JP2007200435A - 光ディスク装置およびその記録方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ライトストラテジの調整に膨大な時間を費やすことなく、またこれを記憶するメモリ容量も少なくてすむとともに、光ディスクの個体差や光ディスク装置の機差または動作環境に影響を受けることなく安定した記録品質で書き込みが行える光ディスク装置を提供すること。
【解決手段】書き込みを行う前に基準ライトストラテジによりディスクのテストエリアでAWSを行ってライトストラテジの補正を行う。そして、補正したライトストラテジにより記録を開始する。速度が変化し、ライトストラテジの切換位置になると記録を一時中断し、AWSを実施しストラテジの最適化を行う。そして、最適化されたストラテジにより記録を再開する。速度が変化してストラテジの切換位置になる度に上記AWSを行いストラテジを最適化する。
【選択図】 図2

Description

本発明は光ディスク装置、より具体的には光ディスクへの記録および再生が可能な光ディスク装置に関する。
近年、データ、音楽または映像等のデジタル情報の記録媒体として光ディスクの普及は目覚しいものがある。この種の光ディスクとしては、例えばCD−R等の追記型光ディスクやCD−RW等の書き換え型の光ディスク、またはレーザ光源としての半導体レーザの短波長化、高い開口数(Numerical Aperture)を有する高NA対物レンズによるスポット径の小型化、および薄型基板の採用等により,DVD±R,DVD±RW,DVD−RAM等の大容量の光ディスクが知られている。
この種の光ディスクでは、レーザダイオードにより情報の記録を行うが、光ディスクそれぞれの特性等の違いや光ディスク装置との相性により最適な記録パラメータが異なる。したがって、市場に流通しよく使われる一般的な光ディスクに関しては、あらかじめ光ディスク装置のファームウェアにこれら既知の光ディスクに関する記録パラメータ(以下、ライトストラテジと称す)を記憶し、これを記録時に読み込んで設定することにより最適な記録処理が行われるようになっている。なお、ライトストラテジ情報としては、パルス幅、切換位置(速度)、レーザダイオードの記録パワーおよびターゲットβ等である。
しかしながら、市場には光ディスク装置の製造メーカが把握している以上の様々な光ディスクが流通しているのが現状であり、新たな光ディスクの開発をも考慮すると、市場に流通する全ての光ディスクについて最適なライトストラテジをあらかじめ用意することは実質的に不可能である。このため、ライトストラテジがファームウェアに記憶されていない未知の光ディスクに関しては、標準的なライトストラテジや特性が近いと判断される光ディスクのライトストラテジ、例えば同じ製造メーカのライトストラテジを用いて記録動作をおこなっていた。
一方、上記のような記録品質の確保とともに、高速での記録動作を実現することで書き込み時間の短縮を図ることもユーザの強い要望事項である。実際、近年ではユーザが扱うデータ容量が著しく大きくなっているのが現状であり、記録する情報容量が大きければ大きいほどそれに比例して書き込み時間がかかるので、ユーザは高速書き込みが可能なより性能の高い光ディスクおよび光ディスク装置を望んでいる。
このため、光ディスクの製造メーカでは高速での記録に対応した光ディスクの開発が行われているとともに、光ディスク装置の製造メーカでは高速記録が可能な光ディスク装置の開発が行われている。具体的には、光ディスク装置では、例えば記録方式としてCAV(Constant Angular Velocity)方式、PCAV(Partial Constant Angular Velocity)方式等を用いることで高速記録を実現している。
光ディスクに情報を記録する場合、既知の光ディスクに関しても、光ディスク装置の機差や光ディスクの固体差あるいは動作環境を考慮すると、あらかじめ記憶されたライトストラテジが必ずしも最適であるとは限らない。このため、例えばパーソナルコンピュータから光ディスク装置に記録命令が送られてくると、光ディスク装置は記録を行うレーザダイオードの最適記録パワーを決定するために、OPC(Optimum Power Control)を実行する(特許文献1、2および3)。
このOPCは光ディスク内に設けられたOPC専用のテストエリアであらかじめ記憶されたライトストラテジにより試し書きを行い、書き込んだデータを再生して選択したライトストラテジが適切かどうかを判断する。そして、ライトストラテジが適切であればそのパラメータに基づいてユーザデータエリアの記録を実行し、そうでない場合には補正したライトストラテジに基づいてレーザダイオードの記録パワーを決定し記録を行っていた。
すなわち、従来の光ディスク装置では、光ディスクが挿入されると、その光ディスクの固有情報(ディスクID等)を読み出し、このID情報に基づいて光ディスクの製造メーカやモデルを特定する。このときに、もしモデルが特定できない場合には最も近いライトストラテジを割り当てるか、標準的なライトストラテジを選択してOPCを実行する。
そして、OPC結果により必要であればライトストラテジを補正して適切なライトストラテジで情報を書き込む記録動作を行う。ここで、例えばCAVやPCAV記録のように記憶を行う線速度が徐々に速くなっていく場合には、記憶当初のライトストラテジをそのまま適用できない。このため、図9に示すように速度変化に合わせて段階的にストラテジを更新して記録動作を行っていた。
特開2004−139658 特開2005−71470 特開2005−267801
このように従来技術では既知の光ディスクに関して最適なライトストラテジ調整が必要であった。ここでライトストラテジ調整とは、パルス幅、切換位置(速度)、レーザダイオードの記録パワーおよびターゲットβ等を網羅した調整を意味する。このようなライトストラテジ調整は、光ディスクの新製品が出る度に例えば手作業で行わなければならず、書き込み速度の変化に応じて異なるライトストラテジ調整が必要となるので、この作業に膨大な時間を必要とするという問題があった。
また、既知の光ディスクは増える一方なので、ライトストラテジ情報を保存記憶するためのファームウェアのメモリ容量が膨大になっていくという問題もあった。さらに、実際には光ディスクの個体差や光ディスク装置の機差または動作環境(温度等)によってもライトストラテジは変わってしまうので、必ずしもファームウェアで記憶したライトストラテジが適切でない場合があるという問題もあった。とくにOPCでライトストラテジが大きく補正されたた場合には、当然その後に適用されるライトストラテジも適切とはいえないので記録品質が劣化するという問題がある。
本発明はこのような従来技術の課題を解消し、ライトストラテジ調整に膨大な時間を費やすことなく、またライトストラテジを記憶するメモリ容量も少なくてすむとともに、光ディスクの個体差や光ディスク装置の機差または動作環境に影響を受けることなく安定した記録品質を維持できる光ディスク装置を提供することを目的とする。
本発明は上記課題を解決するために、請求項1に記載された発明は、情報を記録可能な光ディスクにマークおよびスペースを形成して情報の記録を行う光ディスク装置において、光ディスクへの情報の記録中に所定のタイミングで記録を一時中断する記録中断手段と、記録中断手段で中断した直前に記録した結果のデビエーションを取得するデビエーション算出手段と、デビエーション算出手段で取得したデビエーションに基づきライトストラテジを補正するライトストラテジ補正手段とを有し、ライトストラテジ補正手段により補正したライトストラテジにより光ディスクへの記録を再開することを特徴とする。
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載の光ディスク装置において、記録中断手段で記録を中断してライトストラテジを見直す所定のタイミングを記録を行う速度の変化に基づいて決定することを特徴とする。
請求項3に記載された発明は、請求項2に記載の光ディスク装置において、ライトストラテジの見直しを記録開始から終了までに複数回行うことを特徴とする。
請求項4に記載された発明は、請求項1に記載の光ディスク装置において、この装置は基準となる基準ライトストラテジが記憶された記憶手段を有し、記憶手段に記憶された中から書き込みを行う光ディスクに最適な基準ライトストラテジを選択して光ディスクのテスト領域で試し書きを行い、この試し書きをした結果のデビエーションをデビエーション算出手段で算出し、この算出したデビエーションに基づいてライトストラテジ補正手段でライトストラテジの補正をした後に光ディスクへの記録を行うことを特徴とする。
請求項5に記載された発明は、請求項4に記載の光ディスク装置において、試し書きをするテスト領域がこれから記録を開始する記録開始位置又は速度により内周のテスト領域を使用するか、外周のテスト領域を使用するか 決定されることを特徴とする。
請求項6に記載された発明は、情報を記録可能な光ディスクにマークおよびスペースを形成して情報の記録を行う光ディスク装置の記録方法において、光ディスクに情報の記録を行う前にこの光ディスクのテスト領域に基準ライトストラテジで記録を行い、この記録した信号を再生して基準ライトストラテジを補正し、補正したライトストラテジにより情報の記録を行い、ライトストラテジ切換位置になると、記録を一時中断して前記ライトストラテジの最適化を行い、最適化されたライトストラテジにより記録を再開することを特徴とする。
請求項7に記載された発明は、請求項6に記載の記録方法において、この記録方法は記録速度が連続的に変化する記録方式に適用されることを特徴とする。
請求項8に記載された発明は、請求項6に記載の記録方法において、ライトストラテジの最適化は前記記録を中断したライトストラテジ切換位置の直前の情報を再生してデビエーションを取得し、この取得したデビエーションを基にライトストラテジの最適化を行うことを特徴とする。
本発明によれば、必要最小限のライトストラテジ情報だけで個々の光ディスクにあった最適なライトストラテジ情報を得ることができる。このため、従来のように市場に流通している光ディスク毎に、ライトストラテジの最適化作業を行ってライトストラテジ情報を設定する必要なくなるので膨大な時間と工数を削減できる。また、新しい光ディスクが出る度に新たなライトストラテジ情報を追加していくというこれまでのやり方が不要になるので、年々肥大化していたメモリの記憶容量を激減することができる。さらに、従来技術では十分な記録品質を保持することができなかった未知の光ディスクや光ディスクの個体差、または異なる動作環境でも、最適なライトストラテジ情報により光ディスクへの記録を行うことが可能となる。
次に添付図面を参照して本発明による光ディスク装置の実施の形態を詳細に説明する。
図1を参照すると、本発明による光ディスク装置の実施の形態を示す機能ブロック図が示されている。光ディスク1は、半導体レーザダイオードにより情報の記録、再生、消去を行える光情報記録媒体であり、例えば、CD−R、CD−RW、DVD±R、DVD±RW、DVD−RAM等がある。
光ピックアップ2は、図示しないレーザダイオード等のレーザ光源や、コリメータレンズ、フォーカスアクチュエータあるいはトラッキングアクチュエータとによって駆動される対物レンズ、偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等の光学部品、及びA,B,C,Dの4つの領域に分割され、光を電気信号に変換する4分割あるいは2分割のフォトディテクタ(PD)あるいは記録再生時のレーザ出力をモニタするフロントモニタダイオード等を備えている。
ヘッドアンプ3は、光ディスク1からの反射光を検出し、検出した反射光より反射光量を演算して、4分割PDの各領域への反射光量の総和を示すRF信号を生成するとともに、光ピックアップ2の照射レーザの焦点ずれを検出した信号であるフォーカスエラー信号(FE)を非点収差法等によって生成し、さらに光ピックアップ2の照射レーザのトラックずれを検出した信号であるトラッキングエラー信号(TE)をプッシュプル法等によって生成する。また、本実施の形態においては、生成したRF信号のジッタ値を測定する機能およびRF信号からアシンメトリを検出する機能をも有している。
データデコーダ4は、ヘッドアンプ3において生成されたRF信号からEFM(EFM:Eight to Fourteen Modulation)信号を生成し、さらにこれを所望の形式の信号に変換してコントローラ13に出力する。
記録長検出部5は、データデコーダ4からEFM信号を入力し、図示しない時間計測回路により、入力したEFM信号のパルス幅を測定する。
ROM6は、書き換え不能の記憶装置であり、光ディスク装置全体を制御するための制御プログラムや基準ライトストラテジ、各マークおよびスペースの理論長あるいは各マークおよびスペースの組合せにおける存在確率等が記憶されている。
RAM7は書き換え可能な記憶装置であり、光ディスクごとの補正量、記録長検出部5から入力した記録長の測定結果、記録長の測定値と各マークおよびスペースの理論長とのデビエーション値、各マークおよびスペース固有の伸縮量あるいは測定したジッタ値等が一時的に記憶される。すなわち、RAM7には後述する切換位置直前に記録された情報を再生したときの記録長の測定結果等が記録される。
デビエーション算出部8は、RAM7内に記憶された記録長の測定値と各マークおよびスペースの理論長とのデビエーション値、さらに、すでにデビエーション値を算出した結果同士を対比してさらにデビエーション値を算出する。
ライトストラテジ補正部9は、RAM7に記憶されたすべてのマークおよびスペース固有の伸縮量とROM6に記憶された存在確率に基づいて、デビエーション算出部8で算出したすべてのマークおよびスペースのデビエーション値が所定の範囲になるように、基準ライトストラテジや切換位置直前に適用したライトストラテジに対する補正値を算出する。
記録パルス列補正部10は、ライトストラテジ補正部9から補正値を入力し、これに基づいて記録パルス列を使用する光ディスクに最適な記録パルス列に補正する。
制御部11は、光ディスク装置全体を制御プログラムにしたがって光ディスク1に対する情報の記録および再生動作に関する制御を行う。また、制御部11は光ディスク1のテスト領域にROM6に記録された基準ライトストラテジでCLV(Constant Liner Velocity)方式で記録を実施後、AWS(Auto Write Strategy)でライトストラテジの補正を行う。さらに制御部11は、光ディスク1への情報の記録中に所定のタイミングで記録を一時中断する。
そして、直前に書き込まれた情報のデビエーション値をデビエーション算出部8で算出し、ライトストラテジ補正部9でライトストラテジの補正を行い、そのライトストラテジで書き込み処理を再開する。すなわち、本実施の形態ではこのように記録途中でもAWSを行ってライトストラテジの見直しを行う。なお、AWSの詳細は本願出願人が先に出願した特開2005-149580号公報に記載されているので重複する説明はここでは省略する。
補正値算出順序決定部12は、基準ライトストラテジで情報を記録したときの各エッジ前後のデビエーション値と、各設定パラメータを変化させて記録した信号のジッタ値とに基づいて、各設定パラメータに対応したすべてのマークおよびスペース固有の伸縮量を算出する順序を決定する。
コントローラ13は、記録信号をデータエンコーダ14に供給し、また、データデコーダ4から記録信号の読み出す装置である。
データエンコーダ14は、コントローラ13からの記録信号をEFM信号等に変換して記録パルス列補正部10に出力する。
レーザ駆動部15は、入力した記録パルスに応じたレーザダイオード駆動用のパルス信号を生成して、これを光ピックアップ2内の図示しない半導体レーザダイオードに供給する。
次に図2を用いて、本発明の記録方法の実施の形態であるインテリジェントAWSの動作フローを説明する。なお、図3では記録速度が連続的に変化するCAV記録を行ったときを示している。以下、図1および図2を用いて本発明による光ディスク装置の動作を説明する。
光ディスク装置に光ディスク1が挿入され、例えばパーソナルコンピュータ(図示せず)から光ディスク1への情報の書き込み要求があると、制御部11はROM6に格納されている基準ライトストラテジを記録パルス列補正部10にセットして、光ディスク1のテスト領域にCLVで所定の情報の記録を行う。そして、テスト領域での記録動作が終了すると、AWSを行ってライトストラテジの補正を行い、実際の情報を書き込むためのライトストラテジ情報を決定する(ステップ100)。
ここで、AWSの基本式は、
X=D/a (X:ストラテジ補正量 D:デビエーション a:固有変化量(記録パルスの最小分解能分だけ変化させた時のマークおよびスペースの変化量)
となる。
なお、使用するテスト領域は記録開始位置(速度)に応じて内周域を使用するか外周域を使用するか決定する。一例として、光ディスク1の内周域テスト領域のCLV限界速度を20倍速と仮定すると、記録開始速度が20倍速以下であれば内周テスト領域を使用し、20倍速を越える場合には外周テスト領域を使用する。
また、このときの記録時に使用するレーザダイオードの記録パワー(Pw)は、
Pw=a×V+b (V:記録速度 a,b:光ディスク毎に決定される係数)
となる。
ステップ100により書き込み時のライトストラテジ情報が決定すると、制御部11はCAV記録により情報の記録を開始する(ステップ102)
次に、制御部11はストラテジ切換位置(速度)に達したかどうかを判断する(ステップ104)。すなわち、光ディスク1に情報を記録すると内周から外周に向かうにしたがって書き込み速度が早くなっていくため、同一のライトストラテジ情報で記録を行うと徐々に記録品質が劣化する。したがって、制御部11は所定の速度毎にライトストラテジの最適化のために記録を一時中断する(ステップ106)。そして、制御部11は記録を中断した切換位置直前を再生してデビエーションを取得(算出)することで(ステップ108)、AWSによりライトストラテジの補正を行う(ステップ110)。
具体的には、制御部11は、ストラテジ切換位置直前の記録信号を再生し、記録長検出部5においてすべてのマークおよびスペースの組合せにおける記録長を測定し、測定結果をライトストラテジごとにRAM7に格納する。そして、デビエーション算出部8は、RAM7に格納された切換位置直前のストラテジで記録したときの記録長とROM6に格納されたすべてのマークおよびスペースの組合せにおける理論長とのデビエーションおよび上記の所定のマークおよびスペースを最小分解能の整数倍だけ伸ばしたライトストラテジで記録した場合の記録長とROM6に格納されたすべてのマークおよびスペースの組合せにおける理論長とのデビエーションを算出し、さらに両者のデビエーション値を算出する。そして、ライトストラテジ補正部9は、上記で説明した各マークおよびスペースの組合せによる存在確率を用いて、算出したデビエーション値から各マークおよびスペース固有の変化量を算出する。
各マークおよびスペース固有の変化量を算出し、最適化されたライトストラテジにより記録を再開する(ステップ112)。以後、制御部11は各ライトストラテジ切換位置(速度)毎にステップ106からステップ112を繰り返す。
このように本実施の形態では、上記数式(Pw=a×V+b)のレーザダイオードのパワー情報(V:記録速度 a,b:光ディスク毎に決定される係数)と基準ライトストラテジがあれば、AWSによりライトストラテジを最適化できる。したがって、個々の光ディスク毎にライトストラテジ情報を調整する必要がなくなるのでライトストラテジの調整作業時間を大幅に削減することが可能となる。
図3は、ライトストラテジ切換位置(速度)毎にAWSを行う本発明の実施の形態を示す概念図である。図3は縦軸がライトストラテジの補正量Tを、横軸が書き込み速度であり、記録開始のN(start)からN1,N2,N3...N(end)の速度のときにAWSを行ったことを示している。すなわち、記録速度がN(start)-N2間では初期のライトストラテジ情報で記録を行い、N2になったときに例えば1トラック程度戻って記録内容を再生してそのデビエーションを算出し、AWSを行ってライトストラテジの最適化(補正)を行う。そして、記録速度がN2-N3間ではこの補正されたライトストラテジにより記録を行う。以後、同様に所定の記録速度に達したら記録を一時中断してAWSを行いライトストラテジを補正する。
図4はレーザダイオードのマークを0.25T伸張したときの基準ライトストラテジの模式図である。また、図5〜図8は4種類の異なるCD−Rディスク(Disc A, Disc B, Disc C, Disc D)で、図4に示した基準ライトストラテジにより書き込みを行った場合(Default)と、本実施の形態により書き込みを行った場合(CAV Write)の比較例である。なお、図5〜図8は縦軸をピットジッタ(Pit Jitter)、横軸を書き込み速度(V)としている。これら図からも明らかなように、本実施の形態を適用すれば異なるいずれのディスクでも良好なジッタ値が得られることが確認できる。
なお、図5〜図8はライトストラテジの切換速度を等間隔の8x間隔((19x) 24x 32x 48x)で実施したが、4x間隔または不等間隔で実施しても良い。さらに、例えばライトストラテジの補正量が大きかった場合に切換速度間隔を狭くするようにしてもよい。また、図5〜図8では4種類の異なるCD−Rディスクとしたが、本発明は特にCD−Rに限定されるものではなく、CD−RW、DVD±R、DVD±RW、DVD−RAMやブルーレイディスク等にも適用可能である。
本発明による光ディスク装置の実施の形態を示す機能ブロック図である。 本発明による光ディスク装置の記録方法の実施の形態を示す動作フローである。 本発明による光ディスク装置の動作概念図である。 基準ストラテジの一例を示した模式図である。 Disc Aにおける基準ストラテジで記録した場合と本発明を適用した場合とのジッタ値の違いを示すグラフである。 Disc Bにおける基準ストラテジで記録した場合と本発明を適用した場合とのジッタ値の違いを示すグラフである。 Disc Cにおける基準ストラテジで記録した場合と本発明を適用した場合とのジッタ値の違いを示すグラフである。 Disc Dにおける基準ストラテジで記録した場合と本発明を適用した場合とのジッタ値の違いを示すグラフである。 従来技術におけるCAV記録の際のライトストラテジの更新の様子を示した模式図である。
符号の説明
1 光ディスク
2 光ピックアップ
3 ヘッドアンプ
4 データデコーダ
5 記録長検出部
6 ROM
7 RAM
8 デビエーション算出部
9 ライトストラテジ補正部
10 記録パルス列補正部
11 制御部
12 補正値算出順序決定部
13 コントローラ
14 データデコーダ
15 レーザ駆動部

Claims (8)

  1. 情報を記録可能な光ディスクにマークおよびスペースを形成して情報の記録を行う光ディスク装置において、
    前記光ディスクへの情報の記録中に所定のタイミングで記録を一時中断する記録中断手段と、
    前記記録中断手段で中断した直前に記録した情報のデビエーションを取得するデビエーション算出手段と、
    前記デビエーション算出手段で取得したデビエーションに基づきライトストラテジを補正するライトストラテジ補正手段とを有し、
    前記ライトストラテジ補正手段により補正したライトストラテジにより前記光ディスクへの記録を再開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において、前記記録中断手段で記録を中断してライトストラテジを見直す所定のタイミングは、記録を行う速度の変化に基づいて決定され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、前記ライトストラテジの見直しは記録開始から終了までに複数回行う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、この装置は基準となる基準ライトストラテジが記憶された記憶手段を有し、
    前記記憶手段に記憶された中から書き込みを行う光ディスクに最適な基準ライトストラテジを選択して前記光ディスクのテスト領域で試し書きを行い、この試し書きをした結果のデビエーションを前記デビエーション算出手段で算出し、この算出したデビエーションに基づいて前記ライトストラテジ補正手段でライトストラテジの補正をした後に前記光ディスクへの記録を行うことを特徴とする光ディスク装置。
  5. 請求項4に記載の光ディスク装置において、前記試し書きをするテスト領域は、
    これから記録を開始する記録開始位置又は速度により内周のテスト領域を使用するか、外周のテスト領域を使用するか 決定されることを特徴とする光ディスク装置。
  6. 情報を記録可能な光ディスクにマークおよびスペースを形成して情報の記録を行う光ディスク装置の記録方法において、
    前記光ディスクに情報の記録を行う前にこの光ディスクのテスト領域に基準ライトストラテジで記録を行い、この記録した信号を再生して前記基準ライトストラテジを補正し、
    前記補正したライトストラテジにより情報の記録を行い、
    ライトストラテジ切換位置になると、記録を一時中断して前記ライトストラテジの最適化を行い、
    前記最適化されたライトストラテジにより記録を再開することを特徴とする光ディスク装置の記録方法。
  7. 請求項6に記載の記録方法において、この記録方法は記録速度が連続的に変化する記録方式に適用されることを特徴とする光ディスクの記録方法。
  8. 請求項6に記載の記録方法において、前記ライトストラテジの最適化は前記記録を中断したライトストラテジ切換位置の直前の情報を再生してデビエーションを取得し、この取得したデビエーションを基に前記ライトストラテジの最適化を行うことを特徴とする光ディスクの記録方法。
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