专利名称：光盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来重放数字化记录在光盘介质中的数据的光盘装置，特别是能够在重放存在不完全记录标记或大的不对称的记录型介质或存在双折射的介质的情况下适用的光盘装置。
更详细地说，涉及对光盘装置的光重放波形实施信号处理，读取与光重放波形所具有的频率成分同步的时钟和所记录的二值化信号的读取信道技术，特别涉及使用作为在线方向上高密度的记录重放中有效的方式的PRML(部分响应最大似然partial response maximumlikelyhood)信号处理方式、根据满足记录符号的均衡的采样电平进行二值化判别的电平判别方式等的数字数据解调装置，提高依存于记录介质和记录质量以及重放机构而恶化的重放质量的读取信道技术的改良。
现有技术作为向作为信息记录介质的光盘介质记录数字数据的方式，大多使用光盘(Compact Disc注册商标，以下称为CD)或DVD(数字视频盘)那样的线速度一定、记录介质上的记录密度一样的公式。
现在，在重放进行标记宽度调制使得线记录密度一定地进行数字调制而记录的数字数据的情况下，检测出与重放信号所具有的信道比特频率相当的时钟成分的相位，构成相位同步循环，进行相位同步引导。另外，也导入了以下方法为了提高DVD-RAM(DVD随机存取存储器)和BD(Blu-ray Disc)等能够进行高密度记录的介质的重放质量，通过使用了对线方向的高密度记录重放有效的PRML信号处理方式的数字信号处理，进行数字数据解调。
作为能够进行这样的相位同步引导的装置，还有作为实现PRML信号处理方式等数字信号处理方式的装置，现在例如有图16所示那样的盘重放系统。
在该现有的盘重放系统中，在光盘介质1中记录了图17a所示那样的数字记录符号(NRZI符号，NRZI是Non Return to Zero Invert的简写)，使得线记录密度一定。即，光盘1通过标记(反射光量变小的一侧)和间隙(反射光量变大的一侧)的产生概率几乎均等那样的记录符号图形来进行数字记录，记录的数据例如如8-16调制方式那样，是被调制为连续的“0”或“1”为3个以上并且14个以下的数据。通过光拾取头等光重放装置2重放光盘介质1所得到的光盘重放波形3伴随着记录数据的线方向上的高记录密度化，因干扰而高频的频率成分的振幅越来越衰减，因此在通过预放大器4放大信号后，如图17a所示那样，通过波形均衡装置5实施放大高频频率成分的修正。
使用由VCO(电压控制振荡器)91生成的重放时钟11，通过作为将模拟信号转换为数字信号的模数转换器6，将该高频放大后的重放信号采样为多比特的重放数字信号7。这时，如果使重放时钟11的相位和重放信号所具有的时钟成分的相位同步，则得到图17b和图17c所示那样的采样数据。图17b是以任意的电平进行二值化判断的情况下的采样方式，特别地图17c是适用于PRML信号处理方式的采样方式。
该PRML信号处理方式是以下这样的方式在伴随着线记录方向的记录密度的增大，高频成分的振幅恶化，信噪比增大的重放系统中，适用部分响应方式，通过有意地附加波形干扰来实现不需要高频成分的重放系统，并且通过用考虑了上述波形干扰的概率计算来推测最正确的序列的最大似然解码法，来提高重放数据的质量(例如参照专利文献1)。
所以，通过将从上述模拟数字转换器6输出的多比特的重放数字信号7输入到偏移修正装置8，来修正包含在重放数字信号中的偏移成分(从能够取得符号平衡的中心电平开始的振幅方向的偏移)。通过由横向滤波器和维托毕解码器构成的PRML信号处理装置13将该实施了偏移修正的重放数字信号7解调为数字二值化信号。这时，通过适用部分响应均衡，PRML信号处理装置13内部的从横向滤波器输出到维托毕解码器的均衡输出信号具有5值的多值化特征(参照图17c)。由PRML信号处理装置13内部的维托毕解码器对该5值的均衡输出信号进行概率计算，而生成作为最正确的序列的解调二值化信号19。
另外，如下这样控制由模拟数字转换器6进行采样时的重放时钟11。
首先，使用偏移修正装置8的输出信号，通过由相位比较器、循环滤波器和数字模拟转换器构成的相位同步控制装置9，生成用来进行重放时钟11和重放数字信号7的相位同步控制的相位控制量。根据该相位控制量，控制VCO91，作为该VCO91的输出得到重放时钟11。
通过这样一连串的动作，使重放时钟11的相位和重放数字信号所具有的时钟成分的相位同步，通过适用PRML信号处理方式，能够更稳定和高精度地重放记录在光盘介质1中的数字数据(例如参照专利文献2)。
专利文献1特开2002-269925号公报(第5、6页，第12～14页，图3、图10、图27)专利文献2特开2000-123487号公报(第4页，图9)在上述现有的结构中，在重放信号的SNR(信噪比)差的情况、重放信号的跳动大的情况、以及产生与由垂直轴和激光进入轴相对于光盘介质的记录面的角度定义的倾斜角的大小相依存的重放信号的质量恶化的情况下，PRML信号处理方式是有效的。
但是，针对从依存于记录性能等而生成不完整形状的标记的介质、存在对来自光重放装置的照射光的双折射的介质以及重放信号的上下非对称性(以下称为不对称)显著大的介质等重放的光重放信号，在PRML信号处理方式中，与根据记录符号满足平衡性的采样电平进行二值化判别的判别方式相比，有可能产生重放质量恶化的情况。另外，对于记录时的标记形状，由于越是高速记录则恶化越显著，所以在高速记录时难以保持记录质量。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有的问题而提出的，其目的是提供以下这样的光盘装置即使在重放信号的SNR(信噪比)差的情况、重放信号的跳动大的情况、以及产生与由垂直轴和激光进入轴相对于光盘介质的记录面的角度定义的倾斜角的大小相依存的重放信号的质量恶化的情况下，针对从生成了不完整形状的标记的介质、存在对来自光重放装置的照射光的双折射的介质以及重放信号的上下非对称性(以下称为不对称)显著大的介质等重放的光重放信号，也能够不对记录质量产生影响地得到稳定的重放质量。
为了解决上述现有问题，本发明的光盘装置检测出重放信号中的标记部分的失真率、重放信号的不对称率，根据这些率适应地使重放功能最优化，在解调光记录数据的基础上，实现了最优的数字数据解调装置。
即，本发明的方面1的光盘装置的特征在于具备针对从通过标记和间隙的产生概率大致均等的记录符号的图形所记录的光记录介质重放的光重放信号，如果检测出规定的标记宽度，则生成检出标志的标记宽度确定标志生成部件；在由该标记宽度确定标志生成部件输出的上述检出标志所确定的位置上，测量由于不完整标记形状的影响而产生的波形的标记失真率的失真率测量部件；组合了以下部件而实现的PRML(部分响应最大似然，以下称为PRML)信号处理部件以能够抑制包含在上述光重放信号中的高频频率成分那样的有意的波形干扰为基准，对该光重放信号进行部分响应(Partial Response)均衡的部分响应均衡部件、推测最正确的序列的最大似然(MaximumLikelihood)解码部件，其中，针对由上述标记宽度确定标志生成部件判别为长标记图形的序列，与该标记失真率对应地，将用来推测该最大似然解码部件中的序列的最大似然解码用阈值电平设置为不错误地对解调数据进行解调的电平。
另外，本发明的方面2的光盘装置的特征在于在方面1所记载的光盘装置中，与上述标记失真率对应地，将用来推测上述最大似然解码部件中的序列的最大似然解码用阈值电平设置为不错误地对解调数据进行解调的电平。
另外，本发明的方面3的光盘装置的特征在于在方面1所记载的光盘装置中，还具有放大从上述光记录介质重放的光重放信号的输出振幅的预放大器；放大该放大了的信号的规定的频带的波形均衡部件；通过与上述光重放信号的信道比特频率同步的重放时钟，将该波形均衡后的信号采样为多比特的数字数据的模拟数字转换器；控制上述重放时钟的振荡频率使得与该多比特的数字数据所具有的时钟成分的相位同步的相位同步循环部件；通过进行修正使得降低上述多比特的数字数据的振幅方向的偏移成分，从而使保持了上述记录符号的极性平衡的位置成为0电平的偏移修正部件，其中，上述失真率测量部件具有根据上述偏移修正部件的输出信号，检测重放信号的过零位置的过零位置检测部件；在重放时钟的基准下对该过零位置的时间间隔进行计数的过零宽度检测部件；以任意的标记宽度产生检出标志的标记宽度确定标志生成部件；计算由该标记宽度确定标志生成部件确定的区间中的振幅方向的绝对值的极大值的极大值计算部件；计算上述振幅方向的绝对值的极小值的极小值计算部件，其中根据上述极大值和极小值的差分或比率，测量上述标记失真率。
另外，本发明的方面4的光盘装置的特征在于在方面3所记载的光盘装置中，上述极小值计算部件通过检测出接近过零间的中点的规定区间的极小值来计算上述极小值，上述极大值计算部件通过检测出比上述极小值的检测范围宽的区间的极大值来计算上述极大值。
另外，本发明的方面5的光盘装置的特征在于在方面3所记载的光盘装置中，上述失真率测量部件还具有在规定的测量区间中，累计相加上述极大值计算部件的输出的极大值累计相加部件；在规定的测量区间中，累计相加上述极小值计算部件的输出的极小值累计相加部件；计数规定的标记侧的过零宽度的检出个数N(N为正整数)的极值平均化个数计算部件；根据上述检出个数N，对上述极大值累计相加部件的输出进行平均化的极大值平均化部件；根据上述检出个数N，对上述极小值累计相加部件的输出进行平均化的极小值平均化部件。
另外，本发明的方面6的光盘装置的特征在于在方面5所记载的光盘装置中，还具有在上述极值平均化个数计算部件的输出信号的检出个数等于作为测量目标的2的M次方(M是正整数)的情况下，产生检测停止标志的检测停止标志产生部件，其中上述极大值平均化部件通过上述2的M次方对上述极大值累计相加部件的输出进行平均化，上述极小值平均化部件通过上述2的M次方对上述极小值累计相加部件的输出进行平均化。
另外，本发明的方面7的光盘装置的特征在于在方面3所记载的光盘装置中，上述失真率测量部件具有根据由上述过零宽度检测部件检测出的多个过零宽度，针对每个过零宽度产生判别标志的判别标志产生部件；通过对由该判别标志选择出的各个极大值和极小值进行平均化，测量依存于各个过零宽度的标记失真率的标记失真率测量部件。
另外，本发明的方面8的光盘装置的特征在于在方面5所记载的光盘装置中，上述失真率测量部件在由于规定个数的序列数据中上述标记失真率大，在标记中央部分中重放信号跨过记录符号的中心电平，而由上述极值平均化个数计算部件计数了的计数个数不满作为目标个数的平均化个数的情况下，产生表示检测异常的检测异常标志。
另外，本发明的方面9的光盘装置的特征在于具备针对从通过标记和间隙的产生概率大致均等的记录符号的图形所记录的光记录介质重放的光重放信号，在由以任意的标记宽度产生检出标志的标记宽度确定标志生成部件所确定的位置上，测量由于不完整标记形状的影响而产生的波形的标记失真率的失真率测量部件；通过以任意的电平判别为“0”和“1”的2值，来解调上述数字记录的数据的电平判别二值化部件；组合了以下部件而实现的PRML(部分响应最大似然，以下称为PRML)信号处理部件以能够抑制包含在上述光重放信号中的高频频率成分那样的有意的波形干扰为基准，对该光重放信号进行部分响应(Partial Response)均衡的部分响应均衡部件、推测最正确的序列的最大似然(Maximum Likelihood)解码部件；在相对于长标记的该标记失真率比规定值小的情况下，选择该PRML信号处理部件，在该标记失真率大于规定值的情况下，选择该电平判别二值化部件的数字数据解调选择部件。
另外，本发明的方面10的光盘装置的特征在于在方面9所记载的光盘装置中，还具有放大从上述光记录介质重放的光重放信号的输出振幅的预放大器；放大该放大了的信号的规定的频带的波形均衡部件；通过与上述光重放信号的信道比特频率同步的重放时钟，将该波形均衡后的信号采样为多比特的数字数据的模拟数字转换器；控制上述重放时钟的振荡频率使得与该多比特的数字数据所具有的时钟成分的相位同步的相位同步循环部件；通过进行修正使得降低上述多比特的数字数据的振幅方向的偏移成分，从而使保持了上述记录符号的极性平衡的位置成为0电平的偏移修正部件，其中，上述失真率测量部件具有根据上述偏移修正部件的输出信号，检测重放信号的过零位置的过零位置检测部件；在重放时钟的基准下对该过零位置的时间间隔进行计数的过零宽度检测部件；以任意的标记宽度产生检出标志的标记宽度确定标志生成部件；计算由该标记宽度确定标志生成部件确定的区间中的振幅方向的绝对值的极大值的极大值计算部件；计算上述振幅方向的绝对值的极小值的极小值计算部件，其中根据上述极大值和极小值的差分或比率测量上述标记失真率。
另外，本发明的方面11的光盘装置的特征在于在方面10所记载的光盘装置中，上述失真率测量部件还具有在规定的测量区间中，累计相加上述极大值计算部件的输出的极大值累计相加部件；在规定的测量区间中，累计相加上述极小值计算部件的输出的极小值累计相加部件；计数规定的标记侧的过零宽度的检出个数N(N为正整数)的极值平均化个数计算部件；根据上述检出个数N，对上述极大值累计相加部件的输出进行平均化的极大值平均化部件；根据上述检出个数N，对上述极小值累计相加部件的输出进行平均化的极小值平均化部件。
另外，本发明的方面12的光盘装置的特征在于在方面11所记载的光盘装置中，上述失真率测量部件在由于规定个数的序列数据中上述标记失真率大，在标记中央部分中重放信号跨过记录符号的中心电平，而由上述极值平均化个数计算部件计数了的计数个数不满足作为目标个数的平均化个数的情况下，产生表示检测异常的检测异常标志。
另外，本发明的方面13的光盘装置的特征在于在方面9所记载的光盘装置中，上述数字数据解调选择部件将规定的失真率A(A为正整数)、比该失真率A大的规定的失真率B(B为正整数)作为判断基准，在上述标记失真率比上述失真率A小的情况下，选择上述PRML信号处理部件，同时以上述部分响应均衡电平为基准设置该PRML信号处理部件的最大似然解码用阈值电平，在上述标记失真率比上述失真率A大并且比上述失真率B小的情况下，选择上述PRML信号处理部件，同时将该PRML信号处理部件的最大似然解码用阈值电平设置为上述记录符号的中心电平附近，在上述标记失真率比上述失真率B大的情况下，选择上述电平判别二值化部件。
另外，本发明的方面14的光盘装置的特征在于在方面9所记载的光盘装置中，还具有对根据依存于上述标记失真率的上述最大似然解码用阈值电平的设置而解调了的数字二值化信号、由上述电平判别二值化部件解调了的该数字二值化信号进行比较，判断记录宽度长的标记的数字二值化信号之间一致的比例的长标记部分解调数据判别部件，决定上述最大似然解码部件的最大似然解码用阈值电平的最优值，使得该数字二值化信号之间最多地一致。
另外，本发明的方面15的光盘装置的特征在于在方面9所记载的光盘装置中，针对计数标记侧的过零宽度的结果是1T(T是记录信道比特的时间宽度)的序列，加上该过零宽度的一个前后的过零宽度的假设过零宽度检测部件；在该假设过零宽度检测部件的输出信号与该标记失真率大地产生的图形长度一致的情况下，将该解调结果置换为长标记长度的序列的长标记修正部件，其中，上述数字数据解调选择部件在对使用运行期间(run-length)长度为2以上那样的记录符号记录的数字记录数据进行重放的情况下，与方面11所记载的检测异常标志对应地判断是选择上述PRML信号处理部件还是选择上述电平判别二值化部件，在上述标记失真率过大的情况下，针对上述电平判别二值化部件的输出，选择适用了上述假设过零宽度检测部件和上述长标记修正部件的输出信号。
另外，本发明的方面16的光盘装置的特征在于在方面9所记载的光盘装置中，还具有放大从上述光记录介质重放的光重放信号的输出振幅的预放大器；放大该放大了的信号的规定的频带的波形均衡部件；根据与上述光重放信号的信道比特频率同步的重放时钟，将该波形均衡后的信号采样为多比特的数字数据的模拟数字转换器；控制上述重放时钟的振荡频率使得与该多比特的数字数据所具有的时钟成分的相位同步的相位同步循环部件；通过进行修正使得降低上述多比特的数字数据的振幅方向的偏移成分，从而使保持了上述记录符号的极性平衡的位置成为0电平的偏移修正部件，同时还具备用来检测出该偏移修正部件的输出信号的峰值包络线的峰值包络线检测部件；用来检测出该偏移修正部件的输出信号的谷值包络线的谷值包络线检测部件，其中上述数字数据解调选择部件在选择在数字数据的解调中使用上述PRML信号处理部件和上述电平判别二值化部件的哪一个时，将上述标记失真率、由该峰值包络线检测部件检测出的峰值包络线值、由该谷值包络线检测部件检测出的谷值包络线值用作判断标准，进行决定。
另外，本发明的方面17的光盘装置的特征在于在方面16所记载的光盘装置中，上述峰值包络线检测部件具有检测上述偏移修正部件的输出信号的规定C个采样区间(C为正整数)中的最大值的局部最大值检测部件；连续该局部最大值的检测并循环D次(D为正整数)，累计相加该期间的上述局部最大值检测部件的输出信号的局部最大值累计相加部件；用上述D值对该局部最大值累计相加部件的输出信号进行平均化的局部最大值平均化部件。
另外，本发明的方面18的光盘装置的特征在于在方面16所记载的光盘装置中，上述谷值包络线检测部件具有检测上述偏移修正部件的输出信号的规定C个采样区间(C为正整数)中的最小值的局部最小值检测部件；连续该局部最小值的检测并循环D次(D为正整数)，累计相加该期间的上述局部最小值检测部件的输出信号的局部最小值累计相加部件；用上述D值对该局部最小值累计相加部件的输出信号进行平均化的局部最小值平均化部件。
另外，本发明的方面19的光盘装置的特征在于在方面16所记载的光盘装置中，还具有根据上述峰值包络线检测部件和上述谷值包络线检测部件的输出信号，检测光重放信号的不对称率的不对称率检测部件，其中，上述数字数据解调选择部件在由该不对称率检测部件检测出的该不对称率大的情况下，或者在由方面10所记载的失真率测量部件测量出的上述标记失真率大的情况下，选择上述电平判别二值化部件，在其他的情况下，选择上述PRML信号处理部件。
另外，本发明的方面20的光盘装置的特征在于在方面19所记载的光盘装置中，上述不对称率检测部件具有计算上述峰值包络线检测部件的输出值和上述谷值包络线检测部件的输出值的差分的振幅值检测部件；将该峰值包络线检测部件的输出和该谷值包络线检测部件的输出值相加的振幅差检测部件，其中，通过用该振幅值检测部件的输出值除该振幅差检测部件的输出值，来计算上述不对称率。
另外，本发明的方面21的光盘装置的特征在于在方面16所记载的光盘装置中，上述最大似然解码部件根据上述峰值包络线检测部件的输出值、上述谷值包络线检测部件的输出值、上述标记失真率，将用来推测该最大似然解码部件中的序列的上述最大似然解码用的阈值电平设置为不错误地对解调数据进行解调的电平。
另外，本发明的方面22的光盘装置的特征在于在方面16所记载的光盘装置中，具有对上述峰值包络线检测部件的输出值、上述谷值包络线检测部件的输出值、通过依存于上述标记失真率的上述最大似然解码用阈值电平的设置而解调了的上述数字二值化信号、由上述电平判别二值化部件解调了的该数字二值化信号进行比较，判断长标记的解调数据一致的比例的长标记部分解调数据判别部件，其中，决定该最大似然解码用阈值电平的最优值，使得该解码数据最多地一致。
另外，本发明的方面23的光盘装置的特征在于在方面21所记载的光盘装置中，上述最大似然解码部件针对由方面10所记载的标记宽度确定标志生成部件判别为长标记宽度的图形的序列，与上述峰值包络线检测部件的输出值、上述谷值包络线检测部件的输出值对应地，对上述最大似然解码用阈值电平进行修正。
根据本发明的方面1的光盘装置，具备组合了以下部件而实现的PRML(部分响应最大似然，以下称为PRML)信号处理部件针对从通过标记和间隙的产生概率大致均等的记录符号的图形所记录的光记录介质重放的光重放信号，如果检测出规定的标记宽度，则生成检出标志的标记宽度确定标志生成部件；在由该标记宽度确定标志生成部件输出的上述检出标志所确定的位置上，测量由于不完整标记形状的影响而产生的波形的标记失真率的失真率测量部件；以能够抑制包含在上述光重放信号中的高频频率成分那样的有意的波形干扰为基准，对该光重放信号进行部分响应(Partial Response)均衡的部分响应均衡部件；推测最正确的序列的最大似然(Maximum Likelihood)解码部件，其中，针对由上述标记宽度确定标志生成部件判别为长标记图形的序列，与该标记失真率对应地，将用来推测该最大似然解码部件中的序列的最大似然解码用阈值电平设置为不错误地对解调数据进行解调的电平，因此能够抑制对判别为长记录宽度的标记图形的序列的的解调错误，能够提高解调性能。
另外，根据本发明的方面2的光盘装置，在方面1所记载的光盘装置中，与上述标记失真率对应地，将用来推测上述最大似然解码部件中的序列的最大似然解码用阈值电平设置为不错误地对解调数据进行解调的电平，因此即使在存在标记失真的情况下，也能够防止用PRML信号处理装置进行解调时的误动作。
另外，根据本发明的方面3的光盘装置，在方面1所记载的光盘装置中，还具有放大从上述光记录介质重放的光重放信号的输出振幅的预放大器；放大该放大了的信号的规定的频带的波形均衡部件；通过与上述光重放信号的信道比特频率同步的重放时钟，将该波形均衡后的信号采样为多比特的数字数据的模拟数字转换器；控制上述重放时钟的振荡频率使得与该多比特的数字数据所具有的时钟成分的相位同步的相位同步循环部件；通过进行修正使得降低上述多比特的数字数据的振幅方向的偏移成分，从而使保持了上述记录符号的极性平衡的位置成为0电平的偏移修正部件，其中，上述失真率测量部件具有根据上述偏移修正部件的输出信号，检测重放信号的过零位置的过零位置检测部件；在重放时钟的基准下对该过零位置的时间间隔进行计数的过零宽度检测部件；以任意的标记宽度产生检出标志的标记宽度确定标志生成部件；计算由该标记宽度确定标志生成部件确定的区间中的振幅方向的绝对值的极大值的极大值计算部件；计算上述振幅方向的绝对值的极小值的极小值计算部件，其中根据上述极大值和极小值的差分或比率，测量上述标记失真率，因此，能够根据失真率实现难以产生解调错误的数据解调装置。
另外，根据本发明的方面4的光盘装置，在方面3所记载的光盘装置中，上述极小值计算部件通过检测出接近过零间的中点的规定区间的极小值来计算上述极小值，上述极大值计算部件通过检测出比上述极小值的检测范围宽的区间的极大值来计算上述极大值，因此，能够进行精度高的标记失真率的测量，根据标记失真率能够实现难以产生解调错误的数据解调装置，另外还能够更高精度地进行在进行失真率测量时的极小值计算和极大值计算。
另外，根据本发明的方面5的光盘装置，在方面3所记载的光盘装置中，上述失真率测量部件还具有在规定的测量区间中，累计相加上述极大值计算部件的输出的极大值累计相加部件；在规定的测量区间中，累计相加上述极小值计算部件的输出的极小值累计相加部件；计数规定的标记侧的过零宽度的检出个数N(N为正整数)的极值平均化个数计算部件；根据上述检出个数N，对上述极大值累计相加部件的输出进行平均化的极大值平均化部件；根据上述检出个数N，对上述极小值累计相加部件的输出进行平均化的极小值平均化部件，因此，能够进行精度高的标记失真率的测量，根据标记失真率能够实现难以产生解调错误的数据解调装置，另外还能够实现必要的失真率测量装置。
另外，根据本发明的方面6的光盘装置，在方面5所记载的光盘装置中，还具有在上述极值平均化个数计算部件的输出信号的检出个数等于作为测量目标的2的M次方(M是正整数)的情况下，产生检测停止标志的检测停止标志产生部件，其中上述极大值平均化部件通过上述2的M次方对上述极大值累计相加部件的输出进行平均化，上述极小值平均化部件通过上述2的M次方对上述极小值累计相加部件的输出进行平均化，因此，根据失真率能够实现难以产生解调错误的数据解调装置，另外还能够实现必要的失真率测量装置，这时，由于能够只通过移位计算实现对极值进平均化时的计算，不需要除法器，所以能够削减电路规模。
另外，根据本发明的方面7的光盘装置，在方面3所记载的光盘装置中，上述失真率测量部件具有根据由上述过零宽度检测部件检测出的多个过零宽度，针对每个过零宽度产生判别标志的判别标志产生部件；通过对由该判别标志选择出的各个极大值和极小值进行平均化，测量依存于各个过零宽度的标记失真率的标记失真率测量部件，因此，根据失真率能够实现难以产生解调错误的数据解调装置，另外还能够实现必要的失真率测量装置。
另外，根据本发明的方面8的光盘装置，在方面5所记载的光盘装置中，上述失真率测量部件在由于规定个数的序列数据中上述标记失真率大，在标记中央部分中重放信号跨过记录符号的中心电平，而由上述极值平均化个数计算部件计数了的计数个数不满足作为目标个数的平均化个数的情况下，产生表示检测异常的检测异常标志，因此，在根据失真率实现难以产生解调错误的数据解调装置时，能够显示出失真率异常大的情况。
另外，根据本发明的方面9的光盘装置，具备组合了以下部件而实现的PRML(部分响应最大似然，以下称为PRML)信号处理部件针对从通过标记和间隙的产生概率大致均等的记录符号的图形所记录的光记录介质重放的光重放信号，在由以任意的标记宽度产生检出标志的标记宽度确定标志生成部件所确定的位置上，测量由于不完整标记形状的影响而产生的波形的标记失真率的失真率测量部件、通过以任意的电平判别为“0”和“1”的2值，来解调上述数字记录的数据的电平判别二值化部件、以能够抑制包含在上述光重放信号中的高频频率成分那样的有意的波形干扰为基准，对该光重放信号进行部分响应(Partial Response)均衡的部分响应均衡部件、推测最正确的序列的最大似然(Maximum Likelihood)解码部件；在相对于长标记的该标记失真率比规定值小的情况下，选择该PRML信号处理部件，在该标记失真率大于规定值的情况下，选择该电平判别二值化部件的数字数据解调选择部件，因此，根据具有不稳定标记形状的标记的标记失真率能够稳定地选择最优的数据解调装置，能够得到更稳定并且良好的重放质量。
另外，根据本发明的方面10的光盘装置，在方面9所记载的光盘装置中，还具有放大从上述光记录介质重放的光重放信号的输出振幅的预放大器；放大该放大了的信号的规定的频带的波形均衡部件；通过与上述光重放信号的信道比特频率同步的重放时钟，将该波形均衡后的信号采样为多比特的数字数据的模拟数字转换器；控制上述重放时钟的振荡频率使得与该多比特的数字数据所具有的时钟成分的相位同步的相位同步循环部件；通过进行修正使得降低上述多比特的数字数据的振幅方向的偏移成分，从而使保持了上述记录符号的极性平衡的位置成为0电平的偏移修正部件，其中，上述失真率测量部件具有根据上述偏移修正部件的输出信号，检测重放信号的过零位置的过零位置检测部件；在重放时钟的基准下对该过零位置的时间间隔进行计数的过零宽度检测部件；以任意的标记宽度产生检出标志的标记宽度确定标志生成部件；计算由该标记宽度确定标志生成部件确定的区间中的振幅方向的绝对值的极大值的极大值计算部件；计算上述振幅方向的绝对值的极小值的极小值计算部件，其中根据上述极大值和极小值的差分或比率测量上述标记失真率，因此，能够实现根据标记失真率选择最优的数据解调装置时所必需的构成。
另外，根据本发明的方面11的光盘装置，在方面10所记载的光盘装置中，上述失真率测量部件还具有在规定的测量区间中，累计相加上述极大值计算部件的输出的极大值累计相加部件；在规定的测量区间中，累计相加上述极小值计算部件的输出的极小值累计相加部件；计数规定的标记侧的过零宽度的检出个数N(N为正整数)的极值平均化个数计算部件；根据上述检出个数N，对上述极大值累计相加部件的输出进行平均化的极大值平均化部件；根据上述检出个数N，对上述极小值累计相加部件的输出进行平均化的极小值平均化部件，因此，能够进行高精度的标记失真率的测量，能够实现根据标记失真率选择最优的数据解调装置时所必需的失真率测量装置。
另外，根据本发明的方面12的光盘装置，在方面11所记载的光盘装置中，上述失真率测量部件在由于规定个数的序列数据中上述标记失真率大，在标记中央部分中重放信号跨过记录符号的中心电平，而由上述极值平均化个数计算部件计数了的计数个数不满足作为目标个数的平均化个数的情况下，产生表示检测异常的检测异常标志，因此，在根据标记失真率选择最优的数据解调装置时，能够显示出失真率异常大的情况。
另外，根据本发明的方面13的光盘装置，在方面9所记载的光盘装置中，上述数字数据解调选择部件将规定的失真率A(A为正整数)、比该失真率A大的规定的失真率B(B为正整数)作为判断基准，在上述标记失真率比上述失真率A小的情况下，选择上述PRML信号处理部件，同时以上述部分响应均衡电平为基准设置该PRML信号处理部件的最大似然解码用阈值电平，在上述标记失真率比上述失真率A大并且比上述失真率B小的情况下，选择上述PRML信号处理部件，同时将该PRML信号处理部件的最大似然解码用阈值电平设置为上述记录符号的中心电平附近，在上述标记失真率比上述失真率B大的情况下，选择上述电平判别二值化部件，因此，能够区分根据标记失真率选择最优的数据解调装置时所必需的与标记失真率的值对应的选择动作的情况，能够得到更稳定并且良好的重放质量。
另外，根据本发明的方面14的光盘装置，在方面9所记载的光盘装置中，还具有对根据依存于上述标记失真率的上述最大似然解码用阈值电平的设置而解调了的数字二值化信号、由上述电平判别二值化部件解调了的该数字二值化信号进行比较，判断记录宽度长的标记的数字二值化信号之间一致的比例的长标记部分解调数据判别部件，决定上述最大似然解码部件的最大似然解码用阈值电平的最优值，使得该数字二值化信号之间最多地一致，因此，在根据标记失真率选择最优的数据解调装置时，即使在标记失真率的值较大的情况下，也能够通过PRML信号处理装置进行解调，能够提高解调性能。
另外，根据本发明的方面15的光盘装置，在方面9所记载的光盘装置中，针对计数标记侧的过零宽度的结果是1T(T是记录信道比特的时间宽度)的序列，加上该过零宽度的一个前后的过零宽度的假设过零宽度检测部件；在该假设过零宽度检测部件的输出信号与该标记失真率大地产生的图形长度一致的情况下，将该解调结果置换为长标记长度的序列的长标记修正部件，其中，上述数字数据解调选择部件在对使用运行期间(run-length)长度为2以上那样的记录符号记录的数字记录数据进行重放的情况下，与方面11所记载的检测异常标志对应地判断是选择上述PRML信号处理部件还是选择上述电平判别二值化部件，在上述标记失真率过大的情况下，针对上述电平判别二值化部件的输出，选择适用了上述假设过零宽度检测部件和上述长标记修正部件的输出信号，因此，在根据标记失真率选择最优的数据解调装置时，不论在PRML信号处理装置还是在电平二值化判别装置中产生了数据错误的情况下，都能够检测出正确的解调数据。
另外，根据本发明的方面16的光盘装置，在方面9所记载的光盘装置中，还具有放大从上述光记录介质重放的光重放信号的输出振幅的预放大器；放大该放大了的信号的规定的频带的波形均衡部件；根据与上述光重放信号的信道比特频率同步的重放时钟，将该波形均衡后的信号采样为多比特的数字数据的模拟数字转换器；控制上述重放时钟的振荡频率使得与该多比特的数字数据所具有的时钟成分的相位同步的相位同步循环部件；通过进行修正使得降低上述多比特的数字数据的振幅方向的偏移成分，从而使保持了上述记录符号的极性平衡的位置成为0电平的偏移修正部件，同时还具备用来检测出该偏移修正部件的输出信号的峰值包络线的峰值包络线检测部件；用来检测出该偏移修正部件的输出信号的谷值包络线的谷值包络线检测部件，其中上述数字数据解调选择部件在选择在数字数据的解调中使用上述PRML信号处理部件和上述电平判别二值化部件的哪一个时，将上述标记失真率、由该峰值包络线检测部件检测出的峰值包络线值、由该谷值包络线检测部件检测出的谷值包络线值用作判断标准，进行决定，因此，能够实现根据标记失真率选择最优的数据解调装置时所必需的构成，在根据标记失真率选择最优的数据解调装置时，能够提高PRML信号处理方式对标记失真的耐性。
另外，根据本发明的方面17的光盘装置，在方面16所记载的光盘装置中，上述峰值包络线检测部件具有检测上述偏移修正部件的输出信号的规定C个采样区间(C为正整数)中的最大值的局部最大值检测部件；连续该局部最大值的检测并循环D次(D为正整数)，累计相加该期间的上述局部最大值检测部件的输出信号的局部最大值累计相加部件；用上述D值对该局部最大值累计相加部件的输出信号进行平均化的局部最大值平均化部件，因此，在根据标记失真率选择最优的数据解调装置时，在所进行的峰值包络线的检测有噪音或低频变动的情况下，也能够提高PRML信号处理方式对标记失真的耐性。
另外，根据本发明的方面18的光盘装置，在方面16所记载的光盘装置中，上述谷值包络线检测部件具有检测上述偏移修正部件的输出信号的规定C个采样区间(C为正整数)中的最小值的局部最小值检测部件；连续该局部最小值的检测并循环D次(D为正整数)，累计相加该期间的上述局部最小值检测部件的输出信号的局部最小值累计相加部件；用上述D值对该局部最小值累计相加部件的输出信号进行平均化的局部最小值平均化部件，因此，在根据标记失真率选择最优的数据解调装置时，在所进行的谷值包络线的检测有噪音或低频变动的情况下，也能够提高PRML信号处理方式对标记失真的耐性。
另外，根据本发明的方面19的光盘装置，在方面16所记载的光盘装置中，还具有根据上述峰值包络线检测部件和上述谷值包络线检测部件的输出信号，检测光重放信号的不对称率的不对称率检测部件，其中，上述数字数据解调选择部件在由该不对称率检测部件检测出的该不对称率大的情况下，或者在由方面10所记载的失真率测量部件测量出的上述标记失真率大的情况下，选择上述电平判别二值化部件，在其他的情况下，选择上述PRML信号处理部件，因此，由于能够与从光记录介质重放的光重放信号的不对称率对应地选择最优的数据解调装置，所以与始终使用PRML信号处理方式的情况相比，能够提高重放质量，能够提供包含不对称率的最优的重放质量。
另外，根据本发明的方面20的光盘装置，在方面19所记载的光盘装置中，上述不对称率检测部件具有计算上述峰值包络线检测部件的输出值和上述谷值包络线检测部件的输出值的差分的振幅值检测部件；将该峰值包络线检测部件的输出和该谷值包络线检测部件的输出值相加的振幅差检测部件，其中，通过用该振幅值检测部件的输出值除该振幅差检测部件的输出值，来计算上述不对称率，因此，能够求出从光记录介质重放的光重放信号的不对称率。
另外，根据本发明的方面21的光盘装置，在方面16所记载的光盘装置中，上述最大似然解码部件与上述峰值包络线检测部件的输出值、上述谷值包络线检测部件的输出值、上述标记失真率，将用来推测该最大似然解码部件中的序列的上述最大似然解码用的阈值电平设置为不错误地对解调数据进行解调的电平，因此，通过与标记失真率对应地使PRML信号处理方式的控制参数最优化，来使PRML信号处理方式的有效适用范围和用途变宽，由此能够实施考虑了不对称特性的最优的PRML信号处理方法，即使在由于高速记录而产生跳动、波形失真和SNR等恶化的情况下，也能够得到稳定并且良好的重放质量。
另外，根据本发明的方面22的光盘装置，在方面16所记载的光盘装置中，具有对上述峰值包络线检测部件的输出值、上述谷值包络线检测部件的输出值、通过依存于上述标记失真率的上述最大似然解码用阈值电平的设置而解调了的上述数字二值化信号、由上述电平判别二值化部件解调了的该数字二值化信号进行比较，判断长标记的解调数据一致的比例的长标记部分解调数据判别部件，其中，决定该最大似然解码用阈值电平的最优值，使得该解码数据最多地一致，因此，通过与标记失真率等对应地使PRML信号处理方式的控制参数最优化，来使PRML信号处理方式的适用范围和用途变宽，由此能够提高PRML信号处理装置的解调性能，即使在由于高速记录而产生跳动、波形失真和SNR等恶化的情况下，也能够得到稳定并且良好的重放质量。
另外，根据本发明的方面23的光盘装置，在方面21所记载的光盘装置中，上述最大似然解码部件针对由方面10所记载的标记宽度确定标志生成部件判别为长标记宽度的图形的序列，与上述峰值包络线检测部件的输出值、上述谷值包络线检测部件的输出值对应地，对上述最大似然解码用阈值电平进行修正，因此，能够进行最优的阈值控制，能够实现考虑了不对称特性的最优的PRML信号处理方式。
另外，由于能够根据标记失真率和不对称率正确地掌握对介质的记录状态，所以能够有效地确认重要数据的保存状态，并且确认记录型光盘驱动器和光盘记录器的性能。由此，能够有效地开发出性能稳定的记录型光盘产品，缩短产品开发期间。
图1是展示本发明的实施例1的光盘装置的结构的框图。
图2是高次均衡滤波器的频率特性的说明图。
图3是展示本发明的实施例1的偏移修正装置8的结构的框图。
图4a是展示本发明的实施例1的相位同步控制装置9的结构的框图。
图4b是展示本发明的实施例1的相位同步控制装置9的相位误差信息的检测原理的图。
图5是展示各种部分响应方式的频率特性和MTF特性的图。
图6a是说明用维托毕解码器实现本发明的实施例1的最大似然解码装置15的情况下的动作原理的转移图。
图6b是说明用维托毕解码器实现本发明的实施例1的最大似然解码装置15的情况下的动作原理的格子线图。
图7是展示本发明的实施例1的标记失真率测量装置15的动作原理和时序的图。
图8a是展示本发明的实施例1的标记失真率测量装置16的原理结构的框图。
图8b是展示本发明的实施例1的标记失真率测量装置16的结构的框图。
图9a是展示本发明的实施例2的光盘装置的结构的框图。
图9b是展示本发明的实施例2的光盘装置的标记失真率测量装置16的框图。
图9c是展示本发明的实施例2的光盘装置的长标记部分解调数据判别装置68的框图。
图10a是说明本发明的实施例2的根据阈值控制信息67的最大似然解码装置15的阈值控制的图，是说明正常状态下的最大似然解码装置15的阈值设置的图。
图10b是说明本发明的实施例2的根据阈值控制信息67的最大似然解码装置15的阈值控制的图，是说明异常状态下的最大似然解码装置15的适应阈值设置的图。
图10c是说明本发明的实施例2的根据阈值控制信息67的最大似然解码装置15的阈值控制的图，是说明异常状态下的最大似然解码装置15的局部适应阈值设置的图。
图11a是展示本发明的实施例3的光盘装置的结构的框图。
图11b是展示本发明的实施例3的光盘装置的假设过零宽度检测装置71的结构的框图。
图11c是展示本发明的实施例3的光盘装置的长标记修正装置72的结构的框图。
图11d是展示本发明的实施例3的光盘装置的标记失真率测量装置16的结构的框图。
图11e是展示本发明的实施例3的光盘装置的检测异常标志产生装置95的结构的框图。
图12是说明本发明的实施例3的假设过零宽度检测装置71和长标记修正装置72的动作原理和时序的图。
图13是展示本发明的实施例4的光盘装置的结构的框图。
图14是展示本发明的实施例4的峰值包络线检测装置76和谷值包络线检测装置77的结构的框图。
图15是展示本发明的实施例4的不对称率检测装置78的结构的框图。
图16是展示现有的光盘重放系统的结构的框图。
图17a是现有的光盘重放系统的记录数据和各功能模块的输出信号波形的说明图，是展示波形均衡装置的输出信号的图。
图17b是现有的光盘重放系统的记录数据和各功能模块的输出信号波形的说明图，是展示二值化判别时的采样信号的图。
图17c是现有的光盘重放系统的记录数据和各功能模块的输出信号波形的说明图，是展示PR(a，b，b，a)均衡输出信号的图。
具体实施例方式
以下，根据附图详细说明本发明的实施例的光盘装置。
(实施例1)图1是展示本发明的实施例1的光盘装置的结构的框图。
该实施例1与方面1、3到7以及方面9、10、13所记载的发明对应，作为以下的装置，即在重放光盘时，通过PLL使信道比特信号和信道比特失真同步，得到来自信道的重放信号，通过PRML信号处理或采样电平对其判别符号，从而得到二值化输出，通过测量因记录在光记录介质中的标记形状的不完整性造成的重放波形的失真率，来解调数字数据的装置，能够选择PRML信号处理方式和电平判别方式的任意一个，得到不影响记录质量的稳定的重放质量。
在图1中，与图16相同的符号表示同一或对应的部分。
通过光拾取器等光重放装置2从作为信息记录介质的光盘介质(光记录介质)1中生成光盘重放波形3。由光重放装置2生成的光盘重放波形3与邻接的记录符号的图形对应地线方向的记录越高，则在高频成分中重放波形的振幅衰减越显著，会造成光盘重放波形3所具有的跳动成分的恶化。所以，在通过预放大器4放大输出振幅后，通过实施用波形均衡装置5放大高频那样的修正，来放大光盘重放信号中的高频成分的振幅，从而改善跳动。在此，波形均衡装置5由能够任意设置放大量和截止频率的滤波器构成。该滤波器例如可以是具有如图2的实线所示那样的频率特性的高次均衡滤波器等。在该图中，虚线所示的特性是不进行高频的放大的情况下的特性。
接着，通过将重放时钟11作为定时基准将模拟信号转换为数字信号的模拟数字转换器6，将波形均衡装置5的输出信号转换为多比特的数字信号(以下称为重放数字信号)7。在此，由构成相位同步循环装置10的时钟振荡装置9b生成重放时钟11。即，根据重放数字信号7生成重放时钟11，生成为与在重放被写入到光盘介质中的数字数据的与一个信道比特相当的信号时的信道比特频率同步的时钟。
该时钟振荡装置9b例如构成为作为控制其振荡频率的信号而输入多比特的数字信号，并具备将该控制用数字信号转换为电压的数字模拟转换器，同时还可以具备能够根据由该数字模拟转换器转换的电压值改变振荡频率的VCO(电压控制型振荡器)。
接着，通过将用重放时钟11采样的重放数字信号7输入到偏移修正装置8，求出重放数字信号7的波形的符号中心，并修正包含在重放数字信号7中的振幅方向的偏移成分。
该偏移修正装置8例如可以是图3所示那样的结构。以下，说明该偏移修正装置8的动作，但该电路只是一个例子，并不只限于该电路。其中，为了正确地求出从后述的标记失真率测量装置16得到的标记失真率17，它承担了主要的作用，必须选择满足所期望的性能的电路。
在图3中，通过偏移电平检测装置20从重放数字信号7中检测出振幅方向的偏移电平信息，并通过偏移电平平滑化装置21对振幅方向的偏移电平信息进行平滑化。接着，通过减法装置22从重放数字信号7减去平滑后的振幅方向的偏移电平信息，降低包含在重放数字信号7中的振幅方向的偏移成分。偏移电平检测装置20将从重放数字信号7中判断为过零位置时的相位信息作为中心电平的变动信息输出。一方面，将0电平作为基准，在重放数字信号7的极性是正的情况下，加上“+A”，在负的情况下加上“A”(A是任意数)，并累计这些信息。这时，累计信号成为表示偏移修正装置8的输出信号的符号极性的平衡的信息，因此根据该信息能够抽出与符号中心电平的偏移信息。接着，以任意的比例将这些中心电平变动信息和表示符号极性平衡的信息相加，生成偏移电平信息。由此，在检测因记录在记录介质中的标记形状的不稳定性造成的包含在重放波形中的标记失真率时，能够降低存在于重放数字信号7中的振幅方向的偏移成分，因此能够提高后述的相位同步控制(PLL控制)、PRML信号处理、电平判别处理的性能，还能够正确地检测出非线性失真成分。
如上所述，以与包含在光盘重放波形3中的信道比特频率的时钟成分的相位同步的重放时钟11作为基准，由模拟数字转换器6进行采样而得到重放数字信号7。这时，通过相位同步控制装置9a进行作为生成重放时钟11的装置的时钟振荡装置9b的控制。
相位同步控制装置9a与时钟振荡装置9b一起构成相位同步循环装置10，例如可以是图4a所示的结构和原理。以下，说明该相位同步控制装置9a的动作，但该电路只是一个例子，并不只限于该电路。
在图4a中的相位误差信息检测装置23中，由过零信息检测装置24根据例如图4b的黑点“●”所示那样的偏移修正装置8的输出信号，生成过零位置检出信号26、表示该位置是上升沿还是下降沿的极性选择信号25。在极性选择信号25表示“正”的情况下，由切换装置28如图4a所示那样，选择从极性反转装置27输出的信号，在极性选择信号25表示“负”的情况下，选择偏移修正装置8的输出信号。接着，由掩码处理装置29只在根据过零位置检出信号26判断出过零位置，即极性反转了的情况下，作为相位误差信息30输出切换装置28的输出信号。这时，不只是极性切换的瞬间，也可以到下一个过零位置为止保持相位误差信息30。用图4b中的“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”表示这样得到的相位误差信息30。在此，在白点“○”所示的与上升下降沿对应的“P2”、“P4”上，切换装置28选择极性反转装置27的输出信号。
相位同步控制装置9a使用这样检测出的相位误差信息30，通过循环滤波器31实施滤波处理，生成用来控制时钟振荡装置9b的相位控制信号。在此，循环滤波器31也可以对比例成分和积分成分的增益进行调整，混合地进行积分处理。即，将模拟数字转换器6→偏移修正装置8→相位同步控制装置9a→时钟振荡装置9b→模拟数字转换器6作为主要的控制循环，通过进行反馈控制使得相位误差信息30为0，而能够生成与光盘重放波形3的信道比特频率的时钟成分的相位同步的重放数字信号7。
为了解调记录在光盘介质1中的数字数据，必须通过将上述偏移修正装置8的输出信号相对于其中心电平在上侧还是在下侧判别为“1”和“0”的电平判别二值化装置12生成解调二值化信号19，或者用通过概率推算推测有意的符号间干扰和最正确的序列的PRML信号处理方式生成解调二值化信号19。通过以FIR(Finite ImpulseResponse有限推动响应)滤波器或横向滤波器等为代表的PR(部分响应)均衡装置14，在进行了用来进行高频噪音的抑制和附加有意的符号间干扰的部分响应均衡后，通过以维托毕解码器等为代表的最大似然解码装置15，根据附加的符号规则推测最正确的序列，从而由生成解调二值化信号19的PRML信号处理装置13实现PRML信号处理方式。
在此，部分响应均衡例如可以如图17c所示，针对DVD使用将均衡后的波形振幅划分为5值那样的PR(a，b，b，a)方式。在此，图17中的白点“○”表示根据重放时钟11采样的采样数据，现在，在用于光盘重放的读取信道中，根据图17a所示的波形均衡输出信号，通过使用了采样电平的电平判别二值化装置12进行数字数据解调。在采样时也如图17b所示那样进行采样，根据采样电平对该多比特数字信号进行二值化判别。与此相对，PR(a，b，b，a)方式是以下的方式具有用a∶b∶b∶a的比例补足不同的4个时间的采样数据的特征(a+b×D+b×D2+a×D3)，其中D表示1个信道比特周期的延迟，对重放信号附加图5所示那样的低频通过型滤波器的特性。在图5中，PR(1，2，2，1)方式和PR(3，4，4，3)方式与此对应。可以将具有与图5所示的MTF(调制传递函数)特性接近的频率特性的方式考虑为有利的部分响应方式。不只是图5所示的方式，在PR(a，b，b，a)方式以外，还存在各种各样的部分响应形式，但并不只限于特定的方式，只要是符合性能的方式都可以使用。
另外，最大似然解码装置15也可以例如是以如图6所示那样的原理进行解调的维托毕解码器。维托毕解码器与部分响应形式对应地依照有意附加的符号的相关法则进行概率计算，推测最正确的序列。例如，在适用的部分响应的形式是PR(a，b，b，a)方式的情况下，根据图6a所示那样的状态转移图而改变状态。特别在考虑了用于DVD中的8-16调制符号的情况下，与将最小运行期间长度限制为2相关地，可以用S0到S5的6状态的状态转移来表现。在图6中，在X/Y中，X是记录符号的转移，Y是当时的信号振幅。另外，用相邻的3个时间的符号表示一个状态，例如，在从S4[110]到S3[100]的状态转移中，意味着通过向“110”附加符号“0”而向左位移，来消除左端的“1”，成为状态S3[100]。如果在连续时间系统中观察它，则用图6b所示的格子线图表示。所以，在计算该各路径的概率长度1kab(以下称为分支量度branch metric)，并推移到各个状态的情况下，对分支量度进行相加。在此，k表示时间推移，ab表示从状态Sa到Sb的转移中的分支量度。将该分支量度的各状态的相加值称为量度，通过作为剩下的路径依次输出该量度为最小的路径，从而解调为2值数字数据。即，如果依照图6的记录符号进行解调，则实线所示的路径成为剩下的路径。
一般，PRML信号处理方式在因噪音或跳动等产生的相位方向的非线性失真方面比较有效，但对于因光盘介质的表面伤、指纹、污垢而产生的反射和不对称(上下不对称性)，则电平判别二值化装置12那样的电平判别方式对重放质量而言比较稳定。另外，在记录型光盘驱动器和光盘记录器中，在高倍速记录的情况下，在记录面上形成的标记的形状容易产生不均匀或不完整，特别在11T或14T(T为信道比特周期)的时间宽度的长标记中，如图7所示的11T标记图形的例子那样，标记32的中央部分与两端相比面积小，具有光反射面，因此对于偏移修正装置8的输出信号，在中心电平的上侧由光重放装置2检测出的光量小，越是下侧光量越大，在该情况下，在11T标记的中央部分，偏移修正装置8的输出信号成为凹型的失真。在此，PR均衡装置14的输出信号在黑点“●”M1成为极小值34，在黑点“●”M2存在极大值33。通常，在峰值附近成为饱和，但在这样的标记形状不完整的情况下，使用维托毕解码器等最大似然解码装置15进行解调的结果，如图7的异常解调二值化信号19那样，产生将11T标记错误地解调为4T标记→3T间隙→4T标记的情况。另一方面，如果是电平判别二值化装置12，则即使是不完整的标记形状，也如图7的正常解调二值化信号19那样，正确地解调为11T标记。因此，在这样的条件下，并不只限于PRML信号处理方式才有效。
所以，在本发明的实施例1中，针对由PR均衡装置14进行了部分响应均衡的重放信号，通过图1所示的标记失真率测量装置(失真率测量装置)16测量图7所示的长记录宽度的标记部分的重放信号的极大值33和极小值34，检测出下式所示那样的标记失真率17。
(标记失真率17)＝(极小值34的平均值)/(极大值33的平均值)该标记失真率计算是一个例子，并不只限于该公式，只要是正确地反映失真成分的公式就可以。通过针对长记录宽度的特定的图形例如14T、11T、10T、9T等，分别各自地计算标记失真率17，能够掌握更正确的记录状态。在由标记失真率测量装置16检测出的标记失真率17大于规定的值(能够通过实验决定的任意值)的情况下，根据上述现象，由数字数据解调选择装置18作为解调数字数据的装置选择电平判别二值化装置12，在标记失真率17小于规定的值的情况下，选择最大似然解码装置15。由此，不对作为读取对象的记录介质的记录质量产生影响地，能够得到稳定的重放质量。
在此，标记失真率测量装置16可以例如是图7和图8所示那样的结构和原理。以下，说明该电路的动作，但该电路只是一个例子，并不只限于该电路。
图8a展示了该标记失真率测量装置16的概要结构，由过零宽度检测装置37检测出PR均衡装置14的输出信号的过零宽度，由标记宽度确定标志生成装置38检测出14T标记或11T标记(判别标志)。极大值检测装置41(43)和极小值检测装置42(44)使用14T标记或11T标记检测出PR均衡装置14的输出信号的极大值和极小值，失真率计算装置(标记失真率测量装置)63(64)使用14T标记或11T标记、PR均衡装置14的输出信号的最大值和最小值，计算标记失真率17，并输出到数字数据解调选择装置18。
在该结构中，极小值检测装置通过检测出接近过零间的中点的任意区间的最小值来实现，极大值检测装置通过检测出比极小值的检测范围宽的区间的最大值来实现。由此，能够正确地求出极大值和极小值。在没有失真的波形中，能够消除极大值和极小值的关系逆转的问题，能够进行稳定的标记失真率的测量。另外，如图7所示，也可以使用极大值检测用门信号和极小值检测用门信号，进行标记失真率检测。
图8b展示了该标记失真率测量装置(失真率测量装置)16的详细结构。
在图8b所示那样的标记失真率测量装置16中，由过零位置检测装置35从PR均衡装置14的输出信号中检测出过零位置，生成图7所示那样的过零位置检出信号36。接着，针对过零位置检出信号36，由过零宽度检测装置37以重放时钟11为基准对过零间隔进行计数。根据计数的结果，由标记宽度确定标志生成装置38以所需要的标记宽度产生检出标志。例如，在确定了11T标记的情况下，生成图7所示的11T标记检出标志(判别标志)39，在确定了14T标记的情况下，生成14T标记检出标志(判别标志)40。如图7所示，以11T标记检出标志39为基准，由11T标记极大值计算装置(极大值计算装置)41计算11T标记区间的振幅方向的绝对值的极大值33，由11T标记极小值计算装置(极小值计算装置)42计算11T标记区间的振幅方向的绝对值的极小值34。同样地，以14T标记检出标志40为基准，由14T标记极大值计算装置(极大值计算装置)43计算14T标记区间的振幅方向的绝对值的极大值，由14T标记极小值计算装置(极小值计算装置)44计算14T标记区间的振幅方向的绝对值的极小值。在此，针对11T或14T等长记录宽度的标记进行标记失真率的检测的理由是标记宽度越长则越容易显著地出现图7的标记32所示那样的不稳定的标记形状，在6T以下的标记等中，可以认为形状比较稳定。另外，如已经说明了的那样，在检测特定标记的重放信号的极大值和极小值时，为了高精度地检测极大值和极小值，设置图7所示那样的极大值检测用门信号65、极小值检测用门信号66，将接近特定标记的过零间的中点的区间作为极小值检测用门信号66，将比它宽的区间作为极大值检测用门信号65，由此在没有产生标记失真的正常的重放信号中能够防止检测错误，因此能够进行高精度的标记失真率17的测量。
接着，为了高精度地测量标记失真率17，如图8b所示，由11T标记极大值累计相加装置(极大值累计相加装置)45、11T标记极小值累计相加装置(极小值累计相加装置)46、14T标记极大值累计相加装置(极大值累计相加装置)47、14T标记极小值累计相加装置(极小值累计相加装置)48，累计相加极大值和极小值。在此，由11T标记极值平均化个数计算装置(极值平均化个数计算装置)49计数11T标记检出标志39的产生个数，由11T标记检测停止标志产生装置(检测停止标志产生装置)51在到达任意的检出个数N(N是正整数)的时刻生成11T标记检测停止标志53，由11T标记极大值平均化装置(极大值平均化装置)55和11T标记极小值平均化装置(极小值平均化装置)56根据上述N对到此为止累计的11T标记极大值累计相加装置45和11T标记极小值累计相加装置46的输出信号进行平均，由此输出11T标记极大值59和11T标记极小值60。最后，可以由11T标记失真率计算装置63测量11T标记失真率17A。同样地，由14T标记极值平均化个数计算装置50计数14T标记检出标志40的产生个数，由14T标记检测停止标志产生装置(检测停止标志产生装置)52在到达任意的检出个数N(N是正整数)的时刻生成14T标记检测停止标志54，由14T标记极大值平均化装置(极大值平均化装置)57和14T标记极小值平均化装置(极小值平均化装置)58根据上述N对到此为止累计的14T标记极大值累计相加装置47和14T标记极小值累计相加装置48的输出信号进行平均，由此输出14T标记极大值61和14T标记极小值62。最后，可以由14T标记失真率计算装置64测量14T标记失真率17B。
另外，对于上述的任意的检出个数N，如果将其值设置为2的M次方(M是正整数)，则可以只由位移计算构成对极值平均化时的计算，由于不需要使用除法器，所以能够有效地削减电路规模。另外，11T标记失真率计算装置63和14T标记失真率计算装置64也可以进行以下处理用各自的平均化了的极小值的结果除以平均化了的极大值的结果，求出标记失真率17，或者，从各自的平均化了的极大值的结果中减去平均化了的极小值的结果，将该差分信息作为标记失真率17的值。在后者(减法)的情况下，与前者(除法)相比，容易实现实际的电路结构，但由于依存于重放数字信号7的振幅特性，所以测量误差变大。相反，在进行除法的情况下，计算变得复杂，但能够测量高精度的标记失真率17。
另外，数字数据解调选择装置18可以将规定的失真率A(A是正整数)、比该失真率A大的规定的失真率B(B是正整数)作为判断基准，切换其选择动作。在标记失真率小于失真率A的情况下，选择PRML信号处理装置13，同时以部分响应均衡电平为基准设置PRML信号处理装置13的最大似然解码用阈值电平，在标记失真率大于失真率A，并且小于失真率B的情况下，选择PRML信号处理装置13，这时将PRML信号处理装置13的最大似然解码用阈值电平设置为记录符号的中心电平的附近，在标记失真率大于失真率B的情况下，选择电平判别二值化装置12。由此，能够区分在根据标记失真率选择最优的数据解调装置时所必需的与标记失真率的值对应的选择动作的情况，能够得到更稳定并且良好的重放质量。
如上所述，根据实施例1，作为解调数据的装置，能够与依存于光盘介质1的记录状态的标记失真率17对应地，选择PRML信号处理方式和电平判别方式，能够得到不影响读取对象的记录质量的稳定的重放质量。
另外，由于可以由上述标记失真率测量装置16高精度地与记录标记的宽度对应地测量标记失真率17，所以不只能够选择最优的解调方式，还能够正确地掌握记录在记录介质中的记录数据的质量，在长期保存或保存重要的数据的情况下，能够判断必须进行重新记录，还是应该将倍速记录设置为低倍速记录。
(实施例2)
图9是展示本发明的实施例2的光盘装置的结构的框图。
该实施例2与方面1、2和14所记载的发明对应，通过测量由于记录在光记录介质1中的标记形状的不完整而产生的重放波形的失真率，而作为解调数字数据的装置，使PRML信号处理方式的最大似然解码装置15的测量计算用阈值最优，能够提高PRML信号处理方式对标记失真的耐性。与本发明的实施例1相比，能够得到不影响记录质量的稳定的重放质量。
在图9a中，与图1相同的符号表示同一或对应的部分。由标记失真率测量装置16生成阈值控制信息67，它是用来控制最大似然解码装置15中的阈值(最大似然解码用阈值电平)的信息。长标记部分解调数据判别装置68对由最大似然解码装置15解调的数字二值化信号、由电平判别二值化装置12解调的数字二值化信号进行比较，判断长记录宽度的标记的解调数据一致的比例，根据其结果，输出用来使最大似然解码装置15的阈值最优化的阈值最优化信息69。
该实施例2与实施例1的结构的不同点在于具有以下功能根据阈值控制信息67适应地改变最大似然解码装置15的阈值，使得不受标记失真的影响。另外，设置以下这样的最优化循环使用长标记部分解调数据判别装置68和阈值最优化信息69，决定最大似然解码装置15的阈值的最优值，使得从最大似然解码装置15输出的解调数据和从电平判别二值化装置12输出的解调数据最多地一致。由此，PRML信号处理方式的适用有效范围变宽，与本发明的实施例1相比，由于即使在标记失真率17的值大的情况下也能够通过PRML信号处理方式进行解调，所以在从同时存在因噪音和跳动产生的相位方向的非线性失真以及因记录时的不完整的标记形状造成的标记失真的光盘介质1中解调数字数据的情况下，能够得到稳定并且良好的重放质量。
在图10中，作为一个例子，展示了最大似然解码装置15的阈值控制原理。图10a展示了针对没有产生标记失真的通常的光盘重放波形，适用于由PR均衡装置14进行了PR(a，b，b，a)均衡后的输出信号的最大似然解码装置15的阈值TL1A、TL2A、TL3A、TL4A。在此，在PR均衡装置14的均衡目标值分别是图17c所示的5个值的情况下，一般适用各个均衡目标值的中间值。即，如果将A设为任意振幅值，将a和b分别设为任意的整数(例如在适用于DVD的情况下，a＝3，b＝4)，则通过以下的公式设置各阈值。
TL1A＝(a/2+b)×ATL2A＝(b/2)×ATL3A＝-(b/2)×ATL4A＝-(a/2+b)×A其中，在光盘重放波形中，噪音和非线性失真并不是频率连续均匀的高斯噪音(不依存于频带，具有一定的噪音功率频谱的噪音)，因此上述值并不一定是最优的。但是，在产生了由图10b的虚线围住的失真产生区域所示那样的标记失真的情况下，在将阈值设置为图10a所示那样的情况下，如果使用最大似然解码装置15对数字数据进行解调，则如图7的异常解调二值化信号19所示那样，会产生解调错误。所以，将由图8b的标记失真率测量装置16所示那样的结构检测出的11T标记极小值60和14T标记极小值61为基准，例如如图9b所示那样，作为阈值控制信息67将这些极小值的平均值传送到最大似然解码装置15，根据阈值控制信息67决定阈值(部分响应均衡电平)TL1B，由此能够不依存于标记失真地进行正确的解调。阈值TL2B、TL3B、TL4B也可以分别与TL2A、TL3A、TL4A相同。所以，通过数字数据解调选择装置18，在标记失真率17小的情况下，选择适用了图10a所示那样的阈值的最大似然解码装置15的输出信号，即使在标记失真率17大的情况下，在图10b所示那样的由阈值控制信息67决定的TL1B不小于TL2A的情况下，也选择适用了阈值TL1B的最大似然解码装置15的输出信号，而在标记失真率17大的情况，并且在由阈值控制信息67决定的阈值TL1B小于TL2A的情况下，由于在最大似然解码装置15中有可能引起解调错误，所以选择电平判别二值化装置12的输出信号，由此与本发明的实施例1所示的装置相比，能够得到稳定并且良好的重放质量。
另外，图10b所示的阈值TL1B能够对标记失真发挥作用，但对于没有产生标记失真的大部分区域，多少会对重放质量产生影响。所以，针对标记失真影响大的长记录宽度的标记，如图10c所示的TL1C那样进行控制，局部地使图7和图8所示的检测出11T标记检出标志39、14T标记检出标志40的地方的最大似然解码装置15的阈值最优化，而在通常的地方维持与TL1A几乎相同的值，由此能够不牺牲整体的重放质量地，实现对标记失真有效的最大似然解码装置15。这时，阈值TL2C、TL3C、TL4C也可以分别与TL2A、TL3A、TL4A相同。在此，局部地改变阈值的点可以适用图7的极大值检测用门信号65、或减小值检测用门信号66的定时。
进而，长标记部分解调数据判别装置68对由最大似然解码装置15解调了的数字二值化信号、由电平判别二值化装置12解调了的数字二值化信号进行比较，判别长记录宽度的标记的解调数据一致的比例，并根据其结果输出使最大似然解码装置15的阈值最优化的阈值最优化信息69，使得最多地一致。
该长标记部分解调数据判别装置68可以例如如图9c所示的那样，由以下部分构成保存电平判别二值化装置12输出的二值化信号的二值化信号寄存器68a；保存最大似然解码装置15输出的二值化信号的二值化信号寄存器68b；对保存在这些二值化信号寄存器68a、68b中的二值化信号的比特图形中的值一致的比特的个数进行计数的一致数据累计装置68c；将用其值一致的比特的个数的计数值除以二值化信号的比特长度(已知的值)的结果作为阈值最优化信息69输出的除法装置68d。
所以，通过最大似然解码装置15的阈值设置→长标记部分解调数据判别装置68→阈值最优化信息69→最大似然解码装置15的阈值设置这一连串的最优化循环，能够提高PRML信号处理装置13的解调性能。
另外，最大似然解码装置15也可以针对由标记宽度确定标志生成装置38判别为长记录宽度的标记图形的序列，根据上述标记失真率，对其最大似然解码用阈值电平进行修正，由此，在根据标记失真率选择最优的数据解调装置时，能够抑制对被判别为长记录宽度的标记图形的序列的解调错误，能够提高解调性能。
如上所述，根据本实施例2，与上述实施例1一样，作为解调数据的装置，能够与依存于光盘介质的记录状态的标记失真率对应地选择PRML信号处理方式和电平判别方式，能够得到不影响读取对象的记录质量的稳定的重放质量。另外，由于能够使用阈值控制信息67对最大似然解码装置15的阈值进行最优化，所以PRML信号处理方式的适用有效范围变宽，即使在标记失真率17比上述实施例1还大的情况下，也能够通过PRML信号处理方式进行解调，在从同时存在因噪音和跳动产生的相位方向的非线性失真以及因记录时的不完整的标记形状造成的标记失真的光盘重放波形中解调数字数据的情况下，也能够得到稳定并且良好的重放质量。
另外，设置以下这样的最优化循环只局部地对长记录宽度的标记部分控制阈值，使用来自长标记部分解调数据判别装置68的阈值最优化信息69，决定最大似然解码装置15的阈值的最优值，使得最大似然解码装置15的解调数据、电平判别二值化装置12的解调数据最多地一致，因此，能够不降低没有产生标记失真的区域的重放质量地，用PRML信号处理方式单独地得到稳定并且良好的重放质量。由此，对于有可能因高倍速记录而产生特性恶化的记录型光盘介质的记录质量，也能够保证良好的重放质量，作为重放保存在信息记录介质中的重要的数据时的数据重放装置是最优的。
(实施例3)图11是展示本发明的实施例3的光盘装置的结构的框图。
该实施例3与方面8、12和15所记载的发明对应，在本发明的实施例2所述的功能的基础上，追加了以下的功能在标记失真极大，在标记中央部分重放信号跨过了中心电平的情况下，根据电平判别二值化装置12的输出信号进行修正。与实施例2相比，能够得到不影响记录质量的稳定的重放质量。
在图11a中，对于检测异常标志70，在标记失真率测量装置16中，在标记失真极大，在标记中央部分重放信号跨过了中心电平的情况下，会发生无法检测出作为检测目的的长记录宽度的标记图形的情况。假设过零宽度检测装置71对过零宽度的计数结果是1T(T是记录信道比特的时间宽度)间隙的序列，加上1T过零宽度的一个前后的过零宽度并输出。长标记修正装置72在与会产生很大标记失真的标记图形长度一致的情况下，将其解调结果置换为长标记图形的序列，并将其输出信号输入到数字数据解调选择装置18。
实施例3与实施例2的结构的不同点在于从标记失真率测量装置16输出检测异常标志70，根据该信号，能够确认标记失真异常大的情况。在此，在以下的点上也是不同的标记失真率测量装置16的输入信号不只是PR均衡装置14的输出信号，还可以输入偏移修正装置8的输出信号。另外，在将电平判别二值化装置12的输出输入到假设过零宽度检测装置71后，通过长标记修正装置72对计数过零宽度的结果是1T间隙的序列，加上1T过零量度的一个前后的过零宽度，在与会产生很大标记失真的标记图形长度一致的情况下，能够对该图形进行修正。
另外，在以下的点上与实施例2不同通过长标记部分解调数据判别装置68对峰值包络线检测装置76的输出值、谷值包络线检测装置77的输出值、根据依存于标记失真率的上述最大似然解码用阈值电平的设置而解调的上述数字二值化信号、由电平判别二值化装置12解调的数字二值化信号进行比较，判断长标记的解调数据一致的比例，决定该最大似然解码用阈值电平的最优值，使得该解调数据最多地一致。由于通过根据标记失真率和不对称率使PRML信号处理方式的控制参数最优化，而使PRML信号处理方式的有效范围和用途变宽，所以能够提高PRML信号处理装置的解调性能，在因高倍速产生跳动、波形失真和SNR等恶化的情况下，能够得到稳定并且良好的重放质量。
由此，不只是PRML信号处理装置13，即使在电平判别二值化装置12中产生了数据错误的情况下，也能够检测出正确的解调数据。
所以，与本发明的实施例2所述的最大似然解码装置15的阈值控制、阈值最优化一起，能够保证不依次于记录型光盘介质的记录质量的稳定并且良好的重放质量。
另外，还具备针对计数标记侧过零宽度的结果是1T(T是记录信道比特的时间宽度)的序列，加上了该过零宽度的一个前后的过零宽度的假设过零宽度检测装置71；在该假设过零宽度检测装置71的输出信号与会产生很大标记失真率的图形长度一致的情况下，将其解调结果置换为长标记长度的序列的长标记修正装置72。上述数字数据解调选择装置18在对使用运行期间长度为“2”以上那样的记录符号记录的数字记录数据进行重放的情况下，根据检测异常标志进行判断，在上述标记失真率过大的情况下，针对电平判别二值化装置12的输出，选择适用了假设过零宽度检测装置71和长标记修正装置72的输出信号，因此在根据标记失真率选择最优的数据解调装置时，即使在PRML信号处理装置和电平判别二值化装置的任意一个中产生了数据错误的情况下，也能够检测出正确的解调数据。
这时，假设过零宽度检测装置71如图11b所示，可以由以下部分构成检测电平判别二值化装置12的输出中的1T间隙的1T间隙检测装置71a；根据检测出的1T间隙和电平判别二值化装置12的输出，检测出电平判别二值化装置12的输出中的1T间隙到前后过零为止的宽度的前后过零宽度检测装置71b；将这些1T间隙和到其前后的过零为止的宽度进行相加的标记宽度相加装置71c。
另外，长标记修正装置72如图11c所示那样，可以由以下部分构成根据由假设过零宽度检测装置71检测出的、1T间隙和到其前后的过零为止的宽度的相加值，用所产生的置换用波形置换假设过零宽度检测装置71的输出信号的标记置换装置72a。
另外，标记失真率测量装置10如图11d所示那样，可以具有根据1T间隙检测装置71a和过零宽度检测装置37的输出信号，生成检测异常标志70的检测异常标志产生装置95。
进而，检测异常标志产生装置95如图11e所示那样，可以由以下部分构成将过零宽度检测装置37的输出信号作为时钟，对1T间隙检测装置71a的输出信号进行锁存的锁存器95a；将锁存器95a和过零宽度检测装置37的输出信号的与运算作为检测异常标志70输出，同时根据该与运算对锁存器95a进行复位的与运算电路95b。
在图12中，作为一个例子，说明以下的流程，即从在标记失真极大并且重放信号在标记中央部分跨过中心电平的情况下由标记失真率测量装置16产生检测异常标志70开始，经过假设过零量度检测装置71、长标记修正装置72、数字数据解调选择装置18，到得到正确的解调二值化信号为止的流程。这只是一个例子，并不必须通过该流程来实现。如图12所示的标记73那样，在记录宽度极长的标记的中央附近标记形状变得不完整的情况下，偏移修正装置8的输出信号在黑点“●”M4处具有极大值74，但黑点“●”M3的极小值75进入了中心电平，因此，在本发明的实施例1中所述的标记失真率测量装置16中，无法正确地测量失真率。其理由是因为图8所示的过零位置检出信号36在被认为是11T标记的中央部分产生了过零，因此标记侧的过零宽度有可能不成为11T。相反，电平判别二值化装置12的输出信号如图12所示，检测出1T间隙信号。在检测出该1T间隙信号的情况下，在下一个标记侧的边沿结束了的时刻，标记失真率测量装置16产生图12所示那样的检测异常标志70。在该信号多发的情况下，可以认为标记失真极大。接着，由假设过零宽度检测装置71对1T间隙的前后的过零宽度进行相加，得到图12的假设过零宽度检测装置71的输出信号。以图12为一个例子，为4T标记+1T间隙+6T标记＝11T标记。接着，在由长标记修正装置72用假设过零宽度检测装置71的输出信号进行了修正后的图形与产生标记失真的可能性高的标记宽度一致的情况下，用假设过零宽度检测装置71的输出信号对电平判别二值化装置12的解调信号的该位置进行修正而替换。其结果是得到图12所示的长标记修正装置72的输出信号。然后，由数字数据解调选择装置18选择长标记修正装置72的输出信号，生成解调二值化信号19。
另外，在由于在任意个数的序列数据中上述标记失真率大，并且在标记中央部分重放信号跨过了记录符号的中心电平，所以由极值平均化个数计算装置49、50计数的计数值不满该平均化个数的情况下，标记失真率测量装置16也可以产生作为表示检测异常的检测异常标志。在根据标记失真率选择最优的数据解调装置时，能够表示出标记失真率异常大的情况。
如上所述，根据本实施例3，构成为在由标记失真率测量装置16生成检测异常标志70的同时，经过假设过零宽度检测装置71、长标记修正装置72、数字数据解调选择装置18，得到正确的解调二值化信号，无论在PRML信号处理装置13中，还是在电平判别二值化装置12中产生了数据错误的情况下，都能够检测出正确的解调数据。
因此，在本实施例3中，通过由标记失真率测量装置16和长标记部分解调数据判别装置68进行最大似然解码装置15的阈值控制，与上述实施例2一样，能够提高重放质量，同时能够不依存于记录型光盘介质的记录质量地保证稳定并且良好的重放质量。在作为高速倍记录的结果的记录质量，即使通过附加在记录符号上的校正校验也无法校正的情况下，能够得到很大的效果。另外，对于将保存在这样的记录介质中的数据作为正常数据再次读出并记录时是有效的。由于提高了作为8-16调制的SYNC图形(同步图形)的14T图形的重放正确率，所以能够提高重放所必需的PLL控制(相位同步控制)的性能。
(实施例4)图13是展示本发明的实施例4的光盘装置的结构的框图。
该实施例4与方面16到23所记载的发明对应，在本发明的实施例3的基础上，还检测重放信号的峰值包络线86和谷值包络线87，进而根据这些信息检测不对称率79，从而结合包络线信息、不对称率79和标记失真率17，实现到本发明的实施例3为止所记载那样的使PRML信号处理方式的最大似然解码装置15的用于阈值运算的阈值最优而解调数字数据的装置，能够选择是适用PRML信号处理方式还是电平判别方式。通过追加新的包络线信息和不对称信息，能够提高PRML信号处理方式对标记失真和不对称性的耐性，与本发明的实施例3相比，能够得到不影响记录质量的稳定的重放质量。
在图13中，峰值包络线检测装置76根据偏移修正装置8的输出信号检测峰值包络线值，同样，谷值包络线检测装置77根据偏移修正装置8的输出信号检测谷值包络线值。不对称率检测装置78根据峰值包络线值和谷值包络线值，检测不对称率79。
实施例4与实施例3的结构的不同点在于由峰值包络线检测装置76和谷值包络线检测装置77根据偏移修正装置8的输出信号检测峰值包络线值和谷值包络线值，由不对称率检测装置78检测不对称率79，根据这些信号生成最大似然解码装置15的阈值控制信息67B，由数字数据解调选择装置18根据标记失真率17和不对称率79设置判断基准使得选择最优的解调二值化信号。进而，能够根据从标记失真率测量装置16输出的阈值控制信息67A、阈值控制信息67B对最大似然解码装置15的阈值进行最优化。由此，PRML信号处理方式的适用有效范围变宽，在从同时存在因噪音和跳动产生的相位方向的非线性失真以及因记录时的不完整的标记形状造成的标记失真、作为重放信号的上下不对称的不对称性的光盘介质1中解调数字数据的情况下，也能够得到稳定并且良好的重放质量。
在图14中，作为一个例子，说明峰值包络线检测装置76和谷值包络线检测装置77的电路结构。以下，说明该电路的动作，但该电路只是一个例子，并不只限于该电路。
在图14中，将偏移修正装置8的输出信号输入到峰值包络线检测装置76和谷值包络线检测装置77，由局部最大值检测装置80和局部最小值检测装置81检测出偏移修正装置8的输出信号的任意C(C是正整数)个采样区间中的重放信号的最大值和最小值。接着，由局部最大值累计相加装置82和局部最小值累计相加装置83分别连续循环D(D是正整数)次地累计相加该期间的局部最大值检测装置80的输出信号，并累计相加局部最小值检测装置81的输出信号。然后，分别由局部最大值平均化装置84和局部最小值平均化装置85用D值对局部最大值累计相加装置82的输出信号进行平均，用D值对局部最小值累计相加装置83的输出信号进行平均。通过以上结构，即使在有噪音和低频变动的情况下，也能够检测出平均的峰值包络线86和谷值包络线87。
在图15中，作为一个例子，说明不对称率检测装置78的电路结构。以下，说明该电路的动作，但该动作只不过是一个例子，并不只限于该电路结构。
如图15所示，不对称率检测装置78将图14所示的峰值包络线检测装置76的输出信号的峰值包络线86、谷值包络线检测装置77的输出信号的谷值包络线87作为输入信号，由振幅值检测装置88根据峰值包络线86和谷值包络线87的差分，检测出重放信号的振幅值的平均。同时，由振幅差检测装置89对峰值包络线86和谷值包络线87进行相加，检测出重放信号的上下振幅差。然后，由除法装置90用振幅差检测装置89的输出值除以振幅值检测装置88的输出值，从而检测出不对称率79。由于通过符号的中心控制而偏移修正装置8的输出信号的0电平与符号中心对应，所以上述方法成立。如果总结不对称率79的求取方法，则可以通过以下公式表示。
不对称率79＝X/Y其中X＝(峰值包络线86-谷值包络线87)Y＝(峰值包络线86+谷值包络线87)通过同时考虑该不对称率79、实施例1到3中所述的标记失真率17，控制数字数据解调选择装置18，能够提供包含不对称特性的最优的重放质量。例如，数字数据解调装置18进行控制，使得在不对称率79大于任意值E(E为任意的数值)或者标记失真率17大于任意值F(F为任意的数值)的情况下，选择电平判别二值化装置12，在其他的情况下，选择PRML信号处理装置13。
另外，针对在实施例2中所述的最大似然解码装置15的阈值控制，对根据实施例4中所述的峰值包络线86、谷值包络线87、不对称率79等不对称信息生成的阈值控制信息67B、在实施例1到3中所述的阈值控制信息67A进行组合，能够进行最优的阈值控制，能够实现考虑了不对称特性的最优的PRML信号处理方式。同样，通过在实施例3中所述的对标志失真率17极大的情况下的长标记图形的修正装置72中也考虑上述不对称信息，能够进一步提高效果。
另外，还可以具备检测偏移修正装置8的输出信号的峰值包络线的峰值包络线检测装置76、检测偏移修正装置8的输出信号的谷值包络线的谷值包络线检测装置77，数字数据解调选择装置18不只使用标记失真率，还使用由峰值包络线检测装置76检测出的峰值包络线值、由谷值包络线检测装置77检测出的谷值包络线值作为判断基准，决定解调数字数据的装置。在根据标记失真率选择最优的数据解调装置时，能够提高PRML信号处理方式对标记失真的耐性。
另外，最大似然解码装置15也可以根据峰值包络线检测装置76的输出值、谷值包络线检测装置77的输出值、标记失真率，将用来推测该最大似然解码装置15的序列的上述最大似然解码用阈值电平设置为不错误地对解调数据进行解调的电平。通过根据标记失真率使PRML信号处理方式的控制参数最优化，使PRML信号处理方式的有效范围和用途变宽，因此能够实施考虑了不对称特性的最优的PRML信号处理方式，即使在由于高速记录而产生了跳动、波形失真和SNR等恶化的情况下，也能够得到稳定并且良好的重放质量。
另外，最大似然解码装置15也可以针对由标记宽度确定标志生成装置38判别为长标记宽度的图形的序列，根据上述峰值包络线检测装置76的输出值、谷值包络线检测装置77的输出值、上述标记失真率，对上述最大似然解码用阈值电平进行修正。能够进行最优的阈值控制，能够实现考虑了不对称特性的最优的PRML信号处理方式。
另外，长标记部分解调数据判别装置68也可以在基于依存于标记失真率的上述最大似然解码用阈值电平的设置而解调的上述数字二值化信号、由上述电平判别二值化装置解调的上述数字二值化信号以外，对峰值包络线检测装置76的输出值、谷值包络线检测装置77的输出值进行比较，判断长标记的解调数据一致的比例，决定该最大似然解码用阈值电平的最优值使得该解调数据最多地一致。通过使PRML信号处理方式的控制参数最优化，使PRML信号处理方式的有效范围和用途变宽，因此能够提高PRML信号处理装置的解调性能，即使在由于高速记录而产生了跳动、波形失真和SNR等恶化的情况下，也能够得到稳定并且良好的重放质量。
另外，最大似然解码装置15还可以针对由标记宽度确定标志生成装置38判别为长标记宽度的图形的序列，根据上述峰值包络线检测装置76的输出值、谷值包络线检测装置77的输出值、上述标记失真率，对上述最大似然解码用阈值电平进行修正。能够进行最优的阈值控制，能够实现考虑了不对称特性的最优的PRML信号处理方式。
如上所述，在本实施例4中，通过将不对称率79、峰值包络线86、谷值包络线87等不对称信息作为解调数字数据时的解调方式的判断基准使用，同时在PRML信号处理的最优化和长记录宽度的标记图形的修正中使用，而使PRML信号处理方式的的适用有效范围变宽，在从同时存在因噪音和跳动产生的相位方向的非线性失真以及因记录时的不完整的标记形状造成的标记失真、作为重放信号的上下不对称的不对称性的光盘介质1中解调数字数据的情况下，也能够得到稳定并且良好的重放质量。
另外，利用能够正确地检测出标记失真率和不对称率的功能，能够正确地掌握记录在记录型光盘介质中的数据质量，因此不只是能够应用于保存重要信息时的记录质量的确认，还能应用于记录型光盘驱动器和光盘记录器的记录质量的确认。其结果是具有缩短它们的产品开发周期、保证性能的效果。由此，能够向市场提供良好质量的记录型光盘相关产品。
另外，在上述实施例1到4中，展示了适用于光盘装置中，但也可以用于重放专用的光盘装置和磁盘装置等重放系统中。
另外，通过PRML方式和电平判别方式得到了2种二值化信号，但也可以通过电平判别方式以外的方式得到二值化信号。
如上所述，本发明的光盘装置用于以下的情况根据依存于介质的记录状态的标记失真率，作为解调数据的装置能够选择PRML信号处理方式和电平判别方式，不影响读取对象的记录介质地得到稳定的重放质量。进而，还根据不对称率选择数据解调装置，提高效果。
另外，本发明的光盘装置能够根据标记失真率掌握介质的记录状态，能够适用于检查或确认记录状态的用途。特别在保存重要的数据的情况等中有用。进而，还根据不对称率选择数据解调装置，提高效果。
另外，本发明的光盘装置在检测出与记录条件关联较深的标记失真率的情况下，能够设置作为检测对象的标记宽度和平均化数，因此能够向市场提供以下这样的记录型光盘产品能够正确地掌握记录型光盘驱动器和光盘记录器的记录性能，缩短产品开发周期、保证稳定的性能。进而，还通过根据不对称率选择解调数据的装置，来提高效果。
另外，本发明的光盘装置根据依存于介质的记录状态的标记失真率，使最大似然解码的阈值运算最优化，能够提高PRML信号处理方式的读取性能，对于作为读取对象的记录介质的状态恶化的情况等需要高精度的重放质量的情况有效。进而，还通过根据不对称率选择解调数据的装置，来提高效果。
进而，本发明的光盘装置能够稳定地检测出长标记宽度的同步图形，适用于必须不依存于介质的记录状态地高速并且稳定地进行数据重放的用途。
权利要求
1.一种光盘装置，其特征在于包括针对从通过标记和间隙的产生概率大致均等的记录符号的图形而记录的光记录介质重放的光重放信号，如果检测出规定的标记宽度，则生成检出标志的标记宽度确定标志生成部件；在由该标记宽度确定标志生成部件输出的上述检出标志所确定的位置上，测量由于不完整标记形状的影响而产生的波形的标记失真率的失真率测量部件；组合了以下部件而实现的PRML信号处理部件以能够抑制包含在上述光重放信号中的高频频率成分那样的有意的波形干扰为基准，对该光重放信号进行部分响应均衡的部分响应均衡部件、推测最正确的序列的最大似然解码部件，其中针对由上述标记宽度确定标志生成部件判别为长标记图形的序列，与该标记失真率对应地，将用来推测该最大似然解码部件中的序列的最大似然解码用阈值电平设置为不错误地对解调数据进行解调的电平。
2.根据权利要求1记载的光盘装置，其特征在于与上述标记失真率对应地，将用来推测上述最大似然解码部件中的序列的最大似然解码用阈值电平设置为不错误地对解调数据进行解调的电平。
3.根据权利要求1记载的光盘装置，其特征在于还包括放大从上述光记录介质重放的光重放信号的输出振幅的预放大器；放大该被放大了的信号的规定的频带的波形均衡部件；根据与上述光重放信号的信道比特频率同步的重放时钟，将该波形均衡后的信号采样为多比特的数字数据的模拟数字转换器；控制上述重放时钟的振荡频率使得与该多比特的数字数据所具有的时钟成分的相位同步的相位同步循环部件；通过进行修正使得降低上述多比特的数字数据的振幅方向的偏移成分，从而使保持了上述记录符号的极性平衡的位置成为0电平的偏移修正部件，其中上述失真率测量部件具有根据上述偏移修正部件的输出信号，检测重放信号的过零位置的过零位置检测部件；在重放时钟的基准下对该过零位置的时间间隔进行计数的过零宽度检测部件；以任意的标记宽度产生检出标志的标记宽度确定标志生成部件；计算由该标记宽度确定标志生成部件确定的区间中的振幅方向的绝对值的极大值的极大值计算部件；计算上述振幅方向的绝对值的极小值的极小值计算部件，其中根据上述极大值和极小值的差分或比率，测量上述标记失真率。
4.根据权利要求3记载的光盘装置，其特征在于上述极小值计算部件通过检测出接近过零间的中点的规定区间的极小值来计算上述极小值，上述极大值计算部件通过检测出比上述极小值的检测范围宽的区间的最大值来计算上述极大值。
5.根据权利要求3记载的光盘装置，其特征在于上述失真率测量部件还具有在规定的测量区间中，累计相加上述极大值计算部件的输出的极大值累计相加部件；在规定的测量区间中，累计相加上述极小值计算部件的输出的极小值累计相加部件；计数规定的标记侧的过零宽度的检出个数N的极值平均化个数计算部件，其中N为正整数；根据上述检出个数N，对上述极大值累计相加部件的输出进行平均化的极大值平均化部件；根据上述检出个数N，对上述极小值累计相加部件的输出进行平均化的极小值平均化部件。
6.根据权利要求5记载的光盘装置，其特征在于还包括在上述极值平均化个数计算部件的输出信号的检出个数等于作为测量目标的2的M次方的情况下，产生检测停止标志的检测停止标志产生部件，其中的M是正整数，其中上述极大值平均化部件通过上述2的M次方对上述极大值累计相加部件的输出进行平均化，上述极小值平均化部件通过上述2的M次方对上述极小值累计相加部件的输出进行平均化。
7.根据权利要求3记载的光盘装置，其特征在于上述失真率测量部件具有根据由上述过零宽度检测部件检测出的多个过零宽度，针对每个过零宽度产生判别标志的判别标志产生部件；通过对根据该判别标志选择出的各个极大值和极小值进行平均化，测量依存于各个过零宽度的标记失真率的标记失真率测量部件。
8.根据权利要求5记载的光盘装置，其特征在于上述失真率测量部件在由于规定个数的序列数据中上述标记失真率大，在标记中央部分中重放信号跨过记录符号的中心电平，所以由上述极值平均化个数计算部件计数了的计数个数不满作为目标个数的平均化个数的情况下，产生表示检测异常的检测异常标志。
9.一种光盘装置，其特征在于包括针对从通过标记和间隙的产生概率大致均等的记录符号的图形而记录的光记录介质重放的光重放信号，在由以任意的标记宽度产生检出标志的标记宽度确定标志生成部件所确定的位置上，测量由于不完整标记形状的影响而产生的波形的标记失真率的失真率测量部件；通过用任意的电平判别为“0”和“1”的2值，来解调上述数字记录的数据的电平判别二值化部件；组合了以下部件而实现的PRML信号处理部件以能够抑制包含在上述光重放信号中的高频频率成分那样的有意的波形干扰为基准，对该光重放信号进行部分响应均衡的部分响应均衡部件、推测最正确的序列的最大似然解码部件；在相对于长标记的该标记失真率比规定值小的情况下，选择该PRML信号处理部件，在该标记失真率大于规定值的情况下，选择该电平判别二值化部件的数字数据解调选择部件。
10.根据权利要求9记载的光盘装置，其特征在于还包括放大从上述光记录介质重放的光重放信号的输出振幅的预放大器；放大该放大了的信号的规定的频带的波形均衡部件；根据与上述光重放信号的信道比特频率同步的重放时钟，将该波形均衡后的信号采样为多比特的数字数据的模拟数字转换器；控制上述重放时钟的振荡频率使得与该多比特的数字数据所具有的时钟成分的相位同步的相位同步循环部件；通过进行修正使得降低上述多比特的数字数据的振幅方向的偏移成分，从而使保持了上述记录符号的极性平衡的位置成为0电平的偏移修正部件，其中上述失真率测量部件具有根据上述偏移修正部件的输出信号，检测重放信号的过零位置的过零位置检测部件；在重放时钟的基准下对该过零位置的时间间隔进行计数的过零宽度检测部件；以任意的标记宽度产生检出标志的标记宽度确定标志生成部件；计算由该标记宽度确定标志生成部件确定的区间中的振幅方向的绝对值的极大值的极大值计算部件；计算上述振幅方向的绝对值的极小值的极小值计算部件，其中根据上述极大值和极小值的差分或比率测量上述标记失真率。
11.根据权利要求10记载的光盘装置，其特征在于上述失真率测量部件还具有在规定的测量区间中，累计相加上述极大值计算部件的输出的极大值累计相加部件；在规定的测量区间中，累计相加上述极小值计算部件的输出的极小值累计相加部件；计数规定的标记侧的过零宽度的检出个数N的极值平均化个数计算部件，其中N为正整数；根据上述检出个数N，对上述极大值累计相加部件的输出进行平均化的极大值平均化部件；根据上述检出个数N，对上述极小值累计相加部件的输出进行平均化的极小值平均化部件。
12.根据权利要求11记载的光盘装置，其特征在于上述失真率测量部件在由于规定个数的序列数据中标记失真率大，在标记中央部分中重放信号跨过记录符号的中心电平，所以由上述极值平均化个数计算部件计数了的计数个数不满作为目标个数的平均化个数的情况下，产生表示检测异常的检测异常标志。
13.根据权利要求9记载的光盘装置，其特征在于上述数字数据解调选择部件将规定的失真率A、比该失真率A大的规定的失真率B作为判断基准，其中A、B为正整数，在上述标记失真率比上述失真率A小的情况下，选择上述PRML信号处理部件，同时以上述部分响应均衡电平为基准设置该PRML信号处理部件的最大似然解码用阈值电平，在上述标记失真率比上述失真率A大并且比上述失真率B小的情况下，选择上述PRML信号处理部件，同时将该PRML信号处理部件的最大似然解码用阈值电平设置为上述记录符号的中心电平附近，在上述标记失真率比上述失真率B大的情况下，选择上述电平判别二值化部件。
14.根据权利要求9记载的光盘装置，其特征在于还包括对根据依存于上述标记失真率的上述最大似然解码用阈值电平的设置而解调了的数字二值化信号、由上述电平判别二值化部件解调了的该数字二值化信号进行比较，判断长记录宽度的标记的数字二值化信号之间一致的比例的长标记部分解调数据判别部件，其中决定上述最大似然解码部件的最大似然解码用阈值电平的最优值，使得该数字二值化信号之间最多地一致。
15.根据权利要求9记载的光盘装置，其特征在于还包括针对计数标记侧的过零宽度的结果是1T的序列，加上该过零宽度的一个前后的过零宽度的假设过零宽度检测部件，其中T是记录信道比特的时间宽度；在该假设过零宽度检测部件的输出信号与产生大的该标记失真率的图形长度一致的情况下，将该解调结果置换为长标记长度的序列的长标记修正部件，其中上述数字数据解调选择部件在对使用运行期间长度大于等于2那样的记录符号记录的数字记录数据进行重放的情况下，与权利要求11所记载的检测异常标志对应地判断是选择上述PRML信号处理部件还是选择上述电平判别二值化部件，在上述标记失真率过大的情况下，针对上述电平判别二值化部件的输出，选择适用了上述假设过零宽度检测部件和上述长标记修正部件的输出信号。
16.根据权利要求9记载的光盘装置，其特征在于还包括放大从上述光记录介质重放的光重放信号的输出振幅的预放大器；放大该放大了的信号的规定的频带的波形均衡部件；根据与上述光重放信号的信道比特频率同步的重放时钟，将该波形均衡后的信号采样为多比特的数字数据的模拟数字转换器；控制上述重放时钟的振荡频率使得与该多比特的数字数据所具有的时钟成分的相位同步的相位同步循环部件；通过进行修正使得降低上述多比特的数字数据的振幅方向的偏移成分，从而使保持了上述记录符号的极性平衡的位置成为0电平的偏移修正部件，同时还具备用来检测出该偏移修正部件的输出信号的峰值包络线的峰值包络线检测部件；用来检测出该偏移修正部件的输出信号的谷值包络线的谷值包络线检测部件，其中上述数字数据解调选择部件在选择在数字数据的解调中使用上述PRML信号处理部件和上述电平判别二值化部件的哪一个时，将上述标记失真率、由该峰值包络线检测部件检测出的峰值包络线值、由该谷值包络线检测部件检测出的谷值包络线值用作判断标准，进行决定。
17.根据权利要求16记载的光盘装置，其特征在于上述峰值包络线检测部件具有检测上述偏移修正部件的输出信号的规定C个采样区间中的最大值的局部最大值检测部件，其中C为正整数；连续进行该局部最大值检测并循环D次，其中D为正整数，累计相加该期间的上述局部最大值检测部件的输出信号的局部最大值累计相加部件；用上述D值对该局部最大值累计相加部件的输出信号进行平均化的局部最大值平均化部件。
18.根据权利要求16记载的光盘装置，其特征在于上述谷值包络线检测部件具有检测上述偏移修正部件的输出信号的规定C个采样区间中的最小值的局部最小值检测部件，其中C为正整数；连续进行该局部最小值检测并循环D次，其中D为正整数，累计相加该期间的上述局部最小值检测部件的输出信号的局部最小值累计相加部件；用上述D值对该局部最小值累计相加部件的输出信号进行平均化的局部最小值平均化部件。
19.根据权利要求16记载的光盘装置，其特征在于还包括根据上述峰值包络线检测部件和上述谷值包络线检测部件的输出信号，检测光重放信号的不对称率的不对称率检测部件，其中上述数字数据解调选择部件在由该不对称率检测部件检测出的该不对称率大的情况下，或者在由权利要求10所记载的失真率测量部件测量出的上述标记失真率大的情况下，选择上述电平判别二值化部件，在其他的情况下，选择上述PRML信号处理部件。
20.根据权利要求19记载的光盘装置，其特征在于上述不对称率检测部件具有计算上述峰值包络线检测部件的输出值和上述谷值包络线检测部件的输出值的差分的振幅值检测部件；将该峰值包络线检测部件的输出值和该谷值包络线检测部件的输出值相加的振幅差检测部件，其中通过用该振幅值检测部件的输出值除该振幅差检测部件的输出值，来计算上述不对称率。
21.根据权利要求16记载的光盘装置，其特征在于上述最大似然解码部件根据上述峰值包络线检测部件的输出值、上述谷值包络线检测部件的输出值、上述标记失真率，将用来推测该最大似然解码部件中的序列的上述最大似然解码用的阈值电平设置为不错误地对解调数据进行解调的电平。
22.根据权利要求16记载的光盘装置，其特征在于还包括对上述峰值包络线检测部件的输出值、上述谷值包络线检测部件的输出值、通过依存于上述标记失真率的上述最大似然解码用阈值电平的设置而解调了的上述数字二值化信号、由上述电平判别二值化部件解调了的该数字二值化信号进行比较，判断长标记的解调数据一致的比例的长标记部分解调数据判别部件，其中决定该最大似然解码用阈值电平的最优值，使得该解码数据最多地一致。
23.根据权利要求21记载的光盘装置，其特征在于上述最大似然解码部件针对由权利要求10所记载的标记宽度确定标志生成部件判别为长标记宽度的图形的序列，与上述峰值包络线检测部件的输出值、上述谷值包络线检测部件的输出值、上述标记失真率对应地，对上述最大似然解码用阈值电平进行修正。
全文摘要
本发明的光盘装置实现针对因在向光盘介质记录时产生的标记形状的不完整而造成的光重放信号中的长记录宽度的标记图形的失真，不引起解调错误地，保证稳定并且良好的重放质量的数字数据解调装置。同时，高精度地检测作为记录质量的指标的标记失真率。将从对光盘介质(1)的重放信号进行数字化的模拟数字转换器(6)、进行偏移修正的偏移修正装置(8)得到的信号作为输入，通过标记失真率测量装置(16)针对长记录宽度的标记图形，高精度地测量标记失真率(17)，将标记失真率(17)作为判断基准，通过数字数据解调选择装置(18)选择PRML信号处理装置(13)和电平判别二值化装置(12)的任意一个的输出信号作为解调二值化信号(19)。
文档编号G11B7/00GK1598959SQ20041008240
公开日2005年3月23日 申请日期2004年9月17日 优先权日2003年9月19日
发明者小仓洋一 申请人:松下电器产业株式会社