TW200805330A - Data reproduction method, data reproduction apparatus, optical disk, and data recording/reproduction apparatus - Google Patents
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Description
200805330 、-' Λ (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域] 本發明與資料播放方法、資料播放設備、光碟、及資 料記錄/播放設備有關’且更特別與用於播放記錄在光碟 上之資料的資料播放方法、資料播放設備、光碟、及資料 記錄/播放設備有關。 【先前技術】 隨著數位技術及資料壓縮技術的進步,諸如D V D (數 位多功能光碟)之·光碟,在做爲記錄資料之媒體方面已獲 得極大的注意’諸如用於記錄音樂、電影、相片、及電腦 軟體。因此’隨著光碟價格的下跌,用於播放記錄在光碟 上之資料的光碟設備(資料播放設備)也被廣泛地使用。 在光碟設備中’用於播放目的的光束(播放光束)被聚 焦在光碟上’藉以根據反射自光碟的光播放資訊(例如見 曰本早期公開之專利申請案Νο.2002-319137)。 近年來,已提出允許從間距小於繞射極限的記錄標記 播放資料(在後文中稱爲"超級解析度播放”)的光碟(例如見 曰本早期公開之專利申請案Nos. 6- 1 83 1 52, 5 -205 3 1 4,1卜 250493,及2001 -250 1 74)。該超級解析度的光碟例如具有 一層材料(在後文中稱爲”超級解析度層”),當光聚焦於該 層上時,其所含之材料的光學常數(例如折射率的實數部 分η及折射率的虛數部分k)會改變。 因此,當播放光束被聚焦到該超級解析度層上時,在 -4- 200805330 4 (2) 該播放光束之光束光點內,按照該光學常數的改變形成細 ' 微遮蔽區或細微孔徑區,藉以實現高解析度的資料播放。 ' 不過,在使用如日本早期公開之專利申請案1^〇.2002- 3 1 9 1 3 7中所示的光碟播放設備播放記錄於該超級解析度 光碟中的資料時,從反射光所得到的RF信號中易發生相 位失真。此致使播放錯誤經常發生。 因此,日本早期公開之專利申請案No.1 996-22 1 839 φ 揭示一種在播放系統中使用波形等化器的方法,使用一切 割器(slicer)來實施相位修正。以此方法,由於磁光碟之 超級解析度播放所導致之播放信號的非對稱可被修正。 不過由於日本早期公開之專利申請案No· 1 996-22 183 9 中所揭示的方法並未使用能改善解碼小間距之記錄標記之 解碼性能的PRML(部分響應最大相似度)法,因此,即使 使用超級解析度播放也很難實現高密度。 來自切線方向之傾斜的光學像差會造成播放信號的相 φ 位失真,普通光碟也是如此。因此,日本早期公開之專利 申請案 No.2002-3291 9揭示一種在 PRML方法中使用 PR(部分響應)濾波器的方法來做相位修正。 更明確地,日本早期公開之專利申請案No. 2 002· 329 1 9揭示一種使用適應性PR濾波器做爲PR(部分響應) 濾波器,其提供一預定的符號間千擾。 此適應性PR濾波器包括具有數位架構的FIR濾波 器。爲實現高精確的波形等化,播放信號在該播放信號之 時脈提取之後的時脈時序提供給適應性PR濾波器。於 -5- 200805330 • (3) 是,例如可在不受轉動不一致的影響下實施相位修正。因 ' 此,可用精確的PR特性實施波形等化。 * 不過,與使用磁光碟之磁轉換的超級解析度方法或因 切線向傾斜所造成之光束光點的非對稱相較,超級解析度 播放造成相當大的相位失真。因此,很難爲適應信號事先 提取時脈以獲致相位修正的功能。 此外,從另一方面來說,隨著數位科技的進步及資料 φ 壓縮技術的改進,近年來對光碟具有較大資料容量的需求 不斷成長且持續不斷。至於滿足此需求的方法,例如,縮 小用於資料播放之雷射光束的光點直徑及增進光學系統的 解析度。 例如,在使用比DVD(數位多功能光碟)之資料容量更 大的光碟(例如藍光光碟)播放及記錄資料的光碟設備中, 可用例如經由將波長大約3 90nm-420nm的雷射光束聚傷 在數値孔大約0.70-0.90物鏡上,並將雷射光束聚焦成直 φ 徑大約〇.48μπι之光點,在光碟的記錄層上讀取及記錄直 徑不大於〇·160μπι·0.138μιη的記錄標記。 不過,由於諸如光碟中所用聚碳酸酯材料之透明度等 因素所致,使得配置具有更短波長的雷射光束或具有較高 數値孔徑的物鏡變得更加困難。因此,近年來,已有允許 播放(超級解析度播放)間距小於繞射極限之記錄標記的光 碟(超級解析度光碟)被提出(例如見日本早期公開專利申 請案Nos.6-183152(專利文件1),5 -205 3 1 4(專利文件2), 1 1 -250493 (專利文件3),及200 1 -25 0 1 74(專利文件4)。超 200805330 cv * (4) 級解析度光碟例如具有一超級解析度層’該層含有當雷射 ‘ 光束聚焦在其上時光學常數會改變的材料。於是,當用於 * 資料播放(播放的雷射光束)的雷射光束被聚焦到超級解析 度層上時,細微遮蔽區或細微孔徑區按照光學常數的改變 在播放雷射光束的光束光點內形成,藉以實現高解析度的 資料播放。 不過,在嘗試使用專利文件1 -4所示的光碟設備播放 φ 記錄於超級解析度光碟中之資料的情況中,從反射光所獲 得到的RF信號中易發生相位失真。此導致經常發生播放 錯誤。因此,以專利文件1 -4所示的光碟設備很難增加資 料容量。 近年來,具有使用PR(部分響應)方法之數位資料播 放設備的光碟設備也被廣泛使用。使用這類光碟設備是_ 於隨著記錄播放資料之光碟(記錄媒體)的記錄密度增加, 讀取數位資料的單個位元而不受相鄰位元(符號間千擾)千 φ 擾漸漸變得困難。 部分響應法是在等化解碼處理期間經由主動產生預定 線性波形干擾以防止信號特性的劣化。近年來,結合部分 響應法與最大相似度法的PRML(部分響應最大相似度)法 已被甩來實施高精確的信號處理。 不過’由於使用光繞射讀取信號的原理,用於從光碟 讀取資料的讀取系統具有非線性特性。因此,RF信號具 有由於讀取系統之非線性特性所致使的非對稱特性。此 外’ Rr信號也包括記錄樣式之記錄標記之位置改變所產 200805330 " (5) 生的非線性分量。此類記錄標記之位置的改變,是資料記 ‘ 錄作業期間温度的干擾所造成。RF信號的非對稱特性及 非線性分量使得光碟記錄資料的密度很難增加。 因此,非專利文件 1 (,,Adaptive Partial-Response
Maximum -Likelihood Detection in Optical Recording Media”,Naoki Ide,ISOM2002)提出使用考慮該非線性分 量之符號間干擾之非線性補償表的最大相似度法。不過, φ 由於在非專利文件1所揭示之方法中,最大相似度估計位 元長度與非線性補償長度相同,因此,在非線性補償長度 短於光束光點在光碟(記錄媒體)上之長度的情況(即高密 度記錄的情況)中,非線性補償的效果有限。特別是,在 播放以大於光學系統之繞射極限之密度記錄資料的高解析 度光碟之貧料的期間,或在光束光點的直徑加大產生像差V 的期間(例如慧星像差、散光),非線性補償的效果就有两 能不足。 # 因此,例如專利文件5 (日本早期公開專利申請案
No.2004-326839)中所顯示,經由預先考慮一預定位元長 度之線性符號間干擾,並使用一具有較長位元長度的非線 性補償表來實施非線性補償與最大相似度估計的方法。不 過,由於專利文件5中所揭示之方法所要實施的最大相似 度估計需要與非線性補償位元長度相同的範圍,因此,當 非線性補償範圍增加時,電路的尺寸變得相當大。爲以此 方法實施最大相似度估計,每當位元長度增加一個位元 時,狀態數量就要加倍,因此,電路尺寸也被加倍。此 -8- 200805330 > (β) 外’位兀樣式補償位兀的數量一次增加3個位元,電路尺 ‘ 寸變爲1 〇倍或更大。此使得播放設備變得昂貴。 此外,專利文件6(日本早期公開專利申請案 No. 2 0 0 1 - 1 263 94)揭示一種對長範圍之位元串實施非線性 補償的方法,該方法藉由使用先前(過去)暫時決定的結果 而不增加電路尺寸。不過,藉由使用非線性補償所增加的 記錄密度很小(1 0 % - 2 0 %)。因此,此方法不足以眚現大量 φ 增加資料容量。 此外’還有另一方面,在使用部分響應中,雜訊可減 少,且藉由選擇與所使用之播放系統之特性匹配的部分響. 應特性可改善位元錯誤率。例如,專利文件7 (經註冊的 日本專利N 〇 · 3 6 9 6 1 3 0)揭不一種具有部分響應特性的信號 處理設備,在P R特性可以用5個位元表示的情況中,其: 具有以原點(0)爲中心的對稱形狀(例如PR (a,a),PR (a, b, a),PR (a5 b,b,a),PR (a,b,c,b,a),PR (a,b,b,b,a),PR Φ U,a,b,a,a)(’a”,”b”,"c”每一個爲一指定實數))。不過, 專利文件7之對稱形狀的部分響應特性,與由非對稱光束 光點照射專利文件1 -4所揭示之超級解析度光碟而讀出之 類比播放信號的特性相去甚遠。此產生播放系統之特性與 部分響應特性間不一致(失配)的問題。此導致位元錯誤率 增力口。 【發明內容】 本發明可提供一資料播放方法、資料播放設備、及資 -9· 200805330 ^ (7) 料記錄/播放設備,實質地擺脫了因習知技術之限制及缺 點所造成的一或多項問題。 在以下的敍述中’說明了本發明特徵及優點,且從描 述與附圖中將可部分明暸,或經由按照描述中所提供的教 導實作本發明而學習。本發明的目的及其它特徵與優點, 可藉由本說明書中以如此完整、清晰、簡潔且精確之術語 所特別指出的資料播放方法、資料播放設備、光碟、及資 • 料記錄/播放設備實現及達成,以至於熟悉一般技術之人 士都可實用本發明。 爲獲致這些及其它優點,且按照本發明的目的,如本 文所具體及明白的描述’.本發明的實施例提供一藉由使用 PRML偵測方法從一光碟播放其所記錄之資料的資料播放 設備,該資料播放設備包括:一包括有光源、光學系統、. 及光偵測器的光學頭,一信號產生電路,一相位修正電 路,一時脈提取電路,及一解碼電路;該光學系統具有一 ^ 用於將從該光源發射之光聚焦至該光碟的物鏡,該光偵測 器用於接收自該光碟反射的光·,該信號產生電路從該光偵 測器所輸出的信號產生RF信號;當該記錄資料係以配置 間距小於繞射極限的記錄標記記錄時,該相位修正電路修 正該RF信號的相位失真;該時脈提取電路從該經修正的 RF信號提取時脈;以及該解碼電路與該時脈提取電路所 提取之該時脈同步地從該RF信號解碼該被記錄的資料。 此外’本發明的另一實施例提供一種使用資料播放設 備的資料播放方法,該資料播放設備使用PRML偵測方法 -10- 200805330 , (8) 播放光碟所記錄的資料,該資料播放方法包括步驟·· a) — 光束照射至該光碟;b)接收該光碟反射的光;c)按照所接 收到的光產生RF信號;d)當該記錄資料係以配置間距小 於繞射極限的記錄標記記錄時,修正該RF信號的相位失 真;e)從經修正的RF信號提取一時脈;以及f)以步驟e) 所提取之時脈同步地從該RF信號解碼該記錄的資料。 此外,本發明的另一實施例提供一光碟,包括:記錄 標記區,包括有以小於繞射極限之間距配置的記錄標記; 以及第一資料區,包括有等化係數資料,適合播放以該記 錄標記記錄的資料。 本發明的另一實施例提供一種使用PRML方法從光碟 播放記錄之資料的資料播放設備,該光碟的該記錄資料係 以配置間距小於繞射極限的記錄標記記錄,該資料播放設 備包括:光學頭,其包括有光源,具有一物鏡的光學系 統,用於將從該光源發射的光聚焦至該光碟,以及光偵測 器,用以接收自該光碟反射的光;信號產生電路,用以從 該光偵測器所輸出的信號產生RF信號;波形等化器,在 該記錄資料係以配置間距小於繞射極限之記錄標記記錄的 情況下,用於將RF信號的波形等化成具有PRML方法之 預定部分響應特性的波形;樣式補償記憶體,用以儲存對 應於該記錄標記之位元樣式的複數個補償値;路徑記憶 體,用以儲存對應於按照該PRML方法之複數個狀態之過 去決定的結果;以及分支度量(branch metric)計算器,依 照儲存在該路徑記憶體中之該過去決定之結果’使用該複 -11 - 200805330 ’ 0) 數個補償値其中之一,計算該經等化之RF信號的相似 度。 此外’本發明的另一實施例提供一種經由使用PrMl 方法播放資料的資料播放方法,該資料播放的步驟包括: a)從配置有小於繞射極限之間距的記錄標記來記錄資料的 光碟讀取RF信號;b)將該RF信號的波形等化成具有該, PRML方法之預定部分響應特性的波形;c)計算對應於該 Φ 經等化之RF信號之位元樣式的補償値;以及d)依據符合 對應於按照該PRML方法之複數個狀態之過去決定之結 果’藉由使用該補償値,計算該經等化之RF信號的相似 度。 此外,本發明的另一實施例提供一按照本發明之實施 例之資料播放設備所用的光碟,該光碟包括:記錄標記 區,包括有以小於繞射極限之間距所配置的記錄標記;築 一資料區,包括有指示記錄密度、播放功率、播放期間的 Φ 直線速率、及光源之波形等至少其中一者的第一資料;以 及第二資料區,包括有指示該RF信號之該位元樣式之波 形等化誤差量之平均及該RF信號之位元樣式之波形等化 誤差量之變異値至少一者的第二資料。 此外,本發明的另一實施例提供一資料記錄/播放設 備,用於記錄及播放關於光碟的資料,該資料記錄/播放 設備包括:按照本發明之實施例的資料的播放設備;以及 用於以小於繞射極限之間距所配置的記錄標記將資料記錄 於該光碟的資料記錄設備。 -12- 200805330 : (10) 當結合附圖閱讀時,將可從以下的敍述中明瞭本發明 其它的目的及進一步的特徵。 【實施方式】 在下文中,將參考附圖描述本發明的實施例。 [第1節] 圖1的槪圖顯示按照本發明之實施例的光碟設備 20 〇 在圖1中’光碟設備20例如包括用於轉動光碟1 5的 主軸馬達22、光學拾波設備23、用於在光碟1 5之徑向方 向驅動光學拾波設備2 3的搜尋馬達2 1、雷射控制電路 24、驅動控制電路26、播放信號處理電路28、緩衝器 R A Μ 3 4、緩衝器管理器3 7、介面3 8、快閃記憶體3 9、 CPU 40、及11八]\441。請注意’圖1中所圖示的箭頭係代 表信號及資料流動的指示,並非指示每一個方塊間之全部 的連接關係。按照本發明之實施例的光碟1 5係能夠以超 級解析度播放的超級解析度光碟。光碟1 5的結構包括記 錄層1 5 1、反射層1 5 2、超級解析度層1 5 3,以上各層被 兩透明基板1 5 4夾於其間。記錄層1 5 1係用於在其上記錄 資料。反射層1 5 2用於反射照射在光碟1 5上的雷射光 束。超級解析度層1 5 3所含材料的光學常數(例如折射率 的實部η與折射率的虛部k)會按照温度改變。 光學拾波設備23用於將雷射光束照射至光碟1 5,並 用於接收從光碟1 5反射的光。光學拾波設備23例如包 -13- 200805330 : (11) 括:光源2 31,用於發射具有對應於光碟15之波長的雷 射光束;光學系統232,包括一物鏡23 2- 1,用於將來自 光源231的雷射光束聚焦至光碟15,並經由物鏡23 2-1 將從光碟1 5反射的光導引至一預定區域;光偵測器 23 3,具有位於預定位置之一或多個光偵測區(光接收 區),用於接收反射光;以及驅動系統234,用於對物鏡 23.2-1的驅動進行微調。光偵測器23 3的每一個光接收區 輸出一對應於所接收之光量(光接收量)的信號給播放信號 處理電路28。驅動系統234包括:一聚焦致動器(未顯 示),用以在聚焦方向驅動物鏡232- 1,以及一循軌致動器 (未顯示),用以在循軌方向驅動.物鏡2 3 2 · 1。如一例所 示,光源231所發射之雷射光束的波長(在後文中稱爲”光 源波長”)爲 63 5 nm,且物鏡 232- 1的數値孔徑(NA)爲 〇·6。在此例中,繞射極限大約爲 5 3 0 nm(与光源波長 /2NA)。 圖3的曲線圖顯示在光學拾波設備23從具有以400 nm之間距所形成之資料坑(坑長度=200 nm)之光碟15播 放資料的情況下,載波/雜訊比(CNR)與播放功率(Pr)間的 關係。如圖3所示,當播放功率Pr爲2mW或更高時, CNR超過30dB,因此,顯示可以實施超級解析度播放。 須注意,能夠用於超級解析度播放的播放功率在後文中稱 爲M超級解析度播放功率”。 當具有超級解析度播放功率的雷射光束聚焦在光碟 1 5上時,被雷射光束聚焦之區域的温度上升,藉以在雷 -14 - 200805330 ’ (12) 射光束的光束光點中形成細微孔徑區或細微遮蔽區,分別 如圖4A及4B所示。細微孔徑區及細微遮蔽區兩者都有 一*拖曳於雷射光束之光束光點行進方向之反方向的尾部形 成。須注意,形成在光碟15之超級解析度層153中之無 論是細微孔徑區或細微遮蔽區,例如視超級解析度層1 5 3 的材料或光碟1 5之層的結構而定。 因此,在形成細微孔徑區的情況中,反射光量明顯地 視資料坑是否位於細微孔徑區內而定。此外,在形成有細 微遮蔽區的情況中,反射光量明顯地視資料坑是否被細微 遮蔽區所遮蔽而定。 例如,如圖5的(A)所示,在形成細微遮蔽區的情涎 中,在超級解析度層的光學常數隨雷射光束之光束光點加 熱之區域改變,藉以減少光束光點之背部(關於光束光點 的行進方向)的反射率。於是,如圖5之(B)所示,從超級: 解析度層153(PL表面)之入射(進入)側表面上之光強度分 佈的觀點來看,入射到PL表面的光形成具有對稱形狀的 光束光點。同時,從該PL表面處反射的光形成具有非對 稱形狀的光束光點(狀態)。由於記錄層1 5 1中的資料是被 依照非對稱形狀的光束光點讀出,故造成RF信號的相位 失真。 圖6是描述反射光之光強度分佈關於播放功率之相依 關係的例示性曲線圖。按照此曲線圖,在播放功率Pr上 升至超級解析度功率的情況中,光束光點的背部變爲被遮 敝,且其背部之反射光的光強度分佈降低,因此,所顯示 -15- 200805330 / (13) 之反射光之光強度分佈在其背邰具有一截止區。在此例 中,圖6中所示的基準點(原點)指示該光束光點的中央位 置。 圖7(A)及(B)的波德圖說明經由對圖6所示之光強度 分佈實施傅利葉轉換所獲得到之光學系統232的讀取系統 (包括光碟)。在播放功率Pr爲2.5mW的情況中,雖然在 繞射極限以上的高頻區保有增益(如圖7之(A)所示),但 φ 在低於繞射極限的頻率處發生相位失真(如圖7之(B)所 示)。此相位失真造成RF信號的相位失真,且對於解碼 RF信號中的資料有不利的影響。 、 現回到圖1,播放信號處理電路28例如包括:放大· 器 28a、伺服信號產生電路 28b、擺動信號產生電路 28c、RF信號產生電路28d、及解碼器28e。 放大器2 8 a用於將來自光學拾波設備2 3之光偵測器. 233的複數個光電轉換信號轉換成電壓信號,並以預定的 φ 增益將該等信號放大。 伺服信號產生電路2 8 b根據來自放大器2 8 a輸出的信 號產生伺服信號(聚焦誤差信號、循軌誤差信號)。所產生 的伺服信號輸出給驅動控制電路2 6。 擺動信號產生電路28c根據來自放大器28a輸出的信 號產生擺動信號。 RF信號產生電路28d根據來自放大器28a輸出的信 號產生RF信號。 解碼器28e例如從擺動信號提取位址資料及同步信 -16- 200805330 / (14) 號。所提取的位址資料輸出給CPU 40,且所提取的同步 ία 5虎輸出給驅動控制電路2 6。 解碼器28e例如對RF信號實施解碼處理及錯誤偵測 處理。在解碼器偵測到RF信號中之錯誤的情況中,解碼 器2 8 e對RF信號實施錯誤修正處理。接著,經處理的RF 信號從解碼器2 8.e輸出做爲播放資料,並經由緩衝器管理 器37儲存到緩衝器RAM 34中。解碼器28e被組構成二 修 進位資料獲得電路,用來從R F信號產生電路2 8 d所輸出 的RF信號中獲得二進位資料。在此例中,二進位資料獲 得電路(解碼器)28e包括高通濾波器(HPF)60、等化電路 61、AD轉換器(ADC) 62、包括非對稱FIR濾波器63之相 位修正電路900、內插器64、另一等化電路65、維特比 解碼器66、PLL 67及切換電路68,如圖8所示。 HPF 60用於去除RF信號中的低頻雜訊。HPF 60之 後設置等化電路61,用於加強因光學系統232之MTF (調 φ 制轉換函數)降低而被衰減的高通分量,並減少符號間干 擾。須注意,等化電路6 1也做爲用來截止高頻分量的低 通濾波器(LPF),以防止在ADC 62之AD轉換期間的疊頻 雜訊。 等化電路61之後設置ADC 62,用於將等化電路61 的輸出轉換成數位信號(AD轉換)。切換電路68設置在 ADC 62之後,依據來自CPU 49的指令,將ADC 62所輸 出的數位信號切換至非對稱FIR濾波器63或內插器64。 相位修正電路900包括非對稱FIR濾波器63,用來 -17- (15) 200805330 Η 對ADC 62輸出的數位信號實施濾波處理,以修正 號的相位失真。相位修正電路9 0 0的結構包括非對 濾波器6 3,將在下文中詳細描述。 內插器64用於對ADC 62輸出的信號或非對 濾波器6 3輸出的信號實施內插處理,亦即’依照 隨後之兩或多個時序(前及後)的樣本値,內插時脈 樣本値。 PLL 67用於從來自於內插器64輸出的信號播 於光碟1 5中之記錄信號的時脈(在後文中稱爲”記ί 並將時脈時序指令給內插器64。亦即,與播放時 的取樣操作是爲內插器64及PLL 67的組合所實施 例中,記錄時脈的周期在後文中以"1Τ”表示。 內插器64之後設置等化電路65,用於對內赛 輸出的信號實施波形等化,以使信號變爲與所 PR(部分響應)特性對應的響應信號。該所要的PR 如是(1,2,2,2,1)。 維特比解碼器66設置在等化電路65之後,使 相似度(維特比解碼處理)對等化電路65輸出的信 解碼處理,藉以輸出二進位資料。亦即,在此例 PRML(部分響應最大相似度)信號處理方法。 現回到圖1,驅動控制電路26產生驅動信號 按照來自播放信號處理電路2 8的伺服信號,驅動 波設備23的驅動系統23 4,以修正物鏡232- 1的 移。因此,循軌控制與聚焦控制係按照該驅動信號 RF信 稱FIR 稱FIR 先前及 時序的 放記錄 象時脈π) 脈同步 。在本 _器64 想要之, 特性例 用最大 號實施 中使用 ,用以 光學拾 位置偏 。驅動 -18- 200805330 V (16) 控制電路26也按照來自CPU 40的指令,產生用於驅動 搜尋馬達2 1的驅動信號以及驅動主軸馬達22的驅動信 號。驅動控制電路26輸出對應驅動信號給搜尋馬達21與 主軸馬達2 2。 緩衝器RAM 3 4用於暫時儲存例如從光碟1 5所播放 的資料(播放資料)。資料輸入到緩衝器RAM 34或從其輸 出,是由緩衝器管理器37管理。 雷射控制電路24係用於控制光學拾波設備23中之光 源231的照射功率。 介面38係爲實施與上層設備90(例如個人電腦)間之 雙向通信的介面。介面 38包括標準介面,諸如 ATAPI(AT附件封包介面)、SCSI(小型電腦系統介面)、及 USB(通用串列匯流排)。 快閃記憶體3 9例如用於儲存以CPU 40所能讀取之 碼所寫成的各種程式、關於光學拾波設備23中之光源 23 1之光發射特性的資料(光源特性資料)、以及關於等化 係數的資料(等化係數資料)。 CPU 40按照儲存在快閃記憶體39中的程式控制上述 每一設備、電路、及部件的操作(處理),並將各種資料 (例如用於實施控制的資料)儲存到緩衝器RAM 34的RAM 4 1中。 <相位修正電路之非對稱FIR濾波器的詳細描述〉 接下來將詳細描述包括在相位修正電路900中的非對 -19- 200805330 •飞 ' (17) 稱FIR濾波器63。 如圖9所示,相位修正電路9 0 〇例示性的結構包括非 對稱F IR濾波器6 3 ’例如具有2 0個延遲電路(d 1 - D 2 0 )、 21個乘法器(hl-h21)、1個係數設定電路1〇〇、及1個加 法器102。亦即,非對稱FIR濾波器63包括21個抽頭: FIR濾波器。每一個乘法器hl-h21的乘法係數(η;η = Ϊ-21) 稱爲π抽頭係數”。此外,每一個乘法器h 1 -h2 1之乘法係 0 數的組合也稱爲”等化係數"。爲方便故,在圖9中省略了 延遲裝置及部分的乘法器(未示出)。另請注意,每一個延 遲裝置的延遲時間是”1T”(記錄時脈的一個周期)。 加法器102用於相加從每一個乘法器hl 〃h2i輸出的. 信號,並將相加的信號輸出給內插器64。 係數設定電路1 〇 〇例如根據光碟1 5之超級解析度餍 的結構、記錄密度、記錄功率、播放期間的線性速率、以: 及用於驅動光源231的波形(在後文中也稱爲”係數設定條 φ 件”)來設定等化係數。在此例中,事先獲得到符合每一個 係數設定條件之適合的等化係數,並儲存到快閃記憶體 3 9內做爲等化係數資料。因此,係數設定電路1 00從快 閃記憶體3 9中提取對應於係數設定條件的等化係數,並 將等化係數設定給每一個乘法器h 1 *h 2 1。 在此例中,爲獲得到等化係數,播放記錄於光碟15 內之預定的資料坑陣列,並使用最小均方(LMS)演算法或 遞迴最小平方(RLS)演算法’獲得到目標信號與非對稱 FIR濾波器63輸出之信號間的差’ PLL 67可從目標信號 -20- 200805330 ♦ (18) 可靠地獲得到記錄時脈。將目標信號與非對稱FIR濾波器 63之輸出信號間之差的最小値設定爲對應於該時間之係 數設定條件最適當的等化係數。須注意,經由使用非對稱 等化係數値做爲初始値,可加速計算的收歛。 接下來,描述以係數設定電路1 00設定等化係數的例 子。在此例中,如圖1 〇所示,將具有記錄媒體類型爲 ”A”、播放功率"2.5mW”、直線速率”4.30m/s”、及最短資 φ 料坑長度("也稱爲最短標記長度”)”0.193μιη”等設定爲”係 * . * 數設定條件1 ”;將具有記錄媒體類型爲n A ”、播放功率 ”2.1mW”、直線速率”4·30 m/s”、及最短資料坑長度. ”0·193μιη”等設定爲”係數設定條件2”;將具有記錄媒體類. 型爲"Β"、播放功率"2.7mW”、直線速率”4.30m/s”、及最 短資料坑長度”〇.193μπι”等設定爲”係數設定條件3” ;將具 有記錄媒體類型爲”Β”、播放功率”2.7m W”、直線速寧 ”4.3 0m/s”、及最短資料坑長度”0.130μηι”等設定爲”係數設 • 定條件4” ;以及等具有記錄媒體類型爲"Α”、播放功率 "2.7mW"、直線速率”3.00 m/s ”、及最短資料坑長度 ” 0.1 9 3 μιη ”等設定爲”係數設定條件5 ”。須注意,類型爲 ” A ”的記錄媒體係其中形成有細微遮蔽區的超級解析度光 碟,且類型爲” B "的記錄媒體係其中形成有細微孔徑區的 超級解析度光碟。 圖Π顯示在選擇M係數設定條件 1 ’’的情況中,從P L 表面反射之光的光強度分佈。圖11顯示反射光之光束光 點之背部的光強度被形成在受熱區中的細微遮蔽區所減 -21 - 200805330 :、 (19) 小。因此,所顯示的光強度分佈具有非對稱的形狀。圖 12顯示選擇"係數設定條件 1"時的等化係數。圖12顯示 等化係數也呈現非對稱形狀,其抽頭係數(在此例中爲 K1 1)的中點是原點。 圖13顯示在選擇”係數設定條件 2”的情況中,從PL 表面反射之光的光強度分佈。圖1 3顯示細微遮蔽區的尺 寸(面積)減小,且光強度分佈的形狀變得較接近對稱形 φ 狀。此乃由於其播放功率相較於係數條件1的播放功率減 小、圖1 4顯示選擇”係數設定條件 2 ”時的等化係數。與 圖1 2中所示等化係數不同之處在於圖1 4所示的等化係數 係依據播放功率改變。 、 圖15顯示在選擇”係數設定條件 3”的情況中,從PL 表面反射之光的光強度分佈。圖1 5顯示反射光之光束光 點之背部的光強度被形成在受熱區中的細微孔徑區所增 大。因此,所顯示的光強度分佈具有非對稱的形狀。圖 φ 16顯示選擇”係數設定條件 3”時的等化係數。與圖12中 所示等化係數不同之處在於圖1 6所示的等化係數係依據 光碟1 5的類型(超級解析度層的類型)改變。 圖1 7顯不選擇”係數設定條件 4 ”時的等化係數。與 圖1 6中所示等化係數不同之處在於圖1 7所示的等化係數 係依據最短標記長度(記錄密度)改變。須注意,係數設定 條件4與係數設定條件3間的差異僅只最短標記長度(記 錄挖、度),而係數設定條件4的光強度分佈與係數設定條 件3的實質上相同。 -22- 200805330 u :、 (20) 圖18顯示在選擇”係數設定條件 5”的情況中,從PL 表面反射之光的光強度分佈。與係數設定條件1的係數設 定條件.相較,係數設定條件5的光強度分佈顯示,由於直 線速率減慢,導致超級解析度層被較高的温度加熱,致使 反射光之光束光點之背部的光強度被形成在受熱區中的細 微遮蔽區更加減小。圖1 9顯示選擇”係數設定條件 5 ”時 的等化係數。與圖1 2中所示等化係數不同之處在於圖1 9 φ 所示的等化係數係依據直線速率改變。 接下來/將參考圖20描述將光碟15載入(裝入)按照 本發明之實施例之光碟設備20的操作。圖20之流程圖所 對應的演算法具有由CPU 40所執行的一連串處理。 首先,CPU 40指示驅動控制電路26,以預定的直線 速率(或角速率)轉動光碟15(步驟S401)。 接著,記錄在光碟1 5中的係數設定條件及光碟資料 被讀出(步驟S403 )。 0 接著’根據從光碟1 5所讀出的光碟資料,決定光碟 15是否爲超級解析度光碟(步驟S 405)。 在此例中,由於光碟1 5是超級解析度光碟,因此該 決定爲肯定的(步驟S405爲是)。 接著,爲指示載入光碟設備2 0的光碟〗5爲超級解析 度光碟,將旗標F的値設定爲”1”(步驟S4 07)。 接著’將各種資料,諸如所讀出的係數設定條件、光 碟資料、及旗標F的値(旗標値資料)(步驟s 4 1 1 )儲存到 RAM 41 中。 -23- 200805330
Ml ’ (21) 接著,將所儲存的資料送往光碟設備20中需要該等 資料的對應部分,其中該儲存資料包括係數設定條件及旗 標値資料(步驟S4 13)。在執行步驟S413之後,將光碟15 載入光碟設備2 0的操作完成。 在光碟1 5不是超級解析度光碟的情況中,在步驟 S405的決定爲否定的(步驟S405爲否),且操作程序前進 到步驟S409。接著,將旗標F的値設定爲”0”,用以指示 φ 載入光碟設備20的光碟15不是超級解析度光碟(步驟 S409,)。接著,該操作前進到步驟S4 11。 . <播放操作> :
接下來,將參考圖21描述當上層設備90請求按照本 發明之實施例的光碟1 5播放資料時光碟設備20的操作 (播放操作)。圖2 1之流程圖所對應的演算法具有由CTPU 4 〇所執行的一連串處理。 • 首先,CPU 40將接收自上層設備90請求資料播放的 命令(播放命令)報告給光碟設備20中的各部分(例如播放 信號處理電路28、雷射控制電路24)(步驟S 50 1)。因此, 係數設定電路1 〇〇根據儲存在快閃記憶體3 9中的等化係 數及儲存在RAM 4 1中的係數設定條件按上述的方法設定 等化係數。 接著,讀出儲存在RAM 41中的旗標値資料(步驟 5 5 0 3 )。接著,其決定旗標資料的値是否爲”〗”(步驟 S 5 0 5)。在此例中,由於旗標資料的値爲"1 ",故其決定爲 -24- 200805330 'Λ .4、 ‘ (22) 肯定(步驟S5 05爲是)。 接著,CPU40指令切換電路68切換ADC 62的信號 輸出,以使從ADC 62輸出的信號輸入至非對稱FIR濾波 器63(步驟S 5 07)。 接著,CPU40指示驅動控制電路26,以使光束光點 能被置於對應於包括在該播放命令中所指定之位址之目標 位置的附近(步驟S 5 1 1 )。因此,驅動控制電路2 6產生驅 φ 動信號,以進行搜尋操作。在完成搜尋操作之後,該操作 • 前進到步驟S5 1 3。在不需要搜尋操作的情況中,步驟- S 5 1 1中的處理可省略。 接著,播放處理被啓始(步驟S 5 1 3 )。 接著,決定播放處理是否完成(步驟S 5 1 5 )。在播放處 理未完成的情況中,其決定爲否定(步驟S 5 1 5爲否),且 在預定的時間消逝後,再次進行步驟S 5 1 5的決定步驟。 在播放處理已完成的情況中,該決定爲肯定的,藉以完成 φ 播放操作。 在旗標資料的値爲”0”的情況中,其決定爲否定(步驟 S5 05爲否)。接著,CPU40指示切換電路68切換ADC 62 的信號輸出,以使從ADC 62輸出的信號輸入至內插器 (步驟S5 09)。接著,該播放操作前進至步驟S5 1 1。 於是,光碟設備2 0可調適地爲超級解析度光碟及傳 統光碟(在本例中爲DVD)實施播放操作。 圖22顯示在上述的播放操作被實施的情況下,經由 非對稱FIR濾波器6 3輸入到內插器6 4之信號的眼圖例。 -25 - 200805330 m ^ (23) 在此例中,該眼圖爲開放的(open),因此,記錄時脈能夠 被PLL 67精確地提取。特別是,即使爲最短的資料坑長 度,該眼圖也被充份地開放。因此,記錄時脈的提取可被 容易地實施。圖23顯示在沒有非對.稱FIR濾波器63的介 入下,輸入至內插器64之信號的眼圖比較例。·在此比較 例中的眼圖不開放,因此使得記錄時脈難以被提取。特別 是,由於眼圖的不開放,無法爲最短的資料坑長度提取記 錄時脈。換言之,RF信號的相位失真係被非對稱FIR濾 波器6 3修正。 · | 圖24的表顯示在以長度193 nm之資料坑記錄資料的 光碟1 5上實施播放操作的位元錯誤率。在此,播放操作 的條件是播放功率Pr爲2 · 5 mW,且直線速率(記錄期間) 爲2.5 m/s。本例所用非對稱FIR濾波器63的等化係數爲 圖1 2中所示之各個抽頭的係數。在沒有非對稱FIR濾波 器63之介入下實施的播放操作中,所呈現的位元錯誤率 大約0.5。因此’沒有非對稱?111濾波器63的介入無法被 解碼。另一方面,在有非對稱FIR濾波器63之介入下實 施的播放操作中,所呈現的位元錯誤率大幅地下降至大約 0.0020。因此,資料可被滿意地解碼。 在上述按照本發明之實施例的光碟設備2 0中,具有 低頻雜訊的RF信號在HPF 60處被消除。接著,等化電 路61降低RF信號的符號間千擾。接著,ADC 62將RF 信號轉換成數位信號。接著,在載入(裝入)光碟設備2 0 之光碟1 5爲超級解析度光碟的情況中,A D C 6 2將該數位 -26- 200805330 η 广 (24) 信號輸出給非對稱FIR濾波器63。藉由從快閃記憶體39 獲得到對應於光碟1 5之係數設定條件的等化係數,並將 該等係數設定給每一個乘法器hi-h21,非對稱FIR濾波器 63修正該RF信號的相位失真。非對稱FIR濾波器63的 輸出信號經由內插器64送給pll 67。由於RF信號的相 位失真被非對稱FIR濾波器6 3修正,因此,可以從R F 信號中精確地提取記錄時脈。於是,內插器64所實施的 取樣可精確地與記錄時脈同步。內插器6 4的輸出信號被 等化電路6 5及維特比解碼器6 6以P RM L信號處理方法解 碼。因此,記錄在光碟中的資料以小於繞射極限之間距所 形成的記錄標記可被準確地播放。 如圖2 6所示,按照本發明另一實施例所組構的二進 位資料獲得電路800沒有切換電路68,以使ADC 62輸出 的數位信號被輸入到非對稱FIR濾波器63。因此,在按 照本發明之另一實施例的相位修正電路9 0 0中(見圖2 6), 在非對稱FIR濾波器63中可設置係數改變電路104用以 指令係數設定電路1〇〇改變等化係數。在光碟15爲非超 級解析度光碟的情況中,係數改變電路1 04指令係數設定 電路1 〇〇組構出具有複數個對稱抽頭係數的等化係數,其 以該等抽頭係數的中央爲原點(〇)(在本例中爲K1 1)。在此 情況,係數改變電路1 04可指示係數設定電路1 00將等化 係數設定成能使非對稱FIR濾波器63做爲FIR濾波器使 用的値,以降低或調整符號間干擾(見圖27)。此外,在光 碟1 5爲非超級解析度光碟的情況中,係數改變電路1 04 -27 - 200805330 Η ·、 (25) 可指示係數設定電路1 00將某指定乘法器的抽頭係數設定 成” 1 ”,且將其餘乘法器的抽頭係數設定成”0”,以便取消 非對稱FIR濾波器63 (使其無效)。 此外,按照本發明的另一實施例,在光碟1 5具有包 括光碟15之擺動資料(見圖33)之區域的情況中,或者該 光碟在光碟1 5之內圍部分具有包括等化係數資料之 TOC(內容表)區域(見圖34)的情況中,CPU 40例如會從光 φ 碟1 5讀出擺動資料或等化係數資料,並在上述的步驟 S403中將所讀出的資料儲存到RAM 41中。因此,在接 收到來自上層設備90之播放請求命令的情況中,係數設 定電路100可根據儲存在RAM 41中的等化係數資料及係 數設定條件,設定等化係數。 在此情況,如相位修正電路900所示(見圖28),可在 非對稱FIR濾波器63內設置係數計算電路1 06,用於根 據記錄於光碟1 5中的等化係數資料,反應播放命令計算 φ 即將要被係數設定電路1 〇〇設定的等化係數。例如,在記 錄於光碟1 5中之等化係數資料爲對應於4倍速播放的資 料,而播放命令請求以1 6倍速播放的情況中,係數計算 電路106根據記錄於光碟15中的等化係數資料,計算爲 獲致16倍速播放的等化係數。由係數計算電路106計算 的等化係數可記錄在RAM 4 1中,以便所計算的等化係數 可供以後再次使用。此外,係數計算電路1 06可使用非對 稱的等化係數做爲初始値,以加速該計算的收歛。 雖然按照本發明之上述實施例的非對稱FIR濾波器 •28- 200805330 ’ (26) 63係爲包括2 1個抽頭的FIR濾波器,但非對稱FIR濾波 器63並不限於此結構。例如,非對稱FIR濾波器63可以 是包括5個抽頭的FIR濾波器。此外,非對稱FIR濾波器 63的抽頭數量並不限於奇數個,其也可以是偶數個。 按照本發明上述的實施例,由於HPF 60是線性電 路,在等化電路6 1爲線性電路的情況下,HPF 60與等化 電路6 1的配置次序可以調換。 φ 在二進位資料獲得電路8 00具有如圖29所示之結構 的情況下,ADC可實施與記錄時脈同步的取樣操作。在 此情況,由PLL 67所提取的記錄時脈被送至ADC 62。因 此、以此結構,在二進位資料獲得電路800中不設置內插 器64。 此外,按照本發明另一實施例的非對稱FIR濾波器 63可組構成類比電路。在此情況,如圖3 0所示,ADC設 置在內插器64之前(即非對稱FIR濾波器63之後)。 φ 如圖3 1所示,按照本發明另一實施例的二進位資料 獲得電路800可具有允許ADC 62的輸出信號直接輸入內 插器64的結構,且僅只非對稱FIR濾波器63的輸出信號 被輸入到PLL 67。以此結構,就可以使用習用的電路來 解碼RF信號。 此外,相位補償類比電路7 3之相位具有與在超級解 析度播放(在此例中,以2.5mW的操作功率來播放操作)期 間之RF信號之相位失真相反的特性,可用來替代非對稱 FIR濾波器63 (見圖32) ’藉以消除RF信號的相位失真。 -29- 200805330 ★ (27) 在此情況,ADC 62設置在內插器64之前。 雖然依本發明之上述實施例之光碟設備2 0被描述爲 只具有由光碟播放資料的功能,但只要光碟設備2〇具有 由光碟播放資料的功能,也可以使用其他具有資料播放功 能、資料抹除功能、及/或資料記錄功能的光碟設備20。 雖然按照本發明上述實施例所描述的光學拾波設備 2 3爲單光源2 3 1,但光學拾波設備2 3例如可具有複數個 φ 具有不同波長的光源做爲照射的雷射光束。 _ [第二節] ' 圖3 5的槪圖顯示按照本發明之實施例的光碟設備 1 020。須注意,在以下本發明的各實施例中,與第一節中 所描述之實施例類似的組件以類似的參考編號指示,且不 再解釋。 在圖3 5中,例如包括用於轉動光碟1 〇 1 5的主軸馬達 1 022、光學拾波設備1 023、用於在徑向方向驅動光學拾 φ 波設備1 023的搜尋馬達1 02 1、雷射控制電路1 024、驅動 控制電路 1026、播放信號處理電路1 028、緩衝器RAM 1 034、緩衝器管理器1 03 7、介面 1 03 8、快閃記憶體 1039、CPU 1040、及RAM 1041。請注意,圖35中所圖 示的箭頭係代表信號及資料流動的指示,並非指示每一個 方塊間之全部的連接關係。按照本發明之實施例的光碟 1 0 1 5係能夠以超級解析度播放的超級解析度光碟。光碟 1 0 1 5具有與圖2所示之光碟1 5實質上相同的結構。光碟 1015的結構包括記錄層151、反射層152、超級解析度層 -30- 200805330 s. 、、 (28) 1 5 3,以上各層被兩透明基板1 5 4所包夾於其間。記錄層 1 5 1係用於在其上記錄資料。反射層1 5 2用於反射照射在 光碟15上的雷射光束。超級解析度層153所含材料的光 學常數會按照温度改變。 光學拾波設備1 023用於將雷射光束23a(見圖23a)照 射至光碟1 〇 1 5,並用於接收從光碟1 0 1 5反射的光。光學 拾波設備1 023例如包括:光源1 23 1,用於發射具有對應 φ 於光碟1 〇 1 5之波長的雷射光束;光學系統1 2 3 2,包括一 物鏡1 232- 1,‘用於將來自光源123ί的雷射光束23a聚焦 至光碟1 0 1 5,並經由物鏡1 2 3 2 · 1將從光碟1 0 1 5反射的 光導引至一預定區域;光偵測器1 23 3,具有一或多個光 偵測區(光接收區),位於預定的區域用於接收反射光;以 及驅動系統1 234,用於對物鏡1 232- 1的驅動進行微調。 光偵測器1 23 3的每一個光接收區輸出一對應於所接收之 光量(光接收量)的信號給播放信號處理電路1 028。驅動系 φ 統1 234包括一聚焦致動器(未顯示),用以在聚焦方向驅 動物鏡123 2- 1,以及一循軌致動器(未顯示),用以在循軌 方向驅動物鏡1 232- 1。如一例所示,光源1231所發射之 雷射光束的波長(在後文中稱爲”光源波長”)爲63 5. nm,且 物鏡1 23 2- 1的數値孔徑(NA)爲0.6。在此例中,繞射極限 大約爲53 0 nm(与光源波長/2NA)。 圖3的曲線圖顯示在光學拾波設備1 023從具有以 400 nm之間距所形成之記錄標記(資料坑)(記錄標記長度 =2〇〇 nm)之光碟1015播放資料的情況下,載波/雜訊比 -31 - 200805330 : (29) (CNR)與播放功率(Pr)間的關係例。如圖3所示,當播放 功率Pr爲2mW或更高時,CNR超過30dB,因此,顯示 可以實施超級解析度播放。須注意,能夠用於超級解析度 播放的播放功率在後文中稱爲”超級解析度播放功率”。 當具有超級解析度播放功率的雷射光束聚焦在光碟 1 0 1 5上時,被雷射光束聚焦之區域的温度上升,藉以在 形成在超級解析度層1 5 3上之雷射光束的光束光點B S中 φ 形成細微孔徑區HA或細微遮蔽區MA,分別如圖4的(A) 及(B)所示。細微孔徑區ΙίA及細微遮蔽區MA兩者都有一 拖曳於雷射光束之光束光點B S行進方向之反方向的尾部 形成。須注意,圖示於圖4,中的黑點指示形成在光碟 1 0 1 5中的記錄標記(資料坑)。此外,亦須注意,形成在光 碟1015之超級解析度層153中之無論是細微孔徑區HA 或細微遮蔽區Μ A,例如視超級解析度層1 5 3的材料或黹 碟1 0 1 5之層的結構而定。 φ 因此,在形成細微孔徑區HA的情況中,反射光量明 顯地視資料坑是否位於細微孔徑區HA內而定。此外,在 形成有細微遮蔽區Μ A的情況中,反射光量明顯地視資料 坑是否被細微遮蔽區MA所遮蔽而定。 例如,如圖5的(A)所示,在形成細微遮蔽區ΜA的 情況中,在超級解析度層1 5 3的光學常數隨著具有以ΑΧ 爲光軸之雷射光束2 3 a照射加熱之區域改變。此致使在雷 射光束2 3 a之光束光點的背部形成遮蔽區Μ A,且減少來 自光束光點之背部的反射率(關於光束光點的行進方向)。 -32- 200805330 s. • (30) 於是’如圖5之(B)所示,從超級解析度層153 (pl表面) 之入射(進入)側之表面上光強度分佈的外觀來看,入射到 PL表面的光形成具有對稱形狀的光束光點。同時,該PL 表面處反射的光,形成具有非對稱形狀(狀態)的光束光 點。由於記錄層1 5 1中的資料是被依照非對稱形狀的光束 光點讀出,故造成RF信號的相位失真。 按照上述的曲線圖顯示於圖6(曲線圖用於描述反射 0 光之光強度分佈關於播放功率的相依關係),在播放功率
Pr上升至超級解析度功率的情況‘中,光束光點的背部變 爲被遮敝’且其背部之反射光的光強度分佈降低,因此, 所顯示之反射光之光強度分佈在其背部具有一截止區.。在 此例中,圖6中所示的基準點(原點)指示該光束光點的中 央位置。 如圖6所示,與在雷射光束之波長縮短或物鏡之數値 孔徑(NA)之情況下形成在光碟之記錄層上的光束光點相 φ 較,形成在超級解析度光碟1 〇 1 5之記錄層1 5 1上之光束 光點的形狀,具有光強度分佈之尖端部分漸漸變得較尖, 而緣邊部分(hem part)之寬度不變的特徵。 因此,與經由更加縮短雷射光束的波長或增加物鏡之 數値孔徑(NA)以縮小光束光點之光點直徑的情況相較,由 於雷射光束之光束光點之緣邊部分之寬度所致,在超級解 析度光碟之記錄密度增加的情況下,更有可能在發生在一 寛範圍中的符號間干擾。圖3 6 A的曲線圖顯示用於播放 以正常記錄密度記錄於光碟(例如DVD)之資料所用的時脈 -33- 200805330 (31) 時序與從該光碟反射之光之光強度間的關係。圖3 6B的曲 線圖顯示用妗播放以高於正常記錄密度2倍之記錄密度記 錄於光碟之資料所用的時脈時序與從該光碟反射之光之光 強度間的關係。圖3 6C的曲線圖顯示在雷射光束是被聚焦 到具有較高NA之物鏡或以短波長之雷射光束播放資料之 情況下,用於播放以高於正常記錄密度2倍之記錄密度記 錄於光碟之資料所用的時脈時序與從該光碟反射之光之光 φ 強度間的關係。 •在播放以正常記錄密度記錄所記錄之資料的情況中, 具有光束光點之符號間干擾之區域PA(在後文中也稱爲” • 符號間干擾區’’)的範圍等於大約爲3個時脈(見圖3 6 A)。 在播放以高於正常記錄密度2倍之記錄密度記錄於光碟之 資料的情況中,符號間千擾區PA的範圍等於大約爲5個 時脈(見圖3 6B)。在雷射光束是被聚焦到具有較高NA之 物鏡或使用短波長之雷射光束播放以高於正常記錄密度2 % 倍之記錄密度記錄於光碟之資料的情況中,符號間千擾區 ΡΑ的範圍等於大約爲3個時脈(見圖3 6C)。因此,在播放 例如以高於正常記錄密度2倍之記錄密度記錄於超級解析 度光碟中之資料的情況中,符號間干擾區ΡΑ比圖3 6 C中 所示況相較來的長。因此’要防止長周期(範圍)的符號間 干擾。 如圖6所示,由於將資料記錄於超級解析度光碟之光 束光點之緣邊部分的寬度未變,因此,雷射光束之光束光 點的尺寸無法輕易縮小。因此,在以高密度將資料記錄於 - 34- 200805330 ‘ (32) 超級解析度光碟時,很難在光碟的記錄層中形成高精度的 * 記錄標記。此外,例如由於相鄰或鄰近記錄標記之熱干 擾,而可能發生記錄錯誤。此記錄錯誤導致非線性的符號 間千擾,且對播放信號有不利影響。 此外,專用於播放超級解析度光碟(播放超級解析度 光碟)具有的資料坑樣式包括資料坑部與間隔部,由於資 料坑部與間隔部之結構上的差異,其熱容也不同,且超級 φ. 解析度層1 5 3的熱分佈係按照其上形成有光束光點的資料 坑樣式改變。因此,光束光點之形狀的改變與光碟的資料 坑樣式一致。此導致非線性的符號間千擾,且對播放信號 有不利影響。 因此,爲了播放以高記錄密度記錄於超級解析度光碟 的資料,吾人要防止長周期的符號間干擾。 現回到圖35,播放信號處理電路1 028例如包括放大 器1028a、伺服信號產生電路1 028b、擺動信號產生電路 φ 1 028c、RF信號產生電路1 028d、及解碼器1 028e。 放大器1 028a用於將來自光學拾波設備1 023之光偵 測器1 2 3 3的複數個光電轉換信號轉換成電壓信號,並以 預定的增益將該等信號放大。 伺服信號產生電路l〇28b根據來自放大器l〇28a輸出 的信號產生伺服信號(聚焦誤差信號、循軌誤差信號)。所 產生的伺服信號輸出給驅動控制電路1 026。 擺動信號產生電路l〇28c根據來自放大器l〇28a輸出 的信號產生擺動信號 -35- 200805330 广 (33) RF信號產生電路i〇2 8d根據來自放大器1 028a輸出 的信號產生RF信號。 解碼器1 028e例如從擺動信號提取位址資料及同步信 號。所提取的位址資料輸出給CPU 1 040,且所提取的同 步丨θ號輸出給驅動控制電路1 0 2 6。 解碼器1 028e例如對RF信號實施解碼處理及錯誤偵 測處理。在解碼器偵測到RF信號中之錯誤的情況中,解 碼器l〇2 8e對11?信號實施錯誤修正處理。接著,經處理 ® 的RF信號從解碼器1 028 e輸出做爲播放資料,並經由緩 衝器管理器1 03 7儲存到緩衝器RAM 1 034中。 圖3 7的方塊圖顯示按照本發明之實施例的解碼器 102 8e。如圖37所示,解碼器1 028e例如包括高通濾波器 (HPF) 1 0 60、等化電路1061、AD轉換器(ADC) 1 062,非對 稱FIR濾波器1 063、內插器1 064、另一等化電路1 065、 維特比解碼器1 066、PLL 1 067。 0 HPF 1 060用於去除RF信號中的低頻雜訊。HPF 1060 之後設置等化電路1061,用於加強因光學系統1 232之 MTF (調制轉換函數)之降低而被衰減之RF信號的高通分 量,並減少符號間干擾。須注意,等化電路1 061也做爲 用來截止高頻分量的低通濾波器(LPF),以防止在ADC 1 0 62之AD轉換期間的疊頻雜訊。 等化電路1061之後設置ADC 1 062,用於將等化電路 1 061的輸出轉換成數位信號(AD轉換)。 非對稱FIR濾波器1 063是一 FIR濾波器,用來對 -36- 200805330 > (34) ADC Μ 0 62輸出的數位信號實施濾波處理,以修正由於形 成在超級解析度光碟1 〇 1 5上之光束光點的不對稱特性所 導致RF信號的相位失真。非對稱FIR濾波器1 063,是具 有不對稱之等化係數的FIR濾波器,該等化係數的原點是 其抽頭係數的中央。 內插器1 064用於對ADC 1 062輸出的信號或非對稱 FIR濾波器1 063輸出的信號實施內插處理,亦即,依照 φ 先前及隨後之兩或多個時序(前及後)的樣本値內插時脈時 序的樣本値。 ’ PLL 1 067用於從內插器1 064輸出的信號播放記錄於 光碟1 〇 1 5中之記錄信號的時脈(在後文中稱爲”記錄時脈…) 並將時脈時序指示給內插器1 064。亦即,與播放時脈同 步的取樣操作是結合內插器1 064及PLL 1 067所實施。須 注意,PLL 1 067之用於比較播放時脈與信號時脈間之棍 位的部分(在後文中也稱爲”相位比較部分”),也可用來比 φ 較經由使用切割器二進位化信號的相位。此外,按照播放 信號之位準値與目標符號之位準値間之差異來偵測相位差 的方法,也可使用播放時脈與信號時脈間沒有相位錯誤。 內插器1 064之後設置等化電路105,用於對內插器 1 064輸出的信號實施波形等化,以使信號變爲與所要之 PR(部分響應)特性對應的響應信號。該所要的PR特性例 如是(1,2, 2, 2,1)。 決定反饋型維特比解碼器1 066設置在等化電路1065 之後,使用最大相似度解碼方法(稱爲維特比解碼處理)對 -37- 200805330
"V ^ (35) 等化電路1 065輸出的信號實施解碼處理,藉以輸出二進 位資料。亦即,在此例中,等化電路1 065與決定反饋型 維特比解碼器1 066使用結合部分響應(PR)法與最大相似 度(ML)法之PRML(部分響應最大相似度)來實施信號處 理。 現回到圖3 5,驅動控制電路1 026產生驅動信號,用 以按照來自播放信號處理電路1 028的伺服信號用來驅動 ® 光學拾波設備1 023的驅動系統1 234,以修正物鏡1 232-1 的位置偏移。由此循軌控制與聚焦控制係按照該驅動信 號。驅動控制電路1 026也按照來自CPU1 040的指令,產 生用於驅動搜尋馬達1021的驅動信號以及用於驅動主軸 馬達1 022的驅動信號。驅動控制電路1 026輸出對應的驅 動信號給搜尋馬達1021及主軸馬達1 022。 緩衝器RAM 1 034用於暫時儲存例如從光碟1015所 播放的資料(播放資料)。資料輸入到緩衝器RAM 1 03 4或 ^ 從其輸出,是由緩衝器管理器1 037管理。 雷射控制電路1 024係用於控制光學拾波設備1 023中 之光源1 2 3 1的照射功率。 介面1 03 8係爲實施與上層設備1 090(例如個人電腦) 間之雙向通信的介面。介面1 03 8包括標準介面,諸如 ATAPI(AT附件封包介面)、SCSI(小型電腦系統介面)、及 USB(通用串列匯流排)。 快閃記憶體1 03 9例如用於儲存以CPU 1 040所能讀 取之碼所寫成的各種程式、關於光學拾波設備1 023中之 -38- 200805330 > (36) 光源1 23 1之光發射特性的資料(光源特性資料)、以及關 於等化係數的資料(等化係數資料)。 C P U 1 0 4 0按照儲存在快閃記憶體! 〇 3 9中的程式控制 上述每一設備、電路、及部件的操作(處理),並將各種資 料(例如用於實施控制的資料)儲存到緩衝器RAM 1 03 4的 RAM 1041 中。 φ <決定反饋型維特比解碼器之詳細描述> • 接下來詳細描述決定反饋型維特比解碼器1066。此 例所描述的決定反饋型維特比解碼器1 〇 6 6,其決定反饋 型維特比解碼器1 066的:PR類型爲PR (1,2,2,2,1),且 最小的反向間隔是2T。不過,決定反饋型維特比解碼器 1 066的PR類型不限於pr (1,2,2,2,1)。例如,決定反· 饋型維特比解碼器1 066的PR類型可以是PR (1,2,2,L) 或PR (1,1)。雖然以下所描述的決定反饋型維特比解碼 Φ 器1 066的暫時決定是使用3位元陣列來實施,但位元陣 列不限於3位元。例如,可使用3位元以上的位元陣列。 在描述按照本發明之實施例的決定反饋型維特比解碼 器1 066之前,先描述普通維特比解碼器。圖38的方塊圖 顯示普通維特比解碼器1 066’的例示性結構。如圖38所 示’維特比解碼器 1 0 6 61包括分支度量計算器 1 〇 7 0、 ACS(加-比較-選擇)運算器1〇71、路徑記憶體1 072、輸出 選擇器1 073、及路徑度量記憶體1〇74。此外,由於維特 比解碼器1 066,的PR類型是(PR 1,2,2,1),因此,維特 -39- 200805330 : (37) 比解碼器1 066’的狀態變遷如圖3 9所示之以4位元之位元 串所表示的10狀態(狀態)S 0000-S1 1 1 1以及對應於每一狀 態 S000 0-S1111 的 16 分支 B(n) (η = 1,2,…,16)。狀態 S0000-S1111間的狀態變遷可用圖40中所示的交織圖 (Trellis d i a g r a m)表示。 分支度量計算器1 070係用來計算從每一狀態之目前 時間(在圖40中的時間t-1)開始至每一狀態之預定時間t φ 之分支的目標値與輸入信號(分支度量BMt)間的歐幾里德 距離。更明確地說,每一分支Β(ιι)的目標値是由PR類型 與對應於每一分支的位元串定義。此外,對每一分支B (η) 的分支度量用以下描述的公式表示。 [公式1] BMt(n) = (PP (η) x PR-RF)2 • 其中,”n”是1至16的整數,”PR”是矩陣[ 1 22 2 1 ]丁, 以及’’RF”是RF信號的値,具有以預定PR特性等化成如 同輸入信號的波形。此外,πΡΡ(η)是對應於每一分支Β (η) 之5位元的位元串。亦即,ΡΡ(η)是一 5位元的位元串, 是經由在對應於圖39中所示分支Β(η)的4位元位元串(變 遷前的狀態)開始處加上一個位元而形成。例如,對應於 圖39中之分支Β(5)的位元串ΡΡ(5)爲[〇〇1 1〇],且對應於 圖39中之分支Β(6)的位元串ΡΡ(6)爲[01111]。分支度量 計算器1 〇 7 〇根據上述的公式(1)計算1 6個分支度量 -40- 200805330 BMt(n)。請注意,公式中的”x”所指的是矩陣的乘法。 現回到圖38,ACS (加·比較-選擇)運算器1071係經由 在時間t_l期間從路徑度量記憶體1 074讀出對應於每一 狀態 S0 00 0-S1 1 1 1 的路徑度量 PMt·丨(0000) -PMt.丨(1 1 1 1), 並將該讀出的路徑度量加到由分支度量計算器1 070所計 算之對應的分支度量BMt(n)(從時間t-Ι至時間t),以得 到一經相加的値PM’(n)。例如,路徑度量PMt-KOOll)被 φ 加到分支度量BMt(5)或分支度量BMt(4),以及路徑度量 • ΡΜμ(1 1 10)被加到分支度量BMt(9)。換言之,變遷原點 之每一狀態的路徑度量PMy被加到對應於指示變遷之分 支B(n)的分支度量BMt(n)。. 在圖40所示的交織圖中,在時間t期間有兩條路徑 與每一狀態 S0000-S1111連結的情況中,ACS運算器 1071比較對應於該兩路徑的路徑度量,用以決定何路徑: 爲該狀態在時間t期間的存活路徑。ACS運算器1071決 φ 定對應於路徑度量較小的路徑爲存活路徑。在時間t期間 僅單一條路徑與每一狀態s 0 0 0 0 - S 1 1 1 1連結的情況中,該 路徑被無條件地決爲時間t之狀態的存活路徑。所決定的 結果被儲存在路徑記憶體1 072中。因此,經由將ACS運 算器1071的決定結果連續地記錄到路徑記憶體1 072中, 過去的存活路徑即被儲存(貯存)在路徑記憶體1 072中做 爲歷史資料。ACS運算器1071與決定處理平行地得到對 應於存活路徑之經相加的値PMf(II),並藉由將所獲得到的 相加値設定成時間t的新路徑度量値,以更新路徑度量記 -41 - 200805330 ^ (39) 憶體1 074中之路徑度量PM(0000)-PM(1 1 1 1)的値。 圖4 1的方塊圖係按照本發明之實施例的路徑記憶體 1 072。路徑記憶體1 072設置有預定數量的移位暫存器。 設置在路徑記憶體1 072中之移位暫存器的數量,等於按 照PR類型所決定的狀態數量。在本例中,由於PR類型 爲PR (1,2,2,2,1),因此,路徑記憶體單元90〇-9016設 置10個移位暫存器。每一個路徑記憶體單元90()-90! 6的 φ 移位暫存器儲存ACS運算器1071決定的結果,同時每時 間⑴移位一個到次一個路徑記憶體單元。在此處理中,對 應於所選存活路徑之時間⑴前之狀態的估計結果,按照從 ACS運算器1071輸出的估計結果被複製。因此,當ACS 運算器1 07 1實施路徑選擇時,在後續的路徑記憶體單元 中所剩存活路徑的數量變得較少。因此,最後一個路徑記 憶體單元9016之移位暫存器中所剩餘的估計結果,實露 地變爲相同的結果。亦即,路徑的合倂完成。 φ 現回到圖38,輸出選擇器1 073用於選擇對應於具有 最小値之路徑度量的存活路徑,亦即,被視爲來自路徑度 量記憶體1 074之最確定的存活路徑。接著,輸出選擇器 1 073從路徑記憶體1 072之最後一個路徑記憶體單元90 16 的輸出中獲得到被選路徑的値,並將所獲得到的値當成二 進位資料(決定資料)輸出。須注意,在路徑記憶體1072 中之路徑記憶體單元之數量充足且RF信號之品質令人滿 意的情況下,最後一個路徑記憶體單元之移位暫存器中剩 下的結果在絕大多數的情況中都與將要輸出的結果相同, -42 - 200805330
V , (40) 因此’輸出選擇器1073可予省略。 接下來’要描述按照本發明之實施例的決定反饋型維 特比解碼器1 066。圖42顯示決定反饋型維特比解碼器 1 066之例示性結構的方塊圖。與上述一般的維特比解碼 器66’相較’決定反饋型維特比解碼器1 066使用具有補償 功能的分支度量計算器1〇77取代分支度量計算器1〇70, 以及具有暫時決定功能的路徑記憶體1 076取代路徑記憶 體1 072。此外,決定反饋型維特比解碼器1〇66也包括有 樣式補償記憶體1 0 7 5。 接下來,要解釋決定反饋型維特比解碼器1 066關於 上述一般維特比解碼器66’的主要·差異。 圖43的方塊圖顯示按照本發明實施例之決定反饋型 維特比解碼器1 0 6 6之具有暫時決定功能1 〇 7 6的路徑記憶 體。具有暫時決定功能的路徑記憶體1 076根據路徑記憶. 體單元90〇-9016的內容,輸出對應於每一狀態之暫時決定 的結果給樣式補償記憶體1 〇 7 5。暫時決定的結果包括位 在接受最大相似度估計處理之一位元後的一位元資料。因 此,此位元資料可用做爲在最大相似度估計處理中袂定後 續位元的資料,藉以能在記錄媒體上做較大範圍(長的位 元長度)的非線性補償。 接下來將參考圖44描述按照本發明實施例獲得到暫 時決定之結果的方法。圖44的槪圖描述按照本發明實施 例獲得到暫時決定之結果的方法。在圖44中,對應於時 間11至時間t - 4的狀態是最大相似度估計處理期間的狀態 -43- 200805330 ' (41) 變遷部分。此外,對應於時間t-5至時間t-9的狀態(狀態) 是暫時決定之結果的部分。圖1 5顯示,對應於每一存活 路徑之單次暫時決定的位元串,可經由在時間t-1從每一 狀態回遡追踪存活路徑來決定(以黑粗箭頭說明)。亦即, 沿著從時間t-Ι之狀態S0000-S1111至時間t-9(即當路徑 合倂完成的時間)之狀態S 00 0 0之存活路徑的路線追踪可 •被獨特地決定。因此,從時間t-Ι之狀態S0000-S1111至 H 時間t-5之狀態S0000-S1 1 1 1的暫時決定位元可被決定。 接著,參考圖43及44,具有暫時決定功能的路徑記憶體 1076將對應於時間t-5至時間t-7之狀態S0000-S1 1 1 1的 3位元位元串B(0000)-B(1111)做爲暫時決定的位元串輸 出給樣式補償記憶體1 075。 圖45顯示按照本發明實施例之樣式補償記憶體1075 的方塊圖。樣式補償記憶體1 075包括對應於每一分支〕 B(n)的16個B(N)/補償値儲存記憶體51^51^。來自具有 # 暫時決定功能之路徑記憶體1 076的暫時決定位元串 B(0000)-B(1 1 1 1)被輸入到對應的B(N)/補償値儲存記憶體 51^51^。接著,從B(N)/補償値儲存記億體51Γ-5116輸 出對應於所輸入之暫時決定位元串B(〇〇〇〇)-B(l 1 1 1)的補 償値c V (η)。如一例所示,圖4 6 Α顯示的表中顯示暫時決 定的位元串B(0000)與儲存在B(l)/補償値儲存記憶體51! 中之補償値CV(1)間的對應關係。圖46B顯示的表中顯示 暫時決定的位元串B(0 110)與儲存在B(6)/補償値儲存記憶 體5 16中之補償値(:¥(6)間的對應關係。圖46(:顯示的表 • 44- 200805330 % 、 (42) 中顯示暫時決定的位元串B(1 100)與儲存在Β( 12)/補償値 儲存記憶體5112中之補償値CV(12)間的對應關係。在以 圖44中所示之交織圖決定(決定)一存活路徑的情況中, 輸入到B(l)/補償値儲存記憶體中的位元串(0000)是 (110)。因此,按照圖46A之表中所示,b(1)/補償値儲存 記憶體51!的補償値CV(1)被決定(決定)爲0.11。同樣 地,輸.入到B(6)/補償値儲存記憶體516中的位元串(0110) φ 是(000)。因此,按照圖46B之表中所示,B(6)/補償値儲 存記憶體516的補償値CV(6)被決定(決定)爲-0.01。同樣 地,輸入到 B( 12)/補償値儲存記憶體 51 12中的位元串 ·' (1 1〇〇)是(1 1 1)。因此,按照圖46C之.·表中所示,Β·(12)/補 償値儲存記憶體5112的補償値CV(12)被決定(決定)爲 -〇·〇8。因此,所決的補償値CV(1),CV(6),及CV(12)被 輸出到具有補償功能的分支度量計算器1 077。 現回到圖42,具有補償功能的分支度量計算器1077 • 經由將從樣式補償記憶體1 075輸出之每一分支B(n)的補 償値CN(n)與具有按照PR類型所決定之位元長度之線性 符號間干擾期望値相加以獲得到目標値,並計算(分支度 量)例如目標値與經波形等化之RF信號之値(輸入信號)間 的歐幾里德距離。以下所描述的公式(2)係具有補償功能 之分支度量計算器1 077所使用的分支度量公式。具有補 償功能的分支度量計算器1 077使用公式(2)以獲得到每一 分支度量BMt(n)。公式(2)與上述公式(1)的不同處在於在 公式(2)內包括有對應於每一分支B(n)的補償値 CV(n) -45- 200805330 ' .. · 、 f (43) 項。 ^ - - · M公式2] BMt(n) = (PP(n)xPR + CV(n)-RF)2 (2) 當使用公式(2)計算完每一分支度量BMt(n)後,決定 反饋型維特比解碼器1 066以與上述一般維特比解碼器 φ 1 06 6’相同的方法產生二進位信號。 以上述按照本發明之實施例的光碟設備1 020,對應 於每一分支B(N)的分支度量BM(n),可經由將從樣式補 償記憶體1 075所輸出之每一分支B(n)的補償値CN(n)與 具有按照PR類型所決定之位元長度的線性符號間干擾期 望値相加獲得到目標値,並計算例如所得到的目標値與從 等化電路1 〇 6 5所輸入之波長經等化之rf信號間的歐幾 里德距離加以計算。因此,在最大相似度估計處理期間, φ 包括在RF信號中的非線性分量可被補償。結果是,以小 於繞射極限之記錄標記所記錄之光碟1 0 1 5中的資料能被 精確地播放。 此外,由於本發明之此實施例中的PR類型爲PR(1,2, 2, 2, 1),在分支度量BM(n)的計算中考慮按照對應於每一 分支B(n)之3位元位元陣列B(0000)-B(U11)所決定的補 償値CV(n),實質上等於8位元的非線性補償位元數量。 因此,以具有等於5個位元之電路的解碼器(不包括暫時 決定之位元陣列的3個位元),可達到等於具有8位元之 -46- 200805330
·· V 、’ (44) 電路之解碼器實質上相同的解碼性能。此降低了光碟設備 1 020的製造成本。 圖47 A係從按照本發明實施例之ADC 1 062輸出之信 號的眼圖。圖4 7 B係從按照本發明實施例之非對稱ρ IR 濾波器1 063輸出之信號的眼圖。圖48A係在沒有決定反 饋位元(即當非線性修正位元長度爲5位元時)的情況下, 從具有補償信號輸出之決定反饋型非線性維特比解碼器 φ V〇69(在下文中詳細描述)輸出之信號的眼圖。圖48B係在 * 決定反饋位元爲3 位元(即當非線性修正位元長度爲8位 元時)的情況下,從具有補償信號輸出之決定反饋型非線 :性維特比解碼器1 069(在下文中詳細描述)輸出之信號的眼 圖。在圖47A所示的眼圖中,該眼根本沒有開放。在圖 4 7B所示的眼圖中,該眼雖然些微地開放,但該開放離足 夠相去甚遠。此外,圖47B所示的眼圖有大的不對稱。在: 圖48A所示的眼圖中,該眼雖然些微地開放,但開放不 # 足。不過,圖487B所示之眼圖的不對稱已消失。在圖 4 8B所示的眼圖中,該眼的開放令人滿意。圖48B所示的 眼圖顯示已實現充分的非線性補償。如前所述,在播放光 碟1015的資料時,吾人要求長範圍的非線性補償。從電 路尺寸的觀點,達成此長範圍之非線性補償的最佳方法是 決定反饋。雖然消除非線性符號間千擾的一方法是使用非 線性濾波器,諸如Volterra濾波器可有效地降低關於超級 解析度光碟的位元錯誤率,但從電路尺寸的觀點,按照本 發明之實施例的決定反饋法更爲合適。 -47- 200805330 ,’ (45) 圖4 9的槪圖比較本發明之例與比較例間的性能(效 果)。在位元錯誤率極限爲1 X〗(Γ4的情況中,專利文件1 -4的比較例顯現增加資料容量的效果極爲有限,大約 1%。雖然專利文件6顯現出資料容量增加大約4%,但如 此的資料量增加不足。同時,本發明的例子顯示最小的記 錄標記縮短到170 nm或更小,且有使資料容量增加〗.45 倍或更多(4 5 %或更多)的效果。 φ 以下描述的[表1]顯示在最小記錄標記長度大約162 nm情況中,決定反饋位元數'量與位元錯誤率(BER)間之關 係的表。按照表1,在不實施非線性補償的情況中,位元 錯誤率爲2.OlxliT2。在沒有暫時決定位元時實施非線性 補償的情況中,位兀錯誤率變爲大約一半(4.4 4 X 1 0 _3 )。此 外,在以按照本發明實施例之上述決定反饋法獲得到暫時 決定位元的情況中,位元錯誤率爲2.67x1 0_4,因此,顯 示以決定反饋法可降低1位數或更多的位元錯誤率。此 φ 外,表1顯示,當非線性補償長度爲8位元、9位元及1〇 位元時,以獲得到具有相同位數數量的位元錯誤率而論, 8位元爲足夠的非線性補償長度。 -48- 200805330
-I ^ (46) [表1] 非線性位元數量 決定反饋位元數量 BER 0 ' • 2.0 1 X 1 〇 "2 5 0 4.44x 1 〇'3 6 1 3·98χ1〇-3 7 2 1.73xl〇-3 8 3 2.6 7 X 1 〇 ·4 9 4 1 ·67χ 1 (Γ4 10 5 1 ·67χ 1 Ο·4 圖5 0的曲線圖顯示在最小記錄標記長度大約1 6 2 nm 情況中,非線性修正位元數量與位元錯誤率間之關係的 表。圖5 0顯示非線性修正位元數量在7位元至8位元間 之時的位元錯誤率明顯改善。因此,圖5 0顯示非線性修 正位元數量至少需要8位元。在非線性修正位元數量爲8 位元或更多的情況中,位元錯誤率是一適合實用的値 (lx 1 (Γ4),因此,該圖顯示對應於8位元或更多位元之位 元樣式的補償値爲足夠。 .須注意,按照本發明之實施例的決定反饋型維特比解 碼器1 066可以使用經由計算決定反饋型維特比解碼器 1 066之過去的決定結果所獲得到的線性符號間干擾估計 値,與經由計算關於實際信號之誤差値的時間平均所獲得 到的平均値。圖5 1係顯示連同決定反饋型維特比解碼器 1 0 6 6之補償値訓練機制1 0 3 0的方塊圖。 按照本發明之實施例的補償値訓練機制1 03 0例如包 括補償値計算器1 009、用於將輸入信號延遲一段相當於 決定反饋型維特比解碼器1 066之解碼時間之周期的延遲 -49- 200805330 ^ 4 ’ (47) 1 0 1 2 ’以及對決定反饋型維特比解碼器i 〇66所輸出的二 進位信號施加符號間干擾(對應於該PR類型)的PR符號間 干擾產生器1 0 1 0。在按照本發明之實施例的補償値訓練 機制1 0 3 0中’從決定反饋型維特比解碼器! 0 66輸出的二 進位信號,及從等化電路1 065經由延遲1 2輸出之信號減 去決定反饋型維特比解碼器1 0 6 6經由P R符號間干擾產 生器1 0 1 0所輸出之二進位信號所獲得到的錯誤値(輸入信 號的非線性分量)輸入到補償値計算器1 〇 〇 9。接著,根據 從決定反饋型維特比解碼器1 0 6 6經由P R符號間干擾產 生器1 0 1 0所獲得到的二進位信號,補償値計算器〗009讓 出對應於來自樣式補償記憶體1 0 7 5之二進位資料串之位v 元樣式的補償値,並獲得到輸入錯誤値與所讀出之補償値 間的差異。接著,補償値計算器1 009將所獲得到的差値 乘以一預定的常數,並將該乘値加到該補償値,因此改· 樣式補償記憶體1 075的値。經由以補償値訓練機制〗〇3〇 重複上述的處理,即可獲得到最佳的補償値。須注意,在 改寫該補償値之周期短(例如每一時脈)的情況中,亦即, 在補償値之改寫頻率(補償値之重寫周期的倒數)高的情況 中,在PLL 1 067中關於用來獲得到播放時脈的反饋迴路 可能發生千擾。因此,從獲得播放穩定度的觀點,補償値 的重寫頻率以不大於PLL 1 067中反饋迴路的開放迴路交 越頻率爲宜。 此外,在從頭開始播放以高密度記錄之資料的情況 中,實施非線性修正之適合的補償資料或非對稱FIR濾波 -50 - 200805330 ,’ (48) 器1 063之適合的波形等化係數在開始時可能並不知道。 在此情況下,PLL 1 067可能無法從RF信號提取播放時 脈。因此,所記錄的資料無法被播放。爲避免此發生,可 實施圖5 6中所示的訓練操作(學習操作),以從低記錄密 度到高記錄密度逐步學習並更新補償値與波形等化係數。 首先學習低記錄密度所用的補償値及波形等化係數。接 著,播放較高記錄密度的資料,以便進一步學習補償値並 φ 更新波形等化係數。結果是,PLL 1067將可提取播放時 脈,甚至是高密度記錄的資料。因此,該資料可被正確地 播放。更明確地說,在圖5 6所示的訓練操作中,選擇足 以允許P.LL 1 067能夠被鎖住的低記錄密度(步驟S 102)。 接著,播放專用於訓練(學習)的位元樣式(步驟S1 03)。接 著,實施用於補償非線性分量及FIR濾波器等化係數之値 的訓練,換言之,補償値及波形等化係數被學習及更新 (步驟S104)。接著,其決定目前的記錄密度是否爲實施資 φ 料之實際記錄所用的記錄密度(步驟S 105)。如果目前的記 錄密度不足以實施資料記錄(步驟s 1 05爲否),則該記錄 密度被增加(步驟S 1 06)。如果資料記錄可用目前的記錄密 度滿意地實施(步驟S 1 05爲是),則該訓練操作結束(步驟 -S 1 0 7 ) 〇 按照本發明之實施例的超級解析度光碟1 0 15,可形 成包括有TOC(內容表)資料或預定位元樣式資料(記錄於 光碟10151預定的資料段中)的補償値訓練區。例如,經 由播放記錄在光碟1 0 1 5之補償値訓練區中的位元樣式資 -51 - (49) 200805330
料,該位元樣式資料可用來得到一補償値,做爲使用來自 決定反饋型維特比解碼器1 0 6 6之輸出的另一選擇。補償 値訓練區可設置在位於光碟! 0〗5之記錄區i 〇 〇 2之內圍部 分的TOC區1001內,如圖52A所示。或者,補償値訓練 區可周期性地配置在記錄區1 〇 〇 2內,如圖5 2 B中的黑點 1 003所示。因此,補償値的訓練(學習)可一致性地實施, 不會受決定反饋型維特比解碼器1 066所輸出之錯誤位元 φ 的影響。此外,訓練區可由在製造期間事先記錄在ROM 內的預定位元樣式提供,或經由使用事先記錄在可覆寫類 型或單次寫入類型之光碟中的位元樣式。此外,可事先準 備未記錄的訓練區’且在未記錄的訓練區內記錄預定的位 元樣式。此外,在準備訓練區時,可事先準備複數個訓練 區,以便可使用上述的學習操作學習對應於複數個記錄密 度的複數個補償値。因此,即使在播放以高密度記錄的資 料時,PLL 1 067也可用改進的穩定度操作,且可精確地 φ 播放以高密度記錄的資料。例如,圖5 7中所示的光碟 1015可具有在第一 TOC(內容表)區1001內以低密度記錄 的訓練資料區,以及在第二TOC區1 002內以高密度記錄 的另一訓練資料區。此外,光碟1 〇 1 5上可事先記錄適當 的補償値(即適合光碟1015的補償値),當以光碟設備 1 020播放光碟1015時,允許該適當的補償値可被讀出。 例如,在光碟1015的擺動資料、TOC資料或與資料相關 的補償値(在後文中稱爲”預置補償値資料”)被事先記錄在 光碟1015內的情況中’ CPU ! 040可讀出光碟1015的預 -52- 200805330 ' ,0) 置補償値資料’並將預置補償値資料儲存到RAM 1 04 1 中。.因此’樣式補償記憶體1 075的値可根據預置補償値 資料或其它播放條件設定。 由於RF信號不對稱特性的差異視細微孔徑區(HA)/微 遮蔽區(Μ A)之形狀的改變及超級解析度層按照各不同播 放條件(例如超級解析度的結構、記錄密度、播放功率、 播放時的直線速率.、光源之波形)之温度分布的改變而 φ 定,其需要有一或多個參數以施加最佳的預置補償値資 料。例如’經由準備各種不同的預置補償値資料(在本例 中的預置補償値資料對應於4倍速播放),補償値可經由 使用預置補償値資料來估計,即使使用者要求1 6倍速播 放。. 此外,按照決定反饋型維特比解碼器1 066之過去決 定的結果與實際信號之錯誤値在該時間呈現的機率分布, 來爲每一位元樣式計算線性符號間干擾估計値。因此,變 φ 異値VV(n)可連同補償値記錄到B(n)/補償値儲存記憶體 5 1^51!6中,因此,分支度量BM(n)可用以下的公式(3)計 算。須注意,” k ”是1至4的常數。以此計算方法,實施 最大相似度估計時可將變異値列入考慮。因此’位元錯誤 的控制可進一步改善。 [公式3] BMt(n) =(PP(n)xPR + CV(n).RF)2/(VV( n))k .···. ( 3) -53- 200805330 :, ,1) 在此計算方法中,變異値VV(n)係連同補償値CV(n) 被事先記錄在B(n)/補償値儲存記憶體5 1^51,6中。接 著,按輸出對應之補償値CV(n)相同的方法,對應的變異 値VV(n)按照來自具有暫時決定功能之路徑記憶體1076 之暫時決定的結果(即位元串 B(〇〇〇〇)-B(l 1 1 1))輸出至具 有補償功能的分支度量計算器1077。接著,具有補償功 能的分支度量計算器1 077使用上述的公式(3)計算分支度 量BM。圖53顯示的表具有加至B(6)/補償値儲存記憶體 5U的’’變異値VV(6)”項目。偏差値可當成另一變異値被 記錄。 此外,雖然有相關的技術(日本早期公開專利申請案 No.2005 -223 5 84)顯示類似的計算方法,但由於以下的理 由,決定反饋型維特比解碼器1 066在減少位元錯誤率方 面呈現重大的改進。 在非線性補償位元長度短的情況下,按照中央極限定 理,位元樣式之等效錯誤値的機率分布被加在一起以變成 接近正常分布。不過,有了按照本發明之實施例的決定反 饋型維特比解碼器1 066,可獲得每一位元樣式獨有的機 率分布,以及經由增加補償位元之長度所出現之變異値的 明確差異。因此,可獲得良好之降低位元錯誤率的效果。 在僅使用不需要長位元長度之非線性補償的決定反饋型非 線性維特比解碼器的情況中(如專利文件6),雖然考慮變 異値的效果有限’但當使用超級解析度光碟做爲光碟時, 即可獲得重大效果。以下描述的表2顯示有/無考慮變異 -54- 200805330 w .1«, ‘ (52) 値之降低位元錯誤率(BER)的效果。如表2中所示,在非 線性修正位元長度短的情況中,降低位元錯誤率的效果有 限(大約1 〇%)。不過,經由增加非線性修正位元長度,位 元錯誤率可縮減到一半或更少。 [表2] 非線性 位元數 決定反饋型 位元數 不考慮變異 BER1 考慮變異 BER2 考慮變異之BER 降低效果 (BER1/BER2) 5 0 4.44xl(T3 3.90χ10~3 0.88 6 1 3.98X10·3 3,14x10° 0.79 7 2 1·73χ10·3 1.13x10° 0.65 8 3 :、 2.67x10'4 * 1.89xl〇·4 0.71 9 4 L67xl0'4 6.70x10'4 0.40 10 5 L67xl Ο*4 6.70x1ο·4 0.40
圖5 4的方塊圖顯示按照本發明之實施例的非線性分 量修正信號輸出機制1 〇3 1與決定反饋型維特比解碼器 1 066。雖然輸入至決定反饋型維特比解碼器1 〇66的信號 中包括非線性分量,但以儲存在樣式補償記憶體1 075中 的値補償該非線性分量,即可消除輸入信號中的非線性分 量。在非線性分量修正信號輸出機制1 03 1中,非,線彳生@ 量補償器(非線性分量分離器)1 0 0 9從樣式補償記憶體 1 075讀出對應於二進位資料串之樣式的補償値,並從延 遲1 01 2輸出的延遲信號(延遲一段等於決定反饋型維特比 解碼器1 066之解碼時間的周期)中減去一補償値,藉以輸 出具有非線性分量經補償的播放信號。 -55- 200805330 圖6 5的方塊圖顯示按照本發明之實施例之非線性分 量修正信號輸出機制1 〇3 1的修改例。在此例中,具有與 輸出選擇器1 073相同功能的輸出選擇器1013b從路徑度 量記憶體1 074中選擇對應於具有最小(最小)路徑度量値 (即相似度最確定的路徑)之路徑的單一條存活路徑。不 過,輸出選擇器l〇13b與輸出選擇器1073不同之處在於 輸出選擇器1 073係從路徑記憶體1 076(例如圖43中的路 徑記憶體單元9016)的最後路徑記憶體單元輸出決定値。 因此,如圖65中的連接說明所示,從輸出選擇器1013b 輸出的二進位値(暫時決定値),係對應於按照路徑記憶體 1〇76(例如路徑記憶體單元9 04)輸出之暫時決定所選擇之 路徑的値。雖然輸出選擇器1 073的決定結果可能比輸出 選擇器1013b的結果更令人满意,但藉由使用輸出選擇器 1 〇 1 3b,解碼器爲輸出結果所等待的時間較少。因此, PLL迴路中的延遲時間可以縮短。結果是,PLL 1 067的 性能變得穩定。 現請參閱圖5 5,經由輸出經補償的播放信號至PLL 1 067(用來從播放信號中提取播放時脈),PLL 1 067可穩定 地提取播放時脈。因此,位元錯誤可減少。此外,可監視 播放信號的眼圖或抖動,以便該監視的結果可做爲評估播 放信號品質的指數。 接下來,將進一步詳細描述按照本發明之實施例的 PLL 1 0 67。圖58的方塊圖詳細顯示PLL 1 067的結構。在 PLL 1 0 67中,輸入信號被切割器1113以適當的信號位準 -56- 200805330 :· (54) 二進位化。接著,經二進位化的信號被輸出至邊緣偵測器 /相位比較器1 1〗2。在邊緣偵測器/相位比較器1 1 1 2中, 來自VCO (電壓控制振盪器)之參考頻率信號與來自切割器 之輸出信號兩者之上升或下降的相位差。用於決定PLL 1 067之迴路時間常數的迴路濾波器1 1 1 1例如包括LPF(低 通濾波器)或領先/落後濾波器。因此,播放時脈從具有此 結構的PLL 1 067中被提取。 φ 由於,此例中的PLL 1 067使用切割器及邊緣偵測相 位比較器,該PLL 1 067在播放以高密度記錄之資料或超 級解析度播放期間傾向不穩定,最小標記的CN比很小。 此導致位元錯誤的增加。 因此,在此例中,可使用圖 60中所示的交互相關 PLL(時脈提取電路)l〇67b替代 PLL 1 067,以解決此問 題。此外,圖3 5中所示解碼器1 02 8e的結構也改爲圖59 中所示的結構。 φ 由於PR符號間干擾產生器1 067a具有與圖51中所示 PR符號間干擾產生器1010相同的功能,因此,PR符號 間干擾產生器1010的輸出也可用來替代PR符號間干擾 產生器1010的輸出。雖然PR符號間干擾產生器1 067a所 用的PR類型以接近等化電路1〇65所用的PR類型爲佳, 但PR類型例如也可用PR(1)以簡化PR符號間干擾產生器 1 067a的結構。亦即,即使pr符號間千擾產生器1 067a 具有允許未經處理之二進位資料從其通過的結構,PR符 號間干擾產生器1 0 6 7 a也可被充分地操作。由於其後使用 -57- 200805330 ' (55) 交互相關計算器,信號的直流(DC)分量被去除,亦即,在 PR類型使用PR(1)的情況中,1或0的二進位信號被處理 成1或· 1。 接下來,描述交互相關 PLL 1 067b。交互相關 PLL 1 067b包括:實施PR符號間干擾產生器i〇67a之輸出與 內插器1 064之輸出間之相位比較的交互相關相位比較器 1114 ;等化電路1 065,或具有補償信號輸出之決定反饋 型非線性維特比解碼器1 069。圖6 1的方塊圖顯示按照本 發明之實施例的交互相關相位比較器1 1 1 4。從PR符號間 干擾產生器1 067a輸出的符號(在後文中稱爲”輸入A”)經 過延遲1 1 00b被輸入至乘法器1 1 〇 1 a及乘法器1 1 〇 i b,以 將輸入A延遲兩個時脈(2T)。從內插器1064、等化電路 1 065、或具有補償信號輸出之決定反饋型非線性維特比解 碼器1 〇 6 9輸出的符號(在後文中稱爲"輸入B ")經過延遲 1100a將輸入B延遲一個時脈(1T)後輸入到乘法器n〇lb 及乘法器1 1 01 a。亦即,分別計算經1 T延遲之輸入a與 輸入B間的乘積以及經1 T延遲之輸入A與經2 T延遲之 輸入B間的乘積。接著,藉由減法器1 1 02獲得到該兩計 算結果的差。考慮在交互相關相位比較器U 1 4後設有低 通濾波器(LPF)U 1 1,低通濾波器1 1 1 1作用以獲得到經 1T延遲之輸入A與輸入B之交互相關與經1T延遲之輸 入A與經2T延遲之輸入B之交互相關間的差。換言之, 交互相關相位比較器1 1 1 4與迴路濾波器U 1 1如同兩個交 互相關計算電路一同操作。 -58- 200805330 接下來,參考圖62描述用以獲得到交互相關的計算 公式。在圖6 2所示的公式中,’’ x ’’指不輸入Α,” y ’’指示 輸入B,,,t”指示時間’ ”Rn指示交互相關値。此外’在此 公式中,迴路濾波器1 1 1 1做爲"Σ”。在輸入A與輸入B 間沒有相位差的情況中,交互相關値變爲最大値。不過, 在PLL被設定鎖相以使交互相關値爲最大値的情況中’ 由於相位差與錯誤信號變爲〇 ’因此無法獲得到反饋迴 0 路。因此需要允許錯誤量之符號能被識別的相位錯誤信 號。藉由使用交互相關値具有以相位錯誤量〇爲中心對稱 的特性,可經由獲得到輸入A與輸入B朝向正側移動1T 之交互相關與輸入A與輸入B朝向負側移動1 T之交互相 關間的差以實施相位比較。因此,可獲得到所需要的相位 錯誤信號。在使用圖62中所示的公式時,相位差信號可 用"R(l)-R(-1) =相位差信號M表示。上述交互相關相位比較 器1 1 1 4的操作如圖6 3所示。 φ 接著,信號從迴路濾波器1111輸出後,VCO 1110播 放具有依從相位錯誤量之頻率的信號,因此RF信號的播 放時脈能被提取。 雖然從內插器1 064、等化電路1 065、或具有補償信 號輸出之決定反饋型非線性維特比解碼器1 069輸出的信 號可做爲交互相關PLL 1 067b的輸入,但可對非線性分量 已藉由使用具有補償信號輸出之決定反饋型非線性維特比 解碼器1 069之輸出去除的信號實施相位比較。此可使得 PLL 1 067b的操作更穩定。 -59- 200805330 ; ,7) 雖然圖中未顯示,但在交互相關PLL 1067b的前方可 設置一延遲’以使PR符號間千擾產生器1 067a之輸出與 內插器1 064、等化電路1〇65、或具有補償信號輸出之決 定反饋型非線性維特比解碼器1 069之輸出的時間匹配。 如前所述,在圖59中所示解碼器使用內插器1 064來 調整播放時脈時序的情況中,內插器1 064、等化電路 1 〇65、或具有補償信號輸出之決定反饋型非線性維特比解 碼器1069之輸出可做爲PLL 1 06 7b的上輸入(圖59中之 點線的說明)。不過,可考慮PLL 1 067b的上輸入置於播 放時脈時序的調整之後及解碼器之前,例如,在解碼器使 用具有。以P L L所產生的播放時脈做爲用來調整其播放時 脈時序之ADC的情況中,PLL 1 067b的上輸入可設置在 任何位置,只要它的位置是在ADC之後及解碼器之前。 由於此例中的解碼器1 0 6 9使用二進位化的決定緖. 果,當該決定的結果不正確(錯誤)時,PLL 1 067即無法正 確地操作。因此,用於修正RF信號之非線性分量的補償 値及等化電路1 0 6 5的波形等化係數對於降低解碼器1 〇 6 9 的錯誤率具有很大效果。因此,在此例中,上述從低記錄 密度到高記錄密度逐步獲得到(學習)補償値及波形等化係 數的訓練方法,或將改寫頻率的補償値設定成不大於PLL 1 0 67中反饋迴路之開迴路交越頻率之値的方法,都可用 來提高播放穩定度。 此外’在光碟1 〇 1 5具有其中記錄預定位元樣式之訓 練區的光碟1 0 1 5中,預定位元樣式可替代維特比解碼器 -60- 200805330 爾c •’ (58) 1 069的二進位化決定結果做爲交互相關PLL 1 067b的輸 入,藉以提供PLL 1 067的穩定度。在此情況,解碼器 1 208e具有如圖64所示的結構。經由使用開關1 067d,維 特比解碼器1 〇69的輸出及來自光碟1 0 1 5之訓練區中所記 錄之預定位元樣式的輸出。因此,由於用於修正非線性分 量及等化電路1 065之等化係數的補償値可經由播放光碟 1 0 1 5的訓練區加以學習,因此,藉由使用事先記錄在該 訓練區中的預定位元樣式,PLL 1 067的性能可被穩定。 因此,可獲得到適合的補償値及波形等化係數。
此外,PR符號間干擾產生器1010的PR類型與FIR 濾波器1 063的PR類型可設定成不同的類型。例如,在 PR符號間干擾產生器1010與FIR濾波器1063的PR類型 以相同之PR類型(1,2, 2, 2,1)設定的情況中,將沒有2T 標記載波(mark carrier)。此使得PLL 1 067很難使用切割. 器提取播放時脈。不過,經由以不同的PR類型設定PR # 符號間干擾產生器1010與FIR濾波器1063,例如具有2T 標記載波PR (〇,1,2, 1,0)及PR(1,1,2,1,1)的類型,則 發送給PLL 1 067的信號等於PR (0,1 , 2,1,0)或PR (1,1, 2,1,1)的信號。因此,PLL 1 067可正常地操作。 PR的位元長度並不特別受ML之位元長度的限制。 例如,在ML具有5位元之位元長度的情況中,PR的位 元長度可以是PR (1,2,3,4,4,3,2,1),亦即,PR可具 有不長於M L之位元長度的位元長度(例如8位元)。在此 情況,分支度量可以使用以下的公式(4)計算。在公式(4) -61 - 200805330 ’ (59) 中,”η”指示1至16的整數,nPRn指示一矩陣[1 2 3 4 4]T,”RF”指示波形經PR特性等化之RF信號的値, πΡΡ(η)"指示對應於每一分支B(n)之5位元的位元串,及 ” CV(n)”指示對應於每一分支B(n)的補償値。在此例中, 使用5個高次位元(與ML位元長度相同的位元數量)做爲 用來計算分支度量的PR特性。在此狀態中,樣式補償値 被訓練。因此,3個低次位元被用來產生含樣式補償値的 φ 符號間干擾。 [公式4] BMt(ri)==(PP(n)xPR + CV (n)-RF)2 ...... (4) 此外,以下文中的公式(5),PR特性之資料的3個低 次位元可使用暫時決定的結果。在公式(5)中,”n”指示1 至16的整數,’’?11”指示一矩陣[1 2 3 4 4 3 2 1]1',”1^"指 φ 示波形經PR特性等化之RF信號的値,”ΡΡ(η)”的5個高 次位元指示對應於每一分支 Β(η)的5位元位元串, ” ΡΡ(η)_’的3個低次位元指示3位元之暫時決定的位元 串,以及"CV(n)"指示對應於每一分支Β(η)的補償値。 [公式5] BMt(n)-(PP(n)xPR + CV(n)-RF )2 ...... (5)
因此,可以使用更適合超級解析度播放信號的長PR -62 - 200805330 鬵% ‘ (60) 類型’以更降低位兀錯誤率。 雖然按照本發明上述實施例的光碟設備1 02 0僅具有 從光碟播放資料的功能,只要光碟設備1 020具有從光碟 播放資料的功能,其它具有資料記錄功能、資料抹除功 能、及/或資料播放功能的光碟設備1 020也都可使用。 雖然按照本發明上述實施例的光學拾波設備1 023是 描述成具有單光源1231,但光學拾波設備1023例如也可 以具有多光源,用以照射具有具有不同波形雷射光束。 [第3節] 如前所述,部分響應法是用來在等化解碼處理期間藉 由主動地產生預定的線性波形干擾以防止信號特性的劣 化。近年來已使用結合部分響應法與ML(最大相似度)法 的PRML(部分響應最大相似度)法實施高精確的信號處 理。 此外,至於具有5位元PR特性的信號處理,此信號 處理設備具有的部分響應特性具有對稱的形狀(在後文中 也稱爲”對稱PR特性"),其以原點(〇)爲中心,例如PR (a, a)、PR (a,b,a)、 PR (a,b,b,a)、PR (a,b,c,b,a),PR (a,b,b,b,a)、PR (a,a,b,a,a),(”a”,”b”,”c”每一個爲 指定的實數)。不過,在實施上述的超級.解析度播放時, 由於記錄在超級解析度光碟中之資料僅能被照射至光碟的 非對稱光束光點讀取的事實,因此,信號處理設備之PR 特性與類比播放信號的特性間發生不一致。
須注意,在η位元之PR特性的情況中,對稱的PR -63- 200805330 " (61) 特性表示成PR (PR1,PR2, PR3,…,PRn)。在對稱之PR 特性的’’ η"是偶數的情況中,以下[式1 ]的條件被滿足。在 對稱之PR特性的是奇數的情況中’以下[式2]的條件 被滿足。另一方面,具有以原點(0)爲中心之對稱形狀的 部分響應特性(在後文中稱爲π非對稱PR特性’’),具有以 [式1 ]及[式2 ]之條件都不滿足的特性。因此’光碟設備 1 020藉由對光碟1015應用例如PR(1, 1,4,4,1)的PR特 A 性,位元錯誤率可獲改進。 [式1] w㈣〜著) .
[式2] PRn_ ^PRn+ (k = 〇-^) --κ -+1+灸 λ 2 2 此外,須注意,在選擇等化電路的PR特性中,在波 形等化期間每一位元的位元錯誤率(BER)以低値爲較佳(即 較低的BER値較佳)。 此外,亦須注意,適合於按照本發明實施例之光碟 2015之PR特性的相關資料(在後文中稱爲”PR特性資料”) 可事先記錄在光碟2015的預定區域內,以允許光碟設備 20或1 020在播放操作期間讀出並使用所記錄的PR特 性。 例如,在光碟2015具有包括光碟2015之擺動資料之 區域,或在光碟2015之內圍部分的TOC(內容表)區中包 -64- 200805330 (62) 括有PR特性資料(見圖66A)的情況中,CPU 40 ( 1 040)例 如可從光碟2015讀出該擺動資料或PR特性資料,並將 所讀出的資料儲存在RAM 41 (1041)中。因此,在接收到 來自上層設備90(1 090)的播放請求命令時,例如可根據儲 存在RAM 4 1(1 04 1)中的PR特性資料及播放條件設定PR 特性。或者,其中記錄有P R特性資料的區域可周期性地 配置在記錄區2002內,如圖66B中的黑點2003所示。 φ 由於RF信號的不對稱特性視細微孔徑區(HA)/微遮蔽 區(MA)之形狀的改變及超級解析度層之温度分布按照各 不同播放條件(例如超級解析度層的結構、記錄密度、播 • 放功率、播放期間的直線速率、光源的波形.)改變而有所 不同,因此需要有一或多個參數以施加最佳的PR特性。 <與PR特性有關之效果的描述> 圖67A-67E係按照觀察位元錯誤率(BER)因關於超級 φ 解析度光碟所輸出之播放信號隨機改變5位元PR特性之 PR特性而改變的實驗,描述每一個位元之PR特性關於位 元錯誤率(BER)的曲線圖。在此實驗中,超級解析度光碟 具有最小記錄標記之長度爲1 47 nm的記錄標記。更明確 地說,圖67Α-6 7Έ之每一曲線圖中的PR特性顯示PR特 性之因子値之和經正常化的結果。亦即,在.PR特性以 PR(al5 a2, a3,a4,a5)表示的情況中,圖67A顯示對應於第 一個位元 之値與位元錯誤率間的相 關,圖67B顯示對應於第二個位元a^Xaeadas + adas)之 -65- 200805330 ’ (63) 値與位元錯誤率間的相關,圖67C顯示對應於第三個位元 a3/(ai + a2 + a3 + a4 + a5)之値與位元錯誤率間的相關,圖6 7D 顯示對應於第四個位元a4/(ai + a2 + a3 + a4 + a5)之値與位元錯 誤率間的相關,圖 67Έ顯示對應於第五個位元 a5/(ai + a2 + a3 + a4 + a5)之値與位元錯誤率間的相關。須注 意,圖67A-6 7E之每一曲線圖中所示的直線係由每一個觀 察點之一階近似所得到。 φ 如前所述,在選擇等化電路的PR特性時,在波形等 化期間每一位元的位元錯誤率(BER)以低値爲佳(即較低的 BER値較佳)。以下的[表3]顯示在位於元錯誤率(BER)低 之垂直軸附近觀察該近似直線ai/(ai + a2 + a3 + a4 + a5)(i=l-5) 之値的情況中,每一位元ai/Cai + az + as + ae + as)的値。 例如,比較第二位元與第四位元.,吾人可瞭解,値 a2/(ai + a2 + a3 + a4 + a5)|^ M a4/(ai + a2 + a3 + a4 + a5)間有明顯的差 異(大約〇. 5 )。此顯示來自超級解析度光碟的播放信號對 • 應於關於第二及第四位元的非對稱PR特性。 [表3] 位元 a i / (a I + a 2 + a 3 + a 4 + a 5) 第一位元 0·1 〜0.15 第二位元 ·0·03 〜0.02 第三位元 0.32 〜0·37 第四位元 0.48 〜0·5 3 第五位元 0·01 〜0.0 6 -66 - 200805330 警< ·、 (64) 以下的[表4]顯示當從超級解析度光碟實施資料的超 級解析度播放時,兩個顯現低位元錯誤率(BRE)之對稱PR 特性的位元錯誤率値,以及7個非對稱PR特性之位元錯 誤率(BRE)的値。如[表4]所示,對稱PR特性PR (1,2, 2, 2, 1)的位元錯誤率値大約爲非對稱PR特性PR (2, 0, 5, 8, 1)的7倍。此外,也顯示其它非對稱PR特性的位元錯誤 率値比對稱的PR特性少一位數。此顯示,在對超級解析 度光碟實施超級解析度播放的情況中,經使用非對稱PR 特性來對播放信號實施波形等化可大幅降低位元錯誤率。 由於上述的光碟設備20、1 020使用PR (!,1,4,4,1)之 非對稱的PR特性來實施波形等化,與例如使用PR (1,2, 2,2,1)之對稱的PR特性來實施波形等化的情況相較,位 元錯誤率可大幅降低。
表4] PR特性 位元錯誤率(BRE) PR (152,2,251) 4.2 X 10·3 PR (3,1,8,1,3) 3.5 X 10*3 PR (3,0,8,1,1) 8 · 2 X 1 0 ·4 PR (2,0,5,1,0) 8.2 X 10'4 PR (2,0,4,6,0) 6.5 X 1(Γ4 PR (2,0,5,8,1) 6,0 X 10] PR (2,0,5,5,1) 7.7 X 1(Γ4 PR (1,0,2,4,0) 7· 1 χ 1 (Γ4 PR (2,054,5,0) 8·8 χ 1 (Γ4 -67- 200805330 I言 k (65) 須注意,雖然上述的光碟設備20、1020使用PR (1, 1,4, 4,1)之PR特性來對播放信號實施波形等化,但也可 使用其它的PR特性。例如,PR特性可以是以下任何之 一 :PR (3,0,8,1,1)、PR (2,0,5,1,〇)、PR (2,0 5 8 5 3,1)、 PR (1,0,5,2,1)、PR (2,0,5,5,1)、PR (2,0,8,4,1)、PR (2,0,4,6,0)、PR ( 2,0,5,8,1)、PR (1,〇,2,4,0)、PR (2,0,4,5,0)及 PR (3,1,8,1,1)。換言之,各種 PR 特 φ 性都可用來對播放信號實施波形等化,只要該P R特性不 滿足上述[式3]及[式4]的條件。 因此,本發明的實施例提供一資料播放設備,能夠從 具有小於繞射極限之記錄標記的光碟精確地播放資料。此 外,本發明的另一實施例提供一光碟,使資料能夠從具有 小於繞射極限之記錄標記的光碟被精確地播放。此外,本 發明的另一實施例提供一資料播放方法,有能力從具有小 於繞射極限之記錄標記之光碟精確地播放資料。 φ 此外,本發明並不限於這些實施例,可做各種的變化 及修改,不會偏離本發明的範圍。 【圖式簡單說明】 圖1的方塊圖顯示按照本發明實施例的光碟設備; 圖2的槪圖描述按照本發明之實施例的超級解析度光 碟; . 圖3的曲線圖描述按照本發明之實施例,超級解析度 光碟之播放功率與CNR間的關係; -68- 200805330 ▼ * , (66) 圖4的槪圖描述按照本發明實施例之光碟的細微孔徑 區及細微遮敝區; 圖5的槪圖描述按照本發明實施例之光碟之細微遮蔽 區的效果; 圖6的曲線圖描述按照本發明之實施例,超級解析度 光碟之反射光之光強度分佈與播放功率間的關係; 圖7顯示的Bode圖用於描述按照本發明之實施例之 φ 關於增益之頻率特性與關於相位之頻率特性間的關係; 圖8的槪圖描述圖1中所示的解碼器(二進位資料獲 得電路); 個9的槪圖描述圖8中所示之非對稱FIR濾波器; 圖1 0的表描述按照本發明之實施例的係數設定條件 1-5 ; 圖1 1的曲線圖描述在按照本發明之實施例之係數設 定條件1下,反射光的光強度分佈; φ 圖1 2的曲線圖描述在按照本發明之實施例之係數設 定條件1下,非對稱FIR濾波器的等化係數; 圖1 3的曲線圖描述在按照本發明之實施例之係數設 定條件2下,反射光的光強度分佈; 圖1 4的曲線圖描述在按照本發明之實施例之係數設 定條件2下,非對稱FIR濾波器的等化係數; 圖1 5的曲線圖描述在按照本發明之實施例之係數設 定條件3下,反射光的光強度分佈; 圖16的曲線圖描述在按照本發明之實施例之係數設 -69- 200805330 , (67) 定條件3下,非對稱FIR濾波器的等化係數; 圖1 7的曲線圖描述在按照本發明之實施例之係數設 定條件4下,非對稱FIR濾波器的等化係數; 圖1 8的曲線圖描述在按照本發明之實施例之係數設 定條件5下,反射光的光強度分佈; 圖1 9的曲線圖描述在按照本發明之實施例之係數設 定條件6下,非對稱FIR濾波器的等化係數; φ 圖20的流程圖描述按照本發明之實施例,當光碟被 載入光碟設備時所進行的操作; 圖2 1的流程圖描述按照本發明之實施例的播放操 作; 圖22的槪圖描述在相位失真被修正之情況下的眼 圖; 圖2 3的槪圖描述在相位失真未被修正之情況下的眼 圖; • 圖24的表描述按照本發明之實施例,位元錯誤率與 非對稱FIR濾波器的關係; 圖25的槪圖描述按照本發明另一實施例的解碼器(二 進位資料獲得電路); 圖26的槪圖描述圖25中所示的非對稱FIR濾波器; 圖27的曲線圖描述在光碟爲非超級解析度光碟的情 況下,圖26中所示非對稱FIR濾波器的等化係數; 圖28的槪圖描述按照本發明另一實施例之具有係數 計算電路的非對稱FIR濾波器; -70- 200805330 爾* ' (68) 圖2 9的槪圖描述按照本發明另一實施例的解碼器(二 進位資料獲得電路); 圖3 0的槪圖描述按照本發明另一實施例的解碼器(二 進位資料獲得電路); 圖3 1的槪圖描述按照本發明另一實施例的解碼器(二 進位資料獲得電路); 圖32的槪圖描述按照本發明另一實施例的解碼器(二 • 進位資料獲得電路); 圖3 3的槪圖描述按照本發明之實施例,用於儲存關 於等化係數之資料的區域; 圖34的槪圖描述按照本發明另一實施例用於儲存關 於等化係數之資料的區域; 圖3 5的方塊圖顯示照本發明另一實施例的光碟設 備, 圖36A-36C的槪圖描述時脈時.序與反射自光碟之光 _ 強度間的關係; 圖3 7的方塊圖顯示照本發明另一實施例的解碼器; 圖3 8的方塊圖顯示維特比解碼器; 圖3 9係按照本發明另一實施例之光碟設備中所用對 應於PR類PRU,2, 2, 2, 1)的狀態變遷圖; 圖4 0的樹狀圖對應於圖3 9中所示的狀態變遷圖; 圖4 1的方塊圖顯示一技術記憶體; 圖42的方塊圖顯示按照本發明之實施例之決定反饋 型維特比解碼器; -71 - 200805330 (69) 時 定 暫 決 有 時 具 暫 之 到 例 得 施 例 實 施 之 實 明 之 發 明 本 發 照 本 按 照 示;按 顯體述 圖憶描 塊記圖 方徑槪 的路的; 3 的 4 法 4能4方 圖功圖的 定 果 決 結 圖體 憶 己 ηι 一口 償 補 式 樣 之 例 施 實 之 明 發 本 照 按 示 顯 圖 塊 方 的 圖46A_46C的表描述按照本發明之實施例決定一補 φ 償値CV(n)的方法·, 圖47A的槪圖顯示從按照本發明之實施例之ad C輸 出之信號的眼圖; 圖47B的槪圖顯示從按照.本發明之實施例之非對稱 FIR濾波器輸出之信號的眼圖; 圖4 8 A的槪圖顯示在沒有確定反饋位元的情況下, 從按照本發明之實施例的決定反饋型維特比解碼器輸出之 信號的眼圖; Φ 圖48B的槪圖顯示在確定反饋位元爲3位元的情況 下’從按照本發明之實施例的決定反饋型維特比解碼器輸 出之信號的眼圖; 圖49係本發明之例與其它比較例比較的曲線圖; 圖5 0的曲線圖顯示在最小記錄標記長度爲〗62nm的 情況下’非線性修正位元數量與位元錯誤率間的關係; 圖5 1的槪圖描述按照本發明之實施例的補償値訓練 機制; 圖52A-52B的槪圖描述按照本發明之實施例之光碟 -72- 200805330 : (70) 中的各個區域; 圖53的表描述按照本發明之實施例之B(6)/補償値儲 存記憶體5 16包括一變異値; 圖54的方塊圖顯示按照本發明之實施例之非線性分 量修正信號輸出機制; 圖5 5的方塊圖顯示按照本發明之另一實施例的解碼 器; φ 圖56顯示按照本發明之實施例,用於逐步獲得到補 償値及波形等化係數之階梯式補償値/波形等化係數之獲 得操作的流程圖; 圖5 7的槪圖描述按照本發明之實施例之光碟的訓練 區域; 圖5 8的方塊圖顯示按照本發明之實施例的PLL 67 ; 圖5 9的方塊圖顯示使用按照本發明之實施例之交互_ 相關PLL 67b的解碼器l〇28e ; φ 圖60的方塊圖顯示按照本發明之實施例的交互相關 PLL 67b ; 圖6 1的方塊圖顯示按照本發明之實施例的交互相關 相位比較器; 圖62顯示按照本發明之實施例用於計算交互相關的 公式; 圖63的流程圖顯示按照本發明之實施例之交互相關 相位比較器的操作; 圖64的方塊圖顯示按照本發明之實施例使用交互相 -73· 200805330 ,’ (71) 關PLL之解碼器1 028e的f|; 圖65的方塊圖顯示赶 量修正信號輸出機制的修茂 圖66A及66B的槪0 碟的修改例; 圖67A-67E的曲線圖| 錯誤率與PR特性間的相關 改例; 照本發明之實施例之非線性分 例; 顯示按照本發明之實施例之光 示按照本發明之實施例之位元
【主要元件對照表】 15 :光碟 20 :光碟設備 21 :搜尋馬達 22 :主軸馬達 23 :光學拾波設備
24 :雷射控制電路 26 :驅動控制電路 28 :播放信號處理電 34 :緩衝器RAM 3 7 :緩衝器管理器 38 :介面 3 9 :快閃記憶體 40 :中央處理單元 41 :隨機存取記億體 1 5 1 :記錄層 -74- 200805330 / (72) 1 5 2 :反射層 153 :超級解析度層 154 :透明基板 23 1 :光源 23 2 :光學系統 2 3 2 _ 1 :物鏡 23 3 :光偵測器 φ 2 3 4 :驅動系統 28a :放大器 28b :伺服信號產生電路 28c :擺動信號產生電路 28d : RF信號產生電路 2 8 e :解碼器 6 0 :高通濾波器 6 1 :等化電路 φ 62 : AD轉換器 9 0 0 :相位修正電路 63 :非對稱FIR濾波器 64 :內插器 6 5 :等化電路 66 :維特比解碼器 67 :鎖相迴路(PLL) 68 :切換電路 9 0 :上層設備 -75- 200805330 ’ (73) 100 :係數設定電路 102 :加法器 .h 1 - 2 1 :乘法器 8 00 :二進位資料獲得電路 1 0 4 :係數改變電路 106 :係數計算電路 73 :相位補償類比電路 φ 1 0 1 5 :光碟 1 020 :光碟設備 102 1 :搜尋馬達 . 1 022 :主軸馬達
1 02 3 :光學拾波設備 1 0 2 4 :雷射控制電路 1 0 2 6 :驅動控制電路 1 02 8 :播放信號處理電路 0 1 03 4 :緩衝器RAM 1 03 7 :緩衝器管理器 1 0 3 8 :介面 1 03 9 :快閃記憶體 1 040 :中央處理單元 1041 :隨機存取記憶體 123 1 :光源 1 23 2 :光學系統 2 3 a :雷射光束 -76 200805330 m 4. ,’ (74)
1 2 3 2 - 1 :物鏡 1 23 3 :光偵測器 1 2 3 4 :驅動系統 1 02 8a :放大器 1 028b :伺服信號產生電路 1 028c :擺動信號產生電路 1028d : RF信號產生電路 1 0 2 8 e :解碼器 1 060 :高通濾波器 1 06 1 :等化電路 1 06 2 : AD轉換器 1 0 6 3:非對稱F IR濾波器 1 064:內插器 1 〇 6 5 :等化電路 1 066 :決定反饋型維特比解碼器 1 067 :鎖相迴路(PLL) 1 09 0 :上層設備 1 0 6 6 ’ :維特比解碼器包括 1 070 :分支度量計算器 1071 :力口 -比較-選擇運算器 1 072 :路徑記憶體 1 07 3 :輸出選擇器 1 074 :路徑度量記憶體 1 075 :樣式補償記憶體 -77- 200805330 ^ c : (75) 1 07 6:具有暫時決定功能的路徑,記憶體 1 0 7 7 :補償功能 51 : B(N)/補償値儲存記憶體 1 069 :具有補償信號輸出之決定反饋型非線性維特比 . 解碼器 1 03 0 :補償値訓練機制 1 009 :補償値計算器 φ 1010 : PR符號間干擾產生器 1 0 1 1 :減法器 1 0 1 2 :延遲 :1 0 0 1 :內容表區 1 0 0 2:記錄區 1 003 :補償値訓練區 1 03 1 :非線性分量修正信號輸出機制 1 1 1 0 :電壓控制振盪器 φ 1 1 1 1 :迴路濾波器 1112 :邊緣偵測器/相位比較器 1 1 1 3 :切割器 1 067a : PR符號間干擾產生器 1 06 7b :交互相關PLL 1 1 1 4 :交互相關相位比較器 1100a:延遲 110 0b · 3S 1 1 0 1 a :乘法器 -78 - 200805330 ’ (76) 110 1b 110 2 : 1 0 67c 1 067d 2 0 15 : 2002 : 20 0 3 : :乘法器 減法器 :預定的位元樣式輸出 =開關 光碟 記錄區 PR特性資料區
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Claims (1)
- 200805330 蟓 、’ (1) 十、申請專利範圍 1 . 一種使用PRML偵測方法播放光碟所記錄之資料 的資料播放設備,該資料播放設備之特徵在於包含: 光學頭,包括有 光源, 光學系統,具有一物鏡,用於將從該光源發射之光 聚焦至該光碟,以及 φ 光偵測器,用以接收自該光碟反射的光; 信號產生電路,用以從該光偵測器所輸出的信號產生 RF信號; 相位修正電路,當該記錄資料係以配置間距小於繞射 極限之記錄標記記錄時,用以修正該RF信號的相位失 真; 時脈提取電路,用以從該經修正的RF信號中提取睹 脈;以及 φ 解碼電路,用以從該RF信號中與該時脈提取電路所 提取之時脈同步地解碼該記錄資料。 2 ·如申請專利範圍第1項的資料播放設備,其中該 相位修正電路包括一相位補償類比濾波器,其具有關於一 估計之相位失真之相位相反的特徵。 3 ·如申請專利範圍第1項的資料播放設備,其中該 相位修正電路包括一 FIR濾波器及用於設定FIR濾波器之 等化係數的係數設定電路。 4 ·如申請專利範圍第3項的資料播放設備,其中該 -80- 200805330 a 、、 (2) 光碟內記錄有等化係數資料,其中該係數設定電路根據記 錄於該光碟內的該等化係數資料及記錄密度、播放功率、 播放期間的直_速率、及光源的波形等至少其中一者設定 該FIR濾波器的等化係數。 5 ·如申請專利範圍第3項的資料播放設備,其中該 光碟內記錄有等化係數資料, 其中該相位修正電路另包括一計算電路,用以根據記 φ 錄於該光碟內的該等化係數資料及記錄密度、播放功率、 播放期間的直線速率、及光源的波形等至少其中一者計算 該FIR濾波器的等化係數 其中該係數設定電路將該計算的等化係數設定爲該 FIR濾波器的該等化係數。 6·如申請專利範圍第5項的資料播放設備,其中該 計算電路使用一非對稱的等化係數做爲計算該等化係數的. 初始値,其中該非對稱係數的中心是原點。 φ 7.如申請專利範圍第3項的資料播放設備,其中該 FIR濾波器的該等化係數具有以中心爲原點的非對稱形 αΐι 狀。 8.如申請專利範圍第7項的資料播放設備,另包 含: 係數改變電路,在該光碟之該記錄資料係以配置間距 小於繞射極限之記錄標記記錄的情況中,用以改變該FIR 濾波器的該等化係數,以使該等化係數具有以中心爲原點 的對稱形狀。 -81 - (3) 200805330 T u ν 9.如申請專利範圍第1項的資料播放設備’另包 切換電路,用以可切換地輸出RF信號給該相位修正 電路及該解碼電路,當該光碟之該記錄資料係以配置間距 小於繞射極限之記錄標記記錄時,其中該RF信號係輸出 給相位修正電路,當該光碟之該記錄資料係以配置間距不 小於繞射極限之記錄標記記錄時,其中該RF信號係輸出 • 給該解碼電路。 1 0. —種使用資料播放設備的資料播放方法,該資料 播放設備使用PRML偵測方法播放光碟所記錄的資料,該| 資料播放方法之特徵在於包含步驟: · a) —光束照射至該光碟; b) 接收該光碟反射的光; Ο按照所接收到的光產生RF信號; d) 當該記錄資料係以配置間距小於繞射極限的記錄 φ 標記記錄時,修正該RF信號的相位失真; e) 從經修正的RF信號提取一時脈;以及 f) 以步驟〇所提取之時脈同步地從該RF信號解碼 該記錄的資料。 11· 一種光碟,其特徵在於包含: 記錄標記區,包括有以小於繞射極限之間距配置的記 錄標記;以及 第一資料區,包括有等化係數資料,適合播放以該記 錄標記記錄的資料。 -82- 200805330 ‘ (4) 12·如申請專利範圍第n項的光碟,其中該等化係 數資料被記錄在與記錄記錄標記之區域不同的區域中。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項的光碟,其中記錄該等 化係數資料的該區域是TOC資料區。 1 4·如申請專利範圍第1 1項的光碟,其中該等化係 數資料包括擺動資料。 15·如申請專利範圍第1 1項的光碟,另包含: φ 第二資料區,包括有指示記錄密度、播放功率、播放 期間的直線速率、及光源之波形等至少其中一者的資料。 16. —種使用PRML方法從光碟播放記錄之資料的資 料播放設備,該光碟的該記錄資料係以配置間距小於繞射 極限的記錄標記記錄,該資料播放設備的特徵在於包含: 光學頭,包括有 光源, 光學系統,具有一物鏡,用於將從該光源發射之光 • 聚焦至該光碟,以及 光偵測器,用以接收自該光碟反射的光; 信號產生電路,用以從該光偵測器所輸出的信號產生 RF信號; 波形等化器,用於將RF信號的波形等化成具有 PRML方法之預定部分響應特性的波形; 樣式補償記憶體,用以儲存對應於該記錄標記之位元 樣式的複數個補償値; 路徑記憶體,用以儲存對應於按照該PRML方法之複 -83- 200805330 卜 (5) 數個狀態之過去決定的結果;以及 分支度量(branch metric)計算器,依照儲存在該路徑 記憶體中之該過去決定之結果,使用該複數個補償値其中 之一,計算該經等化之RF信號的相似度。 1 7.如申請專利範圍第1 6項的資料播放設備,其中 儲存在該樣式補償記億體中的該補償値包括該RF信號之 該位兀樣式之波形等化誤差量的平均。 • 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項的資料播放設備,其中 該補償値包括目標播放信號與對應於每一位元樣式之經波 形等化之RF信號間之波形等化誤差量的平均,其中該目 標播放信號係以與該預定之部分響應特性不同之另一部分 響應特性與記錄之位元資料間的卷積計算。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項的資料播放設備,其中 儲存在該樣式補償記憶體中的該補償値另包括該RF信號: 之該位元樣式之波形等化誤差量的變異値。 φ 20·如申請專利範圍第1 6項的資料播放設備,其中 儲存在該樣式補償記憶體中的該補償値對應於8位元或更 多位元的位元樣式。 21·如申請專利範圍第16項的資料播放設備,另包 含: 時脈提取電路,用以提取播放時脈; 其中該時脈提取電路包括一交互關聯計算電路,用於 比較從該光碟讀出之RF信號與以該PRML方法解碼該RF 信號所獲得之信號間的相位。 -84- 200805330 ·’ (6) 2 2 .如申請專利範圍第2 1項的資 該時脈提取電路包括 第一交互關聯計算電路’用以計算 與經由延遲該經解碼之信號1個周期所 之信號間的交互關聯’ 第二交互關聯計算電路’用以計算 與經由延遲該經解碼之信號2個周期所 ^ 之信號間的交互關聯,以及 減法器,用以獲得到該第一及第二 該輸出間的差, 其中該第二經延遲之信號的2個周 遲之信號的該周期。 23 ·如申請專利範圍第1 6項的資 該時脈提取電路被組構成經由使用記錄 的位元樣式提取該播放時脈。 φ 24.如申請專利範圍第1 6項的資 含: 一延遲,用以使該RF信號延遲一》 解碼該RF信號所需時間相等的周期; 非線性分量補償器,用以根據該經 値與儲存在樣式補償記憶體中之該補償 RF信號的非線性分量。 25 ·如申請專利範圍第24項的資 該非線性分量補償器包括一輸出選擇器 料播放設備,其中 該讀出之RF信號 產生之第一經延遲 該讀出之RF信號 產生之第二經延遲 叉關聯計算電路之 期長於該第一經延 料播放設備,其中 於該光碟中之預定 料播放設備,另包 與以該PRML方法 延遲之RF信號的 値間的差,補償該 料播放設備,其中 ,用以經由使用對 -85- 200805330 * (7) 應於儲存在該路徑記憶體中之該複數個 的結果,執行暫時性的決定。 2 6 ·如申請專利範圍第2 4項的資 含: 時脈提取電路,用以從來自該非線 的信號中提取播放時脈。 2 7 ·如申請專利範圍第1 6項的資 φ 該光碟內記錄有補償値資料,其中該樣 記錄於該光碟內的該補償値資料及記錄 播放期間的直線速率、及光源之波形等 該補償値。 2 8 ·如申請專利範圍第1 6項的資 該部分響應特性的位元長度,長於用於 計之該狀態的位元長度。 29· —種經由使用PRML方法播放 0 法,該資料播放方法的特徵在於其步驟 a) 從配置有小於繞射極限之間距 資料的光碟讀取RF信號; b) 將該RF信號的波形等化成具有丨 定部分響應特性的波形; c) 計算對應於該經等化之RF信號 値;以及 · d) 依據符合對應於按照該PRML方 過去決定之結果,藉由使用該補償値 狀態之該過去決定 料播放設備,另包 性分量補償器輸出 料播放設備,其中 式補償記憶體根據 密度、播放功率、 至少其中一者設定 料播放設備,其中 實施最大相似度估 資料的資料播放方 包含: 的記錄標記來記錄 該PRML方法之預 之位元樣式的補償 法之複數個狀態之 ,計算該經等化之 •86- 200805330 二 (8) RF信號的相似度。 3 0·如申請專利範圍第29項的資料播放方法,其中 該步驟c)包括獲得到該RF信號之該位元樣式之波形等化 誤差量之平均的步驟。 3 1 ·如申請專利範圍第2 8項的資料播放方法,其中 該步驟〇包括經由獲得到目標播放信號與該經波形等化之 RF fg號間之波形等化誤差量之平均’以獲得到該補丨嘗値 φ 的步驟,其中該目標播放信號係經由與該預定部分響應特 性不同之另一部分響應特性與所記錄之位元資料間的卷積 計算得到。 3 2·如申請專利範圍第29項的資料播放方法,其中 該步驟c )另包括獲得到該R F fg號之該位兀樣式之波形_ 化誤差量之變異値的步驟。 3 3 ·如申請專利範圍第29項的資料播放方法,其泰 驟另包含: φ 提取播放時脈; 其中該播放時脈提取步驟包括執行交互關聯計算,以 比較從該光碟讀出之該RF信號與經由以該PRML方法解 碼該RF信號所獲得之信號間的相位。 3 4.如申請專利範圍第3 3項的資料播放方法,其中 該播放時脈提取步驟的該等步驟包括: 計算該讀出之RF信號與經由延遲該經解碼之信號1 個周期所產生之第一經延遲之信號間的第一交互關聯’ 計算該讀出之RF信號與經由延遲該經解碼之信號2 -87- 200805330 w V ,,,‘ ‘ (9) 個周期所產生之第二經延遲之信號間的第二交互關聯,以 及 得到該第一與第二交互關聯計算之該輸出間的該差, 其中該第二經延遲之信號的該2個周期長於該第一經 延遲之信號的該周期。 3 5.如申請專利範圍第29項的資料播放方法,其中 該播放時脈係藉由使用記錄在該光碟中之預定的位元樣式 φ 及從該光碟讀出之該RF信號來提取。 36·如申請專利範圍第33項的資料播放方法,其中 該播放時脈係藉由使用記錄在該光碟中之預定的位元樣式 來提取。 37·如申請專利範圍第29項的資料播放方法,其步 驟另包含· e)延遲該RF信號一等於以該PRML方法解碼該R:F 信號所需時間的周期; φ f)根據經延遲之該RF信號的値與該補償値間的差, 補償該RF信號的非線性分量;以及 g)從步驟f)所補償的該RF信號中提取〜播放時 脈。 3 8·如申請專利範圍第3 7項的資料播放方法,其中 該步驟0包括 輸出選擇步驟,藉由使用對應於該複數個狀態之過去 決定的結果,執行臨時性的決定。 3 9·如申請專利範圍第29項的資料播放方法,其中 -88- 200805330 ’ (10) 該部分響應特性的位元長度長於實施最大相似度估計所用 該狀態的位元長度。 40.如申請專利範圍第29項的資料播放方法,其中 該步驟c)的該些步驟包括: 爲以低記錄密度記錄的資料獲得到第一補償値; 藉使用該補償値經由使用該第一補償値播放資料;以 及 φ 爲以高記錄密度記錄的資料獲得到第二補償値。 4 1 . 一種用於如申請專利範圍第1 6項之資料播放設 備的光碟,該光碟的特徵在於包含: 記錄標記區,包括有以小於繞射極限之間距所配置的 記錄標記; 第一資料區,包括有指示記錄密度、播放功率、播放 期間的直線速率、及光源之波形等至少其中一者的第一資 料;以及 φ 第二資料區,包括有指示該RF信號之該位元樣式之 波形等化誤差量之平均及該RF信號之位元樣式之波形等 化誤差量之變異値至少一者的第二資料。 42. 一種用於如申請專利範圍第1 6項之資料播放設 備的光碟,該光碟的特徵在於包含: 訓練資料區,包括有用於訓練該RF信號之該位元樣 式之波形等化誤差量之平均及該RF信號之位元樣式之波 形等化誤差量之變異値至少一者的資料。 43 · —種用於如申請專利範圍第1 6項之資料播放設 -89- 200805330 / (11) 備的光碟,該光碟的特徵在於包含: 資料區,包括有訓練資料區或未記錄資料區其中至少 一者,該訓練資料區包括有用於訓練關於複數個記錄密度 之該波形等化誤差量之平均値或變異値的資料,該未記錄 資料區用於訓練關於複數個記錄密度之該波形等化誤差量 的平均値或變異値。 44. 一種資料記錄/播放設備,用於記錄及播放關於 φ 光碟的資料,該資料記錄/播放設備的特徵在於包含: 如申請專利範圍第1 6項之資料播放設備;以及 資料記錄設備,用於以小於繞射極限之間距所配置的 記錄標記將資料記錄於該光碟。 45. —種資料播放設備,藉由使用PRML方法從光碟 播放被記錄的資料,該光碟的記錄資料係用配置間距小於 繞射極限的記錄標記所記錄,該資料播放設備的特徵在於 包含: φ 光學頭,包括有 光源, 光學系統,具有一物鏡,用於將從該光源發射之光 聚焦至該光碟,以及 光偵測器,用以接收反射自該光碟的光; 信號產生電路,用以從該光偵測器所輸出的信號產生 RF信號; 波形等化器,用於將該RF信號的波形等化成具有非 對稱形狀且該原點係爲該中心之非對稱部分響應特性的波 -90 * (12) (12)200805330 -、 形。 46·如申請專利範圍第45項的資料播放設備,其中 該非對稱部分響應包括p R (3,〇,8,1,1 )、P R (2,0,5,1, 0) 、PR(2,0,8,3,1)、pr(1,〇,5,2,1)、PR(2,0,5,5, 1) 、PR(2,0,8,4,1)、PR(1,1,4,4,1)、PR(2,0,4,6, 0)、PR(2,〇,5,8,1)、PR(1, 0,2,4,0)' PR( 2 5 0,4,5, 0)、PR(3,1,8,1,1)。 4 7.如申請專利範圍第45項的資料播放設備,其中 該波形等化器被組構成根據按照記錄於該光碟中之PR特 性資料及記錄密度、播放功率、播放期間的直線速率、及 光源之波形等至少其中一者所設定的波形等化係數執行該 波形等化。 48. —種用於如申請專利範圍第45項之資料播放設 備的光碟,該光碟的特徵在於包含: 記錄標記區,包括有以小於繞射極限之間距所配置的 記錄標記; 第一資料區,包括有指示記錄密度、播放功率、播放 期間的直線速率、及光源之波形等至少其中一者的第一資 料;以及 第二資料區,包括有PR特性資料。 49· 一種藉由使用PRML方法播放資料的資料播放方 法’該資料播放方法的特徵在於其步驟包含: a)從具有以小於繞射極限之間距所配置之記錄標記 來記錄之資料的光碟讀取RF信號; -91 - (13) 200805330 ,V b)將該RF信號的波形等化成具有非對稱形狀且該 原點係爲該中心之非對稱部分響應特性的波形。-92 -
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