JP4432808B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

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Description

本発明は光ディスク装置、特に記録ストラテジの設定に関する。
従来より、DVDレコーダ等のデータ記録可能な光ディスク装置では、記録パルスを所望のパルス形状に設定してデータを記録しており、市場には種々のメーカから種々の光ディスクが提供されており、その記録特性も均一ではないことから、データを記録すべき光ディスクの種類に応じてパルス値、すなわちレーザパワー等を調整している。
下記の特許文献には、同期信号に基づいて信号再生用のクロック信号の生成を行い、該クロック信号の生成までに要する時間の長短によりレーザパワーを決定する技術が開示されている。
特開2003−6863号公報
高品質でデータを記録するためには、パルス値の他に、パルス幅やパルス間隔等(パルス値、パルス幅、パルス間隔を記録ストラテジと総称する)も光ディスクの種類毎に変化させてデータを記録する必要がある。
一般に、光ディスクには、そのリードインエリアに光ディスクの製造者に関するデータ(識別情報)が形成されているから、予め識別情報と記録ストラテジとの関係をテーブルとして光ディスク装置のメモリに記憶させておき、データを記録すべき光ディスクの識別情報を読み取り、テーブルを参照することで当該光ディスクに合致した記録ストラテジを設定することができる。
しかしながら、光ディスクは順次、新規に市場に投入されており、テーブルに存在しない識別情報も存在し得る。また、識別情報自体が存在しない、あるいは読み取れない光ディスクも存在し得る。このような場合には、テーブルとは別に記録ストラテジを設定せざるを得ない。識別情報が存在しない光ディスク用に標準的な記録ストラテジをテーブルに記憶させておくこともできるが、設定した標準的な記録ストラテジが当該光ディスクの最適記録ストラテジである保証はなく、データの記録品質を担保し得ない。
もちろん、記録ストラテジを種々変化させ、最適記録ストラテジを探索する処理を行うことも可能であるが、データの記録までに時間を要することになる。
本発明は、簡易に最適記録ストラテジを設定してデータを記録することができる光ディスク装置を提供することにある。
本発明は、記録パルスのパルス値やパルス幅、パルス間隔を規定する記録ストラテジを設定し、該記録ストラテジに従って光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、前記光ディスクの識別情報を読み取る手段と、前記識別情報毎及び記録速度毎の記録ストラテジをストラテジテーブルとして記憶する手段と、読み取った識別情報に基づき前記ストラテジテーブルを参照し、前記識別情報及び記録速度毎に記録ストラテジを設定する手段と、前記設定する手段で前記識別情報に基づいた記録ストラテジを設定できない場合に、前記記録速度に応じた基準ストラテジを設定し、前記基準ストラテジ、及び前記基準ストラテジのパルス幅を変化させた調整ストラテジで前記光ディスクのテストエリアにテストデータを記録するテストデータ記録手段と、前記基準ストラテジ及び前記調整ストラテジで記録されたテストデータをそれぞれ再生し、その同期信号を検出する検出手段と、前記同期信号の検出率を所定値と比較し、所定値以上となるストラテジで前記光ディスクのデータエリアにデータを記録するデータ記録手段とを有する。
本発明において、基準ストラテジのみならず、これを変化させた調整ストラテジにおいて、テストデータを記録し、その再生信号に含まれる同期信号の検出率を所定値と比較することで最適記録ストラテジを探索する。同期信号の検出率を所定値と比較することでストラテジの適否を評価するので、簡易にかつ確実に最適ストラテジを設定できる。
本発明によれば、全ての光ディスクにおいて簡易に最適ストラテジを設定でき、記録品質を向上できる。
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1には、本実施形態に係る光ディスク装置の全体構成図が示されている。DVD−R、DVD+R、DVD−RW、DVD+RW、DVD−RAM等の記録可能な光ディスク10はスピンドルモータ(SPM)12により回転駆動される。スピンドルモータSPM12は、ドライバ14で駆動され、ドライバ14はサーボプロセッサ30により所望の回転速度となるようにサーボ制御される。
光ピックアップ16は、レーザ光を光ディスク10に照射するためのレーザダイオード(LD)や光ディスク10からの反射光を受光して電気信号に変換するフォトディテクタ(PD)を含み、光ディスク10に対向配置される。光ピックアップ16はスレッドモータ18により光ディスク10の半径方向に駆動され、スレッドモータ18はドライバ20で駆動される。ドライバ20は、ドライバ14と同様にサーボプロセッサ30によりサーボ制御される。また、光ピックアップ16のLDはドライバ22により駆動され、ドライバ22はオートパワーコントロール回路(APC)24により駆動電流が所望の値となるように制御される。APC24は、光ディスク10のテストエリア(PCA)において実行されたOPC(Optimum Power Control)により選択された最適記録パワーとなるようにドライバ22の駆動電流を制御する。OPCは、光ディスク10のPCAに記録パワーを複数段に変化させてテストデータを記録し、該テストデータを再生してその信号品質を評価し、所望の信号品質が得られる記録パワーを選択する処理である。信号品質には、β値やγ値、変調度、ジッタ等が用いられる。
光ディスク10に記録されたデータを再生する際には、光ピックアップ16のLDから再生パワーのレーザ光が照射され、その反射光がPDで電気信号に変換されて出力される。光ピックアップ16からの再生信号はRF回路26に供給される。RF回路26は、再生信号からフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し、サーボプロセッサ30に供給する。サーボプロセッサ30は、これらのエラー信号に基づいて光ピックアップ16をサーボ制御し、光ピックアップ16をオンフォーカス状態及びオントラック状態に維持する。また、RF回路26は、再生信号に含まれるアドレス信号をアドレスデコード回路28に供給する。アドレスデコード回路28はアドレス信号から光ディスク10のアドレスデータを復調し、サーボプロセッサ30やシステムコントローラ32に供給する。アドレス信号の1つの例は、ウォブル信号であり、光ディスク10の絶対アドレスを示す時間情報の変調信号で光ディスク10のトラックをウォブルさせ、このウォブル信号を再生信号から抽出しデコードすることでアドレスデータ(ATIP)を得ることができる。DVD−RWディスクの場合にはランドプリピット方式でアドレスデータを得ることができる。DVD−RAMディスクの場合にはCAPA(Complimentary Allocated Pit Adressing)方式でアドレスデータを得ることができ、セクタ内に記録されたヘッダ部にアドレスデータが存在する。また、RF回路26は、再生RF信号を2値化回路34に供給する。2値化回路34は、再生信号を2値化し、得られたEFM信号(CDディスク)あるいは8−16変調信号(DVDディスク)をエンコード/デコード回路36に供給する。エンコード/デコード回路36は、同期信号検出器を含み、同期信号を検出するとともに2値化信号をEFM復調あるいは8−16復調及びエラー訂正して再生データを得、当該再生データをインタフェースI/F40を介してパーソナルコンピュータなどのホスト装置に出力する。なお、再生データをホスト装置に出力する際には、エンコード/デコード回路36はバッファメモリ38に再生データを一旦蓄積した後に出力する。
光ディスク10にデータを記録する際には、ホスト装置からの記録すべきデータはインターフェースI/F40を介してエンコード/デコード回路36に供給される。エンコード/デコード回路36は、記録すべきデータをバッファメモリ38に格納し、当該記録すべきデータをエンコードしてEFMデータあるいは8−16変調データとしてライトストラテジ回路42に供給する。ライトストラテジ回路42は、EFMデータをシステムコントローラ32により設定された記録ストラテジに従ってマルチパルス(パルストレーン)に変換し、記録データとしてドライバ22に供給する。記録ストラテジは、既述したようにパルス値、パルス幅、パルス間隔で規定され、マルチパルスの場合にはマルチパルスにおける先頭パルスのパルス幅や後続パルスのパルス幅、パルス間隔(パルスデューティ)から構成される。本実施形態では、OPC時に併せて記録ストラテジを設定する。記録データによりパワー変調されたレーザ光は光ピックアップ16のLDから照射されて光ディスク10にデータが記録される。データの記録はパケット単位である。パケット単位でデータを記録した後、光ピックアップ16は再生パワーのレーザ光を照射して当該記録データを再生し、RF回路26に供給する。RF回路26は再生信号を2値化回路34に供給し、2値化されたEFMデータあるいは8−16変調データはエンコード/デコード回路36に供給される。エンコード/デコード回路36は、EFMデータあるいは8−16変調データをデコードし、バッファメモリ38に記憶されている記録データと照合する。ベリファイの結果はシステムコントローラ32に供給される。システムコントローラ32はベリファイの結果に応じて引き続きデータを記録するか、あるいは交替処理を実行するかを決定する。
このような構成において、以下、システムコントローラ32における記録ストラテジの設定方法について説明する。
システムコントローラ32はメモリ32aを有し、このメモリ32aは光ディスク10毎及び記録速度毎の記録ストラテジを記憶する。上記のとおり、光ディスク10は種々のメーカから提供され、その記録特性も種々である。そこで、光ディスク10の種類毎に最適な記録ストラテジを予めメモリ32aに記憶しておき、光ディスク10の識別情報をリードインエリアから読み取り、対応する最適記録ストラテジをテーブルから読み出して設定することで記録品質を確保できる。同じ光ディスク10でも、記録速度が変化すると最適記録ストラテジも変化することから、テーブルでは光ディスク10毎及び記録速度毎に最適記録ストラテジを記憶する。
一方、光ディスク10のリードインエリアから識別情報を読み出すことができない場合、あるいは読み出せてもテーブルに該当する識別情報が存在しない場合を考慮し、テーブルには記録速度毎に標準的な記録ストラテジも記憶させておくことができる。標準的な記録ストラテジは、例えばその記録速度における全種類の光ディスク10の平均記録ストラテジである。テーブルの内容の一例を以下に模式的に示す。
Figure 0004432808
ここに、「メーカ」は光ディスク10の識別情報を示す。光ディスク10のリードインエリアには、12バイトのASCIIコードからなる製造者IDが記憶されており、この製造者IDが識別情報に対応する。「標準」は識別情報が存在しないことを示す。S11は、記録速度N1、識別情報A1の場合の最適記録ストラテジであり、例えばマルチパルスの場合の先頭パルスのパルス幅、後続パルスのパルス幅、パルス間隔から構成される。S1rは、記録速度N1における平均的な記録ストラテジであり、S11、S12、S13、S14の平均値である。例えば、S1rの先頭パルス幅は、S11〜S14の先頭パルス幅の平均値である。
以上のようにして、一応、全ての光ディスク10の記録ストラテジを設定することが可能であるが、S1r、S2r、S3rが最適記録ストラテジである保証はなく、記録品質は担保されない。
そこで、システムコントローラ32は、標準的な記録ストラテジを基準ストラテジとし、この基準ストラテジでテストデータを記録するとともに、基準ストラテジを所定量だけ変化させた調整ストラテジでテストデータを記録し、各テストデータを再生したときの同期信号を検出する。同期信号は、DVDの場合には最長の14T(Tは基準長)に設定され、HD DVDの場合には13Tに設定されるが、その同期信号に連なって疑似最小パターンが出現する。図2に、DVDの同期信号パターンを示す。同期信号は、マーク(ピット形成)あるいはスペース(非ピット形成)のいずれかで形成されるため、2種類が存在する。図2(a)は14Tの同期信号をマークで形成した場合であり、14T(マーク)に続き4Tのスペースが存在する。図2(b)は14Tの同期信号をスペースで形成した場合であり、14T(スペース)に続き4T(マーク)が存在する。いずれの場合も、14T→4Tと最長データと最短データとが連続して存在する。同期信号はこのようにデータ長に関して極値であるため、記録条件に敏感に反応し、記録条件の劣化を直接的に反映する。そこで、本実施形態では、この事実に着目し、テストデータのうちの同期信号に着目し、同期信号の検出率で記録条件である記録ストラテジの適否を判定する。
すなわち、基準ストラテジでテストデータを記録し、その同期信号の検出率を算出する。また、基準ストラテジを変化させた調整ストラテジでもテストデータを記録し、その同期信号の検出率を算出する。検出率が所定値以上となるストラテジを当該光ディスク10における最適記録ストラテジとして設定し、ライトストラテジ回路42に指令する。同期信号は、1セクタ中に26個存在し、16セクタで1ECCブロックを構成する。従って、検出率は、検出率=検出個数/(26×16)で算出できる。同期信号はマークあるいはスペースで形成されるため、マークの同期信号の検出率とスペースの同期信号の検出率をそれぞれ算出し、それぞれの検出率を所定値と比較することが好適である。検出率の分母は、26×16×m(mはそれぞれの極性の出現頻度)となる。所定値は、例えば90%に設定する。調整ストラテジは1個でもよく、複数でもよい。基準ストラテジに対し、互いに異なる方向に変化させた複数の調整ストラテジを用いるのが好適である。
図3に、ある記録データ長に対する基準ストラテジ及び調整ストラテジの一例を示す。図3(a)はある記録データ長の波形であり、図3(b)はこの記録データ長を記録するための基準ストラテジを示す。基準ストラテジは、マルチパルスであり、先頭パルス及び後続パルスを含む。マルチパルスは、再生パワー値に消去パワー値及び記録パワー値を重畳したパルス値を有する。調整ストラテジは、このような基準ストラテジのうち、先頭パルスの立上タイミング100及び後続パルスのうちの最終パルスの立下タイミング200を時間軸方向に変化させて生成される。図3(c)は調整ストラテジであり、図3(b)の基準ストラテジに対し、立上タイミング100を早めて立上タイミング102とし、立下タイミング200を遅らせて立下タイミング202としたものである。図3(d)は他の調整ストラテジであり、図3(b)の基準ストラテジに対し、立上タイミング100を遅らせて立上タイミング104とし、立下タイミング200を早めて204としたものである。立上タイミング100、102、104は14T及び4Tの長さに影響を与え、立下タイミング200、202、204は特に14Tの長さに影響を与えるものと想定される。したがって、これらのタイミングを調整することで同期信号の記録条件を変化させ、同期信号の検出率を変化させ得る。立上タイミング100及び立下タイミング200の変化量は所定値でよく、複数段階に変化させてもよい。
図4に、基準ストラテジに対する他の調整ストラテジを示す。図4(a)、(b)はそれぞれ図3(a)、(b)と同一である。図4(c)は調整ストラテジであり、基準ストラテジの立上タイミング100のみを早めて立上タイミング102としたものである。図4(d)は他の調整ストラテジであり、基準ストラテジの立上タイミング100のみを遅らせて立上タイミング104としたものである。
図5に、基準ストラテジに対するさらに他の調整ストラテジを示す。図5(a)、(b)はそれぞれ図3(a)、(b)と同一である。図5(c)は調整ストラテジであり、基準ストラテジの立下タイミング200のみを遅らせて立下タイミング202としたものである。図5(d)は調整ストラテジであり、基準ストラテジの立下タイミング200のみを早めて立下タイミング204としたものである。
図6に、基準ストラテジに対するさらに他の調整ストラテジを示す。図3〜図5の基準ストラテジに対し、より高速の記録速度におけるストラテジである。図6(b)は基準ストラテジであり、マルチパルスではなくシングルパルスである。パルス値としては、再生パワー値、記録パワー値、ピーク値、消去パワー値を有する。図6(c)は調整ストラテジであり、基準ストラテジの立上タイミング100を早めて立上タイミング102とし、立下タイミング200を遅らせて立下タイミング202としたものである。
図7に、本実施形態の処理フローチャートを示す。まず、光ピックアップ16を光ディスク10のリードインエリアまでシークさせ、再生パワーのレーザ光を照射することで識別情報を読み出す(S101)。読み出された識別情報はエンコード/デコード回路36からシステムコントローラ32に供給される。次に、記録速度がユーザにより設定され、あるいはシステムが自動的に設定する(S102)。システムコントローラ32は、識別情報(識別ID)が存在するか否かを判定する(S103)。識別情報が読み出され、かつ、メモリ32aのテーブルに記憶された識別情報のいずれかに一致する場合には、YESと判定されて識別情報及び記録速度に応じた記録ストラテジをテーブルを参照して設定する(S104)。一方、識別情報を読み出せない、あるいは識別情報が存在してもテーブルに該当する識別情報がない場合には、S103でNOと判定され、システムコントローラ32は以下の処理を実行する。
すなわち、まず、テーブルを参照して記録速度に応じた標準ストラテジを設定する(S105)。表1におけるS1r、S2r等であり、図3(b)、図6(b)等である。次に、記録ストラテジに応じて最適記録パワーも変化し得ることから、OPCを実行して当該標準的なストラテジにおける最適記録パワーを探索する(S106)。記録パワーを最適化した後に、当該記録パワーで光ディスク10のテストエリアにテストデータを記録し、その後テストデータを再生してマークの同期信号を検出するとともに(S107)、スペースの同期信号を検出する(S108)。マークの同期信号及びスペースの同期信号を検出するため、テストデータ記録時には同期信号の極性がマーク、スペースのいずれも含むように設定する必要がある。光ディスク10のデータエリアにデータを記録する際には、DSVを最小化するように同期信号の極性も制御する必要があるが、テストエリアにテストデータを記録する際にはDSVを最小化する必要もないため自由に同期信号の極性を設定できる。システムコントローラ32は、マークの同期信号とスペースの同期信号の出現頻度がほぼ同程度となるようにその極性を設定する。図8に、極性がマークとスペース半々となる同期信号のパターンを模式的に示す。図中斜線部分がマークの同期信号SYNCを示す。マーク、マーク、スペース、スペース、・・とそれぞれの極性が2回連続して出現した後に逆極性に切り替わるパターンである。マーク、スペース、マーク、スペースと交互に極性を切り替えてもよい。
マークの同期信号及びスペースの同期信号を検出した後、それそれの検出率を算出し、マークの検出率が所定値以上であるか否かを判定する(S109)。マークの同期信号検出率が所定値以上である場合には、さらにスペースの同期信号検出率が所定値以上であるか否かを判定する(S110)。マーク及びスペースのいずれの同期信号検出率も所定値以上である場合には、そのときのストラテジ(この場合には基準ストラテジであるが)でデータを記録しても問題ないと判定し、最適ストラテジに設定する(S112)。一方、マークの同期信号検出率あるいはスペースの同期信号検出率のいずれか、あるいは両方とも所定値より小さい場合には、そのときのストラテジは適当ではないと判定し、ストラテジを変更して調整ストラテジとする(S111)。調整ストラテジは図3〜図6に例示されている。調整ストラテジに変更した後、再びS106以降の処理を繰り返す。つまり、調整ストラテジにおける最適記録パワーに設定し、当該最適記録パワーでテストデータを記録し、マークの同期信号検出率及びスペースの同期信号検出率を算出して所定値と比較する。調整ストラテジでテストデータを記録し、同期信号を検出してもなお所定値以上でない場合には、再びストラテジを変更する。以上の処理により最適ストラテジを設定し、この最適ストラテジで光ディスク10のデータエリアにデータを記録する(S113)。
図3の例に則して説明すると、まず図3(b)の基準ストラテジでテストデータを記録し、同期信号検出率を所定値と比較する。マーク及びスペースの同期信号検出率のいずれかが所定値より小さい場合、図3(c)の調整ストラテジに変更して同様の処理を繰り返す。図3(c)の調整ストラテジに変更してもなおマーク及びスペースの同期信号検出率のいずれかが所定値より小さい場合、図3(d)の調整ストラテジに変更して同様の処理を繰り返す。図3(d)の調整ストラテジでマーク及びスペースの同期信号検出率がいずれも所定値以上となった場合、図3(d)の調整ストラテジを最適ストラテジに設定してデータを記録する。
なお、基準ストラテジ及び調整ストラテジのいずれにおいてもマーク及びスペースの同期信号検出率が所定値以上とならない場合には、調整ストラテジの立上タイミングあるいは立下タイミングのいずれか、あるいは両方の変化量を増大させてもよい。基準ストラテジではマーク及びスペースの同期検出率のいずれも所定値より小さいが、ある調整ストラテジではマークの同期検出率が所定値以上となる場合に、その調整ストラテジを最適ストラテジに設定してもよい。図3の例では、図3(b)、図3(c)のストラテジではいずれもマーク、スペースの同期信号検出率とも所定値より小さいが、図3(d)のストラテジではマークの同期信号検出率は所定値以上となる場合、図3(d)のストラテジを最適ストラテジに設定する。
本実施形態では、テストデータの同期信号に着目し、同期信号の検出率をもって記録ストラテジの適否を判定するため、簡易に最適記録ストラテジを設定できる。また、同期信号検出器は光ディスク10に記録されたデータを復調するための必須回路であり、この同期信号検出器をそのまま援用できることから、部品点数の増大や回路構成の複雑化の問題もない。
本実施形態では、マークの同期信号検出率及びスペースの同期信号検出率を算出して所定値と比較しているが、より簡易な処理として、マークの同期信号検出率のみ、あるいはスペースの同期信号検出率のみを算出して所定値と比較してもよい。具体的には、テストデータにおいて同期信号の極性をマークのみとし、テストデータを再生してマークの同期信号を検出しその検出率を算出する。あるいはテストデータにおいて同期信号の極性をスペースのみとし、テストデータを再生してスペースの同期信号を検出しその検出率を算出する。
実施形態の全体構成図である。 同期信号説明図である。 基準ストラテジ及び調整ストラテジの説明図である。 基準ストラテジ及び調整ストラテジの他の説明図である。 基準ストラテジ及び調整ストラテジのさらに他の説明図である。 基準ストラテジ及び調整ストラテジのさらに他の説明図である。 実施形態の処理フローチャートである。 同期信号の極性(マーク/スペース)説明図である。
符号の説明
10 光ディスク、16 光ピックアップ、32 システムコントローラ、32a メモリ。

Claims (3)

  1. 記録パルスのパルス値やパルス幅、パルス間隔を規定する記録ストラテジを設定し、該記録ストラテジに従って光ディスクにデータを記録する光ディスク装置であって、
    前記光ディスクの識別情報を読み取る手段と、
    前記識別情報毎及び記録速度毎の記録ストラテジをストラテジテーブルとして記憶する手段と、
    読み取った識別情報に基づき前記ストラテジテーブルを参照し、前記識別情報及び記録速度毎に記録ストラテジを設定する手段と、
    前記設定する手段で前記識別情報に基づいた記録ストラテジを設定できない場合に、前記記録速度に応じた基準ストラテジを設定し、前記基準ストラテジ、及び前記基準ストラテジのパルス幅を変化させた調整ストラテジで前記光ディスクのテストエリアにテストデータを記録するテストデータ記録手段と、
    前記基準ストラテジ及び前記調整ストラテジで記録されたテストデータをそれぞれ再生し、その同期信号を検出する検出手段と、
    前記同期信号の検出率を所定値と比較し、所定値以上となるストラテジで前記光ディスクのデータエリアにデータを記録するデータ記録手段と、
    を有することを特徴とする光ディスク装置。
  2. 請求項1記載の装置において、
    前記テストデータ記録手段は、前記テストデータとして、同期信号におけるマークとスペースの出現頻度がほぼ等しくなるテストデータを記録し、
    前記データ記録手段は、マークの同期信号の検出率及びスペースの同期信号の検出率がともに所定値以上となるストラテジでデータを記録する
    ことを特徴とする光ディスク装置。
  3. 請求項1記載の装置において、
    前記調整ストラテジは、前記基準ストラテジにおける先頭パルスの立上タイミング、あるいは前記基準ストラテジにおける最終パルスの立下タイミングの少なくともいずれかを変更したストラテジであることを特徴とする光ディスク装置。
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