KR20090091688A - 정보 기록 매체 평가 방법, 정보 기록 매체, 정보 기록 매체의 제조 방법, 신호 처리 방법, 액세스 제어 장치 - Google Patents

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고헤이 나카타
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파나소닉 주식회사
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Abstract

본 발명의 정보 기록 매체를 평가하는 평가 방법은 정보 기록 매체로부터 재생한 정보를 나타내는 아날로그 재생 신호로부터 생성된 디지털 재생 신호를 수취해서, 디지털 재생 신호의 파형을 정형하는 단계와, 정형된 디지털 재생 신호를 최대 우도 복호하여, 최대 우도 복호의 결과를 나타내는 2진화 신호를 생성하는 단계와, 정형된 디지털 재생 신호와 2진화 신호에 기초해서 디지털 재생 신호의 품질을 계산하는 단계를 포함한다. 최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 복수의 제로 크로스 부분이 포함되는 PRML 방식을 이용해서 재생 신호 품질을 계산하는 경우에는 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 부분이 하나만 포함되는 상태 천이 패턴만을 이용해서 재생 신호 품질을 계산한다.

Description

정보 기록 매체 평가 방법, 정보 기록 매체, 정보 기록 매체의 제조 방법, 신호 처리 방법, 액세스 제어 장치{INFORMATION RECORDING MEDIUM EVALUATION METHOD, INFORMATION RECORDING MEDIUM, INFORMATION RECORDING MEDIUM MANUFACTURING METHOD, SIGNAL PROCESSING METHOD, AND ACCESS CONTROL DEVICE}
본 발명은 최대 우도 복호법(maximum likelihood decoding)을 이용한 신호 처리 방법 및 최대 우도 복호법을 이용해서 정보 기록 매체를 평가하는 방법에 관한 것이다.
최근, 광 디스크 매체의 고밀도화에 따라, 기록 마크의 최단 마크 길이가 광학적인 분해능의 한계에 가까와져서, 부호간 간섭의 증대 및 SNR(Signal Noise Ratio)의 열화가 보다 현저하게 되어, 신호 처리 방법으로서, PRML(partial response maximum likelihood) 방식 등을 이용하는 것이 계속 일반화되고 있다.
PRML 방식은 부분 응답(PR)과 최대 우도 복호(ML)를 조합한 기술로, 기지된 부호간 간섭이 일어나는 것을 전제로 재생 파형으로부터 가장 확실할 것 같은 신호 계열을 선택하는 방식이다. 이 때문에, 종래의 레벨 판정 방식보다 복호 성능이 향상되는 것이 알려져 있다(예컨대, 비특허 문헌 1).
한편, 신호 처리 방식이 레벨 판정 방식으로부터 PRML 방식으로 이행함으로써, 재생 신호의 평가 방법에 과제가 생겼다. 종래부터 사용되어 온 재생 신호 평가 지표인 지터는 레벨 판정 방식의 신호 처리를 전제로 하기 때문에, 레벨 판정과는 신호 처리의 알고리즘이 다른 PRML 방식의 복호 성능과의 상관이 없는 경우가 생겼다. 그래서, PRML 방식의 복호 성능과 상관이 있는 새로운 지표가 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2).
또한, 광 디스크 매체의 기록 품질에 있어서 매우 중요하게 되는 마크와 스페이스의 위치 어긋남(에지 어긋남)을 검출할 수 있는 새로운 지표도 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 3). 이 지표도, PRML 방식을 이용하는 경우에는 PRML 방식의 사고 방식에 입각해서 PRML 방식의 복호 성능과 상관이 있는 것일 필요가 있고, 또한, 패턴마다의 에지의 어긋남 방향과 양을 정량적으로 표현할 수 있어야 한다.
광 디스크 매체의 고밀도화가 더욱 진행하면, 부호간 간섭 및 SNR 열화가 더 문제가 된다. 시스템 마진을 유지하기 위해서는 PRML 방식을 고차의 방식으로 함으로써 대응 가능하다고 비특허 문헌 1에 기재되어 있다. 예컨대, 12cm인 광 디스크 매체의 기록층 1층당 기록 용량이 25GB인 경우에는 PR1221ML 방식을 채용하는 것으로, 시스템 마진을 유지할 수 있었지만, 1층당 기록 용량이 33.3GB인 경우에는 PR12221ML 방식을 채용해야 하는 것이 설명되어 있다. 이와 같이, 광 디스크 매체의 고밀도화에 비례해서, 고차의 PRML 방식을 채용하는 경향은 계속될 것으로 예상된다.
최대 우도 복호에 적합한 재생 신호가 얻어지도록 기록 파라미터를 조정하는 방법의 일례는 특허 문헌 3에 개시되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 제 2003-141823호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 제 2004-213862호 공보
특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 제 2004-335079호 공보
비특허문헌 1 : 도해 블루레이 디스크 독본 오옴사
비특허 문헌 2 : 적응 신호 처리 알고리즘 바이후칸
그러나 재생시의 성능이 높은 고차의 PRML 방식을 채용하고, 그 PRML 방식을 이용해서 기록 조정(특히 기록 마크의 에지 위치 조정)을 행한 경우, 미디어의 기록 밀도에 따라서는 미디어의 기록 성능을 충분히 발휘할 수 있는 기록을 행하는 것(SNR이 최대가 되는 기록 조건으로 기록하는 것)이 불가능해서, 시스템 전체의 마진을 감소시키고 있었다. 예컨대, 재생 신호 처리 방식으로서 PR12221ML 방식을 채용하고, PR12221ML의 재생 시스템에서 최적이 되는 기록 조정을 행한 경우, 짧은 기록 마크인 2T(T는 채널폭(채널 클록의 주기)) 마크 및 3T 마크의 크기가 매우 작아져서, 미디어의 원래의 최적 기록 조건으로부터 크게 어긋나 버리기 때문에, 반복 기록의 특성이나 경년 열화 특성이 낮아지는 경우가 있었다.
또한, 2T 마크나 3T 마크 등의 짧은 마크의 재생 신호 진폭이 작아져서, SNR의 열화에 의한 재생 성능의 저하나, 재생 신호로부터 동기 신호를 검출하는 PLL 회로의 안정성의 저하가 일어나는 경우가 있었다. 즉, 기록 및 재생 마진을 감소시켜 버리는 기록 조건으로 기록해 버리는 경우가 있었다.
또한, 기록 밀도의 향상에 대응해서, 그 부호간 간섭에 적절한 고차의 PRML 방식(예컨대, PR1221ML에 비해 PR12221ML이 고차)을 채용하는 것은, 재생 파형의 진폭 레벨의 식별 분해능을 높여서 부호간 간섭의 영향으로부터 재생 신호를 식별하기 위해, 보다 긴 구간의 파형 패턴을 이용해서 재생 파형을 인식하는 방식으로 한다고 말할 수 있다. 이 때문에, PR12221ML에서의 혼동하기(confusing) 쉬운 재생 패턴에는 마크와 스페이스 사이의 에지를 복수 포함하는 패턴이 포함되게 된다. 물론, 이들 패턴은 PRML 방식의 재생 성능을 평가하는 데는 매우 유용하다. 그러나, 평가 패턴에 복수의 에지를 포함하는 경우에는 광 디스크 매체의 기록 품질에 있어서 매우 중요한 마크 및 스페이스의 위치 어긋남을 특정하기 어렵게 된다. 이 때문에, 광 디스크 매체를 적절하게 평가하기 어려운 경우가 있다.
본 발명은 재생 성능이 높은 고차의 PRML 방식을 채용한 시스템에 적합한 신호 처리 방법 및 정보 기록 매체를 평가하는 방법을 제공하고, 또한 시스템의 마진이 최대한 발휘될 수 있도록 기록 조건을 조정하는 방법을 제공한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명의 정보 기록 매체를 평가하는 평가 방법은 정보 기록 매체로부터 재생한 정보를 나타내는 아날로그 재생 신호로부터 생성된 디지털 재생 신호를 수취해서, 상기 디지털 재생 신호의 파형을 정형하는 단계와, 상기 정형된 디지털 재생 신호를 최대 우도 복호하여, 상기 최대 우도 복호의 결과를 나타내는 2진화 신호를 생성하는 단계와, 상기 정형된 디지털 재생 신호와 상기 2진화 신호에 기초해서 상기 디지털 재생 신호의 품질을 계산하는 단계를 포함하되, 최소 차분 메트릭의 합류 경로(a merging path) 중에 복수의 제로 크로스 부분이 포함되는 PRML 방식을 이용해서 상기 품질을 계산하는 경우에는 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 부분이 하나만 포함되는 상태 천이 패턴만을 이용해서 상기 품질을 계산하는 것을 특징으로 한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 정보 기록 매체에 형성된 최단 마크의 공간 주파수는 OTF(Optical Transfer Function) 컷오프 주파수보다 높다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 정보 기록 매체에 형성된 최장 마크와 최장 스페이스의 조합에 대응하는 신호 진폭의 중심과, 재생 신호 파형의 에너지 중심의 비로 구해지는 지표를 더 이용해서, 상기 품질을 계산한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 PRML 방식은 PR12221ML 방식이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 계산한 품질에 기초해서 재생 신호의 SN비의 정도와 에지 시프트의 정도 중 적어도 한쪽을 결정한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 계산한 품질을 나타내는 값의 분포의 평균값으로부터 상기 재생 신호의 에지 시프트의 정도를 결정한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 계산한 품질을 나타내는 값의 분포의 표준 편차로부터 상기 재생 신호의 SN비의 정도를 결정한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 평가 방법에 의해 평가되는 정보 기록 매체에 대해서 정보의 재생 및 기록 중 적어도 한쪽을 행하는 장치가 제공된다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 평가 방법에 의해 평가되는 정보 기록 매체가 제공된다.
본 발명의 정보 기록 매체는 기판과, 보호층과, 상기 기판과 상기 보호층의 사이에 배치된 기록층을 구비한 정보 기록 매체로서, 상기 정보 기록 매체는 최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 복수의 제로 크로스 부분이 포함되는 PRML 방식을 이용해서 평가되는 경우에, 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 부분이 하나만 포함되는 상태 천이 패턴만을 이용해서 평가되는 것을 특징으로 한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 정보 기록 매체는 상기 기록층을 1층 이상 구비하고 있고, 상기 기록층 1층당 기록선 밀도는 31GB 이상이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 기록층 1층당 기록선 밀도는 31.8GB 이상이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 기록층 1층당 기록선 밀도는 약 33.3GB이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 정보 기록 매체는 상기 기록층을 3층 이상 구비하고 있다.
어떤 실시예에 의하면, 3층의 상기 기록층의 합계의 기록선 밀도는 약 100GB이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 정보 기록 매체를 평가할 때에 사용되는 대물 렌즈의 개구수는 0.7~0.9이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 대물 렌즈의 개구수는 0.85이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 정보 기록 매체를 평가할 때에 사용되는 레이저광의 파장은 410nm이하다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 레이저광의 파장은 405nm이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 기판의 두께는 1.1mm이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 보호층의 두께는 10㎛~200㎛이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 보호층의 두께는 100㎛이하다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 정보 기록 매체에 대해서 정보의 재생 및 기록 중 적어도 한쪽을 행하는 장치가 제공된다.
본 발명의 제조 방법은 정보 기록 매체의 제조 방법으로서, 상기 제조 방법은 정보 기록 매체에 피트 및 그루브 중 적어도 한쪽을 형성하기 위한 스탬퍼를 제작하는 단계와, 상기 스탬퍼를 이용해서 상기 정보 기록 매체의 기판에 피트 및 그루브 중 적어도 한쪽을 형성하는 단계를 포함하되, 상기 제조 방법에 의해 제조된 정보 기록 매체는 최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 복수의 제로 크로스 부분이 포함되는 PRML 방식을 이용해서 평가되는 경우에, 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 부분이 하나만 포함되는 상태 천이 패턴만을 이용해서 평가되는 것을 특징으로 한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 피트는 상기 정보 기록 매체의 레이저광 조사측으로부터 봐서 오목 형상이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 피트는 상기 정보 기록 매체의 레이저광 조사측으로부터 봐서 볼록 형상이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 그루브에 의해 상기 기판에는 랜드부와 그루브부가 형성되어 있고, 상기 랜드부보다 상기 그루브부는 상기 정보 기록 매체의 레이저광 조사측으로부터 먼 위치에 있고, 상기 정보 기록 매체에 정보를 기록할 때에는 상기 정보 기록 매체의 상기 그루브부에 대응하는 위치에 마크가 형성된다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 그루브에 의해 상기 기판에는 랜드부와 그루브부가 형성되어 있고, 상기 그루브부보다 상기 랜드부는 상기 정보 기록 매체의 레이저광 조사측에 가까운 위치에 있으며, 상기 정보 기록 매체에 정보를 기록할 때에는 상기 정보 기록 매체의 상기 랜드부에 대응하는 위치에 마크가 형성된다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 제조 방법에 의해 제조된 정보 기록 매체에 대해서 정보의 재생 및 기록 중 적어도 한쪽을 행하는 장치가 제공된다.
본 발명의 신호 처리 방법은 정보 기록 매체로부터 재생한 정보를 나타내는 아날로그 재생 신호로부터 생성된 디지털 재생 신호를 수취해서, 상기 디지털 재생 신호의 파형을 정형하는 단계와, 상기 정형된 디지털 재생 신호를 최대 우도 복호해서 상기 최대 우도 복호의 결과를 나타내는 2진화 신호를 생성하는 단계와, 상기 정형된 디지털 재생 신호와 상기 2진화 신호에 기초해서 상기 디지털 재생 신호의 품질을 계산하는 단계를 포함하되, 최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 복수의 제로 크로스 부분이 포함되는 PRML 방식을 이용해서 상기 품질을 계산하는 경우에, 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 부분이 하나만 포함되는 상태 천이 패턴만을 이용해서 상기 품질을 계산하는 것을 특징으로 한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 정보 기록 매체에 형성된 최장 마크와 최장 스페이스의 조합에 대응하는 신호 진폭의 중심과, 재생 신호 파형의 에너지 중심의 비로 구해지는 지표를 더 이용해서 상기 품질을 계산한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 정보 기록 매체에 형성된 마크의 길이와 스페이스의 길이의 조합마다 재생 신호를 분류해서 상기 품질을 계산한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 마크의 최단 마크 길이는 2T이고, 상기 스페이스의 최단 스페이스 길이는 2T이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 신호 처리 방법에 의해 평가되는 정보 기록 매체에 대해서 정보의 재생 및 기록 중 적어도 한쪽을 행하는 장치가 제공된다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 신호 처리 방법에 의해 평가되는 정보 기록 매체가 제공된다.
본 발명의 액세스 제어 장치는 정보 기록 매체로부터 재생한 정보를 나타내는 아날로그 재생 신호로부터 생성된 디지털 재생 신호를 수취해서, 상기 디지털 재생 신호의 파형을 정형하는 정형부와, 상기 정형된 디지털 재생 신호를 최대 우도 복호하여, 상기 최대 우도 복호의 결과를 나타내는 2진화 신호를 생성하는 최대 우도 복호부와, 상기 정형된 디지털 재생 신호와 상기 2진화 신호에 기초해서 상기 디지털 재생 신호의 품질을 계산하는 계산부와, 상기 계산한 품질에 기초해서, 상기 정보 기록 매체에 액세스하기 위한 액세스 조건을 조정하는 조정부를 포함하되, 상기 정형부 및 상기 최대 우도 복호부는 제 1 특성을 갖는 제 1 PRML 방식의 신호 처리와, 상기 제 1 특성과는 다른 제 2 특성을 갖는 제 2 PRML 방식의 신호 처리를, 상기 액세스의 종류에 따라 전환하는 것을 특징으로 한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 제 1 특성에 비교해서, 상기 제 2 특성은 비고역 강조(a non-treble-boosted) 특성형이다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 정보 기록 매체에 정보를 기록할 때, 상기 정형부 및 상기 최대 우도 복호부는 상기 제 1 PRML 방식의 신호 처리를 실행한다.
어떤 실시예에 의하면, 상기 계산부 및 상기 조정부의 동작을 제어하는 제어부를 더 구비하되, 상기 정형부 및 상기 최대 우도 복호부가 상기 제 1 PRML 방식의 신호 처리를 실행할 때에는, 상기 제어부는 상기 제 1 PRML 방식에 적합한 처리를 행하도록 상기 계산부 및 상기 조정부에 지시하여, 상기 정형부 및 상기 최대 우도 복호부가 상기 제 2 PRML 방식의 신호 처리를 실행할 때는, 상기 제어부는 상기 제 2 PRML 방식에 적합한 처리를 행하도록 상기 계산부 및 상기 조정부에 지시한다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 복수의 제로 크로스 부분이 포함되는 PRML 방식을 이용해서 재생 신호 품질을 계산하는 경우에, 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 부분이 하나만 포함되는 상태 천이 패턴만을 이용해서 재생 신호 품질을 계산한다. 합류 경로 중에 제로 크로스 부분을 하나만 갖는 상태 천이 패턴을 이용함으로써 하나 하나의 제로 크로스 부분(제로 크로스 정보)의 오차를 개별로 분리해서 검출할 수 있다. 재생 신호의 제로 크로스 부분을 개별로 평가함으로써, 적절하게 재생 신호 품질 평가를 행할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 액세스의 목적에 따라 PRML 방식을 전환함으로써 시스템 마진을 최대한 확대할 수 있어서, 시스템을 안정화시킬 수 있다. 예컨대, 재생시에는 재생 성능이 높은 고차의 PRML 방식으로 재생 처리를 행하고, 기록 파라미터 조정시의 재생에서는 광 디스크 매체의 특성을 고려한 기록 파라미터 조정을 실현하는 PRML 방식으로 전환해서 재생 처리함으로써, 기록 및 재생의 시스템 마진을 최대한 확대할 수 있어, 기록 재생 장치 시스템의 안정화를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 광 디스크 장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 RLL(1, 7) 기록 부호와 등화 방식 PR(1,2,2,2,1)로부터 정해지는 상태 천이 규칙을 나타내는 도면,
도 3은 도 2에 나타내는 상태 천이 규칙에 대응하는 트렐리스도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 표 1에 나타내는 PR 등화 이상(理想) 파형을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 표 2에 나타내는 PR 등화 이상 파형을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 표 3에 나타내는 PR 등화 이상 파형을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 RLL(1,7) 기록 부호와 등화 방식 PR(1,2,2,1)로부터 정해지는 상태 천이 규칙을 나타내는 도면,
도 8은 도 7에 나타내는 상태 천이 규칙에 대응하는 트렐리스도,
도 9는 본 발명의 실시예에 의한 표 4에 나타내는 PR 등화 이상 파형을 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 포커스 조정시의 포커스 파라미터와 각 PRML 특성의 지표 M의 관계를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 광 디스크 장치를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 광 디스크 장치를 나타내는 도면,
도 13은 본 발명의 실시예에 의한 광 디스크 매체의 트랙 상에 기록된 마크열과 광빔 직경의 상대적인 관계를 나타내는 도면,
도 14는 본 발명의 실시예에 의한 광 디스크 매체의 OTF 특성을 나타내는 도면,
도 15(a)~(c)는 본 발명의 실시예에 의한 신호 품질 평가 지표의 값의 분포를 나타내는 도면,
도 16은 본 발명의 실시예에 의한 복수의 기록층을 갖는 광 디스크 매체를 나타내는 도면,
도 17(a)~(c)는 본 발명의 실시예에 의한 정보 기록 매체의 제조 방법을 나타내는 도면,
도 18(a)~(d)는 본 발명의 실시예에 의한 정보 기록 매체에 형성된 피트 및 그루브를 나타내는 도면,
도 19는 본 발명의 실시예에 의한 최장 마크/최장 스페이스(8T)와, 최단 마크/최단 스페이스(2T)의 재생 진폭 레벨을 나타내는 도면,
도 20은 본 발명의 실시예에 의한 최장 마크/최장 스페이스(8T)와, 최단 마크/최단 스페이스(2T)의 재생 진폭 레벨을 나타내는 도면,
도 21(a)~(c)는 본 발명의 실시예에 의한 최장 마크/최장 스페이스(8T)와, 최단 마크/최단 스페이스(2T)의 재생 진폭 레벨을 나타내는 도면이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100, 200, 300 : 광 디스크 장치 1 : 정보 기록 매체
2 : 광 헤드부 3 : 프리 앰프부
4 : AGC부 5 : 파형 등화부
6 : A/D 변환부 7 : PLL부
8 : 가변 PR 등화부 9 : 가변 최대 우도 복호부
10 : 신호 평가 지표 연산부 11 : 에지 시프트 검출부
12 : 광 디스크 컨트롤러부 13 : 패턴 발생부
14 : 기록 보상부 15 : 레이저 구동부
16 : 서보 제어부 17 : 선택부
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다. 같은 구성 요소에는 같은 참조 부호를 붙이고, 같은 설명의 반복은 생략한다.
우선, 본 발명의 실시예에 의한 PRML 방식을 이용한 기록 파라미터 조정(특 히 마크 및 스페이스의 에지 위치의 조정)에 대해서 설명한다. 기록 파라미터 조정 방법의 일례가 특허 문헌 3에 기재되어 있기 때문에, 여기서는 본 발명에 관계된 포인트만을 설명한다. 참고를 위해 특허 문헌 3(일본 특허 공개 제 2004-335079호 공보)의 개시 내용을 본 명세서에 원용한다.
기록 재생 장치에 있어서, 재생 시스템의 신호 처리에 PR12221ML 방식을 채용해서, 기록 부호에 RLL(1,7) 부호 등의 RLL(Run Length Limited) 부호를 이용한다.
우선, 도 2 및 도 3을 참조해서, PR12221ML을 간단히 설명한다. 도 2는 RLL(1,7) 기록 부호와 등화 방식 PR(1,2,2,2,1)로부터 정해지는 상태 천이 규칙을 나타내는 상태 천이도이다. 도 3은 도 2에 나타내는 상태 천이 규칙에 대응하는 트렐리스도이다.
PR12221ML과 RLL(1,7)의 조합에 의해, 복호부의 상태수는 10으로 제한되고, 그 상태 천이의 경로수는 16이 되고, 재생 레벨은 9 레벨이 된다.
도 2에 나타내는 PR12221ML의 상태 천이 규칙을 참조해서, 어떤 시각에서의 상태 S(0,0,0,0)를 S0, 상태 S(0,0,0,1)를 S1, 상태 S(0,0,1,1)를 S2, 상태 S(0,1,1,1)를 S3, 상태 S(1,1,1,1)를 S4, 상태 S(1,1,1,0)를 S5, 상태 S(1,1,0,0)를 S6, 상태 S(1,0,0,0)를 S7, 상태 S(1,0,0,1)를 S8, 상태 S(0,1,1,0)를 S9로 표기해서, 10 상태를 표현한다. 여기서, 괄호 안에 기재되어 있는 "0" 또는 "1"은 시간축 상의 신호 계열을 나타내어, 어떤 상태로부터 다음 시각의 상태 천이에서 어떤 상태로 될 가능성이 있는지를 나타내고 있다. 또한, 이 상태 천이도를 시간 축에 따라 전개하면 도 3에 나타내는 트렐리스도가 얻어진다.
도 3에 나타내는 PR12221ML의 상태 천이에 있어서, 어떤 시각의 소정의 상태로부터 다른 시각의 소정의 상태로 천이할 때에 2개의 상태 천이를 취할 수 있는 상태 천이 패턴(상태의 조합)이 무수하게 있다. 어떤 시각 범위로 한정하고, 또한 특히 에러가 발생하기 쉬운 패턴에 착안하면, PR12221ML의 상태 천이 패턴은 표 1, 표 2 및 표 3에 나타낸 바와 같이 정리할 수 있다.
Figure 112009009032625-PCT00001
Figure 112009009032625-PCT00002
Figure 112009009032625-PCT00003
표 1~표 3 각각은 2개의 상태 천이 패턴의 스타트 상태로부터 합류한 상태까지의 궤적을 나타내는 상태 천이(기록 부호(bk-i, …, bk)), 그 상태 천이를 경유한 경우의 가능성이 있는 2개의 기록 계열(k-9,…, k), 그 상태 천이를 경유한 경우의 가능성이 있는 2개의 이상적인 재생 파형(PR 등가 이상값), 2개의 이상적인 재생 파형의 유클리드 거리(경로간의 유클리드 거리)를 나타낸다.
표 1은 2개의 상태 천이를 취할 수 있는 상태 천이 패턴의 유클리드 거리가 14가 되는 상태 천이 패턴을 나타내며, 18 종류 있다. 이들 패턴은 광 디스크 매체의 마크와 스페이스의 전환 부분(파형의 에지 부분)에 해당한다. 환언하면, 에지의 1비트 시프트 에러의 패턴이다. 일례로서, 도 3에 나타내는 상태 천이 규칙에 있어서의 S0(k-5)부터 S6(k)에 이르는 상태 천이 경로를 설명한다. 이 경우에, 기록 계열이 "0,0,0,0,1,1,1,0,0"로 천이하는 하나의 경로가 검출되고, 재생 데이터의 "0"을 스페이스 부분, "1"을 마크 부분으로 치환해서 생각하면, 4T 스페이스 이상의 길이의 스페이스, 3T 마크, 2T 스페이스 이상의 길이의 스페이스에 해당한다. 그 경로의 PR 등가 이상 파형을 도 4의 A 경로 파형으로 나타낸다.
도 4는 표 1에 나타내는 PR 등화 이상 파형의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5는 표 2에 나타내는 PR 등화 이상 파형의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6은 표 3에 나타내는 PR 등화 이상 파형의 일례를 나타내는 도면이다. 도 4, 도 5 및 도 6에 있어서, 가로축은 샘플 시간(기록 계열의 1시각마다 샘플링)을 나타내고, 세로축은 재생 신호 레벨을 나타내고 있다.
상술한 바와 같이, PR12221ML에서는 이상적인 재생 신호 레벨은 9 레벨(0 레벨부터 8 레벨) 있다. 도 3에 나타내는 상태 천이 규칙에 있어서의 S0(k-5)으로부터 S6(k)에 이르는 상태 천이 경로 중 다른 하나의 경로의 기록 계열의 천이 "0,0,0,0,0,1,1,0,0"는 재생 데이터의 "0"를 스페이스 부분, "1"을 마크 부분으로 치환해서 생각하면, 5T 스페이스 이상의 길이의 스페이스, 2T 마크, 2T 스페이스 이상의 길이의 스페이스에 해당한다. 그 경로의 PR 등가 이상 파형을 도 4에 B 경로 파형으로 나타낸다.
표 1에 나타내는 유클리드 거리가 14인 패턴의 특징은 에지 정보가 반드시 하나 포함되어 있다는 것이다. 이 특징을 이용해서, PRML 방식에 최적인 에지 조정을 행할 수 있다.
표 2는 유클리드 거리가 12가 되는 상태 천이 패턴을 나타내며, 18종류 있다. 이들 패턴은 2T 마크 또는 2T 스페이스의 시프트 에러에 해당하며, 2비트 에러의 패턴이다. 일례로서, 도 3에 나타내는 상태 천이 규칙에 있어서의 S0(k-7)으로부터 S0(k)에 이르는 상태 천이 경로를 설명한다. 이 경우, 기록 계열이 "0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0"로 천이하는 하나의 경로가 검출되고, 재생 데이터의 "0"을 스페이스 부분, "1"을 마크 부분으로 치환해서 생각하면, 4T 스페이스 이상의 길이의 스페이스, 2T 마크, 5T 스페이스 이상의 길이의 스페이스에 해당한다. 그 경로의 PR 등가 이상 파형을 도 5에 A 경로 파형으로 나타낸다.
또 하나의 경로의 기록 계열의 천이 "0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0"는 재생 데이터의 "0"을 스페이스 부분, "1"을 마크 부분으로 치환해서 생각하면, 5T 스페이스 이상의 길이의 스페이스, 2T 마크, 4T 스페이스 이상의 길이의 스페이스에 해당한다. 그 경로의 PR 등가 이상 파형을 도 5에 B 경로 파형으로서 나타낸다.
표 2에 나타내는 유클리드 거리가 12 패턴인 특징은 2T의 상승 및 하강의 에지 정보가 반드시 2개 포함되어 있다는 점이다.
표 3은 유클리드 거리가 12가 되는 상태 천이 패턴을 나타내며, 18 종류 있다. 이들 패턴은 2T 마크와 2T 스페이스가 연속하는 개소에 해당하며, 3비트 에러의 패턴이다. 일례로서, 도 3에 나타내는 상태 천이 규칙에 있어서의 S0(k-9)로부터 S6(k)에 이르는 상태 천이 경로를 설명한다. 이 경우, 기록 계열이 "0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,1,0,0"로 천이하는 하나의 경로가 검출되고, 재생 데이터의 "0"를 스페이스 부분, "1"을 마크 부분으로 치환해서 생각하면, 4T 스페이스 이상의 길이의 스페이스, 2T 마크, 2T 스페이스, 3T 마크, 2T 스페이스 이상 길이의 스페이스에 해당한다. 그 경로의 PR 등가 이상 파형을 도 6에 A 경로 파형으로서 나타낸다.
또 하나의 경로의 기록 계열의 천이 "0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,1,0,0"는 재생 데이터의 "0"를 스페이스 부분, "1"을 마크 부분으로 치환해서 생각하면, 5T 스페이스 이상의 길이의 스페이스, 2T 마크, 2T 스페이스, 2T 마크, 2T 스페이스 이상의 길이의 스페이스에 해당한다. 그 경로의 PR 등가 이상 파형을 도 6에 B 경로 파형으로서 나타낸다.
표 3에 나타내는 유클리드 거리가 12인 패턴의 특징은 에지 정보가 적어도 3개 포함되어 있다는 점이다.
기록 마크의 시단 에지(leading edge) 또는 종단 에지(trailing edge)의 위치를 조정하는 경우, 에지 어긋남 방향 및 에지 어긋남 량을, 마크와 스페이스의 조합마다 검출해야 한다. 이 때문에, PR12221ML 방식을 채용하는 경우에는 표 1에 나타내는 유클리드 거리가 14인 상태 천이 패턴을 이용할 수 있다.
기록 마크의 시단 에지 또는 종단 에지의 최적 위치는 PRML의 특성에 따라 달라진다. PR12221ML의 경우, 5T 스페이스 이상의 길이의 스페이스의 후의 2T 마크의 시단 에지 부분의 이상적인 파형은 도 4에 나타내는 B 경로 파형이 된다. 도 4에 있어서, 재생 신호 레벨 4는 전체 9 레벨의 중심 레벨이며, 이것은 2T 마크의 신호 진폭이 이상적으로는 0이 되는 것을 의미한다. 즉, 이러한 2T 마크의 신호 진폭이 되도록 2T 마크의 시단 에지를 조정하면, 기록 마크는 작아진다.
PRML 방식의 특성을 비교하기 위해서, 다른 PRML 방식의 일례로서, PR1221ML을 설명한다. PR12221ML과 비교해서, PR1221ML 방식은 비고역 강조 특성형이다. PR1221ML과 RLL(1,7)의 조합에 의해, 복호부의 상태수는 6으로 제한되고, 그 상태 천이의 경로수는 10이 되며, 재생 레벨은 7 레벨이 된다.
도 7은 RLL(1,7)과 PR1221ML의 조합으로부터 정해지는 상태 천이 규칙을 나타내는 상태 천이도이다. 도 8은 도 7에 나타내는 상태 천이 규칙에 대응하는 트렐리스도이다.
도 7을 참조해서, 어떤 시각에서의 상태 S(0,0,0)를 S0, 상태 S(0,0,1)를 S1, 상태 S(0,1,1)를 S2, 상태 S(1,1,1)를 S3, 상태 S(1,1,0)를 S4, 상태 S(1,0,0)를 S5로 표기하여, 6 상태를 표현한다. 여기서, 괄호의 속에 기재되어 있는 "0" 또는 "1"은 시간축상의 신호 계열을 나타내며, 어떤 상태로부터 다음 시각의 상태 천이에서 어떤 상태로 될 가능성이 있는지를 나타내고 있다. 또한, 이 상태 천이도를 시간축에 따라 전개하면 도 8에 나타내는 트렐리스도가 얻어진다.
도 8에 나타내는 PR1221ML의 상태 천이에 있어서, 어떤 시각의 소정의 상태로부터 다른 시각의 소정의 상태로 천이할 때에 2개의 상태 천이를 취하는 상태 천이 패턴(상태의 조합)이 무수하게 있다. 어떤 시각 범위에 한정해서, 또한 특히 에러가 발생하기 쉬운 패턴에 착안하면, PR1221ML의 상태 천이 패턴은 표 4에 나타내는 유클리드 거리가 10인 패턴으로 정리할 수 있다.
Figure 112009009032625-PCT00004
표 4는 2개의 상태 천이 패턴의 스타트 상태로부터 합류한 상태까지의 궤적을 나타내는 상태 천이(기록 부호(bk-i, …, bk)), 그 상태 천이를 경유한 경우의 가능성이 있는 2개의 기록 계열(K-10,…, K), 그 상태 천이를 경유한 경우의 가능성이 있는 2개의 이상적인 재생 파형(PR 등가 이상값), 2개의 이상적인 재생 파형의 유클리드 거리(경로간의 유클리드 거리)를 나타낸다.
PR1221ML 방식에 있어서, 에지 정보가 반드시 하나 포함되어 있는 패턴은 표 4에 나타내는 유클리드 거리가 10인 패턴이다. PR1221ML 방식에 있어서, 5T 스페이스 이상의 길이의 스페이스의 후의 2T 마크의 시단 에지 부분의 이상적인 파형은 상태 S0(K-4)로부터 상태 천이 S4(K)로 천이했을 때의 2개의 가능성이 있는 파형 중, 도 9에 나타내는 B 경로 파형과 같이 된다.
도 9는 표 4에 나타내는 PR 등화 이상 파형의 일례를 나타내는 도면이다. PR1221ML의 이상적인 재생 신호 레벨은 7이기 때문에 도 7에 나타내는 재생 신호 레벨의 중심은 레벨 3이다. 도 7에 나타내는 PR1221ML의 2T 마크의 신호 진폭은 레벨 4를 나타내고 있기 때문에, 2T 마크의 신호 진폭이 PR12221ML인 경우보다 커지도록 2T 마크의 시단 에지를 조정할 수 있다. 2T 마크의 시단 에지뿐만 아니라, 2T 마크의 종단 에지나 3T 이상의 길이의 마크의 시단 및 종단 에지도 마찬가지로 조정할 수 있다. 이와 같이, PRML 방식의 특성에 의해서, 조정후의 기록 마크의 형상이 달라진다는 점에 주의할 필요가 있다.
여기서, 재생 신호를 평가하기 위한 신호 평가 연산과, 에지 어긋남 검출을 위한 신호 평가 연산을 설명한다. 재생 신호를 평가하기 위한 신호 평가 지표 M은 (식 1), (식 2) 및 (식 3)으로부터 구할 수 있어, 지터와 유사하고 또한, PRML의 재생 성능과 상관이 있는 지표로 된다. 이 지표에 대해서는 특허 문헌 1에 설명되어 있기 때문에, 여기서는 상세한 설명은 생략한다. 참고를 위해 특허 문헌 1(일본 특허 공개 제2003-141823호 공보)의 개시 내용을 본 명세서에 원용한다.
Figure 112009009032625-PCT00005
Figure 112009009032625-PCT00006
Figure 112009009032625-PCT00007
PR1221ML 방식에서의 (식 1)의 연산의 구체예를 표 5에 나타낸다. 여기서, yk-3~yk는 후술하는 PR 등화 파형(최대 우도 복호부 입력 파형) 계열이며, T-3~T3는 표 4에 나타내는 PR 등화 이상값 계열(O으로부터 6의 범위를 취할 수 있다)이며, 유클리드 거리는 10이다(d2=10).
Figure 112009009032625-PCT00008
표 4 및 표 5에 나타내는 패턴은 에지의 시단 및 종단 부분에 해당하기 때문에, 마크 길이와 스페이스 길이의 조합마다 재생 디지털 신호를 분류해서 (식 1)의 연산을 행하면, 조합마다 에지 어긋남 방향 및 에지 어긋남 량을 구할 수 있다. 또한, 표 1에 나타내는 PR12221ML 방식으로도 같은 사고 방식으로 연산함으로써, 조합마다의 에지 어긋남 방향 및 에지 어긋남 량을 구할 수 있다.
(실시예 1)
다음으로 본 발명의 실시예에 의한 광 디스크 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 광 디스크 장치(100)를 나타내는 도면이다.
정보 기록 매체(1)는 광학적으로 정보의 기록 재생을 행하기 위한 정보 기록 매체로, 예컨대 광 디스크 매체이다. 광 디스크 장치(100)는 탑재된 정보 기록 매체(1)에 대해서 정보의 기록 재생을 행하는 기록 재생 장치이다.
광 디스크 장치(100)는 재생부(101)와, 기록 조건 조정부(102)와, 기록부(103)를 구비한다.
재생부(101)는 광 헤드부(2)와, 프리 앰프부(3)와, AGC(Automatic Gain Controller)부(4)와, 파형 등화부(5)와, A/D 변환부(6)와, PLL부(7)를 구비한다. 재생부(101)는 정보 기록 매체로부터 재생된 정보를 나타내는 아날로그 신호로부터 디지털 신호를 생성한다.
기록 조건 조정부(102)는 PRML부(104)와, 신호 평가 지표 연산부(10)와, 조정부(105)를 구비한다. PRML부(104)는 가변 PR 등화부(8)와, 가변 최대 우도 복호부(9)를 구비한다. 조정부(105)는 에지 시프트 검출부(11)와, 광 디스크 컨트롤러부(12)를 구비한다. 기록 조건 조정부(102)는 예컨대 반도체 칩으로 제조된다.
기록부(103)는 패턴 발생부(13)와, 기록 보상부(14)와, 레이저 구동부(15)를 구비한다.
광 헤드부(2)는 대물 렌즈(2b)를 통과한 레이저광(2a)을 정보 기록 매체(1)의 기록층에 수속시키고, 그 반사광을 수광하여, 정보 기록 매체(1)에 기록된 정보를 나타내는 아날로그 재생 신호를 생성한다. 대물 렌즈(2b)의 개구수는 0.7~0.9이며, 보다 바람직하게는 0.85이다. 레이저광(2a)의 파장은 410nm 이하이며, 보다 바람직하게는 405nm이다.
프리 앰프부(3)는 아날로그 재생 신호를 소정의 게인으로 증폭해서 AGC부(4)로 출력한다. AGC부(4)는 미리 설정된 타겟 게인을 이용해서, A/D 변환부(6)로부터 출력되는 재생 신호의 레벨이 일정한 레벨이 되도록 재생 신호를 증폭하여 파형 등화부(5)로 출력한다.
파형 등화부(5)는 재생 신호의 고역을 증폭하는 필터 특성을 갖고 있고, 재생 파형의 고역 부분을 증폭시켜서 A/D 변환부(6)로 출력한다.
PLL 회로(7)는 파형 등화후의 재생 신호에 동기하는 재생 클록을 생성하여 A/D 변환부(6)로 출력한다.
A/D 변환부(6)는 PLL 회로(7)로부터 출력되는 재생 클록에 동기하여 재생 신호를 샘플링해서 아날로그 재생 신호를 디지털 재생 신호로 변환하여, 가변 PR 등화부(8), PLL부(7) 및 AGC부(4)로 출력한다.
가변 PR 등화부(8)는 복수의 PR 방식의 특성으로 필터 특성을 가변할 수 있는 기능을 갖는다. 가변 PR 등화부(8)는 기록 재생 시스템의 주파수 특성이 가변 최대 우도 복호부(9)의 상정하는 특성(예컨대, PR(1,2,2,1) 등화 특성, PR(1,2,2,2,1) 등화 특성 등)이 되도록 설정된 주파수 특성을 갖고, 재생 신호에 대하여 고역 잡음의 억제 및 의도적인 부호간 간섭의 부가를 행하는 PR 등화 처리를 실행하여 가변 최대 우도 복호부(9)로 출력한다.
가변 PR 등화부(8)의 특성을 전환하는 제 1 방법을 설명한다. PR(a, b, b, a) 등화 특성을 이용하는 경우에 있어서, b/a=A로 하고, A로서 A1와 A2(A2는 A1보다 작다)를 이용한다. 이로써, A1을 이용한 고역 강조형의 클래스로부터 A2를 이용한 고역을 강조하지 않는 클래스로 변경할 수 있다.
제 2 방법으로서, 2T를 강조한 PR 등화 특성으로부터 2T를 강조하지 않는 PR 등화 특성으로 변경한다. 구체적으로는 가변 PR 등화부(8)는 PR(a, b, b, a) 등화 특성을 PR(x, y, z, y, x) 등화 특성으로 변경한다. 또한 그 변경과 함께, b/a=A, ((y+z)/2)/((x+y)/2)=B로 하고, A>B가 되는 x, y, z의 계수를 이용해서, 고역을 강조한 클래스로부터 고역을 강조하지 않는 클래스로 변경한다. 예컨대, PR(1,2,2,1) 등화로부터 PR(1,2,2,2,1) 등화로 변경해서 필터의 차수를 증가시킴으로써, 2T를 강조하지 않는 PR 등화 특성으로 변경할 수 있다.
가변 최대 우도 복호부(9)는 가변 PR 등화부(8)의 PR 특성에 동기해서, 최대 우도 복호처리를 전환할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 방법에 있어서 A1으로부터 A2로 변경한 경우, 복호 처리에 이용하는 임계값을 A2에 최적이 되도록 변경한다. 또한, 상기 제 2 방법에 있어서는 복호 처리에 이용하는 임계값 및 복호 규칙이 최적이 되도록 변경한다.
가변 최대 우도 복호부(9)는 예컨대 비터비 복호기이며, 부분 응답의 형에 따라 의도적으로 부가된 부호적 규칙에 기초해서 가장 확실할 것 같은 계열을 추정하는 최대 우도 복호 방식을 이용해서, 가변 PR 등화부(8)에서 PR 등화된 재생 신호를 복호하여 2진화 데이터를 출력한다. 이 2진화 데이터는 복조 2진화 신호로서 후단의 회로(도시 생략)로 출력되어, 소정의 처리가 실행되어 정보 기록 매체(1)에 기록되어 있는 정보가 재생된다.
신호 평가 지표 연산부(10)에는 가변 PR 등화부(8)로부터 출력된 파형 정형된 디지털 재생 신호와, 가변 최대 우도 복호부(9)로부터 출력된 2진화 신호가 입력된다. 신호 평가 지표 연산부(10)는 2진화 신호로부터 상태 천이를 판별하고, 판별 결과와 브랜치(branch) 메트릭으로부터 복호 결과의 신뢰성을 나타내는 (식 1)의 연산을 실행한다. 본 발명의 신호 평가 지표는 복호 결과의 신뢰성을 나타내고 있다. 또한, 신호 평가 지표 연산부(10)는 2진화 신호에 기초해서, 마크 길이와 스페이스 길이의 조합마다 상기 연산 결과를 분류한다. 예컨대, 상기 표 1에 나타내는 18 패턴이나 표 4에 나타내는 8 패턴의 패턴마다(기록 마크의 시단 및 종단 에지의 패턴마다) 펄스 신호를 생성하여 에지 시프트 검출부(11)에 출력한다.
에지 시프트 검출부(11)는 상기 연산 결과를 패턴마다 누적 가산하여, 기록 마크의 에지 위치를 조정하는 파라미터의 최적값으로부터의 어긋남(에지 시프트라고도 한다)을 구한다.
광 디스크 컨트롤러부(12)는 패턴마다의 에지 시프트량으로부터 변경이 필요하다고 판단된 기록 파라미터(기록 신호의 파형)를 변경한다. 또한, 광 디스크 컨트롤러부(12)는 PRML 특성을 변경하기 위한 제어 신호를 가변 PR 등화부(8), 가변 최대 우도 복호부(9) 및 신호 평가 지표 연산부(10)로 출력한다. 가변 PR 등화부(8), 가변 최대 우도 복호부(9) 및 신호 평가 지표 연산부(10)는 PRML의 특성 변경에 따라, 처리 및 연산이 달라지는 경우가 있기 때문에, 광 디스크 컨트롤러부(12)에 의해서 동기해서 변경한다.
패턴 발생부(13)는 기록 마크의 에지를 조정하기 위한 기록 패턴을 출력한다. 기록 보상부(14)는 광 디스크 컨트롤러부(12)로부터 받은 기록 파라미터와, 기록 패턴에 따라서 레이저 발광 파형 패턴을 생성한다. 레이저 구동부(15)는 생성된 레이저 발광 파형 패턴에 따라서, 광 헤드부(2)의 레이저 발광 동작을 제어한다.
다음으로 광 디스크 장치(100)의 동작을 보다 구체적으로 설명한다. 기록 파라미터 조정을 실행하는 경우, 광 디스크 컨트롤러부(12)는 광 디스크 매체의 컨트롤 데이터 등에 기재되어 있는 기록 파라미터의 초기값 및 그 초기값으로부터 수 스텝 어긋난 시험 기록을 실행하도록 기록 보상부(14)에 지시한다. 광 디스크 컨트롤러부(12)는 수 패턴의 기록 파라미터를 기록 보상부(14)에 출력한다. 패턴 발생부(13)는 기록 마크의 에지를 조정하기 위한 기록 패턴을 출력한다. 기록 보상부(14)는 광 디스크 컨트롤러부(12)로부터 수취한 기록 파라미터와, 기록 패턴에 따라서 레이저 발광 파형 패턴을 생성한다. 레이저 구동부(15)는 생성된 레이저 발광 파형 패턴에 따라서, 광 헤드부(2)의 레이저 발광 동작을 제어한다. 이 일련의 처리에 의해, 기록 에지 조정을 위한 시험 기록이 완료된다. 다음으로 시험 기록을 행한 영역을 재생한다.
광 디스크 컨트롤러부(12)는 PR1221ML의 특성이 되도록, 가변 PR 등화부(8), 가변 최대 우도 복호부(9) 및 신호 평가 지표 연산부(10)에 지시한다. 가변 PR 등화부(8)는 출력 파형이 PR1221 특성이 되도록, 파형 정형한다. 가변 최대 우도 복호부(9)는 브랜치 메트릭 계산시에 이용하는 임계값을 PR1221ML용으로 변경하여, 상태수를 6 상태로, 브랜치 메트릭의 천이 경로를 10으로 제한한다.
신호 평가 지표 연산부(10)는 PR1221ML용 재생 신호 평가 지표 M을 연산할 수 있도록, 표 4에 나타내는 상태 천이 경로에 기초해서, 상기 (식 1)~(식 3)을 연산하고, 연산 결과를 에지 시프트 검출부(11)에 출력한다. 에지 시프트 검출부(11)는 마크 길이와 스페이스 길이의 조합마다 에지 시프트량을 집계 연산하여, 광 디스크 컨트롤러부(12)에 출력한다. 광 디스크 컨트롤러부(12)는 집계된 에지 시프트량으로부터, 기록 마크의 에지를 조정하는 파라미터의 최적값을 구하여, 기록 보상부(14)에 최적 파라미터를 출력한다. 이 일련의 처리에 의해, 기록 마크의 에지를 조정하는 파라미터의 최적값을 구할 수 있다.
또한, 유저 데이터 등의 재생을 실행하는 경우, 광 디스크 컨트롤러부(12)는 PR12221ML의 특성이 되도록, 가변 PR 등화부(8) 및 가변 최대 우도 복호부(9)에 지시한다. 가변 PR 등화부(8)는 출력 파형이 PR12221 특성이 되도록 파형 정형한다. 가변 최대 우도 복호부(9)는 브랜치 메트릭 계산시에 이용하는 임계값을 PR12221ML용으로 변경하여, 상태수를 10 상태로, 브랜치 메트릭의 천이 경로를 16으로 제한한다. 가변 최대 우도 복호부(9)는 재생 신호를 복호하여 2진화 데이터를 출력한다. 이 2진화 데이터는 복조 2진화 신호로서 후단의 회로(도시 생략)로 출력되고, 소정의 처리가 실행되어 정보 기록 매체(1)에 기록되어 있는 정보(영상, 음성, 문자 정보 등)가 재생된다.
또한, 기록 영역의 기록 품질을 측정하기 위한 재생을 실행하는 경우, 광 디스크 컨트롤러부(12)는 PR1221ML의 특성이 되도록, 가변 PR 등화부(8), 가변 최대 우도 복호부(9) 및 신호 평가 지표 연산부(10)에 지시한다. 가변 PR 등화부(8)는 출력 파형이 PR12221 특성이 되도록 파형 정형한다. 가변 최대 우도 복호부(9)는 브랜치 메트릭 계산시에 이용하는 임계값을 PR12221ML용으로 변경하여, 상태수를 10 상태로, 브랜치 메트릭의 천이 경로를 16으로 제한한다.
신호 평가 지표 연산부(10)는 PR12221ML용 재생 신호 평가 지표 M을 연산할 수 있도록, 표 1~표 3에 나타내는 천이 경로에 기초해서, 상기 (식 1)~(식 3)을 연산하여, 연산 결과를 에지 시프트 검출부(11)에 출력한다. 에지 시프트 검출부(11)는 표 1~표 3에 나타내는 천이 경로마다 신호 평가 지표 M을 집계 연산하여, 광 디스크 컨트롤러부(12)에 출력한다. 광 디스크 컨트롤러부(12)는 집계된 신호 평가 지표 M으로부터 기록 영역의 기록 품질을 판단할 수 있다. 이 경우, 에지 시프트 검출부(11)는 에지 시프트만을 집계하는 블록이 아닌, 신호 평가 지표 M을 집계하는 블록으로서도 이용할 수 있다.
이와 같이, 기록 파라미터를 조정하는 경우(특히, 마크와 스페이스의 경계 부분의 에지 위치에 관한 파라미터를 조정하는 경우)에는 기록 특성이 최적이 되는 PRML 특성을 선택하여 기록 파라미터를 조정하여, 미디어의 기록 품질을 최적화한다. 이로써, 시스템의 기록의 마진 확보를 용이하게 달성할 수 있다.
PR12221ML을 이용한 에지 위치 조정을 실행하면, 2T 마크 또는 3T 마크 등의 마크의 크기가 작게 되도록 조정되고, 그 결과, 기록의 마진이 감소(기록 파워 어긋남, 스트래터지(strategy) 에러의 허용 범위가 좁아지는 것)하여, 재생 신호로부터 동기 신호를 생성하는 PLL이 불안정하게 되는 경우가 있다. 또한, 특히, 2T 마크 또는 3T 마크 등의 작은 마크를 줄이는 기록을 행하면, 신호 평가 지표 지터가 극단적으로 악화해서, 재생 시스템에 PRML 방식이 아닌 다른 판별 방식(예컨대 레벨 판별 방식)을 이용한 장치로는 재생이 곤란하게 되어, 광 디스크 매체의 호환이라는 의미에서 문제가 되는 경우가 있다. 그래서, 에지 조정시에는 PR1221ML을 이용함으로써 적절한 길이의 마크 길이가 되도록, 2T 마크 및 3T 마크 등의 마크 길이(또는 마크 위치)를 조정할 수 있어, 기록의 마진을 최대한으로 하는 기록의 실현과, 재생 신호로부터 동기 신호를 생성하는 PLL의 안정성의 실현과, 광 디스크 매체의 안정된 호환성 유지를 실현할 수 있다.
상술한 바와 같이, 재생하는 경우(유저 영역에 액세스하여 정보를 재생하는 경우)에는 재생 성능이 최고가 되는 PRML 특성을 선택해서 재생함으로써, 시스템의 재생의 마진을 최대한 확대할 수 있다.
상술한 바와 같이, 기록 영역의 기록 품질을 측정하기 위한 재생을 실행하는 경우, 재생시에 이용하는 PRML 특성의 신호 평가 지표 M 등을 연산함으로써, 시스템의 재생 성능을 인식할 수 있다. 이 지표 M을 이용해서, 시스템 마진을 확인함으로써 광 디스크 장치에 삽입된 미디어의 기록 상태나 기록 성능이, 장치측으로부터 서포트받을 수 있을지 등을 판단할 수 있다. 예컨대, 기록 파워를 변화해서 시험 기록한 영역의 신호 평가 지표 M의 값의 변화나, 최적 기록 파라미터로 기록한 영역의 신호 평가 지표 M의 값으로부터 판단할 수 있다.
또한, 신호 평가 지표 M을 이용해서, 서보 파라미터(포커스 위치 파라미터, 구면 수차 위치 파라미터, 트랙킹 위치 파라미터 등)의 최적화를 행해도 된다. 파라미터 변화에 지표 M의 값이 민감하게 변화되는 것이 바람직한 경우에는, 재생에 이용하는 PRML 특성이 아니라, 이보다 재생 성능이 나쁜 PRML 특성으로 전환해서 조정할 수 있다. 예컨대, 파라미터를 변화시켜, 평가 지표 M의 변화의 계곡(trough)을 찾아내서 파라미터의 최적값을 추출하는 방법으로서는 적은 파라미터변화로 계곡을 찾아낼 수 있기 때문에, 파라미터를 크게 변화시킨 경우에 발생할 가능성이 있는 서보 벗어남(a servo failure) 등의 상태를 막을 수 있어, 시스템의 안정화를 실현할 수 있다.
도 10에, 각 PRML 특성의 지표 M과 포커스 파라미터의 관계를 나타낸다. PR1221M보다 PR12221ML 쪽이 재생 성능이 높은 재생 시스템의 경우, PR1221ML의 지표 M에서 포커스 파라미터를 조정한 쪽이, 파라미터 변화가 작은 범위에서 지표 M의 계곡을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
이러한 서보 파라미터의 최적화를 행하는 광 디스크 장치(200)를 도 11에 나타낸다. 광 디스크 장치(200)의 구성 요소는 광 디스크 장치(100)(도 1)의 구성 요소와 거의 동등하지만, 설명을 간단히 하기 위해서 일부의 구성 요소의 도시를 생략하고 있다. 광 디스크 장치(200)는 서보 제어부(16)를 더 구비한다.
서보 제어부(16)는 광 헤드부(2)의 위치 제어, 포커 스위치 제어, 구면 수차 위치 제어 및 트랙킹 위치 제어 등, 광 디스크 매체의 특정 위치에 액세스하는 경우에 필요한 제어를 행한다. 광 디스크 컨트롤러부(12)는 포커스 파라미터의 최적값(도 10)을 서보 제어부(16)로 출력한다. 서보 제어부(16)는 그 파라미터를 이용해서 포커 스위치를 제어한다. 포커 스위치 파라미터뿐만 아니라, 구면 수차 위치 파라미터, 트랙킹 위치 파라미터 등도 마찬가지로 구하여, 각 서보 파라미터를 최적으로 함으로써 광 디스크 장치의 기록 재생 동작의 안정화를 실현할 수 있다. 서보 파라미터의 최적화는 재생시의 서보 파라미터뿐만 아니라, 기록시의 서보 파라미터에 관해서도 행할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, PRML 특성에 의해서 신호 평가 지표의 연산이 달라지기 때문에, PRML 특성의 전환과 동시에, 신호 평가 지표의 연산도 선택된 PRML 특성에 맞는 연산으로 전환된다.
이와 같이, 기록 조정의 경우와, 재생의 경우 및 신호 품질 측정용 재생의 경우 등, 용도별로 PRML 특성을 전환함으로써 각종 기록 파라미터의 최적화와, 재생 성능의 최적화 및 각종 재생 파라미터의 최적화를 용이하게 실현할 수 있고, 이에 따라, 기록 품질 및 재생 성능이 높고, 호환성이 높은 광 디스크 장치를 제공할 수 있다.
상술한 설명에 있어서, PRML 방식으로서 PR1221ML 방식과 PR12221ML 방식을 들어서 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 취지를 실시할 수 있는 다른 PRML 방식의 조합에서도 본 발명의 효과는 마찬가지로 얻어진다.
또한, 시험 기록은 반드시 필요한 것이 아니라, 초기값의 기록 파라미터로 기록한 정보로부터, 에지의 어긋남을 검출하여 기록 파라미터를 보정할 수도 있다.
또한, 가변 PR 등화부(8)는 FIR(Finite Impulse Response) 필터 구성을 구비하고, LMS(The Least-Mean Square) 알고리즘을 이용해서, 적응적으로 계수를 제어할 수도 있다(비특허 문헌 2 참조).
또한, 광 디스크 매체에 정보를 기록할 때의 기록 밀도에 따라, PRML 특성을 전환해도 된다. 이 경우에는 결과적으로, 모든 경우에 같은 PRML 특성을 선택할 수도 있다.
또한, PRML 특성의 전환에 따라, 광 디스크 컨트롤러부(12)가 파형 등화부(5)의 등화 특성을 전환해도 된다. 파형 등화부(5)의 파형 등화는 PLL부(7)의 전단에서 파형을 정형함으로써, PLL의 안정성을 확보하는 역할과, 가변 PR 등화부(8)의 출력 특성을 양호하게 하는 역할이 있다. PRML 특성을 고역 강조형 또는 비고역 강조형으로 전환하는 것과 동기하여, 파형 등화부(5)의 파형 등화의 특성을 전환함으로써 PLL의 안정성을 확보하고, 또한 가변 PR 등화부(8)의 출력 특성을 양호하게 할 수 있다. 이 2개의 특성이 양립하지 않는 경우에는 파형 등화부를 PLL용과 PRML용으로 2개 마련해도 된다. PR1221ML에서 PR12221ML 방식으로 전환한 경우에는, PLL용 파형 등화부의 특성의 게인을 높이고(예컨대, 고역 주파수의 진폭을 높이는 특성으로 한다), PR 등화용 파형 등화부의 특성의 게인을 낮춘다(예컨대, 고역 주파수의 진폭을 낮추는 특성으로 한다). 또한, PLL용 파형 등화만을 행해도 된다. 파형 등화부(5)를 A/D 변환부(6)의 후단에 배치해서, 디지털 파형 등화부로서 기능시켜도 된다.
또한, 상술한 설명에서는 에지 시프트와 상관이 있는 기록 파라미터를 조정했지만, 조정하는 기록 파라미터는 특별히 한정되지 않는다. 조정하는 기록 파라미터는 기록 신호 파형의 시간 위치나 종단 위치, 기록 파형의 높이(기록 파워)여도 된다. 즉, 마크의 에지 위치를 조정할 수 있으면, 어떤 기록 파라미터여도 된다. 또한, 조정하는 기록 파라미터는 기록 파워여도 된다. 에지의 어긋남 방향 및 어긋남 량으로부터 마크 길이를 산출할 수 있고, 이 마크 길이가 소정의 길이가 되도록 기록 파워를 조정할 수도 있다.
또한, 도 1에 나타낸 프리 앰프부(3), AGC부(4) 및 파형 등화부(5)는 하나의, 아날로그 집적 회로(LSI)로 구성되어도 된다. A/D 변환부(6), PLL부(7), 가변 PR 등화부(8), 가변 최대 우도 복호부(9), 신호 평가 지표 연산부(10), 에지 시프트 검출부(11), 광 디스크 컨트롤러부(12), 패턴 발생부(13) 및 기록 보상부(14)는 아날로그 디지털 혼재의 하나의 집적 회로(LSI)로서 구성되어도 된다. 물론, 이 아날로그 디지털 혼재의 집적 회로는 프리 앰프부(3), AGC부(4) 및 파형 등화부(5)를 포함해도 된다. 레이저 구동부(15)는 하나의 드라이버 LSI로 구성되어, 광 헤드부(2)에 구비되어도 된다.
한편, 상술한 광 디스크 장치(100, 200)는 기록 재생 장치이지만, 재생 전용 장치여도 되고, 이 경우에는 패턴 발생부(13)와 기록 보상부(14)가 생략될 수 있다. 또한 이 경우, 서보 제어부(16)는 상기 아날로그 디지털 혼재의 집적 회로의 한 블록으로서 포함되어도 된다. 광 디스크 장치(100)에, 서보 제어부(16)가 추가되어도 된다. 이들 광 디스크 장치의 구성예는 본 발명을 한정하는 것이 아니라, 다른 구성이여도 된다.
또한, 기록 조정, 재생 및 신호 품질 측정용 재생은 예컨대, 기록 액세스 커맨드, 재생 액세스 커맨드, 측정 액세스 커맨드 등의 각 액세스 커맨드에 의해서 식별된다.
(실시예 2)
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 광 디스크 장치(300)를 나타내는 도면이다. 광 디스크 장치(300)는 기록 조건 조정부(102)가 포함하는 구성 요소가 다르다는 점 이외에는, 광 디스크 장치(100)(도 1)와 같은 구성 요소를 구비한다.
광 디스크 장치(300)의 신호 평가 지표 연산부(10)는 표 1에 나타내는 패턴에 대한 평가 지표의 연산(검출), 표 2에 나타내는 패턴에 대한 평가 지표의 연산(검출), 표 3에 나타내는 패턴에 대한 평가 지표의 연산(검출)을 행한다. 평가 지표의 연산에 의해, 평가 지표의 값을 검출한다. 광 디스크 장치(300)는 선택부(17)를 더 구비한다. 선택부(17)는 연산 결과(검출 결과) 중 어느 하나를 광 디스크 컨트롤러부(12)로 출력할지를 선택한다.
선택부(17)는 광 디스크 컨트롤러부(12)로부터의 제어 신호를 받아서, 표 1~표 3에 나타내는 패턴 중 어느 패턴의 신호 평가 지표의 검출 결과를 출력할지 선택한다. 표 1~표 3에 나타내는 패턴 중 모두를 선택하는 것도, 일부를 선택하는 것도 가능하다.
다음으로 33.3GB/층의 기록선 밀도의 BD(Blu-ray Disc)에 대해서 기록 파라미터를 조정할 때의 재생 처리 및 보통의 유저 영역의 재생 처리를 설명한다.
광 디스크 컨트롤러부(12)는 PRML 검출부(104)의 가변 PR 등화부(8) 및 가변 최대 우도 복호부(9)에 대해서, PR12221ML 방식을 선택하도록 지시한다. 또한, 광 디스크 컨트롤러부(12)는 신호 평가 지표 연산부(10)에 있어서의 표 1 패턴 평가 지표 검출 결과만을 출력하도록 선택부(17)에 지시한다.
광 디스크 컨트롤러부(12)는 그 검출 결과를 신호의 평가값으로서 인식하고, 기록 영역의 재생으로 얻어진 재생 디지털 신호의 신호 품질을 인식한다.
PR12221ML 방식과 같은 고차의 PRML 방식은 부호간 간섭의 영향하에서 재생 신호를 식별하기 위해서, 보다 긴 구간의 파형의 패턴을 이용해서, 재생 신호 파형을 인식하는 방식이다. 여기서, PR12221ML에서 가장 혼동하기 쉬운 패턴을 나타내는 표 2 및 표 3과, PR1221ML에서 가장 혼동하기 쉬운 패턴을 나타내는 표 4와 비교하면, 보다 긴 구간이란, 최소의 파형 거리로 합류하는 경로 거리가 긴 구간(시간 K의 추이가 길다)이다. 파형 거리란, 여기서는 비터비 복호할 때의 기준이 되는 파형의 가능성이 있는 2개의 파형의 어긋남 정도를 나타내는 표현이다. 한편, 가장 혼동하기 쉬운 패턴이란, 최소의 파형 거리로 합류하는 경로의 패턴이다.
표 2에 나타내는 평가 패턴은 2T 마크(또는 2T 스페이스)에 대응하는 2T 신호가 독립하는 패턴이기 때문에, 2T 신호의 시단과 종단의 2개의 에지(제로 크로스 정보)를 가진다. 제로 크로스 정보는 신호의 제로 크로스 부분을 나타내고 있다. 하나의 패턴으로부터 하나의 제로 크로스 정보의 오차를 분리해서 검출할 수 없기 때문에, 제로 크로스 정보에 착안해서 마크 길이마다 기록 파라미터를 조정할 때에, 제로 크로스 부분을 개별적으로 조정하는 것은 곤란하다.
표 3에 나타내는 평가 패턴은 2T 신호가 연속하는 패턴과 2T 신호의 앞 또는 뒤가 2T 신호가 아닌 패턴을 포함해서, 복수의 제로 크로스 정보를 가진다. 하나의 패턴으로부터 하나의 제로 크로스 정보의 오차를 분리해서 검출할 수 없기 때문에, 제로 크로스 정보에 착안하여 마크 길이마다 기록 파라미터를 조정할 때에, 제로 크로스 부분을 개별적으로 조정하는 것은 곤란하다.
표 1에 나타내는 평가 패턴은 PR12221ML에서 가장 혼동하기 쉬운 패턴은 아니지만, 제로 크로스 정보를 하나만 갖는 패턴이다. 하나의 패턴으로부터 하나의 제로 크로스 정보의 오차를 분리해서 검출할 수 있기 때문에, 제로 크로스 정보에 착안해서 마크 길이마다 기록 파라미터를 조정할 때에, 제로 크로스 부분을 개별적으로 조정할 수 있다.
PR12221ML 방식은 최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 복수의 제로 크로스 정보(제로 크로스 부분)가 포함되는 PRML 방식이며, 본 실시예에서는 이 PR12221ML 방식을 이용해서 재생 디지털 신호의 신호 품질을 계산한다. 이 때, 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 정보가 하나만 포함되는 상태 천이 패턴만을 이용해서 평가 지표를 계산해서 신호 품질을 검출한다. 이 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 정보가 하나만 포함되는 상태 천이 패턴은 표 1에 나타내는 상태 천이 패턴이다. 특히, 신호의 제로 크로스 부분에 정보를 갖게 하는 마크 에지 기록 방식을 채용하는 광 디스크 매체에서는 이 제로 크로스 부분의 검출 및 평가가, 기록된 영역의 품질의 평가 및 조정에 매우 중요한 요소가 된다.
한편, 도 12에 나타내는 가변 PR 등화부(8) 및 가변 최대 우도 복호부(9)는 PRML 방식의 전환이 가능한 구성이 아니여도 된다. 예컨대, PR12221ML 방식으로 고정된 구성이여도 된다.
미디어 평가를 행할 때, 신호 평가 지표로서, 에러 레이트와 가장 상관이 있는 지표(가장 혼동하기 쉬운 패턴에 대응하는 지표)를 이용하고 있었다. 그러나, 표 2 및 표 3에 나타낸 바와 같이, 최단 마크에 관한 패턴이라는 것은 미리 알고 있다는 점에서, 신호 처리인 정도 대응은 가능하다. 중요한 것은 신호 처리로 대처할 수 없는 SN, 소거 특성, 아카이벌 특성(기록 품질의 유지, 경년에 따른 소거 어려움) 등에 관한 대처이다. 이들 특성이 양호한지 여부의 판정은 제로 크로스에 관한 정보를 이용해서 행한다. 이 때문에, 어떠한 고차의 PRML 방식이여도, 기록의 상태를 평가하는 데에 있어서는 광 디스크 매체의 기록 방식에 적합한 패턴을 선택해서 평가하는 것이 바람직하다.
기록선 밀도의 향상에 따라 발생할 수 있는 부호간 간섭 및 SNR의 악화 등을 고려해서, 최적의 PRML 방식을 선택해야 한다. 본 실시예에서는 소정의 기록선 밀도까지는 PR1221ML 방식을 채용하고, 그 이상의 기록선 밀도의 기록 정보를 재생하는 경우, PR12221ML 방식을 이용한다.
도 13 및 도 14를 참조해서, BD의 기록선 밀도에 대해서 설명한다. BD에 있어서도, DVD(Digital Versatile Disc)와 같이, 데이터는 기록층의 물리 변화에 의해 생기는 마크열로서 트랙(131) 상에 기록된다. 이 마크열 중에서 가장 길이가 짧은 것이 최단 마크(132)이며, 25GB 기록 용량의 BD의 경우, 그 물리적 길이는 0.149㎛로 되어 있다. 이것은 DVD의 최단 마크 길이의 약 1/2.7에 상당하고, 광학계의 파장 파라미터(405nm)와 NA 파라미터(0.85)를 바꿔서, 레이저의 분해능을 높여도, 기록 마크를 식별할 수 있는 한계인 광학적인 분해능의 한계에 가까와져 있다. 한편, 마크의 최단 마크 길이는 2T이며, 스페이스의 최단 스페이스 길이도 2T 이다.
도 13은 트랙(131) 상에 기록된 마크열에 광빔 스폿(133)이 형성되어 있는 상태를 나타내고 있다. BD에서는 광학계 파라미터에 의해 광스폿(133)의 직경은 약 0.39㎛정도가 된다. 광학계의 구조는 바꾸지 않고 기록선 밀도를 향상시키는 경우, 스폿 직경에 관한 기록 마크가 상대적으로 작아지기 때문에, 재생의 분해능은 나빠진다.
광빔을 조사해서 기록 마크를 재생했을 때의 재생 신호 진폭은 기록 마크가 짧아짐에 따라 저하되어, 광학적인 분해능의 한계에서 제로가 된다. 이 기록 마크의 주기의 역수를 공간 주파수라고 하고, 공간 주파수와 신호 진폭의 관계를 OTF(Optical Transfer Function)라고 한다. 신호 진폭은 공간 주파수가 높아짐에 따라서 거의 직선적으로 저하되어, 진폭 제로가 되는 재생의 한계를 OTF 컷오프(컷오프)라고 한다. 도 14는 25GB 기록 용량의 BD의 OTF와 최단 기록 마크의 관계를 나타낸다. BD의 최단 마크의 공간 주파수는 OTF 컷오프 주파수(OTF 컷오프가 되는 공간 주파수)에 대해서 80%로, OTF 컷오프 주파수에 가까와져 있다. 또한, 최단 마크의 재생 신호 진폭도, 약 10%로 매우 작게 되어 있다. BD의 최단 마크의 재생이 OTF 컷오프가 되는, 즉 재생 진폭이 거의 나가지 않는 기록선 밀도는 BD에서는 약 31GB에 상당하게 된다.
최단 마크의 공간 주파수가 OTF 컷오프 주파수 부근이 되는 주파수, 또는 이를 초과하는 주파수가 되면, 광학적 분해능의 한계, 또는 초과하는 것도 있어, 재생 신호의 재생 진폭이 작아져서 SNR가 급격하게 열화한다.
예컨대, PR1221ML 방식과 PR12221ML 방식을 전환하는 기록 밀도를, BD라면 31GB 상당의 기록선 밀도로 한다. 최단 마크의 공간 주파수가 OTF 컷오프 주파수가 되는 기록선 밀도는 계산상은 31.8GB이며, 31.8GB보다 작은 선 밀도의 단계에서 PR1221ML 방식과 PR12221ML 방식을 전환하는 것이 바람직하다.
한편, 전환 기록선 밀도는 레이저 분해능뿐만 아니라, 미디어가 가지는 기록 특성에 관한 SNR 등도 잘 고려해서, 31GB보다 저밀도여도 되고 고밀도여도 된다.
정보 기록 매체(1)의 기록층 1층당 기록선 밀도는 예컨대 31GB이상이고, 31.8GB 이상이여도 된다. 예컨대, 기록층 1층당 기록선 밀도는 약 33.3GB이다. 정보 기록 매체(1)는 기록층을 3층 이상 구비하고 있어도 되고, 3층의 기록층의 합계의 기록선 밀도는 약 100GB가 된다.
또한, 상술한 PRML 방식은 일례로, 이에 한정되지 않는다. 기록선 밀도에 따른 PRML 방식을 선택하면 바람직하다.
상술한 바와 같이, 신호의 제로 크로스 부분에 정보를 갖게 하는 마크 에지 기록 방식을 채용하는 광 디스크 매체에서는 이 제로 크로스 부분의 검출 및 평가가, 기록된 영역의 품질의 평가 및 조정에 매우 중요한 요소가 된다. 그 제로 크로스 부분을 이용한 신호 평가 방법의 일례를 설명한다.
광 디스크 장치(300)(도 12)의 신호 평가 지표 연산부(10)는 표 1 패턴 평가 지표(표 1에 나타내는 패턴에 대한 신호 평가 지표)를 연산해서 검출하여, 검출 결과는 마크 길이와 스페이스 길이의 조합마다 분리된다. 그 분리에 따라, 패턴마다의 에지 어긋남이나 SNR를 알 수 있다. 계산예로서, 본 발명의 실시예 1의 설명에 나타낸 (식 1)의 연산을 행하여, 연산 결과를 지터와 유사한 분포의 지표로서 사용할 수 있다.
도 15는 표 1에 나타내는 패턴에 대한 신호 평가 지표의 연산(식 1)의 결과의 분포(지표 D의 값의 분포)를 나타내고 있다. 가로축은 (식 1)로 구한 D의 값, 세로축은 그 빈도이다. PR12221ML 방식의 경우, (식 1)에 있어서의 d의 2승은 14이다.
도 15(a)는 분포의 평균값이 거의 0이며, 표준 편차 σ도 비교적 작은 값이 되는 분포를 나타내고 있고, 재생 신호 품질은 양호하다는 것을 나타내는 예이다. 도 15(b)는 표준 편차 σ는 비교적 작은 값을 나타내고 있지만, 분포의 평균값이 어긋나 있는 분포를 나타내고 있고, 해당 패턴이 에지 어긋남을 일으키고 있는 예이다. 도 15(c)는 분포의 평균값이 거의 0이지만, 표준 편차 o가 비교적 큰 값을 나타내는 분포를 나타내고 있고, 해당 패턴의 에지의 SNR가 나쁜 것을 나타내는 예이다. 이들 평가 방법을 이용해서, 마크 길이와 스페이스 길이의 조합마다 분리해서 신호 품질을 해석하면, 광 디스크 매체에 형성된 기록 마크의 품질을 정밀도 좋게 평가할 수 있다. 신호 품질 평가 처리에서는 계산한 신호 품질에 기초해서 재생 디지털 신호의 SN비의 정도와 에지 시프트의 정도 중 적어도 한쪽을 결정한다. 계산한 품질 평가 지표값의 분포의 평균값으로부터 재생 디지털 신호의 에지 시프트의 정도를 결정할 수 있다. 또한, 계산한 품질 평가 지표값의 분포의 표준 편차로부터 재생 디지털 신호의 SN비의 정도를 결정할 수 있다.
그리고, 그 평가 결과로부터, 마크 길이와 스페이스 길이의 조합마다의 에지 어긋남이나 SNR가 양화(良化)하도록 기록 파라미터를 변경해서 기록하면 바람직하다. 여기서, 에지 어긋남의 양화란 분포의 평균값이 가능한 한 0에 근접하도록 하는 것이고, SNR의 양화란 표준 편차 σ가 작게 되도록 하는 것이다. 예컨대, 광 디스크 컨트롤러부(12)가, 신호 평가 지표 연산부(10)로부터 평가 결과를 받아서, 어떤 기록 파라미터를 변경하면 바람직한지를 판단해서, 기록 보상부(14)에 그 변경 후의 파라미터를 출력할 수도 있다. 기록 파라미터는 기록 파워 파라미터, 기록 펄스 위치 파라미터 등을 포함한다. 또한, 이들 평가 결과를 이용해서, 상술한 서보 파라미터(포커스 위치 파라미터, 구면 수차 위치 파라미터, 트랙킹 위치 파라미터 등)의 최적화를 행해도 된다.
평가 방법으로서, 에지 어긋남과 SNR을 분리해서 별도로 평가해도 되고, 양쪽 포함시켜 평가해도 되며, 연산 결과를 패턴마다 분리해서 평가해도 된다.
이들 평가값의 목표로서는, 충분히 시스템 마진을 확보할 수 있는 범위로 설정해야 하며, (식 1)로 구하는 D의 분산치를 TW로 정규화하면, 에러 레이트와 상관 있는 평가값으로서 이용할 수 있다. 여기서, TW는 2×d의 2승이다. 예컨대, 전체 지표의 목표값을 10%로 해서, 요소마다 목표를 두고 평가할 수도 있다. 예컨대, 에지 어긋남의 목표값을 4.3%로 해서 평가를 해도 된다. 또한, SNR의 목표값을 9%로 해서 평가를 행해도 된다.
(실시예 3)
다음으로 본 발명의 실시예 3에 의한 정보 기록 매체를 설명한다. 도 16은 본 실시예의 정보 기록 매체(1)를 나타내는 도면이다. 정보 기록 매체(1)는 상술한 광 디스크 장치(100~300)에 탑재된다.
도 16에서는 정보 기록 매체(1)의 일례로서, 다층의 상변화 박막 디스크 매체를 나타내고 있지만, 기록층을 1층만 구비하는 단층 구조의 디스크 매체여도 된다. 도 16에 나타내는 정보 기록 매체(1)는 n층(n은 2 이상의 정수)의 기록층을 구비한다. 정보 기록 매체(1)는 레이저광(2a)(도 1)의 조사측으로부터, 커버층(보호층)(162)과, 기록층(Ln~L0)과, 폴리카보네이트 기판(161)을 구비한다. 또한, 기록층(Ln~L0)의 사이에는 광학적 완충재로서 기능하는 중간층(163)이 삽입되어 있다. 기판(161)의 두께는 예컨대 1.1mm이다. 커버층(보호층)(162)의 두께는 예컨대 10㎛~200㎛이며, 보다 바람직하게는 100㎛이하다.
레이저광(2a)(도 1)의 조사 방향(164)은 광 헤드부(2)로부터 정보 기록 매체(1)의 커버층(162)을 향하는 방향이며, 레이저광(2a)은 정보 기록 매체(1)의 커버층(162)측으로부터 정보 기록 매체(1)내로 입사한다.
이와 같이, 1층당 기록 용량을 유지하면서, 다층 구조로 함으로써 정보 기록 매체(1) 장당 기록 용량을 늘리는 것이 제안되어 있다. 그러나, 기록층의 다층화는 재생 동작에 여러가지의 영향을 미치는 경우가 있다. 예컨대, 다층화에 의해 투과율 밸런스를 최적화할 수 없기 때문에 기인하는 반사율의 저하, 중간층 폭을 작게 하는 것에 의한 층간 크로스 토크에 기인하는 SNR의 저하, 광 헤드부의 구성에 기인하는 미광에 의한 SNR의 저하 등이 발생한다. 이들 SNR을 적절하게 정량적으로 측정하는 방법이 요구되고 있다.
상기 표 2 및 표 3에 나타내는 패턴을 이용한 평가 방법으로서는 확실하게, 에러 레이트와의 상관을 가지는 평가값을 얻을 수 있다. 그러나, 기록 조건에 따라서는 적절하게 SNR 성분을 평가할 수 없었다. 상술한 바와 같이, 표 2 및 표 3에 나타내는 패턴은 2T 신호의 독립 패턴 또는 2T 신호의 반복 패턴을 포함한다. PR12221ML 방식은 2T 진폭이 0(파형의 중심 레벨)으로서 재생될 것을 기대해서 재생하는 방식이다. 이 때문에, 에지 어긋남이 없고, SNR도 양호한 기록 상태에 있어서도, 2T 신호의 DC 레벨이 크게 어긋나는 것 같은 재생 신호 파형, 즉 애시메트리(asymmetry) 파형을 평가하는 경우, 평가 지표는 DC 레벨의 어긋남의 영향을 크게 받는다. 이 때문에, 표 2 및 표 3에 나타내는 패턴을 채용하면, 애시메트리성이 있는 파형을 평가하는 경우에, 적절하게 SNR의 영향을 정밀도 좋게 평가할 수 없는 경우가 있다. 그래서, 본 발명에서는 상술한 바와 같이, 표 1에 나타내는 패턴을 이용해서 평가함으로써, 미디어의 특성이나 광 헤드부의 특성을 적절하게 평가할 수 있다.
한편, 상술한 설명에서는 다층 구조의 미디어의 과제를 들고, 이에 대한 본 발명의 효과에 대해서 설명했지만, 기록층을 1층만 구비하는 단층 구조의 미디어의 평가에도 본 발명은 유용하다. 또한, 기록형 정보 기록 매체에 대해서뿐만 아니라, ROM(Read Only Memory)형 정보 기록 매체의 평가에도 본 발명은 유용하다.
다음으로 도 17~도 18을 참조해서, 본 발명의 실시예에 의한 정보 기록 매체의 제조 방법을 설명한다.
도 17은 정보 기록 매체(1)의 제조 방법을 나타내는 도면이다. 정보 기록 매체(1)의 제조에 있어서는 기판 성형용 스탬퍼(금형)를 형성하기 위한 마스터링 프로세스와, 스탬퍼를 이용해서 기판을 성형하는 레플리케이션(replication) 프로세스가 행해진다.
도 17(a)는 레지스트(172)가 형성된 유리 원반(glass master:171)을 나타내고 있다. 스핀 코팅에 의해 액상의 포토레지스트를 유리 원반(171)의 표면에 성막하여, 노광 및 현상을 행함으로써 오목부(173)가 형성된 레지스트(172)가 얻어진다.
ROM형 정보 기록 매체를 제조하기 위한 스탬퍼를 제작하는 경우에는 오목부(173)는 피트를 형성하고 있다. 또한, 추기형이나 덮어쓰기형의 정보 기록 매체를 제조하기 위한 스탬퍼를 제작하는 경우에는 오목부(173)는 그루브를 형성하고 있다. 한편, 피트와 그루브 양쪽을 갖는 정보 기록 매체를 제조하기 위한 스탬퍼를 제작하는 경우에는 오목부(173)는 피트와 그루브 양쪽을 형성하고 있다. 정보 기록 매체에는 피트와 그루브 중 적어도 한쪽이 형성된다. 한편, 오목부(173)는 볼록부여도 된다. 이러한 오목 볼록 형상의 배열에 의해서 동심원상 또는 스파이럴상의 트랙이 정보 기록 매체에 형성된다.
다음으로 도 17(b)를 참조하여, 레지스트(172)가 형성된 유리 원반(171)에 Ni 등의 금속의 도금을 행하여, 금속 도금층(175)을 형성하고 형성한 금속 도금층(175)을 유리 원반(171)으로부터 박리한다. 박리된 금속 도금층(175)은 스탬퍼로서 사용된다. 스탬퍼(175)에는 피트(그루브)(173)가 전사되어 있다.
다음으로 도 17(c)를 참조해서, 사출 성형법 등에 의해, 스탬퍼(175)의 피트(그루브)(173)를 용융한 플라스틱 재료에 전사함으로써, 피트(그루브)(173)가 형성된 기판(161)이 얻어진다.
이렇게 해서 획득된 기판(161)에, 기록층, 중간층, 커버층 등을 형성함으로써 정보 기록 매체(1)가 얻어진다.
제조된 정보 기록 매체(1)는 표 1에 나타내는 패턴을 이용한 평가 방법에 의해 평가된다. ROM형 정보 기록 매체의 평가를 행한 경우에는 필요에 따라, 보다 양호한 재생 신호가 얻어지도록 스탬퍼(175)에 형성하는 피트(173)의 형상을 조정한다. 피트(173)의 형상의 조정은 포토레지스트 중 노광시키는 부분의 형상을 조정함으로써 행할 수 있다.
도 18은 정보 기록 매체(1)에 형성된 피트 및 그루브를 나타내는 도면이다. 설명을 간단히 하기 위해서, 도 18에서는 정보 기록 매체(1)의 기판(161)만을 나타내고 있다.
도 18(a)에 나타내는 피트(173)는 In-Pit 재생 방식용 피트이다. 도 18(a)에 나타내는 피트(173)는 정보 기록 매체(1)의 레이저광 조사측으로부터 봐서 오목 형상이다. 화살표 164는 레이저광의 조사 방향을 나타내고 있다. 오목 형상의 피트(173)에 대한 볼록 형상 부분(181)이 랜드다.
도 18(b)에 나타내는 피트(173)는 On-Pit 재생 방식용 피트이다. 도 18(b)에 나타내는 피트(173)는 정보 기록 매체(1)의 레이저광 조사측으로부터 봐서 볼록 형상이다. 볼록 형상의 피트(173)에 대한 오목 형상 부분(181)이 랜드다.
도 18(c)에 나타내는 그루브(173)는 In-Groove 기록 재생 방식용 그루브이다. 도 18(c)에 나타내는 그루브(173)는 정보 기록 매체(1)의 레이저광 조사측으로부터 봐서 오목 형상이다. 오목 형상의 그루브(173)에 대한 볼록 형상 부분(181)이 랜드다. 그루브(173)에 의해 기판(161)에는 랜드부(랜드)와 그루브부(그루브)가 형성되어 있다. 랜드부(랜드)보다 그루브부(그루브)가 정보 기록 매체(1)의 레이저광 조사측으로부터 먼 위치에 있다. 정보 기록 매체(1)에 정보를 기록할 때에는 기록층의 그루브부(그루브)에 대응하는 위치에 마크가 형성된다.
도 18(d)에 나타내는 그루브(173)는 On-Groove 기록 재생 방식용 그루브이다. 도 18(d)에 나타내는 그루브(173)는 정보 기록 매체(1)의 레이저광 조사측으로부터 봐서 볼록 형상이다. 볼록 형상의 그루브(173)에 대한 오목 형상 부분(181)이 랜드다. 그루브(173)에 의해 기판(161)에는 랜드부(그루브)와 그루브부(랜드)가 형성되어 있다. 그루브부(랜드)보다 랜드부(그루브)가 정보 기록 매체(1)의 레이저광 조사측에 가까운 위치에 있다. 정보 기록 매체(1)에 정보를 기록할 때에는 기록층의 랜드부(그루브)에 대응하는 위치에 마크가 형성된다.
상술한 바와 같이 제조된 ROM형 정보 기록 매체 또는 기록형 정보 기록 매체에 대해서, 소정의 재생 신호가 양호한 SNR를 유지하고 있는지 여부를, 상기 표 1에 나타내는 패턴을 이용해서 평가함으로써, 미디어의 특성을 적절하게 평가할 수 있다. 상기 평가 방법을 이용해서 평가하면서 정보 기록 매체를 제조함으로써, 소정 이상의 품질을 항상 유지할 수 있어, 정보 기록 매체 출시 후의 시장에서, 기록 재생 품질을 양호하게 유지할 수 있다.
(실시예 4)
정보 기록 매체의 기록 품질을 평가하는 방법을 더 설명한다.
정보 기록 매체에 기록된 데이터의 기록 품질을 측정하는 평가 지표로서, PR12221ML 방식에 있어서의 특정한 패턴을 이용한 평가 지표를 설명했다. 이 방법에 더해서, 기록선 밀도를 향상한 경우에 유용한 기록 품질 평가 방법을 설명한다.
기록의 품질을 규정하는 지표로서, 애시메트리 평가 지표와 β평가 지표가 있다. 도 19는 최장 마크/최장 스페이스(8T)와, 최단 마크/최단 스페이스(2T)의 재생 진폭 레벨을 나타내는 도면으로, 애시메트리 평가 지표값을 계산하기 위한 파라미터의 정의를 나타내는 도면이다. 미기록 영역에 비해서 기록 영역의 반사율이 작아지는 정보 기록 매체의 경우, 8T 스페이스의 진폭 레벨은 기준 레벨 0으로부터의 진폭 A8H, 8T 마크의 진폭 레벨은 기준 레벨 0으로부터의 진폭 A8L, 2T 스페이스의 진폭 레벨은 기준 레벨 0으로부터의 진폭 A2H, 2T 마크의 진폭 레벨은 기준 레벨 0으로부터의 진폭 A2L으로 정의하고, 애시메트리 평가 지표(ASYM)의 값은 이하의 (식 4)로 구해진다.
Figure 112009009032625-PCT00009
이 지표 ASYM에 의해서, 최단 마크/스페이스(2T)의 진폭 중심이나, 최장 마 크/스페이스의 (8T)의 진폭 중심이, 최장 마크/스페이스의(8T)의 전체 진폭에 대해 얼마만큼 DC 어긋남을 일으키고 있는지를 검출할 수 있다. 기록 품질을 소정 이상으로 유지하기 위해서, 애시메트리 평가 지표 ASYM의 값이 소정 이내가 되는 기록이 행해지는 것 같은 제한이 마련된다. 예컨대, -0.1<=ASYM<=0.1로 하고 있었다.
그러나, 상술한 바와 같이, 기록선 밀도가 향상해서, 최단 마크의 공간 주파수가 OTF 컷오프 주파수 부근이 되는 주파수, 또는 이를 초과하는 주파수가 되면, 광학적인 분해능을 넘어서, 재생 신호 진폭이 작게 되거나, 재생 신호 진폭이 부호간 간섭의 영향에 의해 기준 레벨을 넘지 않는 레벨이 되거나 한다.
도 20은 도 19에 나타낸 최장 마크/최장 스페이스(8T)와, 최단 마크/최단 스페이스(2T)의 재생 진폭 레벨을 나타낸 도면으로, 특히, BD에 33GB의 기록 밀도로 기록한 영역을 재생했을 때의 재생 진폭 레벨을 나타내고 있다. x영역의 최단 마크/스페이스(2T)의 재생 진폭 레벨은 OTF 컷오프에 의해 거의 없는 상태다. 예컨대, 2T 마크와 2T 스페이스의 연속 영역을 재생했을 때의 재생 진폭 레벨이다. y영역 및 z영역은 부호간 간섭에 의해 재생 진폭이 거의 없는 상태를 나타내고 있다. 예컨대, 8T 스페이스 2T 마크 8T 스페이스 또는 8T 마크 2T 스페이스 8T 마크의 영역을 재생했을 때의 재생 진폭 레벨이다. 이와 같이 기록선 밀도를 향상시키 면, 도 19의 2T 신호의 진폭 레벨 A2H에 상당하는 재생 진폭 레벨은 A2-2 및 A2-4로 복수 존재하고, 도 19의 2T 신호의 진폭 레벨 A2L에 상당하는 재생 진폭 레벨은 A2-1 및 A2-3로 복수 존재하기 때문에, 애시메트리 평가 지표값을 구할 수 없다.
도 21(a), (b), (c)는 최장 마크/최장 스페이스(8T)와, 최단 마크/최단 스페 이스(2T)의 재생 진폭 레벨을 나타낸 도면으로, β평가 지표값을 계산하기 위한 파라미터의 정의를 나타내는 도면이다. 미기록 영역에 비교해서 기록 영역의 반사율이 작게 되는 정보 기록 매체의 경우, 8T 스페이스의 진폭 레벨은 기준 레벨 0으로부터의 진폭 A1로, 8T 마크의 진폭 레벨은 기준 레벨 0으로부터의 진폭 A2로 정의한다. 기준 레벨 0은 재생 파형의 에너지의 중심이다. 예컨대, 재생 파형의 에너지의 중심은 소정의 대역의 HPF(High Pass Filter)를 통과시키는 것으로 구해진다. β평가 지표(β)의 값은 이하의 (식 5)으로 구해진다.
Figure 112009009032625-PCT00010
이 β지표의 값에 의해서, 에너지 중심 레벨이, 최장 마크/스페이스의 (8T)의 전체 진폭에 대해서 얼마만큼 DC 어긋남을 일으키고 있는지를 검출할 수 있다.
도 21(a)는 기준 레벨에 대해서, 마크 신호 진폭과 스페이스 신호 진폭이 거의 같은 상태를 나타내고, (식 5)부터 β지표값은 0으로 산출된다.
도 21(b)는 도 21(a)의 조건보다 기록 파워를 저하시켜서 기록한 영역을 재생했을 때의 파형의 상태를 나타내고 있다. 이 경우, 기준 레벨에 대해서, 마크 신호 진폭이 스페이스 신호 진폭보다 커져서, (식 5)로부터 음의 부호를 가지는 β지표값이 산출된다.
도 21(c)는 도 21(a)의 조건보다 기록 파워를 높여서 기록한 영역을 재생했을 때의 파형의 상태를 나타내고 있다. 이 경우, 기준 레벨에 대해서, 마크 신호 진폭이 스페이스 신호 진폭보다 작아져서, (식 5)로부터 양의 부호를 가지는 β지표값이 산출된다.
이와 같이, β지표는 기록 파워를 변화시켜서 기록한 영역을 재생했을 때의 신호 진폭과 상관이 있기 때문에, 기록 파워 조정의 목표값으로서 사용된다(일본 특허 공개 제 9-161272호 공보 참조).
β지표는 정보 기록 매체에 형성된 최장 마크와 최장 스페이스의 조합에 대응하는 신호 진폭의 중심과, 재생 신호 파형의 에너지 중심의 비로 구해진다. β지표값은 재생 신호 파형 전체 에너지 중심을 기준으로, 최장 마크와 최장 스페이스의 진폭비를 측정하는 평가 지표이기 때문에, 고밀도화에 따른 최단 마크의 진폭 열화에 영향을 받지 않는 지표로, 이 β지표를 이용해서 신호 품질 평가를 행할 수 있다.
기록 데이터를 재생하는 처리에 있어서는 최단 마크의 진폭 중심이 최장 마크/스페이스의 (8T)의 전체 진폭의 소정 범위 내에 들어있지 않으면 데이터 신호를 복조할 수 없어서, 광 디스크 장치의 호환성을 안정되게 유지할 수 없는 경우가 있다. 특히, 지터 지표에 의해서 기록 품질이 규정된 시스템에서는 2T 신호의 진폭이 소정 이상되는 것 같은 기록 상태 및 재생 상태가 아니면 안된다. 예컨대, 기록선 밀도 25GB인 BD에서는 리미트 이퀄라이저(Limit Equalizer)를 이용해서 얻은 지터값을 이용해서 미디어의 특성을 규정하고 있어, 2T 마크/스페이스의 기록 품질을 규정하기 때문에, 2T 신호의 DC를 기준으로 한 애시메트리 평가값을 소정 이내로 하는 규정이 필요하게 된다. 리미트 이퀄라이저를 이용한 지터 측정 지표에 관 한 설명은 비특허 문헌 1(도해 블루레이 디스크 독본 오옴사)에 기재되어 있기 때문에, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
최단 마크의 공간 주파수가, OTF 컷오프 주파수 부근이 되는 주파수, 또는 이를 초과하는 주파수가 되는 기록선 밀도에 있어서는 상술한 리미트 이퀄라이저를 이용한 지터 측정 지표는 사용할 수 없다. 지터 측정 지표는 소정 이상의 2T 신호 진폭이 있다는 것을 조건으로 성립하는 지표이기 때문이다. 이 때문에, 2T 신호 진폭을 기준으로 한 애시메트리 지표값을 사용하는 것은 의미가 없다.
최단 마크의 공간 주파수가, OTF 컷오프 주파수 부근이 되는 주파수, 또는 이를 초과하는 주파수가 되는 기록선 밀도로 기록된 기록 마크를 재생하는 방법에서는, 상술했지만, 고차의 PRML 방식의 채용이 유용하다. 예컨대, PR12221ML 방식이 유용하다. 이 방식은 미리 부호간 간섭의 영향을 고려해서, 2T 신호 진폭이 나오지 않는 것을 전제로 한 재생 방식이기 때문에, 2T 신호 진폭은 중요하지 않다. 그러나, PRML 방식에서는 마크와 스페이스의 진폭비가 크게 다른 파형을 재생하는 경우에는 재생 성능이 열화하는 경우가 있다. 이것은 PRML 방식이 마크와 스페이스의 대칭성을 전제로 해서 재생 파형을 복호하는 방식이기 때문이다. 그래서, 2T 진폭 기준으로 그 대칭성을 규정할 필요는 없지만, 전체 파형의 에너지 중심으로, 마크와 스페이스비(β)를 소정 이내로 제한함으로써, PRML 방식에 적합한 기록 품질을 유지할 수 있다. 예컨대, β를, -0.2<=β<=0.2의 범위로 한다고 규정하면, 기록 품질을 유지할 수 있다.
지터 평가 지표가 유용한 영역(최단 마크의 공간 주파수가, OTF 컷오프 주파 수보다 충분히 낮은 기록선 밀도의 영역)에서는 2T 신호의 진폭을 기준으로 한 애시메트리 지표값을 기록 품질의 평가에 사용함으로써 안정된 기록 품질의 정보 기록 매체를 제공할 수 있다.
또한, 지터 평가 지표가 성립하지 않는 영역(PR12221ML의 평가 지표가 유용한, 최단 마크의 공간 주파수가 OTF 컷오프 주파수 부근이 되는 주파수, 또는 이를 초과하는 주파수가 되는 기록선 밀도의 영역)에서는 전체 파형의 에너지 중심을 기준으로 한 β지표값을 기록 품질의 평가에 사용함으로써 안정된 기록 품질의 정보 기록 매체를 제공할 수 있다.
한편, 기록 품질은 애시메트리 지표 또는 β지표에 관한 기록 파워뿐만 아니라, 기록 펄스 파형의 형상에도 크게 의존한다. 기록 펄스 파형의 형상에 관한 기록 품질은 지터 지표 또는 PR12221ML의 평가 지표로 평가할 수 있다. 이와 같이, 정보 기록 매체의 기록 품질을 수치로 규정해서, 기록선 밀도에 따른 적절한 수법을 이용해서 신호 품질 평가를 행함으로써 광 디스크 장치의 호환성을 안정되게 유지할 수 있다.
본 발명은 최대 우도 복호법을 이용해서 신호 처리를 행하는 기술 분야에서 특히 유용하다.

Claims (39)

  1. 정보 기록 매체로부터 재생한 정보를 나타내는 아날로그 재생 신호로부터 생성된 디지털 재생 신호를 수취해서, 상기 디지털 재생 신호의 파형을 정형하는 단계와,
    상기 정형된 디지털 재생 신호를 최대 우도 복호(maximum likelihood decoding)하여, 상기 최대 우도 복호의 결과를 나타내는 2진화 신호를 생성하는 단계와,
    상기 정형된 디지털 재생 신호와 상기 2진화 신호에 기초해서 상기 디지털 재생 신호의 품질을 계산하는 단계
    를 포함하여,
    최소 차분 메트릭의 합류 경로(a merging path) 중에 복수의 제로 크로스 부분이 포함되는 PRML(partial response maximum likelihood) 방식을 이용해서 상기 품질을 계산하는 경우에, 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 부분이 하나만 포함되는 상태 천이 패턴만을 이용해서 상기 품질을 계산하는
    정보 기록 매체를 평가하는 평가 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 기록 매체에 형성된 최단 마크의 공간 주파수는 OTF(Optical Transfer Function) 컷오프 주파수보다 높은 평가 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 기록 매체에 형성된 최장 마크와 최장 스페이스와의 조합에 대응하는 신호 진폭의 중심과, 재생 신호 파형의 에너지 중심의 비로 구해지는 지표를 더 이용해서, 상기 품질을 계산하는 평가 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 PRML 방식은 PR12221ML 방식인 평가 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 계산한 품질에 기초해서, 재생 신호의 SN비의 정도와 에지 시프트의 정도와 중 적어도 한쪽을 결정하는 평가 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 계산한 품질을 나타내는 값의 분포의 평균값으로부터 상기 재생 신호의 에지 시프트의 정도를 결정하는 평가 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 계산한 품질을 나타내는 값의 분포의 표준 편차로부터 상기 재생 신호의 SN비의 정도를 결정하는 평가 방법.
  8. 청구항 1에 기재된 평가 방법에 의해 평가되는 정보 기록 매체에 대해서 정보의 재생과 기록 중 적어도 한쪽을 행하는 장치.
  9. 청구항 1에 기재된 평가 방법에 의해 평가되는 정보 기록 매체.
  10. 기판과, 보호층과, 상기 기판과 상기 보호층의 사이에 배치된 기록층을 구비한 정보 기록 매체로서,
    상기 정보 기록 매체는 최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 복수의 제로 크로스 부분이 포함되는 PRML 방식을 이용해서 평가되는 경우에, 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 부분이 하나만 포함되는 상태 천이 패턴만을 이용 해서 평가되는
    정보 기록 매체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 정보 기록 매체는 상기 기록층을 1층 이상 구비하고 있고,
    상기 기록층 1층당 기록선 밀도는 31GB 이상인
    정보 기록 매체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기록층 1층당 기록선 밀도는 31.8GB 이상인 정보 기록 매체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기록층 1층당 기록선 밀도는 약 33.3GB인 정보 기록 매체.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 정보 기록 매체는 상기 기록층을 3층 이상 구비하고 있는 정보 기록 매 체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    3층의 상기 기록층의 합계의 기록선 밀도는 약 100GB인 정보 기록 매체.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 정보 기록 매체를 평가할 때에 사용되는 대물 렌즈의 개구수는 0.7~0.9인 정보 기록 매체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 대물 렌즈의 개구수는 0.85인 정보 기록 매체.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 정보 기록 매체를 평가할 때에 사용되는 레이저광의 파장은 410nm 이하인 정보 기록 매체.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 레이저광의 파장은 405nm인 정보 기록 매체.
  20. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판의 두께는 1.1mm인 정보 기록 매체.
  21. 제 10 항에 있어서,
    상기 보호층의 두께는 10㎛~200㎛인 정보 기록 매체.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 보호층의 두께는 100㎛ 이하인 정보 기록 매체.
  23. 청구항 10에 기재된 정보 기록 매체에 대해서 정보의 재생과 기록 중 적어도 한쪽을 행하는 장치.
  24. 정보 기록 매체의 제조 방법으로서,
    상기 제조 방법은
    정보 기록 매체에 피트 및 그루브 중 적어도 한쪽을 형성하기 위한 스탬퍼를 제작하는 단계와,
    상기 스탬퍼를 이용해서 상기 정보 기록 매체의 기판에 피트와 그루브 중 적어도 한쪽을 형성하는 단계
    를 포함하되,
    상기 제조 방법에 의해 제조된 정보 기록 매체는 최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 복수의 제로 크로스 부분이 포함되는 PRML 방식을 이용해서 평가되는 경우에, 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 부분이 하나만 포함되는 상태 천이 패턴만을 이용해서 평가되는
    제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 피트는 상기 정보 기록 매체의 레이저광 조사측으로부터 봐서 오목 형상인 제조 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 피트는 상기 정보 기록 매체의 레이저광 조사측으로부터 봐서 볼록 형상인 제조 방법.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 그루브에 의해 상기 기판에는 랜드부와 그루브부가 형성되어 있고,
    상기 랜드부보다 상기 그루브부가 상기 정보 기록 매체의 레이저광 조사측으로부터 먼 위치에 있으며,
    상기 정보 기록 매체에 정보를 기록할 때에는 상기 정보 기록 매체의 상기 그루브부에 대응하는 위치에 마크가 형성되는
    제조 방법.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 그루브에 의해 상기 기판에는 랜드부와 그루브부가 형성되어 있고,
    상기 그루브부보다 상기 랜드부가 상기 정보 기록 매체의 레이저광 조사측에 가까운 위치에 있으며,
    상기 정보 기록 매체에 정보를 기록할 때에는 상기 정보 기록 매체의 상기 랜드부에 대응하는 위치에 마크가 형성되는
    제조 방법.
  29. 청구항 24에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 정보 기록 매체에 대해서 정보의 재생과 기록 중 적어도 한쪽을 행하는 장치.
  30. 정보 기록 매체로부터 재생한 정보를 나타내는 아날로그 재생 신호로부터 생성된 디지털 재생 신호를 수취해서, 상기 디지털 재생 신호의 파형을 정형하는 단계와,
    상기 정형된 디지털 재생 신호를 최대 우도 복호하여, 상기 최대 우도 복호의 결과를 나타내는 2진화 신호를 생성하는 단계와,
    상기 정형된 디지털 재생 신호와 상기 2진화 신호에 기초해서 상기 디지털 재생 신호의 품질을 계산하는 단계
    를 포함하되,
    최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 복수의 제로 크로스 부분이 포함되는 PRML 방식을 이용해서 상기 품질을 계산하는 경우에, 비최소 차분 메트릭의 합류 경로 중에 제로 크로스 부분이 하나만 포함되는 상태 천이 패턴만을 이용해서 상기 품질을 계산하는
    신호 처리 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 정보 기록 매체에 형성된 최장 마크와 최장 스페이스의 조합에 대응하는 신호 진폭의 중심과, 재생 신호 파형의 에너지 중심의 비로 구해지는 지표를 더 이용해서 상기 품질을 계산하는 신호 처리 방법.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 정보 기록 매체에 형성된 마크의 길이와 스페이스의 길이의 조합마다 재생 신호를 분류하여 상기 품질을 계산하는 신호 처리 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 마크의 최단 마크 길이는 2T이며, 상기 스페이스의 최단 스페이스 길이는 2T인 신호 처리 방법.
  34. 청구항 30에 기재된 신호 처리 방법에 의해 평가되는 정보 기록 매체에 대해 서 정보의 재생과 기록 중 적어도 한쪽을 행하는 장치.
  35. 청구항 30에 기재된 신호 처리 방법에 의해 평가되는 정보 기록 매체.
  36. 정보 기록 매체로부터 재생한 정보를 나타내는 아날로그 재생 신호로부터 생성된 디지털 재생 신호를 수취해서, 상기 디지털 재생 신호의 파형을 정형하는 정형부와,
    상기 정형된 디지털 재생 신호를 최대 우도 복호하여, 상기 최대 우도 복호의 결과를 나타내는 2진화 신호를 생성하는 최대 우도 복호부와,
    상기 정형된 디지털 재생 신호와 상기 2진화 신호에 기초해서 상기 디지털 재생 신호의 품질을 계산하는 계산부와,
    상기 계산한 품질에 기초해서, 상기 정보 기록 매체에 액세스하기 위한 액세스 조건을 조정하는 조정부
    를 포함하되,
    상기 정형부 및 상기 최대 우도 복호부는 제 1 특성을 갖는 제 1 PRML 방식의 신호 처리와, 상기 제 1 특성과는 다른 제 2 특성을 갖는 제 2 PRML 방식의 신호 처리를, 상기 액세스의 종류에 따라 전환하는
    액세스 제어 장치.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 제 1 특성과 비교해서, 상기 제 2 특성은 비고역 강조(a non-treble-boosted) 특성형인 액세스 제어 장치.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 정보 기록 매체에 정보를 기록할 때, 상기 정형부 및 상기 최대 우도 복호부는 상기 제 1 PRML 방식의 신호 처리를 실행하는 액세스 제어 장치.
  39. 제 36 항에 있어서,
    상기 계산부 및 상기 조정부의 동작을 제어하는 제어부를 더 구비하되,
    상기 정형부 및 상기 최대 우도 복호부가 상기 제 1 PRML 방식의 신호 처리를 실행할 때는, 상기 제어부는 상기 제 1 PRML 방식에 적합한 처리를 행하도록 상기 계산부 및 상기 조정부에 지시하고,
    상기 정형부 및 상기 최대 우도 복호부가 상기 제 2 PRML 방식의 신호 처리를 실행할 때는, 상기 제어부는 상기 제 2 PRML 방식에 적합한 처리를 행하도록 상기 계산부 및 상기 조정부에 지시하는
    액세스 제어 장치.
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