JP2006040341A - 光ディスク装置および光ディスクの記録速度設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】デビエーションによるフォーカスエラー信号の乱れを短時間で検出し、ディスクの各半径位置における最適記録速度を設定する。
【解決手段】光ディスクをその使用可能とされる最高回転速度よりも低速度で回転させ、光ディスクから反射光を光ピックアップにて検出し、光ディスク上の領域ごとにフォーカスエラー信号を検出する。フォーカスエラー信号からディスク面の凹凸を要因とするデビエーション値を検出し、デビエーション値のレベルに応じて当該領域の最適記録速度を設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクに信号を記録する際の、記録速度を最適に設定する光ディスク装置および記録速度設定方法に関するものである。

光ディスクの記録時間短縮に対する市場要求に応えるため、高速記録化が進められている。ＤＶＤ−Ｒ等のディスクに対する高速記録は、光ディスクを複数のゾーンに分けて外周側ゾーンほど高速度とするＺＣＬＶ方式を採用しているものがある。

その一方で、高速化とともに粗悪ディスクによる記録品質劣化が散見されるようになり、特に、ディスクが高速回転になるほど外乱量が増加してサーボ外れを招く現象が生じている。これは、光ディスク記録面が完全な平面でなく、局部的に微細な凹凸形状を有するためで、これに対する対応が必要となっている。以下、このような光ディスク記録面の凹凸をデビエーションと呼び、これを要因とする信号変動をデビエーション信号と呼ぶ。

サーボ信号の乱れに関連する技術として、特許文献１には、ディスク装填時のサーボ信号の乱れを検出してＺＣＬＶの記録速度制御を行う場合に、ゾーン分割時間と各ゾーンごとのＣＬＶ速度の関係を決定することが開示される。

また、特許文献２には、記録中における面振れ等によるフォーカスエラー信号の漸次劣化への対応として、記録中のフォーカスエラー信号値に基づいて光ディスクの減速処理を行うことが開示される。

特開２００２−３７３４１９号公報 特開２００４−５８１７号公報

デビエーションによるフォーカスエラー信号の乱れは、光ディスクを一回転する度に振動として検出され、線速度に比例してその振幅が増加する特徴を持つ。従来、ディスク装填時の面振れチェックは、フォーカスエラー信号に閾値を設けて、異常検出時のトラブル防止の為、１倍速あるいは２倍速で実施していたが、この検出方法では、高倍速で顕著になるデビエーション信号を検出できない。

また、低倍速での面振れチェック・チルト検出後に、高倍速でデビエーション検出を行うと、二度の検出動作を行うことになり、光ディスク装置が記録可能となるまでの時間（以下、スピンアップタイム）が長くなるという課題がある。

本発明は、スピンアップタイムを長くすることなくデビエーション検出を行い、ディスクの各半径位置における最適記録速度を設定することのできる光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明による光ディスク装置は、光ディスクをその使用可能とされる最高回転速度よりも低速度で回転させる回転手段と、光ディスクから反射光を光ピックアップにて検出し、該光ディスク上の領域ごとにフォーカスエラー信号を検出する再生手段と、フォーカスエラー信号からディスク面の凹凸を要因とするデビエーション値を検出するデビエーション検出手段と、デビエーション値に応じて当該領域の最適記録速度を設定する記録速度設定手段とを備える。

ここに記録速度設定手段は、予め記憶手段に記憶しているデビエーション値に対する記録可能速度の関係を元に最適記録速度を設定する。

さらに記憶手段には、デビエーション検出時のディスク回転速度に応じたデビエーション値の閾値と、それに対する記録可能速度の関係が記憶されており、記録速度設定手段は、検出されたデビエーション値と該閾値とを比較することにより最適記録速度を設定する。

デビエーション検出手段は、フォーカスエラー信号を時間分割してサンプリングし、時間的に前後するサンプリング値の差分を求めることによりデビエーション値を検出する。

また光ディスク上の領域をディスク半径方向に区分し、各領域の半径値を光ピックアップを駆動するモータの移動ステップ数により求める。

本発明による光ディスクの記録速度設定方法は、光ディスクをその使用可能とされる最高回転速度よりも低速度で回転させ、光ディスクから反射光を光ピックアップにて検出し、光ディスク上の領域ごとにフォーカスエラー信号を検出し、フォーカスエラー信号からディスク面の凹凸を要因とするデビエーション値を検出し、デビエーション値に応じて当該領域の最適記録速度を設定する。

本発明により、短時間でディスク面のデビエーション検出を行い、ディスクの各半径位置における最適記録速度を設定することができる。

図１は、本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図である。本実施例では、２倍速での面振れ検出、あるいは、チルト調整と並行して、ディスクのデビエーション検出を実施し、スピンアップタイムを短縮するものである。その際のデビエーション検出は、従来から行われているフォーカスエラー信号の閾値判定とは異なるデビエーション検出を行い、低倍速でのデビエーション検出を実現する記録速度を制御する構成である。

図１の装置において、ピックアップ１０４からレーザー光を光ディスク１００に照射、集光し記録再生を行う。光ディスク１００はスピンドルモータ１０１で回転させる。ピックアップ１０４は、スレッドモータ１０８にて半径方向に移動させる。

ディスク１００からの反射光はピックアップ１０４の受光素子にて電気信号に変換し、アナログ信号処理回路２１１にて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等に分離処理する。フォーカスエラー信号は、デビエーション検出部１１３とサーボ信号処理部１０６とに送られる。

デビエーション検出部１１３では、フォーカスエラー信号からデビエーション信号を検出し、マイクロプロセッサ１０７へ送る。マイクロプロセッサ１０７は、デビエーション信号のレベルを、予め設定された閾値と比較することにより、記録可能速度を判定してメモリ１１４に最適記録速度情報として格納する。なおメモリ１１４には、デビエーション信号のレベルと記録可能速度との関係（閾値）が記憶されている。

その一方で、マイクロプロセッサ１０７は、前記デビエーション信号を検出したディスク上の位置（半径位置）を、スレッドモータ１０８の移動ステップ数から算出し、メモリ１１４に前記最適記録速度情報とともに格納する。

マイクロプロセッサ１０７は、デビエーション検出部１１３から入手するデビエーション信号と、スレッドモータ２０８の移動ステップ数からディスクのＺＣＬＶ各ゾーンの閾値を切り替えて、記録可能速度を判定して位置情報とともにメモリ１１４に格納する。

データ記録時は、記録しようとするトラックの半径位置毎に、メモリ１１４に格納された情報、すなわち、ディスク半径位置に対する最適記録速度情報を読み出す。読み出した記録速度情報に基づいて、スピンドル制御部１０３はスピンドルモータ１０１の回転速度を制御し、所定の速度にて記録を行う。ＺＣＬＶ記録を行う際は、メモリ１１４に格納されたＺＣＬＶ各ゾーン毎の情報を基に記録速度を設定する。

図６は、本発明による記録速度設定の概要を示す図である。光ピックアップをディスク内周から外周に移動させ、各半径位置でのデビエーション信号を検出する。検出したレベルが閾値を越える場合には、最高速度での記録は不可能と判断して、減速した最適な記録速度を設定するものである。

図２は、図１の光ディスク装置における、本発明による光ディスクの記録速度設定方法の一実施例を示すフローチャートである。本実施例においては、デビエーション検出から記録速度判断までの工程（ステップＳ２０２〜Ｓ２０８）を、ディスク判別工程（Ｓ２０１）とディスク外周側のチルト測定工程（Ｓ２０９）の間で行う。すなわち、デビエーション検出は、光ピックアップを光ディスク内周から外周に移動する際に、ディスクを例えば２倍速で回転しながら行う。

デビエーション検出開始（ステップＳ２０２）により、スレッドモータ１０８を所定ステップ数だけ駆動する（Ｓ２０３）。その位置にて、ディスクからデビエーション量を検出し、記録可能速度を判定しメモリ１１４に格納する（Ｓ２０４）。この工程の詳細は、図３にて後述する。さらにメモリ１１４に、ステップ数を記録する（Ｓ２０５）。この工程を、ディスク内周位置から外周位置まで所定間隔で繰り返す（Ｓ２０６）。ステップ数からディスクの半径位置を算出し（Ｓ２０７）、各半径位置での記録可能速度（最適記録速度）をメモリに登録する（Ｓ２０８）。この後、外周でのディスクチルト測定工程に移る（Ｓ２０９）。

本実施例により、スピンアップタイムを長くすることなくデビエーション検出を可能とするとともに、デビエーション検出情報とその発生位置情報に基づいて、ＺＣＬＶ記録の各半径位置における最適記録速度制御を実現する光ディスク装置を提供する。

また本実施例は、光ディスク装填時のディスクの良否判定において、ディスク速度を実際の記録速度まで上げることなく、デビエーションを検出して記録速度の最適化設定を可能とすることを特徴とし、高速記録における記録品質を確保することができる。

図３は、図２における、デビエーションによる記録可能速度の判定の工程（Ｓ２０４）の内部フローチャートを示す図である。記録可能速度の判定開始（Ｓ３０１）により、ディスクからフォーカスエラー信号を取得し（Ｓ３０２）、さらにこれからデビエーション信号を分離する（Ｓ３０３）。次に、デビエーション信号のレベルを２つの閾値Ｔ１，Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２）を用いて３段階に区分する（Ｓ３０４、Ｓ３０５）。なお閾値Ｔ１、Ｔ２は、予めメモリに記憶されている。デビエーション信号のレベルがＴ１未満であれば、記録速度を最高速度（例えば１２倍速）で登録する（Ｓ３０６）。Ｔ１以上Ｔ２未満であれば、記録速度を中倍速（例えば８倍速）に減速して登録する（Ｓ３０７）。Ｔ２以上であれば、記録速度をさらに減速して低倍速（例えば６倍速）にて登録する（Ｓ３０８）。

図５は、図３で述べたデビエーション信号レベルに対する記録可能速度の判定結果の一例を示す図である。閾値Ｔ１，Ｔ２の種類を増やし、記録可能速度Ｖ１，Ｖ２等の種類を増やせば、さらにきめ細かな速度設定を行うこともできることは、言うまでもない。

図４は、デビエーション信号波形とその検出回路の一例を示す図である。（ａ）はフォーカスエラー信号と、これから分離したデビエーション信号を示す。光ディスクを螺旋状に回転しながら得られるフォーカスエラー信号には、ディスク偏心あるいは面振れ等によるゆるやかな変動成分と、ディスク上の特定の位置で発生する瞬時変動成分とが含まれる。デビエーションは光ディスクの特定の場所で発生し、一周期ごとに特有の瞬時変動を生じさせる。その振幅値はディスク回転数に比例する特徴を有する。よって、各閾値の設定では、ディスク回転速度に応じて閾値を変えて設定する。好ましくは、前記閾値はディスク回転速度と比例関係に設定する。

ここに、ディスク回転速度が高倍速になるとデビエーション成分が大きくなる理由について説明する。偏差をＥ、周期Ｔ（＝６０／回転数）とすると、ある時間ｔにおける変位は（１）式で定義される。
ｙ＝Ｅ＊ｓｉｎ（２π／Ｔ＊ｔ） （１）
この速度および加速度は、これを時間ｔで微分して、（２）、（３）式で求められる。
ｙ’＝Ｅ＊（２π／Ｔ）＊ｃｏｓ（２π／Ｔ＊ｔ） （２）
ｙ”＝−Ｅ＊（２π／Ｔ）^２＊ｓｉｎ（２π／Ｔ＊ｔ） （３）
回転数が上がると、その上昇分の二乗に比例して加速度が増加する。アクチュエータ感度により、ピックアップの追従精度には限界があるため、加速度の上昇と共にデビエーション成分は増加する。

図４（ｂ）は、デビエーション検出回路の例を示す。フォーカスエラー信号全体から、デビエーションによるフォーカスエラー信号の瞬時変動成分を分離検出する。フォーカスエラー信号を時間分割してサンプリングし、時間的に前後するサンプリング信号値を比較した値（差分）をデビエーション信号とする。あるいは、フォーカスエラー信号の時間微分を行い、すなわち速度換算あるいは加速度換算した信号をデビエーション信号とすることもできる。なお、フォーカスエラー信号をハイパスフィルタを通すことでフォーカスエラー信号の速度換算、加速度換算をすることができる。

本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図。 本発明による記録速度設定方法の一実施例を示すフローチャート。 図２における記録可能速度の判定の工程のフローチャートを示す図。 デビエーション信号波形とその検出回路の一例を示す図。 記録可能速度の判定結果の一例を示す図。 本発明による記録速度設定の概要を示す図。

符号の説明

１００…光ディスク、１０１…スピンドルモータ、１０３…スピンドル制御部、１０４…光ピックアップ、１０６…サーボ信号処理部、１０７…マイクロプロセッサ、１０８…スレッドモータ、１１０…スレッドモータ制御部、１１１…アナログ信号処理回路、１１３…デビエーション検出部、１１４…メモリ。

Claims (8)

1. 光ディスクをその使用可能とされる最高回転速度よりも低速度で回転させる回転手段と、
   前記光ディスクから反射光を光ピックアップにて検出し、該光ディスク上の領域ごとにフォーカスエラー信号を検出する再生手段と、
   該フォーカスエラー信号からディスク面の凹凸を要因とするデビエーション値を検出するデビエーション検出手段と、
   該デビエーション値に応じて当該領域の最適記録速度を設定する記録速度設定手段と、
   を備えることを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記記録速度設定手段は、予め記憶手段に記憶しているデビエーション値に対する記録可能速度の関係を元に前記最適記録速度を設定することを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項２に記載の光ディスク装置において、
   前記記憶手段には、デビエーション検出時のディスク回転速度に応じたデビエーション値の閾値と、それに対する記録可能速度の関係が記憶されており、
   前記記録速度設定手段は、検出されたデビエーション値と該閾値とを比較することにより前記最適記録速度を設定することを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記デビエーション検出手段は、前記フォーカスエラー信号を時間分割してサンプリングし、時間的に前後するサンプリング値の差分を求めることにより前記デビエーション値を検出することを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項１に記載の光ディスク装置において、
   前記光ディスク上の領域をディスク半径方向に区分し、各領域の半径値を前記光ピックアップを駆動するモータの移動ステップ数により求めることを特徴とする光ディスク装置。
6. 光ディスクをその使用可能とされる最高回転速度よりも低速度で回転させ、
   前記光ディスクから反射光を光ピックアップにて検出し、該光ディスク上の領域ごとにフォーカスエラー信号を検出し、
   該フォーカスエラー信号からディスク面の凹凸を要因とするデビエーション値を検出し、
   該デビエーション値に応じて当該領域の最適記録速度を設定することを特徴とする光ディスクの記録速度設定方法。
7. 請求項６に記載の光ディスクの記録速度設定方法において、
   予めデビエーション値に対する記録可能速度の関係を記憶しておき、これを用いて前記最適記録速度を設定することを特徴とする光ディスクの記録速度設定方法。
8. 請求項６に記載の光ディスクの記録速度設定方法において、
   前記最適記録速度の設定は、ディスク装填時の媒体判別工程と、ディスク外周におけるチルト測定工程との間に行うことを特徴とする光ディスクの記録速度設定方法。

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