JP2008047256A - 光ディスク装置及びクロストーク調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の要因の影響を受ける光ディスク装置のクロストーク調整を効率良く実施し、調整時間を短縮させること。
【解決手段】クロストーク調整のため、光スポットと記録トラックとのセンタずれを補正するトラック補正と、光スポットの記録パワーを補正するパワー補正と、光スポットの形状をフォーカスオフセットを与えて補正するフォーカス補正の機能を有する。記録トラックと隣接トラックに信号を記録した場合についてジッタ量またはエラー量を評価する。これを閾値と比較することで、トラック補正、パワー補正、フォーカス補正の順に補正が必要であるかどうかを判定して、該当する補正を実施する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ディスクに信号を記録再生する際、トラック間のクロストークを低減する光ディスク装置及びクロストーク調整方法に関する。

高密度記録を行う光ディスクでは、記録トラックにデータの書き込みを行うレーザスポットに関するマージンが狭くなっており、高精度の調整が必要とされる。従来の調整では、光ディスクを挿入した際、記録トラック中心と光ピックアップの光軸中心を高精度に位置合わせした後、光ディスクの試書き領域にて記録パワーの最適化調整を行っている。

面振れや偏重心等を有する光ディスクを高速回転した場合には、高速で複雑化な微小振動が発生してトラッキングサーボの追従が困難になり、記録中にトラックセンタずれが生じて隣接トラック間の信号干渉、いわゆるクロストークが増加する。

また、ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ等の光ディスクでは、内周と外周で記録速度が異なるＣＡＶ記録やＺＣＬＶ記録が行われている。これらの試書きにおいては、基準の記録速度にて最適記録パワーを求め、他の記録速度に対しては前記最適記録パワーを補正して設定しているため、各速度での記録パワーは最適条件からずれることがある。最適記録パワーよりも過剰に補正されたレーザスポットで信号を記録すると、これも隣接トラック間のクロストークを増加させる。クロストークの増加は、再生信号品質、例えばジッタ特性を悪化させ高密度記録の障害になる。

このように、クロストークは様々な要因により発生するが、クロストーク低減のために、次のような技術が提案されている。

記録トラック中心と光ピックアップの光軸中心を高精度に位置合わせを行ってクロストークを低減する例として、特許文献１では、記録時にトラックオフセット補正を実施し、再生時はトラックオフセット補正を行わないようにすること、更に、記録ベリファイ時にも前記調整を行う技術を開示している。

また、試書きにおいてクロスイレーズ補正を行う例として、特許文献２では、隣接する３トラックに対し、中心トラックにテストパターン信号を記録後、両側隣接トラックにテストパターン信号を記録し、クロスイレーズの影響を加味した最適記録パワーを調整する方法を開示している。

特開２０００−２６８３８５号公報 特開２００３−２０３３４６号公報

クロストークを悪化させる要因としては、前記特許文献１，２で示されるトラックセンタのずれや記録パワーの他に、フォーカスオフセットの影響がある。つまり、フォーカスオフセットが不適当であると、レーザ光スポット形状が歪むことで、記録パワーと同様にクロストークを増加させることになる。

このような場合、従来の調整技術を用いて各要因に対する調整を個別に行うだけでは、的確な調整ができない場合がある。あるいは、無駄な調整作業を行うために、最適条件に到達するまで多くの時間を費やすことになる。なぜなら、要因となる各パラメータ（トラックセンタ／記録パワー／フォーカスオフセット）において、クロストーク発生に対するメカニズムが異なるので、現象を良く把握して的確なパラメータで調整する必要がある。また各パラメータ間には相関関係があるため、１つのパラメータを変えることで他のパラメータ条件が影響を受ける場合がある。例えば、光スポットに関するパラメータである記録パワーとフォーカスオフセットについては、互いにその影響を考慮して調整しなければならない。前記特許文献１，２には、複数のパラメータを用いる調整に関しては考慮されていない。

本発明の目的は、複数の要因の影響を受けるクロストーク調整を効率良く実施し、調整時間を短縮させることである。

本発明の光ディスク装置は、回転する光ディスクにレーザ光を照射して信号を記録再生する光ヘッドと、光ヘッドのフォーカスとトラッキングを制御するフォーカス・トラッキング制御回路と、光ヘッドへ供給する記録信号の記録パワーを制御する記録信号生成回路と、光ヘッドからの再生信号の品質を測定するジッタ／エラー量測定回路と、測定した再生信号の品質を評価することにより記録トラック間のクロストーク調整を制御するマイコンとを備える。マイコンはクロストーク調整のため、フォーカス・トラッキング制御回路により光ヘッドが照射する光スポットと記録トラックとのセンタずれを補正するトラック補正と、記録信号生成回路により光スポットの記録パワーを補正するパワー補正と、フォーカス・トラッキング制御回路によりフォーカスオフセットを与えて光スポットの形状を補正するフォーカス補正を実施可能である。そしてトラック補正、パワー補正、フォーカス補正の順に補正が必要であるかどうかを判定して、当該補正を実施する。

その際ジッタ／エラー量測定回路は、光ディスクの記録トラックに信号を記録した場合とさらに隣接トラックに信号を記録した場合について、複数通りの再生信号のジッタ量またはエラー量を測定し、マイコンは、測定したジッタ量またはエラー量を閾値と比較してトラック補正、パワー補正及びフォーカス補正が必要かどうかを判定する。

具体的には、記録トラックのみに信号を記録したときのジッタ量をＪ０とし、さらに隣接する両側のトラックに信号を記録したときのジッタ量をＪ３とするとき、Ｊ０が閾値Ｔｈ０以下でＪ３が閾値Ｔｈ１を超える場合はトラック補正を実施し、Ｊ０が閾値Ｔｈ０を超えＪ３が閾値Ｔｈ１を超える場合はパワー補正を実施する。

本発明によれば、高密度記録におけるクロストーク調整時間を短縮し、記録再生信号の品質を向上させる効果がある。

図１は、本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図である。本実施例の装置は、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの光ディスク１をディスクモータ３にて回転し、半導体レーザで発生したレーザ光を光ヘッド２から光ディスク１の記録面に照射し、データを記録し、また戻り光からデータを再生する。スライドモータ５は光ヘッド２をディスクの半径方向に移動させる。ディスクモータ４の回転とスライドモータ５の移動動作は、それぞれディスクモータ駆動回路４とスライドモータ駆動回路６にて駆動する。レーザ駆動回路７は光ヘッド２の半導体レーザの発光を制御し、記録信号生成回路８は記録データ、あるいは調整用のテスト信号を変調してレーザ駆動回路７に供給する。ＲＦ信号増幅回路９は光ヘッド２からの再生信号を増幅し、データ復調回路１０はこれをデータ信号に復調する。ジッタ／エラー量測定回路１５は、データ復調回路１０からの信号を用いて、ジッタ量あるいはエラー量を測定する。フォーカス・トラッキング誤差信号（ＦＥ／ＴＥ信号）生成回路１１は、再生信号からフォーカス誤差信号（ＦＥ信号）とトラッキング誤差信号（ＴＥ信号）を生成し、フォーカス・トラッキング制御回路１２はＦＥ信号とＴＥ信号を基に光ヘッド２のアクチュエータを駆動して、フォーカス制御とトラッキング制御を行う。

マイコン１３は、装置全体の制御を司るとともに、ジッタ／エラー量測定回路１５からの測定結果を受けてその信号評価を行い、これを基に記録信号生成回路８、フォーカストラッキング制御回路１２を制御する。すなわち、再生信号のジッタやＰＩエラーを評価し、トラック調整、フォーカス調整、記録パワー調整を行い、クロストークが最良となる条件に設定する。フラッシュメモリ１４には、調整用のプログラムや比較判定用の閾値を格納する。

図２は、本発明によるクロストーク調整方法の一実施例を示すフローチャートである。
まず初期調整として、光ディスク１を回転させフォーカス・トラッキング制御回路１２にてサーボ調整（トラッキング、フォーカス、チルト調整）を実施する（Ｓ１０２）。また、記録信号生成回路８にて生成したテスト信号にて試し書きを行い、再生信号をマイコン１３で評価して記録パワーの調整を実施する（Ｓ１０３）。

次に本実施例の特徴であるクロストーク調整に進む。ここでは調整の指標として再生信号のジッタ量を用いる。記録信号生成回路８にて生成したテスト信号を所定のトラックに記録し、その再生信号のジッタ量をジッタ／エラー量測定回路１５で測定する。ジッタ量としては、４種類のジッタ量Ｊ０〜Ｊ３を測定する（Ｓ１０４、詳細は図３で説明する）。このうちＪ０は、注目するトラック（中央トラック）Ｔ０にのみ信号を記録しこれを再生したときのジッタ量である。Ｊ３は、さらに両側隣接トラックＴ１，Ｔ２に信号を記録したときのジッタ量であり、現実の記録状態を反映する量である。測定したジッタ量Ｊ３が閾値Ｔｈ１以下であるかどうかを判定する（Ｓ１０５）。ここに閾値Ｔｈ１は、実用性能として要求されるジッタ量の許容値を当てる。ジッタ量Ｊ３が閾値Ｔｈ１以下であれば、調整不要と判断して終了する（Ｓ１１４）。

ジッタ量Ｊ３が閾値Ｔｈ１を超えていれば（Ｓ１０５でＮｏ）、Ｊ３増加の要因の分析と調整を進める。まず、ジッタ量Ｊ０が閾値Ｔｈ０以下であるかどうかを判定する（Ｓ１０６）。ここに閾値Ｔｈ０は、孤立信号として要求されるジッタ量の許容値であり、上記閾値Ｔｈ１よりも十分小さな値である。孤立信号のジッタ量Ｊ０が大きいのは、光スポットが異常である可能性が高いので、Ｊ０を判定することにより、Ｊ３の増加要因がトラックずれであるか、光スポットの異常であるかを判別できる。

ジッタ量Ｊ０が閾値Ｔｈ０以下であれば（Ｓ１０６でＹｅｓ）、トラックセンタ補正を実施する（Ｓ１０７、詳細は図４で説明する）。この補正では、内周側隣接トラックに信号を記録した場合のジッタ量Ｊ１と外周側隣接トラックに信号を記録した場合のジッタ量Ｊ２との大小を比較し、その差を解消する方向に光スポットをシフトさせる。そして再度ジッタ量を測定する（Ｓ１０８）。測定したジッタ量Ｊ３が閾値Ｔｈ１以下であるかどうかを判定し（Ｓ１０９）、閾値Ｔｈ１以下であればそこで調整を終了する（Ｓ１１４）。

ジッタ量Ｊ０が閾値Ｔｈ０を超えていれば（Ｓ１０６でＮｏ）、あるいはトラックセンタの補正後でもジッタ量Ｊ３が閾値Ｔｈ１を超えていれば（Ｓ１０９でＮｏ）、光スポットの補正を行う。まず、光スポット径を決める記録パワーの補正を実施する（Ｓ１１０、詳細は図５で説明する）。記録パワーを下げることで光スポット径を小さくし、トラック間の信号干渉を低減させる。そして、再度ジッタ量を測定する（Ｓ１１１）。測定したジッタ量Ｊ３が閾値Ｔｈ１以下であるかどうかを判定し（Ｓ１１２）、閾値Ｔｈ１以下であればそこで調整を終了する（Ｓ１１４）。

記録パワーの補正後でもジッタ量Ｊ３が閾値Ｔｈ１を超えていれば（Ｓ１１２でＮｏ）、光スポットの歪みが原因と判断してフォーカス補正を実施する（Ｓ１１３、詳細は図６で説明する）。フォーカス補正により光スポットの形状の歪みをなくし、あるいはトラック方向にやや歪ませることでトラック間の信号の干渉を低減させる。このようにして、クロストーク低減の調整を終了する（Ｓ１１４）。

以上の調整では、Ｓ１０６にてジッタ特性悪化の原因がトラックセンタずれと光スポットの異常のいずれであるかを判別することにより、要因を誤って補正することを回避できる。また補正の順序を、トラックセンタ補正、記録パワー補正、フォーカス補正の順に実施することで、相関の少ない要因から調整することになり、収束性の良い調整が可能になる。その結果、複数の要因の影響を受けるクロストーク調整を効率良く実施し、調整時間を短縮させる効果がある。

また上記実施例では、工程（Ｓ１０１〜Ｓ１１４）を一巡するだけで調整作業を終了しているが、これらを繰返し実行すればさらに高精度の調整が可能になることは言うまでもない。

次に、上記図２のフローチャートに含まれる主な個別工程について説明する。
図３は、ジッタ量の測定（図２のＳ１０４、Ｓ１０８、Ｓ１１１）について説明する図である。まず（ａ）のように、注目するトラック（中央トラック）Ｔ０のみに光スポット２０を照射してテスト信号を記録（ピットを形成）し、これを再生してジッタ量Ｊ０を求める。この信号は孤立信号であるため元々ジッタ量は小さい。もしＪ０が閾値Ｔｈ０より大きい場合は、光スポットがきれいに形成されなくて歪んでいるか、ピットを形成するための記録パワーがずれていることが想定される。

（ｂ）ではさらに内周側隣接トラックＴ１にテスト信号を記録した後、中央トラックＴ０の信号を再生してジッタ量Ｊ１を求める。また（ｃ）では内周側隣接トラックＴ１の信号を消去し、外周側隣接トラックＴ２にテスト信号を記録した後、中央トラックＴ０の信号を再生してジッタ量Ｊ２を求める。光スポットが歪んだりトラックセンタがずれていると、記録時には隣接トラックの信号の一部を消去してしまう（クロスイレーズ）。また再生時には、隣接トラックの信号成分が漏れ込み（クロストーク）、再生信号の品質を悪化させる。その結果、ジッタ量Ｊ１，Ｊ２は閾値Ｊ０よりも大きくなる。

（ｄ）では両側の隣接トラックＴ１，Ｔ２にテスト信号を記録した後、中央トラックＴ０の信号を再生してジッタ量Ｊ３を求める。当然ながら、この場合は両側隣接トラックからクロストークの影響を受けるので、ジッタ量Ｊ３は最大になる。

なお、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクでは、ランド／グルーブ両方に信号を記録するため、中央トラックＴ０がランドの場合とグルーブの場合について、計４本のトラックを使用してジッタ量の測定を行う。

図４は、トラックセンタ補正（図２のＳ１０７）について説明する図である。上記図３のジッタ量の測定で得られた片側記録時のジッタ量Ｊ１，Ｊ２を比較する。それらが異なる場合は、トラックセンタはジッタ量の大きい側にずれていることになる。よって光スポットをジッタ量の小さい側にシフトさせ、ジッタ量Ｊ１，Ｊ２が等しくなるように補正する。図４では、Ｊ１＞Ｊ２である場合に、光スポット２１を隣接トラックＴ２側にシフトさせてクロストークを低減させる様子を示す。

図５は、記録パワー補正（図２のＳ１１０）について説明する図である。記録パワーすなわち光スポットのサイズが符号２２のように過大であると、隣接トラックの信号の一部を消去し、形成されるピットが隣接トラックまで達するようになり、クロストークを増大させる。この場合には記録パワーを絞り、スポットサイズを符号２３のように縮小する補正を行う。なお記録パワーの大きさについては、既に試し書きによる初期調整（Ｓ１０３）で設定している。よって、Ｓ１１０で行う記録パワー補正はその許容範囲内に収めるものとする。

図６は、フォーカス補正（図２のＳ１１３）について説明する図である。フォーカス制御信号にオフセットを加えるとジャストフォーカス位置からずれが生じ、光スポットの形状は円形から縦長楕円形２４または横長楕円形２５に歪む。縦長楕円形２４（長軸がトラック方向に垂直）では隣接トラックとの干渉が大きいが、横長楕円形２５（長軸がトラック方向に平行）では干渉が小さくなる。よって、スポット形状をトラック方向に長軸を有する楕円形２５に変形させる補正により、クロストークを低減させることができる。但し過度の変形はトラック方向の分解能を劣化させるので、その許容範囲内に収めるものとする。

上記実施例では、クロストーク調整の指標として再生信号のジッタ量を用いたが、ジッタ量の代わりに再生信号のエラー量（ＰＩエラー）を指標にすることもできる。その場合も、ジッタ量と同様に４種類のエラー量を測定し閾値と比較すれば良い。

また、上記実施例のクロストーク調整は、試書き時（初期調整時）だけでなく記録ベリファイ時にも実施することができる。これにより、複数の要因（トラックセンタ、記録パワー、フォーカスオフセット）が係わる場合でもこれらを効率良く補正し、調整精度の向上と調整時間の短縮を図ることができる。

さらにデータ記録再生時において、温度等の環境が変動してクロストーク条件がずれることにより記録再生信号が劣化することがある。そのような場合にも、本実施例で述べた手法を適用して複数の要因（トラックセンタ、記録パワー、フォーカスオフセット）について調整することで信号劣化を回復させることができる。すなわち、記録再生信号からジッタ量やエラー量を求め、初期調整で取得した補正データを参照してクロストークの変動分をリアルタイムに調整してやれば良い。

本発明による光ディスク装置の一実施例を示すブロック図。 本発明によるクロストーク調整方法の一実施例を示すフローチャート。 図２におけるジッタ量の測定について説明する図。 図２におけるトラックセンタ補正について説明する図。 図２における記録パワー補正について説明する図。 図２におけるフォーカス補正について説明する図。

符号の説明

１…光ディスク、
２…光ヘッド、
３…ディスクモータ、
４…ディスクモータ駆動回路、
５…スライドモータ、
６…スライドモータ駆動回路、
７…レーザ駆動回路、
８…記録信号生成回路、
９…ＲＦ信号増幅回路、
１０…データ復調回路、
１１…フォーカス・トラッキング誤差信号生成回路、
１２…フォーカス・トラッキング制御回路、
１３…マイコン、
１４…フラッシュメモリ、
１５…ジッタ／エラー量測定回路、
２０〜２５…光スポット、
Ｔ０〜Ｔ２…記録トラック。

Claims (7)

1. 光ディスクへ信号を記録再生する光ディスク装置において、
   回転する上記光ディスクにレーザ光を照射して信号を記録再生する光ヘッドと、
   該光ヘッドのフォーカスとトラッキングを制御するフォーカス・トラッキング制御回路と、
   該光ヘッドへ供給する記録信号の記録パワーを制御する記録信号生成回路と、
   該光ヘッドからの再生信号の品質を測定するジッタ／エラー量測定回路と、
   該測定した再生信号の品質を評価することにより記録トラック間のクロストーク調整を制御するマイコンとを備え、
   該マイコンはクロストーク調整のため、上記フォーカス・トラッキング制御回路により上記光ヘッドが照射する光スポットと記録トラックとのセンタずれを補正するトラック補正と、上記記録信号生成回路により上記光スポットの記録パワーを補正するパワー補正と、上記フォーカス・トラッキング制御回路によりフォーカスオフセットを与えて上記光スポットの形状を補正するフォーカス補正を実施可能であり、上記トラック補正、上記パワー補正、上記フォーカス補正の順に補正が必要であるかどうかを判定して、当該補正を実施することを特徴とする光ディスク装置。
2. 請求項１記載の光ディスク装置において、
   前記ジッタ／エラー量測定回路は、前記光ディスクの記録トラックに信号を記録した場合とさらに隣接トラックに信号を記録した場合について、複数通りの再生信号のジッタ量またはエラー量を測定し、
   前記マイコンは、測定したジッタ量またはエラー量を閾値と比較して前記トラック補正、前記パワー補正及び前記フォーカス補正が必要かどうかを判定することを特徴とする光ディスク装置。
3. 光ディスクへ信号を記録再生する際の記録トラック間のクロストーク調整方法において、
   信号を記録再生する光スポットと記録トラックとのセンタずれを補正するトラック補正と、
   該光スポットの記録パワーを補正するパワー補正と、
   該光スポットの形状をフォーカスオフセットを与えて補正するフォーカス補正とを有し、
   上記トラック補正、上記パワー補正、上記フォーカス補正の順に補正が必要であるかどうかを判定して、当該補正を実施することを特徴とするクロストーク調整方法。
4. 請求項３記載のクロストーク調整方法において、
   上記光ディスクの記録トラックに信号を記録した場合とさらに隣接トラックに信号を記録した場合について、複数通りの再生信号のジッタ量またはエラー量を測定し、
   該ジッタ量またはエラー量を閾値と比較して前記トラック補正、前記パワー補正及び前記フォーカス補正が必要かどうかを判定することを特徴とするクロストーク調整方法。
5. 請求項４記載のクロストーク調整方法において、
   前記記録トラックのみに信号を記録したときのジッタ量をＪ０とし、さらに隣接する両側のトラックに信号を記録したときのジッタ量をＪ３とするとき、
   Ｊ０が閾値Ｔｈ０以下で、Ｊ３が閾値Ｔｈ１を超える場合は、前記トラック補正を実施し、
   Ｊ０が閾値Ｔｈ０を超え、Ｊ３が閾値Ｔｈ１を超える場合は、前記パワー補正を実施することを特徴とするクロストーク調整方法。
6. 請求項５記載のクロストーク調整方法において、
   前記記録トラックに隣接する内周側及び外周側のトラックに信号を記録したときのジッタ量をそれぞれＪ１、Ｊ２とするとき、
   前記トラック補正を実施する場合、上記ジッタ量Ｊ１とＪ２とを比較してそのジッタ量が小さい隣接方向に前記光スポットをシフトさせることを特徴とするクロストーク調整方法。
7. 請求項３ないし６のいずれか１項記載のクロストーク調整方法において、
   前記クロストーク調整を前記光ディスクへの試し書き後、あるいは記録ベリファイ後に実施することを特徴とするクロストーク調整方法。

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