JP2010218669A - 情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録マークの始端及び終端エッジがずれた場合でも、始端・終端エッジのずれ量に相関があるパラメータの検出感度を低下させずに再生信号のオフセットを制御する。
【解決手段】Ａ／Ｄ変換部４０１とオフセット調整部４０２と等化部４０３と２値化信号生成部４０４とパターン検出部４０５とオフセット演算部４０６と除外信号長設定部４０７を備え、除外信号長設定部４０７で始端及び終端エッジがずれる記録マークをオフセット制御動作から除外することにより、記録マークのエッジずれ量に相関のあるパラメータの検出感度を向上させ、高品質の記録動作を実施する。
【選択図】図４

Description

本発明は、情報を記録再生するための情報記録再生装置に係わり、特に、高い精度で記録パルスの調整を実施するために好適なオフセット制御技術に関するものである。

光ディスク装置に代表される情報記録再生装置の市場は現在、ますます拡大しているが、情報記録再生装置には、情報記録媒体に高品質な情報を安定して記録し、情報記録媒体に記録した情報を安定して再生することが強く望まれている。情報記録再生装置の代表例である光ディスク装置について考えてみると、数多くのメーカーが光ディスク媒体、および光ディスク装置を製造している。更に、光ディスク媒体にはＣＤ／ＤＶＤ／ＢＤがあり、種類も豊富である。ある光ディスク装置がサポートしている媒体に対しては、どのメーカーが製造した光ディスク媒体であろうと、基本的には記録再生動作を安定させなければならない。加えて、同一メーカーが製造した光ディスク装置、光ディスク媒体であっても多かれ少なかれ製造工程で個体差が発生することは避けられない。

さまざまなメーカーが製造する光ディスク媒体、光ディスク装置、さらには同一メーカーが製造した光ディスク媒体、光ディスク装置で発生し得る個体差の組み合わせは莫大となり、光ディスク装置の設計が複雑である１つの要因となっている。

上記複雑さを軽減するために、記録する光ディスク媒体に対して、光ディスク装置ごとに記録特性が好適となるように記録パルスを調整する手法がある。記録パルスを個々の光ディスク媒体、光ディスク装置ごとに調整する手法は記録補償と呼ばれており、従来いくつか提案されている。

記録補償としては、記録マークの始端エッジ、あるいは終端エッジ位置に応じて、位相誤差の絶対値を累積することで得られるジッタを測定し、記録パルスを調整するもの、記録マークの始端エッジ、あるいは終端エッジ位置に応じて、波形整形されたデジタル信号を最尤復号することで得られる２値化信号に基づいた信頼性を測定し、記録パルスを調整するものがあった（例えば、特許文献１参照）。図１は、前記特許文献１に記載された記録マークのエッジ位置に応じて、位相誤差の絶対値を累積することで得られるジッタをパラメータとして記録パルスを調整する光ディスク装置を示すものである。図２は、前記特許文献１に記載された記録マークのエッジ位置に応じて、波形整形されたデジタル信号と整形したデジタル信号を最尤復号することで得られる２値化信号に基づいた信頼性をパラメータとして記録パルスを調整する光ディスク装置を示すものである。

図１において、位相比較器１２１は、コンパレータ１２０から出力される２値化信号出力とＶＣＯ１２３から出力される再生クロックを比較して位相誤差を生成していた。位相比較器１２１は、生成した位相誤差を誤差検出回路１２４へ出力し、誤差検出回路１２４は位相誤差の絶対値を積算することでジッタと相関のあるパラメータを出力し、誤差検出回路１２４から出力されたパラメータが最小となるように記録パルスを調整していた。

記録補償を実施する際、記録マークのエッジ位置に相関のある上述のジッタや最尤復号結果から得られる信頼性等のパラメータを得るためには、光ディスク媒体上の所定領域に記録された情報を安定して再生する必要がある。光ディスク媒体から再生したグ信号に低域成分であるオフセットが重畳されると、再生した信号を２値化することが困難となるため安定した再生動作を実現することができなくなる。このため、再生を安定化させるためのオフセット制御方法がいくつか提案されている。

従来のオフセット制御としては、再生信号をスライスして得られる２値化信号の積分結果が０となるようにフィードバックするものがあった（例えば、特許文献１参照）。図１は、前記特許文献１に記載された従来のオフセット制御を含む光ディスク装置を示すものである。

図１において、波形等化器１１９の出力と閾値をコンパレータ１２０で比較して、２値化信号が出力される。前述の閾値は、コンパレータ１２０の出力結果の積算が０となるようにフィードバック制御されることでオフセット制御していた。

また、従来の別のオフセット制御としては、ビタビ復号器から出力されるパスメトリック差の標準偏差と平均を抽出し、メトリック差の標準偏差を平均で除した信号が小さくなるように制御するものもあった（例えば、特許文献２参照）。図３は、前記特許文献２に記載された従来のオフセット制御を示すものである。

図３において、オフセット補正値演算器３０７は、Ａ／Ｄ変換器３０３から出力される量子化データ列とビタビ復号器３０６から出力される２値化信号に基づいて、パスメトリック差の標準偏差を平均で除したオフセット補正値を演算していた。前記オフセット補正値は、Ａ／Ｄ変換器３０３から出力される量子化データ列に対して、２値化信号のエラーレートが最小となるように加算器４で加算されていた。
特開２００４−３３５０７９号公報 特開２００４−１３９６３１号公報

しかしながら、前記従来のオフセット制御では、記録補償するために特定の記録パルスが変更されると記録マークの始端エッジ、あるいは終端エッジ位置はシフトし、シフトした際に発生する再生信号の変化を再生信号のオフセットとして検出するため、オフセットレベルが変動していた。上記オフセットレベルは、記録マークのエッジ位置の偏差が少なくなるように動作するため、記録マークのエッジ位置に相関のあるパラメータの感度が低下する課題があった。その様子を図９に示す。

図９において、仮に光ディスク媒体に代表される情報記録媒体に記録した５Ｔマーク、４Ｔスペース、３Ｔマーク信号を再生する場合について考える。図９は、再生信号に同期するクロックでサンプリングした状態を示しており、図９の黒丸は記録パルスのエッジが理想的な状態におけるサンプリング点を、図９の白丸は３Ｔマークが記録パルスのエッジ位置変動により理想状態よりも大きな形状に記録された状態を示している。記録パルスのエッジが理想的な状態である場合のオフセットレベルは実線となる。しかし、３Ｔマークが大きくなる方向へ記録パルスのエッジ位置が変動した白丸を含むオフセットレベルは、破線の方向にシフトする。オフセットレベルをまたいだサンプルは、位相誤差に相当するため、これらの絶対値を累積したものがジッタとなり、記録パルスを調整する１つの候補となりえるパラメータである。３Ｔマークにおける始端エッジの位相誤差の絶対値は、オフセットレベルが実線で示される場合ａとなり、同様に終端エッジはｂとなる。一方、オフセットレベルが破線で示される場合、３Ｔマークにおける位相誤差の絶対値はａより小さくなる。同様に終端エッジもｂより小さくなる。すなわち、破線のオフセットレベルとなるようにオフセット制御すると実線のオフセットレベルと比較して、３Ｔマークのエッジ位置を示す位相誤差が小さく観測される。ゆえに、ジッタの検出感度が低下する。最尤復号することで得られる２値化信号に基づいた信頼性も同様の理由で感度が低下する。

記録パルスを調整するパラメータの感度低下は、記録パルスの調整精度低下につながり記録特性を改善することができなくなる。

本発明は、上記を鑑みてなされたもので、記録マークのエッジに相関のあるパラメータの感度を低下させずにオフセット制御する情報記録再生装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の情報記録再生装置は、情報記録媒体から再生したアナログ信号をデジタルサンプリングするＡ／Ｄ変換部と、デジタルサンプリングした信号のオフセットを調整するオフセット調整部と、オフセット調整した信号を波形整形する整形部と、波形整形した信号から２値化再生信号を得る２値化信号生成部と、２値化再生信号の信号系列を特定するパターン検出部と、オフセット演算から除外する信号の長さを設定する除外信号設定部と、特定した信号系列の中にオフセット演算から除外すべき信号の長さがマークとして含まれるかどうか判定し、除外すべき信号がマークとして含まれない場合に波形整形した信号と特定した信号系列を用いてオフセット成分を演算し、前記オフセット調整部へ出力するオフセット演算部を有し、オフセット成分が最小となるように制御する。

本構成によって、記録補償用に記録パルスを変化させて特定記録マークのエッジ位置がずれて、特定記録マークに依存するオフセットレベル変動が生じた場合でも、記録マークのエッジに相関のあるパラメータの検出感度を低下させることなくオフセット制御することが可能となる。

本発明の情報記録再生装置によれば、記録補償時に発生し得る特定記録マークに依存したオフセットレベルの変動が生じた場合でも、記録マークのエッジと相関のあるパラメータの検出感度を低下させることはないため、記録品質を安定させることが容易となる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図４は、本発明の実施の形態１における情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。図４において、４０１は、アナログ信号をデジタルサンプリングするＡ／Ｄ変換部である。４０２は、Ａ／Ｄ変換部４０１から出力されたデジタル信号のオフセットを調整するオフセット調整部である。４０３は、オフセット調整した信号に対して波形整形する等化部である。４０４は、等化部４０３から出力された波形整形信号を２値化する２値化信号生成部であり、２値化信号生成部４０４で生成された２値化信号は図示しない後段の復号部で復号され再生動作が完了する。４０５は、２値化信号生成部４０４で生成した２値化信号の信号系列を特定するパターン検出部である。４０７は、オフセット演算に使用すべきではない信号の長さを設定する除外信号長設定部である。４０６は、パターン検出部４０５で特定した信号系列中に除外信号長設定部４０７で設定した信号の長さがマークとして含まれているか判定し、含まれていない場合に限り、２値化信号生成部４０４から出力される信号系列と等化部４０３から出力される波形整形した信号の関係を用いてオフセット量を演算するオフセット演算部である。

図５は、記録マークの形状と、本発明の実施の形態１における情報記録再生装置で用いる波形を示す図である。図５において、（ａ）は、５Ｔマーク、４Ｔスペース、３Ｔマーク、５Ｔスペース、４Ｔマーク、３Ｔスペース（以降、５Ｔｍ、４Ｔｓ、３Ｔｍ、５Ｔｓ、４Ｔｍ、３Ｔｓと呼ぶ）が繰り返し記録された場合のＮＲＺＩ信号を示している。（ｃ）は、ＮＲＺＩ信号（ａ）が、物理的に理想的な状態で情報記録媒体のトラック上にアモルファス領域を形成した場合のマーク形状を示している。（ｂ）は、３Ｔｍ記録パルスの始端エッジ、および終端エッジ形状がマーク形状（ｃ）よりも大きな記録マークを形成する方向にシフトした状態を示している。（ｄ）は、３Ｔｍ記録パルスの始端エッジ、および終端エッジ形状がマーク形状（ｃ）よりも小さな記録マークを形成する方向にシフトした状態を示している。

波形（ｅ）の実線は、情報記録媒体のトラック上に形成されたマーク形状を、図示しないピックアップを介して再生したアナログ信号である。波形（ｅ）の実線上にプロットされる黒丸は、実線に同期したクロックでサンプリングした場合のデジタル信号である。ここで、波形（ｅ）の中心を仮に０とおくことにする。マーク形状（ｃ）を再生すると、再生したアナログ信号は、波形（ｅ）の実線となり、サンプリングしたデジタル信号は、実線上の黒丸と白丸で示される。マーク形状（ｂ）を再生すると、３Ｔｍ近傍のアナログ信号は、波形（ｅ）の長い破線となり、サンプリングしたデジタル信号は、長い破線上の白三角で示される。３Ｔｍ近傍以外のアナログ信号は、マーク形状（ｃ）を再生した場合とほぼ同等である。マーク形状（ｄ）を再生すると、３Ｔｍ近傍のアナログ信号は、波形（ｅ）の短い破線となり、サンプリングしたデジタル信号は、長い破線上の白四角で示される。３Ｔｍ近傍以外のアナログ信号は、マーク形状（ｃ）を再生した場合とほぼ同等である。また、（ｆ）は、波形（ｅ）を２値化した信号である。（ｇ−１）、（ｇ−２）および（ｇ−３）は、パターン検出部４０５内の信号を示している。

図６は、本発明の実施の形態１におけるパターン検出部を構成する一例を示すブロック図である。図６において、６０１は、２値化信号のエッジを検出するエッジ検出部である。エッジ検出部６０１の出力を以降、２値化エッジ信号と呼ぶ。６０２は、２値化エッジ信号の間隔を計測するカウンタである。６０３は、カウンタ６０２の出力を２値化エッジ信号に同期したタイミングでラッチするフリップフロップであり、６０４は、フリップフロップ６０３の出力を２値化エッジ信号に同期したタイミングでラッチするフリップフロップである。以降、フリップフロップ６０４の出力を第１パターン、フリップフロップ６０３の出力を第２パターンと呼ぶ。パターン検出部４０５は、２値化エッジ信号、第１パターン、第２パターン、および２値化信号をまとめて特定した信号系列をして出力する。

図７は、本発明の実施の形態１におけるオフセット演算部を構成するブロック図の一例である。図７において、７０９は、信号系列として入力された２値化信号を１Ｔ分遅延させるフリップフロップである。７０１は、信号系列として入力される第１パターン、フリップフロップ７０９の出力、および除外信号長設定部４０７で設定した除外すべき信号長（以降、除外信号長と呼ぶ）を比較し、第１パターンを除去すべきか判定する比較判定部である。７０２は、信号系列として入力される第２パターン、フリップフロップ７０９の出力、および除外信号長を比較し、第２パターンを除去すべきか判定する比較判定部である。７０６は、２値化エッジ信号のタイミングに同期して、等化部４０３から出力される整形信号をラッチするフリップフロップであり、７１１は、２値化エッジ信号のタイミングに同期して、フリップフロップ７０６の出力をラッチするフリップフロップである。７０５は、比較判定部７０１と比較判定部７０２がいずれも除去すべきでない信号であると判定した場合に、必要データを取得する選択信号を出力する選択信号生成部である。７０７は、選択信号生成部７０５の出力に応じて、フリップフロップ７１１の出力を取得するかどうか選択するセレクタである。フリップフロップ７１１の出力を取得しない場合は０を出力する。７０８は、セレクタ７０７の出力を平滑化する平滑部であり、オフセット量を演算する。

図８は、本発明の実施の形態１におけるオフセット演算部の信号の流れを示す図である。

次に、上記のように構成された情報記録再生装置の動作について、図４，５，６，７および８に沿って説明する。ここで、説明を容易にするために図５（ａ）に示す５Ｔｍ４Ｔｓ３Ｔｍ５Ｔｓ４Ｔｍ３Ｔｓが繰り返し記録された情報記録媒体を仮定し、記録補償する記録パルスは、３Ｔであるとする。なお、情報記録媒体に記録されるパターンは、５Ｔｍ４Ｔｓ３Ｔｍ５Ｔｓ４Ｔｍ３Ｔｓに限定されるものではない。同様に記録パルスも３Ｔに限定されるものではない。

図示しない情報記録媒体のトラック上に形状が図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）で示されるマーク形状が記録されていた場合、図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）が記録されている領域を再生すると、図示しないピックアップと介して、図５（ｅ）の長い破線、実線、短い破線に示すアナログ信号が抽出される。図５（ｅ）は、Ａ／Ｄ変換部４０１で、デジタルサンプリングされ、図５（ｅ）の黒丸、白丸、白三角、白四角で示すデジタル信号へ変換される。

ＡＤ変換部４０１の出力は、オフセット調整部４０２でオフセット調整され、更に等化部４０３で２値化しやい波形に波形整形される。例えば、周波数成分の高い信号は、伝送路の影響で減衰しやすいため等化部４０３で増幅してもよい。説明を簡略化するために仮に等化部４０３の出力が図５（ｅ）の黒丸、白丸、白三角、白四角となった場合を仮定する。

図５（ｅ）の黒丸、白丸、白三角、白四角に示される等化部４０３の出力は、２値化生成部４０４で２値化されて図５（ｆ）に示す波形となる。２値化の手法としては、図５（ｅ）をゼロレベルでスライスする手法や最尤復号する手法がある。２値化信号生成部４０４の出力は、図示しない復号部の入力された後、復号動作を経て再生動作が完了する。また、同時にパターン検出部４０５へ入力される。

パターン検出部４０５が図６のように構成されている場合、２値化信号生成部４０４の出力を示す図５（ｆ）は、エッジ検出部６０１へ入力されて図５（ｆ）の極性が反転したことを示す２値化エッジ信号が検出される。２値化エッジ信号は図５（ｇ−３）となる。２値化エッジ信号は、さらにカウンタ６０２、フリップフロップ６０３、フリップフロップ６０４へ入力される。カウンタ６０２は、２値化エッジ信号から次の２値化エッジ信号を検出するまでの区間を再生に同期したクロックでカウントする。フリップフロップ６０３は、２値化エッジ信号を検出した際にカウンタ６０２の値をラッチする。この動作により、フリップフロップ６０３の出力は図５（ｇ−１）で示され、これが第２パターンとなる。フリップフロップ６０４は、２値化エッジ信号を検出した際に、フリップフロップ６０３の値をラッチする。この動作により、フリップフロップ６０４の出力は、図５（ｇ−２）で示され、これが第１パターンとなる。最終的にパターン検出部４０５は、第１パターン、第２パターン、２値化エッジ信号、および２値化信号を信号系列として出力する。

除外信号長設定部４０７は、記録補償するために記録パルスを変更した信号長を設定する。図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の場合には、記録マークのエッジが変化するのは３Ｔｍであるため、除去信号長として３を設定してオフセット演算部４０６へ出力する。

オフセット演算部４０６が図７のように構成されている場合、パターン検出部４０５から出力される信号系列は、それぞれ比較判定部７０１、比較判定部７０２、フリップフロップ７０９、選択信号生成部７０５、フリップフロップ７０６へ入力される。

2値化信号は、フリップフロップ７０９で１Ｔ分遅延される。その様子を図８（ｈ−１）に示す。

比較判定部７０１は、第１パターンと除去信号長とフリップフロップ７０９の出力に基づいた判定信号を生成する。判定動作は、第１パターンと除去信号が一致していない場合、比較判定部７０１は第１パターンをそのまま残すべきであると判定する。ここで、比較判定部７０１で第１パターン信号を残すと判断したときは１を、除去すると判断した時に０を出力するものとすれば、第１パターンと除去信号が一致していない場合は、比較判定部７０１の出力は１となる。第１パターンと除去信号が一致している場合は、フリップフロップ７０９の出力によって比較判定部７０１の出力を決定する。フリップフロップ７０９の出力が０の場合は、オフセットの変動を有するマークを意味するため比較判定部７０１から０を出力し、フリップフロップ７０９の出力が１の場合はオフセットが変動しないスペースを意味するため比較判定部７０１から１を出力する。例えば、図８ ＤＥＴ１の区間では、第1パターンが４、除去信号長が３なので比較判定部７０１の出力は１となる。図８ ＤＥＴ２の区間は、第１パターンが３、除去信号長が３となり一致するため、フリップフロップ出力７０９（図８（ｈ−１））を確認する。図８（ｈ−１）がマークを示す０となっているため、比較判定部７０１は、０を出力する。図８ ＤＥＴ４の区間は、第１パターンが３、除去信号長が３で一致しているが、図８ ＤＥＴ２の区間とは異なり図８（ｈ−１）がスペースを示す１となっている。したがって、比較判定部７０１は１を出力する。最終的に比較判定部７０１の出力は図8（ｈ−２）となる。なお、比較判定部７０１の出力極性は回路設計の都合で変更してもかまわない。

比較判定部７０２は、第２パターンと除去信号長とフリップフロップ７０９の出力に基づいた判定信号を生成する。判定原理は、比較判定部７０１を同一であるが、フリップフロップ７０９の出力が０の場合はオフセットが変動しないスペースを意味し、１の場合はオフセットが変動するスペースを意味することに注意が必要である。比較判定部７０２の出力は図８（ｈ−３）となる。なお、比較判定部７０２の出力極性は回路設計の都合で変更してもかまわない。

選択信号生成部７０５は、比較判定部７０１、比較判定部７０２および2値化エッジ信号と入力として、比較判定部７０１、比較判定部７０２いずれかの出力が０となる場合には、2値化エッジ信号をマスクした選択信号を生成する。それゆえ、選択信号生成部７０５の出力は、図８（ｈ−４）となる。なお、上述のような比較判定部７０１、比較判定部７０２、2値化エッジ信号で示す極性を採用した場合は、比較判定部７０１、比較判定部７０２、2値化エッジ信号の論理積で選択信号生成部７０５を構成してもよい。

フリップフロップ７０６は、２値化エッジ信号で等化部４０３から出力される整形信号の出力をラッチする。フリップフロップ７１１は、２値化エッジ信号でフリップフロップ７０６の出力をラッチする。これにより、フリップフロップ７０６の出力は、図５（ｅ）で示す整形信号の中心（以降、ゼロレベルと呼ぶ）サンプル点を、仮に左から順にＺ１〜Ｚ１０とすれば、図８（ｈ−５）で示される。

セレクタ７０７は、選択信号生成部７０５の出力が１の場合に、フリップフロップ７１１の出力を選択し、それ以外は０を出力する機能である。セレクタ７０７の出力は、図８（ｈ−６）となる。

平滑部７０８は、セレクタ７０７の出力を平滑化してオフセット量を算出する回路である。平滑部７０８は、積算回路とアンプで構成してもよいし、ＬＰＦとアンプで構成してもよい。仮に積算回路とアンプで構成した場合、積算区間を繰り返し信号の１周期２４Ｔ、アンプを繰り返し信号の１周期に入る２値化エッジ数の逆数、すなわち１／６とした場合の、図５ ＤＥＴＰで示される1周期分のオフセット量は（Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ５＋Ｚ６）／６と演算され、オフセット演算部４０６から出力される。

オフセット演算部４０６の出力は、オフセット調整部４０６へ入力され、オフセット演算部４０６の出力が最小となるように制御される。例えば、Ａ／Ｄ変換部４０１の出力から、オフセット演算部４０６の出力を加算する制御を行う。

図５において、マーク形状（ｃ）を理想状態とし、マーク形状（ｃ）で示す記録領域が再生された際にＡ／Ｄ変換部４０１でデジタルサンプリングされた波形（ｅ）のゼロレベル Ｚ１〜Ｚ６が実線で示されるようにオフセットが無い状態で、全て０であった場合を仮定する。

マーク形状（ｂ）で示しめされる記録領域が再生された場合は、３Ｔｍの始端エッジ、および終端エッジは波形（ｅ）の白丸から白三角が示す方向へシフトする。仮に白三角と白丸のゼロレベルにおける偏差量が、δ_１であれば、ゼロレベル Ｚ３とＺ４は、−δ_１となる。全サンプルでオフセット量を演算すると、（Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ３＋Ｚ４＋Ｚ５＋Ｚ６）／６＝−δ_１／３となる。上記オフセット量を打ち消すようにオフセットが調整されるため、ゼロレベルは−δ_１／３となる。ゆえに、もともとＺ３およびＺ４において検出されていた偏差量−δ_１は、ゼロレベルからの偏差が−２δ_１／３と観測されるようになる。上記偏差量が、記録マークのエッジ位置と相関のあるパラメータ演算に用いられる場合、オフセットが調整後は調整前と比較してパラメータの感度が２／３に低下している。

しかし、かかる構成によれば、オフセット量の演算は、（Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ５＋Ｚ６）＝０となる。Ｚ３およびＺ４におけるゼロレベルからの偏差量は、オフセット調整前後で変わらず−δ_１であり、パラメータの検出感度の低下はない。ゆえに、感度が高い状態で精度良く記録マークのエッジ調整（記録補償）を実施することが可能となる。

また、マーク形状（ｄ）で示される記録領域が再生された場合は、３Ｔｍの始端エッジ、および終端エッジは波形（ｅ）の白丸から白四角が示す方向へシフトする。仮に白四角と白丸のゼロレベルにおける偏差量が、δ_２であれば、ゼロレベル Ｚ３とＺ４は、δ_２となる。全サンプルでオフセット量を演算すると、（Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ３＋Ｚ４＋Ｚ５＋Ｚ６）／６＝δ_２／３となる。上記オフセット量を打ち消すようにオフセットが調整されるため、ゼロレベルはδ_２／３となる。ゆえに、もともとＺ３およびＺ４において検出されていた偏差量δ_２は、ゼロレベルからの偏差が２δ_２／３と観測されるようになる。上記偏差量が、記録マークのエッジ位置と相関のあるパラメータ演算に用いられる場合、オフセットが調整後は調整前と比較してパラメータの感度が２／３に低下している。

しかし、かかる構成によれば、マーク形状（ｂ）で示される記録領域を再生した場合同様に、オフセット量の演算は、（Ｚ１＋Ｚ２＋Ｚ５＋Ｚ６）＝０となる。Ｚ３およびＺ４におけるゼロレベルからの偏差量は、オフセット調整前後で変わらずδ_２であり、パラメータの検出感度の低下はない。ゆえに、感度が高い状態で精度良く記録マークのエッジ調整（記録補償）を実施することが可能となる。

なお、本実施の形態において、比較判定部７０１の入力として第１のパターンがマークであるか、スペースであるかを判定するためにフリップフロップ７０９の出力を判定条件に加えているが、フリップフロップ７０９の出力を判定条件に加えなくてもよい。フリップフロップ７０９の出力を判定条件から除いた場合、判定部の設計が容易となるが、第１のパターンがスペースであったとしても、除去信号長の制約によって除去すべき信号を認定されるため、オフセット量の演算に用いるサンプルが減少する。

なお、本実施の形態において、比較判定部７０２の入力として第２のパターンがマークであるか、スペースであるかを判定するためにフリップフロップ７０９の出力を判定条件に加えているが、フリップフロップ７０９の出力を判定条件に加えなくてもよい。フリップフロップ７０９の出力を判定条件から除いた場合、判定部の設計が容易となるが、第１のパターンがスペースであったとしても、除去信号長の制約によって除去すべき信号を認定されるため、オフセット量の演算に用いるサンプルが減少する。

なお、本実施の形態において、Ａ／Ｄ変換部４０１で図５（ｅ）をサンプリングする際、図５（ｅ）の中心をサンプリングしているが、１８０℃位相をずらしたポイントでサンプリングしてもよい。１８０℃位相をずらしたポイントでサンプリングした場合は、連続する２つのサンプル点の中点を演算で求めることで図５（ｅ）の中心をサンプリングしている場合と同様の処理を施すことが可能となる。

なお、オフセット演算部４０６は、差メトリックからオフセット量を生成してもよい。

（実施の形態２）
図１０は、本発明の実施の形態２におけるオフセット演算部の構成を示すブロック図の一例である。図４で示す情報記録再生装置において、本発明の実施の形態１で示した図７のオフセット演算部４０６を図１０と入れ替えた構成となっているため、図１０に示すオフセット演算部以外の説明は省略する。

図１０において、図７と同一の振る舞いをする構成については、図７と同一の番号を記載し説明は省略する。図１０において、１００１は、フリップフロップ７０９の出力に所定ゲインαを乗ずるアンプである。１０００は、選択信号生成部７０５から出力される選択信号に応じてゼロクロス点を意味するフリップフロップ７１１の出力か、２値化信号に所定ゲインαを乗じたアンプ１００１の出力のいずれか一方を選択し、平滑部７０８へ出力する。

図１１は、本発明の実施の形態２におけるオフセット演算部に関連する波形を示す図である。

図１１において、Ｌｅｖｅｌ Ａは最適なオフセットレベルを示している。Ｌｅｖｅｌ ＢおよびＬｅｖｅｌ Ｃは、大きなオフセットが発生した場合を示しており、特にＬｅｖｅｌ Ｂは、サンプル点の位相が＋３６０℃、Ｌｅｖｅｌ Ｃは、サンプル点の位相が−３６０℃となった場合を示している。

次に、上記のように構成された情報記録再生装置の動作について、図１０、図１１を用いて説明する。図１１に示す波形が再生された場合、本発明の実施の形態１で説明した動作を経て、オフセットレベルがあるポイントへと収束する。例えば、本発明の実施の形態１で説明した動作によれば、Ｌｅｖｅｌ Ａの近くに初期のオフセットがあれば、Ｌｅｖｅｌ Ａ収束する。しかし、初期のオフセットが大きく理想状態であるＬｅｖｅｌ Ａから乖離していると、本発明の実施の形態１で説明した情報記録再生装置において、ゼロクロスレベルのみを用いたオフセット制御は、±３６０℃×Ｎ（Ｎ：整数）にも安定するポイントがあるため、Ｌｅｖｅｌ ＢやＬｅｖｅｌ Ｃで安定することがある。

上記に対して、図１０の構成をとることによって、図７と比較して回路規模は増大するが、オフセットレベルが大きく乖離した場合であっても、２値化信号の１と０が同じ比率である条件下であれば、アンプ１００１の出力をセレクタ１０００が選択するパスが存在するため、２値化信号に相当するアンプ１００１の平滑信号が０となるように制御することが可能となる。すなわち、オフセットレベルは、図１１のＬｅｖｅｌ Ａに必ず収束する。以上の動作によって、オフセット制御の安定性が増す。

本発明にかかる情報記録再生装置は、記録マークのエッジ変動に伴って発生し得るオフセットの変動を抑制することで、記録マークのエッジ変動と相関のあるパラメータを精度良く検出することが可能となる。記録マークのエッジ変動を高精度で検出することで、情報記録再生装置や記録情報媒体における個体ばらつきのチューニング精度を向上できる。可搬メディアである光ディスク媒体は、外部要因による個体ばらつきが大きいため、本発明の情報記録再生装置は特に有用である。

従来のジッタが変化することを利用して記録パルスを調整する光ディスク装置を示す図 従来の波形整形された信号と最尤復号された２値化信号に基づいて得られる信頼性が変化することを利用して記録パルスを調整する光ディスク装置を示す図 従来の差メトリックを用いてオフセット制御する光ディスク装置を示す図 本発明の実施の形態１における情報記録再生装置のブロック図 本発明の実施の形態１における情報記録再生装置に関連する波形を示す図 本発明の実施の形態１における情報記録再生装置のパターン検出部を示す図 本発明の実施の形態１における情報記録再生装置のオフセット演算部を示す図 本発明の実施の形態１におけるオフセット演算部の内部信号を示す図 従来の記録パルスの変化によってオフセットが変化することを示す図 本発明の実施の形態２における情報記録再生装置のオフセット演算部を示す図 本発明の実施の形態２における情報記録再生装置のオフセット演算部に関連する波形を示す図

１１７ 情報記録媒体
１１８ 光学ヘッド部
１１９ 波形等化部
１２０ コンパレータ
１２２ ＬＰＦ
１２５ 光ディスクコントローラ
１２６ パターン発生回路
１２７ 記録補償回路
１２８ レーザ駆動回路
２０１ 情報記録媒体
２０２ 光学ヘッド部
２０３ プリアンプ
２０４ ＡＧＣ
２０５ 波形等化器
２０６ Ａ／Ｄ変換器
２０７ ＰＬＬ回路
２１２ エッジシフト検出回路
２１３ 情報記録媒体コントローラ
２１４ パターン発生回路
２１５ 記録補償回路
２１６ レーザ駆動回路

Claims (14)

1. 情報記録媒体から再生した信号から１つ、または複数の所定の長さを有するマークおよびスペースを検出するパターン検出部と、
   前記パターン検出部の出力からオフセット成分を抽出するオフセット演算部と、
   前記オフセット演算部で抽出したオフセット成分を基準としてオフセット調整するオフセット調整部と、
   を備えることを特徴とする情報記録再生装置。
2. 前記オフセット演算部は、
   前記オフセット調整部の出力を用いてオフセット演算することを特徴とする請求項１記載の情報記録再生装置。
3. 前記パターン検出部は、
   前記オフセット調整部の出力から１つ、または複数の所定の長さを有するマークおよびスペースを検出することを特徴とする請求項１記載の情報記録再生装置。
4. 前記オフセット調整部は、
   情報記録媒体から再生されたアナログ信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部と
   を備え、前記Ａ／Ｄ変換部でデジタル値に変換された信号のオフセット成分を調整することを特徴とする請求項３記載の情報記録再生装置。
5. 前記パターン検出部は、
   前記オフセット調整部の出力を整形する等化部と、
   前記整形した信号を２値化し２値化信号を生成する２値化信号生成部と
   を備え、前記２値化信号生成部の出力から１つ、または複数の所定の長さを有するマークおよびスペースを検出することを特徴とする請求項４記載の情報再生装置。
6. 前記オフセット演算部は、
   オフセット成分を抽出する際に除外する信号長を決定する除外信号設定部と、
   前記パターン検出部で抽出した信号系列に前記選択信号設定部で決定した信号長を含むか判定し、前記信号長を含まない場合に限り前記整形部で整形した信号からオフセット成分を抽出し、前記オフセット調整部に前記オフセット成分を出力することを特徴とする請求項５記載の情報記録再生装置。
7. 前記除外信号設定部は、
   記録補償によって調整する記録パルス長を前記Ａ／Ｄ変換部でデジタル値に変換した信号のオフセット成分を抽出する際に除外する信号長とする請求項６記載の情報記録再生装置。
8. 前記２値化信号生成部は、最尤復号を用いることを特徴とする請求項５記載の情報記録再生装置。
9. 前記パターン検出部は、
   前記２値化信号の極性が反転する間隔を測定した第１のパターンと、
   前記第１のパターンに連続する前記２値化信号の極性が反転する間隔を測定した第２のパターンと、
   前記２値化信号の極性が反転したことを示す２値化エッジ信号と、
   前記２値化信号と、
   を前記特定の信号系列とすることを特徴とする請求項４記載の情報記録再生装置。
10. 前記オフセット演算部は、
    前記第１のパターンおよび前記第２のパターンに前記除外信号設定部で決定した信号長を含むか判定し、信号長を含まない場合に限り前記２値化エッジ信号に同期して前記整形部で整形した信号からオフセット成分を抽出し、前記オフセット調整部に前記オフセット成分を出力することを特徴とする請求項８記載の情報記録再生装置。
11. 前記オフセット演算部は、
    前記第１のパターンおよび前記第２のパターンに前記除外信号設定部で決定した信号長を含むか判定し、信号長を含まない場合かつ前記２値化信号が情報記録媒体のマークを示している場合に限り、前記２値化エッジ信号に同期して前記整形部で整形した信号からオフセット成分を抽出することを特徴とする請求項８記載の情報記録再生装置。
12. 前記オフセット演算部は、
    前記パターン検出部で抽出した信号系列に前記除外信号設定部で決定した信号長を含むか判定し、前記信号長を含まない場合に限り前記整形部で整形した信号を積分し、ゲインを乗じて平滑化してオフセット成分を抽出することを特徴とする請求項４記載の情報記録再生装置。
13. 前記オフセット演算部は、
    前記パターン検出部で抽出した信号系列に前記除外信号設定部で決定した信号長を含むか判定し、前記信号長を含まない場合に限り前記整形部で整形した信号をＬＰＦとゲインを乗ずることで平滑化してオフセット成分を抽出することを特徴とする請求項４記載の情報記録再生装置。
14. 情報記録媒体から再生した信号から１つ、または複数の所定の長さを有するマークおよびスペースを検出するパターン検出ステップと、
    前記パターン検出ステップの出力からオフセット成分を抽出するオフセット演算ステップと、
    前記オフセット演算ステップで抽出したオフセット成分を基準としてオフセット調整するオフセット調整ステップと、
    を備えることを特徴とする情報記録再生装置。

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