JP2002025056A

JP2002025056A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2002025056A
Application number: JP2000215870A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Oda; 一裕織田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2002-01-25

Abstract

(57)【要約】【課題】短時間にまた、確実に光ディスク領域毎の光学
特性を測定できるとともに、大規模な付加装置を追加す
ることなく簡易に、かつ安価にこのシステムの構成を実
現する。【解決手段】光ピックアップ２より照射されたレーザ光
線は上記光ディスク１により反射された後、また光ピッ
クアップ２へ戻り、光ピックアップホルダ３内にある光
検出器により電気信号に変換されてＲＦ信号となる。光
ピックアップホルダ３は、光ディスクのラジアル方向に
固定された送り軸ギヤ４によってステッピングモータ５
等によって光ディスクの内外周へと移動可能なように構
成されている。ＲＦ信号は、プリアンプＩＣ７、ピーク
ホールド回路１０、信号処理ＬＳＩのＡＤコンバータ１
３を経由し、マイクロプロセッサ１４に入り光ディスク
領域毎に最適化された後、ＤＡコンバータ１５、レーザ
ドライバＩＣ１６レーザダイオード１７を介し、光ピッ
クアップ２より照射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，情報が記録された
光ディスクから情報の再生を行う光ディスク装置や、光
ディスクに情報を記録することができる光ディスク装置
に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスク記録装置を，記録可能
なCDであるCD-Rを例にとって説明する。記録可能なCDに
はほかにCD-RWといったタイプもある。

【０００３】これらの光ディスクでは、媒体の特性がメ
ーカ毎に異なったり、光ディスク毎に大幅に異なったり
する。したがって、光ディスクに記録する際には、光デ
ィスクの記録膜の記録感度、温度、レーザ波長変動によ
る記録感度の違い等を吸収するためにレーザパワーを最
適化する必要がある。

【０００４】光ディスクにはその光ディスクメーカによ
りあらかじめ推奨レーザパワーがＡＴＩＰ情報（Absolu
te Time In Pregroove）として記録されているので、ま
ずはこれを復調することでおおむねの値を知ることがで
きる。

【０００５】さらに、光ディスクの最内周位置に試し書
きのエリア（ＰＣＡエリア）が設けられており、ユーザ
ーデータの記録前にその場所でレーザパワーをＡＴＩＰ
の復調を経て読み出した推奨値を中心に少しパワーを上
下に振って定められたエリアに試し書きを行う。

【０００６】その後、上記試し書き領域を再生し、その
再生波形の振幅、アシンメトリ等をピークホールド回
路、ボトムホールド回路等を介してモニタし、内蔵マイ
クロプロセッサにて記録再生装置の実際の記録条件に最
適なレーザパワーを解析する。

【０００７】このデータをもとに再生波形品質の最も優
れたレーザパワーを選択することで最適化を図る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の光ディスク記録
装置においては、上記のとおり光ディスクの最内周での
レーザパワーの最適化は行われていた。

【０００９】しかし、実際には光ディスク特性は同じ光
ディスク上でも均一でなく、光ディスクのそり、ゆがみ
が存在し、光ディスク位置による光学特性の差異が発生
する。

【００１０】すなわち、光ディスクのそりやゆがみは、
光ディスクの接線とレーザ光軸とのずれを生み、光ディ
スク表面に照射されるレーザパワー光量が減少するとい
う問題を生じさせる。レーザダイオードにより発光され
たレーザ光は、トラックピッチ１．６μｍという微少な
間隔にスポットを精度よく照射させるため、対物レンズ
（凸レンズ）により０．５μｍ程度まで絞り込まれる。
さらに絞り込まれた光の強度は、均一でなくガウス分布
に基づいて存在する。従って、上記の様な微少な光ディ
スク接線とレーザ光軸とのずれが無視できなく、レーザ
パワーの減少につながる。

【００１１】また、インジェクション法によるプラスチ
ック素材の成形むらといった光ディスク製造上の問題に
よっても、光ディスク位置による光学特性の差異が発生
する。すなわち、光ディスクのデータ記録面を保護する
ためにプラスチック素材でこれを覆い光ディスクが成形
されるが、このプラスチック部分が均一な屈折率を得ら
れず光ディスク位置により復屈折現象を起こしてしまい
レーザ光の反射率が減少してしまう光ディスクが存在す
る。

【００１２】以上のような、そりやゆがみ、あるいは成
型むらが大きな光ディスクを再生する場合、たとえ光デ
ィスク最内周位置ではレーザパワーが最適化されていた
としても、その他の位置ではレーザ光軸の傾き、また光
ディスク反射率の低下もしくは上昇によりデータ記録、
及び再生の品質が変化してしまうという問題を生ずる。

【００１３】本発明は、光ディスクの光学特性を事前に
測定し、数値演算処理によりサンプルデータの連続性を
保ちながら限られたデータ記憶領域を有効利用できるよ
うデータの最適化を行うことで、安価な構成により光デ
ィスクの位置を考慮した最適レーザパワーを設定可能と
することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、以下のように構成する。

【００１５】光ディスクを回転させる光ディスク回転手
段と、光ディスクにレーザ光線を照射しその反射光を得
る光ピックアップと、光ピックアップを光ディスクの半
径方向に移動させる光ピックアップ移動手段と、光ディ
スクの半径方向における光ピックアップの位置を得る位
置検出手段と、光ディスクの複数に分割された各領域毎
に、各領域の再生及び／又は記録に適したレーザ光線の
各々のパワーを予め記憶してサンプルデータを数値演算
する処理手段とを有し、位置検出手段の出力と、記憶手
段に記憶された各領域の再生及び／又はに適したレーザ
光線の各々のパワーに基づいて、各領域毎にレーザパワ
ーを変えて、光ディスクの再生及び／又は記録を行う。

【００１６】ここで、光ピックアップ移動手段とは、例
えばステッピングモータをいい、光ピックアップの位置
はステッピングモータのコギング回数をカウントするこ
とによって得られる。また、処理手段は、例えばマイク
ロプロセッサを用いる。

【００１７】さらに、各領域の再生及び／又は記録に適
したレーザ光線の各々のパワーは、位置検出手段により
得られた前記光ピックアップの各位置と、当該各位置に
おける前記光ディスクからの反射光の光量とから得て、
これを処理手段で記憶しておく。さらに記憶されたサン
プルデータは、本処理手段の持つ数値演算機能により、
試し書きにより得たディスク最内周のレーザパワーデー
タにより正規化された後、データの連続性を保つよう
に、かつ有限な記憶領域の有効利用が可能となるように
サンプルデータの補完、間引きといったデータ最適化処
理が施される。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例を示す光
ディスク記録装置の概略構成を示すものである。光ディ
スク１は、たとえばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ
Ｗ、ＤＶＤ（記録面が一層のもの）、ＤＶＤ（記録面が
２層のもの）、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ
Ｗ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等である。

【００１９】光ピックアップ２より照射されたレーザ光
線は上記光ディスク１により反射された後、また光ピッ
クアップ２へ戻り、光ピックアップホルダ３内にある光
検出器により電気信号に変換される。光ピックアップホ
ルダ３は、光ディスクのラジアル方向に固定された送り
軸ギヤ４によってステッピングモータ５等によって光デ
ィスクの内周から外周へ、また外周から内周へと移動可
能なように構成されている。ここで光ピックアップ２の
位置情報は、ステッピングモータの回転情報、例えばコ
ギング回数をマイクロプロセッサでカウントすることに
よって得る。

【００２０】図２は、光検出器から電気信号を生成する
部分の概略構成を示すものである。光ディスクより反射
された光は、光検出器６により電気信号に変換される。
その後プリアンプＩＣ７内の可変ゲインアンプ１１によ
り加算されＲＦ信号となる。このとき、ＲＦ信号レベル
がプリアンプＩＣ７内にて飽和しないよう光ディスク１
毎におおまかに可変ゲインアンプ１１のゲインが設定さ
れる。その後、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）８
を通すことで一定の振幅値にしてから次段の２値化回路
９へと出力される。ここで、反射光量の差異を検出する
ためにＡＧＣを通らないパスを経由し、ピークホールド
回路１０に至る。

【００２１】図３は、光ディスクからの反射光をＲＦ信
号へ変換した後の波形概略を示す。光ディスクに対し
て、ユーザーデータの記録前、後でＲＦ信号の波形は異
なる。図３（ａ）はユーザデータが記録される前の光デ
ィスクの場合のＲＦ信号の波形である。これに対し図３
（ｂ）はユーザデータが記録された後のもので、ユーザ
ーデータが書き込まれているがゆえに振幅波形となる。
このときの振幅ピーク値をミラーレベルという。

【００２２】光ディスクからの反射光量の測定の仕方を
図１を参照して説明する。光ディスク１からの反射光は
上述のとおり、光検出器６により電気信号に変換された
後プリアンプＩＣ７によりＲＦ信号に生成される。その
後ミラーレベルを検出するためにピークホールド回路１
０を通過後、信号処理ＬＳＩ１２内のＡＤコンバータ１
３によりデジタルデータに変換される。このように得ら
れた反射光量を、上述したステッピングモータの回転情
報をカウントすることによって得られた光ディスクの位
置とともに、マイクロプロセッサ１４の記憶領域に記憶
させる。すなわち、マイクロプロセッサ１４には、光ピ
ックアップの位置（光ディスクの位置）と反射光量の関
係を示すデータが記憶される。

【００２３】このような構成により、レーザダイオー
ド、反射光量を検出する光検出器を有する光ピックアッ
プユニット、反射光量をデジタル２値化する信号処理Ｌ
ＳＩ、種々の動作をつかさどるマイクロプロセッサ、上
記ピックアップユニットを記録再生媒体の最内周から最
外周位置へ移動させるスライドモータという記録再生装
置に必要不可欠な要素を使用することのみで、他に大規
模な付加装置を追加することなく、簡易かつ安価に光デ
ィスクの位置の反射光量を得ることができる。

【００２４】以上の光ディスクの位置と反射光量の関係
を示すデータの学習及び記憶は、光ディスクの記録や再
生を始める前に行っておくことが望ましい。

【００２５】図４は、以上により得られた光ディスクの
位置と反射光量の関係を示す測定データ例をである。

【００２６】これは、光ディスクに半径５０ｍｍのデー
タ領域があった場合である。この光ディスクでは、外周
方向で反射光量が内周に比べ減少している。

【００２７】図５は、マイクロプロセッサの記憶領域に
取り込まれた測定データを示す。マイクロプロセッサの
記憶領域には、ピックアップの位置情報とそこでの反射
光量測定値が書き込まれる。本図の例では、６カ所の位
置でデータを採取している。

【００２８】図６は、図５の測定データを正規化したと
ころを示す。最内周位置（０ｍｍ）でのデータを１とし
たときの各位置での相対変化量をマイクロプロセッサに
て計算（正規化）を行い、反射光量測定値を書き直す。

【００２９】このように正規化することにより、記録時
に光ディスク最内周位置にて試し書きをするという従来
からレーザパワー調整に用いていたものを利用して、そ
の値からの相対変化量を知ることが可能となるので、非
常に有効である。同様に、再生時においても、光ディス
ク最内周位置にて自動調整を行うという従来からの方法
を利用できることはいうまでもない。

【００３０】図７は、データの補完、間引きを行った結
果を示す。データの連続性を持たせるためにデータを補
完し、データ量を減らすために間引きを行う。０から３
０ｍｍまでは、変化がないのでひとまとめ（データ間引
き）にする。次に３０から５０ｍｍまでは、０．２変化
するので、３０ｍｍと５０ｍｍの間に３５ｍｍ、４５ｍ
ｍを設け、０．１ずつ変化するようにデータ補間する。
この演算処理をマイクロプロセッサにて行う。

【００３１】サンプルデータが急激な変化量を持ってい
た場合、そのままレーザパワーの変化に対応させてしま
うと、この反射光量を用いて実現しているピックアップ
のフォーカス及びトラッキングサーボに対して悪影響を
及ぼし、最悪、サーボはずれ等が発生する危険性があ
る。

【００３２】これに対して、データ補完を行うことによ
り、サンプルデータの連続性を保つことが可能となる。
また、有限であるマイクロプロセッサの記憶容量を有効
に活用するために、サンプルデータの変化量の少ない部
分に対しては、サンプルデータの間引きを行い記憶容量
を有効に活用することが可能となる。

【００３３】図８は、正規化、補間、間引き演算後のデ
ータを光ディスクの最内周データにてレーザパワーのデ
ータ（１６進表示）にマイクロプロセッサ演算処理にて
変換した結果を示す。レーザパワーと反射光量との関係
は１対１対応なので、この情報を事前にマイクロプロセ
ッサに記憶させておけば、簡単に変換処理が可能であ
る。

【００３４】以上により測定したデータをもとに、実際
に記録や再生を行う際にレーザパワーを最適化させる動
作を図１を参照して説明する。マイクロプロセッサ１４
で正規化し、その後補完、間引きという演算処理後に記
憶領域に記憶された光ディスクの位置と反射光量の関係
を示すデータは、対応するレーザパワーのデータに変換
され、信号処理ＬＳＩ１２内のＤＡコンバータ１５によ
りアナログデータに変換される。その後、レーザドライ
ブＩＣ１６にて電流増幅されて光ピックアップホルダ３
内のレーザダイオード１７を光ディスク１に対する光ピ
ックアップ２の位置に対する最適レーザパワーにて発光
させる。

【００３５】このように、あらかじめ学習した光ディス
クの位置と反射光量の関係を示すデータを用いることに
よって、光ディスクの位置による光学特性のばらつきに
応じた、最適なレーザパワーを照射する事ができ、ユー
ザーデータの媒体への記録、再生品質を向上させること
が可能となる。

【００３６】

【発明の効果】予め求められた光ディスクの領域毎に最
適なレーザパワーを利用して、領域ごとにレーザパワー
を変えて再生や記録を行うので、光ディスク装置の再生
や記録の品質が向上する。光ディスクの領域毎に最適な
レーザパワーは、光ディスク毎に記録や再生に先立って
学習し記憶するので、個々の光ディスクの特性を考慮し
た品質の高い記録や再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す光ディスク装置のブ
ロック図

【図２】光検出器から電気信号を生成する部分のブロッ
ク図

【図３】光ディスクからの反射光をＲＦ信号へ変換した
後の波形例

【図４】光ディスクに対する光ディスクの位置と反射光
量の関係を示す測定データ例

【図５】マイクロプロセッサに取り込まれた測定データ
例

【図６】正規化された測定データ例

【図７】補間、間引きされた測定データ例

【図８】測定データをレーザパワーデータ（１６進表
示）に変換した例

【符号の説明】

１…光ディスク、２…光ピックアップ、３…光ピックア
ップホルダ、４…送り軸ギヤ、５…ステッピングモー
タ、６…光検出器、７…プリアンプＩＣ、８…ＡＧＣ、
９…２値化回路、１０…ピークホールド回路、１１…可
変ゲインアンプ、１２…信号処理ＬＳＩ、１３…ＡＤコ
ンバータ、１４…マイクロプロセッサ、１５…ＤＡコン
バータ、１６…レーザドライバＩＣ、１７…レーザダイ
オード、１８…光ディスクモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D090 AA01 BB03 BB04 CC01 CC04 DD03 DD05 EE02 EE13 FF36 HH01 JJ12 KK03 5D119 AA17 AA23 BA01 BB02 BB03 DA01 DA05 FA05 HA16 HA19 HA28 HA45 HA54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクを回転させる光ディスク回転
手段と、前記光ディスクにレーザ光線を照射しその反射
光を得る光ピックアップと、前記光ピックアップを前記
光ディスクの半径方向に移動させる光ピックアップ移動
手段と、前記光ディスクの半径方向における前記光ピッ
クアップの位置を得る位置検出手段と、前記位置検出手
段により得られた前記光ピックアップの各位置と、当該
各位置における前記光ディスクからの反射光の光量とか
ら、前記光ディスクの複数に分割された各領域毎に、当
該各領域の再生及び／又は記録に適したレーザ光線の各
々のパワーを得、かつ当該各領域の再生及び／又は記録
に適したレーザ光線の各々のパワーを記憶し、かつサン
プルデータを数値演算によりデータ最適化処理をおこな
う処理手段とを有し、前記位置検出手段の出力と、前記
処理手段に記憶された前記各領域の再生及び／又は記録
に適したレーザ光線のパワーを用いて、前記各領域毎に
レーザパワーを変えて、前記光ディスクの再生及び／又
は記録を行うことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】請求項１に記載の光ディスク装置におい
て、さらにＡＧＣ回路（オートゲインコントロール回
路）を有し、前記反射光の光量としてＲＦ信号を用い、
当該ＡＧＣ回路に入力される前の前記ＲＦ信号を前記処
理手段に入力することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の光ディ
スク装置において、さらに可変ゲインアンプを有し、当
該可変ゲインアンプは、前記光ピックアップの出力が飽
和しないように記録、再生等の動作状況に応じ、ゲイン
を任意の固定値に切り替えることが可能なように構成さ
れた光ディスク装置。
【請求項４】請求項１乃至３に記載の光ディスク装置
において、前記光ディスクの再生及び／又は記録に先立
って、前記光ピックアップ移動手段が前記光ディスクの
最内周から最外周に移動し、前記位置検出手段が前記光
ピックアップの位置と、前記光ディスクからの反射光の
光量を得ることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】請求項１乃至４に記載の光ディスク装置
において、前記反射光の光量としてＲＦ信号を用い、さ
らに前記ＲＦ信号のピークを保持するピークホールド手
段を有し、前記ピークホールド手段は、当該前記ＲＦ信
号のミラーレベルをピークホールドし、当該ピークホー
ルドされたミラーレベルを前記処理手段に入力すること
を特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】請求項１乃至５に記載の光ディスク装置
において、前記処理手段は、前記領域の再生及び／又は
記録に適したレーザ光線のパワーを、前記前記光ピック
アップの各位置のうち前記光ディスクの半径方向におけ
る最内周位置で得られた反射光の光量に基づいて正規化
して記憶することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】請求項１乃至６に記載の光ディスク装置
において、前記処理手段は、前記領域の再生及び／又は
記録に適したレーザ光線の各々のパワーから、補完や間
引きを行うことを特徴とした光ディスク装置。
【請求項８】光ディスクを回転させる光ディスク回転
手段と、前記光ディスクにレーザ光線を照射しその反射
光を得る光ピックアップと、前記光ピックアップを前記
光ディスクの半径方向に移動させる光ピックアップ移動
手段と、前記光ディスクの半径方向における前記光ピッ
クアップの位置を得る位置検出手段と、前記光ディスク
の複数に分割された各領域毎に、当該各領域の再生及び
／又は記録に適したレーザ光線の各々のパワーを予め記
憶する記憶手段とを有し、前記位置検出手段の出力と、
前記記憶手段に記憶された前記各領域の再生及び／又は
記録に適したレーザ光線の各々のパワーに基づいて、前
記各領域毎にレーザパワーを変えて、前記光ディスクの
再生及び／又は記録を行うことを特徴とする光ディスク
装置。