信号以及用于控制A/D转换计时的信号。
另外，定时发生器25c在某一时间点，如当开始激光功率补偿操作时，将如图19(g)中所示的信号发送给采样和保持电路25d，该信号表示与RF信号中的空白周期相应的采样周期，以便在该周期中保持和输出峰值。该定时发生器25c也将定时控制应用到A/D转换器25e以便将保持和输出的峰值转换成数字值。
通过这种操作，A/D转换器25e按数字值输出反射光量LSP，并且在系统控制器10中的采样值输入部件10a读取反射光量LSP作为用于计算补偿峰值PK1′(A′)的信息。
A/D转换器25b1按数字值输出峰值PK1，并且在系统控制器10中的采样值输入部件10a读取峰值PK1作为用于调节计算的补偿峰值PK1′(值A′)的信息。
A/D转换器25b2至25b(n)也将后来脉冲的峰值PK2，...，以及PKn输入到采样值输出部件10a中。该采样值输入部件10a通过计算(PK2+PK3+...+PKn)/n获得其平均值avPK，在值B中设置计算的平均值avPK。
然后，估计计算部件10b需要从值A′和B获得比率B/A′，以及补偿计算部件10c需要用如上所述的相同的方法生成激光功率补偿信号。换句话说，需要执行在图13、图14或图17中所示的处理。
图20表示将第二脉冲P#2和第三脉冲P#3的基值BT2和BT3用作值B的情形。省略表示脉冲采样部件25的结构的图形。在这种情况下，除用于在空白周期的反射光量LSP的采样和保持电路25d(以及如果执行用于调节A′的过程，用于第一脉冲P#1的峰值保持电路25a1)外，需提供用于第二脉冲P#2的基值保持电路、用于第三脉冲P#3的基值保持电路，以及与此相应的A/D转换器。
定时发生器25c输出指定如图20(d)、图20(e)、图20(f)以及图20(g)所示的采样周期的信号来采样峰值PK1、基值BT2和BT3，以及在预定时间点的反射光量LSP。
通过该操作，在系统控制器10中的采样值输入部件10a接收峰值PK1、基值BT2和BT3以及反射光量LSP。该采样值输入部件10a读取用于计算和调节值A′的峰值PK1以及反射光量LSP，并读取基值BT2和BT3作为值B。可将基值BT2或基值BT3用作值B。替代地，可将平均值(BT2+BT3)/2用作值B。
图21表示将第二脉冲P#2和后来的脉冲的中心值用作值B的情形。省略表示脉冲采样部分25的结构的图形。在这种情况下，除用于在空白周期的反射光量LSP的采样和保持电路25d(以及如果执行用于调节A′的过程，用于第一脉冲P#1的峰值保持电路25a1)外，需提供用于第二脉冲及后来的脉冲P#2至P#n的峰值保持电路，用于第二脉冲和后来的脉冲P#2至P#n的基值保持电路，以及与此相应的A/D转换器。
定时发生器25c输出指定如图21(d)、图21(e)、图21(f)以及图21(g)所示的采样周期的信号来采样峰值PK1、第二脉冲和后来的脉冲P#2至P#n的周期的峰值和基值，以及在预定时间点的反射光量LSP。
通过该操作，在系统控制器10中的采样值输入部件10a接收峰值PK1、第二脉冲和后来的脉冲P#2至P#n的峰值和基值，以及反射光量LSP。该采样值输入部分10a读取用于计算和调节值A′的峰值PK1以及反射光量LSP，并且该采样值输入部件10a通过将第二脉冲P#2和后来的脉冲的峰值和基值之和除以2来计算中心值CT(2-n)，并将它们用作值B。
图22表示将第二脉冲和后来的脉冲P#2至P#n的所有采样值的平均值av用作值B的情形。省略表示脉冲采样部分25的结构的图形。在这种情况下，除用于在空白周期的反射光量LSP的采样和保持电路25d(以及如果执行用于调节A′的过程，用于第一脉冲P#1的峰值保持电路25a1)外，需提供用于第二脉冲和后来的脉冲P#2至P#n的采样电路，以及与此相应的A/D转换器。
定时发生器25c输出指定如图22(d)、图22(e)、图22(f)所示的采样周期的信号以在预定采样周期间隔采样在第二脉冲P#2至第n脉冲的区域中的振幅，以及在预定时间点的反射光量LSP。
通过该操作，在系统控制器10中的采样值输入部件10a接收峰值PK1、第二脉冲P#2和后来的脉冲的采样值以及反射光量LSP。采样值输入部件10a读取用于计算和调节值A′的峰值PK1以及反射光量LSP，同时该采样值输入部件10a通过将第二脉冲P#2和后来的脉冲的采样值之和除以采样的数量来计算平均值av并将它用作值B。
图23表示将第二脉冲P#2和后来的脉冲P#n的基值用作值B的情形。省略表示脉冲采样部分25的结构的图形。在这种情况下，除用于在空白周期的反射光量LSP的采样和保持电路25d(以及如果执行用于调节A′的过程，用于第一脉冲P#1的峰值保持电路25a1)外，需提供用于第二脉冲和后来的脉冲P#2至P#n的基值保持电路，以及与此相应的A/D转换器。
定时发生器25c输出指定如图23(d)、图23(e)以及图23(f)所示采样周期的信号来采样峰值PK1、在第二脉冲P#2至第n脉冲的区域中的基值，以及在预定时间点的反射光量LSP。
通过该操作，在系统控制器10中的采样值输入部件10a接收峰值PK1、第二脉冲P#2和后来的脉冲的基值，以及反射光量LSP。该采样值输入部件10a读取用于计算和调节值A′的峰值PK1以及反射光量LSP，以及将第二脉冲P#2和后来脉冲的基值用作值B。
如上所述，各种数据项可用作为获得比率B/A′的值A′和B。中心值CT1的补偿值或第一脉冲P#1的调制值(PK1-BT1)，即中心值CT1′或调制值(PK1-BT1)′可用作值A′。
另外，各种数据项可用作值B，如相应于第二脉冲P#2和后来的脉冲的峰值、基值、中心值、平均值或调制值(峰值-基值)。
按列表数据预先存储在存储器27中的参考比率(B/A′)ref需要对应值A′和B。例如，当将第一脉冲P#1的中心值CT1的补偿中心值CT1′用作值A′，以及将第二脉冲P#2的中心值CT2用作值B时，参考比率(B/A′)ref需要是最适当的CT2/CT1′值。
在实施例中，磁盘驱动装置是处理DVD-R的记录和再现装置。磁盘驱动装置也可以是处理其他类型的记录介质的记录装置。
从本发明的操作原理的观点看，本发明最好应用到处理具有有机颜料薄膜的记录介质的磁盘驱动装置，该薄膜对激光照射具有快速标记生成响应。本发明也最好应用到不处理具有有机颜料薄膜的记录介质而是处理对激光照射具有快速标记生成响应的记录介质，即，反射光包括生成标记的效应的记录介质的记录装置。
如图10所示的磁盘驱动装置30连接到主机80上。根据本发明的光记录装置可以是未连接到主机80或其他设备的装置。在这种情况下，提供操作部件和显示部件，并且数据输入和输出接口部分具有不同于如图10所示的结构。换句话说，记录和再现需要根据用户的操作来执行，以及需要形成用于输入和输出各种数据的终端部件。
正如从上述说明所理解的，根据本发明，当通过脉冲串式的激光输出将数据(由标记和空白生成的数据串)记录到有机颜料记录介质中时，例如，在反射光信息信号中检测与空白周期相应的空白周期信号值来估计与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的第一脉冲信号值。也在反射光信息信号中检测与脉冲串式的激光输出中的第二和后来的脉冲相应的第二和后来的脉冲信号值。获得估计的第一脉冲信号与检测的第二和后来的脉冲信号值之间的比率，并且通过该获得的比率以及参考比率生成激光功率补偿信号来控制激光输出功率。这意味着，观测记录状态本身，即凹坑标记生成来补偿激光功率。在正被考虑的记录点上用所有环境条件(影响标记生成的所有因素)将激光功率补偿为最适当的。更准确地说，对记录介质的能量吸收效率中的变化控制激光功率，该变化由半导体激光器的I-L特性的温度相关性导致的波长波动、老化以及记录介质的表面上的薄膜不均匀性引起。
因此，也始终实现最适当的标记生成操作，并且当再现时提高RF信号的质量(不稳定以及其他)。
当在反射光信息中检测到与脉冲串式的激光输出的第一脉冲相应的第一脉冲信号值，并通过使用由信号检测装置检测到的该第一脉冲信号值校正通过使用空白周期信号估计的第一脉冲信号值时，将估计的第一脉冲信号改变到在考虑记录介质上的反射率不匀性的情况下生成的最适当的值。通过该操作，实现更适当的激光功率控制。
最好在上述激光功率补偿处理中，与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的反射光信息信号的峰值、中心值或调制值被用作第一脉冲信号值，并且与脉冲串式的激光输出中的整个或部分第二和后来的脉冲相应的反射光信息信号的峰值、中心值、基值、平均值或调制值被用作第二和后来的脉冲信号值。
当根据与记录操作有关的各种条件的每一个，预先存储第一脉冲信号和第二以及后来的脉冲信号值间的最适当的比率，并且在存储的比率中选择适用于当前条件的比率并将其用作参考比率，可适当地处理各种记录条件，如介质类型、线性速度以及目标激光功率。
权利要求
1.一种光记录装置，用于将数据记录到记录介质中，其特征在于包括记录处理装置，用于将编码处理应用到将被记录的数据以生成编码数据，以及用于根据该编码数据生成用作执行脉冲串式的激光输出的激光驱动脉冲；记录头装置，用于根据该激光驱动脉冲，将激光输出发射到记录介质上以执行将由标记和空白形成的数据串记录在记录介质上；反射光信息信号检测装置，用于检测当记录头装置发射激光输出时获得的反射光信息信号；信号值检测装置，用于在由反射光信息信号检测装置检测的反射光信息信号中检测与空白周期相应的空白周期信号值以及与脉冲串式的激光输出中的第二和后来的脉冲相应的第二和后来的脉冲信号值；估计装置，用于通过使用由信号值检测装置检测的空白周期信号值估计与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的第一脉冲信号值；计算装置，用于获得由信号值检测装置检测的第二和后来的脉冲信号值与由估计装置获得的第一脉冲信号值之间的比率，以及用于通过使用该获得的比率和参考比率生成激光功率补偿信号；以及激光功率控制装置，用于根据从计算装置发送的激光功率补偿信号控制激光输出的功率。
2.如权利要求1所述的光记录装置，其特征在于记录介质具有有机颜料薄膜作为记录层。
3.如权利要求1所述的光记录装置，其特征在于信号值检测装置进一步检测与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的第一脉冲信号值，并且通过使用由信号值检测装置检测的第一脉冲信号值，该估计装置校正通过使用该空白周期信号值估计的第一脉冲信号值。
4.如权利要求1所述的光记录装置，其特征在于第一脉冲信号值是与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的反射光信息信号的峰值、中心值或调制值。
5.如权利要求1所述的光记录装置，其特征在于第二和后来的脉冲信号值是与脉冲串式的激光输出中的第二和后来的脉冲的整个或部分相应的反射光信息信号的峰值、中心值、基值、平均值或调制值。
6.如权利要求1所述的光记录装置，其特征在于所述计算装置根据与记录操作有关的各种条件中的每一个，预先存储第一脉冲信号值与第二和后来的脉冲信号值间的最适当的比率，并在存储的比率中选择适合于当前条件的比率以将其用作参考比率。
7.一种用于光记录装置的激光功率控制方法，该光记录装置将脉冲串式的激光输出应用到具有有机颜料薄膜的记录介质上，以便将由标记和空白形成的数据串记录在记录介质上，其特征在于该方法包括步骤在于激光输出期间获得的反射光信息信号中检测与空白周期相应的空白周期信号值以及与脉冲串式的激光输出中的第二和后来的脉冲相应的第二和后来的脉冲信号值；通过使用检测的空白周期信号值估计与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的第一脉冲信号值；获得检测到的第二和后来的脉冲信号值与估计的第一脉冲信号值之间的比率，并通过使用该获得的比率以及参考比率生成激光功率补偿信号；以及根据激光功率补偿信号控制激光输出的功率。
8.如权利要求7所述的激光功率控制方法，其特征在于在于激光输出期间获得的反射光信息信号中检测与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的第一脉冲信号值，以及通过使用该检测到的第一脉冲信号值校正通过使用空白周期信号值估计的第一脉冲信号值。
9.如权利要求7所述的激光功率控制方法，其特征在于第一脉冲信号值是与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的反射光信息信号的峰值、中心值或调制值。
10.如权利要求7所述的激光功率控制方法，其特征在于第二和后来的脉冲信号值是与脉冲串式的激光输出中的第二和后来的脉冲的整个或部分相应的反射光信息信号的峰值、中心值、基值、平均值或调制值。
11.如权利要求7所述的激光功率控制方法，其特征在于根据与记录操作有关的各种条件的每一个，预先存储第一脉冲信号值与第二和后来的脉冲信号值之间的最适当的比率，并且在存储的比率中选择适合于当前条件的比率并将其用作参考比率。
12.一种光记录装置，用于将数据记录在记录介质上，其特征在于包括激光驱动器，用于根据将被记录的数据生成用于执行脉冲串式的激光输出的激光驱动脉冲；记录头，用于根据激光驱动脉冲，将激光输出发射到记录介质上来将由标记和空白形成的数据串记录在记录介质上；反射光信息信号检测器，用于检测当记录头发射激光输出时从记录介质获得的反射光信息信号；信号值检测电路，用于在通过反射光信息信号检测器检测的反射光信息信号中检测与空白周期相应的空白周期信号值，以及与脉冲串式的激光输出中的第二和后来的脉冲相应的第二和后来的脉冲信号值；估计电路，用于通过使用由信号值检测电路检测到的空白周期信号值，估计与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的第一脉冲信号值；计算电路，用于将一种计算应用到由信号值检测电路检测到的第二和后来的脉冲信号值以及由估计电路获得的第一脉冲信号值，以及用于通过使用获得的值以及参考值生成激光功率补偿信号；以及激光功率控制器，用于根据从计算电路发送的激光功率补偿信号控制激光输出的功率。
13.如权利要求12所述的光记录装置，其特征在于记录介质具有有机颜料薄膜作为记录层。
14.如权利要求12所述的光记录装置，其特征在于信号值检测电路进一步检测与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的第一脉冲信号值；以及估计电路通过使用由信号值检测电路检测的第一脉冲信号值，校正通过使用空白周期信号值估计的第一脉冲信号值。
15.如权利要求12所述的光记录装置，其特征在于第一脉冲信号值是与脉冲串式的激光输出中的第一脉冲相应的反射光信息信号的峰值、中心值或调制值。
16.如权利要求12所述的光记录装置，其特征在于第二和后来的脉冲信号值是与脉冲串式的激光输出中的第二和后来的脉冲的整个或部分相应的反射光信息信号的峰值、中心值、基值、平均值或调制值。
17.如权利要求12所述的光记录装置，其特征在于计算电路根据与记录操作有关的各种条件中的每一个，预先存储第一脉冲信号值与第二和后来的脉冲信号值之间的最适当的比率；以及在存储的比率中选择适合于当前条件的比率并将其用作参考比率。
全文摘要
光记录装置，其根据环境标记生成条件实时获得最适当的记录激光功率状态。当通过将脉冲串式的激光输出发射到有机颜料记录介质上来记录数据(生成标记和空白)时，在反射光信息信号中检测与空白周期相应的空白周期信号值以估计与第一脉冲相应的第一脉冲信号值。另外，在该反射光信息信号中检测与第二和后来的脉冲相应的第二和后来的脉冲信号值。获得估计的第一脉冲信号值与检测的第二和后来的脉冲信号值间的比率，使用该获得的比率和参考比率来生成激光功率补偿信号以控制激光输出的功率。
文档编号G11B7/0045GK1463423SQ02801882
公开日2003年12月24日 申请日期2002年5月24日 优先权日2001年5月28日
发明者宇田川俊树 申请人:索尼株式会社