JP4727620B2

JP4727620B2 - 光再生装置

Info

Publication number: JP4727620B2
Application number: JP2007127356A
Authority: JP
Inventors: 勝則志茂; 理伸三枝; 郁雄中野; 敏彦酒井; 順司広兼
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2027-05-11
Also published as: JP2008282502A

Description

本発明は、記録情報に応じた複数の情報ユニットの形成された光メモリ素子に関するものである。

従来、ＤＶＤやＣＤなどの光ディスクでは、ディスク面にピット（位相ピット）を形成することで、情報を記録するようになっている。特許文献１に示す従来の光ディスクにおいては、複数のピットを用いて１つの情報ユニット（情報単位）を記録する。図１２（０）〜（Ｆ）は、このような情報ユニットの従来例を示す説明図である。

図１２に示すように、情報ユニット１００は、０〜４個のピット１０１により情報を記録する。また、ピット１０１は、情報ユニット１００内で、記録トラック１０２上に中心を有する正方形の頂点に位置している。そして、ピット１０１の数・位置の組み合わせ（ピット配列）により、情報ユニット１００の情報（記録内容）を決定するように設計されている。従って、情報の種類は、図１２（０）〜（Ｆ）に示すような１６通りとなる。

ここで、図１２（０）〜（Ｆ）に示した情報ユニット１００の再生処理について説明する。再生処理において、情報ユニット１００に照射された光ビームの各ピットからの反射光を、図１３に示す光検出器１０３において受光する。図１３に示すように、光検出器１０３の受光面は８つに分割されており、部分受光面Ｄ１〜Ｄ８の受光状態に基づいてピット配列を判別し、その情報を読み取る構成である。

しかしながら、この情報ユニット１００では、ピット１０１が、情報ユニット１００内の正方形の頂点に配置される。従って、一つの情報ユニット１００に記録可能な情報は、１６種類に限られることになる。

また、再生時に情報ユニット１００からの反射光を得るために、受光面を８つに分割した８分割光検出素子を用いている。このため、８つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ８からの信号を処理するための、回路規模の大きい、複雑な信号処理回路が必要となる。従って、再生装置の低コスト化が困難となるとともに、信号処理時間の増大による、再生速度（情報転送速度）の低下を招来してしまう。

一方で、特許文献３〜５には、情報トラックの中心に配される中央位相ピットと、この中央位相ピットの周囲に形成される周囲位相ピットとの組み合わせからなる情報ユニットの構成が記載されている。

具体的には、特許文献３および４に記載の情報ユニットにおいては、周囲位相ピットが中央位相ピットを中心とする四角形の頂角位置に配されている。このため、一つの情報ユニットに記録可能な情報は３２種類である。そして、再生時にこの情報ユニットからの反射光を得るために、受光面を４つに分割した４分割光検出素子を用いている。このように、特許文献３および４に記載の情報ユニットにおいては、特許文献１に記載の情報ユニットに比して、記録密度が高く、かつ信号処理が簡易である。

また、特許文献５に記載の情報ユニットにおいては、周囲位相ピットが中央位相ピットを中心とする六角形の頂角位置に配されている。このため、一つの情報ユニットに記録可能な情報は、１２８種類である。そして、再生時にこの情報ユニットからの反射光を得るために、受光面を６つに分割した６分割光検出素子を用いている。このように、特許文献５に記載の情報ユニットにおいては、特許文献１に記載の情報ユニットに比して、さらに記録密度が高く、かつ信号処理が簡易である。
特開平７−２１５６８号公報（公開日：１９９５年１月２４日）特開平５−２８６４９号公報（公開日：１９９３年２月５日）特開２００６−４５２４号公報（公開日：２００６年１月５日）特開２００６−１８９５０号公報（公開日：２００６年１月１９日）特開２００６−３１９０９号公報（公開日：２００６年２月２日）

しかしながら、上記特許文献３〜５に記載の従来の光ディスクにおいても、特許文献１に記載の従来の光ディスクと同様に、情報ユニットの中に記録された位相ピットの数によって、情報ユニットごとの合計反射光量が異なり、４分割受光面が受けた光量により、現在の情報単位１００に存在する位相ピットの数を判断するような複雑な信号処理が必要であった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、情報トラック上のピット配列を読み取るための信号処理を簡素化することによって、複雑な再生回路を必要とすることなく安定かつ正確な再生を可能とし、かつ、記録密度の高い光ディスク（光メモリ素子）を提供することにある。

本発明に係る光メモリ素子は、上記課題を解決するために、少なくとも１つの位相ピットを有し、照射された光を、当該位相ピットの配列に応じた光量の反射光として反射する記録情報単位が、情報トラック上に等間隔に複数配置されている光メモリ素子であって、上記反射光の光量を特定するための基準情報単位が、上記情報トラック上にさらに配置されていることを特徴としている。

本発明に係る光メモリ素子は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＣＤ（compact disk）などの光ディスクや光カードなど、光照射によって読み取られる情報を記録するタイプの記録媒体である。また、この光メモリ素子に対する情報の記録は、情報トラック上に、位相ピットからなる記録情報単位を形成することによってなされる。

ここで、位相ピットとは、光メモリ素子の基板上に形成された窪み（あるいは突起）のことであり、基板の平らな部分（位相ピットの形成されていない部分）と光の反射率の異なるものである。また、記録情報単位とは、光メモリ素子における記録単位であり、少なくとも１つの位相ピットを有し、位相ピットの群から形成されるものである。すなわち、１つの記録情報単位に属する位相ピットの数・位置の組み合わせ（ピット配列）により、記録情報単位の表す情報を決定するようになっている。

そして、この光メモリ素子に対する情報の再生については、記録情報単位に光を照射して得られる反射光に基づいて、記録情報単位をなすピット配列を特定することによってなされる。すなわち記録情報単位は、照射された光を、位相ピットの配列に応じた反射光量の反射光として反射する。

さらに、本発明に係る光メモリ素子は、記録情報単位の反射光の光量を特定するための基準情報単位を備えている。この光メモリ素子を再生するとき、再生に係る記録情報単位からの反射光の光量と、基準情報単位からの反射光の光量とを比較し、記録情報単位の反射光量を特定する。これにより、記録情報単位のピット配列を特定する信号処理を簡素化することができる。

本発明に係る光メモリ素子では、上記基準情報単位は予め定められた配列の位相ピットを有し、当該位相ピットの配列は、上記記録情報単位の有する位相ピットの配列のパターンから選択される配列であることが好ましい。

上記の構成によれば、基準情報単位の有する位相ピットは、予め定められた配列により配置されている。この位相ピットの配列は、記録情報単位の有するピットの配列のパターンから選択される配列である。これにより、特別な記録手段を用いずに、記録情報の記録手段と同じ形態の記録手段によって、基準情報単位を作製することができる。

また、基準情報単位の位相ピット数と、基準情報単位からの反射光の光量とを予め関連付けておけば、記録情報単位からの反射光の光量と、基準情報単位からの反射光の光量とを比較することによって、記録情報単位のピット数を特定することができる。これにより、再生に係る記録情報単位の有する位相ピットの配列を特定する信号処理を簡素化することができる。

本発明に係る光メモリ素子では、光メモリ素子上において隣接する複数の情報トラックから構成されるグループ毎に、上記基準情報単位を有する基準情報トラックを備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、情報トラックのグループ毎に基準情報単位を有する基準情報トラックを備えているので、それぞれの情報トラック毎に基準情報単位のピット配列の設定を変えることができる。そのため、より確実に記録情報単位のピット配列を特定することができる。

本発明に係る光メモリ素子では、上記情報トラックは複数のセクタ部から構成されており、当該セクタ部は、上記光メモリ素子上における当該セクタ部の位置情報を有するヘッダ部を備え、当該ヘッダ部は、上記基準情報単位を備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、各セクタのヘッダ部に基準情報単位を配置することによって、再生中の情報トラックの位置、再生周波数などに依存せず、より正確に既得情報単位の配列を特定することができる。

本発明に係る光メモリ素子では、上記記録情報単位の有する位相ピットの配列が、当該記録情報単位の中央に配される中央位相ピットと、当該中央位相ピットの周囲に、当該中央位相ピットから等距離の位置に配される周囲位相ピットとの組み合わせからなることが好ましい。

上記の構成によれば、記録情報単位を構成する位相ピットが、記録情報単位の中心位置と、当該中心位置から等距離の位置とに配置されるため、この光メモリ素子の再生のために集光照射される概ね円形状の光ビームスポット内に、複数の位相ピットを効率良く配置することができる。これにより、基準情報単位の有する位相ピットの数と反射光量を対応させることによる信号処理の簡素化に加えて、記録情報単位の安定した再生と大容量化とを実現することができる。

本発明に係る光メモリ素子では、上記周囲位相ピットは、上記中央位相ピットを中心とする正方形の頂角に配置されており、当該正方形の対角線の一方が情報トラックに平行であることが好ましい。

上記の構成によれば、上記中心位置から等距離に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする正方形の頂角に配置されることにより、この光メモリ素子の再生のために照射される光ビームスポット内に、複数の位相ピットを配置させることができる。これにより基準情報単位内の位相ピットの数と反射光量を対応させて、信号処理の簡素化ができることに加えて、一つの情報単位に記録することができる情報の種類が増大し、光メモリ素子の大容量化を実現することができる。

本発明に係る光メモリ素子では、上記周囲位相ピットは、上記中央位相ピットを中心とする正六角形の頂角に配置されており、当該正六角形を２分する対角線の一つが情報トラックに平行であることが好ましい。

上記の構成によれば、上記中心位置から等距離に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする正六角形位置に配置されることにより、この光メモリ素子の再生のために照射される光ビームスポット内に、最密状態で複数の位相ピットが配置させることができる。これにより、基準情報単位内の位相ピットの数と反射光量を対応させて、信号処理の簡素化ができることに加えて、一つの情報単位に記録することができる情報の種類が増大し、光メモリ素子の大容量化を実現することができる。

本発明に係る光再生装置は、上記本発明の光メモリ素子のいずれか一つ光メモリ素子の記録情報単位および基準情報単位に光を照射し、当該記録情報単位からの反射光と、当該基準情報単位からの反射光である基準反射光とに基づいて情報を再生する光再生装置であって、上記反射光と上記基準反射光とをそれぞれ受光し、上記反射光の受光量に応じた受光信号と、上記基準反射光の受光量に応じた基準受光信号とを出力する再生用光検出手段と、上記再生用光検出手段から出力される上記受光信号と上記基準受光信号とを比較することによって、再生に係る上記記録情報単位の有する位相ピットの配列を特定するピット配列特定手段とを備えていることを特徴としている。

本発明の光再生装置は、光メモリ素子の記録情報単位に光を照射し、その反射光に基づいて記録情報単位の有する位相ピットの配列を特定することによって、光メモリ素子上に記録された情報を再生するものである。

すなわち上記の構成によれば、再生用光検出手段は、記録情報単位からの反射光および基準情報単位からの反射光である基準反射光をそれぞれ受光したとき、反射光の受光量に応じた受光信号と、基準反射光の受光量に応じた基準受光信号とを出力する。そしてピット配列特定手段は、これらの受光信号と基準受光信号とを比較することによって、再生に係る記録情報単位（光を照射された記録情報単位）の有する位相ピットの配列を特定する。

このように例えば、再生用光検出手段に入射する反射光の状態により、個々の記録情報単位に記録された情報を識別するため、光メモリ素子の情報を安定して再生することができる。またピット配列特定手段は、光メモリ素子の記録情報単位からの反射光に対応する受光信号と、基準情報単位からの基準反射光に対応する基準受光信号とを比較することによって、再生に係る記録情報単位の有する位相ピットの配列を特定するため、これらの信号処理が容易となる。その結果、複雑な信号回路を用いる必要がなく、低コストな光再生装置を提供することができる。

本発明に係る光再生装置では、上記再生用光検出手段は、複数の光検出素子により構成されており、当該光検出素子は、上記反射光および上記基準反射光を受光し、上記反射光の受光量に応じた受光信号と、上記基準反射光の受光量に応じた基準受光信号とを出力し、上記ピット配列特定手段は、複数の上記光検出素子が出力する複数の上記受光信号を加算したトータル反射信号と、複数の上記基準受光信号を加算したトータル基準反射信号とを比較することによって、上記記録情報単位の有する位相ピットの配列を特定することが好ましい。

上記の構成によれば、再生用光検出手段は複数の光検出素子によって構成されている。そして、これらの光検出素子のそれぞれは、反射光と基準反射光とを受光し、反射光の受光量に応じた受光信号と、基準反射光の受光量に応じた基準受光信号とを出力する。そしてピット配列特定手段は、これらの複数の光検出素子から出力される、複数の受光信号を加算したトータル反射信号と、複数の基準受光信号を加算したトータル基準反射信号とを比較する。これにより、再生に係る記録情報単位の有する位相ピットの数を特定する。このように特定した位相ピットの数と、反射光の受光量に応じた受光信号とに基づいて、記録情報単位の有する位相ピットの配列を大まかに分類することができるため、この配列を特定する信号処理を簡素化することができる。

本発明に係る光再生装置では、上記ピット配列特定手段は、上記トータル反射信号の強度と、上記トータル基準反射信号の強度とを比較することによって、上記記録情報単位の有する位相ピットの配列を特定することが好ましい。これにより、過剰に複雑な信号処理を行う必要がなく、低コストな光再生装置を提供することができる。

本発明に係る光再生装置では、上記ピット配列特定回路は、上記トータル基準反射信号を一時的に記憶する基準反射光量記憶手段をさらに備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、トータル反射信号の比較対象となるトータル基準反射信号を基準反射光量記憶手段に一時的に記憶させることができる。これにより、トータル反射信号により表される再生に係る記録情報単位からの反射光の光量と、トータル基準反射信号により表される基準情報単位からの基準反射光の光量との比較をより確実かつ容易に行うことができる。

本発明に係る光再生装置では、上記ピット配列特定手段は、上記トータル基準反射信号と上記基準情報単位の有する位相ピットの数とを関連付けて上記基準反射光量記憶手段に記憶し、当該基準反射光量記憶手段に記憶された上記トータル基準反射信号と、上記トータル反射信号とを比較することによって、上記記録情報単位の有する位相ピットの数を特定することが好ましい。

上記の構成によれば、ピット配列特定手段は、トータル基準反射信号と、基準情報単位の有する位相ピットの数とを関連付けて基準反射光量記憶手段に記憶する。そして、再生に係る記録情報単位のトータル反射信号と、基準反射光量記憶手段に記憶されたトータル基準反射信号とを比較する。トータル基準反射信号に関連付けて記憶された位相ピットの数によって、再生に係る記録情報単位の有する位相ピットの数を特定することができるため、過剰に複雑な信号処理を行う必要がなく、低コストな光再生装置を提供することができる。

本発明に係る光メモリ素子は以上のように、位相ピットの配列に応じた光量の反射光として反射する記録情報単位が、情報トラック上に等間隔に複数配置されており、この反射光の光量を特定するための基準情報単位が、上記情報トラック上にさらに配置されているため、この光メモリ素子を再生するとき、基準情報単位からの反射光の光量と、記録情報単位からの反射光の光量とを比較することによって、記録情報単位のピット配列を大まかに分類することができる。その結果、記録情報単位の有する位相ピットの配列を特定する信号処理を簡素化することができる。

本発明の一実施形態について図１〜図７に基づいて説明すると以下の通りである。

（光ディスク装置）
本発明に係る光ディスク装置（本ディスク装置；光再生装置）について、図２を参照して以下に説明する。図２は、本発明に係る光ディスク装置を示す説明図である。図２に示すように、光ディスク装置は、スピンドル１０、光ピックアップ１１、回路基板１２を備えている。

スピンドル１０は、再生する光ディスク（光メモリ素子）１を固定した状態で回転するものである。なお、光ディスク１の構成については、後に詳細に説明する。

光ピックアップ１１は、回転中の光ディスク１に対し、その半径方向に移動しながらレーザ光（光ビーム）Ｌを照射するものである。本ディスク装置では、このレーザ光Ｌの照射により、光ディスク１の情報を再生するようになっている。回路基板１２は、スピンドル１０および光ピックアップ１１を駆動するための複数の回路群を有する基板である。

図２に示すように、光ピックアップ１１は、半導体レーザ光源２１、コリメータレンズ２２、ビームスプリッタ２３、集光レンズ２４、アクチュエータ２５、ビームスプリッタ２６、集光レンズ２７、シリンドリカルレンズ２８、制御用光検出器２９、集光レンズ３０、光検出器（再生用光検出手段）３１を備えている。

半導体レーザ光源２１は、レーザ光Ｌを生成する光源である。コリメータレンズ２２は、半導体レーザ光源２１から出射されたレーザ光Ｌの光束を平行とするものである。ビームスプリッタ２３は、コリメータレンズ２２を透過したレーザ光Ｌを透過する一方、光ディスク１側（集光レンズ２４側）から入射するレーザ光Ｌを反射し、その進路を直角に曲げるものである。集光レンズ２４は、ビームスプリッタ２３を透過したレーザ光Ｌを集光し、光ディスク１の記録面上に集光照射するものである。

また、集光レンズ２４は、光ディスク１によって反射された反射レーザ光Ｌａを集光する機能も有している。アクチュエータ２５は、フォーカシング調整およびトラッキング調整を行うため、集光レンズ２４の位置を調整する（集光レンズ２４を駆動する）ものである。

なお、光ディスク１によって反射レーザ光Ｌａは、入射時の光路を戻り、ビームスプリッタ２３により反射され、ビームスプリッタ２６に導かれる。ビームスプリッタ２６は、反射レーザ光Ｌａの一部を透過し、一部を集光レンズ３０側に反射するものである。

集光レンズ２７、シリンドリカルレンズ２８は、ビームスプリッタ２６を透過した反射レーザ光Ｌａを制御用光検出器２９に集光するものである。制御用光検出器２９は、反射レーザ光Ｌａに基づいて、フォーカシングおよびトラッキング制御のための受光信号を出力するものである。

また、集光レンズ３０は、ビームスプリッタ２６によって反射された反射レーザ光Ｌａを光検出器３１に集光するものである。光検出器３１は、反射レーザ光Ｌａを受光して電気信号（受光信号）を生成するものである。なお、この光検出器３１の構成については後述する。

また、図２に示すように、回路基板１２は、スピンドル制御回路４１、レーザ制御回路４２、トータル光量比較回路４３、部分光量比較回路４４、復調回路４５、エラー訂正回路４６、基準トータル光量記憶部（基準反射光量記憶手段）４８、フォーカシング／トラッキング回路４７を備えている。

スピンドル制御回路４１は、スピンドル１０に固定された光ディスク１を、スピンドル１０とともに回転駆動するものである。レーザ制御回路４２は、半導体レーザ光源２１を制御（駆動）して、レーザ光Ｌを照射させるものである。

フォーカシング／トラッキング回路４７は、制御用光検出器２９の生成する受光信号に基づいて、非点収差法によりフォーカシング信号を生成するとともに、プッシュプル法によりトラッキング信号を生成するものである。そして、フォーカシング信号およびトラッキング信号に基づいてアクチュエータ２５を駆動し、フォーカシングとトラッキングとを行うものである。

基準トータル光量記憶部４８は、ＳＲＡＭ素子等の揮発メモリおよび制御回路からなり、光検出器３１から出力される受光信号に基づいて、基準情報ユニット（基準情報単位）６１からの反射光（基準反射光）の総光量であるトータル基準反射光量を記憶するものである。

回路４３〜４６は、光検出器３１から出力される受光信号に基づいて、再生信号を生成する回路群である。なお、これら回路４３〜４６についても、後に詳細に説明する。

また、本ディスク装置には、回路基板１２の回路を制御することによって、本ディスク装置の全動作を制御するための制御部（図示せず）が備えられている。

（光ディスク１）
ここで、光ディスク１の構成について説明する。図３は、光ディスク１の構成を示す平面図である。光ディスク１は、直径１２０ｍｍの円盤形状を有しており、図３に示すように、その記録面（表面）に、情報を記録するための情報トラック２をスパイラル（渦巻き）状に備えたものである。

また、図４は、光ディスク１の断面図である。図４に示すように、光ディスク１は、透明基板７、金属反射膜８、保護膜９をこの順に積層した構成を有している。

透明基板７は、ポリカーボネート樹脂等の透明材料からなるものである。金属反射膜８は、透明基板７の表面を覆う金属膜であり、その材料としては、例えば、アルミニウムを用いることが可能である。保護膜９は、金属反射膜８を覆う保護膜である。

また、透明基板７における金属反射膜８との界面には、凸状の位相ピット３・４が形成されている。これら位相ピット３・４は、情報の記録単位である情報ユニット５（記録情報単位）をなすものであり、上記の情報トラック２に沿って形成されている。

また、図１は、情報トラック２を詳細に示す説明図である。図１に示すように、情報トラック２には、自身の伸びる方向に沿って、複数の基準情報ユニット６１から構成される基準情報グループ６４、および複数の情報ユニット５が形成されている。このような情報トラック２を有する光ディスク１を再生するとき、再生に係る情報ユニット５にビームスポット６を照射する。

図１では、基準情報グループ６４に続いて、情報ユニット５を記載しているが、本発明において、これらを必ずしも連続して形成する必要はない。この基準情報グループ６４と情報ユニット５の配置については後述する。

また本実施形態において、情報ユニット５の配列の7種類を基準情報ユニット６１として用い、トータル基準反射光量の小さい順に並べて基準情報グループ６４を構成する。しかしながら、基準情報ユニット６１の有する位相ピット３・４の配列のパターンの選択、およびこれらの並べ方はこれに限定されるものではない。製造する光ディスク１や光ドライブ装置の特性に合わせて任意の組み合わせおよび並べ方を選択してもよい。

情報ユニット５は、情報の記録単位（情報単位）である。本実施形態において、この情報ユニット５は、最大で４つの位相ピット３と、最大で１つの位相ピット４とからなる情報単位であり、情報トラック２上に、規則的に（等間隔で）配列されている。

位相ピット（周囲位相ピット）３は、対角線の一方が情報トラック２と重なる正方形（正四角形）の頂角位置（正方形の中心から等距離の位置）に配置される位相ピットである。また、位相ピット（中央位相ピット）４は、この正方形の中心位置（重心位置）に配置される位相ピットである。

そして、光ディスク１では、位相ピット３・４の数・位置の組み合わせ（位相ピットの配列状態；ピット配列）により、情報ユニット５の情報（記録内容）を決定するように設計されている。

（情報ユニット５）
図５は、情報ユニット５のピット配列の種類（情報の種類）を示す説明図である。この図に示すように、光ディスク１では、情報ユニット５が、３２通りのピット配列１ａｘ〜３２ｊｘをとるように設計されている。すなわち、情報ユニット５は、ピット配列１ａｘ〜３２ｊｘに応じた、３２通りの情報を記録するように設計されている。

ここで、ピット配列１ａｘは、位相ピットのない状態である。また、ピット配列２ｂｙ、３ｂｙ、４ｂｙ、５ｂｙ、６ｃｘは、１個の位相ピットを有する配列状態である。さらに、ピット配列７ｄｘ、８ｄｘ、９ｄｙ、１０ｄｙ、１１ｄｙ、１２ｄｙ、１３ｅｙ、１４ｅｙ、１５ｅｙ、１６ｅｙは、２個の位相ピットからなる配列状態である。

また、ピット配列１７ｆｙ、１８ｆｙ、１９ｆｙ、２０ｆｙ、２１ｇｙ、２２ｇｙ、２３ｇｙ、２４ｇｙ、２５ｇｘ、２６ｇｘは、３個の位相ピットによって形成される配列状態である。また、ピット配列２７ｈｘ、２８ｉｙ、２９ｉｙ、３０ｉｙ、３１ｉｙは、４個の位相ピットからなる配列状態である。最後に、ピット配列３２ｊｘは、５個の位相ピットで構成される配列状態である。

なお、ピット配列１ａｘ〜３２ｊｘの符号は、各ピット配列の「通し番号、光量識別子、対称性識別子」を組み合わせたものである。すなわち、通し番号は、ピット配列の全３２種類に１つずつ付される番号（１〜３２）である。

（情報ユニット５の読取機構）
また、上記の光量識別子は、そのピット配列を有する情報ユニット５から後述する光検出器３１に入射する、反射レーザ光Ｌａの総光量（トータル反射光量）に応じたものである。

すなわち、本ディスク装置における光ディスク１の再生では、制御部が、スピンドル制御回路４１を制御して、光ディスク１を回転させる。また、制御部は、レーザ制御回路４２を制御して、集光レンズ２４から光ディスク１にレーザ光Ｌを照射し、図１に示すように、光ディスク１の情報トラック２に沿ってビームスポット６を走査する。このとき図１に示すように、レーザ光Ｌは、そのビームスポット６の中心位置が情報ユニット５の中心位置（情報トラック２）に重なるように照射される。これにより、情報トラック２上の情報ユニット５によってレーザ光Ｌが反射され、反射レーザ光Ｌａが生成される。

また、この反射レーザ光Ｌａの光量は、情報ユニット５のピット配列に応じて変化する。すなわち、光量識別子は、各情報ユニット５におけるピット配列に応じた反射レーザ光Ｌａの光量を示す値である。そして、光ディスク１では、各ピット配列のトータル反射光量を、７種類の光量識別子ａ〜ｊによって分類するようになっている。なお、同じ光量識別子ａ〜ｊを有するピット配列では、トータル反射光量はほぼ等しくなる。また、ａ〜ｊの順で、トータル反射光量は小さくなる。

ここで、位相ピット３・４の数・位置と、トータル反射光量との関係について説明する。位相ピット３・４の存在する場合、これらが存在しない場合よりも反射光量は小さくなる。また、レーザ光Ｌにおけるビームスポット６の強度分布は、ガウシアン分布となっており、従って、ビームスポット６では、その中心の光強度が周囲よりも強くなっている。

さらに、上記したように、レーザ光Ｌは、そのビームスポット６の中心位置が情報ユニット５の中心位置に重なるように照射される。このため、頂角位置に位相ピット３のある場合よりも、中心位置に位相ピット４のある場合の方が、反射光量が小さくなる傾向にある。

ピット配列２ｂｙ〜５ｂｙは、いずれも、ビームスポット６の外周位置に対応する１つの位相ピット３が存在し、トータル反射光量が等しくなる。また、ピット配列６ｃｘでは、ビームスポット６の中心位置に対応する位相ピット４が１つ存在するため、ピット配列２ｂｙ〜５ｂｙに比べて、トータル反射光量が小さくなる。

次に、位相ピット３が２個になる７ｄｘ〜１２ｄｙでは、位相ピット数の増加により、トータル反射光量がピット配列６ｃｘよりも小さくなる。また、ピット配列１３ｅｙ〜１６ｅｙでは、位相ピット４と位相ピット３とを１つずつ有しているため、ピット配列７ｄｘ〜１２ｄｙよりもトータル反射光量が小さくなる。以降、同様にして、位相ピット数の増加に伴い、トータル反射光量が減少する。

また、ピット配列の対称性識別子は、情報トラック２の伸びる方向（周方向）および光ディスク１の径方向（情報トラック２に垂直で、ピット配列の中心を通る方向（半径方向））に対する、ピット配列の対称性を示す識別子（ｘあるいはｙ）である。

すなわち、ピット配列が、周方向に線対称である場合（半径方向に沿った軸に対して線対称である場合）であって、かつ、径方向にも線対称である場合（情報トラック２に対して線対称である場合）、対称性識別子はｘとなる。一方、いずれかの方向に対して線対称となっていない場合、対称性識別子はｙとなる。

（光検出器３１）
次に、光検出器３１の構成について説明する。図６は、光検出器３１の構成を示す説明図である。この図に示すように、光検出器３１は、受光面を４分割してなる、４つの部分受光面（光検出素子）Ｄ１〜Ｄ４を備えている。

部分受光面Ｄ１〜Ｄ４は、光検出器３１における円形の受光面を、受光面の中心を通り、互いに直交する２本の分割線Ａ・Ｂで分割して形成されるものであり、光検出器３１の受光面の中心から放射状に伸びる扇形形状を有している。そして、この部分受光面Ｄ１〜Ｄ４は、自身の受光した反射光量に応じた電圧値を有する電圧信号（受光信号）Ｒ１〜Ｒ４を、それぞれ出力するものである。また、光検出器３１では、部分受光面Ｄ１〜Ｄ４を分割する分割線Ａ・Ｂが、光ディスク１の情報トラック２に対応する直線（光検出器３１の受光面上での、情報トラックに対応する直線）Ｘ−Ｘ’と４５°の角度を成すように配置されている。

ここで、各位相ピット３・４と部分受光面Ｄ１〜Ｄ４との関係について説明する。個々の位相ピットからの反射光は、回折光となって部分受光面Ｄ１〜Ｄ４の全面に入射する。また、複数の位相ピットの存在する場合、それぞれの位相ピットからの回折光が干渉して、部分受光面Ｄ１〜Ｄ４に入射することになる。すなわち、各位相ピットからの反射光は、部分受光面Ｄ１〜Ｄ４の１つではなく、全てに入射される。

しかしながら、１つの周囲位相ピット３からの反射光は、その周囲位相ピット３に対応する位置にある、いずれかの部分受光面Ｄ１〜Ｄ４に入射する強度が相対的に大きくなる（その位相ピット３から遠い位置にある素子に入射する光の強度が、相対的に小さくなる）。例えば、ピット配列２ｂｙでは、部分受光面Ｄ２に入射する光の強度が相対的に大きくなり、部分受光面Ｄ４に入射する光の強度が相対的に小さくなる。

また、四角形の中心に位置する位相ピット４からの反射光は、全ての部分受光面Ｄ１〜Ｄ４の中心付近に均等に入射する。従って、１つの位相ピット４のみを有するピット配列６ｃｘでは、全ての部分受光面Ｄ１〜Ｄ４の中心付近に入射する光の強度が相対的に大きくなり、周辺領域に入射する光の強度が相対的に小さくなる。

（回路基板１２の構成）
次に、図２に示した、回路基板１２の回路４３〜４６について説明する。これらの回路４３〜４６は、光検出器３１から出力される受光信号に基づいて、再生にかかる情報ユニット５のピット配列を識別し、識別結果に応じた再生信号を生成する回路群（ピット配列特定回路）である。

光検出器３１は、光ディスク１から反射される反射光を受光し、その受光量に応じた受光信号をトータル光量比較回路に出力する。トータル光量比較回路４３は、光検出器３１の全ての部分受光面Ｄ１〜Ｄ４から出力される受光信号Ｒ１〜Ｒ４を加算したトータル反射信号から、トータル反射光量を算出する。そして、その値から、再生にかかる情報ユニット５のピット配列における、光量識別子ａ〜ｊを導出する。すなわち、トータル光量比較回路４３は、１０種類のトータル反射光量を識別することになる。

ところで、トータル反射光量の種類が多い場合、識別される反射光量間の差が小さくなるため、トータル光量比較回路４３によるトータル反射光量の識別エラーの発生確率が高くなる。このような識別エラーは、レーザ光Ｌの強度変動やトラッキングエラー等に起因するものであり、また、復調信号（および再生信号）のエラーに直結するものである。従って、上記のような識別エラーの発生を防止することが好ましいといえる。

しかしながら、レーザ光Ｌの強度変動やトラッキングエラーを抑制するためには、レーザ制御回路４２やフォーカシング／トラッキング回路４７等の制御回路における制御精度を高める必要がある。このため、光ディスク装置の製造コストの増加を招来してしまう。

そこで、本発明に係る光ディスク装置は、トータル光量比較回路４３において、基準情報ユニット６１のトータル基準反射光量と、情報ユニット５のトータル光量とを比較することによって、情報ユニット５のピット配列を光量識別子毎に判別する場合の判別精度を高めている。

トータル光量比較回路４３は、光検出器３１の部分受光面Ｄ１〜Ｄ４が、光ディスク１の情報トラック２上に形成された基準情報グループ６４の基準情報ユニット６１からの反射光を受光し、その受光量に応じた受光信号Ｒ１〜Ｒ４を出力したとき、この受光信号を加算する。そしてこれらを加算した受光信号であるトータル基準反射信号に基づいて、トータル基準反射光量を算出する。そして、基準情報ユニット６１に記録された位相ピット３、４の個数と、トータル基準反射光量とを関連づけて基準トータル光量記憶部４８に記憶する。すなわち例えば、図１に示すような、トータル基準反射光量が小さい基準情報ユニット６１から大きい基準情報ユニット６４の順に並べ、これを再生した時、光検出器３１が受光する基準反射光のトータル基準反射光量は階段状になる。そして、トータル光量比較回路４３は、それぞれのトータル基準反射信号が示す電圧値を、それぞれの基準情報ユニット６１が有する位相ピット３・４の個数と関連付けて基準トータル光量記憶部４８に記憶する。基準トータル光量記憶部４８は、このトータル基準反射光量を一時的に記憶する記憶素子および駆動回路を備えており、記憶素子は処理速度の速い半導体メモリを用いることが好ましい。

基準トータル光量記憶部４８にトータル基準反射光量を記憶した後、トータル光量比較回路４３は、光ディスク１の情報ユニット５を再生する。そして、この情報ユニット５からの反射光のトータル反射光量と、基準トータル光量記憶部４８に記憶されたトータル基準反射光量とを比較する。上述したとおり、基準トータル光量記憶部４８に記憶されたトータル基準反射光量は、位相ピット３、４の個数と関連付けられているため、情報ユニット５からの反射光のトータル反射光量と、トータル基準反射光量とを比較することによって、情報ユニット５が有する位相ピット３・４の個数を識別することができる。これにより、情報ユニット５の有する位相ピット３・４の配列を光量識別子毎に判別する場合の判別精度を高めている。

また、基準トータル光量記憶部４８には、位相ピット３・４の個数に対応したトータル基準反射光量をしきい値として記憶させることもできる。これにより、トータル光量比較回路４３が行う演算処理をさらに簡易にすることが可能である。

１ａｘ、６ｃｘ、２７ｈｘおよび３２ｊｘのように、同じ光量識別子を用いて表されるピット配列、すなわち同じトータル反射光量となるピット配列が他に存在しないユニークなものについては、この時点で情報ユニット５の識別が終了する。

一方で、同じピット数を有する、または、同じ光量識別子を表すピット配列が複数存在する情報ユニット５の場合、トータル光量比較回路４３は、ピット数を特定した後、反射光量に基づいて光量識別子別のｂ〜ｉのグループに絞り込む。さらに、部分光量比較回路４４が、各部分受光面Ｄ１〜Ｄ４に入射した光の大きさを部分比較し、情報ユニット５のピット配列を特定し、情報ユニット５に記録されている情報を識別する。

このように、後述する部分光量比較回路４４による部分比較を行う前に、トータル光量比較回路４３において情報ユニット５の有する位相ピット３・４の数および反射光量を特定することによって、ピット配列を大まかに判別している。従って、部分光量比較回路４４によるピット配列の特定に必要な部分比較の種類・回数を、少なくすることが可能となっている。

また、基準トータル光量記憶部４８に基準情報ユニット６１のトータル基準反射光量を記憶した後に、情報ユニット５を再生するとき、一旦部分光量比較回路４４において、情報ユニット５の位相ピットの配列を特定してもよい。この場合、部分光量比較回路４４において情報ユニット５のピット配列を特定した後に、トータル光量比較回路４３において中央位相ピットの有無等、詳細なピット配列を特定するようにしてもよい。

次に、トータル光量比較回路４３の導出した光量識別子ａ〜ｊに基づいて、部分光量比較回路４４は、再生にかかる情報ユニット５のピット配列を識別するものである。表１に、部分光量比較回路４４による識別条件を示す。

この表に示すように、部分光量比較回路４４は、光量識別子ａ〜ｊに応じて、受光信号Ｒ１〜Ｒ４の大小関係を算出する。すなわち、部分光量比較回路４４は、まず、Ｒ２とＲ４との大小関係の算出（比較）を行う（識別条件Ｉ）。次に、部分光量比較回路４４は、Ｒ１とＲ３との大小関係を算出し（識別条件II）、最後に、Ｒ１とＲ２との大小関係を算出する（識別条件III）。これにより、全ての情報ユニット５を識別することが可能となる。

このように、部分光量比較回路４４は、光量識別子に基づいて受光信号Ｒ１〜Ｒ４の強度を比較することにより、３２種類の全てのピット配列を識別することが可能となっている。

復調回路４５は、部分光量比較回路４４によるピット配列の識別結果に基づいて、復調信号（復調データ）を生成するものである。なお、表１に、各ピット配列に応じた復調信号を示している。図５に示したように、本ディスク装置では情報ユニット５のピット配列が３２種類存在する。従って、１つの情報ユニット５を用いて３２種類の情報を多重記録することが可能であり、このため、１つの情報ユニット５から５ビットの復調信号を得られることになる。

エラー訂正回路４６は、復調回路４５によって生成された復調信号に対し、エラー訂正を施し、再生信号を生成するものである。そして、本ディスク装置では、図示しない変換回路によって、再生信号を映像信号（映像情報）や音声信号（音声情報）に変換する。そして、これらの信号を、表示画面やスピーカーなどの表示装置（図示せず）によって表示するようになっている。

以上のように、本実施形態に係る光ディスク１において、情報ユニット５のピット配列は、５つの位相ピット、すなわち、情報トラック２上に配される１つの位相ピット４と、その周囲に位置する４つの位相ピット３との組み合わせからなっている。そして、光ディスク１は、この配列に応じたトータル基準反射光量を表す基準情報ユニット６１を有していることが好ましい。本実施形態において、位相ピット３は、一方の対角線が情報トラック２と平行であり、中央位相ピット４が重心に配置された正方形の頂角に配される周囲位相ピットである。中央位相ピット４は、この正方形の中心位置に配される位相ピットである。

このように、光ディスク１では、４つの位相ピット３、および、その中央の１つの位相ピット４によって、情報ユニット５のピット配列が形成されるように設計されている。

従って、光ディスク１では、１つの情報ユニット５に関し、３２（２^５）種類の情報（５ビットのデータ）を多重記録することが可能となっている。このため、４つの位相ピット３のみによってピット配列を構成する場合に比して、記録密度の格段に高い、大容量の光ディスクを構成することが可能となっている。

また、本実施形態に係る光ディスク１では、情報の再生に必要な光検出器３１の受光面の分割数（部分受光面数）を、４つにできるようになっている。すなわち、情報ユニット５のピット配列が、４つの位相ピット３のみから構成される場合、情報ユニット５からの反射強度分布は、四角形に対応したものとなる（全位相ピットのある場合に、四角形となる）。

このため、情報の再生に使用される光検出器３１は、４つの位相ピット３に対応するようにその受光面を４分割されることとなり、４つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ４を有する４分割光検出器となる。そして、光検出器３１では、４つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ４のそれぞれに入射する反射光量に応じて、情報ユニット５における４つの位相ピット３の有無（どの位相ピット３を有しているか）を判別し、判別結果に基づいてピット配列を求めることとなる。

さらに、４つの位相ピット３の中央に位相ピット４を配した光ディスク１のピット配列に関しても、上記と同様の、４つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ４を有する光検出器３１を使用できる。すなわち、位相ピット４からの反射光の強度分布は、光検出器３１の中心からの距離に依存する強度分布となる（光検出器の中心から等距離位置に入射する光強度が等しくなる）。従って、光検出器３１における４つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ４のそれぞれには、位相ピット４から、等しい強度の反射光が入射することになる。

従って、４分割光検出器である光検出器３１を用いて光ディスク１を再生する場合、位相ピット４の有無については、受光面全体での受光量の合計（情報ユニット５（ピット配列）全体からの総反射光量；トータル光量）の強度から判別できることとなる。一方、上記したように、位相ピット３の有無については、４つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ４のそれぞれに入射する光強度によって判別できる。

このように、光ディスク１では、５つの位相ピット３・４を用いて情報ユニット５を構成するが、光検出器３１のような４分割光検出器を用いて情報を再生することが可能である。従って、光ディスク１は、情報を高密度に記録できるとともに、情報の再生のために複雑な再生回路を必要とすることのない光ディスクとなっている。

一方で、五角形の５つの角に位相ピットを配する場合、情報ユニット５からの反射強度分布は、五角形に対応したものとなる（全位相ピットのある場合に、五角形となる）。このため、それぞれの位相ピットに応じて部分受光面を設け、各部分受光面への入射光強度に基づいて、各位相ピットの有無を判定する必要がある。従って、光検出器の部分受光面数（分割数）を、５つとする必要が生じる。このため、各部分受光面への入射光強度を処理するための回路が複雑となり、コスト高となる（特に、部分光量比較回路４４が複雑化する）。

また、本実施形態に係る光ディスク１では、四角形の頂角と中心とに位相ピット３・４を配している。従って、光ディスク１内での位相ピットの密度を高められるので、記録密度をより向上させられる。

さらに、本ディスク装置では、光検出器３１における部分受光面Ｄ１〜Ｄ４を分割する分割線Ａ・Ｂが、光ディスク１の情報トラック２に対応する直線Ｘ−Ｘ’と４５°の角度を成している。ここで、分割線Ａ・Ｂの一方が情報トラック２に対応する直線Ｘ−Ｘ’と重なるように（平行となるように）、光検出器３１を配置してもよい。この構成でも、同様の識別プロセスにより、情報ユニット５のピット配列を識別できる。

しかしながら、この場合、光強度変化の最も大きくなる位置（各位相ピット３に対応する位置）に、分割線が存在することになる。このため、部分受光面Ｄ１〜Ｄ４による光強度分布の検出精度が低下する。

従って、検出精度を向上させるためには、分割線Ａ・Ｂを、光ディスク１の情報トラック２に対応する直線Ｘ−Ｘ’と４５°の角度となるように配置することが好ましいといえる。この場合には、部分受光面Ｄ１〜Ｄ４の中心を、各位相ピット３に対応する位置（各位相ピット３からの反射光が最大となる位置）に配置できる。従って、４つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ４のそれぞれに対し、位相ピット３を１対１で対応させられる。このため、４つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ４によって、４種類の位相ピット３の有無を明確に判定できる。

このように、分割線Ａ・Ｂを直線Ｘ−Ｘ’と４５°の角度に交叉させることで有効な効果を得られるが、これは、４つの位相ピット３のなす四角形の一方の対角線が、情報トラック２と重なっているからである。すなわち、上記のような効果は、分割線Ａ・Ｂを、この四角形の一方の対角線に応じた受光面上の直線に対して、４５°の角度で交叉させることで得られるものである。このような構成であれば、分割線Ａ・Ｂが直線Ｘ−Ｘ’と４５°の角度で交叉していない場合でも、同様の効果を得られる。

なお、本ディスク装置のように、四角形の一方の対角線が情報トラック２に重なっている場合、情報ユニット５のピット配列を、情報トラック２を軸とした線対称にしやすい、という効果を得られる。

また、本ディスク装置では、光検出器３１の分割線Ａ・Ｂが、互いに直交している。これにより、各部分受光面Ｄ１〜Ｄ４のサイズを等しくできるので、部分光量比較回路４４による受光信号Ｒ１〜Ｒ４の比較処理が容易となる。

さらに、本ディスク装置では、光検出器３１とは別体の、制御用光検出器２９を備えている。図７は、本ディスク装置に備えられた制御用光検出器２９の構成を示す説明図である。図７に示すように、制御用光検出器２９は、４つの部分受光面Ｄ５〜Ｄ８を有する４分割光検出器である。制御用光検出器２９に照射される反射光は、シリンドリカルレンズ２８によってフォーカシングされるため、波面の乱れたものとなる。従って、制御用光検出器２９と光検出器３１とを１つの光検出器で兼用すると、光検出器３１に波面の乱れた反射光が照射されてしまう。このため、部分受光面Ｄ１〜Ｄ４での光強度分布に乱れが生じ、情報ユニット５のピット配列を正確に特定することが困難となる。

そこで、本ディスク装置では、両光検出器を別体に設けることにより、光検出器３１に波面の乱れた反射光を照射してしまうことを回避するようになっている。これにより、正確な光の制御と情報再生とを両立させられる。

また、フォーカシング／トラッキング回路４７は、制御用光検出器２９の生成する受光信号Ｒ５〜Ｒ８に基づいて、非点収差法によりフォーカシング信号を生成するとともに、プッシュプル法によりトラッキング信号を生成するものである。そして、フォーカシング／トラッキング回路４７は、フォーカシング信号およびトラッキング信号に基づいてアクチュエータ２５を駆動し、フォーカシング制御とトラッキング制御とを行う機能を有している。

以下に、本ディスク装置におけるフォーカシング制御およびトラッキング制御の動作について説明する。本ディスク装置における光ディスク１の再生では、制御部が、スピンドル制御回路４１を制御して、光ディスク１を回転させる。また、制御部は、レーザ制御回路４２を制御して、集光レンズ２４から光ディスク１にレーザ光Ｌを照射し、図１に示すように、光ディスク１の情報トラック２に沿ってビームスポット６を走査する。このとき、レーザ光Ｌは、そのビームスポット６の中心位置が情報トラック２に重なるように照射される。

そして、ビームスポット６が情報ユニット５上でレーザ光Ｌが反射され、反射レーザ光Ｌａが生成され、制御用光検出器２９に照射される。これにより、制御用光検出器２９の部分受光面Ｄ５〜Ｄ８は、自身の受光した反射光量に応じた電圧値を有する受光信号Ｒ５〜Ｒ８を、フォーカシング／トラッキング回路４７に対してそれぞれ出力する。

受光信号Ｒ５〜Ｒ８を入力したフォーカシング／トラッキング回路４７は、制御部の指示により、フォーカシング制御とトラッキング制御とを実行する。すなわち、フォーカシング／トラッキング回路４７は、まず、光ディスク１の記録面にレーザ光Ｌの焦点を合わせる（フォーカシング制御する）ために、シリンドリカルレンズ２８を用いた非点収差法を用いてフォーカシング信号を生成する。

このとき、フォーカシング／トラッキング回路４７は、制御用光検出器２９からの受光信号Ｒ５〜Ｒ８を入力し、（Ｒ５＋Ｒ７）−（Ｒ６＋Ｒ８）を算出する。そして、算出した値が零（０）となるように、集光レンズ２４のフォーカス方向（光ディスク１の面に垂直な方向）の位置を制御するためのフォーカシング信号を生成する。そして、集光レンズ２４の位置を制御するアクチュエータ２５に出力する。これにより、レーザ光Ｌの焦点を、光ディスク１の記録面に合わせることが可能となる。

また、フォーカシング／トラッキング回路４７は、レーザ光Ｌの中心を情報トラック２に沿わせる（トラッキング制御する）ために、プッシュプル法を用いてトラッキング信号を生成する。

このとき、フォーカシング／トラッキング回路４７は、制御用光検出器２９からの受光信号Ｒ５〜Ｒ８を入力し、（Ｒ５＋Ｒ６）−（Ｒ７＋Ｒ８）を算出する。そして、算出した値が零（０）となるように、集光レンズ２４のトラッキング方向（光ディスク１の径方向）の位置を制御するためのトラッキング信号を生成し、アクチュエータ２５に出力する。

さらに、光ディスク１には、情報ユニット５として、図５に示すピット配列９ｄｙ、１３ｅｙのように、情報トラック２に対して非対称なものが存在する。このため、このような非対称の情報ユニット５から得られるプッシュプル信号が、正確なトラッキングを妨げることになる。従って、光ディスク１の半径方向（情報ユニット２の並びに垂直な方向）に対して対称な情報ユニット５、すなわち対象性識別子ｘを持つ情報ユニット５を組み合わせた基準情報ユニット６１を各情報トラック２に配置し、これのみを用いてトラッキングを行ってもよい。

また、本実施形態では位相ピット３を正方形の頂角位置に配置したが、位相ピット３を、中央位相ピット４が重心に配置された正六角形の頂角に配置していてもよい。しかしながら、位相ピット３の配置位置はこれらに限らない。例えば、位相ピット３を、周方向および径方向に対称な他の四角形（正方形を周方向あるいは径方向に圧縮した菱形）の頂角に配置してもよい。この構成であっても、上記と同様に、本ディスク装置によって情報ユニット５のピット配列を識別することが可能である。

また、位相ピット３を、周方向および径方向に対称な他の六角形（正六角形を周方向あるいは径方向に圧縮した形）の頂角に配置してもよい。この構成であっても、上記と同様に、本ディスク装置によって情報ユニット５のピット配列を識別することが可能である。

さらに、位相ピット３を、他の多角形（五角形、八角形）の頂角位置に配するようにしてもよい。この場合でも、適切な基準情報ユニット（例えば五角形の場合は８通り、八角形の場合は１２〜１４通りの基準情報ユニット）を配置し、トータル光量比較回路４３および部分光量比較回路４４による処理（識別条件）を適切に設定することによって、ピット配列の識別が可能である。

また、光ディスク１の位相ピット３については、位相ピット４から等距離に配することが好ましい。これにより、レーザ光Ｌにおけるほぼ円形状のビームスポット６内に、全ての位相ピット３・４を効率よく（高密度に）配置することが可能となる。従って、光ディスク１の記録密度をさらに向上できるとともに、ビームスポット６を小さくできる。

また、本実施の形態では、コリメータレンズ２２が、半導体レーザ光源２１から出射されたレーザ光Ｌの光束を平行とするとしている。ここで、半導体レーザ光源２１からのレーザ光放射が楕円形状である場合には、コリメータレンズ２２（あるいは他のビーム整形部材）によって、適宜、ビーム形状の整形を行ってもよい。

また、本実施の形態では、光ディスク１は、直径１２０ｍｍの円盤形状であるとしている。しかしながら、本ディスク装置では、光ピックアップ１１（アクチュエータ２５）の可動範囲を変えることで、異なるサイズの光ディスク１を再生することも可能である。そして、本実施の形態では、光ディスク１が、スパイラル状の情報トラック２を有するとしている。しかしながら、これに限らず、光ディスク１に、複数の情報トラック２を同心円状に設けてもよい。

また、本実施の形態では、本ディスク装置によって再生する媒体（光メモリ素子）として、光ディスク１を示している。しかしながら、これに限らず、情報トラックを直線状に配列した光カードを再生するように本ディスク装置を設計してもよい。この場合、光カードの情報トラックに沿って、図５または図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すようなピット配列を有する情報ユニット５を有することが好ましい。さらに、図１または図９に示すような記録情報単位および基準情報単位を有することが好ましい。

また、本ディスク装置では、保護膜９として透明材料を用いる場合には、保護膜９側からレーザ光を照射して、金属反射膜８上にビームスポット６を形成し、再生を実行することが可能である。また、光ディスク１の透明基板７側からレーザ光Ｌを照射して再生を行うことも可能である。

ここで、本実施の形態では、トータル光量比較回路４３の求める光量を、情報ユニット５から反射された光の総量（トータル反射光量）としている。しかしながら、実際には、トータル光量比較回路４３の求める光量は、光検出器３１（部分受光面Ｄ１〜Ｄ４）に対する入射光の総量（トータル入射光量）である。トータル入射光量は、ビームスプリッタ２６によって制御用光検出器２９側に向かう光（制御用光）をトータル反射光量から差し引いたものであり、トータル反射光量に比例するものである。

また、図６に示した構成では、光検出器３１の分割線Ａ・Ｂが、互いに９０度ずつ、ずれて配されているとしている。しかしながら、これに限らず、分割線Ａ・Ｂの交叉角度を９０度からずらしてもよい。この場合には、各部分受光面Ｄ１〜Ｄ４のサイズが互いに異なるため、部分光量比較回路４４による受光信号Ｒ１〜Ｒ４の比較処理を変更することが好ましい。

また、本実施の形態では、光検出器３１の受光面の形状を円形であるとしている。しかしながら、これに限らず、反射レーザ光Ｌａの全体を受け止められる形状であれば、光検出器３１の受光面の形状は、どのような形状でもかまわない。また、同様に、制御用光検出器２９の受光面も、円形である必要はない。

また、図６に示した構成では、光検出器３１の受光面の分割数を４としている。しかしながら、光検出器３１の受光面の分割数は、これに限らず、倍の８分割としてもよい（８分割光検出器）。そして、この光検出器３１を使用して、８個の部分受光面からの受光信号に基づいて、情報ユニット５の識別を行うことも可能である。ただし、上記のような４分割光検出器を用いることにより、情報ユニット５の識別を行う際の計算プロセスを簡略化できる。従って、トータル光量比較回路４３、部分光量比較回路４４をより簡単な回路から構成できるので、本ディスク装置を低コスト化できる。

フォーカシング／トラッキング回路４７によって生成されるフォーカシング信号（フォーカスサーボ信号）に、情報ユニット５を構成する位相ピット３・４からの反射光に基づく信号が混入すると、フォーカシング（フォーカスサーボ）が乱されることになる。このため、ローパスフィルターを通して、フォーカシング信号から位相ピット３・４に対応する高周波信号成分を取り除くことが好ましい。これにより、安定したフォーカシングを行うことが可能となる。

また、本実施の形態では、制御用光検出器２９と光検出器３１とを別体に構成している。しかしながら、これに限らず、光検出器３１に、制御用光検出器２９の機能をもたせるようにしてもよい。この場合、フォーカシング／トラッキング回路４７は、光検出器３１から出力される受光信号に基づいて、サーボ信号の生成を行うこととなる。

ここで、光ディスク１の製造および再生に関する具体例を、実施例１〜６として説明する。

〔実施例１〕
光ディスク１におけるスパイラル状に形成された情報トラック２に、図５に示したピット配列を有する情報ユニット５を３５０ｎｍピッチで規則的に配列した。

そして図３に示すように、情報トラック２の開始位置から約１００本の情報トラック２を、図１に示した基準情報ユニット６１を有する基準情報グループ６４を連続して配置した基準情報トラック６２とした。

また、情報トラック２の中心に配置した位相ピット４と、位相ピット４を中心とした正方形の頂角に配置した位相ピット３とについては、ポリカーボネート製の透明基板７の記録面に対し、射出成形法により、深さ４０ｎｍの窪み状に形成した。

基準情報ユニット６１については、位相ピット３・４と同様の形状、大きさおよび深さであり、直径が６０ｎｍ、形成ピッチが１００ｎｍ、深さ４０ｎｍの円形ピットとし、３５０ｎｍピッチで等間隔に配列した。

このような基準情報ユニット６１を含めた情報ユニット５（位相ピット３・４）を有する透明基板７を形成するための原盤のパターニングについては、電子ビーム露光装置を用いて行った。そして、この原盤から光ディスク用スタンパを形成し、このスタンパを用いて射出成形を行うことにより透明基板７を形成した。

次に、このような基準情報ユニット６１を含む情報ユニット５の形成された透明基板７上に、スパッタリングにより、厚さ５０ｎｍのアルミニウムからなる金属反射膜８を形成した。さらに、この金属反射膜８上に、保護膜９として、０．１ｍｍ厚のポリカーボネートシートを、紫外線硬化樹脂により貼り合わせた。

このような光ディスク１を図２に示した本ドライブ装置に装着し、再生を行った。ここで、半導体レーザ光源２１として、波長４０５ｎｍの半導体レーザ素子を使用した。また、レーザ光Ｌを光ディスク１に集光する集光レンズ２４として、開口数（ＮＡ）０．８５のレンズを使用した。そして、レーザ光Ｌについては、光ディスク１の保護膜９側から入射した。

再生処理において、制御部（図示せず）、制御用光検出器２９およびフォーカシング／トラッキング回路４７によって、受光信号Ｒ５〜Ｒ８に従って、レーザ光Ｌを金属反射膜８上に集光するように、非点収差法によるフォーカシングを行った。また、プッシュプル法により、情報トラック２に沿ってビームスポット６のトラッキングを行った。

まず、基準情報ユニット６１を所定の順に配置した基準情報グループ６４を有する基準情報トラック６２を再生したとき、トータル光量比較回路４３によって、光検出器３１が検出した基準情報ユニット６１からの反射光の総量、すなわちトータル基準反射光量と、基準情報ユニット６１の有する位相ピット３・４の数とを関連付けて基準トータル光量記憶部４８に記憶させた。

次に様々な情報を記録した情報トラック２に移動し、情報ユニット５の再生を行った。このとき、トータル光量比較回路４３は、光検出器３１が検出した情報ユニット５からの反射光の総量、すなわちトータル反射光量と、基準トータル光量記憶部４８に記憶されたトータル基準反射光量とを比較し、情報ユニット５の有するピット３・４の数を特定した。

次にトータル光量比較回路４３によって、トータル反射光量の値に応じた光量識別子に基づいてピット配列を識別した。そして、部分光量比較回路４４において、光検出器３１の部分受光面Ｄ１〜Ｄ４から出力される各受光信号Ｒ１〜Ｒ４を、表１に示すような識別条件に従って処理した。その結果、情報ユニット５における３２種類（５ビット）のピット配列の識別を行うことができ、５ビットのデータを復調できた。

また、本実施例では図３に示すように、情報トラック２の開始位置を内周側に設置し、基準情報トラック６２を内周側に形成したが、外周から内周に向かって再生を行うようなディスクの場合は、情報トラック２の最外周に開始位置として基準情報トラック６２を設置してもよい。さらに、本実施例では情報トラック２の開始位置に基本情報トラック６２を設置しているが、情報トラック２の終了位置または、両方に設置してもよい。

さらに、本実施例では複数の基準情報ユニット６１から構成される基準情報グループ６４を連続して有する基準情報トラック６２を１００本配列させた構成の光ディスク１を用いたが、基準情報トラック６２の本数が少ない方が、記録情報の利用率が上がるため、少なくとも１本以上の基準情報トラック６２を配列させた構成であればよい。これにより、基準トラック６２の有する基準情報ユニット６１からの反射光、すなわちトータル基準反射光量を、基準トータル光量記憶部４８に記憶させることができる。

しかしながら、光ディスク１を本ドライブ装置に装着し、光ピックアップ１１の有する位置情報を元に光ディスク１の半径方向を走査し、基準情報トラック６２が設置された半径位置を探し、フォーカシングおよびトラッキングを行って、基準情報トラック６２の再生を行う場合、基準情報トラック６２の位置を正確に見つけるのが困難な場合がある。従って本発明においては、具体的な基準情報トラック６２の本数を規定せず、光ピックアップ１１の位置情報の精度によって、必要な本数の基準情報トラック６２を設置すればよい。

〔実施例２〕
また、実施例１と同様の光ディスク１の構成において、図８に示すように、情報トラック２を光ディスク１の半径位置によって区分し、複数の情報トラック２により構成されるグループ３３を形成した。そして、この光ディスク１を一定の角速度で回転させた時に、内周から外周に向かうのに伴って、それぞれの情報トラックのグループ３３毎に記録周波数を高くするように光ディスク１を形成した。

さらに複数の情報トラック２により構成されるグループ３３の開始位置から５〜１０本の情報トラック２を、図１に示した基準情報ユニット６１を有する基準情報グループ６４を連続して配置した基準情報トラック６３とした。そして、情報トラック２を、光ディスク１の回転方向に対して複数のセクタ部３４に区分し、各セクタ部３４にはヘッダ部３５を設置した。ヘッダ部３５には、そのセクタ部３４が光ディスク１のどの場所に当たるのかを表すアドレス情報を付与した。

そして本光ディスク１を光ドライブ装置に装着した時、まず、非点収差法によりレーザ光Ｌを金属反射膜８上に集光し、プッシュプル法により情報トラック２に沿ってビームスポット６のトラッキングを行った。

さらに、ヘッダ部の有するアドレス情報または光ピックアップ１１の有する位置情報に基づいて光ピックアップ１１を再生位置に移動させる前に、再生する記録信号が記録された情報トラック２のグループ３３の開始位置に光ピックアップ１１を移動させた。そして、情報トラック２のグループ３３の開始位置から５〜１０本に形成された基準情報トラック６３に沿って、基準情報ユニット６１が所定の順に配置された基準情報グループ６４を再生した。そしてトータル光量比較回路４３によって、光検出器３１により受光された基準情報ユニット６１からの反射光の総量、すなわちトータル基準反射光量と、基準情報ユニット６１のピット数とを関連付けて基準トータル光量記憶部４８に記憶させた。

次に様々な情報を記録した情報トラック２に移動し、情報ユニット５の再生を行った。そして、トータル光量比較回路４３によって、光検出器３１が検出した情報ユニット５からの反射光の総量、すなわちトータル反射光量と、基準トータル光量記憶部４８に記憶されたトータル基準反射光量とを比較し、情報ユニット５のピット数を特定した。

さらにトータル光量比較回路４３によって、トータル反射光量の値に応じた光量識別子に基づいてピット配列を識別した。そして、部分光量比較回路４４において、光検出器３１の部分受光面Ｄ１〜Ｄ４の各受光信号Ｒ１〜Ｒ４を、表１に示すような識別条件に従って処理した。その結果、情報ユニット５における３２種類（５ビット）のピット配列の識別を行うことができ、５ビットのデータを復調できた。

さらに、本実施例において、情報トラック２の一つのグループ３３から他のグループ３３に光ピックアップ１１を移動させたとき、トータル光量比較回路４３によって、他のグループの開始位置で読み出したトータル基準反射光量を基準トータル光量記憶部４８に一時的に記憶させ、その後本グループ３３から読み出したトータル基準反射光量を基準トータル光量記憶部４８に記憶させた。このとき、前回記憶させたトータル基準反射光量、すなわち既に基準トータル光量記憶部４８に記憶されているトータル基準反射光量を消去した後、新たに読み出したトータル基準反射光量を記憶させた。一方で、記憶させたトータル基準反射光量がどのグループ３３のものであるかを管理する手段と十分な記憶容量とを設けることによって、複数のグループ３３のトータル基準反射光量を同時に基準トータル光量記憶部４８に記憶させてもよい。

また、トータル基準反射光量の記憶量は基準トータル光量記憶部４８の記憶容量に依存するため、本発明はその記憶量を限定するものではない。

〔実施例３〕
また、実施例２と同様の光ディスク１の構成において、図８に示すように、情報トラック２を光ディスク１の半径位置によって区分し、複数の情報トラック２により構成されるグループ３３を形成した。そして、この光ディスク１を一定の角速度で回転させた時に、内周から外周に向かうのに伴って、それぞれの情報トラックのグループ３３毎に記録周波数を高くするように光ディスク１を形成した。

そして、情報トラック２を、光ディスク１の回転方向に対して複数のセクタ部３４に区分し、各セクタ部３４にはヘッダ部３５を設置した。ヘッダ部３５には、そのセクタ部３４が光ディスク１のどの場所に当たるのかを表すアドレス情報を付与した。さらにヘッダ部３５の一部に、図１に示したような基準情報ユニット６１を所定の順に配置した基準情報グループ６４を設けた。このように光ディスク１を作製した。

実施例２と同様に、本実施例の光ディスク１を光ドライブ装置に装着した時、まず非点収差法によりレーザ光Ｌを金属反射膜８上に集光し、プッシュプル法により情報トラック２に沿ってビームスポット６のトラッキングを行った。

光ディスク１の任意の位置においてトラッッキングを行った際、ヘッダ部３５を識別すると同時にヘッダ部３５に記録した基準情報ユニット６１を有する基準情報グループ６４を再生した。そして、トータル光量比較回路４３によって、光検出器３１が検出した基準情報ユニット６１からの反射光の総量、すなわちトータル基準反射光量と、基準情報ユニット６１のピット数とを関連付けて基準トータル光量記憶部４８に記憶させた。その後、ヘッダ部３５が有するアドレス情報を再生した。

そして、このアドレス情報に基づいて様々な情報を記録した情報トラック２に移動し、情報ユニット５の再生を行った。このとき、トータル光量比較回路４３は、光検出器３１が検出した情報ユニット５からのトータル反射光量と、基準トータル光量記憶部４８に記憶されたトータル基準反射光量とを比較し、情報ユニット５のピット数を特定した。

このように、各セクタ部３４のヘッダ部３５に基準情報ユニット６１を配置することにより、再生中の情報トラック２の位置、再生周波数などに依存せず、より正確にトータル反射光量を判別させることが可能となった。

〔実施例４〕
また、実施例１に示した光ディスク１の構成において、図９に示すピット配列からなる情報ユニット５を有する光ディスク１を形成した。

この構成において、位相ピット４を中心とする正六角形の頂角位置に位相ピット３を配置し、かつ、その六角形を２分する対角線の一つを、情報トラック２と重なるように配置した。また実施例１と同様に、位相ピット３・４の直径を６０ｎｍ、形成ピッチを１００ｎｍ、深さを４０ｎｍとした。

本実施例において光ディスク１は、図９に示す、１２８ｉ３、１２２ｈ０，１１８ｇ３、１００ｆ１、７７ｅ３、４８ｄ３、２３ｃ３、７ｂ１、１ａ３のピット配列を有する９種類の情報ユニット５を基準情報ユニット６１として使用した。情報トラック２のうち開始位置から１００本を、図９に示した基準情報ユニット６１を有する基準情報グループ６４を連続して配置した基準情報トラック６２とした。

また本実施例においては、反射光の検出に、図１０に示す６分割受光面である部分受光面Ｄ１〜Ｄ６を有する光検出器３２を用いた。この光検出器３２を備えた本ディスク装置に本光ディスク１を装着し、基準情報トラック６２に沿って形成された基準情報ユニット６１が所定の順に配置された基準情報グループ６４を再生した。トータル光量比較回路４３によって、そして光検出器３２の部分受光面Ｄ１〜Ｄ６が検出した基準情報ユニット６１からの反射光の総量、すなわちトータル基準反射光量と、基準情報ユニット６１のピット数とを関連付けて基準トータル光量記憶部４８に記憶させた。

次に様々な情報を記録した情報トラック２に移動し、情報ユニット５の再生を行った。このとき、トータル光量比較回路４３によって、光検出器３２が検出した情報ユニット５からの反射光の総量、すなわちトータル反射光量と、基準トータル光量記憶部４８に記憶されたトータル基準反射光量とを比較し、情報ユニット５のピット数を特定した。

さらにトータル光量比較回路４３によって、トータル反射光量の値に応じた光量識別子に基づいてピット配列を識別した。そして、部分光量比較回路４４において、光検出器３２の部分受光面Ｄ１〜Ｄ６の各受光信号Ｒ１〜Ｒ６に基づいて、ピット配列の識別処理を行った。その結果、情報ユニット５における１２８種類（７ビット）のピット配列の識別を行うことができ、７ビットのデータを復調できた。

〔実施例５〕
実施例４と同様に、図９に示すピット配列からなる情報ユニット５を有する光ディスク１において、図８に示すように、情報トラック２を光ディスク１の半径位置によって区分し、複数の情報トラック２により構成されるグループ３３を形成した。そして、この光ディスク１を一定の角速度で回転させた時に、内周から外周に向かうのに伴って、それぞれの情報トラックのグループ３３毎に記録周波数を高くするように光ディスク１を形成した。

さらに情報トラック２の内、各情報トラックのグループ３３の開始位置から５〜１０本の情報トラック２を、図９に示した基準情報ユニット６１を有する基準情報グループ６４を連続して配置した基準情報トラック６３とした。

また、情報トラック２を、光ディスク１の回転方向に対して複数のセクタ部３４に区分し、各セクタ部３４にはヘッダ部３５を設置した。ヘッダ部３５には、そのセクタ部３４が光ディスク１のどの場所に当たるのかを表すアドレス情報を付与した。さらにヘッダ部３５の一部に、基準情報ユニット６１を所定の順に配置した基準情報グループ６４を設けた。このように光ディスク１を作製した。

この光ディスク１を光ドライブ装置に装着した時、まず、非点収差法によりレーザ光Ｌを金属反射膜８上に集光し、プッシュプル法により情報トラック２に沿ってビームスポット６のトラッキングを行った。

そして、ヘッダ部の有するアドレス情報または光ピックアップ１１の有する位置情報に基づいて光ピックアップ１１を再生位置に移動させる前に、再生する記録信号が記録された情報トラック２のグループ３３の開始位置に光ピックアップ１１を移動させた。そして、情報トラック２のグループ３３の開始位置から５〜１０本に形成された基準情報トラック６３に沿って、基準情報ユニット６１が所定の順に配置された基準情報グループ６４を再生した。再生した基準情報ユニット６１の反射光の総量、すなわちトータル基準反射光量と、基準情報ユニット６１のピット数とを関連付けて基準トータル光量記憶部４８に記憶させた。

次に様々な情報を記録した情報トラック２に移動し、情報ユニット５の再生を行った。このとき、トータル光量比較回路４３は、光検出器３２が検出した情報ユニット５からの反射光の総量、すなわちトータル反射光量と、基準トータル光量記憶部４８に記憶されたトータル基準反射光量とを比較し、情報ユニット５のピット数を特定した。

さらに、本実施例において、情報トラック２の一つのグループ３３から他のグループ３３に光ピックアップ１１を移動させたとき、他のグループの開始位置でトータル基準反射光量を読み出し、読み出したトータル基準反射光量を基準トータル光量記憶部４８に記憶させた。このとき、前回記憶させたトータル基準反射光量、すなわち既に基準トータル光量記憶部４８に記憶されているトータル基準反射光量を消去した後、新たに読み出したトータル基準反射光量を記憶させた。一方で、記憶させたトータル基準反射光量がどのグループ３３のものであるかを管理する手段と十分な記憶容量とを設けることによって、複数のグループ３３のトータル基準反射光量を同時に基準トータル光量記憶部４８に記憶させてもよい。

〔実施例６〕
実施例５と同様に、図９に示すピット配列からなる情報ユニット５を有する光ディスク１において、図８に示すように、情報トラック２を光ディスク１の半径位置によって区分し、複数の情報トラック２により構成されるグループ３３を形成した。そして、この光ディスク１を一定の角速度で回転させた時に、内周から外周に向かうのに伴って、それぞれの情報トラックのグループ３３毎に記録周波数を高くするように光ディスク１を形成した。

そして、情報トラック２を、光ディスク１の回転方向に対して複数のセクタ部３４に区分し、各セクタ部３４にはヘッダ部３５を設置した。ヘッダ部３５には、そのセクタ部３４が光ディスク１のどの場所に当たるのかを表すアドレス情報を付与した。さらにヘッダ部３５の一部に、図９に示したような基準情報ユニット６１を所定の順に配置した基準情報グループ６４を設けた。このように光ディスク１を作製した。

実施例４と同様に、本実施例の光ディスク１を光ドライブ装置に装着した時、まず非点収差法によりレーザ光Ｌを金属反射膜８上に集光し、プッシュプル法により情報トラック２に沿ってビームスポット６のトラッキングを行った。

光ディスク１の任意の位置においてトラッッキングを行った際、ヘッダ部３５を識別すると同時にヘッダ部３５に記録した基準情報ユニット６１を再生した。そして基準情報ユニット６１を所定の順に配置した基準情報グループ６４を有する基準情報トラック６２を再生した。そしてトータル光量比較回路４３によって、光検出器３２が検出した基準情報ユニット６１からの反射光の総量、すなわちトータル基準反射光量と、基準情報ユニット６１のピット数とを関連付けて基準トータル光量記憶部４８に記憶させた。その後、ヘッダ部３５が有するアドレス情報を再生した。

そして、このアドレス情報に基づいて様々な情報を記録した情報トラック２に移動し、情報ユニット５の再生を行った。このとき、トータル光量比較回路４３は、光検出器３２が検出した情報ユニット５からの反射光の総量、すなわちトータル反射光量と、基準トータル光量記憶部４８に記憶されたトータル基準反射光量とを比較し、情報ユニット５のピット数を特定した。

また、図１について、以下のように述べることもできる。すなわち、この図に示す例においては、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピット３が、上記中心位置を重心とする正四角形位置に配置され、かつ、該正四角形の対角線の一つが情報トラック２と重なるように配置されている構成について示している。さらに該情報トラック２の情報ユニット５が形成された記録領域とは異なる位置に、情報トラック２に沿って所定の順に設けられた複数の基準情報ユニット６１を有している。

また、本ディスク装置では、光検出器３１により、情報ユニット５からの反射光を受け、各光検出素子（部分受光面）Ｄ１〜Ｄ４上でのトータル反射光量と反射光強度分布を検出し、各光検出素子からの出力信号（受光信号）Ｒ１〜Ｒ４の信号強度の和（トータル光量比較）とそれぞれの差（部分光量比較）を用いて情報ユニット５の識別が行なわれるともいえる。

また、図１に示した構成の光ディスク１は、正方形の対角線の一方が情報トラック２に平行であり、その正方形の頂角位置に配置された複数の位相ピット３と、正方形の中心位置に配置された位相ピット４とで構成された情報ユニット５を、スパイラル状に成された情報トラック２上に規則的に配列することにより、１個の情報ユニット５に３２種類の情報（５ビットのデータ）を多重記録することが可能となり、大容量光ディスクを実現することが可能であるといえる。

また、本ディスク装置は、上記光ディスク１の情報ユニット５にレーザ光を照射する光照射手段と、該情報ユニット５からの反射光が、その分割線が、情報トラック２に対応する直線Ｘ−Ｘ’と４５°の角度を成すように配置された４分割光検出素子からなる再生用光検出器（光検出器３１）に入射するように構成された光学系と、該４分割光検出素子の光検出信号に基づき、情報ユニット５の識別を行ない、記録情報を再生する手段とを備えているといえる。

また、本発明を、以下の第１〜第５光メモリ素子、および、第１〜４光メモリ素子再生装置として表現することもできる。

すなわち、第１光メモリ素子は、特定位置に配置された複数の位相ピットで構成された情報ユニットが、情報トラック上に等間隔に配置された光メモリ素子において、該情報トラックに対して、等間隔に配列した複数の基準情報ユニットが設けられた構成である。これにより、上記情報トラックに対して、基準情報ユニットからの反射光により反射光量の比較を行うための基準値を求めることができる。従って、常に安定した反射光量の識別を得ることができ、反射光量により、情報ユニットに存在する位相ピットの数を大まかに知ることによって、情報ユニットの識別を正確に行うことができる。

第２光メモリ素子は、第１光メモリ素子において、上記基準情報ユニットが、上記情報ユニットの中から選ばれた情報ユニットの組み合わせによって形成される構成であることによって、同じ構成の情報ユニットから反射光量を基準反射光量と設定することによって、情報ユニットの反射光量を基準となる情報ユニットの反射光量と直接比較することができ、識別処理を容易にすることができるとともに、形成時に特別なパルス信号を生成した専用の書き込み方法を用いずに、記録情報の記録された情報ユニットと同じ形成方法によって作製できる。

第３光メモリ素子は、第２光メモリ素子において、該情報ユニットの中心位置に配置される位相ピットと、該中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットとによって構成される。これにより、正確な情報ユニットの識別を実現することができることに加えて、情報ユニットを構成する位相ピットが、情報ユニットの中心位置と、該中心位置から等距離位置とに配置されることにより、再生のために集光照射される概ね円形状の光ビームスポット内に、複数の位相ピットを効率良く配置することが可能となり、情報ユニットの安定した再生と大容量化とを、共に実現することができる。

第４光メモリ素子は、第３光メモリ素子の情報ユニットにおいて、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする四角形位置に配置され、かつ、該四角形の対角線の一方が情報トラックと重なるように配置されている構成である。これにより、正確な情報ユニットの識別を実現することができることに加えて、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする四角形位置に配置されることにより、再生のために照射される光ビームスポット内に、複数の位相ピットが配置されることになり、一つの情報ユニットが有する情報の多重度が最大となり、光メモリ素子の大容量化が実現する。

第５光メモリ素子は、第３光メモリ素子の情報ユニットにおいて、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする六角形位置に配置され、かつ、該六角形を２分する対角線の一つが情報トラックと重なるように配置されている構成である。これにより、正確な情報ユニットの識別を実現することができることに加えて、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする六角形位置に配置されることにより、再生のために照射される光ビームスポット内に、最密状態で複数の位相ピットが配置されることになり、一つの情報ユニットが有する情報の多重度が最大となり、光メモリ素子の大容量化が実現する。

第１光メモリ素子再生装置は、第１〜５光メモリ素子のいずれかから記録情報を再生する光ディスク再生装置であって、再生光を前記光メモリ素子の情報ユニットに照射する光照射手段と、該情報ユニットからの反射光を再生用光検出器へと導く光学系とを有する光メモリ素子再生装置において、上記再生用検出器が複数の領域に分割された光検出素子で構成され、該光検出素子の個々の光検出信号に基づき、上記情報ユニットを識別し、情報を再生する手段を備えた構成である。これにより、複数の領域に分割された光検出素子に入射する反射光の状態により、個々の情報ユニットが識別され、本発明の光メモリ素子から記録情報を安定して再生することができる本発明の光メモリ素子再生装置を提供することが可能となる。

第２光メモリ素子再生装置は、上記光メモリ素子から記録情報を再生する光ディスク再生装置であって、前記情報ユニットの識別を行うにあたり、反射光の状態が光検出素子からの光検出信号の大きさを比較することにより、過剰に複雑な信号処理を行う必要がなく、低コストで本発明の光メモリ素子再生装置を提供することが可能となる。上記本発明の光メモリ素子から記録情報をより正確に再生することができる本発明の光メモリ素子再生装置を提供することが可能となる。

第３光メモリ素子再生装置は、上記光メモリ素子再生装置は基準情報単位から得られたトータル反射光量に基づいて比較を行うことにより、さらに信号処理を容易にできるために、さらに低コストで本発明の光メモリ素子再生装置を提供することが可能となる。

第３光メモリ素子再生装置は、上記光メモリ素子再生装置は基準情報単位から得られた反射光量の強度を一時的に記憶部に記憶させることで、読み出した信号の反射光量と基準情報単位の反射光量との比較を確実かつより簡単に行う本発明の光メモリ素子再生装置を提供することが可能となる。

（他の構成）
本発明を以下のように表現することもできる。

（第１の構成）
特定位置に配置された複数の位相ピットで構成された記録情報単位が、情報トラック上に等間隔に配置された光メモリ素子において、
該情報トラック上に、反射光量を特定するための基準情報単位が設けられたことを特徴とする光メモリ素子。

（第２の構成）
上記基準情報単位が、記録情報単位の中から選ばれた複数の情報単位で構成されていることを特徴とする第１の構成に記載の光メモリ素子。

（第３の構成）
上記記録情報単位が、該情報単位の中心位置に配置される位相ピットと、該中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットとで構成されたことを特徴とする第１の構成に記載の光メモリ素子。

（第４の構成）
上記記録情報単位において、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする四角形位置に配置され、かつ、該四角形の対角線の一方が情報トラックと重なるように配置されていることを特徴とする第２の構成に記載の光メモリ素子。

（第５の構成）
上記記録情報単位において、上記中心位置から等距離位置に配置される複数の位相ピットが、上記中心位置を重心とする六角形位置に配置され、かつ、該六角形を２分する対角線の一つが情報トラックと重なるように配置されていることを特徴とする第２の構成に記載の光メモリ素子。

（第６の構成）
第１から第５の構成のいずれかに記載の光メモリ素子から記録情報を再生する光ディスク再生装置であって、
再生光を前記光メモリ素子の記録情報単位及び基準情報単位に照射する光照射手段と、
該記録情報単位及び基準情報単位からの反射光を再生用光検出器へと導く光学系とを有する光メモリ素子再生装置において、
上記再生用検出器が複数の領域に分割された光検出素子で構成され、該光検出素子の個々の光検出信号に基づき、上記記録情報単位を識別し、情報を再生する手段を備えることを特徴とする光ディスク再生装置。

（第７の構成）
上記記録情報単位を識別する手段が、上記複数の光検出素子の光検出信号を足し合わせたトータル反射信号の比較手段と、上記複数の光検出素子からの光検出信号の大きさを比較する手段とを有することを特徴とする第６の構成に記載の光メモリ素子再生装置。

（第８の構成）
上記トータル反射信号の比較が、基準情報単位から得られたトータル反射信号の強度に基づいて行なわれることを特徴とする第７の構成に記載の光メモリ素子再生装置。

（第９の構成）
上記反射光量を特定するために、基準情報単位から得られた反射光量の強度を一時的に記憶する基準反射光量記憶部を有することを特徴とした第６乃至第８の構成に記載の光メモリ素子再生装置。

本発明は、ＤＶＤ、ＣＤ等の光ディスク、および光ディスクを再生する光ディスク装置に対し、好適に使用できるものである。また、一つの記録単位において記録可能な情報の種類が多いため、記録媒体の高密度化に寄与できる技術である。

さらに、光ディスクに限らず記録面上に光（レーザ光）を照射し、その反射光を受光素子によって検知することによって、記録情報を読み出す光カードなどの記録媒体への応用も可能である。

本発明の一実施形態に係る光ディスクに形成される、情報ユニットおよび基準情報ユニットを示す説明図である。本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成を示す説明図である。上記した光ディスクの平面図である。図３に示した光ディスクの断面図である図３に示した光ディスクに形成される、情報ユニットのピット配列の種類（情報の種類）を示す説明図である。図２に示した光ディスク装置に備えられた、光検出器の構成を示す説明図である。図２に示した光ディスク装置に備えられた、制御用光検出器の構成を示す説明図である。本発明の他の実施形態に係る光ディスクの平面図である。本発明の基準情報ユニットの他の構成を示す説明図である。図９に示した光ディスクを再生する場合に使用される光検出器の構成を示す説明図である。（ａ）および（ｂ）は、図９に示した光ディスクに形成される、情報ユニットのピット配列の種類（情報の種類）を示す説明図である。従来の光ディスク装置に形成される、情報ユニットのピット配列の種類（情報の種類）を示す説明図である。従来の光ディスク装置に備えられる光検出器の構成を示す説明図である。

符号の説明

１光ディスク（光メモリ素子）
２情報トラック
３位相ピット（周囲位相ピット）
４位相ピット（中央ピット）
５情報ユニット（記録情報単位）
６ビームスポット
７透明基板
８金属反射膜
９保護膜
１０スピンドル
１１光ピックアップ
１２回路基板
２１半導体レーザ光源
２２コリメータレンズ
２３ビームスプリッタ
２４集光レンズ
２５アクチュエータ
２６ビームスプリッタ
２７集光レンズ
２８シリンドリカルレンズ
２９制御用光検出器
３０集光レンズ
３１光検出器（再生用光検出手段）
３３情報トラックのグループ
３４セクタ部
３５ヘッダ部
４１スピンドル制御回路
４２レーザ制御回路
４３トータル光量比較回路
４４部分光量比較回路
４５復調回路
４６エラー訂正回路
４７フォーカシング／トラッキング回路
４８基準トータル光量記憶部（基準反射光量記憶手段）
６１基準情報ユニット（基準情報単位）
６２情報トラックの開始位置における基準情報トラック
６３情報トラックのグループ開始位置における基準情報トラック
６４基準情報グループ
Ａ〜Ｄ分割線
Ｄ１〜Ｄ８部分受光面
Ｌレーザ光
Ｌａ反射レーザ光
Ｒ１〜Ｒ８受光信号
Ｘ−Ｘ’ 直線
ａ〜ｊ光量識別子

Claims

少なくとも１つの位相ピットを有し、照射された光を、当該位相ピットの配列に応じた光量の反射光として反射する記録情報単位が、情報トラック上に等間隔に複数配置されている光メモリ素子であって、上記反射光の光量を特定するための基準情報単位が、上記情報トラック上にさらに配置されている光メモリ素子の記録情報単位および基準情報単位に光を照射し、当該記録情報単位からの反射光と、当該基準情報単位からの反射光である基準反射光とに基づいて情報を再生する光再生装置であって、
上記反射光と上記基準反射光とをそれぞれ受光し、上記反射光の受光量に応じた受光信号と、上記基準反射光の受光量に応じた基準受光信号とを出力する再生用光検出手段と、
上記再生用光検出手段から出力される上記受光信号と上記基準受光信号とを比較することによって、再生に係る上記記録情報単位の有する位相ピットの配列を特定するピット配列特定手段とを備え、
上記再生用光検出手段は、複数の光検出素子により構成されており、当該光検出素子は、上記反射光および上記基準反射光を受光し、上記反射光の受光量に応じた上記受光信号と、上記基準反射光の受光量に応じた上記基準受光信号とを出力し、
上記ピット配列特定手段は、複数の上記光検出素子が出力する複数の上記受光信号を加算したトータル反射信号と、複数の上記基準受光信号を加算したトータル基準反射信号とを比較することによって、上記記録情報単位の有する位相ピットの配列を特定することを特徴とする光再生装置。
上記ピット配列特定手段は、上記トータル反射信号の強度と、上記トータル基準反射信号の強度とを比較することによって、上記記録情報単位の有する位相ピットの配列を特定することを特徴とする請求項１に記載の光再生装置。
上記ピット配列特定手段は、上記トータル基準反射信号を一時的に記憶する基準反射光量記憶手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の光再生装置。
上記ピット配列特定手段は、上記トータル基準反射信号と上記基準情報単位の有する位相ピットの数とを関連付けて上記基準反射光量記憶手段に記憶し、
当該基準反射光量記憶手段に記憶された上記トータル基準反射信号と、上記トータル反射信号とを比較することによって、上記記録情報単位の有する位相ピットの数を特定することを特徴とする請求項３に記載の光再生装置。