JP2010123191A - 光ディスクドライブの記録装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録品質を向上させるため、記録パルスのストラテジ調整を行うためのパラメータを精度良く求め、且つ、ストラテジ調整を行うためのハードウエア負担を伴わない光ディスクドライブの記録方法を提供する。
【解決手段】マーク及びスペースの各々のエッジ位置と、各々のエッジ位置に対応したクロックエッジとの位相差を求め、位相差を基に位相差の移動平均を求め、位相差から位相差の移動平均を減算して差分位相差を求め、差分位相差の分布を基に、記録パルスのライトストラテジの調整を行うためのパラメータの値を算出する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスクに情報を記録するための記録品質に係り、詳しくは、記録品質を向上させるため、記録パルスのストラテジ調整に使用するパラメータをより正確に算出し、ストラテジ調整の精度を向上させる光ディスクドライブの記録装置および方法に関する。

光ディスクへの情報の記録は、記録情報をＥＦＭ（Ｅｉｇｈｔ ｔｏ Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に変換し、光ディスク上に所望のマークやスペースを形成することで行なわれる。ところが、使用する光ディスクを構成する色素記録層等の組織の違いから、光記録媒体の蓄熱や冷却速度の不足に起因するマークの形成不良等の問題が生じるために、ＥＦＭ信号をそのまま記録しても、所望のマークやスペースを形成することはできない。

この問題を解決するため、光ディスクの使用時において、予め設定された光ディスクの基準となる記録波形を補正する必要の有無を判断し、必要な場合は、記録波形に関し個々の光ディスクに固有の記録パラメータ（以下、ライトストラテジ：ＷＳという。）を補正することにより、良好な記録品質を維持するという方式が採用されている。この方式を有効に運用するため、個々の光ディスクに対し最適なライトストラテジを短時間で、且つ、正確に設定するための試みが、これまでに数多くされてきた。

特許文献１には、所定のライトストラテジに従って、光記録媒体に複数種のマークを含む情報をテスト記録させて、これを読み取り、マーク及びスペースに応じた２値の再生信号を生成し、所定周波数のクロックを生成し、生成された再生信号において値が切り替わる各マークのエッジ毎に、エッジのタイミングとクロックとのずれを検出し、エッジ毎に検出されたずれが全て一致するように、所定のライトストラテジをマーク毎に補正する、旨の記載がある。

特許文献２には、ベースＷＳに従って光ディスクに複数種のマークを含む情報をテスト記録し、それを読み取り、マークとスペースに応じた２値の再生信号を生成し、これが規定値を満足しているか否かを判断し、満足していないとベースＷＳを変更し、満足しているとベースＷＳを基に仮最適ＷＳの算出を行い、それに従って光ディスクに複数種のマークを含む情報をテスト記録し、これを読み取ってその記録品位を測定し、記録品位が規定値を満足した場合は、これを最適ＷＳとして設定する、旨の記載がある。

特許文献３には、位相調整回路は、波形等化回路からクロックに同期してサンプリングされた再生信号の位相ずれ量を検出し、そのずれ量に応じてクロックを補正し補正クロックを生成し、クロック設定回路は、クロックと補正クロックとの移動平均を演算して再生信号をサンプリングするクロックを生成し、さらにそのクロックのｎ個の位相平均を演算して再生クロックとして設定し、再生信号を正確にサンプリング可能なクロックとする、旨の記載がある。

特許文献４には、位相調整装置が、光ディスクから読み出されたクロックとＭＯ信号との位相ずれを検出する位相検出回路と、位相検出回路により得られた複数の検出値から、クロックとＭＯ信号との位相のずれの平均値を求め、この平均値からクロックの位相調整のための制御信号を生成するコントローラと、コントローラにより生成された制御信号に基づいてクロックの位相を調整する遅延回路とを有する、旨の記載がある。

ところで、特許文献１においては、Ｄ２Ｃ（Ｄａｔａ ｔｏ Ｃｌｏｃｋ）デビエーションを用いて、ライトストラテジの自動調整を行い、特許文献２においては、デビエーション、ジッター、又は所定のウィンドウに含まれるマーク、スペースのサンプル数等のパラメータを用いて、ライトストラテジ調整が必要か否かを判断している。これらのパラメータの測定精度が悪いと、ライトストラテジの調整精度は悪化する。ところが、これらのパラメータを精度良く測定するための、ＲＦスライスレベルの変動およびＲＦ信号自体のＤＣ変動などの影響が考慮されていない。特許文献３、４において、再生時のＲＦスライスレベルの変動などの影響を回避して再生精度を上げるため、クロックとデータの位相差の移動平均を求め、クロックの補正を行っている。ところがこれによると、移動平均値をクロックへフィードバックするためのハードウエア負担が発生する。
特開２００７−２１３７３１号公報 特開２００７−２５００１９号公報 ＷＯ２００２／０３５５２８号公報 特開２００２−１０９８３６号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、記録品質を向上させるため、記録パルスのストラテジ調整を行うためのパラメータを精度良く求め、且つ、ストラテジ調整を行うためのハードウエア負担を伴わない光ディスクドライブの記録装置および方法を提供することにある。

本発明の光ディスク記録装置は、光ディスクにマークおよびスペースを形成して情報記録あるいは再生を行う光ディスクドライブの記録装置であって、データ再生時にマーク及びスペースの各々のエッジ位置と、各々のエッジ位置に対応したデータ再生時の再生信号から抽出されるクロック信号のクロックエッジとの位相差を求め、位相差を基に位相差の移動平均を求め、位相差から位相差の移動平均を減算して差分位相差を求め、差分位相差のデータより求められる所望のパラメータを基にライトストラテジの調整を行うことを特徴とする。これにより、記録パルスのライトストラテジ調整を行うためのパラメータを精度良く求め、且つ、ライトストラテジ調整を行うためのハードウエア負担を伴わない光ディスク記録装置を提供することができる。

本発明の光ディスク記録装置の所望のパラメータは、ジッター、デビエーション、又は信号サンプル数であり、前記ジッター、デビエーション、又は信号サンプル数は差分位相差のデータから算出されることを特徴とする。これにより、より精度の高いライトストラテジの調整を行うことができる。

本発明の光ディスク記録装置の移動平均算出時に使用するサンプリングデータ数は、評価対象となるメディアの種類や、再生速度によって変更されることを特徴とする。これにより、メディアの種類や、再生速度に対応した、より精度の高いライトストラテジの調整を行うことができる。

本発明の光ディスクドライブの記録方法は、光ディスクにマークおよびスペースを形成して情報記録あるいは再生を行う光ディスクドライブの記録方法であって、データ再生時にマーク及びスペースの各々のエッジ位置と、各々のエッジ位置に対応したデータ再生時の再生信号から抽出されるクロック信号のクロックエッジとの位相差を求め、位相差を基に位相差の移動平均を求め、位相差から位相差の移動平均を減算して差分位相差を求め、
差分位相差のデータより求められる所望のパラメータを基にライトストラテジの調整を行うことを特徴とする。これにより、記録パルスのライトストラテジ調整を行うためのパラメータを精度良く求め、且つ、ライトストラテジ調整を行うためのハードウエア負担を伴わない光ディスクドライブの記録方法を提供することができる。

本発明の光ディスクドライブの記録方法の所望のパラメータは、ジッター、デビエーション、又は信号サンプル数であり、ジッター、デビエーション、又は信号サンプル数は差分位相差のデータから算出されることを特徴とする。これにより、より精度の高いライトストラテジの調整を行うことができる。

本発明によれば、記録品質を向上させるため、記録パルスのストラテジ調整を行うか否かを判断するためのパラメータを精度良く求め、且つ、ストラテジ調整を行うためのハードウエア負担を伴わない光ディスクドライブの記録装置および方法を提供することができる。

図１に、本発明による光ディスク記録装置の実施の形態を示す機能ブロック図を示す。図１において、光ディスク１は、半導体レーザにより情報の記録、再生、消去（ＲＷおよびＲＡＭのみ）が行える光記録媒体である。光ピックアップ２００により、光ディスク１の信号の読み取りおよび記録が行われる。ヘッドアンプ２０２は、光ディスク１からの反射光からＲＦ信号を生成する。２値化回路２０４は、ヘッドアンプ２０２からの検出信号を変換してマークおよびスペースに応じた２値のデジタル信号を生成する再生信号生成回路である。

クロックズレ測定部２０８は、２値化回路２０４からデータを取得すると、各種信号エッジとクロックエッジのズレ（位相差）を測定する。ＲＡＭ２０９はクロックズレ測定部２０８で測定したデータを一時的に記憶するメモリである。移動平均演算部２１０は、ＲＡＭ２０９に保存されたクロックズレデータ（位相差データ）の規定個数分の平均を算出する。この規定個数分のデータ数が、移動平均サンプリングデータ数である。

差分演算部２１１は、ＲＡＭ２０９に記憶された位相差と移動平均演算部２１０で算出された位相差の差分計算を行う。データ弁別、演算部２１２は、差分演算部２１１で算出した差分位相差を各種信号別に弁別し、またそのズレ量から各種信号別のＤ２Ｃデビエーションを算出し、更にそのズレ量のばらつきからＤ２Ｃジッタを算出し、更に各種信号別のサンプル数を算出する。

ライトストラテジ演算２１６は、データ弁別、演算部２１２で算出したＤ２Ｃデビエーションを基にライトストラテジの演算を行う演算部である。ライトストラテジ演算２１６は、ライトストラテジメモリ部２１８に演算したライトストラテジを一時的に保存したり、保存したライトストラテジを読み出したりする。ライトストラテジ演算２１６はさらに、ストラテジ設計者により設定された基準となるベースライトストラテジをＲＯＭ２２０より読み出し、最適なライトストラテジを演算するのに使用する。

本発明の実施例について図を用いて説明する。図３は、クロックに対するマーク、スペースの位相差を規定する位相差対応図である。図３において、マーク、スペースの境界が、読み出しにおける再生信号のパルスのエッジに変換され（図示せず）、クロックのエッジと比較され、それぞれのズレ量（位相差）がデビエーションとして表されている。時間方向順にＭ−Ｄｅｖ１は、３Ｔマークの後端のデビエーションを示し、Ｓ−Ｄｅｖ１は、３Ｔスペースの後端のデビエーションを示し、Ｍ−Ｄｅｖ２は、５Ｔマークの後端のデビエーションを示し、Ｓ−Ｄｅｖ２は、４Ｔスペースの後端のデビエーションを示している。以下同様にマーク、スペースのパターンに対応して、連続してデビエーション番号が規定されている。

図４は、クロックに対するマーク及びスペースの位相差を示すデビエーション図である。図４において、ある光ディスクに書き込まれた各マークとスペースの再生信号のクロックに対する位相差を測定し、Ｍ−Ｄｅｖ１、Ｓ−Ｄｅｖ１、Ｍ−Ｄｅｖ２、Ｓ−Ｄｅｖ２の順に５００まで示されている。これによると、マーク、スペースの位相差は、共に同一の周期で変動している様子が見受けられる。

図５は、上記測定された位相差を移動平均化したデビエーション図である。図５において、それぞれの移動平均値は、着目したマーク又はスペースのそれぞれの前後１９個のデータを移動平均することにより求められている。マーク、スペースの移動平均の変動は、互いに逆極性で、且つ対称的に変動している。このことから、変動要因が、ＲＦスライサーの上下ブレもしくは、ＲＦ信号自体の上下変動であると推測される。

図６は、スライスレベルの変動に対するマーク、スペースのエッジ位置の検出値の変動を示すエッジ位置の変動図である。図６において、マーク、スペースの読み出しにおけるＲＦ信号のスライスレベルが一点差線で示される中心レベルから上方向に変動すると、マークのデビエーションは後方にずれ、スペースのデビエーションは前方にずれる。ＲＦ信号のスライスレベルが下方向に変動すると、それと逆のズレとなる。また、ＲＦ信号自体が上下変動しても、同様の変動が生じるため、図４における要因の推測は正しいといえる。

図２は、測定された位相差からその移動平均値を減算した差分位相差値を示す差分位相差図である。図２において、マーク、スペースのどちらのデビエーションも、特定周期による変動が消えて、ランダムな変動となっている。図７は、測定された位相差及びその差分位相差の分布を示すデビエーション分布図である。図７ａにおいて、測定された位相差の分布の標準偏差（σ：Ｄ２Ｃジッタ）が８．３５％であるのに対し、図７ｂにおいて、差分位相差の分布の標準偏差（σ：Ｄ２Ｃジッタ）は６．６４％である。これにより、位相差のバラツキは大きく改善される。

図８は、マーク−スペースの組み合わせのデビエーション分布における、所定のウィンドウに含まれるサンプル数を示すサンプル数のウィンドウ図である。図８ａにおいて、測定された位相差は、ウィンドウからはみ出して分散しているのに対し、図８ｂにおいて、その差分位相差は、ウィンドウ内で分布しており、位相差のバラツキが大きく改善されている。このように、光ディスクを測定して得たマーク及びスペースの位相差から、それらの移動平均値を減算して差分位相差を求め、この求めた差分位相差のデータを基に、デビエーション、ジッター又は信号サンプル数等のパラメータの値を算出し、ライトストラテジの調整のパラメータとすることにより、より精度の高いストラテジ調整を行うことが可能となる。

また本発明の適用に当たっては、使用するディスクのクロック周波数により移動平均のサンプリング数を変える必要があるため、光ディスクの種類や、再正速度によって、移動平均計算のサンプリング数の変更が必要となる。

以上説明したように、本発明によると、記録品質を向上させるため、記録パルスのストラテジ調整を行うためのパラメータを精度良く求め、且つ、ストラテジ調整を行うためのハードウエア負担を伴わない光ディスクドライブの記録方法を提供することが可能となる。

本発明による光ディスク装置の構成を示すブロック図。 本発明による測定された位相差からその移動平均値を減算した差分位相差値を示す差分位相差図。 クロックに対するマーク、スペースの位相差を規定する位相差対応図。 クロックに対するマーク及びスペースの位相差を示すデビエーション図。 測定された位相差を移動平均化したデビエーション図。 スライスレベルの変動とエッジ位置の変動との関係を示すエッジ位置変動図。 測定された位相差及び差分位相差の分布を示すデビエーション分布図。 ３ＴＭ−３ＴＳのデビエーションのサンプル数のウィンドウ図。

符号の説明

１ 光ディスク
２００ 光ピックアップ
２０２ ヘッドアンプ
２０４ ２値化回路
２０８ クロックズレ測定部
２０９ ＲＡＭ
２１０ 移動平均演算部
２１１ 差分演算部
２１２ データ弁別、演算部
２１６ ライトストラテジ演算、制御部
２１８ ライトストラテジメモリ部
２２０ ＲＯＭ
２２６ 記録パルス調整部
２２８ レーザ駆動部
ＥＦＭ Ｅｉｇｈｔ ｔｏ Ｆｏｕｒｔｅｅｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ
Ｄ２Ｃ Ｄａｔａ ｔｏ Ｃｌｏｃｋ

Claims (5)

1. 光ディスクにマークおよびスペースを形成して情報記録あるいは再生を行う光ディスクドライブの記録装置であって、
   データ再生時に前記マーク及び前記スペースの各々のエッジ位置と、前記各々のエッジ位置に対応した前記データ再生時の再生信号から抽出されるクロック信号のクロックエッジとの位相差を求め、
   前記位相差を基に位相差の移動平均を求め、
   前記位相差から前記位相差の移動平均を減算して差分位相差を求め、
   前記差分位相差のデータより求められる所望のパラメータを基に前記ライトストラテジの調整を行うことを特徴とする光ディスク記録装置。
2. 前記所望のパラメータは、ジッター、デビエーション、又は信号サンプル数であり、前記ジッター、デビエーション、又は信号サンプル数は前記差分位相差のデータから算出されることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク記録装置。
3. 前記移動平均算出時に使用するサンプリングデータ数は、評価対象となるメディアの種類や、再生速度によって変更されることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク記録装置。
4. 光ディスクにマークおよびスペースを形成して情報記録あるいは再生を行う光ディスクドライブの記録方法であって、
   データ再生時に前記マーク及び前記スペースの各々のエッジ位置と、前記各々のエッジ位置に対応した前記データ再生時の再生信号から抽出されるクロック信号のクロックエッジとの位相差を求め、
   前記位相差を基に位相差の移動平均を求め、
   前記位相差から前記位相差の移動平均を減算して差分位相差を求め、
   前記差分位相差のデータより求められる所望のパラメータを基に前記ライトストラテジの調整を行うことを特徴とする光ディスクドライブの記録方法。
5. 前記所望のパラメータは、ジッター、デビエーション、又は信号サンプル数であり、前記ジッター、デビエーション、又は信号サンプル数は前記差分位相差のデータから算出されることを特徴とする請求項４に記載の光ディスクドライブの記録方法。

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