JP3873722B2

JP3873722B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP3873722B2
Application number: JP2001359474A
Authority: JP
Inventors: 林　　哲也
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 2001-11-26
Filing date: 2001-11-26
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2021-11-26
Also published as: JP2003162816A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク装置に関し、特に、光ディスクに記録を行う光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録型光ディスクには、追記型（ＷｒｉｔｅＯｎｃｅ）と書き換え可能型（Ｅｒａｓａｂｌｅ）とがある。このうち、追記型光ディスクでは、信号記録面の材料としてテルル（Ｔｅ）やビスマス（Ｂｉ）を用いレーザー光を照射して溶融しピットを形成する方法と、記録面の材料としてＳｂ_２Ｓｅ_３，ＴｅＯｘや有機色素系の薄膜を用いレーザー光を照射して光反射率を変化させる方法等がある。
【０００３】
追記型光ディスクであるＣＤ−Ｒにはガイド用のプリグルーブ（溝）が設けられている。プリグルーブは中心周波数２２．０５ｋＨｚで極僅かにラジアル方向にウォブル（蛇行）しており、ＡＴＩＰ（ＡｂｓｏｌｕｔｅＴｉｍｅＩｎＰｒｅｇｒｏｏｖｅ）と呼ばれる記録時のアドレス情報が、最大偏位±１ｋＨｚでＦＳＫ変調により多重されて記録されている。
【０００４】
追記型光ディスクであるＣＤ−Ｒにおいては、レーザ光の最適記録パワーを設定するために、記録に先立ってＯＰＣ（ＯｐｔｉｍｕｍＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれる記録パワーキャリブレーション動作を行っている。
【０００５】
光ディスクの記録面上には、各種データを記憶するためのデータエリアの最内周にレーザ光の最適記録パワーを設定するためのテスト記録領域であるＰＣＡ（ＰｏｗｅｒＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＡｒｅａ）が設けられている。ＰＣＡは、テストエリアとカウントエリアとから成り、テストエリアは１００個のパーティションから構成されている。また、それぞれのパーティションは１５個のフレームで構成されている。
【０００６】
１回のＯＰＣ動作ではパーティションの１つが使用され、パーティションを構成する１５個のフレームに対して最小パワーから最大パワーまで１５段階のレーザパワーでテスト信号を記録したのち、このテストエリアから再生したＲＦ（高周波）信号エンベロープのピーク値（Ｐ）とボトム値（Ｂ）を検出する。次に、β＝（Ｐ＋Ｂ）／（Ｐ−Ｂ）で得たβ値が、所定値に達したと判断された段階の記録パワーを最適記録パワーとみなして、その後の信号記録を行っている。
【０００７】
なお、記録時においては、ランニングＯＰＣが行われる。このランニングＯＰＣとは、前述したＯＰＣ時の最適記録パワーにおけるピット部からの反射光強度と、情報記録時におけるピット部からの反射光強度とを比較し、この比較結果に基づいて、或いは変調度等に基づいて、ＯＰＣ時に求めた最適記録パワーに対して随時補正を行いながら情報記録を行うというものである。
【０００８】
このような記録時の最適記録パワーの決定は、製造元ごとに光ディスクの記録特性が相違することから、光ディスクごとの最適記録パワーが必要となるためである。ちなみに、光ディスクごとに最適記録パワーが得られない場合には、記録後のエラーレートやジッタが急激に劣化してしまう場合がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
光ディスク最内周から最外周までＣＬＶ（ＣｏｎｓｔａｎｔＬｉｎｅａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）で記録する場合は、最内周のＰＣＡにて当該記録速度でＯＰＣを行えばよい。しかし、高速記録を実現するに際し、光ディスクの回転速度が上昇すると、高トルクのスピンドルモータを使用するためにコストアップにつながり、高速回転時の振動の発生という問題や、サーボの追従性能が伴わないという問題が発生する。
【００１０】
このため、光ディスクの回転速度を一定限度に抑えつつ、更なる高速記録を実現するために、ＺＣＬＶ（ＺｏｎｅＣｏｎｓｔａｎｔＬｉｎｅａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）記録や、ＰＣＡＶ（ＰａｒｔｉａｌＣｏｎｓｔａｎｔＡｎｇｕｌａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）記録が提案され、また製品化されている。どちらの記録方法も回転速度を制限しながら、光ディスク外周部で内周部より高い線速度を得られることを利用して高速記録を実現している。
【００１１】
しかるに、ＺＣＬＶ記録、ＰＣＡＶ記録ともに、光ディスク最内周では外周部での高速記録時の線速度を得られないために、最内周のＰＣＡにおいて外周部の高速記録時のＯＰＣを実行することができず、外周部の高速記録時の最適記録パワーを得ることができないという問題があった。
【００１２】
例えば、最内周のＰＣＡにおける最大記録速度が１２倍速の光ディスクにおいて、内周部で１２倍速、中周部で１６倍速、外周部で２４倍速の記録を行うＺＣＬＶ記録の場合には、図１に示すように、１２倍速から１６倍速への変速時にＯＰＣで１６倍速の最適記録パワーを得ていないので、ランニングＯＰＣで最適記録パワーが得られるまでしばらく記録品質が悪化する。また、１６倍速から２０倍速への変速時にもしばらく記録品質が悪化する。更に、ＺＣＬＶ記録やＰＣＡＶ記録において最外周部では光ディスクの反りに起因する面ぶれが大きくなって記録品質が悪化する。なお、上記記録品質は、β値やジッタやエラーレートである。
【００１３】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、テスト記録領域で外周部の高速記録を実行することができない場合にあっても、外周部の高速記録時の最適記録パワーを精度良く算出できる光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、光ディスクの最内周のテスト記録領域では記録不能な記録速度でクローズセッション情報領域にクローズセッション情報またはテスト情報を書き込んで、記録を行うセッション内での最適記録パワーを求める最適記録パワー算出手段を有することにより、
テスト記録領域にて外周部の高速記録を実行することができない場合にあっても、外周部の高速記録時の最適記録パワーを精度良く算出できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、クローズセッション情報領域または、それのみならず、その外周の未利用領域にてフォーカス及びトラッキングサーボ追従テストを行って、前記光ディスクの記録を行うセッション内の中周部または外周部の最適記録速度を得るサーボ追従テスト手段を有することにより、
光ディスクの中周部または外周部の最適記録速度を得ることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、最適記録パワー算出手段は、記録時のピット部からの反射光強度が目標反射光強度となるよう記録パワーを調整するランニングＯＰＣ動作により最適記録パワーを求めることにより、
高速に最適記録パワーを求めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の光ディスク装置の一実施例のブロック構成図を示す。同図中、光ディスク２０はスピンドルモータ２２により駆動されて回転する。ＣＰＵ２４は上位装置２５から供給される書き込み／読み出し命令に基づいてサーボ回路２６に命令を供給する。
【００１８】
サーボ回路２６はＣＰＵ２４から指示された記録速度にて上記スピンドルモータ２２の回転速度を制御してＣＬＶサーボを行うと共に、光ピックアップ２８のスレッドモータの回転制御を行って光ディスク２０の所望のブロックに移動させ、かつ、光ピックアップ２８のフォーカスサーボ、トラッキングサーボを行う。
【００１９】
光ピックアップ２８から照射されたレーザ光は、光ディスク２０の記録面上で反射され、反射ビームが光ピックアップ２８で検出される。光ピックアップ２８で得られた再生ＲＦ信号は再生回路３０に供給され、ここで増幅された再生ＲＦ信号はサーボ回路２６に供給されると共に、再生回路３０内でＥＦＭ復調を受けた後、ＡＴＩＰ信号が分離されてＡＴＩＰデコーダ３２に供給される。また、同期が取られた復調信号は、図示しないデコーダに供給されてＣＩＲＣ（クロスインターリーブリードソロモン符号）デコード、エラー訂正の後、再生データとして出力される。ＡＴＩＰデコーダ３２はＩＤナンバや各種パラメータ等のＡＴＩＰ情報をデコードしてＣＰＵ２４及びサーボ回路２６に供給する。
【００２０】
また、再生回路３０の出力する再生信号はピーク検出回路３８及びボトム検出回路４０に供給される。ピーク検出回路３８は再生信号エンベロープのピーク値（Ｐ）を検出してＣＰＵ２４に供給し、ボトム検出回路４０は再生信号エンベロープのボトム値（Ｂ）を検出してＣＰＵ２４に供給する。
【００２１】
ＣＰＵ２４は上記ピーク値（Ｐ）及びボトム値（Ｂ）から、β＝（Ｐ＋Ｂ）／（Ｐ−Ｂ）で得たβ値に基づいて記録パワー制御信号を生成し、この記録パワー制御信号はＤ／Ａコンバータ４２でアナログ化されて記録パワー制御電圧として記録回路４４に供給される。
【００２２】
記録ストラテジ制御部４５は、ＣＰＵ２４から記録速度や光ディスク記録特性の指示に従って、エンコーダ４６から供給されるＥＦＭ信号の記録パルスの立ち上がり及び立ち下がりを補正したのち、記録回路４４に供給する。
【００２３】
エンコーダ４６はＣＰＵ２４の制御に基づいて、入力される記録信号をＣＩＲＣ（クロスインターリーブリードソロモン符号）エンコード及びＥＦＭ変調を行って記録ストラテジ制御部４５に供給する。
【００２４】
記録回路４４は、記録時に記録ストラテジ制御部４５から供給される信号を記録パワー制御電圧に応じた記録パワーに制御して光ピックアップ２８内のレーザダイオード（ＬＤ）に供給して駆動する。これによりレーザ光が光ディスク２０に照射されて信号記録が行われる。
【００２５】
ところで、ＯＰＣまたはランニングＯＰＣを実行するときには、エンコーダ４６より記録信号がサンプリングパルス発生回路４８に供給され、また、ＣＰＵ２４よりクロック信号がサンプリングパルス発生回路４８に供給され、サンプリングパルス発生回路４８は１１Ｔ時間幅のピット部の後端部の再生信号をサンプリングするタイミングで、サンプリングパルスを発生してサンプルホールド回路５０に供給する。なお、基準時間幅Ｔは標準速度、つまり１倍速にて周波数４．３２ＭＨｚの１周期で約２３０ｎｓｅｃである。
【００２６】
サンプルホールド回路５０は、再生回路３０から供給される信号レベルを上記サンプリングパルスでサンプリングしてホールドする。このホールドレベルはＡ／Ｄコンバータ５１でディジタル化されてＣＰＵ２４に供給され、ＲＡＭ５２に記憶される。このホールドレベルは記録ピットの形成のされ方に応じて変化するため、予めＯＰＣ時の最適記録パワーにおけるホールドレベルをＲＡＭ５２に記憶させておき、情報記録時におけるホールドレベルと比較し、比較結果に基づいて記録パワーを制御する。
【００２７】
なお、ＣＰＵ２４に接続されたＥＥＰＲＯＭを含むＲＯＭ５４には、光ディスクの種類（ＩＤナンバ）と、光ディスクの種類に応じたＯＰＣのスタートパワー及びステップパワーと、光ディスクの種類毎に最大記録速度及びそれに応じたβ値が登録されている。
【００２８】
図３は、光ディスク装置のＣＰＵ２４が実行するＯＰＣ動作の一実施例のフローチャートを示す。この処理は光ディスク装置に光ディスク２０が装着され上位装置から記録を指示されたときに開始される。なお、この光ディスク装置の最高記録速度は２４倍速で、ディスク最内周の最高記録速度は１２倍速で記録できるものとする。
【００２９】
同図中、ステップＳ１０でデータエリアの最内周より内周側のＡＴＩＰ情報を読み取り、ＡＴＩＰ情報のＩＤナンバでＲＯＭ５４から装着されている光ディスクの最大記録速度Ｖｓ（例えば２０倍速）を得る。なお、ＡＴＩＰ情報から最大記録速度Ｖｓを得られない場合もある。
【００３０】
次にステップＳ１２で最内周の最高記録速度である１２倍速から８倍速，４倍速と記録速度を順次下げ、図４に示す光ディスク２０の最内周のＰＣＡ２０ａでＯＰＣを行うと共にフォーカス及びトラッキングサーボ追従テストを行って、各記録速度（１２倍速，８倍速，４倍速）での粗調整最適記録パワーを得る。そして、ステップＳ１４で最も品質が高い記録速度を内周最適記録速度Ｖ１（例えば１２倍速）に決定する。
【００３１】
次に、ステップＳ１６で、図４に示すデータエリア最外周のクローズセッションエリア２０ｃに内周最適記録速度Ｖ１でクローズセッション情報を記録しながらランニングＯＰＣを行って内周最適記録速度Ｖ１での最適記録パワーＰ１を決定する。なお、データエリア最外周のクローズセッションエリア２０ｃとは、光ディスク２０のデータエリア２０ｂに最大限データを書き込んだときにクローズセッション情報が書き込まれる領域である。
【００３２】
更に、ステップＳ１８で最外周予想最適記録速度（例えば１６倍速）で最外周のクローズセッションエリア２０ｃにてフォーカス及びトラッキングサーボ追従テストを行って、最外周最適記録速度Ｖ４を得る。また、ステップＳ２０で内周，最外周の最適記録速度Ｖ１，Ｖ４それぞれにおけるサーボ追従テスト結果から中周予想最適記録速度（例えば１６倍速）及び外周予想最適記録速度（例えば２０倍速）を予測し、中周予想最適記録速度及び外周予想最適記録速度で最外周のクローズセッションエリア２０ｃにてフォーカス及びトラッキングサーボ追従テストを行って、中周最適記録速度Ｖ２及び外周最適記録速度Ｖ３を得る。なお、中周最適記録速度Ｖ２及び外周最適記録速度Ｖ３は最大記録速度Ｖｓを上限とする。
【００３３】
次に、ステップＳ２２でＡＴＩＰ情報から最大記録速度Ｖｓを得られたか（ステップＳ１０）否かを判別し、最大記録速度Ｖｓを得られてない場合にのみステップＳ２４に進んで、中周予想最適記録速度及び外周予想最適記録速度近傍の複数段階の速度で最外周のクローズセッションエリア２０ｃにてフォーカス及びトラッキングサーボ追従テストを行って、サーボ追従テストが良好となる中周最適記録速度Ｖ２及び外周最適記録速度Ｖ３を決定する。
【００３４】
次に、ステップＳ２６において、内周最適記録速度Ｖ１での最適記録パワーＰ１（ステップＳ１６で得た値）を基に最外周最適記録速度Ｖ４での最適記録パワーを予測して、最外周最適記録速度Ｖ４で最外周のクローズセッションエリア２０ｃにクローズセッション情報を記録しながらランニングＯＰＣを行い、最外周最適記録速度Ｖ４での最適記録パワーＰ４を決定する。
【００３５】
同様に、ステップＳ２８で、最外周最適記録速度Ｖ４での最適記録パワーＰ４を基に中周最適記録速度Ｖ２及び外周最適記録速度Ｖ３での最適記録パワーを予測して、中周最適記録速度Ｖ２及び外周最適記録速度Ｖ３で最外周のクローズセッションエリア２０ｃにクローズセッション情報を記録しながらランニングＯＰＣを行い、中周最適記録速度Ｖ２及び外周最適記録速度Ｖ３での最適記録パワーＰ２，Ｐ３を決定する。
【００３６】
この後、ステップＳ３０で図４に示す光ディスク２０のデータエリア２０ｂに実際にデータの記録を実行する。ここでは、内周部で内周最適記録速度Ｖ１、中周部で中周最適記録速度Ｖ２、外周部で外周最適記録速度Ｖ３、最外周で最外周最適記録速度Ｖ４とするＺＣＬＶ記録を行い、外周最適記録速度Ｖ３でのサーボ追従結果が許容範囲より悪化したとき、最外周とみなして最外周最適記録速度Ｖ４に変更する。これによって、光ディスク２０の内周側から外周側に向けてデータ記録が行われる。
【００３７】
上記記録が終わると、ステップＳ３２でデータエリアの記録済み領域の外側にクローズセッション情報を書き込んで記録を終了する。このとき、全てのデータエリア２０ｂに記録がなされると、最外周のクローズセッションエリア２０ｃのうち、未記録部分にのみクローズセッション情報が書き込まれるので、クローズセッション情報書き込み時間を短縮することができる。
【００３８】
本実施例によれば、図５に示すように、内周部の内周最適記録速度Ｖ１から中周部の中周最適記録速度Ｖ２への変速時に中周最適記録速度Ｖ２の最適記録パワーＰ２を用いるため、記録品質の悪化が発生しない。また、中周部の中周最適記録速度Ｖ２から外周部の外周最適記録速度Ｖ３への変速時にも外周最適記録速度Ｖ３の最適記録パワーＰ３を用いるため記録品質の悪化がない。更に、最外周部では最外周最適記録速度Ｖ４とされるため、光ディスクの反りに起因する面ぶれを小さく抑えることができ、記録品質の悪化を低減することができる。
【００３９】
ところで、クローズセッション情報は、データを全て書き終えた最後の位置にセッションの終了を示すために書き込まれる情報であり、書き込みデータの量に応じてクローズセッション情報の書き込み位置は変動し、クローズセッション情報の書き込み位置より外周に未記録領域が存在することがある。このため、書き込みデータ量が予め分かっており、クローズセッション情報の書き込み位置より外周に未記録領域が存在する場合には、この未記録領域にテスト情報（例えばクローズセッション情報と同一パターン）を記録しながらランニングＯＰＣを行っても良く、必ずしもデータエリア最外周のクローズセッションエリア２０ｃにクローズセッション情報を記録する必要はない。
【００４０】
また、クローズセッション情報を記録しながらランニングＯＰＣを行うことにより高速に最適記録パワーを求めることができるが、ランニングＯＰＣでは本当の意味での最適値を求めることが難しいため、例えばクローズセッションエリア２０ｃにクローズセッション情報を書き込んだ後、その再生を行って最適記録パワーを求める通常のＯＰＣ動作を行っても良い。
【００４１】
なお、上記実施例では、追記型光ディスクを例にとって説明を行ったが、本発明は書き換え可能型光ディスクにおいても適用でき、上記実施例に限定されない。
【００４２】
なお、ステップＳ２６，Ｓ２８が請求項記載の最適記録パワー算出手段に対応し、ステップＳ１８，Ｓ２０がサーボ追従テスト手段に対応する。
【００４３】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１に記載の発明によれば、テスト記録領域にて外周部の高速記録を実行することができない場合にあっても、外周部の高速記録時の最適記録パワーを精度良く算出できる。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明によれば、光ディスクの中周部または外周部の最適記録速度を得ることができる。
【００４５】
また、請求項３に記載の発明によれば、高速に最適記録パワーを求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光ディスク各部の記録速度と記録品質との間系を示す図である。
【図２】本発明の光ディスク装置の一実施例のブロック構成図である。
【図３】光ディスク装置のＣＰＵ２４が実行するＯＰＣ動作の一実施例のフローチャートである。
【図４】光ディスクの各部を説明するための平面図である。
【図５】本発明の光ディスク各部の記録速度と記録品質との間系を示す図である。
【符号の説明】
２０光ディスク
２２スピンドルモータ
２４ＣＰＵ
２５上位装置
２６サーボ回路
２８光ピックアップ
３０再生回路
３２ＡＴＩＰデコーダ
３４デコーダ
３８ピーク検出回路
４０ボトム検出回路
４２Ｄ／Ａコンバータ
４４記録回路
４５記録ストラテジ制御回路
４６エンコーダ
４８サンプリングパルス発生回路
５０サンプルホールド回路
５１Ａ／Ｄコンバータ
５２ＲＡＭ
５４ＲＯＭ

Claims

光ディスクの内周部での記録速度に対して外周部での記録速度を高速にして前記光ディスクの記録を行う光ディスク装置において、
前記光ディスクの最内周のテスト記録領域では記録不能な記録速度でクローズセッション情報領域にクローズセッション情報を書き込んで、記録を行うセッション内での最適記録パワーを求める最適記録パワー算出手段を
有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１記載の光ディスク装置において、
前記クローズセッション情報領域にてフォーカス及びトラッキングサーボ追従テストを行って、前記光ディスクの記録を行うセッション内の中周部または外周部の最適記録速度を得るサーボ追従テスト手段を
有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１または２記載の光ディスク装置において、
前記最適記録パワー算出手段は、記録時のピット部からの反射光強度が目標反射光強度となるよう記録パワーを調整するランニングＯＰＣ動作により最適記録パワーを求めることを特徴とする光ディスク装置。