(57)【要約】【課題】  効率的な最適チルト調整を行う。【解決手段】  情報記録媒体に対してデータの記録及び再生を行う際に、実際の入射光及び反射光が、最適チルトの下での入射光及び反射光に対してなすチルト角を調整するチルト調整方法である。前記情報記録媒体の再生信号から、補正対象のパラメータに対して信号成分とノイズ成分とのバランスが変化する２以上の出力信号を取り出し、それらの信号成分及びノイズ成分を評価して信号補正を行うことで、第１の係数と第２の係数とを算出する。前記第１の係数が設定された基準範囲外にあるとき、前記第１の係数でチルト調整を行い、前記第１の係数が設定された基準範囲内にあるとき、前記第２の係数でチルト調整を行う。【選択図】  図１【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録媒体に対してデータの記録及び再生を行う際に、実際の入射光及び反射光が、最適チルトの下での入射光及び反射光に対してなすチルト角を調整するチルト調整方法であって、
前記情報記録媒体の再生信号から、補正対象のパラメータに対して信号成分とノイズ成分とのバランスが変化する２以上の出力信号を取り出し、それらの信号成分及びノイズ成分を評価して信号補正を行うことで、第１の係数と第２の係数とを算出し、
前記第１の係数が設定された基準範囲外にあるとき、前記第１の係数でチルト調整を行い、
前記第１の係数が設定された基準範囲内にあるとき、前記第２の係数でチルト調整を行う、ことを特徴とするチルト調整方法。
【請求項２】
前記２以上の出力信号をそれぞれ単独又は相互にその一部を部分的に加算して生成した信号Ｉ１，Ｉ２と、前記信号Ｉ１，Ｉ２を含む出力信号を加算して生成した信号Ｉ３と、を使用し、前記信号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３それぞれの信号成分とノイズ成分との比を算出することで前記第１の係数を算出し、
前記信号Ｉ３から算出された信号成分とノイズ成分との比を用いて前記第２の係数を算出する、請求項１に記載のチルト調整方法。
【請求項３】
前記信号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の信号成分とノイズ成分との比をそれぞれＳＮＲ１、ＳＮＲ２、ＳＮＲ３、前記第１の係数をｋ１、前記第２の係数をｋ２、比例定数をＡとしたとき、
ｋ１＝Ａ（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)、ｋ１＝（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)／ＳＮＲ３、又はｋ１＝（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)／（ＳＮＲ１＋ＳＮＲ２）で算出し、
ｋ２＝ＳＮＲ３で算出する、請求項２に記載のチルト調整方法。
【請求項４】
前記ＳＮＲ１、前記ＳＮＲ２及び前記ＳＮＲ３は、
パーシャルレスポンス等化と最尤復号を組み合わせた再生信号を用いて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を算出したエラー指標を示す、前記信号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３のＰＲＳＮＲである、請求項３に記載のチルト調整方法。
【請求項５】
前記基準範囲は、−０．１を越え、＋０．１未満の範囲に設定する、請求項１に記載のチルト調整方法。
【請求項６】
情報記録媒体に記録された信号をヘッド部の複数の検出器によって分割して検出し、
前記分割して検出された信号をそれぞれ単独又は加算して信号Ｉ１，Ｉ２を生成し、これらの信号Ｉ１，Ｉ２のＳＮ比の差に対応する前記第１の係数を算出し、少なくとも前記信号Ｉ１，Ｉ２の和からなる信号Ｉ３を生成し、前記信号Ｉ３のＳＮ比に対応する前記第２の係数を算出する、請求項１に記載のチルト調整方法。
【請求項７】
情報記録媒体に対して記録及び再生の少なくとも一方を実行する情報記録再生装置であって、
前記情報記録媒体に記録用の入射光を照射し、再生用の反射光を受光するヘッド部と、
前記ヘッド部から前記反射光に基づいて出力される再生信号から取り出された、補正対象のパラメータに対して信号成分とノイズ成分とのバランスが変化する２以上の出力信号の信号成分及びノイズ成分を評価して信号補正を行うことで、第１の係数と第２の係数とを算出する係数算出手段と、
前記第１の係数が設定された基準範囲外にあるとき、前記第１の係数でチルト調整を行い、前記第１の係数が設定された基準範囲内にあるとき、前記第２の係数でチルト調整を行うチルト調整手段と、を有することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項８】
前記係数算出手段は、
前記２以上の出力信号をそれぞれ単独又は相互にその一部を部分的に加算して生成した信号Ｉ１，Ｉ２と、前記信号Ｉ１，Ｉ２を含む出力信号を加算して生成した信号Ｉ３と、を使用し、前記信号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３それぞれの信号成分とノイズ成分との比を算出することで前記第１の係数を算出し、
前記信号Ｉ３から算出された信号成分とノイズ成分との比を用いて前記第２の係数を算出する、請求項７に記載の情報記録再生装置。
【請求項９】
前記係数算出手段は、
前記信号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の信号成分とノイズ成分との比をそれぞれＳＮＲ１、ＳＮＲ２、ＳＮＲ３、前記第１の係数をｋ１、前記第２の係数をｋ２、比例定数をＡとしたとき、
ｋ１＝Ａ（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)、ｋ１＝（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)／ＳＮＲ３、又はｋ１＝（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)／（ＳＮＲ１＋ＳＮＲ２）で算出し、
ｋ２＝ＳＮＲ３で算出する、請求項８に記載の情報記録再生装置。
【請求項１０】
前記ＳＮＲ１、前記ＳＮＲ２及び前記ＳＮＲ３は、
パーシャルレスポンス等化と最尤復号を組み合わせた再生信号を用いて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を算出したエラー指標を示す、前記信号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３のＰＲＳＮＲである、請求項１０に記載の情報記録再生装置。
【請求項１１】
前記チルト調整手段は、前記基準範囲を、−０．１を越え、＋０．１未満の範囲に設定して、チルト制御を行う、請求項７に記載の情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録媒体とヘッド部との間の傾き（チルト）を調整するチルト調整方法、及びこれを用いた光ディスク装置などの情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置とは、光ヘッドを用いて、光ディスクに情報を記録したり、記録された情報を読みだしたりする装置である。そのような光ディスク装置において、光ディスクと光ヘッドとの間のチルト角は、性能に大きく影響を与える。光ディスクと光ヘッドの間に傾きがなければ、良好なレーザービームが光ディスクの情報記録面に照射され、良好な記録再生が行われる。しかし、光ディスクと光ヘッドとの間に傾きが生じると、光ディスクの情報記録面に照射されるレーザービームに収差が発生することにより、記録再生性能を劣化させる。【０００３】
チルトには一般的に、ラジアルチルトとタンジェンシャルチルトがある。ラジアルチルトとは、光ディスクの記録面の垂直方向と光ヘッドの半径方向との傾きをいう。タンジェンシャルチルトとは、光ディスクの記録面の垂直方向と光ヘッドの半径方向に垂直な方向（光ヘッド走査方向）との傾きをいう。【０００４】
図５にエラーレートとラジアルチルトの関係を示す。図５から明らかなように、ラジアルチルトが発生すると、エラーレートが上昇することがわかる。これはラジアルチルトが発生すると記録再生性能が著しく劣化することを表している。そこで、このラジアルチルトを補正し、再生信号を改善する方法が、いくつか提案されている。【０００５】
例えば、特許文献１には、光ディスクに１つのメインビームと２つのサブビームとを照射して、チルトを検出し、そのチルト検出信号を用いてチルトが無くなるように光ディスク又は光ヘッドを制御するという方法が示されている。【０００６】
特許文献２には、四分割フォトディテクタを用い、ラジアルチルトならば光ヘッド操作方向に対して左右にあるディテクタ（半径方向に分割したディテクタ）の光量バランスで、タンジェンシャルチルトならば光ヘッド操作方向に対して前後にあるディテクタ（操作方向に分割したディテクタ）の光量バランスで、それぞれチルトを検出し、これによりチルトを制御する方法が示されている。【０００７】
特許文献３には、光ヘッド操作方向に対して左右にあるディテクタ（半径方向に分割したディテクタ）の出力の割合をチルトに連動させて変化させることで、機械的なチルト制御を行わずに信号処理的にチルトによる悪影響を排除する方法が示されている。【０００８】
特許文献４には、三つ又は五つのビームを光ディスクに照射し、各ビームの反射強度を利用してチルトの検出を行い、チルトの程度によって三つ又は五つのビームのうち最も再生信号品質の優れたものを選択して再生する方法が示されている。【０００９】
特許文献５には、メインスポット及び両サイドスポット、又は両サイドスポットの検出信号を利用してＤＰＰ及びＤＰＤ信号を生成し、それら両信号の差分演算値に基づいて光ディスクの傾き角の検出を行うことにより、チルト角を検出して制御する方法が示されている。【００１０】
しかしながら、特許文献１，４，５の技術は、複数のビームを照射する必要があるので、光ヘッドが複雑になるという大きなデメリットを抱えている。また、チルト検出信号は記録された信号又は再生信号とは直接関係なく得られるものであるため、必ずしも記録又は再生特性を最適に改善することにならない。【００１１】
また、特許文献４の技術は、三つ又は五つのビームのいずれかの出力を再生信号として使用するため、シグナル・ノイズレシオ（ＳＮＲ）を稼ぐという観点から、各ビームの光強度がそれなりに大きくなければならない。つまり、非常に大出力のレーザダイオードを使用する必要があるので、現実味に乏しい。【００１２】
特許文献２の技術は、比較的簡単な構成となっているが、実際にはこのようなチルト検出では充分な精度のチルト検出信号を得ることができないので、実用的ではない。【００１３】
特許文献３の技術は、比較的構成も簡単であるが、最大の問題は、半径方向に分割したディテクタの出力の割合を変える度合いの設定方法にある。つまり、前記ディテクタの出力割合を変える度合いを決めるために、ディテクタの出力割合を変えながら、ジッタやエラーレートを計って最適点を求めなければならない。ここで、エラーレートとは、実際に記録を行ったビット列と再生されデコードされたビット列との差を示す指標であり、（間違ったビット数）／（数えたビットの総数）で算出する。ジッタやエラーレートは極性のない値であり、このようなパラメータを調整に使うと、例えばチルトならどちらにチルトを動かせば最適になるかがわからず、チルトを正負に変化させつつ、信号が最良となる位置を探しながら調整していく、いわゆる山登り法が必要となる。これは学習に時間がかかることにより、光ディスク装置としては非常に大きな総合性能劣化となる。また、当該特許文献３には、予め出力の割合を変える度合いを情報として持っておく、という方法も開示されている。しかし、その情報を得るためにも山登り法が必要であり、かつチルト量の経時変化も起こり得るため（チルトは光ディスク装置の温度や環境の湿度で変わる）、予め蓄えた補正量では十分な精度は期待できない。【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１５７５５３号公報
【特許文献２】特開２００３−０１６６７７号公報
【特許文献３】特開２００１−２５６６５２号公報
【特許文献４】特開平０９−０５４９５３号公報
【特許文献５】特開２０００−１４９２９８号公報
【特許文献６】特開２００４−２１３８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
現在知られているチルト検出法のほとんどは、チルト検出自体を実際の再生信号とは別の信号を用いて間接的に行っていることにより、再生信号品質の最適チルト点とチルト検出信号で見つけた最適チルト点とがずれていることが多いので、再生特性を最適に改善する目的に対して充分な検出精度を持っているとは言えない。【００１６】
そこで、本発明の目的は、チルトを正確かつ簡便に調整できるチルト調整方法等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、以下の知見に基づきなされたものである。つまり、再生信号を用いて直接チルトを調整することが最も好ましい方法であり、それを実現する手段がPRSNRである。PRSNRとはPartial Response Signal to Noise Ratioの略称であり、PR(パーシャルレスポンス等化)とML(最尤復号)を組み合わせた再生信号を用い、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を算出したエラー指標のことであり、例えば特許文献６に詳しく示されている。【００１８】
PRSNRは、再生信号から直接求めることができるため、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。このことはチルトとも連動しており、最適チルトでは高い値の再生信号が得られ、チルトが劣化している場合には低い値の再生信号が得られる。【００１９】
ここで次のような技術が考えられる。半径方向に二分割した光検出器から得られるそれぞれの信号Ｉ１，Ｉ２に対する各PRSNR(PRSNR1，PRSNR2)を用いて、以下の数式で求められる係数kを用いてチルトを調整する。【００２０】
k  =  (PRSNR2  −  PRSNR1)  /  PRSNR
PRSNR1，PRSNR2はそれぞれ信号Ｉ１，Ｉ２のPRSNRを表す。分母のPRSNRは信号Ｉ１，Ｉ２の和(RF総和)のPRSNRである。これでPRSNR1，PRSNR2の差分を割り算することにより、同じチルト条件でも係数kが各信号のPRSNRの絶対値の大小によって変化することを抑える、いわゆるノーマライズを行う。【００２１】
ここで、前述したＩ１，Ｉ２及びＩ１+Ｉ２(RF総和)の各PRSNRとチルトと係数kとの関係を図６に示す。これは、後で述べる問題を度外視し、各信号が概ね理想的に得られた場合についての図である。【００２２】
Ｉ１+Ｉ２(RF総和)のPRSNRは、チルト0(すなわち最適チルト)となる点を中心に概ね左右対称の山を描く。Ｉ１，Ｉ２のPRSNRは、チルト0となる点から互いに反対方向に概ね等しい量だけチルトの絶対値がずれたところに各々の山の頂上を持ち、チルト0となる点を中心に左右に分かれた二つの山を描く。ここで、係数kが0になる位置が、光ヘッドとディスク面との傾き関係が記録又は再生特性を最良にする、いわゆる最適チルトになる。【００２３】
次に、問題となる例を示す。理想的にはＩ１，Ｉ２の山の高さ、すなわちPRSNR最良点の値(ピーク値)は、ほぼ同じになる。しかし、この最良値(ピーク値)が常にほぼ同じになるわけではない。それを示したのが図７である。Ｉ２はＩ１よりPRSNR最良値が低い山を形成している。この原因は、二つに分割した光検出器双方の受光感度の違いや経時変化など、各種要因が考えられる。【００２４】
山の形成状態の違いによる問題を、ここではチルト0の場合が再生最良チルトであるとして説明する。どちらかの山が低い場合、係数kが0になる位置すなわちＩ１，Ｉ２のPRSNRの山の交点が、チルト0点でなくなることが容易に分かる。山の高さ(PRSNRのピーク値)の相違が多少であればあまり支障はないものの、相違が大きくなればなるほど、係数kが0になる位置は、チルト0点から遠ざかり、再生最良チルトにはならなくなる。このことにより、エラーレートの増加が見込まれ、再生性能の劣化が見られるようになる。【００２５】
信号Ｉ１，Ｉ２のPRSNRを用いてチルトを調整する利点として、どちらに傾いているかを係数kから求めることができる。係数kが＋であればチルトをマイナスに傾け、係数kが−であればチルトをプラスに傾け、係数kが0になるように制御することにより、最適チルトを求められる。したがって、チルトを＋−に振ってどちらに最適チルトがあるか否かを判断していく、いわゆる山登り法をしなくてもよいという利点がある。【００２６】
ただし、それは山の高さがほぼ同じ場合に限られる。そうでないと、係数kが0の位置すなわちＩ１，Ｉ２のPRSNRの山の交点が、チルト0点から遠ざかってしまう。図７からも、更にＩ２のPRSNRの山が下に下がれば、交点がチルト0点から遠ざかってしまうことは、容易に分かるはずである。そのような状態のもとで係数kがプラスであるかマイナスであるかだけで傾き方向を判断すると、記録又は再生が最良となる方向とは逆にチルトを振ってしまう危険性がある。【００２７】
具体的には、図７にて、チルト0点より右側ではＩ１のPRSNRがＩ２のPRSNRより高くなっており、チルトをマイナス方向に傾ければよいことが分かる。しかし、チルト0点に近いマイナス位置では、Ｉ２のPRSNRの山が低くなっていることから、まだＩ１のPRSNRがＩ２のPRSNRより高くなっている。よって、この位置では係数kが＋であり、チルトをマイナス方向に傾けるのは、本来理想位置であるはずのチルト0点から離れる方向にチルトを傾けてしまうことになる。【００２８】
また、極端な場合として、Ｉ１，Ｉ２のPRSNRがうまく検出できない事態や、Ｉ１，Ｉ２のPRSNRのカーブが山状にならない場合なども考えられる。図８は、Ｉ２のPRSNRが図７より更にうまく検出できなかった例である。図９は、Ｉ１，Ｉ２のPRSNRの山状カーブがうまく形成できなかった例である。図８では係数kを信用してチルトを調整することはとてもできないし、図９は全く係数kを信用できない。こうなる原因の一つは、Ｉ１，Ｉ２と信号を分割したことにより各信号レベルが低下し、再生系においてPRSNRの検出に支障が生じた可能性が考えられる。【００２９】
このような状態になると、係数kのみを信用してチルトを調整することはとてもできない。このような場合は、素直にＩ１+Ｉ２(RF総和)によるPRSNRを基にチルトを調整した方が確実である。もちろん、Ｉ２のPRSNRが正常に検出できていない状態で、Ｉ１+Ｉ２(RF総和)のPRSNRは信用できるのかという疑念はある。しかし、結果からすると、多少の影響は有っても概ね問題はない、と判断できる状態になっている。【００３０】
本発明は、以上の知見に基づきなされたものである。すなわち、本発明に係るチルト調整方法は、情報記録媒体に記録された信号をヘッド部の複数の検出器によって分割して検出し、これらの分割して検出された信号を、それぞれ単独又は加算して第一及び第二の信号を生成し、第一及び第二の信号のＳＮ比の差に対応する第一の係数を算出し、少なくとも第一及び第二の信号の和からなる第三の信号を生成し、第三の信号のＳＮ比に対応する第二の係数を算出し、第一の係数が予め設定された所定値一と所定値二の範囲外にあるときは第一の係数を用い、第一の係数が所定値一と前記所定値二の範囲内にあるときは第二の係数を用いて、情報記録媒体とヘッド部との間の傾きを調整する、ことを特徴とする。【００３１】
ここで、情報記録媒体とヘッド部との間のチルト角を横軸にし、検出器によって検出された信号のＳＮ比を縦軸にしたグラフを考える。このとき、ＳＮ比は、チルト角の絶対値が大きくなるほど信号の検出が難しくなるので低下することにより、チルト角０近辺に頂点を有する放物線のような曲線となる。ただし、複数の検出器はそれら全てがヘッド部の中心になることはないので、複数の検出器からの各信号のＳＮ比の頂点はチルト角０を中心とする近辺にばらつく。そのため、第一及び第二の信号のＳＮ比の差は、チルト角に概ね比例する直線のようになる。しかし、第一及び第二の信号のＳＮ比はチルト角０で交わるとは限らないので、ＳＮ比の差０がチルト角０になるとは限らない。一方、第一及び第二の信号の和のＳＮ比は、ヘッド部の中心における検出器からの信号のＳＮ比に近くなるので、チルト角０に頂点を有する放物線のようになる。そこで、第一の係数が所定値一から所定値二までの範囲外にあるときは、第一及び第二の信号のＳＮ比の差に基づき算出した第一の係数を用いてチルトを調整する。このときは、山登り法などを用いなくても簡単にチルトを調整することができる。一方、第一の係数が所定値一から所定値二までの範囲内にあるときは、第一及び第二の信号の和のＳＮ比に基づき算出した第二の係数を用いてチルトを調整する。このときは、第一の係数を用いる場合よりも正確にチルトを調整することができる。【００３２】
また、第一及び第二の信号のＳＮ比をＳＮＲ１、ＳＮＲ２、第三の信号のＳＮ比をＳＮＲ３、第一及び第二の係数をｋ１、ｋ２、比例定数をＡとしたとき、
次式によって第一及び第二の係数を算出する、としてもよい。
ｋ１＝Ａ（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)、ｋ１＝（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)／ＳＮＲ３、又はｋ１＝（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１）／（ＳＮＲ１＋ＳＮＲ２）
ｋ２＝ＳＮＲ３【００３３】
また、ＳＮＲ１、ＳＮＲ２及びＳＮＲ３は第一、第二及び第三の信号のＰＲＳＮＲである、としてもよい。更に、情報記録媒体は光ディスクであり、ヘッド部は光ヘッドであり、第一の係数は次式ｋ１＝（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)／ＳＮＲ３で算出され、所定値一が＋０．1、所定値二が−０．１である、としてもよい。【００３４】
また、本発明に係る情報記録再生装置は、情報記録媒体に対して信号の記録及び再生の少なくとも一方を実行する情報記録再生装置であって、前記情報記録媒体に記録された信号を少なくとも２つ以上に分割して検出できる複数の検出器を有するヘッド部と、分割して検出された信号を、それぞれ単独又は加算して第一及び第二の信号を生成し、第一及び第二の信号のＳＮ比の差に対応する第一の係数を算出する第一の係数算出手段と、第一及び第二の信号を含む信号を加算して第三の信号を生成し、前記第三の信号のＳＮ比に対応する第二の係数を算出する第二の係数算出手段と、第一の係数が予め設定された所定値一と所定値二の範囲外にあるときは第一の係数を用い、第一の係数が所定値一と所定値二の範囲内にあるときは第二の係数を用いて、情報記録媒体とヘッド部との間の傾きを調整するチルト調整手段と、を備えたことを特徴とする。【００３５】
換言すると、本発明は次のように構成してもよい。ディスク再生時の傾き調整方法及び装置において、情報記録媒体に記録された信号を少なくとも二つに分割して検出できる検出部を有する光ヘッドを備え、前記分割して検出された信号を、それぞれ単独又は相互にその一部を部分的に加算して生成された二種類の信号Ｉ１，Ｉ２と、前記Ｉ１，Ｉ２を含む信号を加算して生成された信号Ｉ３とを使用し、前記信号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３それぞれの信号成分とノイズ成分との比を算出し、前記信号Ｉ１，Ｉ２から算出された信号成分とノイズ成分との比を用いて係数k1を算出するとともに、前記信号Ｉ３から算出された信号成分とノイズ成分との比を用いて係数k2を算出する係数算出手段を有し、前記係数k1が所定値1から所定値2の範囲外の時は前記係数k1を用い、前記係数k1が前記所定値1から前記所定値2の範囲内になると前記係数k2を用いて、前記情報記録媒体と前記光ヘッドとの間の傾きを調整する機構を有することを特徴としている。【００３６】
また、前記信号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の信号成分とノイズ成分との比をそれぞれSNR1，SNR2，SNR3とすると、前記SNR1と前記SNR2との差に比例した数式で係数k1が算出されるか、又は、k1  =  (SNR2−SNR1)／SNR3、又は、k1  =  (SNR2−SNR1)／(SNR1＋SNR2)、なる式で係数k1が算出され、係数k2はSNR3である、としてもよい。このとき、前記SNR1，SNR2，SNR3それぞれが、前記Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３のPRSNRである、としてもよい。更に、前記所定値1が＋0.1、前記所定値2が−0.1である、としてもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、複数の検出器によって分割して検出された信号に基づき第一及び第二の信号を生成し、第一及び第二の信号のＳＮ比の差に基づき第一の係数を算出し、第一及び第二の信号を含む信号を加算して得られた第三の信号のＳＮ比に基づき第二の係数を算出し、第一の係数が所定値一から所定値二までの範囲外にあるときは第一の係数を用い、第一の係数が所定値一から所定値二までの範囲内にあるときは第二の係数を用いて、情報記録媒体とヘッド部との間の傾きを調整することにより、チルトを正確かつ簡便に調整できる。すなわち、高密度記録装置のチルト調整を行う記録再生装置及び記録再生方法として、広く適応することができ、記録再生装置の信頼性を著しく高める効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
実施形態１に係る情報記録再生装置は図１に示すように、光ディスク１５を駆動するスピンドル駆動系１と、光ディスク１５に光を照射し、光ディスク１５で反射した光を検出する光ヘッド２と、入力信号にフィルタリング等の処理を行うＲＦ回路部３と、入力信号のインパルス応答を求めるインパルス応答算出器４と、求めたインパルス応答と入力信号とをもとに係数k1，k2を求める係数算出器５と、入力信号を復調する復調器７と、装置全体を統括するシステムコントローラ８と、記録すべき信号を変調する変調器９と、ＬＤ駆動系１１と、サーボ信号をコントロールするサーボコントローラ２０と、を有している。【００３９】
光ヘッド２は、対物レンズ１３と、レーザダイオード１０と、受光部１４と、ビームスプリッタ１６と、ＩＶアンプ２１，２２と、を含んでいる。レーザダイオード１０は、ＬＤ駆動系１１の制御の下に駆動する。ビームスプリッタ１６は、レーザダイオード１０からの光を対物レンズ２３に向けて反射し、対物レンズ２３からの光を受光部１４に向けて通過させる。【００４０】
図１に示す実施形態１の特徴は、インパルス応答算出器４で求めたインパルス応答と入力信号とをもとに係数k1，k2を係数算出器５で算出し、その係数k1，k2に基づいてチルト角を調整することにある。【００４１】
図１に示す実施形態１では、受光部１４に、ラジアル方向に分割された二分割フォトディテクタを使用している。受光部１４としての二分割フォトディテクタは、入力した光のうち、ラジアル方向に対して内側の受光部で検出された光を信号Ｉ１、外側の受光部で検出された光を信号Ｉ２として出力する。通常、受光部１４の出力は電流であるため、信号Ｉ１及び信号Ｉ２は、ＩＶアンプ２１，２２で電流値から電圧値に変換されて、出力される。信号Ｉ１と信号Ｉ２との和信号Ｉ１＋Ｉ２が通常の再生信号である。本実施形態では、ラジアル方向に分割された二種類の信号を信号Ｉ１，Ｉ２としたので、ラジアルチルトが変化したときに、そのラジアルチルトを調整する。当然、タンジェンシャル方向に分割すれば、タンジェンシャルチルトが変化したときに、そのタンジェンシャルチルトを調整する。【００４２】
本実施形態では、受光部１４として、二分割フォトディテクタを使用する例を示したが、これに限られるものではない。図１に示す受光部１４としては、図２に示したような受光器３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄから構成される四分割ディテクタを用いてもよい。受光部１４としての四分割フォトディテクタは、四分割された各受光部３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄで受光した信号を適宜組み合わせることで、二つの信号Ｉ１，Ｉ２を出力する。受光部１４としては、様々な構成のものを用いることが可能である。【００４３】
本実施形態のポイントは、補正したいパラメータに対して信号成分とノイズ成分とのバランスが変わるような出力を二種類以上取り出し、それらの信号成分及びノイズ成分を評価することによって信号補正を行うことにある。従って、受光部１４は、補正したいパラメータに対して信号成分とノイズ成分とのバランスが変わるような出力を二種類以上取り出す構成のものであれば、いずれのものであってもよい。また、前記フォトディテクタは、二分割又は四分割の構成のものに限られるものではない。【００４４】
二分割フォトディテクタを使用した場合、光ディスク１５に記録された信号はディテクタの分割された二つの部分から、それぞれ分割して検出された信号として出力され、それぞれ単独で二種類の信号Ｉ１，Ｉ２を生成する。一方、四分割ディテクタを使用する場合は、情報記録媒体に記録された信号は、ディテクタの分割された四つの部分から、それぞれ四つに分割された信号の１つとして出力され、２つの信号を組み合わせることによって、二種類の信号Ｉ１，Ｉ２を生成する。【００４５】
信号Ｉ１，Ｉ２はＲＦ回路部３に入力され、Ｉ１＋Ｉ２（再生信号＝RF総和）なる演算が行われ、その信号には、フィルタリング、イコライジング、ＰＬＬ等の処理が施される。ＰＲＭＬを使用する場合は、ビタビ復号等の処理も行われる。今回使用したＲＦ回路部３のブロック図を参考までに図３に示しておく。ＲＦ回路部３は、プリフィルタ１００、オートゲインコントローラ（ＡＧＣ）１０１、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）１０２、フェーズロックドループ（ＰＬＬ）１０３、適応等化器１０４及びビタビ復号器１０５から構成される。【００４６】
ＲＦ回路部３からインパルス応答算出器４には、ＰＬＬによって位相を揃えたタイミング信号（クロック）、ビタビ復号から想定される理想波形などの情報が送られる。インパルス応答算出器４は、クロックのタイミングで信号Ｉ１，Ｉ２をサンプリングし、サンプリングされた信号とビタビ復号から想定される理想波形とを比較することにより、信号Ｉ１，Ｉ２それぞれのインパルス応答を計算する。図３に示すビタビ復号器１０５を備えていないインパルス応答算出器４では、予めデータ列がわかっている信号を用いて、インパルス応答を算出すればよい。【００４７】
インパルス応答算出器４で算出されたインパルス応答の情報は、係数算出器５に送られる。係数算出器５は、インパルス応答算出器４で求めたインパルス応答と入力信号とをもとに係数k1，k2を算出する。計算に用いる式は後述の式１及び式２である。ノイズ成分は、データ列及びインパルス応答の畳み込み積分によって算出される波形と実際の信号波形（クロックのタイミングでサンプリングされた信号Ｉ１，Ｉ２）との差として算出される。各時刻（各クロックのタイミング）のノイズ成分を算出すれば、各種ノイズの期待値は簡単に算出できる。データ列は、ビタビ復号器を持っている系なら、ビタビ復号器からでてくるデータ列を使用すればよい。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を用いて計算を行えばよい。【００４８】
係数算出器５は、光ディスク１５から再生された信号に基づいて取り出された、補正対象のパラメータに対して信号成分とノイズ成分とのバランスが変化する２以上の出力信号の信号成分及びノイズ成分を評価して信号補正を行うことで、第１の係数ｋ１と第２の係数ｋ２とを算出する。【００４９】
具体的に説明すると、係数算出器５は、前記２以上の出力信号をそれぞれ単独又は相互にその一部を部分的に加算して生成した信号Ｉ１，Ｉ２と、前記信号Ｉ１，Ｉ２を含む出力信号を加算して生成した信号Ｉ３と、を使用し、前記信号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３それぞれの信号成分とノイズ成分との比を算出することで前記第１の係数ｋ１を算出し、前記信号Ｉ３から算出された信号成分とノイズ成分との比を用いて前記第２の係数ｋ２を算出する。【００５０】
前記信号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３の信号成分とノイズ成分との比をそれぞれＳＮＲ１、ＳＮＲ２、ＳＮＲ３、前記第１の係数をｋ１、前記第２の係数をｋ２、比例定数をＡとしたとき、
係数算出器５は、
ｋ１＝Ａ（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)、ｋ１＝（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)／ＳＮＲ３、又はｋ１＝（ＳＮＲ２−ＳＮＲ１)／（ＳＮＲ１＋ＳＮＲ２）を算出し、ｋ２＝ＳＮＲ３を算出する。
ただし、前記ＳＮＲ１、前記ＳＮＲ２及び前記ＳＮＲ３は、パーシャルレスポンス等化と最尤復号を組み合わせた再生信号を用いて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を算出したエラー指標を示す、前記信号Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３のＰＲＳＮＲである。【００５１】
本実施形態では、ＲＦ回路部３にはＰＲ（１２２２１）用のビタビ復号器を有するものを用意し、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（１,２,２,２,１）を出力するものを用意した。当然、係数算出器５はPRSNR計算できるものである。【００５２】
それらによる係数k1，k2の計算結果を受け、システムコントローラ８では、受け取った係数k1，k2と設定値との比較を行い、適宜係数k1，k2を用いて、サーボコントローラ２０(チルト制御を含む)にチルト制御を指示し、サーボコントローラ２０の制御の下に最適チルトに調整する。【００５３】
サーボコントローラ２０(チルト制御を含む)は、光ディスクの案内溝やピットに追従するトラッキングサーボ、光ディスク１５と光ヘッド２との距離を制御するフォーカスサーボ、及び、光ヘッド２から出射して光ディスク１５に入射する入射光、及び光ディスク１５で反射して光ヘッド２に入射する反射光と、最適チルトの下での前記入射光及び反射光との間に形成されるチルト角を調整するチルトサーボを含んでいる。以下の説明では、サーボコントローラ２０によるチルトサーボとして、光ヘッド２の傾きを制御することで、実際の入射光及び反射光と、最適なチルトの下での入射光及び反射光との間に形成されるチルト角を制御するチルトサーボを用いた場合を説明する。【００５４】
サーボコントローラ２０のチルトサーボは、光ディスク１５面上への光の照射及び光ディスク１５からの反射光の集光を行う対物レンズ１３だけの傾きを変えるレンズチルト、対物レンズ１３を含むアクチュエータ(ヘッド)部の傾きを変えるヘッドチルト、光ディスク１５を回転させているスピンドル駆動系１の傾きを変えるスピンドルチルトの制御を行う。上述したチルトサーボが行うチルト制御は、いずれの方式であっても、光ディスク１５と光ヘッド２との傾きを最適に調整するために行うチルト制御であり、本実施形態のサーボコントローラ20のチルトサーボは、係数k1，k2を用いて前記チルト制御を行う。【００５５】
以上の説明では、サーボコントローラ２０のチルトサーボとして、光ヘッド２の傾きを制御することで、実際の前記入射光及び反射光と、最適チルトの下での前記入射光及び反射光との間に形成されるチルト角を調整するチルトサーボについて説明したが、これに限られるものではない。すなわち、光ヘッド２と光ディスク１５との間に形成される光路上に液晶収差補正素子を配置し、この液晶収差補正素子を用いて、実際の前記入射光及び反射光と最適チルトの下での前記入射光及び反射光との間に形成されるチルト角を調整するようにしてもよいものである。ここに、最適チルトの下での前記入射光及び反射光とは、光ディスク１４に垂直な入射光・反射光を意味するが、これに限られるものではない。すなわち、前記最適チルトの下での前記入射光及び反射光が、光ディスク１４に対して収差を生じることなく、入射・反射する構成であれば、前記最適チルトの下での前記入射光及び反射光は、光ディスク１４に垂直な入射光・反射光に限られるものではない。【００５６】
次に、図４のフローチャートに基づき、本実施形態の情報記録再生装置におけるチルト調整方法を説明する。【００５７】
ラジアル方向に二分割されたフォトディテクタの出力信号Ｉ１，Ｉ２の各々のPRSNRから係数k1，k2を算出する（ステップ２０１〜２０３）。ここで、係数k1
，k2は、次式（１）及び（２）に基づいて算出する。
係数k1  =  (PRSNRI2  −  PRSNRI1)  ／  PRSNRI1+I2  …………  （1）
係数k2  =  PRSNRI1+I2  ……………………………………………  （2）
とする。式（１），（２）において、PRSNRI1は信号Ｉ１のPRSNR、PRSNRI2は信号I2のPRSNR、PRSNRI1+I2は和信号Ｉ１+Ｉ２(RF総和)のPRSNRである。【００５８】
係数k1が0になるようにチルトを調整する。しかし、前述したように、必ずしも係数k1が0の位置が最適チルトにはならない。ただし、係数k1を用いることには、次の利点がある。第１の利点として、極性が分かれば、チルトを調整する向きが分かることである。図７(図中のkはk1と同義である)を見れば分かるが、係数k1が＋であればマイナス方向にチルトを調整し、−であればプラス方向にチルトを調整すればよい。第２の利点として、係数k1の絶対値に応じてチルトを調整する調整量を規定できる。例えば係数k1が+0.1と+0.2であれば、+0.2のときは+0.1の２倍だけチルトを調整する必要がある。これはディスク挿入時など、事前に各チルト量における係数k1を算出し学習しておけば、以後は一意に決めることができる。【００５９】
このような利点があるものの、係数k1が0となる位置は、常に最適チルトではないという問題もある。よって、係数k1が0から離れている位置では、係数k1によるチルト調整を行う。その離れている位置では、極性からチルトを調整する方向を確定でき、傾ける量も係数k1が0になる位置（大雑把には最適チルト近辺になる。）を基準にすればよい。【００６０】
具体的には、係数k1が所定値の範囲外、例えば-0.1＜ｋ１＜+0.1の範囲外のとき（ステップ２０４のノー）、係数k1を用いてチルト調整を行う（ステップ２０５）。係数k1が所定値の範囲内、例えば-0.1＜ｋ１＜+0.1のとき（ステップ２０４のイエス）、係数k2によるチルト調整を行う（ステップ２０６）。例えば、図７を例にとると、係数k1が＋0.1から−0.1の範囲外のとき、つまり、係数k2が山の頂上近辺から離れ裾野に向かって傾斜を形成しているような位置では、係数k1を用いてチルトを調整し、係数k1が＋0.1から−0.1の範囲内になったとき、つまり、係数k2が山の頂上近辺に位置するときは、係数k2によるチルト調整を行う。係数k2であるＩ１+Ｉ２(RF総和)のPRSNRの最良値を求めることが、最も信頼できる最適チルト検出になるからである（ステップ２０６〜２０９）。【００６１】
図６は理想状態を示したものであり、図７と同様の動作が実現できる。図８及び図９は極端な場合を示したものであり、係数k1だけを用いたチルト調整は、不可能に近い。しかし、このような場合でも、係数k1が＋0.1から−0.1の範囲内になった時点で、係数k2を用いたチルト調整に切り替えることにより、最適チルトを求めることができる。このように、係数k1と係数k2を併用することで、係数k1による粗調整及び係数k2による微調整により、効率的に最適チルトを求めることができる。【００６２】
係数に使用しているPRSNRは再生信号から直接的に得ることができるため、再生信号のチルトによる変化を非常に精度良く検出でき、効果が高い。このPRSNRをモニターしておき、ある閾値以下になった時に、係数k1，k2を求め、チルトを補正するという動作も可能である。【００６３】
なお、本発明は、いうまでもなく、上記実施形態に限定されない。例えば、係数k1の値が＋0.1から−0.1としたが、もちろんこれに限定されるわけではない。図７における場合には実動作上この値が最も適当であったのであり、装置及び係数k1に応じて適宜最適と思われる値を用いればよい。【００６４】
係数k1は式（１）で示したが、分母はPRSNRI1+PRSNRI2に変えてもよい。また、肝心なのは分子で得られるPRSNRI1とPRSNRI2の差分であり、係数k1とPRSNRI1及びPRSNRI2の差分との比例関係が維持されるものであれば、他の適当な信号値を分母として使ってもよい。また、係数k2はPRSNRI1+PRSNRI2に変えてもよい。この場合はPRSNRI1+I2とほぼ同等の感度になる。【００６５】
四分割フォトディテクタの場合、図２で示すと通常Ｉ１は３０ａ＋３０ｄ、Ｉ２は３０ｃ＋３０ｄ、Ｉ１＋Ｉ２は３０ａ＋３０ｂ＋３０ｃ＋３０ｄになるが、Ｉ１を３０ａ或いは３０ｂ、Ｉ２を３０ｃ或いは３０ｄにして、Ｉ１＋Ｉ２は少なくともＩ１とＩ２を含む形態、例えばＩ１が３０ａでＩ２が３０ｄであれば、３０ａ＋３０ｄ或いは３０ａ＋３０ｂ＋３０ｃ＋３０ｄなどとしても良い。【００６６】
上述したのはPRSNRについてであるが、PRSNRに限らずフォトディテクタを二つ以上に分割し、それぞれ、又は、組み合わせた信号を基にした指標の出力バランス差と、それぞれの総和から得られる信号とを基にした指標を用い、これらを併用してチルトを補正できるものであればPRSNRに限定するものではない。【００６７】
フォトディテクタをラジアル方向に二分割してラジアルチルト調整について示したが、フォトディテクタをタンジェンシャル方向に二分割してタンジェンシャルチルトを調整することも同様にできる。また、チルトのみならず、デフォーカス、デトラック等、他の特性に関しても分割して検出する信号形態を補正すべき特性のずれが検出できるように適宜変更することで、同様に使用することが可能である。【００６８】
PRSNRはPR(12221)というクラスを用いたが、PR(1221)など他のクラスでも同様に使用することができる。また、上記実施形態ではPRMLを使用した場合について記載したが、PRMLを使用しない系でも同様に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る情報記録再生装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】四分割光検出部の概略平面図である。
【図３】図１の情報記録再生装置におけるＲＦ回路部のブロック図である。
【図４】図１の情報記録再生装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】エラーレートのラジアルチルト依存性を示すグラフである。
【図６】PRSNRと係数k1との理想的な関係を示すグラフである。
【図７】PRSNRと係数k1との第一の関係を示すグラフである。
【図８】PRSNRと係数k1との第二の関係を示すグラフである。
【図９】PRSNRと係数k1との第三の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７０】
１…スピンドル駆動系
２…光ヘッド（ヘッド部）
３…ＲＦ回路部
４…インパルス応答算出器
５…係数算出器（係数算出手段）
７…復調器
８…システムコントローラ（チルト調整手段の一部）
９…変調器
１０…レーザダイオード
１１…ＬＤ駆動系
１２…サーボコントローラ
１３…対物レンズ
１４…受光部
１５…光ディスク（情報記録媒体）
１６…ビームスプリッタ
２０…サーボコントローラ（チルト調整手段の一部）
３０ａ…受光部Ａ
３０ｂ…受光部Ｂ
３０ｃ…受光部Ｃ
３０ｄ…受光部Ｄ
１００…プリフィルタ
１０１…オートゲインコントロール
１０２…Ａ／Ｄコンバータ
１０３…フェーズロックドループ
１０４…適応等化器
１０５…ビタビ復号器
【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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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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