JP5142975B2

JP5142975B2 - 光ディスクドライブ装置の制御方法及び装置、光ディスクドライブ装置を備えた電子機器

Info

Publication number: JP5142975B2
Application number: JP2008328787A
Authority: JP
Inventors: 充夫山崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2028-12-24
Also published as: JP2010152964A

Description

この発明は、光ディスクドライブ装置の制御方法に関するものであり、特に記録層を複数有した多層ディスクへの情報記録を安定して行えるようにしたものである。

近年、デジタルバーサタイルディスク（DVD)が開発され規格化されている。DVDでは片方の面から第１及び第２番目の２つ記録層を選択的にアクセス可能な２層ディスクも存在する。DVDシステムでは、情報が高密度化されて記録再生されるために、光ディスクドライブ装置としては記録性能の高い装置が要求されている。

光ディスクドライブ装置は、光ディスクに情報を書き込む場合、光ディスクの内周側のパワーキャリブレーションエリア（PCA)で試し書き（最適パワー制御：OPCと称させる)を行い、良好な再生が得られるような光ビームの記録パワー値を設定している。２層ディスクに対しても、OPCを行う技術が、例えば特許文献１に開示されている。

この特許文献１では、情報記録を開始する前に、第１番目の記録層の内周側のパワーキャリブレーションエリア（PCA）で第１の最適パワー制御を行い第１の記録パワー値を取得する。ついで第２の記録層の内周側のパワーキャリブレーションエリア（PCA）で第２の最適パワー制御を行い第２の記録パワー値を取得する。そして第１番目の記録層に対する情報記録の際は、第１の記録パワー値を基本にし、再度、記録パワー値を求めている。第２番目の記録層に対する情報記録の際は、第２の記録パワー値を基本にし、再度、記録パワー値を求めている。
特開２００６−３３１５４２号公報

高密度光ディスクにおいては、記録時間の短縮のために情報記録速度が例えば２倍速、４倍速と切替えられる手法がとられる。内周側では低速、外周側では高速が採用される。このような場合、内周側の低速状況で取得した第１の記録パワー値が、外周側の高速状況のときは、補正されて第２の記録パワー値に切替えられる。

一方、第１番目の記録層から第２番目の記録層への記録状態に移行するときは、先に測定しておいた第１の記録パワー値がそのまま補正されて用いられる。しかし第２番目の記録層へ情報が記録されるときは、外周側から記録され、記録速度も高速である。この結果、必ずしも第１の記録パワー値の補正値が適正な記録パワーとなっているとは限らない。

そこでこの発明は、特に第２番目の記録層へ情報が記録されるとき、光ビームの適正な記録パワーが得られ、記録品位を向上できるようにした光ディスクドライブ装置の制御方法及び装置、光ディスクドライブ装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するために、光ディスク駆動モータ、情報記録及び再生用の光ビーム制御部を用いて、光ディスクの片方の面から複数の記録層を選択的にアクセスする光ディスクドライブ装置の制御方法であって、複数番目の層へ情報記録を開始する際、第１の回転速度で内周側のパワーキャリブレーションエリアでパワー制御を実施し第１の記録パワー値を取得し、前記第１の記録パワー値で前記第１の回転速度と同じ回転速度で前記複数番目の層の外周側から所定の内周位置まで情報記録を行い、前記所定の内周位置までの記録品位を計測した結果に基づいてパワー制御を行い、このパワー制御により前記第１の記録パワー値を補正して第２の記録パワー値を取得し、前記複数番目の層の前記所定の内周位置からさらに内周側へ記録位置が移ったとき、前記第１の回転速度より速い第２の回転速度で情報記録を行うと共に、前記第２の記録パワー値を予め設定した値で補正して記録することを特徴とする。

上記した手段によると、複数番目の層へ情報記録を開始した際、内周側と同じ条件で一旦外周側にて最適パワー制御を行っている。この結果、マージンが広い状態で最適パワー制御を得られると共に、より現状に適した精度の高い記録パワー値を得ることができ、前記複数番目の層への記録品質が向上する。

以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態を説明する。図１はこの発明の一実施の形態を示す光ディスクドライブ装置である。この図では特にピックアップ部の構成および主要部分のブロック図を示している。なおこの発明は、複数の記録層を有する多層ディスクに対応できるが、ここでは、二層ディスクの実施例を記述する。

レーザーダイオード１０のレーザ光は、コリメータレンズ１１により平行光となりビームスプリッタ１２に入射する。ビームスプリッタ１２では、一部の光をモニター素子１３に向けて反射し、直進する透過光をそのまま立ち上げプリズム１４に向けて出力する。

立ち上げプリズム１４で光路変換された光束は、対物レンズ１５で絞られて光ディスク４０の記録層に集光される。この光ディスク４０は、例えばDVD-Rであり、光入射面から順番に第１番目の記録層４１aと第２番目の記録層４1bを有し、片方の面から選択的に第１番目の記録層４１aと第２番目の記録層４１bをアクセス可能なディスクである。

対物レンズ１５の周囲には、対物レンズ１５を位置制御するフォーカス駆動コイル、トラッキング駆動コイルなどがあるが、図面では省略している。またピックアップ部全体を光ディスクの半径方向へ移動制御するラジアル駆動装置があるが図では省略している。

対物レンズ１５により集光した光束は、光ディスク４０の基板を透過し記録層４１a或いは４１b上に焦点を結び、この点において情報の記録再生を行う。

この際、記録層からの反射光は、再び対物レンズ１５、立ち上げプリズム１４により戻り、再びビームスプリッター１２に入射する。このとき、ビームスプリッター１２は戻り光をレンズ１６側に向けて光路を変更する。レンズ１６で集光された光は光検出器１７に入力する。

光検出器１７で変換された検出信号は、プリ増幅器１８で増幅され信号処理回路１９に入力される。信号処理回路１９では、光ディスク上の再生信号を２値化しデジタルデータに復調し、所定の復調データを得る。記録品位判定回路２０は、信号品位を検出するために、ビットエラーレート、信号の対象性を示すアシンメトリー、ベータ値、信号振幅幅等を測定し、測定結果の情報をコントローラ２１に入力する。

記録再生時の記録パワーの制御は、フロントモニター素子１３の出力で制御する。パワーモニター回路２５は、フロントモニター素子１３の出力によりレーザパワーを検出する。検出されたレーザパワーは、コントローラ２１に入力され、設定した出力であるかどうか判定される。誤差が有る場合には、コントローラ２１は、所望のレーザパワーが得られるようにレーザ駆動回路２６を制御する。コントローラ２１にはメモリ２７が接続されており、ピークパワー情報、バイアスパワー情報、リードパワー情報、消去パワー情報、パルスストラテジー情報などがテーブルとして記録できるようになっている。これらの情報は過去のデータの参照データとして利用可能であるし、また、このメモリ２７はディスクから初期値として読み出された情報を保存するためにも利用される。

上記した光ディスク４０、例えばDVD-R或いはDVD＋Rのディスクに情報を記録する場合の動作を説明する。

始めに、図２に示すように、第１番目の記録層４１aのディスクの内周側に存在するパワーキャリブレーションエリア（PCA)において、第１番目の記録層４１aの内周側の記録スピードに対して事前に調べた同種類メディアの最適なパワー値に対して、任意のパワー値（たとえば±５０％の範囲で、１０段階）で、内周の記録スピードで試し書きを行い、第１番目の記録層４１aの内周の記録スピード（書き始めの記録スピード）における最適な記録パワーを決定する。この処理を最適パワー制御（OPC:Optium Pawer Control)と呼ぶ。この実施例では、内周の記録スピードは、２倍速（2X）である。

最適な記録パワーと判断する指標としては、再生信号のシンメトリ、ベータ値、振幅、振幅の変化率、エラーレート値等がある。これら再生信号のシンメトリ、ベータ値、振幅、振幅の変化率、エラーレート値等は記録品位判定回路２０で測定される。その後、その記録パワーによって、第１番目の記録層４１aの内周側から外周側に向けて記録を開始する。

この場合ディスク全体の記録時間の短縮を行うために、図３に示すように、ディスク半径方向の位置の任意の位置で、決定した内周側の記録パワーに対して、外周側の記録スピードに対応した記録パワーをパワー補正によって変更して、記録スピードを上げて記録を行い、その記録スピードで外周部まで記録を行う（第１番目の記録層４１aの記録が終了）。

このパワー補正は、同種類のディスクを用いて、内周側の記録スピードで記録したときに記録品位が最適である記録パワーと、外周側の記録スピードで記録したときに記録品位が最適になる記録パワーとの比率を事前の計測によって求めておき、その比率を用いて補正を行う。この比率が定まっていないときはデフォルト値を使用する。この実施例では、高速の記録スピードは、４倍速（4X）である。

また４倍速（4X)の記録が実行されているとき、定期的に任意の記録範囲（記録容量、半径位置等で決める）を記録した時に、一時記録動作を中止して、直前に記録を行った一定の区間（例えば１ブロックのＥＣＣブロック）の区間を再生し、その区間の記録品位（シンメトリ、ベータ値、振幅、振幅の変化率、エラーレート）を測定し、その測定値に応じて、記録条件（レーザーパワー、記録パルスのストラテージ等）の変更を行い、再度、記録中断位置より記録を行う。これをステッピングOPC（Stepping OPC：S-OPC）、或いはライトポーズキャリブレーション（Write Pouse Caliburation：WPC）などと呼ぶ。このステッピングOPCは、例えば、図３に示すように例えば１つの記録層の記録中に１０回乃至２０回行うように設定される。

第１番目の記録層４１aの記録が終了した後、第２番目の記録層４１bへの記録を実行するために、第２番目の記録層４１bの記録面にレーザーの焦点を移動させて、記録層の変更をする（レイヤージャンプと称される）。

次に、図２に示すように、第１番目の記録層４１aと同様に、第２番目の記録層４１bの内周側に存在するパワーキャリブレーションエリア（PCA）で、最適パワー制御を行う。即ち、第２番目の記録層４１bの内周記録スピードに対して、事前に調べた同種類メディアの最適な記録パワー値に対して、任意のパワー値（たとえば±５０％の範囲で、１０段階）で試し書きを行い、第２番目の記録層４１bの内周の記録スピードにおける最適な記録パワーを決定する。この実施例では、内周の記録スピードは、２倍速（2X）である。

通常では決定したこのとき記録パワーに対して、外周の記録スピードに対応したパワー補正によって記録パワーを上げて、外周側の記録スピード（この実施例では、外周の記録スピードは、４倍速（4X））で記録を開始する。

しかし、外周側は、記録ディスクのメカニカル要因（ディスクのそり等）、記録膜性質のばらつき等によって、記録パワーの変動に対する、記録品位のマージンが狭い。そこで、本発明では図３に示すように、記録パワーと記録品位のマージンが広い、最適パワー制御（OPC)で決定した最適記録パワーであって、OPCで使用した内周の記録スピード（この実施例では２倍速（2X））で、第２番目の記録層４１bの外周部（図３のP1）より記録を開始する。

その後、任意の半径位置（図３のP2）で、記録を中断し、中断の直前の任意の区間の記録品位を計測し（例えば、再生信号のシンメトリー、ベータ値、振幅、振幅の変化率、エラーレート値等）、その結果より、その記録した領域での記録スピードでの最適な記録パワーを求める。そして、求めた記録パワーに対して、パワー補正を行い、本来記録すべき記録スピードに適した記録パワーを計算し、その記録パワーで、本来記録すべき記録スピード（この実施例では、４倍速（4X））で記録を再開する。

さらに任意の半径方向の位置は、S-OPC等を行う位置でも良いが、外周の記録品位が正確にに測定できる位置、または、外周のメカニカル要因（ディスクのそり等）、記録膜性質のばらつき等によって、記録パワーの変動に対する、記録品位のマージンが改善している半径位置でも良い。この実施例では、予め設定しているS-OPCを行う位置で行っている。

その後、そして、ディスクモータの回転数の上限等の問題で、ディスク半径位置の任意の位置（図３のP3）で、記録スピードを下げて記録を行い、その記録スピードでの最内周部まで記録を行う（第２番目の記録層の記録が終了）。

このときの記録スピードを下げた内周側の記録パワーは、上記のパワー補正に使用した、内周側の記録スピードで記録したときに記録品位が最適である記録パワーと、外周の記録スピードて記録ときに記録品位が最適になる記録パワーとの比率を用いて、パワー補正を行う。記録すべき記録スピードは、２倍速（2X）である。このような記録方法により、第２番目の記録層の記録開始直後の記録品位を良好に保つことができる。特に重要な２層ディスクの記録層の記録開始直後の記録品位を簡単な方法によって良好に保つことができる。

図４には、上記の動作をフローチャートで示している。第２番目の記録層４１bの記録が開始される（ステップSA1）。次に第２番目の記録層４１ｂの内周側で最適パワー制御（OPC）が実施される（ステップSA2）。最適パワー値が算出されたあと、第２番目の記録層４１ｂの外周側で、かつ内周側と同じ条件（記録速度・最適パワー値）で最適パワー制御（OPC）が実施される（ステップSA3）。測定した値（例えば、再生信号のシンメトリー、ベータ値、振幅、振幅の変化率、エラーレート値等）が所望の範囲内であれば、使用した最適パワー値が採用されるが、誤差がある場合には、補正した最適パワー値が採用される（ステップSA4）。

次に、S-OPC動作が実効される（ステップSA5）とともに、現在設定されている記録倍速に対する最適パワーが設定され（ステップSA6）、記録パワー値が計算により求められ（ステップSA7）、高速での記録が外周側から内周側に向かって実行される（ステップSA8）。

図５には、この発明によりアクセスされる光ディスク６０の他の例を示している。この光ディスク６０は、さらに複数の記録層L0、L1、L2、L3を有する。６１は光入射側の保護層であり，順番に６２，６３，６４，６５は、光透過層である。光透過層６５は、基板に接着されている。また６６はセンターホールである。上記した構造の多層ディスクにおいても、複数番目の層に情報記録が行われるとき本発明が適用され、安定した情報記録が実現可能である。

上記したようにこの発明は、２層タイプ、３層タイプ、４層タイプなどの複数層のディスクに対しても適応可能であ、各複数番目の記録層に対する記録品質を向上することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

この発明の光ディスクドライブ装置の構成説明図である。この発明の光ディスクドライブ装置による光ディスクへの情報記録領域と記録方向を説明する説明図である。この発明の光ディスクドライブ装置による光ディスクへの情報記録領域と記録方向にさらに記録速度を付して説明する説明図である。この発明の光ディスクドライブ装置によるOPC動作及びS-OPC動作の手順を示すフローチャートである。この発明が適用される光ディスクの他の例である。

符号の説明

１０・・・レーザーダイオード、１１・・・コリメータレンズ、１２・・・ビームスプリッタ、１３・・・モニター素子、１４・・・立ち上げプリズム、１５・・・対物レンズ、１６・・・レンズ、１７・・・光検出器、１８・・・プリ増幅器、１９・・・信号処理回路、２０・・・記録品位判定回路、２１・・・コントローラ、２６・・・レーザ駆動回路、２７・・・メモリ、４０・・・光ディスク、４１a・・・第１番目の記録層、４１b・・・第２番目の記録層。

Claims

光ディスク駆動モータ、情報記録及び再生用の光ビーム制御部を用いて、光ディスクの片方の面から複数の記録層を選択的にアクセスする光ディスクドライブ装置の制御方法であって、
複数番目の層へ情報記録を開始する際、第１の回転速度で内周側のパワーキャリブレーションエリアでパワー制御を実施し第１の記録パワー値を取得し、
前記第１の記録パワー値で前記第１の回転速度と同じ回転速度で前記複数番目の層の外周側から所定の内周位置まで情報記録を行い、
前記所定の内周位置までの任意の区間の記録品位を計測した結果に基づいてパワー制御を行い、このパワー制御により前記第１の記録パワー値を補正して第２の記録パワー値を取得し、
前記複数番目の層の前記所定の内周位置からさらに内周側へ記録位置が移ったとき、前記第１の回転速度より速い第２の回転速度で情報記録を行うと共に、前記第２の記録パワー値を予め設定した値で補正して記録することを特徴とする光ディスクドライブ装置の制御方法。
前記第２の回転速度で情報記録を行っている途中で、間欠的にパワー制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブ装置の制御方法。
前記光ディスクは、２層ディスクであり、前記複数番目の層は、光入射側から第２番目の層であることを特徴とする請求項１記載の光ディスクドライブ装置の制御方法。
光ディスク駆動モータ、情報記録及び再生用の光ビーム制御部を用いて、光ディスクの片方の面から複数の記録層を選択的にアクセスする光ディスクドライブ装置であって、
複数番目の層へ情報記録を開始する際、第１の回転速度で内周側のパワーキャリブレーションエリアでパワー制御を実施し第１の記録パワー値を取得する手段と、
前記第１の記録パワー値で前記第１の回転速度と同じ回転速度で前記複数番目の層の外周側から所定の内周位置まで情報記録を行う手段と、
前記所定の内周位置までの任意の区間の記録品位を計測した結果に基づいてパワー制御を行い、このパワー制御により前記第１の記録パワー値を補正して第２の記録パワー値を取得する手段と、
前記複数番目の層の前記所定の内周位置からさらに内周側へ記録位置が移ったとき、前記第１の回転速度より速い第２の回転速度で情報記録を行うと共に、前記第２の記録パワー値を予め設定した値で補正する手段とを具備したことを特徴とする光ディスクドライブ装置。
前記制御部は、さらに前記第２の回転速度で情報記録を行っている途中で、間欠的にパワー制御を行う手段を含むことを特徴とする請求項４記載の光ディスクドライブ装置。
前記光ディスクは、２層ディスクであり、前記複数番目の層は、光入射側から第２番目の層であることを特徴とする請求項４記載の光ディスクドライブ装置。
光ディスク駆動モータ、情報記録及び再生用の光ビーム制御部を用いて、光ディスクの片方の面から複数の記録層を選択的にアクセスする光ディスクドライブ装置を備えた電子機器であって、
複数番目の層へ情報記録を開始する際、第１の回転速度で内周側のパワーキャリブレーションエリアでパワー制御を実施し第１の記録パワー値を取得する手段と、
前記第１の記録パワー値で前記第１の回転速度と同じ回転速度で前記複数番目の層の外周側から所定の内周位置まで情報記録を行う手段と、
前記所定の内周位置までの任意の区間の記録品位を計測した結果に基づいてパワー制御を行い、このパワー制御により前記第１の記録パワー値を補正して第２の記録パワー値を取得する手段と、
前記複数番目の層の前記所定の内周位置からさらに内周側へ記録位置が移ったとき、前記第１の回転速度より速い第２の回転速度で情報記録を行うと共に、前記第２の記録パワー値を予め設定した値で補正して記録する手段と、
を有することを特徴とする光ディスクドライブ装置を備えた電子機器。