JP2007026605A - 光ディスク記録装置及び記録速度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスク記録時の減速処理に伴う記録時間の無駄をなくし、かつ、記録品質を安定化させること。
【解決手段】エラー信号検出回路６は、光ディスクにレーザ光を照射してその反射光からエラー信号（トラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号）を検出する。加減速判定回路７は、検出したエラー信号の振幅が第１の閾値Ｓａより大きい場合には記録速度を減速し、エラー信号の振幅が第２の閾値Ｓｂより小さい場合には記録速度を加速する。さらに、エラー信号の振幅が第１の閾値Ｓａより大きく、かつ閾値Ｓａを越える時間幅が第３の閾値Ｔａよりも大きい場合には減速し、振幅が第２の閾値Ｓｂより大きく、かつ閾値Ｓｂを越える時間幅が第４の閾値Ｔｂよりも小さい場合には加速する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクにデータを記録する場合に、記録品質の劣化を防止する光ディスク記録装置及び記録速度制御方法に関する。

光ディスクにデータを記録する場合、グルーブに歪（溝のうねり）があると、トラッキング精度やフォーカス精度が悪化して、記録品質を劣化させる要因となる。以下、このような欠陥を「ディスク歪み」と呼ぶ。トラッキングサーボやフォーカスサーボの追従性の点で言えば、同一歪み量であっても、回転速度が増大すると、変化の速さ（変化量、加速度）が増大し、追従性が悪くなる。よって、ある大きさの歪を持つディスクに対しては、トラッキング制御やフォーカス制御の追従可能な範囲に、記録時の速度を制限しなければならない。従来の装置では、記録中に記録品質の劣化が生じたら、速度を下げて記録するようにしていた。

特許文献１に記載の技術は、トラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号を測定し、サーボが追従できない程度の歪がディスクに生じている場合は、光ディスクの回転速度を低下させるものである。

特開２００４−６２９４５号公報

特許文献１に示される技術は、エラーが悪化したら速度を下げて品質劣化を防止するものである。しかしながら、この速度制御技術では、記録時間の短縮、すなわち記録の高速化という観点では十分とは言えない。なぜなら、ディスク歪はディスク面に一様に分布するとは限らず、特定位置に局在する場合もある。よって、ディスク毎の歪の分布状態に合わせて速度を制御すべきである。特許文献１の技術では、一旦減速した後に歪が回復した場合について記載がなく、減速した速度を維持して記録を継続するものと解釈される。よって、記録時間の無駄が発生する。特に複数の記録層を有する光ディスクの場合、記録層切り替えの際に、先の減速状態をそのまま継続して新たな記録層へ記録することになり、記録時間の無駄が倍加する恐れがある。

本発明の目的は、上記した課題に鑑み、記録時間の無駄をなくし、かつ、記録品質を安定化させる光ディスク記録装置および記録速度制御方法を提供することにある。

本発明による光ディスク記録装置は、装着された光ディスクを回転させるスピンドルモータと、光ディスクにレーザ光を照射してデータを記録しその反射光を検出する光ヘッドと、光ヘッドの検出信号からトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号を検出するエラー信号検出部と、検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号を閾値と比較し記録速度を減速又は加速することを判定する加減速判定部と、加減速判定部の判定結果に基づきスピンドルモータの回転速度を制御する制御部とを備える。加減速判定部は、検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の振幅が第１の閾値Ｓａより大きい場合には減速し、振幅が第２の閾値Ｓｂより小さい場合には加速するように判定する。

さらに加減速判定部は、検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の振幅が第１の閾値Ｓａより大きく、かつ閾値Ｓａを越える時間幅が第３の閾値Ｔａよりも大きい場合には減速し、振幅が第２の閾値Ｓｂより大きく、かつ閾値Ｓｂを越える時間幅が第４の閾値Ｔｂよりも小さい場合には加速するように判定する。

本発明による光ディスク記録装置は、複数の記録層を有する多層光ディスクを用いるものであって、光ヘッドの記録する光ディスク上のアドレスを検出するアドレス検出部と、検出したアドレスが記録層の切り替え位置である場合は記録速度を初期速度に復帰するように判定する速度復帰判定部とを備える。

また本発明による記録速度制御方法は、光ディスクにレーザ光を照射してその反射光からトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号を検出し、検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の振幅が第１の閾値Ｓａより大きい場合には記録速度を減速し、検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の振幅が第２の閾値Ｓｂより小さい場合には記録速度を加速するように制御する。

本発明によれば、記録品質の安定化と記録時間の短縮を両立させる効果がある。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明による光ディスク記録装置の一実施例を示すブロック図である。本実施例の装置は、装着された光ディスク１をスピンドルモータ２にて所定の回転速度で回転させ、光ヘッド３にてレーザ光を照射し、またその反射光を検出する。その際光ヘッド３には、記録回路（図示せず）から変調された記録データを供給する。トラッキング／フォーカスエラー信号検出回路６は、光ヘッド３で検出した信号からトラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号（以下、まとめて「エラー信号」とする）を生成する。これらのエラー信号の生成は従来の方法に準ずるが、ここでは、ディスク歪みに起因するトラッキングおよびフォーカスエラー量の変化量（変化の速さ）である。検出したエラー信号は、装置制御回路１０に送られる。装置制御回路１０は、エラー信号に基づき光ヘッド制御回路５にトラッキングおよびフォーカス制御信号を送り、光ヘッド３に対してトラッキング制御およびフォーカス制御を行う。

本実施例では、トラッキング／フォーカスエラー信号検出回路６からのエラー信号を、加減速判定回路７に入力する。加減速判定回路７は、エラー信号を所定レベルと比較判定し、所定レベル（第１の閾値）より大きければ記録速度を減速し、所定レベル（第２の閾値）より小さければ記録速度を加速するように指示信号を装置制御回路１０へ送る。装置制御回路１０はこれを受けて、モータ制御回路４に速度制御信号を送り、スピンドルモータ２の回転速度を減速または加速させる。

ここに加減速判定回路７は、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号のいずれか一方のエラー信号について比較判定するようにしても良い。なお、両方のエラー信号を用いる場合には、少なくとも一方の判定結果が減速を指示する場合には減速し、両方の判定結果が共に加速を指示する場合には加速するなど、組み合わせた判定を行うことでより適切な制御が実現できる。

また装置制御回路１０には予め定めた複数通りの回転速度（速度パターン）を登録し、モータ制御回路４に対し、この速度パターンから選択して、その最高速度および最低速度の範囲内で段階的に減速または加速する速度を設定することができる。

図２は、図１における加減速判定回路７の判定動作を説明する図である。

図２（ａ）は、加減速判定回路７に入力するエラー信号（トラッキングエラーまたはフォーカスエラー）の一例を示す。この信号に対して、減速判定用の第１の閾値（振幅±Ｓａ）と、加速判定用の第２の閾値（振幅±Ｓｂ）を設定する。第１の閾値は、トラッキングサーボまたはフォーカスサーボの追従性が不安定になるレベルであり、第２の閾値は、これらのサーボの追従性が安定になるレベルである。ここでは簡単のために、サーボの追従性はエラー信号の極性に関して対称であることを想定したが、追従性が対称でない場合には、極性により異なる閾値を与えればよい。

図２（ｂ）により、減速判定の方法を説明する。エラー信号の振幅Ｓが第１の閾値±Ｓａより大きいと、サーボが不安定になり減速すべきと判定する。その際、さらに閾値±Ｓａを越える時間幅Ｔが予め定めた第３の閾値（時間幅Ｔａ）より大きいかどうかを加味して判定することが好ましい。すなわち、エラー時間幅Ｔが極めて短時間の場合は、ディスク歪み以外の要因によることが多く、エラーは瞬時に回復する。よって、このような短時間のエラー（誤検出）を排除することで、判定精度が向上するとともに不要な減速処理を回避することができる。ここに時間幅の比較は、図では単一パルスで比較する場合を示したが、ある期間（例えばディスク１回転）内に閾値±Ｓａを越えた時間を累積し、その累積時間を閾値Ｔａと比較するようにしても良い。

図２（ｃ）は、入力するエラー信号の一例を示し、減速処理によりその振幅が小さくなった場合である。この場合には、加速判定用の第２の閾値（振幅±Ｓｂ）との比較となる。

図２（ｄ）により、加速判定の方法を説明する。エラー信号の振幅Ｓが第２の閾値±Ｓｂより小さくなると、サーボが安定し加速すべきと判定する。さらに、振幅Ｓが閾値±Ｓｂより大きい場合でも、閾値±Ｓｂを越えた時間幅Ｔが予め定めた第４の閾値（時間幅Ｔｂ）より小さければ、この場合も加速すべきと判定する。このときの時間幅Ｔとして、ある期間内の累積時間を閾値Ｔｂと比較しても良い。このように短時間のエラー（誤検出）を排除することで、加速期間を長くし記録時間の短縮を図ることができる。

ここで、上記各閾値（Ｓａ，Ｔａ，Ｓｂ，Ｔｂ）の設定の仕方について説明する。ここではトラッキングエラー信号により判定する場合を述べる。
（１）減速判定用振幅閾値Ｓａは、トラッキングサーボ外れ限界となる変位量（ＤＶＤでは±０．１８５μｍ）におけるエラー振幅Ｓｃを目安とし、これを検出するためのマージン（例えば８０％）を考慮し、Ｓａ＝０．８×Ｓｃとする。
（２）減速判定用時間幅閾値Ｔａは、エラー信号を周期Ｔｃ（デビエーションに起因する周期２５０〜５００μｓ）の正弦波と仮定し、マージンを考慮し振幅が例えば８０％レベルとなる時間幅であるＴａ≒０．２×Ｔｃとする。
（３）加速判定用振幅閾値Ｓｂは、トラッキング変位量の目標量（±０．０５〜０．１μｍ）におけるエラー振幅Ｓｄを目安に、これを検出するためのマージン（例えば８０％）を考慮し、Ｓｂ＝０．８×Ｓｄとする。
（４）加速判定用時間幅閾値Ｔｂは、エラー信号を周期Ｔｃ（デビエーションに起因する周期２５０〜５００μｓ）の正弦波で近似し、マージンを考慮し振幅が例えば９８％レベルとなる時間幅であるＴｂ≒０．０５×Ｔｃとする。

図３は、本実施例における加減速判定用閾値（Ｓａ，Ｔａ，Ｓｂ，Ｔｂ）の一具体例を示したものである。上記各閾値は、サーボ制御の追従性から定めるものであるが、その追従性は記録速度に依存するものであるから、各閾値は現在の記録速度に応じて切り替えて設定する。これらの各閾値は、装置制御回路１０にて記憶し、加減速判定回路７に対して設定する。

図４は、本実施例における記録速度制御方法の一例を示すフローチャート図である。記録開始指示を受け、まず記録速度を所定の初期速度Ｖ０に、また各閾値（Ｓａ，Ｔａ，Ｓｂ，Ｔｂ）を速度Ｖ０における値に設定して（Ｓ１０１）、記録を開始する（Ｓ１０２）。そして、トラッキング／フォーカスエラー信号検出回路６にてエラー信号（トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号）を検出する（Ｓ１０３）。加減速判定回路７は、検出されたエラー信号を上記各閾値と比較し判定する。判定するタイミングは、時間的に連続して随時行っても良いが、速度切り替えが頻繁に発生するのを避けるため、ある時間間隔で行う方が好ましい。

まず振幅Ｓを第１の閾値（減速判定用）Ｓａと比較する（Ｓ１０４）。振幅Ｓが閾値Ｓａより大きい場合には（Ｓ１０４でＹＥＳ）、さらに閾値Ｓａを越えているエラー時間幅Ｔを第３の閾値Ｔａと比較する（Ｓ１０５）。時間幅Ｔが閾値Ｔａより大きい場合には（Ｓ１０５でＹＥＳ）、現在速度Ｖを最低速度Ｖｍｉｎと比較する（Ｓ１０６）。最低速度Ｖｍｉｎより大きい場合には（Ｓ１０６でＹＥＳ）、減速すべきと判定して記録を中断する（Ｓ１０７）。そして、装置制御回路１０へ減速を指示する信号を送る。装置制御回路１０は、モータ制御回路４を介してスピンドルモータ２の速度を減速して設定する（Ｓ１０８）。その際、予め登録した速度パターンのうち１段低い速度に切り替える。また速度変更に伴い、各閾値（Ｓａ，Ｔａ，Ｓｂ，Ｔｂ）を新しい速度におけるに値に変更して設定する（Ｓ１０９）。速度切り替えの設定が完了したら、記録を再開する（Ｓ１１０）。上記時間幅Ｔが閾値Ｔａより小さい場合（Ｓ１０５でＮＯ）や、現在速度Ｖが最低速度Ｖｍｉｎに達している場合には（Ｓ１０６でＮＯ）、速度切り替えはしない。

上記振幅Ｓが閾値Ｓａより小さい場合には（Ｓ１０４でＮＯ）、振幅Ｓを第２の閾値（加速判定用）Ｓｂと比較する（Ｓ１１１）。振幅Ｓが閾値Ｓｂより小さい場合には（Ｓ１１１でＹＥＳ）、現在速度Ｖを最高速度Ｖｍａｘと比較する（Ｓ１１３）。最高速度Ｖｍａｘより小さい場合には（Ｓ１１３でＹＥＳ）、加速すべきと判定して記録を中断する（Ｓ１１４）。そして、装置制御回路１０へ加速を指示する信号を送る。装置制御回路１０は、モータ制御回路４を介してスピンドルモータ２の速度を加速して設定する（Ｓ１１５）。その際、予め登録した速度パターンのうち１段高い速度に切り替える。また速度変更に伴い、各閾値を新しい速度における値に変更して設定する（Ｓ１１６）。速度切り替えの設定が完了したら、記録を再開する（Ｓ１１７）。上記振幅Ｓが閾値Ｓｂより大きい場合には（Ｓ１１１でＮＯ）、さらに閾値Ｓｂを越えているエラー時間幅Ｔを第４の閾値Ｔｂと比較する（Ｓ１１２）。時間幅Ｔが閾値Ｔｂより小さい場合には（Ｓ１１２でＹＥＳ）、上記Ｓ１１３へ進み、同様の手順で加速可能かを判定する。上記時間幅Ｔが閾値Ｔｂより大きい場合や（Ｓ１１２でＮＯ）、現在速度Ｖが最高速度Ｖｍａｘに達している場合には（Ｓ１１３でＮＯ）、速度切り替えはしない。以上の判定が終了したら、記録が終了したかを判定する（Ｓ１１８）。目標まで記録が終了していれば（Ｓ１１８でＹＥＳ）、記録を終了する。まだ記録が終了していなければ（Ｓ１１８でＮＯ）、Ｓ１０３に戻り再度エラー信号を検出して、上記判定を繰り返す。

このフローチャートに示す記録速度制御方法によれば、減速用と加速用の２通りの閾値を設定して、これらと比較するようにしたので、随時、減速と加速の切り替えができる。そして、各時点で許容される最大速度に設定することができるので、記録時間をより短縮した効率の良い記録速度制御が可能となる。

図５は、本発明による光ディスク記録装置の他の実施例を示すブロック図である。本実施例では、前記実施例１（図１）の構成において、さらにアドレス検出回路８と速度復帰判定回路９を付加したものである。ここにアドレス検出回路８は、光ヘッド３の記録している光ディスク１上のアドレスを検出する。光ディスク１が複数の記録層を有する多層ディスクの場合には、現在の記録層がどの層であるかを含めて検出する。速度復帰判定回路９は、アドレス検出回路８から受けたアドレス情報（記録層情報）を基に、記録層の切り替えを判定し、記録速度を初期の速度に復帰させる指示信号を装置制御回路１０へ送る。装置制御回路１０はこれを受けて、モータ制御回路４に速度制御信号を送り、スピンドルモータ２の回転速度を初期速度に復帰させる。なお、トラッキング／フォーカスエラー信号検出回路６および加減速判定回路７によるエラー信号に基づく減速と加速の制御は、前記実施例１と同様である。

図６は、本実施例による速度制御の一例を示す図であり、光ディスクとして２層ディスクの場合である。時間ｔ０において初期速度Ｖ０に設定して、１層目の記録を開始する。時間ｔ１にてエラーが増加し、速度をＶ１に減速する。時間ｔ２は１層目から２層目への切り替え位置である。アドレス検出回路８から記録層切り替えの信号を受けると、速度を初期速度Ｖ０に復帰させる。そして２層目の記録を継続する。時間ｔ３、ｔ４ではエラーに応じて減速と加速を行っている。

本実施例では、記録層が切り替わる際に、前の記録層で設定されている速度をリセットし、初期の速度Ｖ０に設定（復帰）するものである。多層ディスクにおいて、ディスク歪みは記録層間で必ずしも同様の傾向を示すものではない。よって、記録層が切り替わるとき、前の記録層で設定した速度を維持する必要はない。

図７は、本実施例における記録速度制御方法の一例を示すフローチャート図である。速度復帰判定回路９はアドレス検出回路８からのアドレス情報を受けて、現在の記録位置を知る（Ｓ２０１）。そして記録層切り替え位置の場合（Ｓ２０１でＹＥＳ）、初期速度Ｖ０を読み出す（Ｓ２０２）。現在速度Ｖを初期速度Ｖ０と比較する（Ｓ２０３）。初期速度Ｖ０に等しくないときは（Ｓ２０３でＮＯ）、初期速度に復帰する指示信号を装置制御回路１０へ送る。装置制御回路１０はこれを受けて、モータ制御回路４を介し、スピンドルモータ２の回転速度を初期速度Ｖ０に復帰させる。これと共に実施例１で述べた各閾値（Ｓａ，Ｔａ，Ｓｂ，Ｔｂ）も初期速度Ｖ０における値に設定する（Ｓ２０４）。現在速度Ｖが初期速度Ｖ０に等しい場合は（Ｓ２０３でＹＥＳ）、速度の変更（復帰）は不要である。

本実施例では、記録層切り替えの際に記録速度を初期の速度に復帰させるので、より効率的な速度制御が再開される。特に、前の記録層で一旦記録速度を減速し、それを継続して次の記録層の記録を行う従来の方式の、時間的な無駄を解消することができる。

本発明による光ディスク記録装置の一実施例を示すブロック図。 図１における加減速判定回路７の判定動作を説明する図。 本実施例における加減速判定用閾値の一具体例を示す図。 本実施例における記録速度制御方法の一例を示すフローチャート図。 本発明による光ディスク記録装置の他の実施例を示すブロック図。 本実施例による速度制御の一例を示す図。 本実施例における記録速度制御方法の一例を示すフローチャート図。

符号の説明

１…光ディスク、２…スピンドルモータ、３…光ヘッド、４…モータ制御回路、５…光ヘッド制御回路、６…トラッキング／フォーカスエラー信号検出回路、７…加減速判定回路、８…アドレス検出回路、９…装置制御回路、１０…装置制御回路。

Claims (8)

1. 光ディスクにデータを記録する光ディスク記録装置において、
   装着された光ディスクを回転させるスピンドルモータと、
   該光ディスクにレーザ光を照射してデータを記録し、その反射光を検出する光ヘッドと、
   該光ヘッドの検出信号からトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号を検出するエラー信号検出部と、
   該検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号を閾値と比較し、記録速度を減速又は加速することを判定する加減速判定部と、
   該加減速判定部の判定結果に基づき、上記スピンドルモータの回転速度を制御する制御部とを備え、
   上記加減速判定部は、上記検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の振幅が第１の閾値Ｓａより大きい場合には減速し、該振幅が第２の閾値Ｓｂより小さい場合には加速するように判定することを特徴とする光ディスク記録装置。
2. 請求項１記載の光ディスク記録装置において、
   前記加減速判定部は、前記検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の振幅が前記第１の閾値Ｓａより大きく、かつ該閾値Ｓａを越える時間幅が第３の閾値Ｔａよりも大きい場合には減速し、該振幅が前記第２の閾値Ｓｂより大きく、かつ該閾値Ｓｂを越える時間幅が第４の閾値Ｔｂよりも小さい場合には加速するように判定することを特徴とする光ディスク記録装置。
3. 請求項１または２記載の光ディスク記録装置において、
   前記加減速判定部が用いる前記各閾値は、現在の記録速度に応じて設定することを特徴とする光ディスク記録装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の光ディスク記録装置において、
   前記光ディスクは複数の記録層を有する多層光ディスクであって、
   前記光ヘッドの記録する該光ディスク上のアドレスを検出するアドレス検出部と、
   該検出したアドレスが上記記録層の切り替え位置である場合は記録速度を初期速度に復帰するように判定する速度復帰判定部とを備え、
   前記制御部は、該速度復帰判定部の判定結果に基づき、前記スピンドルモータの回転速度を初期速度となるよう制御することを特徴とする光ディスク記録装置。
5. 光ディスクにデータを記録する際の記録速度制御方法において、
   該光ディスクにレーザ光を照射して、その反射光からトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号を検出し、
   該検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の振幅が第１の閾値Ｓａより大きい場合には記録速度を減速し、
   該検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の振幅が第２の閾値Ｓｂより小さい場合には記録速度を加速するように制御することを特徴とする記録速度制御方法。
6. 請求項５記載の記録速度制御方法において、
   前記検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の振幅が前記第１の閾値Ｓａより大きく、かつ該閾値Ｓａを越える時間幅が第３の閾値Ｔａよりも大きい場合には減速し、
   前記検出したトラッキングエラー信号又はフォーカスエラー信号の振幅が前記第２の閾値Ｓｂより大きく、かつ該閾値Ｓｂを越える時間幅が第４の閾値Ｔｂよりも小さい場合には加速するように制御することを特徴とする記録速度制御方法。
7. 請求項５または６記載の記録速度制御方法において、
   前記各閾値は、現在の記録速度に応じて設定することを特徴とする記録速度制御方法。
8. 請求項５ないし７のいずれか１項記載の記録速度制御方法において、
   前記光ディスクは複数の記録層を有する多層光ディスクであって、
   前記データを記録する該光ディスク上のアドレスを検出し、
   該検出したアドレスが上記記録層の切り替え位置である場合は記録速度を初期速度に復帰するように制御することを特徴とする記録速度制御方法。

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