JP2009515284A - 書き込みパラメータを調節する方法，光ディスク書き込み装置，及び前記方法を用いてデータを記録する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は，書込みパラメータを調節する方法を開示しており，当該方法は，書き換え型光ディスク中に有る書き込み領域を，書込みパワーレベルを変えることなくテストするステップと，テストされた結果に基づいて書き込み領域内の書き込みパラメータを計算するステップと，計算された結果に基づいて書き込みパラメータを調節するステップとを有する。本発明の実施例によれば，直接重ね書き（DOW）時の互換性の問題を解決することが出来る。更に，直接重ね書きの繰り返し能力に対して起こり得る被害を避けるよう，書き込みのパワーレベルの調整は変えられずに保たれる。

Description

本発明は，書き換え型光ディスク用の書き込みストラテジを最適化する方法，特に，種々異なる直接重ね書き（DOW）の履歴に適応するよう書き込みストラテジを最適化する方法，光ディスク書き込み装置，及び斯様な方法を用いて光ディスクにデータを記録する方法に関する。

現在，比較的低コスト及び大容量であることに起因して，光ディスクシステムは大量のデータに対する理想的な担体となった。現在の光ディスクは，EFM（8-14変調）符号化規則を用いたCD（コンパクトディスク）と，EFM+符号化規則を用いたDVDと，17PP符号化規則を用いたBD（Blu-rayディスク）と，幾つかの他の普及していない光ディスクとを含んでいる。上記の種類の光ディスクの各々は，再生専用光ディスク，追記型光ディスク，又は書き換え型光ディスクに分類されることも出来る。

書き換え型の光ディスクについては，データは記録レーザによって書き込まれるマーク，及びマークの間のスペースによって表される。マーク及びスペースは，集束された読み取りレーザに対して異なる反射率を持っているので，高周波変調された信号が生成される。アナログの高周波信号は，AC結合の後に2値信号スライサへと送られ，2値データへ変換するためのスライスレベルと比較され，斯様にして光ディスク上に有る各々マーク及びスペースに相当しているマークレベル及びスペースレベルが得られる。その次に，クロック信号と結合された後に，記録された元データを復元出来るよう，各マーク及びスペースのランレングスが得られる。

元データの復元は，スライスによって得られたマークのランレングス及びスペースのランレングスに依存するが，しかし結局，書き込みによるマークの物理的なランレングスによって決定される。スペースの物理的な長さは，スペースに隣接している二つのマークの物理的な長さによって決まり，書き込まれたマークの物理的なランレングスの精度が，マーク及びスペースの読み取られたランレングスの偏移の大きさを決定し，これにより光ディスクの書き込み品質を決定している。

マーク及びスペースの物理的な長さは，書き込みパラメータによって決定される。光ディスクに正確に書き込むために，様々な書き込みパラメータを含んでいる沢山の種々異なる書き込みストラテジが，光ディスクのタイプに応じて開発されてきた。更に，異なる光ディスクドライブ中での書き込みの間に，書き込みストラテジを動的に最適化するよう適応された幾つかの方法が融合されている。しかしながら，書き換え型の光ディスクの書き込みに対しては，有名なDOWの問題が存在する。DOWの履歴は，書き換え型の光ディスクの至るところで領域ごとに常にバラバラである。例えば，ある領域ではDOWの履歴はゼロ（未記録のブランクの状態）であるが，しかし他の領域ではDOWの履歴は300（回）もある。一般には，書き換え型の媒体の物理的特性は，異なるDOWの履歴と共に種々異なっている。斯様に，書き込みの前に最適パワー制御（OPC）エリア中で行われた最適な/校正された書き込みストラテジは，異なるDOWの履歴を持ったデータエリアに対して本当に最適であるとは言えない。通常，これを「DOWの互換性」問題と呼ぶ。

書き込みストラテジを動的に最適化する現行の方法は，DOWの問題に対してはうまく働かない。例えば，逐次OPC法は，DVD+RWのような書き換え型の光ディスクにのみ適用が可能で，そこではβ（非対称性）の測定に応じて書き込みパワーのみが校正されている。この逐次OPC法は，反射率の変動及び指紋のような欠陥を克服するために，記録時の光ディスクからのリアルタイムの反射信号に基づくものであるが，しかしこの方法は安定しておらず，増加されたレーザパワーがDOWの繰り返し能力を悪化させてしまうだろう。

要約すると，書き込みストラテジを最適化するための従来の方法は，DOWの問題を解決出来る可能性を持っていない。

書き込みの間，種々異なるDOWの履歴に適応するために，書き込みストラテジを最適化する方法を提案することが，本発明の目的である。

本発明によって解決されねばならない技術的な課題は，種々異なるDOWの履歴に適応するために，書き込みストラテジを最適化する方法を提供し，光ディスク書き込み装置を提供し，及び斯様な方法を用いた光ディスクにデータを書き込む方法を提供することである。

本発明の実施例によれば，書き込みパラメータを調節する方法は，書き換え型光ディスク中の書き込み領域を，書込みパワーレベルを変えることなくテストするステップと，テストされた結果に基づいて書き込み領域の書き込みパラメータを計算するステップと，計算された結果に基づいて書き込みパラメータを調節するステップとを有する。

本発明の別の実施例によれば，光ディスク書き込み装置は，データを光ディスク上から読み出し又は光ディスクに書き込むための読み取り及び書き込み手段を有し，書き込まれた領域の信号品質を測定及び決定するために，読み取り及び書き込み手段に結合された測定手段を有し，書き込みのパワーレベルを変えることなく書き込み領域で成されたテスト結果に基づいて，書き込み領域内の書き込みパラメータを計算するために，読み取り及び書き込み手段に結合された計算手段を有し，計算された結果に基づいて書き込みパラメータを調節するために，読み取り及び書き込み手段に結合された調節手段を有する。

本発明の別の実施例によれば，書き換え型の光ディスクにデータを書き込む方法は，書き換え型光ディスクにデータを書き込むステップと，データを書き込むのを中止して，書かれたデータの信号品質を決定するステップと，書き込みのパワーレベルを変えることなく書き換え型の光ディスクの書き込み領域をテストするステップと，テストされた結果に基づいて書き込み領域の書き込みパラメータを計算するステップと，計算された結果に基づいて書き込みパラメータを調節するステップと，書き換え型光ディスクにデータを書き込むことを続けるステップとを有する。

本発明のこれらの実施例は，DOW互換性の問題を解決する。更に，本発明の実施例によれば，DOWの繰り返し能力を悪化させないために，書き込みのパワーの調節は変えないで保たれている。

本発明を充分に理解することが出来るように，本発明の他の目的及び本発明の成果は，添付の図面及び請求項を参照した本発明の説明から明らかにされよう。これらの図において，同一の参照符号は，同一又は類似の対応する特徴又は機能を示す。

本発明は，DOWの繰り返し能力を悪化させることなく，書き換え型の光ディスクに書き込んでいる間のDOWの互換性の問題を解決するための，動的な書き込みストラテジの最適化アルゴリズムを供するように導かれている。

本発明の実施例の書き込みパラメータを調節する方法は，次のように説明される。第1に，書き換え型光ディスク中の書き込み領域が，書き込みパワーのレベルを変えることなくテストされ，次に，テストされた結果に基づいて，書き込み領域に適用される書き込みパラメータが計算される。最後に，計算された結果に基づいて書き込みパラメータが調節される。従って，多数の書き込みパラメータが，計算された結果に基づいて同時に調節され，DOWの互換性の問題は解決され，書き込みパワーレベルは変えられずに保たれるので，DOWの繰り返し能力は悪化しない。加えるに，総合ジッタが最小化される。

図1は，本発明の実施例に従って，種々異なるDOWの履歴に適応した，書き込みストラテジを最適化する方法を例示している概観的なフローチャートである。ステップS110において，書き換え型光ディスクにデータを書き込む動作が中止される。光ディスク書き込み装置が書き込み動作を再開するよう指示されるまで，光ディスク書き込み装置は，それ以上のデータを光ディスク上に書き込むことはない。中止直前に光ディスクに書き込まれた信号の品質が測定される。例えば，スライスされたデータのエッジとクロックのエッジとの間の時間差の標準偏差であるジッタや，エラー訂正復号化の第1のレベル（PI）の出力であるC1や，書き込まれたトラックのエラー訂正復号化の第2のレベル（PO）の出力であるC2のような幾つかのパラメータが，信号の品質を決めるために測定される。上記のパラメータの意味の正しい説明は，関連する光ディスクの規格書が参照されることが出来，ここでは詳細は説明されない。

次に，ステップS120 において，光ディスク書き込み装置は，信号の品質が良好か否かを決定する。上記の決定のために用いられることが出来る沢山の規範が有る。通常，光ディスク書き込み装置がAV（オーディオ/ビデオ）データを書き換え型光ディスクに記録する場合は，緩い規範が設定され，非‐AVデータが記録される場合は，きつい規範が設定される。即ち，許容出来る品質はシステムの設計者によって決められる。例えばこのステップで，ジッタ<10%，C1<100，C2<0という規範が採用されることが出来る。

信号の品質が良好である場合，光ディスク書き込み装置はステップS150 へと進む。品質が貧弱で書き込みパラメータが調節されねばならない場合，光ディスク書き込み装置はステップS130へと進む。

ステップS130において，光ディスク書き込み装置は，光ディスクの書き込まれるべきエリアに，当該エリアの物理的特性をテストするために，書き込みパワーのレベルを変えることなく，幾つかの実験又はテストを行う。種々異なるDOWの履歴に起因して，ある領域に対する書き込みパラメータは，別の領域に対しては適切なものではないかも知れない。当該実験又はテストは，各書き込みパラメータに対して実行される。本発明の実施例において，この書き込みパラメータとは，タイミングに関するパラメータである。実験又はテストの結果に応じて，書き込み領域における（各パラメータの変調の量のような）書き込みパラメータが計算される。本発明の実施例においては，計算された結果は，所望のマークのランレングスの変動，及び書き込みパラメータの利得によって計算される。本発明の別の実施例においては，実験又はテストの結果とは，種々異なるDOWの履歴をもつ書き換え型の光ディスクの物理的特性についてである。書き込みストラテジを最適化する目的は，各シンボルのマークのランレングスを厳密なマークのランレングス（例えば，光ディスク規格によって規定された標準のマークのランレングス）に近づけることである。各マークのランレングスを標準化することによって，マーク及びスペースの小さな長さジッタ又は小さな位置ジッタが得られるよう，スペースのランレングスも標準化される。これゆえ，マークのランレングスの調節の目標は，通常は各シンボルに対してゼロであり，これによって総合ジッタを最小化する。この目標から，所望のマークのランレングスの変動範囲が決定される。

ステップS140において，書き込みストラテジの最適化を完遂するために，計算された結果に基づいて光ディスク書き込み装置は，複数の書き込みパラメータを同時に調節する。その後，ステップS140も，信号の品質が許容出来るかどうかを決めるための書き込みテストを再実施するステップを含むことが可能である。品質が依然として許容出来ぬ場合，上記の最適化ステップが繰り返されることが出来る。

最適化（ステップS130及びステップS140）の後，ステップS150において，光ディスク書き込み装置は，光ディスクにデータを書き込むことを継続し，その後，従来通りデータをベリファイ（確認）する。

図2に関して，同図は本発明の実施例に従った書き込みパラメータの変調の量を得るための方法を例示している。この実施例においては，3Tマーク，4Tマーク，及び5Tマークを書き込むためのタイミングのパラメータの変化率を決めるために，利得K3，K4，及びK5が各々計算される。所望のマークのランレングスの変動量を用いて，タイミングのパラメータの変調の量は，次式にて生成されることが出来る：
dT_M = dR_M / K_M M=3，4又は5
ここで， dT_Mはタイミングのパラメータの変調の量，
dR_Mは所望のマークのランレングスの変動量，
K_Mは利得である。

知られているように，マークの物理的なランレングスはレーザのパワーのパラメータか，又はタイミングのパラメータの何れかに依存する。本実施例においては，タイミングのパラメータが変調され，パワーのパラメータは変えられずに保たれている。

ステップS210において，各時刻でこれらのタイミングのパラメータの各々を変化させた，これらのタイミングのパラメータの現行値によって，一連の書き込み実験が実施される。その後，ステップS220において，3T，4T，及び5Tのマークのランレングスの偏移が測定される。その次に，ステップS230において，（図3，図4，及び図5に示された）得られた測定結果は直線の傾向をもつ線にフィットされる。ステップS240において，直線傾向をもつ線の計算された傾きに基づき，利得が次式にて計算されることが出来る；
K3 = -0.0395-(0.0304+0.0137) / 2 = -0.0615
K4 = -0.0358-(0.0109+0.0068) / 2 = -0.0447
K5 = -0.0231-(0.0068+0.0027) / 2 = -0.0278

利得を計算した後，変調の量が決定される。書き込みのパラメータは，その後，変調の量に応じて変更され，結果として，上記の方法を用いることにより，書き込みストラテジは最適化されることが出来る。

上記の実施例によって，DOWの互換性の問題は解決され，書き込みパワーのレベルは変えられずに保たれているので，DOWの繰り返し能力は悪化しない。

図6は，本発明の実施例に従った光ディスク書き込み装置601を例示している概観的なブロック線図である。この光ディスク書き込み装置601は，光ディスク上のデータを読み取り又は光ディスクに書き込むための読み取り及び書き込み手段602を有し，書き込まれた領域の信号の品質を測定し，決定するために当該読み取り及び書き込み手段602に結合された測定手段604を有し，書き込みパワーのレベルを変えることなく書き込み領域でテストされた結果に基づいて，書き込み領域の書き込みパラメータを計算するために，読み取り及び書き込み手段602と測定手段604とに結合された計算手段603を有し，計算された結果に基づいて書き込みパラメータを調節するために，読み取り及び書き込み手段602に結合された調節手段605を有する。書き込みプロセスの始まりで，測定手段604は，ジッタ，C1，及びC2パラメータを測定するようにして，たった今記録された信号の品質を測定し，信号の品質が良好か否かを決定するために，この結果を計算手段603へ伝達する。当該品質が許容出来，書き込みストラテジは最適化される必要が無い場合，光ディスク書き込み装置601は，光ディスクにデータを書き込む，書き込みプロセスを再開する。

品質が良好ではない場合，計算手段603は一連の指令を読み取り及び書き込み手段602へ送る。指令に応じて，読み取り及び書き込み手段602は書き込みのパワーレベルを変える事無く，一連の書き込み実験を実施する。測定手段604は，実験で書き込まれたこれらのマークのランレングスを測定し，この結果を計算手段603へと伝達する。計算手段603は，書き込みのパラメータの利得を計算し，所望のマークのランレングスを持つ，各書き込みパラメータの変調の量を決定する。そしてその後に，計算手段603は，これらの変調の量を調節手段605へ送る。これらの変調の量に応じて，調節手段605は書き込みパラメータを変更し，以降の書き込みプロセスでの使用のために，変更した書き込みパラメータを読み取り及び書き込み手段602に伝達する。

図7は，調節されたマークのランレングスの偏移の，オリジナルのものとの比較を示している線図である。この実験は，DOW=300回，Pw（パワー）= 400mWの背景を持つ状況下のTDK_4xDVD+RWディスクで2.4倍速にて行われた。図7から，調節の後，ジッタは8.9%から8.2%へと変化したことが見て取れる。ジッタは減少し，書き込みの品質は改善された。

図8は，DOW =300回，Pw（パワー）=360mWの背景を持つ状況下のTDK_4xDVD+RWディスクへの書き込み実験によって得られた結果を示す。ここでは，本発明に従った方法の堅牢さをチェックするために，低い書き込みパワー（Pw=360）が用いられた，というのは，低いパワーはDOWの繰り返し回数に対しては好ましいものであり，低いパワーは，より多くの書き込みノイズをもたらすであろうし，信号測定にとっては，より挑戦的だからである。図8から，調節の後，ジッタは11.9%から9.6%へと変化したことが見て取れる。ジッタは減少し，書き込みの品質は改善された。

図9は，DOW =300回，Pw（パワー）=370mWの背景を持つ状況下の別の種類のディスク，Cyberstore_2.4xDVD+RWディスクへの書き込み実験によって得られた結果を示す。図9から，調節の後，ジッタは13.5%から9.7%へと変化したことが見て取れる。ジッタは減少し，書き込みの品質は改善された。この実験は，本発明による方法は良好な堅牢さを持っていることを更に証明している。

説明された上の実施例は例示的であるに過ぎず，本発明の技術的なアプローチを限定するようには意図されていない。本発明は，好ましい実施例を参照して詳細が説明されているが，本発明の技術的なアプローチは，本発明の技術的なアプローチの範囲及び意図から逸脱することなく変更又は等しく置き換えることが出来，これらの変更又は置き換えも本発明の請求項の守備範囲に分類されるであろうことを，当業者は理解することであろう。

本発明の実施例による，種々異なるDOWの履歴に適応して，書き込みストラテジを最適化する方法の概観的なフローチャートを示す。 本発明の実施例による，書き込みパラメータの変調の量を得る方法の概観的なフローチャートを示す。 本発明の実施例によって，利得を決定するために成された,タイミングのパラメータdTera_3を変動させた実験及び測定を示す。 本発明の実施例によって，利得を決定するために成された,タイミングのパラメータdTera_4を変動させた実験及び測定を示す。 本発明の実施例によって，利得を決定するために成された,タイミングのパラメータdTera_5を変動させた実験及び測定を示す。 本発明の実施例による，光ディスク書き込み装置を例示している概観的なブロック線図を示す。 TDK_4xDVD+RWディスクによる，DOW=300，Pw=400mWの状況下での3Tマークから12Tマークまでの各ランレングスの，オリジナルの偏移及び最適化された後の偏移の平均値を示す。 TDK_4xDVD+RWディスクによる，DOW=300，Pw=360mWの状況下での3Tマークから12Tマークまでの各ランレングスの，オリジナルの偏移及び最適化された後の偏移の平均値を示す。 Cyberstore_2.4xDVD+RWディスクによる，DOW=300，Pw=370mWの状況下での3Tマークから12Tマークまでの各ランレングスの，オリジナルの偏移及び最適化された後の偏移の平均値を示す。

Claims (13)

1. 書き込みパワーのレベルを変えることなく，書き換え型光ディスクの書き込み領域をテストするステップと，
   前記テストの結果に基づいて，書き込み領域に適用される書き込みパラメータを計算するステップと，
   前記計算された結果に基づいて，書き込みパラメータを調節するステップとを有する，光ディスクへ書き込むためのパラメータを調節する方法。
2. 前記テストするステップが，書かれた領域の信号の品質を測定し，及び決定するステップを更に有する，請求項1に記載の方法。
3. 前記テストの結果が，種々異なる直接重ね書きの履歴を持つ書き換え型の光ディスクの物理的特性についてである，請求項1に記載の方法。
4. 前記書き込みパラメータは，タイミングのパラメータである，請求項1に記載の方法。
5. 前記計算の結果は，事前に規定されたマークのランレングスの変動と書き込みパラメータの利得とによって計算される，請求項1に記載の方法。
6. 光ディスク上のデータを読み取り又は光ディスク上にデータを書き込むための読み取り及び書き込み手段と，
   書かれた領域の信号の品質を測定し，決定するために，前記読み取り及び書き込み手段に結合された測定手段と，
   書き込みのパワーのレベルを変えることなく，書き込み領域にテストされた結果に基づいて，書き込み領域の書き込みパラメータを計算するために，前記読み取り及び書き込み手段と前記測定手段とに結合された計算手段と，
   計算された結果に基づいて書き込みパラメータを調節するために，前記読み取り及び書き込み手段に結合された調節手段とを有する光ディスク書き込み装置。
7. 前記テストされた結果が種々異なる直接重ね書きの履歴を持つ書き換え型の光ディスクの物理的特性についてである，請求項6に記載の光ディスク書き込み装置。
8. 前記書き込みパラメータがタイミングのパラメータである，請求項6に記載の光ディスク書き込み装置。
9. 前記計算された結果は，事前に規定されたマークのランレングスの変動及び書き込みパラメータの利得によって計算される，請求項6に記載の光ディスク書き込み装置。
10. 書き換え型の光ディスクにデータを書き込むステップと，
    データを書き込むことを中止し，書かれたデータの信号の品質を決定するステップと，
    書き換え型光ディスクの書き込み領域を，書き込みパワーのレベルを変える事無くテストするステップと，
    前記テスト結果に基づいて前記書き込み領域に適用される書き込みパラメータを計算するステップと，
    計算結果に基づいて前記書き込みパラメータを調節するステップと，
    前記書き換え型の光ディスクにデータを書き込むことを継続するステップとを含む，書き換え型の光ディスクにデータを書き込む方法。
11. 前記テスト結果が種々異なる直接重ね書きの履歴を持つ書き換え型の光ディスクの物理的特性についてである，請求項10に記載の方法。
12. 前記書き込みパラメータがタイミングのパラメータである，請求項10に記載の方法。
13. 前記計算された結果は，事前に規定されたマークのランレングスの変動及び書き込みパラメータの利得によって計算される，請求項10に記載の方法。

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