JP4420072B2 - 情報記録装置、および情報処理方法、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents
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Description
[β法]
β法は、追記型光ディスクで多く用いられるOPC手法であり、記録時のレーザー記録パワーによりβ値が変化することを用いて最適な記録パワーを求める手法である。図1に示すグラフは、β法におけるβ値を説明する図であり縦軸がRF振幅を示している。この手法で用いるβ値は、
β=(A1+A2)/(A1−A2)
となる。
このβ値に基づいて最適な記録パワーを求める手法がβ法と呼ばれる。
γ法は、書き換え型光ディスクで多く用いられるOPC手法であり、記録時のレーザー記録パワーにより変調度が変化することを用いて最適な記録パワーを求める。図2に示すグラフは、γ法におけるγ値を説明する図であり縦軸がRF振幅を示している。この手法で用いる変調度mは、RF振幅における0レベルからの全振幅[IH]とDCレベルを差し引いた実質の読み取り振幅[I]の比率である以下の値、
m=I/IH
となる。
このm値に基づいて最適な記録パワーを求める手法がγ法と呼ばれる。
κ法は、青色レーザーディスクであるBD−R/REの光ディスクで多く用いられるOPC手法であり、記録時のレーザー記録パワーにより、上述のγ法と同様の変調度mが変化することを用いて最適な記録パワーを求める手法である。この手法で用いる変調度mは、上記手法と同様、
m=I/IH
となる。
このm値に基づいて最適な記録パワーを求める手法がκ法と呼ばれる。
光ディスクに対する情報記録を行う情報記録装置であり、
レーザー光のパワーを順次変更しながら光ディスクに対するデータ記録処理を実行するデータ記録部と、
前記データ記録部の記録したデータの再生処理を実行するデータ再生部と、
前記データ再生部の生成する再生信号に基づいて再生信号の品質評価を実行して最適な記録レーザーパワーを算出する最適記録パワー算出部を有し、
前記データ再生部は、前記データ記録部の記録したデータのPRML(Partial Response Maximum Likelihood)再生処理と、RF信号を取得する再生処理とを実行する構成であり、
前記最適記録パワー算出部は、
前記データ再生部の生成するPRML再生処理情報に基づいて、最尤パスメトリック値と2番目に確からしいパスメトリック値との2乗ユークリッド距離との差分値であるE誤差を求め、該E誤差の分布の理論値E0からのずれに相当するEジッター値を算出してEジッター値が最小となる記録データに対応する1次最適記録パワー値の算出する再生信号評価処理と、該1次最適記録パワー値を基準としてパワー変更範囲を設定して記録処理データの記録を行い、該記録された記録処理データを再生したときのRF信号に基づく評価値を評価指標として2次最適記録パワー値を算出する再生信号処理とを実行し、前記Eジッター値を利用して算出した1次最適記録パワー値と前記RF信号を利用して算出した2次最適記録パワー値の2つの記録パワー値に基づいて最適記録パワー値を決定する構成であることを特徴とする情報記録装置にある。
光ディスクに対する情報記録を行う情報記録装置において最適記録パワーを算出する処理を実行する情報処理方法であり、
データ記録部が、レーザー光のパワーを順次変更しながら光ディスクに対するデータ記録処理を実行するデータ記録ステップと、
データ再生部が、前記データ記録部の記録したデータの再生処理を実行するデータ再生ステップと、
最適記録パワー算出部が、前記データ再生部の生成する再生信号に基づいて再生信号の品質評価を実行して最適な記録レーザーパワーを算出する最適記録パワー算出ステップを有し、
前記データ再生ステップは、前記データ記録部の記録したデータのPRML(Partial Response Maximum Likelihood)再生処理と、RF信号を取得する再生処理とを実行するステップであり、
前記最適記録パワー算出ステップは、
前記データ再生ステップにおいて生成するPRML再生処理情報に基づいて、最尤パスメトリック値と2番目に確からしいパスメトリック値との2乗ユークリッド距離との差分値であるE誤差を求め、該E誤差の分布の理論値E0からのずれに相当するEジッター値を算出してEジッター値が最小となる記録データに対応する1次最適記録パワー値の算出する再生信号評価処理と、該1次最適記録パワー値を基準としてパワー変更範囲を設定して記録処理データの記録を行い、該記録された記録処理データを再生したときのRF信号に基づく評価値を評価指標として2次最適記録パワー値を算出する再生信号処理とを実行し、前記Eジッター値を利用して算出した1次最適記録パワー値と前記RF信号を利用して算出した2次最適記録パワー値の2つの記録パワー値に基づいて最適記録パワー値を決定するステップであることを特徴とする情報処理方法にある。
光ディスクに対する情報記録を行う情報記録装置において最適記録パワーを算出する処理を実行させるコンピュータ・プログラムであり、
データ記録部に、レーザー光のパワーを順次変更しながら光ディスクに対するデータ記録処理を実行させるデータ記録ステップと、
データ再生部に、前記データ記録部の記録したデータの再生処理を実行させるデータ再生ステップと、
最適記録パワー算出部に、前記データ再生部の生成する再生信号に基づいて再生信号の品質評価を実行して最適な記録レーザーパワーを算出させる最適記録パワー算出ステップを有し、
前記データ再生ステップは、前記データ記録部の記録したデータのPRML(Partial Response Maximum Likelihood)再生処理と、RF信号を取得する再生処理とを実行するステップであり、
前記最適記録パワー算出ステップは、
前記データ再生ステップにおいて生成するPRML再生処理情報に基づいて、最尤パスメトリック値と2番目に確からしいパスメトリック値との2乗ユークリッド距離との差分値であるE誤差を求め、該E誤差の分布の理論値E0からのずれに相当するEジッター値を算出してEジッター値が最小となる記録データに対応する1次最適記録パワー値の算出する再生信号評価処理と、該1次最適記録パワー値を基準としてパワー変更範囲を設定して記録処理データの記録を行い、該記録された記録処理データを再生したときのRF信号に基づく評価値を評価指標として2次最適記録パワー値を算出する再生信号処理とを実行し、前記Eジッター値を利用して算出した1次最適記録パワー値と前記RF信号を利用して算出した2次最適記録パワー値の2つの記録パワー値に基づいて最適記録パワー値を決定するステップであることを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
(a)RLL(Run Length Limited)符号、
(b)PRML(Partial Response Maximum Likelihood)再生
これらの技術の概要について説明する。
光ディスクの記録容量が増大するに従って、記録密度も向上してきている。記録密度が高くなるとナイキスト条件を満たすことができなくなり符号間干渉が発生しやすくなる。RLL(Run Length Limited)符号は記録密度の向上を実現しながら、エッジ間隔を広げることにより符号間干渉の発生を抑えることができる。RLL符号は、ランレングス符号化の1つの態様であり、記録データであるmビットデータを、mとは異なるnビットデータに変換してランレングス符号化を行う際に、最長ランレングスと最短ランレングスを制限して符号化を行う手法である。
Tmin=(d+1)(m/n)Td
なお、上記式において、
Td、クロック幅、
であり、上記式において、dは、記録用変調データの[0]または[1]の値に応じてパルスの正負を反転させて生成する記録信号であるNRZI(Non Return to Zero Inverted)信号で[0]が連続する最大個数となり、(d+1)は最短ランレングスとなる。なお、Tmin/Tdは記録密度比と呼ばれ、光学的な制限があるため長いほうが好都合である。
Tmax=(k+1)(m/n)Td
となる。
なお、上記式において、
Td、クロック幅、
であり、上記式において、kはNRZI(Non Return to Zero Inverted)信号で[0]が連続する最大個数となり、(k+1)は最長ランレングスとなる。なお、Tmax/Tdは安定的なクロック発生の観点より短いほうが好都合である。
Tw=(m/n)Td
これは、ジッター許容量となり得るので長いほうが好都合である。検出窓幅[Tw]が大きいほど、再生信号が読み取りやすいことになり、検出窓幅[Tw]が狭い場合は高精度な読み取りが必要となる。
次に、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)再生処理の概要について説明する。上述のRLL符号により符号間干渉を起こりにくくして記録密度を向上させることが可能となる。しかし、他の様々な要因(光学的、機械的要因等)により符号間干渉を完全に排除することは困難である。ある一定の符号間干渉の発生を予め想定し、その後の復号過程において確率論的に符号間干渉を排除した適切な再生結果を得る手法がある。この再生手法がPRMLと呼ばれる。
なお、最も確からしいパスを求める場合に、[E誤差]の算出が行われる。確からしさが近い2つのパス、例えば図6(1)に示すように、2つのパスA,Bがある場合、その出力は図6(2)に示すように異なるデータとなる。これらのパスから最も確からしいパスを求める場合に[E誤差]を求める。
zk:再生信号値、
Pk:2番目に確からしいパスメトリック値、
Sk:最尤パスメトリッンク値、
である。
(実施例1)
次に、本発明の一実施例に従ったPRMLを用いた最適記録パワー調整処理について説明する。
これは、最適記録パワーを設定する対象となるデータ記録を行うディスクタイプに応じて適切な記録ストラテジを設定する処理として行う。図9に示すブロック図において、全体制御を実行するのは、MCU(マシンコントロールユニット)102であり、メモリ131、またはROM103に格納されたプログラムやパラメータを読み取り、例えば図8に示すフローに従った処理の制御を行う。ステップS101のストラテジ設定処理は、図9に示す記録ストラテジ生成部103の処理として実行される。ストラテジは例えばディスクタイプに応じたストラテジ情報がROM103に格納されており、記録ストラテジ生成部103はディスク100のタイプに応じた記録ストラテジを選択する。
(a)レーザー記録パワーをランダムに切り替える方法。
(b)レーザー記録パワーが大きい方からレーザー記録パワーを順次小さくしていく方法。
(c)レーザー記録パワーが小さい方からレーザー記録パワーを順次大きくしていく方法。
これらの処理方法がある。
これらの処理態様のいずれかを適用して記録処理を実行する。
[a]ランダムデータを記録データとする方法
データパターンは定まっておらず、記録パターンには対応したRLL符号規約内のnTパターンが含まれる。
[b]データパターンを指定して記録データとする方法
データパターンは任意のパターンを指定することができる。高密度記録の光ディスクでは、短マークでのエッジシフトによるビット誤りが多くなるので短マークのみを記録データとすれば効率の良い評価ができる。例えば、BDでは最短マークである"2T"を記録データとするようにデータパターンを指定する。その他指定可能なデータパターンとしては、全てのゼロクロスエッジパターン、ポジティブエッジパターン、ネガティブエッジパターン、2〜5マークエッジ2〜5スペースエッジパターン、2〜5スペースエッジ2〜5マークエッジパターンがある。
[a]全パターンについてのEジッター値(EJitterまたはEJitter0)値を取得する方法
前方・後方のエッジパターンに関わらず、記録パワー切り替え記録処理単位ごとのEジッター値(EJitterまたはEJitter0)を計測する。
[b]パターン指定をしてEジッター値(EJitterまたはEJitter0)値を取得する方法
前方・後方のエッジパターンを指定して、記録パワー切り替え処理単位ごとのEジッター値(EJitterまたはEJitter0)を計測する。高密度記録の光ディスクでは、短マークでのエッジシフトによるビット誤りが多くなるので短マークのみをパターンマッチして評価する手法を考案した。例えば、ブルレイディスク(BD)では短マーク(2T等)でのエッジシフトによるEジッター値(EJitterまたはEJitter0)を計測する。
品質評価部114は、先に説明した式(式1)に従ってE誤差を得ることができる。取得したE誤差はメモリ131に格納される。さらに、
品質評価部114は、先に説明した式(式2)または式(式3)に従って各記録パワー値に対応したEジッター値(EJitterまたはEJitter0)を算出する。算出したEジッター値(EJitterまたはEJitter0)はメモリ131に格納される。
(実施例2)
次に、図12に示すフローチャートを参照して、本発明の情報記録装置における第2の最適記録パワー設定処理例について説明する。
次に、図13に示すフローチャートを参照して、本発明の情報記録装置における第3の最適記録パワー設定処理例について説明する。
実施例4は、記録速度に応じた最適記録パワー調整処理を行う処理例である。光ディスクに対するデータ記録を行う場合、記録処理時間短縮のために、高速記録方式が採られることがある。
上述した各実施例では、記録処理の開始以前に最適記録パワーを算出して、実際のデータ記録に際しては、その算出した最適記録パワーで継続して記録処理を行う例として説明したが、データ記録の初めに最適記録パワー調整を実施したとしても記録品質が悪化する場合がある。
前述したように、従来からの2値スライスレベルを利用した再生系では、TIA Jitter値とビットエラーレートが原理的に合致しており、TIA Jitter値に基づく記録品質の評価が可能であったが、高密度大容量化した次世代光ディスクシステムにおいて適用される上述したPRML再生処理構成では、TIA Jitter値が、直接記録品質の評価値に対応するデータとならない。
21〜23 係数乗算器
24 加算器
100 ディスク
101 MCU
102 ROM
103 記録ストラテジ生成部
104 記録パワー制御部
105 PUH(ピックアップハブ)
106 プリアンプ
107 フィルタ
108 等価器
109 RF評価部
110 A/Dコンバータ
111 PLL
112 等価器
113 PRML
114 品質評価部
121 誤り訂正コーデック
122 RLLコーデック
123 コントローラ
131 メモリ
Claims (11)
- 光ディスクに対する情報記録を行う情報記録装置であり、
レーザー光のパワーを順次変更しながら光ディスクに対するデータ記録処理を実行するデータ記録部と、
前記データ記録部の記録したデータの再生処理を実行するデータ再生部と、
前記データ再生部の生成する再生信号に基づいて再生信号の品質評価を実行して最適な記録レーザーパワーを算出する最適記録パワー算出部を有し、
前記データ再生部は、前記データ記録部の記録したデータのPRML(Partial Response Maximum Likelihood)再生処理と、RF信号を取得する再生処理とを実行する構成であり、
前記最適記録パワー算出部は、
前記データ再生部の生成するPRML再生処理情報に基づいて、最尤パスメトリック値と2番目に確からしいパスメトリック値との2乗ユークリッド距離との差分値であるE誤差を求め、該E誤差の分布の理論値E0からのずれに相当するEジッター値を算出してEジッター値が最小となる記録データに対応する1次最適記録パワー値の算出する再生信号評価処理と、該1次最適記録パワー値を基準としてパワー変更範囲を設定して記録処理データの記録を行い、該記録された記録処理データを再生したときのRF信号に基づく評価値を評価指標として2次最適記録パワー値を算出する再生信号処理とを実行し、前記Eジッター値を利用して算出した1次最適記録パワー値と前記RF信号を利用して算出した2次最適記録パワー値の2つの記録パワー値に基づいて最適記録パワー値を決定する構成であることを特徴とする情報記録装置。 - 前記データ記録部は、
レーザー光のパワーを、ランダム切り替え、または順次小さくする切り替え、または順次大きくする切り替え処理を実行する構成であり、
前記最適記録パワー算出部は、
前記データ記録部において設定したレーザーパワー各々に対応する複数のEジッター値を算出し、算出したEジッター値の中からEジッター値が最小となる記録データに対応するレーザーパワーを最適記録パワーとして算出する構成であることを特徴とする請求項1に記載の情報記録装置。 - 前記情報記録装置は、
前記最適記録パワー算出部の算出した最適記録パワーの値を記録するメモリを有し、
前記データ記録部は、
前記メモリに格納された最適記録パワーの値を適用したデータ記録を実行する構成であることを特徴とする請求項1に記載の情報記録装置。 - 前記データ記録部は、記録速度を変更可能な構成を有し、
前記最適記録パワー算出部は、
前記データ記録部において設定した記録速度各々に対応する最適記録パワーの算出を実行する構成であることを特徴とする請求項1に記載の情報記録装置。 - 前記情報記録装置は、
前記最適記録パワー算出部の算出した記録速度対応の最適記録パワーの値を記録するメモリを有し、
前記データ記録部は、
設定記録速度に応じて、前記メモリに格納された記録速度対応の最適記録パワーの値を適用したデータ記録を実行する構成であることを特徴とする請求項4に記載の情報記録装置。 - 光ディスクに対する情報記録を行う情報記録装置において最適記録パワーを算出する処理を実行する情報処理方法であり、
データ記録部が、レーザー光のパワーを順次変更しながら光ディスクに対するデータ記録処理を実行するデータ記録ステップと、
データ再生部が、前記データ記録部の記録したデータの再生処理を実行するデータ再生ステップと、
最適記録パワー算出部が、前記データ再生部の生成する再生信号に基づいて再生信号の品質評価を実行して最適な記録レーザーパワーを算出する最適記録パワー算出ステップを有し、
前記データ再生ステップは、前記データ記録部の記録したデータのPRML(Partial Response Maximum Likelihood)再生処理と、RF信号を取得する再生処理とを実行するステップであり、
前記最適記録パワー算出ステップは、
前記データ再生ステップにおいて生成するPRML再生処理情報に基づいて、最尤パスメトリック値と2番目に確からしいパスメトリック値との2乗ユークリッド距離との差分値であるE誤差を求め、該E誤差の分布の理論値E0からのずれに相当するEジッター値を算出してEジッター値が最小となる記録データに対応する1次最適記録パワー値の算出する再生信号評価処理と、該1次最適記録パワー値を基準としてパワー変更範囲を設定して記録処理データの記録を行い、該記録された記録処理データを再生したときのRF信号に基づく評価値を評価指標として2次最適記録パワー値を算出する再生信号処理とを実行し、前記Eジッター値を利用して算出した1次最適記録パワー値と前記RF信号を利用して算出した2次最適記録パワー値の2つの記録パワー値に基づいて最適記録パワー値を決定するステップであることを特徴とする情報処理方法。 - 前記データ記録ステップは、
レーザー光のパワーを、ランダム切り替え、または順次小さくする切り替え、または順次大きくする切り替え処理を実行するステップであり、
前記最適記録パワー算出ステップは、
前記データ記録ステップにおいて設定したレーザーパワー各々に対応する複数のEジッター値を算出し、算出したEジッター値の中からEジッター値が最小となる記録データに対応するレーザーパワーを最適記録パワーとして算出するステップであることを特徴とする請求項6に記載の情報処理方法。 - 前記最適記録パワー算出部は、さらに、算出した最適記録パワーの値をメモリに記録する処理を実行することを特徴とする請求項6に記載の情報処理方法。
- 前記データ記録部は、記録速度を変更可能な構成を有し、
前記最適記録パワー算出ステップは、
前記データ記録部において設定した記録速度各々に対応する最適記録パワーの算出を実行することを特徴とする請求項6に記載の情報処理方法。 - 前記最適記録パワー算出部は、算出した記録速度対応の最適記録パワーの値をメモリに記録する処理を実行することを特徴とする請求項9に記載の情報処理方法。
- 光ディスクに対する情報記録を行う情報記録装置において最適記録パワーを算出する処理を実行させるコンピュータ・プログラムであり、
データ記録部に、レーザー光のパワーを順次変更しながら光ディスクに対するデータ記録処理を実行させるデータ記録ステップと、
データ再生部に、前記データ記録部の記録したデータの再生処理を実行させるデータ再生ステップと、
最適記録パワー算出部に、前記データ再生部の生成する再生信号に基づいて再生信号の品質評価を実行して最適な記録レーザーパワーを算出させる最適記録パワー算出ステップを有し、
前記データ再生ステップは、前記データ記録部の記録したデータのPRML(Partial Response Maximum Likelihood)再生処理と、RF信号を取得する再生処理とを実行するステップであり、
前記最適記録パワー算出ステップは、
前記データ再生ステップにおいて生成するPRML再生処理情報に基づいて、最尤パスメトリック値と2番目に確からしいパスメトリック値との2乗ユークリッド距離との差分値であるE誤差を求め、該E誤差の分布の理論値E0からのずれに相当するEジッター値を算出してEジッター値が最小となる記録データに対応する1次最適記録パワー値の算出する再生信号評価処理と、該1次最適記録パワー値を基準としてパワー変更範囲を設定して記録処理データの記録を行い、該記録された記録処理データを再生したときのRF信号に基づく評価値を評価指標として2次最適記録パワー値を算出する再生信号処理とを実行し、前記Eジッター値を利用して算出した1次最適記録パワー値と前記RF信号を利用して算出した2次最適記録パワー値の2つの記録パワー値に基づいて最適記録パワー値を決定するステップであることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
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