JP3254120B2

JP3254120B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP3254120B2
Application number: JP00815596A
Authority: JP
Inventors: 晋一佐藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 2002-02-04
Anticipated expiration: 2016-01-22
Also published as: JPH09198660A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＣＤ−Ｒ装置，
ＣＤ−Ｅ装置等のデータ書込型光ディスク装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】データ書込型の光ディスク装置（以下、
単に「光ディスク装置」と称する）において、光ディス
クへのデータの書き込みの際、レーザ光の最適な記録パ
ワー値（「最適記録パワー値」と称する）を設定するこ
とは、データの記録及び再生品質を維持するために重要
である。

【０００３】従来、光ディスク装置においては、オレン
ジブックパート２にパワーキャリブレーションとしてオ
プティマムパワーコントロール（ＯＰＣ）が規定されて
いる設定方式に基づいて上記のような最適記録パワー値
の設定を行なっていた（例えば、特開平７−１２９９６
１号公報参照）。

【０００４】この方式は、光ディスクのパワーキャリブ
レーションエリア（ＰＣＡ）においてレーザ光の記録パ
ワー値（レーザパワー）をある範囲でステップ毎に変化
させて所定のデータを記録し、そのデータを再生したと
きのＲＦ信号のピーク値：Ａ１とボトム値：Ａ２を検出
し、それらの値に基づいてβ＝（Ａ１＋Ａ２）／（Ａ１
−Ａ２）から求められるβ値が所定値のときの記録パワ
ー値を最適記録パワー値とするものである。そのβ値の
所定値は、オレンジブックでは０〜８％に定義されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような最適記録パワー値の設定方式では、光ディスク
装置のドライブの使用環境，光ディスクの種類などに応
じて最適記録パワー値が変動する。

【０００６】特に、ドライブ内の温度が低い場合や光デ
ィスクの感度が悪い場合には、記録パワー値をある範囲
内で変化させて所定のデータを記録しても、記録パワー
不足でβ値が所定の許容範囲に達しない場合が有り、最
適記録パワー値でデータを記録しようとすると、レーザ
光を出力するレーザダイオード（ＬＤ）に高出力の記録
パワー値が要求されることになる。

【０００７】このように、最適記録パワー値がレーザダ
イオードの最大許容出射パワーを越えたり、その限界値
以下の値であっても高出力の記録パワー値に設定される
と、レーザダイオードの劣化が急速に進んで光ディスク
にデータを記録できなくなるという問題があった。

【０００８】また、光ディスクへのデータの記録が中断
する毎にパワーキャリブレーションを行なうと、パワー
キャリブレーションに時間がかかるという問題があっ
た。さらに、光ディスクのパワーキャリブレーションエ
リア（ＰＣＡ）は、テストエリアとカウントエリアに分
かれている。そのテストエリアはパワーキャリブレーシ
ョンを行なう領域である。また、カウントエリアはテス
トエリアが使用されたことを示す領域であり、未使用の
テストエリアを検索するのに利用される。

【０００９】そこで、ある回線線速度でキャリブレーシ
ョンを行ない最適記録パワー値が算出できなかった場
合、記録品質を補償できない記録パワー値でカウントエ
リアにデータを記録すると、再度パワーキャリブレーシ
ョンを行なった際に、カウントエリアのデータを正しく
再生することができなくなり、記録済みのテストエリア
で再度パワーキャリブレーションを行なってしまって２
重書きをしてしまうという不具合も発生する。

【００１０】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、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
ようにすることを第１の目的とする。また、光ディスク
のパワーキャリブレーション処理を短縮できるようにす
ることを第２の目的とする。さらに、記録済みのテスト
エリアに再度パワーキャリブレーションを行なうことを
防止することを第３の目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、パワーキャリブレーションエリアを有す
る光ディスクを所定の回転線速度で回転させてその光デ
ィスクの記録エリアにデータを記録及び再生を行なう光
ディスク装置において、上記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、
その記録された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、その検出されたピーク値とボ
トム値との信号比であるβ値を求め、そのβ値に基づい
て上記データの記録時の最適記録パワー値を設定するパ
ワーキャリブレーション手段と、その手段によって求め
られたβ値が所定の許容範囲に達していないとき、上記
パワーキャリブレーション手段によって上記光ディスク
の回転線速度を下げて再度パワーキャリブレーションを
行なわせる手段を備えたものである。

【００１２】また、上記パワーキャリブレーション手段
を、最適記録パワー値を上記複数のβ値とその各記録パ
ワー値との直線近似によって求められる記録パワー値に
設定する手段にするとよい。さらに、上記所定の許容範
囲に達しているβ値に基づいて設定された最適記録パワ
ー値によって、上記光ディスクのカウントエリアに上記
パワーキャリブレーションエリアの使用エリアのデータ
を記録する手段を設けるとよい。

【００１３】この発明による光ディスク装置は、光ディ
スクの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、その記録されたデータ
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、その検出されたピーク値とボトム値との信号比であ
るβ値を求め、そのβ値に基づいて上記データの記録時
の最適記録パワー値を設定し、その求められたβ値が所
定の許容範囲に達していないとき、上記光ディスクの回
転線速度を下げて再度パワーキャリブレーションを行な
わせるので、最適記録パワー値がレーザダイオードの最
大許容出射パワーを越えたり、その限界値以下の値であ
っても高出力の記録パワー値に設定するようなことを防
止することができる。

【００１４】また、最適記録パワー値を上記複数のβ値
とその各記録パワー値との直線近似によって求められる
記録パワー値に設定するようにすれば、光ディスクへの
データの記録が中断する度にパワーキャリブレーション
を行なわなくても、最適記録パワー値を設定することが
できる。

【００１５】さらに、上記所定の許容範囲に達している
β値に基づいて設定された最適記録パワー値によって、
上記光ディスクのカウントエリアに上記パワーキャリブ
レーションエリアの使用エリアのデータを記録するよう
にすれば、カウントエリアのデータを正しく再生するこ
とができ、常に未使用のテストエリアでパワーキャリブ
レーションを行なうことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて具体的に説明する。図２は、この発明の一
実施形態である光ディスク装置の概略構成を示す図であ
る。この光ディスク装置は、光ディスク４を所定の回転
線速度で回転させるスピンドルモータ１と、レーザダイ
オード（ＬＤ）を搭載して光ディスク４の記録エリアに
レーザ光Ｌを照射する光ピックアップ３と、その光ピッ
クアップ３をその内部に設けられているシークモータと
共同して光ディスク４の半径方向に移動させる粗動モー
タ２を備えている。

【００１７】また、スピンドルモータ１の回転制御を行
なう回転制御系５と、粗動モータ２の駆動制御を行なう
粗動モータ制御系６と、光ピックアップ３の制御を行な
うピックアップ制御系７と、光ピックアップ３によって
読み取ったデータの信号及び光ディスク４の記録エリア
に書き込むデータの信号を送受する信号処理系８と、上
記制御系及び処理系の制御と共にこの発明に係る処理を
行なうドライブコントローラ９等も備えている。

【００１８】さらに、ドライブコントローラ９は外部イ
ンタフェース１０を介してホストコンピュータに接続さ
れており、光ディスク４から読み取ったデータをホスト
コンピュータへ送出し、光ディスク４に書き込むデータ
をホストコンピュータから受け取る処理を行なう。

【００１９】また、光ディスク４をスピンドルモータ１
によって回転させながら光ピックアップ３をその光ディ
スク４の半径方向に移動させ、光ピックアップ３のレー
ザダイオードからレーザ光Ｌを光ディスク４の記録面上
の記録エリアに照射させてデータの記録又は再生を行な
う制御と、この発明に係るパワーキャリブレーションに
よる最適記録レーザパワー値の設定処理を行なう。

【００２０】この光ディスク装置は、データの記録時に
は、ドライブコントローラ９の制御によってこの発明に
係る光ディスク上のパワーキャリブレーションエリアを
用いたパワーキャリブレーションを行なって最適記録レ
ーザパワー値を設定し、光ディスク４の記録エリアに光
ピックアップ３によってその最適記録レーザパワー値で
レーザ光Ｌを照射し、光ディスク４上に各種データを記
録する。

【００２１】また、情報の再生時には、ドライブコント
ローラ９の制御によって光ディスク４の記録エリアに光
ピックアップ３によって再生レーザパワー値でレーザ光
Ｌを照射し、その反射光に基づいて記録エリアに記録さ
れているデータを読み取って再生する。

【００２２】すなわち、この光ディスク装置のドライブ
コントローラ９が、光ピックアップ３によって光ディス
クの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、信号処理系８によってそ
の記録された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、その検出されたピーク値とボト
ム値との信号比であるβ値を求め、そのβ値に基づいて
上記データの記録時の最適記録パワー値を設定するパワ
ーキャリブレーション手段と、その求められたβ値が所
定の許容範囲に達していないとき、回転制御系５によっ
てスピンドルモータ１の光ディスクの回転線速度を下げ
て再度パワーキャリブレーションを行なわせる手段の機
能を果たす。

【００２３】また、最適記録パワー値を複数のβ値とそ
の各記録パワー値との直線近似によって求められる記録
パワー値に設定する手段の機能も果たす。さらに、上記
所定の許容範囲に達しているβ値に基づいて設定された
最適記録パワー値によって、光ピックアップ３によって
光ディスクのカウントエリアにパワーキャリブレーショ
ンエリアの使用エリアのデータを記録する手段の機能を
果たす。

【００２４】次に、光ディスク上の記録面のデータフォ
ーマットについて説明する。図３はオレンジブックパー
ト２に準拠した光ディスクの記録面のデータ書き込み前
のフォーマットを示す図、図４はそのデータ書き込み終
了後のフォーマットを示す図、図５はそのパワーキャリ
ブレーションエリアの詳細なフォーマットを示す図であ
る。

【００２５】図３に示すように、光ディスクの記録面の
実際にデータを書き込むことができる領域は、インフォ
メーションエリアである。そのインフォメーションエリ
アにデータを書き終えると、図４に示すように、パワー
キャリブレーションエリア（ＰＣＡ），プログラムメモ
リエリア（ＰＭＡ），リードインエリア，プログラムエ
リア，及びリードアウトエリアにフォーマットされる。

【００２６】ＰＭＡは、追加記録可能状態である中間記
録時の仮のＴＯＣ情報記録エリアである。リードインエ
リア及びリードアウトエリアは、データが記録されたト
ラックに関する情報を記録するエリアである。プログラ
ムエリアは、データを記録する領域である。

【００２７】パワーキャリブレーションエリアは、この
発明にかかわるパワーキャリブレーションを行なうとき
に使用する領域である。このパワーキャリブレーション
エリアは、図５に示すように、データ記録に先立って最
適記録パワー値を設定するための試し書きを行なうテス
トエリアと、使用済みのテストエリアを示すデータを記
録するカウントエリアからなる。

【００２８】図５に示したフォーマット例では、テスト
エリアは１００個のパーティションに分かれており、１
パワーキャリブレーションで１パーティションを使用す
る。また、カウントエリアも１００個のパーティション
に分かれており、テストエリアの１パーティションが使
用される毎にそこが使用されたことを示すデータをカウ
ントエリアの対応するパーティションに記録する。そし
て、このカウントエリアはテストエリアの未使用のパー
ティションを捜すときに使用される。

【００２９】なお、このフォーマット例では、１００回
のパワーキャリブレーションが行なえる。また、テスト
エリアの１００パーティションのスタート位置，カウン
トエリアのスタート位置，ＰＭＡのスタート位置をサー
チするため、テストエリアの前後とカウントエリアの後
は使用しない。

【００３０】次に、この光ディスク装置におけるデータ
記録時の処理について説明する。図１は、この光ディス
ク装置におけるデータ記録時の処理を示すフローチャー
トである。この処理は、ステップ（図中「Ｓ」で示す）
１で光ディスクの回転線速度を２倍速に設定し、その２
倍速の回転線速度で回転させてキャリブレーションを行
なう。

【００３１】そのキャリブレーションでは、光ディスク
の感度のバラツキやレーザダイオード（ＬＤ）の波長変
動等を考慮した複数レベルの記録パワー値でパワーキャ
リブレーションエリアのテストエリアにデータを記録す
る。例えば、オレンジブックの定義されている光ディス
クならば４〜１１ｍＷ（２倍速）の感度のバラツキがあ
るので、波長変動等を考慮して４〜１３ｍＷ程度のレン
ジで１０通りの記録パワー値で所定のデータを記録す
る。

【００３２】その後、ステップ２でその記録されたデー
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、その検出されたピーク値とボトム値との信号比で
あるβ値を求める。すなわち、パワーキャリブレーショ
ンエリアに記録したデータを再生したときのＲＦ信号の
ピーク値：Ａ１とボトム値：Ａ２を検出し、それらの値
に基づいてβ＝（Ａ１＋Ａ２）／（Ａ１−Ａ２）から求
められるβ値を算出する。そして、β値が所定値のとき
の記録パワー値を最適記録パワー値として仮設定する。

【００３３】そして、ステップ３でβ値が０〜８％の範
囲内にあるか否かを判定する。これは、オレンジブック
によると０〜８％の許容範囲内のβ値に対応する記録パ
ワー値が最適記録パワー値であるので、その中心値の４
％に最も近い記録パワー値を最適記録パワー値に設定す
るためである。

【００３４】ステップ３の判定でβ値が０〜８％の範囲
内にあれば、ステップ４へ進んでそのβ値に対応する記
録パワー値を最適記録パワー値として設定し、ステップ
５へ進んでその最適記録パワー値で光ディスクのプログ
ラムエリア等にデータを記録して、この処理を終了す
る。

【００３５】しかし、０〜８％の許容範囲内に達しない
β値に対応する記録パワー値を最適記録パワー値に設定
すると、レーザダイオードの最大許容出射パワーを越え
たり、その限界値以下の値であっても高出力の記録パワ
ー値になり、レーザダイオードの劣化が急速に進んで光
ディスクにデータを記録できなくなる。

【００３６】そこで、ステップ３の判定でβ値が所定の
許容範囲に達していないときには、ステップ６へ進んで
回転線速度を１倍速に落として光ディスクを回転させ、
ステップ７でパワーキャリブレーションエリアのテスト
エリアの他のパーティションに再度キャリブレーション
を行ない、０〜８％の許容範囲内のβ値に対応する記録
パワー値を求め、ステップ４へ進んで１倍速のキャリブ
レーションによって得られた記録パワー値を最適記録パ
ワー値として設定し、ステップ５へ進んでその最適記録
パワー値で光ディスクのプログラムエリア等にデータを
記録して、この処理を終了する。

【００３７】このようにして、最適記録パワー値がレー
ザダイオードの最大許容出射パワーを越えたり、その限
界値以下の値であっても高出力の記録パワー値に設定す
るようなことを防止することができる。

【００３８】また、ドライブコントローラ９によって最
適記録パワー値を複数のβ値とその各記録パワー値との
直線近似によって求められる記録パワー値に設定するよ
うにすれば、パワーキャリブレーションの処理を短縮す
ることができる。

【００３９】図６は、キャリブレーションによって得ら
れたβ値と記録パワー値との関係を示す線図である。こ
の線図は、光ディスク４のパワーキャリブレーションエ
リア（ＰＣＡ）におけるＯＰＣとして設定した各記録パ
ワー値６，７，８ｍＷと、その各記録パワー値でキャリ
ブレーションしたデータの再生信号から算出した各β値
との関係を示している。

【００４０】オレンジブックの定義に基づくと最適記録
パワー値は、β値が０〜８％の許容範囲内にあるとよい
ので、その中心値β₀ ＝４％になる記録パワー値を最適
記録パワー値Ｐ₀ にすると良い。すなわち、図中のＡ
₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ の各ポイントに基づく直線を求め、その
直線上の中心値β₀ ＝４に対応するポイントＡ₄ の記録
パワー値を最適記録パワー値Ｐ₀ とする。

【００４１】このようにして、光ディスクへのデータの
記録が中断する度にパワーキャリブレーションを行なわ
なくても、最適記録パワー値を設定することができ、パ
ワーキャリブレーションを短時間で行なうことができ
る。

【００４２】さらに、ドライブコントローラ９によって
所定の許容範囲に達しているβ値に基づいて設定された
最適記録パワー値によって、光ディスクのカウントエリ
アにパワーキャリブレーションエリアの使用済みエリア
のデータを記録するようにすれば、記録済みのテストエ
リアで再度パワーキャリブレーションを行なってしまっ
て２重書きをしてしまうことを防止できる。

【００４３】図７は、その場合の処理を示すフローチャ
ートである。この処理は、ステップ（図中「Ｓ」で示
す）１１で光ディスクの回転線速度を２倍速に設定し、
その２倍速の回転線速度で回転させてキャリブレーショ
ンを行なう。

【００４４】そのキャリブレーションでは、光ディスク
の感度のバラツキやレーザダイオード（ＬＤ）の波長変
動等を考慮した複数レベルの記録パワー値でパワーキャ
リブレーションエリアのテストエリアにデータを記録す
る。例えば、オレンジブックの定義されている光ディス
クならば４〜１１ｍＷ（２倍速）の感度のバラツキがあ
るので、波長変動等を考慮して４〜１３ｍＷ程度のレン
ジで１０通りの記録パワー値で所定のデータを記録す
る。

【００４５】その後、ステップ１２でその記録されたデ
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、その検出されたピーク値とボトム値との信号比
であるβ値を求める。すなわち、パワーキャリブレーシ
ョンエリアに記録したデータを再生したときのＲＦ信号
のピーク値：Ａ１とボトム値：Ａ２を検出し、それらの
値に基づいてβ＝（Ａ１＋Ａ２）／（Ａ１−Ａ２）から
求められるβ値を算出する。そして、β値が所定値のと
きの記録パワー値を最適記録パワー値として仮設定す
る。

【００４６】そして、ステップ１３でβ値が０〜８％の
範囲内にあるか否かを判定する。これは、オレンジブッ
クによると０〜８％の許容範囲内のβ値に対応する記録
パワー値が最適記録パワー値であるので、その中心値の
４％に最も近い記録パワー値を最適記録パワー値に設定
するためである。

【００４７】ステップ１３の判定でβ値が０〜８％の範
囲内にあれば、ステップ１４へ進んでそのβ値に対応す
る記録パワー値を最適記録パワー値として設定し、ステ
ップ１５へ進んでカウントエリアにテストエリアの使用
済みのパーティションを示すデータを記録し、ステップ
１６へ進んでその最適記録パワー値で光ディスクのプロ
グラムエリア等にデータを記録し、この処理を終了す
る。

【００４８】しかし、０〜８％の許容範囲内に達しない
β値に対応する記録パワー値を最適記録パワー値に設定
すると、レーザダイオードの最大許容出射パワーを越え
たり、その限界値以下の値であっても高出力の記録パワ
ー値になり、レーザダイオードの劣化が急速に進んで光
ディスクにデータを記録できなくなる。

【００４９】そこで、ステップ１３の判定でβ値が所定
の許容範囲に達していないときには、ステップ１７へ進
んで回転線速度を１倍速に落として光ディスクを回転さ
せ、ステップ１８でパワーキャリブレーションエリアの
テストエリアの他のパーティションに再度キャリブレー
ションを行ない、０〜８％の許容範囲内のβ値に対応す
る記録パワー値を求め、ステップ１４へ進んで１倍速の
キャリブレーションによって得られた記録パワー値を最
適記録パワー値として設定する。

【００５０】そして、ステップ１５へ進んでカウントエ
リアにテストエリアの使用済みのパーティションを示す
データを記録し、ステップ１６へ進んでその最適記録パ
ワー値で光ディスクのプログラムエリア等にデータを記
録して、この処理を終了する。

【００５１】このようにして、記録品質を補償できる記
録パワー値でカウントエリアにデータを記録するので、
パワーキャリブレーションの際、カウントエリアのデー
タを正しく再生することができ、常に未使用のテストエ
リアでパワーキャリブレーションを行なうことができ
る。したがって、記録済みのテストエリアで再度パワー
キャリブレーションを行なってしまって２重書きをして
しまうことを防止することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明の請
求項１の光ディスク装置によれば、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することができる。また、請求項２
の光ディスク装置によれば、光ディスクのパワーキャリ
ブレーション処理を短縮することができる。さらに、請
求項３の光ディスク装置によれば、記録済みのテストエ
リアに再度パワーキャリブレーションを行なうことを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態である光ディスク装置に
おけるデータ記録時の処理を示すフローチャートであ
る。

【図２】この発明の一実施形態である光ディスク装置の
概略構成を示す図である。

【図３】オレンジブックパート２に準拠した光ディスク
の記録面のデータ書き込み前のフォーマットを示す図で
ある。

【図４】図５に示した光ディスクの記録面のデータ書き
込み終了後のフォーマットを示す図である。

【図５】図４に示したパワーキャリブレーションエリア
の詳細なフォーマットを示す図である。

【図６】図１に示した光ディスク装置におけるキャリブ
レーションによって得られたβ値と記録パワー値との関
係を示す線図である。

【図７】この発明の一実施形態である光ディスク装置に
おける他のデータ記録時の処理を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１：スピンドルモータ２：粗動モータ３：光ピックアップ４：光ディスク５：回転制御系６：粗動モータ制御系７：ピックアップ制御系８：信号処理系９：ドライブコントローラ１０：外部インタフェース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 7/125

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パワーキャリブレーションエリアを有す
る光ディスクを所定の回転線速度で回転させて該光ディ
スクの記録エリアにデータを記録及び再生を行なう光デ
ィスク装置において、前記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、その記録されたデータを
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、その検出されたピーク値とボトム値との信号比であ
るβ値を求め、そのβ値に基づいて前記データの記録時
の最適記録パワー値を設定するパワーキャリブレーショ
ン手段と、該手段によって求められたβ値が所定の許容
範囲に達していないとき、前記パワーキャリブレーショ
ン手段によって前記光ディスクの回転線速度を下げて再
度パワーキャリブレーションを行なわせる手段とを備え
たことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】請求項１記載の光ディスク装置におい
て、前記パワーキャリブレーション手段が、最適記録パワー
値を前記複数のβ値とその各記録パワー値との直線近似
によって求められる記録パワー値に設定する手段を設け
たことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】請求項１記載の光ディスク装置におい
て、前記所定の許容範囲に達しているβ値に基づいて設定さ
れた最適記録パワー値によって、前記光ディスクのカウ
ントエリアに前記パワーキャリブレーションエリアの使
用エリアのデータを記録する手段を設けたことを特徴と
する光ディスク装置。