评估设备和评估方法

专利名称：评估设备和评估方法
技术领域：
本发明涉及用于评估光学记录介质的信号质量的评估设备和评估方法。
背景技术：
已使用被称为抖动(jitter)的指标来评估如⑶(压缩盘)、DVD(数字多功能盘) 和BD (蓝光盘注册商标)的光盘记录介质(以下简称为光盘)的质量。抖动是表示在光 盘上形成的凹坑(Pit)的边缘位置的变化的标准偏差值的指标。更具体地，首先检测来自 光盘的读取信号的多个边缘位置。然后使用检测的结果来产生频率分布图。将该图中所涉 及的边缘位置的标准偏差值计算为抖动。如此计算的抖动值越大，边缘位置的变化被评估 得越高；抖动越小，变化被评估得越低。也就是说，抖动值越小，所涉及光盘的质量被评估得 越高，并且其边缘位置具有低的变化。一般说来，在对给定的光盘产品进行质量评估时，对要评估的大量光盘不使用单 个评估设备(也称为测量设备)。为了节省时间的目的，使用多个测量设备来分担工作负 荷。此处的问题是评估值变化反应出所涉及的测量设备之间的光学特性的差 异。因此，难以基于共同的标准来评估目标产品的质量。特别地，如日本专利早期公开 2009-123266(以下称为专利文献1)中所述地，在基于上述抖动值的质量评估期间，测量设 备与光盘的组合会导致复杂的测量值差。解决测量设备之间的测量值差的一种方式是选择性地安装在特性上彼此明显相 似的光学系统，从而减小了测量设备之间的光学特性的变化。在其光学特性的变化由此减 小的情况下，认为测量设备使得与光盘组合所导致的测量设备的测量值差最小化。然而，选择光学系统是相当麻烦的任务，这会导致劳动力成本的显著增加。此外， 从其特性彼此非常相似的大量光学系统中进行选择的尝试是艰巨的任务。为此，求助于选 择光学系统并不是一个实际的选项。为了在不选择光学系统的情况下解决测量值差的问题，提出了从多个测量设备中 预先选择基准测量设备的技术。然后校正其它测量设备取得的测量值以与该基准设备取得 的测量值相匹配。所提出的技术示例性地包括以下概述的第一种方法和第二种方法。第一方法包括 使用以下一次式获得的校正系数y = ax+b其中“X”表示测量的抖动值，且“y”代表要被提供用于测量的校正系数。也就是 说，以上一次式用于对一方面的基准测量设备与另一方面的每个其它测量设备之间的测量 值差的相关性进行近似。然后使用通过一次式获得的校正系数来校正每个测量设备取得的 测量值。在专利文献1中描述了第二种方法。根据该方法，认为基准测量设备和其它测量 设备之间的测量值差的相关性更复杂。因而第二种方法包括使用通过比以前更复杂的相关功能获取的校正系数来校正每个测量设备所取得的测量值。更具体地，注意每个测量设备 上的边缘位置的频率分布的失真。使用基于失真的方向(即，极性)和失真的程度计算的 校正系数来校正测量值。

发明内容
然而，上述第一种方法是利用一次式的简化的校正技术。这样，该方法包括进行用 于校正的简单的算术运算，但可提供减小测量变化(即，降低测量值差)的相对低的效果。 上述第二种方法提供了解决测量值差的更好效果，但包括执行用于校正目的的更复杂的算 术运算。在任何情况下，不将用于使用校正系数校正评估结果(即，测量)的诸如第一方法 和第二方法的技术提议为精确地识别测量值差的原因的对策，其中该测量值差以复杂的方 式源自测量设备与光盘的组合。在使用这些现有技术的情况下，测量设备之间的一些测量 值差从而是不可避免的。考虑到以上情况作出本发明，且本发明提供了如下布置该布置用于解决测量设 备之间的测量值差，而不选择测量设备的光学系统或校正测量设备的测量，其中该校正需 要复杂的算术运算。在执行本发明时，根据其实施例提供一种评估设备，该评估设备包括信号读取 块，被配置用于通过对光学记录介质的光照射而从该光学记录介质读取记录的信号，其中 该信号通过在介质上形成凹坑而被记录；第一波形均衡化块，被配置用于输入通过读取记 录的信号的信号读取块而获得的再现信号，从而使用均衡化特性对再现的信号进行波形均 衡化处理，其中该波形均衡化处理集中地改变再现信号的短波长分量的信号电平；边界检 测块，被配置用于检测来自再现信号的凹坑的波形与凸区(land)的波形之间的边界；选择 性输出块，被配置用于选择性地基于边界检测块进行的边界检测的结果而输出以下两个信 号中的一个信号，该两个信号中的一个是经历了第一波形均衡化块进行的波形均衡化处理 的再现信号，而另一信号是没有经历第一波形均衡化块的波形均衡化处理的再现信号；以 及评估值生成块，被配置用于基于选择性输出块输出的再现信号而生成表示信号边缘位置 的分布的评估值。如稍后所述地，本申请人进行了实验且研究了源自测量设备(评估设备)和光学 记录介质的组合的测量值差。作为研究的结果，本申请人发现测量值差源自来自测量设备 与光学记录介质的组合的再现信号中的短波长分量(例如，BD(蓝光盘注册商标)的2T 或3T)的长度中出现的变化。已确认短波长分量的长度变化特别地来自于关于凹坑的再现信号之间的差。更具 体地，存在与其它设备相比将诸如2T凹坑之类的短凹坑看得更长或更短的测量设备、以及 其短凹坑与其它介质相比看起来更长或更短的光学记录介质。在使用多个测量设备来分担测量多个光学记录介质的评估值的任务的情况下，假 定与任何其它测量设备相比将短凹坑视为更短的测量设备被选择作为基准测量设备(基 准设备)。在这种情况下，当所有测量设备测量给定的光学记录介质时，基准设备总是与任 何其它设备相比将短凹坑视为更短。在该点上，假定测量其短凹坑在被基准设备测量时看起来比适当值更长的光学记录介质(M_sp_l0ng)，且该光学记录介质(M_sp_l0ng)在被基准设备测量时看起来具有测 量值a_ref_long而在被另一测量设备测量时具有测量值a_ms_long。由于基准设备与任何其它设备相比将短凹坑视为更短，因此其它测量设备与基准 设备相比将短凹坑视为更长。结果，其它测量设备取得的测量值a _ms_long的值是与基准 设备取得的测量值a_ref_long的值相比更恶化的值。另一方面，相反地假定测量其短凹坑在被基准设备测量时看起来比适当值更短的 光学记录介质(M_Sp_Short)，且该光学记录介质(M_Sp_Short)在被基准设备测量时看起 来具有测量值a_ref_short而在被另一测量设备测量时具有测量值a_ms_short。在这种情况下，由于另一测量设备与基准设备相比将短凹坑视为更长，因此在被 基准设备查看时看起来更短的短凹坑在被另一测量设备查看时看起来具有适当的长度。结 果，另一测量设备取得的测量值a_mS_Sh0rt是比基准设备取得的测量值a_ref_Sh0rt更 良好的值。如上所述，根据每个测量设备和每个光学记录介质，短凹坑看起来比参考长度更 短或更长。从该现象得出复杂的测量值差如专利文献1的图6所示(或如该说明书的图 1所示)地，当被另一测量设备测量时，一个光学记录介质可呈现比被基准设备测量时更良 好的值；当被基准设备测量时，另一光学记录介质可呈现比被另一测量设备测量时更恶化 的值。为了通过对该复杂的测量值差的校正而获得适当的评估值，仅需要使短凹坑的长 度看起来相同，而不管根据每个测量设备或每个光学记录介质的特性的变化如何。换句话 说，仅需要校正来自各种测量设备的再现信号中的短凹坑的波形，以使其与通过基准设备 获取的波形等同。以如此方式通过实现波形均衡化来执行上述校正，使得来自各种测量设备的再现 信号中的短凹坑的波形与通过基准设备获得的波形等同。这通过例如如下实施本发明来完 成使用均衡化特性对再现信号如上所述地进行第一波形均衡化处理，其中该均衡化特性 集中地改变再现信号的短波长分量的信号电平。基于检测再现信号中的凹坑的波形和凸区 的波形之间的边界的结果而选择性地输出以下两个信号中的一个信号，该两个信号中的一 个信号是经历了第一波形均衡化处理的再现信号，而另一信号是没有经历第一波形均衡化 处理的再现信号。然后基于已被选择性输出的再现信号而生成表示信号边缘位置的分布的 评估值。上述结构允许以如下方式进行校正，该方式使得通过各种其它测量设备获得的短 凹坑的波形等同于通过基准设备获取的波形。作为校正的结果，源自测量设备和光学记录 介质的组合的测量值的变化(即，测量值差)被消除，使得能适当地执行质量评估。根据本发明另一实施例，提供一种评估方法，该方法包括以下步骤通过对光学 记录介质的光照射从该光学记录介质读取记录的信号，其中该信号通过在介质上形成凹坑 而被记录；输入在读取记录的信号的读取步骤中获得的再现信号，从而使用均衡化特性对 再现信号进行波形均衡化处理，其中该均衡化特性集中地改变再现信号的短波长分量的信 号电平；基于从再现信号中检测凹坑波形和凸区波形之间的边界的结果而选择性地输出 以下两个信号中的一个信号，该两个信号中的一个信号是经历了波形均衡化处理的再现信 号，而另一信号是没有经历第一波形均衡化处理的再现信号；以及基于在选择性输出步骤中输出的再现信号而生成表示信号边缘位置的分布的评估值。根据本发明，如上所述，通过波形均衡化使得特别是通过基准设备对光学记录介 质测量的短凹坑的波形与通过其它测量设备获取的对应波形等同。由此解决了源自测量设 备和光学记录介质的组合的测量值差，且适当地执行了质量评估。如上所述，测量值差可特别地归因于再现信号中的短凹坑长度的变化。与将校正 系数添加到测量值的一般技术相比，本发明方案对问题提供了关键的解决方案，使得可以 比以前更有效地解决测量值差。显然，本发明预先假定在测量设备之间存在光学特性的变化。因此，不需要选择用 于测量设备的光学系统。因此，根据本发明，解决了测量设备之间的测量值差，使得适当地执行了质量评 估，不需要选择用于测量设备的光学系统或通过复杂的算术运算来校正测量值。


图1是测量值差如何实际上源自测量设备与光学记录介质的组合的说明性图示；图2A-2F是示出属于图1指示的组B (由光盘组成，其中该光盘的抖动值在被其它 测量设备测量时比被基准设备测量时更恶化)的光盘上的边缘位置的频率分布的图示；图3A-3F是示出属于图1指示的组A(由光盘组成，其中该光盘的抖动值在被其它 测量设备测量时比被基准设备测量时更良好)的光盘上的边缘位置的频率分布的图示；图4是示出与系数“r”的各种设置相关的滤波器特性(频率特性)的图示；图5是作为本发明实施例的波形均衡化处理施加的典型效果的说明性图示；图6是选择系数“r”的典型技术的说明性图示；图7是示出实施本发明的评估设备的内部结构的框图；图8A和8B是展示通过本发明实施例进行的校正而获得的效果的图示；以及图9是作为本发明的变型的另一评估设备的典型结构的说明性框图。
具体实施例方式现在以如下标题说明本发明的优选实施例1.产生源自测量设备与盘的组合的测量值差的原因2.作为本发明实施例的校正测量值差的技术2-1.校正技术的概要2-2.实施本发明的评估设备的典型结构2-3.校正的效果2-4.实施例的摘要3.变型1.产生源自测量设备与盘的组合的测量值差的原因以下参考图1-3F说明产生源自测量设备与盘的组合的测量值差的原因。该说明 随后是作为本发明实施例的校正测量值差的技术的说明。首先参考图1说明实际上如何从 测量设备与光学记录介质的组合导致测量值差。在此应注意随后说明中的“测量值”表示测量的评估值，该测量的评估值代表信号边缘位置的分布(即，凹坑的波形和凸区的波形之间的边界时刻)。更具体地，结合本发明 的实施例，该测量值表示所谓的抖动值。被称为评估设备的测量评估值的设备也被称为测
量设备。图1示出了针对多个光盘D (D01至D27)通过基准设备和其它测量设备(M01至 M10)所测量的抖动值。在图1中，粗实线表示基准设备取得的测量值；具有不同标记的细 线表示其它测量设备取得的测量值。在图1中，光盘D是通过凹坑和凸区的组合来在其上 记录信息的BD-ROM(蓝光盘(注册商标)只读存储器)盘。参考图1，通过各种测量设备取得多个光盘D的评估值(即，抖动值)。应注意，对 各个光盘D取得的测量值根据每个测量设备而不同。还应注意，除了基准设备之外的测量 设备所取得的测量值差对于各个光盘D不是恒定的；对于不同的光盘D，测量值差也变化。更具体地，在图1中，示出存在光盘D的两个组A和B 在组A中，光盘D的测量 值在被其它测量设备测量时一般比在被基准设备测量时更好(即，抖动值小)；在组B中， 光盘D的测量值在被其它测量设备测量时一般比在被基准设备测量时更恶化(即，抖动值 大)。在此应注意，在图1中，多个光盘D (D01至D27)被编号，使得可从视觉上弄清楚组A 和组B之间的关系。如图1的结果所示，存在源自测量设备与光盘D的组合的复杂的测量值差。应理 解，通过求助于使用用于变化校正的单个校正系数来构成测量值的上述普通技术(第一种 技术)不能适当地解决该测量值差。本申请人对如上所述的源自测量设备和光盘D的组合的测量值差(针对边缘位 置)进行了研究和实验，并发现了其可能的原因。具体地，发现该差归因于再现信号中的短 波长分量(特别是在BD上的2T)的长度的变化，当不同的测量设备与不同的光盘D组合时 检测到该变化。还发现短波长分量的长度的变化来自于再现信号之间的凹坑的差异。存在两个特定现象存在如下测量设备，通过该测量设备，短凹坑如2T的凹坑的 长度看起来比标准更长或更短；以及存在如下光学记录介质，在该光学记录介质上短凹坑 的长度看起来比标准更长或更短。假定使用多个测量设备来分担测量多个光盘D的评估值的任务，且选择与任何其 它测量设备相比将短凹坑确定得更短的测量设备作为基准设备。在这种情况下，当给定的 光盘D被基准设备以及其它测量设备评估时，总是发现在被基准设备测量时短凹坑最短。现在假定测量被基准设备测量时其短凹坑看起来比标准更长的光盘D(D_sp_ long)，基准设备对该盘取得的测量值被表示为a_ref_long、且其它测量设备对同一盘取 得的测量值被表示为a_ms_long。在这种情况下，由于在被基准设备测量时短凹坑看起来 最短，因此在被其它测量设备测量时短凹坑看起来比标准长得多。结果，其它测量设备取得 的测量值a_ms_long比基准设备取得的测量值a_ref_l0ng更恶化。另一方面，假定测量被基准设备测量时其短凹坑看起来比标准更短的光盘D(D_ sp_sh0rt)，基准设备对该盘取得的测量值被表示为a _ref_sh0rt、且其它测量设备对同一 盘取得的测量值被表示为a_ms_sh0rt。在这种情况下，由于在被其它测量设备测量时短凹 坑看起来比被基准设备测量时更长，因此当被其它测量设备测量时短凹坑看起来呈现适当 的长度。结果，在这种情况下其它测量设备进行的测量a_ms_sh0rt比基准设备进行的测 量a _ref_short更良好。
从上述原理可得出图1所示的现象。也就是说，其它测量设备取得的对给定光盘 D的测量值被证明比基准设备进行的对同一光盘的测量值更良好。其它测量设备对另一光 盘D取得的测量值被证明比基准设备进行的对同一盘的测量值更恶化。这里应注意，抖动值代表所有波长分量(即，所有凹坑长度)的边缘位置分布的 和，然而短波长分量的发生频率多达30%，并根据光盘标准而出现一些变化。为此，根据短 波长分量的长度变化，抖动值以相对显著的方式变化。图2A至3F是视觉上示出一方面的短凹坑的长度变化与另一方面的其测量值差之 间的典型关系的图示。具体地，图2A至3F是通过基准设备以及其它测量设备来测量给定 光盘D的边缘位置时获得的直方图(频率分布)。更具体地，图2A至2F是对从属于图1的 组B的光盘D ( S卩，其抖动值被证明在被其它测量设备测量时比在被基准设备测量时更恶化 的光盘D)测量的边缘位置的直方图。图3A至3F是对从属于图1的组A的光盘D测量的 边缘位置的直方图(即，其抖动值被证明在被其它测量设备测量时比被基准设备测量时更 良好的光盘D)。图2A和3A是针对两组中的每个而由基准设备获取的每凹坑长度(2T至8T)的上 升沿LE的直方图，图2B和:3B是针对两组中的每个而由基准设备获得的每凹坑长度的下降 沿TE的直方图；且图2C和3C是针对所有凹坑长度(即，不区分凹坑长度)而由基准设备 获取的上升沿LE和下降沿TE的直方图。图2D和3D是针对两组中的每个而由其它测量设 备而获得的每凹坑长度OT-8T)的上升沿LE的直方图；图2E和3E是针对两组中的每个 而由其它测量设备而获得的每凹坑长度的下降沿TE的直方图；且图2F和3F是针对所有 凹坑长度(即，不区分凹坑长度)而由其它测量设备获取的上升沿LE和下降沿TE的直方 图。上升沿LE是从凸区过渡到凹坑的边缘位置。相反，下降沿TE是从凹坑过渡到凸 区的边缘位置。在图2A-3F中，(边缘位置的)横轴上指示的值是通过将1T(T代表通道时 钟)的时间间隔划分成IOM个相等的部分而获得的值。在该图中，虚线C代表适当的边缘 位置(理想的边缘位置)。应注意，对上述情况选择的基准设备是如下的基准设备通过该基准设备，短凹坑 看起来比通过任何其它测量设备更短。因此得出，当被其它测量设备测量时，短凹坑看起来 比被基准设备测量时更长。现在请读者注意图2A、2B、2D、2E、3A、3B、3D和3E中所示的短凹坑(特别是2T)的 频率分布中的峰值位置(平均边缘位置)。当测量组B的光盘D时(图2A、2B、2D和2E)， 短凹坑被确认为比测量组A的光盘D时(图3A、3B、3D和3E)更长(即，作为上升沿LE和 下降沿TE之间的时间间隔)。由此可进一步认识到组B的光盘D是其短凹坑看起来比标准 更长的盘，且组A的光盘D是其短凹坑看起来比标准更短的盘。参考图2A、2B、2D和2E，该图揭示了短凹坑在被其它测量设备测量时比被基准设 备测量时看起来更长。因此得出其短凹坑看起来比标准更长的组B的光盘D看起来在被其 它测量设备测量时比被基准设备测量时具有更长的短凹坑。在这种情况下，如图2C和图2F 之间的比较所示地，其它设备测量的抖动值趋向于比基准设备测量的值更恶化。也就是说， 如更早所讨论的那样，组B的光盘D趋向于在被其它测量设备测量时比被基准设备测量时 呈现更恶化的抖动值。在这种情况下，如图所示，特别地，针对下降沿TE的抖动值具有变得
9更恶化的趋向。参考图3A、3B、3D和3E，该图揭示了短凹坑在被其它测量设备测量时比被基准设 备测量时看起来更长。由于组A的光盘D是其短凹坑看起来比标准更短的光盘，因此该盘 在被其它测量设备测量时看起来具有适当长度的短凹坑；该盘在被基准设备测量时看起来 具有比标准更短的短凹坑。因此，如图3C和图3F之间的比较所示地，在这种情况下其它设 备测量的抖动值趋向于比基准设备测量的值更良好。因此得出，如上所述，组A的光盘D趋 向于在被其它测量设备测量时比被基准设备测量时呈现更良好的抖动值。在这种情况下， 如图所示，特别地，针对下降沿TE的抖动值具有变得更良好的趋向。2.作为本发明实施例的校正测量值差的技术2-1.校正技术的概述如上所述，短凹坑根据每个测量设备以及每个光盘D而看起来比标准更长或更 短。因此如图1所示地以复杂方式出现测量值差的现象一组盘在被其它测量设备测量时 比被基准设备测量时呈现更良好的测量值，且另一组盘在被基准设备测量时比被其它测量 设备测量时呈现更恶化的测量值。为了通过对该复杂的测量值差的校正而取得评估值的适当测量值，仅需要使短凹 坑看起来在长度上相同，而不考虑根据每个测量设备以及每个光学记录介质的特性变化。 也就是说，仅需要校正各个测量设备，以使再现信号中的短凹坑的波形等同于通过基准设 备获得的对应波形。在上述情况下，以如此方式根据本发明实施例执行波形均衡化，使得来自各个测 量设备的再现信号中的短凹坑的波形等同于通过基准设备获得的波形。以下参考图4-6概述用于实施本发明的校正的具体布置。如从以上说明中可理解 地，存在执行本发明的校正技术的两个要点集中地使再现信号中的短波长分量的波形均 衡化，且主要针对凹坑进行波形均衡化。短波长分量的长度受到光盘D上形成的凹坑的深度的显著影响，然而该长度实质 上不受到凸区(land)的影响。为此，主要针对凹坑进行波形均衡化。根据本发明该实施例， 仅对凹坑进行波形均衡化处理；凸区被完全排除在波形均衡化处理之外。示例性地，本实施例利用5抽头FIR(有限脉冲响应)滤波器(例如使用以下表达 式1的滤波器)来进行针对短波长分量的集中的波形均衡化-(1/8) * r * ZO-(1/2) * r * Zl+(1+1. 25 * r) * Z2_(l/2) * r * Z3-(l/8) * r * Z4(表达式1)由以上表达式1组成的滤波器函数表示的HR滤波器可通过适当地设置系数“r” 来根据需要建立其均衡化特性(频率特性)。对于该实施例，选择用于将短凹坑测量为明显最短的测量设备作为基准设备。因 此得出短凹坑当被所有其它测量设备测量时看起来比标准更长。为了校正这种情况下，以 如此方式建立滤波器特性，以集中地降低(即，衰减)短波长分量的水平，从而缩短短凹坑 的长度。图4示出了当利用以上滤波器函数表示的HR滤波器时实际的典型滤波器特性。 具体地，图4表示与系数“r”的各个设置(r = 0，-4，-8，-12，-16，-20)相关的滤波器特性 (频率特性)。作为粗略的引导，图4表示了在BD情况下的2T信号的频率(约为16MHz)。在BD的情况下3T信号约为11MHz。对于该实施例，仅对凹坑进行波形均衡化处理，从而使得再现信号中的短波长分 量的水平集中地衰减；凸区被排除在波形均衡化之外。更具体地，该实施例涉及建立并列的第一滤波器和第二滤波器，作为被输入再现 信号的波形均衡化滤波器。第一滤波器进行包含适当的衰减特性的波形均衡化处理，其中 系数“r”非零。第二滤波器具有被设为零的系数“r”，使得短波长分量不被衰减。该实施例 另外包括用于检测再现信号中的凹坑和凸区之间的边界的边界检测块。基于边界检测块进 行的边界检测的结果，选择性地输出通过了第一滤波器的再现信号或通过了第二滤波器的 再现信号。以这种方式，有可能获取如下再现信号该再现信号的短波长分量的水平被仅针 对凹坑而集中地衰减。这些设置构成了如下结构通过该结构以集中的方式衰减了再现信 号中的短凹坑的水平。安装在普通评估设备中的波形均衡器不进行该选择性的波形均衡化。该波形均衡 器是对凹坑和凸区建立相同的系数“r”的线性均衡器。一般说来，通过在光盘评估设备内 部改变波形均衡器的系数没有适当地校正抖动测量这一事实归因于该线性波形均衡器的 使用。图5是该实施例进行的波形均衡化处理的效果的说明性图示。具体地，图5示出 了如何使用根据以上表达式1建立的滤波器函数来模拟均衡化之前的再现信号的波形(虚 线所示)和均衡化之后的再现信号的波形(实线所示)的结果，并且对第一滤波器(即，凹 坑侧)系数“r”被设为“-16”，且对第二滤波器(即，凸区侧)系数“r”被设为“0”。如从图5可理解地，当该实施例利用进行上述选择性的波形均衡化的波形均衡器 时，凸区的水平保持不变。对于凹坑，可看出如图所示的如3T凹坑和2T凹坑之类的短凹 坑的水平被集中地降低。在滤波器函数被设置成包含基于以上表达式1的设置时，确认短 凹坑的水平的集中下降导致了主要是2T凹坑的缩短(在该图中，作为参考，对均衡化之前 (BF)的2T凹坑的长度和均衡化之后(AF)的2T凹坑的长度进行比较)。在解决所涉及的测量设备之间的测量值差时，设置系数“r”，从而使得通过其它测 量设备获得的短凹坑的长度与通过基准设备获取的短凹坑的长度相一致。如同从示出基准 设备和其它测量设备所取得的测量值的差的图1中可理解地，通过各个测量设备所测量的 短凹坑的长度与通过基准设备获得的短凹坑长度不相同。为此，为了使通过各个测量设备 测量的短凹坑的长度与通过基准设备测量的短凹坑长度相一致，需要确定适合于每个测量 设备的系数“r”。图6是对每个测量设备确定系数“r”的典型技术的说明性图示。在确定系数“r” 时，首先从多个光盘D (图1的DOl至D27)中选择代表组A的盘和代表组B的盘。然后使 用已被确定了系数“r”的各个测量设备来测量两个组的代表盘的抖动值，并且系数“r”根 据每个测量设备而改变。将使用系数值“r”的各个变化的设置而通过各个目标测量设备对组A的代表盘取 得的抖动测量值与通过基准设备对组A的代表盘取得的抖动测量值进行比较。从该比较 中，针对组A的代表盘而获得通过基准设备取得的抖动测量值与通过各个目标测量设备取 得的抖动测量值的比率(即，基准设备相对于目标测量设备的抖动比率)。
同样地，将使用系数值“r”的各个变化的设置通过各个目标测量设备对组B的代 表盘取得的抖动测量值与通过基准设备对组B的代表盘取得的抖动测量值进行比较。从该 比较中，针对组B的代表盘而获得通过基准设备取得的抖动测量值与通过每个目标测量设 备取得的抖动测量值的比率(即，基准设备相对于目标测量设备的抖动比率)。图6绘出了针对代表组A的盘和代表组B的盘、通过基准设备获得的抖动值与使 用对应的系数“r”通过各个目标测量设备获取的抖动值的比率。如图6所示，虚线表示针 对代表组A的盘与变化的系数“1·”相对应的比率的变迁，而实线表示针对代表组B的盘与 变化的系数“r”相对应的比率的变迁。在这种情况下，在横轴的较高水平上的系数“r”的 值代表针对上述第一滤波器的设置，且在横轴的较低水平上的系数“r”的值表示针对第二 滤波器的设置。如图所示，当针对第一滤波器的系数“r”的值是“0”时(即，没有进行校正)，针对 代表组A的盘而通过基准设备获得的抖动值与通过目标测量设备获得的抖动值的比率大 于针对代表组B的盘而通过基准设备获取的抖动值与通过目标测量设备获取的抖动值的 比率。这是因为组A是其抖动值在被其它测量设备测量时看起来比被基准设备测量时更小 的盘的组，而组B是其抖动值在被其它测量设备测量时看起来比被基准设备测量时更大的 盘的组(见图1)。随着针对第一滤波器的系数“r”的绝对值变得更大，针对代表组A的盘的基准设 备相对于目标测量设备的抖动比率逐渐接近于针对代表组B的盘的基准设备相对于目标 测量设备的抖动比率，如图所示。两个比率相一致之处的点是如下的点在该点处，针对具有不同特性的相应光盘 D通过基准设备取得的测量值和通过目标测量设备取得的测量值表示相同趋向。实际上在 该点处的系数“r”的值被选择为要对目标测量设备设置的系数“1·”的值。在图6的例子中， “r = -18”是要对目标测量设备在凹坑侧设置的系数“r”。以上所述是确定针对所涉及的每个测量设备而预先建立的系数“r”的值的典型技 术。在对每个测量设备设置了如此确定的系数“r”之后，通过所讨论的设备来测量实际抖 动。这使得有可能以如下方式进行波形均衡化该方式使得通过每个测量设备所测量的短 凹坑的长度与通过基准设备测量的短凹坑的长度相一致。结果，校正了所涉及的测量设备 之间的测量值差，且获得了适当的评估值。2-2.实施本发明的评估设备的典型结构以下参考图7说明用于实现以上讨论的校正技术的评估设备(评估设备1)的典 型结构。参考图7，光盘D被加载到评估设备1中，并被置于转盘(未示出)上，且示例性地 以恒定的线速度(CLV)被主轴马达(SPM) 2旋转地驱动。从被旋转驱动的光盘D中，通过光学拾取器(optical pickup，OP) 3读取信号。尽 管未示出，光学拾取器3包括激光二极管、光电检测器、物镜和光学系统。激光二极管作为 激光束的源工作。光电检测器检测来自盘的反射光。物镜用作从其照射激光束的边缘。光 学系统使激光束经由物镜而被发射到盘的记录表面，并将反射的光从盘的记录表面导向光 电检测器。同样在光学拾取器3中，通过可在跟踪方向和聚焦方向上移动的双轴机构保持物 镜。通过可在光盘D的径向方向上移动的滑动机构进一步保持物镜。
通过光电检测器检测来自光盘D的反射光的信息。将检测的信息转换成表示接收 的光的量的电信号。将电信号从光学拾取器3发送到图7所示的矩阵电路4。矩阵电路4包括用于处理来自构成光电检测器的多个光接收元件的输出电流的 电流电压转换电路和矩阵运算/放大电路。示例性地，矩阵电路4生成与源自记录在光盘 D上的信号的再现信号相当的射频信号(RF)、以及用于伺服控制(servo control)的目的 的聚焦误差信号和跟踪误差信号。聚焦误差信号和跟踪误差信号被馈送到未示出的伺服电路(servo circuit)。伺 服电路在保持如此提供的误差信号的同时控制光学拾取器3中操作的双轴机构，从而实现 了诸如聚焦伺服控制和跟踪伺服控制的各种伺服控制。通过第一低通滤波器(LPF)5由模数转换器(A/D converter) 6对从矩阵电路4输 出的再现信号RF进行数字采样。采样的信号被馈送到高通滤波器(HPF) 7以进行低切滤波 (low-cut filtering)。高通滤波器7进行的低切滤波处理进行调整，使得再现信号RF中 的凹坑和凸区之间的边界水平基本上变为零。通过高通滤波器7的再现信号RF被提供给均衡器(EQ) 8。该均衡器8用于符号间 干扰消除。因而均衡器8作为所谓的传统EQ而众所周知。在进行了通过均衡器8的均衡化处理以进行符号间干扰消除之后，将再现信号RF 发送到短凹坑集中校正块9以进行波形均衡化处理，从而集中地衰减短凹坑分量的水平。 通过波形均衡化处理之后，通过数模转换器(D/A converter) 10将再现信号RF转换成模拟 信号。通过第二低通滤波器11将模拟形式的再现信号RF发送到抖动测量块12。抖动测量块12基于通过第二低通滤波器11输入的再现信号RF测量(即，计算) 针对上升沿LE的抖动值(LE抖动)和针对下降沿TE的抖动值(TE抖动)。在图7中，将短凹坑集中校正块9示出为包括第一滤波器9A、第二滤波器9B、选择 器9C和边界检测块9D，如图所示。从均衡器8输出的再现信号RF被输入到如图所示的第 一滤波器9A和第二滤波器9B中。第一滤波器9A对应于上述第一滤波器。在该设置中，第一滤波器9A是利用以上表 达式1的5抽头FIR滤波器。如参考图6以上所述地对第一滤波器9A预先建立系数“r”。 以集中地衰减再现信号RF中的短波长分量的水平的方式，执行波形均衡化。第二滤波器9B对应于上述第二滤波器。在该设置中，第二滤波器9B是如同第一 滤波器9A的5抽头FIR滤波器。如上所述，利用该实施例，凸区侧的水平保持不变。因而 将要对第二滤波器9B设置的系数“r”确定为“0”。如果也期望对凸区侧实施波形均衡化， 可将系数“r”确定为非“0”，只要利用第二滤波器9B的水平衰减效果保持小于利用第一滤 波器9A的水平衰减效果即可。将通过第一滤波器9A和第二滤波器9B的再现信号RF馈送到选择器9C。在这种 情况下，还将通过第一滤波器9A的再现信号RF分支到边界检测信号9D。给定来自第一滤波器9A的再现信号RF，则边界检测块9D检测再现信号RF中的凹 坑和凸区之间的边界位置。更具体地，通过检测如下点来确定该边界位置在该点处，当如 上所述地通过高通滤波器7将边界水平调整到“0”时，来自第一滤波器9A的再现信号RF 的值的极性被改变。选择器9C基于边界检测块9D的边界检测结果而输出来自第一滤波器9A的输出或来自第二滤波器9B的输出。更具体地，给定作为边界检测块9D的边界检测的结果而检 测到从凸区过渡到凹坑的边界位置这一指示，则选择器9C将其输出切换到通过了第一滤 波器9A的再现信号RF。如果给定作为边界检测块9D的边界检测的结果而检测到从凹坑过 渡到凸区的边界位置这一指示，则选择器9C将其输出切换到通过了第二滤波器9B的再现 信号RF。如上所述地构造短凹坑集中校正块9。该结构集中地校正(即，在这种情况下为衰 减)再现信号RF中的短凹坑的水平。2-3.校正的效果图8A和8B是展示通过本发明实施例进行的校正而获取的效果的图示。图8A示 出了在没有校正的情况下通过基准设备取得的测量值与通过其它测量设备取得的测量值 之间的典型相关性，在此呈现用于比较目的(即，没有执行根据本发明的校正)。图8B示出 了通过基准设备取得的测量值与通过其它测量设备取得的测量值之间的典型相关性，其中 执行了集中校正(实施了本发明)。图8A和8B均示出了通过基准设备和其它测量设备对多个光盘D取得的上升沿LE 的抖动值之间的相关性，以及通过基准设备和其它测量设备对多个光盘D取得的下降沿TE 的抖动值之间的相关性。在这些图中，纵轴表示基准设备进行的测量，且横轴表示其它测量 设备进行的测量。针对每个光盘D，在附图中使用菱形标记绘制通过基准设备和其它测量设 备取得的上升沿LE的测量值，且使用矩形标记绘制通过基准设备和其它测量设备取得的 下降沿TE的测量值。在图8A和8B中，绘制的点距示出的Y = X线越近，则基准设备和其它测量设备之 间的相关性越高(即，基准设备和其它测量设备之间的测量值差越小)。对图8A和图8B的比较揭示了 在没有校正的图8A的情况下，下降沿TE的测量 值之间存在相对大的差；而在执行集中校正的图8B的情况下，示出了较大地校正了测量值 差，具体地，下降沿TE的抖动测量值之间的差实际上被消除。根据计算，在没有校正的情况下针对上升沿LE的抖动值的标准偏差值LEo是 0.13，同样在没有校正的情况下针对下降沿TE的抖动值的标准偏差值TE ο是0.30。与之 对照，在执行集中校正的情况下，LE ο是0.12且TEo是0.11。这是上升沿LE和下降沿TE 二者的测量值的显著改善。2-4.实施例的概要如从以上说明可理解地，以如此方式通过本发明实施例执行波形均衡化，使得来 自基准设备的再现信号中的短凹坑的水平(长度)变得等同于来自其它测量设备的再现信 号中的短凹坑的水平。这解决了源自测量设备与光盘D的组合的测量值差，从而适当地执 行质量评估。根据本发明实施例，通过校正再现信号的水平消除了测量值差。因而与将校正系 数添加到取得的测量值的一般技术相比，本发明技术对实际上引起测量值差的原因提供了 关键解决方案。结果，本发明的技术比以前更有效地解决了测量值差。不需说，实施本发明的技术预先假定在所涉及的测量设备之间存在光学特性的变 化。这意味着不需要选择用于测量设备的光学系统。上述本发明的主要特征使得有可能通过解决测量设备之间的测量值差来实现适当的质量评估，而不需要通过选择用于测量设备的光学系统或通过执行复杂的算术运算来 校正测量。3.变型尽管以上说明包含许多规定，这些不应被理解为限定本发明的范围，而仅是提供 本发明一些优选实施例的示例。例如，尽管迄今没有提及，但是通过基准设备取得的测量值 与通过其它测量设备取得的测量值之间的差可根据例如具有多个记录层的多层光盘D的 记录层而变化。基准设备和其它测量设备之间的测量值差实际上还可根据再现速度(读取 速度X1，X2，X4，X8等)而变化。考虑到这些方面，可针对例如不同的记录层或不同的读取速度的每个不同测量情 况而预先确定针对每个测量设备设置的系数“r”。实际上可根据测量情况而选择性地建立 系数“r”的每个该值。图9是作为本发明变型的评估设备的典型结构的说明性框图。该设备被布置成根 据诸如不同的记录层或不同的读取速度之类的所设想的每个不同测量情况而选择性地设 置系数“r”的值。作为本发明的变型的图9所示的评估设备的内部结构主要由与短凹坑的集中校 正相关的组件构成；该设备的其它组件与图7所示的相似因而未被示出。在图9的组成部 件中，由相同附图标记指示图7所示的部件，且在重复时省略其说明。如从图9可见地，该评估设备包括短凹坑集中校正块15，代替图7中的评估设备1 保持的短凹坑集中校正块9。除了图7所示的第一滤波器9A、第二滤波器9B、选择器9C和 边界检测块9D之外，短凹坑集中校正块15还包含系数设置块9E和系数储存存储器9F。系数储存存储器9F存储针对各种测量条件如不同记录层或不同记录速度的每个 而预先确定的系数“r”的值。系数设置块9E从保持在系数储存存储器9F中的多个系数值 “r”中选择与来自图9所示的控制器16的指令相对应的系数“r”。系数设置块9E接着对 第一滤波器9A设置所选择的系数值“r”。控制器16是整体上控制评估设备的示例性微计算机。根据预定的测量条件如从 其再现信号的具体记录层或实际的读取速度，控制器16向系数设置块9E指示从系数储存 存储器9F中保持的系数值“r”中选择哪个系数值“r”。作为实施例的变型的上述评估设备提供了如下优点即使在通过基准设备取得的 测量值和通过其它测量设备取得的测量值之间的差根据诸如不同记录层或不同读取速度 之类的不同测量条件而变化时，也适当地进行质量评估。图9示出了其中在保持测量条件有效的情况下仅用于第一滤波器9A的系数“r” 被改变的结构。替代性地，评估设备可被构造成使得根据实际测量条件而也改变用于第二 滤波器9B的系数“r”。在以上说明中，示出了对来自凹坑侧的信号选择性地进行波形均衡化，第一滤波 器9A和第二滤波器9B被设置成根据边界检测的结果而选择它们输出中的一个。替代性地， 在不像上面讨论的实施例中那样对来自凸区侧的信号进行波形均衡化的情况下，可省略第 二滤波器9B，且可将被输入到第一滤波器9A中的再现信号RF( S卩，在图7和图9的情况下 来自均衡器8的输出信号)分支到选择器9C中。该设置允许仅对来自凹坑侧的信号进行 选择性的波形均衡化。
在这种情况下，在不通过第一滤波器9A的情况下被输入到选择器9C中的再现信 号RF (即，被从均衡器8直接输入到选择器9C中的再现信号RF)明显需要延迟第一滤波器 9A的均衡化处理所需的时间量。该设置旨在提供与选择器9C的输出的时间一致性。确定系数“r”的技术不限于以上所述。尽管以上解释了选择一个盘来代表组A和 组B中的每个，但是还有可能选择代表每个组的多个盘。针对代表每个组的每组盘，可以以 如此方式获得系数“r”，使得该盘中的基准设备相对于目标测量设备的抖动比率彼此一致。 然后可对这些系数值“r”取平均，以确定要建立的系数“r”。替代性地，可采用许多其它技 术来确定系数“r”。与系数“r”的确定相关联地，应注意对于以上实施例，将通过其短凹坑被测量得明 显最短的测量设备选择作为基准设备。因而以均衡化特性设置其它测量设备，以衰减短凹 坑的水平(即，对这些设备建立负系数值“r”)。替代性地，可将通过其短凹坑被测量得明 显最长或正好处于中间的测量设备选择作为基准设备。然后可在保持所选择的基准设备的 特性的情况下适当地确定并建立系数值“r” (包括其符号)。滤波器功能不限于以上表达式1中所示。可根据需要对要实施的实际实施例另外 地建立适当的滤波器函数。在以上说明中，短凹坑集中校正块(对凹坑侧的短波长分量选择性地进行集中波 形均衡化的块)被示出为位于均衡器8的紧接着的下游以用于符号间干扰消除。替代性地， 短凹坑集中校正块可位于任何位置，只要其在对再现信号RF的模数转换的下游即可。仍然优选地通过短凹坑水平被最大化之处的位置来输入再现信号。考虑到该方 面，短凹坑集中校正块可至少位于均衡器8的下游以用于符号间干扰消除。在以上说明中，示出了基于进行了第一滤波器执行的波形均衡化的再现信号RF 来进行边界检测，该波形均衡化集中地改变了短波长分量的水平。替代性地，可基于进行该 集中波形均衡化的再现信号RF来进行边界检测。在这种情况下，需要使输入到边界检测块 中的再现信号RF延迟波形均衡化处理所需的时间量。如果在延迟至边界检测块的输入信号的同时需要基于对短波长分量的集中波形 均衡化之前的再现信号RF而进行边界检测，则第一滤波器应优选地是有限脉冲响应(FIR) 滤波器。如果使用无限脉冲响应(IIR)滤波器作为第一滤波器，则在保持输入信号的频率 时需要改变延迟时间，这是因为均衡化处理所需的时间随输入信号(即，再现信号)的频率 而改变。只要使用对称FIR滤波器(固定延迟型)，就不需要改变延迟时间，因此可相应地 简化设备的结构。在以上说明中，在再现信号RF的凹坑-凸区边界水平被调整到零的情况下，显示 出在检测到再现信号RF的极性变化的点时执行边界检测。替代性地，可从对再现信号RF 检测的峰值水平和谷值水平获得中点水平，且中点水平可用作边界检测的阈值。作为另一 替代，即使在边界水平被调整到零之后，也可使用最短波长的峰值和谷值之间的中点水平 作为其阈值来进行边界检测，从而改善了边界检测的精确性。本申请包含与2009年10月27日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP 2009-246555中的公开相关的主题内容，其全部内容通过引用包括在此。因此显然对于本领域技术人员来说在借鉴了以上说明的情况下许多替代、变型和 变化是明显的。本发明旨在包含所有这些落入权利要求的精神和范围内的替代、变型和变化。
权利要求
1.一种评估设备，包括信号读取块，被配置用于通过对光学记录介质的光照射而从所述光学记录介质读取记 录的信号，所述信号通过在所述介质上形成凹坑而被记录；第一波形均衡化块，被配置用于输入通过读取所述记录的信号的所述信号读取块而获 得的再现信号，从而使用均衡化特性对所述再现信号进行波形均衡化处理，其中所述均衡 化特性集中地改变所述再现信号的短波长分量的信号电平；边界检测块，被配置用于从所述再现信号中检测凹坑的波形与凸区的波形之间的边界；选择性输出块，被配置用于基于所述边界检测块进行的边界检测的结果而选择性地输 出两个信号中的一个信号，所述两个信号中的一个信号是经历了所述第一波形均衡化块进 行的所述波形均衡化处理的所述再现信号，另一信号是没有经历所述第一波形均衡化块的 所述波形均衡化处理的所述再现信号；以及评估值生成块，被配置用于基于所述选择性输出块输出的所述再现信号而生成表示信 号边缘位置的分布的评估值。
2.根据权利要求1所述的评估设备，还包括第二波形均衡化块，被配置用于输入通过读取所述记录的信号的所述信号读取块获取 的所述再现信号，从而对所述再现信号进行波形均衡化处理；其中由所述第二波形均衡化块处理的所述再现信号作为没有经历所述第一波形均衡 化块进行的波形均衡化处理的所述再现信号而被输入到所述选择性输出块中。
3.根据权利要求2所述的评估块，其中所述第二波形均衡化块使用均衡化特性进行所 述波形均衡化处理，其中所述第二波形均衡化块使用的所述均衡化特性被建立用于使信号 电平变化小于所述第一波形均衡化块的信号电平变化或用于保持所述信号电平不变。
4.根据权利要求1所述的评估设备，其中输入到所述第一波形均衡化块中的所述再现 信号作为没有经历所述第一波形均衡化块进行的波形均衡化处理的所述再现信号而被分 支且被输入到所述选择性输出块中。
5.根据权利要求1所述的评估设备，其中所述边界检测块基于来自所述第一波形均衡 化块的输出信号而检测所述边界。
6.根据权利要求1所述的评估设备，其中所述边界检测块基于要被输入到所述第一波 形均衡化块中的所述再现信号而检测所述边界。
7.根据权利要求1所述的评估设备，其中所述第一波形均衡化块和所述第二波形均衡 化块均由有限脉冲响应滤波器构成。
8.根据权利要求1所述的评估设备，其中所述评估值生成块分别生成两个评估值，一 个所述评估值代表从所述凸区过渡到所述凹坑的边缘位置的分布，另一评估值表示从所述 凹坑过渡到所述凸区的边缘位置的分布。
9.一种评估方法，包括以下步骤通过对光学记录介质的光照射而从所述光学记录介质读取记录的信号，其中所述信号 通过在所述介质上形成凹坑而被记录；输入在读取所述记录的信号的所述读取步骤中获得的再现信号，从而使用均衡化特性 对所述再现信号进行波形均衡化处理，其中所述均衡化特性集中地改变所述再现信号的短波长分量的信号电平；基于检测来自所述再现信号的凹坑的波形与凸区的波形之间的边界的结果而选择性 地输出两个信号中的一个，所述两个信号中的一个是经历了所述波形均衡化处理的所述再 现信号，另一信号是没有经历所述第一波形均衡化处理的所述再现信号；以及基于所述选择性输出步骤中输出的所述再现信号，生成表示信号边缘位置的分布的评 估值。
10. 一种评估设备，包括信号读取装置，用于通过对光学记录介质的光照射而从所述光学记录介质读取记录的 信号，所述信号通过在所述介质上形成凹坑而被记录；第一波形均衡化装置，用于输入通过读取所述记录的信号的所述信号读取装置而获得 的再现信号，从而使用均衡化特性对所述再现信号进行波形均衡化处理，其中所述均衡化 特性集中地改变所述再现信号的短波长分量的信号电平；边界检测装置，用于从所述再现信号中检测凹坑的波形与凸区的波形之间的边界； 选择性输出装置，用于基于所述边界检测装置进行的边界检测的结果而选择性地输出 两个信号中的一个，所述两个信号中的一个是经历了所述第一波形均衡化装置进行的所述 波形均衡化处理的所述再现信号，另一信号是没有经历所述第一波形均衡化装置的所述波 形均衡化处理的所述再现信号；以及评估值生成装置，用于基于所述选择性输出装置输出的所述再现信号而生成表示信号 边缘位置的分布的评估值。
全文摘要
公开了评估设备和评估方法。该评估设备包括信号读取块；第一波形均衡化块；边界检测块；选择性输出块；以及评估值生成块。
文档编号G11B7/00GK102074247SQ20101053828
公开日2011年5月25日 申请日期2010年10月20日 优先权日2009年10月27日
发明者谷泽成司 申请人:索尼公司, 索尼碟片数位解决方案股份有限公司