專利名稱:記錄條件的調(diào)整方法以及光盤裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種在記錄介質(zhì)上形成物理性質(zhì)與其他部分不同的記錄標記,向記錄 信息的光盤介質(zhì)記錄信息的記錄條件的調(diào)整方法以及使用該方法的光盤裝置。
背景技術:
作為光盤介質(zhì),具有CD-R/RW、DVD-RAN、DVD士R/RW、BD等多種類型,還包含具有兩 層數(shù)據(jù)層的介質(zhì)也廣泛地普及。作為對應的光盤裝置,與⑶-R/RW、DVD-RAN、DVD士R/RW的 記錄/再生相對應的、所謂的DVD超級多功能驅(qū)動器(Super Multi Drive)已經(jīng)普及。今 后,考慮到與BD對應的高性能驅(qū)動器的普及,希望有更大容量的光盤面市。隨著光盤的高速化以及高密度化,需要基于PRML(Partial ResponseMaximum Likelihood)再生方式的再生信號的二值化技術。作為PRML方式之一,具有對應再生信號 使目標信號電平相適應地進行變化的自適應PRML或補償PRML方式。根據(jù)非專利文獻1 (電 子信息通信學會論文志CJ90-C,PP. 519(2007)),表示了通過使用這樣的PRML方式,來補償 再生信號的非對稱性以及記錄時的熱干擾,由此在BD對應的裝置中,可以實現(xiàn)相當于35GB 容量的高密度化。還表示了對應所使用的PRML方式的約束長度(表示等級的比特長度), 約束長度越長,高密度條件下的再生性能越高。在具備這樣的PRML方式的光盤裝置中,為 了得到最佳的二值化結果,安裝有使再生信號和PRML的目標信號的RMS成為最小的自動均 衡器。一般,作為抽頭系數(shù)可變的FIR(Finite Impulse Response)濾波器安裝自動均衡器。當增加光盤的記錄密度時,與光點的大小相比記錄標記的大小變小,得到的再生 信號的振幅也減小。光點的分辨率由波長、和物鏡的數(shù)值孔徑NA決定,當最短游程的記錄 標記的長度成為X/4NA以下時,該重復信號的振幅成為零。這是一般作為光學截止而被知 曉的現(xiàn)象,在BD中入/4NA 199nm。當在BD中使軌道間距恒定時,在想要實現(xiàn)大約31GB 以上的容量時,作為最短游程的2T的重復信號的振幅成為零。為了在這樣的高密度條件下 得到良好的再生性能,需要使用PRML方式。在記錄型光盤中,使用強度調(diào)制為脈沖狀的激光(以下稱為記錄脈沖)改變記錄 膜的晶體狀態(tài)等,由此來記錄希望的信息。作為記錄膜使用相變材料或有機色素、某種合金 或氧化物等,一般被人們廣泛所知。在CD、DVD以及BD中使用的標記沿符號方式中,根據(jù)前 后沿位置決定編碼信息。在記錄脈沖中,主要決定記錄標記前沿的形成條件的第一脈沖、和 主要決定記錄標記后沿的形成條件的最后脈沖的位置以及寬度,對于良好地保持所記錄的 信息的品質(zhì),是重要的。因此,在記錄型光盤中,一般使用對應記錄標記的長度、以及先前或 者后續(xù)的間隔的長度,自適應地改變第一脈沖和最后脈沖的位置或?qū)挾鹊淖赃m應性記錄脈 沖。在上述的高密度條件下,因為形成的記錄標記細微化,所以與目前相比需要高精 度地決定記錄脈沖的照射條件(以下稱為記錄條件)。另一方面,光盤裝置的光點的形狀 由于光源的波長、波面像差、聚焦條件、光盤的傾斜等而發(fā)生變化。此外,由于環(huán)境溫度或老 化,半導體激光器的阻抗或量子效率發(fā)生變化,所以記錄脈沖的形狀也變化。如此,一般把與針對每個個體、每個環(huán)境變動的光點的形狀和記錄脈沖的形狀相對應地,用于始終得到 最佳的記錄條件的調(diào)整技術稱為試寫。隨著記錄密度的提高,基于試寫的記錄條件調(diào)整技 術的重要度在不斷提高。可以將記錄條件的調(diào)整技術大致分為兩個方法。一個是以比特錯誤率或字節(jié)錯誤 率為指標的方法,另一個是使用抖動等統(tǒng)計性指標的方法。前者是關注對于所記錄的數(shù)據(jù) 以較小的概率產(chǎn)生的事項的方法,后者是關注所記錄的數(shù)據(jù)的平均品質(zhì)的方法。例如,當考 慮可寫型光盤時,在一邊改變記錄條件一邊在多個部位記錄再生數(shù)據(jù)時,關于前者的方法, 即使在最佳的記錄條件下當在記錄的部位出現(xiàn)了指紋時,比特錯誤率或字節(jié)錯誤率變大, 所以不能選擇該方法。所謂最佳的記錄條件應該使通過該最佳記錄條件記錄的數(shù)據(jù)的平均 品質(zhì)最佳,所以在像光盤那樣不能避免介質(zhì)缺陷、指紋、灰塵等的影響的存儲系統(tǒng)中,可以 說使用統(tǒng)計性指標的方法具有優(yōu)勢。作為對應PRML方式,統(tǒng)計性地評價所記錄的數(shù)據(jù)的方法,具有Jpn. J. App 1. Phys.Vol.43, pp. 4850(2004)(非專利文獻 2)、特開 2003-141823 號公報(專利文獻 1)、 特開2005-346897號公報(專利文獻2)、特開2005-196964號公報(專利文獻3),特開 2004-253114號公報(專利文獻4)以及特開2003-151219號公報(專利文獻5)等中記載 的技術。在專利文獻1中公開了使用與最似然的狀態(tài)遷移列對應的似然性Pa、和與第二似 然的狀態(tài)遷移列對應的似然性Pb,通過|Pa-Pb|的分布評價再生信號的品質(zhì)的技術。在非 專利文獻2中,公開了以下的技術把根據(jù)再生信號得到的二值化比特列(對應于最似然的 狀態(tài)遷移列)的目標信號和再生信號的歐幾里德距離(對應于Pa)、以及關注的沿進行1比 特位移后的二值化比特列(對應于第二似然的狀態(tài)遷移列)的目標信號和再生信號的歐幾 里德距離的差(對應于Pb)的絕對值,減去兩個目標信號之間的歐幾里德距離的值定義為 MLSE (Maxmum Likelihood Sequence Error),調(diào)整記錄條件以便對于每個記錄圖形MLSE的 分布的平均值成為零。在專利文獻2中公開了以下的技術關注沿位移,使用在再生信號的沿部向左 右位移的錯誤圖形中包含虛擬的1T游程的圖形,并且根據(jù)沿位移的方向求出帶有符號的 序列誤差的差,由此來求出沿位移量,調(diào)整記錄條件使其接近于零。將評價指標被稱為 V-SEAT (Virtual state based Sequence Error for AdaptiveTarget)。在專利文獻3以及專利文獻4中,通過使用預先收納了正確圖形和對應的錯誤圖 形的組合的表,計算再生信號和正確圖形以及錯誤圖形的歐幾里德距離的差,求出根據(jù)其 平均值和標準偏差求出的推定比特錯誤率SbER(Simulatedbit Error Rate)。專利文獻5公開了以下的技術根據(jù)再生信號和正確圖形以及錯誤圖形的歐幾里 德距離的差,分別求出關注的沿向左側移動時的錯誤概率以及向右側移動時的錯誤概率, 調(diào)整記錄條件以使其變得相等。因此,可以使用規(guī)定的再生信號、與該再生信號的信號波形 圖形對應的第一圖形、以及除了該第一圖形之外使用與再生信號的信號波形圖形對應的任 意的圖形(第二或第三圖形)。首先,求出再生信號和第一圖形之間的距離Eo、與再生信號 和任意的圖形之間的距離Ee之間的距離差D = Ee-Eo。然后,關于多個再生信號的樣本,求 出距離差D的分布。然后,根據(jù)求出的距離差D的平均M和求出的距離差D的分布的標準 偏差0之比,決定再生信號的品質(zhì)評價參數(shù)(M/o)。然后,根據(jù)由品質(zhì)評價參數(shù)表示的評價值指標(Mgn),判斷再生信號的品質(zhì)。專利文獻1特開2003-141823號公報專利文獻2特開2005-346897號公報專利文獻3特開2005-196964號公報專利文獻4特開2004-253114號公報專利文獻5特開2003-151219號公報非專利文獻1電子情報通信學會論文誌CVol. J90-C, pp. 519(2007)非專利文獻2] Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 43,pp. 4850 (2004)
發(fā)明內(nèi)容
專利文獻1中記載的最似然的狀態(tài)遷移列和第二似然的狀態(tài)遷移列、以及專利文 獻3中記載的正確圖形以及錯誤圖形,分別為應該測定與再生信號的距離的目標比特列的 含義,所以是相同的。在專利文獻2以及專利文獻5中具有三個目標比特列,但是為相同的 含義。以下將它們總稱為評價比特列。此外,在本發(fā)明中以BD系統(tǒng)為基礎,目的在于實現(xiàn) 30GB以上的大容量,所以以下以調(diào)制符號的最短游程2T為前提來進行說明。如在非專利文獻1中記載的那樣,為了實現(xiàn)高密度記錄,應用約束長度為5以上的 PRML方式。如上所述,當在BD的光學系統(tǒng)條件(波長405nm、物鏡數(shù)值孔徑0. 85)下在線方 向上提高了記錄密度時,容量大約為31GB以上,2T重復信號的振幅變?yōu)榱?。此時,作為PRML 方式,公知應用2T重復信號的目標這幅為零的PR(1,2,2,2,1)方式等。作為與PR(1,2,2, 2,1)方式對應的再生信號的品質(zhì)的評價方法,具有專利文獻3和專利文獻4公開的SbER。 除了二值化比特列(正確圖形)以外,作為第二似然的評價比特列(錯誤圖形),SbER使用 與正確圖形的海明距離為1 (沿位移)、海明距離為2 (2T數(shù)據(jù)的位移)、海明距離為3 (2T-2T 數(shù)據(jù)的位移),將各個分布看作高斯分布,根據(jù)其平均值和標準偏差使用誤差函數(shù)推定比特 錯誤率。下面,以BD規(guī)格為基礎,說明為了實現(xiàn)記錄容量為30GB以上的光盤系統(tǒng)而需要的 高精度的記錄條件調(diào)整技術所要求的性能。對此,關于根據(jù)調(diào)整結果記錄的數(shù)據(jù)的品質(zhì),至 少要求(1) SbER等或比特錯誤率等足夠小,以及(2)由一臺驅(qū)動裝置記錄的數(shù)據(jù)的品質(zhì)即 使在另一驅(qū)動裝置中,SbER或比特錯誤率等也要足夠小。要求性能(1)是理所當然的事情, 但要求性能(2)是在可以更換記錄介質(zhì)的光盤系統(tǒng)中具有特色性的要求。可以說不滿足至 少兩個要求性能的記錄條件的調(diào)整方法不能用于高密度光盤系統(tǒng)。從以上兩個要求性能的觀點出發(fā),說明根據(jù)現(xiàn)有技術以及它們的組合類推的技術 課題。首先,在BD中使用提高了線記錄密度的實驗和仿真結果,說明通過相當30GB/面 以上的記錄密度執(zhí)行了記錄再生時發(fā)生的各種現(xiàn)象。圖2是對使用試制的三層結構的可寫型光盤樣品測定到的記錄功率和比特錯誤 數(shù)量的關系進行了總結的實驗結果。在試制的光盤中使用的記錄材料為Ge系化合物薄膜, 使各層的層間隔為14 y m以及18 y m成為三層結構,從光學頭看去,將最里側的透明覆蓋層 的厚度設為100 ym。軌道間距是320nm。關于記錄再生條件,設為數(shù)據(jù)傳輸速度是BD的兩 倍的條件,使檢測窗口寬度1T為大約56nm,成為相當于33GB的記錄密度。作為記錄脈沖,
7使用在三個功率等級(峰值功率、輔助功率、底部功率)之間調(diào)制的一般的多脈沖型記錄 脈沖。作為再生信號處理系統(tǒng)的結構,使用了 8比特的A/D轉(zhuǎn)換器、21抽頭的自動均衡器、 PR(1,2,2,2,1)方式的維特比(Viterbi)解碼器。比特錯誤率的最小值各層都為10_5以下。 比特錯誤率為最小的峰值功率在L0、L1、L2層中分別為13. 5mW、15. 5mW、ll. 5mW。在圖中匯 總了在L0層中,使三個功率的比率保持恒定地改變記錄功率時的比特錯誤,是對除了沿位 移之外,一至四個連續(xù)的2T匯總地進行位移(滑動)的情況進行調(diào)查后的結果。根據(jù)附圖 可知,對應某一個記錄功率,不僅是沿位移,連續(xù)的2T匯總地進行移位時的錯誤頻度也為 同等以上的大小。這是由于2T-2T信號的振幅為零,以及相對于在為PR(1,2,2,2,1)方式 時針對沿位移的歐幾里德距離為14,連續(xù)的2T匯總地位移時的歐幾里德距離為較小的12 導致的結果。圖3是總結了 SNR和SbER的關系的仿真結果。在此,通過線性衍射仿真求出對記 錄標記進行了再生時得到的脈沖響應,通過與記錄比特列的卷積運算,計算出理想地執(zhí)行 記錄時的再生信號。將噪聲作為白色噪聲進行相加,將SNR決定為8T重復信號的一半振幅 與噪聲的標準偏差的比。通過基于冊(1,2,2,2,1)方式的再生信號處理系統(tǒng)對其進行處 理,計算出比特錯誤率以及SbER等。在專利文獻3中公開了 2T的連續(xù)數(shù)直到2為止的評 價圖形,在此,將2T的連續(xù)數(shù)擴大到6(海明距離1 7)來使用該評價圖形。關于評價圖 形的數(shù)量,每單位海明距離為18個,所以總數(shù)為252。根據(jù)附圖可知,2T的連續(xù)數(shù)為2(海 明距離3)以上,SbER的值大體恒定。該結果不與圖2的實驗結果矛盾。在SbER的計算中, 從定義上來講,因為考慮評價圖形的存在概率來推定比特錯誤,所以即使為2T的連續(xù)數(shù)直 到2為止的評價,但仍可以推定全體的比特錯誤率。圖4表示比特錯誤率和SbER的關系的實驗結果。在此,在L0層中,為了包含串擾 的影響,在連續(xù)5條軌道的不進行記錄的中心軌道中,給出各種記錄再生應力來進行試驗。 具體的應力是光盤的徑向傾斜(R-tilt)、切向傾斜(T-tilt)、聚焦偏移(AF)、光學頭的波 束擴展器的操作導致的球面像差(SA)、以及記錄功率的變化(Pw)。關于傾向傾斜還表示了 L2層的結果。根據(jù)附圖可知,比特錯誤率與SbER的相關非常良好。比特錯誤率在10_5附 近,偏差較大的原因是試制介質(zhì)的缺陷的影響。根據(jù)這些實驗以及仿真的結果,可知在實現(xiàn)33GB/面的記錄容量的高密度記錄再 生條件下,作為比特錯誤,不僅要對沿位移(海明距離1)進行評價,至少還需要進行2T的 連續(xù)數(shù)直到2為止的錯誤評價。特別是在僅關注沿位移來評價再生信號的品質(zhì)的方法中, 與比特錯誤率、SbER的關聯(lián)不夠。然后,說明與高密度化相伴的歐幾里德距離差的分布。在此處理的所謂歐幾里德 距離是指從再生信號與錯誤目標信號的歐幾里德距離中減去再生信號與正確目標信號的 歐幾里德距離得到的值,在專利文獻1中為|Pa-Pb|,在專利文獻3以及4中定義為D值。 此外,在此為了考察理想的記錄狀態(tài),使用上述的仿真。設SBR為24dB,使記錄密度在相當 于25至36GB/面的范圍(T = 74. 5nm 51. 7nm)內(nèi)進行變化,求出2T的連續(xù)數(shù)直到2為止 的歐幾里德距離差的分布。再生信號處理系統(tǒng)的結構與上述相同。圖5表示結果。還將該 分布稱為SAM分布。如上所述,在PR(1,2,2,2,1)方式中,因為與沿位移的理想歐幾里德距 離=14、2T位移以及兩個連續(xù)2T進行位移時的理想歐幾里德距離=12不同,所以為了匯 總表示它們,各個歐幾里德距離差通過理想歐幾里德距離進行劃分標準化地進行表示。在該圖中,距離差為零(左側端)或者為負時的統(tǒng)計性概率相當于比特錯誤率。根據(jù)附圖可 知,由于記錄密度的提高,即使為相同的SNR分布的范圍也會變大。這表示對應記錄密度的 提高,錯誤率增加,成為合理的結果。另一方面,當關注各個分布的平均值(與峰值大體相 等)時,在為沿位移時在1(=理想歐幾里德距離)的附近成為恒定。但是,在連續(xù)的2T進 行位移時,可知隨著2T的連續(xù)數(shù)增加為一個、兩個,并且隨著記錄密度的提高,峰值向接近 零的方向移動??梢哉J為該現(xiàn)象的原因為取決于自動均衡器的處理能力。如上所述,自動 均衡器進行工作,使再生信號和正目標信號的RMS誤差成為最小。另一方面,因為其采樣間 隔在1T中為有限的值,所以通過采樣處理,僅可以進行直到采樣頻率的1/2為止的范圍內(nèi) 的離散頻率特性運算。如此,因為在通過自動均衡器得到的濾波特性中存在極限,所以在再 生信號中包含的2T的連續(xù)數(shù)較大的圖形區(qū)間內(nèi),再生信號的高頻成分增大,結果,因為接 近自動均衡器的處理能力的極限,所以可以認為與理想歐幾里德距離的偏差變大。如后所 述,由于記錄密度的提高,歐幾里德距離差的分布峰值(或者平均值)向小于理想歐幾里德 距離的一側位移的現(xiàn)象,關于記錄條件的調(diào)整技術是非常重要的事情。在上述的公知文獻 中沒有關于該現(xiàn)象的記載。根據(jù)以上的試樣和仿真的結果,從上述兩個要求性能的觀點出發(fā),對現(xiàn)有技術和 根據(jù)它們的組合類推的技術的課題進行匯總。(1)非專利文獻2中記載的方法在非專利文獻2中記載了以下的技術根據(jù)專利文獻1記載的技術,關注于沿位 移,為了使歐幾里德距離差的分布的平均值成為理想歐幾里德距離而進行調(diào)整。在[非專 利文獻2的式(1)]中,將特定的沿的位移量MD定義為如下數(shù)學式1式1 在此,X是再生信號的電平,PA以及PB分別是與二值化后的比特列(最似然的狀 態(tài)遷移列)相對的目標信號電平以及與1比特沿位移后的比特列(第二似然的狀態(tài)遷移 列)對應的目標信號電平,dmin是與沿位移對應的理想歐幾里德距離。當按照圖5所示的結 果進行補償時,本發(fā)明是與為了使沿位移的分布成為理想歐幾里德距離(=1)而調(diào)整記錄 條件相對應的方法。另一方面,在圖3中表示了當在高密度記錄條件下只關注沿位移時,與 SbER(或者比特錯誤率)的關聯(lián)不夠。根據(jù)該結果可知,在高密度記錄條件下,參照上述的 要求性能(1),只關注沿位移的本方法存在不足。此外,在[非專利文獻2的Table 2]中, 表示了在連續(xù)兩個2T的部位,即在先前間隔為2T時的2T標記的前沿(Tsfp (2s, 2m))、以 及后續(xù)間隔為2T時的2T標記的后沿(Telp(2s,2m))中,不存在調(diào)整指標,關于該點,鑒于 圖2所示的結果,可以說在為2T的錯誤較大的高密度記錄條件的情況下,應用本方法存在 不足。(2)專利文獻2記載的方法專利文獻2記載的方法也是只關注沿位移得到記錄調(diào)整的指標的方法,但通過導 入虛擬的1T標記、間隔,對于連續(xù)兩個2T的部位也可以進行記錄調(diào)整。但是,與上述相同, 因為只關注沿位移,所以不能說與SbER(或者比特錯誤率)的關聯(lián)良好,因此參照要求性能 (1)本方法也存在不足。
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(3)專利文獻5記載的方法專利文獻5記載的方法是關于錯誤比特列為了滿足游程限制而進行擇,所以不僅 是沿位移,即使關于2T連續(xù)地進行位移的情況,指標和SbER(或比特錯誤率)的關聯(lián)也優(yōu) 秀的方法。在本方法中,如[專利文獻5的圖3]所示,為了調(diào)整包含2T標記的記錄條件, 關注的標記沿向左側位移時與向右側位移時相比,進行評價的錯誤比特列和正確比特列的 海明距離不同。例如,按照非專利文獻2的記載,當查看Tsfp (3s,2m)時,記載的比特列如 下那樣。表1左位移比特列1110 0正位比特列1110 0右位移比特列1110 0
I關注的沿 1110 0 110 0 0 11
0 0 0當考慮PR(1,2,2,2,1)方式時,在為左位移比特列時,與正位比特列的海明距離 為1,歐幾里德距離為14。在為右位移比特列時,與正位比特列的海明距離為2,歐幾里德 距離為12。如圖5所示的結果那樣,當海明距離不同時,各自分布的平均和標準偏差的值 不同。在專利文獻5中,為了應對該課題,導入了 SbER的概念,使用誤差函數(shù)來推定各自的 錯誤概率,將兩者的錯誤概率變?yōu)橄嗟鹊臈l件作為調(diào)整目標。按照本方法,考慮可以決定使 SbER(或比特錯誤率)成為最小的記錄條件。另一方面,如上所述,圖5所示的仿真結果是 在理想的狀態(tài)下(沿位移=0)形成了記錄標記時的結果。如在圖5中見到的那樣,對應于 海明距離的不同,中心值和標準偏差不同。因此,按照專利文獻5中記載的方法,為了使三 個分布的錯誤概率(歐幾里德距離差成為0以下的概率)相等,需要挪動記錄標記的形成 條件。參照與所述與保證光盤的互換性有關的要求性能(2),關于該方法作為高密度光盤的 記錄條件的調(diào)整方法是否是理想的方法尚存在疑問。關于這一點,為了進行定量的考察,使 用上述的仿真來進行研究。為了定義通過專利文獻5的方法檢測的沿位移的量,進行了概念的擴展。根據(jù)[專 利文獻5的式(13)],將沿位移相當量Ec定義為數(shù)學式2式2 在此,M2、M3以及o 2、o 3分別關注的沿向左右位移了 1比特時的歐幾里德距離差 的分布的平均以及標準偏差。如上所述,通過理想的歐幾里德距離對兩個部分進行標準化 得到了圖5的結果。同樣地,考慮理想歐幾里德距離相當于1T,如果通過理想歐幾里德距離 分別對M2、M3以及o2、o3進行標準化后使用,則可以根據(jù)沿位移相當量Ec計算出時間軸 方向的沿位移Ec’。圖6表示通過仿真求出的分布,可知得到了與[專利文獻5的圖6]示意性表示的 分布相同的結果。圖7表示改變了 SNR時的、對Ec’的值進行調(diào)查后的結果。如在附圖中 看到的那樣,可知對應于SNR的變化,Ec’的值較大地變化。在光盤裝置中,對于每個個體, 或者對應于溫度等環(huán)境條件,光點的形狀或光電轉(zhuǎn)換放大器的SNR發(fā)生變化。像硬盤裝置 那樣,如果是無法更換盤介質(zhì)的存儲設備,在該驅(qū)動裝置中,為了使SbER(或比特錯誤率) 成為最小,調(diào)整記錄條件是最好的方法。但是,如光盤那樣,在可以更換介質(zhì)的存儲系統(tǒng)中, 僅使該驅(qū)動器的SbER(或者比特錯誤率)成為最小可以說是不夠的。鑒于上述的要求性能(2),本方法作為高密度記錄條件下的記錄條件調(diào)整方法可以說尚具有改善的余地。并且,關于本方法,還參照要求性能(1)說明具有改善的余地。在Tsfp(3s,2m)的 評價中使用的比特列與上述相同。另一方面,如專利文獻4中記載的那樣,下面的評價比特 列也被用于SbER的計算。表2丨關注的沿左位移比特列1110011100111正位比特列1110001100111右位移比特列1110000110011這是關注的2T標記后續(xù)的間隔為2T的情況。關于左位移比特列,與上述相同,與 正位比特列的海明距離為1,歐幾里德距離為14。另一方面,在為右位移比特列時,與正位 比特列的海明距離為3,歐幾里德距離成為12,海明距離與上述不同。根據(jù)要求性能(1),希 望記錄調(diào)整用評價指標與再生信號品質(zhì)的評價指標SbER(或比特錯誤率)的關聯(lián)足夠大。 因此,在記錄調(diào)整用評價指標中,比特列也需要評價比特列成為符合了再生信號品質(zhì)的評 價指標的評價比特列。在使用關注的沿向左右進行了沿位移的目標信號的評價指標中,如 該例子那樣,關于在左位移時海明距離為1,在右位移時海明距離為2、3產(chǎn)生多個組合這一 點,在專利文獻5中沒有解決方法的相關記載。關于這一點,可以說在本方法中具有改善的 余地。(4)基于現(xiàn)有技術組合的方法在非專利文獻2中,記載了以下的技術根據(jù)專利文獻1記載的技術,關注與沿 位移,為了成為理想歐幾里德距離而調(diào)整歐幾里德距離差的分布的平均值。將該技術用于 [專利文獻5的圖3]所示的評價比特列,可以容易地類推出為了成為理想歐幾里德距離而 調(diào)整各個分布的平均值的方法。但是,如圖5所示,當提高記錄密度時,各分布的平均值向 從理想歐幾里德距離起減小的方向偏移。同樣地,各分布的平均值還對應于SNR進行變化。 圖8表示通過實驗確認了該現(xiàn)象的結果。這是在所述試制的三層光盤的L0中,一邊改變再 生功率一邊執(zhí)行再生實驗得到的實驗結果。圖的橫軸將再生功率1.2mW表示為100%。雖 然再生信號振幅與再生功率成比例,但光檢測器的噪聲(放大器噪聲)為恒定,所以本實驗 是通過改變再生功率來改變再生信號的SNR的結果。如在圖中見到的那樣,可知各分布的 平均值比理想歐幾里德距離(=1)小,且相應于再生功率變小而變小。關于該方法,顯然, 由于驅(qū)動器裝置而產(chǎn)生的SNR的不同影響了記錄調(diào)整中所使用的指標。(5)使SbER最小的方法如圖4所示,在33GB/面的實驗中,SbER表示與比特錯誤率良好的關聯(lián)。因此,考 慮不使用用于記錄調(diào)整的評價指標,對于記錄條件的全部組合,進行記錄再生選擇得到最 小的SbER的條件的方法。但是,如光盤介質(zhì)那樣,在用于記錄調(diào)整的區(qū)域(試寫區(qū)域)的大 小受到限制時,實際上無法一邊隨意地改變記錄條件,一邊檢索SbER成為最小的條件。其 原因在于無法得到與用于使記錄的標記的沿接近理想狀態(tài)的方向相對的信息。如以上所示 的現(xiàn)有技術那樣,如果不是可以對應于記錄脈沖的各個參數(shù),分別獨立地對于目標值的偏 差進行定量的方法,則不會成為可以對應光盤裝置來執(zhí)行試寫的方法。此外,即使在重復試 制光盤,謀求提高其性能時,也希望在短時間內(nèi)完成記錄條件的調(diào)整。在該含義中,還希望 滿足所述的要求性能(1)和(2),并且對應于記錄參數(shù)可以分別獨立地進行調(diào)整的新的用于記錄調(diào)整的指標及其調(diào)整方法。如上所述,根據(jù)BD系統(tǒng),關于與容量成為30GB/面這樣的高密度記錄條件相對應 的記錄條件的調(diào)整,在現(xiàn)有技術中,存在不足以兼顧調(diào)整性能以及保證介質(zhì)的互換性的課 題。在本發(fā)明中要解決的課題在于提供用于解決這些課題的新的記錄調(diào)整用評價指標和方 法,以及提供使用該新的記錄調(diào)整用評價指標和方法的光盤裝置。在本發(fā)明中以BD系統(tǒng)為基礎,以謀求30GB以上的大容量為目標,所以下面關于調(diào) 制符號的最短游程以2T為前提來進行說明。此外,如上所述,根據(jù)實驗結果,在2T的連續(xù) 數(shù)直到2為止處理的SbER與比特錯誤率良好地一致,所以作為再生信號品質(zhì)的評價指標, 以SbER作為前提,來說明本發(fā)明的記錄調(diào)整用評價指標。如果與SbER相同,是根據(jù)目標信 號和再生信號的歐幾里德距離統(tǒng)計性地評價再生信號品質(zhì)的指標,或者是直接評價比特錯 誤率的指標等,則根據(jù)本發(fā)明調(diào)整記錄條件可以得到良好的結果。對上述的課題進行整理如下(課題1)關于根據(jù)調(diào)整結果記錄的數(shù)據(jù)的再生互換性需要不依存于SNR的變化地,調(diào)整目標點變?yōu)楹愣ǖ脑u價指標和調(diào)整方法。(課題2)關于根據(jù)調(diào)整結果記錄的數(shù)據(jù)的品質(zhì)為了確保SbER足夠小,至少需要連續(xù)的2T的數(shù)量直到為2個為止的評價比特列 與SbER的評價比特列一致,或者實質(zhì)上一致。(課題3)關于實現(xiàn)在短時間內(nèi)的記錄調(diào)整需要對應于記錄脈沖條件、或者對應于自適應型記錄脈沖的各個參數(shù),可以分別 獨立地進行評價的評價指標和調(diào)整方法。關于構成本發(fā)明的課題解決手段的基本的概念,在遵從兩個目標信號與再生信號 的歐幾里德距離差的評價指標中,把與關注的沿的位移相對應的成分和依存于SNR的成分 進行分離,來進行評價。為了使本發(fā)明容易理解,首先表示滿足這些課題的評價指標的定 義,然后表示滿足了課題。以下設再生信號為W,根據(jù)再生信號得到的二值化比特列的目標信號為T,使二值 化比特列的關注的沿向左位移1比特,并且滿足游程限制的比特列的目標信號為L,使二值 化比特列的關注的沿向右位移1比特,并且滿足游程限制的比特列的目標信號為R。將W、 !\尺、1^之間的歐幾里德距離表示為£0(1,10、£0(1,10。把與關注的沿向左方向位移的錯誤 有關的評價值設為xL,把與關注的沿向右方向位移的錯誤有關的評價值設為xR,將這些稱 為等價沿位移,分別用下式D1、D2進行定義。數(shù)學式3式D數(shù)學式4式D2 將關注的沿的沿位移量稱為擴展沿位移D,用下式D3進行定義。數(shù)學式5式D3
把與關注的沿的錯誤概率相當?shù)男拚糠Q為SNR因數(shù)S,用下式D4進行定義。數(shù)學式6式D4 關注的沿與標記長以及先前(或者后續(xù))的間隔長相同,即,關于在同一記錄脈沖 條件下記錄的沿的組,把在記錄調(diào)整中使用的沿位移量作為d的統(tǒng)計平均值△,用下式D5 進行定義。數(shù)學式7式
其中,N為測定到的沿的總數(shù),Dn為第n沿的擴展沿位移。并且,把與關注的沿的錯誤概率相當?shù)亩秳又底鳛閛,用下式D6進行定義。數(shù)學式8式D6 其中,Sn是第n沿的SNR因數(shù)。以下把通過(式D1)至(式D6)定義的本發(fā)明的評價指標稱為 L-SEAT (run-length-Limited Sequence Error for Adaptive Target),f巴在(式 D5)中定 義的A稱為L-SEAT位移,把在(式D6)中定義的o稱為L-SEAT抖動。本發(fā)明的記錄條 件的調(diào)整方法一邊改變記錄脈沖的條件一邊進行記錄再生,關于對應的抖動,選擇L-SEAT 位移的絕對值以及L-SEAT抖動的值成為最小的記錄脈沖條件。以下說明本發(fā)明的記錄條件的調(diào)整方法滿足上述(課題1)至(課題3)。如在專 利文獻1至5中那樣,在PRML方式中錯誤容限通過歐幾里德距離差來表示。以下為了簡化 說明,針對通過理想歐幾里德距離把與所關注的沿向左右進行位移的錯誤有關的歐幾里德 距離差進行標準化后的值,分別如下那樣定義了 dEDL、dEDR。數(shù)學式9式數(shù)學式10式4 (課題1)關于根據(jù)調(diào)整結果記錄的數(shù)據(jù)的再生互換性如上所述,在記錄調(diào)整用評價指標中,需要不取決于SNR的變化地,沿位移的評價 指標為恒定。各個歐幾里德距離差的分布的平均值對應SNR進行變化。W、T、L、R是與多 個時刻t(t = t0+l, t = t0+2, t = t0+3, t = t0+4, t = t0+5)相對的信號電平,作為多維空 間的坐標來考慮它們。為了簡單,當考慮海明距離1的右位移錯誤時,在PR(1,2,2,2,1)方 式中,可以設為 TO\,T2,T3,T4,T5)、8 ” T2+ 8 2, T3+ 8 3, T4+ 8 4, T5+ 8 5)、RO\+l,T2+2, T3+2,T4+2,T5+1)。并且,當考慮將該5維空間的原點設為T的坐標系時,當重新將W、R的位 置矢量(=坐標)設為W、R時,成為W(Si,6 2, 6 3, 8 4,S5)、R(1,2,2,2,1)。圖9示意地 表示了它們在包含T、L、R的平面中的關系。在圖中以在線段TR的方向上取得x軸,按點R 成為1的方式進行了標準化。此外,請注意因為y軸是與x軸垂直的方向,所以根據(jù)W的值 y軸進行變化,并非表示恒定的方向。在與W、T、R有關的歐幾里德距離中存在以下的關系。數(shù)學式11式5ED(T, ff)+ED(R, ff) ^ ED (T, R) (式 5)S卩,從T向W的歐幾里德距離和從R向W的歐幾里德距離的總和未必與從T向R 的歐幾里德距離一致。在圖9中示意性地表示了物理記錄的標記的沿位移的測定。此時在把從目標值 T(原點)開始到測定到的記錄標記的沿的距離設為x時,從向右位移了 1T的目標值R開 始到記錄標記的沿的距離成為(1-x),兩者的總和必定成為1( = 1T,T為檢測窗口寬度)。 基于記錄脈沖的沿控制一般是向順時針方向的位移控制,且遵循于與這樣物理記錄的標記 的沿位移有關的線性測定的概念。因此,即使在PRML中的歐幾里德距離(線段長度的平方值)的定義中,如果把矢 量TW的向x軸上的映射成分設為xR,則矢量RW向x軸上的映射成分成為(1-xR),可以使 兩者之和為1。作為矢量TR和矢量TW的內(nèi)積值,可以使用T、R、W之間的歐幾里德距離,如 下地計算xR。
(式6)這是在(式D2)中定義的等價沿位移xR的含義??梢耘c海明距離為2或3時相 同地計算等價沿位移。(式6)的第二項是通過理想歐幾里德距離對圖5所示的歐幾里德 距離差進行了標準化。在xR為W向TR方向的成分值時的同時,包含與PRML的錯誤概率有 關的項。通過自然的擴展,使用向左側進行位移后的目標L,根據(jù)(式D1)計算等價沿位移 xL0另一方面,因為W的坐標對應于SNR的值進行變化,所以等價沿位移的值對于測定的每個沿進行變化。但是,如上所述,因為等價沿位移的線性加法運算在TR線段上成立,所 以通過求出其平均值,可以不依存于SNR地評價記錄標記的沿位移。然后,表示歐幾里德距離差的平均值對應于SNR進行變化的課題的應對方法。如 上所述,認為該現(xiàn)象是由于采樣定理限制了通過自動均衡器等得到的濾波器的頻率特性而 產(chǎn)生的。因此,對于所關注的沿,在其向左右進行了位移時呈現(xiàn)的平均值的變化相等。如圖 5所示,因為可以對連續(xù)的2T的數(shù)量,即可以對每個海明距離進行分類,所以可以推測分布 的平均值的變化。如果將標準化的歐幾里德距離差dEDL、dEDR的平均值分別設為MpMK,把 它們與理想歐幾里德距離的偏移設為dM,把應該測定的沿位移量設為A2,則以下的關系成 立。數(shù)學式13式7Ml = 1-A+dM (式 7)數(shù)學式14式8Me = 1+A+dM (式 8)另一方面,在專利文獻2公開的V-SEAT中,公開了只關注沿位移(海明距離1)來 計算標準化誤差,附加與左右位移相對應的符號來進行加法平均的技術。例如,一般將右方 向的等價沿位移設為正,將左方向的等價沿位移設為負。如果應用該設定,對于所關注的 沿,計算左右的等價沿位移,把考慮與位移方向?qū)姆栠M行加法平均后的值設為評價 值,則可以使依存于SNR的歐幾里德距離的分布的平均值的變化dM相互抵消。數(shù)學式15式9 同樣地,作為與所關注的一個沿有關的測定值,還對于在(式D3)中定義的擴展 沿位移D,可知它是去除了依存于SNR的影響后的沿位移的評價值。在(式D5)中定義的 L-SEAT沿位移A在統(tǒng)計學上與在(式9)中定義的各個分布的平均值的差A2等價。圖10是將L、R作為目標信號,來表示等價沿位移xL、xR的示意圖。在圖中考慮L 禾口 R的1時刻的偏移,以T為原點表示了與t(t = t0, t0+l, t0+2, t0+3, t0+4, t0+5)的六維 相對的L、R、W的坐標。使用與IT右側的點R的距離(=1-x)以及與IT左側的點L的距 離(=1+x),通過x= {(l-x) + (l+x)}/2求出物理記錄的標記的邊緣位移x。(式9)意味 著該邊緣位移x和計量。另一方面,關于W、T、L、R之間的歐幾里德距離,因為在L、R具有 時刻偏移,所以線段TR和線段TL不在幾何學的直線上。使用兩個矢量的內(nèi)積來求出兩者 所形成的角度e,如圖所示,在兩者為沿位移(海明距離1)的錯誤時,cos 0成為以下。數(shù)學式16式10 =12/14在此,vector (T,L)、vector (T,R)分別表示L、R的位置矢量,運算符“ ”表示內(nèi) 積。如果T是最似然的目標信號,如果L和R分別是第二似然的(錯誤概率最高的)目標信 號,則從PRML方式中的錯誤率的觀點出發(fā),為了使擴展沿位移D成為零而調(diào)整記錄條件是 合理的。兩個目標信號不在幾何學的直線上,是PRML方式中的沿位移測定的特征。關于2T 的重復數(shù)為2(海明距離1、2、3),在圖1中綜合了 L、R和cose的關系。在圖中,在L的海 明距離為1,R的海明距離為3時,成為cos 0 > 0,在幾何學上L和R形成的角不足90度, 如果作為L和R選擇錯誤概率最高的目標信號,則可以根據(jù)擴展沿位移D的平均值△或L、 R分布的平均值的差分A2來推定所關注的沿的位移。圖12是表示dEDL和EDR的關系的仿真結果。仿真條件與上述相同,是通過相當于 33GB/面的記錄密度理想地記錄了規(guī)定長度的記錄標記時的結果。在此,將SNR設為20dB。 在圖中,關于記錄標記的前沿,關于(a)Tsfp(2s,2m)、(b) Tsfp (2s,3m)、Tsfp (3s,2m)以及 Tsfp(3s,3m)四個情況,分別表示了 1000個沿的結果。在此,作為L和R的目標值,使用海 明距離分別成為(a) (2、2)、(b) (2、1)和(3、l)、(c) (1,2)和(1、3)以及(d) (1,1)的值。圖 中的虛線表示dEDL+dEDR = 2,即與圖10所示的物理的記錄標記有關的測量值的保存關系 和等價的關系。如在圖中看到的那樣,可以得知各圖點表示了大體沿著虛線的相關關系, 噪聲的影響導致的再生信號的變動關于左位移和右位移大體對稱。當仔細觀察時,如在圖 10(b)、(c)中看到的那樣,可知在左右的目標信號的海明距離不相等時,是具有與虛線稍 微不同的斜率的分布。這與基于PRML方式的錯誤發(fā)生概率在左右位移中不同的狀況相對 應,是與物理的記錄標記有關的測量和遵循PRML方式的錯誤容限的測量的差異。專利文獻 2中公開的基于V-SEAT方式的沿位移評價,作為目標信號只使用海明距離1的目標信號,所 以在圖10(b)、(c)時只能夠執(zhí)行與左右的沿位移對應的錯誤率。因此,本發(fā)明與現(xiàn)有技術 相比,能夠以較佳的精度檢測與左右的沿位移對應的錯誤率的不同。這是本發(fā)明的第一個 效果。圖13是表示dEDL與dEDR的平均值和擴展沿位移D的關系的仿真結果。仿真條 件與圖 12 相同。在此,關于(a) Tsfp (2s、2m),(b) Tsfp (2s、3m)、(c) Tsfp (3S、2m)以及(d) Tsfp (3s,3m)這四個情況,表示了 1000個沿的結果。在圖中,dEDL和dEDR的平均值的分 布(1)對于每個沿圖形分布范圍有很大不同,以及(2)向小于歐幾里德距離差=1的一側 進行位移這兩點反映了圖5的結果。與此相對照,擴展沿位移D的分布與沿圖形無關,(1) 分布的范圍大體均一,并且(2)分布的中心大體處于零處。在圖中,通過示意性的分布形狀 表示了這些不同。通過導入擴展沿位移D得到的該兩個效果分別是基于以下兩點得到的效 果,(1)通過等價沿位移,作為與矢量TR或矢量TL的內(nèi)積計算再生信號的位移然后使其線 性化,以及(2)附加符號來使左右的等價沿位移均衡化。圖14表示綜合了以上本發(fā)明的效果的圖表。該圖在圖7所示的Ec’(專利文獻 5的方法)與SNR的關系中加入了在(式5)中定義的擴展沿位移的平均值A。因為光盤 裝置是擔當可以移動介質(zhì)的裝置,所以需要能夠?qū)Σ淮_定的多個介質(zhì)在相同的記錄條件下 進行記錄。但是,實際記錄的信息的SNR由于光盤裝置的工作環(huán)境或機械的條件而產(chǎn)生變 動。在為現(xiàn)有的方法時,如在圖14中看到的那樣,Ec’的值與SNR的變化相對應地較大地變化,這意味著理想的記錄信號與實際在記錄介質(zhì)上記錄的記錄信號的差(在圖14中,作 為指標評價沿位移量)與光盤裝置的工作條件(SNR)相對應地進行變動。另一方面,本發(fā) 明的A與SNR的變化無關地大體為零并且恒定,這意味著即使光盤的工作條件變動,也能 夠以相同的條件進行記錄。如上所述,在該仿真中,是對理想地記錄規(guī)定長度的記錄標記時 的信號施加隨機噪聲的仿真,針對該條件沿位移的評價值△大體為零的測量結果,從記錄 的數(shù)據(jù)的再生互換性的觀點來看,也是非常優(yōu)秀的。這是本發(fā)明的第二個效果。(課題2)關于根據(jù)調(diào)整結果記錄的數(shù)據(jù)的品質(zhì)本發(fā)明的記錄條件的調(diào)整結果為需要SbER足夠小。為了實現(xiàn)該要求,需要通過記 錄脈沖的調(diào)整使dEDL和dEDR為最小,且T、L、R的評價比特列和SbER評價比特列實質(zhì)上是 等價的。首先對前者進行說明。如前所述,目標信號T、L、R,由于海明距離的差異和時刻偏 移,不在幾何學的直線上。由此,等價沿位移的絕對值對于左右的位移不同。這點是本發(fā)明 的沿位移測量的特征。在評價N個沿時,將第n沿的dEDL和dEDR的值設為dEDLn和dEDRn, 在使它們的平均值接近1時,標準偏差oL,oR通過下式11、12來表示。[數(shù)學式17式11 [數(shù)學式18式12 根據(jù)這些合成標準偏差來評價比特錯誤率。因此,成為數(shù)學式19式13[數(shù)學式19式13 右邊成為(式D6)表示的L-SEAT抖動的2倍的值。在此表示的系數(shù)2不是本質(zhì)性的系數(shù),相對于在dEDL以及dEDR的分布中錯誤容限為1(理想歐幾里德距離=1),在L-SEAT中與現(xiàn)有的基于時間脈沖分析儀的抖動測定相同,是由于錯誤容限為1/2而產(chǎn)生的 系數(shù)。使兩者為高斯分布時的基于誤差函數(shù)的錯誤率的值變?yōu)橄嗟取?芍狶-SEAT抖動表 示了使平均值成為1地分別重合圖5所示的歐幾里德距離差的分布時的合成標準偏差。因 此,L-SEAT抖動可以說是對于SbER或比特錯誤率具有良好的相關性的評價指標。更詳細地 說,如在(式D4)中看到的那樣,SNR因數(shù)根據(jù)定義,作為平均值具有與由于SNR或記錄密度 歐幾里德距離差的分布而從理想值1偏移的量相等的值。因此,(式D6)中定義的L-SEAT 抖動的SNR因數(shù)的貢獻,是考慮了歐幾里德距離差的分布的平均值的偏移。如上所述,在本 發(fā)明的L-SEAT中,可以把與關注的沿的位移相對應的成分(擴展沿位移)和依存于SNR的 成分(SNR因數(shù))進行分離,來進行評價。由此,可以同時提供以下的兩個功能不依存于單 個驅(qū)動裝置的SNR的在再生互換性方面優(yōu)秀的位移調(diào)整、以及SbER或比特錯誤率的最小條 件的確保。即,本發(fā)明的L-SEAT與專利文獻2公開的包含V-SEAT的現(xiàn)有的記錄調(diào)整用信 號評價指標相比,具有與抖動或SbER等現(xiàn)有的再生信號品質(zhì)的評價指標的相關性,作為信 號評價指標比較優(yōu)秀。由此,根據(jù)本發(fā)明,提供了目前沒有的優(yōu)秀的信號評價指標,這是根 據(jù)本發(fā)明得到的第三個效果。關于有關該點的實驗的驗證,將結合實驗結果在后面進行敘 述。然后,說明與為了進行SbER等再生信號品質(zhì)的評價而使用的評價比特列的親和 性。專利文獻1、3、4等中記載的再生信號的評價技術各自的構成不同,作為共通的技術,包 含在從PRML解碼器輸出的二值化比特列中,檢索并提取出最似然的第一評價比特列的步 驟。使用PRML方式的約束長度N以及評價比特列中包含的2T圖形的連續(xù)數(shù)N2T,可以將評
價比特列的長度M廣義化為M = 2N-1+2N2T。在此,N2T是成為0、1、2.......的整數(shù)。按照
以上的表述,N2T = 0、1、2分別對應于沿位移、2T位移、2T連鎖位移。此外,在N2T為0、1、2、 3、4、5以及6時,海明距離分別為1、2、3、4、5、6以及7,圖形A和圖形B的評價比特列之間 的海明距離成為(N2T+1)。通過從2M種的比特列中提取最似然的第一評價比特列和第二評 價比特列的關系的機械操作,可以容易地列舉出評價比特列,第二評價比特列對應于與第 一評價比特列的目標信號的歐幾里德距離為最小的目標信號。圖15是與約束長度為5的 PR(1、2、2、2、1)方式對應的評價比特列的例子,在專利文獻4中記載了相同的例子。如在圖 中看到的那樣,使用約束長度為5的PRML方式,在從PRML解碼器二值化比特列中檢索并提 取評價比特列,來執(zhí)行再生信號的品質(zhì)評價時,對于每個海明距離列舉18組,總共列舉54 組,即108個評價比特列。在評價再生信號時,需要并行地執(zhí)行這些評價比特列的檢索提取 處理。圖16表示從圖15所示的與約束長度5的冊(1、2、2、2、1)對應的評價比特列中,提 取并整理共通項。如在圖中看到的那樣,與海明距離1、2、3對應的108個評價比特列分別 可以由位長為5、7、9的主比特列、以及在其兩端附加的2位的副比特列XX、YY來表現(xiàn)。在 此,在海明距離為1時,主比特列為
、W0111]、[11100]、以及[11000]這四個;在海 明距離為2時,主比特列為
、
、[1110011]、以及[1100111]這四個;在 海明距離為 3 時,主比特列為
、
、[11100110]、以及[110011000] 這四個,副比特列AA為
, [10]或者[11],副比特列BB*
,
或者[11]。在此 定義的主比特列的區(qū)間成為目標信號和再生信號的歐幾里德距離的計算區(qū)間。副比特列僅 僅是為了計算主比特列端部的目標信號電平而需要的比特列,與多個目標信號之間的歐幾里德距離無關。在該含義下,可以認為副比特列規(guī)定邊界條件,該邊界條件用于規(guī)定目標信 號端部的電平。不依存于PRML方式的約束長度地規(guī)定主比特列。說明該理由。在最短游程m為2 時,為了表現(xiàn)由于沿位移1比特進行變化,比特列的最小長度成為最短游程乘以2后加1得 到的值,即為2m+l = 5比特。相同地,當使用評價比特列中包含的連續(xù)的2T的數(shù)量N2T進 行廣義化時,主比特列的長度成為(2m+l+2N2T)。如此,所謂的主比特列具有對應于評價比 特列中包含的連續(xù)的2T的數(shù)量所決定的、最短的比特列的含義。另一方面,如上所述,為了 計算與再生信號的歐幾里德距離所需要的比特列的長度,使用PRML方式的約束長度N,為 (2N-1+2N2T)。兩者的比特列的長度之差成為(2N-l+N2T)-(2m+l+2N2T) = 2 (Nm_l),可知其必 然為偶數(shù)。在最短游程m = 2時,該值為2 (N-3)。如上所述,如果使用不依存于PRML方式的約束長度N的主比特列以及在主比特列 兩端附加的長度為(N-3)的副比特列,可以在進行整理后表現(xiàn)評價比特列。如上所述,通過在整理后記述評價比特列,可以簡化再生信號品質(zhì)的評價指標與 本發(fā)明的關系,并且在本發(fā)明中可以削減電路的規(guī)模。在圖16中按照專利文獻4的記載內(nèi)容,將評價比特列記載為A、B組。從對再生信 號進行二值化得到的比特列中檢索第一評價比特列(與目標信號T相當?shù)脑u價比特列),從 第一評價比特列開始生成并使用第二似然的第二評價比特列(與目標信號L或R相當?shù)脑u 價比特列),利于削減電路規(guī)模。因為預先規(guī)定第一和第二評價比特列的海明距離,所以把 具有和海明距離相同的數(shù)字“1”的比特列作為生成比特列,通過從第一評價比特列⑴開 始執(zhí)行異或(X0R)運算,可以生成第二評價比特列。在圖中,在主比特列(Main bit array) 欄中列舉了上面表示的主比特列。在此,在主比特列中規(guī)定并整理了海明距離和1至4的數(shù) 字的組合的主比特列號碼。如圖所示,關于用于生成第二主比特列的操作,可以對為每個海 明距離規(guī)定的生成比特列進行X0R運算來求出。還記述了第二主比特列的主比特列編號。如上所述,如果考察主比特列,SbER可以說明評價比特列和基于本發(fā)明方法的評 價比特列的親和性。首先,關于連續(xù)的2T的數(shù)量為2以下的情況,在圖18中表示了一個表,在該表中 列舉出本發(fā)明的沿評價的主比特列。當在L-SEAT中同時生成L、R目標時,主比特列的長度 分別比上述的主比特列長1T,相對于海明距離1、2、3分別為6、7、8。在此,與圖17相同地, 列舉了對再生信號進行二值化得到的比特列中包含的主比特列、以及用于對其進行X0R運 算分別生成L、R用主比特列的生成比特列。主比特列的總數(shù)為12,在各個主比特列中用下 劃線表示的比特表示所關注的沿。關于在此采用的與主比特列和L、R有關的選擇規(guī)則,使 關注的沿向左右位移1比特,同時滿足游程限制,并且作為L、R選擇海明距離為最小(比特 反轉(zhuǎn)數(shù)為最小)的目標。此外,將記錄標記記述為“1”,將間隔記述為“0”。在是來自記錄 標記的反射光量小于間隔的所謂High To Low型介質(zhì)時,如果使等級成為(1、2、2、2、1), 則為了使記錄標記為“0”,使間隔為“1”,反轉(zhuǎn)主比特列的“1”和“0”即可?;蛘?,如果使PR 等級成為(_1、-2、-2、-2、-1),反轉(zhuǎn)脈沖響應的朝向,則可以原樣不變地使用圖18。以下, 在本發(fā)明中只要不特別的指定,使記錄標記為“1”,使間隔為“0”來進行操作。以下,對于N2T的最大值為2的情況,說明圖17所示的SbER計算的主比特列和圖 18所示的K-SEAT的評價主比特列的關系。圖19為N2T = 0,即海明距離為1時的兩者的
19比較。這是與3T以上的標記的前沿有關的評價。關于SbER附加進行評價的時刻t,關于 L-SEAT附加沿的類別。如在圖中看到的那樣,主比特列中包含的沿是一個。SbER和L-SEAT 一同進行與每個沿的兩個海明距離有關的評價,主比特列相同。即,兩者的包含副比特列的 評價比特列一致。在圖中僅對前沿進行了表示,如果將“1”和“0”反轉(zhuǎn),可以作為后沿來處 理,此時,評價比特列的一致也是不言而喻的。圖20是N2T= 1,即海明距離為2時的兩者的比較。主比特列中包含的沿是兩個。 SbER和L-SEAT —同進行與每個沿的兩個海明距離有關的評價,主比特列相同。當查看與 時刻相對的評價的遷移時,在圖中如虛線箭頭所示,可知在SbER時按照L、L、R、R的順序進 行評價,在L-SEAT時按照L、R、L、R的順序進行評價。對于將主比特列中包含的“ 1”和“0” 進行反轉(zhuǎn)后的圖形,評價比特列同樣一致。圖21是N2T = 2,即海明距離為3時的兩者的比較。主比特列中包含的沿是三個。 與上述的例子相同,SbER和L-SEAT —同進行與每個沿的兩個海明距離有關的評價,主比特 列相同。當查看與時刻相對的評價的遷移時,在圖中如虛線箭頭所示,在SbER時按照L、L、 L、R、R、R的順序進行評價,在L-SEAT時按照L、R、L、R、L、R的順序進行評價。對于將主比 特列中包含的“ 1,,和“ 0,,進行反轉(zhuǎn)后的圖形,評價比特列同樣一致。根據(jù)以上的研究,在N2T為2以下時,可知用于計算SbER的評價比特列和圖18所 示的評價主比特列一致。相同地,關于N2T為3以上的情況,作為L-SEAT計算用主比特列, 對于直到SbER和最大值變?yōu)橄嗤暮C骶嚯x為止的主比特列,選擇滿足游程限制并且使 海明距離最小的主比特列來作為L、R的主比特列,由此可以同樣地使評價主比特列一致。 關于N2T為3時的具體例子將在后面進行敘述。L-SEAT的基本概念為,如圖5所示,在歐幾 里德距離差的分布的平均值不同于理想海明距離的差時,使用關注于對稱性使進行評價的 沿向左右位移后的目標信號,根據(jù)它們的分布的平均值的差分評價沿位移。按照該概念,通 過在各個時刻評價擴展沿位移的方法((式D1)至(式D6)),或者對獨立計算出的歐幾里德 距離差的分布的平均值進行評價的方法((式7)至(式13)),評價沿位移。此外,評價主比 特列不限于圖18所示的評價主比特列,可以使用包含N2T為3的情況在內(nèi)的各種變化。如上所述,對于圖18所示的評價主比特列,通過執(zhí)行基于等價沿位移的評價,從 評價主比特列的親和性的觀點出發(fā),作為與SbER或在概念上與該SbER共通的指標的相關 性得到了提高的評價指標,可以提供L-SEAT。這點是本發(fā)明的第四改善點。(課題3)關于在短時間內(nèi)實現(xiàn)記錄調(diào)整需要提供一種與記錄脈沖的條件或自適應型記錄脈沖的各個參數(shù)相對應地,可以 分別獨立地進行評價的評價指標以及調(diào)整方法。作為一般的光盤裝置,不僅是應對單一的 規(guī)格,對于CD、DVD、BD或者以BD為基礎的高密度的光盤,需要同樣地進行應對。對應于這些 規(guī)格,自適應型記錄脈沖各自不同。此外,作為用于記錄調(diào)整的評價指標,希望使用分別適 用于通過時間脈沖分析儀測定的時間軸方向的沿位移以及抖動、V-SEAT、本發(fā)明的L-SEAT 等的評價指標。為了實現(xiàn)這個目的,首先可以作為記錄調(diào)整用參數(shù)表來進行選擇。然后,在 前級配置對再生信號的每個沿計算其沿位移或SNR因數(shù)這樣的評價值的電路,由此可以總 括性的應對。在圖22中表示了這樣的記錄條件調(diào)整用電路的方框結構的例子。在圖中,通 過A/D轉(zhuǎn)換器21把從光盤介質(zhì)再生的、并且執(zhí)行了未圖示的模擬濾波處理的再生信號轉(zhuǎn)換 為6至8比特的數(shù)字數(shù)據(jù),在通過自動均衡器22進行均衡后通過PRML解碼器23進行二值化,輸出二值化比特列52。用于記錄條件調(diào)整的信號品質(zhì)的評價電路30由沿品質(zhì)評價電路 (40、41、42)、選擇器60、記錄脈沖品質(zhì)評價表35、以及定時調(diào)整器36構成。沿品質(zhì)評價電 路40對每個沿進行CD/DVD用時間軸方向的沿位移評價,沿品質(zhì)評價電路41進行用于BD的 V-SEAT評價,沿品質(zhì)評價電路42進行用于高密度BD的L-SEAT的評價。在各個沿品質(zhì)評價 電路中,對每個沿進行沿位移量、或擴展沿位移、SNR因數(shù)的計算。通過選擇器60對應于進 行記錄再生的光盤的類別,選擇沿品質(zhì)評價電路的輸出。在記錄脈沖品質(zhì)評價表35中,使 二值化比特列52與從沿品質(zhì)評價電路輸出的沿的評價指標同步,進行與自適應型記錄脈 沖相對應的圖形的分類,分離為4X4表等來對每個表元素進行評價值或標準偏差的計算。 CPU140—邊參照該結果一邊執(zhí)行自適應型記錄脈沖的各參數(shù)的調(diào)整處理。根據(jù)以上的結 構,可以進行與多個光盤介質(zhì)相對應的自適應型記錄脈沖的參數(shù)調(diào)整。根據(jù)這樣的結構,可 以并行地調(diào)整多個自適應型記錄脈沖的參數(shù),與使用單一的再生信號品質(zhì)的評價指標的方 法相比,可以在短時間內(nèi),并且使用有限的試寫區(qū)域執(zhí)行記錄脈沖的條件調(diào)整。如上所述,根據(jù)BD系統(tǒng)關于與容量為30GB/面以上的高密度記錄條件相對應的記 錄條件的調(diào)整,可以提供一種解決上述現(xiàn)有的技術問題,用于實現(xiàn)以下效果的評價指標、調(diào) 整方法以及使用它們的光盤裝置,上述效果為(1)根據(jù)調(diào)整結果記錄的數(shù)據(jù)的再生互換 性優(yōu)秀;(2)根據(jù)調(diào)整結果記錄的數(shù)據(jù)的品質(zhì)通過SbER等再生信號的評價指標進行測定, 確保了足夠好的結果;(3)可以在短時間內(nèi)執(zhí)行自適應型記錄脈沖的條件調(diào)整。本發(fā)明的 主旨是在BD那樣的使用最短游程長度為2T的符號的光盤中,在使用三種以上的針對海明 距離(與N2T = 0、1、2對應的)的目標信號,來評價再生信號的方法中,通過對擴展沿位移 進行評價的方法或者對獨立計算出的歐幾里德距離差的分布的平均值進行評價的方法,在 各個時刻評價關注的沿的品質(zhì),根據(jù)評價結果調(diào)整記錄條件的方法以及執(zhí)行該方法的光盤
直o如上所述,通過本發(fā)明的以L-SEAT為評價指標的記錄條件的調(diào)整方法,可以提供 在BD中實現(xiàn)相當于30GB以上的高密度記錄的光盤裝置。
圖1是表示用于實現(xiàn)本發(fā)明的光盤裝置的再生信號評價電路的結構的方框圖。圖2是綜合了使用試制的三層結構可寫型光盤樣品測定到的記錄功率與比特錯 誤數(shù)量的關系的實驗結果。圖3是綜合了 SNR和SbER的關系的仿真結果。圖4是表示比特錯誤率和SbER的關系的實驗結果。圖5是SAM分布的例子。圖6是用于求出通過仿真求出的Ec’的分布。圖7是SNR和Ec,的關系。圖8是再生功率與分布中心偏移的關系。圖9是表示等價沿位移的示意圖。圖10是表示等價沿位移的示意圖。圖11是海明距離和cos 6的關系。圖12是dEDL和dEDR的關系。
圖13是dEDL和dEDR的平均值與擴展沿位移D的關系。圖14是SNR和Ec’以及擴展沿位移D的平均值的關系。圖15是PR(1、2、2、2、1)對應評價比特列表。圖16是進行了特征提取的PR(1、2、2、2、1)對應評價比特列表。圖17是主比特列表和第二主比特列表生成操作表。圖18是評價主比特列表(N2Tmax = 2)。圖19是評價主比特列表的比較。圖20是評價主比特列表的比較。圖21是評價主比特列表的比較。圖22是評價電路的方框圖。圖23是評價主比特列表(N2Tmax = 3)。圖24是評價主比特列表(N2Tmax = 2)的另一實施例。圖25是評價主比特列表(N2Tmax = 3)的另一實施例。圖26表示評價主比特列和記錄脈沖表的對應。圖27表示評價主比特列與記錄脈沖表的對應。圖28是表示基于L-SEAT的沿位移評價的圖。圖29是表示基于L-SEAT的沿位移評價的另一圖。圖30是L-SEAT分布和SAM分布。圖31是再生功率和L-SEAT評價指標的關系。圖32是表示對稱型自動均衡器的結構的方框圖。圖33是基于L-SEAT的記錄調(diào)整的實驗結果。圖34是基于L-SEAT的記錄調(diào)整的實驗結果。圖35是基于L-SEAT的記錄調(diào)整的實驗結果。圖36是基于L-SEAT的記錄調(diào)整的實驗結果。圖37表示記錄調(diào)整后的功率裕度。圖38表示比特錯誤率和抖動的關系。圖39是表示記錄脈沖的調(diào)整方法的示意圖。圖40是本發(fā)明的記錄調(diào)整方法的流程圖。圖41表示使用本發(fā)明的評價方法的聚焦調(diào)整方法。圖42表示基于擴展型記錄脈沖和L-SEAT的調(diào)整的效果。圖43是表示光盤裝置的結構的示意圖。符號說明21A/D轉(zhuǎn)換器、22自動均衡器;23PRML解碼器;30再生信號的評價電路、31主比特 列判斷電路、32評價比特列生成電路、33歐幾里德距離計算電路、34記錄脈沖對應圖形分 類器、35評價值累計電路、51再生信號、52 二值化信號、53均衡再生信號、100光盤、101光 點、110光學頭、111物鏡、112半導體激光器、113光檢測器、114激光、115反射光、116激光 驅(qū)動器、120激光功率/脈沖控制器、130再生信號處理器、140CPU、160主軸電動機
2具體實施例方式(實施例1)以下參照附圖就其本發(fā)明的記錄條件的調(diào)整方法以及光盤裝置來說明實施方式。圖23是本發(fā)明的列舉出沿評價主比特列的表的另一實施例。在此,表示了 N2t為3的情況。主比特率的總數(shù)為20,在主比特列中用下劃線表示的比特表示所關注的沿。主 比特列No. 1-12與圖18所示的主比特列相同,主比特列No. 13-20是與2T的連續(xù)數(shù)為3的 情況相對應的主比特列。如上所述,在圖15以及圖16所示的SbER中,因為第二似然的評 價比特列為一個,所以對于像二值化后的比特列“0000011001100”那樣連續(xù)的2T為三個的 情況,將海明距離為3的“0000110011000”作為第二似然評價比特列來評價再生信號的品 質(zhì)。另一方面,在圖15所示的評價主比特列中不對其進行評價。根據(jù)記錄密度和光盤介質(zhì) 的條件,在需要獨立地評價這樣的比特列時,即在2T的連續(xù)數(shù)為2的情況和2T的連續(xù)數(shù)為 3的情況相比,無法忽視記錄的2T標記的沿位移的差異時,電路規(guī)模增大需要使用圖23的 評價主比特列。此外,通過使用圖23的評價主比特列,如在主比特列No. 15和17中看到的 那樣,可以分離地評價Tsfp(2s、2m)之前的標記為3T以上的情況(No. 15)和為2T的情況 (No. 17)。作為記錄脈沖,即使在使用不僅與進行記錄的標記之前的間隔,而且與更靠前的 標記的長度相對應的自適應型記錄脈沖的情況下,也能夠根據(jù)圖23的評價主比特列得到 在記錄脈沖的表中1對1對應的用于記錄調(diào)整的信息。關于在評價主比特列中包含的2T 的連續(xù)數(shù)(N2t),判斷這樣的狀況使用恰當?shù)脑u價主比特列即可。SbER的計算與評價比特列的 關系與所述N2t = 2的情況相同,處于1對1的關系。關于N2t為4以上的情況,因為比較繁瑣 所以沒有說明,但根據(jù)圖18和圖23的關系,如果是光盤領域的技術人員可以容易地進行擴展。圖24是本發(fā)明的列舉出沿評價主比特列的另一實施例。在此關于N2t為2的情況, 表示了使L、R的海明距離相等的情況。主比特列的總數(shù)為12個,在各個主比特列中用下劃 線表示的比特表示所關注的沿。與圖18的差異在于用于生成L、R用主比特列的生成比特 列和海明距離。當使用圖18的評價主比特列時,無法得到SbER與評價比特列的一對一的 對應關系,但在原理上可以使針對SNR的分布偏差相互抵消,所以與圖14所示的SNR依存 性相比,可以得到良好的SNR的依存性(在原理上為恒定)。在使與驅(qū)動裝置或介質(zhì)的環(huán)境 變化引起的SNR變化有關的考慮為第一優(yōu)先時,使用這樣的評價主比特列即可。圖25是本發(fā)明的列舉出沿評價主比特列的另一實施例。在此,關于N2t為3的情 況,表示了使L、R的海明距離相等的情況。與圖23相對的表特征和評價性能與圖24中的 說明相同,可以得到良好的SNR的依存性(在原理上為恒定)。圖26和圖27是表示評價主比特列和記錄脈沖表的對應關系的實施例。是列舉出 主比特列編號的表的另一實施例。圖26是圖18所示的評價主比特列與前后沿4X4型表 的記錄脈沖一對一對應的評價表。如在圖中看到的那樣,例如對于Tsfp(2s、2m)的評價結 果使用主比特列No. 9的結果即可。如果參照該表,構成驅(qū)動裝置的記錄調(diào)整用電路,則可 以在4X4型表的記錄脈沖的各個參數(shù)的調(diào)整中使用L-SEAT。圖27綜合了此時的L、R的 海明距離。如此,基于L-SEAT的沿的評價結果可以像記錄脈沖的參數(shù)表那樣容易地展開。 這對于圖23至圖25所示的評價主比特列也是相同的,可以進行與記錄脈沖的參數(shù)表對應 的評價。圖28和圖29是根據(jù)與記錄脈沖的參數(shù)表相對應的L-SEAT所進行的沿評價的一例的仿真結果。仿真條件與上述相同,記錄密度相當于BD中的33GB/面,I3R等級為(1、2、2、 2、1)。在此,表示了使Tsfp(2s、2m)進行了+0. 2T位移(向右移動0. 2T)時的仿真結果。圖 28是使用在各個時刻評價擴展沿位移的方法((式Dl)至(式D6))的情況。如在圖28(a) 中看到的那樣,檢測Tsfp (2s、2m)的沿位移,可知對應的分布向右側進行了位移。對于記錄 脈沖的各個參數(shù),通過使各個沿位移接近于零地進行調(diào)整,可以得到良好的記錄條件。圖29 是使用對獨立計算出的歐幾里德距離差的分布的平均值進行評價的方法((式7)至(式 13))。在此,作為L、R位移,表示了關于海明距離都為2的L、R位移的仿真結果。如在圖 29(a)看到的那樣,在沿位移為零時,L、R的分布的平均值與理想歐幾里德距離差(=1)不 同,但是兩者當在誤差范圍內(nèi)具有相同的平均值。另一方面,如在圖29(b)中看到的那樣, 在沿位移不是零時,L、R的分布的平均值逆方向分離。因此,為了使L、R位移的分布的平均 值一致調(diào)整記錄脈沖的參數(shù),由此可以得到良好的記錄條件。如此,如果使L、R的評價主比 特列的海明距離相等,則可以利用對稱型不依存于SNR地執(zhí)行記錄條件的調(diào)整。如上所述, 作為L、R的評價主比特列,使用海明距離不同的L、R的評價主比特列。
在圖30中比較了通過仿真求出的L-SEAT分布和SAM分布。仿真條件與上述相 同,記錄密度相當于BD的33GB/面,I3R等級為(1、2、2、2、1)。各個SAM分布的平均值依存 于SNR的降低向接近零的方向偏移,與此相對,可以確認L-SEAT的分布的平均值為零,不依 存于SNR地保持恒定。作為評價主比特列,N2t為3以上的情況是其擴展形態(tài),可以得到相 同的結果。圖31是通過實驗確認了 L-SEAT的SNR依存性的結果。這是在所述試制的三層光 盤的LO中,一邊使再生功率變化一邊執(zhí)行再生實驗得到的結果,是與基于現(xiàn)有技術的圖8 的結果相對應的結果。圖的橫軸將再生功率1.2mW表示為100%。再生信號振幅與再生功 率成比例,但是光檢測器的噪聲(放大器噪聲)為恒定,所以本實驗是通過改變再生功率來 改變再生信號的SNR的結果。L-SEAT指標很據(jù)圖22所示的結構,對于記錄標記的前后沿分 別分類為4X4的表,來評價位移和抖動。圖31(a)是L-SEAT抖動的測定值,依存于再生功 率的降低抖動增大反映了 SNR的變化??梢耘袛喑鲅匚灰频闹挡灰来嬗谠偕β?SNR)保 持恒定。通過L-SEAT,可以把基于歐幾里德距離差的容差評價指標分為沿位移的成分和依 存于SNR的成分來進行評價,這是本發(fā)明的特征所在。由此,就可以確認若使用本方法,就 能不依賴于基于驅(qū)動器裝置的個體差和環(huán)境條件的差異的SNR變化、而可實施再生互換性 高的記錄條件的調(diào)整。在此,說明適用于記錄調(diào)整的自動均衡器。圖32是表示本發(fā)明的對稱型自動均衡器的結構的方框圖。如上所述,如果使用 L-SEAT,則對于SNR的變化可以執(zhí)行穩(wěn)定的記錄脈沖的調(diào)整。另一方面,在實際的驅(qū)動裝置 中,存在(1)以光盤介質(zhì)和光學頭的相對傾斜角(切向傾斜角)為主要原因的光點的掃描 方向的非對稱性、以及(2)基于自動均衡器的抽頭系數(shù)的非對稱性的再生信號的時間軸方 向的非對稱。這些時間軸方向的再生信號的失真作為沿位移被檢測,所以可能會妨礙執(zhí)行 再生互換性良好的記錄條件的調(diào)整。例如,即使在記錄標記中殘留有沿位移時,如果自動均 衡器為了對其進行補償而非對稱性地學習了內(nèi)部的抽頭系數(shù),則測定的沿位移減小可以判 斷為良好的記錄。一般地對于每個驅(qū)動器制造商,或者對于每個機型來說,再生系統(tǒng)的結構 不同,所以記錄只有該驅(qū)動器容易再生的數(shù)據(jù),這是在作為可更換介質(zhì)的存儲系統(tǒng)的光盤中必須要解決的課題。在圖中,從未圖示的光盤介質(zhì)再生的再生信號51通過未圖示的A/ D轉(zhuǎn)換器被轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù),在由自動均衡器22進行均衡后通過PRML解碼器23進行二值 化,輸出二值化比特列52。關于自動均衡器的各個抽頭系數(shù)Cc^Cp C2.......,為了使基于
二值化比特列52的目標信號與自動均衡器22的輸出信號的RMS誤差成為最小,實施自動 的學習處理。該算法一般被稱為LMS (Least Mean Square)法,由LMS電路62來執(zhí)行。在
本結構中,把通過LMS電路更新后的抽頭系數(shù)%、B1^a2.......臨時存儲在緩沖存儲器64
中,在FIR濾波器的實際工作中所使用的工作寄存器65中,如圖所示,按照在時間軸方向上 對稱的位置的抽頭系數(shù)(St^nivi的組合等)的之間設定平均化的值。通過這樣的結構,使 自動均衡器的抽頭系數(shù)對稱,可以防止扭曲記錄標記的沿位移進行再生的狀況。此外,具有 在光檢測器中包含的I-V轉(zhuǎn)換放大器或其他的濾波器中還殘留有電路的分組延遲的情況。 根據(jù)需要,可以通過安裝分組延遲補償器61來減低該分組延遲。并且,使用本結構的電路 對良好記錄的參考光盤進行再生,為了使SbER或L-SEAT抖動等成為最小而調(diào)整切向傾斜 量,由此可以降低光點的時間軸方向的非對稱性。通過這樣的結構,可以使自動均衡器僅對 再生信號的頻率特性的調(diào)整起作用。并不限于L-SEAT,本發(fā)明的對稱型自動均衡器即使與 現(xiàn)有的記錄調(diào)整方法相組合,也可以得到再生互換性高的記錄條件。通過追加選擇器等電 路,可以實現(xiàn)把LMS電路62的結果直接傳送給緩沖存儲器64,所以也可以容易地使本結構 的對稱型自動均衡器作為普通(沒有對稱型的限制)的自動均衡器進行工作。以下的結果是使用抽頭數(shù)21的對稱型自動均衡器的結果。圖33至圖36是表示使用了 L-SEAT的記錄脈沖的條件調(diào)整結果的實驗數(shù)據(jù)。在 此,是在上述的試制的三層光盤的LO中,一邊使Tsfp (2s,2m) ,Tsfp (3s,2m) ,Tsfp (2s,3m)、 Tsfp (3s,3m)這四個記錄脈沖參數(shù)變化,一邊測定L-SEAT抖動、L-SEAT位移、SbER的結果。 關于SbER,與通常的再生相同,在沒有進行自動均衡器的抽頭系數(shù)的對稱型限制的狀態(tài)下 進行了測定。假設以下的條件記錄脈沖的沿的調(diào)整單位為T/64,關于記錄再生的線速度 使數(shù)據(jù)傳輸速率相當于BD的2倍速。如在這些圖中看到的那樣,可知=L-SEAT位移的零點、 L-SEAT抖動以及SbER的底部條件按照T/64的脈沖寬度以下的精度相一致。記錄脈沖寬度 的調(diào)整單位一般為T/16左右,所以根據(jù)這些結果可以確認使用L-SEAT位移以及L-SEAT抖 動,可以執(zhí)行非常良好的記錄條件調(diào)整。作為對全部的記錄脈沖參數(shù)執(zhí)行這樣的調(diào)整的結 果,SbER值改善到3X10—3至1X10—7。圖37是記錄調(diào)整后的記錄功率和比特錯誤率的測 定結果??梢缘玫酱蠹s士 10%良好的功率裕度。圖38表示比特錯誤率和L-SEAT抖動的關系的實驗結果。在此,一邊改變記錄功 率、散焦、球面像差、光盤介質(zhì)的切向傾斜以及徑向傾斜,一邊測定L-SEAT抖動以及V-SEAT 抖動和比特錯誤率的關系。如在圖中看到的那樣,確認了 與V-SEAT相比,L-SEAT改善了 比特錯誤率和抖動的相關性。理由與上述一樣。根據(jù)以上實驗和仿真的結果,使用
本發(fā)明的記錄條件的調(diào)整方法。圖39是表示記錄脈沖的自適應參數(shù)的調(diào)整方法的實施例。在此,表示記錄脈沖的 自適應參數(shù)為4X4型表。如上所述,基于L-SEAT的沿位移和抖動的測定結果分類為4X4 表。此時,變更記錄脈沖的條件在光盤介質(zhì)中進行記錄,再生該部位評價對應的L-SEAT的 位移值,為了使其最小,決定記錄脈沖的參數(shù),由此可以得到良好的記錄脈沖的條件。如在 圖33至圖36的結果中所見到的那樣,不僅是L-SEAT的位移還包含抖動的最小條件來進行調(diào)整,由此對于各種變動可以得到更加穩(wěn)定的調(diào)整結果。根據(jù)該例子還可以得知,因為記錄 脈沖參數(shù)和其評價值一對一地對應,所以一次變更多個記錄脈沖參數(shù)來進行記錄/再生, 由此可以同時并行地使多個記錄脈沖參數(shù)最佳化。由此,可以大幅度地縮短驅(qū)動裝置的試 寫時間。具體地說,在按順序每次決定一個記錄脈沖參數(shù)的方法中,在2倍速的驅(qū)動裝置中 處理時間為30秒至1分鐘左右,與此相對,當使用本方法執(zhí)行并行處理時,應該可以通過大 約1秒結束試寫。在采用該調(diào)整方法時,當在記錄脈沖的條件中具有固定的條件的部位時, 可以執(zhí)行穩(wěn)定的調(diào)整。一般希望使Tsfp(5s、5m)和Telp(5s、5m)等長標記的形成條件與此 相當。 圖40是表示記錄脈沖調(diào)整的整個流程的流程圖。首先,在步驟SlOl中,根據(jù)需要 檢查再生電路的分組延遲,決定圖33所示的再生電路的分組延遲補償條件。然后,在步驟 S102中把自動均衡器的動作模式設定為對稱型模式。在步驟S103中,一邊再生參照數(shù)據(jù), 一邊調(diào)整離焦量ER、球面像差修正量、光盤介質(zhì)的傾斜量,以使SbER或L-SEAT抖動等再生 評價指標成為最佳的狀態(tài)。如上所述,關于切向傾斜,需要再生多個參考數(shù)據(jù),或添加記錄 靈敏度成為最佳的條件,進行特別考慮后的調(diào)整。在步驟S104中,使用5T以上的標記 間 隔構成的記錄數(shù)據(jù),在考慮再生信號的對稱性、S/N比、串擾量等的同時,決定恰當?shù)幕久} 沖和功率條件。由此,固定4X4表中的長標記的記錄條件Tsfp(5s、5m)和Telp (5s、5m)。 Tsfp (5s,5m)是前沿的脈沖條件,Telp (5s,5m)是后沿的脈沖條件。在步驟S105和S106中, 一邊調(diào)整記錄脈沖的自適應參數(shù),一邊在殘留的沿位移成為規(guī)定值(例如士0. 1% T)以下 之前進行調(diào)整。在步驟S107中,對于得到的記錄脈沖評價SbER或比特錯誤率的底部值或功 率裕度,執(zhí)行記錄脈沖的性能評價來判斷是否得到規(guī)定的性能,在不足夠時,返回步驟S104 改變基本脈沖和功率進行相同的調(diào)整。通過這樣一連串的流程,如果得到規(guī)定的性能,則結 束調(diào)整。圖41是表示聚焦偏移量和SbER的關系的實驗結果。自動均衡器使用本發(fā)明的對 稱型自動均衡器。利用這樣的關系,如果使SbER成為最小,則可以實現(xiàn)恰當?shù)木劢蛊浦?的調(diào)整??梢詫⑾嗤姆椒ㄓ糜趶较騼A斜或切向傾斜、球面像差、各種調(diào)整。通過這樣的方 法,可以實現(xiàn)圖40的步驟S103。然后,說明適合于高密度記錄的記錄脈沖,在基于BD規(guī)格實現(xiàn)了記錄容量超過 30GB的高密度記錄時,與光點的尺寸(大約500nm、波長405nm、NA0. 85)相比,2T標記或間 隔的長度減小到IOOnm左右,因此相鄰標記之間的熱干擾的影響變大。特別是在多層光盤 中,從得到良好的透過率的觀點出發(fā)無法充分地確保作為熱緩沖器的金屬反射膜的厚度, 所以影響變得顯著。此時,認為即便使用僅根據(jù)記錄的標記長度和前后的間隔長度決定的 自適應記錄脈沖,也難以形成良好的記錄標記。此時,熱干擾最大的圖形是2T標記和2T間 隔連續(xù)的圖形。如上所述,這也是在高密度記錄條件下,錯誤頻度最高的圖形。因此,在2T 標記和2T間隔連續(xù)時,將其作為一個先前圖形進行捕捉,來擴展自適應型記錄脈沖表,這 是有效的。圖42表示使用擴展后的自適應型記錄脈沖表和L-SEAT的調(diào)整的效果。在此,以 BD的標準記錄脈沖為前提,在為先前的2T標記-2T間隔時,與先前間隔同樣地對其進行考 慮,追加自適應表。如上所述,作為評價主比特列如果使用圖23所示的評價主比特列,則可 以使用L-SEAT評價與記錄脈沖對應的沿位移。如在圖中看到的那樣,與使用BD的標準脈沖的情況相比,可以大幅改善Telp(2s、2m)中的殘留位移量。此時,使記錄脈沖寬度的調(diào)整 單位為T/32。以下說明與本發(fā)明的光盤裝置有關的實施例。 圖1是表示用于實現(xiàn)本發(fā)明的光盤裝置的再生信號評價電路的結構的實施例。在 圖中,從光盤介質(zhì)再生,并且執(zhí)行了未圖示的模擬濾波處理的再生信號51通過A/D轉(zhuǎn)換器 21被轉(zhuǎn)換為6 8比特的數(shù)字數(shù)據(jù),在通過自動均衡器22進行均衡后,通過PRML解碼器23 進行二值化,輸出二值化信號52。用于計算L-SEAT的再生信號品質(zhì)的評價電路30,由主比 特列判斷電路31、評價比特列生成電路32、歐幾里德距離計算電路33、記錄脈沖對應圖形 分類器34、以及評價值累計電路35構成。在主比特列判斷電路31中存儲有規(guī)定的主比特 列的數(shù)據(jù),判定在二值化信號52中是否包含主比特列。當在二值化信號52中包含主比特 列時,評價比特列生成電路32執(zhí)行圖18等說明的XOR處理,生成L以及R的評價比特列。 在歐幾里德距離計算電路33中,計算T、L、R的評價比特列的目標信號與自動均衡器22輸 出的均衡再生信號53之間的歐幾里德距離。在記錄脈沖對應圖形分類器34中,使用歐幾 里德距離差的值,按照在各時刻評價擴展沿位移的方法((式Dl)至(式D6)),或者按照對 獨立計算出的歐幾里德距離差的分布的平均值進行評價的方法((式7)至(式13)),通過 遵照記錄脈沖的自適應表的形式,統(tǒng)計地處理各個值。在評價值累計電路35中求出圖39 等表示的表。CPU140參照該表,并且控制未圖示的記錄脈沖的設定電路來變更記錄脈沖的 參數(shù),按照圖40所示的方法,調(diào)整記錄脈沖的各個參數(shù)。圖43是表示采用了本發(fā)明的再生信號的評價方法的光盤裝置的結構例的示意 圖。安裝在裝置中的光盤介質(zhì)100通過主軸電動機160進行旋轉(zhuǎn)。在再生時,為了成為由 CPU140指令的光強度,激光功率/脈沖控制器120經(jīng)由光學頭110內(nèi)的激光驅(qū)動器116控 制在半導體激光器112中流過的電流,產(chǎn)生激光114。激光114通過物鏡111進行會聚,在 光盤介質(zhì)100上形成光點101。來自該光點101的反射光115經(jīng)由物鏡111,由光檢測器 113進行檢測。光檢測器由分割為多個的光檢測元件構成。再生信號處理電路130使用由 光學頭110檢測到的信號,對光盤介質(zhì)100上記錄的信息進行再生。作為圖1所示的電路 框圖,本發(fā)明將其內(nèi)置在再生信號處理電路130中。通過這樣的結構,本發(fā)明的光盤裝置作 為實現(xiàn)30GB以上的BD的裝置,通過試寫優(yōu)化記錄脈沖的條件,可以確保良好的系統(tǒng)裕度以 及再生互換性。本發(fā)明是關于大容量光盤裝置的記錄條件的調(diào)整方法和光盤裝置的發(fā)明。
權利要求
一種記錄條件的調(diào)整方法,其是使用最短游程長度為2T的符號進行信息的記錄,使用自適應均衡方式和PRML方式進行所述信息的再生的光盤的記錄條件的調(diào)整方法,其特征在于,具有以下的步驟作為所述自適應均衡方式,使用設有抽頭系數(shù)對于與時間軸對應的方向為中心對稱的限制的自適應均衡方式;通過所述PRML方式對從所述光盤得到的再生信號波形進行二值化,得到第1二值化比特列;從所述第1二值化比特列中,作為使關注的沿向左右位移了1T后的比特列生成最短游程長度為2T以上的第2以及第3二值化比特列;生成與所述第1至第3二值化比特列對應的第1至第3目標信號波形;計算第1值和第2值,第1值相當于所述第2目標信號波形與所述再生信號波形的歐幾里德距離和所述第1目標信號波形與所述再生信號波形的歐幾里德距離之差,第2值相當于所述第3目標信號波形與所述再生信號波形的歐幾里德距離和所述第1目標信號波形與所述再生信號波形的歐幾里德距離之差;使用所述第1值和所述第2值的差分值計算所述關注的沿的位移評價值;以及使用所述位移評價值調(diào)整所述記錄條件。
2.根據(jù)權利要求1所述的記錄條件的調(diào)整方法,其特征在于,作為所述第1值,使用通過所述第1目標信號波形與所述第2目標信號波形的歐幾里 德距離對其進行標準化后的第1值,作為第2值,使用通過所述第1目標信號波形與所述第 3目標信號波形的歐幾里德距離對其進行標準化后的第2值, 作為所述位移評價值,使用基于所述第1值和所述第2值的差分值的第1評價值的平均值, 或者使用基于所述第1值和所述第2值的相加值的所述第2評價值的標準偏差與所述 第1評價值的標準偏差的平方和,或者使用所述第1值的平均值與所述第2值的平均值之差。
3.—種光盤裝置,其具有使用最短游程長度為2T的符號向光盤介質(zhì)進行信息的記錄, 使用自適應均衡方式和PRML方式進行所述信息的再生的功能,其特征在于,具有以下的單元作為所述自適應均衡方式,設置抽頭系數(shù)對于與時間軸對應的方向為中心對稱的限制 的單元;通過所述PRML方式對從所述光盤得到的再生信號波形進行二值化,得到第1 二值化比 特列的單元;從所述第1 二值化比特列中,作為使關注的沿向左右位移了 IT后的比特列生成最短游 程長度為2T以上的第2以及第3 二值化比特列的單元;生成與所述第1至第3 二值化比特列對應的第1至第3目標信號波形的單元; 計算第1值和第2值的單元,第1值相當于所述第2目標信號波形與所述再生信號波 形的歐幾里德距離和所述第1目標信號波形與所述再生信號波形的歐幾里德距離之差,第 2值相當于所述第3目標信號波形與所述再生信號波形的歐幾里德距離和所述第1目標信號波形與所述再生信號波形的歐幾里德距離之差;以及使用所述第1值和所述第2值的差分值,調(diào)整向所述光盤介質(zhì)的記錄條件的單元。
4.一種記錄條件的調(diào)整方法,其是使用最短游程長度為2T的符號進行信息的記錄,使 用自適應均衡方式和PRML方式進行所述信息的再生的光盤的記錄條件的調(diào)整方法,其特 征在于,作為所述自適應均衡方式,使用設有抽頭系數(shù)對于與時間軸對應的方向為中心對稱的 限制的自適應均衡方式,為了得到規(guī)定的再生信號品質(zhì)而調(diào)整記錄條件。
5.根據(jù)權利要求1所述的記錄條件的調(diào)整方法,其特征在于,在預先決定了光盤的徑向傾斜、切向傾斜、聚焦偏移、由光學頭的波束擴展器的操作導 致的球面像差中的至少一個后,調(diào)整記錄條件。
6.一種再生方法,其使用自適應均衡方式和PRML方式對使用最短游程長度為2T的符 號記錄的信息進行再生,其特征在于,作為所述自適應均衡方式,使用設有抽頭系數(shù)對于與時間軸對應的方向為中心對稱的 限制的自適應均衡方式,為了得到規(guī)定的再生信號品質(zhì),決定光盤的徑向傾斜、切向傾斜、 聚焦偏移、由光學頭的波束擴展器的操作導致的球面像差中的至少一個。
7.—種記錄條件的調(diào)整方法,其是使用最短游程長度為2T的符號進行信息的記錄,使 用自適應均衡方式和PRML方式進行所述信息的再生的光盤的記錄條件的調(diào)整方法,其特 征在于,具有以下的步驟通過所述PRML方式對從所述光盤得到的再生信號波形進行二值化,得到第1 二值化比 特列;從所述第1 二值化比特列中,作為使關注的沿向左右位移了 IT后的比特列生成最短游 程長度為2T以上的第2以及第3 二值化比特列;生成與所述第1至第3 二值化比特列對應的第1至第3目標信號波形; 計算第1值和第2值,第1值相當于所述第2目標信號波形與所述再生信號波形的歐 幾里德距離和所述第1目標信號波形與所述再生信號波形的歐幾里德距離之差,第2值相 當于所述第3目標信號波形與所述再生信號波形的歐幾里德距離和所述第1目標信號波形 與所述再生信號波形的歐幾里德距離之差;使用所述第1值和所述第2值的差分值計算所述關注的沿的位移評價值;以及 使用所述位移評價值調(diào)整所述記錄條件。
8.一種信息的記錄方法,其特征在于, 具有以下的步驟作為所述自適應均衡方式,設有抽頭系數(shù)對于與時間軸對應的方向為中心對稱的限制;通過所述PRML方式對從所述光盤得到的再生信號波形進行二值化,得到第1 二值化比 特列;從所述第1 二值化比特列中,作為使關注的沿向左右位移了 IT后的比特列生成最短游 程長度為2T以上的第2以及第3 二值化比特列;生成與所述第1至第3 二值化比特列對應的第1至第3目標信號波形;計算第ι值和第2值,第1值相當于所述第2目標信號波形與所述再生信號波形的歐 幾里德距離和所述第1目標信號波形與所述再生信號波形的歐幾里德距離之差,第2值相 當于所述第3目標信號波形與所述再生信號波形的歐幾里德距離和所述第1目標信號波形 與所述再生信號波形的歐幾里德距離之差;使用所述第1值和所述第2值的差分值計算所述關注的沿的位移評價值; 使用所述位移評價值調(diào)整所述記錄條件;以及根據(jù)所述調(diào)整后的記錄條件,使用最短游程長度為2T的符號,進行信息的記錄。
9.根據(jù)權利要求1所述的記錄條件的調(diào)整方法,其特征在于,所述第2 二值化比特列與所述第1 二值化比特列間的海明距離,和所述第3 二值化比 特列與所述第1二值化比特列間的海明距離相等。
全文摘要
在約束長度為5以上的大容量光盤系統(tǒng)中,在為評價再生信號的品質(zhì)而進行二值化比特列和規(guī)定的評價比特列的一致性判定,計算歐幾里德距離時,對應PRML方式的約束長度的增大,電路規(guī)模按指數(shù)增大。在此提供一種高效且可靠性高的再生信號的評價方法以及使其該方法的光盤裝置。將規(guī)定的評價比特列中包含的2T的連續(xù)數(shù)設為i,考慮將評價比特列分為(5+2i)的長度的主比特列以及兩側的副比特列。把二值化比特列中是否包含規(guī)定的評價比特列的判定處理歸納為主比特列的一致性判定。由此,來防止電路規(guī)模的增大。同時通過對于每個主比特列,分離地累計再生信號與和評價比特列對應的目標信號的歐幾里德距離的計算結果,就可以削減評價累計電路的規(guī)模。
文檔編號G11B20/10GK101866656SQ20091017287
公開日2010年10月20日 申請日期2009年9月7日 優(yōu)先權日2009年4月14日
發(fā)明者峰邑浩行, 黑川貴弘 申請人:日立民用電子株式會社