WO2017094541A1 - 情報処理装置、光ディスク、および情報処理方法、並びにプログラム - Google Patents

情報処理装置、光ディスク、および情報処理方法、並びにプログラム Download PDF

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recording
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公博 齊藤
俊宏 堀籠
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Definitions

  • the present disclosure relates to an information processing device, an optical disc, an information processing method, and a program. More specifically, the present invention relates to an information processing apparatus, an optical disc, an information processing method, and a program for realizing high-density data recording and reproduction.
  • optical disks for recording various contents such as movies and music
  • recording media optical disks
  • DVD Digital Versatile Disc
  • BD Blu-ray (registered trademark) Disc
  • Most current recording media such as BD mainly record HD images, so-called 2K images compatible with high definition, but in the future, the image quality will be improved and ultra high definition images (UHD: Ultra High Definition images) It is expected that the media that recorded the will increase.
  • the ultra high definition image (UHD image) is, for example, a high resolution image such as 4K or 8K.
  • a disc such as a BD
  • laser light is irradiated to the data recording surface of the disc, and the reflected light is analyzed to read a signal on the disc.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 03-93058.
  • the present disclosure has been made in view of, for example, the above-described problems, and an object thereof is to provide an information processing apparatus, an optical disc, an information processing method, and a program for realizing recording and reproduction of high density data. .
  • the first aspect of the present disclosure is A light detection unit that receives reflected light from the disc; A signal processing unit that performs signal processing on the light reception signal of the light detection unit to generate a reproduction signal;
  • the light detection unit includes detection units A and B divided into two in the track direction of the disk, The signal processing unit Generating a TPP (tangential push-pull) signal which is a difference signal of the detection signals of the detection units A and B;
  • the present invention is an information processing apparatus for extracting a high frequency component signal in a recording signal recorded on the disc by the operation from the TPP signal to generate a reproduction signal.
  • a second aspect of the present disclosure is: An optical disc in which a recording signal is recorded on a carrier signal on a disc constituted by a carrier groove having a high-frequency uneven pattern having a high frequency equal to or higher than a cutoff frequency
  • a TPP Torqueential Push-Pull
  • the TPP signal is frequency shifted to a high frequency component region in the recording signal of the optical disk to calculate
  • An optical disc capable of extracting a high frequency component signal in a recording signal.
  • the third aspect of the present disclosure is: An information processing method to be executed in the information processing apparatus;
  • the information processing apparatus is A light detection unit that receives reflected light from the disc;
  • a signal processing unit that performs signal processing on the light reception signal of the light detection unit to generate a reproduction signal;
  • the light detection unit includes detection units A and B divided into two in the track direction of the disk,
  • the signal processing unit Generating a TPP (tangential push-pull) signal which is a difference signal of the detection signals of the detection units A and B;
  • the present invention is an information processing method in which a high frequency component signal in a recording signal recorded on the disc is extracted by operation from the TPP signal to generate a reproduction signal.
  • a fourth aspect of the present disclosure is: A program that causes an information processing apparatus to execute information processing,
  • the information processing apparatus is A light detection unit that receives reflected light from the disc;
  • a signal processing unit that performs signal processing on the light reception signal of the light detection unit to generate a reproduction signal;
  • the light detection unit includes detection units A and B divided into two in the track direction of the disk,
  • the program is stored in the signal processing unit.
  • Generation processing of a TPP (Tangential Push-pull) signal which is a difference signal of detection signals of the detection units A and B.
  • the present invention is a program for executing processing of extracting a high frequency component signal in a recording signal recorded on the disc from the TPP signal by an operation and generating a reproduction signal.
  • the program of the present disclosure is, for example, a program that can be provided by a storage medium or a communication medium that provides various program codes in a computer-readable format to an information processing apparatus or computer system capable of executing the program code.
  • a storage medium or a communication medium that provides various program codes in a computer-readable format to an information processing apparatus or computer system capable of executing the program code.
  • a system is a logical set composition of a plurality of devices, and the device of each composition is not limited to what exists in the same case.
  • an optical disc capable of reproducing high density data is realized, and a reproducing apparatus for reproducing data from the optical disc recording high density data is realized.
  • the signal processing unit is a differential signal of detection signals of the detection units A and B.
  • a certain TPP (Tangential Push-pull) signal is generated, and a high frequency component signal in the recording signal of the disc is extracted by operation from the TPP signal to generate a reproduction signal.
  • the disc has a configuration in which the recording signal is recorded on a carrier signal on the disc consisting of a high frequency concave and convex pattern having a cut-off frequency or higher, and the signal processing unit generates a frequency shift signal of the carrier signal and the recording signal By multiplying the TPP signal to be read by the carrier signal, the TPP signal is shifted to the frequency of the high frequency region to extract the high frequency component signal in the disk recording signal.
  • an optical disc capable of reproducing high density data is realized, and a reproducing apparatus for reproducing data from the optical disc recording high density data is realized.
  • Example of data reproduction process from optical disc Configuration for realizing high density data recording and reproduction 3.
  • About the principle of reproduction of high frequency signals higher than the cutoff frequency (Fc) 4.
  • About simulation processing example of data reproduction processing from disk which made M series random number data record data 5.
  • Example of Simulation Processing of Data Reproduction Processing from Disk Using RLL Data as Recorded Data 6.
  • Summary of configuration of the present disclosure
  • FIG. 1 is a view showing an example of a reproduction processing configuration for reading and reproducing data recorded on a disk 10 which is an optical disk such as BD.
  • a mark (pit) row of recording data is recorded on the disk 10, and this mark row is read by the optical pickup 20.
  • the optical pickup 20 has a laser light output unit 21.
  • the laser light output from the laser light output unit 21 is irradiated onto the disc according to a setting optical path by a plurality of lenses or the like, and further, the reflected light from the disc 10 is received by the light detection unit (split photodetector) 22.
  • the light detection unit (divided photodetector) 22 has a plurality of divided detection units, and each detection unit outputs an electrical signal corresponding to the amount of received light to the signal processing unit 23.
  • the light detection unit (divided photodetector) 22 is divided into two, and two electrical signals (A) and (B) according to the amount of light received from each of the two detection units (detectors) A and B. Are input to the signal processing unit 23.
  • the signal processing unit 23 uses the electrical signals (A) and (B) input from the light detection unit (divided photodetector) 22 to execute binarization processing of the reproduction signal. That is, a (1/0) signal corresponding to the mark string recorded on the disk 10 is generated, and this is output as a reproduction signal.
  • the signal processing unit 23 performs A / D conversion processing of an input signal from the light detection unit (divided photodetector) 22, clock signal generation processing by PLL (Phase Lock Loop), maximum likelihood decoding by Partial Response Maximum Likelihood (PRML)
  • a processing function such as processing is provided, and using these processing functions, a (1/0) signal corresponding to the mark string recorded on the disk 10 is generated, and this is output as a reproduction signal.
  • high resolution images such as 4K and 8K as ultra high definition images (UHD: Ultra High Definition image) are recorded.
  • UHD Ultra High Definition image
  • the amount of information of such high-quality data is enormous, and a disc such as a BD is required to record information at a higher density.
  • FIG. 2 is a view schematically showing an example of mark arrangement of disks having different data recording densities.
  • the disks -a and 10a are low density recording disks, and the marks (low reflectance portions) 11 and the high reflectance portions 12 other than the mark formation portions are arranged alternately at relatively large intervals.
  • the so-called spatial frequency is an example of low recording data.
  • the disks -b and 10b are high density recording disks, and a large number of marks (low reflectance portions) 11 are arranged at high density at narrow intervals in the high reflectance portion 12 other than the mark formation portion. This is an example of recorded data with high spatial frequency.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining this resolution limit.
  • the electrical signal (A) obtained by forming the electrical signals (A) and (B) from the light detection unit 22 of the two divisions (A and B) described with reference to FIG. , And (B) are input to an addition signal generation unit (Sum) 24 that generates an addition signal, and based on the addition signal A + B generated by the addition signal generation unit (Sum), It is a figure which shows the structural example which produces
  • the output (signal amplitude) of the addition signal generation unit (Sum) 24 formed in the signal processing unit 23 corresponds to the “spatial frequency and the spatial frequency shown in FIG. 3A according to the spatial frequency of the data recorded on the disk 10. It changes as shown in “Correspondence relationship with the Sum signal”.
  • the spatial frequency that is the reading limit is called a cutoff frequency.
  • the graph shown in FIG. 4 (A) is the same graph as the “correspondence between the spatial frequency and the Sum signal” shown in FIG. 3 (A). It is assumed that the area S shown in this graph is the distribution of spatial frequencies included in the recording signal recorded on the disk 10. That is, data of frequency components from the spatial frequency a to the spatial frequency b is recorded on the disk 10.
  • the frequency a is a frequency lower than the cutoff frequency Fc
  • the frequency b is a high frequency component higher than the cutoff frequency Fc.
  • An example of the reproduction signal of the recording signal S has a waveform shown in FIG. 4 (B).
  • Signals of low frequency components that are frequency components lower than the cutoff frequency Fc are distributed to the upper and lower portions of the waveform. That is, it can be reproduced as a signal value of 1,0.
  • the signal of the high frequency component which is a frequency component higher than the cut-off frequency Fc is not distributed to the upper and lower portions of the waveform but is concentrated at the central portion, that is, the boundary region of 0 and 1.
  • the resolution limit frequency is 2NA / ⁇ . Reproduction of high frequency signals exceeding the resolution limit can not be performed, which has been a factor that hinders improvement of data recording density on the disc.
  • FIG. 5 is a view showing an example of the high density recording type disc 100 of the present disclosure.
  • An uneven pattern having a regular cycle in the track direction is formed on the disc 100.
  • a mark (pit row) corresponding to a recording signal constituting content data such as a movie is recorded on the concavo-convex pattern having a regular cycle.
  • the concavo-convex pattern having a regular cycle is a pattern formed in advance on the disc, and as shown in the figure, is a pattern having a cycle p.
  • the frequency of the concavo-convex pattern having this period p is a frequency higher than the cutoff frequency Fc described above with reference to FIG. 3 and FIG. 4 and is a frequency exceeding the reading limit by the optical pickup 20. That is, the uneven pattern of the period p formed on the disc 100 can not be identified directly from the signal read by the optical pickup 20.
  • a recording signal corresponding to a content such as a movie on the disc 100 is recorded by forming a mark 101 on the concavo-convex pattern of this period p.
  • the mark 101 is formed, for example, by irradiating the phase change recording layer formed on the reflection surface with laser light, the mark 101 becomes a low reflectance portion, and the mark non-forming portion is a high reflectance portion 102.
  • the mark portion (low reflectance portion) and the high reflectance portion 102 respectively correspond to any of the 1 and 0 signals.
  • the mark signal corresponding to the recording data also includes a high frequency component, and is a signal including a frequency component higher than the cutoff frequency Fc described above with reference to FIGS. 3 and 4. That is, it is a signal including a high frequency component of a frequency exceeding the reading limit of the optical pickup 20.
  • the “(a) concavo-convex pattern having a frequency higher than the cut-off frequency Fc recorded in the track direction” is a signal recorded in advance on the disc, “carrier” or “carrier signal” or “carrier signal”. It is called "groove”.
  • a mark string corresponding to a recording signal of content configuration data such as a movie is recorded on this "carrier".
  • the carrier has a frequency higher than the cutoff frequency Fc
  • the recording signal (mark row) also contains a high frequency component higher than the cutoff frequency Fc.
  • the disk 100 shown in FIG. 6 is a disk having the following configuration, as described with reference to FIG. (A) Carrier (concave and convex pattern) having a frequency higher than the cutoff frequency Fc recorded in the track direction (B) a recording signal comprising a series of marks recorded on the carrier,
  • the recording signal of the disc 100 is read by the optical pickup 110.
  • the optical pickup 110 has a configuration similar to that of the optical pickup 20 described above with reference to FIG. That is, the optical pickup 110 has a laser light output unit 111.
  • the laser light output from the laser light output unit 111 is irradiated onto the disc by a plurality of lenses or the like, and further, the reflected light from the disc 100 is irradiated to the light detection unit (split photodetector) 112.
  • the light detection unit (divided photodetector) 112 has a plurality of divided detection units, and each detection unit outputs an electrical signal corresponding to the amount of received light to the signal processing unit 113.
  • the light detection unit (divided photodetector) 112 is divided into two, and two electric signals (A) and (B) according to the light reception amount in each detection unit are input from the two detection units A and B to the signal processing unit 113 .
  • the signal processing unit 113 uses the electrical signals (A) and (B) input from the light detection unit (divided photodetector) 112 to execute binarization processing of the reproduction signal. That is, a (1/0) signal corresponding to the mark string recorded on the disc 100 is generated, and this is output as a reproduction signal.
  • An addition signal generation unit (Sum) 121 that generates an addition signal (A + B) obtained by adding the electric signals (A) and (B) from the light detection unit 112 in two divisions (A and B); It has a difference signal generation unit (TPP) 131 that generates a difference signal (AB) of the electric signals (A) and (B) from the light detection unit 112 in two divisions (A and B).
  • the electric signals (A) and (B) from the light detection unit 112 in two divisions (A and B) are input to the addition signal generation unit (Sum) 121 and the difference signal generation unit (TPP) 131.
  • the difference signal generation unit (TPP) 131 is an electrical signal (A) or (B) of the light detection unit 112 in two divisions (A, B) arranged in the track direction (tangential direction) of the disc 100. Generate a push-pull signal. That is, the output of the differential signal generator (TPP) 131 is a tangential push-pull signal (TPP) of the electric signals (A) and (B).
  • the output of the addition signal generation unit (Sum) 121 is referred to as “Sum signal” or “addition signal”
  • the output of the difference signal generation unit (TPP) 131 is referred to as “TPP signal” or “difference signal”.
  • the Sum signal which is the output of the addition signal generation unit (Sum) 121, is input to the gain control unit (K1) 122, and is further input to the combined signal generation unit 141.
  • the gain control unit (K1) may be configured as a filter.
  • “(1) Sum base reproduction signal (reference)” shown as a reference example in FIG. 6 is a signal similar to the reproduction signal described above with reference to FIG. 4 (B). That is, in this Sum base reproduction signal, low frequency component signals which are frequency components lower than the cutoff frequency Fc are distributed to the upper part and the lower part of the waveform. That is, it can be reproduced as a signal value of 1,0.
  • the signal of the high frequency component which is a frequency component higher than the cut-off frequency Fc is not distributed to the upper and lower portions of the waveform but is concentrated at the central portion, that is, the boundary region of 0 and 1. Can not be reproduced as a signal value of
  • this Sum base reproduction signal is not used as a reproduction signal, but the output of the combined signal generation unit 141 shown in FIG. 6, that is, the reproduction signal (low frequency to high frequency component reproduction shown in FIG. Signal) is used as a reproduction signal.
  • the TPP signal which is the output of the differential signal generator (TPP) 131 shown in FIG. 6 is multiplied by a separately generated carrier signal in the multiplier 132.
  • the carrier signal on the disc is a signal based on the concavo-convex pattern of the period p previously formed on the disc 100 as described with reference to FIG. 5, and corresponds to a sine wave of [Sin (2 ⁇ x / p)]. It becomes a signal.
  • x indicates the position of the disc in the track direction.
  • the TPP signal which is the output of the differential signal generator (TPP) 131 is (A) Carrier (concave and convex pattern) having a frequency higher than the cutoff frequency Fc recorded in the track direction (B) a recording signal comprising a series of marks recorded on the carrier, It is a superimposed signal of these two different signals, and becomes a so-called moiré signal.
  • the moire signal is generated as a phase component by multiplication because the carrier signal on the disk is uneven and is a phase component, and the mark is a change in reflectance with no phase. Then, the TPP signal reproduces this phase.
  • This TPP signal which is a superimposed signal, is multiplied by a separately generated carrier signal [Sin (2 ⁇ x / p)] to read the frequency-shifted read signal as an overlapping signal of the carrier signal on the disc and the recording signal. It can be extracted from the TPP signal obtained as (Moire signal) by the operation of frequency shift to the high frequency component in the recording signal recorded on the disc.
  • the output of the multiplier 132 is a high frequency component in the recording signal recorded on the disc from the TPP signal obtained as a read signal (moire signal) frequency shifted as an overlapping signal of the carrier signal on the disc and the recording signal. It becomes the recording signal component extracted by the operation of frequency shift to the left.
  • the output of the multiplier 132 is input to the gain control unit (K2) 133, and is further input to the addition signal generation unit 118.
  • the gain control unit (K2) may be configured as a filter.
  • the synthetic signal generation unit 141 is a TPP base based on the output of the multiplier 132 obtained by removing the carrier signal component on the disc from the Sum base reproduction signal described above with reference to FIG. 6 (1) and the TPP signal. Execute synthesis processing with the signal.
  • the output of the composite signal generation unit 141 is the reproduction signal (low frequency to high frequency component reproduction signal) shown in FIG. 6 (2).
  • the reproduction signal shown in FIG. 6 (2) is the following two synthesized signals.
  • B TPP-based reproduction signal, for high frequency components higher than the cutoff frequency (Fc) contained in the recording signal
  • the reproduction signal shown in FIG. 6 (2) is a composite signal of these two reproduction signals.
  • the Sum base reproduction signal is a signal obtained via the addition signal generation unit (Sum) 121 to the gain control unit (K1) 122.
  • the TPP-based reproduction signal is a signal obtained via the difference signal generation unit (TPP) 131 to the multiplier 132 to the gain control unit (K 2) 133.
  • the TPP-based regenerative signal consists of the following two signals: (A) Carrier (concave and convex pattern) having a frequency higher than the cutoff frequency Fc recorded in the track direction (B) a recording signal comprising a series of marks recorded on the carrier, It is a signal extracted by an operation of frequency shift to a high frequency component in a recording signal recorded on a disc from a TPP signal obtained as a low frequency frequency shifted reading signal as an overlapping signal of these two different signals.
  • the moire signal is a low frequency region in the overlapping region of the carrier signal on the disk, which is a high frequency signal higher than the cutoff frequency (Fc) over the entire area, and the high frequency signal portion higher than the cutoff frequency (Fc) in the recording signal. It occurs notably. That is, it becomes difficult to generate a clear moiré signal in a low frequency portion where the recording signal is lower than the cutoff frequency (Fc), and a high frequency signal in the recording signal is mainly extracted from the TPP base reproduction signal.
  • the high frequency region signal in the recording signal obtained from the TPP base reproduction signal and the low frequency region signal lower than the cutoff frequency (Fc) in the recording signal obtained from the Sum base reproduction signal are combined signal generation unit 141 By combining in step (c), it is possible to obtain the reproduction signal shown in FIG. 6 (2), that is, the reproduction signal in a wide frequency band from low frequency to high frequency included in the recording signal.
  • FIG. 7 for details of the reproduction signal shown in FIG. 6 (2), that is, the reproduction signal in a wide frequency band including low frequencies below the cutoff frequency (Fc) to high frequencies above the cutoff frequency (Fc).
  • the data recorded on the disk 100 includes signals of various frequency components from low frequency signals to high frequency signals.
  • Such a mixed signal is read using the optical pickup 110 shown in FIG. 6, and an example of a reproduction signal obtained as a processing result in the signal processing unit 113 is a signal shown in FIG.
  • the frequency components lower than the cutoff frequency Fc are distributed to the upper end portion and the lower end portion of the waveform of the signal pattern shown in FIG. That is, it can be reproduced as a signal value of 1,0.
  • This low frequency component is a reproduction signal obtained from the Sum base reproduction signal. That is, they are signals obtained via the addition signal generation unit (Sum) 121 to the gain control unit (K1) 122.
  • the frequency components higher than the cutoff frequency Fc are divided into the upper and lower portions in the central region of the waveform of the signal pattern shown in FIG. Also in this region, the signal is clearly distributed to the upper and lower portions with the center line pq as a boundary. That is, it can be reproduced as a signal value of 1,0.
  • the high frequency components are concentrated at the center of the waveform and are not distributed up and down.
  • the signals are distributed to the upper part and the lower part of the center lines p and q, and it is possible to acquire reproduction signals consisting of 1 and 0.
  • This high frequency component is a reproduction signal obtained from the TPP base reproduction signal. That is, they are signals obtained via the difference signal generation unit (TPP) 131 to the multiplier 132 to the gain control unit (K 2) 132.
  • the Sum-based reproduction signal and the TPP-based reproduction signal are acquired using the signals obtained from the two divided light detection units 112, and based on these signals, a low frequency signal lower than the cutoff frequency (Fc) is used.
  • a signal with a wider frequency can be obtained as a reproduction signal up to a high frequency signal higher than the cutoff frequency (Fc).
  • the TPP base reproduction signal is the following two signals: (A) Carrier (concave and convex pattern) having a frequency higher than the cutoff frequency Fc recorded in the track direction (B) a recording signal comprising a series of marks recorded on the carrier, The reproduction signal is obtained by removing the carrier signal component from the superimposed signal (moire signal) of these two different signals, and corresponds to the high frequency region signal of the recording signal.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the characteristics of the Sum signal and the TPP signal.
  • the disc 100 A carrier (concave-convex pattern) having a frequency higher than the cutoff frequency Fc recorded in the track direction is formed, and a recording signal consisting of a mark row is recorded on the carrier.
  • the light detection unit 112 of the pickup has detectors A and B divided into two in the track direction. Each split detector of the light detection unit receives the reflected light of the laser beam to the disk 100, and outputs an electric signal according to the amount of light received.
  • the electrical signal output from the detector A is A
  • the electrical signal output from the detector B is B.
  • This graph is the same graph as the graph described above with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the output (signal amplitude) of the addition signal generation unit (Sum) 121 changes in accordance with the spatial frequency of the data recorded on the disk 100 as shown in the graph of FIG.
  • the output (signal amplitude) of the differential signal generation unit (TPP) 131 changes in accordance with the spatial frequency of the data recorded on the disk 100 as shown in the graph of FIG.
  • the signal amplitude of the TPP signal draws a smooth mountain-shaped curve according to the change of the spatial frequency.
  • carriers concave and convex pattern
  • Fc cut-off frequency
  • the optical pickup reads the superposition of the two signals (the carrier signal and the recording signal), that is, the multiplication of the complex reflectance.
  • the amplitude of the TPP signal corresponds to the amplitude of the moiré signal obtained as a duplicate signal of the two signals.
  • the amplitude of the TPP signal is maximum, but this spatial frequency Fa most clearly shows moire as a superimposed signal of two signals (carrier signal and recording signal) It can be said that it is the point to reproduce.
  • FIG. 9 is a view for explaining the carrier signal configuration of the disk 100 and the recording signal.
  • the disk 100 (1) A carrier signal composed of a concavo-convex pattern having a frequency higher than the cutoff frequency Fc recorded in the track direction, (2) a recording signal comprising a mark sequence recorded on the carrier signal; These data are recorded.
  • FIG. 10 shows an on-disk configuration for the following three signals and an example of a read signal.
  • Carrier signal on disc (2) Recording signal (3) Superimposed signal (carrier signal on disc x recording signal)
  • the carrier signal is a signal composed of a concavo-convex pattern having a frequency higher than the cut-off frequency Fc recorded in the track direction of the disc.
  • This read signal corresponds to a regular sine wave [Sin (2 ⁇ x / p)], as shown in FIG. 10 (1b).
  • p is the period of the uneven pattern.
  • the period of the sine wave shown in FIG. 10 (1 b) is a frequency higher than the cut-off frequency (Fc), and can not be read directly by, for example, the optical pickup shown in FIG. 1 and FIG.
  • the recording signal is a recording signal composed of a mark string recorded on the above (1) carrier signal.
  • the recording signal includes various frequency components from low frequency components lower than the cutoff frequency (Fc) to high frequency components higher than the cutoff frequency (Fc).
  • This read signal corresponds to a signal as shown in FIG. In the low frequency component region, for example, reading by the optical pickup shown in FIGS. 1 and 6 is possible, but reading of a high frequency component signal is impossible.
  • the superimposed signal (carrier signal ⁇ recording signal) has a configuration in which the recording signal is recorded on the carrier signal on the disc.
  • a signal shown in FIG. 10 (3 b) is a TPP signal obtained as a read signal of the signal area A (reproducible area A) of the superimposed signal, that is, the difference signal generation unit (TPP) 131 described with reference to FIG. It is an example of the TPP signal to output.
  • This TPP signal is a superimposed signal of the carrier signal consisting of a sine wave shown in FIG. 10 (1 b) and the recording signal shown in FIG. 10 (2 b), that is, a signal pattern read as a moiré signal.
  • This signal is a signal that is actually read by the optical pickup shown in FIG. 1 and FIG.
  • the TPP signal shown in (3b) of this figure is the product of the carrier signal component and the recording signal component, and is a signal in which the high frequency component of the recording signal is shifted to the low frequency range by the carrier signal frequency.
  • This process is the process in the multiplier 132 described above with reference to FIG. 6, that is, the multiplication process of the TPP signal and the carrier signal [Sin (2 ⁇ x / p)] generated separately.
  • the recording signal extraction processing by this multiplication processing will be described with reference to FIG.
  • Sum signal ( recording signal low frequency component) shown in FIG. 11, the graph showing the correspondence between the spatial frequency and the Sum signal described above with reference to FIG. 8 (1), and the Sum signal 7 shows a reproduced signal pattern based on
  • the dotted line in the graph is a graph showing the signal characteristics of the output of the addition signal generation unit (Sum) 121 shown in FIG. 6, that is, the addition signal A + B of the outputs from the two detectors, that is, the Sum characteristic curve.
  • the output (signal amplitude) of the addition signal generation unit (Sum) 121 changes in accordance with the spatial frequency of the data recorded on the disk 100 as shown in the graph of FIG. That is, the higher the spatial frequency, that is, the higher the recording density of the disk, the smaller the output (signal amplitude) of the Sum signal (A + B).
  • the solid line in the graph indicates the frequency distribution of the recording signal recorded on the disc 100.
  • the recording signal is a signal including various frequency components from frequencies lower than the cutoff frequency (Fc) to high frequencies.
  • the inner part of the Sum characteristic curve indicated by the dotted line is a signal area (reproducible area A) reproducible by the Sum signal.
  • the outer portion of the Sum characteristic curve shown by the dotted line is a signal region that can not be reproduced by the Sum signal.
  • the graph shown in FIG. 11 (2) shows the signal characteristics of the output of the differential signal generator (TPP) 131 described above with reference to FIG. 8 (2), that is, the differential signal AB of the outputs from the two detectors.
  • TPP differential signal generator
  • the recording signal component can be extracted by shifting the TPP signal by the carrier signal frequency on the disk.
  • the process for shifting the TPP signal by the carrier signal frequency is the process in the multiplier 132 described above with reference to FIG. 6, that is, the TPP signal and the carrier signal [Sin (2 ⁇ x / p)] generated separately. Multiplication processing of
  • a signal shown in FIG. 11 (3) is obtained by multiplying the TPP signal shown in FIG. 11 (2) with a separately generated carrier signal [Sin (2 ⁇ x / p)].
  • the signal shown in FIG. 11 (3) is a signal obtained by shifting the TPP signal shown in FIG. 11 (2) to a high frequency region.
  • the TPP signal shown in FIG. 11 (2) is multiplied by a separately generated carrier signal [Sin (2 ⁇ x / p)] to obtain a frequency-shifted read signal as an overlapping signal of the carrier signal on the disc and the recording signal.
  • the high frequency component in the recording signal recorded on the disc is restored from the TPP signal which is As a result of this processing, a characteristic curve of only the recording signal included in the TPP signal shown in FIG. 11 (3), that is, a TPP characteristic curve corresponding to the recording signal is obtained.
  • the dotted line shown in FIG. 11 (3) is the recording signal corresponding TPP characteristic curve. That is, the carrier signal component included in the TPP signal is obtained by multiplying the TPP signal which is the output of the differential signal generation unit 131 shown in FIG. 6 by the carrier signal [Sin (2 ⁇ x / p)] generated separately.
  • the shifted TPP signal shown in FIG. 11 (3) that is, the recording signal corresponding TPP characteristic curve of only the recording signal component is obtained.
  • the solid line in the graph is the same as the solid line shown in FIG. 11 (1), and indicates the frequency distribution of the recording signal of the disc.
  • the area inside the recording signal corresponding TPP characteristic curve shown by the dotted line is a signal area (reproducible area B) that can be reproduced by the TPP signal.
  • the outer portion of the recording signal corresponding TPP characteristic curve shown by the dotted line is a signal region which can not be reproduced by the TPP signal.
  • the signal area A (reproducible area A) in the graph shown in FIG. 11 (1) corresponds to the signal of the low frequency area in the recording signal.
  • the signal area B (reproducible area B) in the graph shown in FIG. 11 (3) corresponds to the signal of the high frequency area in the recording signal.
  • the reproduction signal shown in FIG. 11 (4) is the same signal as the reproduction signal described above with reference to FIG. 6 (2).
  • the reproduced signal shown in FIG. 11 (4) is the following two synthesized signals.
  • the low frequency component signals corresponding to the signal area A (reproducible area A) shown in FIG. 11 (1) are reproduction signals based on the Sum signals at the upper and lower ends of FIG. 11 (4).
  • low frequency components below the cutoff frequency (Fc) contained in the recording signal can be obtained from the Sum base reproduction signal.
  • the high frequency component signal corresponding to the signal area B (reproducible area B) shown in FIG. 11 (3) is a reproduction signal based on the TPP signal separated in the upper and lower portions in the central part of FIG.
  • high frequency components higher than or equal to the cutoff frequency (Fc) included in the recording signal can be obtained from the TPP-based reproduction signal.
  • the reproduction signal based on the Sum signal is a signal obtained via the addition signal generation unit (Sum) 121 to the gain control unit (K1) 122 in the configuration shown in FIG.
  • the reproduction signal based on the TPP signal is a signal obtained via the difference signal generation unit (TPP) 131 to the multiplier 132 to the gain control unit (K 2) 133 in the configuration shown in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of reproduction data by simulation when data recording and data reproduction are performed under the following condition settings.
  • Condition settings are as follows.
  • Laser wavelength of optical pickup: ⁇ 405 nm
  • Carrier period: p 82.5 nm
  • Data recording was performed using an isolated track method in which data recording was performed only on one track and data recording was not performed on an adjacent track.
  • FIG. 12 shows the following figures as a result of the reproduction simulation based on the above-mentioned setting of conditions.
  • Sum signal obtained from read signal from disc, TPP signal (2) A reproduction signal pattern using only the Sum signal, (3) Reproduction signal pattern using Sum signal and TPP signal, These respective data (simulation results) are shown.
  • FIG. 12A shows an example of a Sum signal obtained from a read signal from a disk and a TPP signal.
  • the acquisition signal shown in (1) is obtained from the disc 100 based on the split detectors (A, B) of the light detection unit 112 using the reproduction apparatus configuration described above with reference to FIG. The signal example of one signal is shown.
  • the Sum signal (A + B) corresponds to the output signal of the addition signal generation unit (Sum) 121 in the configuration of FIG.
  • the TPP signal (AB) corresponds to the output signal of the differential signal generator (TPP) 131 in the configuration of FIG.
  • FIG. 12 (2) shows an example of a reproduction signal obtained using only the Sum signal (A + B). This corresponds to the output signal of the gain control unit 122 in the configuration of FIG. It is a reproduction signal corresponding to the Sum base reproduction signal shown in FIG. 6 (1).
  • signals of low frequency components which are frequency components lower than the cutoff frequency Fc are distributed to the upper and lower portions of the waveform. That is, it can be reproduced as a signal value of 1,0.
  • the signal of the high frequency component which is a frequency component higher than the cutoff frequency Fc is not distributed to the upper and lower portions of the waveform but concentrated at the central portion, that is, the central boundary region in the vertical direction of the waveform. , 0 can not be reproduced as signal values.
  • FIG. 12 (3) shows an example of a reproduced signal obtained using the Sum signal (A + B) and the TPP signal (AB). This corresponds to the output of the combined signal generator 141 in the configuration of FIG.
  • the reproduced signal shown in FIG. 12 (3) is the following two synthesized signals.
  • A Sum-based reproduction signal, for low frequency components below the cut-off frequency (Fc) contained in the recording signal
  • B TPP-based reproduction signal, for high frequency components higher than the cutoff frequency (Fc) contained in the recording signal
  • the Sum base reproduction signal is a signal obtained via the addition signal generation unit (Sum) 121 to the gain control unit (K1) 122 in the configuration shown in FIG.
  • the TPP-based reproduction signal is a signal obtained via the difference signal generation unit (TPP) 131 to the multiplier 132 to the gain control unit (K 2) 133.
  • This TPP-based reproduction signal comprises the following two signals: (A) Carrier (concave and convex pattern) having a frequency higher than the cutoff frequency Fc recorded in the track direction (B) a recording signal comprising a series of marks recorded on the carrier, It is a signal obtained by removing the carrier signal component from the superimposed signal (moire signal) of these two different signals.
  • the moiré signal is prominent at low frequencies in the overlapping region of the carrier signal on the disc, which is a high frequency signal higher than the cutoff frequency (Fc), and the high frequency signal portion higher than the cutoff frequency (Fc) in the recording signal. Occur. That is, in the low frequency part where the recording signal is lower than the cutoff frequency (Fc), it becomes difficult to generate a clear moiré signal, and from the TPP base reproduction signal, only the signal of the high frequency region in the recording signal is extracted.
  • this high-frequency region signal in the recording signal obtained from the TPP-based reproduction signal and a low-frequency region signal lower than the cutoff frequency (Fc) in the recording signal obtained from the Sum-based reproduction signal are synthesized.
  • the reproduction signal shown in FIG. 12 (2) that is, the reproduction signal in a wide frequency band from low frequency to high frequency included in the recording signal.
  • (1, 7) RLL-PP modulation method (RLL; Run Length Limited, PP: Parity preserve / Prohibit rmtr (repeated minimum transition run length)) which improves the conventional (1, 7) RLL modulation method Used.
  • the (1, 7) RLL-PP modulation scheme has some improvements over the conventional (1, 7) RLL modulation scheme, such as suppression of DC component and limitation of the number of repetitions of the shortest mark and the shortest space. There is.
  • the outline of a run length limited (RLL) code which is a technology used in the high density recording and reproducing type for an optical disc, will be briefly described.
  • the RLL (Run Length Limited) code can suppress the occurrence of inter-code interference by widening the edge interval while realizing improvement in recording density.
  • the RLL code is an aspect of run-length encoding, and when run-length encoding is performed by converting m-bit data which is recording data into n-bit data different from m, the longest run length and the shortest run This is a method of encoding with limited length.
  • Tmin (d + 1) (m / n) Td
  • Td clock width
  • d is an NRZI (Non Return to Zero Inverted) signal which is a recording signal generated by inverting the positive and negative of the pulse according to the value of [0] or [1] of the recording modulation data.
  • [0] is the maximum number of consecutive items
  • (d + 1) is the shortest run length.
  • Tmin / Td is called a recording density ratio, and it is more convenient to have a longer optical density.
  • Tmax (k + 1) (m / n) Td It becomes.
  • Td clock width
  • k is the NRZI (Non Return to Zero Inverted) signal, which is the maximum number of consecutive [0]
  • (k + 1) is the longest run length. Note that it is more convenient for Tmax / Td to be shorter than in the viewpoint of stable clock generation.
  • RLL Random Length Limited
  • One of RLL (Run Length Limited) codes is a (1, 7) RLL modulation scheme based on modulation of 2-bit data to 3-bit data.
  • the modulation based on (1, 7) RLL modulation is the run length limitation of (1, 7) RLL where the number of consecutive [0] in the bit after modulation is at least one and at most seven. It is a data conversion system which makes it modulation data according to.
  • a recording unit (Recording Frame) in which a synchronization signal is set is generated and recorded on a disc.
  • a conversion table is used for the data modulation process from 2 bits to 3 bits according to the run length rule of (1, 7) RLL.
  • An example of a specific conversion table is shown in FIG.
  • the conversion table is configured as a table in which modulated data bits corresponding to each input bit are associated. For example, when the input data is [00000000], the modulation data bit is [010100100100]. When the input data is [11], if the preceding modulation data bit is [xx1], [000], and if the preceding modulation data bit is [xx0], it is [101].
  • the simulation described below is a simulation of data reproduction processing from a disc (BD) using (1, 7) RLL data as recording data, and based on the simulation result, the feasibility of increasing the data recording density to the BD Were considered. Simulation and evaluation experiments were performed with the following settings for this study.
  • (1, 7) pp In order to quantify the influence of noise in reproduction processing, (1, 7) pp, e-MLSE evaluation was performed. Note that e-MLSE (Maximum Likelihood Sequence Error) is an evaluation index value of reproduction data, and the details will be described later.
  • the carrier to be formed on the disk is set to a (1, 7) pp 3T monotone (6T period) frequency. This corresponds to about 1.5 times the cutoff frequency (Fc).
  • This setting is a setting for securing an overlapping area of spectra after demodulation of the Sum signal and the TPP signal applied to the reproduction processing.
  • the recording spectrum band of (1, 7) pp modulation data of the recording signal is restricted to the carrier frequency or less.
  • FIG. 14 is a view for explaining (1, 7) RLL-pp modulation data which is a recording signal used for the simulation, and a carrier signal.
  • FIG. 14 (1) is a graph of the horizontal axis: frequency, the vertical axis: amplitude, and shows a carrier of 3T frequency and (1, 7) RLL-pp modulation data as a recording signal.
  • the broad area of the (1, 7) RLL-pp modulation data as the recording signal is cut, and the recording spectrum band of the (1, 7) pp modulation data of the recording signal is cut. , Limited to the carrier frequency or less. This is a setting corresponding to the condition (3).
  • the carrier signal and the recording signal (1) shown in FIG. 15 are the same graphs as the graph described with reference to FIG. 14 (2), and show the frequency distribution of the carrier (3T) and the recording signal with high frequency cut. ing.
  • the (1, 7) RLL-pp modulation data as a recording signal is cut in a wide range, and the spectrum band is limited to the carrier frequency or less.
  • the reason for this is to eliminate the overlap of the frequency-shifted signal spectrum by multiplying the carrier on the disk and the recording mark ((1, 7) modulation data) shown by the solid line in FIG. This is to make the spectrum of the recording mark signal subjected to the band limitation indicated by the dashed line like. This is to eliminate the overlap between the TPP signal indicated by the dotted line and the recording signal (band-limited) indicated by the solid line. If such overlap occurs, accurate data analysis may not be possible in signal processing. In order to eliminate such an overlap and acquire an accurate signal processing result, it is necessary to limit the recording spectrum band of (1, 7) pp modulation data of the recording signal to the carrier frequency or less.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining generation processing of a reproduction signal using a recording signal subjected to such band limitation.
  • FIG. 16 shows the following figures. (1) TPP signal (2) TPP signal (after shift) (3) Sum signal (4) Readable signal by Sum signal and TPP signal
  • the graph shown in FIG. 16 (1) shows the signal characteristics of the output of the differential signal generator (TPP) 131 described above with reference to FIG. 8 (2), that is, the differential signal AB of the outputs from the two detectors.
  • TPP differential signal generator
  • Recording signal components can be extracted by frequency-shifting the TPP signal by multiplication with a carrier signal.
  • the process for removing the carrier signal component from the TPP signal is the process in the multiplier 132 described above with reference to FIG. 6, that is, the multiplication process of the TPP signal and the carrier signal [Sin (2 ⁇ x / p)]. is there.
  • the signal shown in FIG. 16 (2) is a signal obtained by shifting the TPP signal shown in FIG. 16 (1) to a high frequency region.
  • FIG. 16B shows a TPP characteristic curve corresponding to a recording signal and a recording signal subjected to band limitation.
  • An area surrounded by the recording signal corresponding TPP characteristic curve is an area readable by the TPP signal.
  • the dashed-dotted line in the graph indicates the frequency distribution of the recording signal of the disk.
  • the area inside the recording signal corresponding TPP characteristic curve indicated by the solid line is a signal area that can be reproduced by the TPP signal.
  • the outer portion of the recording signal corresponding TPP characteristic curve is a signal region which can not be reproduced by the TPP signal.
  • FIG. 16 (3) Sum signal shows a graph showing the correspondence between the spatial frequency and the Sum signal described above with reference to FIG. 8 (1), and a reproduction signal pattern based on the Sum signal.
  • the graph shows the output of the addition signal generation unit (Sum) 121 shown in FIG. 6, that is, the signal characteristics of the addition signal A + B of the outputs from the two detectors, that is, the Sum characteristic curve and the recording signal subjected to band limitation.
  • the output (signal amplitude) of the addition signal generation unit (Sum) 121 changes in accordance with the spatial frequency of the data recorded on the disk 100 as shown in the graph of FIG. That is, the higher the spatial frequency, that is, the higher the recording density of the disk, the smaller the output (signal amplitude) of the Sum signal (A + B).
  • the dashed-dotted line in the graph indicates the frequency distribution of the recording signal recorded on the disk 100.
  • the recording signal is a signal including various frequency components from frequencies lower than the cutoff frequency (Fc) to high frequencies.
  • the inner portion of the Sum characteristic curve indicated by the dotted line is a signal area that can be reproduced by the Sum signal.
  • the outer portion of the Sum characteristic curve shown by a solid line is a signal region that can not be reproduced by the Sum signal.
  • the “Readable area by the Sum signal” in the graph shown in FIG. 16 (3) corresponds to the signal in the low frequency area in the recording signal.
  • the “readable region by the TPP signal” in the graph shown in FIG. 16 (2) corresponds to the signal of the high frequency region in the recording signal.
  • Readable signal by Sum signal and TPP signal shown in FIG. 16 (4) is. It is a combination of the following two.
  • the reproduction signal based on the Sum signal is a signal obtained via the addition signal generation unit (Sum) 121 to the gain control unit (K1) 122 in the configuration shown in FIG.
  • the reproduction signal based on the TPP signal is a signal obtained via the difference signal generation unit (TPP) 131 to the multiplier 132 to the gain control unit (K 2) 133 in the configuration shown in FIG.
  • FIG. 17 shows a disc formed with the following two different carriers.
  • A Staggered pattern carrier grooved disc
  • B Radiation pattern carrier grooved disc
  • Staggered pattern carrier groove forming disk is a disk having carrier grooves (concave and convex pattern) in which concave portions and convex portions are alternately arranged in adjacent tracks on the disk.
  • Radiation Pattern Carrier Groove Forming Disk is a disk having carrier grooves (concave and convex pattern) arranged in such a manner that concave and convex portions are aligned in adjacent tracks on the disk.
  • FIG. 18 is a view showing a recording example of recording data and servo data of the staggered pattern carrier groove forming disk shown in FIG. 17A.
  • recording data and servo data are alternately arranged to constitute content such as a movie. That is, as shown in the figure, a recording area for recording the recording data and a servo area for recording the servo data are alternately recorded.
  • Staggered pattern carrier grooves (concave and convex pattern) are formed in the recording area. As shown in the figure, the positions of the recess and the protrusion are alternately arranged between adjacent tracks.
  • the recording signal recorded in the recording area includes a signal in a high frequency region exceeding the cutoff frequency.
  • servo data recorded in the servo area servo data is recorded as data of a frequency band that can be read only by a normal Sum signal without using the above-mentioned TPP signal.
  • servo data is recorded by marks of 10T to 14T.
  • FIG. 19 is a diagram showing a recording example of the recording data and servo data of the radiation pattern carrier groove forming disk shown in FIG. 17B.
  • recording data and servo data are alternately arranged to constitute content such as a movie. That is, as shown in the figure, a recording area for recording the recording data and a servo area for recording the servo data are alternately recorded.
  • a radiation pattern carrier groove (concave and convex pattern) is formed in the recording area. As shown in the figure, the positions of the recess and the protrusion are arranged side by side between adjacent tracks.
  • the recording signal recorded in the recording area includes a signal in a high frequency region exceeding the cutoff frequency.
  • servo data recorded in the servo area servo data is recorded as data of a frequency band that can be read only by a normal Sum signal without using the above-mentioned TPP signal.
  • servo data is recorded by marks of 10T to 14T.
  • FIG. 20 is a diagram showing a reproduction processing configuration for executing data reproduction processing from a disc on which data including a recording signal of a frequency band higher than a cutoff frequency is recorded as recording data.
  • the high band cut (1, 7) RLL-pp signal described with reference to FIGS. 14 to 16 has the staggered pattern carrier described with reference to FIGS.
  • FIG. 6 is a diagram showing a specific configuration example of a reproduction circuit which records on and reproduces a groove formed disc.
  • the disk 200 is a disk on which data including a recording signal in a frequency band higher than the cutoff frequency is recorded. Specifically, for example, it is a disc in which the high-pass cut (1, 7) RLL-pp signal described above is recorded on a staggered pattern carrier groove formed disc.
  • the light detection unit 300 is a detection unit having the two-divided detector described above with reference to FIGS. 1, 6 and the like. However, the reflected light is received also from two tracks on both sides in addition to one track to be read out.
  • the rectangles A and B shown in the figure are the light receiving regions from the center track to be read out, and the rectangles on both sides indicate the light receiving regions from the adjacent tracks.
  • the adaptive equalizer 301 executes a process of removing a noise signal or the like from an adjacent track incident on the light detection unit 300 in order to extract a detection signal of the detector B of the reflected light from the reading target track.
  • the signals of the two tracks adjacent to the read track are input to the adaptive equalization type filter, and the adaptive equalization processing is performed on the ideal signal of the read target track to obtain the signal of the read target track.
  • the ideal signal of the read target track is output from the PR target signal generation unit 307.
  • the output of the adaptive equalizer 301 is the signal B of the read target track.
  • the adaptive equalizer 302 also executes processing for removing noise signals and the like from the adjacent track incident on the light detection unit 300 in order to extract the detection signal of the detector A of the reflected light from the read target track.
  • the specific processing is the same as that of the adaptive equalizer 301, and the signals of the two tracks adjacent to the read track are input to the adaptive equalization type filter, and the adaptive equalization process is performed to the ideal signal of the read target track. To obtain the signal of the read target track.
  • the ideal signal of the read target track is output from the PR target signal generation unit 307.
  • the output of the adaptive equalizer 302 is the signal A of the read target track.
  • These signals A and B correspond to the signals (A and B) which are the outputs of the optical pickup described with reference to FIGS. 1 and 6.
  • the output signals (A, B) of the adaptive equalizers 301 and 302 are input to an addition signal generation unit (Sum) 303 and a difference signal generation unit (TPP) 304.
  • An addition signal generation unit (Sum) 303 generates an addition signal (A + B) of the output signals (A, B) of the adaptive equalizers 301 and 302.
  • the difference signal generation unit (TPP) 304 generates a difference signal (A ⁇ B) of the output signals (A and B) of the adaptive equalizers 301 and 302.
  • the addition signal (A + B) generated by the addition signal generation unit (Sum) 303 is input to the adaptive equalizer 305.
  • the difference signal (AB) generated by the difference signal generation unit (TPP) 304 is input to the multiplier 311.
  • the multiplier 311 performs multiplication processing of the difference signal (A ⁇ B) and the carrier signal [Sin (2 ⁇ x / p)] generated by the carrier generation unit 310. This process corresponds to the process of generating the TPP signal (after shift) of FIG. 16 (2) from the TPP signal of FIG. 16 (1) described with reference to FIG. That is, it corresponds to processing of returning the frequency-shifted signal contained in the TPP signal by multiplication of the carrier groove and the recording mark signal to the original frequency band.
  • the adaptive equalizer 305 receives the addition signal (A + B) generated by the addition signal generation unit (Sum) 303 and the shifted TPP signal generated by the multiplier 311, and further includes a PRML (Petural Response Maximum Likelihood) decoder 306 and The target signal generated by the PR target signal generation unit 307 is input, noise component removal processing and the like are executed based on these inputs, and the generated signal is output to the PRML decoder 306, the PLL 309, and the subtractor 308.
  • PRML Physical Response Maximum Likelihood
  • the PRML decoder 306 receives the addition signal (A + B) input from the adaptive equalizer 305 and the shifted TPP signal, and generates the most probable reproduction signal by the maximum likelihood decoding method.
  • a Viterbi decoding scheme is applied.
  • Viterbi decoding realizes maximum likelihood decoding of a convolutional code by repeating simple processes of addition, comparison, and selection, and a traceback operation that finally decodes data.
  • every time encoded data (received data sequence) corresponding to one information bit is obtained, the distance between signals (metrics) of the path in each state at that time is calculated to obtain the most probable path.
  • a reproduced signal is output by this decoding process.
  • the reproduction signal is a reproduction signal including low frequency components lower than the cutoff frequency to high frequency components higher than the cutoff frequency.
  • a clock signal is input to the PRML decoder 306 from a PLL 309 that generates a clock signal based on the output of the adaptive equalizer 305, and generation and output of a reproduction signal are performed under clock control.
  • the PLL 309 performs clock signal generation processing in accordance with the servo signal included in the output of the adaptive equalizer 305.
  • the clock signal generated by the PLL 309 is also input to the carrier generation unit 310, and the carrier generation unit 310 adjusts the carrier signal [Sin (2 ⁇ x /) according to the reproduction timing of the recording data area other than the servo area based on the clock signal.
  • p)] is output to the multiplier 311.
  • the multiplier 311 selectively performs multiplication processing with the carrier signal [Sin (2 ⁇ x / p)] only at the time of reproduction of the recording signal in the recording data area other than the servo area.
  • the reproduction signal generated by the PRML decoder 306 is input to the PR target generation unit 307.
  • the PR target signal generation unit 307 generates a target of the subsequent reproduction signal based on the reproduction signal generated by the PRML decoder 306 and inputs the target to the subtractor 308.
  • the subtractor calculates the difference between the target signal and the signal generated by the adaptive equalizer 305, and feeds this difference back to the adaptive equalizers 301, 302, and 305 as a difference (error amount) with respect to the target.
  • the adaptive equalizers 301, 302, and 305 receive this difference (error amount) and execute adaptive equalization processing to generate an output signal.
  • reproduction process according to the circuit configuration shown in FIG. 20 can be executed, for example, under the control of the reproduction processing program stored in the storage unit of the reproduction apparatus (information processing apparatus).
  • FIG. 21 is a diagram showing the evaluation results of the reproduction signal according to the type of carrier groove formed on the disc.
  • the graph shown in FIG. 21 shows the reproduction evaluation values of the following six types of disks.
  • (d) staggered carrier, and Recording data in adjacent track (e) With radiation carrier and without recording data in adjacent track (f) With radiation carrier and recording data in adjacent track
  • the horizontal axis of the graph shown in FIG. 21 is the data recording density (GBL: gigabyte linear density) on the disk, and the vertical axis is e-MLSE (%) as a reproduction signal evaluation value.
  • i-MLSE is known as an evaluation value of a reproduction signal.
  • MLSE Maximum Likelihood Sequence Error
  • i-MLSE calculations are performed by weighting data patterns that are prone to errors.
  • e-MLSE which is a signal evaluation value different from i-MLSE to which a new data pattern is added, which is necessary to improve the accuracy of signal index values at higher linear density.
  • the carrier forming disk has a smaller evaluation value (e-MLSE) value than the carrierless disk, and high quality reproduction data with few errors can be obtained.
  • the evaluation value (e-MLSE) value is smaller in the staggered carrier-formed disk than in the radial carrier-formed disk, and high-quality reproduced data with few errors can be obtained.
  • the quality of the reproduction data is in the following order: high quality to low quality.
  • Staggered carrier (2) Radiation type carrier, (3) No career,
  • FIG. 22 is an example of a reproduction processing circuit configuration having a configuration different from that of FIG.
  • the reproduction processing circuit shown in FIG. 22 executes the data reproduction processing from the disc on which the data including the recording signal of the frequency band higher than the cutoff frequency is recorded as the recording data as in FIG. 20 described above.
  • FIG. 6 is a diagram showing a specific configuration example of a reproduction circuit which records on and reproduces a groove formed disc.
  • the disk 200 is a disk on which data including a recording signal in a frequency band higher than the cutoff frequency is recorded. Specifically, for example, it is a disc in which the high-pass cut (1, 7) RLL-pp signal described above is recorded on a staggered pattern carrier groove formed disc.
  • the light detection unit 320 is a detection unit having the two-divided detector described above with reference to FIGS. 1, 6 and the like. However, the reflected light is received also from two tracks on both sides in addition to one track to be read out.
  • the rectangles A and B shown in the figure are the light receiving regions from the center track to be read out, and the rectangles on both sides indicate the light receiving regions from the adjacent tracks.
  • the A and B detector detection signals of the read track and the A and B detector detection signals of adjacent tracks on both sides are respectively input to the addition signal calculation unit 321 and the difference signal calculation unit 322. .
  • the outputs of the three addition signal calculation units 321 are 3 of addition signals (A + B) which are detector detection signals of A and B of the readout track and A and B detector detection signals of adjacent tracks on both sides of the readout track.
  • An addition signal corresponding to one track is input to an adaptive equalizer (Sum) 325.
  • the adaptive equalizer 325 removes the addition signal corresponding to the adjacent track incident on the light detection unit 300, that is, the addition signal (An + Bn) formed of the noise signal, in order to extract the addition signal (A + B) from the read target track.
  • the added signal (A + B) of the read track and the noise added signal (An + Bn) of two adjacent tracks are input to the adaptive equalization type filter and directed to the ideal signal (ideal Sum signal) of the read target track
  • An adaptive equalization process is performed to obtain an addition signal (A + B) of the read target track.
  • An ideal Sum signal 331, which is an ideal signal of a read target track, is output from the PR target signal generation unit 329.
  • the output of the adaptive equalizer 325 is the addition signal A + B of the read target track.
  • the adaptive equalizer 326 extracts a difference signal (A ⁇ B) from the read target track, the difference signal corresponding to the adjacent track incident on the light detection unit 300, that is, the difference signal (An ⁇ Execute processing to remove Bn).
  • the differential signal (AB) of the read track and the noise differential signal (An-Bn) of two adjacent tracks are input to the adaptive equalization type filter, and the ideal signal of the read target track (ideal TPP signal) ) To obtain a differential signal (A-B) of the track to be read out.
  • An ideal TPP signal 332 which is an ideal signal of the read target track is output from the PR target signal generation unit 329.
  • the output of the adaptive equalizer 326 is the difference signal AB of the track to be read.
  • the addition signal (A + B) generated by the adaptive equalizer 326 is input to the adaptive equalizer 327.
  • the difference signal (A ⁇ B) generated by the adaptive equalizer 326 is input to the multiplier 335.
  • the multiplier 335 performs multiplication processing of the difference signal (A ⁇ B) and the carrier signal [Sin (2 ⁇ x / p)] generated by the carrier generation unit 334. This process corresponds to the process of generating the TPP signal (after shift) of FIG. 16 (2) from the TPP signal of FIG. 16 (1) described with reference to FIG. That is, it corresponds to processing of returning the frequency-shifted signal contained in the TPP signal by multiplication of the carrier groove and the recording mark signal to the original frequency band.
  • the adaptive equalizer 327 inputs the added signal (A + B) generated by the adaptive equalizer 325 and the shifted TPP signal generated by the multiplier 335, and further, a partial response maximum likelihood (PRML) decoder 328 and a PR target signal generation unit
  • PRML partial response maximum likelihood
  • the target signals to be generated 329 are input, noise component removal processing and the like are executed based on these inputs, and the generated signals are output to the PRML decoder 328, the PLL 333 and the subtractor 360.
  • the PRML decoder 328 receives the addition signal (A + B) input from the adaptive equalizer 327 and the shifted TPP signal, and generates the most probable reproduction signal by the maximum likelihood decoding method.
  • a Viterbi decoding scheme is applied.
  • Viterbi decoding realizes maximum likelihood decoding of a convolutional code by repeating simple processes of addition, comparison, and selection, and a traceback operation that finally decodes data.
  • every time encoded data (received data sequence) corresponding to one information bit is obtained, the distance between signals (metrics) of the path in each state at that time is calculated to obtain the most probable path.
  • a reproduced signal is output by this decoding process.
  • the reproduction signal is a reproduction signal including low frequency components lower than the cutoff frequency to high frequency components higher than the cutoff frequency.
  • a clock signal is input to the PRML decoder 328 from a PLL 333 that generates a clock signal based on the output of the adaptive equalizer 327, and generation and output of a reproduction signal are executed under clock control.
  • the PLL 333 performs clock signal generation processing in accordance with the servo signal included in the output of the adaptive equalizer 327.
  • the clock signal generated by the PLL 333 is also input to the carrier generation unit 334, and the carrier generation unit 334 adjusts the carrier signal [Sin (2 ⁇ x /) according to the reproduction timing of the recording data area other than the servo area based on the clock signal.
  • p)] is output to the multiplier 311.
  • the multiplier 335 selectively performs multiplication processing with the carrier signal [Sin (2 ⁇ x / p)] only at the time of reproduction of the recording signal in the recording data area other than the servo area.
  • the reproduction signal generated by the PRML decoder 328 is input to the PR target generation unit 329.
  • the PR target signal generation unit 329 generates a target of the subsequent reproduction signal based on the reproduction signal generated by the PRML decoder 328.
  • the target signals include an ideal Sum signal 331 and an ideal TPP signal 332.
  • the ideal Sum signal 331 is input to the subtractor 341.
  • the ideal TPP signal 332 is input to the subtractor 342.
  • the ideal Sum signal and the ideal reproduction signal including the ideal TPP signal are input to the subtractor 330.
  • the subtractor 341 calculates the difference between the ideal Sum signal 331 and the signal generated by the adaptive equalizer 325, and feeds this difference back to the adaptive equalizer 325 as a difference (error amount) with respect to the target.
  • the adaptive equalizer 325 receives this difference (error amount), performs adaptive equalization processing, and generates and outputs an output signal (A + B).
  • the subtractor 342 calculates the difference between the ideal TPP signal 332 and the signal generated by the adaptive equalizer 326, and feeds this difference back to the adaptive equalizer 326 as the difference (error amount) for the target.
  • the adaptive equalizer 326 receives this difference (error amount), performs adaptive equalization processing, and generates and outputs an output signal (A ⁇ B).
  • the subtractor 330 calculates the difference between the ideal reproduction signal and the signal generated by the adaptive equalizer 327, and feeds this difference back to the adaptive equalizer 327 as a difference (error amount) with respect to the target.
  • the adaptive equalizer 327 receives this difference (error amount), performs adaptive equalization processing, and generates and outputs a reproduction signal which is an output signal.
  • the addition signal and the difference signal are separately generated not only for the read track but also for the adjacent track, and thereafter, an adaptive equalization process is performed to add the target read track signal (A + B) And the difference signal (A ⁇ B).
  • reproduction process according to the circuit configuration shown in FIG. 22 can be executed, for example, under the control of the reproduction process program stored in the storage unit of the reproduction apparatus (information processing apparatus).
  • FIG. 23 has substantially the same circuit configuration as the circuit shown in FIG. 22, but the input to the PLL 333 which executes the clock generation processing is set differently from the configuration shown in FIG.
  • the output from the adaptive equalizer 327 that generates the reproduction signal including the Sum signal (addition signal) and the TPP signal (difference signal) is input to the PLL 333.
  • the output of the adaptive equalizer 325 that generates and outputs a Sum signal (addition signal (A + B)) is input to the PLL 333.
  • the PLL 333 is configured to generate a clock signal based on the recording signal of the servo area recorded on the disk, and the recording signal of the servo area is a signal that can be read only by the Sum signal (addition signal (A + B)). That is, high frequency signals exceeding the cutoff frequency readable by the TPP signal are not used. Therefore, the PLL 333 outputs the signal input to the PLL 333 not as the output from the adaptive equalizer 327 that generates the reproduction signal including the TPP signal but as the output of the adaptive equalizer 325 that outputs only the Sum signal (addition signal (A + B)). The correct clock signal can be generated.
  • the circuit shown in FIG. 23 is the same as the configuration described with reference to FIG. 22 except that the input to this PLL 333 is different.
  • the reproduction process according to the circuit configuration shown in FIG. 23 can also be executed, for example, under the control of the reproduction processing program stored in the storage unit of the reproduction apparatus (information processing apparatus). .
  • a light detection unit for receiving the reflected light from the disc;
  • a signal processing unit that performs signal processing on the light reception signal of the light detection unit to generate a reproduction signal;
  • the light detection unit includes detection units A and B divided into two in the track direction of the disk,
  • the signal processing unit Generating a TPP (tangential push-pull) signal which is a difference signal of the detection signals of the detection units A and B;
  • An information processing apparatus for extracting a high frequency component signal in a recording signal recorded on the disc from the TPP signal by operation to generate a reproduction signal.
  • the disc has a configuration in which a recording signal is recorded on a carrier signal constituted by a carrier groove having a high-frequency uneven pattern having a cutoff frequency or higher.
  • the signal processing unit The TPP signal obtained as a read signal obtained by frequency-shifting the overlapping signal of the carrier signal and the recording signal is frequency-shifted to the high frequency component region in the recording signal recorded on the disk, and the TPP signal is recorded on the disk.
  • the information processing apparatus according to (1), wherein a high frequency component signal in a recording signal is extracted.
  • the operation is a multiplication process of a carrier signal to the TPP signal
  • the signal processing unit The information processing apparatus according to (2), wherein the frequency of the TPP signal is shifted to a high frequency component region in a recording signal recorded on the disc by multiplication processing of a carrier signal to the TPP signal.
  • the signal processing unit A Sum signal which is an addition signal of the detection signals of the detection units A and B;
  • the information processing apparatus according to any one of (1) to (3), wherein a reproduction process is performed by combining the recording signal corresponding TPP signal obtained by removing the carrier signal component from the TPP signal.
  • the disk has a configuration in which a carrier groove having a high frequency concave and convex pattern of a cutoff frequency or higher is formed,
  • the information processing apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the concavo-convex pattern forming the carrier groove has a staggered pattern alternately shifted in adjacent tracks.
  • the disk has a configuration in which a carrier groove having a high frequency uneven pattern having a cutoff frequency or higher is formed,
  • the information processing apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the concavo-convex pattern forming the carrier groove has a radiation pattern which is aligned between adjacent tracks.
  • the disk is The recording area in which the recording signal is recorded and the servo area in which the servo signal is recorded are alternately arranged,
  • the signal processing unit The information processing apparatus according to any one of (1) to (7), which generates a clock signal based on the servo signal and executes timing control in a reproduction signal generation process.
  • the signal processing unit The information processing apparatus according to any one of (1) to (8), further including: an adaptive equalizer that removes the signal of the adjacent track included in the light reception signal of the light detection unit.
  • the signal processing unit The information processing apparatus according to any one of (1) to (9), which executes maximum likelihood decoding processing according to Partial Response Maximum Likelihood (PRML).
  • PRML Partial Response Maximum Likelihood
  • the operation is a multiplication process of a carrier signal to the TPP signal
  • the playback device is By frequency-shifting the TPP signal to a high frequency component region in the recording signal recorded on the disc by multiplication processing of the carrier signal to the TPP signal,
  • the optical disc is The optical disc according to any one of (11) to (14), wherein a recording area recording the recording signal and a servo area recording the servo signal are alternately arranged.
  • the information processing apparatus is A light detection unit that receives reflected light from the disc; A signal processing unit that performs signal processing on the light reception signal of the light detection unit to generate a reproduction signal;
  • the light detection unit includes detection units A and B divided into two in the track direction of the disk, The signal processing unit Generating a TPP (tangential push-pull) signal which is a difference signal of the detection signals of the detection units A and B;
  • TPP tangential push-pull
  • a program for causing an information processing apparatus to execute information processing is A light detection unit that receives reflected light from the disc; A signal processing unit that performs signal processing on the light reception signal of the light detection unit to generate a reproduction signal;
  • the light detection unit includes detection units A and B divided into two in the track direction of the disk,
  • the program is stored in the signal processing unit.
  • Generation processing of a TPP (Tangential Push-pull) signal which is a difference signal of detection signals of the detection units A and B.
  • the series of processes described in the specification can be performed by hardware, software, or a combined configuration of both.
  • the program recording the processing sequence is installed in memory in a computer built into dedicated hardware and executed, or the program is executed on a general-purpose computer capable of executing various processing. It is possible to install and run.
  • the program can be recorded in advance on a recording medium.
  • the program can be installed from a recording medium to a computer, or can be installed in a recording medium such as a built-in hard disk by receiving a program via a network such as a LAN (Local Area Network) or the Internet.
  • LAN Local Area Network
  • a system is a logical set configuration of a plurality of devices, and the devices of each configuration are not limited to those in the same housing.
  • an optical disc capable of reproducing high density data is realized, and a reproducing apparatus for reproducing data from the optical disc recording high density data is realized.
  • Ru has a light detection unit having detection units A and B divided into two in the track direction of the disk and a signal processing unit, and the signal processing unit is a differential signal of detection signals of the detection units A and B.
  • a certain TPP (tangential push-pull) signal is generated, and a high frequency component signal in the recording signal of the disc is extracted from the TPP signal to generate a reproduction signal.
  • the disc has a configuration in which the recording signal is recorded on a carrier signal consisting of a high frequency concave and convex pattern of a cutoff frequency or higher, and the signal processing unit reads TPP read from the disc as a frequency shift signal of the carrier signal and the overlapping signal By multiplying the signal by the carrier signal, the TPP signal is shifted to the frequency in the high frequency region to extract the high frequency component signal in the disk recording signal.
  • a carrier signal consisting of a high frequency concave and convex pattern of a cutoff frequency or higher
  • the signal processing unit reads TPP read from the disc as a frequency shift signal of the carrier signal and the overlapping signal
  • the TPP signal is shifted to the frequency in the high frequency region to extract the high frequency component signal in the disk recording signal.

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Abstract

高密度データを再生可能とした光ディスクを実現し、高密度データを記録した光ディスクからのデータ再生を行なう再生装置を提供する。光検出部は、ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有し、信号処理部は、検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号を生成し、TPP信号から、ディスクの記録信号中の高周波成分信号を抽出して再生信号を生成する。ディスクは、カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるキャリア信号上に記録信号が記録された構成であり、信号処理部は、キャリア信号と記録信号の重複信号の読み取り信号として得られるTPP信号を周波数シフトして、ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を復元する。

Description

情報処理装置、光ディスク、および情報処理方法、並びにプログラム
 本開示は、情報処理装置、光ディスク、および情報処理方法、並びにプログラムに関する。さらに詳細には、高密度データの記録や再生を実現する情報処理装置、光ディスク、および情報処理方法、並びにプログラムに関する。
 映画や音楽等、様々なコンテンツを記録する光ディスク(メディア)として、DVD(Digital Versatile Disc)や、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)等の記録メディア(光ディスク)が多く利用されている。
 現行のBD等の記録メディアは、主にHD画像、いわゆるハイビジョン対応の2K画像が記録されているものが多いが、今後、高画質化が進み、超高精細画像(UHD:Ultra High Definition画像)を記録したメディアが増加することが予想される。なお、超高精細画像(UHD画像)は、例えば、4Kや8K等の高解像度画像が代表的な例である。
 これらの高画質データは、情報量が膨大であり、BD等のディスクには、より高密度に情報の記録を行うことが求められる。
 BD等の光ディスクでは、ディスクのデータ記録面に対してレーザ光を照射し、その反射光を解析してディスク上の信号を読み取る処理が行われる。
 しかし、このこのような光ピックアップを用いた再生方法では、例えば光の回折等に起因する解像レベルの限界がある。
 レーザ光の波長をλとし、光ピックアップを構成するレンズの開口数をNAとした場合、解像限界、すなわち再生可能な最大周期は、λ/2NAとなる。
 すなわち、光ディスク上のマーク(ピット)間隔が、解像限界であるλ/2NA以下に設定されると、光ピックアップによる再生ができなくなってしまうという問題がある。なお、ディスクの高密度記録構成を開示した従来技術として、例えば特許文献1(特開平03-93058号公報)がある。
特開平03-93058号公報
 本開示は、例えば、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、高密度データの記録や再生を実現する情報処理装置、光ディスク、および情報処理方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
 本開示の第1の側面は、
 ディスクからの反射光を受光する光検出部と、
 前記光検出部の受光信号に対する信号処理を実行して再生信号を生成する信号処理部を有し、
 前記光検出部は、前記ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有し、
 前記信号処理部は、
 前記検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号を生成し、
 前記TPP信号から、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を演算により抽出して再生信号を生成する情報処理装置にある。
 さらに、本開示の第2の側面は、
 カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるキャリアグルーブによって構成されるディスク上のキャリア信号上に記録信号が記録された光ディスクであり、
 再生装置において、
 前記キャリア信号と前記記録信号の重複信号を周波数シフトしたTPP(Tangential Push-pull)信号を読み取り、該TPP信号を、前記光ディスクの記録信号中の高周波成分領域へ周波数シフトする演算により、前記光ディスクの記録信号中の高周波成分信号を抽出することを可能とした光ディスク。
 さらに、本開示の第3の側面は、
 情報処理装置において実行する情報処理方法であり、
 前記情報処理装置は、
 ディスクからの反射光を受光する光検出部と、
 前記光検出部の受光信号に対する信号処理を実行して再生信号を生成する信号処理部を有し、
 前記光検出部は、前記ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有し、
 前記信号処理部は、
 前記検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号を生成し、
 前記TPP信号から、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を演算により抽出して再生信号を生成する情報処理方法にある。
 さらに、本開示の第4の側面は、
 情報処理装置において情報処理を実行させるプログラムであり、
 前記情報処理装置は、
 ディスクからの反射光を受光する光検出部と、
 前記光検出部の受光信号に対する信号処理を実行して再生信号を生成する信号処理部を有し、
 前記光検出部は、前記ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有し、
 前記プログラムは、前記信号処理部に、
 前記検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号の生成処理、
 前記TPP信号から、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を演算により抽出して再生信号を生成する処理を実行させるプログラムにある。
 なお、本開示のプログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な情報処理装置やコンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体によって提供可能なプログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、情報処理装置やコンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。
 本開示のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本開示の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
 本開示の一実施例の構成によれば、高密度データを再生可能とした光ディスクが実現され、高密度データを記録した光ディスクからのデータ再生を行なう再生装置が実現される。
 具体的には、ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有する光検出部と信号処理部を有し、信号処理部は、検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号を生成し、TPP信号から、ディスクの記録信号中の高周波成分信号を演算により抽出して再生信号を生成する。ディスクは、カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるディスク上のキャリア信号上に記録信号が記録された構成であり、信号処理部は、キャリア信号と記録信号の重複信号の周波数シフト信号としてディスクから読み取られるTPP信号に対して、キャリア信号を乗算することで、TPP信号を高周波領域の周波数へシフトして、ディスク記録信号中の高周波成分信号を抽出する。
 本構成により、高密度データを再生可能とした光ディスクが実現され、高密度データを記録した光ディスクからのデータ再生を行なう再生装置が実現される。
 なお、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なく、また付加的な効果があってもよい。
ディスクからのデータ再生処理構成について説明する図である。 ディスクに対するデータ記録構成例について説明する図である。 ディスクからのデータ再生処理構成と読み取り限界となるカットオフ周波数について説明する図である。 カットオフ周波数を越える周波数成分を含む記録データをディスクから再生した場合の再生信号の例について説明する図である。 本開示の一実施例に係るディスクの構成例について説明する図である。 ディスクからのデータ再生処理の一例について説明する図である。 再生信号の例について説明する図である。 ディスクからの読み取り信号に基づいて得られる信号の例について説明する図である。 ディスクの構成例について説明する図である。 ディスクの構成と、再生信号との対応関係点について説明する図である。 再生処理によって得られる信号の例について説明する図である。 再生処理によって得られる信号の例について説明する図である。 (1,7)RLLのランレングス規則に従った2ビットから3ビットへのデータ変調処理例について説明する図である。 再生シミュレーションに用いた(1,7)RLLデータについて説明する図である。 (1,7)RLLデータを記録データとした再生処理シミュレーションについて説明する図である。 (1,7)RLLデータを記録データとした再生処理シミュレーションについて説明する図である。 ディスクに対するキャリアグルーブの構成例について説明する図である。 千鳥パターンキャリアグルーブを形成したディスクの構成例について説明する図である。 放射パターンキャリアグルーブを形成したディスクの構成例について説明する図である。 ディスクからのデータ再生を実行する回路構成例について説明する図である。 異なるキャリア構成を持つディスクからの再生信号の評価結果について説明する図である。 ディスクからのデータ再生を実行する回路構成例について説明する図である。 ディスクからのデータ再生を実行する回路構成例について説明する図である。
 以下、図面を参照しながら本開示の情報処理装置、光ディスク、および情報処理方法、並びにプログラムの詳細について説明する。なお、説明は以下の項目に従って行なう。
 1.光ディスクからのデータ再生処理例について
 2.高密度データの記録、再生を実現する構成について
 3.カットオフ周波数(Fc)より高い高周波信号の再生原理の説明について
 4.M系列乱数データを記録データとしたディスクからのデータ再生処理のシミュレーション処理例について
 5.(1,7)RLLデータを記録データとしたディスクからのデータ再生処理のシミュレーション処理例について
 6.その他の再生回路構成例について
 7.本開示の構成のまとめ
  [1.光ディスクからのデータ再生処理例について]
 まず、光ディスク、例えばBD(Blu-ray(登録商標) Disc)に記録されたデータの再生処理例について説明する。
 図1は、BD等の光ディスクであるディスク10に記録されたデータを読み取り、再生する再生処理構成の一例を示す図である。
 ディスク10には、記録データのマーク(ピット)列が記録され、光ピックアップ20によって、このマーク列が読み取られる。
 光ピックアップ20は、レーザ光出力部21を有する。レーザ光出力部21から出力されるレーザ光は、複数のレンズ等による設定光路に従ってディスク上に照射され、さらに、ディスク10からの反射光が光検出部(分割フォトディテクタ)22において受光される。
 光検出部(分割フォトディテクタ)22は、複数の分割された検出部を有し、各検出部は、受光量に応じた電気信号を信号処理部23に出力する。
 図に示す例では、光検出部(分割フォトディテクタ)22は2分割され、2つの検出部(ディテクタ)A,Bから各検出部における受光量に応じた2つの電気信号(A),(B)が信号処理部23に入力される。
 信号処理部23は、光検出部(分割フォトディテクタ)22から入力する電気信号(A),(B)を用いて、再生信号の2値化処理を実行する。すなわち、ディスク10に記録されたマーク列に応じた(1/0)信号を生成し、これを再生信号として出力する。
 信号処理部23は、例えば、光検出部(分割フォトディテクタ)22からの入力信号のA/D変換処理、PLL(Phase Lock Loop)によるクロック信号生成処理、PRML(Pertial Response Maximum Likelihood)による最尤復号処理等の処理機能を有し、これらの処理機能を用いて、ディスク10に記録されたマーク列に応じた(1/0)信号を生成し、これを再生信号として出力する。
 ディスク10には、例えば、超高精細画像(UHD:Ultra High Definition画像)としての4Kや8K等の高解像度画像が記録されている。
 これらの高画質データは、情報量が膨大であり、BD等のディスクには、より高密度に情報の記録を行うことが求められる。
 ディスク10に対する記録データ量が少ない低密度記録型ディスクと、記録データ量が多い高密度記録型ディスクとでは、ディスク上のマーク(ピット)配列の密度が異なることになる。
 図2は、異なるデータ記録密度を持つディスクのマーク配列例を模式的に示した図である。
 ディスク-a,10aは、低密度記録ディスクであり、マーク(低反射率部)11と、マーク形成部以外の高反射率部12が、比較的、間隔をあけて交互に配列される。
 いわゆる空間周波数が低い記録データの例である。
 一方、ディスク-b,10bは、高密度記録ディスクであり、マーク形成部以外の高反射率部12に多数のマーク(低反射率部)11が狭い間隔で高密度に配列されている。これは、空間周波数が高い記録データの例である。
 図1を参照して説明したように、BD等の光ディスクでは、ディスクのデータ記録面に対してレーザ光を照射し、その反射光を解析してディスク上の信号を読み取る処理が行われる。
 しかし、このこのような光ピックアップを用いた再生方法では、例えば光の回折等に起因する解像レベルの限界がある。
 レーザ光の波長をλとし、光ピックアップを構成するレンズの開口数をNAとした場合、解像限界周波数は、2NA/λとなる。
 すなわち、光ディスク上のマーク周期が、解像限界であるλ/2NA以下の周波数以上の高密度に設定されると、光ピックアップによる再生ができなくなってしまうという問題がある。
 図3は、この解像限界について説明する図である。
 図3に示す例は、図1を参照して説明した2分割(A,B)の光検出部22からの電気信号(A),(B)を信号処理部23に形成した電気信号(A),(B)を加算した加算信号を生成する加算信号生成部(Sum)24に入力し、この加算信号生成部(Sum)の生成する加算信号A+Bに基づいて、マーク列に応じた1,0信号からなる再生信号を生成する構成例を示す図である。
 しかし、この信号処理部23に形成した加算信号生成部(Sum)24の出力(信号振幅)は、ディスク10に記録されたデータの空間周波数に応じて図3(A)に示す「空間周波数とSum信号との対応関係」に示すように変化する。
 すなわち、空間周波数が高くなるほど、すなわちディスクのデータ記録密度が高くなるほど、加算信号生成部(Sum)24の出力(信号振幅)が小さくなる。
 空間周波数が、図のグラフに示す空間周波数=Fcより高いと、信号振幅は0になり、これ以上の空間周波数の記録密度を持つディスクの記録データは判別できないことになる。
 この読み取り限界となる空間周波数:Fcは、光ピックアップ20のレーザ光の波長をλとし、光ピックアップを構成するレンズの開口数をNAとした場合の解像限界であり、Fc=2NA/λとなる。
 なお、この読み取り限界となる空間周波数は、カットオフ周波数と呼ばれる。
 現実的には、ディスク10に記録されるデータには、低周波信号から高周波信号まで、様々な周波数成分の信号が混在する。
 このような混在信号を、光ピックアップを利用して読み取った場合の具体的な再生信号の例について、図4を参照して説明する。
 図4(A)に示すグラフは、図3(A)に示す「空間周波数とSum信号との対応関係」と同じグラフである。
 このグラフに示す領域Sがディスク10に記録された記録信号に含まれる空間周波数の分布であるとする。すなわち空間周波数aから空間周波数bまでの周波数成分のデータがディスク10に記録されている。
 周波数aは、カットオフ周波数Fcより低い周波数であり、周波数bは、カットオフ周波数Fcより高い高周波成分である。
 この記録信号Sの再生信号例が図4(B)に示す波形となる。
 カットオフ周波数Fcより低い周波数成分である低周波成分の信号は、波形の上部と下部に振り分けられる。すなわち1,0の信号値として再生することができる。
 しかし、カットオフ周波数Fcより高い周波数成分である高周波成分の信号は、波形の上部と下部に振り分けられず、中央部、すなわち0,1の境界領域に集中してしまい、結果として、1,0の信号値として再生することができない。
 このように、光ピックアップを用いた再生方法では、例えば光の回折等に起因する解像レベルの限界があり、レーザ光の波長をλとし、光ピックアップを構成するレンズの開口数をNAとした場合、解像限界の周波数は、2NA/λとなる。
 解像限界を超える高周波信号の再生はできず、ディスクに対するデータ記録密度の向上を妨げる要因となっていた。
  [2.高密度データの記録、再生を実現する構成について]
 次に、高密度データの記録、再生を実現する構成について説明する。
 図5は、本開示の高密度記録型のディスク100の一例を示す図である。
 ディスク100には、トラック方向に規則的な周期を持つ凹凸パターンが形成される。
 この規則的な周期を持つ凹凸パターン上に、例えば映画等のコンテンツデータを構成する記録信号に相当するマーク(ピット列)が記録される。
 規則的な周期を持つ凹凸パターンは、予めディスク上に形成されたパターンであり、図に示すように周期pを持つパターンとなる。
 この周期pを持つ凹凸パターンの持つ周波数は、先に図3、図4を参照して説明したカットオフ周波数Fcより高い周波数であり、光ピックアップ20による読み取り限界を超える周波数である。
 すなわち、光ピックアップ20によって読み取られる信号から、ディスク100に形成された周期pの凹凸パターンを、直接、識別することはできない。
 ディスク100に対する映画等のコンテンツに対応する記録信号は、図5に示すように、この周期pの凹凸パターン上にマーク101を形成して記録される。
 なお、マーク101は、例えば反射面上に形成された相変化型の記録層へレーザ光を照射することによって形成され、マーク101が低反射率部となり、マーク非形成部が高反射率部102として設定される。マーク部(低反射率部)と高反射率部102が、それぞれ1,0の各信号のいずれかに対応する。
 なお、この記録データに対応するマーク信号も高周波成分を含み、先に図3、図4を参照して説明したカットオフ周波数Fcより高い周波数成分を含む信号である。すなわち、光ピックアップ20による読み取り限界を超える周波数の高周波成分を含む信号である。
 このように、本開示のディスク100は、
 (a)トラック方向に記録されたカットオフ周波数Fcより高い周波数を持つ凹凸パターン(=キャリア)、
 (b)上記凹凸パターン(キャリア)上に記録されたマーク列からなる記録信号、
 これら(a),(b)の構成を持つディスクである。
 なお、「(a)トラック方向に記録されたカットオフ周波数Fcより高い周波数を持つ凹凸パターン」は、予めディスクに記録された信号であり、「キャリア」、あるいは、「キャリア信号」、または「キャリアグルーブ」と呼ぶ。
 映画等のコンテンツ構成データの記録信号に相当するマーク列は、この「キャリア」上に記録される。
 キャリアは、カットオフ周波数Fcより高い周波数を有し、
 記録信号(マーク列)にも、カットオフ周波数Fcより高い高周波成分が含まれる。
 図5を参照して説明したディスク100の再生処理の概要について、図6を参照して説明する。
 図6に示すディスク100は、図5を参照して説明したように、以下の構成を持つディスクである。
 (a)トラック方向に記録されたカットオフ周波数Fcより高い周波数を持つキャリア(凹凸パターン)、
 (b)上記キャリア上に記録されたマーク列からなる記録信号、
 このディスク100の記録信号は、光ピックアップ110により読み取られる。
 光ピックアップ110は、先に図1を参照して説明した光ピックアップ20と同様の構成を持つ。
 すなわち、光ピックアップ110は、レーザ光出力部111を有する。レーザ光出力部111から出力されるレーザ光は、複数のレンズ等によって、ディスク上に照射され、さらに、ディスク100からの反射光が光検出部(分割フォトディテクタ)112に照射される。
 光検出部(分割フォトディテクタ)112は、複数の分割された検出部を有し、各検出部は、受光量に応じた電気信号を信号処理部113に出力する。
 光検出部(分割フォトディテクタ)112は2分割され、2つの検出部A,Bから各検出部における受光量に応じた2つの電気信号(A),(B)が信号処理部113に入力される。
 信号処理部113は、光検出部(分割フォトディテクタ)112から入力する電気信号(A),(B)を用いて、再生信号の2値化処理を実行する。すなわち、ディスク100に記録されたマーク列に応じた(1/0)信号を生成し、これを再生信号として出力する。
 図6に示すように、信号処理部113は、
 2分割(A,B)の光検出部112からの電気信号(A),(B)を加算した加算信号(A+B)を生成する加算信号生成部(Sum)121と、
 2分割(A,B)の光検出部112からの電気信号(A),(B)の差分信号(A-B)を生成する差分信号生成部(TPP)131を有する。
 2分割(A,B)の光検出部112からの電気信号(A),(B)は、これら、加算信号生成部(Sum)121と、差分信号生成部(TPP)131に入力される。
 なお、差分信号生成部(TPP)131は、ディスク100のトラック方向(タンジェンシャル方向)に並べられた2分割(A,B)の光検出部112からの電気信号(A),(B)のプッシュプル信号を生成する。すなわち、差分信号生成部(TPP)131の出力は、電気信号(A),(B)のタンジェンシャル・プッシュプル信号(TPP:Tangential Push-pull)となる。
 以下、加算信号生成部(Sum)121の出力を「Sum信号」または「加算信号」、差分信号生成部(TPP)131の出力を「TPP信号」または「差分信号」と呼ぶ。
 加算信号生成部(Sum)121の出力であるSum信号は、ゲイン制御部(K1)122に入力され、さらに、合成信号生成部141に入力される。ここで、ゲイン制御部(K1)はフィルタとして構成されていても良い。
 図6に参考例として示す「(1)Sumベース再生信号(参考)」は、先に図4(B)を参照して説明した再生信号と同様の信号である。
 すなわち、このSumベース再生信号は、カットオフ周波数Fcより低い周波数成分である低周波成分の信号は、波形の上部と下部に振り分けられる。すなわち1,0の信号値として再生することができる。
 しかし、カットオフ周波数Fcより高い周波数成分である高周波成分の信号は、波形の上部と下部に振り分けられず、中央部、すなわち0,1の境界領域に集中してしまい、結果として、1,0の信号値として再生することができない。
 本開示の構成では、このSumベース再生信号を再生信号として用いるのではなく、図6に示す合成信号生成部141の出力、すなわち、図6(2)に示す再生信号(低周波~高周波成分再生信号)を生成して、再生信号として用いる。
 図6に示す差分信号生成部(TPP)131の出力であるTPP信号は、乗算器132において、別途発生させたキャリア信号と乗算される。
 ディスク上のキャリア信号は、図5を参照して説明したように、ディスク100に予め形成された周期pの凹凸パターンに基づく信号であり、[Sin(2πx/p)]の正弦波に相当する信号となる。なお、xはディスクのトラック方向の位置を示す。
 差分信号生成部(TPP)131の出力であるTPP信号は、
 (a)トラック方向に記録されたカットオフ周波数Fcより高い周波数を持つキャリア(凹凸パターン)、
 (b)上記キャリア上に記録されたマーク列からなる記録信号、
 これら2つの異なる信号の重畳信号であり、いわゆるモアレ信号となる。
 このモアレ信号は、ディスク上のキャリア信号が凹凸で位相分であり、マークは位相を持たない反射率変化であるため、掛け算により位相分として発生している。そして、TPP信号はこの位相分を再生する。
 この重畳信号であるTPP信号に対して、別途発生させたキャリア信号[Sin(2πx/p)]を乗算することで、ディスク上のキャリア信号と前記記録信号の重複信号として周波数シフトされた読み取り信号(モアレ信号)として得られるTPP信号から、ディスクに記録された記録信号中の高周波成分へ周波数シフトする演算により抽出することができる。
 すなわち、乗算器132の出力は、ディスク上のキャリア信号と前記記録信号の重複信号として周波数シフトされた読み取り信号(モアレ信号)として得られるTPP信号から、ディスクに記録された記録信号中の高周波成分へ周波数シフトする演算により抽出された記録信号成分となる。この乗算器132の出力は、ゲイン制御部(K2)133に入力され、さらに、加算信号生成部118に入力される。ここで、ゲイン制御部(K2)はフィルタとして構成されていても良い。
 合成信号生成部141は、先に図6(1)を参照して説明したSumベース再生信号と、TPP信号からディスク上のキャリア信号成分を取り除いた乗算器132の出力をベースとしたTPPベースの信号との合成処理を実行する。
 この合成信号生成部141の出力は、図6(2)に示す再生信号(低周波~高周波成分再生信号)となる。
 図6(2)に示す再生信号は、以下の2つの合成信号となる。
 (a)記録信号中に含まれるカットオフ周波数(Fc)以下の低周波成分については、Sumベース再生信号、
 (b)記録信号中に含まれるカットオフ周波数(Fc)以上の高周波成分については、TPPベース再生信号、
 図6(2)に示す再生信号は、これら2つの再生信号の合成信号となる。
 なお、Sumベース再生信号は、加算信号生成部(Sum)121~ゲイン制御部(K1)122を経由して得られる信号である。
 また、TPPベース再生信号は、差分信号生成部(TPP)131~乗算器132~ゲイン制御部(K2)133を経由して得られる信号である。
 TPPベース再生信号は、以下の2つの信号、すなわち、
 (a)トラック方向に記録されたカットオフ周波数Fcより高い周波数を持つキャリア(凹凸パターン)、
 (b)上記キャリア上に記録されたマーク列からなる記録信号、
 これら2つの異なる信号の重複信号として低域周波数シフトした読み取り信号として得られるTPP信号から、ディスクに記録された記録信号中の高周波成分へ周波数シフトする演算により抽出された信号である。
 モアレ信号は、全域でカットオフ周波数(Fc)より高い高周波信号となるディスク上のキャリア信号と、記録信号中のカットオフ周波数(Fc)より高い高周波信号部分との重複領域で、低域周波数において顕著に発生する。
 すなわち、記録信号がカットオフ周波数(Fc)より低い低周波部分では明確なモアレ信号が発生しにくくなり、TPPベース再生信号からは、主に記録信号中の高周波信号が取り出される。
 従って、この、TPPベース再生信号から得られる記録信号中の高周波領域信号と、Sumベース再生信号から得られる記録信号中のカットオフ周波数(Fc)より低い低周波領域信号を、合成信号生成部141において組み合わせることで、図6(2)に示す再生信号、すなわち、記録信号に含まれる低周波~高周波の広い周波数帯の再生信号を取得することができる。
 図6(2)に示す再生信号、すなわち、カットオフ周波数(Fc)以下の低周波から、カットオフ周波数(Fc)以上の高周波までを含む広い周波数帯の再生信号の詳細について、図7を参照して説明する。
 ディスク100に記録されるデータには、低周波信号から高周波信号まで、様々な周波数成分の信号が混在する。
 このような混在信号を、図6に示す光ピックアップ110を利用して読み取り、信号処理部113における処理結果として得られる再生信号の例が図7に示す信号である。
 カットオフ周波数Fcより低い周波数成分については、図7に示す信号パターンの波形の上端部と下端部に振り分けられる。すなわち1,0の信号値として再生することができる。
 この低周波成分は、Sumベース再生信号から得られる再生信号である。すなわち、加算信号生成部(Sum)121~ゲイン制御部(K1)122を経由して得られる信号である。
 一方、カットオフ周波数Fcより高い周波数成分については、図7に示す信号パターンの波形の中央領域で上部と下部に振り分けられる。この領域においても、信号は、中心線pqを境界として明確に上部と下部に振り分けられている。すなわち1,0の信号値として再生することができる。
 例えば先に図4(B)を参照して説明したSum信号のみをベースとして生成した再生信号では、高周波成分が、波形の中心部に集中し、上下に振り分けられていなかったが、図7に示す信号パターンでは、中心線p,qの上部と下部に信号が振り分けられ、1,0からなる再生信号を取得することができている。
 この高周波成分は、TPPベース再生信号から得られる再生信号である。すなわち、差分信号生成部(TPP)131~乗算器132~ゲイン制御部(K2)132を経由して得られる信号である。
 このように、本開示の構成では、
 2分割された光検出部112から得られる信号を利用して、Sumベース再生信号と、TPPベース再生信号を取得し、これらの信号に基づいて、カットオフ周波数(Fc)より低い低周波信号から、カットオフ周波数(Fc)より高い高周波信号まで、より広い周波数の信号を再生信号として得ることができる。
 なお、TPPベース再生信号は、以下の2つの信号、すなわち、
 (a)トラック方向に記録されたカットオフ周波数Fcより高い周波数を持つキャリア(凹凸パターン)、
 (b)上記キャリア上に記録されたマーク列からなる記録信号、
 これら2つの異なる信号の重畳信号(モアレ信号)から、キャリア信号成分を取り除くことで得られる再生信号であり、記録信号の高周波領域信号に相当する。
  [3.カットオフ周波数(Fc)より高い高周波信号の再生原理の説明について]
 次に、カットオフ周波数(Fc)より高い高周波信号の再生原理について説明する。
 図8は、Sum信号とTPP信号の特性について説明する図である。
 ディスク100には、
 トラック方向に記録されたカットオフ周波数Fcより高い周波数を持つキャリア(凹凸パターン)が形成され、この、キャリア上にマーク列からなる記録信号が記録されている。
 ピックアップの光検出部112は、トラック方向に2分割されたディテクタA,Bを有する。
 この光検出部の各分割ディテクタは、ディスク100に対するレーザ光の反射光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。
 ディテクタAから出力される電気信号をAとし、ディテクタBから出力される電気信号をBとする。
 先に図6を参照して説明した加算信号生成部(Sum)121は、2つのディテクタからの出力の加算信号A+B(=Sum信号)を生成する。
 一方、図6を参照して説明した差分信号生成部(TPP)131は、2つのディテクタからの出力の差分信号A-B(=TPP信号)を生成する。
 図8(1)に示すグラフは、加算信号生成部(Sum)121の出力、すなわち2つのディテクタからの出力の加算信号A+B(=Sum信号)の信号特性を示すグラフである。
 このグラフは、先に図3、図4を参照して説明したグラフと同じグラフである。
 加算信号生成部(Sum)121の出力(信号振幅)は、ディスク100に記録されたデータの空間周波数に応じて図8(1)に示すグラフのように変化する。
 すなわち、空間周波数が高くなるほど、すなわちディスクの記録密度が高くなるほど、Sum信号(A+B)の出力(信号振幅)が小さくなる。
 空間周波数が、図のグラフに示す空間周波数=Fcより高いと、信号振幅は0になり、これ以上の空間周波数の記録密度を持つディスクの記録データは判別できないことになる。
 前述したように、この読み取り限界となる空間周波数であるカットオフ周波数:Fcは、光ピックアップのレーザ光の波長をλとし、光ピックアップを構成するレンズの開口数をNAとした場合の解像限界であり、Fc=2NA/λとなる。
 一方、図8(2)に示すグラフは、差分信号生成部(TPP)131の出力、すなわち2つのディテクタからの出力の差分信号A-B(=TPP信号)の信号特性を示すグラフである。
 差分信号生成部(TPP)131の出力(信号振幅)は、ディスク100に記録されたデータの空間周波数に応じて図8(2)に示すグラフのように変化する。
 すなわち、TPP信号の信号振幅は、空間周波数の変化に応じて、なめらかな山型の曲線を描く。
 前述したように、ディスク100には、トラック方向に記録されたカットオフ周波数Fcより高い周波数を持つキャリア(凹凸パターン)が形成され、この、キャリア上にマーク列からなる信号が記録されている。
 光ピックアップは、この2つの信号(キャリア信号と記録信号)の重畳信号、すなわち複素反射率の掛け算を読み取る。TPP信号の振幅は、この2つの信号の重複信号として得られるモアレ信号の振幅に相当する。
 例えば図8(2)に示すグラフの空間周波数Faにおいて、TPP信号の振幅が最大となるが、この空間周波数Faが、2つの信号(キャリア信号と記録信号)の重畳信号としてのモアレを最も明確に再生するポイントであると言える。
 図9は、ディスク100のキャリア信号構成と記録信号について説明する図である。
 先に説明したように、ディスク100には、
 (1)トラック方向に記録されたカットオフ周波数Fcより高い周波数を持つ凹凸パターンによって構成されるキャリア信号、
 (2)上記キャリア信号上に記録されるマーク列からなる記録信号、
 これらのデータが記録されている。
 これら2つの信号(ディスク上のキャリア信号と記録信号)、およびこれら2つの信号の重畳信号(モアレ信号)のデータ例を図10に示す。
 図10には、以下の3つの信号についてのディスク上の構成と、読み取り信号の例を示している。
 (1)ディスク上のキャリア信号
 (2)記録信号
 (3)重畳信号(ディスク上のキャリア信号×記録信号)
 (1)キャリア信号は、ディスクのトラック方向に記録されたカットオフ周波数Fcより高い周波数を持つ凹凸パターンによって構成される信号である。
 この読み取り信号は、図10(1b)に示すように、規則的な正弦波[Sin(2πx/p)]に相当する。pは、凹凸パターンの周期である。
 ただし、図10(1b)に示す正弦波の周期はカットオフ周波数(Fc)より高い周波数であり、例えば図1や図6に示す光ピックアップにより、直接読み取ることはできない。
 (2)記録信号は、上記の(1)キャリア信号上に記録されるマーク列からなる記録信号である。
 この記録信号には、カットオフ周波数(Fc)より低い低周波成分から、カットオフ周波数(Fc)より高い高周波成分まで、様々な周波数成分が含まれる。
 この読み取り信号は、図(2b)に示すような信号に相当する。低周波成分領域においては、例えば図1や図6に示す光ピックアップによる読み取りが可能であるが、高周波成分信号の読み取りは不可能である。
 (3)重畳信号(キャリア信号×記録信号)は、ディスク上のキャリア信号上に記録信号を記録した構成である。
 図10(3b)に示す信号は、この重畳信号の信号領域A(再生可能領域A)読み取り信号として得られるTPP信号、すなわち、図6を参照して説明した差分信号生成部(TPP)131の出力するTPP信号の例である。
 このTPP信号は、図10(1b)に示す正弦波からなるキャリア信号と、図10(2b)に示す記録信号の重畳信号、すなわちモアレ信号として読み取られる信号パターンである。
 この信号は、図1や図6に示す光ピックアップにより、実際に読み取られる信号となる。
 この図(3b)に示すTPP信号は、キャリア信号成分と、記録信号成分の掛け算になっており、記録信号の高周波成分がキャリア信号周波数だけ低域へシフトした信号となっている。このTPP信号の周波数をキャリア信号周波数分だけ高域へシフトすることで、ディスク上の記録信号成分の周波数へ戻すことができる。
 この処理は、先に図6を参照して説明した乗算器132における処理、すなわち、TPP信号と別途発生させたキャリア信号[Sin(2πx/p)]との乗算処理である。
 この乗算処理による記録信号抽出処理について図11を参照して説明する。
 図11には、以下の各信号を示している。
 (1)Sum信号(=記録信号低周波成分)
 (2)TPP信号
 (3)TPP信号をキャリア信号周波数分の周波数シフトさせた信号(=記録信号高周波成分)
 (4)再生信号
 図11に示す(1)Sum信号(=記録信号低周波成分)には、先に図8(1)を参照して説明した空間周波数とSum信号との対応関係を示すグラフと、Sum信号に基づく再生信号パターンを示している。
 グラフ中の点線は、図6に示す加算信号生成部(Sum)121の出力、すなわち2つのディテクタからの出力の加算信号A+Bの信号特性、すなわちSum特性曲線を示すグラフである。
 加算信号生成部(Sum)121の出力(信号振幅)は、ディスク100に記録されたデータの空間周波数に応じて図11(1)に示すグラフのように変化する。
 すなわち、空間周波数が高くなるほど、すなわちディスクの記録密度が高くなるほど、Sum信号(A+B)の出力(信号振幅)が小さくなる。
 空間周波数が、図のグラフに示す空間周波数=Fcより高いと、信号振幅は0になり、これ以上の空間周波数の記録密度を持つディスクの記録データは判別できないことになる。
 前述したように、この読み取り限界となる空間周波数であるカットオフ周波数:Fcは、光ピックアップのレーザ光の波長をλとし、光ピックアップを構成するレンズの開口数をNAとした場合の解像限界であり、Fc=2NA/λとなる。
 グラフ中の実線は、ディスク100に記録された記録信号の周波数分布を示している。
 記録信号は、カットオフ周波数(Fc)より低い周波数から高い周波数まで、様々な周波数成分を含む信号である。
 この実線で示す記録信号中、点線で示すSum特性曲線の内側部分が、Sum信号によって再生可能な信号領域(再生可能領域A)となる。
 点線で示すSum特性曲線の外側部分は、Sum信号によって再生することができない信号領域となる。
 図11(2)に示すグラフは、先に図8(2)を参照して説明した差分信号生成部(TPP)131の出力、すなわち2つのディテクタからの出力の差分信号A-Bの信号特性を示すグラフである。
 差分信号生成部(TPP)131の出力(信号振幅)は、ディスク100に記録されたデータの空間周波数に応じて図11(2)に示す曲線(TPP特性曲線)のように変化する。
 このTPP信号をディスク上のキャリア信号周波数分シフトさせることで、記録信号成分の抽出が可能となる。
 TPP信号をキャリア信号周波数分シフトさせるための処理は、先に図6を参照して説明した乗算器132における処理、すなわち、TPP信号と別途発生させたキャリア信号[Sin(2πx/p)]との乗算処理である。
 図11(2)に示すTPP信号に対する別途発生させたキャリア信号[Sin(2πx/p)]との乗算処理により、図11(3)に示す信号が得られる。
 図11(3)に示す信号は、図11(2)に示すTPP信号を高周波領域にシフトした信号である。
 図11(2)に示すTPP信号に対する別途発生させたキャリア信号[Sin(2πx/p)]との乗算処理により、ディスク上のキャリア信号と前記記録信号の重複信号として周波数シフトした読み取り信号として得られる前記TPP信号から、ディスクに記録された記録信号中の高周波成分が復元される。この処理の結果、図11(3)に示すTPP信号に含まれる記録信号のみの特性曲線、すなわち記録信号対応TPP特性曲線が得られる。
 図11(3)に示す点線が記録信号対応TPP特性曲線である。
 すなわち、図6に示す差分信号生成部131の出力であるTPP信号に対して、別途発生させたキャリア信号[Sin(2πx/p)]を乗算することで、TPP信号に含まれるキャリア信号成分が除去され、図11(3)に示すシフトされたTPP信号、すなわつ記録信号成分のみの記録信号対応TPP特性曲線が得られる。
 グラフ中の実線は、図11(1)に示す実線と同様であり、ディスクの記録信号の周波数分布を示している。
 この実線で示す記録信号領域中、点線で示す記録信号対応TPP特性曲線の内側の領域が、TPP信号によって再生可能な信号領域(再生可能領域B)となる。
 点線で示す記録信号対応TPP特性曲線の外側部分は、TPP信号によって再生することができない信号領域となる。
 図11(1)に示すグラフ中の信号領域A(再生可能領域A)は、記録信号中の低周波領域の信号に対応する。
 一方、図11(3)に示すグラフ中の信号領域B(再生可能領域B)は、記録信号中の高周波領域の信号に対応する。
 これらの2つの信号を組み合わせることで、図11(4)に示す再生信号が得られる。
 図11(4)に示す再生信号は、先に図6(2)を参照して説明した再生信号と同様の信号である。
 図11(4)に示す再生信号は、以下の2つの合成信号となる。
 (a)図11(1)に示すグラフ中の信号領域A(再生可能領域A)に対応する低周波成分信号
 (b)図11(3)に示すグラフ中の信号領域B(再生可能領域B)に対応する高周波信号
 図11(1)に示す信号領域A(再生可能領域A)に対応する低周波成分信号は、図11(4)の上下端のSum信号に基づく再生信号である。このように、記録信号中に含まれるカットオフ周波数(Fc)以下の低周波成分については、Sumベース再生信号から取得することができる。
 一方、図11(3)に示す信号領域B(再生可能領域B)に対応する高周波成分信号は、図11(4)の中央部で上下に分離されたTPP信号に基づく再生信号である。このように、記録信号中に含まれるカットオフ周波数(Fc)以上の高周波成分については、TPPベース再生信号から取得することができる。
 なお、前述したように、Sum信号に基づく再生信号は、図6に示す構成中の加算信号生成部(Sum)121~ゲイン制御部(K1)122を経由して得られる信号である。
 また、TPP信号に基づ再生信号は、図6に示す構成中の差分信号生成部(TPP)131~乗算器132~ゲイン制御部(K2)133を経由して得られる信号である。
  [4.M系列乱数データを記録データとしたディスクからのデータ再生処理のシミュレーション処理例について]
 次に、上述したSum信号とTPP信号を利用したデータ再生処理のシミュレーション処理例について説明する。
 図12は、以下の条件設定によるデータ記録、データ再生を行なった場合のシミュレーションによる再生データの例を示す図である。
 条件設定は以下の通りである。
 光ピックアップのレーザ波長:λ=405nm
 光ピックアップの開口数:NA=0.85
 カットオフマーク長(カットオフ周期の半分):λ/4NA=119nm
 記録データ=M系列(乱数)
 最短マーク(ピット)長:1T=110nm(カットオフマーク長以下)
 キャリア周期:p=82.5nm
 データ記録は、1つのトラックのみにデータ記録を行い、隣接トラックにはデータ記録を行わない孤立トラック方式とした。
 図12には、上記の条件設定に基づく再生シミュレーションの結果として、以下の各図を示している。
 (1)ディスクからの読み取り信号から取得されるSum信号と、TPP信号、
 (2)Sum信号のみを利用した再生信号パターン、
 (3)Sum信号とTPP信号を利用した再生信号パターン、
 これらの各データ(シミュレーション結果)を示している。
 図12(1)には、ディスクからの読み取り信号から取得されるSum信号と、TPP信号の信号例を示している。
 この(1)に示す取得信号は、先に図6を参照して説明した再生装置構成を利用してディスク100から光検出部112の分割ディテクタ(A,B)に基づいて得られる以下の2つの信号の信号例を示している。
 (a)Sum信号(A+B)
 (b)TPP信号(A-B)
 (a)Sum信号(A+B)は、図6の構成における加算信号生成部(Sum)121の出力信号に相当する。
 (b)TPP信号(A-B)は、図6の構成における差分信号生成部(TPP)131の出力信号に相当する。
 図12(2)は、Sum信号(A+B)のみを利用して得られる再生信号例を示している。図6の構成におけるゲイン制御部122の出力信号に相当する。
 図6(1)に示すSumベース再生信号に対応する再生信号である。
 図12(2)に示すSum信号のみを利用した再生信号は、カットオフ周波数Fcより低い周波数成分である低周波成分の信号は、波形の上部と下部に振り分けられる。すなわち1,0の信号値として再生することができる。
 しかし、カットオフ周波数Fcより高い周波数成分である高周波成分の信号は、波形の上部と下部に振り分けられず、中央部、すなわち波形の上下方向の中心境界領域に集中してしまい、結果として、1,0の信号値として再生することができない。
 図12(3)は、Sum信号(A+B)とTPP信号(A-B)を利用して得られる再生信号例を示している。図6の構成における合成信号生成部141の出力に相当する。
 図12(3)に示す再生信号は、以下の2つの合成信号となる。
 (a)記録信号中に含まれるカットオフ周波数(Fc)以下の低周波成分については、Sumベース再生信号、
 (b)記録信号中に含まれるカットオフ周波数(Fc)以上の高周波成分については、TPPベース再生信号、
 なお、Sumベース再生信号は、図6に示す構成中の加算信号生成部(Sum)121~ゲイン制御部(K1)122を経由して得られる信号である。
 また、TPPベース再生信号は、差分信号生成部(TPP)131~乗算器132~ゲイン制御部(K2)133を経由して得られる信号である。
 このTPPベース再生信号は、以下の2つの信号、すなわち、
 (a)トラック方向に記録されたカットオフ周波数Fcより高い周波数を持つキャリア(凹凸パターン)、
 (b)上記キャリア上に記録されたマーク列からなる記録信号、
 これら2つの異なる信号の重畳信号(モアレ信号)から、キャリア信号成分を取り除いた信号である。
 モアレ信号は、カットオフ周波数(Fc)より高い高周波信号となるディスク上のキャリア信号と、記録信号中のカットオフ周波数(Fc)より高い高周波信号部分との重複領域で、低域周波数において顕著に発生する。
 すなわち、記録信号がカットオフ周波数(Fc)より低い低周波部分では明確なモアレ信号が発生しにくくなり、TPPベース再生信号からは、記録信号中の高周波領域の信号のみが取り出される。
 従って、この、TPPベース再生信号から得られる記録信号中の高周波領域の信号と、Sumベース再生信号から得られる記録信号中のカットオフ周波数(Fc)より低い低周波領域の信号を、合成信号生成部141において組み合わせることで、図12(2)に示す再生信号、すなわち、記録信号に含まれる低周波~高周波の広い周波数帯の再生信号を取得することができる。
  [5.(1,7)RLLデータを記録データとしたディスクからのデータ再生処理のシミュレーション処理例について]
 次に、多くのBD(Blu-Ray(登録商標) Disc)における記録データとして利用される(1,7)RLLデータを記録データとしたディスクからのデータ再生処理のシミュレーション処理例について説明する。
 なお、BDでは、従来の(1,7)RLL変調方式を改善した(1,7)RLL-PP変調方式(RLL;Run Length Limited、PP:Parity preserve/Prohibit rmtr(repeated minimum transition runlength))が用いられる。
 (1,7)RLL-PP変調方式は、従来の(1,7)RLL変調方式に対して、DC成分の抑圧、最短マークと最短スペースの繰り返し数の制限等、いくつかの改善がなされている。
 光ディスクに対する高密度記録再生形において利用される技術であるRLL(Run Length Limited)符号の概要について簡単に説明する。
 光ディスクの記録容量が増大するに従って、記録密度も向上してきている。記録密度が高くなるとナイキスト条件を満たすことができなくなり符号間干渉が発生しやすくなる。RLL(Run Length Limited)符号は記録密度の向上を実現しながら、エッジ間隔を広げることにより符号間干渉の発生を抑えることができる。RLL符号は、ランレングス符号化の1つの態様であり、記録データであるmビットデータを、mとは異なるnビットデータに変換してランレングス符号化を行う際に、最長ランレングスと最短ランレングスを制限して符号化を行う手法である。
 RLL符号における最小反転間隔[Tmin]は以下の式で示される。
 Tmin=(d+1)(m/n)Td
 なお、上記式において、
 Td、クロック幅、
 であり、上記式において、dは、記録用変調データの[0]または[1]の値に応じてパルスの正負を反転させて生成する記録信号であるNRZI(Non Return to Zero Inverted)信号で[0]が連続する最大個数となり、(d+1)は最短ランレングスとなる。なお、Tmin/Tdは記録密度比と呼ばれ、光学的な制限があるため長いほうが好都合である。
 また、RLL符号における最大反転間隔[Tmax]は以下の式で示される。
 Tmax=(k+1)(m/n)Td
 となる。
 なお、上記式において、
 Td、クロック幅、
 であり、上記式において、kはNRZI(Non Return to Zero Inverted)信号で[0]が連続する最大個数となり、(k+1)は最長ランレングスとなる。なお、Tmax/Tdは安定的なクロック発生の観点より短いほうが好都合である。
 また、検出窓幅[Tw]は以下の式で定義される。
 Tw=(m/n)Td
 これは、ジッタ許容量となり得るので長いほうが好都合である。検出窓幅[Tw]が大きいほど、再生信号が読み取りやすいことになり、検出窓幅[Tw]が狭い場合は高精度な読み取りが必要となる。
 RLL(Run Length Limited)符号の1つとして、2ビットデータを3ビットデータへの変調を基本とする(1,7)RLL変調方式がある。
 (1,7)RLL変調方式に基づく変調とは、変調後のビットにおいて、連続する[0]の数が、最小1つ、最大7個の範囲となる(1,7)RLLのランレングス制限に従った変調データとするデータ変換方式である。
 (1,7)RLL変調方式に基づく変調データに基づいて、同期信号が設定されたレコーディングフレーム(Recording Frame)と呼ばれる記録単位が生成されてディスクに記録される。
 なお、この変換処理においては、変換テーブルが使用される。
 (1,7)RLLのランレングス規則に従った2ビットから3ビットへのデータ変調処理には、変換テーブルが利用される。具体的な変換テーブルの例を図13に示す。
 図13に示すように、変換テーブルは、各入力ビットに対応した変調データビットが対応付けられたテーブルとして構成される。例えば入力データが[00000000]である場合、変調データビットは、[010100100100]とされる。入力データが[11]である場合、先行変調データビットが[xx1]であれば[000]、先行変調データビットが[xx0]であれば[101]とされる。
 2ビットから3ビットへのデータ変換をこのテーブルに従って実行することにより、(1,7)RLLランレングス規則に従った変調データビットが生成される。
 以下に説明するシミュレーションは、(1,7)RLLデータを記録データとしたディスク(BD)からのデータ再生処理のシミュレーションであり、このシミュレーション結果に基づいて、BDに対するデータ記録密度の増加の実現性を検討したものである。
 この検討のために、以下の設定でシミュレーション、および評価実験を実行した。
 (1)再生処理におけるノイズの影響を定量化するため、(1,7)pp、e-MLSE評価を実行した。
 なお、e-MLSE(Maximum Likelihood Sequence Error)は、再生データの評価指標値であり、詳細は後述する。
 (2)ディスクに形成するキャリアを(1,7)ppの3Tモノトーン(6T周期)周波数に設定した。これはカットオフ周波数(Fc)の1.5倍程度に相当する。
 なお、この設定は、再生処理に適用するSum信号やTPP信号の復調後のスペクトルの重なり領域を確保するための設定である。
 (3)記録信号の(1,7)pp変調データの記録スペクトル帯域を、キャリア周波数以下に制限した。
 (4)カットオフマーク長(カットオフ周期の半分):λ/4NA=119nm
 (5)クロック長:1T=81nm
 図14は、シミュレーションに用いた記録信号である(1,7)RLL-pp変調データと、キャリア信号について説明する図である。
 図14(1)は、横軸:周波数、縦軸:振幅のグラフであり、3T周波数のキャリアと、記録信号としての(1,7)RLL-pp変調データを示している。
 シミュレーションにおいては、図14(2)に示すように、記録信号としての(1,7)RLL-pp変調データの広域をカットし、記録信号の(1,7)pp変調データの記録スペクトル帯域を、キャリア周波数以下に制限した。
 これは、上記条件(3)に対応する設定である。
 上記条件(3)の必要性、すなわち、
 (3)記録信号の(1,7)pp変調データの記録スペクトル帯域を、キャリア周波数以下に制限する。
 この設定が必要な理由について、図15を参照して説明する。
 図15には、以下の各信号を示している。
 (1)キャリア信号と記録信号
 (2)TPP信号
 (3)Sum信号
 図15に示す(1)キャリア信号と記録信号は、図14(2)を参照して説明したグラフと同じグラフであり、キャリア(3T)と、高域をカットした記録信号の周波数分布を示している。
 記録信号としての(1,7)RLL-pp変調データは、広域をカットし、スペクトル帯域を、キャリア周波数以下に制限している。
 この理由は、図15(2)に実線で示された、ディスク上のキャリアと記録マーク((1,7)変調データ)の掛け算により周波数シフトされた信号スペクトルの重なりをなくし、グラフ中に一点鎖線で示された帯域制限を施した記録マーク信号スペクトルのようにするためである。点線で示すTPP信号と、実線で示す記録信号(帯域制限を施した)との重なりをなくすためである。
 このような重なりが発生すると、信号処理において、正確なデータ分析ができなくなる可能性がある。
 このような重なりをなくし、正確な信号処理結果を取得するため、記録信号の(1,7)pp変調データの記録スペクトル帯域を、キャリア周波数以下に制限する必要がある。
 図16は、このような帯域制限を施した記録信号を用いた再生信号の生成処理を説明する図である。
 図16には、以下の各図を示している。
 (1)TPP信号
 (2)TPP信号(シフト後)
 (3)Sum信号
 (4)Sum信号とTPP信号による読み取り可能信号
 図16(1)に示すグラフは、先に図8(2)を参照して説明した差分信号生成部(TPP)131の出力、すなわち2つのディテクタからの出力の差分信号A-Bの信号特性を示すグラフである。
 差分信号生成部(TPP)131の出力(信号振幅)は、ディスク100に記録されたデータの空間周波数に応じて図16(1)に示す曲線(TPP特性曲線)のように変化する。
 このTPP信号を、キャリア信号との掛け算により周波数シフトすることで記録信号成分の抽出が可能となる。
 TPP信号からキャリア信号成分を除去するための処理は、先に図6を参照して説明した乗算器132における処理、すなわち、TPP信号とキャリア信号[Sin(2πx/p)]との乗算処理である。
 図16(1)に示すTPP信号に対するキャリア信号[Sin(2πx/p)]との乗算処理により、図16(2)に示す信号が得られる。
 図16(2)に示す信号は、図16(1)に示すTPP信号を高周波領域にシフトした信号である。
 図16(1)に示すTPP信号に対するキャリア信号[Sin(2πx/p)]との乗算処理により、モアレとして低域周波数にシフトして再生された記録信号が元の周波数帯域に戻され、図16(2)に示すTPP信号に含まれる記録信号のみの特性曲線、すなわち記録信号対応TPP特性曲線が得られる。
 図16(2)には、記録信号対応TPP特性曲線と、帯域制限を施した記録信号を示している。記録信号対応TPP特性曲線によって囲まれた領域が、TPP信号による読み取り可能な領域となる。
 グラフ中の一点鎖線は、ディスクの記録信号の周波数分布を示している。
 この一点鎖線で示す記録信号領域中、実線で示す記録信号対応TPP特性曲線の内側の領域が、TPP信号によって再生可能な信号領域となる。
 記録信号対応TPP特性曲線の外側部分は、TPP信号によって再生することができない信号領域となる。
 図16(3)Sum信号には、先に図8(1)を参照して説明した空間周波数とSum信号との対応関係を示すグラフと、Sum信号に基づく再生信号パターンを示している。
 グラフには、図6に示す加算信号生成部(Sum)121の出力、すなわち2つのディテクタからの出力の加算信号A+Bの信号特性、すなわちSum特性曲線と、帯域制限を施した記録信号を示している。
 加算信号生成部(Sum)121の出力(信号振幅)は、ディスク100に記録されたデータの空間周波数に応じて図16(3)に示すグラフのように変化する。
 すなわち、空間周波数が高くなるほど、すなわちディスクの記録密度が高くなるほど、Sum信号(A+B)の出力(信号振幅)が小さくなる。
 空間周波数が、図のグラフに示す空間周波数=Fcより高いと、信号振幅は0になり、これ以上の空間周波数の記録密度を持つディスクの記録データは判別できないことになる。
 前述したように、この読み取り限界となる空間周波数であるカットオフ周波数:Fcは、光ピックアップのレーザ光の波長をλとし、光ピックアップを構成するレンズの開口数をNAとした場合の解像限界であり、Fc=2NA/λとなる。
 グラフ中の一点鎖線は、ディスク100に記録された記録信号の周波数分布を示している。
 記録信号は、カットオフ周波数(Fc)より低い周波数から高い周波数まで、様々な周波数成分を含む信号である。
 この一点鎖線で示す記録信号中、点線で示すSum特性曲線の内側部分が、Sum信号によって再生可能な信号領域となる。
 実線で示すSum特性曲線の外側部分は、Sum信号によって再生することができない信号領域となる。
 図16(3)に示すグラフ中の「Sum信号による読み取り可能領域」は、記録信号中の低周波領域の信号に対応する。
 一方、図16(2)に示すグラフ中の「TPP信号による読み取り可能領域」は、記録信号中の高周波領域の信号に対応する。
 これらの2つの信号を組み合わせることで、図16(4)に示す「Sum信号とTPP信号による読み取り可能信号」が得られる。
 この信号は、図6に示す構成注の合成信号生成部141の出力に対応する。
 図16(4)に示す「Sum信号とTPP信号による読み取り可能信号」は。以下の2つの組み合わせとなる。
 (a)図16(2)に示すグラフ中の「TPP信号による読み取り可能領域」に対応する高周波成分信号領域
 (b)図16(3)に示すグラフ中の「Sum信号による読み取り可能領域」に対応する低周波信号領域
 なお、前述したように、Sum信号に基づく再生信号は、図6に示す構成中の加算信号生成部(Sum)121~ゲイン制御部(K1)122を経由して得られる信号である。
 また、TPP信号に基づ再生信号は、図6に示す構成中の差分信号生成部(TPP)131~乗算器132~ゲイン制御部(K2)133を経由して得られる信号である。
 このように、Sum信号とTPP信号を併用することで、カットオフ周波数以下の低周波領域から、カットオフ周波数以上の高周波領域までの幅色い周波数帯の信号を再生することができる。
 なお、ディスクに対するキャリアの形成、すなわちキャリアグルーブとしての凹凸パターンの形成態様としては、複数の異なる態様がある。
 図17を参照して、2つのキャリア形成態様について説明する。
 図17には、以下の2つの異なるキャリアを形成したディスクを示している。
 (A)千鳥パターンキャリアグルーブ形成ディスク
 (B)放射パターンキャリアグルーブ形成ディスク
 (A)千鳥パターンキャリアグルーブ形成ディスクは、ディスク上の隣接するトラックにおいて、凹部と凸部が交互に配列されたキャリアグルーブ(凹凸パターン)を持つディスクである。
 (B)放射パターンキャリアグルーブ形成ディスクは、ディスク上の隣接するトラックにおいて、凹部位置と凸部位置が揃うように配列されたキャリアグルーブ(凹凸パターン)を持つディスクである。
 ディスクに対する記録データとサーボデータの記録例について、図18、図19を参照して説明する。
 図18は、図17(A)に示す千鳥パターンキャリアグルーブ形成ディスクの記録データとサーボデータの記録例を示す図である。
 例えば映画等のコンテンツを構成する記録データと、サーボデータとは交互に配列される。すなわち、図に示すように、記録データを記録する記録エリアと、サーボデータを記録するサーボエリアが交互に記録される。
 千鳥パターンキャリアグルーブ(凹凸パターン)は記録エリアに形成される。
 図に示すように、隣接トラック間において凹部と凸部の位置が交互に配列される。
 記録エリアに記録される記録信号には、カットオフ周波数を越える高周波領域の信号が含まれる。
 サーボエリアに記録されるサーボデータは、前述のTPP信号を利用することなく通常のSum信号のみで読み取り可能な周波数帯域のデータとしてサーボデータが記録される。図に示す例では10T~14Tのマークによってサーボデータを記録している。
 図19は、図17(B)に示す)放射パターンキャリアグルーブ形成ディスクの記録データとサーボデータの記録例を示す図である。
 例えば映画等のコンテンツを構成する記録データと、サーボデータとは交互に配列される。すなわち、図に示すように、記録データを記録する記録エリアと、サーボデータを記録するサーボエリアが交互に記録される。
 放射パターンキャリアグルーブ(凹凸パターン)は記録エリアに形成される。
 図に示すように、隣接トラック間において凹部と凸部の位置は並んで配列される。
 記録エリアに記録される記録信号には、カットオフ周波数を越える高周波領域の信号が含まれる。
 サーボエリアに記録されるサーボデータは、前述のTPP信号を利用することなく通常のSum信号のみで読み取り可能な周波数帯域のデータとしてサーボデータが記録される。図に示す例では10T~14Tのマークによってサーボデータを記録している。
 図20は、記録データとして、カットオフ周波数より高い周波数帯域の記録信号を含むデータを記録したディスクからのデータ再生処理を実行する再生処理構成を示す図である。
 具体的には、例えば、図14~図16を参照して説明した高域カットした(1,7)RLL-pp信号を、図17(A)、図19を参照して説明した千鳥パターンキャリアグルーブ形成ディスクに記録して再生する再生回路の具体的構成例を示す図である。
 図20に示す回路構成を用いたデータ再生処理について説明する。
 ディスク200は、カットオフ周波数より高い周波数帯域の記録信号を含むデータを記録したディスクである。具体的には、例えば、前述した高域カットした(1,7)RLL-pp信号を、千鳥パターンキャリアグルーブ形成ディスクに記録したディスクである。
 光検出部300は、先に図1、図6等を参照して説明した2分割されたディテクタを有する検出部である。
 ただし、読み出し対象となる1つのトラックの他、両隣の2つのトラックからも反射光を受光する。
 図に示すA,Bの矩形が読み出し対象となる中心のトラックからの受光領域であり、両サイドの矩形が隣接トラックからの受光領域を示している。
 適応イコライザ301は、読み出し対象トラックからの反射光のディテクタBの検出信号を抽出するため、光検出部300に入射する隣接トラックからのノイズ信号等を除去する処理を実行する。
 具体的には、読み出しトラックと隣接する2つのトラックの信号を適応等化型フィルタに入力し、読み出し対象トラックの理想信号に向けた適応等化処理を実行して、読み出し対象トラックの信号を取得する。
 読み出し対象トラックの理想信号は、PRターゲット信号生成部307から出力される。
 適応イコライザ301の出力は、読み出し対象トラックの信号Bとなる。
 一方、適応イコライザ302も、読み出し対象トラックからの反射光のディテクタAの検出信号を抽出するため、光検出部300に入射する隣接トラックからのノイズ信号等を除去する処理を実行する。
 具体的な処理は、適応イコライザ301と同様であり、読み出しトラックと隣接する2つのトラックの信号を適応等化型フィルタに入力し、読み出し対象トラックの理想信号に向けた適応等化処理を実行して、読み出し対象トラックの信号を取得する。
 読み出し対象トラックの理想信号は、PRターゲット信号生成部307から出力される。
 適応イコライザ302の出力は、読み出し対象トラックの信号Aとなる。
 これらの信号A,Bは、図1、図6を参照して説明した光ピックアップの出力である信号(A,B)に相当する。
 適応イコライザ301,302の出力信号(A,B)は、加算信号生成部(Sum)303と、差分信号生成部(TPP)304に入力される。
 加算信号生成部(Sum)303は、適応イコライザ301,302の出力信号(A,B)の加算信号(A+B)を生成する。
 一方、差分信号生成部(TPP)304は、適応イコライザ301,302の出力信号(A,B)の差分信号(A-B)を生成する。
 加算信号生成部(Sum)303の生成した加算信号(A+B)は適応イコライザ305に入力される。
 一方、差分信号生成部(TPP)304の生成した差分信号(A-B)は乗算器311に入力される。
 乗算器311は、差分信号(A-B)と、キャリア生成部310の生成したキャリア信号[Sin(2πx/p)]との乗算処理を実行する。
 この処理は、図16を参照して説明した図16(1)TPP信号から、図16(2)TPP信号(シフト後)の生成処理に相当する。
 すなわち、TPP信号中に含まれる、キャリアグルーブと記録マーク信号の掛け算により周波数シフトされた信号を、元の周波数帯域に戻す処理に相当する。
 適応イコライザ305は、加算信号生成部(Sum)303の生成した加算信号(A+B)と、乗算器311の生成したシフト後のTPP信号を入力し、さらに、PRML(Pertial Response Maximum Likelihood)デコーダ306とPRターゲット信号生成部307の生成するターゲット信号を入力し、これらの入力に基づいて、ノイズ成分の除去処理等を実行し、生成信号をPRMLデコーダ306、PLL309、減算器308に出力する。
 PRMLデコーダ306は、適応イコライザ305から入力する加算信号(A+B)とシフト後のTPP信号を入力し、最尤復号方式により最も確からしい再生信号を生成する。
 具体的には、例えばビタビ復号方式が適用される。ビタビ復号は、加算,比較,選択という単純な処理の繰り返しと、最終的にデータを復号するトレースバック操作で畳み込み符号の最尤復号を実現する。ビタビ復号では、情報ビット1ビットに対応する符号化データ(受信データ系列)を得るごとに、その時点での各状態のパスの信号間距離(メトリック)を計算し、最も確からしいパスを求める。
 この復号処理により、再生信号が出力される。
 再生信号は、例えば、先に図16(4)を参照して説明したように、カットオフ周波数より低い低周波数成分から、カットオフ周波数より高い高周波数成分まで含む再生信号となる。
 なお、PRMLデコーダ306には、適応イコライザ305の出力に基づいてクロック信号を生成するPLL309からクロック信号が入力され、クロック制御の下で再生信号の生成、出力が実行される。
 PLL309は、適応イコライザ305の出力に含まれるサーボ信号に従ったクロック信号生成処理を実行する。
 PLL309の生成するクロック信号は、キャリア生成部310にも入力され、キャリア生成部310は、クロック信号に基づいて、サーボエリア以外の記録データ領域の再生タイミングに合わせて、キャリア信号[Sin(2πx/p)]を乗算器311に出力する。
 乗算器311では、サーボエリア以外の記録データ領域の記録信号の再生時にのみ、選択的にキャリア信号[Sin(2πx/p)]との乗算処理が実行される。
 また、PRMLデコーダ306の生成する再生信号は、PRターゲット生成部307に入力される。
 PRターゲット信号生成部307は、PRMLデコーダ306の生成する再生信号に基づいて、後続する再生信号のターゲットを生成して減算器308に入力する。
 減算器は、ターゲット信号と、適応イコライザ305の生成信号との差分を算出し、この差分をターゲットに対する差分(エラー量)として、適応イコライザ301,302,305にフィードバックする。
 適応イコライザ301,302,305は、この差分(エラー量)を入力して適応等化処理を実行して出力信号を生成する。
 なお、図20に示す回路構成に従った再生処理は、例えば、再生装置(情報処理装置)の記憶部に格納された再生処理プログラムの制御の下で実行する構成とすることが可能である。
 図21は、ディスクに形成するキャリアグルーブの種類に応じた再生信号の評価結果を示す図である。
 図21に示すグラフには、以下の6種類のディスクの再生評価値を示している。
 (a)キャリアなし、かつ隣接トラックに記録データなし
 (b)キャリアなし、かつ隣接トラックに記録データあり
 (c)千鳥型キャリアあり、かつ隣接トラックに記録データなし
 (d)千鳥型キャリアあり、かつ隣接トラックに記録データあり
 (e)放射型キャリアあり、かつ隣接トラックに記録データなし
 (f)放射型キャリアあり、かつ隣接トラックに記録データあり
 図21に示すグラフの横軸はディスクに対するデータ記録密度(GBL:ギガバイトリニアデンシティ)、縦軸は再生信号評価値としてのe-MLSE(%)である。
 なお、ディスクに対する記録信号と、キャリア設定条件は以下の通りである。
 Tp=0.225μm
 キャリア:線方向、キャリア周期=3T、凹凸パターンの深さ=λ/8
 マーク位相なし、振幅=0.3
 再生信号の評価値として適用したe-MLSEについて説明する。
 再生信号の評価値として、従来からi-MLSEが知られている。MLSE(Maximum Likelihood Sequence Error)は、ビタビ検出されたデータを用いて設定されるターゲットレベルに対して実際の信号のレベルの差を用いて、エラー確率に対応した指標を計算したものである。
 i-MLSEでは、いくつかのエラーを引き起こしやすいデータパターンに重みを付けして計算が行われる。
 しかし、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、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であるe-MLSEを用いた。
 再生評価値として適用したe-MLSEは、再生信号に含まれるエラーの確率を示している。すなわち、e-MLSEの値は、より低い値がエラー率が低く良好な再生信号が得られていることを示す。
 例えば、図21に示すグラフにおいてe-MLSE=15%以下の場合に良好な再生信号であると言える。
 図21に示すグラフから、以下の結論が導き出される。
 (1)キャリアなしディスクより、キャリア形成ディスクの方が評価値(e-MLSE)の値が小さく、エラーの少ない高品質の再生データが得られる。
 (2)放射型キャリア形成ディスクより、千鳥型キャリア形成ディスクの方が評価値(e-MLSE)の値が小さく、エラーの少ない高品質の再生データが得られる。
 すなわち、高密度記録ディスクでは、再生データの品質は、高品質~低品質の順番は、以下の順番となる。
 (1)千鳥型キャリア、
 (2)放射型キャリア、
 (3)キャリアなし、
  [6.その他の再生回路構成例について]
 ディスクからのデータ再生処理を実行する再生装置の具体的な回路構成の一例について、図20を参照して説明した。
 再生処理を実行する回路構成は、図20に示す回路に限らず、様々な異なる構成をとすることが可能である。
 図22に示す構成は、図20とは異なる構成を有する再生処理回路構成の一例である。
 図22に示す再生処理回路は、先に説明した図20と同様、記録データとして、カットオフ周波数より高い周波数帯域の記録信号を含むデータを記録したディスクからのデータ再生処理を実行する再生処理構成を示す図である。
 具体的には、例えば、図14~図16を参照して説明した高域カットした(1,7)RLL-pp信号を、図17(A)、図19を参照して説明した千鳥パターンキャリアグルーブ形成ディスクに記録して再生する再生回路の具体的構成例を示す図である。
 図22に示す回路構成を用いたデータ再生処理について説明する。
 ディスク200は、カットオフ周波数より高い周波数帯域の記録信号を含むデータを記録したディスクである。具体的には、例えば、前述した高域カットした(1,7)RLL-pp信号を、千鳥パターンキャリアグルーブ形成ディスクに記録したディスクである。
 光検出部320は、先に図1、図6等を参照して説明した2分割されたディテクタを有する検出部である。
 ただし、読み出し対象となる1つのトラックの他、両隣の2つのトラックからも反射光を受光する。
 図に示すA,Bの矩形が読み出し対象となる中心のトラックからの受光領域であり、両サイドの矩形が隣接トラックからの受光領域を示している。
 図22に示す構成では、読み出しトラックのA,B各ディテクタ検出信号と、両隣の隣接トラックのA,B各ディテクタ検出信号を、それぞれ個別の加算信号算出部321、差分信号算出部322に入力する。
 3つの加算信号算出部321の出力は、読み出しトラックのA,B各ディテクタ検出信号である加算信号(A+B)と、読み出しトラックの両隣の隣接トラックのA,B各ディテクタ検出信号の加算信号の3つのトラック対応の加算信号を適応イコライザ(Sum)325に入力する。
 適応イコライザ325は、読み出し対象トラックからの加算信号(A+B)を抽出するため、光検出部300に入射する隣接トラック対応の加算信号、すなわちノイズ信号によって構成される加算信号(An+Bn)を除去する処理を実行する。
 具体的には、読み出しトラックの加算信号(A+B)と隣接する2つのトラックのノイズ加算信号(An+Bn)を適応等化型フィルタに入力し、読み出し対象トラックの理想信号(理想Sum信号)に向けた適応等化処理を実行して、読み出し対象トラックの加算信号(A+B)を取得する。
 読み出し対象トラックの理想信号である理想Sum信号331は、PRターゲット信号生成部329から出力される。
 適応イコライザ325の出力は、読み出し対象トラックの加算信号A+Bとなる。
 一方、適応イコライザ326は、読み出し対象トラックからの差分信号(A-B)を抽出するため、光検出部300に入射する隣接トラック対応の差分信号、すなわちノイズ信号によって構成される差分信号(An-Bn)を除去する処理を実行する。
 具体的には、読み出しトラックの差分信号(A-B)と隣接する2つのトラックのノイズ差分信号(An-Bn)を適応等化型フィルタに入力し、読み出し対象トラックの理想信号(理想TPP信号)に向けた適応等化処理を実行して、読み出し対象トラックの差分信号(A-B)を取得する。
 読み出し対象トラックの理想信号である理想TPP信号332は、PRターゲット信号生成部329から出力される。
 適応イコライザ326の出力は、読み出し対象トラックの差分信号A-Bとなる。
 適応イコライザ326の生成した加算信号(A+B)は適応イコライザ327に入力される。
 一方、適応イコライザ326の生成した差分信号(A-B)は乗算器335に入力される。
 乗算器335は、差分信号(A-B)と、キャリア生成部334の生成したキャリア信号[Sin(2πx/p)]との乗算処理を実行する。
 この処理は、図16を参照して説明した図16(1)TPP信号から、図16(2)TPP信号(シフト後)の生成処理に相当する。
 すなわち、TPP信号中に含まれる、キャリアグルーブと記録マーク信号の掛け算により周波数シフトされた信号を、元の周波数帯域に戻す処理に相当する。
 適応イコライザ327は、適応イコライザ325の生成した加算信号(A+B)と、乗算器335の生成したシフト後のTPP信号を入力し、さらに、PRML(Pertial Response Maximum Likelihood)デコーダ328とPRターゲット信号生成部329の生成するターゲット信号を入力し、これらの入力に基づいて、ノイズ成分の除去処理等を実行し、生成信号をPRMLデコーダ328、PLL333、減算器360に出力する。
 PRMLデコーダ328は、適応イコライザ327から入力する加算信号(A+B)とシフト後のTPP信号を入力し、最尤復号方式により最も確からしい再生信号を生成する。
 具体的には、例えばビタビ復号方式が適用されるる。ビタビ復号は、加算,比較,選択という単純な処理の繰り返しと、最終的にデータを復号するトレースバック操作で畳み込み符号の最尤復号を実現する。ビタビ復号では、情報ビット1ビットに対応する符号化データ(受信データ系列)を得るごとに、その時点での各状態のパスの信号間距離(メトリック)を計算し、最も確からしいパスを求める。
 この復号処理により、再生信号が出力される。
 再生信号は、例えば、先に図16(4)を参照して説明したように、カットオフ周波数より低い低周波数成分から、カットオフ周波数より高い高周波数成分まで含む再生信号となる。
 なお、PRMLデコーダ328には、適応イコライザ327の出力に基づいてクロック信号を生成するPLL333からクロック信号が入力され、クロック制御の下で再生信号の生成、出力が実行される。
 PLL333は、適応イコライザ327の出力に含まれるサーボ信号に従ったクロック信号生成処理を実行する。
 PLL333の生成するクロック信号は、キャリア生成部334にも入力され、キャリア生成部334は、クロック信号に基づいて、サーボエリア以外の記録データ領域の再生タイミングに合わせて、キャリア信号[Sin(2πx/p)]を乗算器311に出力する。
 乗算器335では、サーボエリア以外の記録データ領域の記録信号の再生時にのみ、選択的にキャリア信号[Sin(2πx/p)]との乗算処理が実行される。
 また、PRMLデコーダ328の生成する再生信号は、PRターゲット生成部329に入力される。
 PRターゲット信号生成部329は、PRMLデコーダ328の生成する再生信号に基づいて、後続する再生信号のターゲットを生成する。
 ターゲット信号は、理想Sum信号331と、理想TPP信号332を含む。理想Sum信号331は、減算器341に入力される。理想TPP信号332は減算器342に入力される。また、理想Sum信号と、理想TPP信号を含む理想再生信号が減算器330に入力される。
 減算器341は、理想Sum信号331と、適応イコライザ325の生成信号との差分を算出し、この差分をターゲットに対する差分(エラー量)として、適応イコライザ325にフィードバックする。
 適応イコライザ325は、この差分(エラー量)を入力して適応等化処理を実行して出力信号(A+B)を生成して出力する。
 減算器342は、理想TPP信号332と、適応イコライザ326の生成信号との差分を算出し、この差分をターゲットに対する差分(エラー量)として、適応イコライザ326にフィードバックする。
 適応イコライザ326は、この差分(エラー量)を入力して適応等化処理を実行して出力信号(A-B)を生成して出力する。
 減算器330は、理想再生信号と、適応イコライザ327の生成信号との差分を算出し、この差分をターゲットに対する差分(エラー量)として、適応イコライザ327にフィードバックする。
 適応イコライザ327は、この差分(エラー量)を入力して適応等化処理を実行して出力信号である再生信号を生成して出力する。
 この図22に示す回路構成では、読み出しトラックのみならず、隣接トラックについても個別に加算信号、および差分信号を生成し、その後、適応等化処理によって、目的とする読み出しトラックの加算信号(A+B)と差分信号(A-B)を算出する構成としている。
 なお、図22に示す回路構成に従った再生処理は、例えば、再生装置(情報処理装置)の記憶部に格納された再生処理プログラムの制御の下で実行する構成とすることが可能である。
 さらに、異なる再生処理回路構成を図23に示す。
 図23に示す回路は、図22に示す回路と、ほぼ同様の回路構成であるが、クロック生成処理を実行するPLL333に対する入力を図22に示す構成とは異なる設定としている。
 図22に示す構成では、Sum信号(加算信号)とTPP信号(差分信号)を含む再生信号を生成する適応イコライザ327からの出力をPLL333に入力する構成としていた。
 これに対して、図23に示す構成では、Sum信号(加算信号(A+B))を生成して出力する適応イコライザ325の出力をPLL333に入力する構成としている。
 PLL333は、ディスクに記録されたサーボエリアの記録信号に基づいてクロック信号を生成する構成であり、サーボエリアの記録信号は、Sum信号(加算信号(A+B))のみで読み取り可能な信号である。すなわちTPP信号によって読み取り可能なカットオフ周波数を越える高周波信号は利用しない。
 従って、PLL333に入力する信号を、TPP信号を含む再生信号を生成する適応イコライザ327からの出力ではなく、Sum信号(加算信号(A+B))のみを出力する適応イコライザ325の出力としても、PLL333は正しいクロック信号の生成を行うことができる。
 図23に示す回路は、このPLL333に対する入力が異なるのみであり、その他の回路構成は図22を参照して説明した構成と同じ構成である。
 なお、図23に示す回路構成に従った再生処理についても、例えば、再生装置(情報処理装置)の記憶部に格納された再生処理プログラムの制御の下で実行する構成とすることが可能である。
  [7.本開示の構成のまとめ]
 以上、特定の実施例を参照しながら、本開示の実施例について詳解してきた。しかしながら、本開示の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本開示の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
 なお、本明細書において開示した技術は、以下のような構成をとることができる。
 (1) ディスクからの反射光を受光する光検出部と、
 前記光検出部の受光信号に対する信号処理を実行して再生信号を生成する信号処理部を有し、
 前記光検出部は、前記ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有し、
 前記信号処理部は、
 前記検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号を生成し、
 前記TPP信号から、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を演算により抽出して再生信号を生成する情報処理装置。
 (2) 前記ディスクは、カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるキャリアグルーブによって構成されるキャリア信号上に記録信号が記録された構成であり、
 前記信号処理部は、
 前記キャリア信号と前記記録信号の重複信号を周波数シフトした読み取り信号として得られる前記TPP信号を、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分領域へ周波数シフトする演算により、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を抽出する(1)に記載の情報処理装置。
 (3) 前記演算は、前記TPP信号に対するキャリア信号の乗算処理であり、
 前記信号処理部は、
 前記TPP信号に対するキャリア信号の乗算処理により、前記TPP信号を、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分領域へ周波数シフトする(2)に記載の情報処理装置。
 (4) 前記信号処理部は、
 前記検出部A,Bの各検出信号の加算信号であるSum信号と、
 前記TPP信号からキャリア信号成分を除去した記録信号対応TPP信号との合成処理を実行して再生信号を生成する(1)~(3)いずれかに記載の情報処理装置。
 (5) 前記信号処理部は、
 前記Sum信号に基づいて、主にカットオフ周波数以下の周波数成分を含む再生信号を生成し、
 前記TPP信号に基づいて、主にカットオフ周波数以上の周波数成分を含む再生信号を生成する(1)~(4)いずれかに記載の情報処理装置。
 (6) 前記ディスクは、カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるキャリアグルーブが形成された構成であり、
 前記キャリアグルーブを構成する凹凸パターンは、隣接トラックにおいて交互にずれた千鳥パターンを有する(1)~(5)いずれかに記載の情報処理装置。
 (7) 前記ディスクは、カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるキャリアグルーブが形成された構成であり、
 前記キャリアグルーブを構成する凹凸パターンは、隣接トラック間において揃えられた放射パターンを有する(1)~(5)いずれかに記載の情報処理装置。
 (8) 前記ディスクは、
 記録信号を記録した記録エリアと、サーボ信号を記録したサーボエリアを交互に配列した構成を有し、
 前記信号処理部は、
 前記サーボ信号に基づくクロック信号を生成して再生信号生成処理におけるタイミング制御を実行する(1)~(7)いずれかに記載の情報処理装置。
 (9) 前記信号処理部は、
 前記光検出部の受光信号に含まれる隣接トラックの信号を除去する適応イコライザを有する(1)~(8)いずれかに記載の情報処理装置。
 (10) 前記信号処理部は、
 PRML(Pertial Response Maximum Likelihood)による最尤復号処理を実行する(1)~(9)いずれかに記載の情報処理装置。
 (11) カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるキャリアグルーブによって構成されるキャリア信号上に記録信号が記録された光ディスクであり、
 再生装置において、
 前記キャリア信号と前記記録信号の重複信号を周波数シフトしたTPP(Tangential Push-pull)信号を読み取り、該TPP信号を、前記光ディスクの記録信号中の高周波成分領域へ周波数シフトする演算により、前記光ディスクの記録信号中の高周波成分信号を抽出することを可能とした光ディスク。
 (12) 前記演算は、前記TPP信号に対するキャリア信号の乗算処理であり、
 前記再生装置は、
 前記TPP信号に対するキャリア信号の乗算処理により、前記TPP信号を、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分領域へ周波数シフトすることで、
 前記TPP信号から、前記光ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を抽出して再生信号を生成する(11)に記載の光ディスク。
 (13) 前記キャリアグルーブを構成する高周波凹凸パターンは、隣接トラックにおいて交互にずれた千鳥パターンである(11)または(12)に記載の光ディスク。
 (14) 前記キャリアグルーブを構成する高周波凹凸パターンは、隣接トラック間において揃えられた放射パターンを有する(11)または(12)に記載の光ディスク。
 (15) 前記光ディスクは、
 記録信号を記録した記録エリアと、サーボ信号を記録したサーボエリアを交互に配列した構成である(11)~(14)いずれかに記載の光ディスク。
 (16) 情報処理装置において実行する情報処理方法であり、
 前記情報処理装置は、
 ディスクからの反射光を受光する光検出部と、
 前記光検出部の受光信号に対する信号処理を実行して再生信号を生成する信号処理部を有し、
 前記光検出部は、前記ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有し、
 前記信号処理部は、
 前記検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号を生成し、
 前記TPP信号から、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を演算により抽出して再生信号を生成する情報処理方法。
 (17) 情報処理装置において情報処理を実行させるプログラムであり、
 前記情報処理装置は、
 ディスクからの反射光を受光する光検出部と、
 前記光検出部の受光信号に対する信号処理を実行して再生信号を生成する信号処理部を有し、
 前記光検出部は、前記ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有し、
 前記プログラムは、前記信号処理部に、
 前記検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号の生成処理、
 前記TPP信号から、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を演算により抽出して再生信号を生成する処理を実行させるプログラム。
 また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。例えば、プログラムは記録媒体に予め記録しておくことができる。記録媒体からコンピュータにインストールする他、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介してプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
 なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
 以上、説明したように、本開示の一実施例の構成によれば、高密度データを再生可能とした光ディスクが実現され、高密度データを記録した光ディスクからのデータ再生を行なう再生装置が実現される。
 具体的には、ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有する光検出部と信号処理部を有し、信号処理部は、検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号を生成し、TPP信号から、ディスクの記録信号中の高周波成分信号を抽出して再生信号を生成する。ディスクは、カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるキャリア信号上に記録信号が記録された構成であり、信号処理部は、キャリア信号と記録信号の重複信号の周波数シフト信号としてディスクから読み取られるTPP信号に対して、キャリア信号を乗算することで、TPP信号を高周波領域の周波数へシフトして、ディスク記録信号中の高周波成分信号を抽出する。
 本構成により、高密度データを再生可能とした光ディスクが実現され、高密度データを記録した光ディスクからのデータ再生を行なう再生装置が実現される。
  10 ディスク
  11 マーク(低反射率部)
  12 高反射率部
  20 光ピックアップ
  21 レーザ光出力部
  22 光検出部
  23 信号処理部
  24 加算信号生成部
 100 ディスク
 110 光ピックアップ
 111 レーザ光出力部
 112 光検出部
 113 信号処理部
 121 加算信号生成部
 122 ゲイン制御部
 131 差分信号生成部
 132 乗算器
 133 ゲイン制御部
 141 合成信号生成部
 200 ディスク
 300 光検出部
 301 適応イコライザ
 302 適応イコライザ
 303 加算信号生成部
 304 差分信号生成部
 305 適応イコライザ
 306 PRMLデコーダ
 307 PRターゲット信号生成部
 308 減算器
 309 PLL
 310 キャリア生成部
 311 乗算器
 320 光検出部
 321 加算信号生成部
 322 差分信号生成部
 325 適応イコライザ
 326 適応イコライザ
 327 適応イコライザ
 328 PRMLデコーダ
 329 PRターゲット信号生成部
 330 減算器
 331 理想Sum信号
 332 理想TPP信号
 333 PLL
 334 キャリア生成部
 335 乗算器
 341 減算器
 342 減算器

Claims (17)

  1.  ディスクからの反射光を受光する光検出部と、
     前記光検出部の受光信号に対する信号処理を実行して再生信号を生成する信号処理部を有し、
     前記光検出部は、前記ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有し、
     前記信号処理部は、
     前記検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号を生成し、
     前記TPP信号から、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を演算により抽出して再生信号を生成する情報処理装置。
  2.  前記ディスクは、カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるキャリアグルーブによって構成されるキャリア信号上に記録信号が記録された構成であり、
     前記信号処理部は、
     前記キャリア信号と前記記録信号の重複信号を周波数シフトした読み取り信号として得られる前記TPP信号を、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分領域へ周波数シフトする演算により、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を抽出する請求項1に記載の情報処理装置。
  3.  前記演算は、前記TPP信号に対するキャリア信号の乗算処理であり、
     前記信号処理部は、
     前記TPP信号に対するキャリア信号の乗算処理により、前記TPP信号を、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分領域へ周波数シフトする請求項2に記載の情報処理装置。
  4.  前記信号処理部は、
     前記検出部A,Bの各検出信号の加算信号であるSum信号と、
     前記TPP信号からキャリア信号成分を除去した記録信号対応TPP信号との合成処理を実行して再生信号を生成する請求項1に記載の情報処理装置。
  5.  前記信号処理部は、
     前記Sum信号に基づいて、主にカットオフ周波数以下の周波数成分を含む再生信号を生成し、
     前記TPP信号に基づいて、主にカットオフ周波数以上の周波数成分を含む再生信号を生成する請求項1に記載の情報処理装置。
  6.  前記ディスクは、カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるキャリアグルーブが形成された構成であり、
     前記キャリアグルーブを構成する凹凸パターンは、隣接トラックにおいて交互にずれた千鳥パターンを有する請求項1に記載の情報処理装置。
  7.  前記ディスクは、カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるキャリアグルーブが形成された構成であり、
     前記キャリアグルーブを構成する凹凸パターンは、隣接トラック間において揃えられた放射パターンを有する請求項1に記載の情報処理装置。
  8.  前記ディスクは、
     記録信号を記録した記録エリアと、サーボ信号を記録したサーボエリアを交互に配列した構成を有し、
     前記信号処理部は、
     前記サーボ信号に基づくクロック信号を生成して再生信号生成処理におけるタイミング制御を実行する請求項1に記載の情報処理装置。
  9.  前記信号処理部は、
     前記光検出部の受光信号に含まれる隣接トラックの信号を除去する適応イコライザを有する請求項1に記載の情報処理装置。
  10.  前記信号処理部は、
     PRML(Pertial Response Maximum Likelihood)による最尤復号処理を実行する請求項1に記載の情報処理装置。
  11.  カットオフ周波数以上の高周波凹凸パターンからなるキャリアグルーブによって構成されるキャリア信号上に記録信号が記録された光ディスクであり、
     再生装置において、
     前記キャリア信号と前記記録信号の重複信号を周波数シフトしたTPP(Tangential Push-pull)信号を読み取り、該TPP信号を、前記光ディスクの記録信号中の高周波成分領域へ周波数シフトする演算により、前記光ディスクの記録信号中の高周波成分信号を抽出することを可能とした光ディスク。
  12.  前記演算は、前記TPP信号に対するキャリア信号の乗算処理であり、
     前記再生装置は、
     前記TPP信号に対するキャリア信号の乗算処理により、前記TPP信号を、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分領域へ周波数シフトすることで、
     前記TPP信号から、前記光ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を抽出して再生信号を生成する請求項11に記載の光ディスク。
  13.  前記キャリアグルーブを構成する高周波凹凸パターンは、隣接トラックにおいて交互にずれた千鳥パターンである請求項11に記載の光ディスク。
  14.  前記キャリアグルーブを構成する高周波凹凸パターンは、隣接トラック間において揃えられた放射パターンを有する請求項11に記載の光ディスク。
  15.  前記光ディスクは、
     記録信号を記録した記録エリアと、サーボ信号を記録したサーボエリアを交互に配列した構成である請求項11に記載の光ディスク。
  16.  情報処理装置において実行する情報処理方法であり、
     前記情報処理装置は、
     ディスクからの反射光を受光する光検出部と、
     前記光検出部の受光信号に対する信号処理を実行して再生信号を生成する信号処理部を有し、
     前記光検出部は、前記ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有し、
     前記信号処理部は、
     前記検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号を生成し、
     前記TPP信号から、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を演算により抽出して再生信号を生成する情報処理方法。
  17.  情報処理装置において情報処理を実行させるプログラムであり、
     前記情報処理装置は、
     ディスクからの反射光を受光する光検出部と、
     前記光検出部の受光信号に対する信号処理を実行して再生信号を生成する信号処理部を有し、
     前記光検出部は、前記ディスクのトラック方向に2分割された検出部A,Bを有し、
     前記プログラムは、前記信号処理部に、
     前記検出部A,Bの各検出信号の差分信号であるTPP(Tangential Push-pull)信号の生成処理、
     前記TPP信号から、前記ディスクに記録された記録信号中の高周波成分信号を演算により抽出して再生信号を生成する処理を実行させるプログラム。
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