(57)【要約】  本発明は、第一の方向に沿って一次元的に展開し、第二の方向に沿って互いに整列している少なくとも二つのシンボル列のチャネルバンドとして記録されるべき多次元チャネルデータストリームの形の情報を記録担体に記録するための書き込みパラメータを決定する方法に関する。特に、読み出し専用光記録担体（ROM）の場合において、ROMディスク上にマスタリングされるべきピットビットの書き込みパラメータとしてのピット孔サイズを決定するために、前記チャネルデータストリームのシンボル単位――中心シンボルと、該中心シンボルと同じシンボル列上に位置するものもあれば近接のシンボル列上に位置するものもあるいくつかの近接シンボルとからなる――のピットシンボルの記録のための書き込みパラメータが、（ｉ）当該シンボル単位の中心シンボルのシンボル値と、（ｉｉ）当該シンボル単位の中心シンボルと同じシンボル列に位置する、当該シンボル単位の近接シンボルのシンボル値と、（ｉｉｉ）当該シンボル単位の中心シンボルのシンボル列に近接するシンボル列に位置する、当該シンボル単位の近接シンボルのシンボル値とを併せ考えるもとで決定される。
2007531169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の方向に沿って一次元的に展開し、第二の方向に沿って互いに整列している少なくとも二つのシンボル列のチャネルバンドとして記録されるべき多次元チャネルデータストリームの形の情報を記録担体に記録するための書き込みパラメータを決定する方法であって、
前記チャネルデータストリームのシンボル単位――中心シンボルと、該中心シンボルと同じシンボル列上に位置するものもあれば近接のシンボル列上に位置するものもあるいくつかの近接シンボルとからなる――のピットシンボルの記録のための書き込みパラメータが、
（ｉ）当該シンボル単位の中心シンボルのシンボル値と、
（ｉｉ）当該シンボル単位の中心シンボルと同じシンボル列に位置する、当該シンボル単位の近接シンボルのシンボル値と、
（ｉｉｉ）当該シンボル単位の中心シンボルのシンボル列に近接するシンボル列に位置する、当該シンボル単位の近接シンボルのシンボル値、
とを併せ考えるもとで決定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記書き込みパラメータがシンボル単位のあらゆる可能なクラスについての書き込みパラメータを含むパラメータ表の使用によって決定され、該パラメータ表から当該シンボル単位のピットシンボルを記録するための書き込みパラメータが実際のシンボル単位に従って選択されることを特徴とする、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記シンボルの前記書き込みパラメータが、ピット孔サイズか、特に書き込みパルスの数、継続時間および／もしくは強度レベルといった書き込みパルスの特性か、または単一の書き込みパルスの強度レベルかのいずれかであることを特徴とする、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
第一の方向に沿って一次元的に展開する少なくとも一つのシンボル列のチャネルバンドとして記録されるべきチャネルデータストリームの形の情報を記録担体に記録するための、特に請求項１記載のような、書き込みパラメータを決定する方法であって、該書き込みパラメータが反復的な手順によって決定され、当該方法が：
・前記チャネルデータストリームのピットシンボルを記録するための前記書き込みパラメータを予備的なパラメータ値に設定し、
・前記予備的パラメータ値を、ピットシンボルを記録するための書き込みパラメータのための所定の基準を最もよく満たす更新パラメータ値をさがすことによって更新し、前記基準は、チャネルモデルの使用によって求められるか更新されたパラメータ値の使用によって記録されたピットシンボルの読み出しの間に得られるかするＨＦ信号値と参照ＨＦ信号値との差によって決定されるものであり、
・所定の条件が満たされるまで前記更新を反復する、
ステップを有することを特徴とする方法。
【請求項５】
前記書き込みパラメータについて満たされるべき前記所定の基準が、前記ＨＦ信号値と前記参照ＨＦ信号値との差の絶対値の和によって決定されることを特徴とする、
請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記書き込みパラメータについて満たされるべき前記所定の基準が、前記ＨＦ信号値と前記参照ＨＦ信号値との差の二乗の和によって決定されることを特徴とする、
請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記の和が、ある特定のシンボル領域におけるすべてのピットシンボルについての差の二乗を有し、前記和が更新の間に最小化されるべきであることを特徴とする、
請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
前記所定の条件が、各ピットシンボルについての書き込みパラメータが所定の回数更新されることであることを特徴とする、
請求項４記載の方法。
【請求項９】
前記所定の条件が、品質尺度または性能指数であり、それが所定の閾値より小さな値に達することであることを特徴とする、
請求項４記載の方法。
【請求項１０】
前記参照ＨＦ信号値が線形チャネルインパルス応答から得られることを特徴とする、
請求項４記載の方法。
【請求項１１】
前記ＨＦ信号値および前記参照ＨＦ信号値が前記シンボル単位に基づいて決定され、各シンボル単位が当該中心シンボルを囲むいくつかの最近接隣接シンボルを有していることを特徴とする、
請求項４記載の方法。
【請求項１２】
前記予備的パラメータ値が、シンボル単位のあらゆる可能なクラスについての書き込みパラメータを含むパラメータ表から導出されることを特徴とする、
請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記反復の前記更新ステップにおいて、更新されるべきピットシンボルの書き込みパラメータがその後、ある検出ウィンドウを定義するいくつかのシンボル縦列についてシンボル縦列ごとに更新され、その際、前記検出ウィンドウは各反復ののち、前記チャネルバンドの接線方向すなわち前記第一の方向に少なくとも一縦列ぶん移動され、検出ウィンドウにはいる新しい縦列内のシンボルの書き込みパラメータは所定の初期値に設定され、前記反復は所与の縦列について該縦列が前記検出ウィンドウの外に移動により出るまで繰り返されることを特徴とする、
請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
第一の方向に沿って一次元的に展開し、第二の方向に沿って互いに整列している少なくとも二つのシンボル列のチャネルバンドとして記録されるべき多次元チャネルデータストリームの形の情報を記録担体に記録するための書き込みパラメータを決定するための装置であって、
前記チャネルデータストリームのシンボル単位――中心シンボルと、該中心シンボルと同じシンボル列上に位置するものもあれば近接のシンボル列上に位置するものもあるいくつかの近接シンボルとからなる――のピットシンボルの記録のための書き込みパラメータが、
（ｉ）当該シンボル単位の中心シンボルのシンボル値と、
（ｉｉ）当該シンボル単位の中心シンボルと同じシンボル列に位置する、当該シンボル単位の近接シンボルのシンボル値と、
（ｉｉｉ）当該シンボル単位の中心シンボルのシンボル列に近接するシンボル列に位置する、当該シンボル単位の近接シンボルのシンボル値、
とを併せ考えるもとで決定されることを特徴とする装置。
【請求項１５】
第一の方向に沿って一次元的に展開する少なくとも一つのシンボル列のチャネルバンドとして記録されるべきチャネルデータストリームの形の情報を記録担体に記録するための、特に請求項１４記載のような、書き込みパラメータを決定するための装置であって、該書き込みパラメータが反復的な手順によって決定され、当該装置が：
・前記チャネルデータストリームのピットシンボルを記録するための前記書き込みパラメータを予備的なパラメータ値に設定するための設定手段と、
・前記予備的パラメータ値を、ピットシンボルを記録するための書き込みパラメータのための所定の基準を最もよく満たす更新パラメータ値をさがすことによって更新し、前記基準が、チャネルモデルの使用によって求められるか更新されたパラメータ値の使用によって記録されたピットシンボルの読み出しの間に得られるかするＨＦ信号値と参照ＨＦ信号値との差によって決定されるものであるような更新手段と、
・所定の条件が満たされるまで前記更新を反復するための反復手段、
とを有することを特徴とする装置。
【請求項１６】
第一の方向に沿って一次元的に展開する少なくとも一つのシンボル列のチャネルストリップとして記録される情報を、チャネルデータストリームの形で記録担体に記録するための記録方法であって、ピットシンボルが請求項１または４記載の方法によって決定される書き込みパラメータの使用によって記録されることを特徴とする方法。
【請求項１７】
第一の方向に沿って一次元的に展開する少なくとも一つのシンボル列のチャネルストリップとして記録される情報を、チャネルデータストリームの形で記録担体に記録するための記録装置であって、当該記録装置が、
書き込みパラメータの使用によってピットシンボルを記録するための手段と、
光記録担体上に情報を記録するために書き込みパラメータを決定するための請求項１４または１５記載の装置、
とを有することを特徴とする装置。
【請求項１８】
コンピュータ上で実行されたときにコンピュータをして請求項１または４記載の方法のステップを実行せしめるためのプログラムコード手段を有することを特徴とする、コンピュータプログラム。
【請求項１９】
請求項１６記載の方法の使用によってピットシンボルが記録されており、情報が第一の方向に沿って一次元的に展開する少なくとも一つのシンボル列のチャネルバンドとしてチャネルデータストリームの形で記録されていることを特徴とする、記録担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一の方向に沿って一次元的に展開し、第二の方向に沿って互いに整列している少なくとも二つのシンボル列のチャネルバンドとして記録されるべき多次元チャネルデータストリームの形の情報を記録担体に記録するための書き込みパラメータを決定するための方法に関する。本発明はさらに、第一の方向に沿って一次元的に展開する少なくとも一つのシンボル列のチャネルバンドとして記録されるべきチャネルデータストリームの形の情報を記録担体に記録するための、逐次的な手続きによって決定される書き込みパラメータを決定するための方法および対応する装置に関する。本発明はさらに、記録担体にチャネルデータストリームの形の情報を記録するための記録方法および対応する記録装置に関する。さらに加えて、本発明は、前記方法を実装するためのコンピュータプログラムに、また記録担体に関する。
【０００２】
前記記録担体は一般に磁気記録原理に基づくものでも、光学式記録原理に基づくものでもよい。以後の記述は光記録担体についてより詳細に焦点を当てるが、他の種類の記録担体を排除するものではない。
【背景技術】
【０００３】
一般に、２Ｄ光記録チャネル全体、すなわち、該チャネルの送信端にある書き込みチャネルと該チャネルの受信端にある読み取りチャネルの組み合わせについては、ある種の属性が実現されるべきである。一つの主要な目標は、チャネルの線形化である。読み取りチャネルは中心開口（CA:  central  aperture）検出、すなわち１Ｄ光記録において普通に使用されている検出モードの特性によって多少なりとも固定されていることが想定される（たとえば、Ｊ．ブラート「光ディスクの読み取り」、『光ディスクシステムの原理』、アダム・ヒルガー社、1985年、pp.7〜87参照）。読み取りチャネルの非線形特性は書き込みチャネルの側で行われる適切な措置によって補償されなければならない：これは書き込み事前補償（write-precompensation）として知られ、書き込み方針（write-strategy）を通じて実装される。チャネルシンボル（ビット、あるいはより一般にはＭ進シンボル）はいわゆる（非線形）送信フィルタを通じて処理されて物理的な書き込みチャネルのためのパラメータを生成する。書き込み方針に（小さな）不足があって線形化が不十分となる場合、残る非線形性は補足的な受信フィルタによって対処できる（非線形性補償を通じて）。したがって、２Ｄ光記憶、特にＲＯＭ媒体のための適切な書き込み方針が望まれている。さらに、記録可能および／または書き換え可能な２Ｄ光記憶における書き込み方針のための個別的な方策もが必要とされている。
【０００４】
（準）六角形の二次元格子のビット上での２Ｄ変調において検出される高周波（HF:  high-frequency）信号値のある第一の所望の属性を実現する書き込み方針手続きが、欧州特許出願EP02076255.5（PHNL020279）において記載されている。光検出器への入射光子密度（PDIC:  photon  density  incident  on  the  photo-detector）の「物理的な」検出は中心開口検出の原理に基づいている。六角形格子上では、中心の１ビットと（最）近接ビットとの７ビットからなる六角形クラスターが基本単位と考えられ、シンボル単位またはビットクラスターとも呼ばれる。前記の第一の所望の属性とは、HF信号値が近接するピット型のビット（「１」のビット）の数の増加とともに系統的なロールオフを示すというものである：この属性は中心ビットについての可能なビット値両方について成り立つ必要がある。この属性が満たされないと（たとえば、ピット型ビットについて）、信号折り畳み（signal  folding）の問題に対処する必要がある。それはHF信号値（の一部）が（中心ビットがピット型の場合）近接ピット型ビットの数の増加とともに（減少するのではなく）増加することを含意するものである。さらに、ピット型ビットについてのビットセルが１００％「ピット領域」からなる場合に生じる最大限の信号折り畳みの場合、それは全部ランドの場合についてのHF信号が全部ピットの場合についてのHF信号と同一であるということを含意する（いずれも完全な鏡面として振る舞う）。
【０００５】
信号折り畳みは典型的には、ピットビットの物理的なマスタリング（ROMディスクでの）が、ピット領域がビットセル（２Ｄ六角格子の基本胞となる六角形）の大きな部分、あるいは全領域さえも覆うような形で行われる場合に生じる。信号折り畳みの消去は、書き込むピット孔を最大限可能であるより小さく（相対的にずっと小さく）することを通じて実現された：信号値の全く好都合なロールオフが達成されるのは、デューティー因子５０％、すなわち、ピット孔が利用可能な六角形の面積の約半分を覆う場合である。
【０００６】
上述の「第一の所望の属性」とは別に、拡張された書き込み方針を通じて実現すべき第二の追加的な所望の属性が達成されるべきである。「第二の所望の属性」はさまざまなものを考えることができる。非常にありそうな候補としては、HF信号値が線形応答について典型的な信号変動を示すというものである。候補となる多くのビット検出方式は線形応答を期待するが、その種のビット検出器はチャネルの非線形性に対処できないため、等化およびビット検出に先立って何らかの種類の（可能性としてはメモリのない）非線形補償（NLC:  non-linearity  compensation）を含める必要がある。そのようなNLC回路の使用には二つの不都合な点がある。第一に、（メモリのない）NLCは精度が限られるという問題がある。そして第二に、ノイズ分布がレベルに依存しないとすると、ノイズの影響を限定するという観点からはHF信号値をできる限り利用可能な振幅空間にわたって拡散させることが有益である：そのような状況は前記「第一の所望の属性」に基づく方策によっては達成されない。「１」のビットについての信号レベルは非線形に圧縮され、NLCの前に等間隔でない信号レベルを生じるからである。するとNLCの動作は信号レベルに依存するノイズ分布を生じることになる。したがって、あらゆる信号処理に先立って、光検出器の物理的なビット検出の出力において「線形レベル」（できるだけ線形）を与える書き込み方針を組み込むことが有益である：結果として、ノイズ分散が個々の各レベルについて等しくなる。
【０００７】
マルチレベル（ML:  multi-level）（一次元）光記録において使うためのいわゆるPIPTM（Pre-compensation  Iteration  Process［事前補償反復処理］）書き込み方針がWO01/57856において開示されている。そこでは、専用の書き込み方針が、書き込まれるべき中心シンボルに依存する書き込み方針行列と限られた数のその近接シンボルに基づいている。PIPは大半の非線形チャネル効果を除去するよう設計された適応的ML書き込み方針としてプロモーションされている。特に、PIPは、近接する信号レベルの分布の間の重なりを減らすことによってデータ回復をより堅牢にする。それは、これらの分布の幅を減少させることによって、そして最も重要なこととしては分布の中心調整をしてマルチレベルシステムの諸レベルを等間隔にすることによって達成される。
【０００８】
二次元パターンにおいては、ある特定の位置に厳密に同一のビットクラスター（すなわちシンボル単位）、よってまた同一のクラスタークラスが現れることがある。WO01/57856において一次元符号化方式について開示されているような書き込み方針表または行列に基づく書き込み方針は、そうした場合、書き込み方針パラメータ（たとえば厳密に同一のピット孔半径など）も厳密に同一となる。しかし、たとえビットクラスターが同一であったとしても、そのクラスターの周囲のビットは異なる場合があり、そのためビットクラスターの個々のビットは名目値とは異なる書き込みパラメータ（ピット孔サイズなど）をもつことになる。これらの局所的な名目書き込みパラメータ（ピット孔半径）からの偏位は、中心ビットに対して作成されるべき書き込みパラメータについての最適な選択にも影響することになる。これは、たとえば、当該ビットクラスターの近接ビットのより外側の環や殻を含めることなどによって書き込み方針表の大きさを拡大することで部分的には取り入れることができる。近接ビットの書き込み方針の選択に影響する１ビットのこの「連鎖効果」を完全に取り入れるとすると非常に大きな書き込み方針表をもつことになるが、それを用いて作業するのは実用的ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
多次元符号化方式のために効果的に使うことができる書き込みパラメータを決定するための方法および対応する装置を提供することが本発明の一つの目的である。さらに、好ましくは非常に大きな書き込み方針表または行列の使用を避けつつ上記の「連鎖効果」を取り入れる、書き込みパラメータを決定するための方法および対応する装置を提供することが本発明の一つの目的である。さらに、本発明を使う適切な記録方法および記録装置、コンピュータプログラムおよび記録担体が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、この目的は、請求項で請求される方法によって達成される。それによれば、前記チャネルデータストリームのシンボル単位――中心シンボルと、該中心シンボルと同じシンボル列上に位置するものもあれば近接のシンボル列上に位置するものもあるいくつかの近接シンボルとからなる――のピットシンボルの記録のための書き込みパラメータが、
（ｉ）当該シンボル単位の中心シンボルのシンボル値と、
（ｉｉ）当該シンボル単位の中心シンボルと同じシンボル列に位置する、当該シンボル単位の近接シンボルのシンボル値と、
（ｉｉｉ）当該シンボル単位の中心シンボルのシンボル列の近接のシンボル列に位置する、当該シンボル単位の近接シンボルのシンボル値、
とを併せ考えるもとで決定される。
【００１１】
WO01/57856から知られる解決策とは対照的に、シンボル単位のピットシンボルを記録するための書き込みパラメータは、考えているシンボルが位置するのと同じシンボル列にある近接シンボルに依存するのみならず、それに加えて考えているシンボルが位置するシンボル列の上または下のシンボル列にある近接シンボルにも依存する。こうして、近接シンボル列にあるシンボルのシンボル値が所与の列にあるシンボルの書き込みパラメータを部分的に決定し、それにより前記所与の列にある前記シンボルのＨＦ信号の特性を達成する。
【００１２】
本発明のある実施形態では、書き込みパラメータは、シンボル単位のあらゆる可能なクラスについての書き込みパラメータを含むパラメータ表を使うことによって決定される。前記の表から当該シンボル単位の中心シンボルでのピットシンボルを記録するための書き込みパラメータが、実際の前記シンボル単位に従って選択される。中心シンボルのそれぞれの値について、そしてその中心シンボルの可能な（近接シンボルの）環境のそれぞれについて、前記パラメータ表（書き込み方針行列ともいう）における項目によって、考えているシンボル単位の中心シンボルについて、物理的な書き込みチャネルで使われるべき（少なくとも一つの）書き込み方針パラメータの集合が与えられる。単一の書き込み方針行列ではなく、一組の書き込み方針行列（好ましくは書き換え可能システムにおいて）を使うこともできる。たとえば、書き込み方針が二つ以上の物理パラメータに関わる場合がそうである。一組の書き込み方針行列についてのもう一つの用途は、書き込みチャネルの一つの物理的条件（たとえば、書き込みレーザースポットのディスク面に対する傾きなど）ごとに行列が設定される場合に関する。
【００１３】
本発明の根底にある目的はさらに、本発明によれば請求項で請求される方法によって達成される。その方法は：
・前記チャネルデータストリームのピットシンボルを記録するための書き込みパラメータを予備的なパラメータ値に設定し、
・前記予備的パラメータ値を、ピットシンボルを記録するための書き込みパラメータのための所定の基準を最もよく満たす更新パラメータ値をさがすことによって更新し、前記基準は、チャネルモデルの使用によって求められるか更新されたパラメータ値の使用によって記録されたピットシンボルの読み出しの間に得られるかするＨＦ信号値と参照ＨＦ信号値との差によって決定されるものであり、
・所定の条件が満たされるまで前記更新を反復する、
ステップを有する。
【００１４】
本発明のこの第二の実施形態によれば、チャネルシンボルのシーケンスについて順次に、好ましくは（おおまかに）これらのシンボルが記録担体に書き込まれるべき順序で作用する、「オンザフライ」の（反復的）計算手順を通じた書き込み事前補償が提案される：現在のチャネルシンボルの書き込みパラメータは、（限られた集合の）以前のチャネルシンボルの（すでに決定された）書き込みパラメータと（限られた集合の）将来のチャネルシンボルの書き込みパラメータとから導出される。これらの将来のシンボルについては、少なくとも記載される手順の最初の反復においては、平均（予備的）書き込みパラメータが設定される。続く反復では、将来のチャネルシンボルについては、以前の反復の間に得られた書き込みパラメータを現在のチャネルシンボルを更新するのに使うことができる。シンボルのクラスターについての書き込みパラメータの決定は、このように、そのクラスターの構成によるのみならず、ある程度は、チャネルシンボルのシーケンスに沿って所与の位置にある考慮中のクラスターへとつながるチャネルシンボルの先行するシーケンスの履歴（メモリ）によっても、該先行するシーケンスのチャネルシンボルで設定された書き込みパラメータの値を通じて影響されることになる。
【００１５】
本発明は、好ましくは２Ｄ光記録のために適用される。その場合、情報は、第一の方向に沿って一次元的に展開し、第二の方向に沿って互いに整列している少なくとも二つのシンボル列のチャネルバンドとして記録されるべきチャネルデータストリームの形であり、前記二つの方向はシンボル位置の二次元格子を構成する。しかし、本発明は一般的に適用可能である。すなわち、本発明はデータが３Ｄ（または理論上はより高次元の）配列に配置されている多次元記録のために適用されることもできる。
【００１６】
前記の諸方法を実行するために適応されている対応する装置が、いくつかの請求項において定義される。ピットシンボルが上に定義したような手順によって決定される書き込みパラメータを使うことによって記録される記録方法および対応する記録装置が、いくつかの請求項において請求される。コンピュータ上で実行されたときにコンピュータをして上記方法のステップを実行せしめるためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムが請求項において定義される。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態は従属請求項において定義されている。書き込みパラメータのために満たされるべき前記所定の基準は、好ましくは、読み出しから得られた、あるいは得られるはずのいわゆる「読み出し」ＨＦ信号値といわゆる参照ＨＦ信号値との差の絶対値の合計によって、あるいは前記読み出しＨＦ信号値と前記参照ＨＦ信号値との平方差の合計によって決定される。好ましくは、前記合計は、ある特定のシンボル領域におけるすべてのピットシンボルおよび非ピットシンボル（すなわち「ランド」シンボル）についての平方差を含み、前記合計は更新の際に最小化されるものである。
【００１８】
本発明のさらなる諸実施形態によれば、前記所定の条件は、各ピットシンボルについての書き込みパラメータが所定の回数更新されたというもの、あるいは所定の閾値より小さな値に達したというものであり、前記所定の条件は品質尺度または性能指数となる。
【００１９】
参照ＨＦ信号値は、線形チャネルについて得られるような仮想の理想的信号から得られる。線形チャネルというのは線形の（二次元）インパルス応答によって表すことのできるチャネルである。他方、読み出しＨＦ信号については、実際上は、有限個の書き込みパラメータが用いられ、それについて結果として得られるＨＦ信号値が読み取りチャネルにおける実験上の信号生成をよく表す計算モデルに基づいて前もって決定される。そこで、上に定義したような適正な最小化手順を用いて、「読み出し」ＨＦ信号（信号生成についての計算モデルから得られる）と（線形の）参照ＨＦ信号値との間の最良一致を与える書き込みパラメータの組をみつけることができる。有限個の書き込みパラメータについては、そのような最小化手順は、ちょうど読み取りチャネルにおけるビット検出に使われるビタビアルゴリズムのような動的プログラミングの手法を用いて解決することができる。しかし、書き込みパラメータのための多くの可能なピット孔サイズの場合のＭ進ビタビに関係する膨大な複雑性の側面のため、本発明によれば、目標とされる線形ＨＦ信号値と「読み出し」ＨＦ信号値との間の最も近い一致を実現する書き込みパラメータの最良の組に関する一致を実現するためには、複雑性が低くわずかに最適以下の最適化手順が使用されるのが好ましい。前記「読み出し」ＨＦ信号値は計算チャネルモデルから導出される書き込みパラメータの組について計算できるものか、あるいは反復的な書き込み実験においてシンボルを書き込むために書き込みパラメータが採用されたときに直接測定できるものである。
【００２０】
すでに上で述べたように、「読み出し」ＨＦ信号値および参照ＨＦ信号値はシンボル単位（ビットクラスターまたはシンボルクラスターともいう）に基づいて決定される。各シンボル単位は中心シンボルおよびいくつかの近接シンボル、特に中心シンボルを取り囲むいくつかの隣接する最近接シンボルからなる。そのようなシンボル単位は、たとえば、一つの中心シンボルと最近接隣接距離にある６個の周辺のシンボルとからなる六角クラスターでありうる。あるいはまた、一つの中心シンボルと４つの最近接シンボルからなる正方クラスターを使うこともできる。六角クラスターの場合については、６つの最近接シンボルのうちの二つが中心シンボルと同じシンボル列に位置し、他の４つの最近接シンボルが隣接シンボル列に位置する。
【００２１】
さらに、前記第二の実施形態の反復的な手順のためには、当該方法の最初のステップにおいて設定される、ピットシンボルのための予備的な書き込みパラメータ値は、（中心にピットシンボルをもつ）シンボル単位のあらゆる可能なクラスについての書き込みパラメータを含むパラメータ表から導出されることが好ましい。あるいはまた、二値変調のチャネルを想定すると、すべてのピットシンボルに対して、最初の反復に先立って同じ固定された書き込みパラメータを割り当ててもよい。
【００２２】
前記反復的手順を含む前記第二の実施形態のある好ましい実施例によれば、本発明に基づく前記反復的最適化手順はスライディングウィンドウ手法に基づく。それによると、前記反復の前記更新ステップにおいて、更新されるべきピットシンボルの書き込みパラメータはその後、ある検出ウィンドウをなすいくつかのシンボル縦列についてシンボル縦列ごとに更新される。その際、検出ウィンドウは各反復ののち、第二の方向に互いに整列したいくつかのビット列からなる幅のある渦巻き線の接線方向に少なくとも一縦列ぶん移動され、スライド後に検出ウィンドウにはいってきた新しい縦列内のシンボルの書き込みパラメータは所定の初期値に設定される。また、反復は、所与の縦列について該縦列が前記検出ウィンドウの外に出るまで繰り返される。これは容易に実装できる、書き込みパラメータ更新のための簡単な逐次手順である。
【００２３】
本発明に基づいて決定されるべき書き込みパラメータは主として、使用されるべき記録担体の種類に依存する。読み出し専用（ＲＯＭ）記録担体については、ピット孔サイズが決定されるべきであるが、これはマスタリングの間にフォトレジスト層の照射のためにあるレーザー強度を加えることにより実現される。書き換え可能な記録担体については、相変化技術に基づいて、あるアモルファス領域が、よく規定されたレーザー強度の一連のレーザーパルスによって実現される。よって、ピット孔サイズの代わりに、書き込みパルスの特性、特に複数の書き込みパルスの数、継続時間および／または強度レベル、あるいはより単純なケースでは単一の書き込みパルスの強度レベルといった、所与のピット孔サイズを与えるより直接的な物理パラメータを決定することができる。
【００２４】
本発明に基づく方法を使うことによってピットシンボルが記録された記録担体が、ある請求項で定義される。たとえばＳＥＭ、ＴＥＭ、ＡＦＭ画像を使うことによって、記録担体から、ピット孔サイズがビットクラスターの種類によらずみな同一であるか、それともクラスターに依存して異なっているかを見ることができる。後者の場合、さらに二つの場合を区別することさえできる。第一の場合では、一つのクラスター型について生じるクラスターはすべて同じピット孔サイズである。これは書き込み方針行列（表）が使われたことを示す。第二の場合には、本発明に基づく更新方針が用いられたため一つのクラスター型について生じるクラスターがわずかに異なるピット孔サイズにつながることがある。その変動がランダムであるか、ある特定の更新方針に従っているかを識別するためには、所与のクラスター型のピット孔サイズの２Ｄ相関属性をその近接シンボルパターンして評価することができ、それによりピット孔サイズを決定するために本発明の前記第二の実施形態が使われたことが示される。
【００２５】
これから本発明について図面を参照しつつより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、データ記憶システムの典型的な符号化および信号処理要素を示している。入力ＤＩから出力ＤＯへのユーザーデータのサイクルは、インターリーブ１０、誤り訂正符号（ECC）エンコード２０，変調エンコード３０、信号処理４０、記録媒体５０へのデータ記憶，信号後処理６０、二値検出７０、変調符号の復号８０、インターリーブされたＥＣＣの復号９０を含んでいる。ＥＣＣエンコーダ２０は、さまざまなノイズ源からの誤りに対する保護を与えるためにデータに冗長性を加える。次いでＥＣＣエンコードされたデータは変調エンコーダ３０に渡され、そこでデータがチャネルに適応される。すなわち、チャネル誤りによって壊されにくく、チャネル出力においてより容易に検出されるような形に変形されるのである。変調されたデータは次いで、たとえば空間光変調器などの記録装置に入力され、記録媒体５０に記録される。取得側では、読み取り装置（たとえば光検出素子すなわち電荷結合素子（ＣＣＤ））は擬似アナログ信号値を返すので、これをデジタルデータ（二値変調方式についてはピクセルあたり１ビット）に戻す変換をする必要がある。このプロセスにおける第一のステップは等化と呼ばれる後処理ステップ６０で、これは記録プロセスにおいて生成されたゆがみを取り除こうと試みる。まだ擬似アナログ領域である。次いで、擬似アナログ値の配列がビット検出器７０を通じて二値のデジタルデータの配列に変換される。次いでデジタルデータの配列はまず変調デコーダ８０に渡され、そこで変調エンコードへの逆操作が実行され、次いでＥＣＣデコーダ９０へと渡される。
【００２７】
欧州特許出願EP01203878.2において、六角格子上での最近接チャネルビットのクラスターを用いた２Ｄに制限された符号化が記載されている。そこで焦点が当てられたのは、チャネルを介したより堅牢な伝送という観点での利点をもつ制限についてが主であって、そのような２Ｄ符号の実際の構築ではなかった。後者の主題は欧州特許出願02076665.5（PHNL020368）において扱われている。すなわち、そこではそのような２Ｄ符号の実装および構築が記載されているのである。例としてある２Ｄ六角符号について以下で解説するが、本発明の一般的な発想およびすべての方策は、いかなる２Ｄ符号にも、特にいかなる２Ｄ六角格子符号または２Ｄ正方格子符号にも一般に適用できるものであることを注意しておく。最後に、前記一般的発想はまた、ある方向への符号の一次元的な展開によって特徴付けられる多次元符号（可能性としては等方的制約条件が付きうる）にも適用できる。
【００２８】
前述したように、以下においては２Ｄ六角符号を考える。２Ｄ六角格子上のビットはビットクラスターを用いて同定できる。六角形のクラスターは、中心格子位置にある１ビットが隣接する格子位置にある６つの最近接ビットに囲まれた形で構成される。その符号は一次元的な方向に沿って展開する。２Ｄストリップはいくつかの１Ｄ列が前記の第一の方向に直交する第二の方向に互いに積み重なった形で構成され、それがなす実体上を２Ｄ符号が展開できる。ストリップに基づく２Ｄ符号化の原理が図２に示されている。互いに整合的に積み重なったいくつかのストリップが幅のある二次元バンドを形成し、これは光ディスク上で渦巻きをなしてもよい（そのようなバンドは「幅のある渦巻き線」（broad  spiral）ともいう）。幅のある渦巻き線の相続く回転の間、すなわち隣接する２Ｄバンドの間には、たとえば（空の）１ビット列（０のビットで埋められており、よってランド記号に等しい）の保護バンドが設けられていてもよい。
【００２９】
六角格子上の２Ｄ記録のための信号レベルは、可能なあらゆる六角クラスターの完全な集合についてのＨＦ信号の振幅値のプロットによって同定される。さらに、等方仮定が使われる。すなわち、チャネルのインパルス応答は円対称であると仮定される。これは、７ビットクラスターを特徴付けるためには、中心ビットおよび最近接ビットにおける「１」のビット（または「０」のビット）の数（６つの隣接ビットのうち「１」のビットは０、１、…、６個がありうる）を同定することだけが問題であるということを含意する。我々の記法では「０」のビットがランドビットである。典型的な「信号パターン」が図３に示してある。並行する１１ビット列からなる幅のある渦巻き線で連続する幅のある渦巻き線の間には（空の）１ビット列の保護バンドがあると想定すると、図３の状況は、伝統的な１Ｄ光記録（たとえばブルーレイディスク（ＢＤ）フォーマット（波長405nmの青色レーザーダイオードおよびNA＝0.85の開口数をもつレンズを使う）で使われているような）に比べて１．７倍の密度増に対応する。
【００３０】
チャネルの非線形性の根源は、検出信号が光検出器における光子確率に関係しているという事実である。光子確率は（スカラー回折理論では）、光子波動関数（複素数値）の絶対値の二乗としてモデル化される（可能性としては乱された光子波面の、ピットおよびランドによって構成される光ディスク上の位相および振幅構造との相互作用を記述するものである）。光子波動関数とディスク上に書き込まれているビットとの間の関係は（少なくとも）線形のものである。したがって、光子確率関数とビットとの間の関係は（少なくとも）双線形なものである。ここでは双線形の用語は二次の非線形性を示すのに使っている。
【００３１】
完全を期すために述べておくと、前記光子確率関数はさらに光検出器全体にわたって積分されることを指摘しておく。この結果がいわゆる中心開口信号であるが、これは（出射）ひとみの面における光子確率の（数学的に等価な）積分のことをいう。前記チャネルモデルは線形および双線形の項を生じる。双線形項としては、各ピットビット（照射スポットの中心に十分近いもの）についての自己干渉項および各２ビット対（両方のピットビットが照射スポットの領域内にある対）についての相互祖干渉項が得られる。これらの双線形項が図４に示されている。相互干渉項は、ピット対の両方のピットビットの間の距離が六角格子の最近接ビット距離（これはａで表す六角格子パラメータに等しい）より大きいときわめて小さくなる。したがって、最近接ビット間の相互干渉のみを考えることはよい近似になる（特に中間的な密度については）。
【００３２】
チャネルの干渉がさらに７ビット六角クラスターのビットに限定される場合、ＨＦ信号は非常によい近似で次式のようにモデル化できる（簡単のため、中心開口信号における最大変調のためのπ／２に等しい単一パス位相をもつピット深さを想定し、あらゆるピットビットについて固定ピット孔半径を想定する）。
HF＝1−4b0(l0−s0,0)−4n(ln−sn,n)＋8nb0x0,n＋8pnxn,n
これは本質的には４パラメータモデルである（各項に１パラメータ）。パラメータおよび変数は次のような内容である。
n：ピット型である（中心ビットの）最近接隣接ビットの数
b0：中心ビットのビット値（ピットは「1」、ランドは「0」）
l0：中心ビットについての線形干渉のタップ値
ln：（最近接）隣接ビットについての線形干渉のタップ値
s0：中心ピットビットの自己干渉についての値
sn：（最近接）隣接ピットビットの自己干渉についての値
x0,n：中心ピットビットと（最近接）隣接ピットビットとの間の相互干渉の値
xn,n：互いに最近接隣接ビットでもある２つの（中心ビットに対する）（最近接）隣接ピットビットの間の相互干渉の値
pn：（最近接）隣接ビットの間での（最近接）隣接ピット対の数
パラメータpn（およびその平均値<pn>）の可能な値を、最近接隣接ピットビットの数nのさまざまな値について次の表に示す。
【００３３】
【表１】
2007531169.tif 000003
上記の式はすべてのピットビットについてピット孔半径が固定されている場合についてのみ成立する。変動するピット孔半径も考える場合は、上記の式の一般化した形を代わりに使うべきであり、それは次のようになる。
HF＝1−4b0(l0[S0]−s0,0[S0])−4Σ6i=1bi(ln[Si]−sn,n[Si])
＋8Σ6i=1b0bix0,n[S0,Si]＋8Σ6i=1bibi+1xn,n[Si,Si+1]
ここで、記号の用法は上記の式と同じものが使われているが、ピットビットiのピット表面積についてSiで示されるピット孔表面積を明示的に参照している。六角クラスター上のビットの添え字の付け方は図５に示してある（b7はb1と同一であると想定される）。
【００３４】
図６は、a＝165nm、ピット直径b＝122.5nmの場合のHF信号パターンを示している。グラフから、異なるpnパラメータの数に従って１１の異なる信号が明瞭に見て取れる。平均HF信号値（図６では実線で示されている）はnの所与の値についてあらゆるクラスターにわたる平均として得られる（０から６の間）。この平均値は<pn>の値によって決定されるが、これは前記の表の第３列に挙げられている。xn,nは正の数であるから、グラフはnの大きな値に対して上向きの曲率を示している（b0＝0、b0＝1の両方の場合について）。よって、結果として、このモデルにおいては非線形性の２つの基本的な種類がある。第一に、相互干渉に関連した非線形性xn,nがあり、これはpnによって支配される。第二に、相互干渉x0,nに関連した非線形性があり、これはピット対の数に依存する。前記ピット対には、中心（ピット）ビットと、中心ビットの（最近接）隣接ビットのうちのピットビット（その数が定義によりnである）とが含まれる。このため、x0,nの前にかかる係数が積nb0に比例している。x0,nは正の数であるから、第二の種類の非線形性（上記の式の右辺の第４項）は、中心ビットb0＝0の場合に比べてb0＝1の場合については線形干渉の傾きが異なる（負の度合いが小さい）という正味の効果になる。
【００３５】
前述した欧州特許出願EP02076255.5（PHNL020279）においては、対応する中心ピットビットが属するクラスター型に関わりなく、ピット孔については単一の半径を用いることが、特にROMディスク上において信号折り畳みを解決する満足のいく手段として提案されている。図７では、マスタリングされたピット孔がさまざまな（固定）サイズ（直径ｂ）の場合についてのHF信号パターンを見ることができる。六角格子パラメータはa＝165nm、固定ピット孔直径はb＝100nm、120nm、140nm、165nmという一連の値について示している。HF信号は、２Ｄ六角格子向けに調整したスカラー回折モデルを通じて得られている。
【００３６】
図８は、本発明の第二の実施形態に基づく、反復的手順を使った方法の基本原理を示している。入力においては、ディスクに書き込む必要のある２Ｄビットパターンが与えられる。各ビット位置（座標(k,l)で表される）について、中心ビットおよびその近接ビットからなるビットクラスターの情報が取得される。初期化ステップでは、（０でない）ビットbklの書き込みパラメータ（ピット孔サイズなど）p0klが予備的な値、たとえば固定された書き込みパラメータに設定されるか、表または行列から取得されるかする。その後、これらの予備的な値は反復的な手順において更新される。
【００３７】
参照されるビットクラスターは、中心ビットに加えて、該中心ビットからすべて等距離にある近接ビットからなるいくつかの殻からなることがありうる。最も単純な場合は殻が一つだけ（最近接隣接ビットを含むもの）の場合で、７ビットのクラスターとなる。この単一殻の場合は、２Ｄ光記録において記録密度が中程度から比較的高い場合でさえも、きわめて精確であるようである。したがって、以下ではその場合を代表的だがあくまでも一具体例としてより詳細に扱う。
【００３８】
原理的には、書き込み方針は、いかなる対称性をもつ読み出しスポット（たとえば楕円形）についても考え出すことができる。簡単のため、ここからは等方的な（読み取り）チャネル特性――円対称性、または少なくとも２Ｄビット格子の六回（回転）対称性と両立する対称性をもつ読み取りチャネルを含意する――を考える。この場合についての基本的な（すなわち独立な）クラスタークラスをこれから導く。一つのクラスタークラスは、60、120、180、240、300度のいずれかの回転によって互いに変換できるあらゆるクラスターからなる。そのような独立なクラスタークラスは２８通りあることがわかる。１４が中心ビット値b0が０のもの、１４がb0が１のものである（ビット値b0＝1をもつピットビットについて０でないピット孔半径のみを考えている）。これらの基本クラスタークラスは図９において、PAT-01、PAT-02、…、PAT-14と表されている。さまざまなクラスタークラスを記述するため、図９に示した記法を採用した。各クラスタークラスについて、その多重度（×iで図示される）は数字「i」によって示される。これは所与のクラスタークラスに属するクラスターの数である。クラスPAT-08およびPAT-09のそれぞれ（の回転変異形）は点反転によって互いに変換されうることを注意しておく（反転の中心はクラスターの中心に位置する）。よって、反転対称が追加されれば、（PAT-08およびPAT-09が縮退するため）異なるクラスタークラスの数は１３に減る。x0,nについて隣接ビット非線形性を考慮に入れるだけでも異なるクラスの数はさらに減少する。その場合、クラスPAT-03およびPAT-04が縮退する。同じことはPAT-10およびPAT-11についても成り立つ。こうして異なるクラスの数は１１になる。有意なパラメータとして隣接ピットビットの数nだけを考える場合には、異なるクラスの数のさらに（いっそう厳しい）７への減少が可能となる。
【００３９】
本発明の背後にある問題について、ここで図１０を参照しつつ解説する。図１０ａおよび図１０ｂで示されるように、円で示される２つの状況について、位置(k,l)においては厳密に同じクラスターC1、C2が、よってまた同一のクラスタークラスが見出される。書き込み方針表または行列に基づくような書き込み方針であれば、厳密に同じ書き込みパラメータを与えるところである。
【００４０】
ところが、図１０ｂに示された状況（２）の場合、円の７：３０のところにあるピットビットb52は３＋１（クラスターC2の中心ビット）個のピットビットに囲まれているのに対し、図１０ａに示された状況（１）の場合には、同じピットビットb51が１＋１個のピットビットによって囲まれているだけである。当該ビットのクラスタークラスを決定する円外ではピットの隣接ビットがない状況も可能である。
【００４１】
ビットb51およびb52はしたがって、両方の状況に対してそれぞれ異なるピット孔サイズ、あるいはより一般には異なる書き込みパラメータをもつ。これらの異なるサイズは中心ビットbklにおいてピット孔サイズについてなされる最適な選択に影響する。これは、たとえば近接ビットのより多くの環または殻を取り込む（図に描いたような円をどんどん大きくしていく）ことなどによって書き込み方針表のサイズを拡張することによって、部分的には対応できる。近接ピット孔の選択に影響する１ピット孔のこの「連鎖効果」を完全に取り入れるとすると、非常に大きな書き込み方針表が必要となり、それを用いて作業するのは実用的ではない。
【００４２】
よって、本解決策によれば、上記の「連鎖効果」を考慮に入れてピット孔サイズの「オンザフライ」の最適化を実行することが提案される。（ROMについての）ピット孔サイズの代わりに、強度レベルや書き込みパルス数など、書き込みチャネル（たとえば、相変化記録のための、それぞれがある継続時間とあるレーザー強度をもつレーザーパルスの組）の基礎となるいかなるパラメータの組を最適化してもよい。
【００４３】
以下の説明のためには、ピットビットのピット孔サイズとしてはL通りの可能な値があり、読み取りチャネルのメモリ（すなわち、ISIの広がり）は現在のフィッシュボーン（図１１に示したチャネルストリップにおいて横断方向のチャネルシンボルの１縦列すなわち１ジグザグパターン）のそれぞれの側にM本のフィッシュボーンまで及び、１チャネルストリップ内にはNrowのビット列があるものとする。このとき、本発明によって提案される定量的な性能指数に基づく書き込み方針の最適化は、標準的なビタビ問題と同様、動的プログラミング問題になる。その場合、最適化とは、状態の格子を通っての最良経路（コストが最小になるもの、すなわち性能指数の最小値に対応するもの）をみつけることを意味する。ここで、異なる状態の数はL^(2MNrow)である。ランドビットは常にピット孔サイズは０であり最適化を必要としないため、いくつかの状態は禁止される場合があるので、この数は最大値である。
【００４４】
しかし、ビタビアルゴリズムを使って上記の最適化を「厳密に」解く代わりに、反復的な手順を使うことが提案される。例として、最適化パラメータはすべてのピットビットのピット孔サイズである。最適化の基準（すなわち、性能指数(Figure-of-Merit)FoM）は当該チャネル（書き込みチャネルおよび読み取りチャネル）の全体としての応答をある特定の目標応答に採用する意図を反映する。便利な目標応答（ビット検出器の観点から）は線形のものである。使うべきFoMの好ましい実施形態は、
FoM＝Σk,l［HFチャネル(bkl＋隣接ビット)−HF目標（bkl＋隣接ビット）］2
である。
【００４５】
上式において、HF値の第一の組はいわゆる「読み出し」HF信号値であり、HF値の第二の組はいわゆる「参照」HF信号値である。
【００４６】
性能指数は書き込み方針最適化によって十分小さくするべきである。FoMは、（中心ビットおよびその近接ピットビットについて定義されている）所与のピット孔サイズの組に対して、目標信号波形HF目標（これは線形目標でもよいが、２Ｄ信号パターンにおける信号重なりの領域において信号振幅範囲のより大きな部分を使うために非線形目標であってもよい；該重なりは、中心ビットが「０」であるクラスターについての信号レベルと中心ビットが「１」であるクラスターについての信号レベルとの間に生じるもの）を計算モデルから得られる（あるいは同じことだが実験的に測定にかかる）信号波形から引いた偏差の二乗値の和である。
【００４７】
最適化はスライディングウィンドウに基づいて行われ、図１１ａでは実際的な例として長方形のウィンドウWが選ばれている。該ウィンドウWは二次元の幅のある渦巻き線における全ビット列にわたる。その横方向（すなわち接線方向の）の広がりは、(N+1)本のフィッシュボーンである。
【００４８】
読み取りチャネルのISIの（片側の）接線方向広がり（一方向の）がM本のフィッシュボーン相当であるとすると、図１１ａに示すように、時刻「k」について、ウィンドウWの右側のM本のフィッシュボーンにおけるピットビットはある初期値に設定される。この初期値は一定値でもよいし、あるいは何らかの書き込み方針表から導かれた値でもよい。まず、時刻「k」におけるウィンドウWにおいて最も右に位置するフィッシュボーンF0がそのピット孔サイズについての更新された値（配列S0kで表される）を得る。ここで、右側のM本のフィッシュボーンのピット孔縦列および左側のM本のフィッシュボーンのピット孔縦列を使っている。次いで、時刻「k」におけるウィンドウにおいて右から２番目に位置するフィッシュボーンF1について同じ更新手順が使用される。このようにしてウィンドウWの左端に達するまで続けられる。ウィンドウW内の一般的なフィッシュボーンいついて、右側にあるピットビットのピット孔縦列は先に（同じウィンドウ位置についてだが、以前のフィッシュボーンにおけるピット孔サイズの最適化の間に）更新済みである。他方、左側のピットビットのピット孔縦列はウィンドウWの以前の位置のときに（現在時刻が「k」であるとすると時刻「k−1」に）更新されている。よって、ウィンドウWの所与の位置「k」については、配列S0k、S0k-1…S0k-Nによって表されるフィッシュボーンのピット孔サイズがフィッシュボーンごとに進行するこの最適化手順を通じて逐次的に決定される。
【００４９】
現在位置について完了したのち、ウィンドウWはフィッシュボーン１本分右に移動し、最適化手順が最初から行われる。この状況が図１１ｂにおいて時刻「k＋1」について示されている。
【００５０】
所与のフィッシュボーンのピット孔サイズは、こうして上記の手順に従って反復的に更新され、反復（すなわちある所与のフィッシュボーンの更新）の回数はN＋1に等しい。０でないビットについてのピット孔サイズのみが更新され、「０」のビットは周囲のランドに等しいままとされる。図１２では、最適化すべき異なるピット孔サイズについて３つの状況が示されている。中心ピットb0がピット孔サイズが更新されなければならないものである。ピットbuはウィンドウの現在位置についてすでに更新済み（updated）である。ピットbnはウィンドウの現在位置についてまだ更新されていない（not）が以前のウィンドウ位置において更新されているか、あるいは手順の最初の反復工程の場合は学識に基づく推測から、たとえば書き込み方針表からのピット孔サイズを有している。よって、更新すべき当該ピットビットb0を中心とする周囲のビットクラスターにおけるすべてのピットのピット孔サイズがわかっている。便宜上、７ビットクラスターを使っているが、他のいかなる（より大きな）クラスターであってもよい。
【００５１】
中心のピットビットのピット孔サイズも学識に基づく推測または表からわかっている。たとえば、当該ウィンドウの以前の位置からの値である。ピット孔サイズについてのこうしたすべての知識を用いて、中心ピットビットb0のピット孔サイズを更新できる。たとえば、そのピット孔サイズについて、ピット孔サイズの直前の値を中心とする、解像度すなわちきざみの大きさを「デルタ」とする2Np＋1個の値を考えることができる。当該書き込みパラメータの直前の値を中心とする、これらの候補となるピット孔サイズのそれぞれについて、あるいはこれらの候補となるピット孔サイズの限定された部分集合について、FoM――実際には変動のある当のピットビットのピット孔サイズの値に依存する複数の項である――が評価される。７ビットクラスターについては、これらは、中心のピットビットb0を含むそのまわりの７つのHF信号値である。
【００５２】
設定された（おそらくは線形の）目標（すなわちHF目標）はわかっている。その場合、中心のピットビットを含むそのまわりの７つの位置のそれぞれについての実際のHF信号値HFチャネルは、関心のあるピットビットにおけるピット孔のピット孔サイズに明示的に依存する線形および非線形ISI係数に依存するチャネルモデルによって導かれる。
【実施例】
【００５３】
以下では、書き込みパラメータの決定のためにパラメータ表（書き込み方針行列）を使った本発明の第一の実施形態を説明する。今後の記述については、実際的な例として１４の異なるクラスタークラスを区別する場合を考える。さらに、２Ｄ光記憶のためのROM光ディスクを考える。その際、各クラスについての書き込み方針パラメータとして、書き込み方針行列には対応するピット孔の表面の面積が含まれる（中心ビットがピットビットであれば）。書き込み方針行列は以下の最適化手順において導かれる。所与の書き込み方針行列について、読み出しHF信号と所望のHF信号（これは目標の線形干渉のみによるもの）との差の平方値に基づいて性能指数（FoM）が定義される。この平方差は、各クラスタークラスについて導出され（当該クラスタークラスにおける隣接ピットビットについて使用されるべき実際の表面積を決定する、１２の外周ビットb7、b8、…、b18についてのあらゆる可能な値にわたって平均される）、あらゆるクラスにわたっての合計に対応する多重度因子を乗じたものが最終的なFoMの値を与える。それは次式で与えられる。
【００５４】
【数１】
2007531169.tif 000004
ここで、HF(b0;classi)は陰に１２の一つ飛んだ隣接ビット(b7,b8,…,b18)への依存性を有しており、所望の（目標の）線形（linear）HF信号は次式で与えられる。
HFlin(b0;classi)＝1−b0c0−nic1
係数c0およびc1は所望の線形応答の中心タップ係数および近接タップ係数である。パラメータniはクラスiについての近接ピットビットの数である。性能指数は、あらゆる可能なクラスタークラス（27通りの異なる場合）およびその外周ビットのあらゆる可能性（212通りの異なる場合）にわたって平均することによって決定論的な仕方で計算される統計的平均である。クラスタークラスを導入することを通じて、計算数が大幅に減少し、それでいて結果として得られる性能指数は厳密に同一のままである。
【００５５】
図１３はクラスターの７つのビットを外周の１２ビットb7、b8、…、b18とともに示している。図１４は、ある所与のクラスターについて、各ピットビットのクラスタークラスが（近接ビットのビット値から）どのようにして決定されるかを図示している。当該クラスターの中心ビットb0については、クラスタービットのビット値で十分である。当該クラスターの隣接ビット（b1、b2、…、b6）については、そのクラスタークラスを一意的に決定するためには３つの外周ビットが必要になる。
【００５６】
上記の性能指数のような効率の基準が与えられている場合、最良の書き込み方針行列の探索は、単にNcl次元空間における最適化手順である（Nclは使用するクラスタークラスの数）。問題の次元が大きいため、力ずくの探索手順は好適ではない。何らかの最適以下の最適化手順（最急降下法などのような）が十分であろう。
【００５７】
適用されたある実際的な最適化手順は、固定数の異なるピット孔表面積を考える。各表面積Siについて、線形干渉lo[Si]およびln[Si]についての係数が計算される。また、自己干渉s0,0[Si]およびsn,n[Si]についてのすべての係数、ならびに、ピット孔表面積SiおよびSjのあらゆる組み合わせについての相互干渉x0,n[Si;Sj]およびxn,n[Si;Sj]も利用可能である必要がある。これらのパラメータから、利用可能なピット孔サイズの組のうちのいかなる可能なピット孔サイズのいかなるクラスターについてもHF信号を計算できる。各クラスターについて、中心ピットシンボルのピット孔サイズをわずかに（最適化で使われるきざみの大きさだけ）減らすか増やすかすることが有益かどうかが評価される。この手順がすべてのクラスターについて実行され、その後、最適化手順の後続のいくつかの反復工程において繰り返されうる。
【００５８】
この実施形態の基本原理が図１５に図示されている。入力においては、ディスクに書き込む必要のある２Ｄビットパターンが与えられる。各ビット位置(k,l)について、中心ビットおよびその近接ビットからなるビットクラスターの情報が取得される。次に、現在のクラスターがどのクラスタークラス（piで表される）に属するかが解析される。（位置(k,l)に対して）同定されたクラスタークラスについて、対応する書き込みパラメータ（たとえばROMマスタリングのためのピット孔のサイズ）が書き込み方針行列Sから得られる。ROMシステムについては、この行列Sはさまざまな基本クラスタークラスについてのピット孔サイズを含んでいる。この手続きはすべてのビット位置(k,l)についてそれがピットビットである場合に実行される。ここで、ランドビットは手つかずのまま、すなわちピット孔がマスタリングされることはないことが想定されていることを注意しておく。
【００５９】
実際的な実装においては、NA＝0.85、λ＝405nmについて格子パラメータa＝165nmが考えられ、BDフォーマットに対して1.4倍の容量増を与える。書き込み方針行列はスカラー回折計算に基づくシミュレーションセットアップにおいて導かれている。最適化手順においては、０から0.25πa2までの範囲に等間隔に分布する表面積をもつ４０通りの可能なピット孔サイズが許容するものとした。線形化されたレベルは目標レベルに非常に近いことが観察されており、読み出し信号の線形化における書き込み方針の効率が十分であることを示している。
【００６０】
変調が大きくなると（最小変調レベルは５％）、変調が小さい場合に比べて平均的により大きなピット孔サイズが必要とされる。さらに、平均的なピット孔サイズは書き込み方針がない場合の元来の状況（固定ピット孔直径122.5nm）よりも著しく小さいことを注意しておく。２つの場合についての平均ピット孔直径は97.8nmおよび106.0nmである。ピット孔半径のこの解像度（０から最大のピット孔表面積まで４０等分のきざみ）では、n（最近接隣接ピットビットの数）の値が同じクラスタークラスは同一のピット孔半径を示し、これにより書き込み方針行列における異なる要素の数はさらに小さくなる（１４から７への減少）。
【００６１】
あるさらなる実装においては、NA＝0.85、λ＝405nmについて格子パラメータa＝165nmが考えられ、BDフォーマットに対して2倍の容量増を与える。上の段落で述べたのと同じ手順が繰り返される。すなわち、１５％および５％の最小変調レベルの２つの場合について、ピット孔直径b＝102.5nmである。２つの場合についての平均ピット孔直径は83.6nmおよび90.0nmである。次の２点を別として先の節と同様の観察もされている。その２点とは：ａ）ピット半径は最近接ピットビットの数nに従って「クラスター化」しない。ｂ）最大ピット孔サイズは六角ビットセルのサイズと同じように増減するが（比は約1.41）、最小ピット孔サイズの減少はそれより遅い（比は1.33）。
【００６２】
説明を簡単にするため、干渉は最初の最近接隣接ビットの殻に限定してきた。容量を増した（BDの２倍など）好適な書き込み方針を得るためには、少なくとも２番目の殻を取り入れることが好ましい。それは書き込み方針行列の要素の数が増えることにつながる。平均的なピット孔サイズは書き込み方針がない場合の元来の状況（固定ピット孔直径102.5nm）よりも著しく小さく、これは電子ビーム記録（EBR:  electron  beam  recording）における近接効果の観点から好適となりうる。
【００６３】
本発明は２Ｄ六角格子に限定されるものではなく、いかなる種類の２Ｄビット格子にも適用することができる。さらに、本発明は最近接隣接ビット（すなわち、周囲のビットの最初の環すなわち殻）からの干渉のみを考慮する書き込み方針に限定されるものではなく、近接ビットのその他の（より大きな）集合に一般化できるものである。電子ビーム記録器においては、近接効果（後方散乱された電子による書き込みインパルスの長い裾野は１μmに及ぶこともある）を最小化するための書き込み方針が必要とされることもあり得る（高密度ではまず確実に）。２Ｄチャネルの線形化のための本提案は、両方の目的（すなわち、チャネル全体の線形化および近接効果の低減）を満たす合同書き込み方針につながりうる。
【００６４】
本発明によって実現されるべき「所望の属性」は「線形化」とは異なりうる。可能な候補の一つは、読み込みレベルが７ビット六角クラスターの一番下の列の２つのビットに依存性する度合いが（大幅に）低減されるような状況を実現することである。そのような状況は、欧州特許出願02292937(PHNL021237EPP)において記載されるようなストライプごとのビタビ・ビット検出器について主として有益である。そこでは、幅のある渦巻き線（３以上の列からなる）の最下列から最上列に１列ずつ移動する２列のビタビ検出器が使用される。既知のビット検出器では、検出器は硬判定または軟判定情報を生じ、反復的な仕方で用いられる。この反復処理が必要とされるのは、最初の反復工程においては、検出器は、２列ビタビ検出器の所与の（現在の）ストライプ位置より下のビット列におけるビット（の確率）は知らないからである。適正な書き込み方針を通じて、これら「下の」列にある２つのビットの影響を減らすことが意図されている。このようにして、ストライプごとのビタビ検出器において要求される反復回数が減少する。そのため、この手順は、読み取りチャネルの側における判定帰還型等化の二次元版の代替手続きとなる。さらに、送信フィルタおよび受信フィルタを用いた組み合わせ型の解決策も可能である。
【００６５】
また、ピット表面積の解像度を数段階（たとえば３段階）のピットサイズに制限することも可能である。もう一つの観点は、ハードウェアにおける解像度を書き込みプロセスにおいて扱うことのできる解像度（たとえば、レーザービーム記録器（LBR:  laser-beam  recorder）または電子ビーム記録器（EBR）によって誘起されるピットサイズの統計的分散など）よりも悪くならないようにするというものである。
【００６６】
本発明によれば、シンボル単位のピットシンボルを記録するための書き込みパラメータは、考えているシンボルが位置するのと同じシンボル列における近接シンボルに依存するのみならず、それに加えて考えているシンボルが位置しているシンボル列の上または下のシンボル列にある近接シンボルにも依存する。こうして、近接シンボル列におけるシンボルのシンボル値が、所与の列におけるシンボルの書き込みパラメータを部分的に決定し、それにより前記所与の列における前記シンボルのHF信号の特性を達成する。
【００６７】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記の「連鎖効果」を考慮に入れて記録担体上にピットを記録するための、書き込みパラメータ、特にピット孔サイズの「オンザフライ」の最適化を実行する解決策が提案される。それによると、所与のピットビットにおける一つのピット孔のサイズは多くの近接ピット孔の選ばれたサイズによって影響される。（ROMについての）ピット孔サイズの代わりに、書き込みチャネル（たとえば、相変化記録のためのレーザーパルスの組）の基礎となるいかなるパラメータの組を最適化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】符号化システムの一般的な構成を示すブロック図である。
【図２】ストリップに基づく二次元符号化方式を示す概略図である。
【図３】六角格子上の二次元符号についての概略的な信号パターンを示す図である。
【図４】六角クラスターにおける双線形干渉の二つの型を示す図である。
【図５】本発明に基づいて使用される六角ビットクラスターを示す図である。
【図６】クラスター型の関数としてＨＦ信号パターンを示す図である。
【図７】さまざまな固定ピット孔サイズについて六角格子上の２Ｄ変調について、クラスター型の関数としてＨＦ信号パターンを示す図である。
【図８】本発明に基づく反復的方法についての概略図である。
【図９】７ビット六角クラスターについての基本的なクラスタークラスを示す図である。
【図１０】ａおよびｂは本発明の根底にある問題を示す図である。
【図１１】ａおよびｂは本発明のスライディングウィンドウ方式の実装を示す図である。
【図１２】本発明の方法をより詳細に示す図である。
【図１３】７ビット六角クラスターを、最初の最近接隣接ビットの殻の外側の１２の外周ビットとともに示す図である。
【図１４】図１３に示した７ビットクラスターについてクラスタークラスを示す図である。
【図１５】本発明に基づく方法のもう一つの実施形態の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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１０】
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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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【国際調査報告】
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