(57)【要約】本発明は、記録担体において記憶されたチャネルデータストリームのビットのビット値を検出するためのビット検出装置であって、チャネルデータストリームは、第２方向に沿って互いにアライメントされ、第１方向に沿って一次元的に展開する少なくとも２ビット列のチャネルストリップを有し、前記の２つの方向はビット位置の二次元格子を構成する、ビット検出装置に関する。２Ｄ記憶のためのビット検出性能を著しく改善するために、ビット検出器は、１つ又はそれ以上の入射光ビームに応答して前記記録担体により伝送され又はそれから反射される光を検出するための光検出器とであって、各々の光ビームが前記第２方向に沿った位置に方向付けられ、前記光検出器が部分ＨＦ信号値を生成するため及び反射又は伝送される光の一部を検出するために少なくとも２つの検出器区分に区分化される、光検出器と、前記部分ＨＦ信号値から前記チャネルデータストリームのビットのビット値を検出するための信号処理手段とを有するように提供される。
2006510143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録担体において記憶されたチャネルデータストリームのビットのビット値を検出するためのビット検出装置であって：
前記チャネルデータストリームは、第２方向に沿って互いにアライメントされ、第１方向に沿って一次元的に展開する少なくとも２ビット列のチャネルストリップを有し、前記の２つの方向はビット位置の二次元格子を構成する；
ビット検出装置であり、
１つ又はそれ以上の入射光ビームに応答して前記記録担体により伝送又は反射される光を検出するための光検出器であって、各々の光ビームは前記第２方向に沿った位置に方向付けられ、前記光検出器は、部分ＨＦ信号値を生成するため及び反射又は伝送された光の一部を検出するために少なくとも２つの検出器区分に区分化されている、光検出器；並びに
前記部分ＨＦ信号値から前記チャネルデータストリームの前記ビットの前記ビット値を決定するための信号処理手段；
を有することを特徴とするビット検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のビット検出装置であって、前記光検出器は、該光検出器にレンズの射出瞳の面に画像化するように適合され、前記レンズは、前記光検出器に前記記録担体により伝送され又は前記記録担体から反射された光を方向付けるための光学的読み出し器において備えられている、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載のビット検出装置であって、前記チャネルデータストリームの前記ビットは、二次元の六方格子又は立方格子において配列されている、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載のビット検出装置であって、前記検出器区分は、ビットの実空間格子に従った逆格子空間の方向に沿って方向付けられている、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項５】
請求項３に記載のビット検出装置であって、前記光検出器は等しいサイズに区切られた偶数個の検出器区分であって、特に、立法格子の場合、４つの等しいサイズの検出器区分に区分化され、六方格子の場合、６つの等しい検出器区分に区分されている、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載のビット検出装置であって、前記検出器区分は、前記光検出器の対向する両側に位置付けられた２つの検出器区分の対に結合され、各々の検出器区分の対は、該対の検出器区分により検出される光から１つの部分ＨＦ信号値を生成するように適合されている、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項７】
請求項５に記載のビット検出装置であって、前記処理手段は、前記光検出器の対抗する両側に位置付けられた検出器区分により生成された部分ＨＦ信号値を減算することによりプッシュプス信号の集合を生成するように適合されている、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項８】
請求項１に記載のビット検出装置であって、前記光検出器は、該光検出器に前記記録担体における情報層の面を画像化するように適合されている、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項９】
請求項３又は８に記載のビット検出装置であって、前記光検出器は、六方格子において、多くの六方形状の検出器区分であって、特に、１つの中央の検出器区分と６つの周りの検出器区分とを有する、７つの六方形状検出器区分のクラスターに区分されている、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のビット検出装置であって、前記信号処理手段は、前記ビットの隣接ビットに方向付けられた少なくとも１つの光ビームと、ビット値が検出される前記ビットに方向付けられた光ビームとに応答して検出された光から前記光検出器により生成された部分ＨＦ信号値から前記チャネルデータストリームのビットのビット値を決定するように適合されている、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項１１】
請求項３に記載のビット検出装置であって、前記チャネルデータストリームの前記ビットは、１つの中央ビットと６つの最近接ビットとを有する六方格子クラスター若しくは１つの中央ビットと４つ又は８つの最近接ビットとを有する立法格子クラスターにグループ化され、前記信号処理手段は、同じ入射光ビームに応答して生成された前記部分ＨＦ信号値の合計及び前記部分ＨＦ信号値から前記チャネルデータストリームのビットのビット値を決定するように適合されている、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のビット検出装置であって、各々のビット列に対して少なくとも２つの検出器区分を各々有する、多くの前記光検出器を有する、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項１３】
請求項１に記載のビット検出装置であって、各々の列に対して前記検出器区分から生成された前記部分ＨＦ信号値は、ビット検出に対する信号処理において更に用いられる修正された部分ＨＦ信号値の他の集合に変換される、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のビット検出装置であって、前記の修正された部分ＨＦ信号値は対象性演算により生成される、ことを特徴とするビット検出装置。
【請求項１５】
記録担体において記憶されたチャネルデータストリームのビットのビット値を検出するためのビット検出方法であって：
前記チャネルデータストリームは、第２方向に沿って互いにアライメントされ且つ第１方向に沿って一次元的に展開する少なくとも２ビット列のチャネルストリップを有し、前記の２つの方向はビット位置の二次元格子を構成する；
ビット検出方法であり、
１つ又はそれ以上の入射光ビームに応答して前記記録担体により伝送又は反射される光を検出する段階であって、反射又は伝送された光の一部を検出するために少なくとも２つの検出器区分に区分化されている前記光検出器により、各々の光ビームは前記第２方向に沿った位置に方向付けられている、段階；
前記光の前記検出された一部から前記検出器区分により部分ＨＦ信号値を生成する段階；  
前記部分ＨＦ信号値から前記チャネルデータストリームの前記ビットの前記ビット値を決定する段階；
を有することを特徴とするビット検出方法。
【請求項１６】
記録担体において記憶されたチャネルデータストリームのビットのビット値を検出するためのビット検出装置で用いる光検出器であって、前記チャネルデータストリームは、第２方向に沿って互いにアライメントされ且つ第１方向に沿って一次元的に展開する少なくとも２ビット列のチャネルストリップを有し、前記の２つの方向はビット位置の二次元格子を構成し、前記光検出器は、１つ又はそれ以上の入射光ビームに応答して前記記録担体により伝送又は反射される光を検出するように適合され、各々の光ビームは前記第２方向に沿った位置に方向付けられ、部分ＨＦ信号値を生成するため及び前記光の一部を検出するために少なくとも２つの検出器区分に区分化されている、ことを特徴とするビット検出方法。
【請求項１７】
ユーザデータストリームの再生のための再生器であって、該ユーザデータストリームは記録担体において記憶され、チャネルデータストリームに符合化される変調符号及びエラー訂正符号であり、前記チャネルデータストリームのビットのビット値を検出するための請求項１に記載のビット検出器と、変調符号復号化器と、エラー補正符号復号化器とを有する、ことを特徴とする再生器。
【請求項１８】
ユーザデータストリームの再生方法であり、該ユーザデータストリームは記録担体において記憶され、チャネルデータストリームに符合化される変調符号及びエラー訂正符号であり、前記チャネルデータストリームのビットのビット値を検出するための請求項１５に記載のビット検出方法と、変調符号復号化方法と、エラー補正符号復号化方法とを有する、ことを特徴とする再生方法。
【請求項１９】
コンピュータプログラムがコンピュータにおいて実行されるとき、コンピュータが請求項１５又は１８に記載の方法の段階を実行するようにするためのプログラムコード手段を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録担体に記憶されたチャネルデータストリームのビットのビット値を検出するためのビット検出装置であって、チャネルデータストリームは第１方向に沿って一次元的に展開する少なくとも２ビット列のチャネルストリップを有し、前記２つの方向はビット位置の二次元格子を構成する、ビット検出装置に関する。更に、本発明は、光検出装置、ビット検出方法、再生装置及び方法、並びに前記方法と実行するためのコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一次元（１Ｄ）光記録において、高周波（ＨＦ）データ信号の物理生成は、中央開口（ＣＡ）に対する（反射された及び回折された）光子分布の積分により実現される。この開口は、光ディスクの情報層に入射する小さくフォーカシングされたレーザスポットの実現のために用いられる開口と同じである。続くビット検出のための基礎である、単一のアナログＨＦ信号波形は、ときどき、ＣＡ信号と呼ばれることがある。
【０００３】
従来の光記録は、媒体におけるＮＲＺＩチャネルビットストリームの１及び０を表す物理マーク及び非マークが、その一次元にそって連続的方式で展開する１Ｄスパイラルに基づいている。それ故、ＨＦ信号に繋がる物理変調をもたらす媒体のピット構造におけるレーザスポットの物理回折がトラック又はスパイラルに沿った方向に生じ、その方向は又、接線方向として知られている。他方、ラジアル回折は、連続トラック（即ち、単一のスパイラルの連続的な円周）が互いに非常に近いことに起因する、半径方向に沿ったピット構造の変化から及びピットの限定された半径領域から生じる。レーザスポットは、好ましい構成要素である中央トラックからの信号ばかりでなく、隣接するトラックからの信号をも発生させ、その現象はクロストークとしてよく知られている。１Ｄ光記録におけるビット検出又はデータ検出は、隣接トラックから独立して、単一のトラックに対する方法として設定される。即ち、複数のトラックの集合の、隣接トラックにおけるスポットにより生成された信号に漏れ出す中央トラックの情報が又、用いられる結合検出は存在せず、その逆も然りであることが目的とされる。それ故、隣接トラックに起因する信号における干渉は、中央トラックのデータ信号による補正を有しない、非ホワイトノイズと考えられる。
【０００４】
このことは、ビット検出に関連する１Ｄ光記録において関連する信号すべてが、タンジェンシャル回折のみにより生じる、１Ｄの場合を意味する。これは、可能性のあるビット検出の改善の観点から、中央開口のいずれの更なる区分化は１Ｄの場合に関連する区分化ではない、非常に基本的な理由である。以下において更に明確になるように、２Ｄ光記録の状態は、それとは全く反対である。
【０００５】
２Ｄ光記録においては、例えば、公開前の欧州特許第０２０７９０９７．８号明細書に
記載されているように、ビットは、一般に、共通の又はコヒーレントな、非変形の２Ｄ格子であって、好適には、正方格子又は六方格子に位置している。ビットのクラスターの中央ビットとみなされる各々のビットに対しては、中央ビットの位置に関する隣接ビットの位置の集合は、常に同じである。その結果、格子の非常に規則正しく規定された位置に存在するこれらのランダムピット構造におけるレーザスポットの回折は、ビットの“実（空間）格子”に対応する“逆（空間）格子”に位置付けられた回折ベクトルとして知られている、非常によく規定された方向に、常に方向付けられている。
【０００６】
通常、標準的な１Ｄ光記録においては、ＣＡにおける情報は積分され、それ故、回折が起こる方向に関するいずれの情報は、いずれのビット検出に先立って削除された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、２Ｄ記憶に対するビット検出性能が著しく改善された、対応するビット検出方法とビット検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、本発明に従って、請求項１に記載のビット検出装置であって：
−  １つ又はそれ以上の入射光ビームに応じて、記録担体により伝送された又は記録担体から反射された光を検出するための光検出器であって、各々の光ビームは第２方向に沿った位置に方向付けられており、前記光検出器は、部分ＨＦ信号値を生成するために及び反射された又は伝送された光の一部を検出するために少なくとも２つの検出器の区分に区分化される、光検出器；並びに
−  前記ＨＦ信号値からチャネルデータストリームのビットのビット値を決定するための信号処理手段；
を有するビット検出装置により、達成される。
【０００９】
対応するビット検出方法については、請求項１５に記載されている。
【００１０】
本発明は又、記録担体に記憶されたチャネルデータストリームのビットのビット値を検出するためのビット検出装置で用いるための、請求項１６に記載の光検出器であって、チャネルデータストリームは、第２方向に沿って互いにアライメントされ、第１方向に沿って一次元的に展開する少なくとも２ビット列のチャネルストリップを有し、前記光検出器は、１つ又はそれ以上の入射光ビームに応じて前記記録担体により伝送された又はそれから反射された光を検出するために適合され、各々の光ビームは前記第２方向に沿った位置に方向付けられ、そして、部分ＨＦ信号値を生成するため及び前記光の一部を検出するために少なくとも２つの検出器の区分に区分化される、光検出器に関する。
【００１１】
更に、本発明は、再生方法及びビット検出方法を実行するための、再生装置及び方法、並びにコンピュータプログラムに関する。
【００１２】
本発明は、系統的方式で回折が起こる方向に従って、好適に選択される、少なくとも２つのセグメントに光検出器を区分するような概念に基づいている。後者の方向、及びそれらの方向の各々において起こる回折の量は、チャネルデータストリームにおいて、即ち、好適な実施形態に従ったビットの２Ｄ格子において考慮される２Ｄビットクラスターの、一種のフィンガープリントとみなされることができる。
【００１３】
用語“光検出器”は、アナログ信号波形において更に用いられる電気信号に光信号を変換するいずれの装置を意味するとして、広く理解されているであろう。光検出器は、特定のビット列に対して好適に方向付けられているが、又、例えば、２つ以上のビット列において第２（ラジアル）方向に沿ったいずれの方向に方向付けられる、入射光ビームに応じて記録担体により伝送され又はそれから反射される光を受ける。これは又、幅が広い螺旋においてビット列が存在するというより、回折格子により生成される、スポット列状の光スポットが存在することを意味している。
【００１４】
六方格子に対しては、例えば、３２個は“０”に等しい中央ビットを有し、３２個は“１”に等しい中央ビットを有する、２７＝６４個の有効なクラスターが存在するように、ビットクラスターは中央ビット及び６つの隣接ビットを有することが可能である。それらの３２個のパターンは、二項係数
【００１５】
【数１】
2006510143.tif 000003
として、即ち、ビット値“１”を有する、ｎ＝０，１，２，．．．，５，６の最近接ビットを有するそれぞれの状態に対する、１，６，１５，２０，１５，６，１の有効な構成として、更に分配される。
【００１６】
本発明の優位性について、以下に説明する。  “１”に等しい中央ビットを有する７つのビットと、“１”に又、等しい２つの最近接ビットとから成る六方ビットクラスターについて考慮する。ＣＡに対する積分に対応する標準的なＨＦ信号は、この種のクラスターに対して典型的であるが、ビット値“１”を有する２つの最近接ビットを有する他のクラスターの１５個の可能な構成全てに対して殆ど同じである。それ故、方位においてビット値“１”を有する最近接ビットが位置付けられていることを示す方位情報は、標準的な検出方式においては消される。
【００１７】
本発明に従って、“１”に等しい最近接ビットが（６つの可能な位置を有する円に沿って）位置付けられることが可能である手掛かりを与える部分ＨＥ信号のベクトルを所定の（中央）ビットに対して検出することを提供する。各々の可能な六方クラスターの構成は、その構成に対して、手における“フィンガープリント”とみなすことができる信号の集合に繋がる。ＨＦ信号ベクトルは、他に比べてかなり良好に幾つかのフィンガープリントに適合する。更に、近接ビットにおいては又、ＨＦ信号ベクトル各々は、多くの部分ＨＦ信号を有し、各々は、順に、異なる尤度を有する可能なフィンガープリントに適合する。各々の検出位置は、そのような部分ＨＦ信号値を生成する。
【００１８】
このようなスキームにおけるビット検出は、検出されるＨＦ信号ベクトル全てに対して最近接であるように適合する２Ｄビットパターンの認識に繋がる。各々のＨＦ信号ベクトルは、何らかのクラスターの中央ビット値に関すること及びビット値“１”を有する近接ビットの数ばかりでなく、何らかの最近接ビットの（最も可能性の高い）位置に関することについて、示している。各々のＨＦ信号ベクトルを見る他の方法は、２Ｄ格子の各々のビット位置における情報の一部が利用可能である大きいパズルであるとすることである。そのような一部は、大きいジグソーパズルとして互いに適合される必要がある。
【００１９】
更に実際的には、ビット検出は、実際の値の（又は、適切に量子化された）強度信号のベクトルにより表される１つのビットに対する１つの測定を有する、測定の集合への２値の２Ｄビットストリームを適合させるとき、区分された光検出器を用いて表されることができる。ビット検出は、更に、最大尤度の観点から更に実行されることができ、その観点において、例えば、ユークリッド距離におけるのと同じコスト関数であって、信号ベクトルにおける信号成分の各々に対するものである、コスト関数の合計として定義される、所定のビットにおけるコスト関数は、ビットのシーケンスにおいて現れるそのビットの尤度を表すようになっている。そのシーケンスに沿ったコスト関数全ての合計を最小化することにより、最も可能性の高いビットシーケンスを見つけることが可能である。区分化は、上記の最近接ビットの方位に関する付加情報をもたらされるように、選択される。
【００２０】
本発明の好適な実施形態については、従属項に記載されている。
【００２１】
周波数ドメインにおける区分化に代えて、記録担体におけるピット構造が、直接、画像化されるように、画像面において、区分化は又、実行される。この場合、付加レンズが、記録担体と光検出器との間の光路に備えられている。そのような検出モードは、区分化が周波数ドメインに適用されるときに存在する、反転対称性のあいまいさの影響を受けることはない。
【００２２】
一般に、本発明は、いずれの種類の二次元符合化に適用することが可能である。しかしながら、好適な実施形態に従って、チャネルデータストリームのビットは、二次元の六方格子又は正方格子において配列されている。
【００２３】
六方格子符号又は正方格子符号及び周波数ドメインにおける区分化と共に用いる光検出器の好適な実施形態は、請求項４乃至６に記載されている。検出器の区分の偶数を用いること、及び１つの部分ＨＦ信号に反対の検出器区分の部分ＨＦ信号を結合することは有利である。好適な実施形態は、３つの部分ＨＦ信号をもたらす、６つに区分された光検出器を提供する。しかしながら、又、他の検出器区分の数を用いることが可能である。例えば、画像面の区分化において、符号の格子構造と同じ区分化構造を示す検出器は有利であり、即ち、六方格子符号の場合、検出器区分は又、六方格子において配列され、各々の区分は、符号の格子のビットと同じ六方構造を有する必要がある。
【００２４】
他の好適な実施形態においては、検出器区分は又、適切な信号処理手段によりプッシュプル信号を生成するために用いられる。その点で、光検出器の反対側に位置している検出器区分により生成された部分ＨＦ信号値は、トラッキングのために用いられる前記プッシュプル信号を得るように、減算される。
【００２５】
適切な信号処理手段を用いる他の好適な実施形態は、請求項１０及び１１に記載されている。区分化された光検出器により得られた部分ＨＦ信号は、いずれにしても、どの種類のビットクラスターが検討されているかを検出するために用いられる。しかしながら、一回の検出のみにより部分ＨＦ信号値を評価することばかりでなく、現在のビットクラスターと重畳するビットクラスター又は隣接ビットクラスターの検出から、評価することが又、可能である。更に、部分ＨＦ信号は、現在のビットクラスターのビットがどのビット値を有するかを決定するために用いられる。
【００２６】
本発明について、以下、図面を参照して、更に詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、典型的な、データ記憶システムの符号化及び信号処理要素について示している。入力ＤＩから出力ＤＯまでのユーザデータのサイクルは、インターリービング１０、エラー訂正符号化（ＥＣＣ）２０及び変調符号化３０、信号前処理４０、記録媒体におけるデータ記憶５０、信号後処理６０、２値検出７０、並びに変調符号及びインターリーブされたＥＣＣの復号化８０、９０を有することができる。ＥＣＣ符合化データは、次いで、チャネルにデータを適合させる変調符合化器３０に渡され、即ち、チャネル出力において更に容易に検出され、チャネルエラーにより悪影響を及ぼされ難い形に、その変調符合化器はデータを操作する。変調されたデータは、次いで、記録器であって、例えば、光空間変調器等に入力され、記憶媒体５０に記憶される。検索側においては、検出された光を電気信号に変換する読み出し器であって、例えば、光検出器又は電荷結合素子（ＣＣＤ）は、変換して戻される必要がある擬似アナログデータ値をディジタルデータ（２値変調スキームに対して画素当たり１ビット）に戻す。この処理の第１段階は、等価と呼ばれる後処理段階６０であり、記録処理において、更に、擬似アナログドメインにおいて生じた歪を元に戻すように試みる。次いで、擬似アナログ値のアレイは、ビット検出器７０により２値ディジタルデータのアレイに変換される。ディジタルデータのアレイは、次いで、先ず、変調復号化器８０に渡され、その変調復号化器８０は、変調符号化に対する逆操作を実行し、次いで、ＥＣＣ復号化器９０に対する逆操作を実行する。
【００２８】
光学的記憶の古典的パラダイムにおいては、単一の光のスポットは、通常、円形ディスク（直径１２ｃｍ）である記憶媒体の表面を走査するために用いられる。媒体における情報は、媒体の内側から外側に螺旋状になった、一次元トラックにアライメントされたビットとして記憶される。技術に依存して、ディスクにおける“１”ビットは、データを読み出すために用いられる光の波長の１／４の深度を有するそれ故、波長の半分の総光路差による破壊的干渉を有する、表面におけるピットにより表されることができる。“０”ビットは又、ランドと呼ばれる、プレーン表面により表される。又、トラック間の中間領域は、‘ランド’と符合化される。この表現は、物理的にマスタリングされたピットを有する読み出し専用システム（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）において用いられる。他の表現は、材料の内部状態に依存して、入射ビーム対する位相シフトをもたらす光学的に活性な材料を用いることによる。この場合、材料の内部状態に依存して、“１”は波長の半分の位相シフトにより表現され、“０”は位相シフトがないことにより表現される。読み出すために用いられる同じ光ビームは、ここでは、位相変化材料の状態を（結晶状態からアモルファス状態に）変化させるために用いられることができる。この原理は、リード−ライトシステム（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）を構成するために用いられる。
【００２９】
用いられるシステムに拘らず、レーザダイオード１により生成された光ビーム２は、ビームスプリッタ４及び対物レンズ５により方向付けられ、媒体３の表面にフォーカシングされ、図２に示す媒体３においてビットを表現する特徴に従って、反射及び回折の両方が施される。表面におけるビームスポットは、しばしば、トラックから隣接トラックまでの
距離より大きいため、他のビットからのシンボル間干渉（ＩＳＩ）が考慮される必要がある。ＩＳＩが強くなればなる程、トラックは互いに近づく。出射信号６、反射及び回折光波面は、対物レンズ５（中央開口）、ビームスプリッタ４及びウェッジ７を通って戻る。その強度は、光検出器８により高周波（ＨＦ）信号として測定される。
【００３０】
２Ｄ光記録においては、媒体からの情報を読み出すために幾つかのビームを同時に使用することにより、データレート及び媒体の最大記憶容量の両方を増加させるように努力がなされてきており、そのことは、同時に、読み出されるビーム数に比例するデータレートに繋がる。トレース間に中間のガードバンドを有する個々のトレースにおいてビットを位置付けることによるのではなく、媒体の二次元格子においてビットを配列させることにより、それ故、非常に大きい領域に亘って存在する表面を使用することにより、容量、即ち、ＩＳＩを減少させ且つ干渉信号を生成させるようにビット情報‘ゼロ’を担持する領域を増加させることができる。データ密度の増加に伴い、隣接ビットの影響も又、著しく増加する。格子は、変換においては不変であるため、中央のビットについての隣接ビットの位置は、常に同じである。その結果、格子の１つの領域におけるビットの有効な組み合わせの限定された数によりもたらされる可能な回折パターンの限定された集合が存在する。
【００３１】
レンズ系の光の透過は、実空間における元々の格子ベクトルに対応する逆格子ベクトルの空間を構成する、（複素数の）波動関数のフーリエ変換に数学的に等しい。ベクトルのフーリエ変換は、それ自体に対して直交しているため、逆格子ベクトルは、逆数の長さを有するのみで、実空間におけるベクトルと同様の対称性を示す。そのことは、フーリエ空間において結果的に得られる回折パターンに対して、（実空間の）記憶媒体においてビットパターンをマッピングすることを可能にし、それ故、二次元におけるビットパターンを可能にする。これは、記憶媒体の表面におけるビットの起こりそうな状態についての付加情報を受けるためにクラスターの可能なビットパターンの対称性を用いる概念をもたらす。レンズの中央開口が、オリジナルの格子と同じ多重度を有するように、区分される場合、各々のパターンに対するＨＦ信号の強度レベルは、信号が発生したクラスターパターンについての手掛かりを与えることが考えられる。
【００３２】
公開前の欧州特許第０１２０３８７８．２号明細書においては、チャネルビットの最近接クラスターについての六方格子における２Ｄに制限された符合化について記載されている。それにおいては、そのような２Ｄ符号の実際の構成にではなく、チャネルに対するよりローバストな伝送についての有利点を有する制限に、主に焦点が当てられている。格子のトピックスについては、公開前の欧州特許第０２０７６６６５．５号明細書において取り上げられており、即ち、その中には、そのような２Ｄ符号の構成及び実施について記載されている。例として、特定の２Ｄの六方符号が、次のように示されている。しかしながら、その発明の一般概念及び全ての手段は、一般に、いずれの２Ｄ符号であって、特に、いずれの六方格子符号又は立方格子符号に適用される。
【００３３】
上記のように、次において、２Ｄ六方符号について考察する。２Ｄ六方格子におけるビットは、ビットクラスターに関して識別される。六方クラスターは、最近接格子サイトにおける６つの最近接ビットにより囲まれた、中央格子サイトのビットを有する。その符号は、一次元方向に沿って展開する。２Ｄストリップは、第１方向に対して直交する第２方向において互いに積み重ねられた、数多くの１Ｄの列を有する。ストリップベースの２Ｄ符合化の原理について、図３に示す。多くの連続ストリップ間には、例えば、１つの高い列のガードバンドが位置付けられることが可能である。
【００３４】
六方格子における２Ｄ記録するための信号レベルは、有効な六方クラスター全部の完全な集合に対する振幅値のプロットにより識別される。更に、等方性を用いることを前提とする、即ち、チャネルインパルス応答は環状対称であることが仮定されている。これは、７ビットのクラスターを特徴付けるために、中央ビット及び最近接ビット（６つの最近接ビットのうち０，１，．．．，６は“１”ビットとすることができる）間の“１”（又は、“０”ビット）の数のみを識別することを問題としている。“０”ビットは、本発明者の表記法においてはランドビットである。典型的な“信号パターン”について、図４に示している。連続的な幅の広い螺旋間の１（空）ビット列のガードバンドを有する、１１個の平行のビット列を有する幅の広い螺旋を前提とすると、図４の状態は、従来の１Ｄの光記録（例えば、ブルーレーザダイオードを用いてブルーレイディスク（ＢＤ）において使用されるような）に比べて、１．７倍の密度の増加に対応する。
【００３５】
ビット検出装置についての更に簡単な解析に対しては、チャネルは、しばしば、７ビットインパルス応答を有し、ｃ０により表される中央タップ及びｃ１により表される最近接タップ（クラスターにおける６つの最近接ビット全てに対する同じ係数）を有する十分線形なチャネルにより近似される。“正確な”スカラー回折モデルに対する信号パターンと共に、この簡単化されたモデルに対する模式的な信号パターンを、図５に示している。その信号パターンは、（１Ｄ−ＢＤに比較して）正味約１．４倍の密度を得るようにする。図５は、２Ｄ変調及びＢＤ（１Ｄ）に対するユーザビットのそれぞれのサイズを示している。倍数１１／１２はガードバンドの存在を示している。
【００３６】
図５の状態は、抽出されたその簡略化されたチャネルモデルにおいて、ｃ０＝４ｃ１に対応する。中央ビットとして“０”ビットを有するクラスターの３つの底部の信号レベルは、中央ビットとして“１”ビットを有するクラスターの２つの上部の信号レベルとの重なりを有することに留意する必要がある。この信号レベルの重なりは、これらのより曖昧な記憶密度において２Ｄの光学的記憶に対する“目つぶり（ｃｏｓｅｄ  ｅｙｅ）”の基本的な問題である。
【００３７】
信号折り返しを回避するために、ＲＯＭ書き込みチャネルのために適合された書き込み方法について提供された。ピット−ビットにおいて、ビット領域の約５０％を占める、好適な小さい円形のピット孔はホワイトチャネルにより実現される必要がある。ＢＤの読み出しチャネル（λ＝４０５ｎｍ；ＮＡ＝０．８５）を前提とすると、六方格子の格子パラメータは１９５．２ｎｍに等しい（ピット−ビットに対して半径ｂ＝６０ｎｍを有するピット孔を有する）。図５における信号波形は等化されていない（生波形）。この状態は、ＢＤシステムのためのユーザ容量と同じユーザ容量に対応する。
【００３８】
以下、六方格子に対する更に詳細な評価について示す。１つの中央ビットと６つの（最近接）近接ビットから成る７ビットを有する六方クラスターについて考慮する。そのようなクラスターに対するビットセルについて、実空間（図６ａ）及び逆格子空間（図６ｂ）における座標系と共に、図６に示しており、後者は、回折パターンが形成された射出瞳における２Ｄ（空間周波数）スペースを表す。
【００３９】
本発明の１つの可能な実施形態は、図７に示すような、光検出器の３重の区分化である。光検出器の検出表面は、先ず、逆格子の基底ベクトルｂ１、ｂ２の方向に沿って方向付けられた部分を有する、全体の６つの部分に分割される。それら６つの部分Ｐ１乃至Ｐ６から、互いに反対方位の部分が接続される。即ち、Ｐ１とＰ４、Ｐ２とＰ５及びＰ３とＰ６は、それ故、３重の区分された光検出器を与える。それら３つの区分各々において、個別のＨＦ信号、ＨＦ０、ＨＦ１及びＨＦ２が測定される。六方クラスターの中央に正確に位置付けられている無収差スポットに対する射出瞳における情報分配は、逆格子空間の原点について反転対称である。それ故、反対部分に対する光子計数は、それら反対部分は（正確に）同一の情報を表すため、単に加算される。
【００４０】
基本又は独立クラスタータイプ（又は、クラスタークラス）について、ここで、説明する。クラスタータイプ又はクラスは、６０°、１２０°、１８０°、２４０°又は３００°の回転により、又は、点反転（クラスターの中心に位置する反転中心を用いる）により互いに変換されることができる。２８個のそのような独立クラスタークラスが存在し、１４つが０に等しい中央ビット値ｂ０を有し、そして１４個が１に等しいｂ０を有することが判明した。それらの基本クラスタークラスは、図１０乃至１６において、ＰＡＴ−０１，ＰＡＴ−０２，．．．，ＰＡＴ−１４のように表されている。異なるクラスターラスを説明するに、隣接ビットの符号付けのための変換は、図８に示すようである。
【００４１】
図９及び１０は、ビット値“１”であって、この値がｎにより表される、ビットタイプの（最近接）近接ビットの数が、それぞれ、ｎ＝０及びｎ＝１に設定された場合に値に対する第１の２つの独立クラスターパターンを与える。後者の場合、互いから区別されることができる、射出瞳における回転信号分配に導く、このクラスタータイプ（０°、６０°及び１２０°）の３つの回転変化が存在する。それらの３つの回転変化の各々は、射出瞳における同一の信号分配を与える点反転（原点における）を適用することにより与えられる関連クラスタータイプを有する。従って、この点系的なクラスターは、全部で６つの有効な変化を有するが、３つの対の間でのみ区別がなされ、各々の対は、点反転により関連付けられる２つのクラスターを有する。
【００４２】
区分された光検出器を用いる検出の利点について、次に説明する。その場合、１つのピットタイプの隣接ビットを有する中央ビットｂ０に特徴的である標準的ＨＦ信号を用いる。３つの部分ＨＦ信号の合計である標準的ＨＦ信号のみから、どの方向において、この隣接ピット−ビットが位置しているかについては、決定することができない。他方、区分された光検出器からの３つの部分のＨＦ信号が利用可能である場合、どのピット−ビットが０°又は１８０°の方位に位置しているか、６０°又は２４０°の方位に位置しているか、又は１２０°又は３００°の方位に位置しているかが導き出される。それらは、ｎ＝１に対するこのクラスタークラスにおいて分配される、３組の別個のクラスターの対である。それ故、隣接ビットを位置付けるためには、この付加情報のみでは十分でないことは明らかである。しかしながら、ビット検出が実行される、クラスターにおける各々の隣接ビットは又、５つの異なるクラスターにおける隣接ビットであり、及び、それ自体“固有の”クラスターである中央ビットである。例えば、一種の最大尤度方法による、それらの個別の一部の情報全ての結合は、標準ＨＦ信号に基づくビットに比べて大きいローバスト性を有するビット検出の改善を与える。
【００４３】
図１１は、ピットタイプの最近接（近接）ビットの数がｎ＝２に等しい場合に対する３つの独立パターンを示している。全体で、１５個の異なるクラスターが存在する。ＰＡＴ−０３に対応する３つのクラスターは、これらのクラスターが反転対称性を有するため、射出瞳における一意の信号分配を与える。そのような場合、区分された光検出器における特徴的なパターンの検出は、六方格子の３つの対角線の１つに沿って２つの隣接ピット−ビットの位置における明確な決定を可能にする。残りの１２個のクラスターは、２つの独立クラスタータイプに対して決定される。各々のクラスタータイプに対して、点反転により互いに関連付けられる２つのクラスターを有する各々の対を有する射出瞳において一意の信号分配を有する３組のクラスターの対が存在する。ｎ＝３（図１２）、ｎ＝４（図１３）、ｎ＝５（図１４）及びｎ＝６（図１５）に等しいピットタイプの（最近接）隣接ビットの数を有する場合に対して、同様のクラスターの順序付けがなされる。
【００４４】
射出瞳における３重に区分化のための部分ＨＦ信号は、ブルーレイ（ＢＲ）の光学的条件（λ＝４０５ｎｍ，ＮＡ＝０．８５）に対するスカラー回折演算に基づいてシミュレートされた。又、標準ＨＦ信号（ＨＦ−ＣＡ信号）は、パラメータであって、ビット距離（又は、六方格子パラメータ）ａ＝１６５ｎｍ、ピット−ビットに対するピット孔の直径  （１に等しいビット値を用いる）ｂ＝１２０ｎｍを有する３つの部分ＨＦ信号の合計に丁度等しい。ピット孔の位相深度がπであると仮定され、それ故、ピット領域におけるディスクの反射関数は“−１”に等しい（ランド領域に対しては、“１”に等しい）。種々のクラスターに対する標準ＨＦ信号について、図１６に示している。それらの曲線は、平均ＨＦ信号を表し、個々の“星印（＊）”は種々のクラスタータイプ（同数の隣接ピット−ビットの異なる配列）に対するＨＦ信号を表す。それらの信号について、図１７乃至３に挙げている。区分された状態の個別のＨＦ信号成分における差は、異なるクラスタータイプは、隣接ピット−ビットの位置に関する（部分）情報を得ることができるように、区別される。
【００４５】
区分化は又、ディスクにおけるピット構造が、直接、画像化される画像面において実行されることができる。適切な読み出し装置のセットアップについて、図示している。図２に示している読出し装置に比べて、適切に調節された光学的な光経路であって、例えば、ビームスプリッタ４と検出器８との間の付加レンズ９により調節された光経路を使用している。そのような検出器モードは、反転対称性の曖昧さの影響を受けないため、隣接ビットの方向における区分を有する６重区分化は有利である。そのような光検出器８´について、図２５に示している。検出器８´における画像面の方へのレンズ５、９を透過する情報層からディスクのカバー層を透過する復路における、及びピットの位相深度における、収差依存性は、上記において考慮した回折モードの場合とは異なる。
【００４６】
上記で、無収差スポットを有する対称の場合の本発明について説明した。収差スポットの場合、検出器面における反転対称性はもはや存在しない。３つの区分に代えて、検出器の６つの区分が必要とされる。２つの方法が採用される。第１方法は、走査スポットにおける非対称性により又、歪められた“フィンガープリント”を参照として用いること、及び、他のある手段によりその歪みの状態を導き出すことである。他の方法は、複数信号適合化等化器により、６つの（非対称）信号を３つの対称信号に等化（６つの信号の入力、３つの信号の出力）することである。
【００４７】
更に、光検出器の区分において検出される（ローパスフィルタリングされた）信号から光スポットの収差を導き出すために、本発明を他の概念と結合することができる。その結果は、例えば、収差補償のためのＬＣＤセルに対する、又は適応等化器に対する入力として用いることができる。
【００４８】
上記において、本発明については、六方格子の場合に対して説明した。しかしながら、又、他のタイプの２Ｄ格子（立方格子のような）に対して、本発明を適用することができる。例えば、立方格子に対しては、図２６に示すように、４つの区分Ｐ１乃至Ｐ４に区分されている光検出器８"を用いることができる。立方格子は、一般に、１つの中央ビット及び４つの隣接ビット（又は、対角線ビットが隣接ビットとして同様に考慮される場合は、８つの隣接ビット）を有する。更に、格子の種類全てに対して、他の数の区分であって、例えば、六方格子に対する５重又は７重区分化が又、可能である。
【００４９】
非対称性信号に対しては、理想的なビット位置に関して任意の位相において信号サンプルを取る。そのような（上記の収差におけるような）場合、回折面における信号（強度）は、原点について反転対称ではない。６重区分化は、それ故、６重区分化からもたらされる反対の検出器区分が付加される３重区分化より、より適当な実施形態である。そのような場合、図７に示すような、６つの区分を有する６重区分化が用いられる（反転に関連する区分の組み合わせを用いることなく）。更に、６重区分化における反対の検出器区分から信号を除算することにより、３つの回折の主方向の１つに沿って生成されるプッシュプル信号の各々を用いて、更なる信号検出に対する３つのプッシュプル信号を得ることが可能である。更に、それらの３つのプッシュプル信号と共に統合されたＨＦ−ＣＡ信号の組み合わせを評価することが可能である。多くの組み合わせ及び可能性が存在する。
【００５０】
光検出器における各々の区分は、特徴的な電気ノイズの寄与（電圧−ノイズ及び電流−ノイズ）を受ける。更に、各々の区分のショットノイズは、全光子寄与を受ける信号検出記に対するより、大きくなる。それらのＳＮＲの考察を考慮に入れると、区分化方法からの有利点を実現するために必要とされる最小数に区分の数を限定することが有利である。
【００５１】
古典的なＰＲＭＬビット検出の場合、例えば、非特許文献、Ｊａｎ  Ｂｅｒｇｍａｎｓ，“Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｂａｓｅｂａｎｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ”，Ｃｈａｐｔｅｒ  ７  “Ｖｉｔｅｒｂｉ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ”，Ｋｌｕｗｅｒ  Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９９６、に記載されているように、一次元変調及び符合化について、当該技術分野において周知である。本発明に従ったビット検出装置においては、ビタビ検出アルゴリズムが、ＩＳＩ及びノイズの存在下の最大尤度検出アルゴリズムとして用いられる。ビタビ検出器は、最短経路アルゴリズムが機能するのと同様に、動的プログラミングの原理において機能する。最短経路の問題においては、名前が示すように、コスト関数ｃ（ｓ）が最小になる有向グラフＧ＝（Ｖ，Ｅ）により、２つの特定のポイントＳ及びＤの間のエッジの系列ｓ∈Ｅを見つけることを目的とする。最小コストを有するグラフによる経路（又は、最も安価な経路）をいう、このエッジの系列は、ノット数の増加に伴って、指数関数的に多くなる可能な経路全てに対するコストを演算することにより見つけられる。代替として、開始ノットＳにおいて開始することが可能であり、次いで、隣接するノットを選択し、入射エッジ全ての長さ全てを比較することにより、そのノットに対する最短距離を決定する。そのノットは、次いで、最短距離が既知であるグラフにおけるポイントの集合を形成するために、開始ノットに付加される。この処理は、グラフの全てのノットに対して繰り返され、それらのノットと基地のポイントの集合におけるノットとの間の最小距離を見つける。
【００５２】
このアルゴリズムの終了時に、グラフにおける全てのノットは開始ノットに対して最小距離を有し、開始ポイントとノットＤとを接続するノットは、ＳとＤとの間の最短経路におけるノットである。そのアルゴリズムは、ノット全てが探索されたときに、又は、付加されるポイントがなくなったときに終了する。Ｄが探索されたノットの集合の一部でない場合、そのグラフは区分化され、そのアルゴリズムは解を持たない。すべてのノットが一回のみ処理されたとき、全てのノットは出射エッジの最大数ｎ＝｜Ｅ｜のみを有することができるため、そのアルゴリズムの複雑度は、それ故、ｏ（ｍ＊ｎ）であり、ここで、ｍ＝｜Ｖ｜である。
【００５３】
ビタビ検出アルゴリズムは、類似する方式において機能する。又、一般に、トレリス線図と呼ばれるグラフを用いる。そのアルゴリズムの目的は、最大尤度検出を実行すること、即ち、どの信号が、ノイズ化した出力信号ｂｋに対して最も可能性の高い入力信号であるかを決定することである。最大尤度系列は、基本的には、トレリスによる経路である。トレリスは、２つの検出されたシンボル間の有効な変換全ての中に有する状態からなる。続くステップの数又は経路の長さはメモリ長と呼ばれ、ここで、Ｍは、記憶される必要があるシンボル数である。区別されるべき異なるシンボルの数はＬであり、そのＬは又、信号処理における振幅レベルと呼ばれる。例えば、２値入力を用いる場合、Ｌは２であり、トレリスにおける状態数は、それ故、ＬＭである。
【００５４】
例えば、図２７に示すトレリスは、ビット系列から２つの続く２値レベルの中から構成される状態を有し、１つの状態は、共通の最後のビットを有する、次の時間ステップにおける状態に対して、２つの有効な変換を有する。又、トレリスのブランチと呼ばれる、全ての変換に対して、コスト関数又はブランチメトリックであって、例えば、基準レベルと呼ばれる、時間ステップｋにおけるビットｂｋに対するノイズレスシステム応答ＲＬｋと受けられた出力信号ｒｋとの間の、ｋ空間におけるユークリッド距離、即ち、
【００５５】
【数２】
2006510143.tif 000004
が存在する。最短経路アルゴリズムにおけるのと全く同様に、ビタビ検出器は、開始状態から現在の状態までの最小の総コスト、即ち
【００５６】
【数３】
2006510143.tif 000005
を用いて、グラフにより経路を見つけるために探索する。ビタビアルゴリズムは、状態ｓｋ−１の集合に戻る有効なブランチメトリクス全てを、所定の状態ｓｋに対して演算し、トレリスにおいて、現在の状態から後の方への経路の一部であるように最小ブランチを選択する。このアルゴリズムの状態は、状態の最後の集合のエラー関数にエッジのブランチメトリックを加え、それらを比較し、次いで、その状態の経路の一部であるように最適ブランチを選択するため、加算−比較−選択部と呼ばれる。状態は後の方の１つの最小ブランチを有することができるが、集合ｓｋ−１からの状態はＬ個の状態に先行する最良の状態であることができるため、トレリスは、図２８において理解できるように、非常に速く共通の状態に集中する傾向にある。典型的には、約５Ｌの時間ステップの後、現在の時間ステップｋの状態全ての経路は、１つの共通の状態から由来する。バックトラッキング（ｂａｃｋｔｒａｃｋｉｎｇ）深度Ｍ＝５Ｌが、このとき、最大尤度ビット検出に対して用いられることができる。
【００５７】
ビタビビット検出アルゴリズムを、マルチトラック検出に、容易に拡張することができる。マルチトラックビタビアルゴリズムプロセスｔは、ユークリッド距離、即ち、
【００５８】
【数４】
2006510143.tif 000006
を最小化する、データ系列ｂｋ，ｊを見つけるために同時に追跡することができる。
【００５９】
トレリスの構造の観点から、マルチトラックビタビアルゴリズムは、実際には、Ｌ個の振幅レベルを有する単一トラックのビタビアルゴリズムと同等であり、ここで、Ｌ＝２ｔである。ｔ個のビットのトラックのコラムは、２ｔ個の要素を有するアルファベットのシンボルの１つのトラックとみなされる。ｔ個のトラック、及び、それ故、Ｌ＝２ｔ個の異なる振幅レベルの場合に、状態は、その後続への系列における１つのシンボルの遷移であることを意味するため、時間ステップｋ毎に各々、Ｌ＝２ｔ個のブランチを有する２２ｔ個の状態が存在する。それ故、マルチトラックビタビアルゴリズムの演算の複雑度は、単一トラックのビタビアルゴリズムがそうであるように、データサイズＭにおいて線形であるが、トラック数の点では、指数関数的である。この効果は、２Ｄビット検出アルゴリズムにおけるマルチトラックビタビアルゴリズムの使用を制限する。同時に評価されるトラックの数は増加するため、演算の複雑度は非常に高くなる。
【００６０】
上記においては、系列における各々のビットに対する単一のチャネルのシステム応答のみを対象とした。本発明に従って提供する区分された光検出器を用いるとき、回転して等価であるようであり、それ故、同じＨＦ信号ｒｋ，ｊを有し、即ち、同じ光強度が中央開口を透過するようである、ビット格子におけるビットパターンは、
【００６１】
【数５】
2006510143.tif 000007
を有する光検出器（又は、中央開口）の各々の区分ｉに対して１つの信号
【００６２】
【数６】
2006510143.tif 000008
にその信号を分割することにより区別されることができる。ブランチメトリックは、それ故、
【００６３】
【数７】
2006510143.tif 000009
となる。状態数は、同時に検出されるトラックの量に（指数関数的に）依存するが、（トラックを処理するための）区分化方法において使用されるチャネル数には依存しない故に、演算の複雑度（ブランチメトリック演算に対する）は、そのアルゴリズムに複数のチャネル読み出しを付加することにより、単に線形的に影響される。
【００６４】
又、ユークリッド（Ｌ１−）ノーム以外のメトリックの使用が、一般に、可能である。幾つかの一般的に知られているノームは、上記のユークリッドノーム又はＬ１−ノーム
【００６５】
【数８】
2006510143.tif 000010
、Ｌ２−ノーム
【００６６】
【数９】
2006510143.tif 000011
又は最大ノーム
【００６７】
【数１０】
2006510143.tif 000012
である。軸の１つに沿って対称的であるパターンの信号をエンハンスするノームは又、画像処理において、コンテンツ等を検出するための演算のような演算を用いることにより適用可能である。それらの演算は、前のオリジナルのチャネルの信号の線形結合である信号を有する、チャネルの新しい集合にオリジナルのチャネルを変換する。例えば、特定のビットパターンが、図７に示すような区分化された中央開口を有する、タンジェンシャル方向（トラックに沿った）において対称的であるかどうかを理解したい場合、区分Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５及びＰ６からの信号は、正規化のために２を乗算された区分Ｐ２及びＰ５の信号から減算される。これは、同様に、他の対称軸に対して、なされることが可能である。信号間の差のみが考慮されるため、及び、メディアノイズの場合に、信号全ては（殆ど）同じノイズを有するため、区分の信号の加算及び減算は又、メディアのみの存在におけるノイズレス信号又は相関ノイズを生成する。
【００６８】
次に、対称性検出演算について、更に詳細に説明する。演算は、輝度、エッジ、構造等におけるコントラストを検出するために用いられる画像処理において共通である。演算は、ピクチャの画素を表すアレイに対して移動する数のアレイ及びベクトルである。例えば、３列ベクトル（−１  ２  −１）は、垂直エッジ情報を有する（ｍｘｎ−２）行列を生成するために（ｍｘｎ）行列のセルに繰り返して乗算されることが可能である。
【００６９】
同様に、バイアス乗算が、対称性の３つの主軸の１つにおける７ビットクラスターパターンのアライメントの度合いに関する情報を与える他のベクトルにその信号を変換するために用いることができる。この場合、そのような変換は、対称軸における区分の信号に＋２を乗算することにより、及び対称軸におけない区分の信号に−１を乗算することにより、なされる。螺旋におけるタンジェンシャル方向に平行な軸に対する対称性検出演算は、６重区分化方法が用いられる条件では、第１区分及び第４区分の信号に対応し、次のような演算である。
ＨＦ＿（ｋ）＝＝ＨＦ１（ｋ）＋２・ＨＦ２（ｋ）−ＨＦ３（ｋ）−ＨＦ４（ｋ）＋“ＨＦ５（ｋ）−ＨＦ６（Ｋ）
他の２つの対称軸に対する信号は、循環的にシフトされる信号を用いることを除いて、同じ方法で演算される。これは信号の３列ベクトルを生成し、対称性の方向毎に１つの信号となっている。パターンが対称性の軸により良好にアライメントされるにつれ、対応するベクトル要素の信号はより大きくなる。図２９は、対象性パターンの例と曽於念算応答について、示している。有効なパターン全ては、反転対称であるパターンを除いて、それらの対称性検出演算の３列出力ベクトルの振幅及び配列により区別されることができ、勿論、その対称性は、周波数面における区分化を有する傾きのない条件下では、全く検出されることができないことを示している。
【００７０】
３つのベクトル成分の合計は、常に０に等しいことに留意する必要がある。又、その変換は、区分のＨＦ信号間の差のみを考慮する。相関ノイズは、それにより、得られた信号ベクトルの中から効果的に取られる。
【００７１】
対称性検出演算の信号は、所定のＨＦ信号の中からビットパターンを再組み立てするために、種々の方法で用いられることができる。２つの方法であって、ビタビ検出器に対する適応と閾値検出器の修正とについて、簡単に紹介する。出力ベクトルの演算は、ハードウェアにおいて容易に実行されることが可能である簡単な線形変換であり、原理的に、準最適検出アルゴリズムの良好な構築をもたらす。
【００７２】
対称性検出演算は、有効なビットパターン全てに対する出力ベクトルのための基準レベルを簡単に生成することにより、次いで、それらの基準レベルから区分のノイズ化ＨＦ信号の出力ベクトルの偏差を演算するためにあるメトリックをとることにより、ビタビ検出アルゴリズムにおいて用いられることができる。理想的な場合、相関ノイズはそれらの信号の中からとられたものであり、出力ベクトルは基準レベルと殆ど同等であるため、偏差は、正確なビットパターン（又は、その反転対称パターン）に対しては、略０である必要がある。
【００７３】
対称性演算子ビタビ検出器の複雑度は、既に説明した、マルチトラックビタビ検出器についてと同様であり、螺旋の長さにおいて線形であるが、幅においては指数関数的である。
【００７４】
閾値検出は、対称性検出演算によるビット検出に対する他の方法を提供する。通常の閾値検出器は、区分全ての信号を合計することにより、区分化された中央開口の外部に設置されることができる。区分の信号に固有の対称性特徴を用いる閾値検出器に対して、閾値レベル及び結果は、対称性の３つの方向の各々に対して個別に演算されることができ、それ故、一部の方法は、それらの３つの示唆から最も可能性の高い結果を見出すように考案されることができる。これは、軟判定技術を有することが可能である。
【００７５】
対称性情報を用いる他の方法は、閾値レベル（図４）の周囲のエラー０における信号を有するビットパターンの間で識別するために演算子が実際に必要とされるときにのみ、それらの演算子を用いることである。この領域の外側のパターンは、とにかく、明確な信号を生成し、それにより、一般的な閾値検出器により、好適に検出することができる。曖昧なパターンのみが、パターンの対称性により生成された付加情報を必要とする。
【００７６】
特定の対称性方向において３ビットを有するパターンの出力ベクトルは、その方向において２ビットのみを有するパターンの出力ベクトルとは著しく異なる。それは又、軸外の位置におけるビット数に従って異なる。７ビットクラスターの有効なパターン全ては、それ故、２２個の群又はクラスに分割されることができ、図１０ないし５に示す場合と類似している。それらのクラスは、出力ベクトル成分の強度により及び符合により分離されることができる。このようにして、‘１’を有するパターンから中央ビットとして‘０’を有するパターンを明確に分割することが可能である。図３０は、一次単位セルの半分のピット−ビット領域とａ＝１６５ｎｍの格子ベクトルを有する格子ベクトルを有するビットの六方２Ｄ格子の典型的な格子パラメータに対して設定された対応する閾値レベルと共に、２２個のパターンクラスについての出力ベクトルを示している。成分及び閾値は、振幅により順序付けられる。パターン表現のための表記法は、次のようである。第１の３桁の数字は対称軸におけるビット割り当てを表し、１桁の数字は軸外位置を表す。‘１’はビットで満たされた１つの軸外位置を意味し、正確な位置については分からない。位置が対向する両側に位置付けられていることを意味する‘１＋１’とは対象的に、‘２’は、軸の同じ側の２つの位置が満たされていることを意味する。
【００７７】
区分化光検出器を用いる主特性を特に有する本発明により、２Ｄの光学的記憶に対するビット検出性能の著しい改善を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】符合化システムの一般的なレイアウトのブロック図である。
【図２】本発明に従った読み出し装置の一般的な設定を示す図である。
【図３】ストリップベースの二次元符合化スキームを示す模式図である。
【図４】六方格子の２Ｄ符合に対する信号パターンを示す図である。
【図５】特定の密度についての生スカラー回折信号パターンを示す図である。
【図６】六方格子対する実格子及び逆格子空間座標系を示す図である。
【図７】本発明に従った部分光検出器の実施形態を示す図である。
【図８】六方ビットクラスターにおける最近接ビットの順序を示す図である。
【図９】最近接ピット−ビットの異なる数に対するクラスタータイプを示す図である。
【図１０】最近接ピット−ビットの異なる数に対するクラスタータイプを示す図である。
【図１１】最近接ピット−ビットの異なる数に対するクラスタータイプを示す図である。
【図１２】最近接ピット−ビットの異なる数に対するクラスタータイプを示す図である。
【図１３】最近接ピット−ビットの異なる数に対するクラスタータイプを示す図である。
【図１４】最近接ピット−ビットの異なる数に対するクラスタータイプを示す図である。
【図１５】最近接ピット−ビットの異なる数に対するクラスタータイプを示す図である。
【図１６】異なるクラスタータイプに対するＨＦ信号を示す図である
【図１７】異なるクラスタータイプの部分ＨＦ信号及びＨＦ−ＣＡ信号を示す図である。
【図１８】異なるクラスタータイプの部分ＨＦ信号及びＨＦ−ＣＡ信号を示す図である。
【図１９】異なるクラスタータイプの部分ＨＦ信号及びＨＦ−ＣＡ信号を示す図である。
【図２０】異なるクラスタータイプの部分ＨＦ信号及びＨＦ−ＣＡ信号を示す図である。
【図２１】異なるクラスタータイプの部分ＨＦ信号及びＨＦ−ＣＡ信号を示す図である。
【図２２】異なるクラスタータイプの部分ＨＦ信号及びＨＦ−ＣＡ信号を示す図である。
【図２３】異なるクラスタータイプの部分ＨＦ信号及びＨＦ−ＣＡ信号を示す図である。
【図２４】本発明に従った読み出し装置の他の実施形態を示す図である。
【図２５】画像面区分化で用いられる、本発明に従った光検出器の他の実施形態を示す図である。
【図２６】立方格子符号と共に用いる、本発明に従った光検出器の他の実施形態を示す図である。
【図２７】２値シンボルに対する１Ｄビタビ検出のためのトレリスを示す図である。
【図２８】トレリスにおける経路の集中性についての例を示す図である。
【図２９】６重区分化光検出器と共に対象性ビット配列及び得られた部分ＨＦ信号の例を示す図である。
【図３０】閾値検出において対称性検出演算子を用いる場合の、２２個の異なるパターンクラスを示す図である。
【図１】
2006510143.tif 000013
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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