JP4307135B2 - 光ディスクの記録方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスクに対して情報を記録する光ディスク記録方法に関し、さらに詳しくは、あらかじめ記録媒体に対して最適なレーザパワーを決定するＯＰＣ（ Optimum Power Control）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、追記型ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ等のデータの記録が可能な光ディスクに対してデータの記録及び再生を行なう光ディスク装置では、光ディスクにデータを記録するごとに、光ディスクの記録領域の一部にデータを記録し、その記録した部分を再生して得られた再生信号に基づいて、データ記録時に光ピックアップから照射するレーザ光の最適記録パワー値を求めている。
このように、光ディスク毎にデータ記録時の最適記録パワー値を求める理由は、光ディスクの最適記録パワー値が製造メーカ毎に異なるものであり、レーザ光を照射する光ピックアップの特性によっても異なるためである。したがって、各光ディスク毎にデータ記録時のレーザ光の最適記録パワー値を求める必要が有る。
【０００３】
媒体の特性、レーザダイオード（ＬＤ）の特性、光パワーの変動等を補正して、最適な記録レーザパワーで記録を行うため、 最適パワー制御（Ｏptimum Power Control ；ＯＰＣ）を実行し、予めその媒体の最適レーザパワーを求めるようにしている。ＯＰＣは、光ディスクの記録領域の最内周にあるパワー計算領域（ Power Calibration Area；ＰＣＡ ）を使用して、所定の記録速度（線速度）で記録用ＬＤのパワーを段階的に変化させてテストデータの試し書きを行い、そのテストデータを再生したときの再生信号の記録状態指標値を評価し、最良の記録状態指標値が得られた記録パワーをその記録速度における最適記録パワーとして決定する記録パワー制御方式である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ＯＰＣは光ディスクの記録領域に設けられたＰＣＡの複数のセクターにそれぞれ異なった記録パワー値でデータを記録し、その各セクターを再生して得られた再生信号のピーク値（Ｐ）とボトム値（Ｂ）に基づいて各セクター毎の記録状態指標値（たとえば、ＣＤ−ＲではＢｅｔａ値）を求め、その各記録状態指標値に基づいて最適記録パワー値を決定する光ディスク記録方法として知られている（例えば、特許文献２参照。）。
記録状態指標値は、ＣＤ−ＲではＢｅｔａ法で示され、ＣＤ−ＲＷではＧａｍｍａ法若しくはＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ法で示される。
たとえば、ＣＤ−ＲにおけるＢｅｔａ法では、記録されたＲＦ信号のピーク値をＡ１、ボトム値をＡ２とした場合、下記の式（１）で示されるＢｅｔａを記録状態指標値とする。
Ｂｅｔａ（％）＝（Ａ１＋Ａ２）／（Ａ１−Ａ２）・・・・・（１）
このＢｅｔａ値を目標とした場合のパワーが最適記録パワーとなる。
また、ＣＤ−ＲＷにおけるＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ法では、記録されたＲＦ信号のピーク値をＡ１、ボトム値をＡ２とした場合、下記の式（２）で示されるｍを記録状態指標値とする。
ｍ＝（Ａ１−Ａ２）／Ａ１・・・・・（２）
このｍで示される値を目標とした場合のパワーが最適記録パワーとなる。
さらに、ＣＤ−ＲＷにおけるＧａｍｍａ法では、記録されたＲＦ信号のピーク値をＡ１、ボトム値をＡ２とした場合、下記の式（３）で示されるγを記録状態指標値とする。
γ＝（ｄｍ／ｄＰｗ）／（ｍ／Ｐｗ）・・・・・（３）
ここで、ｍ＝（Ａ１−Ａ２）／Ａ１であり、ｄｍとｄＰｗはパワーを階段状に変化させた場合の互いに隣接するｍ値とパワー値の差を示したものである。
このγ値を目標とした場合のパワーが最適記録パワーとする。
【０００５】
さらにＰＣＡはテストエリアとカウントエリアに分けられ、それぞれ１００個のパーティションに分けられている。テストエリアの１パーティションは１５セクターで構成され、１回の試し書きにおいて１パーティション（すなわち、１５セクター）が使用される。追記型光ディスクの規格書であるオレンジブックパートIIには、１５セクターの間で１５段階の強度のレーザパワーで試し書きを行い、その中で最も記録状態の良かったレーザパワーを選択して以降の情報記録を行って光ディスクにピットを形成するという方法が記載されており、これが光ディスク記録の技術標準となっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−１６６５２号公報
【特許文献２】
特開平７−８５４９４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
通常光ディスクドライブでは、回転軸の偏芯、デイスク面の面振れ等の機械的バラツキや、ピックアップの左右方向のローリング特性や上下方向のフォーカシング特性等により、上記Ｂｅｔａ値に変動が生じる要因が存在し、機械部品である限りこの変動要因は避けられない。この変動を含んだＢｅｔａ値から算出された最適記録パワーは真の最適値からずれた値となるため、従来のＯＰＣでは記録特性の劣化や記録後に読み取りエラーが発生する原因となっている。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題点に鑑みなされたものであって、ディスクの機械的変動特性やピックアップのローリング特性等がある場合でも、正確な記録特性を安定して確保し、エラーの生じない記録または再生可能な光ディスクの記録方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の光ディスクの記録方法では、情報記録媒体にレーザ光を照射して情報を記録または再生する光ディスクの記録方法であって、前記レーザ光の最適記録レーザパワーを決定するために、前記光ディスクに一定強度のレーザパワーを用いてテストデータを得た後、引き続き、該一定強度のレーザパワーから順次、強度が段階的に変化するレーザパワーを用いてテストデータを得てから、さらに、前記一定強度のレーザパワーを用いて得たテストデータからずれを算出し、該ずれに相当分を、前記段階的に強度が変化するレーザパワーを用いて得たテストデータに加算する補正を施して最適記録レーザパワーを決定する光ディスクの記録方法を採用した。
また、本発明の光ディスクの記録方法では、前記一定強度のレーザパワーを用いて記録並びにテストデータの採取を行う開始セクターと、段階的に強度が変化するレーザパワーを用いて記録並びにテストデータの採取を行う開始セクターが、略１回転分ずれて配置されている光ディスクの記録方法を採用する。
【００１０】
本発明の光ディスクの記録方法によれば、ディスクの機械的変動やピックアップのローリングがある場合でも記録毎に最適記録レーザパワーを算出する常に安定した記録特性が確保されるので、エラーのない記録をすることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ここではＣＤ−Ｒディスクを例にとり、光ディスクの記録用レーザパワーとＢｅｔａ値の関係を図１は示した。光ディスクの最適記録パワー値は製造メーカ毎に異なるものであり、レーザ光を照射する光ピックアップの特性によっても異なるものである。光ディスクと光ピックアップの組み合わせによって記録状態指標値（Ｂｅｔａ値；％）に対して最適な記録レーザパワー（Ｐｗ；ｍＷ）が存在する。このＢｅｔａ値と最適な記録レーザパワー（Ｐｗ）との関係がリニアな関係に有れば常に安定した記録再生が可能である。ところがＢｅｔａ値と最適な記録レーザパワー（Ｐｗ）との関係は、前述のＢｅｔａ値の変動要因のために光ディスク毎に変化する。図２はＢｅｔａ値の変動する様子を説明する図である。図に示すようにＢｅｔａ値とＰｗとの関係が図２の直線Ｌのようなリニアな関係に有れば、あるＢｅｔａ値（Ｂ）に対する最適記録レーザパワー（Ｐｗ）は常に一対一で対応したＰ_０ となり、記録装置はこの理想的な関係を前提として設定されている。
ところが実際にはＢｅｔａ値と最適な記録レーザパワー（Ｐｗ）との関係は、図２に曲線Ｃ_１や曲線Ｃ_２のように変動し、あるＢｅｔａ値（Ｂ）に対する最適記録レーザパワー（Ｐｗ）は、Ｐ_１やＰ_２となり、装置上の最適値Ｐ_０ との間に乖離が生じてしまう。つまり一つのはＢｅｔａ値に対して複数の最適な記録レーザパワーが存在することになり、最適値が定まらないこととなる。このような現象が起こると記録動作が可能であっても再生不安定が生じる結果となる。
そこで本発明ではこのＢｅｔａ値と最適な記録レーザパワー（Ｐｗ）との関係をリニアな関係に近づけることを試みた。
【００１２】
図３は、ディスクのレイアウトを示す図である。従来通り光ディスク１０の記録部分の最内周部分にはＰＣＡ１が配置されており、その外周に記録部分２が配置されている。前述の通りＰＣＡは規格に従ってテストエリアとカウントエリアに分けられ、それぞれ１００個のパーティションに分けられている。テストエリアの１パーティションは１５セクターで構成され、１回の試し書きにおいて１パーティション（すなわち、１５セクター）を使用する。
【００１３】
図４は、従来のセクターとパワーの関係を示す図である。図に示すように従来のＯＰＣ方式では１５セクターの間で記録レーザパワーを階段状に変化（図４では減少）させて記録していた。
これに対して本発明の方法では、１５セクターの内先ず一定強度のレーザパワーを用いてテストデータを得た後、強度を段階的に変化させたレーザパワーを用いてテストデータを得る方式とした。図５は本発明のセクターとパワーの関係を示す図である。図５に示すように本発明のＯＰＣ方式では、１５セクターのうち最初のセクター１からセクター１０までの１０セクターについては一定強度のレーザパワーで記録し、後半のセクター１１からセクター１５までの５セクターについては、段階的にレーザパワーを変化（図では減少）させて記録する方式とした。
ここで、記録速度は１０セクターがデイスクの１回転に相当するようにして、かつ最初のセクター１からセクター５までは、後半のセクター１１からセクター１５までの位相と同じようになるようにして、互いにリンクさせておく。
つまり、各セクターをこのように配置することにより、一定強度のレーザパワーを用いて記録並びにテストデータの採取を行う開始セクターと、段階的に強度が変化するレーザパワーを用いて記録並びにテストデータの採取を行う開始セクターを、略１回転分ずれて配置しておく。
【００１４】
このような記録レーザパワーで記録したデータから算出した各セクターのＢｅｔａ値をプロットすると図６のようになる。図６は補正前のセクターとＢｅｔａ値の関係を示す図である。図６に示すグラフから、セクター１からセクター１０までの１０セクターについては同じ記録レーザパワーをかけているにもかかわらず、Ｂｅｔａ値が変動していることが判る。図６の場合、Ｂｅｔａ値の平均値は１２％であり、最大値は１４％で最小値は１０％である。つまり同じ記録レーザパワーに対してＢｅｔａ値は最大４％の幅で変動していることが判る。セクター１からセクター１０まではディスクの１回転分に相当し、Ｂｅｔａ値はデイスクの回転に伴って図のように周期的に変化する値を示す。後半のセクター１１からセクター１５までの５セクターについては、記録レーザパワーを階段状に引き下げているので、Ｂｅｔａ値も次第に下がっているが、この部分も同じような変動要因を含んだ結果を表していることになる。
【００１５】
後半のセクター１１からセクター１５までの５セクターについての結果を、横軸に記録レーザパワーの出力を用いて表すと図７のようになる。図７は、補正前のパワーとをＢｅｔａ値の関係示す図である。図中細線は実際の測定値を示し、太線は実測結果から近似した直線を示したものである。このようにして直線近似した記録レーザパワーとＢｅｔａ値の関係は、変動要因を含んだものであり、この近似直線に基づいて記録したデータは、再生時のエラーの原因となる。
【００１６】
そこで本発明の方法では、前記変動分を打ち消す補正方法を採用した。次に、その補正方法について説明する。
図８は、Ｂｅｔａ値の補正方法を説明する図であって、（ａ）はレーザパワー一定領域の各セクターのＢｅｔａ値をプロットしたものであり、（ｂ）はレーザパワーを階段状に変化させた領域の各セクターのＢｅｔａ値を、記録レーザパワーの出力に対してプロットしたものである。ここでは記録レーザパワーを１ｍＷずつ階段状に高めた場合の例を示している。
図８（ａ）の曲線は平均値が１１％であり、最大値が１４％、最小値が８％の間を周期的に変化した曲線を示している。ここで、セクター１のＢｅｔａ値は中心値から３％下がっており、セクター２のＢｅｔａ値は中心値から０．２％下がっており、セクター３のＢｅｔａ値は中心値から３上がっており、セクター４のＢｅｔａ値は中心値から０．２％下がっている。このように各セクターのＢｅｔａ値の平均値からのずれを測定すると、表１のようになる。表１においては、この測定した「ずれ」を「差異」と表記してある。
【００１７】
【表１】

【００１８】
次に、記録レーザパワーの出力Ｐｗを階段状に変化させたセクターにおいて、横軸に各セクターの記録レーザパワーの出力Ｐｗをとり、縦軸にＢｅｔａ値をとって後半のセクター１１からセクター１４までの４セクターについてＢｅｔａ値をプロットすると、図８（ｂ）の細線のような曲線になる。この曲線は記録したままのデータをそのままプロットしたものであり、変動要因を含んでいる。この曲線を単純に近似計算して直線表示すると、破線で示したような線形となる。
この記録データを基に、先に述べた変動要因を打ち消す補正をする。すなわち、互いに位相の同じセクター１からセクター４までとセクター１１からセクター１４までを採り上げて、表１に示す各セクターのずれを加減する補正を行う。この結果を表２にまとめて示す。表２における「補正値」が、表１における「差異」に相当する。
【００１９】
【表２】

【００２０】
表２に示すように、セクター１１からセクター１４までの、記録レーザパワーの出力Ｐｗを９ｍＷから６ｍＷまで１ｍＷずつ階段状に下げたときに記録されたデータから算出したＢｅｔａ値は、９ｍＷから１１ｍＷまで上昇し再び６．２ｍＷまで下降するデータを示す。これらの値に対して先に求めた各セクターのずれを加減して、変動要因を打ち消す補正をする。すると表２の補正後のＢｅｔａ値欄に示すようになる。この補正されたＢｅｔａ値をプロットすると図８（ｂ）の太線のような線形となる。この直線は変動要因を打ち消す修正を施したレーザパワーの出力とＢｅｔａ値との関係を示す直線である。以後この直線に従って記録をすれば、記録再生共に安定した記録動作が確保できる。
【００２１】
以上のような修正手段を講じて図６及び図７に示したＢｅｔａ値のグラフを書き直すと、それぞれ図９及び図１０のようになる。図９は補正後のセクターとＢｅｔａ値の関係を示す図であり、図１０は補正後のパワーとをＢｅｔａ値の関係示す図である。
図９に示すように最初のセクター１からセクター１０までの１０セクターでは記録レーザパワーの出力が同じなので、Ｂｅｔａ値も１２％の一定値を示している。そして続くセクター１１からセクター１５までの５セクターでは、記録レーザパワーの出力を階段状に順次下げているのでそれに伴ってＢｅｔａ値も直線状に下降している。
図１０は横軸に各セクターの記録レーザパワーの出力Ｐｗを、縦軸にＢｅｔａ値をとってプロットしたものである。図に示すように記録レーザパワーの出力ＰｗとＢｅｔａ値との関係は直線状の関係にあり、一つの記録レーザパワーの出力に対して一つのＢｅｔａ値が対応したものとなっており、しかもこの関係には変動要因は含まれていない。従って以後はこの直線関係を利用して記録を行えば、最適なレーザパワー出力で記録することができ、安定した記録動作が確保できることとなる。
【００２２】
以上説明したように、請求項１の条件（初期値を一定強度のレーザパワーとすること）を満たした上で、本実施の形態ではＰＣＡの１５セクターを２分し、最初の１０セクターでは記録レーザパワーを一定としてＢｅｔａ値の変動を測定し、続く５セクターでは記録レーザパワーを階段状に変化させて、記録レーザパワーとＢｅｔａ値との最適な関係を設定することとした。
ここで最初の１０セクターで使用する記録レーザパワー出力は一定強度のレーザパワーであれば、任意の値を使用することができる。１０セクターで同じ出力を使用すればよい。また、続く５セクターで使用する記録レーザパワー出力は、階段状に変化させたものであれば任意の出力でよい。階段状に変化させる方法は上昇させても下降させても良い。また、上下させる出力の幅も任意な幅を設定することができる。
【００２３】
ＰＣＡでは１５セクターを使用してレーザ光の最適記録パワーを決定するのが規格であるが、この１５セクターの利用方法には特に制限はない。そこで本発明では先ずＢｅｔａ値の変動を測定し、次いで記録レーザパワーとＢｅｔａ値との最適な関係を決定することとした。このように記録にあたってその記録媒体と記録装置の組み合わせに沿った記録レーザパワーとＢｅｔａ値との最適な関係を設定することにより、常に一定の品質で記録することが可能となる。１５セクターの割り振りにも特に制限はないが、ディスクが回転していることから先ず１回転の記録時間に相当するＢｅｔａ値の変動を測定する領域を設け、次いで位相を同じくする領域を利用して記録レーザパワーとＢｅｔａ値との最適な関係を設定すればよい。その一例として、１５セクターを１０セクターと５セクターに分ける方法を示した。
【００２４】
本実施の形態では、記録状態指標値としてＢｅｔａ値を使用したＣＤ−Ｒディスクの例を挙げて説明したが、記録状態指標値としてｍ値やγ値の使用も可能で、ＣＤ−Ｒに限らずＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の追記型光ディスクに対してても適用できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によればディスクの機械的変動特性がある場合でも、安定した記録特性を確保し、エラーの生じない記録動作を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 記録用レーザパワーとＢｅｔａ値の関係を示す図である。
【図２】 Ｂｅｔａ値の変動する様子を説明する図である。
【図３】 ディスクのレイアウトを示す図である。
【図４】 従来のセクターとパワーの関係を示す図である。
【図５】 本発明のセクターとパワーの関係を示す図である。
【図６】 補正前のセクターとＢｅｔａ値の関係を示す図である。
【図７】 補正前のパワーとをＢｅｔａ値の関係示す図である。
【図８】 Ｂｅｔａ値の補正方法を説明する図である。
【図９】 補正後のセクターとＢｅｔａ値の関係を示す図である。
【図１０】 補正後のパワーとをＢｅｔａ値の関係示す図である。
【符号の説明】
１・・・・・ＰＣＡ、２・・・・・記録部分、１０・・・・・光ディスク

Claims (2)

1. 情報記録媒体にレーザ光を照射して情報を記録または再生する光ディスクの記録方法であって、前記レーザ光の最適記録レーザパワーを決定するために、前記光ディスクに一定強度のレーザパワーを用いてテストデータを得た後、引き続き、該一定強度のレーザパワーから順次、強度が段階的に変化するレーザパワーを用いてテストデータを得てから、さらに、前記一定強度のレーザパワーを用いて得たテストデータからＢｅｔａ値の変動を算出し、前記Ｂｅｔａ値の変動分を、前記段階的に強度が変化するレーザパワーを用いて得たテストデータに加算する補正を施して最適記録レーザパワーを決定することを特徴とする光ディスクの記録方法。
2. 前記一定強度のレーザパワーを用いて記録並びにテストデータの採取を行う開始セクターと、段階的に強度が変化するレーザパワーを用いて記録並びにテストデータの採取を行う開始セクターが、略１回転分ずれて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光ディスクの記録方法。

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