CN101040328A - 记录装置、再生装置、记录再生装置 - Google Patents

Abstract

一种装置，具备：记录补偿部，该部生成用于在信息记录介质上记录信息的记录信号；和记录部，该部根据记录补偿部生成的记录信号，向信息记录介质照射脉冲光束。信息记录介质，具备光学常数按照被照射光的量的合计而连续变化的记录层。记录部，将多个脉冲光束聚光到记录层上，而且以比脉冲光束在记录层上的直径短的间隔进行照射。记录补偿部，生成记录信号，以便使记录层上照射了脉冲光束的各位置的、直到记录结束为止的光学常数的变化量的各合计，成为规定的变化量模式。

Description

记录装置、再生装置、记录再生装置

技术领域

[0001]

本发明涉及使用信息记录介质，进行信息的记录/或再生的装置。

背景技术

[0002]

为了使信息记录介质——光盘介质大容量化，增大物镜的开口数、缩短激光的波长，十分有效。这是因为激光的聚光点的直径，与物镜的开口数成反比，与激光的波长成比例，所以增大物镜的开口数、缩短激光的波长后，可以使激光的聚光点的直径变小，能够记录·再生较小的标记/空格。将这样利用标记/空格的宽度记录信息的方式，称作“PWM(Pulse WidthModulation)记录方式”。

[0003]

下面，参照附图，讲述使用现有技术的光盘，记录再生信息的方法。

[0004]

图1是表示现有技术的光盘的记录方式的图。光盘介质11，如区域A15的放大图(参照符号16)所示，具备同心圆状或螺旋状的光道12。将图中画着斜线的光道12，作为进行记录的光道后，光盘介质11就使记录光束点14沿着光道12移动地旋转。记录光束点14的光强度，按照记录信号变化，从而进行记录。为使说明简洁，图上示出记录光束点14在静止的光盘介质11上移动的情况，但与记录光束点14静止、光盘介质11移动时，实质上相同。以后，为使说明简洁，同样作为记录光束点14在静止的光盘介质11上移动的情况进行讲述。

[0005]

利用这种聚光点进行的方式，具有因聚光点的大小有限而产生的低通滤波器的特性，越是高频信号的记录/再生、即越是记录较小的标记/空格的记录，就越不容易进行正确的记录。因此，为了提高记录密度，现有技术的光盘介质将记录数据变换成扫描宽度限制符号后，使记录的标记/空格的长度长于1比特，进行使用尽量低的频率的记录信号的记录。将这种适合于记录特性的符号，称作“记录符号”。

[0006]

图2是表示向现有技术的光盘介质记录数据时的数据变换步骤的图。图2(a)～(d)的横轴，表示光道上的位置，相互的光道上的位置重合。图2(a)二进制数据，表示需要记录的数据。如上所述，降低记录信号的频率地将图2(a)二进制数据变换成图2(b)的记录符号、即扫描宽度限制符号。在该例中，将二进制数据的2比特变换成记录符号的3比特后，把最小扫描宽度作为2。将二进制数据1比特的长度作为B后，记录符号的最小扫描宽度就成为1.33B，与用二进制数据记录时相比，反复频率变低。

[0007]

在由图2(b)的记录符号向图2(c)的记录符号的变换中，进行记录补偿。如果在相变化记录之类的热记录中，不进行记录补偿地将用记录符号表示的数据原封不动地作为记录光束的强度记录后，因热传递，大于或小于记录符号上的标记/空格的标记/空格，就被记录到光道上。或者由于热的蓄积，使标记宽度变大。为了防止该现象，预先计算出标记/空格变大或变小的量后，缩短/加长记录信号。另外，还将记录信号作成矩形波状，降低能率，以免引起热的蓄积。将这种为了进行正确的记录，而根据记录符号生成记录符号的处理，称作“记录补偿”。特别是由于越是高密度记录，越要求正确的记录，所以在高密度记录中，必须进行记录补偿。

[0008]

用进行了记录补偿记录信号，控制记录光束点的光强度，移动记录光束点，从而在光道上记录数据。如果着眼于记录层的光道的一处，那么在该位置就被多次照射脉冲光束。该位置的温度，每当被脉冲光束照射时都要上升，温度上升的合计，超过相变化材料的临界值后，该位置的反射率就要变化。不超过相变化材料的临界值时，反射率则不变化。温度上升的合计超过或不超过临界值，导致该位置的反射率成为2种值中的某一个。

[0009]

图2(d)的图案，是用图2(c)的记录信号，在相变化记录层上进行记录时的光盘介质上的光道内的反射率分布，即进行PWM记录时的光道的反射率分布。这时，照射记录光束后，相变化记录层的晶体状态的部分，变成非晶体状态的部分，该部分的反射率发生变化。因此，反射率只有2种。

[0010]

图3是表示用图2记录的数据的再生方法。图3(a)的图案和图2(d)的图案相同，是进行了PWM记录的光道的光道的反射率图案。沿着该光道，使再生光束点31扫描，检出反射光后，可以得到图3(b)的再生信号。

[0011]

如上所述，由于高频信号衰减，所以通常用余弦均衡器等将高频成分放大后，判定是0还是1，即进行二值化。作为二值化的方法，有设置规定的限制电平后进行的方法，及采用PRML进行最优解码的方法。根据被二值化的信号的边缘，通过比较VCO的相位的PLL电路，生成再生时钟脉冲。用生成的再生时钟脉冲，对被二值化的信号进行取样，可以获得图3(c)的再生二值化数据。

[0012]

再生二值化数据，进行与记录时相反的变化、即进行由记录符号向二进制数据的变换，获得图3(d)的再生二进制数据。

[0013]

另外，还有人提出采用与上述现有技术的光盘介质不同的方法、即与用标记/空格的形式记录数字数据的“0”和“1”的PWM记录方式不同的方法，提高记录密度的方法。例如：在专利文献1中，还考虑到模拟性地记录的方法，对光道槽加以调制后剪辑，制作光盘介质的原盘，再生以该原盘为基础的光盘介质的光道槽形状，从而进行数据的记录再生。

[0014]

图4A示出对专利文献1所示的光道槽的宽度加以调制后的光盘介质的光道槽形状。光道槽42的光道宽度，以将光道中央43作为中心的对称性的形式变化。具有该光道槽42的原盘，能够以用记录信号对强度加以调制的剪辑光束剪辑后制作。根据该原盘，制作复制器，用该复制器，挤压加工光盘介质41。沿着光盘介质41上的光道中央43，照射再生光束点31后，再生光束点31的反射光的一次衍射光的光量，随着光道槽的宽度的变化而变化，所以全反射光的光量也变化。因此，能够用反射光的检出信号的振幅检出光道槽的宽度。

[0015]

图4B示出以径向变位对专利文献1所示的光道槽加以调制后的光盘介质44。光道槽45不改变槽宽地将光道中央43作为中心，使槽径向变位。具有该光道槽45的原盘，能够以对从槽中央朝着径向的光束点的变位加以调制的剪辑光束剪辑后制作。根据该原盘，制作复制器，用该复制器，挤压加工光盘介质44。沿着光盘介质44上的光道中央43，照射再生光束点31后，用与径向对应2分割的检出器的差动信号(即推挽跟踪方式的差动跟踪信号)变化。因此，能够用差动信号检出光道槽的径向变位。

[0016]和PAM(Pulse Amplitude  Modulation)方式

另外，专利文献2还公布了PWM记录方式以外的其它示例。在专利文献2中，公布了使用PWM记录方式和PAM(Pulse Amplitude Modulation)方式的正交频率分割多重方式的信号的记录。图5A讲述在光盘介质中应用PAM方式的例子。通常，光盘介质的记录光束，如图5A的上段的图所示，照度分布呈高斯分布。在一般的光盘介质(例如光磁盘及相变化盘等采用热记录的光盘介质)中，如果使用图5A的上段的那种记录光束，以一定的间隔，脉冲性地、而且还使脉冲的高度增大地变化后记录，就会如图5A的中段的图所示，被光盘介质记录的坑的大小，随着脉冲的高度增大而变大。坑的大小，不仅朝着光道方向，而且还朝着径向变大。向图5A的中段的坑图案照射一定强度的再生光束后，可获得图5A的下段的那种阶段性的再生信号。因此，再生信号的强度，成为记录信号的脉冲的高度的函数，能够实现PAM方式。

[0017]

图5B是在光盘介质中应用专利文献2讲述的PWM方式和PAM方式的示例。图5A的上段，示出使用PWM方式和PAM方式进行记录时的坑的形状。照射再生光束再生这种坑系列时，可以获得图5B的中段的那种正交频率分割多重方式的再生信号。图5B的上段的坑，被用按照图5B的下段的那种时间单位长T分割的记录信号记录。1个时间单位长T，进而被分成n1×2个部分。用与时间单位长的中心对称的长度2w的宽度的方波形，和用夹着该方波形的宽度为1/n1的高度a的信号，控制中心部分的宽度w和端部的高度a，从而形成图5B的上段的坑。

专利文献1：日本国特开平11-316951号公报

专利文献2：美国专利申请公开第2004/0125732号说明书

[0018]

可是，在上述的实施方式中，存在以下问题。

[0019]

在现有技术的光盘介质的方式中，缩小激光束的点径，提高用PWM记录方式的记录密度，使其大容量化的方法，将要达到极限。例如：在BD(Blu-ray盘)中，激光波长为405nm、物镜的开口数是0.85。为了增加记录容量，而使激光波长比它短时，就需要使用紫外线激光，其实用化的希望渺茫。使开口数大于0.85后，不仅制造困难，而且透镜的安装精度也极其苛刻。进而，开口数超过1后，就不能使用普通的透镜，而要使用浸没透镜等，进行邻近场记录。实现这些非常困难。因此，采用缩小激光束的点来提高记录密度的方法，已经达到极限。

[0020]

另外，将记录的二进制数据变换成扫描宽度限制符号的变换比率，在BD等使用的RLL(1.7)符号中为2∶3，在DVD等使用的8/16符号中为8∶16，变换效率差，成为记录密度提不高的原因之一。图2(a)及图2(b)所示的数据的变换，是变换比率2∶3、最小扫描宽度2，是在BD等使用的RLL(1.7)的例子。

[0021]

进而，还要考虑再生的二值化数据出现误码的情况。由图3(c)可知：在图3(d)所示的数据的变换、即由二值化数据变换成二进制数据(与记录时相反的变换)中，二值化数据出现误码时，在被变换的二进制数据中，误码数增多，带来误码率的恶化。将该现象称作“误码传输”。

[0022]

采用专利文献1的方式时，用振幅调制了记录数据的信号，使跟踪槽的宽度或径向位置变位，从而将记录数据记录到原盘上。使用调制信号剪辑光道槽，制作光盘介质的原盘，用根据原盘制作的复制器，制作光盘介质。这样的光盘介质非常精密，在光盘驱动器中是不可能的。例如：为了排除来自外部的振动，必须用伺服台等从外部力学性地将驱动器本身绝缘。另外，由于必须断开控制跟踪，所以需要精密的头进给机构。使用的光盘介质的平面度及安装到电动机上的精度，也必须相当高。因此，不能作为可以记录再生的光盘驱动器来实现。

[0023]

另外，因为影响跟踪控制，所以在通常的光盘系统中，朝光道槽的径向变位量极其小。因此，由于不能较大地获得信号振幅，所以SN比低，不能记录许多的信息。例如：作为和专利文献1的方式同样使光道槽朝着径向变位的例子，有DVD-RAM的槽颤动。在DVD-RAM中，将槽中央作为中心，使槽朝着径向变位。根据ECMA-33标准的19.5章，由该槽的变位获得的颤动信号，被定为跟踪差动信号的5％～10％的大小。该信号振幅非常小。

[0024]

同样，由于改变光道槽的宽度，对跟踪信号本身进行了调制，所以影响跟踪控制。这样，就不能够使光道槽的宽度产生较大的变化。因此，由于不能较大地获得信号振幅，所以SN比低，不能记录许多的信息。

[0025]

采用专利文献2的方式时，如图5b所示，由于将一个单位时间长T进而分割成n1×2，所以至少需要T/(n1×2)精度的PWM记录精度。因为T/(n1×2)的长度(以后将该长度称作“分割长度”)，必须是PWM记录方式的记录符号上的1比特的长。

[0026]

例如：考虑在16QAM调制中将4子通道的数据、即16比特记录到一个记号内时的情况。16QAM的波形，在振幅方向需要16电平。另外，作为4子通道后，振幅成为最大4倍，所以成为用16灰度×4＝64灰度记录，n1＝64。因此，单位时间长T被64+2＝66分割。最后添加的2比特，是单位时间长的两端的高度a的数据。由于1分割长是PWM方式的记录符号1比特的量，所以一个单位时间长T，用和BD盘同等的精度记录，成为66比特×74.5nm＝4917nm。这远比在BD系统中的光束点径(约582nm)大。一个单位时间长T，最好是光束点径的数倍左右。为了将一个单位时间长T作为光束点径的2倍，一个单位时间长T就必须成为582nm×2/4917nm＝约1/4.2倍。因此，一个分割长(T/(n1×2))的长度，必须成为74.5nm/4.2＝17.7nm，用该分割长进行记录是不可能的。将灰度数作为1/4后，分割长和BD盘的记录符号上的1比特长，大致相同，但是子通道数成为1，在一个单位时间长T中只能记录4比特。这和BD的记录密度同等。

[0027]

因此，采用专利文献2的方式时，只能达到和PWM方式同等或比它小的记录密度。

发明内容

[0028]

本发明就是针对上述问题研制的，其目的在于提高信息记录介质的记录密度。

[0029]

本发明的装置，其特征在于：具备记录补偿部(该部生成为了在信息记录介质上记录信息的记录信号)和记录部(该部根据所述记录补偿部生成的记录信号，向所述信息记录介质照射脉冲光束)；所述信息记录介质，具备光学常数按照被照射光的量的合计连续变化的记录层；所述记录部，将多个脉冲光束聚光到所述记录层上，而且以比所述脉冲光束在所述记录层上的直径短的间隔照射；所述记录补偿部，生成所述记录信号，以便直到记录结束为止，使所述记录层上照射了所述脉冲光束的各位置的所述光学常数的变化量的各合计，成为规定的变化量的图案。

[0030]

采用某个实施方式后，所述光学常数是折射率。

[0031]

采用某个实施方式后，所述折射率的变化，根据所述记录层具有的材料的2光子吸收反应生成；所述2光子吸收反应的概率，与所述脉冲光束的强度的平方成比例。

[0032]

采用某个实施方式后，所述折射率的变化，根据所述记录层具有的分子的方向朝着与所述脉冲光束的偏光面垂直的方向变化的情况生成；所述分子的方向变化的概率，与所述脉冲光束的强度的平方成比例。

[0033]

采用某个实施方式后，所述折射率的变化，根据所述记录层具有的材料的1光子吸收反应生成；所述1光子吸收反应的概率，与所述脉冲光束的强度成比例。

[0034]

采用某个实施方式后，所述折射率的变化，根据所述记录层具有的分子的方向朝着与所述脉冲光束的偏光面垂直的方向变化的情况生成；所述分子的方向变化的概率，与所述脉冲光束的强度成比例。

[0035]

采用某个实施方式后，所述材料，是二芳基乙烯。

[0036]

采用某个实施方式后，所述记录层，具有PAP(PhotoaddresablePolymers)。

[0037]

采用某个实施方式后，还具备调制部，该部组合多个子通道信号，生成表示所述信息的信号；所述信息，用规定的长度的记号单位记录；所述多个子通道信号的载波信号彼此的频率差，成为所述记号的空间频率与所述信息记录介质和光束点的相对速度的乘积的整数倍。

[0038]

采用某个实施方式后，所述多个子通道信号，被相位调制，按照所述多个子通道信号的每一个，规定相位分割数。

[0039]

采用某个实施方式后，所述多个子通道信号，被正交振幅调制，按照所述多个子通道信号的每一个，规定信号点。

[0040]

采用某个实施方式后，所述记录补偿部，生成记录信号，以便在所述记号之间，存在规定长度的无记录区域。

[0041]

采用某个实施方式后，所述记录补偿部，生成记录信号，以便在被规定功率的脉冲束照射的区域之间，存在所述无记录区域。

[0042]

采用某个实施方式后，所述信息记录介质，具备多层所述记录层。

[0043]

本发明的装置，是在被向光盘介质实行数据的记录的光盘装置搭载时，生成旨在将信息记录到所述光盘介质上的记录信号的装置，所述光盘装置，具备记录部，该记录部根据所述记录信号，向所述光盘介质照射脉冲光束；所述光盘介质，具备光学常数按照被照射光的量的合计连续变化的记录层；所述记录部，将多个脉冲光束聚光到所述记录层上，而且以比所述脉冲光束在所述记录层上的直径短的间隔照射；所述装置，生成所述记录信号，以便直到记录结束为止，使所述记录层上照射了所述脉冲光束的各位置的所述光学常数的变化量的各合计，成为规定的变化量模式。

[0044]

本发明的记录方法，是包括生成旨在将信息记录到所述光盘介质上的记录信号的步骤，和根据所述记录补偿部生成的记录信号，向所述信息记录介质照射脉冲光束的步骤的记录方法，所述信息记录介质，具备光学常数按照被照射光的量的合计连续变化的记录层；照射脉冲光束的步骤，包含将多个脉冲光束聚光到所述记录层上，而且以比所述脉冲光束在所述记录层上的直径短的间隔照射的步骤；生成所述记录信号的步骤，包含生成所述记录信号，以便直到记录结束为止，使所述记录层上照射了所述脉冲光束的各位置的所述光学常数的变化量的各合计，成为规定的变化量模式的步骤。

[0045]

本发明的程序，是使向信息记录介质实行数据的记录的装置实行记录处理的程序，所述记录处理，包含：生成旨在将信息记录到所述光盘介质上的记录信号的步骤，和根据所述记录补偿部生成的记录信号，向所述信息记录介质照射脉冲光束的步骤；所述信息记录介质，具备光学常数按照被照射光的量的合计连续变化的记录层；照射脉冲光束的步骤，包含将多个脉冲光束聚光到所述记录层上，而且以比所述脉冲光束在所述记录层上的直径短的间隔照射的步骤；生成所述记录信号的步骤，包含生成所述记录信号，以便直到记录结束为止，使所述记录层上照射了所述脉冲光束的各位置的所述光学常数的变化量的各合计，成为规定的变化量模式的步骤。

[0046]

本发明的装置，其特征在于：是再生被信息记录介质记录的信息的装置，所述信息记录介质，具备光学常数按照被照射光的量的合计连续变化的记录层；所述信息，根据所述多个子通道信号组合而成的信号，被记录在所述记录层中；具备：再生部，该部向所述记录层照射光束，根据来自所述记录介质的反射光生成再生信号；解调部，该部将多个载波信号与所述再生信号相乘后，生成与所述载波信号对应的多个子通道信号，根据所述多个子通道信号，检出所述信息。

[0047]

采用某个实施方式后，所述信息，用规定的长度的记号单位，记录在所述记录层中；与所述记录层的所述记号之间对应的区域，包含没有记录所述信息的无记录区域；所述调制部，根据表示所述再生信号包含的所述无记录区域的信号，检出所述记号的前头位置。

[0048]

采用某个实施方式后，所述信息，所述调制部，根据表示所述无记录区域的信号，生成时钟脉冲信号。

[0049]

采用某个实施方式后，所述信息，所述无记录区域，被具有规定的光学常数的图案的区域夹住。

[0050]

采用某个实施方式后，所述信息，具备基台和旨在记录信息的记录层；所述信息，用规定的长度的记号单位，记录在所述记录层中；与所述记录层的所述记号之间对应的区域，包含没有记录所述信息的无记录区域。

[0051]

采用某个实施方式后，所述记录层，其光学常数按照被照射的光的量的合计连续变化；所述无记录区域，被具有规定的光学常数的图案的区域夹住。

[0052]

采用本发明后，信息记录介质具备着眼于信息记录介质上的1个位置后，该位置的光学常数按照照射该位置的光量的积分值连续变化的记录层。记录补偿部生成记录信号，以便在以小于脉冲束直径的间隔，将脉冲束照射到记录层上时，使照射脉冲束的各位置的光学常数的变化量直到记录结束为止的各合计，成为规定的变化量图案。通过使用光学常数连续变化的信息记录介质，可以记录使用多重方式(例如正交频率分割多重方式)的信号的信息，能够提高信息记录介质的记录密度。另外，使上述光学常数的变化量的各合计成为规定的变化量图案地生成记录信号后，能够实现将信息记录到光学常数连续变化的信息记录介质中。

[0053]

采用本发明后，因为能够使用非扫描宽度限制符号，所以不会出现记录代码的出错传输后导致出错率恶化的情况，另外由于能够纠错，所以能够进一步提高记录密度。

[0054]

另外，采用本发明的某种实施方式后，各子通道信号的载波信号的频率差，成为记号长的倒数和光盘介质的线速度之积的整数倍。因此，各子通道信号彼此成为互相正交的关系。重叠这些多个子通道信号后，生成记录信号。根据这种记录信号的图案，记录层的光学常数变化后，用记号单位记录。就是说，这些记录是没有临界值的记录，是模拟记录

[0055]

另外，采用本发明的某种实施方式后，用记号单位重叠多个互相正交的子通道信号后，向信息记录介质进行记录。另外，根据来自该信息记录介质的反射光，生成再生信号，将多个载波信号与该再生信号相乘后，生成多个子通道信号。根据多个子通道信号，检出记录的信息。这样，使用正交频率分割多重方式等多重方式进行信息的记录再生后，能够提高信息记录介质的记录密度。

[0056]

另外，采用本发明的某种实施方式后，记录层材料的分子的方向，被光束照射后，朝着与光束的偏光面垂直的方向(或者相同的方向)变化，从而记录信息。记录层材料的分子的方向变化后产生光的旋光，因此折射率变化。利用折射率变化，使反射率变化。另外，记录层材料的分子的方向与光束强度的平方成比例。另外，由于光的旋光的方向有2组，所以每个子通道能够记录2个信息。

[0057]

另外，采用本发明的某种实施方式后，光学常数(例如折射率)的变化，根据记录层具有的材料的2光子吸收反应产生。这样，光学常数与脉冲光束强度的平方成比例。因此，即使由于某个理由使记录功率变化时，也由于给予光学常数的影响与功率变动的平方根成比例，所以能够减少功率变化对光学常数的影响。这样，能够增加记录功率的冗余量，实现稳定的记录。

附图说明

[0058]

图1是表示现有技术的光盘的记录方式的图。

图2是表示现有技术的光盘的记录方式的图。

图3是表示现有技术的光盘的记录方式的图。

图4A是表示现有技术的光盘的记录方式的图。

图4B是表示现有技术的光盘的记录方式的图。

图5A是表示现有技术的光盘的记录方式的图。

图5B是表示现有技术的光盘的记录方式的图。

图6是表示本发明的实施方式的信息记录介质的格式的图。

图7是表示本发明的实施方式的记录再生装置的图。

图8是表示本发明的实施方式的记录方式的图。

图9是表示本发明的实施方式的记录方式的记录光束照射方法的图。

图10A是表示本发明的实施方式的记录方式的光束强度分布的图。

图10B是表示本发明的实施方式的记录方式的折射率分布的图。

图11A是表示本发明的实施方式的记录方式的光束强度分布的图。

图11B是表示本发明的实施方式的记录方式的折射率分布的图。

图12是表示本发明的实施方式的记录方式的补偿非线性的量的图。

图13是表示本发明的实施方式的关于再生的一个记号内的参数的图。

图14是表示本发明的实施方式的再生光扫描一个记号内后获得再生信号的动作的图。

图15是表示本发明的实施方式的一个记号的再生光束、反射率分布和再生信号的关系的行列式的图。

图16A是表示本发明的实施方式的记录一个记号时的参数的图。

图16B是表示本发明的实施方式的记录一个记号时的记录光束的图。

图17是表示本发明的实施方式的表现1个记号内的1个脉冲的记录光的光束功率分布的行列式的图。

图18A是表示本发明的实施方式的求出第K个记录光照射后的折射率分布的行列式的图。

图18B是表示本发明的实施方式的求出第K个记录光照射后的折射率分布的行列式的图。

图19是表示本发明的实施方式的1个记号的记录光照射后的光束强度行列式的图。

图20A是表示本发明的实施方式的透平代码(turbo code)调制电路的图。

图20B是表示本发明的实施方式的透平代码调制电路的结构要素的图。

图20C是表示本发明的实施方式的5/6递归组织卷积(畳み込み)代码透平代码调制电路的状态迁移表的图。

图21A是表示本发明的实施方式的正交频率分割调制电路的图。

图21B是表示本发明的实施方式的64QAM调制的微调的图。

图21C是表示本发明的实施方式的64QAM调制的微调的图。

图22是表示本发明的实施方式的折射率图案运算电路的图。

图23A是表示本发明的实施方式的记录脉冲强度运算电路的图。

图23B是表示本发明的实施方式的fk运算电路的图。

图24是表示本发明的实施方式的再生方式的图。

图25是表示本发明的实施方式的再生电路的图。

图28A是表示本发明的实施方式的再生信号配置图的一个示例的图。

图28B是表示本发明的实施方式的再生信号配置图的一个示例的图。

图29是表示本发明的实施方式的再生同步方式的图。

图30是表示本发明的实施方式的记录方式和现有技术的记录方式——PWM记录方式在记录密度上的比较的图。

符号说明

[0059]

11  光盘介质

12  光道

13  光道边界

14  记录光束点

15  区域A

16  区域A放大图

31  再生光束点

41  光盘介质

42  光道槽

43  光道中央

44  光盘介质

45  光道槽

60  信息记录介质

61  光盘介质

62  记号

63  记号边界

64  记录光束点

65  区域B

66  物镜

67  记录层

71  记录光束点

81  记录光束脉冲

82  正交频率分割多重信号

83  光道中央

84  发光间隔

91  透平代码调制电路

92  透平代码调制信号

93  正交频率分割调制电路

94  正交频率分割调制信号

95  记录补偿部

96  折射率图案运算电路

97  折射率信号

98  记录脉冲强度运算电路

99  记录信号

110  脉冲激光器驱动电路

111  脉冲激光器驱动信号

112  脉冲激光器元件

113  校准透镜

114  光束分裂器

115  1/4波长板

116  物镜

117  物镜促动器

118  光盘介质

119  记录层

120  主轴电动机

121  聚光透镜

122  光传感器组

126  伺服电路

127  促动器驱动信号

128  再生电路

129  数字再生信号

130  记号前头检出信号

131  正交频率分割调制电路

132  正交频率分割调制信号

133  透平代码调制电路

141  记录信号

142  记录信号

143  前记号最后的记录光束脉冲

144  后记号最初的记录光束脉冲

145  连接部分的再生信号的低谷

146  前记号

147  后记号

148  连接部分

221  8/5比特变换电路

222  5/6递归组织卷积代码调制电路

223  随机交错(random interleave)

224  5/6递归组织卷积代码调制电路

225  选择器

230  子通道数据分配电路

231  加法电路

232  f1频率子通道编码器

233  f2频率子通道编码器

234  f3频率子通道编码器

235  f4频率子通道编码器

236  f5频率子通道编码器

237  f6频率子通道编码器

238  f7频率子通道编码器

239  f8频率子通道编码器

240  f9频率子通道编码器

241  选择器

242  记号调制数据存储器

243  选择器

244  浮动小数点积和运算电路

245  高斯光束反行列值表

246  运算控制电路

247  存储地址运算地址生成电路

251  选择器

252  折射率数据存储器

253  选择器

254  选择器

255  记录信号数据存储器

244  浮动小数点积和运算电路

245  高斯光束反行列值表

256  选择器

257  选择器

258  fK运算电路

259  寄存器259

25A  ΔA[K]加法器

25B  fk存储器

25C  αK存储器

25D  LU分解电路

25E  减法器

25F  加法器

25G  程序控制电路

25H  收敛判定电路

25I  正交频率分割调制信号

25J  减法器

261  模拟EQ电路

262  AD变换器

264  取样时钟脉冲发生电路

271  f1频率子通道解码器

27A  解码值选择电路

281  解码器-2

282  分散值运算电路

283  通信路值运算电路

284  加法器

285  随机解交错(random deinterleave)电路

286  随机解交错电路

287  解码器-1

288  通信路值运算电路

289  加法器

28A  随机交错电路

28B  选择器

28C  硬判定电路

291  乘法器

292  1.0数据表

293  高斯光束强度分布表

294  加法器

295  减法器

296  乘法器

297  乘法器

298  选择器

299  寄存器

29A  减法器

301  欧几里得距离运算电路

302  基准再生信号发生道路

303  概率演算电路

304  选择器

305  γ(m，m’)

306  选择器

307  寄存器

308  加法电路

309  选择器

30A  αS(m)存储器X

30B  选择器

30C  αS(m)存储器

30D  选择器

30E  寄存器

30F  加法电路

30G  选择器

30H  αS(m)存储器X

30I  选择器

30J  αS(m)存储器

30K  选择器

30L  乘法电路

30M  加法电路

30N  寄存器

30O  乘法电路

具体实施方式

[0060]

下面，参照附图，讲述本发明的实施方式。

[0061]

图6(a)是表示本发明的实施方式的信息记录介质的格式。本实施方式的信息记录介质，例如是光盘介质。图6(a)所示的光盘介质61，具备基台67a和至少1个记录层67。记录层67，设置在基台67a上。在图6的示例中，具备多个记录层67。

[0062]

在记录层67中，使用几乎没有临界值的光子模式记录材料。记录层67，按照照射的光的量的合计，光学常数连续变化。例如：记录材料的光学常数的变化量，几乎成为记录光束强度的函数，成为记录光束强度的一次函数或二次函数。将记录材料的光学常数的变化量成为记录光束强度的一次函数的记录，称作“1光子吸收记录”；将记录材料的光学常数的变化量成为记录光束强度的二次函数的记录，称作“2光子吸收记录”。

[0063]

光学常数，例如是折射率。折射率的变化，例如根据记录层67具有的材料的2光子吸收反应或1光子吸收反应产生。2光子吸收反应的概率，与脉冲束的强度的平方成比例。1光子吸收反应的概率，与脉冲束的强度成比例。作为具有这种特性的记录材料，例如有二芳基乙烯，记录层67具有这种材料。

[0064]

另外，在某种实施方式中，折射率的变化，根据记录层具有的分子的方向朝着与脉冲束的偏振面垂直方向变化的情况产生。分子的方向变化的概率，与脉冲束的强度的二次方或一次方成比例。作为具有这种特性的记录材料，例如有PAP(Photoaddresable Polymers)，记录层67具有这种材料。

[0065]

作为记录层67的材料的例子，有俘精酐、二芳基乙烯、PAP等。可以进行1光子吸收记录和2光子吸收记录的两者的记录。它们都是利用光学常数之一——折射率的变化，进行记录。另外，上述那种材料是与脉冲束的强度的一次方成比例还与脉冲束的强度的二次方成比例，则随着记录条件(光束波长等)而变。以后，以使用二芳基乙烯等2光子吸收记录用的记录材料为例进行讲述，但即使是1光子吸收记录，本发明的原理及作用效果也同样。

[0066]

光盘介质61的区域B65，表示光盘介质61内的一个记录层67，区域B放大图，表示区域B的详细构造。如区域B放大图所示，记录层67，具备同心状或螺旋状的光道68。进而，光道68被分割成规定的长度的记号62。记号62内，如图6(b)所示，利用折射率的变化图案记录数据。多个比特被该图案多重记录，用记号单位进行记录/再生。因此，具有不再生记号整体的图案后就不能再生数据的性质。

[0067]

下面，参照图7及图8，讲述采用本发明的实施方式的向光盘介质61进行数据记录的光盘装置100及记录方式。图7是表示光盘装置100的图。

[0068]

光盘装置100，具备：调制部101，该部组合多个子通道信号后，生成表示为了记录到光盘介质61的信息的多重信号；记录补偿部95，该部生成为了将信息记录到光盘介质61中的记录信息；光头部103，该部根据记录补偿部95生成的记录信号，照射脉冲束，以便将其聚光到光盘介质61的记录层67中。光头部103，在将信息记录到光盘介质61中时，作为记录部发挥作用。光头部103，一边使脉冲束的照射位置移动，一边以小于脉冲束在记录层67上的直径的间隔，将多个脉冲束照射到记录层67上。记录补偿部95生成记录信号，以便使记录层67上照射了激光束的各位置的直到记录结束为止的光学常数的变化量的各合计，成为所需的变化量图案。记录层67上的脉冲束的直径的大小，是指具有特定的能量密度的激光束点的区域的大小。例如：所谓“脉冲束的直径的大小”，是指产生了脉冲束的中心的功率的1/e²(e是自然对数)倍的功率的区域的大小。

[0069]

此外，着眼于记录层67的某个特定的位置后，向该规定的位置，照射多个脉冲束的各自的至少一部分。记录补偿部95生成记录信号，以便使上述规定的位置的光学常数在照射多个脉冲束的每一个时的变化量的合计，成为所需的变化量。

[0070]

光盘装置100，是记录装置或记录再生装置。光盘装置100还可以是不进行记录但进行再生的再生装置(再生动作将在后文讲述)。光盘装置100具备的这些构成要素的一部分，可以作为半导体集成电路制造。例如：记录补偿部95可以作为半导体集成电路制造。光盘装置100具备的这些各构成要素的详细内容，将在后文讲述。

[0071]

下面，参照图8讲述采用本发明的实施方式的记录方式

[00072]

图8(a)所示的二进制数据，是需要记录的数据，图8(e)是在光盘介质上的记号内形成的折射率分布。需要记录的二进制数据，被作为折射率图案记录。下面，从图8(a)到图8(e)，依次讲述记录二进制数据的步骤。

[00073]

需要记录的数据，被以规定长度的记号单位记录。图8(a)的二进制数据，被按照规定的比特数划分，该规定的比特数的二进制数据，成为单位，进行记录。就是说，该比特数，成为被1个记号记录的比特数。在图8(a)中，用中括号表示的二进制数据，是被1个记号记录的数据，这时成为54比特。

[00074]

1个记号的二进制数据，被多个子通道分配，被按照子通道调制。在图8(a)中用小括号划分的数据，相当于子通道量的数据。图8(b)表示被调制的各子通道信号。如图8(b)所示，遍及1个记号长地生产各子通道信号。按照子通道信号，决定相位分割数。各子通道信号的载波信号彼此的频率差，成为记号的空间频率与光束点的移动速度的乘积的整数倍。在这里，光束点的移动速度，是光盘介质和光束点之间的相对速度。在图8(b)的示例中，载波频率最低的子通道信号(图中的最上方)，其载波频率和记号的空间频率相同。因此，在记号内生成1个波长的信号。载波频率第二低的子通道信号(图中从上数的第二个)，其载波频率成为记号的空间频率的2倍，生成2个波长的信号。以后，子通道信号的载波频率，随着记号的空间频率的增加而增加，第九个子通道信号的载波频率，成为第一个子通道信号的载波频率的9倍。就是说，各子通道信号的载波频率的空间频率的差，成为记号的空间频率的倍数。

[0075]

各子通道信号，被相位调制。在图8(b)的示例中，是将各子通道的调制方式作为64QAM(Qudrature Amplitude Modulation)调制的例子。在64QAM调制中，各子通道的振幅、相位的取值方法，成为具有64种的振幅相位调制。这样，由于能够给各子通道分配6比特，所以每个记号能够记录6比特×9子通道＝54比特。另外，作为除此以外的例子，还可以将各子通道的调制方式作为PSK(Phase Shift Keying)调制。这时，振幅变动增强，可靠性提高。

[0076]

组合这些被QAM调制的各子通道信号后，可以获得图8(c)的正交频率分割多重信号。该正交频率分割多重信号，是记录的信号。但即使用具有与该信号成比例的强度的记录光束记录，也不能在再生时获得该信号。其理由被认为有以下3个。(1)必须是记录本身与记录光束强度的平方成比例的2光子吸收记录。(2)由于再生信号可以根据再生光束点强度图案和折射率图案的卷积后获得，所以必须给再生信号滤波。(3)最后作为本实施方式的特征性的原因，记录光束的发光间隔比记录光束点的直径狭窄时，产生多个光束点被照射的部分。

[0077]

图9是讲述2光子吸收记录的方法的图。在2光子吸收记录中，记录光束通常成为非常短的脉冲。这是因为2光子吸收记录需要高功率的记录光束，所以降低任务后，需要提高峰值功率。图9示出用规定的发光间隔84向光道中央83照射记录光束脉冲81后，进行记录的例子。因此，记录光束脉冲81之间的部分，被光束照射两次。照射的光束强度，将2光子吸收反应出现100％的强度，作为最高强度，将其值作为1.0(以后将该记录光强度称作“标准化记录光强度”)。就是说，被光束照射部分的二芳基乙烯分子，出现2光子吸收反应，直到100％的概率为止，但不出现超过它的反应。以后，将光束强度用2光子吸收反应的概率、即从0％开始的记录反应比例表示。另外，将2光子吸收反应发生0％时的折射率作为1.55，将2光子吸收反应发生100％时的折射率作为1.65，2光子吸收反应的比例和折射率成比例。用这些条件进行记录。以与取样的值成比例的强度的记录光束脉冲81，记录正交频率分割多重信号82时，即使再生形成的折射率图案，也不能再生和正交频率分割多重信号82相同的信号。

[0078]

图10A及图10B，作为最简单的例子，表示出约以记录光束的Airy半径的1/2的间隔，照射两个记录光束脉冲的2光子吸收记录所形成的折射率图案的示例。图10A表示两个记录光束脉冲的强度分布。记录光束重合的部分，表示光束强度高的部分。该光束是将物镜的NA作为0.85、激光光源的波长作为650nm时生成的光束。纵轴示出用记录反应的比例表示光束强度的数值。记录光束脉冲的光束的强度，成为使记录反应出现50％的强度。在图10A中，最初照射图上左面的记录光束，接着照射右面的记录光束。另外，在光束照射位置的中间位置，记录光束的强度成为2光子吸收记录反应进行20.87％的强度。

[0079]

图10B表示以图10A的记录光束记录时2光子吸收记录反应的比例的分布。例如，两个记录光束脉冲照射位置的中间位置的2光子吸收记录反应的比例，在左面的最初的记录光束脉冲中，2光子吸收反应比例变化到20.87％为止；在右面的第2个记录光束脉冲中，变化到20.87％+(100％-28.7％)×28.7％＝49.2为止。

[0080]

图11A及图11B示出记录光束强度和2光子吸收记录反应的比例存在线性关系时，形成的折射率图案。图11A是表示和图10A相同的记录光束脉冲。图11B是表示在该记录光束脉冲中，在记录光束强度和2光子吸收记录反应的比例存在线性关系的条件下，形成的折射率图案。和图10B一样，计算两个记录光束脉冲照射位置的中间位置的2光子吸收记录反应的比例后，成为28.7％+28.7％＝57.4％。

[0081]

由于两个光束脉冲的强度相同，所以折射率分布在这2个光束脉冲照射位置之间必须成为平面。比较图10B和图11B可知：图11B的两个记录光束脉冲照射位置之间的折射率分布大致一定，但图10B却下降了。在图11B中，记录光束强度和2光子吸收记录反应的比例存在相加的关系。与此不同，在图10B中，以前引起2光子吸收记录反应的地方的未反应分子比例(即从100％减去以前的反应比例后的比例)，与用下一个记录光束强度决定的反应比例的乘积，成为合计的2光子吸收反应比例。

[0082]

图12表示出用一定强度的再生光束扫描图10B和图11B所示的折射率图案后，根据其反射光获得的再生信号。这两个再生信号之差，来源于上述记录光束重合部分的反应的非线性。这样，记录光束重合记录时，记录信号和实际形成的折射率图案不同，需要进行补偿不同部分的记录补偿。就是说，图12的两个信号之差，与应该进行记录补偿的量对应。

[0083]

作为记录补偿的方法，可以考虑采用爬山法等模拟方法渐进性地预先求出获得所需的再生信号的记录信号的方法。在这里，所需的再生信号，是成为记录的正交频率分割多重信号的相似形的信号。作为模拟的算法，可以考虑以下步骤。

[0084]

(步骤1)适当决定初始记录信号。接着，用以规定的间隔对初始记录信号取样后生成的记录光束脉冲记录，求出形成的折射率图案。

[0085]

(步骤2)考虑记录本身是与记录光束强度的平方成比例的2光子吸收记录，记录光束点被多次照射后用非线性的形式记录。通过再生光束点强度图案和折射率图案的卷积，获得再生信号。

[0086]

(步骤3)比较所需的再生信号和步骤2获得的再生信号，变更记录信号，以便使获得的再生信号接近所需的再生信号。就是说，比较步骤2获得的再生信号和所需的再生信号后，在获得的再生信号比较低的部分，提高与该部分对应的记录光束的强度；在获得的再生信号比较高的部分，降低与该部分对应的记录光束的强度。另外，同时求出积分获得的再生信号和所需的再生信号之差的绝对值的值。将该值作为该记录信号的评价值。

[0087]

(步骤4)用变更的记录信号，和步骤1一样进行记录。

[0088]

(步骤5)返回步骤2。

[0089]

直到步骤3的评价值成为规定值以下为止，反复进行这样的处理。这样，可以进行由图8(c)的正交频率分割多重信号向图8(d)的记录信号的变换。图8(d)的记录信号的曲线图上的点，是记录光束脉冲的照射点。

[0090]

图8(e)表示用图8(d)的记录信号记录时的折射率图案。记录光束点71，沿着光道68移动。以与图8(d)的记录信号成比例的光束强度照射光道68后，光道68内的折射率图案变化，记录图8(a)的二进制数据。

[0091]

此外，爬山法等渐进性地求解的方法，需要许多的运算量。因此，更加解析性地求解的方法，能够使运算量较少地迅速求出记录信号。下面，讲述采用本发明的实施方式的记录补偿方法。

[0092]

所谓“采用本发明的实施方式的记录补偿方法”，是象再生时可以获得所需的正交频率分割调制波形那样，求出一个记号间的记录光的强度图案。求出记录光的强度图案的计算，分两个步骤进行。在最初的步骤中，求出可以获得所需的正交频率分割调制波形的再生信号的光学常数图案。在下一步骤中，求出为了记录该光学常数图案的记录光的强度图案。

[0093]

首先，求出可以获得所需的再生信号的光学常数图案。就是说，求出作为再生波形获得正交频率分割调制波形的一个记号的光学常数图案。在这里，光学常数作为折射率，作为再生光使用高斯光束，在该折射率图案上，用连续照射的再生光进行扫描后，获得再生信号。因为使用再生光，卷积运算折射率图案后获得再生信号，所以可以进行反卷积运算。

[0094]

图13表示关于再生的一个记号内的参数。本来，由于用二维记录·再生，所以必须用二维进行计算。但是在这里，将光道中心的值作为代表值计算。g[K][L]，表示在第K次的取样时刻的取样点L处的再生光高斯光束的标准化光束功率。在这里，将再生光高斯光束的峰值功率标准化为1.0。另外，Rf[L]表示记录数据的记录层上的取样点L处的反射率。反射率成为与折射率对应的值。Plysg[L]，表示照射再生光第K个光束[K][L]时的反射光和照射光之比。就是说，由于再生光的功率一定时，该比被认为和再生信号同等，所以以后将该比称作“再生信号。”Plysg[L]是再生信号的第L个取样值。在图13的示例中，有256个取样点。

[0095]

图14表示再生光扫描一个记号内后，直到获得再生信号为止的过程。在该例中，再生光强度一定，连续照射，在一个记号长内，对再生信号进行256次取样。图14的上段，表示从取样点的再生光g[O][L]第0个光束到g[255][L]第255光束为止的分布。另外，记号前后的再生光的光束半径的部分、即记号前后20个取样点的边界区域也被照射再生光。由于再生光强度一定，所以g[K][L]的聚光部分的分布是一定的。

[0096]

图14的中段表示一个记号内记录的反射率图案(折射率图案)。反射率根据折射率计算。例如：将在记录层0％的2光子吸收反应时的折射率定为N1、100％的2光子吸收反应时的折射率定为N2、再生光的波长定为λ、记录层的厚度定为D、标准化折射率定为n[L](折射率N1时n[L]＝0、折射率N2时n[L]＝1.0的标准化)，定义为N12＝N1+(N2-N1)×n[L]后，标准化折射率n[L]的部分的反射率Rf[L]就成为：

1-(8×N0^2×N12^2/((N12^2+N0^2)^2+4×N0^2×N12^2-(N0^2-N12^2)^2×cos(4×π×N12×D×λ)))。

由于N1、N2、N0、λ、D是已知的，而且是一定的，所以反射率Rf[L]和标准化折射率n[L]以一一对应。因此，以后将中段的图案(pattern)称作“反射率图案”。

[0097]

图14的下段，表示将图14的上段的再生光照射到图14的中段的记录反射率图案上后获得的再生信号。该再生信号，用图14中段的反射率图案对图14上段的再生光分布进行卷积演算后获得。

[0098]

至此，一个记号的再生光束、反射率分布和再生信号的关系，就成为图15那样的行列式。将左边的行列称作“再生光束行列”，右边的行列称作“再生信号向量”，正中央的行列称作“反射率分布向量”。由于再生光束行列和再生信号向量是已知的，所以从左侧起，将再生光束行列的反行列与公式的两边相乘后，就能够求出反射率分布向量。

[0099]

接着，求出形成求出的光学常数图案、即形成折射率图案的记录光的强度图案。

[0100]

试着眼于一个位置，分析记录光引起的折射率的变化。将向着眼的位置照射第K次的标准化记录光强度作为b[K]，K次记录光照射后的标准化折射率作为n[K]。在这里，所谓“标准化记录光强度”，和图9一样，定为在b[K]＝1.0时发生100％的2光子吸收记录反应的光强度，定为线性值。另外，标准化折射率也同样，定为在n[K]＝1.0时发生100％的2光子吸收记录反应的折射率，定为线性值。于是，根据K-1次记录照射后的折射率，K次记录照射后的折射率就成为

n[K]＝n[K-1]+(1-n[K-1])×b[K]^2。

[0101]

将该公式变形后，就成为

(1-n[K])＝(1-n[K-1])×(1-b[K]^2)，成为等比级数的形式。设N[K]＝1-n[K]后，就成为

N[K]＝N[K-1](1-b[K]^2)。

[0102]

因此，N[K]能够用b[0]～b[K]表示。就是说，成为

N[K]＝N[0](1-b[0]^2)×(1-b[1]^2)×…×(1-b[K-1]^2)×(1-b[K]^2)。因为N[0]表示1-n[0]，所以如果知道初始的折射率和各次的记录光强度，就能够计算记录光被照射任意次后的折射率。

[0103]

同样，如果知道记录光的强度，也能够解析性地求出一个记号内记录的折射率图案。图16A及图16B讲述一个记号的记录时的参数。在该例中，记录光在和再生取样点相同的位置脉冲状地照射，每个记号被256次脉冲照射。照射记录光的256取样的区间的前后20取样(记录光束半径)，被记录光的光束的外围部分记录。

[0104]

给上述光束分布等的参数，添加位置的参数后，重新定义参数。将给取样点L照射第K次的标准化记录光强度定为b[K][L]、给取样点L照射第K次的标准化折射率定为n[K][L]，使N[K][L]＝1-n[K][L]。另外，将取样点L的记录光的标准化光束功率分布定为g[K][L](g[K][L]的峰值的光束功率为1.0)。A[K]表示第K次的光束的峰值功率。第K次的记录光的光束功率分布，用A[K]×g[K][L]表示。图16A表示A[K]×g[L]的分布。g[K][L]表示高斯分布，是已知的，所以能够只用A[K]表示记录光束分布。

[0105]

图16B讲述1个记号内的记录光束的位置。记录光照射位置，和再生光取样位置相同。因此，用0～295定义L。但与再生光不同之处是：记录光的强度不是一定的，而是变化的。

[0106]

另外，1个记号内的1个脉冲的记录光的光束功率分布，能够用图17那样的行列式表现。将该行列式称作“光束行列”，定义为B[K]。在该例中，g[K][L]的分布定为高斯分布，但能够用记录再生学习等调整成为最佳的分布。

[0107]

使用这些再定义的参数，根据第K-1个记录光照射后的折射率分布和第K个记录光的光束功率分布，可以求出第K个记录光照射后的折射率分布。在图18A中，根据第K-1个记录光照射后的折射率分布和第K个记录光的光束行列，用行列式求出第K个记录光照射后的折射率分布。是N[K][0]＝1-n[K][0]。n[K][0]，是第K个光束照射后的取样点0处的标准化折射率。是被第K个光束的功率分布B[K][]表示折射率变化行列≡光束分布行列≡B[K]。

[0108]

第K个记录光照射后的一个记号折射率分布，可以用图18B的行列式表示。在这里，由于第0次的折射率分布，都成为0，所以所有的N[0][L]都成为1。最后被变形成图19的行列式。在该行列式中，求出A[K]后，就能求出所需的记录光的强度图案。该行列式，可以用牛顿-拉谱松法迅速求解。

[0109]

这样，将成为目标的再生波形代入图15的plysg后的目标再生光束行列，与再生光束行列G的反行列相乘后，求出反射率分布向量，将反射率变换成折射率，代入图18A及图18B的256次记录光束照射后的折射率分布，就能够用牛顿-拉谱松法等求出光束行列的A[0]～A[255]。这样，就能够求出记录光束强度。求出的记录光束强度，被经过记录补偿的记录信号反映。

[0110]

至此，将记录补偿的运算定式化，计算该式后，可以迅速求出记录光的强度图案，以便获得所需的正交频率分割调制波形，求出记录补偿过的记录信号。

[0111]

图7所示的光盘装置100，实行以上讲述的记录补偿。下面，详细讲述光盘装置100的动作。

[0112]

调制部101，具备透平代码调制电路91和正交频率分割调制电路93。记录补偿部95，具备折射率图案运算电路96和记录脉冲强度运算电路98。光头部103，具备脉冲激光器驱动电路110、脉冲激光器元件112、校准透镜113、光束分裂器114、1/4波长板115、物镜116、物镜促动器117、聚光透镜121、光传感器组122、伺服电路126。具备记录层119的光盘介质118，在主轴电动机120的作为下旋转。

[0113]

此外，光头部103根据光盘介质再生信息时，作为再生部发挥作用，向记录层照射光束，根据来自光盘介质的反射光，生成再生信号。光盘装置100，还具备调制部104。调制部104将多个载波信号与光头部103生成的再生信号相乘后，生成与载波信号对应的多个子通道信号。调制部104根据该多个子通道信号，检出信息记录介质记录的信息。再生动作将在后文讲述。

[0114]

以下，讲述光盘装置100实行的记录补偿动作。

[0115]

需要被信息源代码化块(未图示)记录的数据、即记录数据，被输入透平代码调制电路91(图7)。透平代码调制电路91，将数据调制成高代码化率透平代码。高代码化率透平代码，在H.Ogiwara and M.Yano，”Improvement of turbo trellis-coded modulation system，IEICETrans.Fundamentals，E-81-A，pp.2040-2046，1998中公布着。通常，无线电通信等中的透平代码，代码化率是0.3～0.5左右，与光盘的代码化率(0.8左右)相比，较小。光盘的通信路径，具有低通滤波器的特性，难以提高能够记录的频率，所以代码化率低后，记录密度就变低。因此，使用高代码化透平代码。作为高代码化率透平代码的内符号，使用将5比特的数据作为6比特的ungerboeck码的代码。ungerboeck码在G.Uugerboeck，”Channel coding with multilevel/phase sign，IEEETrans.Inform.Theorm，vol.IT-28，nol，pp.55-67，Jan.1982”中公布着。

[0116]

图20A表示透平代码调制电路91。在该例中，输入的记录数据，用8比特并列输入。输入的8比特的记录数据，被输入8/5比特变换电路221，变换成5比特的并列数据。被变换的5比特的数据，被输入5/6在递归组织卷积代码调制电路222和随机交错223。

[0117]

在5/6在递归组织卷积代码调制电路222中，输入5比特的记录数据，输出6比特的递归组织卷积代码的1比特的奇偶校准位。图20B表示递归组织卷积代码调制电路的一个示例。D表示D型触发电路，按照一个记号周期的9倍的频率的时钟脉冲动作。就是说，用9个透平代码字形成一个OFDM的记号。此外，在透平代码调制电路91中，8/5比特变换电路以后的电路，按照该时钟脉冲动作。图中的+，表示1比特加法。奇偶校准位的输出，成为最左边的触发电路的输入，递归性地动作。调制数据虽然具有5比特的数据和1比特的奇偶校准位，但只输出奇偶校准位的1比特。

[0118]

图20C表示5/6递归组织卷积代码调制电路222的状态变化。表中的状态，表示图20B的触发电路的值(S4、S3、S2、S1、S0)。另外，表中的用F开头的字母数字的数字部分，成为用十六进制数表示图20B所示的输出值(比特4、比特3、比特2、比特1、比特0、奇偶校准位)的数字，用F开头的字母数字本身，表示后文讲述的64QAM调制的微调。

[0119]

随机交错223，将输入的数据和与其对应的奇偶校准位作为1组，以组合单位随机改变顺序。交错长是m个记号，通常成为小于光道的一圈的长度。在本实施例中，将6比特作为一个代码字，将255×129字(197370比特)作为交错长。以后，将该交错单位，称作“1透平代码字”。

[0120]

随机交错223，将随机改变了顺序的数据，输入别的5/6递归组织卷积代码调制电路224。在这里，5/6递归组织卷积代码调制电路222和5/6递归组织卷积代码调制电路224是相同的电路。因此同样，5/6递归组织卷积代码调制电路224输出1比特的奇偶校准位。2个5/6递归组织卷积代码调制电路的奇偶校准位，输入选择器225。在选择器225中，交替选择、输出2个奇偶校准位。就是说，该透平代码是击穿代码。

[0121]

被交替输出的1比特的奇偶校准位，和被随机交错223输出的5比特的数据一起，作为6比特并列数据的透平代码调制信号92输出，输入正交频率分割调制电路93。

[0122]

该透平代码调制电路91，由于输入5比特的数据后，输出6比特的透平代码，所以代码化率成为5/6＝0.83。

[0123]

正交频率分割调制电路93，将输入了6比特并列数据的透平代码调制信号92，分配给各子通道后调制，输出将调制后的数据与每个子通道相加的正交频率调制信号94。

[0124]

图21A表示正交频率分割调制电路93。输入的透平代码调制信号，被输入子通道数据分配电路230。子通道数据分配电路230，将输入的透平代码调制信号的6比特并列数据，反复依次分配给f1频率子通道编码器232～f9频率子通道编码器240。

[0125]

f1频率子通道编码器232～f9频率子通道编码器240，由子通道数据分配电路230输入6比特并列数据和记录时钟脉冲，用各自的频率(在f1频率子通道编码器232中为f1频率)的载波，对6比特并列数据进行64QAM调制，将64QAM调制波形信号与记录时钟脉冲同步输出。记录时钟脉冲的频率fw和载流频率fsc＝f1～f9，满足下述关系(f1：n＝1，f9：n＝9)。

fsc＝fw/(n×2^m)

n＝1、2、3…9(n为自然数)

m为自然数

[0126]

f1频率子通道编码器232～f9频率子通道编码器240的64QAM调制波形信号的输出，被输入加法电路231，向各记录时钟脉冲输出加法结果。该输出成为正交频率调制信号94。图21B及图21C表示64QAM调制的微调的一部分。上面的用F开头的字母数字(F07等)，表示图20C的5/6递归组织卷积代码调制电路222的状态迁移表的输出。图21B及图21C中，之所以在一个微调图中有2个输出(被涂黑的信号点)，是因为图20B的比特4的值有2套的缘故。正交频率调制信号94，被输入记录补偿部95。

[0127]

记录补偿部95，被分作折射率图案运算电路96和记录脉冲强度运算电路98。折射率图案运算电路96输入正交频率调制信号94，输出折射率信号97。记录脉冲强度运算电路98输入折射率信号97，输出记录信号99。

[0128]

图22表示折射率图案运算电路96。在折射率图案运算电路96中，再生光的光束行列的反行列被高斯光束反行列值表245预先计算并保持。运算再生光的光束行列的反行列和正交频率调制信号94的行列积，从而计算折射率信号。

[0129]

输入的正交频率调制信号94，通过选择器241被记号调制数据存储器242暂时保持。记号调制数据存储器242，成为双缓冲。将正交频率调制信号94写入一个记号调制数据存储器242时，另一个记号调制数据存储器242，进行折射率图案运算。由记号调制数据存储器242输出的正交频率调制信号94，通过选择器243，输入浮动小数点积和运算电路244。

[0130]

在浮动小数点积和运算电路244中，进行浮动小数点的乘法运算和加法运算、保持并输出运算结果，以便运算由高斯光束反行列值表245输出的值和正交频率调制信号94的行列积。为了行列积的运算而进行的数据读出，被存储地址运算地址生成电路247向记号调制数据存储器242输出的地址，和向高斯光束反行列值表245输出的地址控制。积和运算的控制，则被运算控制电路246向浮动小数点积和运算电路244输出的积和运算指令控制。行列积运算结束后，切换记号调制数据存储器242及选择器243，进行被另一个记号调制数据存储器242保持的正交频率分割调制信号的行列积运算。

[0131]

由折射率图案运算电路96输出的折射率信号97，输入记录脉冲强度运算电路98。在记录脉冲强度运算电路98中，输入折射率信号97和与其对应的正交频率调制信号94后，就计算图19的联立方程式，即求出图19内的A[K]后，输出经过记录补偿的记录信号99。在该例中，为了获得图19的A[K]，使用牛顿-拉谱松法。

[0132]

图23A所示的记录脉冲强度运算电路98，是采用将正交频率分割调制信号作为初始值的牛顿-拉谱松法解方程式的硬件。被输入记录脉冲强度运算电路98的折射率信号97，通过选择器251，写入折射率数据存储器252。另外，同时还在时刻调整电路(未图示)中，根据正交频率调制信号94和折射率信号97生成的正交频率分割调制信号251，通过选择器253和选择器254，写入记录信号数据存储器255。正交频率分割调制信号251，被作为记录信号的初始值输入。以后，将记录信号数据存储器内的数据，称作“渐近记录数据”。折射率数据存储器252及记录信号数据存储器255，分别成为双缓冲。将折射率信号97写入一个折射率数据存储器252时，另一个存储器进行求出记录信号的运算。另外，向记录信号数据存储器255的一个存储器写入正交频率分割调制信号251时，另一个存储器进行求出记录信号的运算。

[0133]

由折射率数据存储器252输出的折射率信号，通过选择器256，被输入fK运算电路258。由记录信号数据存储器255输出的渐近记录信号，通过选择器257和ΔA[K]加法器25A，被输入fK运算电路258。在ΔA[K]加法器25A中，按照规定的程序，将0及规定的常数与渐近记录信号相加。就是说，由记录信号数据存储器输出相当于图19的方程式的1次(0加法)+256次(A[K])的渐近记录信号。在fK运算电路258中，进行与加上了0或规定的常数的渐近记录信号对应的图19的联立方程式的左边的运算。在这里。最先输出0加法的部分，然后依次输出K＝0～255加法的运算值。

[0134]

寄存器259保持与fK运算电路258输出的0加法对应的值，而且写入fk存储器25B。减法器25J，从寄存器259保持的值中，减去ΔA[K]相加的从下一次开始输出的渐近记录信号——fk运算值，将其结果写入αK存储器25C。被fK存储器保持的值，是相当于图19的一个方程式的256个，被αK存储器保持的值，则成为256×256＝65536个。

[0135]

图23B表示fk运算电路258。输入的渐近记录信号，被输入乘法器291。输入乘法器291的渐近记录信号，按照规定的程序，与读出的来自高斯强度分布表293的值相乘后，由乘法器291输出。该动作计算图19的A[K]×g[L]的部分。乘法器291输出的信号，被输入加法器294和减法器295，根据1.0数据表292输出的1.0的值，分别相加或相减后，输入乘法器296，进行乘法运算。该动作计算图19的1-A[K]g[L]^2的部分。乘法器296的输出，被输入乘法器297，与来自寄存器299的值的相乘后，在输入减法器29A的同时，还通过选择器298，输入寄存器299。寄存器299，保持乘法器297的以前的乘法结果。寄存器299的初始值是1.0，由1.0数据表292通过选择器298输入。按照规定的程序，结束1个记号的乘法运算后，减法器29A，根据乘法器297的输出，输出对折射率信号的值进行减法运算的结果。

[0136]

将该动作进行一个记号的量后，向计算以下的包含fk值和αK值的联立方程式的LU分解电路25D，输出一个记号的256个fk值和65536个αk值。

-fk＝αk×xk

[0137]

该式成为256联立方程式。求出的xk，被输入加法器25E，与被记录信号数据存储器255保持的渐近记录信号相加后，再次写入记录信号数据存储器255。用该写入动作，更新渐近记录信号的值，使其逐渐趋近于记录补偿后的记录信号。

[0138]

反复进行上述运算循环后，fk的值趋近于0。这就是说渐近记录信号趋近于记录补偿值。在收敛判定电路25H中，检出fk的值成为规定的值以下后，就结束上述运算循环，输出记录补偿后的记录信号99或记录补偿确定信号25F，切换成另一个折射率存储器255和记录信号数据存储器255，重新开始计算。

[0139]

由记录补偿部95输出的记录信号99和记录时钟脉冲135，被输入脉冲激光器驱动电路110。脉冲激光器驱动电路110根据输入的记录信号99，生成脉冲激光器驱动信号111。脉冲激光器驱动信号111，与记录时钟脉冲135同步。脉冲激光器元件112，将脉冲激光器驱动信号111变换成激光。2光子吸收记录时，由于需要峰值功率非常大的激光，所以脉冲宽度与记录时钟脉冲的同步相比，非常小，例如成为1ns左右。

[0140]

脉冲激光器元件112输出的激光，通过校准透镜113后，被变换成平行光，再通过光束分裂器114、1/4波长板115后，射入物镜116。

[0141]

物镜116被物镜促动器117控制，以便使激光的焦点与记录层119吻合。聚光到记录层119的激光，使记录层119的成分变化，从而使折射率变化地进行记录。

[0142]

此外，在以上的讲述中，将所有的数据都作为浮动小数点数据。但只要能够评价误差，也可以作为固定小数点数据计算。

[0143]

下面，讲述本发明的再生方式。图24讲述本发明的光学再生方式。图24(a)是采用图8所示的记录方法形成的折射率图案。根据该折射率图案，再生图24(d)的二进制数据。由图24(a)～图24(d)，依次讲述再生被记录的二进制数据的步骤。

[0144]

图24(a)表示用记号边界72和光道边界69分段的一个记号的折射率图案。在该记号内，记录着54比特的二进制数据。保持一定强度的再生光束点76，在该记号的光道68的中央移动，检出该再生光束点76的反射光，从而得到再生信号波形。

[0145]

图24(b)是1个记号的再生信号波形。该1个记号的再生信号波形的长度、即1个记号长度和记号边界之间的长度不同。图24(a)和图24(b)，使再生信号和再生光束的位置一致后记述。一个记号长，是记录或再生一个记号的信号之间的长度。一个记号长，是从再生图24(b)的再生信号的前头的光束的中央位置起，到再生再生信号的结尾的部分的光束的中央位置为止的区间。记号边界之间的长度，则是记录数据的物理性的长度，有(记号长度+记录光束点直径)以上的长度。该差是为了记录光束点及再生光束点是有限的大小。

[0146]

将记录时使用的图24(c)所示的子通道的载波信号与图24(b)的再生信号相乘后，在一个记号长内积分，从而再生与该载波信号对应的子通道的数据。这时，由于再生信号的各子通道之间的频率差，成为一个记号长的时间的倒数、即与一个记号长对应的频率，所以互不干涉地只再生与载波信号对应的子通道的数据。

[0147]

图28A及图28B是在纵轴(Q轴)和横轴(I轴)上应用将互差180度相位的两个载波信号分别与图24(b)的再生信号相乘后，在一个记号长之间积分的两个值后进行了微调的信号配置图。图28A是没有噪声的理想的再生信号配置图，图28B是普通的光盘介质的、存在噪声时的信号配置图。各子通道信号，被正交振幅调制，按照各子通道规定信号点。由于子通道的调制方式是64QAM，所以信号点有64处。就是说，每个点表示6比特的数据。另外，一个点与子通道的再生对应。图28A因为是理想的再生，所以表示出点状显示的64个信号点。该信号位置成为基准的信号位置。图28B是再生时出现噪声时的信号配置图。以图28A的基准的信号点为中心，再生的信号点扩大。在该图28B的整体上，显示约32000个点。由该再生的信号向二进制数据的变换，将离该信号点最近的基准信号点的二进制数据值，作为该再生的信号点的二进制数据值后，可以获得。

[0148]

图26(d)表示再生的二进制数据。将二进制数据分段的小括号内的6比特，表示一个子通道的再生数据，中括号表示一个记号的再生数据。在整个一个记号中，有9个子通道，所以再生54比特。

[0149]

此外，用透平代码及低密度奇偶代码等生成该二进制数据后，能够具有强有力的纠错能力，进一步实质性地提高记录密度。

[0150]

接着，讲述采用本发明的实施方式的记录方式及再生方式。

[0151]

实行图24所示的再生方式时，在再生信号波形上找到记号的前头，非常重要。检出的记号的前头错开时，该错开就以相位的偏置表现出来，成为再生出错的原因。

[0152]

图29讲述为了检出记号的开头而采用的记录再生方式。图29(a)表示为了检出记号的开头而形成折射率图案的记录信号141。图29(b)表示用图29(a)的记录信号141记录时的折射率图案的信号。图29(c)表示再生图29(b)的折射率图案时的记录信号142。图29(a)、图29(b)、图29(c)，表示记号和记号的连接部分的前后，在光道上的位置互相吻合。图上左侧，是前记号146的末尾的部分；图中正中央，是记号之间的连接部分的148；图上右侧，是与右侧的前记号146的后面连接的后记号147的前头部分。连接部分148的记录信号141(图29(a))的功率，成为0。就是说，连接部分148成为无记录。该无记录部分的长度，必须在再生光束点的直径以上。用再生光束扫描图29(b)的折射率图案后，可以获得再生信号142。由图29(c)可知：连接部分148的正中央和连接部分的再生信号的低谷145一致。将前记号146和后记号147之间的连接部分148作为无记录后，前记号最后的记录光束脉冲143和后记号最初的记录光束脉冲144就基本上成为最大值。这是因为在记号之间，以夹住无记录部分的折射率图案再生记号的端部时，再生光束点的一半施加到无记录部分，所以再生信号振幅具有变得非常小的倾向，为了确保记号的端部的再生振幅，就必须使记录光束脉冲的功率值基本上成为最大。因此，记号连接部分148的再生信号，成为前后对称，充当再生信号的低谷的位置，成为连接部分148的中央。由于连接部分148的中央和后记号147的前头或前记号146的末尾的位置关系，是固定的，所以可以根据连接部分148的中央反过来计算后记号147的前头或前记号146的末尾。记录补偿部95(图7)，生成记录信号，以便如上所述使记号之间存在规定长度的无记录区域。另外，记录补偿部95还生成记录信号，以便使照射基本上是最大功率的脉冲束的区域之间存在无记录区域。

[0153]

另外，还可以从最初开始，将前记号最后的记录光束脉冲143和后记号最初的记录光束脉冲144的功率作为最大，生成经过记录补偿的记录信号后进行记录。

[0154]

综上所述，与记录层的记号之间对应的区域，包含没有记录信息的无记录区域。无记录区域，被具有规定的光学常数的图案的区域夹住。解调部104，根据表示被再生信号包含的无记录区域的信号，检出记号的前头位置。另外，解调部104还根据表示无记录区域的信号，生成时钟脉冲信号。

[0155]

下面，更详细地讲述光盘装置100(图7)的再生动作。

[0156]

解调部104，具备再生电路128、正交频率分割调制电路131、透平代码调制电路133，再生时，脉冲激光器驱动电路110对脉冲激光器元件112进行控制，以便使其光功率连续而且一定。但该功率与记录时的激光功率相比，非常小。脉冲激光器元件112输出的激光，通过校准透镜113后，被变换成平行光，再通过光束分裂器114、1/4波长板115后，射入物镜116。

[0157]

物镜116在物镜促动器117的作用下，被控制使激光的焦点与记录层119吻合。聚光到记录层119的激光，与记录时不同，是不能够使记录层119的成分变化的微弱的激光，记录层119反射的激光，通过物镜116、1/4波长板115，用光束分裂器114反射后，再通过聚光透镜121，被聚光到光传感器组122中。光传感器组122，和聚焦传感器的误差信号123、跟踪传感器的误差信号124一起，输出这些传感器的信号的合计的模拟再生信号125。聚焦传感器的误差信号123和跟踪传感器的误差信号124，被输入伺服电路126。伺服电路126，将促动器驱动信号127向物镜促动器117输出，控制物镜促动器，以便使激光的焦点聚焦到记录层中，而且使激光的聚光点位于光道上。

[0158]

模拟再生信号125，输入再生电路128。图25表示再生电路128。输入的模拟再生信号125，被输入模拟EQ261，除去低域噪声、提高高域噪声后，又被输入AD变换器262。AD变换器262，在输入的取样时钟脉冲信号134的时刻，将模拟值变换成数字值。AD变换器262，输出数字再生信号129。另外，数字再生信号129还被输入记号前头检出电路。在检出各记号的前头记录的特定图案后，输出记号前头检出信号130。输出记号前头检出信号130，被输入取样时钟脉冲发生电路264。取样时钟脉冲发生电路264，将相位与检出记号前头的时刻同步的取样时钟脉冲信号134向AD变换器及其它电路输出，将取样时钟脉冲信号135向记录侧电路输出。

[0159]

由再生电路128输出的数字再生信号129，被输入正交频率分割调制电路131。图26表示正交频率分割调制电路131。

[0160]

输入的数字再生信号129，将记号前头检出信号130和正交频率分割调制电路131的动作时钟脉冲——取样时钟脉冲信号134一起，由f1频率子通道解码器271输入f9频率子通道解码器279。在f1频率子通道解码器271～f9频率子通道解码器279中，将记号前头检出信号130作为基准，分别用f1频率～f9频率的载波进行希耳伯特变换，然后进行64QAM调制，分别输出I值和Q值的2个信号。取样时钟脉冲的频率fp和载波频率fsc＝f1～f9，满足下述关系(f1为n＝1，f9为n＝9)。

fsc＝fp/(n×2^m)

n＝1、2、3…9(n为自然数)

m为自然数

[0161]

f1频率子通道解码器271～f9频率子通道解码器279的64QAM解调数据I值和Q值，被输入解码值选择电路27A，按照各取样时钟脉冲，依次切换f1频率子通道解码器271的输出～f9频率子通道解码器279的输出后输出。该输出信号，成为正交频率分割解调信号132。

[0162]

正交频率分割解调电路131输出的正交频率分割解调信号132，输入透平代码解调电路133。图27A表示透平代码解调电路133。以下，简述透平代码解调电路133的动作。

[0163]

被输入的正交频率分割解调信号132，输入解码器-2 281、通信路值运算电路283、分散值运算电路282和随机交错286。

[0164]

在解码器-22181中，对输入的一个透平代码字的正交频率分割解调信号132的系列，进行MAP(最大事后概率)解码，输出各数据的事后概率。这时，正交频率分割解调信号132的系列用5/6递归组织卷积代码调制电路224的系列输入。因此，奇偶校准以数据被交错的顺序输入。用n表示该系列的顺序，将该系列的数据表示为dn。同样，5/6递归组织卷积代码调制电路224的系列中的附加了奇偶校准的数据系列，用k表示该系列的顺序，将该系列的数据表示为dk。

[0165]

另外，在分散值运算电路282中，计算和输入的正交频率分割解调信号132最近的信号点的欧几里得距离，求出分散值，向解码器-2 281、通信路值运算电路283、解码器-1 287、通信路值运算电路288输出。此外，在初次的解码中，为了输入解码器-2 281的事先概率，而输入来自选择器28B的0，事先概率成为0，该值在MAP解码中不使用。

[0166]

在通信路值运算电路283中，对各dn，求出正交频率分割解调信号132是数据dn的概率。这时，正交频率分割解调信号132作为高斯分布，使用来自分散值运算电路282的分散值和从正交频率分割解调信号132到各信号点的欧几里得距离，进行计算。

[0167]

根据解码器-2 281的输出(dn)和通信路值运算电路283的输出Lch(dn)，进行下式所示的运算，得到外部值Le(dn)。但是，在初次的运算中，事先概率为0，所以成为La(dn)＝0。

Λ(dn)-La(dn)-Lch(dn)＝Le(dn)

[0168]

上述运算的外部值，被随机解交错285解交错变换后，变换成La(dk)的系列。该La(dk)，成为与解码器-1 287对应的事先概率，输入解码器-1的事先概率输入。

[0169]

同时，由随机解交错286输出的被解交错的正交频率分割解调信号132的系列，被输入解码器-1287和通信路值运算电路288。

[0170]

在解码器-1 287中，对由随机解交错286输入的一个透平代码字的被解交错的正交频率分割解调信号132的系列和由随机解交错285输入的事先概率La(dk)，进行MAP(最大事后概率)解码，输出事后概率(dk)。这时，被解交错的正交频率分割解调信号132的系列，由于用5/6递归组织卷积代码调制电路222的系列输入，所以奇偶校准用数据的顺序输入。

[0171]

在通信路值运算电路288中，对各dk，求出正交频率分割解调信号132是数据dk的概率。这时，被解交错的正交频率分割解调信号132作为高斯分布后，使用来自分散值运算电路282的分散值和由解交错的正交频率分割解调信号132到各信号点的欧几里得距离，进行计算。

[0172]

根据解码器-2 281的输出(dn)、通信路值运算电路283的输出Lch(dn)和随机解交错285的输入事先概率La(dk)，进行下式所示的运算，得到外部值Le(dn)。

Λ(dk)-La(dk)-Lch(dk)＝Le(dk)

[0173]

上述运算的外部值，重新被随机交错电路28A交错后，变换成La(dn)的系列。该La(dn)，成为与解码器-2 281对应的事先概率，通过选择器28B，被输入解码器-2 281的事先概率输入。

[0174]

在解码器-2 281中，使用输入的事先概率La(dk)和内部保持的上一次的MAP解码的中间数据(γ值)，重新计算事后概率(dn)后输出。和上次一样，进行以下的运算，求出外部值Le(dk)，重新输入随机解交错285。此外，因为La(dn)是被解码器-2 281输入的数据，所以通信路值Lch(dn)成为和上次相同的数据。

Λ(dn)-La(dn)-Lch(dn)＝Le(dn)

[0175]

这样，递归性地进行解码，如果规定次数后或者和La(dk)的上次之差的绝对值成为规定的大小以下，就用硬判定电路28C将在各接收字中事后概率最高的dk作为再生数据后输出。

[0176]

接着，详细讲述解码器-1以及2的动作。图27B示出解码器-1以及2。解码器-1以及2的结构本身是相同的，但输入的正交频率分割解调信号132等的数据的顺序，由于交错(dn)和不交错(dk)而不同。另外，处理能够用一个透平代码字进行。以下，讲述新的一个透平代码字输入解码器-2时的动作。

[0177]

(步骤11)输入的正交频率分割解调信号132，被输入欧几里得距离运算电路301。在欧几里得距离运算电路301中，计算输入的正交频率分割解调信号132和基准再生信号发生电路302按照各迁移处的状态以规定的顺序产生的基准再生信号(没有误差的再生信号)的欧几里得距离后输出。5/6递归组织卷积代码时，因为是32状态，所以对一组的正交频率分割解调信号132而言，计算32×32＝1024组(图20C的所有输出)的欧几里得距离后输出。

[0178]

基准再生信号发生电路302，从图20C的迁移处状态00、迁移源状态00的F00起，依次沿着右方向输出信号，如果迁移处状态00结束后，就移动到图20C的下表的迁移处状态10后，输出信号，交替输出沿着上表的信号和沿着下表的信号，直到最下级的1f状态的最后为止输出后，结束正交频率分割解调信号一个记号的输出。输入下一个记号后，又反复进行上述的序列，进行输出。

[0179]

该透平代码，被交替删除(punctured)。关于被删除的部分，成为奇偶校准位不同的代码字的奇偶校准位。因此，作为上述的概率，关于被删除的部分，取得奇偶校准位为“0”时和“1”时的平均值后输出。图20C的上表，与奇偶校准位“0”对应；下表，与奇偶校准位“1”对应。因此，在欧几里得距离运算电路301中，结束对上下表的“0”和“1”两者的计算，得到与被删除的部分的奇偶校准“0”和“1”对应的平均值后，输出欧几里得距离的运算结果。

[0180]

(步骤12)欧几里得距离运算电路301输出的欧几里得距离的运算值，作为正交频率分割解调信号132高斯分布，根据分散值运算电路282输出的分散值和欧几里得距离，变换成概率值后输出。

[0181]

(步骤13)变换成概率值的正交频率分割解调信号，通过选择器304后，被γ(m，m’)寄存器305保持。在γ(m，m’)寄存器305中，保持着从一个透平代码字的各状态向所有的状态的迁移概率。

[0182]

(步骤14)变换成概率的正交频率分割解调信号，同时通过选择器306后，被输入加法电路308。

[0183]

在加法电路308中，将概率值和寄存器307的输出相加后输出。相加的概率值，通过选择器30D后，输入寄存器307并被保持。因此，寄存器307输出的值，成为前一个加法电路的输出值。寄存器307被输入对于透平代码字的最初的正交频率分割解调信号的记号而言的概率值，而且每当迁移处状态变化时就被复位。因此，输出将每个迁移处状态输入的概率值相加后的值。由加法电路308输出的、将每个迁移处状态的概率相加后的值，通过选择器309和选择器30B后，分别αS(m)存储器30A和αS(m)存储器30C被保持。αS(m)存储器30A，保持对于正交频率分割解调信号的一个记号而言的从各状态向一个状态的迁移概率之和。αS(m)存储器30C，保持对于一个透平代码字的正交频率分割解调信号的一个记号而言的从各状态向一个状态的迁移概率之和。

[0184]

输入对透平代码字的第2个以后的正交频率分割解调信号的记号而言的概率值后，每当迁移处状态变化时，被迁移源依次保持的值，就由αS(m)存储器30A，通过选择器30D，装入寄存器307。该值成为初始值，被加法电路重新相加，使各迁移处概率值的和得到更新。

[0185]

(步骤15)将这些处理进行一个透平代码字后，在α(m)存储器中，保持着从透平代码字的前头起，到各dn的状态为止的迁移处概率的和。另外，在γ(m，m’)寄存器305中，保持着一个透平代码字内的所有的迁移处概率。

[0186]

(步骤16)将γ(m，m’)寄存器305保持的数据，按照和输入正交频率分割解调信号132的顺序的相反的方向，而且按照各迁移源顺序读出。就是说，在图24C中，从与迁移源状态00的F00的输出对应的迁移概率开始，朝着下方向读出，直到迁移处状态0f为止。接着，转移到迁移源状态01，由迁移处状态10的F01起，读到迁移处状态1f为止，输出迁移概率。接着，转移到迁移源状态02，同样输出下去。

[0187]

(步骤17)按照γ(m，m’)寄存器305的输出，通过选择器304，输入加法电路30F。以后，和αS(m)存储器一样，最初输入加法电路30F的正交频率分割解调信号的记号的加法，每当迁移源状态变化时，就将寄存器30E的值复位为0后计算。从第2个记号的加法开始，每当迁移源状态变化时，就将βS(m)存储器保持的各迁移源状态的加法值，装入寄存器30E，作为加法的初始值。

[0188]

(步骤18)将这些处理进行一个透平代码字后，在β(m)存储器30中，保持着从透平代码字的最后起，到各dn的状态为止的迁移处概率的和。

[0189]

(步骤19)在与第0个记号的d0＝0对应的所有的迁移的组合m→m’中，计算α(m)×γ(m，m’)×β(m)的值的和。由α(m)寄存器30C，通过选择器30B，将相当于d0＝0的概率和输入乘法电路30L。由γ(m，m’)寄存器305，将相当于d0＝0的迁移概率输入乘法电路30L。由β(m)寄存器30J，将相当于d0＝0的概率和输入乘法电路30L。乘法电路30L，将这些输入值相乘。相乘后的结果，在加法电路30M中与寄存器30N保持的值相加。寄存器30N保持该值，直到乘法电路30L的输入从dn＝0变化为止，dn＝1时就被复位。因此，加法电路30M的输出值，在dn＝0之间成为相加的值。

[0190]

(步骤20)对各记号进行步骤19的处理，直到从dn＝0到dn＝31为止(进行一个透平代码字)。

[0191]

接着，讲述正交频率分割解调信号被输入解码器-1时或者透平代码字在第2周以后被输入解码器-2时的动作。以下，讲述解码器-2的动作。解码器-1以及2的结构本身是相同的，但输入的正交频率分割解调信号132等的数据的顺序，由于交错(dn)和不交错(dk)而不同。

[0192]

(步骤21)事先值La(dn)，被输入乘法电路30O。另外，与dn对应的迁移概率同时由γ(m，m’)寄存器305通过选择器304，输入乘法电路30O。与dn对应的迁移概率，是32×32＝1024个(图20C的所有)。但是其所有和事先值La(dn)在乘法电路30O中相乘后输出。由γ(m，m’)寄存器305读出的迁移概率的顺序，和基准再生信号发生电路302发生的基准再生信号的顺序相同。从图20C的迁移处状态00、迁移源状态00的F00起，依次沿着右方向输出，如果迁移处状态00结束后，就移动到迁移处状态01后输出，直到最下级的1f状态的最后为止输出后，结束正交频率分割解调信号一个记号的输出。输入下一个记号后，又反复进行上述的序列，进行输出。

[0193]

(步骤22)由乘法电路30O输出的乘法值，通过选择器304，被γ(m，m’)寄存器305保持。在γ(m，m’)寄存器305中，1个透平代码字的从各状态向所有的状态的迁移概率被更新。以下，实行和(步骤14)同样的动作。

[0194]

此外，在以上的讲述中，将所有的数据作为浮动小数点数据。但是，只要能够评价误差，也可以作为固定小数点运算。

[0195]

下面，参照图30，比较本发明的记录方式的记录密度和现有技术的记录方式——PWM记录方式的记录密度。图30(a)表示对采用本发明的记录方式能够记录的密度的估计。将T作为BD的1通道比特，将256T的长度作为记号长，估计能够记录多少数据。作为调制方式，采用相位调制，将最大载波频率作为和BD的最大反复频率(1/4T)相同，将相位调制的相位间隔作为和BD的检出间隔ET相同。另外，因为记号长为256T，所以各子通道间的载波频率的间隔，成为其倒数——1/256T。

[0196]

图30(a)最上面的曲线，表示载波频率最低的子通道能够取得的相位的数。相位用子通道信号的振幅成为0的点、即所谓“零交叉点”检出。该载波的波长，成为256T，在一个波长之间能够取得的零交叉点是256点。由于对于1个零交叉点而言，存在子通道信号从上面交叉时和从下面交叉时的两组相位，所以用该子通道能够获得的相位的数，就成为512组。同样，在载波频率第二低的子通道时，成为256组。以后，直到载波频率为64/256T为止，能够重叠记录64个子通道。这些相位的取得方法，因为成为各子通道的相位的数的积，所以在整个记号中，成为5.32×10⁸²，这相当于274比特的信息。

[0197]

图30(b)计算采用现有技术的记录方式——PWM记录方式，在256T之间能够记录的比特数。如果用RLL(1.7记录)，因为每1.5T能够记录1比特，所以在256T之间，能够记录170比特的信息。

[0198]

这样，在本发明的记录方式中，在256T之间能够记录274比特。与此不同，在现有技术的记录方式——PWM记录方式中，因为只能够记录170比特，所以作为记录密度，采用本发明的记录方式后，提高到约1.6倍。

[0199]

此外，2光子吸收记录，由于记录材料的光学常数变化成为记录光束强度的二次函数，所以记录图案被三维性地限制。因此，在具有多个记录层的光盘介质等三维记录中应用本方式后，能够进一步提高记录密度。

[0200]

此外，象上述那种光盘装置100实行的动作的至少一部分，可以利用软件实现。例如：光盘装置100具备旨在记忆为了实行各构成要素的动作的程序的存储器元件，和读出该程序后实行的CPU(CENTRALPROCESSING UNIT)。光盘装置100按照程序，实行上述动作。程序既可以预先被存储器元件记忆，也可以通过下载等装入。

[0201]

本发明在对信息记录介质进行信息的记录再生等的领域，特别有用。

Claims (23)

1、一种装置，具备：记录补偿部，该部生成用于在信息记录介质上记录信息的记录信号；和

记录部，该部根据所述记录补偿部生成的记录信号，向所述信息记录介质照射脉冲光束，

所述信息记录介质，具备光学常数按照被照射光的量的合计而连续变化的记录层；

所述记录部，将多个脉冲光束聚光到所述记录层上，而且以比所述脉冲光束在所述记录层上的直径短的间隔进行照射；

所述记录补偿部，生成所述记录信号，以便使所述记录层上照射了所述脉冲光束的各位置的、直到记录结束为止的所述光学常数的变化量的各合计，成为规定的变化量模式。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述光学常数是折射率。

3、如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述折射率的变化，根据所述记录层具有的材料的2光子吸收反应生成；

所述2光子吸收反应的概率，与所述脉冲光束的强度的平方成比例。

4、如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述折射率的变化，根据所述记录层具有的分子的方向朝着与所述脉冲光束的偏光面垂直的方向变化的情况生成；

所述分子的方向产生变化的概率，与所述脉冲光束的强度的平方成比例。

5、如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述折射率的变化，根据所述记录层具有的材料的1光子吸收反应生成；

所述1光子吸收反应的概率，与所述脉冲光束的强度成比例。

6、如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述折射率的变化，根据所述记录层具有的分子的方向朝着与所述脉冲光束的偏光面垂直的方向变化的情况生成；

所述分子的方向产生变化的概率，与所述脉冲光束的强度成比例。

7、如权利要求3或5所述的装置，其特征在于：所述材料，是二芳基乙烯。

8、如权利要求4或6所述的装置，其特征在于：所述记录层，具有PAP。

9、如权利要求1所述的装置，其特征在于：还具备调制部，该部组合多个子通道信号，生成表示所述信息的信号；

所述信息，用规定的长度的记号单位记录；

所述多个子通道信号的载波信号彼此的频率差，是所述记号的空间频率乘以所述信息记录介质与光束点的相对速度后的乘积的整数倍。

10、如权利要求9所述的装置，其特征在于：所述多个子通道信号，被相位调制，按照所述多个子通道信号的每一个，规定相位分割数。

11、如权利要求9所述的装置，其特征在于：所述多个子通道信号，被正交振幅调制，按照所述多个子通道信号的每一个，规定信号点。

12、如权利要求9所述的装置，其特征在于：所述记录补偿部，生成记录信号，以使所述记号之间存在规定长度的无记录区域。

13、如权利要求12所述的装置，其特征在于：所述记录补偿部，生成记录信号，以便在被规定功率的脉冲束照射的区域之间，存在所述无记录区域。

14、如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述信息记录介质，具备多层所述记录层。

15、一种装置，装载到向光盘介质执行数据的记录的光盘装置中时，生成旨在将信息记录到所述光盘介质上的记录信号，

所述光盘装置，具备记录部，该记录部根据所述记录信号，向所述光盘介质照射脉冲光束；

所述光盘介质，具备光学常数按照被照射光的量的合计而连续变化的记录层；

所述记录部，将多个脉冲光束聚光到所述记录层上，而且以比所述脉冲光束在所述记录层上的直径短的间隔照射；

所述装置，生成所述记录信号，以便使所述记录层上照射了所述脉冲光束的各位置的、直到记录结束为止的所述光学常数的变化量的各合计，成为规定的变化量模式。

16、一种记录方法，包括：

生成旨在将编码信息记录到信息记录介质上的记录信号的步骤，和

根据所述记录补偿部生成的记录信号，向所述信息记录介质照射脉冲光束的步骤，

所述信息记录介质，具备光学常数按照被照射光的量的合计而连续变化的记录层；

所述照射脉冲光束的步骤，包含将多个脉冲光束聚光到所述记录层上，而且以比所述脉冲光束在所述记录层上的直径短的间隔进行照射的步骤；

所述生成记录信号的步骤，包含生成所述记录信号，以便使所述记录层上照射了所述脉冲光束的各位置的、直到记录结束为止的所述光学常数的变化量的各合计，成为规定的变化量模式的步骤。

17、一种程序，是使向信息记录介质进行数据的记录的装置执行记录处理的程序，

所述记录处理，包含：

生成旨在将所述信息记录到所述信息记录介质上的记录信号的步骤，和

根据所述记录补偿部生成的记录信号，向所述信息记录介质照射脉冲光束的步骤；

所述信息记录介质，具备光学常数按照被照射光的量的合计而连续变化的记录层；

所述照射脉冲光束的步骤，包含将多个脉冲光束聚光到所述记录层上，而且以比所述脉冲光束在所述记录层上的直径短的间隔进行照射的步骤；

所述生成记录信号的步骤，包含生成所述记录信号，以便使所述记录层上照射了所述脉冲光束的各位置的、直到记录结束为止的所述光学常数的变化量的各合计，成为规定的变化量模式的步骤。

18、一种装置，是再生记录在信息记录介质中的信息的装置，

所述信息记录介质，具备光学常数按照被照射光的量的合计而连续变化的记录层；

所述信息，根据所述多个子通道信号组合而成的信号，被记录在所述记录层中；

所述装置，具备：

再生部，该部向所述记录层照射光束，根据来自所述信息记录介质的反射光生成再生信号；和

解调部，该部将多个载波信号与所述再生信号相乘后，生成与所述载波信号对应的多个子通道信号，根据所述多个子通道信号，检出所述信息。

19、如权利要求18所述的装置，其特征在于：所述信息，用规定的长度的记号单位，记录在所述记录层中；

与所述记录层的所述记号之间对应的区域，包含未记录所述信息的无记录区域；

所述解调部，根据表示所述再生信号中包含的所述无记录区域的信号，检出所述记号的前头位置。

20、如权利要求19所述的装置，其特征在于：所述解调部，根据表示所述无记录区域的信号，生成时钟脉冲信号。

21、如权利要求19所述的装置，其特征在于：所述无记录区域，被具有规定的光学常数的图案的区域夹住。

22、一种信息记录介质，具备基台和旨在记录信息的记录层；

所述信息，用规定的长度的记号单位，记录在所述记录层中；

与所述记录层的所述记号之间对应的区域，包含未记录所述信息的无记录区域。

23、如权利要求22所述的信息记录介质，其特征在于：所述记录层，其光学常数按照被照射的光的量的合计而连续变化；

所述无记录区域，被具有规定的光学常数的图案的区域夹住。

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