JP2004086948A - 多値情報再生方法および多値情報再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】情報ピットの幅が波長よりも小さくなり偏光特性を有するようになっても精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生すること。
【解決手段】多値情報再生方法は、偏光特性を有する情報ピットが形成された光記録媒体にｓ偏光とｐ偏光を照射するステップと、ｓ偏光とｐ偏光ごとに光記録媒体で反射された光の量を検出するステップと、検出された反射光量に基づきｓ偏光とｐ偏光それぞれの光ごとに変調度を算出するステップと（Ｓ０１）、算出された複数の変調度を比較し、大小関係の組合せから多値情報を検出するステップ（Ｓ０２〜Ｓ０９）とを含む。
【選択図】 図５
【解決手段】多値情報再生方法は、偏光特性を有する情報ピットが形成された光記録媒体にｓ偏光とｐ偏光を照射するステップと、ｓ偏光とｐ偏光ごとに光記録媒体で反射された光の量を検出するステップと、検出された反射光量に基づきｓ偏光とｐ偏光それぞれの光ごとに変調度を算出するステップと（Ｓ０１）、算出された複数の変調度を比較し、大小関係の組合せから多値情報を検出するステップ（Ｓ０２〜Ｓ０９）とを含む。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多値情報再生方法および多値情報再生装置に関し、特に、多値記録を行うことにより記録密度を高めた光記録媒体から多値情報を再生する多値情報再生方法および多値情報再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に広く利用されている光記録媒体には、光記録媒体上に物理的に形成された凹凸により２値情報が記録されている。このような光記録媒体から２値情報を再生する場合には、光記録媒体に光を照射して反射光量の変化を検出することにより凹凸の有無を検出している。また、それらの光記録媒体を改良して多値情報の記録を可能とし、多値情報が記録された光記録媒体から多値情報を再生する技術が、特開平１１―７６６１号公報に記載されている。図８を参照しながら特開平１１―７６６１号公報に記載された多値記録された光記録媒体の再生方法の説明を行う。この方式では、光記録媒体上に形成された記録トラックを半径方向に２分割して、それぞれの領域を第１記録部および第２記録部とし、各記録部の底面が平面となる場合を第１の記録状態、４５°の傾斜角を持つ傾斜面となる場合を第２の記録状態とする。
【０００３】
第１の記録状態では記録部の底面が平面で、かつその深さがλ／２となっており、溝のない部分で反射された光と底面部で反射された光の位相差はλである。すなわち各反射光は同相となるので、入射した光は溝で変調されずにそのまま反射され、信号強度は０（最小）となる。一方、第２の記録状態では、幾何光学的な深さが３λ／４となっており、溝のない部分で反射された光と、底面部及び側面部で反射された光の位相差は３λ／２、すなわち底面部及び側面部で反射された光の位相は逆相となっている。従って、底面部及び側面部で反射された光がお互いに打ち消しあう状態となり、入射光は溝の存在により最も変調を受け、信号強度は最大になる。
【０００４】
例えば、第１の記録部、第２の記録部共に第１の記録状態となるように、各記録部の底面形状を形成した場合を０（図８（Ａ））、第１の記録部が第２の記録状態になるように、かつ、第２の記録部が第１の記録状態になるように各記録部の底面形状が形成された場合を１（図８（Ｂ））、第１の記録部が第１の記録状態になるように、かつ、第２の記録部が第２の記録状態となるように各記録部の底面形状を形成された場合を２（図８（Ｃ））、第１の記録部及び第２の記録部共に第２の記録状態になるように各記録部の底面形状が形成されている場合を３（図８（Ｄ））、のように各記録部と記録状態を組み合わせることで、４値記録を実現することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１―７６６１号公報に記載の方式では、幾何光学的に溝底部と溝上面から反射される光の位相差を求め、反射光量が最大または最小となるように溝の形状を決定している。実際には、溝の幅がこの光記録媒体を再生する光の波長よりも小さくなると、信号光量に偏光特性が生じるため、幾何光学的に溝底部と溝上面から反射される光の位相差から求めた設計値通りの信号量が得られなくなってしまうという問題がある。ここで述べる偏光特性とは光記録媒体を再生する光の偏光方向により、反射光量が変化することを意味している。
【０００６】
また、特開平１１―７６６１号公報に記載の方式では、半径方向に溝を分割し、さらに断面形状が三角形もしくは矩形となるように溝を形成する必要があることから、高密度化のため溝の幅を小さくしていくと、溝底面部の形状（特に三角形の場合）を精度よく作製することは非常に困難となる。
【０００７】
本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであって、この発明の目的の１つは、光記録媒体の記録情報を多値化することによって記録密度を向上させるとともに、光記録媒体の構造を単純にすることが可能な多値情報再生方法および多値情報再生装置を提供することである。
【０００８】
この発明の他の目的は、情報ピットの幅が波長よりも小さくなり偏光特性を有するようになっても精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能な多値情報再生方法および多値情報再生装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、多値情報再生方法は、偏光特性を有する情報ピットが形成された光記録媒体に複数の偏光状態を有する光を照射するステップと、複数の偏光状態それぞれの光ごとに光記録媒体で反射された光の量を検出するステップと、検出された反射光量に基づき複数の偏光状態それぞれの光ごとに変調度を算出するステップと、算出された複数の変調度を比較し、大小関係の組合せから多値情報を検出するステップとを含む。
【００１０】
この発明にしたがえば、情報ピットが偏光特性を有するため、情報ピットの深さの違いにより１つの情報ピットに多値情報を記憶させることができる。また、深さの異なる情報ピットを形成するだけでよいので、光記録媒体の構造を単純にすることができる。さらに、複数の偏光状態それぞれの光ごとに変調度が算出され、それらの大小関係の組合せから多値情報が検出されるので、情報ピットの幅が波長よりも小さくなり偏光特性を有するようになっても精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能な多値情報再生方法を提供することができる。
【００１１】
好ましくは、複数の偏光状態を有する光は、光記録媒体の情報ピットが形成されたトラックの方向に偏光する第１の光と、第１の光の偏光方向に直交する方向に偏光する第２の光とを含む。
【００１２】
この発明に従えば、偏光方向が直交する２つの偏光が用いられるので、光学系の構成を簡略化することができる。
【００１３】
好ましくは、多値情報を検出するステップは、第１の光の変調度と第２の光の変調度が略等しいときに第１の記録状態を検出し、第１の光の変調度が第２の光の変調度よりも大きいときに第２の記録状態を検出し、第１の光の変調度が第２の光の変調度よりも小さいときに第３の記録状態を検出する。
【００１４】
この発明に従えば、第１の偏光状態の偏光と第２の偏光状態の偏光それぞれに対する変調度の大小関係から情報ピットの記録状態が検出されるので、精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能となる。
【００１５】
この発明の他の局面によれば、多値情報再生装置は、偏光特性を有する情報ピットが形成された光記録媒体に記録された多値情報を再生する多値情報再生装置であって、複数の偏光状態を有する光を照射する光照射手段と、複数の偏光状態それぞれの光ごとに光記録媒体で反射された光の量を検出する光検出手段と、検出された光量に基づき複数の偏光状態それぞれの光ごとに変調度を算出する算出手段と、算出された複数の変調度を比較し、大小関係の組合せから多値情報を検出する検出手段とを備える。
【００１６】
この発明に従えば、情報ピットが偏光特性を有するため、情報ピットの深さの違いにより１つの情報ピットに多値情報を記憶させることができる。また、深さの異なる情報ピットを形成するだけでよいので、光記録媒体の構造を単純にすることができる。さらに、複数の偏光状態それぞれの光ごとに変調度が算出され、それらの大小関係の組合せから多値情報が検出されるので、情報ピットの幅が波長よりも小さくなり偏光特性を有するようになっても精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能な多値情報再生装置を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態における光ピックアップ装置について図面を参照して説明する。なお、図中同一符号は同一または相当する部材を示し、重複する説明は繰返さない。図１は、本実施の形態における光ピックアップ装置で再生する情報を記録した光記録媒体を説明するための図である。図１（Ａ）は、光記録媒体の一部を拡大して示す図である。図１（Ｂ）は、情報ピットが形成された光記録媒体の断面図である。本実施の形態においては、光記録媒体の再生波長を６５０ｎｍとし、光記録媒体に光を集光する対物レンズのＮＡを０．６としている。また、光記録媒体の情報ピットが記録されているトラックの間隔（ｔｐ）を０．７４μｍとし、トラック幅（ｗ）を０．３μｍとしている。さらに、情報ピットを再生する光は、情報ピットが記録されているトラックに対して平行な偏光状態をｐ偏光、垂直な偏光状態をｓ偏光としている。
【００１８】
図２は、入射する偏光ごとの情報ピットの深さ（ｄ）と変調度との関係を示した図である。変調度とは、情報ピット部に照射した光の反射光量をＡ、光記録媒体の平坦部（例えばミラー部）に照射した光の反射光量をＢとした場合に、（Ｂ−Ａ）／Ｂで定義される。図２に示すように、変調度が情報ピットの深さにより変動し、その変動は入射光の偏光状態の違いにより異なる。したがって、情報ピットの偏光特性は、情報ピットの深さに依存し、情報ピットの深さが違えば情報ピットの偏光特性も異なる。
【００１９】
次に、偏光特性を有する情報ピットを用いた多値記録情報の再生方法について説明する。図２に基づき情報ピットの深さを次のように定義する。
【００２０】
（１） 深さｄ０：光記録媒体の平坦部の深さ。
（２） 深さｄ１：ｐ偏光の光を情報ピットに照射して得られる変調度がｓ偏光の光を情報ピットに照射して得られる変調度よりも大きくなるような情報ピット深さ。
【００２１】
（３） ｄ２：ｐ偏光の光およびｓ偏光の光のどちらを照射しても得られる変調度が略等しくなるような情報ピット深さ。
【００２２】
（４） ｄ３：ｐ偏光の光を情報ピットに照射して得られる変調度がｓ偏光の光を照射して得られる変調度よりも小さくなるような情報ピット深さ。
【００２３】
なお、光記録媒体の平坦部の深さｄ０は、情報ピットの深さが０の場合である。
【００２４】
通常、光記録媒体の変調度のばらつきは５％程度であるので、変調度の大小関係を比較する場合には、情報ピットの深さは変調度の差が好ましくは１０％以上ある深さを選択すればよい。また、略等しい変調度とは、変調度の差が好ましくは１０％より小さくなるような深さを選択すればよい。
【００２５】
次に、多値情報が記録された光記録媒体を再生する光ピックアップ装置について説明する。図３は、本実施の形態における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。この光ピックアップ装置は、ｐ偏光およびｓ偏光の光を照射し、各光の変調度を測定する。図３を参照して、光ピックアップ装置は、光を発する半導体レーザ１０１と、偏光ビームスプリッタ１０２と、１／２波長板１０３と、コリメータ１０４と、対物レンズ１０５と、光の量を検出する光検出器１０８とを含む。
【００２６】
半導体レーザ１０１は、図中に示すｚ軸方向に偏光された光を放射する。半導体レーザ１０１から放射された光は、偏光ビームスプリッタ１０２で２回反射され、１／２波長板１０３を通過する。１／２波長板１０３は、図４（Ａ）に示すようにその光学軸がｚ軸に対して２２．５度傾いて構成されている。このため、半導体レーザ１０１から放射された光はｚ軸方向に偏光された光からｚ軸に対して４５度傾いた偏光の光に変換される。
【００２７】
１／２波長板１０３を通過した光はコリメータ１０４を透過して平行光となり、対物レンズ１０５により光記録媒体１０６に集光される。このとき、集光された光の偏光方向は、光記録媒体１０６のトラック方向に対して４５度傾いており、図１で示したｐ偏光とｓ偏光成分をそれぞれ同じ量だけ含んでいる。光記録媒体１０６で反射された光は、対物レンズ１０５、コリメータ１０４を通過し、さらに１／２波長板１０３でｙ軸方向の偏光に変えられる。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ１０２は、異方性光学材料１０７を含む。異方性光学材料１０７は、図４（Ｂ）に示すようにｚ軸方向に対してその光学軸が４５度傾いている。このため、１／２波長板１０３により変換されたｙ軸方向の偏光の光は、ｐ偏光（ｙ軸方向）とｓ偏光（ｚ軸方向）の光に分離され、光検出器１０８でそれぞれ受光される。そして、光検出器１０８で受光されたそれぞれの偏光の光量に基づいて各偏光の変調度が求められる。このように、光記録媒体１０６にｐ偏光成分とｓ偏光成分の光を同時に照射して、光記録媒体１０６に形成されている情報ピットの偏光特性を同時に検出することができる。
【００２９】
図５は、偏光特性が記録された情報ピットから得られる変調度を比較して多値を検出する処理の流れを示すフローチャートである。図５を参照して、前述した光記録媒体の再生装置により、ｐ偏光およびｓ偏光の光に対する変調度Ｍｐ、Ｍｓを求める（ステップＳ０１）。ＭｐとＭｓが略等しく、かつ略０である場合（ステップＳ０２でＹＥＳ）は、情報ピットの深さがｄ０の場合であると判別できるのでこの記録状態を０とする（ステップＳ０３）。また、ＭｐがＭｓよりも大きい場合（ステップＳ０４でＹＥＳ）は、情報ピットの深さｄがｄ１であると判別できるので、この記録状態を１とする（ステップＳ０５）。ＭｐとＭｓが略等しく、かつ、０でない場合（ステップＳ０６でＹＥＳ）は、情報ピットの深さｄはｄ２であると判別できるので、この記録状態を２とする（ステップＳ０７）。また、ＭｐがＭｓよりも小さい場合は（ステップＳ０８でＹＥＳ）、情報ピットの深さｄはｄ３であると判別できるので、この記録状態を３とする（ステップＳ０９）。
【００３０】
このように、ＭｐとＭｓを比較することにより、光記録媒体から４値の情報を再生することができる。
【００３１】
図６は、本発明の実施の形態に係る多値情報を記録した光記録媒体の一例を示した図である。図６に示す例では、４進数で「０１０２０３」の情報を記録する場合の例を示している。図６を参照して、深さがｄ０、ｄ１、ｄ０、ｄ２、ｄ０、ｄ３の情報ピットを順に配列することにより、４進数で「０１０２０３」の情報を記録することができる。このように、ｄ０〜ｄ３の深さを持った情報ピットを組み合わせることにより、４進数の情報を記録することが可能となる。
【００３２】
本実施の形態における光記録媒体は、情報ピットの深さを異ならせることにより、情報ピットの偏光特性を異ならせている。そして、光ピックアップ装置では、ｓ偏光とｐ偏光の変調度の大小関係から情報ピットの偏光特性を検出するので、情報ピットの幅が光ピックアップ装置の照射する光の波長よりも小さくなった場合でも、情報ピットの偏光特性を検出することができ、検出精度の向上を図ることができる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、光記録媒体に形成される情報ピットの断面形状が矩形の場合について述べてきたが、偏光特性を有する情報ピットであれば、半円形、逆三角形などのどのような断面形状を有していても良い。
【００３４】
また、本実施の形態では、光記録媒体を再生する光の偏光状態について、光記録媒体のトラックに対して平行な偏光状態のｐ偏光と垂直な偏光状態のｓ偏光との２種類の光を用いて説明を行ったが、他の偏光状態の光を組み合わせて、さらに記録密度を上げるように構成しても良い。
【００３５】
図７を用いて３つの偏光状態の光を用いた、多値記憶情報の再生方法について説明する。図７は、第１から第３の偏光状態の光それぞれについて情報ピットの深さに対する変調度の関係の一例を示した図である。図７においても上述したように、各偏光状態の光に対する変調度の大小関係によって、深さｄ０からｄ５を設定する。それぞれの深さにおける記録状態を０から５とすることにより、さらに多くの多値記録情報を再生することが可能となる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態における光記録媒体は、深さが異なることにより偏光特性が異なる情報ピットが形成される。このため、１つの情報ピットで多値情報を記録できるので光記録媒体の記録密度を向上させることができる。
【００３７】
また、光ピックアップ装置では、ｐ偏光とｓ偏光それぞれの反射光の光量（強度）を検出し、検出された光量から算出される変調度の大小を検出することにより４種類の情報ピットの深さを検出する。このため、光ピックアップ装置では、情報ピットの幅が波長よりも小さくなり偏光特性を有するようになっても精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能となる。
【００３８】
また、光記録媒体のトラックに垂直な偏光状態のｓ偏光と水平な直線偏光状態のｐ偏光を用いるので、光学系の構成を簡略化することができる。
【００３９】
また、第１の偏光状態の偏光と第２の偏光状態の偏光それぞれに対する変調度を検出し、その大小関係から情報ピットの偏光特性を検出する。このため、１つの情報ピットから多値の情報が検出されるので記録密度を向上させることができ、精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能となる。
【００４０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における光ピックアップ装置で再生する情報を記録した光記録媒体を説明するための図である。
【図２】入射する偏光ごとの情報ピットの深さ（ｄ）と変調度との関係を示した図である。
【図３】本実施の形態における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図４】本実施の形態における光ピックアップ装置の１／２波長板および異方性光学材料それぞれの光学軸を示す図である。
【図５】偏光特性が記録された情報ピットから得られる変調度を比較して多値を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る多値情報を記録した光記録媒体の一例を示した図である。
【図７】第１から第３の偏光状態の光それぞれについて情報ピットの深さに対する変調度の関係の一例を示した図である。
【図８】従来技術による多値記録媒体の再生方法を示した図である。
【符号の説明】
１０１ 半導体レーザ、１０２ 偏光ビームスプリッタ、１０３ １／２波長板、１０４ コリメータ、１０５ 対物レンズ、１０６ 光記録媒体、１０７ 異方性光学材料、１０８ 光検出器。
【発明の属する技術分野】
本発明は、多値情報再生方法および多値情報再生装置に関し、特に、多値記録を行うことにより記録密度を高めた光記録媒体から多値情報を再生する多値情報再生方法および多値情報再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に広く利用されている光記録媒体には、光記録媒体上に物理的に形成された凹凸により２値情報が記録されている。このような光記録媒体から２値情報を再生する場合には、光記録媒体に光を照射して反射光量の変化を検出することにより凹凸の有無を検出している。また、それらの光記録媒体を改良して多値情報の記録を可能とし、多値情報が記録された光記録媒体から多値情報を再生する技術が、特開平１１―７６６１号公報に記載されている。図８を参照しながら特開平１１―７６６１号公報に記載された多値記録された光記録媒体の再生方法の説明を行う。この方式では、光記録媒体上に形成された記録トラックを半径方向に２分割して、それぞれの領域を第１記録部および第２記録部とし、各記録部の底面が平面となる場合を第１の記録状態、４５°の傾斜角を持つ傾斜面となる場合を第２の記録状態とする。
【０００３】
第１の記録状態では記録部の底面が平面で、かつその深さがλ／２となっており、溝のない部分で反射された光と底面部で反射された光の位相差はλである。すなわち各反射光は同相となるので、入射した光は溝で変調されずにそのまま反射され、信号強度は０（最小）となる。一方、第２の記録状態では、幾何光学的な深さが３λ／４となっており、溝のない部分で反射された光と、底面部及び側面部で反射された光の位相差は３λ／２、すなわち底面部及び側面部で反射された光の位相は逆相となっている。従って、底面部及び側面部で反射された光がお互いに打ち消しあう状態となり、入射光は溝の存在により最も変調を受け、信号強度は最大になる。
【０００４】
例えば、第１の記録部、第２の記録部共に第１の記録状態となるように、各記録部の底面形状を形成した場合を０（図８（Ａ））、第１の記録部が第２の記録状態になるように、かつ、第２の記録部が第１の記録状態になるように各記録部の底面形状が形成された場合を１（図８（Ｂ））、第１の記録部が第１の記録状態になるように、かつ、第２の記録部が第２の記録状態となるように各記録部の底面形状を形成された場合を２（図８（Ｃ））、第１の記録部及び第２の記録部共に第２の記録状態になるように各記録部の底面形状が形成されている場合を３（図８（Ｄ））、のように各記録部と記録状態を組み合わせることで、４値記録を実現することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１―７６６１号公報に記載の方式では、幾何光学的に溝底部と溝上面から反射される光の位相差を求め、反射光量が最大または最小となるように溝の形状を決定している。実際には、溝の幅がこの光記録媒体を再生する光の波長よりも小さくなると、信号光量に偏光特性が生じるため、幾何光学的に溝底部と溝上面から反射される光の位相差から求めた設計値通りの信号量が得られなくなってしまうという問題がある。ここで述べる偏光特性とは光記録媒体を再生する光の偏光方向により、反射光量が変化することを意味している。
【０００６】
また、特開平１１―７６６１号公報に記載の方式では、半径方向に溝を分割し、さらに断面形状が三角形もしくは矩形となるように溝を形成する必要があることから、高密度化のため溝の幅を小さくしていくと、溝底面部の形状（特に三角形の場合）を精度よく作製することは非常に困難となる。
【０００７】
本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであって、この発明の目的の１つは、光記録媒体の記録情報を多値化することによって記録密度を向上させるとともに、光記録媒体の構造を単純にすることが可能な多値情報再生方法および多値情報再生装置を提供することである。
【０００８】
この発明の他の目的は、情報ピットの幅が波長よりも小さくなり偏光特性を有するようになっても精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能な多値情報再生方法および多値情報再生装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、多値情報再生方法は、偏光特性を有する情報ピットが形成された光記録媒体に複数の偏光状態を有する光を照射するステップと、複数の偏光状態それぞれの光ごとに光記録媒体で反射された光の量を検出するステップと、検出された反射光量に基づき複数の偏光状態それぞれの光ごとに変調度を算出するステップと、算出された複数の変調度を比較し、大小関係の組合せから多値情報を検出するステップとを含む。
【００１０】
この発明にしたがえば、情報ピットが偏光特性を有するため、情報ピットの深さの違いにより１つの情報ピットに多値情報を記憶させることができる。また、深さの異なる情報ピットを形成するだけでよいので、光記録媒体の構造を単純にすることができる。さらに、複数の偏光状態それぞれの光ごとに変調度が算出され、それらの大小関係の組合せから多値情報が検出されるので、情報ピットの幅が波長よりも小さくなり偏光特性を有するようになっても精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能な多値情報再生方法を提供することができる。
【００１１】
好ましくは、複数の偏光状態を有する光は、光記録媒体の情報ピットが形成されたトラックの方向に偏光する第１の光と、第１の光の偏光方向に直交する方向に偏光する第２の光とを含む。
【００１２】
この発明に従えば、偏光方向が直交する２つの偏光が用いられるので、光学系の構成を簡略化することができる。
【００１３】
好ましくは、多値情報を検出するステップは、第１の光の変調度と第２の光の変調度が略等しいときに第１の記録状態を検出し、第１の光の変調度が第２の光の変調度よりも大きいときに第２の記録状態を検出し、第１の光の変調度が第２の光の変調度よりも小さいときに第３の記録状態を検出する。
【００１４】
この発明に従えば、第１の偏光状態の偏光と第２の偏光状態の偏光それぞれに対する変調度の大小関係から情報ピットの記録状態が検出されるので、精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能となる。
【００１５】
この発明の他の局面によれば、多値情報再生装置は、偏光特性を有する情報ピットが形成された光記録媒体に記録された多値情報を再生する多値情報再生装置であって、複数の偏光状態を有する光を照射する光照射手段と、複数の偏光状態それぞれの光ごとに光記録媒体で反射された光の量を検出する光検出手段と、検出された光量に基づき複数の偏光状態それぞれの光ごとに変調度を算出する算出手段と、算出された複数の変調度を比較し、大小関係の組合せから多値情報を検出する検出手段とを備える。
【００１６】
この発明に従えば、情報ピットが偏光特性を有するため、情報ピットの深さの違いにより１つの情報ピットに多値情報を記憶させることができる。また、深さの異なる情報ピットを形成するだけでよいので、光記録媒体の構造を単純にすることができる。さらに、複数の偏光状態それぞれの光ごとに変調度が算出され、それらの大小関係の組合せから多値情報が検出されるので、情報ピットの幅が波長よりも小さくなり偏光特性を有するようになっても精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能な多値情報再生装置を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態における光ピックアップ装置について図面を参照して説明する。なお、図中同一符号は同一または相当する部材を示し、重複する説明は繰返さない。図１は、本実施の形態における光ピックアップ装置で再生する情報を記録した光記録媒体を説明するための図である。図１（Ａ）は、光記録媒体の一部を拡大して示す図である。図１（Ｂ）は、情報ピットが形成された光記録媒体の断面図である。本実施の形態においては、光記録媒体の再生波長を６５０ｎｍとし、光記録媒体に光を集光する対物レンズのＮＡを０．６としている。また、光記録媒体の情報ピットが記録されているトラックの間隔（ｔｐ）を０．７４μｍとし、トラック幅（ｗ）を０．３μｍとしている。さらに、情報ピットを再生する光は、情報ピットが記録されているトラックに対して平行な偏光状態をｐ偏光、垂直な偏光状態をｓ偏光としている。
【００１８】
図２は、入射する偏光ごとの情報ピットの深さ（ｄ）と変調度との関係を示した図である。変調度とは、情報ピット部に照射した光の反射光量をＡ、光記録媒体の平坦部（例えばミラー部）に照射した光の反射光量をＢとした場合に、（Ｂ−Ａ）／Ｂで定義される。図２に示すように、変調度が情報ピットの深さにより変動し、その変動は入射光の偏光状態の違いにより異なる。したがって、情報ピットの偏光特性は、情報ピットの深さに依存し、情報ピットの深さが違えば情報ピットの偏光特性も異なる。
【００１９】
次に、偏光特性を有する情報ピットを用いた多値記録情報の再生方法について説明する。図２に基づき情報ピットの深さを次のように定義する。
【００２０】
（１） 深さｄ０：光記録媒体の平坦部の深さ。
（２） 深さｄ１：ｐ偏光の光を情報ピットに照射して得られる変調度がｓ偏光の光を情報ピットに照射して得られる変調度よりも大きくなるような情報ピット深さ。
【００２１】
（３） ｄ２：ｐ偏光の光およびｓ偏光の光のどちらを照射しても得られる変調度が略等しくなるような情報ピット深さ。
【００２２】
（４） ｄ３：ｐ偏光の光を情報ピットに照射して得られる変調度がｓ偏光の光を照射して得られる変調度よりも小さくなるような情報ピット深さ。
【００２３】
なお、光記録媒体の平坦部の深さｄ０は、情報ピットの深さが０の場合である。
【００２４】
通常、光記録媒体の変調度のばらつきは５％程度であるので、変調度の大小関係を比較する場合には、情報ピットの深さは変調度の差が好ましくは１０％以上ある深さを選択すればよい。また、略等しい変調度とは、変調度の差が好ましくは１０％より小さくなるような深さを選択すればよい。
【００２５】
次に、多値情報が記録された光記録媒体を再生する光ピックアップ装置について説明する。図３は、本実施の形態における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。この光ピックアップ装置は、ｐ偏光およびｓ偏光の光を照射し、各光の変調度を測定する。図３を参照して、光ピックアップ装置は、光を発する半導体レーザ１０１と、偏光ビームスプリッタ１０２と、１／２波長板１０３と、コリメータ１０４と、対物レンズ１０５と、光の量を検出する光検出器１０８とを含む。
【００２６】
半導体レーザ１０１は、図中に示すｚ軸方向に偏光された光を放射する。半導体レーザ１０１から放射された光は、偏光ビームスプリッタ１０２で２回反射され、１／２波長板１０３を通過する。１／２波長板１０３は、図４（Ａ）に示すようにその光学軸がｚ軸に対して２２．５度傾いて構成されている。このため、半導体レーザ１０１から放射された光はｚ軸方向に偏光された光からｚ軸に対して４５度傾いた偏光の光に変換される。
【００２７】
１／２波長板１０３を通過した光はコリメータ１０４を透過して平行光となり、対物レンズ１０５により光記録媒体１０６に集光される。このとき、集光された光の偏光方向は、光記録媒体１０６のトラック方向に対して４５度傾いており、図１で示したｐ偏光とｓ偏光成分をそれぞれ同じ量だけ含んでいる。光記録媒体１０６で反射された光は、対物レンズ１０５、コリメータ１０４を通過し、さらに１／２波長板１０３でｙ軸方向の偏光に変えられる。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ１０２は、異方性光学材料１０７を含む。異方性光学材料１０７は、図４（Ｂ）に示すようにｚ軸方向に対してその光学軸が４５度傾いている。このため、１／２波長板１０３により変換されたｙ軸方向の偏光の光は、ｐ偏光（ｙ軸方向）とｓ偏光（ｚ軸方向）の光に分離され、光検出器１０８でそれぞれ受光される。そして、光検出器１０８で受光されたそれぞれの偏光の光量に基づいて各偏光の変調度が求められる。このように、光記録媒体１０６にｐ偏光成分とｓ偏光成分の光を同時に照射して、光記録媒体１０６に形成されている情報ピットの偏光特性を同時に検出することができる。
【００２９】
図５は、偏光特性が記録された情報ピットから得られる変調度を比較して多値を検出する処理の流れを示すフローチャートである。図５を参照して、前述した光記録媒体の再生装置により、ｐ偏光およびｓ偏光の光に対する変調度Ｍｐ、Ｍｓを求める（ステップＳ０１）。ＭｐとＭｓが略等しく、かつ略０である場合（ステップＳ０２でＹＥＳ）は、情報ピットの深さがｄ０の場合であると判別できるのでこの記録状態を０とする（ステップＳ０３）。また、ＭｐがＭｓよりも大きい場合（ステップＳ０４でＹＥＳ）は、情報ピットの深さｄがｄ１であると判別できるので、この記録状態を１とする（ステップＳ０５）。ＭｐとＭｓが略等しく、かつ、０でない場合（ステップＳ０６でＹＥＳ）は、情報ピットの深さｄはｄ２であると判別できるので、この記録状態を２とする（ステップＳ０７）。また、ＭｐがＭｓよりも小さい場合は（ステップＳ０８でＹＥＳ）、情報ピットの深さｄはｄ３であると判別できるので、この記録状態を３とする（ステップＳ０９）。
【００３０】
このように、ＭｐとＭｓを比較することにより、光記録媒体から４値の情報を再生することができる。
【００３１】
図６は、本発明の実施の形態に係る多値情報を記録した光記録媒体の一例を示した図である。図６に示す例では、４進数で「０１０２０３」の情報を記録する場合の例を示している。図６を参照して、深さがｄ０、ｄ１、ｄ０、ｄ２、ｄ０、ｄ３の情報ピットを順に配列することにより、４進数で「０１０２０３」の情報を記録することができる。このように、ｄ０〜ｄ３の深さを持った情報ピットを組み合わせることにより、４進数の情報を記録することが可能となる。
【００３２】
本実施の形態における光記録媒体は、情報ピットの深さを異ならせることにより、情報ピットの偏光特性を異ならせている。そして、光ピックアップ装置では、ｓ偏光とｐ偏光の変調度の大小関係から情報ピットの偏光特性を検出するので、情報ピットの幅が光ピックアップ装置の照射する光の波長よりも小さくなった場合でも、情報ピットの偏光特性を検出することができ、検出精度の向上を図ることができる。
【００３３】
なお、本実施の形態においては、光記録媒体に形成される情報ピットの断面形状が矩形の場合について述べてきたが、偏光特性を有する情報ピットであれば、半円形、逆三角形などのどのような断面形状を有していても良い。
【００３４】
また、本実施の形態では、光記録媒体を再生する光の偏光状態について、光記録媒体のトラックに対して平行な偏光状態のｐ偏光と垂直な偏光状態のｓ偏光との２種類の光を用いて説明を行ったが、他の偏光状態の光を組み合わせて、さらに記録密度を上げるように構成しても良い。
【００３５】
図７を用いて３つの偏光状態の光を用いた、多値記憶情報の再生方法について説明する。図７は、第１から第３の偏光状態の光それぞれについて情報ピットの深さに対する変調度の関係の一例を示した図である。図７においても上述したように、各偏光状態の光に対する変調度の大小関係によって、深さｄ０からｄ５を設定する。それぞれの深さにおける記録状態を０から５とすることにより、さらに多くの多値記録情報を再生することが可能となる。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態における光記録媒体は、深さが異なることにより偏光特性が異なる情報ピットが形成される。このため、１つの情報ピットで多値情報を記録できるので光記録媒体の記録密度を向上させることができる。
【００３７】
また、光ピックアップ装置では、ｐ偏光とｓ偏光それぞれの反射光の光量（強度）を検出し、検出された光量から算出される変調度の大小を検出することにより４種類の情報ピットの深さを検出する。このため、光ピックアップ装置では、情報ピットの幅が波長よりも小さくなり偏光特性を有するようになっても精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能となる。
【００３８】
また、光記録媒体のトラックに垂直な偏光状態のｓ偏光と水平な直線偏光状態のｐ偏光を用いるので、光学系の構成を簡略化することができる。
【００３９】
また、第１の偏光状態の偏光と第２の偏光状態の偏光それぞれに対する変調度を検出し、その大小関係から情報ピットの偏光特性を検出する。このため、１つの情報ピットから多値の情報が検出されるので記録密度を向上させることができ、精度良く光記録媒体に記録された多値情報を再生することが可能となる。
【００４０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における光ピックアップ装置で再生する情報を記録した光記録媒体を説明するための図である。
【図２】入射する偏光ごとの情報ピットの深さ（ｄ）と変調度との関係を示した図である。
【図３】本実施の形態における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図４】本実施の形態における光ピックアップ装置の１／２波長板および異方性光学材料それぞれの光学軸を示す図である。
【図５】偏光特性が記録された情報ピットから得られる変調度を比較して多値を検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係る多値情報を記録した光記録媒体の一例を示した図である。
【図７】第１から第３の偏光状態の光それぞれについて情報ピットの深さに対する変調度の関係の一例を示した図である。
【図８】従来技術による多値記録媒体の再生方法を示した図である。
【符号の説明】
１０１ 半導体レーザ、１０２ 偏光ビームスプリッタ、１０３ １／２波長板、１０４ コリメータ、１０５ 対物レンズ、１０６ 光記録媒体、１０７ 異方性光学材料、１０８ 光検出器。
Claims (4)
- 偏光特性を有する情報ピットが形成された光記録媒体に複数の偏光状態を有する光を照射するステップと、
前記複数の偏光状態それぞれの光ごとに光記録媒体で反射された光の量を検出するステップと、
前記検出された反射光量に基づき前記複数の偏光状態それぞれの光ごとに変調度を算出するステップと、
前記算出された複数の変調度を比較し、大小関係の組合せから多値情報を検出するステップとを含む、多値情報再生方法。 - 前記複数の偏光状態を有する光は、光記録媒体の情報ピットが形成されたトラックの方向に偏光する第１の光と、前記第１の光の偏光方向に直交する方向に偏光する第２の光とを含む、請求項１に記載の多値情報再生方法。
- 前記多値情報を検出するステップは、前記第１の光の変調度と前記第２の光の変調度が略等しいときに第１の記録状態を検出し、、
前記第１の光の変調度が前記第２の光の変調度よりも大きいときに第２の記録状態を検出し、
前記第１の光の変調度が前記第２の光の変調度よりも小さいときに第３の記録状態を検出する、請求項１に記載の多値情報再生方法。 - 偏光特性を有する情報ピットが形成された光記録媒体に記録された多値情報を再生する多値情報再生装置であって、
複数の偏光状態を有する光を照射する光照射手段と、
前記複数の偏光状態それぞれの光ごとに光記録媒体で反射された光の量を検出する光検出手段と、
前記検出された光量に基づき前記複数の偏光状態それぞれの光ごとに変調度を算出する算出手段と、
前記算出された複数の変調度を比較し、大小関係の組合せから多値情報を検出する検出手段とを備えた、多値情報再生装置。
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