JP2008123688A - 光ディスク装置および光ディスク装置の記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の光ディスク装置および光ディスク装置の記録方法は、記録開始時からの温度変動によって反りを発生する光ディスクに対して、光ディスク盤面と対物レンズとの傾き角および合焦点位置がずれることが原因で、記録品質劣化や、光ディスクのアドレス情報を検出できず、記録エラーとなるという課題があった。
【解決手段】本発明は上記した構成によって、記録動作中に、内部温度上昇により、反りを生じるプリンタブルメディアなど、温度変動によるフォーカス位置ズレの発生を回避することで、記録品質が劣化することを回避することが可能となるため、安定した記録動作・記録品質を得ることができる光ディスク装置を実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスクに情報を記録・再生する光ディスク装置および、光ディスクと、光ピックアップの対物レンズのチルトおよびフォーカスオフセットとの関係を制御する光ディスク装置の記録方法に関する。

光ディスクは、その形成過程の制限により、完全に光ディスクの形状をフラットな同心円で形成することができない。つまり市場には、中心穴の位置が中心からずれた光ディスクや、光ディスクの外周側が反っている光ディスク等が存在する。また、最近ではインクジェットプリンターで、レーベル面が印刷可能なプリンタブルメディアと呼ばれるメディアが存在する。プリンタブルメディアは、インクジェットプリンターでの印刷を可能にするための専用の素材がレーベル面に塗布されており、その素材が温度変化により、伸縮する特性を有するため、光ディスクのポリカーボネイト板を引き伸ばしする。その結果、プリンタブルメディアは、温度変化により、光ディスク半径方向に対して、反るという特性を持つ。このような光ディスクでは、一定のレーザパワーに対して、光ディスク盤面でのレーザの照射のされ方が異なるため、最適な記録品質を得るための、最適記録パワーが変化する。従って、レーザから出射される記録パワーを可変させ、光ディスク盤面での最適記録パワーを一定に保つための手段として、ランニングＯＰＣという処理が確立されており、また光ディスク形成時点から反っている光ディスクに対する全面チルト学習という処理が確立されている。

また、光ディスク装置では、データの記録および再生を行うために対物レンズによって集光されるレーザ光の焦点が光ディスクの記録面に結ばれるように対物レンズと光ディスクの距離を一定に保つためのフォーカスサーボ機構が備わっている。このフォーカスサーボ機構は、入力として２つの反射光の検出器からの出力のバランスが使われており、そのバランスを一定に保つことにより光ディスクの記録面上に合焦点を合わせる。しかしこの入力のバランスは主に温度変動による電気的オフセットなどによってズレを生じる。このズレによってフォーカスサーボ機構が制御している距離に変化が生じ、結果的に合焦点が光ディスクの記録面上に来ない状態で記録および再生を行うことになる。これにより単位面積辺りのレーザ光量が減少しレーザパワーを増加させる必要がある。このような状況を防ぐために光ディスク装置の起動時に光ディスクの記録されている領域に対して再生を行い、ジッタ値が最適になるフォーカスオフセット値を求め、また温度変動を検知して所定の温度変動が起こった場合には再度適正なフォーカスオフセット値を求めなおす処理（フォーカス位置学習）が行われるが、記録中には行われないため、記録中の温度上昇に対しては、温度変動による合焦点ずれを回避することはできない。

そこでまず、従来の光ディスク装置の構成を、図２、図３、図４、図１３及び図１４を用いて説明する。図２は記録中の光ディスクからの反射光を示す波形図、図３は光ディスク半径方向に対する反りと、光ディスク装置の対物レンズの関係図、図４は光ディスク盤面と、フォーカス合焦点距離を示した図、図１３は従来の対物レンズのチルト・フォーカス制御ブロック図、図１４は従来の光ディスク装置のレーザ制御ブロック図である。

図１３において１０１は光ディスク、１０２はピックアップモジュール、１０３はスピンドルモータ、１０４はフォーカス駆動コイル、１０５は対物レンズ、１０６はフォーカス駆動手段、１０７はフォーカス制御手段、１０８はチルト値演算手段、１０９はデジタルサーボコントローラーである。以上のように構成されたチルト制御手段における全面チルト学習について図１３を用いて説明する。

光ディスク装置へ光ディスク１０１を挿入すると、光ディスク装置は光ディスク１０１に対して、ピックアップモジュール１０２内の対物レンズ１０５より出射されるレーザが合焦点になるように、フォーカス制御手段１０７により、フォーカス駆動手段１０６へ信号が送られる。フォーカス駆動手段１０６は、その信号を受け、フォーカス駆動コイル１０４へ一定の電流を流すことで、対物レンズ１０５を上下させ、フォーカスサーボをかける。その後、スピンドルモータ１０３を回転させ、光ディスクを所望の回転数へ上昇させた後、光ディスク半径位置２３ｍｍ〜５６ｍｍまでを８ポイントに等分割し、その８ポイントを内周位置より、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈとした場合、各位置での、合焦点となった、フォーカス駆動値を取得する。この値を、それぞれ、Ａｆ、Ｂｆ、Ｃｆ、Ｄｆ、Ｅｆ、Ｆｆ、Ｇｆ、Ｈｆとする。まず、最初の２ポイント、Ａ、Ｂ及び、Ａｆ、Ｂｆでは、２点間距離＝Ｂ−Ａで求められ、その間でのフォーカス駆動値差＝Ｂｆ−ＡｆよりＢ−Ａ間での光ディスクの高低差が求められるため、Ａ、Ｂの２点間での光ディスクの反り角度を、デジタルサーボコントローラ１０９内のチルト値演算手段１０８にて、求めることが可能である。同様にして、Ｂ−Ｃ間、Ｃ−Ｄ間での光ディスク反り角度を求めることにより、光ディスク全面での反り角度が分かり、その結果に応じて、対物レンズ１０５のチルトを光ディスク盤面に対して垂直となるように、一連の記録動作を行う前に学習する。このようにして、図３に示す光ディスク形成時に存在する反りに対して、対物レンズ１０５のチルトを光ディスク盤面に対して垂直にする学習を全面チルト学習と呼ぶ。

次に、フォーカス位置学習について説明する。

図４において、光ディスク１０１の断面を見ると、保護層１０１ａとデータが記録される記録面１０１ｃと記録層１０１ｂから構成されている。光ディスク１０１へのデータの記録や読み込みを行う場合は、レーザ光のフォーカス合焦点１００を図４（ａ）に示すように記録面１０１ｃに合わせることが必要であり、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように合焦点１００が記録面１０１ｃからずれることは好ましくない。

光ディスク装置は光ディスクが挿入されると、起動処理を開始する。そのとき、光ディスクのすでに記録がなされている領域へ対物レンズを移動させ、記録されているデータを読み込む際、ジッタ値を測定する。フォーカス位置の複数の点に対してそれぞれジッタ測定を行い、最もジッタが低くなる点を最適なフォーカス合焦点位置（図４（ａ））として記憶する。また起動処理後に温度変動を検知した場合には、再度ジッタ測定をもとにしたフォーカス位置学習を行う。

次に、光ディスク盤面での最適記録パワーを一定に保つランニングＯＰＣ処理について図１４を用いて説明する。

図１４において、１０１は光ディスク、１０２はピックアップモジュール、１０３はスピンドルモータ、１１４はレーザダイオード、１０５は対物レンズ、１１６は反射光受光手段、１１７は反射光演算手段、１１８は反射光検出手段、１１９は反射光Ａ／Ｄ変換手段、１２０は反射光Ａ／Ｄ変換値演算手段、１２１は反射光Ａ／Ｄ変換値比較手段、１２２はレーザパワー制御手段、１２３はレーザ駆動用電流変換手段、１２４はレーザ駆動手段である。以上のこうに構成されたランニングＯＰＣ処理について説明する。

光ディスク１０１へ記録を開始すると、光ピックアップモジュール１０２内の反射光受光手段１１６は光ディスク１０１からの反射光を受光する。反射光演算手段１１７では、受光手段が受光した信号を全加算し、全反射光信号（ＲＦ信号）を生成する。反射光Ａ／Ｄ変換手段１１９では、反射光検出手段１１８にて検出されたＲＦ信号の図２のレベルＡ、Ｂ、Ｃ及びレベルｋの電圧値をデジタル信号へ変換し、反射光Ａ／Ｄ変換値演算手段１２０にて、記録中の光ディスク１０１に照射されているパワーの熱効率の変化量として、演算される。ここで、図２のレベルＡ、Ｂ、Ｃは、記録中にレーザパワーの熱で光ディスクの有機色素を熱分解している瞬間であり、熱分解が進行すればするほど、反射光量は減少するという特性をもっているため、記録パワーの光ディスク盤面への効率がよければ、レベルＣとなり、効率が悪くなればレベルＢ、Ａと上昇する。従って、反射光Ａ／Ｄ変換値比較手段１２１では、図２のレベルＡ、Ｂ及びレベルＣの差分を算出し、その差分を打ち消すパワー補正量を演算し、レーザパワー制御手段１２２へ、補正パワー信号を出力する。レーザパワー制御手段１２２は、実際にレーザパワーを可変させるデジタル信号を出力し、レーザ駆動用電流変換手段１２３によって、電流値へと切り替えられ、レーザ駆動手段１２４に伝達され、光ピックアップモジュール内部のレーザダイオード１１４のレーザパワーが切り替わることで、記録中の最適記録パワーを一定に保つ制御となっている。

先行例としては、（特許文献１）（特許文献２）等がある。
特開２００１−１９５７６３号公報 特開平５−１１４１５４号公報

従来の光ディスク装置において、光ディスク挿入時に行う全面チルト学習を実施した後、実際に記録が開始されると、ドライブ内部のＩＣなどの自己発熱により、内部温度は光ディスク全面にわたって記録する場合、平均して約２５℃上昇する。ここで前記したプリンタブルメディアにおいては、起動時の全面チルト学習がなされて、その後全面記録が開始された時点から、記録中の温度上昇に伴い、光ディスクが反り始め、起動時に行った全面チルト学習の結果とは異なる反り状態となり、光ディスク盤面と、レーザの光軸の位置関係が垂直からはずれていく状態となり、光ディスクに形成されるマークが、図５の従来の光ディスクの形成されたマークを示した図の様に、光ディスク半径方向に対してムラができてしまい、図６の従来の光ディスクが反っている場合の、記録品質劣化を示したグラフに示す記録パワー特性を反映するアシンメトリ特性が、光ディスク外周側で低下し、図６に示すとおり、光ディスク外周側で再生エラー発生数が増加するといった、記録品質が劣化するという課題がある。

従来のフォーカス位置学習はジッタ値をもとに最適な位置を求める方式であるが、これは記録中には実施することができない。記録中は再生時に比べてレーザパワーが高く発熱も大きくなるため、温度変動によってフォーカス位置を定めるバランス値がずれてしまう。したがって記録中はフォーカス位置がずれたまま記録を継続することになり、記録品質が劣化してしまうという課題がある。

また、ランニングＯＰＣ処理を用いて最適記録パワー制御を実施した場合、前記プリンタブルメディアにおいては、温度上昇に伴う反りによって、光ディスク盤面とレーザの光軸が垂直関係ではなくなり、レーザの熱効率が低下するため、図２のレベルＣは上昇し、Ａ、Ｂのレベルとなるため、その変化量を抑制するためにレーザパワーを上昇させる。しかしながら、光ディスク盤面との垂直関係が大幅にずれた場合、レーザパワーの上昇だけでは、図５に示すとおり、形成されるマークの片側だけがより強く形成されるだけになる。従って、記録後再生させた場合、マークの片側は不鮮明な形成となっているため、再生させた場合の読み間違いが発生しやすくなるという課題がある。

また、フォーカス位置のズレが生じた場合にランニングＯＰＣ機構はレーザの熱効率低下を検知してレーザパワーを上昇させるが、光ディスク記録面上に合焦点が来ていないので広い範囲にレーザ光があたってしまう。これにより再生の際にジッタの悪化を招き、エラーが増加する要因となる。

さらに、光ディスク上のアドレス情報を、光ディスク上の記録溝をウォブルさせて形成している記録用光ディスクであれば、光ディスク盤面とレーザ光軸が垂直関係ではなくなった場合、溝の左右で戻ってくる光が異なるため、結果として、記録中の光ディスク上のアドレス情報が検出されなくなり、最悪の場合、記録エラーとなるという課題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、光ディスク装置が記録動作中に、温度上昇に伴い反り量が変化する光ディスクに対して、光ディスク盤面とレーザの光軸の位置関係が垂直からはずれていくことを回避し、また温度変動によるフォーカス位置ズレの発生を回避することで、記録品質の劣化や、記録中の光ディスク上のアドレスが検出されず、記録エラーとなることのない光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の光ディスク装置は、記録型の光ディスクに対し、レーザ光の発光パターンを利用してデータを記録する光ディスク装置であり、レーザ光を集光する対物レンズと、現フォーカス位置から光ディスク盤面に対し対物レンズを上下方向に移動させる駆動手段と、光ディスクからの反射光の反射光量を検出する反射光量検出手段と、記録中に光ディスクの所定の半径位置ごとに対物レンズの移動値を複数変えて光ディスクからの反射光量を検出し反射光量が最小となる移動値を求め、求めた移動値を反射光量を検出した光ディスクの半径位置に対応した移動値として生成する制御手段と、を備えたものである。

本発明は上記した構成によって、記録動作中に、内部温度上昇により、反りを生じるプリンタブルメディアなど、温度変動によるフォーカス位置ズレの発生を回避することで、記録品質が劣化することを回避することが可能となるため、安定した記録動作・記録品質を得ることができる光ディスク装置を実現できる。

本発明の請求項１記載の発明は、記録型の光ディスクに対し、レーザ光の発光パターンを利用してデータを記録する光ディスク装置であり、レーザ光を集光する対物レンズと、現フォーカス位置から光ディスク盤面に対し対物レンズを上下方向に移動させる駆動手段と、光ディスクからの反射光の反射光量を検出する反射光量検出手段と、記録中に光ディスクの所定の半径位置ごとに対物レンズの移動値を複数変えて光ディスクからの反射光量を検出し反射光量が最小となる移動値を求め、求めた移動値を反射光量を検出した光ディスクの半径位置に対応した移動値として生成する制御手段と、を備えたものである。

本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、光ディスクの所定の半径位置ごとに移動値を求めるか否かの情報を格納する認識手段を備え、制御手段は、所定の半径位置ごとに移動値を求めるか否かを格納された情報を基に判別し、移動値を求めると判別したときに対物レンズの移動値を複数変えて光ディスクからの反射光量を検出し求めた移動値を、反射光量を検出した光ディスクの半径位置に対応した移動値として生成するものである。

本発明の請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、制御手段は、光ディスクが特定の光ディスクと判断したとき、対物レンズの移動値を複数変えて光ディスクからの反射光量を検出し求めた移動値を、反射光量を検出した光ディスクの半径位置に対応した移動値として生成するものである。

本発明の請求項４記載の発明は、記録型の光ディスクに対しレーザ光を発光して記録するとき、レーザ光を光ディスクに対物レンズを介して集光させ、光ディスクからの反射光の反射光量を検出し、記録中に光ディスクの所定の半径位置ごとに対物レンズの光ディスク記録面に対する移動値を複数変えて光ディスクからの反射光量を検出し反射光量が最小となる移動値をフォーカス値として求め、求めたフォーカス値を、反射光量を検出した光ディスクの半径位置に対応したフォーカス値とすることを特徴とする光ディスク装置の制御方法。

本発明の請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、所定の半径位置ごとにフォーカス値を求めるか否かを認識し、フォーカス値を求めると認識したときに対物レンズのフォーカス値を複数変えて光ディスクからの反射光量を検出し求めたフォーカス値を反射光量を検出した光ディスクの半径位置に対応したフォーカス値として生成することを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置の制御方法。

本発明の請求項６記載の発明は、請求項４または請求項５記載の発明において、光ディスクが特定の光ディスクのとき、対物レンズの移動値を複数変えて光ディスクからの反射光量を検出し求めた移動値を、反射光量を検出した光ディスクの半径位置に対応した移動値として生成することを特徴とするものである。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における光ディスク装置のチルト制御及びフォーカス制御のブロック図である。図１において１０１は光ディスク、１０２はピックアップモジュール、１０３はスピンドルモータ、１０４はフォーカス駆動コイル、１０５は対物レンズ、１１６は反射光受光手段、１１７は反射光演算手段、１１８は反射光検出手段、１１９は反射光Ａ／Ｄ変換手段、１２０は反射光Ａ／Ｄ変換値演算手段、１２１は反射光Ａ／Ｄ変換値比較手段、１３１はチルト・フォーカス値演算手段、１０７はフォーカス制御手段、１０６はフォーカス駆動手段、１３２はチルト補正結果・ディスク半径位置・温度記憶手段、１３３はチルト・フォーカス制御許可・禁止認識手段、１０９はデジタルサーボコントローラ、１３４はＣＰＵである。

光ディスク装置は光ディスク１０１が挿入されると、スピンドルモータ１０３を回転させ起動処理を開始する。そのとき、光ディスクのすでに記録がなされている領域へピックアップモジュール１０２内の対物レンズ１０５を移動させ、記録されているデータを読み込む際、ジッタ値を測定する。フォーカス位置の複数の点に対してそれぞれジッタ測定を行い、最もジッタが低くなる点を最適なフォーカス位置として記憶する。また起動処理後に温度変動を検知した場合には、再度ジッタ測定をもとにしたフォーカス位置学習を行う。

次に光ディスク装置は、全面チルト学習を実行する。

光ディスク装置は、フォーカス位置学習が終了すると、光ディスク半径位置２３ｍｍ〜５６ｍｍまでを８ポイントに等分割し、その８ポイントを内周位置より、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈとした場合、各位置での、合焦点となった、フォーカス駆動値を取得する。この値を、それぞれ、Ａｆ、Ｂｆ、Ｃｆ、Ｄｆ、Ｅｆ、Ｆｆ、Ｇｆ、Ｈｆとする。まず、最初の２ポイント、Ａ、Ｂ及び、Ａｆ、Ｂｆでは、ディスク半径距離＝Ｂ−Ａで求められ、その間でのフォーカス駆動値差＝Ｂｆ−ＡｆよりＢ−Ａ間での光ディスクの高低差が求められるため、Ａ、Ｂの２点間での光ディスクの反り角度を求めることが可能である。同様にして、Ｂ、Ｃ間、Ｃ、Ｄ間での光ディスク反り角度を求めることにより、チルト・フォーカス値演算手段１３１を用いて、光ディスク全面において、半径位置に応じたチルト値を予め取得しておく。なお、光ディスク装置は、フォーカス位置学習及び全面チルト学習を実施した際、その時の温度を、同時に取得しておく。

光ディスク装置は、一連の起動処理が終了すると、記録動作へ移行する。まず、光ディスクへの最適な記録パワーを求めるための、ＯＰＣ（ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）動作を実行する。この動作は、光ディスクのデータ領域よりもさらに内周部分に存在するＰＣＡ（ｐｏｗｅｒ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ａｒｅａ）領域と呼ばれる、前記ＯＰＣ動作を行うために存在する領域を用いて、記録パワーを複数段階可変させながら記録し、記録された信号を再生させ、再生信号から最適記録パワーの算出を行う。

最適記録パワーが求まった光ディスク装置は、次に、実際のデータ領域で、データの記録を開始する。記録が開始されると、１００ＥＣＣ（１ＥＣＣ＝３７８５６ｂｙｔｅ）間は通常記録動作を行う。１００ＥＣＣの記録が終了すると、光ディスク装置は、現在のチルト値（この値は、起動時の全面チルト学習で得られた値）での、光ディスクからの反射光量を測定する。測定は、図１の反射光受光手段１１６によって得られた反射光を反射光演算手段１１７により演算し、その結果を反射光検出手段１１８によって、必要な信号のみ検出する。続いて反射光検出手段１１８によって得られた反射光信号は、反射光Ａ／Ｄ変換手段１１９により、Ａ／Ｄ変換され、反射光Ａ／Ｄ変換値演算手段１２０へ伝達され、初期チルト値での反射光量データとして、チルト補正結果・ディスク半径位置・温度記憶手段１３２に保持される。反射光をサンプルする時間は、光ディスク３回転分の反射光を取得する。３回転分取得することで、光ディスクがもっている面ぶれ成分による、データのばらつきをなくすことを目的としている。なお、データ記録時に行うチルト補正はデータ領域のみで実施するが、チルト・フォーカス制御許可・禁止認識手段における光ディスク半径位置に対するチルト・フォーカス制御許可・禁止状態を示すテーブル値を確認することで実現される。初期チルト値での反射光量データ取得の場合には、テーブル値が許可状態であるので、初期チルト値取得時におけるチルト・フォーカス制御は許可と認識される。初期チルト値での反射光量データ値が得られると、次に光ディスクの半径方向外周側へ０．０２５°対物レンズを傾け、前記初期チルト値での反射光量取得時と同様の手段を用いて、反射光量を測定し、その時の反射光量データを保持する。続いて、さらに外周方向へ０．０２５°（初期値に対して０．０５°）対物レンズを傾かせ、前記同様の手段を用いて、反射光量を取得し、保持する。続いて、光ディスク半径方向に対して、内周側へ０．０２５°及び０．０５°傾かせ、前記同様、反射光量を測定し、保持する。ここまで５つのチルト値に対して５つの反射光量が得られた時点で、光ディスク装置は、現在温度を取得する。

次に、光ディスク装置は、光ディスクに対して５つのチルト値に対して得た５つの反射光量のデータを、反射光Ａ／Ｄ変換値比較手段１２１を用いて、現在の対物レンズと光ディスク盤面との位置関係がどうなっているかの判断を行い、最も垂直関係となるチルト値を学習する。図７及び図８を用いて学習方法を説明する。

図７は、本発明の実施の形態における、対物レンズのチルトを光ディスク半径方向に振った場合に、チルトがずれていない場合に得られる反射光量を示した図であり、チルト値を初期値から±０．０２５°及び±０．０５°可変させた時の反射光量と、その時の、チルト可変量の関係を示したものである。図８は本発明の実施の形態における、対物レンズのチルトを光ディスク半径方向に振った場合に得られる反射光量を示した図である。なお、＋は光ディスク半径位置に対して外周側に傾かせることを意味し、−は、内周側へ傾かせることを意味する。

一般的に、光ディスクからの反射光量は、光ディスク盤面と対物レンズの位置関係が垂直である場合、最もレーザパワーが効率よく照射されていることになり、光ディスクからの反射光量が最も低くなり、効率が悪化すればするほど、レーザの熱が効率よく伝達されないため、反射光量が多くなる。つまり初期チルト値が最適であれば、図７に示す特性が得られる。

次に、チルトがずれた場合、チルト値を５ポイント可変させた場合、図８に示す５パターンのみが存在することになる。ここで、それぞれのチルト値での反射光量の値を、図８に示すとおり、Ａ〜Ｅで示す。

以下に、図９に従って処理手順について説明する。図９は本発明の実施の形態における、光ディスクと対物レンズのチルトを垂直関係に補正する処理を示したフローチャートである。

光ディスク装置は、記録開始位置での光ディスク半径位置を求め（Ｓ１）、図１５の光光ディスク半径位置に対するチルト・フォーカス制御許可・禁止認識テーブル図を参照し、光ディスク半径位置に対するチルト・フォーカス制御許可・禁止認識状態を取得する（Ｓ２）。チルト・フォーカス制御禁止の場合には、チルト・フォーカス処理は行わず、チルト・フォーカス制御許可の場合には、下記の処理を実施する。

まずＡ値（現在チルト値）とＢ値（現在チルト値から外側に０．０２５°対物レンズを傾けたときの反射光量）の比較を、図１の反射光量Ａ／Ｄ変換値比較手段１２１にて行う。ここで、Ａ値がＢ値以下の場合、図８のパターン１，４，５の３パターンが選択される（Ｓ３）。次に、Ａ値とＤ値（現在チルト値から内側に０．０２５°対物レンズ１０５を傾けたときの反射光量）を比較する。ここで、Ａ値がＤ値より小さい場合、パターン１となり、初期チルト値が最も光ディスク１０１と対物レンズの位置関係が垂直となっていることとなるため、補正せず、初期チルト値を学習結果とする（Ｓ４）。次に、Ｄ値がＡ値以下の場合、パターン４，５のいずれかとなるので（Ｓ５）、Ｄ値とＥ値の比較を行う。Ｄ値がＥ値（現在チルト値から内側に０．０５°対物レンズ１０５を傾けたときの反射光量）より小さい場合、パターン４となり、チルトを−０．０２５°傾けたところが光ディスク１０１と対物レンズ１０５が最も垂直関係に近い部分となり、初期値に対して、０．０２５°内周側へ対物レンズ１０５を移動するための信号をフォーカス制御手段１０７より、フォーカス駆動手段へ伝達し、対物レンズ１０５のチルト量を補正する（Ｓ６）。また、Ｄ値がＥ値以上の場合はパターン５となり、チルト量を初期値に対して、０．０５°内周側へ対物レンズ１０５を移動するための信号をフォーカス制御手段１０７より、フォーカス駆動手段へ伝達し、対物レンズ１０５のチルト量を補正する（Ｓ７）。

続いて、Ａ値とＢ値を比較した結果、Ｂ値が小さい場合、図８のパターン２，３となる（Ｓ８）。ここで、Ｂ値とＣ値（現在チルト値から外側に０．０５°対物レンズ１０５を傾けたときの反射光量）を比較し、Ｂ値がＣ値より小さい場合、パターン２となり、初期値に対して、０．０２５°外周側へ対物レンズ１０５を移動するための信号をフォーカス制御手段１０７より、フォーカス駆動手段へ伝達し、対物レンズ１０５のチルト量を補正し（Ｓ９）、Ｂ値がＣ値より大きい場合、パターン３となり、初期値に対して、０．０５°外周側へ対物レンズ１０５を移動するための信号をフォーカス制御手段１０７より、フォーカス駆動手段へ伝達し、対物レンズ１０５のチルト量を補正する（Ｓ１０）。

以上の処理を終了後、光ディスク装置は現在温度を取得し、図１６の光ディスク半径位置に対するチルト値取得済／未状態、チルト値、チルト取得時の温度を示すテーブルにおいて、チルト補正結果・ディスク半径位置・温度記憶手段１３２における取得済／未を取得済に設定保持し、チルト値・チルト値取得処理時の温度を保持する（Ｓ１１）。前記処理は、記録動作中に実施され、記録が中断されることはない。

以下に、図１１に従って処理手順について説明する。図１１は本発明の実施の形態における、光ディスクと対物レンズのフォーカス合焦点位置ズレを補正する処理を示したフローチャートである。

チルト値に対する補正処理が終了した後、光ディスク装置は、次に光ディスク１０１との合焦点位置ズレの補正処理を実施する。図１０を用いて、光ディスク１０１と対物レンズ１０５の合焦点位置ズレの補正処理について説明する。図１０は本発明に実施の形態における、対物レンズのフォーカス位置を光ディスク盤面に対して、上下方向に振った場合に得られる反射光量を示した図である。光ディスク装置は、現在フォーカス値に対する反射光量Ａを前記チルト補正処理時と同様の手段を用いて取得する（Ｓ１２）。次に、対物レンズ１０５を上方向に、０．０６μｍ移動させ、このときの反射光量Ｂを、前記チルト補正処理時と同様の手段を用いて取得する（Ｓ１３）。続いて、対物レンズ１０５を下方向に、０．０６μｍ移動させ、このときの反射光量Ｃを、前記チルト補正処理時と同様の手段を用いて取得する（Ｓ１４）。以上３ポイントでの反射光量が得られた後、それぞれの反射光量のデータをもとに、合焦点位置ズレの補正を行う。まず、Ａ値とＢ値を比較した結果、Ｂ値がＡ値以下の場合、図１０のパターン３となり、対物レンズ１０５を上方向に０．０６μｍ移動させた場合の方が、より合焦点位置に近いことが判明するため、フォーカス制御手段１０６からフォーカス駆動手段１０７へ０．０６μｍ対物レンズ１０５を上方向へ移動させる信号を出力する（Ｓ１５）。Ｂ値がＡ値より大きい場合、パターン１もしくは２となり（Ｓ１６）、Ａ値とＣ値を比較し、Ｃ値が大きい場合、パターン１となり、現在フォーカス位置が、最も合焦点位置にいることが判明するため、何も補正をかけない（Ｓ１７）。Ｃ値がＡ値以下の場合パターン２となり、対物レンズ１０５を下方向に０．０６μｍ移動させたときが、最も合焦点位置になることが判明するため、対物レンズ１０５を現在フォーカス位置よりも０．０６μｍ下方向に移動させるための信号を、フォーカス制御手段１０６からフォーカス駆動手段１０７へ出力する（Ｓ１８）。

以下に、図１２に従って処理手順について説明する。図１２は本発明の実施の形態における、半径位置が１ｍｍ単位で変化した場合に再び、光ディスクと対物レンズのチルトを垂直関係に補正する処理を示したフローチャートである。

フォーカス駆動手段への出力が終了後、記録しながら光ディスク半径位置を取得し（Ｓ１９）、１ｍｍ単位での変化が発生した場合に、図１５の光ディスク半径位置に対するチルト・フォーカス制御許可・禁止認識テーブル図を参照し、光ディスク半径位置に対するチルト・フォーカス制御許可・禁止認識状態を取得する（Ｓ２０）。チルト・フォーカス制御禁止の場合には、チルト・フォーカス処理は行わず、チルト・フォーカス制御許可の場合には、上記図９のスタート処理に戻る（Ｓ２１）。

なお、ここではチルト・フォーカス制御許可・禁止認識テーブル図を参照した場合に、データ記録領域全体で、チルト・フォーカス制御は許可となっている。 光ディスク装置は、光ディスク盤面と対物レンズとのチルト補正処理及び、合焦点位置ズレ補正処理を実
施したのち、通常記録へ以降する。そして前回前記処理を行った位置から光ディスク半径位置に対して、１ｍｍ対物レンズが移動したことを検知したときに、再度前記同様の処理を実施する。

こうすることで、光ディスク半径位置１ｍｍ毎に、チルト及びフォーカス補正処理が実行され、チルト補正結果については、補正処理を実施したときの温度及び半径位置とともに、光ディスク装置内のチルト補正結果・ディスク半径位置・温度記憶手段１３２において、テーブル管理され、フォーカス値については、都度更新されていく。

また、記録終了時は、以降の動作で温度管理を行うために、都度記録終了時点での温度を取得しておく。

次に、一連の記録動作が終了し、再生動作へ移行した場合について、説明する。光ディスク装置は、一連の記録動作が終了した後、自分で記録した領域を再生する処理を実施する動作を要求される場合がある。この時、記録終了直後に再生動作が行われた場合は、光光ディスク装置内の温度変化は、ほとんどないので、この時の再生動作においては、記録中に行ったフォーカス合焦点位置補正の結果を利用し、また、再生箇所が光ディスク半径位置のどこに位置するかによって、記録中に得られたチルト補正結果テーブルを参照し、その結果を用いて再生動作を実施する。こうすることで、プリンタブル光ディスクに代表される、温度変動とともに反る光ディスクに対して、常に最適なチルト値で、再生することが可能となる。

次に、記録動作が終了し、時間が経過するなどの理由により、再生動作開始時の温度が変動している場合について説明する。この場合、光ディスク装置は、現在温度及び、再生位置が光ディスク半径位置のどこに位置するかを確認し、再生位置に最適なチルト値を、前記記録動作時のチルト補正処理の結果もしくは、起動処理時に実施した全面チルト学習値の結果のいずれが最適であるかを判断する。例えば、再生動作位置が、光ディスク半径位置の４０ｍｍ位置であるとする。チルト値に対して、全面チルト学習実行時のチルト値Ａ°とし、その時の温度を２５℃とする。そして記録中に４０ｍｍ位置で実施されたチルト補正処理の結果をＢ°とし、この時の温度を５０℃とする。ここで、４０ｍｍ−Ｂ°−５０℃の３つの項目は、図１のチルト補正結果・ディスク半径位置・温度記憶手段１３２にてテーブル管理された値を用いることを意味する。 このような条件化で、再生動作開始時の温度が、３０℃であった場合、２５℃、５０℃と比較すると、５０℃より２５℃に近いため、２５℃の温度を優先する。即ち、３０℃で４０ｍｍ位置を再生させる時のチルト値としては、全面チルト学習で得られたＡ値を利用する。また例えば、再生動作時の温度が、４０℃だった場合、２５℃及び５０℃と比較し、２５℃より、５０℃に近いため、記録中に実施したチルト補正処理での結果Ｂ°を利用する。こうすることで、温度変動によって反るプリンタブルメディアにおいて、より現在温度に対して近いチルト値を選択できることになり、再生動作が安定することになる。

次に、光ディスク装置が、一度記録された光ディスクに対して、光ディスクの挿抜が実施されないまま、追記動作を実施する場合について説明する。

光ディスク装置は、自分が一度記録した光ディスクに対して、追記動作を実施する場合に、現在温度の取得及び、追記開始位置が、光ディスク半径位置のどこであるか確認を行う。次に追記を実施する際の温度が、前回記録を実施した時の、記録終了時点での温度と比較して、１０℃以内であれば、追記する光ディスク半径位置から最も近い内周側の半径位置テーブルからチルト補正結果を参照し、その値を初期値として、記録開始する。また、温度が１０℃以上離れた場合は、全面チルト学習時の結果を利用する。

なお、前記記録中のチルト補正処理及びフォーカス合焦点補正処理は、光ディスク半径位置毎に実施するかしないかをソフトウェアにて管理可能とし、プリンタブルメディアでない、ほとんど反りの少ないような光ディスクでは、外周部分の一部でのみでしか実施しないことにより、ＣＰＵの処理負荷を軽減する。

以上の構成により、光ディスク装置が、温度上昇に伴い反り量が変化する光ディスクに対して、光ディスク盤面とレーザの光軸の位置関係が垂直からはずれていくことを回避し、光ディスクの記録面上に常にレーザ光の合焦点を置くことにより、記録品質の劣化や、記録中の光ディスク上のアドレスが検出されず、記録エラーとなることを回避することが可能となる。

本発明は、記録可能な光ディスク装置に利用することができ、書き込み信頼性の高い光ディスク装置および光ディスク装置の記録方法を実現することができる。

本発明の実施の形態における光ディスク装置のチルト制御及びフォーカス制御のブロック図 記録中の光ディスクからの反射光を示す波形図 光ディスク半径方向に対する反りと、光ディスク装置の対物レンズの関係図 光ディスク盤面と、フォーカス合焦点距離を示した図 従来の光ディスクの形成されたマークを示した図 従来の光ディスクが反っている場合の、記録品質劣化を示したグラフ 本発明の実施の形態における、対物レンズのチルトを光ディスク半径方向に振った場合に、チルトがずれていない場合に得られる反射光量を示した図 本発明の実施の形態における、対物レンズのチルトを光ディスク半径方向に振った場合に得られる反射光量を示した図 本発明の実施の形態における、光ディスクと対物レンズのチルトを垂直関係に補正する処理を示したフローチャート 本発明に実施の形態における、対物レンズのフォーカス位置を光ディスク盤面に対して、上下方向に振った場合に得られる反射光量を示した図 本発明の実施の形態における、光ディスクと対物レンズのフォーカス合焦点位置ズレを補正する処理を示したフローチャート 本発明の実施の形態における、半径位置が１ｍｍ単位で変化した場合に再び、光ディスクと対物レンズのチルトを垂直関係に補正する処理を示したフローチャート 従来の光ディスク装置のチルト・フォーカス制御ブロック図 従来の光ディスク装置のレーザ制御ブロック図 光ディスク半径位置に対するチルト・フォーカス制御許可・禁止状態を示すテーブル図 光ディスク半径位置に対するチルト値取得済／未状態、チルト値、チルト取得時の温度を示すテーブル図

符号の説明

１００ 合焦点
１０１ 光ディスク
１０１ａ 保護層
１０１ｂ 記録層
１０１ｃ 記録面
１０２ ピックアップモジュール
１０３ スピンドルモータ
１０４ フォーカス駆動コイル
１０５ 対物レンズ
１０６ フォーカス駆動手段
１０７ フォーカス制御手段
１０８ チルト値演算手段
１０９ デジタルサーボコントローラ
１１４ レーザダイオード
１１６ 反射光受光手段
１１７ 反射光演算手段
１１８ 反射光検出手段
１１９ 反射光Ａ／Ｄ変換手段
１２０ 反射光Ａ／Ｄ変換値演算手段
１２１ 反射光Ａ／Ｄ変換値比較手段ーザパワー制御手段
１２３ レーザ駆動用電流変換手段
１２４ レーザ駆動手段
１３１ チルト・フォーカス値演算手段
１３２ チルト補正結果・ディスク半径位置・温度記憶手段
１３３ チルト・フォーカス制御許可・禁止認識手段
１３４ ＣＰＵ

Claims (6)

1. 記録型の光ディスクに対し、レーザ光の発光パターンを利用してデータを記録する光ディスク装置であり、前記レーザ光を集光する対物レンズと、
   現フォーカス位置から前記光ディスク盤面に対し前記対物レンズを上下方向に移動させる駆動手段と、
   前記光ディスクからの反射光の反射光量を検出する反射光量検出手段と、
   記録中に前記光ディスクの所定の半径位置ごとに前記対物レンズの移動値を複数変えて前記光ディスクからの反射光量を検出し反射光量が最小となる移動値を求め、前記求めた移動値を反射光量を検出した前記光ディスクの半径位置に対応した移動値として生成する制御手段と、を備えた光ディスク装置。
2. 前記光ディスクの所定の半径位置ごとに移動値を求めるか否かの情報を格納する認識手段を備え、
   前記制御手段は、前記所定の半径位置ごとに移動値を求めるか否かを前記格納された情報を基に判別し、移動値を求めると判別したときに前記対物レンズの移動値を複数変えて前記光ディスクからの反射光量を検出し前記求めた移動値を、反射光量を検出した前記光ディスクの半径位置に対応した移動値として生成することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
3. 前記制御手段は、前記光ディスクが特定の光ディスクと判断したとき、前記対物レンズの移動値を複数変えて前記光ディスクからの反射光量を検出し前記求めた移動値を、反射光量を検出した前記光ディスクの半径位置に対応した移動値として生成することを特徴とする請求項１および請求項２記載の光ディスク装置。
4. 記録型の光ディスクに対しレーザ光を発光して記録するとき、
   前記レーザ光を前記光ディスクに対物レンズを介して集光させ、
   前記光ディスクからの反射光の反射光量を検出し、
   記録中に前記光ディスクの所定の半径位置ごとに前記対物レンズの前記光ディスク記録面に対する移動値を複数変えて前記光ディスクからの反射光量を検出し反射光量が最小となる移動値をフォーカス値として求め、前記求めたフォーカス値を、反射光量を検出した前記光ディスクの半径位置に対応したフォーカス値とすることを特徴とする光ディスク装置の制御方法。
5. 前記所定の半径位置ごとにフォーカス値を求めるか否かを認識し、フォーカス値を求めると認識したときに前記対物レンズのフォーカス値を複数変えて前記光ディスクからの反射光量を検出し前記求めたフォーカス値を反射光量を検出した前記光ディスクの半径位置に対応したフォーカス値として生成することを特徴とする請求項４記載の光ディスク装置の制御方法。
6. 前記光ディスクが特定の光ディスクのとき、前記対物レンズの移動値を複数変えて前記光ディスクからの反射光量を検出し前記求めた移動値を、反射光量を検出した前記光ディスクの半径位置に対応した移動値として生成することを特徴とする請求項４又は請求項５記載の光ディスク装置の制御方法。

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