WO2016009547A1 - 信号品質評価装置、信号品質評価方法、および情報記録媒体 - Google Patents

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WO2016009547A1
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signal
value
quality evaluation
reference value
reproduction
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悠介 中村
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日立コンシューマエレクトロニクス株式会社
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    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/005—Reproducing
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
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    • G—PHYSICS
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    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms

Definitions

  • the present invention relates to a signal quality evaluation apparatus, a signal quality evaluation method, and an information recording medium for evaluating a signal reproduced from an information recording medium.
  • Patent Document 1 As a hologram recording / reproducing technique, for example, there is JP 2010-198707 A (Patent Document 1). As described in paragraph 0084 of this gazette, “in the luminance value distribution of On pixels and Off pixels obtained from a reproduction signal, The signal quality of the hologram can be evaluated by using the value obtained by dividing the square root of the standard deviation by the difference of the average values as an evaluation index.
  • the frequency distribution of dark pixel values has no numerical value of 0 or less (the output of the light receiving element has no negative value). In the configuration where the standard deviation and the average value are obtained as they are, a slight error may occur.
  • the frequency distribution of dark pixel values can be approximated to a normal distribution, and instead of the average, Describes a configuration in which a mode value (both coincides in the case of a normal distribution) is obtained as ⁇ 2 or a standard deviation is obtained from one side of the frequency distribution (a portion larger than ⁇ 2) to be ⁇ 2.
  • the above problem is solved by, for example, the invention described in the claims.
  • the present application includes a plurality of means for solving the above-described problems.
  • the first logical value and the second logical value are supported.
  • a logical value determination unit for determining a first reproduction signal corresponding to the first logical value and a second reproduction signal corresponding to the second logical value from among two-dimensional reproduction signals including information;
  • a first determination unit for determining a reproduction signal having a signal intensity equal to or lower than the second reference value, the output of the first determination unit, and the second determination signal.
  • An evaluation value calculation unit that calculates a quality evaluation value based on the output of the determination unit; And Bei, the average value of the signal strength of the first reproduction signal, and wherein the smaller than average value of the signal intensity of the second reproduction signal.
  • the present invention it is possible to realize a signal quality evaluation device, a signal quality evaluation method, and an information recording medium that are highly correlated with an error rate after decoding and that can perform appropriate signal quality evaluation.
  • Schematic diagram showing an embodiment of an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing an embodiment of a pickup in an optical information recording / reproducing apparatus
  • Schematic showing an embodiment of a pickup in an optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing an embodiment of a pickup in an optical information recording / reproducing apparatus
  • Schematic showing an embodiment of the operation flow of the optical information recording / reproducing apparatus Schematic showing the Example of the signal generation circuit in an optical information recording / reproducing apparatus
  • Schematic showing an embodiment of the operation flow of the signal generation circuit Schematic showing the Example of the signal processing circuit in an optical information recording / reproducing apparatus
  • Schematic showing an embodiment of the operation flow of the signal processing circuit Schematic diagram showing an example of the operation flow of the signal processing circuit
  • Schematic diagram showing an example of the luminance histogram of the reproduction signal Schematic diagram showing an example of the luminance histogram of the reproduction signal
  • Schematic diagram showing an example of the luminance histogram of the reproduction signal Schematic diagram showing an example of the luminance histogram of the reproduction
  • FIG. 1 is a block diagram showing a recording / reproducing apparatus of an optical information recording medium for recording and / or reproducing digital information using holography.
  • the optical information recording / reproducing device 10 is connected to an external control device 91 via an input / output control circuit 90.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 receives the information signal to be recorded from the external control device 91 by the input / output control circuit 90.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 transmits the reproduced information signal to the external control apparatus 91 by the input / output control circuit 90.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 includes a pickup 11, a reproduction reference light optical system 12, a cure optical system 13, a disk rotation angle detection optical system 14, a position detection optical system 15, and a rotation motor 50.
  • the recording medium 1 can be rotated by a rotary motor 50.
  • the pickup 11 plays a role of emitting reference light and signal light to the optical information recording medium 1 and recording digital information on the recording medium using holography.
  • the information signal to be recorded is sent by the controller 89 to the spatial light modulator in the pickup 11 via the signal generation circuit 86, and the signal light is modulated by the spatial light modulator.
  • the reproduction reference light optical system 12 When reproducing the information recorded on the optical information recording medium 1, the reproduction reference light optical system 12 generates a light wave that causes the reference light emitted from the pickup 11 to enter the optical information recording medium in a direction opposite to that during recording. Generate. Reproduction light reproduced by the reproduction reference light is detected by a photodetector (to be described later) in the pickup 11, and a signal is reproduced by the signal processing circuit 85.
  • the irradiation time of the reference light and the signal light applied to the optical information recording medium 1 can be adjusted by controlling the opening / closing time of the shutter in the pickup 11 via the shutter control circuit 87 by the controller 89.
  • the cure optical system 13 plays a role of generating a light beam used for pre-cure and post-cure of the optical information recording medium 1.
  • Precure is a pre-process for irradiating a predetermined light beam in advance before irradiating the desired position with reference light and signal light when recording information at a desired position in the optical information recording medium 1.
  • Post-cure is a post-process for irradiating a predetermined light beam after recording information at a desired position in the optical information recording medium 1 so that additional recording cannot be performed at the desired position.
  • the disk rotation angle detection optical system 14 is used to detect the rotation angle of the optical information recording medium 1.
  • a signal corresponding to the rotation angle is detected by the disk rotation angle detection optical system 14, and a disk rotation motor control circuit is detected by the controller 89 using the detected signal.
  • the rotation angle of the optical information recording medium 1 can be controlled via 88.
  • a predetermined light source driving current is supplied from the light source driving circuit 82 to the light sources in the pickup 11, the cure optical system 13, and the disk rotation angle detection optical system 14, and each light source emits a light beam with a predetermined light amount. Can do.
  • the pickup 11 and the disc cure optical system 13 are provided with a mechanism capable of sliding the position in the radial direction of the optical information recording medium 1, and the position is controlled via the access control circuit 81.
  • the recording technology using the principle of angle multiplexing of holography tends to have a very small tolerance for the deviation of the reference beam angle.
  • a mechanism for detecting the deviation amount of the reference beam angle is provided in the pickup 11, a servo control signal is generated by the servo signal generation circuit 83, and the deviation amount is corrected via the servo control circuit 84. It is necessary to provide a servo mechanism for this purpose in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the pickup 11, the cure optical system 13, the disk rotation angle detection optical system 14, and the position detection optical system 15 may be simplified by combining several optical system configurations or all optical system configurations.
  • FIG. 2 shows a recording principle in an example of a basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the light beam emitted from the light source 201 passes through the collimator lens 202 and enters the shutter 203.
  • the optical element 204 composed of, for example, a half-wave plate or the like, adjusts the light quantity ratio of p-polarized light and s-polarized light to a desired ratio.
  • the light beam enters a PBS (Polarization Beam Splitter) prism 205.
  • PBS Polarization Beam Splitter
  • the light beam that has passed through the PBS prism 205 functions as signal light 206, and after the light beam diameter is expanded by the beam expander 208, the light beam passes through the phase mask 209, the relay lens 210, and the PBS prism 211 and passes through the spatial light modulator 212. Is incident on.
  • the signal light to which information is added by the spatial light modulator 212 reflects the PBS prism 211 and propagates through the relay lens 213 and the spatial filter 214. Thereafter, the signal light is condensed on the optical information recording medium 1 by the objective lens 215.
  • the light beam reflected by the PBS prism 205 works as reference light 207, and is set to a predetermined polarization direction according to recording or reproduction by the polarization direction conversion element 216, and then galvanically passed through the mirror 217 and the mirror 218. Incident on the mirror 219. Since the angle of the galvanometer mirror 219 can be adjusted by the actuator 220, the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 after passing through the lens 221 and the lens 222 can be set to a desired angle. In order to set the incident angle of the reference light, an element that converts the wavefront of the reference light may be used instead of the galvanometer mirror.
  • the signal light and the reference light are incident on the optical information recording medium 1 so as to overlap each other, whereby an interference fringe pattern is formed in the recording medium, and information is recorded by writing this pattern on the recording medium.
  • the incident angle of the reference light incident on the optical information recording medium 1 can be changed by the galvanometer mirror 219, recording by angle multiplexing is possible.
  • holograms corresponding to each reference beam angle are called pages, and a set of pages angle-multiplexed in the same area is called a book. .
  • FIG. 3 shows a reproduction principle in an example of a basic optical system configuration of the pickup 11 in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • the reference light is incident on the optical information recording medium 1 as described above, and the light beam transmitted through the optical information recording medium 1 is reflected by the galvanometer mirror 224 whose angle can be adjusted by the actuator 223. By doing so, the reproduction reference light is generated.
  • the reproduction light reproduced by the reproduction reference light propagates through the objective lens 215, the relay lens 213, and the spatial filter 214. Thereafter, the reproduction light passes through the PBS prism 211 and enters the photodetector 225, and the recorded signal can be reproduced.
  • the photodetector 225 for example, an image sensor such as a CMOS image sensor or a CCD image sensor can be used, but any element may be used as long as page data can be reproduced.
  • FIG. 4 is a diagram showing another configuration of the pickup 11.
  • the light beam emitted from the light source 401 passes through the collimator lens 402 and enters the shutter 403.
  • an optical element 404 composed of, for example, a half-wave plate or the like, adjusts the light quantity ratio of p-polarized light and s-polarized light to a desired ratio.
  • the polarization direction is controlled, the light enters the polarization beam splitter 405.
  • the light beam that has passed through the polarizing beam splitter 405 enters the spatial light modulator 408 via the polarizing beam splitter 407.
  • the signal light 406 to which information is added by the spatial light modulator 408 is reflected by the polarization beam splitter 407 and propagates through an angle filter 409 that passes only a light beam having a predetermined incident angle. Thereafter, the signal light beam is focused on the hologram recording medium 1 by the objective lens 410.
  • the light beam reflected from the polarization beam splitter 405 functions as reference light 412, and is set to a predetermined polarization direction according to recording or reproduction by the polarization direction conversion element 419, and then passes through the mirror 413 and the mirror 414.
  • the light enters the lens 415.
  • the lens 415 plays a role of condensing the reference light 412 on the back focus surface of the objective lens 410, and the reference light once condensed on the back focus surface of the objective lens 410 becomes parallel light again by the objective lens 410. Is incident on the hologram recording medium 1.
  • the objective lens 410 or the optical block 421 can be driven, for example, in the direction indicated by reference numeral 420.
  • the objective lens 410 and the objective lens are moved. Since the relative positional relationship of the condensing points on the back focus surface 410 changes, the incident angle of the reference light incident on the hologram recording medium 1 can be set to a desired angle.
  • the incident angle of the reference light may be set to a desired angle by driving the mirror 414 with an actuator.
  • the reference light When reproducing the recorded information, the reference light is incident on the hologram recording medium 1 as described above, and the light beam transmitted through the hologram recording medium 1 is reflected by the galvanometer mirror 416 so that the reproduction reference light is reflected. Generate.
  • the reproduction light reproduced by the reproduction reference light propagates through the objective lens 410 and the angle filter 409. Thereafter, the reproduction light passes through the polarization beam splitter 407 and enters the photodetector 418, and the recorded signal can be reproduced.
  • the optical system shown in FIG. 4 has the advantage that the signal light and the reference light are made incident on the same objective lens, so that the optical system can be greatly reduced in size as compared with the optical system configuration shown in FIG.
  • FIG. 5 shows an operation flow of recording and reproduction in the optical information recording / reproducing apparatus 10.
  • a flow relating to recording / reproduction using holography in particular will be described.
  • FIG. 5A shows an operation flow from when the optical information recording medium 1 is inserted into the optical information recording / reproducing apparatus 10 until preparation for recording or reproduction is completed
  • FIG. FIG. 5C shows an operation flow until information is recorded on the information recording medium 1
  • FIG. 5C shows an operation flow until the information recorded on the optical information recording medium 1 is reproduced from the ready state.
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 discriminates whether or not the inserted medium is a medium for recording or reproducing digital information using holography, for example. (502).
  • the optical information recording / reproducing apparatus 10 reads control data provided on the optical information recording medium (503). ), For example, information relating to the optical information recording medium and information relating to various setting conditions during recording and reproduction, for example.
  • the operation flow from the ready state to recording information is as follows. First, data to be recorded is received (511), and information corresponding to the data is received from the spatial light modulator in the pickup 11. To send.
  • the access control circuit 81 is controlled to position the pickup 11 and the cure optical system 13 at predetermined positions on the optical information recording medium.
  • the optical information recording medium 1 has address information, it reproduces the address information, checks whether it is positioned at the target position, and calculates the amount of deviation from the predetermined position if it is not positioned at the target position. And repeat the positioning operation.
  • a predetermined area is pre-cured using the light beam emitted from the cure optical system 13 (514), and data is recorded using the reference light and signal light emitted from the pickup 11 (515).
  • post cure is performed using the light beam emitted from the cure optical system 13 (516). Data may be verified as necessary.
  • the operation flow from the ready state to the reproduction of recorded information is as follows.
  • the access control circuit 81 is controlled, and the pickup 11 and the reproduction reference light are reproduced.
  • the position of the optical system 12 is positioned at a predetermined position on the optical information recording medium.
  • the optical information recording medium 1 has address information, it reproduces the address information, checks whether it is positioned at the target position, and calculates the amount of deviation from the predetermined position if it is not positioned at the target position. And repeat the positioning operation.
  • FIG. 6 is a block diagram of the signal generation circuit 86 of the optical information recording / reproducing apparatus 10
  • FIG. 7 is a signal generation flow in the signal generation circuit 86.
  • the input / output control circuit 90 When the input of user data is started to the input / output control circuit 90, the input / output control circuit 90 notifies the controller 89 that the input of user data has started. In response to this notification, the controller 89 instructs the signal generation circuit 86 to record data for one page input from the input / output control circuit 90.
  • a CRC (Cyclic Redundancy Check) arithmetic circuit 601 For the data input from the input / output control circuit 90, a CRC (Cyclic Redundancy Check) arithmetic circuit 601 performs control to convert the user data into CRC so that an error can be detected during reproduction (701), and the scramble circuit 602 turns on the pixel.
  • the number of pixels and the number of OFF pixels are made substantially equal to each other, and scramble processing is performed to add a pseudo random number data string for the purpose of preventing repetition of the same pattern (702).
  • the convolutional encoding circuit 603 performs convolutional encoding, which is a kind of error correction code, on the scrambled data (703), and the interleave circuit 604 changes the bit order of the convolutional encoding result (704). Modulation is performed by the Run Length Limited) modulation circuit 605 so that the RLL rule is observed (705).
  • This RLL modulation is a modulation method that limits the minimum and maximum run length of “0” in the channel data string. For example, RLL modulation with a minimum run length of 2 allows “1001” where the run length of “0” is 2, but does not allow “101” where the run length of “0” is 1.
  • the two-dimensional circuit 606 rearranges the modulation data into two dimensions to form one page of two-dimensional data, adds a marker serving as a reference during reproduction and a header serving as page information (706), and the pickup 11
  • the two-dimensional data is transferred to the spatial light modulator 312 in the inside.
  • FIG. 8 is a block diagram of the signal processing circuit 85 of the optical information recording / reproducing apparatus 10
  • FIG. 9 is a signal processing flow in the signal processing circuit 85.
  • the controller 89 instructs the signal processing circuit 85 to reproduce the data for one page input from the pickup 11.
  • the image position detection circuit 801 performs control to detect a marker from the image data input from the pickup 11 and extract an effective data range (901).
  • the image distortion correction circuit 802 performs distortion correction such as inclination, magnification, and distortion of the image, and controls to convert the image data into the expected two-dimensional data size (902).
  • the equalization circuit 803 equalizes the two-dimensional data to characteristics suitable for processing by an LLR (Log Likelihood Relation) arithmetic circuit 804 in the subsequent stage (903).
  • the equalization is performed by a two-dimensional FIR (Finite Impulse Response) filter, and the filter coefficient can be calculated by using an adaptive algorithm such as a linear least mean square error method LMMSE (Linear Minimun Mean Squared Error).
  • LMMSE Linear Minimun Mean Squared Error
  • This is an algorithm for calculating a minimum filter coefficient.
  • LMMSE was demonstrated to the example, it is not limited to this, You may apply other structures and algorithms, such as a nonlinear filter like a Volterra filter.
  • an LLR arithmetic circuit 804 calculates a log likelihood ratio (LLR) (904), and an RLL demodulator circuit 805 demodulates RLL modulation data based on the output of the LLR arithmetic circuit 804 (905).
  • the RLL demodulating circuit 805 is composed of an a posteriori probability (APP) decoder using a BCJR (Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv) algorithm.
  • APP a posteriori probability
  • the LLR of the RLL demodulating circuit 805 output is switched so that the bit order of the interleaving circuit 604 is reversed by the deinterleave circuit 806 (906), and the convolutional code decoding circuit 807 performs BCJR based on the LLR of the deinterleave circuit 806 output.
  • the convolutional code is decoded by an algorithm or the like (907).
  • the output of the convolutional code decoding circuit 807 is interleaved again by the interleave circuit 808 and input as prior information to the RLL demodulation circuit 805 (909).
  • Decoding performance can be improved by repeating the processes in the RLL demodulating circuit 805, the deinterleave circuit 806, the convolutional code decoding circuit 807, and the interleave circuit 808 a plurality of times.
  • the binarization circuit 809 performs a binarization process that sets 1 if the LLR of the output of the convolutional code decoding circuit 807 is 0 or more and 0 if it is less than 0 ( 910)
  • the CRC calculation circuit 811 confirms whether the user data includes an error (912). Thereafter, the user data is transferred to the input / output control circuit 90.
  • the reproduction signal output from the image distortion correction circuit 802, the equalization circuit 803, the LLR arithmetic circuit 804, etc. is input to the signal quality evaluation circuit 812, and a signal quality evaluation value is calculated.
  • This evaluation value is input to the controller 89, and the above-described various learning processes for recording, verification, filter coefficient learning of the equalization circuit 803, determination of the number of repetition processes in decoding, and processing of a region having a low evaluation value as a burst error. It can be used to determine whether to perform erasure correction.
  • FIG. 10 shows a histogram of luminance that is the signal intensity of the reproduction signal obtained from the image distortion correction circuit 802.
  • the horizontal axis represents luminance
  • the vertical axis represents the number of pixels corresponding to each luminance.
  • the error in the reproduced signal is the sum of the area having a luminance higher than Th of the luminance distribution 1001 and the area having a luminance lower than Th of the luminance distribution 1002.
  • the area is 1003.
  • the SbER is calculated for the luminance distribution 1002 as in (Equation 3) (Equation 20).
  • ⁇ 1 represents an average value of the luminance distribution 1002
  • ⁇ 1 represents a standard deviation of the luminance distribution 1002.
  • P0 and P1 are the occurrence probabilities of the Off pixel (“0”) and the On pixel (“1”), respectively, but are set to 0.5 because the occurrence probabilities are almost equal by the scramble circuit 602.
  • the evaluation value SbER having a high correlation with the bER of the decoding result can be obtained.
  • the luminance distribution 1001 and the luminance distribution 1002 do not follow the normal distribution in the actual reproduction signal. This is because a general photodetector detects the intensity of light, and even when applied noise such as disk noise exhibits a normal distribution, the distribution is squared when detecting the light intensity. And exhibits characteristics close to the chi-square distribution. Therefore, actually, as in the histogram shown in FIG. 11, the luminance distribution 1101 corresponding to the Off pixel, the luminance distribution 1102 corresponding to the On pixel, and the area 1103 corresponding to SbER are obtained.
  • the standard deviation ⁇ 0 ′ using only the luminance distribution 1301 larger than the first reference value of the luminance distribution 1101 and only the luminance distribution 1302 smaller than the second reference value of the luminance distribution 1102 are used.
  • the standard deviation ⁇ 1 ′ using is used.
  • the first reference value is expressed as an average value ⁇ 0
  • the second reference value is expressed as an average value ⁇ 1.
  • the standard deviation ⁇ 0 ′ is obtained from the average value ⁇ 0 of the luminance distribution 1101 and the luminance x of the luminance distribution 1301 as shown in (Equation 18)
  • the standard deviation ⁇ 1 ′ is the average of the luminance distribution 1102 as shown in (Equation 19). It is obtained from the value ⁇ 1 and the luminance x of the luminance distribution 1302.
  • the luminance distribution 1401 and the area 1403 obtained from the luminance distribution 1402 are almost equal to the area 1103 to be obtained as shown in FIG. It becomes an area. From the above, it is possible to increase the correlation between the decoding result and bER.
  • the luminance distribution is deviated from the normal distribution.
  • the dynamic range of the photodetector is not unlimited, deviation from the normal distribution occurs even when the luminance is saturated.
  • the luminance distribution 1701 corresponding to the Off pixel, the luminance distribution 1702 corresponding to the On pixel, and the area 1703 corresponding to SbER are obtained. Since the right side of the luminance distribution 1702 is saturated, if the standard deviation is simply obtained, it becomes a small value compared to the case of the normal distribution as shown by the standard deviation ⁇ 1 in FIG.
  • the luminance distribution 1801 and the luminance distribution 1701 which are normal distributions having an average value ⁇ 1 and a standard deviation ⁇ 1, as shown in FIG.
  • the obtained area 1802 will be obtained. Since this area 1802 is different from the area 1703 to be obtained, the correlation with bER of the decoding result is low.
  • the luminance distribution 2001 and the area 2003 obtained from the luminance distribution 2002 are very close to the area 1703 to be obtained as shown in FIG. It becomes an area. From the above, it is possible to increase the correlation between the decoding result and bER.
  • FIG. 15 is a block diagram of the signal quality evaluation circuit 812
  • FIG. 16 is a signal processing flow in the signal quality evaluation circuit 812.
  • the reproduction signal obtained from the image distortion correction circuit 802 is first input to the logical value determination circuit 1501 as an evaluation signal.
  • the logical value determination circuit 1501 determines whether the input two-dimensional data pixel corresponds to an Off pixel or an On pixel (1601). It is possible to determine which pixel has been recorded as On / Off by reproducing previously known two-dimensional data.
  • the entire page may be known or a certain area of the page may be known.
  • a certain area is a configuration in which known areas of 8 ⁇ 16 pixels are arranged in a grid pattern at intervals of 108 pixels.
  • the reproduced image is binarized with the threshold value Th as the average value, median value, or a value set in advance by a register or the like for pixels in a certain region. On / Off pixels may be determined based on the binarization result.
  • the average value ⁇ 0 is calculated by the average value ⁇ 0 calculation circuit 1502 (1602), and the luminance determination circuit 1503 determines whether the luminance is equal to or higher than the average value ⁇ 0 (1603).
  • the standard deviation ⁇ 0 ′ calculation circuit 1504 calculates the standard deviation ⁇ 0 ′ using the average value ⁇ 0 and the luminance value equal to or higher than the average value ⁇ 0 (1604).
  • the average value ⁇ 1 calculation circuit 1505 calculates the average value ⁇ 1 (1602), and the luminance determination circuit 1506 determines whether the luminance is equal to or less than the average value ⁇ 1 (1603).
  • the standard deviation ⁇ 1 ′ calculating circuit 1507 calculates the standard deviation ⁇ 1 ′ using the average value ⁇ 1 and the luminance value equal to or less than the average value ⁇ 1 (1604).
  • the evaluation value calculation circuit 1508 calculates an evaluation value based on the average values ⁇ 0 and ⁇ 1 and the standard deviations ⁇ 0 ′ and ⁇ 1 ′ (1605).
  • This evaluation value calculation method is based on SbER based on (Equation 4), normalized noise based on (Equation 5), normalized noise calculated based on SbER in (Equation 6), and (Equation 7) (Equation 8). Any index can be used as long as it is an average value and / or standard deviation such as SNR.
  • a signal quality evaluation apparatus having a high correlation with the error rate after decoding can be realized.
  • a recording medium with high reading accuracy during reproduction can be created by performing various recording learning processes using this index and then recording on the optical information recording medium.
  • the first and second reference values have been described as the average values ⁇ 0 and ⁇ 1, it is not necessary to be limited to this, and the median value (intermediate value) of the luminance corresponding to the Off / On pixel, or when the distribution peaks.
  • a luminance value, or a value set by a user in advance using a register or the like may be used.
  • an area close to the area 1103 to be obtained can be calculated.
  • the average value ⁇ 1 in FIG. 17 is actually shifted, but if the median is used, there is no shift.
  • the index value may be calculated from only the average value or only the standard deviation. Thereby, the calculation of the index value can be simplified, and the circuit scale can be suppressed.
  • the processing from 1601 to 1605 may be calculated for each area divided into two or more instead of the entire two-dimensional data. Thereby, it becomes possible to evaluate the difference in quality in the two-dimensional data. In this case, by providing one or more known data areas in the divided areas, it is possible to calculate a correct evaluation value regardless of the reproduction quality.
  • the image to be evaluated has been described as the output image of the image distortion correction circuit 802, it is not necessary to be limited to this, and the output image of the equalization circuit 803 and the LLR arithmetic circuit 804, the RLL demodulation circuit 805, and the convolutional code decoding circuit Data in the middle of decoding such as 807 may be used.
  • the output image of the equalization circuit 803 that has been subjected to equalization and luminance unevenness correction, it is possible to enhance and evaluate the noise component
  • the output image of the LLR arithmetic circuit 804, which is an LLR used for error correction By using data in the middle of decoding, it is possible to obtain an index having a higher correlation with bER after decoding.
  • the first logical value is described as an Off pixel (“0”) and the second logical value is an On pixel (“1”).
  • the first logical value is an On pixel
  • the second logical value is Off. They may be defined interchangeably, such as pixels, On pixels being “0”, and Off pixels being “1”.
  • the first reference value of the luminance distribution 1101 or the second reference value of the luminance distribution 1102 in FIG. 13 is used.
  • the SbER, SNR, and normalized noise of this embodiment may be tabulated as various recommended values and / or limit values in recording / reproduction and stored in a recording medium. As a result, it can be used as a reproduction quality target value during reproduction and as a reproduction adjustment target value. Note that the table does not necessarily include all information, and only any necessary information may be stored.
  • the LLR is similarly calculated using the standard deviations ⁇ 0 ′ and ⁇ 1 ′, so that the correlation with the error rate can be further increased. is there.
  • the configuration of the LLR arithmetic circuit 804 in this case is shown in FIG. What differs from the signal quality evaluation circuit 812 of FIG.
  • the LLR calculation circuit 2901 calculates the LLR according to (Equation 21) using the average values ⁇ 0 and ⁇ 1 and the standard deviations ⁇ 0 ′ and ⁇ 1 ′ obtained by the method of the first embodiment and the LLR calculation circuit 804 input.
  • Y in (Expression 21) is an input to the LLR arithmetic circuit 804.
  • the signal intensity of the reproduction signal is discussed in terms of luminance distribution, but in the case of phase recording and reproduction, the signal intensity becomes the phase.
  • the present invention can be similarly applied to the case of phase recording / reproduction and amplitude / phase recording / reproduction.
  • This embodiment is different from Embodiment 1 in that the luminance distribution changes depending on the RLL modulation method and the amount of intersymbol interference.
  • FIG. 21 shows an example of a histogram in this embodiment.
  • the concept of the luminance distribution 2101 corresponding to the Off pixel, the luminance distribution 2102 corresponding to the On pixel, and the area 2107 corresponding to SbER is the same as in the first embodiment.
  • the brightness of the Off pixel varies depending on the surrounding pixels.
  • the response of intersymbol interference over 3 pixels is PR121 (interference occurs with a weight of 121).
  • the pixel pattern is “000” (Pattern 0)
  • the brightness is obtained as a result of convolution of 000 and 121, and is 0.
  • the luminance when “001” “100” (Pattern1) is 1
  • the luminance when “011” “110” (Pattern3) is 3
  • the luminance when “111” (Pattern4) is 4. In this way, even with the same On / Off pixel, a difference appears depending on the surrounding luminance.
  • the luminance distribution 2101 corresponding to the Off pixel is composed of the luminance distribution 2103 of Pattern 0 and the luminance distribution 2104 of Pattern 1
  • the luminance distribution 2102 corresponding to the On pixel is composed of the luminance distribution 2105 of Pattern 3 and the luminance distribution 2106 of Pattern 4.
  • the distribution is considered to be decomposed into Patterns 0 to 3. That is, the area 2107 that is SbER may be obtained as in (Equation 9).
  • P 0, P 1, P 2, and P 3 are occurrence probabilities of Pattern 0 to 3, respectively, which can be obtained in advance from the characteristics of the RLL modulation circuit 605.
  • Pattern 1 and Pattern 2 that are closest to the threshold Th contribute the most to the error, and it can be said that as long as these two SbERs are obtained, the correlation with the bER after decoding is sufficiently high.
  • FIG. 23 is a block diagram of the signal quality evaluation circuit 812
  • FIG. 24 is a signal processing flow in the signal quality evaluation circuit 812.
  • a reproduction signal obtained from the image distortion correction circuit 802 is first input to the pattern determination circuit 2301 as an evaluation signal.
  • the pattern determination circuit 2301 determines whether the input two-dimensional data pixel corresponds to Pattern 1 or Pattern 2 (2401).
  • the average value ⁇ 1 calculation circuit 2302 calculates the average value ⁇ 1 (2402)
  • the luminance determination circuit 2303 determines whether the luminance is equal to or higher than the average value ⁇ 1 (2403).
  • the standard deviation ⁇ 1 calculating circuit 2304 calculates the standard deviation ⁇ 1 using the average value ⁇ 1 and the luminance value equal to or higher than the average value ⁇ 1 (2404).
  • the average value ⁇ 2 calculation circuit 2305 calculates the average value ⁇ 2 (2402), and the luminance determination circuit 2306 determines whether the luminance is equal to or less than the average value ⁇ 2 (2403).
  • the standard deviation ⁇ 2 calculation circuit 2307 calculates the standard deviation ⁇ 2 using the average value ⁇ 2 and the luminance value equal to or less than the average value ⁇ 2 (2404). Thereafter, the evaluation value calculation circuit 2308 calculates an evaluation value based on these average values ⁇ 1, ⁇ 2, and standard deviations ⁇ 1, ⁇ 2 (2405).
  • a signal quality evaluation apparatus having a high correlation with the error rate after decoding can be realized.
  • a recording medium with high reading accuracy during reproduction can be created by performing various recording learning processes using this index and then recording on the optical information recording medium.
  • the luminance determination circuits 2303 and 2306 in FIG. 23 and the procedure 2403 in FIG. 24 can be omitted. This is because by dividing into a plurality of distributions, it can be considered close to a normal distribution without using a part of the distribution.
  • Pattern 1 and Pattern 2 have been described, it is not necessary to limit to this, and different patterns may be used, or all four patterns may be used.
  • the RLL modulation of the minimum run length 2 and the intersymbol interference over 3 pixels can be decomposed into four distributions as described above, but if the RLL modulation is not used, there are five distributions. Processing may be performed assuming that the probability of center distribution error is 0.5. Furthermore, the distribution increases further when the intersymbol interference extends over more pixels. In this case as well, it is possible to expand in the same way and use a plurality of central distributions that are susceptible to errors.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that the index value is calculated based on the mutual information amount, instead of obtaining the index value from the average value ⁇ and the standard deviation ⁇ of the luminance distribution.
  • the correction capability is improved by repeatedly passing the mutual information amount. Therefore, in order to obtain an index having a high correlation with bER after error correction, it is desirable to set an index value based on the mutual information amount.
  • LLR is the output of the LLR arithmetic circuit 804.
  • y) means the probability that x is 0 in y, and P (x 1
  • the LLR arithmetic circuit 804 is larger than the average value Th of the equalization circuit 103 output y. Is assumed to be 1 and other values are assumed to be 0 (Equation 12). Note that ⁇ 0 and ⁇ 1 are average values of the luminance distribution, and ⁇ 0 and ⁇ 1 are standard deviations of the luminance distribution.
  • FIG. 26 is a block diagram of the signal quality evaluation circuit 812.
  • the LLR that is the output of the LLR arithmetic circuit 804 is input to the mutual information calculation circuit 2601 and the mutual information is calculated based on (Equation 14), (Equation 15), and (Equation 17).
  • the mutual information amount averaging circuit 2602 calculates the evaluation value by averaging the mutual information amount with respect to the entire two-dimensional data or for each region divided into two or more. By calculating for each divided area, it is possible to evaluate the quality difference in the two-dimensional data.
  • the assumption is made that the value larger than the average value Th is 1 and the other values are 0, and the average values ⁇ 0, ⁇ 1, and the standard deviations ⁇ 0, ⁇ 1 are obtained by using known data to obtain more accurate values. A high amount of mutual information can be calculated. In this case, it is desirable to separately calculate and use the LLR obtained from the known data without using the LLR output from the LLR arithmetic circuit 804.
  • the evaluation value may be calculated using a part of the distribution. A flow of evaluation value calculation in this case will be described.
  • FIG. 27 is a block diagram of the signal quality evaluation circuit 812
  • FIG. 28 is a signal processing flow in the signal quality evaluation circuit 812.
  • the LLR obtained from the LLR arithmetic circuit 804 is input to the logical value determination circuit 2701.
  • the logical value determination circuit 2701 determines whether a pixel of the input two-dimensional data corresponds to an Off pixel or an On pixel (2801).
  • the average value ⁇ 0 is calculated by the average value ⁇ 0 calculation circuit 2702 (2802), and the LLR determination circuit 2703 determines whether the LLR is equal to or greater than the average value ⁇ 0 (2803).
  • the average value ⁇ 1 calculation circuit 2704 calculates the average value ⁇ 1 (2802), and the LLR determination circuit 2705 determines whether the LLR is equal to or less than the average value ⁇ 1 (2803). . Thereafter, the mutual information amount is calculated by the mutual information amount calculation circuit 2601 (2804), the mutual information amount is averaged by the mutual information amount averaging circuit 2602 (2805), and is output as an index value.
  • a signal quality evaluation apparatus having a high correlation with the corrected error rate can be realized.
  • a recording medium with high reading accuracy during reproduction can be created by performing various recording learning processes using this index and then recording on the optical information recording medium.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that the index value is calculated based on the chi-square distribution instead of obtaining the index value from the average value ⁇ and the standard deviation ⁇ of the luminance distribution.
  • the index value is calculated from the standard deviation based on a part of the distribution.
  • the index has a higher correlation with the error rate. It becomes possible.
  • FIG. 30 shows the configuration of this embodiment.
  • the logical value determination circuit 3001 determines whether a pixel of the input two-dimensional data corresponds to an Off pixel or an On pixel. Next, for data determined to correspond to the Off pixel, the shift amount s0 calculation circuit 3002 calculates the shift amount s0, and the degree of freedom k0 calculation circuit 3004 calculates the degree of freedom k0. On the other hand, for the data determined to correspond to the On pixel, the shift amount s1 calculation circuit 3003 calculates the shift amount s1, and the degree of freedom k1 calculation circuit 3005 calculates the degree of freedom k1.
  • the evaluation value calculation circuit 3006 calculates the SbER using the probability density function of (Equation 22) instead of the probability density function of (Equation 1).
  • Equation 22 k is a degree of freedom
  • s is a luminance shift amount
  • ⁇ is a gamma function.
  • a signal quality evaluation apparatus having a high correlation with the error rate after decoding can be realized.
  • a recording medium with high reading accuracy during reproduction can be created by performing various recording learning processes using this index and then recording on the optical information recording medium.
  • this invention is not limited to said Example, Various modifications are included.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • the following configurations can be cited.
  • the first logical value is selected from two-dimensional reproduction signals including information corresponding to the first logical value and the second logical value.
  • a logical value determination unit that determines a first reproduction signal corresponding to the second reproduction signal corresponding to the second logical value, a first reference value calculation unit that generates a first reference value, and a second reference value
  • a second reference value calculation unit that generates a first determination unit that determines a reproduction signal having a signal strength equal to or higher than the first reference value from the first reproduction signal, and a second reference signal
  • a second determination unit that determines a reproduction signal whose signal intensity is equal to or lower than the second reference value; an evaluation value calculation unit that calculates a quality evaluation value based on the first determination unit output and the second determination unit output;
  • the average value of the first reproduction signal is the second reproduction signal. Smaller than the average value, it is the signal quality evaluation device according to claim.
  • the first reference value is an average value of a signal intensity distribution of the first reproduction signal
  • the second reference value is the first reference value.
  • the first reference value is a median value of a signal intensity distribution of the first reproduction signal
  • the second reference value is the first reference value.
  • the evaluation value calculation unit has a first standard deviation from the first reference value in the first reproduction signal with respect to the first determination unit output. And calculating a second standard deviation from the second reference value in the second reproduction signal with respect to the output of the second determination unit, and calculating the first reference value, the first standard deviation, and the second reference.
  • a quality evaluation value is calculated based on the value and the second standard deviation.
  • the first reference value is ⁇ 0
  • the first standard deviation is ⁇ 0 ′
  • the second reference value is ⁇ 1
  • the quality evaluation value is
  • the signal intensity distribution of the first reproduction signal may be two or more first signals corresponding to the patterns of the first logic value and the second logic value.
  • the first determination unit determines a reproduction signal that is equal to or greater than the first reference value from a distribution close to the signal intensity distribution of the second reproduction signal among the first plurality of distributions, and
  • the signal intensity distribution of the second reproduction signal is composed of two or more second plural distributions corresponding to the patterns of the first logical value and the second logical value, and the second determining unit
  • a mutual information amount calculation unit that calculates a mutual information amount of the first determination unit output and the second determination unit output, and the mutual information amount calculation unit
  • a signal quality evaluation apparatus comprising a mutual information amount averaging unit that calculates an average value of outputs.
  • the first logical value is selected from two-dimensional reproduction signals including information corresponding to the first logical value and the second logical value.
  • a logical value determination step for determining a first reproduction signal corresponding to the second reproduction signal corresponding to the second logical value, a first reference value calculation step for generating a first reference value, and a second reference value
  • a second reference value calculating step for generating a first reproduction signal, a first determination step for determining a reproduction signal having a signal strength equal to or higher than the first reference value from the first reproduction signal, and the second reproduction signal
  • a second determination step for determining a reproduction signal having a signal intensity equal to or lower than the second reference value; an evaluation value calculation step for calculating a quality evaluation value based on the first determination step output and the second determination step output;
  • the first reference value is an average value of a signal intensity distribution of the first reproduction signal
  • the second reference value is the first reference value.
  • the first reference value is a median value of a signal intensity distribution of the first reproduction signal
  • the second reference value is the first reference value.
  • a signal quality evaluation method characterized in that it is the median of the signal intensity distribution of two reproduced signals.
  • the first reference value is ⁇ 0
  • the first standard deviation is ⁇ 0 ′
  • the second reference value is ⁇ 1
  • the quality evaluation value is
  • the signal intensity distribution of the first reproduction signal has two or more first values corresponding to patterns of the first logical value and the second logical value.
  • the signal intensity distribution of the second reproduction signal is composed of two or more second plural distributions corresponding to the patterns of the first logical value and the second logical value.
  • the second determination step There is a signal quality evaluation method characterized in that a reproduction signal that is equal to or less than the second reference value is determined from a distribution close to the signal intensity distribution of the first reproduction signal.
  • a mutual information amount calculating step for calculating a mutual information amount of the first determination step output and the second determination step output, and the mutual information amount calculating step
  • a signal quality evaluation method characterized by comprising a mutual information amount averaging step for calculating an average value of output.
  • Modification 15 is characterized in that a signal that has been recorded and adjusted using the signal quality evaluation device described in Modifications 1 to 7 or the signal quality evaluation method described in Modifications 8 to 14 is recorded. There is an information recording medium.
  • optical information recording medium is not limited to a recording medium using holography, and may be a DVD (Digital Versatile Disc) or a BD (Blu-ray Disc (registered trademark)), for example.
  • DVD Digital Versatile Disc
  • BD Blu-ray Disc (registered trademark)
  • each of the above-described configurations, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit.
  • Each of the above-described configurations, functions, and the like may be realized by software by interpreting and executing a program that realizes each function by the processor.
  • Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • control lines and information lines indicate what is considered necessary for the explanation, and not all the control lines and information lines on the product are necessarily shown. Actually, it may be considered that almost all the components are connected to each other.
  • SYMBOLS 1 Optical information recording medium, 10 ... Optical information recording / reproducing apparatus, 11 ... Pickup, 12 ... Reference optical system for reproduction
  • collimating lens 203 ... shutter, 204 ... 1/2 wavelength plate, 205 ... polarizing beam splitter, 206 ... Signal light, 207... Reference light, 208... Beam expander, 209... Phase (phase) mask, 210 ... Relay lens, 211 ... Polarization beam splitter, 212 ... Spatial light modulator 213 ... Relay lens, 214 ... Spatial filter, 215 ... Objective lens, 216 ... Polarization direction conversion element, 217 ... Mirror, 218 ... Mirror, 219 ... Mirror, 220 ... Actuator, 221 ... Lens, 222 ... Lens, 223 ... Actuator, 224 ... Mirror, 225 ... Photodetector, 401 ...
  • Light source 402 ... Collimating lens, 403 ... Shutter, 404 ... Optical element, 405 ... Polarizing beam splitter, 406 ... Signal light, 407 ... Polarizing beam splitter, 08 ... Spatial light modulator, 409 ... Beam expander, 410 ... Relay lens, 411 ... Phase mask, 412 ... Relay lens, 413 ... Spatial filter, 414 .. Mirror, 415 ... Mirror, 416 ... Mirror, 417 ... Actuator, 418 ... Photodetector, 419 ... Lens, 420 ... Lens, 421 ... Mirror, 422 ..Actuator, 423 ... Reference beam, 424 ... Polarization direction conversion element, 425 ...

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

　復号後のエラーレートと相関の高い信号品質評価装置、信号品質評価方法、および情報記録媒体を得る。　一例として、情報記録媒体から再生した信号を評価する信号品質評価装置において、第１論理値および第２論理値に対応する情報を含む２次元の再生信号の中から、前記第１論理値に対応する第１再生信号と、前記第２論理値に対応する第２再生信号とを判別する論理値判定部と、第１基準値を生成する第１基準値算出部と、第２基準値を生成する第２基準値算出部と、前記第１再生信号の中から、信号強度が前記第１基準値以上となる再生信号を判定する第１判定部と、信号強度が前記第２再生信号の中から、前記第２基準値以下となる再生信号を判定する第２判定部と、前記第１判定部出力および前記第２判定部出力に基づいて品質評価値を算出する評価値算出部と、を具備し、前記第１再生信号の信号強度の平均値は、前記第２再生信号の信号強度の平均値よりも小さい信号品質評価装置で解決できる。

Description

信号品質評価装置、信号品質評価方法、および情報記録媒体
　本発明は、情報記録媒体から再生した信号を評価する信号品質評価装置、信号品質評価方法、および情報記録媒体に関する。
　ホログラム記録再生技術として、例えば特開２０１０－１９８７０７号公報（特許文献１）があり、本公報の００８４段落に記載のように「再生信号から得られたＯｎピクセルとＯｆｆピクセルの輝度値分布において、標準偏差の二乗和平方根を平均値の差分で除算した値を評価指標とすることにより、ホログラムの信号品質を評価可能」である。
　さらに、例えば特開２００８－９７６８８号公報（特許文献２）の０１３１段落に記載のように「暗ピクセル値の度数分布は０以下の数値がない（受光素子の出力にマイナス値がない）ので、標準偏差や平均値をそのまま求める構成では、少し誤差が生じることもある」との問題に対し、０１３２段落には「暗ピクセル値の度数分布が正規分布に近似できることを利用して、平均の代わりに最頻値（正規分布の場合、両者は一致する）を求めてμ２としたり、度数分布の片側（μ２より大の部分）から標準偏差を求めてσ２としたりする構成」について記載がある。
特開２０１０－１９８７０７号公報 特開２００８－９７６８８号公報
　しかし、特許文献１、特許文献２の信号品質評価方法が想定しているＯｎピクセルとＯｆｆピクセルの輝度値分布は実際の応答とは異なることから、復号後のエラーレートとの相関が低く、適切な信号品質評価が難しいことが課題であった。
　上記課題は、たとえば、特許請求の範囲に記載の発明により解決される。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、情報記録媒体から再生した信号を評価する信号品質評価装置において、第１論理値および第２論理値に対応する情報を含む２次元の再生信号の中から、前記第１論理値に対応する第１再生信号と、前記第２論理値に対応する第２再生信号とを判別する論理値判定部と、第１基準値を生成する第１基準値算出部と、第２基準値を生成する第２基準値算出部と、前記第１再生信号の中から、信号強度が前記第１基準値以上となる再生信号を判定する第１判定部と、前記第２再生信号の中から、信号強度が前記第２基準値以下となる再生信号を判定する第２判定部と、前記第１判定部出力および前記第２判定部出力に基づいて品質評価値を算出する評価値算出部と、を具備し、前記第１再生信号の信号強度の平均値は、前記第２再生信号の信号強度の平均値よりも小さいことを特徴とする。
　本発明によれば、復号後のエラーレートと相関の高く、適切な信号品質評価が可能な信号品質評価装置、信号品質評価方法、および情報記録媒体を実現することができる。
光情報記録再生装置の実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内のピックアップの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置の動作フローの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内の信号生成回路の実施例を表す概略図 信号生成回路の動作フローの実施例を表す概略図 光情報記録再生装置内の信号処理回路の実施例を表す概略図 信号処理回路の動作フローの実施例を表す概略図 再生信号の輝度のヒストグラムの例を表す概略図 再生信号の輝度のヒストグラムの例を表す概略図 再生信号の輝度のヒストグラムの例を表す概略図 再生信号の輝度のヒストグラムの例を表す概略図 再生信号の輝度のヒストグラムの例を表す概略図 信号品質評価回路の実施例を表す概略図 信号品質評価回路の動作フローの実施例を表す概略図 再生信号の輝度のヒストグラムの例を表す概略図 再生信号の輝度のヒストグラムの例を表す概略図 再生信号の輝度のヒストグラムの例を表す概略図 再生信号の輝度のヒストグラムの例を表す概略図 再生信号の輝度のヒストグラムの例を表す概略図 ピクセルパターンによって輝度が異なることの例を示す表 信号品質評価回路の実施例を表す概略図 信号品質評価回路の動作フローの実施例を表す概略図 信号品質評価回路の実施例を表す概略図 信号品質評価回路の実施例を表す概略図 信号品質評価回路の実施例を表す概略図 信号品質評価回路の動作フローの実施例を表す概略図 ＬＬＲ演算回路の実施例を表す概略図 信号品質評価回路の実施例を表す概略図
　以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
　本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。図１はホログラフィを利用してデジタル情報を記録および／または再生する光情報記録媒体の記録再生装置を示すブロック図である。
　光情報記録再生装置１０は、入出力制御回路９０を介して外部制御装置９１と接続されている。記録する場合には、光情報記録再生装置１０は外部制御装置９１から記録する情報信号を入出力制御回路９０により受信する。再生する場合には、光情報記録再生装置１０は再生した情報信号を入出力制御回路９０により外部制御装置９１に送信する。
　光情報記録再生装置１０は、ピックアップ１１、再生用参照光光学系１２、キュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４、位置検出光学系１５、及び回転モータ５０を備えており、光情報記録媒体１は回転モータ５０によって回転可能な構成となっている。
　ピックアップ１１は、参照光と信号光を光情報記録媒体１に出射してホログラフィを利用してデジタル情報を記録媒体に記録する役割を果たす。この際、記録する情報信号はコントローラ８９によって信号生成回路８６を介してピックアップ１１内の空間光変調器に送り込まれ、信号光は空間光変調器によって変調される。
　光情報記録媒体１に記録した情報を再生する場合は、ピックアップ１１から出射された参照光を記録時とは逆の向きに光情報記録媒体に入射させる光波を再生用参照光光学系１２にて生成する。再生用参照光によって再生される再生光をピックアップ１１内の後述する光検出器によって検出し、信号処理回路８５によって信号を再生する。
　光情報記録媒体１に照射する参照光と信号光の照射時間は、ピックアップ１１内のシャッタの開閉時間をコントローラ８９によってシャッタ制御回路８７を介して制御することで調整できる。
　キュア光学系１３は、光情報記録媒体１のプリキュアおよびポストキュアに用いる光ビームを生成する役割を果たす。プリキュアとは、光情報記録媒体１内の所望の位置に情報を記録する際、所望位置に参照光と信号光を照射する前に予め所定の光ビームを照射する前工程である。ポストキュアとは、光情報記録媒体１内の所望の位置に情報を記録した後、該所望の位置に追記不可能とするために所定の光ビームを照射する後工程である。
　ディスク回転角度検出用光学系１４は、光情報記録媒体１の回転角度を検出するために用いられる。光情報記録媒体１を所定の回転角度に調整する場合は、ディスク回転角度検出用光学系１４によって回転角度に応じた信号を検出し、検出された信号を用いてコントローラ８９によってディスク回転モータ制御回路８８を介して光情報記録媒体１の回転角度を制御する事が出来る。
　光源駆動回路８２からは所定の光源駆動電流がピックアップ１１、キュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４内の光源に供給され、各々の光源からは所定の光量で光ビームを発光することができる。
　また、ピックアップ１１、そして、ディスクキュア光学系１３は、光情報記録媒体１の半径方向に位置をスライドできる機構が設けられており、アクセス制御回路８１を介して位置制御がおこなわれる。
　ところで、ホログラフィの角度多重の原理を利用した記録技術は、参照光角度のずれに対する許容誤差が極めて小さくなる傾向がある。
　従って、ピックアップ１１内に、参照光角度のずれ量を検出する機構を設けて、サーボ信号生成回路８３にてサーボ制御用の信号を生成し、サーボ制御回路８４を介して該ずれ量を補正するためのサーボ機構を光情報記録再生装置１０内に備えることが必要となる。
　また、ピックアップ１１、キュア光学系１３、ディスク回転角度検出用光学系１４、位置検出光学系１５は、いくつかの光学系構成または全ての光学系構成をひとつに纏めて簡素化しても構わない。
　図２は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における記録原理を示したものである。光源２０１を出射した光ビームはコリメートレンズ２０２を透過し、シャッタ２０３に入射する。シャッタ２０３が開いている時は、光ビームはシャッタ２０３を通過した後、例えば２分の１波長板などで構成される光学素子２０４によってｐ偏光とｓ偏光の光量比が所望の比になるようになど偏光方向が制御された後、ＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｂｅａｍ　Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）プリズム２０５に入射する。
　ＰＢＳプリズム２０５を透過した光ビームは、信号光２０６として働き、ビームエキスパンダ２０８によって光ビーム径が拡大された後、位相マスク２０９、リレーレンズ２１０、ＰＢＳプリズム２１１を透過して空間光変調器２１２に入射する。
　空間光変調器２１２によって情報が付加された信号光は、ＰＢＳプリズム２１１を反射し、リレーレンズ２１３ならびに空間フィルタ２１４を伝播する。その後、信号光は対物レンズ２１５によって光情報記録媒体１に集光する。
　一方、ＰＢＳプリズム２０５を反射した光ビームは参照光２０７として働き、偏光方向変換素子２１６によって記録時または再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー２１７ならびにミラー２１８を経由してガルバノミラー２１９に入射する。ガルバノミラー２１９はアクチュエータ２２０によって角度を調整可能のため、レンズ２２１とレンズ２２２を通過した後に光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を、所望の角度に設定することができる。なお、参照光の入射角度を設定するために、ガルバノミラーに代えて、参照光の波面を変換する素子を用いても構わない。
　このように信号光と参照光とを光情報記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、ガルバノミラー２１９によって光情報記録媒体１に入射する参照光の入射角度を変化させることができるため、角度多重による記録が可能である。
　以降、同じ領域に参照光角度を変えて記録されたホログラムにおいて、１つ１つの参照光角度に対応したホログラムをページと呼び、同領域に角度多重されたページの集合をブックと呼ぶことにする。
　図３は、光情報記録再生装置１０におけるピックアップ１１の基本的な光学系構成の一例における再生原理を示したものである。記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光を光情報記録媒体１に入射し、光情報記録媒体１を透過した光ビームを、アクチュエータ２２３によって角度調整可能なガルバノミラー２２４にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。
　この再生用参照光によって再生された再生光は、対物レンズ２１５、リレーレンズ２１３ならびに空間フィルタ２１４を伝播する。その後、再生光はＰＢＳプリズム２１１を透過して光検出器２２５に入射し、記録した信号を再生することができる。光検出器２２５としては例えばＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤイメージセンサーなどの撮像素子を用いることができるが、ページデータを再生可能であれば、どのような素子であっても構わない。
　図４はピックアップ１１の別の構成を示した図である。図４において、光源４０１を出射した光ビームはコリメートレンズ４０２を透過し、シャッタ４０３に入射する。シャッタ４０３が開いている時は、光ビームはシャッタ４０３を通過した後、例えば１／２波長板などで構成される光学素子４０４によってｐ偏光とｓ偏光の光量比が所望の比になるように偏光方向を制御された後、偏光ビームスプリッタ４０５に入射する。
　偏光ビームスプリッタ４０５を透過した光ビームは、偏光ビームスプリッタ４０７を経由して空間光変調器４０８に入射する。空間光変調器４０８によって情報を付加された信号光４０６は偏光ビームスプリッタ４０７を反射し、所定の入射角度の光ビームのみを通過させるアングルフィルタ４０９を伝播する。その後、信号光ビームは対物レンズ４１０によってホログラム記録媒体１に集光する。
　一方、偏光ビームスプリッタ４０５を反射した光ビームは参照光４１２として働き、偏光方向変換素子４１９によって記録時又は再生時に応じて所定の偏光方向に設定された後、ミラー４１３ならびにミラー４１４を経由してレンズ４１５に入射する。レンズ４１５は参照光４１２を対物レンズ４１０のバックフォーカス面に集光させる役割を果たしており、対物レンズ４１０のバックフォーカス面にて一度集光した参照光は、対物レンズ４１０によって再度、平行光となってホログラム記録媒体１に入射する。
　ここで、対物レンズ４１０又は光学ブロック４２１は、例えば符号４２０に示す方向に駆動可能であり、対物レンズ４１０又は光学ブロック４２１の位置を駆動方向４２０に沿ってずらすことにより、対物レンズ４１０と対物レンズ４１０のバックフォーカス面における集光点の相対位置関係が変化するため、ホログラム記録媒体１に入射する参照光の入射角度を所望の角度に設定することができる。なお、対物レンズ４１０又は光学ブロック４２１を駆動する代わりに、ミラー４１４をアクチュエータにより駆動することで参照光の入射角度を所望の角度に設定しても構わない。
　このように、信号光と参照光をホログラム記録媒体１において、互いに重ね合うように入射させることで、記録媒体内には干渉縞パターンが形成され、このパターンを記録媒体に書き込むことで情報を記録する。また、対物レンズ４１０又は光学ブロック４２１の位置を駆動方向４２０に沿ってずらすことによって、ホログラム記録媒体１に入射する参照光の入射角度を変化させることができるため、角度多重による記録が可能である。
　記録した情報を再生する場合は、前述したように参照光をホログラム記録媒体１に入射し、ホログラム記録媒体１を透過した光ビームをガルバノミラー４１６にて反射させることで、その再生用参照光を生成する。この再生用参照光によって再生された再生光は、対物レンズ４１０、アングルフィルタ４０９を伝播する。その後、再生光は偏光ビームスプリッタ４０７を透過して光検出器４１８に入射し、記録した信号を再生することができる。
　図４で示した光学系は、信号光と参照光を同一の対物レンズに入射させる構成とすることで、図２で示した光学系構成に比して、大幅に小型化できる利点を有する。
　図５は、光情報記録再生装置１０における記録、再生の動作フローを示したものである。ここでは、特にホログラフィを利用した記録再生に関するフローを説明する。
　図５（ａ）は、光情報記録再生装置１０に光情報記録媒体１を挿入した後、記録または再生の準備が完了するまでの動作フローを示し、図５（ｂ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に情報を記録するまでの動作フロー、図５（ｃ）は準備完了状態から光情報記録媒体１に記録した情報を再生するまでの動作フローを示したものである。
　図５（ａ）に示すように媒体を挿入すると（５０１）、光情報記録再生装置１０は、例えば挿入された媒体がホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する媒体であるかどうかディスク判別を行う（５０２）。
　ディスク判別の結果、ホログラフィを利用してデジタル情報を記録または再生する光情報記録媒体であると判断されると、光情報記録再生装置１０は光情報記録媒体に設けられたコントロールデータを読み出し（５０３）、例えば光情報記録媒体に関する情報や、例えば記録や再生時における各種設定条件に関する情報を取得する。
　コントロールデータの読み出し後は、コントロールデータに応じた各種調整やピックアップ１１に関わる学習処理（５０４）を行い、光情報記録再生装置１０は、記録または再生の準備が完了する（５０５）。
　準備完了状態から情報を記録するまでの動作フローは図５（ｂ）に示すように、まず記録するデータを受信して（５１１）、該データに応じた情報をピックアップ１１内の空間光変調器に送り込む。
　その後、光情報記録媒体に高品質の情報を記録できるように、必要に応じて例えば光源３０１のパワー最適化やシャッタ３０３による露光時間の最適化等の各種記録用学習処理を事前に行う（５１２）。
　その後、シーク動作（５１３）ではアクセス制御回路８１を制御して、ピックアップ１１ならびにキュア光学系１３の位置を光情報記録媒体の所定の位置に位置づけする。光情報記録媒体１がアドレス情報を持つ場合には、アドレス情報を再生し、目的の位置に位置づけされているか確認し、目的の位置に配置されていなければ、所定の位置とのずれ量を算出し、再度位置づけする動作を繰り返す。
　その後、キュア光学系１３から出射する光ビームを用いて所定の領域をプリキュアし（５１４）、ピックアップ１１から出射する参照光と信号光を用いてデータを記録する（５１５）。
　データを記録した後は、キュア光学系１３から出射する光ビームを用いてポストキュアを行う（５１６）。必要に応じてデータをベリファイしても構わない。
　準備完了状態から記録された情報を再生するまでの動作フローは図５（ｃ）に示すように、まずシーク動作（５２１）で、アクセス制御回路８１を制御して、ピックアップ１１ならびに再生用参照光光学系１２の位置を光情報記録媒体の所定の位置に位置づけする。光情報記録媒体１がアドレス情報を持つ場合には、アドレス情報を再生し、目的の位置に位置づけされているか確認し、目的の位置に配置されていなければ、所定の位置とのずれ量を算出し、再度位置づけする動作を繰り返す。
　その後、ピックアップ１１から参照光を出射し、光情報記録媒体に記録された情報を読み出し（５２２）、再生データを送信する（５２３）。
　ここで、記録時における信号生成回路８６の動作について詳細に説明する。図６は光情報記録再生装置１０の信号生成回路８６のブロック図であり、図７は信号生成回路８６における信号生成フローである。
　入出力制御回路９０にユーザデータの入力が開始されると、入出力制御回路９０はコントローラ８９にユーザデータの入力が開始されたことを通知する。コントローラ８９は本通知を受け、信号生成回路８６に入出力制御回路９０から入力される１ページ分のデータを記録処理するよう命ずる。入出力制御回路９０から入力されるデータに対し、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｃｈｅｃｋ）演算回路６０１で再生時エラー検出が行えるようにユーザデータをＣＲＣ化する制御を行い（７０１）、スクランブル回路６０２でＯＮピクセル数とＯＦＦピクセル数をほぼ等しくし、同一パターンの繰り返しを防ぐことを目的に擬似乱数データ列を加えるスクランブル化を施す（７０２）。
　畳み込み符号化回路６０３で、スクランブルしたデータに対して誤り訂正符号の一種である畳み込み符号化を行い（７０３）、インターリーブ回路６０４で畳み込み符号化結果のビット順序の入れ替えを行い（７０４）、ＲＬＬ（Ｒｕｎ　Ｌｅｎｇｔｈ　Ｌｉｍｉｔｅｄ）変調回路６０５でＲＬＬ規則を守らせるように変調する（７０５）。
　このＲＬＬ変調は、チャネルデータ列において“０”の最小および最大のラン長を制限する変調方式である。例えば、最小ラン長２のＲＬＬ変調は、“０”のラン長が２である“１００１”は許容するが、“０”のラン長が１である“１０１”などは許容しない。
　その後、２次元化回路６０６で変調データを２次元に並べ替え１ページ分の２次元データを構成し、再生時の基準となるマーカーや、ページ情報となるヘッダを付加し（７０６）、ピックアップ１１内の空間光変調器３１２に２次元データを転送する。
　次に、再生時における信号処理回路８５の動作について詳細に説明する。図８は光情報記録再生装置１０の信号処理回路８５のブロック図であり、図９は信号処理回路８５における信号処理フローである。
　コントローラ８９はピックアップ１１内の光検出器２２５が画像データを検出すると、信号処理回路８５にピックアップ１１から入力される１ページ分のデータを再生処理するよう命ずる。画像位置検出回路８０１でピックアップ１１から入力される画像データ内からマーカーを検出して有効データ範囲を抽出する制御を行う（９０１）。次に検出されたマーカーを用いて画像歪み補正回路８０２で、画像の傾き・倍率・ディストーションなどの歪み補正を行い、画像データを期待される２次元データのサイズに変換する制御する（９０２）。等化回路８０３でこの２次元データに対して後段のＬＬＲ（Ｌｏｇ　Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ　Ｒａｔｉｏｎ）演算回路８０４の処理に適した特性に等化する（９０３）。
　ここで等化方法について説明する。等化は２次元ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ　Ｉｍｐｕｌｓｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタで実施し、そのフィルタ係数は線形最小平均自乗誤差法ＬＭＭＳＥ（Ｌｉｎｅａｒ　Ｍｉｎｉｍｕｎ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅｄ　Ｅｒｒｏｒ）等の適応アルゴリズムを用いて算出することが可能である。ＬＭＭＳＥとは非特許文献「Ｊａｐａｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｖｏｌ．４５、Ｎｏ．２Ｂ、２００６、ＰＰ．１０７９－１０８３」に記載されるように等化後の信号と理想信号との自乗誤差の平均値が最小となるフィルタ係数を算出するアルゴリズムである。なお、ＬＭＭＳＥを例に説明したが、これに限定するものではなくボルテラフィルタのような非線形フィルタ等の他の構成、アルゴリズムを適用してもよい。
　次に、ＬＬＲ演算回路８０４で対数尤度比（ＬＬＲ）を演算し（９０４）、ＲＬＬ復調回路８０５でＬＬＲ演算回路８０４出力に基づいてＲＬＬ変調データを復調する（９０５）。ＲＬＬ復調回路８０５は、ＢＣＪＲ（Ｂａｈｌ，Ｃｏｃｋｅ，Ｊｅｌｉｎｅｋ　ａｎｄ　Ｒａｖｉｖ）アルゴリズムなどを使用した事後確率（ＡＰＰ：Ａ　Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ　Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）復号器で構成される。
　次に、デインターリーブ回路８０６でインターリーブ回路６０４のビット順序の入れ替えを戻すようにＲＬＬ復調回路８０５出力のＬＬＲを入れ替え（９０６）、畳み込み符号復号回路８０７でデインターリーブ回路８０６出力のＬＬＲに基づいてＢＣＪＲアルゴリズムなどで畳み込み符号を復号する（９０７）。
　繰り返し処理を実行する場合には（９０８）、インターリーブ回路８０８で畳み込み符号復号回路８０７出力を再度インターリーブし、ＲＬＬ復調回路８０５に事前情報として入力する（９０９）。以上のＲＬＬ復調回路８０５、デインターリーブ回路８０６、畳み込み符号復号回路８０７、インターリーブ回路８０８における処理を複数回繰り返すことで、復号の性能を上げることが出来る。
　この繰り返し処理を終了する場合には（９０８）、２値化回路８０９で畳み込み符号復号回路８０７出力のＬＬＲが０以上であれば１、０未満であれば０とする２値化処理を行い（９１０）、デスクランブル回路８１０で擬似乱数データ列を加えるスクランブルを解除した後（９１１）、ＣＲＣ演算回路８１１でユーザデータ内に誤りが含まれないかの確認を行う（９１２）。その後、入出力制御回路９０にユーザデータを転送する。
　再生信号品質を評価する場合には、画像歪み補正回路８０２、等化回路８０３、ＬＬＲ演算回路８０４などの出力である再生信号を信号品質評価回路８１２に入力し、信号品質評価値を算出する。この評価値はコントローラ８９に入力し、前述の各種記録用学習処理、ベリファイ、等化回路８０３のフィルタ係数学習、復号における繰り返し処理回数の決定、評価値が低い領域をバースト誤りしているとして処理するイレージャ訂正実施の決定、などに使用することができる。
　ここで、信号品質評価回路８１２について詳細に説明する。図１０に画像歪み補正回路８０２から得られた再生信号の信号強度である輝度のヒストグラムを示す。横軸が輝度、縦軸が各輝度に対応するピクセル数である。記録時には第１の論理値であるＯｆｆピクセル（“０”）と第２の論理値であるＯｎピクセル（“１”）の２値のデータであったとしても、ディスクノイズや光検出器のアンプノイズなどの影響を受けるため、ヒストグラムにおけるＯｆｆピクセルに対応する輝度分布１００１、およびＯｎピクセルに対応する輝度分布１００２は広がってしまう。単純化のために閾値Ｔｈで２値化する復号処理を考えた場合、この再生信号における誤りとは、輝度分布１００１のＴｈより輝度が大きい面積と輝度分布１００２のＴｈより輝度が小さい面積を合計した面積１００３である。
　この面積１００３を算出することを試みる。まず、輝度分布１００１および輝度分布１００２の分布が正規分布であるとすると、その確率密度関数は（数１）で表される。μは輝度分布の平均値、σは輝度分布の標準偏差、ｘは輝度を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　また、相補誤差関数ｅｒｆｃは（数２）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、輝度分布１００１の総和が1とすると、Ｔｈ以上の面積がｂＥＲ（ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）に相当する。これをＳｂＥＲ（Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ　ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）と呼ぶことにする。（数１）、（数２）を用いてＳｂＥＲを導出すると（数３）となる。μ０は輝度分布１００１の平均値、σ０は輝度分布１００１の標準偏差を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　面積１００３は、輝度分布１００１および輝度分布１００２のＳｂＥＲの和であるので、（数３）と同様に輝度分布１００２に対してもＳｂＥＲを計算すると（数２０）となる。μ１は輝度分布１００２の平均値、σ１は輝度分布１００２の標準偏差を示す。Ｐ０、Ｐ１は夫々Ｏｆｆピクセル（“０”）とＯｎピクセル（“１”）の発生確率であるが、スクランブル回路６０２により発生確率はほぼ等しいため０．５とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　以上の方法によれば、復号結果のｂＥＲと相関の高い評価値ＳｂＥＲを得ることができる。
　ところで、実際の再生信号では輝度分布１００１および輝度分布１００２は正規分布に従わないことが明らかになっている。これは、一般的な光検出器は光の強度を検出するものであり、ディスクノイズなどの印加されたノイズが例え正規分布を呈していたとしても、光強度を検出する際に分布が２乗され、χ２乗分布に近い特性を示す。よって、実際には図１１に示すヒストグラムのように、Ｏｆｆピクセルに対応する輝度分布１１０１、およびＯｎピクセルに対応する輝度分布１１０２、ＳｂＥＲに対応する面積１１０３となる。
　しかし、（数２０）のように輝度分布が正規分布だと仮定した計算を行うと、図１２に示すように平均値μ０、標準偏差σ０を有する正規分布である輝度分布１２０１と、平均値μ１、標準偏差σ１を有する正規分布である輝度分布１２０２から得られる面積１２０３を求めてしまうことになる。この面積１２０３は求めるべき面積１１０３とは異なるため、復号結果のｂＥＲとの相関が低くなる。
　この問題を解決するため、図１３に示すように、輝度分布１１０１の第１基準値より大きい輝度分布１３０１のみを用いた標準偏差σ０’、輝度分布１１０２の第２基準値より小さい輝度分布１３０２のみを用いた標準偏差σ１’を使用する。図１３では第１基準値を平均値μ０、第２基準値を平均値μ１として表記している。なお、標準偏差σ０’は（数１８）に示すように輝度分布１１０１の平均値μ０と輝度分布１３０１の輝度ｘから求め、標準偏差σ１’は（数１９）に示すように輝度分布１１０２の平均値μ１と輝度分布１３０２の輝度ｘから求める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　このようにすれば、例え前述の分布が正規分布だと仮定した計算を行ったとしても、図１４に示すように輝度分布１４０１、輝度分布１４０２から得られる面積１４０３は求めるべき面積１１０３とほぼ等しい面積となる。以上から復号結果のｂＥＲとの相関を高くすることが可能である。
　以上の説明は、輝度分布が正規分布からずれる例で説明したが、光検出器のダイナミックレンジが無制限でないことから、輝度が飽和することでも正規分布からのずれは生じる。この場合、図１７に示すヒストグラムのように、Ｏｆｆピクセルに対応する輝度分布１７０１、およびＯｎピクセルに対応する輝度分布１７０２、ＳｂＥＲに対応する面積１７０３となる。輝度分布１７０２の右側が飽和していることから、単純に標準偏差を求めると図１７の標準偏差σ１のように正規分布である場合と比較して小さな値となってしまう。
　しかし、（数２０）のように輝度分布が正規分布だと仮定した計算を行うと、図１８に示すように平均値μ１、標準偏差σ１を有する正規分布である輝度分布１８０１と輝度分布１７０１から得られる面積１８０２を求めてしまうことになる。この面積１８０２は求めるべき面積１７０３とは異なるため、復号結果のｂＥＲとの相関が低くなる。
　この問題を解決するため、図１９に示すように、輝度分布１７０１の平均値μ０より大きい輝度分布１９０１のみを用いた標準偏差σ０’、輝度分布１７０２の平均値μ１より小さい輝度分布１９０２のみを用いた標準偏差σ１’を使用する。
　このようにすれば、例え前述の分布が正規分布だと仮定した計算を行ったとしても、図２０に示すように輝度分布２００１、輝度分布２００２から得られる面積２００３は求めるべき面積１７０３と極めて近い面積となる。以上から復号結果のｂＥＲとの相関を高くすることが可能である。
　次に、図１５、図１６を使用して評価値算出の流れについて説明する。図１５は信号品質評価回路８１２のブロック図であり、図１６は信号品質評価回路８１２における信号処理フローである。
　信号評価時において、画像歪み補正回路８０２から得られた再生信号を評価信号として、まず論理値判定回路１５０１に入力する。論理値判定回路１５０１では、入力された２次元データのピクセルがＯｆｆピクセルに対応するのか、Ｏｎピクセルに対応するのかを判定する（１６０１）。これは予め既知である２次元データを再生すればどのピクセルがＯｎ／Ｏｆｆとして記録されていたかは判定可能である。これはページ全体が既知でもよく、ページのある一部の領域が既知でもよい。ある一部の領域とは例えば８×１６ピクセルの既知領域が１０８ピクセル間隔で格子状に配置されている構成などである。さらに、一部の既知データだけでは評価値の精度が低くなるため、一定の領域のピクセルの輝度の平均値、中央値、予めレジスタなどで設定した値などを閾値Ｔｈとして再生像を２値化し、この２値化結果に基づいてＯｎ／Ｏｆｆピクセルを判定してもよい。次に、Ｏｆｆピクセルに対応すると判定されたデータは、平均値μ０算出回路１５０２で平均値μ０を算出し（１６０２）、輝度判定回路１５０３で輝度が平均値μ０以上かの判定を行い（１６０３）、標準偏差σ０’算出回路１５０４で平均値μ０と平均値μ０以上の輝度値を用いて標準偏差σ０’を算出する（１６０４）。対して、Ｏｎピクセルに対応すると判定されたデータは、平均値μ１算出回路１５０５で平均値μ１を算出し（１６０２）、輝度判定回路１５０６で輝度が平均値μ１以下かの判定を行い（１６０３）、標準偏差σ１’算出回路１５０７で平均値μ１と平均値μ１以下の輝度値を用いて標準偏差σ１’を算出する（１６０４）。その後、評価値算出回路１５０８で、これら平均値μ０、μ１、標準偏差σ０’、σ１’に基づいて評価値を算出する（１６０５）。この評価値の算出方法は、（数４）に基づくＳｂＥＲ、（数５）に基づく正規化ノイズ、ＳｂＥＲに基づき（数６）で算出する正規化ノイズ、（数７）（数８）に基づくＳＮＲ、など平均値および／または標準偏差から求められる指標であれば何でもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000013
　以上の回路構成、処理手順によれば、復号後のエラーレートと相関の高い信号品質評価装置を実現することができる。また、この指標を用いて各種記録用学習処理を行った上で光情報記録媒体に記録することで、再生時の読み取り精度が高い記録媒体を作成することができる。
　なお、第１、２基準値を平均値μ０、μ１として説明したがこれに限定する必要はなく、Ｏｆｆ／Ｏｎピクセルに対応する輝度の中央値（中間値）や、分布がピークとなる時の輝度値、さらには予めレジスタなどによりユーザが設定しておいた値を用いてもよい。これにより、分布がより複雑な応答をしている場合においても、求めるべき面積１１０３に近い面積を算出することが可能となる。例えば、上述の輝度飽和の例では、本当は図１７の平均値μ１もずれてしまうが、中央値を使用すればずれない。
　また、平均値μ０、μ１、標準偏差σ０’、σ１’を全て使用した例で説明したが、全て使用する必要はなく、平均値のみ、標準偏差のみから指標値を算出してもよい。これにより、指標値の演算を簡略化でき、回路規模を抑圧可能となる。
　また、１６０１から１６０５の処理は２次元データ全体に対してではなく、２つ以上に分割した領域毎に算出してもよい。これにより、２次元データ内の品質の違いを評価することが可能となる。この場合、分割した領域内に１つ以上の既知データ領域を設けることで、再生品質に拘わらず正しい評価値を算出することが可能となる。
　また、評価する画像を画像歪み補正回路８０２出力画像として説明したが、これに限定する必要はなく、等化回路８０３やＬＬＲ演算回路８０４の出力画像、さらにはＲＬＬ復調回路８０５、畳み込み符号復号回路８０７など復号途中のデータを使用してもよい。等化や輝度ムラ補正された等化回路８０３出力画像を使用することでノイズ成分をより強調して評価することが可能であり、誤り訂正に使用されるＬＬＲであるＬＬＲ演算回路８０４出力画像や復号途中のデータを使用することで復号後のｂＥＲとより相関の高い指標を得ることが可能である。
　また、第１の論理値がＯｆｆピクセル（“０”）、第２の論理値がＯｎピクセル（“１”）として説明したが、第１の論理値がＯｎピクセル、第２の論理値がＯｆｆピクセルとしたり、Ｏｎピクセルが“０”、Ｏｆｆピクセルが“１”としたりして取り扱うなど相互に入れ替えて定義してもよい。例えば、第１の論理値がＯｎピクセル、第２の論理値がＯｆｆピクセルとすることにより、図１３における輝度分布１１０１の第１基準値以下、輝度分布１１０２の第２基準値以上を使用することになり、分布が交差している辺りが正規分布から外れるような特性を有している場合においてもｂＥＲとより相関の高い指標を得ることが可能となる。
　また、本実施例のＳｂＥＲ、ＳＮＲ、正規化ノイズを記録再生における各種推奨値および／または限界値としてテーブル化して記録媒体に保存しておいてもよい。これにより、再生時において再生品質目標値として、また再生調整の目標値として使用することが可能となる。なお、前記テーブルには、必ずしも全て情報を含む必要はなく、任意の必要な情報のみを保存しても構わない。
　また、指標値を標準偏差σ０’、σ１’を用いて算出したが、ＬＬＲも同様に標準偏差σ０’、σ１’を用いて算出した方がエラーレートとの相関をより高くすることが可能である。この場合のＬＬＲ演算回路８０４の構成を図２９に示す。図１５の信号品質評価回路８１２と異なるのは、ＬＬＲ算出回路２９０１である。ＬＬＲ算出回路２９０１では、実施例１の方法により求めた平均値μ０、μ１、標準偏差σ０’、σ１’とＬＬＲ演算回路８０４入力を用いて（数２１）に従ってＬＬＲを算出する。（数２１）におけるｙがＬＬＲ演算回路８０４入力である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000014
　また、再生信号の信号強度を輝度として輝度分布で議論したが、位相記録再生の場合などには信号強度が位相となる。この場合には輝度を位相に読み替えて処理すれば、位相記録再生、振幅位相記録再生などの場合においても同様に適用可能である。
　以上のことは他の実施例においても同様に適用可能である。
　本実施例が実施例１と異なるのは、輝度分布がＲＬＬ変調方式および符号間干渉量に依存して変わるという点である。
　図２１に本実施例におけるヒストグラムの例を示す。Ｏｆｆピクセルに対応する輝度分布２１０１、およびＯｎピクセルに対応する輝度分布２１０２、ＳｂＥＲに対応する面積２１０７の考え方は実施例１と同じである。しかし、ＲＬＬ変調方式および符号間干渉量によって、Ｏｆｆピクセルでも周囲のピクセルによって輝度が変わってしまう。例として、前述のように最小ラン長２のＲＬＬ変調を施した記録データを再生した時、３ピクセルに跨る符号間干渉が発生したものとする。その場合に取り得る値が変わることを図２２を用いて説明する。例えば３ピクセルに跨る符号間干渉の応答がＰＲ１２１（１２１の重みで干渉が生じている）であるとする。ピクセルパターンが“０００”（Ｐａｔｔｅｒｎ０）の時は、０００と１２１の畳み込み結果が得られる輝度であり０となる。同様に“００１”“１００”（Ｐａｔｔｅｒｎ１）の時の輝度は１、“０１１”“１１０”（Ｐａｔｔｅｒｎ３）の時の輝度は３、“１１１”（Ｐａｔｔｅｒｎ４）の時の輝度は４となる。このように同じＯｎ／Ｏｆｆピクセルでも周囲の輝度によって違いが現れる。以上から、Ｏｆｆピクセルに対応する輝度分布２１０１は、Ｐａｔｔｅｒｎ０の輝度分布２１０３とＰａｔｔｅｒｎ１の輝度分布２１０４から成り、Ｏｎピクセルに対応する輝度分布２１０２は、Ｐａｔｔｅｒｎ３の輝度分布２１０５とＰａｔｔｅｒｎ４の輝度分布２１０６から成る。このように１つの分布が複数の分布から成っている場合、正規分布からの乖離が大きくなってしまう。この問題を解決するため、分布をＰａｔｔｅｒｎ０～３に分解して考える。すなわち、ＳｂＥＲである面積２１０７を（数９）のように求めればよい。Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は夫々Ｐａｔｔｅｒｎ０～３の発生確率であり、これはＲＬＬ変調回路６０５の特性から事前に求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
　しかし、ＲＬＬ変調方式および符号間干渉量によっては、４つのパターン全てを計算しなくてもよい。なぜなら、誤りに最も寄与するのは閾値Ｔｈに近いＰａｔｔｅｒｎ１とＰａｔｔｅｒｎ２であるため、（数１０）のように、この２つのＳｂＥＲを求めさえすれば復号後のｂＥＲと相関が十分に高いと言える。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000016
　次に、図２３、図２４を使用して評価値算出の流れについて説明する。図２３は信号品質評価回路８１２のブロック図であり、図２４は信号品質評価回路８１２における信号処理フローである。
　信号評価時において、画像歪み補正回路８０２から得られた再生信号を評価信号として、まずパターン判定回路２３０１に入力する。パターン判定回路２３０１では、入力された２次元データのピクセルがＰａｔｔｅｒｎ１に対応するのか、Ｐａｔｔｅｒｎ２に対応するのかを判定する（２４０１）。次に、Ｐａｔｔｅｒｎ１に対応すると判定されたデータは、平均値μ１算出回路２３０２で平均値μ１を算出し（２４０２）、輝度判定回路２３０３で輝度が平均値μ１以上かの判定を行い（２４０３）、標準偏差σ１算出回路２３０４で平均値μ１と平均値μ１以上の輝度値を用いて標準偏差σ１を算出する（２４０４）。対して、Ｐａｔｔｅｒｎ２に対応すると判定されたデータは、平均値μ２算出回路２３０５で平均値μ２を算出し（２４０２）、輝度判定回路２３０６で輝度が平均値μ２以下かの判定を行い（２４０３）、標準偏差σ２算出回路２３０７で平均値μ２と平均値μ２以下の輝度値を用いて標準偏差σ２を算出する（２４０４）。その後、評価値算出回路２３０８で、これら平均値μ１、μ２、標準偏差σ１、σ２に基づいて評価値を算出する（２４０５）。
　以上の回路構成、処理手順によれば、復号後のエラーレートと相関の高い信号品質評価装置を実現することができる。また、この指標を用いて各種記録用学習処理を行った上で光情報記録媒体に記録することで、再生時の読み取り精度が高い記録媒体を作成することができる。
　なお、より簡易に構成する場合には図２５に示すように、図２３における輝度判定回路２３０３、２３０６ならびに図２４における手順２４０３を省略することも可能である。これは、複数の分布に分割して考えることで、分布の一部を使用するまでもなく正規分布に近いと考えることができるためである。
　また、Ｐａｔｔｅｒｎ１、Ｐａｔｔｅｒｎ２を使用する例を用いて説明したがこれに限定する必要はなく、異なるパターンを使用してもよいし、４つ全てのパターンを使用しても良い。
　また、最小ラン長２のＲＬＬ変調、３ピクセルに跨る符号間干渉を考慮した場合には、説明したように４つの分布に分解できるが、ＲＬＬ変調を使用しなければ５つの分布となるため、中心の分布の誤る確率は０．５であるとして処理してもよい。さらに、符号間干渉がより多くのピクセルに跨っている場合にはさらに分布が増える。この場合にも、同様に拡張し、誤りに影響し易い中心の複数分布を使用するなどすることが可能である。
　以上のことは他の実施例においても同様に適用可能である。
　本実施例が実施例１と異なるのは、輝度分布の平均値μ、標準偏差σから指標値を求めるのではなく、相互情報量に基づいて指標値を算出する点である。
　ＲＬＬ復調回路８０５、畳み込み符号復号回路８０７における復号処理では相互情報量を繰り返し受け渡しすることで訂正能力を向上させている。よって、誤り訂正後のｂＥＲとの相関が高い指標とするためには相互情報量に基づいた指標値とするのが望ましい。
　相互情報量はＬＬＲ演算回路８０４出力であるＬＬＲを使用して算出することができる。まず、ＬＬＲとは等化回路１０３出力ｙの記録ビットｘが０である確率と１である確率の比の対数表現であり、（数１１）で表すことができる。なお、Ｐ（ｘ＝０｜ｙ）はｙにおいてｘが０である確率、Ｐ（ｘ＝１｜ｙ）はｙにおいてｘが１である確率を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
　しかし、Ｐ（ｘ＝０｜ｙ）、Ｐ（ｘ＝１｜ｙ）を復号時に直接的に求めることはできないので、ＬＬＲ演算回路８０４では等化回路１０３出力ｙの平均値Ｔｈよりも大きいものは１、それ以外を０と仮定し（数１２）で計算している。なお、μ０、μ１は輝度分布の平均値、σ０、σ１は輝度分布の標準偏差である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
　なお、ＬＬＲ演算方法を上記で説明したが、これに限定するものではなく他の方法により計算してもよい。
　ここで、ＬＬＲを用いてＰ（ｘ＝０｜ｙ）、Ｐ（ｘ＝１｜ｙ）を表現してみる。自明である（数１３）と、（数１１）から（数１４）（数１５）を導くことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
　相互情報量は（数１６）で定義されるため、（数１４）（数１５）を用いると（数１７）を得ることが可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
　次に、図２６を使用して評価値算出の流れについて説明する。図２６は信号品質評価回路８１２のブロック図である。
　ＬＬＲ演算回路８０４出力であるＬＬＲを相互情報量算出回路２６０１に入力し、（数１４）（数１５）（数１７）に基づき相互情報量を算出する。次に、相互情報量平均化回路２６０２で相互情報量を２次元データ全体に対して、もしくは２つ以上に分割した領域毎に平均化することで評価値を算出する。分割した領域毎に算出することにより、２次元データ内の品質の違いを評価することが可能となる。
　なお、ＬＬＲ算出にあたり平均値Ｔｈよりも大きいものを１、それ以外を０とする仮定を用いず、既知データを使用して平均値μ０、μ１、標準偏差σ０、σ１を求めることでより精度の高い相互情報量を算出可能である。この場合ＬＬＲ演算回路８０４出力のＬＬＲを用いずに、既知データから求めたＬＬＲを別途計算して使用することが望ましい。
　また、実施例１、２と同様に、分布の一部を使用して評価値を算出してもよい。この場合の評価値算出の流れについて説明する。図２７は信号品質評価回路８１２のブロック図であり、図２８は信号品質評価回路８１２における信号処理フローである。
　信号評価時において、ＬＬＲ演算回路８０４から得られたＬＬＲを論理値判定回路２７０１に入力する。論理値判定回路２７０１では、入力された２次元データのピクセルがＯｆｆピクセルに対応するのか、Ｏｎピクセルに対応するのかを判定する（２８０１）。次に、Ｏｆｆピクセルに対応すると判定されたＬＬＲは、平均値μ０算出回路２７０２で平均値μ０を算出し（２８０２）、ＬＬＲ判定回路２７０３でＬＬＲが平均値μ０以上かの判定を行う（２８０３）。対して、Ｏｎピクセルに対応すると判定されたＬＬＲは、平均値μ１算出回路２７０４で平均値μ１を算出し（２８０２）、ＬＬＲ判定回路２７０５でＬＬＲが平均値μ１以下かの判定を行う（２８０３）。その後、相互情報量算出回路２６０１で相互情報量を算出し（２８０４）、相互情報量平均化回路２６０２で相互情報量を平均化し（２８０５）、指標値として出力する。
　以上の回路構成、処理手順によれば、訂正後のエラーレートと相関の高い信号品質評価装置を実現することができる。また、この指標を用いて各種記録用学習処理を行った上で光情報記録媒体に記録することで、再生時の読み取り精度が高い記録媒体を作成することができる。
　本実施例が実施例１と異なるのは、輝度分布の平均値μ、標準偏差σから指標値を求めるのではなく、χ２乗分布に基づいて指標値を算出する点である。実施例１では、分布がχ２乗分布であるために分布の一部に基づく標準偏差から指標値を算出したが、χ２乗分布にフィッティングさせればよりエラーレートと相関の高い指標とすることが可能となる。
　図３０に本実施例の構成を示す。論理値判定回路３００１では、入力された２次元データのピクセルがＯｆｆピクセルに対応するのか、Ｏｎピクセルに対応するのかを判定する。次に、Ｏｆｆピクセルに対応すると判定されたデータは、シフト量ｓ０算出回路３００２でシフト量ｓ０を算出し、自由度ｋ０算出回路３００４で自由度ｋ０を算出する。対して、Ｏｎピクセルに対応すると判定されたデータは、シフト量ｓ１算出回路３００３でシフト量ｓ１を算出し、自由度ｋ１算出回路３００５で自由度ｋ１を算出する。その後、評価値算出回路３００６で、（数１）の確率密度関数の代わりに、（数２２）の確率密度関数を用いて、ＳｂＥＲを算出する。（数２２）におけるｋは自由度、ｓは輝度のシフト量、Γはガンマ関数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
　以上の回路構成、処理手順によれば、復号後のエラーレートと相関の高い信号品質評価装置を実現することができる。また、この指標を用いて各種記録用学習処理を行った上で光情報記録媒体に記録することで、再生時の読み取り精度が高い記録媒体を作成することができる。　なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。変形例として、以下の構成が挙げられる。
　変形例１として、情報記録媒体から再生した信号を評価する信号品質評価装置において、　第１論理値および第２論理値に対応する情報を含む２次元の再生信号の中から、前記第１論理値に対応する第１再生信号と、前記第２論理値に対応する第２再生信号とを判別する論理値判定部と、第１基準値を生成する第１基準値算出部と、第２基準値を生成する第２基準値算出部と、前記第１再生信号の中から、信号強度が前記第１基準値以上となる再生信号を判定する第１判定部と、前記第２再生信号の中から、信号強度が前記第２基準値以下となる再生信号を判定する第２判定部と、前記第１判定部出力および前記第２判定部出力に基づいて品質評価値を算出する評価値算出部と、を具備し、前記第１再生信号の平均値は、前記第２再生信号の平均値よりも小さい、ことを特徴とする信号品質評価装置がある。
　変形例２として、変形例１に記載の信号品質評価装置において、前記第１基準値とは、前記第１再生信号の信号強度分布の平均値であり、前記第２基準値とは、前記第２再生信号の信号強度分布の平均値である、ことを特徴とする信号品質評価装置がある。
　変形例３として、変形例１に記載の信号品質評価装置において、前記第１基準値とは、前記第１再生信号の信号強度分布の中央値であり、前記第２基準値とは、前記第２再生信号の信号強度分布の中央値である、ことを特徴とする信号品質評価装置がある。
　変形例４として、変形例１に記載の信号品質評価装置において、前記評価値算出部では、前記第１判定部出力に対して前記第1再生信号における前記第１基準値からの第１標準偏差を算出し、前記第２判定部出力に対して前記第2再生信号における前記第２基準値からの第２標準偏差を算出し、前記第１基準値、前記第１標準偏差、前記第２基準値、前記第２標準偏差に基づいて品質評価値を算出する、ことを特徴とする信号品質評価装置がある。
　変形例５として、変形例４に記載の信号品質評価装置において、前記第１基準値をμ０、前記第１標準偏差をσ０’、前記第２基準値をμ１、前記第２標準偏差をσ１’とするとき、前記品質評価値を
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
　によって算出する、ことを特徴とする信号品質評価装置がある。
　変形例６として、変形例１に記載の信号品質評価装置において、前記第１再生信号の信号強度分布が、前記第１論理値および前記第２論理値のパターンに応じた２つ以上の第１複数分布から成っており、前記第１判定部では、前記第１複数分布のうち前記第２再生信号の信号強度分布に近い分布から、前記第１基準値以上となる再生信号を判定し、前記第２再生信号の信号強度分布が、前記第１論理値および前記第２論理値のパターンに応じた２つ以上の第２複数分布から成っており、前記第２判定部では、前記第２複数分布のうち前記第１再生信号の信号強度分布に近い分布から、前記第２基準値以下となる再生信号を判定する、ことを特徴とする信号品質評価装置がある。
　変形例７として、変形例１に記載の信号品質評価装置において、前記第１判定部出力および前記第２判定部出力の相互情報量を算出する相互情報量算出部と、前記相互情報量算出部出力の平均値を算出する相互情報量平均化部と、を具備することを特徴とする信号品質評価装置がある。
　変形例８として、情報記録媒体から再生した信号を評価する信号品質評価方法において、　第１論理値および第２論理値に対応する情報を含む２次元の再生信号の中から、前記第１論理値に対応する第１再生信号と、前記第２論理値に対応する第２再生信号とを判別する論理値判定ステップと、第１基準値を生成する第１基準値算出ステップと、第２基準値を生成する第２基準値算出ステップと、前記第１再生信号の中から、信号強度が前記第１基準値以上となる再生信号を判定する第１判定ステップと、前記第２再生信号の中から、信号強度が前記第２基準値以下となる再生信号を判定する第２判定ステップと、前記第１判定ステップ出力および前記第２判定ステップ出力に基づいて品質評価値を算出する評価値算出ステップと、を具備し、前記第１再生信号の平均値は、前記第２再生信号の平均値よりも小さい、ことを特徴とする信号品質評価方法がある。
　変形例９として、変形例８に記載の信号品質評価方法において、前記第１基準値とは、前記第１再生信号の信号強度分布の平均値であり、前記第２基準値とは、前記第２再生信号の信号強度分布の平均値である、ことを特徴とする信号品質評価方法がある。
　変形例１０として、変形例８に記載の信号品質評価方法において、前記第１基準値とは、前記第１再生信号の信号強度分布の中央値であり、前記第２基準値とは、前記第２再生信号の信号強度分布の中央値である、ことを特徴とする信号品質評価方法がある。
　変形例１１として、変形例８に記載の信号品質評価方法において、前記評価値算出ステップでは、前記第１判定ステップ出力に対して前記第1再生信号における前記第１基準値からの第１標準偏差を算出し、前記第２判定ステップ出力に対して前記第２再生信号における前記第２基準値からの第２標準偏差を算出し、前記第１基準値、前記第１標準偏差、前記第２基準値、前記第２標準偏差に基づいて品質評価値を算出する、ことを特徴とする信号品質評価方法がある。
　変形例１２として、変形例１１に記載の信号品質評価方法において、前記第１基準値をμ０、前記第１標準偏差をσ０’、前記第２基準値をμ１、前記第２標準偏差をσ１’とするとき、前記品質評価値を
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
　によって算出する、ことを特徴とする信号品質評価方法がある。
　変形例１３として、変形例８に記載の信号品質評価方法において、前記第１再生信号の信号強度分布が、前記第１論理値および前記第２論理値のパターンに応じた２つ以上の第１複数分布から成っており、前記第１判定ステップでは、前記第１複数分布のうち前記第２再生信号の信号強度分布に近い分布から、前記第１基準値以上となる再生信号を判定し、前記第２再生信号の信号強度分布が、前記第１論理値および前記第２論理値のパターンに応じた２つ以上の第２複数分布から成っており、前記第２判定ステップでは、前記第２複数分布のうち前記第１再生信号の信号強度分布に近い分布から、前記第２基準値以下となる再生信号を判定する、ことを特徴とする信号品質評価方法がある。
　変形例１４として、変形例８に記載の信号品質評価方法において、前記第１判定ステップ出力および前記第２判定ステップ出力の相互情報量を算出する相互情報量算出ステップと、前記相互情報量算出ステップ出力の平均値を算出する相互情報量平均化ステップと、　を具備することを特徴とする信号品質評価方法がある。
　変形例１５として、変形例１～７に記載の信号品質評価装置、または、変形例８～１４に記載の信号品質評価方法を用いて記録調整した信号が記録されている、ことを特徴とする情報記録媒体がある。
　また、光情報記録媒体は、ホログラフィを利用する記録媒体に限らず、たとえばＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）、または、ＢＤ（Ｂｌｕ－ｒａｙ　Ｄｉｓｃ（登録商標））などでも良い。
　また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
１・・・光情報記録媒体、１０・・・光情報記録再生装置、１１・・・ピックアップ、１２・・・再生用参照光光学系、１３・・・ディスクＣｕｒｅ光学系、１４・・・ディスク回転角度検出用光学系、１５・・・位置検出光学系、５０・・・回転モータ、８１・・・アクセス制御回路、８２・・・光源駆動回路、８３・・・サーボ信号生成回路、８４・・・サーボ制御回路、８５・・・信号処理回路、８６・・・信号生成回路、８７・・・シャッタ制御回路、８８・・・ディスク回転モータ制御回路、８９・・・コントローラ、９０・・・入出力制御回路、９１・・・外部制御装置、２０１・・・光源、２０２・・・コリメートレンズ、２０３・・・シャッタ、２０４・・・１／２波長板、２０５・・・偏光ビームスプリッタ、２０６・・・信号光、２０７・・・参照光、２０８・・・ビームエキスパンダ、２０９・・フェーズ（位相）マスク、２１０・・・リレーレンズ、２１１・・・偏光ビームスプリッタ、２１２・・・空間光変調器、２１３・・・リレーレンズ、２１４・・・空間フィルタ、２１５・・・対物レンズ、２１６・・・偏光方向変換素子、２１７・・・ミラー、２１８・・・ミラー、２１９・・・ミラー、２２０・・・アクチュエータ、２２１・・・レンズ、２２２・・・レンズ、２２３・・・アクチュエータ、２２４・・・ミラー、２２５・・・光検出器、４０１・・・光源、４０２・・・コリメートレンズ、４０３・・・シャッタ、４０４・・・光学素子、４０５・・・偏光ビームスプリッタ、４０６・・・信号光、４０７・・・偏光ビームスプリッタ、４０８・・・空間光変調器、４０９・・・ビームエキスパンダ、４１０・・・リレーレンズ、４１１・・・フェーズ（位相）マスク、４１２・・・リレーレンズ、４１３・・・空間フィルタ、４１４・・・ミラー、４１５・・・ミラー、４１６・・・ミラー、４１７・・・アクチュエータ、４１８・・・光検出器、４１９・・・レンズ、４２０・・・レンズ、４２１・・・ミラー、４２２・・・アクチュエータ、４２３・・・参照光、４２４・・・偏光方向変換素子、４２５・・・対物レンズ、６０１・・・ＣＲＣ演算回路、６０２・・・スクランブル回路、６０３・・・畳み込み符号化回路、６０４・・・インターリーブ回路、６０５・・・ＲＬＬ変調回路、６０６・・・２次元化回路、８０１・・・画像位置検出回路、８０２・・・画像歪み補正回路、８０３・・・等化回路、８０４・・・ＬＬＲ演算回路、８０５・・・ＲＬＬ復調回路、８０６・・・デインターリーブ回路、８０７・・・畳み込み符号復号回路、８０８・・・インターリーブ回路、８０９・・・２値化回路、８１０・・・デスクランブル回路、８１１・・・ＣＲＣ演算回路、１５０１・・・論理値判定回路、１５０２・・・平均値μ０算出回路、１５０３・・・輝度判定回路、１５０４・・・標準偏差σ０’算出回路、１５０５・・・平均値μ１算出回路、１５０６・・・輝度判定回路、１５０７・・・標準偏差σ１’算出回路、１５０８・・・評価値算出回路、２３０１・・・パターン判定回路、２３０２・・・平均値μ１算出回路、２３０３・・・輝度判定回路、２３０４・・・標準偏差σ１算出回路、２３０５・・・平均値μ２算出回路、２３０６・・・輝度判定回路、２３０７・・・標準偏差σ２算出回路、２３０８・・・評価値算出回路、２６０１・・・相互情報量算出回路、２６０２・・・相互情報量平均化回路、２７０１・・・論理値判定回路、２７０２・・・平均値μ０算出回路、２７０３・・・ＬＬＲ判定回路、２７０４・・・平均値μ１算出回路、２７０５・・・ＬＬＲ判定回路、２９０１・・・ＬＬＲ算出回路、３００１・・・論理値判定回路、３００２・・・シフト量ｓ０算出回路、３００３・・・シフト量ｓ１算出回路、３００４・・・自由度ｋ０算出回路、３００５・・・自由度ｋ１算出回路、３００６・・・評価値算出回路

Claims (15)

  1. 　情報記録媒体から再生した信号を評価する信号品質評価装置において、
    　第１論理値および第２論理値に対応する情報を含む２次元の再生信号の中から、前記第１論理値に対応する第１再生信号と、前記第２論理値に対応する第２再生信号とを判別する論理値判定部と、
    　第１基準値を生成する第１基準値算出部と、
    　第２基準値を生成する第２基準値算出部と、
    　前記第１再生信号の中から、信号強度が前記第１基準値以上となる再生信号を判定する第１判定部と、
    　前記第２再生信号の中から、信号強度が前記第２基準値以下となる再生信号を判定する第２判定部と、
    　前記第１判定部出力および前記第２判定部出力に基づいて品質評価値を算出する評価値算出部と、
    　を具備し、前記第１再生信号の信号強度の平均値は、前記第２再生信号の信号強度の平均値よりも小さい、
    　ことを特徴とする信号品質評価装置。
  2. 　請求項１に記載の信号品質評価装置において、
    　前記第１基準値とは、前記第１再生信号の信号強度分布の平均値であり、前記第２基準値とは、前記第２再生信号の信号強度分布の平均値である、
    　ことを特徴とする信号品質評価装置。
  3. 　請求項１に記載の信号品質評価装置において、
    　前記第１基準値とは、前記第１再生信号の信号強度分布の中央値であり、前記第２基準値とは、前記第２再生信号の信号強度分布の中央値である、
    　ことを特徴とする信号品質評価装置。
  4. 　請求項１に記載の信号品質評価装置において、
    　前記評価値算出部では、前記第１判定部出力に対して前記第1再生信号における前記第１基準値からの第１標準偏差を算出し、前記第２判定部出力に対して前記第２再生信号における前記第２基準値からの第２標準偏差を算出し、前記第１基準値、前記第１標準偏差、前記第２基準値、前記第２標準偏差に基づいて品質評価値を算出する、
    　ことを特徴とする信号品質評価装置。
  5. 　請求項４に記載の信号品質評価装置において、
    　前記第１基準値をμ０、前記第１標準偏差をσ０’、前記第２基準値をμ１、前記第２標準偏差をσ１’とするとき、前記品質評価値を
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     　によって算出する、
    　ことを特徴とする信号品質評価装置。
  6. 　請求項１に記載の信号品質評価装置において、
    　前記第１再生信号の信号強度分布が、前記第１論理値および前記第２論理値のパターンに応じた２つ以上の第１複数分布から成っており、
    　前記第１判定部では、前記第１複数分布のうち前記第２再生信号の信号強度分布に近い分布から、前記第１基準値以上となる再生信号を判定し、
    　前記第２再生信号の信号強度分布が、前記第１論理値および前記第２論理値のパターンに応じた２つ以上の第２複数分布から成っており、
    　前記第２判定部では、前記第２複数分布のうち前記第１再生信号の信号強度分布に近い分布から、前記第２基準値以下となる再生信号を判定する、
    　ことを特徴とする信号品質評価装置。
  7. 　請求項１に記載の信号品質評価装置において、
    　前記第１判定部出力および前記第２判定部出力の相互情報量を算出する相互情報量算出部と、
    　前記相互情報量算出部出力の平均値を算出する相互情報量平均化部と、
    　を具備することを特徴とする信号品質評価装置。
  8. 　情報記録媒体から再生した信号を評価する信号品質評価方法において、
    　第１論理値および第２論理値に対応する情報を含む２次元の再生信号の中から、前記第１論理値に対応する第１再生信号と、前記第２論理値に対応する第２再生信号とを判別する論理値判定ステップと、
    　第１基準値を生成する第１基準値算出ステップと、
    　第２基準値を生成する第２基準値算出ステップと、
    　前記第１再生信号の中から、信号強度が前記第１基準値以上となる再生信号を判定する第１判定ステップと、
    　前記第２再生信号の中から、信号強度が前記第２基準値以下となる再生信号を判定する第２判定ステップと、
    　前記第１判定ステップ出力および前記第２判定ステップ出力に基づいて品質評価値を算出する評価値算出ステップと、
    　を具備し、前記第１再生信号の信号強度の平均値は、前記第２再生信号の信号強度の平均値よりも小さい、
    　ことを特徴とする信号品質評価方法。
  9. 　請求項８に記載の信号品質評価方法において、
    　前記第１基準値とは、前記第１再生信号の信号強度分布の平均値であり、前記第２基準値とは、前記第２再生信号の信号強度分布の平均値である、
    　ことを特徴とする信号品質評価方法。
  10. 　請求項８に記載の信号品質評価方法において、
    　前記第１基準値とは、前記第１再生信号の信号強度分布の中央値であり、前記第２基準値とは、前記第２再生信号の信号強度分布の中央値である、
    　ことを特徴とする信号品質評価方法。
  11. 　請求項８に記載の信号品質評価方法において、
    　前記評価値算出ステップでは、前記第１判定ステップ出力に対して前記第１再生信号における前記第１基準値からの第１標準偏差を算出し、前記第２判定ステップ出力に対して前記第２再生信号における前記第２基準値からの第２標準偏差を算出し、前記第１基準値、前記第１標準偏差、前記第２基準値、前記第２標準偏差に基づいて品質評価値を算出する、
    　ことを特徴とする信号品質評価方法。
  12. 　請求項１１に記載の信号品質評価方法において、
    　前記第１基準値をμ０、前記第１標準偏差をσ０’、前記第２基準値をμ１、前記第２標準偏差をσ１’とするとき、前記品質評価値を
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
     　によって算出する、
    　ことを特徴とする信号品質評価方法。
  13. 　請求項８に記載の信号品質評価方法において、
    　前記第１再生信号の信号強度分布が、前記第１論理値および前記第２論理値のパターンに応じた２つ以上の第１複数分布から成っており、
    　前記第１判定ステップでは、前記第１複数分布のうち前記第２再生信号の信号強度分布に近い分布から、前記第１基準値以上となる再生信号を判定し、
    　前記第２再生信号の信号強度分布が、前記第１論理値および前記第２論理値のパターンに応じた２つ以上の第２複数分布から成っており、
    　前記第２判定ステップでは、前記第２複数分布のうち前記第１再生信号の信号強度分布に近い分布から、前記第２基準値以下となる再生信号を判定する、
    　ことを特徴とする信号品質評価方法。
  14. 　請求項８に記載の信号品質評価方法において、
    　前記第１判定ステップ出力および前記第２判定ステップ出力の相互情報量を算出する相互情報量算出ステップと、
    　前記相互情報量算出ステップ出力の平均値を算出する相互情報量平均化ステップと、
    　を具備することを特徴とする信号品質評価方法。
  15. 　請求項１～７に記載の信号品質評価装置、または、請求項８～１４に記載の信号品質評価方法を用いて算出した信号品質評価値が記録されている、
    　ことを特徴とする情報記録媒体。
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