JP3067873B2 - 光ディスク及び光ディスク再生装置 - Google Patents
光ディスク及び光ディスク再生装置Info
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- JP3067873B2 JP3067873B2 JP4007839A JP783992A JP3067873B2 JP 3067873 B2 JP3067873 B2 JP 3067873B2 JP 4007839 A JP4007839 A JP 4007839A JP 783992 A JP783992 A JP 783992A JP 3067873 B2 JP3067873 B2 JP 3067873B2
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/13—Optical detectors therefor
- G11B7/131—Arrangement of detectors in a multiple array
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/005—Reproducing
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/2407—Tracks or pits; Shape, structure or physical properties thereof
- G11B7/24085—Pits
- G11B7/24088—Pits for storing more than two values, i.e. multi-valued recording for data or prepits
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク及び光ディ
スク再生装置に関する。
スク再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図２０に示すように音楽情報や映
像情報を、情報記録面９５上における情報ピット９１の
ピット長さをパラメータとする信号に変換して記録し、
再生時には、この情報ピット９１にレーザ光を所定の直
径を有するビームスポットＬＳとなるように照射し、そ
の回折反射光をフォトダイオード等から成る光検出器で
検出して電気信号として出力し、この電気信号中から記
録されていた音楽情報や映像情報を、記録時とは逆の信
号変換を施して抽出し出力する光ディスク９２及びこの
光ディスク９２を再生するための光ディスク再生装置が
知られており、その例としてコンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）やレーザビデオディスク（ＬＶＤ）等が知られてい
る。図２０において、９３はポリカーボネート樹脂等か
ら成る基板を、９４は保護層を示している。
像情報を、情報記録面９５上における情報ピット９１の
ピット長さをパラメータとする信号に変換して記録し、
再生時には、この情報ピット９１にレーザ光を所定の直
径を有するビームスポットＬＳとなるように照射し、そ
の回折反射光をフォトダイオード等から成る光検出器で
検出して電気信号として出力し、この電気信号中から記
録されていた音楽情報や映像情報を、記録時とは逆の信
号変換を施して抽出し出力する光ディスク９２及びこの
光ディスク９２を再生するための光ディスク再生装置が
知られており、その例としてコンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）やレーザビデオディスク（ＬＶＤ）等が知られてい
る。図２０において、９３はポリカーボネート樹脂等か
ら成る基板を、９４は保護層を示している。
【０００３】これらの光ディスクの情報記録密度は、図
２１に示す情報ピット９１の列の中心線であるトラック
どうしの間隔、すなわちトラックピッチＰ3 の値と、情
報ピット９１上に照射されるレーザ光のビームスポット
ＬＳの直径の値によって大きく左右される。従って、現
在、より多くの情報をディスクに記録すべく、トラック
ピッチＰの値を現状の値よりさらに狭めるための各種の
試みがなされている。
２１に示す情報ピット９１の列の中心線であるトラック
どうしの間隔、すなわちトラックピッチＰ3 の値と、情
報ピット９１上に照射されるレーザ光のビームスポット
ＬＳの直径の値によって大きく左右される。従って、現
在、より多くの情報をディスクに記録すべく、トラック
ピッチＰの値を現状の値よりさらに狭めるための各種の
試みがなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図２０及び図
２１に示す例のような場合には、問題は生じないが、例
えば、図２２に示すように、トラックピッチを従来の値
Ｐ3 よりも小さい値Ｐ4 （例えばＰ4 ＝Ｐ3 ／２）に設
定すると、レーザ光のビームスポットＬＳの範囲内に、
読取られるべ情報ピット９１Ａの他に、両隣のピット９
１Ｂ、９１Ｃが含まれてしまうことになる。従って、こ
のままではクロストーク量が多くなり、実用に耐えな
い。
２１に示す例のような場合には、問題は生じないが、例
えば、図２２に示すように、トラックピッチを従来の値
Ｐ3 よりも小さい値Ｐ4 （例えばＰ4 ＝Ｐ3 ／２）に設
定すると、レーザ光のビームスポットＬＳの範囲内に、
読取られるべ情報ピット９１Ａの他に、両隣のピット９
１Ｂ、９１Ｃが含まれてしまうことになる。従って、こ
のままではクロストーク量が多くなり、実用に耐えな
い。
【０００５】一方、レーザ光のビームスポットＬＳの直
径をさらに縮小する試みもなされているが、図２３に示
すように、波長λのレーザ光を対物レンズＯＬで集光し
た場合の最小ビーム直径ｗは以下の式のようになる。
径をさらに縮小する試みもなされているが、図２３に示
すように、波長λのレーザ光を対物レンズＯＬで集光し
た場合の最小ビーム直径ｗは以下の式のようになる。
【０００６】
【数１】 ここに、ＮＡは対物レンズＯＬの開口数と呼ばれる量で
あり、レンズの屈折率をｎ、レンズからの光の射出角θ
とすると、 ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθ …（２） となる。従って、レーザビーム直径ｗを小さくするため
には、波長λを小さくするか、開口数ＮＡを大きくすれ
ばよい。レーザ光の波長λに関しては、現在光ディスク
に用いられている半導体レーザの波長は、λ＝０．７８
０μｍ（μｍは１０-6メートル）程度である。また開口
数ＮＡの値については、ＣＤの場合、ＮＡ＝０．４５程
度である。このことから、レーザビーム直径ｗは、
あり、レンズの屈折率をｎ、レンズからの光の射出角θ
とすると、 ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθ …（２） となる。従って、レーザビーム直径ｗを小さくするため
には、波長λを小さくするか、開口数ＮＡを大きくすれ
ばよい。レーザ光の波長λに関しては、現在光ディスク
に用いられている半導体レーザの波長は、λ＝０．７８
０μｍ（μｍは１０-6メートル）程度である。また開口
数ＮＡの値については、ＣＤの場合、ＮＡ＝０．４５程
度である。このことから、レーザビーム直径ｗは、
【０００７】
【数２】 程度となる。そのため、あるピット列上にレーザビーム
スポットが照射されているときにクロストークが生じな
いような最小トラックピッチは１．６μｍ程度となり、
現行の多くの光ディスクにもこの値が採用されている。
スポットが照射されているときにクロストークが生じな
いような最小トラックピッチは１．６μｍ程度となり、
現行の多くの光ディスクにもこの値が採用されている。
【０００８】そこで、本発明は、現行のレーザ光波長及
びレンズ開口数の条件下であっても、トラックピッチの
値をさらに縮小しうる光ディスク及びこの光ディスクを
再生するための光ディスク再生装置を提供することを目
的とする。
びレンズ開口数の条件下であっても、トラックピッチの
値をさらに縮小しうる光ディスク及びこの光ディスクを
再生するための光ディスク再生装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、所定の開口数の条件で所定
の波長の照射レーザ光を用い当該照射レーザ光の回折反
射作用を利用して読取られ、かつ再生されるべき記録情
報が記録された情報記録面を有し、当該情報記録面上に
おいて前記光ディスクの円周方向に沿う方向であるディ
スク円周方向へ向かうとともに相互に隣接する２つのト
ラックが所定のトラックピッチを有する渦巻状のトラッ
クを有し、当該トラック上に情報ピットが前記ディスク
円周方向に複数個設けられ、前記記録情報が当該複数の
情報ピットの個々のピットの形状に情報変換されて記録
される光ディスクであって、前記情報ピットは、所定の
高さあるいは深さを有する高ピット領域と当該高ピット
領域よりも低い低ピット領域の少なくとも２つの領域か
らなるように構成される。また、請求項２記載の発明
は、請求項１記載の発明において、高ピット領域から低
ピット領域へ向かう傾斜方向と円周方向との成す角度で
あるピット方向角は、等間隔に所定数の方向を向き、記
録情報が当該所定数のピット方向角の値に情報変換され
て記録されるように構成される。また、請求項３記載の
発明は、請求項２記載の発明において、所定数の方向と
は、０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２
５度、２７０度及び３１５度の８種類の設定されるよう
に構成される。
め、請求項１記載の発明は、所定の開口数の条件で所定
の波長の照射レーザ光を用い当該照射レーザ光の回折反
射作用を利用して読取られ、かつ再生されるべき記録情
報が記録された情報記録面を有し、当該情報記録面上に
おいて前記光ディスクの円周方向に沿う方向であるディ
スク円周方向へ向かうとともに相互に隣接する２つのト
ラックが所定のトラックピッチを有する渦巻状のトラッ
クを有し、当該トラック上に情報ピットが前記ディスク
円周方向に複数個設けられ、前記記録情報が当該複数の
情報ピットの個々のピットの形状に情報変換されて記録
される光ディスクであって、前記情報ピットは、所定の
高さあるいは深さを有する高ピット領域と当該高ピット
領域よりも低い低ピット領域の少なくとも２つの領域か
らなるように構成される。また、請求項２記載の発明
は、請求項１記載の発明において、高ピット領域から低
ピット領域へ向かう傾斜方向と円周方向との成す角度で
あるピット方向角は、等間隔に所定数の方向を向き、記
録情報が当該所定数のピット方向角の値に情報変換され
て記録されるように構成される。また、請求項３記載の
発明は、請求項２記載の発明において、所定数の方向と
は、０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２
５度、２７０度及び３１５度の８種類の設定されるよう
に構成される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項４記載の発明は、
請求項２乃至３に記載の光ディスクから前記記録情報を
再生する光ディスク再生装置であって、前記所定の開口
数の条件で前記所定の波長の照射レーザ光を前記光ディ
スクの情報記録面に照射する光照射手段と、前記情報ピ
ットの所定数と同数で、かつ前記所定数の方向と同角度
に分割された分割受光面を有し、前記ディスク円周方向
と平行な線を当該分割線の一つとし、当該受光面に入射
した光を電気信号に変換し光検出信号を出力する光検出
手段と、前記照射レーザ光が前記トラックの中心線上に
照射された場合には、前記情報ピットにより回折及び反
射されて戻ってきた反射レーザ光が前記受光面の中央部
に入射するような光路を有する光学系と、を有するよう
に構成される。また、請求項５記載の発明は、請求項４
記載の光ディスク再生装置装置において、前記受光面
は、８分割され、 ｎを１から８までの整数とし、前記
８つの８分割受光面のうちの任意の一つの８分割受光面
からの光検出信号をＳn としたとき、光検出信号Ｓ1 、
Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 、Ｓ5 、Ｓ6 、Ｓ7 及びＳ8 の各々に
ついて、下記の式、 ＲＦn ＝Ｓn ＋２×Ｓn+1＋２×Ｓn+2＋Ｓn+3 −（Ｓn+4 ＋２×Ｓn+5＋２×Ｓn+6＋Ｓn+7） で表せる情報ＲＦn を演算して出力する演算手段と、前
記情報信号ＲＦn の値に応じて、前記ピット方向角を特
定し、前記記録情報を前記情報変換と逆の情報変換を行
うことにより再生する情報再生手段と、を備えるように
構成される。
請求項２乃至３に記載の光ディスクから前記記録情報を
再生する光ディスク再生装置であって、前記所定の開口
数の条件で前記所定の波長の照射レーザ光を前記光ディ
スクの情報記録面に照射する光照射手段と、前記情報ピ
ットの所定数と同数で、かつ前記所定数の方向と同角度
に分割された分割受光面を有し、前記ディスク円周方向
と平行な線を当該分割線の一つとし、当該受光面に入射
した光を電気信号に変換し光検出信号を出力する光検出
手段と、前記照射レーザ光が前記トラックの中心線上に
照射された場合には、前記情報ピットにより回折及び反
射されて戻ってきた反射レーザ光が前記受光面の中央部
に入射するような光路を有する光学系と、を有するよう
に構成される。また、請求項５記載の発明は、請求項４
記載の光ディスク再生装置装置において、前記受光面
は、８分割され、 ｎを１から８までの整数とし、前記
８つの８分割受光面のうちの任意の一つの８分割受光面
からの光検出信号をＳn としたとき、光検出信号Ｓ1 、
Ｓ2 、Ｓ3 、Ｓ4 、Ｓ5 、Ｓ6 、Ｓ7 及びＳ8 の各々に
ついて、下記の式、 ＲＦn ＝Ｓn ＋２×Ｓn+1＋２×Ｓn+2＋Ｓn+3 −（Ｓn+4 ＋２×Ｓn+5＋２×Ｓn+6＋Ｓn+7） で表せる情報ＲＦn を演算して出力する演算手段と、前
記情報信号ＲＦn の値に応じて、前記ピット方向角を特
定し、前記記録情報を前記情報変換と逆の情報変換を行
うことにより再生する情報再生手段と、を備えるように
構成される。
【００１１】
【作用】上記構成を有する請求項１又は５記載の発明に
よれば、レーザ光を用いて上記の光ディスクから記録情
報を読取る場合、図１５に示すように、回折光が２個重
なるように、レーザ光波長λと開口数ＮＡとを設定する
と、ピットの段差の方向である段差方向が図１５の矢印
ＡＷ１の方向（十字方向）にある場合には、Ｈ．Ｈ．Ｈ
ｏｐｋｉｎｓにより導出された「光ディスクの読取信号
に関する基本式（参考文献：“Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ
ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｒｅａｄ−ｏｕｔ
ｓｙｓｌｅｍｓ ｆｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｖｉｄｅ
ｏ ｄｉｓｃｓ”，Ｈ．Ｈ．Ｈｏｐｋｉｎｓ，Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔ
ｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ，ｖｏｌ．６９Ｎｏ．１ Ｊ
ａｎｕａｒｙ１９７９、又は「光ディスクシステム」４
５頁〜５０頁、応用物理学会 光学懇話会編）」に基づ
いて計算シュミレーションを行うと、回折光が２個重な
る部分ＤＦ１〜ＤＦ４の各々の光強度をＩ１〜Ｉ４とす
ると、 Ｉ１＞Ｉ２、Ｉ４＞Ｉ３ ・・・（４） の関係となる。また、段差方向が図１５の矢印ＡＷ２の
方向（Ｘ字方向）の場合には、 Ｉ１、Ｉ２、＞Ｉ３、Ｉ４ ・・・（５） の関係となる。このことから、図２、図１７、図１８に
示すような段差ピットを用いて、この段差ピットからの
反射回折光を図５に示すような８分割光検出器により受
光し、各受光面のＤ１〜Ｄ８からの光検出信号をＳｎ
（ここに、ｎは１から８までの整数）としたときに、光
検出信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７及
びＳ８の各々について、下記の式、 ＲＦｎ＝Ｓｎ＋２×Ｓｎ＋１＋２×Ｓｎ＋２＋Ｓｎ＋３ −（Ｓｎ＋４＋２×Ｓｎ＋５＋２×Ｓｎ＋６＋Ｓｎ＋７） ・・・（６） で表せる情報信号ＲＦｎを演算して出力すれば、ピット
の段差の方向が十字方向であってもＸ字方向であっても
検出が可能であり、かつ十分なＳＮ比（信号対雑音の
比）を得ることができる。従って、図３、図１７
（Ｂ），図１８（Ｂ）に示すようなユニット長（ピッ
チ）Ｐ、Ｐ１、Ｐ２を回折光が２個重なる状態にまで縮
小することができる。このことにより、ピットによる単
位面積当たりの情報量を現行よりもさらに増大させるこ
とができる。
よれば、レーザ光を用いて上記の光ディスクから記録情
報を読取る場合、図１５に示すように、回折光が２個重
なるように、レーザ光波長λと開口数ＮＡとを設定する
と、ピットの段差の方向である段差方向が図１５の矢印
ＡＷ１の方向（十字方向）にある場合には、Ｈ．Ｈ．Ｈ
ｏｐｋｉｎｓにより導出された「光ディスクの読取信号
に関する基本式（参考文献：“Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ
ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｒｅａｄ−ｏｕｔ
ｓｙｓｌｅｍｓ ｆｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｖｉｄｅ
ｏ ｄｉｓｃｓ”，Ｈ．Ｈ．Ｈｏｐｋｉｎｓ，Ｊｏｕｒ
ｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔ
ｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ，ｖｏｌ．６９Ｎｏ．１ Ｊ
ａｎｕａｒｙ１９７９、又は「光ディスクシステム」４
５頁〜５０頁、応用物理学会 光学懇話会編）」に基づ
いて計算シュミレーションを行うと、回折光が２個重な
る部分ＤＦ１〜ＤＦ４の各々の光強度をＩ１〜Ｉ４とす
ると、 Ｉ１＞Ｉ２、Ｉ４＞Ｉ３ ・・・（４） の関係となる。また、段差方向が図１５の矢印ＡＷ２の
方向（Ｘ字方向）の場合には、 Ｉ１、Ｉ２、＞Ｉ３、Ｉ４ ・・・（５） の関係となる。このことから、図２、図１７、図１８に
示すような段差ピットを用いて、この段差ピットからの
反射回折光を図５に示すような８分割光検出器により受
光し、各受光面のＤ１〜Ｄ８からの光検出信号をＳｎ
（ここに、ｎは１から８までの整数）としたときに、光
検出信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７及
びＳ８の各々について、下記の式、 ＲＦｎ＝Ｓｎ＋２×Ｓｎ＋１＋２×Ｓｎ＋２＋Ｓｎ＋３ −（Ｓｎ＋４＋２×Ｓｎ＋５＋２×Ｓｎ＋６＋Ｓｎ＋７） ・・・（６） で表せる情報信号ＲＦｎを演算して出力すれば、ピット
の段差の方向が十字方向であってもＸ字方向であっても
検出が可能であり、かつ十分なＳＮ比（信号対雑音の
比）を得ることができる。従って、図３、図１７
（Ｂ），図１８（Ｂ）に示すようなユニット長（ピッ
チ）Ｐ、Ｐ１、Ｐ２を回折光が２個重なる状態にまで縮
小することができる。このことにより、ピットによる単
位面積当たりの情報量を現行よりもさらに増大させるこ
とができる。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の好適な実施例を図面に基づ
いて説明する。第１実施例 図１及至図３に、本発明をコンパクトディスクについて
開示した第１実施例の構成を示す。図１（Ａ）は、コン
パクトディスク２の外観を示した図である。図１（Ａ）
に示すように、コンパクトディスク２には、ディスクの
内周側から外周側へ向う全体として渦巻状の１本のトラ
ックＴが設けられている。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の
コンパクトディスク２の部分Ｍの拡大図である。図１
（Ｂ）において、１は情報ピットを示している。図２
（Ａ）の断面図に示すように、このコンパクトディスク
２は、保護層４と、この保護層４の一方の表面上にピッ
ト（上向き）を形成し、このピット及びそれ以外の平坦
な面をアルミニウム等の金属蒸着膜で覆った情報記録面
５と、この情報記録面５を覆う屈折率ｎを有するポリカ
ーボネート樹脂等から成る透明な基板３と、を備えてい
る。ここに、金属蒸着膜で形成された凸部１が情報ピッ
トである。この情報ピット１は、図２（Ａ）の断面図及
び図２（Ｂ）の平面図に示すように直径Ｌ、平坦面から
の高さｈを有する円筒を斜めに切断したような斜面形状
を有している。従って、この情報ピット１の光学的高さ
としてはｎ×ｈとなる。
いて説明する。第１実施例 図１及至図３に、本発明をコンパクトディスクについて
開示した第１実施例の構成を示す。図１（Ａ）は、コン
パクトディスク２の外観を示した図である。図１（Ａ）
に示すように、コンパクトディスク２には、ディスクの
内周側から外周側へ向う全体として渦巻状の１本のトラ
ックＴが設けられている。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の
コンパクトディスク２の部分Ｍの拡大図である。図１
（Ｂ）において、１は情報ピットを示している。図２
（Ａ）の断面図に示すように、このコンパクトディスク
２は、保護層４と、この保護層４の一方の表面上にピッ
ト（上向き）を形成し、このピット及びそれ以外の平坦
な面をアルミニウム等の金属蒸着膜で覆った情報記録面
５と、この情報記録面５を覆う屈折率ｎを有するポリカ
ーボネート樹脂等から成る透明な基板３と、を備えてい
る。ここに、金属蒸着膜で形成された凸部１が情報ピッ
トである。この情報ピット１は、図２（Ａ）の断面図及
び図２（Ｂ）の平面図に示すように直径Ｌ、平坦面から
の高さｈを有する円筒を斜めに切断したような斜面形状
を有している。従って、この情報ピット１の光学的高さ
としてはｎ×ｈとなる。
【００１３】図２（Ｃ）は、この情報ピット１を、図２
（Ａ）の方向Ｉから見た斜視図であり、矢印ＡＷは斜面
の方向を示している。また、図上、Ｚa の部分は高ピッ
ト領域に相当し、Ｚb の部分は低ピット領域に相当す
る。
（Ａ）の方向Ｉから見た斜視図であり、矢印ＡＷは斜面
の方向を示している。また、図上、Ｚa の部分は高ピッ
ト領域に相当し、Ｚb の部分は低ピット領域に相当す
る。
【００１４】図３は、このコンパクトディスク２におけ
るトラックピッチを示した図であり、トラックピッチ及
び前後ピットのピット間距離のいずれもがＰとなってい
る。図３に示す各ピット１の矢印の方向は、図２（Ｃ）
に示す斜面の方向ＡＷを表しており、この方向ＡＷは段
差方向に相当している。すなわち、本実施例において、
ピット方向角は、０゜、４５゜、９０゜、１３５゜、１
８０゜、２２５゜、２７０゜、３１５゜の８種類を設定
することが可能である。従って、 ８＝２3 より、このピット方向角の値により、３ビットの情報量
の情報を表現することができる。
るトラックピッチを示した図であり、トラックピッチ及
び前後ピットのピット間距離のいずれもがＰとなってい
る。図３に示す各ピット１の矢印の方向は、図２（Ｃ）
に示す斜面の方向ＡＷを表しており、この方向ＡＷは段
差方向に相当している。すなわち、本実施例において、
ピット方向角は、０゜、４５゜、９０゜、１３５゜、１
８０゜、２２５゜、２７０゜、３１５゜の８種類を設定
することが可能である。従って、 ８＝２3 より、このピット方向角の値により、３ビットの情報量
の情報を表現することができる。
【００１５】第２実施例 次に、図４に、本発明をコンパクトディスクプレーヤに
ついて開示した第２実施例を示す。
ついて開示した第２実施例を示す。
【００１６】図４に示すように、このコンパクトディス
クプレーヤ１００は、コンパクトディスク（ＣＤ）２か
ら情報を読み出す光ピックアップ１１と、読み出された
情報信号を処理する信号処理部１２と、光ピックアップ
１１を制御するピックアップ制御部１３と、このコンパ
クトディスクプレーヤ１００全体を統括制御するシステ
ムコントローラ１４と、入力・表示部１５と、記憶部１
６と、を備えて構成される。
クプレーヤ１００は、コンパクトディスク（ＣＤ）２か
ら情報を読み出す光ピックアップ１１と、読み出された
情報信号を処理する信号処理部１２と、光ピックアップ
１１を制御するピックアップ制御部１３と、このコンパ
クトディスクプレーヤ１００全体を統括制御するシステ
ムコントローラ１４と、入力・表示部１５と、記憶部１
６と、を備えて構成される。
【００１７】また、光ピックアップ１１は、レーザ光を
発生して射出する半導体レーザ２１と、射出されたレー
ザ光を平行ビームにするコリメータレンズ２２と、平行
ビームを通過させるビームスプリッタ２３と、ビームス
プリッタ２３からの平行ビームに１／４波長の光路差を
与える１／４波長板２４と、１／４波長板２４からのレ
ーザ光をＣＤ２の情報記録面５上に集光させる対物レン
ズ２５と、反射膜５により反射され対物レンズ２５と１
／４波長板２４を経て今度はビームスプリッタ２３の反
射面で直角に光路を曲げられた反射レーザ光を集光する
集光レンズ２８と、集光レンズ２８からの反射レーザ光
と８分割フォトディテクタ３０の方向へ導くプリズムミ
ラー２９と、プリズムミラー２９からの反射レーザ光を
受光する８分割フォトディテクタ３０と、プリズムミラ
ー２９により分光された反射レーザ光を受光する２分割
フォトディテクタ３１と、を有している。
発生して射出する半導体レーザ２１と、射出されたレー
ザ光を平行ビームにするコリメータレンズ２２と、平行
ビームを通過させるビームスプリッタ２３と、ビームス
プリッタ２３からの平行ビームに１／４波長の光路差を
与える１／４波長板２４と、１／４波長板２４からのレ
ーザ光をＣＤ２の情報記録面５上に集光させる対物レン
ズ２５と、反射膜５により反射され対物レンズ２５と１
／４波長板２４を経て今度はビームスプリッタ２３の反
射面で直角に光路を曲げられた反射レーザ光を集光する
集光レンズ２８と、集光レンズ２８からの反射レーザ光
と８分割フォトディテクタ３０の方向へ導くプリズムミ
ラー２９と、プリズムミラー２９からの反射レーザ光を
受光する８分割フォトディテクタ３０と、プリズムミラ
ー２９により分光された反射レーザ光を受光する２分割
フォトディテクタ３１と、を有している。
【００１８】信号処理部１２は、８分割フォトディテク
タ３０からの出力信号を受けこの出力信号に所定の演算
を施して出力する演算回路３２と、２分割フォトディテ
クタ３１からの出力信号を受けその差出力をトラッキン
グエラー信号ＴＥとして出力する減算器３３と、演算回
路３２からの出力の一つを受けディジタル信号処理を施
し、情報信号を復調して出力するディジタル信号処理回
路３４と、このディジタル信号処理回路３４からのディ
ジタル出力をアナログ信号に変調するＤ／Ａコンバータ
３５と、Ｄ／Ａコンバータ３５からの出力を外部出力す
るための出力端子３６Ｌ、３６Ｒと、半導体レーザ２１
を駆動する半導体レーザ駆動回路４０と、この半導体レ
ーザ駆動回路４０を制御するレーザ出力制御回路３９
と、を有している。
タ３０からの出力信号を受けこの出力信号に所定の演算
を施して出力する演算回路３２と、２分割フォトディテ
クタ３１からの出力信号を受けその差出力をトラッキン
グエラー信号ＴＥとして出力する減算器３３と、演算回
路３２からの出力の一つを受けディジタル信号処理を施
し、情報信号を復調して出力するディジタル信号処理回
路３４と、このディジタル信号処理回路３４からのディ
ジタル出力をアナログ信号に変調するＤ／Ａコンバータ
３５と、Ｄ／Ａコンバータ３５からの出力を外部出力す
るための出力端子３６Ｌ、３６Ｒと、半導体レーザ２１
を駆動する半導体レーザ駆動回路４０と、この半導体レ
ーザ駆動回路４０を制御するレーザ出力制御回路３９
と、を有している。
【００１９】また、ピックアップ制御部１３は、減算器
３３からの出力であるトラッキングエラー信号ＴＥを受
けトラッキングアクチュエータ２６を制御するトラッキ
ング駆動回路３７と、演算回路３２の他方の出力である
フォーカスエラー信号ＦＥに基づきフォーカシングアク
チュエータ２７を制御するフォーカシング駆動回路３８
と、を有している。
３３からの出力であるトラッキングエラー信号ＴＥを受
けトラッキングアクチュエータ２６を制御するトラッキ
ング駆動回路３７と、演算回路３２の他方の出力である
フォーカスエラー信号ＦＥに基づきフォーカシングアク
チュエータ２７を制御するフォーカシング駆動回路３８
と、を有している。
【００２０】システムコントローラ１４は、入力・表示
部１５からの指令等に基づき、ディジタル信号処理回路
３４とトラッキング駆動回路３７とレーザ出力制御回路
３９とを制御し、データを記憶部１６との間で授受す
る。
部１５からの指令等に基づき、ディジタル信号処理回路
３４とトラッキング駆動回路３７とレーザ出力制御回路
３９とを制御し、データを記憶部１６との間で授受す
る。
【００２１】次に８分割フォトディテクタ３０と演算回
路３２のより詳細な構成を図５に示す。図に示すよう
に、この８分割フォトディテクタ３０は８つの受光領域
Ｄ1 〜Ｄ8 を有し、演算回路３２は情報信号演算部４１
〜４８とフォーカスエラー信号演算部４９とを図示のよ
うに接続して構成されている。この場合、各情報信号演
算部４１〜４８からは、情報信号ＲＦ1 〜ＲＦ8 が出力
され、フォーカスエラー信号演算部４９からは、フォー
カスエラー信号ＦＥが出力される。この場合、８分割フ
ォトディテクタ３０の分割線のうちの一つの方向は、デ
ィスクの円周方向と平行であり、対物レンズからのレー
ザスポットの中心があるトラックの中心線上に照射され
た場合に、その反射光スポットは、その中心が８分割フ
ォトディテクタの中央点０と一致するように入射するよ
う光学系が構成されている。
路３２のより詳細な構成を図５に示す。図に示すよう
に、この８分割フォトディテクタ３０は８つの受光領域
Ｄ1 〜Ｄ8 を有し、演算回路３２は情報信号演算部４１
〜４８とフォーカスエラー信号演算部４９とを図示のよ
うに接続して構成されている。この場合、各情報信号演
算部４１〜４８からは、情報信号ＲＦ1 〜ＲＦ8 が出力
され、フォーカスエラー信号演算部４９からは、フォー
カスエラー信号ＦＥが出力される。この場合、８分割フ
ォトディテクタ３０の分割線のうちの一つの方向は、デ
ィスクの円周方向と平行であり、対物レンズからのレー
ザスポットの中心があるトラックの中心線上に照射され
た場合に、その反射光スポットは、その中心が８分割フ
ォトディテクタの中央点０と一致するように入射するよ
う光学系が構成されている。
【００２２】次に図６及至図１３に情報信号演算部４１
から４８までの詳細な構成を示す。また、図１４は、フ
ォーカスエラー信号演算部４９の詳細な構成を示してい
る。上記の図において、５１から７４は加算器を表し、
７５から７８は減算器を表している。また、７９、８０
は加算器を示し、８１は減算器を示している。上記各演
算部４１〜４９には、８分割フォトディテクタ３０の各
８分割受光面Ｄ1 〜Ｄ 8 において光電変換された光検出
信号Ｓ1 〜Ｓ8 が入力される。
から４８までの詳細な構成を示す。また、図１４は、フ
ォーカスエラー信号演算部４９の詳細な構成を示してい
る。上記の図において、５１から７４は加算器を表し、
７５から７８は減算器を表している。また、７９、８０
は加算器を示し、８１は減算器を示している。上記各演
算部４１〜４９には、８分割フォトディテクタ３０の各
８分割受光面Ｄ1 〜Ｄ 8 において光電変換された光検出
信号Ｓ1 〜Ｓ8 が入力される。
【００２３】上記構成を有することにより、情報信号演
算部４１は、 ＲＦ1 ＝Ｓ1 ＋２×Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋Ｓ4 −（Ｓ5 ＋２×Ｓ6 ＋２×Ｓ7 ＋Ｓ8 ） …（７） で表される情報信号ＲＦ1 を出力する。
算部４１は、 ＲＦ1 ＝Ｓ1 ＋２×Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋Ｓ4 −（Ｓ5 ＋２×Ｓ6 ＋２×Ｓ7 ＋Ｓ8 ） …（７） で表される情報信号ＲＦ1 を出力する。
【００２４】また、情報信号演算部４２は、 ＲＦ2 ＝Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋２×Ｓ4 ＋Ｓ5 −（Ｓ6 ＋２×Ｓ7 ＋２×Ｓ8 ＋Ｓ1 ） …（８） で表される情報信号ＲＦ2 を出力する。
【００２５】情報信号演算部４３は、 ＲＦ3 ＝Ｓ3 ＋２×Ｓ4 ＋２×Ｓ5 ＋Ｓ6 −（Ｓ7 ＋２×Ｓ8 ＋２×Ｓ1 ＋Ｓ2 ） …（９） で表される情報信号ＲＦ3 を出力する。
【００２６】情報信号演算部４４は、 ＲＦ4 ＝Ｓ4 ＋２×Ｓ5 ＋２×Ｓ6 ＋Ｓ7 −（Ｓ8 ＋２×Ｓ1 ＋２×Ｓ2 ＋Ｓ3 ） …（１０） で表される情報信号ＲＦ4 を出力する。
【００２７】また、情報信号演算部４５は、 ＲＦ5 ＝Ｓ5 ＋２×Ｓ6 ＋２×Ｓ7 ＋Ｓ8 −（Ｓ1 ＋２×Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋Ｓ4 ） …（１１） で表される情報信号ＲＦ5 を出力する。
【００２８】情報信号演算部４６は、 ＲＦ6 ＝Ｓ6 ＋２×Ｓ7 ＋２×Ｓ8 ＋Ｓ1 −（Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋２×Ｓ4 ＋Ｓ5 ） …（１２） で表される情報信号ＲＦ6 を出力する。
【００２９】情報信号演算部４７は、 ＲＦ7 ＝Ｓ7 ＋２×Ｓ8 ＋２×Ｓ1 ＋Ｓ2 −（Ｓ3 ＋２×Ｓ4 ＋２×Ｓ5 ＋Ｓ6 ） …（１３） で表される情報信号ＲＦ7 を出力する。
【００３０】そして、情報信号演算部４８は、 ＲＦ8 ＝Ｓ8 ＋２×Ｓ1 ＋２×Ｓ2 ＋Ｓ3 −（Ｓ4 ＋２×Ｓ5 ＋２×Ｓ6 ＋Ｓ7 ） …（１４） で表される情報信号ＲＦ8 を出力する。
【００３１】また、フォーカスエラー信号演算部４９
は、 ＦＥ＝Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋Ｓ5 ＋Ｓ6 −（Ｓ3 ＋Ｓ4 ＋Ｓ7 ＋Ｓ8 ） …（１５） で表されるフォーカスエラー信号ＦＥを出力する。
は、 ＦＥ＝Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋Ｓ5 ＋Ｓ6 −（Ｓ3 ＋Ｓ4 ＋Ｓ7 ＋Ｓ8 ） …（１５） で表されるフォーカスエラー信号ＦＥを出力する。
【００３２】次に、図３、図１５及至図１６を用いて、
第１実施例のコンパクトディスクを第２実施例のコンパ
クトディスクプレーヤで再生した場合の動作について説
明する。
第１実施例のコンパクトディスクを第２実施例のコンパ
クトディスクプレーヤで再生した場合の動作について説
明する。
【００３３】図３におけるトラックピッチ（同時に前後
のピット間距離でもある）Ｐを、以下ユニット長と呼ぶ
ことにする。この場合、
のピット間距離でもある）Ｐを、以下ユニット長と呼ぶ
ことにする。この場合、
【００３４】
【数３】 の条件を満足するようにレーザ光波長λ及び開口数ＮＡ
を設定すればピットによる反射回折光は２つ重なること
となり、図１５に示すような回折光のパターンを呈す
る。
を設定すればピットによる反射回折光は２つ重なること
となり、図１５に示すような回折光のパターンを呈す
る。
【００３５】この場合、段差方向が図１５上の矢印ＡＷ
1 の方向（十字方向）にある場合には、回折光が２個重
なる部分ＤＦ1 〜ＤＦ4 の各々の光強度をＩ1 〜Ｉ4 と
すると、 Ｉ1 ＞Ｉ2 、Ｉ4 ＞Ｉ3 …（１７） の関係となる。また、段差方向が図１５上の矢印ＡＷ2
の方向（Ｘ字方向）の場合には、 Ｉ1 、Ｉ2 ＞Ｉ3 、Ｉ4 …（１８） の関係となる。
1 の方向（十字方向）にある場合には、回折光が２個重
なる部分ＤＦ1 〜ＤＦ4 の各々の光強度をＩ1 〜Ｉ4 と
すると、 Ｉ1 ＞Ｉ2 、Ｉ4 ＞Ｉ3 …（１７） の関係となる。また、段差方向が図１５上の矢印ＡＷ2
の方向（Ｘ字方向）の場合には、 Ｉ1 、Ｉ2 ＞Ｉ3 、Ｉ4 …（１８） の関係となる。
【００３６】従って、上記の回折光の関係から、検出器
上において強度が最も強い部分がピット方向角に対応し
ているわけではない。このため、情報読取（情報信号の
検出）を行うには、図１６に示したような８分割フォト
ディテクタ３０の各々の出力である光検出信号を単純に
利用することはできず、光検出信号Ｓ1 〜Ｓ8 に演算を
施さなければならない。
上において強度が最も強い部分がピット方向角に対応し
ているわけではない。このため、情報読取（情報信号の
検出）を行うには、図１６に示したような８分割フォト
ディテクタ３０の各々の出力である光検出信号を単純に
利用することはできず、光検出信号Ｓ1 〜Ｓ8 に演算を
施さなければならない。
【００３７】次に、その演算方法について考察する。ま
ず、第１の演算方法として、８分割フォトディテクタ３
０の互いに隣り合う２つの受光面からの光検出信号の和
出力を考えてみる。例えば、 Ｓ1 ＋Ｓ2 、Ｓ2 ＋Ｓ3 、… のような場合であるが、この場合には、式（１７）及び
式（１８）の関係から、十字方向の信号は検出可能であ
るが、Ｘ字方向の信号は検出できないという問題点があ
る。
ず、第１の演算方法として、８分割フォトディテクタ３
０の互いに隣り合う２つの受光面からの光検出信号の和
出力を考えてみる。例えば、 Ｓ1 ＋Ｓ2 、Ｓ2 ＋Ｓ3 、… のような場合であるが、この場合には、式（１７）及び
式（１８）の関係から、十字方向の信号は検出可能であ
るが、Ｘ字方向の信号は検出できないという問題点があ
る。
【００３８】次に、第２の演算方法として、互いに隣り
合う４つの受光面からの光検出信号の和出力を考えてみ
る。例えば、 Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋Ｓ3 ＋Ｓ4 、Ｓ2 ＋Ｓ3 ＋Ｓ4 ＋Ｓ5 、…
… のような場合である。この場合には、第１の演算方法の
場合とは逆に、Ｘ字方向の信号は検出可能だが、十字方
向の信号は検出できないことになる。
合う４つの受光面からの光検出信号の和出力を考えてみ
る。例えば、 Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋Ｓ3 ＋Ｓ4 、Ｓ2 ＋Ｓ3 ＋Ｓ4 ＋Ｓ5 、…
… のような場合である。この場合には、第１の演算方法の
場合とは逆に、Ｘ字方向の信号は検出可能だが、十字方
向の信号は検出できないことになる。
【００３９】従って、第３の演算方法として、上記の２
つの演算方法による出力の和出力をとることにより、十
字方向及びＸ字方向のいずれにも対応可能な演算方法を
考えてみる。例えば、 Ｓ1 ＋２×Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋Ｓ4 、Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋２
×Ｓ4 ＋Ｓ5 … のような場合である。このケースは、信号検出の方向性
は満足するが、信号のＳＮ比（信号対雑音の比）が非常
に低く、このままでは信号の誤検出を引き起こすおそれ
がある。
つの演算方法による出力の和出力をとることにより、十
字方向及びＸ字方向のいずれにも対応可能な演算方法を
考えてみる。例えば、 Ｓ1 ＋２×Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋Ｓ4 、Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋２
×Ｓ4 ＋Ｓ5 … のような場合である。このケースは、信号検出の方向性
は満足するが、信号のＳＮ比（信号対雑音の比）が非常
に低く、このままでは信号の誤検出を引き起こすおそれ
がある。
【００４０】そこで、第４の演算方法として、上記の第
３の演算方法で得られる各和出力について、図１６に示
す受光面上で互いに向い合う（すなわち対角線方向とな
る）成分どうしの差出力、例えば、 Ｓ1 ＋２×Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋Ｓ4 −（Ｓ5 ＋２×Ｓ6 ＋２×Ｓ7 ＋Ｓ8 ）、 Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋２×Ｓ4 ＋Ｓ5 −（Ｓ6 ＋２×Ｓ7 ＋２×Ｓ8 ＋Ｓ1 ）、 …… をとることを考えた。この結果、信号検出の方向性、信
号のＳＮ比のいずれの面においても満足すべき結果が得
られることがわかった。
３の演算方法で得られる各和出力について、図１６に示
す受光面上で互いに向い合う（すなわち対角線方向とな
る）成分どうしの差出力、例えば、 Ｓ1 ＋２×Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋Ｓ4 −（Ｓ5 ＋２×Ｓ6 ＋２×Ｓ7 ＋Ｓ8 ）、 Ｓ2 ＋２×Ｓ3 ＋２×Ｓ4 ＋Ｓ5 −（Ｓ6 ＋２×Ｓ7 ＋２×Ｓ8 ＋Ｓ1 ）、 …… をとることを考えた。この結果、信号検出の方向性、信
号のＳＮ比のいずれの面においても満足すべき結果が得
られることがわかった。
【００４１】従って、図５に示す演算回路３２の各情報
信号演算部４１〜４８において、各々、上記の第４の演
算を行い８個の出力を出力すれば、これらの出力値によ
りピット方向角が特定でき、記録情報を再生することが
できる。
信号演算部４１〜４８において、各々、上記の第４の演
算を行い８個の出力を出力すれば、これらの出力値によ
りピット方向角が特定でき、記録情報を再生することが
できる。
【００４２】第３実施例 次に、図１７に、斜面状ピットの他の例である第３実施
例の構成を示す。図１７（Ａ）において、Ｂ1 はこの矩
形斜面状の情報ピット１Ａのピット幅、Ｌ1 はピット
長、ｈ1 はピット高さを示す。
例の構成を示す。図１７（Ａ）において、Ｂ1 はこの矩
形斜面状の情報ピット１Ａのピット幅、Ｌ1 はピット
長、ｈ1 はピット高さを示す。
【００４３】ＡＷ3 は、この斜面上ピットの斜面の方向
を表し、段差方向に担当する。図１７（Ｂ）に示すよう
に、ピット方向角は第１実施例と同様４５゜単位で８種
類設定されている。また、図１７（Ａ）において、ＺC
の部分は高ピット領域に相当し、ＺD の部分は低ピット
領域に相当している。これらの矩形斜面状ピットにつ
き、前記のＨｏｐｋｉｎｓのスカラー理論に基づいて計
算シミュレーションを行った。
を表し、段差方向に担当する。図１７（Ｂ）に示すよう
に、ピット方向角は第１実施例と同様４５゜単位で８種
類設定されている。また、図１７（Ａ）において、ＺC
の部分は高ピット領域に相当し、ＺD の部分は低ピット
領域に相当している。これらの矩形斜面状ピットにつ
き、前記のＨｏｐｋｉｎｓのスカラー理論に基づいて計
算シミュレーションを行った。
【００４４】上記の第３実施例において、ピットの長さ
Ｌ1 や幅Ｂ1 は、その値が大きいほど信号強度が大きく
なる。しかし、実際にはピット部と平坦部（ランド部）
とが区別可能でなければならないことから、この第３実
施例では、
Ｌ1 や幅Ｂ1 は、その値が大きいほど信号強度が大きく
なる。しかし、実際にはピット部と平坦部（ランド部）
とが区別可能でなければならないことから、この第３実
施例では、
【００４５】
【数４】
【００４６】
【数５】 とした。また、ピット高さ（深さ）ｈ1 については、ピ
ット高さｈ1 を変化させると、信号レベルは変化する
が、ＳＮ比は変化しない。ここでは、信号レベルが最も
大きくなるように最適ピット高さを選ぶこととしたとこ
ろ、最適ピット高さ（光学的高さ）は、レーザ光波長を
λとしたとき、およそ（１／５）×λ程度となった。こ
の場合のＳＮ比は、十字方向で約２．５ｄＢ、Ｘ字方向
で約３．５ｄＢ程度であった。
ット高さｈ1 を変化させると、信号レベルは変化する
が、ＳＮ比は変化しない。ここでは、信号レベルが最も
大きくなるように最適ピット高さを選ぶこととしたとこ
ろ、最適ピット高さ（光学的高さ）は、レーザ光波長を
λとしたとき、およそ（１／５）×λ程度となった。こ
の場合のＳＮ比は、十字方向で約２．５ｄＢ、Ｘ字方向
で約３．５ｄＢ程度であった。
【００４７】以上のようにして、ピット形状及び寸法を
最適化した場合、コンパクトディスクの記録密度ＲＤの
値は、
最適化した場合、コンパクトディスクの記録密度ＲＤの
値は、
【００４８】
【数６】 となる。現行の光ピックアップの条件（λ＝０．７８０
μｍ、ＮＡ＝０．４５）を用いればＲＤ＝２．０×１０
6 （bits／mm2 ）と算出される。現行のＣＤの記録密度
は約１．０×１０6 （bits／mm2 ）と言われているか
ら、本願発明による斜面ピットの場合は、現行のピック
アップ条件において約２．０倍の記録密度となる。将
来、ピックアップの矩波長化、高ＮＡ化が達成され、例
えば、λ＝０．６７０μｍ、ＮＡ＝０．５５となった場
合には、ＲＤ＝４．０×１０6 （bits／mm2 ）となり、
現行ＣＤの約４倍の記録密度となる。
μｍ、ＮＡ＝０．４５）を用いればＲＤ＝２．０×１０
6 （bits／mm2 ）と算出される。現行のＣＤの記録密度
は約１．０×１０6 （bits／mm2 ）と言われているか
ら、本願発明による斜面ピットの場合は、現行のピック
アップ条件において約２．０倍の記録密度となる。将
来、ピックアップの矩波長化、高ＮＡ化が達成され、例
えば、λ＝０．６７０μｍ、ＮＡ＝０．５５となった場
合には、ＲＤ＝４．０×１０6 （bits／mm2 ）となり、
現行ＣＤの約４倍の記録密度となる。
【００４９】第４実施例 次に、図１８に、段差状の情報ピットの例である第４実
施例の構成を示す。図１８（Ａ）において、Ｂ2 はこの
段差状の情報ピット１Ｂのピット幅、Ｌ2 はピット長、
ｈ2 はピットの高さ、また、段差の各寸法はＬ3 〜Ｌ6
で表される。ＡＷ4 は、この段差状ピットの段差方向に
相当する。ピット方向角は、図１８（Ｂ）に示すよう
に、第１、第３実施例と同様に４５゜単位で８種類設定
されている。また、図１８（Ａ）において、ＺE の部分
は、高ピット領域に相当し、ＺF の部分は低ピットの領
域に相当している。
施例の構成を示す。図１８（Ａ）において、Ｂ2 はこの
段差状の情報ピット１Ｂのピット幅、Ｌ2 はピット長、
ｈ2 はピットの高さ、また、段差の各寸法はＬ3 〜Ｌ6
で表される。ＡＷ4 は、この段差状ピットの段差方向に
相当する。ピット方向角は、図１８（Ｂ）に示すよう
に、第１、第３実施例と同様に４５゜単位で８種類設定
されている。また、図１８（Ａ）において、ＺE の部分
は、高ピット領域に相当し、ＺF の部分は低ピットの領
域に相当している。
【００５０】計算シミュレーションの結果、信号検出可
能なピット形状は、必ずしも図２、図１７に示す斜面状
でなくてもよく、一般的には、１個の情報ピット内にピ
ット高さの高い部分と低い部分が存在すればよく、段差
の方向（例えば、高い部分から低い部分へ向う方向）と
ディスク円周方向とがなす角をピット方向角とすればよ
いことが確認された。
能なピット形状は、必ずしも図２、図１７に示す斜面状
でなくてもよく、一般的には、１個の情報ピット内にピ
ット高さの高い部分と低い部分が存在すればよく、段差
の方向（例えば、高い部分から低い部分へ向う方向）と
ディスク円周方向とがなす角をピット方向角とすればよ
いことが確認された。
【００５１】従って、本発明のピット形状を有する情報
ピットを形成したディスクを生産するためのマスタリン
グ（マスタディスクの製作）方法としては、図１９に示
すように、フォトレジスト膜ＰＲを塗布したガラス原盤
上を矢印ＡＷ5 方向に移動するレーザビームＬＢで照射
して感光させ、レーザ出力の強弱によって感光部１Ｃの
深度を調整することにより、段差状のピット１Ｃを形成
する方法が考えられる。この場合、上述したように段差
は鋭く立ち上がらなくてもピット信号の読取り上は問題
はないことが計算シミュレーションにより確認されてい
る。
ピットを形成したディスクを生産するためのマスタリン
グ（マスタディスクの製作）方法としては、図１９に示
すように、フォトレジスト膜ＰＲを塗布したガラス原盤
上を矢印ＡＷ5 方向に移動するレーザビームＬＢで照射
して感光させ、レーザ出力の強弱によって感光部１Ｃの
深度を調整することにより、段差状のピット１Ｃを形成
する方法が考えられる。この場合、上述したように段差
は鋭く立ち上がらなくてもピット信号の読取り上は問題
はないことが計算シミュレーションにより確認されてい
る。
【００５２】この段差状ピットの場合のユニット長、ピ
ット幅、ピット長の関係は第３実施例の場合と同様であ
り、記録密度も同様となる。上記実施例では、光ディス
クとしてコンパクトディスクの例について説明したが、
これはピット形式をとるものであれば、どのような光デ
ィスクであってもよく、ＬＶＤ等であってもかまわな
い。
ット幅、ピット長の関係は第３実施例の場合と同様であ
り、記録密度も同様となる。上記実施例では、光ディス
クとしてコンパクトディスクの例について説明したが、
これはピット形式をとるものであれば、どのような光デ
ィスクであってもよく、ＬＶＤ等であってもかまわな
い。
【００５３】さらに、情報ピットは入射するレーザ光に
対し凸形を呈していてもよいし、凹形を呈していてもよ
い。そして、上記実施例においては、段差方向は高ピッ
ト領域から低ピット領域へ向う方向としたが、これは逆
に低ピット領域から高ピット領域に向う方向としてもか
まわない。
対し凸形を呈していてもよいし、凹形を呈していてもよ
い。そして、上記実施例においては、段差方向は高ピッ
ト領域から低ピット領域へ向う方向としたが、これは逆
に低ピット領域から高ピット領域に向う方向としてもか
まわない。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現行のレーザ光波長及びレンズ開口数の各条件下であっ
ても、トラックピッチの値を現行よりもさらに減少する
ことができる。また将来波長λあるいは開口数ＮＡを変
えレーザビーム直径ｗを小さくすることができた場合、
そのレーザビーム直径ｗの割合だけ、トラックピッチを
さらに小さくすることができ、さらに一層の高密度化を
はかることができる。
現行のレーザ光波長及びレンズ開口数の各条件下であっ
ても、トラックピッチの値を現行よりもさらに減少する
ことができる。また将来波長λあるいは開口数ＮＡを変
えレーザビーム直径ｗを小さくすることができた場合、
そのレーザビーム直径ｗの割合だけ、トラックピッチを
さらに小さくすることができ、さらに一層の高密度化を
はかることができる。
【図１】本発明の第１実施例の全体構成を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の第１実施例の具体的な構成を示す図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第１実施例におけるトラックピッチ及
び前後のピット間距離を示す図である。
び前後のピット間距離を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例の構成を示す図である。
【図５】本発明の第２実施例における８分割光検出器及
び演算回路の詳細構成を示す図である。
び演算回路の詳細構成を示す図である。
【図６】図５における情報信号演算部４１の詳細構成を
示す図である。
示す図である。
【図７】図５における情報信号演算部４２の詳細構成を
示す図である。
示す図である。
【図８】図５における情報信号演算部４３の詳細構成を
示す図である。
示す図である。
【図９】図５における情報信号演算部４４の詳細構成を
示す図である。
示す図である。
【図１０】図５における情報信号演算部４５の詳細構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１１】図５における情報信号演算部４６の詳細構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１２】図５における情報信号演算部４７の詳細構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１３】図５における情報信号演算部４８の詳細構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１４】図５におけるフォーカスエラー信号演算部４
９の詳細構成を示す図である。
９の詳細構成を示す図である。
【図１５】本発明の第１実施例の動作を説明する図
（１）である。
（１）である。
【図１６】本発明の第１実施例の動作を説明する図
（２）である。
（２）である。
【図１７】本発明の第３実施例の具体的な構成を示す図
である。
である。
【図１８】本発明の第４実施例の具体的な構成を示す図
である。
である。
【図１９】本発明による光ディスクのマスタリング方法
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図２０】従来の光ディスクの構成を示す図である。
【図２１】従来の光ディスクのトラックピッチを示す図
である。
である。
【図２２】従来の光ディスクにおいて単にトラックピッ
チを１／２とした場合を示す図である。
チを１／２とした場合を示す図である。
【図２３】従来の光ディスクにおける対物レンズとレー
ザスポットの関係を示す図である。
ザスポットの関係を示す図である。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…情報ピット ２…コンパクトディスク ３…基板 ４…保護層 ５…反射膜 １１…光ピックアップ １２…信号処理部 １３…ピックアップ制御部 １４…システムコントローラ １５…入力・表示部 １６…記憶部 ２１…半導体レーザ ２２…コリメータレンズ ２３…ビームスプリッタ ２４…１／４波長板 ２５…対物レンズ ２６…トラッキングアクチュエータ ２７…フォーカシングアクチュエータ ２８…集光レンズ ２９…プリズムミラー ３０…８分割フォトディテクタ ３１…２分割フォトディテクタ ３２…演算回路 ３３…減算器 ３４…ディジタル信号処理回路 ３５…Ｄ／Ａコンバータ ３６Ｌ、３６Ｒ…出力端子 ３７…トラッキング駆動回路 ３８…フォーカシング駆動回路 ３９…レーザ出力制御回路 ４０…半導体レーザ駆動回路 ４１〜４８…情報信号演算部 ４９…フォーカスエラー信号演算部 ５１〜７４、７９、８０…加算器 ７５〜７８、８１…減算器 ９１、９１Ａ…情報ピット ９２…光ディスク ９３…基板 ９４…保護層 ９５…情報記録面 １００…コンパクトディスクプレーヤ
Claims (5)
- 【請求項１】 所定の開口数の条件で所定の波長の照射
レーザ光を用い当該照射レーザ光の回折反射作用を利用
して読取られ、かつ再生されるべき記録情報が記録され
た情報記録面を有し、 当該情報記録面上において前記光ディスクの円周方向に
沿う方向であるディスク円周方向へ向かうとともに相互
に隣接する２つのトラックが所定のトラックピッチを有
する渦巻状のトラックを有し、 当該トラック上に情報ピットが前記ディスク円周方向に
複数個設けられ、 前記記録情報が当該複数の情報ピットの個々のピットの
形状に情報変換されて記録される光ディスクであって、 前記情報ピットは、所定の高さあるいは深さを有する高
ピット領域と当該高ピット領域よりも低い低ピット領域
の少なくとも２つの領域からなることを特徴とする光デ
ィスク。 - 【請求項２】 前記高ピット領域から低ピット領域へ向
かう傾斜方向と前記円周方向との成す角度であるピット
方向角は、等間隔に所定数の方向を向き、 前記記録情報が当該所定数のピット方向角の値に情報変
換されて記録されることを特徴とする請求項１記載の光
ディスク - 【請求項３】 前記所定数の方向とは、０度、４５度、
９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度及び
３１５度の８種類の設定されていることを特徴とする請
求項２記載の光ディスク。 - 【請求項４】 請求項２乃至３に記載の光ディスクから
前記記録情報を再生する光ディスク再生装置であって、 前記所定の開口数の条件で前記所定の波長の照射レーザ
光を前記光ディスクの情報記録面に照射する光照射手段
と、 前記情報ピットの所定数と同数で、かつ前記所定数の方
向と同角度に分割された分割受光面を有し、前記ディス
ク円周方向と平行な線を当該分割線の一つとし、当該受
光面に入射した光を電気信号に変換し光検出信号を出力
する光検出手段と、 前記照射レーザ光が前記トラックの中心線上に照射され
た場合には、前記情報ピットにより回折及び反射されて
戻ってきた反射レーザ光が前記受光面の中央部に入射す
るような光路を有する光学系と、 を有することを特徴とする光ディスク再生装置。 - 【請求項５】 前記受光面は、８分割され、ｎを１から
８までの整数とし、前記８つの８分割受光面のうちの任
意の一つの８分割受光面からの光検出信号をＳn とした
とき、光検出信号Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ3、Ｓ4 、Ｓ5 、Ｓ
6 、Ｓ7 及びＳ8 の各々について、下記の式、 ＲＦn ＝Ｓn ＋２×Ｓn+1＋２×Ｓn+2＋Ｓn+3 −（Ｓn+4 ＋２×Ｓn+5＋２×Ｓn+6＋Ｓn+7） で表せる情報ＲＦnを演算して出力する演算手段と、 前記情報信号ＲＦnの値に応じて、前記ピット方向角を
特定し、前記記録情報を前記情報変換と逆の情報変換を
行うことにより再生する情報再生手段と、 を備えたことを特徴とする請求項４記載の光ディスク再
生装置。
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