信号品質評価装置及び方法並びに光ディスクドライバ
本発明は、入力信号の品質を評価する信号品質評価装置及び方法並びに信号品質評価装置を持つ光ディスクドライバに係り、本発明による装置は、入力信号の二進信号による入力信号のレベル値を検出するレベル値検出ユニット、検出されたレベル値と事前に定義された二進信号とを使用して複数の入力信号を構成する入力信号構成ユニット、及び複数の入力信号間の演算による入力信号の品質を求める品質演算ユニットを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号の品質を評価する信号品質評価装置及び方法並びに信号品質評価装置を持つ光ディスクドライバに関する。
【背景技術】
【０００２】
入力信号は、記録媒体から再生されるＲＦ信号のようなアナログ信号である。例えば、たとえディスクから読み出したＲＦ（無線周波数）信号がディスク特性及び光ディスクドライバの光学的な特性によってアナログ信号の性質を持つとしても、ディスクは２進信号が記録された記録媒体である。したがって、光ディスクドライバは、ＲＦ信号を二進信号に変える二値化過程を行うことができる。二値化過程は、図１に示したように比較器１００を使用して行える。
【０００３】
図１は、一般的な二値化過程を示す機能ブロック図である。図１を参照するに、二値化過程は、比較器１００と低域フィルタ１１０とを利用して行われる。比較器１００は、入力されるＲＦ信号とスライシングレベルとを比較してその結果を出力する。前記入力されるＲＦ信号は、ディスクから読み出したＲＦ信号である。比較器１００の出力は、他の処理ブロックに伝送されると同時に低域フィルタ１１０に伝送される。低域フィルタ１１０は、比較器１００の出力を低域フィルタリングする。低域フィルタ１１０の出力は、比較器１００のスライシングレベルとして伝送される。
【０００４】
既存の光ディスクドライバは、図１に示した二値化過程を通じてディスクから読み出したＲＦ信号を二進信号に変換し、二進信号に変換された信号を位相同期ループ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋ Ｌｏｏｐ：ＰＬＬ）に適用してシステムクロックを作り、二進信号及びシステムクロックを使用しディスクから読み出したデータを再生する。この時、ＲＦ信号と前記システムクロックとの位相間に若干の差またはジッターが存在する。図２Ａないし図２Ｃは、オフセットが除去されたＲＦ信号とシステムクロックとの間にジッターが発生した例であり、システムクロックの下降エッジを基準としたものである。理想的な場合に、システムクロックのエッジ部分とＲＦ信号の零点交差点とが正確に一致する。しかし、実際にシステムクロックのエッジ部分とＲＦ信号の零点交差点とが正確に一致せず、時間的に若干の差が発生する。この差をジッターという。
【０００５】
既存には、前記ＲＦ信号と前記システムクロック間の差であるジッター値を、ＲＦ信号の品質を評価するのに使用している。すなわち、理想的な場合にシステムクロックのエッジにＲＦ信号の零点交差点が正確に位置するので、ジッター値がほとんど測定されない。しかし、ＲＦ信号にノイズや異常状況が発生する場合に、システムクロックのエッジにＲＦ信号の零点交差点が正確に位置できないので、ジッター値が測定される。したがって、測定されるジッター値に基づいてＲＦ信号の品質を確認することができる。
【０００６】
しかし、ディスクの記録密度が高くなるにつれて、短いＴ（ここで、Ｔは１ピットの間隔である）の二進信号に該当するＲＦ信号の大きさが段々小さくなっている。これにより、短いＴの二進信号に該当するＲＦ信号の場合に、若干のノイズが添加されても信号の歪曲が相対的に大きく発生するか、ほぼ零点近くに位置して間違ったジッター値が測定されうる。したがって、前記ＲＦ信号と前記システムクロックとの差に基づいて測定されたジッター値を利用して、高密度ディスクから読み出したＲＦ信号についての品質を評価できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的課題は、記録密度に関係なく入力信号（または再生信号またはＲＦ信号）の品質を正確に評価できる信号品質評価装置及び方法並びに信号品質評価装置を持つ光ディスクドライバを提供するところにある。
【０００８】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、入力信号と入力信号の二進信号との関係に基づいた入力信号のレベル値と、事前に定義された二進信号による理想的な入力信号とを利用して入力信号の品質を評価できる信号品質評価装置及び方法並びに信号品質評価装置を持つ光ディスクドライバを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、入力信号の二進信号によって前記入力信号のレベル値を検出するレベル値検出ユニットと、前記検出されたレベル値と事前に定義された複数の二進信号とを使用して複数の理想的な入力信号を構成する入力信号構成ユニットと、前記複数の理想的な入力信号間の演算によって前記入力信号の品質を求める品質演算ユニットと、を備える信号品質評価装置を提供する。
【００１０】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、ディスクから再生される入力信号と、前記入力信号の二進信号及び事前に定義された複数の二進信号とを利用して、前記ディスクから再生される入力信号の品質を評価する信号品質評価装置と、前記入力信号の前記評価された品質によってフォーカスオフセットを細部調整しつつ、フォーカシング位置を補正するシステム制御部を備える光ディスクドライバとを提供する。
【００１１】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、ディスクから再生される入力信号と、前記入力信号の二進信号及び事前に定義された複数の二進信号とを利用して前記入力信号の品質を評価する信号品質評価装置、及び前記入力信号の前記評価された品質によってチルト補正を細部調整するシステム制御部を備えるディスク駆動器を提供する。
【００１２】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、ディスクから再生される入力信号と、前記入力信号の二進信号及び事前に定義された複数の二進信号とを利用して前記入力信号の品質を評価する入力信号品質評価装置、及び前記入力信号の前記評価された品質によってデトラックオフセットを変化させつつデトラックオフセットを細部調整するシステム制御部を備えるディスク駆動器を提供する。
【００１３】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、ディスクから再生される入力信号と、前記入力信号の二進信号及び事前に定義された複数の二進信号とを利用して前記入力信号の品質を評価する入力信号品質評価装置、及び前記入力信号の前記評価された品質によって前記ディスクに対する記録条件を変えつつ記録条件を細部調整するシステム制御部を備えるディスク駆動器を提供する。
【００１４】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、入力信号の二進信号によって前記入力信号のレベル値を検出するステップと、前記検出されたレベル値と事前に定義された複数の二進信号とを使用して複数の理想的な入力信号を構成するステップと、前記複数の理想的な入力信号間の演算によって前記入力信号の品質を求めるステップと、を含む信号品質評価方法を提供する。
【００１５】
本発明の目的は以上で言及した目的に制限されず、言及していないさらに他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
図３は、本発明による入力信号品質評価装置の機能ブロック図である。図３を参照するに、入力信号品質評価装置は、レベル値検出ユニット３００、入力信号構成ユニット３１０、及び品質演算ユニット３２０を備える。
【００１８】
レベル値検出ユニット３００は、入力信号の二進信号（以下、二進信号という）を利用して入力信号のレベル値を検出する。この時、検出されるレベル値は現在のチャンネル状態を表すレベル値と定義できる。
【００１９】
レベル値検出ユニット３００は、二進信号に基づいて入力信号を複数レベルに分類し、レベル別平均値を求める方式で入力信号に対するレベル値を検出する。このために、レベル値検出ユニット３００は図４に示したように構成できる。図４は、図３に示したレベル値検出ユニット３００の詳細図である。図４を参照するに、レベル値検出ユニット３００は、入力信号分離部４００及びレベル値検出部４４０を備える。
【００２０】
入力信号分離部４００は、二進信号を使用して入力信号を複数のレベルに分離する。このために、入力信号分離部４００は入力信号処理器４１０、二進信号処理器４２０、及び選択ユニット４３０を備える。
【００２１】
入力信号処理器４１０は、ｎ個の遅延器４１０＿１〜４１０＿ｎを備える。ｎ個の遅延器４１０＿１〜４１０＿ｎは、入力信号と二進信号との同期を合わせるためのものである。
【００２２】
二進信号処理器４２０は、入力される二進信号で組み合わせられた選択信号を出力する。このために、二進信号処理器４２０はｊ個の遅延器４２１＿１〜４２１＿ｊと選択信号生成器４２２とを備える。すなわち、図４の場合に、二進信号処理器４２０はｊ個の遅延器４２１＿１〜４２１＿ｊを備えるので、選択信号生成器４２２は２ｊ＋１個の選択信号を生成できる。例えば、二進信号処理器４２０が２個の遅延器を備える場合に、選択信号生成器４２２は２３個の選択信号を生成できる。生成できる２３個の選択信号は０００、００１、０１０、０１１、１００、１０１、１１０、１１１である。
【００２３】
選択ユニット４３０は、二進信号処理器４２０から出力される信号によって入力信号処理器４１０から出力される信号を選択的に伝送する。例えば、二進信号処理器４２０から“０００”値が出力されれば、選択ユニット４３０は、入力信号処理器４１０から出力される信号に対してレベル０を出力する。また、二進信号処理器４２０から“１１１”値が出力されれば、選択ユニット４３０は、入力信号処理器４１０から出力される信号に対してレベルｍを出力する。この時、レベルｍはレベル７に該当する。
【００２４】
このように入力信号分離部４００から二進信号に対応する入力信号のレベル（レベル０〜レベルｍのうち一つ）が出力される。この時、入力信号分離部４００から出力されるレベルは理想的な信号の推定値と見なすことができる。入力信号分離部４００から出力されるレベルはレベル値検出部４４０に伝送される。
【００２５】
レベル値検出部４４０はレベル別に平均値を求め、求めた平均値を入力信号のレベル値として検出する。このために、レベル値検出部４４０はｍ＋１個の平均値フィルタ４４０＿０〜４４０＿ｍを備える。したがって、レベル値検出部４４０はフィルタユニットと定義できる。平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍは、入力されるレベルに対して長い区間中に平均値を求めることができる。例えば、平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍは、式（１）によりレベル別平均値を求めることができる。
【００２６】
更新されたレベル値＝以前レベル値＋（遅延した入力信号−以前レベル値）／定数 （１）
式（１）で更新されたレベル値は、各平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍで求めた平均値である。式（１）で以前レベル値は、各平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍで以前に求めた平均値であり、各平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍで保有できる。式（１）で遅延した入力信号は、入力信号分離部４００から出力されるレベルである。
【００２７】
式（１）で定数は、信号品質評価装置の処理速度を考慮して実験的に決定できる。すなわち、式（１）で定数を大きい値と設定するほど更新されたレベル値は少ない値になり、信号品質評価装置の処理速度は全体的に遅くなる。前記定数は、例えば２５６に設定されうる。式（１）のように平均値を求める時、もし、遅延した入力信号が以前レベル値と同じならば、更新されたレベル値は以前レベル値と同じになる。
【００２８】
また、平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍは、低域通過フィルタを使用して平均値を求めるように構成できる。
【００２９】
入力信号構成部３１０は、レベル値検出ユニット３００から検出されたレベル値と事前に定義された二進信号とを使用して複数の理想的な入力信号を構成する。品質演算ユニット３２０は、複数の理想的な入力信号間の演算に基づいて入力信号の品質を求める。
【００３０】
このために、入力信号構成部３１０と品質演算ユニット３２０とは、図５に示したように構成できる。図５は、図３に示した入力信号構成部３１０と品質演算ユニット３２０との詳細図である。
【００３１】
図５を参照するに、入力信号構成部３１０は、第１二進テーブル５１０と第２二進テーブル５３０、第１選択器５２０及び第２選択器５４０を備え、品質演算ユニット３２０は距離計算器５５０を備える。
【００３２】
第１及び第２二進テーブル５１０、５３０は事前に設定された二進信号を持つ。第１選択器５２０は、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号に基づいてレベル値検出ユニット３００から伝送されるレベル値のうち一つを選択し、選択された信号を一つの理想的な入力信号として品質演算ユニット３２０に伝送する。第２選択器５４０は、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号に基づいてレベル値検出ユニット３００から伝送されるレベル値のうち一つを選択し、選択された信号を他の一つの理想的な入力信号として品質演算ユニット３２０に伝送する。これにより、入力信号構成部３１０は複数の理想的な入力信号を構成する。
【００３３】
第１二進テーブル５１０及び第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は、相異なる二進信号を持つ。これは、入力信号で発生するエラーを測定するために相異なる複数の入力信号を構成するためである。すなわち、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号に対して１ビットシフトされた二進信号でありうる。例えば、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号が“００００１１１”である時、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は“０００１１１１”でありうる。また、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号に対して２Ｔシフトされた二進信号でありうる。例えば、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号が“０００１１０００”である時、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は“００００１１００”でありうる。また、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号に対して２Ｔ連続シフトされた二進信号でありうる。例えば、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号が“０００１１００１１００”である時、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は“００００１１００１１０”でありうる。
【００３４】
第１二進テーブル５１０から提供される二進信号が“００００１１１”であり、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号が“０００１１１１”である時、第１選択器５２０はレベル値２を選択して伝送し、第２選択器５４０はレベル値３を選択して伝送できる。
【００３５】
品質演算ユニット３２０は、図５に示したように距離計算器５５０を備える。距離計算器５５０は、入力信号構成ユニット３０１に備えられた選択器５２０及び選択器５４０から伝送されるレベル値間の差の自乗の和を求め、該求められた和を入力信号の品質として出力できる。また、距離計算器５５０は、選択器５２０及び選択器５４０から伝送されるレベル値間の差の自乗の和の自乗根を求め、該求められた自乗根を入力信号の品質として出力できる。また、距離計算器５５０は、選択器５２０及び選択器５４０から伝送されるレベル値間の差の自乗の和の自乗根を入力信号の振幅で割った値を求め、前記求められた値を入力信号の品質として出力できる。
【００３６】
理想的な入力信号からどのように信号品質を得るかについての原理を説明すれば、次の通りである。簡単な例を挙げて入力信号が生成される原理を説明する。一応、ＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）チャンネルについて説明すれば、ＰＲ（１，２，１）チャンネルは、二進信号が入る場合に、フィルタ係数が１、２、１であるデジタルフィルタを通過した信号を得ることができるということを表す。これをハードウェア的な構成で説明すれば、図６の通りである。図６は、ＰＲ（１，２，１）チャンネルのハードウェア構成例示図である。この時、入力される二進信号は、便宜上ＤＣ値が０になるように−１または１が入ると仮定すれば、二進信号３つが一つの出力を構成するので、あらゆる場合の数を考慮すれば２３ほどの場合の数が生じる。この時の出力信号は表１の通りである。
【００３７】
【表１】
表１で３番目及び６番目は１Ｔが出る場合であるが、ＢＤ（ブルーレイ ディスク）やＨＤ−ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ−ＤＶＤ）の場合には、二進信号自体に１Ｔが存在しないため、０という出力は出られない。例えば、入力信号の二進信号が次の通りである時、図６のデジタルフィルタから出力される信号は下記の通りである。
【００３８】
二進信号（ｂｉｎａｒｙ ｄａｔａ）：−１−１−１−１＋１＋１−１−１−１＋１＋１＋１＋１＋１＋１
出力信号（ｏｕｔｐｕｔ ｄａｔａ）：−４−４−２＋２＋２−２−４−２＋２＋４＋４＋４＋４
二進信号が−１から１に変わる時の出力信号のグラフを図示すれば、図７の通りである。図７は、二進信号が−１から１に変わる時の出力信号のグラフである。図７で点線は二進信号を表し、実線は出力信号を表す。二進信号が−１から１へ行く時の応答特性は、一般的にステップ応答と呼ばれる。すなわち、二進信号が変わるにつれて出力信号が直ちに変わるものではなく長さ３ほどの応答特性（３タップであるため）を持っており、タップの係数により決定された形態特性を持つ。
【００３９】
一般的にＩＳＩ（Ｉｎｔｅｒ Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）といえば、辞書的意味では符号間干渉であるが、これについての具体的意味は、図７のようにステップ入力が入った場合に出力信号が共に出るものではなく、前後信号の影響を受けて長さ３とそれに該当する形態ほどの変形が生じることを意味する。ＩＳＩは、光ディスクの場合にレーザースポット形態及びピット長による変数であるため、同一スポット形態の場合にＩＳＩの長さはディスクの保存容量に正確に比例する。それなら、ＩＳＩが存在する場合に理想的な二進信号を得る観点から見た時、理想的入力信号はいかなる分布を持つべきか分析する必要がある。
【００４０】
これを分析するために、ＰＲ（１，２，１）に１ビットシフトされた二進信号が入力される時、出力信号の波形をチェックする。特に、入力される二進信号が１ビットシフトされた場合、図６の出力信号も１ビットシフトされた結果が得られる。この場合、実際回路で得られた入力信号（図６の出力信号）の場合、図７の実線で構成された信号と点線で構成された信号との間に位置する。最近に多く使われるＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｙｈｏｏｄ）を使用する場合、実際に入力信号が点線と実線のうちどちらにさらに近いかを見て信号を判別する。
【００４１】
この時、理想的入力信号の分布においてエラーの発生確率は、図７の実線の信号と点線の信号との距離が遠いほど少なくなる。その理由は、入力信号が図７の実線に近いかまたは点線に近いか判別することがＰＲＭＬの基本原理であるが、基本的に図７の実線波形と点線波形との距離が遠ければ遠いほど、実際入力信号がどちらに近いかを明確に判別できるためである。
【００４２】
一般的に、両波形の距離はユークリッド距離を求めればよく、ユークリッド距離は単位時間毎に入る二つの信号を引いて自乗したものを全部足せばよい。
【００４３】
例えば、図８のような場合、両波形の距離を求めれば、０．５２＋１２＋０．５２＝１．５mmと求められる。１．５mmという距離が大きくなれば大きくなるほど信号を判別しやすくなるという意味である。図８は、一つの波形が他の波形に対して１ビットシフトされた場合の出力波形の変化図である。それなら、３タップの場合に理想的な波形の分布（言い換えれば、レベルの分布）は、一般的な３タップＰＲモデルの場合にＰＲ（ａ，ｂ，ａ）の形態で求めることができ、ａとｂは次のような条件が必要である。
【００４４】
１．ａ＜ｂ（光ディスクのスポット分布条件、スポットの中央部分がスポットの他の部分よりさらに大きい分布）
２．ａ＋ｂ＋ａ＝１（一般的なＦＩＲフィルタ条件）
３．ａ＞０、ｂ＞０
この条件を具体的に説明すれば、ｂ＝１−２ａ条件と０＜ａ＜０．５の条件で表現できる。この場合、表１は下記の表２のように修正されねばならない。
【００４５】
【表２】
図８のような場合に両波形の距離を求めれば、（−２ａ）２＋（２ｂ）２＋（２ａ）２と求めることができる。ここでｂを消去すれば、２４ａ２−１６ａ＋４に式を簡略化できる。
【００４６】
図９によれば、０＜ａ＜０．５の条件に対して、最大値はａ＝０である場合、式２４ａ２−１６ａ＋４は４という値が得られ、最小値はａ＝１／３である場合、式２４ａ２−１６ａ＋４は４／３の値が得られることが分かる。図９は、ａ値の変化による両波形の距離グラフであり、横軸はａの値であり、縦軸は距離である。
【００４７】
したがって、３タップＰＲチャンネルがＰＲ（０，１，０）である場合に入力信号に対する検出性能が最も良く、ＰＲ（１／３、１／３、１／３）である場合に入力信号に対する検出性能が最も悪いことが分かる。これをレベル分布で分析すれば、３タップＰＲチャンネルがＰＲ（０，１，０）であれば、入力信号のレベル分布は理想的な矩形波と完全に同じ場合を意味し、３タップＰＲチャンネルがＰＲ（０，１，０）に近いほど入力信号に対する検出率は優秀になることを意味する。
【００４８】
さらに一つの例として、ＰＲ（１，２，１）とＰＲ（１，８，１）とを比較すれば、ＰＲ（１，２，１）の場合に１．５mmのユークリッド距離を、ＰＲ（１，８，１）は１。７６mmのユークリッド距離を持つことによって、ＰＲ（１，８，１）で入力信号に対する検出率がさらに優秀であると言える。これは、２Ｔのモジュレーションサイズがさらに大きくなるほどＰＲＭＬの性能がさらに有利になることが分かる。
【００４９】
したがって、図４及び図５の回路を通じて二進信号及び入力信号から入力信号のレベル値を検出し、検出されたレベル値及びあらかじめ定義された二進信号によって２個の理想的入力信号を構成した後、二つの理想的な入力信号間の距離を求めて、これにより入力信号の品質を評価しようとすることである。
【００５０】
すなわち、信号品質の一例として距離（ｄｉｓｔａｎｃｅ）という値を定義できる。すなわち、図１０Ａ及び図１０Ｂのように差が出る二つの信号の距離を求める式を式（２）のように定義できる。図１０ＡはＰＲ（１，２，１）の場合であり、図１０ＢはＰＲ（１，８，１）の場合である。
【００５１】
【数４】
式（２）でＲＦｔｒｕｅは、図１０Ａ及び図１０Ｂで実線で図示した波形であり、ＲＦｆａｌｓｅは、図１０Ａ及び図１０Ｂで点線で図示した波形である。式（２）の物理的な意味は図１１Ａ及び図１１Ｂと同じである。図１１Ａは、ＰＲ（１，２，１）の場合であり、図１１Ｂは、ＰＲ（１，８，１）の場合である。式（２）でＮＲＺＩｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅは、入力信号を構成する二つの二進信号列のうち他の部分が何ビットであるかを表す数値である。
【００５２】
一方、レベル値検出ユニット３００と入力信号、二進信号を利用してＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｅ）を求める他の信号品質評価方法は、式（３）のように定義できる。
【００５３】
【数５】
式（３）は、レベルから得られた信号であるので、便宜上ＬＳＮＲ（Ｌｅｖｅｌ ＳＮＲ）と表現する。ＬＳＮＲ演算に基づいた入力信号品質評価装置は、図１２に示したように構成できる。図１２は、ＬＳＮＲ演算に基づいた入力信号品質評価装置の詳細図であり、入力信号分離部１２００、レベル値検出部１２４０、選択器１２５０及び品質演算器１２６０を備える。
【００５４】
入力信号分離部１２００は、図４に示した入力信号分離部４００と同一に構成される。したがって、入力信号分離部１２００は、ｎ個の遅延器１２１０＿１〜１２１０＿ｎを備える入力信号処理器１２１０、ｊ個の遅延器１２２１＿１〜４２１＿ｊと選択信号生成器１２２２とを備える二進信号処理器１２２０、二進信号処理器１２２０から出力される信号によって入力信号処理器１２１０から出力される信号を選択的に伝送する選択ユニット１２３０を備える。
【００５５】
レベル値検出部１２４０は、図４に示したレベル値検出部４４０と同一に構成及び動作する。選択器１２５０は、二進信号処理器１２２０から出力される信号によってレベル値検出部１２４０から出力されるレベル値のうち一つを選択して伝送する。
【００５６】
品質演算器１２６０は、ＬＳＮＲ演算に基づいて入力される信号の品質を演算し、演算した結果を出力する。
【００５７】
図３の信号品質評価装置と図１２の信号品質評価装置とを結合する場合に、だいぶ正確な信号品質の測定が可能である。すなわち、図３の品質演算ユニット３２０で得た距離及び図１２の品質演算器１２６０で演算された結果を式（４）のように演算する場合に、正確な信号品質を測定できる。
【００５８】
Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ＝ｓｑｒｔ（ｄｉｓｔａｎｃｅ）＊ＬＳＮＲ （４）
式（４）に基づいて、図３の品質評価ユニット３２０は、図１２の品質評価ユニット１２６と共に結合されうる。式（４）のＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒは、評価された信号品質として定義できる。
【００５９】
一般的にＬＳＮＲは、入力信号にいかほど多くのノイズ成分が現れたかを表す指標である。この値が大きいほど入力信号の品質が良いことを意味し、距離は、ノイズ成分が除去された入力信号の周波数による出力特性を表すので、これもまた大きいほど入力信号の品質が良いということを意味する。したがって、この二つのパラメータを組み合わせる場合に正確に入力信号の品質を測定できる。図１３Ａは、ＬＳＮＲ演算による信号品質とビットエラー率との関係図であり、図１３Ｂは、距離による信号品質とビットエラー率との関係図であり、図１３Ｃは、ＬＳＮＲ演算と距離演算とを結合した場合の信号品質とビットエラー率との関係図である。図１３Ｃが図１３Ａ及び図１３Ｂに比べて正確な信号品質を測定できる。
【００６０】
したがって、本発明の目的によって図３の品質演算ユニット３２０は、２つの理想的な信号に基づいて得た距離及びＬＳＮＲに基づいて入力信号の品質を求めるように変形されうる。式（２）で定義された距離は二つの信号間の差の自乗の和であるため、幾何距離平均を求めるためには自乗根を取って初めて平均距離に換算されるため、式（４）は前記距離に対してｓｑｒｔ演算を行ったものである。
【００６１】
また、場合によって、入力信号の大きさを補償するために、入力信号の最大振幅で式（４）により得られた信号の品質を定形化する作業が使われることもある。この場合、式（４）は式（５）のように再び定義されうる。
【００６２】
Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ＝ｓｑｒｔ（ｄｉｓｔａｎｃｅ）＊ＬＳＮＲ／入力信号の振幅 （５）
式（５）で“Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ”は、評価された信号品質として定義されうる。
【００６３】
また、式（４）に定義された信号品質評価は式（６）のように再び定義されうる。
【００６４】
【数６】
信号品質は、２信号間の距離に基づいて式（６）により得られる。すなわち、信号品質を得るために、式（６）のようにノイズ信号の自乗の和が２信号間の距離の和と共に計算される。式（６）のログ（ｌｏｇ）は、ｄＢを表すために使われる概念である。したがって、ログがｄＢを表すために必要でなければ、式（６）で１０ｌｏｇ１０は削除されうる。式（６）で“Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ”は、評価された信号品質である。
【００６５】
本発明による信号品質評価装置を使用すれば、高密度ディスクの場合にも信号の品質を正確に評価できるという長所があるため、品質評価値を、例えば、フォーカス補正やチルト補正、デトラック補正、記録信号の最適化などに活用できる。
【００６６】
例えば、光ディスクドライバでのフォーカス補正は、補正を所望するフォーカス部分を変えつつディスクから再生される信号品質を測定した跡、最適の性能を持つフォーカス部分を探す。このために、光ディスクドライバは図１４のように構成できる。すなわち、光ディスクドライバ１４００は、本発明によってピックアップユニット１４０２を通じてディスク１４０１からピックアップされた再生信号と再生信号の二進信号及び複数の理想的な再生信号との関係に基づいて、再生信号の品質を評価する信号品質評価装置１４０３、及び信号品質評価装置１４０３の評価結果に基づいてフォーカス駆動部１４０４のフォーカスオフセットを細部調整して、最適の性能を持つフォーカシング部分でフォーカス駆動部１４０４がフォーカシングするシステム制御部１４０５を備えることができる。前記最適の性能を持つフォーカシング部分は、式（４）または式（５）のＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒが最大になる地点になりうる。本発明の目的によって図１４の光ディスクドライバ１４００は、信号品質評価装置１４０３がシステム制御部１４０５に備えられるように再構成できる。
【００６７】
光ディスクドライバでのチルト補正は、補正を所望するチルト部分を変えつつ再生される信号品質を測定した跡、最適の性能を持つチルト部分をサーチする。このために、光ディスクドライバは図１５に示したように構成できる。すなわち、光ディスクドライバ１５００は、本発明によってピックアップユニット１５０２を通じてディスク１５０１からピックアップされた再生信号と再生信号の二進信号及び複数の理想的な再生信号との関係に基づいて、再生信号の品質を評価する信号品質評価装置１５０３、及び信号品質評価装置１５０３の評価結果によってチルト調整部１５０４を制御してチルトを細部調整して、最適の性能を持つチルト部分をサーチするシステム制御部１５０５を備えることができる。前記最適の性能を持つ部分は、式（４）または式（５）のＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒが最大になる地点になりうる。図１５の光ディスクドライバは、信号品質評価装置１５０３がシステム制御部１５０５に備えられるように再構成できる。
【００６８】
光ディスクドライバでのデトラック補正は、補正を所望するデトラック部分を変えつつ信号品質を測定した跡、最適の性能を持つデトラック部分をサーチする。このために、光ディスクドライバは図１６のように構成できる。すなわち、光ディスクドライバ１６００は、本発明によってピックアップユニット１６０２を通じてディスク１６０１からピックアップされた再生信号と再生信号の二進信号及び複数の理想的な再生信号との関係に基づいて、再生信号の品質を評価する信号品質評価装置１６０３、及び信号品質評価装置１６０３の評価結果によってデトラックオフセットが細部調整されるようにデトラック調整部１６０４を制御して、最適の性能を持つデトラック部分をサーチするシステム制御部１６０５を備えることができる。前記最適の性能を持つ部分は、式（４）または式（５）のＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒが最大になる地点になりうる。本発明の目的によって、図１６の光ディスクドライバ１６００は、信号品質評価装置１６０３がシステム制御部１６０５に備えられるように再構成できる。
【００６９】
光ディスクドライバで記録信号を最適化するために、記録条件を変えつつ記録し、記録された信号を読み出して信号品質を測定した後、最適の性能を持つ部分に記録条件を調整する。このために、光ディスクドライバは図１７のように構成できる。すなわち、光ディスクドライバ１７００は、本発明によってピックアップユニット１７０２を通じてディスク１７０１からピックアップされた再生信号と再生信号の二進信号及び複数の理想的な再生信号との関係に基づいて、再生信号の品質を評価する信号品質評価装置１７０３、及び信号品質評価装置１７０３の評価結果によって記録条件を変えつつディスク１７０１から再生される信号のうち最上の品質を持つ信号に相応する記録条件で、ライト・ストラテジー波形生成部１７０４が記録波形を生成するように制御するシステム制御部１７０５を備えることができる。前記最上の品質を持つ信号に相応する記録条件は、式（４）または式（５）のＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒが最大になる条件になりうる。図１７の光ディスクドライバは、信号品質評価装置１７０３がシステム制御部１７０５に備えられるように再構成できる。
【００７０】
図１８は、本発明の他の実施形態による入力信号品質評価方法の動作フローチャートである。図１８を参照するに、本発明による方法は、二進信号及び入力信号を利用して図３のレベル値検出ユニット３００と類似して入力信号のレベル値を検出する（１８０１ステップ）。すなわち、第１８０１ステップで、二進信号を利用して前記入力信号を複数のレベルに分離し、複数のレベルに分離された入力信号それぞれに対するレベル別平均値を求め、平均値を入力信号のレベル値として検出する。
【００７１】
次いで、検出した入力信号のレベル値及び事前に定義された複数の二進信号によって複数の理想的な入力信号を構成する（１８０２ステップ）。複数の理想的な入力信号を構成するのは、図３の入力信号構成ユニット３１０で説明したものと類似して構成される。すなわち、前記事前に定義された複数の二進信号に基づいて、第１８０１ステップで検出された入力信号のレベル値を選択して前記複数の理想的な入力信号を構成する。
【００７２】
複数の理想的な入力信号間を演算して入力信号の品質を求める（１８０３ステップ）。本発明の目的による複数の理想的な入力信号間の演算は、図３の品質演算ユニット３２０で説明したところと類似している。または、図３の品質演算ユニット３２０及び図１２の品質演算ユニット１２６０を結合したものと類似した方式で複数の理想的な入力信号間の演算を行える。
【００７３】
すなわち、第１８０３ステップは、複数の理想的な入力信号間の差の自乗の和の自乗根を求め、該求められた自乗根を入力信号の品質として求めることができる。または第１８０３ステップは、複数の理想的な入力信号間の差の自乗の和の自乗根を入力信号の振幅で割った値を求め、該求められた値を入力信号の品質として求めることができる。または第１８０３ステップは、前記入力信号及び二進信号を利用したＬＳＮＲを演算するステップをさらに含み、前記ＬＳＮＲ演算結果と複数の理想的な入力信号間の演算結果を演算して、入力信号の品質を求めることができる。
【００７４】
または、第１８０３ステップは、入力信号と二進信号を利用したＬＳＮＲを演算するステップをさらに含み、ＬＳＮＲ演算結果を入力信号の振幅で定形化した結果と、複数の理想的な入力信号間の演算結果とを演算して入力信号の品質を求めることができる。
【００７５】
本発明による信号品質評価方法を行うためのプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現することができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるデータが保存されるあらゆる種類の保存装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、またキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）の形態で具現されるものも含む。またコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードとして保存されて実行されうる。
【００７６】
前述したように、本発明は、記録密度に関係なく入力信号（または再生信号またはＲＦ信号）の品質を正確に評価できる。
【００７７】
また、本発明によって得られた信号品質を使用して、本発明はフォーカスオフセットを正確に追従できる光ディスクドライバ、またはチルトを正確に追従できる光ディスクドライバ、またはデトラックを正確に追従できる光ディスクドライバ、または正確な記録条件が分かる光ディスクドライバを提供できる。
【００７８】
これまで本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明した。当業者ならば、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具現されうるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は前述した説明ではなく特許請求の範囲に現れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は本発明に含まれていると解釈されねばならない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】一般的な二値化過程を示す機能ブロック図である。
【図２Ａ】オフセットが除去されたＲＦ信号とシステムクロックとの間に発生したジッターの例を示す図である。
【図２Ｂ】オフセットが除去されたＲＦ信号とシステムクロックとの間に発生したジッターの例を示す図である。
【図２Ｃ】オフセットが除去されたＲＦ信号とシステムクロックとの間に発生したジッターの例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による入力信号品質評価装置の機能ブロック図である。
【図４】図３に示したレベル値検出ユニットの詳細図である。
【図５】図３に示した入力信号構成ユニット及び品質演算ユニットの詳細図である。
【図６】ＰＲ（１，２，１）チャンネルのハードウェア構成例示図である。
【図７】入力信号の二進信号が−１から１に変わる時の出力グラフである。
【図８】一つの波形が他の一つの波形に対して１ビットシフトされた関係を持つ場合の出力波形の変化図である。
【図９】ａ値の変化による両波形間の距離を示すグラフである。
【図１０Ａ】３タップＰＲチャンネルがＰＲ（１，２，１）である場合の両波形間の距離を示すグラフである。
【図１０Ｂ】３タップＰＲチャンネルがＰＲ（１，８，１）である場合の両波形間の距離を示すグラフである。
【図１１Ａ】図１０Ａである場合の物理的な意味を示す図である。
【図１１Ｂ】図１０Ｂである場合の物理的な意味を示す図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態によるＬＳＮＲ演算に基づいた入力信号品質評価装置の詳細図である。
【図１３Ａ】信号品質による相関図である。
【図１３Ｂ】信号品質による相関図である。
【図１３Ｃ】信号品質による相関図である。
【図１４】本発明の実施形態による光ディスクドライバの機能ブロック図の一例である。
【図１５】本発明の他の実施形態による光ディスクドライバの機能ブロック図の他の例である。
【図１６】本発明の他の実施形態による光ディスクドライバの機能ブロック図のさらに他の例である。
【図１７】本発明の他の実施形態による光ディスクドライバの機能ブロック図のさらに他の例である。
【図１８】本発明の実施形態による入力信号品質評価方法の動作フローチャートである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号の品質を評価する信号品質評価装置及び方法並びに信号品質評価装置を持つ光ディスクドライバに関する。
【背景技術】
【０００２】
入力信号は、記録媒体から再生されるＲＦ信号のようなアナログ信号である。例えば、たとえディスクから読み出したＲＦ（無線周波数）信号がディスク特性及び光ディスクドライバの光学的な特性によってアナログ信号の性質を持つとしても、ディスクは２進信号が記録された記録媒体である。したがって、光ディスクドライバは、ＲＦ信号を二進信号に変える二値化過程を行うことができる。二値化過程は、図１に示したように比較器１００を使用して行える。
【０００３】
図１は、一般的な二値化過程を示す機能ブロック図である。図１を参照するに、二値化過程は、比較器１００と低域フィルタ１１０とを利用して行われる。比較器１００は、入力されるＲＦ信号とスライシングレベルとを比較してその結果を出力する。前記入力されるＲＦ信号は、ディスクから読み出したＲＦ信号である。比較器１００の出力は、他の処理ブロックに伝送されると同時に低域フィルタ１１０に伝送される。低域フィルタ１１０は、比較器１００の出力を低域フィルタリングする。低域フィルタ１１０の出力は、比較器１００のスライシングレベルとして伝送される。
【０００４】
既存の光ディスクドライバは、図１に示した二値化過程を通じてディスクから読み出したＲＦ信号を二進信号に変換し、二進信号に変換された信号を位相同期ループ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋ Ｌｏｏｐ：ＰＬＬ）に適用してシステムクロックを作り、二進信号及びシステムクロックを使用しディスクから読み出したデータを再生する。この時、ＲＦ信号と前記システムクロックとの位相間に若干の差またはジッターが存在する。図２Ａないし図２Ｃは、オフセットが除去されたＲＦ信号とシステムクロックとの間にジッターが発生した例であり、システムクロックの下降エッジを基準としたものである。理想的な場合に、システムクロックのエッジ部分とＲＦ信号の零点交差点とが正確に一致する。しかし、実際にシステムクロックのエッジ部分とＲＦ信号の零点交差点とが正確に一致せず、時間的に若干の差が発生する。この差をジッターという。
【０００５】
既存には、前記ＲＦ信号と前記システムクロック間の差であるジッター値を、ＲＦ信号の品質を評価するのに使用している。すなわち、理想的な場合にシステムクロックのエッジにＲＦ信号の零点交差点が正確に位置するので、ジッター値がほとんど測定されない。しかし、ＲＦ信号にノイズや異常状況が発生する場合に、システムクロックのエッジにＲＦ信号の零点交差点が正確に位置できないので、ジッター値が測定される。したがって、測定されるジッター値に基づいてＲＦ信号の品質を確認することができる。
【０００６】
しかし、ディスクの記録密度が高くなるにつれて、短いＴ（ここで、Ｔは１ピットの間隔である）の二進信号に該当するＲＦ信号の大きさが段々小さくなっている。これにより、短いＴの二進信号に該当するＲＦ信号の場合に、若干のノイズが添加されても信号の歪曲が相対的に大きく発生するか、ほぼ零点近くに位置して間違ったジッター値が測定されうる。したがって、前記ＲＦ信号と前記システムクロックとの差に基づいて測定されたジッター値を利用して、高密度ディスクから読み出したＲＦ信号についての品質を評価できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的課題は、記録密度に関係なく入力信号（または再生信号またはＲＦ信号）の品質を正確に評価できる信号品質評価装置及び方法並びに信号品質評価装置を持つ光ディスクドライバを提供するところにある。
【０００８】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、入力信号と入力信号の二進信号との関係に基づいた入力信号のレベル値と、事前に定義された二進信号による理想的な入力信号とを利用して入力信号の品質を評価できる信号品質評価装置及び方法並びに信号品質評価装置を持つ光ディスクドライバを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、入力信号の二進信号によって前記入力信号のレベル値を検出するレベル値検出ユニットと、前記検出されたレベル値と事前に定義された複数の二進信号とを使用して複数の理想的な入力信号を構成する入力信号構成ユニットと、前記複数の理想的な入力信号間の演算によって前記入力信号の品質を求める品質演算ユニットと、を備える信号品質評価装置を提供する。
【００１０】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、ディスクから再生される入力信号と、前記入力信号の二進信号及び事前に定義された複数の二進信号とを利用して、前記ディスクから再生される入力信号の品質を評価する信号品質評価装置と、前記入力信号の前記評価された品質によってフォーカスオフセットを細部調整しつつ、フォーカシング位置を補正するシステム制御部を備える光ディスクドライバとを提供する。
【００１１】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、ディスクから再生される入力信号と、前記入力信号の二進信号及び事前に定義された複数の二進信号とを利用して前記入力信号の品質を評価する信号品質評価装置、及び前記入力信号の前記評価された品質によってチルト補正を細部調整するシステム制御部を備えるディスク駆動器を提供する。
【００１２】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、ディスクから再生される入力信号と、前記入力信号の二進信号及び事前に定義された複数の二進信号とを利用して前記入力信号の品質を評価する入力信号品質評価装置、及び前記入力信号の前記評価された品質によってデトラックオフセットを変化させつつデトラックオフセットを細部調整するシステム制御部を備えるディスク駆動器を提供する。
【００１３】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、ディスクから再生される入力信号と、前記入力信号の二進信号及び事前に定義された複数の二進信号とを利用して前記入力信号の品質を評価する入力信号品質評価装置、及び前記入力信号の前記評価された品質によって前記ディスクに対する記録条件を変えつつ記録条件を細部調整するシステム制御部を備えるディスク駆動器を提供する。
【００１４】
前述した技術的課題を達成するために本発明は、入力信号の二進信号によって前記入力信号のレベル値を検出するステップと、前記検出されたレベル値と事前に定義された複数の二進信号とを使用して複数の理想的な入力信号を構成するステップと、前記複数の理想的な入力信号間の演算によって前記入力信号の品質を求めるステップと、を含む信号品質評価方法を提供する。
【００１５】
本発明の目的は以上で言及した目的に制限されず、言及していないさらに他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
図３は、本発明による入力信号品質評価装置の機能ブロック図である。図３を参照するに、入力信号品質評価装置は、レベル値検出ユニット３００、入力信号構成ユニット３１０、及び品質演算ユニット３２０を備える。
【００１８】
レベル値検出ユニット３００は、入力信号の二進信号（以下、二進信号という）を利用して入力信号のレベル値を検出する。この時、検出されるレベル値は現在のチャンネル状態を表すレベル値と定義できる。
【００１９】
レベル値検出ユニット３００は、二進信号に基づいて入力信号を複数レベルに分類し、レベル別平均値を求める方式で入力信号に対するレベル値を検出する。このために、レベル値検出ユニット３００は図４に示したように構成できる。図４は、図３に示したレベル値検出ユニット３００の詳細図である。図４を参照するに、レベル値検出ユニット３００は、入力信号分離部４００及びレベル値検出部４４０を備える。
【００２０】
入力信号分離部４００は、二進信号を使用して入力信号を複数のレベルに分離する。このために、入力信号分離部４００は入力信号処理器４１０、二進信号処理器４２０、及び選択ユニット４３０を備える。
【００２１】
入力信号処理器４１０は、ｎ個の遅延器４１０＿１〜４１０＿ｎを備える。ｎ個の遅延器４１０＿１〜４１０＿ｎは、入力信号と二進信号との同期を合わせるためのものである。
【００２２】
二進信号処理器４２０は、入力される二進信号で組み合わせられた選択信号を出力する。このために、二進信号処理器４２０はｊ個の遅延器４２１＿１〜４２１＿ｊと選択信号生成器４２２とを備える。すなわち、図４の場合に、二進信号処理器４２０はｊ個の遅延器４２１＿１〜４２１＿ｊを備えるので、選択信号生成器４２２は２ｊ＋１個の選択信号を生成できる。例えば、二進信号処理器４２０が２個の遅延器を備える場合に、選択信号生成器４２２は２３個の選択信号を生成できる。生成できる２３個の選択信号は０００、００１、０１０、０１１、１００、１０１、１１０、１１１である。
【００２３】
選択ユニット４３０は、二進信号処理器４２０から出力される信号によって入力信号処理器４１０から出力される信号を選択的に伝送する。例えば、二進信号処理器４２０から“０００”値が出力されれば、選択ユニット４３０は、入力信号処理器４１０から出力される信号に対してレベル０を出力する。また、二進信号処理器４２０から“１１１”値が出力されれば、選択ユニット４３０は、入力信号処理器４１０から出力される信号に対してレベルｍを出力する。この時、レベルｍはレベル７に該当する。
【００２４】
このように入力信号分離部４００から二進信号に対応する入力信号のレベル（レベル０〜レベルｍのうち一つ）が出力される。この時、入力信号分離部４００から出力されるレベルは理想的な信号の推定値と見なすことができる。入力信号分離部４００から出力されるレベルはレベル値検出部４４０に伝送される。
【００２５】
レベル値検出部４４０はレベル別に平均値を求め、求めた平均値を入力信号のレベル値として検出する。このために、レベル値検出部４４０はｍ＋１個の平均値フィルタ４４０＿０〜４４０＿ｍを備える。したがって、レベル値検出部４４０はフィルタユニットと定義できる。平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍは、入力されるレベルに対して長い区間中に平均値を求めることができる。例えば、平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍは、式（１）によりレベル別平均値を求めることができる。
【００２６】
更新されたレベル値＝以前レベル値＋（遅延した入力信号−以前レベル値）／定数 （１）
式（１）で更新されたレベル値は、各平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍで求めた平均値である。式（１）で以前レベル値は、各平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍで以前に求めた平均値であり、各平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍで保有できる。式（１）で遅延した入力信号は、入力信号分離部４００から出力されるレベルである。
【００２７】
式（１）で定数は、信号品質評価装置の処理速度を考慮して実験的に決定できる。すなわち、式（１）で定数を大きい値と設定するほど更新されたレベル値は少ない値になり、信号品質評価装置の処理速度は全体的に遅くなる。前記定数は、例えば２５６に設定されうる。式（１）のように平均値を求める時、もし、遅延した入力信号が以前レベル値と同じならば、更新されたレベル値は以前レベル値と同じになる。
【００２８】
また、平均値フィルタ４４０＿１〜４４０＿ｍは、低域通過フィルタを使用して平均値を求めるように構成できる。
【００２９】
入力信号構成部３１０は、レベル値検出ユニット３００から検出されたレベル値と事前に定義された二進信号とを使用して複数の理想的な入力信号を構成する。品質演算ユニット３２０は、複数の理想的な入力信号間の演算に基づいて入力信号の品質を求める。
【００３０】
このために、入力信号構成部３１０と品質演算ユニット３２０とは、図５に示したように構成できる。図５は、図３に示した入力信号構成部３１０と品質演算ユニット３２０との詳細図である。
【００３１】
図５を参照するに、入力信号構成部３１０は、第１二進テーブル５１０と第２二進テーブル５３０、第１選択器５２０及び第２選択器５４０を備え、品質演算ユニット３２０は距離計算器５５０を備える。
【００３２】
第１及び第２二進テーブル５１０、５３０は事前に設定された二進信号を持つ。第１選択器５２０は、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号に基づいてレベル値検出ユニット３００から伝送されるレベル値のうち一つを選択し、選択された信号を一つの理想的な入力信号として品質演算ユニット３２０に伝送する。第２選択器５４０は、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号に基づいてレベル値検出ユニット３００から伝送されるレベル値のうち一つを選択し、選択された信号を他の一つの理想的な入力信号として品質演算ユニット３２０に伝送する。これにより、入力信号構成部３１０は複数の理想的な入力信号を構成する。
【００３３】
第１二進テーブル５１０及び第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は、相異なる二進信号を持つ。これは、入力信号で発生するエラーを測定するために相異なる複数の入力信号を構成するためである。すなわち、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号に対して１ビットシフトされた二進信号でありうる。例えば、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号が“００００１１１”である時、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は“０００１１１１”でありうる。また、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号に対して２Ｔシフトされた二進信号でありうる。例えば、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号が“０００１１０００”である時、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は“００００１１００”でありうる。また、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号に対して２Ｔ連続シフトされた二進信号でありうる。例えば、第１二進テーブル５１０から提供される二進信号が“０００１１００１１００”である時、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号は“００００１１００１１０”でありうる。
【００３４】
第１二進テーブル５１０から提供される二進信号が“００００１１１”であり、第２二進テーブル５３０から提供される二進信号が“０００１１１１”である時、第１選択器５２０はレベル値２を選択して伝送し、第２選択器５４０はレベル値３を選択して伝送できる。
【００３５】
品質演算ユニット３２０は、図５に示したように距離計算器５５０を備える。距離計算器５５０は、入力信号構成ユニット３０１に備えられた選択器５２０及び選択器５４０から伝送されるレベル値間の差の自乗の和を求め、該求められた和を入力信号の品質として出力できる。また、距離計算器５５０は、選択器５２０及び選択器５４０から伝送されるレベル値間の差の自乗の和の自乗根を求め、該求められた自乗根を入力信号の品質として出力できる。また、距離計算器５５０は、選択器５２０及び選択器５４０から伝送されるレベル値間の差の自乗の和の自乗根を入力信号の振幅で割った値を求め、前記求められた値を入力信号の品質として出力できる。
【００３６】
理想的な入力信号からどのように信号品質を得るかについての原理を説明すれば、次の通りである。簡単な例を挙げて入力信号が生成される原理を説明する。一応、ＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）チャンネルについて説明すれば、ＰＲ（１，２，１）チャンネルは、二進信号が入る場合に、フィルタ係数が１、２、１であるデジタルフィルタを通過した信号を得ることができるということを表す。これをハードウェア的な構成で説明すれば、図６の通りである。図６は、ＰＲ（１，２，１）チャンネルのハードウェア構成例示図である。この時、入力される二進信号は、便宜上ＤＣ値が０になるように−１または１が入ると仮定すれば、二進信号３つが一つの出力を構成するので、あらゆる場合の数を考慮すれば２３ほどの場合の数が生じる。この時の出力信号は表１の通りである。
【００３７】
【表１】
表１で３番目及び６番目は１Ｔが出る場合であるが、ＢＤ（ブルーレイ ディスク）やＨＤ−ＤＶＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ−ＤＶＤ）の場合には、二進信号自体に１Ｔが存在しないため、０という出力は出られない。例えば、入力信号の二進信号が次の通りである時、図６のデジタルフィルタから出力される信号は下記の通りである。
【００３８】
二進信号（ｂｉｎａｒｙ ｄａｔａ）：−１−１−１−１＋１＋１−１−１−１＋１＋１＋１＋１＋１＋１
出力信号（ｏｕｔｐｕｔ ｄａｔａ）：−４−４−２＋２＋２−２−４−２＋２＋４＋４＋４＋４
二進信号が−１から１に変わる時の出力信号のグラフを図示すれば、図７の通りである。図７は、二進信号が−１から１に変わる時の出力信号のグラフである。図７で点線は二進信号を表し、実線は出力信号を表す。二進信号が−１から１へ行く時の応答特性は、一般的にステップ応答と呼ばれる。すなわち、二進信号が変わるにつれて出力信号が直ちに変わるものではなく長さ３ほどの応答特性（３タップであるため）を持っており、タップの係数により決定された形態特性を持つ。
【００３９】
一般的にＩＳＩ（Ｉｎｔｅｒ Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）といえば、辞書的意味では符号間干渉であるが、これについての具体的意味は、図７のようにステップ入力が入った場合に出力信号が共に出るものではなく、前後信号の影響を受けて長さ３とそれに該当する形態ほどの変形が生じることを意味する。ＩＳＩは、光ディスクの場合にレーザースポット形態及びピット長による変数であるため、同一スポット形態の場合にＩＳＩの長さはディスクの保存容量に正確に比例する。それなら、ＩＳＩが存在する場合に理想的な二進信号を得る観点から見た時、理想的入力信号はいかなる分布を持つべきか分析する必要がある。
【００４０】
これを分析するために、ＰＲ（１，２，１）に１ビットシフトされた二進信号が入力される時、出力信号の波形をチェックする。特に、入力される二進信号が１ビットシフトされた場合、図６の出力信号も１ビットシフトされた結果が得られる。この場合、実際回路で得られた入力信号（図６の出力信号）の場合、図７の実線で構成された信号と点線で構成された信号との間に位置する。最近に多く使われるＰＲＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｙｈｏｏｄ）を使用する場合、実際に入力信号が点線と実線のうちどちらにさらに近いかを見て信号を判別する。
【００４１】
この時、理想的入力信号の分布においてエラーの発生確率は、図７の実線の信号と点線の信号との距離が遠いほど少なくなる。その理由は、入力信号が図７の実線に近いかまたは点線に近いか判別することがＰＲＭＬの基本原理であるが、基本的に図７の実線波形と点線波形との距離が遠ければ遠いほど、実際入力信号がどちらに近いかを明確に判別できるためである。
【００４２】
一般的に、両波形の距離はユークリッド距離を求めればよく、ユークリッド距離は単位時間毎に入る二つの信号を引いて自乗したものを全部足せばよい。
【００４３】
例えば、図８のような場合、両波形の距離を求めれば、０．５２＋１２＋０．５２＝１．５mmと求められる。１．５mmという距離が大きくなれば大きくなるほど信号を判別しやすくなるという意味である。図８は、一つの波形が他の波形に対して１ビットシフトされた場合の出力波形の変化図である。それなら、３タップの場合に理想的な波形の分布（言い換えれば、レベルの分布）は、一般的な３タップＰＲモデルの場合にＰＲ（ａ，ｂ，ａ）の形態で求めることができ、ａとｂは次のような条件が必要である。
【００４４】
１．ａ＜ｂ（光ディスクのスポット分布条件、スポットの中央部分がスポットの他の部分よりさらに大きい分布）
２．ａ＋ｂ＋ａ＝１（一般的なＦＩＲフィルタ条件）
３．ａ＞０、ｂ＞０
この条件を具体的に説明すれば、ｂ＝１−２ａ条件と０＜ａ＜０．５の条件で表現できる。この場合、表１は下記の表２のように修正されねばならない。
【００４５】
【表２】
図８のような場合に両波形の距離を求めれば、（−２ａ）２＋（２ｂ）２＋（２ａ）２と求めることができる。ここでｂを消去すれば、２４ａ２−１６ａ＋４に式を簡略化できる。
【００４６】
図９によれば、０＜ａ＜０．５の条件に対して、最大値はａ＝０である場合、式２４ａ２−１６ａ＋４は４という値が得られ、最小値はａ＝１／３である場合、式２４ａ２−１６ａ＋４は４／３の値が得られることが分かる。図９は、ａ値の変化による両波形の距離グラフであり、横軸はａの値であり、縦軸は距離である。
【００４７】
したがって、３タップＰＲチャンネルがＰＲ（０，１，０）である場合に入力信号に対する検出性能が最も良く、ＰＲ（１／３、１／３、１／３）である場合に入力信号に対する検出性能が最も悪いことが分かる。これをレベル分布で分析すれば、３タップＰＲチャンネルがＰＲ（０，１，０）であれば、入力信号のレベル分布は理想的な矩形波と完全に同じ場合を意味し、３タップＰＲチャンネルがＰＲ（０，１，０）に近いほど入力信号に対する検出率は優秀になることを意味する。
【００４８】
さらに一つの例として、ＰＲ（１，２，１）とＰＲ（１，８，１）とを比較すれば、ＰＲ（１，２，１）の場合に１．５mmのユークリッド距離を、ＰＲ（１，８，１）は１。７６mmのユークリッド距離を持つことによって、ＰＲ（１，８，１）で入力信号に対する検出率がさらに優秀であると言える。これは、２Ｔのモジュレーションサイズがさらに大きくなるほどＰＲＭＬの性能がさらに有利になることが分かる。
【００４９】
したがって、図４及び図５の回路を通じて二進信号及び入力信号から入力信号のレベル値を検出し、検出されたレベル値及びあらかじめ定義された二進信号によって２個の理想的入力信号を構成した後、二つの理想的な入力信号間の距離を求めて、これにより入力信号の品質を評価しようとすることである。
【００５０】
すなわち、信号品質の一例として距離（ｄｉｓｔａｎｃｅ）という値を定義できる。すなわち、図１０Ａ及び図１０Ｂのように差が出る二つの信号の距離を求める式を式（２）のように定義できる。図１０ＡはＰＲ（１，２，１）の場合であり、図１０ＢはＰＲ（１，８，１）の場合である。
【００５１】
【数４】
式（２）でＲＦｔｒｕｅは、図１０Ａ及び図１０Ｂで実線で図示した波形であり、ＲＦｆａｌｓｅは、図１０Ａ及び図１０Ｂで点線で図示した波形である。式（２）の物理的な意味は図１１Ａ及び図１１Ｂと同じである。図１１Ａは、ＰＲ（１，２，１）の場合であり、図１１Ｂは、ＰＲ（１，８，１）の場合である。式（２）でＮＲＺＩｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅは、入力信号を構成する二つの二進信号列のうち他の部分が何ビットであるかを表す数値である。
【００５２】
一方、レベル値検出ユニット３００と入力信号、二進信号を利用してＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｅ）を求める他の信号品質評価方法は、式（３）のように定義できる。
【００５３】
【数５】
式（３）は、レベルから得られた信号であるので、便宜上ＬＳＮＲ（Ｌｅｖｅｌ ＳＮＲ）と表現する。ＬＳＮＲ演算に基づいた入力信号品質評価装置は、図１２に示したように構成できる。図１２は、ＬＳＮＲ演算に基づいた入力信号品質評価装置の詳細図であり、入力信号分離部１２００、レベル値検出部１２４０、選択器１２５０及び品質演算器１２６０を備える。
【００５４】
入力信号分離部１２００は、図４に示した入力信号分離部４００と同一に構成される。したがって、入力信号分離部１２００は、ｎ個の遅延器１２１０＿１〜１２１０＿ｎを備える入力信号処理器１２１０、ｊ個の遅延器１２２１＿１〜４２１＿ｊと選択信号生成器１２２２とを備える二進信号処理器１２２０、二進信号処理器１２２０から出力される信号によって入力信号処理器１２１０から出力される信号を選択的に伝送する選択ユニット１２３０を備える。
【００５５】
レベル値検出部１２４０は、図４に示したレベル値検出部４４０と同一に構成及び動作する。選択器１２５０は、二進信号処理器１２２０から出力される信号によってレベル値検出部１２４０から出力されるレベル値のうち一つを選択して伝送する。
【００５６】
品質演算器１２６０は、ＬＳＮＲ演算に基づいて入力される信号の品質を演算し、演算した結果を出力する。
【００５７】
図３の信号品質評価装置と図１２の信号品質評価装置とを結合する場合に、だいぶ正確な信号品質の測定が可能である。すなわち、図３の品質演算ユニット３２０で得た距離及び図１２の品質演算器１２６０で演算された結果を式（４）のように演算する場合に、正確な信号品質を測定できる。
【００５８】
Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ＝ｓｑｒｔ（ｄｉｓｔａｎｃｅ）＊ＬＳＮＲ （４）
式（４）に基づいて、図３の品質評価ユニット３２０は、図１２の品質評価ユニット１２６と共に結合されうる。式（４）のＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒは、評価された信号品質として定義できる。
【００５９】
一般的にＬＳＮＲは、入力信号にいかほど多くのノイズ成分が現れたかを表す指標である。この値が大きいほど入力信号の品質が良いことを意味し、距離は、ノイズ成分が除去された入力信号の周波数による出力特性を表すので、これもまた大きいほど入力信号の品質が良いということを意味する。したがって、この二つのパラメータを組み合わせる場合に正確に入力信号の品質を測定できる。図１３Ａは、ＬＳＮＲ演算による信号品質とビットエラー率との関係図であり、図１３Ｂは、距離による信号品質とビットエラー率との関係図であり、図１３Ｃは、ＬＳＮＲ演算と距離演算とを結合した場合の信号品質とビットエラー率との関係図である。図１３Ｃが図１３Ａ及び図１３Ｂに比べて正確な信号品質を測定できる。
【００６０】
したがって、本発明の目的によって図３の品質演算ユニット３２０は、２つの理想的な信号に基づいて得た距離及びＬＳＮＲに基づいて入力信号の品質を求めるように変形されうる。式（２）で定義された距離は二つの信号間の差の自乗の和であるため、幾何距離平均を求めるためには自乗根を取って初めて平均距離に換算されるため、式（４）は前記距離に対してｓｑｒｔ演算を行ったものである。
【００６１】
また、場合によって、入力信号の大きさを補償するために、入力信号の最大振幅で式（４）により得られた信号の品質を定形化する作業が使われることもある。この場合、式（４）は式（５）のように再び定義されうる。
【００６２】
Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ＝ｓｑｒｔ（ｄｉｓｔａｎｃｅ）＊ＬＳＮＲ／入力信号の振幅 （５）
式（５）で“Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ”は、評価された信号品質として定義されうる。
【００６３】
また、式（４）に定義された信号品質評価は式（６）のように再び定義されうる。
【００６４】
【数６】
信号品質は、２信号間の距離に基づいて式（６）により得られる。すなわち、信号品質を得るために、式（６）のようにノイズ信号の自乗の和が２信号間の距離の和と共に計算される。式（６）のログ（ｌｏｇ）は、ｄＢを表すために使われる概念である。したがって、ログがｄＢを表すために必要でなければ、式（６）で１０ｌｏｇ１０は削除されうる。式（６）で“Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ”は、評価された信号品質である。
【００６５】
本発明による信号品質評価装置を使用すれば、高密度ディスクの場合にも信号の品質を正確に評価できるという長所があるため、品質評価値を、例えば、フォーカス補正やチルト補正、デトラック補正、記録信号の最適化などに活用できる。
【００６６】
例えば、光ディスクドライバでのフォーカス補正は、補正を所望するフォーカス部分を変えつつディスクから再生される信号品質を測定した跡、最適の性能を持つフォーカス部分を探す。このために、光ディスクドライバは図１４のように構成できる。すなわち、光ディスクドライバ１４００は、本発明によってピックアップユニット１４０２を通じてディスク１４０１からピックアップされた再生信号と再生信号の二進信号及び複数の理想的な再生信号との関係に基づいて、再生信号の品質を評価する信号品質評価装置１４０３、及び信号品質評価装置１４０３の評価結果に基づいてフォーカス駆動部１４０４のフォーカスオフセットを細部調整して、最適の性能を持つフォーカシング部分でフォーカス駆動部１４０４がフォーカシングするシステム制御部１４０５を備えることができる。前記最適の性能を持つフォーカシング部分は、式（４）または式（５）のＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒが最大になる地点になりうる。本発明の目的によって図１４の光ディスクドライバ１４００は、信号品質評価装置１４０３がシステム制御部１４０５に備えられるように再構成できる。
【００６７】
光ディスクドライバでのチルト補正は、補正を所望するチルト部分を変えつつ再生される信号品質を測定した跡、最適の性能を持つチルト部分をサーチする。このために、光ディスクドライバは図１５に示したように構成できる。すなわち、光ディスクドライバ１５００は、本発明によってピックアップユニット１５０２を通じてディスク１５０１からピックアップされた再生信号と再生信号の二進信号及び複数の理想的な再生信号との関係に基づいて、再生信号の品質を評価する信号品質評価装置１５０３、及び信号品質評価装置１５０３の評価結果によってチルト調整部１５０４を制御してチルトを細部調整して、最適の性能を持つチルト部分をサーチするシステム制御部１５０５を備えることができる。前記最適の性能を持つ部分は、式（４）または式（５）のＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒが最大になる地点になりうる。図１５の光ディスクドライバは、信号品質評価装置１５０３がシステム制御部１５０５に備えられるように再構成できる。
【００６８】
光ディスクドライバでのデトラック補正は、補正を所望するデトラック部分を変えつつ信号品質を測定した跡、最適の性能を持つデトラック部分をサーチする。このために、光ディスクドライバは図１６のように構成できる。すなわち、光ディスクドライバ１６００は、本発明によってピックアップユニット１６０２を通じてディスク１６０１からピックアップされた再生信号と再生信号の二進信号及び複数の理想的な再生信号との関係に基づいて、再生信号の品質を評価する信号品質評価装置１６０３、及び信号品質評価装置１６０３の評価結果によってデトラックオフセットが細部調整されるようにデトラック調整部１６０４を制御して、最適の性能を持つデトラック部分をサーチするシステム制御部１６０５を備えることができる。前記最適の性能を持つ部分は、式（４）または式（５）のＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒが最大になる地点になりうる。本発明の目的によって、図１６の光ディスクドライバ１６００は、信号品質評価装置１６０３がシステム制御部１６０５に備えられるように再構成できる。
【００６９】
光ディスクドライバで記録信号を最適化するために、記録条件を変えつつ記録し、記録された信号を読み出して信号品質を測定した後、最適の性能を持つ部分に記録条件を調整する。このために、光ディスクドライバは図１７のように構成できる。すなわち、光ディスクドライバ１７００は、本発明によってピックアップユニット１７０２を通じてディスク１７０１からピックアップされた再生信号と再生信号の二進信号及び複数の理想的な再生信号との関係に基づいて、再生信号の品質を評価する信号品質評価装置１７０３、及び信号品質評価装置１７０３の評価結果によって記録条件を変えつつディスク１７０１から再生される信号のうち最上の品質を持つ信号に相応する記録条件で、ライト・ストラテジー波形生成部１７０４が記録波形を生成するように制御するシステム制御部１７０５を備えることができる。前記最上の品質を持つ信号に相応する記録条件は、式（４）または式（５）のＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒが最大になる条件になりうる。図１７の光ディスクドライバは、信号品質評価装置１７０３がシステム制御部１７０５に備えられるように再構成できる。
【００７０】
図１８は、本発明の他の実施形態による入力信号品質評価方法の動作フローチャートである。図１８を参照するに、本発明による方法は、二進信号及び入力信号を利用して図３のレベル値検出ユニット３００と類似して入力信号のレベル値を検出する（１８０１ステップ）。すなわち、第１８０１ステップで、二進信号を利用して前記入力信号を複数のレベルに分離し、複数のレベルに分離された入力信号それぞれに対するレベル別平均値を求め、平均値を入力信号のレベル値として検出する。
【００７１】
次いで、検出した入力信号のレベル値及び事前に定義された複数の二進信号によって複数の理想的な入力信号を構成する（１８０２ステップ）。複数の理想的な入力信号を構成するのは、図３の入力信号構成ユニット３１０で説明したものと類似して構成される。すなわち、前記事前に定義された複数の二進信号に基づいて、第１８０１ステップで検出された入力信号のレベル値を選択して前記複数の理想的な入力信号を構成する。
【００７２】
複数の理想的な入力信号間を演算して入力信号の品質を求める（１８０３ステップ）。本発明の目的による複数の理想的な入力信号間の演算は、図３の品質演算ユニット３２０で説明したところと類似している。または、図３の品質演算ユニット３２０及び図１２の品質演算ユニット１２６０を結合したものと類似した方式で複数の理想的な入力信号間の演算を行える。
【００７３】
すなわち、第１８０３ステップは、複数の理想的な入力信号間の差の自乗の和の自乗根を求め、該求められた自乗根を入力信号の品質として求めることができる。または第１８０３ステップは、複数の理想的な入力信号間の差の自乗の和の自乗根を入力信号の振幅で割った値を求め、該求められた値を入力信号の品質として求めることができる。または第１８０３ステップは、前記入力信号及び二進信号を利用したＬＳＮＲを演算するステップをさらに含み、前記ＬＳＮＲ演算結果と複数の理想的な入力信号間の演算結果を演算して、入力信号の品質を求めることができる。
【００７４】
または、第１８０３ステップは、入力信号と二進信号を利用したＬＳＮＲを演算するステップをさらに含み、ＬＳＮＲ演算結果を入力信号の振幅で定形化した結果と、複数の理想的な入力信号間の演算結果とを演算して入力信号の品質を求めることができる。
【００７５】
本発明による信号品質評価方法を行うためのプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現することができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるデータが保存されるあらゆる種類の保存装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがあり、またキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）の形態で具現されるものも含む。またコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードとして保存されて実行されうる。
【００７６】
前述したように、本発明は、記録密度に関係なく入力信号（または再生信号またはＲＦ信号）の品質を正確に評価できる。
【００７７】
また、本発明によって得られた信号品質を使用して、本発明はフォーカスオフセットを正確に追従できる光ディスクドライバ、またはチルトを正確に追従できる光ディスクドライバ、またはデトラックを正確に追従できる光ディスクドライバ、または正確な記録条件が分かる光ディスクドライバを提供できる。
【００７８】
これまで本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明した。当業者ならば、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具現されうるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は、限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は前述した説明ではなく特許請求の範囲に現れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は本発明に含まれていると解釈されねばならない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】一般的な二値化過程を示す機能ブロック図である。
【図２Ａ】オフセットが除去されたＲＦ信号とシステムクロックとの間に発生したジッターの例を示す図である。
【図２Ｂ】オフセットが除去されたＲＦ信号とシステムクロックとの間に発生したジッターの例を示す図である。
【図２Ｃ】オフセットが除去されたＲＦ信号とシステムクロックとの間に発生したジッターの例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による入力信号品質評価装置の機能ブロック図である。
【図４】図３に示したレベル値検出ユニットの詳細図である。
【図５】図３に示した入力信号構成ユニット及び品質演算ユニットの詳細図である。
【図６】ＰＲ（１，２，１）チャンネルのハードウェア構成例示図である。
【図７】入力信号の二進信号が−１から１に変わる時の出力グラフである。
【図８】一つの波形が他の一つの波形に対して１ビットシフトされた関係を持つ場合の出力波形の変化図である。
【図９】ａ値の変化による両波形間の距離を示すグラフである。
【図１０Ａ】３タップＰＲチャンネルがＰＲ（１，２，１）である場合の両波形間の距離を示すグラフである。
【図１０Ｂ】３タップＰＲチャンネルがＰＲ（１，８，１）である場合の両波形間の距離を示すグラフである。
【図１１Ａ】図１０Ａである場合の物理的な意味を示す図である。
【図１１Ｂ】図１０Ｂである場合の物理的な意味を示す図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態によるＬＳＮＲ演算に基づいた入力信号品質評価装置の詳細図である。
【図１３Ａ】信号品質による相関図である。
【図１３Ｂ】信号品質による相関図である。
【図１３Ｃ】信号品質による相関図である。
【図１４】本発明の実施形態による光ディスクドライバの機能ブロック図の一例である。
【図１５】本発明の他の実施形態による光ディスクドライバの機能ブロック図の他の例である。
【図１６】本発明の他の実施形態による光ディスクドライバの機能ブロック図のさらに他の例である。
【図１７】本発明の他の実施形態による光ディスクドライバの機能ブロック図のさらに他の例である。
【図１８】本発明の実施形態による入力信号品質評価方法の動作フローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号の二進信号によって前記入力信号のレベル値を検出するレベル値検出ユニットと、
前記検出されたレベル値と事前に定義された複数の二進信号とを使用して複数の理想的な入力信号を構成する入力信号構成ユニットと、
前記複数の理想的な入力信号間の演算によって前記入力信号の品質を求める品質演算ユニットと、を備える信号品質評価装置。
【請求項２】
前記レベル値検出ユニットは、
前記二進信号を利用して前記入力信号を複数のレベルに分離する入力信号分離部と、
前記複数のレベルに分離された入力信号それぞれに対するレベル別平均値を求め、前記平均値を前記入力信号のレベル値として検出するレベル値検出部と、を備える請求項１に記載の信号品質評価装置。
【請求項３】
前記入力信号分離部は、前記入力信号を前記複数のレベルに分離する前に、前記入力信号と前記二進信号との同期を合わせるために前記入力信号を遅延させる一つ以上の遅延器を備える請求項２に記載の信号品質評価装置。
【請求項４】
前記レベル値検出部は、低域通過フィルタを利用して前記平均値を求めることを特徴とする請求項２に記載の信号品質評価装置。
【請求項５】
前記レベル値検出部は、下記式に基づいて前記平均値を求めることを特徴とし、
更新されたレベル値＝以前レベル値＋（遅延した入力信号−以前レベル値）／定数
前記式で更新されたレベル値は前記平均値に対応し、以前レベル値は以前に求めた平均値に対応することを特徴とする請求項２に記載の信号品質評価装置。
【請求項６】
前記入力信号構成ユニットは、
前記事前に定義された二進信号を持つ複数の二進テーブルを備えることを特徴とする請求項１に記載の信号品質評価装置。
【請求項７】
前記入力信号構成ユニットは、
前記複数の二進テーブルの事前に定義された二進信号によって、前記レベル値検出ユニットから検出されたレベル値のうち複数のレベル値を選択して、前記複数の理想的な入力信号として伝送する複数の選択器をさらに備える請求項６に記載の信号品質評価装置。
【請求項８】
前記複数の二進テーブルは、前記事前に定義された二進信号の第１二進信号を出力する第１二進テーブル、前記第１二進信号と異なる前記事前に定義された二進信号の第２二進信号を出力する第２二進テーブルを備える請求項７に記載の信号品質評価装置。
【請求項９】
前記品質演算ユニットは、前記複数の選択器から伝送される複数のレベル値間の差の自乗の和を計算し、前記求められた和を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項７に記載の信号品質評価装置。
【請求項１０】
前記品質演算ユニットは、前記複数の選択器から伝送される複数のレベル値間の差の自乗の和の自乗根を計算し、前記求められた自乗根を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項７に記載の信号品質評価装置。
【請求項１１】
前記品質演算ユニットは、前記複数の選択器から伝送される複数のレベル値間の差の自乗の和の自乗根を前記入力信号の振幅で割った値を求め、前記求められた値を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項７に記載の信号品質評価装置。
【請求項１２】
前記品質演算ユニットは、前記入力信号と二進信号とを利用したレベル信号対ノイズ比（ＬＳＮＲ）を演算し、前記ＬＳＮＲのさらに高い値をさらに良い信号品質に対応させる請求項１に記載の信号品質評価装置。
【請求項１３】
前記品質演算ユニットは、下記数式を行って前記ＬＳＮＲを計算することを特徴とする請求項１２に記載の信号品質評価装置：
【数１】
【請求項１４】
前記品質演算ユニットは、前記演算されたＬＳＮＲと前記複数の理想的な入力信号間の演算とを計算して前記入力信号の品質を求めることを特徴とする請求項１２に記載の信号品質評価装置。
【請求項１５】
前記品質演算ユニットは、下記数式を行って前記入力信号の品質を得て、
Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ＝ｓｑｒｔ（ｄｉｓｔａｎｃｅ）＊ＬＳＮＲ
数式でＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒは、前記入力信号の品質に対応し、前記ｄｉｓｔａｎｃｅは、２つの理想的な入力信号間の距離に該当することを特徴とする請求項１４に記載の信号品質評価装置。
【請求項１６】
前記品質演算ユニットは、前記複数の理想的な入力信号間に前記演算と、前記入力信号の振幅に前記ＬＳＮＲの定形化結果に対する演算とを行って前記入力信号の品質を求めることを特徴とする請求項１２に記載の信号品質評価装置。
【請求項１７】
前記品質演算ユニットは、下記数式を行って前記入力信号の品質を得て、
Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ＝ｓｑｒｔ（ｄｉｓｔａｎｃｅ）＊ＬＳＮＲ／入力信号の振幅
前記数式でＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒは、前記入力信号の品質に対応し、前記ｄｉｓｔａｎｃｅは、２つの理想的な入力信号間の距離に対応することを特徴とする請求項１６に記載の信号品質評価装置。
【請求項１８】
前記品質演算ユニットは、下記数式を行って前記入力信号の品質を得て、
【数２】
前記数式でＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒは、前記入力信号の品質に対応し、前記ｄｉｓｔａｎｃｅは、２つの理想的な入力信号間の距離に対応することを特徴とする請求項１に記載の信号品質評価装置。
【請求項１９】
入力信号の二進信号によって前記入力信号のレベル値を検出するステップと、
前記検出されたレベル値と事前に定義された複数の二進信号とを使用して複数の理想的な入力信号を構成するステップと、
前記複数の理想的な入力信号間の演算によって前記入力信号の品質を求めるステップと、を含む信号品質評価方法。
【請求項２０】
前記レベル値検出ステップは、
前記二進信号を利用して前記入力信号を複数のレベルに分離するステップと、
前記入力信号それぞれに対するレベル別平均値を求めるステップと、を含み、
前記平均値は、前記入力信号のレベル値であることを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２１】
前記入力信号構成ステップは、前記事前に定義された二進信号によって前記レベル値を選択して前記複数の理想的な入力信号を構成することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２２】
前記入力信号の品質を求めるステップは、前記複数の理想的な入力信号間の差の自乗の和を求め、前記求められた和を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２３】
前記入力信号の品質を求めるステップは、前記複数の理想的な入力信号間の差の自乗の和の自乗根を求め、前記求められた自乗根を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２４】
前記入力信号の品質を求めるステップは、前記複数の理想的な入力信号間の差の自乗の和の自乗根を前記入力信号の振幅で割った値を求め、前記求められた値を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２５】
前記入力信号の品質を求めるステップは、前記入力信号と二進信号を利用したＬＳＮＲを演算するステップを含み、ＬＳＮＲのさらに高い値はさらに良い信号品質に対応することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２６】
前記入力信号の品質を求めるステップは、
前記演算されたＬＳＮＲと前記複数の理想的な入力信号間の演算とを計算するステップを含むことを特徴とする請求項２５に記載の信号品質評価方法。
【請求項２７】
前記入力信号の品質を求めるステップは、前記複数の理想的な入力信号間の演算及び記入力信号の振幅に対する前記ＬＳＮＲの定形化結果に対して演算動作を行うステップをさらに含む請求項２５に記載の信号品質評価方法。
【請求項２８】
前記入力信号の品質を求めるステップは、
下記数式を行うステップを含み、
【数３】
数式でｄｉｓｔａｎｃｅは、２つの理想的な入力信号間の距離に該当することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２９】
請求項１９に記載の方法によりエンコードされ、コンピュータにより具現されるコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項３０】
光ディスクの記録密度に関係なく光ディスクから再生される入力信号の品質を評価するための信号品質評価装置と、
前記入力信号の品質によって前記光ディスクに／からデータを記録及び／または再生するための条件を変更しつつ前記条件を調整するシステム制御部と、を備える光ディスクドライバ。
【請求項３１】
前記信号品質評価装置は、
前記入力信号の二進信号によって前記入力信号のレベル値を検出するためのレベル値検出ユニットと、
複数の事前に定義された二進信号及び前記レベル値を使用して複数の理想的な入力信号を構成する入力信号構成ユニットと、
前記複数の理想的な入力信号間の演算によって前記入力信号の品質を求める品質演算ユニットと、を備える請求項３０に記載の光ディスクドライバ。
【請求項３２】
前記システム制御部は、前記入力信号の品質によってフォーカスオフセットを細部調整しつつフォーカシング位置を補正することを特徴とする請求項３０に記載の光ディスクドライバ。
【請求項３３】
前記システム制御部は、前記入力信号の品質によってチルト補正を細部調整することを特徴とする請求項３０に記載の光ディスクドライバ。
【請求項３４】
前記システム制御部は、前記入力信号の品質によってデトラックオフセットを細部調整することを特徴とする請求項３０に記載の光ディスクドライバ。
【請求項１】
入力信号の二進信号によって前記入力信号のレベル値を検出するレベル値検出ユニットと、
前記検出されたレベル値と事前に定義された複数の二進信号とを使用して複数の理想的な入力信号を構成する入力信号構成ユニットと、
前記複数の理想的な入力信号間の演算によって前記入力信号の品質を求める品質演算ユニットと、を備える信号品質評価装置。
【請求項２】
前記レベル値検出ユニットは、
前記二進信号を利用して前記入力信号を複数のレベルに分離する入力信号分離部と、
前記複数のレベルに分離された入力信号それぞれに対するレベル別平均値を求め、前記平均値を前記入力信号のレベル値として検出するレベル値検出部と、を備える請求項１に記載の信号品質評価装置。
【請求項３】
前記入力信号分離部は、前記入力信号を前記複数のレベルに分離する前に、前記入力信号と前記二進信号との同期を合わせるために前記入力信号を遅延させる一つ以上の遅延器を備える請求項２に記載の信号品質評価装置。
【請求項４】
前記レベル値検出部は、低域通過フィルタを利用して前記平均値を求めることを特徴とする請求項２に記載の信号品質評価装置。
【請求項５】
前記レベル値検出部は、下記式に基づいて前記平均値を求めることを特徴とし、
更新されたレベル値＝以前レベル値＋（遅延した入力信号−以前レベル値）／定数
前記式で更新されたレベル値は前記平均値に対応し、以前レベル値は以前に求めた平均値に対応することを特徴とする請求項２に記載の信号品質評価装置。
【請求項６】
前記入力信号構成ユニットは、
前記事前に定義された二進信号を持つ複数の二進テーブルを備えることを特徴とする請求項１に記載の信号品質評価装置。
【請求項７】
前記入力信号構成ユニットは、
前記複数の二進テーブルの事前に定義された二進信号によって、前記レベル値検出ユニットから検出されたレベル値のうち複数のレベル値を選択して、前記複数の理想的な入力信号として伝送する複数の選択器をさらに備える請求項６に記載の信号品質評価装置。
【請求項８】
前記複数の二進テーブルは、前記事前に定義された二進信号の第１二進信号を出力する第１二進テーブル、前記第１二進信号と異なる前記事前に定義された二進信号の第２二進信号を出力する第２二進テーブルを備える請求項７に記載の信号品質評価装置。
【請求項９】
前記品質演算ユニットは、前記複数の選択器から伝送される複数のレベル値間の差の自乗の和を計算し、前記求められた和を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項７に記載の信号品質評価装置。
【請求項１０】
前記品質演算ユニットは、前記複数の選択器から伝送される複数のレベル値間の差の自乗の和の自乗根を計算し、前記求められた自乗根を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項７に記載の信号品質評価装置。
【請求項１１】
前記品質演算ユニットは、前記複数の選択器から伝送される複数のレベル値間の差の自乗の和の自乗根を前記入力信号の振幅で割った値を求め、前記求められた値を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項７に記載の信号品質評価装置。
【請求項１２】
前記品質演算ユニットは、前記入力信号と二進信号とを利用したレベル信号対ノイズ比（ＬＳＮＲ）を演算し、前記ＬＳＮＲのさらに高い値をさらに良い信号品質に対応させる請求項１に記載の信号品質評価装置。
【請求項１３】
前記品質演算ユニットは、下記数式を行って前記ＬＳＮＲを計算することを特徴とする請求項１２に記載の信号品質評価装置：
【数１】
【請求項１４】
前記品質演算ユニットは、前記演算されたＬＳＮＲと前記複数の理想的な入力信号間の演算とを計算して前記入力信号の品質を求めることを特徴とする請求項１２に記載の信号品質評価装置。
【請求項１５】
前記品質演算ユニットは、下記数式を行って前記入力信号の品質を得て、
Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ＝ｓｑｒｔ（ｄｉｓｔａｎｃｅ）＊ＬＳＮＲ
数式でＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒは、前記入力信号の品質に対応し、前記ｄｉｓｔａｎｃｅは、２つの理想的な入力信号間の距離に該当することを特徴とする請求項１４に記載の信号品質評価装置。
【請求項１６】
前記品質演算ユニットは、前記複数の理想的な入力信号間に前記演算と、前記入力信号の振幅に前記ＬＳＮＲの定形化結果に対する演算とを行って前記入力信号の品質を求めることを特徴とする請求項１２に記載の信号品質評価装置。
【請求項１７】
前記品質演算ユニットは、下記数式を行って前記入力信号の品質を得て、
Ｎｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒ＝ｓｑｒｔ（ｄｉｓｔａｎｃｅ）＊ＬＳＮＲ／入力信号の振幅
前記数式でＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒは、前記入力信号の品質に対応し、前記ｄｉｓｔａｎｃｅは、２つの理想的な入力信号間の距離に対応することを特徴とする請求項１６に記載の信号品質評価装置。
【請求項１８】
前記品質演算ユニットは、下記数式を行って前記入力信号の品質を得て、
【数２】
前記数式でＮｅｗ ｐａｒａｍｅｔｅｒは、前記入力信号の品質に対応し、前記ｄｉｓｔａｎｃｅは、２つの理想的な入力信号間の距離に対応することを特徴とする請求項１に記載の信号品質評価装置。
【請求項１９】
入力信号の二進信号によって前記入力信号のレベル値を検出するステップと、
前記検出されたレベル値と事前に定義された複数の二進信号とを使用して複数の理想的な入力信号を構成するステップと、
前記複数の理想的な入力信号間の演算によって前記入力信号の品質を求めるステップと、を含む信号品質評価方法。
【請求項２０】
前記レベル値検出ステップは、
前記二進信号を利用して前記入力信号を複数のレベルに分離するステップと、
前記入力信号それぞれに対するレベル別平均値を求めるステップと、を含み、
前記平均値は、前記入力信号のレベル値であることを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２１】
前記入力信号構成ステップは、前記事前に定義された二進信号によって前記レベル値を選択して前記複数の理想的な入力信号を構成することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２２】
前記入力信号の品質を求めるステップは、前記複数の理想的な入力信号間の差の自乗の和を求め、前記求められた和を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２３】
前記入力信号の品質を求めるステップは、前記複数の理想的な入力信号間の差の自乗の和の自乗根を求め、前記求められた自乗根を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２４】
前記入力信号の品質を求めるステップは、前記複数の理想的な入力信号間の差の自乗の和の自乗根を前記入力信号の振幅で割った値を求め、前記求められた値を前記入力信号の品質として出力することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２５】
前記入力信号の品質を求めるステップは、前記入力信号と二進信号を利用したＬＳＮＲを演算するステップを含み、ＬＳＮＲのさらに高い値はさらに良い信号品質に対応することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２６】
前記入力信号の品質を求めるステップは、
前記演算されたＬＳＮＲと前記複数の理想的な入力信号間の演算とを計算するステップを含むことを特徴とする請求項２５に記載の信号品質評価方法。
【請求項２７】
前記入力信号の品質を求めるステップは、前記複数の理想的な入力信号間の演算及び記入力信号の振幅に対する前記ＬＳＮＲの定形化結果に対して演算動作を行うステップをさらに含む請求項２５に記載の信号品質評価方法。
【請求項２８】
前記入力信号の品質を求めるステップは、
下記数式を行うステップを含み、
【数３】
数式でｄｉｓｔａｎｃｅは、２つの理想的な入力信号間の距離に該当することを特徴とする請求項１９に記載の信号品質評価方法。
【請求項２９】
請求項１９に記載の方法によりエンコードされ、コンピュータにより具現されるコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項３０】
光ディスクの記録密度に関係なく光ディスクから再生される入力信号の品質を評価するための信号品質評価装置と、
前記入力信号の品質によって前記光ディスクに／からデータを記録及び／または再生するための条件を変更しつつ前記条件を調整するシステム制御部と、を備える光ディスクドライバ。
【請求項３１】
前記信号品質評価装置は、
前記入力信号の二進信号によって前記入力信号のレベル値を検出するためのレベル値検出ユニットと、
複数の事前に定義された二進信号及び前記レベル値を使用して複数の理想的な入力信号を構成する入力信号構成ユニットと、
前記複数の理想的な入力信号間の演算によって前記入力信号の品質を求める品質演算ユニットと、を備える請求項３０に記載の光ディスクドライバ。
【請求項３２】
前記システム制御部は、前記入力信号の品質によってフォーカスオフセットを細部調整しつつフォーカシング位置を補正することを特徴とする請求項３０に記載の光ディスクドライバ。
【請求項３３】
前記システム制御部は、前記入力信号の品質によってチルト補正を細部調整することを特徴とする請求項３０に記載の光ディスクドライバ。
【請求項３４】
前記システム制御部は、前記入力信号の品質によってデトラックオフセットを細部調整することを特徴とする請求項３０に記載の光ディスクドライバ。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公表番号】特表２００９−５２７０６９（Ｐ２００９−５２７０６９Ａ）
【公表日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５５１５２（Ｐ２００８−５５５１５２）
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００７／０００８０５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０９４６２３
【国際公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００７／０００８０５
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０９４６２３
【国際公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【出願人】（５０３４４７０３６）サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Ｆターム（参考）】
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