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JP6856031B2 - 記録調整装置、記録調整方法、およびプログラム - Google Patents

記録調整装置、記録調整方法、およびプログラム Download PDF

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Description

本技術は、記録調整装置、記録調整方法、およびプログラムに関し、特に、高線密度の光ディスクに対する記録補償を実現することができるようにした記録調整装置、記録調整方法、およびプログラムに関する。
近年、Blu-ray（登録商標） Disc（以下、BDという）などの光ディスクの用途として、重要なデータを長期的に保存するデータアーカイブ用の媒体としての用途が注目されている。データアーカイブ用の光ディスクには、より多くのデータを保存できるように、さらなる高線密度化が求められている。
光ディスクに対するデータの記録は、記録層にマークとスペースを形成することで行われる。マークの形成は、レーザ光の強度を記録パターンに基づいて変調し、記録パルスを記録層に照射することによって行われる。
一方、記録されたデータの再生は、レーザ光を記録層に照射し、マークとスペースの反射率の違いなどの光学特性から生じる、戻り光量の変化である再生信号を求めるようにして行われる。再生信号に対して信号処理を施すことによって、記録されたデータが再生される。
データの記録時、再生信号のエラーが少なくなるように、マークの始端と終端のエッジ位置を調整する記録補償が行われる。記録補償は、マーク長とスペース長がともに光学スポットサイズよりも非常に短い光ディスク、すなわち高線密度の光ディスクを用いた場合に特に必要となる。
スペースの長さが短い場合、マークを形成した際の熱がスペース部分で十分に低下しないことから、後方のマークの始端のエッジの温度に影響を与えることになる。逆に、後方のマークの始端のエッジを形成するときの熱が、前方のマークの終端のエッジにおける熱の冷却に影響を与えることになる。このような熱干渉により、記録したマークに位置ずれが生じる。マーク位置がずれた光ディスクを再生した場合、再生信号が影響を受け、正しくデータを再生できなくなる。
記録補償は、レーザ光のパルス形状を微調整し、熱の干渉によって変動するマークのエッジ位置を正しい位置に補正する（シフトさせる）処理である。BD規格の拡張規格であるBDXL（登録商標）規格においては、エッジシフトの評価と調整の方法としてL-SEAT法が採用されている。L-SEAT法については特許文献１に開示されている。
特開２０１１−２３０６９号公報
光ディスクの高線密度化が進み、BDの1.5倍以上の線密度(40GB以上相当)をもつ光ディスクにおいて、L-SEAT法によるエッジシフトの評価と調整が困難となってきた。これは、記録補償の元になる再生信号が符号間の干渉成分を多く含み、記録したマーク位置の評価および記録するマーク位置の調整が一層困難になったためである。
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、高線密度の光ディスクに対する記録補償を実現することができるようにするものである。
本技術の一側面の記録調整装置は、記録媒体に記録されたデータのマークとスペースの記録パターンを記憶する記憶部と、前記記録媒体に記録されたデータを再生して得られた再生信号と、前記記憶部に記憶された前記記録パターンとに基づいて、系のインパルス応答を同定するフィルタ処理部と、インパルス応答の同定後の前記フィルタ処理部の出力と前記再生信号との振幅の差分をエッジ型毎に算出する計算部と、エッジ位置近傍におけるステップ応答の傾きを検出する検出部と、前記振幅の差分と前記ステップ応答の傾きとに基づいてエッジ型毎のエッジ位置の補正量を算出し、前記補正量に応じてエッジ位置を補正して、記録対象のデータを前記記録媒体に記録させ、前記記録対象のデータのマークとスペースの前記記録パターンを前記記憶部に記憶させる制御部と、前記フィルタ処理部による処理、前記計算部による処理、前記検出部による処理、および前記制御部による処理のうちの少なくとも前記計算部による処理と前記制御部による処理を含む記録補償処理を、再生の対象となる前記データと前記記録対象のデータとを変えて反復して行わせる処理制御部とを備える。
本技術の一側面においては、記録媒体に記録されたデータのマークとスペースの記録パターンが記憶部に記憶され、前記記録媒体に記録されたデータを再生して得られた再生信号と、前記記憶部に記憶された前記記録パターンとに基づいてフィルタ処理部により系のインパルス応答が同定される。また、インパルス応答の同定後の前記フィルタ処理部の出力と前記再生信号との振幅の差分が計算部によりエッジ型毎に算出され、エッジ位置近傍におけるステップ応答の傾きが検出部により検出され、前記振幅の差分と前記ステップ応答の傾きとに基づいてエッジ型毎のエッジ位置の補正量が制御部により算出される。前記補正量に応じてエッジ位置が補正され、記録対象のデータが制御部により前記記録媒体に記録され、前記記録対象のデータのマークとスペースの前記記録パターンが前記制御部により前記記憶部に記憶される。前記フィルタ処理部による処理、前記計算部による処理、前記検出部による処理、および前記制御部による処理のうちの少なくとも前記計算部による処理と前記制御部による処理を含む記録補償処理が、再生の対象となる前記データと前記記録対象のデータとを変えて反復して行われる。
本技術によれば、高線密度の光ディスクに対する記録補償を実現することができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
符号間干渉の影響を示す図である。 線密度に応じたインパルス応答の広がりを示す図である。 エッジシフトがある場合に観測される振幅差分を示す図である。 ステップ応答と振幅差分波形の関係を示す図である。 ステップ応答とステップスロープのＱ値の関係を示す図である。 長マーク／長スペースの再生信号とＱ値の関係を示す図である。 LMSフィルタで同定したインパルス応答の例を示す図である。 本記録補償法による処理の流れを示す図である。 補正係数の決め方の例を示す図である。 本技術の一実施形態に係る記録調整装置の構成例を示すブロック図である。 図１０の信号処理部の構成例を示すブロック図である。 図１０の信号処理部の他の構成例を示すブロック図である。 記録調整処理について説明するフローチャートである。 記録ストラテジの例を示す図である。 記録ストラテジの例を示す図である。 設定パラメータの例を示す図である 設定パラメータの更新の例を示す図である。 シミュレーション結果を示す図である。 シミュレーション結果を示す他の図である。 シミュレーション結果を示すさらに他の図である。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。
以下、本技術を実施するための形態について説明する。説明は以下の順序で行う。
１．前提
１−１．用語、表記について
１−２．符号間干渉の影響について
１−３．記録補償について
２．構成と動作
２−１．記録調整装置の全体構成
２−２．信号処理部の構成例１
２−３．信号処理部の構成例２
２−４．記録調整装置の記録調整処理
３．記録ストラテジについて
４．シミュレーション結果
４−１．補正係数αの影響
４−２．振幅差分平均値の変化
４−３．２値化ジッター値の変化
４−４．効果
５．変形例
＜＜１．前提＞＞
＜１−１．用語、表記について＞
はじめに、以下において用いる用語、表記について説明する。
「振幅差分」は、エッジシフトを伴う再生信号の振幅と、エッジシフトの無い再生信号の振幅との差分を表す。エッジシフトを伴う再生信号は、エッジシフトを含む記録データを再生して得られた再生信号である。一方、エッジシフトの無い再生信号は、期待波形である。期待波形は、MTF(Modulation Transfer Function)を含む、系のインパルス応答から導出される。
「LD」は線密度（Linear Density）を表す。例えば「LD50」の表記は、線密度が50GBに相当することを表す。
「エッジ型」はエッジの種類を表す。
「立ち上りエッジ」は、スペース(s)からマーク(m)へ変化するエッジである。マーク始端と同義である。
「立ち下りエッジ」は、マーク(m)からスペース(s)へ変化するエッジである。マーク終端と同義である。
「LMS(Least Mean Square)フィルタ」は、入力されるデータが目標とするデータと一致するように適応する適応フィルタである。入力されるデータが目標とするデータに収束した際（同定が完了した際）のLMSフィルタの係数が、伝達関数のインパルス応答に一致する。
「ラウンド」は、本技術を用いた記録補償の実行単位である。
「WS」は記録ストラテジ（Write Strategy）を表す。記録ストラテジは、記録データを表すマークを微細記録するためのレーザ光の発光形状を表す。
エッジ型を構成するマークを「長さ＋‘m’(小文字)」、スペースを「長さ＋‘s’(小文字)」と表す。例えば、2Tマークは‘2m’と表され、4Tスペースは‘4s’と表される。3Tスペースが先行する5Tマークは‘3s5m’と表される。なお、‘T’はチャネルクロック長を表す。
特定の長さ以上のマーク長、スペース長を縮退して表す場合、マークを「長さ＋‘M’（大文字)」、スペースを「長さ＋‘S’(大文字)」と表す。例えば、3T以上のマーク(3m, 4m, 5m, ...)は‘3M’と表され、5T以上のスペース(5s, 6s, 7s, ...)は‘5S’と表される。
マークとスペースに挟まれるエッジ型を、エッジ位置に‘.’(ピリオド)を置くことで表す。例えば、2Tスペースと3Tマークで構成されるエッジ（3Tマークの立ち上がりエッジ）は‘2s.3m’と表される。また、3T以上のスペースが先行した4Tマークと2Tスペースで構成されるエッジ（4Tマークの立ち下がりエッジ）は‘3S4m.2s’と表される。
以下においては、High-to-Lowメディアを想定して説明する。High-to-Lowメディアは、マークを記録した部分の反射率が未記録部分であるスペース部分の反射率に比べて低くなる光ディスクである。このためインパルス応答の極性は入力信号の極性に対して逆（マイナス方向）になることに注意する。
＜１−２．符号間干渉の影響について＞
高線密度の光ディスクにおける符号間干渉の影響について説明する。
（１）符号間干渉の影響
図１は、符号間干渉の影響を示す図である。
図１の上段に示すように、3TマークであるマークＭ１、2TマークであるマークＭ２、2TマークであるマークＭ３の３つのマークが記録されている場合について説明する。左側のマークＭ１と中央のマークＭ２の間には2Tスペースが形成され、マークＭ２と右側のマークＭ３の間には3Tスペースが形成されている。
点線で示すエッジの位置は、目標とするエッジの位置（理想的なエッジの位置）を表す。また、実線で示すエッジの位置は、実際に記録してできたエッジの位置を表す。
マークＭ１の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジは、目標とする位置より左側にシフトして形成されている。また、マークＭ２の立ち上がりエッジは目標とする位置より左側にシフトして形成され、立ち下がりエッジは目標とする位置より右側にシフトして形成されている。マークＭ３の立ち上がりエッジは目標とする位置より右側にシフトして形成され、立ち下がりエッジは目標とする位置より左側にシフトして形成されている。以下、適宜、理想的な位置に形成されたエッジを理想エッジといい、実際に形成されたエッジを記録エッジという。
この例においては、太枠で囲んで示すレーザ光のスポットにはマークＭ１の右側の一部とマークＭ２が含まれる。時刻ｔ１に位置する、マークＭ２の立ち上がりエッジが着目エッジであるものとする。なお、図１においては、便宜上、レーザ光のスポットの形状を、円形の上下を削った樽型状の太枠で示している。また、実際には、レーザ光のスポットの振幅は図２を参照して後述するように裾状の広がりを有している。マークＭ１の立ち上がりエッジ、マークＭ３の立ち上がり／立ち下がりエッジが図１においてはレーザ光のスポットの外に示されているが、それらのエッジのエッジシフトの影響も着目エッジに対して及ぶことになる。
このように、マーク／スペースの長さに対してレーザ光のスポットのサイズが大きい場合、着目エッジ自身のエッジシフトの影響と周囲のエッジのエッジシフトの影響とを重畳した影響が、着目エッジに対する符号間干渉として生じる。
矢印Ａ１は、着目エッジ自身のエッジシフトの影響を表す。矢印Ａ２は、隣接エッジであるマークＭ２の立ち下がりエッジのエッジシフトの影響を表す。矢印Ａ３は、隣接エッジであるマークＭ１の立ち下がりエッジのエッジシフトの影響を表す。矢印Ａ４は、隣接エッジのさらに隣のエッジであるマークＭ１の立ち上がりエッジのエッジシフトの影響を表す。矢印Ａ５は、隣接エッジのさらに隣のエッジであるマークＭ３の立ち上がりエッジのエッジシフトの影響を表す。
図１のＡはチャネルクロック信号を表し、図１のＢは再生信号を２値化して得られた信号を表す。図１のＢの２値化信号において、点線は理想（目標）の信号の状態を表し、実線は実際に記録された信号の状態を表す。理想の信号の状態は、理想の位置にエッジが形成されている場合に観測される。
図１のＣは、記録エッジと理想エッジとの差分を表す。記録エッジと理想エッジとの差分がエッジシフト成分となる。
図１のＣに示すように、着目エッジである、マークＭ２の立ち上がりエッジのエッジシフト成分はΔ１で表され、マークＭ２の立ち下がりエッジのエッジシフト成分はΔ２で表される。また、マークＭ１の立ち下がりエッジのエッジシフト成分はΔ３で表され、マークＭ１の立ち上がりエッジのエッジシフト成分はΔ４で表される。マークＭ３の立ち上がりエッジのエッジシフト成分はΔ５で表される。
図１のＤから図１のＨは、それぞれ、エッジシフト成分Δ１からΔ５を入力としたときのインパルス応答を表す。図１のＤから図１のＨに示すように、立ち上がりエッジが左側にシフトしている場合、マイナス方向のインパルス応答が出力され、右側にシフトしている場合、プラス方向のインパルス応答が出力される。また、立ち下がりエッジが左側にシフトしている場合、プラス方向のインパルス応答が出力され、右側にシフトしている場合、マイナス方向のインパルス応答が出力される。
着目エッジに対する着目エッジ自身のエッジシフトの影響と周囲のエッジのエッジシフトの影響とを重畳した影響は、線形結合で表すことができる。これらのエッジシフトによるインパルス応答の振幅変化（振幅差分）も、各インパルス応答の線形結合（畳み込み）で表すことができる。
すなわち、エッジシフト成分Δ１からΔ５を入力としたときのそれぞれのインパルス応答の時刻ｔ１における振幅をそれぞれα１，β２，β３，γ４、γ５とすると、着目エッジでの振幅差分は下式（１）により表される。α１，β２，β３，γ４、γ５は、矢印Ａ１からＡ５で示す各エッジシフトの着目エッジにおける影響となる。
Figure 0006856031
式（１）により表される振幅差分を構成する変数が、着目エッジを基準としたマーク／スペースのパターンに応じて異なる。着目エッジでの振幅差分は、図１のＩの曲線＃１１と曲線＃１２との差分として表される。
（２）符号間干渉の影響２
図２は、線密度に応じたインパルス応答の広がりを示す図である。
横軸はチャネルビット間隔を表し、縦軸はインパルス応答の値を表す。曲線＃２１から＃２４は、それぞれ、線密度25GB(LD25)，40GB(LD40)，50GB(LD50)，60GB(LD60)の光ディスクにおけるインパルス応答を表す。
線密度が高くなるほど、MTFのインパルス応答はその裾が広がっていく。このことは、線密度が高いほど、着目エッジの振幅が周辺のエッジからの影響を大きく受けることを示している。
図３は、エッジシフトがある場合に観測される振幅差分を示す図である。
図３の上段の信号は、図１を参照して説明した２値化信号に対応する。図３の上段の２値化信号は、中央のマークの立ち上がりエッジが目標とする位置より右側にシフトして形成されていることを表し、立ち下がりエッジが目標とする位置より左側にシフトして形成されていることを表す。他のエッジのエッジシフトについても同様に、図３の上段の２値化信号により表される。
このようなエッジシフトを含むマークを再生した場合、再生信号の波形には、各エッジシフトの影響が現れる。例えば、実線の曲線＃３１は、左側のマークの立ち上がりの記録エッジの再生信号を示し、曲線＃３２は、左側のマークの立ち上がりの理想エッジの再生信号を表す。
曲線＃３１と曲線＃３２の振幅の差分が、左側のマークの立ち上がりエッジが着目エッジに与える影響の成分となる。振幅差分は、再生信号の振幅と、エッジシフトがない理想状態の再生信号の振幅との差として表される。他のエッジについても同様である。
図３の下段の波形は、各エッジのエッジシフトが着目エッジに与える振幅差分を表す。図１を参照して説明したように、振幅差分は、エッジシフト成分を入力としたインパルス応答によって表される。
曲線＃４１は、左側のマークの立ち上がりエッジのエッジシフトに起因する振幅差分を表し、曲線＃４２は、左側のマークの立ち下がりエッジのエッジシフトに起因する振幅差分を表す。
同様に、曲線＃４３は、中央のマークの立ち上がりエッジ、すなわち着目エッジ自身のエッジシフトに起因する振幅差分を表し、曲線＃４４は、中央のマークの立ち下がりエッジのエッジシフトに起因する振幅差分を表す。曲線＃４５は、右側のマークの立ち上がりエッジのエッジシフトに起因する振幅差分を示す。
太線で示す曲線＃５１は、実際に観測される振幅差分を表す。実際に観測される振幅差分は、着目エッジに与える符号間干渉を表し、曲線＃４１から＃４５により表される各振幅差分を加算したものに相当する。
以上のことから、正しい位置にエッジが記録された状態は、符号間干渉に重畳された振幅差分が０である状態であるときに実現されることになる。
＜１−３．記録補償について＞
（１）概要
本技術の一実施形態に係る記録調整装置において行われる記録補償の概要について説明する。当該記録補償の方法を、以下、適宜、本記録補償法という。
本記録補償法は、エッジシフト推定量を元にした複数回の記録補償によってエッジシフト量を最小化するものである。
本記録補償法においては、MTFを含む系のインパルス応答から、ステップ応答の傾きが求められ、ステップ応答の傾きを用いて、エッジシフト量と、エッジシフトに起因する振幅差分との関係が推定される。推定された関係を表す値に基づいて、振幅差分に対応するエッジシフト量を特定することが可能になる。
着目エッジの振幅差分を、着目エッジ自身のエッジシフトだけに起因するものと考え、着目エッジの振幅差分から特定されるエッジシフト量が、エッジシフト推定量として算出される。ここで、再生信号等から求められる振幅差分には、着目エッジのエッジシフトに起因する成分だけでなく、周囲のエッジのエッジシフトに起因する成分も実際には含まれる。エッジシフト推定量は、実際に含まれる一部の成分を考慮しないで求められたエッジシフト量である。
また、エッジシフト推定量に補正係数αを乗算し、乗算結果を符号反転した値がエッジシフト補正量として用いられ、エッジ位置が調整される。本記録補償法においては、このようなエッジ位置の調整が反復される。
このように、本記録補償法は、ステップ応答の傾きと振幅差分、補正係数を用いた反復型記録補償法である。本記録補償法をステップスロープ記録調整法(SSR法)と命名する。
（２）ステップ応答の傾き
ここで、ステップ応答の傾きの物理的な効用について説明する。
図４は、ステップ応答と振幅差分波形の関係を示す図である。
あるマークの立ち上がりエッジを表すステップ入力Ｉ０について考える。ステップ入力Ｉ０が左に-Δ/2シフトしたステップ入力をＩ１、右に+Δ/2シフトしたステップ入力をＩ２とする。それぞれのステップ入力に対するステップ応答をＯ１とＯ２と表す。
いま、ステップ入力Ｉ０を中心にエッジシフト(矢印Ａ１１)した場合、振幅差分波形は次式で表される。
Figure 0006856031
ここでエッジシフト量は下式（３）に示すようにΔに等しい。
Figure 0006856031
振幅差分波形δをエッジシフト量Δで割った波形は、エッジシフト量Δを０に近づけた場合、ステップ応答の傾き波形を表す導関数の極性反転に等しくなる。これは次式（４）で表すことができる。
Figure 0006856031
この時の右辺をステップスロープ(step-slope)波形と名付ける。具体的な波形としては、図４の下段の曲線＃６１により表される波形となる。
このことは、ステップ応答の傾きを用いることで、着目エッジにおける振幅差分の値δに対応するエッジシフト量Δを求めることができることを意味する。
図５は、ステップ応答とステップスロープのＱ値の関係を示す図である。
曲線Ｏ２１は、ステップ入力Ｉ２１に対応するステップ応答を表す。あるマークのエッジを挟んで前に−１、後に１が無限に続くと仮定した場合、曲線Ｏ２１に示すようなステップ応答が求められる。
曲線Ｏ２１により表されるステップ応答の各位置における傾きをプロットし、各プロットを結んだ場合、ステップ応答の傾きは曲線＃７１により表されるものとなる。
ステップスロープ波形の高さ、すなわち、エッジ位置近傍におけるステップ応答の傾きを代表してＱ値とすると、Ｑ値は以下のような特徴をもつ。
・エッジ位置の特徴を最もよく表す。
・周囲のエッジの影響が最も小さい。
・ステップ応答の２点(間隔T)の振幅の差に等しい。
エッジ位置近傍において、ステップ応答波形は直線で近似することができ、エッジ位置の直前と直後の２点間（１クロックに相当する距離だけずれた位置）のステップ応答の差として、Ｑ値は下式（５）で表すことができる。
Figure 0006856031
エッジ位置近傍での振幅差分がδであるとき、ステップスロープの定義からエッジシフト量Δは以下の式で表される。
Figure 0006856031
このように、ステップ応答の傾きから特定されるＱ値は、エッジシフト量と、エッジシフトに起因する振幅差分との関係を表す。
（３）Ｑ値の算出方法
ここで、Ｑ値の算出方法について説明する。
（３−１）第１の算出方法
第１の算出方法は、再生信号の長マーク／長スペースで構成するエッジ位置近傍における振幅差をＱ値とする方法である。
ステップ応答は、無限に長いマークと無限に長いスペースを再生した場合に得られる波形であるが、エッジ位置付近については、十分に長いマークと十分に長いスペースから得られる再生信号を用いて近似することができる。
図６は、実際の再生信号における長マーク／長スペースに相当するマークエッジ付近での波形の様子を示す。９Ｔの２連続がある場合のマークエッジ付近の再生信号を示している。
縦軸は振幅を表し、横軸はチャネルクロック長単位の距離を表している。一点鎖線で示す再生信号は、９Ｔスペース−９Ｔマークで構成される立ち上がりエッジを着目エッジとした場合の再生信号である。また、二点鎖線で示す再生信号は、９Ｔマーク−９Ｔスペースで構成される立ち下がりエッジを着目エッジとした場合の再生信号である。
図６から、長マークと長スペースで構成するエッジ位置（変曲点）近傍の直線性は良好であり、傾きからＱ値を導くことができることが分かる。具体的には、Ｑ値はエッジ位置を挟む１Ｔ離れた２点における振幅の差となる。
この例では、立ち上がりエッジによるＱ値は０．１５４、立ち下りエッジによるＱ値は−０．１５９となっている。Ｑ値の大きさの平均は約０．１５７となる。
Ｑ値を第１の算出方法により求める場合、記録調整装置においては、例えば９Ｔマーク／９Ｔスペースといったような長マーク／長スペースの再生信号を用いてＱ値の計算を行なうことができる。
（３−２）第２の算出方法
第２の算出方法は、同定した系のインパルス応答からＱ値を求める方法である。
下式（７）は、Ｑ値の計算式である。ここでh(0)は、LMSフィルタで同定したインパルス応答のセンタータップ係数を表す。
Figure 0006856031
式（７）は以下のように求められる。すなわち、下式（８−１）に示すように、ある系の出力y(n)は、その系のインパルス応答h(n)と入力x(n)の畳み込み演算で表現することができる。入力x(n)がステップ入力であり、n＜0の領域では−１、n≧0の領域では＋１とすると、式（８−１）は、式（８−２）のように表される。なお、h(n)は式（９）の条件を満たす。
Figure 0006856031
Figure 0006856031
いま、インパルス応答は、時間軸方向に前後にずれたステップ応答の差に等しいことに注目する。そこで、ステップ応答y(n)と、１Ｔだけずらしたステップ応答y(n-1)との差分について考える。n=0とした場合のステップ応答の差分y(-1)-y(0)は、下式（１０）に示すように-2h(0)となる。このことからＱ値は式（７）により計算できることが分かる。
Figure 0006856031
図７は、実際の再生信号を用いてLMSフィルタで同定したインパルス応答の例を示す図である。図に示すように、LMSフィルタのセンタータップの値をh(0)とすると、
h(0) = -0.0785
となっている。
式（７）により、Ｑ値は０．１５７と計算される。この値は、上記第１の算出方法でから得た値とほぼ同じ大きさであることが分かる。
後述するように、Ｑ値を第２の算出方法により求める場合、記録調整装置においては、LMSフィルタにより系のインパルス応答が同定され、同定後のLMSフィルタのフィルタ係数を用いてＱ値の計算が行われる。インパルス応答は、LMSフィルタなどの適応フィルタのフィルタ係数に相当する。
（４）本記録補償法による処理の流れについて
図８は、本記録補償法による処理の流れを示す図である。
図８の左下に示すように、光ディスクに記録された所定の単位のデータが再生され、再生信号が生成される。例えば、直前に記録されたデータが再生される。以降、直前に記録されたデータを再生する場合を例にして説明するが、再生の対象となるデータは直前に記録されたデータに限定されるものではない。再生されるデータは、例えば光ディスクのユーザデータ領域に記録されたデータである。ユーザデータ領域には、記録調整装置に入力された各種のデータが記録される。
矢印Ａ２１の先に示すように、再生信号に対しては、A/D変換などの前処理が施される。前処理には、EQ(Equalizer)やPR(Partial-Response)フィルタを適用する処理などが前処理として行われるようにしてもよい。前処理が施されることにより、矢印Ａ２２の先に示すように再生データが求められる。
再生データは矢印Ａ２３に示すようにLMSフィルタに供給される。LMSフィルタに対しては、矢印Ａ２４に示すように記録パターンも供給される。LMSフィルタに供給される記録パターンは、直前に記録されたデータ（再生されたデータと同じデータ）のマーク／スペースのパターンであり、再生されたデータの記録時にメモリに保存されていたものである。
LMSフィルタにおいては、記録パターンと再生データに基づいて、MTFを含む系のインパルス応答が同定される。系のインパルス応答が同定されるまで、データの再生が繰り返される。同定後のLMSフィルタの出力はエラー成分である振幅差分δに相当する。LMSフィルタ内のFIRフィルタの出力は期待波形に相当する。
同定後のLMSフィルタのフィルタ係数は上述したようにインパルス応答に相当する。LMSフィルタのフィルタ係数は、矢印Ａ２５の先に示すようにＱ値の計算に用いられる。すなわち、図８に示す処理は、上述した第２の算出方法によってＱ値を求める場合の処理である。第１の算出方法によってＱ値を求める場合、再生データに含まれる長マーク／長スペースを用いた計算が行われる。
一方、矢印Ａ２６，Ａ２７の先に示すように、同定後のLMSフィルタから出力されたエラー成分により表される振幅差分δがエッジ型毎に分類されて平均化され、エッジ型毎の振幅差分の平均値E[δi]が求められる。
矢印Ａ２８，Ａ２９の先に示すように、振幅差分の平均値E[δi]とＱ値に基づいて、下式（１１）によりエッジシフト推定量siが求められる。上述したように、Ｑ値はエッジシフト量とエッジシフトに起因する振幅差分との関係を表す値であるから、検出された振幅差分に基づいて、それに対応するエッジシフト量を求めることが可能である。Ｑ値を用いて求められたエッジシフト量はエッジシフト推定量siとして特定される。
Figure 0006856031
矢印Ａ３０の先に示すように、エッジシフト推定量siに補正係数αを乗算し、符号反転することによってエッジシフト補正量si’が求められる。エッジシフト補正量si’は下式（１２）により表される。
Figure 0006856031
矢印Ａ３１の先に示すように、エッジシフト補正量si’が記録ストラテジWSiに変換される。
矢印Ａ３２の先に示すように、記録ストラテジWSiに基づいて、光ディスクに対するデータの記録が行われる。ここで記録されるデータは、例えば、記録用のデータとして記録調整装置に入力されたデータを構成する、直前に記録されたデータに続く、新たなデータである。光ディスクに記録された新たなデータのマーク／スペースのパターンを表すデータは、記録パターンとしてメモリに保存される。
矢印Ａ３３の先に示すように、直前に記録されたデータが再生され、それ以降、同様の処理が繰り返される。光ディスクに記録されたデータを再生してから、記録対象となる次のデータを光ディスクに記録するまでの一連の処理が、本記録補償法の１ラウンドの処理になる。
なお、１ラウンドの処理のうち、インパルス応答の同定とＱ値の算出については、１ラウンドの処理毎に行ってもよいし、１回目のラウンドの処理でのみ行い、２回目以降のラウンドの処理においては省略するようにしてもよい。省略する場合、LMSフィルタにおいては、１回目のラウンドの処理で求められたフィルタ係数が固定して用いられる。
このように、本記録補償法においては、記録用のデータとして記録調整装置に入力されたデータを構成する所定のデータの記録時、その直前に記録されたデータの再生データと記録パターンに基づいて記録ストラテジが更新され、データの記録に用いられる。
具体的には、データＤ１、データＤ２、データＤ３を順に記録する場合を考える。まず、例えばデフォルトの記録ストラテジを用いてデータＤ１が記録される。このとき、データＤ１のマーク／スペースのパターンを表す記録パターンがメモリに保存される。
データＤ２の記録時、直前に記録されたデータＤ１を再生することによって得られた再生データとメモリに保存されていた記録パターンとを用いて、系のインパルス応答が同定される。また、エッジシフト推定量、エッジシフト補正量等が計算され、記録ストラテジが更新される。記録の対象となっているデータＤ２は、更新後の記録ストラテジを用いて光ディスクに記録される。このとき、データＤ２のマーク／スペースのパターンを表す記録パターンがメモリに保存される。
データＤ３の記録時、直前に記録されたデータＤ２を再生することによって得られた再生データとメモリに保存されていた記録パターンとを用いて、適宜、系のインパルス応答が同定される。また、エッジシフト推定量、エッジシフト補正量等が計算され、記録ストラテジが更新される。記録の対象となっているデータＤ３は、更新後の記録ストラテジを用いて光ディスクに記録される。このとき、データＤ３のマーク／スペースのパターンを表す記録パターンがメモリに保存される。
光ディスクがライトワンス型の記録媒体である場合、データＤ１、データＤ２、データＤ３は、例えば、ユーザデータ領域の連続する領域に記録される。もし記録調整のための専用領域が設けられている場合は、専用領域に記録しても良い。
以上のような記録調整装置の一連の処理についてはフローチャートを参照して後述する。
（５）補正係数αの決め方
ここで、エッジシフト補正量の算出に用いられる補正係数αの決め方について説明する。
（５−１）第１の決め方
第１の決め方は、補正係数αを固定値とし、1.0よりも小さい値、例えば0.3〜0.8の範囲内の所定の値とする方法である。この場合、記録調整装置には、補正係数αが固定値としてあらかじめ設定されることになる。
（５−２）第２の決め方
第２の決め方は、補正係数αをラウンドに応じて変更する方法である。例えば、記録開始後の数回のラウンドについては大きな補正係数αが用いられ、それ以降、ラウンドを経る毎に小さな補正係数αが用いられる。
（５−３）第３の決め方
第３の決め方は、補正係数αをエッジ型毎に変更する方法である。この場合、図９に示すように、エッジの両端のマーク／スペースの長さに基づいて得点（重み）が決められ、得点に応じた補正係数αが用いられるようにすることが可能である。
エッジを構成するマーク／スペースが長いほど、再生データ等に基づいて求められるエッジシフト推定量等の値の確度は高くなる。例えば、エッジを構成するマーク／スペースが長いほど高い得点が求められ、より大きい補正係数αが用いられる。補正係数αが大きいほど、エッジシフト補正量は大きくなる。
（５−４）第４の決め方
小さな補正係数αを用いた際に、エッジシフト補正量が記録ストラテジの調整分解能よりも小さくなり十分な効果が得られない場合がある。このとき、一度、補正係数αを大きくして記録調整を行った後で、再び小さな補正係数αを設定して記録調整を行っても良い。
（５−５）第５の決め方
エッジシフト推定量の符号により補正方向を決定し、エッジシフト補正量として、小さな補正量を用いる方法である。この場合、エッジシフト補正量の計算に補正係数αは用いられない。例えば、記録ストラテジによって調整可能な最小単位の量がエッジシフト補正量として用いられる。
（５−６）第６の決め方
上記の各方法を部分的に組み合わせることも可能である。
（５−７）第７の決め方
上記の各方法において、1/Qと補正係数αとの積を１つのパラメータとし、そのパラメータを反映させて補正係数αを決めることも可能である。
＜＜２．構成と動作＞＞
＜２−１．記録調整装置の全体構成＞
図１０は、本技術の一実施形態に係る記録調整装置の構成例を示すブロック図である。
記録調整装置１は、光ピックアップ部１１、前処理部１２、クロック再生部１３、信号処理部１４、評価部１５、およびレーザドライバ制御部１６から構成される。記録調整装置１のドライブには、所定の規格の高線密度の光ディスク２が装着される。記録調整装置１には、例えば外部の装置から入力された、光ディスク２に記録するデータを取得するインタフェース等の構成も設けられる。信号処理部１４に対しては、記録の対象となるデータ（情報データ）も入力される。
光ピックアップ部１１は、レーザドライバ制御部１６による制御に従ってレーザ光を射出し、光ディスク２にデータを記録する。また、光ピックアップ部１１は、レーザ光を射出することにより、記録されたデータを読み取る。光ピックアップ部１１は、データを読み取ることによって得られた再生信号を前処理部１２に出力する。
前処理部１２は、光ピックアップ部１１から供給された再生信号に対してA/D変換や波形等化等の前処理を施し、再生データを出力する。前処理部１２から出力された再生データは、クロック再生部１３、信号処理部１４、および評価部１５に供給される。
クロック再生部１３は、前処理部１２から供給された再生データに基づいてクロック信号を生成し、信号処理部１４に出力する。信号処理部１４における各処理が、クロック再生部１３により生成されたクロック信号を基準として行われる。
信号処理部１４は、前処理部１２から供給された再生データと、内部のメモリに保存しておいた記録パターンに基づいて上述した記録補償処理を反復して行う。信号処理部１４は、レーザ光の発光を制御するLDD制御信号をレーザドライバ制御部１６に出力し、記録対象のデータを記録させる。
評価部１５は、前処理部１２から供給された再生データをビットエラーレートなどに基づいて評価し、評価結果に従って、信号処理部１４の処理を制御する。評価部１５は、信号処理部１４における記録補償処理を制御する処理制御部として機能する。再生データの評価には、例えばiMLSE(Integrated-Maximum Likelihood Sequence Estimation)などを用いても良い。iMLSEは、再生信号品質の評価指標として用いられる評価値である。
評価部１５は、再生データの評価結果が所定の規格内の値になるまで上述したラウンド処理を反復して信号処理部１４に行わせる。評価部１５は、再生データの評価結果が所定の規格内の値になったとき、ラウンド処理の反復を終了させる。それ以降のデータの記録は、最新の記録ストラテジを用いて行われる。
レーザドライバ制御部１６は、信号処理部１４から供給されたLDD制御信号に従って、光ピックアップ部１１に設けられるレーザダイオードの発光を制御する。
＜２−２．信号処理部の構成例１＞
図１１は、図１０の信号処理部１４の構成例を示すブロック図である。
図１１に示す構成を有する信号処理部１４は、上述した第１の算出方法によって算出したＱ値を用いて記録補償を行うものである。
信号処理部１４は、ディレイ調整回路２１、記録パターンメモリ２２、LMSフィルタ２３、ディレイ調整回路２４、エッジタイミング発生回路２５、ステップスロープ検出回路２６、平均値計算回路２７０から２７Ｎ−１、レジスタマップ２８、制御回路２９、記録ストラテジ発生回路３０、およびチャネル符号器３１から構成される。前処理部１２から出力された再生データはディレイ調整回路２１に入力される。また、外部から入力された記録データはチャネル符号器３１に入力される。
ディレイ調整回路２１は、複数段の遅延素子から構成される。ディレイ調整回路２１は、再生データを構成する各ビットを各遅延素子において遅延させ、記録パターンがLMSフィルタ２３に入力されるタイミングに合わせて出力する。ディレイ調整回路２１から出力された再生データはLMSフィルタ２３の減算部２３Ｂに供給される。
記録パターンメモリ２２は、光ディスク２に記録されたマーク／スペースのパターンを表す記録パターンを記憶する。記録パターンメモリ２２は、記録ストラテジの更新時、直前に記録されたデータの記録時に記憶しておいた記録パターンを読み出し、出力する。記録パターンメモリ２２から出力された記録パターンはLMSフィルタ２３のFIRフィルタ２３Ａに供給される。
LMSフィルタ２３は、タップ数ＫのFIRフィルタ２３Ａ、減算部２３Ｂ、およびフィードバック係数部２３Ｃから構成される。FIRフィルタ２３Ａは、記録パターンメモリ２２から供給された記録パターンの畳み込み演算をフィードバック係数部２３Ｃにより更新されたフィルタ係数を用いて行い、演算結果を出力する。減算部２３Ｂは、畳み込み演算の結果と、ディレイ調整回路２１から供給された再生データとの差分を求め、誤差信号として出力する。フィードバック係数部２３Ｃは、減算部２３Ｂから供給された誤差信号を収束させるように、FIRフィルタ２３Ａのフィルタ係数を更新する。
このような構成を有するLMSフィルタ２３は、記録パターンと再生データに基づいて、系のインパルス応答を同定する。LMSフィルタ２３は、誤差信号が収束した場合、FIRフィルタ２３Ａのフィルタ係数の更新を停止し、フィルタ係数を保持する。同定後のFIRフィルタ２３Ａの出力はインパルス応答を畳み込んで生成された期待波形に相当する。LMSフィルタ２３は、期待波形と再生データとの誤差信号を振幅差分δとして平均値計算回路２７０から２７Ｎ−１に出力する。
ディレイ調整回路２４は、複数段の遅延素子から構成される。ディレイ調整回路２４は、記録パターンと振幅差分δとの出力タイミングを調整する。ディレイ調整回路２４から出力された記録パターンはエッジタイミング発生回路２５に供給される。
エッジタイミング発生回路２５は、ディレイ調整回路２４から供給された記録パターンに基づいて、各エッジ位置のタイミングを表すタイミング信号et０からetＮ-１を、対応する平均値計算回路２７０から２７Ｎ−１にそれぞれ出力する。平均値計算回路２７０から２７Ｎ−１の添え字iは、エッジ型の番号(0〜N-1)を表す。この例においては、エッジ型がＮ種類あるものとされている。
また、エッジタイミング発生回路２５は、Ｑ値の算出に用いられる長マーク／長スペースで構成されるエッジを検出し、そのタイミングを表すタイミング信号etslopeをステップスロープ検出回路２６に出力する。
ステップスロープ検出回路２６は、タイミング信号etslopeが供給された場合、ディレイ調整回路２１から供給された、長マーク／長スペースで構成されるエッジを含む再生データに基づいてＱ値を計算する。ステップスロープ検出回路２６は、再生データの着目エッジ位置の振幅値と1Tだけ前の位置の振幅値との差をＱ値としてレジスタマップ２８に出力し、保存する。
平均値計算回路２７０から２７Ｎ−１は、それぞれサンプルホールド(S/H)回路と平均値フィルタから構成される。平均値計算回路２７０から２７Ｎ−１は、対応するエッジ型のエッジ位置の振幅差分δを各S/H回路において保存し、平均化フィルタにおいて平均値E[δi]を求める。平均値計算回路２７０から２７Ｎ−１は、振幅差分の平均値E[δi]をレジスタマップ２８に出力し、保存する。
制御回路２９は例えばマイクロコンピュータにより構成される。制御回路２９は、レジスタマップ２８に保存しておいた振幅差分の平均値E[δi]をＱ値で割り、エッジ型毎のエッジシフト推定量siを求める。また、制御回路２９は、エッジシフト推定量siに補正係数αを乗算し、符号反転することによってエッジシフト補正量si’を求める。
制御回路２９は、記録ストラテジの設定パラメータWSjをエッジシフト補正量si’に基づいて更新し、更新後の設定パラメータWSjを記録ストラテジ発生回路３０に設定する。添え字jは設定パラメータの番号(0〜M-1)を表す。この例においては、設定パラメータWSがＭ種類あるものとされている。設定パラメータWSの種類Ｍとエッジ型の種類Ｎが同じ数であってもよいし、異なる数であってもよい。
記録ストラテジ発生回路３０は、データを光ディスク２に記録するためのLDD制御信号をレーザドライバ制御部１６に出力する。記録ストラテジ発生回路３０から出力されるLDD制御信号は、制御回路２９により設定された設定パラメータWSjに応じた信号となる。
チャネル符号器３１は、制御回路２９により設定パラメータWSjが設定された後、記録の対象となる新しいデータに対して例えば17PP（Parity Preserve/Prohibit RMTR）変調を施し、変調を施して得られた記録パターンを記録ストラテジ発生回路３０に出力する。また、チャネル符号器３１は、記録の対象となる新しいデータのマーク／スペースの記録パターンを記録パターンメモリ２２に出力し、保存させる。
＜２−３．信号処理部の構成例２＞
図１２は、図１０の信号処理部１４の他の構成例を示すブロック図である。
図１２に示す構成を有する信号処理部１４は、上述した第２の算出方法によって算出したＱ値を用いて記録補償を行うものである。図１２に示す構成のうち、図１１に示す構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
ステップスロープ検出回路２６は、FIRフィルタ２３Ａからセンタータップ係数が供給された場合、センタータップ係数により表されるインパルス応答のピーク値に−２を乗算することによってＱ値を計算する。
FIRフィルタ２３Ａからステップスロープ検出回路２６に対しては、系のインパルス応答の同定後にセンタータップ係数が供給される。ステップスロープ検出回路２６は、計算により求めたＱ値をレジスタマップ２８に出力し、保存する。
＜２−４．記録調整装置の記録調整処理＞
ここで、図１３のフローチャートを参照して、記録調整装置１の記録調整処理について説明する。
図１３の処理は、例えば光ディスク２が記録調整装置１のドライブに装着され、記録対象のデータが記録調整装置１に入力されたときに開始される。
ステップＳ１において、信号処理部１４は、レーザドライバ制御部１６を制御し、入力されたデータに含まれる所定のデータを光ディスク２に記録させる。また、信号処理部１４は、記録したデータのマーク／スペースのパターンを表す記録パターンを記録パターンメモリ２２に記憶させる。ここで行われる処理は、記録補償を行う前のいわば準備の処理となる。
ステップＳ２において、光ピックアップ部１１は、レーザ光を射出することにより、直前に記録されたデータを再生する。再生信号に対しては前処理部１２において前処理が施され、再生データが信号処理部１４に供給される。信号処理部１４は再生データを得る。
ステップＳ３において、信号処理部１４のLMSフィルタ２３は、記録パターンメモリ２２から読み出された記録パターンと、再生データとに基づいて、系のインパルス応答を同定する。系のインパルス応答が同定されたとき、LMSフィルタ２３からは、期待波形を表すFIRフィルタ２３Ａの出力と誤差信号との差分である振幅差分δが平均値計算回路２７０から２７Ｎ−１に供給される。系のインパルス応答が同定され、振幅差分δが出力されるまで、データの再生が繰り返される。
ステップＳ４において、平均値計算回路２７０から２７Ｎ−１は、振幅差分δの平均値E[δi]をエッジ型毎に求める。
ステップＳ５において、ステップスロープ検出回路２６は、ステップスロープのＱ値を求める。具体的には、ステップスロープ検出回路２６は、第１の算出方法に従って、長マーク／長スペースで構成されるエッジを含む再生データに基づいてステップスロープのＱ値を求める。また、ステップスロープ検出回路２６は、第２の算出方法に従って、同定されたFIRフィルタ２３Ａのセンタータップ係数に基づいてＱ値を求める。
ステップＳ４において振幅差分δが求められるとともにステップＳ５においてステップスロープのＱ値が求められた後、ステップＳ６において、制御回路２９は、振幅差分の平均値E[δi]をＱ値で割り、エッジ型毎のエッジシフト推定量siを求める。また、制御回路２９は、エッジシフト推定量siに補正係数αを乗算し、符号反転することによってエッジシフト補正量si’を求める。
ステップＳ７において、制御回路２９は、記録ストラテジの設定パラメータWSjをエッジシフト補正量si’に基づいて更新し、設定パラメータWSjを記録ストラテジ発生回路３０に設定する。
ステップＳ８において、記録ストラテジ発生回路３０は、制御回路２９により設定された設定パラメータWSjを用いて、記録対象のデータに応じたLDD制御信号をレーザドライバ制御部１６に出力し、データを光ディスク２に記録させる。記録対象のデータはチャネル符号器３１から供給される。
ステップＳ９において、制御回路２９は、記録したデータのマーク／スペースのパターンを表す記録パターンを記録パターンメモリ２２に保存する命令を出す。制御回路２９による命令に応じて、チャネル符号器３１により記録パターンが記録パターンメモリ２２に保存される。
ステップＳ１０において、評価部１５は、再生データの評価を行い、ラウンド処理を反復して行うか否かを判定する。ラウンド処理を反復して行うとステップＳ１０において判定された場合、ステップＳ２以降の処理が繰り返される。上述したように、インパルス応答の同定（ステップＳ３）とＱ値の計算（ステップＳ５）は適宜省略可能である。
再生データの評価結果が十分に良くなったことでその後のラウンド処理を行わないとステップＳ１０において判定された場合、ステップＳ１１において、それ以降のデータの記録が行われる。すなわち、信号処理部１４は、レーザドライバ制御部１６を制御し、記録対象のデータに含まれる未記録のデータを、記録ストラテジの最新の設定パラメータWSjを用いて光ディスク２に記録させる。記録対象として入力されたデータを光ディスク２に記録し終えたとき、処理は終了される。
なお、ラウンド処理を行わないとステップＳ１０において判定された後においても、適宜、ラウンド処理を再開させることも可能である。例えば、光ディスク２上の記録位置、記録開始からの経過時間などに応じて、適宜、ラウンド処理が再開され、記録ストラテジの設定パラメータWSjが更新される。また、ラウンド処理を再開させる際に、インパルス応答の同定およびステップスロープのＱ値の算出を省略しても良い。この場合、ステップＳ４に戻り、ステップＳ４において振幅差分δが求められた後、ステップＳ６以降の処理が行われる。
＜＜３．記録ストラテジについて＞＞
図１４および図１５は、記録ストラテジの例を示す図である。
記録調整装置１においては、記録ストラテジとして例えば図１４および図１５に示すL-shape記録ストラテジが用いられる。L-shape記録ストラテジはBDXL規格で定められている記録ストラテジの１つである。
図１４および図１５に示すように、2Tマークを除いて、各マークはdTop，Ttop，dTc，dTsの４つのパラメータにより表される。2TマークはdTop，Ttop，dTsの３つのパラメータにより表される。dTop，Ttop，dTc，dTsの組み合わせからなる設定パラメータWSjが、エッジ型に応じて例えばＭ種類設定される。
図１６は、設定パラメータWSjの例を示す図である。
上段のテーブルＴ１からＴ４は、それぞれ、エッジ型毎のdTop，Ttop，dTc，dTsの値を示す。制御回路２９は、このようなテーブルＴ１からＴ４を管理し、エッジシフト補正量si’に基づいて、各パラメータの更新量ΔdTtop，ΔTtop，ΔdTc，ΔdTsを求める。
制御回路２９は、図１７に示すように、dTop，Ttop，dTc，dTsの値を示すテーブルを、ΔdTtop，ΔTtop，ΔdTc，ΔdTsに基づいて更新し、更新後のテーブルの値を設定パラメータWSjとして記録ストラテジ発生回路３０に設定する。図１７の例においては、dTopの値を示すテーブルＴ１が、エッジシフト補正量si’に基づいて求められたΔdTtopに基づいて更新されている。
この例においてはL-shape記録ストラテジを用いるものとしたが、n-1記録ストラテジ、Castle記録ストラテジなどの他の記録ストラテジを用いることも可能である。
＜＜４．シミュレーション結果＞＞
本記録補償法を用いた場合のシミュレーション結果について説明する。なお、以下に示す結果は、LD50の光ディスクを用い、記録ストラテジとしてBDXL用のL-shape記録ストラテジを採用した場合の結果である。
＜４−１．補正係数αの影響＞
図１８は、補正係数αに応じたシミュレーション結果を示す図である。
図１８の縦軸は振幅差分のRMSE値を示し、横軸はラウンド数を表す。振幅差分のRMSE(Root Mean Squared Error(平均二乗誤差))値は、振幅差分の評価指標の１つであり、エッジシフトがない理想状態(値0)との乖離の程度を表す。
結果＃１１１から＃１２０は、それぞれ、補正係数αを0.10から1.00の範囲で0.10ずつ変えた場合のシミュレーション結果を示している。0.4≦α≦0.7で、振幅差分のRMSE値が十分に収束されていることが分かる。
なお、振幅差分のRMSE値は下式（１３）により表される。式（１３）において、Nはエッジの総数であり、yiはi番目のエッジにおける振幅差分の値である。Yは理想状態での振幅差分(＝0)である。
Figure 0006856031
記録調整装置１においては、上述したように、例えば0.3〜0.8の範囲内の所定の値が補正係数αとして用いられる。これにより、記録調整装置１は、記録補償処理を反復して行うことにより、振幅差分を収束させることが可能になる。
＜４−２．振幅差分平均値の変化＞
図１９は、エッジ型毎の振幅差分の平均値の変化のシミュレーション結果を示す図である。
図１９の縦軸は振幅差分の平均値を示し、横軸はラウンド数を表す。補正係数αは0.60である。結果＃１３１から＃１３８は、それぞれ、エッジ型が‘2s.5M’，‘3s.2m3S’，‘3s.5M’，‘5S.4m’，‘2s2m.3s’，‘3m.3s’，‘4m.5S’，‘5M.2s’である場合の結果を示している。いずれのエッジ型においても、８ラウンド程度の処理を行うことにより振幅差分が十分に小さくなることが分かる。
記録調整装置１においては、例えば記録補償処理が８ラウンド反復して行われる。それ以降のデータの記録は、例えば８ラウンド目の処理において更新された記録ストラテジの設定パラメータを用いて行われる。これにより、エッジ型に関わらず、振幅差分を抑えることが可能になる。
＜４−３．２値化ジッター値の変化＞
図２０は、再生信号の２値化ジッターのシミュレーション結果を示す図である。
図２０の縦軸はジッター値を示し、横軸はラウンド数を表す。補正係数αは0.60である。結果＃１４０に示されるように、ラウンド処理を１００回繰り返すことにより、再生信号から得られる２値化ジッター値は、処理開始時の8.1％から4.9％に改善することが分かる。
＜４−４．効果＞
以上のように、本記録補償法によれば、線密度40GB(LD40)以上といったような高線密度の光ディスクにデータを記録する場合においても記録補償を実現することが可能になる。すなわち、各エッジが符号間干渉の影響を大きく受けている状態においても、マークのエッジ位置の調整を行うことが可能になる。
また、本記録補償法によれば、同様の処理が反復して行われることから、不正確な補正を行った場合でも、それ以降のデータについては、記録を通して補正の内容を修正することができる。
さらに、本記録補償法は、ハードウェアによるフィルタ演算(LMSフィルタによる演算と振幅差分の平均値の演算)と、制御回路２９のファームウェアによる演算で実現可能であるから、回路や機能実装が容易である。
ユーザデータ領域を用いて記録補償の実行と評価を行うことができることから、専用のテスト領域を確保する必要がない。
また、ユーザデータ領域に記録された様々なデータを用いて記録ストラテジの設定パラメータを更新することができるため、記録ストラテジの設定パラメータの汎用性を向上させることが可能になる。
さらに、ユーザデータ領域に実際にデータを記録しながら、信号品質を改善させることが可能になる。
＜＜５．変形例＞＞
あるデータの記録時、直前に記録された、異なるデータが再生され、記録ストラテジの更新に用いられるものとしたが、記録ストラテジの更新に用いられた記録済みのデータが、同じデータによって書き換えられるようにしてもよい。
例えば、上述したデータＤ１、データＤ２、データＤ３を順に記録する場合、まず、デフォルトの記録ストラテジを用いてデータＤ１が記録される。このとき、データＤ１のマーク／スペースのパターンを表す記録パターンがメモリに保存される。
次に、直前に記録されたデータＤ１を再生することによって得られた再生データとメモリに保存されていた記録パターンとを用いて、系のインパルス応答が同定される。また、エッジシフト推定量、エッジシフト補正量等が計算され、記録ストラテジが更新される。ここで、記録済みのデータＤ１に例えば上書きする形で、更新された記録ストラテジを用いて、データＤ１が記録される。
このような記録済みのデータＤ１を用いた記録ストラテジの更新と、更新された記録ストラテジを用いたデータＤ１の上書きを繰り返すことにより、データＤ１のエッジ位置を理想的な位置に近付けることが可能になる。
データＤ１を対象とした処理の終了後、データＤ２，Ｄ３を対象とした同様の処理が行われる。この場合、光ディスク２として書き換え可能な記録媒体が用いられる。
また、以上においては、High-to-Lowメディアを用いた場合について説明したが、Low-to-Highメディアを用いることも可能である。
・コンピュータの構成例
上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
図２１は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
CPU(Central Processing Unit)１０１、ROM(Read Only Memory)１０２、RAM(Random Access Memory)１０３は、バス１０４により相互に接続されている。
バス１０４には、さらに、入出力インタフェース１０５が接続されている。入出力インタフェース１０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部１０６、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１０７が接続される。また、入出力インタフェース１０５には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部１０８、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部１０９、リムーバブルメディア１１１を駆動するドライブ１１０が接続される。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU１０１が、例えば、記憶部１０８に記憶されているプログラムを入出力インタフェース１０５及びバス１０４を介してRAM１０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
CPU１０１が実行するプログラムは、例えばリムーバブルメディア１１１に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供され、記憶部１０８にインストールされる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
・構成の組み合わせ例
本技術は、以下のような構成をとることもできる。
（１）
記録媒体に記録されたデータのマークとスペースの記録パターンを記憶する記憶部と、
前記記録媒体に記録されたデータを再生して得られた再生信号と、前記記憶部に記憶された前記記録パターンとに基づいて、系のインパルス応答を同定するフィルタ処理部と、
インパルス応答の同定後の前記フィルタ処理部の出力と前記再生信号との振幅の差分をエッジ型毎に算出する計算部と、
エッジ位置近傍におけるステップ応答の傾きを検出する検出部と、
前記振幅の差分と前記ステップ応答の傾きとに基づいてエッジ型毎のエッジ位置の補正量を算出し、前記補正量に応じてエッジ位置を補正して、記録対象のデータを前記記録媒体に記録させ、前記記録対象のデータのマークとスペースの前記記録パターンを前記記憶部に記憶させる制御部と、
前記フィルタ処理部による処理、前記計算部による処理、前記検出部による処理、および前記制御部による処理のうちの少なくとも前記計算部による処理と前記制御部による処理を含む記録補償処理を、再生の対象となる前記データと前記記録対象のデータとを変えて反復して行わせる処理制御部と
を備える記録調整装置。
（２）
前記フィルタ処理部は、前記記録対象のデータが前記記録媒体に記録された後、前記記録媒体に記録された前記記録対象のデータを再生して得られた前記再生信号と、前記記憶部に新たに記録された前記記録パターンとに基づいて、系のインパルス応答を同定する
前記（１）に記載の記録調整装置。
（３）
再生の対象となる前記データは、直前の前記記録補償処理によって前記記録媒体に記録されたデータである
前記（１）または（２）に記載の記録調整装置。
（４）
前記検出部は、所定の長さ以上のマークとスペースにより構成されるエッジ位置における前記再生信号の振幅と、前記エッジ位置から１クロックに相当する距離だけずれた位置における前記再生信号の振幅との差を、前記ステップ応答の傾きとして検出する
前記（１）から（３）のいずれかに記載の記録調整装置。
（５）
前記検出部は、インパルス応答の同定後の前記フィルタ処理部のフィルタ係数に基づいて前記ステップ応答の傾きを検出する
前記（１）から（３）のいずれかに記載の記録調整装置。
（６）
前記制御部は、前記振幅の差分を前記ステップ応答の傾きにより割って得られた値に補正係数を乗算し、前記補正量を算出する
前記（１）から（５）のいずれかに記載の記録調整装置。
（７）
前記補正係数は、0.3以上、0.8以下の値である
前記（６）に記載の記録調整装置。
（８）
記録媒体に記録されたデータのマークとスペースの記録パターンを記憶部に記憶し、
前記記録媒体に記録されたデータを再生して得られた再生信号と、前記記憶部に記憶された前記記録パターンとに基づいてフィルタ処理部により系のインパルス応答を同定し、
インパルス応答の同定後の前記フィルタ処理部の出力と前記再生信号との振幅の差分を計算部によりエッジ型毎に算出し、
エッジ位置近傍におけるステップ応答の傾きを検出部により検出し、
前記振幅の差分と前記ステップ応答の傾きとに基づいてエッジ型毎のエッジ位置の補正量を制御部により算出し、
前記補正量に応じてエッジ位置を補正して、記録対象のデータを前記制御部により前記記録媒体に記録させ、
前記記録対象のデータのマークとスペースの前記記録パターンを前記制御部により前記記憶部に記憶させ、
前記フィルタ処理部による処理、前記計算部による処理、前記検出部による処理、および前記制御部による処理のうちの少なくとも前記計算部による処理と前記制御部による処理を含む記録補償処理を、再生の対象となる前記データと前記記録対象のデータとを変えて反復して行わせる
ステップを含む記録調整方法。
（９）
記録媒体に記録されたデータのマークとスペースの記録パターンを記憶部に記憶し、
前記記録媒体に記録されたデータを再生して得られた再生信号と、前記記憶部に記憶された前記記録パターンとに基づいてフィルタ処理部により系のインパルス応答を同定し、
インパルス応答の同定後の前記フィルタ処理部の出力と前記再生信号との振幅の差分を計算部によりエッジ型毎に算出し、
エッジ位置近傍におけるステップ応答の傾きを検出部により検出し、
前記振幅の差分と前記ステップ応答の傾きとに基づいてエッジ型毎のエッジ位置の補正量を制御部により算出し、
前記補正量に応じてエッジ位置を補正して、記録対象のデータを前記制御部により前記記録媒体に記録させ、
前記記録対象のデータのマークとスペースの前記記録パターンを前記制御部により前記記憶部に記憶させ、
前記フィルタ処理部による処理、前記計算部による処理、前記検出部による処理、および前記制御部による処理のうちの少なくとも前記計算部による処理と前記制御部による処理を含む記録補償処理を、再生の対象となる前記データと前記記録対象のデータとを変えて反復して行わせる
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
１ 記録調整装置， ２ 光ディスク， １４ 信号処理部， ２１ ディレイ調整回路， ２２ 記録パターンメモリ， ２３ LMSフィルタ， ２４ ディレイ調整回路， ２５ エッジタイミング発生回路， ２６ ステップスロープ検出回路， ２７０から２７Ｎ−１ 平均値計算回路， ２８ レジスタマップ， ２９ 制御回路， ３０ 記録ストラテジ発生回路， ３１ チャネル符号器

Claims (9)

  1. 記録媒体に記録されたデータのマークとスペースの記録パターンを記憶する記憶部と、
    前記記録媒体に記録されたデータを再生して得られた再生信号と、前記記憶部に記憶された前記記録パターンとに基づいて、系のインパルス応答を同定するフィルタ処理部と、
    インパルス応答の同定後の前記フィルタ処理部の出力と前記再生信号との振幅の差分をエッジ型毎に算出する計算部と、
    エッジ位置近傍におけるステップ応答の傾きを検出する検出部と、
    前記振幅の差分と前記ステップ応答の傾きとに基づいてエッジ型毎のエッジ位置の補正量を算出し、前記補正量に応じてエッジ位置を補正して、記録対象のデータを前記記録媒体に記録させ、前記記録対象のデータのマークとスペースの前記記録パターンを前記記憶部に記憶させる制御部と、
    前記フィルタ処理部による処理、前記計算部による処理、前記検出部による処理、および前記制御部による処理のうちの少なくとも前記計算部による処理と前記制御部による処理を含む記録補償処理を、再生の対象となる前記データと前記記録対象のデータとを変えて反復して行わせる処理制御部と
    を備える記録調整装置。
  2. 前記フィルタ処理部は、前記記録対象のデータが前記記録媒体に記録された後、前記記録媒体に記録された前記記録対象のデータを再生して得られた前記再生信号と、前記記憶部に新たに記録された前記記録パターンとに基づいて、系のインパルス応答を同定する
    請求項１に記載の記録調整装置。
  3. 再生の対象となる前記データは、直前の前記記録補償処理によって前記記録媒体に記録されたデータである
    請求項１に記載の記録調整装置。
  4. 前記検出部は、所定の長さ以上のマークとスペースにより構成されるエッジ位置における前記再生信号の振幅と、前記エッジ位置から１クロックに相当する距離だけずれた位置における前記再生信号の振幅との差を、前記ステップ応答の傾きとして検出する
    請求項１に記載の記録調整装置。
  5. 前記検出部は、インパルス応答の同定後の前記フィルタ処理部のフィルタ係数に基づいて前記ステップ応答の傾きを検出する
    請求項１に記載の記録調整装置。
  6. 前記制御部は、前記振幅の差分を前記ステップ応答の傾きにより割って得られた値に補正係数を乗算し、前記補正量を算出する
    請求項１に記載の記録調整装置。
  7. 前記補正係数は、0.3以上、0.8以下の値である
    請求項６に記載の記録調整装置。
  8. 記録媒体に記録されたデータのマークとスペースの記録パターンを記憶部に記憶し、
    前記記録媒体に記録されたデータを再生して得られた再生信号と、前記記憶部に記憶された前記記録パターンとに基づいてフィルタ処理部により系のインパルス応答を同定し、
    インパルス応答の同定後の前記フィルタ処理部の出力と前記再生信号との振幅の差分を計算部によりエッジ型毎に算出し、
    エッジ位置近傍におけるステップ応答の傾きを検出部により検出し、
    前記振幅の差分と前記ステップ応答の傾きとに基づいてエッジ型毎のエッジ位置の補正量を制御部により算出し、
    前記補正量に応じてエッジ位置を補正して、記録対象のデータを前記制御部により前記記録媒体に記録させ、
    前記記録対象のデータのマークとスペースの前記記録パターンを前記制御部により前記記憶部に記憶させ、
    前記フィルタ処理部による処理、前記計算部による処理、前記検出部による処理、および前記制御部による処理のうちの少なくとも前記計算部による処理と前記制御部による処理を含む記録補償処理を、再生の対象となる前記データと前記記録対象のデータとを変えて反復して行わせる
    ステップを含む記録調整方法。
  9. 記録媒体に記録されたデータのマークとスペースの記録パターンを記憶部に記憶し、
    前記記録媒体に記録されたデータを再生して得られた再生信号と、前記記憶部に記憶された前記記録パターンとに基づいてフィルタ処理部により系のインパルス応答を同定し、
    インパルス応答の同定後の前記フィルタ処理部の出力と前記再生信号との振幅の差分を計算部によりエッジ型毎に算出し、
    エッジ位置近傍におけるステップ応答の傾きを検出部により検出し、
    前記振幅の差分と前記ステップ応答の傾きとに基づいてエッジ型毎のエッジ位置の補正量を制御部により算出し、
    前記補正量に応じてエッジ位置を補正して、記録対象のデータを前記制御部により前記記録媒体に記録させ、
    前記記録対象のデータのマークとスペースの前記記録パターンを前記制御部により前記記憶部に記憶させ、
    前記フィルタ処理部による処理、前記計算部による処理、前記検出部による処理、および前記制御部による処理のうちの少なくとも前記計算部による処理と前記制御部による処理を含む記録補償処理を、再生の対象となる前記データと前記記録対象のデータとを変えて反復して行わせる
    ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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