JP2009129538A - 光ディスクの記録条件を求める方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内周テストトラックで高速記録の試し書きが不可能な場合や、外周テストトラックの特性とユーザデータトラックの特性の関係が不明な場合でも、高速記録に適した光ディスクの記録条件を求める方法および装置を提供する。
【解決手段】内周テストトラックにおいて低速で第１の試し書きを行い、前記内周テストトラックにおける低速での記録のための記録条件Ａを求め、外周テストトラックにおいて、低速で第２の試し書きを行い、前記外周テストトラックにおける低速での記録のための記録条件Ｂを求め、前記外周テストトラックにおいて、高速で第３の試し書きを行い、前記外周テストトラックにおける高速での記録のための記録条件Ｃを求め、前記記録条件Ａに対する前記記録条件Ｂの差または比を求め、前記差または比に基づいて、前記記録条件Ｃを補正することにより、ユーザデータトラックにおける高速での記録のための記録条件Ｄを決定する。
【選択図】図５Ａ

Description

本発明は、高速記録に適した光ディスクの記録条件を求める方法および装置に関する。

光学的にデータを記録し、記録されたデータを再生することのできる光ディスクには、データの追記が可能なＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＢＤ−Ｒなどや、書き換えが可能なＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ−ＲＥなどがある。これらの光ディスクには全て標準の記録速度が規定されている。記録速度は、具体的には線速度または転送レートで示される。本願明細書では、主として線速度を用いて記録速度を説明する。

近年、市場の要望および技術の進歩により、光ディスクへの最高記録速度が向上しており、すでにＤＶＤ−Ｒでは１６倍速での記録が実用化されている。また、ＢＤ−Ｒは現在４倍速での記録を行うことのできるディスクおよび記録装置が開発中である。ここで、「〜倍速」とは、記録の標準の速さの何倍の速さであるかを意味する。

記録速度を高めるためには、対応する記録装置において、光ディスクを高速回転させ、記録時に照射するレーザビームパルスの記録パワーと信号変調速度も高める。また、実際の高速記録を行う前に、使用するディスクに対して試し書き（テスト記録とも言う）を行うことにより、その記録速度に適した記録条件を求めるのが一般的である。光ディスクにはこのような試し書きのための領域がユーザデータの記録領域よりも内周側および外周側にそれぞれ設けられている。

図４は光ディスク１００の一般的なトラックレイアウトを模式的に示している。図４に示すように、光ディスク１００はユーザデータを記録するユーザデータトラック１０２と、ユーザデータトラック１０２の内周側に設けられた内周テストトラック１０１と、ユーザデータトラック１０２の外周側に設けられた外周テストトラック１０３とを含む。内周テストトラック１０１および外周テストトラック１０３にはデータの追記または書き換えが可能であり、上述したデータの記録条件を決定するための試し書きが行なわれる。

たとえば、特許文献１は、従来の高倍速記録の条件を求める方法および装置を開示している。具体的には、特許文献１は、光ディスクの外周において複数の記録速度で試し書きを行い、複数の試し書きの結果の関係から、ユーザデータトラックの記録速度に適した記録条件を求める方法を開示している。また、ディスクの半径位置に依存した特性を、内周および外周における試し書きの結果から内挿することによって補正する方法を開示している。
特開２００２−３５２４３０号公報

１．２ｍｍの厚さおよび、１２ｃｍ直径を有する一般的な光ディスクを用いて高速記録を行う場合、スピンドルモータの回転能力、騒音、ディスクの破壊に対する安全性などを考慮すると、光ディスクの回転速度は約１００００ｒｐｍ以下で使用することが望ましい。また、光ディスクを同一の回転速度で回転させる場合、半径の小さい最内周で得られる記録の線速度は、半径の大きい外周に比べて小さい。したがって、半径の小さい内周テストトラックを用いた試し書きにおいては、回転速度の制限により高速記録の試し書きが困難となる。具体的には、例えばＢＤの場合、最内周の半径２２ｍｍ付近の位置では、記録速度が５倍速であれば、回転速度は約１００００ｒｐｍに達する。したがって内周テストトラックでは回転速度が極めて高くなるため、６倍速以上の速度で試し書きを行うことが困難であるという課題がある。

特許文献１に開示される方法は、高速記録が可能な外周テストトラックを試し書きに用いており、比較的回転速度が遅い場合にのみ有効である。また、ディスクの内周から外周にかけての記録特性分布が既知である場合に有効である。しかし、外周テストトラックの記録特性と、内周テストトラックやユーザデータトラックの記録特性との関係が想定外である場合、逆に誤差の大きい記録条件を求めてしまうという可能性がある。

図５Ａおよび図５Ｂを参照しながら、このような一例を説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、ある光ディスクにおいて記録速度を一定にした場合における、記録トラックの半径方向の位置に対する実際の最適な記録パワーの変化を示している。理想的な光ディスクの最適記録パワーは、半径依存が無く一定であるはずである。しかし、現実の光ディスクディスクには半径に対して何らかの特性の変動がある。たとえば、記録膜の厚さが半径方向に対して単調に増加することが考えられる。この場合、図５Ａに示すように、内周テストトラック１０１により求めた記録パワー１ａと、外周テストトラック１０３により求めた記録パワー１ｂから内挿して求めた記録パワー１ｄは、実際のユーザデータトラック１０２の記録パワー１ｃと一致する。

しかし、例えば光ディスクの外周において、特異的に記録特性が変化していることも考えられる。具体的には、カバー層や記録膜がディスクの外周付近で極端に薄くなっていることが考えられる。この場合、図５Ｂに示すように、内周テストトラック１０１により求めた記録パワー２ａと、外周テストトラック１０３により求めた記録パワー２ｂから内挿して求めた記録パワー２ｄは、実際のユーザデータトラック１０２の記録パワー２ｃと異なるという課題が生じる。

これは、従来の方法が、光ディスクの半径方向の特性の変化は直線などで近似可能であるという前提に基づいているからである。したがって、外周テストトラック１０３における光ディスクの特性が特異的に変動している場合、外周テストトラック１０３の試し書きからユーザデータトラック１０２の特性が予測不可能となる。このため、たとえばユーザデータトラック１０２の中周部まで既に記録済みとなっている光ディスクに対してデータを追記しようとする場合、中周部から開始される記録の条件を正しく求めることができないという課題があった。つまり、特許文献１の方法によれば、中周部での高速記録の条件を正しく予測することも極めて困難であった。

なお、光ディスクにおいて、外周テストトラック１０３はユーザデータトラック１０２より外側に位置しているため、製品仕様として記録及び再生特性が規定されていない場合がある。このため、良品として出荷された光ディスクでも、外周テストトラック１０３に限っては、内周テストトラック１０１やユーザデータトラック１０２とは異なる特性を備えている可能性がある。このような光ディスクの特性の半径方向の分布は、例えば生産工程におけるばらつきなどで発生する。また、光ディスクの有機系記録膜をスピンコート法により形成する場合および無機系記録膜をスパッタ法により形成する場合など、記録膜の製造法の違い等にも起因する。

本発明は、このような従来技術の課題を解決し、内周テストトラックで高速記録の試し書きが不可能な場合や、外周テストトラックの特性とユーザデータトラックの特性の関係が不明な場合でも、高速記録に適した光ディスクの記録条件を求める方法および装置を提供することを目的とする。

本発明の光ディスクの記録条件を求める方法は、内周テストトラックにおいて低速で第１の試し書きを行うステップと、前記第１の試し書きの結果に基づいて、前記内周テストトラックにおける低速での記録のための記録条件Ａを求めるステップと、外周テストトラックにおいて、低速で第２の試し書きを行うステップと、前記第２の試し書きの結果に基づいて、前記外周テストトラックにおける低速での記録のための記録条件Ｂを求めるステップと、前記外周テストトラックにおいて、高速で第３の試し書きを行うステップと、前記第３の試し書きの結果に基づき、前記外周テストトラックにおける高速での記録のための記録条件Ｃを求めるステップと、前記記録条件Ａに対する前記記録条件Ｂの差または比を求め、前記差または比に基づいて、前記記録条件Ｃを補正することにより、ユーザデータトラックにおける高速での記録のための記録条件Ｄを決定するステップとを包含する。

また、本発明の光ディスクの記録条件を求める他の方法は、内周テストトラックにおいて低速で第1の試し書きを行うステップと、前記第１の試し書きの結果に基づいて、前記内周テストトラックにおける低速での記録のための記録条件Ａを求めるステップと、外周テストトラックにおいて、低速で第２の試し書きを行うステップと、前記第２の試し書きの結果に基づいて、前記外周テストトラックにおける低速での記録のための記録条件Ｂを求めるステップと、前記外周テストトラックにおいて、高速で第３の試し書きを行うステップと、前記第３の試し書きの結果に基づき、前記外周テストトラックにおける高速での記録のための記録条件Ｃを求めるステップと、前記記録条件Ａと前記記録条件Ｂとの差、または、前記記録条件Ａに対する前記記録条件Ｂの比を求め、前記差または比が所定値以内である場合は、前記記録条件Ｃをユーザデータトラックの高速での記録のための記録条件Ｄとし、前記差または比が所定値より大きい場合には、前記差または比に基づいて、前記記録条件Ｃを補正することにより、ユーザデータトラックにおける高速での記録のための記録条件Ｄを決定するステップとを包含する。

ある好ましい実施形態において、前記外周テストトラックにおける高速での第３の試し書きは、前記内周テストトラックで実施可能な最大記録速度よりも大きな記録速度で行う。

ある好ましい実施形態において、前記記録条件ＡからＤは、少なくとも光ビームの記録パワーに関する条件を含む。

本発明の光ディスクの記録条件を求める装置は、光ディスクを装着し、光ディスクを低速および高速で回転させるディスクモータと、光源を含み、光源から出射する光ビームを光ディスクに照射することによりデータの記録を行い、また、光ディスクからの反射光を検出することにより再生信号を生成する光ヘッドと、前記光ヘッドから出射する光ビームが前記光ディスクの内周テストトラックおよび外周テストトラックを照射するように前記光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に移動させるトラバース機構と、前記再生信号の特性を検出する再生信号処理部と、試し書きのための記録信号を生成し、前記光ヘッドへ出力する記録信号処理部と、制御部とを備え、前記制御部は、上記いずれかに規定される光ディスクの記録条件を求める方法の手順にしたがって、前記ディスクモータ、前記光ヘッド、前記トラバース機構、前記再生信号処理部および前記記録信号処理部を制御し、ユーザデータトラックにおける高速での記録のための記録条件を決定する。

本発明の光ディスクの記録再生方法によれば、内周テストトラックで高速記録の試し書きが困難であり、外周テストトラックの特性とユーザデータトラックとの特性の関係が不明な場合でも、ユーザデータトラックの高速記録に適した記録条件を求めることができる。したがって、光ディスクの中周から高速記録を開始する場合に特に有効である。これにより、内周で超高速回転に対応した記録再生装置や、外周テストトラックを厳密に性能保証した光ディスクを必要とせず、一般的な記録再生装置や光ディスクを用いて高速記録の実現が容易となる。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明による光ディスクの記録条件を求める方法および光ディスクの記録条件を求める装置の第１の実施形態を説明する。

本発明による光ディスクの記録条件を求める方法および光ディスクの記録条件を求める装置に用いる光ディスクは、内周及び外周に追記または書き換え可能なテスト記録領域を備える。図４はこのような光ディスク１００のトラックレイアウトを示している。図４に示すように光ディスク１００は、ユーザデータトラック１０２と、ユーザデータトラック１０２の内周側に設けられた内周テストトラック１０１と、ユーザデータトラック１０２の外周側に設けられた外周テストトラック１０３とを含む。ユーザデータトラック１０２はユーザが所望のデータを記録するトラックである。ユーザデータトラック１０２が設けられた部分をデータ領域とも呼ぶ。

内周テストトラック１０１および外周テストトラック１０３はそれぞれ、テストデータの試し書きし、試し書きの結果に基づき、ディスク毎に最適な記録パワーや記録パルス列の条件を最適化するために用いられる。また、個々の光ディスク装置の性能のばらつきや、急激な温度変動などの環境変化が生じた際に、記録パワーや記録パルス列の変動分などを調整するために、試し記録を行うためにも用いられる。内周テストトラック１０１および外周テストトラック１０３は、上述の機能を備えるトラックである限り、他の名称で呼ばれるものであってもよい。

このような光ディスク１００の一例として、以下の実施形態では、ＢＤ−Ｒ（追記型ブルーレイディスク）を例に挙げて説明する。しかし、光ディスク１００はこれに限定されず、複数回情報の書き換えが可能なＢＤ−ＲＥ（書換え型ブルーレイディスク）などであってよい。また、他の規格の光ディスクであってもよい。

ＢＤの主な光学定数と物理フォーマットについては、「ブルーレイディスク読本」（オーム社出版）やブルーレイアソシエーションのホームページ（http://www.blu-raydisc.com/）に掲載されているホワイトペーパに開示されている。ＢＤ標準転送レート（１Ｘ）において標準線速度（基準線速度、１Ｘ）は４．９ｍ／ｓｅｃである。２倍（２ｘ）、４倍（４ｘ）、６倍（６ｘ）および８倍（８ｘ）の線速度は、それぞれ、９．８ｍ／ｓｅｃ、１９．７ｍ／ｓｅｃ、２９．５ｍ／ｓｅｃおよび３９．３ｍ／ｓｅｃである。標準線速度よりも高い線速度は一般的には、標準線速度の正の整数倍であるが、整数に限られず、正の実数倍であってもよい。また、０．５倍（０．５ｘ）など、標準線速度よりも遅い線速度も定義し得る。したがって、記録速度も同様に、２倍速、４倍速等と定義されるが、０．５倍速あるいは４．５倍速といった速度も定義され得る。

ＢＤ−Ｒの場合、ユーザデータトラック１０２が設けられたデータ領域の内周側にリードインゾーンが設けられ、外周側にリードアウトゾーンが設けられている。内周テストトラック１０１は、リードインゾーンに設けられたＯＰＣ（Optimum Power Control）領域に該当する。リードインゾーンにはこのほか、ＰＩＣ（Permanent Information & Control Data)領域１００３が配置されている。ＰＩＣ領域は再生専用領域であり、推奨記録パワーを求めるのに必要なパラメータや記録パルス列の推奨値、記録線速度、再生条件などを記録している。外周テストトラック１０３は、リードアウトゾーンに設けられたＤＣＺ領域（Drive Calibration Zone）またはプロテクションゾーンに該当する。

ＢＤ−Ｒの場合これら各領域のディスク中心からの距離（半径）は、リードインゾーンが２２．２ｍｍ〜２４．０ｍｍであり、データ領域が２４．０ｍｍ〜５８．０ｍｍであり、リードアウトゾーンは５８．０ｍｍ〜５８．５ｍｍである。

図１は、本発明の光ディスクの記録条件を求める装置の一実施形態を示すブロック図である。図１に示す装置は、ディスクモータ２と、光ヘッド３と、トラバース機構５と、再生信号処理部６と、記録信号処理部８とを備える。また、制御部であるシステムコントローラ１０を備える。システムコントローラ１０は、メモリ１４および演算部１５を有し、制御バス１１を通じて各構成要素から種々の情報を受け取たり各構成要素を制御する。

光ディスクモータ２は、光ディスク１００を装着し、システムコントローラ１０からの指令に基づき、所定の回転速度で光ディスク１００を回転させる。

光ヘッド３は光源を含み、光源から出射する光ビーム４を光ディスク１００に照射し、データの記録を行う。また、再生時に光ビーム４を光ディスク１００に照射し、光ディスク１００に形成されたマーク及びスペースに基づいて変調された反射光を検出し、再生信号を生成する。

トラバース機構５は、記録または再生を行うべきトラックを光ビーム４が照射するように、光ヘッド３を光ディスク１００の半径方向に移動させる。

再生信号処理部６は、光ヘッド３から得られる再生信号７の特性を検出する。特に、再生信号処理部６は振幅抽出部１３を含み、再生信号７の振幅を検出する。

記録信号処理部８は試し書きのための記録信号９を生成し、光ヘッド３へ出力する。特に、記録信号処理部８はパワー設定部１２を含み、試し書きのための記録信号９のパワーを設定する。

なお、本発明の光ディスクの記録条件を求める装置は光ディスク１００にデータの記録または再生を行う光ディスク装置に好適に組み込まれる。このため、上述の構成要素は、ユーザのデータを光ディスク１００に記録し、光ディスク１００に記録されたデータを再生するためにも用いられてもよい。また、ユーザデータの記録再生のために、上述の構成要素以外の構成要素を本発明の光ディスクの記録条件を求める装置は備えていてもよい。つまり、本発明は、上述の構成要素を備え、ユーザデータの記録再生が可能な光ディスク装置として実現してもよい。

本発明の光ディスクの記録条件を求める装置は、装置の構成上、内周テストトラックにおける高速での試し書きが不可能または不適切であるような回転速度であっても、内周テストトラックにおける低速での試し書きの結果と、外周テストトラックにおける低速及び高速での試し書きの結果とに基づいて、ユーザトラックデータに高速で記録を行う場合の記録条件を決定する。

以下、本発明の光ディスクの記録条件を求める装置が実行する光ディスクの記録条件を求める方法を詳細に説明する。この方法の各手順は、コンピュータに読み取り可能なプログラム（ファームウェア）として、たとえば、システムコントローラ１０に設けられたＥＥＰＲＯＭやＲＡＭなどの情報記録媒体等に格納される。システムコントローラ１０は、この手順を規定したプログラムを読み出し、手順にしたがって各構成要素を制御する。

なお、以下の説明において、低速とは、所定の記録速度あるいは線速度を意味し、高速とは所定の記録速度あるいは線速度よりも速い記録速度あるいは線速度を意味する。また、高速とは、内周テストトラック１０１で実施可能な最大記録速度よりも大きな記録速度ことが好ましい。たとえば、低速とは、光ディスク１００の４倍速の記録速度を意味し、高速とは、光ディスク１００の標準の記録速度よりも速い速度、たとえば、８倍速の記録速度を意味する。光ディスク１００の半径位置によって円周の長さが異なるため、同じ４倍速の記録速度あるいは線速度であっても、その記録速度を実現するための光ディスク１００の回転速度は半径位置によって異なる。

＜ステップ１＞
トラバース機構５によって、光ヘッド３から出射する光ビーム４が光ディスク１００の内周テストトラック１０１を照射するように、光ヘッド３を移動させる。また、ディスクモータ２によって、内周テストトラック１０１において低速の記録速度となるように、光ディスク１００を回転させる。

＜ステップ２＞
記録信号処理部８内のパワー設定部１２により記録条件を変化させながら、内周テストトラック１０１において、低速で第１の試し書きを行う。たとえば、記録パワーＰｗ１、Ｐｗ２、Ｐｗ３、Ｐｗ４、Ｐｗ５（Ｐｗ１＜Ｐｗ２＜Ｐｗ３＜Ｐｗ４＜Ｐｗ５で、段階的に記録パワーを変化させ、第１の試し書きを行う。第１の試し書きのパターンとしては、たとえばアシンメトリと変調度とを同時に検出することが可能なように、最短マークの２Ｔ信号および最長マークの８Ｔ信号を含む繰り返しパターンを用いることができる。

＜ステップ３＞
低速で第１の試し書きを行なった内周テストトラック１０１を再生し、再生信号処理部６の振幅抽出部１３によって、再生信号７の振幅情報を取得する。具体的には、５つの異なる記録パワーによって内周テストトラック１０１に形成された記録マークをそれぞれ再生することによって、５つの記録パワーに対応する再生信号７を生成し、それぞれの再生信号７から対応する変調度およびアシンメトリを求め、システムコントローラ１０内のメモリ１４へ仮格納する。

図２は、Ｐｗ１、Ｐｗ２、Ｐｗ３、Ｐｗ４、Ｐｗ５の記録パワーで第１の試し書きを行った場合の再生信号の例を示している。各記録パワーに対応する再生信号の上レベル、下レベルおよびゼロクロスレベルをそれぞれＳＨ、ＳＬおよびＳＸとした場合、変調度ＭｏおよびアシンメトリＡｓは以下の式（１）、（２）でそれぞれ定義される。
Ｍｏ＝（ＳＨ−ＳＬ）／ＳＨ （１）
Ａｓ＝｛（ＳＨ＋ＳＬ）／２−ＳＸ｝／（ＳＨ−ＳＬ） （２）

図２に示すように、Ｐｗ１、Ｐｗ２、Ｐｗ３、Ｐｗ４、Ｐｗ５の記録パワーで第１の試し書きを行った場合の再生信号の変調度ＭｏおよびアシンメトリＡｓをＭｏ１、Ｍｏ２、Ｍｏ３、Ｍｏ４、Ｍｏ５およびＡｓ１、Ａｓ２、Ａｓ３、Ａｓ４、Ａｓ５とする。

＜ステップ４＞
第１の試し書きの結果、つまり、試し書きによる再生信号の特性に基づいて、内周テストトラック１０１において、低速での記録のための記録条件Ａを求める。具体的には、システムコントローラ１０の演算部１５において、メモリ１４に仮格納された再生信号７の振幅情報から、再生振幅情報の目標値あるいは推奨値が得られる記録パワーを求め、内周テストトラック１０１における低速記録に適した記録条件Ａとし、メモリ１４に記憶する。

たとえば、図４Ａに示すように、記録パワーＰｗ１、Ｐｗ２、Ｐｗ３、Ｐｗ４、Ｐｗ５と対応するアシンメトリＡｓ１、Ａｓ２、Ａｓ３、Ａｓ４、Ａｓ５とを用い、補間や最小二乗法によって、アシンメトリを記録パワーの関数とする近似関数を求める。光ディスク１００のＰＩＣ領域にアシンメトリの推奨値ＡｓＯｐｔが記録されている場合には、求めた近似関数を用いて推奨値ＡｓＯｐｔに対応する最適記録パワーＰｗＯｐｔを求める。

同様に、図４Ｂに示すように、記録パワーＰｗ１、Ｐｗ２、Ｐｗ３、Ｐｗ４、Ｐｗ５と対応する変調度Ｍｏ１、Ｍｏ２、Ｍｏ３、Ｍｏ４、Ｍｏ５とを用い、補間や最小二乗法によって、変調度を記録パワーの関数とする近似関数を求める。光ディスク１００のＰＩＣ領域に変調度の推奨値ＭｏＯｐｔが記録されている場合には、求めた近似関数を用いて推奨値ＭｏＯｐｔに対応する最適記録パワーＰｗＯｐｔを求める。

アシンメトリの推奨値ＡｓＯｐｔから求めた最適記録パワーＰｗＯｐｔおよび変調度の推奨値ＭｏＯｐｔから求めた最適記録パワーＰｗＯｐｔのいずれを記録条件Ａとし、光ディスク１００への書き込みとして使用するかは、本実施形態の光ディスクの記録条件を求める装置が設けられた光ディスク装置または光ディスク１００の仕様による。このようにして求められた最適記録パワーＰｗＯｐｔが記録条件Ａとして上述したようにメモリ１４に記憶される。

＜ステップ５＞
トラバース機構５によって、光ヘッド３から出射する光ビーム４が光ディスク１００の外周テストトラック１０３を照射するように、光ヘッド３を移動させる。また、ディスクモータ２によって、外周テストトラック１０３において低速の記録速度となるように、光ディスク１００を回転させる。

＜ステップ６＞
記録信号処理部８内のパワー設定部１２により記録条件を変化させながら、外周テストトラック１０３において、低速で第２の試し書きを行う。たとえばステップ２と同様の試し書きのパターンおよび５つの異なる記録パワーを用いることができる。

＜ステップ７＞
低速で第２の試し書きを行なった外周テストトラック１０３を再生し、再生信号処理部６の振幅抽出部１３によって、再生信号７の振幅情報を取得する。具体的には、ステップ３と同様、５つの異なる記録パワーによって外周テストトラック１０３に形成された記録マークをそれぞれ再生することによって、５つの記録パワーに対応する再生信号７を生成し、それぞれの再生信号７から対応する変調度およびアシンメトリを求め、システムコントローラ１０内のメモリ１４へ仮格納する。

＜ステップ８＞
第２の試し書きの結果つまり、試し書きによる再生信号の特性に基づいて、外周テストトラック１０３における低速での記録のための記録条件Ｂを求める。具体的には、システムコントローラ１０の演算部１５において、メモリ１４に仮格納された再生信号７の振幅情報から、再生振幅情報の目標値が得られる記録パワーを求め、外周テストトラック１０３における低速記録に適した記録条件Ｂとし、メモリ１４に記憶する。

＜ステップ９＞
光ビーム４が光ディスク１００の外周テストトラック１０３を照射するように、光ヘッド３の位置を維持したまま、ディスクモータ２によって、外周テストトラック１０３において高速の記録速度となるように、光ディスク１００を回転させる。

＜ステップ１０＞
記録信号処理部８内のパワー設定部１２により記録条件を変化させながら、外周テストトラック１０３において、高速で第３の試し書きを行う。たとえばステップ２と同様の試し書きのパターンおよび５つの異なる記録パワーを用いることができる。

＜ステップ１１＞
高速で第３の試し書きを行なった外周テストトラック１０３を再生し、再生信号処理部６の振幅抽出部１３によって、再生信号７の振幅情報を取得する。具体的には、ステップ３と同様、５つの異なる記録パワーによって外周テストトラック１０３に形成された記録マークをそれぞれ再生することによって、５つの記録パワーに対応する再生信号７を生成し、それぞれの再生信号７から対応する変調度およびアシンメトリを求め、システムコントローラ１０内のメモリ１４へ仮格納する。

＜ステップ１２＞
第３の試し書きの結果つまり、試し書きによる再生信号の特性に基づいて、外周テストトラック１０３における低速での記録のための記録条件Ｂを求める。具体的には、システムコントローラ１０の演算部１５において、メモリ１４に仮格納された再生信号７の振幅情報から、再生振幅情報の目標値が得られる記録パワーを求め、外周テストトラック１０３における高速記録に適した記録条件Ｃとし、メモリ１４に記憶する。

＜ステップ１３＞
記録条件Ａと記録条件Ｂとの差、または、記録条件Ａに対する記録条件Ｂの比を求め、求めた差または比に基づいて、記録条件Ｃを補正することにより、ユーザデータトラック１０２における高速での記録のための記録条件Ｄを決定する。本実施形態ではメモリ１４に格納された記録条件Ａ、記録条件Ｂ、記録条件Ｃを用いて、演算部１５において、以下の式（３）に示すように、記録条件Ａと記録条件Ｂとの差を求め、記録条件Ｃを差によって補正することにより、記録条件Ｄを決定し、メモリ１４に記憶する。
記録条件Ｄ＝記録条件Ｃ＋（記録条件Ａ−記録条件Ｂ） （３）

このようにして求めた記録条件Ｄは、内周テストトラック１０１において、高速で試し書きを行うことができるとすれば、求めることのできる記録条件に相当する。

図５Ａを参照して説明したように、光ディスク１００の内周から外周にかけての記録特性分布が既知である場合、特に特性分布が単調に変化する場合には、このようにして求めた記録条件Ｄを内周テストトラック１０１における高速での記録条件と推定し、実際に求めた外周テストトラック１０３における高速での記録条件Ｃと計算によって求めた記録条件Ｄとを用いてユーザデータトラック１０２における記録条件を内挿によって補間してもよい。しかし、図５Ｂを参照して説明したように、光ディスク１００の外周において、特異的に記録特性が変化している可能性がある場合には、記録条件Ｃと記録条件Ｄとを用いてユーザデータトラック１０２における記録条件を求めないほうが好ましい。

このため、本実施形態では、記録条件Ｄをユーザデータトラック１０２における高速での記録のための記録条件と決定する。同様の理由から、ユーザデータトラック１０２における低速での記録のための記録条件には内周テストトラック１０１における低速での記録条件Ａを用いる。

上述したように、光ディスク１００の外周において、特異的に記録特性が変化している可能性があるため、実際に求めた外周テストトラック１０３における低速および高速での記録条件Ｂおよび記録条件Ｃは正確ではない可能性がある。しかし、この場合でも、記録条件Ｂと記録条件Ｃとの差は、高速での記録と低速での記録との記録特性の差をほぼ正しく反映していると考えられる。したがって、上述したように、ユーザデータトラック１０２における低速および高速での記録条件を決定することにより、適切な形状の記録マークをユーザデータトラック１０２に形成することができる。このため、高品質な再生信号の得ることが可能な光ディスクの記録条件を求めることができる。以下の表１に本実施形態における記録速度と記録条件との関係を示す。

光ディスク１００がＢＤ−Ｒである場合、上述したように、内周テストトラック１０１として、半径２３ｍｍ付近に設けられたＯＰＣ領域のトラックを用いる。また、外周テストトラック１０３として、半径５８ｍｍ付近に設けられたＤＣＺ領域のトラック、または、これより外周側に位置し、半径５８．５ｍｍまで続くプロテクションゾーンを用いる。

ステップ１からステップ４では、内周テストトラック１０１で低速、例えば、４倍速の記録速度となるよう、光ディスク１００を約８２００ｒｐｍの回転速度で回転させる。ステップ５からステップ８では、外周テストトラック１０３で低速、例えば、４倍速の記録速度となるよう、光ディスク１００を約３２００ｒｐｍの回転速度で回転させる。また、ステップ９からステップ１２では、外周テストトラック１０３で高速、例えば、８倍速の記録速度となるよう、光ディスク１００を約６４００ｒｐｍの回転速度で回転させる。

このような回転速度で試し書きを行い、試し書きの結果に基づき、記録条件Ａ、Ｂ、Ｃを決定する。また、記録条件Ａ、Ｂ、Ｃに基づいて、記録条件Ｄを計算により求める。

ユーザデータトラック１０２に４倍速で記録を行う場合には、記録条件Ａを用いる。一方、内周テストトラックにおける８倍速は１６０００ｒｐｍにも達し、高速すぎて通常は記録条件を求めることが出来ない。しかし、本実施形態によれば、外周テストトラック１０３において、特異的に記録特性が変化していたとしても８倍速に適した記録条件Ｄを正しく推定できる。これにより、８倍速での回転速度が１００００ｒｐｍ以下になる、ユーザデータトラック１０２の半径３７ｍｍより外周側において、求めた記録条件Ｄを８倍速でデータを記録するための記録条件として用いることができる。

このように本実施形態によれば、外周テストトラックにおいて、高速および低速で試し書きを行うことによって、外周テストトラックにおける高速および低速での記録条件をそれぞれ求める。外周テストトラックの記録特性が他のトラックに比べて特異的に変化しているとしても、２つの速度差による記録条件の差は、求めた高速および低速での記録条件の差に正しく反映される。このため、試し書きによって求められた内周テストトラックにおける低速での記録条件をこの高速および低速での記録条件の差で補正することによって、内周テストトラックにおける高速での記録条件を正しく推定することができる。

このため内周テストトラックで高速記録の試し書きが困難であり、外周テストトラックの特性とユーザデータトラックの特性の関係が不明である場合でも、ユーザデータトラックの高速記録に適した記録条件を求めることができる。したがって、光ディスクの中周から高速記録を開始する用途に特に有効である。これにより、内周で超高速回転に対応した記録再生装置や、外周テストトラックを厳密に性能保証した光ディスクを必要とせず、一般的な記録再生装置や光ディスクを用いて高速記録を実現することが容易となる。

（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明による光ディスクの記録条件を求める方法および光ディスクの記録条件を求める装置の第２の実施形態を説明する。本実施形態の光ディスクの記録条件を求める装置は第１の実施形態と同じ構成を備えており、この装置によって実現される光ディスクの記録条件を求める方法のみが異なる。より具体的には、第１の実施形態のステップ１３のみが異なる。このため、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

まず、第１の実施形態のステップ１からステップ１２を実行し、第１から第３の試し書きの結果に基づいて、記録条件ＡからＣを求め、メモリ１４に記憶する。次にステップ１３を実行する。

＜ステップ１３＞
メモリ１４に格納された記録条件Ａ、記録条件Ｂ、記録条件Ｃを用いて、演算部１５において、以下の式（４）に示すように、記録条件Ａに対する記録条件Ｂの比を求め、記録条件Ｃを比によって補正することにより、記録条件Ｄを決定し、メモリ１４に記憶する。
記録条件Ｄ＝記録条件Ｃ×（記録条件Ａ÷記録条件Ｂ） （４）

このようにして決定した記録条件Ｄをユーザデータトラック１０２における高速での記録のための記録条件と決定する。以下の表２に本実施形態における記録速度と記録条件との関係を示す。

このように本実施形態によれば、外周テストトラックにおいて、高速および低速で試し書きを行うことによって、外周テストトラックにおける高速および低速での記録条件をそれぞれ求める。外周テストトラックの記録特性が他のトラックに比べて特異的に変化しているとしても、２つの速度差による記録条件の比は、求めた高速および低速での記録条件の比に正しく反映される。このため、試し書きによって求められた内周テストトラックにおける低速での記録条件をこの高速および低速での記録条件の差で補正することによって、内周テストトラックにおける高速での記録条件を正しく推定することができる。したがって、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明による光ディスクの記録条件を求める方法および光ディスクの記録条件を求める装置の第３の実施形態を説明する。本実施形態の光ディスクの記録条件を求める装置も第１の実施形態と同じ構成を備えており、この装置によって実現される光ディスクの記録条件を求める方法のみが異なる。より具体的には、第１の実施形態のステップ１３のみが異なる。このため、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。

まず、第１の実施形態のステップ１からステップ１２を実行し、第１から第３の試し書きの結果に基づいて、記録条件ＡからＣを求め、メモリ１４に記憶する。次にステップ１３を実行する。

＜ステップ１３＞
メモリ１４に格納された記録条件Ａ、記録条件Ｂ、記録条件Ｃを用いて、演算部１５において、記録条件Ａと記録条件Ｂとの差、または、記録条件Ａに対する記録条件Ｂの比を求める。差または比が所定値以内である場合、記録条件Ａと記録条件Ｂとがほぼ等しく、ディスクの内周から外周にかけての記録特性が均一であること意味する。

このため、外周テストトラック１０３における高速記録に適した記録条件Ｃは内周テストトラック１０１における高速記録に適した記録条件と等しいと推定される。したがって、この場合には、ユーザデータトラックの高速記録に適した記録条件Ｄは、記録条件Ｃと同じにする。

一方、差または比が所定値よりも大きい場合、ディスクの内周から外周にかけての記録特性が均一ではなく、外周テストトラック１０３における記録特性は内周テストトラック１０１とは異なっている。このため、第１および第２の実施形態で説明したように、式（３）または式（４）によって求めた記録条件Ｄを、ユーザデータトラックの高速記録に適した記録条件とする。

所定値は、たとえば、記録パワー差や比がプラスマイナス５％以内であれば、記録あるいは再生性能として特に問題は生じない。また、差または比が所定値よりも小さい場合、記録条件Ｄを記録条件Ｃと同じにし、差または比が所定値以上である場合式（３）または式（４）によって求めた記録条件Ｄを、ユーザデータトラックの高速記録に適した記録条件としてもよい。

このようにして決定した記録条件Ｄをユーザデータトラック１０２における高速での記録のための記録条件と決定する。以下の表３に本実施形態における記録速度と記録条件との関係を示す。

このように本実施形態によれば、試し書きによって、内周テストトラックにおける低速での記録条件と外周テストトラックにおける低速での記録条件とを求め、２つの条件を比較する。２つの条件がほぼ等しい場合には、ディスクの内周から外周にかけての記録特性が均一であること意味する。このため、外周テストトラックにおける高速の記録条件は、内周テストトラックにおける高速の記録条件と等しいと推定され、外周テストトラックにおける高速の記録条件をユーザデータトラックにおける高速での記録条件とすることができる。また、内周テストトラックにおける低速での記録条件と外周テストトラックにおける低速での記録条件とが異なる場合には、第１及び第２の実施形態の方法によって、内周テストトラックにおける高速での記録条件を決定する。したがって、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上、第１から第３の実施形態として説明した通り、本発明によれば、内周テストトラックで高速記録の試し書きが困難であり、外周テストトラックの特性とユーザデータトラックの特性の関係が不明な場合でも、ユーザデータトラックの高速記録に適した記録条件を求めることができる。たとえば、具体的には、ＢＤ−Ｒの高速記録の用途において、回転速度の制限から内周テストトラックで６倍速以上の試し書きが出来ない場合でも、特性が不安定となりがちな半径５８ｍｍより外側のテストトラックを用いて、ユーザデータトラックに適する６倍速以上の高速記録の記録条件を求めることができる。

なお、大量のユーザデータを高速で記録する場合は、本発明の方法により求めた記録条件を初期値として記録を開始し、以降、所定記録単位毎に記録状態を確認再生しながら、必要に応じ記録条件を更に補正しながら記録を続ける事が好ましい。

また上記実施形態では、内周テストトラックにおける低速での試し書きおよび記録条件Ａの決定、外周テストトラックにおける低速での試し書きおよび記録条件Ｂの決定、および、外周テストトラックにおける高速での試し書きおよび記録条件Ｃの決定の順で記録条件を決定していた。しかし、これらの試し書きおよび記録条件の決定の順序は変わってもよい。また、３つの条件での試し書きのみを先に行い、記録条件Ａ、Ｂ、Ｃの決定をその後に行なってもよい。

また、求める記録条件として記録パワーを説明したが、記録パワーの代わりに、あるいは、記録パワーとともに、記録パルスのタイミングを試し書きにより求め、記録条件としてもよい。記録条件として、信号ウインドウ幅で正規化された記録パルスのタイミングを求める場合は、式（３）を用い、エネルギー量として定義される記録パワーを求める場合は、式（４）を用いるほうが誤差を小さくすることができ、好ましい。

また、上記実施形態では、記録パワーを決定するために、振幅情報として変調度およびアシンメトリを求めていた。しかし、他の特性に基づいて記録パワーを決定してもよい。たとえば、記録パワーと変調度変化の傾きを用いる方法（κ法）や、再生信号のＡＣ中心レベルとスライスレベルの関係を用いる方法（β法）を用いることによっての適切な記録パワーを決定することができ、上記各実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明の光ディスクの記録条件を求める方法および装置は、内周における超高速回転に対応した記録再生装置や、外周テストトラックを厳密に性能保証した光ディスクを必要とせず、一般的な記録再生装置や光ディスクを用いて、容易に高速記録を実現できる。このため、本発明は、今後主流となるすべての高速記録タイプの光ディスクおよびその記録再生装置に応用可能である。

本発明による光ディスクの記録条件を求める装置の一実施形態を示すブロック図である。 図１の装置において、試し書きを行なったトラックの再生信号の波形を示す図である。 図１の装置において、試し書きにより求めたアシンメトリから最適な記録パワーを決定する方法を説明する図である。 図１の装置において、試し書きにより求めた変調度から最適な記録パワーを決定する方法を説明する図である。 図１の装置で用いる光ディスクの構造を示す模式図である。 従来技術による光ディスクの記録条件を求める方法を説明する図である。 従来技術による光ディスクの記録条件を求める他の方法を説明する図である。

符号の説明

２ ディスクモータ
３ 光ヘッド
４ 光ビーム
６ 再生信号処理部
８ 記録信号処理部
１０ システムコントローラ
１００光ディスク

Claims (7)

1. 内周テストトラックにおいて低速で第１の試し書きを行うステップと、
   前記第１の試し書きの結果に基づいて、前記内周テストトラックにおける低速での記録のための記録条件Ａを求めるステップと、
   外周テストトラックにおいて、低速で第２の試し書きを行うステップと、
   前記第２の試し書きの結果に基づいて、前記外周テストトラックにおける低速での記録のための記録条件Ｂを求めるステップと、
   前記外周テストトラックにおいて、高速で第３の試し書きを行うステップと、
   前記第３の試し書きの結果に基づき、前記外周テストトラックにおける高速での記録のための記録条件Ｃを求めるステップと、
   前記記録条件Ａに対する前記記録条件Ｂの差または比を求め、前記差または比に基づいて、前記記録条件Ｃを補正することにより、ユーザデータトラックにおける高速での記録のための記録条件Ｄを決定するステップと、
   を包含する光ディスクの記録条件を求める方法。
2. 内周テストトラックにおいて低速で第１の試し書きを行うステップと、
   前記第１の試し書きの結果に基づいて、前記内周テストトラックにおける低速での記録のための記録条件Ａを求めるステップと、
   外周テストトラックにおいて、低速で第２の試し書きを行うステップと、
   前記第２の試し書きの結果に基づいて、前記外周テストトラックにおける低速での記録のための記録条件Ｂを求めるステップと、
   前記外周テストトラックにおいて、高速で第３の試し書きを行うステップと、
   前記第３の試し書きの結果に基づき、前記外周テストトラックにおける高速での記録のための記録条件Ｃを求めるステップと、
   前記記録条件Ａと前記記録条件Ｂとの差、または、前記記録条件Ａに対する前記記録条件Ｂの比を求め、前記差または比が所定値以内である場合は、前記記録条件Ｃをユーザデータトラックの高速での記録のための記録条件Ｄとし、前記差または比が所定値より大きい場合には、前記差または比に基づいて、前記記録条件Ｃを補正することにより、ユーザデータトラックにおける高速での記録のための記録条件Ｄを決定するステップと、
   を包含する光ディスクの記録条件を求める方法。
3. 前記外周テストトラックにおける高速での第３の試し書きは、前記内周テストトラックで実施可能な最大記録速度よりも大きな記録速度で行う請求項１に記載の光ディスクの記録条件を求める方法。
4. 前記外周テストトラックにおける高速での第３の試し書きは、前記内周テストトラックで実施可能な最大記録速度よりも大きな記録速度で行う請求項２に記載の光ディスクの記録条件を求める方法。
5. 前記記録条件ＡからＤは、少なくとも光ビームの記録パワーに関する条件を含む請求項１に記載の光ディスクの記録条件を求める方法。
6. 前記記録条件ＡからＤは、少なくとも光ビームの記録パワーに関する条件を含む請求項２に記載の光ディスクの記録条件を求める方法。
7. 光ディスクを装着し、光ディスクを低速および高速で回転させるディスクモータと、
   光源を含み、光源から出射する光ビームを光ディスクに照射することによりデータの記録を行い、また、光ディスクからの反射光を検出することにより再生信号を生成する光ヘッドと、
   前記光ヘッドから出射する光ビームが前記光ディスクの内周テストトラックおよび外周テストトラックを照射するように前記光ヘッドを前記光ディスクの半径方向に移動させるトラバース機構と、
   前記再生信号の特性を検出する再生信号処理部と、
   試し書きのための記録信号を生成し、前記光ヘッドへ出力する記録信号処理部と、
   制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、請求項１に規定される光ディスクの記録条件を求める方法の手順にしたがって、前記ディスクモータ、前記光ヘッド、前記トラバース機構、前記再生信号処理部および前記記録信号処理部を制御し、ユーザデータトラックにおける高速での記録のための記録条件を決定する光ディスクの記録条件を求める装置。

Images