JPH10162402A

JPH10162402A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JPH10162402A
Application number: JP8324169A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Kaku; 敏光賀来; Kenji Tokumitsu; 健司徳光
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-12-04
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【課題】試し書き処理で求めた最適パワーから正確な
レーザ寿命時間を算出して、半導体レーザの寿命に関す
る正確な寿命予測を可能にすること。【解決手段】半導体レーザの発光時間と、処理した記
録ブロック数および消去ブロック数とから記録、再生お
よび消去の発光時間を求め、試し書き処理を行って記録
媒体に適合する最適パワーを求め、前記最適パワーに対
応する記録、再生および消去のそれぞれの実効パワーを
算出し、記録、再生および消去のそれぞれにおける前記
発光時間と前記実効パワーとから、記録、再生および消
去のそれぞれにおける前記半導体レーザの寿命に関連す
る実効時間を求めるとともに、記録、再生および消去を
統合した実効時間を算出して半導体レーザに関する寿命
時間とし、前記寿命時間と半導体レーザの寿命を判定す
るしきい値とを比較して前記寿命時間が前記しきい値を
越えると警告を発行すること。

Description

【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装置にお
いて、装置の故障予測、特に半導体レーザの寿命に関す
る故障予測および警告に関する管理が可能な光ディスク
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）や光
ディスク装置（ＯＤＤ）などコンピュータ用外部記憶装
置として用いる大容量記憶装置においてはシステムニー
ズから要求される信頼性を表わすＭＴＢＦ（Ｍｅａｎ
ＴｉｍｅＢｅｔｗｅｅｎＦａｉｌｕｒｅｓ）等の数
値は年々増加している。大容量化、高機能化を実現する
ために部品点数の増加、機械的なラン数の増加など技術
的背景からＨＤＤ等の駆動装置単体の信頼性を向上させ
るのは非常に困難になってきている。

【０００３】そこでＨＤＤに関しては、ＨＤＤ自身の故
障を予測するシステムが開発され、現在運用されつつあ
る。この予防保守を目的とした故障予測システムはＳＭ
ＡＲＴ（Ｓｅｌｆ−Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，Ａｎａｌｙ
ｓｉｓａｎｄＲｅｐｏｒｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ）システムと呼ばれ、本機能を有するＨＤＤをＱ
ＵＡＮＴＵＭ社が製品出荷している。

【０００４】ＳＭＡＲＴシステムでは、ＨＤＤで故障予
測が可能なヘッド、円板、メカ等に関する漸進形の故障
につき、障害評価パラメータ（ＥＣＣ増加によるエラー
レート、欠陥セクタ増加、ランアウト、ランアウトによ
るシーク不良、リトライ回数、シークエラー）等をモニ
タしてしきい値を設定し、モニタしているパラメータが
しきい値を越えるとインターフェースを通して上位シス
テムに警告を出すというものである。

【０００５】上位システム側ではシステム管理者への通
知、データバックアップ、ＨＤＤ交換等を行う。さらに
ネットワークを介して無人サイトに設置された装置に対
して遠隔保守を実施したり、ＬＡＮシステム全体の保守
管理体系の一部に取り組むなどの動きがある。

【０００６】このシステムはＭＴＢＦなど統計的かつ平
均値として表わされている信頼度が、特定のＨＤＤの信
頼度を推測するものである。これにより、ＲＡＩＤなど
多量のＨＤＤを使用するシステムの中から個々の故障を
推測し、故障発生前に前もって交換することにより、シ
ステム全体の信頼度を大幅に向上することができる。

【０００７】一方、光ディスク装置（ＯＤＤ）において
も高密度化、高速化に対応した製品が開発、発売される
ようになり、ＨＤＤ同様にＯＤＤに対する信頼性向上の
要求は年々高まっている。特にＯＤＤにおける故障およ
び寿命を決定する主要素は記録、再生用光源である半導
体レーザであり、ＯＤＤの信頼性向上を目的とした、半
導体レーザに対する故障予測、寿命予測が必須となって
きている。しかしながら、現状ではＯＤＤにおける半導
体レーザの故障予測、寿命予測に関するシステムがな
く、正確に警告を発行することができないという問題が
あった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】半導体レーザの寿命は
再生パワーの通電時間や記録ブロック数等から推測する
ことが考えられるが、光ディスク装置において高出力発
振するモードには記録のほかに消去があり、さらに環境
温度、円板の種類（例えば、光磁気ディスクか相変化型
光ディスクか、または、５．２５インチ光磁気ディスク
の場合に１Ｘ、２Ｘ、３Ｘ、４Ｘのいずれか）、円板の
感度および円板の内外周での周速に対する光パワーが変
動することに対して充分対応出来ないというのが実情で
ある。

【０００９】本発明の目的は、光ディスク装置において
環境温度、円板の種類、円板の感度および円板の内外周
での周速差さらには半導体レーザ自身の経時変化等に対
する記録特性変動を吸収し、円板上に信頼性の高いデー
タを安定に記録するために設けている「試し書き処理」
で求めた最適パワーをもとにレーザ寿命時間を算出し
て、レーザ寿命を判定するために設定したしきい値に対
してレーザ寿命時間がしきい値を越えた時に警告を発行
することにより、半導体レーザの寿命に関する正確な故
障予測が可能な光ディスク装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光ディスク装置では、試し書き処理で求め
た実効パワーと、光ディスク装置にホストから指定され
て実行した、消去／記録モードで処理したブロック数を
蓄積するＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥ
ｒａｓａｂｌｅａｎｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ
ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）を有し、情報の記
録再生を受け付ける円板の種類（例えば、５．２５イン
チ光磁気ディスクの場合は１Ｘ、２Ｘ、３Ｘ、４Ｘ等）
に対応した記録用基準テーブルを有し、試し書き時に求
められる周囲温度、円板感度、周速等に依存して異なる
記録パワー係数と前記記録用基準テーブルから算出可能
なレーザの実効的な発光パワーと、さらに消去モード、
記録モード時のパルス幅から決定される平均パワーと、
レーザ発光時間を累積するカウンタとその値を蓄積する
ＥＥＰＲＯＭとを有し、各モードにおけるレーザの発光
パワーにある係数を重みづけて半導体レーザの寿命時間
を算出し、寿命判定のために設定したしきい値を越えた
時に光ディスク装置からホストに対して警告を発行する
ことにより実現できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図示に
て詳細に説明する。図１は本発明の光ディスク装置の一
実施形態を示すブロック図である。ここにおいて、１は
光ディスク、２はスピンドルモータ、３は光ヘッド、４
はホストコンピュータ、５はＳＣＳＩ制御回路、６は制
御回路、７は変調回路、８はレーザ駆動回路、９は記録
テーブル、１０は再生回路、１１は復調回路、１２はサ
ーボ制御回路、１３は試し書き処理回路、１４はＥＥＰ
ＲＯＭ、１５は警告判定ブロック、をそれぞれ表わす。

【００１２】光ディスク１はスピンドルモータ２に保持
されて定速回転しており、光ヘッド３は、情報の記録お
よび再生を行うレーザ光を発光する半導体レーザと、半
導体レーザからの光をディスク面上に１ミクロン程度の
光スポットとして形成する光学系と、光ディスク１から
の反射光を用いて情報の再生および自動焦点およびトラ
ック追跡などの光点制御を行うための光検出器と、から
構成されて、光ディスク１上に情報の記録、再生を行
う。

【００１３】また、光ヘッド３は光ヘッド３自体をディ
スク径方向に高速に駆動し、位置付けるリニアモータ
（図示せず）を構成している。通常、光ディスク装置
は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等の
ホストコンピュータ（以下ホスト４と略す）と例えばＳ
ＣＳＩ（ＳｍａｌｌＣｏｍｐｕｔｅｒＳｙｓｔｅｍ
Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）規格のインターフェースケーブル
で接続されており、ホスト４からの命令や情報データを
含むＳＣＳＩコマンドを光ディスク装置内のＳＣＳＩ制
御回路５で解読し、マイコン等から構成される制御回路
６を通して情報の記録、再生およびシーク動作を実行す
る。

【００１４】円板上に情報を記録および再生するために
は次のようなモードがある。

【００１５】（１）円板上に記録された情報を再生する
ための低出力のＤＣパワーを発光する再生モード。

【００１６】（２）円板上に情報を記録するための高出
力のパルス発光する記録モード。

【００１７】（３）記録済みの情報を消去するための高
出力のＤＣパワーを発光する消去モード。

【００１８】（４）円板のローディング時や、記録中に
所定の一定時間間隔で実行される、円板上に信頼性の高
いデータを最適パワーで記録するための試し書き処理。

【００１９】まず、最初に記録動作について説明する。
記録データはホスト４から光ディスク１上の記録位置情
報を付加された状態で記録コマンドが発行され、制御回
路６内のバッファメモリ（図示せず）内に蓄積された
後、時系列的に変調回路７に送られる。変調回路７にお
いて、記録データはランレングスリミティッド（ＲＬ
Ｌ）コード、例えば（２、７）ＲＬＬコード、あるいは
（１、７）ＲＬＬコードに対応する符号列に変換され、
さらに、記録膜上に形成するマーク形状に対応したパル
ス列、例えばマークポジション記録時はコード”１”に
対応したパルス列、マークエッジ記録時はコード”１”
がパルスエッジに対応したパルス列に変換される。

【００２０】これらのパルス列はレーザ駆動回路８に導
かれて光ヘッド３上の半導体レーザをＯＮ，ＯＦＦして
高出力パルス発光させ、光ヘッド３で収束した、微小ス
ポットによって光ディスク１上に記録マークが形成され
る。この記録マークを形成するために、高出力のパルス
発振するピーク値は各種の記録媒体、記録ゾーンまたは
位置等に対応したデータを予め保持している記録テーブ
ル９にしたがって決定される。

【００２１】光ディスク１が光磁気ディスクの場合は、
記録膜は垂直磁化膜で形成されており、高出力光パルス
によってキュリー点まで昇温された部位を光ヘッド３に
対向して配置した外部磁界発生装置（図示せず）の磁界
の方向に配向させた形態で記録マークが形成される。

【００２２】次に再生動作について説明する。再生時は
ホスト４からの再生コマンドにより指定された、光ディ
スク１上のトラックに光ヘッド３を位置付け、当該トラ
ックから信号を再生する。まず、光ヘッド３上の半導体
レーザを低出力のＤＣ発光させて光ディスク１上の記録
膜に入射させる。記録膜からの反射光は光ヘッド３内に
配置された光学系を通して光検出器によって光電変換さ
れ、電気信号となって再生回路１０に入力される。

【００２３】再生回路１０は自動利得制御回路、波形等
化回路、二値化回路、ＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅ
ｄＬｏｏｐ）回路、弁別回路から構成されており、再
生信号をデータ弁別された、二値化データに変換する。
二値化データは、復調回路１１に入力され、（２、７）
ＲＬＬコードあるいは（１、７）ＲＬＬコードの復調を
行って元のデータを復調する。復調されたデータは制御
回路６に導かれてホスト４からの再生コマンドに対応し
てＳＣＳＩ制御回路５からホスト４に転送される。

【００２４】光ヘッド３内の光検出器では再生信号のほ
かに光スポットを記録膜上に焦点制御を行う自動焦点
（ＡＦ）信号と任意のトラックに位置付けるトラック追
跡制御を行うトラック追跡（ＴＲ）信号を検出すること
ができ、これら光点制御を行う自動焦点信号、トラック
追跡信号はサーボ制御回路１２に導かれる。サーボ制御
回路１２は誤差信号生成回路、位相補償回路、および駆
動回路から構成されており、光ヘッド３を任意のトラッ
クに位置付けることにより情報の記録、再生を実行す
る。

【００２５】光磁気ディスクの場合は熱記録であるが、
この記録温度が２００℃程度と他の記録膜に比べて低い
ために環境温度等に左右されて正常に記録が行われない
場合が発生する。この対策として、記録膜の膜厚変動、
環境温度変動、装置の特性ばらつき等の記録媒体に対す
る記録感度変動を検出し、正規の記録マークを記録する
「試し書き処理」がある。

【００２６】試し書き処理の技術は、特開平６−３６３
７７号公報に詳しく記載されていて公知である。この試
し書き処理の技術内容の概略は、記録マークのうちの最
密パターンと最疎パターンから構成される試し書きパタ
ーンを記録媒体交換時、あるいは記録時において所定の
一定時間間隔で、予め記録媒体の所定の位置に配置され
た、テストトラックに順次記録パワーを更新しながら記
録する。その後、テストトラックに記録した試し書きパ
ターンを再生し、その再生信号中の最密パターンの中心
レベルと最疎パターンの中心レベルの差を検出し、その
差が０となるときの記録パワーを最適パワーとするもの
である。

【００２７】図１を用いて再度説明すると、制御回路６
の指示により試し書き処理回路１３から試し書きパター
ン（最密パターンと最疎パターンの組み合わせパター
ン）をレーザ駆動回路８に導く。試し書きパターンは一
例として、（１，７）ＲＬＬコードでマークエッジ記録
する場合、最密パターンは、記録マークとギャップのパ
ターンが３Ｔｗ（マーク）−３Ｔｗ（ギャップ）の繰り
返しパターンであり、最疎パターンは、記録マークとギ
ャップのパターンが８Ｔｗ（マーク）−８Ｔｗ（ギャッ
プ）の繰り返しパターンである。ここでＴｗはデータ窓
幅（クロック幅）を表わす。換言すると、試し書きパタ
ーンは、（３Ｔｗのパルス幅をもつ記録マーク−３Ｔｗ
の幅をもつギャップ）からなるパターンを複数回繰り返
した最密パターンと、（８Ｔｗのパルス幅をもつ記録マ
ーク−８Ｔｗの幅をもつギャップ）からなるパターンを
複数回繰り返した最疎パターンと、の組み合わせパター
ンである。

【００２８】今、試し書きパターンのパワーが大である
ときを考えると、この時の最密パターンは、記録マーク
の幅が３Ｔｗより広くなりこれに対応してギャップの幅
は３Ｔｗより狭くなる。これにより最密パターンの再生
信号の中心レベルは、より高くなるのである。一方、最
疎パターンは記録マークとギャップの幅が３Ｔｗと比べ
て８Ｔｗと幅広であるから、例え、パワーが大であって
もその再生信号の中心レベルはそれ程高くはならない。
そうすると、最密パターンと最疎パターンのそれぞれの
再生信号の中心レベルの差は大となるのである。

【００２９】これに対して、最適パワーで記録されれ
ば、その記録状態は最密パターンにおいて記録マークの
幅が３Ｔｗであり且つギャップの幅が３Ｔｗとなって、
その再生信号の中心レベルはマークとギャップの幅が等
しいときの再生出力となる。同様に、最疎パターンにお
いてマークとギャップとが８Ｔｗとなりそれぞれの幅が
等しいときの再生出力となる。そうすると、最密パター
ンと最疎パターンのそれぞれの再生信号の中心レベルの
差は０となるのである。

【００３０】記録時と同様に半導体レーザを高出力でパ
ルス発振させることにより、光ディスク１上に配置され
たテストトラック上に試し書きパターンを順次記録パワ
ーを更新（可変）しながら記録していく。最適パワーを
求めるべく試し書きのための可変すべき記録パワーを決
めるに際して、記録テーブル９のデータ（各記録媒体に
特有な予め規定されている印加すべき例えば電圧値）と
パワー可変のためのパワー係数の積で決定するようにし
ておけば、記録テーブル９のデータは特定のディスクに
対して固定値であるから、パワー係数のみを変えること
により実効的な記録パワーを更新することができる。

【００３１】試し書き処理の実行時期は、時間間隔とし
て、このパワー係数をモニタし、パワー係数の変化が大
きいときは短時間間隔（例えば１分あるいは５分）、そ
の変化が小さいときは長時間間隔（例えば１０分）と可
変することも可能である。例えば、記録媒体が光磁気デ
ィスクの場合、装置の立ち上げに伴う装置の温度上昇に
影響を受け易く、この立ち上げの期間中はパワー係数の
変化を小さくして短時間間隔で試し書き処理を実行して
も、その都度求めた最適パワーは変化することとなる。

【００３２】次に光ヘッド３を再生のためにテストトラ
ックに位置付け、試し書きパターンを再生する。再生さ
れた試し書きパターンは再生回路１０に入力され、再生
回路１０に設置された、例えばＢＰＦ（ＢａｎｄＰａ
ｓｓＦｉｌｔｅｒ）回路によって最密パターンの中心
レベルと最疎パターンの中心レベルを検出し、さらにＢ
ＰＦ回路の出力は試し書き処理回路１３に導かれてその
差を検出し、差が０となる記録パワーを最適パワーとし
て制御回路６に報告する。この試し書き処理により、常
に最適パワーを設定することで高精度な記録マークを記
録することが可能となる。

【００３３】光ディスク装置は近年、コンピュータの外
部記憶装置としての用途が多くなり、さらに高密度化、
高速化に対応した高性能な製品が開発、販売されるよう
になってきており、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）と同様
に装置の信頼性に対する要求は年々高くなってきてい
る。そこでＨＤＤで実施されている、ＨＤＤで故障予測
が可能なヘッド、円板、メカ等に関する漸進形の故障に
つき、障害評価パラメータ（ＥＣＣ増加によるエラーレ
ート、欠陥セクタ増加、ランアウト、ランアウトによる
シーク不良、リトライ回数、シークエラー）等をモニタ
してしきい値を設定し、モニタしているパラメータがし
きい値を越えるとインターフェースを通して上位システ
ムに警告を出すという、ＳＭＡＲＴシステムと同様な機
能が光ディスク装置でも必要になってくる。

【００３４】特に光ディスク装置では記録再生用光源と
して半導体レーザを使用しているため、装置の寿命およ
び故障の決定主要素として半導体レーザがなる場合が多
く、この半導体レーザに対する寿命予測を実現する手段
が必要になってくる。図１において、寿命予測、故障予
測を実現するために実行動作回数を統計的に蓄えるＥＥ
ＰＲＯＭ１４（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓ
ａｂｌｅａｎｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａ
ｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）を設置し、このＥＥＰＲ
ＯＭ１４のデータを用いて、制御回路６内に設定したし
きい値を越えた時にホスト４に対して警告を発行する警
告判定ブロック１５を設置することにより行う。

【００３５】図２を用いて詳しく説明する。図２は、図
１のＥＥＰＲＯＭ１４の具体的なメモリブロックと、制
御回路６内のマイクロコンピュータ（以下、マイコンと
略す）が制御する警告判定ブロック１５を示す。制御回
路６内のマイコンは光ディスク装置のすべての動作を司
っているため、それぞれの動作実行時の回数はマイコン
により、その累積計数と蓄積が可能となる。

【００３６】ＥＥＰＲＯＭ１４内に具体的に蓄積するメ
モリブロックとしては、例えば、（１）レーザＯＮ時
間、（２）ライトブロック数、（３）イレーズブロック
数、（４）交替ブロック数、（５）リードブロック数、
（６）ＥＣＣ動作ブロック数、（７）ＥＣＣ訂正不可ブ
ロック数、（８）ＩＤリードリトライ回数、（９）ＡＦ
エラー／リトライ回数、（１０）ＴＲエラー／リトライ
回数、（１１）シークエラー／リトライ回数、（１２）
ロード回数、（１３）ロードエラー／リトライ回数があ
る。

【００３７】（１）は記録、再生、消去、シーク等にか
かわらず、半導体レーザが実質発光している時間の累積
計数結果、（２）はホスト４が当該装置に対して発行し
た累積ライトブロック数、（３）は同様にホスト４が当
該装置に対して発行した累積イレーズブロック数であ
り、（１）〜（３）はレーザの寿命算出に使用する。
（４）は記録時に交替処理を要求したブロック数で、
（２）と（４）の比により記録系の良否を判定すること
ができる。（５）はホスト４が当該装置に対して発行し
た累積リードブロック数であり、再生時にＥＣＣ（Ｅｒ
ｒｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎＣｏｄｅ）が働いて正
常にリードできたブロック数を含む。（６）は再生時に
ＥＣＣで回復しなかったブロック数を表わし、（５）と
（６）の比、（５）と（７）の比により再生系の良否を
判定することができる。

【００３８】（８）は記録、消去、再生、シークなどの
動作時にセクタ毎に配置されているＩＤが読めなかった
回数あるいはリトライによりＩＤが読めた回数を表わ
す。（９）は記録、消去、再生、シークなどの動作時に
ＡＦ（自動焦点）制御で発生したエラー回数あるいはリ
トライ実行回数を表わす。同様に（１０）はＴＲ（トラ
ック追跡）制御で発生したエラー回数あるいはリトライ
回数を、（１１）はシーク制御で発生したエラー回数あ
るいはリトライ回数を表わし、これらの回数からサーボ
関連の良否を判定することができる。

【００３９】最後に（１２）は当該装置に記録媒体がロ
ード（挿入）された回数を、（１３）はロードエラー発
生回数あるいはロードリトライ回数を表わし、（１２）
と（１３）の比からローダを主とする機構系の良否を判
定することができる。このように（４）〜（１３）は装
置の故障判定に使用する。

【００４０】本発明の主旨である半導体レーザの寿命予
測に関して、半導体レーザの寿命は発光累積時間と発光
中の発光パワーによって決定されるのでＥＥＰＲＯＭ１
４のメモリブロックに、（１）レーザＯＮ時間に加えて
（２）ライトブロック数、（３）イレーズブロック数、
の数値が必要となる。

【００４１】概略的に云えば、前記（１）、（２）およ
び（３）の数値によって、記録、再生および消去のそれ
ぞれにおけるレーザ発光時間を求めることができ、更
に、試し書き処理で求めたその都度の最適パワーから発
光パワーを求めることができ、その際、再生と消去につ
いては一定値のパワーであるが、記録パワーについては
ピークパワー値とパルス幅デューティで実効パワーを求
める。このように、実効的な発光パワーと発光時間を求
め、前記発光パワーを基準パワー（一般的には再生パワ
ー）の比で求めて、最終的に半導体レーザの寿命を実効
的な発光時間に換算してその寿命を判断しようとするも
のである。

【００４２】メモリブロックの前記（１）のデータは警
告判定ブロック１５で読み取られ、リードパワーに相当
する実効パワーを発光する累積時間を計算する。

【００４３】前記（２）のデータも同様に警告判定ブロ
ック１５で読み取られ、記録パワーに相当する実効パワ
ーを発光する累積時間を計算する。寿命に関する、記録
時の実効パワーは平均パワーで表わすので、ピークパワ
ー値とその時のパルス幅のデユーティから平均値を求
め、ピークパワー値と平均値の積により実効パワーを求
めることができる。ピークパワー値は使用する記録媒体
の種類、記録位置、環境温度によって異なるが、それぞ
れの記録媒体に対応した、ＺＣＡＶ（ＺｏｎｅｄＣｏｎ
ｓｔａｎｔＡｎｇｕｌａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ）で記
録する場合にはゾーン対応の記録パワーテーブルと試し
書き処理によって求められたパワー係数の積から算出で
きる。

【００４４】また、記録パルス幅（単パルスあるいはマ
ルチパルス）は使用する記録媒体の種類、ＺＣＡＶで記
録する場合には記録位置さらに記録媒体のセクタフォー
マット（例えば１０２４バイト／セクタ、あるいは５１
２バイト／セクタ）によって異なるが、前もってそれぞ
れのパルス幅は装置側でわかるので記録媒体が装置にロ
ーディングされた後に実行された記録位置（ゾーン）単
位の処理ブロック数をメモリブロック内容から算出する
ことにより、より正確な記録時の実効パワーと実行時間
が算出できる。この処理は試し書き処理実行毎に、記録
位置などの記録条件が変わる毎に計算する必要がある。

【００４５】（３）のデータも同様に警告判定ブロック
１５で読み取られ、消去パワーに相当する実効パワーを
発光する累積時間を計算する。消去時のピークパワー値
は高出力のＤＣパワーであり、セクタフォーマットのデ
ータエリアに対応した時間発光され、記録時と同様に試
し書き時の記録パワーテーブルと試し書き処理によって
求められたパワー係数の積から算出できる。

【００４６】前記（２）と（３）に対応する発光累積時
間は寿命に換算するために係数を重み付けて実効時間を
算出する。（２）の記録時はパルス幅デユーティを考慮
した実効パワーを＜Ｐｗｒ＞、記録パワー発光時間をＴ
ｗｒ、寿命係数をα、再生パワーをＰｒｄとすると、記
録時の実効時間＜Ｔｗｒ＞は、＜Ｔｗｒ＞＝（＜Ｐｗｒ＞／Ｐｒｄ）×α×Ｔｗｒで表わされる。ここにおいて、レーザの寿命は再生のＤ
Ｃパワーにおける時間で表わされるのが一般的であるの
で、再生パワーＰｒｄを基準として前記実効時間を求め
るのである。

【００４７】前記（３）の消去時の消去パワーをＰｅｒ
（消去パワーは一定のＤＣパワーである）、消去パワー
発光時間をＴｅｒとすると、（２）と同様に消去時の実
効時間＜Ｔｅｒ＞は、＜Ｔｅｒ＞＝（Ｐｅｒ／Ｐｒｄ）×α×Ｔｅｒで表わすことができる。ここで寿命係数αは、レーザの
種類、ヘッド特性等から決定される値であり、１＞α＞
０の値をとる。通常、実効時間は実際に記録、消去に要
した時間にＰｒｄで規格化した比例係数を掛けた時間よ
りも小さくなる。

【００４８】したがって、再生時、シーク時など通常の
再生パワーを発光している実効時間を＜Ｔｒｄ＞とすれ
ば、（１），（２），（３）を合計した実効時間＜Ｔｔ
ｏｔａｌ＞は、＜Ｔｔｏｔａｌ＞＝＜Ｔｒｄ＞＋＜Ｔｗｒ＞＋＜Ｔｅｒ
＞となり、警告判定のための寿命時間として蓄積される。
この値は警告判定のために設定された、しきい値と比較
され、しきい値を越えた場合には光ディスク装置側から
ホスト４に対して警告を発行する。

【００４９】このしきい値は初期値（例えば２万時間）
が予め設定されており、またホスト４から制御回路６内
の警告判定ブロック１５のしきい値に対して任意の値が
設定可能となっている。

【００５０】通常、レーザ寿命を判定するしきい値は半
導体レーザの個々の特性ばらつきやヘッドの光利用効率
（レーザ発光パワーと光ディスク面上のパワー比）のば
らつき等を考慮した、統計的な平均値を設定せざるを得
ない。このような一義的なしきい値では一の装置に対し
て判定が有効でも、他の装置にとってはレーザ使用上問
題ないにもかかわらず、警告が出たためにヘッド交換、
レーザ交換という作業が発生し、装置のコストが高くな
るという問題も発生してくる。

【００５１】この対策としての一手法のフローチャート
を図３に示す。図において通常処理実行後、実行時間の
しきい値を越えたことを示す警告判定が出た場合、ホス
ト４から自己診断を実行するモード（この自己診断実行
モードは、メモリブロック１４に蓄積された、レーザの
寿命算出に関連する前記（２）〜（７）に基づいた、前
記実行時間の判定モード以外のモードである）が設定さ
れているか否か判断し、自己診断実行モードとなってい
る場合にはホスト４から装置の自己診断モードを実行し
て、実行後のＥＥＰＲＯＭ１４のメモリブロックの前記
（２）〜（７）から記録系あるいは再生系の良否を判定
し、判定ＯＫ（前記良否が良である）の場合は、設定さ
れた実行時間のしきい値を変更し、新しく設定したしき
い値のもとで通常処理を続行する。

【００５２】また、判定がＮＯ（前記記録系、再生系の
良否が否である）の場合は再度警告を発行してホスト４
に光ヘッド交換等のメッセージをつけて報告する。

【００５３】自己診断実行モードになっていない場合
は、すぐに警告を発行し、上記と同様の処理を行う。

【００５４】前記（８）〜（１１）の数値は、レーザ寿
命に直接関連するものではないが、サーボ関連の良否を
判定する他の判定システムで利用することができる。同
様に、前記（１２）と（１３）はローダを主とする機構
系の良否を判定する他の判定システムで利用することが
できる。

【００５５】光ディスク装置は、上位ホストとインター
フェースケーブルで接続されて情報のやり取りを行う
が、インターフェースとしてはＳＣＳＩあるいはＡＴＡ
ＰＩ（ＡＴＡＰａｃｋｅｔＩｎｔｅｒｆａｃｅ）が
ある。

【００５６】本発明ではＳＣＳＩインターフェース接続
時の警告発行方法について具体的に説明する。記録、消
去あるいは再生コマンドによる処理後、上記しきい値を
越えた場合に警告を発行するにはＳＴＡＴＵＳフェーズ
でステータスバイトをデータバス経由でホスト４に報告
する。具体的にはステータスバイトで定義される、エラ
ーあるいは異常状態によってコマンドが異常終了したこ
とを示すＣＨＥＣＫＣＯＮＤＩＴＩＯＮビットを”１”
として報告する。

【００５７】このステータスを受信後、ホスト４はＲＥ
ＱＵＥＳＴＳＥＮＳＥコマンドを発行することによ
り、エラーの詳細情報を得る。ホストの要求によって制
御回路６が転送するＳＥＮＳＥデータ中のＳＥＮＳＥ
ＫＥＹは（１）ｈ（＝ＲＥＣＯＶＥＲＤＥＲＲＯＲ）
と設定し、コマンドは正常に実行したものとする。こう
することによって、レーザ寿命の警告が発行されても光
ディスク装置がすぐにエラーとなって上位のコマンドを
受け付けなくなるのではなく、ホスト４の判断によっ
て、最終判定がなされることになる。

【００５８】さらにＳＥＮＳＥデータ中の付加センス情
報にレーザ寿命に関する詳細なエラーコードを定義して
おくことにより、最初の警告のケースで自己診断する必
要があるのか、最終の警告でヘッド交換を必要とする警
告なのかを知ることができる。また、使用状況によって
はしきい値を越えても警告を発行したくないという要求
がある。この場合にはホストからＭＯＤＥＳＥＬＥＣ
Ｔコマンドにより警告発行を中止することが可能であ
る。さらにＥＥＰＲＯＭ１４のメモリブロックから統計
情報データをＳＣＳＩインターフェース経由で読み取る
ためにグループコマンド２のＬＯＧＳＥＮＳＥコマン
ド（４Ｄ）ｈを使うことができる。

【００５９】この統計情報からはレーザ以外の故障とな
りそうな部位を特定し、ホストによる装置の予防保守も
可能である。ここではインターフェースとしてＳＣＳＩ
について説明したが、他のインターフェースで同様の効
果が得られることは言うまでもない。

【００６０】以上は半導体レーザの寿命に関する警告を
表示する手段として、インターフェース経由でホストで
例えば画面表示することを説明したが、装置自体が予め
有している各種ランプを介してその表示をすることも可
能である。光ディスク装置や磁気ディスク装置では装置
の動作状態を表示するためにＲＥＡＤＹランプ（通常緑
色）とＢＵＳＹランプ（通常赤色）を有している。

【００６１】これらは制御回路６によって制御されてい
るので、本発明の主旨である半導体レーザの寿命に関す
る警告が判定された場合にこれらランプを介して表示す
ることができ、この警告に関する表示は通常の装置の動
作状態ではありえない特定パターンでランプを発光させ
る。こうすることにより、ホストによる画面表示ばかり
でなく、装置自体が有するランプからも装置の異常を知
ることができる。

【００６２】以上の説明を取り纏めると、本発明は次の
ような実施形態をも採り得るものである。

【００６３】請求項１、２または３において、寿命を判
定するしきい値は上位ホストから設定可能である光ディ
スク装置。

【００６４】請求項２において、寿命を判定するしきい
値と寿命時間を比較して、しきい値を越えた場合に、記
録、再生または消去の動作良否の判定を行う自己診断を
実施し、その動作状況を判定して良の時はしきい値を更
新して新しいしきい値を設定して通常の処理動作を継続
し、否の時は警告を発行する光ディスク装置。

【００６５】請求項１において、半導体レーザの寿命時
間の算出を下記の関係から求める光ディスク装置。

【００６６】寿命時間＝＜Ｔｒｄ＞＋＜Ｔｗｒ＞＋＜Ｔｅｒ＞＜Ｔｒｄ＞は再生時、シーク時など通常の再生パワーＰ
ｒｄを発光している実効時間であり、＜Ｔｗｒ＞は記録
時の実効時間で、パルス幅デユーティを考慮した実効パ
ワーを＜Ｐｗｒ＞、記録パワー発光時間をＴｗｒ、寿命
係数をαとすると、＜Ｔｗｒ＞＝（＜Ｐｗｒ＞／Ｐｒｄ）×α×Ｔｗｒであり、＜Ｔｅｒ＞は消去時の実効時間で、消去パワー
をＰｅｒ、消去パワー発光時間をＴｅｒとすると、＜Ｔｅｒ＞＝（Ｐｅｒ／Ｐｒｄ）×α×Ｔｅｒであり、ここで寿命係数αは、レーザの種類、ヘッド特
性等から決定される値であり、１＞α＞０の値をとる。

【００６７】請求項３において、半導体レーザが寿命時
間を越えたことを外部に表示する機能を有する光ディス
ク装置。

【００６８】外部に表示する機能として装置が有するＲ
ＥＡＤＹランプあるいはＢＵＳＹランプを用い、該ラン
プを特定のパターンで発光させることにより外部に該半
導体レーザが寿命時間を越えたことを報告する光ディス
ク装置。

【００６９】請求項３において、インターフェースとし
てＳＣＳＩインターフェース接続し、前記寿命時間に関
する情報として警告を発行する場合にＳＴＡＴＵＳフェ
ーズでステータスバイトをホストに報告する光ディスク
装置。この時のステータスバイトにおけるＣＨＥＣＫ
ＣＯＮＤＩＴＩＯＮビットは”１”を設定する。

【００７０】前記ホストがステータスバイトを受信後、
ホストが発行するＲＥＱＵＥＳＴＳＥＮＳＥコマンドに
対応して装置がホストに対して発行するＳＥＮＳＥデー
タ中のＳＥＮＳＥＫＥＹは（１）ｈと設定する光ディ
スク装置。

【００７１】請求項３において、ホストからＭＯＤＥ
ＳＥＬＥＣＴコマンドにより警告の発行の切り替えが可
能である光ディスク装置。

【００７２】請求項３において、ホストから装置内のメ
モリに蓄積されている統計情報データ（半導体レーザの
寿命に関する情報、記録／再生／消去系の動作良否に関
する情報、サーボ関連の良否に関する情報、ローダを主
とする機構系の良否に関する情報からなるデータ）をイ
ンターフェース経由で読み取ることが可能で、該統計情
報から装置内の任意の部位を特定して判定し、、ホスト
による装置の予防保守が可能である光ディスク装置。

【００７３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、光ディス
ク装置において環境温度、円板の種類、円板の感度およ
び円板の内外周での周速差さらには半導体レーザ自身の
経時変化等に対する記録特性変動成分をすべて包含し、
円板上に信頼性の高いデータを安定に記録するために設
けている試し書き処理で求めた最適パワーに基づき実効
的なレーザ寿命時間を算出し、レーザ寿命時間がレーザ
寿命を判定するために設定してあるしきい値を越えた時
に警告を発行することにより、半導体レーザの寿命に関
する正確な寿命予測が可能となり、実効的な装置寿命を
確保し、さらには装置の信頼性を大幅に向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を説明するためのブロ
ック図である。

【図２】ＥＥＰＲＯＭのメモリブロックと警告判定ブロ
ックを示すブロック図である。

【図３】警告判定に関するフローチャートの一例であ
る。

【符号の説明】

１光ディスク２スピンドルモータ３光ヘッド４ホストコンピュータ５ＳＣＳＩ制御回路６制御回路７変調回路８レーザ駆動回路９記録テーブル１０再生回路１１復調回路１２サーボ制御回路１３試し書き処理回路１４ＥＥＰＲＯＭ１５警告判定ブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザを光源とし、前記半導体レ
ーザを変調して高出力のパルス光により記録媒体上に情
報マークを記録し、一定の低出力の再生パワーにより前
記情報マークを再生し、一定の高出力の消去パワーによ
り前記情報マークを消去する光ディスク装置であって、前記半導体レーザの発光している時間と、処理した記録
ブロック数と、処理した消去ブロック数と、を検出し
て、記録、再生および消去のそれぞれにおける発光時間
を求め、記録パワーを可変しながら試し書き処理を行って記録媒
体に適合する最適パワーを一定の時間間隔毎に求め、前
記最適パワーに対応する記録、再生および消去のそれぞ
れの実効パワーを算出し、記録、再生および消去のそれぞれにおける前記発光時間
と前記実効パワーとから、記録、再生および消去のそれ
ぞれにおける前記半導体レーザの寿命に関連する実効時
間を求めるとともに、記録、再生および消去を統合した
実効時間を算出して半導体レーザに関する寿命時間と
し、前記寿命時間と半導体レーザの寿命を判定するしきい値
とを比較して前記寿命時間が前記しきい値を越えると警
告を発行することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】半導体レーザを光源とし、前記半導体レ
ーザを変調して高出力のパルス光により記録媒体上に情
報マークを記録し、一定の低出力の再生パワーにより前
記情報マークを再生し、一定の高出力の消去パワーによ
り前記情報マークを消去する光ディスク装置であって、前記半導体レーザの発光時間と発光パワーとから半導体
レーザの寿命に関連する実効時間を求めて寿命時間と
し、前記寿命時間と半導体レーザの寿命を判定するしきい値
とを比較して前記寿命時間が前記しきい値を越えると警
告を発行し、ライトブロック数、イレーズブロック数、記録時に交替
処理を要求したブロック数、リードブロック数、ＥＣＣ
動作ブロック数およびＥＣＣ訂正不可ブロック数に基づ
いて、記録系、再生系または消去系の動作良否を判定す
る自己診断モードを設け、半導体レーザの寿命警告が発行された場合、前記自己診
断モードを実行して前記記録系、再生系または消去系の
動作良否を判定し、前記動作良否の判定が良の場合、前記寿命判定のしきい
値を変更して新たなしきい値を設定することを特徴とす
る光ディスク装置。
【請求項３】半導体レーザを光源とし、前記半導体レ
ーザを変調して高出力のパルス光により記録媒体上に情
報マークを記録し、一定の低出力の再生パワーにより前
記情報マークを再生し、一定の高出力の消去パワーによ
り前記情報マークを消去する光ディスク装置であって、前記半導体レーザの発光時間と発光パワーとから半導体
レーザの寿命に関連する実効時間を求めて寿命時間と
し、前記寿命時間と半導体レーザの寿命を判定するしきい値
とを比較して前記寿命時間が前記しきい値を越えると警
告を発行し、前記警告をインターフェースを介して上位ホストに報告
することを特徴とする光ディスク装置。