(57)【要約】【課題】記録型光ディスク装置について，最小限の回路の付加によって，記録パルス条件（記録ストラテジー）の適正化に要する作業を効率化すること、及び，ドライブ装置間の再生互換性を確保すること。【解決手段】エッジシフト量もしくは再生信号と2値化結果をデジタルデータとして外部メモリに保存し，後からホストPC内の解析ソフトウェアで処理する構成とする。【効果】各光ディスク媒体への記録パルス形状とパワーの条件を簡素な構成の回路を用い短時間に適正化できるようになり、また、PRMLクラスやヘッドのNAの違いを考慮して記録パルス形状とパワーの条件を適正化することで，再生互換性能が損なわれないようにすることができた。【選択図】図１
2006120208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク媒体にレーザーパルスを照射して情報を記録又は／及び再生する光ディスク装置であって，
前記光ディスク媒体に記録されたデータパターンを再生して再生信号を得る手段と、
前記再生信号から２値化データ信号を出力するビタビ複合器と、
前記再生信号に基づいて、エッジ情報を出力する回路と、
（１）前記２値化データ信号と前記エッジ情報であるエッジシフト量、（２）前記２値化データ信号と前記エッジ情報であるエッジレベル、（３）前記２値化データ信号と前記再生信号の波形、（４）前記再生信号の波形、の何れかを、時系列に記憶するメモリと、
前記メモリに記憶された情報に基づいて、前記レーザーパルスの記録条件を調整する調整手段とを有することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
更に、前記メモリに記憶された情報に基づいて、再生信号品質を評価し、前記記録条件の適正化を行う演算回路を有する請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記演算回路は、インターフェースを介して更にホストコンピューターと接続されていることを特徴とする請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記（２）において、更に、前記２値化データ信号からエッジ部を検出するエッジ検出器を有し、前記エッジ検出器を用いて前記再生信号からエッジ部を抽出したものを、前記エッジレベルとして前記メモリに記憶することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記（４）において、前記メモリから前記記録信号の波形を読み込みエッジシフトを算出し、かつ前記ビタビ複合器のPRMLデコーダーに基づいて２値化データを算出し、前記記録条件の適正化を行う演算回路を有する請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記記録条件は、記録パルス形状及び記録パワーであることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項７】
光ディスク媒体にレーザパルスを照射して情報を記録する記録方法であって，
前記レーザパルスのパワー及びパルス形状を変化させる過程，
前記レーザパルスを前記光ディスク媒体のトラック上に照射して所定のデータパターンを記録する過程，
前記記データパターンを再生して再生信号を得る過程，
前記再生信号をA/D変換器を用いて，クロックごとに再生信号ビットストリームに変換する過程，
前記再生信号ビットストリームをFIRフィルターを用いて等化処理する過程，
前記再生信号ビットストリーム，もしくは等化処理された再生信号ビットストリームのエッジ部と前記クロックとの位相差に相当する情報を検出し，これがゼロに近づくように前記クロックの周波数を追従させるPLL機能を実施する過程，
前記等化処理された再生信号ビットストリームをビタビ復号器で2値化して2値化データストリームを得る過程，
以下の４つの評価データストリーム，すなわち
（１）前記2値化データストリームと，前記エッジ部と前記クロックとの位相差に相当する情報からなる第１の評価データストリーム，
（２）前記2値化データストリームと，前記再生信号ビットストリームまたは等化処理された再生信号ビットストリームのエッジ部の値のみを抽出したストリームからなる第２の評価データストリーム，
（３）前記2値化データストリームと，前記再生信号ビットストリームまたは等化処理された再生信号ビットストリームからなる第３の評価データストリーム，
（４）前記再生信号ビットストリームまたは等化処理された再生信号ビットストリームのみからなる第４の評価データストリーム，
のうちいづれか１つを，メモリ手段に時系列に保存する過程，
前記メモリ手段に時系列に保存された評価データストリームに基づいて，前記レーザパルスのパワー及びパルス形状を評価し，適正化する過程，
からなることを特徴とする記録方法。
【請求項８】
光ディスク媒体にレーザパルスを照射して情報を記録又は／及び再生する光ディスク装置であって，
前記レーザパルスのパワー及びパルス形状を変化させる手段，
前記レーザパルスを前記光ディスク媒体のトラック上に照射して所定のデータパターンを記録する手段，
前記記データパターンを再生して再生信号を得る手段，
前記再生信号をA/D変換器を用いて，クロックごとに再生信号ビットストリームに変換する手段，
前記再生信号ビットストリームをFIRフィルターを用いて等化処理する回路，
前記再生信号ビットストリーム，もしくは等化処理された再生信号ビットストリームのエッジ部と前記クロックとの位相差に相当する情報を検出し，これがゼロに近づくように前記クロックの周波数を追従させるPLL回路，
前記等化処理された再生信号ビットストリームをビタビ復号器で2値化して2値化データストリームを得る手段，
以下の４つの評価データストリーム，すなわち
（１）前記2値化データストリームと，前記エッジ部と前記クロックとの位相差に相当する情報からなる第１の評価データストリーム，
（２）前記2値化データストリームと，前記再生信号ビットストリームまたは等化処理された再生信号ビットストリームのエッジ部の値のみを抽出したストリームからなる第２の評価データストリーム，
（３）前記2値化データストリームと，前記再生信号ビットストリームまたは等化処理された再生信号ビットストリームからなる第３の評価データストリーム，
（４）前記再生信号ビットストリームまたは等化処理された再生信号ビットストリームのみからなる第４の評価データストリーム，
のうちいづれか１つを，時系列に保存するメモリ手段，
とを有し，
前記メモリ手段に時系列に保存された評価データストリームに基づいて，前記レーザパルスのパワー及びパルス形状を評価し，適正化することが可能なことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，記録媒体上に物理的性質が他の部分とは異なる記録マークを形成し，情報を記録する光ディスクの記録方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
書き換え型の相変化光記録材料を用いたDVD-RAM，DVD-RW等光ディスク媒体は広く一般に普及している。最近では青色レーザを用いてハイビジョン放送の録画に対応した，より大容量のBlu−ray Discも製品化された。今後は、1台のドライブでDVDにも、Blu−ray Discにも記録/再生が可能な光ディスク装置の実現が望まれている。これらの高密度光ディスクに情報を記録する場合には，一般に「試し書き」と呼ばれる記録レーザ光のパワー及びパルス条件の適正化が重要である。
【０００３】
一般に，光ディスクに記録された信号の品質評価にはデータエッジとクロックエッジのずれの標準偏差であるジッターを用いている。ジッター値を測定するには，専用のジッターアナライザー等の測定器が必要である。光ディスク装置に高価なジッターアナライザーを内蔵することは不可能であるので，これに替わる信号評価指標が必要であった。
【０００４】
従来の試し書き技術の例として，特開平１０−３２０７７７公報（対応US6269062）ではジッター値を直接測定するのではなく，データエッジとクロックエッジの位相差が所定の値以上になった場合にエラーパルスと呼ばれる論理パルスを発生し，エラーパルスの数をカウントすることで，等価的にジッター値を評価し，これを用いて，記録パワーの適正化をする技術が開示されている。
【０００５】
また，国際公開番号ＷＯ０１／０１１６１４公報（対応US6654325）では，前後のスペース長とマーク長に応じたテーブル参照型の適応的な記録ストラテジを用いた4.7GB DVD-RAM用の試し書き技術が開示されている。この中で，エラーパルスを記録ストラテジのテーブルに対応させて仕分け処理を施し，テーブル各項のエラーパルス値が最小になるように，記録レーザ光のパルス条件を適正化している。実際の仕分け処理は４ｘ４のテーブルが２つ必要であるが，信号評価にエラーパルスという論理パルスを用いているので，論理ＬＳＩによって，簡便に仕分け処理が実現できることが特長である。
【０００６】
さらに，特開２００３−６８６４公報では，上の例のような従来のダイレクト・スライス方式による2値化に基づく方法を進化させ，ビタビ復号による2値化に適した記録条件の適正化手法が開示されている。ここでは，再生信号をA/D変換した後，ビタビ復号の目標信号レベルの時間的な遷移に応じて，再生信号を場合わけして，それぞれにクロックとデータエッジとの位相差を検出することによって，当前記ビタビ復号方式に最適な記録条件が得られるような工夫がされている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３２０７７７，
【０００８】
【特許文献２】ＷＯ０１／０１１６１４
【特許文献３】特開２００３−６８６４，
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上に述べた試し書きの例では，ディスクがドライブ装置にローディングされた時点で，当前記ディスクと当前記ドライブ装置の状況に合わせて，記録パワーとパルス形状の条件を適正化する。上のDVD-RAMのように10万回以上の書換えが可能で，かつセクタ構造をもつディスクの場合には，何度も記録再生を繰り返して記録条件の適正化が実施でき，かつ記録再生のアクセスも早いために，試し書き処理自体も短時間に実施できる。一方，DVD-Rのように一度だけしか記録できないディスク媒体では，記録パルス形状の校正をすることは困難なため，ディスクに記載されたID情報を元に，予めドライブ装置が記憶している記録パルス形状の条件を用い，パワー校正だけを実施している。
【００１０】
さて，昨今の記録型DVDドライブ装置は図２に示すように，全てのDVD媒体とCD媒体に記録再生ができるスーパーマルチドライブと呼ばれる，多機能装置が主流である。こうしたスーパーマルチドライブ装置は，１００種類以上の光ディスク媒体に対して，記録速度ごとに記録パルス形状の条件を記憶している。同時に，スーパーマルチドライブを含む記録型光ディスク装置は，1年以内にモデルチェンジして，高速化・低価格化が繰り返され，かつ最新の媒体に対応することが繰り返されている。こうしたドライブ装置の開発においては，膨大な数の光ディスク媒体に対して，それぞれ適正な記録パルス形状条件を選択することに多大の作業時間を要しており，新型ドライブ装置開発のボトルネックになっていると言っても過言でない。
【００１１】
以上のように，DVD-RAMを除く記録型DVD及びCD媒体では，ローディング時に記録パルス形状の適正化を実施しないことが多いので，各ディスクに応じた適正な記録パルス形状の条件を予め定めて，ドライブ装置に記憶させる必要があった。
【００１２】
また，前述のようにDVDの普及が進んだ現在においては，記録／再生速度の高速化が最重要な技術開発課題になってきている。同時に1台のドライブ装置で、DVDと高速に信号を再生するとノイズの影響が大きくなるため，再生信号の２値化方式として，従来のダイレクトスライスの替わり，実効的にS/N比を向上するビタビ復号法に代表されるPRML（Partial Response Maximum Likelihood）方式が必須になってきている。
【００１３】
PRML方式を採用した新型のドライブ装置と従来のダイレクト・スライス方式のドライブ装置が市場で混在する場合に発生する問題点について述べる。図３は問題点を摸式的に表わしたものである。高性能な新型ドライブで記録したディスクが，新型ドライブで再生可能であるが，性能の低い従来のドライブ装置で再生して，再生エラーになる場合である。こうした再生互換の問題は，新型ドライブ装置が，自分が最も再生しやすいような条件でデータを記録した場合に発生する可能性が高くなる。
【００１４】
PRML方式では再生信号のエッジの位置だけでなく，信号全体を目標信号と比較して最も確からしいデータ列を逐次選択するように２値化を実施する。この場合に，目標信号を生成するために，PRクラスと呼ばれる２個から５個程度の数値列を用いる。PRクラスは，再生信号のインパルスレスポンスを数値列に近似したものである。DVD用のPRクラスとしては，PR(3,4,4,3)ML方式がよく知られている。ところが，PRクラスはあくまで，インパルスレスポンスの近似であるため，例えばPR(3,4,4,3)MLデコーダを使ってビットエラー率， エッジシフト，SAM(Sequenced  Amplitude  Margin)，MLSE（Msximum Likelihood  Sequensed  Error）などの信号評価指標を用いて，これらを最良にするように等化条件，記録パルス及びパワーを決定すると，DVD規格で定められた互換性を保証するための条件と異なるため，従来装置で再生した場合にジッター値が大きくなって，最悪の場合再生エラーとなり得る。ドライブ装置が使うPRクラスはドライブ装置固有のものであるので，これに合わせて，記録条件を定めることはあってはならない。特開２００３−６８６４公報で開示されている技術は，当前記ドライブのPRクラスに最適な記録条件を定める手法であって，ドライブ装置間の再生互換に対する配慮がされていなかった。
【００１５】
そこで、
（課題１）各光ディスク媒体への記録パルス形状とパワーの条件を簡素な構成の回路を用い短時間に適正化できるようにする、
（課題２）PRMLクラスやヘッドのNAの違いを考慮して記録パルス形状とパワーの条件を適正化することで，再生互換性能が損なわれないようにする、
ことが期待される。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
まず、解析結果について説明する。
記録型DVD媒体としては，DVD-RAM/DVD-R/DVD-RW/DVD+R/DVD+RWがあり，１つのドライブ装置で各ディスクに対応して記録再生を可能にすることが望まれる。これらの規格に定義されるリファレンスドライブ用のヘッドのNAはDVD-RAM/DVD-R/DVD-RWが0.60，DVD+R/DVD+RWが0.65と異なっている。ドライブ装置に搭載される１台の光ヘッドで，これらの全てのディスクに対応するためには，NAをどちらかに選択する必要がある。一般的に，大きい方のNA0.65を採用して，小さなスポットサイズで記録再生することが，信号品質や高速記録時の記録パワーの効率等から考えて自然である。DVD-RAM/DVD-R/DVD-RWの記録条件を適正化する場合にはNA0.60の光ディスク装置で再生してジッタ値が良好になるように，NA0.65の光ヘッドを使って記録パルスの条件を適正化する必要がある。例えばDVD-RではNA0.60の装置で再生し場合に波形等化のブースト量は3.2dBに定められているが，NA0.65の装置を使って，波形等化のブースト量を同じ3.2dBにして記録条件の適正化を実施すると，光スポットの大きさが異なることを反映して，記録されたディスクを標準のNA0.60の装置で再生したときのジッター値が悪化してしまう。
【００１７】
図４はこれを実験的に確認した結果をまとめたものである。市販のDVD-Rディスクを用い，NA0.60とNA0.65の評価装置を用いてそれぞれ等化ブースト量を3.2dBに固定して測定を行った。記録速度は2倍速，再生速度は1倍速である。NA0.60の装置で再生した場合，自己記録再生ではジッター値6.9%だったのに対して，NA0.65の装置で記録したディスクのジッター値は8.3%に悪化した。DVDではジッター値が１％増加するとビットエラー率が１０倍になるので，NA0.65の装置で記録したディスクの信頼性は1/10以下に低下したと言える。この問題を解決するためには，図５に示すように，NA0.65のドライブ装置で記録したディスクをNA0.60の標準ドライブ装置で再生して信号品質を評価し，これが最良になるように，NA0.65のドライブ装置の記録パルスとパワーの条件を定める作業が必要である。膨大な数のディスクに対してこうした作業を実施すると，さらに新型機種の開発に関わる開発リソースが大きくなって，ドライブ装置のコスト増に反映されてしまう。
【００１８】
図６はDVD-Rディスクのパワーマージンを測定した結果である。上のNA0.60の評価装置を用いて記録パワーに対するジッター値とECC（Error Correction Code）のエラーの評価指標であるPIフレームエラー数を測定した。PIフレームエラー数についてはダイレクト。スライス法による2値化とPR(3,4,4,3)MLによる2値化結果を比較した。図に見られるようにジッターが最小になる記録パワー（約17mW）より大きな記録パワーの領域で，ダイレクトスライス法によるPIフレームエラー数とPRML法によるPIフレームエラーの数とに大きな開きが生じることが判った。図中20mWを超える記録パワーで記録したディスクでは，PRML方式のドライブ装置では良好に再生できるが，ダイレクト・スライス方式のドライブ装置では再生エラーになる可能性が高い。この現象は，前述のようなヘッドのNAに関する問題ではなく，2値化方式そのものの違いに関する現象である。これも再生互換を保証する上で考慮すべき問題の１つである。要因の分析と解決方法に関しては後述する。
【００１９】
続いて、（課題１）を解決する手段について説明する。
前述のように，DVD-RAMを除く記録型光ディスクでは，ディスク媒体がドライブ装置にローディングされた時に記録パワーの校正のみを実施することが多い。このため,記録パルス形状の条件に関しては，事前に適正化してドライブ装置に媒体種別と記録速度条件ごとに記憶させておく。このため，市場に出荷された後には，記録パルス形状の適正化の処理を実施することはない。従って，前述の公知例のように，リアルタイムに記録パルス形状の適正化が可能な回路は必要ない。かえって，高速動作する回路が付加することによって，ドライブ装置が市場で動作する際の消費電力が増加することを防ぐ意味でも，簡素な構成が好ましい。
【００２０】
図１は本発明を実施する光ディスク装置の再生信号処理部の構成を示すブロック図である。全体構成は再生信号処理回路40と外部メモリ200及びCPU140からなる。再生信号処理回路40はビタビコーダ10とPLL30からなり，図示していない光ヘッドで読み取られた信号をアナログ等化処理したRF信号50が入力されると，2値化データ列51と，PLL30内で検出したクロック53とRF信号50のエッジシフト量（位相誤差とも言われる）52を出力する。これらは外部メモリ200内に時系列に保存される。CPU140は外部メモリ140から2値化データ列51とエッジシフト量52を読み込んで処理し，再生信号品質を評価する。この際，エッジシフト量だけでなく，2値化結果も同時に保存されているので，マーク長及び前後のスペース長に依存した各パターンごとのジッター量と平均シフト量を簡単な演算で求めることができる。従って，マーク長及び前後のスペース長に依存して記録パルス形状の条件が異なるDVDの記録ストラテジに対応して，各要素を並列に処理して適正化が実施できるので，処理時間を短縮できる。同時にCPU140は図示していない記録データ処理部に指示して，記録パルス形状及びパワーの条件を変更しながらそれに対応した再生信号品質を評価し，その結果に応じて，適正な記録パルス形状とパワーの条件を決定する。本構成において，再生信号処理回路40とCPU140はドライブ装置に必須なものであり，外部メモリ200に関しては，例えばECCデコード処理のワークエリアに用いられるDRAMを共用することで，追加する回路を最小限に抑えることができる。
【００２１】
再生信号品質の評価に関しては，例えば「国際公開番号ＷＯ０１／０１１６１４」の例のようなジッター評価用の専用ハードウェアを持たないため，再生中にジッターが同時に測定できるものではない。記録条件の適正化に要する時間は例えば「国際公開番号ＷＯ０１／０１１６１４」が例えば1秒で実現できるとした場合，これに比較すれば多くの処理時間が必要である。しかしながら，前述の図５に示した方法では例えば8時間の作業が必要だったとすれば，本発明の構成では例えば10分で記録条件の適正化が可能であり，十分な効果が得られる。記録パルス形状とパワーの条件の適正化手法の流れについては，実施例の項で具体的に説明する。また，PRML方式による2値化結果とエッジシフト量の情報を用いる真意についても，実施例の項で詳細を説明する。本発明の骨子は，2値化結果とエッジシフトを時系列に外部メモリに保存し，後からCPUがこれを処理して信号品質を評価して，記録パルス形状とパワー条件の適正化を実施することにある。こうした記録方法及びそれを搭載した光ディスク装置により，最小限の回路の追加で膨大な数の媒体の記録条件の適正化を効率良く実施することができ，ドライブ装置の開発時間の削減ができ，結果としてドライブ装置のコストを削減することができる。これにより（課題１）を解決することができた。
【００２２】
次に（課題２）を解決するための手段について述べる。
最初にNAの違いを補正する方法について述べる。
図７は波形等化のブースト量とジッターの関係をNA0.60とNA0.65の評価装置で測定した結果である。図に示すように，NA0.60の評価装置では，標準ブースト量3.2dBにて最小ジッター6.9%が得られる。同じディスクをNA0.65の評価装置で再生すると，ブースト量約2.2dBで最小ジッター値6.2%が得られた。この差は光スポットの大きさの差を等化ブースト量で近似した結果であると言える。そこで，NA0.65の評価装置の等化ブースト量を2.2dBに変更して記録条件を適正化して，ジッターを評価した。結果を図８にまとめる。NA0.60の評価装置で再生したジッターは，（１）NA0.65の評価装置の等化ブースト量3.2dBで調整し記録したディスクでは8.3%，（２）NA0.65の評価装置の等化ブースト量2.2dBで調整し記録したディスクでは6.9%となり，後者ではNA0.60の評価装置で記録調整した場合のジッター値と同じ値が得られた。
【００２３】
図９はNA0.60の評価装置で，上に述べた3枚のディスクを再生し，等化ブースト量とジッター値との関係を測定した結果である。NA0.65の評価装置で記録したディスクでも等化ブースト量を2.2dBにして調整したディスクでは，NA0.60の評価装置で記録したディスクと同等のジッター特性が得られた。これは両ディスク上に形成されたマークのサイズがほぼ同じものであることを示すものである。
【００２４】
図１０はDVD-Rディスクの記録パワーとPIフレームエラーの関係を示す測定結果である。図１０（a）は図６（b）と同じである。さて，図中のポイント(A)において，ダイレクト・スライス方式ではPIエラーが1ブロック当たり80個程度発生しているのに対して、PRML方式を使って2値化すると，PIエラーがほとんどゼロである。図１０(b)及び(c)はそれぞれ，ポイント(A)におけるアイ・パターンと3Tマーク−3Tスペース−３Tマークのパターンの再生信号である。アイ・パターンついては，少量の歪が確認できるものの，ジッター値は9.6%であり，統計的にはビットエラーはほとんど発生しないはずである。一方，図１０(c)を見ると，２つの3Tマークの信号振幅が大きく異なっており，先行する（時間的に前，図中では左）の3Tマークの振幅が小さい。これは，DVD-Rのように高密度の色素系光ディスクに特有の現象である。色素系記録膜の記録過程では，レーザパルスの照射によって，色素が変質するとともに，一部は昇華してガスになる。このガスの圧力によって，プラスチック基板が変形したのち，温度が冷えて固まりマークを形成すると言われている。このとき， 3Tスペースのように短い間隔で２つのマークを形成しようとすると，先行するマークがまだ冷え切っていないうちに，後続するマークにレーザパルスが照射されて圧力が高まり，この機械的な影響が先行するマークに及んで，まだ固定されていない先行するマークの大きさが縮小するのではないかと考えている。こうした現象が発生すると，特定のデータ・パターンにのみ影響がでるので，全体を統計的に扱うジッター値には大きな影響が現れないが，ダイレクト・スライス方式で2値化すると，当前記３Tマークは2Tもしくは1Tに2値化されるので，PIフレームエラーとなる。一方，光ディスク用のPRMLでは，用いられるRLL(Run Length Limited)符号に応じたメトリック構造をもつのが普通である。DVD−Rを再生するPRMLでは，RLL符号上2Tマークは存在しないので，PRML方式で2値化すると，上のように振幅の小さなマークでも3Tにデコードされる。これが，両者でPIフレームエラーの個数が大きく変わる主因である。
【００２５】
従って，従来のダイレクト・スライス方式で良好に再生可能な記録条件を適正化する場合には，ダイレクト・スライスでデコードした結果を考慮する必要がある。さて，本発明では図１に示したように，PRML方式で2値化した結果と，PLLが計測したエッジシフト量とを時系列に同時に外部メモリに保存する。PLLは再生信号のエッジを判定して，エッジシフト量を計測している。エッジ部の位置を判定するアルゴリズムはダイレクト・スライスと同じであるので，従って，外部メモリー内で，有効なエッジシフト量が保存された位置（時刻）はダイレクト・スライス方式で2値化されたエッジ位置と同じである。通常はPRML方式で2値化されたデータのエッジ，すなわち”1”と”0”との切り替わり位置と，有効なエッジシフト量が保存された位置は一致する。しかしながら，上に述べたような事象が発生する場合には，両者の位置は一致しなくなる。従って，CPUでこの両者の不一致を計測することで，実質的にPRML方式とダイレクト・スライス方式の再生結果の違いを定量化することができる。この不一致の頻度が値を超えたら，それ以上大きなパワーで記録しないように，記録パワーの制限を課すことによって，PRML方式のドライブを使って，ダイレクト・スライス方式で良好に再生可能なデータを記録することが可能である。ダイレクト・スライス方式を模擬する他の方法については実施例の項で詳細に述べる。
これにより（課題２）を解決することができた。
【００２６】
以上述べたように，本発明により，上記２つの課題を解決し簡素な構成で記録パルス及びパワー条件の適正化を短時間に実現し，かつドライブ装置間の再生互換を保証する光ディスクの記録方法と光ディスク装置を提供することができた。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の提供する記録方法及び光ディスク装置を用いることによって，PRML方式を導入した記録型光ディスク装置において，最小限の回路の付加によって，記録パルス条件（記録ストラテジー）の適正化に要する作業を効率化することと，同時にドライブ装置間の再生互換性を確保することが可能になった。効果をまとめると次の2点である。
（１）各光ディスク媒体への記録パルス形状とパワーの条件を簡素な構成の回路を用い短時間に適正化できるようになった。
（２）PRMLクラスやヘッドのNAの違いを考慮して記録パルス形状とパワーの条件を適正化することで，再生互換性能が損なわれないようにすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下本発明の詳細を，実施例を用いて説明する。
【実施例１】
【００２９】
実施例１は、本発明の装置の詳細なブロック構成を説明する。図１１は本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す実施例であり，図１に示したブロックをより詳細に示したものである。全体構成は再生信号処理回路40と外部メモリ200及びCPU140からなる。再生信号処理回路40はビタビコーダユニット10，PLL30，及び遅延器20からなる。ビタビデコーダユニット10はアナログ等化器11，A/D変換器12，FIR（Finite Impulse Response）フィルター13，PRMLデコーダ14から構成される。図示していない光ヘッドで読み取られた再生信号50はアナログ等化器11により等化/LPF(Low  Pass Filter)処理されたのち，A/Dコンバータ12によりクロックごとにサンプルされて6ビットから8ビットのデジタルデータ列に変換される。このデジタルデータ列はFIRフィルター13でデジタル等化処理された後，ビタビ復号方式を搭載するPRMLデコーダ14により2値化され，2値化信号51が出力される。PRMLデコーダ14では，FIRフィルター13でデジタル等化処理されたデータストリームと，適当なインパルス・レスポンスの重ね合わせから生成された目標データストリームとを複数時刻に亘って比較し，両者の差が最も近くなるような選択を実施することにより，2値化データ51を出力する。前述のインパルス・レスポンスはPRクラスと呼ばれる。また，上記の選択処理を実施するためにパス・メモリと呼ばれるメモリー列を内蔵しており，このため入力されたデータストリームと出力する2値化データ列の間には固定の遅延量が伴う。PRMLの内部構成については詳細を省略する。PLL30は再生信号からクロックを生成し，各回路に供給する。
【００３０】
このためPLL30は上記デジタルデータ列，もしくはFIRフィルタ−13でデジタル等化処理されたデジタルデータ列のエッジと同じく図示していない内蔵するVCO（Voltage Controlled Oscillator）が発生するクロック52が追従するように，VCOに印加する電圧を制御する。このためPLL30には図示していないが，クロック52とデジタルデータ列から抽出したエッジ位置との位相差（エッジシフト量）を検出する位相比較器が内蔵される。VCOの代わりにCCO（Current Controlled Oscillator）を用いても良い。PLLの構成に関しては，詳細を省略する。前記エッジシフト量はデータデジタル値として演算される。遅延器20は前述のPRMLデコーダから発生する2値化の遅延量と必要に応じてFIRフィルターから発生する遅延量の合計クロック数分だけ，エッジシフト量53を遅延させて2値化データ列51と同期させる機能を果たす。
【００３１】
このようにして，再生信号処理回路40から出力された2値化データ列51とエッジシフト量53とはクロック単位で時系列に外部メモリ200に保存される。CPU140は前述のように，外部メモリ140から2値化データ列51とエッジシフト量52を読み込んで処理し，再生信号品質を評価する。この際，エッジシフト量52だけでなく，vも同時に保存されているので，マーク長及び前後のスペース長に依存した各パターンごとのジッター量と平均シフト量を演算で求めることができる。従って，マーク長及び前後のスペース長に依存して記録パルス形状の条件が異なるDVDの記録ストラテジに対応して，各要素を並列に処理して適正化が実施できるので，処理時間を短縮できる。同時にCPU140は図示していない記録データ処理部に指示して，記録パルス形状及びパワーの条件を変更しながらそれに対応した再生信号品質を評価し，その結果に応じて，適正な記録パルス形状とパワーの条件を決定することができる。本構成において，再生信号処理回路40とCPU140はドライブ装置に必須なものであり，外部メモリ200に関しては，例えばECCデコード処理のワークエリアに用いられるDRAMを共用することで，追加する回路を最小限に抑えることができる。再生信号品質の評価に関しては，例えば「国際公開番号ＷＯ０１／０１１６１４」の例のようなジッター評価用の専用ハードウェアを持たないため，再生中にジッターが同時に測定できるものではない。しかしながら，前述のように図５に示した方法に比較すれば十分に短時間に記録条件の適正化が可能である。
【００３２】
ここで，発明の理解を深めるために，外部メモリ140に保存されたエッジシフト量52からジッター値を算出する方法を示しておく。エッジシフト量は位相比較されたエッジごとに保存されている。全体でN個のエッジがあり，それぞれのエッジシフト量をES[n],n=0,1,2,…,N-1で現す。評価値として平均シフト量ESave，ジッター値をσtotと現すと両者は次式で求めることができる。
【００３３】
【数１】
2006120208.tif 000003
【００３４】
【数２】
2006120208.tif 000004
【００３５】
(式2)はサンプリングデータの標準偏差を表すが，データ数Nは通常1000より大きいので，次式を用いてもよい。
【００３６】
【数３】
2006120208.tif 000005
【００３７】
通常，記録パワーを一定にして記録パルス形状を調整する場合には，（式１）の平均シフト量がゼロに近づくように調整する。記録パルス形状の変化に伴うマークエッジの揺らぎの増減まで含んで考慮する場合には，次式で表すシフトを含んだジッター値σstotを用い，これが最小になるように調整してもよい。
【００３８】
【数４】
2006120208.tif 000006
【００３９】
また，DVDやBDに用いられる記録パルスは，記録するマーク長と前後のスペース長に対してパラメータが可変の所謂適応型記録ストラテジと呼ばれるテーブル型のものである。これに対応するには，エッジシフト量等の信号品質の評価指標を記録パルスと同じテーブル要素ごとに抽出して評価すればよい。具体的には先行スペース長をprev_sp，マーク長をmk，後続スペース長をpost_spと表し，マークの前エッジのシフト量とジッター値をそれぞれSFP，σSFP，マークの後ろエッジのシフト量とジッター値をそれぞれシフト量と揺らぎをそれぞれッジのシフト量をTSFP,後エッジのシフト量をTELP，σELPとすると，DVD-RAMの場合には以下の式を使う。
【００４０】
【数５】
2006120208.tif 000007
【００４１】
【数６】
2006120208.tif 000008
【００４２】
【数７】
2006120208.tif 000009
【００４３】
【数８】
2006120208.tif 000010
【００４４】
【数９】
2006120208.tif 000011
【００４５】
【数１０】
2006120208.tif 000012
【００４６】
【数１１】
2006120208.tif 000013
【００４７】
【数１２】
2006120208.tif 000014
【００４８】
【数１３】
2006120208.tif 000015
【００４９】
ここで，Tsp,Tmkはそれぞれテーブル要素の番号， N(prev_sp,mk)，N(post_sp,mk)は再生データに含まれる指定パターンの数，ES[Tprev_sp,Tmk,n]，ES[Tpost_sp,Tmk,n]は要素番号ｎの指定パターンのエッジシフトである。DVD-RAMの場合には，前エッジの制御用の記録パルスパラメータは先行スペース長と当前記マーク長でテーブル化され，後エッジの制御用の記録パルスのパラメータは当前記マーク長と後続スペース長でテーブル化される。一方，DVD-Rでは，前エッジの制御用の記録パルスのパラメータある先頭パルスの前エッジ位置はDVD-RAMと同様に先行スペース長とマーク長で定まるが，後エッジの制御用の記録パルスのパラメータである先頭パルスの後エッジ位置も同様に先行スペース長とマーク長で定まる。この例に見られるように，記録ストラテジの適応型テーブルの構成は，媒体及びフォーマットに合わせて異なっている。もし，再生信号の評価指標の算出を回路に実装した場合には，対応する媒体に合わせて多くの処理回路を実装する必要があり，回路規模と消費電力の増大が避けられない。また，新しい記録ストラテジーが開発された場合に，再生信号処理回路LSIを作り直さなければ対応が困難である。一方，本発明のように，必要最低限の情報のみを外部メモリに保存しておき，ソフトウェア処理によって再生信号品質の評価を実施する方式ならば，回路規模が最小で，LSIを作り直すことなく処理プログラムの修正で新しい記録ストラテジーに即座に対応可能である。こうした点は，本発明の大きな効果である。
【００５０】
実際に記録パルスの各パラメータを適正化する場合には，(式８)，（式１１）の各エッジシフト用がゼロに近づくように，対応する記録パルスのテーブル要素を調整すればよい。また，ジッターを含んで調整する場合には，（式１０），（式１３）を最小にするように対応する記録パルスのテーブル要素を調整すればよい。以下の実施例では，前者の方法について説明を進めるが，後者の方法に変更することが容易であるので理解の混乱を避ける意味で後者の方法については説明を省略する。
【００５１】
図１２は本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す別の実施例である。全体構成は再生信号処理回路40と外部メモリ200及びCPU140からなるのは同様である。本実施例の特徴はエッジシフトの変わりにエッジのレベルを保存することにある。現在普及している光ディスクはエッジ部に情報を割り当てる符号が使われている。このため，エッジ部のシフトがゼロになるように記録パルスの形状とパワーを適正化することは，エッジのレベルが識別レベル（通常はゼロ）に近づけることと等価である。一方，PLLの位相比較器の構成としては，特開２００３−６８６４に示されているように，エッジを挟んだ2つないし3つのサンプル点から直接クロックの位相誤差を検出するものに変わって，再生信号の時間的な変化のパターンに応じて位相誤差の算出条件を変える手法が，PLLの安定度を高める上で効果がある。このように，PLLの位相比較器の構成の違いに応じて，厳密には位相誤差の検出量が変化する。ドライブ装置間の再生互換性を重視した場合には，位相誤差検出の手法は一定であることが望ましい。このため，本実施例ではエッジ検出器21が2値化データ列51から”1”と”0”の切り替わり点であるエッジを検出してスイッチ22を制御し，デジタルデータ列からエッジ部のみを抽出したものをエッジレベル54として外部メモリ200に保存する構成としている。それ以外の動作は前述のとおりである。
【００５２】
図１３は本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す別の実施例である。全体構成は再生信号処理回路40と外部メモリ200及びCPU140からなるのは同様である。本実施例の特徴はデジタルデータ列そのものを波形55として外部メモリ200に保存する点にある。再生波形そのものを保存することによって，例えばアシンメトリの算出等が可能になる。また後述する長マークの再生信号の形状の評価も可能になる。エッジシフトの算出方法としては以下の２つがある。
（１）エッジを含む2点もしくは3点のデータから直線補間により識別レベルにおけるエッジシフト量を算出する。
（２）エッジ点をスプライン関数等で多項式に補間し，ニュートン・ラプソン法等により識別レベルにおけるエッジシフト量を算出する。
【００５３】
方法（１）は簡易な方法であり，演算量が少なくてすむ。方法（２）はより精度の高い情報が得られるが，演算量が多くなる。上に説明した２つの実施例に比較して，本実施例では波形55からエッジシフトを算出する工程が増えるため，ＣＰＵ140の処理内容が増加する。
【００５４】
図１９はエッジシフトの検出方法を摸式的に説明したものである。これは方法（１）に対応する。図ではエッジの識別点をゼロとしている。PRMLではクラスのビット数（拘束長）とFIRフィルターのTap数の選択によって，エッジ位置をサンプルする場合（図中のケース１）と半クロックずれてサンプルする場合（図中のケース２）がある。それぞれの場合について，エッジの検出条件とエラーパルスの生成条件を以下にまとめる。ここで，“ｉ”番目にサンプルされた再生信号をy[i],エッジの識別点をゼロとする。
【００５５】
（ケース１）エッジ点がサンプル点の場合
エッジ検出条件:y[i-1] x y[i+1] ＜  ０
エッジの傾き：m=(y[i-1] - y[i+1])/2
エッジ点のレベル：ye = y[i]
エッジシフト量：ES=-ye/m
（ケース２）エッジ点が２つのサンプル点の間にある場合
エッジ検出条件:y[i] x y[i+1] ＜  ０
エッジの傾き：m=y[i+1] - y[i]
エッジ点のレベル：ye = (y[i]+y[i+1])/2
エッジシフト量：ES=-ye/m
ケース２においては，エッジレベルを直接サンプルしていないので，エッジレベルは２つのサンプル点のレベルの平均値として扱っている。こうした手法によって，基本的にエッジシフトを計測することが可能である。
【００５６】
クロック点が信号のエッジに対して同期している場合とそうでない場合は，基本的にPRMLの目標信号レベルによって定められる。PRMLの目標信号レベルとクラスビット数の関係を示すことは、説明を省略する。
【００５７】
図１４は本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す別の実施例である。全体構成は再生信号処理回路40と外部メモリ200及びCPU140からなるのは同様である。本実施例の特徴は図１３の構成を基本に，外部メモリに保存するデータから2値化データ列51を省いてメモリ容量を節約する点にある。この場合には，ＣＰＵ140はPRMLデコーダ14の動作をエミュレーションにより処理して2値化結果を演算により算出する必要がある。
【００５８】
図１５から図１８の実施例は，それぞれ図１１から図１４の実施例にインターフェース170を介してホストＰＣ180を接続したものである。ドライブ内のＣＰＵ140は光ディスクドライブ装置の動作制御をするものであるから，演算の能力はそれほど高くなく，またハードディスクなどの外部記憶装置を持たないため，測定したデータの長期的な保存が困難である。元来光ディスクドライブ装置はコンピュータの外部記憶装置なので，必ずインターフェース170を介してホストＰＣ180と接続可能である。したがって，演算能力と測定データの記憶のために，ホストＰＣ180を使う。昨今のパーソナルコンピュータは十分に高速な演算能力と十分に大容量のハードディスクを搭載しているので，エッジ位置の算出やPRMLデコーダのエミュレーション処理など簡単に実行可能である。また，ネットワークを介して複数台のホストＰＣ間のデータを共有することで，ドライブ装置間のバラツキ等のデータを容易に処理できるようになるメリットも大きい。
【００５９】
以上の実施例では，デジタルデータ列として，A/Dコンバータ12の出力を直接利用する構成を示した。デジタルデータ列としてFIRフィルター13の出力を使うことも可能である。この場合，アナログ等化器11で処理しきれない高次の等化が可能になり，また，PLL30にDC的な位相ずれが合った場合にもFIRフィルター13が位相調整器として作用することができるので，より精度の高い信号品質評価が可能になる。本発明の骨子は，外部メモリに時系列に再生信号データを保存することであり，こうした構成も本発明に含まれることは言うまでもない。
【００６０】
次に，CPUの行う再生信号の品質評価を行う解析ソフトウェアの構成について詳細に説明する。
図２０は本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示すブロック図である。これは，図１１及び図１５の全体構成に対応し，CPU140またはホストPC180で実施する処理の一例である。解析ソフトウェア210は外部メモリに保存されたデータを処理する。解析ソフトウェア210の構成は，エッジ検出器70，パターン・アナライザ61，全ジッター・メータ63，マーク・スペース・カウンター64，パターン・カウンタ65，エッジ・シフト・テーブル66，及び記録ストラテジー調整シーケンス部67から成る。エッジ検出器70は2値化信号51を入力として，データ”0”と“１”の切り替わりを検出する。パターン・アナライザ61では，再生信号のマークの前後エッジに対して，先行スペース長，マーク長，後続スペース長に応じたデータパターンを判定する。パターン・カウンタ65はこの結果を各パターンごとに計測する。全ジッター・メータ63では，(式２)に基づいて全ジッター値σtotを算出する。マーク・スペース・カウンター64は，マークとスペースをそれぞれの長さごとに加算して個数を計測するカウンタである。
【００６１】
エッジ・シフト・テーブル66では，パターン・アナライザ61の仕分け結果に基づいて，各パターンごとに前エッジのエッジシフト量TFSP，及びジッターσSFP及び前エッジのエッジシフト量TELP，及びジッターσELPをそれぞれ（式８），（式９），（式１１），（式１２）に従って算出する。前述のように，TSFP及びTELPの代わりにエッジの揺らぎを含んだジッター値σSSFP及びσSELPをそれぞれ（式１０）及び（式１３）に基づいて算出して用いてもよい。記録ストラテジー調整シーケンス部67では，各パラメータを見ながら，記録パルスの形状とパワーを適正化するシーケンス処理を担当する。基本的に記録パルス形状及びパワーを適正化するためには，記録パルス形状及び記録パワーの条件を変化させながら特定パターン（記録指令データ列と呼ぶ。ランダムパターンでもよい）をディスクに記録し，それを再生して各エッジシフト量が最小になる条件を見出せばよい。記録ストラテジー調整シーケンス部については詳細を後述する。
【００６２】
ここでは，図示していないが，記録パルスの形状とパワーを変更して記録を行うのは記録単位，それぞれの媒体のフォーマットに従って，セクタ単位またはECCブロック単位にする方が，ドライブ装置のタイミング制御に通常の記録再生処理を使えるので都合がよい。上の処理は記録単位ごとに実施することは言うまでもない。これを簡便に実現するには，外部メモリ200に保存するデータを記録単位ごとに領域分けする等の方法がよい。
【００６３】
記録パルスの形状やパワーを適正化する場合には，それが正常に動作するように保護機構が必要である。記録パルスの形状やパワーが適正に求められない異常動作を引き起こす要因の例として，媒体上の欠陥，PLLクロックのロック状態の異常，記録すべきマーク長と記録されたマーク長が１T以上ずれる場合等がある。最後の例は記録パルスを大きく変化させた場合に，例えば3Tマークを記録するつもりがパルス幅が広すぎて4Tマークが記録されてしまうケースであり，適正化シーケンスによっては頻繁に発生する場合がある。こうした異常動作を発生させないためには，マーク・スペースカウンタ64の値とパターン・カウンタ65の値をモニターし，予め判っている記録指令データ列に含まれる値と比較することによって，異常状態を判断することができる。こうした保護機構によって，記録パルス形状及びパワーの適正化が初めて保証される。
【００６４】
図２１は本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示す別のブロック図である。これは，図１２及び図１６の全体構成に対応し，エッジシフトの代わりにエッジレベル54を用いて信号品質の評価を行う。エッジシフトを扱う上の実施例と構成上の差はなく，エッジシフトの代わりにエッジレベルを用いるだけである。数式についても同じものを使う。これによって，全ジッター・メータ63では全体のエッジレベルの標準偏差が，エッジレベルジッターとして算出される。また，エッジ・レベル・テーブル66では各パターンに応じたエッジレベルの平均値が算出される。記録パルス形状及びパワーを適正化するためには，記録パルス形状及び記録パワーの条件を変化させながら特定パターン（ランダムパターンでもよい）をディスクに記録し，それを再生して各エッジレベルの平均値が識別点レベル（通常はゼロ）になる条件を見出せばよい。これに対応する記録ストラテジー調整シーケンスについては詳細を後述する。
【００６５】
図２２は本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示す別のブロック図である。これは，図１２及び図１６の全体構成に対応し，エッジシフトの代わりにエッジレベル54を用いて信号品質の評価を行う。図２１との違いは，シフト検出器71がある点である。シフト検出器71はエッジレベルからエッジシフトへの変換を実施するもので，エッジレベルからエッジシフトへの変換係数（エッジ傾きmの逆数）の乗算処理をするだけである。変換係数は標準的な再生信号から予め求めておくことができる。本構成によって全ジッター・メータ63，及びエッジ・シフト・テーブル66では通常のジッター値及び平均エッジシフト量を算出することができる。
【００６６】
図２３は本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示す別のブロック図である。これは，図１３及び図１７の全体構成に対応し，エッジシフトの代わりに波形55を直接用いて信号品質の評価を行う。図２０との違いは，シフト検出器71がある点である。シフト検出器71は図１９で説明した動作に従ってエッジを検出してエッジシフト量を算出するものである。本構成によって，PLLの位相検出器の方式によらず，一定の定義でエッジシフト及びジッターが計測可能になる。その他の動作は図２０と同じである。
【００６７】
図２４は本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示す別のブロック図である。これは，図１３及び図１７の全体構成に対応し，エッジシフトの代わりに波形55を直接用いて信号品質の評価を行う。図２３との違いは，シフト検出器71の前にFIRフィルター73がある点である。FIRフィルター73の目的は，大きく２つある。
（１）NAの異なるヘッドで再生した信号を標準NAで再生した信号に変換する目的。
（２）再生系に群遅延等の歪がある場合にこれを修正する目的。
【００６８】
前述の例では，前者の目的を果たすために等化器のブースト量を予め校正する例を示した。ここでは，より精度を高めるためにFIRフィルターを用いている。FIRフィルターのTap数を増やせばより近似精度を高めることができる。この実例については後述する。後者の目的は，CAV（Constant  Angular  Velocity）記録用の記録パルス形状とパワーの適正化にある。従来多くの光ディスクではCLV（Constant  Linear  Velocity）方式で線速度一定に記録することが多かった。しかしながら，CLV方式のまま記録速度を高めていくと，ディスク内周部の回転速度が例えば10,000rpmを超えてディスク媒体自体の機械的な強度の限界に達して，高速化ができなくなってしまう。そこで，ディスクの回転速度を一定とするCAV方式を採用することにより，ディスク外周部ではより高速に記録ができるようにすることが一般的になってきている。CAV方式では，ディスクの半径位置に依存して線速度が変化するため，熱干渉の量や必要な記録パワーも半径に依存して変化するため，これに依存した記録パルスの形状とパワーを適切に選択する必要がある。
【００６９】
一方，一般に光電変換をするIVアンプについて考えると，再生帯域を高めるとノイズが増加する関係にあるため，ドライブ装置に適当な設計をしてIVアンプの特性が選択される。光ディスクを再生するだけならば，帯域不足等の影響で多少の群遅延があってもドライブ装置として十分な信頼性があれば問題はない。しかしながら，ディスク媒体の再生互換を第1に考えた場合には，高速時に歪んだ再生系に対してエッジシフトが小さくなるように記録パルス形状とパワーを定めることは許されない。従って，高速に記録再生するドライブ装置では，多少の群遅延があっても互換性に問題が発生しないような記録条件を定めるための再生信号の歪み補正技術が必要である。群遅延のような歪みは前述のように等化器のブースト量の調整だけでは補正することができない。十分に多いTap数をもつFIRフィルターを用いればこれが実現できる。後にDVD-RAMの6から１６倍速記録の実験データを用いて，FIRフィルターによる再生信号の歪み補正技術の実例を述べる。
【００７０】
図２５は本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示す別のブロック図である。これは，図１３及び図１７の全体構成に対応し，エッジシフトの代わりに波形55を直接用いて信号品質の評価を行う。図２４との違いは，ダイレクトスライス方式の2値化器70が追加されている点にある。図１０で説明したDVD-Rの例のように，PRML方式とダイレクト・スライス方式で大きく記録パワーマージンが異なる場合がある。ディスク媒体の再生互換を第1に考えた場合には，ダイレクト・スライスで再生しても良好な品質の記録が実現できる必要がある。こ前述のように，PLLの位相検出器が基本的にダイレクト・スライスであることを利用して，PRMLによる2値化結果と有効なエッジシフト量が保存された位置のずれを検出して，ダイレクト・スライスとPRMLの2値化結果の違い定量化する手法がある。外部メモリー200にエッジシフト量が保存される場合にはこの方法を使うことになる。しかしながら，特開２００３−６８６４公報のように，PLLの位相検出器が高度化すると，必ずしもダイレクト・スライスの結果とエッジシフトが計測される点が一致しなくなる場合がありうる。これに対応するために，本実施例ではダイレクトスライス方式の2値化器70を設けている。蛇足になるが，ダイレクトスライス方式の2値化は以下のように実施すればよい。
【００７１】
（１）データ“１”に2値化する条件： y[i] ＞=０
（２）データ“０”に2値化する条件： y[i] ＜０
ここで，“ｉ”番目にサンプルされた再生信号をy[i],エッジの識別点をゼロとしている。
【００７２】
図２６は本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示す別のブロック図である。これは，図１４及び図１８の全体構成に対応し，外部メモリ200保存された波形55のみを用いて信号品質の評価を行う。図２３との違いは，2値化データ列を波形55から生成するための2値化器72を備える点にある。2値化器72の構成としてダイレクトスライス方式を用いる場合には，上の実施例と同じ処理を行う。一方，PRML方式の2値化器を使う場合には，PRMLデコーダのエミュレータを内蔵する必要がある。PRMLデコーダ自体の内部構成については本発明の範囲を超えるので説明はしないが，ドライブ装置に搭載されるPRMLデコーダと同じ構成にすることが望ましい。
【実施例２】
【００７３】
以上により，本発明を実施する回路の構成と解析プログラムの構成について説明した。ここでは，こうした手法を用いて，具体的に記録パルスの形状とパワーを適正化する手法（記録方法）について説明する。
記録パルスの形状とパワーの値の初期値としては，ディスク媒体メーカの推奨パラメータを用いるのが一般的である。こうしたディスク媒体メーカの推奨記録ストラテジーの各パラメータは書換え不可能なコントロールデータ領域または，アドレス情報を記録したウォブル信号またはランド・プリピット情報の一部に記録されている。ここでは，初めにDVD-RAM，DVD-R，DVD-RWの3種のディスク媒体に対して，記録パルスの形状の違いについて述べる。
【００７４】
図２７はDVD-RAMのコントロール・データに記録される記録ストラテジー・データの内容について示したものである。図に示すように，既に規格化されている2倍速、3倍速、5倍速DVD-RAM媒体は、記録において下位互換性を保ってきており， 5倍速DVD-RAM媒体のコントロール・データには2倍速記録条件に加えて、3倍速と5倍速の記録条件を格納する領域が追加されている。今後規格化されるであろう６倍速以上のDVD-RAM媒体でも同様な拡張がなされ，それぞれの記録速度に対応したパルス形状とパワーの値，及びその調整手順である目標アシンメトリ値や，記録しきい値パワーと推奨パワーとの比率等が記憶されると考えられる。
【００７５】
図２８はDVD-ROM，DVD-R，DVD-RW，DVD-RAMの各媒体の再生信号をまとめたものである。測定にはNA0.60のヘッドを搭載するシバソク製評価装置LM330Aをもちいた。図中の長マーク波形は10Tマークの信号を抽出したものである。DVD-R以外の媒体では長マークの再生信号は底の部分が平坦なものになっている。これは，記録マーク（ピット）の幅が一定であることを示している。記録パルスの形状とパワーを適正化する場合には，こうした長マークの底の部分が平坦になるように，すなわち記録マークの幅が一定になるようにすることが第1のステップである。こうすることによって，ジッター値が良く，かつクロストークやクロスイレーズを最小にする記録が実現できる。一方，DVD-Rについては，図１０に示したように，後続する部分に熱エネルギーが投入されると，信号振幅が低下する傾向がある。図中に見られる長マークの再生信号についても，同様のメカニズムが働いていると考えられる。このため，無理に長マークの底を平坦にしようと努力しても制御が困難である。DVD-R媒体については，長マークの底の平坦性について，ある程度おおきな許容値を設けて記録パルスの形状とパワーを調整する必要がある。
【００７６】
図２９及び図３０はDVD-R，DVD-RW，DVD-RAMの各媒体の記録ストラテジーを摸式的に示したものである。図２９は標準速度記録条件を図３０は高速記録条件をそれぞれ示している。各記録ストラテジーはそれぞれ媒体の記録物理に応じて，適正なものが用いられている。各媒体固有の記録物理に関しては，本発明の内容を超えるので詳細に説明はしないが，上の長マーク形状に関する考察と同様に，記録ストラテジーを適正化する上で知らなくてはならないことである。
【００７７】
図３１は本発明の記録ストラテジーの適正化シーケンスを示す実施例である。これはエッジシフトを評価値として用いる図２０，図２２，図２３，図２４，及び図２６の解析ソフトウェアにおける記録ストラテジー調整シーケンス部67の動作を示すものである。全体の構成は，(1)再生条件校正ステップ，(2)記録パラメータ校正ステップ，(3)記録パワーマージン評価ステップからなる。(2)記録パワメータ校正ステップはさらに，(2.1)エッジシフト調整用の記録パワー調整ステップと(2.2)記録パルス形状校正ステップからなる。以下各ステップの説明をする。
【００７８】
（１）再生条件校正ステップ
図９で説明したように，NAの異なる光ヘッドに対応するため，最初に等化Boost量の校正を実施する処理である。具体的には図７のように標準ディスクを再生して，ジッター値が最小となる等化ブースト量を定め，以下のステップではこの再生条件を使う。
（２）記録パラメータ校正ステップ
(2.1)エッジシフト調整用の記録パワー調整ステップ
DVD-RAMのコントロールデータで説明したように，ディスク媒体メーカが推奨する調整手順に従って，推奨記録パルスの形状（パルス幅とエッジ位置）をそのまま用い，主に，NAの違いに伴うスポット形状の違いとドライブ装置のパワー校正の誤差を吸収するためのパワー校正を行う。DVD-RAMではアシンメトリ値，DVD-Rではβ値（アシンメトリと等価な量）の指示があるのでこれに従って，目標アシンメトリ（目標β値）になるような記録パワー値（消去パワー値，ボトムパワー値）を定める。次のステップでは，ここで求めた記録パワー値を用いる。
【００７９】
(2.2)記録パルス形状校正ステップ
記録パルスの形状パラメータ，すなわち前後エッジの制御パラメータをそれぞれ変化させながら，図１１または図１５の構成を使い，図２０の解析ソフトウェアで前述の暴走保護条件の元でエッジシフト量TSFP(Tsp,Tmk)及びTELP(Tsp,Tmk)を評価して，これがゼロに近づくように，記録パルスの形状パラメータを校正する。この際６T以上の長マークの記録パルス形状のパラメータTSFP(3,3)及びTELP(3,3)は固定しておく。
【００８０】
（３）記録パワーマージン評価ステップ
校正された記録パルス形状パラメータを使い，記録パワー（もしくは消去パワー値またはボトムパワー値）を変化させながら全ジッター値と可能であればECCエラー率等を評価して，パワーマージンを求める。ここで，十分なパワーマージンが得られれば，ループを終了する。必要十分なパワーマージンが得られない場合には，記録パルスの形状パラメータの初期値TSFP(3,3)及びTELP(3,3)を変更して，同じ処理を繰り返す。
【００８１】
図３２はDVD-RAMを具体例として記録パルス形状校正ステップの流れを示す摸式図である。DVD-RAMでは記録パルスパラメータが前後エッジそれぞれに４ｘ４のテーブルに定義される。エッジシフト・テーブルは，これと同じ４ｘ４テーブルのエッジパターンに対して，それぞれのエッジシフトの平均値を計測したものである。簡単なシーケンスは，先ず記録パルスの形状パラメータを変更して，光ディスク媒体に記録行い，当前記セクターを再生して，対応するエッジシフトの値を評価し，これを最小にするように，記録パルスの形状パラメータを決定することである。この例からも明らかなように，記録パルスの形状パラメータとその評価値であるエッジシフト・テーブルが１対１に対応していることから，一度に複数の記録パルスパラメータを変更して記録/再生を行なうことで，同時に複数の記録パルスの形状パラメータを並列に適正化することができる。これにより，処理時間の短縮を図ることができる。
【００８２】
図３３は市販の２倍速DVD-RAM媒体の記録パルスの形状パラメータを決定するための測定結果の一例である。ここでは，前後に６Tスペースがあるパターン６つについて，適正値からのずれに対するエッジシフトの測定値をまとめた。このように，各エッジシフトの値をゼロに近づけるように，記録パルスの形状パラメータを選択することで，適正化を実施できる。
【００８３】
図３４は記録パルスの形状を適正化をする前後での記録パワーマージンの違いを示す。上の適正化シーケンスによって，記録パルスの形状パラメータの４ｘ４テーブルを全て決定した後，記録パワーとジッター値の関係を測定した。図に見られるように，本発明の記録方法によって，ジッター値を改善し良好な記録パワーマージンを得ることができた。
【００８４】
図３５は市販のDVD-R媒体の2倍速記録に対する記録パルスの形状とパワーの校正シーケンスの一例を示す。図３５(a)に示すように（１）再生条件校正ステップでは，標準ディスクを用いて，等化ブースと量とジッター値との関係を求め，等化ブースト量を2.2ｄBに校正する。図３５(b)に(2.2)シフト調整用の記録パワー調整ステップの結果を示す。ランド・プリピットから読み取った推奨記録ストラテジーのパラメータを初期値として，記録パルスの形状はそのままに，記録パワーを変化させながら，β値とジッター値を測定したものである。これにより，目標β値５％が得られる記録パワーPadjを求める。図３５(c)は記録パルスの形状パラメータを校正した後に再び記録パワーとジッター値の関係を測定した結果である。図に示すように，本発明の記録方法によって，記録パルスの形状パラメータを適正化することによって，ジッター値が8.4%から6.2%に改善した。
【００８５】
図３６は長マークを記録するパルス形状パラメータを適正化するためのシーケンスの一例である。例えば，図３０のシーケンスにおいて十分なパワーマージンが得られない場合に，記録パルスの形状パラメータの初期値TSFP(3,3)及びTELP(3,3)を変更する場合等に用いる処理シーケンスである。以下これらを記録パルス形状の基本パラメータと呼ぶ。全体構成は，(1)記録パルスの形状及びパワーの初期値設定ステップ，(2)調整用の記録パワー調整ステップ，(3)記録パルス形状の基本パラメータの校正ステップから成る。以下各ステップの説明をする。
【００８６】
（１）記録パルスの形状及びパワーの初期値設定ステップ
例えば，コントロールデータから読み取った，媒体メーカが推奨する記録パルスの形状とパワーを初期値として設定する。
（２）調整用の記録パワー調整ステップ
図３１の（2.2）記録パルス形状校正ステップと同じ処理により，調整用の記録パワーを求める。
（３）記録パルス形状の基本パラメータの校正ステップ
長マークの波形を抽出してその平坦性を測定し，前後の非対称性が許容範囲になるように記録パルスの形状を校正する。具体的には図２８及び図２９で説明した記録パルスの形状の場合，マルチ・パルスのデューティまたはマルチ・パルスに相当する中間パワーレベル（図中Pm）の値を変化させながら，長マークの前後の非対称性を測定して，これが許容範囲になるように，記録パルス形状の基本パラメータを定めればよい。
【００８７】
図３７は記録パルス形状の基本パラメータに対する記録感度の変化をDVD-Rについて測定した結果である。ドライブ装置の信頼性を決める要素として，記録パワーマージンが大きな指標である。同時に照射するレーザパワーの定格値が記録媒体の感度に対して十分に大きくないケースがある。できるだけ低コストで，高性能なドライブ装置を開発しようとすれば，こうした問題は頻繁に発生する。こうした場合，定格記録パワー以下で記録できるように記録パルスの形状を変更することが有効である。図の例では，市販のDVD-R媒体に2倍速で記録する場合の実例である。媒体メーカの推奨パルス（先頭パルス幅1.625T）をそのまま使うと定格パワー18.5mWに対して余裕が少なくなる。一方，先頭パルス幅を2.625Tまで広げ，長マークの形状が平坦に近づくようにマルチパルスのデューティをリンクさせて広げた記録パルスを使うと，約20%低い記録パワーでも同様の記録ジッター値が得られ，定格出力に対するマージンも十分に確保できるようになる。こうした場合にも，記録パルス形状の基本パラメータを変更することが有効である。
【００８８】
図３８は本発明の記録ストラテジーの適正化シーケンスを示す別の実施例である。これは図２１の解析ソフトウェアにおける記録ストラテジー調整シーケンス部67の動作を示すものであり，エッジシフトの代わりにエッジレベルを用いると共に，パワーマージンの測定後に記録パルスの基本パラメータの変更するリトライループを省いて簡略化したものである。全体の構成は，(1)再生条件校正ステップ，(2)記録パラメータ校正ステップ，(3)記録パワーマージン評価ステップからなる。(2)記録パワメータ校正ステップはさらに，(2.1)エッジシフト調整用の記録パワー調整ステップと(2.2)記録パルス形状校正ステップからなる。各ステップの詳細は，図３１と共通である。
【００８９】
図３９はエッジッジレベルを用いて，記録パルスの形状を適正化した場合の例を示す。図３３に示したエッジシフトの場合，記録パルスの前後エッジ位置をかえると同じ符号でエッジシフトが観測される。一方，エッジレベルを測定すると，後エッジの評価指標の傾きが逆になる。エッジレベルとエッジシフトの関係を考えれば，簡単に理解できる問題であるが，処理ソフトウェアを開発する上で，留意すべき点なので，あえて図で説明した。
【００９０】
図４０は本発明の記録ストラテジーの適正化シーケンスを示す別の実施例である。これは図２５の解析ソフトウェアにおける記録ストラテジー調整シーケンス部67の動作を示すものである。NAの違いや群遅延の補正のためにFIRフィルターを使う場合の実施例である。全体の構成は(1)再生条件校正ステップ，(2)記録パラメータ校正ステップ，(3)記録パワーマージン評価ステップからなる。図３１との違いは(1)再生条件校正ステップにある。ここでは，標準ディスクを用いて，簡易的に等化ブースト量を定めただけでは対応できない群遅延のような再生歪みを補正するためにFIRフィルターを用いる。FIRフィルターの各Tap係数の定め方には，PRMLデコーダ用の適応等化技術を応用し，LSE（Least  Square  Error）法を使うことができる。詳細については後述することにし，先にその効果のDVD-RAMの実例を用いて説明する。
【００９１】
図４１はDVD-RAMディスクをNA 0.60とNA0.65の評価装置で再生し，等化ブースト量とジッターの関係を測定した結果である。ここでは，市販の2倍速DVD-RAMディスクを用い，記録条件はNA0.60の装置でジッター値が最小になるように調整した。再生したトラックは初回記録のトラックで，クロストークのない状態である。NA 0.60の装置では，DVD-RAMの規格ブースト値5.5dBにてジッター値が最小になる。一方，NA 0.65の装置では，等化ブースト量が4.0dBにて，ジッター値が最小になる。図３１のシーケンスに従うと等化ブースト量4.0dBにて記録パルスの形状とパワーを適正化することになる。
【００９２】
図４２はDVD-RAMディスクを標準等化ブースト条件でNA0.60とNA0.65の装置で再生して，各パターンのシフト量を測定して較したものである。NA0.60の装置の再生信号はジッター値5.2%，分解能37%であった。同じセクターをNA0.65の装置で再生すると，ジッター値6.0%，分解能61%となった。再生信号の違いはNAの違いにより光スポットの形状が異なることに起因している。どちらもジッター値が良好なため，ECCエラー（PIエラー）はどちらもゼロで，信号の再生については問題がない。図中には，前後エッジの４ｘ４パターンに対するエッジシフトの測定値を表にして示してある。NA0.60の装置の場合，これで記録条件調整をしたため，各エッジシフトが5%/Tw以下である。一方，NA0.65の装置で再生するとエッジシフトの最大値が8%に増加する。図中のハッチングは，両者のエッジシフトの差が5%/Tw以上になったエッジを示している。ここで，問題はNA0.65の装置で等化ブースト値5.5dBのままで記録パルスの形状とパワーを調整をすると再生互換に問題が生じることは既に述べた。
【００９３】
図４３は同じDVD-RAMディスクをNA0.65の装置の等化ブースト量4.0ｄBの条件で再生した場合の結果である。NA0.65の装置でもジッター値が5.1%となり，エッジシフトの量は5%/Tw以下になった。したがって，この再生条件で試し書きを実施して，エッジシフト量が最小になるように記録条件を設定しても，標準のNA 0.60の装置で再生した場合のジッター値の増加は許容範囲にすることができる。しかしながら，両者の等化後の分解能（３T信号振幅／１１T信号振幅）はNA 0.60の装置が37%とNA 0.65の装置が52%と大きく異なっており，再生信号をエッジだけでなく，時間的な遷移を利用して2値化するPRML方式では2値化結果に違いがでる可能性がある。
【００９４】
図４４は同じDVD-RAMディスクをNA0.65の装置の等化ブースト量5.5ｄBとして，FIRフィルターを用いて再生補正した場合の結果である。ここでは図２５に示したFIRフィルター73にNAの違いの補正機能を持たせるようにしている。FIRフィルター73のタップ数は15とし，LSE法を用いてタップ係数を定めた。NA0.65の装置で再生した４ｘ４の各パターンのエッジシフトは，等化ブースト量だけを調整した図４３の結果よりもゼロに近づいて改善しており，また等化後の信号の分解能もNA0.60の標準装置で再生した結果と誤差範囲で同じ値が得られるようになった。
【００９５】
図４５は再生補正用のFIRフィルターのTap係数を設定する処理方法を示す。PRMLデコータは再生信号全体を基準信号と比較して，最も近しい基準信号を生成するデジタルビット列にデコードするものであり，一般のLSE法による適応等化は再生信号全体と基準信号全体の2乗誤差が最小になるように，最小2乗法の概念に基づいて，各タップ係数を逐次更新するものである。これは，エッジ位置だけに着目するダイレクト・スライス方式の2値化とはとは異なった特性であるため，LSE法をそのまま使ってFIRフィルター73のタップ係数を定めてはいけない。ここでは従来のLSE法を改良して，エッジのレベルだけに着目して，タップ係数の更新をする手法を用いた。方法自体は，図に示すように，LSE法の学習ループにエッジ検出機能をもたせた簡素な構成であり，容易に理解できるはずであるから，ここでは動作の詳細について説明はしない。
【００９６】
さて，ここで問題となるのが目標とするPRクラスである。PRMLデコーダは再生信号のインパルスレスポンスの近似であるPRクラスの重ねあわせによって，基準信号を生成する。通常は十分に小さいエラー率で再生が可能なPRクラスを用いることが望ましい。例えば，DVD-RAMを含むDVD及びCDの場合には，クラスビット数４のPR(3,4,4,3)が使われる場合が多い。クラスビット数を増加させると再生信号との誤差は小さくなるが，回路規模がクラスビット数の2乗に，略比例して増大するので好ましくない。ここでは，再生互換を保証することを第1の目的とするのでより高精度な近似が必要になる。いくつかの手法を試した結果，実際に基準となるNA0.60の装置で，基準の等化条件（DVD-RAMではブースト量5.5dB）で等化した再生信号から，インパルスレスポンスを直接近似する方法がよいことが判った。これ以外に，例えば，スカラー回折計算に基づいて，実施することも可能である。
【００９７】
実際にはクラスビット数６のPR(1.0,2.8,3.8,3.8,2.8,1.0)を用いて目標信号を生成した。これにより，NA0.60の装置の再生信号を近似することができる。NA0.65の装置用のタップ係数を決定する上では，アナログ等化器としてDVD-RAMの標準等化器を使い，上のクラスとエッジ部のみに注目するLSE法を用いた。DVD-RAM以外のディスク媒体に対しても，標準ディスクを再生し，その再生波形からインパルス・レスポンスを近似して定めることによって，同様の手法が適応できる。
【００９８】
図４６はLSE法により求めたFIRフィルターの周波数特性を示している。図４６（ａ）はDVD-RAM２倍速の標準の等化特性を示したものであり，３タップのFIRフィルターと６次のベッセルフィルターから構成させる。図４６（ｂ）は開口数0.65の装置での学習結果を示している。３T信号の繰り返しパターンの周波数約10MHzにあり，FIRフィルターは15MHz以下の信号のゲインを下げるローパスフィルターの特性を示している。これは，開口数の違いによる分解能の増加を補正するように作用していることがわかる。約20MHzにみられるゲインピークは，再生信号の特性には特に寄与していない。
【００９９】
図４７はエッジシフトの許容値を求めた結果を示している。図４２において，NAの違いによるエッジシフト量の差は３Tマークと３Tスペースを含むパターンで大きくなっており，光スポットの大きさの違いを反映したものになっている。だたし，3Tマーク-3Tスペースパターンでは，エッジシフトの差が小さい。これは，3T-3T繰り返し信号は正弦波状であるため，振幅は変化するが，スポットサイズが変わってもエッジ位置が変わらないことに依存している。そこで，図４６(a)に示すように，前後エッジのパターンで，ハッチングした箇所のみのエッジをシフトさせて実験と計算を比較した。図中の”+”，”-“はシフトの方向を示しており，光スポットの大きさが小さくなって分解能が変化した場合のエッジシフトの方向を示している。記録するデータパターンはDVD-RAM規格に沿った8-16変調の信号であり，シフトさせるエッジの頻度はそれぞれ21%（R＋，R-），シフト量をそれぞれΔ＋，Δ-(今回はΔσ＋＝Δσ-)，各エッジの平均的な揺らぎのジッタ値をσ0とすると，複合ガウス分布の合成ジッタσtotは
【０１００】
【数１４】
2006120208.tif 000016
【０１０１】
と表すことができる。
図４７(b)は上の条件に従って，記録パルス条件を変えてエッジシフトを発生させビットエラー率との関係を調べた実験結果である。ここでは，DVD-RAMの通常の動作条件を想定して，連続する5トラックにそれぞれオーバライトを10回実施して中央のトラックの信号を評価した。最小ジッター値は8.4%であった。図に見られるように，エッジシフトが10%以上になると，ビットエラー率が増加することがわかる。
【０１０２】
図４７(c)は，同じ実験において，エッジシフトとジッターを測定した結果である。図には，（式１４）により算出したジッター値の計算値を付記してある。実測結果と計算結果の間には比較的良好な一致が見られる。ジッター値を規格値の9%以下に保つためのエッジシフトの許容値は5%/Twであることがわかった。図４３と図４４の結果からNA0.65の装置とNA0.60の装置のエッジシフト量の差はいずれも5%/Tw以内であり，この基準を満足してる。
【０１０３】
以上，市販のDVD-RAM媒体を2倍速で記録/再生した結果を示した。次に，開発中のDVD-RAM16倍速の媒体及び記録ストラテジーに対して，FIRフィルター73による群遅延補正の効果について説明する。
【０１０４】
図４８はNA0.60の評価装置を用いて， 2倍速で記録したトラックを2-16倍速の範囲で再生してジッタ値を測定した結果である。光ディスク装置及び媒体の高性能化に伴い，記録/再生速度が高速化するが，繰り返し述べたように，記録パルス形状及びパワーの適正化においては，再生互換を保証することが重要である。一方，同じトラックを高速に再生すると，（１）アンプノイズ及びレーザノイズの影響の増大に伴ってS/N比が低下，（２）I-Vアンプの帯域特性に応じた群遅延の相対的な増加，等に伴ってジッター値が増大する。このうち，（１）については，PRML技術を導入して低下したS/N比の分をある程度回復することが可能である。一方（２）については再生互換の観点で問題であるのは前述のとおりであり，特にDVDで8倍速を超える記録を実現するには，少なくとも一部にCAV方式の回転制御を導入する必要があるため，広い線速度の範囲において，良好な記録が実現可能な記録パルス形状とパワーの設定をする必要があるため，問題が深刻になる。図にはDVD-RAMの標準等化条件で再生した場合と，FIRフィルターによって主に群遅延を補正した場合の２つの結果を示した。
【０１０５】
DVD-RAMの標準等化条件は２倍速で規定されているので，ここでは，等化ブースと量を一定とし，周波数特性が再生速度に比例して変化するようにしながら測定を行った。標準等化条件の場合には，2倍速で約5%だったジッター値が，16倍速で再生すると12%を超える。一方，FIRフィルターによって再生補正した場合は，16倍速で再生してもジッター値は6%以下にすることができる。ここで用いたFIRフィルターによる再生補正は，上でNA0.65の装置で再生した信号をNA0.60の装置再生信号を目標とし，エッジに注目して適応的に等化学習した場合と同じ技術を使っている。具体的には，標準となる2倍速の再生信号からPRクラスを生成して基準信号とし，各再生速度において再生信号と基準信号の誤差が最小になるようにFIRフィルターの各タップ係数を求めた。
【０１０６】
ここで，I-Vアンプの周波数特性とノイズについて定性的な説明を加える。I-Vアンプの帯域はゲインが3dB低下する条件で定義される。例えばDVD-RAMの場合，16倍速で再生すると，最小ランレングス（３T）の繰り返し信号の周波数が約80MHzになる。この信号を良好に再生するためには，少なくとも80MHzの2倍の帯域を持ったI-Vアンプが必要になる。I-Vアンプの性能は光検出器と変換抵抗値とICプロセスによって変わる。一般的には，トランジスタやオペアンプの性能指標と同様に，帯域とゲイン（ノイズの逆数と考えてよい）の積がほぼ一定になるという制限条件が課せられる。したがって，広帯域なI−Vアンプを使用すると，アンプのノイズが増加するという関係にある。光ディスク装置に用いるヘッド用のI-Vアンプは，こうした制限条件の下で，装置性能が最大になるような設計と選択が行われる。
【０１０７】
こうしたケースにおいて，上の例に述べた160MHzの再生帯域を確保すると，ノイズが増加するので，帯域を120MHz程度に制限したものを用いることが良好な装置性能を得るために必要になる。ここで，実験に用いた装置の帯域は110MHzである。通常のデータ再生の場合にこうした特性が問題にならないように考慮されるが，記録パルス形状及びパワーの適正化のために，再生互換を保証する性能のI-Vアンプを使うことは，結果としてノイズを増やしたり，装置コストの増加を招くので好ましくない。ここに示したように，本発明の再生補正技術を使えば，ソフトウェア処理によって実現するので，装置コストの増加はなく，再生互換を保証することが可能になる。これは，本発明の最大の効果の１つである。
【０１０８】
図４９は16倍速における再生補正用のFIRフィルターのタップ数とジッター値の関係を計測した実験結果である。各タップ係数の求め方は，前述のとおりである。図に見られるように，タップ数が５以上になると，ジッター値が顕著に減少し始め，タップ数が９以上で，ほぼ飽和する特性となることが判った。ここでは，十分に余裕をとって，タップ数を15とした。
【０１０９】
図５０は再生補正用のFIRフィルターの周波数特性を示したものである。ここでは，一例として，２，４，８，１６倍速におけるFIRフィルターの周波数特性を示した。FIRフィルターはチャネルクロックに同期して動作するので，横軸の周波数はチャネルクロックで規格化してある。最小ランレングス（３T）の繰り返し信号の周波数は，0.167である。
２倍速は記録/再生の基準となるため，FIRフィルターは再生信号をそのまま通す特性である。このとき具体的には，センタータップの係数のみを“１”にして，その他の係数を“０”にすればよいことは既に述べた。各速度によってFIRフィルターの周波数特性は異なっている。周波数0.167以下における特性の違いは，主に群遅延を補正するためであり，周波数0.25付近に見られるゲインの極小値は，ローパスフィルターの効果を持ち，S/N比を向上する効果がある。
【０１１０】
図５１は，再生補正用のFIRフィルターによる群遅延の抑圧効果を示した実験結果である。図５１（ａ）は標準等化条件における結果である。縦軸のエッジシフトは前述の４ｘ４の各パターンにおけるエッジシフトの測定結果を，3T,4T,5T,6Tの各マーク長さで平均化したものである。2倍速を基準にすると，16倍速では，3Tが約-10%，6Tが約+7%，それぞれシフトすることがわかる。これは，前に示した記録/再生互換のための条件5%以下を満足しない。一方，FIRフィルターによって，再生補正をした場合は，図５１（ｂ）に見られるように，2-16倍速の範囲でエッジシフト量がほぼ一定で，再生互換のための条件5%以下を満たしている。
【０１１１】
図５２は再生補正を施した場合と施さない場合での各速度でのアイ・パターンとジッター値をまとめたものである。特に16倍速において，信号品質の改善効果が顕著であることが判る。
【０１１２】
図５３は各速度において再生補正用のFIRフィルターのタップ係数をまとめたものである。ここでは，DCゲインを１にするように規格化して示した。
【０１１３】
図５４は６倍速と１６倍速においてジッター値とビットエラー率を測定した結果である。ビットエラー率の測定にはPR(3,4,4,3)MLを使った。オーバライト10回後でも，10-6以下の良好なビットエラー率が得られた。
【実施例３】
【０１１４】
図５５は本発明の光ディスク装置の構成を示す実施例である。光ディスク媒体100はモータ160により回転される。再生時にはCPU140によって指令された光強度になるようにレーザパワー／パルス制御器120が光ヘッド110内の半導体レーザ112に流す電流を制御してレーザ光114を発生させる。レーザ光114は対物レンズ111によって集光され光スポット101を光ディスク媒体100上に形成する。この光スポット101からの反射光115は対物レンズ111を介して，光検出器113で検出される。光検出器は複数に分割された光検出素子から構成されている。再生信号処理回路130は，光ヘッド110で検出された信号を用いて，光ディスク媒体100上に記録された情報を再生する。記録時には，レーザパワー／パルス制御器120は，所定の記録データを所定の記録パルス電流に変換して，パルス光が半導体レーザ112から出射されるように制御する。図１及び図１１等に示した本発明の回路構成は，図中の再生信号処理回路130に内蔵されており，その結果は外部メモリー200に保存される。また，再生信号品質の評価及び記録パルス形状とパワーの適正化シーケンスはCPU140またはホストPC180内でプログラムとして実行される。こうした構成によって，本発明の記録方法を実現する光ディスク装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は，大容量光ディスク装置に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明を実施する光ディスク装置の再生信号処理部の構成を示すブロック図。
【図２】記録型DVDドライブ装置の摸式図。
【図３】記録型DVDドライブ装置の問題点を表す摸式図。
【図４】DVD-RディスクをNA0.65の装置で記録しNA0.60の装置で再生した実験結果。
【図５】再生互換を保証する手法の一例。
【図６】DVD-Rディスクのパワーマージンを測定した結果。
【図７】波形等化のブースト量とジッターの関係をNA0.60とNA0.65の評価装置で測定した結果。
【図８】DVD-RディスクをNA0.65の評価装置の等化ブースト量を2.2dBに変更してで記録条件を適正化して，ジッターを評価した結果。
【図９】NA0.60の評価装置で3枚の記録型DVDディスクを再生し，等化ブースト量とジッター値との関係を測定した結果。
【図１０】DVD-Rディスクの記録パワーとPIフレームエラーの関係を示す測定結果。
【図１１】本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す実施例。
【図１２】本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す実施例。
【図１３】本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す実施例。
【図１４】本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す実施例。
【図１５】本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す実施例。
【図１６】本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す実施例。
【図１７】本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す実施例。
【図１８】本発明の記録方法及び光ディスク装置に好適な回路の構成を示す実施例。
【図１９】エッジシフトの検出方法を摸式的に説明したもの。
【図２０】本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示すブロック図。
【図２１】本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示すブロック図。
【図２２】本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示すブロック図。
【図２３】本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示すブロック図。
【図２４】本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示すブロック図。
【図２５】本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示すブロック図。
【図２６】本発明の品質評価を行う解析ソフトウェアの内部構成を示すブロック図。
【図２７】DVD-RAMのコントロール・データに記録される記録ストラテジー・データの内容について示した図。
【図２８】DVD-ROM，DVD-R，DVD-RW，DVD-RAMの各媒体の再生信号をまとめた図。
【図２９】DVD-R，DVD-RW，DVD-RAMの各媒体の記録ストラテジーを摸式的に示した図。
【図３０】DVD-R，DVD-RW，DVD-RAMの各媒体の記録ストラテジーを摸式的に示した図。
【図３１】本発明の記録ストラテジーの適正化シーケンスを示す実施例である。
【図３２】DVD-RAMを具体例として記録パルス形状校正ステップの流れを示す摸式図。
【図３３】２倍速DVD-RAM媒体の記録パルスの形状パラメータを決定するための測定結果の一例。
【図３４】記録パルスの形状を適正化をする前後での記録パワーマージンの違いを示す測定結果。
【図３５】DVD-R媒体の2倍速記録に対する記録パルスの形状とパワーの校正シーケンスの一例を示す図。
【図３６】長マークを記録するパルス形状パラメータを適正化するためのシーケンスの一例。
【図３７】記録パルス形状の基本パラメータに対する記録感度の変化をDVD-Rについて測定した結果。
【図３８】本発明の記録ストラテジーの適正化シーケンスを示す別の実施例。
【図３９】エッジッジレベルを用いて，記録パルスの形状を適正化した場合の実施例。
【図４０】本発明の記録ストラテジーの適正化シーケンスを示す別の実施例。
【図４１】DVD-RAMディスクをNA 0.60とNA0.65の評価装置で再生し，等化ブースト量とジッターの関係を測定した結果。
【図４２】DVD-RAMディスクを標準等化ブースト条件でNA0.60とNA0.65の装置で再生して，各パターンのシフト量を測定して較した結果。
【図４３】DVD-RAMディスクをNA0.65の装置の等化ブースト量4.0ｄBの条件で再生した場合の結果。
【図４４】DVD-RAMディスクをNA0.65の装置の等化ブースト量5.5ｄBとして，FIRフィルターを用いて再生補正した場合の結果。
【図４５】再生補正用のFIRフィルターのTap係数を設定する処理方法を示す図。
【図４６】LSE法により求めたFIRフィルターの周波数特性を示す図。
【図４７】エッジシフトの許容値を求めた結果。
【図４８】NA0.60の評価装置を用いて， 2倍速で記録したトラックを2-16倍速の範囲で再生してジッタ値を測定した結果。
【図４９】16倍速における再生補正用のFIRフィルターのタップ数とジッター値の関係を計測した実験結果。
【図５０】再生補正用のFIRフィルターの周波数特性を示す図。
【図５１】再生補正用のFIRフィルターによる群遅延の抑圧効果を示した実験結果。
【図５２】再生補正を施した場合と施さない場合での各速度でのアイ・パターンとジッター値をまとめた図。
【図５３】各速度において再生補正用のFIRフィルターのタップ係数をまとめた図。
【図５４】６倍速と１６倍速においてジッター値とビットエラー率を測定した結果。
【図５５】本発明の光ディスク装置の構成を示す実施例。
【符号の説明】
【０１１７】
10：ビタビコーダユニット、11：アナログ等化器、12：Ａ／Ｄ変換器、13：ＦＩＲフィルター、14：ＰＲＭＬデコーダ、２０：遅延器、３０：PLL、４０：再生信号処理回路、50：再生信号、51：2値化データ列、52：クロック、53：エッジシフト量、54：エッジレベル、55：波形、100：光ディスク、101：光スポット、110：光ヘッド、111：対物レンズ、112：半導体レーザ、113：光検出器、120：レーザパワー／パルス制御器、130：再生信号処理器、140：ＣＰＵ、150：サーボ制御器、160：スピンドルモータ、170：インターフェース、１８０：ホストコンピュータ、２００：外部メモリ、２１０：解析ソフトウェア。
【図１】
2006120208.tif 000017
【図２】
2006120208.tif 000018
【図３】
2006120208.tif 000019
【図４】
2006120208.tif 000020
【図５】
2006120208.tif 000021
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５３】
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【図５５】
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【図１０】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図５２】
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【図５４】
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