再生功率学习方法

专利名称：再生功率学习方法
技术领域：
本发明涉及一种再生功率学习方法，该方法在通过将光照射到信 息记录媒体上来进行信息的记录或再生时，不会使所记录的信息错误 地消失，并且可以以低的错误率正确地再生。另外，还涉及可执行本发明的再生功率学习方法的信息记录再生装置以及可应用本发明的再 生功率学习方法的信息记录媒体。
背景技术：
以CD (高密度盘)、DVD (数字通用盘)等为人们所知的光盘 作为大容量、高密度的信息记录媒体而广为普及。使用相变材料作为 可重写信息的光盘的记录膜的光盘已经投入实用，可以利用材料的晶 相和非晶相之间的可逆相变来记录或擦除信息或者进行盖写。在该类型的重写型光盘中，信息的记录可以通过向记录膜上照射 高功率的激光、形成非晶体的记录标记来进行。利用的原理是，在非 晶体的记录标记和作为结晶层的记录标记以外的部分上，照射了光时 的反射率不同。另一方面，信息的再生可以如下进行照射不会使记 录膜发生变化的低功率的激光，检测出记录标记(非晶相)与其以外 部分(晶相)的反射率的差异。另外，信息的擦除可以如下进行照 射信息记录时的高功率的激光和信息再生时比较低的功率的激光的中 间程度的功率的激光，使记录膜变化为晶相。另一方面，为了盖写信 息，可以组合高功率的光和中间功率的光来进行照射。但是，在相变型光盘中，用过剩的功率的激光再生信息或重复多 次再生同一位置时，产生非晶相的一部分返回到晶相、即记录标记的 一部分被擦除的现象。由此^f吏记录标记劣化，难以作为记录标记识别， 从而容易发生再生错误。
特别是，在最近投入实用的BD盘(蓝光盘)等高密度光盘与使 用短波长的蓝色光源(波长约为400nm)作为光源的光学系统的组合 中，光点尺寸小且光点的功率密度大，因此在以相同的功率再生信息 的情况下，与红色光源的情况相比，容易产生再生中的记录标记劣化， 因此，无法使再生功率大于红色光源的情况。关于BD盘，在非专利 文献l]中有详细的记栽。在实际应用当中，要求信息可以重复再生106~108次以上，因此 通常针对每个盘媒体、或者按规格一律地指定用于保证规定的可再生 次数的再生功率的上限。从记录信息保护的观点看，在利用驱动装置 再生光盘时，必须严格遵守例如使用了蓝色光源的再生功率的情况下 的上限。但是，蓝色光源等短波长的激光在光检测器中的光电转换效率 低，在使用短波长的激光来再生信息的情况下得到的再生信号的S/N 比小，因此容易产生再生错误。因此，从信息再生的可靠性(低错误 率)的观点看，为了得到较大的再生信号的S/N比，希望再生功率尽 可能地大。为了兼顾以上两个要求，即记录信息的保护和记录信息再生时的 信息再生的可靠性，必须高精度地控制再生功率。作为现有的再生功 率控制方法，例如使用如下方法控制流入光源的激光二极管的电流 的大小，以使从物镜输出的激光的功率保持在规定大小。该方法在中 途使从激光二极管输出的激光的一部分分支，入射到专用的光检测器 (前端监视器(front monitor))，控制激光二极管的驱动电流，以 使前端监视器的输出电流保持在规定大小。[非专利文献I] White Paper: Blu國ray Disc Format-General发明内容发明所要解决的技术问题在使用现有的使用前端监视器的再生功率控制方法来输出期望 的再生功率的情况下，必须预先校正前端监视器的输出电流和再生光功率的关系。但是，实际可测定的数值是从物镜输出的激光的总功率， 由于从物镜输出的光当中包含会聚到信息记录面上从而对再生信号产 生贡献的光以外的光成分，因此难以正确地测定会聚到记录面上从而 对再生产生贡献的光的功率，即，难以正确地校正前端监视器的输出 电流与再生光的功率之间的关系。因此，现有的再生功率控制方法无 法高精度地进行控制从而使再生功率为期望的大小。作为从物镜输出的光中包含的、对再生信号没有贡献的光，例如可以列举出使用3光束跟踪方式情况下的副光束。多数光盘记录再生 装置为了消除由于透镜移动(物镜从光轴的偏移)而在跟踪信号中产 生的偏移，使用被称为DPP法(Differential Push-Pull，差动推挽法) 的利用3个光束的跟踪方式。在该方式中，为了生成3个光束，如图7所示利用衍射光栅将从 光源的激光二极管出射的光束分割成O次光(主光束)和±1次光(副 光束)。此时，对再生信号有贡献的仅为主光束，但主光束和副光束 都被取入物镜。而且，除了副光束外，有时还会包含没有会聚到信息记录面上的 无用光。这例如是在拾取器内产生的杂散光或没有被物镜会聚的光等。 按照经验可以认为它们为全体光量的约5-10%以下。这里，从物镜输出的激光内、会聚在盘的信息记录面上从而对再 生产生贡献的仅为主光束，因此必须校正主光束的功率与从物镜输出 的激光的功率的关系(比)。但是，在校正主光束的功率与前端监视器输出电流的关系时，可 以使用光功率计等测定的仅为从物镜输出的总功率，因此无法直接测 定主光束的功率，而是利用衍射光栅的衍射效率或物镜的透过效率的 设计值等，根据所测定的总功率来进行换算。此时，衍射光栅的衍射 效率或物镜的透过效率的实际值有时会从设计值偏离，因此难以取得 主光束的功率的正确大小。因此，在现有的光盘记录再生装置中，在从物镜出射的光的功率 大于设计值的拾取器的情况下，超过再生功率的上限来照射光，从而
使得记录标记劣化。在主光束的功率存在偏差的情况下，为了严格遵守再生功率的上 限，必须将再生功率的控制目标值降低功率的偏差部分。但是由此反而会由于再生信号的S/N不足而导致再生性能降低。另外，还必须考虑的是，由于记录媒体的膜厚变动或环境温度变 动产生对记录媒体的记录灵敏度变动等。因此，在作出本发明时，需要提供一种不会使记录在信息记录媒体中的信息错误地消失、并且可以以低的错误率正确地再生信息的再 生功率学习方法。并且，还研究了可以执行该再生功率学习方法的信息记录再生装置和可以应用该再生功率学习方法的光盘。解决技术问题的技术手段本发明为了高精度并且高速度地决定适当的再生功率，通过测定 记录标记被擦除的阈值功率Pth，来导出适当的再生功率。为此，求出适当的再生功率与擦除阈值功率Pth之比a。这里， 适当的再生功率是可以使记录在盘中的信息重复再生规定次数(106 ~ 108次的程度)的功率。另外，擦除阈值功率是可以通过l次DC擦除 使可以从再生信号取得的物理量变化规定大小的功率.这里，DC照 射是指维持一定的功率将光照射到记录标记上。在针对每个驱动装置决定适当的再生功率时，测定擦除阈值功率Pth，通过〗吏Pth乘以上述a来决定再生功率。由于a针对每个盘不同，因此对于在再生功率学习中使用的盘， 必须预先求出。这里作为例子示出通过实验求出了 a时的结果。图2针对重写型 盘(样本1)描绘出再生功率与可再生次数的关系。可再生次数根据 再生错误率决定。设规定的再生次数为108次时，适当的再生功率Pr (n)为0,32mW。另外，图3针对相同的盘(样本1),描绘出擦除 功率与利用该擦除功率进行1次DC擦除后的信号调制度的关系。调 制度用擦除前的初始值来标准化。设擦除阈值功率Pth为调制度达到 擦除前的I/2 (50%)时的擦除功率时，为1.08mW。即，根据有关该
盘(样本l)的实验值来求a时，0=0.32/1.08=0.30。这里将调制度达到擦除前的1/2 (50%)时的擦除功率设为擦除 阈值功率，但不限于该值，只要将擦除阈值功率设定在调制度的变化 相对功率的变化大的区域内即可。另外，这里示出通过实验求出系数a的例子，但系数a也可以预 先记录在信息记录媒体中。这种情况下，系数a最好记录在控制信息 区域内。图4和图5表示针对另外的盘(样本2)进行了与以上说明的内 容同样的实验的结果。对于样本2，适当的再生功率为0.40mW，擦除 阈值功率为1.25mW。即，0=0.40/1.25=0.32。在驱动装置中，在求擦除阈值功率Pth时，将记录轨道分割为多 个区域，只要针对各区域改变擦除功率，就可以通过l次擦除动作来 求出Pth。发明效果如果采用本发明的再生功率学习方法，则可以不依赖于光学拾取 器的性能等的偏差或媒体的灵敏度等的偏差，决定适当的再生功率。


图l是采用了本发明的信息记录再生装置的模式图。图2是表示再生功率与可再生次数的关系的图(样本l)。图3是表示擦除功率与调制度的关系的图(样本l)。图4是表示再生功率与可再生次数的关系的图(样本2)。图5是表示擦除功率与调制度的关系的图(样本2)。图6是表示本发明的再生功率学习过程的流程图。图7是表示3光束跟踪方式的情况下的光束分割的图。符号说明101:激光二极管、102:激光、103:准直透镜、104:偏振分束 器、105:半反镜、106:前端监视器透镜、107:前端监视器、108: X/4 板、109:物镜、110:光盘、111:信息记录面、112:检测透镜、113: 光检测器、114:再生信号生成电路、115:信号处理电路、116:解码 电路、117:微处理器、118:激光驱动电路、119:存储器。
具体实施方式
利用图l说明在信息记录再生装置中应用了本发明的情况下的实 施例的结构。从激光二极管101产生的线偏振光的激光102利用准直 透镜103变成平行光束，入射到偏振分束器104。偏振分束器104是 具有使某方向的线偏振光几乎无损失地透过、使与其垂直方向的线偏 振光几乎无损失地反射的性质的光学元件。图1的偏振分束器104配 置为使激光二极管101产生的激光102几乎无损失地透过。透过了偏 振分束器104的激光102由半反镜105反射，方向变为垂直。半反镜 105使入射激光的极少一部分透过，透过的激光102由位于前方的前 端监视器透镜106会聚，并入射到位于更前方的前端监视器107。前 端监视器107输出与入射激光的功率成比例的电流。前端监视器107 输出的电流通常用于通过监视激光二极管101输出的功率来进行功率 控制。由偏振分束器104反射的激光102通过X/4板108变成圆偏振 光。变成了圆偏振光的激光102由物镜109会聚，入射到光盘110上。由盘的信息记录面111反射的激光102再次通过物镜109，并通 过X/4板108恢复为线偏振光。此时，其偏振方向变成相对去路的情 况垂直的方向。因此，由半反镜105反射后，激光102几乎无损失地 透过偏振分束器104。然后，激光102由检测透镜112会聚，入射到 光检测器113中。除了上述光盘110以外的结构通常作为光学系统利用光学检波器实现。以上述基本结构为基础，通过利用由物镜会聚的激光的热能使信 息记录面的状态发生变化，来记录信息。另一方面，通过利用由物镜 会聚的激光读取由于信息记录面的状态变化引起的反射率的变化，来 再生信息。信息记录面的反射率的变化作为光检测器的输出电流的变 化被检测出。
光检测器113的输出电流由再生信号生成电路114改变成再生信 号。再生信号从再生信号生成电路114送到控制部。在信号处理电路 115中实施了波形均衡处理等信号处理后，在解码电路116中转换成2 值信号。2值信号在微处理器117中转换成数据，并送到上位装置。 在进行数据的记录时，由微处理器117对从上位装置送来的数据进行 编码，生成记录信号。记录信号被送往激光驱动电路118，根据送来 的记录信号，对流到激光二极管101的电流进行调制。向光盘的信息记录是通过利用由物镜会聚的激光的热能使信息 记录面的状态发生变化来进行。另一方面，信息的再生是通过利用由 物镜会聚的激光读取由于信息记录面的状态变化引起的反射率变化来 进行。下面利用图6的流程图来说明本发明的再生功率学习处理的过程。这里，在步骤3和步骤5中，利用信号调制度作为可以从再生信 号得到的物理量的例子。将信息被记录在信息记录媒体中的状态下的 信号调制度规定为初始信号调制度，将擦除了所记录的信息后的信号 调制度规定为变更后的信号调制度。在步骤6中，根据信号调制度的变化求出擦除阚值功率Pth。这 里，信号调制度的变化是在记录在信息记录媒体中的信息被擦除的过 程中看到的，但此时的变化不是一定的。因此，在求擦除阈值功率Pth 时，将信号调制度变化大概最急剧时的功率决定为擦除阈值功率Pth。记录在信息记录媒体中的信息被擦除过程中的信号调制度的变 化在其测定误差大的情况下，所导出的阈值功率Pth的值也有很大偏 差。为了将该偏差限制在最小程度，已知最好将在描绘出了信号调制 度时信号调制度变化最急剧的点、即在某个功率附近物理量(例如信 号调制度)的变化相对功率的变化最大的点规定为阈值功率Pth。为了求出擦除阈值功率Pth，这里采用信号调制度作为物理量。 在信号调制度的情况下，其变化最急剧的时刻可以认为是初始信号调 制度达到约1/2的时刻。因而，在采用信号调制度作为物理量的情况
下，将相对初始信号调制度达到约1/2时的功率决定为擦除阈值功率 Pth。阈值功率Pth例如用物理量变化了记录在信息记录媒体中的信息 被擦除过程中的规定大小时的功率来定义。这里将相对于初始信号调 制度达到约1/2时的功率决定为擦除阈值功率Pth，但另外也可以将再生错误率或抖动作为物理量来求出阈值功率Pth。此时，例如也可以将通过1次DC擦除再生比特错误率达到l(T4 时的功率或抖动达到10%时的功率确定作为阈值功率Pth。但是，这 里示出的再生错误率或抖动由于信息再生装置的性能的不同，其大小 有时不同，因此如果单纯地应用则可能会不正确。另外，在步骤7中，通过使求出的阈值功率Pth乘以系数a来决 定再生功率。系数a是可以将记录在盘中的信息重复再生规定次数 (106~108次的程度)的再生功率Pr(n)与擦除阈值功率Pth (可以 通过1次DC擦除使信号振幅或信号调制度变化规定大小的功率)之 比。可再生次数根据再生错误率决定。并且，系数a是信息记录媒体 固有的数值，因此使所求出的阈值功率Pth乘以所使用的信息记录媒 体固有的系数a。这里，在系数a被预先记录在信息记录媒体中的情 况下直接使用，在没有记录的情况下，如上所述，必须在一开始求出 系数a。系数a被预先记录在记录媒体中的情况下，该系数a最好记录在 信息记录媒体的控制信息区域中。但也可以记录在其它区域中。另外，在系数a没有预先记录在记录媒体中的情况下，如上所述 求出系数a，但可以在其后将该系数a记录在信息记录媒体中。即使 在不记录到信息记录媒体中的情况下，求出了系数a的信息记录再生装置只要将所求出的系数a与可以确定某特定的信息记录媒体、实际 上是该信息记录媒体的制造商或其型号的信息一起保持，则在其后操 作没有记录系数a的信息记录媒体的情况下，就可以使用所保持的系 数"。步骤l:开始处理。
步骤2:进行扇区分割来记录信息。步骤3:测定各扇区的初始信号调制度。这里如下式(式1)所 示定义调制度m。 (式l)m= (VH-VL) /Vh其中，VH:再生信号的上部包络电平 再生信号的下部包络电平步骤4: 一边针对每个扇区改变擦除功率， 一边擦除在步骤2中 进行扇区分割而记录的信息。步骤5:测定各扇区变更后的信号调制度。步骤6:求出擦除阈值功率Pth。例如，求出信号调制度达到初 始值的1/2的擦除功率。步骤7:根据求出的阈值功率Pth，决定再生功率。步骤8:结束处理。本发明所采用的再生功率学习方法的过程与记录功率学习 (OPC、 Optimum Power Control,最佳功率控制)的过程通用，因 此可以利用其处理块。在本发明的实施例中，根据再生错误率决定在决定系数a时起作 用的可再生次数，但不限于此，例如也可以根据再生信号抖动来决定。 再生信号抖动是按通道时钟的周期对二值化再生信号与根据二值化再 生信号生成的通道时钟之间的相位差进行标准化后得到的量。
权利要求
1. 一种再生功率学习方法，其特征在子，具有以下步骤 在通过将光照射到形成在信息记录媒体上的记录标记上来得到再生信号时，测定可以从该再生信号取得的第l物理量； 一边改变功率一边将光照射在所述记录标记上； 在利用该光照射得到再生信号时，测定第2物理量； 求出使得从所述第1物理量到所述第2物理量变化规定大小所需的功率Pth;以及根据所述功率Pth来决定照射光的再生功率。
2. 根据权利要求l所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述功率Pth是使通过DC照射将光在所述记录标记上照射1次时得到的再生信号的振幅变化规定比例所需的照射光的功率。
3. 根据权利要求l所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述再生功率通过使所述功率Pth乘以规定的系数a来算出。
4. 根据权利要求3所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述系数a是可以使记录在所述信息记录媒体中的信息再生规定次数的再生功率Pr (n)与所述功率Pth之比。
5. 根据权利要求4所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述再生功率Pr ( n )是通过将光在所述记录标记上照射规定次数来使再生错误率变化到规定值所需的功率。
6. 根据权利要求3所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述系数a预先记录在所述信息记录媒体中。
7. 根据权利要求l所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述测定第1物理量的步骤是从所述再生信号中测定各扇区的初始信号调制度的步骤；所述照射光的步骤是在各扇区中一边使擦除功率变化一边照射 光，从而擦除所述记录标记的步骤；所述测定第2物理量的步骤是测定各扇区的变更后信号调制度的 步骤；所述求出功率Pth的步骤是求出使得从所述初始信号调制度到所 述变更后信号调制度变化规定大小所需的照射光的再生功率的步骤。
8. 根据权利要求7所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述功率Pth是使通过DC照射将光在所述记录标记上照射1次时得到的再生信号的振幅变化规定比例所需的照射光的功率。
9. 根据权利要求7所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述再生功率通过使所述功率Pth乘以规定的系数a来算出。
10. 根据权利要求9所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述系数a是可以使记录在所述信息记录媒体中的信息再生规定次数的再生功率Pr (n)与所述功率Pth之比。
11. 根据权利要求IO所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述再生功率Pr (n)是通过将光在所述记录标记上照射规定次数来使再生错误率变化到规定值所需的功率。
12. 根据权利要求10所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述再生功率Pr (n)是通过将光在所述记录标记上照射规定次数来使再生信号抖动变化到规定值所需的功率。
13. 根据权利要求9所述的再生功率学习方法，其特征在于， 所述系数a预先记录在所述信息记录媒体中。
14. 一种信息记录再生装置，通过将光照射到信息记录媒体上来 进行信息的记录/再生，其特征在于，具有光学系统，通过将光照射到所述信息记录媒体上来形成记录标记 从而记录信息，或者从记录标记再生信息；和控制部，调整照射到所述信息记录媒体上的光的功率， 所述控制部具有测定可以从从所述记录标记再生的再生信号取得的第l物理量的单元；一边使照射到所述记录标记上的光的功率变化一边测定第2物理 量的单元；根据所述第1物理量和所述第2物理量，求出使所述物理量变化 规定大小所需的、照射到所述记录标记上的光的功率Pth的单元；以 及根据所述功率Pth来决定照射到所述信息记录媒体上的光的再生 功率的单元。
15, —种信息记录媒体，通过照射光将信息记录为记录标记，或 者从记录标记再生信息，其特征在于，在决定信息再生时的光的再生功率时有贡献的系数a预先记录 在控制信息区域中。
全文摘要
本发明提供一种再生功率学习方法，解决现有技术存在的以下问题现有的光盘记录再生装置无法正确地测定从物镜输出的激光当中、会聚在信息记录面上从而对记录再生产生贡献的主光束的功率，因此难以精密地控制再生功率。本发明的再生功率学习方法预先取得适当的再生功率与擦除阈值功率之比，在每个驱动装置的再生功率学习时，测定擦除阈值功率，通过乘以上述比来决定再生功率。根据本发明的再生功率学习方法，可以不依赖于光学拾取器的偏差或媒体的灵敏度偏差，决定适当的再生功率。
文档编号G11B7/135GK101145359SQ200710008389
公开日2008年3月19日 申请日期2007年1月29日 优先权日2006年9月14日
发明者峰邑浩行, 黑川贵弘 申请人:株式会社日立制作所;日立乐金资料储存股份有限公司