JP4259566B2

JP4259566B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP4259566B2
Application number: JP2006296045A
Authority: JP
Inventors: 忠文吉本
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2026-10-31
Also published as: EP1918925A1; EP1918925B1; JP2008112534A; US7768883B2; DE602007003797D1; US20080101193A1

Description

本発明は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＣＤ（Compact Disc）等の光ディスクにデータを記録する光ディスク装置に関する。

ＤＶＤ等の光ディスク（以下、単に「ディスク」という。）にデータを記録することができる光ディスク装置においては、ディスクにレーザ光を照射する光ピックアップのレーザパワーによってディスクに形成される記録部のアシンメトリが相違することを利用して、そのディスクに対する最適なレーザパワーを算定するように構成されている。

ところが、ディスクは、一般に、その製法上（例えば、反射膜層の不均一等）の理由から、レーザ光に対する感度を一定に維持することが困難であり、特に、ディスクの感度特性は周方向に変動する傾向がある。

そこで、このような感度特性の変化や周囲温度変化に対応する手段として、光ピックアップによるディスクへの記録時に、記録中のレーザパワーを制御するＲＯＰＣ(Running Optimum Power Control)を実施することにより、ディスクへの書き込み品質の均一化が行われている。

また、レーザ光源の温度変化によるレーザパワーの変動を抑えるため、記録時のレーザパワーが所定の目標値に一致するように制御するＡＬＰＣ（Automatic Laser Power Control）も実施されている。

一方、ＤＶＤ等のディスクにおいては、製造上の問題や製造後の使用環境及び経時変化等により、僅かながら面振れが生じている。このような面振れのあるディスクに上記ＲＯＰＣを実施してデータを記録した場合、ディスクの面振れによってフォーカスずれ量が周期的に変動し、その影響を受けて、ディスク記録時のＲＦ信号のピーク値にも面振れの影響によるゆらぎ振幅が現れることになる。

図６は、ＲＯＰＣの応答周波数帯域と、ＡＬＰＣの応答周波数帯域と、面振れの周波数帯域との関係を示すグラフである。図からも分かるように、ＲＯＰＣやＡＬＰＣの応答周波数帯域と面振れの周波数帯域とは異なっているため、ＲＯＰＣやＡＬＰＣの制御を行っても、ディスクの面振れによる影響を除去することはできない。すなわち、面振れによるＲＦ信号ピーク値の測定変動と、記録品質の変化等によるＲＦ信号ピーク値の測定変動との切り分けが難しい。

そのため、この面振れの影響による揺らぎ振幅を含むＲＦ信号のピーク値を用いてＲＯＰＣ制御を行うと、この揺らぎ振幅によるピーク値の測定ばらつきが、ＲＯＰＣの制御時のパワー変動に繋がってしまい、安定した制御が行えないといった問題があった。

また、ＲＦ信号のピーク値の測定変動を安定させるためには、平均化処理が必要であるが、回転周期で揺らぎが出るのため、平均化には少なくとも１周分の測定が必要となる。そのため、ディスク内周のテスト記録エリアを多く消費してしまうことになる。

そこで、このような面振れによる影響を除去する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１〜５等参照）。

特許文献１には、面振れ検出をフォーカスドライブ信号のレベルを検出して行うことが記載されている。すなわち、電圧測定回路によりフォーカスドライブ信号の電圧レベルを測定して、フォーカスドライブ信号の電圧レベルの最大値と最小値を更新し、マイコンによりフォーカスドライブ信号の最大振幅値を演算する。そして、最大振幅値の演算結果を予め設定された基準値と比較し、演算結果が基準値以上の場合は面振れありと判別して、スピンドルモータの回転を制御し、ディスクの回転速度を制御して最大再生速度を制限するようになっている。

また、特許文献２には、フォーカスドライブ信号及びオフセット加算信号でラジアル方向のチルト調整機構を駆動させ、フォーカスドライブ信号の微分信号でタンジェンシャル方向のチルト調整機構を駆動させることが記載されている。すなわち、フォーカスドライブ信号を用いてチルト調整機構を駆動することで、ディスクの面振れを補正することが記載されている。

また、特許文献３には、フォーカスドライブ信号から求めた検出距離と基準距離とが等しくなるように、光ピックアップのチルト駆動機構を駆動制御することが記載されている。

また、特許文献４には、従来のＡＬＰＣとは別に、面振れの周波数に合わせてもう１系統別のＡＬＰＣを追加することで、ディスクの面振れに対応することが記載されている。
特開２００５−１７４４１０号公報特開２００２−３５８６７９号公報特開平１１−１１０７７０号公報特開２００４−１７１７６８号公報

上記特許文献１〜３記載のものは、いずれもフォーカスドライブ信号に着目して、ディスクの面振れの影響を除去するものであるが、特許文献１では、フォーカスドライブ信号のレベルを検出することでディスクの面振れの有無を判断しているのみであり、このフォーカスドライブ信号を用いて面振れの影響を直接的に除去するものではない。

また、特許文献２や特許文献３は、フォーカスドライブ信号を用いてチルト調整機構を駆動することで、ディスクの面振れを補正するものであり、フォーカスドライブ信号を用いてＲＦ信号のピーク値に現れる面振れの影響を直線的に除去するものではない。

さらに、特許文献４では、従来のＡＬＰＣとは別に新たなＡＬＰＣを１系統追加する必要があるため、ハード的に変更（ＬＳＩ内部を変更）する必要があり、製造コストも増加するといった問題があった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、記録時のＲＦ信号のピーク値に現れる面振れによる揺らぎ振幅を、フォーカスドライブ信号を用いて直接除去することで、ハード的な変更を行うことなく、安定した記録を可能とした光ディスク装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の光ディスク装置は、ディスク記録時のＲＦ信号のピーク値の波形からフォーカスドライブ信号の波形を除去することで、ディスク記録時における当該ディスクの面振れによる記録レーザパワーの変動を抑えた点に特徴を有している。

図２は、ディスク記録時（テスト記録時）のディスクからの反射信号であるＲＦ信号の波形と、フォーカスドライブ信号の波形とを示す説明図である。面振れのあるディスクの場合、フォーカスドライブ信号には、同図（ｂ）に示すように、面振れに同期した揺らぎ成分（揺らぎ振幅ｂ０）が発生する。一方、面振れのあるディスクの場合、ディスク記録時のＲＦ信号のピーク値にも、同様に面振れによる揺らぎ成分（揺らぎ振幅ａ０）が発生する。従って、本発明では、ディスク記録時のＲＦ信号のピーク値に現れる面振れによる揺らぎ成分を、フォーカスドライブ信号に発生する面振れによる揺らぎ成分で除去することにより、ＲＦ信号のピーク値の安定した測定を可能とするものである。

より具体的に説明すると、光ピックアップによるディスクへの記録を制御する制御手段を備えた光ディスク装置において、ディスク記録時にＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅を測定するとともに、フォーカスドライブ信号の振幅を測定する測定手段を備えており、前記制御手段は、ディスク記録前のテスト記録時に前記測定手段にてＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅とフォーカスドライブ信号の振幅とを測定し、その振幅比を求めて記憶手段に記憶する。この後、制御手段は、ディスク記録時に前記測定手段にてＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅とフォーカスドライブ信号の振幅とを測定し、測定したフォーカスドライブ信号の振幅に前記記憶手段に記憶している振幅比を掛けることによって補正値を算出し、この補正値を前記測定したＲＦ信号のピーク値に対して減算または加算することで補正後のＲＦ信号のピーク値を求めている。これにより、ＲＦ信号のピーク値から面振れによる揺らぎ振幅成分が除去されるので、この補正後のＲＦ信号を用いてＲＯＰＣ制御を行うことで、安定した記録が可能となる。

本発明の光ディスク装置によれば、ディスクに面振れがあっても、ＲＦ信号のピーク値を安定して測定することが可能となり、これによりディスクの面振れに影響されることなく、安定したＲＯＰＣ制御が可能となり、ひいてはディスクへの安定した記録が可能となる。この場合、本発明の光ディスク装置では、新たな機能の追加やハード的な変更もなく、ディスクの面振れに対応することができるので、コスト的にも安価に対応することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の光ディスク装置をＤＶＤレコーダに適用した場合のシステム構成を示している。

挿入されたディスク１にデータを書き込むとともにディスク１からデータを読み込む光ピックアップ３の出力は、ＲＦアンプ５を介してデジタル信号処理回路７に接続されており、デジタル信号処理回路７の出力は、光ピックアップ３によるデータの書き込み時や読み込み時のレーザ出力を制御するレーザドライバ８に接続されている。また、サーボ処理回路９の出力は、光ピックアップ３をディスク１の半径方向に移動させるためのフィードモータ４とディスク１を回転駆動するスピンドルモータ２とに接続されており、これらデジタル信号処理回路７及びサーボ処理回路９は、装置全体の動作制御を行うシステムコントローラ１０と双方向に接続されている。

デジタル信号処理回路７には、記録動作時や再生動作時にデータを一時的に蓄積するバッファとしてのＤＲＡＭ６が双方向に接続されているとともに、デジタルデータをアナログデータに変換してＣＲＴ等の表示装置２１に出力するＤ／Ａ変換回路１２が接続されている。また、デジタル信号処理回路７には、テレビジョン放送信号を受信するチューナ回路１６が接続されている。

システムコントローラ１０には、ディスク１のパラメータやレーザパワーのパラメータ等の各種調整値を格納しておくためのＥＥＰＲＯＭ１１が双方向に接続されているとともに、リモコン送信機１８からの赤外線信号を受信する受信部１４、装置本体前面に設けられたキー入力部１５がそれぞれ接続されている。また、システムコントローラ１０には、装置本体前面に設けられたＬＣＤ等からなる表示パネル１３が接続されている。

デジタル信号処理回路７は、光ピックアップ３によって読み込まれたデータを処理する機能を有しており、ＥＦＭ復調や、ＡＣＩＲＣ（Advanced Cross Interleaved Reed-Solomon Code）による誤り訂正方式に従って、１６ビットの信号を８ビットづつに区切り、その８ビットを１４ビットに変換するといった処理等を行う。また、デジタル信号処理回路７は、復調したオーディオデータを音声伸長処理してＤ／Ａ変換回路１２に出力する。Ｄ／Ａ変換回路１２は、音声伸長処理されたオーディオデータをアナログ信号に変換して出力する。また、デジタル信号処理回路７は、チューナ回路１６によって受信されたデジタルのテレビジョン放送信号を、ディスク１に記録するためのデータ圧縮等の処理を行う。

さらに、デジタル信号処理回路７は、ディスク記録時にＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅を測定するとともに、フォーカスドライブ信号（以下「ＦＤ信号」と略記する。）の振幅を測定する機能を備えている。ＦＤ信号とは、光ピックアップ３より出射されたレーザ光をディスク１の記録面に合焦させるために、光ピックアップ３をフォーカス方向に上下動させるための信号である。

システムコントローラ１０は、図示は省略しているがＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されており、ディスク記録前のテスト記録時にデジタル信号処理回路７にてＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅とＦＤ信号の振幅とを測定し、その振幅比を求めてＥＥＰＲＯＭ１１の所定の領域に記憶する。また、ディスク記録時にデジタル信号処理回路７にてＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅とＦＤ信号の振幅とを測定し、測定したＦＤ信号の振幅とＥＥＰＲＯＭ１１に記憶している振幅比とに基づいて補正値を算出し、この補正値を用いて、測定したＲＦ信号のピーク値を補正し、この補正後のＲＦ信号を用いてＲＯＰＣ制御を行うようになっている。

次に、システムコントローラ１０で実施さるディスク記録時のＲＯＰＣ制御について、図２に示すテスト記録時の説明図と図４に示すテスト記録時の処理動作を示すフローチャート、及び図３に示す記録時の説明図と図５に示す記録時の処理動作を示すフローチャートを参照して、テスト記録時と実際の記録時とに分けて説明する。

（１）テスト記録時の処理動作（図２、図４参照）
システムコントローラ１０は、ディスク記録前のテスト記録時に、デジタル信号処理回路７にてＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅ａ０と、ＦＤ信号の振幅ｂ０とを測定する（ステップＳ１，Ｓ２）。そして、テスト記録を終了すると（ステップＳ３）、測定した振幅の比ｃ（＝ａ０／ｂ０）を算出し、この振幅比ｃをＥＥＰＲＯＭ１１の所定の領域に記憶する（ステップＳ４）。

（２）ディスク記録時の処理動作（図３、図５参照）
システムコントローラ１０は、装填されているディスク１への記録を開始すると、デジタル信号処理回路７にてＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅ａ１と、ＦＤ信号の振幅ｂ１とを測定する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。そして、測定したＦＤ信号の振幅ｂ１に、ＥＥＰＲＯＭ１１に記憶している振幅比ｃを掛けることによって補正値ｂ２（＝ｂ１×ｃ）を算出し（ステップＳ１３）、この補正値ｂ２を、測定したＲＦ信号のピーク値ａ１に対して減算（ａ１−ｂ２）または加算（ａ１＋ｂ２）することで、補正後のＲＦ信号のピーク値ａ２を求める（ステップＳ１４）。これにより、ＲＦ信号のピーク値ａ２を安定して測定することが可能となる。従って、システムコントローラ１０では、この補正後のＲＦ信号のピーク値ａ２を用いてＲＯＰＣ制御を行う（ステップＳ１５）。システムコントローラ１０では、このようなＦＤ信号によるＲＦ信号のピーク値の補正（ステップＳ１１〜ステップＳ１５）を、記録動作が終了するまで（ステップＳ１６でＹｅｓと判断されるまで）、継続して行う。これにより、ディスク１の面振れに影響されない、安定したＲＯＰＣ制御を行うことができる。

なお、上記実施形態では、本発明をＲＯＰＣ制御に適用した場合について説明しているが、本発明はＲＯＰＣ制御の場合だけでなく、ディスク記録中にＲＦ信号のピーク値を測定する必要のある全ての制御動作において適用可能なものである。

本発明の光ディスク装置をＤＶＤレコーダに適用した場合のシステム構成図である。ディスク記録前のテスト記録時のＲＦ信号の波形及びＦＤ信号の波形を示す説明図である。ディスク記録時のＲＦ信号の波形、ＦＤ信号の波形、補正後のＲＦ信号の波形の様子を示す説明図である。ディスク記録前のテスト記録時の処理動作を示すフローチャートである。ディスク記録時の処理動作を示すフローチャートである。ＲＯＰＣの応答周波数帯域と、ＡＬＰＣの応答周波数帯域と、面振れの周波数帯域との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ディスク
２スピンドルモータ
３光ピックアップ
４フィードモータ
５ＲＦアンプ
６ＤＲＡＭ（メモリバッファ）
７デジタル信号処理回路
８レーザドライバ
９サーボ処理回路
１０システムコントローラ
１１ＥＥＰＲＯＭ（メモリ）
１２Ｄ／Ａ変換回路
１３表示パネル
１４受信部
１５キー入力部
１６チューナ回路
１８リモコン送信機
２１表示装置

Claims

光ピックアップによるディスクへの記録を制御する制御手段を備えた光ディスク装置において、
ディスク記録時に前記ディスクからの反射信号であるＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅を測定するとともに、フォーカスドライブ信号の振幅を測定する測定手段を備えており、
前記制御手段は、ディスク記録前のテスト記録時に前記測定手段にてＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅とフォーカスドライブ信号の振幅とを測定し、その振幅比を求めて記憶手段に記憶する一方、ディスク記録時に前記測定手段にてＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅とフォーカスドライブ信号の振幅とを測定し、測定したフォーカスドライブ信号の振幅に前記記憶手段に記憶している振幅比を掛けることによって補正値を算出し、この補正値を前記測定したＲＦ信号のピーク値に対して減算または加算することで補正後のＲＦ信号のピーク値を求め、この補正後のＲＦ信号を用いてＲＯＰＣ(Running Optimum Power Control)制御を行うことを特徴とする光ディスク装置。
光ピックアップによるディスクへの記録を制御する制御手段を備えた光ディスク装置において、
ディスク記録時に前記ディスクからの反射信号であるＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅を測定するとともに、フォーカスドライブ信号の振幅を測定する測定手段を備えており、
前記制御手段は、ディスク記録前のテスト記録時に前記測定手段にてＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅とフォーカスドライブ信号の振幅とを測定し、その振幅比を求めて記憶手段に記憶する一方、ディスク記録時に前記測定手段にてＲＦ信号のピーク値の揺らぎ振幅とフォーカスドライブ信号の振幅とを測定し、測定したフォーカスドライブ信号の振幅と前記記憶手段に記憶している振幅比とに基づいて補正値を算出し、この補正値を用いて前記測定したＲＦ信号のピーク値を補正することを特徴とする光ディスク装置。
前記制御手段は、補正後の前記ＲＦ信号を用いてＲＯＰＣ(Running Optimum Power Control)制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。