JP2008243285A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスクにデータを記録する際、記録線速度に応じた最適の記録パワーを設定する。
【解決手段】光ディスク１０にデータを記録する際、データは記録ユニットブロック（ＲＵＢ）毎に管理される。ＲＵＢの先頭にＡＰＣ領域が設けられ、このＡＰＣ領域を用いてＯＰＣを実行し、記録線速度に応じた最適記録パワーを設定する。記録線速度に応じた仮の最適記録パワーを設定し、仮の最適記録パワーを微小量だけ増減させた記録パワーでＡＰＣ領域に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値などに基づいて最適記録パワーを設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスク装置、特に記録パワーの調整に関する。

ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ±Ｒ、ＢＤ−Ｒ等の記録可能な光ディスクにデータを記録する際には、記録パワーの制御が不可欠である。

通常、最適記録パワーを決定する際、光ディスクの内周部分に用意されているＰＣＡ（Power Calibration Area）で階段状記録パワーで試し書きを行い、これを再生して再生信号のβ値を測定し、目標β値が得られる記録パワーを最適記録パワーに決定している。

ところで、ＣＡＶ（角速度一定）記録やＺＣＬＶ（ゾーンＣＬＶ：ゾーン毎の線速度一定）記録のように、外周側の記録線速度と内周側の記録線速度が異なる場合があり、例えば最内周で１６倍速、最外周で４０倍速という場合がある。記録パワーの線速度依存性が高いと、内周側にあるＰＣＡを用いて決定した最適記録パワーは、外周側では必ずしも最適記録パワーとならない問題がある。

そこで、従来より、内周のＰＣＡで得られた最適記録パワーに対して、目的とするエリアの記録倍速毎に決められた定数Ｋを乗じ、当該エリアの最適記録パワーとしている。

なお、下記の特許文献には、内周側より外周側に向けて試し書き領域、バッファ領域、リードイン領域、プログラム領域、リードアウト領域が設けられているディスクを角速度一定の状態で回転させる光ディスク装置において、試し書き領域及びリードアウト領域の外側にある外周領域にテスト信号を記録するとともに記録されたテスト信号を再生することによりレーザ出力値の設定動作を行うことが記載されている。

特開２００２−１５７７３８号公報

しかしながら、定数Ｋをメディア毎、ドライブ毎、速度毎に全て設定するのは設計工数、生産工数ともに大きな影響があるので代表的メディアに絞る等、簡略化して実施されているのが実情である。また、この方法では市場でのメディア感度のバラツキにも対応できない。さらに、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ±Ｒ、ＢＤ−Ｒとデータ容量が増えるに従い、記録特性が記録パワーに対して敏感になってきており、目的とする記録倍速あるいは記録線速度に対する記録パワーの最適化はますます重要となり高精度化が要求されるようになっている。

本発明の目的は、記録倍速あるいは記録線速度が一定でない場合においても、最適記録パワー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、所定の記録ブロック毎にデータを記録していく光ディスク装置であって、前記記録ブロックはパワーを調整するためのＡＰＣ領域を含み、記録レーザ光を照射する照射手段と、前記記録ブロックの前記ＡＰＣ領域において前記記録レーザ光を照射し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応じて記録レーザ光の記録パワーを調整するパワー調整手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、ＡＰＣ領域を用いて記録パワーの調整、いわゆるＯＰＣを実行するので、ユーザデータ領域の容量を減少させることなく高精度に記録パワーを最適化できる。

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。ＢＤ−Ｒ（ブルーレイ）等のデータ記録可能な光ディスク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、後述するようにドライバ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、通常はある最適ストラテジに固定される。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。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ＯＰＣを実行する。ＯＰＣでは、光ディスク１０のＰＣＡ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（内周側における最適記録パワー）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。また、システムコントローラ３２は、光ディスク１０の記録倍速あるいは記録線速度が面内位置において変化することを考慮し、記録倍速あるいは記録線速度に応じた最適記録パワー（任意の記録線速度における最適記録パワー）を算出する。

以下、システムコントローラ３２における最適記録パワーの算出処理について、光ディスク１０としてブルーレイを例にとり説明する。

ブルーレイでは、データは記録ユニットブロック（ＲＵＢ）毎に管理され、一つのＲＵＢは２７６０チャネルビット（ｃｂｓ）のランイン部（Ｒｕｎｉｎ部）と、４９６×１９３２チャネルビットの物理クラスタ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｌｕｓｔｅｒ）と、１１０４チャネルビットのランアウト部（Ｒｕｎｏｕｔ部）から構成される。物理クラスタがユーザデータ領域である。図２に示すように、ランイン部、物理クラスタ、ランアウト部から構成されるＲＵＢの先頭、具体的には先頭のランイン部にＡＰＣ領域が設けられている。このＡＰＣ領域は５ウォブル分（５×６９チャネルビット）存在し、この領域を用いてＡＰＣが実行される。ここで、「ＡＰＣ」とは、レーザダイオード（ＬＤ）の発光特性は温度依存性があり、同一駆動電流でも発光量が変化し得ることから、電流（ｉ）と発光量（Ｌ）との関係を算出し、所望の発光量が得られる駆動電流を調整することを意味する。図３に示すように、このＡＰＣ領域を用いて、駆動電流をＩｐ１、Ｉｐ２と２段階に変化させてフロントモニタでそれぞれの発光量Ｆｍｖ１、Ｆｍｖ２を検出する。そして、図４に示すように、駆動電流と発光量との関係を算出し（図では直線近似）、所望の発光量が得られる駆動電流を算出する処理を実行する。例えば、例えば５ｍＷと１５ｍＷでＬＤを駆動し、このときの発光量をＬＤ近傍に配置したフロントモニタで検出し、ＬＤのｉ−Ｌ特性を学習あるいは補正する。

本実施形態では、このＡＰＣ領域に着目し、ＡＰＣ領域を用いてその位置における記録倍速あるいは記録線速度に対応する最適記録パワーを算出すべくＯＰＣを実行する。

図５に、本実施形態の記録パワー調整処理のフローチャートを示す。まず、システムコントローラ３２は、光ディスク１０の最内周に予め用意されているＰＣＡを用いてＯＰＣを実行し、最適記録パワーＰｏを取得しメモリ（フラッシュＲＯＭ等の不揮発性メモリ）に記憶する（Ｓ１０１）。すなわち、記録パワーを階段状に変化させて複数の記録パワーでテストデータをＰＣＡに試し書きし、該テストデータを再生して得られる再生信号品質、例えばβ値を測定し、所望の再生信号品質が得られる記録パワーを最適記録パワーＰｏに設定する。

次に、最内周のＰＣＡと同一の記録線速度でデータを記録するか、あるいは異なる記録線速度でデータを記録するかを判別する（Ｓ１０２）。ＣＡＶあるいはＺＣＬＶにおいては異なる記録線速度でデータを記録し、一方、ＣＬＶにおいては同一の記録線速度でデータを記録する。同一の記録線速度でデータを記録する場合には、Ｓ１０１で設定した最適記録パワーＰｏでディスク全周にわたりデータを記録すればよい。一方、異なる記録線速度でデータを記録する場合、まず、データを記録しようとするエリアの記録線速度に対応する仮の最適記録パワーＰ２を算出する。具体的には、データを記録しようとするエリアの記録線速度に応じて設定される定数Ｋを用いて、Ｐ２＝Ｋ・Ｐｏにより仮の最適記録パワーを算出する（Ｓ１０３）。定数Ｋは予め記録線速度毎に決定してメモリに格納しておく。また、データを記録しようとするエリアの記録線速度Ｖ２とＰＣＡの記録線速度Ｖ１との比を用いて定数Ｋを演算により算出してもよい。例えば、Ｋ＝（Ｖ２／Ｖ１）^０．５の如くである。

データを記録しようとするエリアの記録線速度に応じて仮の最適記録パワーＰ２を算出した後、そのエリアのＲＵＢの先頭にあるＡＰＣ領域を用いてＰ２を微小量だけ変化させつつテストデータを試し書きする（Ｓ１０４）。例えば、５個のＲＵＢの先頭にある合計５個のＡＰＣ領域のそれぞれに対して、記録パワーをＰ２の８０％、記録パワーＰ２の９０％、記録パワーＰ２、記録パワーＰ２の１１０％、記録パワーＰ２の１２０％の５個の記録パワーでテストデータを試し書きする。テストデータはランダムでよく、あるいは最短Ｔと最長Ｔの繰り返しパターン等の固定パターンでもよい。ＡＰＣ領域にテストデータを試し書きした後、それぞれのテストデータを再生してβ値等の再生信号品質を測定し、所望の再生信号品質が得られるパワーをそのエリアの記録線速度における最適記録パワーに設定する（Ｓ１０５）。以上の処理により、光ディスク１０の任意のエリアにおける最適記録パワーを算出することができる。

図６に、５個のＡＰＣ領域のそれぞれにテストデータを試し書きする様子を示す。ＡＰＣエリアＮ〜ＡＰＣエリアＮ＋４の５個のＡＰＣ領域が存在し、ＡＰＣエリアＮには記録パワーＰｗ０＝０．８Ｐ２でテストデータを試し書きし、ＡＰＣエリアＮ＋１には記録パワーＰｗ１＝０．９Ｐ２でテストデータを試し書きし、ＡＰＣエリアＮ＋２には記録パワーＰｗ２＝Ｐ２でテストデータを試し書きし、ＡＰＣエリアＮ＋３には記録パワーＰｗ３＝１．１Ｐ２でテストデータを試し書きし、ＡＰＣエリアＮ＋４には記録パワーＰｗ４＝１．２Ｐ２でテストデータを試し書きする。ＡＰＣ領域はユーザデータを記録する領域とは別個に設けられているので、ＡＰＣ領域にテストデータを試し書きしてもユーザデータ領域の容量に変化がない。

なお、ＲＵＢのＡＰＣ領域は元来ＡＰＣを行うための領域であるが、ＡＰＣでは既述したようにＬＤの駆動電流と発光量との関係を求めるためにフロントモニタでＬＤの発光量を検出するものであり、ＡＰＣ領域にどのようなデータが記録されるか、あるいはＡＰＣ領域にどのようなデータが既に記録されているかは無関係である。ＡＰＣでは光ディスクに記録されたデータを再生するのではなく、単にフロントモニタでＬＤの発光量を検出するからである。したがって、本実施形態のようにＡＰＣ領域にテストデータを試し書きする、言い換えればＡＰＣ領域をあたかもＯＰＣを実行するためのＰＣＡとして援用しても、本来のＡＰＣ動作に何らの影響も及ぼさない。

本実施形態では、データを記録すべきエリアの記録線速度に応じた仮の最適記録パワーＰ２をＰＣＡの最適記録Ｐｏから算出し、この仮の最適記録パワーＰ２を微小量だけ変化させてテストデータを試し書きしているが、Ｐｏを用いることなく、予め記録線速度毎に仮の最適記録パワーＰ２を求めてメモリに記憶してもよい。

また、本実施形態では、図６に示すようにＡＰＣエリアＮ〜ＡＰＣエリアＮ＋４の連続する５個のＡＰＣ領域を用いてＯＰＣを実行しているが、必ずしも連続するＡＰＣ領域を用いる必要はなく、任意の、あるいは離散的な複数のＡＰＣ領域を用いることができる。この場合、ＯＰＣを行う複数のＡＰＣ領域の光ディスクにおける位置を考慮して選択することが好適である。以下では、ＡＰＣ領域でＯＰＣを実行するため、便宜上、ＡＰＣ領域をＯＰＣ領域として説明する。

図７に示すようにＯＰＣエリアＮ（ＡＰＣエリアＮと同義）〜ＯＰＣエリアＮ＋９が存在し、ＯＰＣエリアＮ〜ＯＰＣエリアＮ＋４の合計５個のＯＰＣ領域を用いてＯＰＣを実行する場合、ＯＰＣエリアＮ〜ＯＰＣエリアＮ＋４は全て光ディスクの右半分に存在しているから光ディスクの右半分のみを用いてＯＰＣを実行することとなり、光ディスクの記録膜ムラ、反り具合等により光ディスクの右半分左半分で記録膜感度に差がある場合、ＯＰＣで得られた最適記録パワーが真の最適記録パワーとならない。そこで、ＯＰＣ領域を選択する際には、光ディスクの全周にわたりほぼ均等となる、つまり全周にわたって散在するように選択することが望ましい。

具体的には、以下のようにＯＰＣ領域を選択する。５個のＯＰＣ領域を選択する場合、図８に示すように、光ディスクの全体をディスク中心で７２°毎の５個のエリア、範囲Ａ〜範囲Ｅに仮想的に分割する。分割する際、範囲Ａの中央にＯＰＣエリアＮが位置するように分割する。ＯＰＣエリアＮの存在するトラックの半径ｒは、ＯＰＣエリアＮのアドレスから分かる。また、ＯＰＣエリアＮのアドレスと、ＯＰＣエリアＮ＋１のアドレスからＯＰＣエリアＮとＯＰＣエリアＮ＋１の円周上の距離Ｌが分かる。そして、半径ｒと距離Ｌから、ＯＰＣエリアＮとＯＰＣエリアＮ＋１のなす角度αが算出できる。これにより、ＯＰＣエリアＮとＯＰＣエリアＮ＋１が範囲Ａ〜範囲Ｅのいずれに属するかを判別することができる。図９に、以上のようにして判別した一例を示す。範囲Ａ（エリアＡ）にはＯＰＣエリアＮ、Ｎ＋１、Ｎ＋４、Ｎ＋６が属し、範囲Ｂ（エリアＢ）にはＯＰＣエリアＮ＋２、Ｎ＋８が属する。各ＯＰＣエリアが範囲Ａ〜範囲Ｅのどのエリアに属するかを判別した後、各範囲Ａ〜範囲Ｅから、１個ずつ、アドレスの小さいＯＰＣエリアを抽出する。具体的には、
範囲ＡからＯＰＣエリアＮ
範囲ＢからＯＰＣエリアＮ＋２
範囲ＣからＯＰＣエリアＮ＋５
範囲ＤからＯＰＣエリアＮ＋３
範囲ＥからＯＰＣエリアＮ＋９
を抽出する。そして、抽出した５個のＯＰＣエリアに対し、ＯＰＣエリアＮ、ＯＰＣエリアＮ＋２、ＯＰＣエリアＮ＋３、ＯＰＣエリアＮ＋５、ＯＰＣエリアＮ＋９の順にテストデータを試し書きしてＯＰＣを実行する。これにより、光ディスクの全周にわたるＯＰＣを実行でき、光ディスクの記録感度バラツキを平均化した最適記録パワーを設定することができる。もちろん、５個のＯＰＣ領域は例示であり、任意の複数ｎ個（ｎは２以上の整数）のＯＰＣ領域を用いることができる。この場合、光ディスクを中心回りにｎ個の領域に分割し、各領域からそれぞれ１個ずつＯＰＣ領域を選択すればよい。

光ディスク装置の全体構成図である。 記録フォーマット図である。 ＲＵＢのＡＰＣ領域におけるＡＰＣ動作説明図である。 駆動電流と発光量との関係を示すグラフ図である。 実施形態の処理フローチャートである。 ＡＰＣ領域でのＯＰＣ実行の説明図である。 ＯＰＣ領域（ＡＰＣ領域）の存在位置説明図である。 ＯＰＣ領域（ＡＰＣ領域）と範囲Ａ〜Ｅの関係を示す説明図である。 ＯＰＣ領域（ＡＰＣ領域）と範囲Ａ〜Ｅの関係を示す表図である。

符号の説明

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。

Claims (4)

1. 所定の記録ブロック毎にデータを記録していく光ディスク装置であって、
   前記記録ブロックはパワーを調整するためのＡＰＣ領域を含み、
   記録レーザ光を照射する照射手段と、
   前記記録ブロックの前記ＡＰＣ領域において前記記録レーザ光を照射し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応じて記録レーザ光の記録パワーを調整するパワー調整手段と、
   を有することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記パワー調整手段は、データ記録位置における記録線速度に応じた仮の最適記録パワーを所定量だけ増減した記録パワーで前記テストデータを試し書きすることを特徴とする光ディスク装置。
3. 請求項１記載の装置において、
   前記パワー調整手段は、複数の前記ＡＰＣ領域において前記テストデータを試し書きするものであり、複数の前記ＡＰＣ領域は光ディスクの全周にわたって散在することを特徴とする光ディスク装置。
4. 請求項１記載の装置において、
   前記パワー調整手段は、複数ｎ個（ｎは２以上の整数）の前記ＡＰＣ領域において前記テストデータを試し書きするものであり、複数ｎ個の前記ＡＰＣ領域は、光ディスクを中心回りにｎ個の領域に分割した場合の各領域にそれぞれ１個存在するように選択されることを特徴とする光ディスク装置。