(57)【要約】【課題】ディスク・アット・ワンスによる記録において、記録場所に近接して試し書き領域を設定し、精度の良い記録レーザーパワーの最適化を行う。【解決手段】ディスク・アット・ワンスによる記録において、記録を開始する前に記録するデータ量を算出し、算出結果とディスクの記録可能量から使用しない領域を判別し、判別された領域を記録レーザーパワーの最適化の試し書き領域とする。この構成により、ディスク・アット・ワンスにより生じる無駄な領域を利用し、且つ実際のデータの書き込み領域に近接した場所で試し書きが可能となり、最適なレーザーパワー値を正確に知ることが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク記憶装置における最適パワー記録方法であって、
光ディスクの記録可能なデータ量と光ディスクに記録するユーザーデータ量から記録完了時に生ずるユーザーデータが記録されていないプログラムエリアの未記録部分の先頭アドレスを判別するステップと、
データの記録を開始する前に前記未記録部分に試し書きを行い最適記録パワーを取得するステップと、
前記取得された最適記録パワーによりデータを記録するステップと、
からなることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、
さらに、データの記録終了前に試し書きを行い最適記録パワーを取得する場合は、前記未記録部分で行うステップを有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに対してレーザー光でデータを記録する方法に関するものである。
【０００２】
ＤＶＤ等の記録型光ディスクに情報を記録する場合、記録層に与えられるレーザー光の照射エネルギーが大きすぎたり或いは小さすぎたりすると、形成された記録マークの形状やエッジに歪みが生じ、記録したデータの再生特性が悪化する。そのため、データの記録時には、レーザー光のパワーを書き込みに適した値に設定する必要がある。しかし、レーザー光を出力するレーザーダイオードは、温度変化により波長の変動が非常に大きいという性質がある。また、記録層の感応特性も光ディスク毎に個体差がある。この問題を解決するため、従来からＯＰＣ（記録レーザーパワー最適化  Optimum Power Control）の技術が用いられている。この技術は、ディスクに記録パワー調整用の試し書き領域ＰＣＡ（パワーキャリブレーションエリア  Power Calibration Area）を設け、データの記録時に、この試し書き領域にテストデータの試し書きを行い、試し書きされたテストデータを読み出した結果に基づいて十分なデータの再生特性が得られる記録パワーを求めた後に実データの記録を行うものである。
【０００３】
図３に単一のピックアップを用いて記録／再生を行う光ディスク装置の構成が示されている。エンコーダ５は書き込み対象となる情報をＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）信号に変換して記録制御回路４に出力する。記録制御回路４はエンコーダ５からのＥＦＭ信号、ＣＰＵ６からの制御信号、及びサーボ回路７から制御信号を入力しレーザー駆動回路３に駆動制御信号を出力する。レーザー駆動回路３は、記録制御回路４からの駆動制御信号に基づいて光ピックアップ１内のレーザーダイオードにパワーを供給し、光ディスク２にレーザー光を出射させる。サーボ回路７は光ピックアップ１の位置を制御するものである。
【０００４】
ＲＦ増幅回路１０は、再生動作時に光ピックアップ１によって受光された光ディスク１からの反射光を増幅して得られたＲＦ信号をジッタ検出回路８とβ検出回路９に出力する。β検出回路９は、入力したＲＦ信号のピーク値、即ち極大値Ａと極小値Ｂを測定し、（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ） を算出する。算出された結果はβ値としてＣＰＵ６に出力される。ＣＰＵ６はジッタ検出回路８からの入力と上記β値から最適なレーザーパワーを求め、記録制御回路４に出力する。図４に記録型光ディスクの物理フォーマットの例を示す。光ディスクの情報記録領域には、内周側から順番に、ＸＡＡ（eXtended ATIP Area）、ＰＣＡ（Power Calibration Area）、ＰＭＡ（Program Memory Area）、リードインエリア、プログラムエリア、リードアウトエリアが形成されている。
【０００５】
ＸＡＡは、例えば、記録層の色素情報、当該光ディスクを製造したディスクメーカＩＤ、記録パワーの初期値等の付加情報が記録されている。
ＰＣＡは、記録パワー調整用の試し書き領域であり、レーザー光の記録パワーを調整するためにテストデータが試し書きされる領域である。ＰＣＡの詳細が図５（ａ）に示されている。ＰＣＡは、テストエリアと、カウントエリアとからなり、テストエリアは試し書きデータが書き込まれるエリアであり、カウントエリアはテストエリア内で試し書きに使用済みのパーティション（領域）を識別するためのエリアである。同図ではＰＣＡに１００個のパーティションが設定されている。
【０００６】
ＰＭＡは、データの追記時に必要となるアドレス情報が一時的に記録される領域である。リードインエリア及びリードアウトエリアは、ＴＯＣ（Table Of Contents）が記録され、プログラムエリアは実データが記録される領域である。以上のように記録可能な光ディスクには、ディスク内周側にＰＣＡが設けられているが、ディスク外周側にもＰＣＡを設けたものも有る。
【０００７】
ＯＰＣは実データの記録を行う前、あるいは記録を開始してから所定の時間経過した時等に行われる。ＯＰＣを開始すると光ディスク記録再生装置のＣＰＵ６はレーザーパワーの初期値をＰ１に設定する。光ピックアップをＰＣＡのテストエリアへ移動させ、図５（ａ）に示されるテストエリアから未使用の領域を１つ選択し、この領域を試し書き領域と決定する。選択された領域を、例えば図５（ｂ）に示されるように、３つのフレームに分割し、第１フレームに第１のレーザーパワーＰ１で書き込みを行う。この後、第２フレームから第３フレームに対して、レーザーパワーを順次変化させて書き込みを行う。図５（ｂ）に示される例は、第１フレームを最小のレーザーパワーＰ１とし、第２フレームから第３フレームへと順次レーザーパワーを増加させ、第３フレームを最大のレーザーパワーＰ３とした例である。
【０００８】
全てのフレームにテストデータの書き込みが終了すると、次に書き込んだテストデータを再生し、再生されたＲＦ信号の極大値Ａと極小値Ｂを求め、（Ａ＋Ｂ）／（Ａ−Ｂ）の計算式に従ってフレーム毎のβ値を算出する。各ディスクにはそのディスクに最適なβ値（β０）が予め書き込まれている。この最適値をディスクから読み出し、測定された前記３つのβ値に基づいて、書き込まれた結果のβ値がβ０となるレーザーパワーを求め、そのレーザーパワーを出力するためにレーザーダイオードへ印加すべき電圧を決定する。
【０００９】
光ディスクは、例えば、ＣＬＶ（Constant Linear velocity  線速度一定）制御方式やゾーンＣＬＶ制御方式等でデータが記録され読み出される。ＣＬＶ制御方式は、ディスク全面に対して、線速度が一定となるようにデータを記録する方式であり、記録再生の回転速度は、半径の外周側に向かうに従い順次遅くなっていく。また、ゾーンＣＬＶ制御方式は、ディスクの記録領域を半径方向に複数のゾーンに分割し、各ゾーン内は線速度一定でデータの記録再生を行い、ゾーン間では、通常、外周のゾーンの線速度が内側より速くなるように線速度を異ならせる方式である。
【００１０】
記録の特性がディスク全面で一定であれは、線速度に対する記録パワーの最適値はディスク半径位置に関わらず一定となる。従って、記録の特性がディスク全面で一定な光ディスクにＣＬＶ制御方式よりデータを記録する場合、内周側に設けられたＰＣＡを用いてＯＰＣを行い、求められた記録パワーによって、最内周から最外周までデータを記録することが可能となる。また、ゾーンＣＬＶ制御方式でデータを記録する場合、最内周ゾーンには、内周側に設けられたＰＣＡを用いたＯＰＣにより決定された記録パワーにより記録を行い、他のゾーンに対しては、上記のＯＰＣにより決定された記録パワーを補正した記録パワーでデータを記録する方法、あるいは、ゾーンを変更する毎に、そのゾーンの線速度でＯＰＣを行い、ゾーン毎の最適記録パワーを決定する等の方法が可能である。
【００１１】
しかし、ディスク装置の機械特性、光ディスクの熱膨張の内外差、光ディスクの記録用有機色素の塗布むら等により、光ディスクの記録の特性はディスク全面で一定ではなく、ディスク半径位置によって記録パワーの最適値が変動することが多い。その対策として、光ディスクのユーザーデータ領域にデータを記録し、記録した光ディスクからの反射光量（戻り光）を検出しながら、この情報に基づいて記録レーザーパワーを制御するＲＯＰＣの手法が用いられている。しかし、この手法では、レーザー波長の変動に対する最適記録パワーのずれの補正が困難である。
【００１２】
ＯＰＣを改良として、図６に示されるように、ＰＣＡをディスクの内周と外周に設ける技術がある。当技術は、データを記録する時、データを記録する位置が内側ＰＣＡと外側ＰＣＡの何れのＰＣＡに近いかを判別し、データを記録する位置に近い方のＰＣＡを使用してＯＰＣを行うものである。内側ＰＣＡのみを使用してＯＰＣを行う場合に比較して、内側ＰＣＡと外側ＰＣＡを使用することにより、記録位置の特性により適合した記録パワーを得ることが可能となる。
ＯＰＣに関する技術文献には以下のものが存在する。
【００１３】
【特許文献１】特許２６７３９７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１６８２１６号公報
【特許文献３】特開平６−５０１０号公報
【特許文献４】特開２００１−３４４７９４号公報
【００１４】
特許２６７３９７９号公報には、書き換え可能な光ディスクにおいて、データを記録する領域を予め把握し、領域の中間でＯＰＣを行う技術が記載されている。
特開２００３−１６８２１６号公報には、内周ＯＰＣ領域と外周ＯＰＣ領域を設定する技術が記載されている。
特開平６−５０１０号公報には、記録動作中に記録を中断し記録の品質をモニタし書き込みパラメータを補正する技術が記載されている。
特開２００１−３４４７９４号公報には、記録動作を中断して予め設定されたＯＰＣ領域に移動し、レーザーパワーを調節する技術が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、上記従来の技術であっても、データを記録する領域がディスクの外周に行くに従って、内側ＰＣＡを用いて得た最適記録パワーとデータ記録領域の実際の最適記録パワーの差は大きくなる。また光ディスクは外周に行くほど面ぶれ等が大きくなる。従って、光ディスクの最外周に設けられている外側ＰＣＡを利用したＯＰＣでは、テストデータの記録及び読み出し自体に誤差が大きく、得られた記録パワー値にも誤差が大きくなる傾向がある。また、光ディスク面の光反応色素剤の組成、厚み等の違いによりレーザーパワーに対する吸収感度に差異が発生する場合、その差異は場所が離れるほど大きくなる。そのため、ディスクの最内周あるいは最外周に設けられたＰＣＡで求められた最適記録パワー値と、ディスクの中央部にある実データ記録領域の最適記録パワー値の差が大きくなり、実データの記録に使われるレーザーパワーが適正な品質となるパワーと一致しなくなり、記録の品質が低下することになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は従来の光ディスクのフォーマットを変更することなく、且つ実データの記録に影響を与えることなく、ＰＣＡ領域を実データの記録領域内であり、且つ実際に書き込まれる実データの記録場所に近接して確保することにより、実データの記録領域と近い状況でＯＰＣを実行し、実データの記録に使われるレーザーパワーが記録に適正な品質となるパワーとする方法を提供するものである。また、本発明はディスク・アット・ワンス方式の記録を実行中に、ディスクの環境が変化した等の原因より、最適な記録パワー値が変動した場合であっても上記の変動に追随して最適なパワー値による書き込みが可能な記録方法を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
ディスクへデータを記録する形式として、シングル・セッションまたはディスク・アット・ワンスと呼ばれる形式がある。ディスク・アット・ワンス（Disk at Once : DAO）は、１枚のディスクに１つのセッションを１回の書き込みで記録する方法であり、１回の書き込みで「リードインの記録→データの記録→リードアウトの記録」という一連のセッション作成作業を、ディスクの内側から外側に向けて１回だけ行う書き込み方法である。従って、１回の書き込みにより記録されるデータの総量がディスクに記録可能なデータ量より少なく、記録終了後にディスクに空が有っても、後からデータを追記することはできず、ライトアウト以降のアドレス領域は使われることなく未使用の状態で残される。
【００１８】
ディスク・アット・ワンスによる記録を要求する時、要求側では記録すべきデータをすべて決定し、準備した後にディスク装置に記録の要求を出す。従ってディスク・アット・ワンスの要求が発せられた時には、リードイン及びリードアウト部分を含めて、記録すべきデータの量は決定されおり、ディスク上で記録が終了する位置も判別可能である。本発明は、ディスク・アット・ワンスで記録されたディスクでは、記録が終了した後は、全く使用されることのない未記録部分をＯＰＣのＰＣＡ領域として利用するものである。
【００１９】
ディスク・アット・ワンスによる記録は、大量のデータを一度に連続して記録するため、記録中に装置の温度が上昇し、書き込み用レーザーダイオードの特性が大きく変化する、あるいはディスク自体が変形しピックアップとディスク面間の距離が変化する等の状況が発生する。このため、書き込み開始時に行ったＯＰＣにより決定されたレーザーのパワー値で記録し続けたのでは十分な再生品質を得ることが困難となる。本発明は、ディスク・アット・ワンスによる記録を開始してからの経過時間を計測する手段、または、記録を開始してからディスクに記録を完了したデータの総量を計測する手段、あるいは、記録動作中の装置の温度の変化を監視する手段の、ゾーンＣＬＶの記録ゾーンが切り替わったことを検出する手段の一つ、あるいは複数を装置内に設け、一定時間記録動作が続いた、記録データ量が一定量に達した、あるいは、記録開始からの温度変化が一定量以上となった等の状況が発生した時、ＯＰＣを実行し、新しい環境に適合したパワー値を判別する手段を有している。
【実施例】
【００２０】
図１にディスク・アット・ワンスによりユーザーデータを記録した後の未記録部分をＰＣＡ領域として使用したディスクの各領域が示めされている。図１に示されるように、ユーザーデータは内周側から記録されるため、空き領域はユーザーデータが記録された領域の後の外周側に発生する。本発明はこの空き領域をＯＰＣのＰＣＡとして利用するものである。実データの記録に最適なレーザーパワー値を知るためには、試し書きを実データの書き込み場所の近くで行う必要がある。そのため、好ましくは、ＰＣＡは空き領域の実データが記録される領域に連続して設定される。図２に本発明の処理フローが示されている。
【００２１】
ステップ２００：データの書き込み要求がディスク・アット・ワンスによる書き込みか否かが判断され、ディスク・アット・ワンスでない場合は図示されていない通常の書き込み処理に移行する。
ステップ２０１：ディスクへ記録可能な最大容量を計算する。記録可能容量が異なるディスクが混在するため、ＸＡＡあるいはＡＴＩＰから装置に挿入されたディスクに記録可能な最大容量を識別する。
ステップ２０２：書き込みを要求されたユーザーデータの量と、リードイン、リードアウト等付加情報からディスクに書き込まれる全データ量を計算する。
ステップ２０３：ステップ２００とステップ２０１で算出された量から、ユーザーデータの書き込みが完了した後に発生するユーザーデータが記録されていないプログラムエリアの未記録部分の容量と、未記録部分の先頭アドレスを判別する。当該領域は新ＰＣＡとして利用するため、未記録部分の先頭アドレスをディスク装置の記憶部に記憶すると共に、テストエリア、カウントエリアを指示する情報を設定する。新ＰＣＡに設定されるハーティションの数は、空き領域の大きさに応じて設定可能であるが、例えば従来のＯＰＣと同じく１００とする。
ステップ２０４：ＯＰＣにより実データを書き始める時の最適パワーを判別する。ＯＰＣのＰＣＡは従来の内側ＰＣＡあるいは外側ＰＣＡを利用することも、ステップ２０３で設定された新ＰＣＡを利用することも可能である。ユーザーデータはユーザー領域の内側から記録されるため、内側ＰＣＡを用いてＯＰＣを行うことが望ましい。
ステップ２０５：決定された最適レーザーパワーによりデータを一定量記録すると共に、記録したデータを積算し、経過時間を積算する。
ステップ２０６：、積算データ量、積算時間、装置内温度の測定等、ＯＰＣを再実行する必要があるか否かを判定する情報を収集する。前回ＯＰＣが実行されてから記録したデータが所定量に達した、前回ＯＰＣが実行されてから所定時間経過した、データを記録すべきゾーンが変わった、装置内の温度が前回ＯＰＣが実行されてから所定量変化した等、記録用レーザーパワーに影響を与える事象が発生したか否かを検査する。事象が発生していることが検出されると、ステップ２０７に進み、新たなＯＰＣを実行する。事象が発生していない時はステップ２０９へ進む。
ステップ２０７：ステップ２０３で記憶された新ＰＣＡ領域の開始アドレスを読み出し、このアドレスに基づいてピックアップを新ＰＣＡ領域移動させる。新ＰＣＡ領域から未使用のテストパーティションを今回使用するパーティションとして選択する。
ステップ２０８：試し書きの回転速度を実データを記録する回転速度に設定してＯＰＣを実行する。テストデータを書き込む時の回転速度を実データを記録する時に用いられる回転速度とすることにより、実データの書き込み環境に近い環境でのＯＰＣを可能としている。このＯＰＣにより得られたレーザーパワー値を実データかきこみのレザーパワー値に設定する。
ステップ２０９：ディスク・アット・ワンスにより記録すべきデータの記録が全て終了したか否かを判別し、記録すべきデータがまた残っていればステップ２０５に戻り、ステップ２０８のＯＰＣで決定されたレーザーパワー値を用いて記録を行う。全てのデータの記録が終了した時はステップ２１０に進み、最終処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、ディスク・アット・ワンスによる記録では不要となる未記録領域をＯＰＣのＰＣＡ領域として使用するため以下の効果がある。
１．データが記録される領域の最も外周側は、記録時の線速度が最速となり、記録後に適正な再生品質の確保が最も困難となる部分である。本発明はこの最も条件が厳しい部分に隣接するディスク面でＯＰＣを行うものである。従って、内周側にあるＰＣＡ領域では最適なパワー値の判定が困難なデータ領域に対しても、良好な再生品質を確保するレーザーパワー値の決定可能である。
２．本発明は、ディスクの反り、或いは面ぶれが大きい最外周ではなく、本来ユーザーデーを記録する領域ではあるが、ディスク・アット・ワンスによる記録の特性上、不使用領域として無駄になる領域をＰＣＡ領域として利用する構成である。このため、ディスクの最外周に設定されたＰＣＡ領域を用いる場合に問題となる反り、面ぶれの影響が小さくなり、良好なＯＰＣが可能しなる。
３．記録した光ディスクからの反射光量（戻り光）を検出し、この情報に基づいて記録レーザーパワーを制御するＲＯＰＣと異なり、実データの記録領域に実際にデータを記録して記録レーザーパワーを決定するため、レーザー波長の変動等の影響に関係することなく、毎回最適レーザーパワーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明が適用された光ディスクのデータ領域を示す図
【図２】本発明に係る記録レーザーパワー最適化のフロー図
【図３】光ディスクの記録／再生装置
【図４】従来技術の光ディスクのデータ領域の図
【図５】記録レーザーパワー最適化の試し書き領域の図
【図６】光ディスクのデータ領域を示す図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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