JP2006099903A - 光ディスク装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】光ディスクの記録・再生品質をより向上する。
【解決手段】光ディスク装置は、DVD+RWやDVD−RAMのように記録パワー設定のために記録したテストデータをダミーデータで上書きすることが規定された光ディスクを取り扱う。この光ディスク装置は、光ディスクのテスト領域にテストデータを記録し、当該テストデータの再生品質に基づいて、レーザ光の記録パワーを設定し(S10〜S18)、テストデータの記録範囲を含む所定の範囲に、前記パワー設定手段により設定された記録パワーでダミーデータを記録する(S20)。そして、記録されたダミーデータの再生品質に基づいて、レーザ光を照射するチルト値や再生フォーカスオフセット値など決定する(S22〜S28)。
【選択図】図3

Description

本発明は、光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録再生を行う光ディスク装置、特に、DVD+RW,DVD−RAMのように記録パワー設定のために記録したテストデータを、ダミーデータで上書きすることが規定された光ディスクにデータを記録再生する光ディスク装置に関する。
光ディスク装置では、光ディスクにデータを記録する際、光ディスク毎の記録感度のバラツキを考慮して、光ディスクのテスト領域に記録パワーを種々変化させてテストデータを記録し、当該テストデータの再生品質に基づいて記録パワーの最適化を行う。この技術は、一般に、OPC(Optimum Power Control)と称されており、このOPCを実行することで適切なパワーでの記録が可能となる。
このようなOPCの一つとして、特許文献1に記載されているものが知られている。これは、テストデータを記録する前にテスト領域に所定回数以上の記録動作を行い、テスト領域の記録特性を安定化させてから、テストデータ記録を行っている。そして、このテストデータの再生品質に基づいて、最適記録パワーを設定している。これによれば、より適切な記録パワーを得ることができる。
特開2000−251254号公報
ところで、記録パワーを最適化しただけでは、良好な記録・再生品質を得ることができない。良好な記録・再生品質を得るにはフォーカスオフセットやチルトなどの制御パラメータも適切な値に調整されていることが必要となる。通常、これらの制御パラメータの値は、光ディスク装置製造の時点である程度良好となるように設定されているが、取り扱う光ディスクの精度によって、最適となる値は異なってくる。したがって、実データの記録・再生に先立って、各光ディスクごとにフォーカス調整、チルト調整が実行されることが望ましい。
しかしながら、光ディスクのうちDVD+RWには、DVD−RWにおけるエンボス部のような、チルト制御、フォーカス制御に使用でき得るデータが記録されていない。そのため、DVD+RWでは、実データの記録・再生に先立って、各ディスクごとにフォーカス調整、チルト調整が実行できない。その結果、DVD+RWでは、予め定められた不確かな制御パラメータの値で実データの記録、再生を開始し、その際得られた記録、再生品質に基づいて徐々に制御パラメータの値の調整を行っている。そのため、従来のDVD+RWでは、記録・再生を開始直後における記録・再生品質が低いという問題があった。
また、DVD−RAMにおいては、DVD−RWと同様にエンボス部が存在する。しかし、DVD−RWと同様に実データの記録・再生に先立って、各ディスク毎にフォーカス調整、チルト調整を実行しても、これによって得られる制御パラメータの値が、実データを記録した後に再生して得られる制御パラメータ値と若干異なっており、精度が低い、という問題があった。
そこで、本発明では、記録・再生品質をより向上でき得る光ディスク装置を提供することを目的とする。
本発明の光ディスク装置は、光ディスクにデータを書き換え可能に記録再生する光ディスク装置であって、光ディスクのテスト領域にテストデータを記憶し、当該テストデータの再生品質に基づいて、レーザ光の記録パワーを設定するパワー設定手段と、テストデータの記録範囲を含む所定の範囲に、前記パワー設定手段により設定された記録パワーでダミーデータを記録するデータ記録手段と、データ記録手段により記録されたダミーデータの再生品質に基づいて、レーザ光を照射する光ピックアップのサーボ制御パラメータを設定するパラメータ設定手段と、を有することを特徴とする。
好適な態様では、データ記録手段がサーボ制御パラメータの値を固定した状態でダミーデータを記録した場合、パラメータ設定手段は、サーボ制御パラメータを変動させながら前記ダミーデータを再生し、その際の再生品質に基づいてサーボ制御パラメータを設定する。サーボ制御パラメータは、チルト値であることが望ましい。また、サーボ制御パラメータは、再生フォーカスオフセットであることも望ましい。
別の好適な態様では、データ記録手段がサーボ制御パラメータを変動させながらダミーデータを記録した場合、パラメータ設定手段は、サーボ制御パラメータを固定した状態で前記ダミーデータを再生し、その際の再生品質に基づいてサーボ制御パラメータを設定する。サーボ制御パラメータは、記録フォーカスオフセット値であることが望ましい。
別の好適な態様では、パワー設定手段は、テストデータの記録前に、テストデータを記録するテストデータ記録範囲および当該テストデータ記録範囲の前後少なくとも1トラック分のデータ記録マークを消去する消去手段を有する。好適な態様では、データ記録手段は、消去手段によりデータ記録マークが消去された範囲にダミーデータを記録する。
他の本発明である光ディスク装置は、光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録再生を行う光ディスク装置であって、光ディスクのテスト領域のうち、テストデータを記録する記録範囲を乱数により決定する記録範囲決定手段と、記録位置決定手段により決定されたテストデータの記録範囲、および、当該記録範囲の前後1トラック分以上の範囲にあるデータ記録マークを消去する消去手段と、記録位置決定手段により決定された記録範囲にテストデータを記憶し、当該テストデータの再生品質に基づいて、レーザ光の記録パワーを設定するパワー設定手段と、を有する。
ここで、光ディスクとは、DVD+RWやDVD−RAMのように、初期状態において実データが一切記録されていない書換型の光ディスクを指す。
本発明によれば、ダミーデータを用いてレーザ光のサーボ制御パラメータを設定できるため、より記録再生品質を向上できる。
他の本発明によれば、テストデータと隣接するトラックを常に未記録状態にできるため、より適切な記録パワーを得ることができ、記録再生品質を向上できる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1に本発明の実施形態である光ディスク装置のブロック図を示す。
図1には、本実施形態に係る光ディスク装置の構成ブロック図が示されている。この光ディスク装置は、CD−ROMやDVD±RW、DVD±Rなど、種々の光ディスクが取り扱い可能な、いわゆるコンボドライブである。ただし、以下の説明では、特に、DVD+RW、DVD−RAMのように、書き換え可能である相変化型光ディスクを取り扱う場合について説明する。
光ピックアップ(PU)12は光ディスク(DVD+RWやDVD−RAM)11に対向配置され、光ディスク11の表面にレーザ光を照射するレーザダイオード(LD)及びフォトディテクタを含んで構成される。レーザダイオードは、レーザダイオード駆動回路(LDD)32により駆動され、データを再生する際には再生パワーのレーザ光を照射し、記録する際には記録パワーのレーザ光を照射する。光ピックアップ12のフォトディテクタは、差動プッシュプル法を用いる公知の構成と同様にメインビーム用及び2個のサブビーム用にそれぞれ設けられており、反射光量に応じた検出信号をサーボ検出部14及びRF検出部20に出力する。
サーボ検出部14は、光ピックアップ12からの信号に基づきトラッキングエラー信号TE及びフォーカスエラー信号FEを生成してそれぞれトラッキング制御部16及びフォーカス制御部18に出力する。トラッキングエラー信号TEは差動プッシュプル法により生成され、具体的にはメインビームのプッシュプル信号とサブビームのプッシュプル信号との差分により生成される。フォーカスエラー信号FEは非点収差法により生成される。
RF検出部20は、光ピックアップ12からの信号、具体的にはメインビームの反射光を受光するフォトディテクタからの和信号を増幅して再生RF信号を生成し、信号処理部22及びデコーダ26に出力する。信号処理部22は、OPC実行時にテストデータの再生信号からβ値や変調度mを検出してコントローラ30に出力する。
デコーダ26は、RF検出部20から得られる再生RF信号を二値化変換し、周知の8−16復調を行う。より詳細には、デコーダ26は、イコライザや二値化器を備え、イコライザによって再生RF信号の所定周波数、具体的には3T信号の振幅をブーストした後、二値化器によって二値化する。この二値化信号を図示しないPLL回路に入力して同期クロック信号を生成した後、同期クロック信号から二値化信号を抽出し、8−16復調処理を行う。このようにしてデコーダ26から得られた復調デジタルデータはコントローラ30に出力される。コントローラ30は、図示しないATAPIインターフェースを備え、これを介して図示しない上位装置と接続されており、上位装置から送られる再生命令にしたがって、復調デジタルデータを送出する。また、上位装置から送られる記録命令にしたがって、上位装置からデジタルデータを受信して8−16変調処理した後、レーザダイオード駆動回路32を駆動して光ディスク11に変調信号を記録する。
デコーダ26は、前述の復調デジタルデータと共に、二値化信号と同期クロックとの位相差データをコントローラ30に出力する。コントローラ30は、所定時間内に得られる当該位相差データを統計処理することでジッタ値を算出する。なお、デコーダ26から二値化信号と同期クロックを出力し、デコーダ26とは別個のジッタ検出回路で位相差データを生成して、コントローラ30に出力し、コントローラ30でジッタ値を算出してもよい。
コントローラ30は、実データの記録に先立って、レーザダイオード駆動回路(LDD)32やRF検出部20等を制御してOPCを実行させる。具体的には、光ディスクのテスト領域にテストデータを記録し、当該テストデータを再生した際に信号処理部22で算出されたβ値や変調度m、あるいはデコーダ26からのジッタに基づき最適記録パワーを決定する。テスト領域は、予め、ディスクの規格毎に、その範囲および位置が決められており、コントローラ30は、このテスト領域内のどこにテストデータを記録するかを、乱数を用いて決定する。また、後述するように、より正確なβ値や変調度m、ジッタを得るために、コントローラ30は、テストデータの記録に先だって、テストデータ記録範囲およびその前後少なくとも1トラック分のデータをレーザダイオード駆動回路32を制御して消去する。
さらに、DVD+RWの場合、OPCのために記録したテストデータをダミーデータ(”00”の実データ)で上書きすることが規格で定められている。したがって、コントローラ30は、最適パワー決定後、レーザダイオード駆動回路32等を制御して、ダミーデータの記録を実行する。本実施形態では、後述するように、このダミーデータを用いてフォーカス調整およびチルト調整を実行する。
フォーカス制御部18は、フォーカスエラー信号FEやジッタ値に基づき光ピックアップ12をフォーカス方向に駆動してフォーカス制御を行う。また、光ピックアップに対して左右で異なるフォーカス方向移動量を与えることで、チルト制御を行っている。トラッキング制御部16は、トラッキングエラー信号TEに基づき光ピックアップ12を光ディスク11のトラック幅方向に駆動してオントラック状態に維持する。
次に、本実施形態における光ディスクのテスト領域の取り扱いについて図2を用いて簡単に説明する。図2は、光ディスクのテスト領域を模式的に示した図であり、図における螺旋は光ディスクの記録層に形成されたトラックを示している。本実施形態で取り扱うDVD+RW、DVD−RAMは、OPC用のテストデータを記録するテスト領域は、予め、その位置および範囲が規格により決められている。ただし、その範囲内であれば、どの位置にテストデータを記録してもよいようになっている。
したがって、OPCを実行する際、コントローラは、テスト領域を越えない範囲で、テストデータを記録する位置を乱数により決定し、テストデータを記録する。このテストデータは、レーザパワーを複数段、例えば0.5mW毎に変化させて記録される、いわゆる、階段状データであり、通常2〜3ブロック程度のデータ長である。そして、このテストデータを再生した際の再生品質に基づいて記録パワーを決定する。
DVD+RWでは、テストデータの再生品質に基づいて記録パワーが決定すれば、当該テストデータをダミーデータで上書きすることも規格で規定されている。このダミーデータは、得られた記録パワーで記録される”00”の実データであり、OPCの実行後もテスト領域に残る。つまり、DVD+RWでは、OPC実行のたびに記録されたダミーデータ(データ記録マーク)がテスト領域内で散在することなる。
このような散在するダミーデータは、その後のOPCにおいて、悪影響を与えることがある。具体的には、新たにテストデータを記録して当該テストデータの再生品質に基づいて記録パワーを決定する場合に、当該テストデータと隣接するトラックに以前のOPCで記録されたダミーデータがあると、適切な記録パワーが得られない。これは、隣接するダミーデータの存在によりその周辺の反射率が変化しているため、テストデータ再生時のトラックサーボの精度が低下するからである。例えば、図2における範囲Aにテストデータを記録する場合に、範囲Aに隣接する範囲B,Cにダミーデータが記録されていると、サブビームの反射光が範囲B,Cのダミーデータの影響を受け、正確なトラッキングエラー値を得られない。そのため、トラックサーボの精度低下、ひいては、記録パワーの精度低下を招く。
そこで、本実施形態では、テストデータの記録に先だって、テストデータの記録範囲だけでなく、当該記録範囲の前後1トラック分以上の範囲にあるデータ記録マークを消去するようにしている。図2においては、範囲Aにテストデータを記録する場合、少なくともその前後1トラック分(図2で太線で示した範囲)を消去する。これにより、テストデータの隣接トラックは常に未記録状態となる。この消去領域にテストデータを記録すれば、隣接トラックの影響を受けない、理想的な制御値決定用テスト領域となる。したがって、この領域においては、隣接トラックによる外乱の影響の少ない状態で、正確なトラックサーボ及びチルトサーボが可能となる。その結果、最適な記録パワー及び変調度等、ディスク毎に設定することが好ましい各種最適化初期値を得ることができる。
また、記述したように、DVD+RW,DVD−RAMの規格では、最適記録パワー決定後、テストデータをダミーデータで上書きするように規定されている。通常、このダミーデータの記録範囲は、テストデータの記録範囲、すなわち、2.3ブロック程度である。しかし、本実施形態では、消去範囲全体(テストデータ記録範囲+前後1トラック以上)にダミーデータを上書きする。換言すれば、数トラック分のダミーデータを記録する。これは、後述するように、この数トラック分のダミーデータを用いてチルト制御、フォーカス制御を行うためである。
次に、この光ディスク装置10でのOPCについて図3を用いて説明する。図3は、光ディスク装置10でのOPCの流れを示すフローチャートである。OPCを行う場合、コントローラは、まず、乱数でテストデータ記録範囲のスタートアドレスを決定する(S10)。このスタートアドレスは、後で説明する消去範囲が光ディスクのテスト領域を越えない範囲で決定される。
次に、決定されたスタートアドレス前後のデータ記録マークを光ピックアップ12から消去パワーのレーザ光を照射することにより消去する(S12)。ここで、消去される範囲は、スタートアドレスから決まるテストデータの記録範囲、および、このテストデータ記録範囲の前後1トラック分以上の範囲である。このような範囲のデータ記録マークを消去することにより、テストデータの記録範囲に隣接するトラックは、常に、未記録状態となる。これにより、適切なトラックサーボが可能となり、ひいては、適切な記録パワーを得ることができる。また、後で詳説するチルト調整およびフォーカス調整を行うためには、チルト調整およびフォーカス調整が可能な程度の範囲、例えば、全部で3〜5トラック分を消去することが望ましい。
所定範囲のデータ記録マークを消去すれば、次に、決定されたスタートアドレスからテストデータが記録される(S14)。このテストデータは、記録パワーを複数段階に変化させて記録される階段状データであり、その記録範囲は通常、2〜3ブロック程度である。そして、この記録されたテストデータを再生し(S16)、その際のβ値、変調度m、ジッタ値などの再生品質パラメータを取得する。コントローラは、これらのパラメータの値に基づいて最適記録パワーを決定する(S18)。なお、ここまでのデータの記録、再生、消去は、いずれも、予め定められたフォーカスオフセット値およびチルト値で行われる。したがって、光ディスクごとの精度のバラツキを反映したものではなく、必ずしも、適切なフォーカスオフセット値、チルト値とは限らない。そこで、本実施形態では、以下で説明するように、消去範囲にダミーデータを記録し、当該ダミーデータを用いてフォーカス調整およびチルト調整を行っている。
最適記録パワーが決定されれば、DVD+RW,DVD−RAMの規格に従い、テストデータをダミーデータで上書きする(S20)。ただし、本実施形態では、テストデータだけでなく、ステップS12で消去した範囲(3〜5トラック)全てをダミーデータで上書きする。ここで、ダミーデータは、”00”の実データである。このダミーデータ記録も、予め決められたフォーカス値およびチルト値で行われる。換言すれば、フォーカスオフセット値およびチルト値が固定の状態で記録される。
次に、チルト値を1トラックごとに変えながらこのダミーデータを再生する(S22)。例えば、最初のトラックは基準チルト値よりマイナス方向に傾けながら、次のトラックは基準チルト値で、次のトラックはプラス方向に傾けながら、ダミーデータを再生する。再生の際、デコーダ26はジッタ値を算出し、コントローラ30に出力する。コントローラ30は、入力されたジッタ値と、そのときのチルト値とを関連付けてコントローラ30のメモリに記憶する。コントローラ30は、メモリに記憶されたジッタ値およびチルト値に基づき、ジッタ値が最小となるチルト値を取得する(S24)。取得されたチルト値は、当該ディスク固有の最適チルト値として記憶され、当該ディスクが光ディスク装置10から取り外されるまでの間、実際の実データの記録、再生に用いられる。
次に、再生フォーカスオフセット値を1トラックごとに変えながら、再度、ダミーデータを再生する(S26)。例えば、最初のトラックは基準より小さめの再生フォーカスオフセット値で、次のトラックは基準の再生フォーカスオフセット値で、次のトラックは基準より大きめの再生フォーカスオフセット値でダミーデータを再生する。再生の際、デコーダ26で算出されたジッタ値はコントローラ30に出力され、そのときの再生フォーカスオフセット値と、関連付けられてコントローラのメモリに記憶される。コントローラは、メモリに記憶されたジッタ値および再生フォーカスオフセット値に基づき、ジッタ値が最小となる再生フォーカスオフセット値を決定する(S28)。取得された再生フォーカスオフセット値は、当該ディスク固有の最適再生フォーカスオフセット値として記憶され、当該ディスクが光ディスク装置から取り外されるまでの間、実際の実データの再生に用いられる。
次に、記録フォーカスオフセット調整を行う。これは、まず、ダミーデータの記録範囲(消去範囲)に記録フォーカスオフセットを1トラックごとに変えながら、ダミーデータを再度、記録する(S30)。このとき、チルト値は、ステップS24で得られた最適チルト値を用いる。また、コントローラ30は、記録位置を示すアドレスと、その際の記録フォーカスオフセット値をメモリに記憶する。
次に、このダミーデータを再生フォーカスオフセット値及びチルト値を固定した状態で再生する(S32)。再生の際、デコーダ26で算出されたジッタ値はコントローラ30に出力される。コントローラ30は、得られたジッタ値を対応する記録フォーカスオフセット値と関連付けてメモリに記憶する。そして、メモリ内に記憶される記録フォーカスオフセット値およびジッタ値に基づいて、ジッタ値が最小となる記録フォーカスオフセット値を取得する(S34)。当該ディスクが光ディスク装置11から取り外されるまでの間、実際のデータを記録する際には、得られた記憶フォーカスオフセットを当該ディスク固有の最適記録フォーカスオフセット値として用いる。
このようにして得られたチルト値、および、再生・記録フォーカスオフセット値は、”00”の実データ(ダミーデータ)の再生・記録品質に基づいて得られた値である。したがって、このチルト値、再生・記録フォーカス値を用いて実データを記録・再生することにより良好な記録・再生品質でデータを記録・再生できる。また、このチルト調整、フォーカス調整に用いられるダミーデータは規格によりその記録が必須のデータである。かかる必須のデータを利用することにより、記録・再生品質の向上を図りつつ、新たなデータ記録の手間を省略できる。つまり、本実施形態によれば、簡易に記録・再生品質を向上できる。
また、本実施形態では、予め、テストデータの記録範囲周辺のトラックのデータ記憶マークを消去している。これにより、テストデータと隣接するトラックは、常に、未記録の状態となり、より正確なトラックサーボが可能となる。そして、ひいては、より適切な記録パワーを得ることができる。つまり、本実施形態によれば、記録品質をより向上できる。
なお、本実施形態では、ジッタ値が最小となるチルト値およびフォーカスオフセット値を取得しているが、必ずしも最小である必要は無く、ジッタ値が所定の基準値以下となるチルト値およびフォーカスオフセット値でもよい。また、本実施形態では、チルト値、再生フォーカスオフセット値、記録フォーカスオフセット値の3種類のパラメータの最適値をダミーデータを用いて取得しているが、必ずしも3種類全てを取得する必要は無く、1種類または2種類のパラメータの最適値だけを取得するようにしてもよい。その場合、品質への影響がより高いパラメータを優先的に取得することが望ましい。例えば、再生フォーカスオフセットは記録フォーカスオフセットより品質への影響が高いことが知られているため、再生フォーカスオフセットを優先的に取得することが望ましい。また、本実施形態では、チルト調整、再生フォーカスオフセット調整、記録フォーカスオフセット調整の順に行っているが、当然、これ以外の順で調整を行っても良い。
本発明の実施形態である光ディスク装置のブロック図である。 光ディスク装置で取り扱う光ディスクのテスト領域の模式図である。 光ディスク装置でのOPCの流れを示すフローチャートである。
符号の説明
10 光ディスク装置、11 光ディスク、12 光ピックアップ、14 サーボ検出部、16 トラッキング制御部、18 フォーカス制御部、20 検出部、22 信号処理部、26 デコーダ、30 コントローラ、32 レーザダイオード駆動回路。

Claims (9)

  1. 光ディスクにデータを書き換え可能に記録再生する光ディスク装置であって、
    光ディスクのテスト領域にテストデータを記録し、当該テストデータの再生品質に基づいて、レーザ光の記録パワーを設定するパワー設定手段と、
    テストデータの記録範囲を含む所定の範囲に、前記パワー設定手段により設定された記録パワーでダミーデータを記録するデータ記録手段と、
    データ記録手段により記録されたダミーデータの再生品質に基づいて、レーザ光を照射する光ピックアップのサーボ制御パラメータを設定するパラメータ設定手段と、
    を有す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であって、
    データ記録手段が、サーボ制御パラメータの値を固定した状態でダミーデータを記録した場合、
    パラメータ設定手段は、
    サーボ制御パラメータを変動させながら前記ダミーデータを再生し、その際の再生品質に基づいてサーボ制御パラメータ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であって、
    サーボ制御パラメータは、チルト値であることを特徴とする光ディスク装置。
  4. 請求項2または3に記載の光ディスク装置であって、
    サーボ制御パラメータは、再生フォーカスオフセット値であることを特徴とする光ディスク装置。
  5. 請求項1から5のいずれか1項に記載の光ディスク装置であって、
    データ記録手段が、サーボ制御パラメータを変動させながらダミーデータを記録した場合、
    パラメータ設定手段は、サーボ制御パラメータを固定した状態で前記ダミーデータを再生し、その際の再生品質に基づいてサーボ制御パラメータを設定することを特徴とする光ディスク装置。
  6. 請求項5に記載の光ディスク装置であって、
    サーボ制御パラメータは、記録フォーカスオフセット値であることを特徴とする光ディスク装置。
  7. 請求項1から7のいずれか1項に記載の光ディスク装置であって、
    パワー設定手段は、
    テストデータの記録前に、テストデータを記録するテストデータ記録範囲および当該テストデータ記録範囲の前後少なくとも1トラック分のデータ記録マークを消去する消去手段を有することを特徴とする光ディスク装置。
  8. 請求項6に記載の光ディスク装置であって、
    データ記録手段は、消去手段によりデータ記録マークが消去された範囲にダミーデータを記録することを特徴とする光ディスク装置。
  9. 光ディスクにレーザ光を照射してデータの記録再生を行う光ディスク装置であって、
    光ディスクのテスト領域のうち、テストデータを記録するテストデータ記録範囲を乱数により決定する記録範囲決定手段と、
    記録位置決定手段により決定されたテストデータ記録範囲および当該テストデータ記録範囲の前後少なくとも1トラック分のデータ記録マークを消去する消去手段と、
    記録範囲決定手段により決定されたテストデータ記録範囲にテストデータを記録し、当該テストデータの再生品質に基づいて、レーザ光の記録パワーを設定するパワー設定手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。

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