WO2004019329A1 - 多値情報再生方法および多値情報再生装置 - Google Patents

多値情報再生方法および多値情報再生装置 Download PDF

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    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/005—Reproducing

Definitions

  • the present invention relates to a multi-valued information reproducing method and a multi-if information reproducing apparatus, and more particularly to a multi-valued information reproducing method and a multi-valued information reproducing multi-valued information from an optical recording medium having an increased recording density by performing multi-valued recording. It relates to a playback device. Background art
  • an optical recording medium that is widely used records binary information by means of irregularities physically formed on the optical recording medium.
  • the presence or absence of unevenness is detected by irradiating the optical recording medium with light and detecting a change in the amount of reflected light.
  • a technique for improving the optical recording media to enable recording of multi-valued information and reproducing the multi-valued information from the optical recording medium on which the multi-valued information is recorded has been disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-71666. No., published in US Pat. With reference to FIGS.
  • a recording track formed on an optical recording medium is divided into two in the radial direction, and each area is defined as a first recording section or a second recording section, and the bottom surface of each recording section is flat. Is referred to as a first recording state, and a case where an inclined surface having an inclination angle of 45 ° is defined as a second recording state.
  • the bottom surface of the recording portion is flat and has a depth of 1/2, and the phase difference between the light reflected at the non-groove portion and the light reflected at the bottom portion. Is ⁇ . That is, since each reflected light has the same phase, the incident light is reflected without being modulated by the groove, and the signal intensity becomes 0 (minimum).
  • the geometrical optical depth is 344, and the phase difference between the light reflected at the non-groove portion and the light reflected at the bottom and side portions is 3 l / 2, that is, the phases of the light reflected by the bottom and side surfaces are opposite. Therefore, the light reflected on the bottom and side surfaces cancel each other, and the incident light is most modulated by the presence of the groove, and the signal strength is increased. The degree is maximum.
  • the first recording section is the first recording section.
  • 1 when the bottom surface shape of each recording section is formed so that the recording state of 2 and the second recording section are in the first recording state.
  • 2 when the bottom shape of each recording section is formed so that the recording section is in the first recording state and the second recording section is in the second recording state.
  • 3 Fig. By combining these, it is possible to realize four-level recording.
  • the phase difference between the light reflected from the groove bottom and the groove top is geometrically determined, and the shape of the groove is set so that the amount of reflected light becomes maximum or minimum. Is determined.
  • the width of the groove is smaller than the wavelength of the light for reproducing the optical recording medium, a polarization characteristic occurs in the signal light amount, so that the phase difference between the light reflected from the groove bottom and the groove upper surface by geometric optics.
  • the polarization characteristic described here means that the amount of reflected light changes depending on the polarization direction of the light for reproducing the optical recording medium.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and one of the objects of the present invention is to improve the recording density by multi-valued recording information of an optical recording medium and to improve the structure of the optical recording medium. It is an object of the present invention to provide a multi-valued information reproducing method and a multi-valued information reproducing device which can simplify the above.
  • Another object of the present invention is to reproduce multi-valued information recorded on an optical recording medium with high accuracy even when the width of an information pit becomes smaller than the wavelength and has polarization characteristics.
  • An object of the present invention is to provide a possible multi-valued information reproducing method and a multi-valued information reproducing device.
  • a multi-valued information reproducing method comprising: irradiating an optical recording medium having information pits having polarization characteristics with light having a plurality of polarization states. Detecting the amount of light reflected by the optical recording medium for each of the plurality of polarization states, and calculating the degree of modulation for each of the plurality of polarization states based on the detected amount of reflected light And comparing the calculated plurality of modulation factors and detecting multi-value information from a combination of magnitude relationships.
  • multilevel information can be stored in one information pit depending on the depth of the information pit.
  • the structure of the optical recording medium can be simplified. Furthermore, the modulation degree is calculated for each light in each of a plurality of polarization states, and multi-valued information is detected from a combination of the magnitude relations between them. It is possible to provide a multi-valued information reproducing method capable of reproducing multi-valued information recorded on an optical recording medium with high accuracy.
  • the light having a plurality of polarization states is a first light polarized in a direction of a track of the optical recording medium on which information pits are formed, and a second light polarized in a direction orthogonal to a polarization direction of the first light. Including 2 lights.
  • the configuration of the optical system can be simplified.
  • the step of detecting the multi-valued information includes detecting the first recording state when the modulation degree of the first light is substantially equal to the modulation degree of the second light, and the modulation degree of the first light is equal to the second light degree.
  • the second recording state is detected when the modulation degree of the second light is larger than the modulation degree of the second light
  • the third recording state is detected when the modulation degree of the first light is smaller than the modulation degree of the second light.
  • the recording state of the information pit is detected from the magnitude relation between the modulation degrees of the polarized light in the first polarization state and the polarized light in the second polarization state, the information pit is accurately recorded on the optical recording medium. It becomes possible to reproduce multi-valued information.
  • the step of detecting the multi-valued information includes, when the first recording state is detected, a state in which the modulation degree of the first light and the modulation degree of the second light are substantially zero, and Condition And detect further.
  • a multi-valued information reproducing device is a multi-valued information reproducing device that generates multi-valued information recorded on an optical recording medium on which an information pit having polarization characteristics is formed.
  • Light irradiating means for irradiating light having a plurality of polarization states; light detecting means for detecting the amount of light reflected by the optical recording medium for each of the plurality of polarization states; And a detecting means for comparing the calculated plurality of modulation degrees and detecting multi-value information from a combination of magnitude relations.
  • multilevel information can be stored in one information pit depending on the difference in the depth of the information pit. Further, since it is only necessary to form information pits having different depths, the structure of the optical recording medium can be simplified. Furthermore, the modulation degree is calculated for each light in a plurality of polarization states, and multi-valued information is detected from a combination of the magnitude relations, so that the width of the information pit becomes smaller than the wavelength and the information pit has polarization characteristics. It is possible to provide a multi-valued information reproducing apparatus capable of reproducing multi-information recorded on an optical recording medium with high accuracy.
  • the light having a plurality of polarization states is a first light polarized in a direction of a track of the optical recording medium on which information pits are formed, and a second light polarized in a direction orthogonal to a polarization direction of the first light. Including 2 lights.
  • the means for detecting multi-valued information detects the first recording state when the degree of modulation of the first light and the degree of modulation of the second light are substantially equal, and the degree of modulation of the first light is the second degree.
  • the second recording state is detected when the modulation degree of the second light is larger than the modulation degree of the second light
  • the third recording state is detected when the modulation degree of the first light is smaller than the modulation degree of the second light.
  • the means for detecting multi-valued information when detecting the first recording state, includes a state in which the degree of modulation of the first light and the degree of modulation of the second light are substantially zero, and a state in which the degree of modulation is not substantially zero. Detect further states and. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIGS. 1A and 1B are reproduced by the optical pickup device according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an optical recording medium on which information is recorded.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the depth (d) of the information pit and the degree of modulation for each incident polarized light.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an optical pickup device according to the present embodiment.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams showing the optical axes of the ⁇ wavelength plate and the anisotropic optical material of the optical pickup device according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a process for detecting a multilevel by comparing the modulation degrees obtained from the information pits on which the polarization characteristics are recorded.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an optical recording medium on which multi-value information is recorded according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the modulation depth and the depth of the information pit for each of the light in the first to third polarization states.
  • 8A to 8D are views showing a method of reproducing a multivalued recording medium according to a conventional technique.
  • FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining an optical recording medium on which information to be reproduced by the optical pickup device according to the present embodiment has been recorded.
  • FIG. 1A is an enlarged view of a part of the optical recording medium.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the optical recording medium on which information pits are formed.
  • the reproduction wavelength of the optical recording medium is set at 650 nm
  • the NA of the objective lens for condensing light on the optical recording medium is set at 0.6.
  • the interval (t p) between tracks on which information pits are recorded on the optical recording medium is 0.74 ⁇ , and the track width (w) is 0.3 ⁇ . Further, in the light for reproducing the information pits, the polarization state parallel to the track on which the information pits are recorded is ⁇ -polarization, and the polarization state perpendicular to the track is s-polarization.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the depth (d) of the information pit and the degree of modulation for each incident polarized light.
  • the modulation degree is defined as follows: A is the reflected light amount of light applied to the information pit portion, and B is the reflected light amount of light applied to the flat portion (for example, the mirror portion) of the optical recording medium. -A) Defined by ZB.
  • the degree of modulation varies with the depth of the information pits, and the variation varies depending on the polarization state of the incident light. Therefore, the polarization characteristic of the information pit depends on the depth of the information pit, and the polarization characteristic of the information pit is different if the depth of the information pit is different.
  • Depth d0 Depth of the flat part of the optical recording medium.
  • Depth dl Information pit depth at which the modulation degree obtained by irradiating information pits with p-polarized light is greater than the modulation degree obtained by irradiating information pits with s-polarized light.
  • the depth d 0 of the flat portion of the optical recording medium is a case where the depth of the information pit is 0.
  • the variation of the modulation degree of the optical recording medium is about 5%. Therefore, when comparing the magnitude relation of the modulation degree, the depth of the information pit is preferably such that the difference of the modulation degree is preferably 10% or more. You just have to select
  • the term “substantially the same degree of modulation” means that a depth is selected so that the difference in the degree of modulation is preferably smaller than 10%.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the optical pickup device according to the present embodiment.
  • This optical pickup device irradiates p-polarized light and s-polarized light and measures the degree of modulation of each light.
  • the optical pickup device includes a semiconductor laser 101 that emits light, a polarizing beam splitter 102, a half-wave plate 103, a collimator 104, and an objective lens 1 And a photodetector 108 for detecting the amount of light.
  • the semiconductor laser 101 emits light polarized in the z-axis direction shown in the figure.
  • Light emitted from the semiconductor laser 101 is reflected twice by the polarizing beam splitter 102 and passes through a 1Z two-wave plate 103.
  • the half-wave plate 103 is as shown in Figure 4A.
  • the optical axis is inclined 22.5 degrees with respect to the z-axis. For this reason, light emitted from the semiconductor laser 101 is converted from light polarized in the Z- axis direction to light polarized at 45 degrees with respect to the Z- axis.
  • the light that has passed through the half-wave plate 103 passes through a collimator 104 to become parallel light, and is condensed on an optical recording medium 106 by an objective lens 105.
  • the direction of polarization of the condensed light is inclined 45 degrees with respect to the track direction of the optical recording medium 106, and the p-polarized light and s-polarized light components shown in FIGS. Included.
  • the light reflected by the optical recording medium 106 passes through the objective lens 105 and the collimator 1 ⁇ 4, and is further converted into polarized light in the y-axis direction at 1/2 wavelength ⁇ 103.
  • the polarizing beam splitter 102 includes an anisotropic optical material 107.
  • the optical axis of the anisotropic optical material 107 is inclined by 45 degrees with respect to the Z- axis direction as shown in FIG. 4B. Therefore, the y-axis polarized light converted by the half-wave plate 103 is separated into p-polarized light (y-axis direction) and s-polarized light ( Z- axis direction). Received. Then, the degree of modulation of each polarized light is obtained based on the amount of each polarized light received by the photodetector 108. Thus, the optical recording medium 106! ) By simultaneously irradiating the polarized light component and the s-polarized light component, the polarization characteristics of the information pits formed on the optical recording medium 106 can be simultaneously detected.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a flow of a process of comparing the modulation degrees obtained from the information pits on which the polarization characteristics are recorded and detecting multi-values.
  • the modulation degree Mp, Ms for p-polarized light and s-polarized light is obtained by the above-described optical recording medium reproducing apparatus (step SO 1). If Mp and Ms are approximately equal and approximately 0 (YES in step S02), it can be determined that the depth of the information pit is d0, so this recording state is set to 0 (step SO 3) If Mp is larger than Ms (YES in step S04), it can be determined that the information pit depth d is d1, so this recording state is set to 1 (step SO5).
  • step S06 If Mp and Ms are substantially equal and are not 0 (YE S in step S06), it can be determined that the information pit depth d is d2, so that this recording state is set to 2 (step SO7). . If Mp is smaller than Ms (YES in step S08), it can be determined that the depth d of the information pit is d3, and the recording state is set to 3 (step S08). Thus, by comparing Mp and Ms, quaternary information can be reproduced from the optical recording medium.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an optical recording medium on which multilevel information is recorded according to the embodiment of the present invention.
  • the example shown in FIG. 6 shows an example in which information of “0 1 0 2 0 3” is recorded in a quaternary number.
  • the information of "0 1 0 2 0 3" in quaternary number can be obtained. Can be recorded.
  • the polarization characteristics of the information pits are changed by changing the depth of the information pits. Since the optical pickup device detects the polarization characteristics of the information pits based on the magnitude relationship between the modulation degrees of the s-polarized light and the p-polarized light, when the width of the information pits is smaller than the wavelength of the light irradiated by the optical pickup device. However, the polarization characteristics of the information pits can be detected, and the detection accuracy can be improved.
  • the case where the information pit formed on the optical recording medium has a rectangular cross section has been described.
  • the information pit has polarization characteristics, any information pit such as a semicircle or an inverted triangle may be used. It may have such a cross-sectional shape.
  • the polarization state of the light for reproducing the optical recording medium is parallel to the track of the optical recording medium.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the depth of the information pit and the modulation degree for each of the light in the first to third polarization states. Also in FIG. 7, as described above, the depths d O to d 5 are set according to the magnitude relationship between the modulation degrees for the light in each polarization state. By setting the recording state at each depth from 0 to 5, it is possible to reproduce more multi-valued recording information.
  • the optical recording medium according to the present embodiment has different depths. As a result, information pits having different polarization characteristics are formed. For this reason, multi-value information can be recorded by one information pit, so that the recording density of the optical recording medium can be improved.
  • the optical pickup device detects the amount of light (intensity) of the reflected light of each of the P-polarized light and the s-polarized light, and detects the magnitude of the modulation degree calculated from the detected amount of light. Detect the depth of For this reason, in the optical pickup device, even when the width of the information pit becomes smaller than the wavelength and the optical pit has a polarization characteristic, it is possible to accurately reproduce the multi-valued information recorded on the optical recording medium.
  • the modulation degree for each of the polarization in the first polarization state and the polarization in the second polarization state is detected, and the polarization characteristic of the information pit is detected from the magnitude relation. For this reason, since multi-valued information is detected from one information pit, the recording density can be improved, and the multi-valued information recorded on the optical recording medium can be accurately reproduced.

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Abstract

　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ために、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。

Description

多値情報再生方法および多値情報再生装置 技術分野
本発明は、 多値情報再生方法および多 iif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。 背景技術
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 1 1一 7 6 6 1号公報に記載されている。 図 8 A〜図 8 Dを参照 しながら特開平 1 1—7 6 6 1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記録部おょぴ第 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、 4 5 ° 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。
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; 1 / 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 3ぇノ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 3 l / 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。
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。
特開平 1 1一 7 6 6 1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つ 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。
また、 特開平 1 1一 7 6 6 1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。 発明の開示
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。
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。
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。 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。
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。
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。
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。
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。
好ましくは、 多値情報を検出するステップは、 第 1の記録状態を検出した場合 に、 第 1の光の変調度と第 2の光の変調度とが略 0である状態と、 略 0でない状 態とをさらに検出する。
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^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。
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 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。
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。
好ましくは、 多値情報を検出する手段は、 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。
好ましくは、 多値情報を検出する手段は、 第 1の記録状態を検出する場合に、 第 1の光の変調度と第 2の光の変調度とが略 0である状態と、 略 0でない状態と をさらに検出する。 図面の簡単な説明
図 1 Aおよび図 1 B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 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。
図 3は、 本実施の形態における光ピックアツプ装置の概略構成を示す図である。 図 4 Aおよび図 4 Bは、 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 6は、 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 8 A〜図 8 Dは、 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。 発明を実施するための最良の形態
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 Aおよび図 1 Bは、 本実施の形態における光ピックアツ 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 6 5 0 n mとし、 光記録媒体に光を集光する対物レンズの N A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 （t p ) を 0 . 7 4 μ ΐηとし、 トラック幅 （w) を 0 . 3 μ πι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 ρ偏光、 垂直な偏光状態を s偏光としている。
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) ZB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。
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。
( 1 ) 深さ d 0 ：光記録媒体の平坦部の深さ。
( 2 ) 深さ d l ： 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。
( 3 ) d 2 ： 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。
( 4 ) d 3 ： 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。
なお、 光記録媒体の平坦部の深さ d 0は、 情報ピットの深さが 0の場合である。 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 1 0 %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 1 0 %より小さくなるような深さを選択すればよ 、。
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ツプ装置に 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 1 0 1と、 偏光ビームスプリッタ 1 0 2と、 1 / 2波長板1 0 3と、 コリメータ 1 0 4と、 対物レンズ 1 0 5と、 光の量を検出する光検出器 1 0 8と を含む。
半導体レーザ 1 0 1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 1 0 1から放射された光は、 偏光ビームスプリッタ 1 0 2で 2回反射さ れ、 1 Z 2波長板 1 0 3を通過する。 1 / 2波長板 1 0 3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 4 5度傾いた偏光の光に変換される。
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 Aおよび図 1 B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 1〇 4 を通過し、 さらに 1/2波長扳 103で y軸方向の偏光に変えられる。
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！)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。
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、 M sを求める （ステップ S O 1) 。 Mpと Msが略等しく、 かつ略 0である場合 (ステップ S 02で YE S) は、 情報ピットの深さが d 0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 S O 3) 。 また、 Mpが Msよりも 大きい場合 （ステップ S 04で YES) は、 情報ピットの深さ dが d 1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 S O 5) 。 Mpと Msが略 等しく、 かつ、 0でない場合 （ステップ S 06で YE S) は、 情報ピットの深さ dは d 2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 S O 7) 。 また、 Mpが Msよりも小さい場合は （ステップ S 08で YES) 、 情報ピット の深さ dは d 3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 S このように、 M pと M s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。
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 「0 1 0 2 0 3」 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 d 0、 d l、 d 0、 d 2、 d 0、 d 3の情報ピットを順に配列することにより、 4進数で 「0 1 0 2 0 3」 の情報 を記録することができる。 このように、 d 0〜d 3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。
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ァップ装置の照射する光の波長よりも小さくなつた場 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。
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。
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！)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。
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 d Oから d 5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。
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。 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。
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。
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。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であつて制限的なものではない と考えられるべきである。 本宪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ベての変更 が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲
1. 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 （101， 102) 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 （108) 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 （S 01) 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 （S 02〜S 09) とを含む、 多値情報再生方法。
2. 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。
3. 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 （S O 3または S O 7) 、 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 （S O 5) 、
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 （S O 9) 、 請求項 2に記載の多値情報再生方法。
4, 前記多値情報を検出するステップは、 前記第 1の記録状態を検出した場合 に、 前記第 1の光の変調度と前記第 2の光の変調度とが略 0である状態と （S O 3) 、 略 0でない状態とをさらに検出する （S O 7) 、 請求項 3に記載の多値情 報再生方法。
5. 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 （101， 102) 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 （108) 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 （S O 1) 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 （S 02〜S 09) とを備えた、 多値情報再生装置。
6. 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 5に記載の多値情報再生装置。
7. 前記多値情報を検出する手段は、 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 （S O 3、 S O 7) 、
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 （S 05) 、
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 （SO 9) 、 請求項 6に記載の多値情報再生装置。
8. 前記多値情報を検出する手段は、 前記第 1の記録状態を検出する場合に、 前記第 1の光の変調度と前記第 2の光の変調度とが略 0である状態と （S O 3) 、 略 0でない状態とをさらに検出する （S O 9) 、 請求項 7に記載の多値情報再生 方法。
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