KR20110081768A - 재생 신호 평가 방법, 정보 기록 매체, 재생 장치, 기록 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 재생 신호 평가 방법은, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로부터, 데이터열을 재생하여 얻어지는 신호로부터, PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하는 단계와, 2치화 신호에 근거하여 얻어진 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열과, 재생 신호를 이용하여 차분 메트릭을 산출하는 차분 산출 단계를 포함한다. 최단 마크의 전방 또는 후방에 최단 스페이스가 인접하는 패턴에 있어서의, 최단 마크의 에지 어긋남량은, 최단 마크에 인접하고 또한 최단 스페이스에는 인접하지 않는 스페이스의 길이가 최단 스페이스보다 긴 제 1 패턴과, 최단 스페이스에 인접하고 또한 최단 마크에는 인접하지 않는 마크의 길이가 최단 마크보다 긴 제 2 패턴 중 한쪽의 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 얻는다.

Description

재생 신호 평가 방법, 정보 기록 매체, 재생 장치, 기록 장치{REPRODUCED SIGNAL EVALUATING METHOD, INFORMATION RECORDING MEDIUM, REPRODUCING DEVICE, AND RECORDING DEVICE}
본 발명은, 최대 우도 복호를 이용한 신호 처리 방법 및, 최대 우도 복호를 이용하여 정보 기록 매체를 평가하는 방법에 관한 것이다.
최근, 정보 기록 매체의 고밀도화에 의해, 기록 마크의 최단 마크 길이가 검출계에 의존하는 분해능의 한계에 가까워지고 있다.
예컨대, 정보 기록 매체가 광 디스크 매체인 경우에는, 검출계에 의존하는 분해능이란 레이저광을 집광한 광 스폿의 크기에 의한 광학적인 분해능을 가리킨다.
그 분해능의 한계 때문에, 부호간 간섭의 증대 및 SNR(Signal Noise Ratio)의 열화가 보다 현저해지고, 신호 처리 방법으로서, PRML(Partial Response Maximum Likelihood) 방식 등을 이용하는 것이 일반화되어 있다.
PRML 방식은, 부분 응답(PR)과 최대 우도 복호(ML)를 조합한 기술이며, 기지의 부호간 간섭이 일어나는 것을 전제로 재생 파형으로부터 가장 확실할 것 같은 신호 계열을 선택하는 방식이다.
이 때문에, 종래의 레벨 판정 방식보다 복호 성능이 향상하는 것이 알려져 있다(예컨대, 비특허문헌 1).
한편, 신호 처리 방식이 레벨 판정 방식으로부터 PRML 방식으로 이행함으로써, 재생 신호의 평가 방법에 과제가 발생했다.
종래부터 사용되어온 재생 신호 평가 지표인 지터(jitter)는 레벨 판정 방식의 신호 처리를 전제로 하기 때문에, 레벨 판정과는 신호 처리의 알고리즘이 다른 PRML 방식의 복호 성능과의 상관이 없는 경우가 있었다.
그래서, PRML 방식의 복호 성능과 상관이 있는 새로운 지표가 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1 및 특허문헌 2).
여기서, 기록 재생 품질이 도 25에 나타내는 분포로 되어 검출된 경우를 생각한다.
도 25의 분포는, 3T라는 길이의 마크와, 2T, 3T, 4T, 5T라는 길이의 스페이스로 4개로 분류한 차분 메트릭의 분포와, 그들의 합계의 분포를 나타내고 있다. T는 채널 클럭을 나타내고 있다.
도 25는 예로서 3T 길이만을 분류하고 있지만, 원래는 3T 이외의 길이의 마크에 대해서도 분류를 행한다.
도 25(a)에 나타낸 바와 같이, 마크 길이와 스페이스 길이로 분류하더라도 모든 조합에서 분포의 폭에 해당하는 SN 성분이 지배적인 경우와, 도 25(b)에 나타낸 바와 같이 마크 길이와 스페이스 길이로 분류하면, 패턴마다에서의 SN 성분은 좋지만, 분포의 중심으로부터의 어긋남에 해당하는 시프트 성분이 패턴마다 다르고, 각각의 분포를 합계하면 SN 성분이 나쁜 것처럼 보이는 경우가 존재한다.
특허문헌 1의 지표에서는, 차분 메트릭의 분포가 SN 성분에 의한 것인지, 시프트 성분에 의한 것인지를 분간할 수 없었다.
이 과제를 해결한 것이 특허문헌 3이다.
특허문헌 3에서 제안되어 있는 지표는, 마크 길이와 스페이스 길이의 조합에 의해, 마크와 스페이스의 위치 어긋남(에지 어긋남)을 검출할 수 있다.
즉, 특허문헌 1에 제안되어 있는 지표에 의해 구해진 기록 재생 품질을, SN 성분과 시프트 성분으로 분리할 수 있다.
이 SN 성분과 시프트 성분의 분리에 의해, 어떤 패턴으로 어떠한 오류가 일어나고 있는지를 해석하는 것이 가능해졌다.
앞서 설명한 바와 같이, 정보 기록 매체의 고밀도화가 더 진행하면, 부호간 간섭 및 SN 열화가 더 문제로 된다.
정보 기록 재생 장치의 시스템 마진(margin)을 유지하기 위해서는, PRML 방식을 고차의 방식으로 함으로써 대응 가능하다고 비특허문헌 1에 기재되어 있다.
예컨대, 12cm의 광 디스크 매체의 기록층 1층당 기록 용량이 25GB의 경우에는, PR1221ML 방식을 채용함으로써, 시스템 마진을 유지할 수 있었다.
그러나, 1층당 기록 용량이 33.3GB의 경우에는, PR12221ML 방식을 채용해야 하는 것이 설명되어 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-141823호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2004-213862호 공보
[특허문헌 3] 일본 특허 공개 제2004-335079호 공보
[비특허문헌 1] 도해 블루레이 디스크 독본 옴사
[비특허문헌 2] 적응 신호 처리 알고리즘 배풍관
특허문헌 3에는, 정보 기록 매체의 기록 재생 품질을 나타내는, 하나의 마크와 하나의 스페이스의 조합에 의한 위치 어긋남(에지 어긋남)을 검출할 수 있는 지표가 제안되어 있다.
그러나 정보 기록 매체가 고밀도화하면, 검출계의 분해능보다 극단적으로 짧은 마크나 스페이스가 나타나기 때문에, 하나 이상의 마크와 하나 이상의 스페이스의 조합에 의한 복수의 에지를 포함한 위치 어긋남을 고려해야 한다.
이하, 복수의 에지를 포함한 위치 어긋남에 대하여 설명한다.
예컨대, 405nm의 파장을 갖는 청색 레이저를 이용한 12cm의 광 디스크 매체로 설명한다.
비특허문헌 1에 의하면, 청색 레이저를 이용한 광 디스크 매체에서, 레이저광을 집광시킨 광 스폿 크기는 390nm이며, 기록 부호에 RLL(1, 7)를 이용한 기록층 1층당 기록 용량이 25GB의 경우, 최단 마크의 길이는 149nm로 된다.
또한, 이 광 디스크 매체에서, 1층당 기록 용량을 33.3GB로 한 경우, 최단 마크의 길이는 112nm로 된다. 그 이상의 고밀도화를 얻으려고 하면, 최단 마크의 길이는 더 짧아진다.
동일한 검출계를 사용한 경우, 도 26(a)에 나타낸 바와 같이, 기록 용량 25GB에서는, 광 스폿(201)의 속에 최단 마크 2.6개분이 들어가는 크기이던 것이, 도 26(b)에 나타낸 바와 같이, 기록 용량 33.3GB에서는, 광 스폿(201)의 속에 최단 마크 3.5개분 들어가는 크기로 되어, 광 디스크 매체의 검출계로 되는 광 스폿 크기에 대한 마크의 길이가 짧아진다.
이 때문에, 광 스폿 크기에 들어오는 마크와 스페이스의 조합이, 마크와 스페이스가 하나씩인 패턴뿐만 아니라, 복수의 마크와 스페이스를 갖는 패턴으로 되는 경우도 있다.
그 결과, 광 스폿 크기에 들어오는 마크와 스페이스의 수에 따라, 복수의 에지를 포함한 위치 어긋남의 영향을 받은 신호가 검출되게 된다.
예컨대, 도 27(a)에 나타낸 바와 같이, 2개의 스페이스에 끼워진 하나의 마크의 패턴과, 도 27(b)에 나타낸 바와 같이, 2개의 마크에 끼워진 하나의 스페이스의 패턴에서는, 2개의 에지를 포함하고 있다. 또한, 도 27(c)에 나타낸 바와 같이 2개의 마크와 2개의 스페이스를 포함하는 패턴에서는, 3개의 에지를 포함하고 있다.
특허문헌 3에 기재되어 있는 정보 기록 매체의 기록 재생 품질의 평가 지표는, 마크 길이와 스페이스 길이의 조합에 의한 하나의 에지 어긋남을 포함하는 경우에 대해서만 고려한 것으로 되어 있고, 복수의 에지를 갖는 위치 어긋남에 대한 기록 재생 품질을 평가하는 것이 고려되고 있지 않다.
또한, 비특허문헌 1에, 상술한 청색 레이저를 이용한 12cm의 광 디스크 매체에서, 1층당 기록 용량을 33.3GB로 하고, PR12221ML 방식을 채용해야 하는 것이 기재되어 있고, 특허문헌 3에는, PR12221ML에 관해서도 적용이 가능하다고 기재되어 있다.
기록 부호에 RLL(1, 7)를 이용한 광 디스크 매체에, PR12221ML을 이용한 경우, 최단 마크가 연속하고, 가장 확실할 것 같은 상태 천이열과 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열이라는 2개의 이상적인 신호의 유클리드 거리의 2승이 12로 되는 패턴이 존재한다.
이 유클리드 거리의 2승이 12로 되는 패턴의 상세에 대해서는, 본 명세서 내에서 후술한다.
상기의 유클리드 거리의 2승이 12로 되는 패턴에서는, 최단 마크가 포함되어 있고, 도 27과 같이 복수의 에지를 포함하는 패턴으로서 검출된다.
그러나 PRML 신호 처리에 의해 검출된 복수의 에지 어긋남 정보를 포함하는 검출 신호를 지표화하는 것은 가능하지만, 각각의 에지가 어떻게 어긋나 있는지를 지표화하는 것에 관해서 고려되어 있지 않다.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하는 것이며, 고밀도화한 정보 기록 매체의 기록 마크의 부호간 간섭이나, 정보 기록 매체에 정보가 기록되었을 때의 열간섭에 의한 다양한 위치 어긋남에 대하여, 복수의 에지를 포함하는 검출 신호를 패턴마다 분류하여 지표화하는 것으로, 기록 재생 품질을 평가하는 방법과 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 재생 신호 평가 방법은, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체에서 상기 데이터열을 재생하여 얻어지는 신호로부터, PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하는 단계와, 상기 2치화 신호에 근거하여 얻어진 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열과, 재생 신호를 이용하여 차분 메트릭을 산출하는 차분 산출 단계를 포함하고, 최단 마크의 전방 또는 후방에 최단 스페이스가 인접하는 패턴에 있어서의, 상기 최단 마크의 에지 어긋남량은, 상기 최단 마크에 인접하고 또한 상기 최단 스페이스에는 인접하지 않는 스페이스의 길이가 상기 최단 스페이스보다 긴 제 1 패턴과, 상기 최단 스페이스에 인접하고 또한 상기 최단 마크에는 인접하지 않는 마크의 길이가 상기 최단 마크보다 긴 제 2 패턴 중 한쪽의 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 얻는 것을 특징으로 한다.
임의의 실시예에 의하면, 상기 데이터열의 기준 주기를 T로 했을 때, 상기 최단 마크 및 상기 최단 스페이스의 각각의 길이는 2T이며, 상기 최단 마크와 상기 최단 스페이스가 인접하는 패턴의 2치화 데이터를 "0"과 "1"로 나타내었을 때, 상기 2치화 데이터가 「x000110011x」 또는 「x001100111x」("x"는, "0" 또는 "1")로 되는 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 상기 최단 마크의 에지 어긋남량을 얻는다.
임의의 실시예에 의하면, 상기 데이터열의 기준 주기를 T로 했을 때, 상기 최단 마크 및 상기 최단 스페이스의 각각의 길이는 2T이며, 상기 최단 마크와 상기 최단 스페이스가 인접하는 패턴의 2치화 데이터를 "0"과 "1"로 나타내었을 때, 상기 2치화 데이터가 「x110011000x」 또는 「x111001100x」("x"는, "0" 또는 "1")로 되는 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 상기 최단 마크의 에지 어긋남량을 얻는다.
본 발명의 정보 기록 매체는, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로서, 상기 정보 기록 매체는, 상기 데이터열을 기록하기 위한 트랙을 갖고, 상기 정보 기록 매체의 재생 신호는 소정의 방법을 이용하여 평가되고, 상기 소정의 방법은, 상기 정보 기록 매체로부터 상기 데이터열을 재생하여 얻어지는 신호로부터, PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하는 단계와, 상기 2치화 신호에 근거하여 얻어진 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열과, 재생 신호를 이용하여 차분 메트릭을 산출하는 차분 산출 단계를 포함하고, 최단 마크의 전방 또는 후방에 최단 스페이스가 인접하는 패턴에 있어서의, 상기 최단 마크의 에지 어긋남량은, 상기 최단 마크에 인접하고 또한 상기 최단 스페이스에는 인접하지 않는 스페이스의 길이가 상기 최단 스페이스보다 긴 제 1 패턴과, 상기 최단 스페이스에 인접하고 또한 상기 최단 마크에는 인접하지 않는 마크의 길이가 상기 최단 마크보다 긴 제 2 패턴 중 한쪽의 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 얻는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 재생 장치는, 상기 정보 기록 매체를 재생하기 위한 재생 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사된 레이저광의 반사광을 수광하는 수광부와, 상기 수광에 의해 얻어진 신호에 근거하여 상기 데이터열을 재생하는 재생부를 구비한다.
본 발명의 기록 장치는, 상기 정보 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 기록 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사에 의해 상기 트랙에 마크를 형성하고, 상기 마크와 상기 마크간의 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 기록하는 기록부를 구비한다.
본 발명의 재생 신호 평가 방법은, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로부터 얻어진 재생 신호를 평가하는 방법으로서, 상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와, 상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계를 포함하고, 상기 인식 단계는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 스페이스에 인접하는 제 2 마크를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와, 상기 제 1 스페이스 및 상기 제 2 마크의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 2 마크에 인접하는 제 2 스페이스가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정보 기록 매체는, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로서, 상기 정보 기록 매체는 상기 데이터열을 기록하기 위한 트랙을 갖고, 상기 정보 기록 매체의 재생 신호는 소정의 방법을 이용하여 평가되고, 상기 소정의 방법은, 상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와, 상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계를 포함하고, 상기 인식 단계는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 스페이스에 인접하는 제 2 마크를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와, 상기 제 1 스페이스 및 상기 제 2 마크의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 2 마크에 인접하는 제 2 스페이스가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 재생 장치는, 상기 정보 기록 매체를 재생하기 위한 재생 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사된 레이저광의 반사광을 수광하는 수광부와, 상기 수광에 의해 얻어진 신호에 근거하여 상기 데이터열을 재생하는 재생부를 구비한다.
본 발명의 기록 장치는, 상기 정보 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 기록 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사에 의해 상기 트랙에 마크를 형성하고, 상기 마크와 상기 마크간의 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 기록하는 기록부를 구비한다.
본 발명의 재생 신호 평가 방법은, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로부터 얻어진 재생 신호를 평가하는 방법으로서, 상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와, 상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계를 포함하고, 상기 인식 단계는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 마크에 인접하는 제 3 스페이스를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와, 상기 제 1 마크 및 상기 제 3 스페이스의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 3 스페이스에 인접하는 제 3 마크가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 정보 기록 매체는, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로서, 상기 정보 기록 매체는 상기 데이터열을 기록하기 위한 트랙을 갖고, 상기 정보 기록 매체의 재생 신호는 소정의 방법을 이용하여 평가되고, 상기 소정의 방법은, 상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와, 상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계를 포함하고, 상기 인식 단계는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 마크에 인접하는 제 3 스페이스를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와, 상기 제 1 마크 및 상기 제 3 스페이스의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 3 스페이스에 인접하는 제 3 마크가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 재생 장치는, 상기 정보 기록 매체를 재생하기 위한 재생 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사된 레이저광의 반사광을 수광하는 수광부와, 상기 수광에 의해 얻어진 신호에 근거하여 상기 데이터열을 재생하는 재생부를 구비한다.
본 발명의 기록 장치는, 상기 정보 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 기록 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사에 의해 상기 트랙에 마크를 형성하고, 상기 마크와 상기 마크간의 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 기록하는 기록부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 2T 연속 패턴인 2T/2T 부분의 최단 마크의 에지의 어긋남량을, 2T/2T 부분의 앞 또는 뒤에 3T 이상의 길이의 마크 또는 스페이스를 포함하는 패턴의 차분 메트릭을 산출하는 것에 의해 얻는다. 이것에 의해, 2T/2T 부분의 신호 진폭 변동이 충분히 얻어지지 않는 경우에도, 2T/2T 부분의 최단 마크의 에지의 어긋남량을 검출할 수 있다.
본 발명에 의하면, 마크와 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 갖는 정보 기록 매체에 있어서, 상기 데이터열을 재생한 신호로부터 PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하고, 상기 2치화 신호의 확실함을 평가하는 신호 평가 방법으로서, 상기 2치화 신호로부터 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열의, 재생 신호와의 차이인 차분 메트릭을 산출하고, 상기 차분 메트릭을, 적어도 하나의 마크와, 적어도 하나의 스페이스를 포함한, 복수의 데이터 패턴마다 분류하고, 상기 데이터 패턴마다의 분류는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크의 길이와, 상기 제 1 마크의 앞 또는 뒤에 인접하여 위치하는 제 1 스페이스의 길이와의 조합을 이용하여 분류하고, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고, 상기 제 1 스페이스에 인접하여 위치하는 제 2 마크의 길이에 의해 더 분류하는 것으로, 정보 기록 매체의 재생 신호 품질을 평가하는 것이 가능해지고, 적어도 하나 이상의 에지를 포함하는 데이터 패턴마다의 에지 어긋남을 지표화하는 것이 가능해진다.
또한 본 발명에 의하면, 마크와 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 갖는 정보 기록 매체에 있어서, 상기 데이터열을 재생한 신호로부터 PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하고, 상기 2치화 신호의 확실함(likelihood)을 평가하는 신호 평가 방법으로서, 상기 2치화 신호로부터 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열과 재생 신호와의 차이인 차분 메트릭을 산출하고, 상기 차분 메트릭을, 적어도 하나의 마크와, 적어도 하나의 스페이스를 포함한, 복수의 데이터 패턴마다 분류하고, 상기 데이터 패턴마다의 분류는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크의 길이와, 상기 제 1 마크의 앞 또는 뒤에 인접하여 위치하는 제 1 스페이스의 길이와의 조합을 이용하여 분류하고, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고, 상기 제 1 마크에 인접하여 위치하는 제 3 스페이스의 길이에 의해 더 분류하는 것으로, 정보 기록 매체의 재생 신호 품질을 평가하는 것이 가능해져, 적어도 하나 이상의 에지를 포함하는 데이터 패턴마다의 에지 어긋남을 지표화하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 디스크 장치를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 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(trellis diagram),
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 표 1에 나타내는 PR 등화 이상 파형을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 표 2에 나타내는 PR 등화 이상 파형을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 표 3에 나타내는 PR 등화 이상 파형을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 PR(1, 2, 2, 2, 1) ML의 검출 패턴(14)의 차분 메트릭의 상세 패턴마다의 분류를 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 PR(1, 2, 2, 2, 1) ML의 검출 패턴(12A)의 차분 메트릭의 상세 패턴마다의 분류를 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 PR(1, 2, 2, 2, 1) ML의 검출 패턴(12B)의 차분 메트릭의 상세 패턴마다의 분류를 나타내는 도면,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 PR(1, 2, 2, 2, 1) ML의 차분 메트릭의 분포를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 PR(1, 2, 2, 2, 1) ML의 각 유클리드 거리 패턴에 있어서의 차분 메트릭의 분포를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표 1에 나타내는 검출 패턴(14)의 PR 등화 이상 파형, 재생 파형과 마크의 어긋남과의 상관의 일례를 나타내는 도면,
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 표 2에 나타내는 검출 패턴(12A)의 PR 등화 이상 파형, 재생 파형과 마크의 어긋남과의 상관의 일례를 나타내는 도면,
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 표 1에 나타내는 검출 패턴(12B)의 PR 등화 이상 파형, 재생 파형과 마크의 어긋남과의 상관의 일례를 나타내는 도면,
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 다층 디스크의 구성예를 나타내는 도면,
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 단층 디스크의 구성예를 나타내는 도면,
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 2층 디스크의 구성예를 나타내는 도면,
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 3층 디스크의 구성예를 나타내는 도면,
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 4층 디스크의 구성예를 나타내는 도면,
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 광 디스크의 물리적 구성을 나타내는 도면,
도 21(a)는 본 발명의 실시예에 따른 25GB인 BD의 예를 나타내는 도면이며, 도 21(b)는 본 발명의 실시예에 따른 25GB인 BD보다 고 기록 밀도의 광 디스크의 예를 나타내는 도면,
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 트랙 상에 기록된 마크열에 광빔을 조사시키고 있는 모양을 나타내는 도면,
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 25GB 기록 용량의 경우의 OTF와 최단 기록 마크의 관계를 나타내는 도면,
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 최단 마크(2T)의 공간 주파수가 OTF 컷오프 주파수보다 높고, 또한, 2T의 재생 신호의 진폭이 0으로 되어 있는 예를 나타내는 도면,
도 25는 패턴마다의 차분 메트릭의 분포의 일례를 나타내는 도면,
도 26은 광 스폿 크기와 마크 길이의 관계의 일례를 나타내는 도면,
도 27은 광 스폿 크기와 복수의 에지를 포함하는 패턴의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다. 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 붙이고, 동일한 설명의 반복은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 PRML 방식을 이용한 광 디스크 장치(신호 평가 장치)에 대하여 도 1을 이용하여 설명한다. 광 디스크 장치는, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로부터 그 데이터열을 재생하여 얻어지는 신호의 평가를, PRML 신호 처리 방식을 이용하여 행한다. 광 디스크 장치에 있어서, 재생계의 신호 처리에 PR12221ML 방식을 채용하고, 기록 부호에 RLL(1, 7) 부호 등의 RLL(Run Length Limited) 부호를 이용한다. 우선, 도 2 및 도 3을 참조하여, 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)와의 조합에 의해, 복호부의 상태수는 10으로 제한되고, 그 상태 천이의 경로수는 16으로 되고, 재생 레벨은 9 레벨로 된다.
도 2에 나타내는 PR12221ML의 상태 천이 규칙을 참조하여, 임의의 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 S9와 같이 표기하여, 10 상태를 표현한다. 여기서, 괄호 안에 기재되어 있는 "0" 또는 "1"은, 시간축 상의 신호 계열을 나타내고, 어떤 상태로부터 다음 시각의 상태 천이로 어떤 상태가 될 가능성이 있는 것인지를 나타내고 있다. 또한, 이 상태 천이도를 시간축을 따라 전개하면 도 3에 나타내는 트렐리스도가 얻어진다.
도 3에 나타내는 PR12221ML의 상태 천이에 있어서, 임의의 시각의 소정의 상태로부터 별도의 시각의 소정의 상태로 천이할 때에 2개의 상태 천이를 취할 수 있는 상태 천이열 패턴(상태의 조합)이 무수히 있다. 그러나 오류를 야기할 가능성이 높은 패턴은 판별이 어려운 특정 패턴에 한정된다. 이 특히 오류를 발생시키기 쉬운 패턴에 착안하면, PR12221ML의 상태 천이열 패턴은 표 1, 표 2 및 표 3에 나타낸 바와 같이 정리할 수 있다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
표 1~표 3의 제 1 번째의 열은, 오류를 일으키기 쉬운 2개의 상태 천이가 분기되어 재합류하는 상태 천이(Smk -9→Snk)를 나타낸다.
제 2 번째의 열은 이 상태 천이를 발생하는 천이 데이터열(bk-i, …, bk)을 나타낸다.
복조 데이터열 중의 X는, 이들 데이터 중에서 오류를 일으킬 가능성이 높은 비트를 나타내고 있고, 이 상태 천이가 오류라고 판정될 때에, 이 X의 수(!X도 마찬가지)가 오류의 수로 된다.
천이 데이터열 중에서, X가 1 또는 0으로 된 한쪽이, 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열에 대응하고, 다른 한쪽이 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열에 대응한다.
표 2 및 표 3에 있어서, !X는 X의 비트 반전을 나타내고 있다.
비터비 복호부가 복조를 행한 복조 데이터열 중에서, 이 천이 데이터열과 비교(X는 Don't care)를 행함으로써 오류를 일으키기 쉬운 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열과 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열을 추출할 수 있다.
3번째의 열은 제 1 상태 천이열 및 제 2 상태 천이열을 나타내고 있다.
4번째의 열은 각각의 상태 천이를 경유한 경우의 2개의 이상적인 재생 파형(PR 등가 이상치)을 나타내고 있고, 5번째의 열은 이 2개의 이상 신호의 유클리드 거리의 2승(경로간의 유클리드 거리)을 나타내고 있다.
표 1은, 2개의 상태 천이를 취할 수 있는 상태 천이 패턴의 유클리드 거리의 2승이 14로 되는 상태 천이 패턴을 나타내고, 18종류가 있다.
이들 패턴은 광 디스크 매체의 마크와 스페이스의 전환 부분(파형의 에지 부분)에 해당한다.
환언하면, 에지의 1비트 시프트 오류의 패턴이다.
일례로서, 도 3에 나타내는 상태 천이 규칙에 있어서의 S0(k-5)로부터 S6(k)에 이르는 상태 천이 경로를 설명한다.
이 경우, 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 치환하여 생각하면, 4T 스페이스 이상의 길이의 스페이스, 3T 마크, 2T 스페이스 이상의 길이의 스페이스에 해당한다.
도 4는 표 1에 나타내는 상기 기록 계열의 PR 등화 이상 파형의 일례를 나타내는 도면이다. 상기 나타낸 기록 계열의 PR 등화 이상 파형을 도 4의 A 경로 파형으로서 나타낸다.
마찬가지로, 도 5는 표 2에서 나타내는 PR 등화 이상 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 표 3에서 나타내는 PR 등화 이상 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4, 도 5 및 도 6에서, 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)이 있다.
도 3에 나타내는 상태 천이 규칙에 있어서의 S0(k-5)으로부터 S6(k)에 이르는 상태 천이 경로중의 또 하나의 경로의 기록 계열의 천이 "0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0"은, 재생 데이터의 "0"을 스페이스 부분, "1"을 마크 부분으로 치환하여 생각하면, 5T 스페이스 이상의 길이의 스페이스, 2T 마크, 2T 스페이스 이상의 길이의 스페이스에 해당한다.
그 경로의 PR 등가 이상 파형을 도 4에 B 경로 파형으로서 나타낸다.
표 1에 나타내는 유클리드 거리의 2승이 14인 패턴의 특징은 에지 정보가 반드시 하나 포함되어 있는 점이 특징이다.
표 2는 유클리드 거리의 2승이 12로 되는 상태 천이 패턴을 나타내고, 18종류 있다.
이들 패턴은 2T 마크 또는 2T 스페이스의 시프트 오류에 해당하고, 2비트 오류의 패턴이다.
일례로서, 도 3에서 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 치환하여 생각하면, 4T 스페이스 이상의 길이의 스페이스, 2T 마크, 5T 스페이스 이상의 길이의 스페이스에 해당한다.
그 경로의 PR 등가 이상 파형을 도 5에 A 경로 파형으로서 나타낸다.
또 하나의 경로의 기록 계열의 천이 "0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0"은, 재생 데이터의 "0"을 스페이스 부분, "1"을 마크 부분으로 치환하여 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 거리의 2승이 12인 패턴의 특징은, 2T의 상승 및 하강의 에지 정보가 반드시 2개 포함되어 있는 것이다.
표 3은, 또 한 종류의 유클리드 거리의 2승이 12로 되는 상태 천이열 패턴을 나타내고, 18종류 있다.
이들 패턴은 2T 마크와 2T 스페이스가 연속하는 개소에 해당하고, 3비트 오류의 패턴이다.
일례로서, 도 3에서 나타내는 상태 천이 규칙에 있어서의 S0(k-9)으로부터 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"을 스페이스 부분, "1"을 마크 부분으로 치환하여 생각하면, 4T 스페이스 이상의 길이의 스페이스, 2T 마크, 2T 스페이스, 3T 마크, 2T 스페이스 이상의 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"은, 재생 데이터의 "0"을 스페이스 부분, "1"을 마크 부분으로 치환하여 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 거리의 2승이 12인 패턴의 특징은, 에지 정보가 적어도 3개 포함되어 있는 것이다.
상태 천이열 패턴이, 2T 연속 패턴인 2T/2T(「최단 마크/최단 스페이스」 또는 「최단 스페이스/최단 마크」)를 포함하는 경우에도, 1층당 기록 용량이 25GB에서는, 에지 판별이 충분히 가능한 정도의 신호 진폭 변동이 얻어지고 있었다. 그러나, 1층당 기록 용량이 33.3GB 이상으로 되는 고밀도의 기록층으로 되면, 도 6으로부터 알 수 있듯이, 2T/2T 부분에서는 파형이 거의 플랫으로 되어, 충분한 신호 진폭 변동이 얻어지지 않는 것을 알았다. 그러나 본원 발명자들이 연구를 거듭한 결과, 2T/2T 부분의 최단 마크의 에지의 어긋남량을 산출하기 위해서는, 이 2T/2T의 앞 또는 뒤에 3T 이상의 길이의 마크 또는 스페이스를 포함하는 패턴을 이용하여, 차분 메트릭을 산출하는 것이 유효한 것을 발견했다. 이러한 패턴은,
「최단 마크(shortest mark)/최단 스페이스/두번째 최단 이상의 마크(second shortest or longer mark)」,
또는 「두번째 최단 이상의 스페이스/최단 마크/최단 스페이스」,
또는 「최단 스페이스/최단 마크/두번째 최단 이상의 스페이스」,
또는 「두번째 최단 이상의 마크/최단 스페이스/최단 마크」
이다.
상기의 패턴은, 환언하면, 최단 마크의 전방 또는 후방에 최단 스페이스가 인접하는 패턴으로서, 그 최단 마크에 인접하고 또한 그 최단 스페이스에는 인접하지 않는 스페이스의 길이가 최단 스페이스보다 긴 패턴이다. 또는, 최단 마크의 전방 또는 후방에 최단 스페이스가 인접하는 패턴으로서, 그 최단 스페이스에 인접하고 또한 그 최단 마크에는 인접하지 않는 마크의 길이가 최단 마크보다 긴 패턴이다. 이러한 본 발명의 특징의 더 상세한 것은 도 14를 참조하면서 후술한다.
또, 본원 명세서 중에 있어서, "최단 마크" 또는 "최단 스페이스"인 것을 단지 "최단"으로 표기하는 경우가 있다. 예컨대, "최단/최단"으로 기재한 경우는, "최단 마크"의 후방에 "최단 스페이스"가 인접하고 있는 것, 또는 "최단 스페이스"의 후방에 "최단 마크"가 인접하고 있는 것을 뜻하고 있다.
또한, 예컨대, 「○/두번째 최단 이상/최단/최단/△」으로 기재한 경우는,
임의의 길이의 마크(또는 스페이스),
두번째 최단 이상의 스페이스(또는 마크),
최단 마크(또는 스페이스),
최단 스페이스(또는 마크),
임의의 길이의 마크(또는 스페이스)
가 순서대로 나열된 데이터열을 의미하고 있다. 또, "두번째 최단"이란 "최단" 다음으로 긴 길이를 나타내고 있고, 여기서는 3T이다. 예컨대, "두번째 최단 이상의 스페이스"는 "3T 이상의 길이의 스페이스"를 의미하고 있다.
(실시예 1)
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 광 디스크 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 광 디스크 장치(100)를 나타내는 도면이다.
광 디스크 장치(100)는 탑재된 정보 기록 매체(1)로부터 정보의 재생을 행하거나, 또는, 정보 기록 매체(1)로 정보의 기록을 행하는 장치이다.
정보 기록 매체(1)는, 예컨대, 광 디스크 매체다.
광 디스크 장치(100)는, 광 헤드부(2)와, 프리앰프부(3)와, AGC(Automatic Gain Controller)부(4)와, 파형 등화부(5)와, A/D 변환부(6)와, PLL부(7)와, PR 등화부(8)와, 최대 우도 복호부(9)와, 신호 평가 지표 검출부(10)와, 광 디스크 제어부(15)를 구비한다.
광 헤드부(2)는, 정보 기록 매체의 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 트랙으로부터의 반사광을 수광하는 수광부를 구비한다. 프리앰프부(3), AGC부(4), 파형 등화부(5), A/D 변환부(6), PLL부(7), PR 등화부(8), 최대 우도 복호부(9)는 상기 수광에 의해 얻어진 신호에 근거하여 데이터열을 재생하는 재생부로서 기능한다.
신호 평가 지표 검출부(10)는, 상기 표 1(14 패턴), 표 2(12A 패턴), 표 3(12B 패턴)에 대응한 패턴을 검출하는 14 패턴 검출부(101), 12A 패턴 검출부(104), 12B 패턴 검출부(107)와, 각 패턴의 메트릭 차를 연산하는 차분 메트릭 연산부(102, 105, 108)와, 차분 메트릭 연산부(102, 105, 108)에서 연산된 각 패턴의 위치 어긋남 지표를 누적하고 보지(保持)하는 메모리부(103, 106, 109)로 구성되어 있다.
광 헤드부(2)는, 대물 렌즈를 통과한 레이저광을 정보 기록 매체(1)의 기록층에 수속시키고, 그 반사광을 수광하여, 정보 기록 매체(1)에 기록된 정보를 나타내는 아날로그 재생 신호를 생성한다. 대물 렌즈의 개구수는 0.7~0.9이며, 보다 바람직하게는 0.85이다.
레이저광의 파장은 410nm 이하이며, 보다 바람직하게는 405nm이다.
프리앰프부(3)는 아날로그 재생 신호를 소정의 이득으로 증폭하여 AGC(4)로 출력한다.
AGC부(4)는, 미리 설정된 타겟 이득을 이용하여, A/D 변환부(6)로부터 출력되는 재생 신호의 레벨이 일정 레벨로 되도록 재생 신호를 증폭하여 파형 등화부(5)로 출력한다.
파형 등화부(5)는, 재생 신호의 고역을 차단하는 LPF 특성과, 재생 신호의 소정의 주파수 대역을 증폭하는 필터 특성을 갖고 있고, 재생 파형을 소망의 특성으로 정형시켜 A/D 변환부(6)로 출력한다.
PLL 회로(7)는 파형 등화후의 재생 신호에 동기하는 재생 클럭을 생성하여 A/D 변환부(6)로 출력한다.
A/D 변환부(6)는, PLL 회로(7)로부터 출력되는 재생 클럭에 동기하여 재생 신호를 샘플링하여 아날로그 재생 신호를 디지털 재생 신호로 변환하여, PR 등화부(8), PLL부(7) 및 AGC부(4)로 출력한다.
PR 등화부(8)는, 재생계의 주파수 특성이 최대 우도 복호부(9)가 상정하는 특성(예컨대, PR(1, 2, 2, 2, 1) 등화 특성)으로 되도록 설정된 주파수 특성을 갖고, 재생 신호에 대하여 고역 잡음의 억제 및 의도적인 부호간 간섭의 부가를 행하는 PR 등화 처리를 실행하여 최대 우도 복호부(9)로 출력한다.
또한, PR 등화부(8)는, FIR(Finite Impulse Response) 필터 구성을 구비하고, LMS(The Least-Mean Square) 알고리즘을 이용하여, 적응적으로 계수를 제어할 수도 있다(비특허문헌 2 참조).
최대 우도 복호부(9)는, 예컨대, 비터비 복호기(Viterbi decoder)이며, 부분 응답의 형태에 따라 의도적으로 부가된 부호적 규칙에 근거하여 가장 확실할 것 같은 계열을 추정하는 최대 우도 복호 방식을 이용하여, PR 등화부(8)로 PR 등화된 재생 신호를 복호하여 2치화 데이터를 출력한다.
이 2치화 데이터는, 복조 2치화 신호로서 후단의 광 디스크 제어부(15)로 출력되고, 소정의 처리가 실행되어 정보 기록 매체(1)에 기록되어 있는 정보가 재생된다.
신호 평가 지표 검출부(10)에는, PR 등화부(8)로부터 출력된 파형 정형된 디지털 재생 신호와, 최대 우도 복호부(9)로부터 출력된 2치화 신호가 입력된다.
패턴 검출부(101, 104, 107)는 표 1, 2, 3의 천이 데이터열과 2치화 데이터를 비교하여, 이 2치화 데이터가 표 1, 2, 3의 천이 데이터열과 일치하는 경우는, 표 1, 2, 3에 근거하여 가장 확실할 것 같은 상태 천이열 1과 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열 2를 선택한다.
이 선택 결과에 근거하여, 차분 메트릭 연산부(102, 104, 108)에서는, 상태 천이열의 이상치(PR 등화 이상치: 표 1, 2, 3 참조)와 디지털 재생 신호와의 거리인 메트릭이 연산되고, 2개의 상태 천이열에서 연산된 메트릭끼리의 차가 더 연산되고, 이 메트릭 차는 플러스와 마이너스의 값을 가지기 때문에 절대치 처리가 더 행해진다.
또한, 패턴 검출부(101, 104, 107)는, 2치화 데이터에 근거하여, 도 7, 도 8, 도 9에서 나타낸 마크의 시종단 에지(start edge/end edge)의 패턴마다 할당하기 위한 펄스 신호를 생성하여, 메모리부(103, 106, 109)에 출력한다.
메모리부(103, 106, 109)는, 패턴 검출부(101, 104, 107)로부터 출력된 펄스 신호에 근거하여, 차분 메트릭 연산부(102, 104, 108)에서 구해진 각각의 패턴의 메트릭 차를, 도 7, 도 8, 도 9에서 나타낸 패턴마다 누적 가산한다.
여기서, 도 7, 도 8, 도 9의 상세한 패턴 분류에 대하여 상세한 설명을 한다.
도 7, 도 8, 도 9 내에서, 「M」은 마크, 「S」는 스페이스를 나타내고 있다.
또한, i는 시각을 나타내고 있고, 예컨대, (2S(i-1), 3M(i), 4S(i+1))이면, 기준으로 되는 3T 마크의 앞에 2T 스페이스, 뒤에 4T 스페이스가 있는 것을 의미한다.
도 7, 도 8, 도 9의 각 패턴 번호는 각각 표 1, 표 2, 표 3에 기재된 패턴의 번호에 대응하고 있다.
예컨대, 표 1의 패턴 [14] 1A이면, 천이 데이터열(0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0)로부터, 0이 스페이스, 1이 마크인 것으로 하면, (4T 스페이스 이상, 3T 마크, 2T 스페이스 이상)이라는 패턴으로 된다.
이 패턴은 도 7의 (wS(i-3), xM(i-2), 4S(i-1), 3M(i), yS(i+1), zM(i+2))로 되는 셀에 적당하다.
w, x, y, z는 마크나 스페이스가 취할 수 있는 길이의 임의의 수치가 들어간다.
예컨대, RLL(1, 7) 기록 부호의 경우에는 2~9의 임의의 수치가 들어간다.
우선, 도 7의 14 검출 패턴의 상세한 패턴 분류는 하나의 스페이스와 하나의 마크로 이루어지는 하나의 에지 어긋남을 분류하고 있다. 14 검출 패턴의 시단이란 시각 i의 마크와 시각 i-1의 스페이스에 관한 에지 어긋남을 나타내고, 14 검출 패턴의 종단이란 시각 i의 마크와 시각 i+1의 스페이스에 관한 에지 어긋남을 나타내고 있다.
다음으로, 도 8의 12A 검출 패턴의 상세한 패턴 분류는, 도 7의 14 검출 패턴의 2T 마크와 2T 스페이스의 분류에 관하여, 하나 앞의 시각, 또는 하나 후의 시각의 마크나 스페이스에 의해 경우를 더 나누고 있다.
12A 검출 패턴의 시단은, 시각 i-1과 시각 i+1의 스페이스 사이에 끼워진 시각 i의 2T 마크의 어긋남이 시각 i+1의 스페이스의 길이에 의해 분류되거나, 또는 시각 i와 시각 i-2의 마크 사이에 끼워진 시각 i-1의 2T 스페이스의 어긋남이 시각 i-2의 마크의 길이에 의해 분류되고 있다.
12A 검출 패턴의 종단은, 시각 i-1과 시각 i+1의 스페이스 사이에 끼워진 시각 i의 2T 마크의 어긋남이 시각 i-1의 스페이스의 길이에 의해 분류되거나, 또는 시각 i와 시각 i+2의 마크 사이에 끼워진 시각 i+1의 2T 스페이스의 어긋남이 시각 i+2의 마크의 길이에 의해 분류되고 있다.
최후로, 도 9의 12B 검출 패턴의 상세한 패턴 분류는, 도 8의 12A 검출 패턴의 2T 마크와 2T 스페이스가 연속하는 패턴의 분류에 관하여, 하나 앞의 시각, 또는 하나 후의 시각의 마크나 스페이스에 의해 경우를 더 나누고 있어, 하나의 마크와 하나의 스페이스 사이에 끼워진, 2개 연속한 2T 마크와 2T 스페이스의 연속 2T의 어긋남을 분류하고 있다.
12B 검출 패턴의 시단은, 시각 i+2의 마크와 시각 i-1의 스페이스 사이에 끼워진 시각 i의 2T 마크와 시각 i+1의 2T 스페이스의 어긋남이 시각 i+2의 마크의 길이에 의해 분류되거나, 또는 시각 i-3의 스페이스와 시각 i의 마크 사이에 끼워진 시각 i-2의 2T 마크와 시각 i-1의 2T 스페이스의 어긋남이 시각 i-3의 스페이스의 길이에 의해 분류되고 있다.
12B 검출 패턴의 종단은, 시각 i+1의 스페이스와 시각 i-2의 마크 사이에 끼워진 시각 i의 2T 마크와 시각 i-1의 2T 스페이스의 어긋남이 시각 i-2의 마크의 길이에 의해 분류되거나, 또는 시각 i의 마크와 시각 i+3의 스페이스 사이에 끼워진 시각 i+1의 2T 스페이스와 시각 i+2의 2T 마크의 어긋남이 시각 i+3의 스페이스의 길이에 의해 분류되고 있다.
또, 도 7, 도 8, 도 9 중의 각 분류 패턴 아래에 표기된 "x", "0", "1" 로 표시되는 비트열은, 각각의 패턴에 대응한 데이터열을 나타내고 있다. 여기서, "0"은 데이터열 중의 스페이스에 대응하는 2치화 데이터를 나타내고, "1"은 데이터열 중의 마크에 대응하는 2치화 데이터를 나타내고 있다. 데이터열의 기준 주기를 T로 한 경우, 하나의 "0"은 1T 상당분의 스페이스에 대응하는 2치화 데이터를 나타내고, 하나의 "1"은 1T 상당분의 마크에 대응하는 2치화 데이터를 나타내고 있다. "x"는 "0" 또는 "1"을 나타내고 있다.
상술한 패턴(최단 마크의 전방 또는 후방에 최단 스페이스가 인접하는 패턴으로서, 그 최단 마크에 인접하고 또한 그 최단 스페이스에는 인접하지 않는 스페이스의 길이가 최단 스페이스보다 긴 패턴)의 2치화 데이터는, 예컨대, 「x000110011x」 또는 「x110011000x」으로 표현된다.
또한, 상술한 패턴(최단 마크의 전방 또는 후방에 최단 스페이스가 인접하는 패턴으로서, 그 최단 스페이스에 인접하고 또한 그 최단 마크에는 인접하지 않는 마크의 길이가 최단 마크보다 긴 패턴)의 2치화 데이터는, 예컨대, 「x001100111x」 또는 「x111001100x」으로 표현된다.
이러한, 2치화 데이터로부터 소정의 패턴을 인식하는 동작은, 패턴 검출부(101, 104, 107)가 행한다. 예컨대, 상기의 12B 검출 패턴을 검출하는 경우, 패턴 검출부(107)는, 2치화 데이터에 근거하여, 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 그 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 그 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 그 제 1 스페이스에 인접하는 제 2 마크를 포함하는 패턴을 인식한다. 그리고, 그 제 1 스페이스 및 그 제 2 마크의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 그 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 그 제 2 마크에 인접하는 제 2 스페이스가, 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식한다. 긴 경우는, 12B 검출 패턴을 검출한다. 소정의 길이는 예컨대, 2T이지만 그것에 한정되지 않는다.
또한, 다른 예에서는, 상기의 12B 검출 패턴을 검출하는 경우, 패턴 검출부(107)는, 2치화 데이터에 근거하여, 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 그 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 그 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 그 제 1 마크에 인접하는 제 3 스페이스를 포함하는 패턴을 인식한다. 그리고, 그 제 1 마크 및 그 제 3 스페이스의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 그 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 그 제 3 스페이스에 인접하는 제 3 마크가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식한다. 긴 경우는 12B 검출 패턴을 검출한다.
이 예와 같이 2치화 신호에 근거하여 12B 검출 패턴을 검출한 경우는, 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열을 12B 검출 패턴 중에서 선택한다. 차분 메트릭 연산부(108)는 이들 제 1 및 제 2 상태 천이열과 디지털 재생 신호를 이용하여 차분 메트릭을 산출한다. 차분 메트릭의 연산 결과를 이용하여 재생 신호 품질을 평가할 수 있다. 예컨대, 상술한 2T/2T 부분의 최단 마크의 에지의 어긋남량을 산출하여 품질을 평가할 수 있다.
재생 신호 품질(기록 품질)을 평가하는 프로세스를 이하에 구체적으로 설명한다.
오류 레이트와 보다 높은 상관이 있는 신호 평가 지표를 제공하기 위해서는, PR12221ML 신호 처리에 있어서, 오류가 발생할 가능성이 높은 패턴을 전부 고려한 평가 방법이 필요하게 된다.
도 10은 PR12221ML 신호 처리에 있어서의 차분 메트릭의 분포도이다.
가로축은 유클리드 거리의 2승으로 하고, 세로축은 그 빈도를 나타내고 있다.
유클리드 거리의 2승이 작은 분포일수록, PR12221ML 신호 처리에 있어서, 오류로 될 가능성을 품고 있는 것을 나타내고 있다.
이 도면으로부터, 유클리드 거리의 2승이 12와 14의 부분에 분포의 그룹을 갖고, 그것보다 높은 유클리드 거리의 2승은 30 이상외에는 없는 것을 알 수 있다.
즉, 오류 레이트와 높은 상관이 있는 신호 지표로 하기 위해서는, 유클리드 거리의 2승이 12와 14의 그룹에 착안하면 충분한 것을 알 수 있다.
이 그룹은, 즉, 표 1 및 표 2와 표 3의 패턴이다.
이 패턴을 식별하는 것이 패턴 검출부(101, 104, 107)이다.
이 식별된 패턴으로부터 메트릭 차를 연산하는 차분 메트릭 연산부의 동작을 이하에 더 자세히 설명한다.
PRML 처리에 의해 디스크로부터 재생된 재생 신호로부터 2치화 신호를 생성한다.
그 2치화 신호로부터 표 1의 천이 데이터열의 패턴의 어느 것을 검출하면, 상태 천이열 1 및 2의 PR 등화 이상치가 결정된다.
예컨대, 표 1에서, 2치화 신호로서 (0, 0, 0, 0, X, 1, 1, 0, 0)이 복조된 경우, 가장 확실할 것 같은 상태 천이열 1로서는, 패턴 [14]1A(S0, S1, S2, S3, S5, S6)이 선택되고, 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열 2로서는 패턴[14]1 B(S0, S0, S1, S2, S9, S6)이 선택된다.
이 때, 상태 천이열 1에 대응하는 PR 등화 이상치는 (1, 3, 5, 6, 5)로 된다.
한편, 상태 천이열 2에 대응하는 PR 등화 이상치는 (0, 1, 3, 4, 4)로 된다.
다음으로, 재생 신호 계열과 상태 천이열 1에 대응하는 PR 등화 이상치와의 차의 2승값을 구하여, 그것을 Pa로 하고, 마찬가지로 재생 신호 계열과 상태 천이열 2에 대응하는 PR 등화 이상치와의 차의 2승값을 구하여, 그것을 Pb로 하고, 그 차분의 절대치가 차분 메트릭 D14=|Pa14-Pb14|로 된다.
이 처리를 행하는 것이 차분 메트릭 연산부의 동작이다.
Pa14의 연산을 식(1)에, Pb14의 연산을 식(2)에 나타낸다.
여기서, ak는 상태 천이열 1에 대응하는 PR 등화 이상치, bk는 상태 천이열 2에 대응하는 PR 등화 이상치, yk는 재생 신호 계열이다.
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
도 11의 (A)에 차분 메트릭 연산부(102)의 출력 빈도 분포를 나타낸다.
마찬가지로 차분 메트릭 연산부(105)의 출력을 식(4)~(6)에, 차분 메트릭 연산부(108)의 출력을 식(7)~(9)에 나타낸다.
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
도 11의 (B)는 차분 메트릭 연산부(105)의 출력 빈도 분포이며, 도 11의 (C)는 차분 메트릭 연산부(108)의 출력 빈도 분포이다.
도 11의 (A), (B), (C)의 분포는, 그 빈도와 중심 위치가 각각 다르다. 또한, 이들 패턴이 오류를 일으켰을 때에 발생하는 오류 비트수도 다르다.
유클리드 거리의 2승이 14인 표 1 패턴은, 1비트 오류가 발생하는 패턴이며, 유클리드 거리의 2승이 12인 표 2 패턴은, 2비트 오류가 발생하는 패턴이며, 유클리드 거리의 2승이 12인 표 3 패턴은, 3비트 이상의 오류가 발생하는 패턴이다.
특히, 표 3 패턴은, 2T 연속 개수에 의존하여, 예컨대, 6개 연속까지 허용되어 있는 기록 변조 부호이면, 최대 6비트 오류가 발생하는 패턴으로 된다.
표 3에서는, 6비트 오류까지 표현은 하지 않고 있지만, 2T가 연속하는 패턴을 확장하면 된다.
그러나, 본 실시예에서는 생략하고 있다.
다음으로, 상기 차분 메트릭 연산을 이용한, 각 검출 패턴을 상세한 패턴으로 분류하는 방법에 대하여 설명한다.
우선, 도 12는, 14 패턴의 예로서, 도 4에 나타낸 패턴에 대한 재생 파형과 마크의 어긋남의 상관을 나타낸다.
도 12(a)는, 경로 A(21)가 가장 확실할 것 같은 상태 천이열이며, 경로 B(22)가 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열이다.
또한, 점선의 △ 표시의 재생 파형(23)은, 경로 A(21)를 기준으로, 경로 B(22)에 조금 가까워진 신호 레벨을 갖는 정보 기록 매체의 데이터를 재생했을 때의 재생 파형을 나타낸다.
또한, 가장 확실할 것 같은 상태 천이열의 경로 A(21)의 이상적인 스페이스와 마크의 위치를 스페이스(24)와 마크(25)로 나타내고, 재생 파형(23)이 얻어지는 스페이스와 마크의 위치를 스페이스(26)와 마크(27)로 나타낸다.
재생 파형(23)의 각 샘플점에서의 신호 레벨(yk -4, yk -3, yk -2, yk -1, yk)을 (0.7, 2.7, 4.7, 5.7, 4.7)로 한다.
이 때, 경로 A(21)와 경로 B(22)의 각각의 신호 레벨은 ak=(1, 3, 5, 6, 5), bk=(0, 1, 3, 4, 4)이다.
상기의 각 신호 레벨과, 식(1) 및 식(2)로부터, 재생 파형(23)과 경로 A(21)의 거리 Pa14, 재생 파형(23)과 경로 B(22)의 거리 Pb14는, 식(10) 및 식(11)과 같이 구한다.
Figure pct00013
Figure pct00014
식(3)으로부터, 차분 메트릭 D14는 식(12)과 같이 구한다.
Figure pct00015
여기서, 경로 A와 경로 B의 거리를 Pstd14이라고 하면, Pa14=0으로 될 때의 Pb14의 값으로 되기 때문에, Pstd14는 14로 된다.
가장 확실할 것 같은 상태 천이열 경로 A(21)로부터의 재생 파형의 어긋남량 E14는 이하의 식(13)으로 구해진다.
Figure pct00016
식(13)으로부터 구해지는 E14의 절대치가 어긋남량이며, 그 부호가 어긋남 방향이다.
다음으로, E14의 부호가 어떠한 어긋남 방향을 나타내고 있는지를 설명한다.
마찬가지로, 도 12(b)는, 점선의 △ 표시의 재생 파형(29)이, 경로 A(21)를 기준으로, 경로 B(22)로부터 멀어지는 신호 레벨을 갖는 경우이다.
재생 파형(29)의 신호 레벨(yk -4, yk -3, yk -2, yk -1, yk)을 (1.3, 3.3, 5.3, 6.3, 5.3)로 하고, E14(32)를 구하면, E14(32)=4.8로 산출된다.
도 12(c), (d)에서는, 경로 B(22)가 가장 확실할 것 같은 상태 천이열이라고 한 경우를 나타내고 있다.
또한, 도 12(c)은, 점선의 △ 표시의 재생 파형(33)이, 경로 B(22)를 기준으로, 경로 A(21)로부터 멀어지는 신호 레벨을 갖는 경우를 나타내고, 도 12(d)는, 점선의 △ 표시의 재생 파형(39)이, 경로 B(22)를 기준으로, 경로 A(21)에 조금 가까워진 신호 레벨을 갖는 경우를 나타내고 있다.
각각의 재생 파형(33, 39)의 신호 레벨(yk -4, yk -3, yk -2, yk -1, yk)을 (0, 0.7, 2.7, 3.7, 3.7), (0.3, 1.3, 3.3, 4.3, 4.3)로 하여, E14(38), E14(42)를 구하면, E14(38)=4.2, E14(42)=-4.8로 산출된다.
이상의 것으로부터, 재생 파형이 가장 확실할 것 같은 상태 천이를 기준으로, 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열에 거리가 가까워지는 신호 레벨을 갖고 있을 때에 E14의 값의 부호가 마이너스로 되고, 재생 파형이 가장 확실할 것 같은 상태 천이열을 기준으로, 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열에서 거리가 멀어지는 신호 레벨을 갖고 있을 때에 E14의 값의 부호가 플러스로 된다.
도 13에, 12A 패턴의 예로서, 도 5에 나타낸 패턴에 대한 재생 파형과 마크의 어긋남과의 상관을 나타낸다.
도 13은, 경로 A(51)가 가장 확실할 것 같은 상태 천이열이며, 경로 B(52)가 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열이다.
또한, 점선의 △ 표시의 재생 파형(53)은, 경로 A(51)를 기준으로, 경로 B(52)에 조금 가까워진 신호 레벨을 갖는 정보 기록 매체의 데이터를 재생했을 때의 재생 파형을 나타낸다.
또한, 가장 확실할 것 같은 상태 천이열의 경로 A(51)의 이상적인 스페이스와 마크의 위치를 스페이스(54, 56)와 마크(55)로 나타내고, 재생 파형(53)이 얻어지는 스페이스와 마크의 위치를 스페이스(57, 59)와 마크(58)로 나타낸다.
재생 파형(53)의 각 샘플점에서의 신호 레벨(yk -6, yk -5, yk -4, yk -3, yk -2, yk -1, yk)을 (0.7, 2.7, 3.7, 4, 3.3, 1.3, 0.3)로 한다.
이 때, 경로 A(51)와 경로 B(52)의 각각의 신호 레벨은, ak=(1, 3, 4, 4, 3, 1, 0), bk=(0, 1, 3, 4, 4, 3, 1)이다.
상기의 각 신호 레벨과, 식(1) 및 식(2)부터, 재생 파형(53)과 경로 A(51)의 거리 Pa12A, 재생 파형(53)과 경로 B(52)의 거리 Pb12A는, 식(14) 및 식(15)과 같이 구한다.
Figure pct00017
Figure pct00018
식(3)으로부터, 차분 메트릭 D12A는 식(16)과 같이 구한다.
Figure pct00019
여기서, 경로 A와 경로 B의 거리를 Pstd12A라고 하면, Pa12A=0으로 될 때의 Pb12A의 값으로 되기 때문에, Pstd12A는 12로 된다.
가장 확실할 것 같은 상태 천이열 경로 A(51)로부터의 재생 파형의 어긋남량 E12A는 이하의 식(17)으로 구해진다.
Figure pct00020
패턴(12A)에서도 패턴(14)과 마찬가지로, 재생 파형이 가장 확실할 것 같은 상태 천이를 기준으로, 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열에 거리가 가까워지는 신호 레벨을 갖고 있을 때에 E12A의 값의 부호가 마이너스로 되고, 재생 파형이 가장 확실할 것 같은 상태 천이열을 기준으로, 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열로부터 거리가 멀어지는 신호 레벨을 갖고 있을 때에 E12A의 값의 부호가 플러스로 된다.
또, 도 13의 예에서는, 마크(55)와 마크(58)가 동일한 길이인 채로 어긋나는 것을 말하고 있지만, 12A 패턴에서의 어긋남은, 이상적인 마크와 재생 파형의 마크의 길이가 다른 경우에도 적용할 수 있다.
도 14에, 12B 패턴의 예로서, 도 6에 나타낸 패턴에 대한 재생 파형과 마크의 어긋남과의 상관을 나타낸다.
도 14는, 경로 A(71)가 가장 확실할 것 같은 상태 천이열이며, 경로 B(72)가 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열이다.
또한, 점선의 △ 표시의 재생 파형(73)은, 경로 A(71)를 기준으로, 경로 B(72)에 조금 가까워진 신호 레벨을 갖는 정보 기록 매체의 데이터를 재생했을 때의 재생 파형을 나타낸다.
또한, 가장 확실할 것 같은 상태 천이열의 경로 A(71)의 이상적인 스페이스와 마크의 위치를 스페이스(74, 76)와 마크(75, 77)로 나타내고, 재생 파형(73)이 얻어지는 스페이스와 마크의 위치를 스페이스(78, 80)와 마크(79, 81)로 나타낸다.
재생 파형(73)의 각 샘플점에서의 신호 레벨(yk -8, yk -7, yk -6, yk -5, yk -4, yk -3, yk-2, yk -1, yk)을 (0.7, 2.7, 3.7, 4, 4, 4, 4.7, 5.7, 4.7)로 한다.
이 때, 경로 A(71)와 경로 B(72)의 각각의 신호 레벨은, ak=(1, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 6, 5), bk=(0, 1, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4)이다.
상기의 각 신호 레벨과, 식(1) 및 식(2)로부터, 재생 파형(73)과 경로 A(71)의 거리 Pa12B, 재생 파형(73)과 경로 B(72)의 거리 Pb12B는 식(18) 및 식(19)과 같이 구한다.
Figure pct00021
Figure pct00022
식(3)으로부터 차분 메트릭 D12B는 식(20)과 같이 구한다.
Figure pct00023
여기서, 경로 A와 경로 B의 거리를 Pstd12B라고 하면, Pa12B=0으로 될 때의 Pb12B의 값으로 되기 때문에, Pstd12B는 12로 된다.
가장 확실할 것 같은 상태 천이열 경로 A(71)로부터의 재생 파형의 어긋남량 E12B는 이하의 식(21)로 구해진다.
Figure pct00024
패턴(12B)에 관해서도, 패턴(14)과 마찬가지로, 재생 파형이 가장 확실할 것 같은 상태 천이를 기준으로, 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열에 거리가 가까워지는 신호 레벨을 갖고 있을 때에 E12B의 값의 부호가 마이너스로 되고, 재생 파형이 가장 확실할 것 같은 상태 천이열을 기준으로, 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열에서 거리가 멀어지는 신호 레벨을 갖고 있을 때에 E12B의 값의 부호가 플러스로 된다.
또, 도 14의 예에서는, 마크(75), 스페이스(76)와, 마크(79), 스페이스(80)의 각각의 길이가 동일한 채로 어긋나는 것을 말하고 있지만, 12B 패턴에서의 어긋남은, 이상 파형과 재생 파형에서 마크나 스페이스의 길이가 각각 다른 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 상기에서 도 6을 참조하면서 설명했지만, 상태 천이열 패턴이 2T 연속 패턴인 2T/2T 부분을 포함하는 경우, 도 14로부터도 알 수 있듯이, 2T/2T 부분에서는, 충분한 신호 진폭 변동이 얻어지지 않는다. 그 때문에, 2T/2T 부분의 최단 마크의 에지의 어긋남량을 산출하기 위해서는, 이 2T/2T 부분의 앞 또는 뒤에, 3T 이상의 길이의 마크 또는 스페이스를 포함하는 패턴을 이용하여, 차분 메트릭을 산출하는 것이 유효하게 된다. 이러한 패턴은,
「최단 마크/최단 스페이스/두번째 최단 이상의 마크」,
또는 「두번째 최단 이상의 스페이스/최단 마크/최단 스페이스」,
또는 「최단 스페이스/최단 마크/두번째 최단 이상의 스페이스」,
또는 「두번째 최단 이상의 마크/최단 스페이스/최단 마크」
이다.
보다 구체적으로 설명하면, 경로 A는 「4T 이상의 스페이스(74)/2T 마크(75)/2T 스페이스(76)/3T 마크(77)/2T 이상의 스페이스」로 나타내어지고, 2T 연속 부분을 포함하고 있다. 이러한 경로 A에서의, 최단 마크(2T 마크(75))의 에지의 어긋남량은, 「4T 이상의 스페이스(74)/2T 마크(75)/2T 스페이스(76)」의 패턴의 차분 메트릭을 산출함으로써 얻을 수 있다. 그와 같은 「4T 이상의 스페이스(74)/2T 마크(75)/2T 스페이스(76)의 패턴」은, 「2T/2T의 앞 또는 뒤에 3T 이상의 마크 또는 스페이스를 포함하는 패턴」에 해당한다.
또한, 경로 B는 「5T 이상의 스페이스/2T 마크/2T 스페이스/2T 마크/2T 이상의 스페이스」로 나타내어지고, 2T 연속 부분을 포함하고 있다. 이러한 경로 B에서의, 최단 마크(2T 마크)의 에지의 어긋남량은 「5T 이상의 스페이스/2T 마크/2T 스페이스」의 패턴의 차분 메트릭을 산출함으로써 얻을 수 있다. 그와 같은 「5T 이상의 스페이스/2T 마크/2T 스페이스의 패턴」은 「2T/2T의 앞 또는 뒤에 3T 이상의 마크 또는 스페이스를 포함하는 패턴」에 해당한다.
또, 상기에서 도 6을 참조하면서 설명한 바와 같이, 유클리드 거리의 2승이 12인 패턴은, 에지 정보가 적어도 3개 포함되어 있다. 즉, 「○/두번째 최단 이상/최단/최단/△」 또는 「○/최단/최단/두번째 최단 이상/△」의 패턴을 이용하여 최단 마크의 에지의 어긋남량을 산출하는 것은, 12B 패턴에 적용할 수 있을 뿐 아니라, 12A 패턴에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
또, 상기의 예에서는, 충분한 신호 진폭 변동이 얻어지지 않는 패턴으로서 최단 연속(예컨대, 2T 연속)을 포함하는 패턴을 설명했다. 그러나, 후술하는 기록 밀도나 스폿 직경의 크기와의 관계에 의해, 반드시 2T 연속 부분만이 충분한 신호 진폭 변동이 얻어지지 않는 패턴에 해당하는 것은 아니다. 그와 같은 경우는, 데이터열에, 충분한 신호 진폭 변동이 얻어지지 않는 길이 이하의 마크와 스페이스의 나열(소정 길이 이하의 마크와 소정 길이 이하의 스페이스의 나열)이 있는지 여부를 인식하여, 그 나열에 인접한 마크 또는 스페이스가 상기 소정 길이보다 긴지 여부를 더 식별하도록 할 수도 있다.
이상과 같이, 본 실시예 1에 의하면, PR12221ML 신호 처리를 이용하여, 가장 확실할 것 같은 상태 천이열과 두번째로 확실할 것 같은 상태 천이열이라는 2개의 이상적인 신호의 유클리드 거리의 2승이 12와 14로 되는 패턴의 차분 메트릭을 계산하고, 복수의 에지를 포함한 검출 신호에 있어서, 각각의 에지가 어떻게 어긋나 있는지를, 오류 레이트와 상관이 있는 지표로 나타내는 것이 가능해지고, 고밀도인 정보 기록 매체에 있어서 기록 재생 품질을 평가하는 것이 가능해진다.
또한, 그 평가 지표를 이용함으로써 고밀도인 정보 기록 매체에 있어서, 정보의 재생시나 기록시에, 재생 보상부나 기록 보상부로 기록 품질 평가 결과를 피드백하고, 재생시의 오류 저감이나, 오류가 적은 기록 품질이 좋은 기록을 실시하는 것이 가능해진다.
본 실시예에서 도 1에 나타낸 프리앰프부(3), AGC부(4) 및 파형 등화부(5)는 하나의 아날로그 집적 회로(LSI)로서 구성되더라도 좋다.
프리앰프부(3), AGC부(4), 파형 등화부(5), A/D 변환부(6), PLL부(7), PR 등화부(8), 최대 우도 복호부(9), 신호 평가 지표 검출부(10), 광 디스크 제어부(15)는 아날로그 디지털 혼재의 하나의 집적 회로(LSI)로서 구성되더라도 좋다.
또, 상술한 광 디스크 장치(100)는, 정보 기록 매체를 재생하는 재생 장치이지만, 기록 재생 장치나 기록 장치이더라도 좋다.
이 경우는, 기록을 위한 회로가 추가되는 구성으로 되지만, 본 실시예에 있어서 상세한 설명은 생략한다. 예컨대, 광 디스크 장치(100)는, 정보 기록 매체(1)에 정보를 기록하기 위한 기록부를 구비한다. 기록부는, 레이저광의 조사에 의해 트랙에 마크를 형성하고, 마크와 마크간의 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 기록한다. 기록부는, 예컨대, 패턴 발생부, 기록 보상부 및 레이저 구동부를 구비한다. 패턴 발생부는 기록 마크의 에지를 조정하기 위한 기록 패턴을 출력한다. 기록 보상부는 광 디스크 제어부로부터 수취한 기록 파라미터와, 기록 패턴에 따라 레이저 발광 파형 패턴을 생성한다. 레이저 구동부는 생성된 레이저 발광 파형 패턴에 따라 광 헤드부(2)의 레이저 발광 동작을 제어한다. 광 헤드부(2)는 트랙에 레이저광을 조사하여, 트랙에 마크를 형성함으로써, 마크와 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 기록한다.
이들 광 디스크 장치의 구성예는 본 발명을 한정하는 것은 아니며 다른 구성이더라도 좋다.
또, 상기 실시예에서는, 최단 마크 길이가 2인 부호와 등화 방식 PR(1, 2, 2, 2, 1)로부터 정해지는 상태 천이 규칙을 이용하여 최대 우도 복호를 실시하는 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
예컨대, 최단 마크 길이가 2 또는 3인 부호와 등화 방식 PR(C0, C1, C1, C0)을 이용한 경우나 최단 마크 길이가 3인 부호와 등화 방식 PR(C0, C1, C2, C1, C0)을 이용한 경우에 있어서도 적용할 수 있다. C0, C1, C2는 임의의 양(positive)의 수이다.
또, 상기 실시예에서는, 각 검출 패턴에 있어서, 최단 마크 길이의 마크나 스페이스만에 대하여, 상세한 분류를 실시하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
예컨대, 최단 마크 길이가 아니더라도, 최단 마크의 다음으로 긴 마크나 스페이스, 소정의 길이보다 짧은 마크나 스페이스에 관해서도 적용할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 정보 기록 매체에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
(주요 파라미터)
본 발명의 적용이 가능한 기록 매체의 일례로서, 블루레이 디스크(BD)나 다른 규격의 광 디스크가 있지만, 여기서는 BD에 관하여 설명한다. BD에는, 기록막의 특성에 따라, 재생 전용형인 BD-ROM, 추기 기록형·라이트원스형인 BD-R, 재기록형인 BD-RE 등의 타입이 있고, 본 발명은, BD나 다른 규격의 광 디스크에 있어서의 ROM(재생 전용형), R(추기형·라이트원스형), RE(재기록형) 중 어느 타입의 기록 매체에도 적용 가능하다. 블루레이 디스크의 주된 광학 정수와 물리 포맷에 관해서는, 「블루레이 디스크 독본」(옴사 출판)이나 블루레이 협회의 홈페이지(http://www.blu-raydisc.com/)에 게재되어 있는 화이트페이퍼에 개시되어 있다.
BD에서는, 파장이 대략 405nm(표준치 405nm에 대하여 오차 범위의 허용치를 ±5nm라고 하면, 400~410nm)의 레이저광 및 개구수(NA:Numerical Aperture)가 대략 0.85(표준치 0.85에 대하여 오차 범위의 허용치를 ±0.01이라고 하면, 0.84~0.86)의 대물 렌즈를 이용한다. BD의 트랙 피치는 대략 0.32μm(표준치 0.320μm에 대하여 오차 범위의 허용치를 ±0.010μm라고 하면, 0.310~0.330μm)이며, 기록층이 1층 또는 2층 마련되어 있다. 기록층의 기록면이 레이저 입사측에서 편면(片面) 1층 또는 편면 2층의 구성이며, BD의 보호층의 표면에서 기록면까지 거리는 75μm~100μm이다.
기록 신호의 변조 방식은 17PP 변조를 이용하고, 기록되는 마크의 최단 마크(2T 마크: T는 기준 클럭의 주기(소정의 변조 규칙에 의해 마크를 기록하는 경우에 있어서의, 변조의 기준 주기))의 마크 길이는 0.149μm(또는 0.138μm)(채널 비트 길이: T가 74.50nm(또는 69.00nm))이다. 기록 용량은 편면 단층 25GB(또는 27GB)(보다 구체적으로는, 25.025GB(또는 27.020GB)), 또는, 편면 2층 50GB(또는 54GB)(보다 구체적으로는, 50.050GB(또는 54.040GB))이다.
채널 클럭 주파수는, 표준 속도(BD1x)의 전송 레이트에서는 66MHz(채널 비트 레이트 66.000Mbit/s)이며, 4배속(BD4x)의 전송 레이트에서는 264MHz(채널 비트 레이트 264.000Mbit/s), 6배속(BD6x)의 전송 레이트에서는 396MHz(채널 비트 레이트 396.000Mbit/s), 8배속(BD8x)의 전송 레이트에서는 528MHz(채널 비트 레이트 528.000Mbit/s)이다.
표준 선속도(기준 선속도, 1x)는 4.917m/sec(또는, 4.554m/sec)이다. 2배(2x), 4배(4x), 6배(6x) 및 8배(8x)의 선속도는, 각각, 9.834m/sec, 19.668m/sec, 29.502m/sec 및 39.336m/sec이다. 표준 선속도보다 높은 선속도는 일반적으로는, 표준 선속도의 양의 정수배이지만, 정수에 한정되지 않고, 양의 실수배이더라도 좋다. 또한, 0.5배(0.5x) 등, 표준 선속도보다 느린 선속도도 정의할 수 있다.
또, 상기는 이미 상품화가 진행되고 있는, 주로 1층당 약 25GB(또는 약 27GB)의 1층 또는 2층의 BD에 관한 것이지만, 그 이상의 대용량화로서, 1층당 기록 용량을 대략 32GB 또는 대략 33.4GB로 한 고밀도인 BD나, 층수를 3층 또는 4층으로 한 BD도 검토되어 있고, 이후에서는 그들에 관해서도 설명한다.
(다층에 대하여)
레이저광을 보호층쪽으로부터 입사하여 정보가 재생 및/또는 기록되는 편면 디스크라고 하면, 기록층을 2층 이상으로 하는 경우, 기판과 보호층의 사이에는 복수의 기록층이 마련되게 되지만, 그 경우에 있어서의 다층 디스크의 일반적인 구성예를 도 15에 나타낸다. 도시된 광 디스크는, (n+1)층의 정보 기록층(502)으로 구성되어 있다(n은 0 이상의 정수). 그 구성을 구체적으로 설명하면, 광 디스크에는, 레이저광(505)이 입사하는 쪽의 표면으로부터 순서대로, 커버층(501), (n+1)개의 정보 기록층(Ln~L0층)(502), 그리고 기판(500)이 적층되어 있다. 또한, (n+1)개의 정보 기록층(502)의 층간에는, 광학적 완충재로서 기능하는 중간층(503)이 삽입되어 있다. 즉, 광입사면으로부터 소정의 거리를 둔 가장 안쪽의 위치(광원으로부터 가장 먼 위치)에 기준층(L0)을 마련하고, 기준층(L0)으로부터 광입사면쪽으로 층을 증가시키도록 기록층을 적층(L1, L2, …, Ln)하고 있다.
여기서, 단층 디스크와 비교한 경우, 다층 디스크에 있어서의 광입사면에서 기준층 L0까지의 거리를, 단층 디스크에 있어서의 광입사면에서 기록층까지의 거리와 거의 동일하게(예컨대, 0.1mm 정도) 해도 좋다. 이와 같이 층의 수에 관계없이 가장 안쪽층(가장 먼 층)까지의 거리를 일정하게 하는(즉, 단층 디스크에 있어서의 경우와 거의 같은 거리로 하는) 것에 의해, 단층인지 다층인지에 관계없이 기준층으로의 액세스에 관한 호환성을 유지할 수 있다. 또한, 층수의 증가에 동반하는 틸트(tilt) 영향의 증가를 억제하는 것이 가능해진다. 틸트 영향의 증가를 억제할 수 있게 되는 것은, 가장 안쪽층이 틸트의 영향을 가장 많이 받지만, 가장 안쪽층까지의 거리를, 단층 디스크와 거의 동일한 거리로 함으로써 층수가 증가하더라도 가장 안쪽층까지의 거리가 증가하는 일이 없게 되기 때문이다.
또한, 스폿의 진행 방향(또는, 트랙 방향, 스파이럴 방향이라고도 한다)에 관해서는, 패러랠 경로(parallel pass)로 해도 좋고, 어포짓 경로(opposite pass)로 해도 좋다.
패러랠 경로에서는, 모든 층에서 재생 방향이 동일하다. 즉, 스폿의 진행 방향은 전층에서 내주로부터 외주의 방향으로 또는 전층에서 외주로부터 내주의 방향으로 진행한다.
한편, 어포짓 경로에서는, 임의 층과 그 층에 인접하는 층에서 재생 방향이 반대로 된다. 즉, 기준층(L0)에 있어서의 재생 방향이, 내주로부터 외주로 향하는 방향인 경우, 기록층 L1에 있어서의 재생 방향은 외주로부터 내주로 향하는 방향 이며, 기록층 L2에서는 내주로부터 외주로 향하는 방향이다. 즉, 재생 방향은, 기록층 Lm(m은 0 및 짝수)에서는 내주로부터 외주로 향하는 방향이고, 기록층 Lm+1에서는 외주로부터 내주로 향하는 방향이다. 또는, 기록층 Lm(m은 0 및 짝수)에서는 외주로부터 내주로 향하는 방향이고, 기록층 Lm+1에서는 내주로부터 외주로 향하는 방향이다.
보호층(커버층)의 두께는, 개구수 NA가 올라감으로써 촛점거리가 짧아짐에 따라, 또한 틸트에 의한 스폿 왜곡의 영향을 억제할 수 있도록, 보다 얇게 설정된다. 개구수 NA는, CD에서는 0.45, DVD에서는 0.65인 것에 비하여, BD에서는 대략 0.85로 설정된다. 예컨대, 기록 매체의 총 두께 1.2mm 정도 중에서, 보호층의 두께를 10~200μm으로 해도 좋다. 보다 구체적으로는, 1.1mm 정도의 기판에, 단층 디스크이면 0.1mm 정도의 투명 보호층, 2층 디스크이면 0.075mm 정도의 보호층에 0.025mm 정도의 중간층(Spacer Layer)이 마련되더라도 좋다. 3층 이상의 디스크이면, 보호층 및/또는 중간층의 두께를 더 얇게 할 수도 있다.
(1층으로부터 4층의 각 구성예)
여기서, 단층 디스크의 구성예를 도 16에, 2층 디스크의 구성예를 도 17에, 3층 디스크의 구성예를 도 18에, 4층 디스크의 구성예를 도 19에 나타낸다. 상술한 바와 같이, 광 조사면으로부터 기준층 L0까지의 거리를 일정하게 하는 경우, 도 17로부터 도 19의 어느 것에 있어서도, 디스크의 총 두께는 대략 1.2mm(라벨 인쇄 등도 포함한 경우, 1.40mm 이하로 하는 것이 바람직하다), 기판(500)의 두께는 대략 1.1mm, 광 조사면으로부터 기준층 L0까지의 거리는 대략 0.1mm으로 된다. 도 16의 단층 디스크(도 15에서 n=0인 경우)에 있어서는, 커버층(5011)의 두께는 대략 0.1mm, 또한, 도 17의 2층 디스크(도 15에서 n=1인 경우)에 있어서는, 커버층(5012)의 두께는 대략 0.075mm, 중간층(5302)의 두께는 대략 0.025mm, 또한, 도 18의 3층 디스크(도 15에서 n=2인 경우)나 도 19의 4층 디스크(도 15에서 n=3인 경우)에서는, 커버층(5013, 5014)의 두께, 및/또는, 중간층(5303, 5304)의 두께는 더 얇아진다.
(광 디스크의 제조 방법)
이들 단층 또는 다층의 디스크(k층의 기록층을 갖는 디스크, k는 1 이상의 정수)는 이하와 같은 공정에 의해 제조할 수 있다.
즉, 두께가 대략 1.1mm의 기판 상에, 개구수가 0.84 이상, 0.86 이하의 대물 렌즈를 통해, 파장이 400nm 이상, 410nm 이하의 레이저를 조사하는 것에 의해 정보가 재생 가능한 k개의 기록층이 형성된다.
다음으로, 기록층과 기록층과의 사이에는 k-1개의 중간층이 형성된다. 또, 단층 디스크의 경우, k=1로 되기 때문에, k-1=0으로 되어 중간층은 형성되지 않는다.
다음으로, 기판쪽으로부터 세어 k번째의 기록층(다층 디스크의 경우는, 기판으로부터 가장 먼 기록층) 위에, 두께가 0.1mm 이하의 보호층이 형성된다.
그리고, 기록층을 형성하는 공정에서, 기판쪽으로부터 세어 i번째(i는 1 이상, k 이하의 홀수)의 기록층이 형성될 때는, 재생 방향이 디스크의 내주측으로부터 외주측의 방향이 되도록 동심원 형상 또는 나선 형상의 트랙이 형성된다. 또한, 기판측에서 세어 j번째(j는 1 이상, k 이하의 짝수)의 기록층이 형성될 때는, 재생 방향이 디스크의 외주측으로부터 내주측의 방향이 되도록 동심원 형상 또는 나선 형상의 트랙이 형성된다. 또, 단층 디스크의 경우, k=1로 되기 때문에, k=1에 있어서의 1 이상, k 이하를 만족시키는 홀수인 i는 "1"밖에 존재하지 않기 때문에, i번째의 기록층으로서는 하나의 기록층밖에 형성되지 않고, 또한, k=1에 있어서의 1 이상, k 이하를 만족시키는 짝수인 j는 존재하지 않기 때문에, j번째의 기록층은 형성되지 않게 된다.
그리고, 기록층에 있어서의 트랙에는, 각종 영역의 할당이 가능해진다.
(광 디스크의 재생 장치)
이러한 단층 또는 다층의 디스크(k층의 기록층을 갖는 디스크, k는 1 이상의 정수)의 재생은, 이하와 같은 구성을 갖는 재생 장치에 의해 행해진다.
디스크의 구성으로서는, 두께가 대략 1.1mm인 기판과, 상기 기판 상에 k개의 기록층과, 기록층과 기록층과의 사이에는 k-1개의 중간층과(또, 단층 디스크의 경우, k=1로 되기 때문에, k-1=0으로 되어 중간층은 존재하지 않는다), 기판쪽으로부터 세어 k번째의 기록층(다층 디스크의 경우는, 기판으로부터 가장 먼 기록층)의 위에, 두께가 0.1mm 이하의 보호층을 갖는다. k개의 기록층의 각각은 트랙이 형성되고, 그 중 적어도 하나의 트랙에는, 각종 영역의 할당이 가능하다.
그리고, 상기 보호층의 표면쪽으로부터, 개구수가 0.84 이상, 0.86 이하의 대물 렌즈를 통해, 파장이 400nm 이상, 410nm 이하의 레이저를 조사하는 광 헤드에 의해 k개의 기록층의 각각으로부터 정보의 재생이 가능해진다.
그리고, 기판쪽으로부터 세어 i번째(i는 1 이상, k 이하의 홀수)의 기록층에서는, 동심원 형상 또는 나선 형상의 트랙이 형성되어 있고, 디스크의 내주측에서 외주측의 방향으로 재생하는 제어부에 의해, 재생 방향을 제어함으로써, i번째의 기록층으로부터 정보를 재생할 수 있다.
또한, 기판쪽으로부터 세어 j번째(j는 1 이상, k 이하의 홀수)의 기록층에서는, 동심원 형상 또는 나선 형상의 트랙이 형성되어 있고, 디스크의 외주측에서 내주측의 방향으로 재생하는 제어부에 의해, 재생 방향을 제어함으로써, j번째의 기록층으로부터 정보를 재생할 수 있다.
(변조)
다음으로, 기록 신호의 변조 방식에 대하여 설명한다. 데이터(본래의 소스 데이터/변조 전의 이진 데이터)를 기록 매체에 기록하는 경우, 데이터는 소정의 크기로 분할되고, 소정의 크기로 분할된 데이터는 소정의 길이의 프레임으로 더 분할되어, 프레임마다 소정의 싱크 코드/동기 부호 계열이 삽입된다(프레임 싱크 영역). 프레임으로 분할된 데이터는, 기록 매체의 기록 재생 신호 특성에 합치한 소정의 변조 규칙에 따라 변조된 데이터 부호 계열로서 기록된다(프레임 데이터 영역).
여기서 변조 규칙으로서는, 마크 길이가 제한되는 RLL(RunLengthLimited) 부호화 방식 등이라도 좋고, RLL(d, k)라고 표기한 경우, 1과 1의 사이에 출현하는 0이 최소 d개, 최대 k개인 것을 의미한다(d 및 k은, d<k을 만족시키는 자연수이다). 예컨대, d=1, k=7의 경우, T를 변조의 기준 주기라고 하면, 최단이 2T, 최장이 8T의 기록 마크 및 스페이스로 된다. 또한 RLL(1, 7) 변조에 다음[1][2]의 특징을 더 가미한 1-7PP 변조로 해도 좋다. 1-7PP의 "PP"란, Parity preserve/Prohibit Repeated Minimum Transition Length의 약자로, [1] 최초의 P인 Parity preserve는, 변조전의 소스 데이터 비트의 "1"의 개수의 홀/짝(즉 Parity)과, 그것에 대응하는 변조후 비트 패턴의 "1"의 개수의 홀/짝이 일치하고 있는 것을 의미하고, [2] 뒤쪽의 P인 Prohibit Repeated Minimum Transition Length는, 변조후의 기록 파형 상에서의 최단 마크 및 스페이스의 반복 회수를 제한(구체적으로는, 2T의 반복 회수를 최대 6회까지 제한)하는 메커니즘을 의미한다.
또, 기록 밀도가 향상하면, 광 디스크 매체의 기록 밀도는 복수 종류 존재할 가능성이 생기게 된다. 이 경우는, 상기의 각종 포맷이나 방식에 관하여, 기록 밀도에 따라, 그 일부만을 채용하거나, 일부를 별도의 포맷이나 방식으로 변경하거나 해도 좋다.
다음으로, 광 디스크의 물리적 구성에 대하여 설명한다.
도 20은 본 실시예에 의한 광 디스크(1)의 물리적 구성을 나타낸다. 원반 형상의 광 디스크(1)에는, 예컨대, 동심원 형상 또는 나선 형상으로 다수의 트랙(2A)이 형성되어 있고, 각 트랙(2A)에는 잘게 나누어진 다수의 섹터가 형성되어 있다. 또, 후술하는 바와 같이, 각 트랙(2A)에는 미리 정해진 크기의 블럭(3A)을 단위로 하여 데이터가 기록된다.
본 실시예에 의한 광 디스크(1)는, 종래의 광 디스크(예컨대, 25GB의 BD)보다 정보 기록층 1층당 기록 용량이 확장되어 있다. 기록 용량의 확장은, 기록 선밀도를 향상시킴으로써 실현되어 있고, 예컨대, 광 디스크에 기록되는 기록 마크의 마크 길이를 보다 짧게 함으로써 실현된다. 여기서 「기록 선밀도를 향상시킨다」라는 것은, 채널 비트 길이를 짧게 하는 것을 의미한다. 이 채널 비트란, 기준 클럭의 주기 T(소정의 변조 규칙에 의해 마크를 기록하는 경우에 있어서의, 변조의 기준 주기 T)에 상당하는 길이를 말한다. 또, 광 디스크(1)는 다층화되어 있더라도 좋다. 단, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 하나의 정보 기록층만 언급한다. 또한, 복수의 정보 기록층이 마련되어 있는 경우에 있어서, 각 정보 기록층에 마련된 트랙의 폭이 동일한 때에도, 층마다 마크 길이가 다르고, 동일층 내에서는 마크 길이가 동일한 것에 의해 층마다 기록 선밀도를 다르게 하더라도 좋다.
트랙(2A)은, 데이터의 기록 단위 64kB(킬로바이트)마다 블럭으로 나누어지고, 순서대로 블럭 어드레스값이 할당되어 있다. 블럭은, 소정의 길이의 서브블럭으로 분할되고, 3개의 서브블럭으로 1블럭을 구성하고 있다. 서브블럭은 앞에서부터 순서대로 0부터 2까지의 서브블럭 번호가 할당되어 있다.
(기록 밀도에 대하여)
다음으로, 기록 밀도에 대하여, 도 21, 도 22 및 도 23을 이용하여 설명한다.
도 21(a)는 25GB인 BD의 예를 나타낸다. BD에서는, 레이저(123)의 파장은 405nm, 대물 렌즈(220)의 개구수(Numerical Aperture; NA)은 0.85이다.
DVD와 마찬가지로, BD에서도, 기록 데이터는 광 디스크의 트랙(2A) 상에 물리 변화의 마크열(120, 121)로서 기록된다. 이 마크열 중에서 가장 길이가 짧은 것을 「최단 마크」라고 한다. 도면에서는, 마크(121)가 최단 마크이다.
25GB 기록 용량의 경우, 최단 마크(121)의 물리적 길이는 0.149㎛로 되어 있다. 이것은, DVD의 약 1/2.7에 상당하고, 광학계의 파장 파라미터(405nm)와 NA 파라미터(0.85)를 바꿔, 레이저의 분해능을 올리더라도, 광빔이 기록 마크를 식별할 수 있는 한계인 광학적인 분해능의 한계에 가까워지고 있다.
도 22는 트랙 상에 기록된 마크열에 광빔을 조사시키고 있는 모양을 나타낸다. BD에서는, 상기 광학계 파라미터에 의해 광 스폿(30A)은 약 0.39㎛ 정도로 된다. 광학계의 구조는 바꾸지 않고 기록 선밀도를 향상시키는 경우, 광 스폿(30A)의 스폿 직경에 대하여 기록 마크가 상대적으로 작게 되기 때문에, 재생의 분해능은 나빠진다.
예컨대, 도 21(b)는, 25GB의 BD보다 고 기록 밀도의 광 디스크의 예를 나타낸다. 이 디스크에서도, 레이저(123)의 파장은 405nm, 대물 렌즈(220)의 개구수(Numerical Aperture; NA)은 0.85이다. 이 디스크의 마크열(125, 124) 중, 최단 마크(125)의 물리적 길이는 0.1115㎛로 되어 있다. 도 21(a)와 비교하면, 스폿 직경은 같은 약 0.39㎛인 한편, 기록 마크가 상대적으로 작게 되고, 또한, 마크 간격도 좁게 되기 때문에, 재생의 분해능은 나빠진다.
광빔으로 기록 마크를 재생했을 때의 재생 신호의 진폭은 기록 마크가 짧게 됨에 따라 저하되어, 광학적인 분해능의 한계로 0으로 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 따라 거의 직선적으로 저하된다. 신호 진폭이 0으로 되는 재생의 한계 주파수를, OTF 컷오프(cutoff)라고 한다.
도 23은 25GB 기록 용량의 경우의 OTF와 최단 기록 마크의 관계를 나타내는 그래프이다. BD의 최단 마크의 공간 주파수는, OTF 컷오프에 대하여 80% 정도이며, OTF 컷오프에 가깝다. 또한, 최단 마크의 재생 신호의 진폭도, 검출 가능한 최대 진폭의 약 10% 정도로 매우 작게 되고 있는 것을 알 수 있다. BD의 최단 마크의 공간 주파수가, OTF 컷오프에 매우 가까운 경우, 즉, 재생 진폭이 거의 나오지 않는 경우의 기록 용량은, BD에서는, 약 31GB에 상당한다. 최단 마크의 재생 신호의 주파수가 OTF 컷오프 주파수 부근이거나, 또는, 그것을 초과하는 주파수이면, 레이저의 분해능의 한계, 또는 초과하는 경우도 있고, 재생 신호의 재생 진폭이 작게 되어, SN비가 급격히 열화하는 영역으로 된다.
그 때문에, 도 21(b)의 고 기록 밀도 광 디스크의 기록 선밀도는, 재생 신호의 최단 마크의 주파수가, OTF 컷오프 주파수 부근의 경우(OTF 컷오프 주파수 이하이지만 OTF 컷오프 주파수를 크게 하회하지 않는 경우도 포함한다) 내지 OTF 컷오프 주파수 이상인 경우를 상정할 수 있다.
도 24는, 최단 마크(2T)의 공간 주파수가 OTF 컷오프 주파수보다 높고, 또한, 2T의 재생 신호의 진폭이 0일 때의, 신호 진폭과 공간 주파수와의 관계의 일례를 나타낸 그래프이다. 도 24에서, 최단 마크 길이의 2T의 공간 주파수는 OTF 컷오프 주파수의 1.12배이다.
(파장과 개구수와 마크 길이의 관계)
또한, 고 기록 밀도의 디스크 B에서의 파장과 개구수와 마크 길이/스페이스 길이의 관계는 이하와 같다.
최단 마크 길이를 TMnm, 최단 스페이스 길이를 TSnm으로 했을 때, (최단 마크 길이+최단 스페이스 길이)를 "P"로 나타내면, P는, (TM+TS)nm이다. 17변조의 경우, P=2T+2T=4T로 된다. 레이저 파장 λ(405nm±5nm, 즉 400~410nm), 개구수 NA(0.85±0.01 즉 0.84~0.86), 최단 마크+최단 스페이스 길이 P(17변조의 경우, 최단 길이는 2T로 되기 때문에, P=2T+2T=4T)의 3개의 파라미터를 이용하면,
P≤λ/2NA
로 될 때까지 기준 T가 작아지면, 최단 마크의 공간 주파수는 OTF 컷오프 주파수를 초과하게 된다.
NA=0.85, λ=405로 했을 때의, OTF 컷오프 주파수에 상당하는 기준 T는,
T=405/(2×0.85)/4=59.558nm
로 된다(또, 반대로, P > λ/2NA인 경우는, 최단 마크의 공간 주파수는 OTF 컷오프 주파수보다 낮다).
이와 같이, 기록 선밀도를 올리는 것만으로도, 광학적인 분해능의 한계에 의해 SN비가 열화한다. 따라서, 정보 기록층의 다층화에 의하는 SN비 열화는, 시스템 마진의 관점에서, 허용할 수 없는 경우가 있다. 특히, 상술한 바와 같이, 최단 기록 마크의 주파수가 OTF 컷오프 주파수를 초과하는 부근에서, SN비 열화가 현저하게 된다.
또, 이상에서는, 최단 마크의 재생 신호의 주파수와 OTF 컷오프 주파수를 비교하여 기록 밀도에 관하여 설명한 것이지만, 고밀도화가 더 진행한 경우에는, 두번째 최단 마크(또는 세번째 최단 마크(또는 두번째 최단 마크 이상의 기록 마크))의 재생 신호의 주파수와 OTF 컷오프 주파수와의 관계에 의해, 이상과 같은 원리에 근거하여, 각각 대응한 기록 밀도(기록 선밀도, 기록 용량)를 설정할 수도 있다.
(기록 밀도 및 층수)
여기서, 파장(405nm, 개구수 0.85 등의 사양을 갖는 BD에서의 1층당의 구체적인 기록 용량으로서는, 최단 마크의 공간 주파수가 OTF 컷오프 주파수 부근인 경우에 있어서는, 예컨대, 대략 29GB(예컨대, 29.0GB±0.5GB, 또는 29GB±1GB 등) 또는 그 이상, 또는 대략 30GB(예컨대, 30.0GB±0.5GB, 또는 30GB±1GB 등) 또는 그 이상, 또는 대략 31GB(예컨대, 31.0GB±0.5GB, 또는 31GB±1GB 등) 또는 그 이상, 또는 대략 32GB(예컨대, 32.0GB±0.5GB, 또는 32GB±1GB 등) 또는 그 이상 등을 상정하는 것이 가능하다.
또한, 최단 마크의 공간 주파수가 OTF 컷오프 주파수 이상에서의, 1층당 기록 용량으로서는, 예컨대, 대략 32GB(예컨대, 32.0GB±0.5GB, 또는 32GB±1GB 등) 또는 그 이상, 또는 대략 33GB(예컨대, 33.0GB±0.5GB, 또는 33GB±1GB 등) 또는 그 이상, 또는 대략 33.3GB(예컨대, 33.3GB±0.5GB, 또는 33.3GB±1GB 등) 또는 그 이상, 또는 대략 33.4GB(예컨대, 33.4GB±0.5GB, 또는 33.4GB±1GB 등) 또는 그 이상, 또는 대략 34GB(예컨대, 34.0GB±0.5GB, 또는 34GB±1GB 등) 또는 그 이상, 또는 대략 35GB(예컨대, 35.0GB±0.5GB, 또는 35GB±1GB 등) 또는 그 이상, 등을 상정하는 것이 가능하다.
특히, 기록 밀도가 대략 33.3GB인 경우, 3층으로 약 100GB(99.9GB)의 기록 용량이 실현되고, 대략 33.4GB라고 하면 3층으로 100GB 이상(100.2GB)의 기록 용량이 실현된다. 이것은, 25GB의 BD를 4층으로 한 경우의 기록 용량과 거의 같게 된다. 예컨대, 기록 밀도를 33GB로 한 경우, 33×3=99GB에서 100GB와의 차이는 1GB(1GB 이하), 34GB로 한 경우, 34×3=102GB에서 100GB와의 차이는 2GB(2GB 이하), 33.3GB로 한 경우, 33.3×3=99.9GB에서 100GB와의 차이는 0.1GB(0.1GB 이하), 33.4GB로 한 경우, 33.4×3=100.2GB에서 100GB와의 차이는 0.2GB(0.2GB 이하)로 된다.
또, 기록 밀도가 대폭 확장되면, 앞서 설명한 바와 같이, 최단 마크의 재생 특성의 영향에 의해, 정밀한 재생이 곤란하게 된다. 그래서, 기록 밀도의 대폭적인 확장을 억제하면서, 또한 100GB 이상을 실현하는 기록 밀도로서는, 대략 33.4GB가 현실적이다.
여기서, 디스크의 구성을, 1층당 25GB의 4층 구조로 할지, 1층당 33~34GB의 3층 구조로 할지의 선택사항이 생긴다. 다층화에는, 각 기록층에 있어서의 재생 신호 진폭의 저하(SN비의 열화)나, 다층 미광(multi-layer stray light)(인접하는 기록층으로부터의 신호)의 영향 등이 동반된다. 그 때문에, 25GB의 4층 디스크가 아니라, 33~34GB의 3층 디스크로 하는 것에 의해, 그와 같은 미광의 영향을 최대한 억제하면서, 즉, 보다 적은 층수(4층이 아니라 3층)으로 약 100GB를 실현하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 다층화를 최대한 피하면서 약 100GB를 실현하고자 하는 디스크의 제조자는, 33~34GB의 3층화를 선택하는 것이 가능해진다. 한편, 종래의 포맷(기록 밀도 25GB)대로 약 100GB를 실현하고자 하는 디스크 제조자는, 25GB의 4층화를 선택하는 것이 가능해진다. 이와 같이, 다른 목적을 갖는 제조자는, 각각 다른 구성에 의해, 각각의 목적을 실현하는 것이 가능해져, 디스크 설계의 자유도를 부여할 수 있다.
또한, 1층당 기록 밀도를 30~32GB 정도라고 하면, 3층 디스크에서는 100GB에 이르지 않지만(90~96GB 정도), 4층 디스크에서는 120GB 이상을 실현할 수 있다. 그 중, 기록 밀도를 대략 32GB라고 하면, 4층 디스크에서는 약 128GB의 기록 용량이 실현된다. 이 128이라는 숫자는 컴퓨터로 처리하는 데 편리한 2의 멱승(2의 7승)에 정합한 수치이기도 하다. 그리고, 3층 디스크로 약 100GB를 실현하는 기록 밀도의 것과 비교하면, 최단 마크에 관한 재생 특성은 이쪽이 엄격하지 않다.
이 때문에, 기록 밀도의 확장에 대해서는, 기록 밀도를 복수 종류 마련함으로써(예컨대, 대략 32GB와 대략 33.4GB 등), 복수 종류의 기록 밀도와 층수의 조합에 의해, 디스크의 제조자에 대하여 설계의 자유도를 부여하는 것이 가능해진다. 예컨대, 다층화의 영향을 억제하면서 대용량화를 도모하고자 하는 제조자에 대해서는 33~34GB의 3층화에 의한 약 100GB의 3층 디스크를 제조한다고 하는 선택사항을 부여하고, 재생 특성에 대한 영향을 억제하면서 대용량화를 도모하고자 하는 제조자에 대해서는, 30~32GB의 4층화에 의한 약 120GB 이상의 4층 디스크를 제조한다고 하는 선택사항을 부여하는 것이 가능해진다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 재생 신호 평가 방법은, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체에서, 상기 데이터열을 재생하여 얻어지는 신호로부터, PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하는 단계와, 상기 2치화 신호에 근거하여 얻어진 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열과, 재생 신호를 이용하여 차분 메트릭을 산출하는 차분 산출 단계를 포함하고, 최단 마크의 전방 또는 후방에 최단 스페이스가 인접하는 패턴에 있어서의, 상기 최단 마크의 에지 어긋남량은, 상기 최단 마크에 인접하고 또한 상기 최단 스페이스에는 인접하지 않는 스페이스의 길이가, 상기 최단 스페이스보다 긴 제 1 패턴과, 상기 최단 스페이스에 인접하고 또한 상기 최단 마크에는 인접하지 않는 마크의 길이가, 상기 최단 마크보다 긴 제 2 패턴 중 한쪽의 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 얻는 것을 특징으로 한다.
임의의 실시예에 의하면, 상기 데이터열의 기준 주기를 T로 했을 때, 상기 최단 마크 및 상기 최단 스페이스의 각각의 길이는 2T이며, 상기 최단 마크와 상기 최단 스페이스가 인접하는 패턴의 2치화 데이터를 "0"과 "1"로 나타내었을 때, 상기 2치화 데이터가 「x000110011x」 또는 「x001100111x」("x"는, "0" 또는 "1")로 되는 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 상기 최단 마크의 에지 어긋남량을 얻는다.
임의의 실시예에 의하면, 상기 데이터열의 기준 주기를 T로 했을 때, 상기 최단 마크 및 상기 최단 스페이스의 각각의 길이는 2T이며, 상기 최단 마크와 상기 최단 스페이스가 인접하는 패턴의 2치화 데이터를 "0"과 "1"로 나타내었을 때, 상기 2치화 데이터가 「x110011000x」 또는 「x111001100x」("x"는, "0" 또는 "1")로 되는 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 상기 최단 마크의 에지 어긋남량을 얻는다.
또한, 본 발명의 정보 기록 매체는, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로서, 상기 정보 기록 매체는, 상기 데이터열을 기록하기 위한 트랙을 갖고, 상기 정보 기록 매체의 재생 신호는 소정의 방법을 이용하여 평가되고, 상기 소정의 방법은, 상기 정보 기록 매체로부터 상기 데이터열을 재생하여 얻어지는 신호로부터, PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하는 단계와, 상기 2치화 신호에 근거하여 얻어진 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열과, 재생 신호를 이용하여 차분 메트릭을 산출하는 차분 산출 단계를 포함하고, 최단 마크의 전방 또는 후방에 최단 스페이스가 인접하는 패턴에 있어서의, 상기 최단 마크의 에지 어긋남량은, 상기 최단 마크에 인접하고 또한 상기 최단 스페이스에는 인접하지 않는 스페이스의 길이가, 상기 최단 스페이스보다 긴 제 1 패턴과, 상기 최단 스페이스에 인접하고 또한 상기 최단 마크에는 인접하지 않는 마크의 길이가, 상기 최단 마크보다 긴 제 2 패턴 중 한쪽의 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 얻는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 재생 장치는, 상기 정보 기록 매체를 재생하기 위한 재생 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사된 레이저광의 반사광을 수광하는 수광부와, 상기 수광에 의해 얻어진 신호에 근거하여 상기 데이터열을 재생하는 재생부를 구비한다.
또한, 본 발명의 기록 장치는, 상기 정보 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 기록 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사에 의해 상기 트랙에 마크를 형성하고, 상기 마크와 상기 마크간의 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 기록하는 기록부를 구비한다.
또한, 본 발명의 재생 신호 평가 방법은, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로부터 얻어진 재생 신호를 평가하는 방법으로서, 상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와, 상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계를 포함하고, 상기 인식 단계는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 스페이스에 인접하는 제 2 마크를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와, 상기 제 1 스페이스 및 상기 제 2 마크의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 2 마크에 인접하는 제 2 스페이스가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 정보 기록 매체는, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로서, 상기 정보 기록 매체는, 상기 데이터열을 기록하기 위한 트랙을 갖고, 상기 정보 기록 매체의 재생 신호는 소정의 방법을 이용하여 평가되고, 상기 소정의 방법은, 상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와, 상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계를 포함하고, 상기 인식 단계는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 스페이스에 인접하는 제 2 마크를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와, 상기 제 1 스페이스 및 상기 제 2 마크의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 2 마크에 인접하는 제 2 스페이스가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 재생 장치는, 상기 정보 기록 매체를 재생하기 위한 재생 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사된 레이저광의 반사광을 수광하는 수광부와, 상기 수광에 의해 얻어진 신호에 근거하여 상기 데이터열을 재생하는 재생부를 구비한다.
또한, 본 발명의 기록 장치는, 상기 정보 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 기록 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사에 의해 상기 트랙에 마크를 형성하고, 상기 마크와 상기 마크간의 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 기록하는 기록부를 구비한다.
또한, 본 발명의 재생 신호 평가 방법은, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로부터 얻어진 재생 신호를 평가하는 방법으로서, 상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와, 상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계를 포함하고, 상기 인식 단계는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 마크에 인접하는 제 3 스페이스를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와, 상기 제 1 마크 및 상기 제 3 스페이스의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 3 스페이스에 인접하는 제 3 마크가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 정보 기록 매체는, 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로서, 상기 정보 기록 매체는, 상기 데이터열을 기록하기 위한 트랙을 갖고, 상기 정보 기록 매체의 재생 신호는 소정의 방법을 이용하여 평가되고, 상기 소정의 방법은, 상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와, 상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계를 포함하고, 상기 인식 단계는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 마크에 인접하는 제 3 스페이스를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와, 상기 제 1 마크 및 상기 제 3 스페이스의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 3 스페이스에 인접하는 제 3 마크가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 재생 장치는, 상기 정보 기록 매체를 재생하기 위한 재생 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사된 레이저광의 반사광을 수광하는 수광부와, 상기 수광에 의해 얻어진 신호에 근거하여 상기 데이터열을 재생하는 재생부를 구비한다.
또한, 본 발명의 기록 장치는, 상기 정보 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 기록 장치로서, 상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와, 상기 조사에 의해 상기 트랙에 마크를 형성하고, 상기 마크와 상기 마크간의 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 기록하는 기록부를 구비한다.
또한, 본 발명의 재생 신호 평가 방법은, 마크와 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 갖는 정보 기록 매체에 있어서, 상기 데이터열을 재생한 신호로부터 PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하고, 상기 2치화 신호의 확실함을 평가하는 신호 평가 방법으로서, 상기 2치화 신호로부터 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열과, 재생 신호와의 차이인 차분 메트릭을 산출하는 차분 산출 단계와, 상기 차분 메트릭을, 적어도 하나의 마크와, 적어도 하나의 스페이스를 포함한, 복수의 데이터 패턴마다 분류하는 단계를 갖고, 상기 데이터 패턴마다의 분류는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크의 길이와, 상기 제 1 마크의 앞 또는 뒤에 인접하여 위치하는 제 1 스페이스의 길이와의 조합을 이용하여 분류하고, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고, 상기 제 1 스페이스에 인접하여 위치하는 제 2 마크의 길이에 의해 더 분류하는 것으로, 정보 기록 매체의 재생 신호 품질을 평가하는 것을 특징으로 한다.
임의의 실시예에서는, 상기 제 2 마크의 길이에 의한 분류는, 상기 제 1 스페이스의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에만 실시한다.
임의의 실시예에서는, 상기 데이터 패턴의 분류에 있어서, 상기 제 1 마크와 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고, 상기 제 2 마크에 인접하여 위치하는 제 2 스페이스의 길이에 의해 더 분류한다.
임의의 실시예에서는, 상기 제 2 스페이스의 길이에 의한 분류는, 상기 제 2 마크의 길이가 상기 소정의 길이 이하의 경우에만 실시한다.
또한, 본 발명의 재생 신호 평가 방법은, 마크와 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 갖는 정보 기록 매체에 있어서, 상기 데이터열을 재생한 신호로부터 PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하고, 상기 2치화 신호의 확실함을 평가하는 신호 평가 방법으로서, 상기 2치화 신호로부터 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열의, 재생 신호와의 차이인 차분 메트릭을 산출하는 차분 산출 단계와, 상기 차분 메트릭을, 적어도 하나의 마크와, 적어도 하나의 스페이스를 포함한, 복수의 데이터 패턴마다 분류하는 단계를 갖고, 상기 데이터 패턴마다의 분류는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크의 길이와, 상기 제 1 마크의 앞 또는 뒤에 인접하여 위치하는 제 1 스페이스의 길이의 조합을 이용하여 분류하고, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고, 상기 제 1 마크에 인접하여 위치하는 제 3 스페이스의 길이에 의해 더 분류하는 것으로, 정보 기록 매체의 재생 신호 품질을 평가하는 것을 특징으로 한다.
임의의 실시예에서는, 상기 제 3 스페이스의 길이에 의한 분류는, 상기 제 1 마크의 길이가 상기 소정의 길이 이하인 경우에만 실시한다.
임의의 실시예에서는, 상기 데이터 패턴의 분류에 있어서, 상기 제 1 마크와 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고, 상기 제 3 스페이스에 인접하여 위치하는 제 3 마크의 길이에 의해 더 분류한다.
임의의 실시예에서는, 상기 제 3 마크의 길이에 의한 분류는, 상기 제 3 스페이스의 길이가 상기 소정의 길이 이하인 경우에만 실시한다.
임의의 실시예에서는, 상기 소정의 길이는 상기 데이터열의 최단 마크 길이로 한다.
또한, 본 발명의 정보 재생 장치는, 마크와 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 갖는 정보 기록 매체에 있어서, 상기 데이터열을 재생한 신호로부터 PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하고, 상기 2치화 신호의 확실함을 평가하는 정보 재생 장치로서, 상기 2치화 신호로부터 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열의, 재생 신호와의 차이인 차분 메트릭을 산출하는 차분 메트릭 연산부와, 상기 차분 메트릭을, 적어도 하나의 마크와, 적어도 하나의 스페이스를 포함한, 복수의 데이터 패턴마다 분류하는 패턴 검출부를 갖고, 상기 데이터 패턴마다의 분류는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크의 길이와, 상기 제 1 마크의 앞 또는 뒤에 인접하여 위치하는 제 1 스페이스의 길이와의 조합을 이용하여 분류하고, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고, 상기 제 1 스페이스에 인접하여 위치하는 제 2 마크의 길이에 의해 더 분류하는 것으로, 정보 기록 매체의 재생 신호 품질을 평가하는 것을 특징으로 한다.
임의의 실시예에서는, 상기 제 2 마크의 길이에 의한 분류는, 상기 제 1 스페이스의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에만 실시한다.
임의의 실시예에서는, 상기 데이터 패턴의 분류에 있어서, 상기 제 1 마크와 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고, 상기 제 2 마크에 인접하여 위치하는 제 2 스페이스의 길이에 의해 더 분류한다.
임의의 실시예에서는, 상기 제 2 스페이스의 길이에 의한 분류는, 상기 제 2 마크의 길이가 상기 소정의 길이 이하인 경우에만 실시한다.
또한, 본 발명의 정보 재생 장치는, 마크와 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 갖는 정보 기록 매체에 있어서, 상기 데이터열을 재생한 신호로부터 PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하고, 상기 2치화 신호의 확실함을 평가하는 정보 재생 장치로서, 상기 2치화 신호로부터 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열의, 재생 신호와의 차이인 차분 메트릭을 산출하는 차분 메트릭 연산부와, 상기 차분 메트릭을, 적어도 하나의 마크와, 적어도 하나의 스페이스를 포함한, 복수의 데이터 패턴마다 분류하는 패턴 검출부를 갖고, 상기 데이터 패턴마다의 분류는, 상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크의 길이와, 상기 제 1 마크의 앞 또는 뒤에 인접하여 위치하는 제 1 스페이스의 길이와의 조합을 이용하여 분류하고, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고, 상기 제 1 마크에 인접하여 위치하는 제 3 스페이스의 길이에 의해 더 분류하는 것으로, 정보 기록 매체의 재생 신호 품질을 평가하는 것을 특징으로 한다.
임의의 실시예에서는, 상기 제 3 스페이스의 길이에 의한 분류는, 상기 제 1 마크의 길이가 상기 소정의 길이 이하인 경우에만 실시한다.
임의의 실시예에서는, 상기 데이터 패턴의 분류에 있어서, 상기 제 1 마크와 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고, 상기 제 3 스페이스에 인접하여 위치하는 제 3 마크의 길이에 의해 더 분류한다.
임의의 실시예에서는, 상기 제 3 마크의 길이에 의한 분류는, 상기 제 3 스페이스의 길이가 상기 소정의 길이 이하인 경우에만 실시한다.
임의의 실시예에서는, 상기 소정의 길이는 상기 데이터열의 최단 마크 길이로 한다.
본 발명은 최대 우도 복호법을 이용하여 신호 처리를 행하는 기술분야에서 특히 유용하다.
1 : 정보 기록 매체 2 : 광 헤드부
3 : 프리앰프부 4 : AGC부
5 : 파형 등화부 6 : A/D 변환부
7 : PLL부 8 : PR 등화부
9 : 최대 우도 복호부 10 : 신호 평가 지표 검출부
15 : 광 디스크 제어부 100 : 광 디스크 장치
101, 104, 107 : 패턴 검출부 102, 105, 108 : 차분 메트릭 연산부
103, 106, 109 : 메모리부
21, 22 : 검출 패턴(14)의 PR 등화 이상 파형
23, 29, 33, 39 : 검출 패턴(14)의 재생 파형
24, 34 : 검출 패턴(14)의 PR 등화 이상 파형의 스페이스
25, 35 : 검출 패턴(14)의 PR 등화 이상 파형의 마크
26, 30, 36, 40 : 검출 패턴(14)의 재생 파형의 스페이스
27, 31, 37, 41 : 검출 패턴(14)의 재생 파형의 마크
28, 32, 38, 42 : 검출 패턴(14)의 어긋남량
51, 52 : 검출 패턴(12A)의 PR 등화 이상 파형
53 : 검출 패턴(12A)의 재생 파형
54, 56 : 검출 패턴(12A)의 PR 등화 이상 파형의 스페이스
55 : 검출 패턴(12A)의 PR 등화 이상 파형의 마크
57, 59 : 검출 패턴(12A)의 재생 파형의 스페이스
58 : 검출 패턴(12A)의 재생 파형의 마크
60 : 검출 패턴(12A)의 어긋남량
71, 72 : 검출 패턴(12B)의 PR 등화 이상 파형
73 : 검출 패턴(12B)의 재생 파형
74, 76 : 검출 패턴(12B)의 PR 등화 이상 파형의 스페이스
75, 77 : 검출 패턴(12B)의 PR 등화 이상 파형의 마크
78, 80 : 검출 패턴(12B)의 재생 파형의 스페이스
79, 81 : 검출 패턴(12B)의 재생 파형의 마크
82 : 검출 패턴(12B)의 어긋남량
201 : 광 스폿 크기

Claims (14)

  1. 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체에서 상기 데이터열을 재생하여 얻어지는 신호로부터, PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하는 단계와,
    상기 2치화 신호에 근거하여 얻어진 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열과, 재생 신호를 이용하여 차분 메트릭을 산출하는 차분 산출 단계
    를 포함하고,
    최단 마크의 전방 또는 후방에 최단 스페이스가 인접하는 패턴에 있어서의, 상기 최단 마크의 에지 어긋남량은,
    상기 최단 마크에 인접하고 또한 상기 최단 스페이스에는 인접하지 않는 스페이스의 길이가 상기 최단 스페이스보다 긴 제 1 패턴과,
    상기 최단 스페이스에 인접하고 또한 상기 최단 마크에는 인접하지 않는 마크의 길이가 상기 최단 마크보다 긴 제 2 패턴
    중 한쪽의 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 얻는
    재생 신호 평가 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터열의 기준 주기를 T로 했을 때, 상기 최단 마크 및 상기 최단 스페이스의 각각의 길이는 2T이며,
    상기 최단 마크와 상기 최단 스페이스가 인접하는 패턴의 2치화 데이터를 "0"과 "1"로 나타내었을 때,
    상기 2치화 데이터가 「x000110011x」 또는 「x001100111x」("x"는, "0" 또는 "1")으로 되는 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 상기 최단 마크의 에지 어긋남량을 얻는
    재생 신호 평가 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터열의 기준 주기를 T로 했을 때, 상기 최단 마크 및 상기 최단 스페이스의 각각의 길이는 2T이며,
    상기 최단 마크와 상기 최단 스페이스가 인접하는 패턴의 2치화 데이터를 "0"과 "1"로 나타내었을 때,
    상기 2치화 데이터가 「x110011000x」 또는 「x111001100x」("x"는, "0" 또는 "1")으로 되는 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 상기 최단 마크의 에지 어긋남량을 얻는
    재생 신호 평가 방법.
  4. 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로서,
    상기 정보 기록 매체는 상기 데이터열을 기록하기 위한 트랙을 갖고,
    상기 정보 기록 매체의 재생 신호는 소정의 방법을 이용하여 평가되고,
    상기 소정의 방법은,
    상기 정보 기록 매체로부터 상기 데이터열을 재생하여 얻어지는 신호로부터, PRML 신호 처리 방식을 이용하여 2치화 신호를 생성하는 단계와,
    상기 2치화 신호에 근거하여 얻어진 가장 확실할 것 같은 제 1 상태 천이열 및 두번째로 확실할 것 같은 제 2 상태 천이열과, 재생 신호를 이용하여 차분 메트릭을 산출하는 차분 산출 단계
    를 포함하고,
    최단 마크의 전방 또는 후방에 최단 스페이스가 인접하는 패턴에 있어서의, 상기 최단 마크의 에지 어긋남량은,
    상기 최단 마크에 인접하고 또한 상기 최단 스페이스에는 인접하지 않는 스페이스의 길이가 상기 최단 스페이스보다 긴 제 1 패턴과,
    상기 최단 스페이스에 인접하고 또한 상기 최단 마크에는 인접하지 않는 마크의 길이가 상기 최단 마크보다 긴 제 2 패턴
    중 한쪽의 패턴에 대하여 산출한 차분 메트릭으로부터 얻어지는
    정보 기록 매체.
  5. 청구항 4에 기재된 정보 기록 매체를 재생하기 위한 재생 장치로서,
    상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와,
    상기 조사된 레이저광의 반사광을 수광하는 수광부와,
    상기 수광에 의해 얻어진 신호에 근거하여 상기 데이터열을 재생하는 재생부
    를 구비한 재생 장치.
  6. 청구항 4에 기재된 정보 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 기록 장치로서,
    상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와,
    상기 조사에 의해 상기 트랙에 마크를 형성하고, 상기 마크와 상기 마크간의 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 기록하는 기록부
    를 구비한 기록 장치.
  7. 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로부터 얻어진 재생 신호를 평가하는 방법으로서,
    상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와,
    상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계
    를 포함하고,
    상기 인식 단계는,
    상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 스페이스에 인접하는 제 2 마크를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와,
    상기 제 1 스페이스 및 상기 제 2 마크의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 2 마크에 인접하는 제 2 스페이스가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계
    를 포함하는 재생 신호 평가 방법.
  8. 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로서,
    상기 정보 기록 매체는, 상기 데이터열을 기록하기 위한 트랙을 갖고,
    상기 정보 기록 매체의 재생 신호는 소정의 방법을 이용하여 평가되고,
    상기 소정의 방법은,
    상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와,
    상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계
    를 포함하고,
    상기 인식 단계는,
    상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 스페이스에 인접하는 제 2 마크를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와,
    상기 제 1 스페이스 및 상기 제 2 마크의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 마크에는 인접하지 않고 또한 상기 제 2 마크에 인접하는 제 2 스페이스가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계
    를 포함하는 정보 기록 매체.
  9. 청구항 8에 기재된 정보 기록 매체를 재생하기 위한 재생 장치로서,
    상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와,
    상기 조사된 레이저광의 반사광을 수광하는 수광부와,
    상기 수광에 의해 얻어진 신호에 근거하여 상기 데이터열을 재생하는 재생부
    를 구비한 재생 장치.
  10. 청구항 8에 기재된 정보 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 기록 장치로서,
    상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와,
    상기 조사에 의해 상기 트랙에 마크를 형성하고, 상기 마크와 상기 마크간의 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 기록하는 기록부
    를 구비한 기록 장치.
  11. 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로부터 얻어진 재생 신호를 평가하는 방법으로서,
    상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와,
    상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계
    를 포함하고,
    상기 인식 단계는,
    상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 마크에 인접하는 제 3 스페이스를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와,
    상기 제 1 마크 및 상기 제 3 스페이스의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 3 스페이스에 인접하는 제 3 마크가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계
    를 포함하는 재생 신호 평가 방법.
  12. 마크와 스페이스를 조합한 데이터열의 기록이 가능한 정보 기록 매체로서,
    상기 정보 기록 매체는 상기 데이터열을 기록하기 위한 트랙을 갖고,
    상기 정보 기록 매체의 재생 신호는 소정의 방법을 이용하여 평가되고,
    상기 소정의 방법은,
    상기 데이터열 중에서 소정의 패턴을 인식하는 인식 단계와,
    상기 인식된 패턴에 대응한 재생 신호의 평가를 행하는 평가 단계
    를 포함하고,
    상기 인식 단계는,
    상기 데이터열에 포함되는 제 1 마크와, 상기 제 1 마크의 전방 또는 후방에 인접하는 제 1 스페이스와, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 1 마크에 인접하는 제 3 스페이스를 포함하는 패턴을 인식하는 단계와,
    상기 제 1 마크 및 상기 제 3 스페이스의 각각의 길이가 소정의 길이 이하인 경우에, 상기 제 1 스페이스에는 인접하지 않고 또한 상기 제 3 스페이스에 인접하는 제 3 마크가 상기 소정의 길이보다 긴지 여부를 인식하는 단계
    를 포함하는 정보 기록 매체.
  13. 청구항 12에 기재된 정보 기록 매체를 재생하기 위한 재생 장치로서,
    상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와,
    상기 조사된 레이저광의 반사광을 수광하는 수광부와,
    상기 수광에 의해 얻어진 신호에 근거하여 상기 데이터열을 재생하는 재생부
    를 구비한 재생 장치.

  14. 청구항 12에 기재된 정보 기록 매체에 정보를 기록하기 위한 기록 장치로서,
    상기 트랙에 레이저광을 조사하는 조사부와,
    상기 조사에 의해 상기 트랙에 마크를 형성하고, 상기 마크와 상기 마크간의 스페이스가 교대로 나열된 데이터열을 기록하는 기록부
    를 구비한 기록 장치.
KR1020107011827A 2008-10-02 2009-09-29 재생 신호 평가 방법, 정보 기록 매체, 재생 장치, 기록 장치 KR20110081768A (ko)

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