(57)【要約】   【課題】  簡易な構成で記録品質の劣化を防止して、記録速度を高める光記録装置および光記録方法を提供することを目的とする。【解決手段】  光ディスクに予め記録された情報から同期信号を抽出する同期信号抽出手段と、抽出された同期信号を逓倍する逓倍器と、逓倍された信号に同期して記録信号を発生する記録信号発生手段と、外部からの基準クロック信号を分周して光ディスクの回転を制御する基準信号を生成する基準信号生成手段と、基準信号と同期信号とを比較して光ディスクの回転を制御する制御手段とを有し、光ディスクを複数の領域に分割し、記録領域を移動したときに、分周器の分周数を可変して回転速度を変更して記録速度を変更することにより、記録品質の劣化を防止して、記録速度を高める光記録装置を提供する。【選択図】  図１          
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線速度一定方式の記録フォーマットを有する光ディスクに情報を記録する光記録装置であって、
該光ディスクに予め記録された情報から同期信号を抽出する同期信号抽出手段と、
該抽出された同期信号を逓倍する逓倍器と、
該逓倍された信号に同期して記録信号を発生する記録信号発生手段と、
外部からの基準クロック信号を分周して前記光ディスクの回転を制御する基準信号を生成する基準信号生成手段と、
該基準信号と前記同期信号とを比較して前記光ディスクの回転を制御する制御手段とを有し、
前記光ディスクを複数の領域に分割し、記録領域を移動したときに、前記分周器の分周数を可変して回転速度を変更して記録速度を変更することを特徴とする光記録装置。
【請求項２】
前記光ディスクに形成された複数の領域は、隣接する領域間の記録速度の差が、前記同期信号を逓倍する逓倍器のＰＬＬ制御系が追従可能な範囲内で分割されていることを特徴とする請求項１に記載された光記録装置。
【請求項３】
前記光ディスクに形成された複数の領域は、隣接する領域間の記録速度の差に基づく前記記録された光ディスクの再生信号の基準値に対する非対称性（β値）の目標値の差が、再生可能な範囲で分割されていることを特徴とする請求項１に記載された光記録装置。
【請求項４】
前記複数の領域のうち、１の領域の最適記録パワーをＰｎ、目標とするβ値をβｎ、１の領域に隣接する領域の最適記録パワーをＰｎ＋１、目標とするβ値をβｎ＋１とし、該１の領域に記録パワーをＰｎ＋１で情報を記録したときのβ値をβｎ(ｎ＋1)としたときに、前記光ディスクに形成された複数の領域は、｜βｎ(ｎ＋1)−βｎ｜の値が、再生可能な範囲で分割されていることを特徴とする請求項１に記載された光記録装置。
【請求項５】
複数の領域が形成され、各領域を線速度一定方式で記録する光ディスクの光記録方法であって、
該光ディスクに予め記録された情報から同期信号を抽出するステップと、
前記光ディスクの記録領域を移動したときに、該抽出された同期信号を逓倍し、該逓倍された信号に同期して記録信号を発生するとともに、外部からの基準クロック信号の分周比を可変して前記光ディスクの回転を制御する基準信号を生成するステップと、
該基準信号と前記同期信号とを比較して前記光ディスクの回転を制御するステップとを有することを特徴とする光記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに情報を記録する光記録装置および光記録方法に関し、特に、光ディスクを複数の領域に分割して情報を記録する場合に好適な光記録装置および光記録方法に関する。        
【背景技術】
【０００２】
近年、情報通信技術の発達により、例えば、インターネット等により、多くの情報がさかんにやり取りされている。こうした状況の中、情報の追記及び書き換えが可能でしかも小型、大容量の追記及び書き換え型光ディスクが注目されている。
このような光ディスクへの信号の記録方法としては、大別して、線速度一定方式（以下、ＣＬＶという。）と回転速度一定方式（以下、ＣＡＶという。）とが知られている。
【０００３】
しかし、ＣＬＶ方式は制御方法がＣＡＶ方式に比べて簡易である反面、光ディスクの記録速度の面でＣＡＶ方式に劣るといった問題があった。
そこで、光ディスクの記録速度を改善する手法として、光ディスクを複数の領域に分割して、各領域において線速度一定方式で記録を行う方法（以下、Ｚ−ＣＬＶという。）（例えば、特許文献１参照）や一つの光ディスクの中に、ＣＬＶ方式の領域とＣＡＶ方式の領域を構成した方法（以下、Ｐ−ＣＡＶという。）が知られている。
【０００４】
図４は、Ｚ−ＣＬＶ方式における各領域の記録速度と光ディスクの回転数の関係を示したものであり、図５は、Ｚ−ＣＬＶ方式における光記録装置の構成を示している。
Ｚ―ＣＬＶ方式の光記録装置は、図５に示すように、光ピックアップ１と、ＷＢＬ（ウォーブル信号）抽出部２と、同期信号生成部（ＰＬＬ）３と、クリスタル（Ｘｔａｌ）４と、プログラマブル逓倍器５と、プログラマブル分周器６と、速度／位相比較器７と、記録信号生成部８と、記録Ｄａｔａ生成部９と、ＬＤ  Ｄｒｉｖｅｒ１０と、ＳＰＭ  Ｄｒｉｖｅｒ１１と、ＳＰＭ（スピンドルモータ）１２とから構成されている。
【０００５】
ここで、光ピックアップ１は、図示しないレーザダイオード等のレーザ光源や、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フロントモニタダイオード等を備えている。
【０００６】
ＷＢＬ（ウォーブル信号）抽出部２は、光ピックアップ１が光ディスクから光学的に読み取った信号から回転系を制御するために、光ディスクに予め形成されたウォーブル信号を抽出する。同期信号生成部（ＰＬＬ）３は、抽出したウォーブル信号から回転系を制御する同期信号を生成し、速度／位相比較器７に出力する。クリスタル（Ｘｔａｌ）４は、回転系を制御する基準信号を生成する。プログラマブル逓倍器５は、クリスタル（Ｘｔａｌ）４において生成された基準信号を図示しないＣＰＵ等から与えられた係数値に基づいて逓倍して記録信号生成部８に出力する。プログラマブル分周器６は、同様に、クリスタル（Ｘｔａｌ）４において生成された基準信号を図示しないＣＰＵ等から与えられた係数値に基づいて分周して速度／位相比較器７に出力する。
【０００７】
速度／位相比較器７は、プログラマブル分周器６から入力した基準信号と同期信号生成部（ＰＬＬ）３から入力した信号とに基づいて、速度情報および位相情報に基づく駆動信号を生成してこれをＳＰＭ  Ｄｒｉｖｅｒ１１に供給する。記録信号生成部８は、記録Ｄａｔａ生成部９から得られる記録Ｄａｔａをプログラマブル逓倍器５から得られる信号に基づいて補正し、記録Ｄａｔａに対応したライトストラテジを生成してＬＤ  Ｄｒｉｖｅｒ１０に供給する。ＬＤ  Ｄｒｉｖｅｒ１０は、記録信号生成部８からの信号を入力し、補正されたライトストラテジに応じたパルス信号を光ピックアップ１内のレーザダイオードに供給する。ＳＰＭ  Ｄｒｉｖｅｒ１１は、前述の        速度／位相比較器７から入力した駆動信号を所定のレベルに増幅してＳＰＭに供給する。また、ＳＰＭ１２は光ディスクを回転駆動する駆動素子である。
【特許文献１】特開２００３−１２３２５５号公報（第２−７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような構成を有するＺ−ＣＬＶ方式の光記録装置における各領域の記録速度とＳＰＭ１２の回転数の関係は、図４のようになる。この図からわかるように、Ｚ−ＣＬＶ方式は各光ディスクの線速度やトラックピッチ等によらず各領域における記録速度が一定となる特徴がある反面、使用する光ディスクによって各領域におけるＳＰＭ１２の回転数に偏差が生じるという問題がある。
特に、光ディスクの領域分割数が少ない場合には、各領域間の記録速度の差が大きくなるために、領域の境界で一旦記録動作を中断して、次の領域の規定回転数にＳＰＭ１２の回転数を変更してから、その領域の記録動作を再開することになるため、各領域をまたがって連続的な記録を行うことができない。
【０００９】
また、領域の分割数を多くしたとしても、記録信号の基準クロック信号をクリスタル（Ｘｔａｌ）４から生成しているために、領域の境界付近で光ディスクから抽出する基準クロック信号（ＷＢＬ信号）と記録信号との同期がずれる場合が発生し、正しい記録動作が行えない場合も生ずる。
さらに、領域の変更にあたって、一旦停止したＳＰＭ１２を急激に高速回転で駆動するため、ＳＰＭ１２の制御電流が増加し、装置全体の消費電流が増加するという問題もある。
【００１０】
一方、図６および図７に示すＣＡＶ方式は、抽出したＷＢＬ信号から生成した同期信号を逓倍器１３で逓倍し、この信号に基づいて記録信号を生成する点および回転制御系の基準信号としてＳＰＭ  Ｄｒｉｖｅｒ１１から得られるＦＧ信号を用いる点において、Ｚ−ＣＬＶ方式と構成上の相違点を有する。
ＣＡＶ方式は、図６に示すように、光ディスクによらずＳＰＭ１２の回転数が一定になるという特徴を有する反面、光ディスク固有の線速度やトラックピッチの違いにより記録速度がばらつくという問題がある。
【００１１】
また、一般に、記録パワーやライトストラテジは記録速度に応じて変更する必要があるが、上記の問題点に関連して、こうしたパラメータの変更タイミングを光ディスクによらず、例えば、所定の物理アドレスにおいて、一律に行うとすると、正しい補正が行えず、記録品質のバラツキをもたらすという問題もある。
【００１２】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で記録品質の劣化を防止して、記録速度を高める光記録装置および光記録方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、線速度一定方式の記録フォーマットを有する光ディスクに情報を記録する光記録装置であって、該光ディスクに予め記録された情報から同期信号を抽出する同期信号抽出手段と、該抽出された同期信号を逓倍する逓倍器と、該逓倍された信号に同期して記録信号を発生する記録信号発生手段と、外部からの基準クロック信号を分周して前記光ディスクの回転を制御する基準信号を生成する基準信号生成手段と、該基準信号と前記同期信号とを比較して前記光ディスクの回転を制御する制御手段とを有し、前記光ディスクを複数の領域に分割し、記録領域を移動したときに、前記分周器の分周数を可変して回転速度を変更して記録速度を変更することを特徴とする光記録装置を提案している。
【００１４】
請求項５に係る発明は、複数の領域が形成され、各領域を線速度一定方式で記録する光ディスクの光記録方法であって、該光ディスクに予め記録された情報から同期信号を抽出するステップと、前記光ディスクの記録領域を移動したときに、該抽出された同期信号を逓倍し、該逓倍された信号に同期して記録信号を発生するとともに、外部からの基準クロック信号の分周比を可変して前記光ディスクの回転を制御する基準信号を生成するステップと、該基準信号と前記同期信号とを比較して前記光ディスクの回転を制御するステップとを有することを特徴とする光記録方法を提案している。
【００１５】
これらの発明によれば、光ディスクに予め記録された情報から抽出した同期信号と外部からの基準クロック信号を分周して光ディスクの回転を制御する基準信号とを比較してスピンドルモータを制御するため、各領域の記録速度は光ディスク固有の記録密度等の偏差によらず常に一定に制御することができる。また、記録信号発生手段の作動により、光ディスクに予め記録された情報から抽出した同期信号を逓倍した信号に同期して記録信号を発生するため、領域変更時に光ディスクの回転数が変動しても記録信号を光ディスクの回転数に同期させることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された光記録装置について、前記光ディスクに形成された複数の領域は、隣接する領域間の記録速度の差が、前記同期信号を逓倍する逓倍器のＰＬＬ制御系が追従可能な範囲内で分割されていることを特徴とする光記録装置。を提案している。
【００１７】
この発明によれば、光ディスクに形成された複数の領域は、光ディスクの再生装置内における光ディスクの回転を制御する回転制御系が追従可能な範囲内であることから、隣接する領域間を移動する場合に急激な速度変化を発生することがないため、スムーズな再生動作を実現できる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載された光記録装置について、前記光ディスクに形成された複数の領域は、隣接する領域間の記録速度の差に基づく、前記記録された光ディスクの再生信号の基準値に対する非対称性（β値）の目標値の差が、再生可能な範囲で分割されていることを特徴とする光記録装置を提案している。
【００１９】
この発明によれば、光ディスクに形成された複数の領域は、隣接する領域間の記録速度の差に基づく目標とするβ値の差が再生可能な範囲で分割されていることから、スムーズな再生動作を実現できる。
【００２０】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載された光記録装置について、前記複数の領域のうち、１の領域の最適記録パワーをＰｎ、目標とするβ値をβｎ、１の領域に隣接する領域の最適記録パワーをＰｎ＋１、目標とするβ値をβｎ＋１とし、該１の領域に記録パワーをＰｎ＋１で情報を記録したときのβ値をβｎ(ｎ＋1)としたときに、前記複数の領域は、｜βｎ(ｎ＋1)−βｎ｜の値が、再生可能な範囲で分割されていることを特徴とする光記録装置を提案している。
【００２１】
記録中に領域を移動するときには、領域の境界で光ディスクの回転数（記録速度）と記録パワーを変更する。光ディスクの回転数の変更は、スピンドルモータの回転数を制御することにより行われるため、正しい回転数に到達するまでに相当の時間を要する。この時に、隣接する領域における記録速度の差が大きいと、実際に信号が記録される記録速度は直前の領域の記録速度と同等で、記録パワーは現在記録している領域の記録速度に適したパワーで記録される場合が発生し、正しい記録ができない。この発明によれば、１の領域の最適記録パワーをＰｎ、目標とするβ値をβｎ、１の領域に隣接する領域の最適記録パワーをＰｎ＋１、目標とするβ値をβｎ＋１とし、１の領域に記録パワーをＰｎ＋１で記録したときのβ値をβｎ(ｎ＋1)としたときに、光ディスクに形成された複数の領域が、｜βｎ(ｎ＋1)−βｎ｜の値が再生可能な範囲で分割されていることから、スムーズな再生動作を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、光ディスク固有の線速度やトラックピッチの偏差によらず、常に、記録速度が一定となることから、安定した記録動作を実現できるという効果がある。
また、光ディスク固有の線速度やトラックピッチの偏差によらず、物理アドレスのみで領域の分割を行うことができるため装置の制御が容易になるという効果がある。
さらに、領域を変更するときに記録動作を一旦中断する必要がないため記録動作がスムーズとなり、記録時間を短縮することができるばかりでなく、領域が細かく形成されるため、領域変更時に発生するスピンドルモータの制御電流を低く抑えることができるため、消費電力を低減できるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態に係るについて図１から図３を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００２４】
本実施例に係る光記録装置は、図１に示すように、光ピックアップ１と、ＷＢＬ（ウォーブル信号）抽出部２と、同期信号生成部（ＰＬＬ）３と、クリスタル（Ｘｔａｌ）４と、プログラマブル分周器６と、速度／位相比較器７と、記録信号生成部８と、記録Ｄａｔａ生成部９と、ＬＤ  Ｄｒｉｖｅｒ１０と、ＳＰＭ  Ｄｒｉｖｅｒ１１と、ＳＰＭ（スピンドルモータ）１２と、逓倍器１３と、制御部１５と、データテーブル１６とから構成されている。
なお、上記構成要素のうち、上述の従来技術に記載した構成要素と同一の符号が付されたものについては、同一の機能あるいは作用を奏するものであることから説明を省略する。
【００２５】
制御部１５は、ＣＰＵにより構成され、データテーブル１６内に格納された領域毎の記録速度の関係を規定したデータに基づいて、現在の領域の記録速度を制御する。
具体的には、データテーブル１６内には、領域を変更するときに、スピンドルモータを一旦停止して再起動させることなく、スムーズな記録動作を実行できる隣接領域間における記録速度の差を考慮して領域毎の記録速度が規定されている。
そこで、データテーブル１６内に規定されたデータにより決定した記録速度に基づき、プログラマブル分周器６を設定し、これと同期信号生成部３から入力した同期信号に基づいて、目標記録速度に対する差分値を速度／位相比較器７にて算出し、この値に基づいて、ＳＰＭ  Ｄｒｉｖｅｒ１１６を制御する。
【００２６】
なお、データテーブル１６内に格納された隣接する領域の記録速度の関係は、領域を移動するときに、記録系のＰＬＬが追従可能な範囲で定められている。
これは、隣接する領域の記録速度の差が大きいと、次の領域に移動する場合に光ディスクの回転系に急激な速度変化が発生するためである。
特に、連続記録動作中では、そのような急激な速度変化に記録系のＰＬＬが追従できない場合が生じ、記録動作の中断を招くおそれがある。
【００２７】
具体的な数値を例示すると、例えば、一般的なＣＤ−Ｒ用記録装置を用いて、内周を２０倍速、最外周を４８倍速で順次記録速度を可変しながら記録動作を行う場合を考えると、隣接する領域の記録速度の差は、１倍速以下であることが望ましい。
これは、光ディスク全面を２８ゾーンまたはそれ以上の領域に分割することに相当する。
【００２８】
また、データテーブル１６には、記録速度とこれに対応した目標β値の関係が格納されている。
ここで、β値とは、記録信号を再生したときに得られるＲＦ振幅の基準電圧に対する非対称性を示す尺度である。
一般に、光ディスクの特性により、記録速度に対応した最適なβ値が存在する。このβ値は、記録速度が速くなるほどに小さくなる特性がある。
したがって、隣接する領域間の記録速度の差をあまり大きく設定すると、領域ごとの最適なβ値の差が大きくなるため、これらを連続的に再生しようとする場合には、領域の境界においてβ値が急激に変動し、再生系のＰＬＬが不安定になったり、あるいは読取エラーが発生する等の問題が発生するおそれがある。
【００２９】
したがって、こうした事態を回避するためには、隣接する領域間の記録速度の差を小さくすることが必要となる。
一般的なＣＤの再生系では、領域の境界で発生するβ値の変化量が５％を超えると問題を生ずる可能性があるため、こうした事実を考慮して隣接する領域間の記録速度を設定する必要がある。本実施例においては、隣接する領域における記録速度とそのときの目標β値の変化量が所定値内である最適な記録速度を設定している。
【００３０】
なお、記録速度によるβ値の差は、使用する光ディスクや記録方法等により大きく異なるが、光ディスクの内周から外周に順次記録速度を可変して記録動作を行う方式では、内周における最適なβ値と外周における最適なβ値の差は最大で２０％程度になる。
したがって、前述のように、各領域におけるβ値の差を５％以下（例えば、３％）で設定すると、光ディスクの全領域を７つ以上の領域に分割する必要があることとなり、ＣＤ−Ｒで内周を２０倍速、最外周を４８倍速で順次記録速度を可変しながら記録動作を行う場合には、隣接する領域の記録速度の差は４倍速以下にする必要がある。
【００３１】
また一方、記録動作中に、領域を移動する場合には、図３に示すように、領域の境界で光ディスクの回転数（記録速度）とこれに対応する記録パワーを設定する。
ここで、光ディスクの回転数の変更はスピンドルモータの回転数を変更することにより行うが、スピンドルモータの回転数をある回転数から所望の回転数まで可変させるには、所定の時間を必要とする。
したがって、隣接する領域間の記録速度の差が大きいときには、実際の記録速度は直前の領域に最適な記録速度と同等なままで、記録パワーだけが現在の領域に最適なパワーで記録動作が行われることになり、正しい記録動作が期待できなくなる。
【００３２】
よって、かかる条件で記録動作を行ったとすれば、記録された信号のβ値は、目標とするβ値から外れたものになってしまう。
こうしたことは、領域を移動した直後に生じやすく、このような状態で記録された光ディスクを再生しようとすると領域の境界付近でβ値に急激な変化が現われるために、前述した問題を引き起こすことになる。
【００３３】
一般に、ＣＤの再生系が許容できるβ値の変化量は、５％以下で３％程度とすることが適当であるとされている。こうしたことを勘案すると、例えば、ｎ番目の領域と同等の速度で、かつ、（ｎ＋１）番目の領域に最適なパワーで記録したときのβ値をβｎ(ｎ＋1)とし、これとｎ番目の領域のβ値であるβｎとの差、すなわち、｜βｎ(ｎ＋1)−βｎ｜が３％以下になるように隣接する領域の速度を設定する。本実施例においては、上記を考慮した領域毎の速度設定値がデータテーブル１６内に格納されており、ＣＰＵは、現在の領域における最適な記録速度を決定する。
【００３４】
なお、ＣＤ−Ｒに内周を２０倍速、最外周を４８倍速で順次記録速度を可変しながら記録動作を行う場合には、β値の記録パワーによる変化率は、約１％／１ｍＷであることから、β値の変化量が３％以下になるには、最適記録パワーの差は、３ｍＷ以下である必要がある。
また、最適記録パワーの差を３ｍＷ以下とするためには、内周２０倍速での最適記録パワーは３０ｍＷ、外周４８倍速での最適記録パワーは６５ｍＷであることから、隣接する領域間の記録速度の差は、（４８ｘ−２０ｘ）／{（６５ｍＷ−３０ｍＷ）／３ｍＷ}＝２．４ｘとなる。これは、光ディスクの全領域を１２の領域に分割することに相当する。
【００３５】
以上、図面を参照して本発明の実施例について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施例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、本実施例においては、光ディスクとしてＣＤ−Ｒを例にとって説明したが、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ等はもちろんのこと、これに限らず、他の形態の光ディスクであってもよい。
ただし、本実施例においては、ＣＤ−Ｒの場合には、上述の如く、隣接する領域間の記録速度の差は、記録系の追従性確保のためにも最も小さくする必要があるとの結果になったが、ＤＶＤ等の他の光ディスクにおいては、その状況を異にし、また、記録系のシステムによっても異なる場合がある。
したがって、ＤＶＤ等の他の光ディスクについては、こうした問題を考慮の上、隣接する領域の記録速度の差を十分に小さくすることが必要となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の装置構成図である。
【図２】本発明におけるスピンドルモータの回転数と記録速度との関係を示した図である。
【図３】領域の境界における記録速度および記録信号のβ値の変化を示した図である。
【図４】従来のＺ−ＣＬＶ方式におけるスピンドルモータの回転数と記録速度との関係を示した図である。
【図５】従来のＺ−ＣＬＶ方式における装置構成図である。
【図６】従来のＣＡＶ方式におけるスピンドルモータの回転数と記録速度との関係を示した図である。
【図７】従来のＣＡＶ方式における装置構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１・・・光ピックアップ、２・・・ＷＢＬ（ウォーブル信号）抽出部、３・・・同期信号生成部（ＰＬＬ）、４・・・クリスタル（Ｘｔａｌ）、５・・・プログラマブル逓倍器、６・・・プログラマブル分周器、７・・・速度／位相比較器、８・・・記録信号生成部、９・・・記録Ｄａｔａ生成部、１０・・・ＬＤ  Ｄｒｉｖｅｒ、１１・・・ＳＰＭ  Ｄｒｉｖｅｒ、１２・・・ＳＰＭ（スピンドルモータ）、１３・・・逓倍器、１５・・・制御部、１６・・・データテーブル、
【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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【図７】
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