(57)【要約】【課題】最適な等化特性を得るのに好適なラン長制限符号を生成し記録するラン長制限符号記録再生装置を提供すること。【解決手段】ラン長制限符号列の生成、記録、及び再生を行なうラン長制限符号記録再生装置であって、同一符号の連続最小回数を次第に減少させる複数種類のラン長制限に基づき複数種類の符号列を生成する生成手段（１０５）と、前記生成手段により生成された複数種類の符号列を情報記憶媒体の試し書き領域において連続する複数領域に対して記録する記録手段（１０１、１０２、１０３）とを備えている。【選択図】　　図２
2004063041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記憶媒体の試し書き領域において連続する複数領域に対して記録するための複数種類の符号列であって、同一符号の連続最小回数を次第に減少させる複数種類のラン長制限に基づき複数種類の符号列を生成することを特徴とするラン長制限符号生成方法。
【請求項２】
情報記憶媒体の試し書き領域において連続する複数領域に対して記録するための複数種類の符号列であって、Ｐ１　≦　Ｐ２　≦　…　≦　ＰＬ　且つ　Ｐ１　＜　ＰＬの関係を満たすことを条件とし、発生頻度Ｐ１の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列、発生頻度Ｐ２の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列、及び発生頻度ＰＬの最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列を生成する、
ことを特徴とするラン長制限符号生成方法。
【請求項３】
ラン長制限符号列の生成、記録、及び再生を行なうラン長制限符号記録再生装置であって、
同一符号の連続最小回数を次第に減少させる複数種類のラン長制限に基づき複数種類の符号列を生成する生成手段と、
前記生成手段により生成された複数種類の符号列を情報記憶媒体の試し書き領域において連続する複数領域に対して記録する記録手段と、
を備えたことを特徴とするラン長制限符号記録再生装置。
【請求項４】
ラン長制限符号列の生成、記録、及び再生を行なうラン長制限符号記録再生装置であって、
Ｐ１　≦　Ｐ２　≦　…　≦　ＰＬ　且つ　Ｐ１　＜　ＰＬの関係を満たすことを条件とし、発生頻度Ｐ１の最小ラン長パターンを含む第１のラン長制限符号列を生成し、発生頻度Ｐ２の最小ラン長パターンを含む第２のラン長制限符号列を生成し、発生頻度ＰＬの最小ラン長パターンを含む第３のラン長制限符号列を生成する生成手段と、
情報記憶媒体の試し書き領域の連続する複数領域に対して、前記第１のラン長制限符号列、前記第２のラン長制限符号列、及び前記第３のラン長制限符号列を順に記録する記録手段と、
を備えたことを特徴とするラン長制限符号記録再生装置。
【請求項５】
前記複数領域を順に再生する再生手段と、
前記複数領域の再生結果に基づき、前記再生手段の再生能力を調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする請求項３又は４に記載のラン長制限符号記録再生装置。
【請求項６】
ラン長制限符号列の生成、記録、及び再生を行なうラン長制限符号記録再生方法であって、
同一符号の連続最小回数を次第に減少させる複数種類のラン長制限に基づき複数種類の符号列を生成し、
前記生成された複数種類の符号列を情報記憶媒体の試し書き領域において連続する複数領域に対して記録する、
ことを特徴とするラン長制限符号記録再生方法。
【請求項７】
ラン長制限符号列の生成、記録、及び再生を行なうラン長制限符号記録再生方法であって、
Ｐ１　≦　Ｐ２　≦　…　≦　ＰＬ　且つ　Ｐ１　＜　ＰＬの関係を満たすことを条件とし、発生頻度Ｐ１の最小ラン長パターンを含む第１のラン長制限符号列を生成し、発生頻度Ｐ２の最小ラン長パターンを含む第２のラン長制限符号列を生成し、発生頻度ＰＬの最小ラン長パターンを含む第３のラン長制限符号列を生成し、
情報記憶媒体の試し書き領域の連続する複数領域に対して、前記第１のラン長制限符号列、前記第２のラン長制限符号列、及び前記第３のラン長制限符号列を順に記録する、
ことを特徴とするラン長制限符号記録再生方法。
【請求項８】
前記複数領域を再生し、
前記複数領域の再生結果に基づき、再生能力を調整する、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載のラン長制限符号記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記憶媒体からデジタルデータを再生する再生回路の調整のための符号を生成するラン長制限符号生成方法に関する。また、本発明は、情報記憶媒体からデジタルデータを再生する再生回路の調整のための符号を生成し、この符号を情報記憶媒体に記録し再生するラン長制限符号記録再生装置に関する。さらに、本発明は、情報記憶媒体からデジタルデータを再生する再生回路の調整のための符号を生成し、この符号を情報記憶媒体に記録し再生するラン長制限符号記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルデータを記憶可能な記録媒体として、ＤＶＤに代表される光ディスクがあげられる。たとえば、ＤＶＤの一つであるＤＶＤ−ＲＡＭは、信号記録層を備えており、この記録層に適切なエネルギーを持つレーザー光を照射すると信号記録層の結晶状態が変化する。この結晶状態が変化する特性を利用して記録層に対してデジタルデータを記録することができる。また、記録層に適切なエネルギーのレーザー光を照射すると、記録層の結晶状態に応じた量の反射光が得られる。この反射光を検出することにより、記録層に記録されたデジタルデータを再生することができる。
【０００３】
ところで、近年、記録密度を上げるためにＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ａｎｄ　Ｍａｘｉｍｕｍ　Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）技術が採用されている。ＰＲＭＬ技術については、特開平９−１７１３０等の文献にその技術内容が公開されているが、理解容易のために簡単に内容を説明すると以下のような技術である。
【０００４】
パーシャルレスポンス（ＰＲ）は、符号間干渉（隣り合って記録されているビットに対応する再生信号同士の干渉）を積極的に利用して必要な信号帯域を圧縮しつつデータ再生を行う方法である。この時の符号間干渉の発生のさせかたによってさらに複数種類クラスに分類できるが、例えばクラス１の場合、記録データ“１”に対して再生データが“１１”の２ビットデータとして再生され、後続の１ビットに対して符号間干渉を発生させる。また、ビタビ復号方式（ＭＬ）は、いわゆる最尤系列推定方式の一種であって、再生波形のもつ符号間干渉の規則を有効に利用し、複数時刻にわたる信号振幅の情報に基づいてデータ再生を行う。この処理のために、記録媒体から得られる再生波形に同期した同期クロックを生成し、このクロックによって再生波形自身をサンプルし振幅情報に変換する。その後適切な波形等化を行うことによってあらかじめ定めたパーシャルレスポンスの応答波形に変換し、ビタビ復号部において過去と現在のサンプルデータを用い、最も確からしいデータ系列を再生データとして出力する。以上のパーシャルレスポンス方式とビタビ復号方式（最尤復号）を組み合わせる方式をＰＲＭＬ方式とよぶ。このＰＲＭＬ技術を実用化するためには、再生信号が目的のＰＲクラスの応答となるようにする高精度の適応等化技術およびこれを支える高精度のクロック再生技術を必要とする。
【０００５】
次にＰＲＭＬ技術で用いられるラン長制限符号について説明する。ＰＲＭＬ再生回路では、記録媒体から再生された信号自身から、これに同期したクロックを生成する。安定したクロックを生成するために、記録信号は予め定めた時間以内で極性が反転する必要がある。同時に、記録信号の最高周波数を下げるために予め定めた時間中では記録信号の極性が反転しないようにする。ここで、記録信号の極性が反転しない最大データ長を最大ラン長と呼び、極性が反転しない最小データ長を最小ラン長と呼ぶ。最大ラン長が８ビットで、最小ラン長が２ビットである変調規則を（１，７）ＲＬＬと呼び、最大ラン長が８ビットで、最小ラン長が３ビットである変調規則を（２，７）ＲＬＬと呼ぶ。即ち、同一の符号が連続する最小回数が（ｄ＋１）回、且つ同一の符号が連続する最大回数が（ｋ＋１）回の条件を満たすラン長制限符号列を、（ｄ，ｋ）ラン長制限符号列と称する。光ディスクで用いられる代表的な変調・復調方式として（１，７）ＲＬＬやＥＦＭ　Ｐｌｕｓ（ＵＳ　Ｐａｔｅｎｔ　５，６９６，５０５）があげられる。
【０００６】
ところで、一般に、光ディスクに対して記録を行うときは、専用の記録校正用領域にテストデータの記録および再生を行い、記録時のレーザーパワーや記録パルス形状の調整を行う。また、データの再生のみ行う場合であっても、その時の記録媒体に対応する再生回路の等化特性を決めるため、データ記録時と同様にテストデータを専用領域に一旦記録し、その信号を再生しながら適応学習することで最適の等化特性をもとめる。
【０００７】
このとき用いるテストデータ（試し書き）のパターンとしては、例えば特開２００２−１５４７９号公報に記載の技術がある。このテストパターンは、２Ｔ，２Ｔ，４Ｔ　の繰り返し、すなわち　［…００１１００００１１００１１１１…］　パターンの繰り返しを試し書き領域に記録し、この信号を再生することで記録パワーの調整を行うと同時にビタビ復号のための比較レベルの調整を行う。このようにすることで、記録パワーの調整とビタビ復号回路の調整を適切に行うことが可能になる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
（１，７）ＲＬＬによって変調を行う場合、その記録マーク長は、２Ｔから８Ｔの間の長さとなる。しかしながら、前述の特開２００２−１５４７９号公報に開示された試し書きパターンは、２Ｔ，２Ｔ，４Ｔ　のテストパターンを用いるため、記録マーク長の短い（高周波成分の多い）パターンの比率が高いテストパターンとなっている。記録密度の向上とともに再生信号に含まれる高周波成分は著しく減衰する。このため、波形等化器の適応学習が十分進んでいない状態では、安定した高精度の再生クロックを得ることが困難となる。結果的に、クロックが安定しないために適応学習がうまく機能しなくなるという問題が生じる。最適な波形等化条件が既知であれば問題はない。しかし、記録媒体を交換することができる光ディスクにおいては、最適ではない等化条件から適応学習を始められなければならない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記したような事情に鑑み成されたものであって、最適な等化特性を得るのに好適なラン長制限符号を生成することが可能なラン長制限符号生成方法を提供することにある。また、この発明の目的は、最適な等化特性を得るのに好適なラン長制限符号を生成し記録するラン長制限符号記録再生装置及びラン長制限符号記録再生方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、この発明のラン長制限符号生成方法、ラン長制限符号記録再生装置、及びラン長制限符号記録再生方法は、以下のように構成されている。
【００１１】
（１）この発明のラン長制限符号生成方法は、情報記憶媒体の試し書き領域において連続する複数領域に対して記録するための複数種類の符号列であって、同一符号の連続最小回数を次第に減少させる複数種類のラン長制限に基づき複数種類の符号列を生成する。
【００１２】
（２）この発明は、ラン長制限符号列の生成、記録、及び再生を行なうラン長制限符号記録再生装置であって、同一符号の連続最小回数を次第に減少させる複数種類のラン長制限に基づき複数種類の符号列を生成する生成手段と、前記生成手段により生成された複数種類の符号列を情報記憶媒体の試し書き領域において連続する複数領域に対して記録する記録手段と、を備えている。
【００１３】
（３）この発明は、ラン長制限符号列の生成、記録、及び再生を行なうラン長制限符号記録再生方法であって、同一符号の連続最小回数を次第に減少させる複数種類のラン長制限に基づき複数種類の符号列を生成し、前記生成された複数種類の符号列を情報記憶媒体の試し書き領域において連続する複数領域に対して記録する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、情報記憶媒体上の試し書きデータセクタの概略構成を示す図である。この図１は、ラン長制限を変えて生成されるテストパターンを表現した図である。この試し書きデータセクタには、この発明の一実施の形態に係るラン長制限符号生成方法、ラン長制限符号記録再生装置、及びラン長制限符号記録再生方法により生成されるラン長制限符号が記録される。
【００１６】
情報記憶媒体、即ち光ディスク１００は、デジタルデータを記録再生可能な媒体である。光ディスク１００には、同心円状またはスパイラル形状の記録トラックが備えられており、データは記録トラックに沿って記録および再生される。また記録可能領域の一部は、予め試し書き領域１００ａとして確保されている。記録トラック上では、セクタと呼ばれる記録データの単位で記録および再生が行われる。図１は、試し書きデータセクタ構造を示しており、各セクタは、ＶＦＯ　ｆｉｅｌｄ，　ＰＳ　ｆｉｅｌｄ，　Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ，　ＰＡ　ｆｉｅｌｄ　から構成される。試し書き領域１００ａは、この試し書きデータセクタが複数個記録される。また、通常のデータ記録領域では（１，７）ＲＬＬ　規則によって記録再生が行われるものとする。
【００１７】
次に、図１の試し書きデータセクタの詳細について説明する。ＶＦＯ　ｆｉｅｌｄ　は、データ再生回路のＰＬＬ部の周波数および位相の引き込み動作を行うための領域である。この領域では、単一周波数の記録パターン、例えば　３Ｔ，３Ｔの連続すなわち’…０００１１１０００１１１…’となるデータパターンである。ＰＳ　ｆｉｅｌｄ　は、ＶＦＯ　ｆｉｅｌｄ　の終わりを示す信号で、その直後の　Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　には存在しないデータパターン、例えば’０１１１　１００１　１１１０　００００　１１１０　００００　１１１１　０００１　１０００’となるデータパターンである。
【００１８】
Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　は、再生回路の適応学習および記録制御テーブルの調整のために用いる領域である。Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　は、複数の領域を備える。Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　の第１の領域は、そのラン長制限が（５，７）ＲＬＬであるランダムパターンがＮ１ビット記録される。Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　の第２の領域は、そのラン長制限が（４，７）ＲＬＬであるランダムパターンがＮ２ビット記録される。Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　の第３の領域は、そのラン長制限が（３，７）ＲＬＬであるランダムパターンがＮ３ビット記録される。Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　の第４の領域は、そのラン長制限が（２，７）ＲＬＬであるランダムパターンがＮ４ビット記録される。最後にＴｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　の第５の領域は、そのラン長制限が（１，７）ＲＬＬであるランダムパターンがＮ５ビット記録される。この第五のＴｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄは、通常データのランダムパターンと同一の変調規則となっている。ＰＡ　ｆｉｅｌｄ　は、Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　の終了を示すデータである。このＰＡ　ｆｉｅｌｄについては、直前のＴｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄの最終データとの接続部においてもラン長制限が満たされるように適時変更を行う必要がある。この図１に示すテストパターンを光ディスク１００の試し書き領域１００ａに記録し、試し書き領域１００ａからこのテストパターンを再生し、再生結果に基づき再生回路の波形等化特性を調整する。
【００１９】
ＰＡ　ｆｉｅｌｄ　は、Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　の終了を示すデータであり、例えば’０１１１００　１１００００’となるデータパターンである。このＰＡ　ｆｉｅｌｄについては、直前のＴｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄの最終データとの接続部においてもラン長制限が満たされるように適時変更を行う必要がある。
【００２０】
図５は、図１と同様に情報記憶媒体上の試し書きデータセクタの概略構成を示す図である。この図５は、最小ラン長パターンの発生頻度を変えて生成されるテストパターンを表現した図である。この図５に示すテストパターンの詳細については後に詳しく説明する。
【００２１】
図２は、この発明の一実施の形態に係る記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、記録再生装置（ラン長制限符号記録再生装置）は、光学ピックアップ１０１、記録補償テーブル１０２、記録補償制御回路１０３、切替スイッチ１０４、テストパターン発生器１０５、（１，７）ＲＬＬ変調器１０６、低域通過フィルタ１０７、Ａ／Ｄ変換器１０８、適応等化器１０９、ビタビ復号器１１０、復調器１１１、適応学習回路１１２、及びＰＬＬ回路１１３などを備えている。
【００２２】
（１，７）ＲＬＬ変調器１０６は、記録データを（１，７）ＲＬＬのラン長制限を満たすように変調を行う。テストパターン発生器１０５は、テストパターンを発生する。テストパターン発生器１０５は、図１または図５に示す試し書きデータセクタに記録されるテストパターンを発生させるためのフォーマットのデータをあらかじめ記憶し、テストパターンの発生時にこれらテストパターンを発生する。切替スイッチ１０４は、テストパターンを記録する場合は、テストパターン発生器１０５側と接続し、通常データの記録時には変調器１０６側に接続する。
【００２３】
記録補償制御回路１０３は、テストパターン発生器１０５または変調器１０６で生成した記録データの個々のラン長に対して、記録補償テーブル１０２を参照しながら適切なタイミングで記録パルスを発生する。なお、テストパターンの記録時においては、記録補償テーブル１０２の値が調整されていないため、標準的な値で記録パルスが生成される。記録補償回路１０３で生成された記録パルスは、光学ピックアップ１０１で光信号に変換され光ディスク１００に照射される。光ディスク１００では、照射される光の強さに応じて記録層の結晶状態が変化する。以上がデータ記録時の一連の動作である。
【００２４】
つぎにデータ再生時の動作を説明する。光学ピックアップ１０１が適切な強さのレーザー光を光ディスク１００に照射する。これに対応して、光ディスク１００に記録された記録データに応じた強さの光が反射し、光ピックアップ１０１がこの反射光を検出し、反射光の光量に応じた電気信号を出力する。この電気信号は、低域通過フィルタ１０７において、適切な帯域制限が行われる。低域通過フィルタ１０７の出力信号は、Ａ／Ｄ変換器１０８においてデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１０８の出力信号は、適応等化器１０９にて目標のＰＲクラスに応じた応答波形に波形等化される。このときの等化特性は、適応学習回路１１２によって調整される。適応等化器１０９の出力は、ビタビ復号器１１０によってデータの’１’または’０’の判定が行われバイナリデータとなる。得られたバイナリデータは、復調器１１１で（１，７）ＲＬＬ変調の逆の処理（復調）が行われ、記録したデータを得ることができる。これらの動作と同時に、ＰＬＬ回路１１３では、適応型等化器１０９の出力にしたがい、Ａ／Ｄ変換器１０８でのサンプリングのタイミングが適切になるように、サンプリングクロックの制御を行う。
【００２５】
次に、適応等化器１０９と適応学習回路１１２における適応学習について図３を用いて説明する。図３は、適応等化器１０９および適応学習回路１１２の詳細を示すブロック図である。図３に示すように、適応等化器１０９は、遅延回路２０１，２０２、乗算回路２０３，２０４，２０５、及び加算回路２０６，２０７，２０８を備えている。適応学習回路１１２は、計数更新回路２１２，２１３，２１４、遅延回路２１５、波形合成回路２１６、加算回路２１７を備えている。
【００２６】
遅延回路２０１，２０２は、入力信号を１クロック遅延させて出力する。乗算回路２０３，２０４，２０５は、二つの入力値の積を出力する。加算回路２０６，２０７，２０８は、二つの入力値の和を出力する。この図３では、３つの乗算器を用いる３ｔａｐのデジタルフィルタの例を示したが、この発明はこれに限定されるものではない。乗算器の数が変化しても基本的な動作は同じである。ここでは、３ｔａｐの場合のみ説明する。
【００２７】
時刻ｋにおける適応等化器１０９の入力信号をｘ（ｋ）、乗算器２０３，２０４，２０５に入力される乗数をそれぞれ　ｃ１，　ｃ２，　ｃ３とすると、適応等化器１０９の出力Ｙ（ｋ）は以下の式で表現できる。
【００２８】
Ｙ（ｋ）　＝　ｘ（ｋ）＊ｃ１　＋ｘ（ｋ−１）＊ｃ２　＋　ｘ（ｋ−２）＊ｃ３　　　　　　　　　　　　…（１）
Ｙ（ｋ）に対してビタビ復号器１１０で得られるバイナリデータをＡ（ｋ）とする。目的とするＰＲのクラスを例えばＰＲ（１　２　２　１）とし、Ａ（ｋ）が正しい再生データであるとすると、時刻ｋでの適応等化器１０９の本来の出力Ｚ（ｋ）は、以下の式となる。
【００２９】
Ｚ（ｋ）　＝　Ａ（ｋ）　＋２＊Ａ（ｋ−１）　＋２＊Ａ（ｋ−２）　＋Ａ（ｋ−３）　　　　　　　　　　　…（２）
そこで、時刻ｋでの等化誤差　Ｅ（ｋ）を以下の式で定義する。
【００３０】
Ｅ（ｋ）　＝　Ｙ（ｋ）　−　Ｚ（ｋ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（３）
適応学習では以下の式に従い各乗算器の係数を更新する。
【００３１】
ｃ１（ｋ＋１）　＝　ｃ１（ｋ）　−α＊ｘ（ｋ）　＊Ｅ（ｋ）　　　　　　　　　　　　　　　…（４）
ｃ２（ｋ＋１）　＝　ｃ２（ｋ）　−α＊ｘ（ｋ−１）＊Ｅ（ｋ）　　　　　　　　　　　　　　　…（５）
ｃ３（ｋ＋１）　＝　ｃ３（ｋ）　−α＊ｘ（ｋ−２）＊Ｅ（ｋ）　　　　　　　　　　　　　　　…（６）
（４）式のαは、更新係数であり正の小さな値（例えば　０．０１）を設定する。
【００３２】
波形合成回路２１６は、上記の式（２）に示した処理を行う。遅延回路２１５は、加算回路２０８の出力Ｙ（ｋ）をビタビ復号回路１１０での処理時間相当の遅延を行い、加算回路２１７において、上記の式（３）に示した処理を行う。係数更新回路２１２では、式（４）に示した演算を行い乗算器２０３の係数を更新する。更新結果は、レジスタ２０９に格納される。係数更新回路２１３では、式（５）に示した演算を行い乗算器２０４の係数を更新する。更新結果は、レジスタ２１０に格納される。係数更新回路２１４では、式（６）に示した演算を行い乗算器２０５の係数を更新する。更新結果は、レジスタ２１１に格納される。以上のようにして、適応等化器１０９の適応学習が行われる。
【００３３】
以上のように、まず試し書き領域に図１又は図５に示したテストパターンが記録され、つぎにこのテストパターンが再生されつつ適応学習を行うことで波形等化回路が調整される。
【００３４】
さて、この適応学習が適正に動作するためには、ビタビ復号器１１０の出力結果が正しい必要があり、そのためにはＡ／Ｄ変換器１０８でのサンプルタイミングが概ね正しく、かつ適応等化器１０９の等化特性が概ね正しい必要がある。しかしながら、適応等化器１０９の適応学習が十分に進んでいない場合は、ビタビ復号器１１０の出力にある程度の判定誤りが発生する。ビタビ復号器１１０での判定誤りは、マーク長が長い（ラン長が長い）パターンの方が誤り率が低く、短いマーク長（ラン長が短い）パターンでは誤り率が高いという特徴がある。そこで、適応学習がある程度進むまでは、ラン長の長いデータパターンで適応学習を行うのが望ましい。
【００３５】
次に、図１に示した本発明に係るテストパターンと図２に示したデータ再生回路の動作の関係を説明する。図１でのテストパターン中で、ＶＦＯ　ｆｉｅｌｄ　は単一周期の記録パターン（３Ｔ周期）である。この領域を再生する間に、ＰＬＬ回路１１３の発振周波数およびサンプリング位相の引き込み動作を行う。この引き込み動作が終了した時点では、ほぼ正しい周波数とタイミングでのＡ／Ｄ変換が行える。ただしこのＶＦＯ期間は単一周期のデータパターンであるため、適応学習を行っても特定のパターンに特化した等化特性なってしまうため、通常は適応学習を行わない。Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　の第１の領域は、そのラン長制限が（５，７）ＲＬＬ規則となっているため、平均的な記録マーク長が長く、ビタビ復号器１１０での判定誤りが発生しにくい。よって、適応等化器１０９の係数はマーク長の長い（記録密度が低い）記録パターンに最適化された係数に容易に収束する。Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　の第２の領域は、そのラン長制限が（４，７）ＲＬＬ規則となっているため、平均的な記録マーク長が第１の領域と比べて若干短いが、適応等化器１０９の係数はすでに（５，７）ＲＬＬパターンに適応学習されているため、ビタビ復号器１１０での判定誤りが発生しにくい。よって、適応等化器１０９の係数は（４，７）ＲＬＬの記録パターンに最適化された係数に容易に収束する。以後同様にして、徐々に短い記録マークを含むデータパターンに対して適応学習を行うことで、適応等化器１０９は徐々に学習が進行する。最後に、実際のデータ記録時の変調側である（１，７）ＲＬＬのデータパターンに対して適応学習を行うことで、最終的な等化特性を得ることができる。通常のデータ再生時においては、図１に示したテストパターンに対して適応学習を行った結果を用いて波形等化を行う。
【００３６】
なお、（５，７）ＲＬＬ規則のパターンとすべき第１の領域中に、ラン長が５未満のパターン（例えばラン長＝２）であるテストパターンが僅かに混じっても同等の効果を得ることが可能である。これは、図３に示した適応等化回路の適応等化がゆっくりと進行するため、適応学習に影響を与えない程度の割合のラン長違反パターンは許容されるからである。すなわち、概ね図１に示したラン長制限がされたテストパターンを用いることでほぼ同等の効果を得ることができる。
【００３７】
次に、最小ラン長パターンの発生頻度を変えて生成されるテストパターンについて説明する。図４は、ランダムデータを（１，７）ＲＬＬ規則によって変調を行った場合の変調データのラン長毎の発生頻度を示す図である。この図４から、実際にデータを記録する際のラン長は、最も短いラン長＝２の発生頻度が最も高く、ラン長が長くなるに従い発生頻度が下がることがわかる。すでに説明したように、本発明の特徴は、適応等化の容易なラン長の長いテストパターンから徐々にラン長を下げながら適応学習を進行させることで、目的とする密度における等化特性への調整を容易に行うことである。そこで、図５に示すようなテストパターンでも同等の効果を得ることができる。
【００３８】
図５において、光ディスク１００が、デジタルデータを記録再生可能な媒体である。光ディスク１００には、同心円状またはスパイラル形状の記録トラックが備えられており、データは記録トラックに沿って記録および再生される。また記録可能領域の一部は、予め試し書き領域１００ａとして確保されている。記録トラック上では、セクタと呼ばれる記録データの単位で記録および再生が行われる。第１の実施例の場合と同様に、各セクタは、ＶＦＯ　ｆｉｅｌｄ，　ＰＳ　ｆｉｅｌｄ，　Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ，　ＰＡ　ｆｉｅｌｄ　から構成される。試し書き領域１００ａは、この試し書きデータセクタが複数個記録される。また、通常のデータ記録領域では（１，７）ＲＬＬ　規則によって記録再生が行われるものとする。
【００３９】
次に、試し書きデータセクタの詳細について説明する。ＶＦＯ　ｆｉｅｌｄ　は、データ再生回路のＰＬＬ部の周波数および位相の引き込み動作を行うための領域である。この領域では、単一周波数の記録パターン、例えば　３Ｔ，３Ｔの連続すなわち’…０００１１１０００１１１…’となるデータパターンである。ＰＳ　ｆｉｅｌｄ　は、ＶＦＯ　ｆｉｅｌｄ　の終わりを示す信号で、その直後の　Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　には存在しないデータパターン、例えば’０１１１　１００１　１１１０　００００　１１１０　００００　１１１１　０００１　１０００’となるデータパターンである。
【００４０】
Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　は、再生回路の適応学習および記録制御テーブルの調整のために用いる領域であり、複数の領域を備える。Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　の第１の領域は、ラン長＝２のパターンの発生頻度がＰ１（２），ラン長＝３のパターンの発生頻度がＰ１（３），以下同様にラン長＝ｍ　のパターンの発生頻度がＰ１（ｍ）であるテストパターンである。Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄ　の第２の領域は、ラン長＝２のパターンの発生頻度がＰ２（２），ラン長＝３のパターンの発生頻度がＰ２（３），以下同様にラン長＝ｍ　のパターンの発生頻度がＰ２（ｍ）であるテストパターンである。以下同様に、Ｔｅｓｔ　ｄａｔａ　ｆｉｅｌｄは五つの領域に区別され、それぞれの領域においる各ラン長のパターンの発生頻度がＰｎ（ｍ）である。ここで、各領域における各ラン長パターンの発生頻度に以下の式（７）から（１０）のうち少なくとも一つの関係式が成り立つ。
【００４１】
Ｐ１（２）　≦　Ｐ２（２）　≦　Ｐ３（２）　≦　Ｐ４（２）　≦　Ｐ５（２）　かつ　Ｐ１（２）　＜　Ｐ５（２）…　（７）
Ｐ１（３）　≦　Ｐ２（３）　≦　Ｐ３（３）　≦　Ｐ４（３）　≦　Ｐ５（３）　かつ　Ｐ１（３）　＜　Ｐ５（３）…　（８）
Ｐ１（４）　≦　Ｐ２（４）　≦　Ｐ３（４）　≦　Ｐ４（４）　≦　Ｐ５（４）　かつ　Ｐ１（４）　＜　Ｐ５（４）…　（９）
Ｐ１（５）　≦　Ｐ２（５）　≦　Ｐ３（５）　≦　Ｐ４（５）　≦　Ｐ５（５）　かつ　Ｐ１（５）　＜　Ｐ５（５）…　（１０）
このように、適応等化を行う最初の領域においてはラン長の短いパターンの発生頻度が低く、適応等化の進行とともにラン長の短いパターンの比率をあげる。このようなテストパターンを用いることで図１に示すテストパターンと同様の効果を得ることができる。この図５に示すテストパターンを、図１に示すテストパターンと同様に記録および再生することで、再生回路の波形等化特性の調整を容易におこなうことが可能である。
【００４２】
図６は、本願のテストパターンと異なるあるテストパターンを用いて適応等化を行った場合の、適応型等化器の各係数の学習経過を示す図である。あるテストパターンとは、２Ｔ，２Ｔ，４Ｔ　の繰り返しパターンである。すなわち　［…００１１００００１１００１１１１…］　パターンである。図６の横軸は経過時間を示し、縦軸は係数値を示す。図６に示すように、時刻２０付近で適応等化が開始されるが、その後正しい等化特性に収束していないことが分かる。
【００４３】
図７は、本発明の一実施の形態に係るテストパターン、即ち図１に示すテストパターンを用いて適応等化を行った場合の学習経過を示す図である。図７の横軸は経過時間を示し、縦軸は係数値を示す。図７に示すように、時刻２０付近で適応等化が開始されるが、その後スムーズに学習が進行して目的とする等化特性が得られていることが分かる。
【００４４】
次に、図８〜図１０に示すフローチャートを参照して、テストパターン記録処理及び再生調整処理の概要についてまとめる。図８は、図１に示すテストパターンの記録処理を示すフローチャートである。図９は、図５に示すテストパターンの記録処理を示すフローチャートである。図１０は、図８又は図９に示す記録処理により記録されたテストパターンの再生結果に基づき、再生回路を調整する調整処理を示すフローチャートである。テストパターン記録処理は、図２に示す記録再生装置により実行される。同様に、再生回路調整処理も、図２に示す記録再生装置により実行される。
【００４５】
まず、図８を参照して、図１に示すテストパターンの記録処理について説明する。図８に示すように、試し書き領域１００ａに対して第１〜第Ｌ領域が設定され（ＳＴ１１）、ｎ＝１が設定され（ＳＴ１２）、テストパターン発生器１０５により（ｄ１，ｋ１）ラン長制限符号列が生成され（ＳＴ１３）、光学ピックアップ１０１により（ｄ１，ｋ１）ラン長制限符号列が試し書き領域１００ａの中の第１の領域に記録される（ＳＴ１４）。（ｄ１，ｋ１）ラン長制限符号列とは、例えば、（５，７）ラン長制限符号列である。この時点では、ｎ＝１であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ１５，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ１６）。
【００４６】
即ち、ｎ＝２が設定され、テストパターン発生器１０５により（ｄ２，ｋ２）ラン長制限符号列が生成され（ＳＴ１３）、光学ピックアップ１０１により（ｄ２，ｋ２）ラン長制限符号列が試し書き領域１００ａの中の第２の領域に記録される（ＳＴ１４）。（ｄ２，ｋ２）ラン長制限符号列とは、例えば、（４，７）ラン長制限符号列である。この時点では、ｎ＝２であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ１５，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ１６）。
【００４７】
即ち、ｎ＝３が設定され、テストパターン発生器１０５により（ｄ３，ｋ３）ラン長制限符号列が生成され（ＳＴ１３）、光学ピックアップ１０１により（ｄ３，ｋ３）ラン長制限符号列が試し書き領域１００ａの中の第３の領域に記録される（ＳＴ１４）。（ｄ３，ｋ３）ラン長制限符号列とは、例えば、（３，７）ラン長制限符号列である。この時点では、ｎ＝３であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ１５，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ１６）。
【００４８】
即ち、ｎ＝４が設定され、テストパターン発生器１０５により（ｄ４，ｋ４）ラン長制限符号列が生成され（ＳＴ１３）、光学ピックアップ１０１により（ｄ４，ｋ４）ラン長制限符号列が試し書き領域１００ａの中の第４の領域に記録される（ＳＴ１４）。（ｄ４，ｋ４）ラン長制限符号列とは、例えば、（２，７）ラン長制限符号列である。この時点では、ｎ＝４であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ１５，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ１６）。
【００４９】
即ち、ｎ＝５が設定され、テストパターン発生器１０５により（ｄ５，ｋ５）ラン長制限符号列が生成され（ＳＴ１３）、光学ピックアップ１０１により（ｄ５，ｋ５）ラン長制限符号列が試し書き領域１００ａの中の第５の領域に記録される（ＳＴ１４）。（ｄ５，ｋ５）ラン長制限符号列とは、例えば、（１，７）ラン長制限符号列である。この時点では、ｎ＝５である。Ｌ＝５と仮定すると、この時点でｎ＝Ｌということになり（ＳＴ１５，ＹＥＳ）、テストパターンの記録処理は終了する。
【００５０】
以上のテストパターン記録処理により、図１に示すテストパターンが記録される。
【００５１】
続いて、図９を参照して、図５に示すテストパターンの記録処理について説明する。図９に示すように、試し書き領域１００ａに対して第１〜第Ｌ領域が設定され（ＳＴ２１）、ｎ＝１が設定され（ＳＴ２２）、テストパターン発生器１０５により発生頻度Ｐ１の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が生成され（ＳＴ２３）、光学ピックアップ１０１により発生頻度Ｐ１の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が試し書き領域１００ａの中の第１の領域に記録される（ＳＴ２４）。この時点では、ｎ＝１であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ２５，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ２６）。
【００５２】
即ち、ｎ＝２が設定され、テストパターン発生器１０５により発生頻度Ｐ２の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が生成され（ＳＴ２３）、光学ピックアップ１０１により発生頻度Ｐ２の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が試し書き領域１００ａの中の第２の領域に記録される（ＳＴ２４）。この時点では、ｎ＝２であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ２５，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ２６）。
【００５３】
即ち、ｎ＝３が設定され、テストパターン発生器１０５により発生頻度Ｐ３の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が生成され（ＳＴ２３）、光学ピックアップ１０１により発生頻度Ｐ３の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が試し書き領域１００ａの中の第３の領域に記録される（ＳＴ２４）。この時点では、ｎ＝３であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ２５，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ２６）。
【００５４】
即ち、ｎ＝４が設定され、テストパターン発生器１０５により発生頻度Ｐ４の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が生成され（ＳＴ２３）、光学ピックアップ１０１により発生頻度Ｐ４の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が試し書き領域１００ａの中の第４の領域に記録される（ＳＴ２４）。この時点では、ｎ＝４であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ２５，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ２６）。
【００５５】
即ち、ｎ＝５が設定され、テストパターン発生器１０５により発生頻度Ｐ５の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が生成され（ＳＴ２３）、光学ピックアップ１０１により発生頻度Ｐ５の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が試し書き領域１００ａの中の第５の領域に記録される（ＳＴ２４）。この時点では、ｎ＝５である。Ｌ＝５と仮定すると、この時点でｎ＝Ｌということになり（ＳＴ２５，ＹＥＳ）、テストパターンの記録処理は終了する。
【００５６】
以上のテストパターン記録処理により、図５に示すテストパターンが記録される。
【００５７】
続いて、図１０を参照して、図８又は図９に示す記録処理により記録されたテストパターンの再生結果に基づき、再生回路を調整する調整処理を説明する。図１０に示すように、試し書き領域１００ａ中の第１〜第Ｌ領域が設定され（ＳＴ３１）、ｎ＝１が設定され（ＳＴ３２）、光学ピックアップ１０１により第１の領域が再生される（ＳＴ３３）。つまり、図８に示す記録処理により記録された（５，７）ラン長制限符号列が再生される。或いは図９に示す記録処理により記録された発生頻度Ｐ１の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が再生される。この時点では、ｎ＝１であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ３４，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ３５）。
【００５８】
即ち、ｎ＝２が設定され、光学ピックアップ１０１により第２の領域が再生される（ＳＴ３３）。つまり、図８に示す記録処理により記録された（４，７）ラン長制限符号列が再生される。或いは図９に示す記録処理により記録された発生頻度Ｐ２の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が再生される。この時点では、ｎ＝２であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ３４，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ３５）。
【００５９】
即ち、ｎ＝３が設定され、光学ピックアップ１０１により第３の領域が再生される（ＳＴ３３）。つまり、図８に示す記録処理により記録された（３，７）ラン長制限符号列が再生される。或いは図９に示す記録処理により記録された発生頻度Ｐ３の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が再生される。この時点では、ｎ＝３であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ３４，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ３５）。
【００６０】
即ち、ｎ＝４が設定され、光学ピックアップ１０１により第４の領域が再生される（ＳＴ３３）。つまり、図８に示す記録処理により記録された（２，７）ラン長制限符号列が再生される。或いは図９に示す記録処理により記録された発生頻度Ｐ４の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が再生される。この時点では、ｎ＝４であり（つまりｎ≠Ｌ（ＳＴ３４，ＮＯ））、ｎの値がインクリメントされる（ＳＴ３５）。
【００６１】
即ち、ｎ＝５が設定され、光学ピックアップ１０１により第５の領域が再生される（ＳＴ３３）。つまり、図８に示す記録処理により記録された（１，７）ラン長制限符号列が再生される。或いは図９に示す記録処理により記録された発生頻度Ｐ５の最小ラン長パターンを含むラン長制限符号列が再生される。この時点では、ｎ＝５である。Ｌ＝５と仮定すると、この時点でｎ＝Ｌということになり（ＳＴ３４，ＹＥＳ）、テストパターンの再生は終了する。
【００６２】
続いて、上記再生の結果に基づき、再生能力が調整される（ＳＴ３６）。即ち、適応学習回路１１２により適応等化器１０９の等化特性が調整される。
【００６３】
以上説明したように、本発明による試し書き用記録パターンを、予め定めた試し書き領域に記録し、このデータを再生しながら適応等化を行うことで、高密度記録時においても記録制御データの調整と、再生回路の調整を安定して行うことが可能になる。この技術は、記録膜の相変化を利用する光ディスクだけでなく、光磁気ディスク装置や磁気ディスク装置においても同様にして活用することが可能である。また、本発明に示したテストパターンは記録波形の調整を行う際においても、ラン長毎に記録領域が分かれているため容易に調整を行うことができる。
【００６４】
さらに、この発明の作用効果について、以下に記述する。この発明によると、最適な等化特性が得られていない場合においても高精度のクロック再生を容易とし、このクロックを用いて適応学習を行うことによって最適な等化特性を得られる。このために、試し書きを行う領域をＭ個の連続する複数の領域に分割する。分割された第１の領域には（ｄ１，ｋ１）ラン長制限符号のテストパターンを記録する。分割された第２の領域には（ｄ２，ｋ２）ラン長制限符号のテストパターンを記録する。同様にＬ番目（最後）の領域には（ｄＬ，ｋＬ）ラン長制限符号のテストパターンを記録する。ｄ１，　ｄ２，　…，　ｄＬには、ｄ１　＞　ｄ２　＞　…　＞　ｄＬ　なる関係がなりたつ。さらに、最後の領域に記録される（ｄＬ，ｋＬ）　ラン長制限符号のテストパターンは、実際の記録再生時に用いられるラン長制限符号規則と同じにする。
【００６５】
図１又は図５に示すラン長制限符号をテストパターンとして試し書き領域に記録および再生し、この再生信号を用いてデータ再生回路の適応学習を行うことで、発散することなく適応学習を進行させることが可能になる。
【００６６】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００６７】
【発明の効果】
この発明によれば、最適な等化特性を得るのに好適なラン長制限符号を生成することが可能なラン長制限符号生成方法を提供できる。また、この発明によれば、最適な等化特性を得るのに好適なラン長制限符号を生成し記録するラン長制限符号記録再生装置及びラン長制限符号記録再生方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】情報記憶媒体上の試し書きデータセクタの概略構成を示すとともに、テストパターンの第一例を示す図である。
【図２】この発明の一実施の形態に係る記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】適応等化器及び適応学習回路の概略構成を示す図である。
【図４】ランダムデータを（１，７）ＲＬＬ規則により変調して得られる変調データのラン長毎の発生頻度を示す図である。
【図５】情報記憶媒体上の試し書きデータセクタの概略構成を示すとともに、テストパターンの第二例を示す図である。
【図６】図１又は図５に示すテストパターンと異なるあるテストパターンを用いて適応等化を行った場合における、適応型等化器の各係数の学習経過を示す図である。
【図７】図１又は図５に示すテストパターンを用いて適応等化を行った場合における、適応型等化器の各係数の学習経過を示す図である。
【図８】図１に示すテストパターンの記録処理を示すフローチャートである。
【図９】図５に示すテストパターンの記録処理を示すフローチャートである。
【図１０】図８又は図９に示す記録処理により記録されたテストパターンの再生結果に基づき、再生回路を調整する調整処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００…光ディスク（情報記憶媒体）
１００ａ…試し書き領域
１０１…光学ピックアップ
１０２…記録補償テーブル
１０３…記録補償制御回路
１０４…切替スイッチ
１０５…テストパターン発生器
１０６…（１，７）ＲＬＬ変調器
１０７…低域通過フィルタ
１０８…Ａ／Ｄ変換器
１０９…適応等化器
１１０…ビタビ復号器
１１１…復調器
１１２…適応学習回路
１１３…ＰＬＬ回路
２０１，２０２…遅延回路
２０３，２０４，２０５…乗算回路
２０６，２０７，２０８…加算回路
２１２，２１３，２１４…計数更新回路
２１５…遅延回路
２１６…波形合成回路
２１７…加算回路
【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】
2004063041.tif 000009
【図８】
2004063041.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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