JP2003123261A - 光情報媒体の再生方法および再生装置 - Google Patents
光情報媒体の再生方法および再生装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回折理論によって決定される解像限界付近の
寸法または前記解像限界を下回る寸法をもつピットや記
録マークを再生する際に、高い再生出力が得られ、ま
た、正確な再生が可能な再生方法と、この再生方法に用
いる装置とを提供する。 【解決手段】 マークとスペースとが配列してなるマー
ク列が存在する情報記録層を有する光情報媒体に対し、
マーク列をレーザービームで走査し、反射したレーザー
ビームの光量変化パターンに基づいて、マーク列を読み
出す方法であって、マーク列で反射したレーザービーム
に含まれる偏光成分とマーク列とのなす角の大きさをθ
とし、θが０°である偏光成分をｘ0成分とし、θが９
０°である偏光成分をｙ0成分としたとき、ｘ0成分の光
量変化を少なくとも利用してマーク列を読み出す光情報
媒体の再生方法。
寸法または前記解像限界を下回る寸法をもつピットや記
録マークを再生する際に、高い再生出力が得られ、ま
た、正確な再生が可能な再生方法と、この再生方法に用
いる装置とを提供する。 【解決手段】 マークとスペースとが配列してなるマー
ク列が存在する情報記録層を有する光情報媒体に対し、
マーク列をレーザービームで走査し、反射したレーザー
ビームの光量変化パターンに基づいて、マーク列を読み
出す方法であって、マーク列で反射したレーザービーム
に含まれる偏光成分とマーク列とのなす角の大きさをθ
とし、θが０°である偏光成分をｘ0成分とし、θが９
０°である偏光成分をｙ0成分としたとき、ｘ0成分の光
量変化を少なくとも利用してマーク列を読み出す光情報
媒体の再生方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光情報媒体に記録
されている情報を再生する方法および再生装置に関す
る。
されている情報を再生する方法および再生装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】光情報媒体には、コンパクトディスク等
の再生専用光ディスク、光磁気記録ディスクや相変化型
光記録ディスク等の書き換え可能型光記録ディスク、有
機色素を記録材料に用いた追記型光記録ディスクなどが
ある。
の再生専用光ディスク、光磁気記録ディスクや相変化型
光記録ディスク等の書き換え可能型光記録ディスク、有
機色素を記録材料に用いた追記型光記録ディスクなどが
ある。
【０００３】光情報媒体は磁気記録媒体に比べ一般に情
報密度を高くすることができるが、近年、画像等の膨大
な情報の処理のためにさらに情報密度を高くすることが
必要とされている。単位面積あたりの情報密度を高くす
るためには、トラックピッチを狭める方法と記録マーク
間やピット間を縮めて線密度を高くする方法とがある。
しかし、再生光のビームスポットに対しトラック密度や
線密度が高すぎる場合、Ｃ／Ｎ（carrier to noise rat
io）が低くなってしまい、ついには信号再生が不可能と
なってしまう。信号再生時の分解能はビームスポット径
によって決定され、具体的には、再生光の波長をλ、再
生装置の光学系の開口数をＮＡとしたとき、一般に空間
周波数２ＮＡ／λが再生限界となる。したがって、再生
時のＣ／Ｎ向上や分解能向上のために再生光の短波長化
やＮＡ増大が有効であり、多くの技術的検討がなされて
いるが、これらを導入するためには様々な技術的課題を
解決する必要がある。
報密度を高くすることができるが、近年、画像等の膨大
な情報の処理のためにさらに情報密度を高くすることが
必要とされている。単位面積あたりの情報密度を高くす
るためには、トラックピッチを狭める方法と記録マーク
間やピット間を縮めて線密度を高くする方法とがある。
しかし、再生光のビームスポットに対しトラック密度や
線密度が高すぎる場合、Ｃ／Ｎ（carrier to noise rat
io）が低くなってしまい、ついには信号再生が不可能と
なってしまう。信号再生時の分解能はビームスポット径
によって決定され、具体的には、再生光の波長をλ、再
生装置の光学系の開口数をＮＡとしたとき、一般に空間
周波数２ＮＡ／λが再生限界となる。したがって、再生
時のＣ／Ｎ向上や分解能向上のために再生光の短波長化
やＮＡ増大が有効であり、多くの技術的検討がなされて
いるが、これらを導入するためには様々な技術的課題を
解決する必要がある。
【０００４】このような事情から、光の回折によって決
定される再生限界（回折限界）を超えるための様々な方
法、すなわち、いわゆる超解像再生方法が提案されてい
る。
定される再生限界（回折限界）を超えるための様々な方
法、すなわち、いわゆる超解像再生方法が提案されてい
る。
【０００５】最も一般的な超解像再生方法は、記録層に
重ねていわゆるマスク層を設ける方法である。この方法
では、レーザービームスポットの強度分布がガウス分布
であることを利用して、マスク層にビームスポットより
も小さな光学的開口を形成し、これによりビームスポッ
トを回折限界より小さく絞る。この方法は、光学的開口
形成のメカニズムの違いにより、ヒートモード方式とフ
ォトンモード方式とに大別される。
重ねていわゆるマスク層を設ける方法である。この方法
では、レーザービームスポットの強度分布がガウス分布
であることを利用して、マスク層にビームスポットより
も小さな光学的開口を形成し、これによりビームスポッ
トを回折限界より小さく絞る。この方法は、光学的開口
形成のメカニズムの違いにより、ヒートモード方式とフ
ォトンモード方式とに大別される。
【０００６】ヒートモード方式では、マスク層のビーム
スポット照射部において、温度が一定値以上となった領
域で光学特性が変化する。ヒートモード方式は、例えば
特開平５−２０５３１４号公報に記載された光ディスク
において利用されている。この光ディスクは、情報信号
に応じて光学的に読み出し可能な記録ピットが形成され
た透明基板上に、温度によって反射率が変化する材料層
を有する。すなわち、この材料層がマスク層として働
く。同公報において上記材料層を構成する材料として具
体的に挙げられている元素はランタノイドであり、実施
例ではＴｂを使用している。同公報記載の光ディスクで
は、読み出し光が照射されたときに、上記材料層の反射
率が読み出し光の走査スポット内で温度分布により変化
し、読み出し後、温度が低下した状態で反射率が初期状
態に戻り、再生時に上記材料層が溶融することはない。
なお、ヒートモード方式としては、例えば特許第２８４
４８２４号公報に記載されているように、アモルファス
−結晶転移する材料をマスク層に用い、ビームスポット
内の高温領域を結晶転移させて反射率を向上させること
により超解像再生を行う媒体も知られている。しかし、
この媒体では、再生後にマスク層を再びアモルファスに
戻す必要があるので、実用的とはいえない。
スポット照射部において、温度が一定値以上となった領
域で光学特性が変化する。ヒートモード方式は、例えば
特開平５−２０５３１４号公報に記載された光ディスク
において利用されている。この光ディスクは、情報信号
に応じて光学的に読み出し可能な記録ピットが形成され
た透明基板上に、温度によって反射率が変化する材料層
を有する。すなわち、この材料層がマスク層として働
く。同公報において上記材料層を構成する材料として具
体的に挙げられている元素はランタノイドであり、実施
例ではＴｂを使用している。同公報記載の光ディスクで
は、読み出し光が照射されたときに、上記材料層の反射
率が読み出し光の走査スポット内で温度分布により変化
し、読み出し後、温度が低下した状態で反射率が初期状
態に戻り、再生時に上記材料層が溶融することはない。
なお、ヒートモード方式としては、例えば特許第２８４
４８２４号公報に記載されているように、アモルファス
−結晶転移する材料をマスク層に用い、ビームスポット
内の高温領域を結晶転移させて反射率を向上させること
により超解像再生を行う媒体も知られている。しかし、
この媒体では、再生後にマスク層を再びアモルファスに
戻す必要があるので、実用的とはいえない。
【０００７】ヒートモード方式では、光学的開口の寸法
がマスク層の温度分布で一意的に決定されるため、媒体
の線速度等の各種条件を考慮して再生光のパワーを厳密
に制御する必要がある。そのため、制御系が複雑にな
り、媒体駆動装置が高価格になってしまう。また、ヒー
トモード方式では、繰り返し加熱によりマスク層が劣化
しやすいので、繰り返し再生により再生特性が劣化しや
すい。
がマスク層の温度分布で一意的に決定されるため、媒体
の線速度等の各種条件を考慮して再生光のパワーを厳密
に制御する必要がある。そのため、制御系が複雑にな
り、媒体駆動装置が高価格になってしまう。また、ヒー
トモード方式では、繰り返し加熱によりマスク層が劣化
しやすいので、繰り返し再生により再生特性が劣化しや
すい。
【０００８】一方、フォトンモード方式では、マスク層
のビームスポット照射部において、フォトン量が一定値
以上となった領域で光学特性が変化する。フォトンモー
ド方式は、例えば特開平８−９６４１２号公報に記載さ
れた情報記録媒体、特開平１１−８６３４２号公報に記
載された光記録媒体、および特開平１０−３４０４８２
号公報に記載された光情報記録媒体において利用されて
いる。上記特開平８−９６４１２号公報には、マスク層
として、フタロシアニンまたはその誘導体を樹脂または
無機誘電体に分散させたもの、および、カルコゲナイド
からなるものが記載されている。また、上記特開平１１
−８６３４２号公報では、上記再生光の照射により励起
子のエネルギー準位に電子励起して光吸収特性が変化す
る禁制帯を有する半導体材料を含有する超解像再生膜を
マスク層として用いており、マスク層の具体例として
は、ＳｉＯ2母材中にＣｄＳｅ微粒子を分散させたもの
が挙げられている。また、上記特開平１０−３４０４８
２号公報では、照射された光の強度分布と透過した光の
強度分布とが非線形に変化するガラス層をマスク層とし
て用いている。
のビームスポット照射部において、フォトン量が一定値
以上となった領域で光学特性が変化する。フォトンモー
ド方式は、例えば特開平８−９６４１２号公報に記載さ
れた情報記録媒体、特開平１１−８６３４２号公報に記
載された光記録媒体、および特開平１０−３４０４８２
号公報に記載された光情報記録媒体において利用されて
いる。上記特開平８−９６４１２号公報には、マスク層
として、フタロシアニンまたはその誘導体を樹脂または
無機誘電体に分散させたもの、および、カルコゲナイド
からなるものが記載されている。また、上記特開平１１
−８６３４２号公報では、上記再生光の照射により励起
子のエネルギー準位に電子励起して光吸収特性が変化す
る禁制帯を有する半導体材料を含有する超解像再生膜を
マスク層として用いており、マスク層の具体例として
は、ＳｉＯ2母材中にＣｄＳｅ微粒子を分散させたもの
が挙げられている。また、上記特開平１０−３４０４８
２号公報では、照射された光の強度分布と透過した光の
強度分布とが非線形に変化するガラス層をマスク層とし
て用いている。
【０００９】フォトンモード方式の超解像再生媒体で
は、ヒートモード方式の超解像再生媒体と異なり、繰り
返し再生による劣化が比較的生じにくい。
は、ヒートモード方式の超解像再生媒体と異なり、繰り
返し再生による劣化が比較的生じにくい。
【００１０】フォトンモード方式において光学特性が変
化する領域は、入射フォトン数によって決定される。そ
して、入射フォトン数は、ビームスポットに対する媒体
の線速度に依存する。また、フォトンモード方式でも、
光学的開口の寸法は再生光のパワーに依存し、過剰なパ
ワーを与えると光学的開口が過大になってしまうため、
超解像再生が不可能となる。したがって、フォトンモー
ド方式においても、線速度に応じて、また、読み取り対
象のピットおよび記録マークの寸法に応じて、再生光の
パワーを厳密に制御する必要がある。また、フォトンモ
ード方式では、マスク層構成材料を再生光の波長に応じ
て選択しなければならない、すなわち、多波長再生に適
応しにくい、という問題もある。
化する領域は、入射フォトン数によって決定される。そ
して、入射フォトン数は、ビームスポットに対する媒体
の線速度に依存する。また、フォトンモード方式でも、
光学的開口の寸法は再生光のパワーに依存し、過剰なパ
ワーを与えると光学的開口が過大になってしまうため、
超解像再生が不可能となる。したがって、フォトンモー
ド方式においても、線速度に応じて、また、読み取り対
象のピットおよび記録マークの寸法に応じて、再生光の
パワーを厳密に制御する必要がある。また、フォトンモ
ード方式では、マスク層構成材料を再生光の波長に応じ
て選択しなければならない、すなわち、多波長再生に適
応しにくい、という問題もある。
【００１１】このような事情から、特開２００１−２５
０２７４号公報では、Ｓｉ等の特定の材料から構成さ
れ、かつ前記特定の材料のそれぞれに対応した特定の厚
さをもつ層（機能層）を有する媒体を提案している。こ
の媒体では、光の回折によって決定される解像限界を下
回る寸法のピットや記録マークを読み出すことが可能で
ある。
０２７４号公報では、Ｓｉ等の特定の材料から構成さ
れ、かつ前記特定の材料のそれぞれに対応した特定の厚
さをもつ層（機能層）を有する媒体を提案している。こ
の媒体では、光の回折によって決定される解像限界を下
回る寸法のピットや記録マークを読み出すことが可能で
ある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】特開２００１−２５０
２７４号公報記載の媒体では、解像限界を下回る寸法の
ピットを再生する際に、４０dB程度のＣＮＲ（carrier
to noise ratio）が得られているため、実用的な利用が
期待できる。ただし、同公報には、再生出力をより高く
するための最適な方法は開示されていない。
２７４号公報記載の媒体では、解像限界を下回る寸法の
ピットを再生する際に、４０dB程度のＣＮＲ（carrier
to noise ratio）が得られているため、実用的な利用が
期待できる。ただし、同公報には、再生出力をより高く
するための最適な方法は開示されていない。
【００１３】また、Jpn.J.Appl.Phys.Vol.40(2001)pp.1
624-1628には、前記特開２００１−２５０２７４号公報
記載の媒体を再生するに際し、ピットおよびスペース
（隣り合う２つのピット間の領域）の配列パターンによ
っては、再生信号の一部が欠落することがある旨が報告
されている。ピットおよびスペースが配列されてなるピ
ット列は、通常、使用する変調方式に応じて長短様々な
長さのピットおよびスペースを含み、これらが変調方式
および記録情報に応じたパターンで配列したものであ
る。再生信号の欠落が生じる配列パターンが特定されれ
ば、欠落が生じる配列パターンが現れないように変調方
式を工夫することもできるが、このような変調方式を用
いると冗長度が増すため、媒体の大容量化には不利に働
く。
624-1628には、前記特開２００１−２５０２７４号公報
記載の媒体を再生するに際し、ピットおよびスペース
（隣り合う２つのピット間の領域）の配列パターンによ
っては、再生信号の一部が欠落することがある旨が報告
されている。ピットおよびスペースが配列されてなるピ
ット列は、通常、使用する変調方式に応じて長短様々な
長さのピットおよびスペースを含み、これらが変調方式
および記録情報に応じたパターンで配列したものであ
る。再生信号の欠落が生じる配列パターンが特定されれ
ば、欠落が生じる配列パターンが現れないように変調方
式を工夫することもできるが、このような変調方式を用
いると冗長度が増すため、媒体の大容量化には不利に働
く。
【００１４】本発明の目的は、回折理論によって決定さ
れる解像限界付近の寸法または前記解像限界を下回る寸
法をもつピットや記録マークを再生する際に、高い再生
出力が得られ、また、正確な再生が可能な再生方法と、
この再生方法に用いる装置とを提供することである。
れる解像限界付近の寸法または前記解像限界を下回る寸
法をもつピットや記録マークを再生する際に、高い再生
出力が得られ、また、正確な再生が可能な再生方法と、
この再生方法に用いる装置とを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１４）の本発明により達成される。 （１） マークとスペースとが配列してなるマーク列が
存在する情報記録層を有する光情報媒体に対し、マーク
列をレーザービームで走査し、反射したレーザービーム
の光量変化パターンに基づいて、マーク列を読み出す方
法であって、マーク列で反射したレーザービームに含ま
れる偏光成分とマーク列とのなす角の大きさをθとし、
θが０°である偏光成分をｘ0成分とし、θが９０°で
ある偏光成分をｙ0成分としたとき、ｘ0成分の光量変化
を少なくとも利用してマーク列を読み出す光情報媒体の
再生方法。 （２） マーク列で反射したレーザービームからθが０
°以上９０°未満である直線偏光を取り出し、この直線
偏光の光量変化を少なくとも利用してマーク列を読み出
す上記（１）の光情報媒体の再生方法。 （３） マーク列で反射したレーザービームからθが０
°以上４５°未満である直線偏光を取り出し、この直線
偏光の光量変化を少なくとも利用してマーク列を読み出
す上記（１）の光情報媒体の再生方法。 （４） マーク列で反射したレーザービームからθが０
°以上５°以下である直線偏光を取り出し、この直線偏
光の光量変化を少なくとも利用してマーク列を読み出す
上記（１）の光情報媒体の再生方法。 （５） マーク列が、長さの相異なる複数種のマーク
と、長さの相異なる複数種のスペースとを含むものであ
り、ｘ0成分の光量変化パターンとｙ0成分の光量変化パ
ターンとの相違に基づいてマーク列を読み出す上記
（１）〜（４）のいずれかの光情報媒体の再生方法。 （６） マーク列で反射したレーザービームから、θの
相異なる２種の直線偏光を取り出し、前記２種の直線偏
光のうち、θがより小さい直線偏光をｘ偏光とし、θが
より大きい直線偏光をｙ偏光としたとき、ｘ偏光の光量
からｙ偏光の光量の倍数を減じた値の変化に基づいてマ
ーク列を読み出すことにより、ｘ偏光だけでは読み出せ
なかったマークおよび／またはスペースを読み出す上記
（５）の光情報媒体の再生方法。 （７） ｘ偏光の光量をＸとし、ｙ偏光の光量をＹと
し、最長マークにおけるＸ／ＹをαLMとしたとき、Ｘ−
αLMＹの変化に基づいてマーク列を読み出す上記（６）
の光情報媒体の再生方法。 （８） ｘ偏光のθが０°以上４５°未満であり、ｙ偏
光のθが４５°超９０°以下である上記（６）または
（７）の光情報媒体の再生方法。 （９） ｘ偏光のθが０°以上５°以下であり、ｙ偏光
のθが８５°以上９０°以下である上記（６）または
（７）の光情報媒体の再生方法。 （１０） マーク列を読み出すためのレーザービームの
波長をλとし、レーザービームをマーク列に照射するた
めの光学系の対物レンズの開口数をＮＡとしたとき、マ
ークの最小長さＭLが０．３６λ／ＮＡ以下である上記
（１）〜（９）のいずれかの光情報媒体の再生方法。 （１１） レーザービームの波長をλとし、レーザービ
ームをマーク列に照射するための光学系の対物レンズの
開口数をＮＡとしたとき、マークの最小長さＭLが０．
２５λ／ＮＡ未満である上記（１）〜（９）のいずれか
の光情報媒体の再生方法。 （１２） マークが、情報記録層の形状変化および／ま
たは性質変化によって形成されたものである上記（１）
〜（１１）のいずれかの光情報媒体の再生方法。 （１３） 上記（１）〜（１２）のいずれかの再生方法
に用いられる再生装置であって、少なくともｘ0成分を
含む直線偏光を検出する手段を有する光情報媒体の再生
装置。 （１４） θの相異なる２種の直線偏光を独立して検出
する手段を有する上記（１３）の光情報媒体の再生装
置。
（１）〜（１４）の本発明により達成される。 （１） マークとスペースとが配列してなるマーク列が
存在する情報記録層を有する光情報媒体に対し、マーク
列をレーザービームで走査し、反射したレーザービーム
の光量変化パターンに基づいて、マーク列を読み出す方
法であって、マーク列で反射したレーザービームに含ま
れる偏光成分とマーク列とのなす角の大きさをθとし、
θが０°である偏光成分をｘ0成分とし、θが９０°で
ある偏光成分をｙ0成分としたとき、ｘ0成分の光量変化
を少なくとも利用してマーク列を読み出す光情報媒体の
再生方法。 （２） マーク列で反射したレーザービームからθが０
°以上９０°未満である直線偏光を取り出し、この直線
偏光の光量変化を少なくとも利用してマーク列を読み出
す上記（１）の光情報媒体の再生方法。 （３） マーク列で反射したレーザービームからθが０
°以上４５°未満である直線偏光を取り出し、この直線
偏光の光量変化を少なくとも利用してマーク列を読み出
す上記（１）の光情報媒体の再生方法。 （４） マーク列で反射したレーザービームからθが０
°以上５°以下である直線偏光を取り出し、この直線偏
光の光量変化を少なくとも利用してマーク列を読み出す
上記（１）の光情報媒体の再生方法。 （５） マーク列が、長さの相異なる複数種のマーク
と、長さの相異なる複数種のスペースとを含むものであ
り、ｘ0成分の光量変化パターンとｙ0成分の光量変化パ
ターンとの相違に基づいてマーク列を読み出す上記
（１）〜（４）のいずれかの光情報媒体の再生方法。 （６） マーク列で反射したレーザービームから、θの
相異なる２種の直線偏光を取り出し、前記２種の直線偏
光のうち、θがより小さい直線偏光をｘ偏光とし、θが
より大きい直線偏光をｙ偏光としたとき、ｘ偏光の光量
からｙ偏光の光量の倍数を減じた値の変化に基づいてマ
ーク列を読み出すことにより、ｘ偏光だけでは読み出せ
なかったマークおよび／またはスペースを読み出す上記
（５）の光情報媒体の再生方法。 （７） ｘ偏光の光量をＸとし、ｙ偏光の光量をＹと
し、最長マークにおけるＸ／ＹをαLMとしたとき、Ｘ−
αLMＹの変化に基づいてマーク列を読み出す上記（６）
の光情報媒体の再生方法。 （８） ｘ偏光のθが０°以上４５°未満であり、ｙ偏
光のθが４５°超９０°以下である上記（６）または
（７）の光情報媒体の再生方法。 （９） ｘ偏光のθが０°以上５°以下であり、ｙ偏光
のθが８５°以上９０°以下である上記（６）または
（７）の光情報媒体の再生方法。 （１０） マーク列を読み出すためのレーザービームの
波長をλとし、レーザービームをマーク列に照射するた
めの光学系の対物レンズの開口数をＮＡとしたとき、マ
ークの最小長さＭLが０．３６λ／ＮＡ以下である上記
（１）〜（９）のいずれかの光情報媒体の再生方法。 （１１） レーザービームの波長をλとし、レーザービ
ームをマーク列に照射するための光学系の対物レンズの
開口数をＮＡとしたとき、マークの最小長さＭLが０．
２５λ／ＮＡ未満である上記（１）〜（９）のいずれか
の光情報媒体の再生方法。 （１２） マークが、情報記録層の形状変化および／ま
たは性質変化によって形成されたものである上記（１）
〜（１１）のいずれかの光情報媒体の再生方法。 （１３） 上記（１）〜（１２）のいずれかの再生方法
に用いられる再生装置であって、少なくともｘ0成分を
含む直線偏光を検出する手段を有する光情報媒体の再生
装置。 （１４） θの相異なる２種の直線偏光を独立して検出
する手段を有する上記（１３）の光情報媒体の再生装
置。
【００１６】
【発明の実施の形態】本明細書におけるマーク列は、情
報記録層に存在し、マークおよびスペース（隣り合う２
つのマーク間の領域）が連なったものである。マーク列
をレーザービームで走査すると、マークおよびスペース
の配列に基づいてレーザービームの反射光量が変化す
る。このような反射光量変化をもたらすマークは、情報
記録層の形状変化および／または性質変化によって形成
することができる。情報記録層の形状変化によって形成
されたマークとしては、例えば、再生専用型光ディスク
におけるピットが挙げられる。また、情報記録層の性質
変化によって形成されたマークとしては、例えば、相変
化型光記録ディスクに形成された非晶質記録マークが挙
げられる。また、情報記録層の形状変化および性質変化
によって形成されたと考えられるマークとしては、例え
ば、有機色素を含有する情報記録層を有する追記型光記
録ディスクにおいて、情報記録層に形成されたピットが
挙げられる。
報記録層に存在し、マークおよびスペース（隣り合う２
つのマーク間の領域）が連なったものである。マーク列
をレーザービームで走査すると、マークおよびスペース
の配列に基づいてレーザービームの反射光量が変化す
る。このような反射光量変化をもたらすマークは、情報
記録層の形状変化および／または性質変化によって形成
することができる。情報記録層の形状変化によって形成
されたマークとしては、例えば、再生専用型光ディスク
におけるピットが挙げられる。また、情報記録層の性質
変化によって形成されたマークとしては、例えば、相変
化型光記録ディスクに形成された非晶質記録マークが挙
げられる。また、情報記録層の形状変化および性質変化
によって形成されたと考えられるマークとしては、例え
ば、有機色素を含有する情報記録層を有する追記型光記
録ディスクにおいて、情報記録層に形成されたピットが
挙げられる。
【００１７】次に、回折理論によって決定される解像限
界（以下、単に解像限界という）について説明する。解
像限界は、再生に用いるレーザービームの波長およびレ
ーザービーム照射光学系の対物レンズの開口数によって
決定される。再生用レーザービームの波長をλとし、レ
ーザービームを照射するための光学系の対物レンズの開
口数をＮＡとしたとき、カットオフ空間周波数は２ＮＡ
／λなので、マークとスペースとが同じ長さであるマー
ク列は、その空間周波数が２ＮＡ／λ（ラインペア/n
m）以下であれば読み取り可能である。この場合、読み
取り可能な空間周波数に対応するマーク長（＝スペース
長）は、 λ／４ＮＡ＝０．２５λ／ＮＡ となる。したがって、最短マーク長ＭLが０．２５λ／
ＮＡ未満であるマーク列の読み出しが可能であれば、超
解像再生が可能であるといえる。
界（以下、単に解像限界という）について説明する。解
像限界は、再生に用いるレーザービームの波長およびレ
ーザービーム照射光学系の対物レンズの開口数によって
決定される。再生用レーザービームの波長をλとし、レ
ーザービームを照射するための光学系の対物レンズの開
口数をＮＡとしたとき、カットオフ空間周波数は２ＮＡ
／λなので、マークとスペースとが同じ長さであるマー
ク列は、その空間周波数が２ＮＡ／λ（ラインペア/n
m）以下であれば読み取り可能である。この場合、読み
取り可能な空間周波数に対応するマーク長（＝スペース
長）は、 λ／４ＮＡ＝０．２５λ／ＮＡ となる。したがって、最短マーク長ＭLが０．２５λ／
ＮＡ未満であるマーク列の読み出しが可能であれば、超
解像再生が可能であるといえる。
【００１８】本発明の発明者らは、前記特開２００１−
２５０２７４号公報および前記Jpn.J.Appl.Phys.Vol.40
(2001)pp.1624-1628に記載された媒体について、解像限
界を下回る寸法の微小なマークおよびスペースからなる
マーク列を読み出す超解像再生のメカニズムを研究する
うちに、再生用レーザービームの電場ベクトルの振動方
向（以下、偏光方向という）とマーク列とのなす角が、
超解像再生に密接に関係することを見いだした。なお、
以下の説明では、偏光方向とマーク列とのなす角の大き
さをθで表す。本明細書では、θは鋭角とする。すなわ
ちθは０〜９０°の範囲にある。
２５０２７４号公報および前記Jpn.J.Appl.Phys.Vol.40
(2001)pp.1624-1628に記載された媒体について、解像限
界を下回る寸法の微小なマークおよびスペースからなる
マーク列を読み出す超解像再生のメカニズムを研究する
うちに、再生用レーザービームの電場ベクトルの振動方
向（以下、偏光方向という）とマーク列とのなす角が、
超解像再生に密接に関係することを見いだした。なお、
以下の説明では、偏光方向とマーク列とのなす角の大き
さをθで表す。本明細書では、θは鋭角とする。すなわ
ちθは０〜９０°の範囲にある。
【００１９】本発明の発明者らの実験によれば、解像限
界を下回る寸法の微小なマークおよびスペースからなる
マーク列を有し、かつ、超解像再生を可能とする機能層
を有する媒体に対し、偏光方向がマーク列に平行である
レーザービーム（θ＝０°）を用いて再生を行うと、マ
ーク列の読み出しが可能であった。一方、この媒体に対
し、偏光方向がマーク列と垂直であるレーザービーム
（θ＝９０°）を用いて再生を行うと、マーク列の読み
出しは不可能であった。
界を下回る寸法の微小なマークおよびスペースからなる
マーク列を有し、かつ、超解像再生を可能とする機能層
を有する媒体に対し、偏光方向がマーク列に平行である
レーザービーム（θ＝０°）を用いて再生を行うと、マ
ーク列の読み出しが可能であった。一方、この媒体に対
し、偏光方向がマーク列と垂直であるレーザービーム
（θ＝９０°）を用いて再生を行うと、マーク列の読み
出しは不可能であった。
【００２０】以下、微小なマークおよびスペースからな
るマーク列の再生が、再生用レーザービームの偏光方向
に依存すること、および、この依存を利用して超解像再
生を高出力かつ正確に行うために必要な信号処理方法に
ついて、シミュレーションを利用して説明する。
るマーク列の再生が、再生用レーザービームの偏光方向
に依存すること、および、この依存を利用して超解像再
生を高出力かつ正確に行うために必要な信号処理方法に
ついて、シミュレーションを利用して説明する。
【００２１】このシミュレーションには、有限差分時間
領域法を用いた。媒体は、表面にマーク列を有する基板
の前記表面に、厚さ２０nmのＳｉ層を形成した構造とし
た。前記マーク列は、それぞれ長さ２００nmの短マーク
および短スペースと、それぞれ長さ８００nmの長マーク
および長スペースとを含むものとした。各マークは、深
さ６０nm、幅２００nmのピットとした。ピットの端部は
半円形とし、ピットの周壁は基板表面に垂直とし、Ｓｉ
層はピットの周壁にも２０nmの厚さで存在するものとし
た。基板の屈折率は１．５６とし、Ｓｉの複素屈折率は
３．８８＋０．０２ｉとし、空気の屈折率は１とした。
読み出しに用いるレーザービームの波長は６５０nmと
し、レーザービーム照射光学系の対物レンズの開口数は
０．６０とした。長マークおよび長スペースの長さは解
像限界（０．２５λ／ＮＡ＝２７１nm）より大きく、短
マークおよび短スペースの長さは解像限界より小さい。
領域法を用いた。媒体は、表面にマーク列を有する基板
の前記表面に、厚さ２０nmのＳｉ層を形成した構造とし
た。前記マーク列は、それぞれ長さ２００nmの短マーク
および短スペースと、それぞれ長さ８００nmの長マーク
および長スペースとを含むものとした。各マークは、深
さ６０nm、幅２００nmのピットとした。ピットの端部は
半円形とし、ピットの周壁は基板表面に垂直とし、Ｓｉ
層はピットの周壁にも２０nmの厚さで存在するものとし
た。基板の屈折率は１．５６とし、Ｓｉの複素屈折率は
３．８８＋０．０２ｉとし、空気の屈折率は１とした。
読み出しに用いるレーザービームの波長は６５０nmと
し、レーザービーム照射光学系の対物レンズの開口数は
０．６０とした。長マークおよび長スペースの長さは解
像限界（０．２５λ／ＮＡ＝２７１nm）より大きく、短
マークおよび短スペースの長さは解像限界より小さい。
【００２２】シミュレーションに際しては、媒体を平面
寸法２０nm×２０nm、深さ３nmのメッシュに区切り、区
切られた各区画について、レーザービームの照射により
生じた媒体内部の電磁場の分布を求め、この分布に基づ
いてビームスポット内の全ての区画からの反射光量の合
計を求めた。このシミュレーションでは、電磁場分布に
依存する反射光量と、光の回折および反射に依存する反
射光量との和が求まるが、媒体表面の凹凸による光の干
渉に依存する反射光量は求めることができない。
寸法２０nm×２０nm、深さ３nmのメッシュに区切り、区
切られた各区画について、レーザービームの照射により
生じた媒体内部の電磁場の分布を求め、この分布に基づ
いてビームスポット内の全ての区画からの反射光量の合
計を求めた。このシミュレーションでは、電磁場分布に
依存する反射光量と、光の回折および反射に依存する反
射光量との和が求まるが、媒体表面の凹凸による光の干
渉に依存する反射光量は求めることができない。
【００２３】前記マーク列におけるマークおよびスペー
スの配列パターンは、図１（Ａ）に示されるものとし
た。図１（Ａ）において、符号ＳＭ、ＳＳ、ＬＭおよび
ＬＳは、それぞれ短マーク、短スペース、長マークおよ
び長スペースである。
スの配列パターンは、図１（Ａ）に示されるものとし
た。図１（Ａ）において、符号ＳＭ、ＳＳ、ＬＭおよび
ＬＳは、それぞれ短マーク、短スペース、長マークおよ
び長スペースである。
【００２４】このシミュレーションでは、マーク列から
の反射光に含まれる偏光成分のうち、θが９０°である
偏光成分をｙ0成分とし、このｙ0成分の光量をＹ0とす
る。また、マーク列からの反射光に含まれる偏光成分の
うち、θが０°である偏光成分をｘ0成分とし、このｘ0
成分の光量をＸ0とする。
の反射光に含まれる偏光成分のうち、θが９０°である
偏光成分をｙ0成分とし、このｙ0成分の光量をＹ0とす
る。また、マーク列からの反射光に含まれる偏光成分の
うち、θが０°である偏光成分をｘ0成分とし、このｘ0
成分の光量をＸ0とする。
【００２５】Ｙ0およびＸ0の強度変化を、それぞれ図１
（Ｂ）および図１（Ｃ）に示す。図１（Ｂ）および図１
（Ｃ）において、縦軸はそれぞれＹ0およびＸ0の強度を
表し、横軸は、図１（Ａ）に示すマーク列に対応する位
置を表している。
（Ｂ）および図１（Ｃ）に示す。図１（Ｂ）および図１
（Ｃ）において、縦軸はそれぞれＹ0およびＸ0の強度を
表し、横軸は、図１（Ａ）に示すマーク列に対応する位
置を表している。
【００２６】まず、図１（Ａ）において、基板の中央付
近に交互に並ぶ合計５つの短マークおよび短スペース
（以下、短マーク−スペース列という）に注目する。こ
の短マーク−スペース列の両側には、それぞれ長マーク
が存在する。Ｙ0の強度変化を示す図１（Ｂ）では、短
マーク−スペース列内の短マークに対応する強度変化は
認められず、短スペースよりはるかに長いスペースが存
在するようなブロードな強度低下が認められる。一方、
Ｘ0の強度変化を示す図１（Ｃ）では、短マーク−スペ
ース列内の２つの短マークに対応する強度低下が認めら
れる。この結果から、解像限界より小さなマークを読み
出すためには、少なくともｘ0成分を使用する必要があ
ることがわかる。
近に交互に並ぶ合計５つの短マークおよび短スペース
（以下、短マーク−スペース列という）に注目する。こ
の短マーク−スペース列の両側には、それぞれ長マーク
が存在する。Ｙ0の強度変化を示す図１（Ｂ）では、短
マーク−スペース列内の短マークに対応する強度変化は
認められず、短スペースよりはるかに長いスペースが存
在するようなブロードな強度低下が認められる。一方、
Ｘ0の強度変化を示す図１（Ｃ）では、短マーク−スペ
ース列内の２つの短マークに対応する強度低下が認めら
れる。この結果から、解像限界より小さなマークを読み
出すためには、少なくともｘ0成分を使用する必要があ
ることがわかる。
【００２７】ただし、本来、短マーク−スペース列に対
応して強度変化のピークが５つ存在するはずであるが、
図１（Ｃ）には短マーク−スペース列に対応する位置に
３つのピークしか認められない。この短マーク−スペー
ス列のように、短スペースを介して長マークと隣り合う
短マーク（以下、長マーク隣接短マーク）が存在するマ
ーク列では、見かけ上、信号の欠落が生じる。具体的に
は、短マークと長マークとの間に存在する短スペースに
よる光量変化を、独立して検出することが不可能とな
る。したがって、このような信号欠落が生じるマーク列
を読み出す際には、信号処理上の工夫が必要となる。
応して強度変化のピークが５つ存在するはずであるが、
図１（Ｃ）には短マーク−スペース列に対応する位置に
３つのピークしか認められない。この短マーク−スペー
ス列のように、短スペースを介して長マークと隣り合う
短マーク（以下、長マーク隣接短マーク）が存在するマ
ーク列では、見かけ上、信号の欠落が生じる。具体的に
は、短マークと長マークとの間に存在する短スペースに
よる光量変化を、独立して検出することが不可能とな
る。したがって、このような信号欠落が生じるマーク列
を読み出す際には、信号処理上の工夫が必要となる。
【００２８】次に、長マーク隣接短マーク付近において
欠落した信号を、回復させる方法について説明する。
欠落した信号を、回復させる方法について説明する。
【００２９】Ｘ0の強度変化を示す図１（Ｃ）では、短
マーク−スペース列内において、短マークおよび短スペ
ースに対応するＸ0強度変化パターンが、長マークおよ
び長スペースとは逆になっている。すなわち、長マーク
および長スペースでは、マークにおいて強度が上昇しス
ペースにおいて強度が低下しているが、短マーク−スペ
ース列では、マークにおいて強度が低下しスペースにお
いて強度が上昇している。そのため、短マーク−スペー
ス列の両端に存在する短スペースによるＸ0強度増大
が、長マークによるＸ0強度増大に埋もれてしまったも
のと考えられる。
マーク−スペース列内において、短マークおよび短スペ
ースに対応するＸ0強度変化パターンが、長マークおよ
び長スペースとは逆になっている。すなわち、長マーク
および長スペースでは、マークにおいて強度が上昇しス
ペースにおいて強度が低下しているが、短マーク−スペ
ース列では、マークにおいて強度が低下しスペースにお
いて強度が上昇している。そのため、短マーク−スペー
ス列の両端に存在する短スペースによるＸ0強度増大
が、長マークによるＸ0強度増大に埋もれてしまったも
のと考えられる。
【００３０】一方、Ｙ0の強度変化を示す図１（Ｂ）で
は、短マーク−スペース列に対応する強度変化が認めら
れないほかは図１（Ｃ）に類似する強度変化パターンと
なっている。ただし、最大光量はＹ0がＸ0の約５倍とな
っている。この結果から、長マークおよび長スペースに
よる光量変化パターン、すなわちＸ0とＹ0とに共通する
変化パターンを、図１（Ｃ）に示すＸ0の光量変化パタ
ーンから除く処理を施せば、短マーク−スペース列に対
応する強度変化を抽出できると考えられる。そのために
は、Ｘ0からＹ0の倍数を減じる減算処理を行えばよい。
この減算処理におけるＹ0の倍数をαＹ0とすると、α
は、短マークと長マークとの間に存在する短スペースに
よる光量変化が前記減算処理によって出現するように、
媒体の構成およびマーク列の構成に応じて適宜決定すれ
ばよい。
は、短マーク−スペース列に対応する強度変化が認めら
れないほかは図１（Ｃ）に類似する強度変化パターンと
なっている。ただし、最大光量はＹ0がＸ0の約５倍とな
っている。この結果から、長マークおよび長スペースに
よる光量変化パターン、すなわちＸ0とＹ0とに共通する
変化パターンを、図１（Ｃ）に示すＸ0の光量変化パタ
ーンから除く処理を施せば、短マーク−スペース列に対
応する強度変化を抽出できると考えられる。そのために
は、Ｘ0からＹ0の倍数を減じる減算処理を行えばよい。
この減算処理におけるＹ0の倍数をαＹ0とすると、α
は、短マークと長マークとの間に存在する短スペースに
よる光量変化が前記減算処理によって出現するように、
媒体の構成およびマーク列の構成に応じて適宜決定すれ
ばよい。
【００３１】αの好ましい値は実験的に求めることもで
きるが、Ｘ0およびＹ0が図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に
それぞれ示されるように変化する場合、αとして長マー
クにおけるＸ0／Ｙ0を採用することが好ましい。この場
合、長マークにおいては、Ｘ 0−αＹ0＝Ｘ0−Ｘ0＝０と
なる。長マークにおけるＸ0／Ｙ0をαLMとしたとき、Ｘ
0−αLMＹ0を図１（Ｄ）に示す。図１（Ｄ）の横軸は、
図１（Ｂ）および図１（Ｃ）と同様に、図１（Ａ）に示
すマーク列に対応する位置を表している。αLMは、０．
１７８である。
きるが、Ｘ0およびＹ0が図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に
それぞれ示されるように変化する場合、αとして長マー
クにおけるＸ0／Ｙ0を採用することが好ましい。この場
合、長マークにおいては、Ｘ 0−αＹ0＝Ｘ0−Ｘ0＝０と
なる。長マークにおけるＸ0／Ｙ0をαLMとしたとき、Ｘ
0−αLMＹ0を図１（Ｄ）に示す。図１（Ｄ）の横軸は、
図１（Ｂ）および図１（Ｃ）と同様に、図１（Ａ）に示
すマーク列に対応する位置を表している。αLMは、０．
１７８である。
【００３２】Ｘ0−αLMＹ0は、長マークにおける反射光
量を基準として、Ｘ0の強度変化パターンとＹ0の強度変
化パターンとの相違を抽出することにより得られた値で
ある。そのため図１（Ｄ）に示されるＸ0−αLMＹ0に
は、図１（Ｃ）において大振幅の変化に埋没していた微
小振幅の変化、すなわち短マーク−スペース列内の全て
のマークおよびスペースによる強度変化が、明瞭に現れ
ている。
量を基準として、Ｘ0の強度変化パターンとＹ0の強度変
化パターンとの相違を抽出することにより得られた値で
ある。そのため図１（Ｄ）に示されるＸ0−αLMＹ0に
は、図１（Ｃ）において大振幅の変化に埋没していた微
小振幅の変化、すなわち短マーク−スペース列内の全て
のマークおよびスペースによる強度変化が、明瞭に現れ
ている。
【００３３】また、長スペースにおいてＸ0−αLMＹ0＞
０であるため、図１（Ｃ）に示されるＸ0信号と比べ、
長マークおよび長スペースの両者において強度変化のパ
ターンが逆転している。すなわちＸ0−αLMＹ0では、長
マークにおいて強度が低下し長スペースにおいて強度が
増大している。一方、短マーク−スペース列における強
度変化パターンは、図１（Ｃ）と同様にマークで強度が
低下しスペースで強度が増大するものとなっている。そ
の結果、Ｘ0−αLMＹ0では、長マーク、長スペースおよ
び短マーク−スペース列のすべてが、従来の光情報媒体
の位相ピットと同様な光量変化パターンを示している。
０であるため、図１（Ｃ）に示されるＸ0信号と比べ、
長マークおよび長スペースの両者において強度変化のパ
ターンが逆転している。すなわちＸ0−αLMＹ0では、長
マークにおいて強度が低下し長スペースにおいて強度が
増大している。一方、短マーク−スペース列における強
度変化パターンは、図１（Ｃ）と同様にマークで強度が
低下しスペースで強度が増大するものとなっている。そ
の結果、Ｘ0−αLMＹ0では、長マーク、長スペースおよ
び短マーク−スペース列のすべてが、従来の光情報媒体
の位相ピットと同様な光量変化パターンを示している。
【００３４】なお、Ｘ0−αLMＹ0とする減算処理は、長
スペースにおいてＸ0−αLMＹ0＞０となる場合に適用す
ることが好ましい。
スペースにおいてＸ0−αLMＹ0＞０となる場合に適用す
ることが好ましい。
【００３５】前述したように、αLMはαの一例であり、
Ｘ0およびＹ0が図１（Ｂ）および図１（Ｃ）にそれぞれ
示されるように変化する場合であっても、αをαLM以外
の値としてもよい。ただし、αを決定するに際しては、
短マーク−スペース列においてマークで強度が低下しス
ペースで強度が増大する強度変化パターンが逆転しない
ように留意する必要がある。
Ｘ0およびＹ0が図１（Ｂ）および図１（Ｃ）にそれぞれ
示されるように変化する場合であっても、αをαLM以外
の値としてもよい。ただし、αを決定するに際しては、
短マーク−スペース列においてマークで強度が低下しス
ペースで強度が増大する強度変化パターンが逆転しない
ように留意する必要がある。
【００３６】次に、図２（Ａ）に示される配列パターン
をもつマーク列について、上記と同様にしてシミュレー
ションを行った。結果を図２（Ｂ）、図２（Ｃ）および
図２（Ｄ）に示す。図２（Ｂ）、図２（Ｃ）および図２
（Ｄ）の縦軸は、Ｙ0、Ｘ0およびＸ0−αLMＹ0の強度を
それぞれ示し、横軸は、図２（Ａ）に示すマーク列に対
応する位置を示している。なお、この場合のαLMは、
０．２３７である。
をもつマーク列について、上記と同様にしてシミュレー
ションを行った。結果を図２（Ｂ）、図２（Ｃ）および
図２（Ｄ）に示す。図２（Ｂ）、図２（Ｃ）および図２
（Ｄ）の縦軸は、Ｙ0、Ｘ0およびＸ0−αLMＹ0の強度を
それぞれ示し、横軸は、図２（Ａ）に示すマーク列に対
応する位置を示している。なお、この場合のαLMは、
０．２３７である。
【００３７】図２（Ａ）に示すマーク列において、中央
付近に存在する２つの短マークと２つの短スペースとか
らなる短マーク−スペース列に注目する。この短マーク
−スペース列では、本来、強度変化のピークが４つ存在
するはずであるが、図２（Ｃ）には短マーク−スペース
列に対応する位置に２つのピークしか認められない。具
体的には、図１（Ｃ）と同様に短マーク−スペース列の
一方の端部にある短スペースに対応する光量変化が欠落
しているのに加え、他方の端部にある短マークに対応す
る光量変化も欠落している。この結果から、短マークを
介して長スペースと隣り合う短スペース（長スペース隣
接短スペース）が存在するマーク列でも、見かけ上、信
号の欠落が生じることがわかる。具体的には、短スペー
スと長スペースとの間に存在する短マークによる光量変
化を、独立して検出することが不可能となる。
付近に存在する２つの短マークと２つの短スペースとか
らなる短マーク−スペース列に注目する。この短マーク
−スペース列では、本来、強度変化のピークが４つ存在
するはずであるが、図２（Ｃ）には短マーク−スペース
列に対応する位置に２つのピークしか認められない。具
体的には、図１（Ｃ）と同様に短マーク−スペース列の
一方の端部にある短スペースに対応する光量変化が欠落
しているのに加え、他方の端部にある短マークに対応す
る光量変化も欠落している。この結果から、短マークを
介して長スペースと隣り合う短スペース（長スペース隣
接短スペース）が存在するマーク列でも、見かけ上、信
号の欠落が生じることがわかる。具体的には、短スペー
スと長スペースとの間に存在する短マークによる光量変
化を、独立して検出することが不可能となる。
【００３８】このような信号の欠落は、短スペースと長
スペースとの間に存在する短マークによるＸ0強度増大
が、長スペースによるＸ0強度低下に埋もれてしまった
ために生じたと考えられる。このことは、図２（Ｄ）に
示されるＸ0−αLMＹ0において、前記短マーク−スペー
ス列に対応する４つのピークが全て明瞭に現れているこ
とから明らかである。
スペースとの間に存在する短マークによるＸ0強度増大
が、長スペースによるＸ0強度低下に埋もれてしまった
ために生じたと考えられる。このことは、図２（Ｄ）に
示されるＸ0−αLMＹ0において、前記短マーク−スペー
ス列に対応する４つのピークが全て明瞭に現れているこ
とから明らかである。
【００３９】以上に説明した両シミュレーションの結果
から、Ｘ0−αＹ0を利用することにより、ｘ0偏光だけ
では読み出せなかったマークおよび／またはスペースを
読み出せることがわかる。
から、Ｘ0−αＹ0を利用することにより、ｘ0偏光だけ
では読み出せなかったマークおよび／またはスペースを
読み出せることがわかる。
【００４０】これらのシミュレーションの結果から、前
記機能層を有する媒体における超解像再生のメカニズム
は、以下のように推定される。
記機能層を有する媒体における超解像再生のメカニズム
は、以下のように推定される。
【００４１】マークにおける反射率変化を利用して再生
を行う媒体では、レーザービームでマーク列を走査し
て、マークおよびスペースの配列パターンに基づく反射
光量の変化を検出することによりマーク列を読み出し、
記録情報を再生する。しかし、解像限界を下回る配列間
隔をもつマーク列に対しては、マークおよびスペースの
配列パターンに対応する反射率変化を検出することがで
きないため、再生が不可能である。
を行う媒体では、レーザービームでマーク列を走査し
て、マークおよびスペースの配列パターンに基づく反射
光量の変化を検出することによりマーク列を読み出し、
記録情報を再生する。しかし、解像限界を下回る配列間
隔をもつマーク列に対しては、マークおよびスペースの
配列パターンに対応する反射率変化を検出することがで
きないため、再生が不可能である。
【００４２】一方、レーザービームがマーク列を走査す
ると、マーク形状（３次元的な形状を含む）、マークお
よびスペースの寸法、マークおよびスペースの構成材料
の屈折率などの各種条件に依存して、レーザービームの
電場と媒体との間で相互作用が生じると考えられる。電
場の局在は、マークの外周縁付近において特に強くなる
と考えられるため、レーザービームがマーク列を走査す
ると、上記相互作用はマークおよびスペースの配列パタ
ーンに応じて変化し、その変化は、反射光の光量変化パ
ターンに反映されていると考えられる。
ると、マーク形状（３次元的な形状を含む）、マークお
よびスペースの寸法、マークおよびスペースの構成材料
の屈折率などの各種条件に依存して、レーザービームの
電場と媒体との間で相互作用が生じると考えられる。電
場の局在は、マークの外周縁付近において特に強くなる
と考えられるため、レーザービームがマーク列を走査す
ると、上記相互作用はマークおよびスペースの配列パタ
ーンに応じて変化し、その変化は、反射光の光量変化パ
ターンに反映されていると考えられる。
【００４３】上記相互作用は、前記シミュレーションで
用いたＳｉ層のように、超解像再生を可能とする機能層
を設けた場合に特に強くなり、一方、Ａｇ層のように超
解像再生が不可能な層では生じないか、きわめて弱い。
また、上記相互作用は、レーザービームの電場ベクトル
の振動方向（以下、偏光方向ともいう）がマーク列と垂
直である場合には、生じないかきわめて弱く、偏光方向
がマーク列と平行である場合に強い。
用いたＳｉ層のように、超解像再生を可能とする機能層
を設けた場合に特に強くなり、一方、Ａｇ層のように超
解像再生が不可能な層では生じないか、きわめて弱い。
また、上記相互作用は、レーザービームの電場ベクトル
の振動方向（以下、偏光方向ともいう）がマーク列と垂
直である場合には、生じないかきわめて弱く、偏光方向
がマーク列と平行である場合に強い。
【００４４】一方、図１（Ｂ）と図１（Ｃ）との比較か
ら、前記相互作用とは異なる他の作用も存在すると考え
られる。前記他の作用は、解像限界以上の寸法をもつ長
マークにおいて反射光量を増大させ、解像限界以上の寸
法をもつ長スペースにおいて反射光量を低下させる。こ
こでは、前記相互作用を第１の作用と呼び、前記他の作
用を第２の作用と呼ぶ。第２の作用は、解像限界未満の
小さいマークおよびスペースでは実質的に働かないと考
えられる。
ら、前記相互作用とは異なる他の作用も存在すると考え
られる。前記他の作用は、解像限界以上の寸法をもつ長
マークにおいて反射光量を増大させ、解像限界以上の寸
法をもつ長スペースにおいて反射光量を低下させる。こ
こでは、前記相互作用を第１の作用と呼び、前記他の作
用を第２の作用と呼ぶ。第２の作用は、解像限界未満の
小さいマークおよびスペースでは実質的に働かないと考
えられる。
【００４５】図１（Ｂ）と図１（Ｃ）との比較から、第
２の作用による反射光量は、長スペースにおいては偏光
方向への依存が小さく、長マークにおいては偏光方向へ
の依存が大きいことがわかる。ただし、第２の作用によ
る光量変化パターンは、偏光方向には依存しない。すな
わち、偏光方向によらず、長マークにおいて反射光量が
増大し長スペースにおいて反射光量が低下している。
２の作用による反射光量は、長スペースにおいては偏光
方向への依存が小さく、長マークにおいては偏光方向へ
の依存が大きいことがわかる。ただし、第２の作用によ
る光量変化パターンは、偏光方向には依存しない。すな
わち、偏光方向によらず、長マークにおいて反射光量が
増大し長スペースにおいて反射光量が低下している。
【００４６】第２の作用は、第１の作用に比べ反射光量
に与える影響が大きく、かつ、反射光量変化の方向（低
下または増大）に与える影響が第１の作用とは逆であ
る。そのため、図１（Ｃ）に示されるように、短スペー
スでの第１の作用による光量変化が、この短スペースに
隣接する長マークでの第２の作用による光量変化に隠さ
れてしまう。また、図２（Ｃ）に示されるように、短マ
ークでの第１の作用による光量変化が、この短マークに
隣接する長スペースでの第２の作用による光量変化に隠
されてしまう。したがって、長マークまたは長スペース
に隣接し、かつ、短スペースと短マークとが合計でｎ個
並ぶ短マーク−スペース列では、光量変化のピークがｎ
−２個しか現れず、信号欠落が生じることになる。
に与える影響が大きく、かつ、反射光量変化の方向（低
下または増大）に与える影響が第１の作用とは逆であ
る。そのため、図１（Ｃ）に示されるように、短スペー
スでの第１の作用による光量変化が、この短スペースに
隣接する長マークでの第２の作用による光量変化に隠さ
れてしまう。また、図２（Ｃ）に示されるように、短マ
ークでの第１の作用による光量変化が、この短マークに
隣接する長スペースでの第２の作用による光量変化に隠
されてしまう。したがって、長マークまたは長スペース
に隣接し、かつ、短スペースと短マークとが合計でｎ個
並ぶ短マーク−スペース列では、光量変化のピークがｎ
−２個しか現れず、信号欠落が生じることになる。
【００４７】このようにして欠落した信号を回復するた
めに、本発明では、第１の作用が実質的に短マークおよ
び短スペースだけで働き、かつ、第１の作用による反射
光量変化パターンが偏光依存性をもつこと、および、第
２の作用が実質的に長マークおよび長スペースだけで働
き、かつ、第２の作用による光量変化パターンが偏光依
存性をもたないことを利用して、ｘ0成分の光量変化パ
ターンからｙ0成分の光量変化パターンを除外すること
により、ｘ0成分の光量変化パターンに埋没していた第
１の作用による光量変化を抽出する信号処理を施す。こ
れにより、図１（Ｄ）および図２（Ｄ）に示されるよう
に、短マーク−スペース列における信号欠落を防ぐこと
ができる。
めに、本発明では、第１の作用が実質的に短マークおよ
び短スペースだけで働き、かつ、第１の作用による反射
光量変化パターンが偏光依存性をもつこと、および、第
２の作用が実質的に長マークおよび長スペースだけで働
き、かつ、第２の作用による光量変化パターンが偏光依
存性をもたないことを利用して、ｘ0成分の光量変化パ
ターンからｙ0成分の光量変化パターンを除外すること
により、ｘ0成分の光量変化パターンに埋没していた第
１の作用による光量変化を抽出する信号処理を施す。こ
れにより、図１（Ｄ）および図２（Ｄ）に示されるよう
に、短マーク−スペース列における信号欠落を防ぐこと
ができる。
【００４８】前記シミュレーションの結果には、光の干
渉による効果は含まれていない。前記シミュレーション
における長マークは位相ピットとして機能し、長マーク
では光の干渉により反射光量が低下する。一方、短マー
クは、光の干渉を利用して読み出すことはできない。実
際に媒体を再生する際には、このような光の干渉による
反射光量変化に、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）および図１
（Ｄ）にそれぞれ示される光量変化が加算される。
渉による効果は含まれていない。前記シミュレーション
における長マークは位相ピットとして機能し、長マーク
では光の干渉により反射光量が低下する。一方、短マー
クは、光の干渉を利用して読み出すことはできない。実
際に媒体を再生する際には、このような光の干渉による
反射光量変化に、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）および図１
（Ｄ）にそれぞれ示される光量変化が加算される。
【００４９】ｘ0成分の実際の光量をＸとすると、光量
Ｘは、干渉による反射光量変化に図１（Ｃ）に示される
光量変化パターンが重畳されたものとなる。したがっ
て、光量Ｘの変化パターンには、長マークに対応して光
の干渉によって生じた光量変化と、図１（Ｃ）に示され
る短マークに対応する光量変化とが共に現れるので、長
マークおよび短マークを共に読み出すことができる。
Ｘは、干渉による反射光量変化に図１（Ｃ）に示される
光量変化パターンが重畳されたものとなる。したがっ
て、光量Ｘの変化パターンには、長マークに対応して光
の干渉によって生じた光量変化と、図１（Ｃ）に示され
る短マークに対応する光量変化とが共に現れるので、長
マークおよび短マークを共に読み出すことができる。
【００５０】また、ｙ0成分の実際の光量をＹとする
と、実際の光量Ｘ−αLMＹは、干渉による反射光量変化
（これは本来の（１−αLM）倍の強度となる）に、図１
（Ｄ）に示される光量変化パターンが重畳されたものと
なる。したがって、光量Ｘ−α LMＹの変化パターンに
は、長マークに加え、短マーク−スペース列に含まれる
全てのマークおよびスペースに対応する光量変化が共に
現れるので、これらすべてを読み出すことができる。
と、実際の光量Ｘ−αLMＹは、干渉による反射光量変化
（これは本来の（１−αLM）倍の強度となる）に、図１
（Ｄ）に示される光量変化パターンが重畳されたものと
なる。したがって、光量Ｘ−α LMＹの変化パターンに
は、長マークに加え、短マーク−スペース列に含まれる
全てのマークおよびスペースに対応する光量変化が共に
現れるので、これらすべてを読み出すことができる。
【００５１】前記シミュレーションでは、ピットからな
るマーク列について検証したが、本発明はピット以外の
マークからなるマーク列、例えば相変化型光記録ディス
クの結晶質記録層に形成された非晶質記録マークからな
るマーク列の読み出しにも有効である。非晶質と結晶質
とは複素屈折率が異なるため、記録層にレーザービーム
を照射すると、非晶質記録マークと周囲の結晶質との境
界付近に強く電場が局在すると考えられる。この電場の
局在は、ピットにおける電場の局在と同様に偏光方向に
依存し、そのため、相変化型記録層でも、短マーク−ス
ペース列において前記第１の作用による反射光量変化が
生じる。一方、長マークでは、周囲の結晶質との反射率
の違いによる反射光量低下が生じる。そのため、相変化
型媒体に対しても、本発明を適用することが可能であ
る。
るマーク列について検証したが、本発明はピット以外の
マークからなるマーク列、例えば相変化型光記録ディス
クの結晶質記録層に形成された非晶質記録マークからな
るマーク列の読み出しにも有効である。非晶質と結晶質
とは複素屈折率が異なるため、記録層にレーザービーム
を照射すると、非晶質記録マークと周囲の結晶質との境
界付近に強く電場が局在すると考えられる。この電場の
局在は、ピットにおける電場の局在と同様に偏光方向に
依存し、そのため、相変化型記録層でも、短マーク−ス
ペース列において前記第１の作用による反射光量変化が
生じる。一方、長マークでは、周囲の結晶質との反射率
の違いによる反射光量低下が生じる。そのため、相変化
型媒体に対しても、本発明を適用することが可能であ
る。
【００５２】前記シミュレーションでは、偏光依存性を
際だたせるために、偏光方向がマーク列と平行なｘ0成
分と、偏光方向がマーク列と垂直なｙ0成分とを用い
た。しかし、マーク列で反射したレーザービームから任
意に取り出した直線偏光は、いずれもｘ0成分とｙ0成分
とが合成されたものと見なせる。したがって、マーク列
で反射したレーザービームから取り出した、偏光方向と
マーク列とのなす角の大きさが相異なる２種の直線偏光
を用いれば、以下に説明するように本発明の効果は実現
する。
際だたせるために、偏光方向がマーク列と平行なｘ0成
分と、偏光方向がマーク列と垂直なｙ0成分とを用い
た。しかし、マーク列で反射したレーザービームから任
意に取り出した直線偏光は、いずれもｘ0成分とｙ0成分
とが合成されたものと見なせる。したがって、マーク列
で反射したレーザービームから取り出した、偏光方向と
マーク列とのなす角の大きさが相異なる２種の直線偏光
を用いれば、以下に説明するように本発明の効果は実現
する。
【００５３】まず、前記２種の直線偏光のうちθがより
小さいものをｘ偏光とし、θがより大きいものをｙ偏光
とし、ｘ偏光の光量をＸとし、ｙ偏光の光量をＹとす
る。ｘ偏光にはｘ0成分が少なくとも含まれ、ｙ偏光に
はｙ0成分が少なくとも含まれる。この場合、Ｘ−αＹ
の変化には、ｘ0成分の変化パターンから抽出された、
ｘ0偏光だけでは読み出せないマークおよび／またはス
ペースによる光量変化パターンが反映されている。した
がって、Ｘ−αＹを用いれば、ｘ0成分の光量変化パタ
ーンとｙ0成分の光量変化パターンとの相違に基づいて
マーク列を読み出すことが可能になるので、ｘ偏光だけ
では読み出せなかったマークおよび／またはスペースを
読み出すことが可能となる。
小さいものをｘ偏光とし、θがより大きいものをｙ偏光
とし、ｘ偏光の光量をＸとし、ｙ偏光の光量をＹとす
る。ｘ偏光にはｘ0成分が少なくとも含まれ、ｙ偏光に
はｙ0成分が少なくとも含まれる。この場合、Ｘ−αＹ
の変化には、ｘ0成分の変化パターンから抽出された、
ｘ0偏光だけでは読み出せないマークおよび／またはス
ペースによる光量変化パターンが反映されている。した
がって、Ｘ−αＹを用いれば、ｘ0成分の光量変化パタ
ーンとｙ0成分の光量変化パターンとの相違に基づいて
マーク列を読み出すことが可能になるので、ｘ偏光だけ
では読み出せなかったマークおよび／またはスペースを
読み出すことが可能となる。
【００５４】微小なマークの再生出力を高くするために
は、ｘ偏光のθが０°に近いほど、かつｙ偏光のθが９
０°に近いほど好ましい。具体的には、ｘ偏光のθは好
ましくは０°以上４５°未満であり、そのときのｙ偏光
のθは好ましくは４５°超９０°以下である。ｘ偏光の
θが０°でｙ偏光のθが９０°であることが最も好まし
いが、すなわちｘ0成分だけからなるｘ偏光とｙ0成分だ
けからなるｙ偏光とを用いることが最も好ましいが、ｘ
偏光のθが０°以上５°以下かつｙ偏光のθが８５°以
上９０°以下であれば、微小なマークの再生出力を十分
に高くすることができる。
は、ｘ偏光のθが０°に近いほど、かつｙ偏光のθが９
０°に近いほど好ましい。具体的には、ｘ偏光のθは好
ましくは０°以上４５°未満であり、そのときのｙ偏光
のθは好ましくは４５°超９０°以下である。ｘ偏光の
θが０°でｙ偏光のθが９０°であることが最も好まし
いが、すなわちｘ0成分だけからなるｘ偏光とｙ0成分だ
けからなるｙ偏光とを用いることが最も好ましいが、ｘ
偏光のθが０°以上５°以下かつｙ偏光のθが８５°以
上９０°以下であれば、微小なマークの再生出力を十分
に高くすることができる。
【００５５】なお、マーク列からの反射光からθの相異
なる２種の直線偏光を取り出すに際しては、偏光ビーム
スプリッタを用いることが一般であり、偏光ビームスプ
リッタにより分離された２種の偏光は、偏光方向が直交
する。
なる２種の直線偏光を取り出すに際しては、偏光ビーム
スプリッタを用いることが一般であり、偏光ビームスプ
リッタにより分離された２種の偏光は、偏光方向が直交
する。
【００５６】一方、図１（Ｃ）に示されるｘ0成分の光
量変化の特徴だけを利用して読み出す場合、マーク列で
反射したレーザービームからθが０°以上９０°未満で
ある直線偏光を取り出し、この直線偏光の光量変化を利
用してマーク列を読み出せばよい。この直線偏光にはｘ
0成分が含まれているため、この直線偏光の光量変化パ
ターンは、図１（Ｃ）に示されるパターンを反映したも
のとなる。したがって、この直線偏光だけを用いた場合
でも、ｘ0偏光だけを用いた場合と同様に微小パターン
の読み出しが可能である。微小なマークの再生出力を高
くするためには、この直線偏光のθが０°に近いほど好
ましく、具体的には好ましくは０°以上４５°未満であ
り、より好ましくは０°以上５°以下であり、最も好ま
しくは０°である。
量変化の特徴だけを利用して読み出す場合、マーク列で
反射したレーザービームからθが０°以上９０°未満で
ある直線偏光を取り出し、この直線偏光の光量変化を利
用してマーク列を読み出せばよい。この直線偏光にはｘ
0成分が含まれているため、この直線偏光の光量変化パ
ターンは、図１（Ｃ）に示されるパターンを反映したも
のとなる。したがって、この直線偏光だけを用いた場合
でも、ｘ0偏光だけを用いた場合と同様に微小パターン
の読み出しが可能である。微小なマークの再生出力を高
くするためには、この直線偏光のθが０°に近いほど好
ましく、具体的には好ましくは０°以上４５°未満であ
り、より好ましくは０°以上５°以下であり、最も好ま
しくは０°である。
【００５７】本発明は、解像限界未満の寸法のマークを
少なくとも含むマーク列の読み出しに有効である。すな
わち、最短マーク長ＭLが０．２５λ／ＮＡ未満である
マーク列の読み出しに有効である。ただし、レーザービ
ームの偏光方向に依存する前記第１の作用は、マーク長
が解像限界に近い値であれば、解像限界以上の寸法をも
つマークにおいても比較的強く働く。また、その程度の
寸法をもつマークは、通常の再生方法では再生出力を高
くすることが困難である。したがって、本発明は、最短
マーク長ＭLが解像限界（０．２５λ／ＮＡ）以上であ
るマーク列の読み出しにも有効である。ただし、最短マ
ーク長ＭLが大きすぎると前記第１の作用が弱くなって
しまうので、最短マーク長ＭLは解像限界よりやや大き
い０．３６λ／ＮＡを上限とし、好ましくは０．３１λ
／ＮＡ以下とする。
少なくとも含むマーク列の読み出しに有効である。すな
わち、最短マーク長ＭLが０．２５λ／ＮＡ未満である
マーク列の読み出しに有効である。ただし、レーザービ
ームの偏光方向に依存する前記第１の作用は、マーク長
が解像限界に近い値であれば、解像限界以上の寸法をも
つマークにおいても比較的強く働く。また、その程度の
寸法をもつマークは、通常の再生方法では再生出力を高
くすることが困難である。したがって、本発明は、最短
マーク長ＭLが解像限界（０．２５λ／ＮＡ）以上であ
るマーク列の読み出しにも有効である。ただし、最短マ
ーク長ＭLが大きすぎると前記第１の作用が弱くなって
しまうので、最短マーク長ＭLは解像限界よりやや大き
い０．３６λ／ＮＡを上限とし、好ましくは０．３１λ
／ＮＡ以下とする。
【００５８】本発明の再生方法を利用するためには、少
なくともｘ0成分を含む直線偏光を検出する手段を有す
る再生装置を用いる。また、θの相異なる２種の直線偏
光を用いてマーク列を読み出す場合には、θの相異なる
２種の直線偏光を独立して検出する手段を有する再生装
置を用いる。
なくともｘ0成分を含む直線偏光を検出する手段を有す
る再生装置を用いる。また、θの相異なる２種の直線偏
光を用いてマーク列を読み出す場合には、θの相異なる
２種の直線偏光を独立して検出する手段を有する再生装
置を用いる。
【００５９】図３に、本発明の再生方法を実施するため
の再生装置の構成例を示す。この再生装置では、レーザ
ーダイオードＬＤから出射された直線偏光は、偏光ビー
ムスプリッタＰＢＳおよび１／４波長板１／４ＷＰを通
過して円偏光となる。この円偏光のうちビームスプリッ
タＢＳ内を直進した成分は、レンズ（Lens）によって媒
体（Disk）表面に集光される。なお、ビームスプリッタ
ＢＳは、偏光ビームスプリッタではなく、ハーフミラー
と同様に光を２方向に分けるだけの機能をもつ。ビーム
スプリッタＢＳに入射した円偏光のうち図中上方向に反
射された成分はビームストッパによって吸収されるの
で、装置内に散乱光が生じることはない。
の再生装置の構成例を示す。この再生装置では、レーザ
ーダイオードＬＤから出射された直線偏光は、偏光ビー
ムスプリッタＰＢＳおよび１／４波長板１／４ＷＰを通
過して円偏光となる。この円偏光のうちビームスプリッ
タＢＳ内を直進した成分は、レンズ（Lens）によって媒
体（Disk）表面に集光される。なお、ビームスプリッタ
ＢＳは、偏光ビームスプリッタではなく、ハーフミラー
と同様に光を２方向に分けるだけの機能をもつ。ビーム
スプリッタＢＳに入射した円偏光のうち図中上方向に反
射された成分はビームストッパによって吸収されるの
で、装置内に散乱光が生じることはない。
【００６０】媒体表面で反射した円偏光のうち、ビーム
スプリッタＢＳによって図中下方向に曲げられた成分
は、第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射し、偏光
方向が互いに直交する２つの直線偏光に分けられ、それ
ぞれの直線偏光はフォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２
に入射する。フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２から
の信号を処理することにより、Ｘ−αＹに基づいた再生
が可能となる。
スプリッタＢＳによって図中下方向に曲げられた成分
は、第２の偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射し、偏光
方向が互いに直交する２つの直線偏光に分けられ、それ
ぞれの直線偏光はフォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２
に入射する。フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２から
の信号を処理することにより、Ｘ−αＹに基づいた再生
が可能となる。
【００６１】一方、媒体表面で反射した円偏光のうち、
ビームスプリッタＢＳ内を直進した成分は、再び１／４
波長板１／４ＷＰに入射して直線偏光となり、この直線
偏光は偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射して図中下側
に反射され、フォトダイオードＰＤ３に入射する。その
ため、レーザーダイオードＬＤにレーザービームが戻る
ことはない。なお、フォトダイオードＰＤ３を設けるこ
とは必須ではないが、フォトダイオードＰＤ３は、トラ
ッキングサーボやフォーカスサーボに利用することが可
能である。
ビームスプリッタＢＳ内を直進した成分は、再び１／４
波長板１／４ＷＰに入射して直線偏光となり、この直線
偏光は偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射して図中下側
に反射され、フォトダイオードＰＤ３に入射する。その
ため、レーザーダイオードＬＤにレーザービームが戻る
ことはない。なお、フォトダイオードＰＤ３を設けるこ
とは必須ではないが、フォトダイオードＰＤ３は、トラ
ッキングサーボやフォーカスサーボに利用することが可
能である。
【００６２】図４に、本発明の再生方法を実施するため
の再生装置の他の構成例を示す。この再生装置におい
て、レーザーダイオードＬＤから出射された直線偏光の
偏光方向は、紙面に対して４５°傾いている。この直線
偏光のうちビームスプリッタＢＳ内を直進した成分は、
レンズ（Lens）によって媒体（Disk）表面に集光され
る。
の再生装置の他の構成例を示す。この再生装置におい
て、レーザーダイオードＬＤから出射された直線偏光の
偏光方向は、紙面に対して４５°傾いている。この直線
偏光のうちビームスプリッタＢＳ内を直進した成分は、
レンズ（Lens）によって媒体（Disk）表面に集光され
る。
【００６３】媒体表面で反射した直線偏光のうち、ビー
ムスプリッタＢＳによって図中下方向に曲げられた成分
は、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射し、偏光方向が
互いに直交する２つの直線偏光に分けられ、それぞれの
直線偏光はフォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２に入射
する。フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２からの信号
を処理することにより、Ｘ−αＹに基づいた再生が可能
となる。
ムスプリッタＢＳによって図中下方向に曲げられた成分
は、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射し、偏光方向が
互いに直交する２つの直線偏光に分けられ、それぞれの
直線偏光はフォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２に入射
する。フォトダイオードＰＤ１およびＰＤ２からの信号
を処理することにより、Ｘ−αＹに基づいた再生が可能
となる。
【００６４】次に、本発明の再生方法が適用される媒体
の構成例について説明する。
の構成例について説明する。
【００６５】本発明が適用される媒体は、図１（Ｂ）お
よび図１（Ｃ）に示すように、ｘ0成分の光量変化パタ
ーンとｙ0成分の光量変化パターンとが異なるものであ
ればよく、そのほかの構成は特に限定されない。このよ
うな媒体としては、例えば前記特開２００１−２５０２
７４号公報および前記Jpn.J.Appl.Phys.Vol.40(2001)p
p.1624-1628に記載された媒体が挙げられる。
よび図１（Ｃ）に示すように、ｘ0成分の光量変化パタ
ーンとｙ0成分の光量変化パターンとが異なるものであ
ればよく、そのほかの構成は特に限定されない。このよ
うな媒体としては、例えば前記特開２００１−２５０２
７４号公報および前記Jpn.J.Appl.Phys.Vol.40(2001)p
p.1624-1628に記載された媒体が挙げられる。
【００６６】これらの媒体は、特定の材料から構成さ
れ、かつ前記特定の材料のそれぞれに対応した特定の厚
さをもつ層（機能層）を有するものである。前記特定の
材料としては、例えば、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｐｔ、
Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｐｄ、Ｓｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｔ
ｅ、ＺｎおよびＢｉから選択される少なくとも１種の元
素を含む単体もしくは合金またはその化合物が好まし
い。合金または化合物としては、前記したように、結晶
質−非晶質転移を利用する相変化材料も使用できる。
れ、かつ前記特定の材料のそれぞれに対応した特定の厚
さをもつ層（機能層）を有するものである。前記特定の
材料としては、例えば、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｐｔ、
Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｐｄ、Ｓｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｔ
ｅ、ＺｎおよびＢｉから選択される少なくとも１種の元
素を含む単体もしくは合金またはその化合物が好まし
い。合金または化合物としては、前記したように、結晶
質−非晶質転移を利用する相変化材料も使用できる。
【００６７】
【発明の効果】本発明では、解像限界付近の寸法または
解像限界を下回る寸法をもつピットや記録マークを再生
する際に、高い再生出力が得られ、また、再生信号の欠
落を防ぐことができる。
解像限界を下回る寸法をもつピットや記録マークを再生
する際に、高い再生出力が得られ、また、再生信号の欠
落を防ぐことができる。
【図１】（Ａ）は、シミュレーションに用いたマーク列
のパターンを示す断面図である。（Ｂ）は、ｙ0成分の
光量Ｙ0を示すグラフである。（Ｃ）は、ｘ0成分の光量
Ｘ0を示すグラフである。（Ｄ）は、Ｘ0−αＹ0を示す
グラフである。
のパターンを示す断面図である。（Ｂ）は、ｙ0成分の
光量Ｙ0を示すグラフである。（Ｃ）は、ｘ0成分の光量
Ｘ0を示すグラフである。（Ｄ）は、Ｘ0−αＹ0を示す
グラフである。
【図２】（Ａ）は、シミュレーションに用いたマーク列
のパターンを示す断面図である。（Ｂ）は、ｙ0成分の
光量Ｙ0を示すグラフである。（Ｃ）は、ｘ0成分の光量
Ｘ0を示すグラフである。（Ｄ）は、Ｘ0−αＹ0を示す
グラフである。
のパターンを示す断面図である。（Ｂ）は、ｙ0成分の
光量Ｙ0を示すグラフである。（Ｃ）は、ｘ0成分の光量
Ｘ0を示すグラフである。（Ｄ）は、Ｘ0−αＹ0を示す
グラフである。
【図３】本発明の再生装置の構成例を説明するための図
である。
である。
【図４】本発明の再生装置の他の構成例を説明するため
の図である。
の図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 福田 妃佐子
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人産業技術総合研究所つくばセンター内
(72)発明者 富永 淳二
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人産業技術総合研究所つくばセンター内
(72)発明者 阿刀田 伸史
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人産業技術総合研究所つくばセンター内
(72)発明者 菊川 隆
東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ
ーディーケイ株式会社内
Ｆターム(参考） 5D029 WA20 WC04 WC06 WD10 WD11
5D090 AA01 CC04 CC14 EE11 FF17
Claims (14)
- 【請求項１】 マークとスペースとが配列してなるマー
ク列が存在する情報記録層を有する光情報媒体に対し、
マーク列をレーザービームで走査し、反射したレーザー
ビームの光量変化パターンに基づいて、マーク列を読み
出す方法であって、 マーク列で反射したレーザービームに含まれる偏光成分
とマーク列とのなす角の大きさをθとし、θが０°であ
る偏光成分をｘ0成分とし、θが９０°である偏光成分
をｙ0成分としたとき、 ｘ0成分の光量変化を少なくとも利用してマーク列を読
み出す光情報媒体の再生方法。 - 【請求項２】 マーク列で反射したレーザービームから
θが０°以上９０°未満である直線偏光を取り出し、こ
の直線偏光の光量変化を少なくとも利用してマーク列を
読み出す請求項１の光情報媒体の再生方法。 - 【請求項３】 マーク列で反射したレーザービームから
θが０°以上４５°未満である直線偏光を取り出し、こ
の直線偏光の光量変化を少なくとも利用してマーク列を
読み出す請求項１の光情報媒体の再生方法。 - 【請求項４】 マーク列で反射したレーザービームから
θが０°以上５°以下である直線偏光を取り出し、この
直線偏光の光量変化を少なくとも利用してマーク列を読
み出す請求項１の光情報媒体の再生方法。 - 【請求項５】 マーク列が、長さの相異なる複数種のマ
ークと、長さの相異なる複数種のスペースとを含むもの
であり、 ｘ0成分の光量変化パターンとｙ0成分の光量変化パター
ンとの相違に基づいてマーク列を読み出す請求項１〜４
のいずれかの光情報媒体の再生方法。 - 【請求項６】 マーク列で反射したレーザービームか
ら、θの相異なる２種の直線偏光を取り出し、 前記２種の直線偏光のうち、θがより小さい直線偏光を
ｘ偏光とし、θがより大きい直線偏光をｙ偏光としたと
き、 ｘ偏光の光量からｙ偏光の光量の倍数を減じた値の変化
に基づいてマーク列を読み出すことにより、ｘ偏光だけ
では読み出せなかったマークおよび／またはスペースを
読み出す請求項５の光情報媒体の再生方法。 - 【請求項７】 ｘ偏光の光量をＸとし、ｙ偏光の光量を
Ｙとし、最長マークにおけるＸ／ＹをαLMとしたとき、 Ｘ−αLMＹの変化に基づいてマーク列を読み出す請求項
６の光情報媒体の再生方法。 - 【請求項８】 ｘ偏光のθが０°以上４５°未満であ
り、ｙ偏光のθが４５°超９０°以下である請求項６ま
たは７の光情報媒体の再生方法。 - 【請求項９】 ｘ偏光のθが０°以上５°以下であり、
ｙ偏光のθが８５°以上９０°以下である請求項６また
は７の光情報媒体の再生方法。 - 【請求項１０】 マーク列を読み出すためのレーザービ
ームの波長をλとし、レーザービームをマーク列に照射
するための光学系の対物レンズの開口数をＮＡとしたと
き、 マークの最小長さＭLが０．３６λ／ＮＡ以下である請
求項１〜９のいずれかの光情報媒体の再生方法。 - 【請求項１１】 レーザービームの波長をλとし、レー
ザービームをマーク列に照射するための光学系の対物レ
ンズの開口数をＮＡとしたとき、 マークの最小長さＭLが０．２５λ／ＮＡ未満である請
求項１〜９のいずれかの光情報媒体の再生方法。 - 【請求項１２】 マークが、情報記録層の形状変化およ
び／または性質変化によって形成されたものである請求
項１〜１１のいずれかの光情報媒体の再生方法。 - 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかの再生方法
に用いられる再生装置であって、 少なくともｘ0成分を含む直線偏光を検出する手段を有
する光情報媒体の再生装置。 - 【請求項１４】 θの相異なる２種の直線偏光を独立し
て検出する手段を有する請求項１３の光情報媒体の再生
装置。
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