JP4891936B2 - 光ディスクアクセス時のサーボパラメータを定める校正方法 - Google Patents

Description

本発明は光ディスクを読み出し／書き込み時にサーボパラメータを定める校正方法に関し、特に空き光ディスクの光学サーボパラメータを定める校正方法に関する。

書き換え型ドライブは重要なデータをバックアップする装置として多用される。書き換え型ドライブで光ディスクのデータを精密に書き込み／読み出すことは、光ディスクのデータ正確性の確保に役立つ。

書き換え型ドライブの書き込み／読み出しプロセスついて図１を参照する。図１は書き換え型ドライブのサーボシステム１００のブロック図である。図１に示すように、光ディスク１０１はスピンドル１０３により支持され回転される。

読み出しプロセスでは、光ディスク１０１のデータを読み出すときに光学ピックアップユニット（ＯＰＵ）１０２が利用される。ＲＦ（無線周波数）ユニット１０４は光ディスク１０１から読み取ったＲＦ信号を受信して処理し、読み出しチャネル１０５はＲＦユニット１０４の出力信号をアナログからデジタル形式に変換し、デコーダ１０６は読み出しチャネル１０５の出力信号を平文に復号し、ＰＩ（内部パリティ）エラー率、ジッタ値、ベータ値、Ｍ_１４パラメータなどのデータ品質指数を生成する。

上記Ｍ_１４パラメータは１４Ｔピットと１４Ｔランドの間の反射差を示し、ＲＦ信号の最大振幅である。最適書き込み電力は、反射差Ｍ_１４対記録電力の特性曲線を参照して決定される。

書き込み／読み出しプロセスでは、低ＰＩエラー率、低ジッタ値、高Ｍ_１４パラメータを保つことが望ましい。ベータ値は、目標値に近ければ近いほど望ましい。

書き込みプロセスでは、まずエンコーダ１０９で平文を符号化し、書き込み方式発生器１０８でエンコーダ１０９により符号化されたデータに基づいて適切な書き込みパルスを算出し、レーザードライバー（ＬＤ）１０７で光ディスク１０１に対してレーザービームを発する。その後、ＲＦユニット１０４により生成されたＴＥ（トラッキングエラー）とＦＥ（フォーカシングエラー）をデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１１１に送信して、電力ドライバー１１０の制御電力を計算する。電力ドライバー１１０はフォーカシング制御信号とトラッキング制御信号でＯＰＵ１０２の動きを制御すると同時に、スピンドル１０３を制御するためのスピンドル制御信号を生成する。

しかし、書き換え型ドライブで空きディスクを読み出す場合では、読み出しパラメータを校正するためのデータ（例えば読み出しＦＥオフセット／バイアスまたは読み出しＴＥオフセット／バイアス）が存在しないため、不当な読み出しパラメータで書き込みサーボ信号校正と最適電力校正（ＯＰＣ）を行い、不当な書き込みパラメータや書き込み電力が得られてしまうというおそれがある。不当な書き込みパラメータや書き込み電力は、ビット誤り率を増加し、記録品質を低下させうる。

注意すべきは、書き込み／読み出しＦＥオフセットは書き込み／読み出し時のフォーカシングサーボのフォーカシング位置を示し、書き込み／読み出しＴＥオフセットは書き込み／読み出し時のトラッキングサーボのトラッキング位置を示し、書き込み／読み出しＦＥバイアスは書き込み／読み出し時にフォーカシングサーボ制御力にかけるバイアスを示し、書き込み／読み出しＴＥバイアスは書き込み／読み出し時にトラッキングサーボ制御力にかけるバイアスを示す。
米国特許第５，６１０，８８６号明細書 米国特許出願第２００５／００１８５５９号明細書

本発明は上記問題を解決するため、光ディスクアクセス時のサーボパラメータを校正する方法を提供することを課題とする。

本発明は光ディスクアクセス時にサーボパラメータを校正する方法を提供する。該方法は、一定の記録パワーでデータを光ディスクに書き込むときに、書き込みパラメータの値を第一書き込みパラメータから第二書き込みパラメータに変更する段階と、第一読み出しパラメータで光ディスクからデータを読み出す段階と、第二読み出しパラメータで光ディスクからデータを読み出す段階と、読み出しパラメータと書き込みパラメータの組み合わせごとに対応する品質測定値を取得する段階と、上記品質測定値に基づいて、光ディスクにアクセスするための最適読み出しパラメータと最適書き込みパラメータを選出する段階とを含む。

本発明は更に、光ディスクアクセス時にパラメータを校正する方法を提供する。該方法は、光ディスクの一定の記録パワーで行う書き込み時と読み出し時に得られた品質測定値を複数の要素とし、各行の値がそれぞれの書き込みパラメータに対応し、各列の値がそれぞれの読み出しパラメータに対応するような行列を生成する段階と、上記各行の要素に基づいて行列内各行の候補値を計算する段階と、上記各列の要素に基づいて行列内各列の候補値を計算する段階と、各行の候補値を比較して目標書き込みパラメータとして１つの書き込みパラメータを選出する段階と、各列の候補値を比較して目標読み出しパラメータとして１つの読み出しパラメータを選出する段階とを含む。

本発明はサーボパラメータの決定基準となるデータがない空きディスクにアクセスするときに、不当なサーボパラメータが得られてしまうという従来の問題を解決するため、サーボパラメータを定める校正方法を提供する。つまり、書き込みＦＥオフセット／バイアスと読み出しＦＥオフセット／バイアス、または書き込みＴＥオフセット／バイアスと読み出しＴＥオフセット／バイアスを交差試験することで、書き換えドライブのデコーダで複数の品質測定値を生成し、この品質測定値を最適ＦＥオフセット／バイアスまたは最適ＴＥオフセット／バイアスの決定基準とすることである。

かかる方法の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照して以下に説明する。

本発明による校正方法の目的は、空きディスクにアクセスするときに読み出し／書き込みパラメータの正確性を確保することにある。それに鑑みて、本発明は書き込みＦＥ（フォーカシングエラー）オフセット／バイアス（フォーカシングバランスとしても知られている）、読み出しＦＥオフセット／バイアス、書き込みＴＥ（トラッキングエラー）オフセット／バイアス（ＲＡＭ型ディスクのトラッキング中心としても知られている）、読み出しＴＥオフセット／バイアスなどの読み出し／書き込みパラメータを校正する方法を提供し、図１に示すサーボシステムのサーボ制御と電力校正を正常に実行する。

図２を参照する。図２は本発明の実施例１によるグルーブトラック動作時に最適書き込みＦＥオフセット／バイアスと最適読み出しＦＥオフセット／バイアスを定めるための二次元行列３００である。二次元行列３００の第一次元は、書き込みＦＥオフセット／バイアス（書き込みフォーカシングバランスＷＦＢとも呼ばれる）３０３の各候補値を示し、そのうち１つは後に最適書き込みＦＥオフセット／バイアス３０８として選ばれ、二次元行列３００の第二次元は、読み出しＦＥオフセット／バイアス（読み出しフォーカシングバランスＲＦＢとも呼ばれる）３０１の各候補値を示し、そのうち１つは後に最適読み出しＦＥオフセット／バイアス３０９として選ばれる。二次元行列３００の各要素３０２は、書き込みＦＥオフセット／バイアスと読み出しＦＥオフセット／バイアスに対応するＰＩ（内部パリティ）エラー率である。

上記二次元行列３００の生成プロセスについて以下に説明する。まずは、図１に示すサーボシステムで光ディスクの電力校正領域（ＰＣＡ）に対して書き込みプロセスを実行する。ＰＣＡにテストデータを書き込むとき、書き込みＦＥオフセット／バイアス（ＷＦＢ）３０３は随時に変化し、例えば図２に示すように0xE4から0x1Cに変化する。次に、複数の読み出しＦＥオフセット／バイアス（ＲＦＢ）３０１でＰＣＡに書き込まれたテストデータを数回読み出す。ＲＦＢ３０１は図２に示すように0xE4から0x1Cに変化する。もっとも注意すべきは、本発明による校正方法はＰＣＡにテストデータを書き込むことに限らない。テストデータは種々のＷＦＢ３０３で書き込まれているため、第一列のＰＩエラー率はＲＦＢ0xE4に対応するテストデータを読み出すことで取得し、第二列のＰＩエラー率はＲＦＢ0xECに対応するテストデータを読み出すことで取得することができる。二次元行列３００のＰＩエラー率３０２はそれぞれ特定のＷＦＢ３０３とＲＦＢ３０１に対応する。図３を参照する。図３はＷＦＢ、ＲＦＢ、ＰＩエラー率間の関係を示す三次元グラフである。

本発明の他実施例として、ＰＩエラー率で最適ＷＦＢとＲＦＢを選定するほか、ジッタ値、ベータ値、またはＭ１４パラメータなどの品質測定値を最適読み出し・書き込みパラメータの選定基準とすることもできる。

図２に示すデータで最適ＲＦＢと最適ＷＦＢを選定する方法について以下に説明する。最適ＷＦＢを選定する場合では、二次元行列３００の各行（すなわち各ＷＦＢ３０３）のＰＩエラー率を平均して、ＷＦＢごとに第一平均ＰＩエラー率３０４を計算する。そうすると、各ＷＦＢにかかる複数の第一平均ＰＩエラー率３０４が得られる。この第一平均ＰＩエラー率３０４は、同一行のＰＩエラー率３０２の算術平均、幾何平均、または中央値である。各ＷＦＢ３０３にかかる第一平均ＰＩエラー率３０４を算出した後、その最小値（図２によれば３１）を第一目標ＰＩエラー率３０５とする。第一目標ＰＩエラー率３０５は目標ＷＦＢ３０８に対応する（第一目標ＰＩエラー率３０５（最小値３１）はＷＦＢ0xFC（−４の１６進値）に対応する）。この目標ＷＦＢ３０８は光ディスク１０１を書き込むときに、電力ドライバー１１０でＯＰＵ１０２の書き込みフォーカシングを制御するための最適ＷＦＢとして用いることができる。

上記と同様に、最適ＲＦＢを選定する場合では、二次元行列３００の各列のＰＩエラー率を平均して、ＲＦＢごとに第二平均ＰＩエラー率３０６を計算する。そうすると、各ＲＦＢにかかる複数の第二平均ＰＩエラー率３０６が得られる。この第二平均ＰＩエラー率３０６は、同一列のＰＩエラー率３０２の算術平均、幾何平均、または中央値である。各ＲＦＢ３０１にかかる第二平均ＰＩエラー率３０６を算出した後、その最小値（図２によれば１５）を第二目標ＰＩエラー率３０７とする。第二目標ＰＩエラー率３０７は目標ＲＦＢ３０９に対応する（第二目標ＰＩエラー率３０７（最小値１５）はＲＦＢ0xF4（−１２の１６進値）に対応する）。この目標ＲＦＢ３０９は光ディスク１０１を読み出すときに、電力ドライバー１１０でＯＰＵ１０２の読み出しフォーカシングを制御するための最適ＲＦＢとして用いることができる。

上記実施例は読み出し・書き込みＦＥオフセット／バイアス（またはフォーカシングバランス）の選定プロセスに関するものであるが、読み出し・書き込みＴＥオフセット／バイアスの選定にも適用できる。後者の場合は、上記読み出し・書き込みＦＥオフセット／バイアスの代わりに読み出し・書き込みＴＥオフセット／バイアスを利用し、読み出し・書き込みＴＥオフセット／バイアスに対応する品質測定値を含んだ行列を算出すればよい。

注意すべきは、光ディスクに対して上記書き込みプロセスを実行するときは、種々のＷＦＢ３０３で光ディスクに降順または昇順に書き込むことが望ましい。図４を参照する。図４は光ディスクの書き込み時に図３に示すＷＦＢ３０３を降順に適用した曲線図である。図４に示すWLDONはレーザードライバー１０７がオンにされた状態を示す。WLDONが高電位の場合、複数のＷＦＢ３０３は図４に示すように降順に適用される。

注意すべきは、書き込み時に複数の第二平均ＰＩエラー率３０７を生成する場合では、図２に示すＲＦＢ３０１の全部でなく、特定のＲＦＢ３０１のみ利用することが可能である。例えば、二分探索法を再帰的に利用して特定のＲＦＢ３０１を選出することができる。本発明の好ましい実施例では、まず図２に示すＲＦＢ３０１の中央値0xFCまたは0x04（十進法では-4または4）と、先頭値0xE4（十進法では-28）と、末尾値0x1C（十進法では28）を利用し、それぞれ対応した３つの第二平均ＰＩエラー率３０６を計算し、臨時の最小ＰＩエラー率３０６を定める。その後、上記方法を再帰的に実行して全体的な最小ＰＩエラー率を算出する。したがって、本発明では特定ＲＦＢ３０１の特定平均ＰＩエラー率３０６を計算するのみでよく、計算量を大幅に節減することができる。

上記二分探索法による方法は最適ＷＦＢ３０８の選定にも適用できる。読み出し時に複数の第一平均ＰＩエラー率３０４を生成する場合では、図２に示すＷＦＢ３０３の全部でなく、特定のＷＦＢ３０３のみ利用することが可能である。本発明の好ましい実施例では、まず図２に示すＷＦＢ３０３の中央値0x00（十進法では0）と、先頭値0xE4（十進法では-28）と、末尾値0x1C（十進法では28）を利用し、それぞれ対応した３つの第一平均ＰＩエラー率３０４を計算し、臨時の最小ＰＩエラー率３０４を定める。その後、上記方法を再帰的に実行して全体的な最小ＰＩエラー率を算出する。したがって、本発明では特定ＷＦＢ３０３の特定平均ＰＩエラー率３０４を計算するのみでよく、計算量を大幅に節減することができる。

注意すべきは、上記二分探索法が利用可能な理由は、第一ＰＩエラー率３０４の数列にはＷＦＢ３０３の値に対応する狭義減少部分列とその後に続く狭義増加部分列が含まれているからである。この現象は図２に示すとおりである。第二ＰＩエラー率３０６の数列にもＲＦＢ３０１の値に対応する狭義減少部分列とその後に続く狭義増加部分列が含まれているため、上記二分探索法で第二平均ＰＩエラー率３０６を生成することができる。同様に、複数の平均ＰＩエラー率から最適値を選出する方法として質量中心法、曲線当てはめ法、体心法を利用することもできる。

図５を参照する。図５は本発明の実施例２によるランドトラック動作時に最適ＷＦＢと最適ＲＦＢを定めるための二次元行列４００である。図５に示す変数は図２に示すものと同様の定義を有し、図２に示す計算と動作は図５にも適用できるため、その説明は省略される。図６を参照する。図６は図５に示すＷＦＢ４０３、ＲＦＢ４０１、ＰＩエラー率４０２間の関係を示す三次元グラフである。

図２と図５に示す前記校正方法に他の変数を利用しても可能である。例えば、二次元行列３００の要素としてジッタ値、ベータ値、またはＭ１４パラメータを用いることができる。注意すべきは、二次元行列３００の要素としてジッタ値を用いた場合、目標ジッタ値は複数の平均ジッタ値の最小値にすべきである。それに対して、二次元行列３００の要素としてＭ１４パラメータを用いた場合、目標Ｍ１４パラメータは複数の平均Ｍ１４パラメータの最大値にすべきである。なお、二次元行列３００の要素としてベータ値を用いた場合、目標ベータ値は光ディスクのメーカーにより指定されたベータ値の最接近値にすべきである。

図７を参照する。図７は本発明による光ディスク読み出し／書き込み時にサーボパラメータを定める校正方法のフローチャートである。

ステップ７０２：種々の値の書き込みパラメータを適用し、光ディスクにデータを反復して書き込む。
ステップ７０４：読み出しパラメータの初期値で光ディスクに書き込まれたデータを反復して読み出し、書き込みパラメータごとに品質測定値を求める。
ステップ７０６：他の読み出しパラメータでステップ７０４を繰り返す。
ステップ７０８：複数の品質測定値を二次元行列として作成する。各品質測定値はそれぞれ読み出しパラメータと書き込みパラメータに対応する。
ステップ７１０：種々の書き込みパラメータに対応する複数の品質測定値を比較し、最適書き込みパラメータを定めるとともに、種々の読み出しパラメータに対応する複数の品質測定値を比較し、最適読み出しパラメータを定める。

図３に示す実施例では、上記書き込みパラメータはＷＦＢ３０３であり、読み出しパラメータはＲＦＢ３０１であり、品質測定値はＰＩエラー率３０２である。

以上は本発明に好ましい実施例であって、本発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、本発明の精神の下においてなされ、本発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。

本発明は従来の数値を参考基準とするので実施可能である。

書き換え型ドライブのサーボシステムのブロック図である。 本発明の実施例１によるグルーブトラック動作時に最適書き込みＦＥオフセット／バイアスと最適読み出しＦＥオフセット／バイアスを定めるための二次元行列である。 ＷＦＢ、ＲＦＢ、ＰＩエラー率間の関係を示す三次元グラフである。 光ディスクの書き込み時に図３に示すＷＦＢを降順に適用した曲線図である。 本発明の実施例２によるランドトラック動作時に最適ＷＦＢと最適ＲＦＢを定めるための二次元行列である。 図５に示すＷＦＢ、ＲＦＢ、ＰＩエラー率間の関係を示す三次元グラフである。 本発明による光ディスク読み出し／書き込み時にサーボパラメータを定める校正方法のフローチャートである。

符号の説明

１０１ 光ディスク１０１
１０２ ＯＰＵ
１０３ スピンドル
１０４ ＲＦユニット
１０５ 読み出しチャネル
１０６ デコーダ
１０７ レーザードライバー
１０８ 書き込み方式発生器
１０９ エンコーダ
１１０ 電力ドライバー
１１１ デジタル信号プロセッサ
１１２ プロセッサ
３００、４００ 二次元行列
３０１、４０１ 読み出しＦＥオフセット／バイアス
３０２、４０２ ＰＩエラー率
３０３、４０３ 書き込みＦＥオフセット／バイアス
３０４、４０４ 第一平均ＰＩエラー率
３０５、４０５ 第一目標ＰＩエラー率
３０６、４０６ 第二平均ＰＩエラー率
３０７、４０７ 第二目標ＰＩエラー率
３０８、４０８ 最適書き込みＦＥオフセット／バイアス
３０９、４０９ 最適読み出しＦＥオフセット／バイアス

Claims (11)

1. 光ディスクアクセス時にサーボパラメータを校正する方法であって、
   一定の記録パワーでデータを光ディスクに書き込むときに、書き込みパラメータの値を第一書き込みパラメータから第二書き込みパラメータに変更する段階と、
   第一読み出しパラメータで光ディスクからデータを読み出す段階と、
   第二読み出しパラメータで光ディスクからデータを読み出す段階と、
   読み出しパラメータと書き込みパラメータの組み合わせごとに対応する品質測定値を取得する段階と、
   上記品質測定値に基づいて、光ディスクにアクセスするための最適読み出しパラメータと最適書き込みパラメータを選出する段階と、
   を含み、
   前記書き込みパラメータは、光ディスクの書き込み時のフォーカシング制御に用いる書き込みＦＥ（フォーカシングエラー）オフセット／バイアス、またはトラッキング制御に用いる書き込みＴＥ（トラッキングエラー）オフセット／バイアスであり、そのうち書き込みＦＥオフセットは書き込み時のフォーカシングサーボのフォーカシング位置を示し、書き込みＴＥオフセットは書き込み時のトラッキングサーボのトラッキング位置を示し、書き込みＦＥバイアスは書き込み時にフォーカシングサーボ制御力にかけるバイアスであり、書き込みＴＥバイアスは書き込み時にトラッキングサーボ制御力にかけるバイアスであり、
   前記読み出しパラメータは、光ディスクの読み出し時のフォーカシング制御に用いる読み出しＦＥオフセット／バイアス、またはトラッキング制御に用いる読み出しＴＥオフセット／バイアスであり、そのうち読み出しＦＥオフセットは読み出し時のフォーカシングサーボのフォーカシング位置を示し、読み出しＴＥオフセットは読み出し時のトラッキングサーボのトラッキング位置を示し、読み出しＦＥバイアスは読み出し時にフォーカシングサーボ制御力にかけるバイアスであり、読み出しＴＥバイアスは読み出し時にトラッキングサーボ制御力にかけるバイアスである、
   ことを特徴とするサーボパラメータの校正方法。
2. 前記最適読み出しパラメータは、第一読み出しパラメータと第二読み出しパラメータにそれぞれ対応する品質測定値を平均し、平均品質測定値を比較して選出されることを特徴とする請求項１記載のサーボパラメータの校正方法。
3. 前記最適書き込みパラメータは、第一書き込みパラメータと第二書き込みパラメータにそれぞれ対応する品質測定値を平均し、平均品質測定値を比較して選出されることを特徴とする請求項１記載のサーボパラメータの校正方法。
4. 前記品質測定値はＰＩ（内部パリティ）エラー率、ジッタ値、ベータ値、またはＭ１４パラメータであることを特徴とする請求項１記載のサーボパラメータの校正方法。
5. 光ディスクアクセス時にパラメータを校正する方法であって、
   光ディスクの一定の記録パワーで行う書き込み時と読み出し時に得られた品質測定値を複数の要素とし、各行の値がそれぞれの書き込みパラメータに対応し、各列の値がそれぞれの読み出しパラメータに対応するような行列を生成する段階と、
   上記各行の要素に基づいて行列内各行の候補値を計算する段階と、
   上記各列の要素に基づいて行列内各列の候補値を計算する段階と、
   各行の候補値を比較して目標書き込みパラメータとして１つの書き込みパラメータを選出する段階と、
   各列の候補値を比較して目標読み出しパラメータとして１つの読み出しパラメータを選出する段階と、
   を含み、
   前記書き込みパラメータは、光ディスクの書き込み時のフォーカシング制御に用いる書き込みＦＥ（フォーカシングエラー）オフセット／バイアス、またはトラッキング制御に用いる書き込みＴＥ（トラッキングエラー）オフセット／バイアスであり、そのうち書き込みＦＥオフセットは書き込み時のフォーカシングサーボのフォーカシング位置を示し、書き込みＴＥオフセットは書き込み時のトラッキングサーボのトラッキング位置を示し、書き込みＦＥバイアスは書き込み時にフォーカシングサーボ制御力にかけるバイアスであり、書き込みＴＥバイアスは書き込み時にトラッキングサーボ制御力にかけるバイアスであり、
   前記読み出しパラメータは、光ディスクの読み出し時のフォーカシング制御に用いる読み出しＦＥオフセット／バイアス、またはトラッキング制御に用いる読み出しＴＥオフセット／バイアスであり、そのうち読み出しＦＥオフセットは読み出し時のフォーカシングサーボのフォーカシング位置を示し、読み出しＴＥオフセットは読み出し時のトラッキングサーボのトラッキング位置を示し、読み出しＦＥバイアスは読み出し時にフォーカシングサーボ制御力にかけるバイアスであり、読み出しＴＥバイアスは読み出し時にトラッキングサーボ制御力にかけるバイアスである、
   ことを特徴とするパラメータの校正方法。
6. 前記目標書き込みパラメータとして１つの書き込みパラメータを選出する段階は、各行の候補値の最小値に対応する書き込みパラメータを選出する段階を有し、前記目標読み出しパラメータとして１つの読み出しパラメータを選出する段階は、各列の候補値の最小値に対応する読み出しパラメータを選出する段階を有することを特徴とする請求項５記載のパラメータ校正方法。
7. 前記品質測定値はＰＩエラー率またはジッタ値であることを特徴とする請求項６記載のパラメータ校正方法。
8. 前記目標書き込みパラメータとして１つの書き込みパラメータを選出する段階は、各行の候補値の最大値に対応する書き込みパラメータを選出する段階を有し、前記目標読み出しパラメータとして１つの読み出しパラメータを選出する段階は、各列の候補値の最大値に対応する読み出しパラメータを選出する段階を有することを特徴とする請求項５記載のパラメータ校正方法。
9. 前記品質測定値はＭ１４パラメータであることを特徴とする請求項８記載のパラメータ校正方法。
10. 前記各行の要素に基づいて行列内各行の候補値を計算する段階は、各行の要素の算術平均、幾何平均、または中央値を計算して各行の候補値とする段階を有することを特徴とする請求項５記載のパラメータ校正方法。
11. 前記各列の要素に基づいて行列内各列の候補値を計算する段階は、各列の要素の算術平均、幾何平均、または中央値を計算して各列の候補値とする段階を有することを特徴とする請求項５記載のパラメータ校正方法。

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