(57)【要約】【目的】ＳＲディスクのトラッキング制御を、簡単な光学系で、かつ電力消費を抑えて実現する。【構成】位相ピットを形成した透明基板上に温度によって反射率が変化する材料層を形成してなる光ディスク（ＳＲディスク）１１を再生する。光ディスク１１の記録面のレーザスポットからの反射光をＰＢＳ１５、シリンドリカルレンズ１８を通して４分割ディテクタ２０に入射し、その出力より情報信号を得る。また、ディテクタ２０の各光センサ出力よりエラー信号Ｅｔ，Ｅｆを生成し、プッシュプル法によるトラッキングサーボ、非点収差法によるフォーカスサーボをする。回折格子等を使用してサイドスポットを形成しなくてもよく、光学系を簡単にできると共に、電力消費を少なく抑えることができる。また、メインスポットからの反射光を利用するため、初期反射率が低いＲＡＤタイプのＳＲディスクの再生時にトラッキング制御できる。【選択図】　図１
2004071152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　情報信号に応じて位相ピットが形成された透明基板上に、温度上昇によって結晶状態から溶融状態に変化することで反射率が増加し、溶融後の温度低下によって結晶状態に戻る相変化材料層が形成されてなる光ディスクを用い、この光ディスクに対して光ピックアップより読み出し光ビームを照射し、上記光ディスクの回転に伴い上記読み出し光ビームの走査スポット内で上記相変化材料層を部分的に溶融させることによって上記位相ピットの読み出しが可能な領域と、結晶状態を保つことで上記位相ピットの読み出しが不可能な領域を並存させた状態で、上記読み出しが可能な領域から上記位相ピットを読み取り、
　上記読み出し光ビームの走査スポットの読み出しが可能な領域の反射光に基づき、上記光ピックアップのトラッキングをプッシュプル法によって制御する
　ことを特徴とする光ディスク再生方法。
【請求項２】
　上記相変化材料層は、溶融状態で反射率が高く、結晶状態で反射率が低くなる
　ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　この発明は、情報信号に応じて位相ピットが形成されてなる光ディスクより情報信号を再生する光ディスク再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　例えばディジタルオーディオディスク（いわゆるコンパクトディスク）や、ビデオディスク等の光ディスクは、予め情報信号に応じて位相ピットが形成された透明基板上にアルミニウム反射膜を成膜し、その上に保護膜等を形成することで構成されている。
【０００３】
　このような光ディスクでは、ディスク面に読み出し光を照射して位相ピットの形成部での光の回折による反射光量の大幅な減少を検出することによって信号の読み出し（再生）を行なうようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
　上述した光ディスクより情報信号を再生する際、トラッキングサーボとして３ビーム法を用いることが知られている。
【０００５】
　しかし、この３ビーム法においては、光ディスクの記録面に、情報信号を再生するためのメインスポットの他に、トラッキングエラー信号を得るための２個のサイドスポットを形成する必要があり、光学系が複雑となる。
【０００６】
　また、例えば回折格子を使用してスポットを形成するときには、サイドスポットの形成によってメインスポットの光強度が低下するため、読み出し光源のパワーを上げる必要があり、電力消費が多くなる。
【０００７】
　そこで、この発明では、光ディスクのトラッキング制御を、簡単な光学系で、かつ電力消費を多くすることなく実現できる光ディスク再生方法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】
【０００８】
　この発明は、情報信号に応じて位相ピットが形成された透明基板上に、温度上昇によって結晶状態から溶融状態に変化することで反射率が増加し、溶融後の温度低下によって結晶状態に戻る相変化材料層が形成されてなる光ディスク（ＳＲディスク）を用い、この光ディスクに対して光ピックアップより読み出し光ビームを照射し、光ディスクの回転に伴いこの読み出し光ビームの走査スポット内で相変化材料層を部分的に溶融させることによって位相ピットの読み出しが可能な領域と、結晶状態を保つことで位相ピットの読み出しが不可能な領域を並存させた状態で、読み出しが可能な領域から位相ピットを読み取り、読み出し光ビームの走査スポットの読み出しが可能な領域の反射光に基づき、光ピックアップのトラッキングをプッシュプル法によって制御するものである。
【０００９】
　上述構成においては、光ディスク（ＳＲディスク）に対して、光ピックアップより読み出し光ビームを照射し、この読み出し光ビームの走査スポット内で相変化材料層を部分的に溶融した状態で位相ピットを読み取る。
【発明の効果】
【００１０】
　この発明によれば、位相ピットが形成された透明基板上に、温度上昇によって結晶状態から溶融状態に変化することで反射率が増加し、溶融後の温度低下によって結晶状態に戻る相変化材料層が形成された光ディスクを用い、この光ディスクに対して読み出し光ビームを照射し、光ディスクの回転に伴いこの読み出し光ビームの走査スポット内で相変化材料層を部分的に溶融させることによって位相ピットの読み出しが可能な領域と、結晶状態を保つことで位相ピットの読み出しが不可能な領域を並存させた状態で、読み出しが可能な領域から位相ピットを読み取るものであり、溶融部分の反射率の変化が大きいことから、超高解像度の読み出しを良好に行うことができる。
【００１１】
　また、この発明によれば、読み出し光ビームの走査スポットの反射光に基づいて、光ピックアップのトラッキングをプッシュプル法によって制御するものであり、回折格子等を使用してサイドスポットを形成しなくてもよく、光学系を簡単に構成できると共に電力消費を少なく抑えることができる。
【００１２】
　また、この発明によれば、光強度の小さなサイドスポットの反射光を利用するものでなく、光強度の大きな読み出し光ビームの走査スポットの反射光を利用するものであり、初期反射率が低いＲＡＤタイプのＳＲディスクの再生時にトラッキング制御ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
　以下、図面を参照しながら、この発明の一実施例について説明する。図１は、実施例としての光ディスク再生装置を示している。
【００１４】
　この光ディスク再生装置で取り扱う光ディスク１１は、ＳＲディスクである。このＳＲディスクは、読み出し光の走査スポット内の部分的相変化による反射率を利用することで、波長λや開口数ＮＡによる制限以上の解像度を得ることができるものであり、本出願人が先に提案したものである（特願平２−９４４５２号、特願平３−２４９５１１号参照）。
【００１５】
　一般に、光ディスクにおいて、信号再生の分解能は、ほとんど再生光学系の光源の波長λと対物レンズの開口数ＮＡで決まり、空間周波数２ＮＡ／λが再生限界となる。そのため、このような光ディスクにおいて高密度化を実現するためには、再生光学系の光源（例えば半導体レーザ）の波長λを短くすること、あるいは対物レンズの開口数ＮＡを大きくすることが必要となる。しかし、光源の波長λや対物レンズの開口数ＮＡの改善には自ずと限界があり、これによって記録密度を飛躍的に高めることは難しいのが実情である。
【００１６】
　図６は、光ディスク（ＳＲディスク）の一例の概略的断面図を示している。この光ディスクは、情報信号に応じて位相ピット１が形成された透明基板２上に、溶融後結晶化し得る相変化材料層３が形成されてなるものである。
【００１７】
　この場合、読み出し光、例えば再生レーザ光が材料層３に照射されるとき、読み出し光の走査スポット内に温度分布が生じる。これにより、材料層３が部分的に結晶状態から溶融状態となって反射率が増加すると共に、読み出し後の常態では結晶状態に戻る。
【００１８】
　図６の例の光ディスクに再生レーザ光を照射する場合を、図７Ａ，Ｂを使用して説明する。
【００１９】
　図７Ａにおいて、ＳＰはレーザスポットであり、ディスクの回転に伴って矢印ＳＣ方向に走査されている。この図７Ａでは、各位相ピット１が最短記録周期ｑで配列されているが、この配列間隔およびピット長は記録データに応じて変化することは勿論である。
【００２０】
　また、図７Ｂにおいて、横軸はレーザスポットＳＰの走査方向ＳＣに関する位置を示している。光ディスクにレーザスポットＳＰが照射された状態を考えると（図７Ａ参照）、レーザスポットＳＰの光強度は破線ａで示す分布となる。これに対して、光ディスクの材料層３における温度分布は、実線ｂで示すようにレーザスポットＳＰの走査速度に応じてわずかに遅れたものとなる。
【００２１】
　ここで、上述したようにレーザスポットＳＰが、図７Ａに示すように走査方向ＳＣに走査されているとすると、光ディスクはレーザスポットＳＰの走査方向先端側から次第に温度が上昇し、遂には材料層３の融点ＭＰ以上の温度となる。
【００２２】
　この段階で材料層３は、初期の結晶状態から溶融状態となって反射率が増加する。そのため、レーザスポットＳＰ内には、反射率が高く位相ピット１の読み出しが可能な領域Ｐｘ（図７Ａに斜線図示）と、結晶状態を保持するため反射率が低く位相ピット１の読み出しが不可能な領域Ｐｚとが並存する。
【００２３】
　したがって、図７Ａに示すように、同一レーザスポットＳＰ内に、例えば２つの位相ピット１が存在している場合においても、反射率の高い領域Ｐｘに存在する１つの位相ピット１に関してのみ読み出しが行なわれる。そのため、読み出し光の波長λや対物レンズの開口数ＮＡに制限されることなく、超高解像度をもって読み出しを行なうことができ、これにより高密度記録が可能となる。
【００２４】
　なお、上述した光ディスクは、相変化材料層３が溶融状態で反射率が高く、結晶状態で反射率が低くなるもので、ＲＡＤタイプのＳＲディスクと呼ばれる。
【００２５】
　図１に戻って、１２は光ピックアップを構成する半導体レーザである。この半導体レーザ１２からのレーザ光Ｌは、コリメートレンズ１３、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１５、１／４波長板１６および対物レンズ１７を通して、光ディスク１１の位相ピットが形成された記録面上に照射される。光ディスク１１の記録面には、読み出し対象トラックＴ0上にレーザスポットＳＰが形成される（図２に図示）。図２において、図７と対応する部分には同一符号を付して示している。なお、Ｐはトラックピッチ、±Ｔ1はトラックＴ0に隣接するトラックである。
【００２６】
　光ディスク１１の記録面のスポットＳＰからの反射光は、対物レンズ１７および１／４波長板１６を通してＰＢＳ１５に入射される。ＰＢＳ１５に入射される反射光は、１／４波長板１６を往復しているので、最初の直線偏光（レーザ光Ｌ）から９０°回転した直線偏光となっており、反射光はＰＢＳ１５で反射される。
【００２７】
　ＰＢＳ１５で反射されるレーザスポットＳＰからの反射光は、シリンドリカルレンズ１８および集光レンズ１９を通してフォトディテクタ２０に入射されて光電変換される。フォトディテクタ２０は４個の光センサＡ〜Ｄで構成された、いわゆる４分割ディテクタである。フォトディテクタ２０の出力信号（光センサＡ〜Ｄの加算信号）は、ヘッドアンプ２２で増幅されたのち信号処理系（図示せず）に供給され、情報信号が出力される。
【００２８】
　また、フォトディテクタ２０の各センサＡ〜Ｄの出力信号は、トラッキング・フォーカスエラー信号生成回路２３に供給される。生成回路２３は図３に示すように構成される。同図において、フォトディテクタ２０の光センサＢ，Ｃの出力信号Ｓｂ，Ｓｃは加算器２３ａで加算され、光センサＡ，Ｄの出力信号Ｓａ，Ｓｄは加算器２３ｂで加算される。そして、加算器２３ａ，２３ｂの出力信号が減算器２３ｃで減算されてトラッキングエラー信号Ｅｔが形成される。
【００２９】
　また、フォトディテクタ２０の光センサＡ，Ｃの出力信号Ｓａ，Ｓｃは加算器２３ｄで加算され、光センサＢ，Ｄの出力信号Ｓｂ，Ｓｄは加算器２３ｅで加算される。そして、加算器２３ｄ，２３ｅの出力信号が減算器２３ｆで減算されてフォーカスエラー信号Ｅｆが形成される。ここで、フォトディテクタ２０上の光スポット形状は、ディスク位置が対物レンズ１７の焦点位置にあるときは実線ａに示すようになり、対物レンズ１７から遠すぎるときは破線ｂに示すようになり、対物レンズ１７に近すぎるときは一点鎖線ｃに示すようになる。そのため、フォーカスエラー信号Ｅｆは、ディスク位置に応じて図４に示すように変化する。
【００３０】
　また、加算器２３ａ，２３ｂの出力信号をそれぞれＳＡ，ＳＢとすると、トラックずれを生じていないときは、ＳＡ＝ＳＢとなり、トラッキングエラー信号Ｅｔは０となる。トラック−Ｔ1側に僅かにトラックずれを生じるときは、ＳＡ＜ＳＢとなり、トラッキングエラー信号Ｅｔは負となる。逆に、トラック＋Ｔ1側に僅かにトラックずれを生じるときは、ＳＡ＞ＳＢとなり、トラッキングエラー信号Ｅｔは正となる。図５は、トラックずれに対するトラッキングエラー信号Ｅｔの変化を示している。
【００３１】
　図１に戻って、生成回路２３からのフォーカスエラー信号Ｅｆはフォーカスサーボ回路２４に供給される。このフォーカスサーボ回路２４によってフォーカスコイル２５に流れる電流が制御され、ディスク位置が対物レンズ１７の焦点位置（Ｅｆ＝０）となるように制御される（非点収差法によるフォーカスサーボ）。
【００３２】
　また、生成回路２３からのトラッキングエラー信号Ｅｔはトラッキングサーボ回路２６に供給される。このトラッキングサーボ回路２６によってトラッキングコイル２７に流れる電流が制御され、トラックずれが０（Ｅｔ＝０）となるように制御される（プッシュプル法によるトラッキングサーボ）。
【００３３】
　このように本例においては、レーザスポットＳＰの反射光による光スポットがフォトディテクタ２０に形成され、このフォトディテクタ２０の出力信号でトラッキングエラー信号Ｅｔが形成され、プッシュプル法によってトラッキングサーボが行なわれる。そのため、３ビーム法を用いるものと異なり、回折格子等を使用してサイドスポットを形成する必要がなく、光学系を簡単にできると共に、電力消費を少なく抑えることができる。
【００３４】
　また、３ビーム法はサイドスポットの光強度を大きくしない限りＲＡＤタイプのＳＲディスクの再生時には使用できないが、本例においては、レーザスポット（メインスポット）ＳＰからの反射光を利用するため、ＲＡＤタイプのＳＲディスクの再生時にトラッキング制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例としての光ディスク再生装置の構成を示す図である。
【図２】光ディスクの記録面上のレーザスポットを示す図である。
【図３】エラー信号の生成回路を示す図である。
【図４】ディスク位置に対するフォーカスエラー信号の変化を示す図である。
【図５】トラックずれに対するトラッキングエラー信号の変化を示す図である。
【図６】光ディスク（ＳＲディスク）の一例の構成を示す図である。
【図７】レーザスポットの光強度分布と光ディスクの温度分布（反射率）との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
　１　位相ピット
　２　透明基板
　３　相変化材料層
　１１　光ディスク
　１２　半導体レーザ
　１７　対物レンズ
　１８　シリンドリカルレンズ
　２０　フォトディテクタ
　２３　トラッキング・フォーカスエラー信号生成回路
　２４　フォーカスサーボ回路
　２５　フォーカスコイル
　２６　トラッキングサーボ回路
　２７　トラッキングコイル
　ＳＰ　レーザスポット
【図１】
2004071152.tif 000003
【図２】
2004071152.tif 000004
【図３】
2004071152.tif 000005
【図４】
2004071152.tif 000006
【図５】
2004071152.tif 000007
【図６】
2004071152.tif 000008
【図７】
2004071152.tif 000009