专利名称：再生信号评估方法以及记录调整方法
技术领域：
本发明涉及在记录介质上形成物理性的性质与其他部分不同的记录标记，来存储 信息的光盘介质的再生信号评估方法以及调整记录信息的条件的记录调整方法。
背景技术：
伴随光盘的高速化以及高密度化，通过适应均衡方式与PRML(Partial Response Maximum Likelihood)方式进行的再生信号的2值化技术变得必要起来。由于高密度化， 与光点的大小相比，记录标记的大小变小，所得到的再生信号的振幅也变小。由波长λ与 物镜的数值孔径NA来决定光点的分辨率，如果最短游程长的记录标记的长度成为λ /4ΝΑ 以下，则其反复信号的振幅成为零。其是一般作为光学截止而已知的现象，在BD中是 λ/4ΝΑ 119nm。在Blu-ray Disc (以下BD)中轨道间距设为恒定的情况下，如果希望实 现约31GB以上的容量，则最短游程长即2T的反复信号的振幅成为零。在这样的高密度条 件下为了得到良好的再生性能，必需利用适应均衡方式与PRML方式。另一方面，在记录型光盘中，使用被脉冲状地强度调制后的激光(以下，记录脉 冲)，使记录膜的结晶状态等变化，从而记录期望的信息。作为记录膜，一般已知使用相变化 材料、有机色素、某种合金或氧化物等。在BD中使用的标记边缘符号方式中，由前后的边缘 位置，来决定代码信息。在记录脉冲中，为了良好地保持所记录的信息的质量，主要确定记 录标记的前边缘的形成条件的第一脉冲、主要确定记录标记的后边缘的形成条件的最后脉 冲以及冷却脉冲的位置与宽度是重要的。因此，在记录型光盘中，一般使用如下适应型记录 脉冲，即根据记录标记的长度、以及先行或者后续的空白的长度，使第一脉冲与最后脉冲以 及冷却位置或者宽度适应性地变化。在上述那样的高密度条件中，由于所形成的记录标记微细化，所以需要比以往高 精度地决定记录脉冲的照射条件(以下，记录条件)。另一方面，光盘装置的光点的形状根 据光源的波长、波面象差、聚焦条件、以及盘的倾斜等而变动。另外，根据环境温度、经时变 化，半导体激光器的阻抗、量子效率发生变化，所以记录脉冲的形状也变动。这样，用于与按 照每个个体、每个环境而变动的光点的形状与记录脉冲的形状对应地，总是得到最佳的记 录条件的调整技术一般被称为试写。随着记录密度的提高，记录调整技术的重要度增加。作为与PRML方式对应地，对所记录的数据的质量统计性地进行评估的方法， 有非专利文献 1 "Jpn. J. App 1. Phy s.，Vol.43, pp. 4850 (2004) ”、专利文献 1 “日本特开 2003-141823号公报”、专利文献2 “日本特开2005-346897号公报”、专利文献3 “日本特开 2003-151219号公报”记载的方法。另外，作为与PR(1、2、2、2、1)ML对应的再生信号质量的 评估指标，有专利文献4 “日本特开2005-196964号公报”记载的技术。在非专利文献1 "Jpn. J. App 1. Phys.，Vol. 43，pp. 4850(2004) ”中，将从根据再生 信号得到的2值化位列(与最大或然性对应)的目标信号与再生信号的欧几里得距离(对 应于Pa)、和所关注的边缘位移了 1位而言的2值化位列(与第2大或然性对应)的目标信 号与再生信号的欧几里得距离值之差(对应于Pb)的绝对值中，减去2个目标信号之间的欧几里得距离而得到的值定义为MLSE (MaxmumLikelihood Sequence Error)，针对每个记 录图案，调整记录条件，以使MLSE的分布的平均值成为零。在专利文献1“日本特开2003-141823号公报”中，公开了如下技术使用与最大或 然状态迁移列对应的或然性Pa、和与第2大或然状态迁移列对应的或然性Pb，通过I Pa-Pb 的分布，对再生信号的质量进行评估。在专利文献2 “日本特开2005-346897号公报”中，公开了如下技术关注于边 缘位移，使用在再生信号的边缘部向左右位移的错误图案中包括假想的IT游程长的图案， 并且根据边缘位移的方向，求出带符号的序列误差之差，从而求出边缘位移量，调整记录条 件，以使该边缘位移量接近零。该评估指标被称为V-SEAT (Virtual statebased Sequence Error for Adaptive Target)。在专利文献3 “日本特开2003-151219号公报”中，公开了如下技术根据再生信 号与正确图案以及错误图案的欧几里得距离之差，分别求出所关注的边缘向左侧位移了的 情况下的错误概率与向右侧位移了的情况下的错误概率，调整记录条件，以使上述错误概 率相等。因此，使用规定的再生信号、与该再生信号的信号波形图案对应的第1图案、以及 该第1图案以外且与再生信号的信号波形图案对应的任意图案(第2或者第3图案)。首 先，求出再生信号与第1图案之间的距离Eo、和再生信号与任意图案之间的距离Ee之间的 距离差D = Ee-Eo。接下来，针对多个再生信号的采样，求出距离差D的分布。接下来，根据 所求出的距离差D的平均M与所求出的距离差D的分布的标准偏差ο之比，来确定再生信 号的质量评估参数(Μ/ σ ) ο然后，根据用质量评估参数来表示的评估指标值(Mgn)，判断再 生信号的质量。在专利文献4“日本特开2005-196964号公报”中，公开了如下技术通过利用预先 容纳有正确图案与对应的错误图案的组合的表，计算出再生信号与正确图案以及错误图案 的欧几里得距离之差，求出根据其平均值与标准偏差求出的推测位误码率SbER(Simulated bitError Rate)。专利文献1日本特开2003-141823号公报专利文献2日本特开2005-346897号公报专利文献3日本特开2003-151219号公报专利文献4日本特开2005-196964号公报非专利文献lljpn. J. App 1. Phys.，Vol. 43，pp. 4850 (2004)。
发明内容
专利文献1记载的最大或然状态迁移列与第2大或然状态迁移列、以及专利文献 3记载的正确图案与错误图案分别是指，应测定与再生信号的距离的目标位列这样的意思， 是相同的。在专利文献2以及专利文献3中，存在3个目标位列，但是相同的意思。以下， 将它们总称为评估位列。另外，在本发明中，其目标在于，以BD系统为基础，实现30GB以上 的大容量化，所以以下，以调制符号的最短游程长2T为前提而进行说明。如非专利文献1的记载，为了实现高密度记录，应用约束长度是5以上的PRML方 式。如上所述，在BD的光学系条件(波长405nm、物镜数值孔径0. 85)下在线方向上提高了 记录密度的情况下，容量是约31GB以上且2T反复信号的振幅成为零。此时，作为PRML方
6式，众所周知应用2T反复信号的目标振幅是零的PR(1、2、2、2、1)ML方式等。作为与PR(1、 2、2、2、1)ML方式对应的再生信号评估方法，有专利文献4公开的SbER。对于SbER，除了 2 值化位列(正确图案)以外，作为第2大或然评估位列(错误图案)，还使用与正确图案 的汉明距离为1 (边缘位移)、汉明距离为2 (2T数据的位移)、汉明距离为3 (2T-2T数据的 位移)，将各个分布视为高斯分布，根据其平均值与标准偏差，使用误差函数，来推测位误码 率。以下示出为了以BD规格为基础而实现记录容量是30GB以上的光盘系统而所需的 高精度的记录条件的调整技术中要求的性能。其中，对于至少根据调整结果来记录的数据 的质量，要求(I)SbER等、位误码率等充分小(2)对于通过1台驱动装置记录的数据的质量，即使在其他驱动装置中，SbER等、 位误码率等也充分小的至少2点。根据以上的2个要求性能的观点，对从以往技术与它们的组合类推 的技术的课题进行说明。首先，对与高密度化相伴的欧几里得距离差的分布进行说明。此处处理的欧几里 得距离差是指，从再生信号与错误目标信号的欧几里得距离中减去再生信号与正确目标信 号的欧几里得距离而得到的值，在专利文献1中被定义为|Pa-Pb|，在专利文献3以及4中 被定义为D值。为了考察理想的记录状态，使用了仿真。将SNR设为24d B，使记录密度在从相当 25 36GB/面的范围(T = 74. 5nm 51. 7nm)中变化，而求出了 2T的连续数直到为2 (汉 明距离3以下)为止的欧几里得距离差的分布。再生信号处理系统的结构如上所述。图2 示出结果。将该分布还称为SAM分布。如上所述，在PR(1、2、2、2、1)ML方式中，与边缘位移 (汉明距离1)的理想欧几里得距离=14、2T位移(汉明距离2)以及2个连续2Τ位移(汉 明距离3)的理想欧几里得距离=12不同，所以为了将它们集中显示，将各欧几里得距离差 除以理想欧几里得距离而进行标准化来显示。在该图中，距离差成为零(左侧端)或者成 为负的情况下的统计性的概率相当于位误码率。从图可知，通过记录密度的提高，即使是相 同的SNR，分布的广度变大。其表示与记录密度的提高对应地，误码率增加。另一方面，如果 关注各分布的平均值(与峰值大致相等)，则在边缘位移的情况下在1 (=理想欧几里得距 离)的附近成为恒定。但是，在连续的2Τ发生位移的情况下，可知2Τ的连续数是1个，随 着增加到2个，并且随着记录密度提高，峰值向接近零的方向移动。该现象的理由能够认为 是依存于适应均衡器的处理能力。在上述公知文献中，没有与该现象相关的记载。根据上述2个要求性能的观点，对从以往技术与它们的组合类推的技术的课题进 行归纳。非专利文献1、专利文献1、专利文献2中记载的方法都是仅着眼于理想欧几里得 距离=14的边缘位移的方法。因此，如图2所示，在高密度条件下，与边缘位移相比，2Τ位 移(汉明距离2以上)的分布的广度更大，无法在记录调整中忽视。因此，在这些以往技术 中，作为高密度条件下的记录调整方法，鉴于上述要求性能(1)而无法说是充分的。在专利文献3记载的方法中，针对错误位列，也以满足游程长限制的方式进行 了选择，所以不仅是对于边缘位移而且对于2Τ连续位移的情形，该方法也是在指标与
7SbER(或者位误码率)的相关上有优势的方法。但是，对所关注的边缘的左右位移，实施记 录调整，以使统计性的差错概率相等，所以在左右位移的评估位列的汉明距离不同的情况 下，针对SNR的影响分别不同，记录调整的结果针对每个驱动装置而不同，所以鉴于上述要 求性能(2)无法说是充分的。如上所述，存在如下课题关于根据BD系统而与容量为30GB/面以上那样的高密 度记录条件对应的记录条件的调整，在以往的技术中，在保证调整性能与互换性这两方的 兼容性上的点上不能说是充分的。本发明要解决的课题在于，提供一种解决这些课题的新 的再生信号评估方法以及基于该再生信号评估方法的记录调整方法。在本发明中，以BD系统为基本，以实现30GB以上的大容量化为目标，所以以下，对 于调制符号的最短游程长，以2T为前提而进行说明。另外，如上所述，根据实验结果，处理 2T的连续数直到2为止的SbER良好地与位误码率一致，所以作为再生信号质量的评估的指 标，以SbER为前提，对本发明的记录调整用的评估指标进行说明。本发明的概念是在依照2个目标信号与再生信号的欧几里得距离之差的评估指 标中，使与所关注的边缘的位移对应的分量和依存于SNR的分量分离来进行评估。最初，示 出满足这些课题的评估指标的定义，之后，示出满足课题的情况。以下，将再生信号设为W，将根据再生信号得到的2值化位列(极大似然位列)的 目标信号设为T，将使2值化位列关注的边缘向左位移1位、并且满足游程长限制的左位移 位列的目标信号设为L，将使2值化位列关注的边缘向右位移1位、并且满足游程长限制的 右位移位列的目标信号设为R。如ED (W、T)、ED (W、R)那样，表示W、T、R、L之间的欧几里得 距离。将关于所关注的边缘向左方向位移的错误的评估值设为χ L，将关于向右方向位移的 错误的评估值设为χ R，称为这些等价边缘位移而在以下进行定义。
权利要求
一种光盘中的再生信号评估方法，在该光盘中，使用最短游程长是2T的符号来进行信息的记录，使用适应均衡方式与PR(1、2、2、2、1)ML方式来进行上述信息的再生，其特征在于具有作为上述适应均衡方式，使用设置有使FIR滤波器的抽头系数成为中心对称那样的限制的方式的步骤；通过上述PR(1、2、2、2、1)ML方式，对从上述光盘得到的再生信号进行2值化，得到极大似然位列的步骤；生成从上述极大似然位列中使所关注的记录标记的边缘向左位移1T而满足最短游程长是2T以上的限制的左位移位列、与从上述极大似然位列中使关注的记录标记的边缘向右位移1T而满足最短运游程是2T以上的限制的右位移位列中的至少1个的步骤；生成上述极大似然位列、和上述左位移位列与上述右位移位列中的至少某一所对应的目标信号的步骤；根据上述目标信号与上述再生信号的欧几里得距离差，作为上述关注的记录标记的评估指标，计算出边缘位移、长度、或者位置，根据它们，对上述再生信号的质量进行评估的步骤上述左位移位列以及上述右位移位列是通过极大似然位列与掩码位列的异或运算而得到的，并且包括在上述极大似然位列中包括“000111”或者“111000”的情况下，使用掩码位列“001000”来生成上述左位移位列，使用掩码位列“000100”来生成上述右位移位列的步骤；在上述极大似然位列中包括“000110”或者“111001”的情况下，使用掩码位列“001000”来生成上述左位移位列的步骤；在上述极大似然位列中包括“100111”或者“011000”的情况下，使用掩码位列“000100”来生成上述右位移位列的步骤；在上述极大似然位列中包括“1110011000”或者“0001100111”的情况下，使用掩码位列“0010100000”来生成上述左位移位列，使用掩码位列“0000010100”来生成上述右位移位列。
2.一种光盘中的再生信号评估方法，在该光盘中，使用最短游程长是2T的符号来进行 信息的记录，使用适应均衡方式与ra(l、2、2、2、l)ML方式来进行上述信息的再生，其特征 在于具有作为上述适应均衡方式，使用设置有使FIR滤波器的抽头系数成为中心对称那样的限 制的方式的步骤；通过上述PR(1、2、2、2、1)ML方式，对从上述光盘得到的再生信号进行2值化，而得到第 一 2值化位列的步骤；作为从上述第一 2值化位列中，使所关注的记录标记的边缘向左或者右位移了 IT的位 列，生成最短游程长是2T以上的第二或者第三2值化位列的步骤i、生成与上述第一至第三2值化位列对应的第一以及第二与第三中的至少某一个目标 信号的步骤；计算出上述第二目标信号与上述再生信号的欧几里得距离、和上述第一目标信号与上 述再生信号的欧几里得距离之差即第1欧几里得距离差、以及上述第三目标信号与上述再生信号的欧几里得距离、和上述第一目标信号与上述再生信号的欧几里得距离之差即第2 欧几里得距离差中的至少某一个的步骤；至少使用上述第一欧几里得距离差与上述第二欧几里得距离差中的某一个，作为上述 关注的记录标记的评估指标，而计算出边缘位移、长度、或者位置，并根据它们，对上述再生 信号的质量进行评估的步骤，在上述关注的记录标记是2T，并且相对其先行或者后续的空白是2T的情况下，上述第 二以及第三2值化位列与上述第一 2值化位列的汉明距离都是2，根据上述第1以及第2欧 几里得距离差来计算出上述评估指标，在上述关注的记录标记是3T以上，并且相对其先行或者后续的空白是3T以上的情况 下，上述第二以及第三2值化位列与上述第一 2值化位列的汉明距离都是1，根据上述第1 以及第2欧几里得距离差来计算出上述评估指标，在上述关注的记录标记是2T，并且相对其先行或者后续的空白是3T以上的情况下，上 述第二 2值化位列与上述第一 2值化位列的汉明距离是1，根据上述第1欧几里得距离差来 计算出上述评估指标。
3. —种光盘中的记录调整方法，在该光盘中，使用最短游程长是2T的符号来进行信息 的记录，使用适应均衡方式与ra(l、2、2、2、l)ML方式来进行上述信息的再生，其特征在于 具有作为上述适应均衡方式，使用设置有使FIR滤波器的抽头系数成为中心对称那样的限 制的方式的步骤；通过上述ra(l、2、2、2、l)ML方式，对从上述光盘得到的再生信号进行2值化，而得到极 大似然位列的步骤；生成从上述极大似然位列中使所关注的记录标记的边缘向左位移IT而满足最短游程 长是2T以上的限制的左位移位列、与从上述极大似然位列中使所关注的记录标记的边缘 向右位移IT而满足最短游程长是2T以上的限制的右位移位列中的至少1个的步骤；生成上述极大似然位列、和上述左位移位列与上述右位移位列中的至少某一个所对应 的目标信号的步骤；以及根据该目标信号与上述再生信号的欧几里得距离差，作为上述关注的记录标记的评估 指标，而计算出边缘位移、长度、或者位置，并根据它们，来调整用于记录上述信息的条件的 步骤，上述左位移位列以及上述右位移位列是通过极大似然位列与掩码位列的异或运算而 得到的，并且包括在上述极大似然位列中包括“000111”或者“111000”的情况下，使用掩码位列 “001000”来生成上述左位移位列，使用掩码位列“000100”来生成上述右位移位列的步骤； 在上述极大似然位列中包括“000110”或者“111001”的情况下，使用掩码位列 “001000”来生成上述左位移位列的步骤；在上述极大似然位列中包括“100111”或者“011000”的情况下，使用掩码位列 “000100”来生成上述右位移位列的步骤；以及在上述极大似然位列中包括“1110011000”或者“0001100111”的情况下，使用掩码位 列“0010100000”来生成上述左位移位列，使用掩码位列“0000010100”来生成上述右位移位列。
4. 一种光盘中的记录调整方法，在该光盘中，使用最短游程长是2T的符号来进行信息 的记录，使用适应均衡方式与ra(l、2、2、2、l)ML方式来进行上述信息的再生，其特征在于， 具有作为上述适应均衡方式，使用设置有使FIR滤波器的抽头系数成为中心对称那样的的 限制的方式的步骤；通过上述PR(1、2、2、2、1)ML方式，对从上述光盘得到的再生信号进行2值化，而得到第 一 2值化位列的步骤；作为从上述第一 2值化位列中，使所关注的记录标记的边缘向左或者右移位了 IT的位 列，而生成最短游程长是2T以上的第二或者第三2值化位列的步骤；生成与上述第一至第三2值化位列对应的第1以及第2与第3中的至少一个目标信号 的步骤；计算出上述第2目标信号与上述再生信号的欧几里得距离、和上述第1目标信号与上 述再生信号的欧几里得距离的差即第1欧几里得距离差、以及上述第3目标信号与上述再 生信号的欧几里得距离、和上述第1目标信号与上述再生信号的欧几里得距离的差即第2 欧几里得距离差中的至少一个的步骤；以及至少使用上述第1欧几里得距离差与上述第2欧几里得距离差中的某一个，作为上述 关注的记录标记的评估指标，而计算出边缘位移、长度、或者位置，并根据它们，调整用于记 录上述信息的条件的步骤，在上述关注的记录标记是2T，并且相对其先行或者后续的空白是2T的情况下，上述第 二以及第三2值化位列与上述第一 2值化位列的汉明距离都是2，根据上述第1以及第2欧 几里得距离差来计算出上述评估指标，在上述关注的记录标记是3T以上，并且相对其先行或者后续的空白是3T以上的情况 下，上述第二以及第三2值化位列与上述第一 2值化位列的汉明距离都是1，根据上述第1 以及第2欧几里得距离差来计算出上述评估指标，在上述关注的记录标记是2T，并且相对其先行或者后续的空白是3T以上的情况下，上 述第二 2值化位列与上述第一 2值化位列的汉明距离是1，根据上述第1欧几里得距离差来 计算出上述评估指标。
全文摘要
为了实现大容量BD，而提供一种用于实现良好的介质互换性的再生信号评估方法与记录调整方法。按照相对所关注的边缘向左右进行了边缘位移的目标信号的欧几里得距离差，在带符号的条件下进行加法，从而计算出评估指标L-SEAT，对再生信号的质量进行评估。使用评估结果来实施记录调整，从而可以实现不依存于SNR并且具有良好的调整精度的记录调整。
文档编号G11B20/18GK101958137SQ20101023148
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月15日 优先权日2009年7月15日
发明者宫下晴旬, 小林昭荣, 峯邑浩行, 日野泰守, 白石淳也, 黒川贵弘 申请人:日立民用电子株式会社;索尼公司;松下电器产业株式会社