JP3745291B2

JP3745291B2 - 光ディスク記録再生装置

Info

Publication number: JP3745291B2
Application number: JP2002055463A
Authority: JP
Inventors: 宏樹直井; 浩行中村; 渡真島
Original assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Current assignee: Shinano Kenshi Co Ltd
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2022-03-01
Also published as: DE10247433A1; US20030072233A1; US20070053265A1; JP2003196834A; DE10247433B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲまたはＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクにデータを記録することができる光ディスク記録再生装置装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクにデータを記録するための光ディスク記録再生装置として、ＣＤ−Ｒ装置やＣＤ−ＲＷ装置、ＤＶＤ―Ｒ装置や、ＤＶＤ―ＲＡＭ装置等が知られている。
【０００３】
光ディスク記録再生装置（以下、単に光ディスク装置という場合がある）は、光ディスクへデータを書込む際に光ディスクの記録面の最内周に位置する校正エリアであるＰＣＡ（Power Caribration Area）においてデータ書込みの試験（いわゆるＯＰＣ（Optimum Power Control））を行ない、書込み時のレーザ光のパワーを適正な値となるように設定している。
以下、光ディスク記録再生装置におけるレーザ光のパワー設定について説明する。
【０００４】
光ディスク装置は、まず光ディスクからＡＴＩＰ(Absolute Time In Pregroove)を読み出す。ＡＴＩＰは、光ディスクを製造するメーカーにおいて各光ディスクの情報が記録されている部位である。
光ディスク装置は、ＡＴＩＰに記録された光ディスクの情報（例えばメーカ名や製品名等）を読み出して、この内容に基づいて予め光ディスク装置内に記憶しているデータテーブルから、当該光ディスクに適合する推奨レーザパワーを抽出する。光ディスク装置は、該推奨レーザパワー値を中心として、レーザ光のパワーを上下に振って試し書きを行なう。試し書きしたデータは読み出され、読み出した光強度の波形の上下対照性（アシンメトリ：以下βと記す場合もある）を確認する。上下対照性の確認により、最も上下対照性の良い時点でのレーザパワーが、その光ディスクの最適なレーザパワー値であるとして設定される。
光ディスク装置は、このＯＰＣによって設定された最適レーザパワー値でデータを書込んでいく。
【０００５】
しかし、光ディスクは、内周側と外周側とでは特性が異なっていることがあり、上記ＯＰＣにおいて内周側で最適なレーザパワーを設定したとしても、書込みが光ディスクの外周側に移行するにしたがって、最適なレーザパワーから外れてきてしまう。
そこで、データ書込み中に光ディスクからの反射光を測定し、これに基づいてレーザパワーが適正値となるように調整する、いわゆるランニングＯＰＣ（ｒｕｎｎｉｎｇＯＰＣ：以下、ＲＯＰＣとする場合がある）という制御が行なわれてきた。
【０００６】
ＲＯＰＣ制御の方法について、図６に基づいて説明する。
図４は横軸に１枚の光ディスクにデータを書込む際の書込み時間をとり、縦軸にデータ書込み時のレーザパワーをとったグラフを示している。
光ディスクにデータを書込む際にはＲＯＰＣ制御により、光ディスクからの反射光の変化に基づいて徐々にレーザパワーを上げるようになされている。ただし、ＲＯＰＣ制御においては、レーザパワーは直線的にパワーが上がっていくのではなく、実際には階段状にパワーが上昇している。
【０００７】
つまり、ＲＯＰＣ制御では、光ディスクから反射してくる反射光の大きさを常時チェックしつつ、反射光が所定の大きさ以上に減少した場合には、レーザパワーが足りなくなってきたものと判断し、一定の値の補正値αを上乗せした分だけパワーを上昇させているのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようなＲＯＰＣ制御を行なうことにより、光ディスクの内周側において設定したレーザパワーが光ディスクの外周側に移動するにつれて適正レーザパワー値から外れてきても、適正な値に近い値でレーザ光を照射することができた。
しかし、レーザダイオードの特性として、周囲の温度の影響や自己発熱により高温になれば設定したレーザパワーよりも小さいパワーでしか出力されず、逆に周囲の温度の影響等で低温になれば設定したレーザパワーよりも大きいパワーで出力されるという特徴がある。
【０００９】
すなわち、図６の破線で示したように、高温時であれば補正値αを上乗せした分だけパワーを上げようと制御した場合でも、実際にはαよりも少ない値しかパワーの上昇がない。そして、データ書込みが光ディスクの外周側に進むにしたがって、αよりも少ない値が積み重ねられるので、全体として適正なレーザパワー値よりも非常に小さなレザーパワーで書込みが行なわれることとなってしまう。
逆に低温時であれば、補正値αを上乗せした分だけパワーを上げようと制御した場合でも、実際にはαよりも大きい値でパワーの上昇がなされる。そして、光ディスクの外周側に進むにしたがって、αよりも大きい値が積み重ねられるので全体として適正なレーザパワー値よりも非常に大きなレザーパワーで書込みが行なわれることとなってしまう。
【００１０】
このように、データ書込みの際、ＲＯＰＣ制御をしている場合であってもデータ書込み時の温度によっては、適正なレーザパワーでのレーザ出力がなされず、書込まれたデータの品質や信頼性が低下するという課題がある。
【００１１】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、データを書込む際の温度に合わせて、より適したレーザパワーでデータ書込み可能な光ディスク記録再生装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明にかかる光ディスク記録再生装置によれば、レーザを照射するレーザダイオードと、光ディスクへのデータ書込み中に光ディスクから反射される反射光を受光する光検出器と、該光検出器において検出される反射光の光強度に基づいて、光ディスクにデータを書込み中に適正なレーザパワーとなるようにレーザパワーを変更するランニングＯＰＣ方式によりレーザダイオードを制御可能なレーザ制御手段と、装着された光ディスクの種類およびＯＰＣ動作時の温度状態に基づいて低温、普通、高温の３段階に区分した温度状態の組み合わせによりそれぞれ予め設定された値が補正値として予めデータテーブルとして記憶されている記憶手段とを具備し、前記レーザ制御手段は、ＯＰＣ動作において、レーザパワーを変化させたときの反射光の波形の上下対称性βを測定し、レーザパワーの変化量に対する上下対称性βの変化量ｋを算出し、該上下対称性βの変化量ｋと予め記憶されていてｘ＜ｙの関係を有する２つの所定の値ｘ，ｙとを比較することによって、ｋ＞ｙの場合には温度状態が低温、ｘ＜ｋ＜ｙの場合には温度状態が普通、ｋ＜ｘの場合には温度状態が高温であると判定し、光ディスクにデータを書込み中にレーザパワーを上昇させようとする場合には、装着された光ディスクの種類およびＯＰＣ動作時に判定された温度状態に適合する補正値を前記記憶手段から読取り、現在照射しているレーザパワーに補正値分を上乗せしてレーザを照射させるようにレーザダイオードを制御することを特徴としている。
この構成を採用することによって、ＲＯＰＣ動作時において補正値分だけレーザーパワーを上昇させようとする場合に、温度状態まで考慮に入れた補正値によってレーザパワーを上昇させることができるので、より適正なパワー値でデータ書込みができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
まず、図１に光ディスク記録再生装置（以下、単に光ディスク装置という場合がある）の内部構造についてのブロック図を示し、これに基づいて第１実施形態の装置の構成について説明する。
なお、従来の技術で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００１４】
（第１実施形態）
光ディスク装置３０は、光ディスク１０に照射するレーザ光を発振するレーザダイオード１２（以下、単にＬＤという場合もある）と、該ＬＤ１２を駆動する駆動電流をＬＤ１２へ供給するレーザドライバー１４と、レーザドライバー１４を電圧制御するＡＰＣ（Auto Power Contorol）回路１６とを備えている。
ＬＤ１２とレーザドライバー１４は、光ピックアップ１１内に内蔵され、光ピックアップ１１と共に光ディスク１０の内周側から外周側に移動して光ディスク１０にデータを書込む。ＬＤ１２は、レーザドライバー１４による電流制御によってそのレーザパワーが制御される。
レーザドライバー１４には、ＡＰＣ回路１６が接続されている。このＡＰＣ回路１６が、レーザドライバー１４に印加される電圧を調整し、設定されたレーザパワー値において変動が生じないように、一定のレーザパワーが出力されるようにしている。
【００１５】
光ディスク１０から反射する光は、図示しない光検出器を介して反射信号としてＲＦアンプ１８に入力され増幅される。光検出器は光ピックアップ１１内に内蔵されている。
ＲＦアンプ１８に入力した光ディスク１０からの反射信号は、サーボプロセッサ２０に入力される。サーボプロセッサ２０は、反射信号に基づいてスピンドルモータ２２の回転、光ピックアップ１１のフォーカスおよびトラッキング等のサーボ制御を行なう。
【００１６】
ＣＰＵ２４は、ＲＦアンプ１８からの反射信号を受け、反射信号の大きさを常時確認しつつ、ＡＰＣ回路１６を制御し、データ書込み時にレーザパワーを上昇させるように制御する。具体的には、ＣＰＵ２４が、反射信号の大きさが基準としている大きさから一定の大きさ分小さくなってきたことを確認すると、データテーブル２６から補正値を読取り、補正値分だけ上乗せしたレーザパワーを出力するようにＡＰＣ回路１６を制御する。
ＣＰＵ２４の動作は、制御プログラムに基づいて行なわれるものであり、制御プログラムはファームウェアとして予め図示しないメモリ内に記憶されている。
このようなＡＰＣ回路１６とＣＰＵ２４によってレーザ制御手段２８が構成されている。
【００１７】
なお、ＣＰＵ２４には、ＲＯＭ等から成る記憶手段２６が接続されている。記憶手段２６内には、上述した補正値αおよびＯＰＣ動作時の推奨レーザパワー値等が記憶されており、データテーブルＡとして構成されている。
【００１８】
データテーブルＡの内容を説明する。
このデータテーブルＡの内容は、当該光ディスク装置３０の出荷前に予め設定されているものである。データテーブルＡには、光ディスクの種類に対応して、最初にＯＰＣを行なった時のレーザパワーの最適な推奨レーザパワーＰ０（Ａ社〜各社）が記憶されている。Ｐ０は、ＯＰＣを行なう際に基準とする最適なレーザパワー値であり、実際にこのＰ０という値で書込みが開始されるわけではない。ＯＰＣの動作については従来の技術で説明したのでここでは説明を省略するが、ＯＰＣではＰ０を基準として書込み試験を行ない、最初に書込む際のレーザパワーＰ１を算出する（図２参照）。
なお、ここでＰ０の値は、各メーカ毎に異なる物だけを図示しているが、メーカが同じであっても光ディスクの種類によってはＰ０の値が異なるものも当然ある。しかし、図２では各メーカだけを図示しており、メーカが同じでも種類が異なり、Ｐ０の値が異なる場合については省略している。
【００１９】
補正値αについては、温度に合わせて補正値を３段階に分けてあり、低温時、普通時、高温時でそれぞれに対応する補正値α１、α２、α３が予め設定されている。
ただし、温度状況による補正値の区分は３段階に限定されることはなく、もっと細かい温度状況に合わせて設定されていてもよい。さらに、補正値は温度の段階毎に区切られているのではなく、そのときの温度に合わせて設定するようにしてもよい。
【００２０】
これら補正値α１〜α３は各メーカ毎に異なる値だけを図示しているが、メーカが同じであっても光ディスクの種類によっては補正値が異なる物が当然ある。しかし上記Ｐ０と同様に、それについてはここでは図示していない。
【００２１】
図２では、温度状況によって補正値をどのように設定するかの説明図を示している。
図２に示しているグラフは、ＯＰＣ動作時にレーザパワーを決定するとき、最適レーザパワー値Ｐ０を中心にしてＰ０１〜Ｐ０２までレーザパワーを変化させながら、反射する光の波形の上下対照性（図４ではβとしている）を測定しているものである。
【００２２】
本実施形態では、ＯＰＣ動作時において、最初に書込む時のレーザパワーＰ１を設定する際に温度状況の判断も行なわれる。つまり、ＯＰＣ動作時にレーザパワーを変化させたときの上下対照性βの変化量、すなわち図２の傾きを測定し、その傾きに基づいてそのときの温度状況を判断するようにしている。
低温時には通常時よりも傾きが大きくなり、高温時には通常時よりも傾きが小さくなることは予め判明している。そこで、本実施形態においては、ＯＰＣ動作中にレーザパワーを変化させたときの上下対照性βの変化量を測定して、温度状態の計測を行なうようにしているのである。
【００２３】
ここでは図２の傾きをｋとし、上下対照性βがβ０２〜β０１まで変化した場合には、
ｋ＝β２−β１／Ｐ０２−Ｐ０１
より傾きｋを算出する。
ここでｋを所定の比較値ｘ、ｙと比較する。比較値ｘ、ｙは予め設定されてメモリ等の記憶手段に記憶しておかれるものである。
ｋ＞ｙの場合には温度が低温であるとは判定し、ｘ＜ｋ＜ｙの場合には、温度は普通であるとして判定し、ｋ＜ｘの場合には温度が高温であると判定される。
【００２４】
次に、光ディスク装置２０がどのように制御されるかを図３のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップＳ１００において、データを書込むべく光ディスク１０が装着されると、光ピックアップ１１は、光ディスクのメーカー側で予め光ディスクに書込んであるＡＴＩＰを読み出す。
ＡＴＩＰを読み出したＣＰＵ２４は、データテーブルＡ内に記録してある装着された光ディスクの種類に対応する推奨レーザパワー値Ｐ０を読み出す。
ＣＰＵ２４は、読み出したＰ０の値に基づいてＯＰＣを実行し、最初にデータを書込むときのレーザパワー値Ｐ１を設定する。
【００２５】
次に、ステップＳ１０２において、ＣＰＵ２４はレーザパワーを変化させたときの上下対照性βの変化量（傾き）ｋを算出する。
ＣＰＵ２４はｋと、予め決められた判定値ｘ、ｙとに基づいて現在の温度を判断する。ここで、ｘ＜ｙの場合、ｋ＞ｙであれば温度が低温であるとは判定し、ｘ＜ｋ＜ｙであれば温度は普通であるとして判定し、ｋ＜ｘの場合には温度が高温であると判定される。
続いてのステップＳ１０４においては、ＣＰＵ２４は、設定したレーザパワー値Ｐ１でデータの書込みを開始するように制御する。
次に、ステップＳ１０６において、常に光ディスクからの反射光をチェックしているＣＰＵ２４が、反射光が減少し、減少値が所定の値よりも大きくなっていると判断した場合にはステップＳ１０８へ移行する。減少値が所定値よりも大きくないとＣＰＵ２４が判断した場合には、そのままのレーザパワーで書込みを続ける。
【００２６】
ステップＳ１０８では、ＣＰＵ２４はデータテーブルＡ内に記録してある装着された光ディスクの種類に対応する補正値を読み出す。このとき、ステップＳ１０２で判断した温度に基づいて、例えば、低温であると判断されていたら補正値α１を読み出し、通常であると判断されていたら補正値α２を読み出し、高温であると判断されていたら補正値α３を読み出すようにする。
ＣＰＵ２４は、データテーブルＡから読み出された補正値α１かα２かα３をを、速度変更前に照射していたレーザパワーの値に上乗するようにＡＰＣ回路１６を制御し、レーザパワーを変更する。
【００２７】
そして、ステップＳ１１０において、データの書込みがすべて終了したところで終了する。
【００２８】
（第２実施形態）
次に第２実施形態について説明する。
本実施形態は、第１実施形態とは異なり、温度の検出を、実際に温度を検出可能な温度検出器を用いている点が特徴となっている。
なお、以下の実施形態では第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００２９】
図４には第２実施形態の光ディスク装置の内部構造を示す。
光ピックアップ１１内のＬＤ１２近傍には温度検出器の一例としてのサーミスタ１５が設けられている。ただし、温度検出器としてはサーミスタに限定されるものではない。
温度検出器１５は、ＬＤ１２近傍の温度を測定し、ＣＰＵ２４へ温度検出信号を送信する。具体的にはサーミスタ１５は、周囲の温度によって電気抵抗が変化するので、ＣＰＵ２４はサーミスタ１５に印加する電圧値の変化を検出することによって、ＬＤ１２近傍の温度を検出するようにしている。
【００３０】
次に、本実施形態の光ディスク装置２０がどのように制御されるかを図５のフローチャートに基づいて説明する。
まず、ステップＳ２００において、データを書込むべく光ディスク１０が装着されると、光ピックアップ１１は、光ディスクのメーカー側で予め光ディスクに書込んであるＡＴＩＰを読み出す。
ＡＴＩＰを読み出したＣＰＵ２４は、データテーブルＡ内に記録してある装着された光ディスクの種類に対応する推奨レーザパワー値Ｐ０を読み出す。
ＣＰＵ２４は、読み出したＰ０の値に基づいてＯＰＣを実行し、最初にデータを書込むときのレーザパワー値Ｐ１を設定する。
【００３１】
次に、ステップＳ２０２において、光ディスク装置３０は、先のステップで設定されたレーザパワー値Ｐ１によってデータの書込みを開始する。
データの書込みが開始されると、次のステップＳ２０４において、温度検出器１５（具体的にはサーミスタ）がＬＤ１２の近傍温度をリアルタイムに検出し、ＣＰＵ２４が温度検出器１５のからの温度検出信号により、実際にどの程度の温度なのかを判断する。
【００３２】
続いてステップＳ２０６において、常に光ディスクからの反射光をチェックしているＣＰＵ２４が、反射光が減少し、減少値が所定の値よりも大きくなっていると判断した場合にはステップＳ２０８へ移行する。減少値が所定値よりも大きくないとＣＰＵ２４が判断した場合には、そのままのレーザパワーで書込みを続ける。
【００３３】
ステップＳ２０８では、ＣＰＵ２４はデータテーブルＡ内に記録してある装着された光ディスクの種類に対応し、且つステップＳ２０４で検出した現在の温度に基づき、現在温度に対応する補正値を記憶手段２６から読み出す。
例えば、現在温度に対応する補正値がα１であれば補正値α１を読み出し、現在温度に対応する補正値がα２ならば補正値α２を読み出すのである。なお、ここでは補正値の例としては３種類しか上げていないが、さらに多くの補正値を予め設定しておくとよい。
ＣＰＵ２４は、データテーブルＡから読み出された補正値α１かα２かα３をを、速度変更前に照射していたレーザパワーの値に上乗するようにＡＰＣ回路１６を制御し、レーザパワーを変更する。
【００３４】
そして、ステップＳ２１０において、データの書込みがすべて終了したところで終了する。
【００３５】
なお、上述してきた第１実施形態および第２実施形態では光ディスク全体を一定の線速度で書込んでいる場合についてのみ説明してきた。
しかし、光ディスクの外周側に向かうにしたがって段階的に線速度を上げる、いわゆるゾーンＣＬＶ方式により制御されている場合について適用させてもよい。
【００３６】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００３７】
【発明の効果】
本発明に係る光ディスク記録再生装置によれば、ランニングＯＰＣ制御時において補正値分だけレーザーパワーを上昇させようとする場合に、温度状態まで考慮に入れた補正値によってレーザパワーを上昇させることができるので、より適正なパワー値でデータ書込みができる。このため、高品質で信頼性の高いデータの提供ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスク記録再生装置の第１実施形態を説明するブロック図である。
【図２】本発明に係る光ディスク記録再生装置の温度状況を判断する際の説明図である。
【図３】本発明に係る光ディスク記録再生装置の第１実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】光ディスク記録再生装置の第２実施形態を説明するブロック図である。
【図５】光ディスク記録再生装置の第２実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】ランニングＯＰＣ制御について、およびレーザパワーの温度依存性についてを、データ書込み時におけるレーザパワーの変化を示すことで説明する説明図である。
【符号の説明】
１０光ディスク
１１光ピックアップ
１２レーザダイオード
１４レーザドライバー
１５温度検出器（サーミスタ）
１６ＡＰＣ回路
１８ＲＦアンプ
２０サーボプロセッサ
２２スピンドルモータ
２４ＣＰＵ
２６記憶手段
２８レーザ制御手段
３０光ディスク記録再生装置

Claims

レーザを照射するレーザダイオードと、
光ディスクへのデータ書込み中に光ディスクから反射される反射光を受光する光検出器と、
該光検出器において検出される反射光の光強度に基づいて、光ディスクにデータを書込み中に適正なレーザパワーとなるようにレーザパワーを変更するランニングＯＰＣ方式によりレーザダイオードを制御可能なレーザ制御手段と、
装着された光ディスクの種類およびＯＰＣ動作時の温度状態に基づいて低温、普通、高温の３段階に区分した温度状態の組み合わせによりそれぞれ予め設定された値が補正値として予めデータテーブルとして記憶されている記憶手段とを具備し、
前記レーザ制御手段は、
ＯＰＣ動作において、レーザパワーを変化させたときの反射光の波形の上下対称性βを測定し、レーザパワーの変化量に対する上下対称性βの変化量ｋを算出し、該上下対称性βの変化量ｋと予め記憶されていてｘ＜ｙの関係を有する２つの所定の値ｘ，ｙとを比較することによって、ｋ＞ｙの場合には温度状態が低温、ｘ＜ｋ＜ｙの場合には温度状態が普通、ｋ＜ｘの場合には温度状態が高温であると判定し、
光ディスクにデータを書込み中にレーザパワーを上昇させようとする場合には、装着された光ディスクの種類およびＯＰＣ動作時に判定された温度状態に適合する補正値を前記記憶手段から読取り、現在照射しているレーザパワーに補正値分を上乗せしてレーザを照射させるようにレーザダイオードを制御することを特徴とする光ディスク記録再生装置。