JP4414995B2 - 光ディスク記録装置及び記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、書き換え可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク記録装置及び記録方法に関する。

本技術分野の背景技術としては、たとえば特許文献１記載の技術がある。本文献には「テスト記録領域が未記録状態及び既に記録されている状態の何れにおいても、テスト記録前にパワーレベルＰｅの連続光を照射して消去を行ない、その後にテスト記録を行なって記録条件を決定し、かつ、記録条件決定の際に、既に記録されている状態の上に消去パワーＰｅの照射を行なった後で記録した信号の変調度Ｍｒと、未記録状態の上に消去パワーＰｅの照射を行なった後で記録した信号の変調度Ｍｕの比『Ｍｒ／Ｍｕ』が０．９５〜１．０５となる消去パワーＰｅを用いて記録前消去を行なう」と記載がある。

また、本技術分野の背景技術としては、たとえば特許文献２記載の技術がある。本文献には「記録媒体の試し書き領域に、レーザ光照射により強制的に所定回数以上の記録動作を実行させ、試し書き領域の記録特性を安定化させる」と記載がある。

また、本技術分野の背景技術としては、たとえば特許文献３記載の技術がある。本文献には「書込対象領域が未記録領域となるときには未使用の試し書き領域を用いて最適記録パワーを求め、書込対象領域が記録済み領域となるときには、書込対象領域へのデータの書き込みに用いられた記録レーザパワーを用いて試し書き領域に予備書き込みを行った後、予備書き込みを行った試し書き領域を用いて最適記録パワーを求める」と記載がある。

特開２００３−１６８２１１号公報 特開２０００−２５１２５４号公報 特開２００６−２１６１２８号公報

従来、ＤＶＤ±ＲＷ等の書き換え可能な光ディスク（リライタブルディスク）にデータを記録する際、記録前に試し書きによるＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）動作を行って記録パワー等の最適記録条件を求めている。この時、試書きの書込み対象領域は未記録状態の場合と記録済状態の場合があるが、未記録状態と記録済状態とでは、ＯＰＣで求められる最適記録条件が変動する。特に記録済領域を新たなデータで書き換えるオーバーライト時においては、その記録条件をより適切に求めることが要求される。

特許文献１では、この試書きの書込み対象領域の状態によって、ＯＰＣで求められる最適記録条件が変動するという課題については考慮されていない。また、現在の試書き領域の状態によっては、消去動作のみでは、安定した試書領域を確保できないという課題がある。

また、こうしたリライタブルディスクのオーバーライト特性の変動を考慮し、ＯＰＣ動作の改良例として次のような手法が提案されている。

特許文献２に開示される技術は、記録媒体の試し書き領域に、予めレーザ光照射により強制的に所定回数以上の記録動作を実行させ、試し書き領域の記録特性を安定化させる。そして、ＯＰＣ動作としては安定化された試し書き領域を用いて試し書きを実行し、最適なレーザパワーを判別するものである。

特許文献３に開示される技術は、書込対象領域が未記録領域となるときには未使用の試し書き領域を用いてＯＰＣ動作を行う。また書込対象領域が記録済領域となるときには、書込対象領域へのデータの書き込みに用いられた記録パワーを用いて試し書き領域に予備書き込みを行った後、予備書き込みを行った試し書き領域を用いてＯＰＣ動作を行うものである。

上記特許文献２，３は、試し書き領域の安定化のために、いずれもＯＰＣ動作に先だって予備記録を行うものであるが、次のような課題がある。

特許文献２は、試し書き領域の安定化のために、ＯＰＣ動作に先だって少なくとも２回以上、好ましくは１０回以上のオーバーライト（ＤＯＷ安定化処理）を実行するものである。よってＯＰＣ動作全体で多大の時間を要することになり、本番の記録動作の迅速な処理を困難にする。

特許文献３は、記録済領域でのデータの書き込みに用いられた記録パワーを用いて予備書き込みを行うのであるが、この方法だと書き換え時の記録パワーを常に高めに設定することになり、リライタブルディスクの書き換え回数の寿命を短くすることが懸念される。なぜなら、通常未記録領域に対する最適記録パワーは記録済領域に対する最適記録パワーよりも大きい。予備書き込みをこの大きい記録パワーを用いて行うことは、引き続きＯＰＣ動作で求められる最適記録パワーを大きめ値に設定させる結果となるからである。

さらに、記録対象領域が未記録領域であるか記録済み領域であるかを判別し、領域毎に異なる試し書きを実行し、領域毎に異なる記録パワーでデータを記録することは処理が煩雑であり、高速記録を実現する上での妨げになる。

また、いずれの文献においても倍速に応じてＯＰＣ処理前の動作を変更する点については開示がない。

本発明の目的は、ＯＰＣ動作を迅速に行うとともに、未記録、記録済の両領域に対する適切な記録パワーを設定することである。

本発明の目的は、予備記録条件にて光ディスクの試し書き領域に予備記録し、該予備記録を行った試し書き領域を用いて記録パワーを変えて試し書きを実施することで解決できる。

本発明によれば、未記録領域、記録済領域のいずれであっても記録条件を共通にすることで、記録動作の迅速化と記録品質の安定化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態につき、図面を用いて説明する。

図１は、本発明による光ディスク記録装置の一実施例を示すブロック図である。光ディスク１は、例えばＤＶＤ±ＲＷなど書き換え可能な記録媒体（リライタブルディスク）で、装着した光ディスク１をディスクモータ２にて回転駆動する。光ピックアップ３は、レーザ光源（半導体レーザ）で発生したレーザ光を光ディスク１の記録面に照射し、データを記録または再生する。光ピックアップ３は、図示しないスレッド機構により、光ディスク１上の所望のトラック位置に移動する。モータドライバ４はディスクモータ２に回転駆動信号を供給する。

レーザドライバ５は、レーザ光源に対しレーザ発光の駆動信号を供給し、レーザパワー制御回路６は、レーザ光源から照射するレーザ光が所定のパワーになるようレーザドライバ５を制御する。

再生信号生成回路７は、光ピックアップ１で検出した光ディスクの反射光信号からＲＦ信号を生成する。マイコン８は、光ディスク１にデータを記録する前にテスト信号による試し書きを行い、その再生信号（ＲＦ信号）を評価して最適記録条件を決定し（ＯＰＣ動作）、最適記録条件にてデータの記録を行う。エンコーダ９はテスト信号のパルスパターンを形成してレーザドライバ５に供給する。

本実施例では、リライタブルディスクへのＯＰＣ動作の場合には、試し書き領域を予め検証した記録条件にて記録（予備記録）を行った後、通常のＯＰＣ動作を行う。メモリ（フラッシュＲＯＭ）１０は、ディスク毎に予備記録の条件（記録パワーと消去パワー）を予め格納しておき、マイコン８はこれを参照して予備記録を実施する。

なお、図１ではデータの記録再生系とサーボ系について省略している。マイコン８はホストコンピュータとの間で、コマンドや記録再生用のデータの授受を行う。エンコーダ９は記録データをパルスパターンに変換し、レーザパワー制御回路６にて最適記録パワーに設定して記録する。再生信号生成回路７では、光ピックアップ１の検出信号から再生データを取得するとともに、トラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号を生成する。サーボコントローラはこれらの再生信号を基に、モータ回転、トラッキング、フォーカシング等の制御を行う。

次に、本実施例のＯＰＣ動作の予備記録条件について説明する。
図２は、予備記録の条件の決定法について説明する図である。予め対象となるリライタブルディスクについて、記録パワー、消去パワーをパラメータに記録・消去テストを行い、その記録品質（エラー量：ＰＩＳＵＭ）を評価する。リライタブルディスクでは記録回数により記録品質が変動するので、そのマージンが狭くなる２回目の記録（ＤＯＷ１）で評価する。図２では、エラー量が少なくマージンの大きい条件として、記録パワー＝２６ｍＷ、消去パワー比率（消去パワー／記録パワー）＝２３．７％を決定し、これを予備記録の条件とする。なお、予備記録では下地（記録履歴）の影響をなくすため、上記で求められた記録パワー条件よりも若干高めに設定するのが好ましい。

図３は、メモリ（フラッシュＲＯＭ）に格納する予備記録の条件のテーブル例である。テーブルには、ディスクＩＤ（ディスクの種類）ごとに、予めテストで検証した記録パワー（Ｐｏ）、消去パワー（Ｐｅ）、消去パワー比率（Ｐｅ／Ｐｏ）を記載する。この例では、記録パワー（Ｐｏ）＝２８ｍＷ、消去パワー比率（Ｐｅ／Ｐｏ）＝２４％が推奨値として記述されている。なお、テーブルにはその他のデータとして、ＯＰＣ動作を行う際に用いるパラメータである、変調度の正規化傾きγの目標値、乗算係数ρ、記録パルスのタイミングパラメータ等が記載される。これらのデータは、予備記録を含むＯＰＣ動作を実行するためのファームウェアとして格納しておく。

図４は、本実施例におけるＯＰＣ動作の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１０１：装置にリライタブルディスクを挿入する。
ステップＳ１０２：ディスクのＩＤを識別し、メモリ（フラッシュＲＯＭ）を参照して、対応するディスクＩＤの登録済み予備記録条件（記録パワーＰｏ、消去パワーＰｅ）などのデータを読み出す。
ステップＳ１０３：試し書き領域（ＰＣＡ）内のＯＰＣ実施アドレス部分をサーチする。

ステップＳ１０４：ＯＰＣ実施アドレス部分で、上記読み出した記録パワーＰｏと消去パワーＰｅにて予備記録する。これは、記録領域が未記録状態でも記録済み状態でも関係なく、同一条件で予備記録を行う。
ステップＳ１０５：上記アドレス部分で記録したデータを、上記消去パワーＰｅにて消去する。
ステップＳ１０６：上記アドレス部分でＯＰＣ動作を実行し、最適記録パワーを求める。

このように本実施例では、Ｓ１０６のＯＰＣ動作の前のステップＳ１０４、Ｓ１０５にて予備記録と消去を行い、リライタブルディスクに対して記録特性の安定化を図ったことに特徴がある。その際、記録領域が未記録領域であっても記録済領域であっても同一の条件で予備記録を行う。

本実施例によれば、予備記録の処理は１回であり、その条件（記録パワーと消去パワー）はメモリから読み出すことで即座に設定できるので、予備記録に要する時間は大幅に短縮できる。また、記録領域が未記録領域であっても記録済領域であっても、予備記録後のＯＰＣ動作で求めた最適記録パワーを共通に用いてデータを記録するようにしている。その場合、未記録領域に対する本来の最適記録パワーからずれることはあるが、元々未記録領域に対する記録パワーのマージンは広いので、記録パワーを共通化することで記録品質が劣化が低減できる。このように、未記録領域であっても記録済領域であってもＯＰＣ手順を共通化したので、工程が簡素化し、記録動作の迅速化に寄与する。

また、予備記録の必要性としては、試し書き領域（ＰＣＡ）を安定化させることがある。例えば、当該領域が記録済みで、かつ他装置等で過大Ｐｏｗｅｒで記録されている場合などは、消去動作のみでは消し残りが発生する。この消し残りが存在したまま当該領域でパワーを段階的に変化させるＯＰＣを実行した場合、低パワー側での変調度（ｍ）が消し残り影響を受けてしまい、結果求まる記録パワーは安定しないという課題を発見した。そこで、上述した本実施例によれば、予備記録条件である記録パワーＰｏと消去パワーＰｅで一旦上書きすることで、他装置での影響を小さくさせることが可能である。続いてＯＰＣ前に予備記録条件である消去パワーで同領域を消去することで安定した試書き領域を得ることが可能となる。

また、試し書き領域が未記録の場合であっても、前述試書き領域が記録済みである場合と同様、予備記録条件である記録パワーＰｏと消去パワーＰｅで一旦上書きすることで、前述試書き領域が記録済みの場合と同様の条件を再現可能となり、試し書き領域の状態にかかわらずＯＰＣから安定した記録パワーが求められる。

また、ステップＳ１０４では、一回分の試書き領域（本実施例では、内周側では２ＥＣＣ、外周側では４ＥＣＣとしている）を予備記録条件である記録パワーＰｏと消去パワーＰｅで記録し、ステップＳ１０５に移行することで、二回分以上の試書き領域に予備記録する時間が短縮され、更なる処理時間の短縮を図ることが出来る。

図８は、ＤＶＤ−ＲＷ ６倍速ディスクにおける記録速度毎のパワーマージンの差異を比較した図である。このように、記録倍速に応じて次回以降の記録パワーのマージンが変化する。低倍速時（２倍速）には（ａ）に示すようにマージンが大きいため、予備記録を行わず、ステップＳ１０４とステップＳ１０５を飛ばしてステップＳ１０３からステップＳ１０６に移行する。一方、高倍速時（６倍速）には（ｃ）に示すようにマージンが小さいため、上述した予備記録を行った後にステップＳ１０６に移行するという方法が有効となる。これにより、マージンの大きい低倍速時には、予備記録をしない分の時間短縮が図れるとともに、マージンの小さい高倍速時には、予備記録を行うため安定した記録品質が確保できる。

なお、上記ステップＳ１０６におけるＯＰＣ動作は次のように行う。
（１）当該ディスクに対し推奨されている最適記録パワー（Ｐｗｏ）を参照し、ＯＰＣのための基準記録パワー（Ｐｉｎｄ）を決定する。これは、Ｐｉｎｄ＝Ｐｗｏ／ρ（乗算係数）により算出する。
（２）基準記録パワー（Ｐｉｎｄ）を中心にして、記録パワーＰｗを変化させてＰＣＡ領域に試し書きする。
（３）試し書き部分を再生し、ＲＦ信号の変調度ｍを測定する。ここに、変調度ｍ＝（Ｉｐ（ピーク値）−Ｉｂ（ボトム値））／Ｉｐ（ピーク値）である。
（４）変調度ｍの正規化傾きγを求める。ここに、γ＝（Δｍ／ｍ）／（ΔＰｗ／Ｐｗ）である。
（５）正規化傾きγが目標のγ値となる記録パワーＰｔａｒｇｅｔを求める。
（６）記録パワーＰｔａｒｇｅｔにρ（乗算係数）を掛けて、最適記録パワーＰｗｏを決定する。

次に、本実施例の効果を具体例で説明する。
図５は、比較のために、予備記録なしでＯＰＣを実施した場合に求められる最適記録パワーの例を示す図である。（ａ）は試し書き時の記録パワーＰｗに対する再生ＲＦ信号のレベル（ピークレベルとボトムレベル）である。（ｂ）は（ａ）の信号レベルの結果から算出した変調度ｍ、（ｃ）は（ｂ）の変調度の結果から求めた正規化傾きγである。そして、γが目標値（ここでは１．４とする）となる記録パワーをＰｔａｒｇｅｔとする。

この場合、ディスクが未記録状態（ＤＯＷ０）の場合と、１回記録済状態（ＤＯＷ１）の場合とでは、（ａ）で示すようにＲＦ信号のピークレベルに差が生じている。これに伴い、（ｂ）の変調度ｍの曲線、及び（ｃ）の正規化傾きγの曲線にもずれが生じている。その結果、Ｐ０（ＤＯＷ０に対するＰｔａｒｇｅｔ）は２０．２ｍＷ、Ｐ１（ＤＯＷ１に対するＰｔａｒｇｅｔ）は１９．１ｍＷであり、記録パワーＰｔａｒｇｅｔにも約６％ほどの差が生じている。そしてこの差は記録品質劣化の要因となっていた。

これに対し図６は、本実施例における予備記録を行ってＯＰＣを実施した場合に求められる最適記録パワーの例を示す図である。未記録状態（ＤＯＷ０）のディスクと、１回記録済状態（ＤＯＷ１）のディスクに、いずれにも予備記録条件として、記録パワーＰｏ＝２５ｍＷ、消去パワー比率（Ｐｅ／Ｐｏ）＝２４％で記録と消去を行った。その後ＯＰＣを実施して、試し書き時の記録パワーＰｗに対する（ａ）は再生ＲＦ信号のレベル、（ｂ）は変調度ｍ、（ｃ）は正規化傾きγを示す。

予備記録により、各特性とも、未記録状態（ＤＯＷ０）の場合と、１回記録済状態（ＤＯＷ１）の場合との差がほとんどなくなり、（ｃ）から求められるＰｔａｒｇｅｔの差は約１％に低減されている。その原因は、予備記録により下地条件が安定化し、（ａ）のＲＦ信号のピークレベルにおいて、未記録状態（ＤＯＷ０）のレベルが向上したからと推定される。このように、リライタブルディスクへのＯＰＣ動作の安定化を実現し、データ書き換え時の記録品質を確保することができる。

なお、図７はＯＰＣ動作安定化から得られる効果を示す図である。従来課題であった初回記録パワー（未記録）＞上書き記録パワー（記録済み）の関係の例として、初回記録を２６ｍＷ（上書き時のＯＰＣパワー）と２８ｍＷ（初回想定パワー）で実施し、同領域へ上書きを２０〜３４ｍＷまで記録パワーを変化させたときの記録後、再生して得られる記録品質（ＰＩＳＵＭ８）の変化を示す。初回を２８ｍＷで記録、上書きを２６ｍＷで記録した場合、すなわち初回記録パワー＞上書き記録パワー時には、安定した記録品質が得られないことが解る。一方本実施例のように、未記録状態である初回の記録パワーを記録済みである上書き時と同一パワー（２６ｍＷ）とした場合には、良好な記録品質を得ることができる。以上により試書き領域が記録済み、未記録であっても、常に安定した記録品質を確保することが可能となる。

本発明による光ディスク記録装置の一実施例を示すブロック図。 予備記録の条件の決定法について説明する図。 メモリ（フラッシュＲＯＭ）に格納する予備記録の条件のテーブル例。 本実施例におけるＯＰＣ動作の流れを示すフローチャート。 予備記録なしでＯＰＣを実施した場合に求められる最適記録パワーの例を示す図。 予備記録を行ってＯＰＣを実施した場合に求められる最適記録パワーの例を示す図。 初回記録パワーが上書き記録パワーより大きい場合の記録品質への影響を示す図。 記録速度毎のパワーマージンの差異（ＤＶＤ−ＲＷ ６倍速ディスク）を比較した図。

符号の説明

１…光ディスク、
２…ディスクモータ、
３…光ピックアップ、
４…モータドライバ、
５…レーザドライバ、
６…レーザパワー制御回路、
７…再生信号生成回路、
８…マイコン、
９…エンコーダ、
１０…メモリ（フラッシュＲＯＭ）。

Claims (6)

1. 書き換え可能な光ディスクにレーザ光を照射してデータを記録する光ディスク記録装置において、
   上記光ディスクを回転させるディスクモータと、
   上記光ディスクにレーザ光を照射し該光ディスクからの反射光を検出する光ピックアップと、
   上記照射するレーザ光のパワーを制御するレーザパワー制御部と、
   予め各光ディスクに対する予備記録条件を登録しているメモリと、
   上記光ディスクに試し書きを行い最適記録パワーを決定し、該最適記録パワーに基づき上記レーザパワー制御部を設定してデータを記録させるマイコンとを備え、
   該マイコンは、上記メモリから当該光ディスクに対する予備記録条件を読み出し、
   該予備記録条件にて上記光ディスクの試し書き領域にデータを予備記録し、
   予備記録を行った試し書き領域を用いて記録パワーを変えて試し書きを実施することで最適記録パワーを決定することを特徴とする光ディスク記録装置。
2. 請求項１に記載の光ディスク記録装置において、
   前記メモリには、光ディスクの種類毎に予備記録用の記録パワーと消去パワーを登録しており、
   前記マイコンは、前記メモリから読み出した上記記録パワーと上記消去パワーにてデータを記録し、該記録したデータを上記消去パワーにて消去することを特徴とする光ディスク記録装置。
3. 書き換え可能な光ディスクにレーザ光を照射してデータを記録する記録方法において、
   上記光ディスクに対して予め登録されている予備記録条件を読み出し、
   該予備記録条件にて上記光ディスクの試し書き領域にデータを予備記録し、
   予備記録を行った試し書き領域を用いて記録パワーを変えて試し書きを実施することで最適記録パワーを決定し、
   該最適記録パワーにてデータを記録することを特徴とする記録方法。
4. 請求項３に記載の記録方法において、
   前記予備記録条件は、前記光ディスクの記録済み領域に対してデータを記録する際に、記録品質が最適となる記録パワーと消去パワーの値から決定されたものであり、
   前記予備記録では、上記記録パワーと上記消去パワーにてデータを記録し、該記録したデータを上記消去パワーにて消去することを特徴とする記録方法。
5. 請求項３に記載の記録方法において、
   前記光ディスクのデータを記録する領域が、未記録領域であっても記録済領域であっても同一条件で予備記録を行い、かつ前記試し書きにより決定した最適記録パワーを共通に用いてデータを記録することを特徴とする記録方法。
6. 書き換え可能な光ディスクにレーザ光を照射してデータを記録する光ディスク記録装置において、
   上記光ディスクを回転させるディスクモータと、
   上記光ディスクにレーザ光を照射し該光ディスクからの反射光を検出する光ピックアップと、
   上記照射するレーザ光のパワーを制御するレーザパワー制御部と、
   ＯＰＣを行い記録パワーを決定し、該記録パワーに基づき上記レーザパワー制御部を設定してデータを記録させるマイコンとを備え、
   前記マイコンは、高倍速のときには上記光ディスクの試し書き領域に予備記録してからＯＰＣを行い、低倍速のときには上記光ディスクの試し書き領域に予備記録せずにＯＰＣを行うことを特徴とする光ディスク記録装置。

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