JP2005092950A

JP2005092950A - 記録パワーの制御方法及び光ディスク装置

Info

Publication number: JP2005092950A
Application number: JP2003322661A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tokumaru; 真一徳丸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-09-16
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】光ディスクにそりがあるなどのように、光ディスクが理想的に形成されていない場合であっても、光ディスクへ照射されるレーザ光の強度を最適化して、光ディスク上へのピットの形成を適正なものとし、読み取りエラーの発生を抑制することが可能な記録パワーの制御方法及び光ディスク装置を提供する。
【解決手段】光ディスクの回転速度を内周側から外周側に向かって段階的に大きくして情報の記録を行う光ディスクの記録方法において、前記光ディスクの回転速度を切り替える際に記録動作を一旦停止してこの時点でのβ値を測定し、測定されたβ値と目標β値とを比較してβ値を補正し、β値の補正に対応してレーザ光の記録パワーを調整して情報の記録を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は光ピックアップにより光ディスクへ情報を記録あるいは、光ディスクの情報を再生する記録パワーの制御方法及び光ディスク装置に関する。

光ディスク装置は、光ディスクに対してレーザ光を照射することにより、情報の記録または再生を行うものであるため、情報の記録再生が正確になされるためには、光ディスクに照射されるレーザ光の強度を安定化して、光ディスク上に形成されるピットの深さを一定に保つことが必要となる。

ゾーンＣＬＶによる記録を行う場合には、光ディスクの回転速度は、光ディスクの内周側に書き込みを行うときと外周側に書き込みを行うときとでは異なっており、通常内周側から外周側に移行するに伴って、いくつかの段階に分けて回転速度を速くして書き込みを行っている。従って、ピットの深さを一定に保つためには、光ディスクの回転速度の変化に対応して、照射されるレーザ光の強度を適宜変えることが必要となる。

図５に、ＣＤ−Ｒを媒体としたゾーンＣＬＶによる記録において、レーザ光強度を調整する従来の方法を示す。

この記録方法においては、光ディスクの回転速度は内周側から外周側へ、８ｘ、１２ｘ、１６ｘという３つの回転速度、すなわち記録速度を持ち、各記録速度において最適なレーザ光強度が設定される。光ディスク上に形成されるピットの深さに関連する数値であるβ値と、照射されるレーザ光強度、すなわち記録パワーとは、ＯＰＣ（ＯｐｔｉｍｕｍＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）の手法によって、一定の関係式に基づいて定められる。

最適な記録パワーは、β値を、β（Ｐ）＝ａＰ²＋ｂＰ＋ｃのように、記録パワーの２次の関数で表現し、β値が目標β値であるｔβとなるときの記録パワーを最適記録パワーＰＩとして、ｔβ＝ａＰＩ²＋ｂＰＩ＋ｃを満たす解である、
ＰＩ＝（−２ｂ±√（ｂ²−４ａ（ｃ−ｔβ））／２ａ
として求められる。

図５は、上述した３つの記録速度で光ディスクが回転する各ゾーン（ゾーン１、ゾーン２、ゾーン３）において、レーザ光の記録パワーを調整する手段を示している。ここでは、記録速度を８ｘとして記録されるゾーンをゾーン１とし、記録速度を１２ｘとして記録されるゾーンをゾーン２とし、記録速度を１６ｘとして記録されるゾーンをゾーン３としている。

光ディスクが装着される（Ｓ１１）と、記録速度が８ｘの場合についてＯＰＣが実施され（Ｓ１２）、各記録速度に対応する記録パワーが算出される（Ｓ１３）。この記録パワーの算出は、記録速度が８ｘのときの最適記録パワーをもとにして、これに所定の係数をかけることによって求められる。

ゾーン１における記録では、記録速度が８ｘのときの記録パワーが設定されて（Ｓ１４）記録が開始され（Ｓ１５）、ゾーン１の最外周点において記録が終了する（Ｓ１６）。次に、ゾーン２における記録では、記録速度が１２ｘのときの記録パワーが設定されて（Ｓ１７）記録が開始され（Ｓ１８）、ゾーン２の最外周点において記録が終了する（Ｓ１９）。ゾーン２での記録パワーは、記録速度が８ｘのときの記録パワーに対して、記録速
度が速くなったことに対応するために必要な係数Ｐ１２をかけたものである。最後に、ゾーン３における記録では、記録速度が１６ｘのときの記録パワーが設定されて（Ｓ２０）記録が開始され（Ｓ２１）、ゾーン３の最外周点において記録が終了する（Ｓ２２）。このときの記録パワーは、記録速度が８ｘのときの記録パワーに対して、記録速度がさらに速くなったことに対応するために必要な係数Ｐ１６をかけたものである。

光ディスクがそり等のない理想的なものであれば、上述した方法によって記録パワーを調整して理想的な記録状態を保つことは可能である。しかし、実際に製造される光ディスクには外周側にそりのあるものが多く、このようなそりがある部分では光ディスクに照射されるレーザ光の焦点があわなくなるフォーカスずれを生じ、光ディスク上に十分な深さを持つピットを形成することができない。

図６（ａ）に、外周側にそりのある光ディスクの読み取りエラーの一例を示す。図６（ａ）は、光ディスクの内周側から外周側に向かって、記録速度が８ｘ、１２ｘ、１６ｘと順次速くなるときの、読み取りエラーレートの状況を示したものであり、光ディスクの外周側で読み取りエラーレートが著しく増加している。

図６（ｂ）は、横軸を図６（ａ）と同様として、β値の測定結果をプロットしたものである。目標β値に対して、測定されたβ値は、外周側にいくほど低下し、特に外周端付近では著しく低下している。図６（ａ）と図６（ｂ）から、光ディスク外周側での読み取りエラーレートの増加は、光ディスクの外周側にそりがあるため、β値の最適化ができずに光ディスク上に十分な深さを持つピットを形成することができないことに起因していることがわかる。

β値の最適化に関する技術としては、現実のβ値と最適β値とを比較して、その差が許容範囲を超えるときは、最適β値に基づいてレーザ光の書き込み出力を決定して、レーザ光の書き込み出力を適正値に設定する技術が、（特許文献１）に記載されている。
特開２００２−１５０５５８号公報

しかし、（特許文献１）に記載されているものは、記録速度の異なる複数のゾーンを光ディスク上に形成して記録するゾーンＣＬＶにおいて、記録パワーを適正値に設定するものではないため、ゾーンＣＬＶによる情報記録において（特許文献１）の手法を適用することはできない。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、光ディスクにそりがあるなどのように、光ディスクが理想的に形成されていない場合であっても、光ディスクへ照射されるレーザ光の強度を最適化して、光ディスク上へのピットの形成を適正なものとし、読み取りエラーの発生を抑制することが可能な記録パワーの制御方法及び光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、光ディスクの回転速度を内周側から外周側に向かって段階的に大きくして情報の記録を行う記録パワーの制御方法において、前記光ディスクの回転速度を切り替える際に記録動作を一旦停止してこの時点でのβ値を測定し、測定されたβ値と目標β値とを比較してβ値を補正し、β値の補正に対応してレーザ光の記録パワーを調整して情報の記録を行うことを特徴とする記録パワーの制御方法である。

本発明によると、光ディスクの回転速度に対応して記録パワーを変えるばかりでなく、現実のβ値を測定し、この測定されたβ値に基づいて記録パワーを補正しているため、情報の記録がなされる媒体の状況、例えば光ディスクのそりがあるなどのように、光ディスクが理想的に形成されていない場合に対しても記録パワーを調整することができ、光ディスク上へのピットの形成を適正なものとし、読み取りエラーの発生を抑制することが可能な記録パワーの制御方法を実現することができる。

本発明の記録パワー制御方法によると、情報の記録がなされる媒体の状況、例えば光ディスクのそりがあるなどのように、光ディスクが理想的に形成されていない場合に対しても記録パワーを調整することができ、光ディスク上へのピットの形成を適正なものとし、読み取りエラーの発生を抑制することが可能な記録パワーの制御方法及び光ディスク装置を実現することができる。

本発明の請求項１記載の発明は、光ディスクの回転速度を内周側から外周側に向かって段階的に大きくして情報の記録を行う記録パワーの制御方法において、前記光ディスクの回転速度を切り替える際に記録動作を一旦停止してこの時点でのβ値を測定し、測定されたβ値と目標β値とを比較してβ値を補正し、β値の補正に対応してレーザ光の記録パワーを調整して情報の記録を行うことを特徴とする記録パワーの制御方法である。

本発明によれば、光ディスクの回転速度に対応して記録パワーを変えるばかりでなく、現実のβ値を測定し、この測定されたβ値に基づいて記録パワーを補正しているため、情報の記録がなされる媒体の状況、例えば光ディスクのそりがあるなどのように、光ディスクが理想的に形成されていない場合に対しても記録パワーを調整することができ、光ディスク上へのピットの形成を適正なものとし、読み取りエラーの発生を抑制することが可能な記録パワーの制御方法を実現することができる。

本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の記録パワーの制御方法において、測定されたβ値が目標β値に対して小さいときには記録パワーを増加させる処理を行い、測定されたβ値が目標β値と等しいときは記録パワーを補正しない処理を行い、測定されたβ値が目標β値に対して大きいときには記録パワーを減少させる処理を行うことによってなされることを特徴とする。

本発明によれば、測定されたβ値と目標β値との大小に基づいて記録パワーの補正を行うため、光ディスクの全域に亘ってβ値を目標β値に近づけることができ、記録品質を高めることができる。

本発明の請求項３記載の発明は、光ディスクの回転速度を内周側から外周側に向かって段階的に大きくして情報の記録を行う光ディスク装置において、前記光ディスクの回転速度を切り替える際に記録動作を一旦停止してこの時点でのβ値を測定する手段と、目標β値を記憶する手段と、測定されたβ値と目標β値とを比較してβ値を補正し、β値の補正に対応してレーザ光の記録パワーを調整する手段を有することを特徴とする光ディスク装置である。

本発明によれば、光ディスクの回転速度に対応して記録パワーを変えるばかりでなく、現実のβ値を測定し、この測定されたβ値に基づいて記録パワーを補正しているため、情報の記録がなされる媒体の状況、例えば光ディスクのそりがあるなどのように、光ディスクが理想的に形成されていない場合に対しても記録パワーを調整することができ、光ディスク上へのピットの形成を適正なものとし、読み取りエラーの発生を抑制することが可能
な光ディスク装置を実現することができる。

本発明の請求項４記載の発明は、請求項３記載の光ディスク装置において、前記記録パワーを調整する手段は、測定されたβ値が目標β値に対して小さいときには記録パワーを増加させる処理を行い、測定されたβ値が目標β値と等しいときは記録パワーを補正しない処理を行い、測定されたβ値が目標β値に対して大きいときには記録パワーを減少させる処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、測定されたβ値と目標β値との大小に基づいて記録パワーの補正を行うため、光ディスクの全域に亘ってβ値を目標β値に近づけることができ、記録品質を高めることが可能な光ディスク装置を実現することができる。

図１は本発明の実施の形態における光ディスク装置の構成を示している。

図１において、１はデータが記録される光ディスクであり、スピンドルモータ駆動回路６よりスピンドルモータ４へ電流が供給されて駆動する。２はデータの記録、再生を行うピックアップ、３はピックアップ２内にアクチュエータにて保持されているレーザ集光用の対物レンズであり、アクチュエータ駆動回路５により光ディスク１の上下方向、半径方向に駆動される。

ピックアップ２にはレーザ駆動回路１２より電流が供給され、所定のパワーでレーザを光ディスク１へ出射する。光ディスク１からの反射光はピックアップ２で受け、光検出器８で電気信号に変換されてサーボエラー信号が検出される。サーボエラー信号はサーボプロセッサ７のフィードバック信号として使用され、アクチュエータ駆動回路５、スピンドルモータ回路６が制御される。

レーザ駆動回路１２にはＤ／Ａ変換器１３よりレーザの駆動電流を決定するためレーザパワー決定電圧が入力される。１４は論理判断や演算を行うためのＣＰＵである。１５はメモリであり、制御のために必要な記憶領域の他、各種の記録制御、再生制御に必要な記憶領域として使用される。

光ディスク１への記録時においては、光ディスク１へ出射されるレーザはパワー制御用モニタ９で電圧変換され、レーザパワーに応じた電圧がサンプリング手段１０を通じ比較器１１へ入力される。

一方、最適記録レーザパワーに応じた制御値がメモリ１５に保存されており、ＣＰＵ１４によって制御値がメモリ１５より取得されＤ／Ａ変換器１３により比較器１１へ入力される。比較器１１はサンプリング手段１０より入力される電圧値と、Ｄ／Ａ変換器１３により入力される電圧値を比較する。ＣＰＵ１４はその比較結果をもとに、サンプリング手段１０から比較器１１へ入力される電圧値が、Ｄ／Ａ変換器１３から比較器１１へ入力される電圧値になるようレーザ駆動回路１２を制御する。

図２に、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置において、β値を最適値に設定する方法を模式的に示す。

この光ディスクの回転速度は内周側から外周側へ、８ｘ、１２ｘ、１６ｘという３つの回転速度、すなわち記録速度を持ち、それぞれの記録速度を持つ領域を内周側から順に、ゾーン１、ゾーン２、ゾーン３としている。ゾーン１での記録が終了する時点で記録速度を切り替えるために記録を一旦停止し、再生動作を行ってその時点でのβ値を測定する。この測定されたβ値とあらかじめ定められた目標β値とを比較し、測定されたβ値が目標
β値より小さいときには、β値を目標β値に設定する補正を行った後、記録速度を１２ｘとしてゾーン２における記録を開始する。

同様に、ゾーン２での記録が終了する時点で記録を一旦停止し、再生動作を行ってその時点でのβ値を測定する。この測定されたβ値とあらかじめ定められた目標β値とを比較し、測定されたβ値が目標β値より小さいときには、β値を目標β値に設定する補正を行った後、記録速度を１６ｘとしてゾーン３における記録を開始する。

上述した測定されたβ値と目標β値との比較は、図１に示す比較器１１によって行われる。すなわち、パワー制御用モニタ９によって得られたβ値がサンプリング手段１０を介して比較器１１に送られるとともに、メモリ１５に記憶されている目標β値がＣＰＵ１４を介して比較器１１に送られることにより、測定されたβ値と目標β値とが比較される。

図３に、記録速度が１２ｘであるゾーン２での記録を開始する際のβ値の補正方法を示す。

この補正方法は、測定されたβ値が目標β値に対して小さいときには記録パワーを増加させる処理を行い、測定されたβ値が目標β値と等しいときは記録パワーを補正しない処理を行い、測定されたβ値が目標β値に対して大きいときには記録パワーを減少させる処理を行うものである。

ゾーン１での記録が終了すると、ゾーン１での記録が終了する直前の位置でのβ値を測定し（Ｓ１）、目標β値であるｔβとの大小比較を行う（Ｓ２）。測定β＜ｔβ−αの条件を満たすときは、記録速度が８ｘであるゾーン１での記録パワーにパワー不足分を加え、これに係数Ｐ１２をかけたものを、記録速度が１２ｘであるゾーン２での記録パワーとする（Ｓ３）。この処理は、測定されたβ値が目標β値に対して一定量以下であるときにはレーザ光のパワー不足と判断して記録パワーを増加させる処理である。なお、上記の不等式におけるαは、β値に関する閾値について、測定ばらつきを考慮したマージンであり、このマージンを考慮せずにα＝０とすることも可能である。

β＜ｔβ−αの条件を満たさないときには、ｔβ−α≦測定β≦ｔβ＋αの条件を満たすかの判断を行い（Ｓ４）、この条件を満たすときには、記録速度が８ｘであるゾーン１での記録パワーに係数Ｐ１２をかけたものを、記録速度が１２ｘであるゾーン２での記録パワーとする（Ｓ５）。この処理は、測定されたβ値が目標β値に対して一定量の範囲内にあるときは、レーザ光のパワーが適正と判断して記録パワーに対して補正を加えないとする処理である。

ｔβ−α≦測定β≦ｔβ＋αの条件を満たさない場合には、測定β＞ｔβ＋αの条件を満たすかの判断を行い（Ｓ６）、この条件を満たす場合には、記録速度が８ｘであるゾーン１での記録パワーからパワー過剰分を差し引き、これに係数Ｐ１２をかけたものを、記録速度が１２ｘであるゾーン２での記録パワーとする（Ｓ７）。この処理は、測定されたβ値が目標β値に対して一定量以上であるときにはレーザ光のパワーが過剰と判断して記録パワーを減少させる処理である。

以上のいずれかの処理によって、記録速度が１２ｘであるゾーン２での記録パワーが設定される（Ｓ８）と、ゾーン２での記録が開始される（Ｓ９）。

上述した記録パワーの設定は、記録速度が１６ｘであるゾーン３での記録を開始する際においても、記録速度が１２ｘであるゾーン２での記録パワーに基づいて同様の方法で行うことができる。

図４に、上記の方法でβ値を補正して記録パワーを最適化したときの読み取りエラーレート、β値、記録パワーを示す。

図４（ａ）は、読み取りエラーレートを示したものであり、光ディスクの内周側ばかりでなく、外周側においても読み取りエラーレートが減少している。また、図４（ｂ）はβ値を示したものであり、補正によって光ディスクの全域に亘ってβ値がほぼ一定の値をとるように改善されている。また、図４（ｃ）は、β値の補正に対応して、各ゾーンにおける記録パワーを変化させている様子を示したものである。

以上のことから、β値の補正に対応して、各ゾーンにおける記録パワーを変化させることにより、外周側にそりのある光ディスクであっても、読み取りエラーレートを著しく減少させることができ、記録品質を向上することができる。

本発明は光ピックアップにより光ディスクへ情報を記録あるいは、光ディスクの情報を再生する光ディスク装置として利用することができ、光ディスク上へのピットの形成を適正なものとして、読み取りエラーの発生を抑制することが可能である。

本発明の実施の形態における光ディスク装置の構成を示す図本発明の実施の形態に係る光ディスク装置において、β値を最適値に設定する方法を模式的に示す図記録速度が１２ｘであるゾーン２での記録を開始する際のβ値の補正方法を示す図 β値を補正して記録パワーを最適化した結果を示す図ゾーンＣＬＶによる記録において、レーザ光強度を調整する従来の方法を示す図（ａ）光ディスクの読み取りエラーの一例を示す図（ｂ）β値の測定結果をプロットした図

符号の説明

１光ディスク
２ピックアップ
３対物レンズ、
４スピンドルモータ
５アクチュエータ駆動回路
６スピンドルモータ駆動回路
７サーボプロセッサ
８光検出器
９パワー制御用モニタ
１０サンプリング手段
１１比較器
１２レーザ駆動回路
１３Ｄ／Ａ変換器
１４ＣＰＵ
１５メモリ

Claims

光ディスクの回転速度を内周側から外周側に向かって段階的に大きくして情報の記録を行う光ディスクの記録方法において、前記光ディスクの回転速度を切り替える際に記録動作を一旦停止してこの時点でのβ値を測定し、測定されたβ値と目標β値とを比較してβ値を補正し、β値の補正に対応してレーザ光の記録パワーを調整して情報の記録を行うことを特徴とする記録パワーの制御方法。
前記記録パワーの調整は、測定されたβ値が目標β値に対して小さいときには記録パワーを増加させる処理を行い、測定されたβ値が目標β値と等しいときは記録パワーを補正しない処理を行い、測定されたβ値が目標β値に対して大きいときには記録パワーを減少させる処理を行うことによってなされることを特徴とする請求項１記載の記録パワーの制御方法。
光ディスクの回転速度を内周側から外周側に向かって段階的に大きくして情報の記録を行う光ディスク装置において、前記光ディスクの回転速度を切り替える際に記録動作を一旦停止してこの時点でのβ値を測定する手段と、目標β値を記憶する手段と、測定されたβ値と目標β値とを比較してβ値を補正し、β値の補正に対応してレーザ光の記録パワーを調整する手段を有することを特徴とする光ディスク装置。
前記記録パワーを調整する手段は、測定されたβ値が目標β値に対して小さいときには記録パワーを増加させる処理を行い、測定されたβ値が目標β値と等しいときは記録パワーを補正しない処理を行い、測定されたβ値が目標β値に対して大きいときには記録パワーを減少させる処理を行うことを特徴とする請求項３記載の光ディスク装置。