JP6075379B2 - 情報再生装置及び情報再生方法 - Google Patents

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Description

本発明は、隣接する複数の記録トラック上にデータが記録された情報記録媒体に対して、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットを形成して、前記光学レーザスポットからの反射光に基づいて前記データを再生する情報再生装置及び情報再生方法を提供するものである。
現在、映像又はデータなどを保存する情報記録媒体として、ＤＶＤ又はＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤとする）などの多くの種類の光ディスクが使用されている。これらの光ディスクは、ハードディスク装置（以下、ＨＤＤとする）又は磁気テープに比べると保存信頼性が高い。そのため、光ディスクの用途は、従来の映像又は音声などのＡＶ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ）データを記録する用途からデータを長期間保存する用途へ拡大されつつある。
しかしながら、光ディスクの体積あたりに保存できるデータの容量は、ＨＤＤ又は磁気テープに比べると１／３程度しかない。そのため、保存時のスペース効率の観点から、光ディスクのコストを上げずに、体積あたりに保存できるデータの容量を向上させる技術開発が求められており、精力的に研究開発が続けられている。最近では、ＢＤの中でもＢＤＸＬ（１層あたり約３３．４ＧＢの記録密度）が最も体積記録密度の高い光ディスクとして発売されている。
これらの光ディスクは、５０年以上の保存信頼性があり、データの長期保存の観点では、ＨＤＤの５年程度の寿命に比べると、１０倍以上の保存信頼性がある。そのため、長期保存用のデータをＨＤＤから光ディスクへ移動させることで、長期の保存信頼性と保存コストの削減とを両立させることが可能となる。特に、データ保管時に電力を消費するＨＤＤに比べて、データ保管時に電力を必要としない光ディスクは、グリーンストレージとして二酸化炭素の排出量を削減できると共に、近年大きな問題となっているデータセンターの消費電力を削減することにもつながる。
しかしながら、光ディスクの中でも最も記録密度の高いＢＤＸＬでも、体積あたりに保存できるデータの容量は、ＨＤＤの１／３程度である。そのため、データ保管時における光ディスクの保管スペースは、ＨＤＤに比べると多く必要となり、特にデータセンターのような保管スペースに対するコスト要求が高い用途では、光ディスクの体積あたりの記録密度を向上させることが求められている。
光ディスクの体積あたりの記録密度を向上させるための技術としては、トラックの記録密度を向上させることができるランド（溝間）−グルーブ（溝）記録再生技術がある。これは、ＤＶＤ−ＲＡＭで用いられている技術であり、従来、グルーブ又はランドのみに記録されていたデータを、グルーブとランドとの両方に記録することでトラックの記録密度を向上させる。
通常、光ディスクのトラックの記録密度を向上させると、光ビームがトラックであるグルーブをトレース制御するために必要なグルーブからの回折光が小さくなり、トラックを光ビームがトレースできなくなる。光ディスクに照射される光ビームの波長をλとし、光ビームを形成するレンズの開口数をＮＡとすると、グルーブ又はランドの間隔Ｌが、λ／ＮＡ×０．６より小さくなると、グルーブからの回折光が検出できなくなり、トラックをトレースするための制御が不可能となる。開口数ＮＡが０．６であり、光ビームの波長λが６５０ｎｍであるＤＶＤでは、回折光を検出可能なトラック間隔Ｌの限界は６５０ｎｍとなる。ＤＶＤ−ＲＡＭでは、ランドとグルーブとの両方にデータを記録することで、６１５ｎｍのトラックピッチを実現してトラック密度を向上させている（例えば、特許文献１参照）。
このようなランドとグルーブとの両方にデータを記録する光ディスクでは、特にデータを記録する位置にアクセスするために、光ディスク上に記録されたアドレスに関して、特別な工夫が必要となる。これは、ランドとグルーブとの両方にデータを記録するために、高密度にアドレスを配置する必要があるためである。従来のアドレス配置技術としては、ＤＶＤ−ＲＡＭで用いられているＣＡＰＡ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ａｌｌｏｃａｔｅｄ Ｐｉｔ Ａｄｄｒｅｓｓ）（例えば、特許文献２参照）、又は片側の溝壁だけをウォブリングさせてアドレス情報を記録する技術がある。
また、ＢＤで用いられている、グルーブのみを記録トラックとして用いる方式がある（例えば、特許文献３参照）。ここで、図３１を使って、ＢＤにおけるトラックのウォブリングによるアドレス構造と記録データ構造との関係について簡単に説明する。図３１は、従来の別の光ディスクのフォーマットについて説明するための図である。
図３１において、記録トラック１５０２は、光ディスク１５０１上にグルーブによって形成される。データ記録領域１５０３には、データが記録され、アドレス情報領域１５０４，１５０５，１５０６には、データ記録領域１５０３にアクセスするためのアドレス情報が記録される。アドレス情報は、記録データと同じ領域に配置され、記録データは、アドレス情報に重畳して記録される。１つの記録データは、３個のアドレス情報ＡＤ１（Ｚ０５）、ＡＤ２（Ｚ０６）及びＡＤ３（Ｚ０７）で構成された領域に記録され、３個のアドレス情報で構成された領域がデータの記録単位であるデータ記録領域１５０３となる。３個のアドレス情報で構成されたデータ記録領域１５０３の長さの整数倍は、トラックの円周の長さと一致しない。そのため、図３１に示すように、隣接する記録トラック間で、データ記録領域１５０３の円周上の位置は、光ディスクの１周毎にずれながら配置される。
記録トラック１５０２には、一定周期でウォブリングさせたグルーブの波形を部分的に変化させることでアドレス情報ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３の１ビットが記録されている。図３１の下部に拡大して示す領域１５０７が、アドレスビットに相当する部分で、ＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）と呼ばれる変調が施されている。また、図３１の下部に示すように、ウォブル周期の整数倍と記録トラックの１周の長さとが一致しないために、隣接する記録トラック間でウォブルの位相は一定量ずつ変化する。
このように構成された光ディスクにおいて、アドレス情報ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３を基準に、データを記録するトラックの位置を特定して、データの記録を開始したり、データが記録されたトラックの位置を特定して、データの再生を開始したりする。
図３２を使って、図３１に示す光ディスクに対して、データの記録及び再生を実現する情報記録再生装置の構成例を説明する。図３２は、従来の情報記録再生装置の構成を示す図である。
図３２において、光ディスク１０１は、図３１に示すようなウォブリングしたトラックを有している。トラック上には情報が記録されている。光ヘッド１０３は、光ディスク１０１に光ビームを照射し、光ディスク１０１からの反射光の光量に応じた電気信号を出力する。光ヘッド１０３の光検出器は、ウォブル信号、データ信号及びサーボエラー信号を生成する。光検出器については、後述する。スピンドルモータ１０２は、光ディスク１０１を回転させる。サーボ制御器１０４は、サーボエラー信号に基づいて、光ヘッド１０３が光ディスク１０１のトラックに光ビームを照射する位置と、スピンドルモータ１０２の回転数とを制御する。
アナログ処理部１０５は、光ヘッド１０３からのデータ信号に対して、所定のＤＣ変動を抑制するＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）処理、データ再生に不要な高域ノイズを除去するＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）処理、データ信号の振幅変動を抑制するＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理、データＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路１０６から供給されるクロック信号を用いて、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換処理を行う。データＰＬＬ回路１０６は、アナログ処理部１０５で処理されたデータ信号から、再生信号に同期したクロック信号を生成する。
適応等化フィルタ１０７は、例えば、ＦＩＲ（有限長インパルス応答）型フィルタで構成され、アナログ処理部１０５で処理されたデータ信号が所望のＰＲ（パーシャルレスポンス）特性となるように、フィルタの係数を適応的に更新する。データ復号器１０８は、適応等化フィルタ１０７の出力を２値ディジタルデータに復号する。ここでは図示されていないが、データ復号器１０８による復号結果に対して復調処理及びエラー訂正処理が行われることにより、記録されたデータが再生される。ＰＲ方式は、記録符号と記録線密度とによって、最適な方式を選択すればよい。ＰＲ方式には、例えば、ＰＲ１２２１方式又はＰＲ１２２２１方式がある。
ＰＲ等化誤差検出器１０９は、データ復号器１０８によって復号された２値ディジタルデータから生成される所望のＰＲ期待値波形と、適応等化フィルタ１０７の出力波形との差分からＰＲ等化誤差信号を生成する。適応等化フィルタ１０７は、ＰＲ等化誤差検出器１０９によって生成されるＰＲ等化誤差信号が小さくなるようにフィルタの係数を変更する。
アナログ処理部１１１は、光ヘッド１０３からのウォブル信号に対して、所定のＤＣ変動を抑制するＨＰＦ処理、ウォブル信号の再生に不要な高域ノイズを除去するＬＰＦ処理、ウォブル信号の振幅変動を抑制するＡＧＣ処理、ウォブルＰＬＬ回路１１３から供給されるクロック信号を用いてアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤ変換処理を行う。バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１２は、ウォブル信号から所定の周波数帯域の信号を抽出する。ウォブルＰＬＬ回路１１３は、ＢＰＦ１１２によって処理されたウォブル信号から、ウォブル信号に同期したクロック信号を生成する。アドレス復調器１１４は、ウォブルＰＬＬ回路１１３によって生成されたクロック信号を基準にサンプリングされたウォブル信号からアドレス情報を復調する。
システムコントローラ１１５は、各ブロックの全体制御を行うとともに、ホストとの通信を制御する。記録データ変調器１１６は、ユーザデータを光ディスク１０１に記録できる記録データパターンに変調する。レーザ駆動器１１７は、記録データ変調器１１６によって変調された記録データパターンを、光ディスク１０１上に正確にマークを形成するための光パルスに変換して光ヘッド１０３へ出力する。光ヘッド１０３のレーザ光源は、光パルスに応じたレーザ光を照射する。ホストインターフェース（Ｉ／Ｆ）１１８は、ホストとの記録データ及び再生データの受け渡しを行う。
図３３及び図３４を用いて、図３２に示す光ヘッド１０３に組み込まれた光検出器で生成されるデータ信号とウォブル信号とについて説明する。
図３３は、レーザ照射スポットが、記録トラックを走査する様子を示す図である。図３３では、３つの記録トラック１７０１，１７０２，１７０３上に記録マーク１７０４及びスペース１７０５が形成されており、レーザ照射スポット１７０６が、真ん中の記録トラック１７０２上で、矢印の方向に走査している。
図３４は、記録データを再生するための従来の光検出器１８００の構成を示す図である。光検出器１８００は、４分割された受光部１８０１，１８０２，１８０３，１８０４と、受光部１８０１，１８０２，１８０３，１８０４からの出力信号を増幅する増幅器１８０５，１８０６，１８０７，１８０８と、増幅器１８０５，１８０６，１８０７，１８０８から出力されたＡ信号、Ｂ信号、Ｃ信号及びＤ信号を全て加算する加算器１８０９とを備える。加算器１８０９からの出力に基づいて再生データ信号が生成される。
一方、図示していないが、トラックのウォブリングデータの再生信号であるウォブル信号は、光検出器１８００の受光部１８０１，１８０２，１８０３，１８０４において、トラック走査方向に対する左右のバランス信号として検出される。そのため、ウォブル信号は、４つの増幅器１８０５，１８０６，１８０７，１８０８から出力されたＡ信号、Ｂ信号、Ｃ信号及びＤ信号を全て加算するのではなく、増幅器１８０５からのＡ信号と増幅器１８０６からのＢ信号とを加算した値から、増幅器１８０７からのＣ信号と増幅器１８０８からのＤ信号とを減算することで検出される。図３３に示すような記録トラックに、レーザ光を照射させ、図示した矢印方向にレーザ光を走査させ、図３４に示すような光検出器で、反射光を受光することで、データ信号とウォブル信号とが再生される。
次に、図３２を使って、図３１に示す光ディスクに対してデータを記録する情報記録再生装置の記録動作例を説明する。ホストＩ／Ｆ１１８は、ホストから、記録要求と記録データと論理的なアドレスとを受け取る。システムコントローラ１１５は、情報記録再生装置の記録動作を開始する。システムコントローラ１１５は、論理的なアドレスを光ディスク１０１上の物理的なアドレスに変換し、スピンドルモータ１０２とサーボ制御器１０４とを制御して、光ヘッド１０３を指定アドレス付近に移動させる。アドレス復調器１１４は、指定アドレス付近の物理アドレス情報をウォブル信号から復調する。システムコントローラ１１５は、アドレス復調器１１４によって復調された物理アドレス情報に基づいて、光ヘッド１０３の位置を確認する。
システムコントローラ１１５は、復調された物理アドレスと、指定アドレスとの差分を計算し、トラックジャンプによって、光ヘッド１０３を移動させる。システムコントローラ１１５は、指定アドレスから記録を開始することができるように、指定アドレスの少し前のアドレスにトラックジャンプさせ、そのまま指定アドレスまで、光ヘッド１０３をトラックに沿って移動させ、指定アドレスから記録を開始させる。システムコントローラ１１５は、記録データ変調器１１６にホストからの記録データを変調させ、最適な記録パワーと記録パルス情報とをレーザ駆動器１１７に設定し、指定アドレス位置からレーザを発光させて記録を開始し、指定の記録データの記録を実行する。
次に、図３２を使って、図３１に示す光ディスクに対してデータを再生する情報記録再生装置の再生動作例を説明する。ホストＩ／Ｆ１１８は、ホストから、再生要求と論理的なアドレスとを受け取る。システムコントローラ１１５は、情報記録再生装置の再生動作を開始する。システムコントローラ１１５は、論理的なアドレスを光ディスク１０１上の物理的なアドレスに変換し、スピンドルモータ１０２とサーボ制御器１０４とを制御して、光ヘッド１０３を指定アドレス付近に移動させる。アドレス復調器１１４は、指定アドレス付近の物理アドレス情報をウォブル信号から復調する。システムコントローラ１１５は、アドレス復調器１１４によって復調された物理アドレス情報に基づいて、光ヘッド１０３の位置を確認する。このとき、記録されたデータに重畳されたアドレス情報が、データ復号器１０８によって再生された場合、データ復号器１０８によって再生されたアドレス情報を基準としてもよい。
システムコントローラ１１５は、復調された物理アドレスと、指定アドレスとの差分を計算し、トラックジャンプによって、光ヘッド１０３を移動させる。システムコントローラ１１５は、指定アドレスから再生を開始することができるように、指定アドレスの少し前のアドレスにトラックジャンプさせ、そのまま指定アドレスまで、光ヘッド１０３をトラックに沿って移動させ、指定アドレスから再生を開始させる。システムコントローラ１１５は、データ信号をアナログ処理部１０５、適応等化フィルタ１０７及びデータ復号器１０８で処理し、記録データを再生し、再生データをホストＩ／Ｆ１１８を介して、ホストに転送する。
一方、再生時の読み取りレーザ光のビームスポット径が十分に小さくない場合、上記のように、体積あたりの記録密度を向上させるためにトラック間隔を小さくすると、隣接するトラックからの信号の漏れこみ（クロストーク）が大きくなり、記録された信号を再生する場合、再生品質が劣化するという課題がある。
この課題を解決するために、例えば、特許文献４では、ＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式において、メモリ又は遅延素子を用いて、光ディスクのラジアル方向で同期させた３本のトラックの再生信号（即ち、再生トラックの再生信号と、再生トラックに隣接するトラックの再生信号）に適当な係数をかけ、加算することで、トラック間のクロストークを削減する技術が示されている。
また、特許文献５では、光検出器の受光領域は、記録トラック上を光スポットが走査する方向に対して３分割されている。光スポットが照射される記録トラックからの反射光は、メイン受光領域によって受光され、記録トラックに隣接するトラックからの反射光は、２つのサブ受光領域によって受光される。そして、信号処理部によって、メイン受光領域からの出力信号は、サブ受光領域からの出力信号と相関しないように波形等化される。この結果、メイン受光領域からの出力信号は、サブ受光領域からの出力信号によって干渉されることがないので、クロストークの影響を除去することができる。
また、特許文献６では、データ検出装置は、クロストークキャンセル信号処理（（１）チャネルクロック精度での隣接トラックの再生信号の同期化と（２）隣接トラックからメイン再生トラックへのクロストークの周波数特性の再現）を行うために、複数の適応イコライザユニットを有している。記録媒体から読み出される再生情報信号として、データ検出対象としている対象トラックからの再生情報信号と、該再生情報信号に対してクロストーク成分となる上記対象トラックに近接する近接トラックからの再生情報信号とのそれぞれが、上記適応イコライザユニットのそれぞれに入力される。
データ検出装置は、各適応イコライザユニットの出力を演算して等化信号として出力する多入力適応イコライザ部と、多入力適応イコライザ部から出力される等化信号について２値化処理を行って２値データを得る２値化部と、２値化部の２値検出結果に基づいて得られる等化目標信号と、多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とから等化誤差を求め、該等化誤差を、各適応イコライザユニットに適応等化のためのタップ係数制御信号として供給する等化誤差演算部とを備える。
また、データ検出装置は、記録媒体から読み出される再生情報信号を記憶するメモリ部を備える。メモリコントローラは、各時点で、メモリ部から、対象トラックからの再生情報信号と、近接トラックからの再生情報信号とを読み出して、複数の適応イコライザユニットのそれぞれに供給する。また、データ検出装置は、メモリ部から読み出されて複数の適応イコライザユニットに入力される各再生情報信号の位相差を検出し、検出した位相差に基づいて、メモリ部からの各再生情報信号の読み出しタイミングの補正のための補正信号を出力する位相差検出部をさらに備える。
また、多入力適応イコライザ部は、３つの適応イコライザユニットを有している。３つの各適応イコライザユニットには、対象トラックからの再生情報信号と、対象トラックの一方側に隣接する近接トラックからの再生情報信号と、対象トラックの他方側に隣接する近接トラックからの再生情報信号とが、それぞれ入力される。また、多入力適応イコライザ部は、対象トラックからの再生情報信号についてパーシャルレスポンス等化処理を行う。２値化部は、多入力適応イコライザ部の等化信号についての２値化処理として最尤復号処理を行う。等化誤差演算部は、最尤復号による２値検出結果の畳込処理で得られる等化目標信号と、多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とを用いた演算により等化誤差を求める。
記録容量を向上させるために、トラックピッチを狭くすると、隣接トラックからのクロストークにより対象トラック再生時の再生信号が劣化する。再生信号は、記録された情報を再生した再生信号（ＲＦ信号）と、トラックを所定方式でウォブリングさせて、アドレス情報として付加されたアドレス信号とを含む。
ＲＦ信号に対するクロストーク課題を解決するために、クロストークキャンセル信号処理が提案されている（例えば、特許文献４、特許文献５及び特許文献６参照）。クロストークキャンセル信号処理における性能改善のポイントは、（１）チャネルクロック精度での隣接トラックの再生信号の同期化と、（２）隣接トラックからメイン再生トラックへ影響するクロストークの周波数特性の再現とを考慮したキャンセル処理である。これは、隣接トラックからのクロストーク量が、記録マーク長によって異なるため、単純な引き算処理では、十分な性能改善が得られないためである。
特許文献４で提案されているクロストークキャンセル信号処理は、ＣＡＶ記録方式を前提としているため、上記（１）の隣接トラックの再生信号の同期化の実現は比較的容易に実現できると考えられるが、この記録方式では、記録容量を向上させることはできない。
特許文献５で提案されているクロストークキャンセル信号処理は、記録トラック上を光スポットが走査する方向に対して、受光領域が３分割された光検出器を用いるため、対象トラックに記録された再生信号と隣接トラックからのクロストーク信号とを同時に検出できる。そのため、特許文献５では、上記（１）の隣接トラックの再生信号の同期化の課題は、発生しない。一方、特許文献５では、上記（２）に対する考慮がされていないため、十分なクロストークキャンセル効果が得られないことがある。
特許文献６で提案されているクロストークキャンセル信号処理は、（１）チャネルクロック精度での隣接トラックの再生信号の同期化と、（２）隣接トラックからメイン再生トラックへ影響するクロストークの周波数特性の再現とを考慮したキャンセル処理である。上記（１）の隣接トラックの再生信号の同期化を行うために、特許文献６では、所定のタイミングで隣接トラックの再生信号がメモリに保持される。このような構成のため、特許文献６には、大きく以下の４つの課題がある。
課題１：隣接トラックの影響を除去するために、再生トラックの再生信号と、隣接トラックの再生信号とが必要である。そのため、最初の読み出し時に、隣接トラックの再生信号がメモリに保持されるまでは、クロストークキャンセル処理が実施できず、再生性能が悪化したままになっている。すなわち、特許文献６では、常にクロストークキャンセル信号処理の効果を得ることができない。
課題２：隣接トラックの再生信号をメモリに確保する必要があるため、光ディスクの外周側ほど大量の情報をメモリに確保する必要があり、回路規模の増大に繋がっている。
課題３：ＲＡＭディスクのような、ランドとグルーブとの両方にデータを記録する光ディスクで、ランドとグルーブとの中間部にＣＡＰＡアドレスを持つことにより、シングルスパイラルの構成を持つ光ディスクではなく、ランドとグルーブとの両方にデータを記録する光ディスクでダブルスパイラルの構成を持つ光ディスクの場合は、隣接するトラックの情報を得るためには、トラックジャンプするか、もしくは、複数の光ピックアップを備える構成が必要である。隣接するトラックの情報を得るために、アクセスする毎に、トラックジャンプする場合は、システムの転送レートが向上しないという新たな課題が発生する。また、複数の光ピックアップを備える構成では、システムのコストアップとなる。
課題４：トラックピッチが狭くなると、ＲＦ信号へのクロストーク量の増大だけでなく、トラックを所定方式でウォブリングさせてアドレス情報として付加されたアドレス信号も劣化する。アドレス信号が劣化すると、光ディスクの位置を特定するアドレスの取得が困難となり、光ディスクのアクセス性能が低下し、最悪の場合、光ディスクへの記録又は再生ができなくなる。アドレス情報が、クロストークにより劣化した場合、記録又は再生する位置を特定することが困難となる。記録済み光ディスクからデータを再生する場合、記録されているデータにアドレス情報が重畳されるため、ＲＦ信号から再生位置を特定すればよい。しかしながら、未記録光ディスクへデータを記録する場合、ＲＦ信号が記録されていないため、アドレス信号の再生は非常に重要である。特に、隣接するトラックが記録済み領域である場合に、記録する位置を特定することが困難となる。特許文献４、５、６では、アドレス信号のクロストークキャンセル信号処理に関しては、記載されていない。
特許第３０５９０２６号明細書 特許第３５６０４１０号明細書 特許第４５３４３８７号明細書 特許第３２２５６１１号明細書 特許第２７１０７０９号明細書 特開２０１２−７９３８５号公報
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、再生性能を向上させることができる情報再生装置及び情報再生方法を提供することを目的とするものである。
本発明の一局面に係る情報再生装置は、隣接する複数の記録トラック上にデータが記録された情報記録媒体に対して、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットを形成して、前記光学レーザスポットからの反射光に基づいて前記データを再生する情報再生装置であって、前記記録トラックの中心部の反射光を受光する第１の受光部と、前記中心部に対して前記情報記録媒体の半径方向に隣接する部分の反射光を受光する第２の受光部とに、記録トラック走査方向に平行な分割線により分割された光学検出器と、前記第１の受光部からの出力信号を波形等化する第１の適応等化フィルタと、前記第２の受光部からの出力信号を波形等化する第２の適応等化フィルタと、前記第１の適応等化フィルタからの出力波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形とに基づいて再生データを復号するデータ復号器と、を備える。
本発明によれば、一つの光学レーザスポットから、光学レーザスポットの中心が走査する自トラックの信号成分と、自トラックに隣接するトラックからのクロストーク成分とが検出され、大規模な回路を実装することなく、所定の周波数を有するクロストーク成分を除去しつつ、所望のＰＲ特性に等化することができるので、再生データのエラーレートを低減させることができ、再生性能を向上させることができる。
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の実施形態１における情報記録再生装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態１における再生データ検出用光学検出器の構成を示す図である。 本発明の実施形態１におけるウォブル検出用光学検出器の構成を示す図である。 本発明の実施形態１における適応等化フィルタの構成を示す図である。 隣接トラックからのクロストーク量を示す図である。 Ａ＋Ｄ信号を処理した適応等化フィルタのタップ係数と、Ｂ＋Ｃ信号を処理した適応等化フィルタのタップ係数とを示す図である。 図６のタップ係数の周波数特性を示した図である。 本発明の実施形態２における情報記録再生装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態２における適応等化フィルタのタップ係数と係数値との関係を示す図である。 本発明の実施形態３における情報記録再生装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態３における光学ヘッドの光学検出器の構成を示す図である。 本発明の実施形態３の第１の変形例における光検出器の構成を示す図である。 本発明の実施形態３の第１の変形例における情報記録再生装置の構成を示す図である。 トラック走査方向に平行な分割線により３分割された光学検出器と、レーザ光の光強度分布と、３つのトラックの記録信号との関係を示す図である。 本発明の実施の形態３の第２の変形例における光検出器の構成を示す図である。 本発明の実施形態３の第２の変形例における情報記録再生装置の構成を示す図である。 （Ａ）は、レンズシフトが発生していない場合の３分割受光部と４分割受光部とを示す図であり、（Ｂ）は、所定量のレンズシフトが発生した場合の３分割受光部と４分割受光部とを示す図である。 光ヘッドが記録トラックにレーザ光を照射した場合において、記録トラックから反射光を受光する光学検出器の３つの受光部と、３つのトラックとを模式的に示す図である。 信号Ｓ０のＭｉｊ特性を示す図である。 信号Ｓ１のＭｉｊ特性を示す図である。 信号Ｓ２のＭｉｊ特性を示す図である。 Ｍｉｊ特性とトラック信号とを畳み込み演算した波形と、信号Ｓ０の光学シミュレーション波形とを比較した図である。 Ｍｉｊ特性とトラック信号とを畳み込み演算した波形と、信号Ｓ１の光学シミュレーション波形とを比較した図である。 Ｍｉｊ特性とトラック信号とを畳み込み演算した波形と、信号Ｓ２の光学シミュレーション波形とを比較した図である。 本発明の実施形態４における情報記録再生装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態４におけるウォブル信号の周波数特性を示す図である。 本発明の実施形態５における情報記録再生装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態５における情報記録媒体の構成を示す図である。 本発明の実施形態５におけるアドレス情報のデータ配置構造を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態５において、複数のアドレスユニットビットで構成されたアドレス情報の構造を示す図である。 従来の別の光ディスクのフォーマットについて説明するための図である。 従来の情報記録再生装置の構成を示す図である。 レーザ照射スポットが、記録トラックを走査する様子を示す図である。 記録データを再生するための従来の光学検出器の構成を示す図である。
以下本発明の実施の形態における情報記録媒体に情報を記録又は再生する装置について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素については同じ符号を用いて、説明の繰り返しは省略する。また、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における情報記録再生装置の構成を示す図である。図２は、本発明の実施形態１における再生データ検出用光学検出器の構成を示す図である。図３は、本発明の実施形態１におけるウォブル検出用光学検出器の構成を示す図である。
情報記録再生装置は、隣接する複数の記録トラック上にデータが記録された光ディスク１０１に対して、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットを形成して、光学レーザスポットからの反射光に基づいてデータを再生する。
図１に示す情報記録再生装置は、スピンドルモータ１０２、光ヘッド１０３、サーボ制御器１０４、アナログ処理部１０５、データＰＬＬ回路１０６、適応等化フィルタ１０７、データ復号器１０８、ＰＲ等化誤差検出器１０９、アナログ処理部１１１、ＢＰＦ１１２、ウォブルＰＬＬ回路１１３、アドレス復調器１１４、システムコントローラ１１５、記録データ変調器１１６、レーザ駆動器１１７、ホストＩ／Ｆ１１８、アナログ処理部１１９、適応等化フィルタ１２０及び加算器１２１を備える。
まず、図３２に示す従来の情報記録再生装置との差分を説明する。本実施の形態１における光ヘッド１０３が備える再生データ検出用光学検出器２００Ａ及びウォブル検出用光学検出器２００Ｂは、図２及び図３に示すような構成である。図３４で説明した光学検出器とは異なり、レーザ光を受光する受光部が、トラック走査方向に平行な分割線により分割されている。トラック走査方向は、光ディスク１０１の半径方向に垂直な方向である。
まず、図２を用いて、再生データ検出用光学検出器２００Ａについて説明する。図２では、再生データ検出用光学検出器２００Ａは、トラック走査方向に平行な分割線により分割された４つの受光部２０１，２０２，２０３，２０４を備えており、情報記録媒体から反射された光スポット２１１が図２の点線のように照射される。４つの受光部２０１，２０２，２０３，２０４の幅（トラック走査方向に垂直な方向の長さ）は、クロストークキャンセルの効果、再生信号のノイズ及び周波数特性劣化などを考慮して、最適な設計値を選択すればよい。例えば、受光部２０１，２０２，２０３，２０４の幅は、２：１：１：２の比で分割されてもよい。
受光部２０２，２０３は、記録トラックの中心部の反射光を受光する。受光部２０１，２０４は、中心部に対して光ディスク１０１の半径方向に隣接する部分の反射光を受光する。
さらに、４つの受光部２０１，２０２，２０３，２０４から出力された信号は、ぞれぞれ、増幅器２０５，２０７，２０８，２０６で増幅される。さらに、増幅器２０５，２０６から出力された信号が加算器２０９で加算され、増幅器２０７，２０８から出力された信号が加算器２１０で加算される。図２では、増幅器２０５，２０６，２０７，２０８から出力された信号がそれぞれ、Ａ信号、Ｄ信号、Ｂ信号及びＣ信号として定義され、加算器２０９の出力はＡ＋Ｄ信号となり、加算器２１０の出力はＢ＋Ｃ信号となる。Ｂ＋Ｃ信号は、再生レーザスポットの中央付近の領域の再生信号であり、Ａ＋Ｄ信号は、再生レーザスポットの端付近の領域の再生信号である。４つの増幅器２０５，２０６，２０７，２０８の増幅量は、それぞれ最適な設計値を選択すればよい。例えば、増幅器２０５，２０６，２０７，２０８の増幅量は、６：１：１：６の比に設定されてもよい。
次に、図３を用いて、ウォブル検出用光学検出器２００Ｂについて説明する。図３における受光部２０１，２０２，２０３，２０４は、再生データ用検出器と共用されるため、図２と同じ構成である。４つの受光部２０１，２０２，２０３，２０４で検出された信号は、ぞれぞれ、増幅器２１２，２１４，２１５，２１３で増幅される。増幅器２１２，２１３，２１４，２１５から出力された信号がそれぞれ、Ａ’信号、Ｄ’信号、Ｂ’信号及びＣ’信号として定義される。４つの増幅器２１２，２１３，２１４，２１５の増幅量は、それぞれ最適な設計値を選択すればよい。例えば、増幅器２１２，２１３，２１４，２１５の増幅量は、２：１：１：２の比に設定されてもよい。
図１において、Ａ＋Ｄ信号及びＢ＋Ｃ信号が、光ヘッド１０３から出力され、ぞれぞれ、アナログ処理部１１９及びアナログ処理部１０５に入力される。同様に、Ａ’信号、Ｂ’信号、Ｃ’信号及びＤ’信号が、光ヘッド１０３から出力され、アナログ処理部１１１に入力される。アナログ処理部１１１は、Ａ’信号とＢ’信号とを加算した値から、Ｃ’信号とＤ’信号とを減算することにより（Ａ’＋Ｂ’−Ｃ’−Ｄ’）、ウォブル信号を検出する。
アナログ処理部１０５は、光ヘッド１０３からのＢ＋Ｃ信号に対して、所定のＤＣ変動を抑制するＨＰＦ処理、データ再生に不要な高域ノイズを除去するＬＰＦ処理、データ信号の振幅変動を抑制するＡＧＣ処理、及びデータＰＬＬ回路１０６から供給されるクロック信号を用いてアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ処理を行う。
アナログ処理部１１９は、光ヘッド１０３からのＡ＋Ｄ信号に対して、所定のＤＣ変動を抑制するＨＰＦ処理、データ再生に不要な高域ノイズを除去するＬＰＦ処理、データ信号の振幅変動を抑制するＡＧＣ処理、及びデータＰＬＬ回路１０６から供給されるクロック信号を用いてアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ処理を行う。
データＰＬＬ回路１０６は、アナログ処理部１０５で処理されたデータ信号及びアナログ処理部１１９で処理されたデータ信号から、再生信号に同期したクロック信号を生成する。
適応等化フィルタ１０７は、受光部２０２，２０３からの出力信号を波形等化する。適応等化フィルタ１０７は、例えばＦＩＲ（有限長インパルス応答）型フィルタを含む。適応等化フィルタ１０７には、アナログ処理部１０５で処理されたデータ信号が入力される。適応等化フィルタ１０７は、適応等化フィルタ１０７において処理されたデータ信号と、アナログ処理部１１９及び適応等化フィルタ１２０において処理されたデータ信号との加算結果が所望のＰＲ（パーシャルレスポンス）特性となるように、フィルタの係数を適応的に更新する。
図４は、本発明の実施形態１における適応等化フィルタ１０７の構成を示す図である。図４に示す適応等化フィルタ１０７は、７タップのＦＩＲ型フィルタ４０１と、係数更新部４０２とを備える。入力Ｘは、アナログ処理部１０５からの出力信号であり、入力Ｙは、ＰＲ等化誤差検出器１０９からの出力信号である。ＦＩＲ型フィルタ４０１は、６つの遅延素子４０１１〜４０１６と、７つの乗算器４０１７〜４０２３と、加算器４０２４とを備える。６つの遅延素子４０１１〜４０１６は、例えば、入力された信号をデータチャネル間隔で遅延する。遅延素子４０１１〜４０１６の遅延量は、所望のフィルタ特性を実現するように選択すればよい。
係数更新部４０２は、例えば、ＬＭＳ（Ｔｈｅ ｌｅａｓｔ−ｍｅａｎ−ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムによって、ＰＲ等化誤差検出器１０９からの出力が小さくなるように、係数を演算及び更新する。７つの乗算器４０１７〜４０２３は、係数更新部４０２によって更新された７つ係数と、入力Ｘを６つの遅延素子４０１１〜４０１６で遅延させた７つの信号とをそれぞれ乗算する。そして、加算器４０２４は、乗算器４０１７〜４０２３の７つの乗算結果を加算して、適応フィルタ出力Ｚとして出力する。
適応等化フィルタ１２０は、受光部２０１，２０４からの出力信号を波形等化する。適応等化フィルタ１２０は、例えばＦＩＲ型フィルタを含む。適応等化フィルタ１２０には、アナログ処理部１１９で処理されたデータ信号が入力される。適応等化フィルタ１２０は、適応等化フィルタ１２０において処理されたデータ信号と、アナログ処理部１０５及び適応等化フィルタ１０７において処理されたデータ信号との加算結果が所望のＰＲ（パーシャルレスポンス）特性となるように、フィルタの係数を適応的に更新する。
適応等化フィルタ１２０の構成は、図４に示す適応等化フィルタ１０７の構成と同様である。但し、適応等化フィルタ１０７及び適応等化フィルタ１２０のそれぞれにおいて、図４におけるＦＩＲ型フィルタ４０１の最適なタップ数及び係数更新部４０２の最適な係数更新応答特性が選択される。
加算器１２１は、適応等化フィルタ１０７からの出力信号と、適応等化フィルタ１２０からの出力信号とを加算する。加算器１２１の出力信号が所望のＰＲ特性となるように、ＰＲ等化誤差検出器１０９は、共通の誤差を適応等化フィルタ１０７と適応等化フィルタ１２０とに出力し、それぞれのフィルタの係数を更新する。本実施の形態の場合、所望のＰＲ特性に近くなるように、且つクロストークが最小となるように、適応等化フィルタ１０７と適応等化フィルタ１２０とにおけるタップ係数が演算され、更新される。加算器１２１は、クロストークの影響が軽減された信号を出力する。そのため、データ復号器１０８によって復号された２値化データ（再生データ）のエラーレートは低減される。
データ復号器１０８は、適応等化フィルタ１０７からの出力波形と適応等化フィルタ１２０からの出力波形とに基づいて再生データを復号する。データ復号器１０８は、適応等化フィルタ１０７からの出力波形と適応等化フィルタ１２０からの出力波形との加算結果を２値化処理する。
ＰＲ等化誤差検出器１０９は、データ復号器１０８による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、適応等化フィルタ１０７からの出力波形と適応等化フィルタ１２０からの出力波形との加算結果との誤差を算出する。適応等化フィルタ１０７の係数更新部４０２は、ＰＲ等化誤差検出器１０９によって算出された誤差に基づいて適応等化フィルタ１０７において用いられる係数を演算する。適応等化フィルタ１２０の係数更新部４０２は、ＰＲ等化誤差検出器１０９によって算出された誤差に基づいて適応等化フィルタ１２０において用いられる係数を演算する。
なお、本実施の形態１において、情報記録再生装置が情報再生装置の一例に相当し、光学検出器２００Ａが光学検出器の一例に相当し、受光部２０２，２０３が第１の受光部の一例に相当し、受光部２０１，２０４が第２の受光部の一例に相当し、適応等化フィルタ１０７が第１の適応等化フィルタの一例に相当し、適応等化フィルタ１２０が第２の適応等化フィルタの一例に相当し、データ復号器１０８がデータ復号器の一例に相当し、ＰＲ等化誤差検出器１０９が誤差検出器の一例に相当し、係数更新部４０２が第１の係数演算部及び第２の係数演算部の一例に相当する。
ここで、本実施の形態のクロストークキャンセル信号処理のポイントについて説明する。図１の光ヘッド１０３から出力されるＡ＋Ｄ信号は、自トラック（光スポットの中央が走査している再生対象トラック）の再生信号の成分と、自トラックの両側の隣接トラック（光スポットの中央が走査している再生対象トラックの両隣のトラック）からのクロストーク成分とを含む。自トラックの再生信号成分と隣接トラックのクロストーク成分との比率は、図２の受光部の面積で決定される。
図５は、隣接トラックからのクロストーク量を示す図である。図５に示すクロストーク量は、隣接トラックにはデータが記録されているとともに自トラックにはデータが記録されていない状態で自トラックを再生した際に得られる再生信号である。クロストーク量は、自トラックの再生信号の１／１０の信号振幅であり、自トラックの再生に大きな影響を与えることが分かる。また、クロストーク量が一定ではないのは、両側の隣接トラックの記録パターンが同一ではなく、隣接トラックからのクロストーク量が記録マーク長によって異なるためである。すなわち、クロストークは、ある周波数特性を持つため、クロストーク量が一定ではないことは、単純な加算演算又は引き算演算では十分にクロストークを除去できないことを意味している。そのため、周波数特性を考慮したクロストークの除去が必要となる。適応等化フィルタ１２０は、自トラックの再生信号成分とＰＲ等化出力との相関性と、クロストーク成分とＰＲ等化出力との無相関性（クロストーク成分を打ち消す）とが両立するようにタップ係数を演算する。
図６は、図１における、Ａ＋Ｄ信号を処理した適応等化フィルタ１２０のタップ係数と、Ｂ＋Ｃ信号を処理した適応等化フィルタ１０７のタップ係数とを示す図である。図７は、図１における、Ａ＋Ｄ信号を処理した適応等化フィルタ１２０のタップ係数の周波数特性と、Ｂ＋Ｃ信号を処理した適応等化フィルタ１０７のタップ係数の周波数特性とを示す図である。図６は、適応等化フィルタの収束したタップ係数を示している。適応等化フィルタ１０７及び適応等化フィルタ１２０のタップ数は両方とも１５タップの例である。図７は、図６のタップ係数の周波数特性を示した図である。図７において、縦軸はゲイン比を示し、横軸は所定の周波数で規格化した規格化周波数を示している。ここでは、図２の増幅器２０５，２０６，２０７，２０８の比率が１：１：１：１である場合の周波数特性に換算した数値を図示している。
隣接トラックのクロストーク成分を含むＡ＋Ｄ信号は、高域特性を持ち上げることで、よりクロストーク成分を除去できる。また、一つのスポット（一度の再生動作）で、自トラックの信号成分と隣接トラックからのクロストーク成分とが検出される本実施の形態の構成では、自トラックの信号成分とクロストーク成分との位相が大きくずれることが無いため、位相ずれを大きく補正する必要は無い。よって、適応等化フィルタ１０７又は適応等化フィルタ１２０のタップ数を増やして位相ずれ補正対策を施す必要は無いため、回路規模の増大を引き起こすことは無い。
以上のように、本発明の実施の形態によれば、一つのスポット（一度の再生動作）で、自トラックの信号成分と隣接トラックからのクロストーク成分とが検出され、大規模な回路を実装することなく、所定の周波数を持つクロストークを除去しつつ、所望のＰＲ特性に等化することができる。そのため、データ復号器１０８からの出力信号のエラーレートを低減させることができる。
なお、図２におけるＡ信号とＤ信号との信号位相（遅延）と、Ｂ信号とＣ信号との信号位相（遅延）は、ほとんど無い状態にしなければならない。しかしながら、Ａ＋Ｄ信号と、Ｂ＋Ｃ信号との信号位相（遅延）は、適応等化フィルタ１０７及び適応等化フィルタ１２０で補正することができる。
なお、データＰＬＬ回路１０６において、クロストークの影響が大きい場合、安定に再生信号に同期したクロックを抽出することが困難な場合がある。この場合、ＰＬＬのループに、クロストーク成分を除去できる適応等化フィルタ１０７と適応等化フィルタ１２０と加算器１２１とデータ復号器１０８とＰＲ等化誤差検出器１０９と同等の機能を挿入してもよい。
なお、図２及び図３における受光部の分割方法は、本実施の形態における４分割に限定されない。再生データ検出用光学検出器２００Ａとウォブル検出用光学検出器２００Ｂとを分けて備える場合は、図２の再生データ検出用光学検出器２００Ａは、３分割された受光部を備え、ウォブル検出用光学検出器２００Ｂは、４分割された受光部を備えてもよく、分割数を検出される信号ごとに分けてもよい。さらに、この場合、ウォブル検出用光学検出器２００Ｂは、フォーカス制御及びトラッキング制御などを行うためのサーボ信号を検出する信号検出部と共用するために、図３４に示すような分割方法でもよい。
このように、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットが照射され、光学レーザスポットの反射光から信号成分とクロストーク成分とが分離され、クロストーク成分のみが除去され、記録データの再生性能の向上（データエラーレートの低減）と、アドレス情報の再生性能の向上（アドレスエラーレートの低減）とを実現することができる。
また、光ディスクの体積容量を上げるための一つの方法である、記録トラックの狭トラック化によって影響が大きくなる隣接トラックからのクロストークキャンセル処理を記録データにだけでなく、アドレス情報にも適応することで、システムの安定化を実現することができる。
さらに、隣接トラックの再生データと自トラックの再生データとの位相を合わせる大規模な回路が不要となり、アクセス性能を向上させることができるとともに、回路規模の増大化を抑制することができる。これにより、光ディスクの体積密度を向上させることができるとともに、不要な処理による転送レートの低下を抑えることができ、再生性能の向上により安定なシステムを実現できる。
さらにまた、データを高い信頼性により長期間保存するアーカイブストレージ分野において、データを保存するスペースの効率化と、転送レートの安定化とを実現できる。また、データセンターでの消費電力の削減及び二酸化炭素の排出量の削減に、大きな効果が期待できる。
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における情報記録再生装置の構成を示す図である。まず、図１の実施の形態１との差分を説明する。大きな差分は、クロストーク成分を除去するための波形整形（等化）目標が異なる点である。実施の形態１では、クロストーク成分除去後の波形等化の目標が、所望のＰＲ方式への等化であった。これに対して、実施の形態２では、クロストーク成分除去後の波形等化の目標が、クロストーク成分が無い再生信号への等化である。再生信号の周波数特性に対して、目標のＰＲ方式の周波数特性の高域特性が不足している場合は、適応等化フィルタで高域成分を強調する必要がある。これは、波形を歪ませる原因となる。さらに、図６及び図７で説明したようにクロストーク成分を除去する場合、高域成分を強調する特性である必要がある。よって、不必要に再生波形の高域成分を強調すると、クロストーク成分を十分に除去できない場合がある。
そこで、実施の形態２では、所望のＰＲ特性に再生波形を等化することで高域成分を強調する前に、クロストーク成分を除去し、クロストーク成分が除去された信号に対して、所望のＰＲ特性に再生波形を等化する。これにより、データ復調器の２値化性能が向上し、エラーレートを低減できる。すなわち、目標とする周波数特性が異なる場合は、無理に同一処理しないで、分離して処理するという考え方である。
図８に示す情報記録再生装置は、スピンドルモータ１０２、光ヘッド１０３、サーボ制御器１０４、アナログ処理部１０５、データＰＬＬ回路１０６、適応等化フィルタ１０７、データ復号器１０８、ＰＲ等化誤差検出器１０９、アナログ処理部１１１、ＢＰＦ１１２、ウォブルＰＬＬ回路１１３、アドレス復調器１１４、システムコントローラ１１５、記録データ変調器１１６、レーザ駆動器１１７、ホストＩ／Ｆ１１８、アナログ処理部１１９、適応等化フィルタ１２２、加算器１２３、遅延器１２４、加算器１２５及び適応等化フィルタ１２６を備える。
図８において、適応等化フィルタ１２２は、図４に示す適応等化フィルタ１０７と同じ構成である。但し、適応等化フィルタ１２２における入力Ｙは、ＰＲ等化誤差検出器１０９からではなく、加算器１２５から出力される信号である。加算器１２５からは、クロストーク成分が出力される。適応等化フィルタ１２２は、クロストーク成分が除去されるように係数を演算し、更新する。
適応等化フィルタ１０７は、受光部２０２，２０３からの出力信号の波形と適応等化フィルタ１２２からの出力波形との加算結果を波形等化する。データ復号器１０８は、適応等化フィルタ１０７からの出力波形を２値化処理する。
加算器１２３は、アナログ処理部１０５からの再生信号と、適応等化フィルタ１２２からの再生信号とを加算する。適応等化フィルタ１２２において、クロストーク成分を除去するように波形等化されるので、加算器１２３の出力波形は、クロストーク成分が除去された波形となる。クロストーク成分が除去された加算器１２３の出力は、適応等化フィルタ１０７によって、所望のＰＲ特性となるとともに、高域成分が強調されるように、波形等化される。もちろん、ＰＲ方式の設定によっては、ゲイン変更させる帯域は異なる。
遅延器１２４は、適応等化フィルタ１２６から出力される波形と位相が合うように遅延調整されている。遅延器１２４は、適応等化フィルタ１０７と、データ復号器１０８と、適応等化フィルタ１２６とにおいて必要な信号処理遅延分を遅延させる。
適応等化フィルタ１２６は、データ復号器１０８による２値化処理結果と、受光部２０２，２０３からの出力信号の波形と適応等化フィルタ１２２からの出力波形との加算結果とに基づいて目標となる理想的な再生波形を出力する。
適応等化フィルタ１２６は、再生信号からノイズ成分及びクロストーク成分が無い理想的な再生信号を生成する。すなわち、適応等化フィルタ１２６によって生成される再生信号は、再生信号のＯＴＦ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性を再現した波形となる。適応等化フィルタ１２６は、図４に示す適応等化フィルタ１０７と同じ構成である。但し、適応等化フィルタ１２６における入力Ｙは、ＰＲ等化誤差検出器１０９からではなく、加算器１２５から出力される信号である。また、適応等化フィルタ１２６における入力Ｘは、再生波形ではなく、データ復号器１０８から出力される２値データである。
適応等化フィルタ１０７の係数更新部４０２は、データ復号器１０８による２値化処理結果に基づいて求められる等化目標波形と、適応等化フィルタ１０７からの出力波形との誤差信号に基づいて、適応等化フィルタ１０７において用いられる係数を演算する。適応等化フィルタ１２２の係数更新部４０２は、受光部２０２，２０３からの出力信号の波形と適応等化フィルタ１２２からの出力波形との加算結果と、適応等化フィルタ１２６からの出力波形との誤差信号に基づいて、適応等化フィルタ１２２において用いられる係数を演算する。
なお、本実施の形態２において、情報記録再生装置が情報再生装置の一例に相当し、光学検出器２００Ａが光学検出器の一例に相当し、受光部２０２，２０３が第１の受光部の一例に相当し、受光部２０１，２０４が第２の受光部の一例に相当し、適応等化フィルタ１０７が第１の適応等化フィルタの一例に相当し、適応等化フィルタ１２２が第２の適応等化フィルタの一例に相当し、適応等化フィルタ１２６が第３の適応等化フィルタの一例に相当し、データ復号器１０８がデータ復号器の一例に相当し、ＰＲ等化誤差検出器１０９が誤差検出器の一例に相当し、係数更新部４０２が第１の係数演算部及び第２の係数演算部の一例に相当する。
図９は、本発明の実施形態２における適応等化フィルタ１２６のタップ数と係数値との関係を示す図である。図９は、適応等化フィルタ１２６において、収束した１５タップの係数値の例を示している。適応等化フィルタ１２６において、求められるタップ係数は、１チャネルビットを再生した場合の再生信号とほぼ等価な波形となる。１チャネルビットとは、図３３で説明した記録マークの基準幅（基準データ）である。図４で説明すると、求められた波形（乗算器４０１７〜４０２３の係数値）とデータ復号器１０８からの２値データ（入力Ｘ）とが、ＦＩＲ型フィルタ４０１で演算されると、再生信号のＯＴＦ特性を考慮したノイズ成分及びクロストーク成分が無い理想的な再生信号を出力することができる。係数更新部４０２は、再生された２値信号（入力Ｘ）と、再生信号と理想波形との差分（入力Ｙ）との相関性を利用して、１チャネルビットを再生した場合の再生信号とほぼ等価な波形（係数）を算出する。
以上のように、本発明の実施の形態２によれば、一つのスポット（一度の再生動作）で、自トラックからの信号成分と隣接トラックからのクロストーク成分とが検出され、大規模な回路を実装することなく、所定の周波数を持つクロストークを除去した後、所望のＰＲ特性に等化することができる。そのため、データ復号器１０８からの出力信号のエラーレートを低減させることができる。
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３における情報記録再生装置の構成を示す図である。まず、図１の実施の形態１との差分を説明する。大きな差分は、光ヘッドから３分割された再生信号が出力され、３つの再生信号からクロストーク成分を除去する点である。光ヘッドと光ディスクとの傾きによって発生するラジアルチルト、及びレーザスポットがトラックの中心を走査しないオフトラックなどにより、Ａ信号のクロストーク成分とＤ信号のクロストーク成分とに偏りが発生する場合がある。この場合、偏りを除去できるように両隣のトラックからの漏れこみ信号を別々に処理する構成が望ましい。
本実施の形態３は、上記のような偏りがあるクロストーク成分に対応することができる構成である。但し、この場合、光ヘッドと信号処理装置（または信号処理回路）との接線が増加し、さらに、信号処理回路の規模も増大するおそれがある。そのため、性能及び回路規模のバランスを考慮して、本実施の形態３を選択する必要がある。また、一般的に、再生信号（高帯域信号）の伝送は、耐ノイズ特性を考慮し、差動信号として伝送されることがある。その場合は、信号線は倍増する。
図１０に示す情報記録再生装置は、スピンドルモータ１０２、光ヘッド１０３、サーボ制御器１０４、データ復号器１０８、ＰＲ等化誤差検出器１０９、アナログ処理部１１１、ＢＰＦ１１２、ウォブルＰＬＬ回路１１３、アドレス復調器１１４、システムコントローラ１１５、記録データ変調器１１６、レーザ駆動器１１７、ホストＩ／Ｆ１１８、アナログ処理部１２７、アナログ処理部１２８、アナログ処理部１２９、データＰＬＬ回路１３０、適応等化フィルタ１３１、適応等化フィルタ１３２、適応等化フィルタ１３３及び加算器１３４を備える。
図１１は、本発明の実施の形態３における光学ヘッドの光学検出器の構成を示す図である。図１０の光ヘッド１０３の光学検出器２００Ｃは、図１１のように構成されており、Ａ信号、Ｄ信号及びＢ＋Ｃ信号を出力する。なお、受光部２０１〜２０４と増幅器２０５〜２０８と加算器２１０とは、図２と同じ特性及び構成である。増幅器２０５から出力されたＡ信号は、アナログ処理部１２７へ出力され、増幅器２０６から出力されたＤ信号は、アナログ処理部１２９へ出力され、加算器２１０から出力されたＢ＋Ｃ信号は、アナログ処理部１２８へ出力される。
受光部２０１は、中心部に対して光ディスク１０１の半径方向の一方に隣接する部分の反射光を受光する。受光部２０４は、中心部に対して光ディスク１０１の半径方向の他方に隣接する部分の反射光を受光する。
アナログ処理部１２７，１２８，１２９は、図１のアナログ処理部１０５，１１９と同じ構成である。アナログ処理部１２７，１２８，１２９は、Ａ信号、Ｂ＋Ｃ信号及びＤ信号の３つの再生信号に対して、所定のＤＣ変動を抑制するＨＰＦ処理、データ再生に不要な高域ノイズを除去するＬＰＦ処理、データ信号の振幅変動を抑制するＡＧＣ処理、及びデータＰＬＬ回路１３０から供給されるクロック信号を用いてアナログ信号をディジタル信号に変換するＡＤＣ処理を行う。
データＰＬＬ回路１３０は、アナログ処理部１２７，１２８，１２９で処理された３つの再生信号から、再生信号に同期したクロック信号を生成する。適応等化フィルタ１３１，１３２，１３３は、図４に示す適応等化フィルタ１０７と同じ構成である。
適応等化フィルタ１３１は、受光部２０１からの出力信号を波形等化する。適応等化フィルタ１３２は、受光部２０２，２０３からの出力信号を波形等化する。適応等化フィルタ１３３は、受光部２０４からの出力信号を波形等化する。
加算器１３４は、３つの適応等化フィルタ１３１，１３２，１３３からの出力波形を加算する。３つの適応等化フィルタ１３１，１３２，１３３のそれぞれは、加算器１３４からの出力波形が所望のＰＲ特性となるように、ＰＲ等化誤差検出器１０９から共通の誤差信号を用いて最適な係数を演算し、更新する。
データ復号器１０８は、適応等化フィルタ１３２からの出力波形と適応等化フィルタ１３１からの出力波形と適応等化フィルタ１３３からの出力波形との加算結果を２値化処理する。
ＰＲ等化誤差検出器１０９は、データ復号器１０８による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、適応等化フィルタ１３１からの出力波形と適応等化フィルタ１３２からの出力波形と適応等化フィルタ１３３からの出力波形との加算結果との誤差を算出する。
適応等化フィルタ１３２の係数更新部４０２は、ＰＲ等化誤差検出器１０９によって算出された誤差に基づいて適応等化フィルタ１３２において用いられる係数を演算する。適応等化フィルタ１３１の係数更新部４０２は、ＰＲ等化誤差検出器１０９によって算出された誤差に基づいて適応等化フィルタ１３１において用いられる係数を演算する。適応等化フィルタ１３３の係数更新部４０２は、ＰＲ等化誤差検出器１０９によって算出された誤差に基づいて適応等化フィルタ１３３において用いられる係数を演算する。
なお、本実施の形態３において、情報記録再生装置が情報再生装置の一例に相当し、光学検出器２００Ｃが光学検出器の一例に相当し、受光部２０２，２０３が第１の受光部の一例に相当し、受光部２０１が第３の受光部の一例に相当し、受光部２０４が第４の受光部の一例に相当し、適応等化フィルタ１３２が第１の適応等化フィルタの一例に相当し、適応等化フィルタ１３１が第３の適応等化フィルタの一例に相当し、適応等化フィルタ１３３が第４の適応等化フィルタの一例に相当し、データ復号器１０８がデータ復号器の一例に相当し、ＰＲ等化誤差検出器１０９が誤差検出器の一例に相当し、係数更新部４０２が第１の係数演算部、第２の係数演算部及び第３の係数演算部の一例に相当する。
以上のように、本発明の実施の形態３によれば、一つのスポット（一度の再生動作）から検出された３つの再生信号から、自トラックからの信号成分と隣接トラックからのクロストーク成分とが検出され、所定の周波数を持つクロストークを除去しつつ、所望のＰＲ特性に等化することができる。そのため、データ復号器１０８からの出力信号のエラーレートを低減させることができる。特に、ラジアルチルト、オフトラック又はレンズシフトなどによって発生する、２つの隣接トラックからのクロストーク成分の偏りに対して、エラーレートを低減できる。
なお、本実施の形態３では、光ヘッド１０３の光学検出器２００Ｃは、４分割された受光部を備えているが、本発明は特にこれに限定されず、３分割された受光部を備えてもよい。ここで、図１０の光ヘッド１０３の光学検出器が、３分割された受光部を備える場合を説明する。
３分割された受光部を備える光学検出器２００Ｄは、図１２のように構成される。図１２は、本発明の実施の形態３の第１の変形例における光検出器の構成を示す図である。光学検出器２００Ｄは、トラック走査方向に平行な分割線により分割された３つの受光部２０１，２０２，２０３を備えており、情報記録媒体から反射された光スポット２１１が図１２の点線のように照射される。光学検出器２００Ｄは、Ａ信号、Ｂ信号及びＣ信号を出力する。増幅器２０５〜２０７は、受光部２０１〜２０３から出力された信号をそれぞれ増幅する。なお、受光部２０１〜２０３及び増幅器２０５〜２０７は、図１１に示す受光部２０１〜２０３及び増幅器２０５〜２０７と同じ特性及び構成である。図１２の光学検出器２００Ｄと図１１の光学検出器２００Ｃとの差分は、光スポット２１１の中央部分に相当する受光部が分割されているか否かである。
図１２に示す光学検出器２００Ｄを用いる場合、本発明の実施の形態３の第１の変形例における情報記録媒体に情報を記録又は再生する情報記録再生装置は、図１３のように構成される。図１３は、本発明の実施の形態３の第１の変形例における情報記録再生装置の構成を示す図である。
図１３に示す情報記録再生装置は、スピンドルモータ１０２、光ヘッド１０３、サーボ制御器１０４、データ復号器１０８、ＰＲ等化誤差検出器１０９、アナログ処理部１１１、ＢＰＦ１１２、ウォブルＰＬＬ回路１１３、アドレス復調器１１４、システムコントローラ１１５、記録データ変調器１１６、レーザ駆動器１１７、ホストＩ／Ｆ１１８、アナログ処理部１２７、アナログ処理部１２８、アナログ処理部１２９、データＰＬＬ回路１３０、適応等化フィルタ１３１、適応等化フィルタ１３２、適応等化フィルタ１３３及び加算器１３４を備える。
受光部２０１は、中心部に対して光ディスク１０１の半径方向の一方に隣接する部分の反射光を受光する。受光部２０３は、中心部に対して光ディスク１０１の半径方向の他方に隣接する部分の反射光を受光する。
適応等化フィルタ１３１は、受光部２０１からの出力信号を波形等化する。適応等化フィルタ１３２は、受光部２０２からの出力信号を波形等化する。適応等化フィルタ１３３は、受光部２０３からの出力信号を波形等化する。
データ復号器１０８は、適応等化フィルタ１３１からの出力波形と適応等化フィルタ１３２からの出力波形と適応等化フィルタ１３３からの出力波形との加算結果を２値化処理する。
ウォブルＰＬＬ回路１１３は、受光部２０１からの出力信号と受光部２０３からの出力信号との差分からウォブル信号を検出する。アドレス復調器１１４は、ウォブルＰＬＬ回路１１３によって検出されたウォブル信号からアドレスを復調する。
なお、本実施の形態３の第１の変形例において、情報記録再生装置が情報再生装置の一例に相当し、光学検出器２００Ｄが光学検出器の一例に相当し、受光部２０２が第１の受光部の一例に相当し、受光部２０１が第３の受光部の一例に相当し、受光部２０３が第４の受光部の一例に相当し、適応等化フィルタ１３２が第１の適応等化フィルタの一例に相当し、適応等化フィルタ１３１が第３の適応等化フィルタの一例に相当し、適応等化フィルタ１３３が第４の適応等化フィルタの一例に相当し、データ復号器１０８がデータ復号器の一例に相当し、ＰＲ等化誤差検出器１０９が誤差検出器の一例に相当し、係数更新部４０２が第１の係数演算部、第２の係数演算部及び第３の係数演算部の一例に相当し、ウォブルＰＬＬ回路１１３がウォブル検出部の一例に相当し、アドレス復調器１１４がアドレス復調器の一例に相当する。
図１３に示す情報記録再生装置と図１０に示す情報記録再生装置との差分は、光学検出器２００ＤからのＡ信号、Ｂ信号及びＣ信号から、光ディスク１０１に記録されているデータを再生し、Ａ信号及びＣ信号から光ディスク１０１に予め記録されているアドレス情報を再生することである。
この構成のメリットは、受光部の分割数が少ないため、複数の再生信号を加算する加算部の削減による伝送路のＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）を改善することができることである。受光部２０１〜２０３の分割比を最適化すれば、再生信号に含まれる隣接トラックからのクロストーク成分を除去しつつ、Ａ信号とＣ信号との差分信号であるウォブル信号からアドレス情報を安定に再生することができる。しかし、受光部２０１，２０３の受光領域の面積を小さくしすぎると、再生信号のＳＮ比の低下だけでなく、各種再生ストレス耐性が劣化する可能性がある。そのため、受光部の分割比は慎重に設定する必要がある。
例えば、クロストークキャンセル性能とアドレス再生性能とのバランスを考慮して、受光部２０２の領域面積は、受光部２０１の領域面積と受光部２０３の領域面積との合計よりも小さくすればよい。
スポットサイズ及びトラックピッチなどの光ディスクの設計パラメータと、記録動作によって形成される記録マークの半径方向幅とによって、隣接トラックからのクロストーク量は異なる。スポットサイズ及びトラックピッチなどの光ディスクの設計パラメータが決まれば、自トラックの再生信号と隣接トラックからのクロストーク信号とを分離できる分割幅が必然的に決まる。
図１４は、トラック走査方向に平行な分割線により３分割された光学検出器と、レーザ光の光強度分布と、３つのトラックの記録信号との関係を示す図である。受光部２０１，２０２，２０３及び光スポット２１１は、上記と同じ定義とする。スポットサイズの半値幅は０．２５μｍであり、トラックピッチは０．２３μｍであり、記録マークの半径方向の幅（マーク幅）は０．１９μｍである。トラックピッチはスポットサイズの半値幅より狭いため、レーザ光の光強度分布の領域Ｒ１及び領域Ｒ２には、隣接トラックからの信号が漏れこむことが分かる。
光学シミュレーションで計算すると、スポットサイズに対する隣接トラックの影響は、スポットサイズの２７％程度になる。そのため、自トラックの信号と隣接トラックの信号とを分離するための受光部２０１，２０２，２０３の分割幅の比は、２７：４６：２７と見積もることができる。
Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃとの互換を確保しつつ、新しい種類の光ディスクの再生を可能とするためには、スポットサイズの半値幅は変更しないで、トラックピッチのみを変更し、本実施の形態で提案しているクロストークキャンセル信号処理を導入する必要がある。クロストークキャンセル信号処理の効果が発揮できるトラックピッチは、半値幅の８０％程度であることから、トラックピッチの候補は、光ディスクの面密度と再生性能とを考慮して決定すればよい。例えば、トラックピッチは、０．２４μｍ〜０．２μｍ程度とすればよい。
この場合、クロストークキャンセルの効果が発揮できる中央部の受光部と端部の受光部との分割比は、１．５〜４．５が望ましい。つまり、中央部の受光部（第１の受光部）の半径方向の幅を一方の端部の受光部（第３の受光部）の半径方向の幅で割った値及び中央部の受光部（第１の受光部）の半径方向の幅を他方の端部の受光部（第４の受光部）の半径方向の幅で割った値は、０．７５〜２．２５の範囲であることが好ましい。
例えば、中央部の受光部と端部の受光部との分割比が２である場合、受光部２０１，２０２，２０３の分割幅の比は、１：２：１（端部：中央部：端部）となる。また、換言すると、中央部の受光部の幅／（２×端部の受光部の幅）の値は、０．７５〜２．２５が望ましい。つまり、中央部の受光部（第１の受光部）の半径方向の幅を両方の端部の受光部（第２の受光部）の半径方向の幅で割った値は、０．７５〜２．２５の範囲であることが好ましい。
ここでは、３分割のみの分割幅について、説明しているが、４分割又は５分割とした場合も、同様の考え方で分割幅を決定すればよい。
さらに、上記の分割割合で、アドレス性能を確保できるウォブル信号のＣＮ比（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏ）が所定以上確保できればよい。上記の分割幅で、所定以上のＣＮ比が確保できない場合は、スポットサイズ又はトラックピッチを変更するか、形成される記録マークの半径方向の幅を小さくでき且つＳＮ比を維持できる記録膜に変更する必要がある。
ここで、光ヘッド１０３の光学検出器が４分割された受光部を備え、４分割された信号を用いてクロストークキャンセル処理を行う場合を説明する。４分割された受光部を備える光学検出器は、図１５のように構成される。図１５は、本発明の実施の形態３の第２の変形例における光検出器の構成を示す図である。
図１５に示す光学検出器２００Ｅは、受光部２０１，２０２，２０３，２０４と、増幅器２４０１，２４０２，２４０３，２４０４，２４０５，２４０６，２４０７，２４０８と、加算器２４０９，２４１０とを備える。
増幅器２４０１は、受光部２０１から出力された信号を増幅したＡ信号を出力する。増幅器２４０２は、受光部２０２から出力された信号を増幅したＢ信号を出力する。増幅器２４０３は、受光部２０３から出力された信号を増幅したＣ信号を出力する。増幅器２４０４は、受光部２０４から出力された信号を増幅したＤ信号を出力する。増幅器２４０５は、受光部２０１から出力された信号を増幅したＥ信号を出力する。増幅器２４０６は、受光部２０２から出力された信号を増幅したＦ信号を出力する。増幅器２４０７は、受光部２０３から出力された信号を増幅したＨ信号を出力する。増幅器２４０８は、受光部２０４から出力された信号を増幅したＩ信号を出力する。
加算器２４０９は、増幅器２４０５から出力されたＥ信号と増幅器２４０６から出力されたＦ信号とを加算し、Ｊ信号（Ｅ＋Ｆ）を出力する。加算器２４１０は、増幅器２４０７から出力されたＨ信号と増幅器２４０８から出力されたＩ信号とを加算し、Ｋ信号（Ｈ＋Ｉ）を出力する。
光検出器は、Ａ信号、Ｂ信号、Ｃ信号、Ｄ信号、Ｊ信号及びＫ信号を出力する。なお、受光部２０１〜２０４と増幅器２４０１〜２４０８と加算器２４０９，２４１０とは、図１１に示す受光部２０１〜２０４と増幅器２０５〜２０８と加算器２１０と同じ特性及び構成である。但し、それぞれの増幅器２４０１〜２４０８の特性は、構成によって、最適化されてもよい。また、Ｊ信号及びＫ信号は、ウォブル信号を生成するための信号として出力される。また、受光部２０１と受光部２０４との分割割合がウォブル信号を検出するのに十分な分割割合であれば、ウォブル信号を生成するための信号としてＥ信号及びＩ信号を出力してもよい。
図１５の光学検出器２００Ｅを用いた場合、本発明の実施の形態３の第２の変形例における情報記録媒体に情報を記録又は再生する情報記録再生装置は、図１６のように構成される。図１６は、本発明の実施形態３の第２の変形例における情報記録再生装置の構成を示す図である。図１５に示す光学検出器２００Ｅと図１１に示す光学検出器２００Ｃとの差分は、受光部２０２からの信号と受光部２０３からの信号とを加算しないで出力することと、ウォブル信号を検出するための信号を生成するための信号として、受光部２０１からの信号と受光部２０２からの信号とを加算した信号と、受光部２０３からの信号と受光部２０４からの信号とを加算した信号とを出力することである。
図１６に示す情報記録再生装置と図１０に示す情報記録再生装置との差分は、光学検出器２００ＥからのＡ信号、Ｂ信号、Ｃ信号及びＤ信号に基づいて、光ディスク１０１に記録されているデータを再生し、光学検出器２００ＥからのＪ信号及びＫ信号に基づいて、光ディスク１０１に予め記録されているアドレス情報を再生することである。
図１６に示す情報記録再生装置は、スピンドルモータ１０２、光ヘッド１０３、サーボ制御器１０４、データ復号器１０８、ＰＲ等化誤差検出器１０９、アナログ処理部１１１、ＢＰＦ１１２、ウォブルＰＬＬ回路１１３、アドレス復調器１１４、システムコントローラ１１５、記録データ変調器１１６、レーザ駆動器１１７、ホストＩ／Ｆ１１８、アナログ処理部１２７、アナログ処理部１２８、アナログ処理部１２９、データＰＬＬ回路１３０、適応等化フィルタ１３１、適応等化フィルタ１３２、適応等化フィルタ１３３、加算器１３４、アナログ処理部２３０１及び適応等化フィルタ２３０２を備える。
図１６に示す情報記録再生装置では、光ヘッド１０３からの再生信号が４つに増加されたため、クロストークキャンセル処理に必要なアナログ処理部２３０１と適応等化フィルタ２３０２とが追加されている。また、データＰＬＬ回路１３０は、アナログ処理部１２７，１２８，１２９，２３０１からの４つの信号から同期処理を行う。
加算器１３４は、適応等化フィルタ１３１，１３２，１３３，２３０２からの４つの信号を加算し、ＰＲ等化誤差検出器１０９へ出力する。ＰＲ等化誤差検出器１０９は、４つの信号を加算した信号とＰＲ等化の期待値との差分から誤算信号を生成し、生成した誤算信号を４つの適応等化フィルタ１３１，１３２，１３３，２３０２へ出力する。
なお、本実施の形態３の第２の変形例において、情報記録再生装置が情報再生装置の一例に相当し、光学検出器２００Ｅが光学検出器の一例に相当し、受光部２０１が第３の受光部の一例に相当し、受光部２０４が第４の受光部の一例に相当し、受光部２０２が第５の受光部の一例に相当し、受光部２０３が第６の受光部の一例に相当し、適応等化フィルタ１３１が第３の適応等化フィルタの一例に相当し、適応等化フィルタ２３０２が第４の適応等化フィルタの一例に相当し、適応等化フィルタ１３２が第５の適応等化フィルタの一例に相当し、適応等化フィルタ１３３が第６の適応等化フィルタの一例に相当し、データ復号器１０８がデータ復号器の一例に相当し、ＰＲ等化誤差検出器１０９が誤差検出器の一例に相当し、係数更新部４０２が第１の係数演算部、第２の係数演算部、第３の係数演算部及び第４の係数演算部の一例に相当し、ウォブルＰＬＬ回路１１３がウォブル検出部の一例に相当し、アドレス復調器１１４がアドレス復調器の一例に相当する。
この構成のメリットは、図１５の光スポット２１１の中心が、光ディスク１０１の記録トラックの中心からずれ、光学検出器２００Ｅに再生光が適切に照射されない場合に、受光部の分割数を増やすことで、クロストークキャンセル効果を維持することができることである。
光学検出器２００Ｅに再生光が適切に照射されない要因としては、再生時において、オフトラックが発生した場合、ラジアルチルトが発生した場合、及びレンズシフトが発生した場合などがある。これらは、再生時において一般的に発生し得る要因である。これらの要因に対して、４分割された受光部を備える光学検出器２００Ｅは、再生耐性を向上させることができる。
図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、レンズシフトが発生した場合の３分割受光部を備える光学検出器と４分割受光部を備える光学検出器とを比較する図である。図１７（Ａ）は、レンズシフトが発生していない場合の３分割受光部と４分割受光部とを示す図であり、図１７（Ｂ）は、所定量のレンズシフトが発生した場合の３分割受光部と４分割受光部とを示す図である。
レンジシフトが発生した場合、３分割の受光部を備える光学検出器の場合、光スポット２１１の中心が大きくずれ、受光部２０３にほとんど光が照射されていない。そのため、隣接トラックからのクロストーク成分と自トラックの信号とを分離することができないため、十分にクロストークキャンセル効果を発揮することができない。一方、４分割の受光部を備える光学検出器の場合、光スポット２１１の中心が大きくずれて、受光部２０４にほとんど光が照射されていない場合であっても、受光部２０３と受光部２０４との分離によって、隣接トラックからのクロストーク成分と自トラックの信号とを分離することができるため、クロストークキャンセル効果を発揮することができる。
受光部の分割数を増やせば、光学検出器に再生光が適切に照射されないことに対する耐性は増すが、光学検出器の受光部のＳＮ比は低下する。分割数による再生耐性とＳＮ比とはトレードオフの関係にあるため、最適な分割数及び分割構成を選択する必要がある。ここでは、４分割の例を示したが、光学検出器に再生光が適切に照射されない状況に耐性を増すために、受光部を５分割又は６分割してもよく、分割数を増やしてもよい。
ここで、３分割の受光部を備える光学検出器を用いた場合のクロストークキャンセル信号処理の原理を説明する。図１８は、光ヘッドが記録トラックにレーザ光を照射した場合において、記録トラックから反射光を受光する光学検出器２６０１の３つの受光部２６０２，２６０３，２６０４と、３つのトラックＴ０，Ｔ１，Ｔ２とを模式的に示す図である。受光部２６０２，２６０３，２６０４は、それぞれ信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２を出力する。３つの信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２は、トラックＴ０，Ｔ１，Ｔ２から異なった特性で影響を受ける。
そのため、信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２は、下記の行列演算の式（１）で表すことができる。式（１）において、Ｍｉｊは、各信号に対する各トラックからの影響を表す量であり、ｉは受光部の番号を表し、ｊはトラック番号を表す。δ０、δ１及びδ２は、単純な加算信号では表現できない誤差を表す。
Figure 0006075379
下記の式（２）に示す式（１）の逆行列演算の式が成立するように、δ０、δ１及びδ２が最小となるＭｉｊを求めると、信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２は、図１９、図２０及び図２１に示す特性となった。図１９は、信号Ｓ０のＭｉｊ特性を示す図であり、図２０は、信号Ｓ１のＭｉｊ特性を示す図であり、図２１は、信号Ｓ２のＭｉｊ特性を示す図である。Ｍｉｊ特性は、各信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２における３つのトラックからの影響を示している。
Figure 0006075379
ここで、式（１）において、δ０、δ１及びδ２を０として、Ｍｉｊ特性とトラック信号とを畳み込み演算した波形と、信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２の光学シミュレーション波形とを比較した。図２２は、Ｍｉｊ特性とトラック信号とを畳み込み演算した波形と、信号Ｓ０の光学シミュレーション波形とを比較した図であり、図２３は、Ｍｉｊ特性とトラック信号とを畳み込み演算した波形と、信号Ｓ１の光学シミュレーション波形とを比較した図であり、図２４は、Ｍｉｊ特性とトラック信号とを畳み込み演算した波形と、信号Ｓ２の光学シミュレーション波形とを比較した図である。
図２２〜図２４において、２つの波形がほぼ一致することから、信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２は線形な畳み込み演算で表現できる。すなわち、再生信号としては、自トラックからの信号と隣接トラックからの信号とが混ざり合って出力されるが、３つの受光部からの信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２を所定特性のフィルタに通すことで、隣接トラックからの信号を除去できる。
例えば、所定のＰＲ特性に等化する場合は、下記の式（３）で表現され、信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２に乗算される項Ｍ’１０／ＰＲ，Ｍ’１１／ＰＲ，Ｍ’１２／ＰＲがフィルタを意味する。
Figure 0006075379
上記でも説明したが、所定のＰＲ特性であり、かつ、隣接トラックからのクロストーク成分を除去できるフィルタ係数は、ＬＭＳアルゴリズムを使った適応フィルタで算出することができる。
図１８に示すモデルは、３トラックのみの影響に限定したモデルであるが、５トラックの影響までを考慮したモデルでもよい。また、図１８に示すモデルは、トラック走査方向に平行な分割線により３分割した光学検出器を用いたモデルであるが、他の分割数及び分割構成であってもよい。この場合、各受光部への影響量が線形な畳み込み演算で表現できれば、再生信号を所定のフィルタに通すことにより、各受光部への影響を除去又は軽減することができる。
（実施の形態４）
図２５は、本発明の実施の形態４における情報記録再生装置の構成を示す図である。まず、図１の実施の形態１〜３との差分を説明する。大きな差分として、実施の形態１〜３のクロストークキャンセル処理は、記録されたデータ信号に対してのみのクロストークをキャンセルしているが、実施の形態４のクロストークキャンセル処理は、図３１で説明したトラック溝をウォブリングすることによって形成されたアドレス情報に対してもクロストークをキャンセルする。アドレス情報の再生性能の評価方法の一つとして、ＣＮ比（信号のキャリアレベルとノイズレベルとの比）の評価がある。
図２６は、本発明の実施形態４におけるウォブル信号の周波数特性を示す図である。図２６では、ＣＮ比を測定した例を示している。周波数ｆ０は、ウォブル信号の基準周波数であり、Ｃ値は、周波数ｆ０の振幅レベル（キャリアレベル）であり、Ｎ０値及びＮ１値は、周波数ｆ０のノイズレベルである。さらに、Ｎ０値は、隣接トラック及び自トラックが未記録である場合のノイズレベルであり、Ｎ１値は、隣接トラックが記録済みである場合のノイズレベルである。Ｃ値とＮ値との差が小さくなるほどアドレス情報の再生性能が劣化することを意味している。
図３１の例で説明したように、アドレス情報は、トラック溝がＭＳＫ変調されたウォブリング情報として挿入されている。この変調された情報を再生するためには、基準となるウォブル信号（変調されていないウォブル信号）を基に、ＭＳＫ変調部が検出されるため、基準となるウォブル信号の品質が劣化すると、ＭＳＫ変調部の検出性能も劣化する。このため、図２６で説明したベースノイズの低下（クロストーク成分の除去）は非常に重要なポイントである。図２６に示すように、隣接トラックにデータが記録されているトラックは、クロストーク成分によりノイズレベルが上昇する。また、トラック幅を狭くするほど、隣接トラックからのクロストーク成分によるノイズレベルは上昇する傾向がある。そこで、本実施の形態４では、ウォブル信号に対して、クロストーク成分を除去できる信号処理方法を提供する。本実施の形態４の信号処理を適用すれば、図２６のＮ１値のノイズレベルが、Ｎ０値に近くなるまで低下し、アドレス情報の再生性能が改善する。
図２５に示す情報記録再生装置は、スピンドルモータ１０２、光ヘッド１０３、サーボ制御器１０４、アナログ処理部１０５、データＰＬＬ回路１０６、適応等化フィルタ１０７、データ復号器１０８、ＰＲ等化誤差検出器１０９、アナログ処理部１１１、ＢＰＦ１１２、ウォブルＰＬＬ回路１１３、アドレス復調器１１４、システムコントローラ１１５、記録データ変調器１１６、レーザ駆動器１１７、ホストＩ／Ｆ１１８、アナログ処理部１１９、適応等化フィルタ１２０、加算器１２１、加算器１３５、ＷＢＬ誤差検出器１３６及び適応等化フィルタ１３７を備える。
図２５に示す情報記録再生装置は、クロストーク成分を含むＡ＋Ｄ信号を用いて、ウォブル信号に漏れ込んだクロストーク成分を除去する。適応等化フィルタ１３７の構成は、図４に示す適応等化フィルタ１０７の構成と同様である。但し、適応等化フィルタ１３７において、図４におけるＦＩＲ型フィルタ４０１の最適なタップ数及び係数更新部４０２の最適な係数更新応答特性が選択される。適応等化フィルタ１３７において、入力Ｘは、Ａ＋Ｄ信号をアナログ処理部１１９で処理した信号であり、入力Ｙは、ＷＢＬ誤差検出器１３６からの信号である。ＷＢＬ誤差検出器１３６から適応等化フィルタ１３７に、クロストーク成分を含む誤差信号が入力される。適応等化フィルタ１３７のタップ係数は、クロストーク成分が除去されるように演算され、更新される。
加算器１３５は、アナログ処理部１１１からのウォブル信号と、適応等化フィルタ１３７からの信号とを加算する。加算器１３５の出力は、クロストーク成分が除去されたウォブル信号となり、アドレス復調器１１４に入力される。ＷＢＬ誤差検出器１３６は、加算器１３５の出力と、ＢＰＦ１１２の出力信号との差分を出力する。ＢＰＦ１１２は、ＰＬＬのためのフィルタであるため、ウォブル成分のみを抽出するためのフィルタ特性とする。ＢＰＦ１１２によりノイズは低減されるが、フィルタ通過帯域であるクロストーク成分は除去できないままである。また、ＢＰＦ１１２によって、ＭＳＫ変調などの信号も除去される。ＢＰＦ１１２の出力信号は、アドレス変調用の信号としては使用できないが、フィルタ通過帯域外のクロストーク成分が除去された信号であるため、ウォブル信号の目標値信号として使用できる。
以上のように、本発明の実施の形態４によれば、一つのスポット（一度の再生動作）から検出された４つの再生信号から、自トラックからの信号成分と隣接トラックからのクロストーク成分とが検出され、所定の周波数を持つクロストークを除去しつつ、所望のＰＲ特性に等化することができる。そのため、データ復号器１０８の出力信号のエラーレートを低減させることができる。
さらに、隣接トラックからのクロストーク成分を持つデータ信号を用いて、ウォブル信号に含まれるクロストーク成分を除去することができ、アドレスエラーレートも改善することができる。
なお、図２５の光ヘッド１０３の光検出器の構成は、図１１のような構成にしてもよい。この場合、光ヘッド１０３は、Ａ信号、Ｂ＋Ｃ信号及びＤ信号の３つの信号を出力する。情報記録再生装置は、Ａ信号及びＤ信号を用いて、ウォブル信号のクロストーク成分を除去させる。この場合、適応等化フィルタ１３７と同じ構成の回路を一つ追加すればよい。この構成により、特に、ラジアルチルト又はオフトラックなどによって発生する、隣接トラックからのクロストーク成分の偏りに対して、アドレスエラーレートを低減できる。
（実施の形態５）
図２７は、本発明の実施の形態５における情報記録再生装置の構成を示す図であり、図２８は、本発明の実施の形態５における情報記録媒体の構成を示す図である。まず、従来技術の課題について説明する。上記「発明が解決しようとする課題」の項において、特許文献６の４つの課題を説明した。仮に、課題１〜課題３を許容するシステムであっても、隣接トラックの再生データと自トラックの再生データとをメモリに入力するタイミングが課題となる。特許文献６において、隣接トラックのクロストーク成分と同期させるために、所定のタイミングで隣接トラックの再生信号がメモリに保持される。メモリに保持する隣接トラックの再生信号のタイミングのずれをある程度許容するために、特許文献６では、適応イコライザのタップ係数を増やして対応している。特許文献６では、数十クロックのタイミングずれを許容するために、２５６タップのイコライザが示されている。特許文献６の構成では、少なくとも多段のタップ係数を保有するイコライザを両隣接トラック分の２つ必要とする。そのため、回路規模の増大及び回路の複雑化が課題となっている。
また、特許文献６において、隣接トラックの再生信号をメモリに保持するタイミングのずれをある程度許容するのは、アドレスフォーマットなどに起因している。ここで、図３１を使って、Ｂｌｕ−ｒａｙにおけるアドレスと記録データとの関係を説明する。また、アドレス情報と記録データとを同一領域に重畳して記録する場合、隣接するアドレス情報と記録データ基準位置とが光ディスクの中心を基準として半径方向に伸びる直線からずれるため、精度良く隣接トラックの再生信号をメモリに保持するタイミングを得ることが困難な理由について説明する。
図３１において、記録トラック１５０２は、光ディスク１５０１上にグルーブによって形成される。データ記録領域１５０３には、データが記録され、アドレス情報領域１５０４，１５０５，１５０６には、データ記録領域１５０３にアクセスするためのアドレス情報が記録される。アドレス情報は、記録データと同じ領域に配置され、記録データは、アドレス情報に重畳して記録される。１つの記録データは、３個のアドレス情報ＡＤ１（Ｚ０５）、ＡＤ２（Ｚ０６）及びＡＤ３（Ｚ０７）で構成された領域に記録され、３個のアドレス情報で構成された領域がデータの記録単位であるデータ記録領域１５０３となる。３個のアドレス情報で構成されたデータ記録領域１５０３の長さの整数倍は、トラックの円周の長さと一致しない。そのため、図３１に示すように、隣接する記録トラック間で、データ記録領域１５０３の円周上の位置は、光ディスクの１周毎にずれながら配置される。
記録トラック１５０２には、一定周期でウォブリングさせたグルーブの波形を部分的に変化させることでアドレス情報ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３の１ビットが記録されている。図３１の下部に拡大して示す領域１５０７が、アドレスビットに相当する部分で、ＭＳＫと呼ばれる変調が施されている。また、図３１の下部に示すように、ウォブル周期の整数倍と記録トラックの１周の長さとが一致しないために、隣接する記録トラック間でウォブルの位相は一定量ずつ変化する。
このように構成された光ディスクにおいて、アドレス情報ＡＤ１，ＡＤ２，ＡＤ３を基準に、隣接する記録トラックの記録データをメモリに保持すると、隣接する記録トラックの記録データと自記録トラックの記録データとは互いにずれるため、メモリに記録データを保持するタイミングを調整するための処理及び処理回路が必要であった。タイミングを調整するための処理を施しても、数十チャネルクロックはずれるため、良好なチャネルクロック精度を確保するためには、多段のタップ係数を保有するイコライザが必要であった。
本発明の実施の形態５では、隣接トラックの再生データをメモリに保持するタイミング精度を半径方向に対して数チャネルクロック以下に向上させ、回路規模の増大を抑えることができる。そのために、本発明の実施の形態５では、アドレス情報を構成するウォブル周期の整数倍と記録トラックの１周の長さとを一致させるためのアドレスフォーマットと、当該アドレスフォーマットを利用して最適なクロストークキャンセル信号処理とを実現できる。
本実施の形態５の光ディスクにおいて、アドレス情報は、ＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式で記録されており、記録データは、ＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）方式で記録される。
図２７に示す情報記録再生装置は、スピンドルモータ１０２、光ヘッド１０３、サーボ制御器１０４、アナログ処理部１０５、データＰＬＬ回路１０６、データ復号器１０８、ＰＲ等化誤差検出器１０９、アナログ処理部１１１、ＢＰＦ１１２、ウォブルＰＬＬ回路１１３、アドレス復調器１１４、システムコントローラ１１５、記録データ変調器１１６、レーザ駆動器１１７、ホストＩ／Ｆ１１８、適応等化フィルタ１３１、適応等化フィルタ１３２、適応等化フィルタ１３３、加算器１３４、タイミング制御器１３８及びメモリ１３９を備える。
図２７に示す光ヘッド１０３の光学検出器は、図３４に示す光学検出器と同等の構成である。光学検出器は、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ信号を再生信号として出力する。アナログ処理部１０５は、再生信号を、データＰＬＬ回路１０６からのクロックに同期したディジタル信号に変換し、ディジタル信号に変換された再生信号をメモリ１３９に保存する。本実施の形態５では、クロストークキャンセルの効果を発揮するために、隣接トラックの再生波形データが必要である。そのため、再生する領域の再生波形データＹと、再生する領域に隣接する半径方向に内周側のトラックの再生波形データＸと、再生する領域に隣接する半径方向に外周側のトラックの再生波形データＺとが、メモリ１３９に保存される。メモリ１３９に保存するタイミング信号は、タイミング制御器１３８から供給される。タイミング制御器１３８から出力されるタイミング信号は、アドレス復調器１１４によって復調されたアドレス情報を使って生成される。
アドレス復調器１１４は、光ディスク１０１のアドレス情報を復調する。タイミング制御器１３８は、アドレス復調器１１４によって復調されたアドレス情報に基づいて、半径方向に位相の合ったタイミング信号を生成する。メモリ１３９は、タイミング信号に基づいて、データの再生を所望する第１の記録トラックに記録されたデータの再生波形と、第１の記録トラックに対して光ディスク１０１の半径方向の一方に隣接する第２の記録トラックに記録されたデータの再生波形と、第１の記録トラックに対して光ディスク１０１の半径方向の他方に隣接する第３の記録トラックに記録されたデータの再生波形とを保持する。
適応等化フィルタ１３２は、メモリ１３９に保持された第１の記録トラックからの再生波形を波形等化する。適応等化フィルタ１３１は、メモリ１３９に保持された第２の記録トラックからの再生波形を波形等化する。適応等化フィルタ１３３は、メモリ１３９に保持された第３の記録トラックからの再生波形を波形等化する。
データ復号器１０８は、適応等化フィルタ１３２からの出力波形と適応等化フィルタ１３１からの出力波形と適応等化フィルタ１３３からの出力波形との加算結果を２値化処理する。ＰＲ等化誤差検出器１０９は、データ復号器１０８による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、加算結果との誤差を算出する。
適応等化フィルタ１３２の係数更新部４０２は、ＰＲ等化誤差検出器１０９によって算出された誤差に基づいて適応等化フィルタ１３２において用いられる係数を演算する。適応等化フィルタ１３１の係数更新部４０２は、ＰＲ等化誤差検出器１０９によって算出された誤差に基づいて適応等化フィルタ１３１において用いられる係数を演算する。適応等化フィルタ１３３の係数更新部４０２は、ＰＲ等化誤差検出器１０９によって算出された誤差に基づいて適応等化フィルタ１３３において用いられる係数を演算する。
本実施の形態５のアドレスフォーマットは、アドレス情報を格納するアドレスブロックの境界が半径方向に揃っている。そして、アドレス情報が再生され、アドレスブロックの境界が検出され、アドレスブロックの境界の検出信号から再生波形データをメモリ１３９に保存するタイミング信号が生成される。これにより、自トラックの再生波形データの位置と、隣接トラックの再生波形データの位置とを高精度に揃えることが可能となる。すなわち、自トラックの再生波形データに隣接する再生波形データをメモリ１３９に保存することができるので、位置を補正する回路の規模を小さくすることができる。
例えば、図２７の適応等化フィルタ１３１，１３２，１３３のタップ数は、再生波形データの符号間干渉量を考慮して設計すればよいことになる。符号間干渉量は、ビームスポットと記録線密度との関係で決まる。例えば、１０チャネルビット程度の干渉がある場合は、チルト又は収差などの他の干渉も考慮して、適応等化フィルタ１３１，１３２，１３３のタップ数は、１０数タップ程度に設計される。但し、この場合、タップ数の間隔は、チャネルビット間隔とする。
なお、本実施の形態５において、情報記録再生装置が情報再生装置の一例に相当し、アドレス復調器１１４がアドレス復調器の一例に相当し、タイミング制御器１３８がタイミング制御器の一例に相当し、メモリ１３９がメモリの一例に相当し、適応等化フィルタ１３２が第１の適応等化フィルタの一例に相当し、適応等化フィルタ１３１又は適応等化フィルタ１３３が第２の適応等化フィルタの一例に相当し、データ復号器１０８がデータ復号器の一例に相当し、ＰＲ等化誤差検出器１０９が誤差検出器の一例に相当し、係数更新部４０２が第１の係数演算部及び第２の係数演算部の一例に相当する。
次に、本発明の実施の形態５における情報記録媒体のフォーマットについて、図２８を用いて説明する。図２８は、本発明の実施の形態５における光ディスクのフォーマットを説明するための図である。図２８において、光ディスク１４０１は両面に記録層を有している。なお、図２８では、光ディスク１４０１の一方の面のみを図示しており、他方の面も同様の構造である。グルーブトラック１４０５，１４０７は、光ディスク１４０１上のグルーブにより形成される記録トラックである。ランドトラック１４０６は、光ディスク１４０１上のランドにより形成される記録トラックである。アドレスブロック１４０２，１４０３，１４０４は、グルーブトラック１４０５，１４０７及びランドトラック１４０６を光ディスク１４０１の中心から放射線状に伸びる直線により分割して形成される。
グルーブトラック１４０５とグルーブトラック１４０７とは、ランドトラック１４０６を挟んで半径方向に交互に繰り返される。グルーブトラック１４０５，１４０７及びランドトラック１４０６は記録トラックを形成している。放射線状に３箇所に分割されたアドレスブロック１４０２，１４０３，１４０４は、それぞれ３個の独立したアドレス情報１４０８，１４０９，１４１０，１４１１，１４１２，１４１３を有している。アドレス情報１４０８，１４０９，１４１０，１４１１，１４１２，１４１３は、グルーブトラック１４０５，１４０７をウォブリングすることによって記録されている。３個のアドレス情報１４０８，１４０９，１４１０が１つのセットとなり、３個のアドレス情報１４０８，１４０９，１４１０のアドレス値は順次増加する。また、３個のアドレス情報１４１１，１４１２，１４１３が１つのセットとなり、３個のアドレス情報１４１１，１４１２，１４１３は順次アドレス値が増加する。
光ディスク１４０１は、グルーブトラック１４０５，１４０７と、隣接する２つのグルーブトラック１４０５，１４０７の間に形成されたランドトラック１４０６とを備える。グルーブトラック１４０５，１４０７は、光ディスク１４０１の記録面内の位置情報を示すアドレス情報を、グルーブのウォブリングによる所定のパターンによって記録している。なお、グルーブトラック１４０５，１４０７は、記録面上に螺旋状に形成された１本のグルーブで構成されてもよい。また、グルーブトラック１４０５，１４０７は、記録面上に同心円状に形成された複数のグルーブで構成されてもよい。
図２８の下部には、トラックの一部を拡大した模式図を示している。図２８の下部に示されるように、本実施の形態５の光ディスク１４０１は、隣接するグルーブ間でウォブルの位相が揃っていることを特徴としている。すなわち、グルーブトラックの一周の長さがウォブルの周期の整数倍になるように構成している。これによって、グルーブトラック１４０５及び１４０７で挟まれたランドトラック１４０６の幅は、変化せず、一定の幅を保つことができる。
記録トラック（グルーブトラック１４０５，１４０７）のアドレス情報以外の部分のウォブリングの周期の整数倍が記録トラックの一周の長さと一致する。また、アドレス情報の周期の整数倍が記録トラックの一周の長さと一致する。
一方、図３１に示したＢｌｕ−ｒａｙディスクのような従来の光ディスクでは、記録トラックの１周の長さがウォブルの周期の整数倍と一致しないため、隣接する記録トラックのウォブルの位相が記録トラック毎に徐々にずれる。このため、グルーブトラックの幅は一定に保てるが、ランドトラックの幅は頻繁に変化してしまい、ランドトラックは、記録トラックとして適さない形状となっている。
さらに、図３１に示す従来の光ディスクでは、隣接するグルーブのウォブル位相が記録トラックごとに変化している。そのため、ウォブル信号にビートが発生し、アドレスの再生性能又はウォブルに基づいてＰＬＬ回路によって生成される記録クロックの生成性能を悪化させる原因ともなっている。ランドを記録トラックとして使用する際には、この現象は更に顕著になる。ランドの壁面はウォブリングした隣接する２つのグルーブで構成されるため、ランドの位相は完全に非同期に変化しており、ウォブル信号を検出することすらできず、記録クロックが生成できない。そのため、ランドにはデータを記録することができない。
これらの従来の課題に対して、本実施の形態５の第１のポイントである光ディスクの構造について以下に説明する。本実施の形態５の光ディスクでは、隣接するグルーブのウォブルの周期が、光ディスクの全面で揃う構成とすることで、ランドのウォブルによるビート現象を解消することを可能としている。これによって、ランドでも安定なウォブル信号を検出可能となる。
さらに、本実施の形態５の光ディスクでは、ランドトラック１４０６の両側のグルーブトラック１４０５とグルーブトラック１４０７とで異なったアドレスビットパターンを用いてグルーブのウォブルを変調することにより、アドレス情報が記録される。これにより、グルーブトラック１４０５とグルーブトラック１４０７に挟まれたランドトラック１４０６でもアドレス情報を取得可能となる。このランドでのアドレス情報の取得を可能とするアドレスデータの配置構造について、以下に詳しく説明する。
図２９は、本実施の形態５におけるアドレス情報のデータ配置構造を説明するための模式図である。アドレス情報を記録するためには、アドレス情報の１ビットに対応するデータを、ウォブルの変化として光ディスク上に予め記録する必要がある。本実施の形態５の光ディスクは、一周毎に交互に切り替わる２種類のグルーブトラック１４０５及びグルーブトラック１４０７で構成され、グルーブトラック１４０５とグルーブトラック１４０７とで、アドレス情報を記録するデータのパターンを変化させたところに大きな特徴がある。
図２９に示すように、アドレスデータの１ビットは、５６個のウォブルで構成されたアドレスユニットビット１９００で構成されている。図２９において、アドレスデータ１９０２，１９０３は、それぞれグルーブトラック１４０５における１／０の記録形式（Ｔｙｐｅ１）のアドレスデータであり、アドレスデータ１９０４，１９０５は、それぞれグルーブトラック１４０７における１／０の記録形式（Ｔｙｐｅ２）のアドレスデータである。アドレスユニットビット１９００中には、２箇所にウォブルの形状が変化したＭＳＫウォブル１９０６（図２９の斜線部）という特殊なウォブルが存在する。特殊なウォブルパターンを有するＭＳＫウォブル１９０６以外は、通常のウォブルパターンを有する通常ウォブル１９０７で構成される。この特殊なウォブルパターンを有するＭＳＫウォブル１９０６の出現位置を変えることで、複数のタイプの１／０データを表現できる。
ＭＳＫウォブル１９０６のウォブル信号は、ｃｏｓ（１．５ωｔ）、−ｃｏｓ（ωｔ）及び−ｃｏｓ（１．５ωｔ）で表され、通常ウォブル１９０７のウォブル信号は、ｃｏｓ（ωｔ）で表される。
本実施の形態５では、図２９に示すように、グルーブトラック１４０５とグルーブトラック１４０７とで共通に用いる同期パターン１９０１と、それぞれのグルーブトラック１４０５，１４０７に対応した０／１のパターンのアドレスデータ１９０２，１９０３，１９０４，１９０５とが用いられる。アドレスデータ１９０２，１９０３，１９０４，１９０５のパターンは、ＭＳＫウォブル１９０６の位置がそれぞれのパターン毎に異なっている。そのため、互いに干渉せずにアドレスデータ１９０２，１９０３，１９０４，１９０５の復調が可能となる。よって、ランドに隣接するグルーブのアドレスデータ１９０２，１９０３，１９０４，１９０５のパターンが、互いに干渉をしないパターンで構成されることで、ランドがトレースされる時にもアドレスデータを復調することが可能となる。これは、アドレスデータ１９０２，１９０３，１９０４，１９０５のパターンがトラック走査方向に異なることで実現可能となっている。
一方、アドレス情報の中には、隣接するグルーブトラック１４０５とグルーブトラック１４０７とで異なるデータと同一のデータとが存在する。例えば、アドレスの開始位置を識別するための情報である同期パターン１９０１は、隣接するグルーブトラック間で同じ情報であり、共通の干渉が生じないため、共通のパターンを用いることができる。
図３０は、本発明の実施の形態５において、複数のアドレスユニットビット１９００で構成されたアドレス情報１４０８，１４０９，１４１０，１４１１，１４１２，１４１３の構造を示す図である。
図３０において、同期パターン１９０１は、隣接するグルーブトラック１４０５とグルーブトラック１４０７とで共通のデータになるため、共通のパターンを用いている。本実施の形態５では、１個の同期パターン１９０１が用いられるが、複数個の同期パターン１９０１が用いられることにより、同期の信頼性を上げることもできる。また、本実施の形態５における同期パターンは１種類であるが、ＭＳＫウォブル１９０６の位置が異なるパターンを同期パターンに併用することも可能である。この際も、隣接するグルーブトラック１４０５とグルーブトラック１４０７との間で同期パターンは共通になるため、グルーブトラック１４０５とグルーブトラック１４０７とにそれぞれ個別の同期パターンを用意する必要はない。このように、隣接するグルーブトラック間で共通するデータに対しては、共通するウォブルパターンが用いられることで、必要なウォブルパターンの数を減らすことができる。
図３０において、アドレスデータ２００１は、グルーブトラック１４０５に用いられるアドレスデータであり、エラー訂正コード２００２は、アドレスデータ２００１のエラーを訂正するために付加されたエラー訂正コードであり、共にＴｙｐｅ１の記録形式が用いられる。また、図３０において、アドレスデータ２００３は、グルーブトラック１４０７に用いられるアドレスデータであり、エラー訂正コード２００４はアドレスデータ２００３のエラーを訂正するために付加されたエラー訂正コードであり、共にＴｙｐｅ２の記録形式が用いられる。
続いて、図２８を用いて、図２７の情報記録再生装置におけるクロストークキャンセル信号処理の動作例を説明する。光ディスク１４０１には、データが記録されており、ランドトラック１４０６のアドレスブロック１４０３に記録されたデータが再生される。
まず、ホストから、再生する位置を指定する指定アドレスと再生長を含む再生要求とがホストＩ／Ｆ１１８を介してシステムコントローラ１１５に入力される。システムコントローラ１１５は、アドレス復調器１１４からの再生アドレス情報に基づいて、スピンドルモータ１０２、光ヘッド１０３及びサーボ制御器１０４を制御して、光ヘッド１０３のスポットをグルーブトラック１４０５に移動させ、アドレスの再生を開始する。
タイミング制御器１３８は、システムコントローラ１１５からのタイミング信号生成指示と、アドレス復調器１１４で再生されるアドレス情報であるアドレスブロック１４０２，１４０４とに基づいて、タイミング信号を生成し、生成したタイミング信号をメモリ１３９へ出力する。この場合、タイミング信号は、図２８に示すように、アドレスブロック１４０４とアドレスブロック１４０３との境界部で出力が開始され、ホストから指示された再生長だけ出力される。メモリ１３９は、グルーブトラック１４０５のアドレスブロック１４０３に記録されている再生データを保持する。
次に、システムコントローラ１１５は、アドレス復調器１１４からの再生アドレス情報に基づいて、スピンドルモータ１０２、光ヘッド１０３及びサーボ制御器１０４を制御して、光ヘッド１０３のスポットをランドトラック１４０６に移動させ、アドレスの再生を開始する。タイミング制御器１３８は、システムコントローラ１１５からのタイミング信号生成指示と、アドレス復調器１１４で再生されるアドレス情報であるアドレスブロック１４０２，１４０４とに基づいて、タイミング信号を生成し、生成したタイミング信号をメモリ１３９へ出力する。この場合、タイミング信号は、図２８に示すように、アドレスブロック１４０４とアドレスブロック１４０３との境界部で出力が開始され、ホストから指示された再生長だけ出力される。メモリ１３９は、ランドトラック１４０６のアドレスブロック１４０３に記録されている再生データを保持する。
次に、システムコントローラ１１５は、アドレス復調器１１４からの再生アドレス情報に基づいて、スピンドルモータ１０２、光ヘッド１０３及びサーボ制御器１０４を制御して、光ヘッド１０３のスポットをグルーブトラック１４０７に移動させ、アドレスの再生を開始する。タイミング制御器１３８は、システムコントローラ１１５からのタイミング信号生成指示と、アドレス復調器１１４で再生されるアドレス情報であるアドレスブロック１４０２，１４０４とに基づいて、タイミング信号を生成し、生成したタイミング信号をメモリ１３９へ出力する。この場合、タイミング信号は、図２８に示すように、アドレスブロック１４０４とアドレスブロック１４０３との境界部で出力が開始され、ホストから指示された再生長だけ出力される。メモリ１３９は、グルーブトラック１４０７のアドレスブロック１４０３に記録されている再生データを保持する。
上記の手順により、メモリ１３９には、半径方向に位相が揃った、グルーブトラック１４０５のアドレスブロック１４０３に記録された再生波形データと、ランドトラック１４０６のアドレスブロック１４０３に記録された再生波形データと、グルーブトラック１４０７のアドレスブロック１４０３に記録された再生波形データとが保存される。３つの記録トラックの再生波形データがメモリ１３９に保持されると、上記実施の形態２で説明した処理によりクロストーク成分が除去でき、データ復号器１０８で復調されるデータのエラーレートを低下させることができる。
なお、メモリ１３９に再生波形データを保存する手順は、上記に限定されない。また、３つの記録トラックの再生波形データがメモリ１３９に保存されなくてもよく、２つの記録トラックの再生波形データがメモリ１３９に保存され、クロストークキャンセル処理を実行してもよい。２つの再生波形データが使用される場合、３つの再生波形データが使用されるよりも、クロストーク成分を除去できる効果は減少するが、一方に隣接する記録トラックのクロストーク成分は除去できる。
このように、光ディスクの記録面内の位置情報を示すアドレス情報が、記録トラックのウォブリングによる所定のパターンによって記録され、記録トラックのアドレス情報以外の部分のウォブリングの周期の整数倍が、記録トラックの一周の長さと一致し、アドレス情報の周期の整数倍が、記録トラックの一周の長さと一致する。以上のような光ディスクのフォーマット構成でアドレスが配置され、アドレスの境界部を検出するタイミング制御器が設けられ、タイミング制御器のタイミング信号を使用して、３つの記録トラックの記録データの再生波形データがメモリに保存される。これにより、半径方向に位相が揃った状態で再生波形データを保存できるため、位相を大きく補正する必要が無くなる。その結果、数十チャネルビットもの位相を補正する位相補正回路が不要となり、クロストーク成分を除去する信号処理回路を小規模で構成することができる。
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
本発明の一局面に係る情報再生装置は、隣接する複数の記録トラック上にデータが記録された情報記録媒体に対して、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットを形成して、前記光学レーザスポットからの反射光に基づいて前記データを再生する情報再生装置であって、前記記録トラックの中心部の反射光を受光する第１の受光部と、前記中心部に対して前記情報記録媒体の半径方向に隣接する部分の反射光を受光する第２の受光部とに、記録トラック走査方向に平行な分割線により分割された光学検出器と、前記第１の受光部からの出力信号を波形等化する第１の適応等化フィルタと、前記第２の受光部からの出力信号を波形等化する第２の適応等化フィルタと、前記第１の適応等化フィルタからの出力波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形とに基づいて再生データを復号するデータ復号器と、を備える。
この構成によれば、光学検出器は、記録トラックの中心部の反射光を受光する第１の受光部と、中心部に対して情報記録媒体の半径方向に隣接する部分の反射光を受光する第２の受光部とに、トラック走査方向に平行な分割線により分割されている。第１の適応等化フィルタは、第１の受光部からの出力信号を波形等化する。第２の適応等化フィルタは、第２の受光部からの出力信号を波形等化する。データ復号器は、第１の適応等化フィルタからの出力波形と第２の適応等化フィルタからの出力波形とに基づいて再生データを復号する。
したがって、一つの光学レーザスポットから、光学レーザスポットの中心が走査する自トラックの信号成分と、自トラックに隣接するトラックからのクロストーク成分とが検出され、大規模な回路を実装することなく、所定の周波数を有するクロストーク成分を除去しつつ、所望のＰＲ特性に等化することができるので、再生データのエラーレートを低減させることができ、再生性能を向上させることができる。
また、上記の情報再生装置において、前記データ復号器は、前記第１の適応等化フィルタからの出力波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を２値化処理し、前記データ復号器による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、前記加算結果との誤差を算出する誤差検出器と、前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第１の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第１の係数演算部と、前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第２の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第２の係数演算部とをさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、データ復号器は、第１の適応等化フィルタからの出力波形と第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を２値化処理する。誤差検出器は、データ復号器による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、加算結果との誤差を算出する。第１の係数演算部は、誤差検出器によって算出された誤差に基づいて第１の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。第２の係数演算部は、誤差検出器によって算出された誤差に基づいて第２の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。
したがって、クロストーク成分が最小となるように第１の適応等化フィルタ及び第２の適応等化フィルタの係数が演算されることにより、クロストーク成分を除去した再生データを出力することができ、再生データのエラーレートを低減させることができる。
また、上記の情報再生装置において、前記第１の適応等化フィルタは、前記第１の受光部からの出力信号の波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を波形等化し、前記データ復号器は、前記第１の適応等化フィルタからの出力波形を２値化処理し、前記データ復号器による２値化処理結果と、前記第１の受光部からの出力信号の波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果とに基づいて理想的な再生波形を出力する第３の適応等化フィルタと、前記データ復号器による２値化処理結果に基づいて求められる等化目標波形と、前記第１の適応等化フィルタからの出力波形との誤差信号に基づいて、前記第１の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第１の係数演算部と、前記第１の受光部からの出力信号の波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果と、前記第３の適応等化フィルタからの出力波形との誤差信号に基づいて、前記第２の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第２の係数演算部とをさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、第１の適応等化フィルタは、第１の受光部からの出力信号の波形と第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を波形等化する。データ復号器は、第１の適応等化フィルタからの出力波形を２値化処理する。第３の適応等化フィルタは、データ復号器による２値化処理結果と、第１の受光部からの出力信号の波形と第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果とに基づいて理想的な再生波形を出力する。第１の係数演算部は、データ復号器による２値化処理結果に基づいて求められる等化目標波形と、第１の適応等化フィルタからの出力波形との誤差信号に基づいて、第１の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。第２の係数演算部は、第１の受光部からの出力信号の波形と第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果と、第３の適応等化フィルタからの出力波形との誤差信号に基づいて、第２の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。
したがって、一つの光学レーザスポットから、光学レーザスポットの中心が走査する自トラックの信号成分と、自トラックに隣接するトラックからのクロストーク成分とが検出され、大規模な回路を実装することなく、所定の周波数を有するクロストーク成分を除去した後、所望のＰＲ特性に等化することができるので、再生データのエラーレートを低減させることができ、再生性能を向上させることができる。
また、上記の情報再生装置において、前記第１の受光部の半径方向の幅を前記第２の受光部の半径方向の幅で割った値は、０．７５〜２．２５の範囲であることが好ましい。
この構成によれば、第１の受光部の半径方向の幅を第２の受光部の半径方向の幅で割った値が、０．７５〜２．２５の範囲である場合、隣接トラックからのクロストーク成分を高精度に除去することができる。
また、上記の情報再生装置において、前記第２の受光部は、前記中心部に対して前記情報記録媒体の半径方向の一方に隣接する部分の反射光を受光する第３の受光部と、前記中心部に対して前記情報記録媒体の半径方向の他方に隣接する部分の反射光を受光する第４の受光部とを含み、前記第２の適応等化フィルタは、前記第３の受光部からの出力信号を波形等化する第３の適応等化フィルタと、前記第４の受光部からの出力信号を波形等化する第４の適応等化フィルタとを含み、前記データ復号器は、前記第１の適応等化フィルタからの出力波形と前記第３の適応等化フィルタからの出力波形と前記第４の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を２値化処理し、前記データ復号器による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、前記加算結果との誤差を算出する誤差検出器と、前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第１の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第１の係数演算部と、前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第３の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第２の係数演算部と、前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第４の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第３の係数演算部とをさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、第２の受光部は、中心部に対して情報記録媒体の半径方向の一方に隣接する部分の反射光を受光する第３の受光部と、中心部に対して情報記録媒体の半径方向の他方に隣接する部分の反射光を受光する第４の受光部とを含む。第２の適応等化フィルタは、第３の受光部からの出力信号を波形等化する第３の適応等化フィルタと、第４の受光部からの出力信号を波形等化する第４の適応等化フィルタとを含む。データ復号器は、第１の適応等化フィルタからの出力波形と第３の適応等化フィルタからの出力波形と第４の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を２値化処理する。誤差検出器は、データ復号器による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、加算結果との誤差を算出する。第１の係数演算部は、誤差検出器によって算出された誤差に基づいて第１の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。第２の係数演算部は、誤差検出器によって算出された誤差に基づいて第３の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。第３の係数演算部は、誤差検出器によって算出された誤差に基づいて第４の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。
したがって、３つの受光部からの出力信号を用いて、隣接トラックからのクロストーク成分を除去することができる。
また、上記の情報再生装置において、前記第２の受光部は、前記中心部に対して前記情報記録媒体の半径方向の一方に隣接する部分の反射光を受光する第３の受光部と、前記中心部に対して前記情報記録媒体の半径方向の他方に隣接する部分の反射光を受光する第４の受光部とを含み、前記第２の適応等化フィルタは、前記第３の受光部からの出力信号を波形等化する第３の適応等化フィルタと、前記第４の受光部からの出力信号を波形等化する第４の適応等化フィルタとを含み、前記データ復号器は、前記第１の適応等化フィルタからの出力波形と前記第３の適応等化フィルタからの出力波形と前記第４の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を２値化処理し、前記第３の受光部からの出力信号と前記第４の受光部からの出力信号との差分からウォブル信号を検出するウォブル検出部と、前記ウォブル検出部によって検出された前記ウォブル信号からアドレスを復調するアドレス復調器とをさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、第２の受光部は、中心部に対して情報記録媒体の半径方向の一方に隣接する部分の反射光を受光する第３の受光部と、中心部に対して情報記録媒体の半径方向の他方に隣接する部分の反射光を受光する第４の受光部とを含む。第２の適応等化フィルタは、第３の受光部からの出力信号を波形等化する第３の適応等化フィルタと、第４の受光部からの出力信号を波形等化する第４の適応等化フィルタとを含む。データ復号器は、第１の適応等化フィルタからの出力波形と第３の適応等化フィルタからの出力波形と第４の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を２値化処理する。ウォブル検出部は、第３の受光部からの出力信号と第４の受光部からの出力信号との差分からウォブル信号を検出する。アドレス復調器は、ウォブル検出部によって検出されたウォブル信号からアドレスを復調する。
したがって、３つの受光部からの出力信号を用いて、隣接トラックからのクロストーク成分を除去しつつ、ウォブル信号からアドレス情報を安定に再生することができる。
また、上記の情報再生装置において、前記第１の受光部の半径方向の幅を前記第３の受光部の半径方向の幅で割った値及び前記第１の受光部の半径方向の幅を前記第４の受光部の半径方向の幅で割った値は、１．５〜４．５の範囲であることが好ましい。
この構成によれば、第１の受光部の半径方向の幅を第３の受光部の半径方向の幅で割った値及び第１の受光部の半径方向の幅を第４の受光部の半径方向の幅で割った値が、１．５〜４．５の範囲である場合、隣接トラックからのクロストーク成分を高精度に除去することができる。
また、上記の情報再生装置において、前記第２の受光部は、前記中心部に対して前記情報記録媒体の半径方向の一方に隣接する部分の反射光を受光する第３の受光部と、前記中心部に対して前記情報記録媒体の半径方向の他方に隣接する部分の反射光を受光する第４の受光部とを含み、前記第１の受光部は、前記第３の受光部に対して前記情報記録媒体の半径方向の前記中心部側に隣接する第５の受光部と、前記第４の受光部に対して前記情報記録媒体の半径方向の前記中心部側に隣接する第６の受光部とを含み、前記第２の適応等化フィルタは、前記第３の受光部からの出力信号を波形等化する第３の適応等化フィルタと、前記第４の受光部からの出力信号を波形等化する第４の適応等化フィルタとを含み、前記第１の適応等化フィルタは、前記第５の受光部からの出力信号を波形等化する第５の適応等化フィルタと、前記第６の受光部からの出力信号を波形等化する第６の適応等化フィルタとを含み、前記データ復号器は、前記第３の適応等化フィルタからの出力波形と前記第４の適応等化フィルタからの出力波形と前記第５の適応等化フィルタからの出力波形と前記第６の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を２値化処理し、前記データ復号器による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、前記加算結果との誤差を算出する誤差検出器と、前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第５の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第１の係数演算部と、前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第６の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第２の係数演算部と、前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第３の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第３の係数演算部と、前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第４の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第４の係数演算部とをさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、第２の受光部は、中心部に対して情報記録媒体の半径方向の一方に隣接する部分の反射光を受光する第３の受光部と、中心部に対して情報記録媒体の半径方向の他方に隣接する部分の反射光を受光する第４の受光部とを含む。第１の受光部は、第３の受光部に対して情報記録媒体の半径方向の中心部側に隣接する第５の受光部と、第４の受光部に対して情報記録媒体の半径方向の中心部側に隣接する第６の受光部とを含む。第２の適応等化フィルタは、第３の受光部からの出力信号を波形等化する第３の適応等化フィルタと、第４の受光部からの出力信号を波形等化する第４の適応等化フィルタとを含む。第１の適応等化フィルタは、第５の受光部からの出力信号を波形等化する第５の適応等化フィルタと、第６の受光部からの出力信号を波形等化する第６の適応等化フィルタとを含む。データ復号器は、第３の適応等化フィルタからの出力波形と第４の適応等化フィルタからの出力波形と第５の適応等化フィルタからの出力波形と第６の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を２値化処理する。誤差検出器は、データ復号器による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、加算結果との誤差を算出する。第１の係数演算部は、誤差検出器によって算出された誤差に基づいて第５の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。第２の係数演算部は、誤差検出器によって算出された誤差に基づいて第６の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。第３の係数演算部は、誤差検出器によって算出された誤差に基づいて第３の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。第４の係数演算部は、誤差検出器によって算出された誤差に基づいて第４の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。
したがって、４つの受光部からの出力信号を用いて、隣接トラックからのクロストーク成分を除去することができる。
また、上記の情報再生装置において、前記第３の受光部からの出力信号と前記第５の受光部からの出力信号とを加算した第１の加算信号と、前記第４の受光部からの出力信号と前記第６の受光部からの出力信号とを加算した第２の加算信号との差分からウォブル信号を検出するウォブル検出部と、前記ウォブル検出部によって検出された前記ウォブル信号からアドレスを復調するアドレス復調器とをさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、ウォブル検出部は、第３の受光部からの出力信号と第５の受光部からの出力信号とを加算した第１の加算信号と、第４の受光部からの出力信号と第６の受光部からの出力信号とを加算した第２の加算信号との差分からウォブル信号を検出する。アドレス復調器は、ウォブル検出部によって検出されたウォブル信号からアドレスを復調する。
したがって、４つの受光部からの出力信号を用いて、隣接トラックからのクロストーク成分を除去しつつ、ウォブル信号からアドレス情報を安定に再生することができる。
本発明の他の局面に係る情報再生装置は、隣接する複数の記録トラック上にデータが記録された情報記録媒体に対して、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットを形成して、前記光学レーザスポットからの反射光に基づいて前記データを再生する情報再生装置であって、前記情報記録媒体の記録面内の位置情報を示すアドレス情報が、前記記録トラックのウォブリングによる所定のパターンによって記録され、前記記録トラックの前記アドレス情報以外の部分のウォブリングの周期の整数倍が、前記記録トラックの一周の長さと一致し、前記アドレス情報の周期の整数倍が、前記記録トラックの一周の長さと一致し、前記情報記録媒体の前記アドレス情報を復調するアドレス復調器と、前記アドレス復調器によって復調された前記アドレス情報に基づいて、半径方向に位相の合ったタイミング信号を生成するタイミング制御器と、前記タイミング信号に基づいて、前記データの再生を所望する第１の記録トラックに記録されたデータの再生波形と、前記第１の記録トラックに隣接する第２の記録トラックに記録されたデータの再生波形とを保持するメモリと、前記メモリに保持された前記第１の記録トラックからの前記再生波形を波形等化する第１の適応等化フィルタと、前記メモリに保持された前記第２の記録トラックからの前記再生波形を波形等化する第２の適応等化フィルタと、前記第１の適応等化フィルタからの出力波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を２値化処理するデータ復号器と、前記データ復号器による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、前記加算結果との誤差を算出する誤差検出器と、前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第１の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第１の係数演算部と、前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第２の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第２の係数演算部と、を備える。
この構成によれば、情報記録媒体の記録面内の位置情報を示すアドレス情報が、記録トラックのウォブリングによる所定のパターンによって記録されている。また、記録トラックのアドレス情報以外の部分のウォブリングの周期の整数倍が、記録トラックの一周の長さと一致する。さらに、アドレス情報の周期の整数倍が、記録トラックの一周の長さと一致する。そして、アドレス復調器は、情報記録媒体のアドレス情報を復調する。タイミング制御器は、アドレス復調器によって復調されたアドレス情報に基づいて、半径方向に位相の合ったタイミング信号を生成する。メモリは、タイミング信号に基づいて、データの再生を所望する第１の記録トラックに記録されたデータの再生波形と、第１の記録トラックに隣接する第２の記録トラックに記録されたデータの再生波形とを保持する。第１の適応等化フィルタは、メモリに保持された第１の記録トラックからの再生波形を波形等化する。第２の適応等化フィルタは、メモリに保持された第２の記録トラックからの再生波形を波形等化する。データ復号器は、第１の適応等化フィルタからの出力波形と第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を２値化処理する。誤差検出器は、データ復号器による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、加算結果との誤差を算出する。第１の係数演算部は、誤差検出器によって算出された誤差に基づいて第１の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。第２の係数演算部は、誤差検出器によって算出された誤差に基づいて第２の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する。
したがって、半径方向に位相が揃った状態で再生波形を保持できるため、位相を大きく補正する必要が無くなり、位相を補正する位相補正回路が不要となり、クロストーク成分を除去する信号処理回路を小規模で構成することができる。
本発明の他の局面に係る情報再生方法は、隣接する複数の記録トラック上にデータが記録された情報記録媒体に対して、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットを形成して、前記光学レーザスポットからの反射光に基づいて前記データを再生する情報再生方法であって、前記記録トラックの中心部の反射光を受光する第１の受光ステップと、前記中心部に対して前記情報記録媒体の半径方向に隣接する部分の反射光を受光する第２の受光ステップと、前記第１の受光ステップにおける出力信号を波形等化する第１の適応等化フィルタ処理ステップと、前記第２の受光ステップにおける出力信号を波形等化する第２の適応等化フィルタ処理ステップと、前記第１の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形と前記第２の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形とに基づいて再生データを復号するデータ復号ステップと、を含む。
この構成によれば、第１の受光ステップにおいて、記録トラックの中心部の反射光が受光される。第２の受光ステップにおいて、中心部に対して情報記録媒体の半径方向に隣接する部分の反射光が受光される。第１の適応等化フィルタ処理ステップにおいて、第１の受光ステップにおける出力信号が波形等化される。第２の適応等化フィルタ処理ステップにおいて、第２の受光ステップにおける出力信号が波形等化される。データ復号ステップにおいて、第１の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形と第２の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形とに基づいて再生データが復号される。
したがって、一つの光学レーザスポットから、光学レーザスポットの中心が走査する自トラックの信号成分と、自トラックに隣接するトラックからのクロストーク成分とが検出され、大規模な回路を実装することなく、所定の周波数を有するクロストーク成分を除去しつつ、所望のＰＲ特性に等化することができるので、再生データのエラーレートを低減させることができ、再生性能を向上させることができる。
なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
本発明は、再生性能を向上させることができ、隣接する複数の記録トラック上にデータが記録された情報記録媒体に対して、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットを形成して、前記光学レーザスポットからの反射光に基づいて前記データを再生する情報再生装置及び情報再生方法に有用である。

Claims (5)

  1. 隣接する複数の記録トラック上にデータが記録された情報記録媒体に対して、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットを形成して、前記光学レーザスポットからの反射光に基づいて前記データを再生する情報再生装置であって、
    前記記録トラックの中心部の反射光を受光する第１の受光部と、前記中心部に対して前記情報記録媒体の半径方向に隣接する部分の反射光を受光する第２の受光部とに、記録トラック走査方向に平行な分割線により分割された光学検出器と、
    前記第１の受光部からの出力信号を波形等化する第１の適応等化フィルタと、
    前記第２の受光部からの出力信号を波形等化する第２の適応等化フィルタと、
    前記第１の適応等化フィルタからの出力波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形とに基づいて再生データを復号するデータ復号器と、
    を備え、
    前記第１の適応等化フィルタは、前記第１の受光部からの出力信号の波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を波形等化し、
    前記データ復号器は、前記第１の適応等化フィルタからの出力波形を２値化処理し、
    前記データ復号器による２値化処理結果と、前記第１の受光部からの出力信号の波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果とに基づいて理想的な再生波形を出力する第３の適応等化フィルタと、
    前記データ復号器による２値化処理結果に基づいて求められる等化目標波形と、前記第１の適応等化フィルタからの出力波形との誤差信号に基づいて、前記第１の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第１の係数演算部と、
    前記第１の受光部からの出力信号の波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果と、前記第３の適応等化フィルタからの出力波形との誤差信号に基づいて、前記第２の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第２の係数演算部と、
    をさらに備える情報再生装置。
  2. 前記第１の受光部の半径方向の幅を前記第２の受光部の半径方向の幅で割った値は、０．７５〜２．２５の範囲であることを特徴とする
    請求項１記載の情報再生装置。
  3. 隣接する複数の記録トラック上にデータが記録された情報記録媒体に対して、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットを形成して、前記光学レーザスポットからの反射光に基づいて前記データを再生する情報再生装置であって、
    前記情報記録媒体の記録面内の位置情報を示すアドレス情報が、前記記録トラックのウォブリングによる所定のパターンによって記録され、
    前記記録トラックの前記アドレス情報以外の部分のウォブリングの周期の整数倍が、前記記録トラックの一周の長さと一致し、
    前記アドレス情報の周期の整数倍が、前記記録トラックの一周の長さと一致し、
    前記情報記録媒体の前記アドレス情報を復調するアドレス復調器と、
    前記アドレス復調器によって復調された前記アドレス情報に基づいて、半径方向に位相の合ったタイミング信号を生成するタイミング制御器と、
    前記タイミング信号に基づいて、前記データの再生を所望する第１の記録トラックに記録されたデータの再生波形と、前記第１の記録トラックに隣接する第２の記録トラックに記録されたデータの再生波形とを保持するメモリと、
    前記メモリに保持された前記第１の記録トラックからの前記再生波形を波形等化する第１の適応等化フィルタと、
    前記メモリに保持された前記第２の記録トラックからの前記再生波形を波形等化する第２の適応等化フィルタと、
    前記第１の適応等化フィルタからの出力波形と前記第２の適応等化フィルタからの出力波形との加算結果を２値化処理するデータ復号器と、
    前記データ復号器による２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、前記加算結果との誤差を算出する誤差検出器と、
    前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第１の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第１の係数演算部と、
    前記誤差検出器によって算出された前記誤差に基づいて前記第２の適応等化フィルタにおいて用いられる係数を演算する第２の係数演算部と、
    を備える情報再生装置。
  4. 隣接する複数の記録トラック上にデータが記録された情報記録媒体に対して、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットを形成して、前記光学レーザスポットからの反射光に基づいて前記データを再生する情報再生方法であって、
    前記記録トラックの中心部の反射光を受光する第１の受光ステップと、
    前記中心部に対して前記情報記録媒体の半径方向に隣接する部分の反射光を受光する第２の受光ステップと、
    前記第１の受光ステップにおける出力信号を波形等化する第１の適応等化フィルタ処理ステップと、
    前記第２の受光ステップにおける出力信号を波形等化する第２の適応等化フィルタ処理ステップと、
    前記第１の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形と前記第２の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形とに基づいて再生データを復号するデータ復号ステップと、
    を含み、
    前記第１の適応等化フィルタ処理ステップは、前記第１の受光ステップにおける出力信号の波形と前記第２の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形との加算結果を波形等化し、
    前記データ復号ステップは、前記第１の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形を２値化処理し、
    前記データ復号ステップにおける２値化処理結果と、前記第１の受光ステップにおける出力信号の波形と前記第２の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形との加算結果とに基づいて理想的な再生波形を出力する第３の適応等化フィルタ処理ステップと、
    前記データ復号ステップにおける２値化処理結果に基づいて求められる等化目標波形と、前記第１の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形との誤差信号に基づいて、前記第１の適応等化フィルタ処理ステップにおいて用いられる係数を演算する第１の係数演算ステップと、
    前記第１の受光ステップにおける出力信号の波形と前記第２の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形との加算結果と、前記第３の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形との誤差信号に基づいて、前記第２の適応等化フィルタ処理ステップにおいて用いられる係数を演算する第２の係数演算ステップと、
    をさらに含む情報再生方法。
  5. 隣接する複数の記録トラック上にデータが記録された情報記録媒体に対して、一つの記録トラック上に一つの光学レーザスポットを形成して、前記光学レーザスポットからの反射光に基づいて前記データを再生する情報再生方法であって、
    前記情報記録媒体の記録面内の位置情報を示すアドレス情報が、前記記録トラックのウォブリングによる所定のパターンによって記録され、
    前記記録トラックの前記アドレス情報以外の部分のウォブリングの周期の整数倍が、前記記録トラックの一周の長さと一致し、
    前記アドレス情報の周期の整数倍が、前記記録トラックの一周の長さと一致し、
    前記情報記録媒体の前記アドレス情報を復調するアドレス復調ステップと、
    前記アドレス復調ステップにおいて復調された前記アドレス情報に基づいて、半径方向に位相の合ったタイミング信号を生成するタイミング制御ステップと、
    前記タイミング信号に基づいて、前記データの再生を所望する第１の記録トラックに記録されたデータの再生波形と、前記第１の記録トラックに隣接する第２の記録トラックに記録されたデータの再生波形とをメモリに保持する保持ステップと、
    前記メモリに保持された前記第１の記録トラックからの前記再生波形を波形等化する第１の適応等化フィルタ処理ステップと、
    前記メモリに保持された前記第２の記録トラックからの前記再生波形を波形等化する第２の適応等化フィルタ処理ステップと、
    前記第１の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形と前記第２の適応等化フィルタ処理ステップにおける出力波形との加算結果を２値化処理するデータ復号ステップと、
    前記データ復号ステップにおける２値化処理結果に基づいて算出される等化目標波形と、前記加算結果との誤差を算出する誤差検出ステップと、
    前記誤差検出ステップにおいて算出された前記誤差に基づいて前記第１の適応等化フィルタ処理ステップにおいて用いられる係数を演算する第１の係数演算ステップと、
    前記誤差検出ステップにおいて算出された前記誤差に基づいて前記第２の適応等化フィルタ処理ステップにおいて用いられる係数を演算する第２の係数演算ステップと、
    を含む情報再生方法。
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