JP4597439B2

JP4597439B2 - 光ディスク記録再生装置及びその方法

Info

Publication number: JP4597439B2
Application number: JP2001275713A
Authority: JP
Inventors: 智須賀
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2021-09-11
Also published as: JP2003085758A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、追記あるいは書き換え可能な光ディスクに対して、データを書き込み、その光ディスクに書き込まれたデータを読み出す光ディスク装置に関し、さらに詳しくは、特にいくつかの段階のレーザパワーを設定して記録具合を測る最適レーザパワーキャリブレーション：ＯＰＣ(Optimum Power Calibration)での記録、再生装置およびその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
追記あるいは書き換え可能な光ディスクへの記録では、光ディスクのメディア特性や記録ドライブのレーザ特性などにより、レーザに印加するべき駆動電流は各々浮動的である。一般に、実際のデータ領域への記録を行う前にディスクの最内周にある試し書き用のパワーキャリブレーションエリア：ＰＣＡ(Power Calibration Area)でパワーを段階的に変えながら試し書きをし（以下、ＯＰＣライトと記す）、その記録したＰＣＡ領域を調べる（以下、ＯＰＣリードと記す）ことで最適なレーザパワーを求めるＯＰＣをおこない、光ディスクのＰＣＡは規定の位置と大きさで対処している。
また、最近では光ディスクを規定の１６倍、３２倍などの高スピードで回転制御して高速に記録するドライブ装置が主流となっている。このような高速での記録では一般に通常の速度の記録より強いレーザパワーが必要になる。
特開２０００−１６３７５１公報には、ユーザが記録速度の設定を行う時に、最適記録速度情報が読み出され、その最適速度により記録動作を行うことができる、高速記録でのレーザパワーの決定方法に関して開示されている。それによれば、ＣＤ−Ｒディスクに記録されたＡＴＩＰ情報を読み込むことで、対応記録速度を判断し、各記録速度に対する最適記録パワーでテストエリアに記録を行い、その記録特性から最適の記録速度を抽出し、これを記憶手段に記憶させる。
また、特開平９−１９８６６０号公報には、データ記録時の最適記録パワー値をレーザダイオードの劣化を進行させない記録パワー値で設定できるようにする技術について開示されている。それによると、光ディスクを２倍速で回転させて、パワーキャリブレーションエリアに複数レベルの記録パワー値でデータを記録し、そのデータを再生したときの再生信号のピーク値とボトム値を検出し、そのピーク値とボトム値との信号比であるβ値を算出し、そのβ値が所定の許容範囲０〜８％に達していないとき、光ディスクの回転線速度を１倍速に下げて再度パワーキャリブレーションを行い、それによって求められた記録パワー値を最適記録パワー値に設定して、データを記録する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ＯＰＣの制御は大きく分けて、ＯＰＣライトとＯＰＣリード及び最適パワーの算出、設定（以下、ＯＰＣパワー決定と記す）からなる。ＯＰＣリードでの再生信号の取得には取得誤差が生じ、さらに取得の位置によりメディアの感度ばらつきなどにより局所的な影響を受ける可能性がある。従って、再生信号の取得を複数回おこない、それらの平均値から記録状態を判断し、最適パワーを算出する必要がある。しかし、記録速度が高速になればなるほど、再生における再生信号を取得する時間は短くなり、取得回数が減り、それにより取得精度が落ちることとなる。
これは倍速記録時には２倍の領域を試し書きするなど、高速での記録時に試し書きの領域を大きくすることで対応可能であるが、それでは試し書き領域を早く消費してしまい、追記を数多く行うことができなくなる。
また、前述の特開２０００−１６３７５１公報や特開平９−１９８６６０号公報は、取得した再生信号から記録状態を確認して高速記録の可否を判断するものであり、高速記録では取得が困難な再生信号については考慮されていない。
本発明は、かかる課題に鑑み、ＯＰＣライトでは通常と同程度の試し書きの領域を高速で記録し、ＯＰＣリードでは正確に前記試し書きの領域の記録状態を取得することが可能な光ディスク記録再生装置及びその方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１の発明は、記録可能な情報記録媒体を回転制御してレーザ光を照射することで情報を記録及び再生する光ディスク記録再生装置において、前記情報記録媒体に記録するための最適なレーザパワーを決定するために、前記情報記録媒体上の試し書き領域に、レーザパワーを段階的に変化させて記録する試し書き記録手段と、前記試し書き記録手段によって記録された前記試し書き領域を再生する場合、該領域を繰り返し再生して試し書きの記録状態を調べる繰り返し再生手段と、取得する試し書きの記録状態を調べる位置を、前記繰り返し再生手段が繰り返し再生する毎に変更するずらし再生手段と、再生時にも記録用データを擬似的に生成するデータ生成手段と、を備え、前記ずらし再生手段は、試し書きの記録状態を取得するまでの待機時間を前記データ生成手段のデータ生成量に応じて決定することにより記録状態を調べる位置を変更することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、記録可能な情報記録媒体を回転制御しレーザ光を照射することで情報を記録及び再生する光ディスク記録再生方法において、前記情報記録媒体に記録するための最適なレーザパワーを決定するために、前記情報記録媒体上の試し書き領域に、レーザパワーを段階的に変化させて記録する試し書き記録を行い、該試し書き記録によって記録された前記試し書き領域を再生する場合、再生時にも記録用データを擬似的に生成して該データ生成量に応じて記録状態を取得するまでの待機時間を決定して、取得する試し書きの記録状態を調べる位置を、再生する毎に変更し、前記試し書き領域を繰り返し再生して試し書きの記録状態を調べることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１は、本発明の一実施形態である光ディスク記録再生装置の構成を示したブロック図である。本光ディスク記録再生装置１３の構成は、レーザ光により情報が記録され、または情報が読み取られる光ディスク媒体１と、光ディスク媒体１を回転駆動する駆動モータ部５と、レーザ光を光ディスク媒体１へ照射するＬＤ(Laser Diode)や、そのＬＤからのレーザ光が光ディスク媒体１に反射して戻ってきた反射光を受光する受光器ＰＤ(Photo Detector)などからなるピックアップ部２と、前記駆動モータ部５の回転を制御し、ピックアップ部２のトラッキングとフォーカシング制御をするサーボ部６と、レーザダイオードの電流制御等を行うレーザ制御部３と、ピックアップ部２からの信号を処理する受光信号処理部７と、ユーザデータに変換するデータ復調部９と、記録用のピット形式データへ変換するデータ変調部４と、全体を制御するシステムコントローラ８と、制御プログラムを格納するＲＯＭや各種の処理を行う際に格納するデータや各種の処理を行う際の作業領域としてのＲＡＭなどからなるメモリ部１２と、データバッファ部１１と外部のホストコンピュータ１４との間でのデータおよび制御コマンドのやり取りを仲介するホストインタフェース部１０と、記録時にはホストインタフェース部１０を通じてホストコンピュータ２０から受け取った記録するデータを、再生時にはデータ復調部９から受け取るデータを一時的に格納するデータバッファ部１１から構成されている。尚、ピックアップ部２とサーボ部６と駆動モータ部５とレーザ制御部３が主として試し書き記録手段を構成し、ピックアップ部２とサーボ部６と駆動モータ部５と受光信号処理部７が主として低速再生手段と繰り返し再生手段とずらし再生手段を構成し、システムコントローラ８とデータ変調部４が主としてデータ生成手段を構成する。
【０００９】
次に、本構成による本光ディスクドライブ装置の動作について説明する。図１において実線矢印はデータの主方向、点線矢印は制御信号（命令）の主方向を示す。レーザ光により情報が記録され、または情報が読み取られる光ディスク媒体１は、内周から外周へ向けての円状の記録溝であるトラックをもち、駆動モータ部５によって回転される。ピックアップ部２はレーザ光を光ディスク媒体１へ照射するＬＤ(Laser Diode)や、そのＬＤからのレーザ光が光ディスク媒体１に反射して戻ってきた反射光を受光する受光器ＰＤ(Photo Detector)などからなる。ＰＤで受けた光信号は電気的な信号に変換され、受光信号処理部７で処理される。受光信号処理部７ではまた、ピックアップ部２からの情報のうち、トラックエラー信号、フォーカスエラー信号などの制御信号をサーボ部６に送り、サーボ部６ではピックアップ部２に対してサーボ制御を行うことでトラッキング、フォーカシングをおこなう。また、サーボ部６は駆動モータ部５に対してスピンドル回転制御をおこなう。また、通常の再生時には読み取られた情報は、受光信号処理部７よりデータ復調部９へ送られ、ユーザデータに変換される。そのユーザデータはメモリ１２に一時的に記憶され、データバッファ１１を介してホストインターフェース１０を通じてホストコンピュータ１４に渡される。一方、記録されるデータは、ホストコンピュータ１４からホストインタフェース１０を通じて、データバッファ１１介してメモリ１２に格納される。その後、システムコントローラ８により、メモリ１２からデータ変調部４へ送られて記録用のピット形式データへ変換され、さらにレーザ制御部３へ送られ、発光パターンの電流をピックアップ部２のＬＤに印加することでレーザ光が照射されて光ディスク媒体１に記録される。また、このデータ変調部４はリード時にも動作させることができ、その変調したデータ量のタイミングをシステムコントローラ８へ通知する。このときのレーザ制御部３はデータ変調部４の出力データに無関係にリードパワー出力にあたる一定電流をピックアップ部２のＬＤに印加する。システムコントローラ８は前述の各ブロック部に対して直接的、間接的に、またタイミングをとってデータや信号処理の切り替えなどを指示する制御命令を出すことで、各ブロック部間での一連の制御動作を実現し、総じては光ディスク記録再生装置１３全体を統括制御している。また、システムコントローラ８は制御実行するＣＰＵとその制御手順をプログラムとして格納するＲＯＭや、作業領域、データバッファとして使われるＲＡＭなどからなる。
【００１０】
【参考例】
以下、図１のブロック図からなる光ディスク情報記録装置におけるＯＰＣでの参考例の動作を、図を参照しながら詳細に説明する。図２は、本発明の試し書き（ＯＰＣライト）の制御手順を表すフローチャートである。まずＯＰＣライト動作として、システムコントローラ８は駆動モータ部５にホームポジションへのシークを指示し、レーザ制御部３にＯＰＣでの最初の記録パワーとなるように初期設定する。また実際の記録速度に設定する（Ｓ１）。次にフォーカスとトラッキング制御するためにデータの再生制御を開始する（Ｓ２）。次に、ピックアップ部２から出射したレーザ光が、光ディスク媒体１上のＰＣＡ領域内の試し書きをする位置にくるまでシークする（Ｓ３）。そして、ＰＣＡ領域内の目的位置にくると（ＹＥＳのルート）記録を開始するためにレーザ光を発光する（Ｓ４）。１パワー当たりの所定のデータ量を記録したかを確認し（Ｓ５）、次にＯＰＣライトでの各パワー段階の全てのステップが完了したかを判断する（Ｓ６）。完了していなければ（ＮＯのルート）次の段階の記録パワーをレーザ制御部３に設定して（Ｓ７）、ステップＳ５へ戻り記録を繰り返す。ステップＳ６でＯＰＣの全段階での記録が完了していれば（ＹＥＳのルート）、記録動作を停止（Ｓ８）して、ＯＰＣライト制御を終了する。以上の処理ルートにより、記録パワーを段階的に設定しながら高速な実記録速度で試し書きが行われる。
【００１１】
図３は、参考例の記録したＰＣＡ領域を調べる（ＯＰＣリード）制御手順を表すフローチャートである。まず、ＯＰＣリードで反射光量を格納するために、試し書きの記録パワーの変更順の番号をｉ、再生時の反射光量の取得順の番号をｊとし、それらを０にして初期設定をおこなう（Ｓ１１）。次にピックアップ部２からの出射光が、図２でのＯＰＣライトで記録した位置よりも前にくるように駆動モータ部５を制御してピックアップ部２をシークする（Ｓ１２）。次に図２のステップＳ１での記録速度よりも低速な回転速度を、サーボ部６に設定し再生を開始する（Ｓ１３）。そしてピックアップ部２から出射しているレーザ光が、光ディスク媒体１上のＰＣＡ領域の記録した位置にくるまでシークする（Ｓ１４）。記録した位置に来たら（ＹＥＳのルート）受光信号処理部７より反射光量を取得し、その値を変数配列Ｐｉｊに保存する（ここで、Ｐｉｊはｉ番目に記録したパワーでの記録領域でｊ番目に取得した反射光量を表す）（Ｓ１５）。次に取得する値を保存するために格納するアドレスｊをインクリメントしておく（Ｓ１６）。次に、出射光の現在トラッキングしている位置が、記録パワーが変更された位置かを判断し（Ｓ１７）、そうでなければ（ＮＯのルート）ステップＳ１５へ戻り反射光量の取得を続ける。反射光量が変わった位置であるならば（ＹＥＳのルート）ＯＰＣリードが完了したかを判断し（ＳＴＥＰは記録時の記録パワーを変更した総回数を表し、ｉ＞ＳＴＥＰで判断する）（Ｓ１８）、完了すれば（ＹＥＳのルート）再生動作を停止して（Ｓ２０）、ＯＰＣリードを終了する。ステップＳ１８で、次の記録パワーでの記録領域がある場合は（ＮＯのルート）、次のパワーでの反射光量の格納変数を準備するためにｊを初期化して、ｉをインクリメントする（Ｓ１９）。そして、ステップＳ１５へ戻り反射光量を取得して保存する。なお、参考例及び本発明は１パワーあたりの反射光量の取得回数を増やすことが目的であり、この反射光量の結果から最適記録パワーの算出と設定についてはどのような手法であってもかまわない。例えば、全体の平均値を計算したり、あるいは、最大と最小をカットして、それ以外の値の平均値を計算する方法などがある。以上のように、ＯＰＣリード時においてＯＰＣライト時よりも光ディスク媒体を低速回転とし、１パワーあたりの反射光量の取得回数を数多くとるようにして、より正確な最適ライトパワーを求めることが可能となる。
【００１２】
【実施例】
図４は、本発明の実施例の記録したＰＣＡ領域を調べる（ＯＰＣリード）制御手順を表すフローチャートである。ＯＰＣライトに関しては図２と同様であるので説明は省略する。まず、ＯＰＣリードして反射光量を格納するために、図３と同様に試し書きの記録パワーの変更順の番号をｉ、再生時の反射光量の取得順の番号をｊとし、それらを０にして初期設定しておく。またＣｉをｉ番目パワーでの反射光量の取得回数を保存する配列変数とし、全てを０に初期設定する（Ｓ３１）。次に、ピックアップ部２からの出射光が、図２でのＯＰＣライトで記録した位置よりも前になるよう駆動モータ部５を制御して、ピックアップ部２をシークし（Ｓ３２）、そこから再生を開始する（Ｓ３３）。そして、ピックアップ部２から出射しているレーザ光が、光ディスク媒体１上のＰＣＡ領域内の試し書きをする位置にくるまでシークする（Ｓ３４）。ここで、同じ位置を何度も再生する場合は、ステップＳ３５での待機はスキップしてステップＳ３６へ進む（Ｓ３５）。
【００１３】
ステップＳ３６では１パワーあたりの反射光量の取得回数が規定の回数分取得したかを判断し（ここで、ＣＯＵＮＴは事前に決定しておく規定反射光量を取得する回数を表し、ｊ＞ＣＯＵＮＴで判断する）（Ｓ３６）、規定回数未満（ＮＯのルート）なら受光信号処理部７より反射光量を取得し、その値を二次元の変数配列Ｐｉｊに保存する（Ｓ３７）。そして、次に取得する値を保存するためにそのアドレスｊをインクリメントしておく（Ｓ３８）。また、ステップＳ３６で反射光量を規定回数分取得した場合、つまりｊ＞ＣＯＵＮＴを満足する場合（ＹＥＳのルート）、ステップＳ３９へ進む。ステップＳ３９ではピックアップ部２からの出射光により、現在トラッキングしている位置が記録パワー変更された位置かどうか判断し（Ｓ３９）、そうでなければ（ＮＯのルート）Ｓ３６へ戻る。記録パワーが変更されて記録された位置であるならば（ＹＥＳのルート）現在のパワーでの取得した反射光量の番号ｊを変数配列Ｃｉに保存しておく（Ｓ４０）。そして，次の記録パワーにおける反射光量値格納の準備を行うためにｉをインクリメントして、ｊにＣｉの値をいれる（Ｓ４１）。次に、現在のトラッキングの位置が、試し書きした位置から過ぎてしまっているかを確認する（Ｓ４２）。過ぎていなければ（ＮＯのルート）Ｓ３５へ戻る。過ぎていれば（ＹＥＳのルート）、反射光量をすべての記録パワーにおいて規定回数取得したかを判断する（Ｓ４３）。規定回数取得していなければ（ＮＯのルート）最初の記録パワーの反射光量を格納する準備するために、ｉを０に初期化して、ｊにＣｉの値を入れる（Ｓ４５）。そしてステップＳ３２にもどる。ステップＳ４３で光量取得が全て完了していれば、再生を停止し（Ｓ４６）、ＯＰＣリードを終了する。なお、本発明は１パワーあたりの反射光量の取得回数を増やすことが目的であり、この反射光量の結果から最適記録パワーの算出と設定についてはどのような手法であってもかまわない。以上のように、ＯＰＣリード時においてＯＰＣライト時と光ディスク媒体を同じ回転速度であっても、１パワーあたりの反射光量取得回数が所定の回数になるまで繰り返し取得するので、より正確な最適ライトパワーを求めることが可能となる。また、再生しながら位置をずらす場合は、ＯＰＣライトで記録パワーを変えた境界にあるステップＳ３５において、ステップＳ３２に戻った回数毎に待ち時間を増加していくようにするものである。
【００１４】
図５はパワーＰ０での記録領域の反射光量取得タイミングを矢印で示したものである。尚、パワーＰ１以降は同様に推移するので省略する。最初のＯＰＣリードの位置ｔと２回目はΔｔ１だけずれた位置をリードし、３回目はΔｔ２だけずれた位置をリードする。この時間は、図４の待機時間を所定の時間設定することにより実現できる。図５ではΔｔ１＜Δｔ２に設定してある。これによって同じ記録パワーで記録した領域で、複数の異なる反射光量を取得することができるので、より正確な最適ライトパワーを求めることが可能となる。
また、再生しながらその位置をずらす方法では、システムコントローラ８がデータ変調部４にＯＰＣリード時にも擬似的に動作するよう、ある設定した量のデータを作成させて、その完了通知がくるまで待機するようにするものである。なお、この時の設定データ量はＯＰＣリードする繰り返しの回数とともに増加するようにしても良い。図５での待機時間Δｔ１、Δｔ２が固定時間でなく、データ変調部４からのデータ量の通知までの時間で決まるものである。
これによって同じ記録パワーで記録した領域で、さらに多くの異なる位置での反射光量を取得する事ができるので、最も精度の高いデータ取得手段を得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、試し書き領域を繰り返し再生する場合、データ生成手段のデータ生成量によりタイミングをとりながらずらし再生手段により記録状態を取得するので、最も精度の高いデータ取得手段を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である光ディスク記録再生装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の試し書き（ＯＰＣライト）の制御手順を表すフローチャートである。
【図３】参考例の記録したＰＣＡ領域を調べる（ＯＰＣリード）制御手順を表すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例の記録したＰＣＡ領域を調べる（ＯＰＣリード）制御手順を表すフローチャートである。
【図５】本発明のＯＰＣリードでの記録領域の反射光量取得タイミングを矢印で示したものである。
【符号の説明】
１光ディスク媒体、２ピックアップ部、３レーザ制御部、４データ変調部、５駆動モータ部、６サーボ部、７受光信号処理部、８システムコントローラ、９データ復調部、１０ホストインタフェース部、１１データバッファ部、１２メモリ部、１３本光ディスク記録再生装置、１４ホストコンピュータ

Claims

記録可能な情報記録媒体を回転制御してレーザ光を照射することで情報を記録及び再生する光ディスク記録再生装置において、前記情報記録媒体に記録するための最適なレーザパワーを決定するために、前記情報記録媒体上の試し書き領域に、レーザパワーを段階的に変化させて記録する試し書き記録手段と、
前記試し書き記録手段によって記録された前記試し書き領域を再生する場合、該領域を繰り返し再生して試し書きの記録状態を調べる繰り返し再生手段と、
取得する試し書きの記録状態を調べる位置を、前記繰り返し再生手段が繰り返し再生する毎に変更するずらし再生手段と、
再生時にも記録用データを擬似的に生成するデータ生成手段と、を備え、
前記ずらし再生手段は、試し書きの記録状態を取得するまでの待機時間を前記データ生成手段のデータ生成量に応じて決定することにより記録状態を調べる位置を変更することを特徴とする光ディスク記録再生装置。
記録可能な情報記録媒体を回転制御しレーザ光を照射することで情報を記録及び再生する光ディスク記録再生方法において、前記情報記録媒体に記録するための最適なレーザパワーを決定するために、前記情報記録媒体上の試し書き領域に、レーザパワーを段階的に変化させて記録する試し書き記録を行い、該試し書き記録によって記録された前記試し書き領域を再生する場合、再生時にも記録用データを擬似的に生成して該データ生成量に応じて記録状態を取得するまでの待機時間を決定して、取得する試し書きの記録状態を調べる位置を、再生する毎に変更し、前記試し書き領域を繰り返し再生して試し書きの記録状態を調べることを特徴とする光ディスク記録再生方法。