CN101884070A - 再现信号评估方法、信息记录介质、再现装置、记录装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种再现信号评估方法、信息记录介质、再现装置、记录装置。所述再现信号评估方法包括:通过可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质,将数据串再现而获得信号,使用PRML信号处理方式,由上述信号生成二进制信号的步骤;差分计算步骤,使用根据二进制信号获得的最有可能的第1状态迁移串以及第2有可能的第2状态迁移串和再现信号,来计算差分度量。最短空格与最短标记的前方或后方相邻的模式中的、最短标记的边缘偏离量由针对以下的第1模式和第2模式中的一种模式计算出的差分度量而获得,上述第1模式为:与最短标记相邻且与最短空格不相邻的空格的长度比上述最短空格还长;上述第2模式为:与最短空格相邻且与上述最短标记不相邻的标记的长度比最短标记还长。

Description

再现信号评估方法、信息记录介质、再现装置、记录装置
技术领域
本发明涉及使用最大似然译码的信号处理方法以及利用最大似然译码评估信息记录介质的方法。
背景技术
近年来,由于信息记录介质的高密度化,记录标记的最短标记长度正在接近依赖于检测系统的分辨率的极限。
例如,在信息记录介质为光盘介质的情况下,依赖于检测系统的分辨率是指:基于将激光聚光后的光点的尺寸的光学分辨率。
由于该分辨率有限,因此,符号之间干扰的增大以及SNR(信噪比:Signal Noise Ratio)的恶化变得更加显著,作为信号处理方法,PRML(部分响应最大似然:Partial Response Maximum Likelihood)方式等的应用变得越来越普遍。
PRML方式是将部分响应(PR)和最大似然译码(ML)结合在一起的技术,是以已知的符号之间发生干扰为前提,从再现波形中选择最有可能的信号系列的方式。
因此,为人所知的是:与以往的电平判断方式相比,译码性能提高(例如,非专利文献1)。
另一方面,由于信号处理方式从电平判断方式转变为PRML方式,因此,再现信号的评效方法产生出新的课题。
作为以往以来一直使用的再现信号评估指标的抖动(jitter),由于是以电平判断方式的信号处理为前提,因此,在与信号处理的算法不同于电平判断的PRML方式的译码性能无关的情况下出现。
因此,在有些技术中提出了与PRML方式的译码性能有关的新指标的方案(例如,专利文献1以及专利文献2)。
在此,考虑记录再现质量成为如图25所示的分布被检测出的情况。
图25的分布表示用长度为3T的标记和长度为2T、3T、4T、5T的空格分成4类的差分度量的分布,以及它们的合计的分布。T表示信道时钟。
虽然作为例子图25只将3T的长度进行了分类,但原本对于3T以外的长度的标记也进行分类。
存在以下的两种情况,一种情况为:如图25(a)所示,即使以标记长度和空格长度进行分类,在所有的组合中,相当于分布宽度的SN成分也占主导地位;另一种情况为:如图25(b)所示,如果用标记长度和空格长度进行分类,则虽然每个模式中的SN成分很好,但每个模式中的相当于从分布中心的偏离的位移成分不同,如果将各自的分布合计,则有时SN成分看上去像是很差。
在专利文献1的指标中,不能将差分度量的分布是根据SN成分还是根据位移成分来区分开。
专利文献3可以解决该课题。
专利文献3中提出的指标可以通过标记长度和空格长度的组合来检测出标记和空格的位置偏离(边缘偏离)。
即,可以将用专利文献1提出的指标求出的记录再现质量区分为SN成分和位移成分。
通过将该SN成分和位移成分进行区分,可以分析在哪个模式中发生了什么样的错误。
如上所述,如果信息记录介质的高密度化进一步发展,则符号之间的干扰以及SN的恶化会更成问题。
非专利文献1中记载了:为了维持信息记录再现装置的系统裕量,可以通过将PRML方式设置为高次的方式来应对。
例如,在12cm的光盘介质的记录层每一层的记录容量为25GB的情况下,通过采用PR1221ML方式,可维持系统裕量。
但是,还说明了在每一层的记录容量为33.3GB的情况下,需要采用PR12221ML方式。
专利文献1:JP特开2003-141823号公报
专利文献2:JP特开2004-213862号公报
专利文献3:JP特开2004-335079号公报
非专利文献1:图解蓝光光盘解读オ一ム公司(Ohmsha,Ltd)
非专利文献2:自适应信号处理算法培风馆
专利文献3中提出了表示信息记录介质的记录再现质量的、可检测出1个标记和1个空格的组合的位置偏离(边缘偏离)的指标。
但是,如果信息记录介质高密度化,则会出现与检测系统的分辨率相比极短的标记或空格,因此,需要考虑包括每份一个或一个以上的标记和空格的组合形成的多个边缘的位置偏离。
以下,对包括多个边缘的位置偏离进行说明。
例如,通过使用具有405nm波长的蓝色激光的12cm的光盘介质进行说明。
根据非专利文献1,当用使用蓝色激光的光盘介质将激光聚光的光点尺寸为390nm,在记录符号中使用RLL(1,7)的记录层每一层的记录容量为25GB的情况下,最短标记的长度成为149nm。
另外,利用该光盘介质,使每一层的记录容量为33.3GB的情况下,最短标记的长度成为112nm。如果要测量进一步的高密度化,则最短标记的长度变得更短。
当使用相同的检测系统的情况下,如图26(a)所示,当记录容量为25GB时,尺寸为在光点201中容纳2.6个最短的标记;如图26(b)所示,当记录容量为33.3GB时,尺寸变为在光点201中容纳3.5个最短的标记,相对于成为光盘介质的检测系统的光点尺寸的标记的长度变短。
因此,进入光点尺寸中的标记和空格的组合不局限于每一份只有一个标记和一个空格的模式,也可以是具有多个标记和空格的模式。
因此,利用进入光点尺寸中的标记和空格的数量,来检测受到包括多个边缘的位置偏离的影响的信号。
例如,如图27(a)所示,1个标记夹在2个空格中的模式,和如图27(b)所示,1个空格夹在2个标记中的模式包括2个边缘。另外,如图27(c)所示,包括2个标记和2个空格的模式包括3个边缘。
专利文献3所记载的信息记录介质的记录再现质量的评估指标只考虑到了包括由标记长度和空格长度的组合形成的1个边缘偏离的情况,并没有考虑到针对具有多个边缘的位置偏离,进行记录再现质量评估。
另外,非专利文献1中记载了上述使用蓝色激光的12cm的光盘介质,需要使每一层的记录容量为33.3GB,并采用PR12221ML方式;专利文献3中记载了也可以采用PR12221ML。
在将RLL(1,7)用于记录符号的光盘介质中使用了PR12221ML的情况下,存在以下模式,即,最短标记连续,且最有可能的状态迁移串和第2有可能的状态迁移串这两个理想的信号的欧几里得距离的平方为12。
关于该欧几里得距离的平方为12的模式的详细内容,会在后面的说明书中进行阐述。
在上述欧几里得距离的平方为12的模式中,包括最短标记,如图27所示,且作为包括多个边缘的模式被检测。
但是,虽然能够将通过PRML信号处理检测出的包括多个边缘偏离信息的检测信号指标化,但是没有考虑到将各自的边缘如何偏离指标化。
发明内容
本发明是用于解决上述现有技术问题的发明,其目的是:提供一种针对高密度化的信息记录介质的记录标记的符号之间的干扰、或在信息记录介质中记录信息时的热干扰引起的各种位置偏离,通过将包括多个边缘的检测信号按照每种模式分类,并指标化,从而评估记录再现质量的方法和装置。
本发明的再现信号评估方法,包括:采用PRML信号处理方式,由通过可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质来再现上述数据串而获得的信号,生成二进制信号的步骤;以及差分计算步骤,使用根据上述二进制信号获得的最有可能的第1状态迁移串以及第2有可能的第2状态迁移串和再现信号,来计算差分度量,最短空格与最短标记的前方或后方相邻的模式中的、上述最短标记的边缘偏离量由针对以下的第1模式和第2模式中的一种模式计算出的差分度量而获得,上述第1模式为:与上述最短标记相邻且与上述最短空格不相邻的空格的长度比上述最短空格还长;上述第2模式为:与上述最短空格相邻且与上述最短标记不相邻的标记的长度比上述最短标记还长。
根据某实施方式,将上述数据串的标准周期设为T时,上述最短标记以及上述最短空格各自的长度为2T,在用“0”和“1”表示上述最短标记与上述最短空格相邻的模式的二进制数据时,由针对上述二进制数据成为“×000110011×”或“×001100111×”(“×”是“0”或“1”)的模式计算出的差分度量,获得上述最短标记的边缘偏离量。
根据某实施方式,在将上述数据串的标准周期设为T时,上述最短标记以及上述最短空格各自的长度为2T,在用“0”和“1”表示上述最短标记与上述最短空格相邻的模式的二进制数据用“0”和“1”表示时,由针对上述二进制数据成为“×110011000×”或“×111001100×”(“×”是“0”或“1”)的模式计算出的差分度量,获得上述最短标记的边缘偏离量。
本发明的信息记录介质是可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质,上述信息记录介质具有用于记录上述数据串的磁道,使用规定的方法对上述信息记录介质的再现信号进行评估,上述规定的方法包括:采用PRML信号处理方式,由通过上述信息记录介质来再现上述数据串而获得的信号,生成二进制信号的步骤;以及差分计算步骤,使用根据上述二进制信号获得的最有可能的第1状态迁移串以及第2有可能的第2状态迁移串和再现信号,来计算差分度量,最短空格与最短标记的前方或后方相邻的模式中的、上述最短标记的边缘偏离量,由针对以下的第1模式和第2模式中的一种模式计算出的差分度量而获得,上述第1模式为:与上述最短标记相邻且与上述最短空格不相邻的空格的长度比上述最短空格还长;上述第2模式为:与上述最短空格相邻且与上述最短标记不相邻的标记的长度比上述最短标记还长。
本发明的再现装置是用于再现上述信息记录介质的再现装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;接受上述照射的激光的反射光的受光部;和根据通过上述受光而得到的信号来再现上述数据串的再现部。
本发明的记录装置是用于在上述信息记录介质中记录信息的记录装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;和通过上述照射而在上述磁道中形成标记,记录将上述标记与在上述标记之间的空格进行了交替排串的数据串的记录部。
本发明的再现信号评估方法是评估从可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质中获得的再现信号的方法,包括:从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;以及进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,上述识别步骤包括以下2个识别步骤,即:识别模式的步骤,其中该模式包括:上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1标记不相邻、且与上述第1空格相邻的第2标记;在上述第1空格以及上述第2标记各自的长度为规定的长度以下的情况下,识别与上述第1标记不相邻、且与上述第2标记相邻的第2空格是否比上述规定的长度长的步骤。
本发明的信息记录介质是可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质,上述信息记录介质具有用于记录上述数据串的磁道,使用规定的方法对上述信息记录介质的再现信号进行评估,上述规定的方法包括:从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;以及进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,上述识别步骤包括以下2个识别步骤,即:识别模式的步骤,其中该模式包括:上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1标记不相邻、且与上述第1空格相邻的第2标记;在上述第1空格以及上述第2标记的各自长度为规定的长度以下的情况下,识别与上述第1标记不相邻、且与上述第2标记相邻的第2空格是否比上述规定的长度长的步骤。
本发明的再现装置是用于再现上述信息记录介质的再现装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;接受上述照射的激光的反射光的受光部;和根据通过上述受光而得到的信号来再现上述数据串的再现部。
本发明的记录装置是用于在上述信息记录介质中记录信息的记录装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;和通过上述照射而在上述磁道中形成标记,记录将上述标记与在上述标记之间的空格进行了交替排列的数据串的记录部。
本发明的再现信号评估方法是评估从可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质中获得的再现信号的方法,包括:从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;以及进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,上述识别步骤包括以下2个识别步骤,即:识别模式的步骤,其中该模式包括:上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1空格不相邻、且与上述第1标记相邻的第3空格;在上述第1标记以及上述第3空格各自的长度为规定的长度以下的情况下,识别与上述第1空格不相邻、且与上述第3空格相邻的第3标记是否比上述规定的长度长的步骤。
本发明的信息记录介质是可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质,上述信息记录介质具有用于记录上述数据串的磁道,使用规定的方法对上述信息记录介质的再现信号进行评估,上述规定的方法包括:从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;以及进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,上述识别步骤包括以下2个识别步骤,即:识别模式的步骤,其中该模式包括:上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1空格不相邻、且与上述第1标记相邻的第3空格;在上述第1标记以及上述第3空格各自的长度为规定的长度以下的情况下,与上述第1空格不相邻、且与上述第3空格相邻的第3标记是否比上述规定的长度长的步骤。
本发明的再现装置是用于再现上述信息记录介质的再现装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;接受上述照射的激光的反射光的受光部;和根据通过上述受光而得到的信号来再现上述数据串的再现部。
本发明的记录装置是用于在上述信息记录介质中记录信息的记录装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;通过上述照射而在上述磁道中形成标记,记录将上述标记与在上述标记之间的空格进行了交替排列的数据串的记录部。
(发明的效果)
根据本发明,2T连续模式即2T/2T部分的最短标记的边缘偏离量是通过计算在2T/2T部分之前或之后包括3T以上的长度的标记或空格的模式的差分度量而获得的。由此,即使在不能充分获得2T/2T部分的信号振幅变化的情况下,也能检测2T/2T部分的最短标记的边缘偏离量。
本发明的信号评估方法,是在具有交替地排列了标记和空格的数据串的信息记录介质中,利用PRML信号处理方式由再现了上述数据串的信号生成二进制信号,评估上述二进制信号的确切性的信号评估方法,从上述二进制信号计算出作为最有可能的第1状态迁移串和第2有可能的第2状态迁移串的、与再现信号之差的差分度量,将上述差分度量分类成每个包括至少一个标记和至少一个空格的多个数据模式,上述各数据模式的分类是利用上述数据串中所包含的第1标记的长度和位于与上述第1标记的前方或后方相邻的位置的第1空格的长度的组合,来进行分类的,并根据位于与上述第1标记不相邻、且与上述第1空格相邻的位置上的第2标记的长度,进一步进行分类,由此,能够评估信息记录介质的再现信号质量,并且能够将至少包括1个以上的边缘的每个数据模式的边缘偏离指标化。
另外,本发明的信号评估方法,是在具有交替地排列了标记和空格的数据串的信息记录介质中,利用PRML信号处理方式由再现了上述数据串的信号生成二进制信号,评估上述二进制信号的确切性的信号评估方法,从上述二进制信号计算出作为最有可能的第1状态迁移串和第2有可能的第2状态迁移串的、与再现信号之差的差分度量,将上述差分度量分类成每个包括至少一个标记和至少一个空格的多个数据模式,上述各数据模式的分类是利用上述数据串中所包含的第1标记的长度和位于与上述第1标记的前方或后方相邻的位置的第1空格的长度的组合,来进行分类的,并根据位于与上述第1空格不相邻、且与上述第1标记相邻的位置上的第3空格的长度,进一步进行分类,由此,能够评估信息记录介质的再现信号质量,并且能够将至少包括1个以上的边缘的每个数据模式的边缘偏离指标化。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式中的光盘装置的图。
图2是表示本发明的实施方式中的由RLL(1,7)记录符号和均衡方式PR(1,2,2,2,1)确定的状态迁移规则的图。
图3是与图2所示的状态迁移规则对应的网格图。
图4是表示本发明的实施方式中的表1所示的PR均衡理想波形的图。
图5是表示本发明的实施方式中的表2所示的PR均衡理想波形的图。
图6是表示本发明的实施方式中的表3所示的PR均衡理想波形的图。
图7是表示本发明的实施方式中的PR(1,2,2,2,1)ML的检测模式14的差分度量的每个详细模式的分类的图。
图8是表示本发明的实施方式中的PR(1,2,2,2,1)ML的检测模式12A的差分度量的每个详细模式的分类的图。
图9是表示本发明的实施方式中的PR(1,2,2,2,1)ML的检测模式12B的差分度量的每个详细模式的分类的图。
图10是表示本发明的实施方式中的PR(1,2,2,2,1)ML的差分度量的分布的图。
图11是表示本发明的实施方式中的PR(1,2,2,2,1)ML的各欧几里得距离模式中的差分度量的分布的图。
图12是表示本发明的实施方式中的表1所示的检测模式14的PR均衡理想波形、再现波形和标记的偏离的关系的一个例子的图。
图13是表示本发明的实施方式中的表2所示的检测模式12A的PR均衡理想波形、再现波形和标记的偏离的关系的一个例子的图。
图14是表示本发明的实施方式中的表1所示的检测模式12B的PR均衡理想波形、再现波形和标记的偏离的关系的一个例子的图。
图15是表示本发明的实施方式中的多层盘的构成例的图。
图16是表示本发明的实施方式中的单层盘的构成例的图。
图17是表示本发明的实施方式中的二层盘的构成例的图。
图18是表示本发明的实施方式中的三层盘的构成例的图。
图19是表示本发明的实施方式中的四层盘的构成例的图。
图20是表示本发明的实施方式中的光盘的物理结构的图。
图21(a)是表示本发明的实施方式中的25GB的BD的例子的图,(b)是表示记录密度比本发明的实施方式中的25GB的BD高的光盘的例子的图。
图22是表示向本发明的实施方式中的磁道上所记录的标记串照射光束的情况的图。
图23是表示本发明的实施方式中的25GB记录容量的情况下的OTF和最短记录标记的关系的图。
图24是表示本发明的实施方式中的最短标记(2T)的空间频率比OTF截断频率高,并且2T的再现信号的振幅成为0的例子的图。
图25是表示每个模式的差分度量的分布的一个例子的图。
图26是表示光点尺寸和标记长度的关系的一个例子的图。
图27是表示光点尺寸和包括多个边缘的模式的关系的一个例子的图。
1信息记录介质
2光头部
3前置放大器部
4AGC部
5波形均衡部
6A/D转换部
7PLL部
8PR均衡部
9最大似然译码部
10信号评估指标检测部
15光盘控制器部
100光盘装置
101、104、107模式检测部
102、105、108差分度量计算部
103、106、109存储器部
21、22检测模式14的PR均衡理想波形
23、29、33、39检测模式14的再现波形
24、34检测模式14的PR均衡理想波形的空格
25、35检测模式14的PR均衡理想波形的标记
26、30、36、40检测模式14的再现波形的空格
27、31、37、41检测模式14的再现波形的标记
28、32、38、42检测模式14的偏离量
51、52检测模式12A的PR均衡理想波形
53检测模式12A的再现波形
54、56检测模式12A的PR均衡理想波形的空格
55检测模式12A的PR均衡理想波形的标记
57、59检测模式12A的再现波形的空格
58检测模式12A的再现波形的标记
60检测模式12A的偏离量
71、72检测模式12B的PR均衡理想波形
73检测模式12B的再现波形
74、76检测模式12B的PR均衡理想波形的空格
75、77检测模式12B的PR均衡理想波形的标记
78、80检测模式12B的再现波形的空格
79、81检测模式12B的再现波形的标记
82检测模式12B的偏离量
201光点尺寸
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。对于相同的技术特征标注相同的附图符号,并省略相同的说明。
使用图1对本发明的实施方式中的利用PRML方式的光盘装置(信号评估装置)进行说明。光盘装置使用PRML信号处理方式进行对通过可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质来再现该数据串而得到的信号的评估。在光盘装置中,在再现系统的信号处理中采用PR12221ML方式,在记录符号中使用RLL(1,7)符号等的RLL(Run Length Limited)符号。首先,参照图2以及图3,对PR12221进行简单说明。图2是表示由RLL(1,7)记录符号和均衡方式PR(1,2,2,2,1)规定的状态迁移规则的状态迁移图。图3是与图2所示的状态迁移规则对应的网格图。
根据PR12221ML和RLL(1,7)的组合,译码部的状态数被限制为10,该状态迁移的路径数为16,再现电平成为9级。
参照图2所示的PR12221ML的状态迁移规则,将某一时刻的状态S(0,0,0,0)表示为SO,将状态S(0,0,0,1)表示为S1,将状态S(0,0,1,1)表示为S2,将状态S(0,1,1,1)表示为S3,将状态S(1,1,1,1)表示为S4,将状态S(1,1,1,0)表示为S5,将状态S(1,1,0,0)表示为S6,将状态S(1,0,0,0)表示为S7,将状态S(1,0,0,1)表示为S8,将状态S(0,1,1,0)表示为S9,一共表示10个状态。在此,括号中记载的“0”或“1”表示时间轴上的信号系列,表示从某个状态开始到下一时刻的状态迁移,有成为何种状态的可能性。另外,如果将该状态迁移图沿时间轴展开,则获得如图3所示的网格图。
在图3所示的PR12221ML的状态迁移中,从某个时刻的规定状态迁移到其他时刻的所规定状态时,可以获取2个状态迁移的状态迁移串模式(状态的组合)有无数个。但是,引起错误的可能性高的模式限定为很难判别的特定的模式。如果着眼于该特别容易发生错误的模式,则PR12221ML的状态迁移串模式可以总结为表1、表2以及表3所示。
【表1】
Figure GPA00001143320500121
【表2】
Figure GPA00001143320500131
【表3】
Figure GPA00001143320500141
表1~表3的第1列表示容易引起错误的2个状态迁移分叉然后再汇合的状态迁移(Smk-9→Snk)。
第2列表示发生该状态迁移的迁移数据串(bk-i,...,bk)。
解调数据串中的X表示这些数据中引起错误的可能性高的比特,当该状态迁移被判断为错误时,该X数(!X也同样)成为错误数。
在迁移数据串中,X成为1或0的一方与最有可能的第1状态迁移串对应,另一方与第2有可能的第2状态迁移串对应。
在表2以及表3中,!X表示X的比特反转。
从维特比译码部进行了解调的解调数据串中,通过与该迁移数据串进行比较(X为Don’t care),可提取容易引起错误的最有可能的第1状态迁移串和第2有可能的第2状态迁移串。
第3列表示第1状态迁移串以及第2状态迁移串。
第4列表示经过各自的状态迁移的情况下的两个理想的再现波形(PR等效理想值),第5列表示这两个理想信号的欧几里得距离的平方(路径之间的欧几里得距离)。
表1表示可取得2个状态迁移的状态迁移模式的欧几里得距离的平方为14的状态迁移模式,有18种。
这些模式相当于光盘介质的标记和空格的转换部分(波形的边缘部分)。
换言之,是边缘的1比特位移错误的模式。
作为一个例子,对图3所示的状态迁移规则中的从SO(k-5)到S6(k)的状态迁移路径进行说明。
在该情况下,若记录系列迁移为“0,0,0,0,1,1,1,0,0”的1个路径被检测出,且将再现数据的“0”置换为空格部分,将“1”置换为标记部分考虑,则相当于长度为4T空格以上的空格、3T标记、长度为2T空格以上的空格。
图4为表示表1所示的上述记录系列的PR均衡理想波形的一个例子的图。将上述所示的记录系列的PR均衡理想波形作为图4的A路径波形进行表示。
同样,图5是表示表2所示的PR均衡理想波形的一个例子的图。
图6是表示表3所示的PR均衡理想波形的一个例子的图。
在图4、图5以及图6中,横轴表示取样时间(按记录系列的每1个时刻进行取样),纵轴表示再现信号电平。
如上所述,在PR12221ML中,理想的再现信号有9个电平(从0级到8级)。
在图3所示的状态迁移规则中的从SO(k-5)到S6(k)的状态迁移路径中,如果将再现数据的“0”置换为空格部分,将“1”置换为标记部分考虑,则另外一个路径的记录系列的迁移“0,0,0,0,0,1,1,0,0”相当于长度为5T空格以上的空格、2T标记、长度为2T空格以上的空格。
将该路径的PR等效理想波形在图4中作为B路径波形表示。
表1所示的欧几里得距离的平方为14的模式的特征在于,一定包含1个边缘信息。
表2表示欧几里得距离的平方成为12的状态迁移模式,有18种。
这些模式相当于2T标记或2T空格的位移错误,为2比特错误的模式。
作为一个例子,对图3所示的状态迁移规则中的从SO(k-7)到SO(k)的状态迁移路径进行说明。
在该情况下,若记录系列迁移为“0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0”的1个路径被检测出,且再现数据的“0”置换为空格部分,将“1”置换为标记部分考虑,则相当于长度为4T空格以上的空格、2T标记、长度为5T空格以上的空格。
将该路径的PR等效理想波形在图5中作为A路径波形表示。
如果将再现数据的“0”置换为空格部分,将“1”置换为标记部分考虑,则另外一个路径的记录系列的迁移“0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0”相当于长度为5T空格以上的空格、2T标记、长度为4T空格以上的空格。
将该路径的PR等效理想波形在图5中作为B路径波形表示。
表2所示的欧几里得距离的平方为12的模式的特征在于,一定包含2个2T的开始以及停止的边缘信息。
表3表示另一种欧几里得距离的平方成为12的状态迁移列模式,有18种。
这些模式相当于2T标记和2T空格连续之处,且是3比特错误的模式。
作为一个例子,对图3所示的状态迁移规则中的从SO(k-9)到S6(k)的状态迁移路径进行说明。
在该情况下,若记录系列迁移为“0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,1,0,0”的1个路径被检测出,且将再现数据的“0”置换为空格部分,将“1”置换为标记部分考虑,则相当于长度为4T空格以上的空格、2T标记、2T空格、3T标记、长度为2T空格以上的空格。
将该路径的PR等效理想波形在图6中作为A路径波形表示。
如果将再现数据的“0”置换为空格部分,将“1”置换为标记部分考虑,则另外一个路径的记录系列的迁移“0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0”相当于长度为5T空格以上的空格、2T标记、2T空格、2T标记、长度为2T空格以上的空格。
将该路径的PR等效理想波形在图6中作为B路径波形表示。
表3所示的欧几里得距离的平方为12的模式的特征在于,至少包含3个边缘信息。
即使在状态迁移串模式包括为2T连续模式的2T/2T(“最短标记”/最短空格”或“最短空格/最短标记”)的情况下,在每层的记录容量为25GB时,也获得了能充分判断边缘的程度的信号振幅变化。但是,如果每层的记录容量为33.3GB以上的高密度记录层,则从图6所示可知,在2T/2T部分,波形几乎成为平的,不能获得充分的信号振幅变化。但是,本申请的发明人经过不断的研究发现:为了计算2T/2T部分的最短标记的边缘的偏离量,使用在该2T/2T之前或之后包括长度为3T以上的标记或空格的模式,计算差分度量很有效。这种模式为“最短标记/最短空格/次最短以上的标记”或“次最短以上的标记/最短标记/最短空格”或“最短空格/最短标记/次最短以上的标记”或“次最短以上的标记/最短空格/最短标记”。
换句话讲,上述模式是最短空格与最短标记的前方或后方相邻的模式,是与该最短标记相邻且与该最短空格不相邻的空格的长度比最短空格长的模式。或者,是最短空格与最短标记的前方或后方相邻的模式,是与该最短空格相邻且与该最短标记不相邻的标记的长度比最短标记长的模式。后面将参照图14对这种本发明的特征进行更详细的说明。
另外,在本申请说明书中,有时只将“最短标记”或“最短空格”记载为“最短”。例如,在记载为“最短/最短”的情况下,是表示在“最短标记”的后方相邻有“最短空格”,或者在“最短空格”的后方相邻有“最短标记”。
另外,例如在记载为“○/次最短以上/最短/最短/△”的情况下,表示:任意长度的标记(或空格)、次最短以上的空格(或标记)、最短标记(或空格)、最短空格(或标记)、任意长度的标记(或空格)按顺序排列的数据串。并且,“次最短”表示长度为仅次于“最短”的长度,在此为3T。例如,“次最短以上的空格”表示“长度为3T以上的空格”。
(实施方式1)
接下来,对本发明的实施方式的光盘装置进行说明。
图1是表示本发明的第1实施方式的光盘装置100的图。
光盘装置100是进行从所搭载的信息记录介质1中再现信息,或将信息记录在信息记录介质1中的装置。
信息记录介质1为例如光盘介质。
光盘装置100具有:光头部2;前置放大器部3;AGC(自动增益控制器:Automatic Gain Controller)部4;波形均衡部5;A/D转换部6;PLL部7;PR均衡部8;最大似然译码部9;信号评估指标检测部10;光盘控制器部15。
光头部2具有向信息记录介质的磁道照射激光的照射部;接收来自磁道的反射光的受光部。前置放大器部3、AGC部4、波形均衡部5、A/D转换部6、PLL部7、PR均衡部8、最大似然译码部9的功能是作为根据通过上述受光获得的信号再现数据串的再现部。
信号评估指标检测部10由以下部分构成:检测与上述表1(14模式)、表2(12A模式)、表3(12B模式)对应的模式的14模式检测部101、12A模式检测部104、12B模式检测部107;计算各模式的度量差的差分度量计算部102、105、108;将用差分度量计算部102、105、108计算出的各模式的位置偏离指标累计并保存的存储部103、106、109。
光头部2将通过物镜的激光聚集在信息记录介质1的记录层上,接收其发射光,生成显示信息记录介质1中所记录的信息的模拟再现信号。物镜的开口数为0.7~0.9,更优选为0.85。
激光的波长为410nm以下,更优选为405nm。
前置放大器部3将模拟再现信号以规定的增益放大后,向AGC4输出。
AGC部4使用预先设定的目标增益,将再现信号放大以便使从A/D转换部6输出的再现信号的电平达到一定的电平,并向波形均衡部5输出。
波形均衡部5具有屏蔽再现信号的高频带的LPF特性和放大再现信号的规定的频带的滤波器特性,将再现波形矫正为所希望的特性后,向A/D转换部6输出。
PLL电路7生成与波形均衡之后的再现信号同步的再现时钟后,向A/D转换部6输出。
A/D转换部6与PLL电路7输出的再现时钟同步,取样再现信号,将模拟再现信号转换为数据再现信号后,向PR均衡部8、PLL部7以及AGC部4输出。
PR均衡部8具有以成为假设再现系统的频率特性为最大似然译码部9的特性(例如,1,2,2,2,1)均衡特性)的方式设定的频率特性,执行针对再现信号进行高频带噪声的控制以及意图性的符号间干扰的添加的PR均衡处理后,向最大似然译码部9输出。
另外,PR均衡部8具有FIR(有限冲激响应:Finite Impulse Response)滤波器结构,使用LMS(最小均方差:The Least-Mean Square)算法,可适应性地控制标签系数(参照非专利文献2)。
最大似然译码部9为例如维特比解码器,使用根据按照部分响应的类型而意图性添加的符号规则来推定最有可能的系列的最大似然译码方式,将在PR均衡部8均衡的再现信号解码后,输出二进制数据。
该二进制数据被作为解调二进制信号输出到后面的光盘控制器15中,执行规定的处理后,再现记录在信息记录介质1中的信息。
向信号评估指标检测部10输入从PR均衡部8输出的、被波形矫正后的数字再现信号和从最大似然译码部9输出的二进制信号。
模式检测部101、104、107比较表1、2、3的迁移数据串和二进制数据,在该二进制数据和表1、2、3的迁移数据串一致的情况下,根据表1、2、3选择最有可能的状态迁移串1和第2有可能的状态迁移串2。
根据该选择结果,在差分度量计算部102、104、108中,计算作为状态迁移串的理想值(PR均衡理想值:参照表1、2、3)和数字再现信号的距离的度量,然后,计算由2个状态迁移串计算出的度量之间的差,而且,由于该度量差具有正和负的值,因此进行绝对值处理。
另外,模式检测部101、104、107根据二进制数据,生成用于按照图7、图8、图9所示的标记的始端和终端边缘的每个模式而分配的脉冲信号后,向存储部103、106、109输出。
存储部103、106、109根据从模式检测部101、104、107输出的脉冲信号,将用差分度量计算部102、105、108求出的各自模式的度量差按图7、图8、图9所示的每个模式进行累计相加。
在此,针对图7、图8、图9的详细模式分类进行详细的说明。
在图7、图8、图9中,“M”表示标记,“S”表示空格。
另外,i表示时刻,例如,如果是(2S(i-1)、3M(i)、4S(i+1),则表示在成为基准的3T标记之前有2T空格,在其后有4T空格。
图7、图8、图9的各模式的编号分别与表1、表2、表3记载的模式的编号对应。
例如,如果是表1的模式[14]1A,则根据迁移数据串(0,0,0,0,1,1,1,0,0),当将0设为空格,将1设为标记时,成为(4T空格以上、3T标记、2T空格以上)这一模式。
该模式适于图7的(wS(i-3)、xM(i-2)、4S(i-1)、3M(i)、yS(i+1)、zM(i+2))单元。
w、x、y、z是标记或空格可取的长度的任意数值。
例如,在RLL(1,7)记录符号的情况下,是2~9的任意数值。
首先,图7的14检测模式的详细的模式分类将由1个空格和1个标记构成的1个边缘偏离进行了分类。显示与14检测模式的始端涉及时刻i的标记和时刻i-1的空格的边缘偏离,显示与14检测模式的终端涉及时刻i的标记和时刻i+1的空格的边缘偏离。
接下来,图8的12A检测模式的详细模式分类涉及图7的14检测模式的2T标记和2T空格的分类,进一步根据前1个时刻或后1个时刻的标记或空格进行区分。
12A检测模式的始端是将夹在时刻i-1和时刻i+1的空格中间的时刻i的2T标记的偏离根据时刻i+1的空格的长度来分类的;另外,夹在时刻i和时刻i-2的标记中间的时刻i-1的2T空格的偏离是根据时刻i-2的标记的长度进行分类的。
12A检测模式的终端是将夹在时刻i-1和时刻i+1的空格中间的时刻i的2T标记的偏离根据时刻i-1的空格的长度来分类的;另外,夹在时刻i和时刻i+2的标记中间的时刻i+1的2T空格的偏离是根据时刻i+2的标记的长度进行分类的。
最后,图9的12B检测模式的详细模式分类涉及图8的12A检测模式的2T标记和2T空格连续的模式的分类,进一步根据前1个时刻或后1个时刻的标记或空格,进行区分,分类为夹在1个标记和1个空格的中间的2个连续的2T标记和2T空格的连续2T的偏离。
12B检测模式的始端是将夹在时刻i+2的标记和时刻i-1的空格中间的时刻i的2T标记和时刻i+1的2T空格的偏离根据时刻i+2的标记的长度进行分类的;另外,夹在时刻i-3的空格和时刻i的标记中间的时刻i-2的2T标记和时刻i-1的2T空格的偏离是根据时刻i-3的空格的长度进行分类的。
12B检测模式的终端是将夹在时刻i+1的空格和时刻i-2的标记中间的时刻i的2T标记和时刻i-1的2T空格的偏离根据时刻i-2的标记的长度进行分类的;另外,夹在时刻i的标记和时刻i+3的空格中间的时刻i+1的2T空格和时刻i+2的2T标记的偏离是根据时刻i+3的空格的长度进行分类的。
并且,用在图7、图8、图9中的各分类模式下记载的“×”、“0”、“1”表示的比特串,表示与各自的模式对应的数据串。在此,“0”表示与数据串中的空格对应的二进制数据,“1”表示与数据串中的标记对应的二进制数据。在将数据串的标准周期作为T的情况下,1个“0”表示与相当于1T的空格对应的二进制数据,1个“1”表示与相当于1T的标记对应的二进制数据。“×”表示“0”或“1”。
上述模式(是最短空格与最短标记的前方或后方相邻的模式,是与该最短标记相邻,并且与该最短空格不相邻的空格的长度比最短空格长的模式)的二进制数据用例如“×000110011×”或“×110011000×”表示。
另外,上述模式(是最短空格与最短标记的前方或后方相邻的模式,是与该最短空格相邻,并且与该最短标记不相邻的标记的长度比最短标记长的模式)的二进制数据用例如“×001100111×”或“×111001100×”表示。
这种从二进制数据识别规定的模式的操作是模式检测部101、104、107进行的。例如,在检测上述12B检测模式的情况下,模式检测部107根据二进制数据,识别这样一种模式,该模式包括:数据串中所包括的第1标记;与该第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与该第1标记不相邻并且与该第1空格相邻的第2标记。然后,当该第1空格以及该第2标记的各自长度为规定的长度以下的情况下,识别与该第1标记不相邻、并且与该第2标记相邻的第2空格是否比上述所规定的长度长。当长的情况下,检测12B检测模式。规定的长度为例如2T,但不局限于该长度。
另外,在其他的例子中,当检测出上述12B检测模式的情况下,模式检测部107根据二进制数据,识别这样一种模式,该模式包括:数据串中所包括的第1标记;与该第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与该第1空格不相邻并且与该第1标记相邻的第3空格。然后,当该第1标记以及该第3空格的各自长度为规定的长度以下的情况下,识别与该第1空格不相邻并且与该第3空格相邻的第3标记是否比上述规定的长度长。当长的情况下,检测12B检测模式。
如上述例所述,在根据二进制信号检测出12B检测模式的情况下,从12B检测模式选择最有可能的第1状态迁移串以及第2有可能的第2状态迁移串。差分度量计算部108使用这些第1和第2状态迁移串和数字再现信号来计算差分度量。可利用差分度量的计算结果来评估再现信号质量。例如,可计算出上述2T/2T部分的最短标记的边缘偏离量,来评估质量。
对评估再现信号质量(记录质量)的过程进行详细说明。
为了设置成与错误率具有更高的关联性的信号评估指标,需要在PR12221ML信号处理中,将所有发生错误的可能性高的模式都考虑进去的评估方法。
图10是PR12221ML信号处理中的差分度量分布图。
横轴表示欧几里得距离的平方,纵轴表示其频率。
该图显示了欧几里得距离的平方越是小的分布,在PR12221ML信号处理中,出错的可能性越大。
由该图可知,在欧几里得距离的平方为12和14的部分具有分布组,高于其的欧几里得距离的平方只有30以上。
即,为了设成与错误率具有很高关联性的信号指标,只要关注欧几里得距离的平方为12和14的组就已足够。
该组即表1、表2以及表3的模式。
识别该模式的是模式检测部101、104、107。
以下,对从该被识别的模式计算度量差的差分度量计算部的操作进行更加详细的说明。
从经过PRML处理由光盘再现的再现信号生成二进制信号。
如果从该二进制信号检测出表1的迁移数据串的模式中的任意一个,则可以决定状态迁移串1以及2的PR均衡理想值。
例如,在表1中,当作为二进制信号,(0,0,0,0,X,1,1,0,0)被解调的情况下,选择模式[14]1A(SO,S1、S2,S3,S5,S6)作为最有可能的状态迁移串1;选择模式[14]1B(SO,SO、S1,S2,S9,S6)作为第2有可能的状态迁移串2。
此时,与状态迁移串1对应的PR均衡理想值成为(1,3,5,6,5)。
另一方面,与状态迁移串2对应的PR均衡理想值成为(0,1,3,4,4)。
接下来,求出再现信号系列和与状态迁移串1对应的PR均衡理想值之差的平方值,将其设为Pa;同样,求出再现信号系列和与状态迁移串2对应的PR均衡理想值之差的平方值,将其设为Pb,其差分的绝对值成为差分度量D14=|Pa14-Pb14|。
进行该处理的是差分度量计算部的操作。
Pa14的计算如公式(1)所示,Pb14的计算如公式(2)所示。其中,ak为与状态迁移串1对应的PR均衡理想值;bk为与状态迁移串2对应的PR均衡理想值;yk为再现信号系列。
[数1]
Pa 14 = Σ k = k - 5 k ( y k - a k ) 2 式(1)
[数2]
Pb 14 = Σ k = k - 5 k ( y k - b k ) 2 式(2)
[数3]
D14=|Pa14-Pb14|    式(3)
图11的(A)表示差分度量计算部102的输出频率分布。
同样,在公式(4)~(6)中表示差分度量计算部105的输出,在公式(7)~(9)中表示差分度量计算部108的输出。
[数4]
Pa 12 A = Σ k = k - 7 k ( y k - a k ) 2 式(4)
[数5]
Pb 12 A = Σ k = k - 7 k ( y k - b k ) 2 式(5)
[数6]
D12A=|Pa12A-Pb12A|    式(6)
[数7]
Pa 12 B = Σ k = k - 9 k ( y k - a k ) 2 式(7)
[数8]
Pb 12 B = Σ k = k - k ( y k - b k ) 2 式(8)
[数9]
D12A=|Pa12B-Pb12B|    式(9)
图11(B)为差分度量计算部105的输出频率分布;图11(C)为差分度量计算部108的输出频率分布。
图11(A)、(B)、(C)的分布的频度和中心位置各自不同。另外,这些模式引起错误时发生的错误比特数也不同。
欧几里得距离的平方为14的表1模式是发生1比特错误的模式;欧几里得距离的平方为12的表2的模式是发生2比特错误的模式;欧几里得距离的平方为12的表3的模式是发生3比特以上的错误的模式。
特别是表3的模式依赖于2T连续的个数,例如,如果是允许连续到6个的记录调制符号,则成为发生最大6个比特错误的模式。
虽然表3中没有表示到6个比特错误,但将2T的连续模式扩张即可。
但是,在本实施方式中将其进行了省略。
接下来,对将使用上述差分度量计算的各检测模式分类为详细模式的方法进行说明。
首先,图12以14模式为例,显示了图4所示的模式的再现波形和标记的偏离的关系。
在图12(a)中,路径A21为最有可能的状态迁移列;路径B22为第2有可能的状态迁移串。
另外,虚线△标记的再现波形23表示再现以路径A21为标准,具有稍靠近路径B22的信号电平的信息记录介质的数据时的再现波形。
另外,用空格24和标记25表示最有可能的状态迁移串的路径A21的理想的空格和标记的位置;用空格26和标记27表示获得再现波形23的空格和标记的位置。
将再现波形23的各采样点的信号电平(yk-4、yk-3、yk-2、yk-1、yk)设为(0.7、2.7、4.7、5.7、4.7)。
此时,路径A21和路径B22的各自的信号电平为ak=(1、3、5、6、5),bk=(0、1、3、4、4)。
从上述各信号电平以及公式(1)和(2),如公式(10)和公式(11)所示,求出再现波形23和路径A21的距离Pa14,再现波形23和路径B22的距离Pb14
[数10]
Pa14=(0.7-1)2+(2.7-3)2+(4.7-5)2+(5.7-6)2+(4.7-5)2=0.45    式(10)
[数11]
Pb14=(0.7-0)2+(2.7-1)2+(4.7-3)2+(5.7-4)2+(4.7-4)2=9.65    式(11)
通过公式(3),如公式(12)所示求出差分度量D14。
[数12]
D14=|Pa14-Pb14|=|0.45-9.65|=9.2                          式(12)
其中,如果将路径A和路径B的距离设为Pstd14,则变成当成为Pa14=0时的Pb14的值,因此,Pstd14成为14。
来自最有可能的状态迁移串路径A21的再现波形的偏离量E14通过以下的公式(13)求出。
[数13]
E14=D14-Pstd14=9.2-14=-4.8    式(13)
通过公式(13)求出的E14的绝对值为偏离量,该符号为偏离方向。
接下来,说明E14的符号表示什么样的偏离方向。
同样,图12(b)是虚线△标记的再现波形29以路径A21为基准,具有远离路径B22的信号电平的情况。
如果将再现波形29的信号电平(yk-4、yk-3、yk-2、yk-1、yk)设为(1.3、3.3、5.3、6.3、5.3)来求出E14(32),则计算出E14(32)=4.8。
在图12(c)、(d)中显示了路径B22为最有可能的状态迁移串的情况。
另外,(c)表示虚线△标记的再现波形33以路径B22为基准,具有远离路径A21的信号电平的情况;(d)表示虚线△标记的再现波形39以路径B22为标准,具有稍靠近路径A21的信号电平的情况。
如果将再现波形33、39的信号电平(yk-4、yk-3、yk-2、yk-1、yk)分别设为(0、0.7、2.7、3.7、3.7)、(0.3、1.3、3.3、4.3、4.3),来求出E14(38)、E14(42),则计算出E14(38)=4.2,E14(42)=-4.8。
通过以上描述可知:当再现波形以最有可能的状态迁移为标准,具有距离接近第2有可能的状态迁移串的信号电平时,E14的值的符号为负;当再现波形以最有可能的状态迁移串为标准,具有距离远离第2有可能的状态迁移串的信号电平时,E14的值的符号为正。
在图13中,作为12A模式的例子,显示了图5所示的模式的再现波形和标记的偏离。
在图13中,路径A51是最有可能的状态迁移串;路径B52是第2有可能的状态迁移串。
另外,虚线△标记的再现波形53表示:再现以路径A51为标准,具有接近路径B52的信号电平的信息记录介质的数据时的再现波形。
另外,用空格54、56和标记55表示最有可能的状态迁移串的路径A51的理想的空格和标记的位置;用空格57、59和标记58表示得到再现波形53的空格和标记的位置。
将再现波形53的各取样点的信号电平(yk-6、yk-5、yk-4、yk-3、yk-2、yk-1、yk)设为(0.7、2.7、3.7、4、3.3、1.3、0.3)。
此时,路径A51和路径B52的各自的信号电平为:ak=(1、3、4、4、3、1、0),bk=(0、1、3、4、4、3、1)。
通过上述各信号电平和公式(1)以及公式(2),如公式(14)以及公式(15)所示,求出再现波形53和路径A51的距离Pa12A、再现波形53和路径B52的距离Pb12A
[数14]
Pa12A=(0.7-1)2+(2.7-3)2+(3.7-4)2+(4-4)2
                +(3.3-3)2+(1.3-1)2+(0.3-0)2=0.54    式(14)
[数15]
Pb12A=(0.7-0)2+(2.7-1)2+(3.7-3)2+(4-4)2
                +(3.3-4)2+(1.3-3)2+(0.3-1)2=7.74    式(15)
通过公式(3),如公式(16)所示求出差分度量D12A
[数16]
D12A=|Pa12A-Pb12A|=|0.54-7.74|=7.2        式(16)
其中,如果将路径A和路径B的距离设为Pstd12A,则变成当成为Pa12A=0时的Pb12A的值,因此,Pstd12A成为12。
来自最有可能的状态迁移串路径A51的再现波形的偏离量E12A通过以下的公式(17)求出。
[数17]
E12A=D12A-Pstd12A=7.2-12=-4.8    式(17)
模式12A也和模式14相同,当再现波形以最有可能的状态迁移为标准,具有距离接近第2有可能的状态迁移串的信号电平时,E12A的值的符号成为负;当再现波形以最有可能的状态迁移串为标准,具有距离远离第2有可能的状态迁移串的信号电平时,E12A的值的符号成为正。
并且,在图13的例中,虽然描述了标记55和标记58保持着相同的长度进行偏离,但是,12A模式中的偏离也适用于理想的标记和再现波形的标记的长度不同的情况。
在图14中,作为12B模式的例子,显示了图6所示的模式的再现波形和标记的偏离的关系。
在图14中,路径A71为最有可能的状态迁移串;路径B72为第2有可能的状态迁移串。
另外,虚线△标记的再现波形73表示再现以路径A71为标准,具有接近路径B72的信号电平的信息记录介质的数据时的再现波形。
另外,用空格74、76和标记75、77表示最有可能的状态迁移串的路径A71的理想的空格和标记的位置;用空格78、80和标记79、81表示得到再现波形73的空格和标记的位置。
将再现波形73的各取样点的信号电平(yk-8、yk-7、yk-6、yk-5、yk-4、yk-3、yk-2、yk-1、yk)设为(0.7、2.7、3.7、4、4、4、4.7、5.7、4.7)。
此时,路径A71和路径B72的各自的信号电平为:ak=(1、3、4、4、4、4、5、6、5),bk=(0、1、3、4、4、4、4、4、4)。
通过上述各信号电平和公式(1)以及公式(2),如公式(18)以及公式(19)所示,求出再现波形73和路径A71的距离Pa12B、再现波形73和路径B72的距离Pb12B
[数18]
Pa12b=(0.7-1)2+(2.7-3)2+(3.7-4)2+(4-4)2+(4-4)2
                +(4-4)2+(4.7-5)2+(5.7-6)2+(4.7-5)2=0.54    式(18)
[数19]
Pb12b=(0.7-0)2+(2.7-1)2+(3.7-3)2+(4-4)2+(4-4)2
                +(4-4)2+(4.7-4)2+(5.7-4)2+(4.7-4)2=7.74    式(19)
通过公式(3),如公式(20)所示,求出差分度量D12B
[数20]
D12B=|Pa12B-Pb12B|=|0.54-7.74|=7.2    式(20)
其中,如果将路径A和路径B的距离设为Pstd12B,则变成当成为Pa12B=0时的Pb12B的值,因此,Pstd12B成为12。
来自最有可能的状态迁移串路径A71的再现波形的偏离量E12B通过以下的公式(21)求出。
[数21]
E12B=D12B-Pstd12B=7.2-12=-4.8    式(21)
模式12B也和模式14相同,当再现波形以最有可能的状态迁移为标准,具有距离接近第2有可能的状态迁移串的信号电平时,E12B的值的符号成为负;当再现波形以最有可能的状态迁移串为标准,具有距离远离第2有可能的状态迁移串的信号电平时,E12B的值的符号成为正。
并且,在图14的例中,虽然描述了在标记75、空格76和标记79、空格80的各自长度保持相同的情况下偏离,但是,12B模式中的偏离也适用于理想波形和再现波形的标记或空格的长度分别不同的情况。
另外,在上述内容中,已经参照图6进行了说明,但在状态迁移串模式包括作为2T连续模式的2T/2T部分的情况下,由图14可知,在2T/2T部分中,不能获得充分的信号振幅变化。因此,为了计算出2T/2T部分的最短标记的边缘的偏离量,使用在该2T/2T部分之前或之后包括长度为3T以上的标记或空格的模式,来计算差分度量很有效。这种模式为“最短标记/最短空格/次最短以上的标记”或“次最短以上的空格/最短标记/最短空格”或“最短空格/最短标记/次最短以上的空格”或“次最短以上的标记/最短空格/最短标记”。
如果更具体说明,则路径A表示为“4T以上的空格(74)/2T标记(75)/2T空格(76)/3T标记(77)/2T以上的空格”,包括2T连续部分。这种路径A中的最短标记(2T标记(75))的边缘的偏离量可通过计算“4T以上的空格(74)/2T标记(75)/2T空格(76)”的模式的差分度量而获得。这种“4T以上的空格(74)/2T标记(75)/2T空格(76)的模式”相当于“在2T/2T之前或之后包括3T以上的标记或空格的模式”。
另外,路径B表示为“5T以上的空格/2T标记/2T空格/2T标记/2T以上的空格”,包括2T连续部分。这种路径B中的最短标记(2T标记)的边缘的偏离量可通过计算“5T以上的空格/2T标记/2T空格”的模式的差分度量而获得。这种“5T以上的空格/2T标记/2T空格的模式”相当于“在2T/2T之前或之后包括3T或以上的标记或空格的模式”。
并且,如上述参照图6所说明的那样,欧几里得距离的平方为12的模式至少包括3个边缘信息。即,使用“○/次最短或以上/最短/最短/△”或“○/最短/最短/次最短以上/△”的模式来计算最短标记的边缘的偏离量,不仅适用于12B模式,也同样适用于12A模式。
并且,在上述的例子中,作为不能获得充分的信号振幅变化的模式,对包括最短连续(例如2T连续)的模式进行了说明。但是,由于与后面所述的记录密度或点直径的尺寸的关系,不一定只有2T连续部分相当于不能获得充分的信号振幅变化的模式。在该情况下,可识别在数据串中是否存在不能获得充分的信号振幅变化的长度以下的标记和空格的排列(规定的长度以下的标记和规定的长度以下的空格的排列),而且,可识别与该排列相邻的标记或空格是否比上述规定的长度长。
综上所述,根据本实施方式1,可以使用PR12221ML信号处理,计算最有可能的状态迁移串和第2有可能的状态迁移串这两个理想的信号的欧几里得距离的平方成为12和14的模式的差分度量,可在包括多个边缘的检测信号中,利用与错误率有关的指标表示各自的边缘是如何偏离的,并且,可在高密度的信息记录介质中,对记录再现质量进行评估。
另外,通过使用该评估指标,可在高密度的信息记录介质中,当信息再现时或记录时,将记录质量评估结果反馈给再现补偿部或记录补偿部,并且可以减少再现时的错误或进行错误少而记录质量高的记录。
本实施例中图1所示的前置放大器部3、AGC部4以及波形均衡部5可以作为1个模拟集成电路(LSI)构成。
前置放大器部3、AGC部4、波形均衡部5、A/D转换部6、PLL部7、PR均衡部8、最大似然译码部9、信号评估指标检测部10以及光盘控制器部15可以作为模拟数字混载的1个集成电路(LSI)构成。
并且,虽然上述光盘装置100是再现信息记录介质的再现装置,但是,也可以是记录再现装置或记录装置。
虽然在这种情况下,在其构成中要追加用于记录的电路,但在本实施例中省略其详细说明。例如,光盘装置100具有用于在信息记录介质1中记录信息的记录部。记录部通过激光的照射在磁道中形成标记,记录标记和标记之间的空格交替排列的数据串。记录部具有例如模式产生部、记录补偿部以及激光驱动部。模式产生部输出用于调整记录标记的边缘的记录模式。记录补偿部按照从光盘控制部获取的记录参数和记录模式,生成激光发光波形模式。激光驱动部按照所生成的激光发光波形模式,控制光头部2的激光发光操作。光头部2向磁道照射激光,在磁道中形成标记,记录标记和空格交替排列的数据串。
这些光盘装置的构成例对本发明不具有限定作用,也可以是其他的构成。
并且,在上述实施方式中,虽然对使用由最短标记长度为2的符号和均衡方式PR(1、2、2、2、1)规定的状态迁移规则进行最大似然译码的情况进行了说明,但本发明不局限于此。
例如,在使用最短标记长度为2或3的符号和均衡方式PR(C0、C1、C1、C0)的情况或使用最短标记长度为3的符号和均衡方式PR(C0、C1、C2、C1、C0)的情况下也能适用。C0、C1、C2为任意的正数。
并且,在上述实施方式中,虽然在各检测模式中只对最短标记长度的标记或空格进行了详细的分类,但本发明不局限于此。
例如,即使不是最短标记长度,对于最短标记的下一个长的标记或空格、比规定的长度短的标记或空格也能适用。
接下来,对本发明的信息记录介质进行详细说明。
(主要参数)
作为可以应用本发明的记录介质的一个例子,有蓝光光盘(BD)或其他规格的光盘,在此对BD进行说明。按照记录膜的特性,BD具有再现专用型的BD-ROM、追记记录型·写入一次型的BD-R、改写记录型的BD-RE等类型,本发明可用于BD或其他规格的光盘中的ROM(再现专用型)、R(追记型·写入一次型)、RE(改写型)中的任意类型的记录介质。关于蓝光光盘的主要光学常数和物理格式,公开于“蓝光光盘解读”(オ一ム公司出版)或蓝光协会的主页(http://www.blu-raydisc.com/)中所刊登的白皮书中。
在BD中,使用波长大致在405nm(如果相对于标准值405nm,误差范围的允许值为±5,则为400~410nm)的激光以及开口数(NA:NumericalAperture)大致为0.85(如果相对于标准值0.85,误差范围的允许值为±0.01,则为0.84~0.86)的物镜。BD的磁道间距为大致0.32μm(如果相对于标准值0.320μm,误差范围的允许值为±0.010μm,则为0.310~0.330μm),记录层设置了1层或2层。记录层的记录面由激光入射侧的单面1层或单面2层构成,从BD的保护层的表面到记录面的距离为75μm~100μm。
记录信号的调制方式利用17PP调制,被记录的标记的最短标记(2T标记:T为标准时钟的周期(根据规定的调制规则记录标记的情况下的调制的标准周期)的标记长度为0.149μm(或0.138μm)(信道比特长度:T为74.50nm(或69.00nm))。记录容量为单面单层25GB(或27GB)(更详细讲,25.025GB(或27.020GB)),或单面双层50GB(或54GB)(更详细讲,50.050GB(或54.040GB))。
信道时钟频率在标准速度(BD1×)的转送率下为66MHz(信道比特率66.000Mbit/s);在4倍速(BD4×)的转送率下为264MHz(信道比特率264.000Mbit/s);在6倍速(BD6×)的转送率下为396MHz(信道比特率396.000Mbit/s);在8倍速(BD8×)的转送率下为528MHz(信道比特率528.000Mbit/s)。
标准线速度(基准线速度、1×)为4.917m/sec(或4.554m/sec)。2倍(2×)、4倍(4×)、6倍(6×)以及8倍(8×)的线速度分别为9.834m/sec、19.668m/sec、29.502m/sec以及39.336m/sec。比标准线速度高的线速度一般是标准线速度的正整数倍,但不局限于整数,也可以是正的实数倍。另外,也可以定义为0.5倍(0.5×)等、比标准线速度还慢的线速度。
并且,上述所说明的是已实现产品化的、主要是每层大约为25GB(或大约27GB)的1层或2层的BD,作为更大的容量化,也正在研究每层的记录容量为大致32GB或大致33.4GB的高密度BD或层数为3层或4层的BD,以下,将对它们进行说明。
(关于多层)
如果设置为从保护层一侧入射激光,将信息再现和/或记录的单面光盘,则当记录层为2层以上的情况下,就要在基板和保护层之间设置多个记录层,这种情况下的多层光盘的一般构成例如图15所示。图中所示的光盘由(n+1)层的信息记录层502构成(n为0以上的整数)。以下,对其构成进行具体说明。光盘中,从激光505入射一侧的表面开始,依次层叠有覆盖层501、(n+1)片的信息记录层(ln~LO层)502和基板500。另外,在(n+1)片的信息记录层502的层与层之间插入了中间层503作为光学缓冲部件。即,在与光入射面相隔规定的距离的最内侧的位置(离光源最远的位置)上设置基准层(L0),以从基准层(L0)向光入射面一侧增加层的方式层叠记录层(L1,L2,...Ln)。
在此,在与单层光盘比较的情况下,可以将从多层光盘中的光入射面到基准层L0的距离设为与从单层光盘中的光入射面到记录层的距离大致相同(例如,0.1mm左右)。如上所述,通过与层数无关地将到最内层(最远层)的距离设为固定(即,设为与单层光盘的情况大致相同的距离,可以不管是单层还是多层,都能保持关于触及基准层的互换性。另外,可以抑制由于层数的增加而导致的翘起影响的增加。之所以可以抑制翘起影响的增加是因为虽然最内层最受翘起的影响,但是,通过将到最内层的距离设为与单层光盘大致相同的距离,从而即使层数增加,到最内层的距离也不会增加。
另外,关于光点的前进方向(或磁道方向,也称为螺旋方向),既可以设为顺光·路径,也可以设为逆光·路径。
在顺光·路径的情况下,在所有的层中,再现方向都相同。即,光点的前进方向在所有的层中从内周向外周方向或在所有的层中从外周向内周的方向前进。
另一方面,在逆光·路径的情况下,某一层和与该层相邻的层再现方向相反。即,在基准层(L0)的再现方向是从内周向外周的方向的情况下,记录层L1的再现方向是从外周向内周的方向,在记录层L2中,是从内周向外周的方向。即,再现方向在记录层Lm(m为0以及偶数)的情况下,为从内周向外周的方向,在记录层Lm+1的情况下,为从外周向内周的方向。或者,在记录层Lm(m是0以及偶数)的情况下,是从外周到内周的方向,在记录层Lm+1的情况下,是从内周向外周的方向。
保护层(覆盖层)的厚度被设定得更薄,这样做是因为开口数NA增加使焦点距离变短,另外,可控制由于倾斜所引起的光点歪曲的影响。开口数NA在CD中为0.45;在DVD中为0.65;相比之下,在BD中大致设为0.85。例如,在记录介质的总厚度1.2mm左右中,可以将保护层的厚度设为10~200μm。更具体讲,在1.1mm左右的基板中,如果是单层光盘,则可以设置0.1mm左右的透明保护层;如果是二层光盘,则在0.075mm左右的保护层中可以设置0.025mm左右的中间层(Spacer Layer)。如果是三层或以上的光盘,则保护层和/或中间层的厚度可以设得更薄。
(从1层开始的4层的各构成例)
在此,单层光盘的构成例如图16所示;二层光盘的构成例如图17所示;三层光盘的构成例如图18所示;四层光盘的构成例如图19所示。如上所述,将从光照射面到基准层L0的距离设为固定的情况下,在图17到图19的任意一个图中,光盘的总厚度为大致1.2mm(当标签印刷等也包括在内的情况下,优选1.40mm以下);基板500的厚度大致为1.1mm;从光照射面到基准层L0的距离为大致0.1mm。在图16的单层光盘(在图15中,当n=0的情况)中,覆盖层5011的厚度大致为0.1mm;另外,在图17的二层光盘(在图15中,当n=1的情况)中,覆盖层5012的厚度大致为0.075mm;中间层5032的厚度大致为0.025mm;另外,在图18的三层光盘(在图15中,当n=2的情况)或图19的四层光盘(在图15中,当n=3的情况)中,覆盖层5013、5014的厚度和/或中间层5033、5034的厚度变得更薄。
(光盘的制造方法)
这些单层或多层的光盘(具有k层的记录层的光盘,k为1以上的整数)可以通过如下的工序进行制造。
即,在厚度为大致1.1mm的基板上,通过开口数为0.84以上,0.86以下的物镜,照射波长为400nm以上、410nm以下的激光,由此,形成可再现信息的k个记录层。
然后,在记录层和记录层之间形成k-1个中间层。并且,在单层光盘的情况下,由于k=1,因此,k-1=0,不形成中间层。
然后,从基板侧数起,在第k记录层(当多层光盘的情况下,离基板最远的记录层)上形成厚度为0.1mm以下的保护层。
另外,在形成记录层的工序中,当从基板侧数起,在形成第i(i为1以上、k以下的奇数)记录层时,形成同心圆状或螺旋状的磁道,以便再现方向从光盘的内周侧成为外周侧的方向。另外,当从基板侧数起,在形成第j(j为1以上、k以下的偶数)记录层时,形成同心圆状或螺旋状的磁道,以便再现方向从光盘的外周侧成为内周侧的方向。并且,当单层光盘的情况下,由于k=1,因此满足k=1中的1以上、k以下这一条件的奇数i只有“1”,所以,作为第i记录层只形成一个记录层,另外,由于满足k=1中的1以上、k以下这一条件的偶数j不存在,所以,不形成第j记录层。
另外,在记录层的磁道中可分配各种区域。
(光盘的再现装置)
这种单层或多层的光盘(具有k层记录层的光盘,k为1以上的整数)的再现通过具有以下结构的再现装置进行。
作为光盘的结构,具有:厚度为大致1.1mm的基板;在上述基板上的k个记录层;在记录层和记录层之间的k-1个中间层(并且,当为单层光盘的情况下,由于k=1,所以k-1=0,不存在中间层);从基板侧数起,第k记录层(当为多层光盘的情况下,离基板最远的记录层)上的厚度为0.1mm以下的保护层。在k个记录层的每一层中形成磁道,在其中至少1个磁道中可分配各种区域。
而且,从上述保护层的表面侧,通过开口数为0.84以上、0.86以下的物镜,利用照射波长为400nm以上、410nm以下的激光的光头,可从k个记录层的每一个中再现信息。
另外,从基板侧开始数起,在第i(i为1以上,k以下的奇数)记录层中,形成同心圆或螺旋状的磁道,通过从光盘的内周侧向外周侧的方向再现的控制部,控制再现方向,由此,可从第i记录层再现信息。
另外,从基板侧开始数起,在第j(j为1以上,k以下的奇数)记录层中,形成同心圆或螺旋状的磁道,通过从光盘的外周侧向内周侧的方向再现的控制部,控制再现方向,由此,可从第j记录层再现信息。
(调制)
接下来,对记录信号的调制方式进行说明。在将数据(原始的源数据/调制前的二进制数据)记录在记录介质中的情况下,被分割为规定的尺寸之后,再次被分割为规定的尺寸的数据被分割为规定长度的帧,在每一帧中插入规定的同步码/同步符号系列(帧同步区域)。被分割为帧的数据作为按照符合记录介质的记录再现信号特性的规定的调制规则被调制的数据符号系列被记录(帧数据区域)。
在此,作为调制规则,也可以是限制标记长度的RLL(Run LengthLimited)符号化方式等,当标作RLL(d,k)的情况下,表示1和1之间出现的0为最小d个、最大k个的意思(d以及k是满足d<k的自然数)。例如,当d=1,k=7的情况下,如果将T作为调制的基准周期,则成为最短为2T、最长为8T的记录标记以及空格。另外,也可以作为在RLL(1,7)调制中再加入[1][2]的特征的1-7PP调制。1-7PP的“PP”是Paritypreserve/Prohibit Repeated Minimum Transition Length的省略,作为[1]最初的P的Parity preserve表示调制前的源数据比特的“1”的个数的奇偶(即Parity)和与其对应的调制后的比特模式的“1”的个数的奇偶一致;作为[2]后面的P的Prohibit Repeated Minimum Transition Length表示限制(具体而言,将2T的反复次数限制在最大6次)调制后的记录波形上的最短标记以及空格的反复次数的结构。
并且,如果记录密度提高,则会产生存在多种光盘介质的记录密度的可能性。在这种情况下,关于上述各种格式或方式,可以根据记录密度,只采用其一部分,或者将一部分变更为其他的格式或方式。
接下来,对光盘的物理结构进行说明。
图20表示本实施方式的光盘1的物理结构。在圆盘状的光盘1中,形成多个例如同心圆状或螺旋状的磁道2A,在各磁道2A中形成细分的多个扇区。并且,如后面要说明的那样,在各磁道2A中记录以预先规定了尺寸的块3A为单位的数据。
本实施方式的光盘1与以往的光盘(例如25GB的BD)相比,扩大了相当于1层信息记录层的记录容量。记录容量的扩大是通过提高记录线密度而实现的,例如,是通过将光盘中所记录的记录标记的标记长度缩得更短而实现的。在此,“提高记录线密度”是指缩短信道比特长度。该信道比特是指相当于标准时钟的周期T(根据规定的调制规则记录标记时的调制的标准周期T)的长度。并且,光盘1也可以进行多层化。不过,以下为了方便说明,只提到1个信息记录层。另外,在设置了多层的信息记录层的情况下,即使在各信息记录层中所设置的磁道的宽度相同时,每一层的标记长度也不同,且同一层中的标记长度一样,由此,可以使每一层的记录线密度不同。
磁道2A按照每64KB(千比特)的数据的记录单位而分成块,依次分配块地址值。块被分割为规定的长度的子块,3个子块构成1个块。子块按照从前面开始的顺序被分派了0到2的子块编号。
(关于记录密度)
接下来,通过图21、图22以及图23对记录密度进行说明。
图21(a)表示25GB的BD的例子。在BD中,激光123的波长为405nm,物镜220的开口数(Numerical Aperture:NA)为0.85。
DVD同样,也在BD中,记录数据作为物理变化的标记串120、121记录在光盘的磁道2A上。将该标记串中长度最短的标记称为“最短标记”。在图中,标记121是最短标记。
在25GB记录容量的情况下,最短标记121的物理长度为0.149μm。这相当于DVD的大约1/2.7,即使改变光学系统的波长参数(405nm)和NA参数(0.85),提高激光的分辨率,光束也接近可识别记录标记的极限、即光学分辨率的极限。
图22表示在记录在磁道上的标记串上照射了光束的情况。在BD中,根据上述光学系统参数,光点30A成为大约0.39μm左右。在不改变光学系统的结构来提高记录线密度的情况下,相对于光点30A的点直径,记录标记相对变小,因此,再现的分辨率变差。
例如,图21(b)表示记录密度比25GB的BD还高的光盘的例子。即使在该光盘中,激光123的波长也为405nm,物镜220的开口数(Numerical Aperture:NA)为0.85。在该光盘的标记串125、124中,最短标记125的物理长度为0.1115μm。与图21(a)相比,光点直径同样为大约0.39μm,但记录标记相对变小,并且,标记间隔也变窄,因此,再现的分辨率变差。
通过光束再现记录标记时的再现信号的振幅随着记录标记变短而降低,在光学分辨率的极限成为零。该记录标记的周期的倒数称为空间频率,将空间频率和信号振幅的关系称为OTF(Optical Transfer Function)。信号振幅随着空间频率升高而大致呈直线型降低。将信号振幅成为零的再现的极限频率称为OTF截断(cutoff)。
图23是表示25GB记录容量的情况的OTF和最短记录标记的关系的图表。BD的最短标记的空间频率相对于OTF为80%左右,接近OTF截断。另外,可知最短标记的再现信号的振幅也变得非常小,达到可检测的最大振幅的大约10%左右。当BD的最短标记的空间频率非常接近OTF截断的情况下的、即当几乎不出现再现振幅的情况下的记录容量在BD中相当于大约31GB。如果最短标记的再现信号的频率是接近OTF截断频率、或是超过其的频率,则有时会达到或超过激光的分辨率的极限,再现信号的再现振幅变小,成为SN比急剧恶化的区域。
因此,图21(b)的高记录密度光盘的记录线密度可根据再现信号的最短标记的频率接近OTF截断频率的情况(虽然在OTF截断频率以下,但也包括不会大幅度低于OTF截断频率的情况),设想到OTF截断频率以上的情况。
图24是表示最短标记(2T)的空间频率比OTF截断频率还高、并且2T的再现信号的振幅为0时的、信号振幅和空间频率的关系的一个例子的图表。在图24中,最短标记长度的2T的空间频率是OTF截断频率的1.12倍。
(波长、开口数和标记长度的关系)
另外,高记录密度的光盘B的波长、开口数和标记长度/空格长度的关系如下所述。
在将最短标记长度设为TMnm,将最短空格长度设为TSnm时,如果用“P”表示(最短标记长度+最短空格长度),则P为(TM+TS)nm。在17调制的情况下,成为P=2T+2T=4T。如果使用激光波长λ(405nm±5nm,即400~410nm)、开口数N A(0.85±0.01即0.84~0.86)、最短标记+最短空格长P(17调制的情况下,最短长度成为2T,因此P=2T+2T=4T)这3个参数,则基准T变小到P≤λ/2NA,这样一来,最短标记的空间频率就变得超过OTF截断频率。
相当于设NA=0.85,λ=405时的、OTF截断频率的基准T成为T=405/(2×0.85)/4=59.558nm(此外,相反,在P>λ/2NA的情况下,最短标记的空间频率比OTF截断频率低)。
如上所述,即使只提高记录线密度,由于光学分辨率的局限,SN比也变差。因此,由于信息记录层的多层化导致的SN比恶化,从系统裕量的观点来看,有时是不允许的。特别是,如上所述,最短记录标记的频率超过OTF截断频率,因此SN比恶化变得显著。
并且,在以上内容中,虽然对最短标记的再现信号的频率和OTF截断频率进行比较,描述了记录密度,但是,当高密度化进一步发展的情况下,可以根据次最短标记(次次最短标记(次最短标记以上的记录标记))的再现信号的频率和OTF截断频率的关系,基于与上述相同的原理,设定与上述各频率对应的记录密度(记录线密度,记录容量)。
(记录密度以及层数)
在此,作为具有波长405nm、开口数0.85等规格的BD中的每一层的具体记录容量,当最短标记的空间频率接近OTF截断频率的情况下,可设想为例如:大致29GB(例如,29.0GB±0.5GB或29GB±1GB等)或其以上;或者大致30GB(例如,30.0GB±0.5GB或30GB±1GB等)或其以上;或者大致31GB(例如,31.0GB±0.5GB或31GB±1GB等)或其以上;或者大致32GB(例如,32.0GB±0.5GB或32GB±1GB等)或其以上等。
另外,作为最短标记的空间频率为OTF截断频率以上的、每一层的记录容量,可设想为例如:大致32GB(例如,32.0GB±0.5GB或32GB±1GB等)或其以上;或者大致33GB(例如,33.0GB±0.5GB或33GB±1GB等)或其以上;或者大致33.3GB(例如,33.3GB±0.5GB或33.3GB±1GB等)或其以上;或者大致33.4GB(例如,33.4GB±0.5GB或33.4GB±1GB等)或其以上;或者大致34GB(例如,34.0GB±0.5GB或34GB±1GB等)或其以上;或者大致35GB(例如,35.0GB±0.5GB或35GB±1GB等)或其以上等。
特别地,当记录密度为大致33.3GB的情况下,能用3层实现大约100GB(99.9GB)的记录容量;若大致33.4GB,则能用3层实现100GB以上(100.2GB)的记录容量。这与将25GB的BD设为4层时的记录容量几乎相同。例如,将记录密度设为33GB的情况下,33×3=99GB,与100GB之差为1GB(1GB以下);设为33.4GB的情况下,33.4×3=100.2GB,与100GB之差为0.2GB(0.2GB以下)。
并且,如果记录密度被大幅度扩大,则如上述所述,由于最短标记的再现特性的影响,很难进行精密的再现。因此,作为在抑制记录密度的大幅度扩大的同时,实现100GB以上的记录密度,大致为33.4GB比较现实。
在此,出现了是将光盘的结构设为每一层25GB的4层结构,还是设为每一层33~34GB的3层结构的选择。在多层化当中,会伴随着记录层中的再现信号振幅降低(SN比的变差)或多层杂散光(来自相邻的记录层的信号)的影响等问题。因此,通过设为33~34GB的3层光盘,而不是25GB的4层光盘,能极力抑制该杂散光的影响,即,能够通过更少的层数(3层而不是4层),实现大约100GB。因此,希望在极力避免多层化的同时实现大约100GB的光盘制造者可选择33~34GB的3层化。另一方面,希望就以现有的格式(记录密度25GB)来实现大约100GB的光盘制造者可选择25GB的4层化。如上所述,目的不同的制造者可通过各自不同的结构实现各自的目的,这样一来能赋予光盘设计很大的自由度。
另外,如果将每一层的记录密度设为30~32GB左右,则虽然3层光盘不能达到100GB(90~96GB左右),但是若4层光盘则可以实现120GB以上。其中,如果将记录密度设为大致32GB,则4层光盘可实现大约128GB的记录容量。128这个数字也是调整为计算机处理时很方便的2的乘方(2的7次方)的数值。而且,与用3层光盘实现大约100GB的记录密度的情况相比,其针对最短标记的再现特性很轻松。
由此可知,当记录密度扩大时,通过将记录密度设置为多个种类(例如,大致32GB和大致33.4GB等),将多个种类的记录密度和层数进行组合,可在设计上赋予光盘制造者更大的自由度。例如,对于希望控制多层化的影响,并且想谋求大容量化的制造者来讲,有制造利用33~34GB的3层化方式的大约100GB的3层光盘的选择;对于希望控制再现特性的影响,并且想谋求大容量化的制造者来讲,有制造利用30~32GB的4层化方式的大约120GB以上的4层光盘的选择。
如以上所说明的那样,本发明的再现信号评估方法包括:通过可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质,将上述数据串再现而获得信号的步骤;使用PRML信号处理方式由该信号生成二进制信号的步骤;以及差分计算步骤,使用根据上述二进制信号获得的最有可能的第1状态迁移串以及第2有可能的第2状态迁移串和再现信号,来计算差分度量,最短空格与最短标记的前方或后方相邻的模式中的、上述最短标记的边缘偏离量由针对以下第1模式和以下第2模式中的一种模式计算出的差分度量而获得,上述第1模式为:与上述最短标记相邻、且与上述最短空格不相邻的空格的长度比上述最短空格还长;上述第2模式为:与上述最短空格相邻、且与上述最短标记不相邻的标记的长度比上述最短标记还长。
根据某实施方式,将上述数据串的标准周期设为T时,上述最短标记以及上述最短空格的各自长度为2T,在将上述最短标记与上述最短空格相邻的模式的二进制数据用“0”和“1”表示时,根据针对上述二进制数据成为“×000110011×”或“×001100111×”(“×”是“0”或“1”)的模式计算出的差分度量,获得上述最短标记的边缘偏离量。
根据某实施方式,将上述数据串的标准周期设为T时,上述最短标记以及上述最短空格的各自长度为2T,在将上述最短标记和上述最短空格相邻的模式的二进制数据用“0”和“1”表示时,根据针对上述二进制数据成为“×110011000×”或“×111001100×”(“×”是“0”或“1”)的模式计算出的差分度量,获得上述最短标记的边缘偏离量。
另外,本发明的信息记录介质是可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质,上述信息记录介质具有用于记录上述数据串的磁道,上述信息记录介质的再现信号使用规定的方法进行评估,上述规定的方法包括:通过上述信息记录介质,将上述数据串再现而获得信号,使用PRML信号处理方式,根据上述信号生成二进制信号的步骤;以及差分计算步骤,使用根据上述二进制信号获得的最有可能的第1状态迁移串以及第2有可能的第2状态迁移串和再现信号,来计算差分度量,最短空格与最短标记的前方或后方相邻的模式中的、上述最短标记的边缘偏离量由针对以下第1模式和以下第2模式中的一种模式计算出的差分度量而获得,上述第1模式为:与上述最短标记相邻、且与上述最短空格不相邻的空格的长度比上述最短空格还长;上述第2模式为:与上述最短空格相邻、且与上述最短标记不相邻的标记的长度比上述最短标记还长。
另外,本发明的再现装置是用于再现上述信息记录介质的再现装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;接受上述照射的激光的反射光的受光部;和根据从上述受光得到的信号再现上述数据串的再现部。
另外,本发明的记录装置是用于在上述信息记录介质中记录信息的记录装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;和通过上述照射而在上述磁道中形成标记,且记录将上述标记与在上述标记之间的空格进行了交替排列的数据串的记录部。
另外,本发明的再现信号评估方法是评估从可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质中获得的再现信号的方法,包括:从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;以及进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,上述识别步骤包括2个识别步骤,一个是识别:包括上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1标记不相邻、且与上述第1空格相邻的第2标记的模式,另一个是识别:在上述第1空格以及上述第2标记的各自长度为所规定的长度以下的情况下,与上述第1标记不相邻、且与上述第2标记相邻的第2空格是否比上述规定的长度长。
另外,本发明的信息记录介质是可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质,上述信息记录介质具有用于记录上述数据串的磁道,上述信息记录介质的再现信号使用规定的方法进行评估,上述规定的方法包括:从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;以及进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,上述识别步骤包括2个识别步骤,一个是识别:包括上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1标记不相邻、且与上述第1空格相邻的第2标记的模式,另一个是识别:在上述第1空格以及上述第2标记的各自长度为规定的长度以下的情况下,与上述第1标记不相邻、且与上述第2标记相邻的第2空格是否比上述规定的长度长。
另外,本发明的再现装置是用于再现上述信息记录介质的再现装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;接受上述照射的激光的反射光的受光部;和根据从上述受光得到的信号再现上述数据串的再现部。
另外,本发明的记录装置是用于在上述信息记录介质中记录信息的记录装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;通过上述照射而在上述磁道中形成标记,且记录将上述标记与在上述标记之间的空格进行了交替排列的数据串的记录部。
另外,本发明的再现信号评估方法是评估从可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质中获得的再现信号的方法,包括:从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,上述识别步骤包括2个识别步骤,一个是识别:包括上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1空格不相邻、且与上述第1标记相邻的第3空格的模式,另一个是识别:在上述第1标记以及上述第3空格的各自长度为规定的长度以下的情况下,与上述第1空格不相邻、且与上述第3空格相邻的第3标记是否比上述规定的长度长。
另外,本发明的信息记录介质是可以记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质,上述信息记录介质具有用于记录上述数据串的磁道,上述信息记录介质的再现信号使用所规定的方法进行评估,上述规定的方法包括:从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;以及进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,上述识别步骤包括2个识别步骤,一个是识别:包括上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1空格不相邻、且与上述第1标记相邻的第3空格的模式,另外一个是识别:在上述第1标记以及上述第3空格的各自长度为所规定的长度以下的情况下,与上述第1空格不相邻、且与上述第3空格相邻的第3标记是否比上述规定的长度长。
另外,本发明的再现装置是用于再现上述信息记录介质的再现装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;接受上述照射的激光的反射光的受光部;和根据从上述受光得到的信号再现上述数据串的再现部。
另外,本发明的记录装置是用于在上述信息记录介质中记录信息的记录装置,具有向上述磁道照射激光的照射部;通过上述照射在上述磁道中形成标记,记录将上述标记与在上述标记之间的空格进行了交替排列的数据串的记录部。
另外,本发明的再现信号评估方法是在具有交替地排列了标记和空格的数据串的信息记录介质中,利用PRML信号处理方式由再现了上述数据串的信号生成二进制信号,并评估上述二进制信号的确切性的信号评估方法,其特征在于,具有:差分计算步骤,根据上述二进制信号,计算出作为最有可能的第1状态迁移串和第2有可能的第2状态迁移串的、与再现信号之差的差分度量;以及将上述差分度量分类成每个包括至少一个标记和至少一个空格的多个数据模式,上述各数据模式的分类是利用上述数据串中所包含的第1标记的长度和位于与上述第1标记的前方或后方相邻的位置的第1空格的长度的组合来进行分类的,并根据位于与上述第1标记不相邻、且与上述第1空格相邻的位置上的第2标记的长度,进一步进行分类,由此,评估信息记录介质的再现信号质量。
在某一实施方式中,根据上述第2标记的长度的分类仅在上述第1空格的长度为规定的长度以下的情况下实施。
在某一实施方式中,在上述数据模式的分类中,根据位于与上述第1标记和上述第1空格不相邻、且与上述第2标记相邻的位置上的第2空格的长度,进一步进行分类。
在某一实施方式中,根据上述第2空格的长度的分类仅在上述第2标记的长度为上述规定的长度以下的情况下实施。
另外,本发明的再现信号评估方法是在具有交替地排列了标记和空格的数据串的信息记录介质中,利用PRML信号处理方式由再现了上述数据串的信号生成二进制信号,并评估上述二进制信号的确切性的信号评估方法,其特征在于,具有:差分计算步骤,根据上述二进制信号,计算出作为最有可能的第1状态迁移串和第2有可能的第2状态迁移串的、与再现信号之差的差分度量;以及将上述差分度量分类成每个包括至少一个标记和至少一个空格的多个数据模式,上述各数据模式的分类是利用上述数据串中所包含的第1标记的长度和位于与上述第1标记的前方或后方相邻的位置的第1空格的长度的组合来进行分类的,并根据位于与上述第1空格不相邻、且与上述第1标记相邻的位置上的第3空格的长度,进一步进行分类,由此,评估信息记录介质的再现信号质量。
在某一实施方式中,根据上述第3空格的长度的分类仅在上述第1标记的长度为规定的长度以下的情况下实施。
在某一实施方式中,在上述数据模式的分类中,根据位于与上述第1标记和上述第1空格不相邻、且与上述第3空格相邻的位置上的第3标记的长度,进一步进行分类。
在某一实施方式中,根据上述第3标记的长度的分类仅在上述第3空格的长度为上述规定的长度以下的情况下实施。
在某一实施方式中,上述规定的长度设为上述数据串的最短标记长。
另外,本发明的信息再现装置是在具有交替地排列了标记和空格的数据串的信息记录介质中,利用PRML信号处理方式由再现了上述数据串的信号生成二进制信号,并评估上述二进制信号的确切性的信息再现装置,其特征在于,具有:差分度量计算部,其根据上述二进制信号,计算出作为最有可能的第1状态迁移串和第2有可能的第2状态迁移串的、与再现信号之差的差分度量;和模式检测部,其将上述差分度量分类成每个包括至少一个标记和至少一个空格的多个数据模式,上述各数据模式的分类是利用上述数据串中所包含的第1标记的长度和位于与上述第1标记的前方或后方相邻的位置的第1空格的长度的组合来进行分类的,根据位于与上述第1标记不相邻、且与上述第1空格相邻的位置上的第2标记的长度,进一步进行分类,由此,评估信息记录介质的再现信号质量。
在某一实施方式中,根据上述第2标记的长度的分类仅在上述第1空格的长度为规定的长度以下的情况下实施。
在某一实施方式中,在上述数据模式的分类中,根据位于与上述第1标记和上述第1空格不相邻、且与上述第2标记相邻的位置上的第2空格的长度,进一步进行分类。
在某一实施方式中,根据上述第2空格的长度的分类仅在上述第2标记的长度为上述规定的长度以下的情况下实施。
另外,本发明的信息再现装置是在具有交替地排列了标记和空格的数据串的信息记录介质中,利用PRML信号处理方式由再现了上述数据串的信号生成二进制信号,并评估上述二进制信号的确切性的信息再现装置,其特征在于,具有:差分度量计算部,其根据上述二进制信号,计算出作为最有可能的第1状态迁移串和第2有可能的第2状态迁移串的、与再现信号之差的差分度量;和模式检测部,其将上述差分度量分类成每个包括至少一个标记和至少一个空格的多个数据模式,上述各数据模式的分类是利用上述数据串中所包含的第1标记的长度和位于与上述第1标记之前或之后相邻的位置的第1空格的长度的组合来进行分类的,并根据位于与上述第1空格不相邻、且与上述第1标记相邻的位置上的第3空格的长度,进一步进行分类,由此,评估信息记录介质的再现信号质量。
在某一实施方式中,根据上述第3空格的长度的分类仅在上述第1标记的长度为上述规定的长度以下的情况下实施。
在某一实施方式中,在上述数据模式的分类中,根据位于与上述第1标记和上述第1空格不相邻、且与上述第3空格相邻的位置上的第3标记的长度,进一步进行分类。
在某一实施方式中,根据上述第3标记的长度的分类仅在上述第3空格的长度为上述所规定的长度以下的情况下实施。
在某一实施方式中,上述规定的长度设为上述数据串的最短标记长度。
(产业上的可利用性)
本发明在使用最大似然译码进行信号处理的技术领域中特别有用。

Claims (14)

1.一种再现信号评估方法,
包括:
采用PRML信号处理方式,由通过可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质来再现上述数据串而获得的信号,生成二进制信号的步骤;以及
差分计算步骤,使用根据上述二进制信号获得的最有可能的第1状态迁移串以及第2有可能的第2状态迁移串和再现信号,来计算差分度量,
最短空格与最短标记的前方或后方相邻的模式中的、上述最短标记的边缘偏离量由针对以下的第1模式和第2模式中的一种模式计算出的差分度量而获得,
上述第1模式为:与上述最短标记相邻且与上述最短空格不相邻的空格的长度比上述最短空格还长;
上述第2模式为:与上述最短空格相邻且与上述最短标记不相邻的标记的长度比上述最短标记还长。
2.根据权利要求1所述的再现信号评估方法,其中,
将上述数据串的标准周期设为T时,上述最短标记以及上述最短空格各自的长度为2T,
在用“0”和“1”表示上述最短标记与上述最短空格相邻的模式的二进制数据时,由针对上述二进制数据成为“×000110011×”或“×001100111×”的模式计算出的差分度量,获得上述最短标记的边缘偏离量,其中,“×是“0”或“1”。
3.根据权利要求1所述的再现信号评估方法,其中,
将上述数据串的标准周期设为T时,上述最短标记以及上述最短空格各自的长度为2T,
在用“0”和“1”表示上述最短标记与上述最短空格相邻的模式的二进制数据时,由针对上述二进制数据成为“×110011000×”或“×111001100×”的模式计算出的差分度量,获得上述最短标记的边缘偏离量,其中,“×是“0”或“1”。
4.一种信息记录介质,是可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质,
上述信息记录介质具有用于记录上述数据串的磁道,
使用规定的方法对上述信息记录介质的再现信号进行评估,
上述规定的方法包括:
采用PRML信号处理方式,由通过上述信息记录介质来再现上述数据串而获得的信号,生成二进制信号的步骤;以及
差分计算步骤,使用根据上述二进制信号获得的最有可能的第1状态迁移串以及第2有可能的第2状态迁移串和再现信号,来计算差分度量,
最短空格与最短标记的前方或后方相邻的模式中的、上述最短标记的边缘偏离量,由针对以下的第1模式和第2模式中的一种模式计算出的差分度量而获得,
上述第1模式为:与上述最短标记相邻且与上述最短空格不相邻的空格的长度比上述最短空格还长,
上述第2模式为:与上述最短空格相邻且与上述最短标记不相邻的标记的长度比上述最短标记还长。
5.一种再现装置,用于再现权利要求4所述的信息记录介质,其具有:
向上述磁道照射激光的照射部;
接受上述照射的激光的反射光的受光部;和
根据通过上述受光而得到的信号来再现上述数据串的再现部。
6.一种记录装置,用于在权利要求4所述的信息记录介质中记录信息,其具有:
向上述磁道照射激光的照射部;和
通过上述照射而在上述磁道中形成标记,记录将上述标记与在上述标记之间的空格进行了交替排列的数据串的记录部。
7.一种再现信号评估方法,是评估从可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质中获得的再现信号的方法,
包括:
从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;以及
进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,
上述识别步骤包括以下2个识别步骤,即:
识别模式的步骤,其中该模式包括:上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1标记不相邻、且与上述第1空格相邻的第2标记;
在上述第1空格以及上述第2标记各自的长度为规定的长度以下的情况下,识别与上述第1标记不相邻、且与上述第2标记相邻的第2空格是否比上述规定的长度长的步骤。
8.一种信息记录介质,是可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质,
上述信息记录介质具有用于记录上述数据串的磁道,
使用规定的方法对上述信息记录介质的再现信号进行评估,
上述规定的方法包括:
从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;以及
进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,
上述识别步骤包括以下2个步骤,即:
识别模式的步骤,其中该模式包括:上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1标记不相邻、且与上述第1空格相邻的第2标记;
在上述第1空格以及上述第2标记各自的长度为规定的长度以下的情况下,识别与上述第1标记不相邻、且与上述第2标记相邻的第2空格是否比上述规定的长度长的步骤。
9.一种再现装置,用于再现权利要求8所述的信息记录介质,其具有:
向上述磁道照射激光的照射部;
接受上述照射的激光的反射光的受光部;和
根据通过上述受光而得到的信号来再现上述数据串的再现部。
10.一种记录装置,用于在权利要求8所述的信息记录介质中记录信息,具有:
向上述磁道照射激光的照射部;和
通过上述照射而在上述磁道中形成标记,记录将上述标记与在上述标记之间的空格进行了交替排列的数据串的记录部。
11.一种再现信号评估方法,是评估从可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质中获得的再现信号的方法,
包括:
从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;以及
进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,
上述识别步骤包括以下2个步骤,即:
识别模式的步骤,其中该模式包括:上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1空格不相邻、且与上述第1标记相邻的第3空格;
在上述第1标记以及上述第3空格各自的长度为规定的长度以下的情况下,识别与上述第1空格不相邻、且与上述第3空格相邻的第3标记是否比上述规定的长度长的步骤。
12.一种信息记录介质,是可记录组合了标记和空格的数据串的信息记录介质,
上述信息记录介质具有用于记录上述数据串的磁道,
使用规定的方法对上述信息记录介质的再现信号进行评估,
上述规定的方法包括:
从上述数据串中识别规定的模式的识别步骤;以及
进行与上述被识别的模式对应的再现信号的评估的评估步骤,
上述识别步骤包括以下2个步骤,即:
识别模式的步骤,其中该模式包括:上述数据串中所包含的第1标记;与上述第1标记的前方或后方相邻的第1空格;和与上述第1空格不相邻、且与上述第1标记相邻的第3空格;
在上述第1标记以及上述第3空格各自的长度为规定的长度以下的情况下,与上述第1空格不相邻、且与上述第3空格相邻的第3标记是否比上述规定的长度长的步骤。
13.一种再现装置,用于再现权利要求12所述的信息记录介质,其具有:
向上述磁道照射激光的照射部;
接受上述照射的激光的反射光的受光部;和
根据通过上述受光而得到的信号来再现上述数据串的再现部。
14.一种记录装置,用于在权利要求12所述的信息记录介质中记录信息,其具有:
向上述磁道照射激光的照射部;
通过上述照射而在上述磁道中形成标记,记录将上述标记与在上述标记之间的空格进行了交替排列的数据串的记录部。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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