JP4086088B2

JP4086088B2 - 光ディスク装置

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Publication number: JP4086088B2
Application number: JP2007154823A
Authority: JP
Inventors: 著明真下
Original assignee: Teac Corp
Current assignee: Teac Corp
Priority date: 2007-06-12
Filing date: 2007-06-12
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2021-09-17
Also published as: JP2007265616A

Description

本発明は光ディスク装置、特にＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等の記録可能な光ディスク装置に関する。

従来より、光ディスク装置においてはＯＰＣ（Optimum Power Control）およびＲＯＰＣ（Running Optimum Power Control）と呼ばれる技術により記録パワーの最適化を図りデータを記録している。ＯＰＣでは、データの記録に先立ち、光ディスクの所定領域（ＰＣＡエリア）において記録パワーを種々変化させてテストデータを記録し、該テストデータを再生してその再生信号品質（例えばβ値）が最良となる記録パワーを選択して最適記録パワーとする。一方、ＲＯＰＣでは、光ディスクの記録膜感度が面内で必ずしも一様でないことを考慮し、ＯＰＣで決定された最適記録パワーでデータを実際に記録する際、データ記録時の戻り光量をモニタし、この戻り光量が一定値となるように記録パワーをフィードバック制御するものである。一般に、戻り光量はレベルＢの光量が用いられ、このレベルＢは記録パワーを照射したときにピットが形成された場合に得られる戻り光量（ピットで回折された記録パワーの戻り光量）である。具体的には、レベルＢの戻り光量が一定値よりも小さいときにはピットが過剰に形成されていると判定して記録パワーを低下させ、レベルＢの戻り光量が一定値よりも大きいときにはピットが十分形成されていないとして記録パワーを増大させる。

ここで、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ等においては、３Ｔ〜１１Ｔのピット長を有するデータを記録するが、短いピット長において戻り光量をモニタしフィードバック制御することは困難であることに鑑み、最長の１１Ｔを記録する際の戻り光量を検出してＲＯＰＣを実行している。ＣＤ−Ｒ／ＲＷにおいては、１１Ｔは同期情報（ＳＹＮＣ）に含まれ、１１Ｔが常に２回連続して出現する規格となっているため、１１Ｔはどちらか一方が必ずマーク（記録パワーを照射してピットを形成する部分）となるため、１１Ｔを用いて周期的に（つまり周期的に挿入される同期情報のタイミングで）ＲＯＰＣを実行し、周期的の記録パワーの最適化を図ることができる。

特開平８−２２１９０８号公報

ところが、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等においては、ＣＤ−Ｒ等と同様に３Ｔ〜１１Ｔのピット長を形成するが、同期情報としては１４Ｔが用いられ、１４ＴはＣＤ−Ｒのように２回連続（マークとスペースが対として）で挿入されるものではなく、１回のみ挿入される規格となっている。そして、１４Ｔをマーク、スペースのいずれにするかは任意であり、例えば１４Ｔを全てスペースとした場合には、この最長の１４Ｔでピットが形成されないためＲＯＰＣを実行することができず、結果として周期的に記録パワーを最適化できず記録品質を維持することが困難となる問題があった。もちろん、１４Ｔを全てマークとすることでＲＯＰＣを可能とすることも考えられるが、１４Ｔを全てマークとした場合、ＤＳＶ値が増大して低周波数成分が増大するおそれがある。

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、所定の頻度で常にピットを形成するマークを出現させ、これによりＲＯＰＣなどを周期的に実行することができ、記録品質を向上させることが可能な光ディスク装置を提供することにある。

本発明は、所定情報単位毎にマークあるいはスペースのいずれかで構成される同期情報を挿入しつつ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、複数回のうち１回は常に前記同期情報をマークとするように繰り返し制御するとともに、前記マークの出現頻度を前記光ディスクの内周よりも外周において高く制御する同期制御手段を有する。

本発明において、前記同期制御手段は、前記光ディスクの内周においては３回に１回はマークとし、外周においては２回に１回はマークとするように制御してもよい。

また、本発明において、前記同期制御手段は、前記光ディスクの内周においては２回に１回はマークとし、残りをスペースとするように制御し、外周においては２回に１回はマークとし、残りをＤＳＶが最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかに制御してもよい。

本発明によれば周期的に同期情報をマークとすることができる。これにより、マークを用いてＲＯＰＣなどを確実に実行することができ、記録パワーを最適化して記録品質を向上させることができる。また、光ディスクの特に外周においてＲＯＰＣを確実に実行できる。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について、ＤＶＤ−Ｒを例にとり説明する。

＜第１実施形態＞
図１には、本実施形態に係る光ディスク装置の構成ブロック図が示されている。光ディスク（ＤＶＤ−Ｒ）１０はスピンドルモータ１２によりＣＡＶ（あるいはＣＬＶ）回転駆動される。光ディスク１０の情報記録トラックであるグルーブの間の領域（ランド）には所定の間隔でプリピット（ランドプリピット：ＬＰＰ）が形成されており、このプリピットを検出することで光ディスク１０の面内位置を特定することができる。

光ピックアップ１４は、光ディスク１０に対向配置され、記録パワーのレーザ光を光ディスク１０に照射してデータを記録するとともに、再生パワーのレーザ光を照射して記録データを再生する。記録時には、コントローラ２０からの記録データをエンコーダ１８にて変調し、さらにＬＤ駆動部１６にて駆動信号に変換して光ピックアップ１４のレーザダイオード（ＬＤ）を駆動する。再生時には、光ピックアップ１４で電気信号に変換された戻り光量をＲＦ信号処理部２２に供給し、さらにデコーダ２４にて復調した後、再生データとしてコントローラ２０に供給する。

ＲＦ信号処理部２２は、アンプやイコライザ、２値化部、ＰＬＬ部などを有し、ＲＦ信号をブーストした後２値化し、同期クロックを生成してデコーダ２４に出力する。また、再生ＲＦ信号はプリピット検出部２６にも供給する。

プリピット検出部２６は、再生ＲＦ信号に含まれる、グルーブに隣接するランド（グルーブの外周側に隣接するランド）に形成されたプリピットＬＰＰの信号成分を検出し、コントローラ２０に供給する。

コントローラ２０は、マイコン等で構成され、記録データをエンコーダ１８に供給するとともに、検出されたプリピット情報をエンコーダ１８に供給する。エンコーダ１８は、記録データを変調するとともに、このプリピット検出情報に基づき同期情報を周期的に挿入してＬＤ駆動部１６にデータ信号を供給する。エンコーダ１８の詳細については後述する。

なお、この他にも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、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボによりフォーカス及びトラッキングを制御するサーボ系があるが、これについては従来と同一であるので説明は省略する。また、データを記録する際のストラテジについても従来と同様の記録ストラテジを用いることができる。すなわち、再生レベルに記録パルスを重畳して記録パワーのレーザ光とするとともに、１つのピットを形成するのに１つの記録パルスを用いるのではなく複数のパルス（マルチパルス）を用いて記録する。具体的には、３Ｔについては１パルスとし、４Ｔ以上（１４Ｔを含む）についてはマルチパルスで記録する。

また、本実施形態に係る光ディスク装置でも、ＯＰＣ及びＲＯＰＣを実行して記録パワーの最適化を図る。すなわち、記録に先立ち、コントローラ２０はエンコーダ１８にテストデータを供給し、記録パワーを複数段階に変化させて該テストデータを光ディスク１０のＰＣＡエリアに記録する。そして、記録された該テストデータを再生パワーで再生し、そのときの再生ＲＦ信号のβ値等から最適の記録パワーを選択してデータを記録する。さらに、コントローラ２０は、データ記録時の戻り光量を周期的に検出し、そのレベルＢが予め定められメモリに記憶されている一定値と一致するか否かを判定し、一致しない場合にはその大小関係に応じてＬＤ駆動部１６を制御し記録パワーを増減調整する。本実施形態におけるＲＯＰＣは、同期情報に含まれる１４Ｔのピット長形成時（マーク）に実行され、マーク１４Ｔが同期情報中に周期的に存在するようにエンコーダ１８でエンコードする。

図２には、本実施形態における光ディスク１０の記録方式が模式的に示されている。既述したように、光ディスク１０にはグルーブの間の領域であるランドに所定の間隔でプリピット１００が形成されている。一方、グルーブに記録されるデータは予め情報単位であるＳＹＮＣフレームごとに分割され、２６個のＳＹＮＣフレームで１セクタが構成され、１６セクタで１ＥＣＣブロックが構成される。そして、各々のＳＹＮＣフレームの先頭にＳＹＮＣフレーム毎の同期を取るための同期情報（ＳＹＮＣ）２００が挿入される。同期情報ＳＹＮＣとしては、確実にＳＹＮＣフレーム同期がとれるようにデータ変調部分に出現する最長の１１Ｔよりも十分長い１４Ｔが用いられる。そして、ＤＶＤ−Ｒの規格では、１４ＴのＳＹＮＣパルスとしてはマーク、スペースのいずれかを選択することができ、本実施形態におけるエンコーダ１８は１４ＴのＳＹＮＣデータを所定の規則に従って選択してデータ列に挿入し、複数回に１回は常に周期的にマークが出現するようにしている。

なお、図２においてグルーブは所定の周波数でウォブル（蛇行）しているが、これは、ウォブル周波数を検出することにより光ディスク１０の回転数を検出するためである。

図３には、ＳＹＮＣフレームと同期情報（ＳＹ）及びプリピットとの関係が模式的に示されている。ＳＹＮＣフレームは、偶数フレーム（ＥＶＥＮフレーム）と奇数フレーム（ＯＤＤフレーム）に大別され、プリピットは通常偶数フレームに対応させて形成される。但し、記録すべきグルーブの両隣のランドの略同一位置にプリピットが配置された場合には、戻り光に２つのプリピット成分が混入してしまうので、このような干渉をさけるために奇数フレームにシフトして配置される。また、ウォブル周波数はＳＹＮＣフレーム周波数の８倍となっており、プリピットは１つのＳＹＮＣフレーム中の最初の３つのウォブルの頂点に位置するように配置され、そのうちの最初のプリピットが同期位置を示すＳＹＮＣプリピットとなる。光ディスク装置は、再生信号からこのＳＹＮＣプリピットを検出することで同期位置を検出でき、この同期位置に同期情報（ＳＹＮＣデータ）の１４Ｔを割り当ててデータを記録する。

以下、エンコーダ１８の構成及びその処理について説明する。

図４には、図１におけるエンコーダ１８の詳細な機能ブロック図が示されている。エンコーダ１８は、変調器１８ａ、ＤＳＶ演算部１８ｂ、ＳＹＮＣ生成部１８ｅ、ＳＹＮＣ選択部１８ｇおよび選択スイッチ１８ｃ、１８ｄ、１８ｆを含んで構成される。

変調器１８ａは、コントローラ２０から供給された記録データを８／１６変換し、３Ｔ〜１１Ｔの信号を生成して選択スイッチ１８ｃに供給する。なお、変調器１８ａは、記録データに基づき２種類（メイン変調データおよびサブ変調データ）を生成して選択スイッチ１８ｃに供給する。２種類の変調データを生成するのは、ＤＳＶ演算部１８ｂにてＤＳＶが最小となる変調データを選択できるようにするためである。

ＤＳＶ演算部１８ｂは、ＬＤ駆動部１６に供給される変調データ、すなわち光ディスク１０に記録されるデータのＤＳＶ値を演算し、この演算結果に基づいて選択スイッチ１８ｃに選択信号を供給し変調データを選択する。ここで、ＤＳＶとは２つの状態をとるビット列の一方の状態（例えば１）を＋１、他方の状態（例えば０）を−１としてビット列の先頭から累積した値である。このＤＳＶの絶対値が小さければ低周波成分が小さいことになり、低周波成分を抑制して記録再生品質を向上させることができる。選択スイッチ１８ｃでＤＳＶ値に基づき選択された変調データは、次に選択スイッチ１８ｄに供給される。

選択スイッチ１８ｄは、変調データとＳＹＮＣデータとを切り換えるためのスイッチであり、コントローラ２０からのプリピット検出データ（データ／ＳＹＮＣ選択データ）及びクロックに基づき切り換えられる。すなわち、コントローラ２０からプリピット検出データ（偶数フレーム）及びそこから所定クロックがカウントされた（奇数フレーム）場合には、同期情報としてＳＹＮＣデータを挿入するタイミングであるため選択スイッチ１８ｄはＳＹＮＣデータ側に切り換えて出力し、それ以外のタイミングにおいては選択スイッチ１８ｃから供給された変調データ側に切り換えてＬＤ駆動部１６に出力する。これにより、同期位置にＳＹＮＣデータを挿入することが可能となる。

ＳＹＮＣ生成部１８ｅは、１４ＴのＳＹＮＣパターンを生成するものであり、１４Ｔがマークとなるパターン（Ａパターン）と１４Ｔがスペースとなるパターン（Ｂパターン）の２つのパターンを生成して選択スイッチ１８ｆに供給する。
選択スイッチ１８ｆはＡパターン（マーク）、Ｂパターン（スペース）のいずれかを選択するスイッチであり、その選択はＳＹＮＣ選択部１８ｇにて制御される。ＳＹＮＣ選択部１８ｇは、連続する複数回のうち１回は常に周期的にマークとなるように選択スイッチ１８ｆを制御する。具体的には、マーク→スペース→ マーク→スペース→・・・となるように選択スイッチ１８ｆを交互に切り換える。これにより、２回に１回は常にマークとなるように制御できる。選択スイッチ１８ｆからのＳＹＮＣデータは上述した選択スイッチ１８ｄに供給され、同期位置に挿入される。
図５には、エンコーダ１８内のＳＹＮＣ選択部１８ｇにおける処理フローチャートが示されている。まず、前回挿入したＳＹＮＣデータがマークであるか否かを判定する（Ｓ１０１）。この判定は、例えばマークの場合にはフラグを１、スペースの場合にはフラグを０とするようにメモリに上書きし、現在のフラグの状態が０か１かで判定することができる。そして、前回挿入したＳＹＮＣデータがスペースである（Ｓ１０１にてＮＯ）場合には、今回挿入すべきＳＹＮＣデータ（１４Ｔ）がマークとなるように選択スイッチ１８ｆを切り換える（Ｓ１０２）。一方、前回挿入したＳＹＮＣデータがマークである場合には、今回挿入すべきＳＹＮＣデータがスペースとなるように選択スイッチ１８ｆを切り換える（Ｓ１０３）。以上のようにしてマークとスペースを交互に選択してＳＹＮＣデータを光ディスク１０に記録する（Ｓ１０４）。

図６には、本実施形態におけるグルーブに記録された同期情報が模式的に示されている。同期情報２００は、ＳＹＮＣフレームごとに設けられ、ＳＹＮＣデータはマークとスペースが交互に配置される。従って、連続する２回に１回は常にマークが出現することとなり、同期情報の出現周期の２倍の周期で１４Ｔのマークが出現し、このマークのタイミングでＲＯＰＣを実行することができる。ＲＯＰＣを実行するタイミングは、例えばエンコーダ１８のＳＹＮＣ選択部１８ｇからの選択信号をコントローラ２０に供給し、コントローラ２０がこの信号に基づいてＲＯＰＣを実行すればよい。

なお、本実施形態において最初のＳＹＮＣデータとしては、マークあるいはスペースのいずれかを固定的に用いることができる。例えば、最初のＳＹＮＣデータとしてスペースを固定的に用いた場合、スペース→マーク→スペース→・・となる。

＜第２実施形態＞
図７には、本実施形態におけるエンコーダ１８の機能ブロック図が示されている。図４に示された機能ブロック図と同様に、エンコーダ１８は、変調器１８ａ、ＤＳＶ演算部１８ｂ、ＳＹＮＣ生成部１８ｅ、ＳＹＮＣ選択部１８ｇおよび選択スイッチ１８ｃ、１８ｄ、１８ｆを含んで構成され、変調器１８ａからの２パターンのデータのうちＤＳＶが小さくなる方のパターンを選択して出力するとともに、同期タイミングにおいて選択スイッチ１８ｄを切り換えてＳＹＮＣデータを挿入する。

ここで、図４と異なる点は、ＤＳＶ演算部１８ｂにて演算されたＤＳＶ値に基づき選択信号を選択スイッチ１８ｃに供給するだけでなく、選択スイッチ１８ｆにも供給する点である。すなわち、第１実施形態においてはＳＹＮＣ選択部１８ｇはマークとスペースを交互に選択しているが、本実施形態においてはＳＹＮＣ選択部１８ｇにより２回に１回は常にマークを選択し、残りは常にスペースとするのではなくＤＳＶが最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかを選択する。

図８には、本実施形態の処理フローチャートが示されている。まず、今回のＳＹＮＣフレームが奇数フレームであるか否かを判定する（Ｓ２０１）。奇数フレームか否かは、プリピットの有無で判定できる（上述したように、基本的には偶数フレームの先頭にプリピットが存在する）。そして、奇数フレームである場合には、ＳＹＮＣ選択部１８ｇで切換制御することでＳＹＮＣデータを固定的にマークとする（Ｓ２０２）。これにより、２回に１回は常に周期的にＳＹＮＣデータをマークとすることができる。一方、奇数フレームでない場合、すなわち偶数フレームである場合には、ＤＳＶ演算部１８ｂからの選択信号に基づき、ＳＹＮＣデータをＤＳＶが最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかから選択する（Ｓ２０３）。例えば、今回の偶数フレームにスペースを割り当てた場合にＤＳＶの絶対値が増大する場合には、スペースではなくマークを選択してＳＹＮＣデータとする。この場合、前後の奇数フレームと合わせ、マークが３回連続して出現することとなる。以上のようにしてＳＹＮＣデータを選択した後、ＳＹＮＣデータを光ディスク１０に記録する（Ｓ２０４）。

図９には、本実施形態における同期情報の記録パターンが模式的に示されている。図中四角で囲まれた部分はＤＳＶ値に基づき選択されたことを示す（偶数フレーム）。奇数フレームは常にマークであるが、偶数フレームはＤＳＶに応じて選択され、ある場合にはスペースとなり、ある場合にはマークとなる。従って、場合によってはマークが３回あるいはそれ以上連続する場合もあり得る。本実施形態においても、２回に１回は常にマークが存在するため、このマーク位置においてＲＯＰＣを周期的に実行できるとともに、マークとスペースを交互に配置するのではなく残りをＤＳＶに応じて選択するため、ＤＳＶの絶対値も確実に最小とすることが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
例えば、本実施形態においては、２回に１回は常に１４Ｔがマークとなるように選択しているが、場合によっては３回に１回マークとなるように選択することも可能である。また、特に外周部分においてＲＯＰＣの必要性が高いので、内周部分では３回に１回をマークとなるように選択し、外周部分では２回に１回をマークとなるように選択することもできる。あるいは、内周部分ではマークとスペースを交互に選択し、外周部分では２回に１回を常にマークとし残りをＤＳＶ値に基づきマークとスペースのいずれかを選択するようにしてもよい。要は、光ディスク１０の全周にわたって１つの規則にしたがってマークとスペースを選択する必要は必ずしもなく、複数回に１回は常に周期的にマークが出現するように選択すればよい。

また、本実施形態において、マークとスペースを交互に選択する場合、偶数フレームをマーク、奇数フレームをスペースとすることも可能であり、偶数フレームをスペース、奇数フレームをマークとすることももちろん可能である。但し、偶数フレームには原則としてプリピットが存在し、ＲＯＰＣにおいてノイズとなる可能性があるため、奇数フレームをマークとする方が好ましい。

また、本実施形態において、２回に１回を常にマークとし、残りをランダムにマークあるいはスペースのいずれかとすることも可能である。

さらに、本実施形態では、隣接するランドにプリピットが形成されている場合について例示したが、ランドプリピットが形成されていないＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクでも同様に適用することができる。

実施形態に係る光ディスク装置の構成ブロック図である。光ディスクにおけるランドとグルーブおよびプリピット、同期情報配置の説明図である。同期フレームと同期情報の関係を示す説明図である。図１におけるエンコーダの機能ブロック図である。第１実施形態の処理フローチャートである。第１実施形態の同期情報パターン説明図である。第２実施形態に係るエンコーダの機能ブロック図である。第２実施形態の処理フローチャートである。第２実施形態の同期情報パターン説明図である。

符号の説明

１０光ディスク、１２スピンドルモータ、１４光ピックアップ、１６ＬＤ駆動部、１８エンコーダ、２０コントローラ、２２ＲＦ信号処理部、２４デコーダ、２６プリピット検出部、１００プリピット、２００同期情報。

Claims

所定情報単位毎にマークあるいはスペースのいずれかで構成される同期情報を挿入しつつ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、
複数回のうち１回は常に前記同期情報をマークとするように繰り返し制御するとともに、前記マークの出現頻度を前記光ディスクの内周よりも外周において高く制御する同期制御手段
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、
前記マークとした前記同期情報位置においてＲＯＰＣを実行する手段をさらに有することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１、２のいずれかに記載の装置において、
前記同期制御手段は、前記光ディスクの内周においては３回に１回はマークとし、外周においては２回に１回はマークとするように制御することを特徴とする光ディスク装置。
請求項１、２のいずれかに記載の装置において、
前記同期制御手段は、前記光ディスクの内周においては２回に１回はマークとし、残りをスペースとするように制御し、外周においては２回に１回はマークとし、残りをＤＳＶが最小となるようにマークあるいはスペースのいずれかに制御することを特徴とする光ディスク装置。