情報再生装置、情報再生方法、及び光ディスク媒体
【課題】超解像光ディスクの再生信号を、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価することで、精度良く情報の再生を行なう。
【解決手段】回折限界よりも小さいピッチの記録マークにより情報が記録された光ディスク１５からの反射光に基づいて生成されたＲＦ信号は、波形等価回路６５により中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性（例えばＰＲ（１,１,４,４,１）等）に波形等価される。これにより、回折限界より小さいピッチで記録された情報を、非対称な形状の光スポットを用いて超解像再生する場合に、アナログ再生信号（ＲＦ信号）の特性とパーシャルレスポンス特性（ＰＲ（１,１,４,４,１））とが効果的に整合し、結果的に、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することができる。
【解決手段】回折限界よりも小さいピッチの記録マークにより情報が記録された光ディスク１５からの反射光に基づいて生成されたＲＦ信号は、波形等価回路６５により中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性（例えばＰＲ（１,１,４,４,１）等）に波形等価される。これにより、回折限界より小さいピッチで記録された情報を、非対称な形状の光スポットを用いて超解像再生する場合に、アナログ再生信号（ＲＦ信号）の特性とパーシャルレスポンス特性（ＰＲ（１,１,４,４,１））とが効果的に整合し、結果的に、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報再生装置及び情報再生方法、並びに光ディスク媒体に係り、さらに詳しくは、光ディスク媒体に記録されている情報をＰＲＭＬ方式を用いて再生する情報再生装置及び情報再生方法、並びに前記情報再生装置又は情報再生方法に用いられる光ディスク媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術の進歩やデータの圧縮技術の向上などにともない、光ディスクの大容量化が要求されている。この要求に対する主な方策としては、情報の再生のために用いられるレーザ光のスポット径を小さくし、光学系の解像度を向上させることが考えられる。
【０００３】
例えば、ＤＶＤ（digital versatile disc）などよりも記録容量の大きなＢＤ（Blue-ray disc）などの光ディスクに対し情報の再生及び記録を行なう光ディスク装置などでは、波長が３９０ｎｍから４２０ｎｍ程度のレーザ光を、開口数が０．７０から０．９０程度の対物レンズで集光することにより、光ディスクの記録層上に形成されるレーザ光のスポット径を０．４８μｍ程度まで絞りこみ、例えば０．１６０μｍから０．１３８μｍ以下の直径の記録マークによる情報の読み出し、及び書込みが可能になっている。
【０００４】
しかしながら、光ディスクに用いられるポリカーボネイト材料の透過性などの問題から、これ以上のレーザ光の短波長化や、対物レンズの高ＮＡ化を行なうことは困難であるため、最近では、光記録の分野において、記録マークのピッチが回折限界よりも小さい情報の再生（以下、「超解像再生」という）が可能な光ディスク（以下、「超解像光ディスク」ともいう）が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。この超解像光ディスクは、レーザ光が照射されると、例えばその光学定数（例えば、屈折率実部ｎ、及び屈折率虚部ｋ）が変化する材料を含む超解像層を有しており、この超解像層に再生用のレーザ光が集光されたときの上記光学定数の変化に起因して、光スポット内に微小マスク領域あるいは微小開口領域が形成されることにより、超解像再生を可能とするものである。
【０００５】
また、近年光ディスク装置のデジタル情報再生装置において、パーシャルレスポンス（PR：Partial Response）方式を採用することが広く行われている。これは、デジタル情報を記録する記録媒体の記録密度が高くなるにつれて、デジタル情報１ビットの読み込み信号を、その隣接するビットによる影響（符号間干渉）無しに読み込みにくくなったことに起因するものである。
【０００６】
パーシャルレスポンス方式は、波形等価処理部において積極的に既知の線形な波形干渉を作り込むことにより、等価復号処理による信号性能の劣化を防ぐものであり、最近では、このパーシャルレスポンス方式に、最尤推定法であるＭＬ（Maximum Likelihood）方式を組み合わせることにより、更に高精度な信号処理を可能としたＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）方式が実用化されている。
【０００７】
従来から、パーシャルレスポンス方式では、再生系の特性と合致させたパーシャルレスポンス特性を選択することで、ノイズを低減しビットエラーレートを改善することが知られており、例えば特許文献５に示されているように、５ビットまでのＰＲ特性の例では、ＰＲ（ａ,ａ）、ＰＲ（ａ,ｂ,ａ）、ＰＲ（ａ,ｂ,ｂ,ａ）、ＰＲ（ａ,ｂ,ｃ,ｂ,ａ）、ＰＲ（ａ,ｂ,ｂ,ｂ,ａ）、及びＰＲ（ａ,ａ,ｂ,ａ,ａ）(ａ,ｂ及びｃは任意の実数)など、中央を原点として対称形で表されるパーシャルレスポンス特性を有する信号処理装置が用いられてきた。しかしながら、上述した対称形で表されるパーシャルレスポンス特性は、非対称な形状の光スポットで読み出される特許文献１〜４に開示されているような超解像光ディスクからのアナログ再生信号の特性に整合しているとは言い難く、結果的に再生系の特性とパーシャルレスポンス特性との間に不整合が生じていた。そして、その結果ビットエラーレートの上昇を招いていた。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１８３１５２号公報
【特許文献２】特開平５−２０５３１４号公報
【特許文献３】特開平１１−２５０４９３号公報
【特許文献４】特開２００１−２５０２７４号公報
【特許文献５】.特許第３６９６１３０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はかかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能な情報再生装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第２の目的は、回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能な光ディスク媒体を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第３の目的は、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能な情報再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は第１の観点からすると、情報をＰＲＭＬ方式を用いて再生する情報再生装置であって、光源と、前記光源から出射された光を、光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と、前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッドと；前記光検出器の出力信号からＲＦ信号を生成する信号生成手段と；前記情報が回折限界よりも小さいピッチの記録マークで記録された前記光ディスクに対して、前記ＲＦ信号を、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価する波形等価器と；を備える情報再生装置である。
【００１３】
これによれば、信号生成手段により、回折限界よりも小さいピッチの記録マークにより情報が記録された光ディスクからの反射光に基づいて生成されたＲＦ信号は、波形等価器により中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価される。したがって、回折限界より小さいピッチで記録された情報を、非対称な形状の光スポットを用いて超解像再生する場合に、アナログ再生信号の特性とパーシャルレスポンス特性とが整合し、結果的に、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能となる。
【００１４】
本発明は第２の観点からすると、本発明の情報再生装置に用いられる光ディスク媒体であって、回折限界よりも小さいピッチの記録マークと；前記記録マークの記録密度、前記記録マークの再生に最適なパワー又は線速度、及び前記光源の駆動波形のうちの少なくとも一つと；前記パーシャルレスポンス特性に関する情報と；を有する光ディスク媒体である。
【００１５】
これによれば、光ディスク媒体は、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に関する情報を有している。これにより、光ディスク媒体に対して超解像再生が行なわれる際に、光ディスクから読み取られたＲＦ信号が、光ディスク媒体に記録されたパーシャルレスポンス特性に関する情報に基づいて波形等価されることで、アナログ再生信号の特性とパーシャルレスポンス特性とが整合する。したがって、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能となる。
【００１６】
本発明は第３の観点からすると、情報をＰＲＭＬ方式を用いて再生する情報再生方法であって、前記情報が回折限界よりも小さいピッチの記録マークで記録された光ディスクから、ＲＦ信号を読み取る工程と；前記ＲＦ信号を、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価する波形等価工程と；を含む情報再生方法である。
【００１７】
これによれば、回折限界よりも小さいピッチの記録マークにより情報が記録された光ディスクから読み取られたＲＦ信号は、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価される。したがって、回折限界より小さいピッチで記録された情報を、非対称な形状の光スポットを用いて超解像再生する場合に、アナログ再生信号の特性とパーシャルレスポンス特性とが整合し、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１３に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。
【００１９】
この図１に示される光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、該光ピックアップ装置２３を光ディスク１５の半径方向に駆動するためのシークモータ２１、レーザ制御回路２４、駆動制御回路２６、再生信号処理回路２８、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本実施形態では、光ディスク１５は、一例として図２に示されるように、１組の透明基板１５ａ,１５ｅに挟まれる形で、回折限界よりも小さいピッチの記録マークにより情報が記録されている記録層１５ｃ、光を反射する反射層１５ｂ、及び温度により光学定数が変化する材料を含む超解像層１５ｄを有し、超解像再生が可能な超解像光ディスクであるものとする。
【００２０】
図１に戻り、前記光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５にレーザ光を照射するとともに、光ディスク１５からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５に対応する波長のレーザ光を出射する光源と、該光源からの光を光ディスク１５に集光する対物レンズを含み、光ディスク１５で反射され対物レンズを介した戻り光を所定位置に導く光学系と、前記所定位置に配置され前記戻り光を受光する複数の受光領域を有する受光器と、対物レンズを微小駆動する駆動系（いずれも図示省略）などを備えている。受光器の各受光領域は、それぞれ受光光量に応じた信号（光電変換信号）を再生信号処理回路２８に出力する。また、駆動系は、対物レンズをフォーカス方向に駆動するためのフォーカシングアクチュエータ、及び対物レンズをトラッキング方向に駆動するためのトラッキングアクチュエータを有している。ここでは、一例として光源から出射されるレーザ光の波長を６３５ｎｍ、対物レンズの開口数（ＮＡ）を０．６とする。この場合の回折限界は約５３０ｎｍ（レーザ光の波長／２ＮＡ）である。
【００２１】
ところで、光ピックアップ装置２３を用いて光ディスク１５に４００ｎｍピッチで形成されている記録マーク（記録マーク長＝２００ｎｍ）を再生したときのＣＮＲ（キャリア／ノイズ比）と再生パワーＰｒとの関係が一例として図３に示されている。図３では、再生パワーＰｒが２ｍＷ以上では、ＣＮＲが３０ｄＢを超えており、超解像再生が可能であることが分かる。なお、以下では、超解像再生が可能な再生パワーを「超解像再生パワー」ともいう。
【００２２】
光ディスク１５に超解像再生パワーのレーザ光が集光されると、その部分の温度が上昇し、光スポット内に、一例として図４（Ａ）に示されるように、超解像層１５ｄに形成されたビームスポットＢＳ内に微小開口領域ＨＡ、あるいは、一例として図４（Ｂ）に示されるように微小マスク領域ＭＡが生じる。微小開口領域ＨＡ及び微小マスク領域ＭＡは、いずれも光スポットの進行方向と反対の方向に尾を引いた形状を有している。なお、微小開口領域ＨＡ及び微小マスク領域ＭＡのどちらが生じるかは、超解像層の材料や層構成に依存している。
【００２３】
微小開口領域ＨＡが生じる場合には、記録マークが微小開口領域ＨＡに含まれるか否かによって戻り光の光量が大きく変化する。一方、微小マスク領域ＭＡが生じる場合には、記録マークが微小マスク領域ＭＡによってマスクされるか否かによって戻り光の光量が大きく変化する。例えば、マスク領域ＭＡが生じる場合には、一例として図５に示されるように、光軸をＡＸとするレーザ光２３ａが照射されることによる加熱に起因して、超解像層１５ｃの光学定数が変化する。その結果スポット後方部にマスクＭＡが形成され、その部分の反射層１５ｂからの反射率が低下する。超解像層１５ｄの入射側表面ＰＬでの光強度分布を考えると、図５の曲線Ｌ１で示される入射光は対称な光スポット形状を有しているが、曲線Ｌ２で示される反射光は非対称な光スポット形状（状態）となる。
【００２４】
一例として図６には超解像層１５ｄの入射側表面ＰＬにおける反射光の光強度分布の再生パワー依存性が示されている。なお、図６では光スポットの中心位置を基準（原点）としている。これによると、再生パワーＰｒを超解像再生パワーまで上げると、光スポット後方がマスクされ、反射光の光強度分布が後部から削れた形状に変化している。したがって、光ディスク１５を超解像再生する際には、記録層１５ｃに記録された情報を、図６に示されるような非対称な形状の光スポットで読み出すことになり、光ディスク１５からの、例えばＲＦ信号等の読み込み信号には位相歪みが存在する。
【００２５】
そこで、光ディスク装置のデジタル情報再生装置において、パーシャルレスポンス（ＰＲ：Partial Response）方式を採用することが広く行なわれている。これは、デジタル情報を記録する記録媒体の記録密度が高くなるにつれ、デジタル情報１ビットの読み込み信号を、その隣接するビットによる影響（符号間干渉）無しに読み込みにくくなったことに起因するものである。
【００２６】
ＰＲ方式は、波形等価処理部において積極的に既知の線形な波形干渉を作り込むことにより、等化復号処理による信号性能の劣化を防ぐものであり、最近ではＰＲ方式に最尤推定法であるＭＬ（Maximum Likelihood）方式を組み合わせることにより、高精度な信号処理を可能としたＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）方式が実用化されている。
【００２７】
また、従来から５ビットまでのＰＲ特性をもつ信号処理装置としては、ＰＲ(ａ,ａ)、ＰＲ(ａ,ｂ,ａ)、ＰＲ(ａ,ｂ,ｂ,ａ)、ＰＲ(ａ,ｂ,ｃ,ｂ,ａ)、ＰＲ(ａ,ｂ,ｂ,ｂ,ａ)、及びＰＲ(ａ,ａ,ｂ,ａ,ａ)、(ａ,ｂ,ｃ=任意の実数)など、中央を原点として対称な形で表されるＰＲ特性（以下単に、対称形ＰＲ特性という）を有する装置が用いられてきた。しかしながら、上述した超解像再生においては、光ディスクからの情報は非対称な形状の光スポットで読み出されるものであるため、結果的に信号処理装置のＰＲ特性とアナログ再生信号の特性に不整合が生じていた。
【００２８】
なお、上述した対称形ＰＲ特性は、ｎビットのパーシャルレスポンス特性がＰＲ(ＰＲ1,ＰＲ2,ＰＲ3,…,ＰＲn)で示され、ｎが偶数であるときは、次式（１）の条件が成立し、ｎが奇数であるときは次式（２）の条件が成立する特性であるものとする。これに対し、中央を原点として非対称なＰＲ特性（以下単に、非対称形ＰＲ特性という）とは、式（１）及び式（２）の条件が成立しない特性をいうものとする。そして、本実施形態の光ディスク装置２０では、一例として、光ディスク１５に対し、ＰＲ特性がＰＲ（１,１,４,４,１）であるＰＲＭＬ方式を適応させることにより、ビットエラーレートを改善することとする。
【００２９】
【数１】
【００３０】
【数２】
【００３１】
図１に戻り、前記再生信号処理回路２８は、アンプ２８ａ、サーボ信号生成回路２８ｂ、ウォブル信号生成回路２８ｃ、ＲＦ信号生成回路２８ｄ、及びデコーダ２８ｅなどから構成されている。
【００３２】
アンプ２８ａは、光ピックアップ装置２３の受光器からの複数の光電変換信号をそれぞれ電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。
【００３３】
サーボ信号生成回路２８ｂは、アンプ２８ａの各出力信号に基づいてサーボ信号（フォーカスエラー信号、トラックエラー信号など）を生成する。ここで生成されたサーボ信号は前記駆動制御回路２６に出力される。
【００３４】
ウォブル信号生成回路２８ｃは、アンプ２８ａの各出力信号に基づいてウォブル信号を生成する。
【００３５】
ＲＦ信号生成回路２８ｄは、アンプ２８ａの各出力信号に基づいてＲＦ信号を生成する。
【００３６】
デコーダ２８ｅは前記ウォブル信号からアドレス情報及び同期信号などを抽出する。ここで抽出されたアドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号は駆動制御回路２６に出力される。
【００３７】
また、デコーダ２８ｅは前記ＲＦ信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ３７を介して前記バッファＲＡＭ３４に格納する。
【００３８】
図７はデコーダ２８ｅのブロック図である。図７に示されるようにデコーダ２８ｅは、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６０、等価回路６１、ＡＤコンバータ（Ａ／Ｄ）６２、非対称ＦＩＲフィルタ６３、インターポレータ６４、等価回路６５、ビタビ復号器５６、及びＰＬＬ６７などを備えている。
【００３９】
等価回路６１はＨＰＦ６０の後段に配置され、ＲＦ信号生成回路２８ｄから入力され、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）６０により低周波ノイズが除去されたＲＦ信号の、光学系によるＭＴＦ（modulation transfer function）の低下により減衰した高域成分を強調し符号間干渉を低減する。なお、等価回路６１は、Ａ／Ｄ６２でのＡＤ変換時にエイリアシングノイズが起こらないように高周波成分をカットするローパスフィルタ（ＬＰＦ）の役割も兼ねている。
【００４０】
Ａ／Ｄ６２は、等価回路６１の後段に配置され、等価回路６１の出力信号をデジタル信号に変換（ＡＤ変換）する。
【００４１】
非対称ＦＩＲフィルタ６３は、タップ中心を原点として非対称な等価係数を持つＦＩＲフィルタであり、Ａ／Ｄ６２の出力信号に対してフィルタ処理を行い、前述した超解像光ディスクに形成される光スポットの非対称性に起因するＲＦ信号の位相歪みを補正する。
【００４２】
インターポレータ６４は、Ａ／Ｄ６２の出力信号あるいは非対称ＦＩＲフィルタ６３の出力信号が入力され、前後２つ以上の時間のサンプル値から、クロックタイミングにおけるサンプル値を補間する。
【００４３】
ＰＬＬ６７は、インターポレータ６４の出力信号から光ディスク１５に記録されている信号のクロック（以下「再生クロック」ともいう）を再生し、インターポレータ６４に前記クロックタイミングを指示する。すなわち、インターポレータ６４とＰＬＬ６７の組み合わせで、再生クロックに同期したサンプリングが行われる。
【００４４】
等価回路６５は、インターポレータ６４の後段に配置され、インターポレータ６４の出力信号に対して、所望のＰＲ（Partial Response）特性に応じた応答となるように波形等価を行う。なお、前記所望のＰＲ特性は、例えば超解像再生を行なう際には例えばＰＲ（１、１、４、４、１）とする。なお、等価回路６５のＰＲ特性は、超解像再生を行なう際には例えばＰＲ（１、１、４、４、１）とし、それ以外の再生（超解像再生以外の再生）を行なう場合には、例えばＰＲ（１、２、２、２、１）等のＰＲ特性に切り替えることとしてもよい。
【００４５】
ここで、等価回路６５において、非対称形ＰＲ特性へ波形等価を行なうことは、ＲＦ信号に位相歪みを付加していることと等価である。位相歪みを付加されたＲＦ信号からクロック信号を抽出することは困難であるため、クロック信号は等価回路６５を経由する前のＲＦ信号から抽出することが重要である。
【００４６】
ビタビ復号器５６は、詳細については後述するが、等価回路６５の後段に配置され、等価回路６５の出力信号に対して、最尤（maximum likelihood）復号方式であるビタビ（Viterbi）復号方式で復号処理を行い２値化データを出力するビタビ復号器である。すなわち、ここでは、等価回路６５とビタビ復号器５６とで、パーシャルレスポンス方式と最尤復号方式とを組み合わせたＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）方式の信号処理を行っている。
【００４７】
図１に戻り、前記駆動制御回路２６は、対物レンズ６０の位置ずれを補正するため、再生信号処理回路２８からのサーボ信号に基づいて、光ピックアップ装置２３の駆動系の駆動信号を生成する。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。さらに、駆動制御回路２６は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、シークモータ２１を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ２２を駆動するための駆動信号を生成する。各モータの駆動信号は、それぞれシークモータ２１及びスピンドルモータ２２に出力される。
【００４８】
前記バッファＲＡＭ３４には、光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納される。このバッファＲＡＭ３４へのデータの入出力は、前記バッファマネージャ３７によって管理されている。
【００４９】
前記レーザ制御回路２４は、光ピックアップ装置２３の光源の発光パワーを制御する。
【００５０】
前記インターフェース３８は、上位装置９０（例えば、パソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。
【００５１】
前記フラッシュメモリ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、光ピックアップ装置２３の光源の発光特性、後述する等価係数情報などが格納されている。
【００５２】
前記ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをＲＡＭ４１及びバッファＲＡＭ３４に保存する。
【００５３】
《ＰＲＭＬ方式の説明》
次に、前述のビタビ復号器５６でのＲＰＭＬ方式による複合方法について説明する。なお、ビタビ復号器５６の説明は、一例としてＰＲ特性がＰＲ（１,１,４,４,１）、最小反転間隔が２Ｔであるものとして説明するが、ＰＲ特性はＰＲ（１,１,４,４,１）に限られるものではなく、非対称形ＰＲ特性であればよい。
【００５４】
図８には、ビタビ復号器５６のブロック図が示されている。図８に示されるように、ビタビ復号器５６はブランチメトリック計算器７０、ＡＣＳ演算器７１、パスメモリ７２、出力選択器７３、及びパスメトリックメモリ７４を備えている。また、上記のように構成されるビタビ復号器５６はＰＲクラスがＰＲ（１,１,４,４,１）であるため、４ビットのビット列でそれぞれ表される１０個の状態（ステート）Ｓ００００〜Ｓ１１１１と、各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１に対応する１６本の枝（ブランチ）Ｂ（ｎ）（ｎ＝１,２,…,１６）を有している。そして、各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１間の状態遷移は図９に示されるトレリス線図で表される。
【００５５】
前記ブランチメトリック計算器７０は、現時点（図９の時刻ｔ−１）における各ステートから時刻ｔにおける各ステートまでのブランチの目標値と、入力信号とのユークリット距離（ブランチメトリックＢＭｔ）の計算を行なう。詳述すると、各ブランチＢ（ｎ）での目標値はＰＲクラスと、各ブランチに相当するビット列により規定される値となり、各ブランチＢ（ｎ）のブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）は以下の式（３）で表される。
【００５６】
ＢＭｔ（ｎ）＝（ＰＰ（ｎ）×ＰＲ−ＲＦ）２ …（３）
ただし、ｎは１〜１６の整数であり、ＰＲは行列［１１４４１］Ｔであり、ＲＦは入力信号としてのＰＲ特性へと波形等価されたＲＦ信号の値である。また、ＰＰ（ｎ）は各ブランチＢ（ｎ）に対応する５ビットのビット列であり、例えばブランチＢ（ｎ）に対応する遷移前の状態を示す４ビットのビット列に、遷移後のビット列の先頭の１ビットを加えた５ビットのビット列で表される。ブランチメトリック計算器７０は上記式（３）に基づいて、１６個のブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）を計算する。なお、式（３）中の×は行列の掛け算を示す。
【００５７】
前記ＡＣＳ（Add-Compare-Select）演算器７１は、パスメトリックメモリ７４に記憶された時刻ｔ−１における各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１ごとのパスメトリックＰＭｔ−１（００００）〜ＰＭｔ−１（１１１１）を読み出して、ブランチメトリック計算器７０により計算された時刻ｔ−１から時刻ｔまでのブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）に対応するパスメトリックＰＭｔ−１（００００）〜ＰＭｔ−１（１１１１）を加算して、加算値ＰＭ’（ｎ）を算出する。
【００５８】
そして、図９のトレリス線図の時刻ｔにおける各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１に合流するパスが２本ある場合には、その２本のパスに対応するパスメトリックどうしを比較して、小さい方のパスメトリックに対応するパスを時刻ｔにおけるステートの生残りパスと判断し、各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１に合流するパスが１本である場合にはそのパスを無条件に時刻ｔにおけるステートの生残りパスと判断し、それぞれの判断結果をパスメモリ７２に記録する。これによってパスメモリ７２には、上記のようにＡＣＳ演算器７１による判断結果が順次記録され過去の生残りパスが履歴として記録される。また、ＡＣＳ演算器７１は並行して生残りパスに対応する加算値ＰＭ’（ｎ）を時刻ｔにおける新たなパスメトリック値として、パスメトリックメモリ７４のパスメトリックＰＭ（００００）〜ＰＭ（１１１１）の値を更新する。
【００５９】
図１０は、パスメモリ７２のブロック図である。パスメモリ７２は、ＰＲクラスによって決まるステートと同じ数のシフトレジスタを備えている。本実施形態ではＰＲクラスが５ビットのＰＲ（１,１,４,４,１）であるから、１０個のシフトレジスタを備えるパスメモリセル９００〜９０１６を有している。各パスメモリセル９００〜９０１６のシフトレジスタは、ＡＣＳ演算器７１での判断結果を１時刻ごとに、次のパスメモリセルへシフトしながら保持する。その際。ＡＣＳ演算器７１から出力された推定結果に従い、選択された生残りパスの１時刻前の状態に対応する推定結果がコピーされる。これにより、後段のパスメモリセルにおいては、判断に伴うパスの選択により生残りパスが次第に少なくなり、最終段のパスメモリセル９０１６のシフトレジスタに残る推定結果はおおむね同じ結果となる。すなわち、パスマージが完了する。
【００６０】
図８に戻り、出力選択器７３は、パスメモリ７２に記録された生残りパスの履歴から、最小のパスメトリック値に対応する、つまり尤も確からしい１本の生残りパスを選択し、そのパスに相当する２値化データを判定値として出力する。なお、パスメモリ７２のパスメモリセルの数が十分である場合で、ＲＦ信号の品質が良好な場合にはパスメモリ内の複数のシフトレジスタの最終段に残る結果はおおむね同じ結果になるため、この場合は出力選択器７３は必ずしも必要とはされない。
【００６１】
《効果の説明》
図１１（Ａ）〜図１３に示されるグラフは、最短記録マーク長が１４７ｎｍである記録マークで記録された超解像光ディスクの再生信号に対して、ランダムに５ビットのＰＲ特性を変化させてビットエラーレート（ＢＥＲ）の変化を観測し、観測により得られたビットエラーレート（ＢＥＲ）に対する各ビットにおけるそれぞれのＰＲ特性を示すグラフである。つまり、各グラフ中のＰＲ特性はＰＲ特性の要素値の和で正規化したものであり、図１１（Ａ）は、ＰＲ特性がＰＲ（ａ１,ａ２,ａ３,ａ４,ａ５）と表される場合において、１ビット目に対応するａ１／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートとの相関を示すグラフであり、図１１（Ｂ）は、２ビット目に対応するａ２／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図１２（Ａ）は、３ビット目に対応するａ３／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図１２（Ｂ）は４ビット目に対応するａ４／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図１３は、５ビット目に対応するａ５／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフである。なお、各グラフ中に示される直線は、各観測点を一次近似することに得られた近似直線である。
【００６２】
等価回路のＰＲ特性を選択する際には、波形等価したときの各ビットにおけるビットエラーレート（ＢＥＲ）が小さいほど好ましい。そこで、各グラフにおいて、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が小さくなる縦軸近傍の近似直線で示されるａｉ／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)（ｉ＝１〜５）の値をみると、各ビットにおけるａｉ／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値はおおよそ次表１のようになる。
【００６３】
次表１から１ビット目と５ビット目とを比較するとａｉ／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値はほぼ同等となっているが、２ビット目と４ビット目とを比較するとａ４／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値は、ａ２／(ａ１＋ａ２＋A３＋ａ４＋ａ５)の値の４倍程度となっていることがわかる。これは、超解像光ディスクからの再生信号が、２ビット目と４ビット目に関して非対称なＰＲ特性に対応していることを意味している。
【００６４】
【表１】
【００６５】
次表２には、一例として超解像光ディスクに対して超解像再生を行なったときに、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が少なかった２つの対称形ＰＲ特性におけるビットエラーレート（ＢＥＲ）の値と、７つの非対形ＰＲ特性におけるビットエラーレート（ＢＥＲ）の値とが示されている。次表２にから明らかなように、例えば一般的に用いられている対称なＰＲ（１，２，２，２，１）でのビットエラーレートの値に比べて、非対称なＰＲ（２，０，５，１，０）でのビットエラーレートの値は１／４程度となり、他の非対称形ＰＲ特性においても対称形ＰＲ特性に比べて、ビットエラーレートの値が１桁小さくなっている。したがって、超解像光ディスクを超解像再生する場合には非対称なＰＲ特性により再生信号を波形等価することで、ビットエラーレートを大幅に低減することが可能となることがわかる。本実施形態の光ディスク装置２０では、一例としてＲＦ信号はＰＲ（１,１,４,４,１）へ波形等価されているため、例えば対称形ＰＲ特性であるＰＲ（１,２,２,２,１）へ波形等価する場合に比較して、ビットエラーレートが約１／３に低減されることになる。
【００６６】
【表２】
【００６７】
なお、本実施形態にかかる光ディスク装置２０では、ＲＦ信号をＰＲ（１,１,４,４,１）に波形等価する場合について説明したが、これに限らず、光ディスク１５に該光ディスク１５に適したＰＲ特性に関する情報を記録しておき、再生時にＰＲ特性に関する情報を光ディスク装置２０で読み取って使用することも可能である。
【００６８】
例えば、光ディスク１５のウォブル情報や、図１４（Ａ）に示されるように、光ディスク１５のデータ領域２の内周部にあるＴＯＣ（Table Of Contents）領域にＰＲ特性に関する情報が含まれている場合には、例えば光ディスク１５のディスクマウント時に、ＣＰＵ４０に、ＰＲ特性に関する情報を読みこませてＲＡＭ４１に保存させ、上位装置９０から再生要求コマンドを受信した旨の通知があった場合に、ＲＡＭ４１に保存されている前記情報と再生条件等とに基づいてＰＲ特性を設定しても良い。また、図１４（Ｂ）に示されるように、光ディスク１５の、記録領域２に黒点３で示されるように、ＰＲ特性に関する情報を周期的に配置しておくこととしてもよい。
【００６９】
また、超解像再生時には、超解像層１５ｄの構成、記録密度、再生パワー、再生時の線速度及び光源の駆動波形などの再生条件により、超解像層１５ｄの温度分布が変化し、開口部またはマスク部の形状が変化するため、これに起因して非線形性の発現の仕方も異なる。したがって、上記各パラメータも単数または複数規定して、その時の最適なＰＲ特性を持つと良い。
【００７０】
また、上記実施形態では、図７に示されるようにＡ／Ｄ６２、非対称ＦＩＲフィルタ６３、及びインターポレータ６４は直列に配置されているが、図１５に示されるように、非対称ＦＩＲフィルタ６３はＰＬＬへの信号経路のみに配置しても良い。その場合には、ＲＦ信号は等価回路６５のみ通過するため、図７に示されるように、ＲＦ信号が非対称ＦＩＲフィルタ６３と等価回路６５を通過する構成と比較して、ＦＩＲフィルタ６３の有効桁数に起因する波形等価の数値誤差を低減することが可能となる。
【００７１】
《変形例》
次に、デコーダ２８ｅのビタビ復号器５６に代えて、判定帰還型ビタビ復号器６６を用いた光ディスク装置２０について説明する。図１６は判定帰還型ビタビ復号器６６のブロック図である。図１６に示されるように、判定帰還型ビタビ復号器６６は、図８に示される前述のビタビ復号器５６と比較して、ブランチメトリック計算器７０が補償機能付きブランチメトリック計算器７７に代わり、パスメモリ７２が仮判定機能付きパスメモリ７６に代わり、パターン補償メモリ７５が付加されている点で相違する。以下、判定帰還型ビタビ復号器６６を備える光ディスク装置２０について、ビタビ復号器５６との相違点を中心に説明する。
【００７２】
図１７は判定帰還型ビタビ復号器６６の仮判定結果出力機能付きパスメモリ７６のブロック図である。この仮判定結果出力機能付きパスメモリ７６は、パスメモリセルの内容をそれぞれのステートに対応した仮判定結果としてパターン補償メモリ７５へと出力する。仮判定結果は、最尤推定中のビットのすぐ後のビット情報を有するため、後方ビットの判定情報として、最尤推定に反映することにより、媒体上でより広い範囲（長いビット長）での非線形補償が可能となる。そのため、超解像光ディスクの再生信号に含まれる長い範囲の非線形な符号間干渉を補償することが可能となり、超解像光ディスク再生時のビットエラーレートを大きく改善できる。
【００７３】
図１８は、仮判定結果の取得を説明するためのトレリス線図である。以下、図１８を参照しつつ仮判定結果の取得方法について説明する。図１８における時刻ｔから時刻ｔ−４に対応するステートは最尤推定中の状態遷移部分である。また、時刻ｔ−５から時刻ｔ−９に対応するステートは仮判定結果部分である。図１８においてｔ−１における各ステートから、太線の矢印で示される生き残パスに沿って時間を逆にたどっていくと、各生き残りパスに対応する仮判定ビット列は一つに決まる。すなわち、時刻ｔ−１における各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１からパスマージが終了した時刻ｔ−９におけるステートＳ００００までの、生残りパスをたどるルートは一義的に決まり、時刻ｔ−１における各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１の時刻ｔ−５から時刻ｔ−９までの仮判定ビットは、図１８に示されるようにそれぞれ決定される。そして、仮判定結果出力機能付きパスメモリ７６は、図１７と図１８を総合するとわかるように、時刻ｔ−５から時刻ｔ−７の各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１に対応する３ビットのビット列Ｂ（００００）〜Ｂ（１１１１）を仮判定ビット列としてパターン補償メモリ７５に出力する。
【００７４】
図１９は、パターン補償メモリ７５のブロック図である。図１９に示されるようにパターン補償メモリ７５は、各ブランチＢ（ｎ）に対応する１６のＢ（ｎ）補償値セット格納メモリ５１１〜５１１６を有しており、仮判定結果出力機能付きパスメモリ７６からの仮判定ビット列Ｂ（００００）〜Ｂ（１１１１）はそれぞれ対応するＢ（ｎ）補償値セット格納メモリ５１１〜５１１６に入力される。そして、各Ｂ（ｎ）補償値セット格納メモリ５１１〜５１１６からは、入力された仮判定ビット列Ｂ（００００）〜Ｂ（１１１１）に対応する補償値ＣＶ（ｎ）が出力される。一例として、図２０（Ａ）にはＢ（１）補償値セット格納メモリ５１１のビット列Ｂ（００００）と補償値ＣＶ（１）の対応を示すテーブルが示され、図２０（Ｂ）にはＢ（６）補償値セット格納メモリ５１６のビット列Ｂ（０１１０）と補償値ＣＶ（ｎ）の対応を示すテーブルが示され、図２０（Ｃ）にはＢ（１２）補償値セット格納メモリ５１１２のビット列Ｂ（１１００）と補償値ＣＶ（１２）の対応を示すテーブルが示されている。例えば、図１８のトレリス線図に示されるように生残りパスが決定している場合には、Ｂ（１）補償値セット格納メモリ５１１に入力されるビット列Ｂ（００００）は（１１０）である。したがって、Ｂ（１）補償値セット格納メモリ５１１では、図２０（Ａ）のテーブルに基づいて補償値ＣＶ（１）の値が−０．１１と決定される。同様に、Ｂ（６）補償値セット格納メモリ５１６に入力されるビット列Ｂ（０１１０）は（０００）であり、Ｂ（１２）補償値セット格納メモリ５１１２に入力されるビット列Ｂ（１１００）は（１１１）である。したがって、（６）補償値セット格納メモリ５１６及びＢ（１２）補償値セット格納メモリ５１１２では、図２０（Ｂ）及び図２０（Ｃ）のテーブルに基づいて補償値ＣＶ（６）の値が−０．０１と決定され、補償値ＣＶ（１２）の値が−０．０８と決定される。そして、一例として上述のように決定された補償値ＣＶ（１）,ＣＶ（６）,ＣＶ（１２）は補償機能付きブランチメトリック計算器７７へ出力される。
【００７５】
図１６に戻り、補償機能付きブランチメトリック計算器７７は、ＰＲクラスにより決まるビット長の線形な符号間干渉予測値に、パターン補償メモリ７５から出力される各ブランチＢ（ｎ）に相当する補償値ＣＶ（ｎ）を加えた値を目標値とし、この目標値と入力信号としての波形等価されたＲＦ信号の値とのユークリッド距離（ブランチメトリック）の計算を行う。次式（４）は補償機能付きブランチメトリック計算器７７によるブランチメトリックの計算式であり、補償機能付きブランチメトリック計算器７７は式（４）によりブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）をそれぞれ計算する。なお、式（４）は各ブランチＢ（ｎ）に対応する補償値ＣＶ（ｎ）項を有している点で式（３）と相違している。
【００７６】
ＢＭｔ（ｎ）＝（ＰＰ（ｎ）×ＰＲ＋ＣＶ（ｎ）−ＲＦ）２ …（４）
ただし、ｎは１〜１６の整数であり、ＰＲは行列［１１４４１］Ｔであり、ＲＦは入力信号としてのＰＲ特性へと波形等価されたＲＦ信号の値である。また、ＰＰ（ｎ）は各ブランチＢ（ｎ）に対応する５ビットのビット列であり、例えばブランチＢ（ｎ）に対応する遷移前の状態を示す４ビットのビット列に、遷移後のビット列の先頭の１ビットを加えた５ビットのビット列で表される。ブランチメトリック計算器７０は上記式（４）に基づいて、１６個のブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）を計算する。なお、式（４）中の×は行列の掛け算を示す。
【００７７】
上記式（４）により各ブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）の計算が終了すると、判定帰還型ビタビ復号器６６では上述したビタビ復号器５６と同様の方法で、２値化信号が生成される。
【００７８】
《効果の説明》
図２１（Ａ）〜図２３に示されるグラフは、最短記録マーク長が１４７ｎｍである記録マークで記録された超解像光ディスクの再生信号に対して、ランダムに５ビットのＰＲ特性を変化させてビットエラーレート（ＢＥＲ）の変化を観測し、観測により得られたビットエラーレート（ＢＥＲ）に対する各ビットにおけるそれぞれのＰＲ特性を示すグラフである。つまり、各グラフ中のＰＲ特性はＰＲ特性の要素値の和で正規化したものであり、図２１（Ａ）は、ＰＲ特性がＰＲ（ａ１,ａ２,ａ３,ａ４,ａ５）と表される場合において、１ビット目に対応するａ１／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートとの相関を示すグラフであり、図２１（Ｂ）は、２ビット目に対応するａ２／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図２２（Ａ）は、３ビット目に対応するａ３／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図２２（Ｂ）は４ビット目に対応するａ４／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図２３は、５ビット目に対応するａ５／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフである。なお、各グラフ中に示される直線は、各観測点を一次近似することに得られた近似直線である。
【００７９】
上述したように、等価回路のＰＲ特性を選択する際には、波形等価する際に各ビットにおけるビットエラーレート（ＢＥＲ）が小さいほど好ましい。そこで、各グラフにおいて、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が小さくなる縦軸近傍の近似直線で示されるａｉ／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)（ｉ＝１〜５）の値をみると、各ビットにおけるａｉ／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値はおおよそ次表３のようになる。
【００８０】
次表３から、２ビット目と４ビット目とを比較するとａ４／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値は、ａ２／(ａ１＋ａ２＋A３＋ａ４＋ａ５)の値の０．５程度の大きな差があることがわかる。これは、超解像光ディスクからの再生信号が、２ビット目と４ビット目に関して非対称なＰＲ特性に対応していることを意味している。
【００８１】
【表３】
【００８２】
次表４には、一例として超解像光ディスクに対して超解像再生を行なったときにビットエラーレート（ＢＥＲ）が少なかった２つの対称形ＰＲ特性におけるビットエラーレート（ＢＥＲ）の値と、７つの非対形ＰＲ特性におけるビットエラーレート（ＢＥＲ）の値とが示されている。次表４にから明らかなように、例えば一般的に用いられている対称なＰＲ（１，２，２，２，１）でのビットエラーレートの値に比べて、非対称なＰＲ（２，０，５，８，１）でのビットエラーレートの値は１／７程度となり、他の非対称形ＰＲ特性においても対称形ＰＲ特性に比べて、ビットエラーレートの値が1桁小さくなっている。したがって、超解像光ディスクを超解像再生する場合には非対称なＰＲ特性により再生信号を波形等価することで、ビットエラーレートを大幅に低減することが可能となることがわかる。本実施形態の光ディスク装置２０では、一例としてＲＦ信号は非対称形ＰＲ特性であるＰＲ（１,１,４,４,１）へ波形等価されているため、例えば対称形ＰＲ特性であるＰＲ（１,２,２,２,１）へ波形等価する場合に比較して、ビットエラーレートが効果的に低減されることになる。
【００８３】
【表４】
【００８４】
なお、上記実施形態では、光ディスク装置２０が、再生信号をＰＲ（１，１，４，４，１）で波形等価する場合について説明したが、これに限らず、ＰＲ（３，０，８，１，１）、ＰＲ（２，０，５，１，０）、ＰＲ（２，０，８，３，１）、ＰＲ（１，０，５，２，１）、ＰＲ（２，０，５，５，１）、ＰＲ（２，０，８，４，１）、ＰＲ（２，０，４，６，０）、ＰＲ（２，０，５，８，１）、ＰＲ（１，０，２，４，０）、ＰＲ（２，０，４，５，０）、及びＰＲ（３，１，８，１，１）のうちのいずれかであってもよい。要は、光ディスク２０は、上記式（１）及び式（２）で示される条件が成立しないＰＲ特性に、再生信号を波形等価するものであればよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、情報の再生のみが可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち、少なくとも情報の再生が可能な光ディスク装置であれば良い。
【００８６】
また、上記実施形態では、光ピックアップ装置が１つの光源を備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長の光を発光する複数の光源を備えていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上説明したように、本発明の情報再生装置、情報再生方法、及び光ディスク媒体は、記録マークのピッチが回折限界よりも小さい情報を精度良く再生するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】超解像光ディスクを説明するための図である。
【図３】超解像光ディスクにおける再生パワーとＣＮＲとの関係を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）は微小開口領域を説明するための図であり、図４（Ｂ）は微小マスク領域を説明するための図である。
【図５】微小マスク領域の作用を説明するための図である。
【図６】超解像光ディスクにおける反射光の光強度分布と再生パワーとの関係を説明するための図である。
【図７】デコーダ２８ｅのブロック図（その１）である。
【図８】ビタビ復号器５６のブロック図である。
【図９】ＰＲ（１,１,４,４,１）の状態遷移を示すトレリス線図である。
【図１０】パスメモリ７２のブロック図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その１、その２）である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その３、その４）である。
【図１３】ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その５）である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、光ディスク１５の変形例を示す図である。
【図１５】デコーダ２８ｅのブロック図（その２）である。
【図１６】判定帰還型ビタビ復号器６６のブロック図である。
【図１７】仮判定機能付きパスメモリ７６のブロック図である。
【図１８】仮判定結果の取得を説明するための図である。
【図１９】パターン補償メモリ７５のブロック図である。
【図２０】図２０（Ａ）〜図２０（C）は補償値ＣＶ（ｎ）の決定方法を説明するための図である。
【図２１】図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その６、その７）である。
【図２２】図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は、ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その８、その９）である。
【図２３】ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その１０）である。
【符号の説明】
【００８９】
１５…光ディスク、２０…光ディスク装置、２３…光ピックアップ装置、２８ｄ…ＲＦ信号生成回路、２８ｅ…デコーダ、５６…ビタビ復号器、６５…等価回路、６６…判定帰還型ビタビ復号器、７５…パターン補償メモリ、７６…仮判定機能付きパスメモリ、７７…補償機能つきブランチメトリック計算器、６７…ＰＬＬ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報再生装置及び情報再生方法、並びに光ディスク媒体に係り、さらに詳しくは、光ディスク媒体に記録されている情報をＰＲＭＬ方式を用いて再生する情報再生装置及び情報再生方法、並びに前記情報再生装置又は情報再生方法に用いられる光ディスク媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル技術の進歩やデータの圧縮技術の向上などにともない、光ディスクの大容量化が要求されている。この要求に対する主な方策としては、情報の再生のために用いられるレーザ光のスポット径を小さくし、光学系の解像度を向上させることが考えられる。
【０００３】
例えば、ＤＶＤ（digital versatile disc）などよりも記録容量の大きなＢＤ（Blue-ray disc）などの光ディスクに対し情報の再生及び記録を行なう光ディスク装置などでは、波長が３９０ｎｍから４２０ｎｍ程度のレーザ光を、開口数が０．７０から０．９０程度の対物レンズで集光することにより、光ディスクの記録層上に形成されるレーザ光のスポット径を０．４８μｍ程度まで絞りこみ、例えば０．１６０μｍから０．１３８μｍ以下の直径の記録マークによる情報の読み出し、及び書込みが可能になっている。
【０００４】
しかしながら、光ディスクに用いられるポリカーボネイト材料の透過性などの問題から、これ以上のレーザ光の短波長化や、対物レンズの高ＮＡ化を行なうことは困難であるため、最近では、光記録の分野において、記録マークのピッチが回折限界よりも小さい情報の再生（以下、「超解像再生」という）が可能な光ディスク（以下、「超解像光ディスク」ともいう）が提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）。この超解像光ディスクは、レーザ光が照射されると、例えばその光学定数（例えば、屈折率実部ｎ、及び屈折率虚部ｋ）が変化する材料を含む超解像層を有しており、この超解像層に再生用のレーザ光が集光されたときの上記光学定数の変化に起因して、光スポット内に微小マスク領域あるいは微小開口領域が形成されることにより、超解像再生を可能とするものである。
【０００５】
また、近年光ディスク装置のデジタル情報再生装置において、パーシャルレスポンス（PR：Partial Response）方式を採用することが広く行われている。これは、デジタル情報を記録する記録媒体の記録密度が高くなるにつれて、デジタル情報１ビットの読み込み信号を、その隣接するビットによる影響（符号間干渉）無しに読み込みにくくなったことに起因するものである。
【０００６】
パーシャルレスポンス方式は、波形等価処理部において積極的に既知の線形な波形干渉を作り込むことにより、等価復号処理による信号性能の劣化を防ぐものであり、最近では、このパーシャルレスポンス方式に、最尤推定法であるＭＬ（Maximum Likelihood）方式を組み合わせることにより、更に高精度な信号処理を可能としたＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）方式が実用化されている。
【０００７】
従来から、パーシャルレスポンス方式では、再生系の特性と合致させたパーシャルレスポンス特性を選択することで、ノイズを低減しビットエラーレートを改善することが知られており、例えば特許文献５に示されているように、５ビットまでのＰＲ特性の例では、ＰＲ（ａ,ａ）、ＰＲ（ａ,ｂ,ａ）、ＰＲ（ａ,ｂ,ｂ,ａ）、ＰＲ（ａ,ｂ,ｃ,ｂ,ａ）、ＰＲ（ａ,ｂ,ｂ,ｂ,ａ）、及びＰＲ（ａ,ａ,ｂ,ａ,ａ）(ａ,ｂ及びｃは任意の実数)など、中央を原点として対称形で表されるパーシャルレスポンス特性を有する信号処理装置が用いられてきた。しかしながら、上述した対称形で表されるパーシャルレスポンス特性は、非対称な形状の光スポットで読み出される特許文献１〜４に開示されているような超解像光ディスクからのアナログ再生信号の特性に整合しているとは言い難く、結果的に再生系の特性とパーシャルレスポンス特性との間に不整合が生じていた。そして、その結果ビットエラーレートの上昇を招いていた。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−１８３１５２号公報
【特許文献２】特開平５−２０５３１４号公報
【特許文献３】特開平１１−２５０４９３号公報
【特許文献４】特開２００１−２５０２７４号公報
【特許文献５】.特許第３６９６１３０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はかかる事情の下になされたもので、その第１の目的は、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能な情報再生装置を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の第２の目的は、回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能な光ディスク媒体を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第３の目的は、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能な情報再生方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は第１の観点からすると、情報をＰＲＭＬ方式を用いて再生する情報再生装置であって、光源と、前記光源から出射された光を、光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と、前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッドと；前記光検出器の出力信号からＲＦ信号を生成する信号生成手段と；前記情報が回折限界よりも小さいピッチの記録マークで記録された前記光ディスクに対して、前記ＲＦ信号を、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価する波形等価器と；を備える情報再生装置である。
【００１３】
これによれば、信号生成手段により、回折限界よりも小さいピッチの記録マークにより情報が記録された光ディスクからの反射光に基づいて生成されたＲＦ信号は、波形等価器により中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価される。したがって、回折限界より小さいピッチで記録された情報を、非対称な形状の光スポットを用いて超解像再生する場合に、アナログ再生信号の特性とパーシャルレスポンス特性とが整合し、結果的に、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能となる。
【００１４】
本発明は第２の観点からすると、本発明の情報再生装置に用いられる光ディスク媒体であって、回折限界よりも小さいピッチの記録マークと；前記記録マークの記録密度、前記記録マークの再生に最適なパワー又は線速度、及び前記光源の駆動波形のうちの少なくとも一つと；前記パーシャルレスポンス特性に関する情報と；を有する光ディスク媒体である。
【００１５】
これによれば、光ディスク媒体は、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に関する情報を有している。これにより、光ディスク媒体に対して超解像再生が行なわれる際に、光ディスクから読み取られたＲＦ信号が、光ディスク媒体に記録されたパーシャルレスポンス特性に関する情報に基づいて波形等価されることで、アナログ再生信号の特性とパーシャルレスポンス特性とが整合する。したがって、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能となる。
【００１６】
本発明は第３の観点からすると、情報をＰＲＭＬ方式を用いて再生する情報再生方法であって、前記情報が回折限界よりも小さいピッチの記録マークで記録された光ディスクから、ＲＦ信号を読み取る工程と；前記ＲＦ信号を、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価する波形等価工程と；を含む情報再生方法である。
【００１７】
これによれば、回折限界よりも小さいピッチの記録マークにより情報が記録された光ディスクから読み取られたＲＦ信号は、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価される。したがって、回折限界より小さいピッチで記録された情報を、非対称な形状の光スポットを用いて超解像再生する場合に、アナログ再生信号の特性とパーシャルレスポンス特性とが整合し、光ディスクに回折限界よりも小さいマークで記録された情報を、精度良く再生することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図１３に基づいて説明する。図１には、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置２０の概略構成が示されている。
【００１９】
この図１に示される光ディスク装置２０は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモータ２２、光ピックアップ装置２３、該光ピックアップ装置２３を光ディスク１５の半径方向に駆動するためのシークモータ２１、レーザ制御回路２４、駆動制御回路２６、再生信号処理回路２８、バッファＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェース３８、フラッシュメモリ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１などを備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。また、本実施形態では、光ディスク１５は、一例として図２に示されるように、１組の透明基板１５ａ,１５ｅに挟まれる形で、回折限界よりも小さいピッチの記録マークにより情報が記録されている記録層１５ｃ、光を反射する反射層１５ｂ、及び温度により光学定数が変化する材料を含む超解像層１５ｄを有し、超解像再生が可能な超解像光ディスクであるものとする。
【００２０】
図１に戻り、前記光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５にレーザ光を照射するとともに、光ディスク１５からの反射光を受光するための装置である。この光ピックアップ装置２３は、光ディスク１５に対応する波長のレーザ光を出射する光源と、該光源からの光を光ディスク１５に集光する対物レンズを含み、光ディスク１５で反射され対物レンズを介した戻り光を所定位置に導く光学系と、前記所定位置に配置され前記戻り光を受光する複数の受光領域を有する受光器と、対物レンズを微小駆動する駆動系（いずれも図示省略）などを備えている。受光器の各受光領域は、それぞれ受光光量に応じた信号（光電変換信号）を再生信号処理回路２８に出力する。また、駆動系は、対物レンズをフォーカス方向に駆動するためのフォーカシングアクチュエータ、及び対物レンズをトラッキング方向に駆動するためのトラッキングアクチュエータを有している。ここでは、一例として光源から出射されるレーザ光の波長を６３５ｎｍ、対物レンズの開口数（ＮＡ）を０．６とする。この場合の回折限界は約５３０ｎｍ（レーザ光の波長／２ＮＡ）である。
【００２１】
ところで、光ピックアップ装置２３を用いて光ディスク１５に４００ｎｍピッチで形成されている記録マーク（記録マーク長＝２００ｎｍ）を再生したときのＣＮＲ（キャリア／ノイズ比）と再生パワーＰｒとの関係が一例として図３に示されている。図３では、再生パワーＰｒが２ｍＷ以上では、ＣＮＲが３０ｄＢを超えており、超解像再生が可能であることが分かる。なお、以下では、超解像再生が可能な再生パワーを「超解像再生パワー」ともいう。
【００２２】
光ディスク１５に超解像再生パワーのレーザ光が集光されると、その部分の温度が上昇し、光スポット内に、一例として図４（Ａ）に示されるように、超解像層１５ｄに形成されたビームスポットＢＳ内に微小開口領域ＨＡ、あるいは、一例として図４（Ｂ）に示されるように微小マスク領域ＭＡが生じる。微小開口領域ＨＡ及び微小マスク領域ＭＡは、いずれも光スポットの進行方向と反対の方向に尾を引いた形状を有している。なお、微小開口領域ＨＡ及び微小マスク領域ＭＡのどちらが生じるかは、超解像層の材料や層構成に依存している。
【００２３】
微小開口領域ＨＡが生じる場合には、記録マークが微小開口領域ＨＡに含まれるか否かによって戻り光の光量が大きく変化する。一方、微小マスク領域ＭＡが生じる場合には、記録マークが微小マスク領域ＭＡによってマスクされるか否かによって戻り光の光量が大きく変化する。例えば、マスク領域ＭＡが生じる場合には、一例として図５に示されるように、光軸をＡＸとするレーザ光２３ａが照射されることによる加熱に起因して、超解像層１５ｃの光学定数が変化する。その結果スポット後方部にマスクＭＡが形成され、その部分の反射層１５ｂからの反射率が低下する。超解像層１５ｄの入射側表面ＰＬでの光強度分布を考えると、図５の曲線Ｌ１で示される入射光は対称な光スポット形状を有しているが、曲線Ｌ２で示される反射光は非対称な光スポット形状（状態）となる。
【００２４】
一例として図６には超解像層１５ｄの入射側表面ＰＬにおける反射光の光強度分布の再生パワー依存性が示されている。なお、図６では光スポットの中心位置を基準（原点）としている。これによると、再生パワーＰｒを超解像再生パワーまで上げると、光スポット後方がマスクされ、反射光の光強度分布が後部から削れた形状に変化している。したがって、光ディスク１５を超解像再生する際には、記録層１５ｃに記録された情報を、図６に示されるような非対称な形状の光スポットで読み出すことになり、光ディスク１５からの、例えばＲＦ信号等の読み込み信号には位相歪みが存在する。
【００２５】
そこで、光ディスク装置のデジタル情報再生装置において、パーシャルレスポンス（ＰＲ：Partial Response）方式を採用することが広く行なわれている。これは、デジタル情報を記録する記録媒体の記録密度が高くなるにつれ、デジタル情報１ビットの読み込み信号を、その隣接するビットによる影響（符号間干渉）無しに読み込みにくくなったことに起因するものである。
【００２６】
ＰＲ方式は、波形等価処理部において積極的に既知の線形な波形干渉を作り込むことにより、等化復号処理による信号性能の劣化を防ぐものであり、最近ではＰＲ方式に最尤推定法であるＭＬ（Maximum Likelihood）方式を組み合わせることにより、高精度な信号処理を可能としたＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）方式が実用化されている。
【００２７】
また、従来から５ビットまでのＰＲ特性をもつ信号処理装置としては、ＰＲ(ａ,ａ)、ＰＲ(ａ,ｂ,ａ)、ＰＲ(ａ,ｂ,ｂ,ａ)、ＰＲ(ａ,ｂ,ｃ,ｂ,ａ)、ＰＲ(ａ,ｂ,ｂ,ｂ,ａ)、及びＰＲ(ａ,ａ,ｂ,ａ,ａ)、(ａ,ｂ,ｃ=任意の実数)など、中央を原点として対称な形で表されるＰＲ特性（以下単に、対称形ＰＲ特性という）を有する装置が用いられてきた。しかしながら、上述した超解像再生においては、光ディスクからの情報は非対称な形状の光スポットで読み出されるものであるため、結果的に信号処理装置のＰＲ特性とアナログ再生信号の特性に不整合が生じていた。
【００２８】
なお、上述した対称形ＰＲ特性は、ｎビットのパーシャルレスポンス特性がＰＲ(ＰＲ1,ＰＲ2,ＰＲ3,…,ＰＲn)で示され、ｎが偶数であるときは、次式（１）の条件が成立し、ｎが奇数であるときは次式（２）の条件が成立する特性であるものとする。これに対し、中央を原点として非対称なＰＲ特性（以下単に、非対称形ＰＲ特性という）とは、式（１）及び式（２）の条件が成立しない特性をいうものとする。そして、本実施形態の光ディスク装置２０では、一例として、光ディスク１５に対し、ＰＲ特性がＰＲ（１,１,４,４,１）であるＰＲＭＬ方式を適応させることにより、ビットエラーレートを改善することとする。
【００２９】
【数１】
【００３０】
【数２】
【００３１】
図１に戻り、前記再生信号処理回路２８は、アンプ２８ａ、サーボ信号生成回路２８ｂ、ウォブル信号生成回路２８ｃ、ＲＦ信号生成回路２８ｄ、及びデコーダ２８ｅなどから構成されている。
【００３２】
アンプ２８ａは、光ピックアップ装置２３の受光器からの複数の光電変換信号をそれぞれ電圧信号に変換するとともに、所定のゲインで増幅する。
【００３３】
サーボ信号生成回路２８ｂは、アンプ２８ａの各出力信号に基づいてサーボ信号（フォーカスエラー信号、トラックエラー信号など）を生成する。ここで生成されたサーボ信号は前記駆動制御回路２６に出力される。
【００３４】
ウォブル信号生成回路２８ｃは、アンプ２８ａの各出力信号に基づいてウォブル信号を生成する。
【００３５】
ＲＦ信号生成回路２８ｄは、アンプ２８ａの各出力信号に基づいてＲＦ信号を生成する。
【００３６】
デコーダ２８ｅは前記ウォブル信号からアドレス情報及び同期信号などを抽出する。ここで抽出されたアドレス情報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号は駆動制御回路２６に出力される。
【００３７】
また、デコーダ２８ｅは前記ＲＦ信号に対して復号処理及び誤り検出処理などを行い、誤りが検出されたときには誤り訂正処理を行った後、再生データとして前記バッファマネージャ３７を介して前記バッファＲＡＭ３４に格納する。
【００３８】
図７はデコーダ２８ｅのブロック図である。図７に示されるようにデコーダ２８ｅは、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６０、等価回路６１、ＡＤコンバータ（Ａ／Ｄ）６２、非対称ＦＩＲフィルタ６３、インターポレータ６４、等価回路６５、ビタビ復号器５６、及びＰＬＬ６７などを備えている。
【００３９】
等価回路６１はＨＰＦ６０の後段に配置され、ＲＦ信号生成回路２８ｄから入力され、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）６０により低周波ノイズが除去されたＲＦ信号の、光学系によるＭＴＦ（modulation transfer function）の低下により減衰した高域成分を強調し符号間干渉を低減する。なお、等価回路６１は、Ａ／Ｄ６２でのＡＤ変換時にエイリアシングノイズが起こらないように高周波成分をカットするローパスフィルタ（ＬＰＦ）の役割も兼ねている。
【００４０】
Ａ／Ｄ６２は、等価回路６１の後段に配置され、等価回路６１の出力信号をデジタル信号に変換（ＡＤ変換）する。
【００４１】
非対称ＦＩＲフィルタ６３は、タップ中心を原点として非対称な等価係数を持つＦＩＲフィルタであり、Ａ／Ｄ６２の出力信号に対してフィルタ処理を行い、前述した超解像光ディスクに形成される光スポットの非対称性に起因するＲＦ信号の位相歪みを補正する。
【００４２】
インターポレータ６４は、Ａ／Ｄ６２の出力信号あるいは非対称ＦＩＲフィルタ６３の出力信号が入力され、前後２つ以上の時間のサンプル値から、クロックタイミングにおけるサンプル値を補間する。
【００４３】
ＰＬＬ６７は、インターポレータ６４の出力信号から光ディスク１５に記録されている信号のクロック（以下「再生クロック」ともいう）を再生し、インターポレータ６４に前記クロックタイミングを指示する。すなわち、インターポレータ６４とＰＬＬ６７の組み合わせで、再生クロックに同期したサンプリングが行われる。
【００４４】
等価回路６５は、インターポレータ６４の後段に配置され、インターポレータ６４の出力信号に対して、所望のＰＲ（Partial Response）特性に応じた応答となるように波形等価を行う。なお、前記所望のＰＲ特性は、例えば超解像再生を行なう際には例えばＰＲ（１、１、４、４、１）とする。なお、等価回路６５のＰＲ特性は、超解像再生を行なう際には例えばＰＲ（１、１、４、４、１）とし、それ以外の再生（超解像再生以外の再生）を行なう場合には、例えばＰＲ（１、２、２、２、１）等のＰＲ特性に切り替えることとしてもよい。
【００４５】
ここで、等価回路６５において、非対称形ＰＲ特性へ波形等価を行なうことは、ＲＦ信号に位相歪みを付加していることと等価である。位相歪みを付加されたＲＦ信号からクロック信号を抽出することは困難であるため、クロック信号は等価回路６５を経由する前のＲＦ信号から抽出することが重要である。
【００４６】
ビタビ復号器５６は、詳細については後述するが、等価回路６５の後段に配置され、等価回路６５の出力信号に対して、最尤（maximum likelihood）復号方式であるビタビ（Viterbi）復号方式で復号処理を行い２値化データを出力するビタビ復号器である。すなわち、ここでは、等価回路６５とビタビ復号器５６とで、パーシャルレスポンス方式と最尤復号方式とを組み合わせたＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood）方式の信号処理を行っている。
【００４７】
図１に戻り、前記駆動制御回路２６は、対物レンズ６０の位置ずれを補正するため、再生信号処理回路２８からのサーボ信号に基づいて、光ピックアップ装置２３の駆動系の駆動信号を生成する。これにより、トラッキング制御及びフォーカス制御が行われる。さらに、駆動制御回路２６は、ＣＰＵ４０の指示に基づいて、シークモータ２１を駆動するための駆動信号、及びスピンドルモータ２２を駆動するための駆動信号を生成する。各モータの駆動信号は、それぞれシークモータ２１及びスピンドルモータ２２に出力される。
【００４８】
前記バッファＲＡＭ３４には、光ディスク１５から再生したデータ（再生データ）などが一時的に格納される。このバッファＲＡＭ３４へのデータの入出力は、前記バッファマネージャ３７によって管理されている。
【００４９】
前記レーザ制御回路２４は、光ピックアップ装置２３の光源の発光パワーを制御する。
【００５０】
前記インターフェース３８は、上位装置９０（例えば、パソコン）との双方向の通信インターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Packet Interface）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準インターフェースに準拠している。
【００５１】
前記フラッシュメモリ３９には、ＣＰＵ４０にて解読可能なコードで記述された各種プログラム、光ピックアップ装置２３の光源の発光特性、後述する等価係数情報などが格納されている。
【００５２】
前記ＣＰＵ４０は、フラッシュメモリ３９に格納されている上記プログラムに従って前記各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータなどをＲＡＭ４１及びバッファＲＡＭ３４に保存する。
【００５３】
《ＰＲＭＬ方式の説明》
次に、前述のビタビ復号器５６でのＲＰＭＬ方式による複合方法について説明する。なお、ビタビ復号器５６の説明は、一例としてＰＲ特性がＰＲ（１,１,４,４,１）、最小反転間隔が２Ｔであるものとして説明するが、ＰＲ特性はＰＲ（１,１,４,４,１）に限られるものではなく、非対称形ＰＲ特性であればよい。
【００５４】
図８には、ビタビ復号器５６のブロック図が示されている。図８に示されるように、ビタビ復号器５６はブランチメトリック計算器７０、ＡＣＳ演算器７１、パスメモリ７２、出力選択器７３、及びパスメトリックメモリ７４を備えている。また、上記のように構成されるビタビ復号器５６はＰＲクラスがＰＲ（１,１,４,４,１）であるため、４ビットのビット列でそれぞれ表される１０個の状態（ステート）Ｓ００００〜Ｓ１１１１と、各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１に対応する１６本の枝（ブランチ）Ｂ（ｎ）（ｎ＝１,２,…,１６）を有している。そして、各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１間の状態遷移は図９に示されるトレリス線図で表される。
【００５５】
前記ブランチメトリック計算器７０は、現時点（図９の時刻ｔ−１）における各ステートから時刻ｔにおける各ステートまでのブランチの目標値と、入力信号とのユークリット距離（ブランチメトリックＢＭｔ）の計算を行なう。詳述すると、各ブランチＢ（ｎ）での目標値はＰＲクラスと、各ブランチに相当するビット列により規定される値となり、各ブランチＢ（ｎ）のブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）は以下の式（３）で表される。
【００５６】
ＢＭｔ（ｎ）＝（ＰＰ（ｎ）×ＰＲ−ＲＦ）２ …（３）
ただし、ｎは１〜１６の整数であり、ＰＲは行列［１１４４１］Ｔであり、ＲＦは入力信号としてのＰＲ特性へと波形等価されたＲＦ信号の値である。また、ＰＰ（ｎ）は各ブランチＢ（ｎ）に対応する５ビットのビット列であり、例えばブランチＢ（ｎ）に対応する遷移前の状態を示す４ビットのビット列に、遷移後のビット列の先頭の１ビットを加えた５ビットのビット列で表される。ブランチメトリック計算器７０は上記式（３）に基づいて、１６個のブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）を計算する。なお、式（３）中の×は行列の掛け算を示す。
【００５７】
前記ＡＣＳ（Add-Compare-Select）演算器７１は、パスメトリックメモリ７４に記憶された時刻ｔ−１における各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１ごとのパスメトリックＰＭｔ−１（００００）〜ＰＭｔ−１（１１１１）を読み出して、ブランチメトリック計算器７０により計算された時刻ｔ−１から時刻ｔまでのブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）に対応するパスメトリックＰＭｔ−１（００００）〜ＰＭｔ−１（１１１１）を加算して、加算値ＰＭ’（ｎ）を算出する。
【００５８】
そして、図９のトレリス線図の時刻ｔにおける各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１に合流するパスが２本ある場合には、その２本のパスに対応するパスメトリックどうしを比較して、小さい方のパスメトリックに対応するパスを時刻ｔにおけるステートの生残りパスと判断し、各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１に合流するパスが１本である場合にはそのパスを無条件に時刻ｔにおけるステートの生残りパスと判断し、それぞれの判断結果をパスメモリ７２に記録する。これによってパスメモリ７２には、上記のようにＡＣＳ演算器７１による判断結果が順次記録され過去の生残りパスが履歴として記録される。また、ＡＣＳ演算器７１は並行して生残りパスに対応する加算値ＰＭ’（ｎ）を時刻ｔにおける新たなパスメトリック値として、パスメトリックメモリ７４のパスメトリックＰＭ（００００）〜ＰＭ（１１１１）の値を更新する。
【００５９】
図１０は、パスメモリ７２のブロック図である。パスメモリ７２は、ＰＲクラスによって決まるステートと同じ数のシフトレジスタを備えている。本実施形態ではＰＲクラスが５ビットのＰＲ（１,１,４,４,１）であるから、１０個のシフトレジスタを備えるパスメモリセル９００〜９０１６を有している。各パスメモリセル９００〜９０１６のシフトレジスタは、ＡＣＳ演算器７１での判断結果を１時刻ごとに、次のパスメモリセルへシフトしながら保持する。その際。ＡＣＳ演算器７１から出力された推定結果に従い、選択された生残りパスの１時刻前の状態に対応する推定結果がコピーされる。これにより、後段のパスメモリセルにおいては、判断に伴うパスの選択により生残りパスが次第に少なくなり、最終段のパスメモリセル９０１６のシフトレジスタに残る推定結果はおおむね同じ結果となる。すなわち、パスマージが完了する。
【００６０】
図８に戻り、出力選択器７３は、パスメモリ７２に記録された生残りパスの履歴から、最小のパスメトリック値に対応する、つまり尤も確からしい１本の生残りパスを選択し、そのパスに相当する２値化データを判定値として出力する。なお、パスメモリ７２のパスメモリセルの数が十分である場合で、ＲＦ信号の品質が良好な場合にはパスメモリ内の複数のシフトレジスタの最終段に残る結果はおおむね同じ結果になるため、この場合は出力選択器７３は必ずしも必要とはされない。
【００６１】
《効果の説明》
図１１（Ａ）〜図１３に示されるグラフは、最短記録マーク長が１４７ｎｍである記録マークで記録された超解像光ディスクの再生信号に対して、ランダムに５ビットのＰＲ特性を変化させてビットエラーレート（ＢＥＲ）の変化を観測し、観測により得られたビットエラーレート（ＢＥＲ）に対する各ビットにおけるそれぞれのＰＲ特性を示すグラフである。つまり、各グラフ中のＰＲ特性はＰＲ特性の要素値の和で正規化したものであり、図１１（Ａ）は、ＰＲ特性がＰＲ（ａ１,ａ２,ａ３,ａ４,ａ５）と表される場合において、１ビット目に対応するａ１／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートとの相関を示すグラフであり、図１１（Ｂ）は、２ビット目に対応するａ２／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図１２（Ａ）は、３ビット目に対応するａ３／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図１２（Ｂ）は４ビット目に対応するａ４／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図１３は、５ビット目に対応するａ５／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフである。なお、各グラフ中に示される直線は、各観測点を一次近似することに得られた近似直線である。
【００６２】
等価回路のＰＲ特性を選択する際には、波形等価したときの各ビットにおけるビットエラーレート（ＢＥＲ）が小さいほど好ましい。そこで、各グラフにおいて、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が小さくなる縦軸近傍の近似直線で示されるａｉ／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)（ｉ＝１〜５）の値をみると、各ビットにおけるａｉ／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値はおおよそ次表１のようになる。
【００６３】
次表１から１ビット目と５ビット目とを比較するとａｉ／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値はほぼ同等となっているが、２ビット目と４ビット目とを比較するとａ４／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値は、ａ２／(ａ１＋ａ２＋A３＋ａ４＋ａ５)の値の４倍程度となっていることがわかる。これは、超解像光ディスクからの再生信号が、２ビット目と４ビット目に関して非対称なＰＲ特性に対応していることを意味している。
【００６４】
【表１】
【００６５】
次表２には、一例として超解像光ディスクに対して超解像再生を行なったときに、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が少なかった２つの対称形ＰＲ特性におけるビットエラーレート（ＢＥＲ）の値と、７つの非対形ＰＲ特性におけるビットエラーレート（ＢＥＲ）の値とが示されている。次表２にから明らかなように、例えば一般的に用いられている対称なＰＲ（１，２，２，２，１）でのビットエラーレートの値に比べて、非対称なＰＲ（２，０，５，１，０）でのビットエラーレートの値は１／４程度となり、他の非対称形ＰＲ特性においても対称形ＰＲ特性に比べて、ビットエラーレートの値が１桁小さくなっている。したがって、超解像光ディスクを超解像再生する場合には非対称なＰＲ特性により再生信号を波形等価することで、ビットエラーレートを大幅に低減することが可能となることがわかる。本実施形態の光ディスク装置２０では、一例としてＲＦ信号はＰＲ（１,１,４,４,１）へ波形等価されているため、例えば対称形ＰＲ特性であるＰＲ（１,２,２,２,１）へ波形等価する場合に比較して、ビットエラーレートが約１／３に低減されることになる。
【００６６】
【表２】
【００６７】
なお、本実施形態にかかる光ディスク装置２０では、ＲＦ信号をＰＲ（１,１,４,４,１）に波形等価する場合について説明したが、これに限らず、光ディスク１５に該光ディスク１５に適したＰＲ特性に関する情報を記録しておき、再生時にＰＲ特性に関する情報を光ディスク装置２０で読み取って使用することも可能である。
【００６８】
例えば、光ディスク１５のウォブル情報や、図１４（Ａ）に示されるように、光ディスク１５のデータ領域２の内周部にあるＴＯＣ（Table Of Contents）領域にＰＲ特性に関する情報が含まれている場合には、例えば光ディスク１５のディスクマウント時に、ＣＰＵ４０に、ＰＲ特性に関する情報を読みこませてＲＡＭ４１に保存させ、上位装置９０から再生要求コマンドを受信した旨の通知があった場合に、ＲＡＭ４１に保存されている前記情報と再生条件等とに基づいてＰＲ特性を設定しても良い。また、図１４（Ｂ）に示されるように、光ディスク１５の、記録領域２に黒点３で示されるように、ＰＲ特性に関する情報を周期的に配置しておくこととしてもよい。
【００６９】
また、超解像再生時には、超解像層１５ｄの構成、記録密度、再生パワー、再生時の線速度及び光源の駆動波形などの再生条件により、超解像層１５ｄの温度分布が変化し、開口部またはマスク部の形状が変化するため、これに起因して非線形性の発現の仕方も異なる。したがって、上記各パラメータも単数または複数規定して、その時の最適なＰＲ特性を持つと良い。
【００７０】
また、上記実施形態では、図７に示されるようにＡ／Ｄ６２、非対称ＦＩＲフィルタ６３、及びインターポレータ６４は直列に配置されているが、図１５に示されるように、非対称ＦＩＲフィルタ６３はＰＬＬへの信号経路のみに配置しても良い。その場合には、ＲＦ信号は等価回路６５のみ通過するため、図７に示されるように、ＲＦ信号が非対称ＦＩＲフィルタ６３と等価回路６５を通過する構成と比較して、ＦＩＲフィルタ６３の有効桁数に起因する波形等価の数値誤差を低減することが可能となる。
【００７１】
《変形例》
次に、デコーダ２８ｅのビタビ復号器５６に代えて、判定帰還型ビタビ復号器６６を用いた光ディスク装置２０について説明する。図１６は判定帰還型ビタビ復号器６６のブロック図である。図１６に示されるように、判定帰還型ビタビ復号器６６は、図８に示される前述のビタビ復号器５６と比較して、ブランチメトリック計算器７０が補償機能付きブランチメトリック計算器７７に代わり、パスメモリ７２が仮判定機能付きパスメモリ７６に代わり、パターン補償メモリ７５が付加されている点で相違する。以下、判定帰還型ビタビ復号器６６を備える光ディスク装置２０について、ビタビ復号器５６との相違点を中心に説明する。
【００７２】
図１７は判定帰還型ビタビ復号器６６の仮判定結果出力機能付きパスメモリ７６のブロック図である。この仮判定結果出力機能付きパスメモリ７６は、パスメモリセルの内容をそれぞれのステートに対応した仮判定結果としてパターン補償メモリ７５へと出力する。仮判定結果は、最尤推定中のビットのすぐ後のビット情報を有するため、後方ビットの判定情報として、最尤推定に反映することにより、媒体上でより広い範囲（長いビット長）での非線形補償が可能となる。そのため、超解像光ディスクの再生信号に含まれる長い範囲の非線形な符号間干渉を補償することが可能となり、超解像光ディスク再生時のビットエラーレートを大きく改善できる。
【００７３】
図１８は、仮判定結果の取得を説明するためのトレリス線図である。以下、図１８を参照しつつ仮判定結果の取得方法について説明する。図１８における時刻ｔから時刻ｔ−４に対応するステートは最尤推定中の状態遷移部分である。また、時刻ｔ−５から時刻ｔ−９に対応するステートは仮判定結果部分である。図１８においてｔ−１における各ステートから、太線の矢印で示される生き残パスに沿って時間を逆にたどっていくと、各生き残りパスに対応する仮判定ビット列は一つに決まる。すなわち、時刻ｔ−１における各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１からパスマージが終了した時刻ｔ−９におけるステートＳ００００までの、生残りパスをたどるルートは一義的に決まり、時刻ｔ−１における各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１の時刻ｔ−５から時刻ｔ−９までの仮判定ビットは、図１８に示されるようにそれぞれ決定される。そして、仮判定結果出力機能付きパスメモリ７６は、図１７と図１８を総合するとわかるように、時刻ｔ−５から時刻ｔ−７の各ステートＳ００００〜Ｓ１１１１に対応する３ビットのビット列Ｂ（００００）〜Ｂ（１１１１）を仮判定ビット列としてパターン補償メモリ７５に出力する。
【００７４】
図１９は、パターン補償メモリ７５のブロック図である。図１９に示されるようにパターン補償メモリ７５は、各ブランチＢ（ｎ）に対応する１６のＢ（ｎ）補償値セット格納メモリ５１１〜５１１６を有しており、仮判定結果出力機能付きパスメモリ７６からの仮判定ビット列Ｂ（００００）〜Ｂ（１１１１）はそれぞれ対応するＢ（ｎ）補償値セット格納メモリ５１１〜５１１６に入力される。そして、各Ｂ（ｎ）補償値セット格納メモリ５１１〜５１１６からは、入力された仮判定ビット列Ｂ（００００）〜Ｂ（１１１１）に対応する補償値ＣＶ（ｎ）が出力される。一例として、図２０（Ａ）にはＢ（１）補償値セット格納メモリ５１１のビット列Ｂ（００００）と補償値ＣＶ（１）の対応を示すテーブルが示され、図２０（Ｂ）にはＢ（６）補償値セット格納メモリ５１６のビット列Ｂ（０１１０）と補償値ＣＶ（ｎ）の対応を示すテーブルが示され、図２０（Ｃ）にはＢ（１２）補償値セット格納メモリ５１１２のビット列Ｂ（１１００）と補償値ＣＶ（１２）の対応を示すテーブルが示されている。例えば、図１８のトレリス線図に示されるように生残りパスが決定している場合には、Ｂ（１）補償値セット格納メモリ５１１に入力されるビット列Ｂ（００００）は（１１０）である。したがって、Ｂ（１）補償値セット格納メモリ５１１では、図２０（Ａ）のテーブルに基づいて補償値ＣＶ（１）の値が−０．１１と決定される。同様に、Ｂ（６）補償値セット格納メモリ５１６に入力されるビット列Ｂ（０１１０）は（０００）であり、Ｂ（１２）補償値セット格納メモリ５１１２に入力されるビット列Ｂ（１１００）は（１１１）である。したがって、（６）補償値セット格納メモリ５１６及びＢ（１２）補償値セット格納メモリ５１１２では、図２０（Ｂ）及び図２０（Ｃ）のテーブルに基づいて補償値ＣＶ（６）の値が−０．０１と決定され、補償値ＣＶ（１２）の値が−０．０８と決定される。そして、一例として上述のように決定された補償値ＣＶ（１）,ＣＶ（６）,ＣＶ（１２）は補償機能付きブランチメトリック計算器７７へ出力される。
【００７５】
図１６に戻り、補償機能付きブランチメトリック計算器７７は、ＰＲクラスにより決まるビット長の線形な符号間干渉予測値に、パターン補償メモリ７５から出力される各ブランチＢ（ｎ）に相当する補償値ＣＶ（ｎ）を加えた値を目標値とし、この目標値と入力信号としての波形等価されたＲＦ信号の値とのユークリッド距離（ブランチメトリック）の計算を行う。次式（４）は補償機能付きブランチメトリック計算器７７によるブランチメトリックの計算式であり、補償機能付きブランチメトリック計算器７７は式（４）によりブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）をそれぞれ計算する。なお、式（４）は各ブランチＢ（ｎ）に対応する補償値ＣＶ（ｎ）項を有している点で式（３）と相違している。
【００７６】
ＢＭｔ（ｎ）＝（ＰＰ（ｎ）×ＰＲ＋ＣＶ（ｎ）−ＲＦ）２ …（４）
ただし、ｎは１〜１６の整数であり、ＰＲは行列［１１４４１］Ｔであり、ＲＦは入力信号としてのＰＲ特性へと波形等価されたＲＦ信号の値である。また、ＰＰ（ｎ）は各ブランチＢ（ｎ）に対応する５ビットのビット列であり、例えばブランチＢ（ｎ）に対応する遷移前の状態を示す４ビットのビット列に、遷移後のビット列の先頭の１ビットを加えた５ビットのビット列で表される。ブランチメトリック計算器７０は上記式（４）に基づいて、１６個のブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）を計算する。なお、式（４）中の×は行列の掛け算を示す。
【００７７】
上記式（４）により各ブランチメトリックＢＭｔ（ｎ）の計算が終了すると、判定帰還型ビタビ復号器６６では上述したビタビ復号器５６と同様の方法で、２値化信号が生成される。
【００７８】
《効果の説明》
図２１（Ａ）〜図２３に示されるグラフは、最短記録マーク長が１４７ｎｍである記録マークで記録された超解像光ディスクの再生信号に対して、ランダムに５ビットのＰＲ特性を変化させてビットエラーレート（ＢＥＲ）の変化を観測し、観測により得られたビットエラーレート（ＢＥＲ）に対する各ビットにおけるそれぞれのＰＲ特性を示すグラフである。つまり、各グラフ中のＰＲ特性はＰＲ特性の要素値の和で正規化したものであり、図２１（Ａ）は、ＰＲ特性がＰＲ（ａ１,ａ２,ａ３,ａ４,ａ５）と表される場合において、１ビット目に対応するａ１／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートとの相関を示すグラフであり、図２１（Ｂ）は、２ビット目に対応するａ２／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図２２（Ａ）は、３ビット目に対応するａ３／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図２２（Ｂ）は４ビット目に対応するａ４／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフであり、図２３は、５ビット目に対応するａ５／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値とビットエラーレートの相関を示すグラフである。なお、各グラフ中に示される直線は、各観測点を一次近似することに得られた近似直線である。
【００７９】
上述したように、等価回路のＰＲ特性を選択する際には、波形等価する際に各ビットにおけるビットエラーレート（ＢＥＲ）が小さいほど好ましい。そこで、各グラフにおいて、ビットエラーレート（ＢＥＲ）が小さくなる縦軸近傍の近似直線で示されるａｉ／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)（ｉ＝１〜５）の値をみると、各ビットにおけるａｉ／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値はおおよそ次表３のようになる。
【００８０】
次表３から、２ビット目と４ビット目とを比較するとａ４／(ａ１＋ａ２＋ａ３＋ａ４＋ａ５)の値は、ａ２／(ａ１＋ａ２＋A３＋ａ４＋ａ５)の値の０．５程度の大きな差があることがわかる。これは、超解像光ディスクからの再生信号が、２ビット目と４ビット目に関して非対称なＰＲ特性に対応していることを意味している。
【００８１】
【表３】
【００８２】
次表４には、一例として超解像光ディスクに対して超解像再生を行なったときにビットエラーレート（ＢＥＲ）が少なかった２つの対称形ＰＲ特性におけるビットエラーレート（ＢＥＲ）の値と、７つの非対形ＰＲ特性におけるビットエラーレート（ＢＥＲ）の値とが示されている。次表４にから明らかなように、例えば一般的に用いられている対称なＰＲ（１，２，２，２，１）でのビットエラーレートの値に比べて、非対称なＰＲ（２，０，５，８，１）でのビットエラーレートの値は１／７程度となり、他の非対称形ＰＲ特性においても対称形ＰＲ特性に比べて、ビットエラーレートの値が1桁小さくなっている。したがって、超解像光ディスクを超解像再生する場合には非対称なＰＲ特性により再生信号を波形等価することで、ビットエラーレートを大幅に低減することが可能となることがわかる。本実施形態の光ディスク装置２０では、一例としてＲＦ信号は非対称形ＰＲ特性であるＰＲ（１,１,４,４,１）へ波形等価されているため、例えば対称形ＰＲ特性であるＰＲ（１,２,２,２,１）へ波形等価する場合に比較して、ビットエラーレートが効果的に低減されることになる。
【００８３】
【表４】
【００８４】
なお、上記実施形態では、光ディスク装置２０が、再生信号をＰＲ（１，１，４，４，１）で波形等価する場合について説明したが、これに限らず、ＰＲ（３，０，８，１，１）、ＰＲ（２，０，５，１，０）、ＰＲ（２，０，８，３，１）、ＰＲ（１，０，５，２，１）、ＰＲ（２，０，５，５，１）、ＰＲ（２，０，８，４，１）、ＰＲ（２，０，４，６，０）、ＰＲ（２，０，５，８，１）、ＰＲ（１，０，２，４，０）、ＰＲ（２，０，４，５，０）、及びＰＲ（３，１，８，１，１）のうちのいずれかであってもよい。要は、光ディスク２０は、上記式（１）及び式（２）で示される条件が成立しないＰＲ特性に、再生信号を波形等価するものであればよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、情報の再生のみが可能な光ディスク装置について説明したが、これに限らず、情報の記録、再生及び消去のうち、少なくとも情報の再生が可能な光ディスク装置であれば良い。
【００８６】
また、上記実施形態では、光ピックアップ装置が１つの光源を備える場合について説明したが、これに限らず、例えば互いに異なる波長の光を発光する複数の光源を備えていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上説明したように、本発明の情報再生装置、情報再生方法、及び光ディスク媒体は、記録マークのピッチが回折限界よりも小さい情報を精度良く再生するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】超解像光ディスクを説明するための図である。
【図３】超解像光ディスクにおける再生パワーとＣＮＲとの関係を説明するための図である。
【図４】図４（Ａ）は微小開口領域を説明するための図であり、図４（Ｂ）は微小マスク領域を説明するための図である。
【図５】微小マスク領域の作用を説明するための図である。
【図６】超解像光ディスクにおける反射光の光強度分布と再生パワーとの関係を説明するための図である。
【図７】デコーダ２８ｅのブロック図（その１）である。
【図８】ビタビ復号器５６のブロック図である。
【図９】ＰＲ（１,１,４,４,１）の状態遷移を示すトレリス線図である。
【図１０】パスメモリ７２のブロック図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その１、その２）である。
【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その３、その４）である。
【図１３】ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その５）である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、光ディスク１５の変形例を示す図である。
【図１５】デコーダ２８ｅのブロック図（その２）である。
【図１６】判定帰還型ビタビ復号器６６のブロック図である。
【図１７】仮判定機能付きパスメモリ７６のブロック図である。
【図１８】仮判定結果の取得を説明するための図である。
【図１９】パターン補償メモリ７５のブロック図である。
【図２０】図２０（Ａ）〜図２０（C）は補償値ＣＶ（ｎ）の決定方法を説明するための図である。
【図２１】図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）は、ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その６、その７）である。
【図２２】図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）は、ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その８、その９）である。
【図２３】ビットエラーレートとＰＲ特性との相関を示すグラフ（その１０）である。
【符号の説明】
【００８９】
１５…光ディスク、２０…光ディスク装置、２３…光ピックアップ装置、２８ｄ…ＲＦ信号生成回路、２８ｅ…デコーダ、５６…ビタビ復号器、６５…等価回路、６６…判定帰還型ビタビ復号器、７５…パターン補償メモリ、７６…仮判定機能付きパスメモリ、７７…補償機能つきブランチメトリック計算器、６７…ＰＬＬ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報をＰＲＭＬ方式を用いて再生する情報再生装置であって、
光源と、前記光源から出射された光を、光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と、前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッドと；
前記光検出器の出力信号からＲＦ信号を生成する信号生成手段と；
前記情報が回折限界よりも小さいピッチの記録マークで記録された前記光ディスクに対して、前記ＲＦ信号を、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価する波形等価器と；を備える情報再生装置。
【請求項２】
前記非対称なパーシャルレスポンス特性は、ＰＲ（３，０，８，１，１）、ＰＲ（２，０，５，１，０）、ＰＲ（２，０，８，３，１）、ＰＲ（１，０，５，２，１）、ＰＲ（２，０，５，５，１）、ＰＲ（２，０，８，４，１）、ＰＲ（１，１，４，４，１）、ＰＲ（２，０，４，６，０）、ＰＲ（２，０，５，８，１）、ＰＲ（１，０，２，４，０）、ＰＲ（２，０，４，５，０）、及びＰＲ（３，１，８，１，１）のうちのいずれかとする請求項１に記載の情報再生装置。
【請求項３】
前記記録マークのビットパターン毎の複数の補償値が記録されたパターン補償メモリと；
前記ＰＲＭＬ方式に応じた複数のステートに対する過去の判定結果を出力する機能を有するパスメモリと；
前記複数の補償値のうちの前記過去の判定結果に応じた補償値を用いて、前記波形等価されたＲＦ信号の各受信信号に対する尤度を演算するブランチメトリック計算器と；を更に備える請求項１又は２に記載の情報再生装置。
【請求項４】
前記光ディスクには、前記パーシャルレスポンス特性に関する情報が記録されており、記録密度、再生パワー、再生時の線速度及び前記光源の駆動波形のうちの少なくとも一つと、前記光ディスクに記録されているパーシャルレスポンス特性に関する情報とから、前記波形等価器の波形等価係数を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の情報再生装置。
【請求項５】
前記波形等価器により波形等価される前のＲＦ信号から、クロック信号を抽出するクロック抽出回路を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の情報再生装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の情報再生装置に用いられる光ディスク媒体であって、
回折限界よりも小さいピッチの記録マークと；
前記記録マークの記録密度、前記記録マークの再生に最適なパワー又は線速度、及び前記光源の駆動波形のうちの少なくとも一つと；
前記パーシャルレスポンス特性に関する情報と；を有する光ディスク媒体。
【請求項７】
情報をＰＲＭＬ方式を用いて再生する情報再生方法であって、
前記情報が回折限界よりも小さいピッチの記録マークで記録された光ディスクから、ＲＦ信号を読み取る工程と；
前記ＲＦ信号を、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価する波形等価工程と；を含む情報再生方法。
【請求項８】
前記波形等価されたＲＦ信号のビットパターン毎の補償値を算出する補償値算出工程と；
前記ＰＲＭＬ方式に応じた複数のステートに対する、過去の判定結果に応じた前記補償値を用いて、前記波形等価されたＲＦ信号の各受信信号に対する尤度を演算するブランチメトリック値算出工程と；を更に含む請求項７に記載の情報再生方法。
【請求項１】
情報をＰＲＭＬ方式を用いて再生する情報再生装置であって、
光源と、前記光源から出射された光を、光ディスクに集光する対物レンズを含む光学系と、前記光ディスクからの反射光を受光する光検出器とを有する光ヘッドと；
前記光検出器の出力信号からＲＦ信号を生成する信号生成手段と；
前記情報が回折限界よりも小さいピッチの記録マークで記録された前記光ディスクに対して、前記ＲＦ信号を、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価する波形等価器と；を備える情報再生装置。
【請求項２】
前記非対称なパーシャルレスポンス特性は、ＰＲ（３，０，８，１，１）、ＰＲ（２，０，５，１，０）、ＰＲ（２，０，８，３，１）、ＰＲ（１，０，５，２，１）、ＰＲ（２，０，５，５，１）、ＰＲ（２，０，８，４，１）、ＰＲ（１，１，４，４，１）、ＰＲ（２，０，４，６，０）、ＰＲ（２，０，５，８，１）、ＰＲ（１，０，２，４，０）、ＰＲ（２，０，４，５，０）、及びＰＲ（３，１，８，１，１）のうちのいずれかとする請求項１に記載の情報再生装置。
【請求項３】
前記記録マークのビットパターン毎の複数の補償値が記録されたパターン補償メモリと；
前記ＰＲＭＬ方式に応じた複数のステートに対する過去の判定結果を出力する機能を有するパスメモリと；
前記複数の補償値のうちの前記過去の判定結果に応じた補償値を用いて、前記波形等価されたＲＦ信号の各受信信号に対する尤度を演算するブランチメトリック計算器と；を更に備える請求項１又は２に記載の情報再生装置。
【請求項４】
前記光ディスクには、前記パーシャルレスポンス特性に関する情報が記録されており、記録密度、再生パワー、再生時の線速度及び前記光源の駆動波形のうちの少なくとも一つと、前記光ディスクに記録されているパーシャルレスポンス特性に関する情報とから、前記波形等価器の波形等価係数を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の情報再生装置。
【請求項５】
前記波形等価器により波形等価される前のＲＦ信号から、クロック信号を抽出するクロック抽出回路を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の情報再生装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の情報再生装置に用いられる光ディスク媒体であって、
回折限界よりも小さいピッチの記録マークと；
前記記録マークの記録密度、前記記録マークの再生に最適なパワー又は線速度、及び前記光源の駆動波形のうちの少なくとも一つと；
前記パーシャルレスポンス特性に関する情報と；を有する光ディスク媒体。
【請求項７】
情報をＰＲＭＬ方式を用いて再生する情報再生方法であって、
前記情報が回折限界よりも小さいピッチの記録マークで記録された光ディスクから、ＲＦ信号を読み取る工程と；
前記ＲＦ信号を、中央を原点として非対称なパーシャルレスポンス特性に波形等価する波形等価工程と；を含む情報再生方法。
【請求項８】
前記波形等価されたＲＦ信号のビットパターン毎の補償値を算出する補償値算出工程と；
前記ＰＲＭＬ方式に応じた複数のステートに対する、過去の判定結果に応じた前記補償値を用いて、前記波形等価されたＲＦ信号の各受信信号に対する尤度を演算するブランチメトリック値算出工程と；を更に含む請求項７に記載の情報再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００７−３２３６８６（Ｐ２００７−３２３６８６Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１４９４４８（Ｐ２００６−１４９４４８）
【出願日】平成１８年５月３０日（２００６．５．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３０日（２００６．５．３０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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