JP4479780B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

この発明は、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷドライブ、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷドライブ、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ、ＤＶＤ＋ＲＡＭドライブ等の記録媒体にデータを記録する光ディスク装置に関する。

近年、情報（データ）の記録可能なＣＤ−Ｒディスク、ＣＤ−ＲＷディスク、ＤＶＤ−Ｒディスク、ＤＶＤ−ＲＷディスク、ＤＶＤ＋Ｒディスク、ＤＶＤ＋ＲＷディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク、ＤＶＤ＋ＲＡＭディスク等の光ディスク媒体（記録媒体）が用いられている。このような光ディスク媒体にデータを記録するＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷドライブ、ＤＶＤ＋Ｒ／ＲＷドライブ、ＤＶＤ−ＲＡＭドライブ、ＤＶＤ＋ＲＡＭドライブ等の情報記録装置は、光ディスク媒体を回転制御し、光源から出射するレーザビーム（光ビーム）の記録パワーを目標値に制御し、光源から出射されたレーザビームを光ディスク媒体に集光して情報を記録する。

その光ディスク装置は、個々の装置の性能等のばらつきや記録速度、光ディスク媒体の記録特性等の条件に応じて光ディスク媒体に記録を行うための最適なレーザパワー（最適記録パワー）が異なるので、光ディスク媒体への本情報（本データ）の記録に先立ち、最適記録パワーを決定する処理を行う必要がある。

例えば、ＤＶＤ−ＲＷディスクにデータを記録する場合、光ディスク媒体面内の試し書き領域（Ｐｏｗｅｒ Ｃａｌｉｂｌａｔｉｏｎ Ａｒｅａ：ＰＣＡ領域）で記録パワーを順次変えながら情報を試し書きし、その試し書きした情報の書き込み信号を検出することによって最適記録パワーを決定している。この最適記録パワーの決定処理は、ＣＤ−Ｒディスクにおけるオプティマムパワーコントロール（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＯＰＣ）と呼ばれる。またＯＰＣ実行時に順次変化させる記録パワーの所定範囲を「ＯＰＣレンジ（ＯＰＣ Ｒａｎｇｅ）」と称する。

そして、このＯＰＣ処理により求められた最適パワーにてレーザ光を照射することで、その後の記録動作が行なわれる。また、データが既に記録されている記録領域に新たにデータを記録（即ち、上書き）する際には、独立した消去動作を介在させることなく、直接的に最適パワーでレーザ光を照射している。これを一般的にダイレクトオーバーライトと称している。

上述のようなＤＶＤ−ＲＷディスク等の光ディスク媒体への記録特性は、その光ディスク媒体の種類（種別）毎にそれぞれ異なるため、情報の記録に必要な記録パワー（レーザパワー）も異なるので、上述のような光ディスク装置では、各光ディスク媒体の種類毎にＯＰＣを実行する際の記録パワーの中心パワー（Ｐｄｅｆ）を個別に保持している場合が多い。また、光ディスク個々において、またはその製造工程に依存して、特に内周と外周の記録特性が大きく異なる場合がある。

このような、記録特性のばらつきを有する光ディスクに記録を行うために、従来の光ディスク装置では、ＯＰＣによって最適記録パワーを決定した後に、その最適記録パワーを予め記憶している補正データによって補正している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−３２８７０９号

しかしながら、従来の情報記録装置では、ＯＰＣの際に個々の装置の性能等のばらつきや記録速度、光ディスク媒体の記録特性等の条件等の何らかのばらつき要因により、ＯＰＣによって決定された最適な記録パワーで実際に記録を行っても、ジッタ値が悪化したり、再生エラーレートが増加するという各種の悪影響が生ずる場合がある。このような状態は、より好適なデータの記録、或いはそのデータの好適な再生という観点からは決して好ましいものではない。

上述したＯＰＣによって決定された最適記録パワーで実際に記録を行っても、最適な状態で記録を行えない理由として、光ディスク媒体に記録を行う光ディスク装置における要因と、光ディスク媒体自体における要因の二つが存在する。

まず、光ディスク装置における要因としては、光ディスク装置の設定する記録パワーとその記録パワーで実際に出射される光ビーム（レーザ光）の記録パワーとの差異、レーザダイオード（光源）の微妙な発振周波数のばらつき、光ビームのフォーカスサーボのバランスのずれ、光源を搭載した光ピックアップの光ビームの出射レンズ面と光ディスク媒体のディスク面とのずれ（このずれを「チルト」と称する）、光ビームの記録パルス波形のばらつき等の製造公差が、ＯＰＣによって決定された最適記録パワーで実際に記録を行っても、最適な状態で記録を行えない要因であると考えられる。

次に、光ディスク媒体における要因としては、記録感度特性のばらつきが主にあるが、この記録感度特性のばらつきは、光ディスク媒体の製造工程において主に発生する。光ディスク媒体は、記録層の上面にポリカーボネイトなどによってコーティングされた保護層を有している。コーティングを行う工程として、光ディスク媒体を効率よく生産するために、回転させている光ディスク媒体の内周付近に液体のポリカーボネイトを滴下し、回転の遠心力によってポリカーボネイトを外周へ拡散させていくという方法が採用されている。

光ディスクの構造上、理想的な状態ではこの保護層が、光ディスク媒体前面に渡って均一な厚みであることが望ましいが、前述のような方法によれば、内周と外周の保護層の厚みが異なってしまい、保護層が有する屈折率がその厚みの違いによって内周と外周での記録面における光ビームの反射率に影響を与え、記録特性を悪化させる傾向がある。光ディスクの記録層は、凸部を構成するランドと凹部を構成するグルーブがトラック方向に螺旋状に形成されているが、ランドとグルーブにおける反射率の差が大きければ大きいほど、記録特性は良好で有り、前述のように保護層の屈折率と厚みが、内周と外周の反射率に影響を与えており、一般的には内周で保護層の厚みが小さく、外周で保護層の厚みが大きくなる。また、保護層の厚み以外にも、コーティング剤に不純物が多く含まれている場合には、保護層の屈折率を大きくし、反射率に大きな影響を与える要因となる。

また、前述したランドとグルーブは、スタンパーと呼ばれる金型を光ディスク媒体に強い圧力で押し付けることによって成型される。しかし、過剰な使用頻度によって変形したスタンパーによってランドとグルーブが成型された場合には、通常は光ビームに対して垂直もしくは水平な面で成型されるランドとグルーブが、光ビームに対して斜めに傾いた面で成型された場合にも反射率に影響を及ぼす。同じく、光ディスク媒体自体に反りが発生している場合にも反射率に影響を及ぼす。このように、光ディスクにおいては、保護層の厚みのばらつき、保護層の不純物の含有率、成型金型のばらつきなどの製造工程上の公差が、ＯＰＣによって決定された最適記録パワーで実際に記録を行っても、最適な状態で記録を行えない要因と考えられる。

このような要因によって、試し書き領域におけるＯＰＣで記録パワーを決定したとしても、光ディスク装置において前述のような種々のばらつきが存在する場合や、光ディスク媒
体において内周と外周における反射率の違いが大きい場合においては、最適な状態で記録を行うことが出来ず、例えＯＰＣによって決定された記録パワーの補正を行っても、外周における記録特性の大きな変化に追従できず、ジッタ値が悪化したり、再生エラーレートが増加して、映像データを出力できないという課題が残っていた。

本発明の発明者は、前記の問題点を解決すべく種々検討を行った結果、実際に記録を行った領域の記録特性を監視するために、モジュレーション値を測定することに着目した。モジュレーション値は、後に詳述するが、記録層におけるランドとグルーブの反射率の関係を表す値であり、記録特性を判断する指標となる。そして、発明者は、記録を行うと同時に監視しているモジュレーション値を改善するように光ビームの記録パワーを補正することで、本発明を完成するに至ったものである。

この発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、ＯＰＣによって決定された記録パワーにて実際に記録を行い、その記録状態を監視しながら、記録パワーを補正して記録媒体への記録品質を安定させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る光ディスク装置は、レーザダイオードからのレーザ光を対物レンズにより集光して光ディスクに照射し、且つ光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップにより、光ディスクに対し情報の記録および再生を行う記録再生部と、前記レーザダイオードの発振周波数を可変して前記レーザ光の光ビーム強度を可変制御するビーム強度制御部と、種々のデータなどを記憶するメモリと、ユーザの手動操作による指令を入力する入力部と、前記入力部から入力される指令に基づいて装置全体を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ビーム強度制御部を制御して前記レーザ光の記録パワーを所定範囲内において順次変化させながら、前記記録再生部を制御して光ディスクの最内周側の試し書き領域に情報を試し書きしたのちに試し書き済み情報を再生して、この再生信号に基づいて光ディスクに情報を記録するときの最適記録パワーを求めるＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理を行い、求めた前記最適記録パワーを前記メモリに記憶して設定する第１の制御機能と、前記記録再生部およびビーム強度制御部をそれぞれ制御して、前記最適記録パワーによって光ディスクに１トラック分の記録を行ったのちに再生して、その１トラック分のモジュレーション値を算出し、この算出したモジュレーション値の平均値に基づいて基本モジュレーション値（α）を算出し、その基本モジュレーション値（α）を前記メモリに記憶する第２の制御機能と、前記入力部からユーザによる記録開始の指令が入力されたときに、前記記録再生部を制御して光ディスクの内周側から外周側へ向けて情報の再生を開始するとともに、所定のトラック間隔におけるモジュレーション値の平均値であるモジュレーション平均値（β）を算出する第３の制御機能と、モジュレーション平均値（β）が、製造公差などの装置自体が有する性能上のばらつきに対する閾値として予め前記メモリに記憶して設定されているモジュレーション下限値よりも低くなったか否かを監視して、低くなったと判別したときに、続いて、光ディスクの製造公差などに基づき予め設定された所定の比率（Ｘ）を基本モジュレーション値（α）に乗じて算出された、光ディスク自体が有する半径方向のモジュレーション値のばらつきの閾値（αＸ）に対して、これよりもモジュレーション平均値（β）が低くなった否かを監視する第４の制御機能と、モジュレーション平均値（β）が閾値（αＸ）よりも低くなったか否かを監視して、低くなったと判別したときに、続いて、モジュレーション平均値（β）が前記モジュレーション下限値よりも低くなったか否かの監視を、前記第４の制御機能と並行して行う第５の制御機能と、前記第４の制御機能においてモジュレーション平均値（β）が閾値（αＸ）よりも低くなったと判別されたとき、または前記第５の制御機能においてモジュレーション平均値（β）が前記モジュレーション下限値よりも低くなったと判別されたときのいずれか一方の場合に、前記最適記録パワーに対して予め設定された所定の記録パワーを加算して算出した補正記録パワーのレーザ光を出力するよう前記ビーム強度制御部を制御する第６の制御機能とを有していることを特徴とする。

本発明の光ディスク装置において、前記モジュレーション下限値を０．５に、前記所定の比率（Ｘ）を０．８に、前記補正記録パワーを１ミリワットにそれぞれ設定することが好ましい。

前述のように構成することにより、光ディスク装置自体のバラツキと、光ディスクの内周と外周のモジュレーション値の変化の両方の影響を吸収して、最適な記録パワーで情報を記録できるよう作用する。

請求項１に記載の発明によれば、ＯＰＣ手段によって設定された記録パワーによって光ディスクの１トラック分の記録を行い、前記記録された1トラック分のモジュレーション値の平均値αを前記記憶手段に記憶する。記録を行う１トラックは、ユーザの記録エリアの最初の記録領域であるので、例えばＤＶＤ規格においては最内周に位置しており、記録特性が最も良い状態にある。この１トラック分のモジュレーション値の平均値αを算出することで、現在記録を行う光ディスクに対しても理想的なモジュレーション値の指標とする
。次に、ユーザが所望する映像／音声データの記録を開始してから、記録すると同時に再生を行ないながら、所定のトラック間隔におけるモジュレーション値の平均値βを算出する。これによって記録が内周から外周に向かって進むにつれて、半径方向の所定間隔におけるモジュレーション値の変化を検出することが出来る。そして、モジュレーション値βが、所定のモジュレーション下限値よりも下まわったときで、かつ前記光ディスクの１トラック分のモジュレーション値αに所定の比率を乗じた値よりも下まわったときには、前記ＯＰＣ手段によって設定された記録パワーに対して所定のパワーを上乗せして記録を行うよう制御する。まず、所定のモジュレーション下限値は、光ディスク装置自体が有するばらつきに対する閾値であり、理想的なモジュレーション値であるαに所定の比率を乗じた値は、光ディスク自体が有する半径方向におけるモジュレーション値のばらつきに対する閾値であり、これらの光ディスク装置に対する閾値と、光ディスクに対する閾値の両方を下回ったときに所定の記録パワーを上乗せすることで、光ディスク装置と光ディスクの両方に起因するばらつきの影響を受けずに、最適な状態で記録を行うことが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、前記所定のモジュレーション下限値を０．５、前記所定の比率を０．８とし、前記ＯＰＣ手段によって設定された記録パワーに対して１ミリワットを上乗せして記録を行うよう制御することによって、内周と外周において記録特性が異なる光ディスクにおいても、最適な記録パワーで記録を行うことが可能となる。

以下、本発明の実施形態としての光ピックアップの構成ならびに動作について図面を参照しながら説明する。
先ず、図１を参照して本実施形態に係る光ディスク装置の基本構成について説明する。ここに、図１は、本実形態に係る光ディスク装置の基本構成を概念的に示すブロック図である。

図１に示すように、破線で囲まれる部分が光ディスク装置１００であり、光ディスク装置１００は、ＣＰＵ１０１の制御下で、光ディスク１０２に情報を記録すると共に、光ディスク１０２に記録された情報を読み取る装置である。本実施形態において利用される光ディスク１０２は、例えばＤＶＤやＣＤ等の円盤状の光ディスクが一具体例として挙げられる。また円盤状の光ディスクに限らず、レーザ光を照射することでデータの記録を行なうことができる光ディスクであれば、本実施形態に係る情報記録装置１００において利用可能である。

光ディスク装置１００は、スピンドルモータ１０３、光ピックアップ１０４、ＲＦアンプ１０５、デジタルサーボ１０６、ＣＰＵ１０１、メモリ１０７、ＲＦピーク／ボトムホールド回路１０８、Ａ／Ｄ変換器１０９、レーザダイオード制御回路１１０、バッファ１１１、エンコーダ１１２、インターフェース１１３、デコーダ１１４より構成されている。

スピンドルモータ１０３は光ディスク１０２を回転及び停止させるもので、光ディスク１０１２へのアクセス時に動作する。より詳細には、スピンドルモータ１０３は、デジタルサーボ１０６等からスピンドルサーボを受けつつ所定速度で光ディスク１０２を回転及び停止させるように構成されている。

光ピックアップ１０４は、本発明における「記録手段」の一具体例であって、光ディスク１０２への記録再生を行うもので、レーザ装置とレンズから構成される。より詳細には、光ピックアップ１０４は、光ディスク１０２に対してレーザビーム等の光ビームを、再生時には読み取り光として第１のパワーで照射し、記録時には書き込み光として第２のパワーで且つ変調させながら照射する。

ＲＦアンプ１０５は、光ピックアップ１０４により照射されたレーザ光の反射光を受光することで、再生信号たるＲＦ信号を検出する。また、検出されたＲＦ信号より、スピンドルモータ１０３や光ピックアップ１０４等の挙動等を制御するためのサーボ信号を検出する。

デジタルサーボ１０６は、ＲＦアンプ１０５により検出されたサーボ信号に基づいて、スピンドルモータ１０３を制御する。具体的には、光ディスク１０２の回転速度等を制御する。ＣＰＵ１０１は、デジタルサーボ１０６、メモリ１０７、レーザダイオード制御回路１１０、エンコーダ１１２及びデコーダ１１４に接続され、各制御手段に指示し、又は各制御手段とのデータの受け渡しを行うことで、光ディスク装置１００全体の制御を行う。

メモリ１０７は、光ディスク装置１００におけるデータ処理全般において使用される。また、メモリ１０７はこれらレコーダ機器としての動作を行うためのプログラムが格納されるＲＯＭ領域と、映像データの圧縮伸張で用いるバッファやプログラム動作に必要なパラメータが格納されるＲＡＭ領域などから構成される。

ＲＦピーク／ボトムホールド回路１０８は、ＲＦアンプ１０５により検出されたＲＦ信号のピーク値及びボトム値を検出する。より具体的には、例えばエンベロープ検波器等を含んで構成されている。Ａ／Ｄ変換器１０９は、ＲＦピーク／ボトムホールド回路１０８から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換可能に構成されている。レーザダイオード制御回路１１０は、光ピックアップ１０４のレーザダイオード等を所定の周波数で発振させることで、該光ピックアップ１０４から照射されるレーザビームの光ビーム強度を制御する。

バッファ１１１は、本発明における「格納手段」の一具体例であって、記録対象となっているコンテンツデータ等を一時的に格納する。具体的には、エンコーダ１１２によりエンコーディングされたコンテンツデータは、バッファ１１１に一時的に格納された後に光ディスク１０２に記録される。また、記録した領域におけるモジュレーション値を算出するために、記録と同時に再生を行なうための、光ピックアップ１０４が記録と再生の切り換えを行う時間データを蓄えるためにも用いられている。また、バッファ１１１は、例えばＲＡＭやフラッシュメモリ等の半導体メモリを含んでいてもよい。

エンコーダ１１２は、記録用のデータに対してＤＶＤ変調（即ち、ＤＶＤエンコーディング）を施し、バッファ１１１に出力可能に構成されている。ＤＶＤ変調として、例えば８−１６変調が施されてもよい。

インターフェース１１３は、光ディスク装置１００の動作を制御するために、ユーザの指示を外部より入力可能に構成されている。インターフェース１１３として、例えばリモコン、タッチパネル、操作ボタンやパネル、マウス或いはキーボード等の各種入力デバイスを用いることができ、これら入力デバイスは、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）やＤＶＤレコーダ本体と接続され、通常ＡＴＡＰＩでデータのやりとりを行っている。

デコーダ１１４は、ＲＦ信号を所定のテーブルを用いて復調して再生データを生成する。例えば、変調方式として８−１６変調が採用される場合には、１６ビットのピットデータを８ビットの再生データに変換する処理が施される。そして、再生データの順序を予め定められた規則に従って並べ換えるデスクランブル処理が実行されて、処理済の再生データが出力される。また、再生データに対してエラー訂正処理や補間処理等を施すように構成してもよい。

その後、当該再生データは、例えばＭＰＥＧデコーダによりデコードされ、外部出力イン
ターフェースを介して、各種ディスプレイ、各種プロジェクター、各種スピーカー等の外部出力機器に出力され、再生されることとなる。このように、本実施形態に係る光ディスク装置１００は、情報再生装置の機能或いは情報記録再生装置の機能を含む。

続いて、図２を参照して、本実施形態におけるＯＰＣ処理の概略について説明する。ここに、図２は、本実施形態に係る光ディスク装置の記録動作のうち、ＯＰＣ処理全体の流れを示すフローチャートである。

図２において、先ず光ディスク１０２が装填されると、ＣＰＵ１０１の制御下で、光ピックアップ１０４によりシーク動作が行われ、光ディスク１０２への記録動作に必要な各種管理用データが取得される。この管理用データに基づいて、ＣＰＵ１０１の制御により、例えばインターフェース１１３等からの指示に応じて、光ディスク１０２へのデータの記録が行われる。

続いて、ＣＰＵ１０１の制御の下で、試し書き領域であるＰＣＡ（Ｐｏｗｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）にレーザ光の記録レーザパワーを変化させて、例えばＯＰＣパターン等のテスト信号（或いは、試し書き用のデータ）を記録する（ステップＳ２０１）。即ち、ＯＰＣ処理を行なう。このＰＣＡは、例えば光ディスク１００の内周側に位置するリードインエリアや外周側に位置するリードアウトエリアに設けられており、ＯＰＣ処理を行なうためのエリアとして設けられているものである。

ここで、ＯＰＣ処理について、図３を参照しながら詳細な説明を加える。ここに、図３は、本実施形態に係る光ディスク装置の動作において、１６パワーステップの場合の１回のＯＰＣ処理を示した模式的タイミングチャート図である。まずＣＰＵ１０１による制御下で、光ピックアップ１０４が光ディスク１０２上に設けられたＰＣＡへ移動される。そして、順次段階的に（例えば、相互に異なる１６段階の）記録レーザパワーが切り換えられて、ＯＰＣパターン等のテスト信号がＰＣＡに記録される。具体的には、図３に示すような基準ＯＰＣパターン等のテスト信号が記録される。このようなＯＰＣパターンは、ＣＰＵ１０１の制御の下に、所定のストラテジに従って作成される。図３では、段階的に切り替えられる記録レーザパワー毎に、テスト信号を記録する第１ピット区間及び第２ピット区間を含んだＯＰＣパターンを記録する態様を一具体例として示している。もちろん、段階的に切り替えられる記録レーザパワー毎に、異なるＯＰＣパターンを用いるように構成してもよい。

レーザダイオード制御回路１１０は、このＯＰＣパターンにより、記録レーザパワーを順次段階的に切り換えるように、光ピックアップ１０４内の半導体レーザを駆動する。

再び図２において、このようなＰＣＡへのテスト信号の記録完了後には、ＣＰＵ１０１の制御下で、該ＰＣＡにおける記録部分（即ち、ＯＰＣパターン）が再生される（ステップＳ２０２）。そして、記録パワー毎に、再生されたＲＦ信号より、ＲＦピーク値及びＲＦボトム値からモジュレーション値を計算する（ステップＳ２０３）。具体的には、段階的に切り替えられた記録パワー毎に、ＲＦ信号のエンベロープ検波のピーク値及びボトム値が、ＲＦピーク／ボトムホールド回路１０８の動作によりサンプリングされる。このようなＯＰＣパターンの再生が、１回のＯＰＣ処理において、例えば記録されたＯＰＣパターンの回数に応じて行われる。これは、ＯＰＣパターンの記録回数を多くすればするほど、記録部分は多くなり、それだけ多くのサンプリングデータが取得でき、より最適な記録パワーを算出できるためである。

ここで、ＲＦ信号より計算されるモジュレーション値について、図４を参照して説明する。ここに、図４は、本実施形態に係る光ディスク装置により再生されたＲＦ信号の波形を
概念的に示すグラフである。図４に示すように、光ディスク１０２上にピットが形成されている部分を再生した場合のＲＦ信号は、反射率が相対的に低くなり、他方、光ディスク１０２上にピットが形成されていない部分を再生した場合のＲＦ信号は、反射率が相対的に高くなる。

このとき、ＲＦ信号の最小反射率を“ｂ”とし、ＲＦ信号の最大反射率を“ａ”とすると、モジュレーション値“ｍ”は、
ｍ＝（ａ−ｂ）／ａ
により示される。そして、このようにして、順次段階的に切り替えられた記録パワー毎にモジュレーション値ｍを計算していく。

再び図２において、ステップＳ２０３において計算されたモジュレーション値ｍに基づいて、ＯＰＣ処理における最適な記録レーザパワーを算出する（ステップＳ２０４）。そして、ここで算出された最適な記録レーザパワーは、メモリ１０７に記録される。そして、この最適な記録レーザパワーによって、ユーザが所望する映像／音声データの記録が行われる（ステップＳ２０５）。

続いて、図５は、内周と外周で記録特性の異なる光ディスクにおける記録特性を表している。図５（ａ）は、ＯＰＣ処理で設定された記録パワーによって記録を行った場合の半径方向へのモジュレーション値の変化を表し、図５（ｂ）はＯＰＣ処理で設定された記録パワーによって記録を行った場合のエラーレートを表している。図５は、光ディスクとしてＤＶＤ−ＲＷを用いた場合を示している。ＤＶＤ−ＲＷにおいて、記録は内周から始まって外周に向かって行われるため、図５のグラフ左端が最内周で、右端が外周での記録特性を示している。

図５（ａ）において、記録を開始した最内周において、モジュレーション値は約０．６５となっている。記録を継続して、記録するトラックが外周へ進むに連れて、トラックの半径方向真ん中付近でモジュレーション値が０．５０を下回る場合が発生し、更に最外周付近においては、変調度は０．５０を下回る頻度がほとんどになっている。そして、図５（ｂ）において、縦の太線付近で急激にエラーレートの上昇が急勾配となっている。エラーレートが悪化すると、ジッタ値が悪くなり、光ディスク装置１００から出力される映像／音声データの品質が悪化し、更には映像／音声を再生できない状態に陥る。このような関係から判断して、本発明の実施形態では、モジュレーション下限値を、０．５０とした。このモジュレーション下限値によって、光ディスク装置自体が有するレーザダイオード（光源）の微妙な発振周波数のばらつき、光ビームのフォーカスサーボのバランスのずれ、光源を搭載した光ピックアップの光ビームの出射レンズ面と光ディスク媒体のディスク面とのずれ（このずれを「チルト」と称する）、光ビームの記録パルス波形のばらつき等の影響に対するモジュレーションの閾値を設定している。

続いて、図６は、本発明に係る実施形態によって、内周と外周で記録特性が変化する光ディスクに記録を行なった場合の記録特性を示している。本実施形態においては、まず最初に、ＯＰＣ処理によって設定された記録パワーによって前記光ディスクの１トラック分の記録を行う。この１トラック分のモジュレーション値の平均値αを算出することで、光ディスク装置に対しても現在記録を行う光ディスクに対しても理想的なモジュレーション値の指標とする。次にその記録された1トラック分のモジュレーション値の平均値αをメモリ１０７に記憶し、また、予めエラーレートが悪くなるモジュレーション値の下限値を０．５０と設定して、同様にメモリ１０７に記憶している。

続いて、ユーザが記録を開始してから、所定のトラック間隔におけるモジュレーション値の平均値βを算出していく。これによって記録が内周から外周に向かって進むにつれて、
半径方向におけるモジュレーション値の変化を検出する。横軸はアドレスを表しており、所定トラックごとに平均値βを算出している。次に、現在記録している所定のトラック間隔におけるモジュレーション値βが、モジュレーション値の下限値０．５０よりも下まわったときで、かつ１トラック分のモジュレーション値αに０．８の比率を乗じた値（０．８α）よりも下まわったときに、ＯＰＣ処理によって設定された記録パワーに対して所定のパワーである１ｍＷを上乗せして記録を行うよう制御している。

図６（ａ）において、横の実線がモジュレーション値の下限値０．５０であり、破線が１トラック分のモジュレーション値αに０．８の比率を乗じた値（０．８α）であり、一点鎖線が記録パワーを示している。内周から記録が開始され、外周に進むに連れてモジュレーション値が減少する。そして、アドレス０００ＥＣ７Ｆ０ｈのトラックおいて、モジュレーション値が下限値の０．５０を下回り、次いでアドレス００１３Ｄ０Ｆ０ｈのトラックにおいて、０．８αを下回っている。このとき、ＣＰＵ１０１の制御のもと、ＣＰＵ１０１がレーザダイオード制御回路１１０に対して、ＯＰＣ処理で決定されたレーザ記録パワーに対して１ｍＷ上乗せするように指令を送信する。この指令に従って、レーザダイオード制御回路１１０は、レーザ記録パワーに１ｍＷ上乗せし、光ディスクに対して記録を行う。

図６（ｂ）に示すとおり、光ディスクの内周から外周にかけて、エラーレートの振幅はほぼ一定に保たれ、図５で示したような急激な勾配で継続的にエラーレートが悪化することは回避されている。このように、図６（ａ）および（ｂ）の関係から、本発明の実施形態における所定の比率を０．８と設定した。この所定の比率を設定することで、記録している光ディスクが有する本来の理想的なモジュレーション値であるαから、モジュレーション値が２０％減少した時点が正常な記録不可能である点と判断することが可能となり、光ディスク自体が有するバラツキの影響を減少することが可能となる。

次に図７は、光ディスクに対して上書き記録を行った回数とエラーレートの関係を表している。上書き記録可能な光ディスクにおいて、上書きを繰り返すたびに、記録特性が悪化する傾向がある。そして、レーザ記録パワーを大きくすればするほど、その記録特性の悪化する度合いが大きくなる傾向がある。図７において、破線がＯＰＣ処理によって決定されたレーザ記録パワー、点線がＯＰＣ処理によって決定されたレーザ記録パワーに０．５ｍＷ上乗せしたレーザ記憶パワー、一点鎖線がＯＰＣ処理によって決定されたレーザ記録パワーに１．０ｍＷ上乗せしたレーザ記憶パワー、２点鎖線がＯＰＣ処理によって決定されたレーザ記録パワーに１．５ｍＷ上乗せしたレーザ記憶パワー、実線がＯＰＣ処理によって決定されたレーザ記録パワーに２．０ｍＷ上乗せしたレーザ記憶パワーによって上書き記録を繰り返した場合のエラーレートの変化を示している。図７に示すとおり、ＯＰＣ処理によって決定されたレーザ記録パワーに対して上乗せされる記録パワーが大きくなるほど、少ない上書き記録の回数において、エラーレートが急激に悪化している。

本実施形態においては、レーザ記録パワーの強度によって、上書き記録回数のエラーレートが悪化することを考慮し、上乗せする記録パワーを１ｍＷに設定している。これは、光ディスク装置としての品質信頼性を、上書き回数６００回を保証することを目標としているためである。

続いて、図８を参照しながら、本実施形態に係る一連の動作処理を説明する。まず、ＯＰＣ処理によってレーザ記録パワーを決定する（ステップＳ８０１）。次に、そのレーザ記録パワーによって１トラック分の記録を行い、ついで再生を行なうことによって１トラック分のモジュレーション値を測定する（ステップＳ８０２）。次に、ＣＰＵ１０１の制御のもと、ステップＳ８０２で測定したモジュレーション値の平均値αを算出し（ステップＳ８０３）、メモリ１０７に記録する（ステップＳ８０４）。続いて、ユーザが記録を開
始し（ステップＳ８０５）、所定のトラック間隔におけるモジュレーション値の平均値βを算出する（ステップＳ８０６）。

そしてＣＰＵ１０１は、平均値βがメモリに予め記憶されている下限値０．５より下回るかどうかを監視し（ステップＳ８０７）、平均値βが下限値０．５よりも下回った場合には、平均値βが０．８αよりも下回るかどうかを監視する（ステップＳ８０８）。そしてステップ８０８において、平均値βが０．８αよりも下回った場合には、レーザ記録パワーに１ｍＷを上乗せして記録を行う（ステップＳ８１１）。

ここで、ＣＰＵ１０１の監視処理は、ステップＳ８０６の後、βが０．８αよりも下回るかを監視し（ステップＳ８０９）、ステップＳ８０９においてβが０．８αを下回った場合には、βが下限値０．５よりも下回るかを監視し（ステップＳ８１０）、ステップＳ８１０において、ベータが下限値０．５を下回った場合にはレーザ記録パワーに１ｍＷを上乗せして記録する（ステップＳ８１１）ように、並列での監視処理を行っている。これは、光ディスク個々の特性によって、０．８α＜βとなったり、０．８α＞βとなる場合が有り、いずれの場合においても、最適なレーザ記録パワーに補正できるように、並列に監視処理を行っている。

このようにして、モジュレーション値βが、所定のモジュレーション下限値よりも下まわったときで、かつ前記光ディスクの１トラック分のモジュレーション値αに所定の比率を乗じた値よりも下まわったときには、前記ＯＰＣ手段によって設定された記録パワーに対して所定のパワーを上乗せして記録を行うよう制御する。まず、所定のモジュレーション下限値は、光ディスク装置自体が有するばらつきに対する閾値であり、理想的なモジュレーション値であるαに所定の比率を乗じた値は、光ディスク自体が有する半径方向におけるモジュレーション値のばらつきに対する閾値であり、これらの光ディスク装置に対する閾値と、光ディスクに対する閾値の両方を下回ったときに所定の記録パワーを上乗せすることで、光ディスク装置と光ディスクの両方に起因するばらつきの影響を受けずに、最適な状態で記録を行うことが可能となる。

なお、本実施形態においては、光ディスクへの記録を内周から外周まで行う間で、レーザ記録パワーの補正を１回のみ行っているが、１回目のレーザ記録パワー補正後に、前記の条件よりも減少した場合には、再度、レーザ記録パワーの補正を行なうなど、同一の光ディスクに記録を行っている途中に複数回、レーザ記録パワーを補正するように制御することも可能である。しかしながら、レーザ記録パワーを補正する回数を重ねれば重ねるほど、レーザ記録パワーは強くなり、上書き回数によるエラーレートの頻度は高くなるため、光ディスク装置の上書き回数の保証を考慮して設計を行うべきである。

また、本実施形態において、モジュレーション値の下限値を０．５０、１トラック分のモジュレーション値αに乗じる所定の比率を０．８としたが、光ディスク装置の設計段階における仕様によってこれらの値は適宜調整することも検討すべきである。また、βを算出する所定のトラック間隔に関して、トラック間隔は小さい方が良いが、トラック間隔が小さくなればなるほど、βを算出する回数が多くなるので、限られた時間内に算出処理を行うために高速処理が可能なＣＰＵを採用することが望ましい。本発明の効果を損なうことなく、かつ比較的安価な回路構成で本発明を実現する場合には、トラック間隔は１００〜１０００にて設計することが望ましい。

本発明は、上書き記録可能な光ディスクの記録／再生を行なう光ディスク装置に好適であり、特に、内周と外周で記録特性に変化のある光ディスクに対して安定して記録を行う制御手段を有する光ディスク装置に好適である。

本発明に係る光ディスク装置のブロック図を表す。 本発明に係るＯＰＣ処理全体のフローチャートを表す。 本発明に係るＯＰＣ処理における段階的にＯＰＣパターンを記録する態様を表す。 本発明に係る光ディスク装置により再生されたＲＦ信号の波形を概念的グラフを表す。 内周と外周で記録特性の異なる光ディスクにおける記録特性を表している。 本発明に係る光ディスク装置によって、内周と外周で記録特性が変化する光ディスクに記録を行なった場合の記録特性を表す。 本発明に係る光ディスク装置によって上書き記録を行った回数とエラーレートの関係を表す。 本発明に係るレーザ記録パワー制御の一連の動作フローチャートを表す。

符号の説明

１００ 光ディスク装置
１０１ ＣＰＵ（試し書き手段、ＯＰＣ手段）
１０２ 光ディスク
１０４ 光ピックアップ（レーザダイオード、対物レンズ）
１０７ メモリ（記憶手段）
１１０ レーザダイオード制御回路
１１１ バッファ

Claims (2)

1. レーザダイオードからのレーザ光を対物レンズにより集光して光ディスクに照射し、且つ光ディスクからの反射光を受光する光ピックアップにより、光ディスクに対し情報の記録および再生を行う記録再生部と、
   前記レーザダイオードの発振周波数を可変して前記レーザ光の光ビーム強度を可変制御するビーム強度制御部と、
   種々のデータなどを記憶するメモリと、
   ユーザの手動操作による指令を入力する入力部と、
   前記入力部から入力される指令に基づいて装置全体を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、
   前記ビーム強度制御部を制御して前記レーザ光の記録パワーを所定範囲内において順次変化させながら、前記記録再生部を制御して光ディスクの最内周側の試し書き領域に情報を試し書きしたのちに試し書き済み情報を再生して、この再生信号に基づいて光ディスクに情報を記録するときの最適記録パワーを求めるＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ
   Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理を行い、求めた前記最適記録パワーを前記メモリに記憶して設定する第１の制御機能と、
   前記記録再生部およびビーム強度制御部をそれぞれ制御して、前記最適記録パワーによって光ディスクに１トラック分の記録を行ったのちに再生して、その１トラック分のモジュレーション値を算出し、この算出したモジュレーション値の平均値に基づいて基本モジュレーション値（α）を算出し、その基本モジュレーション値（α）を前記メモリに記憶する第２の制御機能と、
   前記入力部からユーザによる記録開始の指令が入力されたときに、前記記録再生部を制御して光ディスクの内周側から外周側へ向けて情報の再生を開始するとともに、所定のトラック間隔におけるモジュレーション値の平均値であるモジュレーション平均値（β）を算出する第３の制御機能と、
   モジュレーション平均値（β）が、製造公差などの装置自体が有する性能上のばらつきに対する閾値として予め前記メモリに記憶して設定されているモジュレーション下限値よりも低くなったか否かを監視して、低くなったと判別したときに、続いて、光ディスクの製造公差などに基づき予め設定された所定の比率（Ｘ）を基本モジュレーション値（α）に乗じて算出された、光ディスク自体が有する半径方向のモジュレーション値のばらつきの閾値（αＸ）に対して、これよりもモジュレーション平均値（β）が低くなった否かを監視する第４の制御機能と、
   モジュレーション平均値（β）が閾値（αＸ）よりも低くなったか否かを監視して、低くなったと判別したときに、続いて、モジュレーション平均値（β）が前記モジュレーション下限値よりも低くなったか否かの監視を、前記第４の制御機能と並行して行う第５の制御機能と、
   前記第４の制御機能においてモジュレーション平均値（β）が閾値（αＸ）よりも低くなったと判別されたとき、または前記第５の制御機能においてモジュレーション平均値（β）が前記モジュレーション下限値よりも低くなったと判別されたときのいずれか一方の場合に、前記最適記録パワーに対して予め設定された所定の記録パワーを加算して算出した補正記録パワーのレーザ光を出力するよう前記ビーム強度制御部を制御する第６の制御機能と、
   を有していることを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記モジュレーション下限値を０．５に、前記所定の比率（Ｘ）を０．８に、前記補正記録パワーを１ミリワットにそれぞれ設定した請求項１に記載の光ディスク装置。