CN109716433B - 再现设备和再现方法 - Google Patents

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CN109716433B CN201780057418.8A CN201780057418A CN109716433B CN 109716433 B CN109716433 B CN 109716433B CN 201780057418 A CN201780057418 A CN 201780057418A CN 109716433 B CN109716433 B CN 109716433B
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Abstract

一种再现设备设置有：光学系统，将叠加光的横截面在切线方向和/或径向方向上划分为多个区域，使用与所划分的区域对应的多个叠加光，并且生成一组设置有约0°的相位差的第一信号光和参考光、一组设置有约180°的相位差的第二信号光和参考光、一组设置有约90°的相位差的第三信号光和参考光以及一组设置有约270°的相位差的第四信号光和参考光中的每一组；光接收单元，用于输出与一组第一信号光和参考光对应的信号(I)、与一组第二信号光和参考光对应的信号(J)、与一组第三信号光和参考光对应的信号(K)以及与一组第四信号光和参考光对应的信号(L)；以及电路，用于计算作为信号(I)和信号(J)之间的差分的信号a以及作为信号(K)和信号(L)之间的差分的信号b，并且从基于信号a和b的计算获得播放信号。

Description

再现设备和再现方法
技术领域
本技术涉及应用于诸如光盘等光学介质的再现的再现设备和再现方法。
背景技术
例如，在再现多层光盘的情况下，信号光量会减小，并且在信号读取中很可能出现错误。为了解决这个问题，已知的是其中使用光干涉放大检测信号的零差检测方法(参见专利文献1)。
在专利文献1中，作为检测其中信号光和参考光彼此干扰的光的零差方法，检测出具有90°的相位差的四组信号光和参考光。具体地，为具有0°、90°、180°和270°的相位差的每一组信号光和参考光执行检测。通过检测其中信号光和参考光彼此干扰的光的光强度执行每组的这种检测。
在零差方法中，可以获得根据参考光的光强度放大的信号光的分量作为再现信号。通过以此方式放大信号光，可以改善再现信号的信噪比(SNR)。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利第4564948号
发明内容
本发明待解决的问题
在零差方法中，如果在信号光和参考光之间存在光路长度差异(相位偏移)θ，则难以获得预期效果。相位偏移θ具有由光盘的表面摆动所引起相对高的频率的相位变化和相对低的频率的相位变化。例如，由于盘表面上的细微的不均匀性(表面粗糙度)产生高频率的相位变化。在上述文献的技术中，难以防止这种高频率的相位变化的影响。
因此，本技术的目标是提供能够在采用零差检测方法时降低高频率的相位变化的影响的再现设备和再现方法。
问题的解决方案
本技术是再现设备，利用从光源发射的光照射具有记录信号的脊区和沟槽这两者的记录介质以便获得包含脊区和沟槽这两者的记录信号的信号光并且从自光源发射的光生成参考光，通过将信号光和参考光叠加形成叠加光，并且使用分光元件将叠加光的横截面在切线方向和/或径向方向上划分为多个区域，该再现设备包括：
光学系统，被配置为使用与所划分的区域对应的多个叠加的光束生成具有约0°的相位差的第一组信号光和参考光、具有约180°的相位差的第二组信号光和参考光、具有约90°的相位差的第三组信号光和参考光以及具有约270°的相位差的第四组信号光和参考光中的每一个组；
光接收器，被配置为输出与第一组信号光和参考光对应的光接收信号(I)、与第二组信号光和参考光对应的光接收信号(J)、与第三组信号光和参考光对应的光接收信号(K)以及与第四组信号光和参考光对应的光接收信号(L)；以及
再现信号生成电路，被配置为计算作为光接收信号(I)和光接收信号(J)之差的差分信号a以及作为光接收信号(K)和光接收信号(L)之差的差分信号b，并且通过从差分信号a和b的计算获得再现信号。
此外，本技术是再现方法，包括：利用从光源发射的光照射具有记录信号的脊区和沟槽这两者的记录介质以便获得包含脊区和沟槽这两者的记录信号的信号光并且从自光源发射的光生成参考光，通过将信号光和参考光叠加形成叠加光，并且使用分光元件将叠加光的横截面在切线方向和/或径向方向上划分为多个区域；
使用与所划分的区域对应的多个叠加的光束生成具有约0°的相位差的第一组信号光和参考光、具有约180°的相位差的第二组信号光和参考光、具有约90°的相位差的第三组信号光和参考光以及具有约270°的相位差的第四组信号光和参考光中的每一个组；
由光接收器输出与第一组信号光和参考光对应的光接收信号(I)、与第二组信号光和参考光对应的光接收信号(J)、与第三组信号光和参考光对应的光接收信号(K)以及与第四组信号光和参考光对应的光接收信号(L)；并且
由再现信号生成电路计算作为光接收信号(I)和光接收信号(J)之差的差分信号a以及作为光接收信号(K)和光接收信号(L)之差的差分信号b，并且通过从差分信号a和b的计算获得再现信号。
本发明的效果
根据至少一个实施方式，可以使用零差检测方法再现脊区/沟槽记录类型的光学记录介质。根据本技术，可以防止由盘表面上的不均匀性所引起的高频率的相位变化的影响。应注意，不必局限于本文中描述的效果，还可以包括在本技术中描述的任一效果。
附图说明
图1是示出了将被再现的光学记录介质的截面结构的说明性示图。
图2是示出将被再现的光学记录介质的记录面的结构的说明性示图。
图3是示出了形成在记录面上的再现光的聚束点与脊区/沟槽之间的关系的示意图。
图4是用于描述光学记录介质的再现状态的示意图。
图5是示出了用于再现设备中的光学系统的配置的示意图。
图6是示出了使用相位分集方法(phase diversity method)的再现设备的信号生成系统的框图。
图7是用于描述光学记录介质的再现状态的示意图。
图8是用于描述相位分集方法的示意图。
图9是示出了模拟的光学系统的示意图以及示出了当脊区和沟槽之间的高度差被设置为不同值时通过模拟轨道间距和抖动之间的关系获得的结果的曲线图。
图10是示出了模拟的光学系统的示意图以及示出了当脊区和沟槽之间的高度差被设置为不同值时通过模拟轨道间距和抖动之间的关系获得的结果的曲线图。
图11是示出了零差方法信号生成系统的框图。
图12是示出了在零差方法信号生成系统中通过模拟轨道间距和抖动之间的关系获得的结果的曲线图。
图13是用于示意性地描述本技术的第一实施方式的框图。
图14是示出了示例性的分光元件的示意图。
图15是用于描述根据本技术的第一实施方式的光学系统的示意图。
图16是用于描述根据本技术的第一实施方式的电力系统的框图。
图17是用于描述根据本技术的第一实施方式的预处理电路的框图。
图18是用于描述根据本技术的第一实施方式的后处理电路的框图。
图19是示出了示例性FIR滤波器的框图。
图20是示出了模拟结果的曲线图。
图21是示出了模拟结果的曲线图。
图22是用于描述另一个示例性分光元件的示意图。
图23是示出了模拟结果的曲线图。
图24是用于描述根据第一实施方式的变形例的光学系统的示意图。
图25是用于描述根据第一实施方式的变形例的光学系统的示意图。
图26是用于描述根据第一实施方式的变形例的光学系统的示意图。
图27是用于描述根据第一实施方式的变形例的光学系统的示意图。
图28是示出了根据第一实施方式的FIR滤波器的示例性抽头系数的曲线图。
图29是用于描述根据本技术的第二实施方式的光学系统的示意图。
图30是用于描述根据本技术的第二实施方式的电力系统的框图。
图31是用于描述根据第二实施方式的变形例的光学系统的示意图。
图32是用于描述根据第二实施方式的变形例的电力系统的框图。
具体实施方式
以下描述的实施方式是优于本技术的具体实例并且具有各种技术上更好的局限性。然而，在以下描述中，本技术的范围不限于这种实施方式，除非特别指出限制本技术的声明。
应注意，将按以下顺序描述本技术。
<1.示例性零差检测方法>
<2.另一个示例性零差检测方法>
<3.第一实施方式>
<4.第二实施方式>
<5.变形例>
<1.示例性零差检测方法>
将描述示例性零差检测方法。在以下描述中，将通过实例的方式描述所谓的基于相位分集(phase diversity-based)的零差检测方法。
“将被再现的光学记录介质”
图1示出了将被再现的光学记录介质1的截面结构。通过利用激光照射旋转驱动的光学记录介质1来再现记录信号。例如，在光学记录介质1上，通过形成记录标记来记录信息，使得被认为是所谓的绘制类型的光学记录介质。
如图1所示，光学记录介质1从上层侧依次包括覆盖层2、记录层(反射膜)3以及基板4。在此，当激光从再现设备侧入射到的面被放置为顶层时，“上层侧”指的是顶层侧。即，在这种情况下，激光从覆盖层2侧入射到光学记录介质1。
在光学记录介质1中，例如，基板4包括诸如聚碳酸酯的树脂，并且它的顶面侧具有不均匀的截面形状。例如，这种基板4由使用压模等的注入成模形成。
此外，记录层3通过溅射等形成在具有不均匀形状的基板4的上表面侧上。在此，将以常规的零差检测方法再现的光学记录介质1的轨道利用不超过光学局限值的正常的轨道间距形成。即，记录层3的轨道间距被设置为大于光学限制值，其理论值表示为“λ/NA/2”(其中，“λ”表示再现波长，并且“NA”表示物镜的数值孔径)。
例如，通过使用旋压覆盖方法等应用紫外线固化树脂然后通过发射紫外线执行固化来形成覆盖在记录层3上的覆盖层2。覆盖层2被设置为保护记录层3。
图2示出了将被再现的光学记录介质1的记录面的结构。图2的A是示出了记录面的局部放大平面图，并且图2的B是示出了记录面的局部放大透视图。应注意，图2的B示出了利用用于再现的激光照射的一侧的表面，即，用于再现的激光从示图的上侧发射。光学记录介质1设置有沟槽G和脊区L。在此，在本说明书中，与蓝光光盘(注册商标)(BD)的情况类似，用于再现的激光首先到达的一侧，即，凸侧被定义为沟槽G，并且凹侧被定义为脊区L。
在将要再现的光学记录介质1中，标记线形成在沟槽G和脊区L这两者中。假设标记线是轨道，如图2的B所示，轨道间距Tp可以定义为脊区L和沟槽G之间的形成间距。通过将轨道间距Tp设置为超过光学限制值的窄间距，信息记录密度被改善。例如，假设光学记录介质1中的沟槽G的形成间距等于常规的光学记录介质中的轨道间距(标记线的形成间距)，则光学记录介质1具有接近常规的光学记录介质两倍的增加的信息记录密度。
脊区L和沟槽G之间的高度差(还称为“深度”)由“d”表示。例如，假设光学记录介质1具有“n”的折射率，则深度“d”被设为“λ/8/n”。例如，如果再现波长被设为“λ＝405nm”，并且折射率被设为“n＝1.5”，则深度“d”变成约33nm。
在此，在光学记录介质1中，脊区L和沟槽G之间的形成间距超过光学限制值。因此，例如，形成在记录面上的再现光和脊区L或沟槽G的聚束点之间的关系变成图3中示出的关系。
与相关技术类似，假设为沟槽G或脊区L执行物镜跟踪伺服控制。图3示出了为沟槽G执行物镜跟踪伺服控制的情况。在这种情况下，一般认为两个相邻脊区L的记录信息在设置为伺服控制目标的沟槽G的再现信号中共存。
即，在脊区/沟槽记录方法中，因为轨道间距变窄，从相邻轨道产生串扰。如图4所示，在沟槽被再现的情况下，相邻脊区的再现信号g(t)以及沟槽的再现信号f(t)也被混合。如果沟槽的再现信号的相位被设为
Figure BDA0001998662880000091
脊区的相位变成“ψ＝4πnd/λ”(其中，“λ”表示波长，并且“n”表示光学记录介质1的基板的折射率)。
“示例性的基于相位分集的零差检测方法”
在相位分集方法中，采用了具有不同的90°的相位差的四组信号光和参考光。具体地，在相位分集方法中，为具有分别调整为约0°、约180°、约90°和约270°的相位差的信号光和参考光组执行检测。通过检测信号光和参考光彼此干扰的光的光强度来执行每组的检测。
图5主要示出了在相位分集方法中使用的光学系统的配置。当光学记录介质1装载在再现设备上时，光学记录介质1由主轴电机旋转驱动。激光器(半导体激光器)10被设置在光学系统中，作为用于再现的激光源。从激光器10发射的激光由准直透镜11校准并且然后经由半波片12入射到偏振分束器13。
在这种情况下，例如，偏振分束器13被配置为透射P偏振光并且反射S偏振光。半波片12的安装角(围绕激光的入射平面内部的光轴的旋转角)被调整为使得通过偏振分束器13(P偏振光部件)透射输出的光与通过在偏振分束器13(S偏振光部件)上反射输出的光之间的比例(即，由偏振分束器13所引起的光谱比)变成例如约“1：1”。
在偏振分束器13上反射的激光穿过四分之一波片14并且然后被发射为使得其通过由双轴致动器16保持的物镜15聚集到光学记录介质1的记录层上。
双轴致动器16保持在聚焦方向(与光学记录介质1接触/分离的方向)上和跟踪方向(垂直于聚焦方向的光学记录介质1的径向方向)上位移的物镜15。双轴致动器16包括聚焦线圈和跟踪线圈，并且以下描述的聚焦驱动信号FD和跟踪驱动信号TD被分别供应至聚焦线圈和跟踪线圈。物镜15分别根据聚焦驱动信号FD和跟踪驱动信号TD在聚焦方向和跟踪方向上位移。
来自光学记录介质1的记录层的反射光经由物镜15和四分之一波片14入射至偏振分束器13。入射至偏振分束器13的反射光(归路光)的偏振方向与从激光器10侧入射、通过偏振分束器13反射、且借助于四分之一波片14的作用和记录层上的反射作用的光(去路光)的偏振方向相差90°。即，反射光作为P偏振光入射至偏振分束器13。因此，反射光透射穿过偏振分束器13。应注意，在下文中，包含光学记录介质1的记录信号并且以此方式透射穿过偏振分束器13的反射光将被称为“信号光”。
在图5中，从激光器10发射且透射穿过偏振分束器13的激光(P偏振光)在零差检测方法中用作参考光。透射穿过偏振分束器13的参考光穿过图中的四分之一波片17，然后在反射镜18上反射，再次穿过四分之一波片17，并且然后入射至偏振分束器13。
在此，以此方式入射至偏振分束器13的参考光(归路光)的偏振方向与借助于四分之一波片17的作用和在反射镜18上反射的作用作为去路光的参考光相差90°(即，S偏振光)。因此，作为归路光的参考光在偏振分束器13上反射。
在图5中，在偏振分束器13上以此方式反射的参考光由虚线箭头表示。在图5中，透射穿过偏振分束器13的信号光由实线箭头表示。信号光和参考光在叠加状态下由偏振分束器13在相同方向上发射。具体地，在这种情况下，信号光和参考光在它们叠加的同时在相同方向上被发射使得它们的光轴彼此匹配。在此，参考光是所谓的相干光(coherent light)。
从偏振分束器13输出的信号光和参考光之间的叠加光入射至半分束器19。半分束器19将入射光以约1:1的比例分为反射光和透射光。
透射穿过半分束器19的信号光和参考光的叠加光经由半波片20入射至偏振分束器21。同时，在半分束器19上反射的信号光和参考光的叠加光经由四分之一波片22入射至偏振分束器23。
半波片20和四分之一波片22被配置为使偏振面旋转。因此，通过结合半波片20和偏振分束器21，可以调整由偏振分束器21分支的光量的比例。类似地，可以通过使用四分之一波片22调整由偏振分束器23分支的光量的比例。
由偏振分束器21和23中的每一个分支的光量具有约1:1的比例。由偏振分束器21反射的光入射至光检测单元24，并且透射穿过偏振分束器21的光入射至光检测单元25。由偏振分束器23反射的光入射至光检测单元26，并且透射穿过偏振分束器23的光入射至光检测单元27。
从光检测单元24输出的光接收信号由“I”表示，并且从光检测单元25输出的光接收信号由“J”表示。此外，从光检测单元26输出的光接收信号由“L”表示，并且从光检测单元27输出的光接收信号由“K”表示。
这些光接收信号I至L被供应至减法器31a和31b。光接收信号I和J被供应至减法器31a，使得减法器31a生成差分信号“a”(其中，“a＝I-J”)，并且减法器31b生成差分信号“b”(其中，“b＝K-L”)。
如图6所示，上述差分信号“a”和“b”被供应至计算电路32。计算电路32具有延迟电路33a和33b、乘法电路34a和34b、低通滤波器35a和35b、偏移
Figure BDA0001998662880000121
设置电路36a和36b以及加法器37。延迟电路33a具有与在低通滤波器35a和偏移
Figure BDA0001998662880000122
设置电路36a中生成的延迟量相等的延迟时间。延迟电路33b具有与在低通滤波器35b和偏移
Figure BDA0001998662880000123
设置电路36b中生成的延迟量相等的延迟时间。将乘法电路34a的输出和乘法电路34b的输出供应至加法器37。从加法器37的输出提取再现信号。
上述再现设备可以获得未受由以下描述的光学记录介质1的表面振动等所引起的参考光的相位偏移θ(t)分量的影响的再现信号。
光接收信号I至L由以下公式表示。以下将描述公式中的每个项的含义。
R：参考光分量
A：在形成在光学记录介质的记录面上的镜面(脊区部分)上的反射分量
f：取决于是否存在记录标记(正值或负值)的调制分量
t：取样时间
Figure BDA0001998662880000131
要读取的标记和信号光的平均相位之间的相位差。这个值由用户的估计设置。
θ：信号光和参考光之间的光路长度差异(主要由光学记录介质1的表面振动引起)
如图7所示，如果物镜15和光学记录介质1的信号表面由于表面振动而改变，则信号光的光路长度改变。同时，因为参考光在反射镜18上反射，因此光路长度没有变化。因此，信号光与参考光之间的相位差偏离设置值。该相位偏移的分量被设为θ(t)。
[公式1]
4I＝|A+f(t)eiφ+Reiθ|2＝(A+fcosφ+Rcosθ)2+(fsinφ+Rsinθ)2 (1)
[公式2]
4J＝|A+f(t)eiφ-Reiθ|2＝(A+fcosφ-Rcosθ)2+(fsinφ-Rsinθ)2 (2)
[公式3]
4K＝|A+f(t)eiφ+iReiθ|2＝(A+fcosφ-Rsinθ)2+(fsinφ+Rcosθ)2 (3)
[公式4]
4L＝|A+f(t)eiφ-iRejθ|2＝(A+fcosφ+Rsinθ)2+(fsinφ-Rcosθ)2 (4)
减法器31a的差分信号“a(＝I-J)”和减法器31b的差分信号“b(＝K-L)”可以表示为以下公式。
[公式5]
a＝I-J＝(A+fcosφ)Rcosθ+fsinφRsinθ
＝ARcosθ+fRcos(φ-θ) (5)
[公式6]
b＝K-L＝-(A+fcosφ)Rsinθ+fsinφRcosθ
＝-ARsinθ+fRsin(φ-θ) (6)
如图8的A所示，即使在未执行零差检测的普通检测中，再现信号的DC分量也根据背景的反射镜部分出现。在零差检测的情况下，如图8的B所示，与反射镜部分对应的DC分量根据与以上描述的参考光的光路长度差对应的相位θ波动。
为了获得这个相位θ，图8的B的差分信号“a”和“b”被分别供应至低通滤波器35a和35b。如图8的C所示，cosθ(t)和sinθ(t)可以由低通滤波器35a和35b获得。即，在公式(5)和(6)中，“f”表示根据是否存在记录标记(设为正值或负值)的调制分量。因此，设想的是乘以函数“f”的项消失，并且保持sinθ项和cosθ项。
因为(tanθ＝sinθ/cosθ)，因此“θ”通过(arctanθ＝θ)获得，并且设置
Figure BDA0001998662880000141
(偏移)。在乘法电路34a中，
Figure BDA0001998662880000142
乘以“a”，并且在乘法电路34b中，
Figure BDA0001998662880000143
乘以“b”。此外，在加法器37中将这种乘法输出相加。从加法器37获得的再现信号可以表示为以下公式。
[公式7]
a·cos(φ-θ(t))+b·sin(φ-θ(t))＝f(t)R+ARcosφ (7)
如从本公式理解的，分量θ(t)从再现信号去除，从而获得稳定信号。应注意，尽管在零差检测方法中可以通过控制反射镜18的位置消除由表面振动所引起的信号光和参考光之间的相位差，但是在相位分集方法中可以省去用于反射镜18的这种位置控制的配置。此外，一般认为可以通过参考光分量放大信号光分量来获得再现结果。即，因为放大和检测光学记录介质1的记录信号，因此可以改善SNR。应注意，相位分集方法的术语意味着通过计算差分信号“a”和“b”的平方和(a2+b2)或者和方根值获得再现信号的方法。在本文中，相位分集方法的术语也应用于在以上描述的乘法电路34b中
Figure BDA0001998662880000151
乘以“a”并且
Figure BDA0001998662880000152
乘以“b”的计算。
假设以上描述的脊区/沟槽记录的光学记录介质由图9的A的光学系统再现，则在图9的B的曲线图中通过模拟示出了在轨道间距Tp改变的情况下获得再现信号的抖动的结果(沟槽的再现信号或者脊区的再现信号)。应注意，抖动是表示再现性能的一个指数。还可以采用除了抖动之外的指数。
如图9的A所示，来自激光二极管41的激光经由透镜42、偏振分束器43以及物镜44发射到光学记录介质1的信号面上。来自信号面的反射光在偏振分束器43上反射并且经由透镜45供应至光检测单元46。从光检测单元46中获得再现信号。图9的A的光学再现系统没有采用上述零差检测。
在以下计算条件下执行模拟。应注意，假设不存在表面振动，并且采用减少轨道间的串扰的再现方法。
λ＝405nm，NA＝0.85，rim＝65％/65％，并且沟槽占空比＝50％
倾斜度＝90°，标记反射率＝0％，标记宽度＝0.9Tp，线密度＝25GB常数
图9的B的曲线图示出了相对于用于(Mrr(表示“反射镜”，d＝0)，(d＝0.125λ)，(d＝0.15λ)以及(d＝0.175λ))中的每一个的Tp的抖动值的变化。例如，对于(Tp＝0.22)，可以相对于除了反射镜之外的沟槽的深度减少抖动。此外，即使当沟槽的深度不同时，抖动变化可以设置为几乎相似。
图10示出了在通过使用零差检测再现脊区/沟槽记录的光学记录介质1的情况下的模拟结果。如图10的A所示，设置了反射镜47，并且来自光学记录介质1的反射光(信号光)和反射镜47的反射光(参考光)经由透镜45供应至光检测单元46。
图10的B示出了在采用图10的A的光学系统的情况下的模拟结果。模拟的计算条件与图9的B的计算条件相似。图10的B的曲线图示出了相对于用于(Mrr(表示反射镜，d＝0)，(d＝0.1λ)，(d＝0.125λ＝λ/8)，(d＝0.15λ)以及(d＝0.175λ))中的每一个的Tp的抖动值的变化。
例如，对于(Tp＝0.15)，与反射镜相比，可以减少抖动。然而，抖动值的变化根据深度d的值而改变。即，在(d＝0.125λ＝λ/8)的情况下，可以明显改善抖动，然而在(d＝0.175λ)的情况下，抖动显著变大。此外，在(d＝0.1λ)和(d＝0.15λ)的情况下，难以表示抖动值十分令人满意。在(d＝λ/8)的情况下，在沟槽的再现信号和脊区的再现信号之间可能出现90°的相位差。因此，可以减少串扰，并且可以改善抖动。
如上所述，在光学记录介质1中存在设计约束，这是因为仅对于特定的沟槽深度d获得了优良的再现性能。此外，(d＝λ/8)的值相对较大，这就在沟槽之间的脊区上记录标记而言不是优先的。此外，在“d”的值较大的情况下，难以使壁表面的高度差陡峭，而不在模制光盘的情况下倾斜。因此，优选地，“d”的值不限于(λ/8)。
<2.另一个示例性零差检测方法>
为了解决这个问题，采用与图5的光学再现系统相似的光学再现系统以及与图6的再现信号生成电路相似的再现信号生成电路。由从图5的光检测单元24至27输出的光接收信号I至L形成的差分信号被供应至具有
图11的配置的再现信号生成电路。
再现信号生成电路包括减法器31a和31b以及计算电路40。光接收信号I和J被供应至减法器31a，使得减法器31a生成差分信号“a”(a＝I-J)，并且减法器31b生成差分信号“b”(b＝K-L)。减法器31a的差分信号“a”和减法器31b的差分信号“b”被供应至计算电路40。
计算电路40具有延迟电路33a和33b、乘法电路34a和34b、低通滤波器35a和35b、偏移(ψ)设置电路39a和39b以及减法器50。延迟电路33a具有与在低通滤波器35a和偏移(ψ)设置电路39a中生成的延迟量相等的延迟时间。延迟电路33b具有与在低通滤波器35b和偏移(ψ)设置电路39b中生成的延迟量相等的延迟时间。将乘法电路34a的输出和乘法电路34b的输出供应至减法器50。从减法器50的输出提取再现信号。
如下所述，在偏移(ψ)设置电路39a和39b中，与串扰和信号光的平均相位之间的相位差对应的值(ψ)是由用户估计和设置的固定值。例如，设置与沟槽G和脊区L之间的高度差对应的相位的偏移，即深度“d”。因为提前已知的是将被再现的光学记录介质1的深度“d”的值，因此可以设置偏移ψ。
在以上描述的另一个示例性零差方法中，如下所述，可以通过去除轨道间的串扰而不受由光学记录介质1的表面振动等所引起的参考光的相位偏移(θ(t))分量的影响来获得再现信号。如以上结合图3和图4描述的，如果在脊区/沟槽记录方法中轨道间距变窄，则从相邻轨道出现串扰。如图4所示，在沟槽被再现的情况下，相邻脊区的再现信号g(t)以及沟槽的再现信号f(t)也被混合。如果沟槽的再现信号的相位被设为零
Figure BDA0001998662880000181
脊区的相位变成“ψ＝4πnd/λ”(其中，“λ”表示波长，并且“n”表示光学记录介质1的基板的折射率)。
使用图5的光学再现系统获得光接收信号I至L。如以上公式中所描述的，公式的每个项具有以下含义。
R：参考光分量
A：在形成在光学记录介质的记录面上的镜面(脊区部分)上的反射分量
f：取决于是否存在记录标记(正值或负值)的调制分量
g：来自相邻轨道的串扰分量
t：取样时间
Figure BDA0001998662880000182
要读取的标记和信号光的平均相位之间的相位差。这个值由用户的估计设置。
θ：信号光和参考光之间的光路长度差异(主要由光学记录介质1的表面振动引起)
ψ：串扰和信号光的平均相位之间的相位差。这个值由用户的估计设置。
[公式8]
4I＝|A+f(t)eiφ+g(t)eiψ+Reiθ|2
＝(A+fcosφ+gcosψ+Rcosθ)2+(fsinφ+gsinψ+Rsinθ)2 (8)
[公式9]
4J＝|A+f(t)eiφ+g(t)eiψ-Reiθ|2
＝(A+fcosφ+gcosψ-Rcosθ)2+(fsinφ+gsinψ-Rsinθ)2 (9)
[公式10]
4K＝|A+f(t)eiφ+g(t)eiψ+iReiθ|2
＝(A+fcosφ+gcosψ-Rsinθ)2+(fsinφ+gsinψ+Rcosθ)2 (10)
[公式11]
4L＝|A+f(t)eiφ+g(t)eiψ-iReiθ|2
＝(A+fcosφ+gcosψ+Rsinθ)2+(fsinφ+gsinψ-Rcosθ)2 (11)
此外，使用图11的再现信号生成电路执行计算。减法器31a的差分信号“a”(＝I-J)和减法器31b的差分信号“b”(＝K-L)可以表示为以下公式。
[公式12]
a＝I-J＝(A+fcosφ+gcosψ)Rcosθ+(fsinφ+gsinψ)Rsinθ
＝ARcosθ+fRcos(φ-θ)+gRcos(ψ-θ) (12)
[公式13]
b＝K-L＝-(A+fcosφ+gcosψ)Rsinθ+(fsinφ+gsinψ)Rcosθ
＝-ARsinθ+fRsin(φ-θ)+gRsin(ψ-θ) (13)
如上所述，通过低通滤波器35a和35b获得cosθ(t)和sinθ(t)。即，在公式(12)和(13)中，“f”表示取决于是否存在记录标记(设为正值或负值)的调制分量，并且“g”表示来自相邻轨道的串扰分量。因此，设想的是乘以函数“f”和“g”的项消失，并且保持sinθ项和cosθ项。因为(tanθ＝sinθ/cosθ)，因此“θ”通过(arctanθ＝θ)获得，并且由偏移(ψ)设置电路39a和39b设置ψ(偏移)。在乘法电路34a中，(sin(ψ-θ(t))乘以“a”，并且在乘法电路34b中，(cos(ψ-θ(t))乘以“b”。此外，在减法器50中组合这种乘法输出。从减法器50获得的再现信号可以表示为以下公式。
[公式14]
a×sin(ψ-θ(t))-b×cos(ψ-θ(t))
＝ARcosθsin(ψ-θ)+ARsinθcos(ψ-θ)+
fRcos(φ-θ)sin(ψ-θ)-fRsin(φ-θ)cos(ψ-θ)
＝f(t)Rsin(ψ-φ)+SRsinψ (14)
如在公式(14)中表示的，分量θ(t)从再现信号去除，从而获得稳定信号。此外，再现信号不包括相邻轨道的再现信号分量g(t)，并且去除轨道间的串扰。
图12示出在采用了与图10的A的光学系统相似的光学系统的情况下的模拟结果。模拟的计算条件与图9的B和图10的B的计算条件相似。图12的曲线图示出了相对于用于(Mrr(表示反射镜，d＝0)，(d＝0.1λ)，(d＝0.125λ＝λ/8)，(d＝0.15λ)以及(d＝0.175λ))中的每一个的Tp的抖动值的变化。
如从图12的曲线图理解的，对于除了反射镜之外的“d”的所有值，可以减少抖动。在以上描述的图10的B的情况下，仅在(d＝0.125λ＝λ/8)的情况下，可以明显改善抖动。然而，在另一个示例性零差方法中，甚至对于“d”的不同值可以类似地明显改善抖动。
<3.第一实施方式>
作为本技术的第一实施方式的概述，如图13所示，通过将信号光和参考光叠加而获得的光通量的横截面由分光元件28被分成多个区域，例如三个区域，并且获得与每个区域对应的多个信道的再现信号。为了由分光元件28划分光通量横截面，例如，用于将横截面划分为多个区域的光路变换元件被布置在穿过物镜并且到达光检测器(photodetector，光电检测器)的光的光路中，并且由另一个光检测器接收由光路变换元件划分的多个光束。光路变换元件可包括诸如全息光学元件的衍射元件、诸如显微透镜阵列的折射元件、微棱镜等。作为用于获得每个区域的再现信息信号的方法，除了使用分光元件28划分横截面的方法之外，可以采用通过划分光检测单元的光检测器提供具有分光元件的功能的光检测器的方法。
在切线方向和/或径向方向上执行光瞳划分。例如，如图14所示，光瞳在切线方向上被分成三个区域A、B和C。三个分区之间的比例被设为例如(4：3：4)。与由光瞳划分的分光元件28分开的三个区域对应的信号(适当地分别称为信道1信号、信道2信号和信道3信号)包含不同的频率分量。即，与中央区域B对应的信道2信号包含许多相对低的频率分量。分别与两侧区域A和B对应的信道1信号和信道3信号包含许多相对高的频率分量。三种再现信号分别供应至零差方法信号处理单元29a、29b和29c。信号处理单元29a、29b和29c中的每一个设置有自适应均衡器电路。通过在加法器电路30中将信号处理单元29a、29b和29c的输出相加，例如，可以获得从此去除由盘表面上的细微不均匀性所引起的相位变化的再现信号。
“光学系统的配置”
参考图15将描述根据本技术的第一实施方式的光学配置。该配置与以上描述的图5的相位分集方法中使用的光学系统的配置相似，并且相同参考标号表示相同元件。应注意，再现光的光路由实线表示，并且参考光的光路由虚线表示。
当光学记录介质1装载在再现设备上时，光学记录介质1由主轴电机旋转驱动。激光器(半导体激光器)60被设置在光学系统中，作为用于再现的激光源。从激光器60发射的激光经由偏振分束器13、四分之一波片14和物镜15聚集并发射到光学记录介质1的记录层3上。
来自记录层3的反射光(归路光)穿过物镜15和四分之一波片14并且入射至偏振分束器13。入射至偏振分束器13的反射光的偏振方向与从激光器60侧入射、透射穿过偏振分束器13且借助于四分之一波片14的作用和记录层3上的反射作用的光(去路光)的偏振方向相差90°。即，反射光以S偏振光状态入射至偏振分束器13。因此，作为归路光的反射光在偏振分束器13上反射。
在来自激光器60的激光入射至偏振分束器13的情况下，激光的一部分，例如，光量的一半被反射并且然后经由四分之一波片17和透镜61入射至反射镜18。由反射镜18反射的分量作为参考光经由透镜61和四分之一波片17入射至偏振分束器13。以上描述的归路光和参考光的叠加光入射至用作分光元件的全息光学元件100。
来自偏振分束器13的叠加光由全息光学元件100分为多个区域，例如，包括在光盘1的切线方向上具有不同频带的信号的三个区域。来自全息光学元件100的光入射至半分束器19。半分束器19将入射光以约1:1的比例分为反射光和透射光。
透射穿过半分束器19的归路光和参考光的叠加光经由半波片20入射至偏振分束器21。同时，由半分束器19反射的归路光和参考光的叠加光反射在反射镜62上，并且经由四分之一波片22入射至偏振分束器23。
半波片20和四分之一波片22可以使偏振面旋转。因此，通过组合半波片20和偏振分束器21，可以调整通过偏振分束器21分支的光量的比例。类似地，可以使用四分之一波片22调整由偏振分束器23分支的光量的比例。
由偏振分束器21和23分支的光量被设为约1：1。透射穿过偏振分束器21的光经由透镜入射至作为光检测单元的光检测器PD11、PD12和PD13中的每一个。此外，由偏振分束器21反射的光经由反射镜28入射至光检测器PD21、PD22和PD23中的每一个。透射穿过偏振分束器23的光经由透镜入射至光检测器PD31、PD32和PD33中的每一个。此外，由偏振分束器23反射的光经由反射镜29入射至光检测器PD41、PD42和PD43中的每一个。
参考图5的光学系统，从光检测器PD11、PD12和PD13输出的三个光接收信号分别对应于J1至J3，并且从光检测器PD21、PD22、PD23输出的三个光接收信号分别对应于I1至I3。此外，从光检测器PD31、PD32和PD33输出的三个光接收信号分别对应于K1至K3，并且从光检测器PD41、PD42和PD43输出的三个光接收信号分别对应于L1至L3。
“电气配置”
图16示出了供应有这些光接收信号的再现信号处理电路的总体配置。光接收信号L1、J1、K1和L1被供应至预处理电路101，光接收信号L2、J2、K2和L2被供应至预处理电路102，并且光接收信号L3、J3、K3和L3被供应至预处理电路103。预处理电路101、102和103中的每一个执行差分运算、检测相位旋转计算和检测相位偏移处理。提取相位(θ)71被共用地供应至预处理电路101、102和103。为了获得提取相位71，为来自光检测器PD11至PD43的电信号形成(I＝I1+I2+I3)的加法信号、(J＝J1+J2+J3)的加法信号、K(＝K1+K2+K3)的加法信号和L(＝L1+L2+L3)的加法信号。此外，可以使用形成差分信号“a”(＝I-J)和差分信号“b”(＝K-L)的配置并且使用低通滤波器计算低通滤波器的输出。
从预处理电路101输出的差分信号a'1和b'1、从预处理电路102输出的差分信号a'2和b'2以及从预处理电路103输出的差分信号a'3和b'3被供应至后处理电路104。后处理电路104执行内插和自适应均衡器处理。后处理电路104的输出被供应至维特比检测器(viterbidetector)105，并且从维特比检测器105获得再现数据。
根据本技术的第一实施方式的预处理电路101至103具有彼此相似的配置(参考图17)。即，预处理电路101至103使用提取相位抑制由变化(干扰因素)引起的信号质量劣化。使用提取相位对差分信号“a”和“b”执行运算。因此，可以独立读取在以下公式(15)和(16)中表示的信号“a”和“b”。
[公式15]
a'×sin(ψ-θ(t))-b'×cos(ψ-θ(t)) (15)
[公式16]
a'×sin(φ-θ(t))-b’×cos(φ-θ(t)) (16)
如图17所示，光接收信号Ii和Ji(其中，“i”＝1、2或3)被供应至减法器31a，并且光接收信号Ki和Li被供应至减法器31b。减法器31a生成差分信号ai(其中，ai＝Ii-Ji)，并且减法器31b生成差分信号bi(其中，bi＝Ki-Li)。
设置有偏移设置电路72和73，它们分别输出根据要再现的光盘设置的偏移
Figure BDA0001998662880000251
和ψ。如上所述，
Figure BDA0001998662880000252
指的是要读取的标记与信号光的平均相位之间的相位差，并且“ψ”指的是串扰和信号光的平均相位之间的相位差。这些偏移是由用户的估计设置的值。
提取相位71的输出和偏移设置电路72的输出被供应至减法器74，并且从减法器74获得(ψ-θ)的相位。信号生成电路76和77分别生成与(ψ-θ)的相位同步的正弦波和余弦波。差分信号ai和来自信号生成电路76的正弦波被供应至乘法电路78，并且乘法电路78的输出信号被供应至减法器80。差分信号bi和来自信号生成电路77的余弦波被供应至乘法电路79，并且乘法电路79的输出信号被供应至减法器80。在公式(15)中表示的差分信号a'i在减法器80的输出中提取。
提取相位71的输出和偏移设置电路73的输出被供应至减法器75，并且从减法器75获得
Figure BDA0001998662880000253
的相位。信号生成电路81和82分别生成与
Figure BDA0001998662880000254
的相位同步的正弦波和余弦波。差分信号“a”和来自信号生成电路81的正弦波被供应至乘法电路83，并且乘法电路83的输出信号被供应至减法器85。差分信号“b”和来自信号生成电路82的余弦波被供应至乘法电路84，并且乘法电路84的输出信号被供应至减法器85。在公式(16)中表示的差分信号b'i在减法器85的输出中提取。
差分信号a'i和b'i被供应至图18的后处理电路。后处理电路104包括后处理电路1041、后处理电路1042和后处理电路1043。后处理电路1041、后处理电路1042和后处理电路1043的输出信号被供应至加法器95。因为这些后处理电路具有相同的配置，图18中仅示出了后处理电路1041的特定配置。
差分信号a'1和b'1被供应至内插电路91a和91b。相位误差检测电路92的输出被供应至内插电路91a和91b。内插电路91a和91b例如是锁相环路(PLL)电路并且设置为用于校正相位误差。内插电路91a和91b的输出信号被供应至自适应均衡器93a和93b。自适应均衡器91a和91b例如是有限脉冲响应(FIR)滤波器，并且通过幅值误差检测电路94的输出控制FIR滤波器的抽头系数。自适应均衡器93a基于差分信号a'1执行部分响应(PR)自适应均衡处理。自适应均衡器93b基于差分信号b'1执行PR自适应均衡处理。
自适应均衡器93a的输出信号ya和自适应均衡器93b的输出信号yb被供应至加法器95。加法器95的输出信号yc(＝ya+yb)被输入至维特比检测器105。维特比检测器105对于PR均衡的均衡信号yc执行最大似然解码处理以获得二值化数据(RF信号)。具有作为由状态之间的变换表示的单元和分支的具有预定长度的连续位的多个状态的维特比检测器用于有效检测全部可能的位序列中的期望的位序列。
在实际电路中，准备了两个寄存器，一个寄存器称为路径度量寄存器，对于每个状态，其存储高达每个状态的信号的部分响应序列和路径度量，而一个寄存器称为路径记忆寄存器，其存储高达该状态的位序列的流。此外，至于每个分支，准备了计算单元，该计算单元称为分支度量单元，其用于在该位计算部分响应序列和信号的路径度量。
在这个维特比检测器105中，各个位序列可以与逐个穿过状态的路径相关联。此外，穿过这些路径的部分响应序列与实际信号(RF信号)之间的路径度量通过路径的状态之间的转变，即，通过连续相加分支中的上述分支度量而获得。
此外，在比较到达每个状态的两个或更少分支的路径度量的幅值的同时，可以通过顺序选择具有小路径度量的路径来选择使路径度量最小的路径。通过将这个选择信息传输至路径记忆寄存器，存储表示路径到达位序列中的每个状态的信息。因为路径记忆寄存器的值汇聚到顺序更新时最终使路径度量最小的位序列，所以输出其结果。
此外，在维特比检测器105中设置的部分响应(PR)卷积单元中，对维特比检测的结果执行卷积处理以生成目标信号Zk。这个目标信号Zk是没有噪声的理想信号，因为它是二元检测结果的卷积。例如，在PR(1,2,2,2,1)的情况下，每个信道时钟的脉冲响应变成(1,2,2,2,1)。约束长度被设为“5”。此外，在PR(1,2,3,3,3,2,1)的情况下，每个信道时钟的脉冲响应变成(1,2,3,3,3,2,1)。
此外，从来自加法器95的均衡信号yc和目标信号Zk，相位误差检测电路92和幅值误差检测电路94分别获得相位误差和均衡误差。自适应均衡器93a和93b的FIR滤波器的抽头系数被自适应地确定从而使得适当均衡误差的平方被最小话。
图19中示出了包括在自适应均衡器93a和93b中的示例性FIR滤波器。自适应均衡器93a是具有延迟元件110-1至110-n、系数乘法器111-0至111-n和加法器64的(n+1)级抽头的滤波器。系数乘法器111-0至111-n将输入“x”每次乘以抽头系数C0至Cn。系数乘法器111-0至111-n的输出通过加法器64相加并且作为输出ya提取。提前为抽头系数设置初始值。
为了执行自适应均衡处理，控制抽头系数C0至Cn。用于此目的，提供了接收均衡误差“et”和每个抽头输入并且执行算术运算的计算单元112-0至112-n。此外，提供了求计算单元112-0至112-n的输出的积分的积分器113-0至113-n。计算单元112-0至112-n中的每一个执行例如(-1*et*x)的计算。在此，星号“*”表示相乘。计算单元112-0至112-n的输出通过积分器113-0至113-n求积分，并且根据积分结果改变和控制系数乘法器111-0至111-n的抽头系数C0至Cn。应注意，为了调整自适应系数控制的响应执行积分器113-0至113-n中的积分。
“第一实施方式的效果”
根据以上描述的第一实施方式，预期的是信号yb达到来自脊区的串扰分量，因为由通过盘表面上的细微不均匀性等生成的变化因素所引起的相位偏移被校正。预期的是信号yc达到串扰分量被去除的沟槽的信号。以此方式，预期的是通过自适应均衡改善信号质量。
将描述根据本技术的实施方式的示例性模拟的结果(图20)。模拟条件设置如下。
盘容量：33.4GB
Tp＝0.32μm(沟槽之间的轨道间距)
沟槽深度：λ/8
标记反射率：0.3(没有相位)
沟槽隔离记录(没有记录在脊区上)，沟槽再现的实例
评价指数：MLSE
通过使用维特比检测的数据使用来自目标级组的实际信号电平的差计算与误差概率对应的指数获得最大似然序列误差(MLSE)。MLSE的较小值表示更好的再现。
图20是示出了模拟结果的曲线图。横坐标指的是盘不均匀性的标准偏差，而纵坐标指的是MLSE。在图20中，特征161表示在常规的零差检测方法的情况下的MLSE的值，并且特征162表示本技术的第一实施方式的MLSE的值。此外，特征163表示常规的蓝光光盘(注册商标)(BD)的情况，而特征164表示与常规的蓝光光盘(注册商标)(BD)的情况类似，其中插入全息光学元件并且由自适应均衡器执行处理的情况。
在常规的蓝光光盘(注册商标)(BD)的情况下，不存在来自由盘表面上的不均匀性所引起的相位变化的影响。比较地，在零差检测方法中，由于受到相位变化的影响导致再现信号的质量劣化。然而，根据本技术的第一实施方式，可以进一步减少这种相位变化的影响。
将描述根据本技术的实施方式的另一个示例性模拟的结果(图21)。模拟条件设置如下。
盘容量：35GB
Tp＝0.16μm(脊区和沟槽之间的轨道间距)
沟槽深度：λ/8
标记反射率：0.3(没有标记相位)
沟槽再现的实例
评价指数：MLSE
图21示出了常规的零差检测方法的情况(在存在相位变化，并且在脊区和沟槽上执行记录的情况下)、本技术的第一实施方式的情况(当存在相位变化，并且在脊区和沟槽上执行记录时)、以及常规的零差检测方法的情况(当不存在相位变化，并且仅利用沟槽上的记录(隔离记录)再现沟槽时)之间的MLSE值的比较。如从图21认识到的，由相位变化所引起的信号质量劣化可以改善至与常规的零差检测方法(没有相位变化，仅具有沟槽记录(隔离记录))相同的程度。
“第一实施方式的第一变形例”
在上述描述中，在切线方向上划分由盘1的记录层3反射的返回光的光瞳。然而，如图22所示，可以在径向方向上划分光瞳。例如，光瞳在径向方向上被分成三个区域A、B和C。三个分区的比例被设为例如(4：3：4)。图23示出了在与使用在径向方向上平分光瞳的全息光学元件执行与第一实施方式的处理相似的处理的情况下的模拟结果。
模拟条件设置如下。
盘容量：35GB
Tp＝0.16μm(脊区和沟槽之间的轨道间距)
沟槽深度：λ/8
标记反射率：0.3(没有标记相位)
沟槽再现的实例
评价指数：e-MLSE
图23示出了常规的零差检测方法的e-MLSE值、与本技术的第一实施方式类似的通过在切线方向(切线划分)上划分光瞳获得的e-MLSE值、以及通过在径向方向(径向划分)上划分光瞳获得的e-MLSE值之间的比较。如从图23认识到的，即使光瞳在径向方向上划分的情况下，也可以执行比常规的零差检测方法更好的信号再现。
“第一实施方式的第二变形例”
代替第一实施方式的光学系统的偏振分束器21和23以及反射镜28和29(参考图15)，如图24所示，可以采用沃拉斯顿棱镜115和116。分别获得具有由沃拉斯顿棱镜115和116所引起的相位差的光。沃拉斯顿棱镜115和116的输出光使用光检测器PD11至PD43分别转换为电信号。此外，通过与以上描述的相似的信号处理，获得再现信号。
“第一实施方式的第三变形例”
如图25所示，全息光学元件100可以设置在半分束器19的输出侧和半波片20之间。在图15的配置中，全息光学元件100设置在偏振分束器13和半分束器15之间。因此，在图25的配置中，透射穿过半分束器19的叠加光的光瞳被三等分。
透射穿过偏振分束器21的光由三个光检测器PD11、PD12和PD13接收，并且由偏振分束器21反射的光由三个光检测器PD21、PD22和PD23接收。同时，因为透射穿过偏振分束器23的光未被划分，其由光检测器PD3接收。因为由偏振分束器23反射的光未被划分，其由光检测器PD4接收。
通过计算光检测器PD11至PD23的光接收信号获得三个差分信号。此外，通过计算光检测器PD3和PD4的光接收信号获得一个差分信号。通过将上述自适应均衡器处理应用于这些差分信号，获得再现信号。在这种情况下，信号K用作信号Ki，并且信号L用作信号Li。
应注意，可以采用其中反射参考光的反射镜18使用致动器平行于参考光的光轴位移的参考光伺服控制。例如，执行伺服控制以使得由光检测器PD3和PD4的光接收信号形成的差分信号被设为目标值(例如，零)。
“第一实施方式的第四变形例”
分光元件可以平分叠加光。如图26所示，全息光学元件200放置在偏振分束器13和半分束器19之间。与上述全息光学元件100类似，全息光学元件200具有在切线方向上划分的三个区域。与全息光学元件100类似，划分比例也被设为(4：3：4)。
此外，包括在中央区域B中的光分量的光接收信号(信道2)被当作第一信道，并且通过将包括在左区域A和右区域B中的每一个中的光分量的光接收信号(信道1和信道3)相加获得的信号被当作第二信道。应注意，相加的信号可以通过将从其他光检测器接收的信号相加获得，或者包括在区域B和C中的光分量可以由共用的光检测器接收。
例如，两个光接收信号J1和J2从光检测器PD11和PD12输出，并且两个光接收信号I1和I2从光检测器PD21和PD22输出。此外，两个光接收信号K1和K2从光检测器PD31和PD32输出，并且两个光接收信号L1和L2从光检测器PD41和PD42输出。
通过计算光检测器PD11至PD42的光接收信号获得四个差分信号。通过将上述自适应均衡器处理应用于这些差分信号，获得再现信号。
“第一实施方式的第五变形例”
如图27所示，全息光学元件200可以放置在半分束器19的输出侧和半波片20之间。因此，在图27的配置中，透射穿过半分束器19的叠加光的光瞳被平分。
透射穿过偏振分束器21的光由两个光检测器PD11和PD12接收，并且由偏振分束器21反射的光由两个光检测器PD21和PD22接收。同时，因为透射穿过偏振分束器23的光未被划分，其由光检测器PD3接收。因为由偏振分束器23反射的光未被划分，其由光检测器PD4接收。
通过计算光检测器PD11和PD23的光接收信号获得两个差分信号。此外，通过计算光检测器PD3和PD4的光接收信号获得一个差分信号。通过将上述自适应均衡器处理应用于这些差分信号，获得再现信号。
应注意，可以采用其中反射参考光的反射镜18使用致动器平行于参考光的光轴位移的参考光伺服控制。例如，执行伺服控制以使得由光检测器PD3和PD4的光接收信号形成的差分信号被设为目标值(例如，零)。
图28示出了在再现信号通过自适应均衡器处理使用图27的光学再生系统形成的情况下的FIR滤波器的示例性抽头系数。横坐标指的是抽头位置，并且纵坐标指的是抽头系数的值。线171是链接第一信道(＝信道2)的抽头系数的值的线，并且线172是链接第二通道(＝信道1+信道3)(左右区域)的抽头系数的值的线。此外，线173表示通过将两个抽头系数的值相加而获得的值。
(信道1+信道3)的抽头系数表示低通滤波器的倾向。
与中间区域对应的信道2表示消除δ函数和(信道1+信道3)的倾向。设想的是这意味着相位变化(噪声)消除。
抽头系数的总和看来像平均的δ函数。因此，因为较低频率侧的相位噪声可以切断，因此令人满意地执行相位分离检测。
<4.第二实施方式>
与第一实施方式类似，根据第二实施方式，执行光瞳划分，并且通过参考光伺服控制去除相位变化分量。图29示出了根据第二实施方式的光学再现系统。即，光学再现系统具有与第一实施方式的光学再现系统相似的配置，并且由全息光学元件100划分的三个叠加光束由光检测器PD11至PD43接收。
图30示出了用于处理来自光检测器PD11至PD43的电信号的电配置。信号I1、I2和I3被供应至加法器181，并且执行(I＝I1+I2+I3)的加法处理。此外，信号J1、J2和J3被供应至加法器182，并且执行(J＝J1+J2+J3)的加法处理。类似地，加法器183执行K(＝K1+K2+K3)的加法处理，并且加法器184执行L(＝L1+L2+L3)的加法处理。
加法器181的输出I和加法器182的输出J被供应至减法器185，并且获得差分信号“a(＝I-J)”。加法器183的输出K和加法器184的输出L被供应至减法器186，并且获得差分信号“b(＝K-L)”。差分信号“a”和“b”被供应至用于参考光伺服控制的相位(θ)提取电路187。相位(θ)提取电路187的输出被供应至致动器，使得反射镜18位移。作为相位(θ)提取电路187，上述低通滤波器可用于计算低通滤波器的输出。第二实施方式的特征在于可以添加用于抑制低频相位变化(诸如，表面振动)而不改变光学系统的参考光伺服控制的相位提取功能。
“第二实施方式的变形例”
如图31所示，只有透射穿过偏振分束器19的光可以由全息光学元件100划分。对于由偏振分束器19反射的光，没有执行光瞳划分。因此，光通过八个光检测器(PD11、PD12...光检测器PD3、光检测器PD4)转换为电信号。
图32示出了用于处理来自光检测器PD11至PD4的电信号的电配置。信号I1、I2和I3被供应至加法器181，并且执行(I＝I1+I2+I3)的加法处理。此外，信号J1、J2和J3被供应至加法器182，并且执行(J＝J1+J2+J3)的加法处理。
加法器181的输出I和加法器182的输出J被供应至减法器185，并且获得差分信号“a(＝I-J)”。信号K和信号L被供应至减法器186，并且获得差分信号“b(＝K-L)”。差分信号“a”和“b”被供应至用于参考光伺服控制的相位(θ)提取电路187。相位(θ)提取电路187的输出被供应至致动器，使得反射镜18位移。作为相位(θ)提取电路187，上述低通滤波器可用于计算低通滤波器的输出。
应注意，即使在第二实施方式中，也还可以采用平分光瞳的全息光学元件，并且还可以采用在径向方向上划分光瞳的全息光学元件。
<5.变形例>
尽管在上文中已经详细描述本技术的实施方式，但是本技术不限于每一个上述实施方式，而且基于本技术的技术概念的各种变形例可以是可行的。例如，激光源可以发射除了405nm以外的波长。
此外，在不偏离本技术的精神和范围的情况下，可以对上述实施方式的配置、方法、处理、形状、材料、数值等进行彼此组合。
应注意，本技术可具有以下配置。
(1)一种再现设备，利用从光源发射的光照射具有记录信号的脊区和沟槽这两者的记录介质以便获得包含脊区和沟槽这两者的记录信号的信号光并且从自光源发射的光生成参考光，通过将信号光和参考光叠加形成叠加光，并且使用分光元件将叠加光的横截面在切线方向和/或径向方向上划分为多个区域，该再现设备包括：
光学系统，被配置为使用与所划分的区域对应的多个叠加的光束生成具有约0°的相位差的第一组信号光和参考光、具有约180°的相位差的第二组信号光和参考光、具有约90°的相位差的第三组信号光和参考光以及具有约270°的相位差的第四组信号光和参考光中的每一个组；
光接收器，被配置为输出与第一组信号光和参考光对应的光接收信号(I)、与第二组信号光和参考光对应的光接收信号(J)、与第三组信号光和参考光对应的光接收信号(K)以及与第四组信号光和参考光对应的光接收信号(L)；以及
再现信号生成电路，被配置为计算作为光接收信号(I)和光接收信号(J)之差的差分信号a以及作为光接收信号(K)和光接收信号(L)之差的差分信号b，并且通过从差分信号a和b的计算获得再现信号。
(2)根据项(1)所述的再现设备，其中，假设“N”表示分光元件的划分数量，则光接收器输出数量均等于或小于“N”的光接收信号(I)和(J)以及数量均等于或小于“N”的光接收信号(K)和(L)。
(3)根据项(1)所述的再现设备，其中，假设“N”表示分光元件的划分数量，将数量小于或等于“N”的信号输出至一组光接收信号(I)和(J)以及一组光接收信号(K)和(L)中的一个组。
(4)根据项(1)所述的再现设备，其中，差分信号a和b分别供应至自适应均衡器电路，并且结合自适应均衡器电路的输出以形成再现信号。
(5)根据项(4)所述的再现设备，其中，自适应均衡器电路从均衡目标信号和均衡信号获得均衡误差，并且供应均衡误差作为用于自适应均衡的控制信号。
(6)根据项(1)所述的再现设备，其中，相位偏移提前应用于差分信号a和b。
(7)根据项(6)所述的再现设备，其中，相位偏移约等于(ψ＝4πnd/λ)(其中，“n”表示折射率，“d”表示脊区和沟槽之间的高度差，并且“λ”表示光的波长)。
(8)根据项(1)所述的再现设备，其中，通过在反射镜上反射从光源发射的光来生成参考光。
(9)一种再现方法，包括：
利用从光源发射的光照射具有记录信号的脊区和沟槽这两者的记录介质以获得包含脊区和沟槽这两者的记录信号的信号光并且从自光源发射的光生成参考光，通过将信号光和参考光叠加形成叠加光，并且使用分光元件将叠加光的横截面在切线方向和/或径向方向上划分为多个区域；
使用与所划分的区域对应的多个叠加的光束生成具有约0°的相位差的第一组信号光和参考光、具有约180°的相位差的第二组信号光和参考光、具有约90°的相位差的第三组信号光和参考光以及具有约270°的相位差的第四组信号光和参考光中的每一个组；
由光接收器输出与第一组信号光和参考光对应的光接收信号(I)、与第二组信号光和参考光对应的光接收信号(J)、与第三组信号光和参考光对应的光接收信号(K)以及与第四组信号光和参考光对应的光接收信号(L)；并且
由再现信号生成电路计算作为光接收信号(I)和光接收信号(J)之差的差分信号a以及作为光接收信号(K)和光接收信号(L)之差的差分信号b，并且通过从差分信号a和b的计算获得再现信号。
参考符号列表
1 光学记录介质
28 分光元件
41、60 激光二极管
15、44 物镜
100、200 全息光学元件
104、1041、1042、1043 内插自适应均衡器电路。

Claims (9)

1.一种再现设备，利用从光源发射的光照射具有记录信号的脊区和沟槽这两者的记录介质以便获得包含所述脊区和所述沟槽这两者的记录信号的信号光并且从自所述光源发射的所述光生成参考光，通过将所述信号光和所述参考光叠加形成叠加光，并且使用分光元件将所述叠加光的横截面在切线方向和/或径向方向上划分为多个区域，所述再现设备包括：
光学系统，被配置为使用与所划分的区域对应的多个叠加的光束生成具有约0°的相位差的第一组信号光和参考光、具有约180°的相位差的第二组信号光和参考光、具有约90°的相位差的第三组信号光和参考光以及具有约270°的相位差的第四组信号光和参考光中的每一个组；
光接收器，被配置为输出与所述第一组信号光和参考光对应的光接收信号I、与所述第二组信号光和参考光对应的光接收信号J、与所述第三组信号光和参考光对应的光接收信号K以及与所述第四组信号光和参考光对应的光接收信号L；以及
再现信号生成电路，被配置为计算作为所述光接收信号I和所述光接收信号J之差的差分信号a以及作为所述光接收信号K和所述光接收信号L之差的差分信号b，并且通过从所述差分信号a和所述差分信号b的计算获得每个均与所划分的区域中的一个对应的多个再现信号，其中，所述多个再现信号包含不同的频率分量。
2.根据权利要求1所述的再现设备，其中，假设“N”表示所述分光元件的划分数量，则所述光接收器输出数量均小于或等于“N”的所述光接收信号I和所述光接收信号J以及数量均小于或等于“N”的所述光接收信号K和所述光接收信号L。
3.根据权利要求1所述的再现设备，其中，假设“N”表示所述分光元件的划分数量，将数量小于或等于“N”的信号输出至一组所述光接收信号I和所述光接收信号J以及一组所述光接收信号K和所述光接收信号L中的一个组。
4.根据权利要求1所述的再现设备，其中，所述差分信号a和所述差分信号b分别供应至自适应均衡器电路，并且结合所述自适应均衡器电路的输出以形成再现信号。
5.根据权利要求4所述的再现设备，其中，所述自适应均衡器电路从均衡目标信号和均衡信号获得均衡误差，并且供应所述均衡误差作为用于自适应均衡的控制信号。
6.根据权利要求1所述的再现设备，其中，相位偏移提前应用于所述差分信号a和所述差分信号b。
7.根据权利要求6所述的再现设备，其中，所述相位偏移约等于ψ，其中，ψ＝4πnd/λ，“n”表示折射率，“d”表示所述脊区和所述沟槽之间的高度差，并且“λ”表示光的波长。
8.根据权利要求1所述的再现设备，其中，通过在反射镜上反射从所述光源发射的光来生成所述参考光。
9.一种再现方法，包括：
利用从光源发射的光照射具有记录信号的脊区和沟槽这两者的记录介质以获得包含所述脊区和所述沟槽这两者的记录信号的信号光并且从自所述光源发射的所述光生成参考光，通过将所述信号光和所述参考光叠加形成叠加光，并且使用分光元件将所述叠加光的横截面在切线方向和/或径向方向上划分为多个区域；
使用与所划分的区域对应的多个叠加的光束生成具有约0°的相位差的第一组信号光和参考光、具有约180°的相位差的第二组信号光和参考光、具有约90°的相位差的第三组信号光和参考光以及具有约270°的相位差的第四组信号光和参考光中的每一个组；
由光接收器输出与所述第一组信号光和参考光对应的光接收信号I、与所述第二组信号光和参考光对应的光接收信号J、与所述第三组信号光和参考光对应的光接收信号K以及与所述第四组信号光和参考光对应的光接收信号L；并且
由再现信号生成电路计算作为所述光接收信号I和所述光接收信号J之差的差分信号a以及作为所述光接收信号K和所述光接收信号L之差的差分信号b，并且通过从所述差分信号a和所述差分信号b的计算获得每个均与所划分的区域中的一个对应的多个再现信号，其中，所述多个再现信号包含不同的频率分量。
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