JP2007310990A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスク装置において、消去パワーを最適化する。
【解決手段】システムコントローラ３２は、ＤＶＤ−ＲＷ等の書換可能な光ディスク１０にデータを記録する場合の、オーバライト時の消去パワーと直流消去時の消去パワーを最適化する。ＯＰＣによりオーバライト時の最適消去パワーＰｅｏを設定し、光ディスク１０の種類や回転数に応じた係数αを設定し、Ｐｅｄ＝α・Ｐｅｏにより直流消去時の最適消去パワーＰｅｄを設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスク装置に関し、特に消去パワーの設定に関する。

従来より、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＷ等の書換可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク装置において、消去パワーに記録パワーを重畳させる記録ストラテジを用いてデータをオーバライト記録しており、ユーザデータを記録する前に記録パワーや消去パワーを最適化することが提案されている。

下記の特許文献１には、テスト記録により最適消去パワーを設定する技術が記載されており、光ディスクの所定トラックに対しテスト信号を記録し、テスト信号が記録されたトラックを複数の異なる消去パワーで消去し、複数の異なる消去パワーで消去されたトラックを再生し、この再生信号と複数の異なる消去パワーに基づいて最適な消去パワーを設定することが記載されている。

また、特許文献２には、書換型光ディスクにオーバライトする際に、情報記録領域の旧データが記録された部分に、所定量ずつ消去パワーを変化させながら複数段階の消去パワーのレーザ光を連続的に照射することにより旧データを試し消去し、試し消去した旧データ部分を再生することにより再生信号中の雑音レベルを検出することで、雑音レベルが最小となる部分に照射したレーザ光の消去パワーレベルを最適消去パワーとして設定することが記載されている。

特開平１０−６９６３９号公報 特開２００４−２７３０７４号公報

一方、記録済みのデータを直流消去（例えば一括消去する場合）する場合の消去パワーと、記録済みのデータをオーバライトにより消去する場合の消去パワーとは、光ディスクの種類等によりズレが生じる場合があり、したがって最適化した消去パワーを一律に用いて直流消去及びオーバライトを行うと、消去性能劣化やノイズレベル増大を招く問題が生じる。

図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、及び図８Ｂに、直流（ＤＣ）消去時の消去パワーと消去性能（ｄＢ）との関係、及びオーバライト時の消去パワーとＰＩ（Parity of innner-code）エラーとの関係を示す。図７Ａは、ある光ディスクＡに対するＤＣ消去時の消去パワーと消去効果との関係であり、図７Ｂは同一光ディスクに対するオーバライト時の消去パワーとＰＩエラーとの関係である。しきい値（スペック値：ＳＰＥＣ）以下となる消去パワー範囲がパワーマージンであり、図７Ａ及び図７Ｂでは比較的広いパワーマージンを有し、消去効果のパワーマージンとＰＩエラーのパワーマージンは互いに重なる。このような光ディスクに対しては、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、一律の消去パワーを設定することで、ＤＣ消去時の消去効果も、オーバライト時のＰＩエラーもともに満足し得る。

一方、図８Ａは、別の光ディスクＢに対するＤＣ消去時の消去パワーと消去効果との関係であり、図８Ｂは光ディスクＢに対するオーバライト時の消去パワーとＰＩエラーとの関係である。図に示されるとおり、しきい値以下となる消去パワー範囲であるパワーマージンが互いに異なっていて重なる部分がない。したがって、例えばオーバライト時のＰＩエラーがしきい値以下となるような消去パワーを設定したとしても、同じ消去パワーでＤＣ消去すると消去比がしきい値を超えてしまう事態が生じる。このことは、オーバライト時は問題がなくても、光ディスクをＤＣ消去パワーで消去する場合に消え残りが生じることを意味する。あるいは、ＤＣ消去時の消去効果をしきい値以下となるような消去パワーを設定してオーバライトすると、ＰＩエラーがしきい値を超えてしまう事態が生じる。

本発明は、直流消去する場合及びオーバライトする場合のいずれにおいても十分な消去性能を有する光ディスク装置を提供することにある。

本発明は、書換可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、消去パワーに記録パワーを重畳してデータを上書きする記録手段と、記録済みデータを直流消去パワーで消去する消去手段とを有し、前記直流消去パワーは前記消去パワーより大きく設定されることを特徴とする。

本発明において、前記直流消去パワーは、前記消去パワーを増大調整することにより設定してもよい。

本発明において、前記消去パワーは、前記直流消去パワーを減少調整することにより設定してもよい。

本発明において、前記直流消去パワーは、前記消去パワーに１より大きい係数αを乗じることで設定してもよい。ここで、前記消去パワーは、前記光ディスクのテストエリアに前記消去パワーを変化させてテストデータを上書きすることで最適化してもよい。また、前記係数αは、前記光ディスクの種類に応じて設定されてもよい。また、前記係数αは、前記光ディスクの回転数に応じて設定されてもよい。また、係数αを乗じることで設定される前記直流消去パワーが、前記光ディスクのテストエリアでテストデータを試し書きし、その後直流消去したときの消去性能が許容値を満たす消去パワー範囲に含まれない場合に、前記消去パワー範囲に含まれる消去パワーで置換されてもよい。

本発明によれば、オーバライト時の消去パワーの最適化を図るとともに、直流消去時の消去パワーの最適化を図ることができる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１に、本実施形態に係る光ディスク装置の全体構成図を示す。ＤＶＤ±ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の書換可能な光ディスク１０はスピンドルモータ（ＳＰＭ）１２により回転駆動される。スピンドルモータＳＰＭ１２は、ドライバ１４で駆動され、ドライバ１４はサーボプロセッサ３０により所望の回転速度となるようにサーボ制御される。

光ピックアップ１６は、レーザ光を光ディスク１０に照射するためのレーザダイオード（ＬＤ）や光ディスク１０からの反射光を受光して電気信号に変換するフォトディテクタ（ＰＤ）を含み、光ディスク１０に対向配置される。光ピックアップ１６はスレッドモータ１８により光ディスク１０の半径方向に駆動され、スレッドモータ１８はドライバ２０で駆動される。ドライバ２０は、ドライバ１４と同様にサーボプロセッサ３０によりサーボ制御される。また、光ピックアップ１６のＬＤはドライバ２２により駆動され、ドライバ２２は、オートパワーコントロール回路（ＡＰＣ）２４により、駆動電流が所望の値となるように制御される。ＡＰＣ２４及びドライバ２２は、システムコントローラ３２からの指令によりＬＤの発光量を制御する。図ではドライバ２２は光ピックアップ１６と別個に設けられているが、ドライバ２２を光ピックアップ１６に搭載してもよい。

光ディスク１０に記録されたデータを再生する際には、光ピックアップ１６のＬＤから再生パワーのレーザ光が照射され、その反射光がＰＤで電気信号に変換されて出力される。光ピックアップ１６からの再生信号はＲＦ回路２６に供給される。ＲＦ回路２６は、再生信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し、サーボプロセッサ３０に供給する。サーボプロセッサ３０は、これらのエラー信号に基づいて光ピックアップ１６をサーボ制御し、光ピックアップ１６をオンフォーカス状態及びオントラック状態に維持する。また、ＲＦ回路２６は、再生信号に含まれるアドレス信号をアドレスデコード回路２８に供給する。アドレスデコード回路２８はアドレス信号から光ディスク１０のアドレスデータを復調し、サーボプロセッサ３０やシステムコントローラ３２に供給する。

アドレス信号の１つの例はウォブル信号であり、光ディスク１０の絶対アドレスを示す時間情報の変調信号で光ディスク１０のトラックをウォブルさせ、このウォブル信号を再生信号から抽出しデコードすることでアドレスデータ（ＡＴＩＰ）を得ることができる。また、ＲＦ回路２６は、再生ＲＦ信号を２値化回路３４に供給する。２値化回路３４は、再生信号を２値化し、得られた信号をエンコード／デコード回路３６に供給する。エンコード／デコード回路３６では、２値化信号を復調及びエラー訂正して再生データを得、当該再生データをインタフェースＩ／Ｆ４０を介してパーソナルコンピュータなどのホスト装置に出力する。なお、再生データをホスト装置に出力する際には、エンコード／デコード回路３６はバッファメモリ３８に再生データを一旦蓄積した後に出力する。

光ディスク１０にデータを記録する際には、ホスト装置からの記録すべきデータはインターフェースＩ／Ｆ４０を介してエンコード／デコード回路３６に供給される。エンコード／デコード回路３６は、記録すべきデータをバッファメモリ３８に格納し、当該記録すべきデータをエンコードして変調データとしてライトストラテジ回路４２に供給する。ライトストラテジ回路４２は、変調データを所定の記録ストラテジに従ってマルチパルス（パルストレーン）に変換し、記録データとしてドライバ２２に供給する。なお、記録ストラテジは記録品質に影響することから、データ記録に先立って最適化を行うようにしてもよい。すなわち、光ディスク１０の種類や回転速度に関係付けられた複数種類の記録ストラテジデータを記憶しておき、光ディスク１０の種類や回転速度に応じた最適な記録ストラテジを読み出して設定するようにしてもよい。また、光ディスク１０の所定のテストエリアにおいて記録ストラテジを種々変化させてテストデータを試し書きし、試し書きしたテストデータを再生してその信号品質を評価することによって、その評価結果に基づいて最適な記録ストラテジを選択するようにしてもよい。記録データによりパワー変調されたレーザ光は光ピックアップ１６のＬＤから照射されて光ディスク１０にデータが記録される。より特定的には、消去パワーに記録パワーが重畳されたレーザ光でデータが記録され、消去パワーで既に記録されたデータを消去しつつ、記録パワーでデータを記録する（オーバライト記録）。図９に、消去パワーに記録パワーが重畳されたレーザ光の一例を示す。再生パワー＜消去パワー＜記録パワーであり、記録パワーはマルチパルスで構成される。消去パワーで既記録データが消去され、記録パワーで新たなデータが記録される。図では、マルチパルスの記録パワーでピット１００、２００が形成されることを示す。消去パワー及び記録パワーも光ディスク１０の所定のテストエリアを用いたテストデータの試し書きにより最適値に設定される。データを記録した後、光ピックアップ１６は再生パワーのレーザ光を照射して当該記録データを再生し、ＲＦ回路２６に供給する。ＲＦ回路２６は再生信号を２値化回路３４に供給し、２値化されたデータはエンコード／デコード回路３６に供給される。エンコード／デコード回路３６は、変調データをデコードし、バッファメモリ３８に記憶されている記録データと照合する。ベリファイの結果はシステムコントローラ３２に供給される。システムコントローラ３２はベリファイの結果に応じて引き続きデータを記録するか、あるいは交替処理を実行するかを決定する。

システムコントローラ３２は、システム全体の動作を制御し、特に記録に先立つＯＰＣ（OPtimum Power Control：記録パワーの最適化）を実行する。ＯＰＣでは、光ディスク１０のテストエリアに記録パワーを階段状に変化させてテストデータを試し書きし、試し書きしたテストデータを再生してそのβ値やγ値、変調度、エラーレート等を測定する。そして、エラーレート等の再生信号品質が所望の値となる記録パワーを選択して最適記録パワーＰｏとする。消去パワーについても同様であり、消去パワーを種々変化させてテストデータをオーバライトし、オーバライト後のＰＩエラーを測定し、ＰＩエラーがしきい値以下となるような消去パワーを最適消去パワーとする。

従来、システムコントローラ３２は、このようにして得られた消去パワーをＤＣ消去時の消去パワーとしても用いており、あるいは、光ディスク１０のテストエリアにテストデータを試し書きした後に消去パワーを種々変化させてＤＣ消去を行い、消去性能がしきい値以下となる消去パワーを設定し、この消去パワーをそのままオーバライト時の最適消去パワーとしており、ＤＣ消去時の消去不足、あるいはオーバライト時のＰＩエラー増大を招く場合があった。

そこで、本実施形態におけるシステムコントローラ３２は、ＯＰＣにおいてオーバライト時の消去パワーを最適化するとともに、この消去パワーをそのまま用いるのではなく、この消去パワーに係数α（α＞１）を乗じることでＤＣ消去時の最適消去パワーを設定する。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、ＤＣ消去時のパワーマージンは、オーバライト時のパワーマージンよりも高パワー側にシフトする傾向にある。したがって、オーバライト時の最適消去パワーとＤＣ消去時の最適消去パワーを同一とするのではなく異なる値とし、しかも、オーバライト時の最適消去パワーにα（α＞１）を乗じることで、オーバライト時の最適消去パワーからＤＣ消去時の最適消去パワーを算出することができるとともに、オーバライト性能及びＤＣ消去性能を共に満足し得る。

図２に、本実施形態におけるオーバライト時の最適消去パワーＰｅｏ、及びＤＣ消去時の最適消去パワーＰｅｄの設定方法を概念的に示す。図において、横軸は消去パワーであり、左縦軸はオーバライト時のＰＩエラーを示し、右縦軸はＤＣ消去時の消去効果を示す。また、一点鎖線はＰＩエラーのしきい値を示し、２点鎖線は消去効果のしきい値を示す。ＰＩエラーがしきい値以下となる消去パワー範囲である第１パワーマージンと、消去効果がしきい値以下となる消去パワー範囲である第２パワーマージンとは異なり、第１パワーマージンの範囲内にある消去パワーＰｅｏをそのままＤＣ消去時の消去パワーに用いてしまうと消去効果がしきい値を超える。そこで、Ｐｅｏに係数αを乗じることで高パワー側にシフトさせてＰｅｄを算出する。このＰｅｄは消去効果がしきい値以下となるパワーマージンに含まれることになるため、ＤＣ消去時の消去効果が担保される。

第１パワーマージンと第２パワーマージンとのずれは、光ディスク１０の種類や回転速度に応じて変化する。例えば、光ディスク１０があるメーカＡの製造による光ディスクである場合と、別のメーカＢの製造による光ディスクである場合にはずれ量は異なる。また、光ディスク１０がＣＤ−ＲＷの場合とＤＶＤ−ＲＷの場合とでずれ量は異なる。さらに、光ディスク１０を６倍速の回転数で駆動する場合と、８倍速の回転数で駆動する場合でずれ量は異なる。したがって、ＰｅｏからＰｅｄを算出するための係数αは、光ディスク１０の種類や回転数に応じて適宜設定される。一例として、システムコントローラ３２のメモリに予め、光ディスク１０の種類毎及び回転数毎に定められた係数αを記憶しておき、光ディスク１０のリードインエリアに記憶された光ディスクの種類（メーカを含む）に応じ、かつ、光ディスク１０を駆動する際の回転数に応じた係数αをメモリから読み出してＰｅｏに乗じることでＰｅｄを算出する。

図３に、本実施形態の処理フローチャートを示す。まず、ＯＰＣによりオーバライト時の最適消去パワーＰｅｏを設定する（Ｓ１０１）。すなわち、光ディスクのテストエリアにテストデータを試し書きし、その後、消去パワーを複数段階に変化させながらオーバライトし、オーバライト後のテストデータを再生してＰＩエラーを測定する。ＰＩエラーがしきい値以下となる消去パワーを抽出してオーバライト時の最適消去パワーＰｅｏとする。また、記録パワーを最適化し、その後に最適記録パワーに対して所定の消去比ε（ε＜１）を乗じることで最適消去パワーを設定してもよい。

オーバライト時の最適消去パワーを設定した後、係数α（α＞１）を設定する（Ｓ１０２）。係数αは１より大きい固定値でもよいが、光ディスク１０の種類に応じた値、光ディスク１０の回転数に応じた値、あるいは光ディスク１０の種類と回転数に応じた値としてもよい。光ディスク１０の種類に応じて係数αを設定する場合、例えばＣＤ−ＲＷではα＝１とし、ＤＶＤ−ＲＷではα＝１．２とする等である。α＝１は言うまでもなくＰｅｏとＰｅｄが等しいことを意味する。光ディスク１０の回転数に応じて係数αを設定する場合、例えば６倍速ではα＝１．１、８倍速ではα＝１．２とする等である。上記のように、光ディスク１０の種類と回転数を変数とする２次元マップとして係数αをシステムコントローラ３２のメモリに記憶し、装着された光ディスク１０の種類を読み取り、駆動回転数に応じた係数αをメモリから読み出すことで設定する。

係数αを設定した後、Ｐｅｄ＝α・ＰｅｏによりＤＣ消去時の最適消去パワーＰｅｄを算出する（Ｓ１０３）。このようにして算出された最適消去パワーＰｅｄは、例えば光ディスク１０のデータを一括消去するために用いられる。
図４Ａ及び図４Ｂに、本実施形態における、ある光ディスクＣに対するＤＣ消去時の最適消去パワーＰｅｄと、オーバライト時の最適消去パワーＰｅｏを示す。αは光ディスク１０の種類に応じてα＝ｎに設定され、Ｐｅｄ＝ｎ・Ｐｅｏとして設定される。

図５Ａ及び図５Ｂに、本実施形態における、ある光ディスクＤに対するＤＣ消去時の最適消去パワーＰｅｄと、オーバライト時の最適消去パワーＰｅｏを示す。αは光ディスク１０の種類に応じてα＝ｍに設定され、Ｐｅｄ＝ｍ・Ｐｅｏとして設定される。

いずれの場合にも、係数αが適当な値に設定されているため、Ｐｅｄは消去効果がしきい値以下となるパワーマージン内に含まれ、単に係数αを乗じるだけで簡易にＤＣ消去時の最適消去パワーを設定できる。

＜第２実施形態＞
上記の第１実施形態では、まずオーバライト時の最適消去パワーＰｅｏを設定し、Ｐｅｏに係数αを乗じることでＤＣ消去時の最適消去パワーＰｅｄを設定しているが、本実施形態ではさらにこのようにして設定したＰｅｄがパワーマージンに含まれるか否かを確認し、仮にパワーマージンに含まれない場合にはパワーマージンに含まれるようにＰｅｄを変更する場合について説明する。

図６に、本実施形態の処理フローチャートを示す。まず、ＯＰＣによりオーバライト時の最適消去パワーＰｅｏを設定する（Ｓ２０１）。

次に、ＯＰＣ時のテストデータの試し書きを利用して、ＤＣ消去時のパワーマージンを設定する（Ｓ２０２）。すなわち、テストデータを種々の消去パワーでＤＣ消去し、消去後の消去効果を測定して消去効果がしきい値以下となる下限消去パワーＰｅｍｉｎと上限消去パワーＰｅｍａｘを抽出する。

次に、光ディスク１０の種類及び回転数に応じた係数αを設定し（Ｓ２０３）、Ｐｅｏに係数αを乗じてＰｅｄ＝α・ＰｅｏによりＤＣ消去時の最適消去パワーを仮設定する（Ｓ２０４）。

そして、仮設定した最適消去パワーＰｅｄとＳ２０２で設定したパワーマージンとを比較し、最適消去パワーＰｅｄがパワーマージンに含まれるか否かが、つまりＰｅｍｉｎ≦Ｐｅｄ≦Ｐｅｍａｘを満たすか否かを判定する（Ｓ２０５）。Ｐｅｄがパワーマージンに含まれる場合には、Ｓ２０４で仮設定した最適消去パワーをそのまま真の最適消去パワーとして設定する（Ｓ２０６）。一方、仮設定した最適消去パワーＰｅｄがパワーマージンに含まれない場合には、パワーマージンに含まれるようにＰｅｄを変更する。具体的には、Ｐｅｄ＜Ｐｍｅｍｉｎである場合には、Ｐｅｄの代わりにＰｅｍｉｎを最適消去パワーとし、Ｐｅｄ＞Ｐｅｍａｘである場合には、Ｐｅｄの代わりにＰｅｍａｘを最適消去パワーとする。要するに、パワーマージンのうちＰｅｄに最も近い消去パワー（上限消去パワーあるいは下限消去パワー）を最適消去パワーに設定する（Ｓ２０７）。パワーマージンのうちＰｅｄに最も近い消去パワーを選択するのは、Ｐｅｏに基づいて設定されたＰｅｄを有効活用するためである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の形態も可能である。

例えば、本実施形態では、Ｐｅｄ＝α・ＰｅｏによりＰｅｄを算出しているが、Ｐｅｄ＝δ＋ＰｅｏによりＰｅｄを算出してもよい。ここに、δは定数でもよく、光ディスク１０の種類や回転数に応じて可変する値でもよい。要するに、Ｐｅｏをまず設定し、その後に、Ｐｅｏに対して任意の数学的操作を施してこれを増大調整してＰｅｄを算出すればよい。もちろん、まずＰｅｄをＯＰＣで設定し、Ｐｅｏ＝Ｐｅｄ／αによりＰｅｏを算出してもよい。この場合、Ｐｅｄに対して任意の数学的操作を施してこれを減少調整してＰｅｏを算出することになる。

さらに、本実施形態では、光ディスク１０の種類及び回転数に応じて係数αを設定しているが、特定の光ディスクの種類及び特定の回転数の場合のみαを１より大きい値に設定し、それ以外ではαを１に固定してもよい。例えば、光ディスク１０がＤＶＤ−ＲＷであって６倍速の回転数の場合のみαを１より大きい値に設定、それ以外は全てαを１としてＰｅｏ＝Ｐｅｄとしてもよい。この場合も、光ディスク１０の種類と回転数に応じて係数αを設定することに変わりない。

実施形態の光ディスク装置の構成ブロック図である。 実施形態の消去パワー設定の概念説明図である。 実施形態の処理フローチャートである。 実施形態のＤＣ消去時の消去パワーと消去効果との関係を示すグラフ図である。 実施形態のオーバライト時の消去パワーとＰＩエラーとの関係を示すグラフ図である。 実施形態のＤＣ消去時の消去パワーと消去効果との他の関係を示すグラフ図である。 実施形態のオーバライト時の消去パワーとＰＩエラーとの関係を示すグラフ図である。 他の実施形態の処理フローチャートである。 従来のＤＣ消去時の消去パワーと消去効果との関係並びに設定消去パワーを示すグラフ図である。 従来のオーバライト時の消去パワーとＰＩエラーとの関係並びに設定消去パワーを示すグラフ図である。 従来のＤＣ消去時の消去パワーと消去効果との他の関係並びに設定消去パワーを示すグラフ図である。 従来のオーバライト時の消去パワーとＰＩエラーとの関係並びに設定消去パワーを示すグラフ図である。 記録ストラテジ説明図である。

符号の説明

１０ 光ディスク、１６ 光ピックアップ（ＰＵ）、３２ システムコントローラ。

Claims (8)

1. 書換可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、
   消去パワーに記録パワーを重畳してデータを上書きする記録手段と、
   記録済みデータを直流消去パワーで消去する消去手段と、
   を有し、前記直流消去パワーは前記消去パワーより大きく設定されることを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記直流消去パワーは、前記消去パワーを増大調整することにより設定されることを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１記載の装置において、
   前記消去パワーは、前記直流消去パワーを減少調整することにより設定されることを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１記載の装置において、
   前記直流消去パワーは、前記消去パワーに１より大きい係数αを乗じることで設定されることを特徴とする光ディスク装置。
5. 請求項４記載の装置において、
   前記消去パワーは、前記光ディスクのテストエリアに前記消去パワーを変化させてテストデータを上書きすることで最適化されることを特徴とする光ディスク装置。
6. 請求項４記載の装置において、
   前記係数αは、前記光ディスクの種類に応じて設定されることを特徴とする光ディスク装置。
7. 請求項４記載の装置において、
   前記係数αは、前記光ディスクの回転数に応じて設定されることを特徴とする光ディスク装置。
8. 請求項４記載の装置において、
   前記直流消去パワーが、前記光ディスクのテストエリアでテストデータを試し書きし、その後直流消去したときの消去性能が許容値を満たす消去パワー範囲に含まれない場合に、前記消去パワー範囲に含まれる消去パワーで置換されることを特徴とする光ディスク装置。
   
   

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