記録制御装置、記録再生装置および記録制御方法
【課題】最尤復号法に最適な記録パラメータを設定することを目的とする。
【解決手段】記録マークのエッジの始終端部分に相当し、尚且つ最尤復号法においてエラーの発生確率が高い部分の、最尤復号結果の信頼性値｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄの演算を、所定のマーク長と直前のスペース長の組み合わせと、マーク長と直後のスペース長の組み合わせごとに行い、その演算結果からエッジシフト位置を最適化する記録パラメータを求め、求めた記録パラメータを反映した記録を行う。
【解決手段】記録マークのエッジの始終端部分に相当し、尚且つ最尤復号法においてエラーの発生確率が高い部分の、最尤復号結果の信頼性値｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄの演算を、所定のマーク長と直前のスペース長の組み合わせと、マーク長と直後のスペース長の組み合わせごとに行い、その演算結果からエッジシフト位置を最適化する記録パラメータを求め、求めた記録パラメータを反映した記録を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最尤復号法を用いた記録制御装置、記録再生装置および記録制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可搬記録媒体に原デジタル情報を記録し、再生する記録再生装置では、同一形状の記録パルスを用いても、装置や記録媒体の個体差によって、媒体上に形成されるマークの形状がばらつき、再生される信号品質は大きくことなる場合がある。このようなばらつきによる信頼性の低下を防ぐために、記録媒体の脱着時などに校正動作を行っている。校正とはユーザデータの信頼性を確保するために、再生系の特性の設定、記録パルスの形状などの最適化を行う制御である。
【０００３】
一般的な情報再生装置においては、再生信号に含まれるクロック情報を抽出し、抽出されたクロック情報をもとに原デジタル情報を弁別するＰＬＬ回路をもちいている。
【０００４】
図１４に従来の光ディスクドライブを示す。光ディスク１７からの反射光は光学ヘッド１８により再生信号に変換される。再生信号は波形等化器１９により波形整形される。波形整形された再生信号はコンパレータ２０で２値化される。通常、コンパレータ２０のしきい値は、２値化信号出力の積分結果が０となるようにフィードバック制御されている。位相比較器２１は２値化信号出力と再生クロックとの位相誤差を求める。位相誤差をＬＰＦ２２により平均処理し、処理結果がＶＣＯ２３の制御電圧となる。位相比較器２１から出力される位相誤差が常に０になるように、位相比較器２１はフィードバック制御される。熱記録される記録媒体においては、媒体上の熱干渉と前後の記録パターンとにもとづいて媒体上に形成されるマークの形状が異なってくる。したがって個々のパターンの記録に最適な記録パラメータ設定をしなければならない。
【０００５】
記録パラメータを評価する指標が上記のような誤差検出出力である。誤差検出出力が最小となるように、記録パラメータの設定を行う。具体的には、初期設定された記録パラメータを用いてパターン発生回路２６から出力された記録パターンに基いて、記録補償回路２７は所定の波形のパルスを生成し、レーザ駆動回路２８は光ディスクに情報を記録する。所定のパターンが記録されたトラックから情報を再生しているとき、誤差検出回路２４は、コンパレータ２０の出力とＶＣＯ２３の出力との位相誤差の絶対値を積分することで、検出信号を得る。この検出信号は、再生クロックと２値化パルスエッジとの間のジッタと、相関をもつ。記録パラメータを変化させて、記録と再生とを繰り返す。検出値が最小となるときの記録パラメータを最適とする。
【０００６】
誤差検出回路２４の具体的な動作の様子を図１５に示す。例えば６Ｔ、４Ｔ、６Ｔ、８Ｔの繰り返しパターンを有する記録パルスを用いた場合の、４Ｔマークと６Ｔスペースとの組み合わせパターンに対応するマーク終端エッジの最適化を図る場合をあげる。６Ｔスペースと８Ｔマークとの組み合わせパターンに対応するマーク始端エッジ、および８Ｔマークと６Ｔスペースとの組み合わせパターンに対応する終端エッジは最適な記録パラメータで記録されているものとする。
【０００７】
記録補償回路２７は、図１５（ａ）に示すような周期のＮＲＺＩ信号が与えられると、図１５（ｂ）のようなレーザ駆動波形パルスを生成する。Ｔｓｆｐはマーク始端位置を設定するパラメータで、Ｔｅｌｐはマーク終端位置を設定するパラメータである。レーザ駆動回路２８は、図１５（ｂ）のようなパターンに従って発光パワーを変調する。レーザ発光により図１５（ｃ）のようにトラック上に物理的にアモルファス領域が形成される。Ｔｅｌｐを、Ｔｅｌｐ１、Ｔｅｌｐ２、Ｔｅｌｐ３と変化させた場合、形成されるマークの形状は図１５（ｃ）のように変化する。このような記録状態のトラックからの情報再生を考える。
【０００８】
４Ｔマーク終端の記録パラメータを最適値のＴｅｌｐ２としたとき、図１５（ｄ）に実線で示す再生信号が得られる。コンパレータ出力の積分値が０となるようしきい値が定められる。コンパレータ出力と再生クロックとの位相差を検出し、位相誤差の積分値が０となるように再生クロック（図１５（ｅ））が生成される。
【０００９】
次に、４Ｔマーク終端の記録パラメータを最適値より小さくし、Ｔｅｌｐ１とした場合を考える。このとき図１５（ｆ）に実線で示す再生信号が得られる。４Ｔマーク終端エッジが時間軸方向に変化するため、コンパレータのしきい値Ｔｖは、図１５（ｄ）と比べて、図１５（ｆ）の一点鎖線ように大きくなる。コンパレータ出力が変化したため、位相誤差の積分値が０となるよう、図１５（ｅ）と比べて再生クロックの位相が進み、図１５（ｇ）のような再生クロックが生成される。
【００１０】
逆に、４Ｔマーク終端の記録パラメータを最適値より大きくし、Ｔｅｌｐ３とした場合を考える。このとき図１５（ｈ）に実線で示す再生信号が得られる。４Ｔマーク終端エッジが時間軸方向に変化するため、コンパレータのしきい値Ｔｖは、図１５（ｄ）とくらべて図１５（ｈ）の一点鎖線ように小さくなる。コンパレータ出力が変化したため、位相誤差の積分値が０となるよう、図１５（ｅ）と比べて再生クロックは位相が遅れ、図１５（ｉ）のような再生クロックが生成される。
【００１１】
マーク終端エッジ（再生信号の立ち上がり）と再生クロックとの時間差（いわゆるデータ−クロック間ジッタ）を測定すると、図１５の（ｊ）〜（ｌ）のような分布が得られる。ただし４Ｔマーク終端および８Ｔマーク終端エッジは、おなじ分散値の正規分布となるようなばらつきを持つことを仮定している。
【００１２】
図１５（ｄ）、図１５（ｅ）のような再生信号と再生クロックの場合、立ち上がりエッジ（マーク終端エッジ）でのコンパレータ出力と再生クロックとの時間差の分布を求めると、図１５（ｋ）のようになる。４Ｔマーク終端と８Ｔマーク終端の分布のそれぞれの平均値が０となる。
【００１３】
しかし４Ｔマーク終端のパラメータがＴｅｌｐ１（最適値Ｔｅｌｐ２より小さい値）のときは、図１５（ｊ）のように４Ｔマーク終端エッジの分布の平均値と８Ｔマーク終端エッジの分布との平均値は０とはならず、０から同じ距離離れた分布となる。したがって立ち上がりエッジのトータルの分散は図１５（ｋ）の場合に比べて大きくなる。同様に４Ｔマーク終端のパラメータがＴｅｌｐ３（最適値Ｔｅｌｐ２より大きい値）のときは、図１５（ｌ）のように４Ｔマーク終端エッジの分布の平均値と８Ｔマーク終端エッジの分布との平均値は０とはならず、０から同じ距離離れた分布となる。図１５（ｌ）と図１５（ｊ）とは４Ｔマーク終端と８Ｔマーク終端の分布が入れ替わっていることになる。この場合も、立ち上がりエッジのトータルの分散は図１５（ｋ）の場合に比べて大きくなる。
【００１４】
位相誤差の絶対値を累積した結果を誤差検出出力とする場合、記録パラメータＴｅｌｐの変化に従って、図１５（ｍ）のように誤差検出値が変化する。したがって記録パラメータを変化させ、誤差検出回路２４の出力が最小となるパラメータを最適値とする。
【００１５】
上記の例では４Ｔマーク終端のパラメータＴｅｌｐを最適化する際の手順について説明したが、その他のパラメータについてもそれぞれに対応した特定パターンを用いてテスト記録を行い、誤差検出出力にもとづいて最適パラメータをもとめる。
【００１６】
以上の手順に従ってすべての記録パラメータをもとめる際の動作をフローチャートで示すと、図１６のようになる。テスト記録を行う媒体の領域にアクセスし（Ｓ１６１）、マーク始端あるいはマーク終端の記録パラメータを所定領域（例えばセクタ）ごとに変化させながら、テスト記録を行う（Ｓ１６３）。テスト記録領域から情報の再生を行い、パラメータを変化させた領域ごとに誤差検出出力を得る（Ｓ１６４）。誤差検出出力が最小となるパラメータを求める（Ｓ１６５）。つぎのパラメータを求めるために以上の動作をすべてのパラメータがもとまるまで繰り返す（Ｓ１６２）（特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２０００−２００４１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１０９５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところが、上記のように記録パラメータをジッタが最小となるように設定する方法では、最尤復号法を採用したシステムにおいて、エラーの発生する確率が最小とはならない場合があった。最尤復号法は典型的には、再生信号波形から信号パターンを予め推定しておいて、再生信号波形と推定信号波形とを比較しながら、再生信号を最も確からしい信号パターンを有する信号に復号する方法である。最尤復号法では、再生信号波形と推定信号波形の差異が小さいほど、エラーの発生する確率も小さくなる。
【００１９】
本発明は、最尤復号を行うときのエラーの発生する確率が最小となるように、情報の記録時に記録パラメータを最適化する記録制御装置、記録再生装置および記録制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の記録制御装置は、情報記録媒体から再生された情報を示すアナログ信号から生成されたデジタル信号を受け取り、上記デジタル信号の波形を整形する整形部と、上記波形が整形されたデジタル信号を最尤復号し、上記最尤復号の結果を示す２値化信号を生成する最尤復号部と、上記波形が整形されたデジタル信号と上記２値化信号とに基づいて上記最尤復号の結果の信頼性を計算する信頼性計算部と、上記計算した信頼性に基づいて、上記情報記録媒体に上記情報を記録するための記録信号の形状を調整する調整部とを備え、そのことにより上記目的が達成される。
【００２１】
上記調整部は、上記記録信号の所定部分の形状を調整してもよい。
【００２２】
上記調整部は、上記記録信号のエッジの位置を調整してもよい。
【００２３】
上記最尤復号部は、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いて最尤復号を行ってもよい。
【００２４】
上記最尤復号部は、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いて最尤復号を行ってもよい。
【００２５】
上記最尤復号部は、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いて最尤復号を行ってもよい。
【００２６】
上記信頼性計算部は、上記情報記録媒体に形成された記録マークの端部に対応するデジタル信号および２値化信号に基づいて上記信頼性を計算してもよい。
【００２７】
上記調整部は、上記信頼性が高くなるように上記記録信号の形状を調整してもよい。
【００２８】
上記調整部は、上記計算した信頼性の積算値および上記計算した信頼性の平均値のうちの一方を計算し、上記積算値および上記平均値のうちの一方に基づいて上記記録信号の形状を調整してもよい。
【００２９】
上記調整部は、記録マーク長とスペース長との組み合わせ毎に、上記積算値および上記平均値のうちの一方を計算してもよい。
【００３０】
本発明の記録再生装置は、情報記録媒体から再生した情報を示すアナログ信号からデジタル信号を生成する再生部と、上記デジタル信号を受け取って上記デジタル信号の波形を整形する整形部と、上記波形が整形されたデジタル信号を最尤復号し、上記最尤復号の結果を示す２値化信号を生成する最尤復号部と、上記波形が整形されたデジタル信号と上記２値化信号とに基づいて上記最尤復号の結果の信頼性を計算する信頼性計算部と、上記計算した信頼性に基づいて、上記情報記録媒体に上記情報を記録するための記録信号の形状を調整する調整部と、上記記録信号の形状の調整結果に基づいて上記情報記録媒体に上記情報を記録する記録部とを備え、そのことにより上記目的が達成される。
【００３１】
本発明の記録制御方法は、情報記録媒体から再生された情報を示すアナログ信号から生成されたデジタル信号を受け取り、上記デジタル信号の波形を整形するステップと、上記波形が整形されたデジタル信号を最尤復号し、上記最尤復号の結果を示す２値化信号を生成するステップと、上記波形が整形されたデジタル信号と上記２値化信号とに基づいて上記最尤復号の結果の信頼性を計算するステップと、上記計算した信頼性に基づいて、上記情報記録媒体に上記情報を記録するための記録信号の形状を調整するステップとを包含し、そのことにより上記目的が達成される。
【００３２】
上記調整するステップは、上記記録信号の所定部分の形状を調整するステップを包含してもよい。
【００３３】
上記調整するステップは、上記記録信号のエッジの位置を調整するステップを包含してもよい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、波形が整形されたデジタル信号と最尤復号部が生成した２値化信号とに基づいて最尤復号の結果の信頼性を計算し、計算した信頼性に基づいて、情報記録媒体に情報を記録するための記録信号の形状を調整する。このことにより、最尤復号の結果の信頼性が高くなるように記録信号の形状を調整することができるので、最尤復号を行うときのエラーの発生確率を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態における記録再生装置を示す図
【図２】本発明の実施の形態における最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則を示す図
【図３】本発明の実施の形態における図２に示す状態遷移則に対応するトレリス図を示す図
【図４】本発明の実施の形態における最尤復号結果の信頼性を示すＰａ−Ｐｂの分布を示す図
【図５】本発明の実施の形態における特定８パターンを示す図
【図６】本発明の実施の形態における特定パターンのうちのＰａｔｔｅｒｎ１（パスＡが正解の場合）における、再生波形と記録マークのズレとの相関を示す図
【図７】本発明の実施の形態における特定パターンのうちのＰａｔｔｅｒｎ１（パスＢが正解の場合）における、再生波形と記録マークのズレとの相関を示す図
【図８】最適化が必要とされる記録パラメータの一覧を示す図
【図９】最適化が必要とされる記録パラメータを特定８パターンうちのどれで検出するかを示す図
【図１０】本発明の実施の形態におけるエッジシフト検出回路を示す図
【図１１】本発明の実施の形態におけるエッジシフト検出回路の動作を示すタイミングチャート
【図１２】本発明の実施の形態における学習用記録パターンを示す図
【図１３】本発明の実施の形態におけるエッジシフト検出回路を示す図
【図１４】従来の光ディスクドライブの構成を示す図
【図１５】従来の誤差検出回路の動作を示す図
【図１６】従来の記録パラメータを求める動作を示すフローチャート
【図１７】本発明の実施の形態における最小極性反転間隔が２の記録符号と等化方式ＰＲ（ａ，ｂ，ａ）とから定まる状態遷移則を示す図
【図１８】本発明の実施の形態における最小極性反転間隔が２の記録符号と等化方式ＰＲ（ａ、ｂ、ｃ、ｂ、ａ）とから定まる状態遷移則を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００３７】
まず、最尤復号法を用いた場合の再生信号品質の評価方法について述べる。例として、記録符号として最小極性反転間隔が２の記録符号を用い、また、記録時および再生時の信号の周波数特性がＰＲ（１，２，２，１）等化となるように信号の波形が整形される場合の再生信号品質の評価方法について説明する。
【００３８】
記録符号をｂｋとし、１時刻前の記録符号をｂｋ−１とし、２時刻前の記録符号をｂｋ−２とし、３時刻前の記録符号をｂｋ−３とする。ＰＲ（１，２，２，１）等化の理想的な出力値Ｌｅｖｅｌｖは（式１）で表される。
Ｌｅｖｅｌｖ＝ｂｋ−３＋２ｂｋ−２＋２ｂｋ−１＋ｂｋ （式１）
ここでｋは時刻を表す整数であり、ｖは０〜６までの整数である。
【００３９】
時刻ｋでの状態をＳ（ｂｋ−２，ｂｋ−１，ｂｋ）とすると、（表１）の状態遷移表が得られる。
【００４０】
【表１】
【００４１】
簡単のために、時刻ｋでの状態Ｓ（０，０，０）ｋをＳ０ｋ、状態Ｓ（０，０，１）ｋをＳ１ｋ、状態Ｓ（０，１，１）ｋをＳ２ｋ、状態Ｓ（１，１，１）ｋをＳ３ｋ、状態Ｓ（１，１，０）ｋをＳ４ｋ、状態Ｓ（１，０，０）ｋをＳ５ｋとすると、図２に示す状態遷移図が得られる。図２に示す状態遷移図は、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則を表している。この状態遷移図を時間軸に沿って展開すると図３のトレリス図が得られる。時刻ｋでの状態Ｓ０ｋと時刻ｋ−４の状態Ｓ０ｋ−４に注目する。図３では、状態Ｓ０ｋと状態Ｓ０ｋ−４との間でとりうる２つの状態遷移列を示している。１つのとりうる状態遷移列をパスＡとすると、パスＡは状態Ｓ２ｋ−４、Ｓ４ｋ−３、Ｓ５ｋ−２、Ｓ０ｋ−１、Ｓ０ｋを遷移する。もう１つの状態遷移列をパスＢとすると、パスＢは状態Ｓ２ｋ−４、Ｓ３ｋ−３、Ｓ４ｋ−２、Ｓ５ｋ−１、Ｓ０ｋを遷移する。時刻ｋ−６から時刻ｋまでの最尤復号結果を（Ｃｋ−６， Ｃｋ−５， Ｃｋ−４， Ｃｋ−３， Ｃｋ−２， Ｃｋ−１， Ｃｋ）とすると、（Ｃｋ−６， Ｃｋ−５， Ｃｋ−４， Ｃｋ−３， Ｃｋ−２， Ｃｋ−１， Ｃｋ）＝（０，１，１，ｘ，０，０，０）となる復号結果（ｘは０または１の値）が得られた場合には、パスＡまたはパスＢの状態遷移列が最も確からしいと推定されたこととなる。パスＡおよびパスＢの両方とも、時刻ｋ−４における状態が状態Ｓ２ｋ−４であることの確からしさは同じであるから、時刻ｋ−３から時刻ｋまでの、再生信号ｙｋ−３から再生信号ｙｋまでの値と、パスＡおよびパスＢそれぞれの期待値との差を２乗した値の累積値を求めることよって、パスＡとパスＢのどちらかの状態遷移列が確からしいことが分かる。時刻ｋ−３から時刻ｋまでの再生信号ｙｋ−３からｙｋまでの値とパスＡの期待値との差を２乗した値の累積値をＰａとするとＰａは（式２）で表される。時刻ｋ−３から時刻ｋまでの再生信号ｙｋ−３からｙｋまでの値とパスＢの期待値との差を２乗した値の累積値をＰｂとするとＰｂは（式３）で表される。
Ｐａ＝（ｙｋ−３−４）２＋（ｙｋ−２−３）２＋（ｙｋ−１−１）２＋（ｙｋ−０）２
（式２）
Ｐｂ＝（ｙｋ−３−５）２＋（ｙｋ−２−５）２＋（ｙｋ−１−３）２＋（ｙｋ−１）２
（式３）
ここで最尤復号結果の信頼性を示すＰａとＰｂとの差Ｐａ−Ｐｂの意味について述べる。最尤復号部は、Ｐａ＜＜ＰｂであればパスＡを自信を持って選択し、Ｐａ＞＞ＰｂであればパスＢを自信を持って選択したといえる。またＰａ＝ＰｂであればパスＡ、パスＢのいずれを選択してもおかしくなく、復号結果が正しいかどうかは５分５分であるといえる。このようにして所定の時間あるいは所定の回数、復号結果からＰａ−Ｐｂを求めるとＰａ−Ｐｂの分布が得られる。Ｐａ−Ｐｂの分布の模式図を図４に示す。
【００４２】
図４（ａ）は再生信号にノイズが重畳された場合のＰａ−Ｐｂの分布の様子を示している。分布には２つのピークがあり、１つはＰａ＝０となるときに頻度が極大となり、もう１つはＰｂ＝０となるときに頻度が極大となる。Ｐａ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値を−Ｐｓｔｄ、Ｐｂ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値をＰｓｔｄとあらわすことにする。Ｐａ−Ｐｂの絶対値を計算し、｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄを求める。図４（ｂ）は｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄの分布の様子を示している。図４（ｂ）に示す分布の標準偏差σと平均値Ｐａｖｅを求める。図４（ｂ）に示す分布が正規分布であるとし、例えばσとＰａｖｅとに基づいて復号結果の信頼性｜Ｐａ−Ｐｂ｜の値が−Ｐｓｔｄ以下となるときを誤りが発生した状態とすると、誤り確率Ｐ（σ，Ｐａｖｅ）は（式４）のように表される。
【００４３】
【数１】
【００４４】
Ｐａ−Ｐｂの分布から計算した平均値Ｐａｖｅと標準偏差σとから最尤復号結果を示す２値化信号の誤り率を予想することができる。つまり平均値Ｐａｖｅと標準偏差σとを再生信号品質の指標とすることができる。なお上記の例では｜Ｐａ−Ｐｂ｜の分布が正規分布となることを仮定したが、分布が正規分布でない場合には、｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄの値が所定の基準値以下になる回数をカウントし、そのカウント数を信号品質の指標とすることも可能である。
【００４５】
最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則の場合、状態が遷移するときに２つの状態遷移列をとり得るような組み合わせは、時刻ｋ−４から時刻ｋの範囲では８パターンあり、時刻ｋ−５から時刻ｋの範囲では８パターンあり、時刻ｋ−６から時刻ｋの範囲では８パターン存在する。さらに検出する範囲を拡大すると、２つの状態遷移列をとり得るような組み合わせは、信頼性Ｐａ−Ｐｂパターン存在する。ここで重要なのは、信頼性Ｐａ−Ｐｂを再生信号品質の指標とすることにより、すべてのパターンを検出しなくても、誤る可能性（誤り率）が大のパターンのみを検出すれば、その検出結果を誤り率と相関のある指標とすることができる。ここで、誤る可能性が大のパターンとは、信頼性Ｐａ−Ｐｂの値が小となるパターンであり、Ｐａ−Ｐｂ＝±１０となる８パターンである。この８パターンとＰａ−Ｐｂとについてまとめると（表２）のようになる。
【００４６】
【表２】
【００４７】
上記８とおりの復号結果の信頼性Ｐａ−Ｐｂをまとめると（式５）が得られる。
【００４８】
【数２】
【００４９】
ここでＡｋ＝（ｙｋ−０）２，Ｂｋ＝（ｙｋ−１）２，Ｃｋ＝（ｙｋ−２）２，Ｄｋ＝（ｙｋ−３）２，Ｅｋ＝（ｙｋ−４）２，Ｆｋ＝（ｙｋ−５）２，Ｇｋ＝（ｙｋ−６）２とする。最尤復号結果ｃｋから（数５）を満たすＰａ−Ｐｂをもとめ、Ｐａ−Ｐｂの分布から標準偏差σ１０と平均値Ｐａｖｅ１０とを求める。Ｐａ−Ｐｂの分布が正規分布であると仮定すると誤りを起こす確率Ｐ１０は（式６）で表される。
【００５０】
【数３】
【００５１】
上記８パターンは、１ビットシフトエラーを起こすパターンであり、他のパターンは、２ビット以上のシフトエラーを起こすパターンである。ＰＲＭＬ処理後のエラーパターンを分析すると、ほとんどが、１ビットシフトエラーであるため、（式６）を求めることで再生信号の誤り率が推定できる。このように、標準偏差σ１０および平均値Ｐａｖｅ１０を再生信号の品質を示す指標として用いることができる。
【００５２】
本発明の実施の形態では、上記８パターンの検出を、後述する記録パターンごと（マーク長と直前のスペース長の組み合わせと、マーク長と直後のスペース長の組み合わせのパターンごと）に行い、記録信号の形状、特にエッジの始終端部分に着目し、記録信号のエッジの位置を最適化する記録パラメータを決定する。全てのパターンの最尤復号結果の信頼性｜Ｐａ−Ｐｂ｜のうち、｜Ｐａ−Ｐｂ｜の値が最小となるパターンのみに着目するということは、記録マークのエッジ部分のみに着目することを意味する。上記でも述べたが、Ｐａ−Ｐｂの値が小となるパターンは、エラーの発生確率が大きいパターンである。すなわち、最尤復号結果の信頼性が高くなるように、記録マークのエッジの位置を部分的に最適化すれば、全体の最適化につながることを意味する。その方法について以下説明する。
【００５３】
図５（ａ）〜（ｈ）に、上記８パターン（Ｐａｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）のサンプル値を示す。横軸は時間（１目盛りは１チャネルクロック周期（Ｔｃｌｋ）を表す）、縦軸は信号レベル（０〜６）を示し、点線、実線はそれぞれパスＡ、パスＢを示す。各サンプル値は、（表１）で説明した最尤復号における入力の期待値Ｌｅｖｅｌｖの０〜６に相当する。図１５（ｃ）、（ｄ）で示したように記録部分（アモルファス領域）は、反射光が減るため信号レベルとしてはコンパレータ閾値より下側の波形として再生される。一方、未記録部分（非アモルファス領域）は、コンパレータ閾値より上側の波形として再生される。また、図５で示した８パターンは、すべて記録部（マーク）と未記録部（スペース）の境界部分（マークの始端エッジおよび終端エッジ）である再生波形に相当する。よって、図５における８パターンのうち、Ｐａｔｔｅｒｎ−１、Ｐａｔｔｅｒｎ−２、Ｐａｔｔｅｒｎ−３、Ｐａｔｔｅｒｎ−４は、マークの始端エッジ部分に相当し、Ｐａｔｔｅｒｎ−５、Ｐａｔｔｅｒｎ−６、Ｐａｔｔｅｒｎ−７、Ｐａｔｔｅｒｎ−８は、マークの終端エッジ部分に相当する。
【００５４】
Ｐａｔｅｒｎ−１に着目して、マークの始端エッジのシフトズレ検出方法を説明する。図６は、Ｐａｔｔｅｒｎ−１における再生波形と記録マークのズレとの相関を示す。図６において、実線△印は入力信号であり、点線で示すパスＡが正解の状態遷移パスとする。入力信号は記録マークＢ１に基づいて生成されている。記録マークＡ１は理想的な始端エッジを有しているとする。図６（ａ）は、記録マークの始端エッジ位置が理想的な始端エッジ位置と比較して後ろにずれている場合である。入力信号のサンプル値（ｙｋ−３、ｙｋ−２、ｙｋ−１、ｙｋ）を（４．２ 、３．２ 、１．２ 、０．２）とし、（式２）および（式３）からパスＡと入力信号との距離Ｐａと、パスＢと入力信号との距離Ｐｂとは、（式７）および（式８）の様に求まる。
Ｐａ＝（４．２−４）２＋（３．２−３）２＋（１．２−１）２＋（０．２−０）２
＝０．１６ （式７）
Ｐｂ＝（４．２−５）２＋（３．２−５）２＋（１．２−３）２＋（０．２−１）２
＝７．７６ （式８）
始端エッジのズレ量とズレ方向は、上述した｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄを算出することで求めることができる。
Ｅ１＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ＝｜０．１６−７．７６｜−１０＝−２．４ （式９）
（式９）から求まるＥ１の絶対値が、ズレ量であり、その符号がズレ方向である。すなわち、図６（ａ）の場合、Ｅ１＝−２．４と検出できるため、２．４だけ始端エッジ位置が基準より後ろにずれていると判断できる。
【００５５】
同様に、図６（ｂ）は、記録マークＢ１の始端エッジ位置が理想的な始端エッジ位置と比較して、前にずれている場合である。入力信号のサンプル値（ｙｋ−３ 、ｙｋ−２ 、ｙｋ−１ 、ｙｋ）を（３．８ 、２．８ 、０．８ 、−０．２）とし、Ｅ２（＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ）を算出すると、Ｅ２＝２．４と算出することができる。よって、図６（ｂ）の場合、２．４だけ始端エッジ位置が基準より前にずれていると判断できる。
【００５６】
図７に、Ｐａｔｔｅｒｎ−１における再生波形と記録マークのズレとの相関を示す。図７では、パスＢが正解の状態遷移パスとする。図７（ａ）は、記録マークの始端エッジが理想的な始端エッジと比較して後ろにずれている場合である。入力信号のサンプル値（ｙｋ−３ 、ｙｋ−２ 、ｙｋ−１ 、ｙｋ）を（５．２ 、５．２ 、３．２ 、１．２）とし、Ｅ３（＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ）を算出すると、Ｅ３＝２．４と算出することができる。よって、図７（ａ）の場合、２．４だけ始端エッジ位置が基準より後ろにずれていると判断できる。図７（ｂ）は、記録マークの始端エッジ位置が理想的な始端エッジ位置と比較して、前にずれている場合である。入力信号のサンプル値（ｙｋ−３ 、ｙｋ−２ 、ｙｋ−１ 、ｙｋ）を（４．８ 、４．８ 、２．８ 、０．８）とし、Ｅ４（＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ）を算出すると、Ｅ４＝−２．４と算出することができる。よって、図７（ｂ）の場合、２．４だけ始端エッジ位置が基準より前にずれていると判断できる。図６のパスＡが正解の場合と、図７のパスＢが正解の場合では、記録マークの始端エッジのズレ方向を示す符号の表現が反対である。これは、正解パスおよびもう一つの候補パスそれぞれの期待値系列と、入力信号の系列との関係に依存する。図６（ｂ）、図７（ａ）のように、入力信号の系列が、正解ではないパスの期待値系列との誤差を大きく持つ場合は、（数９）で算出される値は正の符号を持つ値となる。言い換えれば、入力信号の系列と、正解ではないパスの期待値系列との差が大となるほど、最尤復号では、エラーが発生しにくい状況であることを示す。この場合、（数９）では正符号の値として算出される。この特徴を考慮して、記録マークの始端エッジ位置のズレ方向を検出すればよい。Ｐａｔｔｅｒｎ−１において、パスＡが正解の場合は、Ｐａｔｔｅｒｎ−１は、２Ｔスペースと４Ｔマーク以上の長さのマークとの組み合わせの始端エッジの検出時に用いられるパターンであり、パスＢが正解の場合は、Ｐａｔｔｅｒｎ−１は、３Ｔスペースと３Ｔマーク以上の長さのマークとの組み合わせの始端エッジの検出時に用いられるパターンである。以上のような方法を用いて、各記録マークの始終端パターンごとの積算値または平均値を求め、エッジ位置のずれ量が０に近づくように記録パラメータを設定すれば、最尤復号方法に最適な記録制御が可能となる。
【００５７】
ここで、記録パラメータの最適化について説明する。記録符号の最小極性反転間隔をｍ（本実施の形態では、ｍ＝２）とする。情報記録媒体上に形成されるマークの始端位置は、そのマーク直前のスペースの幅とそのマーク自身の幅に依存する。例えば、直前のスペース幅がｍＴから（ｍ＋ｂ）Ｔである場合は、マークの始端位置は直前のスペース幅に依存する。直前のスペース幅が（ｍ＋ｂ）Ｔより大きい場合は、マークの始端位置は直前のスペース幅に依存しない。自身のマーク幅がｍＴから（ｍ＋ａ）Ｔである場合は、マークの始端位置は自身のマーク幅に依存する。自身のマーク幅が（ｍ＋ａ）Ｔより大きい場合は、マークの始端位置は自身のマーク幅に依存しない。
【００５８】
また情報記録媒体上に形成されるマークの終端位置は、マーク自身の幅と直後のスペースの幅に依存する。例えば、自身のマーク幅がｍＴから（ｍ＋ａ）Ｔである場合は、マークの終端位置は自身のマーク幅に依存する。自身のマーク幅が（ｍ＋ａ）Ｔより大きい場合は、マークの終端位置は自身のマーク幅に依存しない。また、後続のスペース幅がｍＴから（ｍ＋ｂ）Ｔである場合は、マークの終端位置は後続のスペース幅に依存する。後続のスペース幅が（ｍ＋ｂ）Ｔより大きい場合は、マークの終端位置は後続のスペース幅に依存しない。ただしａ、ｂは０以上の整数であり、記録符号の最大極性反転はｍ＋ａ、ｍ＋ｂよりも大きいとする。
【００５９】
上記のようなマークの始端位置および終端位置の依存性を考えると、始端パラメータＴｓｆｐの最適化は、幅が（ｍ＋ｂ）Ｔ以下のスペースが隣接しているマークについて行う必要がある。また、終端パラメータＴｅｌｐの最適化は、幅が（ｍ＋ａ）Ｔ以下のマークについて行う必要がある。簡単のためにｍ＝３、ａ＝ｂ＝３とすると、単純には図８に示す３２とおりの記録パターンに対応するパラメータの最適化が必要となる。図８において、例えば２Ｔｓ２Ｔｍは、２Ｔマークの直前に２Ｔスペースが存在するパターンであることを意味する。
【００６０】
図９は、図８に示す各記録パターン（すなわちエッジパターン）を、上記８パターン（Ｐａｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）のうちどのパターンで検出を行うかを示したものである。例えば、図８の２Ｔｓ３Ｔｍは、Ｐ３Ａのパターンで、記録マークの始終端パターンに対応する信号のずれ量の検出を行うことを意味する。Ｐ３Ａは、Ｐａｔｔｅｒｎ−３で、パスＡが正解の状態遷移パスであるパターンを意味する。また、図８の３Ｔｓ３Ｔｍは、Ｐ１Ｂまたは、Ｐ４Ａのパターンでずれ量の検出を行うことを意味する。Ｐ１Ｂは、Ｐａｔｔｅｒｎ−１で、パスＢが正解の状態遷移パスであるパターンを意味し、Ｐ４Ａは、Ｐａｔｔｅｒｎ−４で、パスＡが正解の状態遷移パスであるパターンを意味する。以上のことから、最尤復号に最適な記録パラメータを制御する方法とは、図９における記録マークの始終端パターンそれぞれに対応する信号のずれ量が、すべて０に近づくように、記録パラメータを変化させることである。
【００６１】
図９において、２Ｔｓ２Ｔｍ（２Ｔマーク立ち上がりで、直前に２Ｔスペースがあるパターン）と、２Ｔｍ２Ｔｓ（２Ｔマーク立ち下がりで、直後に２Ｔスペースがあるパターン）は、上記８パターン（Ｐａｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）では、検出不可であるため、他の方法でエッジシフト量を最適化する必要がある。しかし、２Ｔｓ２Ｔｍと２Ｔｍ２Ｔｓを含むパターンは、信頼性Ｐａ−Ｐｂの値が比較的大きいパターンであるため、上記８パターンには含まれていない。言い換えれば、２Ｔｓ２Ｔｍと２Ｔｍ２Ｔｓのエッジ部分は厳密に最適化しなくても、最尤復号においては、エラーが発生する可能性が低いと言える。そのため、ディスクごとに最適化するのではなく、適切な初期値を用いてもよい。２Ｔｓ２Ｔｍと２Ｔｍ２Ｔｓを最適化する場合は、再生信号の位相誤差の積算値が最小となるように最適化してもよい。
【００６２】
図１に、本発明の実施の形態における記録再生装置１００を示す。記録再生装置１００は、上述した記録パラメータ最適化方法を実行する。
【００６３】
記録再生装置１００は、再生部１０１と、記録制御装置１０２と、記録部１０３とを備える。記録再生装置１００には、情報記録媒体１が搭載される。情報記録媒体１は、光学的に情報の記録再生を行うための情報記録媒体であり、例えば光ディスクである。
【００６４】
再生部１０１は、光ヘッド部２と、プリアンプ３と、ＡＧＣ４と、波形等化器５と、Ａ／Ｄ変換器６と、ＰＬＬ回路７とを備える。再生部１０１は、情報記録媒体１から再生された情報を示すアナログ信号からデジタル信号を生成する。
【００６５】
記録制御装置１０２は、整形部８と、最尤復号部９と、信頼性計算部１０と、調整部１０４とを備える。調整部１０４は、パターン検出回路１１と、エッジシフト検出回路１２と、情報記録媒体コントローラ１３とを備える。記録制御装置１０２は例えば半導体チップとして製造される。
【００６６】
整形部８は例えばデジタルフィルタであり、再生部１０１が生成したデジタル信号を受け取ってデジタル信号が所定の等化特性を有するようにデジタル信号の波形を整形する。
【００６７】
最尤復号部９は例えばビタビ復号回路であり、整形部８から出力された波形が整形されたデジタル信号を最尤復号し、最尤復号の結果を示す２値化信号を生成する。
【００６８】
信頼性計算部１０は例えば差分メトリック検出回路であり、整形部８から出力された波形が整形されたデジタル信号と最尤復号部９から出力された２値化信号とに基づいて最尤復号の結果の信頼性を計算する。本発明の一つの実施形態では、信頼性計算部１０は、情報記録媒体１に形成された記録マークの始終端部に対応するデジタル信号および２値化信号に基づいて、最尤復号結果の信頼性を計算する。
【００６９】
調整部１０４は、信頼性計算部１０が計算した信頼性に基づいて、情報記録媒体１に情報を記録するための記録信号の所定部分の形状を調整する（例えば記録信号のエッジの位置を調整する）。調整部１０４は、最尤復号の結果の信頼性が高くなるように記録信号の形状を調整する。情報記録媒体コントローラ１３は例えば光ディスクコントローラである。
【００７０】
記録部１０３は、パターン発生回路１４と、記録補償回路１５と、レーザ駆動回路１６と、光ヘッド部２とを備える。記録部１０３は、記録信号の形状の調整結果に基づいて情報記録媒体１に情報を記録する。本実施の形態では、光ヘッド部２は、再生部１０１および記録部１０３に共有され、記録ヘッドおよび再生ヘッドの両方の機能を有する。なお記録ヘッドと再生ヘッドとが別々に設けられてもよい。記録再生装置１００の動作を以下により詳細に説明する。
【００７１】
光学ヘッド部２は情報記録媒体１から読み出した情報を示すアナログ再生信号を生成する。アナログ再生信号は、プリアンプ３によって増幅されてＡＣカップリングされたのち、ＡＧＣ４に入力される。ＡＧＣ４では後段の波形等化器５の出力が一定振幅となるようゲインが調整される。ＡＧＣ４から出力されたアナログ再生信号は波形等化器５によって波形整形される。波形整形されたアナログ再生信号はＡ／Ｄ変換器６に出力される。Ａ／Ｄ変換器６はＰＬＬ回路７から出力された再生クロックに同期してアナログ再生信号をサンプリングする。ＰＬＬ回路７はＡ／Ｄ変換器６でサンプリングされたデジタル再生信号から再生クロックを抽出する。
【００７２】
Ａ／Ｄ変換器６のサンプリングにより生成されたデジタル再生信号は整形部８に入力される。整形部８は、記録時および再生時のデジタル再生信号の周波数特性が最尤復号部９の想定する特性（本実施の形態ではＰＲ（１，２，２，１）等化特性）となるようにデジタル再生信号の周波数を調整する（すなわちデジタル再生信号の波形を整形する）。
【００７３】
最尤復号部９は、整形部８から出力された波形整形されたデジタル再生信号を最尤復号し、２値化信号を生成する。信頼性計算部１０は、整形部８から出力された波形整形されたデジタル再生信号と、２値化信号とを受け取る。信頼性計算部１０は、２値化信号から状態遷移を判別し、判別結果とブランチメトリックから復号結果の信頼性を示す｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ（（数９）参照、以後、Ｐａｂｓと表記する）を求める。パターン検出回路１１は、２値化信号に基いて、上記８パターン（Ｐａｔｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）を図９で示した記録マークの始終端エッジのパターンごとに割り当てるためのパルス信号を生成してエッジシフト検出回路１２に出力する。エッジシフト検出回路１２は上記信頼性Ｐａｂｓをパターンごとに累積加算し、記録補償パラメータの最適値からのずれ（後述ではエッジシフトと言う）を求める。情報記録媒体コントローラ１３はパターンごとのエッジシフト量から変更が必要と判断された記録パラメータ（記録信号の波形）を変更する。パターン発生回路１４は、記録補償学習用パターンを出力する。
【００７４】
記録補償回路１５は情報記録媒体コントローラ１３からの記録パラメータをもとに、記録補償学習パターンに従ってレーザ発光波形パターンを生成する。生成されたレーザ発光波形パターンにしたがって、レーザ駆動回路１６は光学ヘッド部２のレーザ発光動作を制御する。
【００７５】
次に、本発明の実施の形態におけるエッジシフト検出回路１２の動作を詳細に説明する。図１０にパターン検出回路１１とエッジシフト検出回路１２とを示す。エッジシフト検出回路１２には、パターン検出回路１１でのパターン検出結果と、信頼性計算部１０で算出された信頼性Ｐａｂｓとが入力される。パターン検出回路１１での遅延を考慮して、入力される信頼性Ｐａｂｓデータをフィリップフロップ（ＦＦ）によって遅延させる。パターン検出出力および検出出力点に対応する信頼性Ｐａｂｓデータが加算器に入力され、同時にパターン検出結果がセレクタに入力される。セレクタは検出パターンにしたがってこれまでの累積加算結果を選択して加算器に入力する。加算器は累積加算結果と新しく入力された信頼性Ｐａｂｓデータを加算し出力する。検出パターンに対応した特定のレジスタは、イネーブル信号を受け取ると、加算結果を格納する。
【００７６】
例えばアドレス単位で情報が管理されている情報記録媒体に情報を記録する場合、図１１（ｂ）、（ｃ）のような加算区間ゲート信号とレジスタイネーブル信号の使用が想定される。図１１（ａ）はアドレスユニットを示している。アドレス単位ごとに、ユーザ領域にテスト記録を行い、エッジシフト量を求める場合、加算区間を定める制御が必要となる。図１１（ｂ）のような加算区間ゲート信号がエッジシフト検出回路１２に入力されると、加算区間ゲート信号は、図１０のように２段のフリップフロップを通過し、フリップフロップＦＦ２９〜ＦＦ０に入力される。図１１（ｂ）に示す加算区間ゲート信号のＬｏｗ区間でフリップフロップをリセットし、Ｈｉｇｈ区間で加算結果を格納する。また、図１１（ｃ）のようなレジスタイネーブル信号は、加算区間ゲート信号から生成され、レジスタイネーブル信号は、加算区間ゲート信号の終端で加算結果をレジスタＲＥＧ２９〜ＲＥＧ０に格納するためのイネーブル信号である。アドレス単位ごとにエッジシフト量を示すデータがレジスタＲＥＧ２９〜ＲＥＧ０に格納される。エッジシフト検出回路１２は、このような回路構成を備えることで、１つの加算器をもちいて記録パラメータの最適化に必要なすべてのエッジシフト量をもとめることができる。
【００７７】
図１０の回路例では、テスト記録に用いられる記録パターン（例えばランダムパターン）のうちの、パラメータの最適化に必要な所定長のマークとスペースとの組み合わせによって発生頻度が異なってしまう。検出された３０のエッジシフト量（Ｒ２３Ｔ、Ｒ３３Ｔ、・・・、Ｒ４５Ｌ、Ｒ５５Ｌ）は各パターンの発生頻度に依存する。
【００７８】
また、図１におけるＰＬＬ回路７では、ＤＣ成分（再生信号に含まれる低周波数成分）を用いてスライサーのしきい値を自動的に検出し、再生信号とクロック信号とを同期させている。従って、フィードバック制御がＰＬＬ回路７でのクロック生成に影響しないように、テスト記録パターンにはＤＣ成分が少ないことが望まれる。また、最適化に要する時間と精度とを考えると、できるだけ少ない記録領域で高い精度の検出結果が望まれる。したがって記録パターン中にパラメータの最適化に必要なマークとスペースとの組み合わせが同一頻度で発生し、なおかつ符号に含まれるＤＣ成分（ＤＳＶ）が０となり、かつ最適化に必要な組み合わせの単位長あたりの発生頻度が高くなるような記録パターンが必要となる。このような記録パターンの一例を図１２に示す。
【００７９】
図１２において、２Ｍは２Ｔマークを意味し、２Ｓは２Ｔスペースを意味する。図１２の例では、２Ｔ〜５Ｔマークと２Ｔ〜５Ｔスペースとの組み合わせである３０とおりのパターンが、１０８ビットの記録パターンに１回づつ発生する。また１０８ビットの記録パターンを含むシンボル‘０’とシンボル‘１’の数は同数の５４であり、記録パターンのＤＳＶは０となっている。この記録パターンを図１０のエッジシフト検出回路１２に適用すると、各パターンを同一回数検出することができ、より正確なシフト量検出結果が得られる。なお、本実施の形態では、５Ｔ以上の幅のマークあるいはスペースについては、同一の記録パラメータで記録できることを想定している。
【００８０】
図１３は、エッジシフト検出回路１２の改変例を示す。図１３に示すエッジシフト検出回路１２ａでは、テスト記録に用いられる記録パターンとして、ランダムパターン（最適化に必要な組み合わせパターンによって発生頻度が異なるパターン）を用いる。
【００８１】
図１３のエッジシフト検出回路１２ａでは、パターン検出回路１１によって、図９で示した特定パターン（３０パターン）のエッジを検出し、パターンそれぞれに対応するエッジシフト量とパターン検出回数とを個々に積算する。エッジシフト量の加算結果をパターン検出回数で割ることにより、特定パターン毎に平均エッジシフト量を算出する。これにより、特定パターン毎の発生確率が異なるテスト記録パターンを用いても、どのパターンに対応する記録マークの始終端位置を変更すべきか判断することができる。
【００８２】
上述のように、調整部１０４が備えるエッジシフト検出回路１２は、記録マーク長とスペース長との組み合わせ毎に、最尤復号結果の信頼性の積算値または平均値のうちの一方を計算し、それら計算した積算値または平均値に基づいて記録信号の形状を調整する。
【００８３】
上記実施の形態では、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則を用いて最尤復号部が最尤復号を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、最小極性反転間隔が３である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いた場合や、最小極性反転間隔が２または３である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いた場合や、最小極性反転間隔が２または３である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いた場合においても適用できる。Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２は任意の正の数である。
【００８４】
最小極性反転間隔が２の記録符号と等化方式ＰＲ（ａ，ｂ，ａ）とから定まる状態遷移則を表す状態遷移表を表３に示し、状態遷移図を図１７に示す。ここで、ａ、ｂは任意の正の数である。
【００８５】
【表３】
【００８６】
また、最小極性反転間隔が２の記録符号と等化方式ＰＲ（ａ、ｂ、ｃ、ｂ、ａ）とから定まる状態遷移則を表す状態遷移表を表４に示し、状態遷移図を図１８に示す。ここで、ａ、ｂ、ｃは任意の正の数である。
【００８７】
【表４】
【００８８】
本発明の実施の形態では、最尤復号部９は、表３、４および図１７、１８に示すような状態遷移則を用いた最尤復号を行ってもよい。
【００８９】
なお、本実施の形態における記録パラメータは、記録マークのエッジの始終端の位置を制御するパラメータとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１５で説明したマルチパルスを用いたレーザ発光を行う場合、先頭パルスの幅や、終端パルスの幅や、クーリングパルス幅を制御するパラメータを最尤復号結果の信頼性に基いて調整してもよい。
【００９０】
また、本発明の記録再生装置１００の各構成要素は、ハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアにより実現されてもよい。例えば、整形部８、最尤復号部９、信頼性計算部１０、調整部１１のうちの少なくとも一つが実行する動作が、コンピュータにより実行可能なプログラムにより実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明によれば、波形が整形されたデジタル信号と最尤復号部が生成した２値化信号とに基づいて最尤復号の結果の信頼性を計算し、計算した信頼性に基づいて、情報記録媒体に情報を記録するための記録信号の形状を調整する。このことにより、最尤復号の結果の信頼性が高くなるように記録信号の形状を調整することができるので、最尤復号を行うときのエラーの発生確率を小さくすることができる。
【００９２】
本発明では、最尤復号法を用いた信号の復号時にエラーの発生する確率が最小となるように、最尤復号法に最適な記録パラメータを設定する。記録マークのエッジの始終端部分に相当し、且つ最尤復号法においてエラーの発生確率が高い信号部分について、最尤復号の結果の信頼性の演算を行う。この演算は、所定のマーク長とスペース長との組み合わせ毎に行う。その演算結果からエッジシフト位置を最適化する記録パラメータを求め、求めた記録パラメータを反映した記録を行う。このように、最尤復号時にエラーの発生確率が高くなる信号部分の記録パラメータを最適化することで、リーダビリティを向上させることができる。
【００９３】
このように本発明は、最尤復号法を用いた記録制御装置、記録再生装置および記録制御方法において特に有用である。
【符号の説明】
【００９４】
１ 情報記録媒体
２ 光学ヘッド部
３ プリアンプ
４ ＡＧＣ
５ 波形等化器
６ Ａ／Ｄ変換器
７ ＰＬＬ回路
８ 整形部
９ 最尤復号部
１０ 信頼性計算部
１１ パターン検出回路
１２ エッジシフト検出回路
１３ 情報記録媒体コントローラ
１４ パターン発生回路
１５ 記録補償回路
１６ レーザ駆動回路
２０ コンパレータ
２１ 位相比較器
２２ ＬＰＦ
２３ ＶＣＯ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最尤復号法を用いた記録制御装置、記録再生装置および記録制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可搬記録媒体に原デジタル情報を記録し、再生する記録再生装置では、同一形状の記録パルスを用いても、装置や記録媒体の個体差によって、媒体上に形成されるマークの形状がばらつき、再生される信号品質は大きくことなる場合がある。このようなばらつきによる信頼性の低下を防ぐために、記録媒体の脱着時などに校正動作を行っている。校正とはユーザデータの信頼性を確保するために、再生系の特性の設定、記録パルスの形状などの最適化を行う制御である。
【０００３】
一般的な情報再生装置においては、再生信号に含まれるクロック情報を抽出し、抽出されたクロック情報をもとに原デジタル情報を弁別するＰＬＬ回路をもちいている。
【０００４】
図１４に従来の光ディスクドライブを示す。光ディスク１７からの反射光は光学ヘッド１８により再生信号に変換される。再生信号は波形等化器１９により波形整形される。波形整形された再生信号はコンパレータ２０で２値化される。通常、コンパレータ２０のしきい値は、２値化信号出力の積分結果が０となるようにフィードバック制御されている。位相比較器２１は２値化信号出力と再生クロックとの位相誤差を求める。位相誤差をＬＰＦ２２により平均処理し、処理結果がＶＣＯ２３の制御電圧となる。位相比較器２１から出力される位相誤差が常に０になるように、位相比較器２１はフィードバック制御される。熱記録される記録媒体においては、媒体上の熱干渉と前後の記録パターンとにもとづいて媒体上に形成されるマークの形状が異なってくる。したがって個々のパターンの記録に最適な記録パラメータ設定をしなければならない。
【０００５】
記録パラメータを評価する指標が上記のような誤差検出出力である。誤差検出出力が最小となるように、記録パラメータの設定を行う。具体的には、初期設定された記録パラメータを用いてパターン発生回路２６から出力された記録パターンに基いて、記録補償回路２７は所定の波形のパルスを生成し、レーザ駆動回路２８は光ディスクに情報を記録する。所定のパターンが記録されたトラックから情報を再生しているとき、誤差検出回路２４は、コンパレータ２０の出力とＶＣＯ２３の出力との位相誤差の絶対値を積分することで、検出信号を得る。この検出信号は、再生クロックと２値化パルスエッジとの間のジッタと、相関をもつ。記録パラメータを変化させて、記録と再生とを繰り返す。検出値が最小となるときの記録パラメータを最適とする。
【０００６】
誤差検出回路２４の具体的な動作の様子を図１５に示す。例えば６Ｔ、４Ｔ、６Ｔ、８Ｔの繰り返しパターンを有する記録パルスを用いた場合の、４Ｔマークと６Ｔスペースとの組み合わせパターンに対応するマーク終端エッジの最適化を図る場合をあげる。６Ｔスペースと８Ｔマークとの組み合わせパターンに対応するマーク始端エッジ、および８Ｔマークと６Ｔスペースとの組み合わせパターンに対応する終端エッジは最適な記録パラメータで記録されているものとする。
【０００７】
記録補償回路２７は、図１５（ａ）に示すような周期のＮＲＺＩ信号が与えられると、図１５（ｂ）のようなレーザ駆動波形パルスを生成する。Ｔｓｆｐはマーク始端位置を設定するパラメータで、Ｔｅｌｐはマーク終端位置を設定するパラメータである。レーザ駆動回路２８は、図１５（ｂ）のようなパターンに従って発光パワーを変調する。レーザ発光により図１５（ｃ）のようにトラック上に物理的にアモルファス領域が形成される。Ｔｅｌｐを、Ｔｅｌｐ１、Ｔｅｌｐ２、Ｔｅｌｐ３と変化させた場合、形成されるマークの形状は図１５（ｃ）のように変化する。このような記録状態のトラックからの情報再生を考える。
【０００８】
４Ｔマーク終端の記録パラメータを最適値のＴｅｌｐ２としたとき、図１５（ｄ）に実線で示す再生信号が得られる。コンパレータ出力の積分値が０となるようしきい値が定められる。コンパレータ出力と再生クロックとの位相差を検出し、位相誤差の積分値が０となるように再生クロック（図１５（ｅ））が生成される。
【０００９】
次に、４Ｔマーク終端の記録パラメータを最適値より小さくし、Ｔｅｌｐ１とした場合を考える。このとき図１５（ｆ）に実線で示す再生信号が得られる。４Ｔマーク終端エッジが時間軸方向に変化するため、コンパレータのしきい値Ｔｖは、図１５（ｄ）と比べて、図１５（ｆ）の一点鎖線ように大きくなる。コンパレータ出力が変化したため、位相誤差の積分値が０となるよう、図１５（ｅ）と比べて再生クロックの位相が進み、図１５（ｇ）のような再生クロックが生成される。
【００１０】
逆に、４Ｔマーク終端の記録パラメータを最適値より大きくし、Ｔｅｌｐ３とした場合を考える。このとき図１５（ｈ）に実線で示す再生信号が得られる。４Ｔマーク終端エッジが時間軸方向に変化するため、コンパレータのしきい値Ｔｖは、図１５（ｄ）とくらべて図１５（ｈ）の一点鎖線ように小さくなる。コンパレータ出力が変化したため、位相誤差の積分値が０となるよう、図１５（ｅ）と比べて再生クロックは位相が遅れ、図１５（ｉ）のような再生クロックが生成される。
【００１１】
マーク終端エッジ（再生信号の立ち上がり）と再生クロックとの時間差（いわゆるデータ−クロック間ジッタ）を測定すると、図１５の（ｊ）〜（ｌ）のような分布が得られる。ただし４Ｔマーク終端および８Ｔマーク終端エッジは、おなじ分散値の正規分布となるようなばらつきを持つことを仮定している。
【００１２】
図１５（ｄ）、図１５（ｅ）のような再生信号と再生クロックの場合、立ち上がりエッジ（マーク終端エッジ）でのコンパレータ出力と再生クロックとの時間差の分布を求めると、図１５（ｋ）のようになる。４Ｔマーク終端と８Ｔマーク終端の分布のそれぞれの平均値が０となる。
【００１３】
しかし４Ｔマーク終端のパラメータがＴｅｌｐ１（最適値Ｔｅｌｐ２より小さい値）のときは、図１５（ｊ）のように４Ｔマーク終端エッジの分布の平均値と８Ｔマーク終端エッジの分布との平均値は０とはならず、０から同じ距離離れた分布となる。したがって立ち上がりエッジのトータルの分散は図１５（ｋ）の場合に比べて大きくなる。同様に４Ｔマーク終端のパラメータがＴｅｌｐ３（最適値Ｔｅｌｐ２より大きい値）のときは、図１５（ｌ）のように４Ｔマーク終端エッジの分布の平均値と８Ｔマーク終端エッジの分布との平均値は０とはならず、０から同じ距離離れた分布となる。図１５（ｌ）と図１５（ｊ）とは４Ｔマーク終端と８Ｔマーク終端の分布が入れ替わっていることになる。この場合も、立ち上がりエッジのトータルの分散は図１５（ｋ）の場合に比べて大きくなる。
【００１４】
位相誤差の絶対値を累積した結果を誤差検出出力とする場合、記録パラメータＴｅｌｐの変化に従って、図１５（ｍ）のように誤差検出値が変化する。したがって記録パラメータを変化させ、誤差検出回路２４の出力が最小となるパラメータを最適値とする。
【００１５】
上記の例では４Ｔマーク終端のパラメータＴｅｌｐを最適化する際の手順について説明したが、その他のパラメータについてもそれぞれに対応した特定パターンを用いてテスト記録を行い、誤差検出出力にもとづいて最適パラメータをもとめる。
【００１６】
以上の手順に従ってすべての記録パラメータをもとめる際の動作をフローチャートで示すと、図１６のようになる。テスト記録を行う媒体の領域にアクセスし（Ｓ１６１）、マーク始端あるいはマーク終端の記録パラメータを所定領域（例えばセクタ）ごとに変化させながら、テスト記録を行う（Ｓ１６３）。テスト記録領域から情報の再生を行い、パラメータを変化させた領域ごとに誤差検出出力を得る（Ｓ１６４）。誤差検出出力が最小となるパラメータを求める（Ｓ１６５）。つぎのパラメータを求めるために以上の動作をすべてのパラメータがもとまるまで繰り返す（Ｓ１６２）（特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２０００−２００４１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１０９５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところが、上記のように記録パラメータをジッタが最小となるように設定する方法では、最尤復号法を採用したシステムにおいて、エラーの発生する確率が最小とはならない場合があった。最尤復号法は典型的には、再生信号波形から信号パターンを予め推定しておいて、再生信号波形と推定信号波形とを比較しながら、再生信号を最も確からしい信号パターンを有する信号に復号する方法である。最尤復号法では、再生信号波形と推定信号波形の差異が小さいほど、エラーの発生する確率も小さくなる。
【００１９】
本発明は、最尤復号を行うときのエラーの発生する確率が最小となるように、情報の記録時に記録パラメータを最適化する記録制御装置、記録再生装置および記録制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の記録制御装置は、情報記録媒体から再生された情報を示すアナログ信号から生成されたデジタル信号を受け取り、上記デジタル信号の波形を整形する整形部と、上記波形が整形されたデジタル信号を最尤復号し、上記最尤復号の結果を示す２値化信号を生成する最尤復号部と、上記波形が整形されたデジタル信号と上記２値化信号とに基づいて上記最尤復号の結果の信頼性を計算する信頼性計算部と、上記計算した信頼性に基づいて、上記情報記録媒体に上記情報を記録するための記録信号の形状を調整する調整部とを備え、そのことにより上記目的が達成される。
【００２１】
上記調整部は、上記記録信号の所定部分の形状を調整してもよい。
【００２２】
上記調整部は、上記記録信号のエッジの位置を調整してもよい。
【００２３】
上記最尤復号部は、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いて最尤復号を行ってもよい。
【００２４】
上記最尤復号部は、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いて最尤復号を行ってもよい。
【００２５】
上記最尤復号部は、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いて最尤復号を行ってもよい。
【００２６】
上記信頼性計算部は、上記情報記録媒体に形成された記録マークの端部に対応するデジタル信号および２値化信号に基づいて上記信頼性を計算してもよい。
【００２７】
上記調整部は、上記信頼性が高くなるように上記記録信号の形状を調整してもよい。
【００２８】
上記調整部は、上記計算した信頼性の積算値および上記計算した信頼性の平均値のうちの一方を計算し、上記積算値および上記平均値のうちの一方に基づいて上記記録信号の形状を調整してもよい。
【００２９】
上記調整部は、記録マーク長とスペース長との組み合わせ毎に、上記積算値および上記平均値のうちの一方を計算してもよい。
【００３０】
本発明の記録再生装置は、情報記録媒体から再生した情報を示すアナログ信号からデジタル信号を生成する再生部と、上記デジタル信号を受け取って上記デジタル信号の波形を整形する整形部と、上記波形が整形されたデジタル信号を最尤復号し、上記最尤復号の結果を示す２値化信号を生成する最尤復号部と、上記波形が整形されたデジタル信号と上記２値化信号とに基づいて上記最尤復号の結果の信頼性を計算する信頼性計算部と、上記計算した信頼性に基づいて、上記情報記録媒体に上記情報を記録するための記録信号の形状を調整する調整部と、上記記録信号の形状の調整結果に基づいて上記情報記録媒体に上記情報を記録する記録部とを備え、そのことにより上記目的が達成される。
【００３１】
本発明の記録制御方法は、情報記録媒体から再生された情報を示すアナログ信号から生成されたデジタル信号を受け取り、上記デジタル信号の波形を整形するステップと、上記波形が整形されたデジタル信号を最尤復号し、上記最尤復号の結果を示す２値化信号を生成するステップと、上記波形が整形されたデジタル信号と上記２値化信号とに基づいて上記最尤復号の結果の信頼性を計算するステップと、上記計算した信頼性に基づいて、上記情報記録媒体に上記情報を記録するための記録信号の形状を調整するステップとを包含し、そのことにより上記目的が達成される。
【００３２】
上記調整するステップは、上記記録信号の所定部分の形状を調整するステップを包含してもよい。
【００３３】
上記調整するステップは、上記記録信号のエッジの位置を調整するステップを包含してもよい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、波形が整形されたデジタル信号と最尤復号部が生成した２値化信号とに基づいて最尤復号の結果の信頼性を計算し、計算した信頼性に基づいて、情報記録媒体に情報を記録するための記録信号の形状を調整する。このことにより、最尤復号の結果の信頼性が高くなるように記録信号の形状を調整することができるので、最尤復号を行うときのエラーの発生確率を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態における記録再生装置を示す図
【図２】本発明の実施の形態における最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則を示す図
【図３】本発明の実施の形態における図２に示す状態遷移則に対応するトレリス図を示す図
【図４】本発明の実施の形態における最尤復号結果の信頼性を示すＰａ−Ｐｂの分布を示す図
【図５】本発明の実施の形態における特定８パターンを示す図
【図６】本発明の実施の形態における特定パターンのうちのＰａｔｔｅｒｎ１（パスＡが正解の場合）における、再生波形と記録マークのズレとの相関を示す図
【図７】本発明の実施の形態における特定パターンのうちのＰａｔｔｅｒｎ１（パスＢが正解の場合）における、再生波形と記録マークのズレとの相関を示す図
【図８】最適化が必要とされる記録パラメータの一覧を示す図
【図９】最適化が必要とされる記録パラメータを特定８パターンうちのどれで検出するかを示す図
【図１０】本発明の実施の形態におけるエッジシフト検出回路を示す図
【図１１】本発明の実施の形態におけるエッジシフト検出回路の動作を示すタイミングチャート
【図１２】本発明の実施の形態における学習用記録パターンを示す図
【図１３】本発明の実施の形態におけるエッジシフト検出回路を示す図
【図１４】従来の光ディスクドライブの構成を示す図
【図１５】従来の誤差検出回路の動作を示す図
【図１６】従来の記録パラメータを求める動作を示すフローチャート
【図１７】本発明の実施の形態における最小極性反転間隔が２の記録符号と等化方式ＰＲ（ａ，ｂ，ａ）とから定まる状態遷移則を示す図
【図１８】本発明の実施の形態における最小極性反転間隔が２の記録符号と等化方式ＰＲ（ａ、ｂ、ｃ、ｂ、ａ）とから定まる状態遷移則を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００３７】
まず、最尤復号法を用いた場合の再生信号品質の評価方法について述べる。例として、記録符号として最小極性反転間隔が２の記録符号を用い、また、記録時および再生時の信号の周波数特性がＰＲ（１，２，２，１）等化となるように信号の波形が整形される場合の再生信号品質の評価方法について説明する。
【００３８】
記録符号をｂｋとし、１時刻前の記録符号をｂｋ−１とし、２時刻前の記録符号をｂｋ−２とし、３時刻前の記録符号をｂｋ−３とする。ＰＲ（１，２，２，１）等化の理想的な出力値Ｌｅｖｅｌｖは（式１）で表される。
Ｌｅｖｅｌｖ＝ｂｋ−３＋２ｂｋ−２＋２ｂｋ−１＋ｂｋ （式１）
ここでｋは時刻を表す整数であり、ｖは０〜６までの整数である。
【００３９】
時刻ｋでの状態をＳ（ｂｋ−２，ｂｋ−１，ｂｋ）とすると、（表１）の状態遷移表が得られる。
【００４０】
【表１】
【００４１】
簡単のために、時刻ｋでの状態Ｓ（０，０，０）ｋをＳ０ｋ、状態Ｓ（０，０，１）ｋをＳ１ｋ、状態Ｓ（０，１，１）ｋをＳ２ｋ、状態Ｓ（１，１，１）ｋをＳ３ｋ、状態Ｓ（１，１，０）ｋをＳ４ｋ、状態Ｓ（１，０，０）ｋをＳ５ｋとすると、図２に示す状態遷移図が得られる。図２に示す状態遷移図は、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則を表している。この状態遷移図を時間軸に沿って展開すると図３のトレリス図が得られる。時刻ｋでの状態Ｓ０ｋと時刻ｋ−４の状態Ｓ０ｋ−４に注目する。図３では、状態Ｓ０ｋと状態Ｓ０ｋ−４との間でとりうる２つの状態遷移列を示している。１つのとりうる状態遷移列をパスＡとすると、パスＡは状態Ｓ２ｋ−４、Ｓ４ｋ−３、Ｓ５ｋ−２、Ｓ０ｋ−１、Ｓ０ｋを遷移する。もう１つの状態遷移列をパスＢとすると、パスＢは状態Ｓ２ｋ−４、Ｓ３ｋ−３、Ｓ４ｋ−２、Ｓ５ｋ−１、Ｓ０ｋを遷移する。時刻ｋ−６から時刻ｋまでの最尤復号結果を（Ｃｋ−６， Ｃｋ−５， Ｃｋ−４， Ｃｋ−３， Ｃｋ−２， Ｃｋ−１， Ｃｋ）とすると、（Ｃｋ−６， Ｃｋ−５， Ｃｋ−４， Ｃｋ−３， Ｃｋ−２， Ｃｋ−１， Ｃｋ）＝（０，１，１，ｘ，０，０，０）となる復号結果（ｘは０または１の値）が得られた場合には、パスＡまたはパスＢの状態遷移列が最も確からしいと推定されたこととなる。パスＡおよびパスＢの両方とも、時刻ｋ−４における状態が状態Ｓ２ｋ−４であることの確からしさは同じであるから、時刻ｋ−３から時刻ｋまでの、再生信号ｙｋ−３から再生信号ｙｋまでの値と、パスＡおよびパスＢそれぞれの期待値との差を２乗した値の累積値を求めることよって、パスＡとパスＢのどちらかの状態遷移列が確からしいことが分かる。時刻ｋ−３から時刻ｋまでの再生信号ｙｋ−３からｙｋまでの値とパスＡの期待値との差を２乗した値の累積値をＰａとするとＰａは（式２）で表される。時刻ｋ−３から時刻ｋまでの再生信号ｙｋ−３からｙｋまでの値とパスＢの期待値との差を２乗した値の累積値をＰｂとするとＰｂは（式３）で表される。
Ｐａ＝（ｙｋ−３−４）２＋（ｙｋ−２−３）２＋（ｙｋ−１−１）２＋（ｙｋ−０）２
（式２）
Ｐｂ＝（ｙｋ−３−５）２＋（ｙｋ−２−５）２＋（ｙｋ−１−３）２＋（ｙｋ−１）２
（式３）
ここで最尤復号結果の信頼性を示すＰａとＰｂとの差Ｐａ−Ｐｂの意味について述べる。最尤復号部は、Ｐａ＜＜ＰｂであればパスＡを自信を持って選択し、Ｐａ＞＞ＰｂであればパスＢを自信を持って選択したといえる。またＰａ＝ＰｂであればパスＡ、パスＢのいずれを選択してもおかしくなく、復号結果が正しいかどうかは５分５分であるといえる。このようにして所定の時間あるいは所定の回数、復号結果からＰａ−Ｐｂを求めるとＰａ−Ｐｂの分布が得られる。Ｐａ−Ｐｂの分布の模式図を図４に示す。
【００４２】
図４（ａ）は再生信号にノイズが重畳された場合のＰａ−Ｐｂの分布の様子を示している。分布には２つのピークがあり、１つはＰａ＝０となるときに頻度が極大となり、もう１つはＰｂ＝０となるときに頻度が極大となる。Ｐａ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値を−Ｐｓｔｄ、Ｐｂ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値をＰｓｔｄとあらわすことにする。Ｐａ−Ｐｂの絶対値を計算し、｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄを求める。図４（ｂ）は｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄの分布の様子を示している。図４（ｂ）に示す分布の標準偏差σと平均値Ｐａｖｅを求める。図４（ｂ）に示す分布が正規分布であるとし、例えばσとＰａｖｅとに基づいて復号結果の信頼性｜Ｐａ−Ｐｂ｜の値が−Ｐｓｔｄ以下となるときを誤りが発生した状態とすると、誤り確率Ｐ（σ，Ｐａｖｅ）は（式４）のように表される。
【００４３】
【数１】
【００４４】
Ｐａ−Ｐｂの分布から計算した平均値Ｐａｖｅと標準偏差σとから最尤復号結果を示す２値化信号の誤り率を予想することができる。つまり平均値Ｐａｖｅと標準偏差σとを再生信号品質の指標とすることができる。なお上記の例では｜Ｐａ−Ｐｂ｜の分布が正規分布となることを仮定したが、分布が正規分布でない場合には、｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄの値が所定の基準値以下になる回数をカウントし、そのカウント数を信号品質の指標とすることも可能である。
【００４５】
最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則の場合、状態が遷移するときに２つの状態遷移列をとり得るような組み合わせは、時刻ｋ−４から時刻ｋの範囲では８パターンあり、時刻ｋ−５から時刻ｋの範囲では８パターンあり、時刻ｋ−６から時刻ｋの範囲では８パターン存在する。さらに検出する範囲を拡大すると、２つの状態遷移列をとり得るような組み合わせは、信頼性Ｐａ−Ｐｂパターン存在する。ここで重要なのは、信頼性Ｐａ−Ｐｂを再生信号品質の指標とすることにより、すべてのパターンを検出しなくても、誤る可能性（誤り率）が大のパターンのみを検出すれば、その検出結果を誤り率と相関のある指標とすることができる。ここで、誤る可能性が大のパターンとは、信頼性Ｐａ−Ｐｂの値が小となるパターンであり、Ｐａ−Ｐｂ＝±１０となる８パターンである。この８パターンとＰａ−Ｐｂとについてまとめると（表２）のようになる。
【００４６】
【表２】
【００４７】
上記８とおりの復号結果の信頼性Ｐａ−Ｐｂをまとめると（式５）が得られる。
【００４８】
【数２】
【００４９】
ここでＡｋ＝（ｙｋ−０）２，Ｂｋ＝（ｙｋ−１）２，Ｃｋ＝（ｙｋ−２）２，Ｄｋ＝（ｙｋ−３）２，Ｅｋ＝（ｙｋ−４）２，Ｆｋ＝（ｙｋ−５）２，Ｇｋ＝（ｙｋ−６）２とする。最尤復号結果ｃｋから（数５）を満たすＰａ−Ｐｂをもとめ、Ｐａ−Ｐｂの分布から標準偏差σ１０と平均値Ｐａｖｅ１０とを求める。Ｐａ−Ｐｂの分布が正規分布であると仮定すると誤りを起こす確率Ｐ１０は（式６）で表される。
【００５０】
【数３】
【００５１】
上記８パターンは、１ビットシフトエラーを起こすパターンであり、他のパターンは、２ビット以上のシフトエラーを起こすパターンである。ＰＲＭＬ処理後のエラーパターンを分析すると、ほとんどが、１ビットシフトエラーであるため、（式６）を求めることで再生信号の誤り率が推定できる。このように、標準偏差σ１０および平均値Ｐａｖｅ１０を再生信号の品質を示す指標として用いることができる。
【００５２】
本発明の実施の形態では、上記８パターンの検出を、後述する記録パターンごと（マーク長と直前のスペース長の組み合わせと、マーク長と直後のスペース長の組み合わせのパターンごと）に行い、記録信号の形状、特にエッジの始終端部分に着目し、記録信号のエッジの位置を最適化する記録パラメータを決定する。全てのパターンの最尤復号結果の信頼性｜Ｐａ−Ｐｂ｜のうち、｜Ｐａ−Ｐｂ｜の値が最小となるパターンのみに着目するということは、記録マークのエッジ部分のみに着目することを意味する。上記でも述べたが、Ｐａ−Ｐｂの値が小となるパターンは、エラーの発生確率が大きいパターンである。すなわち、最尤復号結果の信頼性が高くなるように、記録マークのエッジの位置を部分的に最適化すれば、全体の最適化につながることを意味する。その方法について以下説明する。
【００５３】
図５（ａ）〜（ｈ）に、上記８パターン（Ｐａｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）のサンプル値を示す。横軸は時間（１目盛りは１チャネルクロック周期（Ｔｃｌｋ）を表す）、縦軸は信号レベル（０〜６）を示し、点線、実線はそれぞれパスＡ、パスＢを示す。各サンプル値は、（表１）で説明した最尤復号における入力の期待値Ｌｅｖｅｌｖの０〜６に相当する。図１５（ｃ）、（ｄ）で示したように記録部分（アモルファス領域）は、反射光が減るため信号レベルとしてはコンパレータ閾値より下側の波形として再生される。一方、未記録部分（非アモルファス領域）は、コンパレータ閾値より上側の波形として再生される。また、図５で示した８パターンは、すべて記録部（マーク）と未記録部（スペース）の境界部分（マークの始端エッジおよび終端エッジ）である再生波形に相当する。よって、図５における８パターンのうち、Ｐａｔｔｅｒｎ−１、Ｐａｔｔｅｒｎ−２、Ｐａｔｔｅｒｎ−３、Ｐａｔｔｅｒｎ−４は、マークの始端エッジ部分に相当し、Ｐａｔｔｅｒｎ−５、Ｐａｔｔｅｒｎ−６、Ｐａｔｔｅｒｎ−７、Ｐａｔｔｅｒｎ−８は、マークの終端エッジ部分に相当する。
【００５４】
Ｐａｔｅｒｎ−１に着目して、マークの始端エッジのシフトズレ検出方法を説明する。図６は、Ｐａｔｔｅｒｎ−１における再生波形と記録マークのズレとの相関を示す。図６において、実線△印は入力信号であり、点線で示すパスＡが正解の状態遷移パスとする。入力信号は記録マークＢ１に基づいて生成されている。記録マークＡ１は理想的な始端エッジを有しているとする。図６（ａ）は、記録マークの始端エッジ位置が理想的な始端エッジ位置と比較して後ろにずれている場合である。入力信号のサンプル値（ｙｋ−３、ｙｋ−２、ｙｋ−１、ｙｋ）を（４．２ 、３．２ 、１．２ 、０．２）とし、（式２）および（式３）からパスＡと入力信号との距離Ｐａと、パスＢと入力信号との距離Ｐｂとは、（式７）および（式８）の様に求まる。
Ｐａ＝（４．２−４）２＋（３．２−３）２＋（１．２−１）２＋（０．２−０）２
＝０．１６ （式７）
Ｐｂ＝（４．２−５）２＋（３．２−５）２＋（１．２−３）２＋（０．２−１）２
＝７．７６ （式８）
始端エッジのズレ量とズレ方向は、上述した｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄを算出することで求めることができる。
Ｅ１＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ＝｜０．１６−７．７６｜−１０＝−２．４ （式９）
（式９）から求まるＥ１の絶対値が、ズレ量であり、その符号がズレ方向である。すなわち、図６（ａ）の場合、Ｅ１＝−２．４と検出できるため、２．４だけ始端エッジ位置が基準より後ろにずれていると判断できる。
【００５５】
同様に、図６（ｂ）は、記録マークＢ１の始端エッジ位置が理想的な始端エッジ位置と比較して、前にずれている場合である。入力信号のサンプル値（ｙｋ−３ 、ｙｋ−２ 、ｙｋ−１ 、ｙｋ）を（３．８ 、２．８ 、０．８ 、−０．２）とし、Ｅ２（＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ）を算出すると、Ｅ２＝２．４と算出することができる。よって、図６（ｂ）の場合、２．４だけ始端エッジ位置が基準より前にずれていると判断できる。
【００５６】
図７に、Ｐａｔｔｅｒｎ−１における再生波形と記録マークのズレとの相関を示す。図７では、パスＢが正解の状態遷移パスとする。図７（ａ）は、記録マークの始端エッジが理想的な始端エッジと比較して後ろにずれている場合である。入力信号のサンプル値（ｙｋ−３ 、ｙｋ−２ 、ｙｋ−１ 、ｙｋ）を（５．２ 、５．２ 、３．２ 、１．２）とし、Ｅ３（＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ）を算出すると、Ｅ３＝２．４と算出することができる。よって、図７（ａ）の場合、２．４だけ始端エッジ位置が基準より後ろにずれていると判断できる。図７（ｂ）は、記録マークの始端エッジ位置が理想的な始端エッジ位置と比較して、前にずれている場合である。入力信号のサンプル値（ｙｋ−３ 、ｙｋ−２ 、ｙｋ−１ 、ｙｋ）を（４．８ 、４．８ 、２．８ 、０．８）とし、Ｅ４（＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ）を算出すると、Ｅ４＝−２．４と算出することができる。よって、図７（ｂ）の場合、２．４だけ始端エッジ位置が基準より前にずれていると判断できる。図６のパスＡが正解の場合と、図７のパスＢが正解の場合では、記録マークの始端エッジのズレ方向を示す符号の表現が反対である。これは、正解パスおよびもう一つの候補パスそれぞれの期待値系列と、入力信号の系列との関係に依存する。図６（ｂ）、図７（ａ）のように、入力信号の系列が、正解ではないパスの期待値系列との誤差を大きく持つ場合は、（数９）で算出される値は正の符号を持つ値となる。言い換えれば、入力信号の系列と、正解ではないパスの期待値系列との差が大となるほど、最尤復号では、エラーが発生しにくい状況であることを示す。この場合、（数９）では正符号の値として算出される。この特徴を考慮して、記録マークの始端エッジ位置のズレ方向を検出すればよい。Ｐａｔｔｅｒｎ−１において、パスＡが正解の場合は、Ｐａｔｔｅｒｎ−１は、２Ｔスペースと４Ｔマーク以上の長さのマークとの組み合わせの始端エッジの検出時に用いられるパターンであり、パスＢが正解の場合は、Ｐａｔｔｅｒｎ−１は、３Ｔスペースと３Ｔマーク以上の長さのマークとの組み合わせの始端エッジの検出時に用いられるパターンである。以上のような方法を用いて、各記録マークの始終端パターンごとの積算値または平均値を求め、エッジ位置のずれ量が０に近づくように記録パラメータを設定すれば、最尤復号方法に最適な記録制御が可能となる。
【００５７】
ここで、記録パラメータの最適化について説明する。記録符号の最小極性反転間隔をｍ（本実施の形態では、ｍ＝２）とする。情報記録媒体上に形成されるマークの始端位置は、そのマーク直前のスペースの幅とそのマーク自身の幅に依存する。例えば、直前のスペース幅がｍＴから（ｍ＋ｂ）Ｔである場合は、マークの始端位置は直前のスペース幅に依存する。直前のスペース幅が（ｍ＋ｂ）Ｔより大きい場合は、マークの始端位置は直前のスペース幅に依存しない。自身のマーク幅がｍＴから（ｍ＋ａ）Ｔである場合は、マークの始端位置は自身のマーク幅に依存する。自身のマーク幅が（ｍ＋ａ）Ｔより大きい場合は、マークの始端位置は自身のマーク幅に依存しない。
【００５８】
また情報記録媒体上に形成されるマークの終端位置は、マーク自身の幅と直後のスペースの幅に依存する。例えば、自身のマーク幅がｍＴから（ｍ＋ａ）Ｔである場合は、マークの終端位置は自身のマーク幅に依存する。自身のマーク幅が（ｍ＋ａ）Ｔより大きい場合は、マークの終端位置は自身のマーク幅に依存しない。また、後続のスペース幅がｍＴから（ｍ＋ｂ）Ｔである場合は、マークの終端位置は後続のスペース幅に依存する。後続のスペース幅が（ｍ＋ｂ）Ｔより大きい場合は、マークの終端位置は後続のスペース幅に依存しない。ただしａ、ｂは０以上の整数であり、記録符号の最大極性反転はｍ＋ａ、ｍ＋ｂよりも大きいとする。
【００５９】
上記のようなマークの始端位置および終端位置の依存性を考えると、始端パラメータＴｓｆｐの最適化は、幅が（ｍ＋ｂ）Ｔ以下のスペースが隣接しているマークについて行う必要がある。また、終端パラメータＴｅｌｐの最適化は、幅が（ｍ＋ａ）Ｔ以下のマークについて行う必要がある。簡単のためにｍ＝３、ａ＝ｂ＝３とすると、単純には図８に示す３２とおりの記録パターンに対応するパラメータの最適化が必要となる。図８において、例えば２Ｔｓ２Ｔｍは、２Ｔマークの直前に２Ｔスペースが存在するパターンであることを意味する。
【００６０】
図９は、図８に示す各記録パターン（すなわちエッジパターン）を、上記８パターン（Ｐａｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）のうちどのパターンで検出を行うかを示したものである。例えば、図８の２Ｔｓ３Ｔｍは、Ｐ３Ａのパターンで、記録マークの始終端パターンに対応する信号のずれ量の検出を行うことを意味する。Ｐ３Ａは、Ｐａｔｔｅｒｎ−３で、パスＡが正解の状態遷移パスであるパターンを意味する。また、図８の３Ｔｓ３Ｔｍは、Ｐ１Ｂまたは、Ｐ４Ａのパターンでずれ量の検出を行うことを意味する。Ｐ１Ｂは、Ｐａｔｔｅｒｎ−１で、パスＢが正解の状態遷移パスであるパターンを意味し、Ｐ４Ａは、Ｐａｔｔｅｒｎ−４で、パスＡが正解の状態遷移パスであるパターンを意味する。以上のことから、最尤復号に最適な記録パラメータを制御する方法とは、図９における記録マークの始終端パターンそれぞれに対応する信号のずれ量が、すべて０に近づくように、記録パラメータを変化させることである。
【００６１】
図９において、２Ｔｓ２Ｔｍ（２Ｔマーク立ち上がりで、直前に２Ｔスペースがあるパターン）と、２Ｔｍ２Ｔｓ（２Ｔマーク立ち下がりで、直後に２Ｔスペースがあるパターン）は、上記８パターン（Ｐａｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）では、検出不可であるため、他の方法でエッジシフト量を最適化する必要がある。しかし、２Ｔｓ２Ｔｍと２Ｔｍ２Ｔｓを含むパターンは、信頼性Ｐａ−Ｐｂの値が比較的大きいパターンであるため、上記８パターンには含まれていない。言い換えれば、２Ｔｓ２Ｔｍと２Ｔｍ２Ｔｓのエッジ部分は厳密に最適化しなくても、最尤復号においては、エラーが発生する可能性が低いと言える。そのため、ディスクごとに最適化するのではなく、適切な初期値を用いてもよい。２Ｔｓ２Ｔｍと２Ｔｍ２Ｔｓを最適化する場合は、再生信号の位相誤差の積算値が最小となるように最適化してもよい。
【００６２】
図１に、本発明の実施の形態における記録再生装置１００を示す。記録再生装置１００は、上述した記録パラメータ最適化方法を実行する。
【００６３】
記録再生装置１００は、再生部１０１と、記録制御装置１０２と、記録部１０３とを備える。記録再生装置１００には、情報記録媒体１が搭載される。情報記録媒体１は、光学的に情報の記録再生を行うための情報記録媒体であり、例えば光ディスクである。
【００６４】
再生部１０１は、光ヘッド部２と、プリアンプ３と、ＡＧＣ４と、波形等化器５と、Ａ／Ｄ変換器６と、ＰＬＬ回路７とを備える。再生部１０１は、情報記録媒体１から再生された情報を示すアナログ信号からデジタル信号を生成する。
【００６５】
記録制御装置１０２は、整形部８と、最尤復号部９と、信頼性計算部１０と、調整部１０４とを備える。調整部１０４は、パターン検出回路１１と、エッジシフト検出回路１２と、情報記録媒体コントローラ１３とを備える。記録制御装置１０２は例えば半導体チップとして製造される。
【００６６】
整形部８は例えばデジタルフィルタであり、再生部１０１が生成したデジタル信号を受け取ってデジタル信号が所定の等化特性を有するようにデジタル信号の波形を整形する。
【００６７】
最尤復号部９は例えばビタビ復号回路であり、整形部８から出力された波形が整形されたデジタル信号を最尤復号し、最尤復号の結果を示す２値化信号を生成する。
【００６８】
信頼性計算部１０は例えば差分メトリック検出回路であり、整形部８から出力された波形が整形されたデジタル信号と最尤復号部９から出力された２値化信号とに基づいて最尤復号の結果の信頼性を計算する。本発明の一つの実施形態では、信頼性計算部１０は、情報記録媒体１に形成された記録マークの始終端部に対応するデジタル信号および２値化信号に基づいて、最尤復号結果の信頼性を計算する。
【００６９】
調整部１０４は、信頼性計算部１０が計算した信頼性に基づいて、情報記録媒体１に情報を記録するための記録信号の所定部分の形状を調整する（例えば記録信号のエッジの位置を調整する）。調整部１０４は、最尤復号の結果の信頼性が高くなるように記録信号の形状を調整する。情報記録媒体コントローラ１３は例えば光ディスクコントローラである。
【００７０】
記録部１０３は、パターン発生回路１４と、記録補償回路１５と、レーザ駆動回路１６と、光ヘッド部２とを備える。記録部１０３は、記録信号の形状の調整結果に基づいて情報記録媒体１に情報を記録する。本実施の形態では、光ヘッド部２は、再生部１０１および記録部１０３に共有され、記録ヘッドおよび再生ヘッドの両方の機能を有する。なお記録ヘッドと再生ヘッドとが別々に設けられてもよい。記録再生装置１００の動作を以下により詳細に説明する。
【００７１】
光学ヘッド部２は情報記録媒体１から読み出した情報を示すアナログ再生信号を生成する。アナログ再生信号は、プリアンプ３によって増幅されてＡＣカップリングされたのち、ＡＧＣ４に入力される。ＡＧＣ４では後段の波形等化器５の出力が一定振幅となるようゲインが調整される。ＡＧＣ４から出力されたアナログ再生信号は波形等化器５によって波形整形される。波形整形されたアナログ再生信号はＡ／Ｄ変換器６に出力される。Ａ／Ｄ変換器６はＰＬＬ回路７から出力された再生クロックに同期してアナログ再生信号をサンプリングする。ＰＬＬ回路７はＡ／Ｄ変換器６でサンプリングされたデジタル再生信号から再生クロックを抽出する。
【００７２】
Ａ／Ｄ変換器６のサンプリングにより生成されたデジタル再生信号は整形部８に入力される。整形部８は、記録時および再生時のデジタル再生信号の周波数特性が最尤復号部９の想定する特性（本実施の形態ではＰＲ（１，２，２，１）等化特性）となるようにデジタル再生信号の周波数を調整する（すなわちデジタル再生信号の波形を整形する）。
【００７３】
最尤復号部９は、整形部８から出力された波形整形されたデジタル再生信号を最尤復号し、２値化信号を生成する。信頼性計算部１０は、整形部８から出力された波形整形されたデジタル再生信号と、２値化信号とを受け取る。信頼性計算部１０は、２値化信号から状態遷移を判別し、判別結果とブランチメトリックから復号結果の信頼性を示す｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ（（数９）参照、以後、Ｐａｂｓと表記する）を求める。パターン検出回路１１は、２値化信号に基いて、上記８パターン（Ｐａｔｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）を図９で示した記録マークの始終端エッジのパターンごとに割り当てるためのパルス信号を生成してエッジシフト検出回路１２に出力する。エッジシフト検出回路１２は上記信頼性Ｐａｂｓをパターンごとに累積加算し、記録補償パラメータの最適値からのずれ（後述ではエッジシフトと言う）を求める。情報記録媒体コントローラ１３はパターンごとのエッジシフト量から変更が必要と判断された記録パラメータ（記録信号の波形）を変更する。パターン発生回路１４は、記録補償学習用パターンを出力する。
【００７４】
記録補償回路１５は情報記録媒体コントローラ１３からの記録パラメータをもとに、記録補償学習パターンに従ってレーザ発光波形パターンを生成する。生成されたレーザ発光波形パターンにしたがって、レーザ駆動回路１６は光学ヘッド部２のレーザ発光動作を制御する。
【００７５】
次に、本発明の実施の形態におけるエッジシフト検出回路１２の動作を詳細に説明する。図１０にパターン検出回路１１とエッジシフト検出回路１２とを示す。エッジシフト検出回路１２には、パターン検出回路１１でのパターン検出結果と、信頼性計算部１０で算出された信頼性Ｐａｂｓとが入力される。パターン検出回路１１での遅延を考慮して、入力される信頼性Ｐａｂｓデータをフィリップフロップ（ＦＦ）によって遅延させる。パターン検出出力および検出出力点に対応する信頼性Ｐａｂｓデータが加算器に入力され、同時にパターン検出結果がセレクタに入力される。セレクタは検出パターンにしたがってこれまでの累積加算結果を選択して加算器に入力する。加算器は累積加算結果と新しく入力された信頼性Ｐａｂｓデータを加算し出力する。検出パターンに対応した特定のレジスタは、イネーブル信号を受け取ると、加算結果を格納する。
【００７６】
例えばアドレス単位で情報が管理されている情報記録媒体に情報を記録する場合、図１１（ｂ）、（ｃ）のような加算区間ゲート信号とレジスタイネーブル信号の使用が想定される。図１１（ａ）はアドレスユニットを示している。アドレス単位ごとに、ユーザ領域にテスト記録を行い、エッジシフト量を求める場合、加算区間を定める制御が必要となる。図１１（ｂ）のような加算区間ゲート信号がエッジシフト検出回路１２に入力されると、加算区間ゲート信号は、図１０のように２段のフリップフロップを通過し、フリップフロップＦＦ２９〜ＦＦ０に入力される。図１１（ｂ）に示す加算区間ゲート信号のＬｏｗ区間でフリップフロップをリセットし、Ｈｉｇｈ区間で加算結果を格納する。また、図１１（ｃ）のようなレジスタイネーブル信号は、加算区間ゲート信号から生成され、レジスタイネーブル信号は、加算区間ゲート信号の終端で加算結果をレジスタＲＥＧ２９〜ＲＥＧ０に格納するためのイネーブル信号である。アドレス単位ごとにエッジシフト量を示すデータがレジスタＲＥＧ２９〜ＲＥＧ０に格納される。エッジシフト検出回路１２は、このような回路構成を備えることで、１つの加算器をもちいて記録パラメータの最適化に必要なすべてのエッジシフト量をもとめることができる。
【００７７】
図１０の回路例では、テスト記録に用いられる記録パターン（例えばランダムパターン）のうちの、パラメータの最適化に必要な所定長のマークとスペースとの組み合わせによって発生頻度が異なってしまう。検出された３０のエッジシフト量（Ｒ２３Ｔ、Ｒ３３Ｔ、・・・、Ｒ４５Ｌ、Ｒ５５Ｌ）は各パターンの発生頻度に依存する。
【００７８】
また、図１におけるＰＬＬ回路７では、ＤＣ成分（再生信号に含まれる低周波数成分）を用いてスライサーのしきい値を自動的に検出し、再生信号とクロック信号とを同期させている。従って、フィードバック制御がＰＬＬ回路７でのクロック生成に影響しないように、テスト記録パターンにはＤＣ成分が少ないことが望まれる。また、最適化に要する時間と精度とを考えると、できるだけ少ない記録領域で高い精度の検出結果が望まれる。したがって記録パターン中にパラメータの最適化に必要なマークとスペースとの組み合わせが同一頻度で発生し、なおかつ符号に含まれるＤＣ成分（ＤＳＶ）が０となり、かつ最適化に必要な組み合わせの単位長あたりの発生頻度が高くなるような記録パターンが必要となる。このような記録パターンの一例を図１２に示す。
【００７９】
図１２において、２Ｍは２Ｔマークを意味し、２Ｓは２Ｔスペースを意味する。図１２の例では、２Ｔ〜５Ｔマークと２Ｔ〜５Ｔスペースとの組み合わせである３０とおりのパターンが、１０８ビットの記録パターンに１回づつ発生する。また１０８ビットの記録パターンを含むシンボル‘０’とシンボル‘１’の数は同数の５４であり、記録パターンのＤＳＶは０となっている。この記録パターンを図１０のエッジシフト検出回路１２に適用すると、各パターンを同一回数検出することができ、より正確なシフト量検出結果が得られる。なお、本実施の形態では、５Ｔ以上の幅のマークあるいはスペースについては、同一の記録パラメータで記録できることを想定している。
【００８０】
図１３は、エッジシフト検出回路１２の改変例を示す。図１３に示すエッジシフト検出回路１２ａでは、テスト記録に用いられる記録パターンとして、ランダムパターン（最適化に必要な組み合わせパターンによって発生頻度が異なるパターン）を用いる。
【００８１】
図１３のエッジシフト検出回路１２ａでは、パターン検出回路１１によって、図９で示した特定パターン（３０パターン）のエッジを検出し、パターンそれぞれに対応するエッジシフト量とパターン検出回数とを個々に積算する。エッジシフト量の加算結果をパターン検出回数で割ることにより、特定パターン毎に平均エッジシフト量を算出する。これにより、特定パターン毎の発生確率が異なるテスト記録パターンを用いても、どのパターンに対応する記録マークの始終端位置を変更すべきか判断することができる。
【００８２】
上述のように、調整部１０４が備えるエッジシフト検出回路１２は、記録マーク長とスペース長との組み合わせ毎に、最尤復号結果の信頼性の積算値または平均値のうちの一方を計算し、それら計算した積算値または平均値に基づいて記録信号の形状を調整する。
【００８３】
上記実施の形態では、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則を用いて最尤復号部が最尤復号を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、最小極性反転間隔が３である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いた場合や、最小極性反転間隔が２または３である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いた場合や、最小極性反転間隔が２または３である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いた場合においても適用できる。Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２は任意の正の数である。
【００８４】
最小極性反転間隔が２の記録符号と等化方式ＰＲ（ａ，ｂ，ａ）とから定まる状態遷移則を表す状態遷移表を表３に示し、状態遷移図を図１７に示す。ここで、ａ、ｂは任意の正の数である。
【００８５】
【表３】
【００８６】
また、最小極性反転間隔が２の記録符号と等化方式ＰＲ（ａ、ｂ、ｃ、ｂ、ａ）とから定まる状態遷移則を表す状態遷移表を表４に示し、状態遷移図を図１８に示す。ここで、ａ、ｂ、ｃは任意の正の数である。
【００８７】
【表４】
【００８８】
本発明の実施の形態では、最尤復号部９は、表３、４および図１７、１８に示すような状態遷移則を用いた最尤復号を行ってもよい。
【００８９】
なお、本実施の形態における記録パラメータは、記録マークのエッジの始終端の位置を制御するパラメータとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１５で説明したマルチパルスを用いたレーザ発光を行う場合、先頭パルスの幅や、終端パルスの幅や、クーリングパルス幅を制御するパラメータを最尤復号結果の信頼性に基いて調整してもよい。
【００９０】
また、本発明の記録再生装置１００の各構成要素は、ハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアにより実現されてもよい。例えば、整形部８、最尤復号部９、信頼性計算部１０、調整部１１のうちの少なくとも一つが実行する動作が、コンピュータにより実行可能なプログラムにより実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明によれば、波形が整形されたデジタル信号と最尤復号部が生成した２値化信号とに基づいて最尤復号の結果の信頼性を計算し、計算した信頼性に基づいて、情報記録媒体に情報を記録するための記録信号の形状を調整する。このことにより、最尤復号の結果の信頼性が高くなるように記録信号の形状を調整することができるので、最尤復号を行うときのエラーの発生確率を小さくすることができる。
【００９２】
本発明では、最尤復号法を用いた信号の復号時にエラーの発生する確率が最小となるように、最尤復号法に最適な記録パラメータを設定する。記録マークのエッジの始終端部分に相当し、且つ最尤復号法においてエラーの発生確率が高い信号部分について、最尤復号の結果の信頼性の演算を行う。この演算は、所定のマーク長とスペース長との組み合わせ毎に行う。その演算結果からエッジシフト位置を最適化する記録パラメータを求め、求めた記録パラメータを反映した記録を行う。このように、最尤復号時にエラーの発生確率が高くなる信号部分の記録パラメータを最適化することで、リーダビリティを向上させることができる。
【００９３】
このように本発明は、最尤復号法を用いた記録制御装置、記録再生装置および記録制御方法において特に有用である。
【符号の説明】
【００９４】
１ 情報記録媒体
２ 光学ヘッド部
３ プリアンプ
４ ＡＧＣ
５ 波形等化器
６ Ａ／Ｄ変換器
７ ＰＬＬ回路
８ 整形部
９ 最尤復号部
１０ 信頼性計算部
１１ パターン検出回路
１２ エッジシフト検出回路
１３ 情報記録媒体コントローラ
１４ パターン発生回路
１５ 記録補償回路
１６ レーザ駆動回路
２０ コンパレータ
２１ 位相比較器
２２ ＬＰＦ
２３ ＶＣＯ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻ｋ−ｊ（ｋは３以上の整数、ｊは２以上の整数）における第１状態Ｓｋ−ｊから時刻ｋにおける第２状態Ｓｋへと遷移するｎ（ｎは２以上の整数）通りの状態遷移列のうちから最も確からしい状態遷移列を選択する最尤復号方式によって再生信号の復号を行い、所定の記録媒体に記録されている記録マークの記録ずれを検出し、前記記録ずれにもとづいて記録制御を行う記録制御方法であって、
前記時刻ｋ−ｊから時刻ｋまでの所定の期間ｊにおける前記ｎ通りの状態遷移列を規定する前記第１状態Ｓｋ−ｊと前記第２状態Ｓｋとの所定の組み合わせのうち、前記記録マークのエッジ部分に相当する組み合わせをｍ（ｍはｎ以下の整数）通り検出する工程と、
前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、１つのとりうる確からしい第１の状態遷移列の前記所定の期間ｊにおける状態遷移の確からしさを表す指標をＰａとし、もう１つのとりうる確からしい第２の状態遷移列の前記所定の期間ｊにおける状態遷移の確からしさを示す指標をＰｂとし、Ｐａ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値を−Ｐｓｔｄ、Ｐｂ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値をＰｓｔｄとするとき、｜Ｐａ−Ｐｂ｜―Ｐｓｔｄを算出する工程と、
前記記録マークの最短マーク長および前記記録マーク間の最短スペース長をｘＴ（但し、ｘは１以上の整数、Ｔはクロック信号の周期）として表現するとき、
ｘＴ〜（ｘ＋ｃ）Ｔのマーク長を有する記録マークと、前記記録マークの始端又は終端に隣接するｘＴ〜（ｘ＋ｄ）Ｔのスペース長を有するスペースとの組み合わせ（但し、ｃおよびｄは０以上の任意の整数）である複数の組に分類し、前記分類された複数の組のそれぞれに対して、前記｜Ｐａ−Ｐｂ｜―Ｐｓｔｄの算出結果に基づいて、前記マークの始端における記録ずれ又は前記マークの終端における記録ずれを算出する工程と、
前記マーク長とスペース長の組み合わせごとに算出された記録ずれ結果に基づいて、記録パラメータを調整する工程とを含み、
前記記録ずれを算出する工程において、
前記分類された複数の組のうち、ｘＴのマーク長及びｘＴのスペース長を含まず、ｘＴのマーク長又はスペース長を含む場合は、前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、ある特定の一つの状態遷移列における第１又は第２の状態遷移列を最も確からしい状態遷移列とみなして、前記記録ずれ結果を算出し、
前記分類された複数の組のうち、ｘＴのマーク長及びスペース長を含まない場合は、前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、複数の所定の状態遷移列における第１又は第２の状態遷移列を最も確からしい状態遷移列とみなして、前記記録ずれ結果を算出し、
ｘは２である、記録制御方法。
【請求項２】
時刻ｋ−ｊ（ｋは３以上の整数、ｊは２以上の整数）における第１状態Ｓｋ−ｊから時刻ｋにおける第２状態Ｓｋへと遷移するｎ（ｎは２以上の整数）通りの状態遷移列のうちから最も確からしい状態遷移列を選択する最尤復号方式によって再生信号の復号を行い、所定の記録媒体に記録されている記録マークの記録ずれを検出し、前記記録ずれを調整して記録を行う記録再生装置であって、
前記時刻ｋ−ｊから時刻ｋまでの所定の期間ｊにおける前記ｎ通りの状態遷移列を規定する前記第１状態Ｓｋ−ｊと前記第２状態Ｓｋとの所定の組み合わせのうち、前記記録マークのエッジ部分に相当する組み合わせをｍ（ｍはｎ以下の整数）通り検出する手段と、
前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、１つのとりうる確からしい第１の状態遷移列の前記所定の期間ｊにおける状態遷移の確からしさを表す指標をＰａとし、もう１つのとりうる確からしい第２の状態遷移列の前記所定の期間ｊにおける状態遷移の確からしさを示す指標をＰｂとし、Ｐａ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値を−Ｐｓｔｄ、Ｐｂ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値をＰｓｔｄとするとき、｜Ｐａ−Ｐｂ｜―Ｐｓｔｄを算出する手段と、
前記記録マークの最短マーク長および前記記録マーク間の最短スペース長をｘＴ（但し、ｘは１以上の整数、Ｔはクロック信号の周期）として表現するとき、
ｘＴ〜（ｘ＋ｃ）Ｔのマーク長を有する記録マークと、前記記録マークの始端又は終端に隣接するｘＴ〜（ｘ＋ｄ）Ｔのスペース長を有するスペースとの組み合わせ（但し、ｃおよびｄは０以上の任意の整数）である複数の組に分類し、前記分類された複数の組のそれぞれに対して、前記｜Ｐａ−Ｐｂ｜―Ｐｓｔｄの算出結果に基づいて、前記マークの始端における記録ずれ又は前記マークの終端における記録ずれを算出する手段と、
前記マーク長とスペース長の組み合わせごとに算出された記録ずれ結果に基づいて、記録パラメータを調整する手段と、
前記調整された記録パラメータにもとづき、前記記録媒体に記録を行う手段と、を備え、
前記記録ずれを算出する手段において、
前記分類された複数の組のうち、ｘＴのマーク長及びｘＴのスペース長を含まず、ｘＴのマーク長又はスペース長を含む場合は、前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、ある特定の一つの状態遷移列における第１又は第２の状態遷移列を最も確からしい状態遷移列とみなして、前記記録ずれ結果を算出し、
前記分類された複数の組のうち、ｘＴのマーク長及びスペース長を含まない場合は、前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、複数の所定の状態遷移列における第１又は第２の状態遷移列を最も確からしい状態遷移列とみなして、前記記録ずれ結果を算出し、
ｘは２である記録再生装置。
【請求項３】
前記記録パラメータの調整は、前記｜Ｐａ−Ｐｂ｜―Ｐｓｔｄが０に近づくように記録パラメータを調整する、請求項１に記載の記録制御方法、又は請求項２に記載の記録再生装置。
【請求項１】
時刻ｋ−ｊ（ｋは３以上の整数、ｊは２以上の整数）における第１状態Ｓｋ−ｊから時刻ｋにおける第２状態Ｓｋへと遷移するｎ（ｎは２以上の整数）通りの状態遷移列のうちから最も確からしい状態遷移列を選択する最尤復号方式によって再生信号の復号を行い、所定の記録媒体に記録されている記録マークの記録ずれを検出し、前記記録ずれにもとづいて記録制御を行う記録制御方法であって、
前記時刻ｋ−ｊから時刻ｋまでの所定の期間ｊにおける前記ｎ通りの状態遷移列を規定する前記第１状態Ｓｋ−ｊと前記第２状態Ｓｋとの所定の組み合わせのうち、前記記録マークのエッジ部分に相当する組み合わせをｍ（ｍはｎ以下の整数）通り検出する工程と、
前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、１つのとりうる確からしい第１の状態遷移列の前記所定の期間ｊにおける状態遷移の確からしさを表す指標をＰａとし、もう１つのとりうる確からしい第２の状態遷移列の前記所定の期間ｊにおける状態遷移の確からしさを示す指標をＰｂとし、Ｐａ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値を−Ｐｓｔｄ、Ｐｂ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値をＰｓｔｄとするとき、｜Ｐａ−Ｐｂ｜―Ｐｓｔｄを算出する工程と、
前記記録マークの最短マーク長および前記記録マーク間の最短スペース長をｘＴ（但し、ｘは１以上の整数、Ｔはクロック信号の周期）として表現するとき、
ｘＴ〜（ｘ＋ｃ）Ｔのマーク長を有する記録マークと、前記記録マークの始端又は終端に隣接するｘＴ〜（ｘ＋ｄ）Ｔのスペース長を有するスペースとの組み合わせ（但し、ｃおよびｄは０以上の任意の整数）である複数の組に分類し、前記分類された複数の組のそれぞれに対して、前記｜Ｐａ−Ｐｂ｜―Ｐｓｔｄの算出結果に基づいて、前記マークの始端における記録ずれ又は前記マークの終端における記録ずれを算出する工程と、
前記マーク長とスペース長の組み合わせごとに算出された記録ずれ結果に基づいて、記録パラメータを調整する工程とを含み、
前記記録ずれを算出する工程において、
前記分類された複数の組のうち、ｘＴのマーク長及びｘＴのスペース長を含まず、ｘＴのマーク長又はスペース長を含む場合は、前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、ある特定の一つの状態遷移列における第１又は第２の状態遷移列を最も確からしい状態遷移列とみなして、前記記録ずれ結果を算出し、
前記分類された複数の組のうち、ｘＴのマーク長及びスペース長を含まない場合は、前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、複数の所定の状態遷移列における第１又は第２の状態遷移列を最も確からしい状態遷移列とみなして、前記記録ずれ結果を算出し、
ｘは２である、記録制御方法。
【請求項２】
時刻ｋ−ｊ（ｋは３以上の整数、ｊは２以上の整数）における第１状態Ｓｋ−ｊから時刻ｋにおける第２状態Ｓｋへと遷移するｎ（ｎは２以上の整数）通りの状態遷移列のうちから最も確からしい状態遷移列を選択する最尤復号方式によって再生信号の復号を行い、所定の記録媒体に記録されている記録マークの記録ずれを検出し、前記記録ずれを調整して記録を行う記録再生装置であって、
前記時刻ｋ−ｊから時刻ｋまでの所定の期間ｊにおける前記ｎ通りの状態遷移列を規定する前記第１状態Ｓｋ−ｊと前記第２状態Ｓｋとの所定の組み合わせのうち、前記記録マークのエッジ部分に相当する組み合わせをｍ（ｍはｎ以下の整数）通り検出する手段と、
前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、１つのとりうる確からしい第１の状態遷移列の前記所定の期間ｊにおける状態遷移の確からしさを表す指標をＰａとし、もう１つのとりうる確からしい第２の状態遷移列の前記所定の期間ｊにおける状態遷移の確からしさを示す指標をＰｂとし、Ｐａ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値を−Ｐｓｔｄ、Ｐｂ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値をＰｓｔｄとするとき、｜Ｐａ−Ｐｂ｜―Ｐｓｔｄを算出する手段と、
前記記録マークの最短マーク長および前記記録マーク間の最短スペース長をｘＴ（但し、ｘは１以上の整数、Ｔはクロック信号の周期）として表現するとき、
ｘＴ〜（ｘ＋ｃ）Ｔのマーク長を有する記録マークと、前記記録マークの始端又は終端に隣接するｘＴ〜（ｘ＋ｄ）Ｔのスペース長を有するスペースとの組み合わせ（但し、ｃおよびｄは０以上の任意の整数）である複数の組に分類し、前記分類された複数の組のそれぞれに対して、前記｜Ｐａ−Ｐｂ｜―Ｐｓｔｄの算出結果に基づいて、前記マークの始端における記録ずれ又は前記マークの終端における記録ずれを算出する手段と、
前記マーク長とスペース長の組み合わせごとに算出された記録ずれ結果に基づいて、記録パラメータを調整する手段と、
前記調整された記録パラメータにもとづき、前記記録媒体に記録を行う手段と、を備え、
前記記録ずれを算出する手段において、
前記分類された複数の組のうち、ｘＴのマーク長及びｘＴのスペース長を含まず、ｘＴのマーク長又はスペース長を含む場合は、前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、ある特定の一つの状態遷移列における第１又は第２の状態遷移列を最も確からしい状態遷移列とみなして、前記記録ずれ結果を算出し、
前記分類された複数の組のうち、ｘＴのマーク長及びスペース長を含まない場合は、前記検出されたｍ通りの状態遷移列のうち、複数の所定の状態遷移列における第１又は第２の状態遷移列を最も確からしい状態遷移列とみなして、前記記録ずれ結果を算出し、
ｘは２である記録再生装置。
【請求項３】
前記記録パラメータの調整は、前記｜Ｐａ−Ｐｂ｜―Ｐｓｔｄが０に近づくように記録パラメータを調整する、請求項１に記載の記録制御方法、又は請求項２に記載の記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−２７２２０６（Ｐ２０１０−２７２２０６Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７８１６１（Ｐ２０１０−１７８１６１）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【分割の表示】特願２００８−２０４６９２（Ｐ２００８−２０４６９２）の分割
【原出願日】平成１６年４月１２日（２００４．４．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【分割の表示】特願２００８−２０４６９２（Ｐ２００８−２０４６９２）の分割
【原出願日】平成１６年４月１２日（２００４．４．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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