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JP2010140519A - Maximum likelihood decoding method of reproduction signal, optical disk device, integrated circuit, and optical disk - Google Patents

Maximum likelihood decoding method of reproduction signal, optical disk device, integrated circuit, and optical disk Download PDF

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JP2010140519A
JP2010140519A JP2008313117A JP2008313117A JP2010140519A JP 2010140519 A JP2010140519 A JP 2010140519A JP 2008313117 A JP2008313117 A JP 2008313117A JP 2008313117 A JP2008313117 A JP 2008313117A JP 2010140519 A JP2010140519 A JP 2010140519A
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JP
Japan
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signal
circuit
maximum likelihood
expected value
optical disc
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Application number
JP2008313117A
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Japanese (ja)
Inventor
Kohei Nakada
浩平 中田
Seijun Miyashita
晴旬 宮下
Isao Kobayashi
勲 小林
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Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Abstract

【課題】理想的なPR等化レベルからずれた状態で、光ディスクの記録条件を最適な条件に調整することができる再生方法を提供する。
【解決手段】光ディスクの最適な記録条件に合致するβ指定値を取得し、β指定値から所定の変換式により最尤復号の信号期待値を算出する。算出した信号期待値を最尤復号回路に設定することにより、β指定値に近いほど再生エラーレート、あるいは信号品質評価指標値が良好となり、光ディスクの最適な記録条件になるように調整することが可能となる。
【選択図】図1
To provide a reproducing method capable of adjusting the recording condition of an optical disc to an optimum condition in a state deviated from an ideal PR equalization level.
A β designation value that matches an optimum recording condition of an optical disk is acquired, and a signal expectation value of maximum likelihood decoding is calculated from the β designation value by a predetermined conversion formula. By setting the calculated expected signal value in the maximum likelihood decoding circuit, the reproduction error rate or the signal quality evaluation index value becomes better as it is closer to the β designated value, and the optimum recording condition of the optical disc can be adjusted. It becomes possible.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、光ディスクに記録されたデジタル情報を最尤復号方式によって再生する技術に関する。   The present invention relates to a technique for reproducing digital information recorded on an optical disc by a maximum likelihood decoding method.

近年、光ディスクの高密度化により、記録マークの最短マーク長が光学的な分解能の限界に近づき、符号間干渉の増大およびSNR(Signal Noise Rate)の劣化がより顕著となり、信号処理方法として、PRML(Partial Response Maximum Likelihood)方式等を用いることが一般的になりつつある。   In recent years, with the increase in the density of optical discs, the shortest mark length of recording marks approaches the limit of optical resolution, the increase in intersymbol interference and the deterioration of SNR (Signal Noise Rate) become more prominent. As a signal processing method, PRML It is becoming common to use the (Partial Response Maximum Likelihood) method or the like.

PRML方式は、パーシャルレスポンス(PR)と最尤復号(ML)とを組み合わせた技術であり、既知の符号間干渉が起こることを前提に再生波形から最も確からしい信号系列を選択する方式である。このため、従来のレベル判定方式よりも復号性能が向上することが知られている(例えば、非特許文献1)。   The PRML system is a technique that combines partial response (PR) and maximum likelihood decoding (ML), and is a system that selects the most probable signal sequence from a reproduced waveform on the assumption that known intersymbol interference occurs. For this reason, it is known that decoding performance is improved as compared with the conventional level determination method (for example, Non-Patent Document 1).

記録媒体から再生された信号は、波形等化器やデジタルフィルタなどを用いて所定の周波数特性を持つようにパーシャルレスポンス等化された後、ビタビ復号などを用いて最も確からしい状態遷移列を選択することによって対応した2値化データに復号される。一般に、時刻kまでの状態Sn( nは状態数)に至る状態遷移の確からしさを表す量Lは式(1)で定義される。 The signal reproduced from the recording medium is subjected to partial response equalization so as to have a predetermined frequency characteristic using a waveform equalizer or digital filter, and then the most probable state transition sequence is selected using Viterbi decoding or the like. Thus, the corresponding binarized data is decoded. In general, an amount L representing the probability of state transition to state S n (where n is the number of states) up to time k is defined by equation (1).

Figure 2010140519
Figure 2010140519

式(1)において、yiは時刻iにおける再生信号の値、Eiは期待される理想的な再生信号の値である。最尤復号方式では、式(1)で求められる確からしさをあらわす量Lが最小となるような状態遷移列が選択され、対応した2値化データに復号する(例えば、特許文献1)。 In equation (1), y i is the value of the reproduced signal at time i, and E i is the expected ideal reproduced signal value. In the maximum likelihood decoding method, a state transition sequence that minimizes the amount L representing the probability obtained by Expression (1) is selected and decoded into corresponding binarized data (for example, Patent Document 1).

また、記録条件の変動、記録再生時のフォーカスサーボやトラッキングサーボの変動などによって生じる再生信号のアシンメトリーやレベル変動に対して、式(1)でもとめられる値Lが大きくなってしまい、復号性能を劣化してしまうことがある。これに対し、信号レベルyiの変化に応じて、期待値レベルEiを追従制御し、復号性能を改善するという適応的な最尤復号も提案されている(例えば、特許文献2)。 In addition, the value L obtained by equation (1) increases with respect to the asymmetry and level fluctuation of the reproduction signal caused by fluctuations in recording conditions, fluctuations in focus servo and tracking servo during recording / reproduction, and the decoding performance is increased. May deteriorate. On the other hand, adaptive maximum likelihood decoding has also been proposed in which the expected value level E i is subjected to follow-up control in accordance with changes in the signal level y i to improve decoding performance (for example, Patent Document 2).

光ディスクの高密度化がさらに進むと、符号間干渉およびSNR劣化がさらに問題となる。再生性能を維持するためには、PRML方式を高次の方式にすることで対応可能と非特許文献1に記載されている。例えば、12cmの光ディスクの記録層1層当たりの記録容量が25GBの場合では、PR(1,2,2,1)ML方式を採用することで、再生性能を維持することができたが、1層当たりの記録容量が33.3GBの場合では、PR(1,2,2,2,1)ML方式を採用する必要があることが説明されている。このように、光ディスクの高密度化に比例して、高次のPRML方式を採用する傾向は続くと予想される。
特開2003−141823号公報 特開平10−261272号公報 図解 ブルーレイディスク読本 オーム社
As the density of optical discs further increases, intersymbol interference and SNR degradation become more problematic. Non-patent document 1 describes that it is possible to maintain the reproduction performance by changing the PRML method to a higher order method. For example, in the case where the recording capacity per recording layer of a 12 cm optical disk is 25 GB, the reproduction performance can be maintained by adopting the PR (1, 2, 2, 1) ML system. It is described that when the recording capacity per layer is 33.3 GB, it is necessary to adopt the PR (1, 2, 2, 2, 1) ML system. As described above, it is expected that the tendency to adopt the higher-order PRML system will continue in proportion to the increase in the density of the optical disk.
JP 2003-141823 A JP-A-10-261272 Illustrated Blu-ray Disc Reader Ohm

しかしながら、再生時の性能が高い高次のPRML方式を採用し、再生した2値化データのエラーレートが小さくなるように、あるいは特許文献1に記載されている再生信号品質の評価指標の値が小さくなるように記録調整(特に記録マークのエッジ位置調整)を行った場合、光ディスクの記録密度によっては、光ディスクの記録性能を十分に発揮できる記録を行うこと(SNRが最大となる記録条件で記録すること)が出来ず、再生時のマージンを減少させていた。例えば、PR(1,2,2,2,1)ML方式の再生信号処理で最適となる記録調整を行った場合、短い記録マークである2T(Tはチャネル幅(チャネルクロックの周期))マークおよび3Tマークのサイズが非常に小さくなり、光ディスクの本来の最適記録条件から大きくずれてしまい、繰り返し記録の特性や経年劣化特性が低くなってしまうという課題があった。   However, a higher-order PRML method with high performance at the time of reproduction is adopted so that the error rate of the reproduced binarized data becomes small, or the value of the evaluation index of the reproduction signal quality described in Patent Document 1 is When recording adjustment (particularly edge position adjustment of the recording mark) is performed so as to be small, depending on the recording density of the optical disc, recording that can fully exhibit the recording performance of the optical disc is performed (recording under recording conditions that maximize the SNR). ) Was not possible, and the margin during playback was reduced. For example, when optimum recording adjustment is performed in the reproduction signal processing of the PR (1, 2, 2, 2, 1) ML system, a 2T mark (T is a channel width (channel clock cycle)) mark that is a short recording mark In addition, the size of the 3T mark becomes very small, which greatly deviates from the original optimum recording condition of the optical disk, and there is a problem that the characteristics of repeated recording and the aging deterioration characteristics are lowered.

また、前述の適応的な最尤復号を用いれば、理想的なPR(1,2,2,2,1)に対応した期待値レベルとはずれた状態になる記録を行っても2値化データのエラーレートを小さくすることが可能であるが、理想的なPR(1,2,2,2,1)に対応した期待値レベルからずれた量が大きくても小さくても同様にエラーレートが小さくなってしまうため、異なる光ディスク装置間での記録条件を一致させることが困難となり、最悪の場合、一枚の光ディスクにおいて記録されている条件が様々に変化し、再生する際に変動が大きくなってしまい、適応的に制御する応答性を非常に高くする必要があり、安定性を欠いてしまうという課題があった。   If the adaptive maximum likelihood decoding described above is used, the binarized data can be recorded even if recording is performed in a state deviating from the expected value level corresponding to the ideal PR (1, 2, 2, 2, 1). However, the error rate is the same regardless of whether the amount of deviation from the expected value level corresponding to the ideal PR (1, 2, 2, 2, 1) is large or small. Therefore, it becomes difficult to match the recording conditions between different optical disk devices, and in the worst case, the conditions recorded on one optical disk change variously, and the fluctuation becomes large during reproduction. Therefore, there is a problem in that it is necessary to make the responsiveness for adaptive control very high and the stability is lacking.

前記課題を解決するため、本発明の最尤復号方法は、光ディスクのトラックにマークとスペースで記録された情報を再生した再生信号のサンプリング信号から最も確からしいデジタル情報を復号する最尤復号方法であって、所定の期間における前記再生信号のサンプリング信号列に対し、各デジタル情報列に対応した再生信号のサンプリング信号の期待値列との差を検出し、差が最小となるデジタル情報列を前記再生信号の復号結果として選択する最尤復号ステップと、前記再生信号のエネルギー中心と、最長マークと最長スペースの振幅の中心との比を示す指標値の期待値を指定する指標値指定ステップと、前記指標値の期待値に応じて前記最尤復号ステップで用いるサンプリング信号の各期待値を算出する算出ステップとから構成され、前記最尤復号ステップでは、前記算出ステップで算出したサンプリング信号の各期待値を用いることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the maximum likelihood decoding method of the present invention is a maximum likelihood decoding method for decoding most probable digital information from a sampling signal of a reproduction signal obtained by reproducing information recorded on a track of an optical disc with marks and spaces. The difference between the sampling signal sequence of the reproduction signal in a predetermined period and the expected value sequence of the sampling signal of the reproduction signal corresponding to each digital information sequence is detected, and the digital information sequence having the smallest difference is detected as the digital information sequence. A maximum likelihood decoding step that is selected as a decoding result of the reproduction signal, an index value designation step that designates an expected value of an index value indicating a ratio between the energy center of the reproduction signal and the amplitude center of the longest mark and the longest space; A calculation step of calculating each expected value of the sampling signal used in the maximum likelihood decoding step according to the expected value of the index value, Serial The maximum likelihood decoding step, which comprises using the respective expected value of the sampling signal calculated in the calculation step.

また、前記最尤復号ステップは、ビタビ復号であってもよい。   The maximum likelihood decoding step may be Viterbi decoding.

また、前記再生信号のサンプリング信号のエネルギー中心レベルを検出し、検出したエネルギー中心レベルが前記最尤復号ステップの処理の中心レベルになるように前記サンプリング信号のDCレベルを制御するDC制御ステップをさらに有してもよい。   A DC control step of detecting an energy center level of the sampling signal of the reproduction signal and controlling a DC level of the sampling signal so that the detected energy center level becomes a center level of the processing of the maximum likelihood decoding step; You may have.

また、前記再生信号のサンプリング信号が所定の周波数特性を持つように等化するパーシャルレスポンス等化ステップをさらに有し、パーシャルレスポンス等化ステップの出力信号が前記最尤復号ステップに入力してもよい。   Further, it may further include a partial response equalization step for equalizing the sampling signal of the reproduction signal so as to have a predetermined frequency characteristic, and an output signal of the partial response equalization step may be input to the maximum likelihood decoding step. .

また、前記パーシャルレスポンス等化ステップの等化特性は、PR(1,2,2,2,1)等化としてもよい。   The equalization characteristic of the partial response equalization step may be PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization.

また、前記最尤復号ステップで用いるサンプリング信号の期待値は、PR(1,2,2,2,1)等化に対応した9レベルの値としてもよい。   The expected value of the sampling signal used in the maximum likelihood decoding step may be a 9-level value corresponding to PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization.

また、前記光ディスクに記録された情報は1−7変調方式に従って記録され、PR(1,2,2,2,1)等化では16種類のパターンが存在し、前記最尤復号ステップで用いるサンプリング信号の期待値は、前記16種類のパターンに対応した値であってもよい。   The information recorded on the optical disk is recorded according to the 1-7 modulation method, and there are 16 types of patterns in PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization, and sampling used in the maximum likelihood decoding step. The expected value of the signal may be a value corresponding to the 16 types of patterns.

本発明の光ディスク装置は、光ディスクのトラックにマークとスペースで記録された情報を再生する光ディスク装置であって、前記光ディスクに対してレーザを照射し、反射光の光量に応じた再生信号を出力する光ヘッドと、前記再生信号から再生クロックを生成する再生クロック生成回路と、前記再生信号を前記再生クロックでサンプリングしたサンプリング信号を出力するA/D変換回路と、前記サンプリング信号から最も確からしいデジタル情報を復号する最尤復号回路とを備えており、前記最尤復号回路は、所定の期間における前記サンプリング信号列に対し、各デジタル情報列に対応した再生信号のサンプリング信号の期待値列との差を検出し、差が最小となるデジタル情報列を前記再生信号の復号結果として選択する復号回路と、前記再生信号のエネルギー中心と、最長マークと最長スペースの振幅の中心との比を示す指標値の期待値を指定する指標値指定回路と、前記指標値の期待値に応じて前記最尤復号ステップで用いるサンプリング信号の各期待値を算出する算出回路とから構成され、前記復号回路では、前記算出回路で算出したサンプリング信号の各期待値を用いることを特徴とする。   An optical disk apparatus according to the present invention is an optical disk apparatus for reproducing information recorded on a track of an optical disk with marks and spaces, and irradiates the optical disk with a laser and outputs a reproduction signal corresponding to the amount of reflected light. An optical head, a reproduction clock generation circuit that generates a reproduction clock from the reproduction signal, an A / D conversion circuit that outputs a sampling signal obtained by sampling the reproduction signal with the reproduction clock, and most probable digital information from the sampling signal A maximum likelihood decoding circuit that decodes the difference between the sampling signal sequence in a predetermined period and the expected value sequence of the sampling signal of the reproduction signal corresponding to each digital information sequence And a decoding circuit that selects a digital information sequence having a minimum difference as a decoding result of the reproduction signal; An index value designating circuit for designating an expected value of an index value indicating a ratio between the energy center of the reproduction signal and the amplitude center of the longest mark and the longest space; and the maximum likelihood decoding step according to the expected value of the index value The decoding circuit uses each expected value of the sampling signal calculated by the calculation circuit.

また、前記復号回路は、ビタビ復号回路であってもよい。   The decoding circuit may be a Viterbi decoding circuit.

また、前記再生信号のサンプリング信号のエネルギー中心レベルを検出し、検出したエネルギー中心レベルが前記復号回路の処理の中心レベルになるように前記サンプリング信号のDCレベルを制御するDC制御回路をさらに有してもよい。   And a DC control circuit that detects an energy center level of the sampling signal of the reproduction signal and controls the DC level of the sampling signal so that the detected energy center level becomes the center level of the processing of the decoding circuit. May be.

また、前記再生信号のサンプリング信号が所定の周波数特性を持つように等化するパーシャルレスポンス等化回路をさらに有し、パーシャルレスポンス等化回路の出力信号が前記復号回路に入力してもよい。   In addition, a partial response equalization circuit that equalizes the sampling signal of the reproduction signal so as to have a predetermined frequency characteristic may be further provided, and an output signal of the partial response equalization circuit may be input to the decoding circuit.

また、前記パーシャルレスポンス等化回路の等化特性は、PR(1,2,2,2,1)等化としてもよい。   The equalization characteristic of the partial response equalization circuit may be PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization.

また、前記最尤復号回路で用いるサンプリング信号の期待値は、PR(1,2,2,2,1)等化に対応した9レベルの値としてもよい。   The expected value of the sampling signal used in the maximum likelihood decoding circuit may be a 9-level value corresponding to PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization.

また、前記光ディスクに記録された情報は1−7変調方式に従って記録され、PR(1,2,2,2,1)等化では16種類のパターンが存在し、前記最尤復号回路で用いるサンプリング信号の期待値は、前記16種類のパターンに対応した値としてもよい。   The information recorded on the optical disc is recorded according to the 1-7 modulation method, and there are 16 types of patterns in PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization, and sampling used in the maximum likelihood decoding circuit. The expected value of the signal may be a value corresponding to the 16 types of patterns.

また、前記光ディスクにはあらかじめ前記指標値の期待値の情報が記録されており、前記指標値指定回路は取得した期待値の情報を指標値の期待値としてもよい。   In addition, information on the expected value of the index value is recorded in advance on the optical disc, and the index value designating circuit may use the acquired information on the expected value as the expected value of the index value.

本発明の集積回路は、光ディスクのトラックにマークとスペースで記録された情報を再生した再生信号を復号する集積回路であって、前記再生信号から再生クロックを生成する再生クロック生成回路と、前記再生信号を前記再生クロックでサンプリングしたサンプリング信号を出力するA/D変換回路と、前記サンプリング信号から最も確からしいデジタル情報を復号する最尤復号回路とを備えており、前記最尤復号回路は、所定の期間における前記サンプリング信号列に対し、各デジタル情報列に対応した再生信号のサンプリング信号の期待値列との差を検出し、差が最小となるデジタル情報列を前記再生信号の復号結果として選択する復号回路と、前記再生信号のエネルギー中心と、最長マークと最長スペースの振幅の中心との比を示す指標値の期待値を指定する指標値指定回路と、前記指標値の期待値に応じて前記最尤復号ステップで用いるサンプリング信号の各期待値を算出する算出回路とから構成され、前記復号回路では、前記算出回路で算出したサンプリング信号の各期待値を用いることを特徴とする。   An integrated circuit of the present invention is an integrated circuit that decodes a reproduction signal obtained by reproducing information recorded on a track of an optical disc with marks and spaces, and a reproduction clock generation circuit that generates a reproduction clock from the reproduction signal, and the reproduction An A / D conversion circuit that outputs a sampling signal obtained by sampling a signal with the reproduction clock; and a maximum likelihood decoding circuit that decodes the most probable digital information from the sampling signal. The difference between the sampling signal sequence in the period and the expected value sequence of the reproduction signal corresponding to each digital information sequence is detected, and the digital information sequence that minimizes the difference is selected as the decoding result of the reproduction signal The ratio of the decoding circuit that performs the energy center of the reproduction signal and the amplitude center of the longest mark and the longest space An index value designating circuit for designating an expected value of the standard value, and a calculation circuit for calculating each expected value of the sampling signal used in the maximum likelihood decoding step according to the expected value of the index value, Each of the expected values of the sampling signal calculated by the calculation circuit is used.

本発明の光ディスクは、トラックにマークとスペースで記録された情報を再生する際に、所定の期間における再生信号のサンプリング信号列に対し、各デジタル情報列に対応した再生信号のサンプリング信号の期待値列との差を検出し、差が最小となるデジタル情報列を前記再生信号の復号結果として選択する最尤復号方式によりデジタル情報が復号される、光ディスクであって、前記最尤復号で用いるサンプリング信号の各期待値の情報があらかじめ記録されていることを特徴とする。   When reproducing information recorded with marks and spaces on a track, the optical disc of the present invention expects the sampling signal of the reproduction signal corresponding to each digital information sequence with respect to the sampling signal sequence of the reproduction signal in a predetermined period. A sampling used for the maximum likelihood decoding, wherein the digital information is decoded by a maximum likelihood decoding method that detects a difference from the sequence and selects a digital information sequence that minimizes the difference as a decoding result of the reproduction signal. Information on each expected value of the signal is recorded in advance.

また、あらかじめ記録されている前記各期待値の情報は、PR(1,2,2,2,1)等化に対応した9レベルの値であってもよい。   Further, the information of each expected value recorded in advance may be a 9-level value corresponding to PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization.

また、前記光ディスクに記録される情報は1−7変調方式に従って記録され、PR(1,2,2,2,1)等化では16種類のパターンが存在し、あらかじめ記録されている前記各期待値の情報は、前記16種類のパターンに対応した値であってもよい。   The information recorded on the optical disk is recorded in accordance with the 1-7 modulation method, and there are 16 types of patterns in PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization. The value information may be values corresponding to the 16 types of patterns.

また、あらかじめ記録されている前記各期待値の情報は、トラックのウォブリングにより記録されていてもよい。   The information of each expected value recorded in advance may be recorded by wobbling the track.

また、あらかじめ記録されている前記各期待値の情報は、トラック上のマークとスペースにより記録されていてもよい。   The information of each expected value recorded in advance may be recorded by marks and spaces on the track.

また、あらかじめ記録されている前記各期待値の情報は、BCA(Burst Cutting Area)に記録されていてもよい。   The information of each expected value recorded in advance may be recorded in a BCA (Burst Cutting Area).

また、トラックに照射するレーザの波長がλ、レーザをトラックに集光する対物レンズの開口数がNA、トラック上に記録される最短マーク長がTmおよび最短スペース長がTsであり、(Tm+Ts)<λ/(2NA)となってもよい。   Further, the wavelength of the laser irradiating the track is λ, the numerical aperture of the objective lens for condensing the laser on the track is NA, the shortest mark length recorded on the track is Tm, and the shortest space length is Ts, and (Tm + Ts) It may be <λ / (2NA).

また、前記レーザの波長λが400nmから410nmであってもよい。   The wavelength λ of the laser may be 400 nm to 410 nm.

また、前記対物レンズの開口数NAが0.84から0.86であってもよい。   The numerical aperture NA of the objective lens may be 0.84 to 0.86.

また、前記最短マーク長Tmと最短スペース長Tsを加算した長さTm+Tsが、238.2nm未満であってもよい。   The length Tm + Ts obtained by adding the shortest mark length Tm and the shortest space length Ts may be less than 238.2 nm.

本発明によれば、光ディスクの記録性能を十分に発揮できるような記録マークの位置やサイズの記録条件の目標を決定し、目標通りに記録した記録マークを再生した際の再生信号のエネルギー中心と、最長マークと最長スペースの再生信号の振幅の中心との比(β値)を求め、このβ値に基づいて最尤復号に用いる期待される理想的な再生信号の値Eiを算出し、算出した期待値Eiを用いて最尤復号を行う。ここで、最尤復号した2値化データのエラーレートが小さくなるように、あるいは特許文献1に記載されている再生信号品質の評価指標の値が小さくなるように記録条件の調整を行うことにより、光ディスクの記録性能を十分に発揮できるよう調整を行うことが可能となる。 According to the present invention, the target of the recording condition of the recording mark position and size so that the recording performance of the optical disk can be sufficiently exhibited is determined, and the energy center of the reproduction signal when reproducing the recording mark recorded according to the target is determined. The ratio (β value) between the longest mark and the center of the amplitude of the reproduction signal of the longest space is obtained, and an expected ideal reproduction signal value E i used for maximum likelihood decoding is calculated based on this β value. Maximum likelihood decoding is performed using the calculated expected value E i . Here, by adjusting the recording conditions so that the error rate of the binarized data subjected to maximum likelihood decoding is reduced, or the value of the reproduction signal quality evaluation index described in Patent Document 1 is reduced. It is possible to make adjustments so that the recording performance of the optical disk can be sufficiently exhibited.

また、上述のように記録調整を行って記録すれば、記録した光ディスク装置とは別の光ディスク装置で当該光ディスクを再生する際において、再生の互換性能の確保が容易となる。   Further, if recording is performed by performing the recording adjustment as described above, it is easy to ensure reproduction compatibility performance when the optical disk is reproduced by an optical disk apparatus different from the recorded optical disk apparatus.

また、あらかじめピットにより情報が記録されている再生専用の光ディスク(ROMディスク)の再生においても、当該光ディスクの再生信号に対応したβ値の情報を取得し、取得したβ値に基づいて最尤復号に用いる期待される理想的な再生信号の値Eiを算出して、最尤復号に適用することにより、低いエラーレートで安定した再生性能を確保することが可能となる。 Also, in the reproduction of a reproduction-only optical disc (ROM disc) in which information is recorded in advance by pits, β value information corresponding to the reproduction signal of the optical disc is acquired, and maximum likelihood decoding is performed based on the acquired β value. By calculating the expected ideal reproduction signal value E i used in the above and applying it to maximum likelihood decoding, it is possible to ensure stable reproduction performance at a low error rate.

以下、本発明に係る最尤復号方法、光ディスク装置、光ディスクの実施形態について説明する。   Embodiments of a maximum likelihood decoding method, an optical disc apparatus, and an optical disc according to the present invention will be described below.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical disc apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

光ディスク装置118は、光ディスク100からデータを再生し、光ディスク100にデータを記録することが可能である。なお、データの記録をする機能は必須ではなく、光ディスク装置118は、再生専用の光ディスクプレーヤーであってもよい。このときは、後述する光ディスク装置118のデータ変調回路114、記録補償回路115、レーザ制御回路116は不要である。   The optical disc device 118 can reproduce data from the optical disc 100 and record data on the optical disc 100. Note that the function of recording data is not essential, and the optical disk device 118 may be a reproduction-only optical disk player. At this time, a data modulation circuit 114, a recording compensation circuit 115, and a laser control circuit 116 of the optical disk device 118 described later are not necessary.

光ディスク100の物理的構成を図10に示す。円盤状の光ディスク1には、例えばスパイラル状に多数のトラック2が形成されており、各トラック2には細かく分けられた多数のセクタが形成されている。なお、各トラック2には予め定められたサイズのブロック3を単位としてデータが記録される。また、トラック2は、蛇行して形成されており、蛇行の周波数あるいは位相の変調により各ブロック3毎に対応したアドレス値が記録されている。   A physical configuration of the optical disc 100 is shown in FIG. A disk-shaped optical disk 1 has a number of tracks 2 formed in a spiral shape, for example, and each track 2 has a number of finely divided sectors. Data is recorded on each track 2 in units of blocks 3 having a predetermined size. The track 2 is meanderingly formed, and an address value corresponding to each block 3 is recorded by modulation of the meandering frequency or phase.

光ディスク装置118は、光ヘッド101、モータ102、サーボ回路103、A/D変換回路104、DC制御回路105、PLL回路106、PR等化フィルタ107、ビタビ復号回路108、データ復調回路109、品質評価回路110、ディスク情報再生回路111、CPU112、データ変調回路114、記録補償回路115、レーザ制御回路116を備えている。   The optical disk device 118 includes an optical head 101, a motor 102, a servo circuit 103, an A / D conversion circuit 104, a DC control circuit 105, a PLL circuit 106, a PR equalization filter 107, a Viterbi decoding circuit 108, a data demodulation circuit 109, and a quality evaluation. A circuit 110, a disc information reproduction circuit 111, a CPU 112, a data modulation circuit 114, a recording compensation circuit 115, and a laser control circuit 116 are provided.

サーボ回路103、A/D変換回路104、DC制御回路105、PLL回路106、PR等化フィルタ107、ビタビ復号回路108、データ復調回路109、品質評価回路110、ディスク情報再生回路111、CPU112、データ変調回路114、記録補償回路115、レーザ制御回路116は、1つのチップ回路(光ディスクコントローラ)117として実装されている。なお、これらの全てが1チップ化されていなくてもよい。例えば、サーボ回路103は含まれなくてもよい。または、レーザ制御回路116を光ヘッド101内に組み込んでもよい。さらに、これらを1チップ化せずに個々の回路として別々に設けてもよい。上述の光ディスク100は光ディスク装置118から取り外し可能であるため、光ディスク装置118の必須の構成要素ではないことに留意されたい。   Servo circuit 103, A / D conversion circuit 104, DC control circuit 105, PLL circuit 106, PR equalization filter 107, Viterbi decoding circuit 108, data demodulation circuit 109, quality evaluation circuit 110, disk information reproduction circuit 111, CPU 112, data The modulation circuit 114, the recording compensation circuit 115, and the laser control circuit 116 are mounted as one chip circuit (optical disk controller) 117. All of these may not be integrated into one chip. For example, the servo circuit 103 may not be included. Alternatively, the laser control circuit 116 may be incorporated in the optical head 101. Furthermore, these may be provided separately as individual circuits without being integrated into one chip. It should be noted that the optical disc 100 described above is not an essential component of the optical disc device 118 because it can be removed from the optical disc device 118.

光ヘッド101は、光ディスク100に光ビームを照射し、トラックを走査しながら光ディスク100からの反射光量を検出して反射光量に応じた電気信号(再生信号)を出力する。いずれも図示されないが、光ヘッド101には、光ビームを放射する光源と、光ビームを集束させるレンズと、光ディスク100の情報記録層で反射した光ビームを受けて、再生信号を出力する受光部が設けられている。   The optical head 101 irradiates the optical disc 100 with a light beam, detects the amount of light reflected from the optical disc 100 while scanning the track, and outputs an electrical signal (reproduction signal) corresponding to the amount of reflected light. Although not shown, the optical head 101 includes a light source that emits a light beam, a lens that focuses the light beam, and a light receiving unit that receives the light beam reflected by the information recording layer of the optical disc 100 and outputs a reproduction signal. Is provided.

モータ102は、光ディスク100を指定された回転数で回転させる。   The motor 102 rotates the optical disc 100 at a specified number of rotations.

サーボ回路103は、光ヘッド101からの再生信号から光ビームのトラックへの集光状態に応じたサーボエラー信号を生成抽出し、サーボエラー信号を用いて、光ヘッド101のトラックにおける光ヘッド101からの光ビームの集光状態、トラックの走査状態が最適な状態になるように制御を行う。また、光ビームを照射する光ディスク100上の半径位置(たとえばトラック位置)およびモータ102の回転数を最適に制御する。   The servo circuit 103 generates and extracts a servo error signal corresponding to the light beam condensing state on the track of the light beam from the reproduction signal from the optical head 101, and from the optical head 101 in the track of the optical head 101 using the servo error signal. Control is performed so that the light beam condensing state and the track scanning state are optimal. Further, the radial position (for example, the track position) on the optical disc 100 that irradiates the light beam and the rotational speed of the motor 102 are optimally controlled.

A/D変換回路104は、光ヘッド101からの再生信号からトラック上に記録されたマーク/スペースに応じたデータ再生信号を再生クロックでサンプリングしたサンプリング信号を出力する。   The A / D conversion circuit 104 outputs a sampling signal obtained by sampling the data reproduction signal corresponding to the mark / space recorded on the track from the reproduction signal from the optical head 101 with the reproduction clock.

DC制御回路105は、サンプリング信号のエネルギー中心レベルを検出し、エネルギー中心レベルが以降の処理回路のゼロレベル(信号処理の中心レベル)になるようにサンプリング信号のDCレベルを制御する。図2は、DC制御回路の構成を示すブロック図である。DC制御回路105は、加算回路200、加算器と遅延回路からなる積分回路201、ゲイン回路202から構成される。加算回路200は、入力されたサンプリング信号から検出したエネルギー中心レベルを減算することにより、エネルギー中心がゼロレベルとなるようにDCオフセット成分を除去するものである。積分回路201は、DC制御後のサンプリング信号の値を積算することにより、エネルギー中心レベルを検出する。ゲイン回路202は、積分回路201により検出されたエネルギー中心レベルを、加算器200に入力するDC制御レベルへとフィードバックする応答性を決めるものである。データ再生信号が有する周波数成分まで影響があってはならないため、通常1000分の1より小さい値とするのが望ましい。   The DC control circuit 105 detects the energy center level of the sampling signal, and controls the DC level of the sampling signal so that the energy center level becomes the zero level of the subsequent processing circuit (center level of signal processing). FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the DC control circuit. The DC control circuit 105 includes an adding circuit 200, an integrating circuit 201 including an adder and a delay circuit, and a gain circuit 202. The adding circuit 200 subtracts the detected energy center level from the input sampling signal, thereby removing the DC offset component so that the energy center becomes zero level. The integrating circuit 201 detects the energy center level by integrating the values of the sampling signals after DC control. The gain circuit 202 determines the responsiveness of feeding back the energy center level detected by the integrating circuit 201 to the DC control level input to the adder 200. Since the frequency component of the data reproduction signal should not be affected, it is usually desirable to set a value smaller than 1/1000.

PLL回路106は、DC制御後のサンプリング信号を用いて、データ再生信号のチャネル周波数に同期した再生クロックを生成する。再生クロックは、A/D変換回路104でのサンプリング、DC制御回路105、PR等化フィルタ107、ビタビ復号回路108、データ復調回路109のデジタル回路を処理クロックとしても用いられる。なお、再生信号に同期した再生クロックを生成してA/D変換回路104でサンプリングする構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、A/D変換回路104では再生クロックよりも高い周波数でサンプリングし、その後、デジタルフィルタなどによりサンプリング信号をチャネル周波数に同期したデジタル信号に変換するITR(Interpolated Timing Recoverly)方式によるPLL回路であってもよい。   The PLL circuit 106 uses the sampling signal after DC control to generate a reproduction clock that is synchronized with the channel frequency of the data reproduction signal. The recovered clock is also used as a processing clock by sampling in the A / D conversion circuit 104, DC control circuit 105, PR equalization filter 107, Viterbi decoding circuit 108, and data demodulating circuit 109. In addition, although it was set as the structure which produces | generates the reproduction | regeneration clock synchronized with the reproduction | regeneration signal and it samples by the A / D conversion circuit 104, it is not limited to this. For example, the A / D conversion circuit 104 is a PLL circuit of an ITR (Interpolated Timing Recovery) system that samples at a frequency higher than the reproduction clock and then converts the sampling signal into a digital signal synchronized with the channel frequency by a digital filter or the like. May be.

PR等化フィルタ107は、光ディスク100の記録密度に応じて発生する符号間干渉に適した周波数特性を持つように、DC制御後のサンプリング信号に対してPR等化処理を行うデジタルフィルタである。例えば、図9(A)に示すように、従来の記録密度(情報記録層1層あたり25GB)のBDの場合、レーザ波長904は405nm、対物レンズ903の開口数(Numerical Aperture;NA)は0.85、トラック900に記録される最短記録マーク2T902の長さは149nmであり、この場合、PR(1,2,2,1)等化が最も適している。また、図9(B)に示すように、さらに記録密度を高めて情報記録層1層あたり33.4GBとした場合、トラック900に記録される最短記録マーク2T906の長さは111.5nmとなり、この場合、PR(1,2,2,2,1)等化が最も適している。以後、PR(1,2,2,2,1)等化を例として説明する。なお、PR等化フィルタ107は、係数が固定のデジタルフィルタであってもよいし、PR(1,2,2,2,1)の周波数特性に近くなるように適応的に係数を制御する適応デジタルフィルタであってもよい。   The PR equalization filter 107 is a digital filter that performs PR equalization processing on the sampling signal after DC control so as to have a frequency characteristic suitable for intersymbol interference that occurs according to the recording density of the optical disc 100. For example, as shown in FIG. 9A, in the case of a conventional BD having a recording density (25 GB per information recording layer), the laser wavelength 904 is 405 nm, and the numerical aperture (Numerical Aperture; NA) of the objective lens 903 is 0. .85, the length of the shortest recording mark 2T902 recorded on the track 900 is 149 nm, and in this case, PR (1, 2, 2, 1) equalization is most suitable. As shown in FIG. 9B, when the recording density is further increased to 33.4 GB per information recording layer, the length of the shortest recording mark 2T906 recorded on the track 900 is 111.5 nm. In this case, PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization is most suitable. Hereinafter, PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization will be described as an example. The PR equalizing filter 107 may be a digital filter with a fixed coefficient, or adaptively controlling the coefficient so as to be close to the frequency characteristic of PR (1, 2, 2, 2, 1). It may be a digital filter.

ビタビ復号回路108は、前述の通り、PR等化フィルタ107の出力信号に対し、式(1)で求められる信号期待値との差の2乗の累積値Lが最小となるような状態遷移列が選択され、対応した2値化データに復号する。PR(1,2,2,2,1)MLの場合における信号期待値に関して、図3と図4を用いて説明する。図3は、5T分の2値化データのビットパターン300に対する信号期待値のレベル302を示している。例えばBDの場合、1−7変調方式であるため最短マーク/スペースの長さは2Tとなり、5T分のビットパターン300は全部で32通りあるが、このうち1Tが含まれるものを除去すれば図3の状態301に示すように16通りのパターンに絞られる。これらの16通りのビットパターン300に対し、PR(1,2,2,2,1)の周波数特性で畳込むと0から8の9レベルとなり、信号期待値302はこれら9レベルを中心レベル4を0として−4から+4の値としたものである。図4は、図3で求めたビットパターン300と信号期待値302に基づいて、2Tから9Tまでの理想的な再生信号を示している。信号400は2T波形、信号401は3T波形、信号402は4T波形、信号403は5T波形、信号404は6T波形、信号405は7T波形、信号406は8T波形、信号407は9T波形である。信号レベル408は信号期待値レベル+4、信号レベル409は信号期待値レベル+3、信号レベル410は信号期待値レベル+2、信号レベル411は信号期待値レベル+1、信号レベル412は信号期待値レベル0(中心レベル)、信号レベル413は信号期待値レベル−1、信号レベル414は信号期待値レベル−2、信号レベル415は信号期待値レベル−3、信号レベル416は信号期待値レベル−4である。ここで、信号振幅を−0.5から+0.5とすると、各信号期待値レベルの間隔は0.125ずつとなる。ビタビ復号回路108では、通常は図4に示すとおり、−0.5から+0.5まで0.125間隔の9レベルの信号期待値を用いて最尤復号処理を行う。   As described above, the Viterbi decoding circuit 108 is a state transition sequence that minimizes the cumulative value L of the square of the difference from the signal expected value obtained by the equation (1) with respect to the output signal of the PR equalization filter 107. Is selected and decoded into corresponding binary data. The signal expectation value in the case of PR (1, 2, 2, 2, 1) ML will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows a signal expectation value level 302 for the bit pattern 300 of binarized data for 5T. For example, in the case of BD, since the 1-7 modulation method is used, the length of the shortest mark / space is 2T, and there are 32 5T bit patterns 300 in total. As shown in state 301 in FIG. 3, the pattern is narrowed down to 16 patterns. When these 16 bit patterns 300 are convolved with the frequency characteristics of PR (1, 2, 2, 2, 1), 9 levels from 0 to 8 are obtained, and the signal expectation value 302 is set to the center level 4 The value of -4 to +4 with 0 being 0. FIG. 4 shows ideal reproduction signals from 2T to 9T based on the bit pattern 300 and the signal expectation value 302 obtained in FIG. The signal 400 has a 2T waveform, the signal 401 has a 3T waveform, the signal 402 has a 4T waveform, the signal 403 has a 5T waveform, the signal 404 has a 6T waveform, the signal 405 has a 7T waveform, the signal 406 has an 8T waveform, and the signal 407 has a 9T waveform. The signal level 408 is the expected signal level +4, the signal level 409 is the expected signal level +3, the signal level 410 is the expected signal level +2, the signal level 411 is the expected signal level +1, and the signal level 412 is the expected signal level 0 ( Signal level 413, signal level 414 is signal expected value level-2, signal level 415 is signal expected value level-3, and signal level 416 is signal expected value level-4. Here, if the signal amplitude is changed from −0.5 to +0.5, the interval between the signal expected value levels is 0.125. As shown in FIG. 4, the Viterbi decoding circuit 108 normally performs maximum likelihood decoding using 9-level signal expected values at intervals of 0.125 from −0.5 to +0.5.

データ復調回路109は、ビタビ復号回路108により復号された2値化データを1−7PP変調方式に従って復調し、再生データを出力する。   The data demodulating circuit 109 demodulates the binarized data decoded by the Viterbi decoding circuit 108 according to the 1-7PP modulation method, and outputs reproduced data.

品質評価回路110は、例えば特許文献1に記載されているように、再生信号の品質を示す評価指標値を算出する回路である。   The quality evaluation circuit 110 is a circuit that calculates an evaluation index value indicating the quality of a reproduction signal, as described in Patent Document 1, for example.

ディスク情報再生回路111は、光ヘッド101からの再生信号から、光ディスク100に予め記録されているアドレス情報やディスクコントロール情報を再生する。   The disc information reproducing circuit 111 reproduces address information and disc control information recorded in advance on the optical disc 100 from the reproduction signal from the optical head 101.

データ変調回路114は、光ディスク100のトラック上の所定のブロックに記録データを記録するときに、記録データを1−7PP変調方式に従って変調した変調信号を出力する。   The data modulation circuit 114 outputs a modulation signal obtained by modulating the recording data according to the 1-7PP modulation method when recording the recording data in a predetermined block on the track of the optical disc 100.

記録補償回路115は、光ディスク100のトラックに適切に記録マークが形成されるように、変調信号から、記録マークのエッジ位置のタイミングや記録パワーの高低を制御する記録補償信号を生成する。   The recording compensation circuit 115 generates a recording compensation signal for controlling the timing of the edge position of the recording mark and the recording power level from the modulation signal so that the recording mark is appropriately formed on the track of the optical disc 100.

レーザ制御回路116は、記録補償信号に応じて、光ヘッド101による光ビームの照射パワーを制御する。これにより、光ディスク100のトラック上に記録マークが形成される。   The laser control circuit 116 controls the irradiation power of the light beam from the optical head 101 according to the recording compensation signal. Thereby, a recording mark is formed on the track of the optical disc 100.

CPU112は、ディスク情報再生回路111で再生されたアドレス情報を得て、サーボ回路103に指示してデータの記録および再生を行うブロックを検索し、検索したブロック位置において各回路に対して記録動作、再生動作の指示を出す。これにより、各回路は、行おうとしている記録動作または再生動作に適合した光ビームの照射パワーで、光ヘッド101が光ビームを照射するよう制御する。   The CPU 112 obtains the address information reproduced by the disk information reproducing circuit 111, instructs the servo circuit 103 to search for a block for recording and reproducing data, and performs a recording operation on each circuit at the searched block position. Instruct the playback operation. Thereby, each circuit controls the optical head 101 to irradiate the light beam with the irradiation power of the light beam suitable for the recording operation or the reproducing operation to be performed.

また、CPU112は、ディスク情報再生回路111で再生されたディスクコントロール情報に含まれるβ指定値を取得し、取得したβ値に基づいてビタビ復号回路108の各信号期待値を設定する、期待値算出処理113を含んでいる。図7に、期待値算出処理113の処理工程を示す。まずステップ700において、サーボ回路103およびディスク情報再生回路111に指示を出して、ディスクコントロール情報の記録されたトラックを検索し、ディスクコントロール情報を再生する。ステップ701で、再生したディスクコントロール情報から、所定のフォーマットにしたがってβ指定値を抽出する。次にステップ702において、β指定値を基に所定の計算式に従って、ビタビ復号回路108で用いる各信号期待値を算出する。ステップ703で、算出した各信号期待値をビタビ復号回路108に対して設定する。以上の後、ステップ704において、サーボ回路103とディスク情報再生回路111に指示を出して、データを再生するトラックを検索し、データを再生する。なお、信号期待値を算出する処理をCPU112が行うとしているが、この算出処理は、ビタビ復号回路108あるいはディスク情報再生回路111によって行われてもよい。   Further, the CPU 112 obtains a β designated value included in the disc control information reproduced by the disc information reproducing circuit 111, and sets expected signal values of the Viterbi decoding circuit 108 based on the obtained β value. Processing 113 is included. FIG. 7 shows the process steps of the expected value calculation process 113. First, in step 700, an instruction is issued to the servo circuit 103 and the disc information reproducing circuit 111 to search for a track on which disc control information is recorded, and to reproduce the disc control information. In step 701, a β designation value is extracted from the reproduced disc control information according to a predetermined format. Next, in step 702, each signal expected value used in the Viterbi decoding circuit 108 is calculated according to a predetermined calculation formula based on the β designated value. In step 703, the calculated signal expected values are set in the Viterbi decoding circuit. After the above, in step 704, an instruction is issued to the servo circuit 103 and the disc information reproducing circuit 111 to search for a track for reproducing data and reproduce the data. Although the CPU 112 performs the process of calculating the expected signal value, the calculation process may be performed by the Viterbi decoding circuit 108 or the disc information reproducing circuit 111.

次に、図5と図6を参照しながら、期待値算出処理113におけるステップ702の信号期待値の算出方法を説明する。   Next, the method for calculating the expected signal value in step 702 in the expected value calculation process 113 will be described with reference to FIGS.

図5は、データ再生信号の波形を示している。ここでデータ再生信号500は、DC制御回路105によりエネルギー中心がゼロレベルになるように制御されるため、再生信号エネルギー中心レベル501はゼロレベルになっている。データ再生信号500の最大振幅レベル502をA、最小振幅レベル503をBとしたとき、β値は、(A+B)/(A−B)×100として定義される値である。例えば、Aが+0.45、Bが−0.55の場合、β値は10%となる。   FIG. 5 shows the waveform of the data reproduction signal. Here, since the data reproduction signal 500 is controlled by the DC control circuit 105 so that the energy center becomes zero level, the reproduction signal energy center level 501 is zero level. When the maximum amplitude level 502 of the data reproduction signal 500 is A and the minimum amplitude level 503 is B, the β value is a value defined as (A + B) / (A−B) × 100. For example, when A is +0.45 and B is −0.55, the β value is 10%.

図6は、β値に対し、PR等化フィルタ107によりサンプリング信号にPR等化を施した後の出力信号において、前述した図3および図4に示す信号の各9レベルが、均等間隔の理想的な状態からずれてしまう関係を示している。信号レベル600は信号期待値レベル+4、信号レベル601は信号期待値レベル+3、信号レベル602は信号期待値レベル+2、信号レベル603は信号期待値レベル+1、信号レベル604は信号期待値レベル0(中心レベル)、信号レベル605は信号期待値レベル−1、信号レベル606は信号期待値レベル−2、信号レベル607は信号期待値レベル−3、信号レベル608は信号期待値レベル−4に相当する。信号振幅を−0.5から+0.5とした場合、β値が0%では理想的な0.125間隔の均等レベルである。エネルギー中心がゼロレベルになるように制御した状態では、中心レベルの信号レベル604は、β値が大きくなるとレベルが下がり、β値が小さくなるとレベルが上がるようにずれていく特徴を持つ。他のレベルについては、β値が大きくなると、中心レベルより上の各レベルの間隔が広がり、下の各レベルの間隔が狭まる。逆に、β値が小さくなると、中心レベルより上の各レベルの間隔が狭まり、下の各レベルの間隔が広がるようにずれていく特徴を持つ。以上より、各レベルの値がβ値に応じて変化する関係を、例えば、Vn=Pn・β+Qnのような一次式で近似することができる。ここで、nは−4から+4の各レベル、Vnはレベルnの信号期待値、Pnはレベルnのβ値に対する傾きを示す係数、βはβ値、Qnはレベルnのβ値が0%のときの信号期待値を表している。この関係式を用いて、取得したβ指定値から各レベルの信号期待値を算出することができる。   FIG. 6 shows an example in which the 9 levels of the signals shown in FIGS. 3 and 4 described above are equally spaced in the output signal after the PR signal is subjected to PR equalization by the PR equalization filter 107 with respect to the β value. This shows a relationship that deviates from the general state. The signal level 600 is the expected signal level +4, the signal level 601 is the expected signal level +3, the signal level 602 is the expected signal level +2, the signal level 603 is the expected signal level +1, and the signal level 604 is the expected signal level 0 ( Signal level 605, signal level 606 corresponds to signal expected value level-2, signal level 607 corresponds to signal expected value level-3, and signal level 608 corresponds to signal expected value level-4. . When the signal amplitude is changed from -0.5 to +0.5, an equal level of 0.125 intervals is ideal when the β value is 0%. In a state where the energy center is controlled to be zero level, the signal level 604 of the center level has a feature that the level decreases as the β value increases and shifts so that the level increases as the β value decreases. For the other levels, as the β value increases, the interval between the levels above the center level increases, and the interval between the lower levels decreases. On the contrary, when the β value becomes small, the interval between the levels above the center level is narrowed, and the interval between the levels below is widened. From the above, the relationship in which the value of each level changes according to the β value can be approximated by a linear expression such as Vn = Pn · β + Qn. Here, n is each level from -4 to +4, Vn is a signal expectation value of level n, Pn is a coefficient indicating a slope with respect to the β value of level n, β is a β value, Qn is a β value of level n of 0% Represents the expected signal value. Using this relational expression, the expected signal value of each level can be calculated from the acquired β designated value.

なお、関係を一次式としたが、二次以上の多項式近似であってもよい。   Although the relationship is a linear equation, it may be a quadratic or higher polynomial approximation.

また、β値が0%のときの信号期待値Qnを理想的な0.125間隔の均等レベルとしたが、情報記録層1層あたり33.4GBという高密度記録においては、2T、3Tといった短いマークの振幅が非常に小さく、PR等化フィルタ107の出力信号として均等レベルにまで至らないこともあり、このような場合は、例えばβ値が0%のときの3T信号の振幅を示す信号期待値Q+2とQ-2をそれぞれ+0.250、−0.250ではなく、+0.220、−0.220としてもよい。 Further, the expected signal value Qn when the β value is 0% is set to an ideal equal level of 0.125 intervals. However, in high-density recording of 33.4 GB per information recording layer, it is as short as 2T or 3T. The amplitude of the mark is very small and may not reach a uniform level as the output signal of the PR equalizing filter 107. In such a case, for example, a signal expectation indicating the amplitude of the 3T signal when the β value is 0%. The values Q +2 and Q −2 may be +0.220 and −0.220 instead of +0.250 and −0.250, respectively.

また、例えば一次式の関係とした場合、係数Pnについて実験的に次のような範囲になることが分かっている。
−0.526<P-4<−0.283
−0.158<P-3<−0.085
+0.072<P-2<+0.133
+0.005<P-1<+0.009
+0.183<P0<+0.138
−0.005<P+1<+0.005
+0.087<P+2<+0.162
−0.236<P+3<−0.127
−0.380<P+4<−0.706
Further, for example, when the relationship is a linear expression, it is known that the coefficient Pn is experimentally in the following range.
−0.526 <P −4 <−0.283
−0.158 <P −3 <−0.085
+0.072 <P −2 <+0.133
+0.005 <P −1 <+0.009
+0.183 <P 0 <+0.138
−0.005 <P +1 <+0.005
+0.087 <P +2 <+0.162
−0.236 <P +3 <−0.127
−0.380 <P +4 <−0.706

以上により、光ディスク100の繰り返し記録の特性や経年劣化特性が最大限に発揮できる最適記録条件として指定されたβ指定値を取得し、β指定値に応じてビタビ復号回路108における信号期待値を算出して設定した状態で、光ディスク100に記録し、そして再生して品質評価回路110による品質指標値を参照し、品質指標値が小さくなるように記録補償回路115における記録マークのエッジ位置のタイミングと記録パワーの高低、レーザ制御回路116における光ビームの照射パワーを適切に調整することにより、光ディスク100の最適記録条件で記録することが可能となる。   As described above, the β designation value designated as the optimum recording condition that can maximize the repetitive recording characteristics and the aging deterioration characteristics of the optical disc 100 is acquired, and the expected signal value in the Viterbi decoding circuit 108 is calculated according to the β designation value. In this state, recording is performed on the optical disc 100, reproduction is performed, the quality index value by the quality evaluation circuit 110 is referred to, and the timing of the edge position of the recording mark in the recording compensation circuit 115 is set so that the quality index value becomes small. By appropriately adjusting the recording power level and the irradiation power of the light beam in the laser control circuit 116, it is possible to perform recording under the optimum recording conditions of the optical disc 100.

なお、信号期待値を9レベルで設定するとしたが、これに限定されるものではない。例えば、PR(1,2,2,2,1)の場合では、図3に示す状態301の16パターンそれぞれに対して設定してもよいし、変化が出やすい2T、3Tに関連する信号レベルを状態301毎に分けて、他の信号レベルはそれぞれまとめて設定してもよい。   Although the signal expectation value is set at 9 levels, the present invention is not limited to this. For example, in the case of PR (1, 2, 2, 2, 1), it may be set for each of the 16 patterns in the state 301 shown in FIG. 3, or signal levels related to 2T and 3T that are likely to change. May be set for each state 301 and other signal levels may be set together.

なお、光ディスク装置118は、CPU112、データ復調回路109、データ変調回路114、ディスク情報再生回路111を含む構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、CPU112、データ復調回路109、データ変調回路114、ディスク情報再生回路111がなく、別にホストコンピュータが接続されている光ディスク評価装置であってもよい。   The optical disk device 118 includes the CPU 112, the data demodulation circuit 109, the data modulation circuit 114, and the disk information reproduction circuit 111, but is not limited thereto. For example, it may be an optical disk evaluation apparatus in which the CPU 112, the data demodulation circuit 109, the data modulation circuit 114, and the disk information reproduction circuit 111 are not provided and a host computer is connected separately.

(実施の形態2)
図8は、本発明の実施の形態2における光ディスクの領域構成を示す。
(Embodiment 2)
FIG. 8 shows an area configuration of the optical disc according to the second embodiment of the present invention.

光ディスク800は、情報記録層を含む。情報記録層に記録マークを形成することによって、光ディスク800にデータが記録される。光ディスク800には、トラックが同心円状に形成されている。   The optical disc 800 includes an information recording layer. Data is recorded on the optical disc 800 by forming recording marks in the information recording layer. On the optical disk 800, tracks are formed concentrically.

光ディスク800は、BCA(Burst Cutting Area)領域810と、リードイン領域820と、ユーザー領域830と、リードアウト領域840とを含む。   Optical disc 800 includes a BCA (Burst Cutting Area) area 810, a lead-in area 820, a user area 830, and a lead-out area 840.

BCA領域810は、予めバーコード状の信号が記録されており、ディスク1枚ごとに異なるメディア識別用の固有の番号や、著作権情報や、ディスク特性情報が含まれる。このディスク特性情報には、情報記録層の層数やアドレス管理方法の識別情報が含まれている。上記ディスク特性情報として、たとえば情報記録層の層数そのものを表す情報、許可層数に応じた所定のビット情報、記録密度に関する情報が含まれている。記録密度に関する情報としては、例えば、光ディスクの記録容量を示す情報、チャネルビット長(記録線密度)を示す情報が挙げられる。   In the BCA area 810, a barcode-like signal is recorded in advance, and includes a unique number for identifying a medium that is different for each disc, copyright information, and disc characteristic information. This disc characteristic information includes the number of information recording layers and identification information of an address management method. The disk characteristic information includes, for example, information indicating the number of information recording layers, predetermined bit information corresponding to the number of permitted layers, and information on recording density. Examples of the information relating to the recording density include information indicating the recording capacity of the optical disc and information indicating the channel bit length (recording line density).

また、この記録密度に関する情報の格納位置は、再生専用型ディスクの場合、BCA領域、および/または、記録データ(凹凸ピット)の内部(データに付加されるデータアドレスとして記録)などが考えられる。追記型又は書換型の記録型ディスクの場合は、BCA領域、および/または、PIC領域、および/または、ウォブル(ウォブルに重畳される副情報として記録)などが考えられる。   In addition, in the case of a read-only disc, the storage location of the information related to the recording density may be the BCA area and / or the inside of the recording data (uneven pits) (recorded as a data address added to the data). In the case of a write-once or rewritable recording disc, a BCA area and / or PIC area and / or wobble (recorded as sub-information superimposed on the wobble) can be considered.

ユーザー領域830は、ユーザーが任意のデータを記録し得るように構成されている。ユーザー領域830には、例えば、ユーザーデータが記録される。ユーザーデータには、例えば、オーディオデータおよびビジュアル(ビデオ)データが含まれる。   The user area 830 is configured so that the user can record arbitrary data. For example, user data is recorded in the user area 830. User data includes, for example, audio data and visual (video) data.

リードイン領域820は、ユーザー領域830とは異なって、ユーザーが任意のデータを記録し得るようには構成されていない。リードイン領域820は、PIC(Permanent Information and Control data)領域821とOPC(Optimum Power Calibration)領域822とINFO領域823を含む。   Unlike the user area 830, the lead-in area 820 is not configured to allow the user to record arbitrary data. The lead-in area 820 includes a PIC (Permanent Information and Control data) area 821, an OPC (Optimum Power Calibration) area 822, and an INFO area 823.

PIC領域821には、ディスク特性情報が含まれる。このディスク特性情報には、たとえば上記で説明した、情報記録層の層数、アドレス管理方法の識別情報、アクセスパラメータが記録されている。アクセスパラメータは、例えば、光ディスク800に複数の記録マークを形成/消去するためのレーザパワーに関するパラメータ、および複数の記録マークを記録するための記録パルス幅に関するパラメータである。   The PIC area 821 includes disc characteristic information. In this disk characteristic information, for example, the number of information recording layers, identification information of an address management method, and access parameters described above are recorded. The access parameter is, for example, a parameter relating to laser power for forming / erasing a plurality of recording marks on the optical disc 800 and a parameter relating to a recording pulse width for recording a plurality of recording marks.

光ディスク800には、繰り返し記録の特性や経年劣化特性が最大限に発揮できる最適記録条件で記録した状態を再生するときの最尤復号に用いる信号期待値レベルの各値が、BCA領域、および/または、PIC領域に記録されている。この値を取得し、前述の実施の形態1に示すように、最尤復号の信号期待値レベルとして設定することにより、最適な状態で再生することが可能となる。   In the optical disc 800, each value of a signal expected value level used for maximum likelihood decoding when reproducing a state recorded under an optimum recording condition capable of maximizing repetitive recording characteristics and aging deterioration characteristics is recorded in the BCA area and / or Alternatively, it is recorded in the PIC area. By acquiring this value and setting it as the expected signal level of maximum likelihood decoding as shown in the first embodiment, it is possible to reproduce the signal in an optimal state.

なお、本実施形態においては、BCA領域810およびPIC領域821のいずれにも最尤復号に用いる信号期待値レベルの各値を含むディスク特性情報が格納されているとした。しかしながらこれは例であり、この例には限られない。たとえばBCA領域,PIC領域,記録データの内部,ウォブルのいずれか、これらの任意の2以上領域などでもよい。なお、同じディスク特性情報が複数箇所に分けて記録されれば、いずれかから読み出すことができる。よってディスク特性情報の信頼性を確保することが可能となる。また、ディスクの種類が未知であっても、光ディスク装置は、予め位置決めされたそれらの領域にディスク特性情報を格納しておくことで、確実にそのディスクの情報記録層の層数などを知ることができる。   In the present embodiment, it is assumed that disk characteristic information including each value of the expected signal level used for maximum likelihood decoding is stored in both the BCA area 810 and the PIC area 821. However, this is an example and is not limited to this example. For example, any of a BCA area, a PIC area, the inside of recording data, a wobble, or any two or more of these areas may be used. If the same disc characteristic information is recorded in a plurality of locations, it can be read out from either one. Therefore, it is possible to ensure the reliability of the disk characteristic information. Even if the type of the disc is unknown, the optical disc apparatus can know the number of information recording layers of the disc by storing the disc characteristic information in these pre-positioned areas. Can do.

なお、複数の情報記録層が存在する場合、ディスク特性情報が配置される情報記録層(基準層)は、例えば、光ヘッドから最も距離が遠い位置にある層、換言すれば、レーザ光が入射する側の表面から最も深い位置の層であっても構わない。   When there are a plurality of information recording layers, the information recording layer (reference layer) on which the disk characteristic information is arranged is, for example, the layer farthest from the optical head, in other words, the laser beam is incident. It may be a layer at the deepest position from the surface on the side to be processed.

なお、最尤復号に用いる信号期待値レベルの各値をディスク特性情報に含むとしたが、これに限定されるものではない。例えば、各信号期待値レベルの間隔であってもよいし、β指定値から各信号期待値レベルを求める計算式の係数であってもよい。   In addition, although each value of the signal expected value level used for maximum likelihood decoding is included in the disk characteristic information, the present invention is not limited to this. For example, it may be an interval between each signal expected value level, or may be a coefficient of a calculation formula for obtaining each signal expected value level from a β designated value.

なお、上述の実施の形態について、最尤復号(ビタビ復号回路108)の信号期待値を変更することとしたが、信号期待値を変更可能な範囲を定めてもよい。例えば、図11(A)は、PR(1,2,2,2,1)ML方式の場合において、最尤復号で誤る可能性が比較的高くなるユークリッド距離が小さい2つのビットパターンに対応する理想的な信号波形の例を示している。この2つの信号波形の場合、ユークリッド距離の2乗が14となる。図11(B)は、この2つのビットパターンにおいて、β値が−10%として算出した信号期待値を用いた場合の信号波形の例を示している。このとき、ユークリッド距離の2乗は13.71となり、元の14に対し約2%小さく、復号誤りしやすい側へと変化している。図12は、上記のビットパターンにおけるβ値に対するユークリッド距離の2乗の値の変化を示している。ユークリッド距離の2乗が大きいほど復号誤りに対する余裕が大きくなるため、例えば、β指定値(あるいは対応する信号期待値)の範囲を−15%以上と定めてもよい。   In the above-described embodiment, the expected signal value of maximum likelihood decoding (Viterbi decoding circuit 108) is changed. However, a range in which the expected signal value can be changed may be determined. For example, FIG. 11A corresponds to two bit patterns with a small Euclidean distance that are relatively likely to be erroneous in the maximum likelihood decoding in the case of the PR (1, 2, 2, 2, 1) ML system. An example of an ideal signal waveform is shown. In the case of these two signal waveforms, the square of the Euclidean distance is 14. FIG. 11B shows an example of the signal waveform when the expected signal value calculated with the β value of −10% is used in these two bit patterns. At this time, the square of the Euclidean distance is 13.71, which is about 2% smaller than the original 14, and changes to the side where decoding errors are likely to occur. FIG. 12 shows a change in the square value of the Euclidean distance with respect to the β value in the above bit pattern. The larger the square of the Euclidean distance, the greater the margin for decoding errors. For example, the range of the β designated value (or the corresponding signal expectation value) may be set to −15% or more.

また最後に、本発明の光ディスクの一例として、BD(ブルーレイディスク)について、簡単に補足説明をする。ブルーレイディスクの主な光学定数と物理フォーマットについては、「ブルーレイディスク読本」(オーム社出版)やブルーレイアソシエーションのホームページ(http://www.blu-raydisc.com/)に掲載されているホワイトペーパに開示されている。   Finally, BD (Blu-ray Disc) will be briefly explained as an example of the optical disc of the present invention. The main optical constants and physical formats of Blu-ray Discs can be found on the white papers posted on the Blu-ray Disc Reader (Ohm Publishing) and the Blu-ray Association website (http://www.blu-raydisc.com/). It is disclosed.

BDでは、波長405nm(誤差範囲の許容値を±5nmとすれば、400〜410nm)のレーザ光およびNA=0.85(誤差範囲の許容値を±0.01とすれば、0.84〜0.86)の対物レンズを用いる。トラックピッチは0.32μmであり、チャネルクロック周波数はBD標準転送レート(1X)において66MHz(66.000Mbit/s)であり、BD4xの転送レートでは264MHz(264.000Mbit/s)、BD6xの転送レートでは396MHz(396.000Mbit/s)、BD8Xの転送レートでは528MHz(528.000Mbit/s)である。標準線速度(基準線速度、1X)は4.917m/secである。   In the BD, a laser beam having a wavelength of 405 nm (400 to 410 nm if the tolerance of the error range is ± 5 nm) and NA = 0.85 (0.84 to if the tolerance of the error range is ± 0.01). 0.86) objective lens is used. The track pitch is 0.32 μm, the channel clock frequency is 66 MHz (66.000 Mbit / s) at the BD standard transfer rate (1 ×), 264 MHz (264.000 Mbit / s) at the transfer rate of BD4x, and the transfer rate of BD6x Is 396 MHz (396.000 Mbit / s), and the transfer rate of BD8X is 528 MHz (528.000 Mbit / s). The standard linear velocity (reference linear velocity, 1X) is 4.917 m / sec.

保護層(カバー層)の厚みに関しては、開口数を上げ焦点距離が短くなるのに伴い、またチルトによるスポット歪みの影響を抑えられるよう、DVDの0.6mmに対して、より薄い保護層、例えば媒体の総厚み1.2mm程度のうち、保護層の厚みを10〜200μm(より具体的には、1.1mm程度の基板に、単層ディスクならば0.1mm程度の透明保護層、二層ディスクならば0.075mm程度の保護層に0.025mm程度の中間層(SpacerLayer)としてもよい。三層以上のディスクならば保護層及び/又は中間層の厚みはさらに薄くなる。   As for the thickness of the protective layer (cover layer), a thinner protective layer than 0.6 mm of DVD so that the influence of spot distortion due to tilt can be suppressed as the numerical aperture is increased and the focal length is shortened. For example, out of the total thickness of the medium of about 1.2 mm, the protective layer has a thickness of 10 to 200 μm (more specifically, a substrate of about 1.1 mm, a transparent protective layer of about 0.1 mm for a single-layer disc, two In the case of a layered disc, a protective layer of about 0.075 mm may be used as an intermediate layer (Spacer Layer) of about 0.025 mm, and in the case of three or more discs, the thickness of the protective layer and / or the intermediate layer is further reduced.

本発明は、光ディスクの記録密度の高密度化において有用であり、大容量な光ディスクおよびその再生方法、光ディスク装置、集積回路に利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for increasing the recording density of an optical disc, and can be used for a large-capacity optical disc, a reproducing method thereof, an optical disc apparatus, and an integrated circuit.

実施形態1による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an optical disc device according to Embodiment 1. FIG. 光ディスク装置のDC制御回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the DC control circuit of an optical disk apparatus. PR(1,2,2,2,1)の場合のビットパターンに対する最尤復号の信号期待値を示す図である。It is a figure which shows the signal expected value of the maximum likelihood decoding with respect to the bit pattern in the case of PR (1, 2, 2, 2, 1). PR(1,2,2,2,1)の場合の理想的な等化処理を施した再生信号の信号レベルを示す図である。It is a figure which shows the signal level of the reproduction | regeneration signal which performed the ideal equalization process in the case of PR (1, 2, 2, 2, 1). データ再生信号のβ値を示す図である。It is a figure which shows (beta) value of a data reproduction signal. β値と最尤復号の信号期待値との関係の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the relationship between (beta) value and the signal expectation value of maximum likelihood decoding. β指定値から最尤復号の信号期待値を求める工程を示す図である。It is a figure which shows the process of calculating | requiring the signal expectation value of maximum likelihood decoding from (beta) designation | designated value. 実施形態2による光ディスクの領域構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an area configuration of an optical disc according to a second embodiment. (A)は従来の記録密度のBDの例を示す図であり、(B)は、BDよりも高い記録密度の高密度ディスクの例を示す図である。(A) is a figure which shows the example of BD of the conventional recording density, (B) is a figure which shows the example of the high density disc of recording density higher than BD. 光ディスクの物理的構成を示す図である。It is a figure which shows the physical structure of an optical disk. (A)はユークリッド距離の2乗が14となる2つのビットパターンの理想波形であり、(B)はβ値が−15%となった場合の波形の例を示す図である。(A) is an ideal waveform of two bit patterns in which the square of the Euclidean distance is 14, and (B) is a diagram showing an example of a waveform when the β value becomes −15%. 2つのビットパターンのユークリッド距離の2乗とβ値との関係の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the relationship between the square of the Euclidean distance of two bit patterns, and (beta) value.

符号の説明Explanation of symbols

100、800、1 光ディスク
101 光ヘッド
102 モータ
118 光ディスク装置
200 加算回路
201 積分回路
202 ゲイン回路
500 データ再生信号
900、2 トラック
901、902、905、906 記録マーク
3 ブロック
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 800, 1 Optical disk 101 Optical head 102 Motor 118 Optical disk apparatus 200 Adder circuit 201 Integration circuit 202 Gain circuit 500 Data reproduction signal 900, 2 tracks 901, 902, 905, 906 Recording mark 3 blocks

Claims (26)

光ディスクのトラックにマークとスペースで記録された情報を再生した再生信号のサンプリング信号から最も確からしいデジタル情報を復号する最尤復号方法であって、
所定の期間における前記再生信号のサンプリング信号列に対し、各デジタル情報列に対応した再生信号のサンプリング信号の期待値列との差を検出し、差が最小となるデジタル情報列を前記再生信号の復号結果として選択する最尤復号ステップと、
前記再生信号のエネルギー中心と、最長マークと最長スペースの振幅の中心との比を示す指標値の期待値を指定する指標値指定ステップと、
前記指標値の期待値に応じて前記最尤復号ステップで用いるサンプリング信号の各期待値を算出する算出ステップと
から構成され、
前記最尤復号ステップでは、前記算出ステップで算出したサンプリング信号の各期待値を用いることを特徴とする最尤復号方法。
A maximum likelihood decoding method for decoding the most probable digital information from a sampling signal of a reproduction signal obtained by reproducing information recorded in a mark and a space on an optical disc track,
The difference between the sampling signal sequence of the reproduction signal in a predetermined period and the expected value sequence of the sampling signal of the reproduction signal corresponding to each digital information sequence is detected, and the digital information sequence having the smallest difference is determined as the reproduction signal. A maximum likelihood decoding step to select as a decoding result;
An index value designating step for designating an expected value of an index value indicating a ratio between the energy center of the reproduction signal and the center of amplitude of the longest mark and the longest space;
A calculation step of calculating each expected value of the sampling signal used in the maximum likelihood decoding step according to the expected value of the index value,
In the maximum likelihood decoding step, each expected value of the sampling signal calculated in the calculation step is used.
前記最尤復号ステップは、ビタビ復号であることを特徴とする請求項1に記載の最尤復号方法。   The maximum likelihood decoding method according to claim 1, wherein the maximum likelihood decoding step is Viterbi decoding. 前記再生信号のサンプリング信号のエネルギー中心レベルを検出し、検出したエネルギー中心レベルが前記最尤復号ステップの処理の中心レベルになるように前記サンプリング信号のDCレベルを制御するDC制御ステップをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の最尤復号方法。   A DC control step of detecting the energy center level of the sampling signal of the reproduction signal and controlling the DC level of the sampling signal so that the detected energy center level becomes the center level of the processing of the maximum likelihood decoding step; The maximum likelihood decoding method according to claim 1, wherein: 前記再生信号のサンプリング信号が所定の周波数特性を持つように等化するパーシャルレスポンス等化ステップをさらに有し、パーシャルレスポンス等化ステップの出力信号が前記最尤復号ステップに入力されることを特徴とする請求項1に記載の最尤復号方法。   The method further comprises a partial response equalization step for equalizing the sampling signal of the reproduction signal so as to have a predetermined frequency characteristic, and an output signal of the partial response equalization step is input to the maximum likelihood decoding step. The maximum likelihood decoding method according to claim 1. 前記パーシャルレスポンス等化ステップの等化特性は、PR(1,2,2,2,1)等化であることを特徴とする請求項4に記載の最尤復号方法。   5. The maximum likelihood decoding method according to claim 4, wherein the equalization characteristic of the partial response equalization step is PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization. 前記最尤復号ステップで用いるサンプリング信号の期待値は、PR(1,2,2,2,1)等化に対応した9レベルの値であることを特徴とする請求項5に記載の最尤復号方法。   6. The maximum likelihood according to claim 5, wherein the expected value of the sampling signal used in the maximum likelihood decoding step is a 9-level value corresponding to PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization. Decryption method. 前記光ディスクに記録された情報は1−7変調方式に従って記録され、PR(1,2,2,2,1)等化では16種類のパターンが存在し、前記最尤復号ステップで用いるサンプリング信号の期待値は、前記16種類のパターンに対応した値であることを特徴とする請求項5に記載の最尤復号方法。   The information recorded on the optical disc is recorded according to the 1-7 modulation method, and there are 16 types of patterns in PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization, and the sampling signal used in the maximum likelihood decoding step 6. The maximum likelihood decoding method according to claim 5, wherein the expected value is a value corresponding to the 16 types of patterns. 光ディスクのトラックにマークとスペースで記録された情報を再生する光ディスク装置であって、
前記光ディスクに対してレーザを照射し、反射光の光量に応じた再生信号を出力する光ヘッドと、
前記再生信号から再生クロックを生成する再生クロック生成回路と、
前記再生信号を前記再生クロックでサンプリングしたサンプリング信号を出力するA/D変換回路と、
前記サンプリング信号から最も確からしいデジタル情報を復号する最尤復号回路と
を備えており、
前記最尤復号回路は、
所定の期間における前記サンプリング信号列に対し、各デジタル情報列に対応した再生信号のサンプリング信号の期待値列との差を検出し、差が最小となるデジタル情報列を前記再生信号の復号結果として選択する復号回路と、
前記再生信号のエネルギー中心と、最長マークと最長スペースの振幅の中心との比を示す指標値の期待値を指定する指標値指定回路と、
前記指標値の期待値に応じて前記最尤復号ステップで用いるサンプリング信号の各期待値を算出する算出回路と
から構成され、
前記復号回路では、前記算出回路で算出したサンプリング信号の各期待値を用いることを特徴とする光ディスク装置。
An optical disc apparatus for reproducing information recorded with a mark and a space on an optical disc track,
An optical head for irradiating the optical disc with a laser and outputting a reproduction signal corresponding to the amount of reflected light;
A reproduction clock generation circuit for generating a reproduction clock from the reproduction signal;
An A / D conversion circuit for outputting a sampling signal obtained by sampling the reproduction signal with the reproduction clock;
A maximum likelihood decoding circuit for decoding the most probable digital information from the sampling signal,
The maximum likelihood decoding circuit includes:
A difference between the sampling signal sequence in a predetermined period and an expected value sequence of the sampling signal of the reproduction signal corresponding to each digital information sequence is detected, and a digital information sequence having the smallest difference is obtained as a decoding result of the reproduction signal. A decoding circuit to select;
An index value designating circuit for designating an expected value of an index value indicating a ratio between the energy center of the reproduction signal and the center of the amplitude of the longest mark and the longest space;
A calculation circuit that calculates each expected value of the sampling signal used in the maximum likelihood decoding step according to an expected value of the index value,
The optical disc apparatus characterized in that the decoding circuit uses each expected value of the sampling signal calculated by the calculation circuit.
前記復号回路は、ビタビ復号回路であることを特徴とする請求項8に記載の光ディスク装置。   9. The optical disc apparatus according to claim 8, wherein the decoding circuit is a Viterbi decoding circuit. 前記再生信号のサンプリング信号のエネルギー中心レベルを検出し、検出したエネルギー中心レベルが前記復号回路の処理の中心レベルになるように前記サンプリング信号のDCレベルを制御するDC制御回路をさらに有することを特徴とする請求項8に記載の光ディスク装置。   A DC control circuit that detects an energy center level of the sampling signal of the reproduction signal and controls a DC level of the sampling signal so that the detected energy center level becomes a center level of processing of the decoding circuit; The optical disc apparatus according to claim 8. 前記再生信号のサンプリング信号が所定の周波数特性を持つように等化するパーシャルレスポンス等化回路をさらに有し、パーシャルレスポンス等化回路の出力信号が前記復号回路に入力されることを特徴とする請求項8に記載の光ディスク装置。   A partial response equalization circuit for equalizing the sampling signal of the reproduction signal so as to have a predetermined frequency characteristic, and an output signal of the partial response equalization circuit is input to the decoding circuit. Item 9. The optical disk device according to Item 8. 前記パーシャルレスポンス等化回路の等化特性は、PR(1,2,2,2,1)等化であることを特徴とする請求項11に記載の光ディスク装置。   12. The optical disc apparatus according to claim 11, wherein the equalization characteristic of the partial response equalization circuit is PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization. 前記最尤復号回路で用いるサンプリング信号の期待値は、PR(1,2,2,2,1)等化に対応した9レベルの値であることを特徴とする請求項12に記載の光ディスク装置。   13. The optical disc apparatus according to claim 12, wherein an expected value of the sampling signal used in the maximum likelihood decoding circuit is a 9-level value corresponding to PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization. . 前記光ディスクに記録された情報は1−7変調方式に従って記録され、PR(1,2,2,2,1)等化では16種類のパターンが存在し、前記最尤復号回路で用いるサンプリング信号の期待値は、前記16種類のパターンに対応した値であることを特徴とする請求項12に記載の光ディスク装置。   Information recorded on the optical disc is recorded according to the 1-7 modulation method, and there are 16 types of patterns in PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization. The sampling signal used in the maximum likelihood decoding circuit 13. The optical disc apparatus according to claim 12, wherein the expected value is a value corresponding to the 16 types of patterns. 前記光ディスクにはあらかじめ前記指標値の期待値の情報が記録されており、前記指標値指定回路は取得した期待値の情報を指標値の期待値とすることを特徴とする請求項8に記載の光ディスク装置。   9. The expected value of the index value is recorded in advance on the optical disc, and the index value designating circuit sets the acquired expected value information as the expected value of the index value. Optical disk device. 光ディスクのトラックにマークとスペースで記録された情報を再生した再生信号を復号する集積回路であって、
前記再生信号から再生クロックを生成する再生クロック生成回路と、
前記再生信号を前記再生クロックでサンプリングしたサンプリング信号を出力するA/D変換回路と、
前記サンプリング信号から最も確からしいデジタル情報を復号する最尤復号回路と
を備えており、
前記最尤復号回路は、
所定の期間における前記サンプリング信号列に対し、各デジタル情報列に対応した再生信号のサンプリング信号の期待値列との差を検出し、差が最小となるデジタル情報列を前記再生信号の復号結果として選択する復号回路と、
前記再生信号のエネルギー中心と、最長マークと最長スペースの振幅の中心との比を示す指標値の期待値を指定する指標値指定回路と、
前記指標値の期待値に応じて前記最尤復号ステップで用いるサンプリング信号の各期待値を算出する算出回路と
から構成され、
前記復号回路では、前記算出回路で算出したサンプリング信号の各期待値を用いることを特徴とする集積回路。
An integrated circuit that decodes a reproduction signal obtained by reproducing information recorded in a mark and a space on an optical disc track,
A reproduction clock generation circuit for generating a reproduction clock from the reproduction signal;
An A / D conversion circuit for outputting a sampling signal obtained by sampling the reproduction signal with the reproduction clock;
A maximum likelihood decoding circuit for decoding the most probable digital information from the sampling signal,
The maximum likelihood decoding circuit includes:
A difference between the sampling signal sequence in a predetermined period and an expected value sequence of the sampling signal of the reproduction signal corresponding to each digital information sequence is detected, and a digital information sequence having the smallest difference is obtained as a decoding result of the reproduction signal. A decoding circuit to select;
An index value designating circuit for designating an expected value of an index value indicating a ratio between the energy center of the reproduction signal and the center of the amplitude of the longest mark and the longest space;
A calculation circuit that calculates each expected value of the sampling signal used in the maximum likelihood decoding step according to an expected value of the index value,
The integrated circuit, wherein the decoding circuit uses each expected value of the sampling signal calculated by the calculation circuit.
トラックにマークとスペースで記録された情報を再生する際に、所定の期間における再生信号のサンプリング信号列に対し、各デジタル情報列に対応した再生信号のサンプリング信号の期待値列との差を検出し、差が最小となるデジタル情報列を前記再生信号の復号結果として選択する最尤復号方式によりデジタル情報が復号される、光ディスクであって、
前記最尤復号で用いるサンプリング信号の各期待値の情報があらかじめ記録されていることを特徴とする光ディスク。
When playing back information recorded on a track with marks and spaces, the difference between the sampling signal sequence of the playback signal and the expected value sequence of the playback signal sampling signal corresponding to each digital information sequence is detected. The digital information is decoded by a maximum likelihood decoding method that selects a digital information sequence having a minimum difference as a decoding result of the reproduction signal,
An optical disc in which information on each expected value of a sampling signal used in the maximum likelihood decoding is recorded in advance.
あらかじめ記録されている前記各期待値の情報は、PR(1,2,2,2,1)等化に対応した9レベルの値であることを特徴とする請求項17に記載の光ディスク。   18. The optical disc according to claim 17, wherein the information of each expected value recorded in advance is a 9-level value corresponding to PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization. 前記光ディスクに記録される情報は1−7変調方式に従って記録され、PR(1,2,2,2,1)等化では16種類のパターンが存在し、あらかじめ記録されている前記各期待値の情報は、前記16種類のパターンに対応した値であることを特徴とする請求項17に記載の光ディスク。   Information recorded on the optical disc is recorded according to the 1-7 modulation method, and there are 16 types of patterns in PR (1, 2, 2, 2, 1) equalization. 18. The optical disc according to claim 17, wherein the information is a value corresponding to the 16 types of patterns. あらかじめ記録されている前記各期待値の情報は、トラックのウォブリングにより記録されていることを特徴とする請求項17に記載の光ディスク。   18. The optical disc according to claim 17, wherein the information of each expected value recorded in advance is recorded by track wobbling. あらかじめ記録されている前記各期待値の情報は、トラック上のマークとスペースにより記録されていることを特徴とする請求項17に記載の光ディスク。   18. The optical disc according to claim 17, wherein the information of each expected value recorded in advance is recorded by a mark and a space on a track. あらかじめ記録されている前記各期待値の情報は、BCA(Burst Cutting Area)に記録されていることを特徴とする請求項17に記載の光ディスク。   18. The optical disc according to claim 17, wherein the information of each expected value recorded in advance is recorded in a BCA (Burst Cutting Area). トラックに照射するレーザの波長がλ、レーザをトラックに集光する対物レンズの開口数がNA、トラック上に記録される最短マーク長がTmおよび最短スペース長がTsであり、(Tm+Ts)<λ/(2NA)となる、請求項17に記載の光ディスク。   The wavelength of the laser that irradiates the track is λ, the numerical aperture of the objective lens that focuses the laser on the track is NA, the shortest mark length recorded on the track is Tm, and the shortest space length is Ts, and (Tm + Ts) <λ The optical disc according to claim 17, which is / (2NA). 前記レーザの波長λが400nmから410nmである、請求項23に記載の光ディスク。   The optical disk according to claim 23, wherein the wavelength λ of the laser is 400 nm to 410 nm. 前記対物レンズの開口数NAが0.84から0.86である、請求項23に記載の光ディスク。   The optical disk according to claim 23, wherein the numerical aperture NA of the objective lens is 0.84 to 0.86. 前記最短マーク長Tmと最短スペース長Tsを加算した長さTm+Tsが、238.2nm未満である、請求項23に記載の光ディスク。   The optical disk according to claim 23, wherein a length Tm + Ts obtained by adding the shortest mark length Tm and the shortest space length Ts is less than 238.2 nm.
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