(57)【要約】【課題】安定した記録品質を得ることが可能な光ディスク記録装置を提供することを目的とする。【解決手段】記録中の光ディスク１からの戻り光を受光する受光手段６と、受光した信号からＲＦ信号を出力するための演算を行なう演算手段９と、演算結果のＲＦ信号のを補正するオフセット除去手段１０と、補正した信号振幅を増幅させる信号増幅手段１１と、信号増幅手段１１からの信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換手段１３と、デジタル信号の変化から最適記録パワーの変化を検知するパワー変化検知手段１２ａと、その変化をもとに最適記録パワーの変化を補正するレーザ制御手段１５を有することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録型の光ディスクに対して、レーザの発光パターンを利用してデータを記録する光ディスク記録装置であって、記録中の光ディスクからの戻り光を受光する受光手段と、受光した信号からＲＦ信号を出力するための演算を行なう演算手段と、演算結果のＲＦ信号の回路オフセットを補正するオフセット除去手段と、補正した信号振幅を増幅させる信号増幅手段と、前記信号増幅手段からの信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換手段と、デジタル信号の変化から最適記録パワーの変化を検知するパワー変化検知手段と、その変化をもとに最適記録パワーの変化を補正するレーザ制御手段を有することを特徴とする光ディスク記録装置。
【請求項２】
制御手段が、光ディスク盤面での最適記録パワーを一定に保つためのランニングＯＰＣ記録動作を実施するとき、ＯＰＣ処理の最後のカウントエリアへの記録に伴って予めＲＦ信号のオフセット量と信号振幅レベルを記録しておき、実際のデータの記録開始時に取得するＲＦ信号を、最適な制御が行えるように学習することを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録装置。
【請求項３】
前記制御手段が、最適記録パワーが増加してレーザパワーの使用範囲を超える時、記録動作を中断し、記録速度を低速に変更することを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに情報を記録・再生する光ディスク記録装置、特に光ディスクに記録する最適レーザパワーを求めるＯＰＣ処理とランニングＯＰＣ処理が行なえる光ディスク記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスクは形成過程上の制限から光ディスクの形状を完全にフラットな同心円に形成することが難しい。すなわち市場には、中心穴の位置が中心からずれた光ディスクや、光ディスクの外周側が反っている光ディスク等が供給されることがある。このような光ディスクでは、一定のレーザパワーに対して、光ディスク盤面でのレーザの照射のされ方が異なるため、最適な記録品質を得るための最適記録パワーが変化する。従って、レーザから出射される記録パワーを可変させ、光ディスク盤面での最適記録パワーを一定に保つための手段として、ランニングＯＰＣという処理が確立されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そこで、従来の光ディスク記録装置の構成とランニングＯＰＣ処理について図６を用いて説明する。図６は従来の光ディスク記録装置のレーザ制御ブロック図である。図６において、１０１は光ディスク、１０２はピックアップモジュール、１０３はスピンドルモータ、１０４はレーザダイオード、１０５は対物レンズ、１０６は受光手段、１０７はＶ−Ｉ変換手段、１０８はアナログ信号処理手段、１０９は演算手段、１１０はＣＰＵ、１１１はＡ／Ｄ変換手段、１１２は戻り光検知手段、１１３はレーザ制御手段、１１４はレーザ駆動手段である。
【０００４】
以上のように構成された光ディスク記録装置において、記録中の最適記録パワーを一定に保つランニングＯＰＣ処理について説明する。光ディスク１０１へ記録を開始すると、受光手段１０６は光ディスク１０１からの反射光を受光する。演算手段１０９では、受光手段１０６が受光した信号を全加算し、図２に示す全反射光信号（ＲＦ信号）を生成する。ＣＰＵ１１０内部のＡ／Ｄ変換手段１１１では、ＲＦ信号のレベルＡとレベルＢの基準電位に対する電圧値をデジタル信号へ変換し、ＣＰＵ１１０内部の戻り光検知手段１１２へ出力する。
【０００５】
ＣＰＵ１１０内部の戻り光検知手段１１２は、レベルＡのデジタル値とレベルＢのデジタル値の差分を計算し、差分値の変化から最適記録パワーの変化量を換算し、ＣＰＵ１１０内部のレーザ制御手段１１３へ最適記録パワーの変化を補正する信号を出力する。レーザ制御手段１１３は、レーザ駆動手段１１４へ実際にレーザパワーを可変させるデジタル信号を出力する。レーザ駆動手段１１４は、この信号を受け、レーザを発光させるためのアナログ信号を生成し、ピックアップ内部のＶ−Ｉ変換手段１０７へ出力する。出力されたアナログ信号は、ピックアップモジュール１０２内部のＶ−Ｉ変換手段１０７にて電流へと変換され、レーザへ伝達される。上記構成により、記録中の最適記録パワーを一定に保つ制御となっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１２３９４２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ディスク記録装置において、ランニングＯＰＣ処理を用いて最適記録パワー制御を実施した場合、受光手段１０６によって得られた光量を演算手段１０９にて演算することで得られた全反射信号であるＲＦ信号（図２）の変化量は、内外周にて最適記録パワー変化の大きな光ディスクでは全面で約１００ｍＶ程度ある。ここでＣＰＵ１１０内部のＡ／Ｄ変換手段１１１は８ｂｉｔなので、１００ｍＶ／２５６ＬＳＢであるから制御精度としては０．３９ｍＶ／ＬＳＢとなり、わずかなノイズの影響を受けやすく、最適記録パワー制御に誤差を発生させてしまい、記録品質を逆に劣化させてしまうこととなる。
【０００８】
また図２においてレベルＡとレベルＢの差分を計算するため、ピックアップ内部の回路オフセットによりレベルＡが基準電位より低いレベルになると、正確にレベルＢ−レベルＡの値を取得できないため、ＲＦ信号の変化を正確に取得できなくなり、最適記録パワーの制御に誤差が生じ、上述したように、記録品質を劣化させてしまうという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ランニングＯＰＣ処理を実施するとき、ＲＦ信号のオフセットやノイズの影響で最適記録パワー制御に誤差が発生することを回避することができ、光ディスク全面にわたって、安定した記録品質を得ることが可能な光ディスク記録装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の光ディスク記録装置は、記録型の光ディスクに対して、レーザの発光パターンを利用してデータを記録する光ディスク記録装置であって、記録中の光ディスクからの戻り光を受光する受光手段と、受光した信号からＲＦ信号を出力するための演算を行なう演算手段と、演算結果のＲＦ信号の回路オフセットを補正するオフセット除去手段と、補正した信号振幅を増幅させる信号増幅手段と、信号増幅手段からの信号をデジタル信号へ変換する手段と、デジタル信号の変化から最適記録パワーの変化を検知するパワー変化検知手段と、その結果をもとに記録パワーの変化を補正するレーザ制御手段を有することを特徴とする。
【００１１】
これにより、光ディスク記録装置がランニングＯＰＣ処理を実施する際、ＲＦ信号のオフセットやノイズの影響で最適記録パワー制御に誤差が発生することを回避することができ、光ディスク全面に渡って、安定した記録品質を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の発明は、記録型の光ディスクに対して、レーザの発光パターンを利用してデータを記録する光ディスク記録装置であって、記録中の光ディスクからの戻り光を受光する受光手段と、受光した信号からＲＦ信号を出力するための演算を行なう演算手段と、演算結果のＲＦ信号の回路オフセットを補正するオフセット除去手段と、補正した信号振幅を増幅させる信号増幅手段と、信号増幅手段からの信号をデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換手段と、デジタル信号の変化から最適記録パワーの変化を検知するパワー変化検知手段と、その結果をもとに最適記録パワーの変化を補正するレーザ制御手段を有することを特徴とする光ディスク記録装置であり、光ディスク記録装置がランニングＯＰＣ処理を実施する際、ＲＦ信号のオフセットやノイズの影響で最適記録パワー制御に誤差が発生することを回避することができるという作用を有する。
【００１３】
第２の発明は、制御手段が、光ディスク盤面での最適記録パワーを一定に保つためのランニングＯＰＣ記録動作を実施するとき、ＯＰＣ処理の最後のカウントエリアへの記録に伴って予めＲＦ信号のオフセット量と信号振幅レベルを記録しておき、実際のデータの記録開始時に取得するＲＦ信号を、最適な制御が行えるように学習することを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録装置であり、学習を実施することで光ディスク記録装置がランニングＯＰＣ処理を実施する際、ＲＦ信号のオフセットやノイズの影響で最適記録パワー制御に誤差が発生することを自動的に回避することができるという作用を有する。
【００１４】
第３の発明は、制御手段が、最適記録パワーが増加してレーザパワーの使用範囲を超える時、記録動作を中断し、記録速度を低速に変更することを特徴とする請求項１記載の光ディスク記録装置であり、記録パワーが上昇してレーザダイオードの使用範囲を越え、記録品質の劣化や記録動作のエラー発生を回避することができるという作用を有する。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における光ディスク記録装置のレーザ制御ブロック図、図２は記録中の光ディスクからの全反射光量を示すＲＦ信号波形図、図３は光ディスクにおける試し書きを行う領域を示す構造図、図４はＯＰＣ処理に使用する光ディスクの領域とレーザパワー変化を示す図、図５は本発明の実施の形態１における光ディスク記録装置のランニングＯＰＣ動作開始におけるフローチャートである。
【００１７】
図１において、１は光ディスク、２はピックアップモジュール、３はスピンドルモータ、４はレーザダイオード、５は対物レンズ、６は受光手段、７はＶ−Ｉ変換手段、８はアナログ信号処理手段、８ａはサンプリング手段、９は演算手段、１０はオフセット除去手段、１１は信号増幅手段、１２はＣＰＵ（本発明の制御手段）、１２ａはパワー変化検知手段、１３はＡ／Ｄ変換手段、１４は戻り光検知手段、１５はレーザ制御手段、１６はレーザ駆動手段、１７は記憶手段である。以上のように構成されたレーザパワー制御における、記録中の最適記録パワーを一定に保つランニングＯＰＣ処理について説明する。
【００１８】
光ディスク記録装置が光ディスク１へ記録を開始すると、受光手段６は光ディスク１からの反射光を受光する。演算手段９では、受光手段６が受光した信号を全加算し、図２に示す全反射光信号（ＲＦ信号）を形成する。ＣＰＵ１２内部のＡ／Ｄ変換手段１３では、ＲＦ信号のレベルＡとレベルＢの基準電位に対する電圧値をデジタル信号へ変換し、ＣＰＵ１２内部の戻り光検知手段１４へ出力する。
【００１９】
ＣＰＵ１２内部の戻り光検知手段１４は、レベルＡのデジタル値とレベルＢのデジタル値の差分を計算し、差分値の変化から最適記録パワーの変化量を換算し、ＣＰＵ１２内部のレーザ制御手段１５へ最適記録パワーの変化を補正する信号を出力する。レーザ制御手段１５は、レーザ駆動手段１６へ実際にレーザパワーを可変させるデジタル信号を出力する。
【００２０】
レーザ駆動手段１６は、この信号を受け、レーザを発光させるためのアナログ信号を生成し、ピックアップ内部のＶ−Ｉ変換手段７へ出力する。出力されたアナログ信号は、ピックアップモジュール２内部のＶ−Ｉ変換手段７にて電流へと変換され、レーザへ伝達される。上記構成により、記録中の最適記録パワーを一定に保つ制御となっている。これが一定の最適記録パワーを保つランニングＯＰＣ記録処理である。
【００２１】
ところで、実施の形態１の光ディスク記録装置では、書き込み時に行なうランニングＯＰＣ処理のほかに、記録を行う光ディスク１毎に最適記録レーザパワーを決定するＯＰＣ（Optimum Power Control）処理を行なう。このＯＰＣ処理について説明する。例えば、ＣＤ−Ｒディスクに情報を記録・再生する光ディスク記録装置においては、記録時のレーザパワーを決定するために予め光ディスク１上に用意されている試し書き領域（Power Calibration Area）で試し書きを行い、その結果から得られる最適記録レーザパワーを用いて光ディスク１のデータ領域に、求めた記録条件で記録することが一般的である。この試し書き領域を使って最適記録レーザパワーを求める一連の手法がＯＰＣである。
【００２２】
図３において、２１はＰＣＡ（Power Calibration Area）であり、２２は記録パワーを多段階に変化させて試し書きを行う領域であるテストエリア（Test Area）、２３は試し書きを何回実行したかを示す領域であるカウントエリア（CountArea）である。ＯＰＣは、光ディスク１のデータ領域よりも内周側に位置するＰＣＡ２１で実行され、このＰＣＡ２１はテストエリア２２とカウントエリア２３の２つの領域で構成される。
【００２３】
図４において、ＯＰＣ処理実行時の光ディスク１の使用例である。ＯＰＣ１回の実行により使用を許されているテストエリア２２の領域は１５フレームであり、この１５フレームがランダムデータの試し書きに使用される。
【００２４】
このＯＰＣ処理は大きく３つの処理に分けられる。まず、最初に後段の５フレームを使用して、レーザダイオード４が設定パワーに対してズレなく発光するための微調整を実施する。
【００２５】
次に前段の１０フレームを用いて、記録パワーを１０段階に可変させながら記録を実施する。光ディスク記録装置は、１０段階のパワーで記録された領域を再生し、再生信号の変化から最適記録パワーを求める。次に、ＯＰＣを１回実行したという情報を、光ディスク１のカウントエリア２３へ、上述したＯＰＣ処理により求められた最適記録パワーを用いて記録を実施し、一連のＯＰＣ処理は終了する。
【００２６】
ところで本実施の形態１の光ディスク記録装置は、このＯＰＣ処理において必ず実施されるカウントエリア２３への記録を行うときにＲＦ信号のオフセット及び信号振幅を検知する手段を設けたものであり、このオフセットと信号振幅を予め記録しておき、ランニングＯＰＣ処理に利用するものである。以下、図２を用いてＲＦ信号のオフセット及び信号振幅の測定について説明する。光ディスク記録装置が、光ディスク１へ記録を実施すると、図２に示すようなＲＦ信号が得られる。
【００２７】
そこで実施の形態１においては、演算手段９によってＲＦ信号に５０ｍＶのオフセットを加算する。このオフセットは、光ピックアップで（−）方向に発生するオフセットの最大値であり、最悪（−）方向に５０ｍＶオフセットしたＲＦ信号がアナログ信号処理手段８へ入力された場合においても、基準電位を下回ることを回避できる。
【００２８】
このようにして、基準電位を下回ることが回避されたＲＦ信号のレベルＡとレベルＢ部分をサンプリング手段８ａがサンプリングし、ＣＰＵ１２の８ｂｉｔのＡ／Ｄ変換手段１３へ取り込む。ＣＰＵ１２は、得られたレベルＡのデジタル値とレベルＢのデジタル値から、ＲＦ信号の基準電位からレベルＡまでのオフセット量とレベルＢの振幅レベルをパワー変化検知手段１２ａが検知して記憶手段１７に記録しておくものである。
【００２９】
続いて、実際のデータ記録が開始されるときに、ＣＰＵ１２は、上述の処理で検知したレベルＡのオフセット量を除去するために、アナログ信号処理手段８内のオフセット除去手段１０に対して、このオフセットを除去するためのオフセット量を加算する。例えば、光ピックアップ内部で（＋）２０ｍＶのオフセットが発生していた場合、（−）２０ｍＶのオフセットを加算する。
【００３０】
このレベルＡのオフセットが除去されたＲＦ信号の、レベルＢを図２のαからβの区間でサンプリングし、その信号振幅を信号増幅手段１１で増幅する。増幅する量はＣＰＵ１２のＡ／Ｄ変換手段１３の入力レンジが３．３Ｖであるため、３．３Ｖをオーバーしないレベルへ増幅させる。なお、光ピックアップから得られるＲＦ信号のレベルＢ部分は、各光ピックアップ毎に異なるため、ＣＰＵ１２は得られたＲＦ信号とＡ／Ｄ変換手段１３の入力レンジから、最適な増幅量を自動的に算出する。
【００３１】
図２の場合では、ＲＦ信号におけるレベルＢの内周部分の信号振幅が４００ｍＶ程度である。そこで、変化量の大きな光ディスク１でＲＦ信号は、最内周から最外周へ記録していく過程で、１００ｍＶ変化することから、外周部分では信号振幅が５００ｍＶとなる。５００ｍＶを３．３Ｖの入力レンジ内で最大に増幅させるためには６倍にするのが好適で（５００×６＝３０００ｍＶ＝３Ｖ）すれば、ＣＰＵ１２の入力レンジを十分活用できることとなり、内周から外周におけるＲＦ信号は、従来の１００ｍＶの変化が６倍で６００ｍＶとなる。すなわちＡ／Ｄ変換手段１３での分解能は、６００／２５６＝２．３４ｍＶ／ＬＳＢとなり、従来の０．３９ｍＶ／ＬＳＢと比較して、ノイズの影響を受けない状態となり、安定したランニングＯＰＣ制御を行うことができる。
【００３２】
以上の一連の処理を図５のフローチャートを用いて説明する。光ディスク記録装置は、ホストコンピュータから光ディスク１へデータを記録するためのコマンドを受信すると（ｓｔｅｐ１）、光ディスク１の内周部分にあるＰＣＡ領域を利用して、最適記録パワーを求めるＯＰＣ処理を実行する。ＯＰＣ処理では、まず１５フレームを利用して最適記録パワーを求める処理が実行される（ｓｔｅｐ２）。
【００３３】
次にＯＰＣを１回実行したという情報を光ディスク１のＰＣＡ領域内のカウントエリアへ記録する（ｓｔｅｐ３）。この記録を実施する際、光ディスク記録装置は、光ディスク１から戻ってくる全反射信号であるＲＦ信号に予め５０ｍＶのオフセットを加算し（ｓｔｅｐ４）、レベルＡ値及びレベルＢ値を取得して（ｓｔｅｐ５）、図２のαからβの区間サンプリングした信号をＣＰＵ１２のＡ／Ｄ変換手段１３へ入力する。ＣＰＵ１２は得られたデジタル値から、レベルＡの基準電位からのオフセット量、及びレベルＢのデジタル値から信号振幅レベルを取得し、記憶手段１７に記録する（ｓｔｅｐ６）。
【００３４】
続いて、光ディスク記録装置が実際にデータの記録を実施する際（ｓｔｅｐ７）、このとき得られるＲＦ信号に対して、ＣＰＵ１２は記憶手段１７に記録したオフセット量から、レベルＡのオフセットを除去する信号をアナログ信号処理手段８内のオフセット除去手段１０へ出力し、これによってオフセットを除去するとともに、信号増幅手段１１がＣＰＵ１２のＡ／Ｄ変換手段１３の入力レンジを十分活用できる範囲となるように信号増幅処理を施し（ｓｔｅｐ８）、ランニングＯＰＣを実行する（ｓｔｅｐ９）。
【００３５】
以上のように、本実施の形態１の光ディスク記録装置の、ランニングＯＰＣ制御は、データの記録を開始する前に、ＲＦ信号のオフセットと信号振幅を最適値とする構成となっているため、従来問題になっていた、光ピックアップ内部回路のオフセットやノイズの影響により、誤った最適記録パワーを回避することが可能となる。
【００３６】
（実施の形態２）
実施の形態２の光ディスク記録装置は、実施の形態１の光ディスク記録装置と同様である。実施の形態２の光ディスク記録装置は、ランニングＯＰＣを実施中に最適記録パワーを上昇させる処理ができるもので、レーザダイオード４の使用範囲を超えるレーザパワーが算出された場合には、光ディスク記録装置は記録動作を一旦中断する。
【００３７】
次に、ＣＰＵ１２は記録速度を現在の記録速度よりも低速へ変更する。一般的に光ディスク１は高速記録ほど高いレーザパワーを必要とするため、低速記録に変更することで、レーザの使用範囲内へ最適記録パワーを入れることが可能となる。低速へ変更され、最適記録パワーを再設定された光ディスク記録装置は、データの記録を再開する。
【００３８】
以上の構成によって、光ディスク記録装置は、従来問題となっていた、ランニングＯＰＣで最適記録パワーが上昇し、レーザダイオード４の使用範囲を超えるレーザパワーが算出された場合に発生する記録エラーを回避することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明の光ディスク記録装置は、ランニングＯＰＣを実施する際、予めＯＰＣ処理の最後に実施されるカウントエリアへの記録時に、ＲＦ信号のオフセットと信号振幅を取得しておき、実際のデータの記録開始時に取得したＲＦ信号と信号振幅をもとに、オフセットの除去及び信号振幅を最適量増幅させる学習処理を追加したため、光ピック内部のオフセット及びノイズが原因で、最適記録パワーに対して誤った補正を行うことが回避可能となり、光ディスク全面にわたって、安定した記録品質を得ることができる光ディスク記録装置を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における光ディスク記録装置のレーザ制御ブロック図
【図２】記録中の光ディスクからの全反射光量を示すＲＦ信号波形図
【図３】光ディスクにおける試し書きを行う領域を示す構造図
【図４】ＯＰＣ処理に使用する光ディスクの領域とレーザパワー変化を示す図
【図５】本発明の実施の形態１における光ディスク記録装置のランニングＯＰＣ動作開始におけるフローチャート
【図６】従来の光ディスク記録装置のレーザ制御ブロック図
【符号の説明】
１，１０１  光ディスク
２，１０２  ピックアップモジュール
３，１０３  スピンドルモータ
４，１０４  レーザダイオード
５，１０５  対物レンズ
６，１０６  受光手段
７，１０７  Ｖ−Ｉ変換手段
８，１０８  アナログ信号処理手段
８ａ  サンプリング手段
９，１０９  演算手段
１０  オフセット除去手段
１１  信号増幅手段
１２，１１０  ＣＰＵ
１２ａ  パワー変化検知手段
１３，１１１  Ａ／Ｄ変換手段
１４，１１２  戻り光検知手段
１５，１１３  レーザ制御手段
１６，１１４  レーザ駆動手段
１７  記憶手段
２１，１２１  ＰＣＡ（Power Calibration Area）
２２，１２２  テストエリア
２３，１２３  カウントエリア
【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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