WO2014171401A1 - 光記録装置及び最高記録速度決定方法 - Google Patents

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WO2014171401A1
WO2014171401A1 PCT/JP2014/060461 JP2014060461W WO2014171401A1 WO 2014171401 A1 WO2014171401 A1 WO 2014171401A1 JP 2014060461 W JP2014060461 W JP 2014060461W WO 2014171401 A1 WO2014171401 A1 WO 2014171401A1
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WO
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recording
speed
layer
recording layer
maximum
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PCT/JP2014/060461
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English (en)
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賢一 下舞
翔 浅野
Original Assignee
太陽誘電株式会社
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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • G11B7/1267—Power calibration
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
    • G11B2007/0013—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage for carriers having multiple discrete layers

Definitions

  • the present invention relates to an optical recording apparatus capable of performing recording on a multilayer optical disk and a maximum recording speed determination method.
  • the recording layer is multi-layered.
  • track king control at the time of recording or reproducing data on a recording layer is performed using a guide track provided in a layer different from the recording layer.
  • tracking control is performed using light (guide light) having a wavelength (red) of 650 nm to 680 nm on a guide track layer provided with a guide track having a groove structure, and one of the plurality of recording layers is recorded.
  • optical disk drive that performs recording using light (recording / reproducing light) having a wavelength (blue) of 390 nm to 420 nm.
  • the number of layers of this type of multilayer optical disk is expected to increase with the aim of further increasing the capacity.
  • improvements have been made to increase the recording speed as the capacity increases. That is, for example, when a multilayer optical disk is used for archiving purposes, that is, for file storage, the purpose of accessing the multilayer optical disk is mainly concentrated on recording.
  • OPC Optimized Power Control
  • OPC Optimized Power Control
  • an OPC process for obtaining an optimum recording power is performed for each recording layer.
  • the time spent for that becomes longer, and the overall recording time also takes longer.
  • a recording test (including recording power) is determined by executing a recording test at a certain recording speed, and the recording test is not performed on the basis of the determined recording parameter.
  • a recording parameter for recording is calculated.
  • the optimum recording power for one recording layer is determined by OPC for a predetermined linear velocity, and the optimum for this one recording layer is determined.
  • the optimum recording power of the other recording layer is calculated using the recording power and a known coefficient.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 are merely for obtaining the optimum recording power while the speed condition is determined, and thus achieve the purpose of obtaining the maximum recording speed. It is not suitable as a means for this.
  • an object of the present invention is to provide an optical recording apparatus and a maximum recording speed determination method capable of efficiently obtaining the maximum recording speed for a multilayer optical disc.
  • an optical recording apparatus for recording on an optical disc having a plurality of recording layers, and the recording layer is provided with a laser beam for recording via an objective lens.
  • Optimum for each recording speed by executing calibration processing of the power of the laser beam for recording on different recording speeds with respect to an optical pickup including a light source for irradiating and one recording layer of the plurality of recording layers
  • a recording power ratio between recording speeds is calculated based on the optimum recording power value for each recording speed, and the calibration processing is performed at a predetermined recording speed for the plurality of recording layers.
  • the optimum recording power value for each recording layer and based on the recording power ratio between the recording speeds, the optimum recording power value for each recording layer, and the maximum output power value of the light source.
  • the highest record for the plurality of recording layers And a control unit for determining the speed.
  • the optical recording apparatus for an optical disc having a large number of recording layers, the number of calibration processes necessary for obtaining the maximum recording speed of each recording layer is stopped at a practical number, and the overall calibration process is performed. The time required for this can be greatly reduced.
  • the maximum recording speed of each recording layer can be efficiently obtained for a sufficient speed range.
  • the overall recording speed can be improved by efficiently obtaining the maximum recording speed for a sufficient speed range.
  • control unit may obtain the maximum recording speed in a range in which an optimum recording power value for each recording layer does not exceed a maximum output value of the light source.
  • control unit may obtain a maximum recording speed for each recording layer. That is, since the maximum recording speed for each recording layer can be obtained instead of the maximum recording speed of the entire optical disc, the recording time for the optical disc can be further shortened.
  • a maximum recording speed determination method is a method for determining a maximum recording speed for an optical disc having a plurality of recording layers, wherein the recording layer determines the maximum recording speed for one recording layer of the plurality of recording layers.
  • the maximum recording speed for a multilayer optical disk can be obtained efficiently, and the recording speed can be increased.
  • FIG. 1 is a diagram showing an optical recording system according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the accommodation form of the disc cartridge in the optical recording system of FIG. 1, and the several multilayer optical disk in this. It is a figure which shows the structure of the disk cartridge in the optical recording system of FIG. 1, a multilayer optical disk, and a drive unit. It is sectional drawing which shows the structure of a multilayer optical disk.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a region divided by radial positions of a guide layer and a recording layer in the multilayer optical disc of FIG. It is a figure which shows the structure of the disk drive in the optical recording system of FIG.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of a method for determining the maximum recording speed of a recording layer by the disk drive of FIG. 6. It is a figure explaining the method of calculating
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an optical recording system.
  • the optical recording system 1 includes a disk cartridge 10, a disk transport mechanism 20, a drive unit 30, a RAID controller 40, and a host device 50. Details of each will be described below. *
  • the disc cartridge 10 is a unit in which a plurality of multilayer optical discs 11 which are multilayer optical recording media are individually detachably accommodated. *
  • FIG. 2 is a view showing a storage form of the disk cartridge 10 and a plurality of multilayer optical disks 11 therein.
  • the accommodation form of the plurality of multilayer optical discs 11 in the disc cartridge 10 flat stacking, vertical alignment, and the like are assumed. In any case, it is preferable that a certain gap is provided between adjacent multilayer optical discs 11 so that the multilayer optical disc 11 can be smoothly inserted into and removed from the disc cartridge 10.
  • the shape of the disk cartridge 10 is assumed to be, for example, a rectangular parallelepiped shape or a cylindrical shape from the viewpoint of handling by the user and the storage efficiency of the multilayer optical disk 11.
  • a rectangular parallelepiped disk cartridge 10 in which a plurality of multilayer optical disks 11 are accommodated in a flat stack is used. *
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the disk cartridge 10, the multilayer optical disk 11, and the drive unit 30.
  • At least one side surface of the disc cartridge 10 is provided with an opening 110 for inserting and removing the multilayer optical disc 11 and a door (not shown) for opening and closing the opening 110.
  • the door is opened and closed in conjunction with the operation of loading / unloading the multilayer optical disk 11 from / to the disk cartridge 10 by the disk transport mechanism 20, and is closed at other times.
  • the plurality of multilayer optical disks 11 accommodated in the disk cartridge 10 are taken out by the disk transport mechanism 20 and selectively transported (loaded) to the plurality of disk drives 31 in the drive unit 30. *
  • the configuration of the disk cartridge 10 is not limited to that shown in FIG.
  • Various modifications such as the shape of the disk cartridge 10, the number and position of the openings, the presence / absence of a door, and the accommodation form of a plurality of multilayer optical disks 11 are possible.
  • the multilayer optical disc 11 accommodated in the disc cartridge 10 is assumed to be a so-called guide layer separation type multilayer optical disc in which the guide layer and the recording layer are separated into separate layers. . *
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a multilayer optical disc 11 that is a guide layer separation type multilayer optical disc.
  • the multilayer optical disk 11 has a guide layer 112 having a reflective film 112a on a track and a plurality of recording layers 113.
  • the number of recording layers 113 is “4” in this figure.
  • An intermediate layer 114 having optical transparency is interposed between the guide layer 112 and the recording layer 113 closest to the guide layer 112 and between the adjacent recording layers 113.
  • These layers are the protective layer 115, the recording layer 113, the intermediate layer 114, the recording layer 113, the intermediate layer 114, the recording layer 113, the intermediate layer from the side on which the recording / reproducing light R1 and the guide light R2 from the optical pickup 32 are incident.
  • the layer 114, the recording layer 113, the intermediate layer 114, and the guide layer 112 are stacked in this order.
  • the number of recording layers 113 is not necessarily "4". It may be 5 or more.
  • Each recording layer 113 is indicated as “recording layer L0”, “recording layer L1”, “recording layer L2”, or “recording layer L3” from the opposite side (guide layer side) to the laser beam incident side. To do. *
  • a guide track 121 having a land / groove structure is spirally or concentrically provided on the surface of the guide layer 112 facing the recording layer 113.
  • physical address information is formed by wobbling or a pit row on the side wall surface.
  • the guide track 121 is formed with a track pitch (for example, 0.64 ⁇ m) corresponding to red laser light used for recording / reproduction of a DVD (Digital Versatile Disk), for example.
  • the average pitch between the land and the groove is, for example, 0.32 ⁇ m.
  • the laser beam of the red laser beam is referred to as “guide light”.
  • a push-pull method (PP: Push-Pull)
  • DPP Differential-Push-Pull
  • 3 beams in each of the land and groove of the guide track 121 Tracking control is performed by law. By performing tracking control in each of the land and groove of the guide track 121, information can be recorded on the recording layer 113 at a track pitch of 0.32 ⁇ m.
  • the recording layer 113 is a layer on which information is recorded at a track pitch (0.32 ⁇ m) corresponding to blue laser light used for recording / reproducing of a Blu-ray Disc (registered trademark), for example.
  • this blue laser light is referred to as “recording / reproducing light” or “recording light”.
  • the recording layer 113 is composed of, for example, a light absorption layer and a reflection layer.
  • the light absorption layer organic dyes such as cyanine dyes and azo dyes, and inorganic materials such as Si, Cu, Sb, Te, and Ge are used.
  • the target recording layer 113 in the multilayer optical disc 11 When the target recording layer 113 in the multilayer optical disc 11 is irradiated with the recording light, the reflectance of the area irradiated with the recording light is changed, and the area where the reflectance is changed is formed as a recording mark. Information is recorded in layer 113.
  • the tracking control and the acquisition of the physical address and the reference clock at the time of recording information on the recording layer 113 are performed by using the guide track 121 of the guide layer 112. Therefore, the recording layer 113 has a land / groove structure guide track. 121 is not necessary. Therefore, the surface of the recording layer 113 may be flat.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of regions divided by radial positions of the guide layer 112 and the recording layer 113 in the multilayer optical disc 11.
  • the guide layer 112 and the recording layer 113 are divided into the lead-in area, the data area, and the lead-out area in common from the inner circumference side depending on the position in the radial direction.
  • management information unique to the multilayer optical disk 11 is recorded in advance by wobbling of guide tracks or pit rows provided in lands and grooves.
  • the management information unique to the multilayer optical disc 11 includes, for example, recommended information such as the number of recording layers, recording method, recording linear velocity, laser power and laser drive pulse waveform during recording / reproduction, position information of the data area, position of the OPC area Contains information.
  • the OPC area is provided, for example, on the inner peripheral side of the lead-in area.
  • the position information (disk radius position) of each recording layer 113 is recorded in advance by wobbling of the guide track or pit rows provided in the land and groove. Has been. *
  • the same information as the information recorded in the lead-in area may be recorded in advance by wobbling of the guide track 121 or a prepit row provided in the land and groove. Good. *
  • the lead-in area of the recording layer 113 is an area where management information used for recording / reproducing on the recording layer 113 is recorded by a recording mark.
  • Management information used for recording / reproduction on the recording layer 113 includes layer information such as a layer number assigned to the recording layer 113, replacement management information regarding replacement processing of a defective area, and recording determined by OPC processing (calibration processing). Includes recording and playback conditions such as the optimum laser power at the time.
  • an OPC area (calibration area) used in the OPC process for determining recording / reproducing conditions is provided at a position common to the recording layers.
  • the disc conveying mechanism 20 takes out the target multilayer optical disk 11 from the disk cartridge 10 and loads it into the disk drive 31 in the drive unit 30, or conversely discharges the multilayer optical disk 11 ejected from the disk drive 31 into a disk This is a mechanism for returning to the cartridge 10.
  • the disk transport mechanism 20 operates independently so that, for example, a plurality of multilayer optical disks 11 can be taken out simultaneously or sequentially from the disk cartridge 10 and can be separately loaded into the plurality of disk drives 31 in the drive unit 30.
  • a plurality of possible transport mechanisms may be provided.
  • a plurality of disk drives 31 are mounted in the drive unit 30. In the example of FIG. 5, five disk drives 31 are mounted. In the example of FIG. 5, five disk drives 31 are mounted. The number of multilayer optical disks 11 accommodated in the disk cartridge 10 and the number of disk drives 31 mounted in the drive unit 30 are not necessarily the same. *
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of the disk drive 31 that is an optical recording apparatus.
  • the disk drive 31 includes an optical pickup 32.
  • the optical pickup 32 includes a recording / reproducing optical system (first optical system) corresponding to recording / reproducing light, and a guide optical system (second optical system) corresponding to guide light.
  • first optical system recording / reproducing optical system
  • second optical system guide optical system
  • the recording / reproducing optical system (first optical system) of the optical pickup 32 includes a first light source 33, a first collimator lens 34, a first polarization beam splitter 35, a first relay lens 36, and a second collimator lens. 37, a combining prism 38, a quarter wavelength plate 39, an objective lens 60, a first light receiving lens 61, a first light receiving portion 62, and the like.
  • the combining prism 38, the quarter wavelength plate 39, and the objective lens 60 belong to both the recording / reproducing optical system and a guide optical system described later.
  • the first light source 33 includes a laser diode that emits blue laser light as recording / reproducing light R1.
  • the recording / reproducing light R 1 emitted from the first light source 33 is converted into parallel light by the first collimator lens 34, and passes through the first polarization beam splitter 35, the first relay lens 36 and the second collimator lens 37.
  • the light enters the combining prism 38.
  • the synthesizing prism 38 makes the optical axes of the recording / reproducing light R1 incident from the second collimator lens 37 and the guide light R2 incident from a third collimator lens belonging to a guide optical system, which will be described later, coincide with each other.
  • And is incident on the objective lens 60 through the quarter-wave plate 39.
  • the incident recording / reproducing light is collected by the objective lens 60 so as to be focused on the target recording layer 113 of the multilayer optical disc 11.
  • the recording / reproducing light (returned light) reflected by the recording layer 113 is incident on the combining prism 38 via the objective lens 60 and the quarter wavelength plate 39, and is transmitted through the combining prism 38 in the incident direction.
  • the first polarization beam splitter 35 reflects the return light from the first relay lens 36 at an angle of about 90 degrees and makes it incident on the first light receiving unit 62 via the first light receiving lens 61.
  • the first light receiving unit 62 includes a light receiving element whose light receiving surface is divided into four in the disk radial direction and the tangential direction, and outputs a voltage signal of a level corresponding to the light receiving intensity for each divided light receiving surface. To do. *
  • the guide optical system includes a second light source 63, a third collimator lens 64, a second polarization beam splitter 65, a second relay lens 66, a fourth collimator lens 67, a combining prism 38, A quarter wavelength plate 39, an objective lens 60, a second light receiving lens 68, a second light receiving portion 69, and the like are included. *
  • the second light source 63 emits guide light R2 that is red laser light.
  • the guide light R2 emitted from the second light source 63 is converted into parallel light by the third collimator lens 64, and is combined through the second polarization beam splitter 65, the second relay lens 66, and the fourth collimator lens 67.
  • the light enters the prism 38.
  • the guide light R2 incident on the combining prism 38 is combined by the combining prism 38 so that the optical axis coincides with the recording / reproducing light R1 incident from the second collimator lens 37 of the recording / reproducing optical system.
  • the light enters the objective lens 60 through the quarter-wave plate 39.
  • the incident guide light R ⁇ b> 2 is collected by the objective lens 60 so as to be focused on the guide layer 112 of the multilayer optical disk 11. *
  • the guide light R2 (return light) reflected by the guide layer 112 enters the synthesis prism 38 through the objective lens 60 and the quarter wavelength plate 39, and is reflected by the synthesis prism 38 at an angle of about 90 degrees.
  • the second polarization beam splitter 65 reflects the return light of the guide light R2 from the second relay lens 66 at an angle of about 90 degrees, and passes through the second light receiving lens 68 to the second light receiving unit 69. Make it incident. *
  • the second light receiving unit 69 is constituted by, for example, a light receiving element whose light receiving surface is divided into four in the disk radial direction and the tangential direction.
  • the second light receiving unit 69 outputs a voltage signal of a level corresponding to the amount of received light for each divided light receiving surface.
  • the optical pickup 32 is provided with a tracking actuator 70, a focus actuator 79, and a tilt actuator 87 as actuators for driving the objective lens 60.
  • the tracking actuator 70 moves the objective lens 60 in the disk radial direction that is perpendicular to the optical axis under the control of the tracking control unit 71.
  • the focus actuator 79 receives the focus drive voltage from the focus control unit 77 and moves the objective lens 60 to a position on the optical axis corresponding to the focus drive voltage.
  • the tilt actuator 87 receives the tilt drive voltage from the tilt actuator drive unit 88 and changes the tilt amount of the objective lens 60 in at least the radial direction that is the disc radial direction.
  • the tilt actuator 87 may be capable of changing not only the tilt amount of the objective lens 60 in the radial direction but also the tilt amount in the tangential direction (tangential direction) orthogonal to the radial direction. *
  • the optical pickup 32 guides the guide light R2 and the first relay lens actuator 80 that moves the first relay lens 36 in the optical axis direction in order to switch the recording layer 113 irradiated with the recording / reproducing light.
  • a second relay lens actuator 81 that moves the second relay lens 66 in the optical axis direction is provided.
  • the disk drive 31 includes a data modulating unit 72, a first light source driving unit 73, a second light source driving unit 74, an equalizer 75, a data reproducing unit 76, a tracking error generating unit 82, A tracking control unit 71, a focus error generation unit 86, a focus control unit 77, a first relay control unit 84, a second relay control unit 85, a tilt actuator driving unit 88, a controller 83, and the like are included. Further, the disk drive 31 is provided with a disk motor driving unit (not shown) for driving the disk motor 91 and a feed mechanism 92 for moving the optical pickup 32 in the disk radial direction. *
  • the data modulator 72 modulates the recording data supplied from the controller 83 and supplies the modulated signal to the first light source driver 73.
  • the first light source drive unit 73 generates a drive pulse for driving the first light source 33 based on the modulation signal from the data modulation unit 72.
  • the equalizer 75 performs an equalization process such as PRML (Partial Response Maximum Likelihood) on the reproduction RF signal from the first light receiving unit 62 to generate a binary signal.
  • PRML Partial Response Maximum Likelihood
  • the data reproduction unit 76 demodulates data from the binary signal output from the equalizer 75, performs decoding processing such as error correction from the demodulated data, generates reproduction data, and supplies the reproduction data to the controller 83.
  • the tracking error generation unit 82 generates a tracking error signal by a push-pull method based on the output of the second light receiving unit 69 of the second optical system.
  • the tracking control unit 71 performs tracking control by controlling the tracking actuator 70 based on the tracking error signal and moving the objective lens 60 in the disk radial direction.
  • the focus error generation unit 86 generates a focus error signal by, for example, the astigmatism method based on the output of the first light receiving unit 62 of the first optical system.
  • the focus control unit 77 performs focus control by controlling the focus actuator 79 and moving the objective lens 60 in the optical axis direction based on the focus error signal.
  • the first relay control unit 84 controls the first relay lens actuator 80 so as to switch the recording layer to be recorded and reproduced.
  • the second relay control unit 85 controls the second relay lens actuator 81 so that the guide light R2 is focused on the guide layer 112.
  • the tilt actuator driver 88 drives the tilt actuator 87 so as to adjust the tilt of the objective lens 60 based on a control command from the controller 83.
  • the controller 83 includes a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the controller 83 controls the entire disk drive 31 based on a program loaded in the main memory area allocated to the RAM (corresponding to a “control unit” in the claims). *
  • a plurality of the disk drives 31 described above are mounted on the drive unit 30 and can be controlled independently, and information can be recorded and reproduced on the loaded multilayer optical disk 11 simultaneously.
  • RAID Controller 40 A RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) controller 40 records data in multiple on one or more disk drives 31 in the drive unit 30 in response to a recording command from the host device 50, or performs striping. RAID control to record in a distributed manner is performed.
  • the controller 83 of each disk drive 31 to which a recording or reproduction instruction is given from the RAID controller 40 performs control for recording or reproducing data on the multilayer optical disk 11.
  • the host device 50 is the highest-level device that controls the optical recording system 1.
  • the host device 50 may be a personal computer.
  • the host device 50 creates or prepares data for recording, and supplies a recording command for the data for recording to the RAID controller 40. Further, the host device 50 supplies a read command including a file name designated by a user or the like to the RAID controller 40, and acquires data of the corresponding file name from the RAID controller 40 as a response.
  • the host device 50 includes a CPU 51, a memory 52, a drive I / F 53, a disk transport mechanism I / F 54, and a system bus 56. *
  • the CPU 51 performs arithmetic processing for executing a program stored in the memory 52 and controls exchange of information with each unit through the system bus 56.
  • the memory 52 is a main memory in which programs to be executed by the CPU 51 and calculation results are stored.
  • the drive I / F 53 is an interface for communicating with the plurality of disk drives 31 through the RAID controller 40. *
  • the disk transport mechanism I / F 54 is an interface for communicating with the disk transport mechanism 20. *
  • the OPC process is repeated for all combinations of each recording layer and each recording speed of the multilayer optical disc, A method for obtaining the optimum recording power can be considered.
  • the number of OPC processes increases as the number of recording layers and the recording speed range of the multi-layer optical disc increase, and a long waiting time is expected to occur before recording is actually started.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a procedure of a method for determining the maximum recording speed of each recording layer.
  • the controller 83 of the disk drive 31 executes OPC processing at each recording speed in a predetermined recording layer, and the optimum recording power (recording speed) for each combination of the one recording layer and each recording speed. A value for each optimum recording power) is obtained (step S101). *
  • controller 83 executes an OPC process at a predetermined recording speed in all the recording layers, and obtains an optimum recording power value for each recording layer (step S102). Note that the above-described processing 1 and processing 2 may be performed in reverse order. *
  • the controller 83 obtains the ratio of the optimum recording power value at the other recording speed to the optimum recording power value at the predetermined recording speed, respectively (step S103).
  • this ratio is referred to as “recording power ratio between recording speeds”.
  • the controller 83 uses the recording power ratio between the recording speeds and the optimum recording power value for each recording layer to calculate the optimum recording power value for the remaining combinations of the recording layer and the recording speed (step S104). ).
  • controller 83 determines the maximum recording speed for each recording layer within a range where the optimum recording power value does not exceed the maximum output value of the first light source 33 (step S105).
  • the preconditions of this specific example are as follows.
  • A. The number of layers of the multilayer optical disk 11 is “n + 1”. n is a predetermined integer of 1 or more.
  • the recording layer L0 that is the furthest away from the objective lens 60 is the recording layer L0
  • the recording layer that is the closest to the objective lens 60 is the recording layer Ln.
  • C. One recording layer on which the OPC process is performed is the recording layer Ln closest to the objective lens 60.
  • any recording layer may be one recording layer on which the OPC process is executed.
  • D. The predetermined recording speed employed for the OPC process is set to double speed.
  • the OPC process may be executed at any recording speed.
  • 8 to 11 are diagrams for explaining a method for determining the maximum recording speed of each recording layer under the above-mentioned preconditions.
  • the vertical direction corresponds to the position of each recording layer, and from the bottom (from the side closer to the objective lens), the recording layer Ln, the recording layer Ln-1, the recording layer Ln-2,.
  • the horizontal direction corresponds to the recording speed, and from the left side, the speed is 2 ⁇ speed, 4 ⁇ speed, 6 ⁇ speed,..., (M ⁇ 2) times speed and m times speed. *
  • the controller 83 of the disk drive 31 uses the recording layer Ln, which is a predetermined recording layer, for each recording speed of 2 ⁇ speed, 4 ⁇ speed, 6 ⁇ speed,..., (M ⁇ 2) times speed and m times speed.
  • Ln a predetermined recording layer
  • the optimum recording power value for each recording speed is obtained by executing the OPC process in FIG. *
  • the optimum recording power value for each recording speed is obtained.
  • the optimum recording power value for 2x speed is "Pw (n) _2x”
  • the optimum recording power value for 4x speed is “Pw (n) _4x”
  • the optimum recording power value for 6x speed is “Pw (n) _6x”
  • the value of the optimum recording power for (m-2) double speed is “Pw (n) _ (m-2) x”
  • the value of the optimum recording power for m speed is "Pw (n) _mx” .
  • controller 83 executes an OPC process at double speed for each recording layer other than the recording layer Ln, and obtains an optimum recording power value for each recording layer.
  • the optimum recording power value for each recording layer is obtained.
  • the optimum recording power value for the recording layer Ln-1 is "Pw (n-1)”
  • the optimum recording power value for the recording layer Ln-2 is “Pw (n-2)”
  • ... for the recording layer L3.
  • the optimum recording power value is "Pw (3)”
  • the optimum recording power value for the recording layer L2 is "Pw (2)”
  • the optimum recording power value for the recording layer L1 is "Pw (1)”
  • the recording layer L0 The value of the optimum recording power for is “Pw (0)”. *
  • the controller 83 obtains the recording power ratio between the recording speeds.
  • the recording power ratio of 4 ⁇ speed to 2 ⁇ speed is ⁇
  • the recording power ratio of 6 ⁇ speed to 2 ⁇ speed is ⁇
  • the recording power ratio of (m ⁇ 2) to 2 ⁇ speed is ⁇ ⁇ m ⁇ 2 speed to 2 ⁇ speed. Is a recording power ratio of ⁇ . *
  • ⁇ Pw (n) _4x / Pw (n) _2x ... (1)
  • ⁇ Pw (n) _6x / Pw (n) _2x ... (2)
  • ⁇ Pw (n) _mx / Pw (n) _2x... (4)
  • the controller 83 uses the recording power ratios ⁇ , ⁇ ,..., ⁇ , ⁇ and the optimum recording power value for each recording layer to perform optimum recording for the remaining combinations of recording layers and recording speeds.
  • the power value is calculated as follows. As a result, as shown in FIG. 10, the optimum recording power value for the remaining combination of the recording layer and the recording speed is obtained.
  • Optimal recording power for the combination of the recording layer Ln-1 and 4 ⁇ speed ⁇ xPw (n-1),
  • Optimal recording power for the combination of the recording layer Ln-1 and 6 ⁇ speed ⁇ xPw (n-1),.
  • the controller 83 determines the maximum recording speed for each recording layer within a range in which the obtained optimum recording power value does not exceed the maximum output value of the first light source 33. If none of the optimum recording power values exceed the maximum output value of the first light source 33, the maximum recording speed for each recording layer is all determined to be “m-times speed”.
  • the controller 83 when the value of the optimum recording power exceeds the maximum output value Pw (max) of the first light source 33, the controller 83 includes the optimum recording power value obtained for the recording layer.
  • the fastest recording speed in the range not exceeding the maximum output value Pw (max) of the first light source 33 is determined as the maximum recording speed for the recording layer.
  • the controller 83 determines “(m ⁇ 2) double speed” as the maximum recording speed for the recording layer L0.
  • the controller 83 determines “m-times speed” as the maximum recording speed for the recording layers L1-Ln. *
  • the number of OPC processes necessary for obtaining the maximum recording speed of each recording layer is limited to a practical number, and is required for the overall OPC process. Time can be significantly reduced.
  • the maximum recording speed of each recording layer can be efficiently obtained for a sufficient speed range.
  • the overall recording speed can be improved by efficiently obtaining the maximum recording speed for a sufficient speed range.
  • the maximum recording speed based on the result of the OPC process at each recording speed for the recording layer Ln and the result of the OPC process at the m times speed from the recording layer Ln-1 to the recording layer L0. May be determined.
  • ⁇ Modification 2> Also, for example, as shown in FIG. 13, based on the results of the OPC process at each recording speed for the recording layer L0 and the mpc speed OPC process from the recording layer L1 to the recording layer Ln. The maximum recording speed may be determined. In this case, instead of the result of the OPC process at the m-times speed from the recording layer L1 to the recording layer Ln, the result of the OPC process at the double speed from the recording layer L1 to the recording layer Ln may be used. *
  • the result of the OPC process at each recording speed for the intermediate recording layer (for example, the recording layer L3) and the intermediate recording speed for the other recording layers (for example, The maximum recording speed may be determined based on the result of the OPC process at 6 ⁇ speed.
  • any one of the recording layers is 2 ⁇ , 4 ⁇ , 6 ⁇ ,. (m-2)
  • the OPC process is executed at each of the recording speeds of double speed and m speed. Not limited to this, an OPC process at each recording speed is executed for a plurality of recording layers, and the average values of the recording power ratios ⁇ , ⁇ ,. It may be used to determine the maximum recording speed.

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Abstract

【課題】多層光ディスクに対する最高記録速度を効率良く求めることのできるディスクドライブを提供する。【解決手段】複数の記録層を有する光ディスクに記録を行うディスクドライブであって、複数の記録層の中の一の記録層に対してＯＰＣ処理を異なる記録速度毎に実行して記録速度毎の最適記録パワーの値を求める。次いで、求められた記録速度毎の最適記録パワーの値をもとに記録速度間の記録パワー比を算出する。次に、複数の記録層に対して所定の記録速度でＯＰＣ処理を実行して記録層毎の最適な記録パワーの値を求める。そして記録速度間の記録パワー比、記録層毎の最適な記録パワーの値、および光源の最大出力値をもとに記録層毎の最高記録速度を求める。

Description

光記録装置及び最高記録速度決定方法
本発明は、多層光ディスクに対して記録を行うことが可能な光記録装置および最高記録速度決定方法に関する。
ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ブルーレイディスク（登録商標）などの光ディスクの大容量化を目的として、記録層を多層化することが行われる。記録層の多層化に伴い、記録層へのデータの記録または再生時のトラックキング制御を、記録層とは別の層に設けられたガイドトラックを用いて行う方式も知られている。例えば、溝構造によるガイドトラックが設けられたガイドトラック層に６５０ｎｍ～６８０ｎｍの波長（赤色）の光（ガイド光）を使用してトラッキング制御を行うとともに、複数の記録層のうちの一つの記録層に３９０ｎｍ～４２０ｎｍの波長（青色）の光（記録再生光）を使用して記録を行う光ディスクドライブなどがある。　
今後、この種の多層光ディスクの層数は、さらなる大容量化を目指して増大することが予想される。また、大容量化に伴い、記録を高速化するための改良も行われている。すなわち、例えば、アーカイブ用途つまりファイル保管を目的として多層光ディスクが用いられる場合、多層光ディスクに対するアクセスの目的は主に記録に集中するからである。　
また、光ディスクドライブでは、光ディスクへの記録の前に記録用のレーザ光のパワー（強度レベル）を適正な値に調整する校正処理であるＯＰＣ（Optimized Power Control）が行われる。一般的に、多層光ディスクでは、各々の記録層毎に最適記録パワーを求めるためのＯＰＣ処理が行われる。しかし、多層光ディスクの場合、すべての記録層についてＯＰＣ処理を行うとなると、そのために費やされる時間が長くなり、全体的な記録時間も長く掛かってしまう。ＯＰＣ処理に要する全体的な時間の短縮を図るため、例えば、次のような提案がなされている。　
例えば、特許文献１では、ある記録速度により記録テストを実行して記録パラメータ（記録パワーを含む。）を決定し、決定された記録パラメータを基準として、前記記録テストが行われていない記録速度により記録を行う際の記録パラメータを算出する。　
特許文献２では、二層光ディスクの記録層ごとの最適記録パワーを効率良く決定するために、所定の線速度について一方の記録層に対する最適記録パワーをＯＰＣにより決定し、この一方の記録層に対する最適記録パワーと既知の係数を用いて他の記録層の最適記録パワーを算出する。
特開２０１１－１３４４０２号公報 特開２００９－６４５３１号公報
多層光ディスクに対して可及的に高速にデータを記録したい場合、各記録層に対してどの位の速度まで良好に記録を行えるかという観点からテストを実施したいという要望がある。これに対し、例えば、特許文献１および特許文献２などに開示される技術は、速度条件が決められた中で最適な記録パワーを求めるものにすぎないため、最高記録速度を求める目的を達成するための手段としては不向きである。　
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、多層光ディスクに対する最高記録速度を効率良く求めることのできる光記録装置及び最高記録速度決定方法を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る光記録装置は、複数の記録層を有する光ディスクに記録する光記録装置であって、前記記録層に対物レンズを介して記録用のレーザ光を照射する光源を含む光ピックアップと、前記複数の記録層の中の一の記録層に対して前記記録用のレーザ光のパワーの校正処理を異なる記録速度毎に実行して記録速度毎に最適な記録パワーの値を求め、これら記録速度毎の最適な記録パワーの値をもとに記録速度間の記録パワー比を算出し、前記複数の記録層に対して所定の記録速度で前記校正処理を実行して記録層毎の最適な記録パワーの値を求め、前記記録速度間の記録パワー比、前記記録層毎の最適な記録パワーの値、および前記光源の最大出力パワーの値をもとに前記複数の記録層に対する最高記録速度を求める制御部とを具備する。　
本発明に係る光記録装置では、記録層の数が多い光ディスクに対して、各記録層の最高記録速度を求めるために必要な校正処理の回数を実用的な回数に止め、全体的な校正処理に要する時間を大幅に短縮することができる。また、十分な速度レンジを対象に各記録層の最高記録速度を効率的に求めることができる。そして十分な速度レンジを対象に最高記録速度を効率的に求められることによって、全体的な記録速度を向上させることができる。　
本発明に係る光記録装置において、前記制御部は、前記記録層毎の最適な記録パワーの値が前記光源の最大出力値を超えない範囲で前記最高記録速度を求めるものであってよい。　
また、本発明に係る光記録装置において、前記制御部は、前記記録層毎に最高記録速度を求めるものであってよい。すなわち、光ディスク全体の最高記録速度ではなく、記録層毎の最高記録速度を求めることができるので、光ディスクに対する記録時間をより一層短縮することができる。　
本発明の別の観点に基づく最高記録速度決定方法は、複数の記録層を有する光ディスクに対する最高記録速度を決定する方法であって、前記複数の記録層の中の一の記録層に対して前記記録用のレーザ光のパワーの校正処理を異なる記録速度毎に実行して記録速度毎に最適な記録パワーの値を求めるステップと、前記求められた記録速度毎の最適な記録パワーの値をもとに記録速度間の記録パワー比を算出するステップと、前記複数の記録層に対して所定の記録速度で前記校正処理を実行して記録層毎の最適な記録パワーの値を求めるステップと、前記記録速度間の記録パワー比、前記記録層毎の最適な記録パワーの値、および前記光源の最大出力パワーの値をもとに前記複数の記録層に対する最高記録速度を求めるステップとを有する。
以上のように、本発明によれば、多層光ディスクに対する最高記録速度を効率良く求めることができ、記録の高速化を図ることができる。
本発明の一実施形態に係る光記録システムを示す図である。 図１の光記録システムにおけるディスクカートリッジとこの中の複数の多層光ディスクの収容形態を示す図である。 図１の光記録システムにおけるディスクカートリッジ、多層光ディスクおよびドライブユニットの構成を示す図である。 多層光ディスクの構成を示す断面図である。 図４の多層光ディスクにおけるガイド層および記録層の半径方向の位置によって区分される領域の構成を示す図である。 図１の光記録システムにおけるディスクドライブの構成を示す図である。 図６のディスクドライブによる記録層の最高記録速度の決定方法の手順を示すフローチャートである。 記録速度毎の最適記録パワーの値を求める方法を説明する図である。 記録層毎の最適記録パワーの値を求める方法を説明する図である。 記録パワー比と記録層毎の最適記録パワーの値を用いて各記録層と各記録速度との組み合わせに対する最適記録パワーの値を求める方法を説明する図である。 光源の最大出力パワーの値を見込んだ最高記録速度の決定方法を示す図である。 変形例１を説明するための図である。 変形例２を説明するための図である。 変形例３を説明するための図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。　図１は光記録システムの全体の構成を示す図である。　この光記録システム１は、ディスクカートリッジ１０と、ディスク搬送機構２０と、ドライブユニット３０と、ＲＡＩＤコントローラ４０と、ホスト装置５０とを備える。以下、それぞれの詳細について説明する。　
［ディスクカートリッジ１０］　ディスクカートリッジ１０は、複数の多層光記録媒体である多層光ディスク１１が個別に着脱自在に収容されるユニットである。　
図２はディスクカートリッジ１０とこの中の複数の多層光ディスク１１の収容形態を示す図である。ディスクカートリッジ１０内での複数の多層光ディスク１１の収容形態としては平積み、縦並びなどが想定される。いずれの場合も、ディスクカートリッジ１０に対して多層光ディスク１１の出し入れが円滑に行われるように、隣り合う多層光ディスク１１間には一定の隙間が設けられることが好ましい。ディスクカートリッジ１０の形状は、ユーザによるハンドリング性、多層光ディスク１１の収納効率などの点から、例えば直方体形状、円筒形状などが想定される。図２の例では、複数の多層光ディスク１１を平積みで収容した直方体形状のディスクカートリッジ１０が用いられる。　
図３は、ディスクカートリッジ１０、多層光ディスク１１およびドライブユニット３０の構成を示す図である。　ディスクカートリッジ１０の少なくとも一つの側面には多層光ディスク１１の出し入れのための開口部１１０と、この開口部１１０を開閉する扉（図示せず）とが設けられている。扉はディスク搬送機構２０によるディスクカートリッジ１０からの多層光ディスク１１の出し入れの動作と連動して開閉され、その他のときは閉状態とされる。ディスクカートリッジ１０に収容された複数の多層光ディスク１１は、ディスク搬送機構２０によって取り出され、ドライブユニット３０内の複数のディスクドライブ３１に選択的に搬送（装填）される。　
なお、本発明において、ディスクカートリッジ１０の構成は図２のものに限定されない。ディスクカートリッジ１０の形状、開口部の数や位置、扉の有無、複数の多層光ディスク１１の収容形態など、様々な変形が可能である。　
［多層光ディスク１１］　ディスクカートリッジ１０に収容される多層光ディスク１１は、ガイド層と記録層とが別々の層に分離して形成された、いわゆるガイド層分離型多層光ディスクである場合を想定している。　
図４はガイド層分離型多層光ディスクである多層光ディスク１１の構成を示す断面図である。　多層光ディスク１１は、トラック上に反射膜１１２ａを有するガイド層１１２と複数の記録層１１３とを有する。同図の多層光ディスク１１の例では記録層１１３の層数は、この図においては"４"である。ガイド層１１２とこれに最も近い記録層１１３との間、隣り合う記録層１１３の間との間には光透過性を有する中間層１１４がそれぞれ介層されている。これらの層は、光ピックアップ３２からの記録再生光Ｒ１およびガイド光Ｒ２が入射される側から、保護層１１５、記録層１１３、中間層１１４、記録層１１３、中間層１１４、記録層１１３、中間層１１４、記録層１１３、中間層１１４、ガイド層１１２の順に積層配置される。　なお、多層光ディスク１１の例では記録層１１３の層数は"４"であるとは限らない。５以上であってもよい。それぞれの記録層１１３をレーザ光入射側の反対側（ガイド層側）よりそれぞれ「記録層Ｌ０」、「記録層Ｌ１」、「記録層Ｌ２」、「記録層Ｌ３」のように表記して区別する。　
ガイド層１１２において記録層１１３に対向する側の面には、ランド・グルーブ構造によるガイドトラック１２１が螺旋状あるいは同心円状に設けられている。ガイドトラック１２１には、側壁面のウォブリングあるいはピット列などによって物理アドレス情報が形成されている。ガイドトラック１２１は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）の記録再生に用いられる赤色レーザ光に対応するトラックピッチ（例えば０．６４μｍ）で形成される。ランドとグルーブ間のピッチの平均は例えば０．３２μｍである。以後、赤色レーザ光のレーザ光を「ガイド光
」と呼ぶ。　
本実施形態の光記録システム１では、ガイドトラック１２１のランドとグルーブのそれぞれにおいて、例えば、プッシュプル法（ＰＰ：Push-Pull）、差動プッシュプル法（ＤＰＰ：Differential Push-Pull）、３ビーム法などによるトラッキング制御が行われる。ガイドトラック１２１のランドとグルーブのそれぞれにおいてトラッキング制御が行われることで、記録層１１３に対する情報の記録は０．３２μｍのトラックピッチで行うことが可能である。　
記録層１１３は、例えばブルーレイディスク（登録商標）の記録再生に用いられる青色レーザ光に対応するトラックピッチ（０．３２μｍ）で情報の記録が行われる層である。以後、この青色レーザ光を「記録再生光」または「記録光」と呼ぶ。記録層１１３は、例えば光吸収層と反射層等とにより構成される。光吸収層としてはシアニン系色素やアゾ系色素等の有機色素や、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ等の無機材料が用いられる。記録光が多層光ディスク１１における目的の記録層１１３に照射されると、その記録光が照射された領域の反射率が変化し、反射率が変化した領域が記録マークとして形成されることで、記録層１１３に情報が記録される。　
なお、記録層１１３への情報の記録時のトラッキング制御および物理アドレスならびに基準クロックの取得は、ガイド層１１２のガイドトラック１２１を用いて行われるため、記録層１１３にはランド・グルーブ構造によるガイドトラック１２１は不要である。したがって、記録層１１３の表面は平坦でよい。　
図５は多層光ディスク１１におけるガイド層１１２および記録層１１３の半径方向の位置によって区分される領域の構成を示す図である。　ガイド層１１２および記録層１１３は、半径方向における位置によって内周側よりリードイン領域、データ領域、リードアウト領域に各層共通に区分される。　
ガイド層１１２のリードイン領域には、多層光ディスク１１に固有の管理情報がガイドトラックのウォブリング、あるいはランドとグルーブに設けられたピット列などによって予め記録されている。　多層光ディスク１１に固有の管理情報は、例えば、記録層の数、記録方式、記録線速度、記録再生時のレーザパワーおよびレーザ駆動パルス波形などの推奨情報、データ領域の位置情報、ＯＰＣ領域の位置情報などを含む。ＯＰＣ領域は例えばリードイン領域よりも内周側に設けられる。　また、ガイド層１１２のリードイン領域には、それぞれの記録層１１３のリードイン領域の位置情報（ディスク半径位置）が、ガイドトラックのウォブリング、あるいはランドとグルーブに設けられたピット列などによって予め記録されている。　
ガイド層１１２のデータ領域には、当該データ領域に対して割り当てられた物理アドレス情報が、ガイドトラック１２１のウォブリング、あるいはランドとグルーブに設けられたプリピット列などによって予め記録されている。　
なお、ガイド層１１２のリードアウト領域にも、リードイン領域に記録された情報と同一の情報が、ガイドトラック１２１のウォブリング、あるいはランドとグルーブに設けられたプリピット列などによって予め記録されていてもよい。　
記録層１１３のリードイン領域は、記録層１１３への記録再生に用いられる管理情報が記録マークによって記録される領域である。記録層１１３への記録再生に用いられる管理情報は、当該記録層１１３に割り当てられた層番号などの層情報、欠陥領域の交替処理に関する交替管理情報、ＯＰＣ処理（校正処理）によって決定された記録時の最適なレーザパワーなどの記録再生条件などを含む。　
また、記録層１１３のリードイン領域には、記録再生条件を決定するためのＯＰＣ処理で用いられるＯＰＣ領域（校正領域）が各記録層共通の位置に設けられる。　
なお、ＯＰＣ処理については既に様々な方法が知られているが、本発明においては、ＯＰＣ領域へのテストデータの記録と再生によって行われるＯＰＣ処理であればよく、具体的な方法などに本発明は依存するものではない。　
［ディスク搬送機構２０］　ディスク搬送機構２０は、ディスクカートリッジ１０から目的の多層光ディスク１１を取り出してドライブユニット３０内のディスクドライブ３１に装填したり、逆にディスクドライブ３１から排出された多層光ディスク１１をディスクカートリッジ１０に戻したりするための機構である。　
ディスク搬送機構２０は、例えば、ディスクカートリッジ１０から同時あるいは順番連続して複数の多層光ディスク１１を取り出し、ドライブユニット３０内の複数のディスクドライブ３１に別々に装填することができるように、独立して動作可能な複数の搬送機構を備えたものであってもよい。　
［ドライブユニット３０］　ドライブユニット３０には複数のディスクドライブ３１が搭載される。同図の例では、５機のディスクドライブ３１が搭載される。同図の例では、５機のディスクドライブ３１が搭載される。ディスクカートリッジ１０に収容される多層光ディスク１１の数とドライブユニット３０内に搭載されるディスクドライブ３１の数は必ずしも同じとする必要はない。　
（ディスクドライブ３１の構成）　図６は光記録装置であるディスクドライブ３１の構成を示す図である。　このディスクドライブ３１は、光ピックアップ３２を備える。光ピックアップ３２は、記録再生光に対応する記録再生光学系（第１の光学系）と、ガイド光に対応するガイド光学系（第２の光学系）とを備える。　
光ピックアップ３２の記録再生光学系（第１の光学系）は、第１の光源３３、第１のコリメータレンズ３４、第１の偏光ビームスプリッタ３５、第１のリレーレンズ３６、第２のコリメータレンズ３７、合成プリズム３８、１／４波長板３９、対物レンズ６０、第１の受光レンズ６１および第１の受光部６２などで構成される。ここで、合成プリズム３８、１／４波長板３９、対物レンズ６０は、当該記録再生光学系と後述するガイド光学系の両方に属する。　
第１の光源３３は青色レーザ光を記録再生光Ｒ１として出射するレーザダイオードを備える。第１の光源３３から出射された記録再生光Ｒ１は第１のコリメータレンズ３４によって平行光とされ、第１の偏光ビームスプリッタ３５、第１のリレーレンズ３６及び第２のコリメータレンズ３７を介して合成プリズム３８に入射する。合成プリズム３８は、第２のコリメータレンズ３７から入射される記録再生光Ｒ１と、後述するガイド光学系に属する第３のコリメータレンズから入射されるガイド光Ｒ２とを互いの光軸が一致するように合成し、１／４波長板３９を介して対物レンズ６０に入射させる。対物レンズ６０にて、入射された記録再生光は、多層光ディスク１１の目的の記録層１１３に合焦させるように集光される。　
記録層１１３によって反射された記録再生光（戻り光）は、対物レンズ６０、１／４波長板３９を介して合成プリズム３８に入射し、合成プリズム３８を入射方向のまま透過して、第２のコリメータレンズ３７及び第１のリレーレンズ３６を介して第１の偏光ビームスプリッタ３５に戻る。第１の偏光ビームスプリッタ３５は、第１のリレーレンズ３６からの戻り光を約９０度の角度で反射して第１の受光レンズ６１を介して第１の受光部６２に入射させる。　
第１の受光部６２は、例えば、受光面がディスク半径方向とタンジェンシャル方向に４分割された受光素子などで構成され、分割された受光面毎に受光強度に応じたレベルの電圧信号を出力する。　
ガイド光学系（第２光学系）は、第２の光源６３、第３のコリメータレンズ６４、第２の偏光ビームスプリッタ６５、第２のリレーレンズ６６、第４のコリメータレンズ６７、合成プリズム３８、１／４波長板３９、対物レンズ６０、第２の受光レンズ６８および第２の受光部６９などで構成される。　
第２の光源６３は、赤色レーザ光であるガイド光Ｒ２を出射する。第２の光源６３から出射されたガイド光Ｒ２は第３のコリメータレンズ６４によって平行光とされ、第２の偏光ビームスプリッタ６５、第２のリレーレンズ６６及び第４のコリメータレンズ６７を介して合成プリズム３８に入射する。合成プリズム３８に入射されたガイド光Ｒ２は、前述したように、合成プリズム３８にて記録再生光学系の第２のコリメータレンズ３７から入射される記録再生光Ｒ１と光軸が一致するように合成され、１／４波長板３９を介して対物レンズ６０に入射される。対物レンズ６０にて、入射されたガイド光Ｒ２は、多層光ディスク１１のガイド層１１２に合焦させるように集光される。　
ガイド層１１２によって反射されたガイド光Ｒ２（戻り光）は、対物レンズ６０、１／４波長板３９を介して合成プリズム３８に入射し、合成プリズム３８にて約９０度の角度で反射され、第４のコリメータレンズ６７及び第２のリレーレンズ６６を介して第２の偏光ビームスプリッタ６５に戻る。第２の偏光ビームスプリッタ６５は、第２のリレーレンズ６６からのガイド光Ｒ２の戻り光を、約９０度の角度で反射して第２の受光レンズ６８を介して第２の受光部６９に入射させる。　
第２の受光部６９は、例えば、受光面がディスク半径方向とタンジェンシャル方向に４分割された受光素子などで構成される。第２の受光部６９は、分割された受光面毎に受光量に対応したレベルの電圧信号を出力する。　
また、光ピックアップ３２には、対物レンズ６０を駆動するアクチュエータとして、トラッキングアクチュエータ７０、フォーカスアクチュエータ７９およびチルトアクチュエータ８７が設けられている。トラッキングアクチュエータ７０はトラッキング制御部７１による制御のもとで対物レンズ６０を光軸に対して垂直な方向であるディスク半径方向に移動させる。フォーカスアクチュエータ７９はフォーカス制御部７７からのフォーカス駆動電圧を受けて対物レンズ６０をそのフォーカス駆動電圧に対応した光軸上の位置に移動させる。チルトアクチュエータ８７は、チルトアクチュエータ駆動部８８からのチルト駆動電圧を受けて、少なくともディスク半径方向であるラジアル方向での対物レンズ６０のチルト量を変更させる。チルトアクチュエータ８７は、ラジアル方向での対物レンズ６０のチルト量のみならず、ラジアル方向に対して直交するタンジェンシャル方向（接線方向）のチルト量も変更させることができるものであってよい。　
さらに、光ピックアップ３２には、記録再生光が照射される記録層１１３を切り替えるために、第１のリレーレンズ３６を光軸方向に移動させる第１のリレーレンズアクチュエータ８０と、ガイド光Ｒ２をガイド層１１２に合焦させるために、第２のリレーレンズ６６を光軸方向に移動させる第２のリレーレンズアクチュエータ８１が設けられている。　
ディスクドライブ３１は、上記の光ピックアップ３２のほか、データ変調部７２、第１の光源駆動部７３、第２の光源駆動部７４、等化器７５、データ再生部７６、トラッキングエラー生成部８２、トラッキング制御部７１、フォーカスエラー生成部８６、フォーカス制御部７７、第１のリレー制御部８４、第２のリレー制御部８５、チルトアクチュエータ駆動部８８およびコントローラ８３などを有する。さらに、ディスクドライブ３１には、ディスクモータ９１を駆動するディスクモータ駆動部（図示せず）と、光ピックアップ３２をディスク半径方向に移動させるフィード機構９２が設けられている。　
データ変調部７２は、コントローラ８３より供給された記録用のデータを変調し、変調信号を第１の光源駆動部７３に供給する。　
第１の光源駆動部７３は、データ変調部７２からの変調信号をもとに第１の光源３３を駆動するための駆動パルスを生成する。　
等化器７５は、第１の受光部６２からの再生ＲＦ信号に対して、例えばＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）などの等化処理を行って二値信号を生成する。　
データ再生部７６は、等化器７５より出力された二値信号からデータを復調し、復調されたデータから誤り訂正などの復号処理を行って再生データを生成し、コントローラ８３に供給する。　
トラッキングエラー生成部８２は、第２の光学系の第２の受光部６９の出力をもとにプッシュプル法によってトラッキングエラー信号を生成する。　
トラッキング制御部７１は、トラッキングエラー信号をもとにトラッキングアクチュエータ７０を制御して対物レンズ６０をディスク半径方向に移動させることによってトラッキング制御を行う。　
フォーカスエラー生成部８６は、第１の光学系の第１の受光部６２の出力をもとに、例えば、非点収差法などによりフォーカスエラー信号を生成する。　
フォーカス制御部７７は、フォーカスエラー信号をもとに、フォーカスアクチュエータ７９を制御して対物レンズ６０を光軸方向に移動させることによってフォーカス制御を行う。　
第１のリレー制御部８４は、記録再生対象の記録層を切り替えるように第１のリレーレンズアクチュエータ８０を制御する。　
第２のリレー制御部８５は、ガイド光Ｒ２をガイド層１１２に合焦させるように第２のリレーレンズアクチュエータ８１を制御する。　
チルトアクチュエータ駆動部８８は、コントローラ８３からの制御指令をもとに対物レンズ６０のチルト調整を行うようにチルトアクチュエータ８７を駆動する。　
コントローラ８３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。コントローラ８３は、ＲＡＭに割り当てられたメインメモリの領域にロードされたプログラムに基づいて、ディスクドライブ３１の全体の制御を行う（特許請求の範囲の「制御部」に相当する）。　
ドライブユニット３０には、上記のディスクドライブ３１が複数搭載され、それぞれ独立して制御可能とされ、装填された多層光ディスク１１に対する情報の記録および再生をそれぞれ同時に行うことができる。　
［ＲＡＩＤコントローラ４０］　ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）コントローラ４０は、ホスト装置５０からの記録命令などに対して、ドライブユニット３０内の１以上のディスクドライブ３１にデータを多重に記録したり、ストライピングにより分散して記録したりするＲＡＩＤ制御を行う。ＲＡＩＤコントローラ４０より記録または再生の指示が与えられたそれぞれのディスクドライブ３１のコントローラ８３は、多層光ディスク１１に対してデータを記録したり再生したりするための制御を行う。　
［ホスト装置５０］　ホスト装置５０は、本光記録システム１を制御する最上位の装置である。ホスト装置５０はパーソナルコンピュータでもよい。ホスト装置５０は、記録用のデータを作成または準備し、ＲＡＩＤコントローラ４０に対して当該記録用のデータの記録命令を供給する。また、ホスト装置５０は、ユーザなどより指定されたファイル名を含む読出命令をＲＡＩＤコントローラ４０に供給し、ＲＡＩＤコントローラ４０よりその応答として該当するファイル名のデータを取得する。　
図３に示したように、ホスト装置５０は、ＣＰＵ５１、メモリ５２、ドライブＩ／Ｆ５３、ディスク搬送機構Ｉ／Ｆ５４、システムバス５６を有する。　
ＣＰＵ５１は、メモリ５２に格納されたプログラムを実行するための演算処理を行うとともに、システムバス５６を通じて各部との情報のやりとりを制御する。　メモリ５２は、ＣＰＵ５１に実行させるプログラムや演算結果などが格納されるメインメモリである。　
ドライブＩ／Ｆ５３は、ＲＡＩＤコントローラ４０を通じて複数のディスクドライブ３１と通信するためのインタフェースである。　
ディスク搬送機構Ｉ／Ｆ５４は、ディスク搬送機構２０と通信するためのインタフェースである。　
［最高記録速度の決定方法］　次に、本実施形態のディスクドライブ３１において多層光ディスク１１の各記録層１１３に記録を行うときの最高記録速度の決定方法について説明する。　
多層光ディスクに対応する典型的なディスクドライブでは、ディスクの各記録層の記録速度に応じた記録条件をディスクの所定の領域から読み込み、これをもとに記録速度や記録パワーを調整して記録を行うものとされている。その一方で、近年、半導体レーザの出力の増大が進んできており、半導体レーザの出力の大きさに応じて、多層光ディスクの各記録層に対する最高記録速度を適切に選定することが検討されている。　
多層光ディスクの各記録層に対する最高記録速度を選定する手順としては、典型的には、多層光ディスクの各々の記録層と各々の記録速度とのすべての組み合わせに対してＯＰＣ処理を繰り返し、組み合わせ毎の最適記録パワーを求める方法が考えられる。しかし、この場合、多層光ディスクの記録層の数や、記録速度のレンジが拡がるにつれてＯＰＣ処理の回数も増大し、記録が実際に開始されるまでに長い待ち時間が発生することも予想される。　
そこで本実施形態のディスクドライブ３１は、次のようにして各々の記録層に対する最高記録速度を決定することとした。　図７は、各記録層の最高記録速度の決定方法の手順を示すフローチャートである。　
１．ディスクドライブ３１のコントローラ８３は、予め決められた一の記録層において各々の記録速度でのＯＰＣ処理を実行し、当該一の記録層と各々の記録速度との組み合わせ毎の最適記録パワー（記録速度毎の最適記録パワー）の値を求める（ステップＳ１０１）。　
２．次に、コントローラ８３は、全ての記録層において所定の記録速度でのＯＰＣ処理を実行して、記録層毎の最適記録パワーの値をそれぞれ求める（ステップＳ１０２）。　なお、上記の１の処理と２の処理は順番が逆に行われてもよい。　
３．次に、コントローラ８３は、所定の記録速度の最適記録パワーの値に対する、他の記録速度の最適記録パワーの値の比をそれぞれ求める（ステップＳ１０３）。以下、この比を「記録速度間の記録パワー比」と呼ぶ。　
４．次に、コントローラ８３は、記録速度間の記録パワー比と記録層毎の最適記録パワーの値を用いて、記録層と記録速度との残りの組み合わせに対する最適記録パワーの値を算出する（ステップＳ１０４）。　
５．最後に、コントローラ８３は、最適記録パワーの値が第１の光源３３の最大出力値を超えない範囲で、記録層毎の最高記録速度を決定する（ステップＳ１０５）。　
（具体的な動作）　次に、最高記録速度の決定方法の具体的な動作を説明する。　
この具体例の前提条件は以下の通りである。　Ａ．多層光ディスク１１の層数は"ｎ＋１"とする。ｎは１以上の所定の整数である。（ｎ＋１）層の記録層において対物レンズ６０から最も離れた位置にある記録層を記録層L0、対物レンズ６０に最も近い位置にある記録層を記録層Lnとする。　Ｂ．ＯＰＣ処理で採用される記録速度には、２倍速、４倍速、６倍速、・・・、（ｍ－２）倍速、ｍ倍速があるものとする。　Ｃ．ＯＰＣ処理が実行される一の記録層は対物レンズ６０に最も近い記録層Lnとする。但し本発明は、どの記録層がＯＰＣ処理を実行される一の記録層であってもよい。　Ｄ．ＯＰＣ処理に採用される所定の記録速度は２倍速とする。但し本発明は、どの記録速度でＯＰＣ処理が実行されてもよい。　
図８ないし図１１は、上記の前提条件において、各記録層の最高記録速度を決定する方法を説明する図である。　図８ないし図１１において、縦方向は各々の記録層の位置に対応し、下から（対物レンズに近い側より）記録層Ln、記録層Ln-1、記録層Ln-2、…、記録層L3、記録層L2、記録層L1、記録層L0とする。横方向は記録速度に対応し、左側より２倍速、４倍速、６倍速、・・・、(ｍ－２)倍速、ｍ倍速とする。　
１．ディスクドライブ３１のコントローラ８３は、予め決められた一の記録層である記録層Lnにおいて、２倍速、４倍速、６倍速、・・・、(ｍ－２)倍速、ｍ倍速の各々の記録速度でのＯＰＣ処理を実行して、記録速度毎の最適記録パワーの値を求める。　
この結果、図８に示すように、記録速度毎の最適記録パワーの値が得られる。　２倍速に対する最適記録パワーの値を"Pw(n)_2x"、　４倍速に対する最適記録パワーの値を"Pw(n)_4x"、　６倍速に対する最適記録パワーの値を"Pw(n)_6x"、・・・、　(ｍ－２)倍速に対する最適記録パワーの値を"Pw(n)_(m-2)x"、　ｍ倍速に対する最適記録パワーの値を"Pw(n)_mx"とする。　
２．次に、コントローラ８３は、記録層Ln以外の各々の記録層に対する２倍速でのＯＰＣ処理を実行して、記録層毎の最適記録パワーの値をそれぞれ求める。　
この結果、図９に示すように、記録層毎の最適記録パワーの値が得られる。　記録層Ln-1に対する最適記録パワーの値を"Pw(n-1)"、　記録層Ln-2に対する最適記録パワーの値を"Pw(n-2)"、・・・、　記録層L3に対する最適記録パワーの値を"Pw(3)"、　記録層L2に対する最適記録パワーの値を"Pw(2)"、　記録層L1に対する最適記録パワーの値を"Pw(1)"、　記録層L0に対する最適記録パワーの値を"Pw(0)"とする。　
３．次に、コントローラ８３は、記録速度間の記録パワー比を求める。　２倍速に対する４倍速の記録パワー比をα、　２倍速に対する６倍速の記録パワー比をβ、・・・、　２倍速に対する(ｍ－２)倍速との記録パワー比をγ　２倍速に対するｍ倍速との記録パワー比をεとする。　
それぞれの記録パワー比α、β、γ、εは、以下の計算によって得られる。　α＝Pw(n)_4x/ Pw(n)_2x　　　　…（１）　β＝Pw(n)_6x/ Pw(n)_2x　　　　…（２）　・・・　γ＝Pw(n)_(m-2)x/ Pw(n)_2x　　…（３）　ε＝Pw(n)_mx/ Pw(n)_2x　　　　…（４）　
４．次に、コントローラ８３は、上記の記録パワー比α、β、・・・、γ、εと記録層毎の最適記録パワーの値を用いて、記録層と記録速度との残りの組み合わせに対する最適記録パワーの値を次のように算出する。　この結果、図１０に示すように、記録層と記録速度との残りの組み合わせに対する最適記録パワーの値が得られる。　記録層Ln-1と４倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝αxPw(n-1)、　記録層Ln-1と６倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝βxPw(n-1)、・・・、　記録層Ln-1と（ｍ－２）倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝γxPw(n-1)、　記録層Ln-1とｍ倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝εxPw(n-1)、　記録層Ln-2と４倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝αxPw(n-2)、　記録層Ln-2と６倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝βxPw(n-2)、・・・、　記録層Ln-2と（ｍ－２）倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝γxPw(n-2)、　記録層Ln-2とｍ倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝εxPw(n-2)、・・・、　記録層L3と４倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝αxPw(3)、　記録層L3と６倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝βxPw(3)、・・・、　記録層L3と（ｍ－２）倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝γxPw(3)、　記録層L3とｍ倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝εxPw(3)、・・・、　記録層L0と４倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝αxPw(0)、　記録層L0と６倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝βxPw(0)、・・・、　記録層L0と（ｍ－２）倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝γxPw(0)　記録層L0とｍ倍速との組み合わせの最適記録パワー　＝εxPw(0)　
５．次に、コントローラ８３は、求められた最適記録パワーの値が第１の光源３３の最大出力値を超えない範囲で、記録層毎の最高記録速度を決定する。　もし、いずれの最適記録パワーの値も第１の光源３３の最大出力値を
超えていない場合には、記録層毎の最高記録速度はすべて"ｍ倍速"に決定される。　
いずれかの記録層において、最適記録パワーの値が第１の光源３３の最大出力値Pw(max)を超える場合、コントローラ８３は、その記録層に対して求められた最適記録パワーの値の中で、第１の光源３３の最大出力値Pw(max)を超えない範囲で最も高速の記録速度を当該記録層に対する最高記録速度として決定する。　
例えば、図１１に示すように、記録層L0とｍ倍速との組み合わせの最適記録パワーの値εxPw(0)が第１の光源３３の最大出力値Pw(max)を超え、記録層L0と(ｍ－２)倍速との組み合わせの最適記録パワーの値γxPw(0)が第１の光源３３の最大出力値Pw(max)を超えていない場合を想定する。この場合、コントローラ８３は"（ｍ－２）倍速"を記録層L0に対する最高記録速度として決定する。　
また、図１１の例では、記録層L1-Lnとｍ倍速との組み合わせの最適記録パワーの値εxPw(1)，εxPw(2)，εxPw(3)，・・・，εxPw(n-2)，εxPw(n-1)，Pw(n)_mxは第１の光源３３の最大出力値Pw(max)を超えていない。したがって、コントローラ８３は、記録層L1-Lnに対する最高記録速度として"ｍ倍速"を決定する。　
［本実施形態の効果］　１．本実施形態では、記録層の数が多い多層光ディスク１１に対して、各記録層の最高記録速度を求めるために必要なＯＰＣ処理の回数を実用的な回数に止め、全体的なＯＰＣ処理に要する時間を大幅に短縮することができる。また、十分な速度レンジを対象に各記録層の最高記録速度を効率的に求めることができる。そして十分な速度レンジを対象に最高記録速度を効率的に求められることによって、全体的な記録速度を向上させることができる。　
２．多層光ディスク１１に対する記録が行われる直前に実行されたＯＰＣ処理の結果をもとに最高記録速度が得られるので、多層光ディスク１１の経年的な記録特性の変化を見込んだ最高記録速度が得られる。　
３．多層光ディスク１１の記録層毎に最高記録速度が得られるので、データ記録時の転送レートを最大限に高めることができる。　
＜変形例１＞　以上の実施形態および変形例１では、最高記録速度と、記録層と記録速度との組み合わせ毎の最適記録パワーを求めるために、記録層Lnに対する各々の記録速度でのＯＰＣ処理と、記録層Ln-1から記録層L0に対する２倍速でのＯＰＣ処理を実行することとした。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。　
例えば、図１２に示すように、記録層Lnに対する各々の記録速度でのＯＰＣ処理の結果と、記録層Ln-1から記録層L0に対するｍ倍速でのＯＰＣ処理の結果をもとに最高記録速度を決定するようにしてもよい。　
＜変形例２＞　また、例えば、図１３に示すように、記録層L0に対する各々の記録速度でのＯＰＣ処理と、記録層L1から記録層Lnに対するｍ倍速でのＯＰＣ処理の結果をもとに最高記録速度を決定するようにしてもよい。この場合、記録層L1から記録層Lnに対するｍ倍速でのＯＰＣ処理の結果に代えて、記録層L1から記録層Lnに対する２倍速でのＯＰＣ処理の結果を用いてもよい。　
＜変形例３＞　さらに、図１４に示すように、中間的な記録層（例えば記録層L3）に対する各々の記録速度でのＯＰＣ処理の結果と、その他の記録層に対する中間的な記録速度（例えば６倍速）でのＯＰＣ処理の結果をもとに最高記録速度を決定するようにしてもよい。　
＜変形例４＞　上記の実施形態では、記録パワー比α、β、・・・、γ、εを求めるために、いずれか一の記録層について２倍速、４倍速、６倍速、・・・、(ｍ－２)倍速、ｍ倍速の各記録速度でのＯＰＣ処理を実行することとした。これに限らず、複数の記録層について各記録速度でのＯＰＣ処理を実行し、記録層毎に求められた記録パワー比α、β、・・・、γ、ε各々の記録層間の平均値を用いて最高記録速度を決定するようにしてもよい。
１１…多層光ディスク　３１…ディスクドライブ　３２…光ピックアップ　３３…第１の光源　６０…対物レンズ　８３…コントローラ

Claims (4)

  1. 複数の記録層を有する光ディスクに記録する光記録装置であって、　前記記録層に対物レンズを介して記録用のレーザ光を照射する光源を含む光ピックアップと、　前記複数の記録層の中の一の記録層に対して前記記録用のレーザ光のパワーの校正処理を異なる記録速度毎に実行して記録速度毎に最適な記録パワーの値を求め、これら記録速度毎の最適な記録パワーの値をもとに記録速度間の記録パワー比を算出し、前記複数の記録層に対して所定の記録速度で前記校正処理を実行して記録層毎の最適な記録パワーの値を求め、前記記録速度間の記録パワー比、前記記録層毎の最適な記録パワーの値、および前記光源の最大出力値をもとに、前記複数の記録層に対する最高記録速度を求める制御部と　を具備する光記録装置。
  2. 請求項１に記載の光記録装置であって、　前記制御部は、　前記記録層毎の最適な記録パワーの値が前記光源の最大出力値を超えない範囲で前記最高記録速度を求める　光記録装置。
  3. 請求項１または２に記載の光記録装置であって、　前記制御部は、前記記録層毎に最高記録速度を求める　光記録装置。
  4. 複数の記録層を有する光ディスクに対する最高記録速度を決定する方法であって、　前記複数の記録層の中の一の記録層に対して前記記録用のレーザ光のパワーの校正処理を異なる記録速度毎に実行して記録速度毎に最適な記録パワーの値を求めるステップと、　前記求められた記録速度毎の最適な記録パワーの値をもとに記録速度間の記録パワー比を算出するステップと、　前記複数の記録層に対して所定の記録速度で前記校正処理を実行して記録層毎の最適な記録パワーの値を求めるステップと、　前記記録速度間の記録パワー比、前記記録層毎の最適な記録パワーの値、および前記光源の最大出力値をもとに前記複数の記録層に対する最高記録速度を求めるステップと　を有する光記録装置の最高記録速度決定方法。
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JP2003281726A (ja) * 2002-03-25 2003-10-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ディスク装置

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