JP7316587B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本開示は、光ディスクにデータの記録再生を行う光ディスク装置、及び光学的にデータが記録される光ディスクに関する。

現在、映像またはデータ等を保存する情報記録媒体として、ＤＶＤまたはＢｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク（以下、ＢＤとする）等多くの種類の光ディスクが使用されている。データの保存時のスペース効率の観点から、光ディスクのコストを上げずに、体積当たりの記録容量を向上させる技術として、トラック密度を向上させる技術と、線密度を向上させる技術とがある。

線密度を向上させる技術として、Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｍｏｓｔ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ（以下、ＰＲＭＬ）信号処理技術が広く用いられている。光ディスクのトラックには、マークとスペースで表現される２値信号が記録される。この２値信号を再生する際には、光ビームでの検出の周波数特性により、検出された再生信号は低域周波数に帯域制限される。これは、光ビームの回折限界のサイズに従って、複数のマークとスペースが同時に読み出されてしまうために発生するものであり、符号間干渉と呼ばれる。ＰＲＭＬ信号処理技術は、符号間干渉を前提とした期待波形と再生信号波形とを比較および選択することで記録されている２値信号を推定する最尤復号技術の一つである。線密度を向上させるに従い、符号間干渉の幅を拡張したＰＲＭＬ信号処理技術が用いられてきた。また、マークとスペースで表現される２値信号の記録は、マークが記録されるように、マークの長さに応じた時間幅で光ビームを強く発光することで行われる。ＰＲＭＬ信号処理技術に基づいて良好に再生できるように、マークに対応して発光させる時間幅や遅延位置で調整していた。

また、線密度を向上させる技術として、例えば、トラックが延在する方向（線方向）において、仮想的に一定間隔のセルを設け、セル毎に３種類以上の異なる大きさのマークを記録する多値記録方法がある。上述した２値信号から３値以上の多値信号へと拡張することで線密度を向上させることができる。多値記録したトラックから元の多値信号を再生する際にも、上述のＰＲＭＬ信号処理技術を用いることができる。

日本国特開２００３－１４１８２３号公報 日本国特開平１０－２６１２７２号公報

本開示は、高線密度化した光ディスクに記録されたデータの安定な再生を可能にする光ディスク装置を提供する。

本開示における光ディスク装置は、光ディスク上のトラックに記録データを記録再生する光ディスク装置であって、前記記録データから所定の条件で符号化した変調信号を生成する変調回路と、変調信号のチャネル基準長さＬの条件で、前記変調信号が記録されたトラックから前記記録データを復号するときに得られることを期待する記録期待波形を生成する記録期待波形生成回路と、前記記録期待波形のサンプリング点毎に、前記記録期待波形の振幅値に応じたパワーと時間幅で前記レーザを駆動する記録パルスを生成する記録パルス生成回路と、波長λのレーザと、開口数Ｎの対物レンズを有し、前記記録パルスに基づいて前記トラックにレーザパルスを照射することで前記記録データを記録する光ピックアップとを備えることを特徴とする。

また、前記記録期待波形生成回路は、前記変調信号が記録されたトラックから前記記録データを復号するときに得られることを期待する、チャネル基準長さＬでサンプリングされた第１の期待波形を生成し、チャネル基準長さＬ以上かつ回折限界の１／２長さ（＝λ／（４Ｎ））以下の範囲内の間隔で、前記第１の期待波形をリサンプリングした第２の期待波形を生成して前記記録期待波形として出力してもよい。

また、前記光ピックアップは、さらに前記トラックから再生信号を検出し、前記再生信号から、前記記録期待波形に相当する周波数特性の条件を用いて、前記トラックに記録されている前記変調信号を最尤復号する再生信号復号回路と、前記再生信号復号回路により復号された前記変調信号から、前記所定の条件で前記記録データを復調する復調回路とを備えることを特徴とする。

また、前記再生信号復号回路は、前記第１の期待波形を最尤復号における期待波形として用いて再生信号の復号を行ってもよい。

また、前記記録期待波形と、前記再生信号との誤差から、前記記録パルス生成回路における前記記録期待波形の振幅値に応じたパワーと時間幅の関係を補正する記録条件評価回路を、さらに備えてもよい。

また、前記記録データを記録する前に、前記記録データを記録するトラックから前記光ピックアップで検出した再生信号をデジタル波形データとして記憶する再生信号メモリ回路と、前記記録データを記録する位置に対応した前記デジタル波形データを読み出して、前記記録期待波形生成回路へと出力するノイズ波形加算回路とをさらに備え、前記記録期待波形生成回路は、前記変調信号が記録されたトラックから前記記録データを復号するときに得られることを期待する波形から、前記デジタル波形データを減算した波形を前記記録期待波形としてもよい。

本開示における光ディスク装置は、高線密度化した光ディスクに記録されたデータの安定な再生を可能とする。

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 ｄ＝１のＲＬＬ変調符号のパワースペクトル特性を示す図 光ビームによる検出の周波数特性を示す図 低い線密度でのマークスペース記録の状態を示す図 低い線密度でのマークスペース記録を検出した再生信号を示す図 高い線密度でのマークスペース記録の状態を示す図 高い線密度でのマークスペース記録を検出した再生信号を示す図 再生信号期待波形と記録期待波形を示す図 記録期待波形に基づいた記録パルスと記録の状態を示す図 記録期待波形に基づいた記録を検出した再生信号を示す図 実施の形態２における光ディスク装置の構成を示すブロック図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１）
［１．構成］
図１は、本実施の形態１における光ディスク装置１０の構成図である。図１に示すように、光ディスク装置１０は、光ヘッド１０１、スピンドルモータ１０２、サーボコントローラ１０３、記録パルス生成回路１０４、記録期待波形生成回路１０５、変調回路１０６、誤り訂正符号化回路１０７、再生信号復号回路１０８、復調回路１０９、誤り訂正復号回路１１０、記録条件評価回路１１１、Ｉ／Ｆ回路１１２、バッファメモリ１１３、システムコントローラ１１４及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１５を備える。

光ディスク装置１０は、光ディスク１００に対してユーザデータ（記録データの一例）の記録及び再生を行う。光ディスク１００には、内周から外周にかけてらせん状にトラックが形成される。トラックは、グルーブにより形成されるグルーブトラックと、隣接するグルーブトラックの間に形成されるランドトラックとからなる。グルーブトラック及びランドトラックのいずれにもユーザデータを記録することができる。

スピンドルモータ１０２は、光ディスク１００を回転させる。光ヘッド１０１は、光ディスク１００に光ビームを照射することにより、光ディスク１００へのユーザデータの記録及び光ディスク１００からのユーザデータの再生を行う。

サーボコントローラ１０３は、光ヘッド１０１及びスピンドルモータ１０２を制御し、光ヘッド１０１から光ディスク１００に照射された光ビームを光ディスク１００上に設けられたトラックに集光して走査する制御、及び、目的のトラックにアクセスする移動制御を行う。サーボコントローラ１０３は、光ヘッド１０１が光ディスク１００を所定の線速度で走査するように、光ヘッド１０１の位置とスピンドルモータ１０２の回転数とを制御する。

Ｉ／Ｆ回路１１２は、光ディスク１００に記録するユーザデータをホスト１１６から受け取り、バッファメモリ１１３に格納する。また、Ｉ／Ｆ回路１１２は、光ディスク１００から再生し得られたバッファメモリ１１３に格納されているユーザデータをホスト１１６へ送る。他の内部ブロックに対してバッファメモリ１１３に格納されたユーザデータなどを送出したり、逆に、他の内部ブロックから受け取ったユーザデータなどをバッファメモリ１１３に格納することも行う。

誤り訂正符号化回路１０７は、Ｉ／Ｆ回路１１２から受け取ったユーザデータに、誤り訂正するためのパリティコードを付加して符号化データを生成する。

変調回路１０６は、誤り訂正符号化回路１０７からの符号化データを受け取り、所定の変調符号にしたがって変調した変調信号を生成する。

記録期待波形生成回路１０５は、変調信号から、ユーザデータが記録されたトラックを再生したときに得られることを期待する再生信号の波形（記録期待波形）を記録時に生成する。

記録パルス生成回路１０４は、記録期待波形生成回路１０５により生成された記録期待波形から記録パルス信号に変換し、光ヘッド１０１の光ビームを駆動する。照射された光ビームの熱により、光ディスク１００上にマークが形成される。

一方、光ディスク１００上に記録されたユーザデータは、再生信号復号回路１０８、復調回路１０９、誤り訂正復号回路１１０によって再生される。

光ヘッド１０１は、波長λの光ビームを発光するレーザと、開口数Ｎの対物レンズとを有した光ピックアップを構成する。光ヘッド１０１は、光ディスク１００に光ビームを照射し、光ディスク１００からの反射光を検出する。光ヘッド１０１は検出した反射光に基づいて再生信号を出力する。

再生信号復号回路１０８は、再生信号を復号して復号信号を生成する。具体的には、再生信号と期待値波形との比較から最も近い期待値波形を選択し、期待値波形の元となるパターン信号を復号信号として出力するＰＲＭＬ信号処理（最尤復号の一例）を行う。期待値波形の特性は、光ビームでの検出の周波数特性による帯域制限の影響を加味したものとする。

復調回路１０９は、所定の変調符号に従って、復号信号から符号化データを復調する。

誤り訂正復号回路１１０は、復調された符号化データの誤りを訂正し、ユーザデータを復元する。

ＲＯＭ１１５は、フラッシュメモリで構成される。ＲＯＭ１１５は、システムコントローラ１１４が光ディスク装置１０全体を制御するためのプログラムを記憶する。

システムコントローラ１１４は、ＲＯＭ１１５に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各回路の制御及びホスト１１６との通信の制御を行う。なお、図１においては便宜上、システムコントローラ１１４から各構成要素に対する制御を示す矢印を省略している。本実施の形態における光ディスク装置１０のシステムコントローラ１１４は、ユーザデータの記録および再生に関連する各回路の動作を制御する。

［２．動作］
次に、本実施の形態における光ディスク装置１０の動作について説明する。

まず、本実施の形態における光ディスク装置１０による光ディスク１００のデータゾーンのトラックへの記録動作について説明する。

Ｉ／Ｆ回路１１２は、ホスト１１６から送信されたユーザデータと記録先の論理アドレスとを取得する。ユーザデータは所定の単位のデータブロックに分割され、データブロック毎に誤り訂正符号化回路１０７へと送られる。

誤り訂正符号化回路１０７は、データブロック単位のユーザデータに、再生時の誤りを訂正するためのパリティコードを付加して符号化データとする。

変調回路１０６は、パリティコードが付加された符号化データを、所定の変調符号に従って変調信号に変調する。

図２は、ＢＤなどで用いられているｄ＝１制限のＲＬＬ変調符号による変調信号のパワースペクトルである。ｄ＝１制限とは、最短のマークあるいはスペースの長さが２チャンネルビット（以降、１チャンネルビット＝１Ｔと記載する）であることを示している。したがって、最短の２Ｔマークと２Ｔスペースが連続するパターンがもっとも周波数が高いパターンであり、規格化周波数で０．２５となる。図２より、ｄ＝１制限のＲＬＬ変調符号では、規格化周波数０．１～０．２の帯域のパターンの頻度が高いことが分かる。

図３は、光ヘッド１０１の対物レンズの開口数Ｎ＝０．８５、光ビームの波長λ＝４０５ｎｍに対して、チャネル基準長である１Ｔの長さが７４ｎｍ、５６ｎｍ、３７ｎｍと記録する線密度を高くしていった場合に、再生時の光ビームの検出による低域通過特性を簡易的に示したものである。ＮＡとλから回折限界はλ／（２×λ）＝２３８．２ｎｍであり、この長さに相当する規格化周波数がゲイン０になる点である。１Ｔの長さが７４ｎｍの場合は、規格化周波数０．３の帯域までは検出されるが、高線密度化するに従って検出される帯域が狭くなっていく。

図２に示したｄ＝１制限のＲＬＬ変調符号の場合、そのパワースペクトルの大部分は規格化周波数帯域０．１～０．２の範囲である。図３に示す１Ｔの長さが７４ｎｍの線密度の場合は、ｄ＝１制限のＲＬＬ変調符号のパワースペクトルの帯域が十分にカバーできている。１Ｔの長さが５６ｎｍの線密度の場合は、光ヘッド１０１で検出できる帯域が０．２５以下であり、ｄ＝１制限のＲＬＬ変調符号のパワースペクトルの帯域をカバーできる境界と言える。さらに、１Ｔの長さが３７ｎｍまで高線密度化すると、規格化周波数０．１５以上の帯域の成分は検出できず、ｄ＝１制限のＲＬＬ変調符号のパワースペクトルの約半分に制限されるという状態になっている。

記録期待波形生成回路１０５と記録パルス生成回路１０４は、再生したときに記録期待波形に近い再生信号が得られるように、光ディスク１００上にマークを形成する。従来は、ＲＬＬ変調符号により生成された２値の変調信号をそのままマークあるいはスペースとして記録していた。まず、図４から図７を用いて、従来の記録再生について説明する。

図４は、１Ｔの長さが７４ｎｍの線密度において、２値の変調信号をそのままマークあるいはスペースとして記録した状態を示している。記録する変調信号系列４０１が２値の変調信号である。変調信号系列４０１の値が１の区間をマークとして記録するため、対応した区間においてレーザ発光波形４０２に示すようなパワーと時間幅で発光させる。マークの始端や終端の形状を制御するために、始端位置では高いパワーにしたり、終端位置では低いパワーにする。レーザ発光波形４０２によって、トラック４０３には記録マーク４０４が形成される。トラック幅は１６０ｎｍに対し、ｄ＝１制限のＲＬＬ変調符号の最短長さ２Ｔは１４８ｎｍとほぼ同等である。このため、図４に示すように、長いマークから短いマークまでが、いずれもトラック幅とほぼ同等の幅で形成される。

図５は、図４の記録状態を再生したときの再生信号を示している。１Ｔの長さが７４ｎｍと長く線密度が低いため、長い記録マークから短い記録マークまで、ほぼ同等の幅で形成されている。この結果、記録マーク４０４の部分は１、スペース４０５の部分は０と２値状態に定義することができ、この２値状態に光ビームでの検出の周波数特性による帯域制限がかかった再生信号のサンプリング波形５０６が得られる。再生信号復号回路１０８は、ＰＲＭＬ信号処理技術により容易に再生信号のサンプリング波形５０６から、記録されていた変調信号系列に復号し、復号された変調信号系列５０７を得ることができる。

一方、図６は、１Ｔの長さが３７ｎｍと線密度が２倍高められた状態を示している。２値の変調信号系列６０１の値が１の区間をマークとし、対応した区間においてレーザ発光波形６０２に示すようなパワーと時間幅で発光させることは、図４に示すものと同様の方法である。しかし、トラック６０３のトラック幅は１６０ｎｍに対し、ｄ＝１制限のＲＬＬ変調符号の最短長さ２Ｔは７４ｎｍと半分しかない。このため、図６の記録マーク６０４とスペース６０５に示すように、短い記録マークの幅は小さくなり、短いスペースの長さは前後の記録マークに挟まれて極端に小さくなってしまう。このように、線密度が高くなると、長いマークと短いマークの幅に大きな差が発生した記録状態になってしまう。

図７は、図６の記録状態を再生したときの再生信号を示している。図５に示す場合と異なり、長いマークと短いマークの幅に大きな差があるため、記録マーク部分を１、スペース部分を０という２値状態とは誤差が発生する。この誤差に起因して、再生信号のサンプリング波形７０６には、２値状態に基づいた期待波形とは歪が生じてしまう。再生信号復号回路１０８は、誤差に対して適応的な振幅補正処理を行うなどの対応もできるが、歪の生じている部分においては復号誤りが発生する確率が高くなり、記録した変調信号系列７０８に対して、いくつかの誤りを含んだ復号された変調信号系列７０７となってしまう。

このような歪ができるだけ小さくなるように、短い記録マークとスペースに関連するレーザ発光波形６０２のパワー、時間幅、時間位置などを調整するが、長いマークと短いマークの幅の差を解消できるわけではない。

以上のような従来の記録方法の課題に対し、本実施の形態１の記録期待波形生成回路１０５と記録パルス生成回路１０４は、変調信号系列の値が１の区間をマーク、０の区間をスペースとした２値レベルによる記録方法ではなく、再生したときに記録期待波形に近い再生信号が得られるように、光ディスク１００上に多値レベルのマークを形成する記録方法に基づくものである。

図８は、記録期待波形生成回路１０５が生成する記録期待波形を示している。図７のような歪のある再生信号ではなく、歪のない再生信号の期待波形８０２を、記録する変調信号系列８０１から生成する。歪のない再生信号の期待波形８０２は、第１の期待波形の一例に相当する。光ビームでの検出の周波数特性から求められるインパルス応答波形と記録する変調信号系列８０１との畳み込み演算により、歪のない再生信号の期待波形８０２を算出することができる。記録期待波形８０３は、１Ｔ間隔でサンプリングされた状態の波形として算出されるが、図３に示すように、その周波数帯域の最大値は０．１５と低い。標本化定理により、０．１５の２倍である０．３以上の周波数、すなわち３．３３Ｔより小さい間隔でサンプリングすれば劣化なく表現することができる。本実施の形態の場合には、３．３３Ｔ間隔よりも容易に実現できる２Ｔ間隔としている。記録期待波形８０３は、歪のない再生信号の期待波形８０２を２Ｔ間隔でサンプリング（リサンプリング）して生成される。記録期待波形８０３は、第２の期待波形の一例に相当する。再生したときに歪のない再生信号の期待波形８０２に近い波形が得られるようにするためには、２Ｔ間隔で、記録期待波形８０３の信号振幅値に相当する大きさの記録マークを形成すればよい。記録期待波形８０３のサンプリング間隔は、再現したい再生信号の周波数特性の最大値に応じて適宜設定すればよい。

図９は、記録期待波形８０３の信号振幅値に相当する大きさの記録マークを形成する様子を示している。図４と図５に示すような変調信号系列の値に対応したレーザ発光波形ではなく、記録期待波形８０３の信号振幅値に基づいた記録パルス信号９０４によるレーザ発光波形とする。記録期待波形８０３の信号振幅値が大きいときには、パワーを高く、発光幅を広くし、信号振幅値が小さいときには、パワーを低く、発光幅を狭くすればよい。これにより、図９に示すように、トラック９０５上に、記録期待波形８０３のサンプリング点毎に２Ｔ間隔でサイズの異なる記録マーク９０６が連続的に形成される。このように形成された記録マーク９０６は、光ビームを照射して再生したときに、変調信号系列に対応した期待される再生波形が得られるマーク形状となる。記録マークの形成において、直前のレーザ発光による熱の影響の伝播もあるため、直前との組み合わせ条件で記録パルス信号のパワー高さと発光幅を制御してもよい。図１０は、図９に示す記録状態を再生したときの再生信号を示している。連続的に形成された記録マークから、記録時に生成した歪のない再生信号の期待波形８０２に近い再生信号のサンプリング波形１００３が得られる。マークとスペースの２値レベルの記録ではなく、多値レベルの記録により、図７に示すような再生信号の歪はなく、良好な再生信号のサンプリング波形１００３が得られ、さらには再生信号のサンプリング波形１００３から、良好な復号された変調信号系列１００４を得ることができる。

光ヘッド１０１は、記録パルス信号９０４に基づいてレーザ出力を駆動する。光ディスク１００上のトラックにレーザパルスを照射することで記録パルス信号に対応したマークが連続的に形成される。

システムコントローラ１１４は、上記の記録動作を制御する。システムコントローラ１１４は、光ディスク１００上に記録する位置を決定し、サーボコントローラ１０３を制御して光ヘッド１０１を目的位置に移動させる。目的位置となるトラックに到達する前に、誤り訂正符号化回路１０７を動作させる。目的位置に到達したところから、変調回路１０６、記録期待波形生成回路１０５、記録パルス生成回路１０４を動作させて記録を行う。

次に、本実施の形態における光ディスク装置１０の再生動作について説明する。

再生信号復号回路１０８は、図１０に示すように、光ヘッド１０１が出力する再生信号をＰＲＭＬ信号処理により復号して復号信号を生成する。復調回路１０９は、復号信号をｄ＝１制限のＲＬＬ変調符号に従って復調し、誤り訂正復号回路１１０は、復調された符号化データの誤りを訂正してユーザデータを復元する。

システムコントローラ１１４は、上記の再生動作を制御する。システムコントローラ１１４は、サーボコントローラ１０３を制御して光ヘッド１０１を目的位置に移動させる。目標位置に到達したときに、再生信号復号回路１０８と復調回路１０９とを動作させ、続いて誤り訂正復号回路１１０を動作させてユーザデータを復元する。復元されたユーザデータはバッファメモリ１１３に格納されており、Ｉ／Ｆ回路１１２を通して、ホスト１１６へとユーザデータを送出することで再生動作が完了する。

また、記録条件評価回路１１１は、再生したときに得られた図１０に示す再生信号のサンプリング波形１００３と、図８に示す歪のない再生信号の期待波形８０２を比較することで、記録条件のずれを測定する。システムコントローラ１１４は、この測定結果に基づいて、図９に示す記録期待波形８０３の信号振幅値に対する記録パルス信号９０４のパワー高さと発光幅の条件の調整を行う。すなわち、記録条件評価回路１１１により、記録期待波形の振幅値に応じたパワーと時間幅の関係が補正される。これにより、光ヘッド１０１の発光パワーの変化などによる記録状態のずれを補正することが可能である。

［３．効果等］
以上に示したように、本実施の形態１において、光ディスク１００と光ディスク装置１０によれば、高密度化にともなって小さくなる１Ｔの長さに合わせた２値記録ではなく、再生したときに得られることを期待する波形を、記録条件のベースになる記録期待波形として用いることにより、高密度化しても歪の小さい記録状態を実現することが可能となる。

光ディスクに対する記録方法として、例えば、トラックが延在する方向（線方向）において、仮想的に一定間隔のセルを設け、セルにおいて３種類以上の異なる大きさの記録マークを記録する多値記録方法がある。上述した図４及び図６のマークスペース記録についても、変調信号系列のビットごとに一定間隔で記録するものである。多値記録において、例えばセルごとに記録マークの大きさを変えて記録する場合、セルの長さを短くした高線密度記録を行うと、一つのセルから記録マークがはみ出してしまう。復号処理における期待波形は、前述のとおり、所定のインパルス応答波形と変調信号系列との畳み込み演算により算出されるものであり、変調信号系列にはセルから記録マークがはみ出していることは含まれない。２値信号の記録から多値信号の記録へと拡張したことにより、復号処理で判別する状態の母数が多くなることに加え、セルからの記録マークのはみ出しによる誤差も増加することになる。この結果、復号処理時の再生波形と期待波形との誤差が無視できなくなり、再生性能が低下するおそれがある。これに対し、本実施の形態では、多値記録方法においても、記録期待波形を用いて再生波形を再現する記録方法を適用することにより、高線密度記録においてもセルからの記録マークのはみ出しの影響のないような復号処理において期待される再生信号を得ることができ、所望の再生性能を実現できる。

（実施の形態２）
図１１は、本実施の形態２における光ディスク装置１０の構成図である。図１１に示すように、光ディスク装置１０は、実施の形態１にて説明した図１に示す構成と同様に、光ヘッド１０１、スピンドルモータ１０２、サーボコントローラ１０３、記録パルス生成回路１０４、記録期待波形生成回路１０５、変調回路１０６、誤り訂正符号化回路１０７、再生信号復号回路１０８、復調回路１０９、誤り訂正復号回路１１０、記録条件評価回路１１１、Ｉ／Ｆ回路１１２、バッファメモリ１１３、システムコントローラ１１４、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１５を備える。本実施の形態２における光ディスク装置１０は、さらに、再生信号メモリ回路１１７とノイズ波形加算回路１１８を備え、これら２つの回路と記録期待波形生成回路１０５との組み合わせによる動作に特徴がある。

光ヘッド１０１、スピンドルモータ１０２、サーボコントローラ１０３、記録パルス生成回路１０４、記録期待波形生成回路１０５、変調回路１０６、誤り訂正符号化回路１０７、再生信号復号回路１０８、復調回路１０９、誤り訂正復号回路１１０、記録条件評価回路１１１、Ｉ／Ｆ回路１１２、バッファメモリ１１３、システムコントローラ１１４、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１５の基本的な構成と動作は、実施の形態１にて説明した内容と同様であるため、説明を省略する。

再生信号メモリ回路１１７は、光ヘッド１０１から得られた再生信号をサンプリングし、サンプリングしたデジタル波形データを、Ｉ／Ｆ回路１１２を通して、バッファメモリ１１３に記憶させる。ユーザデータが記録されていない未記録トラックを再生すると、光ディスク１００のトラックの形状や反射率のばらつきなどから発生するディスクノイズ成分を含むディスクノイズ再生信号が得られる。

ノイズ波形加算回路１１８は、Ｉ／Ｆ回路１１２を通して、バッファメモリ１１３に記憶されているディスクノイズ再生信号のデジタル波形データを読み出し、記録期待波形生成回路１０５へと出力する。ディスクノイズ再生信号には、再生したときのレーザノイズや回路ノイズなども含まれているため、これらの影響を低減するローパスフィルタ処理をした後に、記録期待波形生成回路１０５へと出力する。

記録期待波形生成回路１０５は、図８に示した歪のない再生信号の期待波形８０２を、記録する変調信号系列８０１から生成し、期待波形８０２からノイズ波形加算回路１１８から得たディスクノイズ再生信号のデジタル波形データを減算する。減算処理の後、２Ｔ間隔でサンプリングしなおして記録期待波形８０３を生成する。この結果、光ディスク自体に固有のディスクノイズ成分をキャンセルした状態で、変調信号系列が記録されることになる。

システムコントローラ１１４は、ＲＯＭ１１５に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各回路の制御及びホスト１１６との通信の制御を行う。ユーザデータを記録するトラックにおいて、ユーザデータを記録する前に再生信号メモリ回路１１７を動作させてディスクノイズ再生信号のデジタル波形データを取得する。続いて、ノイズ波形加算回路１１８を動作させて、記録する位置にタイミングを合わせてディスクノイズ再生信号のデジタル波形データを読み出しながら、ユーザデータの記録を行うように各回路を制御する。

以上に示したように、本実施の形態２において、光ディスク１００と光ディスク装置１０によれば、ディスクノイズ成分をキャンセルした状態で、変調信号系列を記録することが可能となる。高密度化にともなって１Ｔの長さが小さくなると、再生するときにディスクノイズ成分の影響が相対的に大きくなってくるが、本実施の形態２によれば、ディスクノイズ成分の影響を低減することにより、安定な再生性能を確保することができる。

なお、本出願は、２０１８年１１月１５日出願の日本特許出願（特願２０１８－２１４７６７）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。

本開示は、データの記録再生を行う光ディスク及び光ディスク装置に適用可能である。

１０ 光ディスク装置
１００ 光ディスク
１０１ 光ヘッド
１０２ スピンドルモータ
１０３ サーボコントローラ
１０４ 記録パルス生成回路
１０５ 記録期待波形生成回路
１０６ 変調回路
１０７ 誤り訂正符号化回路
１０８ 再生信号復号回路
１０９ 復調回路
１１０ 誤り訂正復号回路
１１１ 記録条件評価回路
１１２ Ｉ／Ｆ回路
１１３ バッファメモリ
１１４ システムコントローラ
１１５ ＲＯＭ
１１６ ホスト
１１７ 再生信号メモリ回路
１１８ ノイズ波形加算回路
４０１、６０１、８０１ 記録する変調信号系列
４０２、６０２ レーザ発光波形
４０３、６０３、９０５ トラック
４０４、６０４、９０６ 記録マーク
４０５、６０５ スペース
５０６、７０６、１００３ 再生信号のサンプリング波形
５０７、７０７、１００４ 復号された変調信号系列
７０８ 記録した変調信号系列
８０２ 期待波形
８０３ 記録期待波形
９０４ 記録パルス信号

Claims (6)

1. 光ディスク上のトラックに記録データを記録再生する光ディスク装置であって、
   波長λのレーザと、開口数Ｎの対物レンズを有した光ピックアップと、
   前記記録データから所定の条件で符号化した変調信号を生成する変調回路と、
   変調信号のチャネル基準長さＬの条件で、前記変調信号が記録されたトラックから前記記録データを復号するときに得られることを期待する記録期待波形を生成する記録期待波形生成回路と、
   前記記録期待波形のサンプリング点毎に、前記記録期待波形の振幅値に応じたパワーと時間幅で前記レーザを駆動する記録パルスを生成する記録パルス生成回路とを備え、
   前記光ピックアップは、前記記録パルスに基づいて前記トラックにレーザパルスを照射することで前記記録データを記録することを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記記録期待波形生成回路は、前記変調信号が記録されたトラックから前記記録データを復号するときに得られることを期待する、チャネル基準長さＬでサンプリングされた第１の期待波形を生成し、
   チャネル基準長さＬ以上かつ回折限界の１／２長さ（＝λ／（４Ｎ））以下の範囲内の間隔で、前記第１の期待波形をリサンプリングした第２の期待波形を生成して前記記録期待波形として出力することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 前記光ピックアップは、さらに前記トラックから再生信号を検出し、
   前記再生信号から、前記記録期待波形に相当する周波数特性の条件を用いて、前記トラックに記録されている前記変調信号を最尤復号する再生信号復号回路と、
   前記再生信号復号回路により復号された前記変調信号から、前記所定の条件で前記記録データを復調する復調回路とを備えることを特徴とする請求項２に記載の光ディスク装置。
4. 前記再生信号復号回路は、前記第１の期待波形を最尤復号における期待波形として用いて再生信号の復号を行うことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 前記記録期待波形と、前記再生信号との誤差から、前記記録パルス生成回路における前記記録期待波形の振幅値に応じたパワーと時間幅の関係を補正する記録条件評価回路を、さらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
6. 前記記録データを記録する前に、前記記録データを記録するトラックから前記光ピックアップで検出した再生信号をデジタル波形データとして記憶する再生信号メモリ回路と、
   前記記録データを記録する位置に対応した前記デジタル波形データを読み出して、前記記録期待波形生成回路へと出力するノイズ波形加算回路とをさらに備え、
   前記記録期待波形生成回路は、前記変調信号が記録されたトラックから前記記録データを復号するときに得られることを期待する波形から、前記デジタル波形データを減算した波形を前記記録期待波形とすることを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。

Images