(57)【要約】【課題】生産性の容易な多値情報が記録された再生系の光情報記録媒体を提供するとともに、大容量化（小ピット化）された再生系の光情報記録媒体に対してもトラックエラー信号生成を可能とする光情報処理装置を提供する。【解決手段】透明基板１０１のトラック領域のくぼみに反射層１０２が形成されてなるピット１０１ｐを有し、ピット１０１ｐに照射されたレーザ光Ｌの反射光量から再生信号が生成される光情報記録媒体１００において、ピット１０１ｐのトラック領域の配列パターンは、前記多値の再生信号の復調に用いる同期信号を生成するために、前記ピット占有率が最小となるピットの前後にピット占有率が最大となるピットを配置した同期信号用配列パターンを有する。【選択図】図５
2006179047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板のトラック領域のくぼみに反射層が形成されてなるピットを有し、該ピットに照射されたレーザ光の反射光量から再生信号が生成される光情報記録媒体において、
前記トラック領域を互いに等しい面積のセルに分割し、該セルに占める前記ピットの面積割合であるピット占有率に応じて多値の再生信号が生成されるように、前記ピットは複数の面積サイズのピット（ピットなしを含む）から選択されて前記セルごとに形成され、
前記ピットの深さＨは、照射されるレーザ光の波長をλ、前記透明基板の屈折率をｎとしたとき、
λ／６・ｎ  ＜  Ｈ  ＜  λ／４・ｎ
を満足し、
前記ピットのトラック領域の配列パターンは、前記多値の再生信号の復調に用いる同期信号を生成するために、前記ピット占有率が最小となるピットの前後にピット占有率が最大となるピットを配置した同期信号用配列パターンを有することを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
前記同期信号用配列パターンのピット占有率が最大となるセル数をｘ、セル長をＣ、光強度１／ｅ2で定義されるレーザ光のビーム径をＲとしたとき、
２  ≦  ｘ  ≦  （Ｒ／Ｃ）
を満足することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
光情報記録媒体に形成されたピットにレーザ光を集光照射する照射光学系と、
少なくとも２分割され、前記光情報記録媒体からの反射光を受光する受光光学系と、
該受光光学系が受光した検出信号に基づき和信号を生成し、該和信号を微分処理して該和信号のピーク位置を検出し、ついで該ピーク位置検出結果に基づいて同期信号を生成する信号処理手段Ａと、前記受光光学系が受光した検出信号に基づきプッシュプル信号を生成し、該プッシュプル信号からトラックエラー信号を生成する信号処理手段Ｂとを有する信号処理部とを備える光情報処理装置であって、
請求項１または２に記載の光情報記録媒体を用いて、前記信号処理手段Ａにより前記同期信号用配列パターンに基づく和信号のピーク位置を離散的に検出し、このピーク位置検出タイミングで前記信号処理手段Ｂにより前記同期信号用配列パターンに基づくプッシュプル信号からトラッキングエラー信号を生成し、該トラッキングエラー信号によりトラッキングサーボをかけることを特徴とする光情報処理装置。
【請求項４】
グレーティングによりレーザ光を分岐させ光情報記録媒体の主トラック上に主光を、前記主トラックの両隣のトラック上に第１及び第２の副光それぞれを集光照射するレーザ光照射光学系と、
少なくとも２分割され、前記光情報記録媒体からの主光の反射光を受光する第１受光光学系と、少なくとも２分割され、前記第１及び第２副光の反射光をそれぞれ受光する第２及び第３受光光学系と、
前記第１受光光学系が受光した検出信号に基づき和信号を生成し、該和信号を微分処理して該和信号のピーク位置を検出し、ついで該ピーク位置検出結果に基づいて同期信号を生成する信号処理手段Ａと、前記第１〜第３受光光学系が受光した検出信号に基づきプッシュプル信号を生成し、該プッシュプル信号からトラックエラー信号を生成する信号処理手段Ｂとを有する信号処理部とを備える光情報処理装置であって、
請求項１または２に記載の光情報記録媒体を用いて、前記信号処理手段Ａにより前記同期信号用配列パターンに基づく和信号のピーク位置を離散的に検出し、このピーク位置検出タイミングで前記信号処理手段Ｂにより前記同期信号用配列パターンに基づくプッシュプル信号からトラッキングエラー信号を生成し、該トラッキングエラー信号によりトラッキングサーボをかけることを特徴とする光情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体及び光情報処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像情報、音声情報、又は、コンピュータ上のデータを保存する手段として、記録容量０.６５ＧＢのＣＤ、記録容量４.７ＧＢのＤＶＤなどの光記録媒体が普及しつつある。そして、現在では、さらなる記録密度の向上及び大容量化の要求が強くなっている。
【０００３】
このような光記録媒体の記録密度を上げる手段としては、光記録媒体に情報の書込み又は読出しを行う光情報処理装置において、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすること、或いは、光源の波長を短くすることにより、該対物レンズによって集光されて光記録媒体上に形成されるビームスポットを小径化することが有効である。
【０００４】
そこで、例えば、「ＣＤ系光記録媒体」では、対物レンズの開口数が０．５０、光源の波長が７８０ｎｍとされているのに対して、「ＣＤ系光記録媒体」よりも高記録密度化がなされた「ＤＶＤ系光記録媒体」では、対物レンズの開口数が０．６５、光源の波長が６６０ｎｍとされている。そして、光記録媒体は、上述したように、さらなる記録密度の向上及び大容量化が望まれており、そのためには、対物レンズの開口数を０．６５よりもさらに大きく、或いは、光源の波長を６６０ｎｍよりもさらに短くすることが望まれている。このような大容量の光記録媒体及び光情報処理装置として、青色の波長領域の光源を用いて、大容量確保を満足するシステム提案などがある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、対物レンズの開口数をより大きく、或いは光源の波長をより短くすると、光記録媒体の各種変動に伴うマージンが低下する問題がある。例えば、光記録媒体のチルト（傾き）によって発生するコマ収差が大きくなる問題がある。コマ収差が発生すると、光記録媒体の情報記録面上に形成されるスポットが劣化するため、正常な記録再生動作が行えなくなる。光記録媒体のチルトによって発生するコマ収差は、一般的に以下の式で与えられる。
【０００６】
Ｗ31＝（(ｎ2−1)／（2ｎ3））×（ｄ×ＮＡ3×θ／λ）
【０００７】
ここで、ｎは光記録媒体の透明基板の屈折率、ｄは透明基板の厚み、ＮＡは対物レンズの開口数、λは光源の波長、θは光記録媒体のチルト量を意味する。この式から、短波長、高ＮＡほど収差が大きくなることが判る。同様に、光記録媒体の基板厚みの違いによって発生する球面収差も開口数：ＮＡの４乗、波長：λの−１乗に比例するため、短波長、高ＮＡほど球面収差が大きくなる。
【０００８】
そこで、別の提案として、光記録媒体上に形成されたピットの信号レベルを２値以上の値に制御する多値記録再生方法が提案されている。即ち、従来の光記録媒体では、読取用レーザ光が光記録媒体上を走査したときのピットの有無による反射光量の変化を用いて信号の読出しが行われるのに対して、特許文献１に示されるようなピット深さとピット幅の組合せによる反射光量の変化から信号の読出しを行う多値記録再生方法や、特許文献２に示されるような、ピット深さとピット幅と、ピットの位置ずれの変化から読出しを行う多値記録再生方法が提案されている。
【０００９】
２値記録データでは、特許文献３（第６図）に示されるような、データから再生される信号から同期信号を生成すること（セルフクロック方式と呼ばれる）が行われる。これに対して、多値再生信号は、２値記録データと異なり、データから再生される信号から同期信号を生成することはできない。このため多値記録では、データの他に同期信号生成するための同期パターン（ＣＭと表記）をデータ中に定期的に挿入することが必要になる。特許文献３では無記録セルと最大サイズのマークが記録されたセルの組み合わせの繰り返しで、同期信号用配列パターンが構成されている。
【００１０】
また、特許文献４中には、記録マーク占有率方式で多値情報を記録する方式に関して、凹凸形状の位相ピットによる場合には、Ｒｆ信号の信号利得が最大となるように位相ピットの光学的溝深さをλ／４にすることが記載されている。
【００１１】
【特許文献１】特開昭５８−２１５７３５号公報
【特許文献２】特開平０７−１２１８８１号公報
【特許文献３】特許第２９１４７３２号公報
【特許文献４】特開２００２−１５７７３４号公報
【非特許文献１】ISOM2001予稿集「Next Generation Optical Disc」Hiroshi Ogawa、p6〜7
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献３の同期信号用配列パターンは無記録セルと最大サイズのマークが記録されたセルの組合せの繰返しで構成されている。この方式では、同期信号用配列パターンから生成される再生信号波形のＣＮＲが低いため、同期信号の精度を高めるために、前記組合せを少なくとも数十回繰り返したものを同期信号用配列パターンとして、信号を平均化処理する必要がある。同期信号用配列パターンが長くなると、冗長情報が増え記録可能なユーザデータの容量が減るため、短い同期信号用配列パターンで精度良く同期させることが課題であった。
【００１３】
また、特許文献１，２のように、ピット深さとピット幅による多値データが記録された光記録媒体は生産性が非常に悪くなってしまう。
すなわち、従来のフォトリソグラフィーによるマスタスタンパの製造工程において、ピット深さを制御する場合、フォトレジストを露光する工程における露光量をコントロールして、複数の深さのピットを形成する必要がある。しかし、その場合、底が平らでなくなる、即ち丸若しくは面粗さが生じ、記録媒体においては信号ノイズの原因となる。そのため、情報の多値化にはセル中のピット占有率を変化させる面積変調方式が望ましい。
【００１４】
一方、高密度記録のためにセル長を短くする場合、特にセル長をＣ、光強度１／ｅ2で定義される再生ビーム径をＲとしたときに、２≦（Ｒ／Ｃ）となるようなセル長まで微細化された場合、トラックエラー信号の生成方法が問題となる。即ち、従来のＤＶＤ再生系光記録媒体に対して採用されてきた位相差法或いはＤＰＤ（Differential Phase Detection）法と呼ばれる手法でのトラックエラー信号生成が不可能となる。
【００１５】
ここでＤＰＤ法とは、光記録媒体に照射された光スポットがピット上を通過する際、光スポットのピットの中心からのずれにより受光素子上のピットの写像（回折パターン）が変化することを利用したものであって、受光素子をピットの写像のトラック長さ方向で分割された領域を有するように構成し、各々の領域における受光光量に応じた出力信号レベルを見るとその変化の仕方は光スポットのピット中心からのずれの方向と量に応じて異なったものとなり、受光素子の出力を所定のレベルで２値化した後に、その２値化した信号の位相を比較し、どちらが先に変化したか、及びレベル変化の時間差（位相差）を見ることで、光スポットのずれの方向と量を示すトラックエラー信号を得ることを可能とするものである。
【００１６】
その例を図１〜図３に示す。図１ないし図３は、光スポット１が情報ピット２上を通過するときの４分割受光センサ３の受光領域ａ，ｂ，ｃ，ｄで受光した反射光量の強度分布パターン（遠視野像）の変化例で、これら各図の（ａ）は光スポット１と情報ピット２との位置関係を表しており、（ｂ）は光スポット１が情報ピット２上を通過するときの反射光量の遠視野像を各々示している。光スポット１が記録媒体の情報トラック上にある時、その遠視野像は一様の明るさとなる。光スポット１が情報ピット２の中央を通過する場合には、図２に示すように、遠視野像は左右対称のまま変化する。また、図１、図３に示すように、光スポット１が中央からずれて通過する場合には、遠視野像の左右の対称性は崩れ、変化の仕方に時間差（位相差）が生じ、光スポット１が情報ピット２の中心より右側を通るときは、図１（ｂ）に示すように、時計方向に回転するように変化し、反対に、光スポット１が情報ピット２の中心より左側を通るときは、図３（ｂ）に示すように、反時計方向に回転するように変化する。このパターンの変化は、光スポット１が情報ピット２の中心からずれることにより、より鮮明になる。これにより光量を電気信号に変換し、その時間差を検出する処理を行うことによって、図４に示したようなトラックエラー信号を得ることができる。
【００１７】
トラックエラー信号は、図１ないし図３のように、反射光量を４分割受光センサ３の受光領域ａ，ｂ，ｃ，ｄで受光し、各々の対角に位置する受光領域ａ，ｃ、ｂ，ｄの和から、信号の差分を取ればトラックエラー信号は零となり、光スポット１がトラックの真上にあるオントラック状態と呼ばれる状態となる。一方、光スポット１が情報ピットから外れるとその光量に応じ、遠視野像の強度分布の対称性が崩れてトラックエラー信号が生じる。
【００１８】
しかしながら、ピットの直径に対してビーム径が大きくなるような大容量光記録媒体において、１つのビームの中に複数のエッジが存在するような場合は、複数の回折パターンが混在してしまい、ＤＰＤ法は使用できなかった。
【００１９】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、生産性の容易な多値情報が記録された再生系の光情報記録媒体を提供するとともに、大容量化（小ピット化）された再生系の光情報記録媒体に対してもトラックエラー信号生成を可能とする光情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記課題を解決するために提供する本発明は、透明基板のトラック領域のくぼみに反射層が形成されてなるピットを有し、該ピットに照射されたレーザ光の反射光量から再生信号が生成される光情報記録媒体において、前記トラック領域を互いに等しい面積のセルに分割し、該セルに占める前記ピットの面積割合であるピット占有率に応じて多値の再生信号が生成されるように、前記ピットは複数の面積サイズのピット（ピットなしを含む）から選択されて前記セルごとに形成され、前記ピットの深さＨは、照射されるレーザ光の波長をλ、前記透明基板の屈折率をｎとしたとき、
λ／６・ｎ  ＜  Ｈ  ＜  λ／４・ｎ
を満足し、前記ピットのトラック領域の配列パターンは、前記多値の再生信号の復調に用いる同期信号を生成するために、前記ピット占有率が最小となるピットの前後にピット占有率が最大となるピットを配置した同期信号用配列パターンを有することを特徴とする光情報記録媒体である（請求項１）。
【００２１】
ここで、前記同期信号用配列パターンのピット占有率が最大となるセル数をｘ、セル長をＣ、光強度１／ｅ2で定義されるレーザ光のビーム径をＲとしたとき、
２  ≦  ｘ  ≦  （Ｒ／Ｃ）
を満足することが好ましい。
【００２２】
前記課題を解決するために提供する本発明は、光情報記録媒体に形成されたピットにレーザ光を集光照射する照射光学系と、少なくとも２分割され、前記光情報記録媒体からの反射光を受光する受光光学系と、該受光光学系が受光した検出信号に基づき和信号を生成し、該和信号を微分処理して該和信号のピーク位置を検出し、ついで該ピーク位置検出結果に基づいて同期信号を生成する信号処理手段Ａと、前記受光光学系が受光した検出信号に基づきプッシュプル信号を生成し、該プッシュプル信号からトラックエラー信号を生成する信号処理手段Ｂとを有する信号処理部とを備える光情報処理装置であって、請求項１または２に記載の光情報記録媒体を用いて、前記信号処理手段Ａにより前記同期信号用配列パターンに基づく和信号のピーク位置を離散的に検出し、このピーク位置検出タイミングで前記信号処理手段Ｂにより前記同期信号用配列パターンに基づくプッシュプル信号からトラッキングエラー信号を生成し、該トラッキングエラー信号によりトラッキングサーボをかけることを特徴とする光情報処理装置である（請求項３）。
【００２３】
前記課題を解決するために提供する本発明は、グレーティングによりレーザ光を分岐させ光情報記録媒体の主トラック上に主光を、前記主トラックの両隣のトラック上に第１及び第２の副光それぞれを集光照射するレーザ光照射光学系と、少なくとも２分割され、前記光情報記録媒体からの主光の反射光を受光する第１受光光学系と、少なくとも２分割され、前記第１及び第２副光の反射光をそれぞれ受光する第２及び第３受光光学系と、前記第１受光光学系が受光した検出信号に基づき和信号を生成し、該和信号を微分処理して該和信号のピーク位置を検出し、ついで該ピーク位置検出結果に基づいて同期信号を生成する信号処理手段Ａと、前記第１〜第３受光光学系が受光した検出信号に基づきプッシュプル信号を生成し、該プッシュプル信号からトラックエラー信号を生成する信号処理手段Ｂとを有する信号処理部とを備える光情報処理装置であって、請求項１または２に記載の光情報記録媒体を用いて、前記信号処理手段Ａにより前記同期信号用配列パターンに基づく和信号のピーク位置を離散的に検出し、このピーク位置検出タイミングで前記信号処理手段Ｂにより前記同期信号用配列パターンに基づくプッシュプル信号からトラッキングエラー信号を生成し、該トラッキングエラー信号によりトラッキングサーボをかけることを特徴とする光情報処理装置である（請求項４）。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の効果として、請求項１の発明によれば、ピットが形成される領域が互いに等しい面積のセルに分割され、各々のセルに対するピット占有率に応じて多値の再生信号が生成される面積変調された１つのピットがセル毎に形成されていることにより、深さ変調により多値情報が記録されているわけでなく、面積変調により多値情報が記録されていることとなるので、ガラス基板まで露光を行う安定した現像工程を確保でき、生産性容易な多値情報が記録された再生系の光記録媒体を提供できる。この際、ピット深さとしては、プッシュプル信号振幅が最大となるλ／６ｎから、各ピットサイズにおける再生信号の振幅分離が最大、即ち、再生信号のＳ／Ｎが最大となるλ／４ｎの範囲内に設定することにより、ピットが形成された再生系の光情報記録媒体に対しても、記録系の光情報記録媒体で一般的に用いられているプッシュプル法によりトラックエラー信号を検出することが可能となり、記録系の光情報記録媒体のトラックエラー信号の生成との互換性を取ることができる。特に、プッシュプル信号、再生信号が十分に取れるその中間値、λ／５ｎ付近に設定することが望ましい。また、多値の再生信号の復調に用いる同期信号を生成するための同期信号用配列パターンが、前記ピット占有率が最小となるピットの前後にピット占有率が最大となるピットを配置したパターンであり、前記同期信号用配列パターンの再生信号の和信号がセルの中央部でピークとなることから、同期信号を生成するために時間シフトさせる必要が無いので、同期信号生成のための信号処理を簡略化する事ができる。
【００２５】
請求項２の発明によれば、セル長がレーザ光のビーム径に対して１／２以下である高密度記録であっても、２ ≦ ｘ ≦ (Ｒ／Ｃ)を満たすので符号間干渉が小さいためＣＮ比が大きい。すなわち、高密度記録のためにセル長を縮小しても、短い同期信号用配列パターンで精度良く同期させることができるので、データ領域を大きくすることが出来るため、更に記録の高密度化が可能である。
【００２６】
請求項３の発明によれば、請求項１または２に記載の光情報記録媒体を対象としているので、ピットが形成されたこのような再生系の光情報記録媒体に対しても、記録系の光情報記録媒体で一般的に用いられているプッシュプル法によりトラックエラー信号を検出することが可能となる。即ち、ピット占有率により再生情報がセル単位で記録されている場合、結果的には、ピットの連続的に並んだ構成が、ビームスポットにおいては連続的な溝が形成されたものと同等に観測されるためである。更に、最小ピット占有率となるピットと最大ピット占有率となるピットとの組み合わせである同期信号用配列パターンはデータ領域のランダムな配列パターンと比してプッシュプル信号の振幅が数段大きいため、再生された同期信号用配列パターンのプッシュプル信号により離散的にトラッキングエラー信号を検出し、該トラッキングエラー信号によりトラッキングサーボかけることにより、安定したトラッキングを行うことができる。
【００２７】
請求項４の発明によれば、単純なプッシュプル法による場合、対物レンズの光軸が固定光学系の光軸からずれたり（シフト）、或いは傾いた（チルト）ときに受光部面上での光量分布が偏るためにトラックエラー信号にオフセットが生じる課題があるが、本発明のようにグレーティングを用いて主トラック上と隣接トラック上に主光と第１及び第２の副光とを集光照射するレーザ光照射光学系と、少なくとも２分割された前記光記録媒体からの主光の反射光を受光する第１受光光学系と、第１及び第２副光の反射光を各々受光する第２及び第３受光光学系と、これら受光光学系が受光した検出信号に基づき信号処理を行う信号処理部とを有し、差動プッシュプル信号により離散的にトラッキングエラー信号を検出することで解決する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明に係る光情報記録媒体の構成について説明する。
図５に、本発明に係る光情報記録媒体の断面構造例を示す。
図５に示すように、光情報記録媒体１００は、透明基板１０１のトラック領域のくぼみに反射層１０２が形成されてなるピット１０１ｐを有し、該ピット１０１ｐに照射されたレーザ光Ｌの反射光量から再生信号が生成されるものである。ここで、透明基板１０１は例えば厚さ０．６ｍｍのポリカーボネイト製基板を用いればよい。なお、前記透明基板１０１は反射層１０２側に接着層１０３を介して基板１０４が貼り合わされている。
【００２９】
また、光情報記録媒体１００では、前記トラック領域を互いに等しい面積のセルに分割し、該セルに占める前記ピット１０１ｐの面積割合であるピット占有率に応じて多値の再生信号が生成されるように、前記ピット１０１ｐは複数の面積サイズのピット（ピットなしを含む）から選択されて前記セルごとに形成されている。なお、ピット１０１ｐは底面の直径φ、深さＨの円柱形状の孔とするとよい。
【００３０】
ここで、光情報記録媒体１００において、レーザ光Ｌのビーム進行方向へのセルピッチを０．２４μｍ、トラックピッチを０．４３μｍとし、ピット１０１ｐは、深さＨを一定として０ｎｍ（ピットなし），８０ｎｍ,１１０ｎｍ,１４０ｎｍ,１７０ｎｍ,１９０ｎｍ,２１０ｎｍ,２３０ｎｍの８種類の直径φから選択された以下に示すピット配列パターンを形成した。
【００３１】
＜ピット配列パターン＞
ML0,ML0,ML0,ML0,ML7,ML7,ML7,ML7,ML6,ML7,ML7,ML5,ML7,ML7,ML4,ML7,ML7,ML3,ML7,ML7,ML2,ML7,ML7,ML1,ML7,ML7,ML0,ML7,ML7
【００３２】
上記配列パターンにおいて、ピットなしの場合を多値データ０（ＭＬ０と表記）、ピットサイズ（直径φ）が小さい順に多値データ１(ＭＬ１),多値データ２（ＭＬ２），多値データ３(ＭＬ３)，多値データ４(ＭＬ４)，多値データ５（ＭＬ５），多値データ６(ＭＬ６)，多値データ７(ＭＬ７)と定義しており、多値データ最小はＭＬ０を、多値データ最大はＭＬ７を意味する。
【００３３】
この光情報記録媒体１００について波長４０５ｎｍのレーザ光を発する光源と、ＮＡ０．６５の対物レンズとを照射光学系として備える光ピックアップ装置を用いて、上記ピット配列パターンの再生を行った。その再生信号を図６に示す。ここでは、８値の多値情報が記録されていることがわかった。この時、ダイナミックレンジは０．８７Ｖ、モジュレーションは４９．７％である。
【００３４】
本発明では、ピット１０１ｐのトラック領域の配列パターンとして、多値の再生信号の復調に用いる同期信号を生成するために、図７に示すようにピット占有率が最小となるピット（ＭＬ０）の前後にピット占有率が最大となるピット（ＭＬ７）を配置した同期信号用配列パターンを有することを特徴とする。また、この同期信号用配列パターンは、データ領域のピットの配列パターンの中に適宜配置される。
【００３５】
図７にはこの同期信号用配列パターンを再生した場合の再生信号（和信号）を合わせて示しているが、図８に示す従来技術の同期信号用配列パターンの再生信号よりもＣＮ比が大きい。
【００３６】
本発明では、ピット深さＨは、照射されるレーザ光の波長をλ、前記透明基板の屈折率をｎとしたとき、プッシュプル信号振幅が最大となるλ／６ｎより大、再生信号のＳ／Ｎが最大となるλ／４ｎより小の範囲内としている。ここで、特にピット深さＨをその中間値（λ／５ｎ）に設定することが好ましい。これにより、ピット１０１ｐが形成された再生系の光情報記録媒体１００においても、記録系の光情報記録媒体で一般的に用いられているプッシュプル法によりトラックエラー信号を検出することが可能となる。即ち、ピット占有率により再生情報がセル単位で記録されている場合、結果的には、ピット１０１ｐが連続的に並んだ構成が、ビームスポットにおいては連続的な溝が形成されたものと同等に観測されるためであり、記録系の光情報記録媒体のトラックエラー信号の生成との互換性を取ることができる。この場合、ビームスポットの走行方向のピット間のエッジを観測しなくて済むため、ＤＰＤ法の課題が解決される。
【００３７】
また、図７に示す本発明の同期信号用配列パターンの和信号は従来技術の同期信号用配列パターンの和信号に比してＣＮ比が大きいため、短い同期信号用配列パターンで精度良く同期信号を生成することができる。更に、本発明の同期信号用配列パターンは、再生ビームに占めるピット面積比率が大きい事からＰＰ信号振幅が大きい。
【００３８】
つぎに、本発明に係る光情報処理装置の構成について説明する。
本発明の光情報処理装置は、グレーティングによりレーザ光を分岐させ光情報記録媒体の主トラック上に主光を、前記主トラックの両隣のトラック上に第１及び第２の副光それぞれを集光照射するレーザ光照射光学系と、少なくとも２分割され、前記光情報記録媒体からの主光の反射光を受光する第１受光光学系と、少なくとも２分割され、前記第１及び第２副光の反射光をそれぞれ受光する第２及び第３受光光学系と、前記第１受光光学系が受光した検出信号に基づき和信号を生成し、該和信号を微分処理して該和信号のピーク位置を検出し、ついで該ピーク位置検出結果に基づいて同期信号を生成する信号処理手段Ａと、前記第１〜第３受光光学系が受光した検出信号に基づきプッシュプル信号を生成し、該プッシュプル信号からトラックエラー信号を生成する信号処理手段Ｂとを有する信号処理部とを備える光情報処理装置であって、上述した本発明の光情報記録媒体を用いて、前記信号処理手段Ａにより前記同期信号用配列パターンに基づく和信号のピーク位置を離散的に検出し、このピーク位置検出タイミングで前記信号処理手段Ｂにより前記同期信号用配列パターンに基づくプッシュプル信号からトラッキングエラー信号を生成し、該トラッキングエラー信号によりトラッキングサーボをかけることを特徴とする。
【００３９】
本発明の光情報処理装置の動作内容を図９〜図１２を用いて説明する。
図９は、本発明の光情報処理装置の構成を示す概略図であり、グレーティングを採用した光ピックアップ（光情報処理装置の光学構成部分）を示している。
この光情報処理装置では本発明の光情報記録媒体１００を用いて以下のように情報の再生を行う。
【００４０】
まず、半導体レーザ５から出射されたビームがコリメートレンズ６により平行光束化された後、グレーティング７で回折され、０次及び±１次回折光に分岐される。そして、この分岐された光は対物レンズ８により、図１０（ａ）に示すように光情報記録媒体１００に集光照射される。この時、０次回折光である主光Ｍ１のスポットは光情報記録媒体１００の主トラックＴ上に結ばれ、±１次回折光である第１及び第２の副光Ｓ１，Ｓ２のスポットは主光Ｍ１のスポットに対して先行及び後行し、光情報記録媒体１００のラジアル方向に±１／２トラックピッチほど外れるように結ばれる。
【００４１】
つぎに光情報記録媒体１００から反射されて対物レンズ８を経由した主光Ｍ１と第１及び第２副光Ｓ１，Ｓ２はビームスプリッタ１０により照射光と分離され、検出レンズ１１を介して受光素子１２に受光される。受光素子１２は図１０（ｂ）に示すように主光Ｍ１を受光する第１光検出器１３ａと、第１及び第２副光Ｓ１，Ｓ２を各々受光する第２及び第３光検出器１３ｂ，１３ｃよりなる。これらの第１〜第３光検出器１３ａ〜１３ｃは各々独立して光電変換し、光記録媒体９のラジアル方向に分割された２枚の分割板より構成される。
【００４２】
ここで、第１光検出器１３ａが本発明の光情報記録媒体のトラック上に離散的にある同期信号用配列パターンの反射光を受光して出力する受光信号に基づいて信号処理が行われ、同期信号が生成される。すなわち、第１光検出器１３ａが受光した検出信号の和信号（再生信号）は、図１１，図１２に示すように微分器により処理されて微分波形となり、この微分波形から前記和信号のピーク位置が検出され、このピーク位置検出結果に基づいて同期信号が生成される。
【００４３】
また、この同期信号用配列パターンの和信号のピーク位置が検出されると、第１〜第３光検出器１３ａ〜１３ｃが受光した同期信号用配列パターンの反射光の検出信号に基づきプッシュプル信号が生成され、該プッシュプル信号からトラックエラー信号を生成する。詳しくは以下の通りに信号処理が行われる。
【００４４】
第１〜第３差動増幅器１４，１５，１６は各々第１〜第３光検出器１３ａ，１３ｂ，１３ｃの検出信号（同期信号用配列パターンの反射光の検出信号）が入力されてそれぞれ第１〜第３プッシュプル信号を出力する。第１増幅器１７は第３プッシュプル信号を所定ゲインＧ１に増幅し、第２増幅器１８は第１増幅器１７から出力される信号と第２プッシュプル信号との和信号を所定ゲインＧ２に増幅する。第４差動器１９は第２増幅器１８から入力される信号と第１差動器１４から入力される主光Ｍ１による第１プッシュプル信号とを差動してトラックエラー信号を出力する。なお、第１及び第２増幅器１７，１８のゲインＧ１，Ｇ２は主光Ｍ１と第１及び第２副光Ｓ１，Ｓ２の強度を考慮して設定されている。
そして、このトラッキングエラー信号により所定のトラッキングサーボがかけられる。
【００４５】
なお、本発明の光情報処理装置の構成として、図９において、グレーティング７を省略した構成としてもよい。また、受光検出系としては、図１０（ｂ）において、第１光検出器１３ａと第１差動増幅器１４とのみからなる構成とする。
すなわち、本発明の光情報処理装置は、光情報記録媒体に形成されたピットにレーザ光を集光照射する照射光学系と、少なくとも２分割され、前記光情報記録媒体からの反射光を受光する受光光学系と、該受光光学系が受光した検出信号に基づき和信号を生成し、該和信号を微分処理して該和信号のピーク位置を検出し、ついで該ピーク位置検出結果に基づいて同期信号を生成する信号処理手段Ａと、前記受光光学系が受光した検出信号に基づきプッシュプル信号を生成し、該プッシュプル信号からトラックエラー信号を生成する信号処理手段Ｂとを有する信号処理部とを備える構成として、本発明の光情報記録媒体を用いて、前記信号処理手段Ａにより前記同期信号用配列パターンに基づく和信号のピーク位置を離散的に検出し、このピーク位置検出タイミングで前記信号処理手段Ｂにより前記同期信号用配列パターンに基づくプッシュプル信号からトラッキングエラー信号を生成し、該トラッキングエラー信号によりトラッキングサーボをかけることを特徴とするものである。
【００４６】
ここで、本発明の光情報処理装置の動作内容として第１光検出器１３ａが本発明の光情報記録媒体のトラック上に離散的にある同期信号用配列パターンの反射光を受光して出力する受光信号に基づいて信号処理が行われ、同期信号が生成される。すなわち、第１光検出器１３ａが受光した検出信号の和信号（再生信号）は、図１１，図１２に示すように微分器により処理されて微分波形となり、この微分波形から前記和信号のピーク位置が検出され、このピーク位置検出結果に基づいて同期信号が生成される。
【００４７】
また、この同期信号用配列パターンの和信号のピーク位置が検出されると、第１光検出器１３ａが受光した同期信号用配列パターンの反射光の検出信号に基づきプッシュプル信号が生成され、該プッシュプル信号からトラックエラー信号を生成する。すなわち、第１差動増幅器１４は第１光検出器１３ａから入力される検出信号（同期信号用配列パターンの反射光の検出信号）を差動してトラックエラー信号を出力し、このトラッキングエラー信号により所定のトラッキングサーボがかけられる。
【実施例】
【００４８】
（実施例１）
図５に示す光情報記録媒体１００において、トラック領域に図７に示した同期信号用配列パターンのみを配列し、この光情報記録媒体１００について波長４０５ｎｍのレーザ光を発する光源と、ＮＡ０．６５の対物レンズとを照射光学系として備える光ピックアップ装置を用いて、上記ピット配列パターンの再生を行った。
そのときのプッシュプル信号を図１３に示す。
また、比較例１としてトラック領域に図８に示した同期信号用配列パターンのみを配列し、同様に再生して得られたプッシュプル信号を図１４に示す。
本発明の同期信号用配列パターンにおいてはプッシュプル信号の振幅はＲＦ信号の２９．７％であり、比較例１における同期信号用配列パターンでは１７．７％の振幅であった。
【００４９】
（実施例２）
図７に示した同期信号用配列パターンを設けた図５に示す光情報記録媒体を用いて、図９の構成の光照射及び受光光学系で再生し、受光信号を図１１に示すブロック図の処理により図１２に示す様に同期信号を生成した。また、再生された同期信号用配列パターンのプッシュプル信号（ＰＰ）を離散的に検出してトラッキングエラー信号（ＴＥ信号）とし、前記トラッキングエラー信号に基づいて離散的にトラッキングサーボをかけて再生信号を行った。
【００５０】
このときの再生信号のＳＤＲ値を表１に示す。また、比較例２として、プッシュプル信号を連続で検出してトラッキングエラー信号としてトラッキングサーボをかけて再生信号を行った場合のＳＤＲ値も示す。ここで，ＳＤＲ値とは，多値階調数をｎとした時の各多値信号の標準偏差σiの平均値と，信号のダイナミックレンジＤＲとの比であり、次式で表される２値記録におけるジッターに相当する信号品質である。
ＳＤＲ＝Σσi /（ｎ×ＤＲ）
【００５１】
【表１】
2006179047.tif 000003
【００５２】
一般に，多値階調数ｎを一定とすると，多値信号の標準偏差σiが小さいほど，且つダイナミックレンジＤＲが大きいほどＳＤＲ値は小さくなり，ＳＤＲ値が小さいほど多値信号の分別性が良くなって、エラー率は低くなる。実施例２では、トラッキンが安定していることから、ＳＤＲ値が低くなり、再生信号の品質が優れていることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来のＤＰＤ法を説明するための光スポットと受光状態とを示す説明図である。
【図２】従来のＤＰＤ法を説明するための光スポットと受光状態とを示す説明図である。
【図３】従来のＤＰＤ法を説明するための光スポットと受光状態とを示す説明図である。
【図４】トラックエラー信号を得る様子を示す説明図である。
【図５】本発明の光情報記録媒体の構造を示す説明図である。
【図６】本発明の光情報記録媒体の再生信号（和信号）を示す説明図である。
【図７】本発明の光情報記録媒体の同期信号用配列パターン及びその再生信号（和信号）示す図である。
【図８】従来技術の光情報記録媒体の同期信号用配列パターン及びその再生信号（和信号）示す図である。
【図９】本発明の光情報処理装置の光ピックアップ構成図である。
【図１０】ＤＰＰ法の受光検出系を示す構成図である。
【図１１】本発明の光情報処理装置の再生信号処理のブロック図を示す説明図である。
【図１２】本発明の光情報処理装置の同期信号生成処理を示す説明図である。
【図１３】実施例１の同期信号用配列パターンの再生信号の積算信号を示す図である。
【図１４】比較例２の同期信号用配列パターンの再生信号の積算信号を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    光スポット
２    情報ピット
３    ４分割受光センサ
５    半導体レーザ
６    コリメートレンズ
７    グレーティング
８    対物レンズ
１０    ビームスプリッタ
１１    検出レンズ
１２    受光素子
１３ａ，１３ｂ．１３ｃ    光検出器
１４，１５，１６，１９    差動増幅器
１７，１８    増幅器
１００  光情報記録媒体
１０１  透明基板
１０１ｐ    ピット
１０２    反射層
１０３    接着層
１０４    基板
【図１】
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【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６】
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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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