(57)【要約】　　　（修正有）【課題】マーク間隔Ｔを狭くすることができ、情報記録媒体に高密度の記録再生を行う情報記録再生装置を提供する。【解決手段】前端及び後端エッジとが多値データに従ったＭ段階の偏倚量に設定されている各マークＰＴを、所定のマーク間隔Ｔで記録する。情報再生に際し、読取用光ビームＢＭのスポット領域がマーク基準位置Ｑｘとスペース基準位置Ｑｙに来たときに、隣接関係にある前端及び後端エッジを同時読み取りすることで読取りデータｃ（ｉ）を順次に生成する。ビタビ復号等の近似解析を行うことで、読取りデータｃ（ｉ）と所定の期待値データとを比較し、その結果に基づいて各マークの前端及び後端エッジの各偏倚量を求め、多値データを復号する。ここで、Ｍ段階の偏倚量の組合わせに相当する前端及び後端エッジを有する基準マーク列を上記マークと同じように記録しておき、上記マークと同じようにして読取ることで近似解析を行うための期待値データを取得する。【選択図】　図６
2004005787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々のマーク端がＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようにトラック上にマーク列を記録することにより前記マーク端にＭ値の多値データを記録した情報記録媒体を再生する情報再生装置であって、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、
前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、
前記基準値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２】
前記情報記録媒体には、前端エッジと後端エッジの位置を各々独立にＭ段階に偏倚させたＭ×Ｍ個のマークのうち、予め決められている少なくともＭ個以上の期待値データとして基準マーク列が記録され、
前記読取手段は、前記Ｍ個以上の基準マーク列を光学的に読取り走査し、各基準マークの前端エッジと後端エッジを同時に読み取ることで得られるＭ個以上の第１の読取りデータと、互いに隣接関係に位置する一方の基準マークの後端エッジと他方の基準マークの前端エッジを同時に読み取ることで得られるＭ個以上の第２の読取りデータより、前記期待値データの一部を生成し、その他の部分の期待値データは前記一部分の期待値データより補完演算により生成し、
前記復号手段は、前記読取手段が各記録マークの前端エッジと後端エッジを同時に読み取ることで生成される読取りデータと前記第１の読取りデータより生成された期待値データとを比較し、当該読取りデータに最も近い期待値データから、前記同時に読み取られた各記録マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求めると共に、前記読取手段が互いに隣接関係に位置する一方の記録マークの後端エッジと他方の記録マークの前端エッジを同時に読み取ることで生成される読取りデータと前記第２の読取りデータより生成された期待値データとを比較し、当該読取りデータに最も近い期待値データから、前記同時に読み取られた互いに隣接関係に位置する記録マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求める近似解析手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の情報再生装置。
【請求項３】
前記近似解析手段は、ビタビ復号により、前記期待値データと前記読取手段で生成される前記記録マークの読取りデータとから、前記記録マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報再生装置。
【請求項４】
各々のマークサイズがＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようトラック上にマーク列を記録することによりマークにＭ値の多値データを記録した情報記録媒体を再生する情報再生装置であって、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、
前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを有し、
前記基準値の各々は、前記２個のマークに記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項５】
情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生装置であって、
前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマーク端にＭ値（Ｍは正の整数）の多値データを前記マーク端がＭ段階に偏倚するように記録するマーク端偏倚手段と、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、
前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、
前記基準値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項６】
前端エッジと後端エッジの偏倚量が等しくなるもの同士の一方の基準マークのみと、前端エッジの偏倚量と後端エッジの偏倚量が共に等しくなる基準マークとの合計Ｍ個以上の基準マークを前記情報記録媒体に記録する記録手段を備え、
前記読取手段は、前記Ｍ個以上の基準マーク列を光学的に読取り走査し、各基準マークの前端エッジと後端エッジを同時に読み取ることで得られるＭ個以上の第１の読取りデータと、互いに隣接関係に位置する一方の基準マークの後端エッジと他方の基準マークの前端エッジを同時に読み取ることで得られるＭ個以上の第２の読取りデータとを前記期待値データとして生成し、
前記復号手段は、前記読取手段が各記録マークの前端エッジと後端エッジを同時に読み取ることで生成される読取りデータと前記第１の読取りデータより生成された期待値データとを比較し、当該読取りデータに最も近い期待値データから、前記同時に読み取られた各記録マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求めると共に、前記読取手段が互いに隣接関係に位置する一方の記録マークの後端エッジと他方の記録マークの前端エッジを同時に読み取ることで生成される読取りデータと前記第２の読取りデータより生成された期待値データとを比較し、当該読取りデータに最も近い期待値データから、前記同時に読み取られた互いに隣接関係に位置する記録マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求める近似解析手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の情報記録再生装置。
【請求項７】
前記近似解析手段は、ビタビ復号により、前記期待値データと前記読取手段で生成される前記記録マークの読取りデータとから、前記記録マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求めることを特徴とする請求項５又は６に記載の情報記録再生装置。
【請求項８】
前記マーク端偏倚手段は、前記記録マークの前端エッジと後端エッジが同時に光学的に読み取られる際に照射される読取用光ビームによって生じるスポット領域の直径より小さなマーク長で、前記記録マーク列を記録することを特徴とする請求項５に記載の情報記憶再生装置。
【請求項９】
情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生装置であって、
前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマークにＭ値（Ｍは正の整数）の多値データをマークサイズがＭ段階に偏倚するように記録するマーク端偏倚手段と、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取り手段と、
前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、
前記基準値の各々は、前記２個のマークに記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１０】
各々のマーク端がＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようトラック上にマーク列を記録することにより前記マーク端にＭ値の多値データを記録した情報記録媒体の情報再生を行う情報再生方法であって、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取工程と、
前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号工程とを備え、
前記基準値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報再生方法。
【請求項１１】
情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生方法であって、
前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマーク端にＭ値（Ｍは正の整数）の多値データを前記マーク端がＭ段階に偏倚するように記録するマーク端偏倚工程と、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取工程と、
前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号工程とを備え、
前記基準値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報記録再生方法。
【請求項１２】
情報再生装置によって情報再生又は情報記録再生装置によって情報再生若しくは情報記録される情報記録媒体であって、
前端エッジの偏倚量と後端エッジの偏倚量が予め決められたＭ段階（Ｍは正の整数）の組み合わせに基づいて設定されているＭ個の以上の基準マーク列が記録されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１３】
前記基準マーク列は、予め決められた記録面の所定領域に記録されていることを特徴とする請求項１２に記載の情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば書替え可能型光ディスク、追記型光ディスク、読出し専用光ディスク等の情報記録媒体に対して情報再生を行う情報再生装置及び情報再生方法と、情報記録媒体に対して情報記録と情報再生を行う情報記録再生装置及び情報記録再生方法と、それらの装置及び方法に適用される情報記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年のオーディオビデオ技術、通信技術、コンピュータ技術等の進展、並びにこれらの技術を融合したいわゆるマルチメディア化等の進展に伴い、大量の情報をより効果的に扱うことを可能にする情報処理技術の開発が望まれている。
【０００３】
かかる背景において、情報処理に際して必要となる情報記録媒体の高密度・大容量化を図るための研究開発が進められており、一例として、１つのマークで多段階の情報を記録再生することを可能にするいわゆる多段階記録再生方法の試みがなされている。
【０００４】
なお、マークとは、旧来より知られている読取り専用のコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）に記録されたピットに相当するものであり、例えば相変化型の情報記録媒体等のような記録再生が可能な情報記録媒体においては、記録された情報の形態をピットと呼ばず、一般にマークと呼んでいる。
【０００５】
この従来の多段階記録再生方法では、図１４（ａ）に示すように、情報記録媒体（以下「光ディスク」という）の記録面に、前端エッジと後端エッジの位置を偏倚させてマークを形成（記録）し、その偏倚量の違いによって１つのマークでも多段階の情報を記録可能とすると共に、記録容量の向上、すなわち大容量化を実現することとしている。
【０００６】
一方、従来の多段階記録再生方法において、上述の多段階記録がなされているマークを読み取って情報再生するには、トラック方向に沿って記録されているマーク列ＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３…に読取り用の光ビーム（以下「読取用光ビーム」という）を照射しつつ順次走査する。
【０００７】
そして、その読取用光ビームの記録面における円形状の照射範囲（以下「スポット領域」という）ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３…が各マークの前端エッジ又は後端エッジの１つを包含する位置に位置すると、読取用光ビームの照射に対して記録面から反射してくる反射光を受光素子で受光し、その受光素子から出力される光電変換信号の変化に基づいて上述の偏倚量を検出し、検出した偏倚量からマークにて記録されていた情報を再生することとしている。
【０００８】
すなわち、図１４（ａ）に示すように、各マークの前端エッジ又は後端エッジがスポット領域内に包含された時点で生じる反射光を受光すると、図１４（ｂ）に示すように、前端エッジ又は後端エッジの偏倚量の違いに応じて、光電変換信号Ｓｄｅｔのレベルが多段階の何れかの値となる。そこで、図１４（ｃ）に示すような、予め決められている一定のマーク間隔Ｔの周期に同期したサンプルクロックＣＬＫに同期して、上述の光電変換信号Ｓｄｅｔのレベルをサンプリングし（図中の時点ｔ１，ｔ２，ｔ３…を参照）、そのサンプリングにより得られるレベルから前端エッジ又は後端エッジの偏倚量を検出して、記録されていた情報を再生する。
【０００９】
ここで、従来の多段階記録再生方法では、上述の読取用光ビームによっていわゆる情報読取りを行う際、スポット領域内に同時に前端エッジと後端エッジが包含されることになると、その前端エッジと後端エッジの偏倚量にて特徴付けられている両者の情報を同時に読取ることになり、両者の情報を光電変換信号Ｓｄｅｔから分離して再生することができない。このため、必ずスポット領域内に前端エッジ又は後端エッジの何れか１つだけが包含されるようにすべく、スポット領域の半径ｒとマーク間隔Ｔとの関係が、２ｒ＜Ｔの条件を満足するようにして、記録再生を行うこととしている。
【００１０】
すなわち、スポット領域内に同時に前端エッジと後端エッジが包含される場合としては、スポット領域内に１つのマーク全体が包含され、その結果、その１つのマークの後端エッジと前端エッジが同時に包含される場合と、互いに隣接関係に位置する一方のマークの前端エッジと他方のマークの後端エッジとが同時にスポット領域内に包含される場合との２通りの場合が存在する。
【００１１】
こうした２通りの状態では、情報読取りを行っても前端及び後端エッジの夫々の偏倚量として記録されている両者の情報を分離して再生することはできないため、スポット領域の中心位置が何れか１つの前端エッジ又は後端エッジの位置にほぼ合致した時（すなわち、上記のサンプリングを行う時点）に、そのスポット領域内に他の前端エッジ又は後端エッジが包含されることがないようにすべく、上記のスポット領域の半径ｒとマーク間隔Ｔとの関係が予め決められている。
【００１２】
更に、単に前端エッジと後端エッジのみに、ビーム径を絞った読取用光ビームでピンポイント照射しても、前端エッジと後端エッジの偏倚量を検出することはできない。すなわち、予め決められたマーク間隔Ｔ毎の各位置Ｑを基準とし、その基準の位置Ｑからの前端エッジと後端エッジまでの夫々の距離が、前端エッジと後端エッジの夫々の偏倚量となっている。
【００１３】
したがって、スポット領域内に前端エッジ又は後端エッジの１つのみを単に包含させるのではなく、上述の基準の位置Ｑをも包含し且つ前端エッジ又は後端エッジの１つのみを包含するように、スポット領域の半径ｒとマーク間隔Ｔを決める必要があり、かかる条件を満足するために、上述の２ｒ＜Ｔの条件に基づいて記録再生を行うこととしている。
【００１４】
このように、従来の多段階記録再生方法では、各マークのトラック方向における前端エッジと後端エッジの偏倚量を多段設定して記録することで、大量の情報を記録再生することを可能にしている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の多段階記録再生方法は、各マークの前端エッジと後端エッジの偏倚量を変化させて記録することで、光ディスクの記録容量を増大させ、それによって相対的に記録密度の向上を図ることとしている。
【００１６】
しかし、既述したように、各マークの前端エッジと後端エッジを個々独立に読み取り、且つ既述した基準の位置Ｑをも包含して読み取る必要があることから、読取用光ビームによるスポット領域の半径ｒを大きくし、更にその影響を受けてマーク間隔Ｔもスポット領域の半径ｒの２倍以上に広げておく必要がある。そのため、マークの記録密度を物理的に向上させることが困難となるという問題があった。
【００１７】
つまり、光ディスクの記録密度を上げるためには、単にスポット領域の半径ｒと各マークのマーク長及びマーク間隔Ｔを全体的に同じ比率で小さくするだけでは足りず、スポット領域の半径ｒと各マークのマーク長に較べて、マーク間隔Ｔを飛躍的に小さくすることが要求される。ところが、従来の多段階記録再生方法では、情報再生に支障を来さないようにするためには、上述した２ｒ＜Ｔの条件を満足しなければならないことから、マーク間隔Ｔを飛躍的に小さくすることが困難であり、そのため記録密度を向上させることができないという、普遍的且つ基本的な課題があった。
【００１８】
本発明はこうした従来技術の基本的課題を克服すべくなされたものであり、情報記録媒体の記録密度の向上並びに記録容量の増大を図り得る情報再生装置、情報記録再生装置、情報再生方法、情報記録再生方法、及び高密度記録等を図るのに好適な情報記録媒体を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の情報再生装置は、各々のマーク端がＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようにトラック上にマーク列を記録することにより前記マーク端にＭ値の多値データを記録した情報記録媒体を再生する情報再生装置であって、前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、前記基準値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。
【００２０】
本情報再生装置は、いわゆる多段階記録のなされた情報記録媒体より情報再生を行う。その情報再生に際し、記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、それによって２個のマーク端の情報を含んだ読取りデータを求める。更に、基準値と読取りデータとを比較し各マーク端の情報すなわち多値データを復号する。
【００２１】
請求項４に記載の情報再生装置は、各々のマークサイズがＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようトラック上にマーク列を記録することによりマークにＭ値の多値データを記録した情報記録媒体を再生する情報再生装置であって、前記トラック上で前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを有し、前記基準値の各々は、前記２個のマークに記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。
【００２２】
本情報再生装置は、いわゆる多段階記録のなされた情報記録媒体より情報再生を行う。その情報再生に際し、記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、それによって２個のマークの情報を含んだ読取りデータを求める。更に、基準値と読取りデータとを比較し各マークの情報すなわち多値データを復号する。
【００２３】
したがって、請求項１に記載の情報再生装置は、隣り合って位置している２個の「マーク端」を同時に読み取るのに対し、請求項４に記載の情報再生装置は、隣り合って位置している２個の「マーク」を同時に読み取る。
【００２４】
請求項５に記載の情報記録再生装置は、情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生装置であって、前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマーク端にＭ値（Ｍは正の整数）の多値データを前記マーク端がＭ段階に偏倚するように記録するマーク端偏倚手段と、前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、前記基準値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。
【００２５】
本情報記録再生装置は、情報記録媒体に対していわゆる多段階記録を行う。情報再生に際しては、情報記録媒体に記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、それによって２個のマーク端の情報を含んだ読取りデータを求める。更に、基準値と読取りデータとを比較し各マーク端の情報すなわち多値データを復号する。
【００２６】
請求項９に記載の情報記録再生装置は、情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生装置であって、前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマークにＭ値（Ｍは正の整数）の多値データをマークサイズがＭ段階に偏倚するように記録するマーク端偏倚手段と、前記トラック上で前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取り手段と、前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、前記基準値の各々は、前記２個のマークに記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。
【００２７】
本情報記録再生装置は、マークサイズがＭ段階に偏倚（マークサイズがＭ段階に変化）するように情報記録媒体に対していわゆる多段階記録を行う。情報再生に際しては、情報記録媒体に記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、それによって２個のマークの情報を含んだ読取りデータを求める。更に、基準値と読取りデータとを比較し各マークの情報すなわち多値データを復号する。
【００２８】
請求項１０に記載の情報再生方法は、各々のマーク端がＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようトラック上にマーク列を記録することにより前記マーク端にＭ値の多値データを記録した情報記録媒体の情報再生を行う情報再生方法であって、前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取工程と、前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号工程とを備え、前記基準値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。
【００２９】
本情報記録再生方法は、いわゆる多段階記録のなされた情報記録媒体より情報再生を行う。その情報再生に際し、記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、それによって２個のマーク端の情報を含んだ読取りデータを求める。更に、基準値と読取りデータとを比較し各マーク端の情報すなわち多値データを復号する。
【００３０】
請求項１１に記載の情報記録再生方法は、情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生方法であって、前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマーク端にＭ値（Ｍは正の整数）の多値データを前記マーク端がＭ段階に偏倚するように記録するマーク端偏倚工程と、前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取工程と、前記読取りデータのレベルを複数個の基準値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号工程とを備え、前記基準値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。
【００３１】
本情報記録再生方法は、情報記録媒体に対していわゆる多段階記録を行う。情報再生に際しては、情報記録媒体に記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、それによって２個のマークの情報を含んだ読取りデータを求める。更に、基準値と読取りデータとを比較し各マークの情報すなわち多値データを復号する。
【００３２】
請求項１２に記載の情報記録媒体は、情報再生装置によって情報再生又は情報記録再生装置によって情報再生若しくは情報記録される情報記録媒体であって、前端エッジの偏倚量と後端エッジの偏倚量が予め決められたＭ段階（Ｍは正の整数）の組み合わせに基づいて設定されているＭ個の以上の基準マーク列が記録されていることを特徴とする。
【００３３】
本情報記録媒体は、いわゆるマーク端としての前端エッジの偏倚量と後端エッジの偏倚量が予め決められたＭ段階（Ｍは正の整数）の組み合わせに基づいて設定されているＭ個の以上の基準マーク列が記録される。情報再生装置又は情報記録再生装置によって情報再生が行われると基準マーク列を読み取らせ、その読み取りによって、復号を行うのに必要となる基準マークの情報を教示データとして提供する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
なお、好適な実施形態として、読み出し専用の情報記録媒体からの情報再生が可能であり、更に追記型や書替え可能型情報記録媒体への情報記録と情報再生が可能な情報記録再生装置について説明する。
【００３５】
図１は、本情報記録再生装置の構成を示すブロック図であり、本情報記録再生装置を集中制御するシステムコントローラ１３と、ユーザーが所望の指示を入力するための操作部１６が備えられている。
【００３６】
システムコントローラ１３は、所定のシステムプログラムを実行するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１４と、そのシステムプログラムを予め記憶する読出し専用メモリ（ＲＯＭ）１５が備えられ、操作部１６からのユーザーの指示に従って上述のシステムプログラムを実行することで、情報記録及び情報再生の動作を集中制御する。
【００３７】
なお、システムコントローラ１３内のマイクロプロセッサ１４と、後述するヘッドアンプ４から入力部１２までの各構成要素４〜１２とがコントロールバス及びデータバスＢＵＳを介して接続されており、これによってシステムコントローラ１３による集中制御が可能となっている。
【００３８】
更に本情報記録再生装置は、上述の情報記録媒体（以下「光ディスク」という）１をクランプしつつ回転させるスピンドルモータ２と、ディスク１に対して情報書込みと情報読取りを行うピックアップ３と、ヘッドアンプ（ＲＦアンプとも言われる）４と、フォーカス・トラッキングサーボ回路８と、駆動部９と、スピンドルサーボ回路１０と、同期検出部６と、情報再生系を構成している複号部５及び出力部７と、情報記録系を構成している書込み信号生成部１１及び入力部１２を備えて構成され、復号部５と出力部７、書込み信号生成部１１、入力部１２は、システムコントローラ１３の指示に従って動作するデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）や、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）、及びデータ処理に際して各種データを記憶する半導体メモリ等で形成されている。
【００３９】
ピックアップ３には、情報記録の際にディスク１の記録面に書込用光ビームを照射すると共に、情報再生の際に読取用光ビームＢＭを照射する半導体レーザ等を備えた光学系が設けられている。
【００４０】
更にピックアップ３の光学系には、書込用光ビームの照射に対して光ディスク１から反射してくる反射光と、読取用光ビームＢＭの照射に対して光ディスク１から反射してくる反射光とを夫々受光し、それら反射光の強度に相当する光電変換信号Ｓｄｅｔを出力する受光素子が設けられている。
【００４１】
ヘッドアンプ４は、ピックアップ３よりの光電変換信号Ｓｄｅｔを増幅等していわゆるＲＦ信号ＳＲＦを出力する。
【００４２】
フォーカス・トラッキングサーボ回路８は、情報記録と情報再生に際して、光ディスク１に対するピックアップ３のフォーカスエラー及びトラッキングエラーの発生を抑制すべく、ＲＦ信号ＳＲＦの変動誤差を検知してピックアップ３の位置を微調整する。
【００４３】
駆動部９は、書込用光ビームと読取用光ビームＢＭを射出させるベく上述の半導体レーザへ電力を供給し、更に内蔵されている自動電力制御回路（ＡＰＣ）によって半導体レーザの射出パワーを帰還制御する。
【００４４】
すなわち、情報記録に際し、書込み信号生成部１１から供給される書込み信号Ｓｗに従って電力供給を行うと共に、ＲＦ信号ＳＲＦのレベル変動を抑制すべく半導体レーザの射出パワーを帰還制御することにより書込用光ビームを適切なパワーに設定する。また、情報再生に際し、ＲＦ信号ＳＲＦのレベル変動を抑制すべく半導体レーザの射出パワーを帰還制御することにより読取用光ビームＢＭを一定パワーとなるように調整する。
【００４５】
同期検出部６は、情報記録と情報再生の際に、光ディスク１に記録されている同期情報をＲＦ信号ＳＲＦから検出し、光ディスク１の回転角速度に相当する同期信号ＣＬＫを生成して出力する。
【００４６】
スピンドルサーボ回路１０は、同期検出部６から出力される同期信号ＣＬＫと予め決められている目標値との差分が０となるように、スピンドルモータ２の回転角速度を帰還制御し、それによって光ディスク１の回転角速度及び同期信号ＣＬＫの周波数（別言すれば周期）が一定となるように微調整する。
【００４７】
入力部１２は、情報記録に際し、外部機器等から入力される音声データや画像データ等の外部入力データに対して所定のデータ圧縮と、光ディスク１で決められている所定の変調方式に準拠した変調処理等を施し、それらデータ圧縮と変調処理等を施した記録データａ（ｉ）を出力する。
【００４８】
書込み信号生成部１１は、記録データａ（ｉ）を書込み信号Ｓｗに変換して駆動部９に供給する。なお、詳細については後述するが、記録データ列ａ（ｉ）に対して所定の符号化処理を施すことによって符号化データ列ｂ（ｉ）を生成し、更にその符号化データ列ｂ（ｉ）の個々のデータｂ（ｉ）を多段階記録用の書込み信号Ｓｗに変換して駆動部９に供給する。これにより、駆動部９が多段階記録用の書込み信号Ｓｗに応じた書込用光ビームを半導体レーザから射出させ、その書込用光ビームによって追記型や書替え可能型の光ディスク１の記録面に、上記記録データａ（ｉ）に相当する記録マークＰＴを形成（記録）させる。
【００４９】
復号部５は、情報再生に際してＲＦ信号ＳＲＦをＡ／Ｄ変換して入力する。そして、そのＡ／Ｄ変換によって得られる読取りデータ列ｃ（ｉ）に対して所定の復号処理を施すことにより、追記型や書替え可能型若しくは読み出し専用の光ディスク１に記録されていたマークＰＴの情報を復号して、復号データｆ（ｉ）を出力する。なお、詳細については後述するが、読取りデータ列ｃ（ｉ）から復号データｆ（ｉ）を生成する際、ビタビ復号等の処理を行うことで、復号精度の向上を実現している。
【００５０】
出力部７は、復号部５からの復号データｆ（ｉ）に対しデータ伸張等の復調処理を施し、更に復調したデータから例えば光ディスク１に記録されていた音楽や画像等の情報を、スピーカやディスプレイで再生可能な音声データや映像データに再生して出力する。
【００５１】
次に、上述した書込み信号生成部１１と復号部５の機能を、図２乃至図８を参照して、より詳細に説明する。
なお、図２は、書込み信号生成部１１と復号部５の機能を模式的に示した図である。
【００５２】
図３は、書込み信号生成部１１で生成される書込み信号Ｓｗの生成原理を示す図、図４及び図５は、書込み信号Ｓｗに応じて追記型や書替え可能型の光ディスク１に記録されるマークＰＴの形状等を示す図である。
【００５３】
図６は、光ディスク１に情報記録されるマーク列ＰＴと、情報再生に際して照射される読取用光ビームＢＭとの位置関係等を示す図である。
更に、図７及び図８は、復号部５における復号原理を説明するための図である。
【００５４】
まず、情報記録時における書込み信号生成部１１の機能を説明する。
図２において、書込み信号生成部１１は、ＤＳＰやＰＬＡで形成された符号化演算部ＷＴ１とエッジ位置偏倚部ＷＴ２が設けられている。
【００５５】
符号化演算部ＷＴ１は、入力部１２から記録データ列ａ（ｉ）が順次供給されると、既述した同期信号ＣＬＫに同期して、次式（１）で表される符号化演算を行うことにより、符号化データ列ｂ（ｉ）を生成して出力する。
【００５６】
【数１】
2004005787.tif 000003
【００５７】
ここで、変数ｉは、記録データａ（ｉ）と符号化データｂ（ｉ）の順番を示し、変数Ｍは、光ディスク１に形成（記録）すべきマークＰＴのマーク端、すなわちマークＰＴの前端のマーク端（以下「前端エッジ」という）と後端のマーク端（以下「後端エッジ」という）の偏倚量の段階数を示す正の整数である。ｍｏｄＭは、右辺の計算結果｛ａ（ｉ）＋（Ｍ−ｂ（ｉ−１））｝に対して変数Ｍを法とする剰余演算を行うことを示している。また、変数Ｍは、システムコントローラ１３からの指示に従って、予め所定の固定値に決められるようになっている。
【００５８】
なお、上記式（１）で表される符号化演算を行うことによる効果については、後述の説明でより明らかとなるが、上記式（１）は、生成される符号化データｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）との和ｂ（ｉ−１）＋ｂ（ｉ）の値が元の記録データａ（ｉ）の値になるという関係を満足させるものとなっている。別言すると、元の記録データａ（ｉ）から符号化データｂ（ｉ−１）を減算した値を符号化データｂ（ｉ）とするという関係を満足すべく、符号化データｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）を生成するための符号化式となっている。
【００５９】
ただし、符号化データｂ（ｉ）が負の値又はＭ以上の値にならないようにするため、上記式（１）の右辺の計算結果｛ａ（ｉ）＋（Ｍ−ｂ（ｉ−１））｝に対して変数Ｍを法とする剰余演算を行うこととしている。
【００６０】
エッジ位置偏倚部ＷＴ２は、上記式（１）に基づいて生成された各符号化データｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）の値に応じてＰＷＭ変調を施した書込み信号Ｓｗを生成する。
【００６１】
すなわち、図３に示すように、同期検出部６で生成される同期信号ＣＬＫの基準の位置Ｑに同期させて、論理“Ｈ”となる期間のうち前端から位置Ｑまでの期間τ１と位置Ｑから後端からまでの期間τ２とを、符号化データｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）の値に応じて夫々独立に多段階Ｍで変化させ、期間τ１，τ２によって設定される偏倚量を有するＰＷＭ波としての書込み信号Ｓｗを生成する。
【００６２】
そして、書込み信号Ｓｗを駆動部９に供給し、その書込み信号Ｓｗに応じた書込用光ビームで光ディスク１の記録面にマークＰＴを形成させる。
【００６３】
このように、ＰＷＭ変調を施した書込み信号Ｓｗによって光ディスク１の記録面にマークＰＴを形成（記録）すると、図６（ａ）に示すように、同期信号ＣＬＫの基準の位置Ｑに合わせて各マークＰＴの形成位置Ｑ’が決まり、その形成位置Ｑ’の間隔をマーク間隔Ｔとして、光ディスク１のトラック方向に各マークＰＴが形成される。
【００６４】
更に、書込み信号Ｓｗの上記期間τ１とτ２の偏倚量に応じて、各マークＰＴの形成位置Ｑ’からの前端エッジと後端エッジの形成位置が決まる。このため、前端エッジはその偏倚量によって符号化データｂ（ｉ−１）の値を示す情報を有して形成されることになり、後端エッジはその偏倚量によって符号化データｂ（ｉ）の値を示す情報を有して形成される。
【００６５】
例えば、偏倚量の段数Ｍを「４」に設定して情報記録を行うこととすると、図４に模式的に示すように、各マークＰＴ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））の前端エッジの偏倚量が符号化データｂ（ｉ−１）の値に応じて単位偏倚量Δの整数倍で変化し、同様に後端エッジの偏倚量が符号化データｂ（ｉ）の値に応じて単位偏倚量Δの整数倍で変化する。
【００６６】
なお、同図中の長さＬｍｉｎで示す部分は、各マークＰＴ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））の基部となる部分であり、この最もマーク長の短い部分を基部として、前端エッジと後端エッジの夫々の偏倚量が符号化データｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）の値に応じて単位偏倚量Δの整数倍で変化する。また、多段階記録の原理を分かり易く示すために、便宜上、符号化データｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）が「０」〜「３」の範囲で変化するのに応じて前端エッジと後端エッジの夫々の偏倚量が単位偏倚量Δの整数倍で変化するものとして示している。
【００６７】
この結果、偏倚量の段数Ｍを「４」に設定した場合には、１つのマークＰＴ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））によって、１６段階の異なった情報を記録することが可能となっている。
【００６８】
その内訳を述べると、マーク長が（Ｌｍｉｎ）となる最短マーク長のマークがＰＴ（３，３）の計１個、マーク長が（Ｌｍｉｎ＋Δ）となるマークがＰＴ（３，２）とＰＴ（２，３）の計２個、マーク長が（Ｌｍｉｎ＋２Δ）となるマークがＰＴ（３，１），ＰＴ（２，２），ＰＴ（１，３）の計３個、マーク長が（Ｌｍｉｎ＋３Δ）となるマークがＰＴ（３，０），ＰＴ（２，１），ＰＴ（１，２），ＰＴ（０，３）の計４個、マーク長が（Ｌｍｉｎ＋４Δ）となるマークがＰＴ（２，０），ＰＴ（１，１），ＰＴ（０，２）の計３個、マーク長が（Ｌｍｉｎ＋５Δ）となるマークが、ＰＴ（１，０），ＰＴ（０，１）の計２個、マーク長が（Ｌｍｉｎ＋６Δ）となる最長のマークがＰＴ（０，０）の計１個となり、これら１６種類の情報を１つのマークＰＴ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））で記録することが可能となっている。
【００６９】
更に、情報再生に際して読取用光ビームＢＭが光ディスク１の記録面に照射され、その記録面に生じる円形状のスポット領域の半径ｒと、マーク間隔Ｔとの関係が次式（２）で表される条件に従って決められている。
【００７０】
【数２】
2004005787.tif 000004
【００７１】
すなわち、図６（ａ）に示すように、情報再生の際に読取用光ビームＢＭによって生じるスポット領域の中心が形成位置Ｑ’とトラックとの交差位置（以下「マーク基準位置」という）Ｑｘに来たときに、その読取用光ビームＢＭによるスポット領域内に１つのマークＰＴの全てが包含されるように、情報記録の際に各マークＰＴを記録すると共に、読取用光ビームＢＭによるスポット領域がマーク間隔Ｔの２分の１の位置Ｑｙ、別言すればマーク基準位置Ｑｘ，Ｑｘの中間の位置（以下「スペース基準位置」という）Ｑｙに来たときに、互いに隣り合っているマークＰＴ，ＰＴの後端エッジと前端エッジが必ず１個ずつスポット領域内に入るように、情報記録の際にマーク間隔Ｔを決めて、各マークＰＴを記録するようになっている。
【００７２】
例えば、情報記録の際に上述の同期信号ＣＬＫの周期と、書込み信号生成部１１で生成される書込み信号Ｓｗの周期とを所定の周期に設定することにより、上記式（２）の条件を満足するマーク間隔ＴとマークＰＴの最大マーク長とを決めて、各マークＰＴを記録する。
【００７３】
したがって、後述の情報再生に際して、互いに隣り合う関係となる前端エッジと後端エッジに読取用光ビームＢＭを同時に照射し、それによって生じる反射光を受光することで、その前端エッジと後端エッジの情報を同時に読み取るようになっている。
【００７４】
このため、図１４を参照して説明した従来技術に較べて、マーク間隔Ｔを狭めることができ、トラック方向におけるマークＰＴの記録密度の大幅向上を実現している。
【００７５】
すなわち、図１４に示した従来技術では、各マークの前端エッジと後端エッジを光ビームの中心で１つずつ読取り再生することとしているため、その光ビームのスポット範囲内に各マークの前端エッジと後端エッジが同時に包含されることが無いようにする必要上、前端エッジと後端エッジの間隔を狭めることができず、基本的にトラック方向における記録密度を高めることが困難である。
【００７６】
これに対して本発明では、各マークＰＴの前端エッジと後端エッジ又は、前後に位置する一対のマークＰＴ，ＰＴの前端エッジと後端エッジを、積極的に光ビームＢＭのスポット領域内に包含させて同時に読取り再生するので、前端エッジと後端エッジの間隔を容易に狭めることができ、トラック方向における記録密度を高めることが可能となっている。
【００７７】
なお、情報再生に際して単に前端エッジと後端エッジを同時に読み取るだけでは、一般に前端エッジと後端エッジの情報を分離して再生することができないが、本発明では、上述した式（１）に基づく符号化と、後述する情報再生の際に行われる復号処理とによって、前端エッジと後端エッジの情報を分離して再生することを可能にしており、その原理については後述の情報再生の説明において詳しく述べることとする。
【００７８】
更に、光ディスク１の半径方向に位置するマークＰＴ，ＰＴの間隔、別言するとトラック間隔Ｗが、読取用光ビームＢＭによるスポット領域の半径ｒよりも大きな距離（ｒ＜Ｗ）となるように、ピックアップ３の位置を微調整しつつ情報記録を行うようになっている。これにより、情報再生に際して光ディスク１の半径方向に位置するマークＰＴ，ＰＴの情報を読取用光ビームＢＭで同時に読み取るのを未然に防止し、いわゆるトラック間でのクロストーク等の発生を防止することとしている。
【００７９】
そして、書込み信号生成部１１は、光ディスク１のいわゆるプログラム領域（データ記録領域とも言う）に、上述の記録データａ（ｉ）から生成した符号化データｂ（ｉ）に基づいてマークＰＴを記録し終えると、前端エッジと後端エッジの偏倚量を夫々独立にＭ段階で変化させた合計Ｍ×Ｍ個のマークＰＴを基準マーク列として光ディスク１の所定領域に記録させ、後述の情報再生の際にそれらの基準マーク列を利用して、適切な情報再生を実現するようになっている。
【００８０】
つまり、基準マークは、記録すべく記録データに対応して、プログラム領域等に記録されるいわゆる記録マークとは異なり、多段階記録の条件として予め決められた偏倚量の段数に応じて前端エッジの偏倚量と後端エッジの偏倚量が夫々独立に設定されて記録された、いわゆる教示データとして記録されるものである。例えば、図５に示すように、ピックアップ３内の半導体レーザの射出パワーを初期調整させるべく光ディスク１の所定部分に設けられているキャリブレーション領域などに、同期マークを先頭にして、Ｍ×Ｍ個のマークＰＴを基準マーク列として記録する。
【００８１】
次に、情報再生時における復号部５の機能を説明する。
【００８２】
図２において、復号部５は、近似解析部ＲＤ１と、上述した基準マーク列を読み取ることによって得られる読取りデータ列ｃ（ｉ）から期待値データを生成する期待値データ生成部ＲＤ２と、期待値データを記憶する期待値データ記憶部ＤＢと、復号値演算部ＲＤ３とを備えて構成されており、近似解析部ＲＤ１と期待値データ生成部ＲＤ２及び復号値演算部ＲＤ３は、ＤＳＰやＰＬＡで形成され、期待値データ記憶部ＤＢは半導体メモリ（ＲＡＭ）によって形成されている。
【００８３】
まず、情報再生が開始されると、ピックアップ３は、システムコントローラ１３からの指示に従って、図５に示したキャリブレーション領域等に記録されているＭ×Ｍ個の基準マーク列を最初に読取り、その基準マーク列の読取りを完了すると、システムコントローラ１３からの指示に従って光ディスク１のプログラム領域側に記録されているマーク列の読取りを開始する。
【００８４】
ここで、図６（ａ）に示すように、ピックアップ３から光ディスク１に読出用光ビームＢＭを照射し、光ディスク１から反射されてくる反射光を受光することにより、図６（ｂ）に示すようなアイパターンを有するＲＦ信号ＳＲＦが得られる。復号部５は、図６（ｃ）に示すように、上述した同期信号ＣＬＫからマーク間隔Ｔの２分の１の周期Ｔ／２に相当するサンプルクロックを生成し、そのサンプルクロックに同期して、ＲＦ信号ＳＲＦをサンプリングし、更にＡ／Ｄ変換することによって読取りデータ列ｃ（ｉ）を生成する。
【００８５】
そして、上述したＭ×Ｍ個の基準マーク列に基づいて得られる読取りデータ列ｃ（ｉ）を期待値データ生成部ＲＤ２に供給し、一方、プログラム領域に記録されているマーク列に基づいて得られる読取りデータ列ｃ（ｉ）を近似解析部ＲＤ１に供給する。
期待値データ生成部ＲＤ２は、次のようにして期待値データを生成する。
【００８６】
既述したように、ピックアップ３がＭ×Ｍ個の基準マーク列を読み取っている間は、図７（ａ）に示すように、読取用光ビームＢＭのスポット領域の中心がマーク基準位置Ｑｘに位置し、そのスポット領域内に各基準マークＰＴが包含されたときに生じる反射光に基づいて得られた読取りデータ列ｃ（ｉ）と、図８（ａ）に示すように、読取用光ビームＢＭのスポット領域の中心がスペース基準位置Ｑｙに位置し、そのスポット領域内に互いに隣接する基準マークＰＴ，ＰＴの後端エッジと前端エッジが包含されたときに生じる反射光に基づいて得られた読取りデータ列ｃ（ｉ）とが、期待値データ生成部ＲＤ２に供給されることとなる。
【００８７】
期待値データ生成部ＲＤ２は、図７（ａ）に示した状態のときに得られる読取りデータ列ｃ（ｉ）から、前端エッジの偏倚量と後端エッジの偏倚量とを変数としたルックアップテーブル形式の第１の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を生成し、図８（ａ）に示した状態のときに得られる読取りデータ列ｃ（ｉ）から、後端エッジの偏倚量と前端エッジの偏倚量とを変数としたルックアップテーブル形式の第２の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を生成する。
【００８８】
例えば、説明の便宜上、仮に偏倚量の段数Ｍが「４」に設定されている合計１６個の基準マーク列ＰＴが記録されていた場合について述べると、図７（ａ）に示した状態のときに得られる１６個の読取りデータｃ（ｉ）から、図７（ｃ）に示すような第１の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を生成する。
【００８９】
つまり、図７（ｃ）中の変数ｂ（ｉ−１）を前端エッジの各偏倚量「０」〜「３」、変数ｂ（ｉ）を後端エッジの各偏倚量「０」〜「３」とし、変数ｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）に対応する「０．１６」「０．２３」…等の合計１６個の読取りデータｃ（ｉ）の値を、第１の期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））とする。
【００９０】
ここで、読取用光ビームＢＭは光軸中心における強度が最も大きく、周辺にいくほど小さくなるという非線形な分布を有しており、更に読取用光ビームＢＭを照射したときに生じる反射光の強度は、マーク長の長い基準マークＰＴに読取用光ビームＢＭを照射したときに生じる反射光の強度ほど小さくなる。
【００９１】
このため、前端エッジと後端エッジの各偏倚量に対する反射光の強度分布を計測すると、図７（ｂ）に示すように、非線形な強度分布が得られる。
【００９２】
なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）中に示すマーク基準位置Ｑｘから左側半分のスポット領域（つまり半円状のスポット領域）より反射されてきた反射光の強度分布Ｒｘ（ｂ（ｉ−１））と、マーク基準位置Ｑｘから右側半分のスポット領域（つまり半円状のスポット領域）より反射されてきた反射光の強度分布Ｒｘ（ｂ（ｉ））とを計測し、同一紙面上に表したものである。
【００９３】
かかる図７（ｂ）から解るように、反射光の強度Ｒｘ（ｂ（ｉ−１））とＲｘ（ｂ（ｉ））は、前端エッジと後端エッジの偏倚量が線形に変化するのに応じて線形に変化するのではなく、凹状の円弧で表されるような非線形で変化する。
【００９４】
そして、既述した読取りデータｃ（ｉ）は、図７（ｂ）に示す同じ偏倚量毎の反射光の強度Ｒｘ（ｂ（ｉ−１））とＲｘ（ｂ（ｉ））の和Ｒｘ（ｂ（ｉ−１））＋Ｒｘ（ｂ（ｉ））に相当することから、図７（ｃ）に示した第１の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））も、図７（ｂ）に示した非線形に変化する強度分布Ｒｘ（ｂ（ｉ−１）），Ｒｘ（ｂ（ｉ））の特徴を有したデータ群として生成されるようになっている。
【００９５】
一方、図８（ｃ）に示す第２の期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））も同様に非線形な特徴を有したデータ群として生成される。
【００９６】
すなわち、図８（ａ）に示したように、読取用光ビームＢＭのスポット領域の中心がスペース基準位置Ｑｙに位置したときの、そのスペース基準位置Ｑｙから左側半分のスポット領域（つまり半円状のスポット領域）より反射されてきた反射光の強度分布Ｒｙ（ｂ（ｉ−１））と、スペース基準位置Ｑｙから右側半分のスポット領域（つまり半円状のスポット領域）より反射されてきた反射光の強度分布Ｒｙ（ｂ（ｉ））とを計測して同一紙面上に表すと、図８（ｂ）に示すようになる。
【００９７】
かかる場合にも、読取用光ビームＢＭは光軸中心における強度が最も大きく、周辺にいくほど小さくなるという非線形な分布を有しており、更に読取用光ビームＢＭを基準マークＰＴ，ＰＴ間のスペース基準位置Ｑｙに照射したときに生じる反射光の強度の方が、基準マークＰＴのマーク基準位置Ｑｘに照射したときに生じる反射光の強度よりも相対的に大きくなることから、かかる影響を受けて、強度分布Ｒｙ（ｂ（ｉ−１））とＲｙ（ｂ（ｉ））は、凸状の円弧で表されるような非線形な分布となる。
【００９８】
したがって、既述した読取りデータｃ（ｉ）は、図８（ｂ）に示す同じ偏倚量毎の反射光の強度Ｒｙ（ｂ（ｉ−１））とＲｙ（ｂ（ｉ））の和Ｒｙ（ｂ（ｉ−１））＋Ｒｙ（ｂ（ｉ））に相当することから、図８（ｃ）に示した第２の期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））も、図８（ｂ）に示した非線形に変化する強度分布Ｒｙ（ｂ（ｉ−１）），Ｒｙ（ｂ（ｉ））の特徴を有したデータ群として生成されるようになっている。
【００９９】
こうして期待値データ生成部ＲＤ２が、第１の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））と、第２の期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を生成すると、それらのデータを期待値データ記憶部ＤＢに記憶させ、期待値データを生成するための処理を終了する。
【０１００】
次に、近似解析部ＲＤ１の機能を説明する。
【０１０１】
近似解析部ＲＤ１は、プログラム領域に記録されているマーク列に基づいて得られる読取りデータ列ｃ（ｉ）が供給されると、それらの各読取りデータｃ（ｉ）に最も近い値となる期待値データを、期待値データ記憶部ＤＢに記憶されている第１の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））と第２の期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））から近似演算によって求める。
【０１０２】
すなわち、ピックアップ３がプログラム領域に記録されているマーク列ＰＴを読取り、図６（ａ）に示したように、読取用光ビームＢＭのスポット領域の中心がマーク基準位置Ｑｘに位置したときに得られる読取りデータ列ｃ（ｉ）が供給されると、近似解析部ＲＤ１は第１の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を参照し、その読取りデータ列ｃ（ｉ）に最も近い値となる１つの期待値データを決定する。
【０１０３】
例えば、仮に偏倚量の段数Ｍを「４」として記録されていたマークＰＴを読み取った場合には、図７（ｃ）に示した１６個の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））の中から、読取りデータｃ（ｉ）に最も近い値となる１つの期待値データを決定する。例えば、上述の最も近い期待値データが、仮に図７（ｃ）中の値「０．２３」であった場合には、変数ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ）が夫々「１」，「０」に対応している期待値データＤｘ（１，０）＝０．２３を、最も近い期待値データとして決定することになる。
【０１０４】
そして、その決定した期待値データに対応する変数ｂ（ｉ−１）と変数ｂ（ｉ）とを復号値演算部ＲＤ３へ供給する。
【０１０５】
つまり、仮に、決定した期待値が上述のＤｘ（１，０）＝０．２３であった場合には、それに対応する値「１」を変数ｂ（ｉ−１）、値「０」を変数ｂ（ｉ）として復号値演算部ＲＤ３へ供給することになる。
【０１０６】
一方、ピックアップ３がプログラム領域に記録されているマーク列を読取り、図８（ａ）に示したように、読取用光ビームＢＭのスポット領域の中心がスペース基準位置Ｑｙに位置したときに得られる読取りデータ列ｃ（ｉ）が供給されると、近似解析部ＲＤ１は第２の期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を参照し、その読取りデータ列ｃ（ｉ）に最も近い値となる１つの期待値データを決定する。
【０１０７】
例えば、仮に偏倚量の段数Ｍを「４」として記録されていたマークＰＴを読み取った場合には、図８（ｃ）に示した１６個の期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））の中から、読取りデータｃ（ｉ）に最も近い値となる１つの期待値データを決定する。また、上述の最も近い期待値データが、仮に図８（ｃ）中の値「０．３７」であった場合には、変数ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ）が夫々「１」，「０」に対応している期待値データＤｙ（１，０）＝０．３７を、最も近い期待値データとして決定することになる。
【０１０８】
そして、その決定した期待値データに対応する変数ｂ（ｉ−１）と変数ｂ（ｉ）とを復号値演算部ＲＤ３へ供給する。
【０１０９】
つまり、仮に、決定した期待値が上述のＤｙ（１，０）＝０．３７であった場合には、それに対応する値「１」を変数ｂ（ｉ−１）、値「０」を変数ｂ（ｉ）として復号値演算部ＲＤ３へ供給することになる。
【０１１０】
このように、近似解析部ＲＤ１は、読取用光ビームＢＭのスポット領域の中心がマーク基準位置Ｑｘとスペース基準位置Ｑｙに位置したときに応じて、供給される各読取りデータｃ（ｉ）に最も近い値となる期待値データを、第１の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））又は第２の期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））の中から決定し、更に、決定した期待値データに対応する変数ｂ（ｉ−１）と変数ｂ（ｉ）とを復号値演算部ＲＤ３に供給する。
【０１１１】
したがって、近似解析部ＲＤ１は、各マークＰＴにおける前端エッジの偏倚量を示す変数ｂ（ｉ−１）と、後端エッジの偏倚量を示す変数ｂ（ｉ）とを求めて、復号値演算部ＲＤ３に供給するようになっている。
【０１１２】
なお、既述した最も近い値となる期待値データを求めるための手法、すなわち近似演算手法として、読取りデータｃ（ｉ）と期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））との２乗誤差と、読取りデータｃ（ｉ）と期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））との２乗誤差を求めて、それらの２乗誤差が最も小さな値となるときを条件として決定する、いわゆる最小２乗近似法を適用することが可能である。また、他の近似手法を適用することが可能である。
【０１１３】
ただし、本発明ではより高精度の復号化を実現するため、ビタビ復号法を適用することにより、読取りデータｃ（ｉ）から、各マークＰＴの前端エッジの偏倚量を示す変数ｂ（ｉ−１）と、後端マークの偏倚量を示す変数ｂ（ｉ）とを求めこととしており、詳細については後述することとする。
【０１１４】
次に、復号値演算部ＲＤ３の機能を説明する。
復号値演算部ＲＤ３は、近似解析部ＲＤ１から供給される変数ｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）とを次式（３）で表される演算式に適用することで、復号値ｅ（ｉ）を算出する。
【０１１５】
【数３】
2004005787.tif 000005
【０１１６】
更に、復号値ｅ（ｉ）を次式（４）で表される演算式に適用することで、復号データｆ（ｉ）を求めて出力する。
【０１１７】
【数４】
2004005787.tif 000006
【０１１８】
すなわち、復号値ｅ（ｉ）に対して偏倚量の段数Ｍを法とする剰余演算を行うことによって復号データｆ（ｉ）を算出する。
【０１１９】
このように復号データｆ（ｉ）を求めると、復号データｆ（ｉ）は、各マークＰＴの前端エッジの偏倚量及び後端エッジの偏倚量と等しい値となる。別言すれば、復号データｆ（ｉ）は、図１に示した情報記録の際の記録データａ（ｉ）と一致する。
【０１２０】
つまり、上記式（１）の符号化式は、符号化データｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）の和ｂ（ｉ−１）＋ｂ（ｉ）の値が元の記録データａ（ｉ）の値になるという関係を満足させるものとなっており、かかる関係を有する符号化式に従って求められた符号化データｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）に基づいて各マークＰＴが情報記録されている。
【０１２１】
したがって、情報再生の際に、復号値演算部ＲＤ３が上記式（３）に基づいて、各マークＰＴの前端エッジの偏倚量を示す変数ｂ（ｉ−１）と後端マークの偏倚量を示す変数ｂ（ｉ）との和ｂ（ｉ−１）＋ｂ（ｉ）を求めて復号値ｅ（ｉ）とすると、その復号値ｅ（ｉ）は、元の記録データａ（ｉ）と等しくなる。
【０１２２】
但し、その復号値ｅ（ｉ）をそのまま復号データとすると、復号データの値が偏倚量の段数Ｍを越えてしまう場合があるので、上記式（４）によって、復号値ｅ（ｉ）に対して偏倚量の段数Ｍを法とする剰余演算を行うことにより、元の記録データａ（ｉ）と一致する復号データｆ（ｉ）を算出することとしている。
【０１２３】
以上説明したように、本実施形態によれば、情報記録に際して、上記式（１）を参照して説明したように、符号化データｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）の和ｂ（ｉ−１）＋ｂ（ｉ）の値が元の記録データａ（ｉ）の値になるという関係を満足する符号化データｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）を生成し、それらの符号化データｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）を前端エッジと後端エッジの偏倚量として各マークＰＴを光ディスク１に記録し、一方、情報再生に際して、まず基準マークを読み取ることによって、第１，第２の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ）），Ｄｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を生成した後、図６（ａ）に示したように光ディスク１に記録されている互いに隣接関係にある前端エッジと後端エッジを同時に読み取り、それによって得られる読取りデータｃ（ｉ）に最も近い値となる期待値データを第１，第２の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ）），Ｄｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））の中から決定し、更に決定した期待値データに対応する変数ｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）を上記式（３）（４）に適用することで復号データｆ（ｉ）を求めるので、元の記録データａ（ｉ）と一致する復号データｆ（ｉ）を再生することが可能となっている。
【０１２４】
更に、本実施形態の情報記録再生方法では、光ディスク１に記録されている互いに隣接関係にある前端エッジと後端エッジを同時に読み取るので、上記式（２）に示した条件に従って、各マークＰＴを情報記録することにより、マーク間隔Ｔを狭めることができ、記録密度の大幅な向上を実現することが可能となっている。
【０１２５】
次に、既述した近似解析部ＲＤ１が、各マークＰＴにおける前端エッジの偏倚量を示す変数ｂ（ｉ−１）と、後端マークの偏倚量を示す変数ｂ（ｉ）とを求めるのに、ビタビ復号法によって求める場合の処理工程について、図９乃至図１２を参照して説明する。
【０１２６】
なお、説明の便宜上、仮に各マークの前端エッジと後端エッジの偏倚量の段数Ｍを「４」に設定して情報記録が行われ、そのマークを読み取って情報再生する場合について説明することとする。
【０１２７】
更に、既に基準マーク列の読取りを完了し、図２に示した期待値データ記憶部ＤＢには、図７（ｃ）に示したデータ群からなる第１の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））と、図８（ｃ）に示したデータ群からなる第２の期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））が記憶されているものとする。
【０１２８】
更に、説明の便宜上、仮に任意の値である記録データ列ａ（ｉ）が、ａ（１）＝３、ａ（２）＝１、ａ（３）＝３、ａ（４）＝０、ａ（５）＝２であるものとして説明する。
【０１２９】
かかる場合には、情報記録の際に、上記式（１）に示した符号化によって、符号化データｂ（ｉ）が生成され、その結果、各符号化データｂ（ｉ）は、ｂ（０）＝０、ｂ（１）＝３、ｂ（２）＝２、ｂ（３）＝１、ｂ（４）＝３、ｂ（５）＝３となる。
【０１３０】
そして、これらの符号化データｂ（ｉ）に基づいて生成された書込み信号Ｓｗによって、各マークＰＴ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））が記録されるため、図９（ａ）（ｂ）に示すように、ＰＴ（０，３）で表されるマークＰＴ１と、ＰＴ（２，１）で表されるマークＰＴ２と、ＰＴ（３，３）で表されるマークＰＴ３が、光ディスク１に記録されていることになる。
【０１３１】
そして更に、情報再生が開始され、ピックアップ３によって、図９（ａ）に示した各マークＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３を順番に読取り走査し、読取用光ビームＢＭのスポット領域の中心がマーク基準位置Ｑｘとスペース基準位置Ｑｙに交互に位置したときに生じる各反射光から得られた読取りデータｃ（１），ｃ（２），ｃ（３），ｃ（４），ｃ（５）の夫々の値が、仮に「０．４０」，「０．８０」，「０．４０」，「０．７０」，「０．８０」となったとする。
【０１３２】
つまり、理想的な場合には、読取りデータｃ（１），ｃ（２），ｃ（３），ｃ（４），ｃ（５）の各値は、図７（ｃ）に示した第１の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））と、図８（ｃ）に示した第２の期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））に対応する「０．４６」，「０．７７」，「０．４０」，「０．６７」，「０．７６」となるはずであるが、ノイズ等の影響を受けた結果、読取りデータｃ（１），ｃ（２），ｃ（３），ｃ（４），ｃ（５）の夫々の値が、「０．４０」，「０．８０」，「０．４０」，「０．７０」，「０．８０」となったとする。
【０１３３】
かかる条件において、図２中の近似解析部ＲＤ１が、ビタビ復号法に基づいて復号処理を開始すると、図１０に示すような状態遷移図（トレリス線図）を用いて、各マークＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３…の前端エッジと後端エッジの偏倚量ｂ（ｉ）を推定する。
【０１３４】
すなわち、図１０中に示すＳ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、読取りデータｃ（１），ｃ（２），ｃ（３），ｃ（４），ｃ（５）が得られたときの順番ｉ＝１，２，３，４，５…における、各マークＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３…の前端エッジと後端エッジの偏倚量ｂ（ｉ）＝０，１，２，３に対応する状態を表している。
【０１３５】
そして、前端エッジの偏倚量ｂ（ｉ−１）を変数ｊ、後端エッジの偏倚量ｂ（ｉ）を変数ｋとして、図７（ｃ）に示した１６個の各期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））と、図８（ｃ）に示した１６個の各期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を期待値データｄｊｋで表し、次式（５）に基づく演算を行うことにより、読取りデータｃ（ｉ）と期待値データｄｊｋとの自乗誤差Ｂｊｋ（ｉ）を求め、その自乗誤差Ｂｊｋ（ｉ）を、偏倚量ｂ（ｉ−１）＝ｊに対応する状態Ｓｊから、偏倚量ｂ（ｉ）＝ｋに対応する状態Ｓｋへ遷移するブランチメトリクスとする。
【０１３６】
【数５】
2004005787.tif 000007
【０１３７】
そして、読取用光ビームＢＭのスポット領域の中心がマーク基準位置Ｄｘに位置したときには、第１の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を期待値データｄｊｋとして、上記式（５）に適用することにより、ブランチメトリクスＢｊｋ（ｉ）を求め、読取用光ビームＢＭのスポット領域の中心がスペース基準位置Ｄｙに位置したときには、第２の期待値データＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を期待値データｄｊｋとして、上記式（５）に適用することにより、ブランチメトリクスＢｊｋ（ｉ）を求める。
【０１３８】
こうしてブランチメトリクスＢｊｋ（ｉ）　を求めると、その値が小さい場合ほど、或る状態Ｓｊから次の状態Ｓｋへの遷移確率が大きくなり、復号処理を開始してから第ｉ番目の状態Ｓｋに至る複数のブランチメトリクスＢｊｋ（ｉ）の和の値が最小になるときの状態遷移が最も生起確率が大きくなる。そして、この最も生起確率が大きくなるときのパスメトリクス上の各番号ｉにおける状態Ｓｋに対応する偏倚量ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ）を求めて、図２に示した復号値演算部ＲＤ３に供給する。
より具体的に述べると、次の処理によってビタビ復号が行われる。
【０１３９】
まず、上述のパスメトリクスは、次式（８）で表される漸化式によって算出する。
【０１４０】
【数６】
2004005787.tif 000008
【０１４１】
なお、上記式（６）は、変数ｊを０〜Ｍ−１の範囲で変化させたときに得られる右辺の最小値をパスメトリクスＰｋ（ｉ）とする旨示している。
【０１４２】
まず、近似解析部ＲＤ１が、図９（ａ）に示した第１番目（ｉ＝１）の読取りデータｃ（１）を取得すると、その読取りデータｃ（１）と図７（ｃ）に示した期待値データｄｊｋを上記式（６）に適用することによって、
【０１４３】
【数７】
2004005787.tif 000009
の演算を行う。
【０１４４】
これらの内、Ｐ３（０）＋Ｂ３０（１）＝０．０６２が最小値となるため、図１０中の第１番目（ｉ＝１）の状態Ｓ０に至るには、第０番目（ｉ＝０）の状態Ｓ３を経由するのが最も生起確率が大きくなる。
【０１４５】
そこで、パスメトリクスＰ０（１）をＰ３（０）＋Ｂ３０（１）として、第０番目（ｉ＝０）の状態Ｓ３と第１番目（ｉ＝１）の状態Ｓ０を連結する。
【０１４６】
次に、第１番目（ｉ＝１）の状態Ｓ１に至るのに、最も生起確率が大きくなるときの第０番目（ｉ＝０）の状態Ｓｊを求める。すなわち、
【０１４７】
【数８】
2004005787.tif 000010
の演算を行う。
【０１４８】
これらの内、Ｐ２（０）＋Ｂ２０（１）＝０．００２が最小値となるため、図１０中の第１番目（ｉ＝１）の状態Ｓ１に至るには、第０番目（ｉ＝０）の状態Ｓ２を経由するのが最も生起確率が大きくなる。
【０１４９】
そこで、パスメトリクスＰ１（１）をＰ２（０）＋Ｂ２１（１）として、第０番目（ｉ＝０）の状態Ｓ２と第１番目（ｉ＝１）の状態Ｓ１を連結する。
【０１５０】
そして、第１番目（ｉ＝１）の状態Ｓ２と状態Ｓ３に至るのに、最も生起確率が大きくなるときの第０番目（ｉ＝０）の状態Ｓｊも同様にして求める。
すなわち、第１番目（ｉ＝１）の状態Ｓ２に至るのに最も生起確率が大きくなる場合のパスメトリクスＰ２（１）は、
【０１５１】
【数９】
2004005787.tif 000011
となることから、第０番目（ｉ＝０）の状態Ｓ１と第１番目（ｉ＝１）の状態Ｓ２を連結する。
【０１５２】
また、第１番目（ｉ＝１）の状態Ｓ３に至るのに最も生起確率が大きくなる場合のパスメトリクスＰ３（１）は、
【０１５３】
【数１０】
2004005787.tif 000012
となることから、第０番目（ｉ＝０）の状態Ｓ０と第１番目（ｉ＝１）の状態Ｓ３を連結する。
【０１５４】
更に、図１０に示す残余の順番ｉ＝２，３，４，５の各状態Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に至るのに最も生起確率が高くなるときのパスメトリクスＰｋ（２），Ｐｋ（３），Ｐｋ（４），Ｐｋ（５）も同様にして演算することにより、図１１に表記するようにパスメトリクスが求まる。
【０１５５】
そして、図１１に表記されているパスメトリクスをもとにして、図１０に示す各状態を連結してトレリス線図を完成し、第０番目（ｉ＝０）から第５番目（ｉ＝５）まで連結しているパスを求める。
【０１５６】
図１０中の太線で示したものがパスとなり、これによりパス上の状態Ｓ０，Ｓ３，Ｓ２，Ｓ１，Ｓ３を決定し、夫々の状態に対応する偏倚量ｂ（０），ｂ（１），ｂ（２），ｂ（３），ｂ（４）を求める。
【０１５７】
なお、説明の便宜上、図１０には、第４番目（ｉ＝４）から第５番目（ｉ＝５）へのパスを太線で示していないが、第６番目以降（６≦ｉ）のトレリス線図が作成されることで、第４番目（ｉ＝４）から第５番目（ｉ＝５）へ連結すべきパスが決まり、それによって偏倚量ｂ（５）の値が求まる。ちなみに、第６番目以降（６≦ｉ）のトレリス線図が作成されると、偏倚量ｂ（５）の値は「３」として求まる。
【０１５８】
そして、これらの偏倚量ｂ（０），ｂ（１），ｂ（２），ｂ（３），ｂ（４），ｂ（５）の夫々の値は、「０」，「３」，「２」，「１」，「３」，「３」であることから、図２に示した復号値演算部ＲＤ３へ、これらの偏倚量の値をｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ）として供給する。
【０１５９】
こうして、偏倚量の値をｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ）として供給すると、復号値演算部ＲＤ３は、上記式（３）の演算を行うことによって復号値ｅ（ｉ）を求め、更にその復号値ｅ（ｉ）を上記式（４）に適用することにより、復号データｆ（ｉ）を生成することになる。
【０１６０】
以上に説明したビタビ復号法による処理工程を、図１２を参照して総括すると、まず、情報記録の際の記録データ列ａ（ｉ）が「３」，「１」，「３」，「０」，「２」であった場合、書込み信号生成部１１が、上記式（１）の演算を行うことによって、最初の値を「０」として、それに続く値「３」，「２」，「１」，「３」，「３」となる符号化データ列ｂ（ｉ）を生成し、更にその符号化データ列ｂ（ｉ）に相当する偏倚量の前端エッジと後端エッジを有するマーク列ＰＴを光ディスク１に記録させる。更に、Ｍ段階の偏倚量を有するＭ×Ｍ個の基準マーク列ＰＴも光ディスク１の所定領域に記録させる。
【０１６１】
そして、情報再生の際には、まず、基準マーク列ＰＴを読み取ることによって、第１，第２の期待値データｄｊｋを生成した後、光ディスク１のプログラム領域に記録されている上述のマーク列ＰＴを読取り再生し、それによって得られる読取りデータｃ（ｉ）が近似解析部ＲＤ１に供給されることになると、ビタビ復号の処理を開始する。
【０１６２】
そして、ビタビ復号では、読取りデータｃ（ｉ）と第１，第２の期待値データｄｉｋに基づいて上記式（５）（８）の演算を行い、得られたトレリス線図から、各マークＰＴの前端エッジと後端エッジの偏倚量ｂ（ｉ）を推定して、復号値演算部ＲＤ３に供給する。
【０１６３】
復号値演算部ＲＤ３では、近似解析部ＲＤ１から供給される偏倚量ｂ（ｉ）の値を上記式（３）に適用することにより、各値が「３」，「５」，「３」，「４」，「６」となる複数の符号値ｅ（ｉ）を求め、更にこれらの符号値ｅ（ｉ）を上記式（４）に適用することによって、各値が「３」，「１」，「３」，「０」，「２」となる復号データｆ（ｉ）を求める。
【０１６４】
したがって、図１２から解るように、ビタビ復号の処理を行うことによって得られる復号データｆ（ｉ）は、元の記録データａ（ｉ）と一致することとなる。
【０１６５】
特に、既述したように、読取りデータｃ（ｉ）がノイズ等の影響によって、理想的な値とならなかった場合であっても、元の記録データａ（ｉ）と一致する復号データｆ（ｉ）を再生することができ、そのためきわめて精度の高い復号化が可能である。
【０１６６】
なお、図９には、具体例として３個のマークＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３が記録され、その３個のマークＰＴ１，ＰＴ２，ＰＴ３の前端エッジと後端エッジの偏倚量を復号データｆ（ｉ）として再生する場合を説明したが、３個以上のマーク列ＰＴが記録された場合でも、それらのマーク列ＰＴから得られる読取りデータ列ｃ（ｉ）に対して、既述したビタビ復号の処理を連続して行うことにより、それらのマーク列ＰＴの前端エッジと後端エッジの偏倚量に対応する復号データ列ｆ（ｉ）を求めることが可能である。
【０１６７】
更に、図７及び図８に示したように、本発明では、前端及び後端エッジの偏倚量をＭ段階に設定した基準マーク列の読取りデータに基づいて、Ｍ×Ｍ個毎の第１，第２の期待値データｄｊｋを設定することとしたので、情報再生の際に、マーク列ＰＴの前端エッジと後端エッジを同時に読み取ることによって得られる読取りデータｃ（ｉ）が読取用光ビームＢＭの非線形な分布特性の影響を受けていても、上述したビタビ復号等によって、マーク列ＰＴの情報すなわち元の記録データを復号することができる。
【０１６８】
このため、ビタビ復号法の特徴を十分に活用した復号が可能となり、高精度の復号を実現することができるという優れた効果が得られる。
【０１６９】
ちなみに、従来技術のように、仮に各マークＰＴの前端エッジと後端エッジを読取用光ビームの中心で１つずつ読み取った場合には、期待値データと読取りデータｃ（ｉ）は線形な特性を有することとなり、ビタビ復号法の特徴を十分に活用することが困難である。
【０１７０】
これに対して、本発明は、上述したようにビタビ復号法の特徴を十分に活用できることから、従来技術に較べて、高精度の復号を実現することができる。
【０１７１】
また、前端エッジと後端エッジの各偏倚量を複数段Ｍで偏倚させる場合、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に表記されている如く、期待値データｄｊｋは、左上から右下へと斜めに沿った対角位置に位置する複数個の期待値データを境として、右側範囲の複数個の期待値データと、左側範囲の複数個の期待値データとが互いに同じ値となるという、いわゆる対称性を有することになる。そこで、Ｍ×Ｍ個の組み合わせから成る全ての基準マーク列を光ディスク１の所定領域に記録せず、重複する基準マーク列の一方を基準マーク列として記録するのをやめて、重複することのない基準マーク列だけを記録するようにしてもよい。
【０１７２】
かかる場合には、Ｍ（Ｍ＋１）／２個の基準マークだけを記録するだけで、全ての期待値データｄｊｋを生成することが可能となり、記録すべき基準マーク列の数を低減することができるという効果が得られる。
【０１７３】
具体例を述べれば、仮にＭ＝４とした場合、記録すべき基準マークの総数を１０個に低減することが可能である。
【０１７４】
また、上述したＭ×Ｍ個またはＭ（Ｍ＋１）／２個よりも少ない数の基準マークを光ディスクに記録し、情報再生に際してそれらの基準マークを読み取ることにより期待値データを求めて、不足する期待値データが生じた場合に、その期待値データに基づいて補完演算することにより、不足分の期待値データを生成するようにしてもよい。
【０１７５】
また、図７（ｂ），（ｃ）において、期待値データｄｊｋ（すなわちＤｘ（ｊ，ｋ））は、Ｄｘ（ｊ，ｋ）＝Ｒｘ（ｊ）＋Ｒｘ（ｋ）が成り立ち、また、図８（ｂ），（ｃ）において、期待値データｄｊｋ（すなわちＤｙ（ｊ，ｋ））は、Ｄｙ（ｊ，ｋ）＝Ｒｙ（ｊ）＋Ｒｙ（ｋ）が成り立つので、夫々のＭ×Ｍ個の期待値データの自由度はＭである。よって、光ディスクには最低Ｍ個の基準マークを記録するだけでもよい。
【０１７６】
そして、例えば上述した図７（ｃ）における対角位置の期待値データＤｘ（０，０），Ｄｘ（１，１）……Ｄｘ（Ｍ−１，Ｍ−１）を求めて、非対角位置（上述した右側範囲、左側範囲）の期待値データＤｘ（ｊ，ｋ）を、Ｄｘ（ｊ，ｋ）＝｛Ｄｘ（ｊ，ｊ）＋Ｄｘ（ｋ，ｋ）｝／２の補完演算により求めるようにしてもよい。同様にして、図８（ｃ）における対角位置の期待値データＤｙ（０，０），Ｄｙ（１，１）……Ｄｙ（Ｍ−１，Ｍ−１）を求めて、非対角位置（上述した右側範囲、左側範囲）の期待値データＤｙ（ｊ，ｋ）を、Ｄｙ（ｊ，ｋ）＝｛Ｄｙ（ｊ，ｊ）＋Ｄｙ（ｋ，ｋ）｝／２の補完演算により求めるようにしてもよい。
【０１７７】
また、以上の実施形態の説明では、図６（ａ）等に示したように、各マークＰＴの前端エッジと後端エッジの偏倚量をトラック方向において伸縮させて記録し、情報再生に際して、情報読取用光ビームＢＭのスポット領域がマーク基準位置Ｑｘとスペース基準位置Ｑｙに来たときに、互いに隣接関係に位置する前端エッジと後端エッジを同時に読み取ることとしているが、本実施形態の変形例として、図１３に例示するような記録再生を行うようにしてもよい。
【０１７８】
すなわち、図６（ａ）に示した実施形態では、情報読取用光ビームＢＭのスポット領域がマーク基準位置Ｑｘに位置すると、その位置に対応するマークＰＴの前端及び後端エッジを同時に読取り、また、スポット領域がスペース基準位置Ｑｙに位置すると、その位置に対応して隣接関係に在るマークＰＴ，ＰＴの前端及び後端エッジを同時に読取る。
【０１７９】
これに対し、図１３に示す変形例では、情報読取用光ビームＢＭのスポット領域がスペース基準位置Ｑｙに位置すると、その位置に対応して隣接関係に在る２つのマークＰＴ，ＰＴを同時に読取る。そして、情報読取用光ビームＢＭをトラック方向へ移動（走査）させ、スポット領域が次のスペース基準位置Ｑｙへと順次に移動していく度に、同様に２つのマークＰＴ，ＰＴを同時に読み取っていく。
【０１８０】
ここで、情報記録に際して、夫々のマークＰＴの前端エッジと後端エッジを記録データａ（ｉ）に応じて夫々独立の偏倚量に設定する代わりに、各マークＰＴのマーク長を記録データａ（ｉ）に応じたＭ段階の範囲で設定して記録する。
【０１８１】
また、各マークＰＴのマーク幅を記録データａ（ｉ）に応じたＭ段階の範囲で設定して記録する。
また、各マークＰＴのマーク幅とマーク長を記録データａ（ｉ）に応じたＭ段階の範囲で設定して記録する。
【０１８２】
つまり、情報再生に際して読取用光ビームＢＭを照射したきに生じる反射光のパワー（強度）が、各マークＰＴのマーク長又はマーク幅に応じて異なったレベルとなるように、情報記録の際に各マークＰＴのマーク幅又はマーク長を記録データａ（ｉ）に応じて設定して記録するようにする。
【０１８３】
そして、情報再生を行い、読取用光ビームＢＭのスポット領域がスペース基準位置Ｑｙに位置する毎に２つのマークＰＴ，ＰＴを同時に読み取り、それによって得られる読取りデータｃ（ｉ）を既述したビタビ復号等の近似解析に適用し、各読取りデータｃ（ｉ）と所定の基準データｄｉｊとを比較して最も近い値となる基準データｄｉｊに基づいて、各マークＰＴのマーク長やマーク幅で設定されている元の記録データａ（ｉ）と一致する復号データｆ（ｉ）を復号する。
【０１８４】
更にここで、基準データｄｉｊは、図５に示したのと同様に、光ディスク１の所定の領域に基準マーク列として記録しておく。更に、この変形例における基準マーク列は、そのマーク長やマーク幅が、図１３に示した情報再生の対象とされるいわゆる各記録マークＰＴのマーク長やマーク幅を規定すべく決められているＭ段階の組み合わせに基づいて設定されて記録される。
【０１８５】
そして、図１３に示したマークＰＴを読み取るのと同様に、基準マークを２つずつ同時により取ることで基準データｄｉｊを取得し、その取得した基準データｄｉｊと読取りデータｃ（ｉ）とに基づいてビタビ復号等を行う。
【０１８６】
かかる変形例によると、各マークのマーク長又はマーク幅を変調させるだけで多段記録を実現することができる。このため、各マークの前端エッジと後端エッジの偏倚量を独立に設定して記録再生するよりも、簡易な記録再生を実現することができる。
【０１８７】
更に、読取用光ビームＢＭによってマークＰＴ，ＰＴを２つずつ読み取っていくための間隔、すなわち図１３中に示す互いに隣接関係に在るスペース基準位置Ｑｙ，Ｑｙの間隔は、図６（ａ）を参照して説明したマーク間隔Ｔとほぼ等しくすることができることから、高密度記録に適した記録再生を実現することができる。
【０１８８】
更に、図６（ａ）を参照して説明した実施形態では、読取用光ビームＢＭのスポット領域がマーク基準位置Ｑｘに来たときとスペース基準位置Ｑｙに来たときに、隣接関係に在る前端及び後端エッジを同時読取りする。このため、マーク基準位置Ｑｘに来たときに生じる反射光は１つのマークＰＴの全体の情報等を有する状態となり、スペース基準位置Ｑｙに来たときに生じる反射光はマークＰＴ，ＰＴ間のスペースの情報を多く有する状態となる。そのため、期待値データｄｉｊとして、図７と図８に示した２種類の状態を示す期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））とＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を使用することとし、それに応じて図５に示した基準マーク列を、基本的には、Ｍ×Ｍ個記録しておくようになっている。
【０１８９】
これに対し変形例では、読取用光ビームＢＭのスポット領域がマーク基準位置Ｑｘに来たときに読み取るということはせず、スペスペース基準位置Ｑｙに来たとき場合にだけ、２つのマークＰＴ，ＰＴを同時に読み取る。このため、読取りに際して生じる反射光は、読取用光ビームＢＭが２つのマークＰＴ，ＰＴに照射したときという１つの状態だけであることから、図７と図８に示したような２つの状態を示す期待値データｄｉｊを必要としない。
【０１９０】
このため、１組（１つの状態）の期待値データｄｉｊを適用してビタビ復号等を行うことができる。また、各基準マークを前端エッジと後端エッジ毎に偏倚させて記録する必要がなく、高密度の記録再生をより簡便に実現することができる等の効果が得られる。
【０１９１】
また、以上の変形例を含む実施形態では、情報を記録することが可能な光ディスク１を用いて記録再生する場合を説明した。すなわち、書込用光ビームに対して光学特性が変化する色素を有した記録面を備えた光ディスクや、何回でも情報記録と消去が可能な相変化型の記録面を備えた光ディスクに対して記録再生を行う場合を説明した。
【０１９２】
しかし、本発明はこれらの光ディスクに限定されるものではなく、ＭＯ等の光磁気ディスクに対して記録再生を行う場合にも、本発明を適用することが可能である。
【０１９３】
また、変形例を含む本実施形態で説明した多段記録が行われている読み出し専用の光ディスクから情報を再生する再生専用の情報再生装置にも、本発明の情報再生方法を適用することが可能である。
【０１９４】
また、変形例を含む本実施形態で説明した情報再生機能を有する情報記録再生装置や情報再生装置を所有するユーザー等に対し、既に情報記録が成されている光ディスクを提供するような場合に、その光ディスクを制作するための情報記録装置にも、本発明の情報記録方法を適用することが可能である。
【０１９５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、マーク列の互いに隣接する前端エッジと後端エッジとを同時に光学的に読み取り、その同時読取りで得られる読取りデータを、予め決められている複数段の各偏倚量を示す複数の期待値データと比較して読取りデータに最も近い期待値データを求め、その期待値データから同時に読み取られた各マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求めて多値データを復号する。ここで、各マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量の組み合わせに基づいて期待値データを設定することにより、ビタビ復号等により復号を行った場合、各マークより光学的に読み取られた非線形特性を有する読取りデータに対しても高精度で多値データを復号することができる。このため、情報記録媒体の高密度化に対応した記録再生を実現し、ひいては情報記録媒体の高密度化に寄与することができる。
【０１９６】
また、本発明の情報記録媒体によれば、基準マークが記録されるので、上記の情報再生に際して利用される期待値データを提供することができ、高密度記録された情報記録媒体からの高品位の情報再生を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の情報記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】書込信号生成部と複号部の構成を詳細に示した図である。
【図３】書込み信号の生成原理を示す図である。
【図４】多段階記録されるマークの形状等を示す図である。
【図５】基準マークの記録場所等を示す図である。
【図６】光ディスクに記録されるマーク列と読取用光ビームとの位置関係及びマーク列の読取り再生方法等を示す図である。
【図７】期待値データの生成原理を示す図である。
【図８】更に、期待値データの生成原理を示す図である。
【図９】ビタビ復号法を適用して情報再生を行う場合の具体例を説明するための図である。
【図１０】トレリス線図を示した図である。
【図１１】トレリス線図の生成過程を説明するための図である。
【図１２】ビタビ復号法を適用して情報再生を行う場合の処理を総括的に示した図である。
【図１３】多段階記録されるマークの他の形状等を示す図である。
【図１４】従来の情報記録再生方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…光ディスク
２…スピンドルモータ
３…ピックアップ
４…ヘッドンプ
５…複号部
６…同期検出部
７…出力部
８…フォーカストラッキングサーボ回路
９…駆動部
１０…スピンドルサーボ回路
１１…書込み信号生成部
１２…入力部
１３…システムコントローラ
ＲＤ１…期待値データ生成部
ＲＤ２…近似解析部
ＲＤ３…符号値演算部
ＤＢ…期待値データ記憶部
ＷＴ１…符号化演算部
ＷＴ２…エッジ位置変位部
ＰＴ，ＰＴ１〜ＰＴ３，ＰＴ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））…マーク，基準マーク
ＢＭ，ＢＭ１，ＢＭ２〜ＢＭ５…読取用光ビーム
【図１】
2004005787.tif 000013
【図２】
2004005787.tif 000014
【図３】
2004005787.tif 000015
【図４】
2004005787.tif 000016
【図５】
2004005787.tif 000017
【図６】
2004005787.tif 000018
【図７】
2004005787.tif 000019
【図８】
2004005787.tif 000020
【図９】
2004005787.tif 000021
【図１０】
2004005787.tif 000022
【図１１】
2004005787.tif 000023
【図１２】
2004005787.tif 000024
【図１３】
2004005787.tif 000025
【図１４】
2004005787.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月3日(2002.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々のマーク端がＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようにトラック上にマーク列を記録することにより前記マーク端にＭ値の多値データを記録した情報記録媒体を再生する情報再生装置であって、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、
前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、
前記期待値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項２】
前記情報記録媒体には、前端エッジと後端エッジの位置を各々独立にＭ段階に偏倚させたＭ×Ｍ個のマークのうち、予め決められている少なくともＭ個以上の期待値データとして基準マーク列が記録され、
前記読取手段は、前記Ｍ個以上の基準マーク列を光学的に読取り走査し、各基準マークの前端エッジと後端エッジを同時に読み取ることで得られるＭ個以上の第１の読取りデータと、互いに隣接関係に位置する一方の基準マークの後端エッジと他方の基準マークの前端エッジを同時に読み取ることで得られるＭ個以上の第２の読取りデータより、前記期待値データの一部を生成し、その他の部分の期待値データは前記一部分の期待値データより補完演算により生成し、
前記復号手段は、前記読取手段が各記録マークの前端エッジと後端エッジを同時に読み取ることで生成される読取りデータと前記第１の読取りデータより生成された期待値データとを比較すると共に、前記読取手段が互いに隣接関係に位置する一方の記録マークの後端エッジと他方の記録マークの前端エッジを同時に読み取ることで生成される読取りデータと前記第２の読取りデータより生成された期待値データとを比較した結果に基づいて、前記記録マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求める近似解析手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の情報再生装置。
【請求項３】
前記近似解析手段は、ビタビ復号により、前記期待値データと前記読取手段で生成される前記記録マークの読取りデータとから、前記記録マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の情報再生装置。
【請求項４】
各々のマークサイズがＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようトラック上にマーク列を記録することによりマークにＭ値の多値データを記録した情報記録媒体を再生する情報再生装置であって、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、
前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを有し、
前記期待値の各々は、前記２個のマークに記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報再生装置。
【請求項５】
情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生装置であって、
前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマーク端にＭ値（Ｍは正の整数）の多値データを前記マーク端がＭ段階に偏倚するように記録するマーク端偏倚手段と、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、
前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、
前記期待値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項６】
前端エッジと後端エッジの位置を各々独立にＭ段階に偏倚させたＭ×Ｍ個のマークのうち、予め決められている少なくともＭ個以上の基準マークを前記情報記録媒体に記録する記録手段を備え、
前記読取手段は、前記Ｍ個以上の基準マーク列を光学的に読取り走査し、各基準マークの前端エッジと後端エッジを同時に読み取ることで得られるＭ個以上の第１の読取りデータと、互いに隣接関係に位置する一方の基準マークの後端エッジと他方の基準マークの前端エッジを同時に読み取ることで得られるＭ個以上の第２の読取りデータより、前記期待値データの一部を生成し、その他の部分の期待値データは前記一部分の期待値データより補完演算により生成し、
前記復号手段は、前記読取手段が各記録マークの前端エッジと後端エッジを同時に読み取ることで生成される読取りデータと前記第１の読取りデータより生成された期待値データとを比較すると共に、前記読取手段が互いに隣接関係に位置する一方の記録マークの後端エッジと他方の記録マークの前端エッジを同時に読み取ることで生成される読取りデータと前記第２の読取りデータより生成された期待値データとを比較した結果に基づいて、前記記録マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求める近似解析手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の情報記録再生装置。
【請求項７】
前記近似解析手段は、ビタビ復号により、前記期待値データと前記読取手段で生成される前記記録マークの読取りデータとから、前記記録マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求めることを特徴とする請求項５又は６に記載の情報記録再生装置。
【請求項８】
前記マーク端偏倚手段は、前記記録マークの前端エッジと後端エッジが同時に光学的に読み取られる際に照射される読取用光ビームによって生じるスポット領域の直径より小さなマーク長で、前記記録マーク列を記録することを特徴とする請求項５に記載の情報記録再生装置。
【請求項９】
情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生装置であって、
前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマークにＭ値（Ｍは正の整数）の多値データをマークサイズがＭ段階に偏倚するように記録するマークサイズ偏倚手段と、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取り手段と、
前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、
前記期待値の各々は、前記２個のマークに記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報記録再生装置。
【請求項１０】
各々のマーク端がＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようトラック上にマーク列を記録することにより前記マーク端にＭ値の多値データを記録した情報記録媒体の情報再生を行う情報再生方法であって、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取工程と、
前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号工程とを備え、
前記期待値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報再生方法。
【請求項１１】
情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生方法であって、
前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマーク端にＭ値（Ｍは正の整数）の多値データを前記マーク端がＭ段階に偏倚するように記録するマーク端偏倚工程と、
前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取工程と、
前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号工程とを備え、
前記期待値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする情報記録再生方法。
【請求項１２】
情報再生装置によって情報再生又は情報記録再生装置によって情報再生若しくは情報記録される情報記録媒体であって、
前端エッジと後端エッジの位置を各々独立にＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚させたＭ×Ｍ個のマークのうち、予め決められている少なくともＭ個以上の基準マーク列が記録されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１３】
前記基準マーク列は、予め決められた記録面の所定領域に記録されていることを特徴とする請求項１２に記載の情報記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
しかし、既述したように、各マークの前端エッジと後端エッジを個々独立に読み取る必要があることから、マーク間隔Ｔをスポット領域の半径ｒの２倍以上に広げておく必要がある。そのため、マークの記録密度を物理的に向上させることが困難になるという問題があった。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の情報再生装置は、各々のマーク端がＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようにトラック上にマーク列を記録することにより前記マーク端にＭ値の多値データを記録した情報記録媒体を再生する情報再生装置であって、前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、前記期待値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本情報再生装置は、いわゆる多段階記録のなされた情報記録媒体より情報再生を行う。その情報再生に際し、記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、それによって２個のマーク端の情報を含んだ読取りデータを求める。更に、期待値と読取りデータとを比較し各マーク端の情報すなわち多値データを復号する。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項４に記載の情報再生装置は、各々のマークサイズがＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようトラック上にマーク列を記録することによりマークにＭ値の多値データを記録した情報記録媒体を再生する情報再生装置であって、前記トラック上で前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを有し、前記期待値の各々は、前記２個のマークに記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本情報再生装置は、いわゆる多段階記録のなされた情報記録媒体より情報再生を行う。その情報再生に際し、記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、それによって２個のマークの情報を含んだ読取りデータを求める。更に、期待値と読取りデータとを比較し各マークの情報すなわち多値データを復号する。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項５に記載の情報記録再生装置は、情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生装置であって、前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマーク端にＭ値（Ｍは正の整数）の多値データを前記マーク端がＭ段階に偏倚するように記録するマーク端偏倚手段と、前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取手段と、前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、前記期待値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本情報記録再生装置は、情報記録媒体に対していわゆる多段階記録を行う。情報再生に際しては、情報記録媒体に記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、それによって２個のマーク端の情報を含んだ読取りデータを求める。更に、期待値と読取りデータとを比較し各マーク端の情報すなわち多値データを復号する。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項９に記載の情報記録再生装置は、情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生装置であって、前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマークにＭ値（Ｍは正の整数）の多値データをマークサイズがＭ段階に偏倚するように記録するマークサイズ偏倚手段と、前記トラック上で前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取り手段と、前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号手段とを備え、前記期待値の各々は、前記２個のマークに記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本情報記録再生装置は、マークサイズがＭ段階に偏倚（マークサイズがＭ段階に変化）するように情報記録媒体に対していわゆる多段階記録を行う。情報再生に際しては、情報記録媒体に記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、それによって２個のマークの情報を含んだ読取りデータを求める。更に、期待値と読取りデータとを比較し各マークの情報すなわち多値データを復号する。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項１０に記載の情報再生方法は、各々のマーク端がＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚するようトラック上にマーク列を記録することにより前記マーク端にＭ値の多値データを記録した情報記録媒体の情報再生を行う情報再生方法であって、前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取工程と、前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号工程とを備え、前記期待値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本情報記録再生方法は、いわゆる多段階記録のなされた情報記録媒体より情報再生を行う。その情報再生に際し、記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、それによって２個のマーク端の情報を含んだ読取りデータを求める。更に、期待値と読取りデータとを比較し各マーク端の情報すなわち多値データを復号する。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
請求項１１に記載の情報記録再生方法は、情報記録媒体に対し記録データを記録及び再生する情報記録再生方法であって、前記情報記録媒体のトラック上にマーク列として、各々のマーク端にＭ値（Ｍは正の整数）の多値データを前記マーク端がＭ段階に偏倚するように記録するマーク端偏倚工程と、前記トラック上で前後に隣接する２個のマーク端を光学的に同時に読み取り、読取りデータを出力する読取工程と、前記読取りデータのレベルを複数個の期待値と比較した結果に基づいて前記多値データを再生する復号工程とを備え、前記期待値の各々は、前記２個のマーク端に記録された２つの多値データの組み合わせに対応した異なるレベルを有することを特徴とする。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
本情報記録再生方法は、情報記録媒体に対していわゆる多段階記録を行う。情報再生に際しては、情報記録媒体に記録されているマーク列の前後に隣接する２個のマークを光学的に同時に読み取り、それによって２個のマークの情報を含んだ読取りデータを求める。更に、期待値と読取りデータとを比較し各マークの情報すなわち多値データを復号する。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
請求項１２に記載の情報記録媒体は、情報再生装置によって情報再生又は情報記録再生装置によって情報再生若しくは情報記録される情報記録媒体であって、前端エッジと後端エッジの位置を各々独立にＭ段階（Ｍは正の整数）に偏倚させたＭ×Ｍ個のマークのうち、予め決められている少なくともＭ個以上の基準マーク列が記録されていることを特徴とする。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本情報記録媒体は、いわゆるマーク端としての前端エッジと後端エッジの位置を各々独立にＭ段階に偏倚させたＭ×Ｍ個のマークのうち、予め決められている少なくともＭ個以上の基準マーク列が記録される。情報再生装置又は情報記録再生装置によって情報再生が行われると基準マーク列を読み取らせ、その読み取りによって、復号を行うのに必要となる基準マークの情報を教示データとして提供する。


【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
つまり、図７（ｃ）中の変数ｂ（ｉ−１）を前端エッジの各偏倚量「０」〜「３」、変数ｂ（ｉ）を後端エッジの各偏倚量「０」〜「３」とし、変数ｂ（ｉ−１）とｂ（ｉ）に対応する「０．１６」「０．２３」…等の合計１６個の読取りデータｃ（ｉ）の値を、第１の期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））とする。


【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
ただし、本発明ではより高精度の復号化を実現するため、ビタビ復号法を適用することにより、読取りデータｃ（ｉ）から、各マークＰＴの前端エッジの偏倚量を示す変数ｂ（ｉ−１）と、後端マークの偏倚量を示す変数ｂ（ｉ）とを求めることとしており、詳細については後述することとする。


【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
このように復号データｆ（ｉ）を求めると、復号データｆ（ｉ）は、図１に示した情報記録の際の記録データａ（ｉ）と一致する。


【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３９】
まず、上述のパスメトリクスは、次式（６）で表される漸化式によって算出する。


【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４８】
これらの内、Ｐ２（０）＋Ｂ２１（１）＝０．００２が最小値となるため、図１０中の第１番目（ｉ＝１）の状態Ｓ１に至るには、第０番目（ｉ＝０）の状態Ｓ２を経由するのが最も生起確率が大きくなる。


【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６１】
そして、情報再生の際には、まず、基準マーク列ＰＴを読み取ることによって、第１，第２の期待値データｄｊｋを生成した後、光ディスク１のプログラム領域に記録されている上述のマーク列ＰＴを読取り再生し、それによって得られる読取りデータｃ（ｉ）が近似解析部ＲＤ１に供給されることになると、ビタビ復号の処理を開始する。


【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６２】
そして、ビタビ復号では、読取りデータｃ（ｉ）と第１，第２の期待値データｄｊｋに基づいて上記式（５）（６）の演算を行い、得られたトレリス線図から、各マークＰＴの前端エッジと後端エッジの偏倚量ｂ（ｉ）を推定して、復号値演算部ＲＤ３に供給する。


【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６７】
更に、図７及び図８に示したように、本発明では、前端及び後端エッジの偏倚量をＭ段階に設定した基準マーク列の読取りデータに基づいて、Ｍ×Ｍ個毎の第１，第２の期待値データｄｊｋを設定することとしたので、読取用光ビームＢＭの非線形な分布特性の影響を受ける場合には、期待値データｄｊｋにもその影響が反映される。したがって、情報再生の際に、マーク列ＰＴの前端エッジと後端エッジを同時に読み取ることによって得られる読取りデータｃ（ｉ）が読取用光ビームＢＭの非線形な分布特性の影響を受けていても、上述したビタビ復号等によって、マーク列ＰＴの情報すなわち元の記録データを正確に復号することができる。


【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８３】
そして、情報再生を行い、読取用光ビームＢＭのスポット領域がスペース基準位置Ｑｙに位置する毎に２つのマークＰＴ，ＰＴを同時に読み取り、それによって得られる読取りデータｃ（ｉ）を既述したビタビ復号等の近似解析に適用し、各読取りデータｃ（ｉ）と所定の基準データｄｊｋとを比較して最も近い値となる基準データｄｊｋに基づいて、各マークＰＴのマーク長やマーク幅で設定されている元の記録データａ（ｉ）と一致する復号データｆ（ｉ）を復号する。


【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８４】
更にここで、基準データｄｊｋは、図５に示したのと同様に、光ディスク１の所定の領域に基準マーク列として記録しておく。更に、この変形例における基準マーク列は、そのマーク長やマーク幅が、図１３に示した情報再生の対象とされるいわゆる各記録マークＰＴのマーク長やマーク幅を規定すべく決められているＭ段階の組み合わせに基づいて設定されて記録される。


【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８５】
そして、図１３に示したマークＰＴを読み取るのと同様に、基準マークを２つずつ同時に読み取ることで基準データｄｊｋを取得し、その取得した基準データｄｊｋと読取りデータｃ（ｉ）とに基づいてビタビ復号等を行う。


【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８７】
更に、読取用光ビームＢＭによってマークＰＴ，ＰＴを２つずつ読み取っていくための間隔、すなわち図１３中に示す互いに隣接関係に在るスペース基準位置Ｑｙ，Ｑｙの間隔は、図６（ａ）を参照して説明したＱｘ，Ｑｙの間隔とほぼ等しくすることができることから、高密度記録に適した記録再生を実現することができる。


【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８８】
更に、図６（ａ）を参照して説明した実施形態では、読取用光ビームＢＭのスポット領域がマーク基準位置Ｑｘに来たときとスペース基準位置Ｑｙに来たときに、隣接関係に在る前端及び後端エッジを同時読取りする。このため、マーク基準位置Ｑｘに来たときに生じる反射光は１つのマークＰＴの全体の情報等を有する状態となり、スペース基準位置Ｑｙに来たときに生じる反射光はマークＰＴ，ＰＴ間のスペースの情報を多く有する状態となる。そのため、期待値データｄｊｋとして、図７と図８に示した２種類の状態を示す期待値データＤｘ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））とＤｙ（ｂ（ｉ−１），ｂ（ｉ））を使用することとしている。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８９】
これに対し変形例では、読取用光ビームＢＭのスポット領域がマーク基準位置Ｑｘに来たときに読み取るということはせず、スペース基準位置Ｑｙに来たときの場合にだけ、２つのマークＰＴ，ＰＴを同時に読み取る。このため、読取りに際して生じる反射光は、読取用光ビームＢＭが２つのマークＰＴ，ＰＴに照射したときという１つの状態だけであることから、図７と図８に示したような２つの状態を示す期待値データｄｊｋを必要としない。


【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９０】
このため、１組（１つの状態）の期待値データｄｊｋを適用してビタビ復号等を行うことができる。また、各基準マークを前端エッジと後端エッジ毎に偏倚させて記録する必要がなく、高密度の記録再生をより簡便に実現することができる等の効果が得られる。


【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１９５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、マーク列の互いに隣接する前端エッジと後端エッジとを同時に光学的に読み取り、その同時読取りで得られる読取りデータを、予め決められている複数段の各偏倚量を示す複数の期待値データと比較し、その結果に基づいて同時に読み取られた各マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量を求めて多値データを復号する。ここで、各マークの前端エッジと後端エッジの各偏倚量の組み合わせに基づいて期待値データを設定することにより、ビタビ復号等により復号を行った場合、各マークより光学的に読み取られた非線形特性を有する読取りデータに対しても高精度で多値データを復号することができる。このため、情報記録媒体の高密度化に対応した記録再生を実現し、ひいては情報記録媒体の高密度化に寄与することができる。