JP2003173620A - 信号処理シミュレーションシステム及び信号処理シミュレーション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光記録媒体及びそのドライブの開発を短時間
及び低コストで行うことができる信号処理シミュレーシ
ョンシステムを提供する。 【解決手段】 疑似信号発生器４１と、疑似信号発生器
４１からの疑似信号ａを受ける帯域可変フィルタ２０
と、帯域可変フィルタ２０の出力である疑似信号ｂを解
析するパルスハイト処理器３０とを備える。これによ
り、実際の光記録媒体及び／又はドライブを用いること
なく、シミュレーションによってこれら光記録媒体及び
／又はそのドライブの評価を行うことができるので、開
発時間及び開発コストを大幅に削減することが可能とな
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、信号処理シミュレ
ーションシステム及び信号処理シミュレーション方法に
関し、特に、マルチレベル光記録媒体及びそのドライブ
の開発を短時間及び低コストで行うことが可能な信号処
理シミュレーションシステム及び信号処理シミュレーシ
ョン方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、デジタルデータを記録するた
めの記録媒体として、ＣＤやＤＶＤに代表される光記録
媒体が広く利用されており、そのデータ記録方式として
は、記録すべきデータをトラックに沿ったピットの長さ
に変調するという方式が広く用いられている。

【０００３】このような記録方式を用いた場合、データ
の読み出しに際しては再生用レーザービームが光記録媒
体のトラックに沿って照射され、その反射光を検出する
ことによりピットの有無が判別される。また、データの
書き込みに際しては記録用レーザービームが光記録媒体
のトラックに沿って照射され、所定の長さを持ったピッ
トが形成される。

【０００４】しかしながら、近年、光記録媒体に対する
いっそうの高密度記録が求められており、これを実現す
る手法として、いわゆる「マルチレベル記録方式」が提
案されている。マルチレベル記録方式は、上述した従来
の記録方式とは異なり、互いに異なる意味を持つ複数の
記録マークのうちの一つを１の仮想記録セルに割り当て
る方式であり、データの読み出しに際しては、再生用レ
ーザービームがマルチレベル光記録媒体のトラックに沿
って照射され、その反射光を検出することにより、各仮
想記録セルに割り当てられた記録マークの種類が判別さ
れる。また、データの書き込みに際しては記録用レーザ
ービームがマルチレベル光記録媒体のトラックに沿って
照射され、割り当てるべき記録マークが各仮想記録セル
に記録される。

【０００５】互いに異なる記録マークが割り当てられた
仮想記録セルは、再生用レーザービームに対する光透過
率が互いに異なっている。したがって、データの書き込
みに際しては、記録用レーザービームの照射量を各仮想
記録セルごとにマルチレベルに制御することによって、
各仮想記録セルごとに上記光透過率がマルチレベルに制
御される。

【０００６】ここで、「光透過率」とは、仮想記録セル
に照射した再生用レーザービームに対して、仮想記録セ
ルを通過したレーザービームの割合をいう。したがっ
て、データの読み出しに際しては、仮想記録セルに照射
された再生用レーザービームが仮想記録セルを通過し、
反射層で反射された後に同じ仮想記録セルを再度通過し
てマルチレベル光記録媒体の外部に出射されるレーザー
ビームの強度が検出され、これにより、各仮想記録セル
に割り当てられた記録マークの種類が判別される。

【０００７】以上から明らかなとおり、マルチレベル光
記録媒体に対してより高密度にデータを記録するために
は、各仮想記録セル毎の光反射率をより多段階に制御す
ることが有効である。例えば、各仮想記録セル毎の光反
射率を４段階に制御すれば、１つの仮想記録セルに格納
される情報は２ビットであるが、各仮想記録セル毎の光
反射率を８段階に制御すれば、１つの仮想記録セルに格
納される情報は３ビットとなる。

【０００８】ここで、マルチレベル光記録媒体に記録さ
れたデータを再生するための装置としては、マルチレベ
ル光記録媒体を回転させるための回転機構と、マルチレ
ベル光記録媒体に対してレーザビームを照射し、その反
射光量を電気信号に変換するヘッドと、ヘッドより供給
される電気信号を処理するデータ処理部が少なくとも必
要である。このうち、ヘッドより供給される電気信号を
処理するデータ処理部は、かかる信号に含まれる不要な
高周波成分を除去するフィルタと、フィルタからの出力
をクロックに同期してサンプリングし、そのレベルに基
づいてサンプリングされた信号をデジタル値に変換する
データ弁別部と、データ弁別部からの出力に含まれる誤
りを検出し、これを訂正するエラー検出訂正部によって
構成される。

【０００９】このため、従来、マルチレベル光記録媒体
の開発においては、フィルタ、データ弁別部及びエラー
検出訂正部を備えるデータ処理部を実際に作製し、これ
を用いてエラーレート等を測定することによってマルチ
レベル光記録媒体の評価を行っていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
このようなデータ処理部を作製し、これを用いてマルチ
レベル光記録媒体を評価を行うと、評価に多くの時間と
コストを要するという問題がある。しかも、このように
して得られる測定結果は、フィルタやデータ弁別部等の
特性に大きく依存するため、フィルタの特性やデータ弁
別部の特性等、ドライブ側の仕様が定まらない限り、有
効な評価を行うことができなかった。

【００１１】かかる問題は、マルチレベル光記録媒体の
開発のみならず、２値記録が行われる通常の光記録媒体
の開発においても同様に生じる。

【００１２】このため、光記録媒体及びそのドライブの
開発において、実際の光記録媒体やドライブを用いるこ
となく、シミュレーションによってこれら光記録媒体及
びそのドライブの評価を行うことができれば、開発時間
及び開発コストを削減できるものと期待される。

【００１３】したがって、本発明の目的は、光記録媒体
及びそのドライブの開発を短時間及び低コストで行うこ
とができる信号処理シミュレーションシステム及び信号
処理シミュレーション方法を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のかかる目的は、
信号発生源と、前記信号発生源からの信号を受ける帯域
可変フィルタと、前記帯域可変フィルタの出力を解析す
るパルスハイト処理器とを備える信号処理シミュレーシ
ョンシステムによって達成される。

【００１５】本発明によれば、実際の光記録媒体及び／
又はドライブを用いることなく、シミュレーションによ
ってこれら光記録媒体及び／又はそのドライブの評価を
行うことができるので、開発時間及び開発コストを大幅
に削減することが可能となる。

【００１６】本発明の好ましい実施態様においては、前
記信号発生源が、光ヘッドによる光記録媒体からの再生
信号を擬似的に生成する疑似信号発生器である。

【００１７】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記疑似信号発生器が、擬似的に生成する信号にノ
イズを重畳可能に構成されている。

【００１８】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記帯域可変フィルタが、遮断周波数が可変である
ローパスフィルタからなる。

【００１９】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記パルスハイト処理器が、前記帯域可変フィルタ
の出力をサンプリングするサンプリング手段と、サンプ
リングされたアナログレベルをデジタル値に変換する変
換手段と、前記各デジタル値の出現回数をカウントする
カウント手段とを含む。

【００２０】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記信号発生源からの信号がクロック信号に同期し
て変化する信号であり、前記サンプリング手段が前記ク
ロック信号に同期してサンプリングを行う。

【００２１】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記変換手段の変換精度が、前記信号発生源からの
信号がとりうる値の数を超える。

【００２２】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記疑似信号発生器が、光ヘッドによるマルチレベ
ル光記録媒体からの再生信号を擬似的に生成するもので
ある。

【００２３】本発明の前記目的はまた、光ヘッドによる
光記録媒体からの再生信号を擬似的に生成し、前記擬似
的な再生信号をフィルタリングした信号をサンプリング
し、サンプリングされたレベルを解析することを特徴と
する信号処理シミュレーション方法によって達成され
る。

【００２４】本発明の好ましい実施態様においては、前
記解析が、サンプリングされたレベルをデジタル値に変
換し、前記各デジタル値の出現回数をカウントすること
により行う。

【００２５】本発明のさらに好ましい実施態様において
は、前記擬似的な再生信号が、光ヘッドによるマルチレ
ベル光記録媒体からの擬似的な再生信号である。

【００２６】

【発明の実施の形態】まず、本発明の信号処理シミュレ
ーションシステムについて詳細に説明する前に、本発明
による信号処理シミュレーションシステムを用いた開発
の対象として好適なマルチレベル光記録媒体について説
明する。

【００２７】図１は、マルチレベル光記録媒体１（以
下、「光記録媒体１」ともいう）の構成を示す切り欠き
斜視図である。

【００２８】図１に示す光記録媒体１は、ＣＤ−Ｒ型の
光記録媒体（追記型光記録媒体）であって、基板１１、
記録層１２、反射膜１３および保護層１４を備えて構成
されている。基板１１は、透明な樹脂を基材として円盤
状に形成されている。この基板１１の一方の面（図１に
おける上面）には、その中心部近傍から外縁部に向け
て、レーザービームガイド用のグルーブ１１ａ、および
ランド１１ｂが螺旋状に形成されている。記録層１２
は、シアニン、メロシアニン、メチン系色素およびその
誘導体、ベンゼンチオール金属錯体、フタロシアニン色
素、ナフタロシアニン色素、アゾ色素などの有機色素か
らなり、この有機色素がグルーブ１１ａおよびランド１
１ｂを覆うように塗布されて形成されている。この記録
層１２は、記録装置によって記録用レーザービームが照
射されることで分解変質し、そのレーザービームの照射
量に応じて、その光透過率が変化する。反射膜１３は、
光記録媒体１に記録された記録データの再生時に基板１
１および記録層１２を通過した再生用レーザービームを
反射するための薄膜層であって、金や銀などの金属を主
原料として記録層１２の上に例えばスパッタリングによ
って形成されている。保護層１４は、反射膜１３および
記録層１２を保護する層であって、反射膜１３の外面を
覆うように形成されている。

【００２９】次に、光記録媒体１の記録原理について、
図面を参照して説明する。

【００３０】この光記録媒体１では、図１に示すよう
に、その回転方向（円周方向）に沿ってグルーブ１１ａ
を仮想的に分割した仮想記録セルＳ，Ｓ・・が記録単位
として規定されている。

【００３１】図２は、光記録媒体１に記録された記録マ
ークＭａ〜Ｍｇを概念的に示す概念図である。図２に示
されるように、仮想記録セルＳのグルーブ１１ａに沿っ
た方向の長さは、集光ビーム径（ビームウエストの直
径）Ｄよりも短く規定されている。

【００３２】この場合、記録装置のピックアップから出
射される記録用レーザービームの照射時間（すなわち、
レーザービームの照射量）を記録データの値に応じて多
段階に制御することで、図２に示すように、記録層１２
（主として有機色素）の分解変質の度合いが異なる記録
マークＭａ〜Ｍｇ（以下、区別しないときには「記録マ
ークＭ」ともいう）が仮想記録セルＳ内に形成される。
なお、同図では、分解変質の度合いを記録マークＭの大
きさで概念的に図示している。また、記録用レーザービ
ームによって記録データを記録する際には、光記録媒体
１を回転させつつ記録用レーザービームを照射するた
め、記録マークＭは、照射時間に応じた長さの長円形と
なる。

【００３３】したがって、この光記録媒体１にマルチレ
ベル記録する際には、仮想記録セルＳに再生用レーザー
ビームを照射した際の光反射率が例えば７段階（未記録
部分を含めて８段階）となるように、記録マークＭａ〜
Ｍｇのそれぞれの分解変質度合い（光透過率の変化量）
を規定する。この場合、光反射率は、記録層１２の分解
変質度合いが小さいほど大きくなる。このため、記録マ
ークＭが割り当てられていない仮想記録セルＳが最大光
反射率の特性を有し、最も小さな記録マークＭａが割り
当てられた仮想記録セルＳが記録マークＭのうち最も大
きい光反射率の特性を有し、以降、記録マークＭｂ〜Ｍ
ｆが割り当てられた仮想記録セルＳの順に光反射率が低
下し、最も大きな記録マークＭｇが割り当てられた仮想
記録セルＳが最小光反射率の特性を有する。したがっ
て、レーザービームの照射量を制御して分解変質部分の
面積比（つまり記録層１２の光透過率）を適宜設定する
ことにより、光反射率が７段階となる記録マークＭａ〜
Ｍｇを形成することが可能となる。

【００３４】ここで、各記録マークＭａ〜Ｍｇは記録さ
れたデータに対応しており、図２に示されるように、記
録マークＭａが形成された仮想記録セルＳは、データ
「１（００１Ｂ）」を表し、以下同様に、記録マークＭ
ｂ，Ｍｃ，Ｍｄ，Ｍｅ，Ｍｆ，Ｍｇが形成された仮想記
録セルＳは、それぞれデータ「２（０１０Ｂ）」、「３
（０１１Ｂ）」、「４（１００Ｂ）」、「５（１０１
Ｂ）」、「６（１１０Ｂ）」、「７（１１１Ｂ）」を表
す。また、記録マークが形成されていない仮想記録セル
Ｓは、データ「０（０００Ｂ）」を表す。但し、以上は
マルチレベル光記録媒体に対するデータの割り当ての一
例であり、本発明がこのようなデータの割り当てを行う
マルチレベル光記録媒体の開発にのみ適用可能であるこ
とを意味するものではない。

【００３５】次に、光記録媒体１の記録層１２に使用さ
れる有機色素の特性について、図面を参照して説明す
る。

【００３６】記録層１２に使用される有機色素は、一般
的に、記録用レーザービームの照射時間（照射量）の増
加に伴い分解変質の度合いも増加するという特性を有す
る。その一方、この際の光反射率の変化は、記録用レー
ザービームの照射時間（照射量）に対して直線的ではな
い。また、記録用レーザービームの照射時間（照射量）
に伴う分解変質は、照射開始から暫くの間はその度合い
が緩やかで、所定時間経過後にその度合いが急峻かつ直
線的となり、その後、その度合いが再び緩やかとなっ
て、ある照射時間を超えた後には、その度合いが殆ど増
加しないという特性を示す。

【００３７】また、分解変質されていない有機色素の光
透過率、最も大きく分解変質した有機色素（分解変質の
度合いが殆ど増加しない状態となるまで分解変質させら
れた状態の有機色素）の光透過率、および分解変質の度
合いに応じた光透過率の変化量も、使用する有機色素の
材質によって様々である。したがって、例えば互いに異
なる有機色素で記録層１２が形成される５種類の光記録
媒体１を作製した場合、各光記録媒体１の各記録層１２
における絶対光反射率は互いに相違する。ここで、「絶
対光反射率」とは、平滑な表面に例えばスパッタリング
などによって金などの薄膜が施された円盤体の光反射率
の値を１００％とした場合における、各光記録媒体１の
未記録部分（未記録の仮想記録セルＳ）での光反射率を
意味する。

【００３８】図３は、各種有機色素を使用した光記録媒
体１の相対光反射率特性を示す特性図である。

【００３９】各光記録媒体１の各記録層１２における相
対光反射率の特性も、図３の特性Ｃ１〜Ｃ５に示すよう
に、互いに相違する。なお、同図に示すように、上記し
た分解変質の度合いが特性Ｃ１〜Ｃ５の曲線における傾
きに寄与している。ここで、「相対光反射率」とは、各
光記録媒体１の未記録部分（つまり未記録の仮想記録セ
ルＳ）の絶対光反射率の値を１００％とした場合におけ
る、対応する光記録媒体１の各記録部分（つまり記録さ
れている仮想記録セルＳ）の光反射率を意味する。

【００４０】このように、各記録層１２の相対光反射率
の特性は、記録層１２に用いられる有機色素によって異
なるため、データの記録／再生における最適な条件はマ
ルチレベル光記録媒体の種類ごとに異なる。したがっ
て、マルチレベル光記録媒体の開発においては、マルチ
レベル光記録媒体の種類ごとに、どのような特性を持つ
装置によって記録／再生を行った場合にどのような特性
（エラーレート等）が得られるかを評価することが必要
である。

【００４１】次に、本発明の好ましい実施態様にかかる
信号処理シミュレーションシステムについて詳細に説明
する。

【００４２】図４は、本発明の好ましい実施態様にかか
る信号処理シミュレーションシステムの概要を示すブロ
ック図である。

【００４３】図４に示されるように、本実施態様にかか
る信号処理シミュレーションシステムは、疑似信号発生
器１０と、帯域可変フィルタ２０と、パルスハイト処理
器３０からなる。

【００４４】疑似信号発生器１０は、所定の光ヘッドを
用いて所定のマルチレベル光記録媒体に対するデータの
再生を行った場合に、当該光ヘッドより得られるべき出
力信号を擬似的に生成する装置である。

【００４５】図５は、疑似信号発生器１０により生成さ
れる疑似信号ａの一例を示す波形図である。

【００４６】図５に示されるように、対象とするマルチ
レベル光記録媒体が光反射率を８段階に設定することに
より各仮想記録セルＳに３ビットの情報を記録可能なタ
イプのマルチレベル光記録媒体であれば、疑似信号発生
器１０により生成される疑似信号ａは、各周期において
それぞれデータ０（０００Ｂ）からデータ７（１１１
Ｂ）に対応する８段階のレベルのいずれかのレベルをと
る波形となる。

【００４７】図６は、疑似信号発生器１０の具体的な構
成の一例を概略的に示すブロック図である。

【００４８】図６に示す例においては、疑似信号発生器
１０はアナログ信号源４１と、Ａ／Ｄコンバータ４２
と、メモリ４３と、Ｄ／Ａコンバータ４４からなる。ア
ナログ信号源４１は、メモリ４３に書き込むべきランダ
ムなデジタル値の元となる信号を与える信号源であり、
任意の信号源、例えば実際の光ヘッドより得られるアナ
ログ信号を利用することができる。Ａ／Ｄコンバータ４
２は、アナログ信号源４１より供給されるアナログ信号
をデジタル信号に変換し、これをメモリ４３に書き込む
回路である。ここで、Ａ／Ｄコンバータ４２の変換精度
としては、少なくとも対象とするマルチレベル光記録媒
体の各仮想記録セルＳに記録可能なビット数をもつデジ
タル値への変換が可能である必要がある。例えば、図１
及び図２を用いて説明したマルチレベル光記録媒体のよ
うに、各仮想記録セルＳに記録可能なビット数が「３」
であれば、Ａ／Ｄコンバータ４２の変換精度としては、
アナログ信号を３ビット以上のデジタル信号に変換可能
な精度を有している必要がある。変換精度が対象とする
マルチレベル光記録媒体の各仮想記録セルＳに記録可能
なビット数を超えるＡ／Ｄコンバータ４２を使用する場
合には、その出力値のうち、任意のビットを選択するこ
とにより、各仮想記録セルＳに記録可能なビット数と同
数のビットからなるデジタル信号をメモリ４３に供給す
ればよい。Ｄ／Ａコンバータ４４は、クロック信号（Ｃ
ＬＯＣＫ）に同期してメモリ４３より次々と読み出され
るデジタル信号をアナログ信号に変換する回路であり、
その出力が疑似信号ａとなる。疑似信号発生器１０とし
て図６に示す構成を用いれば、非常に簡単且つ安価に疑
似信号発生器１０を構成することが可能となる。

【００４９】図７は、疑似信号発生器１０の具体的な構
成の他の例を概略的に示すブロック図である。

【００５０】図７に示す例においては、疑似信号発生器
１０はアドレス生成器４５と、メモリ４６と、Ｄ／Ａコ
ンバータ４７からなる。アドレス生成器４５は、クロッ
ク信号（ＣＬＯＣＫ）に同期してメモリ４６に対し、ラ
ンダムなアドレスを供給する回路である。これを受ける
メモリ４６は、与えられたアドレスに格納されているデ
ジタル値をＤ／Ａコンバータ４７に供給し、Ｄ／Ａコン
バータ４７はこれをアナログ信号に変換する。Ｄ／Ａコ
ンバータ４７の出力は疑似信号ａとして用いられる。こ
の場合、マルチレベル光記録媒体の各仮想記録セルＳに
記録可能な値の数と同数の容量のメモリ４６があれば、
全てのレベル値をシミュレートすることができる。例え
ば、図１及び図２を用いて説明したマルチレベル光記録
媒体のように、各仮想記録セルＳに記録可能なビット数
が「３」であるために、記録可能な値の数が「８」（＝
２^３）であれば、メモリ４６は８ワード分の記録容量が
あればよい。また、１ワードに必要なビット数は、各仮
想記録セルＳに記録可能なビット数と同数である。この
ように、疑似信号発生器１０として図７に示す構成を用
いた場合、メモリ４６に要求される記録容量は極めて小
さい。

【００５１】帯域可変フィルタ２０は、遮断周波数ｆ_０
が可変であるローパスフィルタであり、実際に光ヘッド
より供給される出力信号に含まれる不要な高周波成分を
除去するためのフィルタをシミュレートするために用い
る。帯域可変フィルタ２０を通過した疑似信号ｂは、図
８に示されるように、疑似信号ａをややなだらかにした
波形となる。

【００５２】通常、高周波成分を除去するためのフィル
タは、ｆ_０がクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波数以下
となり、２×ｆ_０がクロック信号（ＣＬＯＣＫ）の周波
数以上となるように設計されるので、帯域可変フィルタ
２０の特性としても、かかる範囲内において設定するこ
とが好ましい。しかしながら、より高密度記録になると
信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）はより悪化する。この状態を
シミュレートするにはｆ_０をクロック信号の周波数以上
に設定することが望ましい。本実施態様ではクロック信
号の周波数に対しｆ_０を０．５〜１０倍に設定できるよ
うにしてある。

【００５３】パルスハイト処理器３０は、データ弁別部
の特性をシミュレートするために用いられ、帯域可変フ
ィルタ２０からの出力である疑似信号ｂを解析すること
により、対象となるマルチレベル光記録媒体の再生に好
適なデータ弁別部の特性を決定するためのデータを生成
する。

【００５４】図９は、パルスハイト処理器３０の具体的
な構成の一例を概略的に示すブロック図である。

【００５５】図９に示されるように、パルスハイト処理
器３０は、サンプル・ホールド回路３１と、Ａ／Ｄコン
バータ３２と、カウンタ３３と、解析部３４と、入力デ
バイス３５と、ディスプレイ３６からなる。

【００５６】サンプル・ホールド回路３１は、疑似信号
発生器１０に供給されるクロック信号（ＣＬＯＣＫ）と
同じクロック信号に同期して、帯域可変フィルタ２０か
らの出力である疑似信号ｂをサンプリングし、これを保
持する回路である。また、Ａ／Ｄコンバータ３２は、サ
ンプル・ホールド回路３１によってサンプリングされ保
持されているアナログレベルをデジタル値に変換する回
路である。ここで、Ａ／Ｄコンバータ３２の変換精度と
しては、対象とするマルチレベル光記録媒体の各仮想記
録セルＳに記録可能なビット数よりも２ビット以上多い
ビット数をもつデジタル値への変換が可能である必要が
あり、各仮想記録セルＳに記録可能なビット数よりも３
ビット以上多いビット数をもつデジタル値への変換が可
能であることが好ましい。例えば、図１及び図２を用い
て説明したマルチレベル光記録媒体のように、各仮想記
録セルＳに記録可能なビット数が「３」であれば、Ａ／
Ｄコンバータ３２の変換精度としては、アナログ信号を
４ビット以上のデジタル信号に変換可能な精度を有して
いる必要があり、５ビット以上のデジタル信号に変換可
能な精度を有している必要があり、６ビット以上のデジ
タル信号に変換可能な精度を有していることが好まし
い。

【００５７】また、カウンタ３３は、Ａ／Ｄコンバータ
３２により生成される各デジタル値の出現回数をカウン
トする回路であり、具体的には、メモリを用いることが
できる。カウンタ３３としてメモリを用いる場合、Ａ／
Ｄコンバータ３２により生成されるデジタル値をアドレ
ス情報とし、対応するアドレスに格納されたデータ（カ
ウント値）をインクリメントすればよい。

【００５８】解析部３４は、カウンタ３３によるカウン
ト結果を解析する回路であり、入力デバイス３５を介し
たユーザの操作に基づいて解析を行うとともに、その結
果をディスプレイ３６に表示する。特に限定されるもの
ではないが、入力デバイス３５としてはキーボードやマ
ウス等を用いることができ、ディスプレイ３６としては
ＣＲＴやＬＣＤを用いることができる。

【００５９】次に、パルスハイト処理器３０の動作につ
いて具体例を挙げて詳細に説明する。

【００６０】本例においては、対象とするマルチレベル
光記録媒体の各仮想記録セルＳに記録可能なビット数が
「３」であり、Ａ／Ｄコンバータ３２の変換精度が６ビ
ットであり、サンプル・ホールド回路３１によってサン
プリングされ保持されているアナログレベルを００００
００Ｂ（０）〜１０１１１１Ｂ（４７）の４８段階のデ
ジタル値に変換可能であるものとして説明する。

【００６１】図１０は、サンプル・ホールド回路３１に
よるサンプリング動作及びＡ／Ｄコンバータ３２による
変換動作の一例を示すタイミング図である。

【００６２】図１０に示されるように、Ａ／Ｄコンバー
タ３２による変換が００００００Ｂ（０）〜１０１１１
１Ｂ（４７）の４８段階であるとすれば、クロック信号
（ＣＬＯＣＫ）の立ち上がりエッジが現れる度に、疑似
信号ｂのレベルに基づき、６ビットのデジタルデータが
生成される。このようにして生成されたデジタルデータ
は、上述の通り、カウンタ３３に供給されてその出現回
数がカウントされる。

【００６３】ここで、疑似信号発生器１０により生成さ
れた疑似信号ａがデータ０（０００Ｂ）である場合に期
待されるＡ／Ｄコンバータ３２の出力は、００００００
Ｂ（０）〜０００１０１Ｂ（５）であり、疑似信号ａが
データ１（００１Ｂ）である場合に期待されるＡ／Ｄコ
ンバータ３２の出力は、０００１１０Ｂ（６）〜００１
０１１Ｂ（１１）であり、疑似信号ａがデータ２（０１
０Ｂ）である場合に期待されるＡ／Ｄコンバータ３２の
出力は、００１１００Ｂ（１２）〜０１０００１Ｂ（１
７）であり、疑似信号ａがデータ３（０１１Ｂ）である
場合に期待されるＡ／Ｄコンバータ３２の出力は、０１
００１０Ｂ（１８）〜０１０１１１Ｂ（２３）であり、
疑似信号ａがデータ４（１００Ｂ）である場合に期待さ
れるＡ／Ｄコンバータ３２の出力は、０１１０００Ｂ
（２４）〜０１１１０１Ｂ（２９）であり、疑似信号ａ
がデータ５（１０１Ｂ）である場合に期待されるＡ／Ｄ
コンバータ３２の出力は、０１１１１０Ｂ（３０）〜１
０００１１Ｂ（３５）であり、疑似信号ａがデータ６
（１１０Ｂ）である場合に期待されるＡ／Ｄコンバータ
３２の出力は、１００１００Ｂ（３６）〜１０１００１
Ｂ（４１）であり、疑似信号ａがデータ７（１１１Ｂ）
である場合に期待されるＡ／Ｄコンバータ３２の出力
は、１０１０１０Ｂ（４２）〜１０１１１１Ｂ（４７）
である。

【００６４】このようなカウント動作は、十分な数の疑
似信号に対して行う必要があり、本例のように、対象と
するマルチレベル光記録媒体の各仮想記録セルＳに記録
可能なビット数が「３」である場合には、１０万個以上
の疑似信号に対してかかるカウントを行うことが好まし
く、３０万個以上の疑似信号に対してかかるカウントを
行うことがより好ましい。

【００６５】図１１は、カウンタ３３によるカウント結
果の一部を例示的に示す図であり、疑似信号ａがデータ
０（０００Ｂ）である場合に期待されるＡ／Ｄコンバー
タ３２の出力（００００００Ｂ（０）〜０００１０１Ｂ
（５））についてのカウント結果の一例が示されてい
る。

【００６６】図１１に示す例では、クロックに同期した
タイミングにおいて疑似信号ｂの波高値が０００００１
Ｂ（１）に対応するレベルであったケースが５回検出さ
れ、疑似信号ｂの波高値が００００１０Ｂ（２）に対応
するレベルであったケースが１４００回検出され、疑似
信号ｂの波高値が００００１１Ｂ（３）に対応するレベ
ルであったケースが４７０８３回検出され、疑似信号ｂ
の波高値が０００１００Ｂ（４）に対応するレベルであ
ったケースが１５００回検出され、疑似信号ｂの波高値
が０００１０１Ｂ（５）に対応するレベルであったケー
スが１２回検出されたことが示されている。

【００６７】カウンタ３３には、このようなカウント結
果が００００００Ｂ（０）〜１０１１１１Ｂ（４７）に
ついてそれぞれ集計されており、ユーザは、入力デバイ
ス３５を介して所定の操作を行うことにより、解析部３
４による解析を実行することができる。解析部３４によ
る解析の方法は特に限定されないが、カウンタ３３によ
って集計された値をディスプレイ３６に直接表示させて
も良いし、カウンタ３３によって集計された値を元にグ
ラフを作成し、これをディスプレイ３６に表示させても
良い。さらに、カウンタ３３によって集計された値を各
疑似信号ａの値に基づいて分類し、各分類ごとに出現率
を計算してこれをディスプレイ３６に表示させても良
い。例えば、図１１に示した例では、疑似信号ａがデー
タ０（０００Ｂ）である場合に期待されるカウント値の
区分（００００００Ｂ（０）〜０００１０１Ｂ（５））
におけるカウント値の合計が５００００カウントである
から、００００１１Ｂ（３）の出現率は ４７０８３÷５００００＝９４．２％ となる。

【００６８】このような解析結果を元に、ユーザは、当
該マルチレベル光記録媒体を再生するのに適したデータ
弁別部の特性を決定することができる。例えば、疑似信
号ａがデータ０（０００Ｂ）である場合に対応するカウ
ント値が図１１に示した通りであるとすれば、Ａ／Ｄコ
ンバータ３２の出力値が００００１０Ｂ（２）〜０００
１００Ｂ（４）となる疑似信号ｂのレベルの範囲を「デ
ータ０」として弁別すべき範囲に決定すればよい。この
ように決定すれば、アドレス００００１０Ｂ（２）〜０
００１００Ｂ（４）の合計カウント値は １４００＋４７０８３＋１５００＝４９９８３カウント であるから、帯域可変フィルタ２０の特性とほぼ同じ特
性を持ったフィルタを用いることにより、９９．９７％
（＝４９９８３÷５００００）の確率で当該マルチレベ
ル光記録媒体から「データ０」を正しく読み出せること
が分かる。また、正しく読めない比率であるエラーレー
トは０．０３％（＝１７÷５００００）であることが分
かる。

【００６９】このような弁別範囲の決定をデータ０〜デ
ータ７のそれぞれについて行うことにより、対象となる
マルチレベル光記録媒体に対するデータの再生を行うド
ライブに要求されるフィルタの特性及びデータ弁別部の
特性を決定することが可能となる。

【００７０】尚、疑似信号発生器１０により生成される
疑似信号ａは、実際に光ヘッドを用いて対象となるマル
チレベル光記録媒体に対するデータの再生を行った場合
に得られるであろう出力信号を擬似的に示すものである
から、疑似信号発生器１０は、疑似信号ａにノイズ等、
実際に得られるであろう各主成分を重畳しておくことが
好ましい。

【００７１】ノイズとしてはホワイトノイズ、ジッタ、
メカニカルノイズ、クロストークなどが代表的なもの
で、ホワイトノイズは信号の大きさに細かな変動を付け
ることにより、ジッタはクロックに対する信号の時間ず
れを生じさせることにより、メカニカルノイズは信号の
大きさを全体的に小さくすることにより、クロストーク
は信号の大きさをランダムに変化させることにより、擬
似信号として実現することができる。このようなノイズ
は、それぞれ単独で重畳させても良いし、種類の異なる
複数のノイズを併せて重畳させても良い。

【００７２】このように、本実施態様による信号処理シ
ミュレーションシステムにおいては、疑似信号ａを生成
する疑似信号発生器１０と、疑似信号ａを受けて疑似信
号ｂを生成する帯域可変フィルタ２０と、疑似信号ｂを
サンプリングしこれを解析するパルスハイト処理器３０
とを備え、これにより実際の光記録媒体やドライブを用
いることなく、シミュレーションによってこれら光記録
媒体及びそのドライブの評価を行うことができるので、
光記録媒体及びそのドライブの開発時間及び開発コスト
を大幅に削減することが可能となる。

【００７３】本発明は、以上の実施態様に限定されるこ
となく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種
々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含
されるものであることはいうまでもない。

【００７４】例えば、上記実施態様においては、マルチ
レベル光記録媒体及びそのドライブの開発を行う場合を
例に説明したが、本発明にかかる信号処理シミュレーシ
ョンシステムの適用対象がマルチレベル光記録媒体及び
そのドライブの開発に限定されることはなく、２値記録
を行う通常の光記録媒体及びそのドライブの開発に用い
ることも可能である。また、開発対象とするマルチレベ
ル光記録媒体についても、上記実施態様にて説明したＣ
Ｄ-Ｒ媒体に限るわけではなく、ＤＶＤや、４５０ｎｍ
以下の短波長レーザを用いた高記録密度媒体であっても
構わない。

【００７５】また、上記実施態様においては、マルチレ
ベル光記録媒体からデータ弁別部までの全ての要素をシ
ミュレートしているが、これらの一部を実際の要素に置
き換えても構わない。例えば、疑似信号発生器１０を用
いることなく、実際のマルチレベル光記録媒体から実際
の光ヘッドを用いて出力信号を生成し、かかる出力信号
に基づき、帯域可変フィルタ２０及びパルスハイト処理
器３０を用いてシミュレーションを行っても構わない。
このようなシミュレーションは、マルチレベル光記録媒
体及び光ヘッドの仕様が確定しており、フィルタ及びデ
ータ弁別部の仕様が未確定である場合に、その開発を行
うケースにおいて有効である。

【００７６】また、本発明において、手段とは、必ずし
も物理的手段を意味するものではなく、各手段の機能が
ソフトウエアによって実現される場合も包含する。さら
に、一つの手段の機能が二以上の物理的手段により実現
されても、二以上の手段の機能が一つの物理的手段によ
り実現されてもよい。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる信
号処理シミュレーションシステム及び信号処理シミュレ
ーション方法を用いれば、光記録媒体及びそのドライブ
の開発を短時間及び低コストで行うことが可能となり、
特に、マルチレベル光記録媒体及びそのドライブの開発
に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】マルチレベル光記録媒体１の構成を示す切り欠
き斜視図である。

【図２】マルチレベル光記録媒体１に記録された記録マ
ークＭａ〜Ｍｇを概念的に示す概念図である。

【図３】各種有機色素を使用したマルチレベル光記録媒
体１の相対光反射率特性を示す特性図である。

【図４】本発明の好ましい実施態様にかかる信号処理シ
ミュレーションシステムの概要を示すブロック図であ
る。

【図５】疑似信号発生器１０により生成される疑似信号
ａの一例を示す波形図である。

【図６】疑似信号発生器１０の具体的な構成の一例を概
略的に示すブロック図である。

【図７】疑似信号発生器１０の具体的な構成の他の例を
概略的に示すブロック図である。

【図８】帯域可変フィルタ２０より出力される疑似信号
ｂの一例を示す波形図である。

【図９】パルスハイト処理器３０の具体的な構成の一例
を概略的に示すブロック図である。

【図１０】サンプル・ホールド回路３１によるサンプリ
ング動作及びＡ／Ｄコンバータ３２による変換動作の一
例を示すタイミング図である。

【図１１】カウンタ３３によるカウント結果の一部を例
示的に示す図である。

【符号の説明】

１ マルチレベル光記録媒体 １０ 疑似信号発生器 １１ 基板 １１ａ グルーブ １１ｂ ランド １２ 記録層 １３ 反射膜 １４ 保護層 ２０ 帯域可変フィルタ ３０ パルスハイト処理器 ３１ サンプル・ホールド回路 ３２ Ａ／Ｄコンバータ ３３ カウンタ ３４ 解析部 ３５ 入力デバイス ３６ ディスプレイ ４１ アナログ信号源 ４２ Ａ／Ｄコンバータ ４３ メモリ ４４ Ｄ／Ａコンバータ ４５ アドレス生成器 ４６ メモリ ４７ Ｄ／Ａコンバータ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号発生源と、前記信号発生源からの信
   号を受ける帯域可変フィルタと、前記帯域可変フィルタ
   の出力を解析するパルスハイト処理器とを備える信号処
   理シミュレーションシステム。
2. 【請求項２】 前記信号発生源が、光ヘッドによる光記
   録媒体からの再生信号を擬似的に生成する疑似信号発生
   器であることを特徴とする請求項１に記載の信号処理シ
   ミュレーションシステム。
3. 【請求項３】 前記疑似信号発生器が、擬似的に生成す
   る信号にノイズを重畳可能に構成されていることを特徴
   とする請求項２に記載の信号処理シミュレーションシス
   テム。
4. 【請求項４】 前記帯域可変フィルタが、遮断周波数が
   可変であるローパスフィルタからなることを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の信号処理シミュ
   レーションシステム。
5. 【請求項５】 前記パルスハイト処理器が、前記帯域可
   変フィルタの出力をサンプリングするサンプリング手段
   と、サンプリングされたアナログレベルをデジタル値に
   変換する変換手段と、前記各デジタル値の出現回数をカ
   ウントするカウント手段とを含むことを特徴とする請求
   項１乃至４のいずれか１項に記載の信号処理シミュレー
   ションシステム。
6. 【請求項６】 前記信号発生源からの信号がクロック信
   号に同期して変化する信号であり、前記サンプリング手
   段が前記クロック信号に同期したサンプリングを行うこ
   とを特徴とする請求項５に記載の信号処理シミュレーシ
   ョンシステム。
7. 【請求項７】 前記疑似信号発生器が、光ヘッドによる
   マルチレベル光記録媒体からの再生信号を擬似的に生成
   することを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に
   記載の信号処理シミュレーションシステム。
8. 【請求項８】 光ヘッドによる光記録媒体からの再生信
   号を擬似的に生成し、前記擬似的な再生信号をフィルタ
   リングした信号をサンプリングし、サンプリングされた
   レベルを解析することを特徴とする信号処理シミュレー
   ション方法。
9. 【請求項９】 前記解析が、サンプリングされたレベル
   をデジタル値に変換し、前記各デジタル値の出現回数を
   カウントすることにより行うことを特徴とする請求項８
   に記載の信号処理シミュレーション方法。
10. 【請求項１０】 前記擬似的な再生信号が、光ヘッドに
    よるマルチレベル光記録媒体からの擬似的な再生信号で
    あることを特徴とする請求項８または９に記載の信号処
    理シミュレーション方法。