JP2020170576A - Optical disk evaluation method, and optical device - Google Patents

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Abstract

To provide an optical disk evaluation method and an optical disk device capable of evaluating reliability of data recorded on the optical disk having a high linear density.SOLUTION: In an optical disk evaluation method, a quality evaluation circuit 110 of an optical disk device includes: an error power measurement circuit for measuring an error power between an equalization signal and an expected waveform; a random component measurement circuit for measuring a variance of an amplitude of the equalization signal for each series pattern; and a non-random component measurement circuit for calculating a non-random component power from a difference between the error power and the random component power.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、光学的にデータが記録される光ディスクの評価方法及び光ディスク装置に関する。 The present disclosure relates to an evaluation method of an optical disk on which data is optically recorded and an optical disk device.

現在、映像またはデータ等を保存する情報記録媒体として、DVDまたはBlu−ray(登録商標)ディスク(以下、BDとする)等多くの種類の光ディスクが使用されている。データの保存時のスペース効率の観点から、光ディスクのコストを上げずに、体積当たりの記録容量を向上させる技術として、線密度を向上させる技術とトラック密度を向上させる技術とがある。 Currently, many types of optical discs such as DVDs and Blu-ray (registered trademark) discs (hereinafter referred to as BDs) are used as information recording media for storing video or data. From the viewpoint of space efficiency when storing data, there are a technique for improving the linear density and a technique for improving the track density as a technique for improving the recording capacity per volume without increasing the cost of the optical disk.

線密度を向上させる技術として、Partial Response Most Likelihood(以下、PRML)信号処理技術が広く用いられている。光ディスクのトラックには、マークとスペースで表現される2値信号が記録される。この2値信号を再生する際には、光ビームでの検出の周波数特性により、検出された再生信号は低域周波数に帯域制限される。これは、光ビームの回折限界のサイズに従って、複数のマークとスペースが同時に読み出されてしまうために発生するものであり、符号間干渉と呼ばれる。PRML信号処理技術は、符号間干渉を前提とした期待波形と再生信号波形とを比較及び選択することで記録されている2値信号を推定する最尤復号技術の一つである。線密度を向上させるに従い、符号間干渉の幅を拡張したPRML信号処理技術が用いられてきた。 As a technique for improving the linear density, a Partial Response Maximum Likelihood (hereinafter, PRML) signal processing technique is widely used. A binary signal represented by a mark and a space is recorded on the track of the optical disk. When reproducing this binary signal, the detected reproduced signal is band-limited to a low frequency due to the frequency characteristic of the detection by the light beam. This occurs because a plurality of marks and spaces are read out at the same time according to the size of the diffraction limit of the light beam, and is called intersymbol interference. The PRML signal processing technique is one of the most probable decoding techniques for estimating the recorded binary signal by comparing and selecting the expected waveform and the reproduced signal waveform on the premise of intersymbol interference. As the linear density is improved, a PRML signal processing technique in which the width of intersymbol interference is expanded has been used.

また、トラック密度を向上させる技術として、特許文献1に示すように、光ディスクからの反射光を分割して検出する光ピックアップと、分割して検出された複数の再生信号を組み合わせる信号処理を組み合わせたクロストーク低減技術がある。複数の再生信号を組み合わせる信号処理をFIRフィルタで構成することにより、クロストークを低減しながら、PRML信号処理技術における期待波形に近づくように再生信号波形を等化することもできる。 Further, as a technique for improving the track density, as shown in Patent Document 1, an optical pickup that divides and detects the reflected light from the optical disk and a signal processing that combines a plurality of reproduced signals that are divided and detected are combined. There is crosstalk reduction technology. By configuring the signal processing that combines a plurality of reproduced signals with an FIR filter, it is possible to equalize the reproduced signal waveform so as to approach the expected waveform in the PRML signal processing technique while reducing crosstalk.

光ディスクに記録された記録状態の信頼性を評価するため、特許文献2示すように、PRML信号処理技術に基づいた評価指標が用いられている。さらなる高密度化が進むと、トラック上に形成されるマークの微小な歪が、PRML信号処理技術による再生に与える影響が無視できなくなってくる。このような歪は、記録した2値信号のパターンに依存しているなど非線形性を有しており、PRML信号処理技術による復号結果のエラーレートを悪化させやすい。PRML信号処理技術では、復号するための期待値信号に対し、再生信号に近づくように適応的な補正処理を行うことにより非線形性に対応して、エラーレートの悪化を最小限に抑えている。従来の評価指標では、エラーレートに相関性が高くなるように、このような補正処理を行った後の状態で測定していた。しかし、さらなる高密度条件においては、非線形性がエラーレートに与える影響が非常に大きくなるため、ノイズによるランダム成分の評価に加え、非線形性の影響も適切に評価する必要があり、従来の評価指標では、これらの影響度を分離して評価することができない。 In order to evaluate the reliability of the recording state recorded on the optical disk, as shown in Patent Document 2, an evaluation index based on the PRML signal processing technique is used. As the density is further increased, the influence of the minute distortion of the mark formed on the track on the reproduction by the PRML signal processing technology cannot be ignored. Such distortion has non-linearity such as depending on the pattern of the recorded binary signal, and tends to deteriorate the error rate of the decoding result by the PRML signal processing technique. In the PRML signal processing technology, the expected value signal for decoding is subjected to adaptive correction processing so as to approach the reproduced signal to cope with the non-linearity and the deterioration of the error rate is minimized. In the conventional evaluation index, the measurement is performed in the state after such correction processing is performed so that the correlation with the error rate becomes high. However, under higher density conditions, the effect of non-linearity on the error rate becomes very large, so it is necessary to appropriately evaluate the effect of non-linearity in addition to the evaluation of the random component due to noise, which is a conventional evaluation index. Therefore, these influences cannot be evaluated separately.

BDあるいはこれより高密度の光ディスクは、重要なデータを信頼性の高いシステムによって長期的に保存するストレージ装置にも使用されている。今後、より多くのデータを保存できるように、さらなる高密度化が必要とされており、ノイズの少ない光ディスクやデータの記録線密度を高める多値記録技術が開発されている。また、ストレージ装置に用いられる高密度化した光ディスクの長期にわたる記録状態の信頼性を評価できる評価指標も必要となる。長期にわたる保存期間中において、光ディスクの表面上の汚れなどにより再生信号のS/N比が悪化するような状況にはランダム成分の評価が適しており、頻繁に再生したことにより光ディスクのトラックに記録されたマークの形状に歪が生じるような状況には非線形性の評価が必要となってくる。 BDs or higher density optical discs are also used in storage devices for long-term storage of important data in reliable systems. In the future, further densification is required so that more data can be stored, and multi-value recording technology for increasing the recording line density of optical discs and data with less noise has been developed. In addition, an evaluation index capable of evaluating the reliability of the long-term recording state of the high-density optical disc used in the storage device is also required. Random component evaluation is suitable for situations where the S / N ratio of the playback signal deteriorates due to dirt on the surface of the optical disc during a long storage period, and it is recorded on the track of the optical disc due to frequent playback. Non-linearity evaluation is required in situations where the shape of the marked mark is distorted.

特許第5927561号公報Japanese Patent No. 5927561 国際公開第2018/042814号International Publication No. 2018/042814

本開示は、高線密度化した光ディスクに記録されたデータの記録状態の信頼性評価を可能にする光ディスク評価方法及び光ディスク装置を提供する。 The present disclosure provides an optical disc evaluation method and an optical disc device that enable reliability evaluation of a recording state of data recorded on an optical disc having a high linear density.

本開示における光ディスク評価方法は、光ディスク上のトラックに記録されたデータを再生した再生信号の品質を評価する光ディスク評価方法であって、所定の周波数特性に近づくように前記再生信号を等化した等化信号を生成する適応等化ステップと、前記等化信号から復号信号を生成する最尤復号ステップと、前記復号信号から前記等化信号に対応する期待波形を生成する期待波形生成ステップと、前記等化信号と前記期待波形の誤差電力を測定する誤差電力測定ステップと、トラックへのレーザ照射による記録及び再生において再生信号に発生するトラック線方向の前後干渉幅より広い幅での前記復号信号の系列パターン別に前記等化信号の振幅の分散である第1のランダム成分電力を測定する第1のランダム成分測定ステップと、前記系列パターン別に前記再生信号の振幅の分散である第2のランダム成分電力を測定する第2のランダム成分測定ステップと、前記誤差電力と前記第1のランダム成分電力の差から非ランダム成分電力を算出する日ランダム成分測定ステップとから構成されることを特徴とする。 The optical disk evaluation method in the present disclosure is an optical disk evaluation method for evaluating the quality of a reproduced signal obtained by reproducing data recorded on a track on the optical disk, and the reproduced signal is equalized so as to approach a predetermined frequency characteristic. An adaptive equalization step for generating an equalization signal, a most likely decoding step for generating a decoding signal from the equalization signal, an expected waveform generation step for generating an expected waveform corresponding to the equalization signal from the decoding signal, and the above. The error power measurement step for measuring the error power of the equalization signal and the expected waveform, and the decoding signal having a width wider than the front-back interference width in the track line direction generated in the reproduction signal in recording and reproduction by laser irradiation on the track. The first random component measurement step for measuring the first random component power which is the dispersion of the amplitude of the equalization signal for each sequence pattern, and the second random component power which is the dispersion of the amplitude of the reproduced signal for each sequence pattern. It is characterized in that it is composed of a second random component measurement step for measuring the above and a daily random component measurement step for calculating a non-random component power from the difference between the error power and the first random component power.

また、前記第1のランダム成分電力と前記第2のランダム成分電力の差から、前記期待波形に対する前記再生信号の周波数特性不足量を評価してもよい。
また、前記非ランダム成分電力の測定値から光ディスク上のトラックへの記録状態の品質を評価してもよい。
また、前記第1のランダム成分電力の測定値から光ディスク及び光ディスク装置の性能劣化度を評価してもよい。
本開示における光ディスク装置は、光ディスク上のトラックにデータを記録再生する光ディスク装置であって、前記トラックにレーザを照射し、反射光から再生信号を検出する光ヘッドと、前記光ヘッドのレーザ出力を制御することで前記トラックに前記データを記録する記録回路と、前記再生信号から前記データを再生する再生回路と、前記光ヘッドと前記記録回路と前記再生回路を制御するコントローラとを備え、前記再生回路は、所定の周波数特性に近づくように前記再生信号を等化した等化信号を生成する適応等化回路と、前記等化信号から復号信号を生成する最尤復号回路と、前記復号信号から前記等化信号に対応する期待波形を生成する期待波形生成回路と、前記等化信号と前記期待波形の誤差電力を測定する誤差電力測定回路と、トラックへのレーザ照射による記録及び再生において再生信号に発生するトラック線方向の前後干渉幅より広い幅での前記復号信号の系列パターン別に前記等化信号の振幅の分散である第1のランダム成分電力を測定する第1のランダム成分測定回路と、前記系列パターン別に前記再生信号の振幅の分散である第2のランダム成分電力を測定する第2のランダム成分測定回路と、前記誤差電力と前記第1のランダム成分電力の差から非ランダム成分電力を算出する日ランダム成分測定回路とを有することを特徴とする。
また、前記コントローラは、前記第1のランダム成分電力と前記第2のランダム成分電力の差から、前記期待波形に対する前記再生信号の周波数特性不足量を評価してもよい。
また、前記コントローラは、前記周波数特性不足量が所定より大きい場合、光ディスク上のトラックに前記データを記録するときのレーザ発光波形の条件の補正を行ってもよい。
また、前記コントローラは、前記非ランダム成分電力の測定値から光ディスク上のトラックへの記録状態の品質を評価してもよい。
また、前記コントローラは、前記非ランダム成分電力が所定より大きい場合、光ディスク上のトラックに前記データを記録するときのレーザ照射パワーの補正を行ってもよい。
また、前記コントローラは、前記第1のランダム成分電力の測定値から光ディスク及び光ディスク装置の性能劣化度を評価してもよい。
また、前記コントローラは、前記性能劣化度が所定より大きい場合、異なる光ディスクへの前記データのコピーあるいは当該光ディスク装置の交換の通知を行ってもよい。
Further, the amount of lack of frequency characteristics of the reproduced signal with respect to the expected waveform may be evaluated from the difference between the first random component power and the second random component power.
Further, the quality of the recording state on the track on the optical disk may be evaluated from the measured value of the non-random component power.
Further, the degree of performance deterioration of the optical disk and the optical disk device may be evaluated from the measured value of the first random component power.
The optical disk device in the present disclosure is an optical disk device that records and reproduces data on a track on an optical disk, and has an optical head that irradiates the track with a laser and detects a reproduction signal from reflected light, and a laser output of the optical head. The reproduction is provided with a recording circuit that records the data on the track by control, a reproduction circuit that reproduces the data from the reproduction signal, and a controller that controls the optical head, the recording circuit, and the reproduction circuit. The circuit consists of an adaptive equalization circuit that generates an equalization signal that equalizes the reproduction signal so as to approach a predetermined frequency characteristic, a most likely decoding circuit that generates a decoding signal from the equalization signal, and the decoding signal. An expected waveform generation circuit that generates an expected waveform corresponding to the equalization signal, an error power measurement circuit that measures the error power between the equalization signal and the expected waveform, and a reproduction signal in recording and reproduction of a track by laser irradiation. A first random component measuring circuit that measures a first random component power that is a dispersion of the amplitude of the equalized signal for each sequence pattern of the decoded signal with a width wider than the front-rear interference width in the track line direction generated in. A second random component measuring circuit that measures a second random component power that is a dispersion of the amplitude of the reproduced signal for each series pattern, and a non-random component power from the difference between the error power and the first random component power. It is characterized by having a daily random component measurement circuit for calculation.
Further, the controller may evaluate the amount of lack of frequency characteristics of the reproduced signal with respect to the expected waveform from the difference between the first random component power and the second random component power.
Further, when the frequency characteristic shortage amount is larger than a predetermined value, the controller may correct the condition of the laser emission waveform when recording the data on the track on the optical disc.
Further, the controller may evaluate the quality of the recording state on the track on the optical disk from the measured value of the non-random component power.
Further, when the non-random component power is larger than a predetermined value, the controller may correct the laser irradiation power when recording the data on the track on the optical disc.
Further, the controller may evaluate the performance deterioration degree of the optical disk and the optical disk device from the measured value of the first random component power.
Further, when the degree of performance deterioration is larger than a predetermined value, the controller may notify the copy of the data to a different optical disk or the replacement of the optical disk device.

本開示における光ディスク評価方法及び光ディスク装置は、高線密度化した光ディスクに記録されたデータの記録状態の信頼性評価を可能にする。 The optical disc evaluation method and the optical disc device in the present disclosure enable reliability evaluation of the recording state of data recorded on an optical disc having a high linear density.

実施の形態1における光ディスク装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the optical disk apparatus in Embodiment 1. 実施の形態1における再生信号復号回路と品質評価回路の構成を示すブロック図A block diagram showing a configuration of a reproduction signal decoding circuit and a quality evaluation circuit according to the first embodiment. トラックへのマークとスペースの記録の状態を示す図Diagram showing the recording status of marks and spaces on tracks トラックに記録されたマークとスペースを検出した再生信号を示す図The figure which shows the reproduction signal which detected the mark and space recorded on a track 等化信号と期待波形の誤差のヒストグラムを示す図The figure which shows the histogram of the error of the equalization signal and the expected waveform 等化信号のパターン別に分類した振幅のヒストグラムを示す図The figure which shows the histogram of the amplitude classified by the pattern of the equalization signal 品質評価回路の測定値を示す図The figure which shows the measured value of the quality evaluation circuit トラック位置毎に品質評価回路の測定値を取得した結果を示す図The figure which shows the result of having acquired the measured value of the quality evaluation circuit for every track position.

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of already well-known matters and duplicate explanations for substantially the same configuration may be omitted. This is to avoid unnecessary redundancy of the following description and to facilitate the understanding of those skilled in the art.

なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。 It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.

(実施の形態1)
[1.構成]
図1は、本実施の形態1における光ディスク装置10の構成図である。図1に示すように、光ディスク装置10は、光ヘッド101、スピンドルモータ102、サーボコントローラ103、記録回路104、変調回路105、誤り訂正符号化回路106、再生信号復号回路107、復調回路108、誤り訂正復号回路109、品質評価回路110、I/F回路111、バッファメモリ112、システムコントローラ113及びROM(Read Only Memory)114を備える。
(Embodiment 1)
[1. Constitution]
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical disk device 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the optical disk device 10 includes an optical head 101, a spindle motor 102, a servo controller 103, a recording circuit 104, a modulation circuit 105, an error correction coding circuit 106, a reproduction signal decoding circuit 107, a demodulation circuit 108, and an error. It includes a correction / decoding circuit 109, a quality evaluation circuit 110, an I / F circuit 111, a buffer memory 112, a system controller 113, and a ROM (Read Only Memory) 114.

光ディスク装置10は、光ディスク100に対してユーザデータの記録及び再生を行う。光ディスク100には、内周から外周にかけてらせん状にトラックが形成される。トラックは、グルーブにより形成されるグルーブトラックと、隣接するグルーブトラックの間に形成されるランドトラックとからなる。グルーブトラック及びランドトラックのいずれにもユーザデータを記録することができる。 The optical disk device 10 records and reproduces user data on the optical disk 100. On the optical disk 100, tracks are spirally formed from the inner circumference to the outer circumference. The track consists of a groove track formed by a groove and a land track formed between adjacent groove tracks. User data can be recorded on both the groove track and the land track.

スピンドルモータ102は、光ディスク100を回転させる。光ヘッド101は、光ディスク100に光ビームを照射することにより、光ディスク100へのユーザデータの記録及び光ディスク100からのユーザデータの再生を行う。 The spindle motor 102 rotates the optical disc 100. By irradiating the optical disc 100 with a light beam, the optical head 101 records user data on the optical disc 100 and reproduces the user data from the optical disc 100.

サーボコントローラ103は、光ヘッド101及びスピンドルモータ102を制御し、光ヘッド101から光ディスク100に照射された光ビームを光ディスク100上に設けられたトラックに集光して走査する制御、及び、目的のトラックにアクセスする移動制御を行う。サーボコントローラ103は、光ヘッド101が光ディスク100を所定の線速度で走査するように、光ヘッド101の位置とスピンドルモータ102の回転数とを制御する。 The servo controller 103 controls the optical head 101 and the spindle motor 102, and controls and scans the optical beam emitted from the optical head 101 onto the optical disc 100 on a track provided on the optical disc 100. Performs movement control to access the track. The servo controller 103 controls the position of the optical head 101 and the rotation speed of the spindle motor 102 so that the optical head 101 scans the optical disc 100 at a predetermined linear velocity.

I/F回路111は、光ディスク100に記録するユーザデータをホスト115から受け取り、バッファメモリ112に格納する。また、I/F回路111は、光ディスク100から再生し得られたバッファメモリ112に格納されているユーザデータをホスト115へ送る。他の内部ブロックに対してバッファメモリ112に格納されたユーザデータなどを送出したり、逆に、他の内部ブロックから受け取ったユーザデータなどをバッファメモリ112に格納することも行う。 The I / F circuit 111 receives the user data to be recorded on the optical disk 100 from the host 115 and stores the user data in the buffer memory 112. Further, the I / F circuit 111 sends the user data stored in the buffer memory 112 reproduced from the optical disk 100 to the host 115. User data and the like stored in the buffer memory 112 can be sent to other internal blocks, and conversely, user data and the like received from other internal blocks can be stored in the buffer memory 112.

誤り訂正符号化回路106は、I/F回路111から受け取ったユーザデータに、誤り訂正するためのパリティコードを付加して符号化データを生成する。 The error correction coding circuit 106 generates coded data by adding a parity code for error correction to the user data received from the I / F circuit 111.

変調回路105は、誤り訂正符号化回路106からの符号化データを受け取り、所定の変調符号に従って変調した変調信号を生成する。 The modulation circuit 105 receives the coded data from the error correction coding circuit 106 and generates a modulation signal modulated according to a predetermined modulation code.

記録回路104は、変調信号を記録パルス信号に変換し、光ヘッド101の光ビームを駆動する。照射された光ビームの熱により、光ディスク100上にマークが形成される。 The recording circuit 104 converts the modulated signal into a recording pulse signal and drives the light beam of the optical head 101. A mark is formed on the optical disk 100 by the heat of the irradiated light beam.

一方、光ディスク100上に記録されたユーザデータは、再生信号復号回路107、復調回路108、誤り訂正復号回路109によって再生される。 On the other hand, the user data recorded on the optical disk 100 is reproduced by the reproduction signal decoding circuit 107, the demodulation circuit 108, and the error correction decoding circuit 109.

光ヘッド101は、光ディスク100に光ビームを照射し、光ディスク100からの反射光を検出する。光ヘッド101は検出した反射光に基づいて再生信号を出力する。 The optical head 101 irradiates the optical disc 100 with a light beam and detects the reflected light from the optical disc 100. The optical head 101 outputs a reproduction signal based on the detected reflected light.

再生信号復号回路107は、再生信号を復号して復号信号を生成する。具体的には、再生信号と期待値波形との比較から最も近い期待値波形を選択し、期待値波形の元となるパターン信号を復号信号として出力するPRML信号処理を行う。期待値波形の特性は、光ビームでの検出の周波数特性による帯域制限の影響を加味したものとする。 The reproduction signal decoding circuit 107 decodes the reproduction signal to generate a decoding signal. Specifically, the closest expected value waveform is selected from the comparison between the reproduced signal and the expected value waveform, and PRML signal processing is performed to output the pattern signal that is the source of the expected value waveform as a decoding signal. The characteristics of the expected value waveform shall take into account the effect of band limitation due to the frequency characteristics detected by the light beam.

復調回路108は、所定の変調符号に従って、復号信号から符号化データを復調する。 The demodulation circuit 108 demodulates the coded data from the decoded signal according to a predetermined modulation code.

誤り訂正復号回路109は、復調された符号化データの誤りを訂正し、ユーザデータを復元する。 The error correction decoding circuit 109 corrects an error in the demodulated coded data and restores the user data.

品質評価回路110は、再生信号に付加されたノイズ量などを測定する。この測定結果から、光ディスク100のトラックに対するユーザデータの記録状態や、光ヘッド101の光ビームの光ビームの出力状態を判定することができる。 The quality evaluation circuit 110 measures the amount of noise added to the reproduced signal and the like. From this measurement result, it is possible to determine the recording state of user data for the track of the optical disk 100 and the output state of the light beam of the light beam of the light head 101.

ROM114は、フラッシュメモリで構成される。ROM114は、システムコントローラ113が光ディスク装置10全体を制御するためのプログラムを記憶する。 The ROM 114 is composed of a flash memory. The ROM 114 stores a program for the system controller 113 to control the entire optical disk device 10.

システムコントローラ113は、ROM114に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各回路の制御及びホスト115との通信の制御を行う。なお、図1においては便宜上、システムコントローラ113から各構成要素に対する制御を示す矢印を省略している。本実施の形態における光ディスク装置10のシステムコントローラ113は、ユーザデータの記録及び再生に関連する各回路の動作を制御する。 The system controller 113 controls each circuit and controls communication with the host 115 by reading and executing the program stored in the ROM 114. Note that in FIG. 1, for convenience, the arrows indicating the control of each component from the system controller 113 are omitted. The system controller 113 of the optical disk device 10 in the present embodiment controls the operation of each circuit related to the recording and reproduction of user data.

図2は、再生信号復号回路107と品質評価回路110の詳細を示す構成図である。 FIG. 2 is a configuration diagram showing details of the reproduction signal decoding circuit 107 and the quality evaluation circuit 110.

再生信号復号回路107は、プリアンプ回路200、A/D変換回路201、多入力適応等化フィルタ回路202、最尤復号回路203、期待波形生成回路204とから構成される。品質評価回路110は、加算回路205、適応等化フィルタ回路206、誤差測定回路207、ランダム成分測定回路208、非ランダム成分測定回路209とから構成される。 The reproduction signal decoding circuit 107 is composed of a preamplifier circuit 200, an A / D conversion circuit 201, a multi-input adaptive equalization filter circuit 202, a most probable decoding circuit 203, and an expected waveform generation circuit 204. The quality evaluation circuit 110 includes an addition circuit 205, an adaptive equalization filter circuit 206, an error measurement circuit 207, a random component measurement circuit 208, and a non-random component measurement circuit 209.

プリアンプ回路200には、光ヘッド101から再生信号が入力される。光ヘッド101では、光ディスク100からの反射光を、領域を3つに分割した受光部で検出し、3つの再生信号を出力する。プリアンプ回路200は、これらの再生信号に対し、不要な高周波ノイズを低減するローパスフィルタ処理と、振幅を調整するゲイン処理を施す。 A reproduction signal is input to the preamplifier circuit 200 from the optical head 101. The optical head 101 detects the reflected light from the optical disc 100 by a light receiving unit whose region is divided into three, and outputs three reproduction signals. The preamplifier circuit 200 performs a low-pass filter process for reducing unnecessary high-frequency noise and a gain process for adjusting the amplitude on these reproduced signals.

A/D変換回路201は、プリアンプ回路200が出力した再生信号をサンプリングしたデジタル再生信号へと変換する。サンプリングのタイミングには、前記変調信号の1チャネルビット周期に相当するチャネルクロックを用いる。 The A / D conversion circuit 201 converts the reproduction signal output by the preamplifier circuit 200 into a sampled digital reproduction signal. For the sampling timing, a channel clock corresponding to one channel bit period of the modulated signal is used.

PRML信号処理は、多入力適応等化フィルタ回路202と、最尤復号回路203と、期待波形生成回路204により実現される。 The PRML signal processing is realized by the multi-input adaptive equalization filter circuit 202, the most probable decoding circuit 203, and the expected waveform generation circuit 204.

多入力適応等化フィルタ回路202は、FIRフィルタで構成され、3つのデジタル再生信号を合成して、PRML信号処理の期待波形に近い周波数特性になるように等化した等化信号を出力する。多入力適応等化フィルタ回路202は、等化するとともに、隣接するトラックから漏れこんで検出されたクロストーク成分の低減も行う。 The multi-input adaptive equalization filter circuit 202 is composed of an FIR filter, synthesizes three digital reproduction signals, and outputs an equalization signal equalized so as to have a frequency characteristic close to the expected waveform of PRML signal processing. The multi-input adaptive equalization filter circuit 202 equalizes and also reduces the crosstalk component detected by leaking from the adjacent track.

最尤復号回路203は、等化信号にもっとも近い期待波形を選択し、選択した期待波形に対応する変調信号を復号信号として出力する。 The most likely decoding circuit 203 selects the expected waveform closest to the equalization signal, and outputs a modulated signal corresponding to the selected expected waveform as a decoding signal.

期待波形生成回路204は、復号信号に対応した期待波形を生成する。期待波形は、多入力適応等化フィルタ回路202において、FIRフィルタの係数を適応的に制御するために用いられる。 The expected waveform generation circuit 204 generates an expected waveform corresponding to the decoded signal. The expected waveform is used in the multi-input adaptive equalization filter circuit 202 to adaptively control the coefficients of the FIR filter.

加算回路205は、3つのデジタル再生信号を加算した加算デジタル再生信号を出力する。 The adder circuit 205 outputs an adder digital reproduction signal obtained by adding three digital reproduction signals.

適応等化フィルタ回路206は、FIRフィルタで構成され、PRML信号処理の期待波形に近い周波数特性になるように等化した加算等化信号を出力する。また、適応等化フィルタ回路206は、多入力適応等化フィルタ回路202と違い、クロストーク成分を低減する効果は持たない。 The adaptive equalization filter circuit 206 is composed of an FIR filter and outputs an addition equalization signal equalized so as to have a frequency characteristic close to the expected waveform of PRML signal processing. Further, unlike the multi-input adaptive equalization filter circuit 202, the adaptive equalization filter circuit 206 does not have the effect of reducing the crosstalk component.

誤差測定回路207は、多入力適応等化フィルタ回路202が出力する等化信号と期待波形との誤差電力、及び適応等化フィルタ回路206が出力する加算等化信号と期待波形との誤差電力を測定する。 The error measurement circuit 207 calculates the error power between the equalization signal and the expected waveform output by the multi-input adaptive equalization filter circuit 202 and the error power between the addition equalization signal and the expected waveform output by the adaptive equalization filter circuit 206. Measure.

ランダム成分測定回路208は、等化信号と加算等化信号と等化前の加算信号のそれぞれに対し、最尤復号回路203が出力した復号信号の所定時間区間の信号パターン別に分類して、信号振幅の分散値を測定する。この分散値は、等化信号と加算等化信号と加算信号のそれぞれに付加されているノイズの内のランダム成分電力を示している。 The random component measurement circuit 208 classifies each of the equalization signal, the addition equalization signal, and the addition signal before equalization according to the signal pattern of the predetermined time interval of the decoding signal output by the most likely decoding circuit 203, and signals. Measure the amplitude variance value. This dispersion value indicates the random component power in the noise added to each of the equalization signal, the addition equalization signal, and the addition signal.

非ランダム成分測定回路209は、誤差測定回路207により測定された誤差電力と、ランダム成分測定回路208により測定されたランダム成分電力の差を求める。この差は、等化信号と加算等化信号のそれぞれに付加されているノイズの内の非ランダム成分電力を示している。 The non-random component measuring circuit 209 obtains the difference between the error power measured by the error measuring circuit 207 and the random component power measured by the random component measuring circuit 208. This difference indicates the non-random component power in the noise added to each of the equalization signal and the addition equalization signal.

システムコントローラ113は、品質評価回路110から誤差電力、ランダム成分電力、非ランダム成分電力の測定結果を取得し、光ディスク100のトラックに対するユーザデータの記録状態や、光ヘッド101の光ビームの光ビームの出力状態を判定を行う。 The system controller 113 acquires the measurement results of the error power, the random component power, and the non-random component power from the quality evaluation circuit 110, records the user data on the track of the optical disk 100, and determines the light beam of the light beam of the optical head 101. Judge the output status.

[2.動作]
次に、本実施の形態における光ディスク装置10の動作について説明する。
[2. motion]
Next, the operation of the optical disk device 10 in this embodiment will be described.

まず、本実施の形態における光ディスク装置10による光ディスク100のデータゾーンのトラックへの記録動作について説明する。 First, the operation of recording the data zone of the optical disk 100 on the track by the optical disk device 10 in the present embodiment will be described.

I/F回路111は、ホスト115から送信されたユーザデータと記録先の論理アドレスを取得する。ユーザデータは所定の単位のデータブロックに分割され、データブロック毎に誤り訂正符号化回路106へと送られる。 The I / F circuit 111 acquires the user data transmitted from the host 115 and the logical address of the recording destination. The user data is divided into data blocks of a predetermined unit, and each data block is sent to the error correction coding circuit 106.

誤り訂正符号化回路106は、データブロック単位のユーザデータに、再生時の誤りを訂正するためのパリティコードを付加して符号化データとする。 The error correction coding circuit 106 adds a parity code for correcting an error during reproduction to the user data in data block units to obtain coded data.

変調回路105は、パリティコードが付加された符号化データを、所定の変調符号則に従って変調信号に変調する。 The modulation circuit 105 modulates the coded data to which the parity code is added into a modulated signal according to a predetermined modulation code rule.

記録回路104は、変調信号に従って光ディスク100のトラック上にマークを形成する。図3は、2値の変調信号に対応して、マーク及びスペースとして記録した状態を示している。変調信号系列301の値が1の区間をマークとして記録するため、対応した区間においてレーザ発光波形302に示すようなパワーと時間幅で発光させる。マークの始端や終端の形状を制御するために、始端位置では高いパワーにしたり、終端位置では低いパワーにする。レーザ発光波形302によって、トラック303には記録マーク304が形成される。この結果、記録マーク304の部分は1、スペース305の部分は0のように2値に定義した状態で変調信号が記録される。しかしながら、図3に示すように、トラック幅に対して1チャネルビット長が非常に短くなる高線密度化された条件では、トラック303に形成される記録マーク304とスペース305の長さが、変調信号系列301の2値のパターンに対してずれを生じることになる。このずれは、再生時に期待波形との誤差となり、変調信号系列301のパターンに依存した非ランダム成分として現れる。 The recording circuit 104 forms a mark on the track of the optical disc 100 according to the modulated signal. FIG. 3 shows a state of recording as a mark and a space corresponding to the binary modulation signal. Since the section where the value of the modulated signal sequence 301 is 1 is recorded as a mark, light is emitted with the power and time width as shown in the laser emission waveform 302 in the corresponding section. In order to control the shape of the start and end of the mark, the power should be high at the start position and low at the end position. The laser emission waveform 302 forms a recording mark 304 on the track 303. As a result, the modulated signal is recorded in a state defined as binary values such that the portion of the recording mark 304 is 1 and the portion of the space 305 is 0. However, as shown in FIG. 3, under the high linear density condition in which the one-channel bit length is very short with respect to the track width, the lengths of the recording mark 304 and the space 305 formed on the track 303 are modulated. A deviation will occur with respect to the binary pattern of the signal sequence 301. This deviation becomes an error from the expected waveform at the time of reproduction, and appears as a non-random component depending on the pattern of the modulated signal sequence 301.

システムコントローラ113は、上記の記録動作を制御する。システムコントローラ113は、光ディスク100上に記録する位置を決定し、サーボコントローラ103を制御して光ヘッド101を目的位置に移動させる。目的位置となるトラックに到達する前に、誤り訂正符号化回路106を動作させる。目的位置に到達したところから、変調回路105、記録回路104を動作させて記録を行う。 The system controller 113 controls the above recording operation. The system controller 113 determines a position to be recorded on the optical disc 100, and controls the servo controller 103 to move the optical head 101 to a target position. The error correction coding circuit 106 is operated before reaching the target track. From the point where the target position is reached, the modulation circuit 105 and the recording circuit 104 are operated to perform recording.

次に、本実施の形態における光ディスク装置10の再生動作について説明する。 Next, the reproduction operation of the optical disk device 10 in the present embodiment will be described.

再生信号復号回路107は、図4に示すように、光ヘッド101が出力する再生信号をPRML信号処理により復号して復号信号を生成する。復調回路108は、復号信号を変調符号則に従って復調し、誤り訂正復号回路109は、復調された符号化データの誤りを訂正してユーザデータを復元する。 As shown in FIG. 4, the reproduction signal decoding circuit 107 decodes the reproduction signal output by the optical head 101 by PRML signal processing to generate a decoding signal. The demodulation circuit 108 demodulates the decoded signal according to the modulation code law, and the error correction decoding circuit 109 corrects the error of the demodulated coded data and restores the user data.

システムコントローラ113は、上記の再生動作を制御する。システムコントローラ113は、サーボコントローラ103を制御して光ヘッド101を目的位置に移動させる。目標位置に到達したときに、再生信号復号回路107と復調回路108とを動作させ、続いて誤り訂正復号回路109を動作させてユーザデータを復元する。復元されたユーザデータはバッファメモリ112に格納されており、I/F回路111を通して、ホスト115へとユーザデータを送出することで再生動作が完了する。 The system controller 113 controls the above-mentioned reproduction operation. The system controller 113 controls the servo controller 103 to move the optical head 101 to a target position. When the target position is reached, the reproduction signal decoding circuit 107 and the demodulation circuit 108 are operated, and then the error correction decoding circuit 109 is operated to restore the user data. The restored user data is stored in the buffer memory 112, and the reproduction operation is completed by sending the user data to the host 115 through the I / F circuit 111.

図4は、図3に示すように記録されたトラックを再生したときの状態を示している。トラック303には記録マーク304が形成されたおり、光ヘッド101により再生信号として検出される。再生信号は、再生信号復号回路107により復号信号308として復号される。実線で示す等化信号306は、多入力適応等化フィルタ回路202から出力される。破線で示す期待波形307は、期待波形生成回路204が復号信号308から生成したものである。 FIG. 4 shows a state when the recorded track as shown in FIG. 3 is reproduced. A recording mark 304 is formed on the track 303, and is detected as a reproduction signal by the optical head 101. The reproduced signal is decoded as a decoded signal 308 by the reproduced signal decoding circuit 107. The equalization signal 306 shown by the solid line is output from the multi-input adaptive equalization filter circuit 202. The expected waveform 307 shown by the broken line is generated by the expected waveform generation circuit 204 from the decoding signal 308.

誤差測定回路207は、等化信号306と期待波形307の差から誤差電力Wを測定する。例えば、所定の単位のデータブロックに相当する長さLの区間において測定される。誤差電力Wは以下の式で求められる。 The error measurement circuit 207 measures the error power W from the difference between the equalization signal 306 and the expected waveform 307. For example, it is measured in a section of length L corresponding to a data block of a predetermined unit. The error power W is calculated by the following formula.

適応等化フィルタ回路206から出力される加算等化信号Sと期待波形307との差の誤差電力Wも同様に求められる。多入力適応等化フィルタ回路202により、クロストーク成分が低減される効果により、誤差電力WよりもWの方が小さくなる。これらの誤差電力の差であるW−Wを低減できたクロストーク成分量Cと評価することができる。図3に示した記録状態において、隣接するトラックでの記録マーク304がトラック幅方向大きく広がるほどにクロストーク成分として大きく見えるようになる。クロストーク成分量Cが所定の値より大きくならないように、レーザ発光波形302の発光パワーや発光幅を制御することで、良好に再生することができる記録状態の品質を確保することができる。 Error power W a of the difference between the sum equalized signal S a which is output from the adaptive equalization filter circuit 206 with the expected waveform 307 is also determined in the same manner. The multi-input adaptive equalization filter circuit 202, the effect of cross-talk component is decreased, the direction of W than error power W a is smaller. It can be evaluated with these crosstalk component amount C which reduces the W a -W a difference error power. In the recording state shown in FIG. 3, the larger the recording mark 304 on the adjacent track expands in the track width direction, the larger the crosstalk component appears. By controlling the emission power and emission width of the laser emission waveform 302 so that the crosstalk component amount C does not become larger than a predetermined value, it is possible to ensure the quality of the recording state that can be reproduced well.

図5は、等化信号306と期待波形307の誤差のヒストグラムを示している。加算等化信号の場合にも同様である。図3と図4に示すように、誤差はレーザノイズや回路ノイズなどのランダム成分だけでなく、記録した変調信号系列のパターンに依存した非ランダム成分も含む。特に、小さいマークやスペースのパターンは適切な大きさに記録することが困難であり、ずれが発生しやすい。また、小さいマークやスペースのパターンは周波数が高い再生信号成分であり、期待波形に近づけるための高周波数帯の等化処理と、レーザノイズや回路ノイズなどのランダム成分の低減処理とのトレードオフになりやすく、等化処理の不足としてもずれが残留しやすい。図5のヒストグラムにおいて、全部の誤差のヒストグラムに含まれるパターンAの誤差のヒストグラムは、誤差の平均値がほぼゼロであり、前述のようなずれはないパターンである。一方、パターンBの誤差のヒストグラムは、誤差の平均値がゼロではなく、ずれが発生していると言える。パターンBの誤差の平均値はずれているが、そのランダム成分の量を示す分散はパターンAと大きく変わらない。このような違いを測定することにより、記録状態や再生条件の品質を定量的かつ劣化状態を判別して評価することができる。 FIG. 5 shows a histogram of the error between the equalization signal 306 and the expected waveform 307. The same applies to the case of an addition equalization signal. As shown in FIGS. 3 and 4, the error includes not only random components such as laser noise and circuit noise, but also non-random components depending on the pattern of the recorded modulated signal sequence. In particular, it is difficult to record a small mark or space pattern in an appropriate size, and deviation is likely to occur. In addition, small mark and space patterns are reproduced signal components with high frequencies, and there is a trade-off between equalization processing of high frequency bands to approach the expected waveform and reduction processing of random components such as laser noise and circuit noise. It tends to occur, and even if the equalization process is insufficient, the deviation tends to remain. In the histogram of FIG. 5, the error histogram of the pattern A included in the histogram of all the errors is a pattern in which the average value of the errors is almost zero and there is no deviation as described above. On the other hand, in the histogram of the error of the pattern B, it can be said that the average value of the error is not zero and a deviation occurs. Although the average value of the error of pattern B is different, the variance indicating the amount of the random component is not significantly different from that of pattern A. By measuring such a difference, it is possible to quantitatively evaluate the quality of the recording state and the reproduction condition by discriminating the deterioration state.

図6は、ランダム成分の量を測定するため、パターン別に等化信号の振幅を統計評価するヒストグラムを示している。これも加算等化信号、加算信号に対しても同様である。図5のように、期待波形との誤差ではなく、等化信号の振幅そのものを統計評価している。期待波形との差は、それぞれのパターンの分布の平均値と振幅期待値との差として表れる。図6では、パターンAとパターンCの分布の平均値は、それぞれの振幅期待値との差は小さく、パターンBの分布の平均値は振幅期待値とのずれが発生している。ランダム成分は、このような平均値のずれではなく、それぞれの分布の分散に相当する。ランダム成分測定回路208は、P種類のパターン別に分布の分散Rpを測定し、それら分散の平均値をランダム成分電力Rとして、以下の式のとおり算出する。 FIG. 6 shows a histogram that statistically evaluates the amplitude of the equalization signal for each pattern in order to measure the amount of the random component. This also applies to the addition equalization signal and the addition signal. As shown in FIG. 5, the amplitude of the equalization signal itself is statistically evaluated, not the error from the expected waveform. The difference from the expected waveform appears as the difference between the average value of the distribution of each pattern and the expected amplitude value. In FIG. 6, the average value of the distributions of the pattern A and the pattern C has a small difference from the expected amplitude value, and the average value of the distribution of the pattern B has a deviation from the expected amplitude value. The random component corresponds to the variance of each distribution, not to such a deviation of the mean. The random component measurement circuit 208 measures the variance R p of the distribution for each of the P types of patterns, and calculates the average value of the variances as the random component power R as shown in the following equation.

適応等化フィルタ回路206から出力される加算等化信号Sa、等化前の加算信号Sについても、ランダム成分電力R、Rが同様に求められる。等化信号のランダム成分電力Rと加算等化信号のランダム成分電力Rとの差から、多入力適応等化フィルタにおけるクロストーク成分の低減とランダム成分の低減の効果を知ることができる。また、等化前の加算信号のランダム成分電力Rと等化後の加算等化信号のランダム成分電力Rの差から、再生信号と期待波形の周波数特性の違いが分かる。RとRがほぼ同じ値である場合は、再生信号の周波数特性が期待波形に近い状態であり、RよりRが大きくなっている場合は、再生信号の周波数特性が期待波形より低いということが分かる。このとき、ランダムなノイズの影響が大きく、エラーレートの悪化につながりやすい。再生信号の周波数特性は、小さいマークとスペースの記録状態のずれ、もしくは光ヘッド101の収差に起因することが多い。従って、小さいマークとスペースの記録条件の最適化、光ヘッド101の集光状態が良くなるようにサーボ条件の最適化を行うことが望ましい。
ランダム成分測定回路208において、ランダム成分を適切に測定するためには、パターン依存性が存在する条件を十分に分類できるようにする必要がある。パターン依存性の要因としては、トラックに記録する際の熱の伝播による熱干渉、再生する際の光ヘッド101の光学分解能の特性による符号間干渉が挙げられる。測定するときは、これら両方の影響を含むため、パターンを分類する条件として熱干渉幅と符号間干渉幅を加算した区間長さをとることが望ましい。光学分解能の限界の長さ(回折限界)は、光ヘッド101のレーザの波長λと対物レンズの開口数Nによりλ/(2×N)である。例えば、λが405nm、開口数Nが0.85の場合は、長さが238.2nmとなる。これに対し、1チャネルビット長が50nmの場合には、再生時の符号間干渉幅は4.76チャネルビットになる。記録時の熱干渉の幅は、レーザ発光波形によっても変わるが、再生時の符号間干渉と同程度の幅まで広がる可能性もある。従って、この場合には、パターンを分類する長さとして9チャネルビット長とすればよいと言える。
非ランダム成分測定回路209は、誤差電力Wとランダム成分電力Rの差として、非ランダム成分電力D(D=W−R)を算出する。加算等化信号における誤差電力Wとランダム成分電力Rの差として、その非ランダム成分電力Dも算出される。非ランダム成分電力は、前述のパターン別の振幅平均値のずれの成分を含む。従って、小さいマークやスペースのパターンのずれが等化できずに残った場合、レーザノイズや回路ノイズなどのランダム成分が非常に大きく期待波形相当に高周波数帯を等化できずに残った場合に、非ランダム成分電力が大きくなる。適応等化フィルタ回路206では、クロストーク成分を低減できないことが等化不足として影響し、非ランダム成分電力が大きくなる。非ランダム成分電力が大きくなる要因は複数あるが、光ディスクへの記録と再生が可能な一定の範囲内の条件においては、概ね記録条件のずれが支配的である。従って、非ランダム成分電力が大きい場合には、パターン毎のレーザ発光波形302の条件を適切に調整する必要がある。
図8は、品質評価回路110によって測定された各値の一例を示している。誤差電力WとWの値の差から、クロストーク成分量C=0.000273となる。Wの約44%をクロストーク成分が占めており、多入力適応等化フィルタ回路202によるクロストーク成分の低減効果としても評価することができる。等化前の加算信号のランダム成分電力Rに対し、等化後のランダム成分電力Rが約1.4倍大きくなっている。このことから、多入力適応等化フィルタ回路202において、ランダムなノイズ成分が信号成分とともに大きくされたことが分かる。すなわち、再生信号の周波数特性が期待波形より低い状態にあり、その信号電力としては約0.71倍不足していると評価することができる。また、非ランダム成分電力Dがランダム成分電力Rよりも大きい状態にある。このことから、記録条件のずれのさらなる調整により改善できる余地が全体の誤差電力Wの内に約56%存在していると評価することができる。
Random component powers R a and R r are similarly obtained for the addition equalization signal S a output from the adaptive equalization filter circuit 206 and the addition signal S r before equalization. The difference between the random component power R a random component power R and addition equalized signal of the equalized signal, it is possible to know the effect of reducing reduction and random components of the crosstalk component in the multi-input adaptive equalization filter. Further, the difference in frequency characteristics between the reproduced signal and the expected waveform can be seen from the difference between the random component power R r of the added signal before equalization and the random component power R a of the added equalized signal after equalization. When R r and R a are almost the same value, the frequency characteristic of the reproduced signal is close to the expected waveform, and when R a is larger than R r , the frequency characteristic of the reproduced signal is larger than the expected waveform. It turns out that it is low. At this time, the influence of random noise is large, and it tends to lead to deterioration of the error rate. The frequency characteristics of the reproduced signal are often caused by the deviation of the recording state between the small mark and the space, or the aberration of the optical head 101. Therefore, it is desirable to optimize the recording conditions for small marks and spaces, and to optimize the servo conditions so that the light condensing state of the optical head 101 is improved.
In the random component measurement circuit 208, in order to properly measure the random component, it is necessary to be able to sufficiently classify the conditions in which the pattern dependence exists. Factors of pattern dependence include thermal interference due to heat propagation during recording on a track and intersymbol interference due to the characteristics of the optical resolution of the optical head 101 during reproduction. When measuring, it is desirable to take the section length which is the sum of the thermal interference width and the intersymbol interference width as a condition for classifying the patterns because both of these effects are included. The length of the optical resolution limit (diffraction limit) is λ / (2 × N) depending on the wavelength λ of the laser of the optical head 101 and the numerical aperture N of the objective lens. For example, when λ is 405 nm and the numerical aperture N is 0.85, the length is 238.2 nm. On the other hand, when the 1-channel bit length is 50 nm, the intersymbol interference width during reproduction is 4.76 channel bits. The width of thermal interference during recording varies depending on the laser emission waveform, but may extend to the same width as intersymbol interference during reproduction. Therefore, in this case, it can be said that the length for classifying the pattern may be 9 channel bit length.
The non-random component measurement circuit 209 calculates the non-random component power D (D = WR) as the difference between the error power W and the random component power R. As the difference between the error power W a random component power R a in the addition equalized signal, the nonrandom component power D a is also calculated. The non-random component power includes the component of the deviation of the amplitude average value for each pattern described above. Therefore, when the deviation of the pattern of small marks and spaces remains unequalizable, or when the random components such as laser noise and circuit noise remain very large and the high frequency band cannot be equalized to the expected waveform. , Non-random component power increases. In the adaptive equalization filter circuit 206, the inability to reduce the crosstalk component affects as insufficient equalization, and the non-random component power becomes large. Although there are multiple factors that increase the non-random component power, the deviation of the recording conditions is generally dominant under the conditions within a certain range in which recording and reproduction on the optical disc are possible. Therefore, when the non-random component power is large, it is necessary to appropriately adjust the conditions of the laser emission waveform 302 for each pattern.
FIG. 8 shows an example of each value measured by the quality evaluation circuit 110. From the difference between the value of the error power W and W a, the cross-talk component amounts C = 0.000273. W accounted crosstalk component about 44% of a, by a multi-input adaptive equalization filter circuit 202 can also be evaluated as a reduction of cross-talk component. The random component power R after equalization is about 1.4 times larger than the random component power R r of the added signal before equalization. From this, it can be seen that in the multi-input adaptive equalization filter circuit 202, the random noise component is increased together with the signal component. That is, it can be evaluated that the frequency characteristic of the reproduced signal is lower than the expected waveform, and the signal power is insufficient by about 0.71 times. Further, the non-random component power D is larger than the random component power R. From this, it can be evaluated that there is about 56% of the total error power W that can be improved by further adjusting the deviation of the recording conditions.

システムコントローラ113は、品質評価回路110から誤差電力、ランダム成分電力、非ランダム成分電力の測定結果を取得し、光ディスク100のトラックに対するユーザデータの記録状態や、光ヘッド101の光ビームの光ビームの出力状態を判定を行う。図8は、光ディスク100の各トラック位置におけるランダム成分電力と非ランダム成分電力の測定値を示している。図8に示すように、非ランダム成分電力が特に大きい区間がある。この区間において、ユーザデータを記録する際に、レーザ発光パワーが所定のパワーからずれているまま記録し、歪みをもった記録状態になったと判定することができる。また、ランダム成分が大きくなっている区間がある。この区間では、ユーザデータを記録する際、もしくは再生する際に、トラックへのフォーカス状態などサーボ条件のずれが一時的に大きくなり、ランダムなノイズ成分が大きくなったと判定することができる。さらに、同じ光ディスクを継続的に再生して品質評価回路110から測定結果を取得した際、ランダム成分電力が増加することがある。光ディスク上のマークの記録状態は非常に安定であるため、このような場合には、光ヘッド101のレーザ出力の劣化やレンズの汚れ、あるいは光ディスク表面への汚れの付着など、反射光量の低減をもたらす状態になっていると判定することができる。以上のような判定をふまえて、部分的に悪い区間に対しては、異なるトラックにユーザデータを再度記録することで、適切に信頼性を確保することができる。また、全体的に悪化傾向が見られる場合には、光ディスク装置の交換や、別の光ディスクへのユーザデータのコピーなどにより、ユーザデータを失うことなく信頼性を確保することができる。 The system controller 113 acquires the measurement results of the error power, the random component power, and the non-random component power from the quality evaluation circuit 110, records the user data on the track of the optical disk 100, and determines the light beam of the light beam of the optical head 101. Judge the output status. FIG. 8 shows the measured values of the random component power and the non-random component power at each track position of the optical disk 100. As shown in FIG. 8, there is a section in which the non-random component power is particularly large. In this section, when the user data is recorded, it can be determined that the laser emission power is recorded while being deviated from the predetermined power, and the recording state with distortion is obtained. In addition, there is a section where the random component is large. In this section, it can be determined that when the user data is recorded or reproduced, the deviation of the servo conditions such as the focus state on the track temporarily becomes large, and the random noise component becomes large. Further, when the same optical disc is continuously reproduced and the measurement result is acquired from the quality evaluation circuit 110, the random component power may increase. Since the recording state of the mark on the optical disc is very stable, in such a case, the amount of reflected light can be reduced, such as deterioration of the laser output of the optical head 101, dirt on the lens, or dirt on the surface of the optical disc. It can be determined that it is in a state of bringing it. Based on the above judgment, the reliability can be appropriately ensured by re-recording the user data on a different track for a partially bad section. Further, when a deterioration tendency is observed as a whole, reliability can be ensured without losing user data by exchanging an optical disk device or copying user data to another optical disk.

[3.効果等]
以上に示したように、本実施の形態1において、光ディスク100と光ディスク装置10によれば、高密度化にともなって影響が大きくなる非線形な誤差成分を分離して評価することができる。また、長期にわたる保存期間中において、光ディスクの表面上の汚れなどにより再生信号のS/N比が悪化するような状況や、頻繁に再生したことにより光ディスクのトラックに記録されたマークの形状に歪が生じるような状況に対しても、それぞれの状況を識別しながら評価することが可能となる。
[3. Effect, etc.]
As described above, in the first embodiment, according to the optical disk 100 and the optical disk device 10, the non-linear error component whose influence increases with increasing density can be evaluated separately. In addition, during a long storage period, the S / N ratio of the reproduced signal deteriorates due to dirt on the surface of the optical disc, or the shape of the mark recorded on the track of the optical disc is distorted due to frequent reproduction. It is possible to evaluate each situation while identifying each situation even if the situation occurs.

本開示は、データの記録再生を行う光ディスク評価方法及び光ディスク装置に適用可能である。 The present disclosure is applicable to an optical disc evaluation method and an optical disc device for recording and reproducing data.

10 光ディスク装置
100 光ディスク
101 光ヘッド
102 スピンドルモータ
103 サーボコントローラ
104 記録回路
105 変調回路
106 誤り訂正符号化回路
107 再生信号復号回路
108 復調回路
109 誤り訂正復号回路
110 品質評価回路
111 I/F回路
112 バッファメモリ
113 システムコントローラ
114 ROM
115 ホスト
200 プリアンプ回路
201 A/D変換回路
202 多入力適応等化フィルタ回路
203 最尤復号回路
204 期待波形生成回路
205 加算回路
206 適応等化フィルタ回路
207 誤差測定回路
208 ランダム成分測定回路
209 非ランダム成分測定回路
301 変調信号系列
302 レーザ発光波形
303 トラック
304 記録マーク
305 スペース
306 等化信号
307 期待波形
308 復号信号
10 Optical disk device 100 Optical disk 101 Optical head 102 Spindle motor 103 Servo controller 104 Recording circuit 105 Modulation circuit 106 Error correction coding circuit 107 Reproduction signal decoding circuit 108 Demodulation circuit 109 Error correction decoding circuit 110 Quality evaluation circuit 111 I / F circuit 112 Buffer Memory 113 System controller 114 ROM
115 Host 200 Preamplifier circuit 201 A / D conversion circuit 202 Multi-input adaptive equalization filter circuit 203 Most likely decoding circuit 204 Expected waveform generation circuit 205 Addition circuit 206 Adaptive equalization filter circuit 207 Error measurement circuit 208 Random component measurement circuit 209 Non-random Component measurement circuit 301 Modulation signal series 302 Laser emission waveform 303 Track 304 Recording mark 305 Space 306 Equalization signal 307 Expected waveform 308 Decoding signal

Claims (11)

光ディスク上のトラックに記録されたデータを再生した再生信号の品質を評価する光ディスク評価方法であって、
所定の周波数特性に近づくように前記再生信号を等化した等化信号を生成する適応等化ステップと、
前記等化信号から復号信号を生成する最尤復号ステップと、
前記復号信号から前記等化信号に対応する期待波形を生成する期待波形生成ステップと、
前記等化信号と前記期待波形の誤差電力を測定する誤差電力測定ステップと、
トラックへのレーザ照射による記録及び再生において再生信号に発生するトラック線方向の前後干渉幅より広い幅での前記復号信号の系列パターン別に前記等化信号の振幅の分散である第1のランダム成分電力を測定する第1のランダム成分測定ステップと、
前記系列パターン別に前記再生信号の振幅の分散である第2のランダム成分電力を測定する第2のランダム成分測定ステップと、
前記誤差電力と前記第1のランダム成分電力の差から非ランダム成分電力を算出する日ランダム成分測定ステップと、
から構成されることを特徴とする光ディスク評価方法。
An optical disc evaluation method for evaluating the quality of a reproduced signal obtained by reproducing data recorded on a track on an optical disc.
An adaptive equalization step of generating an equalized signal obtained by equalizing the reproduced signal so as to approach a predetermined frequency characteristic.
The most probable decoding step of generating a decoding signal from the equalization signal,
An expected waveform generation step of generating an expected waveform corresponding to the equalized signal from the decoded signal, and
An error power measurement step for measuring the error power of the equalization signal and the expected waveform, and
A first random component power that is a dispersion of the amplitude of the equalized signal for each sequence pattern of the decoded signal with a width wider than the front-back interference width in the track line direction generated in the reproduced signal in recording and reproduction by irradiating the track with a laser. The first random component measurement step to measure
A second random component measurement step of measuring the second random component power, which is the dispersion of the amplitude of the reproduced signal for each series pattern,
A daily random component measurement step of calculating the non-random component power from the difference between the error power and the first random component power, and
An optical disc evaluation method characterized by being composed of.
前記第1のランダム成分電力と前記第2のランダム成分電力の差から、前記期待波形に対する前記再生信号の周波数特性不足量を評価することを特徴とする請求項1記載の光ディスク評価方法。 The optical disk evaluation method according to claim 1, wherein the amount of lack of frequency characteristics of the reproduced signal with respect to the expected waveform is evaluated from the difference between the first random component power and the second random component power. 前記非ランダム成分電力の測定値から光ディスク上のトラックへの記録状態の品質を評価することを特徴とする請求項1記載の光ディスク評価方法。 The optical disc evaluation method according to claim 1, wherein the quality of the recording state on the track on the optical disc is evaluated from the measured value of the non-random component power. 前記第1のランダム成分電力の測定値から光ディスク及び光ディスク装置の性能劣化度を評価することを特徴とする請求項1記載の光ディスク評価方法。 The optical disk evaluation method according to claim 1, wherein the performance deterioration degree of the optical disk and the optical disk device is evaluated from the measured value of the first random component power. 光ディスク上のトラックにデータを記録再生する光ディスク装置であって、
前記トラックにレーザを照射し、反射光から再生信号を検出する光ヘッドと、
前記光ヘッドのレーザ出力を制御することで前記トラックに前記データを記録する記録回路と、
前記再生信号から前記データを再生する再生回路と、
前記光ヘッドと前記記録回路と前記再生回路を制御するコントローラとを備え、
前記再生回路は、
所定の周波数特性に近づくように前記再生信号を等化した等化信号を生成する適応等化回路と、
前記等化信号から復号信号を生成する最尤復号回路と、
前記復号信号から前記等化信号に対応する期待波形を生成する期待波形生成回路と、
前記等化信号と前記期待波形の誤差電力を測定する誤差電力測定回路と、
トラックへのレーザ照射による記録及び再生において再生信号に発生するトラック線方向の前後干渉幅より広い幅での前記復号信号の系列パターン別に前記等化信号の振幅の分散である第1のランダム成分電力を測定する第1のランダム成分測定回路と、
前記系列パターン別に前記再生信号の振幅の分散である第2のランダム成分電力を測定する第2のランダム成分測定回路と、
前記誤差電力と前記第1のランダム成分電力の差から非ランダム成分電力を算出する日ランダム成分測定回路と、
を有することを特徴とする光ディスク装置。
An optical disk device that records and reproduces data on tracks on an optical disk.
An optical head that irradiates the track with a laser and detects a reproduction signal from the reflected light,
A recording circuit that records the data on the track by controlling the laser output of the optical head, and
A regenerative circuit that reproduces the data from the reproduction signal,
A controller for controlling the optical head, the recording circuit, and the regenerative circuit is provided.
The regenerative circuit
An adaptive equalization circuit that generates an equalization signal that equalizes the reproduced signal so as to approach a predetermined frequency characteristic.
The most probable decoding circuit that generates a decoding signal from the equalization signal,
An expected waveform generation circuit that generates an expected waveform corresponding to the equalized signal from the decoded signal,
An error power measurement circuit that measures the error power of the equalization signal and the expected waveform, and
A first random component power that is a dispersion of the amplitude of the equalized signal for each sequence pattern of the decoded signal with a width wider than the front-back interference width in the track line direction generated in the reproduced signal in recording and reproduction by irradiating the track with a laser. The first random component measurement circuit that measures
A second random component measurement circuit that measures the second random component power, which is the dispersion of the amplitude of the reproduced signal for each series pattern,
A daily random component measurement circuit that calculates non-random component power from the difference between the error power and the first random component power, and
An optical disk device characterized by having.
前記コントローラは、前記第1のランダム成分電力と前記第2のランダム成分電力の差から、前記期待波形に対する前記再生信号の周波数特性不足量を評価することを特徴とする請求項5記載の光ディスク装置。 The optical disk device according to claim 5, wherein the controller evaluates an insufficient amount of frequency characteristics of the reproduced signal with respect to the expected waveform from the difference between the first random component power and the second random component power. .. 前記コントローラは、前記周波数特性不足量が所定より大きい場合、光ディスク上のトラックに前記データを記録するときのレーザ発光波形の条件の補正を行うことを特徴とする請求項6記載の光ディスク装置。 The optical disk device according to claim 6, wherein the controller corrects the condition of the laser emission waveform when recording the data on the track on the optical disk when the frequency characteristic shortage amount is larger than a predetermined amount. 前記コントローラは、前記非ランダム成分電力の測定値から光ディスク上のトラックへの記録状態の品質を評価することを特徴とする請求項5記載の光ディスク装置。 The optical disk device according to claim 5, wherein the controller evaluates the quality of the recording state on the track on the optical disk from the measured value of the non-random component power. 前記コントローラは、前記非ランダム成分電力が所定より大きい場合、光ディスク上のトラックに前記データを記録するときのレーザ照射パワーの補正を行うことを特徴とする請求項8記載の光ディスク装置。 The optical disk device according to claim 8, wherein the controller corrects the laser irradiation power when recording the data on a track on the optical disk when the non-random component power is larger than a predetermined value. 前記コントローラは、前記第1のランダム成分電力の測定値から光ディスク及び光ディスク装置の性能劣化度を評価することを特徴とする請求項5記載の光ディスク装置。 The optical disk device according to claim 5, wherein the controller evaluates the performance deterioration degree of the optical disk and the optical disk device from the measured value of the first random component power. 前記コントローラは、前記性能劣化度が所定より大きい場合、異なる光ディスクへの前記データのコピーあるいは当該光ディスク装置の交換の通知を行うことを特徴とする請求項10記載の光ディスク装置。 The optical disk device according to claim 10, wherein the controller notifies the copying of the data to a different optical disk or the replacement of the optical disk device when the degree of performance deterioration is greater than a predetermined value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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