JP2007128590A - 光ディスク装置における評価、調整方法、及び光ディスク装置 - Google Patents

光ディスク装置における評価、調整方法、及び光ディスク装置 Download PDF

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Abstract

【課題】規格化された各種光ディスクに対して精度良く調整可能なマルチディスクフォーマット対応の光ディスク装置を提供できる。
【解決手段】本発明による光ディスク装置は、挿入された光ディスク１００に対しレーザ光ＬＤを照射して、この光ディスク１００からＲＦ信号を検出する光ヘッド１０１と、ＲＦ信号から光ディスク１００に記録された再生データを取得するための処理を行うＲＦ信号処理部１１３と、光ヘッド１００を制御するディスクシステム制御部１１９とを具備し、ＲＦ信号処理部１１３は、光ディスク１００から得られたＲＦ信号に対する性能評価指標を算出する性能評価指標算出部２１０、２１１を備え、この性能評価指標算出部２１０、２１１は、光ディスク１００の種別を識別する識別情報に対応する性能評価指標をディスクシステム制御部１１９に出力し、ディスクシステム制御部１１９は、性能評価指標に応答して光ヘッド１０１を制御して光ディスク１００とに対して精度良く最適な特性を得る調整を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、規格化された各種光ディスクに対応するマルチディスクフォーマット対応の光ディスク装置に関し、最適な情報記録又は再生を行うための光ディスク装置における評価、調整方法、及び光ディスク装置に関する。
現在、光ディスクを用いて情報を記録又は再生する光ディスク装置は、光ディスクの記録面で変調を受けて反射したレーザ光から読み出し信号を検出し、各種情報を取得している。再生専用型の光ディスクでは、記録面に予め形成された凹凸ピット（プリピット）で反射する反射光量の変化を利用して読み出し信号が取り出される。又、追記型の光ディスクでは、高パワーのレーザ照射によって形成された微小ピット又は記録マークの相変化に起因した反射光量の変化を利用して読出し信号が取り出される。又、書き換え型の一つである相変化光ディスクでは、追記型と同様に、記録マークの相変化に起因した反射光量の変化を利用して読出し信号が取り出される。追記型及び書き換え型を総称して記録型と呼称することがある。
上記原理を利用して規格化された光ディスクとしては、光源に７８０ｎｍ波長の半導体レーザ（以下、ＬＤと称す）で対物レンズ開口数（以下、対物レンズＮＡ又は単にＮＡと称す）が０．４５程度のＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）がある。ＣＤの種類のうち代表的には、再生専用型のＣＤ−ＲＯＭ、追記型のＣＤ−Ｒ、書き換え型のＣＤ−ＲＷなどがある。又、更なる大容量化を目指してＤＶＤフォーラムで規格化されたＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）が広く普及してきた。これは、光源に６５０ｎｍ波長のＬＤで対物レンズＮＡが０．６で規格化されている。ＤＶＤの種類として、再生専用型のＤＶＤ−ＲＯＭ、追記型のＤＶＤ−Ｒ、書き換え型のＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷが規格化されている。ＤＶＤ−ＲＯＭはプリピットで形成されたレプリカディスクである。一方、記録型ＤＶＤでは、情報パタンを記録マークによって記録する記録トラックとして、光ディスクの記録面にスパイラル状にグルーブ（溝）が刻まれる。このグルーブと、グルーブ間に形成されるランドとの間での位相差によって発生する反射回折光が、トラック位置制御に利用される。尚、ランド及びグルーブは、それぞれ凸部、凹部という呼称や、溝間部、溝部の呼称でそれぞれ呼ばれることもある。ＤＶＤでは、グルーブだけを記録トラックとして用いて記録再生するグルーブ記録方式と、ランドとグルーブの双方を記録トラックとして用いるランド／グルーブ記録方式の２つが規格化され、商品化されている。追記型であるＤＶＤ−Ｒ、＋Ｒディスクや書き換え型であるＤＶＤ−ＲＷ、＋ＲＷディスクは、グルーブ記録方式が採用されている。一方、ランド／グルーブ記録方式を採用しているのはＤＶＤ−ＲＡＭである。グルーブ記録及びランド／グルーブ記録の双方で利用されるグルーブは、いずれもトラック幅に対してわずかにウォブル（蛇行）するように形成され、正弦波からなるキャリア信号によって変調される。ここでウォブルが形成されたグルーブをウォブル溝と称す。規格化されたＤＶＤには光ディスクのアドレス情報をウォブル溝によって生じる位相反転により変調して形成したものもある。ウォブル溝から読み出されたウォブル信号はディスク回転制御や、記録クロック生成、アドレス検出に利用される。
図１０は、従来技術による光ディスク装置の構成を示す機能ブロック図である。図１０を参照して、各種光ディスク共通の機能に関し、従来技術による光ディスク装置の構成が説明される。光ヘッド１０１０内のＬＤ１０６０から出射された光ビームは光ディスク１００上の記録面に集光され、その反射光がビームスプリッタ１０３０により分岐され、光ディスク上の記録トラックに垂直な半径方向（以下、単にディスク半径方向と称す）に対応した２分割のフォトディテクタ１０８０により受光される。２分割フォトディテクタ内の個々のフォトディテクタ１０８０ａ又は１０８０ｂから得られる電流出力は、対応するＩ−Ｖアンプ１０９０、１１００によって電圧出力に変換される。グルーブ（ウォブル溝）のウォブルに応じて変化するウォブル信号は、差動増幅器１１２０によってＩ−Ｖアンプ１０９０、１１００からの出力信号を減算することで得られる。尚、ウォブル信号の低域成分はトラックエラー信号と同義である。又、このとき、記録マークからの反射光量の変化量に応じる情報読み出し信号は、加算増幅器１１１０によってＩ−Ｖアンプ１０９０、１１００からの出力信号を加算することで得られる。記録マークからの情報読み出し信号はＲＦ信号などと称されることもある。尚、本説明においては、光ビームのディスク記録面及び記録トラックへの位置決め制御であるサーボ処理に関しては割愛される。又、これに関係し、サーボ処理回路によりディスク半径方向の粗位置決めを行うスレッドモータ１０７０の機能も割愛する。
光ヘッドの対物レンズ１０４０から出射された光ビームが記録トラックに相当するグルーブ（もしくはランド）上に集光するように、割愛しているサーボ処理により制御された対物レンズアクチュエータ１０２０によって対物レンズ１０４０はフォーカス制御されると共に、前述の反射回折光を利用してトラック位置制御される。また、スピンドルモータ１２４０によって回転する光ディスクの回転数は、光ビームが記録トラック上を走査する線速度が所定の一定値となるようにスピンドル制御部１２３０によって制御される。この回転制御を容易に行うために、ウォブル信号に基づいて生成されるキャリア信号（ウォブルクロック）が使われる。ウォブル溝は一定の空間周波数で蛇行しているため、再生したキャリア信号の周波数が所定の一定値となるように回転数を制御することで、線速度を一定に保つことができる。線速度が一定に保たれていれば、一定の周波数に保たれた記録クロックに同期して記録された情報パタンは、一定の線密度をもつ記録マークとして形成される。
ウォブル信号処理部１１６０は、例えばウォブル周波数近傍に通過帯域を持った帯域通過フィルタと、ウォブル信号に同期したウォブルクロックを得るためのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）同期回路と、ウォブルクロックに同期して帯域通過フィルタの出力をサンプリングするサンプリング回路と、サンプリング回路の出力を２値化して同期化する同期化回路とから構成され、記録クロックとなるチャネルクロックと、ウォブルクロックと、ウォブルの２値化同期データとを出力する。ウォブルデータ復調部１１７０は、ウォブルの２値化同期データを変調規則に則りデコードする。このとき、ウォブル信号の同期信号パタンも、パタンマッチングなどの方法でデコードされる。ウォブルＩＤ検出部１１８０は、ウォブル信号に埋め込まれたセクタナンバやトラックアドレスなどの物理セクタに対応したアドレス情報を検出し出力する。
ウォブル信号処理部１１６０は、ＰＬＬ同期回路によって得られたウォブルクロックの周波数が一定となるように、スピンドル制御部１２３０を用いてスピンドルの回転数を制御するように働く。これによって、光ビームの走査速度は概ね一定の線速度に保たれる。ディスクシステム制御部１１９０は、ウォブルＩＤ検出部１１８０から得られたアドレス情報と、図示しない上位ホストからの情報データに基づいて情報パタンを生成する。記録制御部１２１０は、ディスクシステム制御部１１９０で生成された情報パタンに応じて、ＬＤＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ Ｄｒｉｖｅｒ）１２２０を制御してＬＤ１０６０の光ビーム強度を変調し、一定の線密度で光ディスク上に情報パタンを記録マークとして形成する。ここで、記録クロックは、ウォブルクロックを逓倍して生成される。このため、ウォブル周波数から検出される線速度に追従して情報パタンを記録できるため、高い位置決め精度が得られる。これにより、情報パタンの形成位置の精度を光ディスクのトラック偏芯に伴う位相変動量以下に抑えることができる。尚、ディスクシステム制御部１１９０には、上位ホストとの間で情報データなどのやり取りを行うインタフェース部（図示なし）を通じて光ディスクに記録するための情報データが入力される。
一方、記録マークの情報読み出し信号であるＲＦ信号は、光ディスクからの反射光量の総和であるため、加算増幅器１１１０から出力される。このＲＦ信号は、図示しないコンデンサなどの素子により交流結合され、後段のＲＦ信号処理部１１３０に渡される。ＲＦ信号処理部１１３０は、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路、所定の周波数特性を有する波形等化器、再生チャネルクロックを得るためのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路、及び、２値化回路から構成され、２値化したクロック同期データとして再生データを出力する。ＣＤやＤＶＤでは、２値化回路は、スライサ方式を採用した構成、すなわち、コンパレータによってＲＦ信号から情報データを２値化する構成が一般的である。しかしながら、ＤＶＤなどでは高倍速記録に伴う再生マージン不足などを補うためＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式が採用され、ビタビ検出器による２値化手段が用いられた光ディスク装置が製品化されている。又、青色レーザを用いた次世代ＤＶＤであるＨＤ ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ＤＶＤ）では、ＰＲＭＬ方式を規格採用し２値化回路にビタビ検出器が用いられ、再生マージン以上の再生性能が確保されている。
ＲＦデータ復調部１１４０は、クロック同期した２値化された再生信号をデコーダ回路によりデコードし、更にエラー訂正回路によりエラー訂正などを施し、再生データとして図示しないホスト側へ出力する。また、ＲＦデータ復調部１１４０からの再生データは、並行してデータＩＤ検出部１１５０へ入力され、記録データに埋め込まれたセクタナンバなどのアドレス情報を得るために用いられる。
記録型光ディスクにデータを記録する光ディスク装置では、ディスク互換性を保ちながら最適な記録を行うために、性能評価指標を用いるのが一般的である。光ディスクや光ヘッドの特性を評価する性能評価指標の一つとして、光ヘッドから得られるＲＦ信号のジッタ値（時間方向の揺らぎ成分）が規格によって定められている。例えば、スライサ方式によってＲＦ信号から情報データが２値化されるＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等を利用した光ディスク装置の場合、２値化された情報データとＰＬＬクロックとから計測されたジッタ値が性能評価指標として用いられる。ここでジッタ値は、所定の周波数特性を持つ波形等化回路の等化信号を、２値化信号のエッジ間もしくはパルス幅を所定の期間としてサンプリングし、検出ウィンドウに対する頻度分布として算出した分散である。このようにノイズ分散やエッジシフト量などが抽出できるため、記録マーク／スペースの最適な記録パラメータ導出には欠かせない。又、ジッタ値と再生時のエラーレートは比例関係にあり、ジッタ値が最小の場合てエラーレートは最小となる。このため、上記のような光ディスク装置では、山登り法などでジッタの最小値を目標として、記録パワー調整や記録ストラテジ調整を行っている。
一方、上述したようにＨＤ ＤＶＤを用いた光ディスク装置では、ＰＲＭＬ方式を規格採用しデータ再生している。ＨＤ ＤＶＤではジッタ値を性能評価指標とすることが困難である。図７（ａ）は、ＤＶＤ−ＲＷのような比較的分解能の高い光ディスクの各マーク長に対するヒストグラム表示の概念図である。又、図７（ｂ）は、ＨＤ ＤＶＤリライタブルのような分解能の低い高密度光ディスクの各マーク長に対するヒストグラム表示の概念図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、分解能の低い光ディスクに対しスライサ方式で２値化して信号を検出した場合、最小マーク／スペースである２Ｔ信号は当然ながら、３Ｔ信号も分離するのは難しく、エッジ間ならびにパルス幅は検出ウィンドウ内で分離しないため、指標として使用することができない事を示している。なぜなら、対物レンズＮＡ０．６５、ＬＤ波長４０５ｎｍで再生した長マーク振幅と短マーク振幅との比で定義される分解能が−３０ｄＢ以下と極端に小さいからである。このようにＰＲＭＬを前提必須とした光ディスクシステムでは、ジッタ指標が使えないことが分かる。そこでＨＤ ＤＶＤを用いた光ディスク装置では、ＰＲＳＮＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）値）を性能評価指標として規格化することが提案されている。
ＰＲＳＮＲとは、再生信号のＳ／Ｎ（信号対雑音比）及び、実際の再生波形と理論的なＰＲ波形線形性を同時に表現できる指標で、ディスクのビット誤り率の推定を行うために必要な指標の１つである。ＰＲＳＮＲはＲＦ信号に基づく再生波形から得られた振幅情報が特殊処理されて生成された目標信号と、実際の再生信号との差異である。詳細には、特開２００４−２１３８６２号公報に記載されているように、ＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）等化を実行するＰＲ等化器と、ＭＬ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ：最尤）復号を実行するビタビ復号器とを組み合わせた構成により、ユークリッド距離の短い誤り易いパス間距離とノイズとの比からＰＲＳＮＲが算出される（特許文献１参照）。又、ＰＲＳＮＲはＲＦ信号から直接に演算できるため、再生状態が良ければ高い値が得られ、再生状態が悪ければ低い値が得られる。このことはディスクチルト、記録マークの記録状態、光ヘッド特性などとも連動しており、最適な調整状態では高い値が得られ、最適状況からずれている場合には低い値が得られる。特開２００４−２５３１１４号公報には、ＰＲＳＮＲ以外にＨＤ ＤＶＤでの他の性能評価指標であるＳｂＥＲ（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）算出方法ならびにＰＩエラーに対する規定を含めて記載されている（特許文献２参照）。
ここで、上述したような各種規格化された光ディスクを全て互換して記録乃至再生する光ディスク装置をマルチディスクフォーマット対応の光ディスク装置と呼称する。ＤＶＤ用の光ディスク装置は、上述の各種ＣＤを互換するように光ヘッドやＬＳＩに工夫をしたマルチディスクフォーマット対応の光ディスク装置として製品化が進んでいる。また近年、ＤＶＤの更なる大容量の次世代規格として、青紫色半導体レーザを適用したＨＤ ＤＶＤが規格化された。ＨＤ ＤＶＤは現時点で再生専用型のＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ、追記型のＨＤ ＤＶＤ−Ｒ、Ｌ／Ｇ記録方式のＨＤ ＤＶＤリライタブルが規格化されている。今後、ＤＶＤ用の光ディスク装置がそうであったように、ＨＤ ＤＶＤディスクも対応するマルチディスクフォーマット対応の光ディスク装置が普及することが予想される。
このマルチディスクフォーマット対応の光ディスク装置は、幾種類かの構成が考えられる。図９は、マルチディスクフォーマット対応の光ディスク装置の概念図を示す。図９（ａ）を参照して、２つの光ヘッド１０１０ａ及び１０１０ｂで構成された光ディスク装置を示す。一例として、光ヘッド１０１０ａ側にはＣＤやＤＶＤをディスク互換する光ヘッド、他方の光ヘッド１０１０ｂにはＨＤ ＤＶＤ専用の光ヘッドで構成され、装置回路ボードとの接続を信号スイッチで切り換える構成である。当然、装置回路ボード上のＬＳＩが個々のフォーマットに準拠した回路構成に切り換えられることは言うまでもない。図９（ｂ）を参照して、光ヘッド１０１０は１つで、例えば回転型の対物レンズアクチュエータ１０２１に２つの対物レンズ（例えばＤＶＤ／ＣＤ用とＨＤ ＤＶＤ用）を搭載し、これらの対物レンズを回転切り換えして用いられる。又、これ以外に、対物レンズが１つで構成され、複数の波長に対応した複数種のＬＤが搭載され、対物レンズのＮＡが変更されることで、各種光ディスクに対応した最適な光学パラメータに変更するものもある。
マルチディスクフォーマット対応の光ディスク装置では、種々の規格化されたディスクが挿入されることを前提としている。例えばＨＤ ＤＶＤを使用した場合、ＲＯＭ、ＲとＲＷとを互換対応しなければならない。ビーム径を同一とする光ディスク装置においては、記録線密度の違いが再生波形の分解能に主に影響を及ぼすことになる。このため線密度の異なる媒体とヘッドの組み合わせによっては、規格書で規定されているＰＲＳＮＲで必ずしも最適な再生状態が反映されるとは限らない。詳細には、ＨＤ ＤＶＤにおけるＰＲＳＮＲは、ＰＲ（１２２２１）のように拘束長が５のＰＲ特性をターゲットに演算されるため、ＰＲ（１２２２１）で規定される再生チャネル特性に対しては最適な性能評価指標である。しかし、異なるＰＲ特性で規定される再生チャネル特性に対しては最適な指標とはならない。ここで、ＰＲ（ｈ０ｈ１ｈ２ｈ３ｈ４・・・）は、カッコ内にインパルス応答列を並べて表現されたＰＲ特性である。
図５は、各種ＰＲＭＬ方式によるビット誤り率ｂＥＲのデータビット密度に対するシミュレーション結果例である。図５を参照して、ＰＲ（１２２２１）によるＰＲＭＬ方式では、記録されるデータビット密度によってビット誤り率ｂＥＲに大きな差が生じる（データビット密度に依存する性能差が大きい）。このため、高密度化された分解能が小さな範囲では、ＰＲ（１２２２１）によるＰＲＭＬ方式の性能は、ＰＲ（１２２１）やＰＲ（３４４３）によるＰＲＭＬ方式の性能の比べて良好であるが、低密度側になるとその効果は小さくなり、ＰＲ（１２２１）やＰＲ（３４４３）などの拘束長４によるＰＲＭＬ方式の方が性能的には良好となる。従って、再生チャネルに適合した性能評価指標を用いることは重要であるが、記録密度の異なる光ディスクの各々に対し、規格書で規定された、あるいは使用可能な同一の性能評価指標を用いて再生信号品質の評価及び波形等化特性の最適化をすることには限界がある。又、ＨＤ ＤＶＤでは２種類の記録密度が規定されているため、同一の性能評価指標を用いて評価及び最適化しても良好な性能を得ることはできない。
書き換え型であるＬ／Ｇ記録方式のＨＤ ＤＶＤリライタブルは、単層２０ＧＢ容量で０．１３ｕｍ／ｂｉｔのデータビット密度、０．３４ｕｍのＬ／Ｇトラックピッチで構成される。一方、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭやＨＤ ＤＶＤ−Ｒなどは単層１５ＧＢ、２層３０ＧＢ容量で、０．１５３ｕｍ／ｂｉｔのデータビット密度、０．４ｕｍのグルーブピッチで構成される。このため、対物レンズＮＡ０．６５を用いた場合、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭやＨＤ ＤＶＤ−Ｒでは分解能が大きくなり、ＨＤ ＤＶＤリライタブルでは低分解能になる。そのため、ＰＲ（１２２２１）で規定される再生チャネル特性に対して最適ではないという問題が生じる。そこで、ドライブにおいてＰＲＭＬ方式自体を、例えばＰＲ（１２２１）やＰＲ（３４４３）で規定するＰＲＭＬ方式で構成するなどして最適な再生チャネル環境を構築することが考えられる。この場合、ＰＲ（１２２２１）で規定したＰＲＳＮＲを性能評価指標として用いると、再生エラーレートとの相関が成り立たなくなり、ＰＲＳＮＲを性能評価指標として用いることができない。具体的には、チルト特性やデフォーカス特性、ＯＰＣ等を規格書規定のＰＲＳＮＲを指標として用いる場合、特にＲＯＭ／Ｒを使用した場合には、エラーレートとの相関が低下し調整精度不足や、精度不足を補うため調整時間がかかり過ぎるなどの問題があった。
又、ＤＶＤはＰＲＭＬを規格上は必須としていないものの、高倍速記録に伴う再生マージン不足や、廉価で粗悪なディスク使用、調整コスト低減など種々の理由から光ディスクドライブとしてＰＲＭＬが採用され始めている。しかしながら、現状の性能評価指標として、ＲＦ信号をスライサ方式で２値化したデータ列とＰＬＬクロックからジッタ指標で計測して装置調整を行っている。ＰＲＭＬの視点からはスライサ方式で検出したジッタ計測結果とＰＲＭＬに整合したＰＲＳＮＲとでは精度の点で優劣があり、ジッタ値は再生エラーレートとの相関が低い。、上述のように分解能低下によるエラーレートとの相関が低下し、装置調整への大きな課題があった。
一方、光ディスク種別の異なる２種類の光ディスク同士を片面からアクセスできるように面精度よく貼りあわせた２層ディスクであるツインディスクがＨＤ ＤＶＤで規格化されている。光入射面側からＬ０層がＤＶＤ−ＲＯＭ、Ｌ１層がＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭである。このようなディスクに対しても、同一装置で１層目と２層目を切り換えて最適再生するには、装置調整が必要であるが、ＤＶＤではジッタ指標で行ってきた経緯があること、ＨＤ ＤＶＤではＰＲＳＮＲでの性能評価が規定されていることから、両者のエラーレートとの相関が低下し、上述のような装置調整への問題が生じてしまう。チルト調整を例に考えると、ＤＶＤ側でジッタ指標を用いてチルト調整をした場合、ＨＤ ＤＶＤ側では再度チルト調整を行う必要がある。本来ならディスク張り合わせが精度良くなされているので、片側でチルト調整したものは、もう一方側のディスクに対して調整は不要なはずである。しかしながら、ジッタ評価指標による調整精度は、±０．２度程度である。この程度の精度ではディスク個体差によって、ＨＤ ＤＶＤに対しては調整不足（不良）となってしまう。ただし、ＰＲＳＮＲによる調整精度は±０．１度以下であり、ＤＶＤ側は記録密度が低いこともあり、逆に高精度な調整結果だと認識できる。このように記録密度の違うものが張り合わされ、それぞれの評価指標による精度が異なる場合における装置調整の協調動作は難しい。
複数種類の光ディスクを記録再生する技術が、特開２００２−０７４６５９号公報（特許文献３参照）、及び特開２００４−２９６０６８号公報（特許文献４参照）に記載されている。特許文献３に記載の光ディスク装置は、光ディスクの種類に対応した処理項目を予め設定しておき、挿入された光ディスクの種類に応じた処理項目に従って、記録再生処理を実行する。この際、光ディスクの種類に応じて設定された（記録された）コントロールデータ及び調整データに基づき初期調整動作が実行されるため、光ディスク個々の特性や、挿入された光ディスクの状態（品質等）や周囲環境（光学的環境、温度等）に対応した精度の良い調整を実行することが出来ない。又、特許文献４に記載の光ディスク装置は、ホストコンピュータから入力されたコマンドに基づき光ディスクに複数のデータをそれぞれに対応する書き込み設定値で書き込み、ジッタ値やエラーレート等の記録品質評価指標を測定して、各種調整を実行する。このため、特許文献４に記載の光ディスク装置では、書き込みができない光ディスクに対して品質評価指標を測定できない。又、品質評価指標を得るために数回のデータの書き込みを実行しなければならず調整の時間を要してしまう。
特開２００４−２１３８６２号公報 特開２００４−２５３１１４号公報 特開２００２−０７４６５９号公報 特開２００４−２９６０６８号公報
本発明の目的は、規格化された各種光ディスクに対して精度良く調整可能なマルチディスクフォーマット対応の光ディスク装置を提供することである。
本発明の他の目的は、規格化された各種ディスクから良好な品質の再生信号を取得できるマルチディスクフォーマット対応の光ディスク装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、規格化された各種ディスク互換の信頼性が良好なマルチメディア対応の光ディスク装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、マルチメディア対応の光ディスク装置において光ディスクに対する調整時間を短縮できる再生信号の評価方法、及び光ディスク装置の調整方法を提供することである。
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号・符号を括弧付きで用いて、［課題を解決するための手段］を説明する。この番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
本発明による光ディスク装置は、挿入された光ディスク（１００）に対しレーザ光（ＬＤ）を照射して、この光ディスク（１００）からＲＦ信号を検出する光ヘッド（１０１）と、ＲＦ信号から光ディスク（１００）に記録された再生データを取得するための処理を行うＲＦ信号処理部（１１３）と、光ヘッド（１００）を制御するディスクシステム制御部（１１９）とを具備する情報記録又は再生装置である。ＲＦ信号処理部（１１３）は、光ディスク（１００）から得られたＲＦ信号に対する性能評価指標を算出する性能評価指標算出部（２１０、２１１）を備える。この性能評価指標算出部（２１０、２１１）は、光ディスク（１００）の種別を識別する識別情報に対応する性能評価指標をディスクシステム制御部（１１９）に出力し、ディスクシステム制御部（１１９）は、性能評価指標に応答して光ヘッド（１０１）と光ディスク（１００）との光学的相対位置を制御する。
以上のように、本発明による光ディスク装置は、挿入された光ディスク（１００）の規格に応じた識別情報に対応する性能評価指標によって光ヘッド（１０１）を制御することができる。このため、規格化された各種光ディスク（１００）に対して精度良く調整することができる。
又、ディスクシステム制御部（１１９）は、光ディスク（１００）の識別情報に基づいた制御信号をＲＦ信号処理部に出力してＲＦ信号処理部（１１３）を制御する。ＲＦ信号処理部（１１３）は、複数の性能評価指標算出部（２１０、２１１）を備え、ディスクシステム制御部（１１９）から入力された制御信号に応答して性能評価指標算出部（２１０，２１１）を選択する。選択された性能評価指標算出部（２１０又は２１１）は、この制御信号に基づき、ＲＦ信号に対する性能評価指標を算出する。
又、ディスクシステム制御部（１１９）は、複数種の光ディスク（１００）に対応した識別情報が記録されたレジスタを備え、挿入された光ディスク（１００）から得られる信号に対応する識別情報を前記レジスタから抽出し、識別情報に基づいた制御信号を前記ＲＦ信号処理部に出力することが望ましい。
又、他の態様に関し、ディスクシステム制御部（１１９）は、光ヘッド（１０１）を介して光ディスクの所定の領域に記録された識別情報を取得し、識別情報に基づいた制御信号をＲＦ信号処理部（１１３）に出力することが望ましい。
光ディスク装置。
更に、光ヘッド（１０１）は、光ディスク（１００）が挿入されると識別情報を取得するためのレーザ光（ＬＤ）を光ディスク（１００）に対し出力する。ディスクシステム制御部（１１９）は、レーザ光（ＬＤ）の波長λと対物レンズの開口数ＮＡに対応した識別情報に基づき制御信号をＲＦ信号処理部（１１３）に出力して挿入された光ディスク（１００）に最適な性能評価指数を選択することができる。
本発明に係るＲＦ信号処理部（１１３）は、光ディスク（１００）からのＲＦ信号に対するジッタを算出するジッタ演算処理部（２１１）と、光ディスク（１００）からのＲＦ信号に対し、複数のＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）特性によって規定された複数のＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）復号処理を実行して複数のＰＲＮＳＲを算出するＰＲＳＮＲ演算処理部（２１０）を備えることが好ましい。ＰＲＮＳＲ演算処理部（２１０）は、制御信号に対応するＰＲ特性によって規定されたＰＲＭＬ復号処理を実行してＰＲＮＳＲを算出し、性能評価指数として出力する。
又、ＲＦ信号処理部（１１３）は、光ディスク（１００）からのＲＦ信号に対し、複数の等化信号を生成する等化器（２０８）と、複数のビタビ信号を生成する複数のビタビ検出器（２０９）を更に備えることが好ましい。等化器（２０８）は、識別情報に対応する等化信号を生成し、ビタビ検出器（２０９）は識別情報に対応するビタビ信号を生成する。ＰＲＮＳＮＲ演算処理部（２１０）は、生成された等化信号及びビタビ信号に基づきＰＲＮＳＲを算出し、性能評価指数として出力する。
更にＲＦ信号処理部（１１３）は、光ディスク（１００）からのＲＦ信号に対し、複数のＳｂＥＲ（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を算出する複数のＳｂＥＲ演算処理部を更に備えることが好ましい）。ＳｂＥＲ演算処理部は、識別情報に対応するＳｂＥＲを算出し、ＲＦ信号処理部（１１３）は、算出されたＳｂＥＲを前記性能評価指数として出力する。
更にＲＦ信号処理部（１１３）は、光ディスク（１００）からのＲＦ信号に対するジッタを算出するジッタ演算処理部（２１１）を更に備えることが好ましい。ジッタ演算処理部（２１１）は、識別情報に基づきジッタを算出し、ＲＦ信号処理部（１１３）は、算出されたジッタを、性能評価指数として出力する。
以上のような構成により、光ディスク装置に挿入されるＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ ＤＶＤ等の各規格に対応する性能評価指標を出力することができ、この性能評価指標を用いて各光ディスク（１００）からの再生信号に対する最適な評価を実行することができる。
更に本発明に係るディスクシステム制御部（１１９）は、ＲＦ信号処理部（１１３）から出力された性能評価指標に応答して光ヘッド（１０１）と光ディスク（１００）との光学的相対位置を制御し、少なくともチルト調整、デフォーカス調整、デトラック調整、記録パワー調整、記録ストラテジ調整のいずれかを実行する。
以上のように、本発明による光ディスク装置は、種々の規格化された光ディスク（１００）が挿入されることを想定したマルチディスクフォーマット対応なため、各規格化された光ディスク（１００）に最適な性能評価指標を選択することができる。このため、チルト特性やデフォーカス特性、最適パワー調整等を規格書などに規定のＰＲＳＮＲを指標として用いる場合、特にＲＯＭ／Ｒ時には、エラーレートとの相関を最適に設定できる。
本発明による光ディスク装置における評価、調整方法、及び光ディスク装置によれば、規格化された各種光ディスクに対して精度良く調整することができる。又、規格化された各種ディスクから良好な品質の再生信号を取得できる。更に、規格化された各種ディスク互換の信頼性を高めることができる。更に、光ディスクに対するの光学的パラメータの調整時間を短縮することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明による光ディスク装置の実施の形態が説明される。図面において同一、又は類似の参照符号は、同一、類似、又は等価な構成要素を示している。
（光ディスク装置の構成）
図１は、本発明による光ディスク装置の第１の実施の形態における構成を示すブロック図である。図１を参照して、本発明による光ディスク装置は、複数種の光ディスク１００に対応した半導体レーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）１０６を有する光ヘッド１０１を具備するマルチディスクフォーマット対応の光ディスク記録再生装置である。本発明による光ディスク装置は、光ヘッド１０１からの出力信号に基づいて再生データを取得するための、加算増幅器１１１、ＲＦ信号処理部１１３、ＲＦデータ復調部１１４を具備する。又、光ヘッド１０１からの出力信号に基づき装置調整を行うための差動増幅器１１２、ウォブル信号処理部１１６、ウォブルデータ復調部１１７、ウォブルＩＤ検出部１１８、ディスクシステム制御部１１９、ＲＦデータ変調部１２０、光ヘッド制御部１２１、スピンドル制御部１２３、スピンドルモータ１２４、及びスレッドモータ１０７を具備している。
光ヘッド１０１は対物レンズアクチュエータ１０２に搭載され制御された１つの対物レンズ１０４と、ビームスプリッタ１０３と、コリメータレンズ１０５と、各種光ディスク１００に対応した波長のレーザ光を出力する３つのＬＤ１０６ａ〜１０６ｃと、２分割フォトディテクタ１０８と、Ｉ−Ｖアンプ１０９、１１０と、ＬＤ１０６ａ〜１０６ｃを駆動する半導体レーザ駆動部（ＬＤＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ Ｄｒｉｖｅｒ）１２２とを具備する。光ヘッド１０１は、複数の光波長に対応したＬＤ１０６を有し、光波長に応じて対物レンズ１０４の開口数ＮＡを変更することで、各種光ディスクに対して最適な光学パラメータが設定されるように構成された互換ヘッド構成である。光ヘッド１０１内のＬＤ１０６は、ＣＤ対応の波長７８０ｎｍＬＤの１０６ａ、ＤＶＤ対応の波長６５０ｎｍＬＤの１０６ｃ、ＨＤ ＤＶＤ対応の波長４０５ｎｍのＬＤ１０６ｂの３波長のレーザ光を出射することができ、ＬＤＤ１２２により選択的に切り換えて使用できる。又、対物レンズのＮＡは、ＣＤ対応であればＮＡが０．４５、ＤＶＤ対応であればＮＡが０．６、そしてＨＤ ＤＶＤ対応であればＮＡが０．６５に変更されることが好適である。ＮＡの値は、光軸上に設置した波長選択フィルタ素子（図示なし）が有する波長特性に基づいて光学的に変更され、対物レンズ１０４のＬＤ側表面に設けられた回折格子（図示なし）で、各波長に対して最適な球面収差補正をする工夫がなされている。
図１を参照して、波長４０５ｎｍＬＤから出射された光ビームが実線で示されている。出射された光ビームは光ディスク１００上に集光され、その反射光がビームスプリッタ１０３により分岐されグルーブに沿ったディスク半径方向に２分割したフォトディテクタ１０８ａ、１０８ｂによって受光される。各フォトディテクタ１０８ａ、１０８ｂから得られる光電流出力はそれぞれ、各Ｉ−Ｖアンプ１０９、１１０によって電圧出力に変換される。グルーブのウォブルに応じて変化する信号は、差動増幅器１１２によって演算することで得られる。このとき、記録マークからの反射光量の変化に応じた出力信号は、加算増幅器１１１によって演算することで読み出し信号（ＲＦ信号）として得られる。このＲＦ信号は、図示していないコンデンサＣなどの素子により交流結合され、後段のＲＦ信号処理部１１３に渡される。ＲＦ信号処理部１１３は、入力したＲＦ信号から２値化信号を生成しＲＦデータ復調部１１４に出力するとともに、性能評価指標を算出しディスクシステム制御部１１９に出力する。ＲＦデータ復調部１１４は、クロック同期した２値化された再生信号をデコーダ回路によりデコードして復調データを生成し、更にエラー訂正回路によりエラー訂正などを施し、再生データとして図示しないホスト側へ出力する。又、それと並行してデータＩＤ検出部１１５に再生データを出力する。更にエラー訂正回路では、例えばＰＩエラー数などを算出する。データＩＤ検出部１１５は、ＲＦデータ復調部１１４から出力された復調データに基づき、記録データに埋め込まれたアドレス情報を取得する。
一方、ウォブル信号処理部１１６は、例えばウォブル周波数近傍に通過帯域を持った帯域通過フィルタと、ウォブル信号に同期したウォブルクロックを得るためのＰＬＬ（ Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）同期回路と、ウォブルクロックに同期した帯域通過フィルタの出力をサンプリングするサンプリング回路と、サンプリング回路の出力を２値化して同期化する同期化回路とを備え、記録クロックと、ウォブルの２値化同期データを出力する。ウォブルデータ復調部１１７は、ウォブル信号処理部１１６から出力さされる２値化同期データをデコードしてウォブルアドレス情報（ウォブルＩＤ）を抽出するアドレスデコーダを備える。ウォブルＩＤ検出部１１８は、ウォブル信号に埋め込まれたセクタナンバやトラックアドレスなどの物理セクタに対応したアドレス情報を検出し出力する。ウォブル信号処理部１１６は、ＰＬＬ同期回路によって得られたウォブルクロックの周波数が一定となるように、スピンドル制御部１２３を用いてスピンドルの回転数を制御するように働く。これによって、光ビームの走査速度は概ね一定の線速度に保たれる。
ディスクシステム制御部１１９は、光ディスクに情報データを記録する際、ウォブルＩＤ検出部１１８から得られたアドレス情報と、一定の周波数に保たれた記録クロックに同期して、上位ホストから入力された情報データに基づいて情報パタンを生成する。光ヘッド制御部１２１は、ディスクシステム制御部１１９で生成された情報パタンに応じて、ＬＤＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ Ｄｒｉｖｅｒ）１２２を制御してＬＤの光ビーム強度を変調し、一定の線密度で光ディスク上に情報パタンを記録マークとして形成する。又、ディスクシステム制御部１１９からの制御信号に応答して、ＬＤ１０６の変更の制御を行う。尚、ディスクシステム制御部１１９には、上位ホストとの間で情報データなどのやり取りを行うインタフェース部（図示なし）を通じて光ディスクに記録するための情報データが入力される。又、本発明に係るディスクシステム制御部１１９は、光ディスク装置に挿入された光ディスクを識別するためのディスク識別情報に基づき制御信号を生成したり、図示しないサーボ処理からのディスク識別可能な情報を元に、ＲＦ信号処理部１１３及び光ヘッド制御部１２１を制御する。又、ディスク識別情報に基づいて情報パタンを生成し、光ヘッド制御部１２１を介してＬＤＤを制御する。
図２は、本発明に係るＲＦ信号処理部１１３の構成を示すブロック図である。図２を参照して、ＲＦ信号処理部１１３は、前置等化器２０１、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ）２０２、ＡＤＣ（Ａ−Ｄ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２０３、再生チャネルクロックを得るためのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）２０４、ＰＬＬ２０４でサンプルされた情報を時間的に補間する補完器２０５、所定の周波数特性を適応的に調整する等化器２０８、等化器２０８で使用されるタップ係数を制御するタップ係数調整器２０６、等化器２０８から出力される等化信号のオフセットをキャンセルするオフセットキャンセラ２０７、及びビタビ検出器２０９を具備する。又、性能評価指標を算出するためのＰＲＳＮＲ演算処理部２１０及びジッタ演算回路２１１、チャネルにおけるエラーレートを算出するエラーカウンタ２１２を具備している。本実施の形態では省略されるが、ＨＤ ＤＶＤで規定される性能評価指標の一つであるＳｂＥＲを算出するＳｂＥＲ演算回路を更に具備しても良い。
詳細には、光ヘッド１０１からの読み出し信号であるＲＦ信号は、前置等化器２０１によって所定の周波数特性を有する波形信号に等化される。ここでは例えば、７次のアナログフィルタで構成され、例えばＨＤ ＤＶＤであれば６ｄＢ程度のブースト等化で高域の周波数特性を改善する。この後、ＡＧＣ２０２により所定の振幅値へ振幅補正されてＡＤＣ２０３で、例えば８ビット量子化され多値のデジタル情報に変換される。このサンプルクロックは例えばシンセサイザなどからの固定クロックを用いる。量子化されたデジタル信号から、ＰＬＬ２０４により同期クロックが抽出され、等化器２０８に送られる。補間器はＰＬＬ２０４でサンプルされた情報を時間的に補間する役割を持つ。ここで等化器２０８は、ビタビ検出器２０９からの情報に基づいたタップ係数によって制御される適応等化器である。適応等化方法には、例えばＭＳＥ（ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ ｅｒｒｏｒ）法などが用いられる。オフセットキャンセラ２０７は、等化信号のオフセットをキャンセルするため等化信号からオフセット情報を抽出してオフセットをキャンセルする。ＰＲＳＮＲ演算処理部２１０は、等化器の出力である等化信号Ｙｋならびにビタビ検出器の出力であるビタビ検出信号ａｋを用いて演算する。一方、ジッタ演算処理部２１１は、等化信号Ｙｋを基に２値化信号のエッジ間もしくはパルス幅を、例えば所定の期間サンプリングして検出ウィンドウに対する頻度分布として分散σ２を算出することで得ることができる。エラーカウンタ処理部２１２は、チャネルにおけるエラーレートを算出する。ＲＦデータ復調部１１４に設置しているＰＩエラーはバイトエラーとなるが、ここでは予め分かっている記録データ列の復調前のチャネルビットエラーが出力できる。尚、等化器２０８は、例えばトランスパーサルフィルタなどを用いて構成してよく、例えば半固定の７つのタップ係数（Ｃ０，Ｃ１，…，Ｃ６）を有するトランスバーサルフィルタでも良いし、適応的にタップ係数を変化させて分解能の低下した読み出し信号の分解能改善を行っても良い。
図３は、本発明に係るＰＲＳＮＲ演算処理部２１０の回路ブロック図の一例である。ＰＲＳＮＲ演算処理部２１０は、ディスクシステム制御部１１９から入力された制御信号に基づき、光ディスクの識別情報（光ディスクの規格）に対応するＰＲＳＮＲを算出する。図３を参照して、ＰＲＳＮＲ演算処理部２１０は、ディスクシステム制御部１０９から入力された制御信号に基づきターゲットとして使用するインパルス応答ｈｉ（ｉは０から拘束長−１）を出力するインパルス応答演算器２０と、ビタビ検出器２０９から入力されるビタビ検出信号ａｋとターゲットであるインパルス応答ｈｉとから理想波形信号のデータ列Σａｋ−ｉ×ｈｉを算出する目標信号波形演算部２１と、ビタビ検出器分の遅延時間が調整されたＰＲ等化信号Ｙｋと理想波形信号のデータ列Σａｋ−ｉ×ｈｉとから誤差信号ｎｋを演算する比較演算回路２２とを備える。又、遅延回路２３、乗算回路２４、加算回路２５を更に備え、誤差信号ｎｋに基づいて相関行列Ｒｉ（ｉは０から拘束長−１）を出力する。更に、相関行列Ｒｉを用いてＰＲＳＮＲを出力するためのノイズ分散演算器２６、除算回路２７、ＰＮＳＮＲ出力部２８を備える。ノイズ分散演算器２６は、出力された相関行列Ｒｉにを用いて、データ識別として誤りやすい場合（Ｃａｃｅ）に対応するノイズ分散σ２を算出する。除算回路２７は、各Ｃａｓｅに対応するユークリッド距離ｄとノイズ分散σ２との比からＳＮＲ（ｄ／σ２）を算出する。ＰＲＳＮＲ出力部２８は、各Ｃａｃｅの中で最小のＳＮＲをＰＲＳＮＲとして出力する。このような構成により、ＰＲＳＮＲ演算処理部２１０は、ＰＲ等化信号Ｙｋと理想波形信号のデータ列Σａｋ−ｉ×ｈｉとから算出された誤差信号ｎｋを用いて、各時刻（各クロックのタイミング）のノイズ成分を算出するため、各種ノイズの期待値を簡単に算出することができる。尚、理想波形信号のデータ列は、ビタビ復号器を持っている系の場合、ビタビ復号器から出てくるデータ列を使用すればよく、ビタビ復号器を持っていない系の場合は予めデータ列がわかっている信号（設定された信号）を用いて計算を行ってもよい。
ここで、データ識別として誤りやすいＣａｃｅとして、ユークリッド距離の短い誤り易い３つのＣａｓｅに分けることが好適である。３つのＣａｓｅとは、ビットシフト、２Ｔエラー、２Ｔ連続エラーである。尚、精度を更に増加させるために、可能な限りの誤りやすいパタンを場合分けしてＰＲＳＮＲを演算することも可能であるが、回路規模、高速処理との兼ね合いで３つに限定しているに過ぎない。又、ＰＲＳＮＲ自身はＨＤ ＤＶＤでの規定であり、ＥＴＭ変調に対するＰＲＭＬ方式で規定され、特にＰＲ（１２２２１）特性で規定される。そのため、１−７変調と同様な符号化率２／３、最小ランレングス＝１の変調符号の場合であれば、そのまま適用することが可能である。したがって、２ｂｉｔ／３ｂｉｔ変換である１−７変調や１−７ＰＰに代表される２／３変調、これにｂｉｔ幅拡張して考えられる４／６変調、ＥＴＭ（Ｅｉｇｈｔ ｔｏ Ｔｗｅｌｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）に代表される８／１２変調などで適用可能である。また、ＨＤ ＤＶＤと異なる変復調方式の場合には当然であるが、最小ランレングスｄ＝１ではない方式の場合には尚更エラー発生頻度は異なってくるため、これらのＣａｓｅに限定するものではない。
本発明に係るビタビ検出器２０９は、光ディスク１００の種別に応じて使用するＰＲ特性を変更し、それぞれのＰＲ特性を適用してビタビ復号を実行する複数のビタビ復号器を有する。詳細には、ＨＤ ＤＶＤリライタブルフォ−マット用の光ディスク１００に対しては、一般式ＰＲ（ａｂｃｂａ）特性であるＰＲ（１２２２１）特性（ここで、ａ＝１、ｂ＝ｃ＝２）を適用し、これに付随したビタビ復号器によりビタビ復号する。この際、インパルス応答演算器２０は、理想的なインパルス応答である（ａ、ｂ、ｂ、ｂ、ａ）＝（１、２、２、２、１）を出力する。又、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ／−Ｒなどの比較的密度の緩い光ディスク１００に対しては、一般式ＰＲ（ａｂｂａ）特性であるＰＲ（１２２１）特性（ここで、ａ＝１、ｂ＝２）を適用し、これに付随したビタビ復号器によりビタビ復号する。この際、インパルス応答演算器４には理想的なインパルス応答である（ａ、ｂ、ｂ、ａ）＝（１、２、２、１）を出力する。又、このＰＲ（１２２１）特性はＤＶＤの場合にもそのまま適用できる特性を有するが、これ以外にＰＲ（１３３１）、ＰＲ（１５５１）、ＰＲ（２３３２）、ＰＲ（３４４３）などのＰＲ特性ならびにこれに付随したビタビ復号器を有していれば、各ＰＲ特性に応じたビタビ復号を実行できる。一方、再生性能面を若干犠牲にして回路規模縮小ならびに高速記録再生対応するために、拘束長を３にしたＰＲ（ａｂｃ）特性も適用できる特性を有する。例えば、ＰＲ（１１１）、ＰＲ（１２１）などのＰＲ特性ならびにこれに付随したビタビ復号器を更に備えていても良い。以上のように本発明に係るＲＦ信号処理部１１３は、複数の性能評価指標算出方法をあらかじめ用意しているので、挿入された光ディスクに対応した性能評価指標算出方法を選択して演算することができ、光ディスクの規格に最適な性能評価指標を算出することができる。
光ディスク１００に対応した性能評価指標算出方法を選択する基準としては、最適な性能を確保できるものが望ましいが、ＣＤやＤＶＤはＰＲＭＬ前提ではない規格仕様なため、選択肢は少ない。又、波形等化方法も単純な方式で、ＰＲ（ａ）で代表される例えばＰＲ（１）方式で実現されるものがほとんどである。実際には、最短マーク／スペースの読み出し分解能改善のため高域強調が基本であり、再生チャネルの帯域が広くなりすぎるとノイズ増加で再生性能劣化するので、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｔｈ Ｆｉｌｔｅｒ）で高域の帯域制限をかけて使用される。すなわち、ＰＲＭＬ前提ではない規格の光ディスク１００の場合、ＲＦ信号処理部１１３は、この波形等化された信号をＤＣレベルで追従しながらコンパレータで２値化し、この２値化された信号からＰＬＬクロックを生成し、ジッタ値を演算して性能評価指標とする。
ＰＲＭＬを用いた高密度光ディスク、取り分けＨＤ ＤＶＤにおいては性能評価指標が複数考えられる。例えば、ディスク内周に配置されたシステムリードＩＮ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｌｅａｄ−ＩＮ）などは密度的にはデータ領域の半分の密度であり、ＤＶＤ相当の密度であるため、分解能は極端に大きく、ジッタ値を性能評価指標とすることができる。データ領域は、ＨＤ ＤＶＤリライタブル（単層の容量２０ＧＢ）を除けば、単層あたり１５ＧＢ容量で、ＨＤ ＤＶＤリライタブルに比し比較的密度が緩いため、再生分解能も大きくＰＲＭＬ方式もＰＲ（１２２１）のような拘束長４もしくはＰＲ（１２１）などの拘束長３のＰＲ特性でも効果が期待される。そのため、ＰＲＳＮＲの性能評価指標はＰＲ特性の考えられる限り存在する。
又、ＤＶＤはＰＲＭＬを規格上は必須としていないものの、高倍速記録に伴う再生マージン不足や、廉価で粗悪なディスク使用、調整コスト低減など種々の理由から光ディスクドライブとしてＰＲＭＬ採用している製品が出現している。すなわち、ＰＲＭＬ前提の光ディスク１００に対しては、対物レンズＮＡ０．６でＬＤ波長６５０ｎｍを用いる系で、ＰＲ特性は拘束長３もしくは４程度が適度であり、例えばＰＲ（１２１）もしくはＰＲ（１２２１）やＰＲ（３４４３）などが好適である。
次に、本発明による光ディスク装置における光ディスク１００の識別処理について説明される。光ディスク１００が挿入された段階で、例えば、ＤＶＤ側のＬＤを発光させ、対物レンズアクチュエータ１０２に搭載された対物レンズ１０４をフィードフォーワード的に光軸方向に所定の速度で走査することにより、図には示さないサーボ回路によって、ディスク基板表面からの時間間隔をＤＶＤ側のフォーカスＳ字のゼロクロスで検出計測する方法で得られる。この検出された時間差の信号はディスクシステム制御部１１９に送られ、光ディスク１００を識別するための識別情報を得ることができる。例えば、ディスクシステム制御部１１９は、この検出された信号の時間差に基づきディスク基板厚を推定し、この基板厚から当該光ディスク１００を識別する。一例として、ＣＤのディスク基板から検出される信号の時間差は、ＤＶＤのディスク基板から検出される時間差の約２倍であることから、光ディスク１００の識別が可能となる。当然、ＣＤに対応するＬＤ波長のレーザ光を用いて検出系による検出結果に基づきＤＶＤかどうかを識別しても良いが、検出感度が低くなることが知られる。又、ＤＶＤの１層と２層との区別も同様に検出信号の時間差により識別できる。
しかし、ＤＶＤとＨＤ ＤＶＤとはディスク基板厚が０．６ｍｍと同じであるため区別が付かない。そこで、光ディスクの所定の領域に予め記録された識別情報を読み取ることで識別することが可能である。例えば、ＤＶＤとＨＤ ＤＶＤとの特徴の大きな違いである、ディスク最内周に設けられたＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）を読み取ることで区別し、識別することができる。この際、ディスクシステム制御部１１９は、ＢＣＡに記録されている識別子を識別情報として取得する。ＤＶＤではＢＣＡは必須でなく、ほとんど設置されていないのが現状であるが、ＨＤ ＤＶＤでは必須な規格である。ただし、ＨＤ ＤＶＤの２層ディスクの場合、対物レンズ１０４の遠い側である２層目にＢＣＡは設置されている。この場合、ＤＶＤのＬＤ波長では光学的に透過しにくいこともあり、ＨＤ ＤＶＤに対応するＬＤ波長のレーザ光を用いて検出系で識別子を読み取り、識別することが可能である。なおＢＣＡを読み取る際にはディスク半径方向のトラッキングをかける必要はないため、短い時間でディスク識別が可能である。
又、他のディスク識別方法として、ＤＶＤやＨＤ ＤＶＤには光ディスク１００内周側に、光ディスク１００の情報をエンボス記録したシステムリードＩＮ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｌｅａｄ−ＩＮ）領域があり、この記録情報をディスク半径方向のトラッキングをかけて読み取ることで識別子を取得し識別することが可能である。この方法によれば、記録密度がほぼ同等な大きさの光ディスクに対し、発光波長はＤＶＤに対応する波長でもＨＤ ＤＶＤに対応する波長でも識別子を読み取り、光ディスク１００の識別をすることが可能である。又、記録データが存在する場合には、記録データそのもののＩＤ情報が読めるかどうかなど、変復調方式の違いなども利用することができる。
更に、他のディスク識別方法として、挿入する光ディスク１００の種別を知っている使用者が予め光ディスク装置に識別情報を伝達する方法をとってもよい。例えば、ホストコンピュータ上のアプリケーションソフトを用いて、予め用意されたディスク選択スイッチなどの識別情報を光ディスク装置にコマンドパラメータとして伝達する。ディスク選択スイッチの形態としては、例えば簡単には、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ ＤＶＤの３つのボタンをグラフィックユーザインタフェース（ＧＵＩ：Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）として予め搭載用意したものでよい。コマンドパラメータとして伝達された信号を基に、光ディスク装置にあらかじめ複数具備された性能評価指標の算出方法から選択する。また、アプリケーションソフト上のディスク選択スイッチではなく、光ディスク装置に搭載したハードウェア形態で予め用意したディスク選択スイッチを使用者が押すことで予め光ディスク装置に識別情報を伝達してもよい。もちろん、更に細かく、例えば、ＤＶＤにおける複数種類のディスクに対応して、ディスク選択スイッチを複数具備しても良い。しかしこの場合、選択誤りが増加する危険性をはらみ、光ディスク装置の立ち上げ時間が増加することになるのため、スイッチ数は任意に設定される。
以上のように検出された識別情報を基にディスクシステム制御部１１９から制御信号がＲＦ信号処理部１１３へ伝達され、ＲＦ信号処理部１１３はこの制御信号に基づき、光ディスク１００に最適な性能評価指標を算出し、これを用いて光ディスク１００の評価もしくは調整を行う。
（光ディスク装置の動作）
上記に示される構成により、本発明による光ディスク装置は、挿入された光ディスクの種類（規格）に対応した性能評価指標を算出し、その性能評価指標に基づき光ヘッド１０１や光ディスク１００の回転等を制御して、光ディスク１００の評価及び装置調整を実行する。以下に、本発明による光ディスク装置における光ディスク１００の評価及び装置調整の動作が説明される。
図４は、本発明に係る光ディスク装置において、光ディスク１００挿入からドライブ機能動作までの処理動作のフローチャート例である。図４を参照して、本発明による光ディスク装置に光ディスク１００が挿入されると（ステップＳ２）、ドライブ立ち上げ動作としてスピンドルモータ１２４が所定の回転数まで回転し、所定のＬＤ１０６が再生パワーを出射する（ステップＳ４）。ここで所定のＬＤ１０６とは、ディスク識別方法に依存しあらかじめ決められた、例えば波長４０５ｎｍのＬＤ１０６ｂである。ＬＤ発光に続いてディスク種別の識別動作が開始される（ステップＳ６、Ｓ１４、Ｓ２２、Ｓ３０）。ここでは、ステップＳ６〜ステップＳ３０までの識別動作が順番に実行されているが、この順序には限定されない。又、全ての識別動作が同時的に実行されても構わない。
次に、ステップＳ６〜Ｓ３０における識別動作によって識別された光ディスク１００に対応した再生等化方式が選択され、再生回路が構成される（ステップＳ８、ステップＳ１６、ステップＳ２４、ステップＳ３２）。光ディスク１００が識別されると、その種別に応じて再生又は記録に係るパラメータと、装置調整に用いる性能評価指標が算出される（ステップＳ８、ステップＳ１６、ステップＳ２４、ステップＳ３２）。又、識別された光ディスクの種別に応じた性能評価指標に基づいて装置調整が実行され（ステップＳ１０、Ｓ２８、Ｓ２６、Ｓ３４）、光ディスク１００に対するデータの再生又は記録等のドライブ機能動作が実行される（ステップＳ１２、Ｓ２０、Ｓ２８、Ｓ３６）。
詳細には、光ディスク１００がＣＤであると識別された場合（ステップＳ６ＹＥＳ）、ＰＲ（ａ）等化に切り換えて再生データが生成され、ジッタ演算処理部２１１によって演算されたジッタが性能評価指標として出力される（ステップ８）。ディスクシステム制御部１１９は、性能評価指標として設定選択されたジッタに基づき、光ヘッド制御部１２１を制御して、光ヘッド１０１による記録条件もしくは再生条件の調整を実行する（ステップＳ１０）。調整が完了すると、ＣＤからデータが再生され、あるいはＣＤに対してデータが記録されるドライブ動作が実行される（ステップＳ１２）。
光ディスク１００がＤＶＤであると識別された場合（ステップＳ１４ＹＥＳ）、ＰＲＭＬ方式にＰＲ（ａｂｂａ）等化、又はＰＲ（ａｂａ）等化を適用して再生データが生成され、ＰＲＳＮＲ演算処理部２１０によって演算されたＰＲＳＮＲが性能評価指標として出力される（ステップＳ１６）。ディスクシステム制御部１１９は、性能評価指標として設定選択されたＰＲＳＮＲに基づき、光ヘッド制御部１２１を制御して、光ヘッド１０１による記録条件もしくは再生条件の調整を実行する（ステップＳ１８）。又、調整が完了すると、ＤＶＤからデータが再生され、あるいはＤＶＤに対してデータが記録されるドライブ動作が実行される（ステップＳ２０）。
光ディスク１００がＨＤ ＤＶＤリライタブルであると識別された場合（ステップＳ２２ＹＥＳ）、ＰＲＭＬ方式にＰＲ（１２２２１）等化を適用して再生データが生成され、ＰＲＳＮＲ演算処理部２１０によって演算されたＰＲ（１２２２１）用のＰＲＳＮＲが性能評価指標として出力される（ステップＳ２４）。ディスクシステム制御部１１９は、性能評価指標として設定選択されたＰＲ（１２２２１）用のＰＲＳＮＲに基づき、光ヘッド制御部１２１を制御して、光ヘッド１０１による記録条件もしくは再生条件の調整を実行する（ステップＳ２６）。又、調整が完了すると、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷからデータが再生され、あるいはＨＤ ＤＶＤ−ＲＷに対してデータが記録されるドライブ動作が実行される（ステップＳ２８）。
光ディスク１００がＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ／Ｒであると識別された場合（ステップＳ３０ＹＥＳ）、ＰＲＭＬ方式にＰＲ（ａｂｂａ）等化を適用して再生データが生成され、ＰＲＳＮＲ演算処理部２１０によって演算されたＰＲ（ａｂｂａ）用のＰＲＳＮＲが性能評価指標として出力される（ステップＳ３２）。ディスクシステム制御部１１９は、性能評価指標として入力されたＰＲ（ａｂｂａ）用のＰＲＳＮＲに基づき、光ヘッド制御部１２１を制御して、光ヘッド１０１による記録条件もしくは再生条件の調整を実行する（ステップＳ３４）。又、調整が完了すると、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭからデータが再生され、あるいはＨＤ ＤＶＤ−Ｒに対してデータが記録されるドライブ動作が実行される（ステップＳ３６）。尚、ＰＲＳＮＲという名称は、現在ＨＤ ＤＶＤで定義された性能評価指標の名称であり、ＰＲ（１２２２１）特性を適用することが前提であり、その他のＰＲ特性に関してＰＲＳＮＲ名称を使用するのは不適切なので、本明細書では、ＰＲ（ａｂｃｂａ）用ＰＲＳＮＲとかＰＲ（ａｂｃ）用ＰＲＳＮＲといった名称を使用することとした。
以上、本発明による光ディスク装置において、光ディスク１００挿入からドライブ機能動作までの処理動作のフローチャート例を示したが、あくまで各ディスクにおけるＰＲ方式は一例である。装置コストや設計の容易性を考慮して具備する方式は変更されても構わない。しかし、調整精度やビットエラーとの相関はＰＲ方式により異なるため、本実施の形態では、各光ディスクに対する最適な推奨方式の指標を一例として説明される。
（ディスク識別処理）
ステップＳ６、Ｓ１４、Ｓ２２、及びＳ３０におけるディスク識別動作には種々の方式が提案されているが、上述したようにディスク表面からのフォーカスＳ字やＲＦ信号振幅などを用いて計測しＣＤ、ＤＶＤ、ほかのディスクなどを識別する方式がある。あくまでも一例でありこれに限定する必要はない。又、大別されたディスク識別結果（ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ ＤＶＤなどの大分類）だけではディスク識別は完全ではない。なぜなら、ディスクが単層であるのか多層ディスク（現状は２層までが商品化）であるのか、記録型なのか再生専用型なのかなどディスク識別子は多いからである。ＣＤには多層ディスクはないので記録型か再生専用型かの区別だけだが、本発明例に限れば区別は必要ない。ＣＤの場合には、ジッタ指標で装置調整を行うため、装置としてもＰＲａ程度、例えばＰＲ１方式などで高域強調するフィルタを用意するだけで良い。一方、ＣＤでない場合、すなわちＤＶＤかどうかの識別の場合には、規格化で指針が出ているが、光ディスク装置としては、例えばディスク内周に配置されたシステムリードＩＮ領域に記録されているディスク情報を再生することでも識別可能である。ＨＤ ＤＶＤの場合には、ディスク配置必須であるＢＣＡを再生することでも識別は可能である。
（性能評価指標算出処理）
次に、性能評価指標として出力されるＰＲＳＮＲの演算の具体例が説明される。例えばＰＲ１２２２１用ＰＲＳＮＲを求める為には次の演算が行われる。ここで、各Ｃａｓｅは、ビットシフト、２Ｔエラー、２Ｔ連続エラーのそれぞれの場合を示し、ユークリッド距離をそれぞれｄ１、ｄ２、ｄ３の各数値で示している。
Ｃａｓｅ１：ｄ１＝１４ （式１）
Ｃａｓｅ２：ｄ２＝１２ （式２）
Ｃａｓｅ３：ｄ３＝１２ （式３）
又、各Ｃａｓｅでのノイズ分散は下記の数式で表せる。
Ｃａｓｅ１：σ１ ２＝Ｒ０＋（１２Ｒ１＋８Ｒ２＋４Ｒ３＋Ｒ４）／７ （式４）
Ｃａｓｅ２：σ２ ２＝Ｒ０＋（８Ｒ１＋Ｒ２−４Ｒ３−６Ｒ４−４Ｒ５−Ｒ６）／６
（式５）
Ｃａｓｅ３：σ３ ２＝Ｒ０＋（８Ｒ１＋２Ｒ２＋Ｒ４＋４Ｒ５＋６Ｒ６＋４Ｒ７＋Ｒ８）／６
（式６）
ここで、 Ｒｉ＝Ｅ［ｎｋ，ｎｋ＋ｉ］ である。 （式７）
式８に示すように各Ｃａｓｅでの比（ｄ／σ２）の中から最も小さいものを選択することで、ＰＲ１２２２１用のＰＲＳＮＲが演算できる。
ｚ２＝ｍｉｎ（１４／σ１ ２、１２／σ２ ２、１２／σ３ ２） （式８）
一方、ＰＲ１２２１用ＰＲＳＮＲを求める為には同様に次の演算が行われる。各Ｃａｓｅは、ビットシフト、２Ｔエラー、２Ｔ連続エラーのそれぞれの場合を示し、ユークリッド距離をそれぞれｄ１、ｄ２、ｄ３の各数値で示している。
Ｃａｓｅ１：ｄ１ ＝ １０ （式９）
Ｃａｓｅ２：ｄ２ ＝ １２ （式１０）
Ｃａｓｅ３：ｄ３ ＝ １４ （式１１）
又、各Ｃａｓｅでのノイズ分散は下記の数式で表せる。
Ｃａｓｅ１：σ１ ２＝Ｒ０＋（８Ｒ１＋４Ｒ２＋Ｒ３）／５ （式１２）
Ｃａｓｅ２：σ２ ２＝Ｒ０＋（７Ｒ１−２Ｒ２−６Ｒ３−４Ｒ４−Ｒ５）／６（式１３）
Ｃａｓｅ３：σ３ ２＝Ｒ０＋（７Ｒ１−４Ｒ２−５Ｒ３＋２Ｒ４＋６Ｒ５＋４Ｒ６＋Ｒ７）／７
（式１４）
ここで、 Ｒｉ＝Ｅ［ｎｋ，ｎｋ＋ｉ］ である。 （式１５）
式１６に示すように各Ｃａｓｅでの比（ｄ／σ２）の中から最も小さいものを選択することで、ＰＲ１２２１用のＰＲＳＮＲが演算できる。
ｚ２＝ｍｉｎ（１０／σ１ ２、１２／σ２ ２、１４／σ３ ２） （式１６）
以上のような方法によって、本発明による光ディスク装置は、あらかじめ想定される光ディスクの種類（ここでは、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ ＤＶＤ）に応じて各種ＰＲＳＮＲ演算を実行することができる。
この際、光ディスク装置としては、挿入されて識別された光ディスクの種別に応じて、最適な性能評価指標と不整合が発生しては問題である。そこで、性能評価指標に対応した波形等化方法ならびに２値化方法を使用するように、ディスクシステム制御部１１９から出力される制御信号によって、ＲＦ信号処理部１１３に設置された等化器２０８とビタビ検出器２０９の構成及びパラメータの設定が変更される。具体的には、選択され構成された性能評価指標の演算方法、例えばＰＲ１２２２１用ＰＲＳＮＲ演算で用いるタップ数と同一なタップ数によって構成された等化器２０８が用いられ、２値化手段である９値１０状態のビタビ復号器をビタビ検出器２０９から選択した構成にしておくことで、ＰＲＳＮＲ演算との性能評価の不整合を回避することが可能となる。又、実際、光ディスク装置での信号検出回路であるＲＦ信号処理部１１３では、例えばＰＲＳＮＲ演算のためだけに等化回路やビタビ検出器があるのではなく、信号として流用できる箇所が多数あり、連動して設定できる。例えば、等化方式はＰＲＳＮＲ演算で規定するＰＲ方式に設定される。同時に、ＰＲＳＮＲ演算で規定され、使用されるビタビ検出方式も信号検出に使われる。
従って、ＲＦ信号処理部１１３に設けられ、ＰＲ等化する等化器２０８及びビタビ検出器２０９は、記録マーク列から情報データの再生にも使用されるので、ＰＲＳＮＲやＳｂＥＲ演算を行うだけでなく、併用される構成にすれば、回路規模を必要最低限に抑えることができる。
又、ＰＲ（ａｂａ）用ＰＲＳＮＲ、ＰＲ（ａｂｂａ）用ＰＲＳＮＲなど各種ＰＲ特性に応じて演算することが可能であることは言うまでもない。又、ＰＲ（ａｂｂａ）とは異なり、インパルス応答が対称形ではない、例えばＰＲ（ａｂｃｄ）のように非対称なインパルス応答であっても実質的には演算可能である。（ここで、ａ、ｂ、ｃ、ｄは正の整数）
一方、別の実施形態として説明する。現実にＰＲ特性は再生性能に加え、回路実現できる規模でかつ高速記録再生向けの高速クロック動作、消費電力などを加味して選択するのが妥当である。又、ＤＳＰを用意して柔軟にプログラミングして演算することも可能であるが、実時間での演算を行うには不適切である。このため、ＰＲＳＮＲ演算処理部２１０は、汎用的なハードロジックで構成された演算回路であることが望ましい。例えば、ＰＲＳＮＲの場合、３つのＣＡＳＥで数字表記しているユークリッド距離の係数や、ノイズ分散のそれぞれの係数（符号つき）を予めレジスタ設定する構成にしておき、ＰＲＳＮＲ演算の方法を汎用的に実現できる構成をとる。この場合、想定される拘束長ごとにＰＲＭＬ方式は種々考えられるが、係数として高次まで取るかどうかで回路規模が規定される。上述したようなＰＲ（１２２２１）の構成程度の９タップが現時点では最大規模構成であるので、これに見合ったレジスタ構成を用意することが好適である。
（装置調整処理）
図６は、記録パワーに対するビット誤り率ｂＥＲ及びＰＲＳＮＲとの関係を示す測定例である。この測定に用いられた光ディスク１００は、相変化型のオーバライト可能な記録媒体である。横軸には記録パワーを示している。これは、消去パワーを一定比率の下に加算したピークパワーの値である。記録パワーが低いときには、記録マークの形成ができないためにＰＲＳＮＲが低いままである。記録パワーを増加させてオーバライトすると、ある値でＰＲＳＮＲが最大値をとり、過大な記録パワーでオーバライトするとＰＲＳＮＲが劣化することが分かる。このとき、ビット誤り率ｂＥＲもＰＲＮＳＲが高いときには最小になることが分かる。このようなことから、ＰＲＳＮＲを指標として記録パワーの調整を行うことができる。
又、チルト調整では、光ディスク１００と対物レンズ１０４との相対的なチルト角を、対物レンズアクチュエータ１０２に図示しないチルト機構によって、強制的に振ることで実現する。相対的なチルト角が大きい場合には、コマ収差の影響で記録されたマークのＰＲＳＮＲは劣化する。もちろん、隣接マークがあれば再生クロストークにより劣化は更に顕著である。したがって、チルト角を相対的に振ってみるとＰＲＳＮＲ値の最大点が存在する。図８は、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭに対するＰＲＳＮＲ２種類でのチルト補正の実験結果例である。図８を参照して、チルト角度によってＰＲＳＮＲ値の最大点が存在することが分かる。この最大点をチルト最適点として、チルト調整を進めることができる。
更に、デフォーカス調整でも同様にフォーカスオフセットを強制的に与えてＰＲＳＮＲ値の最大点を探すことが可能である。当然ながら、デトラック調整においてはラディアルトラッキングにオフセット加算を強制的与えてＰＲＳＮＲ値の最大点を探すことが可能である。又、記録ストラテジ調整では例えば記録パルス幅を強制的に所定の値から変化させてＰＲＳＮＲ値の最大点を探すことが可能である。これ以外にも、ＰＲＳＮＲ値が影響を受ける装置調整項目に対しては同様にＰＲＳＮＲ値の最大点を探すことが可能であるので、これらに限定されない。
従って、本発明のように、挿入された光ディスク１００毎に最適なＰＲＭＬならびにこの回路から構成されるＰＲＳＮＲ演算をあらかじめ最適なものを選択することで、精度よくマージンの広い光ディスク装置が実現できる。もちろん、挿入された光ディスク１００によっては（例えばＣＤ）、ジッタ演算を選択して行うことも同様に有効である。
ビット誤り率ｂＥＲによって装置調整する場合は、あらかじめ記録するパタンを装置は知っておく必要がある。しかし、ＰＲＳＮＲの場合、ＲＦ信号を用いてビタビ出力から理想波形との誤差を抽出するために、あらかじめ記録パタンを装置が知る必要はない。このため、ＰＲＳＮＲをジッタ演算と共通な概念で装置調整や評価に利用することが好適となる。
以上、本実施の形態では、ＰＲ特性をＰＲ（ａｂｂａ）、ＰＲ（ａｂｃｂａ）などで一般化したが、拘束長はこれに限定するものではなく、拘束長２のＰＲ（ａａ）などで装置実施してもよいのは言うまでもない。通常、回路規模は拘束長が大きくなるにつれ増大する。又、回路規模が増大する分、高速化には厳しくなるが、現実解として拘束長は５ぐらいが限度である。ただし、ＬＳＩプロセス技術の進歩はすさまじいものもあるため、拘束長が６以上も考えられるが考え方は同様である。なおＲＦ信号処理部の具体的な構成例を説明したが、基本的に、等化器２０８を含めてＲＦ信号処理の流れとしての機能の順番は限定されない。
又、現在、光ディスク種別の異なる２種類の光ディスク同士を片面からアクセスできるように貼りあわせた２層ディスクであるツインディスクが規格化されている。本実施の形態では、単層及び２層の単一種の光ディスク１００に対応した光ディスク装置を一例に説明されたが、このようなツインディスクフォーマットにも対応することができる。例えば、入射面側からＬ０層がＤＶＤ−ＲＯＭ、Ｌ１層がＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭのツインディスクがある。このディスク識別には、Ｌ１側にあるＢＣＡを読み出して行う。この光ディスクの識別結果を基に、ＤＶＤ−ＲＯＭからデータを読み出す場合には、ＰＲ（ａｂｂａ）用、例えばＰＲ（１２２１）用のＰＲＳＮＲ演算方法を選択することで２層多種の光ディスク１００に適した性能評価指標でディスク再生調整であるチルト調整や、デフォーカス調整などを最適にかつ精度良く調整することができる。
又、ディスクシステム制御部１１９は、挿入された光ディスク１００から取得した識別情報から推奨の光学条件である光源波長λと対物レンズの開口数ＮＡを推定し、この光学条件に基づき光ディスク１００を識別しＲＦ信号処理部１１３や光ヘッド制御部１２１に制御信号を出力する形態でも構わない。詳細には、ディスクシステム制御部１１９は、挿入された光ディスク１００の所定の領域、例えばＳＹＳＴＥＭ ＬＥＡＤ−ＩＮ領域から読み取った情報から、推奨の光学条件である光源波長λと対物レンズの開口数ＮＡの情報を推定する。ＤＶＤ及びＨＤ ＤＶＤなどのＤＶＤファミリーのディスクでは、例えばフォーマット種別が記録されているものを利用することになる。もちろん、ＤＶＤファミリーでないもの、例えばＣＤファミリーなどでは、上述したようなフォーカスＳ字からの識別情報からＣＤの基板厚さが確定できれば、推奨の光学条件である光源波長λと対物レンズの開口数ＮＡはそれぞれ、７８０ｎｍ、０．４５の数値が、例えばディスクシステム制御部１１９に搭載されるＲＯＭ領域にあらかじめ蓄積しておいた情報から得られる。同様に識別情報から、ＤＶＤであれば６５０ｎｍ、０．６０の数値が、ＨＤ ＤＶＤであれば４０５ｎｍ、０．６５の数値が得られることになる。
この際、取得した数値から演算される情報、λ／ＮＡの数値で情報があらかじめ蓄積されていても同様であり、それぞれＣＤが１．７３ミクロン、ＤＶＤが１．０８ミクロン、ＨＤ ＤＶＤが０．６２ミクロンである。もちろん、リムインテンシティのような数字であっても、同義であると解釈してよいが、換算が必要なのは言うまでもない。
このλ／ＮＡは、対物レンズによる集光特性を表しており、所定の係数をかけて集光ビーム径を表すことができる指標である。ここでは係数を１として表したに過ぎない。このλ／ＮＡの数値限定で、使用する性能評価指標を選択する。例えばＣＤの場合には、ＮＡ０．４５が推奨ではあるが、０．５５程度までは光学収差の視点から使用可能である。又、ＤＶＤの場合には、ＮＡ０．６０が推奨であるが、０．７０程度までは光学収差の視点から使用可能である。一方、ＨＤ ＤＶＤの場合には、ＮＡ０．６５が推奨で、０．６８程度までは光学収差の視点から使用可能であるが、記録密度が集光特性以上に高密度化しているため、多値多状態なＰＲＭＬ方式が必要とされる。このため、λ／ＮＡが１．４ミクロンより大きい時にはジッタ算出方法を選択し、０．９ミクロンより大きく１．４ミクロン以下の時には拘束長３乃至４による性能評価指標の算出方法が選択され、λ／ＮＡが０．９以下のときには拘束長４乃至５による性能評価指標の算出方法が選択される。このとき、性能評価指標の算出方法としては、具体的にはＰＲＳＮＲもしくはＳｂＥＲである。ただし、実時間での演算をする場合にはＰＲＳＮＲを選択する方がよい。以上のように、挿入された光ディスク１００に最適な性能評価指標を最適に設定選択できるため装置調整の精度が向上する効果がある。
以上のように、本発明による光ディスク装置は、挿入された光ディスク１００の種類（フォーマット）を識別する識別情報に基づいて、あらかじめ用意された性能評価指標の算出手段の中から最適な算出手段をする。又、選択された算出手段によって算出された性能評価指数を用いて記録又は再生条件を最適化するための調整を実行することができる。本実施の形態では、選択可能な性能評価指標の一つがＰＲＳＮＲであり、光ディスク１００の種類に応じてＰＲＳＮＲ演算処理部２１０の構成、種類を変更選択して最適な性能評価指標を算出し、この性能評価指標に基づいて調整動作を実行することができる。更に、ジッタ、ＳｂＥＲ、ＰＩエラーを性能評価指数として用いても良い構成である。このように、本発明による光ディスク装置は、種々の規格化されたディスクが挿入されることを想定したマルチディスクフォーマット対応なため、各規格化されたディスクに最適な性能評価指標を選択することができる。このため、チルト特性やデフォーカス特性、最適パワー調整等に対して規格書などに規定のＰＲＳＮＲを指標として用いる場合、特にＨＤ ＤＶＤ−ＲＯＭ／Ｒに対しては、エラーレートとの相関を最適に設定できるため装置調整の精度が向上される。又、同時にディスク互換の信頼性や、装置調整時間の短縮にも寄与する。
更に、光ヘッド１０１で読み取ったＲＦ信号に基づき性能評価指標を算出するため、挿入された光ディスク１００に対し最適な再生性能評価指標を得ることができる。このため、光ディスク装置の再生性能の向上が期待できる。従って、本発明による光ディスク装置によれば、マルチディスクフォーマットディスクに対して、最適な調整を確実に実施できるため、信頼性の高い光ディスクシステムを構築することができる。
以上、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。本実施の形態では、ディスク識別の情報を基に、挿入された光ディスクに対応した性能評価指標の算出方法を選択する方法及び構成について説明されたが、選択するのではなく分解能やインパルス応答を計測して求めて、ＰＲＭＬ方式を決定し、それにあったＰＲＳＮＲなどの性能評価指標を求める（選択する）方法をとってもよい。又、本実施の形態では、光ディスク１００としてＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ ＤＶＤなどを中心とした光ディスクを例に述べたが、記録形式の異なる光磁気ディスクなど種々の光ディスクの大容量化に寄与できる。
図１は、本発明による光ディスク装置の実施の形態における構成を示すブロック図である。 図２は、本発明に係るＲＦ信号処理部の実施の形態における構成の一部を示すブロック図である。 図３は、本発明に係るＰＲＳＮＲ演算処理部の実施の形態における構成の一部を示すブロック図である。 図４は、本発明による光ディスク装置の実施の形態における装置動作を示すフローチャートである。 図５は、ＰＲＭＬのＰＲ特性及びデータビット密度の違いによる性能比較を説明するための図である。 図６は、本発明に係る記録パワー調整での効果を説明するための図。 図７は、分解能の低い高密度光ディスクでのジッタ計測結果例を説明する概念図である。 図８は、本発明に係るＰＲＳＮＲでのチルト補正の実験結果例の図。 図９は、マルチディスク対応の光ディスク装置における半導体レーザの切り替えの方法を示す概念図である。 図１０は、従来技術による光ディスク装置の実施の形態における構成を示すブロック図である。
符号の説明
１００…光ディスク
１０１、１０１０、１０１０ａ、１０１０ｂ…光ヘッド
１０２、１０２０…対物レンズアクチュエータ
１０３、１０３０…ビームスプリッタ
１０４、１０４０…対物レンズ
１０５、１０５０…コリメータレンズ
１０６、１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６０…半導体レーザ（ＬＤ）
１０７、１０７０…スレッドモータ
１０８ａ、１０８ｂ、１０８０ａ、１０８０ｂ…２分割フォトディテクタ
１０９、１１０、１０９０、１１００…Ｉ−Ｖアンプ
１１１、１１１０…加算増幅器
１１２、１１２０…差動増幅器
１１３、１１３０…ＲＦ信号処理部
１１４、１１４０…ＲＦデータ復調部
１１５、１１５０…データＩＤ検出部
１１６、１１６０…ウォブル信号処理部
１１７、１１７０…ウォブルデータ復調部
１１８、１１８０…ウォブルＩＤ検出部
１１９、１１９０…ディスクシステム制御部
１２０、１２００…ＲＦデータ変調部
１２１…光ヘッド制御部
１２１０…記録制御部
１２２、１２２０…半導体レーザ駆動部（ＬＤＤ）
１２３、１２３０…スピンドル制御部
１２４、１２４０…スピンドルモータ
２０１…前置等化器
２０２…ＡＧＣ
２０３…ＡＤＣ
２０４…ＰＬＬ
２０５…補間器
２０６…タップ係数調整
２０７…オフセットキャンセラ
２０８…等化器
２０９…ビタビ検出器
２１０…ＰＲＳＮＲ演算処理部
２１１…ジッタ演算処理部
２１２…エラーカウンタ
２０…インパルス応答演算器
２１…目標信号波形演算部
２２…比較演算回路
２３…遅延回路
２４…乗算回路
２５…加算回路
２６…ノイズ分散演算器
２７…除算回路
２８…ＰＲＳＮＲ出力部

Claims (22)

  1. 挿入された光ディスクの種別を識別する識別情報を取得するステップと、
    前記識別情報に対応した性能評価指標の算出方法を選択するステップと、
    前記選択された算出方法で性能評価指標を生成するステップと、
    前記性能評価指標に基づき、前記挿入された光ディスクから取得するＲＦ信号の品質を評価するステップとを具備する
    光ディスク装置における評価方法。
  2. 請求項１に記載の光ディスク装置における評価方法において、
    複数種の光ディスクに対応した識別情報を設定するステップを更に具備し、
    前記識別情報を取得するステップは、挿入された光ディスクから得られる情報に対応する識別情報を前記設定された識別情報から抽出するステップを備える
    光ディスク装置における評価方法。
  3. 請求項１に記載の光ディスク装置における評価方法において、
    前記識別情報を取得するステップは、前記光ディスクの所定の領域に記録された識別情報を取得するステップを備える
    光ディスク装置における評価方法。
  4. 請求項１又は２に記載の光ディスク装置における評価方法において、
    前記識別情報の取得ステップは、
    前記挿入された光ディスクから光学条件を取得するステップと、
    前記光学条件に基づき、前記光ディスクから情報を取得するために使用するレーザ光の波長λと対物レンズの開口数ＮＡを決定するステップとを備え、
    前記波長λと前記開口数ＮＡに対応した性能評価指標の算出方法を選択するステップとを備える。
    光ディスク装置における評価方法。
  5. 請求項４に記載の光ディスク装置における評価方法において、
    前記波長λと前記開口数ＮＡに対応した性能評価指標の算出方法を選択するステップは、
    λ／ＮＡが１．４ミクロンより大きい場合にはジッタ算出方法を選択し、
    λ／ＮＡが０．９ミクロンより大きく１．４ミクロン以下の時には拘束長３又は４による性能評価指標の算出方法を選択し、
    λ／ＮＡが０．９ミクロン以下のときには拘束長４又は５による性能評価指標の算出方法を選択するステップを備える
    光ディスク装置における評価方法。
  6. 請求項１から５いずれか１項に記載の光ディスク装置における評価方法において、
    前記性能評価指標の算出方法を選択するステップは、複数のＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）特性によって規定された複数のＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）復号処理から、前記識別情報に対応するＰＲ特性によって規定されたＰＲＭＬ復号処理を選択するステップを備え、
    性能評価指数として、前記選択されたＰＲＭＬ復号に基づきＰＲＳＮＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を生成するステップを備える
    光ディスク装置における評価方法。
  7. 請求項６に記載の光ディスク装置における評価方法において、
    前記性能評価指標の算出方法を選択するステップは、複数のＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）等化方式及び複数のビタビ検出方式から、前記識別情報に基づくＰＲ等化方式及び複数のビタビ検出方式を選択するステップを備え、
    前記選択されたＰＲ等化方式及びビタビ検出方式に基づく処理によって性能評価指標を生成する
    光ディスク装置における評価方法。
  8. 請求項６又は７に記載の光ディスク装置における評価方法において、
    前記性能評価指標の算出方法を選択するステップは、複数のＳｂＥＲ（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）算出方法から、前記識別情報に対応するＳｂＥＲ算出方法を選択するステップを備える
    光ディスク装置における評価方法。
  9. 請求項６から８いずれか１項に記載の光ディスク装置における評価方法において、
    前記性能評価指標の算出方法を選択するステップは、前記識別情報に対応するジッタ算出方法を選択するステップを備える
    光ディスク装置における評価方法。
  10. 請求項１から９いずれか１項に記載の光ディスク装置における評価方法と、
    前記生成された性能評価指標を用いて、前記挿入された光ディスクから情報を取得するための調整を行うステップとを備える
    光ディスク装置の調整方法。
  11. 請求項１０に記載の光ディスク装置の調整方法において、
    前記調整を行うステップは、少なくともチルト調整、デフォーカス調整、デトラック調整、記録パワー調整、記録ストラテジ調整を行うステップを備える
    光ディスク装置の調整方法。
  12. 挿入された光ディスクに対しレーザ光を照射して、前記光ディスクからＲＦ信号を検出する光ヘッドと、
    前記ＲＦ信号から、前記光ディスクに記録された再生データを取得するための処理を行うＲＦ信号処理部と、
    前記光ヘッドを制御するディスクシステム制御部とを具備し、
    前記ＲＦ信号処理部は、前記ＲＦ信号に対する性能評価指標を算出する性能評価指標算出部を備え、
    前記性能評価指標算出部は、前記光ディスクの種別を識別する識別情報に対応する性能評価指標を前記ディスクシステム制御部に出力し、
    前記ディスクシステム制御部は、前記性能評価指標に応答して前記光ヘッドと前記光ディスクとの光学的相対位置を制御する
    光ディスク装置。
  13. 請求項１２に記載の光ディスク装置において、
    前記ディスクシステム制御部は、前記識別情報に基づいた制御信号を前記ＲＦ信号処理部に出力し、
    前記ＲＦ信号処理部は、複数の性能評価指標算出部を備え、前記制御信号に応答して性能評価指標算出部を選択し、
    前記選択された性能評価指標算出部は、前記制御信号に基づき、前記ＲＦ信号に対する性能評価指標を算出する
    光ディスク装置。
  14. 請求項１３に記載の光ディスク装置において、
    前記ディスクシステム制御部は、複数種の光ディスクに対応した識別情報が記録されたレジスタを備え、前記挿入された光ディスクから得られる信号に対応する識別情報を前記レジスタから抽出し、
    前記識別情報に基づいた前記制御信号を前記ＲＦ信号処理部に出力する
    光ディスク装置。
  15. 請求項１３に記載の光ディスク装置において、
    前記ディスクシステム制御部は、前記光ヘッドを介して前記光ディスクの所定の領域に記録された識別情報を取得し、前記識別情報に基づいた前記制御信号を前記ＲＦ信号処理部に出力する
    光ディスク装置。
  16. 請求項１３又は１４に記載の光ディスク装置において、
    前記光ヘッドは、光ディスクが挿入されると前記識別情報を取得するためのレーザ光を前記光ディスクに対し出力し、
    前記ディスクシステム制御部は、前記レーザ光の波長λと対物レンズの開口数ＮＡに対応した識別情報に基づき前記制御信号を前記ＲＦ信号処理部に出力する
    光ディスク装置。
  17. 請求項１６に記載の光ディスク装置において、
    前記ＲＦ信号処理部は、
    前記光ディスクからのＲＦ信号に対するジッタを算出するジッタ演算処理部と、
    前記光ディスクからのＲＦ信号に対するＰＲＳＮＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を算出するＰＲＳＮＲ演算処理部とを備え、
    前記λ／ＮＡが１．４ミクロンより大きい場合にはジッタ演算処理部によって算出されたジッタを前記性能評価指数として出力し、前記λ／ＮＡが０．９ミクロンより大きく１．４ミクロン以下の場合には拘束長３又は４を条件としてＰＲＳＮＲ演算処理部によって演算されたＰＲＮＳＲを前記性能評価指数として出力し、前記λ／ＮＡが０．９ミクロン以下のときには拘束長４又は５を条件としてＰＲＳＮＲ演算処理部によって演算されたＰＲＮＳＲを前記性能評価指数として出力する
    光ディスク装置。
  18. 請求項１２から１７に記載の光ディスク装置において、
    前記ＲＦ信号処理部は、前記光ディスクからのＲＦ信号に対し、複数のＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）特性によって規定された複数のＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）復号処理を実行して複数のＰＲＮＳＲを算出するＰＲＳＮＲ演算処理部を備え、
    前記ＰＲＮＳＲ演算処理部は、前記制御信号に対応するＰＲ特性によって規定されたＰＲＭＬ復号処理を実行してＰＲＮＳＲを算出し、前記性能評価指数として出力する
    光ディスク装置。
  19. 請求項１８に記載の光ディスク装置において、
    前記ＲＦ信号処理部は、前記光ディスクからのＲＦ信号に対し、複数の等化信号を生成する等化器と、複数のビタビ信号を生成する複数のビタビ検出器を更に備え、
    前記等化器は、前記識別情報に対応する等化信号を生成し、
    前記ビタビ検出器は前記識別情報に対応するビタビ信号を生成し、
    前記ＰＲＮＳＮＲ演算処理部は、前記生成された等化信号及びビタビ信号に基づきＰＲＮＳＲを算出し、前記性能評価指数として出力する
    光ディスク装置。
  20. 請求項１８又は１９に記載の光ディスク装置において、
    前記ＲＦ信号処理部は、前記光ディスクからのＲＦ信号に対し、複数のＳｂＥＲ（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）を算出する複数のＳｂＥＲ演算処理部を更に備え、
    前記ＳｂＥＲ演算処理部は、前記識別情報に対応するＳｂＥＲを算出し、
    前記ＲＦ信号処理部は、前記算出されたＳｂＥＲを前記性能評価指数として出力する
    光ディスク装置。
  21. 請求項１８から２０いずれか１項に記載の光ディスク装置において、
    前記ＲＦ信号処理部は、前記光ディスクからのＲＦ信号に対するジッタを算出するジッタ演算処理部を更に備え、
    前記ジッタ演算処理部は、前記識別情報に基づきジッタを算出し、
    前記ＲＦ信号処理部は、前記算出されたジッタを、前記性能評価指数として出力する
    光ディスク装置。
  22. 請求項１２から２１いずれか１項に記載の光ディスク装置において、
    前記ディスクシステム制御部は、前記性能評価指標に応答して前記光ヘッドと前記光ディスクとの光学的相対位置を制御し、
    少なくともチルト調整、デフォーカス調整、デトラック調整、記録パワー調整、記録ストラテジ調整のいずれかを実行する
    光ディスク装置。
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