JP2007305219A - 光ディスク装置及び光ディスク - Google Patents
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Abstract
【課題】2回目の記録時におけるジッタ増大を抑制する。
【解決手段】書換可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク装置は、消去パワーに記録パワーを重畳したレーザ光を照射してデータを記録する。初回記録時の消去パワーを2回目以降の記録時における消去パワーよりも増大させ、初回記録時の消去比を増大させる。あるいは、初回記録時の消去パワーを増大させるとともに、初回記録時の記録パワーを2回目以降の記録時における記録パワーよりも低減させる。
【選択図】図3
【解決手段】書換可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク装置は、消去パワーに記録パワーを重畳したレーザ光を照射してデータを記録する。初回記録時の消去パワーを2回目以降の記録時における消去パワーよりも増大させ、初回記録時の消去比を増大させる。あるいは、初回記録時の消去パワーを増大させるとともに、初回記録時の記録パワーを2回目以降の記録時における記録パワーよりも低減させる。
【選択図】図3
Description
本発明は光ディスク装置、特に書換可能な光ディスクにデータを記録する場合のパワー制御に関する。
従来より、CD±RWやDVD±RW、DVD−RAM等の書換可能な光ディスクにデータを記録する光ディスク装置において、データの上書き(オーバライト)特性を向上させる技術が提案されている。
下記の特許文献1には、相変化型光記録媒体において、記録されるべき領域について、ジッタは製造後、初回の記録よりも2回目の記録で増大し、その後記録を繰り返すに従って減少することに鑑み、予め少なくとも3回の記録を行うこと、すなわち、少なくとも2回のオーバライトを行うことでその後の記録においてジッタを低減させ、読み取りエラーを低減させることが記載されている。ジッタが初回の記録よりも2回目の記録で増大する理由、及びその後のオーバライトで再び減少する理由については、製造後の全面的に未記録である状態に最初に所定位置に記録した記録マークと、記録マークが記録された所定位置にオーバライトして得られた記録マークとでは、記録状態に対応する記録層の相状態や未記録状態に対応する記録層の相状態に原子の配列等何らかの差異があり、オーバライトを繰り返すことによりこの差異が徐々に小さくなり、何回かのオーバライト後には最初の状態と差異がなくなるためと記載されている。
また、下記の特許文献2には、相変化型光記録媒体において、未記録領域への記録に要する時間を短縮するとともに、その場合のジッタを低減するため、記録層の未記録領域に記録を行う際に使用する線速度をVw、消去パワーをPew、オーバライト時に使用する線速度をVo、消去パワーをPeoとした場合に、Vw/Vo>1、かつ、0.3<Pew/Peo<1とすることが記載されている。
また、下記の特許文献3には、光ディスクの未記録エリアにデータを記録する際には、既記録エリアにデータを記録する場合に比べて記録パワーを小さく設定することが記載されている。
しかしながら、初回の記録よりも2回目の記録でジッタが増大してしまうことを防止するために、予め少なくとも3回の記録を行う構成では、予め2回のオーバライトを行う必要があることから処理時間が増大してしまうとともに、書換回数の低下を招く問題もある。
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、初回の記録よりも2回目の記録でジッタが増大してしまう事態を抑制し、高品質でデータを記録することができる装置を提供することにある。
本発明は、書換可能な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、消去パワーに記録パワーを重畳してデータを記録するデータ記録手段と、光ディスクの記録すべきエリアが未記録エリアである場合に、既記録エリアである場合よりも前記記録パワーに対する前記消去パワーの比を増大させる制御手段とを有することを特徴とする。
本発明の1つの実施形態では、前記制御手段は、前記光ディスクの記録すべきエリアが未記録エリアである場合に、既記録エリアである場合よりも前記消去パワーを増大させる。
また、本発明の他の実施形態では、前記制御手段は、前記光ディスクの記録すべきエリアが未記録エリアである場合に、既記録エリアである場合よりも前記消去パワーを増大させるとともに前記記録パワーを低減させる。
また、本発明は、書換可能な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、消去パワーに記録パワーを重畳してデータを記録するデータ記録手段と、前記光ディスクに対する初回記録時に、2回目以降の記録時に比べて前記消去パワーを増大させる制御手段とを有することを特徴とする。
また、本発明は、光ディスク装置から照射される、消去パワーに記録パワーが重畳されたレーザ光によりデータが記録される書換可能な光ディスクであって、初回記録時の消去パワー及び2回目以降の記録時の消去パワーに関する情報が所定エリアに記録され、初回記録時の消去パワーは2回目以降の記録時の消去パワーよりも大きいことを特徴とする。
本発明によれば、未記録エリアにデータを記録する場合、あるいは初回記録時における消去比を増大させ、初回記録後の記録部と未記録部の照射エネルギ差を抑制することで、既記録エリアにデータを記録する場合、あるいは2回目以降の記録時におけるジッタ増大を抑制して高品質にデータを記録できる。
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、本実施形態に係る光ディスク装置の全体構成図を示す。DVD±RW、DVD−RAM等の書換可能な光ディスク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及びドライバ22は、システムコントローラ32からの指令によりLDの発光量を制御する。図ではドライバ22は光ピックアップ16と別個に設けられているが、ドライバ22を光ピックアップ16に搭載してもよい。
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。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、得られた信号をエンコード/デコード回路36に供給する。エンコード/デコード回路36では、2値化信号を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、変調データを所定の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。記録ストラテジは記録品質に影響することから、データ記録に先立って最適化が行われる。すなわち、光ディスク10の所定のテストエリアにおいて記録ストラテジを種々変化させてテストデータを試し書きし、試し書きしたテストデータを再生してその信号品質を評価する。そして、評価結果に基づいて最適な記録ストラテジが選択される。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。より特定的には、消去パワーに記録パワーが重畳されたレーザ光でデータが記録され、消去パワー領域で既に記録されたデータを消去しつつ、記録パワー領域でデータを記録する(オーバライト記録)。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、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。
システムコントローラ32は、システム全体の動作を制御し、特に記録に先立つOPC(OPtimum Power Control:記録パワーの最適化)と、記録ストラテジの最適化を実行する。OPCでは、光ディスク10のテストエリアに記録パワーを階段状に変化させてテストデータを試し書きし、試し書きしたテストデータを再生してそのβ値やγ値、変調度、エラーレート等を測定する。そして、エラーレート等の再生信号品質が所望の値となる記録パワーを選択して最適記録パワーPoとする。システムコントローラ32は、選択した記録パワーPoとなるようにドライバ22を制御する。記録ストラテジの最適化では、光ディスク10の種類毎に記録ストラテジを変化させてテストデータを試し書きし、テストデータを再生してエラーレート等を測定し、特定の評価基準に従って各記録ストラテジを評価する。
このような構成において、書換可能な光ディスク10の場合、上記のように初回の記録よりも2回目の記録、すなわち1回目のオーバライト記録の方がジッタが増大する。この理由として、従来技術では製造後の全面的に未記録である状態に最初に所定位置に記録した記録マークと、記録マークが記録された所定位置にオーバライトして得られた記録マークとでは、記録状態に対応する記録層の相状態や未記録状態に対応する記録層の相状態に原子の配列等何らかの差異があるためとしている。
図2に、データを記録するための記録ストラテジと形成される記録マークとの関係を示す。記録ストラテジはマルチパルスであり、パワーレベルとして再生パワー、消去パワー及び記録パワーを有する。再生パワー<消去パワー<記録パワーであり、記録パワーをマルチパルスで構成する。マルチパルスのパルス数は記録すべきデータのデータ長に応じて設定され、マルチパルスのパルス幅は最適値に調整される。再生パワーに消去パワーが重畳され、さらに消去パワーに記録パワーが重畳され、消去パワーで既記録データを消去しつつ記録パワーで新たなデータを記録する。このような記録ストラテジで初回記録時に光ディスク10のある情報トラックにマーク100及びマーク200を記録したものとする。次に、2回目の記録(1回目のオーバライト)時に同一情報トラックにマーク300及びマーク400をオーバライトするものとする。この場合、マーク300及びマーク400のいずれもマーク100及びマーク200の端部を跨いでいない。
一方、2回目の記録時に同一情報トラックにマーク500をオーバライトするものとする。この場合、マーク500はマーク100の端部を跨ぐようになっている。このような、場合、マーク500は記録部と未記録部のいずれも含むことになり、記録部と未記録部における構造上の差異により記録部と未記録部の境界においてマーク500の形状が乱れるおそれがある。
本願出願人は、このように初回の記録よりも2回目の記録(1回目のオーバライト)でジッタが増大してしまうのは、マーク500のように初回の記録で記録されたマーク100の端部を跨ぐように記録することが原因の一つと考え、たとえ2回目の記録で既記録マークの端部を跨ぐような記録が行われたとしてもジッタの増大を抑えるべく、初回の記録における記録部と未記録部における構造上の差異を縮小化する。構造上の差異を縮小化するためには、記録部と未記録部における照射レーザ光パワーの差異を小さくすればよく、記録部には記録パワー、未記録部には消去パワーのレーザ光が照射されるから、初回記録時には記録パワーと消去パワーの差異を小さくすればよい。このような技術思想に基づき、本実施形態では、初回記録時とそれ以外とで、記録パワーと消去パワーの比、すなわち記録パワーに対する消去パワーの比である消去比ε=(消去パワー)/(記録パワー)を変化させる。
図3に、記録回数に対する消去比の変化を示す。図中横軸は記録回数、縦軸は消去比である。1回目の記録、すなわち未記録の光ディスク10に最初に記録する場合には消去比βとし、2回目以降の記録、すなわち1回目以降のオーバライトでは消去比をβよりも小さいαとする。言い換えれば、初回の記録に限って、消去比をαよりも増大させてβとしてデータを記録する。これにより、図2におけるマーク100の端部において記録部と未記録部の構造上の相違が縮小し、2回目の記録でマーク500を記録したとしてもマーク100の端部における構造上の相違が小さいことからマーク500の形状の乱れが抑制され、ジッタ増大を抑制することができる。
なお、消去比は上記のとおり記録パワーに対する消去パワーの比として定義されるから、初回記録時の消去比を増大させるためには、初回記録時の消去パワーを増大させるか、あるいは初回記録時の記録パワーを低減すればよい。あるいは、初回記録時の消去パワーを増大させるとともに記録パワーを低減すればよい。本実施形態では、初回記録時の消去パワーを増大させる場合について説明する。
図4に、初回記録時の消去パワーを種々変化させて2回目の記録(1回目のオーバライト)を行った場合のジッタ変化を示す。図において、横軸は2回目の記録における記録パワー(mW)であり、2回目の記録における消去比εはε=0.31である。縦軸は相対ジッタである。初回記録時の記録パワーは23.5mWであり、初回記録時の消去パワーを変化させることで消去比をε=0.21(21%)、ε=0.39(39%)、ε=0.47(47%)と変化させた場合を示す。いずれの場合も、2回目の記録における記録パワーを大きくするとジッタが低減し、さらに記録パワーを大きくすると逆にジッタが増大する傾向を示すが、初回記録の消去比εが21%、39%、47%と増大するほど、ジッタは低減している。本願出願人は、図4に示す消去比21%、39%、47%の他に、消去比19%から消去比47%まで2%刻みで消去比を変化させてジッタ変化を測定したが、消去比が増大するほどジッタが低減する傾向にあることを確認している。
このことから、初回記録時の消去パワーを増大させることで、2回目以降の記録のジッタを低減でき、記録品質に優れたデータ記録を可能とできることがわかる。しかも、本実施形態では、消去パワーを増大させるのは初回記録時のみであるため、書換回数には殆ど影響せず、書換回数劣化のおそれもない。
なお、消去パワーをあまりに増大させると記録パワーに近づき、消去パワーでデータを記録してしまうことになるため、消去パワーの上限が存在することは当然であり、この上限を超えない範囲(記録層を融点以上に加熱しないパワー)で消去パワーを増大調整すればよい。
消去パワーの調整方法は具体的には以下のとおりである。すなわち、記録パワー及び消去パワーは、通常光ディスク10のテストエリアに種々の記録パワーでテストデータを試し書きし、テストデータを再生して得られるβ値やジッタ、変調度、γ値、エラーレート等の再生信号品質に基づいて最適記録パワーPoを設定する(OPC:Optimum Power Control)。そして、予め定められた消去比εを用いて、Pe=ε・Poにより最適消去パワーを設定する。2回目以降の記録ではこのようにして設定された最適記録パワーPo及び最適消去パワーPeでデータ記録を行うが、初回記録時にはPeに対して所定の係数K(K>1)を乗じたK・Peを消去パワーとする。これにより、初回記録時のみ消去パワーを増大させてデータを記録することができる。もちろん、予め定められた消去比εとして、初回記録用のε1とそれ以外のεとを用意し(但し、0<ε<ε1<1)、初回記録時のみPe=ε1・Poにより消去パワーを設定してもよい。
図5に、本実施形態の処理フローチャートを示す。光ディスク10が装着されると、システムコントローラ32は、まずOPCを実行してその光ディスク10に対する最適記録パワーPoを設定する(S101)。すなわち、光ディスク10のテストエリアまで光ピックアップ(PU)16をシークし、記録パワーを変化させてテストデータを試し書きし、該テストデータを再生してそのβ値や変調度を測定する。そして、目標β値となる記録パワーを最適記録パワーPoとし、あるいは変調度の傾きが所定値となる上限記録パワーを定数倍して最適記録パワーPoとする。最適記録パワーPoを設定した後、システムコントローラ32は予めメモリに格納されている消去比εを読み出し、あるいは光ディスク10のリードインエリアに格納されている消去比εを取得して、最適記録パワーPoにεを乗じることで最適消去パワーPe=ε・Poを設定する(S102)。
OPCを実行してPo及びPeを設定した後、光ディスク10のユーザデータ領域にユーザデータを記録する。記録に際し、今回の記録が初回の記録であるか否かを判定し(S103)、初回の記録ではなく2回目以降の記録、すなわちオーバライトである場合には、S101及びS102で設定したPo及びPeをそのまま適用してデータを記録する(S105)。一方、初回の記録である場合には、システムコントローラ32は予めメモリに格納されている係数K(K>1)を読み出し、Peに係数Kを乗じることで最適消去パワーを増大調整する(S104)。消去パワーを増大させることで消去比を増大させた後、最適記録パワーPo及び消去パワーK・Peでデータを記録する(S105)。
なお、初回の記録であるか否かは、特開2003−233907号公報に開示された方法を用いて判定できる。消去パワーのレーザ光を照射したときの光ディスク10からの反射光にRF成分が含まれているか否かを検波回路で検波し、RF成分が含まれていなければ初回の記録(未記録部に対する記録)であり、RF成分が含まれていれば2回目以降の記録(既記録部に対する記録)と判定できる。あるいは、光ディスク10の所定エリアに記録状況についてのデータを記録し、このデータを読み出すことで初回の記録か2回目以降の記録であるかを判定してもよい。
図6に、本実施形態の他の処理フローチャートを示す。光ディスク10が装着されると、システムコントローラ32は、光ディスク10のリードインエリアに格納されている光ディスク情報を読み出す。光ディスク10のリードインエリアには、図7Aに示すような初回記録時において用いるべき最適消去パワーPe1と最適記録パワーPo1のデータセット10a、及び2回目以降の記録時において用いるべき最適消去パワーPeと最適記録パワーPoのデータセット10bが記録されており、システムコントローラ32はこれらの情報を取得してメモリに格納する(S201)。ここに、Pe1>Pe、Po1=Poである。
次に、光ディスク10のユーザデータ領域にデータを記録する際に、初回の記録であるか否かを判定する(S202)。そして、初回の記録である場合には、メモリから(Po1、Pe1)を読み出して記録パワーをPo1、消去パワーをPe1に設定してデータを記録する(S203、S204)。2回目以降の記録の場合には、メモリから(Po、Pe)を読み出して記録パワーをPo、消去パワーをPeに設定してデータを記録する(S204、S205)。
光ディスク10のリードインエリアに記録するデータとしては、図7Aに示すような消去パワーと記録パワーのデータセット10a、10bではなく、図7Bに示すような初回記録時に用いるべき消去比ε1のデータ10aと2回目以降の記録時に用いるべき消去比εのデータ10bでもよい。
本実施形態では、初回記録時(未記録部への記録)の消去パワーを2回目以降の記録時(既記録部への記録)よりも増大させることで初回記録時の消去比を増大させているが、上記のとおり、初回記録時の消去パワーを増大させるとともに初回記録時の記録パワーを低減させてもよい。この場合、例えばOPCにより最適記録パワーPoを設定し、所定の消去比εをPoに乗じて最適消去パワーを設定した後、初回記録時にはPoに所定の係数J(J<1)を乗じて記録パワーをJ・Poとし、Peに所定の係数K(K>1)を乗じて記録パワーをK・Peとしてもよい。但し、J・Po>K・Peである。あるいは、図7Aにおいて、Po1<Poとしてもよい。
また、本実施形態では、図3に示すとおり2回目以降の消去比は同一としているが、初回の記録の消去比を2回目の記録の消去比に対して増大させる限り、2回目以降の消去比を任意に変化させてもよい。
10 光ディスク、16 光ピックアップ(PU)、32 システムコントローラ、100,200 初回記録時の記録マーク、300〜500 2回目記録時の記録マーク。
Claims (8)
- 書換可能な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、
消去パワーに記録パワーを重畳してデータを記録するデータ記録手段と、
光ディスクの記録すべきエリアが未記録エリアである場合に、既記録エリアである場合よりも前記記録パワーに対する前記消去パワーの比を増大させる制御手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記制御手段は、前記光ディスクの記録すべきエリアが未記録エリアである場合に、既記録エリアである場合よりも前記消去パワーを増大させることを特徴とする光ディスク装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記制御手段は、前記光ディスクの記録すべきエリアが未記録エリアである場合に、既記録エリアである場合よりも前記消去パワーを増大させるとともに前記記録パワーを低減させることを特徴とする光ディスク装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記制御手段は、前記光ディスクのテストエリアにて記録パワーを変化させてテストデータを試し書きし、該テストデータを再生して得られる再生信号品質に基づいて設定された最適記録パワー及び最適消去パワーに対し、前記光ディスクの記録すべきエリアが未記録エリアである場合に、前記最適消去パワーを増大させることを特徴とする光ディスク装置。 - 請求項1記載の装置において、
前記制御手段は、前記光ディスクのテストエリアにて記録パワーを変化させてテストデータを試し書きし、該テストデータを再生して得られる再生信号品質に基づいて設定された最適記録パワーに対し、前記光ディスクの記録すべきエリアが未記録エリアである場合に所定の係数ε1を乗じて消去パワーに設定し、前記光ディスクの記録すべきデータが既記録エリアである場合に所定の係数ε(0<ε<ε1<1)を乗じて消去パワーに設定することを特徴とする光ディスク装置。 - 書換可能な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、
消去パワーに記録パワーを重畳してデータを記録するデータ記録手段と、
前記光ディスクに対する初回記録時に、2回目以降の記録時に比べて前記消去パワーを増大させる制御手段と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。 - 請求項6記載の装置において、
前記制御手段は、前記初回記録時に、2回目以降の記録時に比べて前記消去パワーを増大させるとともに前記記録パワーを低減させることを特徴とする光ディスク装置。 - 光ディスク装置から照射される、消去パワーに記録パワーが重畳されたレーザ光によりデータが記録される書換可能な光ディスクであって、
初回記録時の消去パワー及び2回目以降の記録時の消去パワーに関する情報が所定エリアに記録され、初回記録時の消去パワーは2回目以降の記録時の消去パワーよりも大きいことを特徴とする光ディスク。
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