JPWO2016075919A1 - 光媒体再生装置、光媒体再生方法及び光媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
光源から照射された光ビームを光媒体上に集光させる対物レンズと、
光媒体で反射された光ビームの光束をラジアル方向及び/又はタンジェンシャル方向に位置の異なる第1の領域及び第2の領域を含む複数の領域に分割し、複数の領域にそれぞれ入射した光量に応じた複数の検出信号を、選択された組合せのパターンでもって組み合わせて複数のチャンネルの信号を形成する検出部と、
複数のチャンネルの信号がそれぞれ供給される複数のイコライザユニットを有し、複数のイコライザユニットの出力を演算して等化信号として出力する多入力イコライザ部と、
等化信号について2値化処理を行って2値データを得る2値化部とを備え、
組合せのパターンの少なくとも一つに、第1の領域の検出信号及び第2の領域の検出信号の定数倍を含む加算信号のチャンネルが含まれる
光媒体再生装置である。
検出部によって、複数の領域にそれぞれ入射した光量に応じた複数の検出信号を、選択された組合せのパターンでもって組み合わせて複数のチャンネルの信号を形成し、
複数のチャンネルの信号がそれぞれ供給される複数のイコライザユニットを有する多入力イコライザ部によって、複数のイコライザユニットの出力を演算して等化信号として出力し、
2値化部によって、等化信号について2値化処理を行って2値データを得、
組合せのパターンの少なくとも一つに、第1の領域の検出信号及び第2の領域の検出信号の和信号のチャンネルが含まれる
光媒体再生方法である。
本開示は、ランド及びグルーブが交互に形成され、ランド及びグルーブの両方に情報が記録される光媒体であって、
グルーブの線密度に比してランドの線密度がより高くされた光媒体である。
なお、本開示の説明は、下記の順序にしたがってなされる。
<1.第1の実施の形態>
<2.第2の実施の形態>
<3.第3の実施の形態>
<4.変形例>
「光ディスク装置」
本開示を適用した光ディスク装置は、図1に示すように、光記録媒体としての光ディスク100に対して情報の記録再生を行う光ピックアップ101と、光ディスク100を回転させるスピンドルモータ102とを備える。光ピックアップ101を光ディスク100の径方向に移動させるために、スレッド(送りモータ)103が設けられている。
次に、上述した光ディスク装置に用いられる光ピックアップ101について、図2を用いて説明する。光ピックアップ101は、例えば波長λが405nmのレーザ光(ビーム)を用いて、光ディスク100に情報を記録し、光ディスク100から情報を再生する。レーザ光は、半導体レーザ(LD:Laser Diode)1から出射される。
上述したように、光ピックアップ101により光ディスク100から再生され、各領域に対応する検出信号がマトリクス回路104に供給され、各領域に対応する複数チャンネルの再生情報信号とされる。データ検出処理部105は、図3に示すように、マトリクス回路104から供給される再生情報信号が供給されるA/Dコンバータ11を有する。なお、図3及び図4は、例えば光ディスク100からの戻りビームの光束の断面を5個の領域に分割し、マトリクス回路104からは、4チャンネルの再生情報信号Ch1〜Ch4が得られる例である。
なお、PLL12へ入力する信号として多入力適応イコライザ部の出力を用いても良い。この場合には、多入力適応イコライザの初期係数をあらかじめ定められた値に設定しておく。また、加算回路17からの信号を用いる場合でも、単純にS1〜S4を加算するのではなく、FIRフィルタ等によってS1〜S4の位相及び振幅の周波数特性を変化させた上で加算するような構成としてもよい。その場合も、FIRフィルタのタップ係数をあらかじめ定められた値に設定しておく。
光ディスクから再生された信号は、理想信号に対して、線方向の高密度化による符号間干渉の増大、並びにトラック方向の高密度化による隣接トラックからの信号の漏れ込みの増大によって、理想的な信号から大きく乖離したものとなっている。従来では、電気フィルタによってこの問題を解決している。例えばBDXL(登録商標)では、33.4GB/Lが実現されている。
本開示による高密度記録された信号を再生する構成は、図7に示すものとなる。すなわち、光学フィルタ131に再生信号を供給し、光学フィルタ131によって、空間光学的に線密度方向及び/又はトラック密度方向に帯域の異なる複数の信号に分離する。分離した複数の信号例えば2つの信号をそれぞれに最適な電気フィルタ132及び133に供給し、電気フィルタ132及び133のそれぞれの出力を合算することにより出力信号を得ている。
最初に本明細書における領域分割のパターンの例について図8を参照して説明する。なお、図中の円がビーム光束の断面の外周を示している。正方形は、例えば複数の領域を分離するための、ホログラフィック光学素子等の回折素子や、マイクロレンズアレイ、マイクロプリズム等の屈折素子等からなる光路変換素子すなわち光学フィルタのエリアもしくは検出用のフォトディテクタの受光セルのエリアを表している。なお、領域分割図の上下方向が戻り光束のタンジェンシャル方向、左右方向がラジアル方向にそれぞれ対応している。さらに、図8に示す領域分割パターンは、一例であって、図8に示す以外のパターンも可能である。例えば分割線は、直線に限らず、円弧のような曲線であっても良い。
図8Aに示すパターンIVT4は、図2にも記載した4個の領域を有する例である。すなわち、ラジアル方向の外側の領域A(=A1+A2)と、中央部の領域Bと、タンジェンシャル方向の上部の領域C(C1+C2+C3)と、下部の領域D(D1+D2+D3)とにビームが分割される。各領域と対応する検出信号が得られる。ここで、ラジアル方向の領域分割位置は、瞳半径を1.0としたときに、±0.5、±0.7 となる位置とした。タンジェンシャル方向の領域分割位置 は、瞳半径を1.0としたときに、±0.45、±0.65となる位置とした。
このIVT4の分割パターンに対応した4チャンネルの信号を、上記の領域A,B,C,Dにそれぞれ対応した4つの受光セルからの出力をもとに生成してもよいし、領域A1,A2,B,C,Dの5つの領域に対応した5つの受光セルからの出力をもとに、マトリクス回路を用いて4チャンネルの信号を生成してもよい。後者のマトリクス回路を用いて5つの信号から4チャンネルを生成する構成の場合には、同一の分割を基本形として、下記のような種々の分割パターンが実現可能である。
IVT4:Ch1=A1+A2、Ch2=B、Ch3=C、Ch4=D
IVR4:Ch1=C+D、Ch2=B、Ch3=A1、Ch4=A2
IVi4:Ch1=C、Ch2=B+D、Ch3=A1、Ch4=A2
図8Bに示すパターンは、IVT4の光学フィルタ構成を踏襲しつつ、より高線密度での特性がよくなるように、各領域の形状と配置を変更したものである。より詳細なパターンの寸法を図9に示す。
〔パターンIV3〕
図8Cに示すパターンは、IVT4の外側のチャンネル(C及びD)を一つのチャンネルCにまとめたものである。
〔パターンIV3ts0.2〕
図8Dに示すパターンIV3ts0.2は、IV3をタンジェンシャル方向にシフト例えば光束半径の20%シフトしたものである。
[パターンH3A]
図8Eに示すパターンパターンH3Aは、ビームをタンジェンシャル方向に延長する2本の分割線によって、ラジアル方向に内側の領域と外側の領域B(=B1+B2)に二つに分割し、さらにラジアル方向に延びる分割線によって、内側の領域の上下を区切り、タンジェンシャル方向の上下に領域C1及びC2を形成し、残りの中央の領域をAとするものである。すなわち、領域A、領域(B1+B2)、領域C(=C1+C2)の3個に分割するパターンである。3個の領域に対応する3チャンネルの信号が得られる。
[パターンR2及びR3]
パターンR2及びR3(図8F及び図8G)は、本開示の構成による効果を明確にするための比較用のパターンである。ビームをタンジェンシャル方向に延長する2本の分割線によって、領域Aと領域B(=B1+B2)もしくは領域B,Cとラジアル方向に三つに分割する例である。パターンR2の場合は、領域B1及びB2の受光信号に応じた電気信号は、加算されて1チャンネルの信号とされる。すなわち、内側チャンネル(領域A)と外側チャンネル(領域B1+B2)の2チャンネル(R2)もしくは内側チャンネル(領域A)と外側チャンネル(領域B,C)の3チャンネルの信号が得られる。ここで、ラジアル方向の領域分割位置は、瞳半径を1.0としたときに、±0.55となる位置とした。
加えて、パターンR2/R3及びパターンH3Aの分割をもとに、特許文献2及び3の技術とPRML検出方式を組み合わせた場合の特性比較を行った結果も後述する。
図10は、図8に示される6個のパターンについてのシミュレーション結果を示す。以下のシミュレーションにおいても同様であるが、信号指標値としてe-MLSEを使用する。BDXL(登録商標)に比してより記録密度を高くした場合には、エラーを引き起こしやすいデータパターンが異なってくる。その結果、従来の信号指標値であるi−MLSEの誤差が問題となってくる。そこで、本開示においては、より高い線密度での信号指標値の精度改善のために必要となる、新たなデータパターンを追加した、i−MLSEとは別の信号評価値を効果の説明のために用いている。以下、精度が改善された新たな指標値をe-MLSEと呼ぶ。
パターン列の1が記されているビットが、検出パターンに対し、誤りパターンでビット反転が起こる箇所を示している。
追加パターン(2):1011110111101
追加パターン(3):10111100111101
Tp=0.225μm(ランド、グルーブのそれぞれが) NA=0.85
PR(1233321) 評価指標:e-MLSE グルーブ深さ (1/15)λ
マーク幅=Tp×0.7 Disc Noise, Amp Noiseあり
タップ 1T間隔31タップ
摂動原点(デフォーカスやディスクスキュー等が全て原点の状態)
高線密度化した際の特性を優先して光学フィルタ形状を最適化したIVT4Hは、IVT4に対して、さらにLD1GB相当の高線密度化効果が得られている。
特許文献2及び3には、比較用の構成F、Gに類似するラジアル方向に領域を3分割した信号に対して、内側の領域の信号に定数倍(重み付け)して加算することによってクロストークをキャンセルする技術が記載されている。しかし、いずれも本開示にあるような最短マークが光学系のカットオフ空間周波数を超えるような高線密度記録における信号特性改善に関しては記載されていない。そこで、PRML検出方式を組み合わせて用いた場合を想定し、定数倍加算演算後の信号を、本開示の構成と同様に1T間隔31タップで構成されるFIRフィルタ及びPR(1,2,3,3,3,2,1)の系で、LD35GB,LD39GB,LD43GBに対してシミュレーションを行った結果を図11に示す。LD35GBでは重み付け係数を0.2にしたときに上述のパターンR3と同等程度まではe-MLSEが改善していることが分かるが、LD39GBではe-MLSEの改善効果が著しく減少し、LD43GBではほとんど改善効果がないことが分かる。
「特許文献2及び3+PRMLの構成及びパターンR2における電気フィルタ特性」
本開示に対する比較例として、上記の特許文献応用例の構成におけるFIRフィルタ及び、パターンR2におけるFIRフィルタの、LD35GBの場合のシミュレーション結果におけるタップ係数及びそれに対応する電気フィルタとしての周波数振幅特性を図13に示す。パターンR2の場合の特性L1は、外側の領域Bに対応するチャンネルの周波数振幅特性であり、特性L2は、内側の領域Aに対応するチャンネルの周波数振幅特性である。
パターンH3Aでは、ラジアル方向に加えてタンジェンシャル方向にさらに領域分割を行い、空間光学的に線密度方向及びトラック密度方向に帯域の異なる信号に対応した3つの領域に分割し、それぞれの領域の信号から形成された3チャンネルの信号を、それぞれ周波数及び位相特性を異ならせた電気フィルタを通した上で加算することによって、ラジアル方向のみの分割を用いた構成に比較して再生性能をより高くすることができている。
3チャネルの各領域ごとに、振幅、位相ともに大きく異なる周波数特性をもつフィルタを構成し、良好な再生信号再生を実現することができる。
3T信号に相当する周波数帯(破線で囲んで示す横軸の値43の近傍)では、中央領域と、タンジェンシャル方向外側の領域C及びラジアル方向外側の領域Bとで位相を180degずらしている。
中央領域は4T信号に相当する周波数帯(破線で囲んで示す横軸の値32の近傍)を遮断する特性とし、クロストークによる偽信号を抑制している。
タンジェンシャル方向外側は、短マーク再生に寄与すべきであり、8T信号に相当する周波数帯(破線で囲んで示す横軸の値16の近傍)を遮断するとともに、8T信号よりも低い周波数帯域においては、中央領域A及びラジアル方向外側の領域Bとタンジェンシャル方向外側の領域Cとで位相を180degずらしている。
このように、領域ごとに、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドストップ(又はノッチ)フィルタ等を構成し、光学だけでも電気だけでも実現しえないフィルタ特性を実現している。
図12から分かるように、IVT4はLD35GBにおけるe-MLSE特性も非常に良好であるとともに、高線密度化した場合にも、タンジェンシャル方向の中心位置が異なるチャネルをもたないパターンR3及びH3A、IV3に比べて、e-MLSEが良好な状態を保つことができている。
パターンH3Aと同様に、中央領域はローパス的特性に、タンジェンシャル方向外側領域はハイパス的特性となっている(ここでいうハイパス的とは、信号再生に寄与している周波数帯域内で、より短いマークに対応する帯域を通すバンドパス特性を、相対的にハイパス的と表現している)。
さらに、パターンIVT4では、タンジェンシャル方向の外側領域が独立に2チャネルとなっており、その2領域が3T、4T相当の周波数帯(横軸の43、32の値の近傍)で120〜90deg 程度の位相差となるようなフィルタを構成している(タップ係数を見ても分かるように、2クロック分程度)。これにより、単純な総和信号による再生振幅に対して、短マークに関して、より感度の高い検出が可能となっている。短マーク再生に関して、領域間の位相差も活用することで、良好な再生信号特性を実現するとともに、より高線密度化した際の良好な特性にも寄与している。
4T(横軸の値32の近傍)、3T(横軸の値43の近傍)に対応する帯域において、その帯域の信号成分をほとんど含まない領域Bはローパスフィルタ特性でその領域に存在するクロストーク成分及び他のノイズ成分を抑圧し、さらにC、Dの位相差によってクロストーク成分を低減し、それでも残留するクロストーク成分をAとの周波数振幅特性のバランスによってキャンセルする構成となっている。その結果、C,D及びAの周波数振幅特性も必要以上に持ち上げる必要がなく、それも良好な再生信号特性の実現につながっている。
シミュレーション条件は以下の通りである。
Tp=0.225μm(ランド、グルーブのそれぞれが) NA=0.85
PR(123444321) 評価指標:e-MLSE グルーブ深さ(1/15)λ
マーク幅=Tp×0.7 DiscNoise,AmpNoiseあり
タップ 1T間隔31タップ
摂動原点(デフォーカスやディスクスキュー等が全て原点の状態)
図18のシミュレーション結果において、e-MLSEと表すグラフは、領域分割を行わない場合の結果である。図18から分かるように、PR(1,2,3,3,3,2,1)の場合と同様、タンジェンシャル方向に中心位置の異なるチャンネルを持たないIV3は、高線密度化による劣化が大きい。タンジェンシャル方向に中心位置の異なるチャンネルをもつIVT4は、ラジアル及びタンジェンシャル方向の分割位置が同一なIV3に対して、線密度方向にやはりLD3GB相当の高線密度化効果があることが分かる。
図20は、アンプノイズに代表されるランダムノイズの影響を示すだめのシミュレーション結果である。図20では、PR(1233321)のPRMLを使用している。IVT4及びIVT4Hについてのシミュレーション結果が示されている。IVT4(Na+0)とIVT4 (Na+3dB)の関係は、アンプノイズに代表されるランダムノイズが3dB増大した場合を意味している。IVT4H(Na+0)とIVT4H(Na+3dB)も同様の意味である。
IVT4H(図23Bに示す)についてのシミュレーション結果が示されている。図23Aにおいて、(R 2amp)、(T 2amp)、(C 2amp)、(Na+3dB)のそれぞれの意味は、図22Aと同様である。
上記においては、簡単のため、LD35GB〜LD45GBの線密度範囲を拘束長7のPR (1,2,3,3,3,2,1)に、LD39GB〜LD55GBの線密度範囲を拘束長9のPR(1,2,3,4,4,4,3,2,1)に固定してシミュレーションした結果を示した。
しかしながら、実際には、光学フィルタ形状、とくにタンジェンシャル方向に中心位置の異なる複数の領域に対応するチャンネルを持つか否かであるとか、信号記録密度、とくに線密度方向の密度がどの程度であるかによって、最適なPRクラスは異なってくる。
ディスク
記録面が片面3層構造
Tp=0.225μm(ランド、グルーブのそれぞれが)
グルーブ深さ 約(1/16)λ
信号記録密度 LD35.18GB(53nm/channelbit) 50.0GB/層、両面6層で300GB相当
LD41.1GB(45.4nm/channelbit) 58.5GB/層、両面6層で351GB相当
LD47.0GB(39.7nm/channelbit) 66.8GB/層、両面6層で401GB相当
となるようにランドグルーブ双方にマルチトラック記録
再生光学系
NA=0.85 波長405nm
図25に記載の2種類
VHT4:タンジェンシャル方向に中心位置の異なる3つの領域B,D,Eに対応する3チャンネル及びラジアル方向外側の領域A(A1+A2)に対応する1チャンネルの計4チャンネルの信号が得られる。上述のIVT4に非常に近い特性を有する光学フィルタである。タンジェンシャル方向に中心位置の異なる複数の領域をもつタイプ「T型」の代表例とする。
JR4:タンジェンシャル方向に中心位置の異なる複数の領域に対応するチャンネルを持たない。ラジアル方向に中心位置の異なる3つの領域C,E,Dに対応する3チャンネル及びタンジェンシャル方向外側の領域(A+B)に対応する1チャンネルの計4チャンネルの信号が得られる。ラジアル方向に中心位置の異なる複数の領域をもつタイプ「R型」の代表例とする。
タップ 2T間隔25タップ(49T幅)
タップ初期値あり(図26に一例を示す)
PRクラス
表1に記載のPR(1,2,3,3,3,2,1)及びPR(1,2,3,4,4,4,3,2,1)を含む、
PR−TL(4T)=0.128〜0.471の範囲のもの
評価指標
e-MLSE
図28にLD41.1GB(45.4nm/channelbit) 58.5GB/層、両面6層で351GB相当の場合における実験結果を示している。
図29にLD47.0GB(39.7nm/channelbit) 66.8GB/層、両面6層で401GB相当の場合における実験結果を示している。
横軸は再生に用いたPRクラスの4Tマーク/スペースに対応する周波数における等価目標値PR−TL(4T)
であり、縦軸はそのときの十分に広い区間におけるe-MLSEの平均値を示している(パーセント表記)。
T型と表記しているものはVHT4を用いた場合、R型と表記しているものはJR4を用いた場合に対応しており、(G)はランドグルーブ双方記録したエリアにおけるグルーブ再生時、 (L)はランド再生時を示している。
上記に示した実験結果は先述のシミュレーション結果に比べて、e-MLSEがやや悪めになっている。これは、実験結果では、測定区間内の記録状態によって、e-MLSE が1%程度は変化することや、先述のアンプノイズ等のランダムノイズが片面3層構造の実験用ディスクの場合にシミュレーションより大きくなっていること、記録マークの違い等で充分に説明がつく差異である。
図33は、本開示の一実施の形態における分割パターンの一例を示す。A1、A2、B、D、E、Fでそれぞれ示す6個の領域に分割する。本開示では、タンジェンシャル方向に分離した第1の領域E及び第2の領域Fが形成される。中央の斜線領域は、多層ディスクの場合の他層迷光対策のために設けられている遮光領域である。すなわち、タンジェンシャル方向で±0.15、ラジアル方向で±0.35の遮光領域が設けられている。そして、各領域を別々のディテクタによって受光し、IVアンプを通した後に表2Aのように各チャンネルを演算する。
選択パターンIVR4M:Ch1=E+F、Ch2=B+D、Ch3=A1、Ch4=A2
選択パターンIVL4M:Ch1=E+F、Ch2=A1+A2、Ch3=B、Ch4=D
IVT4Mが先の実験結果における「T型」に、IVR4Mが「R型」に相当する。
選択パターンIVTL5M:Ch1=E、Ch2=F、Ch3=A1+A2、Ch4=B、Ch5=D
選択パターンIVTLR6M:Ch1=E、Ch2=F、Ch3=A1、Ch4=A2、Ch5=B、Ch6=D
表2Aに示す各選択パターンに関して、等化誤差が大きい状態からスタートし、適応イコライザが収束する経過のシミュレーション結果を図34に示す。但し、アンプノイズ、ディスクノイズは付加しているが、ディフェクト等のバースト的なノイズは、付加していないため、経過チャンネルビット長の増加に伴い、e-MLSEの値は改善していく。比較例としてのパターンJR4は、図25に示すものである。図34は、線密度がLD35.18 GB(50GB/L)で、PRクラスがPR(1233321)の場合のシミュレーション結果である。
図36に示すパターンIVNST6の分割をもとに、表3に示すような様々な光学フィルタを形成することができる。このIVNST6はIVT4をもとに、ラジアル方向への空間光学的に帯域の異なる領域の分割数を増やすために、中央領域Bを、ラジアル方向にさらに3分割したものである。ここで、ラジアル方向の領域分割位置は、瞳半径を1.0としたときに、±0.25、±0.5及び±0.7となる位置とし、タンジェンシャル方向の領域分割位置は、±0.45、±0.65となる位置とした。
「パターン選択」
第2の実施の形態におけるパターン選択は、表4Aに示すようになされる。
選択パターンIVT4M(SD):Ch1=A1+A2、Ch2=B+D、Ch3=E+F、Ch4=E−F
すなわち、この選択パターンは、領域E及びFの和(E+F)と差(E−F)をそれぞれ形成して別々のチャンネルとして扱っている。
選択パターンIVTR5M(SD):Ch1=E+F、Ch2=E−F、Ch3=B+D、Ch4=A1、Ch5=A2
選択パターンIVTL5M(SD):Ch1=E+F、Ch2=E−F、Ch3=A1+A2、Ch4=B、Ch5=D
選択パターンIVTLR6M(SD):Ch1=E+F、Ch2=E−F、Ch3=A1、Ch4=A2、Ch5=B、Ch6=D
図37は、IVT4Mの各チャンネルにつながる電気フィルタのLD35.18GB における周波数振幅特性を示す。Tは、チャンネルCh3又はCh4の特性を示し、R外は、チャンネルCh1(A1+A2)の特性を示し、中央は、チャンネルCh2(B+D)の特性を示す。図16及び図17に示したIVT4の特性に近い特性となっている。
表4Aに示す各選択パターンに関して、等化誤差が大きい状態からスタートし、適応イコライザが収束する経過のシミュレーション結果を図39に示す。但し、アンプノイズ、ディスクノイズは付加しているが、ディフェクト等のバースト的なノイズは、付加していないため、経過チャンネルビット長の増加に伴い、e-MLSEの値は改善していく。比較例としてのパターンJR4は、図25に示すものである。図39は、線密度が(LD35.18 GB(50GB/L)で、PRクラスがPR(1233321)の場合のシミュレーション結果である。選択パターンIVT4M(SD)は、初期収束が速く、収束先は、IVT4Mと同等である。
図40は、上記の電気フィルタに対応する選択パターンIVT4Mの各チャンネルのタップ係数を示す。例えばFIRフィルタのタップ数が31タップとされている。図41は、上記の電気フィルタに対応する選択パターンIVT4M(SD)の各チャンネルのタップ係数を示す。タップ数が31タップとされている。図40及び図41は、線密度が(LD35.18GB(50GB /L)で、PRクラスがPR(1233321)の場合のグルーブに対する記録再生を行う場合のシミュレーション結果である。
選択パターン:IVT4M(IVT4M(SD)も特性は同等)とIVR4M
密度1:LD35.2GB(53nm/ch bit)、PR(1233321)(IS17)
密度2:LD44.0GB(42.37nm/ch bit)、PR(123444321)(IS19)
グルーブ深さ:(1/16)λ
Tp=225nm×2(L/G)、マーク幅175nm
変調度55%固定で、L、Gマーク位相を±0.06λの範囲で変化させた時の特性を比較
「IVT4MとIVR4Mのe-MLSEボトム特性(LD35GB)」
図43Aは、IVT4Mの場合にグルーブに記録したマークを再生する場合(グルーブ再生と称する)の特性を示す。図43Aにおいて、正方形の形状をしたグラフの縦軸がランドに記録されたマークの位相の正負を表し、正方形の形状をしたグラフの横軸がグルーブに記録されたマークの位相の正負を表す。正方形の形状をしたグラフには、e-MLSEの値に対応する等高線(破線)が描かれている。e-MLSEに対しては、各図において、a,b,c,d,−−−の符号によって区別されている。aがもっともe-MLSEの値が小さい範囲(良好な指標)であり、b,c,d,−−−となるほど、e-MLSEの値が大きい範囲となる。この関係は、他の図においても同様である。図43Bは、IVT4Mのランドに記録したマークを再生する場合(ランド再生と称する)の特性を示す。
図45Aは、対物レンズの半径を1としたときにラジアル方向に0.1視野ずれした場合のIVT4Mのグルーブ再生の特性を示す。図45Bは、IVT4Mのランド再生の特性を示す。
図47Aは、対物レンズの半径を1としたときにラジアル方向に0.1視野ずれした場合の視野中心に対するIVT4Mのグルーブ再生のe-MLSE劣化量特性を示す。図47Bは、IVT4Mのランド再生のe-MLSE劣化量特性を示す。
図49Aは、IVT4MとIVR4Mのグルーブ再生のe-MLSE特性の差(e-MLSEの値がIVR4M>IVT4Mとなるときが正)の記録マーク位相依存性を示す。図49Bは、同様にランド再生の特性を示す。グルーブ、ランドいずれの場合も、IVT4Mのほうが優位となっている。
「IVT4MとIVR4Mのe-MLSEボトム特性(LD44GB)」
図51Aは、IVT4Mのグルーブ再生の特性を示す。図51Bは、IVT4Mのランド再生の特性を示す。破線で囲んだe-MLSEの値の範囲は、図面中に表れているe-MLSEの範囲を示している。
図53Aは、IVT4MとIVR4Mのグルーブ再生のe-MLSE特性の差(e-MLSEの値がIVR4M>IVT4Mとなるときが正)の記録マーク位相依存性を示す。図53Bは、同様にランド再生の特性を示す。
(1)複数の線密度のディスクに対して、線密度によって選択パターンを切りかえる。
例えばLD35GBとLD44GBの線密度がある場合に、LD35GBは、対物レンズの視野ずれに対する特性安定性を優先してIVR4Mを使用し、LD44GBは、ボトム特性の圧倒的優位性を優先してIVT4Mを使用する。
(2)グルーブ再生時とランド再生時とで選択パターンを切りかえる。
マーク位相がともに正の領域になることが多いことから、グルーブ再生は、視野ずれに強いIVR4Mを選択し、ランド再生は、視野ずれの影響が小さいので、ボトム特性に優れるIVT4Mを選択する。
(3)多層構造のいずれの層であるかに応じてパターンを切りかえる。
マーク位相がどうなるかは、例えば無機記録膜の場合、スペーサー(又はカバー層)/誘電体層/記録層/誘電体層/スペーサー(又はディスク基板)それぞれの材質(硬軟や熱はけ、記録時の物性の変化等)に依存している。さらに、判別したディスクのID(種類)に応じて適した選択パターンを設定することも可能である。
さらに、上述したように、線密度及び光学フィルタ(分割パターン)によって、最適なPRクラスが異なることから、(1)線密度によって (2)ランドとグルーブとで (3)多層構造のいずれの層であるかに応じて 異なるPRクラスを選択することで、再生特性の更なる向上を実現することができる。
グルーブ再生時のチャンネル4(E−F)の適応イコライザのタップ係数の振幅からグルーブのマーク位相が分かる。他のチャンネルも用いるとより精度を高くすることができる。IVT4MとIVT4M(SD)は、e-MLSEとしては同等であるが、タップ係数とマーク位相の関係がIVT4M(SD)の方が分かりやすいので、タップ係数をディスク評価指標に活用しうる。
ランド再生時のチャンネル4(E−F)の適応イコライザのタップ係数の振幅からランドのマーク位相が分かる。他のチャンネルも用いるとより精度を高くすることができる。IVT4MとIVT4M(SD)は、e-MLSEとしては同等であるが、タップ係数とマーク位相の関係がIVT4M(SD)の方が分かりやすいので、タップ係数をディスク評価指標に活用しうる。
(4)適応イコライザにより最適化したタップ係数の状態に応じてパターンを切りかえる。
(4’)特にタンジェンシャル方向の複数の領域間の和及び差CHを用いた系で差チャンネルの振幅を指標とする
上述した光媒体再生装置の実施の形態からより高線密度化に適した光ディスクの物理フォーマットが規定される。
ディスクフォーマットの第1の例:グルーブに比してランドの方が線密度を高くする。視野特性を考慮してグルーブはR型、ランドはT型の光学フィルタを選択して用いる場合等を考慮すると、ランドのほうが線密度が高いようなフォーマットとすることで、トータルの容量を大きくすることができる。
ディスクフォーマットの第2の例:後書きの方が再生信号が良好になる傾向があるので、ランド後書きとする。
ディスクフォーマットの第3の例:タンジェンシャル方向の複数の領域間の和又は差を用いたチャンネルの系をリファレンスドライブとして再生した際の差チャンネルの振幅が所定の範囲内となるようなディスクとする。
以上、本開示の実施の形態について具体的に説明したが、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述したレーザ光源の波長、トラックピッチ、記録線密度の数値等は、一例であって、他の数値を使用しても良い。さらに、再生性能を評価するための指標としては、上述したもの以外を使用しても良い。さらに、光ディスクに対して記録及び再生の一方のみを行う光ディスク装置に対しても本開示を適用できる。
(1)
光源と、
前記光源から照射された光ビームを光媒体上に集光させる対物レンズと、
前記光媒体で反射された光ビームの光束をラジアル方向及び/又はタンジェンシャル方向に位置の異なる第1の領域及び第2の領域を含む複数の領域に分割し、前記複数の領域にそれぞれ入射した光量に応じた複数の検出信号を、選択された組合せのパターンでもって組み合わせて複数のチャンネルの信号を形成する検出部と、
前記複数のチャンネルの信号がそれぞれ供給される複数のイコライザユニットを有し、複数の前記イコライザユニットの出力を演算して等化信号として出力する多入力イコライザ部と、
前記等化信号について2値化処理を行って2値データを得る2値化部とを備え、
前記組合せのパターンの少なくとも一つに、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の定数倍を含む加算信号のチャンネルが含まれる
光媒体再生装置。
(2)
前記第1の領域及び前記第2の領域は、タンジェンシャル方向に異なる位置に配置される(1)に記載の光媒体再生装置。
(3)
前記組合せのパターンの少なくとも一つに、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の和信号のチャンネルと、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の差信号のチャンネルとが含まれる(2)に記載の光媒体再生装置。
(4)
前記多入力イコライザ部が多入力適応イコライザ部の構成とされ、
前記組合せのパターンを変化させるのと連動して、フィルタ係数の初期値を変化させる(1)に記載の光媒体再生装置。
(5)
前記多入力イコライザ部が多入力適応イコライザ部の構成とされ、
前記2値化部の2値検出結果に基づいて得られる等化目標信号と、前記多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とから等化誤差を求め、該等化誤差を、前記適応イコライザユニットに適応等化のための制御信号として供給する等化誤差演算部と
を有する(1)に記載の光媒体再生装置。
(6)
前記多入力適応イコライザ部は、出力信号についてパーシャルレスポンス等化処理を行い、
前記2値化部は、前記多入力適応イコライザ部の等化信号についての2値化処理として最尤復号処理を行い、
前記等化誤差演算部は、前記最尤復号による2値検出結果の畳込処理で得られる等化目標信号と、前記多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とを用いた演算により等化誤差を求める(5)に記載の光媒体再生装置。
(7)
前記多入力適応イコライザ部は、出力信号についてパーシャルレスポンス等化処理を行い、前記組合せのパターンの設定に応じて、前記パーシャルレスポンス等化処理のクラスを選択する(5)に記載の光媒体再生装置。
(8)
前記検出部は、前記複数の領域と対応して分割されたディテクタを有し、
前記光検出器から前記複数の領域の検出信号を取り出すようになされた(1)に記載の光媒体再生装置。
(9)
対物レンズを通過し、ディテクタに至る光路中に、前記複数の領域を分離するための光路変換素子を配置し、前記光路変換素子によって分離された複数のビームを異なるディテクタにそれぞれ入力する(1)に記載の光媒体再生装置。
(10)
前記光媒体は、ランド及びグルーブが交互に形成されており、
前記ランド及び前記グルーブの両方に情報を記録された光場合を再生する(1)に記載の光媒体再生装置。
(11)
前記組合せのパターンを前記光媒体の線密度に応じて設定する(1)に記載の光媒体再生装置。
(12)
前記組合せのパターンを前記ランドの再生時と前記グルーブの再生時とで設定する(10)に記載の光媒体再生装置。
(13)
前記光媒体が多層光媒体であり、何れの層を再生するかに応じて前記組合せのパターンを設定する(1)に記載の光媒体再生装置。
(14)
前記適応イコライザにより最適化したタップ係数の状態に応じて前記組合せのパターンを設定する(1)に記載の光媒体再生装置。
(15)
前記複数の領域の中で、タンジェンシャル方向に位置する第1の領域の検出信号及び第2の領域の検出信号の和又は差を用いた系で差からなる信号に対応するタップ係数の振幅を指標とする(14)に記載の光媒体再生装置。
(16)
光媒体で反射された光ビームの光束をラジアル方向及び/又はタンジェンシャル方向に位置の異なる第1の領域及び第2の領域を含む複数の領域に分割し、
検出部によって、前記複数の領域にそれぞれ入射した光量に応じた複数の検出信号を、選択された組合せのパターンでもって組み合わせて複数のチャンネルの信号を形成し、
前記複数のチャンネルの信号がそれぞれ供給される複数のイコライザユニットを有する多入力イコライザ部によって、複数の前記イコライザユニットの出力を演算して等化信号として出力し、
2値化部によって、前記等化信号について2値化処理を行って2値データを得、
前記組合せのパターンの少なくとも一つに、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の和信号のチャンネルが含まれる
光媒体再生方法。
(17)
前記第1の領域及び前記第2の領域は、タンジェンシャル方向に異なる位置に配置される(16)に記載の光媒体再生方法。
(18)
前記組合せのパターンの少なくとも一つに、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の和信号のチャンネルと、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の差信号のチャンネルとが含まれる(16)に記載の光媒体再生方法。
(19)
ランド及びグルーブが交互に形成され、前記ランド及び前記グルーブの両方に情報が記録される光媒体であって、
前記グルーブの線密度に比して前記ランドの線密度がより高くされた光媒体。
(20)
光源と、
前記光源から照射された光ビームを光媒体上に集光させる対物レンズと、
前記光媒体で反射された光ビームの光束をラジアル方向及び/又はタンジェンシャル方向に位置の異なる第1の領域及び第2の領域を含む複数の領域に分割し、前記複数の領域にそれぞれ入射した光量に応じた複数の検出信号を、選択された組合せのパターンでもって組み合わせて複数のチャンネルの信号を形成する検出部と、
前記複数のチャンネルの信号がそれぞれ供給される複数のイコライザユニットを有し、複数の前記イコライザユニットの出力を演算して等化信号として出力する多入力イコライザ部と、
前記等化信号について2値化処理を行って2値データを得る2値化部とを備え、
前記組合せのパターンの少なくとも一つに、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の定数倍を含む加算信号のチャンネルが含まれる
光媒体再生装置によって再生され、
前記複数の領域の中で、タンジェンシャル方向に位置する第1の領域の検出信号及び第2の領域の検出信号の和又は差を用いた系をリファレンスドライブにより再生した際の差チャンネルの振幅が所定の範囲内となるような光媒体。
14 2値化検出器
15 PR畳込器
21〜23 適応イコライザユニット
100 光ディスク
101 光ピックアップ
105 データ検出処理部
Claims (20)
- 光源と、
前記光源から照射された光ビームを光媒体上に集光させる対物レンズと、
前記光媒体で反射された光ビームの光束をラジアル方向及び/又はタンジェンシャル方向に位置の異なる第1の領域及び第2の領域を含む複数の領域に分割し、前記複数の領域にそれぞれ入射した光量に応じた複数の検出信号を、選択された組合せのパターンでもって組み合わせて複数のチャンネルの信号を形成する検出部と、
前記複数のチャンネルの信号がそれぞれ供給される複数のイコライザユニットを有し、複数の前記イコライザユニットの出力を演算して等化信号として出力する多入力イコライザ部と、
前記等化信号について2値化処理を行って2値データを得る2値化部とを備え、
前記組合せのパターンの少なくとも一つに、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の定数倍を含む加算信号のチャンネルが含まれる
光媒体再生装置。 - 前記第1の領域及び前記第2の領域は、タンジェンシャル方向に異なる位置に配置される請求項1に記載の光媒体再生装置。
- 前記組合せのパターンの少なくとも一つに、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の和信号のチャンネルと、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の差信号のチャンネルとが含まれる請求項2に記載の光媒体再生装置。
- 前記多入力イコライザ部が多入力適応イコライザ部の構成とされ、
前記組合せのパターンを変化させるのと連動して、フィルタ係数の初期値を変化させる請求項1に記載の光媒体再生装置。 - 前記多入力イコライザ部が多入力適応イコライザ部の構成とされ、
前記2値化部の2値検出結果に基づいて得られる等化目標信号と、前記多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とから等化誤差を求め、該等化誤差を、前記適応イコライザユニットに適応等化のための制御信号として供給する等化誤差演算部と
を有する請求項1に記載の光媒体再生装置。 - 前記多入力適応イコライザ部は、出力信号についてパーシャルレスポンス等化処理を行い、
前記2値化部は、前記多入力適応イコライザ部の等化信号についての2値化処理として最尤復号処理を行い、
前記等化誤差演算部は、前記最尤復号による2値検出結果の畳込処理で得られる等化目標信号と、前記多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とを用いた演算により等化誤差を求める請求項5に記載の光媒体再生装置。 - 前記多入力適応イコライザ部は、出力信号についてパーシャルレスポンス等化処理を行い、前記組合せのパターンの設定に応じて、前記パーシャルレスポンス等化処理のクラスを選択する請求項5に記載の光媒体再生装置。
- 前記検出部は、前記複数の領域と対応して分割されたディテクタを有し、
前記光検出器から前記複数の領域の検出信号を取り出すようになされた請求項1に記載の光媒体再生装置。 - 対物レンズを通過し、ディテクタに至る光路中に、前記複数の領域を分離するための光路変換素子を配置し、前記光路変換素子によって分離された複数のビームを異なるディテクタにそれぞれ入力する請求項1に記載の光媒体再生装置。
- 前記光媒体は、ランド及びグルーブが交互に形成されており、
前記ランド及び前記グルーブの両方に情報を記録された光場合を再生する請求項1に記載の光媒体再生装置。 - 前記組合せのパターンを前記光媒体の線密度に応じて設定する請求項1に記載の光媒体再生装置。
- 前記組合せのパターンを前記ランドの再生時と前記グルーブの再生時とで設定する請求項10に記載の光媒体再生装置。
- 前記光媒体が多層光媒体であり、何れの層を再生するかに応じて前記組合せのパターンを設定する請求項1に記載の光媒体再生装置。
- 前記適応イコライザにより最適化したタップ係数の状態に応じて前記組合せのパターンを設定する請求項1に記載の光媒体再生装置。
- 前記複数の領域の中で、タンジェンシャル方向に位置する第1の領域の検出信号及び第2の領域の検出信号の和又は差を用いた系で差からなる信号に対応するタップ係数の振幅を指標とする請求項14に記載の光媒体再生装置。
- 光媒体で反射された光ビームの光束をラジアル方向及び/又はタンジェンシャル方向に位置の異なる第1の領域及び第2の領域を含む複数の領域に分割し、
検出部によって、前記複数の領域にそれぞれ入射した光量に応じた複数の検出信号を、選択された組合せのパターンでもって組み合わせて複数のチャンネルの信号を形成し、
前記複数のチャンネルの信号がそれぞれ供給される複数のイコライザユニットを有する多入力イコライザ部によって、複数の前記イコライザユニットの出力を演算して等化信号として出力し、
2値化部によって、前記等化信号について2値化処理を行って2値データを得、
前記組合せのパターンの少なくとも一つに、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の和信号のチャンネルが含まれる
光媒体再生方法。 - 前記第1の領域及び前記第2の領域は、タンジェンシャル方向に異なる位置に配置される請求項16記載の光媒体再生方法。
- 前記組合せのパターンの少なくとも一つに、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の和信号のチャンネルと、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の差信号のチャンネルとが含まれる請求項16に記載の光媒体再生方法。
- ランド及びグルーブが交互に形成され、前記ランド及び前記グルーブの両方に情報が記録される光媒体であって、
前記グルーブの線密度に比して前記ランドの線密度がより高くされた光媒体。 - 光源と、
前記光源から照射された光ビームを光媒体上に集光させる対物レンズと、
前記光媒体で反射された光ビームの光束をラジアル方向及び/又はタンジェンシャル方向に位置の異なる第1の領域及び第2の領域を含む複数の領域に分割し、前記複数の領域にそれぞれ入射した光量に応じた複数の検出信号を、選択された組合せのパターンでもって組み合わせて複数のチャンネルの信号を形成する検出部と、
前記複数のチャンネルの信号がそれぞれ供給される複数のイコライザユニットを有し、複数の前記イコライザユニットの出力を演算して等化信号として出力する多入力イコライザ部と、
前記等化信号について2値化処理を行って2値データを得る2値化部とを備え、
前記組合せのパターンの少なくとも一つに、前記第1の領域の検出信号及び前記第2の領域の検出信号の定数倍を含む加算信号のチャンネルが含まれる
光媒体再生装置によって再生され、
前記複数の領域の中で、タンジェンシャル方向に位置する第1の領域の検出信号及び第2の領域の検出信号の和又は差を用いた系をリファレンスドライブにより再生した際の差チャンネルの振幅が所定の範囲内となるような光媒体。
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