JP2022003607A - 光ディスク記録方法 - Google Patents
光ディスク記録方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022003607A JP2022003607A JP2021172033A JP2021172033A JP2022003607A JP 2022003607 A JP2022003607 A JP 2022003607A JP 2021172033 A JP2021172033 A JP 2021172033A JP 2021172033 A JP2021172033 A JP 2021172033A JP 2022003607 A JP2022003607 A JP 2022003607A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mark
- length
- space
- classification
- optical disc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/002—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier
- G11B7/0037—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with discs
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
- G11B20/10268—Improvement or modification of read or write signals bit detection or demodulation methods
- G11B20/10277—Improvement or modification of read or write signals bit detection or demodulation methods the demodulation process being specifically adapted to partial response channels, e.g. PRML decoding
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
- G11B20/10305—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
- G11B20/10305—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment
- G11B20/10324—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment asymmetry of the recorded or reproduced waveform
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
- G11B20/10305—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment
- G11B20/10453—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment physical shape of recording marks, e.g. their length, width, depth or contour
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
- G11B20/10305—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment
- G11B20/10462—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment consistency with a reference waveform in a given time period, e.g. by calculating correlations or mean square errors
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/12—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers
- G11B20/1217—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0045—Recording
- G11B7/00456—Recording strategies, e.g. pulse sequences
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
- G11B7/013—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track for discrete information, i.e. where each information unit is stored in a distinct discrete location, e.g. digital information formats within a data block or sector
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
- G11B2007/00709—Dimensions of grooves or tracks, e.g. groove depth, track pitch
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
- G11B7/013—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track for discrete information, i.e. where each information unit is stored in a distinct discrete location, e.g. digital information formats within a data block or sector
- G11B2007/0133—Details of discrete information structures, e.g. shape or dimensions of pits, prepits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Abstract
【課題】光ディスクのさらなる高密度化に対応して、光学的な符号間干渉及び熱干渉を低減する。【解決手段】記録データを変調符号に従って符号化して符号化データを生成し、符号化データにおけるマーク及びスペースのラン長について、着目する自マークのマーク長、前スペースのスペース長、前マークのマーク長、後スペースのスペース長のうち、少なくとも2つのラン長の組合せによって符号化データを分類し、この分類毎に、符号化データの再生信号をPRML方式の最尤復号によって復号した復号結果の評価指標に基づき、記録パルスの始端エッジ及び終端エッジの位置を調整する補正量を設定し、符号化データに応じた記録パルスを、符号化データのラン長の分類に応じた補正量を用いて生成し、記録パルスによって光ビームのパワーを複数段に変化させ、光ビームを光ディスクに照射することにより、光ディスクの媒体上に記録データに応じたマークを形成する。【選択図】図1
Description
本開示は、光ディスクに対して情報の記録を行う光ディスク記録方法に関する。
従来、光ディスクの記録媒体として、BD−R、BD−RE、DVDーRAM、DVD−R、DVD−RW、CD−RW規格などがあり、これらの規格に準じた光ディスクにレーザ光を照射して情報を追記又は書換えによって記録する技術がある。また、最近では、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)よりもさらに高密度化を図った光ディスクに記録を行う技術が検討されている。
BDは、片面単層で約25GB、片面2層で約50GBの記録容量を有する高密度光ディスクである。さらに、BDに対し、チャネルビット長すなわちマーク長を短くし、線密度方向に高密度化を図り、3層で100GB及び4層で128GBの大容量化を実現したBDXL(登録商標)が実用化されている。また、さらなる記録容量の増大のために、グルーブトラック及びランドトラックの両方にデータを記録する方法(「ランド&グルーブ記録方式」と適宜称する)を採用した光ディスクを用いて、情報記録を行う光ディスク装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
記録密度の高密度化を図る場合、光ディスクに照射する光ビームスポット径に比べて情報記録用のマークが小さくなるため、微小なマークを読み取る際のエラーレートを十分に低下させる技術が必要となる。一例として、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)等の最尤復号を用いて記録又は再生を行う光ディスク装置において、記録又は再生の際に生じる光学的な符号間干渉或いは熱干渉を低減するために、記録マークのマーク長及びスペース長に応じて記録パルス列等の条件を調整し、最適な記録条件で書き込みを行う技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2の例は、再生信号波形の2値化ビット列において着目するエッジのシフト評価値を算出し、シフト評価値が最小になるように、記録パルスのパルス列におけるラストパルスの開始位置を調整する適応記録補償の技術である。この従来例では、エッジシフト評価値を、記録マーク長及び後続スペース長によって複数パターンに分類して算出し、分類ごとに調整値を算出してラストパルス開始位置を調整する適応記録補償が開示されている。
光ディスクのさらなる高密度化を図り、例えば上記のBDXL(登録商標)に対応する光ディスク装置を超える記録密度を実現する場合、従来の技術では、記録又は再生の際に生じる光学的な符号間干渉及び熱干渉を十分に低減できない課題がある。
本開示は、上述した従来の事情に鑑みて案出され、光ディスクのさらなる高密度化に対応して、光学的な符号間干渉及び熱干渉を低減することができる光ディスク記録方法を提供することを目的とする。
本開示は、光ビームを光ディスクに照射して媒体上にマークを複数形成し、各マーク及び隣接する2つのマーク間のスペースのエッジ位置を利用して情報を記録する光ディスク記録方法であって、記録データを変調符号に従って符号化して前記マーク及び前記スペースに対応する2値の符号化データを生成するステップと、前記符号化データにおける前記マーク及び前記スペースのラン長について、着目するマークを自マークとしたとき、前記自マークのマーク長と、前記自マークに先行する前スペースのスペース長、前記自マークに先行する前マークのマーク長、前記自マークに後続する後スペースのスペース長とのうち、少なくとも2つのラン長の組合せによって前記符号化データを分類するステップと、前記符号化データのラン長の分類毎に、前記符号化データに対応するマーク及びスペースを再生した再生信号を、PRML方式の最尤復号によって復号した場合の復号結果の評価指標に基づき、前記マークを形成するための記録パルスの始端エッジ及び終端エッジの位置を調整する補正量を設定するステップと、前記符号化データに応じた記録パルスを、前記符号化データのラン長の分類に応じた前記補正量を用いて生成するステップと、前記記録パルスによって光ビームのパワーを複数段に変化させ、前記光ビームを光ディスクに照射することにより、前記光ディスクの媒体上に前記記録データに応じたマークを形成するステップと、を有し、前記符号化データは、最大符号長が11T以上の変調符号によって生成され、最短ラン長が2T、最大ラン長が11T以上の符号列を含むものであり、前記PRML方式の最尤復号のクラスである拘束長は11以上であり、前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長に応じて2T、3T、4T、5T、6T、7T、及び8T以上の各ラン長により分類し、それぞれの分類毎に前記補正量を設定する、光ディスク記録方法を提供する。
本開示によれば、光ディスクのさらなる高密度化に対応して、光学的な符号間干渉及び熱干渉を低減することができる。
以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る光ディスク記録方法及び光ディスク装置を具体的に開示した各実施の形態を詳細に説明する。但し、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のを避け、当業者の理解を容易にするためである。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。
本開示では、PRML等の最尤復号を用いた光ディスク記録方法、光ディスク装置、光ディスク再生方法、及び集積回路に関する実施の形態を例示する。本開示では、光ビームスポット径に比べて十分小さなマークを記録又は再生する際に生じる光学的な符号間干渉或いは熱干渉を低減するために、少なくとも着目したマークの前及び後のスペースのスペース長に応じて適応記録補償し、最適な記録条件で書き込みを行う技術を例示する。また、本開示は、着目したマークの前及び後のスペースのスペース長に加え、さらに当該スペースのさらに前及び後のマークのマーク長に応じて適応記録補償することによって、最適な記録条件で書き込みを行う技術を例示する。
本明細書では、ある位置を起点として、光情報記録媒体である光ディスクの回転によって光ビームスポットが光ディスク上を進行する方向を、その位置の「後」といい、その位置を起点としてその反対方向を「前」という。
(本開示の各実施の形態の内容に至る経緯)
光ディスクに微小なマーク・スペースを記録する場合、所定のパルス形状で構成された記録用のレーザ光(「記録パルス」と適宜称する)を光ディスクの記録面に照射し、記録面におけるマークの物理状態の変化を生じさせ、情報を記録する。そして再生用のレーザ光を光ディスクの記録面に照射し、記録面の反射率変化を検出することにより、情報を読み出し再生する。
光ディスクに微小なマーク・スペースを記録する場合、所定のパルス形状で構成された記録用のレーザ光(「記録パルス」と適宜称する)を光ディスクの記録面に照射し、記録面におけるマークの物理状態の変化を生じさせ、情報を記録する。そして再生用のレーザ光を光ディスクの記録面に照射し、記録面の反射率変化を検出することにより、情報を読み出し再生する。
記録密度を高めるためには、一般に記録するマーク、スペースの長さを短く(線密度を上げる)することが考えられる。しかしながら、特に記録マークの直前のスペース長が短くなると、記録したマークの終端の熱がスペース部分を伝導して次のマーク始端の温度上昇に影響を与え、逆に記録したマーク始端の熱が前のマークの終端の冷却過程に影響を与える熱干渉が生じる。また、トラック上に正確な長さのマーク及びスペースが形成されていても、光スポットのサイズで決まる再生光学系の周波数特性が原因で再生時に検出される短いマーク及びスペースのエッジ位置が、理想値と異なって再生されるという問題が発生する。この検出エッジと理想値とのずれを一般に符号間干渉という。マーク及びスペースのサイズが光スポットに比べて小さくなると、符号間干渉が顕著になり再生時のジッタを増大させてビット誤り率を増加させるという課題が生じる。
例えば、BDのような記録密度においては、記録するマークサイズ及びマーク間のスペースの距離が小さい。その結果、マークを形成するために加えたレーザ光の熱が自己マークのみならずスペースを伝わって前後のマークにまで到達し、自己マーク及び前後のマーク形状にひずみが発生することがある。これを回避するために、マークを形成するための記録パルスの先頭パルス位置を自己マーク長と直前のスペース長の関係で変化させる技術、あるいは、マークを形成するための記録パルスの最終パルス位置を、自己マーク長と直後のスペース長の関係で変化させる技術が知られている。この技術は、記録マークの熱干渉分を予め補正して記録する技術である。この記録パルス位置の制御は、一般に適応型記録補償とよばれている。
PRML等の最尤復号方法(「PRML方式」と適宜称する)を用いた適応型記録補償の一例を示す。例えば、光ディスク装置において、光ディスクのマーク長と直前のスペース長、又は、マーク長と直後のスペース長などの可能な複数の組合せに対し、それぞれについて記録パルスの位置情報を特定した、記録パラメータを予め設定する。設定された記録パラメータを用いて、光ディスク上の所定のトラックに試し書きを行い、この試し書きによって記録された情報を再生する。そして、取得した再生信号について、再生信号波形から記録された情報の信号パターンを予め推定し、推定信号波形を生成する。次いで、再生信号波形と推定信号波形とを比較しながら、再生信号から最も確からしい信号パスを有する復調データに復号する。このようなPRML方式によって、再生信号の復号を行うときのエラーの発生する確率が最小となるように、記録パラメータを最適化する。
光ディスクの高密度化により、マーク長が光学的な分解能の限界に近づき、符号間干渉の増大及びSNR(Signal to Noise Ratio)の劣化がより顕著となっている。光ディスクの記録密度を増加させると、光スポットの大きさに比較して記録マークの大きさが小さくなり、得られる再生信号の振幅も小さくなる。光スポットの分解能はレーザ光の波長λと対物レンズの開口数NA(Numerical Aperture)によって定まり、最短ラン長の記録マークの長さがλ/4NA以下になると、その繰り返し信号の振幅がゼロになる。これは一般に光学カットオフとして知られている現象である。BDにおいては、波長λ=405nm、対物レンズの開口数NA=)0.85であるので、λ/4NA≒119nmである。BDにおいてトラックピッチを一定とした場合、容量約31GB以上を実現しようすると、最短ラン長である2Tの繰り返し信号の振幅がゼロになる。こうした高密度条件において良好な再生性能を得るためにはPRML方式の利用が必須である。
BDの場合、片面単層で約25GBの記録容量であり、この記録密度では、PR(1,2,2,1)ML方式を採用することで、必要なシステムマージンを確保することができる。さらに高密度化したBDXL(登録商標)の場合、片面単層で約33.4GB、3層で100GBの記録容量である。このような高密度条件においては、PRML方式の拘束長を長くし、PR(1,2,2,2,1)ML方式を採用することによって、必要とされる再生性能を得ることができる。
最近では、さらなる高密度化を図り、BDXL(登録商標)対応の光ディスク装置の記録密度を超える、超高密度の光ディスク装置が検討されている。本明細書では、一例として、BDXL(登録商標)に比べて、記録マーク及びスペースを微細化して、光ディスクの線方向(トラック方向)の記録密度を1.7倍とし、ランド&グルーブ記録方式を採用して、半径方向の記録密度を1.4倍として、片面単層で約83.33GB、両面3層で約500GBの光ディスクを用いた光ディスク装置を検討する。この光ディスク装置では、λ/NAで決まる光学的な回折限界のスポットサイズに比べて、小さな記録マーク及びスペースを記録再生する必要がある。このような高密度の記録再生を行う場合、記録マークの熱干渉と再生時の符号間干渉が急激に増大し、SER(Symbol Error Rate)等の再生信号品質が悪化するという課題がある。
そこで、本実施の形態では、さらなる高密度化に対応して、光学的な符号間干渉及び熱干渉を低減させ、上記のような超高密度の記録再生を実現可能にする光ディスク記録方法、光ディスク装置及び集積回路を提供する。
(実施の形態の概要)
本実施の形態では、光情報記録媒体として追記型の光ディスク媒体を例にとって説明する。ただし、これは記録媒体の種類を特に限定するものではない。記録媒体にエネルギーを注入して未記録部とは物理的性質の異なるマークを形成することによって情報を記録する記録媒体であれば、記録媒体の種類は問わない。例えば、書換型の光ディスク媒体にも共通して適用可能な技術である。
本実施の形態では、光情報記録媒体として追記型の光ディスク媒体を例にとって説明する。ただし、これは記録媒体の種類を特に限定するものではない。記録媒体にエネルギーを注入して未記録部とは物理的性質の異なるマークを形成することによって情報を記録する記録媒体であれば、記録媒体の種類は問わない。例えば、書換型の光ディスク媒体にも共通して適用可能な技術である。
本実施の形態の記録方法で用いる主な光学条件及びディスク構造は、例えば以下のとおりである。本実施の形態では、高密度化を図るため、対物レンズのNAを大きくし、最短のマーク長及びスペース長を短くしており、トラックピッチを小さくしている。但し、本発明の内容はこの数値に限定されるものではない。
レーザ光:波長400nmから410nmの範囲内、例えば波長λ=405nm
対物レンズ:NA0.90から0.92の範囲内、例えばNA=0.91
トラックピッチ0.225μm、ランド&グルーブ記録方式、1倍速(1x)のチャネルビットレート61.408Mbps、1倍速(1x)の線速度2.101m/s、光ディスクの最短マーク長(2T)68.432nm、最短スペースも同様
記録データに用いる変調符号:110PCWA(Parity-Complementary Word Assignment)、符号長2T〜11T
再生信号の最尤復号に用いるPRクラス:PR(3,6,9,13,16,17,16,13,9,6,3)、拘束長=11
レーザ光:波長400nmから410nmの範囲内、例えば波長λ=405nm
対物レンズ:NA0.90から0.92の範囲内、例えばNA=0.91
トラックピッチ0.225μm、ランド&グルーブ記録方式、1倍速(1x)のチャネルビットレート61.408Mbps、1倍速(1x)の線速度2.101m/s、光ディスクの最短マーク長(2T)68.432nm、最短スペースも同様
記録データに用いる変調符号:110PCWA(Parity-Complementary Word Assignment)、符号長2T〜11T
再生信号の最尤復号に用いるPRクラス:PR(3,6,9,13,16,17,16,13,9,6,3)、拘束長=11
前述の最短マーク長が68.432nmとなる線密度で記録した場合、直径12cmの光ディスク1面当たりの記録容量は概略83.33GBとなる。これを両面張り合わせとし、3レイヤに積層した場合は83.33×2×3=概略500GBになる。本実施の形態における最短マーク長68.432nmは、BDXL(登録商標)の最短マーク長である111,74nmに対して約0.61倍となる。
(光ディスク装置の構成例)
図1は、本実施の形態に係る光ディスク装置の構成の一例を示すブロック図である。光ディスク装置は、光照射部102と、プリアンプ部103と、AGC部104と、波形等化部105と、A−D変換部106と、PLL(Phase Locked Loop)部107と、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)処理部108とを有する。また、光ディスク装置は、シフト検出部109と、記録パルス条件演算部110と、記録パターン発生部111と、記録補償部112と、レーザ駆動部113とを有する。各構成要素が有する機能の説明は、後述する光ディスク装置における光ディスク101に対する再生処理及び記録処理に関連して説明する。これらの光ディスク装置の機能ブロックは、例えば半導体回路の集積回路であるLSI等によって実現される。光ディスク装置の機能ブロックは、集積回路と光ピックアップを含むハードウェアで構成してもよいし、集積回路を含むコンピュータをソフトウェアプログラムによって動作させ、ソフトウェアにより各機能を実行する構成としてもよい。
図1は、本実施の形態に係る光ディスク装置の構成の一例を示すブロック図である。光ディスク装置は、光照射部102と、プリアンプ部103と、AGC部104と、波形等化部105と、A−D変換部106と、PLL(Phase Locked Loop)部107と、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)処理部108とを有する。また、光ディスク装置は、シフト検出部109と、記録パルス条件演算部110と、記録パターン発生部111と、記録補償部112と、レーザ駆動部113とを有する。各構成要素が有する機能の説明は、後述する光ディスク装置における光ディスク101に対する再生処理及び記録処理に関連して説明する。これらの光ディスク装置の機能ブロックは、例えば半導体回路の集積回路であるLSI等によって実現される。光ディスク装置の機能ブロックは、集積回路と光ピックアップを含むハードウェアで構成してもよいし、集積回路を含むコンピュータをソフトウェアプログラムによって動作させ、ソフトウェアにより各機能を実行する構成としてもよい。
光照射部102は、例えば、レーザ光を発光するレーザダイオード(LD)等の半導体レーザと、半導体レーザから出射するレーザ光を集光する対物レンズとを有し、光ディスク101の記録面に光ビームとして照射する光ピックアップである。
なお、図1には光情報記録媒体である光ディスク101が記載されているが、光ディスク101は光ディスク装置の構成要素でなくてよい。光照射部102は、光記憶媒体に光ビームを照射して、光記憶媒体から反射された光ビームに応じた信号を出力するものであれば、如何なる構成の光ピックアップであってもよい。
図2は、本実施の形態において用いる光ディスクの構成を説明する模式図である。ここで、本実施の形態の光ディスク記録装置において記録媒体として用いる光ディスク101の構成について、一例を挙げて以下に説明する。光ディスク101は、外周から内周に向かって、データ領域1001と、記録条件を学習するための記録条件学習領域1002と、記録条件の初期値を記録する初期値記録領域1003とを有する。記録条件学習領域1002は、光ディスク101の内周側に設けられ、記録条件学習領域1002の内周側の最内周部分に初期値記録領域1003が設けられる。
データ領域1001は、実際に光ディスクにユーザがデータを保存するために使用される領域である。記録条件学習領域1002は、データ領域にユーザがデータを記録する前に、起動時や温度変動が生じた際に記録パワーや記録パルス条件の変動分を調整するために、試し書きのデータ記録のために使用される領域である。初期値記録領域1003は、再生専用領域であり、ディスク毎に予め定められた、記録パワーの推奨値や記録パルス条件の推奨値、記録線速度、ディスクIDなどの情報が記録されている。これらの情報はトラックの蛇行の向きなどを情報の記録単位としてディスク基板に成形された状態で記録されてもよいし、一定幅のストライプの間隔を変調して情報を記録するBCA(Burst Cutting Area)と呼ばれる方式を用いてディスクに初期値情報を記録してもよい。また、図2に明示しなかったが、データ領域1001のさらに外周部に記録条件学習領域を設けてもよい。外周部に記録条件学習領域を設けることによって、ディスク内周と外周間のディスク面内の記録パワーの分布を補正することに用いても構わない。
図3は、本実施の形態において用いる光ディスクのトラックの構成の一例を示す模式図である。光ディスク101は、記録面において、グルーブトラック(以下、単に「グルーブ」ともいう)1021がスパイラル状に形成されている。スパイラル状に形成されたグルーブ1021に挟まれた領域にランドトラック(以下、単に「ランド」ともいう)1022がスパイラル状に形成されている。光ディスク101は、グルーブ1021及びランド1022にユーザデータを記録可能である。すなわち、グルーブ1021及びランド1022が記録トラックとして使用され得る。
光ディスク101に対してデータの記録又は再生を行う際に、光ピックアップから光ディスク101の記録面上のグルーブ1021又はランド1022に光ビームを照射すると、トラック上にビームスポット1023が形成される。データ記録時には、記録データに基づく記録パルスに従って、トラックに記録パワーの光ビームを照射することにより、トラック上に所定のマーク長及びスペース長を有する記録マーク1024を形成する。データ再生時には、トラックに再生パワーの光ビームを照射してその反射光を受光することにより、記録マーク1024とマーク間のスペース1025との反射率の違いに応じて振幅が変化する再生信号を取得し、再生信号から再生データを生成する。
(本実施の形態の記録/再生動作)
ここで、本実施の形態の光ディスク装置におけるデータの再生処理を説明する。
ここで、本実施の形態の光ディスク装置におけるデータの再生処理を説明する。
再生動作時には、光照射部102としての光ピックアップは、レーザダイオードから出射される光ビームを光ディスク101の媒体面上に照射し、反射してきた光を受光する。受光された光は、フォトディテクタによって電気信号に変換されアナログの再生信号となる。アナログ再生信号は、プリアンプ部103、AGC部104、波形等化部105、A−D変換部106によって、アナログ信号からデジタル信号に変換される。デジタル信号は、PLL部107によってクロック間隔でサンプリングされる。デジタル信号は、PRML処理部108に入力される。PRML処理部108の内部には、最尤復号部として、例えばビタビ復号部があり、デジタル信号を最尤復号し、再生信号として、最尤復号の結果を示す2値化信号を生成し出力する。光ディスク装置は、取得した2値化信号の再生信号に基づき、光ディスク101の記録マークに対応する再生データを復元する。
ここで、反射光はHOE素子によって光線が5もしくは6に分割されて、それぞれの分割光を5もしくは6分割されたフォトディテクタで受光してもよい。分割受光したそれぞれの光量に応じた出力信号に対して波形等価処理を行い、アナログ信号からデジタル信号に変換処理を行う系にしてもよい。こうすることによって、例えばグルーブ再生時に隣接のランドトラックからのクロストークを最小にする波形等価処理を行うクロストークキャンセル処理をおこなうことで再生信号の品質を向上させることが可能になる。
ここで、反射光はHOE素子によって光線が5もしくは6に分割されて、それぞれの分割光を5もしくは6分割されたフォトディテクタで受光してもよい。分割受光したそれぞれの光量に応じた出力信号に対して波形等価処理を行い、アナログ信号からデジタル信号に変換処理を行う系にしてもよい。こうすることによって、例えばグルーブ再生時に隣接のランドトラックからのクロストークを最小にする波形等価処理を行うクロストークキャンセル処理をおこなうことで再生信号の品質を向上させることが可能になる。
次に、本実施の形態の光ディスク装置におけるデータの記録処理を説明する。
記録(書き込み)動作時には、記録パターン発生部111は、記録データに基づき符号化した2値の符号化データとしての任意の符号系列をNRZI(Non Return to Zero Inversion)信号として出力する。記録補償部112は、記録パルス条件演算部110において算出された記録パルス条件を設定し、記録パルス条件に応じた記録補償を実行してパルス長の調整を行いつつ、NRZI信号に基づく記録パルスを生成する。レーザ駆動部113は、NRZI信号に応じて記録パルスに置き換わった信号により、光照射部102内のレーザダイオードを駆動し、レーザ光による光ビームを出力する。レーザ駆動部113は、光ビームを光ディスク101の媒体面上に照射し、光ビームの記録パワーの強弱によって光ディスク101の所望の位置に記録データに応じたマークを記録する。
この際、再生時にPRML処理部108により取得した2値化信号はシフト検出部109に入力される。シフト検出部109は、PRML処理部108における最尤復号結果に基づき、光ディスク101の記録マークの再生信号における2値化ビット列(ビットパターン)のずれを検出する。シフト検出部109は、再生信号のビットパターンのずれとして、例えば2値化信号とPLLクロックとの位相情報から再生信号のビットパターンのシフト量とシフト方向を検出する。記録パルス条件演算部110は、シフト検出部109により検出したパターンシフト等のずれ量に基づき、記録パルス条件の一例としての記録パルスの補正量を算出し、記録パルス条件を更新する。記録パルス条件演算部110は、記録補償を行うための補正量の演算結果に応じて、記録補償部112における記録パルス条件を設定する。
上記構成において、記録パターン発生部111が符号化部の一例としての機能を実現し、記録パルス条件演算部110が分類部の一例としての機能を実現し、PRML処理部108、シフト検出部109及び記録パルス条件演算部110が補正量設定部の一例としての機能を実現する。また、記録補償部112が記録波形生成部の一例としての機能を実現し、レーザ駆動部113及び光照射部102が記録光出力部の一例としての機能を実現する。
図4は、本実施の形態の光ディスク装置における記録データに対応する記録符号列、マーク及びスペース、並びに記録パルスの一例を示す図である。図4の(a)は、記録動作の時間基準となる基準時間信号201の波形を示す。基準時間信号201は周期Twのパルスクロックである。図4の(b)は、記録パターン発生部111で発生された記録符号列のNRZI信号202を表している。ここでTwは検出窓幅であり、NRZI信号202におけるマーク長及びスペース長の変化量の最小単位である。このTwを基準時間とも称する。なお、マーク長、スペース長をそれぞれ2Tw、3Twのように表しているが、Twを省略してそれぞれ2T、3Tとする場合がある。また、スペース長については4TsのようにTsで表し、マーク長については2TmのようにTmで表す場合がある。
図4の(c)は、光ディスク上に実際に記録されるマークとスペースのイメージを示すマーク配列203を表している。光ビームのビームスポットは、マーク配列203のマーク及びスペースを左から右へ走査する。例えばマーク207は、NRZI信号202の“1”レベルに1対1で対応しており、その期間に比例した長さで形成される。また、マーク207の間のスペース208は、NRZI信号202の“0”レベルに対応しており、その期間に比例した長さとなる。なお、NRZI信号202の“0”にマーク、“1”にスペースをそれぞれ対応させてもよい。
図4の(d)は、カウント信号204を示す。カウント信号204は、所定位置からのマーク207及びスペース208の時間をTw単位で計時する。
図4の(e)は、(b)のNRZI信号202に対応した記録パルス信号205の波形を示す。この波形は、実際に記録される光波形の一例である。記録パルス信号205は、カウント信号204、NRZI信号202、及び記録パルス条件演算部110から送出される記録補償テーブルデータを参照して生成される。
次に、本実施の形態の光ディスク装置における記録補償方法を説明する。
図5は、本実施の形態において光ディスクに記録するマーク長と記録パルス波形との関係を示す図である。図5において、上端には基準時間Tw(チャネルビットとも適宜称する)を単位としたマーク長を表す2T、3T、…9TのNRZI信号を示している。このNRZI信号の下に、2T、3T、…9Tのそれぞれの記録パルス信号205の波形を示す。
図5は、本実施の形態において光ディスクに記録するマーク長と記録パルス波形との関係を示す図である。図5において、上端には基準時間Tw(チャネルビットとも適宜称する)を単位としたマーク長を表す2T、3T、…9TのNRZI信号を示している。このNRZI信号の下に、2T、3T、…9Tのそれぞれの記録パルス信号205の波形を示す。
記録パルス信号205はレベル変調されており、レーザ光の記録パワーの出力パワーレベルとしては、ライトパワーPW、ミドルパワーPM、スペースパワーPS、クーリングパワーPCの4種類がある。ライトパワーPWは記録パルスにおける最大パワーレベルであり、ファーストパルス及びラストパルスのパワーレベルである。このパワーレベルは記録膜にエネルギーを投入して状態変化を起こさせるために用いられる。ミドルパワーPMは、ファーストパルスとラストパルスとの間、又はファーストパルスとクーリングパルスとの間に用いる中間パワーレベルである。スペースパワーPSは、マーク間(スペース)となる部分に照射するパワーレベルであり、主に次のマークを形成するための予熱に用いられる。なお、スペースパワーPSは、書換型光ディスクにおいてはスペース区間のパワーで記録マークを消去するためのイレーズパワーと呼ぶ場合がある。クーリングパワーPCは、クーリングパルスのパワーレベルであり、主に後続マーク記録部への熱の拡散を遮断し熱干渉を低減する目的で用いられる。なお、上記の各パワーレベルはマーク長によらず一律の値を用いる。
図示例では、2Tから9Tまで示しているが、10T以上の記録パルス波形についても9Tなどと同様のルールで生成される。図5では、2Tはモノパルス型、3T及び4TはL型、5T〜9TはCastle型と呼ばれる記録パルス波形を示している。5T以上は、マーク長が1T長くなる毎に1TずつミドルパワーPMの区間が長くなる。なお、3T、4Tは、2Tと同様に1つのパルスによるモノパルス型であってもよい。また、4Tはラストパルスを有するCastle型であってもよい。また、3T以上はラストパルスのないL型であってもよい。
記録パルス条件に応じた記録補償を行うための、記録パルスのタイミングに関するパラメータとしては、ファーストパルスの始端位置dTtop、ファーストパルスの時間幅Ttop、ラストパルスの時間幅TLP、クーリングパルスの始端位置dTC、及びクーリングパルスの終端位置dTSがある。ここで、dTtop、dTC、及びdTSは、図5に示すように記録データのNRZI信号の反転タイミングを基準として時間変化量が定義される。これらのパラメータの調整単位は、例えばチャネルビット周期の1/32とする。なお、記録パルスの調整単位は各種条件に応じて任意に設定してよい。
上記の記録パルスのパラメータのうち、dTtop及びTtopは、記録マークの始端位置(前エッジ)の形成条件を主として定めるものである。また、dTC、TLP及びdTSは、記録マークの終端位置(後エッジ)の形成条件を主として定めるものである。これらのパラメータを適宜設定して記録パルスの補正量を設定することにより、記録マークが適切な位置に形成されるようにし、記録した情報の品質を良好に保つことが可能になる。
このため、本実施の形態においては、着目するマーク(自マーク)の長さ、自マークに先行するスペース(前スペース)の長さ、自マークに先行するマーク(前マーク)の長さ、自マークに後続するスペース(後スペース)の長さに応じて、記録パルスのパラメータを適応的に変化させる適応型記録パルスを用いる。このような適応型記録パルスを用いた記録補償方法を適応記録補償と称する。以下では、記録パルスの始端位置(始端エッジと適宜称する)をdTtop及びTtopによって調整し、記録パルスの終端位置(終端エッジと適宜称する)をdTC、TLP及びdTSによって調整する場合の一例について説明する。
本実施の形態では、最短マーク長と光スポット径で決まるOTF(Optical Transfer Function)の限界を超える高密度記録時に問題となる光学的符号間干渉及び熱干渉を考慮して、マークの始端位置や後端位置をより厳密に制御する。より具体的には、記録データの符号化データのラン長(例えば最大ラン長11T以上、本例では2T〜11T)に基づき、始端位置については、例えば、着目するマークのマーク長(自マーク長)に応じて、自マーク長を2T、3T、4T、5T、6T、7T、及び8T以上の複数分類に細かく分類し、それぞれの分類毎に記録パルスの補正量を設定する。また、例えば、着目するマークに先行する前スペースのスペース長(前スペース長)に応じて、前スペース長を2T、3T、4T、5T、6T、7T、及び8T以上の複数分類に細かく分類し、それぞれの分類毎に記録パルスの補正量を設定する。終端位置については、例えば、着目するマークの自マーク長に応じて、自マーク長を2T、3T、4T、5T、6T、7T、及び8T以上の複数分類に細かく分類し、それぞれの分類毎に記録パルスの補正量を設定する。また、例えば、着目するマークに後続する後スペースのスペース長(後スペース長)に応じて、後スペース長を2T、3T以上の複数分類に分類し、それぞれの分類毎に記録パルスの補正量を設定する。
本実施の形態の光ディスク装置では、波長λ:405nmの半導体レーザ、NA:0.91の対物レンズを有する光ピックアップを用いている。再生時のレーザ光の実効スポット径は、ガウシアンビームのピーク強度の1/e^2となる範囲の直径を実効スポット径Rsとして定義すると、実効スポット径RsはRs=0.82×(λ/NA)で表され、Rs≒0.365μmになる。このような光学系においては、最短マーク長(2T)が68.532nm≒0.068μm、3Tマーク長が0.103μmの記録マークは、光スポットがマークを識別できる限界である光学的な分解能の限界を超えている。光ビームで記録マークを再生した際の再生信号の信号振幅は記録マークが短くなるに従って低下し、光学的な分解能の限界で0になる。この信号振幅が0になる記録マークのマーク長の逆数が空間周波数である。
図6は、光ディスク装置の光学系におけるOTFと空間周波数の関係を示す図である。空間周波数と信号振幅の関係をOTFという。信号振幅は、空間周波数が高くなるに従って直線的に低下し、ゼロとなる限界をOTFカットオフ周波数という。図6では前述の光学系におけるOTFカットオフ周波数を示している。前述の光学系の場合、OTFのカットオフ周期は、波長λと対物レンズのNAから求まり、λ/NA×0.5となる。即ち、λ=405nm、NA=0.91の場合、カットオフ周期は、0.2225μmとなる。光学的に分解可能な最短マーク長はカットオフ周期の半分の0.1113μmとなる。記録マークの最短マーク長(2T)が0.068μm、3Tマーク長が0.103μmの場合、光学的に再生可能なカットオフ周波数に比べ高い空間周波数の記録マークを扱うことになるため、再生及び記録が困難になる。また、カットオフ周波数の限界は、光ピックアップ等のばらつきや、記録マークの歪、マーク形状などによってばらつきが生じる。本実施の形態の具体的数値(λ=405nm、NA=0.91)のほかに、スポットサイズが最も大きくなる条件として、例えば、レーザ波長410nm、対物レンズNA=0.92、前述のばらつき等による誤差5%を考慮に入れると、OTFのカットオフ周期の1/2は、λ/NA×0.26=0.1159μmとなる。従って、最短マーク長が概略0.1159μm以下となるマークを記録或いは再生する場合には、光学的な符号間干渉を無視できない。
図7は、本実施の形態の光ディスク装置における実効スポット径と記録マークの物理サイズの関係を示す模式図であり、4Tマーク−4Tスペースが連続するビットパターンを示した図である。図7において、物理サイズを比較するための参照長Lxは、Lx=100nm=0.1μmであり、破線で区切った1単位が1Tのラン長(すなわちチャネルクロック周期、チャネルビット長)34.2nm=0.0342μmを示している。
図7に示すように、4Tマーク−4Tスペースが連続するビットパターンの場合、4Tのマーク長及びスペース長は136.9nmであり、4T×3=410.6nmが実効スポット径Rs=365nmより大きくなる。本願の発明者が実験により求めたところ、図7に示した物理サイズの記録マークにおいて、4T以上のマーク及びスペースの単純な繰り返し信号はスペクトラムアナライザを使ってCNR等が測定値が計測されるため光学的に読み取り可能であり、3T以下のマーク及びスペースは光学的に分解困難であることが、実験結果より確認した。ここで、マーク長÷実効スポット径Rsを光学分解能評価値ORとして定義すると、OR=マーク長/Rs≧1/3=0.33となる場合は光学的に読み取り可能であり、OR<0.33の場合は光学的に分解が困難なことを見出した。図7の例では、4Tの場合の光学分解能評価値ORは、OR(4T)=0.38であり、4T以上は光学的に分解可能である。
図8は、比較例の光ディスク装置における実効スポット径と記録マークの物理サイズの関係を示す模式図であり、3Tマーク−3Tスペースが連続するビットパターンを示した図である。この比較例は、BDXL(登録商標)の場合を示している。図8において、物理サイズを比較するための参照長Lxは、図7と同様にLx=100nm=0.1μmであり、破線で区切った1単位が1Tのラン長(すなわちチャネルクロック周期、チャネルビット長)55.9nm=0.0559μmを示している。
図8の例では、3Tのマーク長及びスペース長が167.6nmであり、図7に示した本実施の形態の場合の4Tと近い値となる。図8の比較例の記録マークにおいては、3T以上のマーク及びスペースは光学的に読み取り可能であり、2T以下のマーク及びスペースは光学的に分解困難である。このため、BDXL(登録商標)の場合、PR(1,2,2,2,1)ML方式の最尤復号を採用することによって、2Tのマーク及びスペースを復号可能にしている。
図9は、本実施の形態の光ディスク装置における実効スポット径と記録マークの物理サイズの関係を示す模式図であり、最短のマーク長及びスペース長である2Tマーク−2Tスペースを含むビットパターンを示した図である。図9において、物理サイズを比較するための参照長Lxは、図7と同様にLx=100nm=0.1μmであり、破線で区切った1単位が1Tのラン長(すなわちチャネルクロック周期、チャネルビット長)34.2nm=0.0342μmを示している。
ここで、本実施の形態の光ディスク装置において用いる記録データの変調符号について説明する。本実施形態では、変調符号として例えば110PCWA(Parity-Complementary Word Assignment)を用いる。110PCWAは、変調後の符号化データの“1”と“1”の間の“0”の最小数が1個(すなわち2T)、最大数が10個(すなわち11T)となる変調符号であり、RLL(1,10)変調符号(Run Length Limited encoding code)の一種である。よって、110PCWAは2T〜11Tの符号長を有する。なお、同期信号のsyncマークは上記最大符号長を超える12Tを割り当てている。ここで、PCWAはパリティ補完ワード割り当てを意味する。PCWAを伴うRLL変調符号は、2つのDC制御ビット値を除いて、同じデータビット列と反対のパリティを有する2つの変調符号列を生成する特性を有する。また、110PCWAは、再生信号の振幅低下を抑制して読み出し性能を向上させるため、最短ラン長2Tの連続数が2に制限されている。このため、2Tマーク−2Tスペース或いは2Tスペース−2Tマークの後に2Tマーク又はスペースが連続することなく、3T以上のマーク又はスペースとなる。このような変調符号を採用することによって、再生時の符号誤りの発生を効果的に低減できる。なお、最大ラン長については、光学分解能評価値OR≒1.0を超えるマーク及びスペースは、冗長度が高くなるだけであり、符号化効率及び記録効率が低下するので、マーク及びスペースの最大ラン長はOR≒1.0程度とするのが好ましい。このため、本実施の形態では、OR=1となる365nmに対して、11T=376.4nm、OR(11T)=1.03であるので、2T〜11Tの変調符号を用いている。記録データに対して、110PCWAを用いた変調を行うことにより、2T〜12Tのラン長を有する符号化データの記録符号列が生成される。
図9に示すように、3Tマーク−2Tスペース−2Tマーク−3Tスペース−2Tマークのように最短ラン長を含むビットパターンの場合、2T又は3Tのマーク、スペースを光学的に読み取ることは困難である。3Tの場合はOR(3T)=0.28、2Tの場合はOR(2T)=0.19であり、OR<0.33であるので、2T、3Tは光学的に分解が困難である。そこで、本実施の形態では、図9に示すような3T以下のマーク、スペースを含むビットパターンであっても、例えば拘束長=11である高次化したPRML方式を用いて最尤復号を行うことにより、実用上十分なエラーレートを満たす再生信号の復号結果を得られるようにする。PRML方式の最尤復号では、前後の時刻の状態を用いて再生信号のビットパターンを推定するため、本実施の形態のようにラン長が2T〜12Tの記録符号列に対応して、PRMLの拘束長を11と長くしている。拘束長の長さに伴い、PRクラスも例えばPR(3,6,9,13,16,17,16,13,9,6,3)と多値化して細分化している。また、本実施の形態では、復号結果の評価指標として、後述するような拡張型の評価指標であるL−SEAT(run-length-Limited Sequence Error for Adaptive Target)を用いてパターンシフトを検出し、マーク長及びスペース長の分類毎に適応記録補償を実行することにより、復号エラーとなる確率が高いビットパターンについても再生時のエラーレートを十分に低減可能にする。
本実施の形態では、記録データの符号化データを生成する変調符号として、最大符号長11Tのような長い符号長を持つ変調符号を採用することによって、記録マークの再生信号のSNRの向上を図っている。また、2T〜12Tの記録マークに対して、PRMLの拘束長を11のように長くすることによって、OR<0.33となり光学的に分離できない2T、3Tの短いマーク及びスペースを再生可能にするとともに、2T〜12Tの各ラン長の読み取りエラーを減少させるようにしている。これにより、符号化効率を高めるとともに、読み取り性能を向上させ、エラーレートの低減を図っている。なお、符号化データを生成する変調符号の符号長は、本実施の形態では最大符号長11T以上の長い変調符号を想定しており、例えば最大符号長13T以上の変調符号を用いる場合にも適用は可能であるが、最大符号長を長くすると符号化効率が低下し、記録線密度を向上させる必要があるなどデメリットも存在する。
また、本実施の形態では、記録マークを形成する際の記録パルスの始端位置及び終端位置の補正量を、マーク長及びスペース長によって細かく分類して設定することにより、符号間干渉及び熱干渉を低減させる。このとき、自マーク長及び前スペース長、後スペース長が、2T、3Tのように短いマーク及びスペースにおいて細かく分類するとともに、4T、5T、6T、7Tまでを各ラン長毎に分類する。本実施の形態では、7Tの場合のOR(7T)=0.66であり、本願の発明者の実験結果により、OR<2/3=0.66となる7T以下のマーク及びスペースにおいて、各ラン長毎に分類することによって、再生時のエラーレートを十分に低減可能であることを見出した。すなわち、着目するマークのマーク長及びスペース長に応じて、2T、3T、4T、5T、6T、7T、及び8T以上の複数分類に細かく分類し、各分類毎に記録パルスの補正量を設定する。これにより、符号間干渉及び熱干渉を低減し、エラーレートの低減を図っている。また、8T以上をさらに細かく分類し、例えば8T、9T、10T、11T以上のように、長いマーク長又はスペース長を個別に分類してもよい。これにより、エラーレートの更なる低減を図ることが可能である。
本実施の形態の光ディスク装置では、最大符号長が11Tと長い110PCWAの変調符号を用いた符号化データに対応して、誤り訂正符号は、256KB 拡張RSPC(Reed-Solomon Product Code)(リード・ソロモン積符号)を用いている。この誤り訂正符号は、2T〜12Tの長いラン長の復号データに対応するものである。
(適応記録補償)
次に、本実施の形態の光ディスク装置における適応記録補償の処理手順を説明する。ここでは、光ディスク装置の動作に係る処理手順を規定したコンピュータプログラムを、コンピュータによって実行する例を示す。
次に、本実施の形態の光ディスク装置における適応記録補償の処理手順を説明する。ここでは、光ディスク装置の動作に係る処理手順を規定したコンピュータプログラムを、コンピュータによって実行する例を示す。
図10は、本実施の形態の適応記録補償によって記録処理を実行する処理手順を示すフローチャートである。光ディスク装置は、データの記録処理の実行時の記録条件として、レーザ駆動部113において記録パワーなどを設定するとともに、記録補償部112において記録パルス条件を設定する(S11)。本実施の形態では、適応記録補償において、記録データのビットパターンの分類毎に最適化した記録パルスの補正量を、記録パルス条件として設定する。
光ディスク装置は、まず、記録パターン発生部111において、記録データを符号化してマーク及びスペースの組合せである符号化データを作成する(S12)。符号化データとしては、図4の(b)に示すNRZI信号202が対応する。
次に、光ディスク装置は、記録補償部112において、符号化データのビットパターンをマーク長とスペース長に応じて分類する(S13)。本実施の形態では、着目するマークについて、自マーク長と前スペース長、後スペース長、前マーク長などに応じて分類分けを行う。
続いて、光ディスク装置は、記録補償部112において、ビットパターンの分類毎の記録パルス条件によって、符号化データに対応する記録パルスのパルス波形を調整する(S14)。本実施の形態では、ビットパターンの分類毎に設定された補正量を用いて、記録パルスの始端及び終端の位置を制御する。
そして、光ディスク装置は、レーザ駆動部113において、記録パルスに基づき光照射部102を駆動し、記録パルス列によるレーザ光を光ディスク101に照射し、マークを形成する(S15)。以上の処理により、記録データのビットパターンに応じて、光ディスク上に記録される記録マークの始端及び終端の位置が適応的に補正される。
図11は、本実施の形態の適応記録補償における記録パルス条件の調整処理の手順を示すフローチャートである。光ディスク装置は、光ディスク101に記録されている記録条件、又は光ディスク装置のメモリに保存されている記録条件を用いて、記録補償部112において記録パルス条件を設定する(S21)。そして、光ディスク装置は、設定した記録パルス条件によってレーザ駆動部113及び光照射部102を制御し、光ディスク101の所定のトラックに試し書きを行う(S22)。
次に、光ディスク装置は、試し書きしたトラックの記録マークを再生し、PRML処理部108により2値化信号を復号し、シフト検出部109において、2値化信号における着目するビットパターンのパターンシフトのずれ量(パターンシフト量)を検出する(S23)。続いて、光ディスク装置は、記録パルス条件演算部110において、パターンシフト量が所定値以下に抑えられているかどうかを判定する(S24)。ここで、パターンシフト量が所定値を超える場合(S24:No)、記録パルス条件演算部110において、パターンシフト量に応じた記録パルス条件の調整を行う(S25)。そして、光ディスク装置は、調整後の記録パルス条件によって、試し書き(S22)及びパターンシフト検出(S23)を行い、パターンシフト量の判定を行う(S24)。パターンシフト量が所定値以下となっている場合(S24:Yes)、記録パルス条件演算部110において、記録パルス条件の更新を行い(S26)、記録パルス条件の調整処理を終了する。この最適化された記録パルス条件を用いて、記録補償部112において記録パルス条件を設定し、適応記録補償を実行する。
試し書きを行う際は、例えば、最初にマーク長が4T以上のビットパターンの記録パルスの補正値を求めた後、次の試し書きを行う際、2T、3Tの信号を含んだビットパターンで試し書きを行って、短いラン長における補正値を算出して設定してもよい。高密度化を図った光ディスクでは、短いマーク及びスペースの再生信号の振幅が極めて小さい。このような光ディスクにおいて、3T以下の記録マーク位置が正確に記録できていない状態では、4T以上のマーク及びスペースの位置を正しく合わせるのが困難な場合がある。前述のような非常に符号間干渉の大きい信号を再生するときは、初めに4T以上の符号長のマークを記録し、4T以上のマーク及びスペースのエッジ位置を正確に記録補償しておき、その後2T及び3Tのマーク及びスペースを含むマークを記録して、2T及び3Tのマーク及びスペースの記録位置を正確に補償すればよい。これにより、より正確にかつ効率よく記録することができ、再生信号品質を向上させることができる。
また、試し書きの記録時には、2Tや3Tマークなどの短いマークの記録マークの大きさや、シフト量が記録条件毎に異なる。そのたびごとに、適応等価フィルタのタップ係数が変化すると、記録状態の変化に加えて、再生状態の変化による再生信号のパターンシフト状態が加わることになる。従って、記録条件の違いにより生じるパターンシフト調整を正確に行うために、記録調整を行う際には、再生イコライザのブースト値あるいは、適応等価フィルタのタップ係数をあらかじめ試し記録あるいは記録補償調整用に固定するもしくは、変動範囲を制限する方が好ましい。こうすることによって、正確に各ビットパターンのパターンシフト量を調整できる。
(符号化データの分類例)
次に、本実施の形態の適応記録補償において用いる符号化データのビットパターンの分類をいくつか例示する。
次に、本実施の形態の適応記録補償において用いる符号化データのビットパターンの分類をいくつか例示する。
記録マークにおける熱干渉は、自マークの前側のスペース及びマークと後側のスペース及びマークとで、自マークへの影響が非対称となり、前側に位置するスペース及びマークが大きく関与するディスクや層が存在する。このようなディスクを想定して、本実施の形態では、記録パルスの始端エッジにおいて、自マーク長及び前スペース長によって細かく分類して記録パルスの補正量を設定することにより、熱干渉を効果的に低減させる。記録パルスの終端エッジにおいては、長いマーク及びスペースは後方向への熱の影響が小さいので、後方向への熱の影響が大きくなる短いマーク長及びスペース長について細かく分類することにより、熱干渉を低減させる。
また、記録マークを再生するときに生じる符号間干渉は、自マークの前側のスペース及びマークと後側のスペース及びマークとで、自マークへの影響がほぼ対称となる。このため、本実施の形態では、記録パルスの始端エッジ及び終端エッジにおいて、自マーク長、前スペース長及び後スペース長によって細かく分類して記録パルスの補正量を設定することにより、符号間干渉を効果的に低減させる。
(1)第1例の検出ビットパターンの分類パターン
図12A、図12B、図12C、図12Dは、本実施の形態の適応記録補償において用いる検出ビットパターンの分類の第1例を示す図である。図12A〜図12Dに示した検出ビットパターンの分類を参照して、記録パルスの補正値を設定する。各図において、左側の表は、各分類のパターン番号、各パターン番号の検出パターンにおける前マーク長、前スペース長、自マーク長、後スペース長をそれぞれ示している。右側の表は、各パターン番号の検出パターンに対応する検出ビットパターンをビット単位で示している。それぞれの検出ビットパターンは、図14に示すDBA番号1〜8による8つのタイプの分類が示されている。DBA(Discriminator Bit Array)(識別ビット列)は、後述するL−SEAT演算を行う際に用いる、着目するエッジを中心に前後5T分の計10ビットのビット列のタイプを表すものである。なお、図中の左側の表の濃い背景で示す検出パターンは2Tのマーク又はスペースが3つ以上連続するものであり、本実施の形態において変調符号として用いる110PCWAでは出現しないビットパターンであるので、ここでは除外する。
図12A、図12B、図12C、図12Dは、本実施の形態の適応記録補償において用いる検出ビットパターンの分類の第1例を示す図である。図12A〜図12Dに示した検出ビットパターンの分類を参照して、記録パルスの補正値を設定する。各図において、左側の表は、各分類のパターン番号、各パターン番号の検出パターンにおける前マーク長、前スペース長、自マーク長、後スペース長をそれぞれ示している。右側の表は、各パターン番号の検出パターンに対応する検出ビットパターンをビット単位で示している。それぞれの検出ビットパターンは、図14に示すDBA番号1〜8による8つのタイプの分類が示されている。DBA(Discriminator Bit Array)(識別ビット列)は、後述するL−SEAT演算を行う際に用いる、着目するエッジを中心に前後5T分の計10ビットのビット列のタイプを表すものである。なお、図中の左側の表の濃い背景で示す検出パターンは2Tのマーク又はスペースが3つ以上連続するものであり、本実施の形態において変調符号として用いる110PCWAでは出現しないビットパターンであるので、ここでは除外する。
(1−1)記録パルスの始端エッジ調整
図12A及び図12Bは記録パルスの始端位置の調整に用いるビットパターン分類であり、図12Aは自マーク長が2T、3T、4T、5Tの場合、図12Bは自マーク長が6T、7T、8T、9T、10T、11T以上(11T及び12T)の場合の各分類を示している。
図12A及び図12Bは記録パルスの始端位置の調整に用いるビットパターン分類であり、図12Aは自マーク長が2T、3T、4T、5Tの場合、図12Bは自マーク長が6T、7T、8T、9T、10T、11T以上(11T及び12T)の場合の各分類を示している。
(a)自マーク長…2T,3T,4T,5T,6T,7T,8T,9T,10T,11T以上の各マーク長において、それぞれ前スペース長…2T,3T,4T,5T,6T,7T,8T,9T,10T,11T以上の各スペース長によって分類する。すなわち、上記自マーク長と前スペース長の組合せによってそれぞれ分類する。
(b)前スペース長…2T,3Tの場合、それぞれ前マーク長…2T,3T以上で分類する。
(c)自マーク長…2T,3Tの場合、それぞれ後スペース長…2T,3T以上で分類する。
(b)前スペース長…2T,3Tの場合、それぞれ前マーク長…2T,3T以上で分類する。
(c)自マーク長…2T,3Tの場合、それぞれ後スペース長…2T,3T以上で分類する。
(1−2)記録パルスの終端エッジ調整
図12C及び図12Dは記録パルスの終端位置の調整に用いるビットパターン分類であり、図12Cは自マーク長が2T、3T、4Tの場合、図12Dは自マーク長が5T、6T、7T、8T、9T、10T以上(10T、11T及び12T)の場合の各分類を示している。
図12C及び図12Dは記録パルスの終端位置の調整に用いるビットパターン分類であり、図12Cは自マーク長が2T、3T、4Tの場合、図12Dは自マーク長が5T、6T、7T、8T、9T、10T以上(10T、11T及び12T)の場合の各分類を示している。
(a)自マーク長…2T,3T,4T,5T,6T,7T,8T,9T,10T以上の各マーク長において、自マーク長が2Tの場合、後スペース長…2T,3T,4T以上の各スペース長で分類し、自マーク長が3T,…,9T,10T以上の場合、それぞれ後スペース長…2T,3T以上で分類する。すなわち、上記自マーク長と後スペース長の組合せによってそれぞれ分類する。
(b)自マーク長…2T,3T,4T,5Tの場合、それぞれ前スペース長…2T,3T,4T,5T,6T,7T,8T以上の各スペース長によって分類する。
(c)前スペース長…2T,3Tの場合、前マーク長…2T,3T以上で分類する。
(b)自マーク長…2T,3T,4T,5Tの場合、それぞれ前スペース長…2T,3T,4T,5T,6T,7T,8T以上の各スペース長によって分類する。
(c)前スペース長…2T,3Tの場合、前マーク長…2T,3T以上で分類する。
第1例は、自マークより前側のマーク及びスペースの熱干渉を重視したビットパターン分類の例である。記録パルスの始端エッジについては、自マーク長と前スペース長の各ラン長の組合せによって細かく分類することにより、熱干渉及び符号間干渉を低減可能である。また、前スペース長が2T,3Tの短いスペース長において、前マーク長が2Tと3T以上で分類することにより、短いマーク及びスペースの熱干渉をより効果的に低減可能である。また、自マーク長が2T,3Tの短いマーク長において、後スペース長が2Tと3T以上で分類することにより、符号間干渉を低減可能である。記録パルスの終端エッジについては、自マーク長と後スペース長の各ラン長の組合せによって細かく分類することにより、熱干渉及び符号間干渉を低減可能である。また、自マーク長が2T〜5Tの短いマーク長において、前スペース長によって細かく分類することにより、熱干渉を効果的に低減可能である。また、前スペース長が2T,3Tの短いスペース長において、前マーク長を2Tと3T以上で分類することにより、短いマーク及びスペースの熱干渉をより効果的に低減可能である。
(2)第2例の検出ビットパターンの分類パターン
図13A、図13B、図13C、図13Dは、本実施の形態の適応記録補償において用いる検出ビットパターンの分類の第2例を示す図である。図13A〜図13Dに示した検出ビットパターンの分類を参照して、記録パルスの補正値を設定する。各図において、左側の表は、各分類のパターン番号、各パターン番号の検出パターンにおける前マーク長、前スペース長、自マーク長、後スペース長をそれぞれ示している。右側の表は、各パターン番号の検出パターンに対応する検出ビットパターンをビット単位で示している。それぞれの検出ビットパターンは、図14に示すDBA番号1〜8による8つのタイプの分類が示されている。DBA(識別ビット列)は、後述するL−SEAT演算を行う際に用いる、着目するエッジを中心に前後5T分の計10ビットのビット列のタイプを表すものである。なお、図中の濃い背景で示す検出パターンは2Tのマーク又はスペースが3つ以上連続するものであり、本実施の形態において変調符号として用いる110PCWAでは出現しないビットパターンであるので、ここでは除外する。
図13A、図13B、図13C、図13Dは、本実施の形態の適応記録補償において用いる検出ビットパターンの分類の第2例を示す図である。図13A〜図13Dに示した検出ビットパターンの分類を参照して、記録パルスの補正値を設定する。各図において、左側の表は、各分類のパターン番号、各パターン番号の検出パターンにおける前マーク長、前スペース長、自マーク長、後スペース長をそれぞれ示している。右側の表は、各パターン番号の検出パターンに対応する検出ビットパターンをビット単位で示している。それぞれの検出ビットパターンは、図14に示すDBA番号1〜8による8つのタイプの分類が示されている。DBA(識別ビット列)は、後述するL−SEAT演算を行う際に用いる、着目するエッジを中心に前後5T分の計10ビットのビット列のタイプを表すものである。なお、図中の濃い背景で示す検出パターンは2Tのマーク又はスペースが3つ以上連続するものであり、本実施の形態において変調符号として用いる110PCWAでは出現しないビットパターンであるので、ここでは除外する。
(2−1)記録パルスの始端エッジ調整
図13A及び図13Bは記録パルスの始端位置の調整に用いるビットパターン分類であり、図13Aは自マーク長が2T、3Tの場合、図13Bは自マーク長が4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T、12Tの場合の各分類を示している。
図13A及び図13Bは記録パルスの始端位置の調整に用いるビットパターン分類であり、図13Aは自マーク長が2T、3Tの場合、図13Bは自マーク長が4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T、12Tの場合の各分類を示している。
(a)自マーク長…2T,3T,4T,5T,6T,7T,8T,9T,10T,11T,12Tの各マーク長において、それぞれ前スペース長…2T,3T,4T,5T,6T以上の各スペース長によって分類する。すなわち、上記自マーク長と前スペース長の組合せによってそれぞれ分類する。
(b)自マーク長…2T,3T,4Tの場合、それぞれ後スペース長…2T,3T,4T,5T,6T以上の各スペース長によって分類する。
(b)自マーク長…2T,3T,4Tの場合、それぞれ後スペース長…2T,3T,4T,5T,6T以上の各スペース長によって分類する。
(2−2)記録パルスの終端エッジ調整
図13C及び図13Dは記録パルスの終端位置の調整に用いるビットパターン分類であり、図13Cは自マーク長が2T、3T、4Tの場合、図13Dは自マーク長が5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T、12Tの場合の各分類を示している。
図13C及び図13Dは記録パルスの終端位置の調整に用いるビットパターン分類であり、図13Cは自マーク長が2T、3T、4Tの場合、図13Dは自マーク長が5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T、12Tの場合の各分類を示している。
(a)自マーク長…2T,3T,4T,5T,6T,7T,8T,9T,10T,11T,12Tの各マーク長において、それぞれ後スペース長…2T,3T,4T,5T,6T以上の各スペース長によって分類する。すなわち、上記自マーク長と後スペース長の組合せによってそれぞれ分類する。
(b)自マーク長…2T,3T,4Tの場合、それぞれ前スペース長…2T,3T,4T,5T,6T以上で分類する。
(b)自マーク長…2T,3T,4Tの場合、それぞれ前スペース長…2T,3T,4T,5T,6T以上で分類する。
第2例は、自マークの前後のマーク及びスペースの符号間干渉を重視したビットパターン分類の例である。記録パルスの始端エッジについては、自マーク長と前スペース長の各ラン長の組合せによって細かく分類することにより、熱干渉及び符号間干渉を低減可能である。また、自マーク長が2T〜4Tの短いマーク長において、後スペース長によって細かく分類することにより、符号間干渉を効果的に低減可能である。記録パルスの終端エッジについては、自マーク長と後スペース長の各ラン長の組合せによって細かく分類することにより、熱干渉及び符号間干渉を低減可能である。また、自マーク長が2T〜4Tの短いマーク長において、前スペース長によって細かく分類することにより、符号間干渉を効果的に低減可能である。
なお、符号化データのマーク長及びスペース長による分類は、上記の例に限るものではなく、光ディスクの特性、光ピックアップの光学条件など、種々の要因に応じて適宜設定してよい。例えば、記録パルスの調整を行うマーク長を2T,3T,4T,5T以上の4通り、前後のスペース長を分類せずに、マーク・スペースの分類数を縮退して検出、記録調整することも可能である。その場合、試し記録によって複数のパターンを記録して、ずれ量を検出し、記録パルスの設定を調整するという、一連の記録調整(学習)にかかる時間を短縮することが可能である。
(パターンシフト検出)
次に、本実施形態における再生信号のパターンシフトの検出方法について説明する。本実施の形態では、PRML処理部108において、拘束長=11と高次化したPRML方式の最尤復号処理によって再生信号の2値化信号を生成し、シフト検出部109において、L−SEAT演算によって2値化ビット列のパターンシフトを検出する。
次に、本実施形態における再生信号のパターンシフトの検出方法について説明する。本実施の形態では、PRML処理部108において、拘束長=11と高次化したPRML方式の最尤復号処理によって再生信号の2値化信号を生成し、シフト検出部109において、L−SEAT演算によって2値化ビット列のパターンシフトを検出する。
まず、復号結果の評価指標として従来型の評価指標であるL−SEATを用いたL−SEAT演算の概要について説明する。前述した特許文献2に示されるように、L−SEATは、再生信号と目標信号とのユークリッド距離の差に従う評価指標において、2値化ビット列の着目するエッジのシフトに対応する成分とSNRに依存する成分とを分離して評価を行う評価指標である。ここで、L−SEATの定義について説明する。
再生信号をW、再生信号から得られた2値化ビット列の目標信号をT、2値化ビット列の着目するエッジを1ビット左にシフトさせ、かつラン長制限を満たすビット列の目標信号をL、2値化ビット列の着目するエッジを1ビット右にシフトさせ、かつラン長制限を満たすビット列の目標信号をRとする。この場合、目標信号Tの2値化ビット列に対して、Lは左方向に最短符号距離で1ビットずれた2値化ビット列の目標信号であり、Rは右方向に最短符号距離で1ビットずれた2値化ビット列の目標信号である。W,T,R,L間のユークリッド距離をED(W,T)、ED(W,R)のように表す。そして、着目するエッジが左方向にシフトする誤りについての評価値をxL、右方向にシフトする誤りについての評価値をxRとして、これらを等価エッジシフトと呼び、以下の数式(1)、数式(2)で定義する。
着目するエッジのエッジシフト量をエッジシフトDと呼び、以下の数式(3)で定義する。
着目するエッジのエラー確率に相当する補正量をSNRファクタSと呼び、以下の数式
(4)で定義する。
(4)で定義する。
着目するエッジのマーク長と先行(若しくは後続)するスペース長が同じ、すなわち同一の記録パルス条件にて記録されるエッジの集団について、記録調整に用いるエッジシフト量をエッジシフトDの統計平均値Δとして、以下の数式(5)で定義する。
ただし、Nは測定したエッジの総数、Dnはn番目のエッジの拡張エッジシフトである。
上記の数式(1)〜(5)によって定義される各評価指標を、従来型の評価指標L−SEATと呼び、数式(5)で定義した統計平均値ΔをL−SEATシフトと呼ぶ。
本実施の形態では、再生信号の2値化ビット列の着目するマーク・スペースを含むパターンに関して、L−SEATシフトに対応するパターンシフト量を算出し、パターンシフト量が最小となるような記録パルスの補正値を算出し、記録パルス条件を設定する。
次に、本実施の形態の適応記録補償を行うために再生信号からパターンシフトを検出する処理手順を説明する。本実施の形態の拡張型L−SEATでは拘束符号長が長く、複数のマーク・スペースを含むパターン毎に検出するため、従来のエッジシフトではなく、パターンシフトと呼んでいる。特許文献2にあるようなマーク始端・終端のエッジシフトのみではなく、着目したマークの前後のスペースおよびマークにまで拡張してシフト量を演算する概念である。複数の記録マーク・スペースの並びの中の再生信号からの記録パルスの始端及び/又は終端の位置を調整する場合、パターンシフトとして、パターンずれ方向とパターンずれ量とを、各マークと各スペースの組合せ毎に検出する必要がある。
図14は、本実施の形態において拡張型L−SEAT演算に用いるビット列の種別を示す図である。再生信号の2値化ビット列において、着目するエッジを中心にビットパターンを見ると、前後5Tで計10T分のビット列のパターンは、図14に示すようにDBA番号1〜8の8つのパターンに分類される。図示例は、2値化ビット列の“0”に対応してマークを記録するマーク極性の場合を示している。この場合、2値化ビット列の“1”に対応する部分がスペースとなる。図14において、左側の表は8種類のDBA(Discriminator Bit Array)のビット列を示し、右側の表は、各DBA種別のビット列に対して、左右にそれぞれ1ビットシフトさせた最短符号距離のビット列をXOR演算により生成する際のXORマスクビット列(XOR Mask Bit Array)を示している。ここで、L−Targetは左方向に1ビットシフトさせる場合のXORマスクビット列(左ずれマスクビット列)であり、R−Targetは右方向に1ビットシフトさせる場合のXORマスクビット列(右ずれマスクビット列)である。なお、空欄の部分は最短符号距離のビット列が存在しないパターンである。以下、左方向のビットシフトを「左ずれ」、右方向のビットシフトを「右ずれ」と称する。光スポットの進行方向に対して進行方向を後ろ側、進行方向の反対側を前側と定義する。
拡張型L−SEATの比較演算を行う際には、着目するパターンを中心にした10ビット(10T分)の検出ビットパターンについて、図14に示したDBA種別の分類に従っていずれのDBA種別かを判定し、右ずれマスクビット列及び左ずれマスクビット列を決定する。そして、検出ビットパターンに対して右ずれマスクビット列及び左ずれマスクビット列を用いてXOR演算を行い、右ずれビット列と左ずれビット列を算出する。右ずれビット列と左ずれビット列は、検出ビットパターンに対してそれぞれ左右のビット方向に最も誤る可能性の高いパターンのビット列である。
図15は、本実施の形態における拡張型L−SEAT演算処理の一例を説明する図である。図15に示すように、本実施の形態におけるPRクラスの各係数D1は、D1:3,6,9,13,16,17,16,13,9,6,3であり、拘束長=11で11個の係数を有する。時刻D2は、所定のチャネルビットのタイミングを0として1T毎に1ずつ増分するものとする。ここでは、図中の入力データとして示す入力波形D4の値に対して、その上段に示すようにビタビ復号による復号結果(ビタビ検出結果)D3が得られた場合を示す。尚、図15のD3において0がマーク、1がスペースを表し、1時刻が1Tw単位であることを表す。図15の例は、時刻D2=8〜17のビタビ検出結果D3が、図14のDBA番号:7、図12Aの第1例の検出ビットパターンのパターン番号:11に対応するビットパターンである。前後の時刻を含めた時刻D2=7〜18において、4Tマーク−2Tスペース−2Tマーク−4Tスペースとなっている。この場合、着目するエッジは、時刻D2=13の2Tマークの始端エッジであり、自マークが2Tマーク、前スペースが2Tスペースである場合の、自マークのパターンずれを演算することになる。
PRクラスの最大振幅D5は、各係数D1:3,6,9,13,16,17,16,13,9,6,3を合計してD5=Σ(D1)=111となる。ここで、入力波形の最大振幅(Peak to Peak)D6をD6=222とし、PRクラスの各係数D1をD6/D5で規格化すると、規格化後のPRクラスの係数D7は、D7=D1×(D6/D5)=6,12,18,26,32,34,32,26,18,12,6となる。そして、ビタビ検出結果D3について、値を0が中心となるようオフセットさせ、0→−0.5、1→+0.5に補正したものをD8とする。
次に、補正後のビタビ検出結果D8において、前後の5Tを含めて全部で11T分の各時刻のビタビ検出結果D8の値に、それぞれPRクラスの係数D7を乗算した11個の積を積算することにより、ビタビ復号結果に対しPR等化処理を施した理想波形D9を算出する。すなわち、時刻tのビタビ検出結果D8をD8(t)、理想波形D9をD9(t)とし、現在時刻をt=13とすると、D9(t)=Σ{D8(t)×D7(n)}の演算をt=8〜18、n=1〜11について実行し、ビタビ復号結果の理想波形D9(t)を求める。
続いて、DBA番号:7のR−TargetD10とL−TargetD11を用いて、補正後のビタビ検出結果D8に対してXOR演算を行い、R−Target積(右ずれビット列)D12とL−Target積(左ずれビット列)D13を算出する。そして、R−Target積D12とL−Target積D13のそれぞれについて、ビタビ検出結果D8と同様にPR等化処理を施し、前ずれ理想波形D14と後ろずれ理想波形D15を算出する。前ずれ理想波形D14と後ろずれ理想波形D15は、前後方向に最も誤る可能性の高いパターンのR−Target積D12とL−Target積D13にそれぞれ対応する理想波形である。
また、前ずれ理想波形D14と理想波形D9の各時刻の距離D16を、両者の差分の2乗をとり、D16=(D14−D9)^2によって算出する。ここで、記号^はべき乗を表す。なお、後ろずれ理想波形D15と理想波形D9の各時刻の距離も前ずれと同じ演算となる。そして、各時刻の距離D16を積算することにより、前ずれ理想波形D14と理想波形D9の自乗ユークリッド距離D17を算出する。
次に、理想波形D9と入力波形D4との差分と、理想波形D9と前ずれ理想波形D14との差分とを乗算することにより、各時刻の前シフト演算値D18を、D18=(D9−D4)×(D9−D14)によって算出する。そして、各時刻の前シフト演算値D18を積算して前シフト積算値D19を算出する。前シフト積算値D19は、理想波形D9及び前ずれ理想波形D14に対する入力波形D4の前方向のずれの程度を示す値である。また、理想波形D9と入力波形D4との差分と、理想波形D9と後ろずれ理想波形D15との差分とを乗算することにより、各時刻の後ろシフト演算値D20を、D20=(D9−D4)×(D9−D15)によって算出する。そして、各時刻の後ろシフト演算値D20を積算して後ろシフト積算値D21を算出する。後ろシフト積算値D21は、理想波形D9及び後ろずれ理想波形D15に対する入力波形D4の後ろ方向のずれの程度を示す値である。
最後に、上述した数式(5)にて定義したL−SEATシフトΔに相当するL−SEAT値D22を、前シフト積算値D19と後ろシフト積算値D21との差分を2で割り、D22=(D19−D21)/2によって算出する。L−SEAT値D22は、理想波形D9に対して入力波形D4がどれだけ前又は後ろにずれているか、すなわち着目した記録マークの前後のマーク・スペースを含む記録パターンが理想的な位置からどれだけ前方向又は後ろ方向にずれているかを示す値である。L−SEAT値D22の符号がエッジずれ方向を示し、絶対値がエッジずれ量を示している。上式のように前シフト積算値D19から後ろシフト積算値D21を減算して算出した場合、L−SEAT値D22がプラスの場合は、入力波形D4が理想波形D9に対して右方向、すなわち着目した記録マークの前後のマーク・スペースを含む記録パターンが理想的な位置から後ろ方向にずれていることを表している。L−SEAT値D22がマイナスの場合は、入力波形D4が理想波形D9に対して左方向、すなわち着目した記録マークの前後のマーク・スペースを含む記録パターンが理想的な位置から前方向にずれていることを表している。そして、L−SEAT値D22について、前ずれ理想波形D14と理想波形D9の自乗ユークリッド距離D17によって規格化し、規格化後のL−SEAT値D23を、D23=D22/D17によって算出する。なお、規格化後のL−SEAT値D23をパーセントで表してもよい。このようなL−SEAT演算により、入力波形D4と理想波形D9、前ずれ理想波形D14、後ろずれ理想波形D15との差を算出し、理想波形D9に対する入力波形D4のパターンシフトを検出できる。
図16は、本実施の形態における拡張型L−SEAT演算の処理結果の一例を示す図である。図16は、図15で説明したL−SEAT演算における入力波形D4(図中×及び実線)、理想波形D9(図中◇及び破線)、前ずれ理想波形D14(図中□及び一点鎖線)、後ろずれ理想波形D15(図中△及び二点鎖線)の各時刻の信号レベルの値をグラフ化して示したものである。図16のグラフの下側には、入力波形D4に対応するマークM1と、理想波形D9に対応するマークM0とを示す。上述した拡張型L−SEAT演算によって、マークM1とマークM0のパターンの差分(パターンずれ)が、パターンシフト量を表すL−SEAT値D22、すなわちL−SEATシフトΔとして算出される。図示例は、入力波形D4に対応するマークM1が、理想波形D9に対応するマークM0に対してパターンシフト量Δで後ろ方向にずれている場合を示している。この場合、マークM1を含む記録マークとスペースを前方向にパターンシフト量Δで移動させるように、記録パルスの補正量を設定して記録パターン位置を補正することによって、理想波形D9にほぼ一致する再生信号を得ることができる。
以上のようなパターンシフト検出を、図12A〜図12Dの第1例又は図13A〜図13Dの第2例の検出ビットパターンの分類毎に同様の手順で実行し、各分類のビットパターンにおけるパターンシフト量を算出する。この際、検出ビットパターンの分類毎に、着目する記録マークおよび、前後のスペース長の組合せのパターン番号毎にパターンシフト量をそれぞれ算出する。そして、分類毎に求めたパターンシフト量に基づき、各分類の検出ビットパターンにおける記録パルスの補正量を算出する。記録パルスの補正量は、図11で説明したように、試し書きを行ってパターンシフト量を検出し、所定のアルゴリズムによってパターンシフト量が所定値以下となる補正量を求める。記録パルスの始端(始端エッジ)については、検出ビットパターンの分類毎に、始端位置を規定するパラメータdTtop、Ttopを補正量を含めて設定する。記録パルスの終端(終端エッジ)については、検出ビットパターンの分類毎に、終端位置を規定するパラメータdTC、TLP、
dTSを補正量を含めて設定する。なお、記録パルスの補正量は、各パラメータの基準値を設定し、各ビットパターンの分類毎に差分の補正量を設定するようにしてもよい。
dTSを補正量を含めて設定する。なお、記録パルスの補正量は、各パラメータの基準値を設定し、各ビットパターンの分類毎に差分の補正量を設定するようにしてもよい。
(本実施の形態の処理結果の一例)
次に、本実施の形態の適応記録補償を用いた場合のエラーレートの低減効果について説明する。以下では、本発明の実施の形態で述べたパラメータをもつ光学系、信号処理系、記録システム系を搭載した光ディスク評価装置を用いて実際に500GB密度の3層ディスクのL0層に8倍速(クロック周波数491MHz)で記録再生を行い実験により求めた拡張型L−SEAT演算結果とエラーレート検出結果の一例を示す。
次に、本実施の形態の適応記録補償を用いた場合のエラーレートの低減効果について説明する。以下では、本発明の実施の形態で述べたパラメータをもつ光学系、信号処理系、記録システム系を搭載した光ディスク評価装置を用いて実際に500GB密度の3層ディスクのL0層に8倍速(クロック周波数491MHz)で記録再生を行い実験により求めた拡張型L−SEAT演算結果とエラーレート検出結果の一例を示す。
図17は、拡張型L−SEAT演算により算出したパターンシフト量の分布の一例を示す図である。図17の上段は、4Tマークの前の6Tスペース(6Ts)、7Tスペース(7Ts)、8Tスペース(8Ts)、9Tスペース(9Ts)の各スペース長におけるパターンシフト量を個別に求めた場合のヒストグラム分布を示している。ヒストグラムのXi(i=6,7,8,9)で示す部分が、ヒストグラムの平均値の各Tのウィンドウ中心(検出窓中心)からのずれ量を表す。図示例では、4Tマークの前の前6Tスペースの場合(X6)は4Tマークの始端がマイナス(前方向)のパターンシフト、前7Tスペースの場合(X7)は4Tマークの始端が代表値がゼロ近傍のパターンシフト、前8Tスペースの場合(X8)及び前9Tスペースの場合(X9)は4Tマークの始端がプラス(後ろ方向)のパターンシフトがそれぞれ検出されている。図17の下段は、4Tマークの前6T以上のスペース(≧6Ts)でスペース長を統合し、パターンシフト量を求めた場合の分布を示している。このように6T以上のスペースとスペース長として一括りにした場合(X6m)、6Ts〜12Tsの各パターンシフトの分布を累積した分布となり、代表値がゼロ近傍のパターンシフトが検出されることになる。したがって、6T以上のスペース長について、6Ts、7Ts、8Ts、9Ts、・・・とスペース長を分類せずに、6T以上で1つにまとめた分類によってパターンシフト検出及び記録パルス条件設定を行うと、縮退が生じることにより、前スペースが6Ts、8Ts、9Ts、10Ts、・・・は理想的な位置からずれた状態となり、適切な記録補償とならない場合があり得る。
そこで、本実施の形態では、6T以上のマーク長、スペース長においても、マーク長又はスペース長毎に細かく分類し、個別にパターンシフト検出及び記録パルス条件設定を行うようにしている。2T〜12Tのラン長を持つマーク及びスペースを記録する場合、本願の発明者による実験結果により、特に前のスペース長が6T以上のスペースを含むビットパターンにおいて、スペース長毎のパターンシフト量が漸増し、エラーレートが増加することが判明した。この場合、8T〜12Tのスペースが関連するビットパターンのエラーが頻発する。そこで、自マーク長や前スペース長を2T、3T、4T、5T、6T、7T、及び8T以上、より好ましくは、8T以上をさらに分けて8T、9T、10T、11T以上のように、マーク長及びスペース長によって細かく分類して分類毎に記録パルス条件を設定する。これによって、記録パルスを最適化でき、適切な記録補償を実現可能となる。
図18は、本実施の形態の一実施例の光ディスク装置におけるチャネルビットエラーレート検出結果を示す図である。図19は、比較例の光ディスク装置におけるチャネルビットエラーレート検出結果を示す図である。図18及び図19において、縦軸はチャネルビットエラーレート(cbER)を示しており、Gr(ISO)はグルーブのみに記録して孤立したグルーブトラック、Gr(G>L)はグルーブを先に記録したのちに記録済のグルーブの間のランドトラックに記録した(グルーブ先記録)状態でのグルーブトラック(隣接記録済グルーブ)、La(ISO)はランドのみに記録して孤立したランドトラック、La(G>L)はグルーブを先に記録したのちに記録済のグルーブの間のランドトラックに記録した(グルーブ先記録)の状態でのランドトラック(隣接記録済ランド)のそれぞれのエラーレートを示している。図18及び図19は、光ディスクの記録データ単位であるRUB(Recording Unit Block)を単位として、4つのRUBに記録してエラーレートを検出した例である。1RUB〜4RUBは、各ブロックにおけるチャネルビットエラーレートを示している。
図18に示す本実施の形態の実施例は、2Ts、3Ts、…、11Ts、12Tsと各スペース長毎に細かく分類して各分類毎にパターンシフト検出及び記録パルス条件設定を行った例である。実施例では、ランド&グルーブ記録状態でのグルーブトラックのチャネルビットエラーレートの4RUB平均値は5.6×10−4、同記録状態でランドトラックのチャネルビットエラーレートの4RUB平均値は4.9×10−4と、良好な結果が得られた。これに対し、図19に示す比較例は、スペース長の分類数を2Ts、3Ts、4Ts、5Ts、6Ts以上で分類してパターンシフト検出及び記録パルス条件設定を行った例である。比較例では、図17で説明したように適切な記録補償ができない場合があり、ランド&グルーブ記録状態でのグルーブトラックのエラーレートは9.2×10−4、同記録状態でランドトラックのエラーレートは7.2×10−4であった。実施例は、比較例に比べて、ランド&グルーブ記録状態の場合のエラーレートを0.60〜0.68倍と約2/3程度に低減可能となった。また、グルーブのみ、ランドのみの記録の場合はほぼエラーフリーの状態でエラーレートを低減可能となった。
なお、本実施の形態の拡張型L−SEAT演算に加えて、復号データのジッタの評価指標として、拡張型のMLSE(Maximum Likelihood Sequence Error)であるd−MLSEを用い、d−MLSEの演算結果によって記録パルスの補正値などの記録パルス条件を適宜設定することも可能である。
以上のように、本実施の形態は、光ビームを光ディスク101に照射して媒体上にマークを複数形成し、各マーク及び隣接する2つのマーク間のスペースのエッジ位置を利用して情報を記録する光ディスク記録方法、及び光ディスク装置である。光ディスク記録方法において、記録パターン発生部111により、記録データを変調符号に従って符号化してマーク及びスペースに対応する2値の符号化データを生成し、記録パルス条件演算部110により、符号化データにおけるマーク及びスペースのラン長について、着目するマークを自マークとしたとき、自マークのマーク長と、自マークに先行する前スペースのスペース長、自マークに先行する前マークのマーク長、自マークに後続する後スペースのスペース長とのうち、少なくとも2つのラン長の組合せによって符号化データを分類する。また、PRML処理部108により、符号化データに対応するマーク及びスペースを再生した再生信号をPRML方式の最尤復号によって復号し、シフト検出部109により、マークを形成するための記録パルスの始端エッジ及び終端エッジの位置ずれの程度を表す評価指標を、PRML方式の復号結果に基づいて算出する。また、記録パルス条件演算部110により、符号化データのラン長の分類毎に、算出した復号結果の評価指標に基づき、記録パルスの始端エッジ及び終端エッジの位置を調整する補正量を設定する。また、記録補償部112により、記録データの符号化データに応じた記録パルスを、符号化データのラン長の分類に応じた補正量を用いて生成する。そして、レーザ駆動部113により、記録パルスによって光ビームのパワーを複数段に変化させ、光照射部102により、光ビームを光ディスク101に照射することにより、光ディスク101の媒体上に記録データに応じたマークを形成する。このとき、符号化データは、最大符号長が11T以上の変調符号によって生成され、最短ラン長が2T、最大ラン長が11T以上の符号列を含むものであり、PRML方式の最尤復号のクラスである拘束長は11以上である。また、復号結果の評価指標は、拘束長が11以上の最尤復号による再生信号の復号結果の2値化ビット列と、2値化ビット列を左右にそれぞれ1ビットシフトさせた右ずれビット列及び左ずれビット列の少なくとも1つとを用いて、着目する記録マークの所定範囲のパターンの前方向又は後ろ方向のずれ量を表すL−SEAT値を算出する、拡張型L−SEAT演算による評価指標である。また、符号化データの分類において、自マークのマーク長に応じて2T、3T、4T、5T、6T、7T、及び8T以上の各ラン長により分類し、それぞれの分類毎に補正量を設定する。
上記構成により、光ディスクのさらなる高密度化を実現するにあたって、記録マークを形成する際の記録パルスの始端位置及び終端位置の補正量を、マーク長及びスペース長によって2T〜8Tまでを細かく分類して設定することにより、符号間干渉及び熱干渉を低減することができ、再生時のエラーレートを十分に低減可能となる。また、最大符号長が11T以上の変調符号を用いて符号化データを生成し、符号化データを最短ラン長が2T、最大ラン長が11T以上の符号列を含むものとすることにより、記録マークの再生信号のSNRを向上できる。また、PRML方式の最尤復号の拘束長を11以上と長くし、例えば再生信号において着目するビットを含めて前後5Tずつのビット列を用いてPRML方式の最尤復号及び評価指標の演算を行うことによって、光学的に分離できない2T、3Tの短いマーク及びスペースを含む再生信号からのデータの読み取りを可能にするとともに、読み取りエラーレートを減少させることができる。
また、符号化データの分類において、自マークのマーク長に応じて2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、及び11T以上の各ラン長により分類し、それぞれの分類毎に前記補正量を設定してもよい。これにより、長いマーク長又はスペース長を個別に分類することで、エラーレートの更なる低減を図ることができる。
また、PRML方式の最尤復号による復号結果の評価指標は、例えば下記に示す拡張型L−SEAT演算による評価指標を用いるものとする。拡張型L−SEAT演算において、波形等化部105及びA−D変換部106によって再生信号の入力波形を取得し、PRML処理部108により、再生信号をPRML方式により復号した2値化ビット列の復号結果を得る。また、シフト検出部109により、復号結果に基づき再生信号の理想波形を取得し、復号結果の2値化ビット列を左右にそれぞれ1ビットシフトさせた右ずれビット列及び左ずれビット列の少なくとも1つを取得し、右ずれビット列に対応する前ずれ理想波形及び左ずれビット列に対応する後ろずれ理想波形の少なくとも1つを取得する。また、シフト検出部109により、前ずれ理想波形を取得した場合、理想波形と入力波形との差分と、理想波形と前ずれ理想波形との差分によって、各時刻の前ずれ量を積算した前シフト積算値を算出し、後ろずれ理想波形を取得した場合、理想波形と入力波形との差分と、理想波形と後ろずれ理想波形との差分によって、各時刻の後ろずれ量を積算した後ろシフト積算値を算出する。また、シフト検出部109により、前シフト積算値と後ろシフト積算値との差分に比例するL−SEAT値を算出する。このように、拡張型L−SEAT演算による評価指標を用いて、記録パルスの始端エッジ及び終端エッジのパターンシフト量を算出することによって、符号間干渉及び熱干渉によるずれ量を適切に検出できる。また、マーク長及びスペース長の分類毎に、検出したパターンシフト量に応じて、L−SEAT値が所定値以下となる記録パルスの補正量を求めて設定し、適応記録補償を実行する。これにより、復号エラーとなる確率が高いビットパターンについても再生時のエラーレートを十分に低減できる。
また、符号化データは、最短ラン長である2Tの連続数が2以下であるものとする。このように、最短ラン長の連続数を制限することにより、符号化データのビットパターンにおける2Tの出現頻度を少なくでき、再生信号の振幅低下を抑制できる。したがって、ラン長が短いマーク及びスペースを含む信号の読み取りエラーレートを低減でき、読み出し性能を向上できる。
上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように1チップ化されても良い。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
なお、本実施の形態の適応記録補償におけるマーク長・スペース長の分類数など、符号化データのラン長の分類に関する情報を、光ディスクの所定の領域にあらかじめ記録していてもよい。また、分類毎に設定した記録パルスの補正量などの記録パルス条件を、光ディスクの所定の領域にあらかじめ記録していてもよい。所定の領域とは、光ディスクの内周のリードインエリアの初期値記録領域1003(図2参照)、或いは光ディスク装置内のメモリであってもよい。こうすることによって、光ディスクの特性に応じて、不要な調整ステップを実施することなく記録パルス条件の補正を行うことができる。このように適応記録補償の分類や分類毎の記録パルスの補正量などがあらかじめわかっている場合、調整時間を短縮でき、効率的に記録マークの信号品質を向上させることが可能となる。
また、光ディスク装置において、特定の光ディスクについて分類毎の記録パルスの補正量などの記録パルス条件を求めて学習した後に、設定した記録パルス条件を、所定の領域に記録してもよい。所定の領域とは、光ディスクの内周のリードインエリアの初期値記録領域1003、或いは光ディスク装置内のEEPROM等の不揮発性メモリ内にPC用のドライブなどでいうファームウェアという形で保存してもよい。こうすることによって、光ディスク装置や光ディスクの特性に応じて、次回起動時に不要な調整ステップを実施することなく記録パルス条件の補正を行うことができる。このように適応記録補償の分類や分類毎の記録パルスの補正量などがあらかじめわかっている場合、調整時間を短縮でき、効率的に記録マークの信号品質を向上させることが可能となる。
また、本実施の形態の光ディスク装置においては、光ディスクに光ビームを照射して情報を再生する再生部、再生ステップ(光ディスク再生方法)を含む。さらに、光ディスクの所定の領域(例えば、初期値記録領域1003やBCAなど)に記録された記録パルス条件を読み取るための読み取り部、読み取るステップを含んでもよい。また、BCAのメディアタイプIDと呼ばれるコードにライトストラテジやパワーなどの記録パラメータを紐づけてもよい。こうすることによって、再生処置においても、光ディスクの特性に応じて、次回起動時に不要な調整ステップを実施することなく記録パルス条件の補正を行うことができる。このように適応記録補償の分類や分類毎の記録パルスの補正量などがあらかじめわかっている場合、調整時間を短縮でき、効率的に記録マークの信号品質を向上させることが可能となる。
なお、本実施の形態では、PRML方式の最尤復号におけるPRクラスとして、PR(3,6,9,13,16,17,16,13,9,6,3)を一例に挙げて説明したが、これに限定されない。本発明を実施できるPRML方式の組み合わせの選択であってもよい。
また、本実施の形態において光ディスク記録方法としたが、光記録再生方法として、記録再生動作を含む方法にしてもよい。
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
本開示は、光ディスクのさらなる高密度化に対応して、光学的な符号間干渉及び熱干渉を低減することができる光ディスク記録方法、光ディスク装置及び集積回路として有用である。
102 光照射部
103 プリアンプ部
104 AGC部
105 波形等化部
106 A−D変換部
107 PLL部
108 PRML処理部
109 シフト検出部
110 記録パルス条件演算部
111 記録パターン発生部
112 記録補償部
113 レーザ駆動部
103 プリアンプ部
104 AGC部
105 波形等化部
106 A−D変換部
107 PLL部
108 PRML処理部
109 シフト検出部
110 記録パルス条件演算部
111 記録パターン発生部
112 記録補償部
113 レーザ駆動部
Claims (27)
- 光ビームを光ディスクに照射して媒体上にマークを複数形成し、各マーク及び隣接する2つのマーク間のスペースのエッジ位置を利用して情報を記録する光ディスク記録方法であって、
記録データを変調符号に従って符号化して前記マーク及び前記スペースに対応する2値の符号化データを生成するステップと、
前記符号化データにおける前記マーク及び前記スペースのラン長について、着目するマークを自マークとしたとき、前記自マークのマーク長と、前記自マークに先行する前スペースのスペース長、前記自マークに先行する前マークのマーク長、前記自マークに後続する後スペースのスペース長とのうち、少なくとも2つのラン長の組合せによって前記符号化データを分類するステップと、
前記符号化データのラン長の分類毎に、前記符号化データに対応するマーク及びスペースを再生した再生信号を、PRML方式の最尤復号によって復号した場合の復号結果の評価指標に基づき、前記マークを形成するための記録パルスの始端エッジ及び終端エッジの位置を調整する補正量を設定するステップと、
前記符号化データに応じた記録パルスを、前記符号化データのラン長の分類に応じた前記補正量を用いて生成するステップと、
前記記録パルスによって光ビームのパワーを複数段に変化させ、前記光ビームを光ディスクに照射することにより、前記光ディスクの媒体上に前記記録データに応じたマークを形成するステップと、を有し、
前記符号化データは、最大符号長が11T以上の変調符号によって生成され、最短ラン長が2T、最大ラン長が11T以上の符号列を含むものであり、
前記PRML方式の最尤復号のクラスである拘束長は11以上であり、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長に応じて2T、3T、4T、5T、6T、7T、及び8T以上の各ラン長により分類し、それぞれの分類毎に前記補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項1に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長に応じて2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、及び11T以上の各ラン長により分類し、それぞれの分類毎に前記補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項1に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記前スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、及び11T以上の各マーク長において、それぞれ前記前スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項2に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記前スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、及び11T以上の各マーク長において、それぞれ前記前スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項3に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記前スペースのスペース長と前記前マークのマーク長との組合せにより、前記前スペースのスペース長が2T又は3Tの各スペース長において、前記前マークのマーク長が2T、3T以上の各マーク長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項4に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記前スペースのスペース長と前記前マークのマーク長との組合せにより、前記前スペースのスペース長が2T又は3Tの各スペース長において、前記前マークのマーク長が2T、3T以上の各マーク長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項3に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記後スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T又は3Tの各マーク長において、前記後スペースのスペース長が2T、3T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項4に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記後スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T又は3Tの各マーク長において、前記後スペースのスペース長が2T、3T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項5に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記後スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T又は3Tの各マーク長において、前記後スペースのスペース長が2T、3T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項6に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記後スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T又は3Tの各マーク長において、前記後スペースのスペース長が2T、3T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項1に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記後スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2Tの場合、前記後スペースのスペース長が2T、3T、4T以上の各スペース長で分類し、前記自マークのマーク長が3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、及び10T以上の各マーク長において、それぞれ前記後スペースのスペース長が2T、3T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項2に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記後スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2Tの場合、前記後スペースのスペース長が2T、3T、4T以上の各スペース長で分類し、前記自マークのマーク長が3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、及び10T以上の各マーク長において、それぞれ前記後スペースのスペース長が2T、3T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項11に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記前スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4T、5Tの各マーク長において、それぞれ前記前スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項12に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記前スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4T、5Tの各マーク長において、それぞれ前記前スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項11に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記前スペースのスペース長と前記前マークのマーク長との組合せにより、前記前スペースのスペース長が2T又は3Tの各スペース長において、前記前マークのマーク長が2T、3T以上の各マーク長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項12に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記前スペースのスペース長と前記前マークのマーク長との組合せにより、前記前スペースのスペース長が2T又は3Tの各スペース長において、前記前マークのマーク長が2T、3T以上の各マーク長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項13に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記前スペースのスペース長と前記前マークのマーク長との組合せにより、前記前スペースのスペース長が2T又は3Tの各スペース長において、前記前マークのマーク長が2T、3T以上の各マーク長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項14に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記前スペースのスペース長と前記前マークのマーク長との組合せにより、前記前スペースのスペース長が2T又は3Tの各スペース長において、前記前マークのマーク長が2T、3T以上の各マーク長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項1に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記前スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T、12Tの各マーク長において、それぞれ前記前スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項2に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記前スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T、12Tの各マーク長において、それぞれ前記前スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項19に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記後スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4Tの各マーク長において、それぞれ前記後スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項20に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記後スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4Tの各マーク長において、それぞれ前記後スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの始端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項1に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記後スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T、12Tの各マーク長において、それぞれ前記後スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項2に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記後スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T、12Tの各マーク長において、それぞれ前記後スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項23に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記前スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4Tの各マーク長において、それぞれ前記前スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項24に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データの分類において、前記自マークのマーク長と前記前スペースのスペース長との組合せにより、前記自マークのマーク長が2T、3T、4Tの各マーク長において、それぞれ前記前スペースのスペース長が2T、3T、4T、5T、6T以上の各スペース長によって分類し、それぞれの分類毎に前記記録パルスの終端エッジの補正量を設定する、
光ディスク記録方法。 - 請求項1に記載の光ディスク記録方法であって、
前記符号化データは、最短ラン長である2Tの連続数が2以下である、
光ディスク記録方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021172033A JP7162179B2 (ja) | 2018-03-09 | 2021-10-20 | 光ディスク記録方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018043235A JP6975914B2 (ja) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | 光ディスク記録方法、光ディスク装置及び集積回路 |
JP2021172033A JP7162179B2 (ja) | 2018-03-09 | 2021-10-20 | 光ディスク記録方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018043235A Division JP6975914B2 (ja) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | 光ディスク記録方法、光ディスク装置及び集積回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022003607A true JP2022003607A (ja) | 2022-01-11 |
JP7162179B2 JP7162179B2 (ja) | 2022-10-28 |
Family
ID=67846052
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018043235A Active JP6975914B2 (ja) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | 光ディスク記録方法、光ディスク装置及び集積回路 |
JP2021172033A Active JP7162179B2 (ja) | 2018-03-09 | 2021-10-20 | 光ディスク記録方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018043235A Active JP6975914B2 (ja) | 2018-03-09 | 2018-03-09 | 光ディスク記録方法、光ディスク装置及び集積回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11031040B2 (ja) |
JP (2) | JP6975914B2 (ja) |
CN (2) | CN114023356B (ja) |
WO (1) | WO2019171881A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6975914B2 (ja) * | 2018-03-09 | 2021-12-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光ディスク記録方法、光ディスク装置及び集積回路 |
EP3813065A4 (en) * | 2018-06-20 | 2021-08-04 | Sony Group Corporation | INFORMATION RECORDING DEVICE, INFORMATION REPRODUCTION DEVICE, INFORMATION RECORDING MEDIA, PROCESS, AND PROGRAM |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009289314A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Toshiba Corp | 光ディスク装置及び光ディスク再生方法 |
JP2011150748A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | 記録条件の調整方法及び光ディスク装置 |
JP2016004598A (ja) * | 2014-06-18 | 2016-01-12 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 光情報記録媒体、記録方法、及び媒体品質評価方法 |
WO2017204001A1 (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | ソニー株式会社 | ディスク状記録媒体、記録装置、記録方法、再生装置、及び、再生方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5530688A (en) * | 1994-10-31 | 1996-06-25 | International Business Machines Corporation | Optical disk recording device using two modulated laser beams for recording information data |
JP2001319335A (ja) * | 2000-05-08 | 2001-11-16 | Taiyo Yuden Co Ltd | 光ディスク記録方法および装置 |
JP4560251B2 (ja) * | 2001-09-10 | 2010-10-13 | パイオニア株式会社 | 情報記録装置および情報記録方法 |
TWI261236B (en) * | 2001-09-29 | 2006-09-01 | Samsung Electronics Co Ltd | Method for forming first state and second state on optical recording medium |
KR100911140B1 (ko) * | 2002-06-03 | 2009-08-06 | 삼성전자주식회사 | 광 기록매체에 데이터를 기록하는 방법 및 그 장치 |
CN101299335A (zh) * | 2003-04-04 | 2008-11-05 | 松下电器产业株式会社 | 数据记录方法和数据再现方法 |
JP2005092942A (ja) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Hitachi Ltd | 光ディスク記録方法、光ディスク装置、及び光ディスク |
CN101645280B (zh) * | 2004-01-09 | 2011-08-03 | 松下电器产业株式会社 | 光记录方法、光盘介质及再现方法 |
CN101356577A (zh) * | 2006-09-14 | 2009-01-28 | 株式会社理光 | 信息记录方法、信息记录介质和信息记录装置 |
US8289829B2 (en) * | 2008-10-01 | 2012-10-16 | Panasonic Corporation | Information recording medium and recording/reproduction apparatus |
JP4733234B2 (ja) * | 2008-10-09 | 2011-07-27 | パナソニック株式会社 | 光記録方法、光記録装置、原盤露光装置、光学的情報記録媒体および再生方法 |
EP2341500A4 (en) * | 2008-10-27 | 2012-05-02 | Panasonic Corp | INFORMATION RECORDING MEDIUM, RECORDING DEVICE, AND REPRODUCING DEVICE |
JP5189064B2 (ja) * | 2009-11-26 | 2013-04-24 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 光ディスク記録方法及び光ディスク記録装置 |
JP4988901B2 (ja) * | 2010-06-21 | 2012-08-01 | 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 | 記録条件の調整方法、光ディスク装置及び情報記録方法 |
WO2016208104A1 (ja) | 2015-06-26 | 2016-12-29 | ソニー株式会社 | 光ディスク装置 |
JP6856031B2 (ja) | 2016-01-21 | 2021-04-07 | ソニー株式会社 | 記録調整装置、記録調整方法、およびプログラム |
JP6975914B2 (ja) * | 2018-03-09 | 2021-12-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 光ディスク記録方法、光ディスク装置及び集積回路 |
-
2018
- 2018-03-09 JP JP2018043235A patent/JP6975914B2/ja active Active
-
2019
- 2019-02-08 CN CN202111416708.1A patent/CN114023356B/zh active Active
- 2019-02-08 WO PCT/JP2019/004695 patent/WO2019171881A1/ja active Application Filing
- 2019-02-08 US US16/977,216 patent/US11031040B2/en active Active
- 2019-02-08 CN CN201980017801.XA patent/CN111837186B/zh active Active
-
2021
- 2021-04-28 US US17/242,787 patent/US11393505B2/en active Active
- 2021-10-20 JP JP2021172033A patent/JP7162179B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009289314A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Toshiba Corp | 光ディスク装置及び光ディスク再生方法 |
JP2011150748A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Hitachi Consumer Electronics Co Ltd | 記録条件の調整方法及び光ディスク装置 |
JP2016004598A (ja) * | 2014-06-18 | 2016-01-12 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 光情報記録媒体、記録方法、及び媒体品質評価方法 |
WO2017204001A1 (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | ソニー株式会社 | ディスク状記録媒体、記録装置、記録方法、再生装置、及び、再生方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114023356A (zh) | 2022-02-08 |
CN114023356B (zh) | 2023-06-16 |
WO2019171881A1 (ja) | 2019-09-12 |
US20210012802A1 (en) | 2021-01-14 |
CN111837186A (zh) | 2020-10-27 |
JP2019160360A (ja) | 2019-09-19 |
JP7162179B2 (ja) | 2022-10-28 |
US11393505B2 (en) | 2022-07-19 |
CN111837186B (zh) | 2022-04-12 |
US11031040B2 (en) | 2021-06-08 |
US20210249046A1 (en) | 2021-08-12 |
JP6975914B2 (ja) | 2021-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7162179B2 (ja) | 光ディスク記録方法 | |
US8355307B2 (en) | Optical recording method, optical recording device, master medium exposure device, optical information recording medium, and reproducing method | |
WO2010038397A1 (ja) | 情報記録媒体および記録再生装置 | |
WO2010038398A1 (ja) | 情報記録媒体および記録再生装置 | |
US8363530B2 (en) | Information reproduction method, information recording method, and information recording medium | |
WO2010067496A1 (ja) | 光記録方法、光記録装置、原盤露光装置、光学的情報記録媒体および再生方法 | |
KR20110081768A (ko) | 재생 신호 평가 방법, 정보 기록 매체, 재생 장치, 기록 장치 | |
JP3836863B2 (ja) | 情報記録再生装置 | |
US20110164487A1 (en) | Information recording/reproducing device and information recording/ reproducing method | |
JP3875711B2 (ja) | 光ディスク | |
JP4911224B2 (ja) | 光学的情報記録媒体への信号記録条件調整方法、情報記録再生装置 | |
KR20100132047A (ko) | 데이터 기록 평가 방법 및 광디스크 기록 재생 장치 | |
JP2005332571A (ja) | 情報記録再生システムおよび装置 | |
WO2009101860A1 (ja) | 情報記録媒体の記録条件調整器および情報記録再生装置 | |
JPWO2014054275A1 (ja) | 光情報記録媒体及び光情報記録装置 | |
JP2006277930A (ja) | 情報記録再生方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211020 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220830 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220929 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7162179 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |