JP2005050407A - 光ディスク記録装置および光ディスク記録装置における記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法 - Google Patents
光ディスク記録装置および光ディスク記録装置における記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】簡易な方法により、記録時のフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量を最適化して、記録された情報の記録品質の劣化を防止することを目的とする。
【解決手段】光ディスクからの戻り光量を検出する光量検出手段と、フォーカスオフセット調整手段と、トラッキングオフセット調整手段と、光ディスクへの情報の記録時に、各オフセット量を調整し、光量検出手段の光量が最小となるフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記憶する記憶手段とを有し、記憶手段に記憶されたフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記録時のオフセット値とすることにより、記録時のフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量を最適化して、記録された情報の記録品質の劣化を防止する。
【選択図】 図２
【解決手段】光ディスクからの戻り光量を検出する光量検出手段と、フォーカスオフセット調整手段と、トラッキングオフセット調整手段と、光ディスクへの情報の記録時に、各オフセット量を調整し、光量検出手段の光量が最小となるフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記憶する記憶手段とを有し、記憶手段に記憶されたフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記録時のオフセット値とすることにより、記録時のフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量を最適化して、記録された情報の記録品質の劣化を防止する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク記録装置に関し、特に、記録品質の劣化防止に好適な光ディスク記録装置および光ディスク記録装置における記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報関連技術の発達により、インターネット等の通信回線を介して、大量の情報がやりとりされている。こうした大量の情報を保存、管理するために小型で記録容量の大きい光ディスクが記録媒体として注目されている。こうした光ディスクに情報を記録する光ディスク記録装置において、重要なパラメータであるフォーカスあるいはトラッキングのオフセット値は、一般に、光ディスク記録装置の立ち上げ時に取得されるフォーカスあるいはトラッキングの自動調整値を使用するのが一般的である。
【０００３】
また、記録時のトラッキングオフセット量に着目して、トラッキングオフセット量を可変して光ディスクの複数フレームにおいてテスト記録を行うとともに、複数フレームのテスト記録部分を再生した再生信号のフレーム毎の特性値に基づいて最適記録トラッキングオフセット量を算出することにより、光ビームがグルーブの中心近くに照射されるために、ピットがウォブル周期で影響を受けることを防止し、再生ジッタの発生を低減することができる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２５１７５６号公報（第２−６頁、第４図）
【０００５】
しかしながら、今までの実験データ等によると、再生時と記録時とにおける最適なフォーカスオフセット量あるいはトラッキングオフセット量には差があることがわかっている。したがって、光ディスク記録装置の立ち上げ時に取得されるフォーカスあるいはトラッキングのオフセットに関する自動調整値を再生時および記録時に使用するのでは、記録品質の劣化を防止するという観点からは十分でない。また、光ディスクへの情報の記録速度により最適なフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量が変化すること、あるいは使用する光ディスク毎に最適なフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量が異なることが知られている。したがって、記録された情報の記録品質の劣化を防止するためには、記録時のフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量の双方を最適化することはもとより、記録時の諸条件にも対応した最適なオフセット量の補正を行う必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、簡易な方法により、記録時のフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量を最適化して、記録された情報の記録品質の劣化を防止することできる光ディスク記録装置および光ディスク記録装置における記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、半導体レーザにより光ディスクに情報を記録する光ディスク記録装置であって、該光ディスクからの戻り光量を検出する光量検出手段と、フォーカス方向のオフセット量を調整するフォーカスオフセット調整手段と、
トラッキング方向のオフセット量を調整するトラッキングオフセット調整手段と、該光ディスクへの情報の記録時に、前記フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段により、各オフセット量を調整し、前記光量検出手段の光量が最小となるフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記憶する記憶手段とを有し、該記憶手段に記憶されたフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記録時のオフセット値とすることを特徴とする光ディスク記録装置を提案している。
【０００８】
請求項６に係る発明は、光ディスクへの情報の記録時に、フォーカス方向のオフセット量およびトラッキング方向のオフセット量を光ディスクからの戻り光量が最小になるように調整するステップと、該光ディスクからの戻り光量が最小となるフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量を記録時のオフセット値として記憶するステップとを有することを特徴とする光ディスク記録装置における記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法を提案している。
【０００９】
記録時の光ディスクからの戻り光量とフォーカスオフセット、トラッキングオフセットおよび再生信号のジッタ値の間には、強い相関関係がある。したがって、これらの発明によれば、フォーカスオフセット調整手段とトラッキングオフセット調整手段とを作動させることにより、光検出手段の光量が最小となるフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量を記録時のオフセット値とすることから、結果的に、ジッタ値の劣化を防止した記録動作を行うことができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク記録装置について、前記フォーカスオフセット調整手段における調整と前記トラッキングオフセット調整手段における調整の双方が実行されることを特徴とする光ディスク記録装置を提案している。
【００１１】
記録時の光ディスクからの戻り光量とフォーカスオフセット、トラッキングオフセットおよび再生信号のジッタ値の間には、相互作用が存在する。したがって、フォーカスオフセットあるいはトラッキングオフセットの一方のみを調整して、記録時の光ディスクからの戻り光量を最小としても、最良値は得られない。この発明によれば、光検出手段の光量が最小となるように、フォーカスオフセット調整手段における調整とトラッキングオフセット調整手段における調整の双方を実行することとしたため、光検出手段の光量が最小となるようなフォーカスオフセットおよびトラッキングオフセットの最良値を得ることができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク記録装置について、前記フォーカスオフセット調整手段における調整と前記トラッキングオフセット調整手段における調整とがマトリックス的に実行されることを特徴とする光ディスク記録装置を提案している。
【００１３】
この発明によれば、フォーカスオフセット調整手段における調整とトラッキングオフセット調整手段における調整とがマトリックス的に実行されるため、フォーカスオフセットとトラッキングオフセットとの間の相互作用を打ち消して、光検出手段の光量が最小となるフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を決定することができる。なお、マトリックス的に実行するとは、例えば、フォーカスオフセットのみを調整して記録時の光ディスクからの戻り光量を最小としたのち、トラッキングオフセットのみを調整して、さらに、光ディスクからの戻り光量を最小とする最適値に追い込むのではなく、フォーカスオフセットを所定量調整した後、トラッキングオフセットを所定量調整し、こうした調整を繰り返しながら、光ディスクからの戻り光量を最小する最適値に追い込む方式をいう。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク記録装置について、前記フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段における調整を前記光ディスクへの情報の記録速度に応じて、適宜、実行し、前記記憶手段が該記録速度に対応したフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記憶することを特徴とする光ディスク記録装置を提案している。
【００１５】
この発明によれば、フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段における調整を光ディスクへの情報の記録速度に応じて、適宜、実行するため、記録速度に対応した最適なフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を決定することができる。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク記録装置について、前記フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段における調整を使用する光ディスク毎に実行することを特徴とする光ディスク記録装置を提案している。
【００１７】
この発明によれば、フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段における調整を使用する光ディスク毎に実行するため、それぞれの光ディスクに最適なフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を決定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る光ディスク記録装置について図１から図９を参照して詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る光ディスク装置は、図１に示すように、光ディスク１と、光ピックアップ２と、ＡＰＣ（ＡＰＣ：Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）３と、ＲＦアンプ４と、サーボ回路５と、信号処理回路６と、ＣＰＵ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７と、ドライバー８と、記憶部９とを備えている。
【００１９】
光ディスク１は、半導体レーザにより情報の記録、再生、消去を行える記録媒体であり、例えば、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等がある。光ピックアップ２は、図示しないレーザダイオード等のレーザ光源や、コリメータレンズ、フォーカスアクチュエータあるいはトラッキングアクチュエータとによって駆動される対物レンズ、偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等の光学部品、及びＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つの領域に分割され、光を電気信号に変換する４分割あるいは２分割のフォトディテクタ（ＰＤ）あるいは記録再生時のレーザ出力をモニタするフロントモニタダイオード等を備えている。ＡＰＣ３は、光ピックアップ２内のフロントモニタダイオードからの電流をモニタして、半導体レーザの出射パワーを所望の値に制御するための制御ブロックである。
【００２０】
ＲＦアンプ４は、光ディスク１からの反射光を検出し、検出した反射光より反射光量を演算して、４分割ＰＤの各領域への反射光量の総和を示すＲＦ信号（記録動作時のＲＦ信号を特にＷＲＦと以下いう）を生成するとともに、光ピックアップ１の照射レーザの焦点ずれを検出した信号であるフォーカスエラー信号（ＦＥ）を非点収差法によって生成し、さらに光ピックアップ１の照射レーザのトラックずれを検出した信号であるトラッキングエラー信号（ＴＥ）をプッシュプル法によって生成する。なお、ＲＦアンプ４の構成については、後述する。サーボ回路５は、ＲＦアンプ４において生成されたＦＥ、ＴＥ、及びＲＦに基づいて、フォーカス駆動信号（ＦＯＤＲＶ）、トラッキング駆動信号（ＴＲＤＲＶ）を生成する。
【００２１】
信号処理回路６は、再生時のＲＦ信号から生成したＥＦＭ信号を入力し、データの処理を行う一方、図示しないＰＬＬ回路を備え、スピンドルモータの回転を制御する。ＣＰＵ７は、ＲＯＭ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に格納された制御プログラムに基づいて、装置全体の制御を行う。また、本実施形態においては、フォーカスおよびトラッキングのオフセットを可変してＷＲＦが最小となるフォーカスおよびトラッキングのオフセット量を検出する。ドライバー８は、ＲＦアンプ部４において生成されたフォーカス駆動信号（ＦＯＤＲＶ）、トラッキング駆動信号（ＴＲＤＲＶ）、あるいは、信号処理回路６において生成されたスピンドル制御信号を入力し、これを所望の大きさに増幅した後、フォーカスアクチュエータ、トラッキングアクチュエータあるいはスピンドルモータ等に供給する。
【００２２】
記憶部９は、ＲＡＭ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の書き換え可能な記憶装置により構成され、調整により得られたフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値等を格納する。また、これらのオフセット値と記録速度等を関連付けたデータテーブル等も格納する。
【００２３】
ＲＦアンプ４は、図２に示されるように、４分割フォトディテクタ２１と、２分割フォトディテクタ２２、２３と、ＷＲＦアンプ２４と、演算器２５、２７と、ＭＰＰアンプ２６と、ＦＥＯアンプ２８と、ＳＰＰアンプ２９、増幅器３０と、ＰＰアンプ３１と、加算器３２、３３と、スイッチ３４、３５と、ＣＰＵ７とから構成されている。
【００２４】
４分割フォトディテクタ２１は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つのチャンネルに分割され、光ディスクからの戻り光を受光するフォトディテクタであり、各チャンネルで受光した光の量に応じた電流が出力される。２分割フォトディテクタ２２、２３は、Ｅ、ＦあるいはＧ、Ｈの２つのチャンネルに分割されたフォトディテクタであり、トラッキングのエラー信号を生成するために用いられる。ＷＲＦアンプ２４は、記録時の光ディスクからの戻り光量を演算するための素子であり、４分割フォトディテクタ２１の４つのチャンネルにおいて、それぞれ受光された光量に相当する電流値をそれぞれ足し合わせることにより、ＷＲＦ信号を生成する。本実施形態においては、４分割フォトディテクタ２１の４つのチャンネルにおいて、それぞれ受光された光量に相当する電流値をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとすると、（１）式のようになる。
ＷＲＦ＝０．２５（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ） （１）
【００２５】
演算器２５、２７は、２分割フォトディテクタ２２、２３のＥ、ＦあるいはＧ、Ｈの２つのチャンネルにそれぞれ受光された光量に相当する電流値をそれぞれ足し合わせる素子である。ＭＰＰアンプ２６は、プッシュプル方式におけるＭＰＰ信号を生成するための素子であり、本実施形態においては、式（２）のような関係になる。
ＭＰＰ＝２｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝ （２）
【００２６】
ＦＥＯアンプ２８は、４分割フォトディテクタ２１の各チャンネルの戻り光量を演算してフォーカスエラー信号を生成する素子であり、本実施形態においては、式（３）のような関係になる。
ＦＥＯ＝２｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝ （３）
ＳＰＰアンプ２９と増幅器３０は、演算器２５、２７の出力を減算してＳＰＰ信号を生成する素子であり、本実施形態においては、式（４）のような関係になる。
ＳＰＰ＝４｛（Ｆ＋Ｈ）−（Ｅ＋Ｇ）｝ （４）
【００２７】
ＰＰアンプ３１は、ＭＰＰアンプ２６と増幅器３０の出力を減算してＰＰ信号を生成する素子である。また、加算器３２、３３は、ＦＥＯ信号あるいはＰＰ信号にオフセット値を加算するための素子であり、スイッチ３４、３５は、フォーカスあるいはトラッキングのオフセット値を再生時あるいは記録時において最適値に可変するための切換素子である。
【００２８】
次に、本実施形態の作用について図３を用いて説明する。
本実施形態に係る光ディスク記録装置における記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法は、主に、記録動作の直前で行われるＯＰＣ（ＯＰＣ：Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）工程で実施されるものであり、この工程でＷＲＦレベルが最小となるようなトラッキングあるいはフォーカスオフセット値が記録動作中のオフセット値として用いられる。
【００２９】
具体的には、まず、使用するディスクの目標となるβ値が確認される（ステップ１０１）。このβ値とは、図４において、ＡＣ結合時のＲＦ信号の０Ｖに対するレベルをそれぞれＡ１、Ａ２としたときに、以下の（５）式により定まる値をいう。
β＝｛（Ａ１＋Ａ２）／（Ａ１−Ａ２）｝ （５）
このβ値は、式（５）に示すように、ＲＦ振幅の非対称性を示す尺度であり、それぞれのディスクについて固有値が決まっている。
【００３０】
次に、ＯＰＣ工程において、半導体レーザの光出力パワーを可変して、使用ディスクの目標β値に対応する光出力パワーを求める（ステップ１０２）。さらに、トラッキングおよびフォーカスのオフセットをマトリクス的に変化させて情報を記録し、このときのＷＲＦレベルを測定する（ステップ１０３）。次に、トラッキングおよびフォーカスのオフセットを変化させたときに、ＷＲＦレベルが最小となる各オフセット値を求め、これを記録時の各オフセット値として記憶部９に格納する（ステップ１０４）。ここまでの動作が完了すると、ＯＰＣ工程において、半導体レーザの光出力パワーを可変して、使用ディスクの目標β値に対応する光出力パワーを再度求めて（ステップ１０５）、トラッキングおよびフォーカスのオフセットの補正動作を終了するとともに、実際の記録動作に移行する。
【００３１】
なお、図５、図９は、ＷＲＦレベルとトラッキングオフセットおよびフォーカスオフセットとの関係を示し、図６は、記録トラッキングオフセットとＷＲＦおよびジッタの関係を示しているが、図６に示すように、ＷＲＦの最小値が記録信号のジッタ値のボトムとほぼ一致する。一方で、図５および図９に示すように、ＷＲＦレベルが最小であるときのフォーカスオフセットおよびトラッキングオフセットには、相互作用がある。したがって、この図におけるスライス位置によって、そのオフセット値が変化することがわかる。
【００３２】
そこで、フォーカスあるいはトラッキングの一方のオフセット値を調整し、ＷＲＦレベル最小に追い込んだあとに、もう一方のオフセット値を調整する方法では、最適なＷＲＦレベルの最小値を見出すことができない可能性がある。そのため、オフセットの調整方法としては、フォーカスおよびトラッキングの双方を調整するとともに、いわば、マトリクス的に、最適なＷＲＦレベルの最小値に追い込むような方法が望ましい。
【００３３】
また、記録時の最適なフォーカスオフセットおよびトラッキングオフセット値は、使用するディスクや記録速度により変化する。したがって、異なるディスクを使用して情報の記録を行う場合には、常に、図３の処理フローにしたがって、使用ディスクの記録時における最適なフォーカスおよびトラッキングオフセット値を決定する必要がある。さらに、使用する光ディスクが同一の種類であっても、記録速度が異なるときは、同様に、図３の処理フローにしたがって、使用ディスクの記録時における最適なフォーカスおよびトラッキングオフセット値を決定する必要がある。
【００３４】
図７および図８は、光ディスクに１６倍速で情報を記録した場合の３Ｔのジッタ値と記録フォーカスオフセット値、記録トラッキングオフセット値の関係を示したものであり、図中、三角の印は、自動調整機能によるフォーカスおよびトラッキングのオフセットを使用した場合のジッタ値であり、丸印は、本実施形態に係る記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法を用いた場合のジッタ値であるが、これらの図からも本実施形態における方法を用いた場合の方が、自動調整機能を用いた場合よりもジッタ値の改善（約２ｎｓ）が見られることがわかる。
【００３５】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本実施形態においては、光ディスクについては、特に限定しなかったが、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ等はもちろんのこと、これに限らず、他の形態の光ディスクであってもよい。
【００３６】
また、本実施形態においては、フォーカスオフセットおよびトラッキングオフセットを所定量ずつ相互に調整して最適値を決定するマトリクス方式の調整方法について説明したが、これに限らず、フォーカスオフセットあるいはトラッキングオフセットの一方で、ある程度調整した後、上記のマトリクス方式で最適値を決定するようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ＷＲＦ信号のレベルを最小にするように、フォーカスオフセットおよびトラッキングオフセットを調整することにより、光ディスクの記録品質を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る光ディスク記録装置の構成図である。
【図２】ＲＦアンプ部の構成図ある。
【図３】本実施形態における処理フローである。
【図４】β値の概念を示す説明図である。
【図５】ＷＲＦレベルと記録時のフォーカスおよびトラッキングオフセットの関係を示すデータである。
【図６】記録時のトラッキングオフセットとＷＲＦレベルおよびジッタ値の関係を示すデータである。
【図７】記録時のフォーカスおよびトラッキングオフセットと３Ｔピットジッタの関係を示すデータである。
【図８】記録時のフォーカスおよびトラッキングオフセットと３Ｔランドジッタの関係を示すデータである。
【図９】ＷＲＦレベルと記録時のフォーカスおよびトラッキングオフセットの関係を示すデータである。
【符号の説明】
１・・・光ディスク、２・・・光ピックアップ、３・・・ＡＰＣ、４・・・ＲＦアンプ、５・・・サーボ回路、６・・・信号処理回路、７・・・ＣＰＵ、８・・・ドライバー、９・・・記憶部、２１・・・４分割フォトディテクタ、２２、２３・・・２分割フォトディテクタ、２４・・・ＷＲＦアンプ、２５、２７・・・演算器、２６・・・ＭＰＰアンプ、２８・・・ＦＥＯアンプ、２９・・・ＳＰＰアンプ、３０・・・増幅器、３１・・・ＰＰアンプ、３２、３３・・・加算器、３４、３５・・・スイッチ、
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク記録装置に関し、特に、記録品質の劣化防止に好適な光ディスク記録装置および光ディスク記録装置における記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報関連技術の発達により、インターネット等の通信回線を介して、大量の情報がやりとりされている。こうした大量の情報を保存、管理するために小型で記録容量の大きい光ディスクが記録媒体として注目されている。こうした光ディスクに情報を記録する光ディスク記録装置において、重要なパラメータであるフォーカスあるいはトラッキングのオフセット値は、一般に、光ディスク記録装置の立ち上げ時に取得されるフォーカスあるいはトラッキングの自動調整値を使用するのが一般的である。
【０００３】
また、記録時のトラッキングオフセット量に着目して、トラッキングオフセット量を可変して光ディスクの複数フレームにおいてテスト記録を行うとともに、複数フレームのテスト記録部分を再生した再生信号のフレーム毎の特性値に基づいて最適記録トラッキングオフセット量を算出することにより、光ビームがグルーブの中心近くに照射されるために、ピットがウォブル周期で影響を受けることを防止し、再生ジッタの発生を低減することができる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２５１７５６号公報（第２−６頁、第４図）
【０００５】
しかしながら、今までの実験データ等によると、再生時と記録時とにおける最適なフォーカスオフセット量あるいはトラッキングオフセット量には差があることがわかっている。したがって、光ディスク記録装置の立ち上げ時に取得されるフォーカスあるいはトラッキングのオフセットに関する自動調整値を再生時および記録時に使用するのでは、記録品質の劣化を防止するという観点からは十分でない。また、光ディスクへの情報の記録速度により最適なフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量が変化すること、あるいは使用する光ディスク毎に最適なフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量が異なることが知られている。したがって、記録された情報の記録品質の劣化を防止するためには、記録時のフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量の双方を最適化することはもとより、記録時の諸条件にも対応した最適なオフセット量の補正を行う必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、簡易な方法により、記録時のフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量を最適化して、記録された情報の記録品質の劣化を防止することできる光ディスク記録装置および光ディスク記録装置における記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、半導体レーザにより光ディスクに情報を記録する光ディスク記録装置であって、該光ディスクからの戻り光量を検出する光量検出手段と、フォーカス方向のオフセット量を調整するフォーカスオフセット調整手段と、
トラッキング方向のオフセット量を調整するトラッキングオフセット調整手段と、該光ディスクへの情報の記録時に、前記フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段により、各オフセット量を調整し、前記光量検出手段の光量が最小となるフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記憶する記憶手段とを有し、該記憶手段に記憶されたフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記録時のオフセット値とすることを特徴とする光ディスク記録装置を提案している。
【０００８】
請求項６に係る発明は、光ディスクへの情報の記録時に、フォーカス方向のオフセット量およびトラッキング方向のオフセット量を光ディスクからの戻り光量が最小になるように調整するステップと、該光ディスクからの戻り光量が最小となるフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量を記録時のオフセット値として記憶するステップとを有することを特徴とする光ディスク記録装置における記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法を提案している。
【０００９】
記録時の光ディスクからの戻り光量とフォーカスオフセット、トラッキングオフセットおよび再生信号のジッタ値の間には、強い相関関係がある。したがって、これらの発明によれば、フォーカスオフセット調整手段とトラッキングオフセット調整手段とを作動させることにより、光検出手段の光量が最小となるフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量を記録時のオフセット値とすることから、結果的に、ジッタ値の劣化を防止した記録動作を行うことができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク記録装置について、前記フォーカスオフセット調整手段における調整と前記トラッキングオフセット調整手段における調整の双方が実行されることを特徴とする光ディスク記録装置を提案している。
【００１１】
記録時の光ディスクからの戻り光量とフォーカスオフセット、トラッキングオフセットおよび再生信号のジッタ値の間には、相互作用が存在する。したがって、フォーカスオフセットあるいはトラッキングオフセットの一方のみを調整して、記録時の光ディスクからの戻り光量を最小としても、最良値は得られない。この発明によれば、光検出手段の光量が最小となるように、フォーカスオフセット調整手段における調整とトラッキングオフセット調整手段における調整の双方を実行することとしたため、光検出手段の光量が最小となるようなフォーカスオフセットおよびトラッキングオフセットの最良値を得ることができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク記録装置について、前記フォーカスオフセット調整手段における調整と前記トラッキングオフセット調整手段における調整とがマトリックス的に実行されることを特徴とする光ディスク記録装置を提案している。
【００１３】
この発明によれば、フォーカスオフセット調整手段における調整とトラッキングオフセット調整手段における調整とがマトリックス的に実行されるため、フォーカスオフセットとトラッキングオフセットとの間の相互作用を打ち消して、光検出手段の光量が最小となるフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を決定することができる。なお、マトリックス的に実行するとは、例えば、フォーカスオフセットのみを調整して記録時の光ディスクからの戻り光量を最小としたのち、トラッキングオフセットのみを調整して、さらに、光ディスクからの戻り光量を最小とする最適値に追い込むのではなく、フォーカスオフセットを所定量調整した後、トラッキングオフセットを所定量調整し、こうした調整を繰り返しながら、光ディスクからの戻り光量を最小する最適値に追い込む方式をいう。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク記録装置について、前記フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段における調整を前記光ディスクへの情報の記録速度に応じて、適宜、実行し、前記記憶手段が該記録速度に対応したフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記憶することを特徴とする光ディスク記録装置を提案している。
【００１５】
この発明によれば、フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段における調整を光ディスクへの情報の記録速度に応じて、適宜、実行するため、記録速度に対応した最適なフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を決定することができる。
【００１６】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク記録装置について、前記フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段における調整を使用する光ディスク毎に実行することを特徴とする光ディスク記録装置を提案している。
【００１７】
この発明によれば、フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段における調整を使用する光ディスク毎に実行するため、それぞれの光ディスクに最適なフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を決定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る光ディスク記録装置について図１から図９を参照して詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る光ディスク装置は、図１に示すように、光ディスク１と、光ピックアップ２と、ＡＰＣ（ＡＰＣ：Ａｕｔｏ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）３と、ＲＦアンプ４と、サーボ回路５と、信号処理回路６と、ＣＰＵ（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７と、ドライバー８と、記憶部９とを備えている。
【００１９】
光ディスク１は、半導体レーザにより情報の記録、再生、消去を行える記録媒体であり、例えば、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等がある。光ピックアップ２は、図示しないレーザダイオード等のレーザ光源や、コリメータレンズ、フォーカスアクチュエータあるいはトラッキングアクチュエータとによって駆動される対物レンズ、偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等の光学部品、及びＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つの領域に分割され、光を電気信号に変換する４分割あるいは２分割のフォトディテクタ（ＰＤ）あるいは記録再生時のレーザ出力をモニタするフロントモニタダイオード等を備えている。ＡＰＣ３は、光ピックアップ２内のフロントモニタダイオードからの電流をモニタして、半導体レーザの出射パワーを所望の値に制御するための制御ブロックである。
【００２０】
ＲＦアンプ４は、光ディスク１からの反射光を検出し、検出した反射光より反射光量を演算して、４分割ＰＤの各領域への反射光量の総和を示すＲＦ信号（記録動作時のＲＦ信号を特にＷＲＦと以下いう）を生成するとともに、光ピックアップ１の照射レーザの焦点ずれを検出した信号であるフォーカスエラー信号（ＦＥ）を非点収差法によって生成し、さらに光ピックアップ１の照射レーザのトラックずれを検出した信号であるトラッキングエラー信号（ＴＥ）をプッシュプル法によって生成する。なお、ＲＦアンプ４の構成については、後述する。サーボ回路５は、ＲＦアンプ４において生成されたＦＥ、ＴＥ、及びＲＦに基づいて、フォーカス駆動信号（ＦＯＤＲＶ）、トラッキング駆動信号（ＴＲＤＲＶ）を生成する。
【００２１】
信号処理回路６は、再生時のＲＦ信号から生成したＥＦＭ信号を入力し、データの処理を行う一方、図示しないＰＬＬ回路を備え、スピンドルモータの回転を制御する。ＣＰＵ７は、ＲＯＭ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に格納された制御プログラムに基づいて、装置全体の制御を行う。また、本実施形態においては、フォーカスおよびトラッキングのオフセットを可変してＷＲＦが最小となるフォーカスおよびトラッキングのオフセット量を検出する。ドライバー８は、ＲＦアンプ部４において生成されたフォーカス駆動信号（ＦＯＤＲＶ）、トラッキング駆動信号（ＴＲＤＲＶ）、あるいは、信号処理回路６において生成されたスピンドル制御信号を入力し、これを所望の大きさに増幅した後、フォーカスアクチュエータ、トラッキングアクチュエータあるいはスピンドルモータ等に供給する。
【００２２】
記憶部９は、ＲＡＭ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の書き換え可能な記憶装置により構成され、調整により得られたフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値等を格納する。また、これらのオフセット値と記録速度等を関連付けたデータテーブル等も格納する。
【００２３】
ＲＦアンプ４は、図２に示されるように、４分割フォトディテクタ２１と、２分割フォトディテクタ２２、２３と、ＷＲＦアンプ２４と、演算器２５、２７と、ＭＰＰアンプ２６と、ＦＥＯアンプ２８と、ＳＰＰアンプ２９、増幅器３０と、ＰＰアンプ３１と、加算器３２、３３と、スイッチ３４、３５と、ＣＰＵ７とから構成されている。
【００２４】
４分割フォトディテクタ２１は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つのチャンネルに分割され、光ディスクからの戻り光を受光するフォトディテクタであり、各チャンネルで受光した光の量に応じた電流が出力される。２分割フォトディテクタ２２、２３は、Ｅ、ＦあるいはＧ、Ｈの２つのチャンネルに分割されたフォトディテクタであり、トラッキングのエラー信号を生成するために用いられる。ＷＲＦアンプ２４は、記録時の光ディスクからの戻り光量を演算するための素子であり、４分割フォトディテクタ２１の４つのチャンネルにおいて、それぞれ受光された光量に相当する電流値をそれぞれ足し合わせることにより、ＷＲＦ信号を生成する。本実施形態においては、４分割フォトディテクタ２１の４つのチャンネルにおいて、それぞれ受光された光量に相当する電流値をＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとすると、（１）式のようになる。
ＷＲＦ＝０．２５（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ） （１）
【００２５】
演算器２５、２７は、２分割フォトディテクタ２２、２３のＥ、ＦあるいはＧ、Ｈの２つのチャンネルにそれぞれ受光された光量に相当する電流値をそれぞれ足し合わせる素子である。ＭＰＰアンプ２６は、プッシュプル方式におけるＭＰＰ信号を生成するための素子であり、本実施形態においては、式（２）のような関係になる。
ＭＰＰ＝２｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝ （２）
【００２６】
ＦＥＯアンプ２８は、４分割フォトディテクタ２１の各チャンネルの戻り光量を演算してフォーカスエラー信号を生成する素子であり、本実施形態においては、式（３）のような関係になる。
ＦＥＯ＝２｛（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）｝ （３）
ＳＰＰアンプ２９と増幅器３０は、演算器２５、２７の出力を減算してＳＰＰ信号を生成する素子であり、本実施形態においては、式（４）のような関係になる。
ＳＰＰ＝４｛（Ｆ＋Ｈ）−（Ｅ＋Ｇ）｝ （４）
【００２７】
ＰＰアンプ３１は、ＭＰＰアンプ２６と増幅器３０の出力を減算してＰＰ信号を生成する素子である。また、加算器３２、３３は、ＦＥＯ信号あるいはＰＰ信号にオフセット値を加算するための素子であり、スイッチ３４、３５は、フォーカスあるいはトラッキングのオフセット値を再生時あるいは記録時において最適値に可変するための切換素子である。
【００２８】
次に、本実施形態の作用について図３を用いて説明する。
本実施形態に係る光ディスク記録装置における記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法は、主に、記録動作の直前で行われるＯＰＣ（ＯＰＣ：Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）工程で実施されるものであり、この工程でＷＲＦレベルが最小となるようなトラッキングあるいはフォーカスオフセット値が記録動作中のオフセット値として用いられる。
【００２９】
具体的には、まず、使用するディスクの目標となるβ値が確認される（ステップ１０１）。このβ値とは、図４において、ＡＣ結合時のＲＦ信号の０Ｖに対するレベルをそれぞれＡ１、Ａ２としたときに、以下の（５）式により定まる値をいう。
β＝｛（Ａ１＋Ａ２）／（Ａ１−Ａ２）｝ （５）
このβ値は、式（５）に示すように、ＲＦ振幅の非対称性を示す尺度であり、それぞれのディスクについて固有値が決まっている。
【００３０】
次に、ＯＰＣ工程において、半導体レーザの光出力パワーを可変して、使用ディスクの目標β値に対応する光出力パワーを求める（ステップ１０２）。さらに、トラッキングおよびフォーカスのオフセットをマトリクス的に変化させて情報を記録し、このときのＷＲＦレベルを測定する（ステップ１０３）。次に、トラッキングおよびフォーカスのオフセットを変化させたときに、ＷＲＦレベルが最小となる各オフセット値を求め、これを記録時の各オフセット値として記憶部９に格納する（ステップ１０４）。ここまでの動作が完了すると、ＯＰＣ工程において、半導体レーザの光出力パワーを可変して、使用ディスクの目標β値に対応する光出力パワーを再度求めて（ステップ１０５）、トラッキングおよびフォーカスのオフセットの補正動作を終了するとともに、実際の記録動作に移行する。
【００３１】
なお、図５、図９は、ＷＲＦレベルとトラッキングオフセットおよびフォーカスオフセットとの関係を示し、図６は、記録トラッキングオフセットとＷＲＦおよびジッタの関係を示しているが、図６に示すように、ＷＲＦの最小値が記録信号のジッタ値のボトムとほぼ一致する。一方で、図５および図９に示すように、ＷＲＦレベルが最小であるときのフォーカスオフセットおよびトラッキングオフセットには、相互作用がある。したがって、この図におけるスライス位置によって、そのオフセット値が変化することがわかる。
【００３２】
そこで、フォーカスあるいはトラッキングの一方のオフセット値を調整し、ＷＲＦレベル最小に追い込んだあとに、もう一方のオフセット値を調整する方法では、最適なＷＲＦレベルの最小値を見出すことができない可能性がある。そのため、オフセットの調整方法としては、フォーカスおよびトラッキングの双方を調整するとともに、いわば、マトリクス的に、最適なＷＲＦレベルの最小値に追い込むような方法が望ましい。
【００３３】
また、記録時の最適なフォーカスオフセットおよびトラッキングオフセット値は、使用するディスクや記録速度により変化する。したがって、異なるディスクを使用して情報の記録を行う場合には、常に、図３の処理フローにしたがって、使用ディスクの記録時における最適なフォーカスおよびトラッキングオフセット値を決定する必要がある。さらに、使用する光ディスクが同一の種類であっても、記録速度が異なるときは、同様に、図３の処理フローにしたがって、使用ディスクの記録時における最適なフォーカスおよびトラッキングオフセット値を決定する必要がある。
【００３４】
図７および図８は、光ディスクに１６倍速で情報を記録した場合の３Ｔのジッタ値と記録フォーカスオフセット値、記録トラッキングオフセット値の関係を示したものであり、図中、三角の印は、自動調整機能によるフォーカスおよびトラッキングのオフセットを使用した場合のジッタ値であり、丸印は、本実施形態に係る記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法を用いた場合のジッタ値であるが、これらの図からも本実施形態における方法を用いた場合の方が、自動調整機能を用いた場合よりもジッタ値の改善（約２ｎｓ）が見られることがわかる。
【００３５】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本実施形態においては、光ディスクについては、特に限定しなかったが、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ等はもちろんのこと、これに限らず、他の形態の光ディスクであってもよい。
【００３６】
また、本実施形態においては、フォーカスオフセットおよびトラッキングオフセットを所定量ずつ相互に調整して最適値を決定するマトリクス方式の調整方法について説明したが、これに限らず、フォーカスオフセットあるいはトラッキングオフセットの一方で、ある程度調整した後、上記のマトリクス方式で最適値を決定するようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、ＷＲＦ信号のレベルを最小にするように、フォーカスオフセットおよびトラッキングオフセットを調整することにより、光ディスクの記録品質を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る光ディスク記録装置の構成図である。
【図２】ＲＦアンプ部の構成図ある。
【図３】本実施形態における処理フローである。
【図４】β値の概念を示す説明図である。
【図５】ＷＲＦレベルと記録時のフォーカスおよびトラッキングオフセットの関係を示すデータである。
【図６】記録時のトラッキングオフセットとＷＲＦレベルおよびジッタ値の関係を示すデータである。
【図７】記録時のフォーカスおよびトラッキングオフセットと３Ｔピットジッタの関係を示すデータである。
【図８】記録時のフォーカスおよびトラッキングオフセットと３Ｔランドジッタの関係を示すデータである。
【図９】ＷＲＦレベルと記録時のフォーカスおよびトラッキングオフセットの関係を示すデータである。
【符号の説明】
１・・・光ディスク、２・・・光ピックアップ、３・・・ＡＰＣ、４・・・ＲＦアンプ、５・・・サーボ回路、６・・・信号処理回路、７・・・ＣＰＵ、８・・・ドライバー、９・・・記憶部、２１・・・４分割フォトディテクタ、２２、２３・・・２分割フォトディテクタ、２４・・・ＷＲＦアンプ、２５、２７・・・演算器、２６・・・ＭＰＰアンプ、２８・・・ＦＥＯアンプ、２９・・・ＳＰＰアンプ、３０・・・増幅器、３１・・・ＰＰアンプ、３２、３３・・・加算器、３４、３５・・・スイッチ、
Claims (6)
- 半導体レーザにより光ディスクに情報を記録する光ディスク記録装置であって、
該光ディスクからの戻り光量を検出する光量検出手段と、
フォーカス方向のオフセット量を調整するフォーカスオフセット調整手段と、
トラッキング方向のオフセット量を調整するトラッキングオフセット調整手段と、
該光ディスクへの情報の記録時に、前記フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段により、各オフセット量を調整し、前記光量検出手段の光量が最小となるフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記憶する記憶手段とを有し、
該記憶手段に記憶されたフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記録時のオフセット値とすることを特徴とする光ディスク記録装置。 - 前記フォーカスオフセット調整手段における調整と前記トラッキングオフセット調整手段における調整の双方が実行されることを特徴とする請求項１に記載された光ディスク記録装置。
- 前記フォーカスオフセット調整手段における調整と前記トラッキングオフセット調整手段における調整とがマトリックス的に実行されることを特徴とする請求項１に記載された光ディスク記録装置。
- 前記フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段における調整を前記光ディスクへの情報の記録速度に応じて、適宜、実行し、前記記憶手段が該記録速度に対応したフォーカスオフセット値およびトラッキングオフセット値を記憶することを特徴とする請求項１に記載された光ディスク記録装置。
- 前記フォーカスオフセット調整手段およびトラッキングオフセット調整手段における調整を使用する光ディスク毎に実行することを特徴とする請求項１に記載された光ディスク記録装置。
- 光ディスクへの情報の記録時に、フォーカス方向のオフセット量およびトラッキング方向のオフセット量を光ディスクからの戻り光量が最小になるように調整するステップと、
該光ディスクからの戻り光量が最小となるフォーカスオフセット量およびトラッキングオフセット量を記録時のオフセット値として記憶するステップとを有することを特徴とする光ディスク記録装置における記録時のフォーカス／トラッキングオフセットの補正方法。
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