JP2005317201A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスク装置において、記録パワー最適化（ＯＰＣ）の際の基準変調度を設定する。
【解決手段】記録パワーを種々変化させて光ディスク１００のテストエリア（ＰＣＡ）にテストデータを記録し、信号処理部１６で再生する。制御部１４は、再生信号から各記録パワーにおける再生ＲＦ信号の変調度を算出し、記録パワーに対する変調度の傾き及び傾きの変化率を算出する。傾きの変化率が所定値以下となる範囲は熱波形歪みの生じた範囲と判定し、熱波形歪みの生じていない範囲から基準変調度を選択し、この基準変調度が得られる記録パワーを最適記録パワーとしてデータを記録する。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスク装置、特に記録パワーの最適化に関する。

従来より、ＣＤ−Ｒ等の記録可能な光ディスク装置ではＯＰＣ（Optimum Power Control）と称される記録パワーの最適化処理が実行されている。このＯＰＣでは、記録パワーを複数フレームにおいて複数段、例えば１５フレームにおいて１５段階に変化させて所定のテストエリアにテストデータを記録し、各テストデータを再生してその信号品質を評価する。再生信号の品質としては、通常β値が用いられる。β値とは、再生ＲＦ信号のエンベロープのピーク電圧（Ａ）とボトム電圧（Ｂ）からβ＝（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ）により算出されるパラメータであり、この値が所定範囲（例えば０．０４〜０．０５）の場合に最適とされる。そして、所望のβ値（基準β値）が得られる記録パワーを最適記録パワーとして選択し、以後はこの最適記録パワーでデータを記録する。

なお、下記の特許文献には、所望のβ値を下回るβ値と、所望の β値を上回るβ値を求め、これら２つのβ値の演算により所望のβ値が得られる記録パワーの仮想パワー段を求め、この仮想段に最も近いパワー段を最適記録パワーに設定することが記載されている。

特開平７−８５４９４号公報

しかしながら、記録に用いられる光ディスクは種々存在するため、基準となるβ値も種々存在し得る。予め用意されたデフォルトのβ値（例えばβ＝０．０４）を用いて最適記録パワーを選択することも可能であるが、当然ながら必ずしも最適な記録品質が得られるとは限らず、場合によっては本来の最適β値よりも高めのβ値を基準として記録パワーを設定してしまうため、ＲＦ信号が熱波形歪みを生じて再生不能となるおそれもある。

なお、光ディスクには固有のディスクＩＤが予め記録されており、予め光ディスク装置側のテーブルにディスクＩＤ毎に基準β値を算出し記憶させておくことも可能であるが、処理が煩雑となる。また、基準β値を記憶していない光ディスクが挿入された場合には対応できない。β値ではなく変調度を用いて記録パワーを最適化する場合も同様である。

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光ディスク毎に最適な記録パワーを設定してデータを高品質で記録できる装置を提供することにある。

本発明は、記録パワーを変化させて光ディスクにテストデータを記録し、該テストデータの再生信号の変調度が基準変調度となる記録パワーを最適記録パワーとしてデータを記録する光ディスク装置であって、デフォルトの変調度を記憶する手段と、前記記録パワーを変化させたときの各記録パワーにおける変調度を記憶する手段と、前記記録パワー毎の変調度の変化率が所定のしきい値以上となる範囲に前記デフォルトの変調度が含まれるか否かを判定し、前記デフォルトの変調度が前記範囲内に含まれる場合には前記デフォルトの変調度を前記基準変調度に設定し、前記デフォルトの変調度が前記範囲内に含まれない場合には前記範囲内に含まれるように新たな基準変調度を設定する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、記録パワーを変化させて光ディスクにテストデータを記録し、該テストデータの再生信号の変調度が基準変調度となる記録パワーを最適記録パワーとしてデータを記録する光ディスク装置であって、デフォルトの変調度を記憶する手段と、前記記録パワーを変化させたときの各記録パワーにおける変調度を記憶する手段と、前記記録パワー毎の変調度の傾き変化率が所定のしきい値以上となる範囲に前記デフォルトの変調度が含まれるか否かを判定し、前記デフォルトの変調度が前記範囲内に含まれる場合には前記デフォルトの変調度を前記基準変調度に設定し、前記デフォルトの変調度が前記範囲内に含まれない場合には前記範囲内に含まれるように新たな基準変調度を設定する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、記録パワーを変化させて光ディスクにテストデータを記録し、該テストデータの再生信号の変調度が基準変調度となる記録パワーを最適記録パワーとしてデータを記録する光ディスク装置であって、デフォルトの変調度を記憶する手段と、前記記録パワーを変化させたときの各記録パワーにおける変調度を記憶する手段と、前記記録パワー毎の変調度の変化率が所定のしきい値以上となる範囲の上限変調度を算出し、前記上限変調度と前記デフォルトの変調度とに基づいて前記上限変調度と前記デフォルトの変調度との間にある新たな基準変調度を設定する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、記録パワーを変化させて光ディスクにテストデータを記録し、該テストデータの再生信号の変調度が基準変調度となる記録パワーを最適記録パワーとしてデータを記録する光ディスク装置であって、デフォルトの変調度を記憶する手段と、前記記録パワーを変化させたときの各記録パワーにおける変調度を記憶する手段と、前記記録パワー毎の変調度の傾き変化率が所定のしきい値以上となる範囲の上限変調度を算出し、前記上限変調度と前記デフォルトの変調度とに基づいて前記上限変調度と前記デフォルトの変調度との間にある新たな基準変調度を設定する制御手段とを有することを特徴とする。

本発明では、予めその光ディスクの最適な基準値を検出してディスクＩＤ等に記録しておく必要がなく、かつ、任意の光ディスクに対して最適記録パワーを設定できる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。

図１には、本実施形態に係る光ディスク装置の要部構成図が示されている。光ディスク装置は、光ピックアップ部１２、制御部１４及び信号処理部１６を含んで構成される。

光ピックアップ部１２は、スピンドルモータ１０で回転駆動される光ディスク１００にレーザ光を照射して記録及び再生を行う。記録用の駆動信号は制御部１４から供給され、光ディスク１００に３Ｔ〜１１Ｔのピットを形成することでデータを記録する。また、再生パワーのレーザ光を照射してその反射光から得られる再生ＲＦ信号を信号処理部１６に出力する。

信号処理部１６は、入力したＲＦ信号を復調し再生データとして出力する。復調は、フィルタによりノイズを除去した後、イコライザ及びＰＬＬ回路でクロックを生成して行われる。また、信号処理部１６は、反射光からトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を抽出し、光ピックアップ部１２にサーボ信号を出力する。

制御部１４は、記録信号に基づいて光ピックアップ部１２内のＬＤ（レーザダイオード）を駆動するための駆動信号を生成するとともに、実際のデータ記録に先立って記録パワーの最適化（ＯＰＣ）を実行する。ＯＰＣは、上述したように記録パワーを例えば１５フレームにおいて１５段階に変化させて所定のテストエリアにテストデータを記録し、各テストデータを再生してそのβ値を検出することで行われる。各記録パワー毎のβ値を算出した後、制御部１４は記録パワーの関数としてβ値を順次記憶し、基準β値が得られる記録パワーを最適記録パワーとして選択する。従来においては、制御部１４は基準β値としてデフォルト値（例えば０．０４）を用いているが、本実施形態では基準β値を光ディスク１００に応じて動的に設定する。

なお、最適記録パワーを選択してデータを記録する際には、制御部１４はさらにＲＯＰＣ（Running Optimum Power Control）により記録パワーを制御することもできる。ここで、ＲＯＰＣとは、ＯＰＣ時とデータ記録時とのピットの反射光強度を比較し、反射光強度を一定に維持するように最適記録パワーを随時補正していくものである。

図２には、制御部１４の構成ブロック図が示されている。制御部１４は、具体的にはＤＳＰ等で構成され、機能ブロックとして記録信号生成部１４ａ、ＬＤ（レーザダイオード）駆動信号生成部１４ｂ、β値算出部１４ｃ、記憶部１４ｄ及び演算部１４ｅを有する。

記録信号生成部１４ａは、記録信号をＥＦＭ変調し光ディスク１００の記録速度に応じた転送レートでシリアル記録信号を出力する。なお、シリアル記録信号は、所定の記録ストラテジに応じて補正した上で出力することが好適である。記録ストラテジには大別して記録パルスのレベルを制御する方法と、記録パルス長を制御する方法があり、それぞれ記録パルスの初期においてパルス（ブーストパルス）を付加することで記録レーザパワーを増大させる方法、及び記録すべきピット長ｎＴに対して（ｎ−θ）Ｔ＋ΔＴ（但し、ｎ＝３〜１１、θは定数）と記録パルス長を調整する方法である。このように記録パルスのレベルやパルス長を制御することで、ピット長を所望の長さに形成でき、記録信号のジッタ等を向上させることができる。ブーストパルスは一般に記録パルスのレベル（記録パワー）に対して一定の比率のレベルで印加される。

そして、ＯＰＣ時には、記憶部１４ｄに予めテーブル形式で記憶されている１５段階の記録パワーのパルスを出力し、ＬＤ駆動信号生成部１４ｂを介して光ピックアップ部１２のＬＤを駆動する。

β値算出部１４ｃは、ＯＰＣ時時において１５段階の記録パワーでそれぞれ記憶されたテストデータのＲＦ信号エンベロープからβ＝（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ）により算出する。但し、Ａはピーク電圧、Ｂはボトム電圧である。算出されたβ値は順次記憶部１４ｄに供給される。

記憶部１４ｄは、デフォルトの基準β値（例えば０．０４）を記憶するとともに、β値算出部１４ｃで算出されたβ値をそのときの記録パワーに対応付けて順次記憶する。

演算部１４ｅは、記憶部１４ｄに記憶された各記録パワー毎のβ値に基づいて最適記録パワーを選択する。具体的には、β値の変化率を算出し、その変化率の大小に基づいて光ディスク１００の基準β値を算出する。すなわち、記憶部１４ｄには上述したようにデフォルトのβ値が記憶されているが、演算部１４ｅはこのデフォルトβ値をそのまま用いるのではなく、記録パワーに対するβ値の変化率からデフォルトのβ値が適当か否かを判定し、適当である場合のみデフォルトの β値を基準β値とし、適当でない場合にはこのデフォルトのβ値とは独立に最適記録パワーを設定するための基準β値とする。そして、この基準β値が得られる記録パワーを最適記録パワーとして記録信号生成部１４ａに供給する。

図３には、ＯＰＣにおける制御部１４の処理フローチャートが示されている。まず、１５段階の記録パワーで光ディスク１００の所定エリア（ＰＣＡ）にテストデータを記録する（Ｓ１０１）。このときのパワーをＰｗ１、Ｐｗ２、・・・、Ｐｗ１５とする。そして、各記録パワーで記録されたテストデータを順次再生し、そのβ値を算出する（Ｓ１０２）。各記録パワーに対するβ値をそれぞれβ１、β２、・・・、β１５とする。

次に、制御部１４は、記憶部１４ｄに記憶されたβ１〜β１５の傾き変化率Ｍを算出する（Ｓ１０３）。ここで、傾きは、記録パワーに対するβの変化率であり、傾き変化率は、記録パワーに対するβの傾きの変化率である。傾きＫは、隣接する２つのβ値の差分を記録パワーの差分で除算して得ることができ、例えば傾きＫ２＝（β２−β１）／（Ｐｗ２−Ｐｗ１）で算出される。傾き変化率Ｍは、隣接する２つの傾きの除算で得ることができ、例えば傾き変化率Ｍ３＝Ｋ３／Ｋ２で算出される。

表１には、以上のようにして算出され、記憶部１４ｄに記憶される変化率Ｋ及び傾き変化率が示されている。

表１において、熱波形歪みを生じていない記録パワーの範囲では、図５に示されるようにβはほぼリニアに変化するから、この範囲では傾きの変化率Ｍはほぼ１に等しくなる。一方、熱波形歪みを生じている記録パワーの範囲では、記録パワー変化に対するβ値の傾き、すなわちβの変化率は小さくなり、Ｋi＞Ｋi+1となるから、傾きの変化率Ｍｉ＋１＝Ｋi+1／Ｋiは１より小さくなる。

したがって、制御部１４は、この傾きの変化率Ｍの大小から、熱波形歪みを生じていないβ値の範囲を判断できる（Ｓ１０４）。具体的には、傾きの変化率が１より小さい所定のしきい値Ｍｔｈ以下であるか否かを判定し、Ｍ＞Ｍｔｈである場合には熱波形歪みを生じていないと判定できる。一例として、図４に示されるように、Ｍ９＝Ｋ９／Ｋ８がほぼ１に等しく、Ｍ１０＝Ｋ１０／Ｋ９が１より小さいＭｔｈ以下となった場合には、β１〜β８の範囲が熱波形歪みを生じていない範囲と判定できる。

熱波形歪みを生じていないβ値の範囲を判定した後、制御部１４は次に記憶部１４ｄに記憶されているデフォルトのβ値が熱波形歪みを生じない範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ１０５）。そして、デフォルトβ値がこの範囲内にある場合には、デフォルトのβ値をそのまま用いても問題ないと判定し、制御部１４はこのデフォルトのβ値を基準β値（最適β値）に設定する（Ｓ１０６）。

一方、デフォルトのβ値が当該範囲内にない場合、例えば当該範囲がβ１〜β８であり、デフォルトのβ値がβ８よりも大である場合には、このデフォルトのβ 値をそのまま用いると熱波形歪みを生じてしまうため、制御部１４は傾き変化率Ｍが所定のしきい値Ｍｔｈ以下となるβ値の１段階低いβ値を基準β値（最適β値）に設定する（Ｓ１０７）。図４の場合、傾き変化率Ｍがしきい値Ｍｔｈ以下となるβ値はβ９であり、これより１段階低いβ８を基準β値に設定する。

以上のようにして基準β値を設定した後、制御部１４は基準β値が得られる記録パワーを１５段から選択し、最適記録パワーに設定する（Ｓ１０８）。図４R>４の例ではβ８が得られるＰｗ８が最適記録パワーとなる。そして、設定された最適記録パワーでデータを記録する（Ｓ１０９）。

このように、本実施形態では、β値の傾きの変化率の大きさから熱波形歪みを生じない範囲を抽出し、この範囲内で基準β値を設定するので、任意の光ディスク１００に対して熱波形歪みを生じることなくデータを記録することができる。

なお、本実施形態において、デフォルトのβ値は記憶部１４ｄに記憶されているが、このデフォルトのβ値は予め固定値（例えば０．０４）を記憶しておけばよい。もちろん、デフォルトのβ値がない場合には、Ｓ１０５の処理ではデフォルトのβ値として０を用いて処理することもできる。

また、本実施形態では、デフォルトのβ値がβ値の変化率から抽出された熱波形歪みを生じない範囲内にあるか否かにより適当か否かを判定し、適当でない場合に熱波形歪みを生じない範囲内から基準β値を設定しているが、デフォルトのβ値とは無関係に、熱波形歪みを生じない範囲内から基準β値を設定することもできる。具体的には、Ｓ１０４で熱波形歪みを生じないβ値の範囲を抽出した後、直ちにＳ１０７の処理に移行すればよい。

また、本実施形態では、傾きの変化率Ｍを用いて熱波形歪みを生じない範囲を抽出し基準β値を設定しているが、傾きＫ、すなわちβ値の変化率から基準β値を設定することもできる。具体的には、傾きＫを所定値と比較し、所定値以下となったβ値より１段階低いβ値を基準値とすればよい。図４に即して説明すると、Ｋ９＞Ｋ１０であり、Ｋ１０が所定値以下である場合にはそのときのβ（β９）よりも１段低いβ８を基準値とする如くである。

また、本実施形態において、デフォルトのβ値が熱波形歪みを生じない範囲にある場合でも、デフォルトのβ値と当該範囲の上限β値との間のβ値（例えば中点のβ値）を基準β値に設定することも可能である。

また、本実施形態において、光ディスク１００のディスクＩＤに予め最適のβ値が記録されている場合には、このβ値を読み取ってデフォルトのβ値として記憶部１４ｄに記憶し、図３の処理を行うこともできる。この場合、通常はこのデフォルトのβ値がＳ１０６で基準β値に設定されると考えられるが、光ディスク１００の経年劣化などによりデフォルトのβ値が最適値からずれた場合には、Ｓ１０７でデフォルト値と異なるβ値が基準βに設定されることになる。

さらに、光ディスク１００のランドとグルーブにともにデータを記録する場合、ランドとグルーブでは最適記録パワーが異なるため、ランドとグルーブそれぞれに対して図３に示される処理を行い基準β値を設定することが好適である。

また、本実施形態ではＣＤ−Ｒを例にとり説明したが、ＣＤ−ＲＷ等の場合にはβ値ではなく変調度でＯＰＣを実行している。すなわち、記録パワーと変調度の関係から変調度が飽和し始めた辺りの記録パワーを最適パワーとしているが、飽和し始めた点を直接算出するのは困難であるため、変調度の変化率γを用いてγがある値となった記録パワーに係数を乗じて最適記録パワーを算出している。したがって、ＣＤ−ＲＷ等の場合には、上記の例においてβ値の変化率の代わりに変調度の変化率であるγあるいはγの変化率の大小に基づいて基準変調度を設定し、この基準変調度に基づいて最適記録パワーを設定すればよい。すなわち、図３の処理フローチャートから明らかなように、変調度を測定し、変調度の変化率γを算出し、デフォルトの変調度が波形歪みを起こさない範囲にあるか否かを判定し、デフォルトの変調度がこの範囲内にない場合にこの範囲内に含まれるように新たな基準変調度を設定し、新たに設定された基準変調度に基づいて最適記録パワーを設定する。上記の例では図２のβ値算出部１４ｃでβを算出しているが、変調度を用いる場合には信号レベルから変調度を算出して順次記憶部１４ｄに記憶すればよいことは明らかである。

実施形態の光ディスク装置の要部構成ブロック図である。 図１における制御部の構成ブロック図である。 実施形態の処理フローチャートである。 β値の傾きの変化を示すグラフ図である。 記録パワーとβ値との関係を示すグラフ図である。

符号の説明

１０ スピンドルモータ、１２ 光ピックアップ部、１４ 制御部、１６ 信号処理部、１００ 光ディスク。

Claims (4)

1. 記録パワーを変化させて光ディスクにテストデータを記録し、該テストデータの再生信号の変調度が基準変調度となる記録パワーを最適記録パワーとしてデータを記録する光ディスク装置であって、
   デフォルトの変調度を記憶する手段と、
   前記記録パワーを変化させたときの各記録パワーにおける変調度を記憶する手段と、
   前記記録パワー毎の変調度の変化率が所定のしきい値以上となる範囲に前記デフォルトの変調度が含まれるか否かを判定し、前記デフォルトの変調度が前記範囲内に含まれる場合には前記デフォルトの変調度を前記基準変調度に設定し、前記デフォルトの変調度が前記範囲内に含まれない場合には前記範囲内に含まれるように新たな基準変調度を設定する制御手段と、
   を有することを特徴とする光ディスク装置。
2. 記録パワーを変化させて光ディスクにテストデータを記録し、該テストデータの再生信号の変調度が基準変調度となる記録パワーを最適記録パワーとしてデータを記録する光ディスク装置であって、
   デフォルトの変調度を記憶する手段と、
   前記記録パワーを変化させたときの各記録パワーにおける変調度を記憶する手段と、
   前記記録パワー毎の変調度の傾き変化率が所定のしきい値以上となる範囲に前記デフォルトの変調度が含まれるか否かを判定し、前記デフォルトの変調度が前記範囲内に含まれる場合には前記デフォルトの変調度を前記基準変調度に設定し、前記デフォルトの変調度が前記範囲内に含まれない場合には前記範囲内に含まれるように新たな基準変調度を設定する制御手段と、
   を有することを特徴とする光ディスク装置。
3. 記録パワーを変化させて光ディスクにテストデータを記録し、該テストデータの再生信号の変調度が基準変調度となる記録パワーを最適記録パワーとしてデータを記録する光ディスク装置であって、
   デフォルトの変調度を記憶する手段と、
   前記記録パワーを変化させたときの各記録パワーにおける変調度を記憶する手段と、
   前記記録パワー毎の変調度の変化率が所定のしきい値以上となる範囲の上限変調度を算出し、前記上限変調度と前記デフォルトの変調度とに基づいて前記上限変調度と前記デフォルトの変調度との間にある新たな基準変調度を設定する制御手段と、
   を有することを特徴とする光ディスク装置。
4. 記録パワーを変化させて光ディスクにテストデータを記録し、該テストデータの再生信号の変調度が基準変調度となる記録パワーを最適記録パワーとしてデータを記録する光ディスク装置であって、
   デフォルトの変調度を記憶する手段と、
   前記記録パワーを変化させたときの各記録パワーにおける変調度を記憶する手段と、
   前記記録パワー毎の変調度の傾き変化率が所定のしきい値以上となる範囲の上限変調度を算出し、前記上限変調度と前記デフォルトの変調度とに基づいて前記上限変調度と前記デフォルトの変調度との間にある新たな基準変調度を設定する制御手段と、
   を有することを特徴とする光ディスク装置。

Images