CN105340012B - 光学介质再现装置和光学介质再现方法 - Google Patents

光学介质再现装置和光学介质再现方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于对其中形成多个轨道的光学介质进行光学再现的光学介质再现装置，包括：检测单元，用于将从光学介质返回的光束的横截面划分为多个区域，并形成所述多个区域的各自的检测信号；多输入自适应均衡器，所述多输入自适应均衡器具有多个自适应均衡器单元，其中所述多个区域的各自的检测信号被输入到所述多个自适应均衡器单元中，并且对所述多个自适应均衡器单元的输出进行计算以形成均衡信号；二进制化单元，用于将所述均衡信号二进制化以得到二进制数据；以及均衡误差计算单元，用于根据基于来自所述二进制化单元的二进制数据而得到的均衡目标信号、以及从所述多输入自适应均衡器输出的均衡信号来确定均衡误差，并将所述均衡误差作为用于自适应均衡的控制信号而提供给所述自适应均衡器单元。

Description

光学介质再现装置和光学介质再现方法
技术领域
本发明涉及用于再现诸如光盘之类的光学介质的光学介质再现装置、以及光学介质再现方法。
背景技术
现有两种实现光盘高密度化的方法。一种方法是通过缩短信道位长(即标记长度)而在线密度方向上实现高密度化。另一种方法是通过缩窄轨道间距。然而，当缩窄轨道间距时，增加了来自相邻轨道的信息泄露(相邻轨道串扰)。已提出了一种用于减少相邻轨道串扰(在下文中酌情简称为串扰)的方法。
例如，专利文献1描述了通过为自适应均衡器单元提供用于待再现轨道以及所述待再现轨道两侧的轨道的再现信号，并通过控制自适应均衡器单元的抽头系数(tapcoefficient)，来消除干扰。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开No.2012-079385
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1中记载的装置需要用于同时读取待再现轨道及其两侧轨道的三条光束。需要对所述三条光束读取出的再现信号的相位进行匹配。可以通过一条光束顺序地再现三个轨道，并同步再现信号。应注意的是，需要用于同步的存储器。因此，由于光拾取头具有复杂结构，相位匹配变得复杂，并且电路尺寸增大，因此专利文献1中记载的装置并不合乎需要。
本公开内容的一个目的是提供一种通过使用一个轨道的再现信号来消除串扰的光学介质再现装置和光学介质再现方法，以解决上述问题。
问题的解决手段
为了解决上述问题，本公开内容提供了一种用于对其中形成多个轨道的光学介质进行光学再现的光学介质再现装置，包括：
检测单元，用于将从光学介质返回的光束的横截面划分为多个区域，并形成所述多个区域的各自的检测信号；
多输入自适应均衡器，所述多输入自适应均衡器具有多个自适应均衡器单元，其中所述多个区域的各自的检测信号被分别输入到所述多个自适应均衡器单元中，并且对所述多个自适应均衡器单元的输出进行计算以形成均衡信号；
二进制化单元，用于将所述均衡信号二进制化，以提供二进制数据；以及
均衡误差计算单元，用于根据来自所述二进制化单元的二进制数据而得到的均衡目标信号、以及从所述多输入自适应均衡器输出的均衡信号来确定均衡误差，并将所述均衡误差作为用于自适应均衡的控制信号而提供给所述自适应均衡器单元。
发明效果
根据本公开内容，可以通过仅仅使用从待再现轨道中读取的输出来消除串扰。不需要使用三个光束来进行读取。此外，不需要利用一个光束顺序地再现三个轨道并由存储器进行同步。有利地，光拾取头没有复杂结构，不需要相位匹配，不增加存储器。以这种方式，可以以更简单的结构增加光盘密度。此处所述的效果不是限制性的，而仅仅是为了例证说明，还可以存在除了此处所述之外的其他效果。
附图说明
图1是示出根据本公开内容一个实施方式的光盘装置的结构的方框图。.
图2是示出根据本公开内容一个实施方式的光拾取头的结构的示意图。
图3是示出根据一个实施方式的例证性数据检测处理单元的方框图。
图4是示出数据检测处理单元中的例证性多输入自适应均衡器的方框图。
图5是示出例证性多输入自适应均衡器的方框图。
图6是示出均衡误差计算单元的方框图。
图7是用于各自图解区域划分的第一实施方式的示意图。
图8是示出通过划分为两个和三个得到的再现性能的图表。
图9是示出通过划分为三个和四个得到的再现性能的图表。
图10是示出通过划分为四个、五个和六个得到的再现性能的图表。
图11是用于说明盘在切向方向上的歪斜裕度的图表。
图12是用于说明盘在径向方向上的歪斜裕度的图表，示出了区域划分的第三实施方式，并示出了再现性能。
图13是示出区域划分的第二实施方式并示出再现性能的图表。
图14是示出区域划分的第三实施方式并示出再现性能的图表。
图15是示出区域划分的第四实施方式并示出再现性能的图表。
图16是示出区域划分的第五实施方式并示出再现性能的图表。
图17是示出区域划分的第六实施方式并示出再现性能的图表。
图18是示出区域划分的第七实施方式并示出再现性能的图表。
图19是示出区域划分的多种图案的示意图。
图20是示出区域划分的多种图案的再现性能的图表。
图21是示出当线密度改变时的再现性能的图表。
图22是示出当线密度改变时的再现性能的图表。
具体实施方式
下文说明的实施方式仅仅是描述本公开内容的优选实施方式，并为其增加技术上优选的各种限定。然而，只要没有对于本公开内容特别限定的描述，则本公开内容的范围不应该局限于稍后描述的实施方式。
将按以下顺序描述各实施方式。
<1.实施方式>
<2.变型例>
<1.实施方式>
[光盘装置]
如图1所示，适用于本公开内容的光盘装置包括用于在作为光学记录介质的光盘100上记录和再现信息的光拾取头101，以及用于旋转光盘100的主轴电机。为了沿光盘100的径向方向移动光拾取头101，设置螺纹机构(进给电动机)103。
作为光盘100，可以使用诸如BD(Blu-ray DiscTM)之类的高密度光盘。BD是一种高密度光盘，具有在一个表面的单层上大约25G字节以及在一个表面的双层上大约50G字节的记录容量。根据BD技术规范，光源波长是405nm，物镜的数值孔径(NA)可大到0.85，以减少光束光点直径。根据CD技术规范，光源波长是780nm，NA是0.45，光点直径是2.11μm。根据DVD技术规范，光源波长是650nm，NA是0.6，光点直径是1.32μm。根据BD技术规范，光点直径可以小到0.58μm。
近年来，已经对于BD(Blu-ray DiscTM)实际应用BDXLTM，BDXLTM通过缩短信道位长(即标记长度)并在线密度方向上实现高密度化，而具有在三层上100GB以及在四层上128GB的大容量。
为了进一步提高记录容量，一种利用在沟槽(groove)轨道和台面(land)轨道两者上存储数据的方法(称为台面/沟槽记录方法)的光盘是适合需要的。所述沟槽轨道是由沟槽构成的轨道。所述沟槽被定义为当制造光盘时被激光照射的部分。夹在相邻沟槽之间的区域称为台面。所述台面轨道是由台面构成的轨道。在由多个信息记录层叠置而成的多层光盘的情形中，可以进一步提高记录容量。
当将能够执行所述高密度记录的光盘100装载入光盘装置中时，在记录/再现时，光盘100被主轴电机102以恒线速度(CLV)或者恒角速度(CAV)旋转驱动。当再现时，光盘100的轨道上记录的标记信息被光拾取头(光学头)101读取。当在光盘100上记录数据时，由光拾取头101在光盘100的轨道上以相位变化标记或者色素变化标记的方式记录用户数据。
在可记录盘的情形中，在由摆动沟槽形成的轨道上记录由相位变化标记形成的记录标记。在每一单层具有23.3GB的BD的情形中，通过RLL(1，7)PP调制法(RLL；游程长度受限码，PP：奇偶校验保持/禁止rmtr(最小跳变游程重复控制))等等，以0.12μm/位，0.08μm/信道位的线密度记录相位变化标记。类似地，在具有25GB/层的BD的情形中，记录是以0.0745μm/信道位执行的。在具有32GB/层的BDXLTM的情形中，记录是以0.05826μm/信道位执行的。在具有33.4GB/层的BDXLTM的情形中，记录是以0.05587μm/信道位执行的。依据盘的类型，以与信道位长相对应的密度执行记录。当通过“T”表示信道时钟周期时，标记长度为2T到8T。在只读盘的情形中，不形成沟槽，而是以压坑列(emboss pit column)的方式记录通过RLL(1，7)PP调制方法调制的数据。
在光盘100的内周区域处，通过压坑或者摆动沟槽记录只读管理信息，比如盘的物理信息等。还通过光拾取头101执行这些信息的读出。此外，还通过光拾取头101读出作为光盘100上的沟槽轨道摆动而埋设的ADIP信息。
光拾取头101包括作为激光光源的激光二极管，用于检测反射光的光检测器，作为激光的输出端的物镜，和用于利用激光经由物镜照射盘记录表面、并将其反射光引导到光检测器的光学系统等。在光拾取头101内，双轴机构在寻轨方向和聚焦方向上可移动地支撑物镜。整个光拾取头101可以通过螺纹机构103在盘径向方向上移动。驱动电流从激光驱动器113馈送到光拾取头101的激光二极管，由此激光二极管产生激光。
来自光盘100的反射光被光检测器检测，被转换为与所接收光的光量相对应的电信号，并被馈送到矩阵电路104。矩阵电路104包括与来自作为光检测器的多个光接收元件的输出电流相对应的电流/电压变换电路和矩阵计算/放大电路，并通过矩阵计算处理产生需要的信号。考虑到信号传输质量，电流/电压变换电路可以形成在光检测器元件内。例如，它产生与再现数据相对应的再现信息信号(RF信号)，用于伺服控制的聚焦误差信号，以及寻轨误差信号。此外，它产生推挽信号，作为与沟槽的摆动有关的信号(即，用于检测摆动的信号)。
从矩阵电路104输出的再现信息信号被馈送到数据检测处理单元105，聚焦误差信号和寻轨误差信号被馈送到光学块伺服电路111，推挽信号被馈送到摆动信号处理电路106。
数据检测处理单元105对再现信息信号执行二进制化处理。例如，数据检测处理单元105执行RF信号的A/D变换处理、通过PLL进行的再现时钟生成处理、PR(部分响应)均衡处理和维特比解码(最大似然解码)等，并通过PRML(部分响应最大似然)检测方法得到二进制数据串。数据检测处理单元105将所述二进制数据串作为从光盘100读取的信息，馈送到稍后部分中的编码/解码单元107。
编码/解码单元107在再现时解调再现数据，在记录时调制记录数据。具体来讲，在再现时执行数据解调、去交织、ECC解码、地址解码，而在记录时执行ECC编码、交织和数据调制。
在再现时，在数据检测处理单元105处解调的二进制数据串被馈送到编码/解码单元107。编码/解码单元107对所述二进制数据串执行解调处理，以得到来自光盘100的再现数据。具体来讲，应用游程长度受限码调制(如RLL(1，7)PP调制)，对光盘100上记录的数据执行解调处理以及用于纠错的ECC解码处理，由此得到来自光盘100的再现数据。
由编码/解码单元107解码为再现数据的数据被传送到主机接口108，并根据系统控制器110的指令而被传送到主机设备200。主机设备200的范例包括计算机设备以及AV(视听)系统设备。
当对光盘100进行记录/再现时，处理ADIP信息。换言之，从矩阵电路104输出的作为与沟槽摆动有关的信号的推挽信号，可成为在摆动信号处理电路106中的数字化的摆动数据。通过PLL处理，产生与所述推挽信号同步的时钟。所述摆动数据在ADIP解调处理单元116处被解调为构成ADIP地址的数据流，并被馈送到地址解码器109。地址解码器109对馈送的数据进行解码，获取地址值，并将所述地址值馈送到系统控制器110。
在记录时，从主机设备200发送记录数据。所述记录数据经由主机接口108而被馈送到编码/解码单元107。作为记录数据的编码处理，编码/解码单元107执行纠错码添加(ECC编码)、交织、子码添加。对这样处理的数据执行游程长度受限码调制，如RLL(1-7)PP方法。
在编码/解码单元107处处理的记录数据被馈送到光策略单元114。作为记录补偿处理，光策略单元114调整用于记录层的特性、激光的光点形状、记录线速度的激光驱动脉冲波形。然后，光策略单元114将激光驱动脉冲输出到激光驱动器113。
激光驱动器113根据已执行记录补偿处理后的激光驱动脉冲，将电流流入光拾取头101内的激光二极管，发出激光。以这样的方式，在光盘100上形成与记录数据相对应的标记。
光学块伺服电路111根据来自矩阵电路104的聚焦误差信号和寻轨误差信号而产生各种伺服驱动信号，包括聚焦、寻轨和螺纹，并执行伺服操作。换言之，根据聚焦误差信号和寻轨误差信号产生聚焦驱动信号和寻轨驱动信号，驱动器118驱动光拾取头101内的双轴机构中的聚焦线圈和寻轨线圈。由此，通过光拾取头101、矩阵电路104、光学块伺服电路111、驱动器118和双轴机构形成寻轨伺服回路和聚焦伺服回路。
此外，光学块伺服电路111依据来自系统控制器110的轨道跳跃命令关闭寻轨伺服回路，并且输出跳跃驱动信号以执行轨道跳跃操作。此外，光学块伺服电路111还产生作为寻轨误差信号的低频分量而获得的螺纹误差信号，并根据来自系统控制器110的存取执行控制产生螺纹驱动信号，以便通过螺纹驱动器115驱动螺纹机构103。
主轴伺服电路112控制以CLV旋转主轴电机102。主轴伺服电路112获取对摆动信号执行PLL而产生的时钟，来作为目前主轴电机102的旋转速度信息，并将所述旋转速度信息与预定的CLV参考速度信息进行比较以产生主轴误差信号。当再现数据时，在数据检测处理单元105内通过PLL产生的再现时钟是目前主轴电机102的旋转速度信息，所述旋转速度信息与预定的CLV参考速度信息进行比较以产生主轴误差信号。主轴伺服电路112输出依据所述主轴误差信号产生的主轴驱动信号，并通过主轴驱动器117以CLV旋转主轴电机102。
主轴伺服电路112依据来自系统控制器110的主轴启动/制动(kick/brake)控制信号产生主轴驱动信号，并执行包括主轴电机102的启动、停止、加速和减速在内的操作。
可通过由微计算机构成的系统控制器110控制如上所述的伺服系统和记录/再现系统的各种操作。系统控制器110依据经由主机接口108从主机设备200送来的命令执行各种处理。例如，当从主机设备200发出写入命令时，系统控制器110首先将光拾取头101移动到待写入地址。编码/解码单元107执行与从主机设备200发送来的数据(比如视频数据和音频数据)有关的上述编码处理。依据编码后的数据，激光驱动器113驱动发射激光以执行记录。
例如，当从主机设备200提供了用于传送在光盘100中记录的数据的读取命令时，系统控制器110首先执行用于搜寻指定地址的搜寻操作控制。换言之，它向光学块伺服电路111发出命令，以执行光拾取头101的以所述搜寻命令所指定的地址为目标的存取操作。其后，对传送对于主机设备200指定的数据段内的数据所必需的操作进行控制。具体来讲，从光盘100读取数据，在数据检测处理单元105和编码/解码单元107中执行再现处理，并传送所需要的数据。
应注意的是，图1示出的是光盘装置与主机设备200连接，但是光盘装置可以不与其他设备连接。在这种情况下，可以设置操作单元和显示单元，并且数据输入/输出接口单元的构成可以不同于图1中示出的构成。换言之，依据用户的操作执行记录和再现，也可以形成用于输入和输出各种数据的终端。应理解的是，可以采用光盘装置的多种构成。
[光拾取头]
接下来，将参考图2描述上述光盘装置中使用的光拾取头101。光拾取头101利用例如波长λ为405nm的激光(光束)将信息记录到光盘100中以及从光盘100中再现信息。所述激光是从半导体激光器(LD：激光二极管)1发出的。
利用经过准直透镜2、偏振分束器(PBS：Polarizing Beam Splitter)3和物镜4的激光，照射光盘100。偏振分束器3具有基本上100％透射P偏振光并且基本上100％反射S偏振光的分离表面。来自光盘100记录层的反射光通过相同的光路返回，并入射到偏振分束器3上。通过插入λ/4元件(未示出)，在偏振分束器3处反射基本上100％的入射激光。
在偏振分束器3处反射的激光经由透镜5而会聚在光检测器6的光接收表面上。光检测器6具有用于对光接收表面上的入射光进行光电转换的光接收单元。作为一个例子，通过在光盘100的切向方向(轨道方向)上划分为三个的分割线，光接收单元被划分为三个区域A、B和C。光检测器6输出与光接收单元的三个区域A、B和C上的各自光接收量相对应的三个电信号。稍后将详细描述示例性区域划分方法。为了说明本公开内容，图2中的光拾取头101仅仅具有最小限度构成。省略了诸如经由矩阵电路104输出到光学块伺服电路111的聚焦误差信号、寻轨误差信号以及经由矩阵电路104输出到摆动信号处理电路106的推挽信号之类的信号。除图2所示以外的各种构成也是可行的。
来自光盘100的返回光束的光通量的横截面被划分为多个区域，以提供与各区域相对应的再现信息信号。作为提供每一区域的再现信息信号的方法，可以使用除了划分光检测器6以外的方法。例如，可以使用一种在穿过物镜4直到光检测器6的光路上布置用于划分多个区域的光路转换元件、并将通过所述光路转换元件划分而成的多个光束馈送至不同光检测器的方法。光路转换元件的范例包括诸如全息光学元件之类的衍射元件以及诸如微棱镜之类的折射元件。
[数据检测处理单元]
如上所述，通过光拾取头101从光盘100中再现数据，将区域A到C的各自的检测信号馈送至矩阵电路104，变为与各区域相对应的再现信息信号。数据检测处理单元105包括A/D转换器11，从矩阵电路104馈送来的再现信息信号被馈送至A/D转换器11，如图3所示。通过PLL 12形成用于A/D转换器11的时钟。在A/D转换器11处，从矩阵电路104馈送来的再现信息信号被转换为数字数据。区域A至C的数字化的再现信息信号由Sa至Sc表示。在加法器电路17处与再现信息信号Sa至Sc相加的信号被馈送至PLL 12。
此外，数据检测处理单元105包括多输入自适应均衡器单元13、二进制化检测单元14、PR卷积设备15、和均衡误差计算单元16。
多输入自适应均衡器单元13对再现信息信号Sa至Sc分别执行PR自适应均衡处理。换言之，再现信息信号Sa至Sc被均衡，以近似期望的PR波形。各个均衡后的输出相加，以输出均衡信号y0。
作为输入到PLL 12的信号，可以使用来自多输入自适应均衡器单元的输出。在这种情形下，多输入自适应均衡器单元的初始模量被设置为一预定值。
二进制化检测单元14例如是维特比解码器。PR均衡后的均衡信号y0被最大似然解码，以得到二进制数据DT。所述二进制数据DT被馈送至图1中示出的编码/解码单元107，再现数据在编码/解码单元107中被解调。对于维特比解码，使用了一种由多个状态和通过所述状态之间的迁移表示的分支构成的维特比检测单元，所述多个状态以具有预定长度的连续比特为单位。可以从所有可能的比特序列中有效地检测出期望的比特序列。
在实际电路中，为每个状态准备两个寄存器。一个是用于存储直到该状态的部分响应序列以及信号路径量度的寄存器，称作路径量度寄存器。另一个是用于存储直到该状态的比特序列流的寄存器，称作路径存储寄存器。此外，对于每一分支，准备以比特为单位(称作分支量度单位)的部分响应序列和用于计算信号路径量度的计算单元。
通过所述维特比检测单元，可以逐一将各比特序列与经过状态的路径之一相关联。通过顺序累加构成上述路径的状态之间的迁移(即分支中的上述分支量度)，可以提供经过所述路径的部分响应序列以及在实际信号(再现信号)之间的路径量度。
可以通过对具有到达各状态的两个或更少分支的路径量度的大小进行比较、并顺序地选择具有较小路径量度的路径，来选择使路径量度最小化的路径。当将所述选择信息传送到路径存储寄存器时，存储由比特序列表示到达每个状态的路径的信息。路径存储寄存器的值被顺序地更新、并最终缩小到使路径量度最小化的比特序列，从而输出该结果。
PR卷积设备15执行二进制化结果的卷积处理，并产生目标信号Zk，如以下等式所示。所述目标信号Zk是通过对二进制化结果进行卷积而得到的，因此是无噪声的理想信号。例如，在PR(1，2，2，2，1)的情形中，每一信道时钟的值P是(1，2，2，2，1)。约束长度是5。在PR(1，2，3，3，3，2，1)的情形中，每一信道时钟的值P是(1，2，3，3，3，2，1)，约束长度是7。当提高记录密度以使容量超过35GB(激光的波长λ＝405nm，物镜的NA＝0.85，轨道间距＝0.32μm恒定)，如果部分响应的约束长度从5延长到7而未提高检测能力，则检测变得困难。应注意的是，在以下等式中，d表示二进制化数据。
[数式1]
P＝(1，2，3，3，3，2，1)
P＝(1，2，2，2，1)
均衡误差计算单元16根据多输入自适应均衡器单元13的均衡信号y0和目标信号Zk来确定均衡误差ek，并将均衡误差ek馈送到多输入自适应均衡器单元13以控制抽头系数。如图6所示，均衡误差计算单元16包括减法器25和系数乘法器26。减法器25从均衡信号y0中减去目标信号Zk。通过系数乘法器26，将所述减法结果乘以一预定系数“a”，由此产生均衡误差。
如图4所示，多输入自适应均衡器单元13包括自适应均衡器单元21、22和23，以及加法器24。上述再现信息信号Sb输入至自适应均衡器单元22，再现信息信号Sa输入至自适应均衡器单元21，再现信息信号Sc输入至自适应均衡器单元23。图4表示当区域划分数目是三时多输入自适应均衡器单元13的构成。与区域划分数目相对应地提供自适应均衡器单元。
自适应均衡器单元21、22和23中的每一个具有以下参数：FIR(有限脉冲响应)滤波器抽头数、它的计算精度(比特分辨率)、以及自适应计算的更新增益，每一参数都设置为最佳值。均衡误差ek作为用于自适应控制的系数控制值，馈送至每一自适应均衡器单元21、22和23。
自适应均衡器单元21、22和23的输出y1、y2和y3通过加法器24相加，并输出作为多输入自适应均衡器单元13的均衡信号y0。所述多输入自适应均衡器单元13的输出目标是理想PR波形，其中二进制化结果被卷积为PR(部分响应)。
自适应均衡器单元21例如由图5所示的FIR滤波器构成。自适应均衡器单元21是具有n+1级抽头的滤波器，包括延迟元件30-1至30-n，系数乘法器31-0至31-n，和加法器34。系数乘法器31-0至31-n将抽头系数C0至Cn与每一时间点的输入x相乘。系数乘法器31-0至31-n的输出通过加法器34相加，并被取出作为输出y。
为了执行自适应均衡处理，对抽头系数C0至Cn进行控制。为此目的，设置计算单元32-0至32-n，均衡误差ek以及每个抽头输入所述计算单元32-0至32-n并得到计算。提供用于对各计算单元32-0至32-n的输出进行积分的积分器33-0至33-n。在每一计算单元32-0至32-n处，例如计算-1×ek×x。所述计算单元32-0至32-n的输出在积分器33-0至33-n处积分。根据所述积分结果，改变和控制系数乘法器31-0至31-n的抽头系数C0至Cn。积分器33-0至33-n执行的积分用于调整自适应系数控制的响应。
在具有上述构成的数据检测处理单元105中，减少了诸如串扰这样的不必要的信号，并且对二进制化数据进行解码。
自适应均衡器单元22和23均具有与自适应均衡器单元21的构成相似的构成。共用的均衡误差ek被馈送至自适应均衡器单元21、22和23，以执行自适应均衡。换言之，自适应均衡器单元21、22和23对再现信息信号Sa、Sb和Sc的输入信号频率分量的误差和相位畸变进行优化，即执行自适应PR均衡。具体来讲，依据计算单元32-0至32-n处-1×ek×x的计算结果，调整抽头系数C0至Cn。更具体地说，调整抽头系数C0至Cn以消除均衡误差。
以这样的方式，在自适应均衡器单元21、22和23中，使用均衡误差ek对抽头系数C0至Cn进行自适应控制，以具有目标频率特性。通过用加法器24对自适应均衡器单元21、22和23的输出y1、y2和y3进行相加而得到的多输入自适应均衡器单元13的均衡信号y0是减少了串扰的信号。
[区域划分的第一范例]
在上述说明中，来自光盘100的返回光束的光通量的横截面被划分为三个。根据本公开内容，即使当划分数目不是三的时候，也可以提高再现信息信号的质量，并能够消除串扰。参见图7，将描述区域划分的第一范例。
图7A表示光束划分为两个的范例：区域A和区域B(＝B1+B2)。图7B表示光束划分为三个的范例：区域A，区域B(＝B1+B2)和区域C(＝C1+C2)。图7C表示光束划分为四个的范例：区域A，区域B(＝B1+B2)，区域C(＝C1+C2)和区域D(＝D1+D2)。图7D表示光束划分为五个的范例：区域A，区域B(＝B1+B2)，区域C(＝C1+C2)，区域D(＝D1+D2)和区域E(＝E1+E2)。图7E表示光束划分为六个的范例：区域A和区域B(＝B1+B2)，区域C(＝C1+C2)，区域D，区域E(＝E1+E2)和区域F。在这些区域划分图中，垂直方向表示返回光束的切向方向，水平方向表示返回光束的径向方向。以下其他实施方式的情况也如此。
将描述关于这些区域划分的各自再现性能的仿真结果。使用以下光盘再现系统示例1执行所述仿真。
示例1：表面记录密度(直径120mm盘)：45GB，记录线密度：0.0532μm/信道位，轨道间距：0.25μm(台面/沟槽记录)，NA：0.91，λ：405nm，PR(1，2，2，2，1)
示例1是具有与BD相等的轨道间距的35GB高密度光盘。“与BD相等的轨道间距”指的是一个记录层在蓝光盘的轨道间距(0.32μm)的条件下具有35GB容量。
[再现性能]
图8是表示在无区域划分、划分为两个和划分为三个的情形下的各自仿真结果的图表。在所述图表中，“划分为三个0604”和“划分为两个0604”表示图7A和图7B中的区域划分位置：当半径设置为1时，在径向方向上的±0.6位置以及切向方向上的±0.4位置处。为了比较目的，提供了当没有区域划分并且没有自适应均衡器单元的自适应处理时的再现(表示为1Trk i-MLSE)，以及在日本专利申请公开No.2012-079385中描述的使用三个轨道再现信息信号的再现(表示为3Trk i-MLSE)。
图8中的图表的横轴表示利用波长标准化后的散焦量。值0表示散焦量为0。在实际的再现时会发生散焦，因此需要提供对于散焦的裕度。
图8中的图表的纵轴是用于表示再现性能的指标。作为所述指标，使用了i-MLSE的值。在MLSE(最大似然序列误差)中，使用通过利用维特比检测出的数据而设置的目标级别与实际信号级别之间的差值，计算与误差概率相对应的指标。在BDXLTM的情形中，i-MLSE方法用于计算，对容易导致误差的一些数据模式进行加权。
当记录密度提高到高于BDXLTM时，容易导致误差的数据模式改变。结果，现有技术中作为信号指标值的i-MLSE的误差将成为问题。而根据本公开内容，使用与i-MLSE不同的其他信号评估值来描述所述效果。为所述其他评估值添加新的数据模式，这对于在更高线密度下改善信号指标值的精度而言是必要的。在下文中，具有改善精度的新的指标值被称作e-MLSE。
e-MLSE中添加的数据模式是以下三种：
相对于检测模式，每个模式串中的比特1在误差模式中被反转。
添加模式(1)：10111101
添加模式(2)：1011110111101
添加模式(3)：10111100111101
在具有足够i-MLSE精度的与现有技术中的BDXLTM的线密度相似的线密度下，e-MLSE基本上与i-MLSE一致。在更高线密度下，由于改善的误差，出现了不同。两种指标值相对于实际使用中很重要的误码率的理论相关关系是相同的。尽管它们在计算上不同并且自适应线密度的范围不同，但是可以相似地获得通过它们显示出的信号质量的评估值。
如稍后将描述的，根据本公开内容的一个实施方式，提出了具有不同容量的两种光盘。作为用于评估具有较小容量的光盘的再现性能的指标，主要使用i-MLSE。作为用于评估具有较大容量的光盘的再现性能的指标，主要使用e-MLSE。应注意的是，在本公开内容中可以使用除这些指标以外的其他指标。
在上述图表(标准化散焦量vs指标)中，i-MLSE或者e-MLSE的值越小，再现性能越高。如图8所示，与不执行划分的情形相比，划分越多，即划分为两个、三个...，性能越高。即使只是划分为两个，也能够降低指标i-MLSE。然而，在划分为两个的情形中，与(3Trk i-MLSE)相比，底部的指标值很大，而散焦裕度狭窄。作为一个例子，最好是i-MLSE或者e-MLSE的值大约为0.15或者更小。从而，散焦裕度对应于其中i-MLSE或者e-MLSE的值大约为0.15或者更小的范围。所述范围越大，则散焦裕度越大。
图9是表示在无区域划分、划分为三个和划分为四个的情形下的各自仿真结果的图表。为了比较目的，提供了(1Trk i-MLSE)和(3Trk i-MLSE)。在所述图表中，“划分为四个xb0604065”表示图7C中的区域划分位置：当半径设置为1时，在径向方向上的±0.6位置、以及切向方向上的±0.4和±0.65位置处。如图9所示，与划分为三个相比，在划分为四个的情形中，底部指标更小。
图10是表示在无区域划分、划分为四个、划分为五个和划分为六个的情形下的各自仿真结果的图表。为了比较目的，提供了(1Trk i-MLSE)和(3Trk i-MLSE)。在所述图表中，“划分为五个0604065”和“划分为六个0604065”表示图7D和7E中的区域划分位置：当半径设置为1时，在径向方向上的±0.6位置、以及切向方向上的±0.4和±0.65位置处。如图10所示，当划分的数目增加时，可实现平缓的改善。
在其他实施方式中也显示了关于散焦裕度(一种重要的裕度)的改善效果。除此以外，盘歪斜的裕度也很重要。与所述区域划分的第一范例相对应，图11示出与盘在切向方向上的歪斜相对应的三元彗形畸变W31(利用波长标准化后的畸变系数)的裕度。图12示出与盘在径向方向上的歪斜相对应的三元彗形畸变W31的裕度。与上文相似，为了比较目的，提供了(1Trk i-MLSE)和(3Trk i-MLSE)。如图11和图12所示，提供了与(3Trk i-MLSE)的裕度相比毫不逊色的裕度，并且当划分的数目增加时，可实现平缓的改善。
[区域划分的第二范例以及再现性能]
图13A示出在切向方向和径向方向上将光束划分为四个以形成区域A至D的划分方法。图13B示出沿着与切向方向一致的两条平行线以及与径向方向一致的两条平行线将光束划分为九个以形成六个区域A至F的方法，其中对称位置上的两个区域(C1，C2)、(D1，D2)和(E1，E2)分别被认为是一个区域。
图13C示出当划分这些区域时的再现性能的图表。作为指标，使用了i-MLSE的值。在划分为四个(图13A)和划分为六个(图13B)的情形中，底部的指标值可以更小，散焦裕度可以加宽。
将描述关于所述区域划分的再现性能的仿真结果。所述仿真是使用以下光盘的示例2执行的。示例2中示出的光盘具有比示例1中示出的光盘更狭窄的轨道间距，并具有更高的密度。对于所述更高的密度，通过区域划分及其划分图案，改变和改善了再现特性。
示例2：表面记录密度(直径120mm盘)：63.8GB，记录线密度：0.0446μm/信道位，轨道间距：0.21μm(台面/沟槽记录)，NA：0.91，λ：405nm，PR(1，2，3，3，3，2，1)。
示例2是具有与BD相等的轨道间距的41.8GB高密度光盘。
[区域划分的第三范例以及再现性能]
图14A示出通过与轨道方向成±45度角的划分线以菱形形状划分为四个，从而形成区域A至D的方法。图14B示出由所述区域划分产生的仿真结果的图表。
图14B是示出当按照图14A所示进行区域划分时的仿真结果的图表。作为指标，使用了e-MLSE。在图14B中，现有技术中的没有区域划分的再现方法被表示为(1Trk e-MLSE)，使用图14A中所示划分为四个的再现方法被表示为(CTC4)，先前建议的使用三个轨道的再现方法被表示为(3Trk e-MLSE)。如图14B中的仿真结果所示，当使用图14A中示出的划分方法时，可以充分地降低底部指标值，并且可以提供具有一定宽度的散焦裕度。
由下式表示通过执行图14中示出的区域划分以及上述自适应均衡处理而得到的信号，其中a至d分别表示区域A至D中包含的数据。
[数式2]
[区域划分的第四范例以及再现性能]
图15A示出区域划分方法的第四范例，图15B示出仿真结果。图15A中示出的光束的光通量的横截面对应于物镜4的光瞳的形状。例如，对于圆形光束，垂直方向是图15A中示出的切向方向，而水平方向是径向方向。还示出了其中来自光盘的反射光的±1次光与0次光相重叠的区域。
沿径向方向延伸的两条平行线在切向方向上将光束划分为三个，形成区域A、B和C。所述划分线到穿过光束中心的水平线的距离相等。例如，30％划分为三个指的是两条线分别具有相对于中心线的±30％的距离。当光束圆形的半径设置为1时，沿水平方向到中心线的距离是±0.3。当设置四个线位置30％、35％、40％和50％时进行评估。
为了比较目的，使用了没有自适应均衡器单元的自适应处理的再现(1Trk e-MLSE)和使用了三轨道再现信息信号的再现(3Trk e-MLSE)。
图15B中的图表的横轴表示利用波长标准化后的散焦量。值0表示散焦量为0。实际上，再现时会发生散焦，因此需要提供对于散焦的裕度。
图15B中的图表的纵轴是用于表示再现性能的指标。作为指标，使用了e-MLSE的值。在记录密度比示例1的光盘的记录密度高的示例2的光盘的情形中，容易导致误差的数据模式是不同的。因此，所希望的是使用指标e-MLSE，通过考虑数据模式而对所述指标e-MLSE加权。
在上述图表(标准化散焦量vs指标)中，e-MLSE的值越小，再现性能越高。如图15B所示，在根据本公开内容的一种实施方式的划分为三个的情形中，所述指标小于(1Trk e-MLSE)的指标。与(3Trk e-MLSE)相比，存在一些不充分的地方，即指标值大，而散焦裕度窄。然而，可以看出，区域划分仍实现了改善效果。
[区域划分的第五范例以及再现性能]
图16A和图16B示出区域划分方法的第五范例，图16C是示出仿真结果的图表。沿径向方向延伸的两条平行线在切向方向上将光束划分为三个，而沿切向方向延伸的两条平行线在径向方向上将光束划分为三个。结果，形成九个区域A至I。在图16A中，划分间隔基本上是相同的。在图16B中，所述划分是通过加宽各划分线之间的间隔以增加中心区域E的面积来执行的。
为图16A和图16B中示出的各划分图案仿真了再现性能。为了比较目的，使用了没有自适应均衡器单元的自适应处理的再现(1Trk e-MLSE)和使用了三轨道再现信息信号的再现(3Trk e-MLSE)。
在图16C的图表中，“划分为九个0303”和“划分为九个0505”表示图16A和图16B中的区域划分位置：当半径设置为1时，在径向方向上的±0.3或者±0.5的位置、以及切向方向上的±0.3或者±0.5位置处。如图16C的图表(标准化散焦量vs指标)所示，通过将划分的数目增加为九个，与划分为三个相比，可降低指标。并且，散焦裕度也可以更宽。
[区域划分的第六范例以及再现性能]
图17A示出区域划分方法的第六范例，图17B是示出仿真结果的图表。如图17A所示，沿径向方向延伸的两条平行线在切向方向上将光束划分为三个，而沿切向方向延伸的两条平行线在径向方向上将光束划分为三个。结果，形成九个区域A至I。
为图17A中示出的图案仿真了再现性能。为了比较目的，使用了没有自适应均衡器单元的自适应处理的再现(1Trk e-MLSE)和使用了三轨道再现信息信号的再现(3Trk e-MLSE)。
在图17B的图表中，“划分为九个075025”表示图17A中的区域划分位置：当半径设置为1时，在径向方向上的±0.75位置、以及切向方向上的±0.25位置处。如图17B的图表(标准化散焦量vs指标)所示，通过如图17A所示划分为九个并且优化划分位置，与划分为三个相比，可降低指标。并且，散焦裕度可以比图16A或者图16B中示出的划分方法宽。
[区域划分的第七范例以及再现性能]
图18A示出区域划分方法的第七实施方式，图18B是示出仿真结果的图表。如图18A所示，沿径向方向延伸的两条平行线在切向方向上将光束划分为三个，而沿切向方向延伸的两条平行线在径向方向上将光束划分为三个。结果，形成九个区域。当区域的数目很大，比如九个区域时，电路尺寸变大，从S/N方面来讲成为缺点。
如图18A所示，外侧的两个区域(A1，A2)、(C1，C2)和(D1，D2)被认为是一个区域，由此划分的数目在径向方向上实质上是两个。结果，形成六个区域A至F。
为图17A和图18A中示出的各划分图案仿真了再现性能。为了比较目的，使用了没有自适应均衡器单元的自适应处理的再现(1Trk e-MLSE)和使用了三轨道再现信息信号的再现(3Trk e-MLSE)。
在图18B的图表中，“划分为六个075025”表示图18A中的区域划分位置：当半径设置为1时，在径向方向上的±0.75位置、以及切向方向上的±0.25位置处。如图18B的图表(标准化散焦量vs指标)所示，通过将光束划分为六个的方法，可以得到与将光束划分为九个的方法基本上相似的性能。
[区域划分的多种图案]
图19示出了通过如图18A所示将外侧两个区域视为一个区域以减少区域数目的区域划分的其他范例。如图19A所示，径向方向上的外侧两个区域(C1，C2，C3，C4)，(D1，D2)和(E1，E2)被视为一个区域，而切向方向上的上下两个区域(B1，B2)被视为一个区域。结果，形成四个区域。
图19B是其中图19A中的区域(C3，C4)变为其他区域(E1，E2)，由此形成五个区域的范例。图19C是区域划分为三个：A，(B1，B2)和(C1至C2)的范例。图19D是形成六个区域：A，B，(C1，C2)，(D1，D2)，(E1，E2)和F的范例。
图20是示出与图19A至图19D中示出的各划分方法相对应的仿真结果的图表。为了比较目的，使用了没有自适应均衡器单元的自适应处理的再现(1Trk e-MLSE)和使用了三轨道再现信息信号(3Trk e-MLSE)的再现。在所述图表中，“划分为三个075025075”，“划分为四个075025075”，“划分为五个075025075”和“划分为六个075025”表示图19A、图19B和图19C中的区域划分位置：当半径设置为1时，在径向方向上的±0.75位置、以及切向方向上的±0.25和±0.75位置处，以及表示图19D中的区域划分位置：当半径设置为1时，在径向方向上的±0.75位置、以及切向方向上的±0.25位置处。
如图20的图表(标准化散焦量vs指标)所示，通过将光束划分为五个的方法，可以提供与将光束划分为六个的方法基本上相似的性能。
到现在为止，已经描述了主要根据本公开内容的通过缩窄轨道间距而实现的改善效果。然而本公开内容不限于此。当信道位长(标记长度)缩短以增加线密度方向上的密度并由此增加光盘密度时，可提供显著的效果。
为了容易与现有技术中的BDTM和BDXLTM比较，与上述范例不同，NA被固定为与BDTM和BDXLTM相对应的0.85，并且轨道间距也固定为0.225μm(对于沟槽和台面中的每一个)。在这种状态下，信道位长改变，并且线密度改变。图21示出其中将PR(1，2，2，2，1)应用于1Trk、3Trk计算、划分为五个(在切向方向上的划分仅仅为内侧和外侧)、划分为六个(在切向方向上划分为三个)，且指标为i-MLSE的结果。图22示出其中使用PR(1，2，3，3，3，2，1)，且指标为e-MlSE的结果。
在所述图表中，“划分为五个075025065”和“划分为六个075025065”表示图中的区域划分位置：当半径设置为1时，在径向方向上的±0.75位置、以及切向方向上的±0.25和±0.65位置处。横轴表示当轨道间距被设置为与BDTM相同的0.32μm时通过将线密度换算为面密度而得到的线密度。
如图21所示，在“划分为六个075025065”的情形中，与(3Trk i-MLSE)相比，可以以更高的线密度再现信号，并且特性恶化更少。在“划分为五个075025065”，即在切向方向上的划分仅仅为内侧和外侧的情形中，显示出与(3Trk i-MLSE)相似的趋势。由于在切向方向上划分了具有不同区域中心的区域，因此显示出这种高线密度的优点。此外，如图22所示，为具有更高线密度的高级PR提供了相同的优点。
此外，本公开内容还可以具有以下构成。
(1)一种用于对其中形成多个轨道的光学介质进行光学再现的光学介质再现装置，包括：
检测单元，用于将从光学介质返回的光束的横截面划分为多个区域，并形成所述多个区域的各自的检测信号；
多输入自适应均衡器，所述多输入自适应均衡器具有多个自适应均衡器单元，其中所述多个区域的各自的检测信号被分别输入到所述多个自适应均衡器单元中，并且对所述多个自适应均衡器单元的输出进行计算以形成均衡信号；
二进制化单元，用于将所述均衡信号二进制化以得到二进制数据；以及
均衡误差计算单元，用于根据基于所述二进制化单元的二进制数据而得到的均衡目标信号、以及从所述多输入自适应均衡器输出的均衡信号来确定均衡误差，并将所述均衡误差作为用于自适应均衡的控制信号而提供给所述自适应均衡器单元。
(2)根据(1)所述的光学介质再现装置，其中
所述多输入自适应均衡器对所述多个区域的各自的检测信号执行部分响应均衡处理，
所述二进制化单元执行最大似然解码处理，以作为对于所述多输入自适应均衡器的均衡信号的二进制化处理，以及
所述均衡误差计算单元利用通过对所述最大似然解码的二进制数据的卷积处理而得到的均衡目标信号、以及从所述多输入自适应均衡器输出的均衡信号来进行计算，以确定均衡误差。
(3)根据(1)或(2)所述的光学介质再现装置，其中
所述检测单元包括与所述多个区域相对应地划分而成的检测器，以及
所述多个区域的检测信号是从所述检测器取出的。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的光学介质再现装置，其中
光束从光学介质穿过物镜返回到检测单元，其中在穿过物镜直到检测单元的光路上，布置用于划分所述多个区域的光路转换元件，以及
通过所述光路转换元件划分而成的多个光束被分别输入到不同的检测器。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的光学介质再现装置，其中
在横截面方向上将所述光束划分为三个或更多个。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的光学介质再现装置，其中
在光学介质上交替形成台面和沟槽，以及
在所述台面和所述沟槽两者上记录信息。
(7)一种用于对其中形成多个轨道的光学介质进行光学再现的光学介质再现方法，包括：
将从光学介质返回的光束的横截面划分为多个区域；
通过检测单元形成所述多个区域的各自的检测信号；
将所述多个区域的各自的检测信号分别输入到多个自适应均衡器单元；
对所述多个自适应均衡器单元的输出进行计算以形成均衡信号；
将所述均衡信号二进制化以得到二进制数据；以及
根据基于所述二进制化处理的二进制数据而得到的均衡目标信号、以及所述均衡信号，来确定均衡误差；以及
将所述均衡误差提供给所述自适应均衡器单元，作为用于自适应均衡的控制信号。
<2.变形例>
尽管此处参考用于特定应用的例证性实施方式描述了本公开内容，但是应当理解的是，本公开内容并不限于上述实施方式。可以基于本公开内容的技术思想实现各种变型方案。例如，光源波长、轨道间距和记录线密度的上述数值都是例证说明性的，也可以使用其他数值。用于评估再现性能的指标除了使用上述指标外，也可使用其他指标。此外，本公开内容也可应用于用于对光盘执行记录或再现光盘装置。
上述实施方式中的构造、方法、处理、形状、材料和数值可以在不脱离本公开内容的精神的情况下相互组合。
符号说明
13 多输入自适应均衡器单元
14 二进制化检测单元
15 PR卷积设备
21-23 自适应均衡器
100 光盘
101 光拾取头
105 数据检测处理单元

Claims (7)

1.一种光学介质再现装置，用于对其中形成多个轨道的光学介质进行光学再现，包括：
检测单元，用于在光束照射到所述光学介质上并从所述光学介质返回到所述检测单元之后，沿切向方向将所述光束的横截面划分为多个区域，并形成所述多个区域的各自的检测信号，其中返回的光束包括由一个光束同时再现的三个轨道的混合信息；和
数据检测处理单元，所述数据检测处理单元被配置为处理通过划分所述光束而获得并从所述检测单元输入的所述各自的检测信号，以提供二进制数据，其中仅使用从一个待再现的轨道读出的输出而消除了所述二进制数据中的相邻轨道串扰，所述数据检测处理单元包括：
多输入自适应均衡器，所述多输入自适应均衡器具有多个自适应均衡器单元，其中所述多个区域的各自的检测信号被输入到所述多个自适应均衡器单元中，并且对所述多个自适应均衡器单元的输出进行计算以形成均衡信号；
二进制化单元，用于将所述均衡信号二进制化以得到其中消除了相邻轨道串扰的二进制数据；以及
均衡误差计算单元，用于根据基于来自所述二进制化单元的所述二进制数据而得到的均衡目标信号、以及从所述多输入自适应均衡器输出的所述均衡信号来确定均衡误差，并将所述均衡误差作为用于自适应均衡的控制信号而提供给所述自适应均衡器单元，
所述多个区域是通过划分为四个或更多个而形成的。
2.根据权利要求1所述的光学介质再现装置，其中
所述多输入自适应均衡器对所述多个区域的各自的检测信号执行部分响应均衡处理，
所述二进制化单元执行最大似然解码处理，以作为对于所述多输入自适应均衡器的均衡信号的二进制化处理，以及
所述均衡误差计算单元利用通过对所述最大似然解码的二进制数据的卷积处理而得到的均衡目标信号、以及从所述多输入自适应均衡器输出的均衡信号来进行计算，以确定均衡误差。
3.根据权利要求1所述的光学介质再现装置，其中
所述检测单元包括与所述多个区域相对应地划分而成的检测器，以及
所述多个区域的检测信号是从所述检测器取出的。
4.根据权利要求1所述的光学介质再现装置，其中
光束从所述光学介质穿过物镜返回到所述检测单元，其中在穿过所述物镜直到所述检测单元的光路上，布置用于划分所述多个区域的光路转换元件。
5.根据权利要求1所述的光学介质再现装置，其中
在光学介质上交替形成台面和沟槽，以及
在所述台面和所述沟槽两者上记录信息。
6.根据权利要求1所述的光学介质再现装置，其中
在所述多个区域中的两个外侧区域被看作一个区域。
7.一种用于对其中形成多个轨道的光学介质进行光学再现的光学介质再现方法，包括：
在光束照射到所述光学介质上并从所述光学介质返回到检测单元之后，沿切向方向将所述光束的横截面划分为多个区域，其中返回的光束包括由一个光束同时再现的三个轨道的混合信息；
通过所述检测单元形成所述多个区域的各自的检测信号；和
处理通过划分所述光束而获得并从所述检测单元输入的所述各自的检测信号，以提供二进制数据，其中仅使用从一个待再现的轨道读出的输出而消除了所述二进制数据中的相邻轨道串扰，所述处理包括：
将所述多个区域的各自的检测信号输入到多个自适应均衡器单元；
对所述多个自适应均衡器单元的输出进行计算以形成均衡信号；
将所述均衡信号二进制化以得到其中消除了相邻轨道串扰的二进制数据；以及
根据基于来自所述二进制化处理的二进制数据而得到的均衡目标信号、以及所述均衡信号，来确定均衡误差；以及
将所述均衡误差提供给所述自适应均衡器单元，作为用于自适应均衡的控制信号，
所述多个区域是通过划分为四个或更多个而形成的。
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