(57)【要約】【課題】位相誤差検出用の特別なピット列を挿入する必要がなく、再生信号から再生クロックを生成するための位相誤差情報を抽出することが可能な情報再生方法を提供する。【解決手段】記録情報の一部に多値度を落としたセルを設け、例えば、Ｎ値（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に１つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設け、光スポットの中央がＭ値のセルの中央に来た時に再生信号をサンプリングしてセル中央値を検出する。一方、予めセル中央値の理想値及びセル中央値の理想値近傍における再生信号の勾配を導出し、これらの値と検出したセル中央値に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する。【選択図】図１２
2008041235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的情報媒体のトラック上で仮想的に一定間隔のセルを設け、光スポットを用いて、前記セルでトラック方向の情報ピットの長さ又は情報ピットの面積を変えて多値情報を記録し、前記情報ピットから多段階の再生信号のレベルを検出することにより多値情報を再生するための記録再生領域を有する光学的情報媒体に対して多値情報を再生する光学的情報再生方法において、
前記トラック上にＮ値（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に１つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設け、
前記Ｍ値で記録されたセルの再生信号をサンプリングして再生信号のセル中央値を検出する工程と、
前記検出されたセル中央値、予め導出しているセル中央値の理想値、及び前記セル中央値の理想値近傍における再生信号の勾配に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する工程とを含むことを特徴とする光学的情報再生方法。
【請求項２】
前記セル中央値の理想値及び前記勾配は前記記録再生領域の先頭に記録されている学習するための情報ピットからなる多値学習領域を再生することにより導出されることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報再生方法。
【請求項３】
前記セル中央値の理想値及び前記勾配はシミュレーションにより導出されることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報再生方法。
【請求項４】
前記位相誤差取得工程は、前記セル中央値の理想値を挟む２つ以上のセル中央値によって算出された前記勾配と、前記セル中央値の理想値と前記検出されたセル中央値の差とから再生クロックを生成するための位相誤差を取得することを特徴とする請求項２又は３に記載の光学的情報再生方法。
【請求項５】
前記位相誤差取得工程において、前記Ｍ値で記録されたセル及びその両側のＮ値で記録されたセルのうち、前記Ｍ値セルのセル中央値に対して、少なくとも一方のＮ値セルのセル中央値のレベル差が予め設定された値以内の場合には、位相誤差検出を停止することを特徴とする請求項1〜４のいずれか１項に記載の光学的情報再生方法。
【請求項６】
光学的情報媒体のトラック上で仮想的に一定間隔のセルを設け、光スポットを用いて、前記セルでトラック方向の情報ピットの長さ又は情報ピットの面積を変えて多値情報を記録し、前記情報ピットから多段階の再生信号のレベルを検出することにより多値情報を再生するための記録再生領域を有する光学的情報媒体に対して多値情報を再生する光学的情報再生方法において、
前記トラック上にＮ値ピット（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に連続する２つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設け、
前記連続する２つのＭ値で記録されたセルの再生信号をサンプリングして再生信号のセル間値を検出する工程と、
前記検出されたセル間値、予め導出しているセル間値の理想値、及び前記セル間値の理想値近傍における再生信号の勾配に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する工程とを含むことを特徴とする光学的情報再生方法。
【請求項７】
前記セル間値の理想値及び前記勾配は前記記録再生領域の先頭に記録されている学習するための情報ピットからなる多値学習領域を再生することにより導出されることを特徴とする請求項６に記載の光学的情報再生方法。
【請求項８】
前記セル間値の理想値及び前記勾配はシミュレーションにより導出されることを特徴とする請求項６に記載の光学的情報再生方法。
【請求項９】
前記位相誤差取得工程は、２つの連続するＭ値で記録されたセルのセル中央値から算出された前記勾配と、前記セル間値の理想値と前記検出されたセル間値の差とから再生クロックを生成するための位相誤差を取得することを特徴とする請求項６又は７に記載の光学的情報再生方法。
【請求項１０】
前記位相誤差取得工程において、前記Ｍ値で記録された２つの連続するセルのセル中央値のレベル差が予め設定された値以内の場合には、位相誤差検出を停止することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の光学的情報再生方法。
【請求項１１】
光学的情報媒体のトラック上で仮想的に一定間隔のセルを設け、光スポットを用いて、前記セルでトラック方向の情報ピットの長さ又は情報ピットの面積を変えて多値情報を記録し、前記情報ピットから多段階の再生信号のレベルを検出することにより多値情報を再生するための記録再生領域を有する光学的情報媒体に対して多値情報を再生する光学的情報再生方法において、
前記トラック上にＮ値（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に連続する３つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設け、
前記連続する３つのＭ値で記録されたセルの再生信号をサンプリングして前記連続する３つのＭ値のセルのうち中央のセルのセル中央値を検出する工程と、
前記検出されたセル中央値、予め導出している前記セル中央値の理想値、及び前記セル中央値の理想値近傍における再生信号の勾配に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する工程とを含むことを特徴とする光学的情報再生方法。
【請求項１２】
前記セル中央値の理想値及び前記勾配は前記記録再生領域の先頭に記録されている学習するための情報ピットからなる多値学習領域を再生することにより導出されることを特徴とする請求項１１に記載の光学的情報再生方法。
【請求項１３】
前記セル中央値の理想値及び前記勾配はシミュレーションにより導出されることを特徴とする請求項１１に記載の光学的情報再生方法。
【請求項１４】
前記位相誤差取得工程は、３つの連続するＭ値で記録されたセルのセル中央値から算出された前記勾配と、前記セル間値の理想値と前記検出されたセル間値の差とから再生クロックを生成するための位相誤差を取得することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光学的情報再生方法。
【請求項１５】
前記位相誤差取得工程において、前記Ｍ値で記録された３つの連続するセルのうち中央のＭ値セルのセル中央値に対して、少なくともその両側のＭ値セルのうち一方のＭ値セルのセル中央値のレベル差が予め設定された値以内の場合には、位相誤差検出を停止することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の光学的情報再生方法。
【請求項１６】
光学的情報媒体のトラック上で仮想的に一定間隔のセルを設け、光スポットを用いて、前記セルでトラック方向の情報ピットの長さ又は情報ピットの面積を変えて多値情報を記録し、前記情報ピットから多段階の再生信号のレベルを検出することにより多値情報を再生するための記録再生領域を有する光学的情報媒体に対して多値情報を再生する光学的情報再生方法において、
前記トラック上にＮ値（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に１つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設け、
前記Ｍ値で記録されたセルの再生信号のセル中央値をサンプリングするタイミングを検出する工程と、
前記再生信号が予め導出しているセル中央値の理想値に来た時のタイミングを検出する工程と、
前記検出された再生信号のセル中央値をサンプリングするタイミングと、前記再生信号が前記セル中央値の理想値に来た時のタイミングとの差に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する工程とを含むことを特徴とする光学的情報再生方法。
【請求項１７】
前記セル中央値の理想値は前記記録再生領域の先頭に記録されている学習するための情報ピットからなる多値学習領域を再生することにより導出されることを特徴とする請求項１６に記載の光学的情報再生方法。
【請求項１８】
前記セル中央値の理想値はシミュレーションにより導出されることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の光学的情報再生方法。
【請求項１９】
前記位相誤差取得工程において、前記Ｍ値で記録されたセル及びその両側のＮ値で記録されたセルのうち、前記Ｍ値セルのセル中央値に対して、少なくとも一方のＮ値セルのセル中央値のレベル差が予め設定された値以内の場合には、位相誤差検出を停止することを特徴とする請求項1６〜１８のいずれか１項に記載の光学的情報再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３値以上の値を用いて多値情報を再生する光学的情報再生方法に関し、特に、記録情報から再生時の再生クロック生成するＰＬＬのための位相誤差情報の検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光メモリ産業は拡大しつつあり、再生専用のＣＤやＤＶＤから、金属薄膜や色素系記録材料を用いた追記型、更には、光磁気材料や相変化材料を用いた書換え型まで開発され、その応用も民生からコンピュータの外部メモリへと拡大している。
【０００３】
そして、更に記録容量の高密度化の研究開発が進められており、情報の記録再生に関わる光スポットを微小化する技術として、光源の波長は赤色（６５０ｎｍ）から、青紫色(４０５ｎｍ)になりつつある。また、対物レンズの開口数も０．６や０．６５から０．８５へと高められようとしている。一方では、同じ光スポットの大きさを用いて、より効率のよい多値記録再生の技術も提案されている。
【０００４】
例えば、多値記録再生技術の方式として、特開平５−１２８５３０号公報で提案された方法がある（特許文献１）。同公報には光学的情報記録媒体の情報トラック上に情報ピットのトラック方向の長さと、その情報ピットの再生用光スポットに対するトラック方向のシフト量の組み合わせによって多値情報を記録する記録方法が開示されている。また、その多値記録した情報ピットを再生する際、予め学習しておいた検出信号と光スポットから得られた検出信号との相関より多値情報を再生する再生方法が開示されている。
【０００５】
また、光ディスク分野の研究における国際学会であるＩＳＯＭ２００３（Write−once Disks for Multi-level Optical Recording：予稿集Ｆｒ−Ｐｏ−０４）において、以下の発表がなされている（非特許文献１）。即ち、青紫色の光源（４０５ｎｍ）とＮＡ０．６５の光学系を用い、トラックピッチが０．４６μｍの光ディスクを用いる。その光ディスクに対して、仮想的に設けた一つの情報ピットを記録する領域（以下、セルと記述する）のトラック方向の幅を０．２６μｍとして、８レベルの多値記録再生を行った発表がなされている。
【０００６】
８レベルの情報ピットを選択するには、例えば、図２０に示すようにセルのトラック方向（図中Ａ方向）の長さを１６等分し、レベル０を何も情報ピットを記録しないとする。また、レベル１を２／１６セル分の幅、レベル２を４／１６セル分の幅、レベル３を６／１６セル分の幅、レベル４を８／１６セル分の幅、レベル５を１０／１６セル分の幅、レベル６を１２／１６セル分の幅、レベル７を１４／１６セル分の幅とする。
【０００７】
このように選択した情報ピットをランダムに記録し、その反射光量を光検出器で受光する。そして、得られた多値情報ピットからの再生信号を、光スポットの中央が、セルのトラック方向の中央に来た時のタイミングでサンプリングすると、各レベルに対する再生信号の振幅は図２１のような分布となる。
【０００８】
この時、情報をサンプリングするためのクロックは記録情報中に所定間隔で挿入された所定ピット列の再生により位相誤差情報を検出し、フェーズロックドループ回路（ＰＬＬ回路）において生成する構成が採られている。
【０００９】
図２２は位相誤差検出用のピット列挿入例を示す。図中、（Ａ）〜（Ｉ）は記録情報列を示しており、（Ａ）は記録データ先頭に位置するＰＬＬ引き込み用ピット列である。これは多値記録の如何に拘わらず採用する場合が多い。（Ｂ）は既知ピット列の再生信号を得るための学習ピット列である。
【００１０】
（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｇ）、（Ｉ）は符号化されたユーザ情報である。（Ｄ）、（Ｆ）、（Ｈ）は再生クロックを生成するＰＬＬのための位相誤差検出用ピット列である。例えば、レベルスライスによる２値化処理を行ってエッジを抽出し、このエッジと再生クロックとの位相誤差情報を位相比較器により検出し、再生クロックのＰＬＬ処理に利用する。多値記録においては、記録ピットサイズの如何に拘わらずエッジ周期は一定になるため、ＳＮ比の良い位相情報を得るためには、位相誤差検出用のピット列を最小レベルと最大レベルが交互に現れるようにするのが望ましい。
【００１１】
図２１の説明に戻る。情報ピットが何も書かれていないレベル０が続く時の再生信号レベルを『１』、レベル７の情報ピットが連続して記録されている時の再生信号レベルを『０』として規格化している。
【００１２】
各レベルに対応する再生信号の値が幅を持つのは、注目している情報ピットの前後に書かれている情報ピットからの影響（符号間干渉）を受けるからである。図２１に示すように隣のレベルと再生信号の振幅分布が重なっていると、固定した閾値では分離検出できない。
【００１３】
ＩＳＯＭ２００３（Write−once Disks for Multi-level Optical Recording：予稿集Ｆｒ−Ｐｏ−０４）には、これを解決するための方法が開示されている。即ち、注目している情報ピットの値と、その前後の情報ピットの値とが予め分かっているピット列からの再生信号を読み取り記憶しておく（学習）。そして、実際の情報ピットからの再生信号と記録しておいた値とを比べて（相関をみる）、分離検出する方式が述べられている。この方式では、記録密度はおよそ１６Gbit／inch2である。
【特許文献１】特開平５−１２８５３０号公報
【非特許文献１】ＩＳＯＭ２００３（Write−once Disks for Multi-level Optical Recording：予稿集Ｆｒ−Ｐｏ−０４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記多値レベルの情報記録再生方法では、再生信号レベルを検出するための再生クロックを生成する場合、位相誤差信号を十分な精度で得ようとすると、以下の課題がある。即ち、所定間隔、所定の長さで、且つ、固定スライスによる２値化により位相情報が検出可能なように十分大きなピット列を挿入しておく必要がある。
【００１５】
この位相誤差検出のためのピット列を挿入すると、情報記録媒体の記録フォーマットの情報効率の低下を招き、多値記録における線密度の向上を妨げるという欠点があった。
【００１６】
本発明の目的は、位相誤差検出用の特別なピット列を挿入する必要がなく、再生信号から再生クロックを生成するための位相誤差情報を抽出することが可能な光学的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】
【００１７】
本発明は、光学的情報媒体のトラック上にＮ値（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に１つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設け、Ｍ値で記録されたセルの再生信号をサンプリングして再生信号のセル中央値を検出する。そして、検出されたセル中央値、予め導出しているセル中央値の理想値、及びセル中央値の理想値近傍における再生信号の勾配に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する。
【００１８】
また、本発明は、光学的情報媒体のトラック上にＮ値ピット（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に連続する２つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設け、連続する２つのＭ値で記録されたセルの再生信号をサンプリングして再生信号のセル間値を検出する。そして、検出されたセル間値、予め導出しているセル間値の理想値、及びセル間値の理想値近傍における再生信号の勾配に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する。
【００１９】
更に、本発明は、光学的情報媒体のトラック上にＮ値（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に連続する３つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設け、連続する３つのＭ値で記録されたセルの再生信号をサンプリングして連続する３つＭ値のセルのうち中央のセルのセル中央値を検出する。そして、検出されたセル中央値、予め導出しているセル中央値の理想値、及びセル中央値の理想値近傍における再生信号の勾配に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する。
【００２０】
また、本発明は、トラック上にＮ値（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に１つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設け、Ｍ値で記録されたセルの再生信号のセル中央値をサンプリングするタイミングを検出する。また、再生信号が予め導出しているセル中央値の理想値に来た時のタイミングを検出する。そして、検出された再生信号のセル中央値をサンプリングするタイミングと、再生信号がセル中央値の理想値に来た時のタイミングとの差に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、記録情報の再生信号から直接再生クロック生成のための位相誤差情報を検出することが可能となる。そのため、記録媒体上にＰＬＬのための特別な領域が不要となり、記録媒体の情報の記録効率（フォーマット効率）を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る光学的情報記録再生装置の一実施形態を示すブロック図である。光学的情報記録再生装置１は、制御回路２、スピンドルモータ３、光ディスク４、光ヘッド５、光ヘッド制御回路６、情報記録回路７、情報再生回路８、スピンドルモータコントローラ９及びインターフェースコントローラ１０を有する。
【００２３】
制御回路２は外部のコンピュータ等の情報処理装置との情報の送受信を制御し、光ディスク４に対する情報の記録や再生を情報記録回路７と情報再生回路８を用いて制御し、また、その他の稼働部を制御する。情報記録回路７は後述するように多値情報の記録を行い、情報再生回路８は多値情報の再生を行う。
【００２４】
スピンドルモータ３は、スピンドルモータコントローラ９により制御され、光ディスク４を回転駆動する。光ディスク４は、不図示の機構により光学的情報記録再生装置１に対して挿入または排出可能な光学的情報記録媒体である。
【００２５】
光ヘッド５は光ディスク４に光学的に情報を記録或いは再生する。光ヘッド５としては、例えば、光源の波長を４０５ｎｍ、対物レンズの開口数を０．８５とすると、光スポットの大きさは、およそ０．４０５μｍとなる。光ディスク４のトラックピッチは０．３２μｍとする。光ヘッド制御回路６は光ヘッド５による光スポットの位置を制御するものであり、オートトラッキング制御、シーク動作の制御、オートフォーカシング制御を行う。
【００２６】
本発明に係る情報再生における位相誤差信号の生成は、情報再生回路８が担うことになる。情報再生回路８は後述するセル中央値やセル間値の検出或いは再生信号勾配の算出や位相誤差の算出等を行う。
【００２７】
まず、本発明に係る多値情報記録再生方法及び装置に関して説明する。図２は本発明の光学的情報記録再生装置に用いる多値度を８値とした多値情報ピットのレベルの違いによるトラック方向（図中Ａ方向）の幅を説明する図である。説明の便宜上、多値情報ピットのトラック方向と垂直な方向の幅は実際よりも小さく示している。以下、同図で示す多値情報ピットをＮ値ピットと表現する。
【００２８】
本発明では、Ｎ値で記録されたセルによる多値情報を基本として、これに多値度を落としたＭ値で記録したセルを一部に挿入する構成をとる。つまり、ＮとＭの関係は、Ｎ＞Ｍの関係である。
【００２９】
図２において、２本の太い実線に挟まれた領域がセルを示す。本実施形態では光スポットの大きさは約０．４０５μｍ、光ディスクのトラックピッチ０．３２μｍ、セルの幅を０.２μｍとする。
【００３０】
この場合、最短の情報ピット（レベル１）の幅は２５ｎｍとなり、以下順にレベル２が５０ｎｍ、レベル３が７５ｎｍ、レベル４が１００ｎｍ、レベル５が１２５ｎｍ、レベル６が１５０ｎｍ、レベル７が１７５ｎｍとなっている。レベル０は何も記録しない状態とする。
【００３１】
Ｎ値ピットの多値情報は、例えば、８値記録とする。つまり、一つのセルに３ビットを記録することができる。例えば、３ビットの情報に対して図２に示すように（０，０，０）は０レベル、（０，０，１）は１レベル、（０，１，０）は２レベル、（０，１，１）は３レベル、（１，０，０）は４レベルとする。また、（１，０，１）は５レベル、（１，１，０）は６レベル、（１，１，１）は７レベルに対応するものとする。もちろん、他の対応方式でもよい。
【００３２】
図３は本発明の光学的情報記録再生装置に用いる多値度を落としたピットであるＭ＝４とした４値で記録された多値情報ピットのレベルの違いによるトラック方向（図中Ａ方向）の幅を説明する図である。以下、同図で示す多値情報ピットをＭ値ピットと表現する。
【００３３】
この場合、最短の情報ピット（レベル０）の幅は２５ｎｍとなり、以下順にレベル１が７５ｎｍ、レベル２が１２５ｎｍ、レベル３が１７５ｎｍとなっている。もちろん、レベル０を何も記録しない状態として、レベル毎に５０ｎｍ間隔で増やす方式でもよい。
【００３４】
Ｍ値ピットの多値情報は４値記録であるので、一つのセルに２ビットを記録することができる。例えば、２ビットの情報に対して図３に示すように（０，０）は０レベル、（０，１）は１レベル、（１，０）は２レベル、（１，１）は３レベルに対応するものとする。もちろん、他の対応方式でもよい。
【００３５】
図４は光ディスク４上のトラック１１に対して従来のＮ値ピットのみで構成されたランダムな情報ピット１２を記録した時の模式図と、光スポット１３の関係を示す。例えば、記録消去可能な記録材料として相変化材を利用する場合、光ディスク４に光スポット１３を照射し、記録パルス、消去パルス、冷却パルスのそれぞれの光量とタイミングを調整する。それにより、情報ピットの形状を変化させ、複数の再生レベルの情報ピットが形成される。
【００３６】
図４では、便宜上、矩形の情報ピットとして示しており、トラック方向の長さを変化させた様子を示している。その際、各レベルが情報ピットの面積に対応していれば矩形の情報ピットでなくても、例えば、円形、楕円形、或いは矢尻型等のピットであっても本発明の本質は変わらない。
【００３７】
なお、記録消去可能な記録材料としては相変化材料以外にも光磁気材料が利用できる。この場合、上述した光学的情報記録再生装置で光スポット以外に図示しない磁気ヘッドからの磁界との協調作業により、情報ピットの形状を変化させ、複数の再生レベルの情報ピットを形成する。
【００３８】
更に、追記のみ可能な記録材料を適用することも可能であり、記録材料として有機色素や金属膜を利用でき、光ディスクに光スポットを照射し、記録光量とそれらのタイミングを調整する。それにより、情報ピットの形状を変化させ、複数の再生レベルの情報ピットが形成される。また、再生専用の記録媒体でも同様に情報ピットは位相ピットと呼ばれる凹凸形状として基板に形成でき、この位相ピットの面積或いは位相ピットの光学的な深さを変調することで多値レベルの記録が可能である。
【００３９】
記憶容量を増やすためには、セルの大きさを小さくする必要があり、小さくすると図４に示すように光スポット１３内に２〜３個のセルの情報ピットが含まれることになる。このような多値レベルの記録を前提に本発明の原理を相変化材を利用した場合を例として説明する。
【００４０】
図４において、矢印Ａ方向は同様にトラック方向を示し、１１は情報ピットを記録する光ディスク４上のトラックを示す。破線で区切られた領域がトラック１１上に仮想的に設けられたそれぞれのセルである。また、図２の方式に従って図４の上部に記載しているレベル数に対応する情報ピットが１２の如く記録されている。１３は光スポットである。
【００４１】
本発明においては、図４に示すようにＮ値ピットのみで記録するのではなく、一部に多値度を落としたＭ値ピットを記録する。この模式図を、図５、図６、及び図７に示す。即ち、
第１及び第４の手段として、１ブロックの中にＭ値ピットを１つ設ける（図５）。
第２の手段として、１ブロックの中に連続した２つのＭ値ピットを設ける（図６）。
第３の手段として、１ブロックの中に連続した３つのＭ値ピットを設ける（図７）。
【００４２】
いずれも、説明を簡略化するため１ブロックのＮ値ピットの数は３つとしているが、もちろんこれより多くても何ら問題はない。
【００４３】
ここで、第１〜第４の手段で記録された多値情報の再生クロック生成のための位相誤差を検出し、位相誤差情報を生成するためサンプリングした再生信号を用いる。第１及び第３の手段はセルの中央でサンプリングした再生信号レベル（セル中央値）を、第２の手段は隣接するセルの境界でサンプリングした再生信号レベル（セル間値）をそれぞれ用いて生成する。第４の手段は再生信号が理想の所定値をクロスした場合の検出タイミングと実際の検出タイミングとから位相誤差を検出する。
【００４４】
次に、本発明に係る位相誤差情報検出に用いるセル中央値及びセル間値を、再生信号の光学シミュレーションを行った結果に基づいて説明する。
【００４５】
図８は光学シミュレーションに用いたパラメータを示す。トラックピッチは０.３２μｍ、光スポットの大きさは０.４０５μｍ（波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数：ＮＡ０.８５）とする。セルの大きさは０.２μｍ、与えた情報ピットは図２に示す通り８値記録とする。図９はその場合のそれぞれのレベルに対する情報ピットを示すものである。
【００４６】
上記条件で連続する３つのセルに８種類のレベルを順次組み合わせて与え（全ての組み合わせは８×８×８＝５１２通り）、光スポットを初めのセル中央から３つ目のセル中央まで移動させたときの再生信号（反射光量）を計算した。図１０は２つ目のセルの中央で得られる再生信号レベル（セル中央値）の分布を示すものである。横軸は１つのセルのレベル、縦軸は再生信号レベルである。
【００４７】
図１１は光学シミュレーション結果を示すもので連続する３つのセルに書かれた情報ピットの組み合わせに対する再生信号レベルを示す。図１１ではセルのレベルの組み合わせ（０，１，６）から（７，１，６）の８通りを例に取って示す（３つのセル以外はすべて０レベルとする）。
【００４８】
図中３本の実線の位置はそれぞれのセル中央に光スポットがある場合の再生信号（セル中央値）を示し、２本の破線の位置はセルとそれに続くセルの境界に光スポットがある場合の再生信号（セル間値）を示す。
【００４９】
（第１の手段）
まず、本発明のセル中央値を用いる第１の手段の位相誤差情報の検出方法を説明する。図１２を用いて第１の手段の位相誤差情報検出方法を説明する。図中セル中央値の状態を（０，１，６）の組み合わせとした一例を示す。
【００５０】
（Ａ）はＭ値ピットの１レベル（Ｎ値ピットの３レベル、７５ｎｍに相当）で記録されたセルの理想的な再生信号をセル中央時刻ｋでサンプリングした値を示す。ここで、再生クロックを得るためのＰＬＬ制御を考え、セル中央値における位相誤差情報の検出を考える。
【００５１】
仮に実際のサンプリング時刻がｋ’のようにずれていたとし、実再生信号をサンプリングした値が（Ｂ）だったとする。図中破線で示す曲線はセル中央値の理想値（０）、（Ａ）、（６）をプロットした各点を結んだものであり、これに実再生信号のセル中央値（Ｂ）がプロットされている。
【００５２】
この時のセル中央値が（０，１，６）の既知状態であれば、セル中央値の理想状態は図１２に示すように（０）、（Ａ）、（６）の関係になり、Ｍ値で記録されたセルのセル中央値の理想値及びセル中央値近傍の再生信号勾配も既知状態となる。
【００５３】
そのため、（１）セル中央値近傍理想再生信号勾配（セル中央値の理想値近傍における再生信号勾配）（Δｖ／Δｔ）、（２）セル中央値理想値（Ａ）、更に（３）実再生信号でのセル中央値（Ｂ）の３点を考慮する。そうすることによりサンプリングクロックの位相誤差状態を算出することが可能となる。サンプリングクロックの位相誤差Δｔ’は、
Δｔ’＝［（Ａ）−（Ｂ）］／（Δｖ／Δｔ）
で得られる。
【００５４】
ここで、（１）、（２）の理想状態はシミュレーション等により得られ、更に後述するように記録データ列の先頭に設ける既知記録列の学習領域から得られる再生レベルから得ることもできる。むしろ、後者の方が記録状態等の種々の影響を反映した状態となるため好ましい。
【００５５】
次に、学習データを利用する場合のセル中央値近傍の再生信号の傾きの算出、位相誤差の算出に関して説明する。セル中央値近傍における再生信号勾配の算出に関しては学習データ上の連続する３つのセル中央値の値を利用して曲線近似を行い、セル中央値（Ａ）における接線勾配によりセル中央値近傍の勾配（Δｖ／Δｔ）を算出する手法がある。或いは、曲線近似曲線そのものを勾配曲線として適用する方法が最も簡単な例として挙げられる。
【００５６】
上述の学習データ上の連続する３つのセル中央値とは、例えば、後述するように学習ピット列として記録するＮ値、Ｍ値、Ｎ値のセルであり、各々のセル中央値を検出する。これら３つのセル中央値を用いて曲線近似を行い、真中のＭ値セルの中央における接線勾配により再生信号勾配を算出する。セル中央値の理想値は学習ピット列のうち中央のＭ値セルのセル中央値である。
【００５７】
実際の装置動作時には、再生中にＭ値セルのセル中央値のレベル判定を行う（図１２のＢ）。そして、学習時に上述のような方法にて導出された再生信号勾配（Δｖ／Δｔ）、及びセル中央値の理想値（Ａ）と再生中のセル中央値（Ｂ）との差からサンプリング時刻のずれ時間、即ち、位相誤差信号を検出する。
【００５８】
更に、傾き算出に使用するセル中央値を、位相誤差を算出するセル中央値を挟む両側５点に拡張すれば、より精度良くセル中央時刻ｋにおける傾きを算出することも可能となる。
【００５９】
以上のように学習時において再生されるセル中央値のレベル情報に基づいてセル中央近傍における再生信号勾配（Δｖ／Δｔ）を算出する。そして、再生時において再生信号勾配（Δｖ／Δｔ）、及び学習時に得られたセル中央値の理想レベル（Ａ）と実再生信号でのセル中央値（Ｂ）から、多値情報再生において再生信号から直接位相誤差信号を抽出する。
【００６０】
ここで、精度の高い位相誤差信号を検出するには、再生中のセル中央値のレベル判定をいかに精度良く行うかが重要となる。判定値が仮に間違っている場合、当然学習データから算出されるセル中央値近傍理想再生信号勾配とセル中央値理想値の精度が悪くなるためである。
【００６１】
本発明は、多値度を落としたＭ値ピットを設けているので、レベル判定を従来より精度良く行うことが可能である。例えば、光スポットの大きさが約０．４０５μｍ、光ディスクのトラックピッチ０．３２μｍ、セルの幅を０.２μｍとして、すべて８値で記録された多値情報を再生した場合、レベル判定値のエラーは正解値に対してすべて±１レベルであった。
【００６２】
この結果から、仮に４値で記録された多値情報を再生すれば、判定値がエラーとなることはほとんどないことになる。従って、本発明の如く多値度を落としたＭ値ピットを設けることで精度の高い位相誤差信号を検出することが可能となる。
【００６３】
ここで、再生時において図１２に示すＮ値、Ｍ値、Ｎ値の３つの連続するセルのセル中央値を検出する。その場合、中央のＭ値セルのセル中央値に対して、前後のＮ値セルのセル中央値のレベル差が無い場合、或いはレベル差が小さい場合には、セル中央値において再生信号の勾配は極めて小さくなる。この勾配情報を基に位相誤差を算出すると位相誤差情報の精度が悪くなる。
【００６４】
従って、再生時において中央のＭ値セルのセル中央値に対して前後のセルのセル中央値のうち、少なくとも一方のセル中央値が所定差に至らない場合には、位相誤差情報を検出しない動作をするのが良い。そうすることで、ＰＬＬ制御精度をより向上させることができる。
【００６５】
例えば、連続するセル中央値（ｋ−１,ｋ,ｋ＋１）における各レベルＶ（ｋ−１）、Ｖ（ｋ）、Ｖ（ｋ＋１）が｜Ｖ（ｋ−１）−Ｖ（ｋ）｜≦２、｜Ｖ（ｋ）−Ｖ（ｋ＋１）｜≦２なる関係の場合には、位相誤差情報の検出を停止する等の処理を行う。
【００６６】
また、Ｖ（ｋ−１）＜Ｖ（ｋ）＞Ｖ（ｋ＋１）、或いはＶ（ｋ−１）＞Ｖ（ｋ）＜Ｖ（ｋ＋１）なる関係の場合には位相誤差情報の検出を停止する等の処理を行う。ここで、Ｖ（ｋ）はＭ値のレベルをＮ値に換算したものとする。
【００６７】
本発明は、以上のように光学的情報媒体のトラック上で仮想的に一定間隔のセルを設け、光スポットを用いて、セルでトラック方向の情報ピットの長さ又は情報ピットの面積を変えて多値情報を記録する。そして情報ピットから多段階の再生信号のレベルを検出することにより多値情報を再生するための記録再生領域を有する光学的情報媒体に対して多値情報を再生する光学的情報再生方法である。
【００６８】
本発明は、トラック上にＮ値（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に１つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設け、Ｍ値で記録されたセルの再生信号をサンプリングして再生信号のセル中央値を検出する工程を含む。また、検出されたセル中央値、予め導出しているセル中央値の理想値、及びセル中央値の理想値近傍における再生信号の勾配に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する工程を含む。
【００６９】
セル中央値の理想値及び勾配は記録再生領域の先頭に記録されている学習するための情報ピットからなる多値学習領域を再生することにより導出する。或いは、セル中央値の理想値及び勾配はシミュレーションにより導出する。
【００７０】
位相誤差取得工程は、セル中央値の理想値を挟む２つ以上のセル中央値によって算出された勾配と、セル中央値の理想値と検出されたセル中央値の差とから再生クロックを生成するための位相誤差を取得する。位相誤差取得工程において、Ｍ値で記録されたセル及びその両側のＮ値で記録されたセルのうち、Ｍ値セルのセル中央値に対して、少なくとも一方のＮ値セルのセル中央値のレベル差が予め設定された値以内の場合には、位相誤差検出を停止する。
【００７１】
（第２の手段）
次に、本発明のセル間値の再生信号レベルを用いる第２の手段の位相誤差情報を生成する方法を説明する。まず、図１１に戻り、セル間値の特徴を詳細に説明する。
【００７２】
図１１中、隣り合うセルの境界での再生信号（セル間値）に注目してみると、右側のセルと真中のセルとの境界のセル間値がほぼ同じ値を取ることが分かる。つまり、左右のレベルの組み合わせが同じであれば（この場合は『１』と『６』）、その外側（この場合は左側のセル）のレベルが何であっても、セル間値に大きな影響を与えないことが分かり、符号間干渉の影響が軽微であることが分かる。
【００７３】
図１４は左右のセルの境界に光スポットが来た時の位置関係を示すものである。光スポットの大きさ０.４０５μｍに対して、２つ分のセルの幅が０．４μｍであり、光スポットのほとんどが左右のセル上にある。つまり、その外側からの影響がほとんど無いことが直感的にも分かる。
【００７４】
図１５の左図は左右のセルの組み合わせ（全ての組み合わせは８×８＝６４通り）に対して、セル間値の再生信号の振幅分布を示す（ピット部と非ピット部の反射率で規格化している）。ここで、左右のセルレベルの合計を横軸にとっている。つまり、（０，０）の０値から、（７，７）の１４値まで１５値に分類できる。
【００７５】
波形等化等の信号処理を加えなくても、０から１４の１５値に分離していることが分かる。そして、それぞれの１５値に対応する左右のセルレベルの組み合わせを、図１５の右図に示す。
【００７６】
次に、本発明の第２の手段の原理となる現象に関して上記再生信号の特徴を基に説明する。図１１において、セル中央値−セル間値−セル中央値の信号レベル変化に着目すると、セル間値に信号レベルの良好な分離に加えて、セル間値近傍では信号変化の勾配がほぼ一定となっていることが併せて理解できる。
【００７７】
このことから、セル間値に前後するセル中央値の多値のレベル値が確定すれば、その理想状態におけるセル間値が推測でき、同時にセル間値近傍での再生信号の勾配を推測することが可能となる。
【００７８】
本発明の第２の手段ではこの現象を利用することにより位相誤差情報を再生信号そのものから得ること特徴とする。第２の手段では、セル中央値（情報再生に使用）と、位相誤差の検出に用いるセル間値の両方をサンプリングすることが必要となるため、再生クロックはセル周期の２倍以上の速度が必要となる。
【００７９】
図１６を用いて第２の手段の位相誤差検出方法について説明する。図中、セル中央値の状態を（０，３）の組み合わせとした一例を示す。（Ａ）はＭ値ピットの０レベル（Ｎ値ピットの1レベル、２５ｎｍに相当）とＭ値ピットの３レベル（Ｎ値ピットの７レベル、１７５ｎｍに相当）で記録されたセルの理想的な再生信号を、セル間の時刻ｋでサンプリングした値を示す。
【００８０】
ここで、再生クロックを得るためのＰＬＬ制御を考え、セル間値における位相誤差情報の検出を考える。仮に実際のサンプリング時刻がｋ’のようにずれていたとし、実再生信号をサンプリングした値が（Ｂ）だったとする。図中破線で示す曲線はセル中央値、セル間値の理想値（０）、（３）、（Ａ）をプロットした各点を結んだものであり、これに実再生信号のセル間値（Ｂ）がプロットされている。
【００８１】
この時のセル中央値が（０，３）の既知状態であれば、セル中央値、セル間値の理想状態は図１６に示すように（０）、（３）、（Ａ）の関係になり、セル間値の理想値、及びセル間値近傍の再生信号勾配も既知状態となる。
【００８２】
そのため、（１）セル間値近傍理想再生信号勾配（セル間値の理想値近傍における再生信号勾配）（Δｖ／Δｔ）、（２）セル間値理想値（Ａ）、更に（３）実再生信号でのセル間値（Ｂ）の３点を考慮する。そうすることによりサンプリングクロックの位相誤差状態Δｔ’を算出することが可能となる。サンプリングクロックの位相誤差Δｔ’は、
Δｔ’＝［（Ａ）−（Ｂ）］／（Δｖ／Δｔ）
で得られる。
【００８３】
ここで、（１）、（２）の理想状態はシミュレーション等により得られ、更に後述するように記録データ列の先頭に設ける既知記録列の学習領域から得られる再生レベルから得ることもできる。むしろ、後者の方が記録状態等の種々の影響を反映した状態となるため好ましい。
【００８４】
次に、学習データを利用する場合のセル間値近傍の再生信号の傾きの算出、位相誤差の算出に関して説明する。セル間近傍における再生信号勾配の算出に関しては学習データ上の連続する２つのセル中央値の値を線形近似し、セル間近傍における勾配を算出する方法が最も簡単な例として挙げられる。
【００８５】
上述の学習データ上の連続する２つのセル中央値とは、例えば、後述するように学習ピット列として記録された連続する２つのＭ値セルであり、各々のセル中央値を検出する。これら２つのセル中央値を線形近似し、２つのＭ値セルのセル間近傍における再生信号勾配を算出する。セル間値の理想値は学習ピットとして記録された２つのＭ値セル間の再生信号レベルである。
【００８６】
実際の動作時には、再生中にセル間値のレベル判定を行う（図１６のＢに対応）。そして、学習時に上述のような方法にて導出された再生信号勾配（Δｖ／Δｔ）、及びセル間値の理想値（Ａ）と再生中のセル間値（Ｂ）との差からサンプリング時刻のずれ時間、即ち、位相誤差信号を検出する。
【００８７】
更に学習データにおいて連続する２つのＭ値セルのセル中央値に加え、その間に位置するセル間値の値を加えた３点の値を利用して曲線近似を行い、セル間値（Ａ）における接線勾配によりセル間値近傍における勾配（Δｖ／Δｔ）を算出する手法がある。或いは、曲線近似曲線そのものを勾配曲線として適用することで、学習におけるセル間値（Ａ）と再生中のセル間値（Ｂ）との差から、位相誤差信号をより高精度に算出することも可能である。
【００８８】
更に、傾き算出に使用するセル中央値を、位相誤差を算出するセル間値を挟む両側４点に拡張すれば、より精度良くセル間時刻ｋにおける傾きを算出することも可能となる。
【００８９】
以上のように学習時において再生されるセル中央値或いはセル間値のレベル情報に基づいてセル間近傍における再生信号勾配（Δｖ／Δｔ）を算出する。そして、再生時において再生信号勾配（Δｖ／Δｔ）、及び学習時に得られたセル間値の理想レベル（Ａ）と実再生信号でのセル間値（Ｂ）の差から、多値情報再生において再生信号から直接位相誤差信号を抽出することが可能となる。
【００９０】
ここで、再生時において図１６に示す２つの連続するＭ値セルのセル中央値のレベル差が無い場合、或いはレベル差が小さい場合には、セル間において再生信号の勾配は極めて小さくなる。この勾配情報を基に位相誤差を算出すると位相誤差情報の精度が悪くなる。従って、再生中レベル判定された連続する２つのセル中央値が所定差に至らない場合には、位相誤差情報を検出しない動作をすることで、ＰＬＬ制御精度をより向上させることができる。
【００９１】
例えば、連続するセル中央値（ｋ−１,ｋ）における各レベルＶ（ｋ−１）、Ｖ（ｋ）が｜Ｖ（ｋ−１）−Ｖ（ｋ）｜≦３なる関係の場合には位相誤差情報の検出を停止する等の処理を行う。Ｖ（ｋ−１）、Ｖ（ｋ）はＭ値のレベルをＮ値に換算したものとする。
【００９２】
本発明は、以上のようにトラック上にＮ値ピット（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に連続する２つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設ける。そして連続する２つのＭ値で記録されたセルの再生信号をサンプリングして再生信号のセル間値を検出する工程を含む。また、検出されたセル間値、予め導出しているセル間値の理想値、及びセル間値の理想値近傍における再生信号の勾配に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する工程を含む。
【００９３】
また、セル間値の理想値及び勾配は記録再生領域の先頭に記録されている学習するための情報ピットからなる多値学習領域を再生することにより導出する。或いは、セル間値の理想値及び勾配はシミュレーションにより導出する。
【００９４】
位相誤差取得工程は、２つの連続するＭ値で記録されたセルのセル中央値から算出された勾配と、セル間値の理想値と検出されたセル間値の差とから再生クロックを生成するための位相誤差を取得する。位相誤差取得工程において、Ｍ値で記録された２つの連続するセルのセル中央値のレベル差が予め設定された値以内の場合には、位相誤差検出を停止する。
【００９５】
（第３の手段）
次に、本発明のセル中央値を用いる第３の手段の位相誤差検出方法を説明する。図１３を用いて本発明に係る第３の手段の位相誤差検出方法を説明する。図中セル中央値の状態を（０，１，３）の組み合わせとした一例を示す。（Ａ）はＭ値ピットの１レベル（Ｎ値ピットの３レベル、７５ｎｍに相当）で記録されたセルの理想的な再生信号を、セル中央時刻ｋでサンプリングした値を示す。
【００９６】
ここで、再生クロックを得るためのＰＬＬ制御を考え、セル中央値における位相誤差情報の検出を考える。仮に実際のサンプリング時刻がｋ’のようにずれていたとし、実再生信号をサンプリングした値が（Ｂ）だったとする。図中破線で示す曲線はセル中央値の理想値（０）、（Ａ）、（３）をプロットした各点を結んだものであり、これに実再生信号のセル中央値（Ｂ）がプロットされている。
【００９７】
この時のセル中央値が（０，１，３）の既知状態であれば、セル中央値の理想状態は図１３に示すように（０）、（Ａ）、（３）の関係になり、Ｍ値で記録された真中のセルのセル中央値の理想値及びセル中央値近傍の再生信号勾配も既知状態となる。
【００９８】
そのため、（１）セル中央値近傍理想再生信号勾配（セル中央値の理想値近傍における再生信号勾配）（Δｖ／Δｔ）、（２）セル中央値理想値（Ａ）、更に（３）実再生信号でのセル中央値（Ｂ）の３点を考慮する。そうすることによりサンプリングクロックの位相誤差状態Δｔ’を算出することが可能となる。サンプリングクロックの位相誤差Δｔ’は、
Δｔ’＝［（Ａ）−（Ｂ）］／（Δｖ／Δｔ）
で得られる。
【００９９】
ここで、（１）、（２）の理想状態はシミュレーション等により得られ、更に後述するように記録データ列の先頭に設ける既知記録列の学習領域から得られる再生レベルから得ることもできる。むしろ、後者の方が記録状態等の種々の影響を反映した状態となるため好ましい。
【０１００】
次に、学習データを利用する場合のセル中央値近傍の再生信号の傾きの算出、位相誤差の算出に関して説明する。セル中央近傍における再生信号勾配の算出に関しては学習データ上の連続する３つのセルのセル中央値の値を利用して曲線近似を行い、セル中央値（Ａ）における接線勾配によりセル間値近傍における勾配（Δｖ／Δｔ）を算出する手法がある。或いは、曲線近似曲線そのものを勾配曲線として適用する方法が最も簡単な例として挙げられる。
【０１０１】
上述の学習データ上の３つの連続するセルとは、例えば、後述するように学習ピットとして記録された３つの連続するＭ値セルであり、各々のセルのセル中央値を検出する。これら３つのセル中央値の曲線近似を行い、中央のＭ値セルのセル中央における接線勾配によりセル中央近傍における再生信号勾配を算出する。セル中央値の理想値は中央のＭ値セルの中央における再生信号レベルである。
【０１０２】
実際の再生動作時には、再生中にセル中央値のレベル判定を行う（図１３のＢに対応）。そして、学習時に上述のような方法にて導出された再生信号勾配（Δｖ／Δｔ）、及びセル中央値の理想値（Ａ）と再生中のセル中央値（Ｂ）との差からサンプリング時刻のずれ時間、即ち、位相誤差信号を検出する。
【０１０３】
更に、傾き算出に使用するセル中央値を、位相誤差を算出するセル中央値を挟む両側５点に拡張すれば、より精度良くセル中央時刻ｋにおける傾きを算出することも可能となる。
【０１０４】
以上のように学習時において、再生するセル中央値のレベル情報に基づいてセル中央近傍における再生信号勾配（Δｖ／Δｔ）を算出する。そして、この再生信号勾配（Δｖ／Δｔ）、セル中央値の理想レベル（Ａ）、及び実再生信号でのセル中央値（Ｂ）に基づいて多値情報再生において再生信号から直接位相誤差信号を抽出することが可能となる。
【０１０５】
ここで、精度の高い位相誤差信号を検出するには、再生中のセル中央値のレベル判定をいかに精度良く行うかが重要となる。判定値が仮に間違っている場合、当然学習データから算出されるセル中央値近傍理想再生信号勾配とセル中央値理想値の精度が悪くなるためである。
【０１０６】
第３の手段では、多値度を落としたＭ値ピットを３つ連続して設けているので、レベル判定を従来より精度良く行うことが可能である。例えば、光スポットの大きさを約０．４０５μｍ、光ディスクのトラックピッチを０．３２μｍ、セルの幅を０.２μｍとして、すべて８値で記録された多値情報を再生した場合、レベル判定値のエラーは正解値に対してすべて±１レベルであった。
【０１０７】
この結果から、仮に４値で記録された多値情報を再生すれば、判定値がエラーとなることはほとんどないことになる。従って、本発明の如く多値度を落としたＭ値ピットを設けることで精度の高い位相誤差信号を検出することが可能となる。
【０１０８】
ここで、再生時において図１３に示す３つの連続するＭ値セルのセル中央値を検出する。その場合、中央のＭ値セルのセル中央値に対して、前後のＭ値セルのセル中央値のレベル差が無い場合、或いはレベル差が小さい場合には、セル中央において再生信号の勾配は極めて小さくなる。この勾配情報を基に位相誤差を算出すると位相誤差情報の精度が悪くなる。
【０１０９】
従って、再生時において中央のＭ値セルのセル中央値に対して前後のＭ値セルのセル中央値のうち、少なくとも一方のセル中央値が所定差に至らない場合には、位相誤差情報を検出しない動作をするのが良い。そうすることで、ＰＬＬ制御精度をより向上させることができる。
【０１１０】
例えば、連続するセル中央値（ｋ−１,ｋ,ｋ＋１）における各レベルＶ（ｋ−１）、Ｖ（ｋ）、Ｖ（ｋ＋１）が｜Ｖ（ｋ−１）−Ｖ（ｋ）｜≦１、｜Ｖ（ｋ）−Ｖ（ｋ＋１）｜≦１の場合には位相誤差情報の検出を停止する等の処理を行う。
【０１１１】
また、Ｖ（ｋ−１）＜Ｖ（ｋ）＞Ｖ（ｋ＋１）或いはＶ（ｋ−１）＞Ｖ（ｋ）)＜Ｖ（ｋ＋１）なる関係の場合には、位相誤差情報の検出を停止する等の処理を行う。ここで、Ｖ（ｋ−１）、Ｖ（ｋ）、Ｖ（ｋ＋１）はＭ値のレベルをＮ値に換算したものとする。
【０１１２】
本発明の第３の手段は、多値度を落としたセルが３つとなるのでフォーマット効率としては低下するが、前後セルのレベルをより確度良く検出できるので、精度の高い位相誤差情報を得ることが可能となる。
【０１１３】
本発明は、以上のようにトラック上にＮ値（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に連続する３つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設ける。そして連続する３つのＭ値で記録されたセルの再生信号をサンプリングして連続する３つＭ値のセルのうち中央のセルのセル中央値を検出する工程を含む。また、検出されたセル中央値、予め導出しているセル中央値の理想値、及びセル中央値の理想値近傍における再生信号の勾配に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する工程を含む。
【０１１４】
セル中央値の理想値及び勾配は前記記録再生領域の先頭に記録されている学習するための情報ピットからなる多値学習領域を再生することにより導出する。或いは、セル中央値の理想値及び勾配はシミュレーションにより導出する。位相誤差取得工程は、３つの連続するＭ値で記録されたセルのセル中央値から算出された勾配と、セル間値の理想値と検出されたセル間値の差とから再生クロックを生成するための位相誤差を取得する。
【０１１５】
また、位相誤差取得工程において、Ｍ値で記録された３つの連続するセルのうち中央のＭ値セルのセル中央値に対して、少なくともその両側のＭ値セルのうち一方のＭ値セルのセル中央値のレベル差が予め設定された値以内の場合には、位相誤差検出を停止する。
【０１１６】
（第４の手段）
最後に、本発明のセル中央値を用いる第４の手段の位相誤差情報を生成する方法を説明する。第４の手段は、第１〜第３の手段とは異なり、セル中央値又はセル間値近傍の理想再生信号勾配（Δｖ／Δｔ）を用いずに、サンプリングクロックの位相誤差状態Δｔ’を算出する。
【０１１７】
図２３を用いて本発明の第４の手段の位相誤差について説明する。図中、セル中央値の状態を（０，１，６）の組み合わせとした一例を示す。（Ａ）はＭ値ピットの１レベル（Ｎ値ピットの３レベル、７５ｎｍに相当）で記録されたセルの理想的な再生信号を、セル中央時刻ｋでサンプリングした値を示している。
【０１１８】
ここで、再生クロックを得るためのＰＬＬ制御を考え、セル中央値における位相誤差情報の検出を考える。仮に実際のサンプリング時刻がｋ’とずれていたとし、実再生信号をサンプリングした値が（Ｂ）だったとする。図中破線で示す曲線はセル中央値の理想値（０）、（Ａ）、（６）をプロットした各点を結んだものであり、これに実再生信号のセル中央値（Ｂ）がプロットされている。
【０１１９】
この時のセル中央値が（０，１，６）の既知状態であれば、セル中央値の理想状態は図２３に示す（０）、（Ａ）、（６）の関係になり、Ｍ値で記録されたセルのセル中央値の理想値も既知状態となる。
【０１２０】
そのため、（１）実再生信号がセル中央値理想値（Ａ）を通過するタイミングで抽出されるセル中央時刻ｋ、（２）実再生信号のセル中央値（Ｂ）のサンプリング時刻ｋ’の２点を考慮する。そうすることによりサンプリングクロックの位相誤差状態Δｔ’＝ｋ−ｋ’を算出することが可能となる。（２）の実再生信号のセル中央値（Ｂ）のサンプリング時刻ｋ’とは、実際の再生信号のセル中央値をサンプリングするタイミングをいう。
【０１２１】
また（１）のセル中央時刻ｋは実再生信号がセル中央値理想値（Ａ）を通過するタイミングで抽出する。これは、実再生信号がセル中央値理想値（Ａ）をクロスする点（これを（Ａ）クロス点とする）を検出することによって求められる。その際、サンプリングクロックより周波数の高いクロックで実再生信号を細かくサンプリングし、データ検出することを考える。
【０１２２】
例えば、データ検出点での実再生信号が、２つの連続するサンプリング点で“＞（Ａ）”の値から“＜（Ａ）”の値に変化する、あるいは“＜（Ａ）”の値から“＞（Ａ）”の値に変化するタイミングの（Ａ）クロス点を検出する手段がある。その他には、実再生信号が３つの連続するサンプリング点で、“＞（Ａ）”の値から“（Ａ）”を経由して“＜（Ａ）”の値に変化する際の（Ａ）クロス点を検出する手段がある。あるいは、“＜（Ａ）”の値から“（Ａ）”を経由して“＞（Ａ）”の値に変化する際の（Ａ）クロス点を検出する手段がある。このように（Ａ）クロス点を検出してタイミングを抽出し、セル中央時刻ｋを求める。
【０１２３】
セル中央時刻ｋと、（２）のサンプリング時刻ｋ’との差からサンプリング時刻のズレ時間、即ち、位相誤差信号を検出する。
【０１２４】
セル中央値理想値（Ａ）はシミュレーション等の理想状態に加え、後述するように記録データ列の先頭に設ける既知記録列の学習領域から得られる再生レベルを適用することもできる。むしろ、後者の方が記録状態等の種々の影響を反映した状態となるため好ましいとも言える。
【０１２５】
以上のように、学習時に再生されるセル中央値のレベル情報に基づき、セル中央値の理想レベル（Ａ）を通過するタイミングで抽出するセル中央時刻ｋを、実再生信号のセル中央値（Ｂ）のサンプリング時刻ｋ’と比較する。そうすることで、多値情報再生において再生信号から直接位相誤差信号を抽出することが可能となる。
【０１２６】
ここで、精度の高い位相誤差信号を検出するには、再生中のセル中央値のレベル判定をいかに精度良く行うかが重要となる。判定値が仮に間違っている場合、当然学習データから算出されるセル中央値近傍理想再生信号勾配とセル中央値理想値の精度が悪くなるためである。
【０１２７】
本発明は、多値度を落としたＭ値ピットを設けているので、レベル判定を従来より精度良く行うことが可能である。例えば、光スポットの大きさが約０．４０５μｍ、光ディスクのトラックピッチ０．３２μｍ、セルの幅を０.２μｍとしてすべて８値で記録された多値情報を再生した場合、レベル判定値のエラーは正解値に対してすべて±１レベルであった。この結果から、仮に４値で記録された多値情報を再生すれば、判定値がエラーとなることはほとんどないことになる。従って、本発明の如く多値度を落としたＭ値ピットを設けることで精度の高い位相誤差信号を検出することが可能となる。
【０１２８】
なお、３つの連続するセルの、少なくとも２つのセル中央値のレベル差が無い場合、或いはレベル差が小さい場合は、セル中央値において再生信号の勾配は極めて小さくなる。この勾配情報を基に位相誤差を算出すると位相誤差情報の精度が悪くなる。従って、再生中レベル判定された３つの連続するセルの、少なくとも２つのセル中央値が所定差に至らない場合は、位相誤差情報を検出しない動作をすることで、ＰＬＬ制御精度をより向上させることができる。
【０１２９】
例えば、連続するセル中央値（ｋ−１，ｋ，ｋ＋１）における各レベルＶ（ｋ−１）、Ｖ（ｋ）、Ｖ（ｋ＋１）が｜Ｖ（ｋ−１）−Ｖ（ｋ）)｜≦２、｜Ｖ（ｋ）−Ｖ（ｋ＋１）｜≦２なる関係の場合には、位相誤差検出情報の停止する等の処理を行う。
【０１３０】
また、Ｖ（ｋ−１）＜Ｖ（ｋ）＞Ｖ（ｋ＋１）或いはＶ（ｋ−１＞Ｖ（ｋ）＜Ｖ（ｋ＋１）なる関係の場合には位相誤差情報の検出を停止する等の処理を行う。ここで、Ｖ（ｋ）はＭ値のレベルをＮ値に換算したものとする。
【０１３１】
本発明は、以上のようにトラック上にＮ値（Ｎ≧３）で記録されている複数のセル毎に１つのＭ値（Ｍ＜Ｎ）で記録されているセルを設け、Ｍ値で記録されたセルの再生信号のセル中央値をサンプリングするタイミングを検出する工程を含む。また、再生信号が予め導出しているセル中央値の理想値に来た時のタイミングを検出する工程を含む。更に、検出された再生信号のセル中央値をサンプリングするタイミングと、再生信号がセル中央値の理想値に来た時のタイミングとの差に基づいて再生クロックを生成するための位相誤差を取得する工程を含む。
【０１３２】
セル中央値の理想値は記録再生領域の先頭に記録されている学習するための情報ピットからなる多値学習領域を再生することにより導出する。或いは、セル中央値の理想値はシミュレーションにより導出する。位相誤差取得工程において、Ｍ値で記録されたセル及びその両側のＮ値で記録されたセルのうち、Ｍ値セルのセル中央値に対して、少なくとも一方のＮ値セルのセル中央値のレベル差が予め設定された値以内の場合には、位相誤差検出を停止する。
【０１３３】
次に、本発明に係る位相誤差検出方法を使用する実際の装置動作に関して説明する。まず、図１７は記録情報列を示す。
（Ａ）は記録データ先頭に位置するＰＬＬ引き込み用ピット列であり、これは多値記録の如何に拘わらず採用する場合が多い。
（Ｂ）は上述した既知ピット列の理想再生信号を得るための、学習のためのピット列である。
（Ｃ）は記録すべきユーザ情報であり、エラー訂正等の処理を施して生成されている。このように本発明によれば再生クロックのＰＬＬ制御のための特別な挿入ピット列の必要性がない。
【０１３４】
次に、記録動作に関して図１７及び図１８のフローチャートを用いて説明する。情報を記録する場合、図１の光学的情報記録再生装置１は情報の記録の命令を受けると記録動作を開始する。
【０１３５】
まず、記録開始に当たりＰＬＬの引き込みに使用するピット列（Ａ）を生成する（ステップ１）。ここで、ＰＬＬの引き込みに使用するピット列（Ａ）に関しては、従来の２値化により周波数及び位相誤差情報が得られ、ＰＬＬが掛けられるピット列が望ましい。
【０１３６】
例えば、多値の記録情報列とは関係なく、セル全体がピット或いはピットが存在しないセルの繰り返し、更にはより高いＳＮ比の再生信号を得るために、２つのセルを全てピット、非ピットの連続といったものを考えても良い。更に、これら組み合わせからなるものを考えてもよい。
【０１３７】
次に、多値情報列の学習ピット列（Ｂ）を生成し、図１７に示すようにＰＬＬの引き込みピット列に続き、記録データを付加する（ステップ２）。この学習ピット列のパターンは前後のセル中央値の組み合わせから考え、少なくとも第１、第４の手段では（Ｎ×Ｍ×Ｎ）、第２の手段では（Ｍ×Ｍ）、第３の手段では（Ｍ×Ｍ×Ｍ）パターン以上を組み合わせた学習ピット列が必要である。
【０１３８】
次に、送られてきた記録情報を、例えば、図２に示すように記録情報を３ビット毎に８つのレベルに変換し（ここで、変調、エラー訂正符号を付加等の処理を行う）、図１７に示す記録情報列（Ｃ）を生成し、記録情報列として付加する(ステップ３)。
【０１３９】
次に、以上のように生成された記録情報列を受け、各多値レベルに対応した記録パルス列を用いて、光学的情報媒体である光ディスク４上の目標トラックに光ヘッド５を用いて多値情報を記録する（ステップ４）。記録情報が続く間、上記ステップ1〜４を繰り返し行い、全ての記録情報の記録が終了すると、記録の操作を終了する（ステップ５）。
【０１４０】
次に、図１９を用いてこのように記録された多値情報を再生する手順を説明する。ここで、近年、光ディスク内でのアドレス情報等を情報トラックの案内溝をウォブルさせることにより形成し、これを再生することでアドレス情報を得る方法が主流となっており、記録情報等に直接付加する必要がない手法が多く採用されている。図１９では、アドレス情報等がウォブルにより形成された光ディスクを再生する場合を例として説明する。
【０１４１】
光学的情報記録再生装置１は情報の再生命令を受けると、再生動作を開始する。その際、上述のように情報トラックに形成されたウォブル情報からアドレス情報を再生し、光ディスク４の目標トラックをサーチする。まず、光ヘッド５を用いて図１７の情報記録単位の先頭のＰＬＬ引き込み領域（Ａ）の再生を開始し、セル長に同期した再生クロックを生成する（ステップ６）。
【０１４２】
次に、記録セルに同期した再生クロックを用い、学習ピット列を再生する。その場合、上述のように第１の手段、第２の手段、第３の手段或いは第４の手段に応じて記録パターンが記録されており、対応する手段に応じて再生信号のセル中央値或いはセル間値をサンプリングし、メモリに格納する（ステップ７）。
【０１４３】
例えば、第１の手段を用いる場合には、上述のように学習ピットとして（Ｎ×Ｍ×Ｎ）の記録パターンが記録されているので、各々のセル中央値をサンプリングする。そして、例えば、上述のように各セル中央値を用いて曲線近似を行い、真中のＭ値セルの中央における接線勾配により再生信号勾配を算出する。セル中央値の理想値は学習ピット列のうち中央のＭ値セルのセル中央値である。これら再生信号勾配及びセル中央値の理想値をメモリに格納する（ステップ７）。再生信号勾配の算出方法としては上述のようにこれ以外の方法を用いても良いことはもちろんである。
【０１４４】
また、第４の手段に関しては第１の手段の場合と同様にＭ値セルのセル中央値の理想値を求めてメモリに格納しておく。但し、第４の手段の場合には再生信号勾配は必要ではない。
【０１４５】
また、第２の手段或いは第３の手段を用いる場合には、同様に対応する記録パターンを再生してセル中央値或いはセル間値を検出する。そして、同様に再生信号勾配を上述のような方法を用いて算出し、得られた再生信号勾配とセル中央値の理想値或いはセル間値の理想値をメモリに格納する。
【０１４６】
なお、この時の再生クロックはＰＬＬ引き込みピット列により、再生信号に同期した状態を維持するために、特に再生クロック位相制御を行う必要はなく、ＰＬＬ引き込みピット列再生後、位相誤差情報を“ゼロ”に設定する。そしてＰＬＬ状態を保持することで十分な位相精度が得られる。
【０１４７】
上記学習結果を基づき再生信号から記録情報の再生を開始する（ステップ８）。記録情報の再生方法は本発明と直接関係しないため個々の説明は割愛する。この時、再生情報を正確に得るために、再生クロックを再生信号に対して常に同期した状態に維持、制御することが重要となる。そのためには、上述したように再生クロックと再生信号との位相誤差情報を得ることが必要になる。
【０１４８】
次に、ステップ７で学習により得られた再生信号勾配やセル中央値の理想値或いはセル間値の理想値をメモリから読み出す（ステップ９）。もちろん、第１の手段〜第４の手段に対応して該当する再生信号勾配やセル中央値の理想値或いはセル間値の理想値を読み出す。
【０１４９】
次いで、メモリから読み出した再生信号勾配、セル中央値の理想値或いはセル間値の理想値、及び再生中に得られた実再生信号でのセル中央値やセル間値を用いて再生中の再生信号とクロックとの位相誤差情報を算出する（ステップ１０）。位相誤差の算出方法は第１の手段〜第４の手段において先に詳しく説明したので、詳しい説明は省略する。
【０１５０】
なお、この時、上述のように第１〜第４の手段において位相誤差抽出を一時的に中止する処理も併せて行う。
【０１５１】
この位相誤差情報を基にＰＬＬ制御を行い、再生クロックを生成する（ステップ１１）。ＰＬＬ回路は特別な仕様を必要とするものではなく、再生信号周波数帯に対応して特性を最適化すれば良く、詳しい説明は割愛する。情報再生中は再生信号から直接位相誤差を抽出し、同期クロックを生成し続ける。
【０１５２】
更に、上記動作を図１７の情報記録列（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の一連の単位毎に繰り返し行い、情報の再生を行う。そして、再生命令の終了を受けると、再生動作を終了する（ステップ１２）。これらの動作により、位相誤差情報ピット列を設けることなく情報の再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１５３】
【図１】本発明に係る光学的情報記録再生装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る８値で記録された多値情報ピットのレベルの違いによるトラック方向の幅とそれに対応する３ビットの組み合わせを説明する図である。
【図３】本発明に係る多値度を落としたピットである４値で記録された多値情報ピットのレベルの違いによるトラック方向の幅を説明する図である。
【図４】本発明に係るトラックに対してランダムな情報ピットを記録した時の模式図と光スポットの関係を示す図である。
【図５】１ブロックの中にＭ値ピットを１つ設ける第１の手段を説明するための模式図である。
【図６】１ブロックの中に連続した２つのＭ値ピットを設ける第２の手段を説明するための模式図である。
【図７】１ブロックの中に連続した３つのＭ値ピットを設ける第３の手段を説明するための模式図である。
【図８】本発明の再生原理を説明するための光学シミュレーションのパラメータを説明する図である。
【図９】本発明の再生原理を説明するための光学シミュレーションで与えた情報ピットの形状を説明する図である。
【図１０】本発明に係る光学的情報記録再生装置の光学系パラメータによるセル中央値の振幅分布を示す図である。
【図１１】本発明の再生原理を説明するための光学シミュレーションの計算結果で、連続する３つのセルに書かれた情報ピットの組み合わせに対する再生信号を説明するための図である。
【図１２】本発明に係る第１の手段の位相誤差検出方法を説明する再生信号変化図である。
【図１３】本発明に係る第３の手段の位相誤差検出方法を説明する再生信号変化図である。
【図１４】セル間値をサンプリングしている際の前後のセルと光スポットの位置関係を説明する図である。
【図１５】本発明に係る光学的情報記録再生装置の光学系パラメータによるセル間値の振幅分布と、左右のセルのレベルの組み合わせを示す図である。
【図１６】本発明に係る第２の手段の位相誤差検出方法を説明する再生信号変化図である。
【図１７】本発明に係る記録情報列を説明する図である。
【図１８】本発明に係る光学的情報記録再生装置の情報記録を説明するフローチャートである。
【図１９】本発明に係る光学的情報記録再生装置の情報再生を説明するフローチャートである。
【図２０】従来の多値情報ピットのレベルの違いによるトラック方向の幅を説明する図である。
【図２１】従来のセル中央値の振幅分布を説明する図である。
【図２２】従来の記録情報列を説明する図である。
【図２３】本発明に係る第４の手段の位相誤差検出方法を説明する再生信号変化図である。
【符号の説明】
【０１５４】
１  光学的情報記録再生装置
２  制御回路
３  スピンドルモータ
４  光ディスク
５  光ヘッド
６  光ヘッド制御回路
７  情報記録回路
８  情報再生回路
９  スピンドルモータコントローラ
１０  インターフェースコントローラ
１１  トラック
１２  情報ピット
１３  光スポット
【図１】
2008041235.tif 000003
【図２】
2008041235.tif 000004
【図３】
2008041235.tif 000005
【図４】
2008041235.tif 000006
【図５】
2008041235.tif 000007
【図６】
2008041235.tif 000008
【図７】
2008041235.tif 000009
【図８】
2008041235.tif 000010
【図９】
2008041235.tif 000011
【図１０】
2008041235.tif 000012
【図１１】
2008041235.tif 000013
【図１２】
2008041235.tif 000014
【図１３】
2008041235.tif 000015
【図１４】
2008041235.tif 000016
【図１５】
2008041235.tif 000017
【図１６】
2008041235.tif 000018
【図１７】
2008041235.tif 000019
【図１８】
2008041235.tif 000020
【図１９】
2008041235.tif 000021
【図２０】
2008041235.tif 000022
【図２１】
2008041235.tif 000023
【図２２】
2008041235.tif 000024
【図２３】
2008041235.tif 000025