JP4091523B2 - 光ディスク装置および光ディスクの記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクに情報を記録する光ディスク装置および光ディスクの記録方法に関する。

従来、例えば、ＣＤ−ＲディスクにＣＡＶ（ＣＡＶ：Constant Angular Velocity）方式やＰＣＡＶ（ＰＣＡＶ：Partial Constant Angular Velocity）方式、Ｚ−ＣＬＶ（Ｚ−ＣＬＶ：Zone Constant Liner Velocity）方式（例えば、特許文献1参照）等のように、光ディスクの内周から外周にかけて記録速度を上げていく方式により情報を記録する場合、光記録装置には、５２倍速、４８倍速、３２倍速、２４倍速等の記録モードが保有されている。なお、ここで、ＰＣＡＶ方式とは、ＣＤ−Ｒディスクの記録領域にＣＡＶ（ＣＡＶ：Constant Angular Velocity）方式の記録方式とＣＬＶ（ＣＬＶ：Constant Liner Velocity）方式とが混在している方式をいう。

例えば、ここで、ＰＣＡＶ方式の記録プロファイルは、図４に示すように、ＣＤ−Ｒディスクの内周から外周にかけて記録速度がリニアに変化するとともに、使用する光ディスク固有の最高記録速度に達するとそれ以降は、線速度一定となるようになっている。

具体的には、記録／再生可能なＣＤ−Ｒディスクを装置に挿入すると、光ディスク装置はＣＤ−Ｒディスク内に予め記録されているディスク情報を読み出して、このＣＤ−Ｒディスクに最適な記録最高速度を設定する。なお、この記録最大速度は、光ディスクの種別によって、光ディスク装置内のＣＰＵのＲＯＭ領域に記録されている。また、光ディスク記録装置内には、図３に示すように、例えば、１６倍速から最大５２倍速までの記録パワーテーブルがｎ倍速毎に登録されており、これらの各記録倍速に対応した標準的な理想記録パワーが登録されている。

いま、光ディスクの最大記録速度が５２倍速である場合の記録動作を考えると、従来は、実際の記録動作に移行する前に、記録する光ディスクに最適な記録パワーを決定するために、まず、光ディスクの内周に予め設けられたＯＰＣ（ＯＰＣ：Oｐtimum Power Control）領域で、いわゆる、ためし書きを行い、ＯＰＣ領域での実行記録速度に対応する最適な記録パワーを決定する。

次に、ＯＰＣ領域での実行記録速度を、例えば、１６倍速とすると、前述の記録パワーテーブルに記録された１６倍速における記録パワーと、ＯＰＣにより求めた最適な記録パワーとの比を算出して、この結果に基づいて、記録パワーテーブル内の記録パワーを変更する。このとき、最高記録速度である５２倍速に対応する記録パワーを参照し、前記変更した記録パワーから近似される５２倍速記録時の記録パワーが、光ディスクの特性のバラツキや光ディスク記録装置内の部品のバラツキ、記録動作時の環境温度変化等によって定まる記録パワーの上限値を超えるか否かを判断する。判断の結果、変更した記録パワーから近似される５２倍速記録時の記録パワーが、記録パワーの上限値を超える場合には、光ピックアップ内のレーザダイオードを保護するため、光ディスクの最高記録速度を低下させていた。
特開２００３−１２３２５５号公報（第２−７頁）

しかし、レーザダイオードを破壊等から保護するために、光ディスクの最高記録速度を低下させることは、装置全体の品質を維持するために重要なことであるが、従来は、最高記録速度を低下させる場合に、予め設定された記録モード（たとえば、５２倍速、４８倍速、４０倍速、３２倍速、２４倍速等）の中でしか、最高記録速度の可変ができなかったため、記録モードを1ステップ低くすることによって、記録動作に要する時間が長くなるという問題があった。ちなみに、同一の光ディスクに５２倍速と４８倍速で７４分の情報を記録した場合、記録動作に要する時間差は、約７秒程度になるといったデータもある。

そこで、本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、光ディスクの内周から外周にかけて記録速度が速くなる記録方式に関して、許容される最大の記録速度で情報を記録する光ディスク装置および光ディスクの記録方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、光ディスクに情報を記録する光ディスク装置であって、記録速度と記録パワーとを関連付けて記憶するデータテーブルと、該光ディスクに予め記録された最高記録速度を読み取る記録速度読取手段と、試し書き領域において該記録速度で情報を記録し、最適な記録パワーを検出する記録パワー検出手段と、前記記録速度読取手段において読み出した記録速度に対応する記録パワーを前記データテーブルから選択する記録パワー選択手段と、該記録パワー選択手段により選択された記録パワーと前記記録パワー検出手段により検出された記録パワーとに基づいて、前記光ディスクに最適な最高記録速度を算出する記録速度算出手段とを有する光ディスク装置を提案している。

請求項４に係る発明は、光ディスクに予め記録された最高記録速度を読み取るステップと、試し書き領域において該記録速度で情報を記録し、最適な記録パワーを検出するステップと、前記読み出した記録速度に対応する記録パワーを記録速度と記録パワーとを関連付けて記憶するデータテーブルから選択するステップと、該選択された記録パワーと前記検出された記録パワーとに基づいて、前記光ディスクに最適な最高記録速度を算出するステップとを有する光ディスク方法を提案している。

これらの発明によれば、記録パワー検出手段の作動により、試し書き領域において予め定められた記録速度で情報を記録し、最適な記録パワーを検出し、記録する光ディスクの最高記録速度に対応する記録パワーと記録パワー検出手段により検出された記録パワーとに基づいて、記録する光ディスクに最適な最高記録速度を算出するため、各光ディスクに対応した最適な記録速度に関するパフォーマンスを提供することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載された光ディスク装置について、前記記録速度算出手段により算出された記録速度が可変倍速であることを特徴とする光ディスク装置を提案している。
また、請求項５に係る発明は、請求項４に記載された光ディスク記録方法について、前記算出された記録速度が可変倍速であることを特徴とする光ディスク記録方法を提案している。

これらの発明によれば、算出された記録速度が、従来、規格化された倍速ではなく、可変倍速であることから、各光ディスクに対応した最適な記録速度に関するパフォーマンスを提供することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載された光ディスク装置について、前記可変倍速の分解能が１倍速以下であることを特徴とする光ディスク装置を提案している。
また、請求項６に係る発明は、請求項５に記載された光ディスク記録方法について、前記可変倍速の分解能が１倍速以下であることを特徴とする光ディスク記録方法を提案している。

これらの発明によれば、可変倍速の分解能が１倍速以下であることから、各光ディスクに対応した最適な記録速度に関するパフォーマンスを提供することができる。

本発明によれば、記録する光ディスクの特性のばらつき、光ディスク記録装置内の部品の特性のばらつき、記録動作時の環境温度変化等によって、光ディスクに最高記録速度で情報を記録するときに、記録パワーが予め定められた上限値以上となったときでも、正規に設定する最大記録速度に対し、より近い記録速度を提供することができるため、記録速度に関してパフォーマンスを向上できるという効果がある。

以下、本発明の実施例に係る光ディスク記録装置について図１から図４を参照して詳細に説明する。

本発明の実施形態に係る光ディスク装置は、図１に示すように、光ディスク１と、スピンドルモータ２と、光ピックアップ３と、フィードモータ４と、信号処理ＩＣ５と、ＣＰＵ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）６と、ドライバーＩＣ７と、エンディックＩＣ８と、記憶部９とから構成されている。

光ディスク１は、半導体レーザにより情報の記録、再生、消去を行える記録媒体であり、例えば、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等がある。
スピンドルモータ２は、光ディスク１を線速度一定あるいは回転数一定に回転させるための駆動装置であり、ドライバーＩＣ７の出力によりコントロールされる。
光ピックアップ３は、レーザダイオード４のレーザ光源や、コリメータレンズ、フォーカスアクチュエータあるいはトラッキングアクチュエータとによって駆動される対物レンズ、偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等の光学部品、及び、後述するＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つの領域に分割され、光を電気信号に変換する４分割あるいは２分割のフォトディテクタ（ＰＤ）あるいは記録再生時のレーザ出力をモニタする前光フォトダイオード等を備えている。

フィードモータ４は、ピックアップを光ディスクの内周から外周に送るための機構であり、光ディスクの記録、再生中は、ピックアップ内の対物レンズのトラック方向のオフセット値が所定値以上になった場合に起動するほか、トラックサーチ動作においては、ＤＣ電圧が供給され、高速サーチに供する。
信号処理ＩＣ５は、４分割フォトディテクタの各領域への反射光量の総和を示すＲＦ信号を生成するとともに、光ピックアップ３の照射レーザの焦点ずれを検出した信号であるフォーカスエラー信号（ＦＥ）を非点収差法によって生成し、さらにピックアップ３の照射レーザのトラックずれを検出した信号であるトラッキングエラー信号（ＴＥ）をプッシュプル法によって生成する。また、生成されたＦＥおよびＴＥに基づいて、フォーカス駆動信号（ＦＯＤＲＶ）、トラッキング駆動信号（ＴＲＤＲＶ）を生成する。また、生成したＲＦ信号に基づいてジッタ値を測定し、あるいはＲＦ信号の基準電圧に対する非対称性を示すβ値を測定する。

ＣＰＵ６は、ＲＯＭ（ＲＯＭ：Read Only Memory）等に格納された制御プログラムに基づいて、装置全体の制御を行う。本発明においては、ＯＰＣ動作により求められた最適記録パワーと記憶部１０内に格納された記録速度と記録パワーとの関係を規定したデータテーブル内の記録パワーを比較し、記録する光ディスクの最高記録速度を算出して、この記録最高速度に対応した分周比あるいは逓倍比を所定のレジスタにセットする。また、信号処理ＩＣ５から出力されたジッタ値あるいはβ値を閾値と比較して、記録品質を判断する。

ドライバーＩＣ７は、信号処理ＩＣ５において生成されたフォーカス駆動信号（ＦＯＤＲＶ）、トラッキング駆動信号（ＴＲＤＲＶ）、あるいは、スピンドル制御信号を入力し、これを所望の大きさに増幅した後、フォーカスアクチュエータ、トラッキングアクチュエータあるいはスピンドルモータ等に供給する。また、トラッキング駆動信号（ＴＲＤＲＶ）から生成されたフィードモータ駆動信号を所望の大きさに増幅した後、これをフィードモータに供給する。

エンディックＩＣ８は、例えば、ＰＣ（ＰＣ：Personal Computer）から入力した光ディスクに記録すべき情報を変調して図示しない記録波形生成部に供給するとともに、光ディスクから読み出した情報を復調してＰＣに出力する。また、ＲＦ信号から抽出した速度／位相情報と基準クロック信号を比較してスピンドル制御信号を生成する。さらに、ＣＰＵ６からの制御信号に基づいて、記録速度に対応した基準クロック信号を生成する。また、本実施例においては、ＣＰＵ６からの制御信号に基づいて、分周器および逓倍器を操作して、各光ディスクに対応した最高記録速度を設定する。
記憶部９は、ＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な記憶装置により構成され、記録速度と記録パワーとの関係を規定したデータテーブル等を格納する。

エンディックＩＣ８内のスピンドル制御信号生成部は、規格化された倍速で情報を記録する場合に用いられるクロック信号を生成する部分と、可変倍速で最高記録速度で情報を記録する場合に用いられるクロック信号を生成する部分およびこれらのクロック信号と光ディスクの再生信号から抽出したクロック信号とに基づいてスピンドル制御信号を生成する部分とから構成され、図２に示すように、速度／位相情報生成部１０と、ＰＬＬ（ＰＬＬ：Phase Locked Loop）１１と、Ｘｔａｌ（クリスタル）１２と、分周器１３と、分周器設定レジスタ１４と、スイッチ切り替えレジスタ１５と、逓倍器１６と、逓倍器設定レジスタ１７と、スイッチ１８と、加算器１９とを備えている。

速度／位相情報生成部１０は、光ディスク１を再生して得られるＲＦ信号から同期信号を抽出して、抽出した信号に基づいて、光ディスク１の回転に関する速度／位相情報を生成する。生成された速度／位相情報はＰＬＬ１１に入力される。
Ｘｔａｌ（クリスタル）１２は、光ディスク１の回転を制御する基準信号を供給する。なお、この基準信号は、光ディスク記録装置内の回路動作の基準信号としても用いられる。

分周器１３は、Ｘｔａｌ（クリスタル）１２にから供給された基準信号を分周器設定レジスタ１４内の値に基づいて分周する。
分周器設定レジスタ１４は、記憶部９内に格納されたデータテーブルに記憶された記録速度に対応して、ＣＰＵ６から出力される所定の分周値を格納する。
スイッチ切り替えレジスタ１５は、予め設定された記録速度に対応して分周器１３から出力される基準信号と記録パワーの最大値に対応して逓倍器１６から出力される基準信号を切り替えるための信号を格納する。

逓倍器１６は、分周器１３からの出力を逓倍し、記録パワーの最大値に対応した基準信号を生成する。逓倍器設定レジスタ１７は、記録パワーの最大値に対応した基準信号を生成するための逓倍値を格納する。スイッチ１８は、逓倍器１６からの出力基準信号と分周器１３からの出力基準信号とを切り替える。加算器１９は、ＰＬＬ１１からの信号とスイッチ１８からの信号との差分を算出してスピンドル制御信号を生成する。

次に、図４を用いて、各光ディスクについて、最適な最高記録速度を算出する方法について説明する。ただし、説明にあたっては、情報の記録に用いる光ディスク１の最高記録速度を５２倍速、記録パワーの上限値を７５ｍＷとする。
記録動作を開始すると、ＣＰＵ６はセットアップ動作を行うとともに、光ピックアップ３を光ディスク１の内周ＯＰＣ領域にサーチさせてＯＰＣ動作を行う（ステップ１０１）。ＯＰＣ動作では、予め定められた記録速度（例えば、１６倍速）、記録パワーでＯＰＣ領域において試し書きを行う。試し書きされた情報は、再生され、ジッタ値やβ値等に基づいて、記録品質が評価され、この評価に基づいて最適な記録パワーが算出される（ステップ１０２）。

次に、ＯＰＣ領域における記録速度に対応した最適記録パワーを記憶部９内に格納された記録速度と記録パワーとの関係を定めたデータテーブル内の値と比較し、その比を求める。求めた比は、データテーブル内の記録最高速度に対応する記録パワーに乗ぜられ、使用する光ディスクの記録最高速度に対応する記録パワーが求められる（ステップ１０３）。

具体的には、例えば、ＯＰＣ動作時の最適記録パワーが２５．２ｍＷであるとすると、図６のデータテーブルから５２倍速時の記録パワーは、６９．６ｍＷとなる。この値は、記録パワーの上限値（７５ｍＷ）よりも低いため、この場合は、５２倍速を記録最高速度としても問題ない。しかし、ＯＰＣ動作時の最適記録パワーが２７．１６ｍＷ以上である場合、５２倍速時の記録パワーが記録パワーの上限値（７５ｍＷ）を超えてしまうため、５２倍速の記録は許可されない。

すなわち、ＯＰＣでの最適記録パワーが２７．６ｍＷになった場合、図６のデータテーブルの１６倍速の記録パワー（２５．２ｍＷ）との比から求まる５２倍速時の記録パワーは７６．２３ｍＷとなる。したがって、従来であれば、記録パワーの上限値（７５ｍＷ）を超えない規定倍速値が適用されるため、この光ディスクの最高記録速度は４８倍速となる。

しかし、本発明においては、ＯＰＣ領域における記録速度に対応した最適記録パワーを記憶部９内に格納された記録速度と記録パワーとの関係を定めたデータテーブル内の値と比較し、その比を求めることにより、最大記録パワーの上限値以下の倍速を算出する（ステップ１０４）。つまり、ＯＰＣでの最適記録パワーが２７．６ｍＷになった場合、図６のデータテーブルの１６倍速の記録パワー（２５．２ｍＷ）との比および記録パワーの最大値（７５ｍＷ）から、この光ディスクの最高記録速度は５１．３７５倍速となる。

算出された最高記録速度はデータテーブルに記憶され、これに対応する逓倍比は、逓倍器設定レジスタ１７に格納される（ステップ１０５）。したがって、実際の記録動作においては、データテーブルおよび逓倍器設定レジスタ１７が参照され、最高記録速度は５１．３７５倍速で記録動作が実行される。このときの速度プロファイルは、図３のようになる。

これらのことから、本実施例においては、ＯＰＣ動作時における最適記録パワーにより、各光ディスク１の最高記録速度を従来のように、規格化された５２倍速、４８倍速、４０倍速等ごとに設定するのではなく、任意の可変速度を最高記録速度として設定し、記録動作を実現することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本実施形態においては、光ディスクについては、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷを例示したが、これに限らず、他の形態の光ディスクであってもよい。

また、本実施例については、特に、ＰＣＡＶ方式の記録方法に関し、説明をしてきたが、ＣＡＶ方式、Ｚ−ＣＬＶ方式においても適用することができる。

本発明に係る光ディスク記録装置の構成図である。 エンディックＩＣ内のスピンドル制御信号生成部の構成図である。 本発明の記録速度プロファイルである。 本発明の動作フローチャートである。 従来の記録速度プロファイルである。 データテーブルの一例を示した図である。

符号の説明

１・・・光ディスク、２・・・スピンドルモータ、３・・・光ピックアップ、４・・・フィードモータ、５・・・信号処理ＩＣ、６・・・ＣＰＵ、７・・・ドライバーＩＣ、８・・・エンディックＩＣ、９・・・記憶部、１０・・・速度／位相情報生成部、１１・・・ＰＬＬ、１２・・・Ｘｔａｌ、１３・・・分周器、１４・・・分周器設定レジスタ、１５・・・スイッチ切り替えレジスタ、１６・・・逓倍器、１７・・・逓倍器設定レジスタ、１８・・・スイッチ、１９・・・加算器、

Claims (6)

1. 光ディスクに情報を記録する光ディスク装置であって、
   記録速度と記録パワーとを関連付けて記憶するデータテーブルと、
   該光ディスクに予め記録された最高記録速度を読み取る記録速度読取手段と、
   試し書き領域において予め定められた記録速度で情報を記録し、最適な記録パワーを検出する記録パワー検出手段と、
   前記記録速度読取手段において読み出した最高記録速度に対応する記録パワーを前記データテーブルから選択する記録パワー選択手段と、
   該記録パワー選択手段により選択された最高記録速度に対応する記録パワーと前記記録パワー検出手段により検出された最適な記録パワーとに基づいて、前記光ディスクに最適な最高記録速度を算出する記録速度算出手段とを有する光ディスク装置。
2. 前記記録速度算出手段により算出された記録速度が可変倍速であることを特徴とする請求項１に記載された光ディスク装置。
3. 前記可変倍速の分解能が１倍速以下であることを特徴とする請求項２に記載された光ディスク装置。
4. 光ディスクに予め記録された最高記録速度を読み取るステップと、
   試し書き領域において予め定められた記録速度で情報を記録し、最適な記録パワーを検出するステップと、
   前記読み出した最高記録速度に対応する記録パワーを記録速度と記録パワーとを関連付けて記憶するデータテーブルから選択するステップと、
   該選択された最高記録速度に対応する記録パワーと前記検出された最適な記録パワーとに基づいて、前記光ディスクに最適な最高記録速度を算出するステップとを有する光ディスク方法。
5. 前記算出された記録速度が可変倍速であることを特徴とする請求項４に記載された光ディスク記録方法。
6. 前記可変倍速の分解能が１倍速以下であることを特徴とする請求項５に記載された光ディスク記録方法。

Images