(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録媒体から再生された再生信号からＰＲＭＬ方式を用いて生成された２値化信号に基づいて、前記再生信号を評価する信号評価方法であって、
前記２値化信号に対応した、同じ状態に合流するパスのパターンを検出するステップと、
前記２値化信号に対応した正パターンの理想値と、前記正パターンに対応した誤パターンの理想値とを取得するステップと、
前記正パターンの理想値と前記再生信号との間の距離と、前記誤パターンの理想値と前記再生信号との間の距離との差分を計算するステップと、
前記差分に基づいて、前記ＰＲＭＬ方式における所定のパターン群ごとに、予測されるエラーレートを計算するステップと、
前記エラーレートを、前記再生信号の評価に用いるための、前記所定のパターン群ごとのエラーレートを加算した全体のエラーレートに対応した標準偏差に、エラーレートと標準偏差の変換表を用いて変換するステップと、
を包含する、信号評価方法。
【請求項２】
前記エラーレートを計算するステップは、
前記所定のパターン群ごとに前記差分の標準偏差を計算するステップと、
前記所定のパターン群ごとの発生確率を検出するステップと、
前記差分の標準偏差と、前記発生確率と、前記所定のパターン群ごとに発生するエラー数とに基づいて、前記エラーレートを計算するステップと、
を包含する、請求項１に記載の信号評価方法。
【請求項３】
前記所定のパターン群のそれぞれは、ユークリッド距離が１４以下のパターン群である、請求項１に記載の信号評価方法。
【請求項４】
情報記録媒体から再生された再生信号からＰＲＭＬ方式を用いて生成された２値化信号に基づいて、前記再生信号を評価する装置であって、
前記２値化信号に対応した、同じ状態に合流するパスのパターンを検出するパターン検出部と、
前記２値化信号に対応した正パターンの理想値と前記再生信号との間の距離と、前記正パターンに対応した誤パターンの理想値と前記再生信号との間の距離との差分を計算する差分演算部と、
前記差分に基づいて、前記ＰＲＭＬ方式における所定のパターン群ごとに、予測されるエラーレートを計算するエラーレート演算部と、
前記エラーレートを、前記再生信号の評価に用いるための、前記所定のパターン群ごとのエラーレートを加算した全体のエラーレートに対応した標準偏差に、エラーレートと標準偏差の変換表を用いて変換する標準偏差演算部と、
を備える、装置。
【請求項５】
前記所定のパターン群ごとに前記差分の標準偏差を計算する演算部と、
前記所定のパターン群ごとの発生確率を検出する検出部と、
をさらに備え、
前記エラーレート演算部は、前記差分の標準偏差と、前記発生確率と、前記所定のパターン群ごとに発生するエラー数とに基づいて、前記エラーレートを計算する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記所定のパターン群のそれぞれは、ユークリッド距離が１４以下のパターン群である、請求項４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最尤復号法を用いた信号処理方法および最尤復号法を用いて再生信号を評価する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク媒体の高密度化により、記録マークの最短マーク長が光学的な分解能の限界に近づき、符号間干渉の増大およびＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）の劣化がより顕著となり、信号処理方法として、ＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式等を用いることが一般的になりつつある。
【０００３】
ＰＲＭＬ方式は、パーシャルレスポンス（ＰＲ）と最尤復号（ＭＬ）とを組み合わせた技術であり、既知の符号間干渉が起こることを前提に再生波形から最も確からしい信号系列を選択する方式である。このため、従来のレベル判定方式よりも復号性能が向上することが知られている（例えば、非特許文献１）。
【０００４】
一方、信号処理方式がレベル判定方式からＰＲＭＬ方式へ移行することで、再生信号の評価方法に課題が出てきた。従来から用いられてきた再生信号評価指標であるジッターは、レベル判定方式の信号処理を前提とするため、レベル判定とは信号処理のアルゴリズムが異なるＰＲＭＬ方式の復号性能との相関がない場合が出てきた。そこで、ＰＲＭＬ方式の復号性能と相関のある新たな指標が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２）。
【０００５】
また、光ディスク媒体の記録品質にとって非常に重要となるマークとスペースの位置ずれ（エッジずれ）を検出することができる新たな指標も提案されている（例えば、特許文献３）。この指標も、ＰＲＭＬ方式を用いる場合は、ＰＲＭＬ方式の考え方に則しＰＲＭＬ方式の復号性能と相関のあるものである必要があり、且つ、パターンごとのエッジのずれ方向と量を定量的に表現できなければならない。
【０００６】
光ディスク媒体の高密度化がさらに進むと、符号間干渉およびＳＮＲ劣化がさらに問題となる。システムマージンを維持するためには、ＰＲＭＬ方式を高次の方式にすることで対応可能と非特許文献１に記載されている。例えば、１２ｃｍの光ディスク媒体の記録層１層当たりの記録容量が２５ＧＢの場合では、ＰＲ１２２１ＭＬ方式を採用することで、システムマージンを維持することができたが、１層当たりの記録容量が３３．３ＧＢの場合では、ＰＲ１２２２１ＭＬ方式を採用する必要があることが説明されている。このように、光ディスク媒体の高密度化に比例して、高次のＰＲＭＬ方式を採用する傾向は続くと予想される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１４１８２３号公報
【特許文献２】特開２００４−２１３８６２号公報
【特許文献３】特開２００４−３３５０７９号公報
【特許文献４】特開２００３−５１１６３号公報
【特許文献５】特開２００３−２７２３０４号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】図解  ブルーレイディスク読本  オーム社
【非特許文献２】適応信号処理アルゴリズム  培風館
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１、２では「最も確からしい第１の状態遷移列と再生信号との差と、２番目に確からしい第２の状態遷移列と再生信号との差との差分メトリック」を指標値として用いることが開示されている。この際、エラーを起こす可能性のある「最も確からしい第１の状態遷移列と２番目に確からしい第２の状態遷移列」が複数パターンある場合には、これらを総合的に統計処理する必要がある。しかし、この処理方法については、特許文献１、２では開示がされていない。
【００１０】
特許文献５には、この点に着目して、特許文献１、２と同様の方法で検出された差分メトリックを複数パターン検出して、このパターン群を処理する方法が開示されている。特許文献５で用いられているＰＲ１２２２１ＭＬ信号処理では、エラーを起こしやすいパターン（ユークリッド距離が比較的小さい合流パスのパターン群）が３種類存在する。このパターン群は、その発生確率と、そのパターンでエラーが発生した際のエラー数とが異なる。このため、特許文献５では、これらのパターンごとに得られる指標値の分布から標準偏差σを求め、パターンの発生確率（全母数に対する発生頻度）と、パターンが間違った際に発生するエラー数とから、発生するエラーを予測する方法が開示されている。特許文献５では、エラーを予測する方法として、得られた指標値の分布が正規分布と仮定し、その標準偏差σと分散平均値μから指標値が０以下となる確率、つまりビットエラーを引き起こす確率を予測する方法が用いられているが、これはエラー発生確率を予測する一般的な手法である。特許文献５では、パターンごとに発生確率を求め、予測エラーレートを算出し、この予測エラーレートを信号品質の目安としている。
【００１１】
特許文献４および５では、差分メトリックから予測されるｂＥＲを指標とする方法が開示されているが、これらを指標値として用いたとしても、光ディスクの信号品質評価指標として用いられていた時間軸のジッターと互換性がなく、扱いが困難であるという課題がある。特に、従来のジッター指標値と互換性を持たすために、信号品質をσを用いて表現できる信号評価指標が必要である。特許文献５が開示しているＰＲ１２２２１ＭＬ信号処理を用いることを前提としたシステムでは、ＰＲ１２２２１ＭＬ信号処理の性能（エラーレート）と相関性の高い信号品質を表すことが可能な、σを用いて表現される信号評価指標が必要である。上記でも説明したが、ＰＲ１２２２１ＭＬ信号処理は、エラーを起こしやすいパターン（ユークリッド距離が比較的小さい合流パスのパターン群）が３種類存在する。図１８は、３種類のパターン群における差分メトリックの２乗の分布を示す。この３種類のパターン群は、その発生確率と、そのパターンでエラーが発生した際のエラー数とが異なるために、一つの分布として表現することが困難であった。
【００１２】
本発明はこれらの課題に鑑み、ＰＲＭＬ方式を採用したシステムに適した信号処理方法を用いて、再生信号の品質を適切に評価する方法および装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の信号評価方法は、情報記録媒体から再生された再生信号からＰＲＭＬ方式を用いて生成された２値化信号に基づいて、前記再生信号を評価する信号評価方法であって、前記２値化信号に対応した、同じ状態に合流するパスのパターンを検出するステップと、前記２値化信号に対応した正パターンの理想値と、前記正パターンに対応した誤パターンの理想値とを取得するステップと、前記正パターンの理想値と前記再生信号との間の距離と、前記誤パターンの理想値と前記再生信号との間の距離との差分を計算するステップと、前記差分に基づいて、前記ＰＲＭＬ方式における所定のパターン群ごとに、予測されるエラーレートを計算するステップと、前記再生信号の評価に用いるための、前記所定のパターン群ごとのエラーレートを加算した全体のエラーレートに対応した標準偏差を計算するステップとを包含する。
【００１４】
ある実施形態によれば、前記エラーレートを計算するステップは、前記所定のパターン群ごとに前記差分の標準偏差を計算するステップと、前記所定のパターン群ごとの発生確率を検出するステップと、前記差分の標準偏差と、前記発生確率と、前記所定のパターン群ごとに発生するエラー数とに基づいて、前記エラーレートを計算するステップとを包含する。
【００１５】
ある実施形態によれば、前記所定のパターン群のそれぞれは、ユークリッド距離が１４以下のパターン群である。
【００１６】
ある実施形態によれば、複数の前記所定のパターン群は、ユークリッド距離が１４のパターン群と、ユークリッド距離が１２で且つ２Ｔ信号が孤立するパターン群と、ユークリッド距離が１２で且つ２Ｔ信号が連続するパターン群とを含む。
【００１７】
ある実施形態によれば、前記ＰＲＭＬ方式は、ＰＲ１２２２１方式である。
【００１８】
本発明の装置は、情報記録媒体から再生された再生信号からＰＲＭＬ方式を用いて生成された２値化信号に基づいて、前記再生信号を評価する装置であって、前記２値化信号に対応した、同じ状態に合流するパスのパターンを検出するパターン検出部と、前記２値化信号に対応した正パターンの理想値と前記再生信号との間の距離と、前記正パターンに対応した誤パターンの理想値と前記再生信号との間の距離との差分を計算する差分演算部と、前記差分に基づいて、前記ＰＲＭＬ方式における所定のパターン群ごとに、予測されるエラーレートを計算するエラーレート演算部と、前記再生信号の評価に用いるための、前記所定のパターン群ごとのエラーレートを加算した全体のエラーレートに対応した標準偏差を計算する標準偏差演算部とを備える。
【００１９】
ある実施形態によれば、前記所定のパターン群ごとに前記差分の標準偏差を計算する演算部と、前記所定のパターン群ごとの発生確率を検出する検出部と、をさらに備え、前記エラーレート演算部は、前記差分の標準偏差と、前記発生確率と、前記所定のパターン群ごとに発生するエラー数とに基づいて、前記エラーレートを計算する。
【００２０】
ある実施形態によれば、前記所定のパターン群のそれぞれは、ユークリッド距離が１４以下のパターン群である。
【００２１】
ある実施形態によれば、複数の前記所定のパターン群は、ユークリッド距離が１４のパターン群と、ユークリッド距離が１２で且つ２Ｔ信号が孤立するパターン群と、ユークリッド距離が１２で且つ２Ｔ信号が連続するパターン群とを含む。
【００２２】
ある実施形態によれば、前記ＰＲＭＬ方式は、ＰＲ１２２２１方式である。
【００２３】
本発明の情報記録媒体は、所定の品質を有する情報記録媒体であって、前記情報記録媒体は、少なくとも１つの記録層を有し、前記記録層は、マークとスペースの組み合わせで情報を記録するための記録領域を含み、前記マーク及び前記スペースから再生される再生信号に対応する評価値が所定の値を有し、前記評価値を算出する処理は、前記マーク及び前記スペースから再生された再生信号からＰＲＭＬ方式を用いて２値化信号を生成するステップと、前記２値化信号に対応した、同じ状態に合流するパスのパターンを検出するステップと、前記２値化信号に対応した正パターンの理想値と前記再生信号との間の距離と、前記正パターンに対応した誤パターンの理想値と前記再生信号との間の距離との差分を計算するステップと、前記差分に基づいて、前記ＰＲＭＬ方式における所定のパターン群ごとに、予測されるエラーレートを計算するステップと、前記再生信号の評価に用いるための、前記所定のパターン群ごとのエラーレートを加算した全体のエラーレートに対応した標準偏差を計算するステップとを含む。
【００２４】
本発明の再生装置は、前記情報記録媒体を再生する再生装置であって、前記情報記録媒体に光ビームを照射し、前記マーク及び前記スペースからの反射光を受光する受光部と、前記反射光から得られる信号に基づき、前記マーク及び前記スペースを用いて記録された情報を再生する再生部とを備える。
【００２５】
本発明の記録装置は、前記情報記録媒体に記録を行う記録装置であって、前記情報記録媒体にパルス状の光ビームを照射して、前記記録領域に前記マークを形成する照射部と、前記評価値が前記所定の値を満たすように、前記光ビームの発光波形パターンを調整する調整部とを備える。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ＰＲＭＬ信号処理におけるユークリッド距離が比較的小さい合流パスのパターンに着目し、発生確率が異なり、発生するエラー数が異なる、複数のパターン群の差分メトリック情報から、一つの信号評価指標を生成する。それぞれのパターン群からエラー発生確率を求め、その合計を算出する。算出された合計のエラーレートから予測される正規分布の標準偏差σを計算する。その標準偏差σを信号評価指標とすることで、エラーレートと非常に相関の高い信号評価方法及び信号評価指標を提供することができる。
【００２７】
また、本発明によれば、最小差分メトリックの合流パス中に複数のゼロクロス部分が含まれるＰＲＭＬ方式を用いて再生信号品質を計算する場合に、非最小差分メトリックの合流パス中にゼロクロス部分が１つのみ含まれる状態遷移パターンのみを用いて再生信号品質を計算する。合流パス中にゼロクロス部分を１つのみ有する状態遷移パターンを用いることで、１つ１つのゼロクロス部分（ゼロクロス情報）の誤差を個別に分離して検出することができる。再生信号のゼロクロス部分を個別に評価することで、適切に再生信号品質評価を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態による光ディスク装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態によるＲＬＬ（１，７）記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，２，１）とから定まる状態遷移則を示す図である。
【図３】図２に示す状態遷移則に対応するトレリス図である。
【図４】本発明の実施形態による表１に示すＰＲ等化理想波形を示す図である。
【図５】本発明の実施形態による表２に示すＰＲ等化理想波形を示す図である。
【図６】本発明の実施形態による表３に示すＰＲ等化理想波形を示す図である。
【図７】本発明の実施形態によるＲＬＬ（１，７）記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則を示す図である。
【図８】図７に示す状態遷移則に対応するトレリス図である。
【図９】本発明の実施形態による表４に示すＰＲ等化理想波形を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態によるフォーカス調整時のフォーカスパラメータと各ＰＲＭＬ特性の指標Ｍとの関係を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態による光ディスク装置を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態による光ディスク装置を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態による光ディスク媒体のトラック上に記録されたマーク列と光ビーム径との相対的な関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態による光ディスク媒体のＯＴＦ特性を示す図である。
【図１５】（ａ）から（ｃ）は、本発明の実施形態による信号品質評価指標の値の分布を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態による複数の記録層を有する光ディスク媒体を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態によるＰＲ（１，２，２，２，１）ＭＬの差分メトリックの分布を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態によるＰＲ（１，２，２，２，１）ＭＬの各ユークリッド距離パターンにおける差分メトリックの分布を示す図である。
【図１９】本発明の実施形態による信号評価指標値とエラーレートとの関係を示す図である。
【図２０】本発明の実施形態によるＰＲ（１，２，２，２，１）ＭＬの各ユークリッド距離パターンにおける差分メトリックの分布と、所定のしきい値との関係を示す図である。
【図２１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態における重複する評価パターンの例を説明した図である。
【図２２】本発明の実施形態による光ディスク装置を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態による光ディスク装置を示す図である。
【図２４】本発明の実施形態による信号評価指標値を、異なった記録膜を備えたメディアごとに算出し、その算出結果を比較した図である。
【図２５】本発明の実施形態による信号評価指標値を用いて記録パワーマージンを表した図である。
【図２６】本発明の実施形態による光ディスクの物理的構成を示す図である。
【図２７】（Ａ）は２５ＧＢのＢＤの例を示す図であり、（Ｂ）は２５ＧＢのＢＤよりも高記録密度の光ディスクの例を示す図である。
【図２８】最短マーク（２Ｔ）の空間周波数がＯＴＦカットオフ周波数よりも高く、かつ、２Ｔの再生信号の振幅が０になっている例を示す図である。
【図２９】光ディスクの領域構成を示す図である。
【図３０】（１）は、所定の記録密度のディスクＡおよびより高い記録密度のディスクＢの情報記録層の構成を示し、（２）および（３）は、それぞれ、ディスクＡおよびディスクＢのリードイン領域の具体的な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、同様の説明の繰り返しは省略する。
【００３０】
まず、本発明の実施形態によるＰＲＭＬ方式を用いた記録パラメータ調整（特にマークおよびスペースのエッジ位置の調整）について説明する。記録パラメータ調整方法の一例が特許文献３に記載されているので、ここでは、本発明に関係するポイントのみを説明する。参考のために特許文献３（特開２００４−３３５０７９号公報）の開示内容を本明細書に援用する。
【００３１】
記録再生装置において、再生系の信号処理にＰＲ１２２２１ＭＬ方式を採用し、記録符号にＲＬＬ（１，７）符号等のＲＬＬ（Ｒｕｎ  Ｌｅｎｇｔｈ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）符号を用いる。
【００３２】
まず、図２および図３を参照して、ＰＲ１２２２１ＭＬを簡単に説明する。図２は、ＲＬＬ（１，７）記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，２，１）とから定まる状態遷移則を示す状態遷移図である。図３は、図２に示す状態遷移則に対応するトレリス図である。
【００３３】
ＰＲ１２２２１ＭＬとＲＬＬ（１，７）との組み合わせにより、復号部の状態数は１０に制限され、その状態遷移のパス数は１６になり、再生レベルは９レベルとなる。
【００３４】
図２に示すＰＲ１２２２２１ＭＬの状態遷移則を参照して、ある時刻での状態Ｓ（０，０，０，０）をＳ０、状態Ｓ（０，０，０，１）をＳ１、状態Ｓ（０，０，１，１）をＳ２、状態Ｓ（０，１，１，１）をＳ３、状態Ｓ（１，１，１，１）をＳ４、状態Ｓ（１，１，１，０）をＳ５、状態Ｓ（１，１，０，０）をＳ６、状態Ｓ（１，０，０，０）をＳ７、状態Ｓ（１，０，０，１）をＳ８、状態Ｓ（０，１，１，０）をＳ９というように表記し、１０状態を表現する。ここで、括弧の中に記載されている“０”または“１”は、時間軸上の信号系列を示し、ある状態から次の時刻の状態遷移でどの状態になる可能性があるのかを示している。また、この状態遷移図を時間軸に沿って展開すると図３に示すトレリス図が得られる。
【００３５】
図３に示すＰＲ１２２２１ＭＬの状態遷移において、ある時刻の所定の状態から別の時刻の所定の状態へ遷移するときに２つの状態遷移を取り得るような状態遷移パターン（状態の組み合わせ）が無数にある。ある時刻範囲に限定し、且つ特にエラーの発生しやすいパターンに着目すると、ＰＲ１２２２１ＭＬの状態遷移パターンは、表１、表２および表３に示すようにまとめることができる。
【００３６】
【表１】
0005450376.tif 000002
【００３７】
【表２】
0005450376.tif 000003
【００３８】
【表３】
0005450376.tif 000004
【００３９】
表１〜表３のそれぞれは、２つの状態遷移パターンのスタート状態から合流した状態までの軌跡を示す状態遷移（記録符号（ｂk-i，・・・，ｂk））、その状態遷移を経由した場合の可能性のある２つの記録系列（ｋ−９，・・・，ｋ）、その状態遷移を経由した場合の可能性のある２つの理想的な再生波形（ＰＲ等価理想値）、２つの理想的な再生波形のユークリッド距離（パス間のユークリッド距離）を示す。
【００４０】
表１は、２つの状態遷移を取り得る状態遷移パターンのユークリッド距離が１４となる状態遷移パターンを示し、１８種類ある。これらのパターンは、光ディスク媒体のマークとスペースの切り替わり部分（波形のエッジ部分）に該当する。言い換えると、エッジの１ビットシフトエラーのパターンである。一例として、図３に示す状態遷移則におけるＳ０（ｋ−５）からＳ６（ｋ）に到る状態遷移パスを説明する。この場合、記録系列が“０，０，０，０，１，１，１，０，０”と遷移する１つのパスが検出され、再生データの“０”をスペース部分、“１”をマーク部分に置き換えて考えると、４Ｔスペース以上の長さのスペース、３Ｔマーク、２Ｔスペース以上の長さのスペースに該当する。そのパスのＰＲ等価理想波形を図４のＡパス波形として示す。
【００４１】
図４は、表１に示すＰＲ等化理想波形の一例を示す図である。図５は、表２で示すＰＲ等化理想波形の一例を示す図である。図６は、表３で示すＰＲ等化理想波形の一例を示す図である。図４、図５および図６において、横軸はサンプル時間（記録系列の１時刻ごとにサンプリング）を示し、縦軸は再生信号レベルを示している。
【００４２】
上述したように、ＰＲ１２２２１ＭＬでは、理想的な再生信号レベルは９レベル（０レベルから８レベル）ある。図３に示す状態遷移則におけるＳ０（ｋ−５）からＳ６（ｋ）に到る状態遷移パスのうちのもう１つのパスの記録系列の遷移“０，０，０，０，０，１，１，０，０”は、再生データの“０”をスペース部分、“１”をマーク部分に置き換えて考えると、５Ｔスペース以上の長さのスペース、２Ｔマーク、２Ｔスペース以上の長さのスペースに該当する。そのパスのＰＲ等価理想波形を図４にＢパス波形として示す。
【００４３】
表１に示すユークリッド距離が１４のパターンの特徴は、エッジ情報が必ず１つ含まれていることである。この特徴を利用して、ＰＲＭＬ方式に最適なエッジ調整を行うことができる。
【００４４】
表２は、ユークリッド距離が１２となる状態遷移パターンを示し、１８種類ある。これらのパターンは、２Ｔマークまたは２Ｔスペースのシフトエラーに該当し、２ビットエラーのパターンである。一例として、図３で示す状態遷移則におけるＳ０（ｋ−７）からＳ０（ｋ）に到る状態遷移パスを説明する。この場合、記録系列が“０，０，０，０，１，１，０，０，０，０，０”と遷移する１つのパスが検出され、再生データの“０”をスペース部分、“１”をマーク部分に置き換えて考えると、４Ｔスペース以上の長さのスペース、２Ｔマーク、５Ｔスペース以上の長さのスペースに該当する。そのパスのＰＲ等価理想波形を図５にＡパス波形として示す。
【００４５】
もう１つのパスの記録系列の遷移“０，０，０，０，０，１，１，０，０，０，０”は、再生データの“０”をスペース部分、“１”をマーク部分に置き換えて考えると、５Ｔスペース以上の長さのスペース、２Ｔマーク、４Ｔスペース以上の長さのスペースに該当する。そのパスのＰＲ等価理想波形を図５にＢパス波形として示す。
【００４６】
表２に示すユークリッド距離が１２パターンの特徴は、２Ｔの立ち上がりおよび立ち下りのエッジ情報が必ず２つ含まれていることである。
【００４７】
表３は、ユークリッド距離が１２となる状態遷移パターンを示し、１８種類ある。これらのパターンは、２Ｔマークと２Ｔスペースとが連続する箇所に該当し、３ビットエラーのパターンである。一例として、図３で示す状態遷移則におけるＳ０（ｋ−９）からＳ６（ｋ）に到る状態遷移パスを説明する。この場合、記録系列が“０，０，０，０，１，１，０，０，１，１，１，０，０”と遷移する１つのパスが検出され、再生データの“０”をスペース部分、“１”をマーク部分に置き換えて考えると、４Ｔスペース以上の長さのスペース、２Ｔマーク、２Ｔスペース、３Ｔマーク、２Ｔスペース以上の長さのスペースに該当する。そのパスのＰＲ等価理想波形を図６にＡパス波形として示す。
【００４８】
もう１つのパスの記録系列の遷移“０，０，０，０，０，１，１，０，０，１，１，０，０”は、再生データの“０”をスペース部分、“１”をマーク部分に置き換えて考えると、５Ｔスペース以上の長さのスペース、２Ｔマーク、２Ｔスペース、２Ｔマーク、２Ｔスペース以上の長さのスペースに該当する。そのパスのＰＲ等価理想波形を図６にＢパス波形として示す。
【００４９】
表３に示すユークリッド距離が１２のパターンの特徴は、エッジ情報が少なくとも３つ含まれていることである。
【００５０】
記録マークの始端エッジまたは終端エッジの位置を調整する場合、エッジずれ方向およびエッジずれ量を、マークとスペースの組み合わせごとに検出する必要がある。このため、ＰＲ１２２２１ＭＬ方式を採用する場合は、表１に示すユークリッド距離が１４の状態遷移パターンを用いることができる。
【００５１】
記録マークの始端エッジまたは終端エッジの最適位置は、ＰＲＭＬの特性によって異なってくる。ＰＲ１２２２１ＭＬの場合、５Ｔスペース以上の長さのスペースのあとの２Ｔマークの始端エッジ部分の理想的な波形は、図４に示すＢパス波形となる。図４において、再生信号レベル４は、全９レベルの中心レベルであり、これは、２Ｔマークの信号振幅が理想的には０となることを意味する。すなわち、このような２Ｔマークの信号振幅となるように２Ｔマークの始端エッジを調整すれば、記録マークは小さくなる。
【００５２】
ＰＲＭＬ方式の特性を比較するために、別のＰＲＭＬ方式の一例として、ＰＲ１２２１ＭＬを説明する。ＰＲ１２２２１ＭＬと比べて、ＰＲ１２２１ＭＬ方式は、非高域強調特性型である。ＰＲ１２２１ＭＬとＲＬＬ（１，７）との組み合わせにより、復号部の状態数は６に制限され、その状態遷移のパス数は１０になり、再生レベルは７レベルとなる。
【００５３】
図７は、ＲＬＬ（１，７）とＰＲ１２２１ＭＬとの組み合わせから定まる状態遷移則を示す状態遷移図である。図８は、図７に示す状態遷移則に対応するトレリス図である。
【００５４】
図７を参照して、ある時刻での状態Ｓ（０，０，０）をＳ０、状態Ｓ（０，０，１）をＳ１、状態Ｓ（０，１，１）をＳ２、状態Ｓ（１，１，１）をＳ３、状態Ｓ（１，１，０）をＳ４、状態Ｓ（１，０，０）をＳ５というように表記し、６状態を表現する。ここで、括弧の中に記載されている“０”または“１”は、時間軸上の信号系列を示し、ある状態から次の時刻の状態遷移でどの状態になる可能性があるのかを示している。また、この状態遷移図を時間軸に沿って展開すると図８に示すトレリス図が得られる。
【００５５】
図８に示すＰＲ１２２１ＭＬの状態遷移において、ある時刻の所定の状態から別の時刻の所定の状態へ遷移するときに２つの状態遷移を取り得るような状態遷移パターン（状態の組み合わせ）が無数にある。ある時刻範囲に限定し、且つ特にエラーの発生しやすいパターンに着目すると、ＰＲ１２２１ＭＬの状態遷移パターンは、表４に示すユークリッド距離が１０のパターンにまとめることができる。
【００５６】
【表４】
0005450376.tif 000005
【００５７】
表４は、２つの状態遷移パターンのスタート状態から合流した状態までの軌跡を示す状態遷移（記録符号（ｂk-i，・・・，ｂk））、その状態遷移を経由した場合の可能性のある２つの記録系列（Ｋ−１０，・・・，Ｋ）、その状態遷移を経由した場合の可能性のある２つの理想的な再生波形（ＰＲ等価理想値）、２つの理想的な再生波形のユークリッド距離（パス間のユークリッド距離）を示す。
【００５８】
ＰＲ１２２１ＭＬ方式において、エッジ情報が必ず１つ含まれているパターンは、表４に示すユークリッド距離が１０のパターンである。ＰＲ１２２１ＭＬ方式において、５Ｔスペース以上の長さのスペースのあとの２Ｔマークの始端エッジ部分の理想的な波形は、状態Ｓ０（Ｋ−４）から状態遷移Ｓ４（Ｋ）に遷移したときの２つの可能性のある波形のうち、図９に示すＢパス波形のようになる。
【００５９】
図９は、表４に示すＰＲ等化理想波形の一例を示す図である。ＰＲ１２２１ＭＬの理想的な再生信号レベルは７であることから図９に示す再生信号レベルの中心はレベル３である。図９に示すＰＲ１２２１ＭＬの２Ｔマークの信号振幅はレベル４を示していることから、２Ｔマークの信号振幅がＰＲ１２２２１ＭＬの場合よりも大きくなるように２Ｔマークの始端エッジを調整することができる。２Ｔマークの始端エッジだけでなく、２Ｔマークの終端エッジや３Ｔ以上の長さのマークの始終端エッジも同様に調整できる。このように、ＰＲＭＬ方式の特性によって、調整後の記録マークの形状が異なってくることに注意することが必要である。
【００６０】
ここで、再生信号を評価するための信号評価演算と、エッジずれ検出のための信号評価演算とを説明する。再生信号を評価するための信号評価指標Ｍは、（式１）、（式２）および（式３）から求めることができ、ジッターライクでかつ、ＰＲＭＬの再生性能と相関のある指標となる。また、（式２）において平均値を０と仮定して（式３）を計算すれば、（式３）は、（式１）の分散をユークリッド距離の２乗で正規化した指標ということができる。この指標については特許文献１で説明されているので、ここでは詳細な説明は省略する。参考のために特許文献１（特開２００３−１４１８２３号公報）の開示内容を本明細書に援用する。
【００６１】
【数１】
0005450376.tif 000006
【００６２】
【数２】
0005450376.tif 000007
【００６３】
【数３】
0005450376.tif 000008
【００６４】
ＰＲ１２２１ＭＬ方式での（式１）の演算の具体例を表５に示す。ここで、ｙk-3〜ｙkは後述するＰＲ等化波形（最尤復号部入力波形）系列であり、Ｔ-3〜Ｔ3は表４に示すＰＲ等化理想値系列（０から６の範囲を取り得る）であり、ユークリッド距離は１０である（ｄ2＝１０）。
【００６５】
【表５】
0005450376.tif 000009
【００６６】
表４および表５に示すパターンはエッジの始終端部分に該当するため、マーク長とスペース長の組み合わせごとに再生デジタル信号を分類して（式１）の演算を行えば、組み合わせごとにエッジずれ方向およびエッジずれ量を求めることができる。また、表１に示すＰＲ１２２２１ＭＬ方式でも同様の考え方で演算することで、組み合わせごとのエッジずれ方向およびエッジずれ量を求めることができる。
【００６７】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態による光ディスク装置を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による光ディスク装置１００を示す図である。
【００６８】
情報記録媒体１は、光学的に情報の記録再生を行うための情報記録媒体であり、例えば光ディスク媒体である。光ディスク装置１００は、搭載された情報記録媒体１に対して情報の記録再生を行う記録再生装置である。
【００６９】
光ディスク装置１００は、再生部１０１と、記録条件調整部１０２と、記録部１０３とを備える。
【００７０】
再生部１０１は、光ヘッド部２と、プリアンプ部３と、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）部４と、波形等化部５と、Ａ／Ｄ変換部６と、ＰＬＬ部７とを備える。再生部１０１は、情報記録媒体から再生された情報を示すアナログ信号からデジタル信号を生成する。
【００７１】
記録条件調整部１０２は、ＰＲＭＬ部１０４と、信号評価指標演算部１０と、調整部１０５とを備える。ＰＲＭＬ部１０４は、可変ＰＲ等化部８と、可変最尤復号部９とを備える。調整部１０５は、エッジシフト検出部１１と、光ディスクコントローラ部１２とを備える。記録条件調整部１０２は、例えば半導体チップとして製造される。
【００７２】
記録部１０３は、パターン発生部１３と、記録補償部１４と、レーザ駆動部１５とを備える。
【００７３】
光ヘッド部２は、対物レンズ２ｂを通過したレーザ光２ａを情報記録媒体１の記録層に収束させ、その反射光を受光して、情報記録媒体１に記録された情報を示すアナログ再生信号を生成する。対物レンズ２ｂの開口数は０．７〜０．９であり、より好ましくは０．８５である。レーザ光２ａの波長は４１０ｎｍ以下であり、より好ましくは４０５ｎｍである。
【００７４】
プリアンプ部３は、アナログ再生信号を所定のゲインで増幅してＡＧＣ４へ出力する。ＡＧＣ部４は、予め設定されたターゲットゲインを用いて、Ａ／Ｄ変換部６から出力される再生信号のレベルが一定のレベルとなるように再生信号を増幅して波形等化部５へ出力する。
【００７５】
波形等化部５は、再生信号の高域を増幅するフィルタ特性を有しており、再生波形の高域部分を増幅させてＡ／Ｄ変換部６へ出力する。
【００７６】
ＰＬＬ回路７は、波形等化後の再生信号に同期する再生クロックを生成してＡ／Ｄ変換部６へ出力する。
【００７７】
Ａ／Ｄ変換部６は、ＰＬＬ回路７から出力される再生クロックに同期して再生信号をサンプリングしてアナログ再生信号をデジタル再生信号へ変換し、可変ＰＲ等化部８、ＰＬＬ部７およびＡＧＣ部４へ出力する。
【００７８】
可変ＰＲ等化部８は、複数のＰＲ方式の特性へフィルタ特性を可変できる機能を有する。可変ＰＲ等化部８は、記録再生系の周波数特性が可変最尤復号部９の想定する特性（例えば、ＰＲ（１，２，２，１）等化特性、ＰＲ（１，２，２，２，１）等化特性など）となるように設定された周波数特性を有し、再生信号に対して高域雑音の抑制および意図的な符号間干渉の付加を行うＰＲ等化処理を実行して可変最尤復号器部９へ出力する。
【００７９】
可変ＰＲ等化部８の特性を切り替える第１の方法を説明する。ＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）等化特性を用いる場合において、ｂ／ａ＝Ａとし、ＡとしてＡ１とＡ２（Ａ２はＡ１より小さい）とを用いる。これにより、Ａ１を用いた高域強調型のクラスからＡ２を用いた高域を強調しないクラスに変更することができる。
【００８０】
第２の方法として、２Ｔを強調したＰＲ等化特性から２Ｔを強調しないＰＲ等化特性へ変更する。具体的には、可変ＰＲ等化部８は、ＰＲ（ａ，ｂ，ｂ，ａ）等化特性をＰＲ（ｘ，ｙ，ｚ，ｙ、ｘ）等化特性へ変更する。またその変更とともに、ｂ／ａ＝Ａ、（（ｙ＋ｚ）／２）／（（ｘ＋ｙ）／２）＝Ｂとし、Ａ＞Ｂとなるｘ，ｙ，ｚの係数を用い、高域を強調したクラスから高域を強調しないクラスに変更する。例えば、ＰＲ（１，２，２，１）等化からＰＲ（１，２，２，２，１）等化へ変更してフィルタの次数を増加させることにより、２Ｔを強調しないＰＲ等化特性へ変更することができる。
【００８１】
可変最尤復号部９は、可変ＰＲ等化部８のＰＲ特性に同期して、最尤復号処理を切り替えることができる。例えば、上記第１の方法においてＡ１からＡ２に変更した場合、復号処理に用いる閾値をＡ２に最適となるように変更する。また、上記第２の方法においては、復号処理に用いる閾値および復号則が最適となるように変更する。
【００８２】
可変最尤復号部９は、例えばビタビ復号器であり、パーシャルレスポンスの型に応じて意図的に付加された符号的規則に基づいて尤も確からしい系列を推定する最尤復号方式を用い、可変ＰＲ等化部８でＰＲ等化された再生信号を復号して２値化データを出力する。この２値化データは、復調２値化信号として後段の回路（図示省略）へ出力され、所定の処理が実行されて情報記録媒体１に記録されている情報が再生される。
【００８３】
信号評価指標演算部１０には、可変ＰＲ等化部８から出力された波形整形されたデジタル再生信号と、可変最尤復号部９から出力された２値化信号とが入力される。信号評価指標演算部１０は、２値化信号から状態遷移を判別し、判別結果とブランチメトリックから復号結果の信頼性を示す（式１）の演算を実行する。さらに、信号評価指標演算部１０は、２値化信号に基づいて、マーク長とスペース長の組み合わせごとに上記演算結果を分類する。例えば、上記表１に示す１８パターンや表４に示す８パターンのパターンごとに（記録マークの始終端エッジのパターンごとに）パルス信号を生成してエッジシフト検出部１１に出力する。
【００８４】
エッジシフト検出部１１は、上記演算結果をパターンごとに累積加算し、記録マークのエッジ位置を調整するパラメータの最適値からのずれ（エッジシフトとも言う）を求める。
【００８５】
光ディスクコントローラ部１２は、パターンごとのエッジシフト量から変更が必要と判断された記録パラメータ（記録信号の波形）を変更する。さらに、光ディスクコントローラ部１２は、ＰＲＭＬ特性を変更するための制御信号を可変ＰＲ等化部８、可変最尤復号部９および信号評価指標演算部１０へ出力する。可変ＰＲ等化部８、可変最尤復号部９および信号評価指標演算部１０は、ＰＲＭＬの特性変更に応じて、処理および演算が異なってくる場合があるので、光ディスクコントローラ部１２によって同期して変更する。
【００８６】
パターン発生部１３は、記録マークのエッジを調整するための記録パターンを出力する。記録補償部１４は、光ディスクコントローラ部１２から受け取った記録パラメータと、記録パターンとに従ってレーザ発光波形パターンを生成する。レーザ駆動部１５は、生成されたレーザ発光波形パターンに従って、光ヘッド部２のレーザ発光動作を制御する。
【００８７】
次に、光ディスク装置１００の動作をより詳細に説明する。記録パラメータ調整を実行する場合、光ディスクコントローラ部１２は、光ディスク媒体のコントロールデータ等に記載されている記録パラメータの初期値およびその初期値から数ステップずらした試し記録を実行するように記録補償部１４に指示する。光ディスクコントローラ部１２は、数パターンの記録パラメータを記録補償部１４に出力する。パターン発生部１３は、記録マークのエッジを調整するための記録パターンを出力する。記録補償部１４は、光ディスクコントローラ部１２から受け取った記録パラメータと、記録パターンに従ってレーザ発光波形パターンを生成する。レーザ駆動部１５は、生成されたレーザ発光波形パターンに従って、光ヘッド部２のレーザ発光動作を制御する。この一連の処理により、記録エッジ調整のための試し記録が完了する。次に、試し記録をした領域を再生する。
【００８８】
光ディスクコントローラ部１２は、ＰＲ１２２１ＭＬの特性となるように、可変ＰＲ等化部８、可変最尤復号部９および信号評価指標演算部１０に指示する。可変ＰＲ等化部８は、出力波形がＰＲ１２２１特性となるように、波形整形する。可変最尤復号部９は、ブランチメトリック計算時に用いるしきい値をＰＲ１２２１ＭＬ用に変更し、状態数を６状態に、ブランチメトリックの遷移パスを１０に制限する。
【００８９】
信号評価指標演算部１０は、ＰＲ１２２１ＭＬ用の再生信号評価指標Ｍが演算できるように、表４に示す状態遷移パスに基づいて、上記（式１）〜（式３）を演算し、演算結果をエッジシフト検出部１１に出力する。エッジシフト検出部１１は、マーク長とスペース長の組み合わせごとにエッジシフト量を集計演算し、光ディスクコントローラ部１２に出力する。光ディスクコントローラ部１２は、集計されたエッジシフト量から、記録マークのエッジを調整するパラメータの最適値を求め、記録補償部１４に最適パラメータを出力する。この一連の処理により、記録マークのエッジを調整するパラメータの最適値を求めることができる。
【００９０】
また、ユーザーデータ等の再生を実行する場合、光ディスクコントローラ部１２は、ＰＲ１２２２１ＭＬの特性となるように、可変ＰＲ等化部８および可変最尤復号部９に指示する。可変ＰＲ等化部８は、出力波形がＰＲ１２２２１特性となるように波形整形する。可変最尤復号部９は、ブランチメトリック計算時に用いるしきい値をＰＲ１２２２１ＭＬ用に変更し、状態数を１０状態に、ブランチメトリックの遷移パスを１６に制限する。可変最尤復号部９は、再生信号を復号して２値化データを出力する。この２値化データは、復調２値化信号として後段の回路（図示せず）へ出力され、所定の処理が実行されて情報記録媒体１に記録されている情報（映像、音声、文字情報等）が再生される。
【００９１】
また、記録領域の記録品質を測定するための再生を実行する場合、光ディスクコントローラ部１２は、ＰＲ１２２１ＭＬの特性となるように、可変ＰＲ等化部８、可変最尤復号部９および信号評価指標演算部１０に指示する。可変ＰＲ等化部８は、出力波形がＰＲ１２２２１特性となるように波形整形する。可変最尤復号部９は、ブランチメトリック計算時に用いるしきい値をＰＲ１２２２１ＭＬ用に変更し、状態数を１０状態に、ブランチメトリックの遷移パスを１６に制限する。
【００９２】
信号評価指標演算部１０は、ＰＲ１２２２１ＭＬ用の再生信号評価指標Ｍを演算できるように、表１〜表３に示す遷移パスに基づいて、上記（式１）〜（式３）の演算し、演算結果をエッジシフト検出部１１に出力する。エッジシフト検出部１１は、表１〜表３で示す遷移パスごとに信号評価指標Ｍを集計演算し、光ディスクコントローラ部１２に出力する。光ディスクコントローラ部１２は、集計された信号評価指標Ｍから、記録領域の記録品質を判断することができる。この場合、エッジシフト検出部１１は、エッジシフトだけを集計するブロックではなく、信号評価指標Ｍを集計するブロックとしても用いることができる。
【００９３】
このように、記録パラメータを調整する場合（特に、マークとスペースの境界部分のエッジ位置に係わるパラメータを調整する場合）には、記録特性が最適となるＰＲＭＬ特性を選択して記録パラメータを調整し、メディアの記録品質を最適化する。これにより、システムの記録のマージン確保を容易に達成することができる。
【００９４】
ＰＲ１２２２１ＭＬを用いたエッジ位置調整を実行すると、２Ｔマークまたは３Ｔマーク等のマーク長が小さくなるように調整され、その結果、記録のマージンが減少（記録パワーずれ、ストラテジずれの許容範囲が狭くなること）し、再生信号から同期信号を生成するＰＬＬが不安定となる場合がある。また、特に、２Ｔマークまたは３Ｔマーク等の短いマークを小さくする記録をすると、信号評価指標ジッターが極端に悪化し、再生系にＰＲＭＬ方式でない別の判別方式（例えばレベル判別方式）を用いた装置では再生が困難となり、光ディスク媒体の互換という意味で問題となる場合がある。そこで、エッジ調整時には、ＰＲ１２２１ＭＬを用いることで、適切な長さのマーク長となるように、２Ｔマークおよび３Ｔマーク等のマーク長（またはマーク位置）を調整することができ、記録のマージンを最大限にする記録の実現と、再生信号から同期信号を生成するＰＬＬの安定性の実現と、光ディスク媒体の安定した互換性維持を実現することができる。
【００９５】
上述したように、再生する場合（ユーザー領域にアクセスして情報を再生する場合）には、再生性能が最高となるＰＲＭＬ特性を選択して再生することで、システムの再生のマージンを最大限拡大することができる。
【００９６】
上述したように、記録領域の記録品質を測定するための再生を実行する場合、再生時に用いるＰＲＭＬ特性の信号評価指標Ｍ等を演算することで、システムの再生性能を認識することができる。この指標Ｍを用いて、システムマージンを確認することで、光ディスク装置に挿入されたメディアの記録状態や記録性能が、装置側でサポートできるか等を判断できる。例えば、記録パワーを変化して試し記録した領域の信号評価指標Ｍの値の変化や、最適記録パラメータで記録した領域の信号評価指標Ｍの値から判断することができる。
【００９７】
また、信号評価指標Ｍを用いて、サーボパラメータ（フォーカス位置パラメータ、球面収差位置パラメータ、トラッキング位置パラメータ等）の最適化を行ってもよい。パラメータ変化に指標Ｍの値が敏感に変化することが望ましい場合は、再生に用いるＰＲＭＬ特性ではなく、それよりも再生性能が悪いＰＲＭＬ特性に切り替えて調整することができる。例えば、パラメータを変化させて、評価指標Ｍの変化の谷を見つけてパラメータの最適値を抽出する方法では、少ないパラメータ変化で谷を見つけることができるので、パラメータを大きく変化させた場合に発生する可能性があるサーボ外れ等の状態を防ぐことができ、システムの安定化を実現することができる。
【００９８】
図１０に、各ＰＲＭＬ特性の指標Ｍとフォーカスパラメータとの関係を示す。ＰＲ１２２１ＭよりもＰＲ１２２２１ＭＬの方が、高い再生性能を示す場合、ＰＲ１２２１ＭＬの指標Ｍでフォーカスパラメータを調整した方が、パラメータ変化が小さい範囲で指標Ｍの谷を精度よく検出できる。
【００９９】
このようなサーボパラメータの最適化を行う光ディスク装置２００を図１１に示す。光ディスク装置２００の構成要素は、光ディスク装置１００（図１）の構成要素とほぼ同等であるが、説明を簡単にするために一部の構成要素の図示を省略している。光ディスク装置２００は、サーボ制御部１６をさらに備える。
【０１００】
サーボ制御部１６は、光ヘッド部２の位置制御、フォーカス位置制御、球面収差位置制御およびトラッキング位置制御等、光ディスク媒体の特定位置にアクセスする場合に必要な制御を行う。光ディスクコントローラ部１２は、フォーカスパラメータの最適値（図１０）をサーボ制御部１６へ出力する。サーボ制御部１６は、そのパラメータを用いてフォーカス位置を制御する。フォーカス位置パラメータだけでなく、球面収差位置パラメータ、トラッキング位置パラメータ等も同様に求めて、各サーボパラメータを最適にすることで、光ディスク装置の記録再生動作の安定化が実現できる。サーボパラメータの最適化は、再生時のサーボパラメータだけでなく、記録時のサーボパラメータに関しても行うことができる。
【０１０１】
また、上述したように、ＰＲＭＬ特性によって信号評価指標の演算が異なってくるので、ＰＲＭＬ特性の切り替えと同時に、信号評価指標の演算も選択されたＰＲＭＬ特性に合った演算に切り替える。
【０１０２】
このように、記録調整の場合と、再生の場合、および信号品質測定用の再生の場合等、用途別にＰＲＭＬ特性を切り替えることで、各種記録パラメータの最適化と、再生性能の最適化、および各種再生パラメータの最適化が容易に実現でき、それにより、記録品質および再生性能が高く、互換性が高い光ディスク装置を提供することができる。
【０１０３】
上述の説明において、ＰＲＭＬ方式として、ＰＲ１２２１ＭＬ方式とＰＲ１２２２１ＭＬ方式を取り上げて説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明の趣旨を実施できる別のＰＲＭＬ方式の組み合わせであっても本発明の効果は同様に得られる。
【０１０４】
また、試し記録は必ずしも必要ではなく、初期値の記録パラメータで記録した情報から、エッジのずれを検出して、記録パラメータを補正してもよい。
【０１０５】
また、可変ＰＲ等化部８は、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ構成を備え、ＬＭＳ（Ｔｈｅ  Ｌｅａｓｔ−Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを用いて、適応的にタップ係数を制御してもよい（非特許文献２参照）。
【０１０６】
また、光ディスク媒体に情報を記録するときの記録密度に応じて、ＰＲＭＬ特性を切り替えてもよい。この場合は、結果として、すべての場合で、同じＰＲＭＬ特性を選択してもよい。
【０１０７】
また、ＰＲＭＬ特性の切り替えに応じて、光ディスクコントローラ部１２が波形等化部５の等化特性を切り替えてもよい。波形等化部５の波形等化は、ＰＬＬ部７の前段で波形を整形することで、ＰＬＬの安定性を確保するという役割と、可変ＰＲ等化部８の出力特性を良好するという役割がある。ＰＲＭＬ特性を高域強調型または非高域強調型に切り替えるのと同期して、波形等化部５の波形等化の特性を切り替えることで、ＰＬＬの安定性を確保するとともに、可変ＰＲ等化部８の出力特性を良好にすることができる。この２つの特性が両立しない場合は、波形等化部をＰＬＬ用とＰＲＭＬ用に２つ設けてもよい。ＰＲ１２２１ＭＬからＰＲ１２２２１ＭＬ方式に切り替えた場合は、ＰＬＬ用の波形等化部の特性のゲインを上げ（例えば、高域周波数の振幅を上げる特性にする）、ＰＲ等化用の波形等化部の特性のゲインを下げればよい（例えば、高域周波数の振幅を下げる特性にする）。また、ＰＬＬ用の波形等化のみを行ってもよい。波形等化部５をＡ／Ｄ変換部６の後段に配置し、デジタル波形等化部として機能してもよい。
【０１０８】
また、上述の説明では、エッジシフトと相関のある記録パラメータを調整したが、調整する記録パラメータは特に限定されない。調整する記録パラメータは、記録信号波形の始端位置や終端位置、記録波形の高さ（記録パワー）であってもよい。すなわち、マークのエッジ位置が調整できれば、どの記録パラメータでもよい。また、調整する記録パラメータは、記録パワーであってもよい。エッジのずれ方向およびずれ量からマーク長を算出することができ、このマーク長が所定の長さとなるように記録パワーを調整してもよい。
【０１０９】
また、図１に示したプリアンプ部３、ＡＧＣ部４および波形等化部５は１つの、アナログ集積回路（ＬＳＩ）として構成されてもよい。Ａ／Ｄ変換部６、ＰＬＬ部７、可変ＰＲ等化部８、可変最尤復号部９、信号評価指標演算部１０、エッジシフト検出部１１、光ディスクコントローラ部１２、パターン発生部１３および記録補償部１４は、アナログデジタル混載の１つの集積回路（ＬＳＩ）として構成されてもよい。もちろん、このアナログデジタル混載の集積回路は、プリアンプ部３、ＡＧＣ部４および波形等化部５を含んでもよい。レーザ駆動部１５は１つのドライバーＬＳＩとして構成され、光ヘッド部２に組み込まれてもよい。
【０１１０】
なお、上述した光ディスク装置１００および２００は記録再生装置であったが、再生専用装置であってもよく、この場合はパターン発生部１３と記録補償部１４が省略され得る。またこの場合、サーボ制御部１６は、上記アナログデジタル混載の集積回路の１ブロックとして含まれてもよい。光ディスク装置１００に、サーボ制御部１６が追加されてもよい。これら光ディスク装置の構成例は、本発明を限定するものではなく、他の構成であってもよい。
【０１１１】
また、記録調整、再生および信号品質測定用の再生は、例えば、記録アクセスコマンド、再生アクセスコマンド、測定アクセスコマンド等の各アクセスコマンドによって識別される。
【０１１２】
（実施形態２）
図１２は、本発明の第２の実施形態による光ディスク装置３００を示す図である。光ディスク装置３００は、記録条件調整部１０２が含む構成要素が異なること以外は、光ディスク装置１００（図１）と同じ構成要素を備える。
【０１１３】
光ディスク装置３００の信号評価指標演算部１０は、表１に示すパターンについての評価指標の演算（検出）、表２に示すパターンについての評価指標の演算（検出）、表３に示すパターンについての評価指標の演算（検出）を行う。評価指標の演算により、評価指標の値を検出する。光ディスク装置３００は、選択部１７をさらに備える。選択部１７は、演算結果（検出結果）のうちのいずれを光ディスクコントローラ部１２へ出力するかを選択する。
【０１１４】
選択部１７は、光ディスクコントローラ部１２からの制御信号を受けて、表１〜表３に示すパターンのうちのどのパターンの信号評価指標の検出結果を出力するか選択する。表１〜表３に示すパターンのうちのすべてを選択することも、一部を選択することも可能である。
【０１１５】
次に、３３．３ＧＢ／層の記録線密度のＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）に対して記録パラメータを調整する時の再生処理、および通常のユーザー領域の再生処理を説明する。
【０１１６】
光ディスクコントローラ部１２は、ＰＲＭＬ検出部１０４の可変ＰＲ等化部８および可変最尤復号部９に対して、ＰＲ１２２２１ＭＬ方式を選択するように指示する。また、光ディスクコントローラ部１２は、信号評価指標演算部１０における表１パターン評価指標検出結果のみを出力するように、選択部１７に指示する。
【０１１７】
光ディスクコントローラ部１２は、その検出結果を信号の評価値として認識し、記録領域の再生で得られた再生デジタル信号の信号品質を認識する。
【０１１８】
ＰＲ１２２２１ＭＬ方式のような高次のＰＲＭＬ方式は、符号間干渉の影響下で再生信号を識別するために、より長い区間の波形のパターンを用いて、再生信号波形を認識する方式である。ここで、ＰＲ１２２２１ＭＬで最も間違い易いパターンを示す表２および表３と、ＰＲ１２２１ＭＬで最も間違い易いパターンを示す表４とを比較すると、より長い区間とは、最小の波形距離で合流するパス距離が長い区間（時間Ｋの推移が長い）のことである。波形距離とは、ここでは、ビタビ復号する際の基準となる波形の可能性のある２つの波形の離れ具合を示す表現である。なお、最も間違い易いパターンとは、最小の波形距離で合流するパスのパターンである。
【０１１９】
表２に示す評価パターンは、２Ｔマーク（または２Ｔスペース）に対応する２Ｔ信号が孤立するパターンであるため、２Ｔ信号の始端と終端の２つのエッジ（ゼロクロス情報）を持つ。ゼロクロス情報は、信号のゼロクロス部分を示している。１つのパターンから１つのゼロクロス情報の誤差を分離して検出できないため、ゼロクロス情報に着目してマーク長ごとに記録パラメータを調整するときに、ゼロクロス部分を個別に調整することは困難である。
【０１２０】
表３に示す評価パターンは、２Ｔ信号が連続するパターンと２Ｔ信号の前または後が２Ｔ信号でないパターンを含み、複数のゼロクロス情報を持つ。１つのパターンから１つのゼロクロス情報の誤差を分離して検出できないため、ゼロクロス情報に着目してマーク長ごとに記録パラメータを調整するときに、ゼロクロス部分を個別に調整することは困難である。
【０１２１】
表１に示す評価パターンは、ＰＲ１２２２１ＭＬで最も間違い易いパターンではないものの、ゼロクロス情報を１つのみ有するパターンである。１つのパターンから１つのゼロクロス情報の誤差を分離して検出できるため、ゼロクロス情報に着目してマーク長ごとに記録パラメータを調整するときに、ゼロクロス部分を個別に調整することができる。
【０１２２】
ＰＲ１２２２１ＭＬ方式は、最小差分メトリックの合流パス中に複数のゼロクロス情報（ゼロクロス部分）が含まれるＰＲＭＬ方式であり、本実施形態では、このＰＲ１２２２１ＭＬ方式を用いて再生デジタル信号の信号品質を計算する。このとき、非最小差分メトリックの合流パス中にゼロクロス情報が１つのみ含まれる状態遷移パターンのみを用いて評価指標を計算して信号品質を検出する。この非最小差分メトリックの合流パス中にゼロクロス情報が１つのみ含まれる状態遷移パターンは、表１に示す状態遷移パターンである。特に、信号のゼロクロス部分に情報を持たせるマークエッジ記録方式を採用する光ディスク媒体では、このゼロクロス部分の検出および評価が、記録された領域の品質の評価および調整に非常に重要な要素となる。
【０１２３】
なお、図１２に示す可変ＰＲ等化部８および可変最尤復号部９は、ＰＲＭＬ方式の切り替えが可能な構成でなくともよい。例えば、ＰＲ１２２２１ＭＬ方式に固定された構成でもよい。
【０１２４】
メディア評価を行うとき、信号評価指標として、エラーレートと最も相関のある指標（最も間違い易いパターンに対応する指標）を用いていた。しかし、表２および表３に示すように、最短マークに関するパターンということが予め分かっている点で、信号処理である程度対応は可能である。重要なのは、信号処理で対処できないＳＮ、消去特性、アーカイバル特性（記録品質の維持、経年に伴う消え難さ）等に関する対処である。これらの特性が良好か否かの判定は、ゼロクロスに関する情報を用いて行う。このため、どのような高次のＰＲＭＬ方式であっても、記録の状態を評価するに当たっては、光ディスク媒体の記録方式に適合したパターンを選択して評価するのが望ましい。
【０１２５】
記録線密度の向上に伴い発生し得る符号間干渉およびＳＮＲの悪化等を考慮して、最適なＰＲＭＬ方式を選択する必要がある。本実施形態では、所定の記録線密度まではＰＲ１２２１ＭＬ方式を採用し、それ以上の記録線密度の記録情報を再生する場合、ＰＲ１２２２１ＭＬの方式を用いる。
【０１２６】
図１３および図１４を参照して、ＢＤの記録線密度について説明する。ＢＤにおいても、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）と同様に、データは記録層の物理変化により生じるマーク列としてトラック１３１上に記録される。このマーク列の中で最も長さの短いものが最短マーク１３２であり、２５ＧＢ記録容量のＢＤの場合、その物理的長さは０．１４９μｍとなっている。これは、ＤＶＤの最短マーク長の約１／２．７に相当し、光学系の波長パラメータ（４０５ｎｍ）とＮＡパラメータ（０．８５）を変えて、レーザの分解能を上げても、記録マークを識別できる限界である光学的な分解能の限界に近づいている。なお、マークの最短マーク長は２Ｔであり、スペースの最短スペース長も２Ｔである。
【０１２７】
図１３は、トラック１３１上に記録されたマーク列に光ビームスポット１３３が形成されている状態を示している。ＢＤでは、光学系パラメータにより光スポット１３３の直径は約０．３９μｍ程度となる。光学系の構造は変えないで記録線密度を向上させる場合、スポット径に対する記録マークが相対的に小さくなるため、再生の分解能は悪くなる。
【０１２８】
光ビームを照射して記録マークを再生した際の再生信号振幅は、記録マークが短くなるに従って低下し、光学的な分解能の限界でゼロとなる。この記録マークの周期の逆数を空間周波数といい、空間周波数と信号振幅の関係をＯＴＦ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）という。信号振幅は、空間周波数が高くになるに従ってほぼ直線的に低下し、振幅ゼロとなる再生の限界をＯＴＦカットオフ（ｃｕｔｏｆｆ）という。図１４は、２５ＧＢ記録容量のＢＤのＯＴＦと最短記録マークとの関係を示す。ＢＤの最短マークの空間周波数は、ＯＴＦカットオフ周波数（ＯＴＦカットオフとなる空間周波数）に対して８０％と、ＯＴＦカットオフ周波数に近づいている。また、最短マークの再生信号振幅も、約１０％と非常に小さくなっている。ＢＤの最短マークの再生がＯＴＦカットオフになる、すなわち再生振幅がほとんど出ない記録線密度は、ＢＤでは約３１ＧＢ相当になる。
【０１２９】
最短マークの空間周波数がＯＴＦカットオフ周波数付近になる、または、それを超える周波数になると、光学的分解能の限界、もしくは超えていることもあり、再生信号の再生振幅が小さくなり、ＳＮＲが急激に劣化する。
【０１３０】
例えば、ＰＲ１２２１ＭＬ方式とＰＲ１２２２１ＭＬ方式を切り替える記録密度を、ＢＤであれば３１ＧＢ相当の記録線密度とする。最短マークの空間周波数がＯＴＦカットオフ周波数になる記録線密度は、計算上は３１．８ＧＢであり、３１．８ＧＢよりも小さい線密度の段階でＰＲ１２２１ＭＬ方式とＰＲ１２２２１ＭＬ方式を切り替えるのが望ましい。
【０１３１】
なお、切り替える記録線密度は、レーザ分解能だけでなく、メディアの持つ記録特性に関わるＳＮＲ等もよく考慮し、３１ＧＢより低密度であってもよいし高密度であってもよい。
【０１３２】
情報記録媒体１の記録層の１層当たりの記録線密度は例えば３１ＧＢ以上であり、３１．８ＧＢ以上であってもよい。例えば、記録層の１層当たりの記録線密度は約３３．３ＧＢである。情報記録媒体１は、記録層を３層以上備えていてもよく、３層の記録層の合計の記録線密度は約１００ＧＢとなる。
【０１３３】
また、上述したＰＲＭＬ方式は一例であって、これに限定されない。記録線密度に応じたＰＲＭＬ方式を選択すればよい。
【０１３４】
上述したように、信号のゼロクロス部分に情報を持たせるマークエッジ記録方式を採用する光ディスク媒体では、このゼロクロス部分の検出および評価が、記録された領域の品質の評価および調整に非常に重要な要素となる。そのゼロクロス部分を用いた信号評価方法の一例を説明する。
【０１３５】
光ディスク装置３００（図１２）の信号評価指標演算部１０は、表１パターン評価指標（表１に示すパターンについての信号評価指標）を演算して検出し、検出結果は、マーク長とスペース長の組み合わせごとに分離される。その分離により、パターンごとのエッジズレやＳＮＲが分かる。計算例として、本発明の実施形態１の説明で示した（式１）の演算を行い、演算結果をジッターライクな分布の指標として用いてもよい。
【０１３６】
図１５は、表１に示すパターンに対する信号評価指標の演算（式１）の結果の分布（指標Ｄの値の分布）を示している。横軸は（式１）で求めたＤの値、縦軸はその頻度である。ＰＲ１２２２１ＭＬ方式の場合、（式１）におけるｄの２乗は１４である。
【０１３７】
図１５（ａ）は、分布の平均値がほぼ０であり、標準偏差σも比較的小さい値となる分布を示しており、再生信号品質は良好であることを示す例である。図１５（ｂ）は、標準偏差σは比較的小さい値を示しているが、分布の平均値がずれている分布を示しており、該当パターンがエッジズレを起こしている例である。図１５（ｃ）は、分布の平均値がほぼ０であるが、標準偏差σが比較的大きい値を示す分布を示しており、該当パターンのエッジのＳＮＲが悪いことを示す例である。これらの評価方法を用いて、マーク長とスペース長の組み合わせごとに分離して信号品質を解析すれば、光ディスク媒体に形成された記録マークの品質を精度よく評価することができる。信号品質評価処理では、計算した信号品質に基づいて再生デジタル信号のＳＮ比の度合いとエッジシフトの度合いとの少なくとも一方を決定する。計算した品質評価指標値の分布の平均値から再生デジタル信号のエッジシフトの度合いを決定することができる。また、計算した品質評価指標値の分布の標準偏差から再生デジタル信号のＳＮ比の度合いを決定することができる。
【０１３８】
そして、その評価結果から、マーク長とスペース長の組み合わせごとのエッジずれやＳＮＲが良化するように記録パラメータを変更して記録すればよい。ここで、エッジずれの良化とは分布の平均値ができるだけ０に近付くようにすることであり、ＳＮＲの良化とは標準偏差σが小さくなるようにすることである。例えば、光ディスクコントローラ部１２が、信号評価指標演算部１０から評価結果を受けて、どの記録パラメータを変更すればよいかを判断し、記録補償部１４にその変更後のパラメータを出力してもよい。記録パラメータは、記録パワーパラメータ、記録パルス位置パラメータ等を含む。また、これらの評価結果を用いて、上述したサーボパラメータ（フォーカス位置パラメータ、球面収差位置パラメータ、トラッキング位置パラメータ等）の最適化を行ってもよい。
【０１３９】
評価方法として、エッジずれとＳＮＲを分離して別々に評価してもよいし、両方含めて評価してもよいし、演算結果をパターンごとに分離して評価してもよい。
【０１４０】
これらの評価値の目標としては、十分システムマージンを確保できる範囲に設定すべきで、（式１）で求まるＤの分散値をＴＷで正規化すれば、エラーレートと相関ある評価値として用いることができる。ここで、ＴＷは、２×ｄの２乗である。例えば、トータルの指標の目標値を１０％として、要素ごとに目標をおいて評価してもよい。例えば、エッジずれの目標値を４．３％にして評価を行ってもよい。また、ＳＮＲの目標値を９％として評価を行ってもよい。
【０１４１】
（実施形態３）
次に、本発明の第３の実施形態による情報記録媒体を説明する。図１６は、本実施形態の情報記録媒体１を示す図である。情報記録媒体１は、上述した光ディスク装置１００〜３００に搭載される。
【０１４２】
図１６では、情報記録媒体１の一例として、多層の相変化薄膜ディスク媒体を示しているが、記録層を１層のみ備える単層構造のディスク媒体であってもよい。図１６に示す情報記録媒体１は、ｎ層（ｎは２以上の整数）の記録層を備える。情報記録媒体１は、レーザ光２ａ（図１）の照射側から、カバー層（保護層）１６２と、記録層Ｌｎ〜Ｌ０と、ポリカーボネート基板１６１とを備える。また、記録層Ｌｎ〜Ｌ０の間には、光学的緩衝材として機能する中間層１６３が挿入されている。基板１６１の厚さは例えば１．１ｍｍである。カバー層（保護層）１６２の厚さは例えば１０μｍ〜２００μｍであり、より好ましくは１００μｍ以下である。
【０１４３】
レーザ光２ａ（図１）の照射方向１６４は光ヘッド部２から情報記録媒体１のカバー層１６２に向かう方向であり、レーザ光２ａは情報記録媒体１のカバー層１６２側から情報記録媒体１内へ入射する。
【０１４４】
このように、１層当たりの記録容量を維持しつつ、多層構造にすることで、情報記録媒体１枚当たりの記録容量を増やすことが提案されている。しかし、記録層の多層化は、再生動作にいろいろな影響を及ぼす場合がある。例えば、多層化により透化率バランスを最適化できないために起因する反射率の低下、中間層幅を小さくすることによる層間クロストークに起因するＳＮＲの低下、光ヘッド部の構成に起因する迷光によるＳＮＲの低下等が発生する。これらのＳＮＲを適切に定量的に測定する方法が望まれている。
【０１４５】
上記表２および表３に示すパターンを用いた評価方法では、確かに、エラーレートとの相関を持つ評価値を得ることができる。しかし、記録条件によっては、適切にＳＮＲ成分を評価することができなかった。上述したように、表２および表３に示すパターンは、２Ｔ信号の孤立パターンあるいは２Ｔ信号の繰り返しパターンを含む。ＰＲ１２２２１ＭＬ方式は、２Ｔ振幅が０（波形の中心レベル）として再生されることを期待して再生する方式である。そのため、エッジずれがなく、ＳＮＲも良好な記録状態においても、２Ｔ信号のＤＣレベルが大きくずれるような再生信号波形、すなわちアシンメトリ波形を評価する場合、評価指標はＤＣレベルのずれの影響を大きく受ける。このため、表２および表３に示すパターンを採用すると、アシンメトリ性のある波形を評価する場合に、適切にＳＮＲの影響を精度よく評価することができない場合がある。そこで、本発明では、上述したように、表１に示すパターンを用いて評価をすることで、メディアの特性や光ヘッド部の特性を適切に評価することができる。
【０１４６】
なお、上述の説明では、多層構造のメディアの課題を挙げ、それに対する本発明の効果について説明したが、記録層を１層のみ備える単層構造のメディアの評価にも本発明は有用である。また、記録型情報記録媒体についてだけでなく、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）型情報記録媒体の評価にも本発明は有用である。
【０１４７】
（実施形態４）
上記のディスクの評価方法では、最も重要であるマークの形成に係わるエッジ部に注目する指標として、ＰＲ１２２２１ＭＬ方式における、非最小差分メトリックの合流パス中にゼロクロス情報が１つのみ含まれる状態遷移パターンのみを用いて評価指標を計算して、信号品質を検出した。具体的には、非最小差分メトリックの合流パス中にゼロクロス情報が１つのみ含まれる状態遷移パターンは、表１に示す状態遷移パターンであった。ディスクの評価方法としては、表１のパターンを主眼として評価すれば十分であったが、エラーレートとより高い相関のある信号評価指標とするためには、ＰＲ１２２２１ＭＬ信号処理において、エラーが発生する可能性が高いパターンをすべて考慮した評価指標にすることが望ましい。
【０１４８】
図１７は、ＰＲ１２２２１ＭＬ信号処理における差分メトリックの分布図である。横軸は、ユークリッド距離の２乗とし、縦軸は、その頻度を示している。ユークリッド距離の２乗が小さい程、ＰＲ１２２２１ＭＬ信号処理において、エラーとなる可能性を秘めていることを示している。この図１７から、ユークリッド距離の２乗は、１２と１４の部分に分布の群を持ち、それより高い値の群は３０以上しかないことが分かる。すなわち、エラーレートと高い相関のある信号指標とするためには、ユークリッド距離の２乗が１２と１４の群に着目すれば十分であることがわかる。この群は、すなわち、表１、表２および表３のパターンである。
【０１４９】
図１８は、表１のパターン及び表２のパターン及び表３のパターンを用いたときの、上記（式１）の差分メトリック部｜Ｐａ−Ｐｂ｜の分散の様子を示したもので、横軸はユークリッド距離の２乗、縦軸はその頻度を示す図である。図１８の分布（Ａ）は、ユークリッド距離の２乗が１４の表１のパターンのみの分布の例であり、この分布は、ほぼ、ユークリッド距離の２乗が１４を中心に分布している。図１８の分布（Ｂ）は、ユークリッド距離の２乗が１２の表２のパターンのみの分布の例であり、この分布は、ほぼ、ユークリッド距離の２乗が１２を中心に分布している。図１８の分布（Ｃ）は、ユークリッド距離の２乗が１２の表３のパターンのみの分布の例であり、この分布は、ほぼ、ユークリッド距離の２乗が１２を中心に分布している。
【０１５０】
表１のパターンと、表２のパターンと、表３のパターンは、ユークリッド距離も異なるが、表における０及び１の系列からも分かるように、エラー発生個数も異なる。ユークリッド距離の２乗が１４の表１パターンは、１ビットエラーが発生するパターンであり、ユークリッド距離の２乗が１２の表２パターンは、２ビットエラーが発生するパターンであり、ユークリッド距離の２乗が１２の表３パターンは、３ビット以上のエラーが発生するパターンである。特に、表３パターンは、２Ｔ連続個数に依存し、例えば、６個連続まで許容されている記録変調符号であれば、最大６ビットエラーが発生するパターンとなる。表３では、６ビットエラーまで表現はしていないが、２Ｔの連続するパターンを拡張すればよい。説明を簡単にするために表３では省略している。
【０１５１】
また、各表のパターンは、記録変調符号系列における発生確率も異なる。例えば、表１のパターンは、全サンプルに対して約４０％、表２のパターンは、全サンプルに対して約１５％、表３のパターンは、全サンプルに対して約５％程度の発生頻度となる。
【０１５２】
図１８の分布（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、ばらつきを示す標準偏差σと、検出ウインドウ（ユークリッド距離）と、発生頻度と、エラービット数に対する重みとが異なるために、エラーに対する影響が異なってくる。
【０１５３】
ここで、この３つの信号分布からエラーと相関の高い信号指標を得る方法について、その一例を説明する。
【０１５４】
（式４）は、表１のパターンを用いて、差分メトリックを求める式を示している。ここで、差分メトリックについて、簡単に説明する。ＰＲＭＬ処理により、ディスクより再生された再生信号から２値化信号を生成する。その２値化信号から表１の記録符号パターンのいずれかを検出し、それを正パターンとし、その正パターンに対応するＰＲ等化理想値（理想信号）を算出する。さらに、正パターンに対比する誤パターンと、その誤パターンに対応するＰＲ等化理想値を算出する。
【０１５５】
例えば、表１において、正パターンを（０，０，０，０，１，１，１，０，０）とすると、その正パターンに対応するＰＲ等化理想値は、（１，３，５，６，５）となる。一方、誤パターンは（０，０，０，０，０，１，１，０，０）とすると、その誤パターンに対応するＰＲ等化理想値は、（０，１，３，４，４）となる。この場合、ユークリッド距離の２乗値は、正パターンと誤パターンのＰＲ等化理想値の差の２乗なので、１４となる。
【０１５６】
次に、再生信号系列と、正パターンに対応するＰＲ等化理想値との差の２乗値を求め、それをＰＢとする。同様に、再生信号系列と、誤パターンに対応するＰＲ等化理想値との差の２乗値を求め、それをＰＡとする。そして、その差分のＰＡ−ＰＢを求める。この差分情報を、正パターンと誤パターンのＰＲ等化理想値の差の２乗値（１４）でオフセットさせる。これが（式４）に相当する演算である。もちろん、ここでは、正パターンと誤パターンのＰＲ等化理想値の差の２乗値（１４）でオフセットさせているが、特に必要はない。分布の中心が０となるように演算上の都合で記載している。
【０１５７】
なお、ＰＢを正パターンの期待値と信号との距離の計算結果とし、ＰＡを正パターンに対応した誤パターンの期待値と信号との距離の計算結果としてもよい。この場合、ＰＡ―ＰＢの計算結果は、理想的なユークリッド距離の２乗値１４を中心とした分布となり、（式４）で示すような絶対値演算が必要となくなる。
【０１５８】
同様に、（式５）は、表２のパターンを用いて、差分メトリックを求める式を示している。（式６）は、表３のパターンを用いて、差分メトリックを求める式を示している。
【０１５９】
【数４】
0005450376.tif 000010
【０１６０】
【数５】
0005450376.tif 000011
【０１６１】
【数６】
0005450376.tif 000012
【０１６２】
求められる差分メトリックの分布をガウス分布と仮定すると、エラーの発生する確率（ｂＥＲ）は、分布のσ（分散）を用いた（式７）から求めることができる。
【０１６３】
【数７】
0005450376.tif 000013
【０１６４】
ｐは、全チャネルポイントに対する分布の成分の発生確率である。表１のパターンによる差分メトリックは、（式４）で算出することができ、その分布の例が、図１８の分布（Ａ）である。この分布から求められる、表１のパターンで発生するエラー発生確率は、（式８）から求めることができる。
【０１６５】
【数８】
0005450376.tif 000014
【０１６６】
ｐ14は、全チャネルポイントに対する分布の成分の発生確率である。また、表１のパターンで発生するエラーは１ビットエラーであるため、１を乗じている。
【０１６７】
表２のパターンによる差分メトリックは、（式５）で算出することができ、その分布の例が、図１８の分布（Ｂ）である。この分布から求められる、表２のパターンで発生するエラー発生確率は、（式９）から求めることができる。
【０１６８】
【数９】
0005450376.tif 000015
【０１６９】
ｐ12Aは、全チャネルポイントに対する分布の成分の発生確率である。また、表２のパターンで発生するエラーは２ビットエラーであるため、２を乗じている。
【０１７０】
表３のパターンによる差分メトリックは、（式６）で算出することができ、その分布の例が、図１８の分布（Ｃ）である。この分布から求められる、表３のパターンで発生するエラー発生確率は、（式１０）から求めることができる。
【０１７１】
【数１０】
0005450376.tif 000016
【０１７２】
ｐ12Bは、全チャネルポイントに対する分布の成分の発生確率である。また、表３のパターンで発生するエラーは３ビットエラーであるため、３を乗じている。
【０１７３】
表１のパターンと表２のパターンと表３のパターンの全パターンで発生するエラー発生確率を求める場合には、（式８）と（式９）と（式１０）とを加算することで求めることができる。トータルエラーレートをｂＥＲ（Ａｌｌ）とすると、ｂＥＲ（Ａｌｌ）は、（式１１）で示すことができる。
【０１７４】
【数１１】
0005450376.tif 000017
【０１７５】
（式１１）でも十分に信号指標と定義することはでき、実際のエラーと相関がある信号指標とすることができる。しかし、光ディスク装置の評価手法の互換等を考慮すると、ジッターライクな指標でかつエラーレートと相関のある指標が要望されている。そこで、（式１１）で求まったエラーレートを（式７）の左辺に入力して、σを逆算し、求まったσを所定のウインドウで正規化する。これにより、エラーレートと相関があり、ジッターライクで扱い易い信号指標を得ることができる。このとき、（式７）のｐは、ｐ14とｐ12Aとｐ12Bの加算で求められる、全チャネル数に対する分布の成分の発生確率である。
【０１７６】
（式７）は、（式１２）のように式変形することができる。
【０１７７】
【数１２】
0005450376.tif 000018
【０１７８】
ここで、ｅｒｆｃ（ ）は相補誤差関数の積分値である。ここで、信号指標の定義式を（式１３）とする。
【０１７９】
【数１３】
0005450376.tif 000019
【０１８０】
この（式１３）を（式１２）に代入すると、（式１２）は、（式１４）のように表すことができる。
【０１８１】
【数１４】
0005450376.tif 000020
【０１８２】
（式１４）を用いることで、（式１１）で算出されたエラーレートと（式１３）で定義された信号指標Ｍとを関連付けることができる。なお、本発明では、この信号指標Ｍの定義に限定されない。
【０１８３】
本発明は、エラーレートと非常に相関の高い信号評価方法及び評価指標を提供するものであって、ＰＲＭＬ信号処理におけるユークリッド距離が比較的小さい合流パスのパターンに着目する。そして、発生確率が異なり、発生するエラービット数が異なる、複数のパターン群の分布から、一つの信号評価指標を生成する。そのために、それぞれの分布からエラー発生確率を求め、それらの合計を算出し、算出されたエラーレートからトータルのσを計算して、信号評価としている。
【０１８４】
図１９は、チルトやデフォーカスや球面収差等の再生ストレスを付加した場合のビットエラーレートと、（式１３）の信号指標値[％]とを示す、シミュレーション結果の例である。図上の実線は、（式１４）から求めることができる理論曲線である。このように、実シミュレーションにおいても、エラーレートと信号指標Ｍとの相関は、ほぼ理論曲線に整合し、本発明の信号評価方法及び指標は、再生信号を適切に評価するという観点で非常に有効であることが分かる。
【０１８５】
なお、上記では、ＰＲＭＬ信号処理におけるユークリッド距離が比較的小さい合流パスのパターンとして、大きく３つのパターン群に分けて、信号評価指標の計算例を説明したが、本発明は、これに限定されない。表１では、ユークリッド距離の２乗が１４のパターンを一つの群として扱ったが、表１をパターンの特徴ごとにさらに分類して差分メトリックを計算し（（式４）に相当）、予測エラーレート計算（（式８）に相当）を行ってもよい。特徴ごとのパターン分類とは、一例として、記録マークの始端、終端などの分類である。記録された記録マークが適切でなく、非線形歪みの再生波形が検出される場合がある。この場合は、表１で示されるパターンごとに、図１５の分布を示すと、分布がガウス分布でない場合や、図１５（ｂ）のように分布の中心が大きくずれてしまう場合が発生する。このようなパターンを一つのパターン群として扱った場合、ＰＲＭＬ信号処理の性能（ビットエラーレート）と、（式１３）から得られる信号指標値との相関性が悪くなる場合がある。このように、特徴あるパターン群にさらに分類して、本発明の信号指標値を計算してもよい。表２、表３のパターンに対しても同様に、特徴あるパターン群に分類して、本発明の信号指標値を計算してもよい。
【０１８６】
なお、特徴ごとのパターン分類として、表２では、孤立の２Ｔマークを含む群と、孤立の２Ｔスペースを含む群とを分類してもよい。表３では、２Ｔマーク２Ｔスペースを含む群と、２Ｔスペース２Ｔマークを含む群とを分類してもよい。
【０１８７】
なお、パターン分類は、上記の例に限定されない。表１〜表３において、ＰＲＭＬ信号処理の性能（ビットエラーレート）と相関のよい、パターン分類にしてもよい。
【０１８８】
上記では、情報記録媒体の評価方法について説明した。次に、記録情報記録媒体の評価装置について説明する。
【０１８９】
上記実施形態の説明において、図１２を用いて、再生信号評価装置の構成例と、その構成要素の機能の説明を行っているので、ここでは、図１２の再生信号評価装置において、上記実施形態の説明と異なる動作について説明する。
【０１９０】
図１２の信号評価指標部１０は、ＰＲＭＬ検出部から出力される２値化データに基づいて、表１の記録符号パターンのいずれかを検出するパターン検出部を有する。パターン検出部で検出されたパターンを正パターンとし、その正パターンに対応するＰＲ等化理想値を算出し、さらに、正パターンに対比する誤パターンと、その誤パターンに対応するＰＲ等化理想値を算出する算出部を有する。
【０１９１】
例えば、表１において、正パターンを（０，０，０，０，１，１，１，０，０）とすると、その正パターンに対応するＰＲ等化理想値は、（１，３，５，６，５）となる。一方、誤パターンを（０，０，０，０，０，１，１，０，０）とすると、その誤パターンに対応するＰＲ等化理想値は、（０，１，３，４，４）となる。この場合、ユークリッド距離の２乗値は、正パターンと誤パターンのＰＲ等化理想値の差の２乗なので、１４となる。なお、本発明は、表で示すような理想値の固定化に限定されない、このＰＲ等化理想値を再生信号に応じて変化させる信号処理に対応している場合、表のように固定値ではなく、再生信号に応じて更新される構成でもよい。
【０１９２】
次に、再生信号系列と、正パターンに対応するＰＲ等化理想値との差の２乗値を求め、それをＰＡとする。同様に、再生信号系列と、誤パターンに対応するＰＲ等化理想値との差の２乗値を求め、それをＰＢとする。それらの差分のＰＡ−ＰＢを算出し、この差分情報を、正パターンのＰＲ等化理想値と誤パターンのＰＲ等化理想値の差の２乗値（１４）でオフセットさせる演算を行う演算部を、信号評価指標部１０は有する。
【０１９３】
表２及び表３のパターンにおいても、表１のパターンと同様に処理される。これらの処理は、上記の（式４）、（式５）、（式６）に相当する演算処理である。さらに、図１２の信号評価指標部１０は、表１のパターンと表２のパターンと表３のパターンの発生頻度を検出するためのパターン検出個数カウンタを有する。例えば、表１のパターンのいずれかのパターンが上記検出部で検出されれば、カウンタを一つ増加させる構成である。
【０１９４】
図１２の光ディスクコントローラ１２は、信号評価指標部１０から、信号評価指標部１０において検出及び演算された（式４）、（式５）、（式６）に相当する値と、表ごとの個数を得て、発生確率を算出する。上記（式８）、（式９）、（式１０）、（式１１）を用いて、各パターン群の分散から、計算上のエラーレートを算出する。得られたビットエラーレートから（式１４）を用いて、信号指標Ｍを算出する。
【０１９５】
上記（式８）、（式９）、（式１０）で求めた各パターン群の見積もりエラーレートは、特に上記に限定されない。上記は、各パターン群のσと、発生確率と、エラー数の重みとからビットエラーレートを推定した。特許文献４で紹介されているような、特定のパターン群の差分メトリック値が所定のしきい値（特許文献４ではＳＬ）を越えた数を求め、その求められた数からビットエラーレートを推定する方法であってもよい。本発明の実施形態に沿って、パターン群の差分メトリック値から、それぞれの群のビットエラーレートを推定する方法を説明する。
【０１９６】
図２０は、図１８で説明した差分メトリックの各パターン群の分布図を示したものである。分布（Ａ）は、上記表１で示すユークリッド距離の２乗が１４のパターンであり、分布（Ｂ）は、上記表２で示すユークリッド距離の２乗が１２のパターンであり、分布（Ｃ）は、上記表３で示すユークリッド距離の２乗が１２のパターンである。
【０１９７】
差分メトリックの計算（Ｐａ−Ｐｂ）を行う。Ｐｂは、検出されたパターンと再生信号の２乗距離であり、Ｐａは、検出されたパターンと対比する間違ったパターンと再生信号の２乗距離である。よって、検出される差分メトリックが小さくなるほど、エラーが発生する確率が大となる。図２０の各分布の０に近い方の裾野が、エラー発生確率が大となることを意味する。ここで、差分メトリックＰａ−Ｐｂが、所定以下となるエラーを数える。
【０１９８】
例えば、図２０の分布（Ａ）で示すユークリッド距離の２乗が１４のパターンが検出された回数をカウントし、カウント値Ｃ１４を得る。さらに、差分メトリックＰａ−ＰｂがＴＨ１（例えば、ユークリッド距離の２乗の半分である７）以下である回数をカウントし、カウント値ＴＨ１４を得る。
【０１９９】
図２０の分布（Ｂ）で示すユークリッド距離の２乗が１２のパターンが検出された回数をカウントし、カウント値Ｃ１２Ａを得る。さらに、差分メトリックＰａ−ＰｂがＴＨ２（例えば、ユークリッド距離の２乗の半分である６）以下である回数をカウントし、カウント値ＴＨ１２Ａを得る。
【０２００】
図２０の分布（Ｃ）で示すユークリッド距離の２乗が１２のパターンが検出された回数をカウントし、カウント値Ｃ１２Ｂを得る。さらに、差分メトリックＰａ−ＰｂがＴＨ２以下である回数をカウントし、カウント値ＴＨ１２Ｂを得る。
【０２０１】
得られた各パターン群の検出回数と所定のしきい値を越える回数を求め、その回数から、パターン群ごとに推定されるビットエラーレートを算出する。
【０２０２】
例えば、図２０の分布（Ａ）で示すユークリッド距離の２乗が１４のパターン群で発生するエラーレートは、ＴＨ１４／Ｃ１４の計算結果から、所定のしきい値を超える確率を求めることになる。このため、分布の平均値が０で、標準偏差が１である正規分布と仮定すると、標準正規累積分布関数の逆関数を演算することで、正規分布のσを算出することができる。さらに、求められたσに基づいて、図２０の分布（Ａ）の０以下になる確率は、標準正規累積分布関数を使って求めることがきる。さらに、測定したデータ量における図２０の分布（Ａ）で示すユークリッド距離の２乗が１４のパターン群の発生確率（上記では、ｐ14と表現）とエラービット数（１４パターンの場合は１）とを乗算することで、ユークリッド距離の２乗が１４のパターン群で発生するエラーレートを推定することができる。
【０２０３】
同様に、図２０の分布（Ｂ）で示すユークリッド距離の２乗が１２のパターン群の発生確率（上記では、ｐ12Aと表現）とエラービット数（１２Ａパターンの場合は２）とを乗算することで、ユークリッド距離の２乗が１２のパターン群で発生するエラーレートを推定することができる。
【０２０４】
同様に、図２０の分布（Ｃ）で示すユークリッド距離の２乗が１２のパターン群の発生確率（上記では、ｐ12Bと表現）とエラービット数（１２Ｂパターンの場合は３）とを乗算することで、ユークリッド距離の２乗が１２のパターン群で発生するエラーレートを推定することができる。
【０２０５】
それぞれのパターン群で得られたビットエラーレートを加算して、そのエラーレートからσを逆演算して、そのσを信号指標として用いる方法は、上記本発明の実施形態で説明した方法と同じである。
【０２０６】
ただし、この方法は、差分メトリックの計算（Ｐａ−Ｐｂ）で得られるσからエラーレートを推定する方法ではなく、差分メトリックの計算結果が所定のしきい値を単純に越える回数を数えて、その結果からエラーレートを推測する方法なので、σから推測する方法に比べて、傷や指紋等に代表されるディフェクトの影響を受けやすい。このため、測定区間を長くする等の対策する必要がある。このように、パターン群ごとに発生するエラーレートを推定する方法は、上記で説明した方法に限定されるのではなく、ここで説明した方法であってもよい。もちろん、本実施形態で説明した２つのビットエラーレート推定方法に限定されず、他の方法でもよい。
【０２０７】
なお、装置の構成例としては、図１２の信号評価指標演算部１０の差分メトリックを検出する回路において、所定のしきい値を設ける。各パターンにおいて、差分メトリックが所定のしきい値以下の場合は、カウントアップする。
【０２０８】
また、上記表３の２Ｔ連続パターンの場合、上記でも説明したが、２Ｔの連続個数によって、発生するエラー個数が増えていくため、表３を拡張したパターン評価指標検出部を設けてもよい。
【０２０９】
なお、評価する波形の２Ｔ連続個数頻度（４回以上）が、他のパターンに比べて大幅に小さい場合は、上記した表３パターンの検出範囲の拡大（２Ｔの連続個数検出範囲）は、考慮しなくても、評価指標としてほとんど問題と考えられ、省いてもよい。ただし、２Ｔの連続個数の頻度が多いパターンを評価する場合は、２Ｔの連続範囲まで考慮した構成とするのが望ましい。これらについては、その評価パターンや環境に影響するため、その都度判断し、パターン表及び回路を構成すればよい。
【０２１０】
次に、上記エラーレートを算出する場合において、同じ時刻の波形を複数の評価値としてカウントする場合があり、その課題と解決手段について説明する。信号品質を評価するためのパターンとして、本実施例では、評価パターンとして、表１、表２、表３のパターンを具体例として挙げて説明した。表１、表２、表３のパターンにおいては重複するパターンがあり、同じ時刻の波形を複数の評価値としてカウントする場合がある。表１、表２、表３の評価パターン群においては、発生するエラー数も異なり、同じ時刻の波形を複数の異なった重み付け評価を行うことになるので、信号品質によっては正しく評価値を算出するこができない可能性がある。
【０２１１】
以下、具体例を挙げて対策方法を説明する。図２１（ａ）および（ｂ）は、ビタビ復号器で再生された２値化パターンが、表２のパターンの１番目に記載のパターン（記録符号：０、０、０、０、１、１、０、０、０、０、０）の２Ｔ孤立パターンである場合において、その正パターンに対応した誤パターンの理想波形及び２値化パターンを示したものである。
【０２１２】
図２１の波形Ｃは、正パターンの理想波形である。時刻７において、誤パターンの候補である表１の１番目に記載のパターン（記録符号：０、０、０、０、１、１、１、０、０）の波形Ｂと、波形Ｃとの間で、上記で説明した評価値を求められる。
【０２１３】
同様に、時刻１０において、誤パターンの候補である表１の７番目に記載のパターン（記録符号：０、０、１、１、１、０、０、０、０）の波形Ａと、波形Ｃとの間で、上記で説明した評価値を求める。
【０２１４】
同様に、時刻１０において、誤パターンの候補である表２の２番目に記載のパターン（記録符号：０、０、０、０、０、１、１、０、０、０、０）の波形Ｄと、波形Ｃとの間で、上記で説明した評価値を求める。
【０２１５】
同様に、時刻９において、誤パターンの候補である表２の１番目に記載のパターン（記録符号：０、０、０、０、１、１、０、０、０、０、０）の波形Ｄと、波形Ｃとの間（この例の場合、正パターンの２時刻前の波形）で、上記で説明した評価値を求める。
【０２１６】
このように、同じ時刻の波形を複数の評価値としてカウントする場合がある。この例において、波形Ｃ（正パターンとする）と各波形との比較の意味は、波形Ａとの比較の場合は、２Ｔの孤立が終端側に１Ｔ大きくなり、３Ｔと判断される可能性との比較である。波形Ｂとの比較の場合は、２Ｔの孤立が始端側に１Ｔ大きくなり、３Ｔと判断される可能性との比較である。波形Ｄとの比較の場合は、２Ｔの孤立が、遅れ時間軸方向に２Ｔシフトすると判断される可能性との比較である。波形Ｅとの比較の場合、２Ｔの孤立が、進み時間軸方向に２Ｔシフトすると判断される可能性との比較であることを意味する。
【０２１７】
同じ時刻の波形を重複して評価しないように、評価結果が所定以内の部分のみ評価値として採用し、それ以外は、除外して評価する。上記でも説明したが、差分メトリック計算において、ＰＢを正パターンの期待値と信号の距離計算結果とし、ＰＡを正パターンに対応した誤パターンの期待値と信号の距離計算結果とした場合、ＰＡ−ＰＢの計算結果が、理想的なＰＡとＰＢの距離より小さい場合のみ評価値とし採用し、大きい場合は評価値として除外する。このようにすることで、評価値を重複して計算しないようにできる。
【０２１８】
例えば、上記表１の評価パターンの理想的なユークリッド距離の２乗値は１４であるので、ＰＡ−ＰＢが１４以下であれば、評価値として採用する。同様に、表２、表３の評価パターンの理想的なユークリッド距離の２乗値は１２であるので、ＰＡ−ＰＢが１２以下であれば、評価値として採用する。
【０２１９】
図１８の分布（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）において、それぞれ、ユークリッド距離の２乗値が１４、１２、１２を基準に、左半分（０に近い方）のみを評価値として用いることを意味する。差分メトリックのσからエラーレートを予測する場合も理想的なユークリッド距離の２乗値（１４、１２、１２）を基準に、左半分（０に近い方）のみで求めればよい。このような処理を追加することで、評価パターンの重複を回避することができ、実際にエラーが発生する可能性の高い、差分メトリックの理想距離が小さい部分のみを評価値として採用することができ、これにより、求められた信号指標値は、エラーレートとの相関性も高くなる。
【０２２０】
ただし、ユークリッド距離の２乗が１４、１２の次元の異なる評価値間では、上記の方法では、同じ時刻の波形を重複して評価しないようにすることを完全に回避できない可能性がある。少なくとも、理想的なユークリッド距離の２乗が同じ距離になるものにおける重複評価は回避ができる。
【０２２１】
なお、図２１を参照して説明した検出パターンの検出時刻は一例であり、回路の構成次第では、異なったタイミングで検出してもよい。例えば、表１、表２、表３にある特定のパターンを、パターンの時間軸の中心で検出するような構成であれば、図２１の検出時刻と異なる。上記図２１の検出時刻の例は、可能性のある合流するパスが確定する時刻を検出する時刻と設定した例である。検出確定時刻については、本実施例に限定されない。
【０２２２】
なお、表１、表２、表３にある特定のパターンを検出するために、回路、装置、プログラミング等を構成する場合、表のパターンそのものを検出しなくてもよい。パターンの差分情報以外の部分だけを保持しておき、特定パターンを検出してもよい。また、特定パターンを計算で求めてもよい。特定のパターンを検出する方法においては、本実施例に限定されない。
【０２２３】
なお、図１２の信号評価指標演算部１０の差分メトリックを検出する回路において、検出された差分メトリック値と理想的なユークリッド距離との大小関係を検出してもよい。この場合は、差分メトリック値が大の場合は、検出結果及び検出回数を出力しない（０と出力してもよい）構成であってもよい。
【０２２４】
これらの検出および演算処理は上記で説明した内容に限定されず、別の構成であってもよい。
【０２２５】
ここで、図１２に示す信号評価指標演算部１０の構成の一例と、その動作を説明する。
【０２２６】
図２２は、図１２の光ディスク装置３００が備える信号評価指標演算部１０を示す図である。図１２に示す装置とは、信号評価指標演算部１０と選択部１７と光ディスクコントローラ１２の構成が異なる。
【０２２７】
図１２の信号評価指標演算部１０の表１パターン評価指標検出部は、図２２のパターン検出部２０１と、差分メトリック演算部２０２と、パターンカウント部２０３と、標準偏差演算部２０４と、エラー演算部２１３を含む。
【０２２８】
図１２の信号評価指標演算部１０の表２パターン評価指標検出部は、図２２のパターン検出部２０５と、差分メトリック演算部２０７と、パターンカウント部２０６と、標準偏差演算部２０８と、エラー演算部２１４を含む。
【０２２９】
図１２の信号評価指標演算部１０の表３パターン評価指標検出部は、図２２のパターン検出部２０９と、差分メトリック演算部２１１と、パターンカウント部２１０と、標準偏差演算部２１２と、エラー演算部２１５を含む。
【０２３０】
加算部２１６および標準偏差演算部２１７は、図１２に示す構成では、光ディスクコントローラ部１２に含まれている。
【０２３１】
図１２に示す構成では、選択部１７によって、エラー演算部２１３、２１４、２１５のすべてを選択することも、一部を選択することも可能であった。
【０２３２】
情報記録媒体１は、光学的に情報の記録再生を行うための情報記録媒体であり、例えば光ディスク媒体である。光ディスク装置３００は、搭載された情報記録媒体１に対して情報の記録再生を行う装置であるが、再生専用装置であってもよい。
【０２３３】
光ディスク装置１０２は、光ヘッド部２と、プリアンプ部３と、ＡＧＣ部４と、波形等化部５と、Ａ／Ｄ変換部６と、ＰＬＬ部７と、ＰＲ等化部８と、最尤復号部９と、信号評価指標検出部１０と、光ディスクコントローラ部１５と、パターン発生部１３と、記録補償部１４と、レーザ駆動部１５とを備える。
【０２３４】
図２２を参照して、信号評価指標検出部１０は、パターン検出部２０１、２０５、２０９と、差分メトリック演算部２０２、２０７、２１１と、パターンカウント部２０３、２０６、２１０と、標準偏差演算部２０４、２０８、２１２と、エラー演算部２１３、２１４、２１５と、加算部２１６と、標準偏差演算部２１７とを備えている。
【０２３５】
パターン検出部２０１、２０５、２０９は、表１、２、３の遷移データ列と２値化データとを比較する。差分メトリック演算部２０２、２０７、２１１は、表１（１４パターン）、表２（１２Ａパターン）、表３（１２Ｂパターン）に対応したメトリック差を検出する。パターンカウント部２０３、２０６、２１０は、各パターンの数を検出する。演算部２０４、２０８、２１２は、差分メトリック演算部の出力の標準偏差σを演算する。エラー演算部２１３、２１４、２１５は、各パターンでの標準偏差とカウント値とから予測エラーレートを演算する。加算部２１６は、エラー演算結果を全て加算する。標準偏差演算部２１７は、加算された全体のエラーレートから標準偏差を演算する。
【０２３６】
光ヘッド部２は、対物レンズを通過したレーザ光を情報記録媒体１の記録層に収束させ、その反射光を受光して、情報記録媒体１に記録された情報を示すアナログ再生信号を生成する。対物レンズの開口数は０．７〜０．９であり、より好ましくは０．８５である。レーザ光の波長は４１０ｎｍ以下であり、より好ましくは４０５ｎｍである。プリアンプ部３は、アナログ再生信号を所定のゲインで増幅してＡＧＣ４へ出力する。ＡＧＣ部４は、予め設定されたターゲットゲインを用いて、Ａ／Ｄ変換部６から出力される再生信号のレベルが一定のレベルとなるように再生信号を増幅して波形等化部５へ出力する。
【０２３７】
波形等化部５は、再生信号の高域を遮断するＬＰＦ特性と、再生信号の所定の周波数帯域を増幅するフィルタ特性を有しており、再生波形を所望の特性に整形させてＡ／Ｄ変換部６へ出力する。ＰＬＬ回路７は、波形等化後の再生信号に同期する再生クロックを生成してＡ／Ｄ変換部６へ出力する。
【０２３８】
Ａ／Ｄ変換部６は、ＰＬＬ回路７から出力される再生クロックに同期して再生信号をサンプリングしてアナログ再生信号をデジタル再生信号へ変換し、ＰＲ等化部８、ＰＬＬ部７およびＡＧＣ部４へ出力する。
【０２３９】
ＰＲ等化部８は、再生系の周波数特性が最尤復号部９の想定する特性（例えば、ＰＲ（１，２，２，２，１）等化特性）となるように設定された周波数特性を有し、再生信号に対して高域雑音の抑制および意図的な符号間干渉の付加を行うＰＲ等化処理を実行して最尤復号部９へ出力する。また、ＰＲ等化部８は、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ構成を備え、ＬＭＳ（Ｔｈｅ  Ｌｅａｓｔ−Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを用いて、適応的にタップ係数を制御してもよい。
【０２４０】
最尤復号部９は、例えばビタビ復号器であり、パーシャルレスポンスの型に応じて意図的に付加された符号的規則に基づいて尤も確からしい系列を推定する最尤復号方式を用い、ＰＲ等化部８でＰＲ等化された再生信号を復号して２値化データを出力する。この２値化データは、復調２値化信号として後段の光ディスクコントローラ１２へ出力され、所定の処理が実行されて情報記録媒体１に記録されている情報が再生される。
【０２４１】
信号評価指標検出部１０には、ＰＲ等化部８から出力された波形整形されたデジタル再生信号と、最尤復号部９から出力された２値化信号とが入力される。
【０２４２】
パターン検出部２０１、２０５、２０９は、表１、２、３の遷移データ列と２値化データとを比較する。そして、この２値化データが表１、２，３の遷移データ列と一致する場合は、表１、２、３に基づいて最も確からしい遷移系列１と２番目に確からしい遷移系列２を選択する。この選択結果に基づき、差分メトリック演算部では、遷移系列の理想値（表１〜３に示すＰＲ等化理想値）とデジタル再生信号との距離であるメトリックが演算され、得られたメトリック同士の差が演算される。標準偏差演算部は、パターン群ごとに、このメトリック差のばらつき度合いを示す標準偏差σを演算する。
【０２４３】
パターンカウント部２０３、２０６、２１０は、表１、２、３のパターン群ごとの発生数をカウントする。すなわち、表１、２、３のパターン群ごとに、２値化信号がパターン群に該当した回数をカウントする。このカウント値は、エラーレートを計算する際の各パターン群の発生頻度となる。
【０２４４】
エラー演算部２１３、２１４、２１５は、差分メトリックの標準偏差とパターン発生数とから、予測エラーレートを算出する。算出されたエラーレートが加算部２１６で加算され、このエラーレートに対応する標準偏差が標準偏差演算部２１７で演算される。この標準偏差演算部２１７で演算された標準偏差が、再生信号品質を評価する信号評価指標となる。光ディスクコントローラ部１２は、この信号評価指標を用いて再生信号品質の評価を行う。
【０２４５】
各処理の具体的な計算方法などは、上記（式４）から（式１１）を用いて説明しているので、ここでは省略する。差分メトリック演算部２０２は（式４）の演算処理を、差分メトリック演算部２０７は（式５）の演算処理を、差分メトリック演算部２１１は（式６）の演算処理をそれぞれ実行する。エラーレート演算部２１３は（式８）の演算処理を、エラーレート演算部２１４は（式９）の演算処理を、エラーレート演算部２１５は（式１０）の演算処理をそれぞれ実行する。エラーレート加算演算部２１６は（式１１）の演算処理を実行する。
【０２４６】
標準偏差演算部２１７は、（式１１）の演算で求められたトータルのエラーレートを、そのエラーレートに相当するσに変換する。
【０２４７】
なお、各パターン群の合計の発生確率で、エラーレートを正規化して、（式７）の逆演算を行い、信号指標を求めるために検出したサンプル部のσに変換してもよい。
【０２４８】
上述したように、図２２の回路構成によって信号評価指標を演算することができる。
【０２４９】
ここで、標準偏差演算部２１７の出力値を用いた信号評価方法の具体例を説明する。
【０２５０】
まず、本発明の信号評価方法は、記録メディアの品質を評価するのに有用である。図２４は、異なった特性の記録膜を有するメディアに、最適な記録パラメータ（記録パワー、記録ストラテジなど）で記録した領域を準備し、本発明の信号評価指標値を算出し、メディアごとに信号評価指標値を比較した図である。横軸に、メディアの種類Ａ〜Ｅを示し、縦軸は、本発明の信号評価指標値（指標Ｍ）を示している。
【０２５１】
本発明では、所定のクライテリアを設定し、そのクライテリア以下に記録できるメディアとなるようにメディアの品質を規定する手法を用いることができる。例えば、指標Ｍのクライテリアを１１％とした場合、１１％以下となるように記録できるメディアは、所定の品質を満足できるメディアと判断することができる。図２４の例では、メディアＣとメディアＤが、品質を規定するクライテリア（指標Ｍ＝１１％）を満たせないため、品質が良くないと判断できる。
【０２５２】
この指標Ｍのクライテリアは、図１６で示す情報記録媒体の層ごとに規定してもよい。例えば、３層におけるＬ０記録層のクライテリアは１０．５％以下、Ｌ１記録層のクライテリアは１１．０％以下、Ｌ２記録層のクライテリアは１１．５％以下としてもよい。図１６の多層構成の情報記録媒体の例では、記録層がヘッドから距離が遠い位置に配置されるほど、ヘッドのレンズ傾きやメディアの反りで発生するチルトストレスの許容マージンが他の記録層に比べて狭くなる。よって、各層でのマージンを考慮すると、ヘッドから距離が遠い位置に配置されるほど、ベースとなる信号品質が良好である必要がある。なお、上記クライテリアは、これらの例に限定されない。チルトストレスも許容しないことを前提に、すべての記録層で同じクライテリアにしてもよい。この場合、例えば、クライテリアは、１１．０％としてもよい。
【０２５３】
また、情報記録媒体に記録される記録密度ごとにクライテリアを規定してもよい。上記実施例では、記録層ごとの記録容量が３３．３ＧＢとした場合と、３１．０ＧＢとした場合とを示した。例えば、３層記録構造における各記録層の記録容量が３３．３ＧＢの場合、各記録層のクライテリアは、Ｌ０層が１１．０％、Ｌ１層が１１．５％、Ｌ２層が１１．５％としてもよい。４層記録構造における各記録層の記録容量が３１．０ＧＢの場合、各記録層のクライテリアは、Ｌ０層が１０．５％、Ｌ１層が１０．５％、Ｌ２層が１１．０％、Ｌ３層が１１．０％としてもよい。
【０２５４】
このように、記録層の数や記録容量ごとに、クライテリアを規定することにより、情報記録媒体の品質を維持する規定を設けることができ、メディアに要求される品質を適切に設定することができる。その結果、情報記録媒体に過剰な品質を求めることなく、かつ、情報記録媒体を記録または再生するシステムの互換性を高く維持することができる。本発明は、情報記録媒体の低コスト化と、システムの高い互換性とを両立することができる信号評価方法とそのクライテリアの規定方法を提供する。
【０２５５】
また、本発明の信号評価方法は、情報記録媒体の記録マージンを評価するのに有用である。図２５は、所定の情報記録媒体において、記録パワーを変化させながら記録し、その領域を再生し、本発明の信号評価指標値を算出した図である。
【０２５６】
最適な記録パワーを基準記録パワーとして、所定のクライテリアに悪化するまでの記録パワー変化がいくらあるか検出することで、情報記録媒体の記録パワーマージンを測定することができる。例えば、指標Ｍのクライテリアを１５％とした場合、基準記録パワーに対して、低い側の記録パワー変化によって、クライテリアに達する変化量をｘ％、高い側の記録パワー変化によって、クライテリアに達する変化量をｙ％とする。このｘとｙが所定以上である情報記録媒体が、規定の記録パワーマージンを満足する情報記録媒体と判断することができる。例えば、ｘは１５．０％、ｙは１０．０％としてもよい。なお、ｘとｙはこれらの数値に限定されない。上記クライテリアを実現する情報記録媒体のコストと、システムの高い互換性とを両立することができる値に設定すればよい。
【０２５７】
また、本発明の信号評価方法は、各種サーボパラメータの最適点を探査する手法に有用である。図１０は、フォーカスパラメータを変化させながら、本発明の信号評価指標値を算出した図である。図１０では、指標Ｍが最小となるフォーカスパラメータ設定を選択することで、再生信号処理の伝送路において、最適なフォーカスパラメータ設定を決定することができる。このように、指標Ｍが最小となるように、サーボパラメータを選択することで、再生伝送路が最適となる設定を決定することができる。サーボパラメータとしては、チルト、球収差パラメータなどがある。
【０２５８】
なお、差分メトリック演算部２０２、２０７、２１１から出力される差分メトリック値のばらつきが正規分布に近い場合は、回路をより簡単化できる。その一例を図２３に示す。回路で標準偏差を求めるためには回路規模が大きくなる。また、プログラムで標準偏差を求める場合には、処理量が多いことから全体の処理速度が遅くなってしまう。
【０２５９】
図２３の構成では、図２２の標準偏差演算部２０４、２０８、２１０の代わりに、絶対値積算部２０４ａ、２０８ａ、２１０ａが設けられている。絶対値積算部２０４ａ、２０８ａ、２１０ａは、差分メトリック２０２、２０７、２１１の出力を絶対値加算する処理を行う。そして、積算値を、パターンカウント部２０３、２０６、２１０のカウント値で割り算することで、差分メトリックの絶対値の平均値を求める。一般的に、標準偏差σと絶対値平均ｍとの関係は、σがガウス分布と仮定すると、所定の係数の関係（σ≒１．２５３ｍ）となる。このことを利用して、絶対値平均値からσを求め、そのσを用いて、エラー演算部２１３、２１４、２１５でエラーレートを演算してもよい。このように、図２３の構成であれば、図２２の構成に対して、標準偏差処理を削減することができるので、回路規模を小さくすることが可能である。
【０２６０】
なお、ハードウェア及びＣＰＵ演算処理に対する誤差関数演算の負荷が大きい場合は、表６で示すようなビットエラーレートと信号指標Ｍとの変換テーブルを用いてもよい。演算精度等は、必要に応じて最適化すればよい。
【０２６１】
【表６】
0005450376.tif 000021
【０２６２】
このように、ビットエラーレートと相関のある一つのパラメータの信号評価指標を提供することで、記録媒体の規定を容易にできる。また、ジッターライクな指標を提供することで、従来の評価手法との互換を容易に実現することができる。また、図１５を用いて説明したように、ＰＲ１２２２１ＭＬ方式において、ユークリッド距離ごとに、エッジずれ成分と、ＳＮ成分に分離した信号指標とを用いることで、記録パワーパラメータのずれ及び記録ストラテジパラメータのずれを定量的に検出でき、パラメータの最適化が容易となる。上記では、ユークリッド距離の２乗が１４の場合を説明したが、もちろん、表２及び表３で示したユークリッド距離の２乗が１２のパターンにも適用可能である。表２及び表３のパターンは、２Ｔマークおよび２Ｔスペースの少なくとも一方が必ず含まれるパターンである。図１５に示したように、エッジずれ成分とＳＮ成分とを分離することで、２Ｔマークの前後の影響を定量化でき、２Ｔに関連したパラメータを評価及び最適化するのに有用である。
【０２６３】
なお、上記では、ＰＲ１２２２１ＭＬを用いて説明したが、ＰＲの型はこれに限定されず、他のＰＲの型にも本発明を適用することができる。
【０２６４】
ここで、本発明に関する光ディスク（特に記録密度に関する点）について、説明する。
【０２６５】
図２６は、光ディスク１の物理的構成を示す。円盤状の光ディスク１には、たとえば同心円状またはスパイラル状に多数のトラック２が形成されており、各トラック２には細かく分けられた多数のセクタが形成されている。なお、後述するように、各トラック２には予め定められたサイズのブロック３を単位としてデータが記録される。
【０２６６】
光ディスク１は、従来の光ディスク（たとえば２５ＧＢのＢＤ）よりも情報記録層１層あたりの記録容量が拡張されている。記録容量の拡張は、記録線密度を向上させることによって実現されており、たとえば光ディスクに記録される記録マークのマーク長をより短くすることによって実現される。ここで「記録線密度を向上させる」とは、チャネルビット長を短くすることを意味する。このチャネルビットとは、基準クロックの周期Ｔ（所定の変調則によってマークを記録する場合における、変調の基準周期Ｔ）に相当する長さをいう。
【０２６７】
なお、光ディスク１は多層化されていてもよい。ただし、以下では説明の便宜のため、１つの情報記録層にのみ言及する。
【０２６８】
なお、複数の情報記録層が設けられている場合において、各情報記録層に設けられたトラックの幅が同一であるときでも、層ごとにマーク長を一様に変化させて層ごとに記録線密度を異ならせてもよい。
【０２６９】
トラック２は、データの記録単位６４ｋＢ（キロバイト）毎にブロックに分けられて、順にブロックアドレス値が割り振られている。ブロックは、所定の長さのサブブロックに分割され、３個のサブブロックで１ブロックを構成している。サブブロックは、前から順に０から２までのサブブロック番号が割り振られている。
【０２７０】
次に、記録密度について、図２７を用いて説明する。
【０２７１】
図２７（Ａ）は２５ＧＢのＢＤの例を示す。ＢＤでは、レーザ１２３の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ２２０の開口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ；ＮＡ）は０．８５である。
【０２７２】
ＤＶＤ同様、ＢＤにおいても、記録データは光ディスクのトラック２上に物理変化のマーク列１２０、１２１として、記録される。このマーク列の中で最も長さの短いものを「最短マーク」という。図では、マーク１２１が最短マークである。
【０２７３】
２５ＧＢ記録容量の場合、最短マーク１２１の物理的長さは０．１４９μｍとなっている。これは、ＤＶＤの約１／２．７に相当し、光学系の波長パラメータ（４０５ｎｍ）とＮＡパラメータ（０．８５）を変えて、レーザの分解能を上げても、光ビームが記録マークを識別できる限界である光学的な分解能の限界に近づいている。
【０２７４】
なお、図１３及び１４を用いて、記録容量について述べたが、図２７（Ｂ）の高記録密度の光ディスクとして想定している記録線密度は、再生信号の最短マークの周波数が、ＯＴＦカットオフ周波数付近の場合（ＯＴＦカットオフ周波数以下だがＯＴＦカットオフ周波数を大きく下回らない場合も含む）からＯＴＦカットオフ周波数以上の場合が該当するとしてもよい。
【０２７５】
記録容量としては、ＯＴＦカットオフ周波数付近の場合として、例えば、約２９ＧＢ（例えば、２９ＧＢ±０．５ＧＢ，又は２９ＧＢ±１ＧＢなど），又は２９ＧＢ以上，又は約３０ＧＢ（例えば、３０ＧＢ±０．５ＧＢ，又は３０ＧＢ±１ＧＢなど），又は３０ＧＢ以上，又は約３１ＧＢ（例えば、３１ＧＢ±０．５ＧＢ，又は３１ＧＢ±１ＧＢなど），又は３１ＧＢ以上，又は約３２ＧＢ（例えば、３２ＧＢ±０．５ＧＢ，又は３２ＧＢ±１ＧＢなど），又は３２ＧＢ以上がある。
【０２７６】
記録容量としては、ＯＴＦカットオフ周波数以上の場合として、例えば、約３２ＧＢ（例えば、３２ＧＢ±０．５ＧＢ，又は３２ＧＢ±１ＧＢなど），又は３２ＧＢ以上，又は約３３ＧＢ（例えば、３３ＧＢ±０．５ＧＢ，又は３３ＧＢ±１ＧＢなど），又は３３ＧＢ以上，又は約３３．３ＧＢ（例えば、３３．３ＧＢ±０．５ＧＢ，又は３３．３ＧＢ±１ＧＢなど），又は３３．３ＧＢ以上，又は約３４ＧＢ（例えば、３４ＧＢ±０．５ＧＢ，又は３４ＧＢ±１ＧＢなど），又は３４ＧＢ以上，又は約３５ＧＢ（例えば、３５ＧＢ±０．５ＧＢ，又は３５ＧＢ±１ＧＢなど），又は３５ＧＢ以上などを想定することが可能である。
【０２７７】
ここで、記録密度を３３．３ＧＢとすると３層で約１００ＧＢ（９９．９ＧＢ）が実現でき、３３．４ＧＢとすると３層で１００ＧＢ以上（１００．２ＧＢ）が実現できる。これは、２５ＧＢのＢＤを４層にした場合の記録容量に相当するものの、多層化には、各記録層における再生信号振幅の低下（ＳＮ比の劣化）や、多層迷光（隣接する記録層からの信号）の影響などが伴う。そのため、約３３．３ＧＢ又はそれ以上の記録密度にすることにより、そのような影響を抑えつつ、即ち、より少ない層数（３層）で、約１００ＧＢ（〜１００ＧＢ以上）を実現することが可能となる。
【０２７８】
図２８は、最短マーク（２Ｔ）の空間周波数がＯＴＦカットオフ周波数よりも高く、かつ、２Ｔの再生信号の振幅が０になっている例を示す。最短マーク長の２Ｔの空間周波数はＯＴＦカットオフ周波数の１．１２倍である。
【０２７９】
また、高記録密度のディスクＢにおける波長と開口数とマーク／スペース長の関係は以下の通りである。
【０２８０】
最短マーク長をＴＭｎｍ、最短スペース長をＴＳｎｍとしたとき、最短マーク長＋最短スペース長Ｐは、ＴＭ＋ＴＳｎｍである。１７変調の場合、Ｐ＝２Ｔ＋２Ｔ＝４Ｔとなる。レーザ波長λ（４０５ｎｍ±５ｎｍ、すなわち４００〜４１０ｎｍ）、開口数ＮＡ（０．８５±０．０１すなわち０．８４〜０．８６）、最短マーク＋最短スペース長Ｐ（１７変調の場合、Ｐ＝２Ｔ＋２Ｔ＝４Ｔ）の３つのパラメータを用いると、
Ｐ  ≦  λ／２ＮＡ
となるまで基準Ｔが小さくなるとＯＴＦカットオフ周波数を超えることになる。
【０２８１】
ＮＡ＝０．８５，λ＝４０５としたときの、ＯＴＦカットオフ周波数に相当する基準Ｔは、
Ｔ  ＝  ４０５／（２ｘ０．８５）／４  ＝  ５９．５５８ｎｍ
となる。
【０２８２】
なお、逆に、Ｐ  ＞  λ／２ＮＡ  である場合は、空間周波数はＯＴＦカットオフ周波数より低い。
【０２８３】
なお、以上では、最短マークの再生信号の周波数とＯＴＦカットオフ周波数を比較して記録密度に関して述べたものであるが、更に高記録密度が進んだ場合には、次最短マーク（更には次々最短マーク，次最短マーク以上の記録マーク）の再生信号の周波数とＯＴＦカットオフ周波数との関係により、以上と同様の原理に基づき、それぞれに対応した記録密度（記録線密度，記録容量）を設定することができる。
【０２８４】
次に、図２９を参照しながら、本発明の実施形態における光ディスク４００の構成を詳細に説明する。
【０２８５】
図２９は、光ディスク４００の領域構成を示す。光ディスク４００は、情報記録層を含む。情報記録層に記録マークを形成することによって、光ディスク４００にデータが記録される。光ディスク４００には、トラックが同心円状に形成されている。
【０２８６】
光ディスク４００は、ＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ａｒｅａ）領域４１０と、リードイン領域４２０と、ユーザー領域４３０と、リードアウト領域４４０とを含む。
【０２８７】
ＢＣＡ領域４１０は、予めバーコード状の信号が記録されており、ディスク１枚ごとに異なるメディア識別用の固有の番号や、著作権情報や、ディスク特性情報が含まれる。このディスク特性情報には、情報記録層の層数やアドレス管理方法の識別情報が含まれている。上記ディスク特性情報として、たとえば情報記録層の層数そのものを表す情報、許可層数に応じた所定のビット情報、記録密度に関する情報が含まれている。記録密度に関する情報としては、例えば、光ディスクの記録容量を示す情報、チャネルビット長（記録線密度）を示す情報が挙げられる。
【０２８８】
また、この記録密度に関する情報の格納位置は、再生専用型ディスクの場合、ＢＣＡ領域、および／または、記録データ（凹凸ピット）の内部（データに付加されるデータアドレスとして記録）などが考えられる。追記型又は書換型の記録型ディスクの場合は、ＢＣＡ領域、および／または、ＰＩＣ領域、および／または、ウォブル（ウォブルに重畳される副情報として記録）などが考えられる。
【０２８９】
ユーザー領域４３０は、ユーザーが任意のデータを記録し得るように構成されている。ユーザー領域４３０には、例えば、ユーザーデータが記録される。ユーザーデータには、例えば、オーディオデータおよびビジュアル（ビデオ）データが含まれる。
【０２９０】
リードイン領域４２０は、ユーザー領域４３０とは異なって、ユーザーが任意のデータを記録し得るようには構成されていない。リードイン領域４２０は、ＰＩＣ（Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｄａｔａ）領域４２１とＯＰＣ（Ｏｐｔｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）領域４２２とＩＮＦＯ領域４２３を含む。
【０２９１】
ＰＩＣ領域４２１には、ディスク特性情報が含まれる。このディスク特性情報には、たとえば上記で説明した、情報記録層の層数、アドレス管理方法の識別情報、アクセスパラメータが記録されている。アクセスパラメータは、例えば、光ディスク４００に複数の記録マークを形成／消去するためのレーザパワーに関するパラメータ、および複数の記録マークを記録するための記録パルス幅に関するパラメータである。
【０２９２】
なお、本実施形態においては、ＢＣＡ領域４１０およびＰＩＣ領域４２１のいずれにもディスク特性情報が格納されているとした。しかしながらこれは例であり、この例には限られない。たとえばＢＣＡ領域，ＰＩＣ領域，記録データの内部，ウォブルのいずれか、これらの任意の２以上の領域などでもよい。なお、同じディスク特性情報が複数箇所に分けて記録されれば、いずれかから読み出すことができる。よってディスク特性情報の信頼性を確保することが可能となる。また、ディスクの種類が未知であっても、光ディスク装置は、予め位置決めされたそれらの領域にディスク特性情報を格納しておくことで、確実にそのディスクの情報記録層の層数などを知ることができる。
【０２９３】
なお、複数の情報記録層が存在する場合、ディスク特性情報が配置される情報記録層（基準層）は、例えば、光ヘッドから最も距離が遠い位置にある層、換言すれば、レーザ光が入射する側の表面から最も深い位置の層であっても構わない。
【０２９４】
また、ＢＤのみに対応する過去の機種との互換性を取るために、上記基準層のディスク特性情報は、従来と変更しないように、トラックアドレスフォーマットを記録線密度ごとに変更するのが望ましい。
【０２９５】
以下、図３０を参照しながら、この点をより詳細に説明する。図３０の（１）は、従来の記録密度のディスクＡ、および、より高い記録密度のディスクＢの情報記録層の構成を示し、図３０の（２）および（３）は、それぞれ、ディスクＡおよびディスクＢのリードイン領域４２０の具体的な構成を示す。
【０２９６】
図３０の（１）はある光ディスクの情報記録層を示している。内周側（図面の左側）から、クランプ領域４２５、ＢＣＡ領域４１０、リードイン領域４２０、ユーザーデータ領域４３０が順に配置されている。
【０２９７】
図３０の（２）は、ディスクＡの基準層のリードイン領域４２０の具体的配置例を示している。ＰＩＣ領域４２１は半径位置２２．２ｍｍから所定の半径距離Ａを有している。図３０の（３）はディスクＢの基準層のリードイン領域４２０の具体的配置例を示している。ＰＩＣ領域４２１は半径位置２２．２ｍｍから所定の半径距離Ｂを有している。ここで特徴的なのは、ディスクＢのＰＩＣ領域４２１の半径距離Ｂが、ディスクＡのＰＩＣ領域４２１の半径距離Ａと同じ点である。
【０２９８】
ディスクＢにおいて単純に記録線密度を上げてＰＩＣ領域４２１に情報を記録する場合、チャネルビット長が短くなるため、それに対応してＰＩＣ領域４２１の半径距離Ｂも短くしてもよいはずである。しかし、ディスクＢのＰＩＣ領域４２１にはディスクのアクセスに重要な情報が格納されており、ＰＩＣ領域４２１は安全に再生できるようにしておく必要性がある。例えば予め定められた位置に光ヘッドを機械的に精度よく移動させてＰＩＣ領域４２１の情報を読む光ディスクドライブは、ＰＩＣ領域４２１の半径距離が短くなると再生できない場合がある。そのようなドライブとの下位互換を維持するためにも、半径距離Ｂは半径距離Ａと同じにしておくことが好ましい。
【０２９９】
ここで、半径距離Ｂを半径距離Ａと同じにする方法として、たとえば、次の２つの方法が考えられる。第１は、ディスクＢのＰＩＣ領域に関しては、ディスクＢの記録線密度ではなく、ディスクＡと同じ記録線密度で記録する方法である。この場合、リードイン領域内でも、領域によって記録線密度が変わる場合がある。第２は、ディスクＢの記録線密度で、ＰＩＣ領域に記録する情報の繰り返し記録する回数を増やす方法である。ＰＩＣ領域に記録する情報は重要な情報であるため、信頼性を確保するために繰り返して記録するが、そのような場合、記録線密度は詰めて、繰り返しを増やす（例えば５回から７回に増やす）ことで従来の半径距離Ａと同等にすることが可能となる。
【０３００】
ＯＰＣ領域４２２は、テストデータを記録または再生するための領域である。テストデータの記録または再生は、光ディスク４００にアクセスする光ディスク装置がアクセスパラメータの調整（例えば、記録パワーやパルス幅等の調整）を行う。
【０３０１】
ＩＮＦＯ領域４２３は、光ディスク４００にアクセスする装置にとって必要であるユーザー領域４３０の管理情報やユーザー領域４３０の欠陥管理のためのデータが記録される。
【０３０２】
なお、図１６を用いて、多層の記録媒体について述べたが、ここで更に補足する。ディスク特性情報の認識前に、光ディスク装置が上記基準層と異なった層にフォーカス及びトラッキングをかけ、アドレス情報を読んだ場合、層情報及びブロックアドレス情報の配置が異なることがあり、アドレス位置を誤判別する可能性がある。これを回避するために、上記基準層と他の層との中間層を他の層間の中間層よりも大きく確保して、層判別の誤判別を防いでもよい。例えば、ＢＤの２層対応における基準層のＬ０層は、レーザ光から見れば、約１００μｍの深さの位置に、Ｌ１層は、約７５μｍの位置に構成されている。本発明では、Ｌ１層への誤引き込みを防ぐために、Ｌ１層以降のレーザ光に近い側に構成される記録層を７５μｍよりもレーザ光側に構成すればよい。例えば、Ｌ１層は７０μｍの位置である。しかし、あまり極端に基準層とＬ１層との間の中間層の幅（厚さ）を大きくすると、Ｌ２層以降の中間層の幅を十分に確保することが困難となる。そのため、Ｌ１層への誤引き込みがなく、他層の中間層の幅を確保できるバランスが必要となる。
【０３０３】
次に、ＢＤに関する物理フォーマット，論理フォーマットや記録方式などについて、より詳しく説明することにする。
【０３０４】
ＢＤには、ライトワンス記録であるＢＤ−Ｒ（追記型ブルーレイディスク）、複数回情報の書き換えが可能なＢＤ−ＲＥ（書換え型ブルーレイディスク）や再生のみ可能なＢＤ−ＲＯＭ（再生専用ブルーレイディスク）等がある。ブルーレイディスクの主な光学定数と物理フォーマットについては、「ブルーレイディスク読本」（オーム社出版）やブルーレイアソシエーションのホームページ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｌｕ−ｒａｙｄｉｓｃ．ｃｏｍ／）に掲載されているホワイトペーパに開示されている。
【０３０５】
（主要パラメータ等）
ＢＤでは、波長４０５ｎｍ（誤差範囲の許容値を±５ｎｍとすれば、４００〜４１０ｎｍ）のレーザ光およびＮＡ＝０．８５（誤差範囲の許容値を±０．０１とすれば、０．８４〜０．８６）の対物レンズを用いる。ＢＤのトラックピッチは０．３２μｍであり、記録層が１層または２層設けられている。記録層の記録面がレーザ入射側から片面１層あるいは片面２層の構成であり、ＢＤの保護層の表面から記録面までの距離は７５μｍ〜１００μｍである。
【０３０６】
記録信号の変調方式は１７ＰＰ変調を利用し、記録されるマークの最短マーク長（２Ｔマーク）は０．１４９μｍ（チャネルビット長：Ｔが７４．５０ｎｍ）である。記録容量は片面単層２５ＧＢ（又は２７ＧＢ）（より詳細には、２５．０２５ＧＢ（又は２７．０２０ＧＢ））、または、片面２層５０ＧＢ（又は５４ＧＢ）（より詳細には、５０．０５０ＧＢ（又は５４．０４０ＧＢ））である。
【０３０７】
チャネルクロック周波数は、標準速度（ＢＤ１ｘ）の転送レートでは６６ＭＨｚ（チャネルビットレート６６．０００Ｍｂｉｔ／ｓ）であり、４倍速（ＢＤ４ｘ）の転送レートでは２６４ＭＨｚ（チャネルビットレート２６４．０００Ｍｂｉｔ／ｓ）、６倍速（ＢＤ６ｘ）の転送レートでは３９６ＭＨｚ（チャネルビットレート３９６．０００Ｍｂｉｔ／ｓ）、８倍速（ＢＤ８ｘ）の転送レートでは５２８ＭＨｚ（チャネルビットレート５２８．０００Ｍｂｉｔ／ｓ）である。標準線速度（基準線速度、１ｘ）は４．９１７ｍ／ｓｅｃである。
【０３０８】
２倍（２ｘ）、４倍（４ｘ）、６倍（６ｘ）および８倍（８ｘ）の線速度は、それぞれ、９．８３４ｍ／ｓｅｃ、１９．６６８ｍ／ｓｅｃ、２９．５０２ｍ／ｓｅｃおよび３９．３３６ｍ／ｓｅｃである。標準線速度よりも高い線速度は一般的には、標準線速度の正の整数倍であるが、整数に限られず、正の実数倍であってもよい。また、０．５倍（０．５ｘ）など、標準線速度よりも遅い線速度も定義し得る。
【０３０９】
（保護層）
保護層（カバー層）の厚みに関しては、開口数を上げ焦点距離が短くなるのに伴い、またチルトによるスポット歪みの影響を抑えられるよう、より薄い保護層、例えば媒体の総厚み１．２ｍｍ程度のうち、保護層の厚みを１０〜２００μｍ（より具体的には、１．１ｍｍ程度の基板に、単層ディスクならば０．１ｍｍ程度の透明保護層、二層ディスクならば０．０７５ｍｍ程度の保護層に０．０２５ｍｍ程度の中間層（ＳｐａｃｅｒＬａｙｅｒ）としてもよい。三層以上のディスクならば、保護層及び／又は中間層の厚みはさらに薄くなる。
【０３１０】
（多層の構造）
レーザ光を保護層の側から入射して情報が再生及び／又は記録される片面ディスクとすると、記録層を二層以上にする場合、基板と保護層の間には複数の記録層が設けられることになるが、その場合における多層構造を次のようにしてもよい。つまり、光入射面から所定の距離を隔てた最も奥側の位置に基準層（Ｌ０）を設け、基準層から光入射面側に層を増やすように積層（Ｌ１，Ｌ２，・・・，Ｌｎ）し、また光入射面から基準層までの距離を単層ディスクにおける光入射面から記録層までの距離と同じ（例えば０．１ｍｍ程度）にする等である。このように層の数に関わらず最奥層までの距離を一定にすることで、基準層へのアクセスに関する互換性を保つことができ、また層数の増加に伴うチルト影響の増加を抑える（最奥層が最もチルトの影響を受けるが層数の増加に伴い最奥層までの距離が増加することがなくなるため）ことが可能となる。
【０３１１】
（保護層傷つき防止のための突起部）
また、光学的情報記録媒体は、以下のような突起部を有するものでもよい。例えばブルーレイディスクの場合、保護層の厚みは、単層ディスクでは１００μｍ，２層ディスクでは７５μｍであるが、このように薄い保護層への傷つき防止のため、保持領域（Ｃｌａｍｐ  Ａｒｅａ）の外側または内側に突起部を設けてもよい。特に保持領域の内側に設けた場合、保護層の傷つき防止に加え、ディスクの中心穴に近い部分に突起部があるため、突起部の重量バランスによる回転スピンドル（モータ）への負荷を軽減することや、光ヘッドとの衝突を避ける（光ヘッドは保持領域の外側にある情報記録領域にアクセスするため保持領域の内側に突起部を設けることで突起部と光ヘッドとの衝突を回避する）ことができる。
【０３１２】
そして、保持領域の内側に設けた場合、例えば外径１２０ｍｍのディスクにおける具体的な位置は次のようにしてもよい。仮に中心穴の直径が１５ｍｍ、保持領域が直径２３ｍｍから３３ｍｍの範囲内とした時、中心穴と保持領域の間、つまり直径１５ｍｍから２３ｍｍの範囲内に突起部を設けることになる。その際、中心穴からある程度の距離を設けてもよく（例えば中心穴の縁端から０．１ｍｍ以上（又は／及び０．１２５ｍｍ以下）離してもよい）、また、保持領域からある程度の距離を設けてもよい（例えば保持領域の内端から０．１ｍｍ以上（又は／及び０．２ｍｍ以下）離してもよい）。
【０３１３】
また、中心穴の縁端と保持領域の内端の両方からある程度の距離を隔てて設けてもよい（具体的な位置として、例えば、直径１７．５ｍｍから２１．０ｍｍの範囲内に突起部を設けてもよい）。なお、突起部の高さとしては、保護層の傷つきにくさや持ち上げ易さのバランスを考慮して決めればよいが、高すぎても別の問題が発生するかも知れないので、例えば、保持領域から０．１２ｍｍ以下の高さとしてもよい。
【０３１４】
（再生方向）
また、スポットの進行方向／再生方向に関しては、例えば、全ての層において同じ、つまり全層にて内周方向から外周方向、又は全層にて外周方向から内周方向、というパラレル・パスであってもよい。また、オポジット・パスであってもよい。オポジット・パスでは、例えば、スポットの進行方向を基準層（Ｌ０）では内周側から外周側の方向とした場合、Ｌ１では外周側から内周側の方向、Ｌ２では内周側から外周側の方向、・・・つまり、Ｌｍ（ｍは０及び偶数）では内周側から外周側の方向、Ｌｍ＋１では外周側から内周側の方向となる。又は、Ｌｍ（ｍは０及び偶数）では外周側から内周側の方向、Ｌｍ＋１では内周側から外周側の方向となる。このように、オポジット・パスでは層が切り替わる毎に再生方向が逆になる。
【０３１５】
（変調方式）
データ（オリジナルのソースデータ／変調前のバイナリデータ）を記録媒体に記録する場合、所定のサイズに分割され、さらに所定のサイズに分割されたデータは所定の長さのフレームに分割され、フレーム毎に所定のシンクコード／同期符号系列が挿入される（フレームシンク領域）。フレームに分割されたデータは、記録媒体の記録再生信号特性に合致した所定の変調則に従って変調されたデータ符号系列として記録される（フレームデータ領域）。
【０３１６】
ここで変調則としては、マーク長が制限されるＲＬＬ（ＲｕｎＬｅｎｇｔｈＬｉｍｉｔｅｄ）符号化方式などでもよい。ＲＬＬ（ｄ，ｋ）と表記した場合、１と１の間に出現する０が最小ｄ個，最大ｋ個であることを意味する（ｄおよびｋは、ｄ＜ｋを満たす自然数である）。例えばｄ＝１，ｋ＝７の場合、Ｔを変調の基準周期とすると、最短が２Ｔ、最長が８Ｔの記録マーク及びスペースとなる。またＲＬＬ（１，７）変調に更に次の［１］［２］の特徴を加味した１−７ＰＰ変調としてもよい。１−７ＰＰの“ＰＰ”とは、Ｐａｒｉｔｙ  ｐｒｅｓｅｒｖｅ／Ｐｒｏｈｉｂｉｔ  Ｒｅｐｅａｔｅｄ  Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｌｅｎｇｔｈの略で、［１］最初のＰであるＰａｒｉｔｙ  ｐｒｅｓｅｒｖｅは、変調前のソースデータビットの“１”の個数の奇偶（すなわちＰａｒｉｔｙ）と、それに対応する変調後ビットパターンの“１”の個数の奇偶が一致していることを意味し、［２］後ろの方のＰであるＰｒｏｈｉｂｉｔ  Ｒｅｐｅａｔｅｄ  Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｌｅｎｇｔｈは、変調後の記録波形の上での最短マーク及びスペースの繰り返し回数を制限（具体的には、２Ｔの繰り返し回数を最大６回までに制限）する仕組みを意味する。
【０３１７】
（フレームシンク）
一方、フレーム間に挿入されるシンクコード／同期符号系列には前述の所定の変調則は適用されないので、その変調則によって拘束される符号長以外のパターンを含ませることが可能となる。このシンクコード／同期符号系列は、記録されたデータを再生するときの再生処理タイミングを決定するもののため、次のようなパターンが含まれてもよい。
【０３１８】
データ符号系列との識別を容易にするという観点からは、データ符号系列には出現しないパターンを含ませてもよい。例えば、データ符号系列に含まれる最長マーク／スペースよりも長いマーク又はスペースやそのマークとスペースの繰り返しである。変調方式が１−７変調の場合、マークやスペースの長さは２Ｔ〜８Ｔに制限されるので、８Ｔよりも長い９Ｔ以上のマーク又はスペース（９ＴＭ  ａｎｄ／ｏｒ  ９ＴＳ）や９Ｔマーク／スペースの繰り返し（９Ｔ／９Ｔ）等である。
【０３１９】
同期引き込み等の処理を容易にするという観点からは、マーク／スペースの遷移（ゼロクロス点）を多く発生させるパターンを含ませてもよい。例えば、データ符号系列に含まれるマーク／スペースの内、比較的短いマーク又はスペースやそのマークとスペースの繰り返しである。変調方式が１−７変調方式の場合、最短である２Ｔのマーク又はスペース（２ＴＭ  ａｎｄ／ｏｒ  ２ＴＳ）や２Ｔマーク／スペースの繰り返し（２Ｔ／２Ｔ）や、次最短である３Ｔのマーク又はスペース（３ＴＭ  ａｎｄ／ｏｒ  ３ＴＳ）や３Ｔマーク／スペースの繰り返し（３Ｔ／３Ｔ）等である。
【０３２０】
（フレームシンクの符号間距離）
前述の同期符号系列とデータ符号系列を含む領域を仮にフレーム領域と呼び、そのフレーム領域を複数（例えば３１個）含む単位を仮にセクタ（又はＡｄｄｒｅｓｓ  Ｕｎｉｔ）と呼ぶことにすると、あるセクタにおいて、そのセクタの任意のフレーム領域に含まれる同期符号系列と、その任意のフレーム領域以外のフレーム領域に含まれる同期符号系列との符号間距離を２以上にしてもよい。ここで符号間距離とは、２つの符号系列を比較した場合、符号系列中の異なるビットの個数を意味する。この様に符号間距離を２以上にすることで、再生時のノイズの影響などにより一方の読み出し系列が１ビットシフト誤りを起こしても、もう一方と誤識別することがない。また、特に、そのセクタの先頭に位置するフレーム領域に含まれる同期符号系列と、先頭以外に位置するフレーム領域に含まれる同期符号系列との符号間距離を２以上にしてもよく、この様にすることで、先頭箇所か否か／セクタの区切り箇所か否かの識別を容易にすることができる。
【０３２１】
なお符号間距離は、ＮＲＺ記録のときは符号系列をＮＲＺ表記した場合、ＮＲＺＩ記録の時は符号系列をＮＲＺＩ表記した場合、における符号間距離の意味を含んでいる。そのため、もしＲＬＬ変調を採用した記録の場合、このＲＬＬとはＮＲＺＩの記録波形の上で高レベル又は低レベルの信号が続く個数を制限することを意味するものであるため、ＮＲＺＩ表記における符号間距離が２以上ということを意味する。
【０３２２】
（記録方式：イン・グルーブ／オン・グルーブ）
また記録方式に関してであるが、媒体に溝を形成することによって、溝部と、溝と溝との間の溝間部と、が形成されることになるが、溝部に記録するか、溝間部に記録するか、溝部と溝間部の両方に記録するか、様々な方式がある。ここで、溝部と溝間部のうち、光入射面から見て凸部となる側に記録する方式をＯｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式といい、光入射面から見て凹部となる側に記録する方式をＩｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式という。本発明において、記録方式として、Ｏｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式とするか、Ｉｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式とするか、両方式のどちらか一方を許可する方式とするかは特に問わない。
【０３２３】
なお、両方式のどちらか一方を許可する方式の場合、その媒体が、どちらの記録方式であるかを容易に識別できるように、Ｏｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式であるかＩｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式であるかを示した記録方式識別情報を媒体に記録してもよい。多層媒体については、各層についての記録方式識別情報を記録してもよい。その場合、各層についての記録方式識別情報を基準層（光入射面から見てもっとも遠い側の層（Ｌ０）又は最も近い層や、起動時に最初にアクセスされるように決められている層など）にまとめて記録してもよいし、各層にその層のみに関する記録方式識別情報を記録してもよいし、各層に全ての層に関する記録方式識別情報を記録してもよい。
【０３２４】
また記録方式識別情報を記録する領域としては、ＢＣＡ（ＢｕｒｓｔＣｕｔｔｉｎｇＡｒｅａ）やディスク情報領域（データ記録領域よりも内周側又は／及び外周側にあり、主に制御情報を格納する領域、なお再生専用領域でデータ記録領域よりもトラックピッチが広くなっていることがある）やウォブル（ウォブルに重畳して記録）等があり、いずれかの領域又はいずれか複数の領域又は全ての領域に記録してもよい。
【０３２５】
またウォブルの開始方向に関してであるが、Ｏｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式とＩｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式とで互いに逆となるようにしてもよい。つまり、もしＯｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式にてウォブルの開始方向がディスクの内周側から開始する場合には、Ｉｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式ではウォブルの開始方向をディスクの外周側から開始するようにしてもよい。又は、もしＯｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式にてウォブルの開始方向がディスクの外周側から開始する場合には、Ｉｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式ではウォブルの開始方向をディスクの内周側から開始するようにしてもよい。このように、Ｏｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式とＩｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式とでウォブルの開始方向が互いに逆となるようにすることで、どちらの方式にしてもトラッキングの極性を同一にすることができる。なぜなら、Ｏｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式では、光入射面から見て凸部となる側に記録を行うのに対して、Ｉｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式では、光入射面から見て凹部となる側に記録を行うため、仮に両者で溝の深さが同じである場合、トラッキング極性は逆の関係となる。そこで、両者でウォブルの開始方向も互いに逆とすることにより、トラッキング極性を同じにすることができる。
【０３２６】
（イン・ピット／オン・ピット）
上記のＩｎ／Ｏｎ−Ｇｒｏｏｖｅ方式は、媒体に溝を形成する記録型の媒体に関してであるが、再生専用型の媒体に関しても同様の考え方を適用できる。つまり再生専用型の媒体の場合、情報はエンボス／凹凸ピットという形で記録されるが、このピットの形成方式としても、光入射面から見て凸部のピットが形成されるものをＯｎ−Ｐｉｔ方式といい、光入射面から見て凹部のピットが形成されるものをＩｎ−Ｐｉｔ方式といい、本発明において、ピットの形成方式として、Ｏｎ−Ｐｉｔ方式とするか、Ｉｎ−Ｐｉｔ方式とするか、両方式のどちらか一方を許可する方式とするかは特に問わない。
【０３２７】
また、両方式のどちらか一方を許可する方式の場合、その媒体が、どちらの方式であるかを容易に識別できるように、Ｏｎ−Ｐｉｔ方式であるかＩｎ−Ｐｉｔ方式であるかを示したピット形成方式識別情報を媒体に記録してもよい。多層媒体については、各層についてのピット形成方式識別情報を記録してもよい。その場合、各層についてのピット形成方式識別情報を基準層（光入射面から見てもっとも遠い側の層（Ｌ０）又は最も近い層や、起動時に最初にアクセスされるように決められている層など）にまとめて記録してもよいし、各層にその層のみに関するピット形成方式識別情報を記録してもよいし、各層に全ての層に関するピット形成方式識別情報を記録してもよい。
【０３２８】
またピット形成方式識別情報を記録する領域としては、ＢＣＡ（ＢｕｒｓｔＣｕｔｔｉｎｇＡｒｅａ）やディスク情報領域（データ記録領域よりも内周側又は／及び外周側にあり、主に制御情報を格納する領域、なおデータ記録領域よりもトラックピッチが広くなっていることがある）等があり、いずれかの領域又は両方の領域に記録してもよい。
【０３２９】
（記録膜と反射率：ＨＴＬ／ＬＴＨ）
また、記録膜の特性に関してであるが、記録部分と未記録部分との反射率の関係により、以下の２つの特性のものがある。つまり、未記録部分が記録済部分よりも高反射率（Ｈｉｇｈ−ｔｏ−Ｌｏｗ）であるＨｔｏＬ特性と、未記録部分が記録済部分よりも低反射率（Ｌｏｗ−ｔｏ−Ｈｉｇｈ）であるＬｔｏＨ特性である。本発明において、媒体の記録膜特性として、ＨｔｏＬであるか、ＬｔｏＨであるか、どちらか一方を許可するものであるかは特に問わない。
【０３３０】
また、どちらか一方を許可するものの場合、どちらの記録膜特性であるかを容易に識別できるように、ＨｔｏＬであるかＬｔｏＨであるかを示した記録膜特性識別情報を媒体に記録してもよい。多層媒体については、各層についての記録膜特性識別情報を記録してもよい。その場合、各層についての記録膜特性識別情報を基準層（光入射面から見てもっとも遠い側の層（Ｌ０）又は最も近い層や、起動時に最初にアクセスされるように決められている層など）にまとめて記録してもよいし、各層にその層のみに関する記録膜特性識別情報を記録してもよいし、各層に全ての層に関する記録膜特性識別情報を記録してもよい。
【０３３１】
また、記録膜特性識別情報を記録する領域としては、ＢＣＡ（ＢｕｒｓｔＣｕｔｔｉｎｇＡｒｅａ）やディスク情報領域（データ記録領域よりも内周側又は／及び外周側にあり、主に制御情報を格納する領域、なお再生専用領域でデータ記録領域よりもトラックピッチが広くなっていることがある）やウォブル（ウォブルに重畳して記録）等があり、いずれかの領域又はいずれか複数の領域又は全ての領域に記録してもよい。
【０３３２】
なお、記録密度が向上すると、光ディスク媒体の記録密度は複数種類存在する可能性が生じることになる。この場合は、上記の各種のフォーマットや方式に関して、記録密度に応じて、その一部のみを採用したり、一部を別のフォーマットや方式に変更したりしてもよい。
【０３３３】
なお、上記では、記録媒体として光ディスクを例に挙げて説明し、記録媒体に関する表現として、メディア、情報記録媒体などの文言を用いているが、同じ意味である。また、本発明は、対象となる記録媒体として、光で記録または再生する光ディスクだけでなく、磁気エネルギーを用いて記録または再生を行う「磁気記録媒体」、「光磁気記録媒体」などにも適用可能である。また、本発明は、ＰＲＭＬ信号処理方式を用いた信号処理を行う分野に適用可能である。例えば、通信の伝送路の特性評価という分野にも適用可能である。例えば、「ＨＤ−ＰＬＣ］や、「ＨＤＭＩ」などの高速通信の伝送路評価にも適応可能である。
【０３３４】
本発明の信号評価方法は、情報記録媒体から再生された再生信号からＰＲＭＬ方式を用いて生成された２値化信号に基づいて、前記再生信号を評価する信号評価方法であって、前記２値化信号に対応した、同じ状態に合流するパスのパターンを検出するステップと、前記２値化信号に対応した正パターンの理想値と、前記正パターンに対応した誤パターンの理想値とを取得するステップと、前記正パターンの理想値と前記再生信号との間の距離と、前記誤パターンの理想値と前記再生信号との間の距離との差分を計算するステップと、前記差分に基づいて、前記ＰＲＭＬ方式における所定のパターン群ごとに、予測されるエラーレートを計算するステップと、前記再生信号の評価に用いるための、前記所定のパターン群ごとのエラーレートを加算した全体のエラーレートに対応した標準偏差を計算するステップとを包含する。
【０３３５】
ある実施形態によれば、前記エラーレートを計算するステップは、前記所定のパターン群ごとに前記差分の標準偏差を計算するステップと、前記所定のパターン群ごとの発生確率を検出するステップと、前記差分の標準偏差と、前記発生確率と、前記所定のパターン群ごとに発生するエラー数とに基づいて、前記エラーレートを計算するステップとを包含する。
【０３３６】
ある実施形態によれば、前記所定のパターン群のそれぞれは、ユークリッド距離が１４以下のパターン群である。
【０３３７】
ある実施形態によれば、複数の前記所定のパターン群は、ユークリッド距離が１４のパターン群と、ユークリッド距離が１２で且つ２Ｔ信号が孤立するパターン群と、ユークリッド距離が１２で且つ２Ｔ信号が連続するパターン群とを含む。
【０３３８】
ある実施形態によれば、前記ＰＲＭＬ方式は、ＰＲ１２２２１方式である。
【０３３９】
本発明の装置は、情報記録媒体から再生された再生信号からＰＲＭＬ方式を用いて生成された２値化信号に基づいて、前記再生信号を評価する装置であって、前記２値化信号に対応した、同じ状態に合流するパスのパターンを検出するパターン検出部と、前記２値化信号に対応した正パターンの理想値と前記再生信号との間の距離と、前記正パターンに対応した誤パターンの理想値と前記再生信号との間の距離との差分を計算する差分演算部と、前記差分に基づいて、前記ＰＲＭＬ方式における所定のパターン群ごとに、予測されるエラーレートを計算するエラーレート演算部と、前記再生信号の評価に用いるための、前記所定のパターン群ごとのエラーレートを加算した全体のエラーレートに対応した標準偏差を計算する標準偏差演算部とを備える。
【０３４０】
ある実施形態によれば、前記所定のパターン群ごとに前記差分の標準偏差を計算する演算部と、前記所定のパターン群ごとの発生確率を検出する検出部と、をさらに備え、前記エラーレート演算部は、前記差分の標準偏差と、前記発生確率と、前記所定のパターン群ごとに発生するエラー数とに基づいて、前記エラーレートを計算する。
【０３４１】
ある実施形態によれば、前記所定のパターン群のそれぞれは、ユークリッド距離が１４以下のパターン群である。
【０３４２】
ある実施形態によれば、複数の前記所定のパターン群は、ユークリッド距離が１４のパターン群と、ユークリッド距離が１２で且つ２Ｔ信号が孤立するパターン群と、ユークリッド距離が１２で且つ２Ｔ信号が連続するパターン群とを含む。
【０３４３】
ある実施形態によれば、前記ＰＲＭＬ方式は、ＰＲ１２２２１方式である。
【０３４４】
本発明の情報記録媒体は、所定の品質を有する情報記録媒体であって、前記情報記録媒体は、少なくとも１つの記録層を有し、前記記録層は、マークとスペースの組み合わせで情報を記録するための記録領域を含み、前記マーク及び前記スペースから再生される再生信号に対応する評価値が所定の値を有し、前記評価値を算出する処理は、前記マーク及び前記スペースから再生された再生信号からＰＲＭＬ方式を用いて２値化信号を生成するステップと、前記２値化信号に対応した、同じ状態に合流するパスのパターンを検出するステップと、前記２値化信号に対応した正パターンの理想値と前記再生信号との間の距離と、前記正パターンに対応した誤パターンの理想値と前記再生信号との間の距離との差分を計算するステップと、前記差分に基づいて、前記ＰＲＭＬ方式における所定のパターン群ごとに、予測されるエラーレートを計算するステップと、前記再生信号の評価に用いるための、前記所定のパターン群ごとのエラーレートを加算した全体のエラーレートに対応した標準偏差を計算するステップとを含む。
【０３４５】
本発明の再生装置は、前記情報記録媒体を再生する再生装置であって、前記情報記録媒体に光ビームを照射し、前記マーク及び前記スペースからの反射光を受光する受光部と、前記反射光から得られる信号に基づき、前記マーク及び前記スペースを用いて記録された情報を再生する再生部とを備える。
【０３４６】
本発明の記録装置は、前記情報記録媒体に記録を行う記録装置であって、前記情報記録媒体にパルス状の光ビームを照射して、前記記録領域に前記マークを形成する照射部と、前記評価値が前記所定の値を満たすように、前記光ビームの発光波形パターンを調整する調整部とを備える。
【０３４７】
本発明の信号評価方法は、情報記録媒体から再生した信号からＰＲＭＬ信号処理方式を用いて２値化信号を生成する信号評価方法である。前記２値化信号から前記ＰＲＭＬ方式における、同じ状態に合流するパスのパターンを検出する。前記２値化信号を正パターンとし、その正パターンから得られる理想信号と、この正パターンに対応する誤パターンと、その誤パターンから得られる理想信号と、前記正パターンと前記誤パターンとのユークリッド距離とを算出する。前記２値化信号が所定のパターンと検出された場合、前記正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離と、前記誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離との差分を算出し、所定のパターン群ごとに前記差分のσとパターン群の発生確率とを求める。前記パターン群ごとに、誤差関数の積分値計算により、推定のビットエラーレートを求める。前記で求めたパターン群ごとの推定ビットエラーレートを加算した全体の推定のビットエラーレートを用いて、再生信号を評価する。また、前記で求めたパターン群ごとの推定ビットエラーレートを加算した全体の推定のビットエラーレートからσを求め、そのσを用いて再生信号を評価してもよい。
【０３４８】
本発明の信号評価装置は、情報記録媒体から再生した信号からＰＲＭＬ信号処理方式を用いて２値化信号を生成する信号評価装置である。信号評価装置は、前記２値化信号から前記ＰＲＭＬ方式における、同じ状態に合流するパスのパターンを検出する手段と、前記２値化信号を正パターンとし、その正パターンから得られる理想信号と、この正パターンに対応する誤パターンと、その誤パターンから得られる理想信号と、前記正パターンと前記誤パターンとのユークリッド距離とを算出する手段とを備える。信号評価装置は、前記２値化信号が所定のパターンと検出された場合、前記正パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離と、前記誤パターンの理想信号と再生信号のユークリッド距離との差分を算出する手段と、所定のパターン群ごとに前記差分のσとパターン群の発生確率とを求める手段と、前記パターン群ごとに、誤差関数の積分値計算により、推定のビットエラーレートを求める手段と、前記で求めたパターン群ごとの推定ビットエラーレートを加算した全体の推定のビットエラーレートを求める手段を具備する。また、信号評価装置は、前記で求めたパターン群ごとの推定ビットエラーレートを加算した全体の推定のビットエラーレートからσを求める手段を備えてもよい。
【０３４９】
本発明の信号評価方法は、情報記録媒体から再生した信号からＰＲＭＬ信号処理方式を用いて２値化信号を生成する信号評価方法である。信号評価方法では、前記２値化信号から前記ＰＲＭＬ方式における、同じ状態に合流するパスのパターンを検出する。前記２値化信号を正パターンとし、その正パターンから得られる理想信号と、この正パターンに対応する誤パターンと、その誤パターンから得られる理想信号とを生成する。前記パターン検出において、前記２値化信号が所定のパターンと検出された場合に、前記正パターンの理想信号と前記再生信号の距離と、前記誤パターンの理想信号と前記再生信号の距離との差分を算出する。前記算出された差分結果から、所定のパターン群ごとに予測されるエラーレートを求める。前記エラーレート演算ステップで求めたパターン群ごとのエラーレートを加算した全体のエラーレートから予測される正規分布のσを求め、そのσを用いて、再生信号を評価する。
【０３５０】
前記エラーレートを演算するときは、前記所定のパターン群ごとに、算出される前記差分情報のσと前記所定のパターン群の発生確率とを求める。前記所定のパターン群ごとに発生するエラー数に基づいて、予測されるエラーレートを求める。
【０３５１】
また、前記エラーレートを演算するときは、前記所定のパターン群ごとに、算出される前記差分情報が所定の閾値を超える回数と、前記所定のパターン群の発生確率とを求める。前記所定のパターン群ごとに発生するエラー数に基づいて、予測されるエラーレートを求める。
【０３５２】
本発明の信号評価装置は、情報記録媒体から再生した信号からＰＲＭＬ信号処理方式を用いて２値化信号を生成する信号評価装置である。信号評価装置は、前記２値化信号から前記ＰＲＭＬ方式における、同じ状態に合流するパスのパターンを検出する手段と、前記２値化信号を正パターンとし、その正パターンから得られる理想信号と、この正パターンに対応する誤パターンと、その誤パターンから得られる理想信号とを生成する生成手段とを備える。信号評価装置は、前記検出手段において、前記２値化信号が所定のパターンと検出された場合に、前記正パターンの理想信号と前記再生信号の距離と、前記誤パターンの理想信号と前記再生信号の距離との差分を算出する差分算出手段と、前記算出された差分結果から、所定のパターン群ごとに予測されるエラーレートを求めるエラーレート演算手段と、前記エラーレート演算手段で求めたパターン群ごとのエラーレートを加算した全体のエラーレートから予測される正規分布のσを求める手段とを備える。
【産業上の利用可能性】
【０３５３】
本発明は、最尤復号法を用いて信号処理を行う技術分野において特に有用である。
【符号の説明】
【０３５４】
１００、２００、３００  光ディスク装置
１  情報記録媒体
２  光ヘッド部
３  プリアンプ部
４  ＡＧＣ部
５  波形等化部
６  Ａ／Ｄ変換部
７  ＰＬＬ部
８  可変ＰＲ等化部
９  可変最尤復号部
１０  信号評価指標演算部
１１  エッジシフト検出部
１２  光ディスクコントローラ部
１３  パターン発生部
１４  記録補償部
１５  レーザ駆動部
１６  サーボ制御部
１７  選択部
２０１、２０５、２０９  パターン検出部
２０２、２０７、２１１  差分メトリック演算部
２０３、２０６、２１０  パターンカウント部
２０４、２０８、２１２  標準偏差演算部
２０４a、２０８a、２１２a  絶対値積算部
２１３、２１４、２１５  エラー演算部
２１６  加算部
２１７  標準偏差演算部
【図１】
0005450376.tif 000022
【図２】
0005450376.tif 000023
【図３】
0005450376.tif 000024
【図４】
0005450376.tif 000025
【図５】
0005450376.tif 000026
【図６】
0005450376.tif 000027
【図７】
0005450376.tif 000028
【図８】
0005450376.tif 000029
【図９】
0005450376.tif 000030
【図１０】
0005450376.tif 000031
【図１１】
0005450376.tif 000032
【図１２】
0005450376.tif 000033
【図１３】
0005450376.tif 000034
【図１４】
0005450376.tif 000035
【図１５】
0005450376.tif 000036
【図１６】
0005450376.tif 000037
【図１７】
0005450376.tif 000038
【図１８】
0005450376.tif 000039
【図１９】
0005450376.tif 000040
【図２０】
0005450376.tif 000041
【図２１】
0005450376.tif 000042
【図２２】
0005450376.tif 000043
【図２３】
0005450376.tif 000044
【図２４】
0005450376.tif 000045
【図２５】
0005450376.tif 000046
【図２６】
0005450376.tif 000047
【図２７】
0005450376.tif 000048
【図２８】
0005450376.tif 000049
【図２９】
0005450376.tif 000050
【図３０】
0005450376.tif 000051