JP2005158245A - 記録再生装置、記録再生方法、プログラムおよび記録パワー調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】最適な記録パラメータを精度良く決定、設定する為に、従来のジッタ、アシンメトリ、ＢＥＲ等の再生信号評価指標では、適切なパラメータを精度良く求めることができなかった。
【解決手段】本発明の記録再生装置は、記録パワーでテスト情報を媒体に記録する第１記録手段と、媒体からテスト情報を示すテスト信号を再生する再生手段と、記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を媒体に記録する第２記録手段とを備え、第２記録手段は、テスト信号を最尤復号し、最尤復号の結果を示す２値化信号を生成する復号部と、テスト信号と２値化信号とに基づいて、最尤復号の結果の信頼性を計算する計算部と、信頼性に基づいて、媒体に情報を記録するための記録パワーを１つの記録パワーに調整する調整部とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、記録パワー（例えば、書き込みパワー、消去パワーまたはボトムパワー）を調整する記録再生装置、記録再生方法、プログラムおよび記録パワー調整装置に関し、特に、再生方式の１つであるＰＲＭＬ方式に基づいて記録パワーを調整する記録再生装置、記録再生方法、プログラムおよび記録パワー調整装置に関する。

書き換え可能な光ディスクとして、層変化型光ディスク（ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等）が知られている。層変化型光ディスクのオーバーライト記録には、マルチパルスのレーザ光が使用されている。レーザ光のレーザパワーは、例えば、書き込みパワーＰｗ、消去パワーＰｅおよびボトムパワーＰｂを有する。

図２４は、書き込みパワーＰｗ、消去パワーＰｅおよびボトムパワーＰｂを有するマルチパルスを示す。

書き込みパワーＰｗは、記録膜の状態を結晶状態からアモルファス状態に変化し、マークを形成する。消去パワーＰｅは、記録膜の状態をアモルファス状態から結晶状態に変化し、古いマークを消去（オーバーライト）する。ボトムパワーＰｂは、マルチパルス記録においては、マルチパルスの底部のパワーに相当し、記録時にレーザ光照射による熱拡散を防止する。

従来、記録媒体にデジタル情報を記録する記録再生方法及び記録再生装置において、書き込みパワーＰｗ、消去パワーＰｅおよびボトムパワーＰｂを様々に変えてテスト信号を記録媒体に記録し、記録されたテスト信号を再生した。そして、その信号の記録状態の良否を判定する所定の信号評価指標を検出して、所定の信号評価指標が最良となる状態、または所望の状態となるようにレーザ光のパワーを制御、決定した。所定の信号評価指標は、例えば、ジッタ、アシンメトリ、エラーレート（ＢＥＲ）、変調度である（例えば、特許文献１）。

一方、ＰＲＭＬ期待値誤差に基づく信号評価指標を参照することによって、レーザ光のパワーを制御、決定する方法が提案されている。例えば、記録媒体から原デジタル情報を再生する場合において、再生性能の向上を期待できる信号処理方式としてＰａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ（ＰＲＭＬ）信号処理技術がある。ＰＲＭＬ方式は、ＰＲという波形等化方式と、ＭＬという最尤復号方式の組み合わせからなる。

従来、２値化パルスと再生クロックのジッタとに基づいて、記録再生伝送路の特性を評価した。しかし、ＰＲＭＬ方式に基づいて再生伝送路特性の評価及び最適化を行うことが困難であった。ジッタは、ＰＲＭＬ方式の性能（ＢＥＲ）と相関がないからである。

例えば、特許文献２は、ＰＲＭＬ方式のＢＥＲと相関のある期待値誤差をジッタの替わりに指標として用いる技術を開示する。その指標は、フォーカスオフセット、チルト等の再生系ストレスによるエラー発生の確率を示す指標として用いられ、ベストフォーカス探査等にも用いられている。すなわち、再生状態の良否を決定するパラメータの最適化に用いられている。
特許第３２５９６４２号公報（図１） 特開２００３−１４１８２３号公報（第７９項、式（１４）及び、第１７３項、図１４）

しかし、アシンメトリを指標として最適記録パワーを決定する方法及び装置は、アシンメトリの検出精度が不十分で最適パワーを正しく求めることができない場合がある。ＰＲＭＬ方式を用い、ジッタを指標として最適記録パワーを決定する方法及び装置は、ジッタ最小の記録パワーとＢＥＲ最小の記録パワーとが必ずしも一致するとは限らないため、最適パワーを正しく求めることができない場合がある。ＰＲＭＬ方式を用い、ＢＥＲを指標として最適記録パワーを決定する方法及び装置は、指標の検出精度が不十分であり、最適パワーを正しく求めることができない場合がある。指標の検出精度が不十分であることは、ＢＥＲを測定するために多量の記録領域が必要であること、ディスク上の汚れ、ゴミ等による記録状態とは異なった要因でＢＥＲ劣化が発生すること、ＰＲＭＬ方式のエラー訂正能力が高いために記録パワーに対するＢＥＲの変化（感度）が少ないことなどに起因する。

すなわち、上記のように記録パワーのパラメータをジッタ、アシンメトリまたはＢＥＲが最適となるように設定する従来の方法（例えば、特許文献１）では、ＰＲＭＬ方式を採用したシステムにおいて、エラーの発生する確率が最小とはならない場合があった。また、記録パワーを決定するための指標の検出精度が不十分で精度よく記録パワーを決定することができない場合があった。このため、記録パワーの設定誤差等により、クロスパワー（ディスク上の記録済み領域に異なった条件でオーバーライトする状態）による性能劣化が発生し、同じ規格の光ディスクドライブ装置、光ディスク媒体の互換を安定にとることが困難な場合があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録条件のずれによる再生波形劣化の検出感度を高め、しかも多量の試し書き領域を必要としない、記録再生装置、記録再生方法、プログラムおよび記録パワー調整装置を提供することを目的とする。さらにクロスパワーによる性能劣化を抑え、同じ規格の光ディスクドライブ装置、記録媒体の互換を安定にとることができる記録再生装置、記録再生方法、プログラムおよび記録パワー調整装置を提供することを目的とする。

本発明の記録姿勢装置は、少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録手段と、前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生手段と、前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録手段とを備え、前記再生手段は、前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号部と、前記少なくとも１つのテスト信号と前記少なくとも１つの２値化信号とに基づいて、前記最尤復号の結果の信頼性を計算する計算部と、前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整部とを備え、これにより、上記目的が達成される。

前記計算部は、前記少なくとも１つのテスト信号のうち前記媒体に形成された記録マークの端部に対応するテスト信号と、前記少なくとも１つの２値化信号のうち前記記録マークの前記端部に対応する２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算してもよい。

前記計算部は、前記媒体に形成された複数の記録マークの端部に対応する複数のテスト信号と前記複数の記録マークの前記端部に対応する複数の２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算してもよい。

前記第１記録手段は、複数の記録パワーで１つのテスト情報を前記媒体に記録してもよい。

前記第１記録手段は、複数の記録パワーで複数のテスト情報を前記媒体に記録してもよい。

前記第１記録手段は、単一の記録パワーで１つのテスト情報を前記媒体に記録してもよい。

前記第１記録手段は、単一の記録パワーで複数のテスト情報を前記媒体に記録してもよい。

前記再生手段は、前記媒体から前記情報を示す少なくとも１つの第１信号を再生し、前記復号部は、前記少なくとも１つの第１信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの第１の２値化信号を生成し、前記計算部は、前記少なくとも１つの第１信号と前記少なくとも１つの第１の２値化信号とに基づいて、前記最尤復号の結果の信頼性を計算し、前記調整部は、前記信頼性に基づいて、前記媒体に情報を記録するための記録パワーを調整してもよい。

前記調整される記録パワーは、書き込みパワー、消去パワー、ボトムパワーのうちの少なくとも１つを含んでもよい。

前記少なくとも１つのテスト信号は、記録変調則における最短データ周期を有するパターンと最長データ周期を有するパターンとを含み、記録マークが発生する確率とスペースが発生する確率とが同じでよい。

前記計算部は、前記少なくとも１つのテスト信号の振幅に基づいて変調度特性をさらに計算し、前記調整部は、前記信頼性および前記変調度特性のうちの少なくとも一方に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整してもよい。

前記調整部は、前記信頼性に基づいて、消去パワーおよびボトムパワーのうちの少なくとも一方を調整し、前記調整部は、前記変調度特性に基づいて、書き込みパワーを調整してもよい。

前記信頼性を計算するためのテスト信号は、前記最短データ周期を有するパターンと前記最長データ周期を有するパターンとを含み、かつ前記記録マークが発生する確率と前記スペースが発生する確率とが同じであり、前記変調度特性を計算するためのテスト信号は、前記最長データ周期のみを有するパターンを含んでもよい。

前記復号部は、前記少なくとも１つのテスト信号と同期したテストクロックで前記少なくとも１つのテスト信号をサンプリングするＡ／Ｄ変換部と、前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されたデータを所定のＰＲ等化特性となるよう波形整形するデジタルフィルタと、前記デジタルフィルタの出力データから最も確からしい少なくとも１つの２値化信号を生成する最尤復号部とを備え、前記計算部は、前記最尤復号手段で推定された状態遷移列と、前記デジタルフィルタの出力データと最尤復号に用いる目標値とのユークリッド距離の計算結果と、に基づいて前記最尤復号手段の復号結果の信頼性値を検出する差分メトリック検出部と、前記差分メトリック検出器の出力に基づいて、記録状態の良否を判定する判定部とを備え、前記調整部は、レーザ光が所定の記録パワーを出力するようにレーザパワー制御するレーザパワー制御部を備えてもよい。

前記計算部は、前記少なくとも１つのテスト信号の振幅に基づいて変調度特性を検出する変調度検出部をさらに備え、前記判定手段は、前記差分メトリック検出部の出力および前記変調度検出部の出力のうちの少なくとも一方に基づいて、前記記録状態の良否を判定してもよい。

前記復号部は、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いて最尤復号を行ってもよい。

本発明の記録再生装置は、少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録手段と、前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生手段と、前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録手段とを備え、前記再生手段は、前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号部と、前記少なくとも１つのテスト信号のうち前記媒体に形成された記録マークの端部に対応するテスト信号と、前記少なくとも１つの２値化信号のうち前記記録マークの前記端部に対応する２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算する計算部と、前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整部とを備え、これにより、上記目的が達成される。

本発明の記録再生方法は、少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録ステップと、前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生ステップと、前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録ステップとを包含し、前記再生ステップは、前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号ステップと、前記少なくとも１つのテスト信号と前記少なくとも１つの２値化信号とに基づいて、前記最尤復号の結果の信頼性を計算する計算ステップと、前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整ステップとを包含し、これにより、上記目的が達成される。

本発明の記録再生方法は、少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録ステップと、前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生ステップと、前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録ステップとを包含し、前記再生ステップは、前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号ステップと、前記少なくとも１つのテスト信号のうち前記媒体に形成された記録マークの端部に対応するテスト信号と、前記少なくとも１つの２値化信号のうち前記記録マークの前記端部に対応する２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算する計算ステップと、前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整ステップとを包含し、これにより、上記目的が達成される。

本発明のプログラムは、コンピュータに記録パワー調整処理を実行させるためのプログラムであって、前記記録パワー調整処理は、少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録ステップと、前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生ステップと、前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録ステップとを包含し、前記再生ステップは、前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号ステップと、前記少なくとも１つのテスト信号と前記少なくとも１つの２値化信号とに基づいて、前記最尤復号の結果の信頼性を計算する計算ステップと、前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整ステップとを包含し、これにより、上記目的が達成される。

本発明のプログラムは、コンピュータに記録パワー調整処理を実行させるためのプログラムであって、前記記録パワー調整処理は、少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録ステップと、前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生ステップと、前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録ステップとを包含し、前記再生ステップは、前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号ステップと、前記少なくとも１つのテスト信号のうち前記媒体に形成された記録マークの端部に対応するテスト信号と、前記少なくとも１つの２値化信号のうち前記記録マークの前記端部に対応する２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算する計算ステップと、前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整ステップとを包含し、これにより、上記目的が達成される。

本発明の記録パワー調整装置は、媒体からの少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号部と、前記少なくとも１つのテスト信号と前記少なくとも１つの２値化信号とに基づいて、前記最尤復号の結果の信頼性を計算する計算部と、前記信頼性に基づいて、前記媒体に情報を記録するための記録パワーを１つの記録パワーに調整する調整部とを備え、これにより、上記目的が達成される。

本発明の記録パワー調整装置は、媒体からの少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号部と、前記少なくとも１つのテスト信号のうち前記媒体に形成された記録マークの端部に対応するテスト信号と、前記少なくとも１つの２値化信号のうち前記記録マークの前記端部に対応する２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算する計算部と、前記信頼性に基づいて、前記媒体に情報を記録するための記録パワーを１つの記録パワーに調整する調整部とを備え、これにより、上記目的が達成される。

本発明の記録再生装置、記録再生方法、プログラムおよび記録パワー調整装置によれば、再生信号処理に最尤復号法（ＰＲＭＬ）を用いた処理系において、復号性能と相関のある再生信号評価指標を用いて、記録時の記録パワーの最適化を行うことで記録状態を最適化でき、再生時のエラーを最小とすることができる。しかも、この再生信号評価指標は従来の記録パワー制御に用いてきたジッタ、アシンメトリ、ＢＥＲ等の再生信号評価指標と比較して、記録パワーの変化に対する再生波形の変化を多値的に検出できるため、記録パワーの制御を精度良く行うことができる。そのため、クロスパワーによる性能劣化を抑えることが可能で、同じ規格の光ディスクドライブ装置、光ディスク媒体の互換を安定にとることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

１．指標Ｍについて
はじめに、本発明で参照される再生信号評価指標（指標Ｍ）を説明する。例として、最小極性反転間隔が２の記録符号（例えば、１，７Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ符号）を用い、記録時および再生時の信号の周波数特性がＰＲ（１，２，２，１）等化となるように信号の波形が整形される場合における再生信号評価指標Ｍを説明する。

試し記録後、記録されたトラックから再生されたデジタル信号（“１”または“０”の２値化信号）の系列において、現時刻の記録符号をｂ_ｋとし、１時刻前の記録符号をｂ_ｋ−１とし、２時刻前の記録符号をｂ_ｋ−２とし、３時刻前の記録符号をｂ_ｋ−３とする。ＰＲ（１，２，２，１）等化の理想的な出力値Ｌｅｖｅｌ_ｖは（式１）で表される。
（式１）
Ｌｅｖｅｌ_ｖ＝ｂ_ｋ−３＋２ｂ_ｋ−２＋２ｂ_ｋ−１＋ｂ_ｋ
ここで、ｋは時刻を表す整数であり、ｖは０〜６までの整数である。

時刻ｋにおける状態をＳ（ｂ_ｋ−２，ｂ_ｋ−１，ｂ_ｋ）とすると、（表１）の状態遷移表が得られる。

簡単のために、時刻ｋにおける状態Ｓ（０，０，０）_ｋをＳ０_ｋ、状態Ｓ（０，０，１）_ｋをＳ１_ｋ、状態Ｓ（０，１，１）_ｋをＳ２_ｋ、状態Ｓ（１，１，１）_ｋをＳ３_ｋ、状態Ｓ（１，１，０）_ｋをＳ４_ｋ、状態Ｓ（１，０，０）_ｋをＳ５_ｋとすると、図１に示す状態遷移図Ａが得られる。

図１は、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則を表す状態遷移図Ａである。

図２は、状態遷移図Ａを時間軸に沿って展開することによって得ることができたトレリス図である。

以下、図１と図２とを参照して、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移を説明する。

時刻ｋにおける状態Ｓ０_ｋと時刻ｋ−４の状態Ｓ０_ｋ−４に注目する。図２は、状態Ｓ０_ｋと状態Ｓ０_ｋ−４との間でとりうる２つの状態遷移列を示す。１つのとりうる状態遷移列をパスＡとすると、パスＡは状態Ｓ２_ｋ−４、Ｓ４_ｋ−３、Ｓ５_ｋ−２、Ｓ０_ｋ−１、Ｓ０_ｋを遷移する。もう１つの状態遷移列をパスＢとすると、パスＢは状態Ｓ２_ｋ−４、Ｓ３_ｋ−３、Ｓ４_ｋ−２、Ｓ５_ｋ−１、Ｓ０_ｋを遷移する。時刻ｋ−６から時刻ｋまでの最尤復号結果を（Ｃ_ｋ−６， Ｃ_ｋ−５， Ｃ_ｋ−４， Ｃ_ｋ−３， Ｃ_ｋ−２， Ｃ_ｋ−１， Ｃ_ｋ）とすると、（Ｃ_ｋ−６， Ｃ_ｋ−５， Ｃ_ｋ−４， Ｃ_ｋ−３， Ｃ_ｋ−２， Ｃ_ｋ−１， Ｃ_ｋ）＝（０，１，１，ｘ，０，０，０）となる復号結果（ｘは０または１の値）が得られた場合には、パスＡまたはパスＢの状態遷移列が最も確からしいと推定されたこととなる。パスＡおよびパスＢの両方とも、時刻ｋ−４における状態が状態Ｓ２_ｋ−４であることの確からしさは同じであるから、時刻ｋ−３から時刻ｋまでの、再生信号ｙ_ｋ−３から再生信号ｙ_ｋまでの値と、パスＡおよびパスＢそれぞれの期待値との差を２乗した値の累積値を求めることよって、パスＡとパスＢのどちらかの状態遷移列が確からしいことが分かる。

時刻ｋ−３から時刻ｋまでの再生信号ｙ_ｋ−３からｙ_ｋまでの値とパスＡの期待値との差を２乗した値の累積値をＰａとするとＰａは（式２）で表される。
（式２）
Ｐａ＝（ｙ_ｋ−３−４）^２＋（ｙ_ｋ−２−３）^２＋（ｙ_ｋ−１−１）^２＋（ｙ_ｋ−０）^２

時刻ｋ−３から時刻ｋまでの再生信号ｙ_ｋ−３からｙ_ｋまでの値とパスＢの期待値との差を２乗した値の累積値をＰｂとするとＰｂは（式３）で表される。
（式３）
Ｐｂ＝（ｙ_ｋ−３−５）^２＋（ｙ_ｋ−２−５）^２＋（ｙ_ｋ−１−３）^２＋（ｙ_ｋ−１）^２

以下、最尤復号結果の信頼性を示すＰａとＰｂとの差Ｐａ−Ｐｂの意味を説明する。最尤復号部は、Ｐａ＜＜ＰｂであればパスＡを自信を持って選択し、Ｐａ＞＞ＰｂであればパスＢを自信を持って選択したといえる。またＰａ＝ＰｂであればパスＡ、パスＢのいずれを選択してもおかしくなく、復号結果が正しいかどうかは５分５分であるといえる。このようにして所定の時間あるいは所定の回数、復号結果からＰａ−Ｐｂを求めるとＰａ−Ｐｂの分布が得られる。

図３は、Ｐａ−Ｐｂの分布を示す。

図３（ａ）は再生信号にノイズが重畳された場合のＰａ−Ｐｂの分布を示す。分布は２つのピークを有し、１つはＰａ＝０となるときに頻度が極大となり、もう１つはＰｂ＝０となるときに頻度が極大となる。Ｐａ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値を−Ｐｓｔｄ、Ｐｂ＝０となるときのＰａ−Ｐｂの値をＰｓｔｄとあらわすことにする。Ｐａ−Ｐｂの絶対値を計算し、｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄを求める。

図３（ｂ）は｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄの分布を示す。図３（ｂ）に示す分布の標準偏差σと平均値Ｐａｖｅを求める。図３（ｂ）に示す分布が正規分布であるとし、例えばσとＰａｖｅとに基づいて復号結果の信頼性｜Ｐａ−Ｐｂ｜の値が−Ｐｓｔｄ以下となるときを誤りが発生した状態とすると、誤り確率Ｐ（σ，Ｐａｖｅ）は（式４）のように表される。

（式４）
Ｐ（σ，Ｐａｖｅ）＝ｅｒｆｃ（（Ｐｓｔｄ＋Ｐａｖｅ）／σ）

Ｐａ−Ｐｂの分布から計算した平均値Ｐａｖｅと標準偏差σとから最尤復号結果を示す２値化信号の誤り率を予想することができる。つまり平均値Ｐａｖｅと標準偏差σとを再生信号品質の指標とすることができる。

なお、上記の例では｜Ｐａ−Ｐｂ｜の分布が正規分布となることを仮定したが、分布が正規分布でない場合には、｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄの値が所定の基準値以下になる回数をカウントし、そのカウント数を信号品質の指標とすることも可能である。

最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則の場合、状態が遷移するときに２つの状態遷移列をとり得るような組み合わせは、時刻ｋ−４から時刻ｋの範囲では８パターンあり、時刻ｋ−５から時刻ｋの範囲では８パターンあり、時刻ｋ−６から時刻ｋの範囲では８パターン存在する。さらに検出する範囲を拡大すると、２つの状態遷移列をとり得るような組み合わせは、信頼性Ｐａ−Ｐｂパターン存在する。

多くのパターンの中で、記録パラメータ（書き込みパワー、消去パワー等）の変化に対して鈍感なパターンが多く存在する。例えば、長マークのスペース若しくはマーク部の変化に係るパスである。こうしたパターンを除外し、記録パラメータに対して敏感に反応するパターンのみを選択することによって、記録パラメータ変化（記録パワー変化）に対する再生波形の変化を精度良く検出することができる。（表２）にその記録パラメータに対して感度のいいパターンを示す。

すなわち、（表２）のパターン群はマークからスペース若しくはスペースからマークの遷移波形に係るものであり、例えば、記録先頭パルスのパワー（書き込みパワー）、クーリングパルスのパワー（ボトムパワー）または書き込みパワー／消去パワー比の変動に対して、敏感に反応する部分を集めたものである。

ここで重要なのは、信頼性Ｐａ−Ｐｂを再生信号品質の指標とすることにより、すべてのパターンを検出しなくても、誤る可能性（誤り率）が大のパターンのみを検出すれば、その検出結果を誤り率と相関のある指標とすることができる。ここで、誤る可能性が大のパターンとは、信頼性Ｐａ−Ｐｂの値が小となるパターンであり、Ｐａ−Ｐｂ＝±１０となる８パターンである。この８パターンとＰａ−Ｐｂとについてまとめると上記（表２）のようになる。

さらに｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄを算出し、その分布から標準偏差σ_１０と平均値Ｐａｖｅ_１０を求める。図３（ｂ）を参照して説明したように正規分布であると仮定するとそれぞれ誤りを起こす確率Ｐ_１０は（式５）となる。
（式５）
Ｐ_１０（σ_１０，Ｐａｖｅ_１０）＝ｅｒｆｃ（（１０＋Ｐａｖｅ_１０）／σ_１０）

上記８パターンは、１ビットシフトエラーを起こすパターンであり、他のパターンは、２ビット以上のシフトエラーを起こすパターンである。ＰＲＭＬ処理後のエラーパターンを分析すると、ほとんどが、１ビットシフトエラーであるため、（式６）を求めることで再生信号の誤り率が推定できる。このように、標準偏差σ_１０および平均値Ｐａｖｅ_１０を再生信号の品質を示す指標として用いることができる。例えば、上記の指標をＰＲＭＬ誤差指標Ｍとして、
（式６）
Ｍ＝σ_１０／（２・ｄ_ｍｉｎ ^２）［％］

と定義することができる。但し、ｄ_ｍｉｎ ^２は、ユークリッド距離の最小値の２乗であり、最小極性反転間隔が２の変調符号とＰＲ（１，２，２，１）ＭＬ方式の組み合わせでは、１０となる。すなわち、ｄ_ｍｉｎ ^２＝１０＝Ｐｓｔｄである。また、（式５）における平均値Ｐａｖｅ_１０は、０と仮定し、（式６）の指標の計算には、考慮しなこととする。（式５）と（式６）との関係より、指標ＭによってＰＲＭＬ処理後の誤り率を予想することができる。

このように、ＰＲＭＬアルゴリズムにおける数ある状態遷移パターンのうち、再生波形のエッジ付近に係わる状態遷移パターン（ユークリッド距離が最小パターン）のみのメトリック期待値誤差を用いて記録された状態を検出することにより、記録先頭パルスのパワー（書き込みパワー）、クーリングパルスのパワー（ボトムパワー）または書き込みパワー／消去パワー比の変動に対して、指標Ｍを精度良く検出することができる。

２．実施の形態１
２−１．実施の形態１の記録再生装置
図４は、本発明の実施の形態１の記録再生装置１００を示す。記録再生装置１００は、再生部１０１と、記録制御装置１０２と、記録部１０３とを備える。記録再生装置１００には、記録媒体１が搭載される。記録媒体１は、光学的に情報の記録再生を行うための記録媒体であり、例えば光ディスクである。

再生部１０１は、光ヘッド部２と、プリアンプ３と、ＡＧＣ４と、波形等化器５と、Ａ／Ｄ変換器６と、ＰＬＬ回路７とを備える。再生部１０１は、記録媒体１から再生された情報を示すアナログ信号からデジタル信号を生成する。

記録制御装置１０２は、整形部８と、最尤復号部９と、信頼性計算部１０と、記録媒体コントローラ１１とを備える。記録制御装置１０２は例えば半導体チップとして製造される。

整形部８は例えばデジタルフィルタであり、再生部１０１が生成したデジタル信号を受け取ってデジタル信号が所定の等化特性を有するようにデジタル信号の波形を整形する。

最尤復号部９は例えばビタビ復号回路であり、整形部８から出力された波形が整形されたデジタル信号を最尤復号し、最尤復号の結果を示す２値化信号を生成する。

信頼性計算部１０は例えば差分メトリック検出回路であり、整形部８から出力された波形が整形された少なくとも１つのデジタル信号と最尤復号部９から出力された少なくとも１つの２値化信号とに基づいて最尤復号の結果の信頼性を計算する。

記録媒体コントローラ１１は、信頼性計算部１０が計算した信頼性に基づいて、記録媒体１に情報を記録するための記録パワーを調整する。例えば、調整される記録パワーは、書き込みパワー、消去パワー、ボトムパワーのうちの少なくとも１つを含む。記録媒体コントローラ１１は、例えば、最尤復号の結果の信頼性が高くなるように記録信号の形状を調整する。記録媒体コントローラ１１は、例えば、光ディスクコントローラである。

記録部１０３は、記録信号生成手段１２と、記録パワー制御手段１３と、レーザ駆動回路１４と、光ヘッド部２とを備える。記録部１０３は、記録パワーの調整結果に基づいて記録媒体１に情報を記録する。

本発明の実施の形態では、光ヘッド部２は、再生部１０１および記録部１０３に共有され、記録ヘッドおよび再生ヘッドの両方の機能を有する。なお記録ヘッドと再生ヘッドとが別々に設けられてもよい。

以下、図４を参照して、本発明の実施の形態１の記録再生装置１００の動作を詳細に説明する。

光学ヘッド部２は記録媒体１から読み出した情報を示すアナログ再生信号を生成する。アナログ再生信号は、プリアンプ３によって増幅されてＡＣカップリングされたのち、ＡＧＣ４に入力される。ＡＧＣ４では後段の波形等化器５の出力が一定振幅となるようゲインが調整される。ＡＧＣ４から出力されたアナログ再生信号は波形等化器５によって波形整形される。波形整形されたアナログ再生信号はＡ／Ｄ変換器６に出力される。Ａ／Ｄ変換器６はＰＬＬ回路７から出力された再生クロックに同期してアナログ再生信号をサンプリングする。ＰＬＬ回路７はＡ／Ｄ変換器６でサンプリングされたデジタル再生信号から再生クロックを抽出する。

Ａ／Ｄ変換器６のサンプリングにより生成されたデジタル再生信号は整形部８に入力される。整形部８は、記録時および再生時のデジタル再生信号の周波数特性が最尤復号部９の想定する特性（本実施の形態ではＰＲ（１，２，２，１）等化特性）となるように、少なくとも１つのデジタル再生信号の周波数特性を調整する（すなわちデジタル再生信号の波形を整形する）。

最尤復号部９は、整形部８から出力された波形整形された少なくとも１つのデジタル再生信号を最尤復号し、少なくとも１つの２値化信号を生成する。少なくとも１つの２値化信号は、最尤復号の結果を示す。

信頼性計算部１０は、整形部８から出力された波形整形された少なくとも１つのデジタル再生信号と、少なくとも１つの２値化信号とを受け取る。信頼性計算部１０は、２値化信号から状態遷移を判別し、判別結果とブランチメトリックから復号結果の信頼性を示す指標Ｍを求める。

記録媒体コントローラ１１は、記録パワー学習処理手順をコントロールする。試し記録する際の記録パワーパラメータの設定、記録動作のコントロール、再生動作のコントロール、記録パワーごとに指標Ｍを求め、指標Ｍが最適となる記録パワーを判定する。なお、記録パワー学習処理手順の詳細は、後述される。

記録パワー制御手段１３は、記録媒体コントローラ１１からの記録パワーパラメータと、記録信号生成手段１２から出力される記録テストパターンとに基づいて、レーザ発光波形を作成する。レーザ駆動回路１４は、レーザ発光パターンにしたがって、光学ヘッド部２のレーザを駆動する。

記録再生装置１００を用いることによって、再生時にエラーが最小となる最適な書き込みパワー、消去パワー、ボトムパワーを設定することが可能となる。

２−２．実施の形態１の記録再生方法
図５は、本発明の実施の形態１の記録パワー学習処理手順を示す。記録再生装置１００が記録パワー学習処理手順を実行することによって、記録パワーが調整される。記録パワー学習処理手順は、ステップ１〜ステップ３を包含する。

以下、図５を参照して、記録パワー学習処理手順をステップごとに説明する。

記録パワー学習が開始されると、まず、ステップ１では、最適書き込みパワーＰｗｏを求める動作が実行される。ステップ１は、ステップ１−１、ステップ１−２およびステップ１−３を包含する。

ステップ１−１：光ヘッド部２が記録媒体１上の所定の学習エリアに移動するように制御される。消去パワー／書き込みパワー比（Ｐｅ／Ｐｗ）、ボトムパワーを固定し、書き込みパワーを順次変化させてテスト用記録信号を書き込む動作を行う。この時、消去パワー／書き込みパワー比、ボトムパワーは、規格等で規定されている記録媒体に予め記載されている推奨値を初期値として用いてもよい。書き込みパワーは、記録媒体１に予め記載されている推奨値のパワーを中心に前後パワーを変化させてもよい。

また、記録再生装置１００が、記録媒体ごとに保持している推奨値を初期値としてもよい。例えば、記録媒体１に予め記載されている推奨値が、Ｐｗ＝９．０［ｍＷ］、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．４０、Ｐｂ＝０．３［ｍＷ］とすると、Ｐｅ＝０．４０×Ｐｗ［ｍＷ］、Ｐｂ＝０．３［ｍＷ］を固定にして、Ｐｗを８．０〜１０．０［ｍＷ］まで、０．２［ｍＷ］ずつ変化させて、同じテスト用記録信号を各書き込みパワーについて繰り返し記録する。

試し記録が終了すると、処理はステップ１−２に進む。

ステップ１−２：光ヘッド部２は、記録したテスト用記録信号を再生し、信頼性計算部１０は、書き込みパワーごとに記録状態判定指標値を算出する。上述した項目（１．指標Ｍについて）で既に述べたように、本発明は、記録状態判定指標値として、再生波形のエッジ付近に相当する状態遷移からのみ抽出したＰＲＭＬ方式のメトリック期待値誤差（以下、指標Ｍとする）を用いることに特徴がある。指標Ｍの特徴は、再生信号処理にＰＲＭＬ方式を採用した伝送路では、指標Ｍがエラーレートと相関がある点、パワー変化による波形の非対称性（アシンメトリ）に対して感度よく検出できる点が挙げられる。

信頼性計算部１０が書き込みパワーごとに記録状態判定指標値を算出した後、処理はステップ１−３に進む。

ステップ１−３：信頼性計算部１０は、最適とされる指標Ｍが得られる書き込みパワーを最適書き込みパワーＰｗｏとして決定する。信頼性計算部１０は、最適とされる指標Ｍとして、例えば、最小値を選択し、選択された指標Ｍに対応する書き込みパワーを最適書き込みパワーＰｗｏとして決定する。

図６は、書き込みパワーごとに指標Ｍをプロットし、最適書き込みパワーＰｗｏを求めた例を示す。

図７は、テストパターンと、そのパターンを再生した場合の波形を示す。再生波形上の白丸は、Ａ／Ｄ変換器６でサンプリングした場合のサンプリングポイントを示す。本発明は、テスト用記録信号にも特徴がある。従来、記録パワー学習に用いるテストパターンとして、ある周期の単一パターンが用いられている。例えば、６Ｔ（Ｔは、チャネル周期）の繰り返しパターンである。単一パターンは、記録マーク長ごとの記録パルスの幅や位相ズレの影響を受けにくいが、記録パワー変化に対する波形の変化を検出する点では、精度が出ない場合がある。本発明では、記録変調則において、最小マーク長と最長マーク長とを組み合わせ、尚且つ、記録部（マーク）と未記録部（スペース）の発生確率が同じであるテストパターンを用いる。例えば、記録変調符号として、（１，７）Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ符号を用いた場合、最小マーク長は２Ｔで、最長マーク長８Ｔであるため、８Ｔｍ２Ｔｓ８Ｔｍ８Ｔｓ２Ｔｍ８Ｔｓの繰り返しパターンを用いる。Ｔｍはマーク側のチャネル周期長を意味し、Ｔｓはスペース側のチャネル周期長を意味する。

このように、ステップ１では、最適とされる指標Ｍが得られる書き込みパワーを最適書き込みパワーＰｗｏとして決定する。

続いて、ステップ２では、最適消去パワーＰｅｏを求める動作が実行される。ステップ２は、ステップ２−１、ステップ２−２およびステップ２−３を包含する。

ステップ２−１：記録媒体コントローラ１１は、書き込みパワーをステップ１を実行することによって決定した最適書き込みパワーＰｗｏに設定する。さらに、記録媒体コントローラ１１は、ボトムパワーを固定し、消去パワーを順次変化させてテスト用記録信号を書き込む動作（試し記録）を行う。

例えば、Ｐｗｏ＝Ｐｗ＝９．４［ｍＷ］、Ｐｂ＝０．３［ｍＷ］を固定にして、Ｐｅ＝Ｐｗ×０．４＝３．７６［ｍＷ］を中心に、３．４〜４．１［ｍＷ］まで、０．１［ｍＷ］ずつ変化させて、同じテスト用記録信号を各書き込みパワーについて繰り返し記録する。この記録は、下地記録した状態のトラックにオーバーライトして記録して行うことができる。または、ステップ１で用いたトラックと同じトラックに記録することができる。

テスト用記録信号の書き込み（試し記録）が終了すると、処理はステップ２−２に進む。

ステップ２−２：光ヘッド部２は、記録したテスト用記録信号を再生し、信頼性計算部１０は、消去パワーごとに記録状態判定指標値（指標Ｍ）を算出する。

記録状態判定指標としてステップ１と同様に指標Ｍを用い、テスト用記録信号に８Ｔｍ２Ｔｓ８Ｔｍ８Ｔｓ２Ｔｍ８Ｔｓの繰り返しパターンを用いる。

信頼性計算部１０が消去パワーごとにごとに記録状態判定指標値を算出した後、処理はステップ２−３に進む。

ステップ２−３：信頼性計算部１０は、最適とされる指標Ｍが得られる消去パワーを最適消去パワーＰｅｏとして決定する。信頼性計算部１０は、最適とされる指標Ｍとして、例えば、最小値を選択し、選択された指標Ｍに対応する消去パワーを最適消去パワーＰｅｏとして決定する。

図８は、消去パワーごとに指標Ｍをプロットし、最適消去パワーＰｅｏを求めた例を示す。

続いて、ステップ３では、最適ボトムパワーＰｂｏを求める動作が実行される。ステップ３は、ステップ３−１、ステップ３−２およびステップ３−３を包含する。

ステップ３−１：記録媒体コントローラ１１は、書き込みパワーをステップ１を実行することによって決定した最適書き込みパワーＰｗｏに設定する。記録媒体コントローラ１１は、消去パワーをステップ２を実行することによって決定した最適消去パワーＰｅｏに設定する。さらに、記録媒体コントローラ１１は、ボトムパワーを順次変化させてテスト用記録信号を書き込む動作（試し記録）を行う。

例えば、Ｐｗｏ＝Ｐｗ＝９．４［ｍＷ］、Ｐｅｏ＝Ｐｅ＝３．９［ｍＷ］を固定にして、Ｐｂを０．２〜０．４［ｍＷ］まで、０．０５［ｍＷ］ずつ変化させて、同じテスト用記録信号を各書き込みパワーについて繰り返し記録する。この記録は、下地記録した状態のトラックにオーバーライトして記録して行うことができる。または、ステップ１、ステップ２で用いたトラックと同じトラックに記録することができる。

テスト用記録信号の書き込み（試し記録）が終了すると、処理はステップ３−２に進む。

ステップ３−２：光ヘッド部２は、記録したテスト用記録信号を再生し、信頼性計算部１０は、ボトムパワーごとに記録状態判定指標値（指標Ｍ）を算出する。 記録状態判定指標として、ステップ１、ステップ２と同様に指標Ｍを用い、テスト用記録信号に８Ｔｍ２Ｔｓ８Ｔｍ８Ｔｓ２Ｔｍ８Ｔｓの繰り返しパターンを用いる。

信頼性計算部１０がボトムパワーごとにごとに記録状態判定指標値を算出した後、処理はステップ３−３に進む。

ステップ３−３：信頼性計算部１０は、最適とされる指標Ｍが得られるボトムパワーを最適ボトムパワーＰｂｏとして決定する。信頼性計算部１０は、最適とされる指標Ｍとして、例えば、最小値を選択し、選択された指標Ｍに対応するボトムパワーを最適ボトムパワーＰｂｏとして決定する。

図９は、ボトムパワーごとに指標Ｍをプロットし、最適ボトムパワーＰｂｏを求めた例を示す。

以上、ステップ１〜ステップ３を実行することによって、最適な書き込みパワー、消去パワー、ボトムパワーを設定するための学習は終了し、再生時にエラーが最小となる記録が可能となる。なお、ボトムパワーのパワー変化が、再生時のリーダビリティにほとんど影響しない場合は、ステップ３の学習を省略して、ボトムパワーに適切な固定値を設定してもよい。

以上のように、本発明の実施の形態１においては、ＰＲＭＬアルゴリズムにおける、数ある状態遷移パターンのうち、再生波形のエッジ付近に係わる状態遷移パターン（ユークリッド距離が最小パターン）のみのメトリック期待値誤差（指標Ｍ）を用いて記録状態を検出することにより、記録先頭パルスのパワー（書き込みパワー）や、クーリングパルスのパワー（ボトムパワー）若しくは書き込みパワー／消去パワー比の変動に対して変化して記録された波形を、精度良く検出することができる。また、記録マーク長ごとの記録パルスの幅や位相ズレの影響を受けにくい点、記録パワー変化に対する波形の変化を感度良く検出する点等を考慮して、テストパターンとして８Ｔｍ２Ｔｓ８Ｔｍ８Ｔｓ２Ｔｍ８Ｔｓの繰り返しパターンを用いることで、さらに検出感度を高めることが容易に行える。

３．実施の形態２
３−１．実施の形態２の記録再生装置
図１０は、本発明の実施の形態２の記録再生装置２００を示す。記録再生装置２００は、図４を参照して説明した本発明の実施の形態１の記録再生装置１００に含まれる記録制御装置１０２に替えて、記録制御装置２０２を備える。したがって、図１０において、図４に示される記録再生装置１００と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

記録制御装置２０２は、整形部８と、最尤復号部９と、信頼性計算部１０と、記録媒体コントローラ１１と変調度検出回路１５とを備える。記録制御装置２０２は例えば半導体チップとして製造される。

変調度検出回路１５は、光学ヘッド部２から読み出された再生信号の振幅に基づいて変調度特性を計算し、記録媒体コントローラ１１に出力する。

記録媒体コントローラ１１は、信頼性および変調度特性のうちの少なくとも一方に基づいて、記録媒体１に情報を記録するための記録パワーを１つの記録パワーに調整する。

以上のように、記録再生装置２００は、再生時にエラーが最小となる最適な書き込みパワー、消去パワー、ボトムパワーを設定する。

３−２．実施の形態２の記録再生方法
以下、図５を参照して、本発明の実施の形態２の記録パワー学習処理手順を示す。記録再生装置２００が記録パワー学習処理手順を実行することによって、記録パワーが調整される。

本発明の実施の形態２において、実施の形態１と同じ処理手順は、説明を省略する。実施の形態１と同様に、本実施の形態２の記録パワー学習処理手順は、ステップ１〜ステップ３を含む。但し、最適書き込みパワーＰｗｏを求める過程（ステップ１）において、記録状態判定指標値として、変調度を用いる点が実施の形態１と異なる。変調度により最適書き込みパワーＰｗｏを求める手順の詳細は、後述される。

ステップ１では、試し記録する際の記録パワーパラメータの設定、記録動作のコントロール、再生動作のコントロール、記録パワーごとに変調度が求められる。信頼性計算部１０は、求められた変調度に基づいて、最適書き込みパワーＰｗｏを決定する。

同様に、ステップ２，ステップ３では、試し記録する際の記録パワーパラメータの設定、記録動作のコントロール、再生動作のコントロール、記録パワーごとの指標Ｍが求められる。信頼性計算部１０は、指標Ｍに基づいて最適消去パワーＰｅｏ、最適ボトムパワーＰｂｏを決定する。

以下、変調度に基づいて最適書き込みパワーＰｗｏを決定する手順を説明する。

変調度は、再生信号の振幅の大小を示す指標である。（式７）に基づいて変調度ＭＯＤが定義される。
（式７）
ＭＯＤ＝（Ｉｔｏｐ−Ｉｂｔｍ）／（Ｉｔｏｐ−Ｉｔｈ）

図１１は、ＩｔｏｐとＩｂｔｍとＩｔｈとの関係を説明するための図である。

以下、図１１を参照して、（式７）に含まれるＩｔｏｐ、ＩｂｔｍおよびＩｔｈを説明する。

Ｉｔｏｐは、再生信号の反射レベルのうち最も大きいレベルを示し、Ｉｂｔｍは、再生信号の反射レベルのうち最も小さいレベルを示し、Ｉｔｈは、レーザ消光レベル部分のレベルを示す。本実施の形態では、変調度を求めるために、８Ｔの繰り返し信号を用いているが、これに限定されない。

図１２は、変調度ＭＯＤと書き込みパワーＰｗとの関係を示す。

変調度ＭＯＤは、書き込みパワーＰｗに応じて変化する。書き込みパワーＰｗが低いときには、再生信号の振幅が小さいので変調度ＭＯＤは小さくなる。書き込みパワーＰｗが大きくなるに従って、再生信号の振幅が大きくなるので変調度ＭＯＤは大きくなる。書き込みパワーＰｗがある程度大きくなると変調度ＭＯＤは飽和してくる。

書き込みパワーＰｗが比較的低い部分の変調度曲線（飽和していない部分の数サンプルを用いて）を参照して、変調度曲線の接線を求め、Ｘ軸点のとの交点Ｐｔｈを求める（図１２参照）。また、Ｐｔｈから最適書き込みパワーＰｗｏを求める係数ρは、予めディスク上に記載されているか、または、記録再生装置が、ディスクごとに保持されている。この係数ρを用いて、最適書き込みパワーＰｗｏを次式で求めることができる。
（式８）
Ｐｗｏ＝ρ×Ｐｔｈ

このように、ステップ１では、変調度特性から最適書き込みパワーＰｗｏが決定される。

ステップ２、ステップ３において、最適消去パワーＰｅｏおよびボトムパワーＰｂｏの決定動作は、実施の形態１と同様なので省略する。なお、ボトムパワーのパワー変化が、再生時のリーダビリティにほとんど影響しない場合は、ステップ３を省略して、ボトムパワーに適切な固定値を設定してもよい。

なお、実施の形態２において、変調度を用いてＰｗｏを決定するときに、（式８）を参照したが、（式８）を参照することに限定されない。例えば、所定の変調度が検出されるパワーをＰｗｏとしてもよい。また、変調度が飽和したパワーをＰｗｏとしてもよい。

なお、実施の形態２において、テスト信号には、８Ｔｍ８Ｔｓの繰り返しパターンが含まれる形態を説明したが、これに限定されない。テスト信号には、再生信号の上限振幅と下限振幅が測定できるパターンが含まれていればよい。

４．実施の形態３
４−１．実施の形態３の記録再生装置
図１３は、本発明の実施の形態３の記録再生装置３００を示す。記録再生装置３００は、図４を参照して説明した本発明の実施の形態１の記録再生装置１００に含まれる記録制御装置１０２に替えて、記録制御装置３０２を備え、さらに、記録再生装置１００に含まれる記録部１０３に替えて、記録部３０３を備える。したがって、図１３において、図４に示される記録再生装置１００と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

記録制御装置３０２は、整形部８と、最尤復号部９と、信頼性計算部１０と、制御部３０４（パターン検出回路１７と、エッジシフト検出回路１８と、情報記録媒体コントローラ１１）とを備える。記録制御装置３０２は例えば半導体チップとして製造される。

信頼性計算部１０は例えば差分メトリック検出回路であり、整形部８から出力された波形が整形されたデジタル信号と最尤復号部９から出力された２値化信号とに基づいて最尤復号の結果の信頼性を計算する。本発明の一つの実施形態では、信頼性計算部１０は、記録媒体１に形成された記録マークの始終端部に対応するデジタル信号および２値化信号に基づいて、最尤復号結果の信頼性を計算する。

調整部３０４は、信頼性計算部１０が計算した信頼性に基づいて、情報記録媒体１に情報を記録するための記録信号の所定部分の形状を調整する（例えば記録信号のエッジの位置を調整する）。調整部３０４は、最尤復号の結果の信頼性が高くなるように記録信号の形状を調整する。記録媒体コントローラ１１は例えば光ディスクコントローラである。

記録部３０３は、パターン発生回路１４と、記録補償回路１５と、レーザ駆動回路１６と、光ヘッド部２とを備える。記録部１０３は、記録パワーの調整結果に基づいて記録媒体１に情報を記録する。本実施の形態では、光ヘッド部２は、再生部１０１および記録部３０３に共有され、記録ヘッドおよび再生ヘッドの両方の機能を有する。なお記録ヘッドと再生ヘッドとが別々に設けられてもよい。

記録再生装置３００の動作を以下により詳細に説明する。なお、記録再生装置１００と同じ構成要素の動作の説明は、省略する。

パターン検出回路１７は、２値化信号に基いて、上記８パターン（Ｐａｔｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）を記録マークの始終端エッジのパターンごとに割り当てるためのパルス信号を生成してエッジシフト検出回路１８に出力する。

エッジシフト検出回路１８は、信頼性Ｐａｂｓをパターンごとに累積加算し、記録補償パラメータの最適値からのずれ（後述ではエッジシフトと言う）を求める。

記録媒体コントローラ１１は、パターンごとのエッジシフト量から変更が必要と判断された記録パラメータ（記録信号の波形）を変更する。

パターン発生回路１４は、記録補償学習用パターンを出力する。

記録補償回路１５は記録媒体コントローラ１１からの記録パラメータをもとに、記録補償学習パターンに従ってレーザ発光波形パターンを生成する。生成されたレーザ発光波形パターンにしたがって、レーザ駆動回路１６は光学ヘッド部２のレーザ発光動作を制御する。

図１４は、パターン検出回路１７とエッジシフト検出回路１８とを示す。

以下、図１４を参照して、エッジシフト検出回路１８の動作を詳細に説明する。

エッジシフト検出回路１８には、パターン検出回路１７でのパターン検出結果と、信頼性計算部１０で算出された信頼性Ｐａｂｓとが入力される。パターン検出回路１７での遅延を考慮して、入力される信頼性Ｐａｂｓデータをフィリップフロップ（ＦＦ）によって遅延させる。パターン検出出力および検出出力点に対応する信頼性Ｐａｂｓデータが加算器に入力され、同時にパターン検出結果がセレクタに入力される。セレクタは検出パターンにしたがってこれまでの累積加算結果を選択して加算器に入力する。加算器は累積加算結果と新しく入力された信頼性Ｐａｂｓデータを加算し出力する。検出パターンに対応した特定のレジスタは、イネーブル信号を受け取ると、加算結果を格納する。

図１５は、エッジシフト検出回路の動作を示すタイミングチャートである。例えばアドレス単位で情報が管理されている情報記録媒体に情報を記録する場合、加算区間ゲート信号（図１５（ｂ）参照）とレジスタイネーブル信号（図１５（ｃ）参照）の使用が想定される。図１５（ａ）はアドレスユニットを示している。

アドレス単位ごとに、ユーザ領域にテスト記録を行い、エッジシフト量を求める場合、加算区間を定める制御が必要となる。加算区間ゲート信号がエッジシフト検出回路１８に入力されると、加算区間ゲート信号は、２段のフリップフロップを通過し、フリップフロップＦＦ２９〜ＦＦ０に入力される（図１４参照）。加算区間ゲート信号のＬｏｗ区間でフリップフロップをリセットし、Ｈｉｇｈ区間で加算結果を格納する。また、レジスタイネーブル信号は、加算区間ゲート信号から生成され、レジスタイネーブル信号は、加算区間ゲート信号の終端で加算結果をレジスタＲＥＧ２９〜ＲＥＧ０に格納するためのイネーブル信号である。アドレス単位ごとにエッジシフト量を示すデータがレジスタＲＥＧ２９〜ＲＥＧ０に格納される。

エッジシフト検出回路１８は、このような回路構成を備えることで、１つの加算器をもちいて記録パラメータの最適化に必要なすべてのエッジシフト量をもとめることができる。

図１４を参照して説明した回路例では、テスト記録に用いられる記録パターン（例えばランダムパターン）のうちの、パラメータの最適化に必要な所定長のマークとスペースとの組み合わせによって発生頻度が異なってしまう。検出された３０のエッジシフト量（Ｒ２３Ｔ、Ｒ３３Ｔ、・・・、Ｒ４５Ｌ、Ｒ５５Ｌ）は各パターンの発生頻度に依存する。また、ＰＬＬ回路７（図１３参照）では、ＤＣ成分（再生信号に含まれる低周波数成分）を用いてスライサーのしきい値を自動的に検出し、再生信号とクロック信号とを同期させている。従って、フィードバック制御がＰＬＬ回路７でのクロック生成に影響しないように、テスト記録パターンにはＤＣ成分が少ないことが望まれる。また、最適化に要する時間と精度とを考えると、できるだけ少ない記録領域で高い精度の検出結果が望まれる。したがって記録パターン中にパラメータの最適化に必要なマークとスペースとの組み合わせが同一頻度で発生し、なおかつ符号に含まれるＤＣ成分（ＤＳＶ）が０となり、かつ最適化に必要な組み合わせの単位長あたりの発生頻度が高くなるような記録パターンが必要となる。

図１６は、学習用記録パターンの一例を示す。２Ｍは２Ｔマークを意味し、２Ｓは２Ｔスペースを意味する。２Ｔ〜５Ｔマークと２Ｔ〜５Ｔスペースとの組み合わせである３０とおりのパターンが、１０８ビットの記録パターンに１回づつ発生する。また１０８ビットの記録パターンを含むシンボル‘０’とシンボル‘１’の数は同数の５４であり、記録パターンのＤＳＶは０となっている。この記録パターンを図１３のエッジシフト検出回路１２に適用すると、各パターンを同一回数検出することができ、より正確なシフト量検出結果が得られる。なお、本実施の形態では、５Ｔ以上の幅のマークあるいはスペースについては、同一の記録パラメータで記録できることを想定している。

図１７は、エッジシフト検出回路１８ａ（エッジシフト検出回路１８の改変例）を示す。

エッジシフト検出回路１８ａは、テスト記録に用いられる記録パターンとして、ランダムパターン（最適化に必要な組み合わせパターンによって発生頻度が異なるパターン）を用いる。エッジシフト検出回路１８ａでは、パターン検出回路１７によって、特定パターン（３０パターン）のエッジを検出し、パターンそれぞれに対応するエッジシフト量とパターン検出回数とを個々に積算する。エッジシフト量の加算結果をパターン検出回数で割ることにより、特定パターン毎に平均エッジシフト量を算出する。これにより、特定パターン毎の発生確率が異なるテスト記録パターンを用いても、どのパターンに対応する記録マークの始終端位置を変更すべきか判断することができる。

上述のように、調整部３０４が備えるエッジシフト検出回路１８（図１３参照）は、記録マーク長とスペース長との組み合わせ毎に、最尤復号結果の信頼性の積算値または平均値のうちの一方を計算し、それら計算した積算値または平均値に基づいて記録信号の形状を調整する。

上記実施の形態では、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則を用いて最尤復号部が最尤復号を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、最小極性反転間隔が３である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いた場合や、最小極性反転間隔が２または３である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いた場合や、最小極性反転間隔が２または３である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いた場合においても適用できる。Ｃ０、Ｃ１、Ｃ２は任意の正の数である。

４−２．実施の形態３の記録再生方法
本発明の実施の形態では、上記８パターンの検出を、後述する記録パターンごと（マーク長と直前のスペース長の組み合わせと、マーク長と直後のスペース長の組み合わせのパターンごと）に行い、記録信号の形状、特にエッジの始終端部分に着目し、記録信号のエッジの位置を最適化する記録パラメータを決定する。

全てのパターンの最尤復号結果の信頼性｜Ｐａ−Ｐｂ｜のうち、｜Ｐａ−Ｐｂ｜の値が最小となるパターンのみに着目するということは、記録マークのエッジ部分のみに着目することを意味する。上記でも述べたが、Ｐａ−Ｐｂの値が小となるパターンは、エラーの発生確率が大きいパターンである。すなわち、最尤復号結果の信頼性が高くなるように、記録マークのエッジの位置を部分的に最適化すれば、全体の最適化につながることを意味する。その方法について以下説明する。

図１８は、８パターン（Ｐａｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）のサンプル値を示す。横軸は時間（１目盛りは１チャネルクロック周期（Ｔｃｌｋ）を表す）、縦軸は信号レベル（０〜６）を示し、点線、実線はそれぞれパスＡ、パスＢを示す。各サンプル値は、（表１）で説明した最尤復号における入力の期待値Ｌｅｖｅｌ_ｖの０〜６に相当する。

記録部分（アモルファス領域）は、反射光が減るため信号レベルとしてはコンパレータ閾値より下側の波形として再生される。一方、未記録部分（非アモルファス領域）は、コンパレータ閾値より上側の波形として再生される。また、図５で示した８パターンは、すべて記録部（マーク）と未記録部（スペース）の境界部分（マークの始端エッジおよび終端エッジ）である再生波形に相当する。よって、８パターンのうち、Ｐａｔｔｅｒｎ−１（図１８（ａ）参照）、Ｐａｔｔｅｒｎ−２（図１８（ｂ）参照）、Ｐａｔｔｅｒｎ−３（図１８（ｃ）参照）、Ｐａｔｔｅｒｎ−４（図１８（ｄ）参照）は、マークの始端エッジ部分に相当し、Ｐａｔｔｅｒｎ−５（図１８（ｅ）参照）、Ｐａｔｔｅｒｎ−６（図１８（ｆ）参照）、Ｐａｔｔｅｒｎ−７（図１８（ｇ）参照）、Ｐａｔｔｅｒｎ−８（図１８（ｈ）参照）は、マークの終端エッジ部分に相当する。

Ｐａｔｅｒｎ−１に着目して、マークの始端エッジのシフトズレ検出方法を説明する。

図１９は、Ｐａｔｔｅｒｎ−１における再生波形と記録マークのズレとの相関を示す。実線△印は入力信号であり、点線で示すパスＡが正解の状態遷移パスとする。入力信号は記録マークＢ１に基づいて生成されている。記録マークＡ１は理想的な始端エッジを有しているとする。

図１９（ａ）は、記録マークの始端エッジ位置が理想的な始端エッジ位置と比較して後ろにずれている場合を示す。入力信号のサンプル値（ｙ_ｋ−３、ｙ_ｋ−２、ｙ_ｋ−１、ｙ_ｋ）を（４．２ 、３．２ 、１．２ 、０．２）とし、（式２）および（式３）からパスＡと入力信号との距離Ｐａと、パスＢと入力信号との距離Ｐｂとは、（式９）および（式１０）の様に求まる。
（式９）
Ｐａ＝（４．２−４）^２＋（３．２−３）^２＋（１．２−１）^２＋（０．２−０）^２＝０．１６

（式１０）
Ｐｂ＝（４．２−５）^２＋（３．２−５）^２＋（１．２−３）^２＋（０．２−１）^２＝７．７６

始端エッジのズレ量とズレ方向は、上述した｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄを算出することで求めることができる。
（式１１）
Ｅ１＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ＝｜０．１６−７．７６｜−１０＝−２．４

（式１１）から求まるＥ１の絶対値が、ズレ量であり、その符号がズレ方向である。すなわち、図１９（ａ）の場合、Ｅ１＝−２．４と検出できるため、２．４だけ始端エッジ位置が基準より後ろにずれていると判断できる。

同様に、図１９（ｂ）は、記録マークＢ１の始端エッジ位置が理想的な始端エッジ位置と比較して、前にずれている場合である。入力信号のサンプル値（ｙ_ｋ−３ 、ｙ_ｋ−２ 、ｙ_ｋ−１ 、ｙ_ｋ）を（３．８ 、２．８ 、０．８ 、−０．２）とし、Ｅ２（＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ）を算出すると、Ｅ２＝２．４と算出することができる。よって、図１９（ｂ）の場合、２．４だけ始端エッジ位置が基準より前にずれていると判断できる。

図２０は、Ｐａｔｔｅｒｎ−１における再生波形と記録マークのズレとの相関を示す。図２０では、パスＢが正解の状態遷移パスとする。

図２０（ａ）は、記録マークの始端エッジが理想的な始端エッジと比較して後ろにずれている場合を示す。入力信号のサンプル値（ｙ_ｋ−３ 、ｙ_ｋ−２ 、ｙ_ｋ−１ 、ｙ_ｋ）を（５．２ 、５．２ 、３．２ 、１．２）とし、Ｅ３（＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ）を算出すると、Ｅ３＝２．４と算出することができる。よって、図２０（ａ）の場合、２．４だけ始端エッジ位置が基準より後ろにずれていると判断できる。

図２０（ｂ）は、記録マークの始端エッジ位置が理想的な始端エッジ位置と比較して、前にずれている場合を示す。入力信号のサンプル値（ｙ_ｋ−３ 、ｙ_ｋ−２ 、ｙ_ｋ−１ 、ｙ_ｋ）を（４．８ 、４．８ 、２．８ 、０．８）とし、Ｅ４（＝｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄ）を算出すると、Ｅ４＝−２．４と算出することができる。よって、図２０（ｂ）の場合、２．４だけ始端エッジ位置が基準より前にずれていると判断できる。

パスＡが正解の場合（図１９参照）と、パスＢが正解の場合（図２０参照）では、記録マークの始端エッジのズレ方向を示す符号の表現が反対である。これは、正解パスおよびもう一つの候補パスそれぞれの期待値系列と、入力信号の系列との関係に依存する。図１９（ｂ）、図２０（ａ）を参照して説明したように、入力信号の系列が、正解ではないパスの期待値系列との誤差を大きく持つ場合は、（式１１）で算出される値は正の符号を持つ値となる。言い換えれば、入力信号の系列と、正解ではないパスの期待値系列との差が大となるほど、最尤復号では、エラーが発生しにくい状況であることを示す。この場合、（式１１）では正符号の値として算出される。この特徴を考慮して、記録マークの始端エッジ位置のズレ方向を検出すればよい。

Ｐａｔｔｅｒｎ−１において、パスＡが正解の場合は、Ｐａｔｔｅｒｎ−１は、２Ｔスペースと４Ｔマーク以上の長さのマークとの組み合わせの始端エッジの検出時に用いられるパターンであり、パスＢが正解の場合は、Ｐａｔｔｅｒｎ−１は、３Ｔスペースと３Ｔマーク以上の長さのマークとの組み合わせの始端エッジの検出時に用いられるパターンである。

以上のような方法を用いて、各記録マークの始終端パターンごとの積算値または平均値を求め、エッジ位置のずれ量が０に近づくように記録パラメータを設定すれば、最尤復号方法に最適な記録制御が可能となる。

また、ここで重要なのでは、ディスク上に形成されたマークの始端または終端位置が、基準位置よりも後ろにずれているのか、基準位置よりも手前にずれているのかを判断することである。その判断のために、どのパターンのエッジがずれているのか検出する必要がある。パターンごとに、ずれ量を検出する。

図１９、図２０を参照して説明したように、記録マークパターンの始端エッジのズレ方向を示す符号の表現が反対であるので、例えば、マークが基準より短い場合は、マイナス符号、マークが基準位置より長い場合は、プラス符号とするようにする。この法則に従って、各マーク長の始端及び終端ごとに、上記エラー値を解析すれば、対照マーク長の始端終端の長短が検出でき、修正方向がわかる。また、その検出された値の絶対値から修正量も予測できる。

ここで、記録パラメータの最適化について説明する。記録符号の最小極性反転間隔をｍ（本実施の形態では、ｍ＝２）とする。記録媒体上に形成されるマークの始端位置は、そのマーク直前のスペースの幅とそのマーク自身の幅に依存する。例えば、直前のスペース幅がｍＴから（ｍ＋ｂ）Ｔである場合は、マークの始端位置は直前のスペース幅に依存する。直前のスペース幅が（ｍ＋ｂ）Ｔより大きい場合は、マークの始端位置は直前のスペース幅に依存しない。自身のマーク幅がｍＴから（ｍ＋ａ）Ｔである場合は、マークの始端位置は自身のマーク幅に依存する。自身のマーク幅が（ｍ＋ａ）Ｔより大きい場合は、マークの始端位置は自身のマーク幅に依存しない。

また記録媒体上に形成されるマークの終端位置は、マーク自身の幅と直後のスペースの幅に依存する。例えば、自身のマーク幅がｍＴから（ｍ＋ａ）Ｔである場合は、マークの終端位置は自身のマーク幅に依存する。自身のマーク幅が（ｍ＋ａ）Ｔより大きい場合は、マークの終端位置は自身のマーク幅に依存しない。また、後続のスペース幅がｍＴから（ｍ＋ｂ）Ｔである場合は、マークの終端位置は後続のスペース幅に依存する。後続のスペース幅が（ｍ＋ｂ）Ｔより大きい場合は、マークの終端位置は後続のスペース幅に依存しない。ただしａ、ｂは０以上の整数であり、記録符号の最大極性反転はｍ＋ａ、ｍ＋ｂよりも大きいとする。

上記のようなマークの始端位置および終端位置の依存性を考えると、始端パラメータＴｓｆｐの最適化は、幅が（ｍ＋ｂ）Ｔ以下のスペースが隣接しているマークについて行う必要がある。また、終端パラメータＴｅｌｐの最適化は、幅が（ｍ＋ａ）Ｔ以下のマークについて行う必要がある。

図２１は、最適化が必要とされる記録パラメータの一覧を示す。簡単のためにｍ＝３、ａ＝ｂ＝３とすると、３２とおりの記録パターンに対応するパラメータの最適化が必要となる。例えば２Ｔｓ２Ｔｍは、２Ｔマークの直前に２Ｔスペースが存在するパターンであることを意味する。

図２２は、最適化が必要とされる記録パラメータを特定８パターンのうちの何れのパターンで検出するかを示す。すなわち、各記録パターン（すなわちエッジパターン）を、上記８パターン（Ｐａｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）のうちどのパターンで検出を行うかが示される。

例えば、２Ｔｓ３Ｔｍ（図２１参照）は、Ｐ３Ａのパターンで、記録マークの始終端パターンに対応する信号のずれ量の検出を行うことを意味する。Ｐ３Ａは、Ｐａｔｔｅｒｎ−３で、パスＡが正解の状態遷移パスであるパターンを意味する。

また、３Ｔｓ３Ｔｍ（図２１参照）は、Ｐ１Ｂまたは、Ｐ４Ａのパターンでずれ量の検出を行うことを意味する。Ｐ１Ｂは、Ｐａｔｔｅｒｎ−１で、パスＢが正解の状態遷移パスであるパターンを意味し、Ｐ４Ａは、Ｐａｔｔｅｒｎ−４で、パスＡが正解の状態遷移パスであるパターンを意味する。

以上のことから、最尤復号に最適な記録パラメータを制御する方法とは、記録マークの始終端パターン（図２２参照）のそれぞれに対応する信号のずれ量が、すべて０に近づくように、記録パラメータを変化させることである。

２Ｔｓ２Ｔｍ（２Ｔマーク立ち上がりで、直前に２Ｔスペースがあるパターン）と、２Ｔｍ２Ｔｓ（２Ｔマーク立ち下がりで、直後に２Ｔスペースがあるパターン）は、上記８パターン（Ｐａｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）では、検出不可であるため、他の方法でエッジシフト量を最適化する必要がある（図２２参照）。しかし、２Ｔｓ２Ｔｍと２Ｔｍ２Ｔｓを含むパターンは、信頼性Ｐａ−Ｐｂの値が比較的大きいパターンであるため、上記８パターンには含まれていない。言い換えれば、２Ｔｓ２Ｔｍと２Ｔｍ２Ｔｓのエッジ部分は厳密に最適化しなくても、最尤復号においては、エラーが発生する可能性が低いと言える。そのため、ディスクごとに最適化するのではなく、適切な初期値を用いてもよい。２Ｔｓ２Ｔｍと２Ｔｍ２Ｔｓを最適化する場合は、再生信号の位相誤差の積算値が最小となるように最適化してもよい。

上記の説明は、パワー調整の説明というよりも、記録パルス（ライトストラテジ）調整に関する説明であった。本発明は、従来、記録パルス調整で用いていた、検出値（エッジシフト値）を用いて、パワー調整を行うことに特徴がある。上記で説明したエッジシフト値を用いれば、記録媒体上に記録された記録マークの長さを測定することができるので、マーク長が所定の長さになるように記録パワーを調整すればよい。対象とする記録パワーのパラメータは、書き込みパワー、消去パワー、ボトムパワーいずれでもよい。

例として、書き込みパワーパラメータを調整する方法を説明する。消去パワーとボトムパワーとを書き込みパワーと一定の比率関係を保ちながら、書き込みパワーを変化させて試し記録する。記録パターンは、５Ｔ単一パターンとする。検出されるのは、５Ｔｓ５Ｔｍと５Ｔｍ５Ｔｓのエッジシフト値である（図２１参照）。

図２３は、パワー変化に対する５Ｔｓ５Ｔｍ、５Ｔｍ５Ｔｓのエッジシフト値（▲印）と、５Ｔｓ５Ｔｍのエッジシフト値（●印）と５Ｔｍ５Ｔｓのエッジシフト値から５Ｔのマーク長を測定した値の絶対値（■印）を示す。

５Ｔのマーク長は、５Ｔｓ５Ｔｍのエッジシフト値と５Ｔｍ５Ｔｓのエッジシフト値の加算で求める。加算値がおおよそ０になるように記録パワーを調整すればよい。

なお、上記加算値、マーク長の目標値は、ディスクの特性によって変えてもよい。さらに、記録パターンは、単一パターン、特定パターン、ランダムパターンでもよい。

単一マーク以外の記録パターンを用いる場合は、記録マーク長ごとに、マークの幅を検出して、全マーク長の平均または、全マーク長の加算がディスクごとのターゲットマーク長になるようにパワー調整すればよい。

記録パワーの調整は、環境変化（温度湿度）やディスク面内の特性変化や所定時間、所定の動作ごとに行い得る。その場合、記録動作を一度中断して、直前まで記録していた領域を再生し、記録されたマーク長ごとのマーク幅を検出する。マーク長が短いと判断された場合は、マーク幅に応じて記録パワーを上げ、マーク長が長いと判断された場合は、マーク幅に応じて記録パワーを下げてもよい。全マーク長をその判断材料としてもよい。比較的感度の高い短マークの幅だけでパワーのアップダウンの判断をしてもよい。

なお、図２１、図２２を参照して５Ｔマーク長までを説明したが、５Ｔ以上のマーク長もマーク長ごとにエッジシフト値を測定できる。

以上、図１〜図２３を参照して、本発明の実施の形態１〜３を説明した。

本発明の記録再生装置１００、２００、３００の各構成要素は、ハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアにより実現されてもよい。例えば、整形部８、最尤復号部９、信頼性計算部１０、記録媒体コントローラ１１のうちの少なくとも一つが実行する動作が、コンピュータにより実行可能なプログラムにより実現されてもよい。

本発明の実施の形態１〜３において、記録部１０３、記録部３０３は、複数の記録パワーで１つのテスト情報を記録媒体１に記録する形態を説明したが、記録部１０３、記録部３０３は、複数の記録パワーで複数のテスト情報を記録媒体１に記録しえる。さらに、記録部１０３、記録部３０３は、単一の記録パワーで１つのテスト情報を記録媒体１に記録しえる。さらに、記録部１０３、記録部３０３は、単一の記録パワーで複数のテスト情報を記録媒体１に記録しえる。

さらに、例えば、実施の形態１〜３において、指標Ｍは、｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄの分散を求め、（式６）で定義されたが、これに限定されない。例えば、Ｐａ−Ｐｂ、または｜Ｐａ−Ｐｂ｜−Ｐｓｔｄの所定回数の積算値を指標としてもよい。

なお、実施の形態１〜３において、図２を参照して説明した記録パルスを前提としたが、これに限定されない。例えば、クーリングパルス（ボトムパワーレベル）を必要としない記録媒体への記録パワー制御にも適用できる。その場合、書き込みパワーと、消去パワーのみを制御する。

さらに、実施の形態１〜３において、テスト信号は、上記に限定されない。テストパターンとして、マークとスペースの発生確率が同じであり、比較的長いマーク／スペースと比較的短いマーク／スペースの組み合わせであってもよい。例えば、８Ｔｍ３Ｔｓ８Ｔｍ８Ｔｓ３Ｔｍ８Ｔｓの繰り返しパターン、７Ｔｍ２Ｔｓ７Ｔｍ７Ｔｓ２Ｔｍ７Ｔｓの繰り返しパターンである。

さらに、実施の形態１〜３において、記録変調則とＰＲＭＬ方式とは、上記に限定されない。各種記録変調則と、各種特性のＰＲＭＬ方式の組み合わせであってもよい。例えば、（１，７）Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ符号とＰＲ（１，２，１）ＭＬ方式または、ＰＲ（１，２，２，２，１）ＭＬ方式等との組み合わせでもよい。ＣＤやＤＶＤで採用されている８−１６変調符号と上記ＰＲＭＬ方式の組み合わせでもよい。

さらに、実施の形態１〜３において、Ｐｗｏ、Ｐｅｏ、Ｐｂｏを探索するパワー範囲は上記に限定されない。例えば、各パワー探索範囲は、推奨値を中心に±ｘ％（例えば、ｘ＝１０）とし、この範囲においても図１８に示されたように最適点が検出できない場合は、上限または下限値に設定してもよい。

さらに、実施の形態１〜３において、Ｐｗｏを探索時に、Ｐｅ／Ｐｗ比を固定してパラメータを変化させたが、これに限定されない。例えば、Ｐｅ、Ｐｂを適切な固定に設定して、Ｐｗを変化させて、Ｐｗｏを求めても良い。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明にかかる光ディスクの記録再生装置は、再生信号処理に最尤復号法を用いた処理系において、復号性能と相関のある再生信号評価指標を用いて、記録時の記録パワーの最適化を行うことで記録状態を最適化でき、再生時のエラーを最小とすることができる。また、本方式は従来の記録パワー制御に用いてきたジッタ、アシンメトリ、ＢＥＲ等の再生信号品質指標と比較して、記録パワーの変化に対する再生波形の変化を精度良く検出できるため、記録のパワー制御を精度良く行うことができる。このように、記録パワーを精度良く決定できることから、クロスパワーによる性能劣化を最小限に抑えることができ、同じ規格の光ディスクドライブ装置、光ディスク媒体の互換を安定にとるのに有用である。

従来、最適な記録パラメータを精度良く決定、設定する為に、従来のジッタ、アシンメトリ、ＢＥＲ等の再生信号評価指標では、適切なパラメータを精度良く求めることができなかった。

本発明において、最尤復号アルゴリズムの数ある状態遷移パターンのうち、再生波形のエッジ付近に係わる状態遷移パターン（ユークリッド距離が最小パターン）のみのメトリック期待値誤差（指標Ｍ）を用いて記録状態を検出することにより、記録先頭パルスの書込パワーや、クーリングパルスのボトムパワー、又は書込／消去パワー比の変動を容易に精度良く検出し、その結果を用いて記録時の記録パワーの制御を行い記録状態を最適化する。また、記録のパワー制御をさらに精度良く行うために、試し記録時に用いるテスト信号は、記録パワーの変化に対する再生波形の変化を精度良く検出できる特殊パターンを用いる。

最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（１，２，２，１）とから定まる状態遷移則を表す状態遷移図Ａである。 状態遷移図Ａを時間軸に沿って展開することによって得ることができたトレリス図である。 Ｐａ−Ｐｂの分布を示す図である。 本発明の実施の形態１の記録再生装置１００の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１の記録パワー学習処理手順を示すフローチャートである。 書き込みパワーごとに指標Ｍをプロットし、最適書き込みパワーＰｗｏを求めた例を示す図である。 テストパターンと、そのパターンを再生した場合の波形を示す図である。 消去パワーごとに指標Ｍをプロットし、最適消去パワーＰｅｏを求めた例を示す図である。 ボトムパワーごとに指標Ｍをプロットし、最適ボトムパワーＰｂｏを求めた例を示す図である。 本発明の実施の形態２の記録再生装置２００の構成を示す図である。 ＩｔｏｐとＩｂｔｍとＩｔｈとの関係を説明するための図である。 変調度ＭＯＤと書き込みパワーＰｗとの関係を示す図である。 本発明の実施の形態３の記録再生装置３００の構成を示す図である。 パターン検出回路１７とエッジシフト検出回路１８とを示す図である。 エッジシフト検出回路の動作を示すタイミングチャートである。 学習用記録パターンの一例を示す図である。 エッジシフト検出回路１８ａ（エッジシフト検出回路１８の改変例）を示す図である。 ８パターン（Ｐａｔｔｅｒｎ−１〜Ｐａｔｔｅｒｎ−８）のサンプル値を示す図である。 Ｐａｔｔｅｒｎ−１における再生波形と記録マークのズレとの相関を示す図である。 Ｐａｔｔｅｒｎ−１における再生波形と記録マークのズレとの相関を示す図である。 最適化が必要とされる記録パラメータの一覧を示す図である。 最適化が必要とされる記録パラメータを特定８パターンのうちの何れのパターンで検出するかを示す図である。 パワー変化に対する５Ｔｓ５Ｔｍ、５Ｔｍ５Ｔｓのエッジシフト値と、５Ｔｓ５Ｔｍのエッジシフト値と５Ｔｍ５Ｔｓのエッジシフト値から５Ｔのマーク長を測定した値の絶対値を示す図である。 書き込みパワーＰｗ、消去パワーＰｅおよびボトムパワーＰｂを有するマルチパルスを示す図である。

符号の説明

１ 記録媒体
２ 光ヘッド部
３ プリアンプ
４ ＡＧＣ
５ 波形等化器
６ Ａ／Ｄ変換器
７ ＰＬＬ回路
８ 整形部
９ 最尤復号部
１０ 信頼性計算部
１１ 記録媒体コントローラ
１２ 記録信号生成手段
１３ 記録パワー制御手段
１４ レーザ駆動回路
１００ 記録再生装置
１０１ 再生部
１０２ 記録制御装置
１０３ 記録部

Claims (23)

1. 少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録手段と、
   前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生手段と、
   前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録手段と
   を備え、
   前記再生手段は、
   前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号部と、
   前記少なくとも１つのテスト信号と前記少なくとも１つの２値化信号とに基づいて、前記最尤復号の結果の信頼性を計算する計算部と、
   前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整部と
   を備えた、記録再生装置。
2. 前記計算部は、前記少なくとも１つのテスト信号のうち前記媒体に形成された記録マークの端部に対応するテスト信号と、前記少なくとも１つの２値化信号のうち前記記録マークの前記端部に対応する２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算する、請求項１に記載の記録再生装置。
3. 前記計算部は、前記媒体に形成された複数の記録マークの端部に対応する複数のテスト信号と前記複数の記録マークの前記端部に対応する複数の２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算する、請求項１に記載の記録再生装置。
4. 前記第１記録手段は、複数の記録パワーで１つのテスト情報を前記媒体に記録する、請求項１に記載の記録再生装置。
5. 前記第１記録手段は、複数の記録パワーで複数のテスト情報を前記媒体に記録する、請求項１に記載の記録再生装置。
6. 前記第１記録手段は、単一の記録パワーで１つのテスト情報を前記媒体に記録する、請求項１に記載の記録再生装置。
7. 前記第１記録手段は、単一の記録パワーで複数のテスト情報を前記媒体に記録する、請求項１に記載の記録再生装置。
8. 前記再生手段は、前記媒体から前記情報を示す少なくとも１つの第１信号を再生し、
   前記復号部は、前記少なくとも１つの第１信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの第１の２値化信号を生成し、
   前記計算部は、前記少なくとも１つの第１信号と前記少なくとも１つの第１の２値化信号とに基づいて、前記最尤復号の結果の信頼性を計算し、
   前記調整部は、前記信頼性に基づいて、前記媒体に情報を記録するための記録パワーを調整する、請求項１に記載の記録再生装置。
9. 前記調整される記録パワーは、書き込みパワー、消去パワー、ボトムパワーのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の記録再生装置。
10. 前記少なくとも１つのテスト信号は、記録変調則における最短データ周期を有するパターンと最長データ周期を有するパターンとを含み、記録マークが発生する確率とスペースが発生する確率とが同じである、請求項１に記載の記録再生装置。
11. 前記計算部は、前記少なくとも１つのテスト信号の振幅に基づいて変調度特性をさらに計算し、
    前記調整部は、前記信頼性および前記変調度特性のうちの少なくとも一方に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する、請求項１に記載の記録再生装置。
12. 前記調整部は、前記信頼性に基づいて、消去パワーおよびボトムパワーのうちの少なくとも一方を調整し、
    前記調整部は、前記変調度特性に基づいて、書き込みパワーを調整する、請求項１１に記載の記録再生装置。
13. 前記信頼性を計算するためのテスト信号は、前記最短データ周期を有するパターンと前記最長データ周期を有するパターンとを含み、かつ前記記録マークが発生する確率と前記スペースが発生する確率とが同じであり、
    前記変調度特性を計算するためのテスト信号は、前記最長データ周期のみを有するパターンを含む、請求項１１に記載の記録再生装置。
14. 前記復号部は、
    前記少なくとも１つのテスト信号と同期したテストクロックで前記少なくとも１つのテスト信号をサンプリングするＡ／Ｄ変換部と、
    前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されたデータを所定のＰＲ等化特性となるよう波形整形するデジタルフィルタと、
    前記デジタルフィルタの出力データから最も確からしい少なくとも１つの２値化信号を生成する最尤復号部と
    を備え、
    前記計算部は、
    前記最尤復号手段で推定された状態遷移列と、前記デジタルフィルタの出力データと最尤復号に用いる目標値とのユークリッド距離の計算結果と、に基づいて前記最尤復号手段の復号結果の信頼性値を検出する差分メトリック検出部と、
    前記差分メトリック検出器の出力に基づいて、記録状態の良否を判定する判定部と
    を備え、
    前記調整部は、レーザ光が所定の記録パワーを出力するようにレーザパワー制御するレーザパワー制御部を備えた、請求項１に記載の記録再生装置。
15. 前記計算部は、前記少なくとも１つのテスト信号の振幅に基づいて変調度特性を検出する変調度検出部をさらに備え、
    前記判定手段は、前記差分メトリック検出部の出力および前記変調度検出部の出力のうちの少なくとも一方に基づいて、前記記録状態の良否を判定する、請求項１４に記載の記録再生装置。
16. 前記復号部は、最小極性反転間隔が２である記録符号と等化方式ＰＲ（Ｃ０，Ｃ１，Ｃ１，Ｃ０）とから定まる状態遷移則を用いて最尤復号を行う、請求項１に記載の記録再生装置。
17. 少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録手段と、
    前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生手段と、
    前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録手段と
    を備え、
    前記再生手段は、
    前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号部と、
    前記少なくとも１つのテスト信号のうち前記媒体に形成された記録マークの端部に対応するテスト信号と、前記少なくとも１つの２値化信号のうち前記記録マークの前記端部に対応する２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算する計算部と、
    前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整部と
    を備えた、記録再生装置。
18. 少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録ステップと、
    前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生ステップと、
    前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録ステップと
    を包含し、
    前記再生ステップは、
    前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号ステップと、
    前記少なくとも１つのテスト信号と前記少なくとも１つの２値化信号とに基づいて、前記最尤復号の結果の信頼性を計算する計算ステップと、
    前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整ステップと
    を包含する、記録再生方法。
19. 少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録ステップと、
    前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生ステップと、
    前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録ステップと
    を包含し、
    前記再生ステップは、
    前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号ステップと、
    前記少なくとも１つのテスト信号のうち前記媒体に形成された記録マークの端部に対応するテスト信号と、前記少なくとも１つの２値化信号のうち前記記録マークの前記端部に対応する２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算する計算ステップと、
    前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整ステップと
    を包含する、記録再生方法。
20. コンピュータに記録パワー調整処理を実行させるためのプログラムであって、
    前記記録パワー調整処理は、
    少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録ステップと、
    前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生ステップと、
    前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録ステップと
    を包含し、
    前記再生ステップは、
    前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号ステップと、
    前記少なくとも１つのテスト信号と前記少なくとも１つの２値化信号とに基づいて、前記最尤復号の結果の信頼性を計算する計算ステップと、
    前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整ステップと
    を包含する、プログラム。
21. コンピュータに記録パワー調整処理を実行させるためのプログラムであって、
    前記記録パワー調整処理は、
    少なくとも１つの記録パワーで少なくとも１つのテスト情報を媒体に記録する第１記録ステップと、
    前記媒体から前記少なくとも１つのテスト情報を示す少なくとも１つのテスト信号を再生する再生ステップと、
    前記少なくとも１つの記録パワーのうちの１つの記録パワーで情報を前記媒体に記録する第２記録ステップと
    を包含し、
    前記再生ステップは、
    前記少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号ステップと、
    前記少なくとも１つのテスト信号のうち前記媒体に形成された記録マークの端部に対応するテスト信号と、前記少なくとも１つの２値化信号のうち前記記録マークの前記端部に対応する２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算する計算ステップと、
    前記信頼性に基づいて、前記媒体に前記情報を記録するための記録パワーを前記１つの記録パワーに調整する調整ステップと
    を包含する、プログラム。
22. 媒体からの少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号部と、
    前記少なくとも１つのテスト信号と前記少なくとも１つの２値化信号とに基づいて、前記最尤復号の結果の信頼性を計算する計算部と、
    前記信頼性に基づいて、前記媒体に情報を記録するための記録パワーを１つの記録パワーに調整する調整部と
    を備えた、記録パワー調整装置。
23. 媒体からの少なくとも１つのテスト信号を最尤復号し、前記最尤復号の結果を示す少なくとも１つの２値化信号を生成する復号部と、
    前記少なくとも１つのテスト信号のうち前記媒体に形成された記録マークの端部に対応するテスト信号と、前記少なくとも１つの２値化信号のうち前記記録マークの前記端部に対応する２値化信号とに基づいて、前記信頼性を計算する計算部と、
    前記信頼性に基づいて、前記媒体に情報を記録するための記録パワーを１つの記録パワーに調整する調整部と
    を備えた、記録パワー調整装置。

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