JP3848054B2 - 光ディスクの記録装置および記録方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに情報を記録する（書き込む）記録装置および記録方法に関し、特に、光ディスクに情報を記録するために照射する光のパワーの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤ−Ｒ（CD-Recordable）等の色素系記録材料を使用した光ディスクには、ＣＬＶ（Constant Linear Velocity）すなわち線速度一定の回転制御で情報の記録が行われていた。この方法は、光ディスクのいずれの位置に記録を行う場合であっても、常に記録のための光の照射時間が一定になるので、記録品質を一定に保つ上で都合が良かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来技術においては、記録を行う光ディスクの半径方向での位置により、光ディスクの回転数が最大約２．５倍異なり、急激な回転数の加減速が必要になり、光ディスクを回転させる回路やスピンドルモーターの発熱、消費電力の増大という問題があり、さらに、この問題が、より高速度での記録を行う際の障壁となっていた。
【０００４】
この問題を解決するため、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity）すなわち回転数一定の制御による記録方法が検討されるようになった。ところが、この記録方法によれば、記録を行う光ディスクの半径方向での位置により線速度が異なるので、記録位置によって照射される光の照射時間が変化してしまい、記録品質を一定に保てないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、一定の回転数で回転する光ディスクに情報を記録する際に、記録品質を一定に保つことができる光ディスクの記録装置および記録方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一定の回転数で回転する光ディスクに情報を記録する光ディスクの記録装置であって、前記光ディスクの表面と、この表面に情報を記録するために照射する光のスポットとの、前記光ディスクの円周の接線方向における相対速度である線速度を検出し、検出した線速度に応じた制御目標値を出力可能な線速度検出手段と、この線速度検出手段が出力した制御目標値に基づいて、前記光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御する光パワー制御手段とを有し、前記線速度検出手段は、前記光ディスクの表面に形成されたトラックに沿って、あらかじめ記録された、トラックの単位長さ当たりの波数がトラック上のいずれの位置でも一定のディスククロックを検出し、前記線速度に応じた周波数を有するディスククロック信号を出力するディスククロック検出手段と、このディスククロック検出手段が出力したディスククロック信号の周波数を、この周波数に応じた電圧に変換するＦ／Ｖ変換器と、所定の電圧を出力するＤＡＣと、前記Ｆ／Ｖ変換器の出力とＤＡＣの出力とを加算可能な加算器と、前記Ｆ／Ｖ変換器と加算器との間に接続されていて、Ｆ／Ｖ変換器の出力を加算器に入力するか否かを選択するための第１のスイッチと、前記加算器の出力の平方根を演算する平方根演算器と、この平方根演算器をバイパスさせることが可能となっていて、平方根演算器の出力を前記制御目標値とするか、または加算器の出力を前記制御目標値とするかを選択するための第２のスイッチとを有していることを特徴とする光ディスクの記録装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、一定の回転数で回転する光ディスクに情報を記録する光ディスクの記録方法であって、前記光ディスクの表面と、この表面に情報を記録するために照射する光のスポットとの、前記光ディスクの円周の接線方向における相対速度である線速度を検出し、検出した線速度に応じた制御目標値を出力可能な線速度検出過程と、この線速度検出過程で出力された制御目標値に基づいて、前記光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御する光パワー制御過程とを有し、前記線速度検出過程は、前記光ディスクの表面に形成されたトラックに沿って、あらかじめ記録された、トラックの単位長さ当たりの波数がトラック上のいずれの位置でも一定のディスククロックを検出し、前記線速度に応じた周波数を有するディスククロック信号を出力するディスククロック検出過程と、このディスククロック検出過程で出力されたディスククロック信号の周波数を、この周波数に応じた電圧に変換するＦ／Ｖ変換過程と、所定の電圧を出力するＤＡＣ過程と、前記Ｆ／Ｖ変換過程の出力とＤＡＣ過程の出力とを加算可能な加算過程と、前記Ｆ／Ｖ変換過程と加算過程との間に挿入されていて、Ｆ／Ｖ変換過程の出力を加算過程に入力するか否かを選択するための第１のスイッチ過程と、前記加算過程の出力の平方根を演算する平方根演算過程と、この平方根演算過程をバイパスさせることが可能となっていて、平方根演算過程の出力を前記制御目標値とするか、または加算過程の出力を前記制御目標値とするかを選択するための第２のスイッチ過程とを有していることを特徴とする光ディスクの記録方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態における光ディスクの記録装置が内蔵する回路の一部を示すブロック図である。以下、このブロック図を参照し、本実施形態の構成を説明する。符号１は、光ディスクに情報を記録する（書き込む）ために照射するレーザー光のパワーを、記録装置内の温度変化等に依らず一定に保つＡＰＣ（Auto Power Control）回路である。
【００１１】
符号２は、前記ＡＰＣ回路１から供給される駆動電流によって駆動され、光ディスクに照射するレーザー光を発するレーザーダイオードである。このレーザーダイオード２が発するレーザー光によって、光ディスクに情報の記録（書き込み）が行われる。
【００１２】
符号３は、光ディスクの線速度を検出し、検出した線速度に応じた制御目標電圧Ｖrefpを前記ＡＰＣ回路１に供給する線速度検出回路である。光ディスクの線速度とは、回転する光ディスクの表面と、この表面に情報を記録するために、前記レーザーダイオード２が照射するレーザー光のスポットとの、光ディスクの円周の接線方向における相対速度である。言い換えれば、レーザー光のスポットが光ディスクの表面に形成されたトラックを走査する速度である。
【００１３】
前記ＡＰＣ回路１は、レーザーダイオード２が発するレーザー光のパワーを検出するフロントモニターダイオード４と、このフロントモニターダイオード４が検出したレーザー光のパワーに応じた制御電圧を出力する光パワー制御回路５と、この光パワー制御回路５が出力する制御電圧に応じた駆動電流をレーザーダイオード２に供給するＬＤドライバー６とを有する。
【００１４】
フロントモニターダイオード４は、レーザーダイオード２が発するレーザー光の一部を受光してレーザー光のパワーを検出し、検出したパワーに応じた検出電圧を出力する。
【００１５】
光パワー制御回路５は、入力端子５ａと、制御目標電圧入力端子５ｂと、出力端子５ｃとを有する。入力端子５ａには、前記フロントモニターダイオード４が出力する検出電圧が入力され、制御目標電圧入力端子５ｂには、前記線速度検出回路３から供給される制御目標電圧Ｖrefpが入力され、出力端子５ｃから制御電圧が出力される。すなわち、光パワー制御回路５は、制御目標電圧入力端子５ｂに入力される制御目標電圧Ｖrefpを目標値とし、入力端子５ａに入力される検出電圧が制御目標電圧Ｖrefpより小さければ、出力端子５ｃから出力する制御電圧を上昇させる。反対に、検出電圧が制御目標電圧Ｖrefpより大きければ、制御電圧を下降させる。これにより、レーザーダイオード２が発するレーザー光のパワーを、温度変化等に依らず、制御目標電圧Ｖrefpに応じた値に保つ。
【００１６】
ＬＤドライバー６は、前記光パワー制御回路５の出力端子５ｃから出力される制御電圧を入力し、入力した制御電圧に応じた駆動電流を前記レーザーダイオード２に供給する。
【００１７】
前記線速度検出回路３は、光ディスクからディスククロックを検出するディスククロック検出手段７と、ディスククロック信号の周波数を電圧に変換するＦ／Ｖ変換器８と、Ｆ／Ｖ変換器８の出力を後述する加算器１１に入力するか否かを選択する第１のスイッチ９と、光ディスクの種類に応じて使用するＤＡＣ（Digital to Analog Converter）１０と、前記Ｆ／Ｖ変換器８の出力とＤＡＣ１０の出力とを加算する加算器１１と、この加算器１１の出力の平方根をとる平方根演算器１２と、この平方根演算器１２をバイパスさせることを可能とする第２のスイッチ１３と、利得を変化させることが可能な利得可変アンプ１４とを有する。
【００１８】
ディスククロック検出手段７は、光ディスクのトラックに沿って記録されたディスククロックを検出し、線速度に応じた周波数を有するディスククロック信号を出力する。ディスククロックは、光ディスクのトラックに沿って、光ディスクの製造段階で形成される。すなわち、このディスククロックは、ユーザーが光ディスクに情報を記録する（書き込む）以前の段階で、既に光ディスク上に形成されているものであり、情報を記録する（書き込む）位置を特定する基準として用いられる。このディスククロックは、トラックの単位長さ中に常に一定の波数を有する。
【００１９】
ディスククロック信号は、ディスククロック検出手段７が光ディスクのトラックに沿って記録されたディスククロックを走査することによって得られる信号である。従って、例えば、線速度一定、すなわち光ディスクとディスククロック検出手段７との光ディスクの円周の接線方向での相対速度が一定になるように、光ディスクの回転が制御されていれば、ディスククロック検出手段７は、光ディスクのトラックを一定の速度で走査するので、一定の周波数を有するディスククロック信号が得られる。回転数が一定になるように光ディスクの回転が制御されていれば、ディスククロック検出手段７が光ディスクのトラックを走査する速度が、走査するトラックの光ディスクの半径方向での位置によって変化するので、ディスククロック信号の周波数も変化する。
【００２０】
ディスククロックの具体例としては、ウオブルがある。このウオブルとは、トラック溝の蛇行であり、トラックの単位長さ当たりの蛇行数（波数）が、トラックの位置に依らず一定となっている。ディスククロック検出手段７は、ウオブルを走査すると、ウオブル信号を出力する。このウオブル信号の周波数は、ディスククロック検出手段７がウオブルを走査する速度すなわち線速度に比例した値となる。
【００２１】
Ｆ／Ｖ変換器８は、前記ディスククロック検出手段７が出力するディスククロック信号の周波数を、この周波数に比例した電圧に変換し出力する。
【００２２】
第１のスイッチ９は、前記Ｆ／Ｖ変換器８が出力する電圧を後述する加算器１１に入力するか否かを選択する。第１のスイッチ９を閉じると、Ｆ／Ｖ変換器８が出力する電圧が加算器１１に入力され、その結果、ディスククロック信号の周波数がレーザー光のパワーに反映される。すなわち、情報を記録する（書き込む）ために光ディスクに照射するレーザー光のパワーが線速度に応じて変化する。第１のスイッチ９を開放すると、Ｆ／Ｖ変換器８が出力する電圧が加算器１１に入力されないので、ディスククロックの周波数がレーザー光のパワーに反映されない。
【００２３】
第１のスイッチ９が設けられている理由は、光ディスクに用いられる記録材料によっては、記録に最適なレーザー光のパワーが線速度に依存しない場合があるからである。例えば、相変化記録材料を用いた光ディスクでは、記録に最適なレーザー光のパワーが線速度に依存しない場合がある。このような場合には、第１のスイッチ９を開放し、ディスククロック信号の周波数をレーザー光のパワーに反映させない。これに対し、例えば、色素系記録材料を用いた光ディスクでは、記録に最適なレーザー光のパワーが線速度に依存するので、第１のスイッチ９を閉じ、ディスククロック信号の周波数をレーザー光のパワーに反映させる。
【００２４】
ＤＡＣ１０は、相変化記録材料を使用した光ディスクの場合や、ＣＬＶ記録を行う場合に使用する。すなわち、このような場合には、ＤＡＣ１０の出力電圧を変化させることによって制御目標電圧Vrefpを設定する。これ以外の場合には、ＤＡＣ１０からは所定の一定電圧を出力させる。
【００２５】
加算器１１は、前記Ｆ／Ｖ変換器８の出力とＤＡＣ１０の出力とを加算し、加算結果を出力する。ただし、前記第１のスイッチ９が開放されている場合には、Ｆ／Ｖ変換器８の出力は加算器１１に入力されないので、加算器１１からはＤＡＣ１０の出力のみが加算結果として出力される。
【００２６】
平方根演算器１２は、前記加算器１１が出力する加算結果の平方根を演算し、演算結果を出力する。平方根をとる理由は、例えばＣＤ−Ｒのような色素系記録材料を使用した光ディスクの場合には、一般に、記録のためのレーザー光のパワーを線速度の平方根に比例する値にすると、記録品質が良くなることが知られているからである。
【００２７】
第２のスイッチ１３は、前記加算器１１が出力する加算結果の平方根をとるか否かを選択する。以下、第２のスイッチ１３の機能を詳細に説明する。第２のスイッチ１３は、端子１３ａ、１３ｂ、１３ｃを有し、端子１３ａには前記平方根演算器１２が出力する演算結果が入力され、端子１３ｂには前記加算器１１が出力する加算結果が入力される。従って、第２のスイッチ１３を端子１３ａ側に倒し、端子１３ａと端子１３ｃとを接続すれば、前記平方根演算器１２が出力する演算結果が後段に伝達され、加算器１１が出力する加算結果の平方根をとることが選択される。第２のスイッチ１３を端子１３ｂ側に倒し、端子１３ｂと端子１３ｃとを接続すれば、前記平方根演算器１２はバイパスされ、前記加算器１１が出力する加算結果が直接後段に伝達され、加算結果の平方根をとることは行われない。
【００２８】
第２のスイッチ１３が設けられている理由は、光ディスクに用いられる記録材料によっては、線速度の平方根をとる必要がない場合があるからである。例えば、前述したように、相変化記録材料を用いた光ディスクでは、記録に最適なレーザー光の光量が線速度に依存しない場合があり、このような場合には、前記第１のスイッチ９を開放し、ディスククロック信号の周波数をレーザー光のパワーに反映させないようにすると共に、第２のスイッチ１３を端子１３ｂ側に倒し、前記平方根演算器１２をバイパスさせる。これに対し、例えば、色素系記録材料を用いた光ディスクでは、記録に最適なレーザー光のパワーが線速度の平方根に比例するので、第１のスイッチ９を閉じ、ディスククロック信号の周波数をレーザー光のパワーに反映させると共に、第２のスイッチ１３を端子１３ａ側に倒し、前記平方根演算器１２を使用して、前記加算器１１が出力する加算結果の平方根を演算する。
【００２９】
第１のスイッチ９および第２のスイッチ１３を設けたので、記録のためのパワーと線速度との関係が異なる各種のディスクへの記録が可能となっている。
【００３０】
利得可変アンプ１４は、前記第２のスイッチ１３の端子１３ｃを介して、前記平方根演算器１２が出力する演算結果、または前記加算器１１が出力する加算結果を入力し、この入力を所定の利得Ｇoで増幅し、増幅結果を制御目標電圧Ｖrefpとして出力する。利得Ｇoは可変となっていて、光ディスクにＯＰＣ（Optimum Power Control）と呼ばれる試し書きを行う際に、この利得Ｇoを変化させながら複数回試し書きを行い、最適な利得Ｇoが求められる。そして、情報の記録の際には、ＯＰＣで求めた最適な利得Ｇoが使用される。利得可変アンプ１４が出力する制御目標電圧Ｖrefpは、前記光パワー制御回路５の制御目標電圧入力端子５ｂに入力され、レーザー光のパワーを制御する際の目標値とされる。
【００３１】
以上のように、ディスククロック信号の周波数に応じて、レーザー光のパワーを決定している光パワー制御回路５の制御目標電圧Ｖrefpを変化させる構成とすれば、従来からあるＡＰＣ回路１を大きく変更することなく、本発明による回路、すなわちディスククロック信号の周波数に応じてレーザー光のパワーを変化させる回路を追加することができる。
【００３２】
次に、本実施形態の動作を説明する。本実施形態における光ディスクは、一定の回転数で回転させられる、すなわちＣＡＶ（Constant Angular Velocity）で回転させられるものとする。また、以下の説明では、光ディスクの一例として、色素系記録材料を用いたＣＤ−Ｒ（CD-Recordable）を取り上げて説明する。ＣＤ−Ｒでは、ディスク毎に、記録（書き込み）に最適なレーザー光のパワーが異なるため、通常、ディスクのデータ領域の内側にある領域を使用し、ＯＰＣ（Optimum Power Control）と呼ばれる試し書きを行い、最適なレーザー光のパワーを決定する。
【００３３】
ＯＰＣにおいては、利得可変アンプ１４の利得Ｇoを変え、光パワー制御回路５の制御目標電圧入力端子５ｂに入力される制御目標電圧Ｖrefpを変えながら複数回試し書きを行い、これらの試し書きの結果から最適な制御目標電圧Ｖrefpを求める。
【００３４】
ＯＰＣは、第１のスイッチ９を閉じ、第２のスイッチ１３を端子１３ａ側に倒した状態で行う。すなわち、ディスククロック検出手段７でディスクのＯＰＣ領域のディスククロック（ウオブル）を検出し、ディスククロック検出手段７が出力するディスククロック信号（ウオブル信号）の周波数をＦ／Ｖ変換器８で電圧に変換し、変換した電圧とＤＡＣ１０の出力を加算器１１で加算し、加算結果の平方根を平方根演算器１２でとり、平方根演算器１２が出力する演算結果を利得可変アンプ１４に入力しつつ、利得可変アンプ１４の利得Ｇoを変化させる。すなわち、所定の回転数におけるＶrefpを変化させつつ、試し書きを行い、最適な利得Ｇoを決定する。
【００３５】
利得可変アンプ１４における最適な利得Ｇoが決定された後に、ディスクのデータ領域に書き込みが行われる。このとき、ディスククロック検出手段７が、データの記録を行っている部分のディスククロックを検出し、Ｆ／Ｖ変換器８が、線速度に応じたディスククロック信号の周波数を電圧に変換し、平方根演算器１２が、前記Ｆ／Ｖ変換器８が出力する電圧の平方根をとり、利得可変アンプ１４が、前記平方根演算器１２が出力する演算結果を入力し、この入力を最適な利得Ｇoで増幅し、制御目標電圧Ｖrefpを出力する。そして、光パワー制御回路５が、前記制御目標電圧Ｖrefpを目標値としてレーザー光のパワーを制御する。これにより、線速度に応じて自動的にレーザー光のパワーが変化し、最適なパワーとなる。
【００３６】
なお、相変化記録材料を用いたＣＤ−ＲＷ（CD-ReWritable）等では、色素系記録材料と異なり、記録に最適なレーザー光のパワーが線速度に依存しない場合がある。この場合には、第１のスイッチ９を開放し、ディスククロック信号の周波数を制御目標電圧Ｖrefpに反映させることをやめ、同時に第２のスイッチ１３を端子１３ｂ側に倒し、平方根演算器１２をバイパスさせ、ＤＡＣ１０の出力を直接利得可変アンプ１４に入力させ、ＤＡＣ１０の出力を変化させることによって制御目標電圧Ｖrefpを制御する。
【００３７】
また、記録に最適なパワーが線速度に正比例するディスクの場合には、第１のスイッチ９は閉じ、第２のスイッチ１３は端子１３ｂ側に倒し、ディスククロック信号の周波数を制御目標電圧Ｖrefpに反映させながら、平方根はとらないようにする。
【００３８】
以上の動作の説明では、光ディスクとして、色素系記録材料を用いたＣＤ−Ｒを例にとって説明したが、本発明は、同じ色素系記録材料を用いたＤＶＤ−Ｒ（DVD-Recordable）や、相変化系記録材料を用いたＤＶＤ−ＲＷ（DVD-ReWritable）等の光ディスクへの記録装置にも適用できる。
【００３９】
上記実施形態では、ディスククロックの検出から記録のためのレーザー光のパワーの制御までの動作を専用のハードウェアが行う構成としたので、連続的にパワーの変更を行うことができ、高速記録への適用が可能である。
【００４０】
ただし、上記の動作を、通常、記録装置に内蔵されているＭＰＵ（MicroProcessor Unit）に行わせることも可能である。例えば、ＭＰＵがディスククロック（ウオブル）に含まれるアドレスをモニターし、モニターしたアドレスに基づいてレーザー光のパワーを変更する構成とすることも可能である。このとき、ＭＰＵは、レーザー光のパワーをディジタル的に変更するが、ＭＰＵの負荷が過大になる場合には、レーザー光のパワーを変更する頻度を下げることによってＭＰＵへの過負荷に対応することが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、線速度検出手段が検出した線速度に基づいて、光パワー制御手段が光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御するので、一定の回転数で回転する光ディスクに情報を記録する際に、線速度に応じて記録のための光のパワーを変化させることができ、最適な光のパワーが得られ、記録品質を一定に保つことができる。
【００４２】
また、ディスククロック検出手段がディスククロックを検出し、線速度に応じた周波数を有するディスククロック信号を出力し、Ｆ／Ｖ変換器がディスククロック信号の周波数を、この周波数に応じた電圧に変換し、光パワー制御手段が、Ｆ／Ｖ変換器が変換した電圧に基づいて、光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御すれば、ディスククロック信号の周波数に応じて記録のための光のパワーを変化させることができ、最適な光のパワーが得られ、記録品質を一定に保つことができる。
【００４３】
また、平方根演算器が、Ｆ／Ｖ変換器が変換した電圧の平方根を演算し、光パワー制御手段が、平方根演算器が演算した平方根に基づいて、光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御すれば、ディスククロック信号の周波数の平方根に応じて記録のための光のパワーを変化させることができ、最適な光のパワーが得られ、記録品質を一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態における光ディスクの記録装置が内蔵する回路の一部を示すブロック図。
【符号の説明】
１ ＡＰＣ（Auto Power Control）回路
２ レーザーダイオード
３ 線速度検出回路（線速度検出手段）
４ フロントモニターダイオード
５ 光パワー制御回路（光パワー制御手段）
５ａ 入力端子
５ｂ 制御目標電圧入力端子
５ｃ 出力端子
６ ＬＤドライバー
７ ディスククロック検出手段
８ Ｆ／Ｖ変換器
９ 第１のスイッチ
１０ ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）
１１ 加算器
１２ 平方根演算器
１３ 第２のスイッチ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 端子
１４ 利得可変アンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに情報を記録する（書き込む）記録装置および記録方法に関し、特に、光ディスクに情報を記録するために照射する光のパワーの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤ−Ｒ（CD-Recordable）等の色素系記録材料を使用した光ディスクには、ＣＬＶ（Constant Linear Velocity）すなわち線速度一定の回転制御で情報の記録が行われていた。この方法は、光ディスクのいずれの位置に記録を行う場合であっても、常に記録のための光の照射時間が一定になるので、記録品質を一定に保つ上で都合が良かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来技術においては、記録を行う光ディスクの半径方向での位置により、光ディスクの回転数が最大約２．５倍異なり、急激な回転数の加減速が必要になり、光ディスクを回転させる回路やスピンドルモーターの発熱、消費電力の増大という問題があり、さらに、この問題が、より高速度での記録を行う際の障壁となっていた。
【０００４】
この問題を解決するため、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity）すなわち回転数一定の制御による記録方法が検討されるようになった。ところが、この記録方法によれば、記録を行う光ディスクの半径方向での位置により線速度が異なるので、記録位置によって照射される光の照射時間が変化してしまい、記録品質を一定に保てないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、一定の回転数で回転する光ディスクに情報を記録する際に、記録品質を一定に保つことができる光ディスクの記録装置および記録方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、一定の回転数で回転する光ディスクに情報を記録する光ディスクの記録装置であって、前記光ディスクの表面と、この表面に情報を記録するために照射する光のスポットとの、前記光ディスクの円周の接線方向における相対速度である線速度を検出し、検出した線速度に応じた制御目標値を出力可能な線速度検出手段と、この線速度検出手段が出力した制御目標値に基づいて、前記光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御する光パワー制御手段とを有し、前記線速度検出手段は、前記光ディスクの表面に形成されたトラックに沿って、あらかじめ記録された、トラックの単位長さ当たりの波数がトラック上のいずれの位置でも一定のディスククロックを検出し、前記線速度に応じた周波数を有するディスククロック信号を出力するディスククロック検出手段と、このディスククロック検出手段が出力したディスククロック信号の周波数を、この周波数に応じた電圧に変換するＦ／Ｖ変換器と、所定の電圧を出力するＤＡＣと、前記Ｆ／Ｖ変換器の出力とＤＡＣの出力とを加算可能な加算器と、前記Ｆ／Ｖ変換器と加算器との間に接続されていて、Ｆ／Ｖ変換器の出力を加算器に入力するか否かを選択するための第１のスイッチと、前記加算器の出力の平方根を演算する平方根演算器と、この平方根演算器をバイパスさせることが可能となっていて、平方根演算器の出力を前記制御目標値とするか、または加算器の出力を前記制御目標値とするかを選択するための第２のスイッチとを有していることを特徴とする光ディスクの記録装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、一定の回転数で回転する光ディスクに情報を記録する光ディスクの記録方法であって、前記光ディスクの表面と、この表面に情報を記録するために照射する光のスポットとの、前記光ディスクの円周の接線方向における相対速度である線速度を検出し、検出した線速度に応じた制御目標値を出力可能な線速度検出過程と、この線速度検出過程で出力された制御目標値に基づいて、前記光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御する光パワー制御過程とを有し、前記線速度検出過程は、前記光ディスクの表面に形成されたトラックに沿って、あらかじめ記録された、トラックの単位長さ当たりの波数がトラック上のいずれの位置でも一定のディスククロックを検出し、前記線速度に応じた周波数を有するディスククロック信号を出力するディスククロック検出過程と、このディスククロック検出過程で出力されたディスククロック信号の周波数を、この周波数に応じた電圧に変換するＦ／Ｖ変換過程と、所定の電圧を出力するＤＡＣ過程と、前記Ｆ／Ｖ変換過程の出力とＤＡＣ過程の出力とを加算可能な加算過程と、前記Ｆ／Ｖ変換過程と加算過程との間に挿入されていて、Ｆ／Ｖ変換過程の出力を加算過程に入力するか否かを選択するための第１のスイッチ過程と、前記加算過程の出力の平方根を演算する平方根演算過程と、この平方根演算過程をバイパスさせることが可能となっていて、平方根演算過程の出力を前記制御目標値とするか、または加算過程の出力を前記制御目標値とするかを選択するための第２のスイッチ過程とを有していることを特徴とする光ディスクの記録方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態における光ディスクの記録装置が内蔵する回路の一部を示すブロック図である。以下、このブロック図を参照し、本実施形態の構成を説明する。符号１は、光ディスクに情報を記録する（書き込む）ために照射するレーザー光のパワーを、記録装置内の温度変化等に依らず一定に保つＡＰＣ（Auto Power Control）回路である。
【００１１】
符号２は、前記ＡＰＣ回路１から供給される駆動電流によって駆動され、光ディスクに照射するレーザー光を発するレーザーダイオードである。このレーザーダイオード２が発するレーザー光によって、光ディスクに情報の記録（書き込み）が行われる。
【００１２】
符号３は、光ディスクの線速度を検出し、検出した線速度に応じた制御目標電圧Ｖrefpを前記ＡＰＣ回路１に供給する線速度検出回路である。光ディスクの線速度とは、回転する光ディスクの表面と、この表面に情報を記録するために、前記レーザーダイオード２が照射するレーザー光のスポットとの、光ディスクの円周の接線方向における相対速度である。言い換えれば、レーザー光のスポットが光ディスクの表面に形成されたトラックを走査する速度である。
【００１３】
前記ＡＰＣ回路１は、レーザーダイオード２が発するレーザー光のパワーを検出するフロントモニターダイオード４と、このフロントモニターダイオード４が検出したレーザー光のパワーに応じた制御電圧を出力する光パワー制御回路５と、この光パワー制御回路５が出力する制御電圧に応じた駆動電流をレーザーダイオード２に供給するＬＤドライバー６とを有する。
【００１４】
フロントモニターダイオード４は、レーザーダイオード２が発するレーザー光の一部を受光してレーザー光のパワーを検出し、検出したパワーに応じた検出電圧を出力する。
【００１５】
光パワー制御回路５は、入力端子５ａと、制御目標電圧入力端子５ｂと、出力端子５ｃとを有する。入力端子５ａには、前記フロントモニターダイオード４が出力する検出電圧が入力され、制御目標電圧入力端子５ｂには、前記線速度検出回路３から供給される制御目標電圧Ｖrefpが入力され、出力端子５ｃから制御電圧が出力される。すなわち、光パワー制御回路５は、制御目標電圧入力端子５ｂに入力される制御目標電圧Ｖrefpを目標値とし、入力端子５ａに入力される検出電圧が制御目標電圧Ｖrefpより小さければ、出力端子５ｃから出力する制御電圧を上昇させる。反対に、検出電圧が制御目標電圧Ｖrefpより大きければ、制御電圧を下降させる。これにより、レーザーダイオード２が発するレーザー光のパワーを、温度変化等に依らず、制御目標電圧Ｖrefpに応じた値に保つ。
【００１６】
ＬＤドライバー６は、前記光パワー制御回路５の出力端子５ｃから出力される制御電圧を入力し、入力した制御電圧に応じた駆動電流を前記レーザーダイオード２に供給する。
【００１７】
前記線速度検出回路３は、光ディスクからディスククロックを検出するディスククロック検出手段７と、ディスククロック信号の周波数を電圧に変換するＦ／Ｖ変換器８と、Ｆ／Ｖ変換器８の出力を後述する加算器１１に入力するか否かを選択する第１のスイッチ９と、光ディスクの種類に応じて使用するＤＡＣ（Digital to Analog Converter）１０と、前記Ｆ／Ｖ変換器８の出力とＤＡＣ１０の出力とを加算する加算器１１と、この加算器１１の出力の平方根をとる平方根演算器１２と、この平方根演算器１２をバイパスさせることを可能とする第２のスイッチ１３と、利得を変化させることが可能な利得可変アンプ１４とを有する。
【００１８】
ディスククロック検出手段７は、光ディスクのトラックに沿って記録されたディスククロックを検出し、線速度に応じた周波数を有するディスククロック信号を出力する。ディスククロックは、光ディスクのトラックに沿って、光ディスクの製造段階で形成される。すなわち、このディスククロックは、ユーザーが光ディスクに情報を記録する（書き込む）以前の段階で、既に光ディスク上に形成されているものであり、情報を記録する（書き込む）位置を特定する基準として用いられる。このディスククロックは、トラックの単位長さ中に常に一定の波数を有する。
【００１９】
ディスククロック信号は、ディスククロック検出手段７が光ディスクのトラックに沿って記録されたディスククロックを走査することによって得られる信号である。従って、例えば、線速度一定、すなわち光ディスクとディスククロック検出手段７との光ディスクの円周の接線方向での相対速度が一定になるように、光ディスクの回転が制御されていれば、ディスククロック検出手段７は、光ディスクのトラックを一定の速度で走査するので、一定の周波数を有するディスククロック信号が得られる。回転数が一定になるように光ディスクの回転が制御されていれば、ディスククロック検出手段７が光ディスクのトラックを走査する速度が、走査するトラックの光ディスクの半径方向での位置によって変化するので、ディスククロック信号の周波数も変化する。
【００２０】
ディスククロックの具体例としては、ウオブルがある。このウオブルとは、トラック溝の蛇行であり、トラックの単位長さ当たりの蛇行数（波数）が、トラックの位置に依らず一定となっている。ディスククロック検出手段７は、ウオブルを走査すると、ウオブル信号を出力する。このウオブル信号の周波数は、ディスククロック検出手段７がウオブルを走査する速度すなわち線速度に比例した値となる。
【００２１】
Ｆ／Ｖ変換器８は、前記ディスククロック検出手段７が出力するディスククロック信号の周波数を、この周波数に比例した電圧に変換し出力する。
【００２２】
第１のスイッチ９は、前記Ｆ／Ｖ変換器８が出力する電圧を後述する加算器１１に入力するか否かを選択する。第１のスイッチ９を閉じると、Ｆ／Ｖ変換器８が出力する電圧が加算器１１に入力され、その結果、ディスククロック信号の周波数がレーザー光のパワーに反映される。すなわち、情報を記録する（書き込む）ために光ディスクに照射するレーザー光のパワーが線速度に応じて変化する。第１のスイッチ９を開放すると、Ｆ／Ｖ変換器８が出力する電圧が加算器１１に入力されないので、ディスククロックの周波数がレーザー光のパワーに反映されない。
【００２３】
第１のスイッチ９が設けられている理由は、光ディスクに用いられる記録材料によっては、記録に最適なレーザー光のパワーが線速度に依存しない場合があるからである。例えば、相変化記録材料を用いた光ディスクでは、記録に最適なレーザー光のパワーが線速度に依存しない場合がある。このような場合には、第１のスイッチ９を開放し、ディスククロック信号の周波数をレーザー光のパワーに反映させない。これに対し、例えば、色素系記録材料を用いた光ディスクでは、記録に最適なレーザー光のパワーが線速度に依存するので、第１のスイッチ９を閉じ、ディスククロック信号の周波数をレーザー光のパワーに反映させる。
【００２４】
ＤＡＣ１０は、相変化記録材料を使用した光ディスクの場合や、ＣＬＶ記録を行う場合に使用する。すなわち、このような場合には、ＤＡＣ１０の出力電圧を変化させることによって制御目標電圧Vrefpを設定する。これ以外の場合には、ＤＡＣ１０からは所定の一定電圧を出力させる。
【００２５】
加算器１１は、前記Ｆ／Ｖ変換器８の出力とＤＡＣ１０の出力とを加算し、加算結果を出力する。ただし、前記第１のスイッチ９が開放されている場合には、Ｆ／Ｖ変換器８の出力は加算器１１に入力されないので、加算器１１からはＤＡＣ１０の出力のみが加算結果として出力される。
【００２６】
平方根演算器１２は、前記加算器１１が出力する加算結果の平方根を演算し、演算結果を出力する。平方根をとる理由は、例えばＣＤ−Ｒのような色素系記録材料を使用した光ディスクの場合には、一般に、記録のためのレーザー光のパワーを線速度の平方根に比例する値にすると、記録品質が良くなることが知られているからである。
【００２７】
第２のスイッチ１３は、前記加算器１１が出力する加算結果の平方根をとるか否かを選択する。以下、第２のスイッチ１３の機能を詳細に説明する。第２のスイッチ１３は、端子１３ａ、１３ｂ、１３ｃを有し、端子１３ａには前記平方根演算器１２が出力する演算結果が入力され、端子１３ｂには前記加算器１１が出力する加算結果が入力される。従って、第２のスイッチ１３を端子１３ａ側に倒し、端子１３ａと端子１３ｃとを接続すれば、前記平方根演算器１２が出力する演算結果が後段に伝達され、加算器１１が出力する加算結果の平方根をとることが選択される。第２のスイッチ１３を端子１３ｂ側に倒し、端子１３ｂと端子１３ｃとを接続すれば、前記平方根演算器１２はバイパスされ、前記加算器１１が出力する加算結果が直接後段に伝達され、加算結果の平方根をとることは行われない。
【００２８】
第２のスイッチ１３が設けられている理由は、光ディスクに用いられる記録材料によっては、線速度の平方根をとる必要がない場合があるからである。例えば、前述したように、相変化記録材料を用いた光ディスクでは、記録に最適なレーザー光の光量が線速度に依存しない場合があり、このような場合には、前記第１のスイッチ９を開放し、ディスククロック信号の周波数をレーザー光のパワーに反映させないようにすると共に、第２のスイッチ１３を端子１３ｂ側に倒し、前記平方根演算器１２をバイパスさせる。これに対し、例えば、色素系記録材料を用いた光ディスクでは、記録に最適なレーザー光のパワーが線速度の平方根に比例するので、第１のスイッチ９を閉じ、ディスククロック信号の周波数をレーザー光のパワーに反映させると共に、第２のスイッチ１３を端子１３ａ側に倒し、前記平方根演算器１２を使用して、前記加算器１１が出力する加算結果の平方根を演算する。
【００２９】
第１のスイッチ９および第２のスイッチ１３を設けたので、記録のためのパワーと線速度との関係が異なる各種のディスクへの記録が可能となっている。
【００３０】
利得可変アンプ１４は、前記第２のスイッチ１３の端子１３ｃを介して、前記平方根演算器１２が出力する演算結果、または前記加算器１１が出力する加算結果を入力し、この入力を所定の利得Ｇoで増幅し、増幅結果を制御目標電圧Ｖrefpとして出力する。利得Ｇoは可変となっていて、光ディスクにＯＰＣ（Optimum Power Control）と呼ばれる試し書きを行う際に、この利得Ｇoを変化させながら複数回試し書きを行い、最適な利得Ｇoが求められる。そして、情報の記録の際には、ＯＰＣで求めた最適な利得Ｇoが使用される。利得可変アンプ１４が出力する制御目標電圧Ｖrefpは、前記光パワー制御回路５の制御目標電圧入力端子５ｂに入力され、レーザー光のパワーを制御する際の目標値とされる。
【００３１】
以上のように、ディスククロック信号の周波数に応じて、レーザー光のパワーを決定している光パワー制御回路５の制御目標電圧Ｖrefpを変化させる構成とすれば、従来からあるＡＰＣ回路１を大きく変更することなく、本発明による回路、すなわちディスククロック信号の周波数に応じてレーザー光のパワーを変化させる回路を追加することができる。
【００３２】
次に、本実施形態の動作を説明する。本実施形態における光ディスクは、一定の回転数で回転させられる、すなわちＣＡＶ（Constant Angular Velocity）で回転させられるものとする。また、以下の説明では、光ディスクの一例として、色素系記録材料を用いたＣＤ−Ｒ（CD-Recordable）を取り上げて説明する。ＣＤ−Ｒでは、ディスク毎に、記録（書き込み）に最適なレーザー光のパワーが異なるため、通常、ディスクのデータ領域の内側にある領域を使用し、ＯＰＣ（Optimum Power Control）と呼ばれる試し書きを行い、最適なレーザー光のパワーを決定する。
【００３３】
ＯＰＣにおいては、利得可変アンプ１４の利得Ｇoを変え、光パワー制御回路５の制御目標電圧入力端子５ｂに入力される制御目標電圧Ｖrefpを変えながら複数回試し書きを行い、これらの試し書きの結果から最適な制御目標電圧Ｖrefpを求める。
【００３４】
ＯＰＣは、第１のスイッチ９を閉じ、第２のスイッチ１３を端子１３ａ側に倒した状態で行う。すなわち、ディスククロック検出手段７でディスクのＯＰＣ領域のディスククロック（ウオブル）を検出し、ディスククロック検出手段７が出力するディスククロック信号（ウオブル信号）の周波数をＦ／Ｖ変換器８で電圧に変換し、変換した電圧とＤＡＣ１０の出力を加算器１１で加算し、加算結果の平方根を平方根演算器１２でとり、平方根演算器１２が出力する演算結果を利得可変アンプ１４に入力しつつ、利得可変アンプ１４の利得Ｇoを変化させる。すなわち、所定の回転数におけるＶrefpを変化させつつ、試し書きを行い、最適な利得Ｇoを決定する。
【００３５】
利得可変アンプ１４における最適な利得Ｇoが決定された後に、ディスクのデータ領域に書き込みが行われる。このとき、ディスククロック検出手段７が、データの記録を行っている部分のディスククロックを検出し、Ｆ／Ｖ変換器８が、線速度に応じたディスククロック信号の周波数を電圧に変換し、平方根演算器１２が、前記Ｆ／Ｖ変換器８が出力する電圧の平方根をとり、利得可変アンプ１４が、前記平方根演算器１２が出力する演算結果を入力し、この入力を最適な利得Ｇoで増幅し、制御目標電圧Ｖrefpを出力する。そして、光パワー制御回路５が、前記制御目標電圧Ｖrefpを目標値としてレーザー光のパワーを制御する。これにより、線速度に応じて自動的にレーザー光のパワーが変化し、最適なパワーとなる。
【００３６】
なお、相変化記録材料を用いたＣＤ−ＲＷ（CD-ReWritable）等では、色素系記録材料と異なり、記録に最適なレーザー光のパワーが線速度に依存しない場合がある。この場合には、第１のスイッチ９を開放し、ディスククロック信号の周波数を制御目標電圧Ｖrefpに反映させることをやめ、同時に第２のスイッチ１３を端子１３ｂ側に倒し、平方根演算器１２をバイパスさせ、ＤＡＣ１０の出力を直接利得可変アンプ１４に入力させ、ＤＡＣ１０の出力を変化させることによって制御目標電圧Ｖrefpを制御する。
【００３７】
また、記録に最適なパワーが線速度に正比例するディスクの場合には、第１のスイッチ９は閉じ、第２のスイッチ１３は端子１３ｂ側に倒し、ディスククロック信号の周波数を制御目標電圧Ｖrefpに反映させながら、平方根はとらないようにする。
【００３８】
以上の動作の説明では、光ディスクとして、色素系記録材料を用いたＣＤ−Ｒを例にとって説明したが、本発明は、同じ色素系記録材料を用いたＤＶＤ−Ｒ（DVD-Recordable）や、相変化系記録材料を用いたＤＶＤ−ＲＷ（DVD-ReWritable）等の光ディスクへの記録装置にも適用できる。
【００３９】
上記実施形態では、ディスククロックの検出から記録のためのレーザー光のパワーの制御までの動作を専用のハードウェアが行う構成としたので、連続的にパワーの変更を行うことができ、高速記録への適用が可能である。
【００４０】
ただし、上記の動作を、通常、記録装置に内蔵されているＭＰＵ（MicroProcessor Unit）に行わせることも可能である。例えば、ＭＰＵがディスククロック（ウオブル）に含まれるアドレスをモニターし、モニターしたアドレスに基づいてレーザー光のパワーを変更する構成とすることも可能である。このとき、ＭＰＵは、レーザー光のパワーをディジタル的に変更するが、ＭＰＵの負荷が過大になる場合には、レーザー光のパワーを変更する頻度を下げることによってＭＰＵへの過負荷に対応することが可能である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、線速度検出手段が検出した線速度に基づいて、光パワー制御手段が光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御するので、一定の回転数で回転する光ディスクに情報を記録する際に、線速度に応じて記録のための光のパワーを変化させることができ、最適な光のパワーが得られ、記録品質を一定に保つことができる。
【００４２】
また、ディスククロック検出手段がディスククロックを検出し、線速度に応じた周波数を有するディスククロック信号を出力し、Ｆ／Ｖ変換器がディスククロック信号の周波数を、この周波数に応じた電圧に変換し、光パワー制御手段が、Ｆ／Ｖ変換器が変換した電圧に基づいて、光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御すれば、ディスククロック信号の周波数に応じて記録のための光のパワーを変化させることができ、最適な光のパワーが得られ、記録品質を一定に保つことができる。
【００４３】
また、平方根演算器が、Ｆ／Ｖ変換器が変換した電圧の平方根を演算し、光パワー制御手段が、平方根演算器が演算した平方根に基づいて、光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御すれば、ディスククロック信号の周波数の平方根に応じて記録のための光のパワーを変化させることができ、最適な光のパワーが得られ、記録品質を一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態における光ディスクの記録装置が内蔵する回路の一部を示すブロック図。
【符号の説明】
１ ＡＰＣ（Auto Power Control）回路
２ レーザーダイオード
３ 線速度検出回路（線速度検出手段）
４ フロントモニターダイオード
５ 光パワー制御回路（光パワー制御手段）
５ａ 入力端子
５ｂ 制御目標電圧入力端子
５ｃ 出力端子
６ ＬＤドライバー
７ ディスククロック検出手段
８ Ｆ／Ｖ変換器
９ 第１のスイッチ
１０ ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）
１１ 加算器
１２ 平方根演算器
１３ 第２のスイッチ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ 端子
１４ 利得可変アンプ
Claims (2)
- 一定の回転数で回転する光ディスクに情報を記録する光ディスクの記録装置であって、
前記光ディスクの表面と、この表面に情報を記録するために照射する光のスポットとの、前記光ディスクの円周の接線方向における相対速度である線速度を検出し、検出した線速度に応じた制御目標値を出力可能な線速度検出手段と、
この線速度検出手段が出力した制御目標値に基づいて、前記光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御する光パワー制御手段と
を有し、
前記線速度検出手段は、
前記光ディスクの表面に形成されたトラックに沿って、あらかじめ記録された、トラックの単位長さ当たりの波数がトラック上のいずれの位置でも一定のディスククロックを検出し、前記線速度に応じた周波数を有するディスククロック信号を出力するディスククロック検出手段と、
このディスククロック検出手段が出力したディスククロック信号の周波数を、この周波数に応じた電圧に変換するＦ／Ｖ変換器と、
所定の電圧を出力するＤＡＣと、
前記Ｆ／Ｖ変換器の出力とＤＡＣの出力とを加算可能な加算器と、
前記Ｆ／Ｖ変換器と加算器との間に接続されていて、Ｆ／Ｖ変換器の出力を加算器に入力するか否かを選択するための第１のスイッチと、
前記加算器の出力の平方根を演算する平方根演算器と、
この平方根演算器をバイパスさせることが可能となっていて、平方根演算器の出力を前記制御目標値とするか、または加算器の出力を前記制御目標値とするかを選択するための第２のスイッチと
を有している
ことを特徴とする光ディスクの記録装置。 - 一定の回転数で回転する光ディスクに情報を記録する光ディスクの記録方法であって、
前記光ディスクの表面と、この表面に情報を記録するために照射する光のスポットとの、前記光ディスクの円周の接線方向における相対速度である線速度を検出し、検出した線速度に応じた制御目標値を出力可能な線速度検出過程と、
この線速度検出過程で出力された制御目標値に基づいて、前記光ディスクの表面に情報を記録するために照射する光のパワーを制御する光パワー制御過程と
を有し、
前記線速度検出過程は、
前記光ディスクの表面に形成されたトラックに沿って、あらかじめ記録された、トラックの単位長さ当たりの波数がトラック上のいずれの位置でも一定のディスククロックを検出し、前記線速度に応じた周波数を有するディスククロック信号を出力するディスククロック検出過程と、
このディスククロック検出過程で出力されたディスククロック信号の周波数を、この周波数に応じた電圧に変換するＦ／Ｖ変換過程と、
所定の電圧を出力するＤＡＣ過程と、
前記Ｆ／Ｖ変換過程の出力とＤＡＣ過程の出力とを加算可能な加算過程と、
前記Ｆ／Ｖ変換過程と加算過程との間に挿入されていて、Ｆ／Ｖ変換過程の出力を加算過程に入力するか否かを選択するための第１のスイッチ過程と、
前記加算過程の出力の平方根を演算する平方根演算過程と、
この平方根演算過程をバイパスさせることが可能となっていて、平方根演算過程の出力を前記制御目標値とするか、または加算過程の出力を前記制御目標値とするかを選択するための第２のスイッチ過程と
を有している
ことを特徴とする光ディスクの記録方法。
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