JP2004281027A - 光記録媒体及び光情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 生産性の容易な多値情報が記録された再生系の光記録媒体を提供し、かつ、当該光記録媒体に関して、記録系の光記録媒体とトラックエラー信号の互換を容易にする。
【解決手段】 ピット１１が形成される領域が互いに等しい面積のセル１３に分割され、各々のセル１３に対するピット占有率に応じて多値の再生信号が生成される面積変調された１つのピット１１がセル１３毎に形成されているので、ガラス基板まで露光を行う安定した現像工程を確保でき、生産性容易な多値情報が記録された再生系の光記録媒体となる。この際、ピット深さとしては、プッシュプル信号振幅が最大となるλ／６ｎから、各ピットサイズにおける再生信号の振幅分離が最大、となるλ／４ｎの範囲内、特にその中間値に設定することで、ピット１１が形成された再生系の光記録媒体に対しても、記録系の光記録媒体で一般的なプッシュプル法によりトラックエラー信号を検出できるようにした。
【選択図】 図６

Description

本発明は、光記録媒体及び光情報処理装置に関する。

近年、映像情報、音声情報、又は、コンピュータ上のデータを保存する手段として、記録容量０.６５ＧＢのＣＤ、記録容量４.７ＧＢのＤＶＤなどの光記録媒体が普及しつつある。そして、現在では、さらなる記録密度の向上及び大容量化の要求が強くなっている。

このような光記録媒体の記録密度を上げる手段としては、光記録媒体に情報の書込み又は読出しを行う光情報処理装置において、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすること、或いは、光源の波長を短くすることにより、該対物レンズによって集光されて光記録媒体上に形成されるビームスポットを小径化することが有効である。

そこで、例えば、「ＣＤ系光記録媒体」では、対物レンズの開口数が０．５０、光源の波長が７８０ｎｍとされているのに対して、「ＣＤ系光記録媒体」よりも高記録密度化がなされた「ＤＶＤ系光記録媒体」では、対物レンズの開口数が０．６５、光源の波長が６６０ｎｍとされている。そして、光記録媒体は、上述したように、さらなる記録密度の向上及び大容量化が望まれており、そのためには、対物レンズの開口数を０．６５よりもさらに大きく、或いは、光源の波長を６６０ｎｍよりもさらに短くすることが望まれている。このような大容量の光記録媒体及び光情報処理装置として、青色の波長領域の光源を用いて、大容量確保を満足するシステム提案などがある（例えば、非特許文献１参照）。

しかしながら、対物レンズの開口数をより大きく、或いは光源の波長をより短くすると、光記録媒体の各種変動に伴うマージンが低下する問題がある。例えば、光記録媒体のチルト（傾き）によって発生するコマ収差が大きくなる問題がある。コマ収差が発生すると、光記録媒体の情報記録面上に形成されるスポットが劣化するため、正常な記録再生動作が行えなくなる。光記録媒体のチルトによって発生するコマ収差は、一般的に以下の式で与えられる。

Ｗ₃₁＝（(ｎ²−1)／（2ｎ³））×（ｄ×ＮＡ³×θ／λ）
ここで、ｎは光記録媒体の透明基板の屈折率、ｄは透明基板の厚み、ＮＡは対物レンズの開口数、λは光源の波長、θは光記録媒体のチルト量を意味する。この式から、短波長、高ＮＡほど収差が大きくなることが判る。同様に、光記録媒体の基板厚みの違いによって発生する球面収差も開口数：ＮＡの４乗、波長：λの−１乗に比例するため、短波長、高ＮＡほど球面収差が大きくなる。

そこで、別の提案として、光記録媒体上に形成されたピットの信号レベルを２値以上の値に制御する多値記録再生方法が提案されている。即ち、従来の光記録媒体では、読取用レーザ光が光記録媒体上を走査したときのピットの有無による反射光量の変化を用いて信号の読出しが行われるのに対して、特許文献１に示されるようなピット深さとピット幅の組合せによる反射光量の変化から信号の読出しを行う多値記録再生方法や、特許文献２に示されるような、ピット深さとピット幅と、ピットの位置ずれの変化から読出しを行う多値記録再生方法が提案されている。

また、特許文献３中には、記録マーク占有率方式で多値情報を記録する方式に関して、凹凸形状の位相ピットによる場合には、Ｒｆ信号の信号利得が最大となるように位相ピットの光学的溝深さをλ／４にすることが記載されている。

特開昭５８−２１５７３５号公報 特開平０７−１２１８８１号公報 特開２００２−１５７７３４公報 ISOM2001予稿集「Next Generation Optical Disc」Hiroshi Ogawa、p6〜7

しかしながら、特許文献１，２のように、ピット深さとピット幅による多値データが記録された光記録媒体は生産性が非常に悪くなってしまう。

図１４及び図１５に従来のＣＤ系やＤＶＤ系のピットなどの低レベルと高レベルの２値の信号が記録された再生専用光記録媒体の製造工程を示す。製造工程は、周知のように、レーザカッティング（Ｓ１）、現像（Ｓ２）、スタンパ形成（Ｓ３）、レプリケーション（Ｓ４）の各工程からなる。即ち、まず、図１５（ａ）に示すように光ビーム１００によりガラス基板１０１のレジスト面１０２上にピット１となる部分をガラス基板１０１にあたる深さまで露光して、図１５（ｂ）に示すように現像し、この現像した記録原盤に基づき図１５（ｃ）に示すようにマスタスタンパ１０３を作製する。そして、このマスタスタンパ１０３を用い、既知のリプリケーションプロセスに従って図１５（ｄ）に示すように再生専用光記録媒体１０４を大量製造する。１０５はグルーブ、１０６はランドである。

以上の従来の製造工程において、ピット深さを制御する場合、ガラス基板１０１までの露光量をコントロールして、複数の深さのピットを形成する必要がある。しかし、その場合、底が平らでなくなる(丸若しくは面粗さが生じる)。また、露光量の変化に伴う深さの変化が非常に敏感であり、コントロールが難しいなどの問題が経験的に判っている。理論的には、露光量を変えれば深さ変調ができるが、これらの理由に伴い、従来のＣＤ再生用光記録媒体或いはＤＶＤ再生用光記録媒体ではガラス基板まで露光を行い、ピットの長さ変調に相当する信号の記録を行うに留まっている。

また、本発明が解決しようとする他の課題として、トラックエラー信号の生成方法がある。即ち、ＣＤ再生系光記録媒体やＤＶＤ再生系光記録媒体に対して採用されてきたトラックエラー信号生成方法は、上述のような短波長化、高ＮＡ化、多値記録法などの高密度化或いは高速化には不向きであるとともに、記録系光記録媒体との互換性が困難な方法である。つまり、ＣＤ再生系光記録媒体では差動プッシュプル法（以下、ＤＰＰ法と記す）、ＤＶＤ再生系光記録媒体では位相差法（以下、ＤＰＤ法と記す）が適用されている。以下、各々の方法について説明する。

差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）について説明する。ＣＤ再生系光記録媒体には、グレーティングを用いて光記録媒体の主トラック上とその隣接トラック上に主光Ｍ１と第１及び第２の副光Ｓ１，Ｓ２とのスポットを形成するＤＰＰ（Differential Push-Pull）方式によりトラックエラー信号を生成する方式が採用されている。

グレーティングを採用した従来の光ピックアップ（光情報処理装置の光学構成部分）を示した図１６を参照すれば、半導体レーザ１１０から出射されたビームはコリメートレンズ１１１により平行光束化された後、グレーティング１１２で回折され、０次及び±１次回折光に分岐される。そして、この分岐された光は対物レンズ１１３により、図１７に示すように光記録媒体１１４に集光照射される。この時、０次回折光である主光Ｍ１のスポットは光記録媒体１１４の主トラックＴ上に結ばれ、±１次回折光である第１及び第２の副光Ｓ１，Ｓ２のスポットは主光Ｍ１のスポットに対して先行及び後行し、光記録媒体１１４のラジアル方向に±１／２トラックピッチほど外れるように結ばれる。

光記録媒体１１４から反射されて対物レンズ１１３を経由した主光Ｍ１と第１及び第２副光Ｓ１，Ｓ２はビームスプリッタ１１５により照射光と分離され、検出レンズ１１６を介して受光素子１１７に受光される。受光素子１１７は図１７に示すように主光Ｍ１を受光する第１光検出器１１８ａと、第１及び第２副光Ｓ１，Ｓ２を各々受光する第２及び第３光検出器１１８ｂ，１１８ｃよりなる。これらの第１ないし第３光検出器１１８ａ〜１１８ｃは各々独立して光電変換し、光記録媒体１１４のラジアル方向に分割された２枚の分割板より構成される。

第１ないし第３差動増幅器１１９，１２０，１２１は各々第１ないし第３光検出器１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃの検出信号が入力されて第１ないし第３プッシュプル信号を出力する。第１増幅器１２２は第３プッシュプル信号を所定ゲインＧ１に増幅し、第２増幅器１２３は第１増幅器１２２から出力される信号と第２プッシュプル信号との和信号を所定ゲインＧ２に増幅する。第４差動器１２４は第２増幅器１２３から入力される信号と第１差動器１１９から入力される主光Ｍ１による第１プッシュプル信号とを差動してトラックエラー信号を出力する。この時、第１及び第２増幅器１２２，１２３のゲインＧ１，Ｇ２は主光Ｍ１と第１及び第２副光Ｓ１，Ｓ２の強度を考慮して決まる。

ＤＰＰ法は、以上のような再生系の光記録媒体には特に問題ないが、このような構成の光ピックアップ装置で記録系の光記録媒体に対しても動作させる場合、次のような問題が生じる。即ち、光源１１０から出射された光をグレーティング１１２により３本の光Ｍ１，Ｓ１，Ｓ２に分岐させて使用するので、
（１）主光Ｍ１の光効率が低下して記録用として使用が困難となる。或いは、高速化への適用が困難となる。
（２）また、記録時に第１及び第２副光Ｓ１，Ｓ２により隣接トラックに記録された信号が消去される。
という問題点がある。

次に、位相差法（ＤＰＤ法）について説明する。ＤＶＤ再生系光記録媒体ではトラックエラー信号方式として、位相差法或いはＤＰＤ（Differential Phase Detection）法と呼ばれる手法が採用されている。この手法は、光記録媒体に照射された光スポットがピット上を通過する際、光スポットのピットの中心からのずれにより受光素子上のピットの写像（回折パターン）が変化することを利用したものであって、受光素子をピットの写像のトラック長さ方向で分割された領域を有するように構成し、各々の領域における受光光量に応じた出力信号レベルを見ると、その変化の仕方は光スポットのピット中心からのずれの方向と量に応じて異なったものとなり、受光素子の出力を所定のレベルで２値化した後に、その２値化した信号の位相を比較し、どちらが先に変化したか、及びレベル変化の時間差（位相差）を見ることで、光スポットのずれの方向と量を示すトラックエラー信号を得ることを可能とするものである。

図１８ないし図２０は、光スポット１２１が情報ピット１３２上を通過するときの４分割受光センサ１３３の受光領域ａ，ｂ，ｃ，ｄで受光した反射光量の強度分布パターン（遠視野像）の変化例で、これら各図の（ａ）は光スポット１２１と情報ピット１３２との位置関係を表しており、（ｂ）は光スポット１２１が情報ピット１３２上を通過するときの反射光量の遠視野像を各々示している。光スポット１２１が記録媒体の情報トラック上にある時、その遠視野像は一様の明るさとなる。光スポット１２１が情報ピット１３２の中央を通過する場合には、図１９に示すように、遠視野像は左右対称のまま変化する。また、図１８、図２０に示すように、光スポット１２１が中央からずれて通過する場合には、遠視野像の左右の対称性は崩れ、変化の仕方に時間差（位相差）が生じ、光スポット１２１が情報ピット１３２の中心より右側を通るときは、図１８（ｂ）に示すように、時計方向に回転するように変化し、反対に、光スポット１２１が情報ピット１３２の中心より左側を通るときは、図２０（ｂ）に示すように、反時計方向に回転するように変化する。このパターンの変化は、光スポット１２１が情報ピット１３２の中心からずれることにより、より鮮明になる。これにより光量を電気信号に変換し、その時間差を検出する処理を行うことによって、図２１に示したようなトラックエラー信号を得ることができる。

トラックエラー信号は、図１８ないし図２０のように、反射光量を４分割受光センサ１３３の受光領域ａ，ｂ，ｃ，ｄで受光し、各々の対角に位置する受光領域ａ，ｃ、ｂ，ｄの和から、信号の差分を取ればトラックエラー信号は零となり、光スポット１２１がトラックの真上にあるオントラック状態と呼ばれる状態となる。一方、光スポット１２１が情報ピットから外れるとその光量に応じ、遠視野像の強度分布の対称性が崩れてトラックエラー信号が生じる。

しかしながら、ピットの直径に対してビーム径が大きくなるような大容量光記録媒体においては、１つのビームの中に複数のエッジが存在するような場合は（図６（ａ）参照）、複数の回折パターンが混在してしまい、ＤＰＤ法は使用できない。

また、ＤＶＤ再生系では、このようなＤＰＤ法が用いられているのに対して、ＤＶＤ記録系光記録媒体に対しては、前述のＤＰＰ法やプッシュプル法が用いられており、記録系と再生系でトラックエラー信号の生成法を切換える必要がある。

さらに、特許文献３に示されるような記録マーク占有率方式の場合には、その位相ピットの光学的溝深さがλ／４とされており、プッシュプル信号を殆ど得ることができず、トラックエラー信号検出にプッシュプル法を適用することはできない。

本発明の目的は、生産性の容易な多値情報が記録された再生系の光記録媒体を提供するとともに、当該再生系の光記録媒体に関して、記録系の光記録媒体とトラックエラー信号の互換を容易にすることである。

本発明のさらなる目的は、大容量化（小ピット化）された再生系の光記録媒体に対しても簡易なトラックエラー信号生成法を適用可能とすることである。

本発明のさらなる目的は、記録系で問題となるような光量低下、隣接トラックへのクロスイレースのないトラックエラー信号生成法を適用可能とすることである。

請求項１記載の発明は、ピットに照射されたレーザ光の反射光量から再生信号が生成される光記録媒体において、前記ピットが形成される領域が互いに等しい面積のセルに分割され、各々のセルに対するピット占有率に応じて多値の再生信号が生成される面積変調された単一のピットが前記セル毎に形成され、各々の前記ピットの深さＨは、照射されるレーザ光の波長をλ、当該媒体基板の屈折率をｎとしたとき、
λ／６ｎ＜Ｈ＜λ／４ｎ
を満足する。

従って、ピットが形成される領域が互いに等しい面積のセルに分割され、各々のセルに対するピット占有率に応じて多値の再生信号が生成される面積変調された１つのピットがセル毎に形成されていることにより、深さ変調により多値情報が記録されているわけでなく、面積変調により多値情報が記録されていることとなるので、ガラス基板まで露光を行う安定した現像工程を確保でき、生産性容易な多値情報が記録された再生系の光記録媒体を提供できる。この際、ピット深さとしては、プッシュプル信号振幅が最大となるλ／６ｎから、各ピットサイズにおける再生信号の振幅分離が最大、即ち、再生信号のＳ／Ｎが最大となるλ／４ｎの範囲内に設定することにより、ピットが形成された再生系の光記録媒体に対しても、記録系の光記録媒体で一般的に用いられているプッシュプル法によりトラックエラー信号を検出することが可能となる。特に、プッシュプル信号、再生信号が十分に取れるλ／５ｎ付近に設定することが望ましい。即ち、ピット占有率により再生情報がセル単位で記録されている場合、結果的には、ピットの連続的に並んだ構成が、ビームスポットにおいては連続的な溝が形成されたものと同等に観測されるためであり、記録系の光記録媒体のトラックエラー信号の生成との互換性が取れる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の光記録媒体において、各々の前記ピットは、各々の前記セルの中心位置に面積変調に応じて異ならせた半径の略円形パターンで形成されている。

従って、生産工程において、レーザ露光により容易にピットを形成することができる。実際には光記録媒体は回転されながら露光される点と、露光ビームの強度分布が楕円分布を有するため、回転方向若しくは半径方向に、０％から１０％程度の楕円形状となる場合もある。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の光記録媒体において、各々の前記セルに対するピット占有率に応じてＮ値なる多値の再生信号が生成されるものであり、前記ピットは、面積変調に応じて（Ｎ−１）種類の異なるピット径を有し、これらの（Ｎ−１）種類のピット径は最大ピット径のピットによる場合のセルからの反射光量とピットなしの場合のセルからの反射光量との間をほぼＮ等分するように設定されている。

従って、任意のピット深さにおいてもピットの大きさ、即ち、ピット径を変化させることにより、複数の再生信号が得られるものであり、ピット径を変化させることにより多値データの再生が可能であることから、（Ｎ−１）種類のピット径として、最大ピット径のピットによる場合のセルからの反射光量とピットなしの場合のセルからの反射光量との間をほぼＮ等分するように設定することで、Ｎ値の多値記録が可能となる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の光記録媒体において、モジュレーションが、６０％以上である。ここで、「モジュレーション」とは、最大ピット径での信号レベルと最小ピット径での信号レベルの比で定義される値である。

従って、製造時などの検査工程においては、モジュレーション６０％以上となるように管理してやればよい。このようにすることで、信頼性の高い多値信号のレベル判定が可能となる。

請求項５記載の発明の光情報処理装置は、請求項１ないし４の何れか一記載の光記録媒体に形成されたピットにレーザ光を集光照射する照射光学系と、前記光記録媒体からの反射光を受光する受光光学系と、この受光光学系が受光した検出信号に基づき信号処理を行う信号処理部と、を有し、前記受光光学系は、遠視野における前記ピットからの反射０次光と反射±１次回折光とが重なる領域内で前記光記録媒体のラジアル方向に対して対称に配置された少なくとも一対の第1の受光部を有し、前記信号処理部は、前記第１の受光部の検出信号の差に基づきトラックエラー信号をプッシュプル法により検出する。

従って、請求項１ないし４の何れか一記載の光記録媒体を対象としているので、ピットが形成されたこのような再生系の光記録媒体に対しても、記録系の光記録媒体で一般的に用いられているプッシュプル法によりトラックエラー信号を検出することが可能となる。即ち、ピット占有率により再生情報がセル単位で記録されている場合、結果的には、ピットの連続的に並んだ構成が、ビームスポットにおいては連続的な溝が形成されたものと同等に観測されるためであり、記録系の光記録媒体のトラックエラー信号の生成との互換性が取れる。この場合、ビームスポットの走行方向のピット間のエッジを観測しなくて済むため、ＤＰＤ法の課題が解決されるとともに、１ビームトラッキングであるため、光効率やクロスイレースなどの問題も解消される。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の光情報処理装置において、前記受光光学系は、前記第1の受光部に加えて、遠視野における前記ピットからの反射０次光のみの領域内で前記光記録媒体のラジアル方向に対して対称に配置された少なくとも一対の第２の受光部を有し、前記信号処理部は、トラックエラー信号として前記第１の受光部の検出信号の差を前記第２の受光部の検出信号の差により補正する補正手段を備える。

従って、単純なプッシュプル法による場合、対物レンズの光軸が固定光学系の光軸からずれたり（シフト）、或いは傾いた（チルト）ときに受光部面上での光量分布が偏るためにトラックエラー信号にオフセットが生じる課題があるが、遠視野における該ピットからの反射０次光と反射±１次回折光とで形成される一対の干渉領域の他に、反射０次光のみの領域内でラジアル方向に対して対称配置された一対の第２の受光部による差の信号を利用して補正することにより、１ビームトラッキングにおいてもオフセットの生じないトラックエラー信号の生成が可能となる。

具体的には、請求項７記載の発明のように、第１の受光部Ａ，Ｂの検出信号をａ，ｂ、第２の受光部Ｃ，Ｄの検出信号をｃ，ｄとしたとき、所定のゲインをＫを調整して、トラックエラー信号ＴＥを、ＴＥ＝［（ａ−ｂ）＋Ｋ（ｃ−ｄ）］／［（ａ＋ｂ）＋Ｋ（ｃ＋ｄ）］として算出すればよい。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の光情報処理装置において、前記補正手段は、トラックエラー信号ＴＥに含まれるオフセット成分が最小となるように所定のゲインＫを調整する。

従って、トラックエラー信号ＴＥに含まれるオフセット成分が最小となるように所定のゲインＫを調整することにより、オフセットの影響を受けないトラックエラー信号の生成が可能となる。

請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載の光情報処理装置において、請求項１ないし４の何れか一記載の再生系の光記録媒体に加えて、連続的な案内溝が形成された記録系の光記録媒体を適用対象とし、前記補正手段は、再生系の光記録媒体と記録系の光記録媒体とに応じて所定のゲインＫを切換え調整する。

従って、再生系の光記録媒体と記録系の光記録媒体とに共用する場合も、各々の光記録媒体の特性に適したトラックエラー信号の生成が可能となる。

請求項１０記載の発明は、請求項７又は８記載の光情報処理装置において、前記光記録媒体が、ピットが形成されたＲＯＭ領域に加えて、連続的な案内溝が形成されたＲＡＭ領域を有するハイブリッド型の光記録媒体の場合には、前記補正手段は、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域とに応じて所定のゲインＫを切換え調整する。

従って、ピットが形成されたＲＯＭ領域に加えて、連続的な案内溝が形成されたＲＡＭ領域を有するハイブリッド型の光記録媒体に使用する場合も、各々の領域の特性に適したトラックエラー信号の生成が可能となる。

請求項１１記載の発明は、請求項６ないし１０の何れか一記載の光情報処理装置において、前記第１，第２の受光部は、ラジアル方向に対して４分割された分割構造の受光素子よりなる。

従って、一般的な並列４分割構造の受光素子を用いることにより、請求項６ないし１０記載の発明を容易に実現できる。

請求項１２記載の発明は、請求項６ないし１０の何れか一記載の光情報処理装置において、前記第１，第２の受光部は、前記光記録媒体のラジアル方向に対して対称配置されて遠視野における反射光を所定の方向に回折偏向させる分割構造の回折素子とこの回折素子により回折偏向された光を受光する複数の受光素子との組合せよりなる。

従って、受光素子の前段に分割構造の回折素子を介在させることにより、遠視野における反射光を受光素子に向けて回折偏向させることで、受光素子の構成・配置の自由度が増す。

請求項１記載の発明によれば、ピットが形成される領域が互いに等しい面積のセルに分割され、各々のセルに対するピット占有率に応じて多値の再生信号が生成される面積変調された１つのピットがセル毎に形成されていることにより、深さ変調により多値情報が記録されているわけでなく、面積変調により多値情報が記録されていることとなるので、ガラス基板まで露光を行う安定した現像工程を確保でき、生産性容易な多値情報が記録された再生系の光記録媒体を提供することができ、この際、ピット深さとしては、プッシュプル信号振幅が最大となるλ／６ｎから、各ピットサイズにおける再生信号の振幅分離が最大、即ち、再生信号のＳ／Ｎが最大となるλ／４ｎの範囲内、特にその中間値に設定するようにしたので、ピットが形成された再生系の光記録媒体に対しても、記録系の光記録媒体で一般的に用いられているプッシュプル法によりトラックエラー信号を検出することができ、記録系の光記録媒体のトラックエラー信号の生成との互換性を取ることができる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光記録媒体において、各々のセルの中心位置に面積変調に応じて異ならせた半径の略円形パターンとすることで、生産工程において、レーザ露光により容易にピットを形成することができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２記載の光記録媒体において、任意のピット深さにおいてもピットの大きさ、即ち、ピット径を変化させることにより、複数の再生信号が得られるものであり、ピット径を変化させることにより多値データの再生が可能であることから、（Ｎ−１）種類のピット径として、最大ピット径のピットによる場合のセルからの反射光量とピットなしの場合のセルからの反射光量との間をほぼＮ等分するように設定するようにしたので、Ｎ値の多値記録が可能となる。

請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の光記録媒体において、製造時などの検査工程においては、モジュレーション６０％以上となるように管理することにより、信頼性の高い多値信号のレベル判定が可能となる。

請求項５記載の発明の光情報処理装置によれば、請求項１ないし４の何れか一記載の光記録媒体を対象としているので、ピットが形成されたこのような再生系の光記録媒体に対しても、記録系の光記録媒体で一般的に用いられているプッシュプル法によりトラックエラー信号を検出することができ、記録系の光記録媒体のトラックエラー信号の生成との互換性が取れる上に、ビームスポットの走行方向のピット間のエッジを観測しなくて済むため、ＤＰＤ法の課題が解決されるとともに、１ビームトラッキングであるため、光効率やクロスイレースなどの問題も解消することができる。

請求項６及び７記載の発明によれば、請求項５記載の光情報処理装置において、単純なプッシュプル法による場合、対物レンズの光軸が固定光学系の光軸からずれたり（シフト）、或いは傾いた（チルト）ときに受光部面上での光量分布が偏るためにトラックエラー信号にオフセットが生じる課題があるが、遠視野における該ピットからの反射０次光と反射±１次回折光とで形成される一対の干渉領域の他に、反射０次光のみの領域内でラジアル方向に対して対称配置された一対の第２の受光部による差の信号を利用して補正するようにしたので、１ビームトラッキングにおいてもオフセットの生じないトラックエラー信号を生成することができる。

請求項８記載の発明によれば、請求項７記載の光情報処理装置において、トラックエラー信号ＴＥに含まれるオフセット成分が最小となるように所定のゲインＫを調整するようにしたので、オフセットの影響を受けないトラックエラー信号を生成することができる。

請求項９記載の発明によれば、請求項７又は８記載の光情報処理装置において、再生系の光記録媒体と記録系の光記録媒体とに応じて所定のゲインＫを切換え調整するようにしたので、再生系の光記録媒体と記録系の光記録媒体とに共用する場合も、各々の光記録媒体の特性に適したトラックエラー信号を生成することができる。

請求項１０記載の発明によれば、請求項７又は８記載の光情報処理装置において、前記光記録媒体がハイブリッド型の光記録媒体の場合には、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域とに応じて所定のゲインＫを切換え調整するようにしたので、ハイブリッド型の光記録媒体に使用する場合も、各々の領域の特性に適したトラックエラー信号を生成することができる。

請求項１１記載の発明によれば、一般的な並列４分割構造の受光素子を用いることにより、請求項６ないし１０記載の発明を容易に実現することができる。

請求項１２記載の発明によれば、請求項６ないし１０の何れか一記載の光情報処理装置において、受光素子の前段に分割構造の回折素子を介在させ、遠視野における反射光を受光素子に向けて回折偏向させるようにしたので、受光素子の構成・配置の自由度を向上させることができる。

本発明の第一の実施の形態を図１ないし図９に基づいて説明する。本実施の形態は、基本的にはピットに照射されたレーザ光の反射光量から再生信号が生成される再生系の光記録媒体に関するものであり、ピットが形成される領域が互いに等しい面積のセルに分割され、各々のセルに対するピット占有率に応じて多値の再生信号が生成される面積変調された１つのピットがセル毎に形成された構造を前提とする。

このような再生系の光記録媒体の妥当性を立証するために、例えば、図１に略図的に示すように、波長４００ｎｍのレーザ光を発する光源１と、ＮＡ０．６５の対物レンズ２とを照射光学系３として備える光ピックアップ装置を用いて、トラックピッチ０．４３μｍで様々なピット深さ、ピット径を持つ光記録媒体４に対して検証を行った。なお、５はレーザ光を平行光化するコリメートレンズ、６は照射光と反射された戻り光とを分離するビームスプリッタ、７は分離された反射光を光検出器８に結像させる検出レンズであり、光検出器８とともに受光光学系９を構成する。また、トラックエラー信号の検出方法としては、記録系の光記録媒体用に一般に採用されているプッシュプル法が用いられている。

検証結果について説明する。まず、図２は、ピット深さ、ピット径とプッシュプル信号振幅との関係を表わしたものであり、横軸がピット深さ、縦軸がプッシュプル信号振幅を表し、ピット径の異なる複数の曲線がプロットされている。なお、図２のプッシュプル信号振幅は、図３（ａ）〜（ｆ）のプッシュプル信号特性より求めた結果である。図３（ａ）〜（ｆ）は、各々異なるピット深さ１５０Å，３００Å，４００Å，５１０Å，６６０Å，８００Åのプッシュプル信号特性に相当し、さらに各図の中でピット径の異なる複数の曲線がプロットされている。図３（ａ）〜（ｆ）では、何れも、プッシュプル振幅の大きい順に、ピット径（直径）が０．２３０μｍ，０．２０７μｍ，０．１８４μｍ，０．１６１μｍ，０．１３８μｍ，０．１１５μｍ，０．０９２μｍ，０．０６９μｍの場合を図示している。

図３（ａ）〜（ｆ）の各曲線の最大値をＰＰmax、最小値をＰＰminとしたとき、プッシュプル信号振幅：ＰＰは、
ＰＰ＝（ＰＰmax−ＰＰmin）
で表される。ピット深さ０．０４μｍ（約λ／６ｎ）、ピット径０．０６９μｍでプッシュプル信号振幅は最大となり、ピット深さ０．０６４μｍ（約λ／４ｎ）、ピット径０．２３μｍで最小となる。

また、図４は、ピット深さ、ピット径と再生信号（Ｒｆ信号）との関係を表わしたものであり、横軸がピット深さ、縦軸がオントラック時のＲｆ信号を表し、ピット径の異なる複数の曲線がプロットされている。なお、図４に示すＲｆ信号とトラック位置との関係は、図５（ａ）〜（ｆ）に示すようになる。図５（ａ）〜（ｆ）は各々、異なるピット深さのＲｆ信号特性とトラック位置に相当し、さらに各図の中でピット径の異なる複数の曲線がプロットされている。図５（ａ）〜（ｆ）の場合も、図３（ａ）〜（ｆ）の場合と同様に、何れも、Ｒｆ信号振幅の大きい順に、ピット径（直径）が０．２３０μｍ，０．２０７μｍ，０．１８４μｍ，０．１６１μｍ，０．１３８μｍ，０．１１５μｍ，０．０９２μｍ，０．０６９μｍの場合を図示している。

図５（ａ）〜（ｆ）の各曲線のトラック中心での値が図４に相当する。ピット深さ０．０６６μｍ（約λ／４ｎ）、ピット径０．２３０μｍでＲｆ信号は最小となる。

次に、プッシュプル信号とＲｆ信号とについて図６及び図７を参照して説明する。図６（ａ）は、ピット１１上をビームスポット１２が相対的に走行しており、図６（ｂ）は、その反射光のビームスポット１２がラジアル方向に対称に２分割された分割受光領域Ａ、Ｂで構成される光検出器８に導かれている様子を示している。即ち、この光検出器８は、遠視野におけるピット１１からの反射０次光と反射±１次回折光とが重なる領域内で光記録媒体４のラジアル方向に対して対称に配置された少なくとも一対の第1の受光部である分割受光領域Ａ、Ｂを有する。また、本実施の形態においては、特に、ピット１１は面積変調に応じて異ならせた半径の円形状（真円形状）パターンとされ、セル１３と呼ばれる等分割の領域毎にその中心位置に１個ずつ形成されている。このセル１３の大きさはビームスポット１２のサイズよりも小さく設定されている。

トラックエラー信号であるプッシュプル信号：ＴＥ１と再生信号：Ｒｆとは、この分割受光領域Ａ、Ｂの検出信号ａ，ｂを用いると、以下の演算により求められる。

ＴＥ１＝（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）
Ｒｆ ＝（ａ＋ｂ）／（ａ＋ｂ）

ここで、図３、図５で表わされるプッシュプル信号とＲｆ信号の現われ方を、図７を用いて説明する。Ｒｆ信号はビームスポット１２を光記録媒体４に照射した際に分割受光領域Ａ、Ｂに戻って来る光量の総和信号である。ビームスポット１２がピット１１上に位置する時点では、光はピット１１による回折の影響を受け、分割受光領域Ａ、Ｂへの戻り光量（即ち、反射光量）が少なくなるため、Ｒｆ信号のレベルは低下する。一方、プッシュプル信号は、ビームスポット１２を光記録媒体４に照射した際に、その反射光のピット１１の半径方向（ラジアル方向）における光量の偏りを示す信号である。ビームスポット１２がピット１１のエッジに差し掛かると、光の回折方向はピット１１の長さ方向に偏り、その偏る方向はピット１１の前後何れのエッジであるかによって相違するため、分割受光領域Ａ、Ｂの出力ａ，ｂの差を求めると、ピット１１の前・後のエッジで極性が異なるパルス状の信号が得られる。

図５によれば、任意のピット深さにおいても、ピット径を変化させることにより、複数のＲｆ信号レベルが得られることが判る。即ち、ピット径を変化させることにより、多値データの記録再生が可能なことが判る。また、図２、図３によれば、ピット径がビームスポット径に比べて小さな光記録媒体においても、所定のピット条件下では、プッシュプル信号が検出可能であることが判る。前述の通り、連続的な溝形状が形成された記録系の光記録媒体との互換性を考えると、トラックエラー信号の検出方法としてプッシュプル法が望まれる。

以上より、ピット１１の深さとしては、プッシュプル信号振幅が最大となるλ／６ｎから、各ピットサイズのＲｆ信号振幅の分離が最大となるλ／４ｎの範囲内、特に、その中間値（λ／５ｎ付近）を選べばよいといえる。後者のＲｆ信号振幅の分離が最大となるとは、Ｒｆ信号のＳ／Ｎが最大となる、を意味する。

また、このような多値記録データの再生方法について説明する。ピット径（ピット占有率）とＲｆ信号の関係を図８に示す。図４との違いは、ピット径を横軸にとっている点であり、特にここでは、ピット深さをλ／６ｎとしている。１つのセル１３に占めるピット１１の占有率（ピット占有率）の大小によって、Ｒｆ信号値は変化する。ピット１１が存在しないときに最大のＲｆ信号値となり、ピット１１の占有率が最も高いときにＲｆ信号値は最小となる。この関係を利用して、図９にピットパターン数（多値レベル数）が８の場合（レベル０，１，２，…，７）における、各ピットサイズ対応のＲｆ信号値を示す。採用したピット１１のパターンを図９中の上側に示す。

即ち、各々のセル１３に対するピット占有率に応じてＮ＝８値なる多値の再生信号を生成させるとした場合、ピット１１は、面積変調に応じて（Ｎ−１）＝７種類の異なるピット径を有し、これらの７種類のピット径は最大ピット径のピット１１による場合のセル１３からの反射光量（Ｒｆ信号値は最小）とピット１１なしの場合のセル１３からの反射光量（Ｒｆ信号値は最大）との間をほぼＮ＝８等分するように設定されているものである。

従って、本実施の形態によれば、基本的に、ピット１１が形成される領域が互いに等しい面積のセル１３に分割され、各々のセル１３に対するピット占有率に応じて多値の再生信号が生成される面積変調された１つのピット１１がセル１３毎に形成されることにより再生系の光記録媒体が作製されているので、深さ変調により多値情報が記録されているわけでなく、面積変調により多値情報が記録されていることとなるので、その製造工程において、ガラス基板まで露光を行う安定した現像工程を確保でき、生産性容易な多値情報が記録された再生系の光記録媒体を提供することができる。また、ピット深さとしても、プッシュプル信号振幅が最大となるλ／６ｎから、各ピットサイズにおける再生信号の振幅分離が最大、即ち、再生信号のＳ／Ｎが最大となるλ／４ｎの範囲内、特にその中間値に設定することにより、ピット１１が形成された本実施の形態のような再生系の光記録媒体に対しても、記録系の光記録媒体で一般的に用いられているプッシュプル法によりトラックエラー信号を検出することが可能となる。即ち、ピット占有率により再生情報がセル単位で記録されている場合、結果的には、ピット１１の連続的に並んだ構成が、ビームスポット１２においては連続的な溝が形成されたものと同等に観測されるためであり、記録系の光記録媒体のトラックエラー信号の生成との互換性を取ることができる。この場合、ビームスポット１２の走行方向のピット１１間のエッジを観測しなくて済むため、ＤＰＤ法の課題が解決されるとともに、１ビームトラッキングであるため、光効率やクロスイレースなどの問題も解消されることとなる。

本発明の第二の実施の形態を図１６及び図１７を参照して説明する。

本実施の形態は、前述したような再生系の光記録媒体４に対するトラックエラー信号の生成に関するもので、受光光学系と信号処理系の構成が第一の実施の形態と異なる。即ち、前述したような単純なプッシュプル法による場合、対物レンズ２の光軸が固定光学系の光軸からずれたり（シフト）、或いは傾いた（チルト）ときに受光部面上での光量分布が偏るためにトラックエラー信号にオフセットが生じる課題があるが、本実施の形態では、一般に知られる差動プッシュプル法を利用してこの課題を解決するようにしたものである。

差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）は、光記録媒体に、グレーティングを用いて光記録媒体の主トラック上とその隣接トラック上に主光Ｍ１と第１及び第２の副光Ｓ１，Ｓ２とのスポットを形成することにより、トラックエラー信号を生成する方式である。

グレーティングを採用した光ピックアップ（光情報処理装置の光学構成部分）を示した図１６を参照すれば、半導体レーザ１１０から出射されたビームはコリメートレンズ１１１により平行光束化された後、グレーティング１１２で回折され、０次及び±１次回折光に分岐される。そして、この分岐された光は対物レンズ１１３により、図１７に示すように光記録媒体１１４に集光照射される。この時、０次回折光である主光Ｍ１のスポットは光記録媒体１１４の主トラックＴ上に結ばれ、±１次回折光である第１及び第２の副光Ｓ１，Ｓ２のスポットは主光Ｍ１のスポットに対して先行及び後行し、光記録媒体１１４のラジアル方向に±１／２トラックピッチほど外れるように結ばれる。

光記録媒体１１４から反射されて対物レンズ１１３を経由した主光Ｍ１と第１及び第２副光Ｓ１，Ｓ２はビームスプリッタ１１５により照射光と分離され、検出レンズ１１６を介して受光素子１１７に受光される。受光素子１１７は図１７に示すように主光Ｍ１を受光する第１光検出器１１８ａと、第１及び第２副光Ｓ１，Ｓ２を各々受光する第２及び第３光検出器１１８ｂ，１１８ｃよりなる。これらの第１ないし第３ 光検出器１１８ａ〜１１８ｃは各々独立して光電変換し、光記録媒体１１４のラジアル方向に分割された２枚の分割板より構成される。

第１ないし第３差動増幅器１１９，１２０，１２１は各々第１ないし第３光検出器１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃの検出信号が入力されて第１ないし第３プッシュプル信号を出力する。第１増幅器１２２は第３プッシュプル信号を所定ゲインＧ１に増幅し、第２増幅器１２３は第１増幅器１２２から出力される信号と第２プッシュプル信号との和信号を所定ゲインＧ２に増幅する。第４差動器１２４は第２増幅器１２３から入力される信号と第１差動器１１９から入力される主光Ｍ１による第１プッシュプル信号とを差動してトラックエラー信号を出力する。この時、第１及び第２増幅器１２２，１２３のゲインＧ１，Ｇ２は主光Ｍ１と第１及び第２副光Ｓ１，Ｓ２の強度を考慮して決まる。こうして、対物レンズ２が光記録媒体４のラジアル方向にシフトされるような場合であっても、プッシュプルオフセットを殆ど含まないプッシュプル信号（トラックエラー信号）を得ることができる。

本発明の第三の実施の形態を図１０及び図１１に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の実施の形態でも同様とする）。

本実施の形態は、前述したような再生系の光記録媒体４に対するトラックエラー信号の生成に関するもので、受光光学系と信号処理系の構成が第一、第二の実施の形態と異なる。即ち、第一の実施の形態のような単純なプッシュプル法による場合、対物レンズ２の光軸が固定光学系の光軸からずれたり（シフト）、或いは傾いた（チルト）ときに受光部面上での光量分布が偏るためにトラックエラー信号にオフセットが生じる課題がある。一方、第二の実施の形態のようなＤＰＰ法を用いた場合は、光源１１０から出射された光をグレーティング１１２により３本の光Ｍ１，Ｓ１，Ｓ２に分岐させて使用するので、（１）主光Ｍ１の光効率が低下して記録用として使用が困難となり、或いは、高速化への適用が困難となる。（２）また、記録時に第１及び第２副光Ｓ１，Ｓ２により隣接トラックに記録された信号が消去される、という問題点がある。これに対し、本実施の形態では、例えば特公平４−３００９４号公報に示されるような補償型のプッシュプル法を利用してこの課題を解決するようにしたものである。

このため、受光光学系９において、光検出器としては図１０に示すようにラジアル方向に４分割された分割構造の受光素子２１が設けられている。この受光素子２１は４つの受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有するが、遠視野においてピット１１からの反射０次光と反射±１次回折光とが重なる領域内で光記録媒体４のラジアル方向に対して対称に配置された一対の受光領域Ａ，Ｂが第1の受光部とされ、遠視野においてピット１１からの反射０次光のみの領域内で光記録媒体４のラジアル方向に対して対称に配置された一対の受光領域Ｃ，Ｄが第２の受光部とされている。これらの受光領域Ａ〜Ｄからの検出信号をａ〜ｄとしたとき、これらの検出信号ａ〜ｄに基づき信号処理を行いトラックエラー信号等を検出する信号処理部２２が設けられている。この信号処理部２２には、第1の受光部である一対の受光領域Ａ，Ｂ間の検出信号ａ，ｂの差信号を得る差動増幅器２３と、第２の受光部である一対の受光領域Ｃ，Ｄ間の検出信号ｃ，ｄの差信号を得る差動増幅器２４と、これらの差動増幅器２３，２４の演算結果を加算する加算器２５とを有し、差動増幅器２４と加算器２５との間には補正手段としてのゲインＫが可変調整可能で差動増幅器２４の出力を増幅又は減少させるゲイン調整器２６が介在されている。

これにより、本実施の形態の場合のトラックエラー信号ＴＥ２は、
ＴＥ２＝［（ａ−ｂ）＋Ｋ（ｃ−ｄ）］／［（ａ＋ｂ）＋Ｋ（ｃ＋ｄ）］
として算出される。この際、ゲイン調整器２６のゲインＫを、当該補償型のプッシュプル信号ＴＥ２に含まれるプッシュプルオフセットが最小となるように調整することにより、対物レンズ２が光記録媒体４のラジアル方向にシフトされるような場合であっても、プッシュプルオフセットを殆ど含まないプッシュプル信号（トラックエラー信号）ＴＥ２を得ることができる。

この点について、図１１を参照して、より詳細に説明する。まず、図１１は波長λが４００ｎｍの光を出射する光源１と開口数ＮＡ：０．６５の対物レンズ２とを利用してトラックピッチが０．４３μｍの光記録媒体４のピット深さλ／６ｎ、ピット径０.２３μｍのピット１１に光を照射し、そこから反射された光を受光し検出した信号を示した図である。ここに、図１１（ｂ）は、通常のプッシュプル方式によるトラックエラー信号ＴＥ１を示すが、対物レンズ２のラジアル方向シフトにより実線で示すようにプッシュプルオフセットが大きく生じ、対物レンズ２のラジアル方向シフト量が大きくなるほど（ｘ軸の右側方向に行くほど）そのプッシュプルオフセット量は増加する。

一方、図１１（ａ）は図１０に示したように補償型のプッシュプル法を適用することにより、対物レンズ２がラジアル方向にシフトされた場合にも、プッシュプルオフセットがほとんどないトラックエラー信号ＴＥ２を検出できる様子を示している。即ち、図１０に示す構成の場合も、プッシュプル信号を構成する（ａ−ｂ）、（ｃ-ｄ）は、各々トラックエラー信号ＴＥ１の場合と同じく、プッシュプルオフセットが相当量含まれていて、対物レンズ２のシフト量が増加するほどそのプッシュプルオフセット量が増加する。しかし、プッシュプル信号（ｃ−ｄ）に対してゲイン調整器２６によってゲインＫをかけた後で、これを加算器２５でプッシュプル信号（ａ−ｂ）と加算することで、図１２に示すように、対物レンズ２のラジアル方向シフトに対してプッシュプルオフセットをほとんど含まないトラックエラー信号ＴＥ２が検出されるものである。

ところで、本実施の形態の補償型のトラックエラー信号ＴＥ２の生成方法は、前述したような本発明による再生系の光記録媒体４に限らず、記録系の光記録媒体に対しても同様に適用することができるが（互換性を有するが）、記録系の光記録媒体の情報記録面上は連続的な案内溝（グルーブ）が形成され、相変化材料などが塗布されており反射率が異なる。よって、再生系の光記録媒体に加えて、連続的な案内溝が形成された記録系の光記録媒体をも適用対象とする場合であれば、再生系の光記録媒体と記録系の光記録媒体とに応じて所定のゲインＫを切換え調整するようにすれば、各々の光記録媒体の特性に適したトラックエラー信号ＴＥ２の生成が可能となる。

また、前述したような多値情報を持たせたピット構造は、全面に形成する場合に限らず部分的とし（ピットが形成されたＲＯＭ領域）、この他、連続的な案内溝が形成されたＲＡＭ領域を併有するハイブリッド型の光記録媒体を対象とする場合であれば、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域とに応じて所定のゲインＫを切換え調整するようにすれば、各々の領域の特性に適したトラックエラー信号の生成が可能となる。

本発明の第四の実施の形態を図１２及び図１３に基づいて説明する。本実施の形態は、基本的には、第三の実施の形態と同様であり、補償型のプッシュプル法を適用したものであるが、その受光光学系９に関して、４分割された分割構造の受光素子２１に代えて、ホログラム素子（回折素子）３１と複数の受光素子３２Ａ〜３２Ｄとの組合せ構成を利用したものである。

まず、ホログラム素子３１は前述の受光素子２１の場合と同様に、ラジアル方向に対して４分割された４つの回折領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有するが、遠視野においてピット１１からの反射０次光と反射±１次回折光とが重なる領域内で光記録媒体４のラジアル方向に対して対称に配置されて入射光を互いに異なる角度に１次回折させるホログラムパターンが形成された一対の回折領域Ａ，Ｂを有し、かつ、遠視野においてピット１１からの反射０次光のみの領域内で光記録媒体４のラジアル方向に対して対称に配置されて入射光を互いに異なる角度に１次回折させるホログラムパターンが形成された一対の回折領域Ｃ，Ｄを有する。そして、回折領域Ａ，Ｂにより回折偏向された光を受光する位置に配設させた受光素子３２Ａ，３２Ｂとの組合せにより第1の受光部が構成され、回折領域Ｃ，Ｄにより回折偏向された光を受光する位置に配設させた受光素子３２Ｃ，３２Ｄとの組合せにより第２の受光部が構成されている。

本実施の形態の場合、受光光学系９中にホログラム素子３１が介在されているが、受光素子３２Ａ〜３２Ｄの検出信号ａ〜ｄ自体は受光素子２１による検出信号ａ〜ｄの場合と同じであり、詳細は省略するが、図１０に示した信号処理部２２と同じ構成でプッシュプルオフセットが最小となるようにトラックエラー信号ＴＥ２を生成することができる。

従って、本実施の形態の場合も、第三の実施の形態の場合と同様にプッシュプルオフセットの影響を受けないトラックエラー信号ＴＥ２の生成が可能であるが、受光素子３２Ａ〜３２Ｄの前段に分割構造のホログラム素子３１を介在させ、遠視野における反射光を受光素子３２Ａ〜３２Ｄに向けて回折偏向させることで、受光素子３２Ａ〜３２Ｄの構成・配置の自由度が増すこととなる。

本発明の第一の実施の形態の光ピックアップ装置を示す概略構成図である。 ピット深さ、ピット径とプッシュプル信号振幅との関係を表わした特性図である。 （ａ）〜（ｆ）は各々異なるピット深さのプッシュプル信号特性図である。 ピット深さ、ピット径と再生信号（Ｒｆ信号）との関係を表わした特性図である。 （ａ）〜（ｆ）は各々異なるピット深さのＲｆ信号特性図である。 （ａ）はピット上をビームスポットが相対的に走行している様子、（ｂ）はその反射光のビームスポットが光検出器に導かれている様子を示す模式的な説明図である。 プッシュプル信号とＲｆ信号の現われ方を示す説明図である。 ピット径（ピット占有率）とＲｆ信号との関係を示す特性図である。 ピットパターン数が８の場合における、各ピットサイズ対応のＲｆ信号値を示す説明図である。 本発明の第三の実施の形態の分割構造の受光素子及び信号処理部を示す構成図である。 対物レンズシフトの影響の有無を示し、（ａ）は本実施の形態方式、（ｂ）は従来方式によるプッシュプル信号特性図である。 本発明の第三の実施の形態の光ピックアップ装置を示す概略構成図である。 ホログラム素子及び受光素子の組合せを示す概略構成図である。 従来の再生系の光記録媒体の製造工程を示す工程図である。 その製造工程の内容を示す概略断面図である。 従来のＤＰＰ法及び本発明の第三の実施の形態を説明するための光ピックアップ構成図である。 その受光検出系を示す構成図である。 従来のＤＰＤ法を説明するための光スポットと受光状態とを示す説明図である。 従来のＤＰＤ法を説明するための光スポットと受光状態とを示す説明図である。 従来のＤＰＤ法を説明するための光スポットと受光状態とを示す説明図である。 トラックエラー信号を得る様子を示す説明図である。

符号の説明

３ 照射光学系
４ 光記録媒体
９ 受光光学系
１１ ピット
１３ セル
２１ 第1の受光部
２２ 信号処理部
２６ 補正手段
３１ 回折素子
３２Ａ〜３２Ｄ 受光素子

Claims (12)

1. ピットに照射されたレーザ光の反射光量から再生信号が生成される光記録媒体において、
   前記ピットが形成される領域が互いに等しい面積のセルに分割され、各々のセルに対するピット占有率に応じて多値の再生信号が生成される面積変調された単一のピットが前記セル毎に形成され、各々の前記ピットの深さＨは、照射されるレーザ光の波長をλ、当該媒体基板の屈折率をｎとしたとき、
   λ／６ｎ＜Ｈ＜λ／４ｎ
   を満足する光記録媒体。
2. 各々の前記ピットは、各々の前記セルの中心位置に面積変調に応じて異ならせた半径の略円形パターンで形成されている請求項１記載の光記録媒体。
3. 各々の前記セルに対するピット占有率に応じてＮ値なる多値の再生信号が生成されるものであり、
   前記ピットは、面積変調に応じて（Ｎ−１）種類の異なるピット径を有し、これらの（Ｎ−１）種類のピット径は最大ピット径のピットによる場合のセルからの反射光量とピットなしの場合のセルからの反射光量との間をほぼＮ等分するように設定されている請求項１又は２記載の光記録媒体。
4. モジュレーションが、６０％以上である、請求項３記載の光記録媒体。
5. 請求項１ないし４の何れか一記載の光記録媒体に形成されたピットにレーザ光を集光照射する照射光学系と、
   前記光記録媒体からの反射光を受光する受光光学系と、
   この受光光学系が受光した検出信号に基づき信号処理を行う信号処理部と、
   を有し、
   前記受光光学系は、遠視野における前記ピットからの反射０次光と反射±１次回折光とが重なる領域内で前記光記録媒体のラジアル方向に対して対称に配置された少なくとも一対の第1の受光部を有し、
   前記信号処理部は、前記第１の受光部の検出信号の差に基づきトラックエラー信号をプッシュプル法により検出する、
   光情報処理装置。
6. 前記受光光学系は、前記第1の受光部に加えて、遠視野における前記ピットからの反射０次光のみの領域内で前記光記録媒体のラジアル方向に対して対称に配置された少なくとも一対の第２の受光部を有し、
   前記信号処理部は、トラックエラー信号として前記第１の受光部の検出信号の差を前記第２の受光部の検出信号の差により補正する補正手段を備える、
   請求項５記載の光情報処理装置。
7. 前記第１の受光部Ａ，Ｂの検出信号をａ，ｂ、前記第２の受光部Ｃ，Ｄの検出信号をｃ，ｄとしたとき、前記補正手段は、所定のゲインをＫを調整して、トラックエラー信号ＴＥを、
   ＴＥ＝［（ａ−ｂ）＋Ｋ（ｃ−ｄ）］／［（ａ＋ｂ）＋Ｋ（ｃ＋ｄ）］
   として算出する、
   請求項６記載の光情報処理装置。
8. 前記補正手段は、トラックエラー信号ＴＥに含まれるオフセット成分が最小となるように所定のゲインＫを調整する、
   請求項７記載の光情報処理装置。
9. 請求項１ないし４の何れか一記載の再生系の光記録媒体に加えて、連続的な案内溝が形成された記録系の光記録媒体を適用対象とし、
   前記補正手段は、再生系の光記録媒体と記録系の光記録媒体とに応じて所定のゲインＫを切換え調整する、
   請求項７又は８記載の光情報処理装置。
10. 前記光記録媒体が、ピットが形成されたＲＯＭ領域に加えて、連続的な案内溝が形成されたＲＡＭ領域を有するハイブリッド型の光記録媒体の場合には、前記補正手段は、ＲＯＭ領域とＲＡＭ領域とに応じて所定のゲインＫを切換え調整する、
    請求項７又は８記載の光情報処理装置。
11. 前記第１，第２の受光部は、ラジアル方向に対して４分割された分割構造の受光素子よりなる請求項６ないし１０の何れか一記載の光情報処理装置。
12. 前記第１，第２の受光部は、前記光記録媒体のラジアル方向に対して対称配置されて遠視野における反射光を所定の方向に回折偏向させる分割構造の回折素子とこの回折素子により回折偏向された光を受光する複数の受光素子との組合せよりなる請求項６ないし１０の何れか一記載の光情報処理装置。
    

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