(57)【要約】【課題】  再生信号に符号間干渉が生じている場合であっても、回路規模を不必要に大きくせず、高速にアシンメトリを検出すること。【解決手段】  A/D変換部８で所定のサンプリングタイミングにおける再生信号の振幅値データを取得する。ゼロクロス検出部１３は、再生信号の振幅値データがゼロレベルに一致するポイントを検出する。ゼロクロス期間計測部１４は、ゼロクロス検出部１３の出力であるゼロクロスポイント期間をカウントする。極値検出部１５は、ゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を検出する。アシンメトリ検出部１６０１は、ゼロクロスポイント期間のカウント値に基づき離散期間nTごとにゼロクロスポイント期間のグループ分けを行い、ゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値から、離散期間nTごとにアシンメトリを検出する。【選択図】図１
2008135122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクから得られた再生信号のアシンメトリを検出する装置において、
所定サンプリングタイミングにおける再生信号の振幅値データを取得する再生振幅値データ取得手段と、前記振幅値データが所定値以上および所定値以下である期間を計測する計測手段と、前記計測された期間に基づき、離散期間nT(nは１以上の整数、Tは記録変調方式のチャネルクロック)を単位として、前記振幅値データが所定値以上の期間における振幅値データの最大値および所定値以下の期間における振幅値データの最小値を取得する極値取得手段と、前記最大値および最小値に基づきアシンメトリを検出するアシンメトリ検出手段とを備えることを特徴とするアシンメトリ検出装置。
【請求項２】
前記極値取得手段は、前記期間の前後の期間における前記振幅値データが前記所定値以上および所定値以下である期間の計測結果に基づき、前記最大値および最小値を取得するか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載のアシンメトリ検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のアシンメトリ検出手段により検出されたアシンメトリの基づき、記録レーザパワーを設定するレーザパワー設定手段とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクから得られた再生信号のアシンメトリを検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、書き換え可能な光ディスク、例えばDVD-R（Digital Versatile Disk Recordable）等の記録再生を行う光ディスク装置においては、光メディアの特性に適したマークを形成するため、光ディスクの所定の領域（PCA：Power Calibration Area）に対して記録レーザパワーを変化させながら試し書きを行い、再生信号の品質を評価する指標として再生信号のアシンメトリを参照し、その領域の再生信号の品質が最適なレーザパワーを求めている。
【０００３】
この再生信号のアシンメトリを検出する方式として、アナログ回路により再生信号のピーク値包絡電圧およびボトム値包絡電圧を取得し、これらに所定の演算を行うことで実現するものが知られている。（例えば、特許文献１）
【特許文献１】特開平１０−５５６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、光ディスクの高密度化、高速記録化が図られており、HD DVD、Blu-ray等の高密度光ディスクの記録再生においては隣接するマークから生じる符号間干渉を積極的に利用するPRML（Partial Response and Maximum Likelihood）が用いられている。PRMLを用いて情報の記録再生を行う場合、再生信号では符号間干渉が起き、振幅レベルが多値化している。再生信号のアシンメトリは、再生信号の振幅レベルに依存することが多く、従来のようにアナログ回路で再生信号のピーク値包絡電圧およびボトム値包絡電圧を取得する方式では、振幅レベルごとに包絡電圧を取得するアナログ回路が必要となるため、回路規模が不必要に大きくなり、また高速化が困難であった。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、HD DVD等の高密度光ディスクのように再生信号で符号間干渉が生じている場合であっても、回路規模を不必要に大きくせず、高速にアシンメトリを検出可能な装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光ディスクから得られた再生信号のアシンメトリを検出する装置において、所定サンプリングタイミングにおける再生信号の振幅値データを取得する再生振幅値データ取得手段と、前記振幅値データが所定値以上および所定値以下である期間を計測する計測手段と、前記計測された期間に基づき、離散期間nT(nは１以上の整数、Tは記録変調方式のチャネルクロック)を単位として、前記振幅値データが所定値以上の期間における振幅値データの最大値および所定値以下の期間における振幅値データの最小値を取得する極値取得手段と、前記最大値および最小値に基づきアシンメトリを検出するアシンメトリ検出手段とを備えることをその要旨とする。
【０００７】
また、前記極値取得手段は、前記極値取得手段は、前記期間の前後の期間における前記振幅値データが前記所定値以上および所定値以下である期間の計測結果に基づき、前記最大値および最小値を取得するか否かを判断することが望ましい。
【０００８】
また、本発明は、前記アシンメトリ検出手段により検出されたアシンメトリの基づき、記録レーザパワーを設定するレーザパワー設定手段とを備えることをその要旨とする光ディスク装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、HD DVD等の高密度光ディスクのように再生信号に符号間干渉が生じている場合であっても、多値化した振幅レベルごとに包絡電圧を取得するアナログ回路を必要しないため、回路規模を不必要に大きくせず、高速にアシンメトリを検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る光ディスク装置の全体構成を表す概念図を図１に示す。図１において、光ディスク１は、試し書きを行うためのPCAを含む。符号部２は、入力された情報に誤り訂正符号等の処理を行う。変調部３は、符号部２からの出力に対してETM（Eight Twelve Modulation）等の処理を行う。レーザ駆動部４は、記録時には変調部３からの出力に応じた半導体レーザ駆動信号を光ピックアップ５に出力し、再生時には一定強度のレーザを出射するための半導体レーザ駆動信号を光ピックアップに出力する。
【００１１】
光ピックアップ５は、半導体レーザから出射されたレーザ光を対物レンズで光ディスク1上に収束させることにより、光ディスク１に対する情報の書き込みおよび読み出しを行う。この他、光ディスク１に対するレーザ光の収束状態を調整する対物レンズアクチュエータ、光ディスクからの反射光を受光する光検出器および半導体レーザから出射されたレーザ光を対物レンズに導き、光ディスク１からの反射光を光検出器に導く光学系等を備えている。
【００１２】
受光信号処理部６は、光ピックアップ５の光検出器で光電変換された受光信号を増幅し再生信号を生成するとともに、ウォブル信号、フォーカスエラー信号あるはトラッキングエラー信号等を生成する。
【００１３】
サーボ部７は、受光信号処理部６から出力されたフォーカスエラー信号およびトラッキング信号からフォーカスサーボ信号およびトラッキングサーボ信号を生成し、光ピックアップ５に出力する。また、受光信号処理部６から出力されたウォブル信号からモータサーボ信号を生成し、光ディスク１の駆動モータに出力する。
【００１４】
A/D変換部８は、受光信号処理部６から出力された再生信号を所定のサンプリングタイミングでA/D変換して、再生信号の振幅値データを出力する。なお所定のサンプリングタイミングは記録変調方式のチャネルクロックTと同期していなくても、Tより高速であれば非同期であってもよい。
【００１５】
EQ９は、FIRフィルタで構成され、フィルタ係数を調整し、再生信号をPR（1、2、2、2、1）特性に適合するよう等化処理を行う。
【００１６】
PRML１０は、PR特性を持つ再生信号のML復号を行うため、EQ９の出力である再生信号の振幅値データについて軟判定ビタビ復号を行い、所定の期待値と比較し、再生信号の２値データを復号する。
【００１７】
復調部１１は、PRML１０の出力である再生信号の２値データにETM復調等の処理を行う。復号部１２は、復調部１１の出力に誤り訂正等の処理を行う。
【００１８】
ゼロクロス検出部１３は、再生信号の振幅値データがゼロレベルに一致するポイントを検出する。ゼロクロス期間計測部１４は、ゼロクロス検出部１３の出力であるゼロクロスポイント期間をカウントする。
【００１９】
極値検出部１５は、ゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を検出する。ここで、ゼロクロスポイント期間における開始ゼロポイントで振幅値データが負から正にゼロクロスした場合、当該ゼロクロスポイント期間はマークであるため、振幅値データの最大値を検出する。一方、ゼロクロスポイント期間における開始ゼロクロスポイントで振幅値データが正から負にゼロクロスした場合、当該ゼロクロスポイント期間はスペースであるため、振幅値データの最小値を検出する。
【００２０】
制御部１６は、アシンメトリ検出部１６０１、レーザパワー制御部１６０２を含む。この他、光ディスク装置全体を制御するファームウェア含み、このファームウェアに従って、各部の制御を行う。
【００２１】
アシンメトリ検出部１６０１は、ゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値からアシンメトリを検出する。図２はかかるアシンメトリ検出手順のフローチャート（１）である。以下、アシンメトリ検出部１６０１の動作について、図面を参照して説明する。
【００２２】
アシンメトリ検出部１６０１は、ゼロクロス期間計測部１４から、ゼロクロスポイント期間のカウント値を取得する（S10）。光ディスク1上に形成されたマークまたはスペースのデータ長はnT(nは１以上の整数)であるため、ゼロクロスポイント期間のカウント値は離散期間nT近傍の値をとる。そこでゼロクロスポイント期間のカウント値がいずれの離散期間に最も近いかを判断し、離散期間ごとにグループ分けを行う（S11）。そして、ゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を、そのゼロクロスポイント期間が属する離散期間nTごとに積分する（S12）。所定のサンプル数だけ積分すると（S13のY）、離散期間nTごとに振幅値データの最大値または最小値をサンプル数Nで除算して平均化する(S14)。
【００２３】
次に、離散期間nTごとに、平均化された振幅値データの最大値（ArgMax）および最小値（ArgMin）から、アシンメトリ値（A）を
A=ABS(ArgMax)-ABS(ArgMin)
により検出する(S15)。ここで、ABS(X)はXの絶対値をとることを意味する。
【００２４】
例えば、ArgMaxが4.1でArgMinが-5.4の場合のアシンメトリ値A1は
A1=ABS(4.1)-ABS(-5.4)=4.1-5.4=-1.3
となる。
【００２５】
レーザパワー制御部１６０２は、所定の記録レーザパワーで光ディスク１のPCAで試し書きを行い、試し書きを行った箇所を再生し、アシンメトリ検出部１６０１から離散期間nTごとのアシンメトリ値を受け取る。受け取ったアシンメトリ値から近似直線を算出し、アシンメトリ値が所定値となるレーザパワーを記録レーザパワーとして設定する。
【００２６】
図３にかかるレーザパワー設定方法を示す。ここで、レーザパワーPとアシンメトリ値Aの直線近似式は、傾きをa、切片をPbとすると、
P=aA+Pb
が成り立つ。図３において、記録レーザパワーPw1の場合のアシンメトリ値をA1、記録レーザパワーPw2の場合のアシンメトリ値をA2とすると、近似直線の傾きa、切片Pbは、
a=(Pw2-Pw1)/(A2-A1)
Pb=Pw2-A2*a
と求まる。
【００２７】
レーザパワー制御部１６０２は、算出した直線近似式のAに所定値のアシンメトリ値を代入し、そのときのレーザパワーPを記録レーザパワーとして設定する。
【００２８】
例えば、所定値を0とした場合、直線近似式においてアシンメトリ値A=0を代入すると、レーザパワーP=Pbとなるため、Pbを記録レーザパワーとして設定する。
【００２９】
なお、近似直線を算出する場合、離散期間nT（nは、PR等化に要するサンプル数+1、すなわち6以上の整数）のアシンメトリ値を用いて算出するのが好ましい。また、近似直線は離散期間nTごとのアシンメトリ値を用いて算出し、得られた複数のレーザパワーを平均化して記録レーザパワーと設定してもよく、任意の離散期間nTに着目し、その離散期間nTのアシンメトリ値のみ用いて近似直線を算出し、得られた単一のレーザパワーを記録レーザパワーとして設定してもよい。
【００３０】
このような本発明の第１の実施の形態によれば、以下の通りの作用効果を享受することができる。
（１）A/D変換部８で所定のサンプリングタイミングにおける再生信号の振幅値データを取得し、ゼロクロス検出部１３は、再生信号の振幅値データがゼロレベルに一致するポイントを検出し、ゼロクロス期間計測部１４は、ゼロクロス検出部１３の出力であるゼロクロスポイント期間をカウントし、極値検出部１５は、ゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を検出し、アシンメトリ検出部１６０１は、ゼロクロスポイント期間のカウント値に基づき離散期間nTごとにゼロクロスポイント期間のグループ分けを行い、ゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値から、離散期間nTごとにアシンメトリを検出するため、多値化した振幅レベルごとに包絡電圧を取得するアナログ回路を必要とせず、高速にアシンメトリを検出することが可能となる。
（２）レーザパワー制御部１６０２は、アシンメトリ検出部１６０１から離散期間nTごとのアシンメトリ値を受け取り、近似直線を算出してアシンメトリ値が所定値となるレーザパワーを記録レーザパワーとして設定するため、再生信号に符号間干渉が生じている場合であっても、記録レーザパルスを最適化する指標としてアシンメトリ値を用いることができ、信頼性良く情報を光ディスクに記録することが可能となる。
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、アシンメトリ検出部１６０１において、ゼロクロスポイント期間を離散期間nTごとにグループ分けを行い、ゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を、そのゼロクロスポイント期間が属する離散期間nTごとに、所定のサンプル数にわたり平均化していた。
【００３１】
ところで、ゼロクロスポイント期間のカウント値のみで離散期間nTごとにグループ分けを行うと、ゼロクロスポイント期間の前後のパターンによっては、ゼロクロスポイント期間内のパターンが同一にもかかわらず、異なる離散期間にグループ分けされる可能性がある。
【００３２】
図４は、3Tマーク（前後が3Tスペース）のパーシャルレスポンス等化波形を示す図、図５は、3Tマーク（前後が2Tスペース）のパーシャルレスポンス等化波形を示す図である。以下、図４および図５を参照しながら、同一パターンにもかかわらず、異なる離散期間にグループ分けされる場合について述べる。
【００３３】
図４において、２値の理想パターンを（１、１、１、０、０、０、１、１、１）すなわちマーク長が3Tで、前後のスペース長が3Tのパターンとする。正規化した振幅値データとしてパターンが１のときは−１、パターンが０のときは＋１を割り当て、PR（１、２、２、２、１）のパーシャルレスポンス等化を行うと図４において実線で示す波形となる。このとき、ゼロクロスポイント期間は3Tであるため、このゼロクロスポイント期間は離散期間3Tにグループ分けされる。
【００３４】
一方、図５において、２値の理想パターンを（０、１、１、０、０、０、１、１、０）すなわちマーク長が3Tで、前後のスペース長が2Tのパターンとする。正規化した振幅値データとしてパターンが１のときは−１、パターンが０のときは＋１を割り当て、PR（１、２、２、２、１）のパーシャルレスポンス等化を行うと図５において実線で示す波形となる。このとき、ゼロクロスポイント期間は4Tであるため、このゼロクロスポイント期間は離散期間４Tにグループ分けされる。
【００３５】
マーク長が3Tの同一パターンにもかかわらず、異なる離散期間にグループ分けされると、ゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を、そのゼロクロスポイント期間が属する離散期間nTごとに平均化する際、精度が劣化する恐れがある。
【００３６】
図６は、3Tマーク（前後が4Tスペース）のパーシャルレスポンス等化波形を示す図である。図６において、２値の理想パターンを（１、１、１、０、０、０、０、１、１、１）すなわちマーク長が4Tで、前後のスペース長が3Tのパターンとする。正規化した振幅値データとしてパターンが１のときは−１、パターンが０のときは＋１を割り当て、PR（１、２、２、２、１）のパーシャルレスポンス等化を行うと図６において実線で示す波形となる。このとき、ゼロクロスポイント期間は4Tであるため、このゼロクロスポイント期間は離散期間４Tにグループ分けされる。
【００３７】
図６のパーシャルレスポンス等化波形の最大値は６であるが、同じ離散期間4Tにグループ分けされる図５のパーシャルレスポンス等化波形の最大値は４であるため、これらを混在させて離散期間4Tにおける最大値の平均化を行うことは好ましくない。
【００３８】
そこで、第２の実施の形態では、図５のパーシャルレスポンス等化波形のように、前後のパターンの影響で、グループ分けされるべき離散期間nTと異なった離散期間nTに属するゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を取得せず、平均化を行い、精度の劣化を回避する。
【００３９】
図７は、かかるアシンメトリ検出手順のフローチャート（２）である。
【００４０】
ゼロクロス検出部１３は、再生信号の振幅値データがゼロレベルに一致するポイントを検出し、ゼロクロス期間計測部１４は、ゼロクロス検出部１３の出力であるゼロクロスポイント期間をカウントする（S10）。
【００４１】
極値検出部１５は、ゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を検出する（S11）。
【００４２】
アシンメトリ検出部１６０１は、ゼロクロスポイント期間のカウント値が、6T以上かを判断する（S12）。ここで、6Tを基準として判断するのは、PR（１、２、２、２、１）のパーシャルレスポンス等化は、５サンプルの振幅値データから行うため、ゼロクロスポイント期間のカウント値が、PR等化に要するサンプル数+1、すなわち6T以上の場合、ゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値は飽和しているからである。
【００４３】
ゼロクロスポイント期間のカウント値が、6T以上の場合（S12のY）、対象となるゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を、そのゼロクロスポイント期間が属する離散期間nTごとに積分する（S14）。
【００４４】
一方、ゼロクロスポイント期間のカウント値が、6Tより小さい場合（S12のN）、対象となるゼロクロスポイント期間の前後のゼロクロスポイント期間のカウント値が3T以上かを判断する（S13）。ここで、3Tを基準として判断するのは、PR（１、２、２、２、１）のパーシャルレスポンス等化は、５サンプルの振幅値データから行うため、前後のゼロクロスポイント期間のカウント値が、（PR等化に要するサンプル数+1）/2、すなわち3T以上の場合、前後のゼロクロスポイント期間のパターンにより、対象となるゼロクロスポイント期間のカウント値が影響を受けなくなるからである。
【００４５】
対象となるゼロクロスポイント期間の前後のゼロクロスポイント期間のカウント値が3Tより小さい場合（S13のN）、そのゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値は取得しない。
【００４６】
一方、対象となるゼロクロスポイント期間の前後のゼロクロスポイント期間のカウント値が3T以上の場合（S13のY）、そのゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を、そのゼロクロスポイント期間が属する離散期間nTごとに積分する（S14）。
【００４７】
所定のサンプル数だけ積分すると（S15のY）、離散期間nTごとに振幅値データの最大値または最小値をサンプル数Nで除算して平均化する。以下、第１の実施の形態と同様にして、離散期間nTごとにアシンメトリを検出する。
【００４８】
このような本発明の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に加え、以下の通りの作用効果を享受することができる。
（３）アシンメトリ検出部１６０１は、対象となるゼロクロスポイント期間が6Tより小さく、そのゼロクロスポイント期間の前後のゼロクロスポイント期間が3Tより小さい場合、そのゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を取得せず、離散期間nTごとに振幅値データの最大値または最小値の平均化を行い、アシンメトリの検出を行うため、前後のパターンに影響を受けやすい6Tより小さいゼロクロスポイント期間であっても、信頼性良くアシンメトリを検出することが可能となる。
【００４９】
以上、本発明を実施するための最良の形態について説明をしてきたが、本発明は、この実施の形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定された本発明の適用範囲にあり、上述した実施の形態の構成が備える機能を達成可能であれば、いろいろな変形が可能である。
【００５０】
例えば、本発明の実施の形態において（１、２、２、２、１）の場合を用いて説明したが、PR（１、２、２、１）、PR（１、２、１）の場合であっても、同等の作用効果を享受することができる。
【００５１】
また、本発明の実施の形態において、A/D変換部８の出力である再生信号の振幅値データについてゼロクロスポイントの検出およびゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を検出していたが、EQ９の出力である再生信号の振幅値データについてゼロクロスポイントの検出およびゼロクロスポイント期間内における振幅値データの最大値または最小値を検出した場合であっても、同等の作用効果を享受することができる。
【００５２】
また、本発明の実施の形態において、ゼロクロス検出部１３は、再生信号の振幅値データがゼロレベルに一致するポイントを検出し、ゼロクロス期間計測部１４は、ゼロクロス検出部１３の出力であるゼロクロスポイント期間をカウントしていたが、ゼロクロス検出部１３は、再生信号の振幅値データが所定値に一致するポイントを検出し、ゼロクロス期間計測部１４は、ゼロクロス検出部１３の出力である所定値クロスポイント期間をカウントしてもよい。所定値としては、2Tマークと2Tスペースが交互に連続するパターンを平均化した値を用いることが好ましい。本変形例によれば、前段の信号処理で再生信号全体のオフセットが解消しきれていなくても、精度よくアシンメトリを検出することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、HD DVD等の高密度光ディスクのように再生信号に符号間干渉が生じている場合であっても、多値化した振幅レベルごとに包絡電圧を取得するアナログ回路を必要しないため、回路規模を不必要に大きくせず、高速にアシンメトリを検出できる効果を有し、アシンメトリ検出装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態に係る光ディスク装置の全体構成を表す概念図
【図２】レーザパワー設定方法を示す図
【図３】アシンメトリ検出手順のフローチャート（１）
【図４】3Tマーク（前後が3Tスペース）のパーシャルレスポンス等化波形を示す図
【図５】3Tマーク（前後が2Tスペース）のパーシャルレスポンス等化波形を示す図
【図６】3Tマーク（前後が4Tスペース）のパーシャルレスポンス等化波形を示す図
【図７】アシンメトリ検出手順のフローチャート（２）
【符号の説明】
【００５５】
８        A/D変換部
９        EQ
１０      PRML
１３      ゼロクロス検出部
１５      ゼロクロス期間計測部
１５      極値検出部
１６０１  アシンメトリ検出部
１６０２  レーザパワー制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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