CN1971735B - 光盘装置 - Google Patents

Abstract

在导入了PRML方式的记录型光盘装置中，实现伴随高速化的试写精度的提高和确保再生互换。设计电路(30)，对在间隔沿的定时进行了A/D转换的再生信号(21)使用偶数抽头的FIR滤波器(31)进行相位修正，并对沿位移量和其绝对值分别进行累计来测量沿位移值以及抖动值。对应高速化，即使沿位移在零附近，也可以测量再生信号的沿位移，可以提高试写的学习精度。

Description

光盘装置

技术领域

本发明涉及一种在记录媒体上形成物理性质与其它部分不同的记录标记，并记录信息的光盘记录装置。

背景技术

采用了可擦写型相变化光记录材料的DVD-RAM、DVD-RW等光盘媒体正被广泛地普及。最近，使用蓝色激光与高清晰广播的录像相对应的、更大容量的Blu-ray Disc也已被商品化。今后，期望实现用1台驱动器就可以在DVD、Blu-ray Disc上进行记录/再生的光盘装置。当在这些高密度光盘上记录信息时，一般被称为“试写”的记录激光的功率以及脉冲条件的合理化是重要的。

在记录到光盘上的信号的品质评价中，一般采用以数据沿(edge)和时钟沿的偏移作为标准偏差的抖动(jitter)。为了测定抖动值，必须使用专用的抖动测定器等测定器。由于不可能在光盘装置中内置高价的抖动测定器，所以需要代替抖动的信号评价指标。

作为现有的试写技术，在特开平10-320777公报(对应US6269062)中公开了不直接测定抖动值，在数据沿与时钟沿的相位差等于或大于规定值时，产生被称为误差脉冲的逻辑脉冲，通过对误差脉冲的数量进行计数来等价地评价抖动值，并通过其进行记录功率的合理化。

另外，在国际公开号为WO01/011614的公报(对应US6654325)中公开了一种用于4.7GB DVD-RAM的试写技术，该试写技术采用了与前后的空白长和标记长对应的表(table)参照型的适应性记录脉冲/功率条件(记录策略)。在该技术中，使误差脉冲与记录策略表相对应进行分类处理，为了表各项的误差脉冲值成为最小，使记录激光的脉冲条件合理化。实际的分类处理需要2个4×4的表，但是因为在信号评价中采用称为误差脉冲的逻辑脉冲，所以优点是通过逻辑LSI可以容易地实现分类处理。

此外，在特开2003-6864公报中，公开了对上述例子的、以现有的直接切片(direct slice)方式的2值化为基础的方法进行改进，适合维特比(viterbi)译码的2值化的记录条件的合理化方法。这里，在对再生信号进行A/D转换后，对应维特比译码的目标信号电平的时间迁移对再生信号区分情况，分别检测时钟与数据沿的相位差，由此可以得到最适合所述维特比译码方式的记录条件。

[专利文献1]：特开平10-320777

[专利文献2]：特开2003-6864

[专利文献3]：国际公开号WO01/011614

在上述的试写例子中，在已将光盘装入驱动装置的时刻，对照所述光盘与所述驱动装置的状态，使记录功率与脉冲形状的条件合理化.在如上面的DVD-RAM那样可以擦写10万次以上，并且具有扇区结构的光盘的情况下，可以反复多次进行记录再生来实施记录条件的合理化，而且为了提早进行记录再生的访问，可以在短时间执行试写处理本身.另一方面，在如DVD-R那样只能记录1次的光盘媒体中，因为对记录脉冲的形状进行校正困难，所以以记载在光盘中的ID信息为基础，采用驱动装置预先存储的记录脉冲形状的条件只实施功率校正.

在DVD已经得到普及的现今，记录/再生速度的高速化成为最重要的技术研发课题。同时，当用1台驱动装置和DVD高速地再生信号时，噪音的影响变大，所以作为再生信号的2值化方式，代替现有的直接切片，需要以有效提高S/N比的维特比译码法为代表的PRML(Partial Response MaximumLikelihood)方式。

另外，近来的记录型DVD驱动装置的主流是可以对全部的DVD媒体和CD媒体进行记录再生的、被称为超级多驱动(super multi drive)的多功能装置。这样的超级多驱动装置对于100种以上的光盘，对每个记录速度存储记录脉冲形状的条件。同时，含有超级多驱动的记录型光盘装置在1年之内反复以高速化/低价格化，并且对应于最新的媒体来进行产品更新。因此，以DVD-R为例来说，对于在装置上市后新生产出的媒体，因为所述装置没有事先具有最适合的记录脉冲的信息，所以有时无法进行良好的数据记录。另外，对于DVD-RAM来说，因为伴随着高速化，装置内的S/N比不足，所以有时记录脉冲条件的试写处理的精度恶化。

由于这样的情况，对应于PRML方式，并且对应于伴随高速化的S/N比的下降等，需要求出良好的记录条件的试写方式。

以下，对现有的试写方式的问题点进行归纳。

在特开平10-320777号公报以及国际公开号为WO01/011614的公报中记载的试写方式为：在数据沿与时钟沿的相位差等于或超过规定值时，产生被称为误差脉冲的逻辑脉冲，通过计算误差脉冲的数量来判定记录数据的品质。此方式在原理上因为沿位移在零的附近不产生误差脉冲，所以特别是在由于高速化而导致装置内的S/N比不足的情况下，存在试写精度恶化的问题。

另一方面，特开2003-6864公报中公开的试写方式为：将PRML的目标信号与2值化后的再生信号进行比较，来进行试写以使其差为最小。与直接切片方式相比PRML方式在原理上的优点为：允许再生信号的码间干扰，即使在S/N比小的情况也可以执行错误较少的2值化。另一方面，其缺点是：因为作为脉冲响应的重合生成目标信号，所以除了特殊情况目标信号的非对称性(asymmetry)是零，当记录在光盘上的信号的非对称性不是零的情况下，目标信号与再生信号的误差变大。在非对称性极端大的情况下，2值化结果的误差可能变得比直接切片方式大。在记录型的光盘中，因为空白部与标记部为物理上不同的构造，所以根据记录材料的物理性质，抖动值为最小的条件未必是非对称性为零。尤其是在DVD-RAM这样的相变化型的记录材料中，记录标记部是无定形的，与结晶相比颗粒直径小、媒体噪音小，所以无定形部在较多的记录条件，即非对称性为比较大的正值时，抖动值成为最小。图2是在市场出售的DVD媒体上进行记录，归纳了抖动最小条件下的再生信号的图。在DVD-RAM中非对称性为正，在DVD-R的情况下，11T标记信号是越到标记的后端越变大那样的非对称。在这样的、存在电平方向以及时间方向的非对称性的情况下，在特开2003-6864公报中公开的与PRML目标信号进行比较的方式的试写中，求出最佳记录条件是困难的。

另外，不限于特开2003-6864公报的例子，在一般的PRML方式中，在通过FIR(Finite Impulse Response)滤波器单元进行数字方式的均衡处理后，执行维特比译码.因此，由于FIR滤波器的抽头系数以及频率特性，测量的抖动值产生变化.在特开2003-6864公报中，没有在试写处理中言及公共的FIR滤波器的抽头系数以及频率特性.除了该点之外，一般在选定记录条件来符合PRML的目标信号的方式的试写中，存在以下的问题：在所述装置以外的装置中未必良好地保持抖动，即，没有足够地考虑再生互换.

作为新的驱动装置中有效的试写技术，需要在解决这样的课题的同时，还必须考虑不能使包含了PRML方式的再生系的系统性能降低。

以上，对于使用了PRML方式的记录型光盘装置的试写方式的课题进行了说明。本发明的目的与对应记录再生的高速化导入了PRML方式的记录型光盘装置有关，在于提供一种良好的试写方式。因此本发明要解决以下2个课题。

课题1：对应伴随高速化的S/N比的下降，可以以良好的精度来调整记录脉冲的条件。

课题2：同时考虑不使再生系的系统性能下降。

发明内容

首先对解决课题1的方法进行说明。

解决现有试写方式的课题，为了当沿位移零点附近的检测精度提高时，考虑到再生互换，不依存PRML的目标信号，即使在非对称性不是零的情况下也对记录数据的品质进行评价，可以从数字化的再生信号中提取标记沿来评价沿部的平均电平。在沿位移的平均值为零的情况下，沿部的平均电平也是零，所以为了使其为最小而调整记录条件，由此可以执行使沿位移为最小的希望的试写。这里所谓的沿部的电平表示数据流中的沿部的电平与标记/空白的判定电平的差。其是直接切片方式中的切片电平(slice level)，是PRML中的沿(“0011”，“1100”等)的目标信号的电平。在再生电路的内部表现中，这些值可以不是零，而且以下为了简化说明，将标记/空白的判定电平作为零来进行说明。即，在沿位移为零时，沿部的平均电平也为零。

在详细讲述本发明的解决方法之前，对于课题2的限制条件进行说明。在包含了PRML以及PLL的再生电路中自然PLL也是数字方式。在数字方式的PLL电路中，为了检测沿的相位必须至少进行沿的判定和沿电平的计算，与模拟方式的PLL相比控制环的延迟在原理上增大。因此，PLL控制环的相位余裕减小，稳定性与压抑性能容易下降。图3表示数字方式的PLL相位检测部的原理的一例。事例1表示标记沿点与A/D转换器的采样时钟定时一致的情况，将沿附近2点的平均电平用他们的斜率进行修正来计算沿位移量。事例2表示标记沿点与A/D转换器的采样时钟定时偏移1/2时钟周期的情况，将沿点的电平用其周围2个点的斜率进行修正来计算沿位移量。如图所示，在事例1中为了判定沿，必须参照i-1、i、i+1的3个时刻的数据，所以延迟为3个时钟。另一方面，在事例2中为了沿判定可以仅参照i-1、i的2个时刻的数据，所以延迟可以是2个时钟。在伴随高速化并列处理相位检测处理的事例中还加入由并列化所产生的延迟，两者的差增大由并列化所产生的延迟的量。通过以上的说明，当考虑到数字方式的PLL的稳定性时，如事例2，最理想的是进行A/D转换的采样点从数据沿偏移1/2时钟周期。

因此，为了满足课题2的限制条件，并且解决课题1，必须采用以下的修正单元：把进行A/D转换的定时从数据沿偏移1/2时钟周期，并且通过某些手法把再生信号流的相位偏移1/2时钟周期.在本发明中其特征为作为该相位修正单元采用偶数抽头的FIR滤波器.本发明的要点在于明确FIR滤波器的均衡条件，和相位以及沿的检测方式.

图1是表示实施本发明的光盘装置的再生信号处理部的构成的方框图。从无图示的光头输出的再生信号50通过模拟均衡器11进行均衡、HPF(HighPass Filter)处理、AGC(Automatic Gain Control)处理，并通过A/D转换器12进行数字化转换为再生信号流。再生信号流在通过FIR滤波器13进行数字的均衡处理后，通过维特比编码器14转换为2值化数据51。PLL电路20从再生数据流中通过相位比较器21检测相位误差，并在通过低通滤波器22处理后控制VCO(Voltage Controlled Oscillator)，由此生成同步于再生信号的时钟信号53。这里，相位检测器21以图3的事例2所示的方式，根据中间间隔沿的两点的电平计算沿位移并检测相位误差。时钟信号52除了被提供给A/D转换器12进行采样的定时控制之外，还作为图中各电路的动作时钟来使用。这里，为了使控制环正常动作，理所当然需要在低通滤波器22中把相位误差信息分为相位系与频率系并分别乘以适当的增益，并且对频率系内置积分器。关于数字方式的PLL电路的结构是公知的，在这里，只进行简单的说明。

作为本发明要点的抖动测定电路30由偶数抽头的FIR滤波器31，相检测器32，模拟2值化器33，以及累计并保存检测结果的存储表34、35、36构成。模拟2值化器33通过模拟直接切片方式对再生信号流进行2值化。通过提取再生信号流的码位或者MSB(Mmst Significant Bit)来简单实现2值化。将由模拟2值化器33进行2值化后的结果按每个与标记长和前后的空白长对应的图形(pattern)进行分类，并通过图形表34进行累计并保存。相位检测器32通过图3的事例1所示的方式，根据沿点的电平来计算沿位移量，并对所述每个图形，分别在位移表36中计算并保存沿位移量的累计值，在抖动表中计算并保存沿位移量的绝对值的累计值。抖动值的定义是沿位移的RMS值，但在电路内实时进行平方或平方根的运算从处理速度这点来说是困难的，所以在这里作为RMS值的替代，决定作为绝对值的累计值来评价抖动。如上所述，因为在试写中调整记录条件以使沿位移或抖动最小，所以如果最小条件不变则可以充分用于试写。这里所述的两个评价值，即，沿位移量的累计值和沿位移量的绝对值的累计值，分别对应于由外部的TIA(TimeInterval Analyzer)得到的沿位移和抖动的测量值，这些值为零的条件在算术上一致。

如此，在把标记、空白的判定电平设为零时，采用累计处理单元计算等价沿位移值以及等价抖动值中的至少1个，并设定激光脉冲的脉冲条件，使所述等价沿位移值以及等价抖动值的至少1个为最小，或者小于规定的值(任意规定的阈值)，该累计处理单元对沿位移以及沿位移的绝对值(沿位移量的绝对值)中的至少1进行规定期间的累计处理。

这里，事先对用于缩小电路规模和缩短PLL控制环的延迟的方法进行说明。为了由图中的相位检测器21以及32计算沿位移，使用沿电平除以再生信号的斜率所得到的值。为了缩小电路规模和缩短PLL控制环的延迟，可以如下地对处理进行简化。

(1)相位检测器21的情况：

作为沿位移(相位误差)量，采用在中间间隔沿的2点的电平的加算值上附加了对应于沿位移方向的码的值。这里，所谓与沿位移方向对应的码是图3中的斜率m的码，如果不乘以该码则PLL失常。由此，可以省略平均化处理和斜率修正，可以使PLL电路环的延迟变小。与沿位移的真值的值差异通过低通滤波器22内的各增益来修正。

(2)相位检测器32的情况：

作为相位误差，采用在沿点的电平上附加了对应于沿位移方向的码的值。所谓对应于沿位移方向的码同样是图3中的斜率m的码。即使不乘以该码，如果是将沿电平的平均值接近零的试写顺序则不产生问题，但在记录标记的反射率低的一般的DVD媒体中，在前沿记录脉冲的位移方向和通过其记录的数据的沿位移方向反转，所以可能成为产生控制软件程序错误的主要原因，因此应该尽量附加码。由此，可以简化斜率修正的电压级别向时间方向位移的转换运算，可以使电路规模变小。与沿位移的真值的值差异可忽略。这是用于试写的功能，在试写中调整记录脉冲的条件以使沿位移的累计值或沿位移的绝对值的累计值最小，因此值的差异不是主要问题。但是，真实的沿位移量和简单算出的沿点电平的关系是事先算出的，所以可以在之后乘以转换系数得到沿位移量以及抖动量。

然后，关于本发明要点的抖动测定电路30内的FIR滤波器31，对其结构和抽头系数的设定进行详细地说明。

在本发明中，FIR滤波器31的功能是对进行了A/D转换后的再生数据流的相位进行修正，使沿点和数据点一致。当把再生数据流设为Y_in[i]，把FIR滤波器的输出设为Y_out[i]时，公式为：

$Y_{\mathrm{out}}\left[i\right]=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{Y}_{\mathrm{in}}[i-n]\×C\left[n\right]$ (式1)

这里，N是FIR滤波器的抽头数，C[n]是各抽头系数。因此，为了使输入信号的相位移动90度以使沿点和数据点一致，可以设为，

N＝Even    (式2)

C[N+1-n]＝C[n]，n＝1，2，…N    (式3)

$\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}C\left[n\right]=1$ (式4)

即，使用偶数抽头的FIR，可以选择对于时间翻转对称的系数。(式4)是表示FIR滤波器的DC增益为1的限制条件。作为最简单的例子，当考虑N＝2时C[1]＝C[2]＝0.5，可以根据中间间隔沿的2点的数据，作为他们的平均值得到沿点的数据。(式2)至(式4)的条件表示根据沿周围的点的电平求出沿点电平的条件，但没有保证FIR滤波器的频率特性是平坦的。对于此影响，在以下进行叙述。

图4示意地表示了抽头数N＝2时的误差的影响。误差成为最大与码间干扰成为最大的条件一致。在为DVD时的最小标记长是3T，所以例如在11T长的空白后续的3T标记的前沿，误差为最大。如图所示，此时，即使在再生信号(图中的实线)的沿位移为零的情况下，由间隔沿的2点通过内插求得的内插电平也不为零，该值是沿电平的检测误差，相当于沿位移的检测误差。

图5是对研究出的4个FIR滤波器的结构进行表示的图。图中，(a)是2抽头的FIR滤波器，(b)是4抽头的FIR滤波器，(c)是改进后的4抽头FIR滤波器，(d)是6抽头的FIR滤波器。图6是关于这些FIR滤波器，满足式(2)至式(4)，并且使频率特性尽量平坦的抽头系数的计算值。

图7是计算各FIR滤波器的频率和增益关系的结果.在图中表示对应DVD的最短运行长，对频率进行标准化使3T-3T反复信号的频率为1.在这里，作为频率特性平坦的条件，具体地说，当设置由直流在3T-3T信号的频率范围内增益为±0.5dB以内的条件时，除了抽头数是2的情况，4抽头或大于4抽头的FIR滤波器满足条件.然后，通过对2抽头FIR滤波器以及改进后的4抽头FIR滤波器(在剩下的3个公司中，频率特性平坦条件的偏移较大)的模拟来表示该条件合理.

图8表示采用了2抽头以及改进后的4抽头FIR滤波器时的评价值与外部TIA得到的抖动测量值的关系。这里所表示的结果是关于DVD-RAM的再生信号，一边使模拟均衡器的提升量变化一边计算各值的模拟结果。在采用了2抽头的FIR滤波器时，由于所述沿位移检测误差的影响，最小条件偏移以提升量换算约为1dB，换算为抖动值约为1.7％。另一方面，在采用了改进后的4抽头FIR滤波器时，抖动成为最小的提升量在计算误差范围内与外部TIA一致。由此，表示了通过采用4抽头或大于4抽头的FIR滤波器进行相位修正，作为试写的评价值可以使用本发明的结构。

以上，对性能足够用于执行试写的抖动测定电路的结构以及以其为重点的偶数抽头数的FIR滤波器的相位修正条件进行了叙述。通过将这样结构的电路装入再生信号处理电路中，可以实施良好的试写。如上所述，根据本发明，作为“国际公开号WO01/011614”公报的课题的、沿位移为零附近的信号品质的评价由于直接评价沿电平，所以成为可能。另外，关于作为“特开2003-6864”公报的课题的非对称性非零时的信号品质评价，由于与PRML的目标信号无关，与外部TIA同等地对模拟均衡器的输出信号进行评价，所以也成为可能。

然后，对依存由标记长以及其前后的空白长组成的图形来执行测量的优点进行叙述。

根据本发明的构成，沿位移量以及2值化结果同时被保存，因此可以求出依存标记长以及前后的空白长的每个图形的抖动量和平均位移量。因此，对应依存标记长以及前后的空白长记录脉冲形状的条件不同的DVD的记录策略，可以并列处理各要素来进行合理化，所以可以缩短处理时间。其主旨与“国际公开号WO01/011614”中所述的内容相同。可以通过以下来实现：由图1中无图示的CPU向同样无图示的记录数据处理部进行指示，一边变更记录脉冲形状以及功率的条件一边评价与其对应的再生信号品质，根据该结果，确定适当的记录脉冲形状与功率的条件。

通过以上说明，可以既满足了(课题2)的限制条件，又解决了(课题1)。本发明可以提供一种用简单的结构在短时间内实现记录脉冲以及功率条件的合理化，并且保证驱动装置间的再生互换的光盘装置。

通过采用本发明提供的记录方法以及光盘装置，在导入了PRML方式的记录型光盘装置中，可以进行考虑高速化和与其它驱动的再生互换，实现记录脉冲条件(记录策略)的合理化的试写。归纳效果为以下2点。

(1)使沿位移在零附近的线性评价成为可能，可以对应伴随高速化的S/N比的降低提高试写的精度。

(2)不依存PRML的级(class)及构成，使以抖动值为基准的试写成为可能，可以进行保证与其它驱动的互换性的试写。

附图说明

图1是表示实施本发明的光盘装置的再生信号处理部的构成的方框图。

图2是在市场上出售的DVD媒体上进行记录，并总结了抖动最小的条件下的再生信号。

图3表示数字方式PLL相位检测部的原理的一例。

图4模式表示了抽头数N＝2时的沿位移的检测误差的影响。

图5表示研究出的4个FIR滤波器的构成。

图6是关于FIR滤波器，满足抖动测定条件的抽头系数的计算值。

图7是计算各FIR滤波器的频率和增益的关系的结果。

图8表示采用了2抽头以及改进后的4抽头FIR滤波器时的评价值和外部TIA得到的抖动测量值的关系。

图9是表示适于本发明的光盘装置的再生信号处理电路的构成的实施例。

图10模式表示了DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM各媒体的记录策略。

图11模式表示了DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM各媒体的记录策略。

图12是表示本发明的记录策略的合理化顺序的实施例。

图13是以DVD-RAM作为具体例子，表示记录脉冲形状校正步骤的流程的模型图。

图14是用于确定2倍速DVD-RAM媒体的记录脉冲的形状参数的测定结果的一例。

图15是表示在对记录脉冲形状进行合理化的前后记录功率裕度的差异的测定结果。

图16表示DVD-R媒体2倍速记录的记录脉冲形状和功率的校正顺序的一例。

图17是对记录长标记的脉冲形状参数进行合理化的顺序的一例。

图18是关于DVD-R，测定了与记录脉冲形状的基本参数相对的记录灵敏度的变化的结果。

图19是表示本发明的记录策略的合理化顺序的其它实施例。

图20是采用NA0.60的评价装置，在2-16倍速的范围内对以2倍速记录的轨道(track)进行再生来测定抖动值的结果。

图21是测量了16倍速的再生修正用FIR滤波器的抽头数和抖动值的关系的实验结果。

图22表示再生修正用FIR滤波器的频率特性。

图23是表示由再生修正用FIR滤波器引起的群延迟的压抑效果的实验结果。

图24是在6倍速与16倍速测定了抖动值与误码率的结果。

图25是表示本发明的光盘装置的构成的实施例。

具体实施方式

下面使用实施例对本发明进行详细地说明。

(第一实施例)

部件构成

图9是表示适合于本发明的光盘装置的再生信号处理电路的构成的实施例。与图1所示的构成的区别为以下2点。

(1)FIR滤波器的通用化

在图1的构成中，安装了维特比译码器14用FIR滤波器13和抖动测定电路30内的FIR滤波器31两个FIR滤波器.在维特比译码器的限制长(称为级位(class bit)数)是偶数时，可知FIR滤波器13的Tap数也为偶数。另外，因为试写处理和通常的数据的记录/再生不同时进行，所以作为FIR滤波器13为抽头系数可变的滤波器，通过切换抽头系数，FIR滤波器13可以兼有FIR滤波器31的功能。作为FIR滤波器13，希望由于抽头系数的变更提升量的可变范围较大。因此，如果是相同的抽头数4，则希望是与图5(b)的构成相比，可以运算更远时刻的再生信号的图5(c)的构成。在所述的说明中增加了图5(c)的构成，这是以FIR滤波器的通用为前提。

(2)自动均衡功能的安装

在图中增加自动均衡功能控制器15。对应再生信号使抽头系数适应性地变化，这在抑制由高速化所导致的群延迟的影响增大方面特别有效。关于实例，在后面进行叙述。作为自动均衡算法，已知LMS(Least Mean Square)法等，可以适用于本发明。在LMS法中，比较维特比译码器的目标信号和再生信号，使其误差乘以系数来逐次更新各抽头系数值。

实施例2

试写顺序

以下，在使用附图对本发明的试写顺序的实施例进行说明之前，作为准备进行各DVD媒体的记录策略等的说明。

图10以及图11模式表示了DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM各媒体的记录策略。图10表示标准速度记录条件，图11表示高速记录条件。各记录策略分别对应媒体的记录物理而被恰当地采用。关于各媒体固有的记录物理，因超出了本发明的内容所以不详细地说明，但在使记录策略合理化方面是必须知道的。

另外，在以下的顺序中，除了在本发明中实现的抖动的测定以外，还一并使用非对称值、β值以及调制度的测定。这些是公知的评价指标，另外，如图1的电路那样，如果对再生信号进行数字化则可以通过简单的运算求出，因此对于个别的观测方法不特别进行说明。

图12是表示本发明记录策略的合理化顺序的实施例。整体结构包括：(1)再生条件校正步骤、(2)记录参数校正步骤、(3)记录功率裕度评价步骤。(2)记录参数校正步骤包括：(2.1)沿位移调整用记录功率调整步骤和(2.2)记录脉冲形状校正步骤。下面，对各步骤进行说明。

(1)再生条件校正步骤

作为记录型DVD媒体具有DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW，如上所述，需要使用1个驱动装置对应各光盘进行记录再生.在他们的标准中所定义的参考驱动用光头的开口数NA分别为：DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW是0.60，DVD+R、DVD+RW是0.65.为了由安装在驱动装置中的1个光头来对应全部这些光盘，必须把NA选择为某一个.一般来说，采用大的NA0.65，以较小的点尺寸进行记录再生，从信号品质及高速记录时的记录功率的效率等来考虑是很自然的.在对DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW的记录条件进行合理化的情况下，需要对记录脉冲的条件进行合理化，以使由NA0.60的光盘装置进行再生的抖动值良好.例如，在由NA0.60的装置在DVD-R上进行再生的情况下，波形均衡的提升量被规定为3.2dB，但是当使用NA0.65的装置，把波形均衡的提升量设为相同的3.2dB来执行记录条件的合理化时，反映出光点的大小不同，由标准的NA0.60的装置对记录过的光盘进行再生时的抖动值恶化.这里进行的处理是为了对应NA不同的光头而执行提升量的校正的处理.具体来说，再生标准光盘，规定抖动值为最小的均衡提升量.在以下的步骤中使用该均衡提升条件.

(2)记录参数校正步骤

(2.1)沿位移调整用记录功率调整步骤

虽然在DVD-RAM中在控制数据中进行了记述，但在各光盘中记录了媒体制造商推荐的记录条件。这里，原样使用推荐记录脉冲的形状(脉冲幅度和抖动位置)，主要进行用于吸收伴随NA的不同点形状的不同和驱动装置的功率校正误差的功率校正。因为在DVD-RAM中具有非对称值的指示，在DVD-R中具有β值(与非对称等价的量)的指示，所以按照这些指示确定成为目标非对称(目标β值)那样的记录功率值(消除功率值，底功率值)。在下一步骤中，使用这里求出的记录功率值。

(2.2)记录脉冲形状校正步骤

使记录脉冲的形状参数，即，前后沿的控制参数各自变化，同时使用本发明的抖动测定电路来评价标记的前后沿的沿位移量TSFP(Tsp，Tmk)以及TELP(Tsp，Tmk)，并为了使其接近于零，对对应的记录脉冲的形状参数进行校正。这里，TSFP(Tsp，Tmk)表示先行空白长为Tsp、标记长为Tmk的图形的标记的前沿的沿位移，TELP(Tsp，Tmk)表示标记长为Tmk、后续空白长为Tsp图形的标记的后沿的再生信号的沿位移。这里，6T或大于6T的长标记的记录脉冲形状的参数TSFP(6T，6T)以及TELP(6T，6T)是固定值。

以下，在本发明中标准地使用在DVD-RAM中所使用的4×4表型的记录脉冲的记载，为了强调再生信号的沿位移量和记录脉冲的沿修正量一一对应，在不使论点变得烦杂的范围内，两者采用相同的记号。

(3)记录功率裕度评价步骤

使用校正后的记录脉冲形状参数，使记录功率(消去功率值或者底功率值)改变，同时如果可以为全抖动值则评价ECC错误率等，求出功率裕度。这里，如果得到足够的功率裕度，则结束环路。在没有得到所需足够的功率裕度时，变更记录脉冲的形状参数的初始值TSFP(6T、6T)以及TELP(6T，6T)，重复相同的处理。

图13是以DVD-RAM为具体得例子，表示记录脉冲形状校正步骤的流程的模式图。在DVD-RAM中，将记录脉冲参数分别对前后沿定义在4×4的表中。图1所示的位移表36是对于与其相同的4×4表的沿图形，测量了各个沿电平的累计值的表。简单的顺序是：首先变更记录脉冲的形状参数，在光盘媒体上进行记录，再生所述扇区，评价对应的沿位移的值，决定记录脉冲的形状参数以使该值为最小。根据该例子还可知道，由于使记录脉冲的形状参数和作为其评价值的沿位移表一一对应，所以通过在1次试行中变更多个记录脉冲的参数来进行记录/再生，可以同时对多个记录脉冲的形状参数并行地进行合理化。由此，可以实现处理时间的缩短。

图14是用于确定市场上出售的2倍速DVD-RAM媒体的记录脉冲的形状参数的测定结果的一例。这里，关于6个在前后具有6T空白的图形，归纳了与从合理值的偏移相对的沿位移的测定值。这样，为了使各沿位移的值接近于零，可以通过选择记录脉冲的形状参数来进行合理化。

图15表示在对记录脉冲形状进行合理化前后的记录功率裕度的差异.根据上面的合理化顺序，在将记录脉冲的形状参数的4×4表全部确定后，测定了记录功率和抖动值的关系.如图所见，通过本发明的方法，可以改善抖动值得到良好的记录功率裕度.

图16表示相对市场上出售的DVD-RAM媒体的2倍速记录的记录脉冲形状和功率校正顺序的一例。如图16(a)所示，在(1)再生条件校正步骤中，使用标准光盘求出均衡提升量和抖动值的关系，将均衡提升量规定为2.2dB。

图16(b)表示(2.2)位移调整用记录功率调整步骤的结果。将从平台预凹坑(land prepit)中读取的推荐记录策略的参数作为初始值，将记录脉冲的形状保持原状，一边使记录功率变化一边测定β值和抖动值。由此，求出取得目标β值为5％的记录功率Padj。

图16(c)是在校正了记录脉冲的形状参数之后，再测定记录功率和抖动值的关系的结果。如图所示，根据本发明的试写方法，通过使记录脉冲的形状参数合理化，抖动值从8.4％改善为6.2％。

图17是用于对记录长标记的脉冲形状参数进行合理化的顺序的一例。例如，在图12的顺序中没有得到足够的功率裕度的情况下，是对记录脉冲的形状参数的初始值TSFP(6T、6T)以及TELP(6T，6T)进行变更的处理顺序。全体结构包括：(1)记录脉冲的形状以及功率的初始值设定步骤，(2)调整用记录功率调整步骤，(3)记录脉冲形状的基本参数的校正步骤。以下，将作为用于记录6T或大于6T的长标记的脉冲条件的TSFP(6T、6T)以及TELP(6T，6T)称为记录脉冲形状的基本参数。以下详细地表示各步骤。

(1)记录脉冲的形状以及功率的初始值设定步骤

例如，把从控制数据或平台预凹坑(land prepit)读取的、媒体制造商推荐的记录脉冲的形状和功率设定为初始值。

(2)调整用记录功率调整步骤

通过与图12的顺序中的(2.2)记录脉冲形状校正步骤相同的处理，求出调整用记录功率。

(3)记录脉冲形状的基本参数的校正步骤

提取长标记的波形来测定其平坦性，校正记录脉冲的形状，使前后的非对称性在允许范围内。具体来说，一边使图10所示的多脉冲的维持时间(duty)或图11所示的中间功率电平(Pm)的值变化，一边测定长标记的抖动值和非对称以及β值，为了使这些值在允许范围内，可以规定记录脉冲形状的基本参数。

图18是关于DVD-R，测定了与记录脉冲形状的基本参数相对的记录灵敏度的变化的结果。作为决定驱动装置的可靠性的要素，记录功率裕度是重要的指标。存在同时照射的激光功率的额定值对于记录媒体的灵敏度不足够大的事例。如果想要用尽量低的成本来开发高性能的驱动装置，这样的问题就会频繁发生。此时，为了在额定记录功率以下可以进行记录来变更记录脉冲的形状是有效的。图中的例子是在市场出售的DVD-R媒体上以2倍速进行记录时的实例。当原样地使用媒体制造商的推荐脉冲(先头脉冲幅度1.625T)时，相对额定功率18.5mW余裕变少。另一方面，将先头脉冲幅度扩展到2.625T，当使用为了使长标记的形状接近平坦使多脉冲的占空比链接而扩展的记录脉冲时，即使是低大约20％的记录功率也可以得到相同的记录抖动值，可以充分地确保对额定输出的裕度。此时，变更记录脉冲形状的基本参数是有效的。

图19是表示本发明的记录策略的合理化顺序的其它实施例.除了所述NA不同的之外，对应伴随高速化的群延迟等影响的增大，通过FIR滤波器对其进行修正.在本实施例中，必须采用具有图9那样的自动均衡功能的FIR滤波器.整体的构成包括：(1)再生条件校正步骤，(2)记录参数校正步骤，(3)记录功率裕度评价步骤.与图12不同的地方是(1)再生条件校正步骤.其可以通过一边以所述速度再生标准数据，一边进行自动均衡来实现.在试写时不改变抽头系数.

这里，对I-V放大器的频率特性和噪音进行定性的说明。伴随高速化的群延迟的增大或增益变动的主要原因在于I-V放大器。用增益降低3dB的条件来定义I-V放大器的频带。例如在为DVD-RAM时，当以16倍速进行再生时，最小扫描宽度(3T)的反复信号的频率约为80MHz。为了良好地再生该信号，必须是至少具有80MHz的2倍频带的I-V放大器。I-V放大器的性能根据光检测器、转换电阻值和IC处理器变化。一般来说，与晶体管或运算放大器的性能指标相同，设定频带和增益(可以考虑噪音的倒数)的积大致恒定这样的限制条件。因此，当使用宽频带的I-V放大器时，处于放大器的噪音增加这样的关系。光盘装置中采用的光头用I-V放大器在这样的限制条件下，进行使装置性能最大的设计和选择。在这样的事例中，当确保上例所述的160MHz的再生频带时，因为噪音增加，所以为了得到良好的装置性能必须采用把频带限制在120MHz左右的放大器。在以下实验中采用的评价装置的频带是110MHz。在一般的数据再生的情况下认为这样的特性不会成为问题，但是为了记录脉冲形状以及功率的合理化，使用具有保证再生互换的性能的I-V放大器，其结果是增加了噪音以及导致装置成本的高涨，因此这是不理想的。

再生信号的群延迟或增益变动的影响可以用自动均衡器来修正。如果采用LMS算法，则可时常更新抽头系数来接近PRML的目标信号。但是，如上所述，在非对称性大的情况或正在再生的信号自身失真的情况下，受该因素的影响，不能得到保证再生互换这样的恰当的再生条件。在试写中，希望修正的主要是I-V放大器的群延迟、增益变动的影响。因此，最理想的是在光盘装置出厂前，使用以良好的品质记录了数据的标准光盘来进行这样的抽头系数的学习处理，将这些值作为表存储在装置中，在试写时调用这些值来进行使用。

图20是采用NA0.60的评价装置，把以2倍速记录的轨道在2-16倍速的范围内再生来测定抖动值的结果。伴随光盘装置以及媒体的高性能化，记录/再生速度高速化，但在使记录脉冲形状以及功率合理化的试写处理中保证再生互换是重要的。另一方面，当高速再生相同的轨道时，(1)伴随放大器噪音以及激光器噪音影响的增大S/N比降低，(2)伴随与I-V放大器频带特性对应的群延迟的相对增加等，抖动值增大。其中，关于(1)，导入PRML技术可以对降低的S/N比进行某种程度的恢复。另一方面，关于(2)，在再生互换观点上的问题与上述相同，尤其是为了实现在DVD中超过8倍速的记录，需要至少在一部分中导入CAV方式的旋转控制，因此在较宽的线速度范围内，必须进行可以实现良好记录的记录脉冲形状和功率的设定。在图中表示了以DVD-RAM的标准均衡条件进行了再生的情况和适应性地变更了FIR滤波器的抽头系数情况的2个结果。因为以2倍速规定了DVD-RAM的标准均衡条件，所以这里将均衡提升量设为固定，一边使频率特性与再生速度成比例地变化一边进行了测定。在为标准均衡条件时，在2倍速下约为5％的抖动值，当以16倍速进行再生时超过12％。另一方面，在通过FIR滤波器自动均衡，并主要修正了群延迟的情况下，即使以16倍速进行再生抖动值也可以为6％或小于6％。

图21是测量了16倍速的再生修正用FIR滤波器的抽头数和抖动值的关系的实验结果.各抽头系数的求得方法与上述的方法相同.如图所见，可知当抽头数为5或大于5时，抖动值开始明显减少，抽头数为10或大于10时成为几乎饱和的特性.必要的抽头数因光盘装置的种类而不同，因此需要选择恰当的值.

图22表示了再生修正用FIR滤波器的频率特性。这里，作为一例，表示了2、4、8、16倍速的FIR滤波器的频率特性。因为FIR滤波器与通道时钟同步动作，所以横轴的频率通过通道时钟进行了标准化。最小扫描宽度(3T)的反复信号的频率是0.167。由于2倍速为记录/再生的基准，所以FIR滤波器具有使再生信号原样通过的特性。此时，具体来说叙述了可以仅将中心抽头系数设为“1”，将其它的系数设为“0”。根据各速度FIR滤波器的频率特性不同。频率为0.167或小于0.167的特性的不同是由于主要修正群延迟，在频率0.25附近发现的增益的极小值具有低通滤波器的效果，有提高S/N比的效果。

图23是表示由再生修正用FIR滤波器引起的群延迟的压抑效果的实验结果。图23(a)是标准均衡条件下的结果。纵轴的沿位移是将上述4×4的各图形的沿位移的测定结果以3T、4T、5T、6T的各个标记长进行了平均化的沿位移。当以2倍速为基准时，可知在16倍速中3T位移约-10％，6T位移约+7％。其没有满足用于前面所示的记录/再生互换的为5％或小于5％的条件。另一方面，在通过FIR滤波器进行了再生修正的情况下，如图23(b)所见，在2-16倍速的范围内沿位移量大致恒定，所以满足了用于再生互换的为5％或小于5％的条件。

图24是在6倍速与16倍速中测定了抖动值与误码率的结果。在误码率的测定中使用了PR(3、4、4、3)ML。即使在改写10次后，也可以得到10-6以下的良好的误码率。

实施例3

光盘装置

图25是表示本发明的光盘装置的构成的实施例。通过马达160使光盘媒体100旋转。在进行再生时，为了成为由CPU140所指示的光强度，控制激光功率/脉冲控制器120流向光头110内的半导体激光器112的电流来产生激光114。由物镜111对激光114进行聚光，在光盘媒体100上形成光斑101。来自该光斑101的反射光115通过物镜111由光检测器113进行检测。光检测器由分割成多个的光检测元件构成。再生信号处理电路130使用由光头110检测到的信号，对在光盘媒体100上记录的信息进行再生。记录时，激光功率/脉冲控制器120将规定的记录数据转换为规定的记录脉冲电流，并进行控制使半导体激光器112射出脉冲光。图1以及图9所示的本发明的电路构成可以内置在图中的再生信号处理电路130中。另外，再生信号品质的评价以及记录脉冲形状和功率的合理化顺序在CPU140中作为程序来执行。根据这样的构成可以提供本发明的光盘装置。

本发明用于大容量的光盘装置。

Claims (6)

1.一种光盘装置，其特征在于，具有：

光源，其在记录了信息的光盘媒体上照射激光脉冲；

单元，其将来自所述光源的光照射在所述光盘媒体上，对记录在所述光盘媒体上的数据图形进行再生来取得再生信号；

A/D转换器，其按每个时钟周期将所述再生信号变换为再生信号位流；

二值化电路，其根据所述再生信号位流来进行数据的二值化；

数字方式的PLL(Phase Locked Loop)电路，其检测相当于所述时钟周期与所述再生信号位流的沿位置的相位差的信息，并且使得所述时钟周期对应的频率跟踪所述再生信号位流的频率从而使得相位差接近于零；

抽头数是偶数的FIR(Finite Impulse Response)滤波器；和

沿检测单元，

所述A/D转换器，在偏移了所述时钟周期的一半时间的定时进行A/D转换，使所述数据图形的沿点位于一个时钟周期的中间，

通过所述FIR滤波器对所述再生信号位流进行均衡或相位修正处理，由此生成具有与所述数据图形的沿点对应的数据点的均衡再生信号位流，

沿检测单元检测所述均衡再生信号位流的沿点，

在把标记、空白的判定电平设为零时，采用累计处理单元对沿位移以及所述沿位移的绝对值中的至少1个进行规定期间的累计处理来分别计算均衡再生信号位流的沿位移值、以及抖动值的至少1个，并确定所述激光脉冲的脉冲条件，使所述沿位移值、以及抖动值的至少1个为最小，或者使其比规定的值小。

2.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，

所述累计处理单元具有以下的功能：在所述均衡再生信号位流中的沿为标记的前沿时，根据由所述标记长和先行空白长组成的图形，在为标记后沿的情况下根据由所述标记长和后续空白长组成的图形，分别分类地对(1)沿位移、(2)沿位移的绝对值、以及(3)所述图形的产生数进行累计，并保存到存储单元中。

3.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，

所述二值化电路是约束长为偶数的维特比译码器，

所述FIR滤波器是抽头系数可变的数字均衡器并且是将所述均衡再生信号位流输入到所述维特比译码器的结构，

在确定所述记录激光脉冲的条件时和进行通常的数据再生时，切换所述FIR滤波器的抽头系数，由此公用数字均衡器。

4.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，

所述FIR滤波器的抽头数是4或大于4。

5.根据权利要求2所述的光盘装置，其特征在于，

所述脉冲条件的参数和所述沿位移一一对应。

6.根据权利要求1所述的光盘装置，其特征在于，

所述FIR滤波器是抽头系数可变的数字均衡器，

所述光盘装置以DVD-RAM的4倍速或大于4倍速进行再生。

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