JP2001291325A - 再生信号評価方法、情報記録媒体、及び情報再生装置 - Google Patents

再生信号評価方法、情報記録媒体、及び情報再生装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】所定の情報が高密度記録された情報記録媒体か
ら得られる再生信号を精度良く評価することが可能な再
生信号評価方法。 【解決手段】異なるサイズの記録マークによりディジタ
ル情報が記録された情報記録媒体から再生信号を得るス
テップ（ＳＴ１１）と、再生信号に含まれる信号のう
ち、最大サイズの記録マークにより記録されたディジタ
ル情報が反映された第１の再生信号の振幅を求めるステ
ップ（ＳＴ１２）と、再生信号に含まれる信号のうち、
最小サイズの次に小さい記録マークにより記録されたデ
ィジタル情報が反映された第２の再生信号の振幅を求め
るステップ（ＳＴ１３）と、第１及び第２の再生信号の
振幅の比率から評価値を求めるステップ（ＳＴ１４）
と、評価値で再生信号の特性を評価するステップ（ＳＴ
１５）とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル情報が
記録された情報記録媒体から再生される再生信号の品質
を評価する再生信号評価方法に関する。また、本発明
は、ディジタル情報が記録された情報記録媒体に関す
る。さらに、本発明は、ディジタル情報が記録された情
報記録媒体からディジタル情報を再生する情報再生装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクや磁気ディスク等のディジタ
ルデータを書き込み／読み出しするディジタル記録再生
装置では、高密度記録技術の向上により単位面積当たり
の記憶容量が高くなってきており、再生信号品質の余裕
が低下してきている。そのため、記録状態を正確に決め
ておく必要がある。特に交換可能な媒体を使用している
場合には、同一の媒体を複数の装置で使用することや、
同一の装置において複数の媒体を使用した場合の互換性
の問題も発生する。そこで互換性を確保する点からも、
媒体から所定の装置により信号を再生したときの特性を
規定する必要がある。
【０００３】以下、従来の光ディスク装置について図１
０を用いて説明する。
【０００４】光ディスク１００にはディジタルデータが
信号トラックを形成して記録されている。光ディスクの
形態は記録の可能な記録再生型に加えて、製造時にディ
スク表面の凹凸にデータを記録した再生専用ディスク
や、記録可能な領域と再生専用の領域が混在したディス
クでもよい。
【０００５】再生を行うには光ディスク１００をモータ
１０１により回転させ、光ヘッド１０２によりレーザー
光を用いて光ディスク１００に記録されている信号を読
み出す。光ヘッド１０２では、ＬＤ（レーザダイオー
ド）から出射される光ビームが対物レンズにより光ディ
スク１００に形成されたトラック上の記録マーク（凹凸
でデータが記録されたピット及び反射率変化で記録され
たマークの両者を含む）に集光される。光ディスク１０
０で反射された光ビームは集光レンズで光検出器に集光
されて再生信号が得られる。
【０００６】光ヘッド１０２から出力された信号は、再
生アンプ１０３において信号を増幅した後に波形等化部
１０４で波形等化される。波形等化部１０４ではトラッ
クに沿って連続して記録されたディジタルデータの識別
を容易にするために、高域強調などの特性を持ったフィ
ルタにより構成される。
【０００７】記録されたディジタルデータを元のデータ
に復元するためには、等化された再生信号を０か１の２
値データにすると共に、クロック同期を取ってデータの
識別を行う必要がある。光ディスクには特にクロック信
号は記録されていないため、ＰＬＬ回路１０５において
再生信号からクロック信号を作り出す。一方、波形スラ
イス識別回路１０６では、ＰＬＬ回路１０５から出力さ
れるクロック信号に同期して２値データを出力する。識
別方法は再生信号の中心レベルを基準としてレベル比較
器により０と１の区別を行う、波形スライス方式を用い
ていた。
【０００８】波形スライス方式について、図１１の動作
波形図を用いて説明する。光ディスクには、例えば図１
１(a)に示す記録データに対応する図１１(b)に示す記録
波形に従って、図１１(c)に示すように記録マークが形
成されている。このようにして光ディスクに記録された
情報を再生する場合、光ディスク上に光ヘッド内のＬＤ
から再生用光ビームが図１１(c)中に斜線で示すような
微小なビームスポットとして照射され、記録マークが読
み出されることにより、再生信号が得られる。この再生
信号の波形(再生波形)は、記録再生系の特性から図１１
(b)の記録波形ような矩形波としてはならず、図１１(d)
に示すように鈍った波形として得られる。
【０００９】そこで、等化器では再生波形に対して図１
１(e)に示すように等化波形とある設定された閾値(一点
鎖線で示す)との交点が識別点の中心になるような波形
等化が施される。具体的には、再生信号の高周波成分の
増幅が行なわれる。識別器では、識別点における等化波
形と閾値と比較結果に対して、等化波形のレベルが高け
れば‘１’、低ければ‘０’として２値データを出力す
る。その結果、図１１（ｆ）に示すように復号データが
得られる。
【００１０】光ディスクやドライブの評価基準として
は、波形等化後のジッタと、波形等化前の変調振幅及び
非対称性が用いられている。
【００１１】ジッタの定義方法に付いて説明する。等化
波形と閾値との交点は、雑音等のため必ずしもウィンド
ウの中心とはならない。従って、等化波形と閾値との交
点は識別点の間隔（ウィンドウ）に対し図１２に示すよ
うに分布する。このときウィンドウ幅で規格化したとき
の交点データの標準偏差でジッタを表現する。
【００１２】次に変調振幅と非対称性に付いて説明す
る。再生信号は光学系の分解能（ＭＴＦ）特性により、
光ディスク上の記録マークが小さく密度の高い信号の振
幅は小さく、記録マークが大きく密度の低い信号の振幅
は大きくなる。また記録マークの大きさが、光ディスク
上のスポットサイズに応じた大きさ以上になると再生信
号振幅はほぼ一定となる。その結果、複数種類の大きさ
の記録マークが形成された光ディスクからの再生信号は
図１３に示すようになる。
【００１３】このとき変調振幅（ＭＡ）は最も密度の高
い信号の振幅（最密信号振幅：Ｉ０）と最も密度の低い
信号の振幅（最粗信号振幅：Ｉ１）の比で定義される。
最密信号振幅は最も密度の高い信号の振幅であり、最も
信号レベルの変化周期が短く、信号振幅が最も小さい。
最粗信号振幅は最も密度の低い信号の振幅であり、最も
信号レベルの変化周期が長く、信号振幅が大きい。ある
程度以上密度の低い信号振幅はほぼ等しいので、再生信
号全体の振幅の最大値と考えて良い。この２つの値の比
率から変調振幅は以下の式で示すことができる。
【００１４】 MA=I0/I1 ・・・式１ また非対称性（ＳＡ）は最密信号の中心レベルと最粗信
号の中心レベルのズレ量で定義される。最密信号の低レ
ベル側（Ｌ０Ｌ）と高レベル側（Ｌ０Ｈ）、最粗信号振
幅の低レベル側（Ｌ１Ｌ）と高レベル側（Ｌ１Ｈ）か
ら、非対称性は以下の式で示すことができる。
【００１５】 SA=((L1H+L1L)-(L0H+L0L))/2(L1H-L1L) ・・・式２ これらの定義方式は、最密信号の振幅が十分に確保され
ていると同時に、品質的にも十分なＳＮが確保されてい
る場合には機能していた。実際２値波形スライスによる
データの識別を行った場合でも誤り率が十分に良好な場
合には、最密信号の振幅を測定することが可能であっ
た。
【００１６】しかし、記録密度を向上させると最密信号
の振幅が低下して２値波形スライスによる識別が困難に
なると共に、隣接するデータの間で干渉が発生してデー
タの分離が困難になってくる。これらの現象は誤り率の
悪化を引き起こし、記憶されたデータの読み出しができ
なくなってしまう。
【００１７】このような高密度化に伴う現象への対応手
段としてＰＲＭＬ方式がある。ＰＲＭＬは２値波形スラ
イスに代わるデータ識別手段であり、データ間の干渉の
影響を取り除き、最密信号の品質が多少低下してもその
前後のデータからより確からしいデータを再生すること
ができる。
【００１８】このように高密度化に対応した新しい手段
を導入した場合でも、再生信号における最密信号振幅の
低下と品質の低下は避けられない。このような状況下で
従来通りの最密信号に依存した変調振幅と非対称性の定
義では、再生信号を正確に評価することは困難となる。
また識別方法が変わったにもかかわらず従来の２値波形
スライスを前提とした評価方法では、評価結果と識別後
の誤り率の対応が十分に取れないため、媒体からの再生
信号に求められる要求を正しく反映させることができな
い。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の定義
に基づく変調振幅や非対称性などの再生信号に関する規
定方法では、高密度化に伴い最密信号振幅が低下して品
質が悪化した場合には、再生信号を正確に評価すること
が困難となる問題があった。
【００２０】また高密度化に対応してＰＲＭＬ方式を導
入すると、２値波形スライスを前提とした定義では、評
価結果と識別後の誤り率が正しく対応しない問題があっ
た。
【００２１】再生信号を正確に評価できないことは、特
に記憶媒体が交換可能なシステムにおいて、互換性を確
保するための記憶媒体の規定ができなくなることを意味
するため、識別後の誤り率との対応関係が良い評価方法
を規定する必要がある。
【００２２】この発明の目的は、上記したような事情に
鑑み成されたものであって、下記の再生信号評価方法、
情報記録媒体、及び情報再生装置を提供することにあ
る。
【００２３】（１）所定の情報が高密度記録された情報
記録媒体から得られる再生信号を精度良く評価すること
が可能な再生信号評価方法。
【００２４】（２）所定の評価条件を満たした再生信号
が得られるように所定の情報が高密度記録された情報記
録媒体。
【００２５】（３）所定の評価条件を満たした再生信号
が得られるように所定の情報が高密度記録された情報記
録媒体を再生する情報再生装置。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、この発明の再生信号評価方法、情報記
録媒体、及び情報再生装置は、以下のように構成されて
いる。
【００２７】（１）この発明の再生信号評価方法は、様
々なサイズの記録マークによりディジタル情報が記録さ
れた情報記録媒体を光学的手段により再生し、前記ディ
ジタル情報が反映された再生信号を得るステップと、前
記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの大きい
記録マークにより記録されたディジタル情報が反映され
た第１の再生信号（即ち最も記録密度の低い再生信号）
の振幅を求めるステップと、前記再生信号に含まれる信
号のうち、最もサイズの小さい記録マークを除く所定サ
イズの記録マークにより記録されたディジタル情報が反
映された第２の再生信号（即ち最も記録密度の高い再生
信号を除く所定記録密度の再生信号）の振幅を求めるス
テップと、前記第１及び第２の再生信号の振幅の比率に
基づき評価値を求めるステップと、前記評価値で前記再
生信号の特性を評価するステップとを備えている。
【００２８】（２）この発明の再生信号評価方法は、様
々なサイズの記録マークによりディジタル情報が記録さ
れた情報記録媒体を光学的手段により再生し、前記ディ
ジタル情報が反映された再生信号を得るステップと、前
記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの大きい
記録マークにより記録されたディジタル情報が反映され
た第１の再生信号（即ち最も記録密度の低い再生信号）
の振幅中心レベルを求めるステップと、前記再生信号に
含まれる信号のうち、最もサイズの小さい記録マークを
除く所定サイズの記録マークにより記録されたディジタ
ル情報が反映された第２の再生信号（即ち最も記録密度
の高い再生信号を除く所定記録密度の再生信号）の振幅
中心レベルを求めるステップと、前記第１及び第２の再
生信号の振幅中心レベルの差分値に基づき評価値を求め
るステップと、前記評価値で前記再生信号の特性を評価
するステップとを備えている。
【００２９】（３）この発明の再生信号評価方法は、上
記（１）又は（２）の記載に加えて、最もサイズの小さ
い記録マークにより記録されたディジタル情報が反映さ
れた第３の再生信号（即ち最も記録密度が高い再生信
号）の振幅が、最もサイズの大きい記録マークにより記
録されたディジタル情報が反映された第１の再生信号
（即ち最も記録密度が低い再生信号）の振幅に対して１
５％以下又は２０％以下の場合に、第３の再生信号（即
ち最も記録密度が高い再生信号）を評価対象から除く。
【００３０】（４）この発明の再生信号評価方法は、上
記（１）〜（３）のいずれかの記載に加えて、第２の再
生信号（即ち最も記録密度の高い再生信号を除く所定記
録密度の再生信号）として、２番目にサイズの小さい記
録マークにより記録されたディジタル情報が反映された
再生信号（即ち２番目に密度の高い再生信号）を用い
る。
【００３１】（５）この発明の再生信号評価方法は、デ
ィジタル情報が記録された情報記録媒体を光学的手段に
より再生し、前記ディジタル情報が反映された再生信号
を得るステップと、前記再生信号を所定のパーシャルレ
スポンス特性に基づき等化し、多値レベルの等化信号を
得るステップと、前記等化信号の振幅のレベル分布を求
め、このレベル分布から複数の実測ピーク値を求めるス
テップと、前記所定のパーシャルレスポンス特性から複
数の理想ピーク値を求めるステップと、前記各実測ピー
ク値と前記各理想ピーク値との差分値を求めるステップ
と、各ピーク値の差分値の絶対値の総和又は平均値に基
づき評価値を求めるステップと、前記評価値で前記再生
信号の特性を評価するステップとを備えている。
【００３２】（６）この発明の再生信号評価方法は、デ
ィジタル情報が記録された情報記録媒体を光学的手段に
より再生し、前記ディジタル情報が反映された再生信号
を得るステップと、前記再生信号を所定のパーシャルレ
スポンス特性に基づき等化し、多値レベルの等化信号を
得るステップと、前記等化信号の振幅のレベル分布を求
め、このレベル分布から複数の実測ピーク値を求めるス
テップと、前記所定のパーシャルレスポンス特性から複
数の理想ピーク値を求めるステップと、前記各実測ピー
ク値と前記各理想ピーク値との差分値を求めるステップ
と、各ピーク値の差分値の二乗値の総和又は平均値に基
づき評価値を求めるステップと、前記評価値で前記再生
信号の特性を評価するステップとを備えている。
【００３３】（７）この発明の再生信号評価方法は、上
記（５）又は（６）の記載に加えて、前記差分値に対し
て各レベル分布のピークに対応した重み係数を掛け合わ
せて修正差分値を求めるステップを有し、前記差分値の
代わりにこの修正差分値を採用する。
【００３４】（８）この発明の再生信号評価方法は、上
記（７）の記載に加えて、各レベル分布のピークに対す
る分散値から前記重み係数を求める。
【００３５】（９）この発明の再生信号評価方法は、上
記（７）の記載に加えて、各レベル分布のピークに対す
る発生頻度から前記重み係数を求める。
【００３６】（１０）この発明の再生信号評価方法は、
上記（７）の記載に加えて、前記等化信号に対してビタ
ビ復号による識別を行う場合の誤りに対する、各レベル
分布のピークに対する影響度から前記重み係数を求め
る。
【００３７】（１１）この発明の再生信号評価方法は、
上記（５）〜（１０）のいずれかの記載に加えて、前記
パーシャルレスポンス特性がＰＲ（１，２，２，１）で
ある。
【００３８】（１２）この発明の再生信号評価方法は、
上記（５）〜（１１）のいずれかの記載に加えて、前記
評価値を求めるに際し、少なくとも一部のレベル分布に
対する差分値を評価値を求める対象から除く。
【００３９】（１３）この発明の再生信号評価方法は、
上記（１）〜（１２）のいずれかの記載に加えて、情報
記録媒体に記録されたディジタル情報の最短ビット長が
２ビットである。
【００４０】（１４）この発明の情報記録媒体は、上記
（１）〜（１３）のいずれかに記載された再生信号評価
方法により再生信号が評価されたとき、所定の評価条件
を満たした再生信号が得られるようにディジタル情報を
記録する。
【００４１】（１５）この発明の情報再生装置は、上記
（１４）に記載された情報記録媒体を再生し、所定の評
価条件を満たした再生信号を得る。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
【００４３】本発明をディジタル光ディスク装置に適用
した実施形態に関して図を参照しながら説明する。
【００４４】図１は高密度光ディスクに対応した、ＰＲ
ＭＬ（Partial Response and Maximum Likelihood）方
式を採用した光ディスク装置の再生信号処理を示してい
る。
【００４５】光ディスク１００には高密度のディジタル
データが信号トラックを形成して記録されている。光デ
ィスクの形態は記録の可能な記録再生型に加えて、製造
時にディスク表面の凹凸にデータを記録した再生専用デ
ィスクや、記録可能な領域と再生専用の領域が混在した
ディスクでもよい。
【００４６】再生を行うには光ディスク１００をモータ
１０１により回転させ、光ヘッド１０２により、レーザ
ー光を用いて光ディスク１００に記録されている信号を
読み出す。光ヘッド１０２で読み出した信号は再生アン
プ１０３において信号を増幅した後にＡ／Ｄ変換器１０
７によりサンプリングを行いディジタルデータに変換す
る。サンプリングに使用するクロックはＰＬＬ回路１０
５で等化後信号から位相誤差信号を検出し、再生信号と
生成したクロック信号が同期するように動作する。
【００４７】ディジタルに変換された再生信号は次にＰ
Ｒ等化部１０８によりＰＲ等化される。図１０に示す従
来の波形等化部１０４では、２値波形スライスを容易に
するために振幅の小さい最密信号を増幅する高域強調の
特性を持っていた。それに対して図１に示すＰＲ等化部
１０８では、出力波形があらかじめ決められた特定の干
渉パターンを受けた波形となる特性を持っている。
【００４８】図２を用いて再生信号波形とＰＲ等化につ
いて説明する。図２（ａ）〜（ｄ）は、図１１（ａ）〜
（ｄ）と同様に、それぞれ記録データ、記録波形、記録
マーク、再生波形を示す。図２（ｄ）の再生波形に対
し、等化器でＰＲ（１，２，２，１）特性に基づく等化
を行った場合の等化後の波形を図２（ｅ）にそれぞれ示
す。ＰＲ（１，２，２，１）特性とは、インパルス応答
が、連続する４識別点に各々１：２：２：１の割合で現
れる特性をいう。図示しないが、他のＰＲ（１，２，
１）等のＰＲ特性についても同様である。ＰＲＭＬ方式
では、光ディスクから再生される実際の再生波形の特性
に近いＰＲ特性へ波形等化することにより、等化器での
信号劣化を抑制できる。ＰＲ等化部１０８は例えば図３
に示すように、縦列接続された１サンプル時間の各遅延
器２０１の出力に対して、乗算器２０２において所定の
係数を掛け合わせ、各乗算器２０２の出力を加算器２０
３で足し合わせる形式の、トランスバーサルフィルタで
構成することができる。
【００４９】ＰＲＭＬ方式の再生信号処理系では、等化
器の後に配置される識別器には、最尤復号器の代表的な
一つであるビタビ復号器１０９が一般に用いられる。Ｐ
Ｒ等化部１０８で再生信号がＰＲ（１，２，２，１）特
性へ等化されたとすると、ビタビ復号器は、ＰＲ（１，
２，２，１）特性を満たす全ての系列の中から等化波形
のサンプル系列との誤差が最も小さい系列を選択し、選
択された系列に対応する２値データ（復号データ）を出
力する。この様子を図４に示す。図４（ａ）において丸
印で示した点が等化波形のサンプル系列、実線で結んだ
線がビタビ復号により選択された信号系列を示してい
る。選択された信号系列レベルは図４（ｂ）となるの
で、ＰＲ（１，２，２，１）特性から復号データは図４
（ｃ）に示すように識別される。
【００５０】ＰＲＭＬ方式では、復号を１つのサンプル
値から行うのではなく複数のサンプル値から行い、最も
確からしい信号系列として識別を行うため、サンプル値
の間で相関を持たない信号劣化成分に対する耐性が強
い。
【００５１】光ディスク装置では、光学系の特性から分
解能（ＭＴＦ：Modulation transfer function）が制約
される。ＭＴＦは記録マークが小さくなるほど再生信号
振幅が低下する特性を持っている。分解能が高ければよ
り小さい記録マークの再生が可能となる。その一方で、
分解能は使用するＬＤの波長や対物レンズの開口率によ
って制限されるため、自由に分解能を上げることはでき
ない。従って分解能が制約された条件の下で記録密度を
高めると、記録マークの小さい部分の再生信号振幅が低
下してくる。
【００５２】ＭＴＦ特性の例を図５に示す。縦軸は再生
信号の振幅値、横軸は１ビットの大きさで規格化した記
録マークのサイズを示している。データがＲＬＬ（１，
７）変調で記録されている場合、最も密度の高い最密マ
ーク（最もサイズの小さい記録マーク）は２ビット（２
Ｔ）となり、最も密度の低い最粗マーク（最もサイズの
大きい記録マーク）は８ビット（８Ｔ）となる。従っ
て、最も密度の高い２Ｔの再生信号は非常に低い振幅し
か得られない。実際の再生波形では、この振幅の低い信
号に対して雑音が加わり、さらに隣接する信号からの干
渉の影響を受け、さらに最密信号を安定して記録するこ
とも難しいため、再生される最密信号の品質は著しく低
下してしまう。従って従来の最密信号の振幅を用いた再
生信号の規定は正しい値を正確に求めることは困難とな
る。
【００５３】高密度光ディスクにＲＬＬ（１，７）変調
されたランダムデータを記録した場合の再生信号波形の
例を図６に示す。図６に示した波形は、再生アンプ１０
３の出力をオシロスコープで観測することにより得るこ
とができる。この観測結果から最も密度の低い８Ｔ信号
は測定結果の最大振幅から図６のＩ８として測定するこ
とができる。一方最も密度の高い２Ｔ信号の振幅は図６
のＩ２と思われるが、信号振幅が小さく雑音や干渉の影
響を受けているために、精度良く測定することが困難な
ため、ディスクから再生された信号の評価には不適当で
ある。
【００５４】そこで、最も密度の高い信号の振幅が最も
密度の低い信号の２０％以下（又は１５％以下）となる
ような高密度ディスクの場合には、２Ｔ信号の次に密度
の高い３Ｔ信号（即ち最もサイズの小さい記録マークよ
り１ランク大きいサイズの記録マークにより記録された
情報が反映された信号）の振幅に着目する。図６のＩ３
に示す３Ｔ信号振幅は２Ｔ信号の場合と比較しても十分
な振幅が確保できているため、高密度光ディスクの評価
に適している。
【００５５】次に２番目に密度の高い準最密信号と、最
も密度の低い最粗信号を用いた、高密度光ディスクにお
ける再生信号の評価方法に付いて図６を用いて説明す
る。
【００５６】再生信号の評価項目として変調振幅があ
る。光ディスク装置の光学系の分解能が悪化すると、Ｍ
ＴＦ特性が低下するため、密度の低い信号に対する影響
は小さいが、密度の高い信号振幅は大きく低下する。従
って密度の高い信号振幅と密度の低い信号振幅を比較
し、変調振幅を求めることによって、光学系の解像度が
規定を満たしているか、あるいは光ディスクが所定の解
像度を持った装置で正常に記録されたか否かを評価する
ことが可能となる。
【００５７】ＲＬＬ（１，７）変調で記録された高密度
光ディスクの場合、準最密信号として２番目に密度の高
い３Ｔ信号振幅（Ｉ３）を、最粗信号として最も密度の
低い８Ｔ信号振幅（Ｉ８）を用い、以下の式で変調振幅
（ＭＡ）を定義することで、光ディスク及び再生信号を
安定して評価することができる。
【００５８】 MA=I3/I8 ・・・式３ また再生信号の他の評価項目として非対称性がある。波
形スライスによる識別を行うためには、再生信号の中心
レベルが信号密度によらず一定であることが必要であっ
たために、非対称性が評価項目に加えられていた。高密
度化のために識別方式がＰＲＭＬ方式と変更になった場
合には、中心レベルに加えて各密度に応じた信号レベル
も重要となってくるため、引き続き非対称性は重要な評
価項目となる。非対称性は光ディスクに形成されるマー
クの形状や、ビームスポット形状の影響を受ける。
【００５９】ＲＬＬ（１，７）変調で記録された高密度
光ディスクの場合、準最密信号として２番目に密度の高
い３Ｔ信号の中心レベルと、最粗信号として最も密度の
低い８Ｔ信号の中心レベルのズレ量で、非対称性を考え
ることができる。つまり、３Ｔ信号の低レベル側（Ｌ３
Ｌ）と高レベル側（Ｌ３Ｈ）、最粗信号振幅の低レベル
側（Ｌ８Ｌ）と高レベル側（Ｌ８Ｈ）から、以下の式で
非対称性（ＳＡ）を定義することで、光ディスク及び再
生信号を安定して評価することができる。
【００６０】 SA=((L8H+L8L)-(L3H+L3L))/2(L8H-L8L) ・・・式４ このように、高密度の光ディスクにおいては最密信号を
用いた変調振幅及び非対称性の定義では、最密信号のレ
ベルと品質の低下により安定した評価が困難になるた
め、最密信号に替わり最密信号よりも密度が低い準最密
信号を用いることにより、安定した評価が可能となる。
準最密信号には２番目に密度が高い信号が適している
が、最粗信号に対して十分なレベル差があれば他のレベ
ルの信号を用いても良い。
【００６１】ここで、上記説明した再生信号評価方法
を、図８に示すフローチャートを参照してまとめる。図
８に示すように、まず、再生信号が検出される（ＳＴ１
１）。つまり、様々なサイズの記録マークによりディジ
タル情報が記録された情報記録媒体を光学的手段により
再生し、前記ディジタル情報が反映された再生信号が検
出される。検出された再生信号に含まれる信号のうち、
最もサイズの大きい記録マークにより記録されたディジ
タル情報が反映された第１の再生信号（即ち最も記録密
度の低い再生信号）の振幅が求められる（ＳＴ１２）。
また、再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの小
さい記録マークを除く所定サイズの記録マークにより記
録されたディジタル情報が反映された第２の再生信号
（即ち最も記録密度の高い再生信号を除く所定記録密度
の再生信号）の振幅が求められる（ＳＴ１３）。そし
て、第１及び第２の再生信号の振幅の比率、又は振幅中
心レベルの差分値に基づき評価値が算出される（ＳＴ１
４）。この評価値で再生信号の特性が評価される（ＳＴ
１５）。
【００６２】また、上記した再生信号評価方法により再
生信号を評価し、所定の評価条件を満たした再生信号が
得られるようにディジタル情報を記録した情報記録媒体
を提供することもできる。さらに、このような情報記録
媒体を再生したとき、所定の評価条件を満たした再生信
号を得ることができる情報再生装置も提供できる。上記
した情報記録媒体を再生装置で再生した場合、確実に所
定の評価条件を満たした再生信号が得られるため、特定
に機種だけでなく、安定した再生結果を得ることができ
るようになる。
【００６３】これまでは波形等化前の再生アンプの出力
信号を用いた場合の評価方法に付いて述べてきたが、波
形等化後の信号で評価することも可能である。次に波形
等化後の信号を用いた評価方法に付いて説明する。
【００６４】ＰＲ（１，２，２，１）特性の再生信号波
形と等化波形のサンプル系列の例は図４で示した。この
等化後のサンプル値をレベル方向に分類して収集したヒ
ストグラムの例を図７に示す。ＰＲ（１，２，２，１）
特性の場合には６個の分布の山が現れる。それぞれのレ
ベル分布のピークの値をＰ０からＰ６とする。変調振幅
と非対称性が良好で波形等化が適切に行われている場合
には、Ｐ０からＰ６までの値がそれぞれＰＲ（１，２，
２，１）特性から計算で求めたＣ０からＣ６までの理想
値に等しくなる。理想値は隣接するレベル分布のピーク
の間隔が全て等しいため以下の関係を持っている。
【００６５】 (Cn)-(Cn-1)=(C6-C0)/6 ・・・式５ 光ディスクが適切に作られていなかったり、装置に調整
不良があると、変調振幅や非対称性がずれるために、こ
れらのレベル分布におけるピークの値が理想値からずれ
てくる。サンプル値が理想値からずれてくるとビタビ復
号器において最適データ系列を計算する段階で誤差が生
じ、誤差が大きくなると識別誤りが発生する。従ってそ
れぞれのピークに対して理想値からのズレを求めること
により、光ディスク及び再生信号を評価することができ
る。
【００６６】次に図７に示した、等化波形のサンプル系
列に対して求めたレベル分布のピークから、評価値を求
める方法に付いて説明する。
【００６７】第１の方法として各レベル分布のピークの
値毎に理想値との差分を求め、その絶対値の和で特性を
評価する。その時信号特性（Ｓ１）は以下の式６で示さ
れる。
【００６８】
【数１】
【００６９】上記したように絶対値の和だけでなく、絶
対値の平均値で特性を評価するようにしてもよい。
【００７０】又は、第２の方法として各レベル分布のピ
ークの値毎に理想値との差分を求め、その二乗の和で特
性を評価する。その時信号特性（Ｓ２）は以下の式７で
示される。
【００７１】
【数２】
【００７２】上記したように二乗の和だけでなく、二乗
の平均値で特性を評価するようにしてもよい。
【００７３】以上に示した等化波形を用いた評価方法
は、比較的容易に等化器性能を含めた評価方法として有
用である。一方、測定結果を識別後の誤り率がより確か
らしく反映させるようにするためには、信号の性質や識
別方法を考慮して、各レベル分布のピークに関する差分
値に重み付けを行った後に処理することが望ましい。そ
のとき式６及び式７は、各レベル分布のピークに対する
重み係数をそれぞれＷ０からＷ６とすると、式８及び式
９のように追加修正することができる。
【００７４】
【数３】
【００７５】次に重み係数の決定方法に関与するパラメ
ータの例について説明する。
【００７６】ヒストグラムに現れる各ピークの分布に着
目すると、雑音成分の発生要因や波形等化の周波数特性
の影響を受けるため、各分布の分散は必ずしも同一では
ない。ピーク値の理想値からのズレ量が同じでも、分散
が大きいと分布の端のサンプル値は理想値から大きく離
れ、隣の分布と大きく重なってしまうために、識別を行
う段階で誤りとなる可能性が高くなる。従って分散が大
きいピークに関しては重み付けを大きくすると共に、分
散の小さいピークに関しては重み付けを小さくすること
により、評価結果と誤り率の関係を近づけることができ
る。
【００７７】また、記録データの変調特性から各レベル
分布の発生頻度は必ずしも等しくない。発生頻度の高い
レベル分布のピークがずれた場合の方が、全体としての
誤り率への影響が高いと考えることができる。一般に記
録データは信号の偏りをなくすためにランダム化されて
いる場合が多い。従って変調方式が決まれば、実際の発
生頻度分布はランダムデータを変調した場合の発生頻度
とほぼ等しいと考えることができる。従ってランダムデ
ータに対する各レベルの発生頻度の比率を重み係数とし
て使うことにより、評価結果と誤り率の関係を近づける
ことができる。
【００７８】また、後段のビタビ復号の特性から、信号
レベルによって識別後の誤りに対する影響度は同じとは
限らない。例えばＰＲ（１，２，２，１）特性の場合、
等化波形の最小レベルＰ０が理想値Ｃ０よりも小さくな
ったり、最大レベルＰ６が理想値Ｃ６よりも多少大きく
なっても、ビタビ復号ではエラーとなりにくい。その一
方、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４，Ｐ５のような中間レベルのズレ
は比較的誤りの発生要因となり易い。このようなビタビ
復号の特性を考慮した識別後の誤りに対する影響度は、
実際に誤りが発生した時の等化波形のレベルを測定する
ことにより求めることができる。誤りに対する影響度が
大きいレベルに対する重み付けを大きくし、小さいレベ
ルに対する重み付けを小さくすることにより、評価結果
と誤り率の関係を近づけることができる。
【００７９】いずれの方法もＰＲ特性で定義されるピー
クの数に合わせて、全てのピークに対して加算を行うこ
とを基本とするが、簡略化のために一部ピークに関して
のみ加算を行い評価値として代表させても良い。もちろ
んこれら複数のパラメータに対する影響度を組み合わせ
て最終的に総合的な重み係数を決定しても良い。
【００８０】このように、等化波形をサンプリングした
値をレベル方向に分類して収集したヒストグラムからレ
ベル分布のピークを求め、理想値との差分に重み付けを
行った上で加算することにより、識別後の誤り率で評価
する場合と比較して、より簡便に等化器性能を含めた誤
り率との対応がとれる評価を行うことができる。
【００８１】ここで、上記説明した再生信号評価方法
を、図９に示すフローチャートを参照してまとめる。図
９に示すように、まず、再生信号が検出される（ＳＴ２
１）。つまり、様々なサイズの記録マークによりディジ
タル情報が記録された情報記録媒体を光学的手段により
再生し、前記ディジタル情報が反映された再生信号が検
出される。検出された再生信号を所定のパーシャルレス
ポンス特性に基づき等化し、多値レベルの等化信号が生
成される（ＳＴ２２）。等化信号の振幅のレベル分布が
求められ、このレベル分布から複数の実測ピーク値が算
出される（ＳＴ２３）。所定のパーシャルレスポンス特
性から複数の理想ピーク値が算出される（ＳＴ２４）。
各実測ピーク値と各理想ピーク値との差分値が求められ
る（ＳＴ２５）。各ピーク値の差分値の絶対値の総和又
は平均値、或いは二乗値の総和又は平均値に基づき評価
値が算出される（ＳＴ２６）。この評価値で再生信号の
特性が評価される（ＳＴ２７）。
【００８２】また、上記した再生信号評価方法により再
生信号を評価し、所定の評価条件を満たした再生信号が
得られるようにディジタル情報を記録した情報記録媒体
を提供することもできる。さらに、このような情報記録
媒体を再生したとき、所定の評価条件を満たした再生信
号を得ることができる情報再生装置も提供できる。上記
した情報記録媒体を再生装置で再生した場合、確実に所
定の評価条件を満たした再生信号が得られるため、特定
に機種だけでなく、安定した再生結果を得ることができ
るようになる。
【００８３】
【発明の効果】この発明によれば、下記の再生信号評価
方法、情報記録媒体、及び情報再生装置を提供できる。
【００８４】（１）所定の情報が高密度記録された情報
記録媒体から得られる再生信号を精度良く評価すること
が可能な再生信号評価方法。
【００８５】（２）所定の評価条件を満たした再生信号
が得られるように所定の情報が高密度記録された情報記
録媒体。
【００８６】（３）所定の評価条件を満たした再生信号
が得られるように所定の情報が高密度記録された情報記
録媒体を再生する情報再生装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＲＭＬを用いた光ディスク装置の再生信号処
理系の概略構成を示す図である。
【図２】再生信号波形とＰＲ等化の動作を示す図であ
る。
【図３】トランスバーサルフィルタによるＰＲ等化回路
を示す図である。
【図４】ＰＲＭＬ方式による識別動作を示す図である。
【図５】光ディスク装置のＭＴＦ特性の例を示す図であ
る。
【図６】高密度光ディスク装置の再生信号波形を示す図
である。
【図７】ＰＲ等化後の再生信号のサンプル値の頻度分布
を示す図である。
【図８】波形等化前の信号を用いた再生信号評価方法の
概要を示すフローチャートである。
【図９】波形等化後の信号を用いた再生信号評価方法の
概要を示すフローチャートである。
【図１０】従来のレベルスライスを用いた光ディスク装
置の再生信号処理系の概略構成を示す図である。
【図１１】従来の再生信号波形とレベルスライスによる
識別動作を示す図である。
【図１２】従来のジッタによる再生信号評価を示す図で
ある。
【図１３】従来の光ディスク装置の再生信号波形を示す
図である。
【符号の説明】
１００…光ディスク １０１…モータ １０２…光ヘッド １０３…再生アンプ １０５…ＰＬＬ回路 １０７…Ａ／Ｄ変換器 １０８…ＰＲ等化部 １０９…ビタビ復号器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 豊 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 (72)発明者 安東 秀夫 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 (72)発明者 平山 康一 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 Ｆターム(参考） 5D044 AB05 AB07 BC03 CC06 FG01 GL26 GL27 GL32 GM12 5D090 AA01 BB02 CC04 CC18 DD03 EE14 FF11 FF42

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】様々なサイズの記録マークによりディジタ
    ル情報が記録された情報記録媒体を光学的手段により再
    生し、前記ディジタル情報が反映された再生信号を得る
    ステップと、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの大き
    い記録マークにより記録されたディジタル情報が反映さ
    れた第１の再生信号の振幅を求めるステップと、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの小さ
    い記録マークを除く所定サイズの記録マークにより記録
    されたディジタル情報が反映された第２の再生信号の振
    幅を求めるステップと、 前記第１及び第２の再生信号の振幅の比率に基づき評価
    値を求めるステップと、 前記評価値で前記再生信号の特性を評価するステップ
    と、 を備えたことを特徴とする再生信号評価方法。
  2. 【請求項２】様々なサイズの記録マークによりディジタ
    ル情報が記録された情報記録媒体を光学的手段により再
    生し、前記ディジタル情報が反映された再生信号を得る
    ステップと、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの大き
    い記録マークにより記録されたディジタル情報が反映さ
    れた第１の再生信号の振幅中心レベルを求めるステップ
    と、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの小さ
    い記録マークを除く所定サイズの記録マークにより記録
    されたディジタル情報が反映された第２の再生信号の振
    幅中心レベルを求めるステップと、 前記第１及び第２の再生信号の振幅中心レベルの差分値
    に基づき評価値を求めるステップと、 前記評価値で前記再生信号の特性を評価するステップ
    と、 を備えたことを特徴とする再生信号評価方法。
  3. 【請求項３】ディジタル情報が記録された情報記録媒体
    を光学的手段により再生し、前記ディジタル情報が反映
    された再生信号を得るステップと、 前記再生信号を所定のパーシャルレスポンス特性に基づ
    き等化し、多値レベルの等化信号を得るステップと、 前記等化信号の振幅のレベル分布を求め、このレベル分
    布から複数の実測ピーク値を求めるステップと、 前記所定のパーシャルレスポンス特性から複数の理想ピ
    ーク値を求めるステップと、 前記各実測ピーク値と前記各理想ピーク値との差分値を
    求めるステップと、 各ピーク値の差分値の絶対値の総和又は平均値に基づき
    評価値を求めるステップと、 前記評価値で前記再生信号の特性を評価するステップ
    と、 を備えたことを特徴とする再生信号評価方法。
  4. 【請求項４】ディジタル情報が記録された情報記録媒体
    を光学的手段により再生し、前記ディジタル情報が反映
    された再生信号を得るステップと、 前記再生信号を所定のパーシャルレスポンス特性に基づ
    き等化し、多値レベルの等化信号を得るステップと、 前記等化信号の振幅のレベル分布を求め、このレベル分
    布から複数の実測ピーク値を求めるステップと、 前記所定のパーシャルレスポンス特性から複数の理想ピ
    ーク値を求めるステップと、 前記各実測ピーク値と前記各理想ピーク値との差分値を
    求めるステップと、 各ピーク値の差分値の二乗値の総和又は平均値に基づき
    評価値を求めるステップと、 前記評価値で前記再生信号の特性を評価するステップ
    と、 を備えたことを特徴とする再生信号評価方法。
  5. 【請求項５】様々なサイズの記録マークによりディジタ
    ル情報が記録された情報記録媒体を光学的手段により再
    生し、前記ディジタル情報が反映された再生信号を得る
    ステップと、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの大き
    い記録マークにより記録されたディジタル情報が反映さ
    れた第１の再生信号の振幅を求めるステップと、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの小さ
    い記録マークを除く所定サイズの記録マークにより記録
    されたディジタル情報が反映された第２の再生信号の振
    幅を求めるステップと、 前記第１及び第２の再生信号の振幅の比率に基づき評価
    値を求めるステップと、 前記評価値で前記再生信号の特性を評価するステップ
    と、 を備えた再生信号評価方法により再生信号が評価された
    とき、所定の評価条件を満たした再生信号が得られるよ
    うにディジタル情報を記録したことを特徴とする情報記
    録媒体。
  6. 【請求項６】様々なサイズの記録マークによりディジタ
    ル情報が記録された情報記録媒体を光学的手段により再
    生し、前記ディジタル情報が反映された再生信号を得る
    ステップと、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの大き
    い記録マークにより記録されたディジタル情報が反映さ
    れた第１の再生信号の振幅中心レベルを求めるステップ
    と、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの小さ
    い記録マークを除く所定サイズの記録マークにより記録
    されたディジタル情報が反映された第２の再生信号の振
    幅中心レベルを求めるステップと、 前記第１及び第２の再生信号の振幅中心レベルの差分値
    に基づき評価値を求めるステップと、 前記評価値で前記再生信号の特性を評価するステップ
    と、 を備えた再生信号評価方法により再生信号が評価された
    とき、所定の評価条件を満たした再生信号が得られるよ
    うにディジタル情報を記録したことを特徴とする情報記
    録媒体。
  7. 【請求項７】様々なサイズの記録マークによりディジタ
    ル情報が記録された情報記録媒体を光学的手段により再
    生し、前記ディジタル情報が反映された再生信号を得る
    ステップと、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの大き
    い記録マークにより記録されたディジタル情報が反映さ
    れた第１の再生信号の振幅を求めるステップと、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの小さ
    い記録マークを除く所定サイズの記録マークにより記録
    されたディジタル情報が反映された第２の再生信号の振
    幅を求めるステップと、 前記第１及び第２の再生信号の振幅の比率に基づき評価
    値を求めるステップと、 前記評価値で前記再生信号の特性を評価するステップ
    と、 を備えた再生信号評価方法により再生信号が評価された
    とき、所定の評価条件を満たした再生信号が得られるよ
    うにディジタル情報が記録された情報記録媒体を再生し
    たとき、所定の評価条件を満たした再生信号を得ること
    を特徴とする情報再生装置。
  8. 【請求項８】様々なサイズの記録マークによりディジタ
    ル情報が記録された情報記録媒体を光学的手段により再
    生し、前記ディジタル情報が反映された再生信号を得る
    ステップと、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの大き
    い記録マークにより記録されたディジタル情報が反映さ
    れた第１の再生信号の振幅中心レベルを求めるステップ
    と、 前記再生信号に含まれる信号のうち、最もサイズの小さ
    い記録マークを除く所定サイズの記録マークにより記録
    されたディジタル情報が反映された第２の再生信号の振
    幅中心レベルを求めるステップと、 前記第１及び第２の再生信号の振幅中心レベルの差分値
    に基づき評価値を求めるステップと、 前記評価値で前記再生信号の特性を評価するステップ
    と、 を備えた再生信号評価方法により再生信号が評価された
    とき、所定の評価条件を満たした再生信号が得られるよ
    うにディジタル情報が記録された情報記録媒体を再生し
    たとき、所定の評価条件を満たした再生信号を得ること
    を特徴とする情報再生装置。
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