JP4091961B2 - 光記録/再生装置及びその最適パワーの決定方法 - Google Patents

光記録/再生装置及びその最適パワーの決定方法 Download PDF

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Description

本発明は、光記録/再生装置及びその最適パワーの決定方法に関し、光ディスクに所定のデータ記録の際、最適の状態で記録できるように光ディスクの特性に適した最適パワーを決定する光記録/再生装置及びその最適パワーの決定方法に関する。
通常、光ディスクは、データの記録が可能か否かによってCD−ROM及びDVD−ROMのような再生専用ディスクと、CD−R、DVD−Rなどのような1回だけ記録が可能なディスクと、CD−RW及びDVD−RAMなどのような繰り返し記録が可能なディスクに分類される。
光記録/再生装置は、光ピックアップに設けられたレーザーダイオード(LD)を駆動させて、光ディスクに所定の情報を記録するか、光ディスク上に記録された情報を再生させることができる。光ディスクに所定の情報を記録するためには、光ディスク上に存在する情報記録層の物理的特性を変化させなければならないので、比較的大きなパワーのレーザービームを照射するようにLDを駆動させるが、光ディスク上に記録された情報を再生させるためには、情報記録層の物理的特性を変化させなくても良いので、比較的小さなパワーのレーザービームを照射するようにLDを駆動させる。
ところが、最適の記録パワーは、各々の光ディスクの特性(例えば、光ディスクの種類、光ディスクのメーカー及び記録膜の化学的性質等)に依存して変化する。したがって、ほとんどの光記録/再生装置は、初期化ステップで最適の記録パワーを決定する過程を行なうように設計される。
一般に、最適パワー決定は、光ディスクの所定領域に対して記録テストを行なうことで決定された。しかし、最近、多様な種類の光ディスクに対して記録/再生が可能な光記録/再生装置が常用化されながら、最適のパワーを得るため決定しなければならないパラメータの数が増加しつつある。これに伴い、各パラメータ値の組み合わせによる全てのケースに対して記録テストを行なうのには、多くの時間がかかるのでこれを解決するための方法が求められている。
本発明の目的は、予め選択された各パラメータの値の組み合わせからなる組み合わせテーブルを利用して、一定回数だけ記録テストを行い、その結果から最適のパワーのためのパラメータ値を決定する光記録/再生装置及びその最適パワーの決定方法を提供することにある。
上記のような技術的課題を解決するために、本発明は、予め選択された各パラメータ値の組み合わせからなる組み合わせテーブルを利用して、一定回数だけ記録テストを行い、その結果から最適のパワーのためのパラメータを決定することを特徴とする。
組み合わせテーブルには制限された数の組み合わせが含まれ、各組み合わせに対して記録テストを行なった後、その結果から他のパラメータとの相関関係を考慮しながら各パラメータに対して最適の値を演算し求める。すなわち、組み合わせテーブルの値の組み合わせは記録テストのために予め選択された値であり、これら組み合わせのうちいずれかを最適の組み合わせとして決定することではなく、記録テストの結果から最適のパラメータ値を類推し決定する。これで、一定回数だけ記録テストを行っても、パラメータ相互間の影響を考慮した最適のパラメータ値を速やかに見いだすことができる。
好ましくは、組み合わせテーブルは、最適のパワー決定のために求められるすべてのパラメータに対して、予め選択されたいくつの値から構成された直交配列表である。直交配列表は、要素間の影響を考慮して、最小のケースで最適の条件を見いだすための実験方法の1つとして用いられている。
前記組み合わせテーブルは、光ディスクの種類毎に少なくとも1つずつ作成されて格納されることが好ましい。このとき、光記録/再生装置は、ディスクがローディングされればディスクの種類を判別し、その種類に応じて予め格納されている組み合わせテーブルの中で、該当する組み合わせテーブルを読み出して最適のパワーを決定するための記録テストを行なう。
決定しなければならないパラメータは、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、容易に想到できるものであり、組み合わせテーブルに含ませ記録テストを行なう各パラメータの値も当業者が経験乃至実験により容易に決めることができるので、これに対する詳細な説明は省略する。
また、本発明は、光ディスクの記録/再生のために、最適のパワーを決定するための方法に関し、CD及びDVDだけではなくBDなどの光ディスクを記録/再生するための全ての装置に採用され得ることは言うまでもない。
以下、添付した図面に基づいて本発明をより詳しく説明する。
図1は本発明の好適な実施形態に係る光記録/再生装置を概略的に示すブロック図である。
同図に示すように、本発明に係る光記録/再生装置100は、ピックアップ部110、RF部120、記録/再生部130、サーボ部140、駆動部150、スピンドルモータ160、メモリ部170、及び制御部180を備える。同図は光記録/再生装置100のうち、本発明に係る最適パワーの決定と関連したブロックだけを示した図であって、その他のブロックに対する図示は説明の便宜上省略する。
ピックアップ部110は光ディスク100aにレーザービームを照射してデータを記録し、光ディスク100aに記録されたデータを読み出して再生する。このため、ピックアップ部110は、光ディスク100aに所定の大きさのレーザービームを照射するレーザーダイオード(LD)と、LDから照射されるビームを光ディスク100aの表面に集束させるための対物レンズと、光ディスク100aの表面から反射されたビームを検出するセンサであるフォトダイオード(PD)と、LDから照射されるビームの焦点が光ディスク100aの表面に正確に形成されるよう対物レンズを上下駆動させるフォーカスアクチュエータと、ピックアップ部110が光ディスク上に形成されたトラックを正確に追跡するよう対物レンズを左右に駆動させるトラッキングアクチュエータなどを備える。
RF部120はピックアップ部110から出力されるRF信号を増幅及び波形整形して変調された信号、例えば、EFM(Eight to Fourteen Modulation)信号を記録/再生部130に提供する。また、RF部120はRF信号からフォーカスエラー(FE)及びトラッキングエラー(TE)を検出し、検出されたエラーに対応するFE信号及びTE信号を制御部180及びサーボ部140に印加する。
記録/再生部130は後述する制御部180から伝送される記録命令信号に応じて外部から入力される記録信号を光ディスク100aに記録し、再生命令信号に応じて光ディスク100aに記録されたデータを読み出して再生する。すなわち、記録/再生部130は制御部180から記録命令信号が受信されれば、これに対応し入力される記録信号または記録パワー設定のためのテスト記録信号を光ディスク100aに記録可能なデータの形態に変換処理して出力する。また、制御部180から再生命令信号が受信されれば、光ディスク100aに記録されたデータを読み出し、読み出されたデータをデコードして再生させる。
サーボ部140はRF部120から出力されるTE及びFEに応じてフォーカスサーボ及びトラッキングサーボを制御する。また、サーボ部140は光ディスク100aの駆動モータであるスピンドルモータ160が一定の線速度(CLV)で駆動されるよう制御するモータ駆動部154と、記録パワー及び再生パワーに相応するレーザービームを射出するようLDを駆動させるLD駆動部152とを制御する。
駆動部150はLD駆動部152及びモータ駆動部154を備える。
LD駆動部152はサーボ部140の制御に応じてLDを駆動させる。例えば、LD駆動部152は光ディスク100aに所定のデータ記録及び光ディスク100a上に記録されたデータを再生する際、必要な記録パワー及び再生パワーに相応するレーザービームを出力するようLDを駆動させる。
モータ駆動部154はサーボ部140から出力されるスピンドルモータ160の回転速度制御信号に応じてスピンドルモータ160を駆動させるための駆動電圧をスピンドルモータ160に供給する。すなわち、モータ駆動部154は光ディスク100aがCLVで回転されるようスピンドルモータ160を駆動させる。ここで、スピンドルモータ160は光ディスク100aを回転させるためのDCモータであって、モータ駆動部154から供給される駆動電圧によって正回転または逆回転する。
メモリ部170は、光記録/再生装置100の各種動作を制御するための制御プログラムが格納されるロム(ROM)、及び各種動作の遂行過程で発生する各種データを一時格納するラム(RAM)から構成される。また、本実施形態に係るメモリ部170には、ピックアップ部110から射出されるレーザービームの最適パワーを決定するための各パラメータに対して予め選択された値の組み合わせからなる組み合わせテーブルが格納されている。組み合わせテーブルは光ディスクの種類毎に少なくとも1つずつ作成されて格納されることが好ましい。このような組み合わせテーブルは、最適パワーを決定するために求められるパラメータに対して予め選択された値が直交配列されて構成される。ここで、最適パワーを決定するためのパラメータとしては記録パワー、消去パワー、バイアスパワー及びピークパワーなどのようなパワー的要素と、遅延パルス、記録パルス、ラストパルス及びオフパルスなどのような時間的要素などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
制御部180はメモリ部170に格納された各種制御プログラムに応じて光記録/再生装置100の全般的な動作を制御する。制御部180は動作モードによって光記録/再生装置100を、ローディングされた光ディスク100aに記録対象データを記録する記録モードや光ディスク100aに記録されたデータを再生させる再生モードで動作させる。
制御部180は光ディスク100aがローディングされれば、ローディングされた光ディスク100aに対応してRF部120から出力される信号に基づいて、光ディスク100aの種類を判別する。例えば、制御部180はRF部120から出力されるFE信号のレベルに基づいて光ディスク100aの種類を判別できるが、必ずしもこれに限定されるものではない。光ディスクはFE信号のレベルによってCD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−R、DVD−RW、及びDVD−RAMのうちいずれかに分類される。
上記のような方法でローディングされた光ディスク100aが記録の可能なディスク(R、RW、RAM)であると判断されれば、制御部180はローディングされた光ディスク100aに適した最適パワーの決定のため、最適記録パワー制御(OPC)過程を行なう。OPC過程は光ディスク100aが記録可能なディスクであると判断された場合、直ちに行なわれるよう具現でき、または、外部から記録要請信号が受信されて記録作業を行なう前にOPC過程が行なわれるよう具現できることは言うまでもない。記録要請信号は光記録/再生装置100の本体上に設けられたキー操作部(図示せず)及びリモコン(図示せず)により受信可能である。
制御部180はメモリ部170からローディングされた光ディスク100aの種類に該当する組み合わせテーブルを読み出し、読み出された組み合わせテーブルにリストされた各組み合わせに対して記録テストを行い、その結果から最適パワーを決定する。
より詳しく説明すれば、制御部180は組み合わせテーブルにリストされた各組み合わせに対して、記録テストを行なって得た第1記録状態情報値であるジッタ値をメモリ部170に臨時格納する。そして、制御部180はメモリ部170に格納されたジッタ値に基づいて、組み合わせテーブルに含まれていないパラメータ値の組み合わせに対する結果値を予測して第2記録状態情報値であるジッタ値を算出する。制御部180は第1記録状態情報値及び第2記録状態情報値のうち、最小ジッタ値を有する組み合わせを最適組み合わせとして決定する。最適組み合わせの決定方法に対する詳しい説明は後述する。
制御部180は決定された最適組み合わせに該当するパラメータ値をメモリ部170に格納させる。このとき、メモリ部170に格納されるパラメータ値が最適のパワーのためのパラメータ値になる。この後、キー操作部を介して記録要請信号が受信されれば、制御部180はメモリ部170に格納された最適パラメータ値で記録作業を行なうよう処理する。
以下、図1〜3に基づいて本発明の好適な実施形態に係る最適パワーの決定方法について説明する。
図1〜3に示すように、光記録/再生装置100に光ディスク100aが引入されたと判断されれば(S200)、制御部180は引入された光ディスク100aの種類を判別する(S210)。引入された光ディスク100aが記録可能なディスクであると判断されれば、制御部180はメモリ部170から引入された光ディスク100aに該当する組み合わせテーブルを読み出す(S220)。
図3は記録テスト用組み合わせテーブルの一例を示す図である。
同図は最適パワーの決定のためピークパワー(P)、バイアスパワー(P)、クーリングパルス(T)、及びラストパルス(T)のような4つのパラメータだけを必要とするディスクに該当する組み合わせテーブルの例を示す図である。それぞれのパラメータは予め選択された3つのパラメータ値を有する。すなわち、Pの値としては15mW、16mW、及び17mWが選択され、Pの値としては6mW、7mW、及び8mWが選択された。また、Tの値としては5ns、6ns、及び7nsが選択され、Tの値としては4ns、5ns、及び6nsが選択されたことが分かる。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、ローディングされた光ディスクの特性に応じて前記パラメータ以外に他のパラメータ(例えば、記録パワー、消去パワー、記録パルス、及びオフパルス等)をさらに追加できることは言うまでもない。
制御部180は読み出された組み合わせテーブルにリストされた所定の組み合わせ(9つの組み合わせ)それぞれに設定されたパラメータ値を用いて、光ディスク100aにテストデータを記録し、記録されたテストデータを再生してジッタ値を算出する記録テストを行なう(S230)。このとき、テストデータは最適パワー決定のためのテスト領域であるPCA(パワーキャリブレーションエリア)に記録される。
そして、制御部180は記録テストを行なって得たジッタ値に基づいて、記録テストを行なわないその他組み合わせに対する結果値を予測して第2記録状態情報値を算出する(S240)。例えば、図3に示すように、最適パワーの決定のために求められる4つのパラメータと前記パラメータそれぞれに予め設定された3つの値とを利用して作れる組み合わせは81個となる。本実施形態においては、前記81個の組み合わせに対する記録テストを行なわなくても最適パワーのためのパラメータ値を決定できる。すなわち、本発明は組み合わせテーブルにリストされた9つの組み合わせだけに対する記録テストを行い、組み合わせテーブルに含まれていないその他組み合わせに対しては、記録テストを行なって得たジッタ値から予測できる。
制御部180は式1を利用して記録テストを行なわないその他組み合わせに対する予測ジッタ値を算出する。

SNR=10*log(1/MSD) (1)
MSD=(y1+y2+y3+...yn

ここで、MSDは、組み合わせ1に対して記録テストを行なって得たジッタ値を意味し、SNRは、MSDに対する信号対雑音比(S/N比)を意味する。また、y1〜ynは、組み合わせ1に対して記録テストを行った回数を意味する。式1を利用して残りの組み合わせ(組み合わせ2〜組み合わせ9)に対するSNRが算出できる。
上記のような方式により各組み合わせに対するSNRが算出されれば、算出されたSNRを利用して各要素(P、P、T、T)に該当する各々のパラメータ値がSNRに及ぼす影響が分かる。例えば、組み合わせ1、2、3に対して算出されたSNR、SNR、SNRに対する平均値を算出すれば、Pの第1パラメータ値(15mW)が選択された場合のSNRが分かり、組み合わせ1、4、7に対して算出されたSNR、SNR、SNRに対する平均値を算出すれば、Pの第1パラメータ値(6mW)が選択された場合のSNRが分かる。このような方法で残りの要素に対しても各パラメータ値が選択された時のSNRが算出できる。この場合、各要素に対して最も大きなSNRを有するパラメータ値の組み合わせを最適組み合わせとして予測できる。
制御部180は記録テストを行なって得たジッタ値と、前記ジッタ値に基づいて予測したジッタ値から最小ジッタ値を有する最適組み合わせを抽出する(S250)。一例として、制御部180は全体81個の組み合わせのうちジッタ値の小さな組み合わせ順に所定個数(例えば、3つ)の組み合わせを抽出し、抽出された所定個数の組み合わせに対する記録テストを行なう。所定個数に対する記録テストが完了すれば、制御部180は記録テストを行った所定個数の組み合わせに対するジッタ値を算出し、算出されたジッタ値のうち最小ジッタ値を有する組み合わせを最適組み合わせとして決定する。このとき、抽出された所定個数の組み合わせのうち既に記録テストが行われた組み合わせに対しては、記録テストを行わなくても良い。
または、制御部180は記録テストを行なって得たジッタ値に基づいてその他組み合わせ(72個の組み合わせ)それぞれに対するジッタ値を予測した後、その他組み合わせのうち予測ジッタ値の小さな組み合わせ順に所定個数(例えば、3つ)の組み合わせを抽出する。そして、抽出された所定個数の組み合わせに対する記録テストを行なわせる。制御部180は3つの組み合わせに対して記録テストを行なって得たジッタ値と組み合わせテーブルにリストされた組み合わせに対して記録テストを行なって得たジッタ値とを比較して、最小ジッタ値を有する組み合わせを最適組み合わせとして決定する。
上記のような方法で決定された最適組み合わせの有するパラメータ値が、最適パワーの決定のための最適パラメータ値になる。制御部180は決定された最適パラメータ値をメモリ部170に格納する。この後、キー操作部を介して記録対象データに対する記録要請信号が受信されれば、制御部180はメモリ部170に格納された最適パラメータ値で記録作業を行なうよう処理する(S260)。
以上、説明したように、本発明によれば、最適パワーの決定のために求められるパラメータ値の組み合わせからなる組み合わせテーブルを利用して記録テストを行い、記録テストを行なって得たジッタ値から組み合わせテーブルに含まれていない組み合わせに対する結果を予測して、最適パワーを有する最適パラメータ値が決定できる。すなわち、本発明によれば、所定回数だけ記録テストを行なっても、最適パワーを有する最適パラメータ値が決定できるので、最適パワーの決定の際、必要とする時間を短縮することができる。
以上、代表的な実施形態を通して本発明について詳説したが、本発明は、上述した特定の実施形態に限定されるものではない。実際、当業者であれば、上記の説明に基づき、特許請求の範囲に記載されている本発明の技術的範囲を逸脱することなく、本発明の実施形態に対し、種々の変更及び修正を施すことが可能であろう。したがって、そのような変更及び修正は当然に、本発明の技術的範囲に含まれるべきである。
本発明は光ディスクにデータを記録する時、最適の状態で記録できるよう光ディスクの特性に適した最適パワーを決定する光記録/再生装置及びその最適パワーの決定方法に関する。
本発明の好適な実施形態に係る光記録/再生装置を概略的に示すブロック図である。 図1に示された光記録/再生装置の最適パワーの決定方法を説明するためのフローチャートである。 記録テスト用組み合わせテーブルの一例を示す図である。

Claims (11)

  1. 光ディスクの記録/再生のための最適パワーの決定方法において、
    最適パワーの決定のための各パラメータの予め選択された値の組み合わせからなる組み合わせテーブルを利用して、前記各組み合わせに対する記録テストを行なう第1ステップと、
    前記記録テストを行なって得たジッタ値から、前記組み合わせテーブルに含まれていないその他組み合わせのジッタ値を予測する第2ステップと、
    前記組み合わせテーブルに含まれていないその他組み合わせから予測されたジッタ値が小さい組み合わせ順に所定個数の組み合わせを抽出し、記録テストを行う第3のステップと、
    前記第1及び第3ステップで記録テストが行われた全ての組み合わせのうちジッタ値が最小となる組み合わせのパラメータを最適パワーの決定のためのパラメータとして決定する第4ステップと、を含むことを特徴とする最適パワーの決定方法。
  2. 前記組み合わせテーブルは、前記最適パワーの決定のための前記パラメータの値が直交配列されて構成されることを特徴とする請求項1に記載の最適パワーの決定方法。
  3. 前記最適の値を決定するステップは、
    前記記録テストの結果として得られる第1記録状態情報値と、前記第1記録状態情報値から前記組み合わせテーブルに含まれていないパラメータ値の組み合わせに対する結果を予測して算出した第2記録状態情報値に基づいて、前記最適パラメータ値の組み合わせを決定するステップであることを特徴とする請求項2に記載の最適パワーの決定方法。
  4. 前記組み合わせテーブルは、光ディスクの種類毎に予め作成されて格納され、
    前記記録テストを行なう前に、ローディングされた光ディスクの種類を判別し、前記判別された種類に応じて該当する組み合わせテーブルを読み出すステップをさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の最適パワーの決定方法。
  5. 前記記録テストは、前記光ディスクにテストデータを記録した後、記録された前記テストデータに対する再生信号から算出されるジッタ値を測定することによって行われることを特徴とする請求項4に記載の最適パワーの決定方法。
  6. 前記最適の値を決定するステップは、
    前記第2記録状態情報値のうち最も小さなジッタ値を有することと予測される所定個数の組み合わせを抽出し、抽出された前記所定個数の組み合わせに対する前記記録テストを行って、第3記録状態情報値を得た後、前記第1記録状態情報値及び前記第3記録状態情報値のうち最小ジッタ値を有する組み合わせを最適組み合わせとして決定するステップであることを特徴とする請求項5に記載の最適パワーの決定方法。
  7. 光ディスクに情報を記録/再生する光記録/再生装置において、
    前記光ディスクにビームを照射してデータを記録/再生するピックアップ部と、
    前記ピックアップ部から射出されるビームの最適パワーを決定するための各パラメータの予め選択された値の組み合わせからなる組み合わせテーブルを格納するメモリ部と、
    前記組み合わせテーブルの各組み合わせに対する記録テストを行ない、前記記録テストを行なって得たジッタ値から、前記組み合わせテーブルに含まれていないその他組み合わせのジッタ値を予測し、前記組み合わせテーブルに含まれていないその他組み合わせから予測されたジッタ値が小さい組み合わせ順に所定個数の組み合わせを抽出し、記録テストを行い、記録テストが行われた全ての組み合わせのうち、ジッタ値が最小となる組み合わせのパラメータを最適パワーの決定のためのパラメータとして決定する制御部と、を含むことを特徴とする光記録/再生装置。
  8. 前記組み合わせテーブルは、前記最適パワーの決定のためのパラメータの値が直交配列されて構成されることを特徴とする請求項7に記載の光記録/再生装置。
  9. 前記制御部は、前記記録テストの結果として得られる第1記録状態情報値と、前記第1記録状態情報値から前記組み合わせテーブルに含まれていないパラメータ値の組み合わせに対する結果を予測して算出した第2記録状態情報値に基づいて、前記最適パラメータ値の組み合わせを決定することを特徴とする請求項8に記載の光記録/再生装置。
  10. 前記組み合わせテーブルは、光ディスクの種類毎に作成されて前記メモリ部に格納され、
    前記制御部は、前記記録テストを行なう前に、ローディングされた光ディスクの種類を判別し、前記判別された種類に応じて該当する組み合わせテーブルを読み出して、最適パワーを決定するための記録テストを行なうことを特徴とする請求項9に記載の光記録/再生装置。
  11. 前記最適パワーは、前記第2記録状態情報値のうち最も小さなジッタ値を有することと予測される所定個数の組み合わせを抽出し、抽出された前記所定個数の組み合わせに対する前記記録テストを行って第3記録状態情報値を得た後、前記第1記録状態情報値及び前記第3記録状態情報値のうち最小ジッタ値を有する組み合わせを選択することによって決定されることを特徴とする請求項10に記載の光記録/再生装置。
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