JP6428619B2 - 光媒体再生装置および光媒体再生方法 - Google Patents

Description

本開示は、光ディスク等の光媒体を再生する光媒体再生装置および光媒体再生方法に関する。

光ディスクの高密度化をはかる方法として、チャンネルビット長、すなわち、マーク長を短くし、線密度方向に高密度化をはかる方法と、もうひとつはトラックピッチを狭くする方法とがある。しかしながら、線密度方向に高密度化をはかると、符号間干渉が増大する問題が発生する。また、トラックピッチを狭くすると、隣接トラックからの情報の漏れ込み（隣接トラッククロストーク）が増大する。隣接トラッククロストーク（以下、単にクロストークと適宜称する）を低減するための方法が提案されている。

例えば特許文献１には、再生対象のトラックと、その両側のトラックとのそれぞれの再生信号を適応イコライザユニットに供給し、適応イコライザユニットのタップ係数を制御することによって、クロストークを打ち消すことが記載されている。

特開２０１２−０７９３８５号公報

特許文献１に記載のものは、再生対象のトラックと両側のトラックを同時に読み取るために、３個のビームを必要とする。３個のビームにより読み取られる再生信号の位相を合わせることが必要であった。１ビームが３個のトラックを順次再生し、再生信号を同時化することも可能である。同時化するためのメモリが必要となる。したがって、特許文献１に記載のものは、光ピックアップの構成が複雑となったり、位相合わせが複雑となったり、回路規模が大きくなる問題があった。さらに、特許文献１に記載のものは、線密度方向に高密度化をはかることについては、言及されていない。

したがって、本開示の目的は、一つのトラックの再生信号を使用してクロストークをキャンセルすることができると共に、線密度方向に高密度化をはかることができる光媒体再生装置および光媒体再生方法を提供することにある。

本開示は、複数トラックが形成される光媒体を光学的に再生する光媒体再生装置であって、
光媒体から戻る、ビームの断面を、ラジアル方向の外側領域を含み、かつタンジェンシャル方向の最外部領域は含まない領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、
タンジェンシャル方向の最外部領域を含む領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、
それ以外の領域に対応する少なくとも一つのチャンネルとに分割し、
チャンネルのそれぞれの検出信号を形成する検出部と、
複数のチャンネルの検出信号がそれぞれ供給される電気フィルタとしての複数のイコライザユニットを有し、複数のイコライザユニットの出力を演算して信号再生のための等化信号を出力し、
電気フィルタとしての複数のイコライザユニットは、複数のチャンネルの検出信号それぞれに対して、それぞれ振幅および／または位相の周波数特性が異なるフィルタ特性となされている多入力適応イコライザ部と、
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、多入力適応イコライザ部に適応等化のための制御信号として供給する等化誤差演算部と
を有する光媒体再生装置である。

本開示によれば、再生対象のトラックの読み取り出力のみを使用してクロストークをキャンセルすることができる。したがって、読み取り用の３個のビームを使用することが不要で、さらに、１ビームで連続的に３本のトラックを再生し、メモリによって同時化することが不要である。したがって、光ピックアップの構成が複雑とならず、位相合わせが不要となり、メモリが増大しない利点がある。これにより、より簡易な構成で光ディスクの高密度化をはかることが可能である。さらに、本開示は、ラジアル方向および線密度方向に高密度化をはかることができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であっても良い。

本開示の一実施の形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図である。 本開示の一実施の形態における光ピックアップの構成を示す略線図である。 一実施の形態におけるデータ検出処理部の一例のブロック図である。 データ検出処理部における多入力適応イコライザの一例のブロック図である。 多入力適応イコライザの一例のブロック図である。 等化誤差演算器の一例のブロック図である。 領域分割のパターンの複数の例を説明するための略線図である。 パターンＲ２に関する周波数振幅特性を表すグラフである。 パターンＲ２に関するタップ係数および周波数位相特性を表すグラフである。 パターンＲ２に関してデフォーカスマージンを説明するためのグラフである。 パターンＲ２に関してラジアル方向のコマ収差に対するマージンを説明するためのグラフである。 パターンＨ３ＡおよびＨ４Ｃに関してデフォーカスマージンを説明するためのグラフである。 パターンＨ３ＡおよびＨ４Ｃに関してディスクのラジアル方向のコマ収差に対するマージンを説明するためのグラフである。 パターンＨ３ＡおよびＨ４Ｃに関してディスクのタンジェンシャル方向のコマ収差に対するマージンを説明するためのグラフである。 パターンＨ３Ａに関する周波数振幅特性を表すグラフである。 パターンＨ３Ａに関するタップ係数および周波数位相特性を表すグラフである。 固定の線密度と指標との関係を示すグラフである。 デフォーカスマージンの説明に使用するグラフである。 ラジアル方向のコマ収差マージンの説明に使用するグラフである。 パターンＨＴ４Ａに関する周波数振幅特性を表すグラフである。 パターンＨＴ４Ａに関するタップ係数および周波数位相特性を表すグラフである。 領域分割の具体例を示す略線図である。 分割位置の変更によるラジアルコマ収差のマージンの拡大を示すグラフである。 レンズシフトによる影響を受けた例を示す略線図である。 ラジアルコマ収差に対するレンズシフトによる影響を示すグラフである。 ラジアルコマ収差に対するレンズシフトによる影響を示すグラフである。 ラジアルコマ収差に対するレンズシフトによる影響を示すグラフである。 ラジアルコマ収差に対するレンズシフトによる影響を示すグラフである。 デフォーカス特性に対するレンズシフトによる影響を示すグラフである。 デフォーカス特性に対するレンズシフトによる影響を示すグラフである。 デフォーカス特性に対するレンズシフトによる影響を示すグラフである。 ラジアルコマ収差に対するレンズシフトによる影響を示すグラフである。 デフォーカス特性に対するレンズシフトによる影響を示すグラフである。 ラジアルコマ収差に対するレンズシフトによる影響を示すグラフである。 デフォーカス特性に対するレンズシフトによる影響を示すグラフである。 領域分割のパターンの具体例を示す略線図である。 ラジアル方向のコマ収差マージンの説明に使用するグラフである。 ラジアル方向のコマ収差マージンの説明に使用するグラフである。

以下に説明する実施の形態は、本開示の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本開示の範囲は、以下の説明において、特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
なお、本開示の説明は、下記の順序にしたがってなされる。
＜１．一実施の形態＞
＜２．変形例＞

＜１．一実施の形態＞
「光ディスク装置」
本開示を適用した光ディスク装置は、図１に示すように、光記録媒体としての光ディスク１００に対して情報の記録再生を行う光ピックアップ１０１と、光ディスク１００を回転させるスピンドルモータ１０２とを備える。光ピックアップ１０１を光ディスク１００の径方向に移動させるために、スレッド（送りモータ）１０３が設けられている。

光ディスク１００としては、ＢＤ（Blu-ray （登録商標）Disc）等の高密度光ディスクを使用できる。ＢＤは、片面単層で約２５Ｇバイト、片面２層で約５０Ｇバイトの記録容量を有する高密度光ディスクである。ＢＤ規格では、ビームスポット径を小とするために、光源波長を４０５ｎｍとし、対物レンズの開口数ＮＡ(Numerical Aperture)を０．８５と大きくしている。ＣＤ規格では、光源波長：７８０ｎｍ、ＮＡ：０．４５、スポット径：２．１１μｍであり、ＤＶＤ規格では、光源波長：６５０ｎｍ、ＮＡ：０．６、スポット径：１．３２μｍである。ＢＤ規格では、スポット径を０．５８μｍまで絞ることができる。

さらに、近年、ＢＤ（Blu-ray （登録商標）Disc）に対し、チャンネルビット長すなわちマーク長を短くし、線密度方向に高密度化をはかり、３層で１００GBおよび４層で１２８GBの大容量化を実現したＢＤＸＬ（登録商標）が実用化されている。

これに加え、さらなる記録容量の増大のためには、グルーブトラックおよびランドトラックの両方にデータを記録する方法（ランド／グルーブ記録方式と適宜称する）を採用する光ディスクが望ましい。なお、溝のことをグルーブと称し、グルーブにより形成されるトラックをグルーブトラックと称する。グルーブは、光ディスクを製造する時に、レーザ光によって照射される部分と定義され、隣接するグルーブ間に挟まれるエリアをランドと称し、ランドにより形成されるトラックをランドトラックと称する。さらに、複数の情報記録層が積層された多層光ディスクであれば、より記録容量を増加できる。

このような高密度記録可能な光ディスク１００が光ディスク装置に装填されると、記録／再生時においてスピンドルモータ１０２によって一定線速度（ＣＬＶ）または一定角速度（ＣＡＶ）で回転駆動される。ウォブルグルーブの位相を光ディスク１００の半径方向で揃えるためには、ＣＡＶまたはゾーンＣＡＶが好ましい。再生時には、光ピックアップ（光学ヘッド）１０１によって光ディスク１００上のトラックに記録されたマーク情報の読出が行われる。光ディスク１００に対してのデータ記録時には、光ピックアップ１０１によって光ディスク１００上のトラックに、ユーザーデータがフェイズチェンジマークもしくは色素変化マークとして記録される。

記録可能型ディスクの場合、ウォブリンググルーブによって形成されるトラック上にはフェイズチェンジマークによるレコーディングマークが記録されるが、フェイズチェンジマークはＲＬＬ（１，７）ＰＰ変調方式（ＲＬＬ；Run Length Limited、ＰＰ：Parity preserve/Prohibit rmtr (repeated minimum transition run-length)）等により、１層あたり２３．３GBのＢＤの場合で線密度0.12μｍ/bit、0.08μｍ/channel bitで記録される。同様に、２５GB／層のＢＤの場合、0.0745μｍ/channel bit、３２GB／層のＢＤＸＬ（登録商標）の場合、0.05826μｍ/channel bit、３３．４GB／層のＢＤＸＬ（登録商標）の場合、0.05587μｍ/channel bitというように、ディスク種別に応じてチャンネルビット長に対応した密度での記録が行われる。チャネルクロック周期を「Ｔ」とすると、マーク長は２Ｔから８Ｔとなる。再生専用ディスクの場合、グルーブは形成されないが、同様にＲＬＬ（１，７）ＰＰ変調方式で変調されたデータがエンボスピット列として記録されている。

光ディスク１００の内周エリア等には、再生専用の管理情報として例えばディスクの物理情報等がエンボスピットまたはウォブリンググルーブによって記録される。これらの情報の読出も光ピックアップ１０１により行われる。さらに、光ピックアップ１０１によって光ディスク１００上のグルーブトラックのウォブリングとして埋め込まれたＡＤＩＰ情報の読み出しもおこなわれる。

光ピックアップ１０１内には、レーザ光源となるレーザダイオード、反射光を検出するためのフォトディテクタ、レーザ光の出力端となる対物レンズ、対物レンズを介してディスク記録面にレーザ光を照射し、またその反射光をフォトディテクタに導く光学系等が構成される。光ピックアップ１０１内において対物レンズは二軸機構によってトラッキング方向およびフォーカス方向に移動可能に保持されている。光ピックアップ１０１全体はスレッド機構１０３によりディスク半径方向に移動可能とされている。光ピックアップ１０１のレーザダイオードに対して、レーザドライバ１１３からの駆動電流が供給され、レーザダイオードがレーザを発生する。

光ディスク１００からの反射光がフォトディテクタによって検出され、受光光量に応じた電気信号とされてマトリクス回路１０４に供給される。マトリクス回路１０４には、フォトディテクタとしての複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算／増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。信号伝送品質を考慮し、電流電圧変換回路をフォトディテクタ素子内に形成するようにしてもよい。例えば再生データに相当する再生情報信号（ＲＦ信号）、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号などを生成する。さらに、グルーブのウォブリングに係る信号、すなわち、ウォブリングを検出する信号としてプッシュプル信号を生成する。

マトリクス回路１０４から出力される再生情報信号はデータ検出処理部１０５へ供給され、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号は光学ブロックサーボ回路１１１へ供給され、プッシュプル信号はウォブル信号処理回路１０６へ供給される。

データ検出処理部１０５は、再生情報信号の２値化処理を行う。例えばデータ検出処理部１０５では、ＲＦ信号のＡ／Ｄ変換処理、ＰＬＬによる再生クロック生成処理、ＰＲ（Partial Response）等化処理、ビタビ復号（最尤復号）等を行い、パーシャルレスポンス最尤復号処理（ＰＲＭＬ検出方式： Partial Response Maximum Likelihood検出方式）により、２値データ列を得るようになされる。データ検出処理部１０５は、光ディスク１００から読み出した情報としての２値データ列を、後段のエンコード／デコード部１０７に対して供給する。

エンコード／デコード部１０７は、再生時おける再生データの復調と、記録時における記録データの変調処理を行う。すなわち、再生時にはデータ復調、デインターリーブ、ＥＣＣデコード、アドレスデコード等を行い、記録時には、ＥＣＣエンコード、インターリーブ、データ変調等を行う。

再生時においては、データ検出処理部１０５で復号された２値データ列がエンコード／デコード部１０７に供給される。エンコード／デコード部１０７では、２値データ列に対する復調処理を行い、光ディスク１００からの再生データを得る。すなわち、例えばＲＬＬ（１，７）ＰＰ変調等のランレングスリミテッドコード変調が施されて光ディスク１００に記録されたデータに対しての復調処理と、エラー訂正を行うＥＣＣデコード処理を行って、光ディスク１００からの再生データを得る。

エンコード／デコード部１０７で再生データにまでデコードされたデータは、ホストインターフェース１０８に転送され、システムコントローラ１１０の指示に基づいてホスト機器２００に転送される。ホスト機器２００とは、例えばコンピュータ装置やＡＶ（Audio-Visual）システム機器などである。

光ディスク１００に対する記録／再生時には、ＡＤＩＰ情報の処理が行われる。すなわち、グルーブのウォブリングに係る信号としてマトリクス回路１０４から出力されるプッシュプル信号は、ウォブル信号処理回路１０６においてデジタル化されたウォブルデータとされる。ＰＬＬ処理によりプッシュプル信号に同期したクロックが生成される。ウォブルデータは、ＡＤＩＰ復調処理部１１６で、ＡＤＩＰアドレスを構成するデータストリームに復調されてアドレスデコーダ１０９に供給される。アドレスデコーダ１０９は、供給されるデータについてのデコードを行い、アドレス値を得て、システムコントローラ１１０に供給する。

記録時には、ホスト機器２００から記録データが転送されてくるが、その記録データはホストインターフェース１０８を介してエンコード／デコード部１０７に供給される。エンコード／デコード部１０７は、記録データのエンコード処理として、エラー訂正コード付加（ＥＣＣエンコード）やインターリーブ、サブコードの付加等を行う。これらの処理を施したデータに対して、ＲＬＬ（１−７）ＰＰ方式等のランレングスリミテッドコード変調を施す。

エンコード／デコード部１０７で処理された記録データは、ライトストラテジ部１１４に供給される。ライトストラテジ部１１４では、記録補償処理として、記録層の特性、レーザ光のスポット形状、記録線速度等に対するレーザ駆動パルス波形調整を行う。そして、レーザ駆動パルスをレーザドライバ１１３に出力する。

レーザドライバ１１３は、記録補償処理したレーザ駆動パルスに基づいて、光ピックアップ１０１内のレーザダイオードに電流を流し、レーザ発光を行う。これにより光ディスク１００に、記録データに応じたマークが形成されることになる。

光学ブロックサーボ回路１１１は、マトリクス回路１０４からのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号から、フォーカス、トラッキング、スレッドの各種サーボドライブ信号を生成しサーボ動作を実行させる。すなわち、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号に応じてフォーカスドライブ信号、トラッキングドライブ信号を生成し、ドライバ１１８により光ピックアップ１０１内の二軸機構のフォーカスコイル、トラッキングコイルを駆動することになる。これによって、光ピックアップ１０１、マトリクス回路１０４、光学ブロックサーボ回路１１１、ドライバ１１８、二軸機構によるトラッキングサーボループおよびフォーカスサーボループが形成される。

さらに、光学ブロックサーボ回路１１１は、システムコントローラ１１０からのトラックジャンプ指令に応じて、トラッキングサーボループをオフとし、ジャンプドライブ信号を出力することで、トラックジャンプ動作を実行させる。さらに、光学ブロックサーボ回路１１１は、トラッキングエラー信号の低域成分として得られるスレッドエラー信号や、システムコントローラ１１０からのアクセス実行制御などに基づいてスレッドドライブ信号を生成し、スレッドドライバ１１５によりスレッド機構１０３を駆動する。

スピンドルサーボ回路１１２はスピンドルモータ１０２をＣＬＶ回転またはＣＡＶ回転させる制御を行う。スピンドルサーボ回路１１２は、ウォブル信号に対するＰＬＬで生成されるクロックを、現在のスピンドルモータ１０２の回転速度情報として得、これを所定の基準速度情報と比較することで、スピンドルエラー信号を生成する。さらに、データ再生時においては、データ検出処理部１０５内のＰＬＬによって生成される再生クロックが、現在のスピンドルモータ１０２の回転速度情報となるため、これを所定の基準速度情報と比較することでスピンドルエラー信号が生成される。そして、スピンドルサーボ回路１１２は、スピンドルエラー信号に応じて生成したスピンドルドライブ信号を出力し、スピンドルドライバ１１７によりスピンドルモータ１０２のＣＬＶ回転またはＣＡＶ回転を実行させる。

スピンドルサーボ回路１１２は、システムコントローラ１１０からのスピンドルキック／ブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号を発生させ、スピンドルモータ１０２の起動、停止、加速、減速などの動作も実行させる。

以上のようなサーボ系および記録再生系の各種動作はマイクロコンピュータによって形成されたシステムコントローラ１１０により制御される。システムコントローラ１１０は、ホストインターフェース１０８を介して与えられるホスト機器２００からのコマンドに応じて各種処理を実行する。例えばホスト機器２００から書込命令（ライトコマンド）が出されると、システムコントローラ１１０は、まず書き込むべきアドレスに光ピックアップ１０１を移動させる。そしてエンコード／デコード部１０７により、ホスト機器２００から転送されてきたデータ（例えばビデオデータやオーディオデータ等）について上述したようにエンコード処理を実行させる。そして、エンコードされたデータに応じてレーザドライバ１１３がレーザ発光を駆動することで記録が実行される。

さらに、例えばホスト機器２００から、光ディスク１００に記録されている或るデータの転送を求めるリードコマンドが供給された場合は、システムコントローラ１１０はまず指示されたアドレスを目的としてシーク動作制御を行う。すなわち、光学ブロックサーボ回路１１１に指令を出し、シークコマンドにより指定されたアドレスをターゲットとする光ピックアップ１０１のアクセス動作を実行させる。その後、その指示されたデータ区間のデータをホスト機器２００に転送するために必要な動作制御を行う。すなわち、光ディスク１００からのデータ読出を行い、データ検出処理部１０５、エンコード／デコード部１０７における再生処理を実行させ、要求されたデータを転送する。

なお、図１の例は、ホスト機器２００に接続される光ディスク装置として説明したが、光ディスク装置としては他の機器に接続されない形態もあり得る。その場合は、操作部や表示部が設けられたり、データ入出力のインターフェース部位の構成が、図１とは異なるものとなる。つまり、ユーザーの操作に応じて記録や再生が行われると共に、各種データの入出力のための端子部が形成されればよい。もちろん光ディスク装置の構成例としては他にも多様に考えられる。

「光ピックアップ」
次に、上述した光ディスク装置に用いられる光ピックアップ１０１について、図２を用いて説明する。光ピックアップ１０１は、例えば波長λが４０５ｎｍのレーザ光（ビーム）を用いて、光ディスク１００に情報を記録し、光ディスク１００から情報を再生する。レーザ光は、半導体レーザ（ＬＤ：Laser Diode)１から出射される。

レーザ光がコリメータレンズ２と、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ：Polarizing Beam Splitter）３と、対物レンズ４とを通過して光ディスク１００上に照射される。偏光ビームスプリッタ３は、例えばＰ偏光を略々１００％透過させ、Ｓ偏光を略々１００％反射する分離面を有する。光ディスク１００の記録層からの反射光は同じ光路を戻り、偏光ビームスプリッタ３へと入射する。図示しないλ／４素子を介在させることによって、入射したレーザ光は偏光ビームスプリッタ３で略１００％反射される。

偏光ビームスプリッタ３で反射されたレーザ光は、レンズ５を介してフォトディテクタ６の受光面に集光される。フォトディテクタ６は、受光面上に、入射した光を光電変換する受光セルを有する。受光セルは、光ディスク１００のラジアル方向（ディスク径方向）および／またはタンジェンシャル方向（トラック方向）に延びる分割線によって複数の領域に分割されている。フォトディテクタ６は、受光セルの各領域の受光量に応じて複数チャンネルの電気信号を出力する。なお、領域の分割方法については後述する。

なお、図２の光ピックアップ１０１の構成は、本開示を説明するための最小限の構成要素を示しており、マトリクス回路１０４を介して光学ブロックサーボ回路１１１に出力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号や、マトリクス回路１０４を介してウォブル信号処理回路１０６に出力されるプッシュプル信号を生成するための信号等は省略されている。その他、図２に示す構成以外の種々の構成が可能である。

本開示では、光ディスク１００からの戻りビームの光束の断面を複数の領域に分割して、各領域に対応する複数チャンネルの再生情報信号を得る。領域毎の再生情報信号を得る方法としては、フォトディテクタ６を分割する方法以外の方法を使用できる。例えば、対物レンズ４を通過し、フォトディテクタ６に至る光路中に、複数の領域を分離するための光路変換素子を配置し、光路変換素子によって分離された複数のビームを異なるフォトディテクタに供給する方法を使用しても良い。光路変換素子としては、ホログラフィック光学素子等の回折素子や、マイクロレンズアレイ、マイクロプリズム等の屈折素子等を使用することができる。

「データ検出処理部」
上述したように、光ピックアップ１０１により光ディスク１００から再生され、各領域に対応する検出信号がマトリクス回路１０４に供給され、各領域に対応する複数チャンネルの再生情報信号とされる。データ検出処理部１０５は、図３に示すように、マトリクス回路１０４から供給される再生情報信号が供給されるＡ／Ｄコンバータ１１を有する。なお、図３および図４は、例えば光ディスク１００からの戻りビームの光束の断面を３個の領域に分割し、マトリクス回路１０４からは、３チャンネルの再生情報信号が得られる例である。

Ａ／Ｄコンバータ１１に対するクロックがＰＬＬ１２によって形成される。マトリクス回路１０４から供給される再生情報信号は、Ａ／Ｄコンバータ１１でデジタルデータに変換される。領域Ａ〜Ｃのデジタル化された３チャンネルの再生情報信号をＳａ〜Ｓｃと表記する。ＰＬＬ１２には、再生情報信号Ｓａ〜Ｓｃを加算回路１７によって加算した信号が供給される。

さらに、データ検出処理部１０５は、多入力適応イコライザ部１３、２値化検出器１４、ＰＲ畳込器１５、等化誤差演算器１６を有する。多入力適応イコライザ部１３は、再生情報信号Ｓａ〜Ｓｃに対してそれぞれＰＲ適応等化処理を行う。すなわち、再生情報信号Ｓａ〜Ｓｃが目標とするＰＲ波形に近似するように等化される。各等化出力が加算されて等化信号ｙ０が出力される。
なお、ＰＬＬ１２へ入力する信号として、多入力適応イコライザ部の出力を用いても良い。この場合には、多入力適応イコライザの初期係数をあらかじめ定められた値に設定しておく。

２値化検出器１４は例えばビタビデコーダとされ、ＰＲ等化された等化信号ｙ０に対して最尤復号処理を行って２値化データＤＴを得る。この２値化データＤＴは、図１に示したエンコード／デコード部１０７に供給されて再生データ復調処理が行われることになる。ビタビ復号は、所定の長さの連続ビットを単位として構成される複数のステートと、それらの間の遷移によって表されるブランチで構成されるビタビ検出器が用いられ、全ての可能なビット系列の中から、効率よく所望のビット系列を検出するように構成されている。

実際の回路では、各ステートに対してパスメトリックレジスタとよばれるそのステートに至るまでのパーシャルレスポンス系列と信号のパスメトリックを記憶するレジスタ、パスメモリレジスタと呼ばれるそのステートにいたるまでのビット系列の流れを記憶するレジスタの２つのレジスタが用意される。さらに、各ブランチに対してはブランチメトリックユニットとよばれるそのビットにおけるパーシャルレスポンス系列と信号のパスメトリックを計算する演算ユニットが用意されている。

このビタビ復号器では、さまざまなビット系列を、ステートを通過するパスのひとつによって一対一の関係で対応付けることができる。また、これらのパスを通過するようなパーシャルレスポンス系列と、実際の信号（再生信号）との間のパスメトリックは、上記のパスを構成するステート間遷移、すなわち、ブランチにおける前述のブランチメトリックを順次加算していくことで得られる。

さらに、パスメトリックを最小にするようなパスを選択するには、この各ステートにおいて到達する２つ以下のブランチが有するパスメトリックの大小を比較しながら、パスメトリックの小さいパスを順次選択することで実現できる。この選択情報をパスメモリレジスタに転送することで、各ステートに到達するパスをビット系列で表現する情報が記憶される。パスメモリレジスタの値は、順次更新されながら最終的にパスメトリックを最小にするようなビット系列に収束していくので、その結果を出力する。

ＰＲ畳込器１５では、下記の式に示すように、２値化結果の畳み込み処理を行って目標信号Ｚｋを生成する。この目標信号Ｚｋは、２値検出結果を畳み込んだものであるためノイズのない理想信号である。例えばＰＲ（１，２，２，２，１）の場合、チャンネルクロック毎の値Ｐが（１，２，２，２，１）となる。拘束長が５である。さらに、ＰＲ（１，２，３，３，３，２，１）の場合、チャンネルクロック毎の値Ｐが（１，２，３，３，３，２，１）となる。拘束長が７である。レーザ光の波長λ＝４０５ｎｍで、対物レンズのＮＡ＝０．８５にて、トラックピッチを０．３２μｍ一定として、容量が３５ＧＢを超える程度に記録密度を高くした場合、パーシャルレスポンスの拘束長５から７に長くして検出能力を高くしないと、検出が難しくなる。なお、下記の式において、ｄは、２値化データを表す。

等化誤差演算器１６は、多入力適応イコライザ部１３からの等化信号ｙ０と、目標信号Ｚｋから、等化誤差ｅｋを求め、この等化誤差ｅｋを多入力適応イコライザ部１３にタップ係数制御のために供給する。図６に示すように、等化誤差演算器１６は、減算器２５と係数乗算器２６とを備える。減算器２５は、等化信号ｙ０から目標信号Ｚｋを減算する。この減算結果に対して、係数乗算器２６によって所定の係数ａを乗算することで等化誤差ｅｋが生成される。

多入力適応イコライザ部１３は、図４に示すように、適応イコライザユニット２１，２２，２３および加算器２４を有する。上述した再生情報信号Ｓａが適応イコライザユニット２２に入力され、再生情報信号Ｓａが適応イコライザユニット２１に入力され、再生情報信号Ｓｃは適応イコライザユニット２３に入力される。領域分割数が３の場合の多入力適応イコライザ部１３の構成が示されている。領域分割数に対応して適応イコライザユニットが備えられている。

適応イコライザユニット２１，２２，２３の各々は、ＦＩＲ(Finite Impulse Response) フィルタタップ数、その演算精度（ビット分解能）、適応演算の更新ゲインのパラメーターを持ち、各々に最適な値が設定されている。適応イコライザユニット２１，２２，２３の各々には、適応制御のための係数制御値として等化誤差ｅｋが供給される。

適応イコライザユニット２１，２２，２３の出力ｙ１，ｙ２，ｙ３は、加算器２４で加算されて多入力適応イコライザ部１３の等化信号ｙ０として出力される。この多入力適応イコライザ部１３の出力目標は、２値検出結果をＰＲ（パーシャルレスポンス）に畳みこんだ理想ＰＲ波形となっている。

適応イコライザユニット２１は、例えば図５に示すようなＦＩＲフィルタで構成される。適応イコライザユニット２１は、遅延素子３０−１〜３０−ｎ、係数乗算器３１−０〜３１−ｎ、加算器３４を有するｎ＋１段のタップを有するフィルタとされる。係数乗算器３１−０〜３１−ｎは、それぞれ各時点の入力ｘに対してタップ係数Ｃ０〜Ｃｎの乗算を行う。係数乗算器３１−０〜３１−ｎの出力が加算器３４で加算されて出力ｙとして取り出される。

適応型の等化処理を行うため、タップ係数Ｃ０〜Ｃｎの制御が行われる。このために、等化誤差ｅｋと、各タップ入力が入力されて演算を行う演算器３２−０〜３２−ｎが設けられる。また、各演算器３２−０〜３２−ｎの出力を積分する積分器３３−０〜３３−ｎが設けられる。演算器３２−０〜３２−ｎのそれぞれでは、例えば−１×ｅｋ×ｘの演算が行われる。この演算器３２−０〜３２−ｎの出力は積分器３３−０〜３３−ｎで積分され、その積分結果により係数乗算器３１−０〜３１−ｎのタップ係数Ｃ０〜Ｃｎが変更制御される。なお、積分器３３−０〜３３−ｎの積分を行うのは、適応係数制御の応答性を調整するためである。

以上の構成のデータ検出処理部１０５では、クロストーク等の不要な信号の低減が行われたうえで２値化データの復号が行われることになる。

適応イコライザユニット２２および２３も、適応イコライザユニット２１と同様の構成を有する。適応イコライザユニット２１，２２，２３に対して共通の等化誤差ｅｋが供給されて適応等化が行われる。すなわち、適応イコライザユニット２１，２２，２３では、再生情報信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃの入力信号周波数成分の誤差、位相歪みを最適化、すなわち適応ＰＲ等化をおこなう。すなわち、演算器３２−０〜３２−ｎでの−１×ｅｋ×ｘの演算結果に応じてタップ係数Ｃ０〜Ｃｎが調整される。このことは、等化誤差を解消していく方向にタップ係数Ｃ０〜Ｃｎが調整されることである。

このように、適応イコライザユニット２１，２２，２３では、等化誤差ｅｋを用いてタップ係数Ｃ０〜Ｃｎが、目標の周波数特性となる方向に適応制御される。適応イコライザユニット２１，２２，２３の出力ｙ１，ｙ２，ｙ３が加算器２４で加算されて得られる多入力適応イコライザ部１３の等化信号ｙ０は、クロストーク等が低減された信号となる。

「領域分割のパターン」
最初に本明細書における領域分割のパターンの例について説明する。図７に示すように、光ディスク１００から戻るビームの光束の断面の領域を分割するパターンとしては、複数のものがある。各パターンについて説明する。なお、図中の円がビーム光束の断面の外周を示している。正方形は、例えば検出用のフォトディテクタの受光セルのエリアを表している。なお、領域分割図の上下方向が戻り光束のタンジェンシャル方向、左右方向がラジアル方向にそれぞれ対応している。さらに、図７に示す領域分割パターンは、一例であって、図７に示す以外のパターンも可能である。例えば分割線は、直線に限らず、円弧のような曲線であっても良い。

・パターンＲ２
パターンＲ２は、ビームをタンジェンシャル方向に延長する２本の分割線によって、領域Ａと領域Ｂ（＝Ｂ１＋Ｂ２）とラジアル方向に二つに分割する例である。領域Ｂ１およびＢ２の受光信号に応じた電気信号は、加算されて１チャンネルの信号とされる。すなわち、図３の例は、内側チャンネル（領域Ａ）と外側チャンネル（領域Ｂ１＋Ｂ２）の２チャンネルの例である。このような領域分割をパターンＲ２と称する。
・パターンＲ３
パターンＲ２において、外側の二つの領域をＢとＣと別のチャンネルの領域として扱う。このような領域分割のパターンをＲ３と称する。３個の領域に対応する３チャンネルの信号が得られる。

・パターンＨ３Ａ
パターンＨ３Ａは、パターンＲ２に対して、ラジアル方向に延びる分割線によって、領域Ａの上下を区切り、タンジェンシャル方向の上下に領域Ｃ１およびＣ２を形成し、残りの中央の領域をＡとするものである。すなわち、領域Ａ、領域（Ｂ１＋Ｂ２）、領域Ｃ（＝Ｃ１＋Ｃ２）の３個に分割するパターンである。３個の領域に対応する３チャンネルの信号が得られる。
・パターンＨ４Ｃ
パターンＨ４Ｃは、パターンＨ３Ａの上下の領域Ｃ１およびＣ２をさらに、タンジェンシャル方向に２分割して領域Ｄ１およびＤ２を形成するものである。すなわち、領域Ａ、領域（Ｂ１＋Ｂ２）、領域Ｃ（＝Ｃ１＋Ｃ２）、領域Ｄ（＝Ｄ１＋Ｄ２）の４個に分割するパターンである。４個の領域に対応する４チャンネルの信号が得られる。
・パターンＴ３Ａ
パターンＴ３Ａは、パターンＨ３Ａの上下の領域Ｃ１およびＣ２を領域Ｂ１およびＢ２をそれぞれ覆うように延長したパターンである。領域Ａ、領域（Ｂ１＋Ｂ２）、領域Ｃ（＝Ｃ１＋Ｃ２）の３個に分割するパターンである。３個の領域に対応する３チャンネルの信号が得られる。
・パターンＸ４Ａ
パターンＸ４Ａは、パターンＨ３Ａにおいて、領域Ａをタンジェンシャル方向に分割する分割線を延長して４隅の領域Ｂ２、Ｂ３、Ｃ２、Ｃ３を形成するものである。領域Ａ、領域（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３）、領域Ｃ（＝Ｃ１＋Ｃ２＋Ｃ３）、領域Ｄ（Ｄ１＋Ｄ２）の４個にビーム断面を分割するパターンである。４個の領域に対応する４チャンネルの信号が得られる。

・パターンＨｉ３Ａ
パターンＨ３Ａにおいて、上下の領域Ｃ１およびＣ２の内で、タンジェンシャル方向の分割線を１本とし、領域Ｃ２を設けないパターンである。その結果、中央の領域Ａの中心位置がビーム断面の中心位置に対してタンジェンシャル方向で下方にずれ、タンジャンシャル方向の中心位置の異なる２チャンネルを含む、３チャンネルの信号が得られる。
・パターンＨｉ３Ｂ
パターンＨｉ３Ａと同様の領域分割を行うものである。但し、上側の領域Ｃ１の幅がパターンＨｉ３Ａに比して広いものとされている。

・パターンＨＴ４Ａ
パターンＨ３Ａの領域Ｃ２を第４のチャンネルの領域Ｄとするものである。領域Ａ、領域（Ｂ１＋Ｂ２）、領域Ｃ、領域Ｄの４個にビーム断面を分割するパターンである。４個の領域に対応し、タンジャンシャル方向の中心位置の異なる３チャンネルを含む、４チャンネルの信号が得られる。
・ＨＴＲ５Ａ
パターンＨＴ４Ａにおけるラジアル方向外側の二つの領域Ｂ１およびＢ２を別のチャンネルの領域として５チャンネルの信号を得るものである。
・パターンＴ４Ａ
パターンＨＴ４Ａの上下の領域ＣおよびＤを領域Ｂ１およびＢ２をそれぞれ覆うように延長したパターンである。領域Ａ、領域（Ｂ１＋Ｂ２）、領域Ｃ、領域Ｄの４個に分割するパターンである。４個の領域に対応し、タンジャンシャル方向の中心位置の異なる３チャンネルを含む、４チャンネルの信号が得られる。
・パターンＨｉ４Ａ
パターンＨＴ４Ａにおいて、領域Ｃの下側に隣接して領域Ｄを設けるパターンである。その結果、中央の領域Ａの中心位置がビーム断面の中心位置に対してタンジェンシャル方向で下方にずれている。タンジャンシャル方向の中心位置の異なる３チャンネルを含む、４チャンネルの信号が得られる。

・パターンＬ６Ａ
パターンＨＴ４Ａの上下の領域ＣおよびＤのそれぞれの下側に隣接する領域ＥおよびＦを設ける。領域Ａ〜Ｆのそれぞれからタンジャンシャル方向の中心位置の異なる５チャンネルを含む、６チャンネルの信号が得られる。
・パターンＬＲ７Ａ
パターンＬ６Ａにおいて、領域Ｂ１を領域Ｂとし、領域Ｂ２を領域Ｇとする。領域Ａ〜Ｇのそれぞれから７チャンネルの信号が得られる。

以下、それぞれのパターンに対するシミュレーション結果に基づき説明を行う。シミュレーション条件は以下の通りである。
・Tp=0.225μm(ランド、グランドのそれぞれが） ・NA=0.85 ・PR(1233321)
・評価指標：e-MLSE（後述する）
・マーク幅=Tp×0.7 ・Disc Noise, Amp Noiseあり
また、線密度は直径が１２０mmディスクでトラックピッチＴｐ＝0.32μmのときの面容量を用いて表すこととする。
特に、「低線密度」としている場合、
・LD35.18(GB)・・・0.053μｍ/channel bit、 Tp=0.32μmのとき面容量35.18GBとなる。
・Tp=0.225μm (ランド、グランドのそれぞれが）の場合、LD35.18GBとあわせ、面容量50.0GB となる。
また、「高線密度」としている場合、
・LD41(GB)・・・0.04547μｍ/channel bit、 Tp=0.32μmのとき面容量41GBとなる。
・Tp=0.225μm（ランド、グルーブのそれぞれが）の場合、LD41GBとあわせ、面容量58.3GBとなる。

「パターンＲ２における適応型フィルタ特性」
本開示に対する比較例として、パターンＲ２の低線密度の場合の適応型フィルタ特性について説明する。ここで、ラジアル方向の領域分割位置は、瞳半径を１．０としたときに、±０．５５となる位置とした。上述したように、複数のチャンネルの再生情報信号が多入力適応イコライ ザ部１３において処理される。多入力適応イコライザ部１３は、チャンネル数に等しい適応イコライザユニットを有している。適応イコライザユニットは、ＦＩＲフィルタの構成とされており、それぞれのタップ係数が適応的に制御される。

パターンＲ２に関してシミュレーションの結果の周波数振幅特性を図８に示す。特性Ｌ１は、外側の領域Ｂに対応するチャンネルの周波数振幅特性であり、特性Ｌ２は、内側の領域Ａに対応するチャンネルの周波数振幅特性である。なお、特性は、摂動原点での特性例である。ここでいう摂動原点とは、デフォーカスやディスクスキュー等が全て原点にあり、適応制御を行った場合に基本的にはおおむね最も良好な結果が得られる状態を意味している。

周波数振幅特性において、横軸は、ｎ／（２５６Ｔ）（ｎ：横軸の値）である。例えば（ｎ＝６４）の場合には、（６４／２５６Ｔ）＝（１／４Ｔ）となる。例えばＲＬＬ（１，７）ＰＰ変調方式を使用した場合、チャネルクロック周期を「Ｔ」とすると、マーク長は２Ｔから８Ｔとなる。（１／４Ｔ）は、２Ｔのマークが繰り返す場合の周波数である。図８の特性では、２Ｔのマークは、再生できない周波数領域となっており、３Ｔのマークが再生できる特性となっている。

図９Ａは、パターンＲ２の各チャンネルのタップ係数を示す。例えば、ＦＩＲフィルタのタップ数が３１タップとされている。図９Ｂは、各チャンネルの周波数位相特性を示す。周波数位相特性は、２チャンネル間の位相差を表している。図９Ｂに示すように、２チャンネル間で位相差は小さいものとなる。

「再生性能」
パターンＲ２に関しての再生性能のシミュレーション結果を図１０および図１１に示す。これらの図は、低線密度の場合でパターンＲ２の領域分割の効果を示す。
線密度は直径が１２０mmディスクでトラックピッチＴｐ＝0.32μmのときの面容量を用いて表すこととする。
・LD35.18(GB)・・・0.053μｍ/channel bit、 Tp=0.32μmのとき面容量35.18GBとなる。
・Tp=0.225μm(ランド、グランドのそれぞれが）の場合、LD35.18GBとあわせ、面容量50.0GBとなる。
・NA=0.85 ・PR(1233321) ・評価指標：e-MLSE
・マーク幅=Tp×0.7 ・Disc Noise, Amp Noiseあり
・ラジアル方向の領域分割位置は、瞳半径を1.0としたときに、±0.55となる位置とした。

このような条件では、e-MLSEが改善する。
e-MLSE≦15％となるマージン幅は、分割なし（e-MLSEと表すグラフ）では皆無なのに対して、図１０に示すように、デフォーカスマージン W20全幅 0.21 （±0.18μm相当）となる。図１１に示すように、ラジアルコマ収差マージンW31全幅 0.25 （±0.44deg相当）となる。

図１０のグラフの横軸は、波長によって正規化されたデフォーカス量である。０の値はデフォーカス量が０を意味している。実際の再生時には、デフォーカスが発生するので、デフォーカスに対してのマージンを持つことが必要とされる。

（正規化されたデフォーカス量対指標）のグラフにおいて、ｅ−ＭＬＳＥの値が小さいほど再生性能が高いことを意味する。一例として、ｅ−ＭＬＳＥの値がほぼ０．１５以下であることが好ましい。したがって、デフォーカスマージンは、ｅ−ＭＬＳＥの値がほぼ０．１５以下となる範囲の幅と対応している。この幅が大きいほど、デフォーカスマージンが大である。

マージンとして、デフォーカスマージンの他にも、ディスクのスキューに対するマージンも重要である。図１１は、ディスクのラジアル方向のスキューに対応した３次コマ収差Ｗ３１（波長で正規化された収差係数）に対するマージンを示す。一例として、ｅ−ＭＬＳＥの値がほぼ０．１５以下であることが好ましい。したがって、コマ収差マージンは、ｅ−ＭＬＳＥの値がほぼ０．１５以下となる範囲の幅と対応している。この幅が大きいほど、ラジアルディスクスキューマージンが大である。

図１０および図１１のグラフの縦軸は、再生性能を表すための指標である。例えば指標として、ｉ−ＭＬＳＥの値が知られている。ＭＬＳＥ(Maximum Likelihood Sequence Error)は、ビタビ検出されたデータを用いて設定されるターゲットレベルに対して実際の信号のレベルの差を用いて、エラー確率に対応した指標を計算したものである。ＢＤＸＬ（登録商標）の場合では、ｉ−ＭＬＳＥという方法を用いて、いくつかのエラーを引き起こしやすいデータパターンに重みを付けして計算が行われる。

なお、ＢＤＸＬ（登録商標）に比してより記録密度を高くした場合には、エラーを引き起こしやすいデータパターンが異なってくる。その結果、従来の信号指標値であるｉ−ＭＬＳＥの誤差が問題となってくる。そこで、本開示においては、より高い線密度での信号指標値の精度改善のために必要となる、新たなデータパターンを追加した、ｉ−ＭＬＳＥとは別の信号評価値を効果の説明のために用いている。以下、精度が改善された新たな指標値をｅ−ＭＬＳＥと呼ぶ。

ｅ−ＭＬＳＥにおいて追加されたデータパターンは以下の３種となる。
パターン列の１が記されているビットが、検出パターンに対し、誤りパターンでビット反転が起こる箇所を示している。

追加パターン（１）：１０１１１１０１
追加パターン（２）：１０１１１１０１１１１０１
追加パターン（３）：１０１１１１００１１１１０１

ちなみに、ｉ−ＭＬＳＥの精度が十分な従来のＢＤＸＬ（登録商標）と同等の線密度ではｅ−ＭＬＳＥとｉ−ＭＬＳＥは、ほぼ一致し、より高い線密度において誤差改善の分の差分が現れる。実用で重要となるエラーレートに対する指標値の理論上の相関関係は両者で同一となっている。したがって、演算上の違い、適用線密度の範囲の違いはあるものの、両者の示す信号品質の評価値は同じ感覚でとらえて構わない。なお、本開示においては、ｅ−ＭＬＳＥ以外の指標を使用しても良い。

パターンＲ２の場合は、クロストーク成分がもともと有する振幅位相特性をそのまま活用し、チャネル間の位相差はほとんど変えずに、振幅特性のチャネル間バランスを用いて信号特性を改善している。パターンＲ２は、ラジアル方向に内外に分割するものであり、トラックピッチを狭くした場合に生じる隣接トラックからのクロストークを抑える効果がある。したがって、パターンＲ２のように、ラジアル方向でのみ領域分割を行う例では、タンジェンシャル方向の符号間干渉等による信号劣化に充分対応することができない問題がある。以下に説明する本開示は、このような点を考慮したものである。

「タンジェンシャル方向にさらに領域分割を行う（パターンＨ３ＡおよびＨ４Ｃ）」
タンジェンシャル方向にさらに領域分割を行う例として、パターンＨ３ＡおよびＨ４Ｃ（図７参照）の再生性能を図１２、図１３および図１４に示す。図１２は、（正規化されたデフォーカス量対指標）のグラフである。図１３は、（正規化されたラジアル方向のスキュー量対指標）のグラフである。図１４は、（正規化されたタンジェンシャル方向のスキュー量対指標）のグラフである。

これらの図は、低線密度の場合でタンジェンシャル方向分割の効果を示す。
シミュレーションは、下記の条件で行った。
・LD35.18(GB)・・・0.053μｍ/channel bit
・Tp=0.225μm（ランド、グルーブのそれぞれが）面容量50.0GBとなる。
・NA=0.85 ・PR(1233321 ・評価指標：e-MLSE
・マーク幅=Tp×0.7 ・Disc Noise, Amp Noiseあり
・ラジアル方向の領域分割位置は、瞳半径を1.0としたときに、±0.55となる位置で共通とし、タンジェンシャル方向の領域分割位置は、±0.65,±0.30となる位置とした。

図１２〜図１４から分かるように、タンジェンシャル方向にさらに領域分割を行うと、ラジアル方向でのみ領域分割するパターンＲ２に比してグラフのボトムがより下がり、マージンが拡大する。

このような条件においてパターンＨ３Ａは、下記のようにマージンを改善する。
デフォーカスマージン W20全幅 0.27 （±0.23μm相当）となる。ラジアルコマ収差マージンW31全幅 0.30（±0.53deg相当）となる。

このような条件においてパターンＨ４Ｃは、下記のようにマージンを改善する。
デフォーカスマージン W20全幅 0.275 （±0.235μm相当）となる。ラジアルコマ収差マージンW31全幅 0.30（±0.53deg相当）となる。

上述したように、ラジアル方向に加えてタンジェンシャル方向にさらに領域分割を行うことによって、ラジアル方向のみの分割に比較して再生性能をより高くすることができる。なお、本明細書の説明は、適応イコライザユニット（ＦＩＲフィルタ）のタップ係数が適応的に制御するものとしている。しかしながら、シミュレーションの結果、最良なタップ係数が求められた場合、そのタップ係数を固定したイコライザユニットを使用することや、同等の特性を有するＦＩＲフィルタ以外のアナログフィルタ、デジタルフィルタを使用することも可能である。性能面では適応型が優れるが、タップ係数の適応的制御を行わないので良いので、処理およびハードウェアを簡略化することができる。また、複数チャネルのうち、一部のチャネルに固定タイプのイコライザユニットを使用し、その他のチャネルには適応型のイコライザユニットを使用するようにすることも可能である。

「パターンＨ３Ａにおける適応型電気光学フィルタ特性」
パターンＨ３Ａの低線密度の場合の適応型電気光学フィルタ特性について説明する。パターンＨ３Ａ（図７参照）に関して、シミュレーションの結果の周波数振幅特性を図１５に示す。特性Ｌ１は、ラジアル方向外側の領域Ｂに対応するチャンネルの周波数振幅特性であり、特性Ｌ２は、タンジェンシャル方向外側の領域Ｃに対応するチャンネルの周波数振幅特性であり、特性Ｌ３は、中央の領域Ａに対応するチャンネルの周波数振幅特性である。なお、特性は、摂動原点での特性例である。

図１６Ａは、パターンＨ３Ａの各チャンネルのタップ係数を示す。例えばＦＩＲフィルタのタップ数が３１タップとされている。図１６Ｂは、各チャンネルの周波数位相特性を示す。周波数位相特性は、３チャンネルの内の２チャンネル間の位相差を表している。特性Ｌ１１は、タンジェンシャル方向外側の領域Ｃと、ラジアル方向外側の領域Ｂとにそれぞれ対応するチャンネルの再生情報信号間の位相差である。特性Ｌ１２は、中央の領域Ａと、ラジアル方向外側の領域Ｂとにそれぞれ対応するチャンネルの再生情報信号間の位相差である。特性Ｌ１３は、タンジェンシャル方向外側の領域Ｃと、中央の領域Ａとにそれぞれ対応するチャンネルの再生情報信号間の位相差である。

上述したように、Ｈ３Ａのフィルタ特性は、下記のような特徴を有する。
・３チャネルの各領域ごとに、振幅、位相ともに大きく異なる周波数特性をもつフィルタを構成し、良好な再生信号再生を実現することができる。
・３Ｔ信号に相当する周波数帯（破線で囲んで示す横軸の値４３の近傍）では、中央領域に対して、タンジェンシャル方向外側の領域Ｃと、ラジアル方向外側の領域Ｂの位相を１８０deg ずらしている。
・中央領域は４Ｔ信号に相当する周波数帯（破線で囲んで示す横軸の値３２の近傍）を遮断する特性とし、クロストークによる偽信号を抑制している。
・タンジェンシャル方向外側は、短マーク再生に寄与すべきであり、８Ｔ信号に相当する周波数帯（破線で囲んで示す横軸の値１６の近傍）を遮断している。
このように、領域ごとに、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドストップ（またはノッチ）フィルタ等を構成し、光学だけでも電気だけでも実現しえないフィルタ特性を実現している。

図１７は、（ＮＡ＝０．８５、Ｔｐ＝０．２２５、ＰＲ（１２３３３２１））固定での線密度と指標との関係を示す。タンジェンシャル方向の中心位置が異なるチャネルを作ると、同じＰＲクラスでもより高線密度な信号を良好に再生できるようになる。パターンＨｉ３Ｂのように、タンジェンシャル方向の分割位置の最適化でも特性を改善可能である。摂動中心でのe-MLSE≦10％とすると、パターンＲ２およびＨ３Ａは、LD38GBまでである。これに対し、Ｈｉ３Ｂ、ＨＴ４Ａ、Ｈｉ４Ａは、LD41GBまで可能である。

「タンジェンシャル方向分割の高線密度化効果」
パターンＨ３Ａ、Ｈｉ３Ａ、Ｈｉ３Ｂ、ＨＴ４Ａ、Ｈｉ４Ａと比較用のパターンＲ２およびＨ３Ａ（図７参照）の再生性能を図１８および図１９に示す。図１８は、（正規化されたデフォーカス量対指標）のグラフである。図１９は、（正規化されたラジアル方向のスキュー量対指標）のグラフである。

これらの図は、高線密度の場合でタンジェンシャル方向分割の効果を示す。
シミュレーションは、下記の条件で行った。
・LD41(GB)・・・0.04547μｍ/channel bit
・Tp=0.225μm（ランド、グルーブのそれぞれが）の場合、LD41(GB)とあわせ、面容量58.3GBとなる。
・NA=0.85 ・PR(1233321 ・評価指標：e-MLSE
・マーク幅=Tp×0.7 ・Disc Noise, Amp Noiseあり
・ラジアル方向の領域分割位置は、瞳半径を1.0としたときに、±0.55となる位置で共通とし、タンジェンシャル方向の領域分割位置は、±0.30および±0.65となる位置とした。

図１８および図１９から分かるように、LD41GBという高線密度では、タンジェンシャル方向の中心位置が異なるチャネルをもたないパターンＲ２およびＨ３Ａでは、ｅ−ＭＬＳＥが１５％付近を推移している。これに対して、タンジェンシャル方向の中心位置が異なるチャネルをもつパターンＨｉ３Ａ、Ｈｉ３Ｂ、ＨＴ４Ａ、Ｈｉ４Ａでは、ｅ−ＭＬＳＥ≦１５％となるマージン幅を十分確保できている。特に、パターンＨＴ４Ａは、LD41GBにおいて、LD35.18GBにおけるパターンＨ３Ａと同等なマージン幅となっている。

「パターンＨＴ４Ａにおける適応型電気光学フィルタ特性」
パターンＨＴ４Ａ（図７参照）の高線密度の場合の適応型電気光学フィルタ特性について説明する。パターンＨＴ４Ａに関してシミュレーションの結果の周波数振幅特性を図２０に示す。特性Ｌ２１は、ラジアル方向外側の領域Ｂに対応するチャンネルの周波数振幅特性であり、特性Ｌ２２は、タンジェンシャル方向外側の領域Ｃに対応するチャンネルの周波数振幅特性である。特性Ｌ２３は、中央の領域Ａに対応するチャンネルの周波数振幅特性であり、特性Ｌ２４は、タンジェンシャル方向外側の領域Ｄに対応するチャンネルの周波数振幅特性である。なお、特性は、摂動原点での特性例である。

図２１Ａは、パターンＨＴ４Ａの各チャンネルのタップ係数を示す。例えばＦＩＲフィルタのタップ数が３１タップとされている。図２１Ｂは、各チャンネルの周波数位相特性を示す。周波数位相特性は、タンジェンシャル方向外側の領域Ｃに対応するチャンネルと、タンジェンシャル方向外側の領域Ｄに対応するチャンネル間の位相差を表している。

ＨＴ４Ａのフィルタ特性は、下記のような特徴を有する。
・パターンＨ３Ａと同様に、中央領域はローパス的特性に、タンジェンシャル方向外側領域はハイパス的特性となっている（ここでいうハイパス的とは、信号再生に寄与している周波数帯域内で、より短いマークに対応する帯域を通すバンドパス特性を、相対的にハイパス的と表現している）。
・さらに、パターンＨ４ＴＡでは、タンジェンシャル方向の外側領域が独立に２チャネルとなっており、その２領域が３Ｔ、４Ｔ相当の周波数帯（横軸の４３、３２の値の近傍）で１２０〜９０deg程度の位相差となるようなフィルタを構成している（タップ係数を見てもわかるように、２クロック分）。これにより、単純な総和信号による再生振幅に対して、短マークに関して、より感度の高い検出が可能となっている。短マーク再生に関して、領域間の位相差も活用することで、高線密度領域における良好な再生信号特性を実現している。

上述した線密度依存性のグラフからもわかるように、パターンＨｉ３ＡからＨｉ３Ｂのように、分割位置の変更により、線密度によらず特性が改善できることもあれば、ＨＴ４ＡとＨｉ４Ａのように、線密度によって特性が逆転する場合もある。図２２は、領域分割のいくつかの具体例を示している。システムとしてより重視する線密度（面容量）を決めた場合、それに対して分割パターンを最適化することが可能である。

「領域分割による特性最適化」
次に、良好な特性が得られる分割パターンの種類が多い低線密度の場合を例に、分割パターンの最適化について示す。
・LD35.18(GB)・・・0.053μｍ/channel bit ・Tp=0.225μm (Land、 Grooveそれぞれが） 面容量が50GBとなる。
・NA=0.85 ・PR(1233321) ・評価指標：e-MLSE
・マーク幅=Tp×0.7 ・Disc Noise, Amp Noiseあり

図２３は、分割位置の変更によるラジアルコマ収差のマージンの拡大を示している。分割位置は、パターンＨＴ４Ａ、Ｈ３Ａがラジアル方向±0.55、タンジェンシャル方向±0.65とする。パターンＴ４Ａ、Ｔ３Ａは、ラジアル方向±0.7、タンジェンシャル方向±0.6で、分割形状も４隅を変更している。

図２３から分かるように、パターンＨＴ４Ａは、ラジアルコママージンＷ３１の全幅 0.32 （±0.56deg相当）となる。パターンＴ４Ａは、ラジアルコママージンＷ３１の全幅0.34 （±0.60deg相当）となる。パターンＨ３Ａは、ラジアルコママージンＷ３１の全幅 0.30 （±0.53deg相当）となる。パターンＴ３Ａは、ラジアルコママージンＷ３１の全幅 0.32 （±0.56deg相当）となる。

「ラジアル方向分割の外側領域を独立にする効果」
図２４は、ラジアル方向のみを分割して３個の領域を形成するパターンであって、疑似的に対物レンズのレンズシフト（図ではＬＳと表記する）に応じて視野が移動した場合を示す。パターンとしては、Ｒ２（領域Ａ、Ｂ１、Ｂ２）およびＲ３（領域Ａ、Ｂ、Ｃ）を想定する。レンズシフトがラジアル方向に０．２（ビーム光束の断面の直径を２．０としているので、０．２は、１０％）発生したものとしている。

「ラジアル方向分割の外側領域を独立にする効果１」
これらのパターンに関して、ラジアルコマ収差のマージンのシミュレーション結果を図２５のグラフに示す。図２５からＲ２（ＬＳ ０．２）のパターンのコマ収差のマージンが低下している。すなわち、ラジアル方向に分割して場合、外側の二つの領域を独立にする方が視野移動の影響を少なくすることができる。なお、視野移動に強くする手法は、後述するように、他のものがある。

「レンズシフト時のラジアルコマ収差のマージン変化」
パターンＲ３に関して、疑似的な視野移動（０．１シフトおよび０．２シフト）によるラジアルコマ収差特性変化を図２６Ａに示す。図２６Ｂは、０．２シフトを示し、図２６Ｃは、シフト無しを示す。図２６Ａから分かるように、分割幅を最適化すれば、視野移動によるラジアルコマ収差のマージン幅の変化を抑えることができる。

パターンＴ４Ａに関して、疑似的な視野移動（０．１シフトおよび０．２シフト）によるラジアルコマ収差特性変化を図２７Ａに示す。図２７Ｂは、０．２シフトを示し、図２７Ｃは、シフト無しを示す。図２７Ａから分かるように、視野移動によるマージン幅が確保できている。但し、中心がややシフトしている。

パターンＴ３Ａに関して、疑似的な視野移動（０．１シフトおよび０．２シフト）によるラジアルコマ収差特性変化を図２８Ａに示す。図２８Ｂは、０．２シフトを示し、図２８Ｃは、シフト無しを示す。図２８Ａから分かるように、視野移動によるマージン幅が急激に狭くなっている。したがって、パターンＴ３Ａの場合は、視野移動量を抑えることが必要とされる。

「レンズシフト時のデフォーカスマージン変化」
パターンＲ３に関して、疑似的な視野移動（０．１シフトおよび０．２シフト）によるデフォーカス特性変化を図２９Ａに示す。図２９Ｂは、０．２シフトを示し、図２９Ｃは、シフト無しを示す。図２９Ａから分かるように、分割幅を最適化すれば、視野移動によるデフォーカスマージン幅の変化を抑えることができる。

パターンＴ４Ａに関して、疑似的な視野移動（０．１シフトおよび０．２シフト）によるデフォーカス特性変化を図３０Ａに示す。図３０Ｂは、０．２シフトを示し、図３０Ｃは、シフト無しを示す。図３０Ａから分かるように、視野移動によるデフォーカスマージン幅が確保できている。

パターンＴ３Ａに関して、疑似的な視野移動（０．１シフトおよび０．２シフト）によるデフォーカス特性変化を図３１Ａに示す。図３１Ｂは、０．２シフトを示し、図３１Ｃは、シフト無しを示す。図３１Ａから分かるように、視野移動によるデフォーカスマージン幅が急激に狭くなっている。したがって、パターンＴ３Ａの場合は、視野移動量を抑えることが必要とされる。

「３チャンネルでレンズシフトにつよいパターン」
上述した図２６Ａに示す特性から分かるように、パターンＲ３は、３チャンネルでパターンＴ３Ａに比較してレンズシフトに対して強いものである。すなわち、ラジアルコマ収差マージンがレンズシフト無しで、±０．１２５（±０．４４deg相当）となり、レンズシフトが０．２で、±０．１２５（±０．４４deg相当）となる。

３チャンネルのパターンであって、レンズシフトに強いパターンとして、Ｈｉ３Ａがある。パターンＨｉ３Ａに関して、疑似的な視野移動（０．１シフトおよび０．２シフト）によるラジアルコマ収差特性変化を図３２Ａに示す。図３２Ｂは、０．２シフトを示し、図３２Ｃは、シフト無しを示す。図３２Ａから分かるように、視野移動によるマージン幅が４チャンネルのパターンＴ４Ａ（図２７参照）と同程度確保できている。すなわち、ラジアルコマ収差マージンがレンズシフト無しで、±０．１６（±０．５６deg相当）となり、レンズシフトが０．２で、−０．１５５〜＋０．１２（−０．５４deg〜＋０．４２deg相当）となる。

パターンＨｉ３Ａに関して、疑似的な視野移動（０．１シフトおよび０．２シフト）によるデフォーカス特性変化を図３３Ａに示す。図３３Ｂは、０．２シフトを示し、図３３Ｃは、シフト無しを示す。図３３Ａから分かるように、視野移動によるマージン幅が４チャンネルのパターンＴ４Ａ（図２９参照）と同程度確保できている。すなわち、デフォーカスマージンがレンズシフト無しで、０．２５（±０．２１μｍ相当）となり、レンズシフトが０．２で、０．２４（±０．２０μｍ相当）となる。

「４チャンネルでレンズシフトにつよいパターン」
上述した図２７Ａに示す特性から分かるように、パターンＴ４Ａは、４チャンネルでパターンＴ３Ａに比較してレンズシフトに対して強いものである。すなわち、ラジアルコマ収差マージンがレンズシフト無しで、±０．１７（±０．６０deg相当）となり、レンズシフトが０．２で、−０．１７〜＋０．１３５（−０．６０deg〜＋０．４７deg相当）となる。

４チャンネルのパターンであって、レンズシフトに強いパターンとして、Ｘ４Ａがある。パターンＸ４Ａに関して、疑似的な視野移動（０．１シフトおよび０．２シフト）によるラジアルコマ収差特性変化を図３４Ａに示す。図３４Ｂは、０．２シフトを示し、図３４Ｃは、シフト無しを示す。図３４Ａから分かるように、視野移動によるラジアルコマ収差のマージン変化が殆どない。すなわち、ラジアルコマ収差マージンがレンズシフト無しで、±０．１７（±０．６０deg相当）となり、レンズシフトが０．２で、±０．１６（±０．５６deg相当）となる。

パターンＸ４Ａに関して、疑似的な視野移動（０．１シフトおよび０．２シフト）によるデフォーカス特性変化を図３５Ａに示す。図３５Ｂは、０．２シフトを示し、図３５Ｃは、シフト無しを示す。図３５Ａから分かるように、視野移動によるデフォーカスマージンの変化が小さい。すなわち、デフォーカスマージンがレンズシフト無しで、０．２６５（±０．２２５μｍ相当）となり、レンズシフトが０．２で、０．２５（±０．２１μｍ相当）となる。

「ラジアル方向分割の外側領域を独立にする効果２」
図３６は、パターンＨＴ４Ａ、ＨＴＲ５Ａ、Ｌ６ＡおよびＬＲ７Ａを示す。これらのパターンのラジアルコマ収差特性を図３７および図３８に示す。図３７は、領域分割をしない場合、パターンＨＴ４Ａ、ＨＴＲ５Ａのそれぞれのラジアルコマ収差特性を示す。図３８は、領域分割をしない場合、パターンＬＲ７Ａ、Ｌ９Ａのそれぞれのラジアルコマ収差特性を示す。図３７および図３８から分かるように、タンジェンシャル方向分割と組み合わせることによって、ラジアルコマ収差マージンを拡大することができる。

なお、本開示は、以下のような構成も取ることができる。
（１）
複数トラックが形成される光媒体を光学的に再生する光媒体再生装置であって、
光媒体から戻る、ビームの断面をラジアル方向の外側領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、タンジェンシャル方向に位置の異なる領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、それ以外の領域に対応する一つのチャンネルとに分割し、前記チャンネルのそれぞれの検出信号を形成する検出部と、
前記複数のチャンネルの検出信号がそれぞれ供給される複数のイコライザユニットを有し、複数の前記イコライザユニットの出力を演算して等化信号として出力し、二つの前記領域間の位相差が所定のものに設定される多入力イコライザ部と、
前記等化信号について２値化処理を行って２値データを得る２値化部と
を有する光媒体再生装置。
（２）
前記多入力イコライザ部が多入力適応イコライザ部の構成とされ、
前記２値化部の２値検出結果に基づいて得られる等化目標信号と、
前記多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とから等化誤差を求め、該等化誤差を、前記適応イコライザユニットに適応等化のための制御信号として供給する等化誤差演算部と
を有する光媒体再生装置。
（３）
前記多入力適応イコライザ部は、前記複数の領域のそれぞれの検出信号についてパーシャルレスポンス等化処理を行い、
前記２値化部は、前記多入力適応イコライザ部の等化信号についての２値化処理として最尤復号処理を行い、
前記等化誤差演算部は、前記最尤復号による２値検出結果の畳込処理で得られる等化目標信号と、
前記多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とを用いた演算により等化誤差を求める請求項２に記載の光媒体再生装置。
（４）
前記検出部は、前記複数の領域と対応して分割されたディテクタを有し、
前記光検出器から前記複数の領域の検出信号を取り出すようになされた（１）に記載の光媒体再生装置。
（５）
対物レンズを通過し、ディテクタに至る光路中に、前記複数の領域を分離するための光路変換素子を配置し、
前記光路変換素子によって分離された複数のビームを異なるディテクタにそれぞれ入力する（１）に記載の光媒体再生装置。
（６）
前記光媒体は、ランドおよびグルーブが交互に形成されており、
前記ランドおよび前記グルーブの両方に情報を記録する（１）記載の光媒体再生装置。
（７）
複数トラックが形成される光媒体を光学的に再生する光媒体再生方法であって、
光媒体から戻る、ビームの断面をラジアル方向の外側領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、タンジェンシャル方向に位置の異なる領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、それ以外の領域に対応する一つのチャンネルとに分割し、検出部によって前記チャンネルのそれぞれの検出信号を形成し、
多入力イコライザ部によって、前記複数のチャンネルの検出信号がそれぞれ供給される複数のイコライザユニットの出力を演算して等化信号として出力し、二つの前記領域間の位相差が所定のものに設定され、
前記等化信号について２値化部によって２値化処理を行って２値データを得る
光媒体再生方法。

＜２．変形例＞
以上、本開示の実施の形態について具体的に説明したが、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述したレーザ光源の波長、トラックピッチ、記録線密度の数値等は、一例であって、他の数値を使用しても良い。さらに、再生性能を評価するための指標としては、上述したもの以外を使用しても良い。さらに、光ディスクに対して記録および再生の一方のみを行う光ディスク装置に対しても本開示を適用できる。

また、上述の実施の形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

１３・・多入力適応イコライザ
１４・・・２値化検出器
１５・・・ＰＲ畳込器
２１〜２３・・・適応イコライザユニット
１００・・・光ディスク
１０１・・・光ピックアップ
１０５・・・データ検出処理部

Claims (9)

1. 複数トラックが形成される光媒体を光学的に再生する光媒体再生装置であって、
   光媒体から戻る、ビームの断面を、ラジアル方向の外側領域を含み、かつタンジェンシャル方向の最外部領域は含まない領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、
   タンジェンシャル方向の最外部領域を含む領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、
   それ以外の領域に対応する少なくとも一つのチャンネルとに分割し、
   前記チャンネルのそれぞれの検出信号を形成する検出部と、
   前記複数のチャンネルの検出信号がそれぞれ供給される電気フィルタとしての複数のイコライザユニットを有し、複数の前記イコライザユニットの出力を演算して信号再生のための等化信号を出力し、
   前記電気フィルタとしての複数のイコライザユニットは、前記複数のチャンネルの検出信号それぞれに対して、それぞれ振幅および／または位相の周波数特性が異なるフィルタ特性となされている多入力適応イコライザ部と、
   等化目標信号と、前記多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とから等化誤差を求め、該等化誤差を、前記多入力適応イコライザ部に適応等化のための制御信号として供給する等化誤差演算部と
   を有する光媒体再生装置。
2. 前記多入力適応イコライザ部は、前記複数の領域のそれぞれの検出信号についてパーシャルレスポンス等化処理を行い、
   前記多入力適応イコライザ部の等化信号についての最尤復号処理を行い、前記最尤復号による検出結果の畳込処理で等化目標信号を得、
   前記等化誤差演算部は、前記等化目標信号と、前記多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とを用いた演算により前記等化誤差を求める請求項１に記載の光媒体再生装置。
3. 前記検出部は、前記複数の領域と対応して分割されたディテクタを有し、
   前記検出部から前記複数の領域の検出信号を取り出すようになされた請求項１又は２に記載の光媒体再生装置。
4. 対物レンズを通過し、ディテクタに至る光路中に、前記複数の領域を分離するための光路変換素子を配置し、
   前記光路変換素子によって分離された複数のビームを異なるディテクタにそれぞれ入力する請求項１から３のいずれかに記載の光媒体再生装置。
5. 前記光媒体は、ランドおよびグルーブが交互に形成されており、
   前記ランドおよび前記グルーブの両方に情報を記録する請求項１から４のいずれかに記載の光媒体再生装置。
6. 複数トラックが形成される光媒体を光学的に再生する光媒体再生方法であって、
   光媒体から戻る、ビームの断面を、ラジアル方向の外側領域を含み、かつタンジェンシャル方向の最外部領域は含まない領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、
   タンジェンシャル方向の最外部領域を含む領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、
   それ以外の領域に対応する少なくとも一つのチャンネルとに分割し、
   検出部によって前記チャンネルのそれぞれの検出信号を形成し、
   多入力適応イコライザ部によって、前記複数のチャンネルの検出信号がそれぞれ供給される電気フィルタとしての複数のイコライザユニットの出力を演算して信号再生のための等化信号を出力し、
   前記電気フィルタとしての複数のイコライザユニットは、前記複数のチャンネルの検出信号それぞれに対して、それぞれ振幅および／または位相の周波数特性が異なるフィルタ特性となされており、
   等化誤差演算部によって、等化目標信号と、前記多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とから等化誤差を求め、該等化誤差を、前記多入力適応イコライザ部に適応等化のための制御信号として供給する
   光媒体再生方法。
7. 複数トラックが形成される光媒体を光学的に再生する光媒体再生装置であって、
   光媒体は波長とＮＡとによって定まる再生可能な長さより最短マークの長さが小さいものとなされており、
   光媒体から戻る、ビームの断面をラジアル方向の外側領域を含み、かつタンジェンシャル方向の最外部領域は含まない領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、
   タンジェンシャル方向の最外部領域を含む領域に対応する少なくとも一つのチャンネルと、
   それ以外の領域に対応する少なくとも一つのチャンネルとに分割し、
   前記チャンネルのそれぞれの検出信号を形成する検出部と、
   前記複数のチャンネルの検出信号がそれぞれ供給される電気フィルタとしての複数のイコライザユニットを有し、複数の前記イコライザユニットの出力を演算して信号再生のための等化信号を出力し、
   前記電気フィルタとしての複数のイコライザユニットは、前記複数のチャンネルの検出信号それぞれに対して、それぞれ振幅および／または位相の周波数特性が異なるフィルタ特性となされている多入力適応イコライザ部と、
   等化目標信号と、前記多入力適応イコライザ部から出力される等化信号とから等化誤差を求め、該等化誤差を、前記多入力適応イコライザ部に適応等化のための制御信号として供給する等化誤差演算部と
   を有する光媒体再生装置。
8. 前記複数のチャンネルの中で、タップ係数の正の最大値と、負の最大値とがほぼ等しいチャンネルを有する請求項７に記載の光媒体再生装置。
9. タンジェンシャル方向に位置の異なる領域に対応する第１および第２のチャンネルの検出信号が供給される第１および第２のイコライザユニットを有し、
   前記第１のイコライザユニットのタップ係数の正の最大値と前記第２のイコライザユニットのタップ係数の正の最大値とが異なるタップ位置とされる請求項７又は８に記載の光媒体再生装置。

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