JP4024559B2 - 光再生装置および光再生方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体の再生する光再生方法および光再生装置に関し、特に、超解像光ディスクを対象とする光再生方法および光再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光記録の分野においては、記録の高密度化が進んでいる。これに伴い、光を集光することにより構造的に何らかの変化を生じる記録媒体を用いて、記録密度を向上させた超解像再生が可能な光ディスク（超解像光ディスク）が提案されている。
【０００３】
通常の光ディスクの再生限界であるマークまたはピットのピッチは、再生用の光の波長λと、対物レンズの開口数ＮＡとで決まり、その再生限界は、λ／２ＮＡとなる。これに対し、超解像光ディスクでは、このような再生限界を超える微小なマークまたはピットの再生が可能となっている。
【０００４】
特開平６−１８３１５２号公報には、ピットが形成されたディスクにＢｉＴｅ合金などの相変化材料層を形成し、集光点に部分的な液相状態を形成して超解像再生を行うことが開示されている。
【０００５】
また、特開平５−２０５３１４号公報には、ピットが形成されたディスクにランタノイド材料層を形成し、温度勾配により反射率変化を引き起こして超解像再生を行うことが開示されている。
【０００６】
さらに、特開平１１−２５０４９３号公報には、ＧｅＳｂＴｅからなる相変化記録層に対して、Ｓｂからなる超解像マスク層を設け、マスク層と記録層との間にＳｉＮの中間層を３０ｎｍの厚さに形成した構造により、波長λが４８８ｎｍ、開口数ＮＡが０．６の光学系（再生限界のマーク長２００ｎｍ）において、マーク長１００ｎｍ以下の記録マークからの再生信号が検出可能であることが開示されている。
【０００７】
さらに、特開２００１−２５０２７４号には、微小なピットが形成されたＲＯＭ型光ディスクにおいて、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｗ等を反射膜とした構造によって、波長：６３５ｎｍ、ＮＡ：０．６の光学系（再生限界のピット長２７０ｎｍ）を用いて、ピット長２００ｎｍの信号を超解像再生できることを示している。前述の超解像光ディスクは、光学系に大きな変更を施すことなく記録密度を向上させることが可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
超解像再生は、微細なマークやピットの並びを再生することによって達成される。このとき再生される信号の空間周波数は、光学系の回折限界を超えている。そのため、微細なマークやピットからの再生光は、検出し難い。そこで、再生光のパワーを増加させることにより、再生信号の変調度を増加させることができる。ところが、入射光量の増加につながるため、ホワイトノイズが増加する。このホワイトノイズの増加により信号対雑音比（ＣＮＲ：Carrier to Noise Ratio）が低下する。つまり、上記に示す超解像再生においては、微小なマーク又はピットに対して信号対雑音比が低いことを問題点として指摘することができる。
【０００９】
さらに、菊川らは、Ｇｅ等を反射膜としたＲＯＭ型の超解像光ディスクにおいて、再生限界以下の長さのピットが再生限界よりも長いピットに挟まれた場合に、信号の一部が欠落するという問題点を見出している。（JJAP，40号，2001年，1624頁）
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、再生限界に満たない長さの微小なピットまたはマークを含む光記録媒体から高い信号対雑音比で情報を再生することのできる光再生方法および光再生装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の光再生装置は、上記の課題を解決するために、光記録媒体のトラック方向に形成されているピットまたはマークからの情報を、上記光記録媒体に照射した光の反射光または透過光を検出することにより再生する光再生装置において、上記反射光または透過光における再生限界よりも長いピットまたはマークからの信号を検出する第１検出部と、上記反射光または透過光における再生限界よりも短いピットまたはマークからの信号を検出する第２検出部と、前記第１検出部で検出された信号と前記第２検出部で検出された信号とを合成して情報を再生する再生手段と、を備えていることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、再生限界以上の長さのピットまたはマークからの信号と再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号とが合成されて再生される。これにより、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号が強調されて再生される。つまり、光記録媒体に記録されている情報において、欠落を回避して再生することができる。
【００１２】
本発明の光再生装置は、上記の構成に加えて、前記第２検出部は、反射光または透過光の光束の端部を検出する検出手段を備えていることを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、反射光または透過光の光束の端部を検出しているので、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号をより確実に検出することができる。
【００１４】
本発明の光再生方法は、上記課題を解決するために、光記録媒体に照射した光の反射光または透過光を検出することにより、上記光記録媒体のトラック方向に形成されているピットまたはマークによる情報を再生する光再生方法において、前記反射光または透過光の光束より、再生限界以上の長さのピットまたはマークからの第１信号を検出し、前記反射光または透過光の光束より、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの第２信号を検出し、前記第１信号および第２信号を合成することにより光記録媒体の情報を再生すること特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、再生限界以上の長さのピットまたはマークからの光信号と再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの光信号とが合成されて再生される。これにより、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの光信号が強調されて再生される。つまり、光記録媒体に記録されている情報において、欠落を回避して再生することができる。
【００１６】
本発明の光再生方法は、上記の構成に加えて、上記第２信号は、上記光束の少なくとも中心部分を除去し、上記光束における端部を検出した信号であることを特徴としている。
【００１７】
上記の構成によれば、反射光または透過光の光束の端部を検出しているので、より確実に再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号を検出することができる。
【００１８】
本発明の光再生方法は、上記の構成に加えて、上記第１信号および第２信号を合成することによりサーボ信号を生成することを特徴としている。
【００１９】
上記の構成によれば、第１信号および第２信号を合成することによりサーボ信号を容易に生成することができる。これにより、より一層安定した光再生を行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について図１ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通りである、本実施の形態にかかる光再生装置（本光再生装置）は、図２に示すように、光記録媒体駆動部１、光照射部２、光検出部３、および信号処理部（再生手段）４から構成されている。
【００２１】
本光再生装置は、光記録媒体駆動部１に保持している超解像光ディスク（光記録媒体）１２に記録されている情報を再生するものである。超解像光ディスク１２の情報を再生する場合には、光照射部２から、上記光記録媒体駆動部１に保持されている超解像光ディスク１２に光を照射する。そして、光検出部３で、超解像光ディスク１２に照射された光の反射光を信号として検出する。そして、信号処理部４で、上記光検出部３で検出された信号を処理（合成）することにより、超解像光ディスク１２に記録されている情報が再生される。
【００２２】
ここで、各部について、より詳細に説明する。以下では、反射光を検出する場合について説明するが、反射光に限らず超解像光ディスク１２に照射された光の透過光を信号として検出してもかまわない。
【００２３】
上記光記録媒体駆動部１は、例えば、図２に示すように、スピンドルモータ（駆動手段）１１を備えている。このスピンドルモータ１１には超解像光ディスク１２が保持されるようになっている。上記スピンドルモータ１１は、超解像光ディスク１２を、所定速度で一定方向に回転するように駆動するようになっている。
【００２４】
上記超解像光ディスク１２には、例えば、ポリカーボネイト基板上にＧｅの反射層を厚さ１５ｎｍ形成（成膜）したものが挙げられる。上記ポリカーボネイト基板には一対のピットとスペースとからなるピッチが形成されている。このピッチは、超解像光ディクス１２において一定の方向に形成されている。この方向がトラック方向である。このトラック方向は、超解像光ディスク１２の回転方向と等しい。つまり、このトラック方向は、超解像光ディスク１２の情報を再生する際の再生スキャン方向と等しい。例えば、上記ピットの長さ（ピット長）は最短で２９０ｎｍであり、ピッチは最短で５８０ｎｍである。
【００２５】
上記光照射部２は、レーザダイオード（光照射手段）２１、コリメータレンズ２２、偏光ビームスプリッタ２３、１／４波長板２４、および対物レンズ２５を備えている。このレーザダイオード２１からは、波長λのレーザ光が照射されるようになっている。また、対物レンズ２５は、駆動ユニット２６を備えている。この駆動ユニット２６は、超解像光ディスク１２に照射される光の焦点を調節するようになっている。また、この対物レンズ２５は、開口数ＮＡを有する。本実施の形態では、例えば波長λを６８０ｎｍ、開口数ＮＡを０．５５としている。この場合の再生限界（λ／２ＮＡ）は、約６２０ｎｍである。上記波長λ、開口数ＮＡは、使用するレーザダイオード、対物レンズ等に応じて適宜変化するものであり、特に限定されるものではない。
【００２６】
上記光検出部３は、集光レンズ３６および分割フォトディテクタ（検出手段）３７を備えている。上記集光レンズ３６は、超解像ディスク１２からの反射光を分割フォトディテクタ３７に集光するようになっている。上記分割フォトディテクタ３７は、集光された反射光を、光信号として検出するようになっている。
【００２７】
上記信号処理部４は、信号処理回路（再生手段）４０を備え、上記光信号を処理して超解像光ディスク１２に記録されている情報を再生するようになっている。
【００２８】
次に、超解像光ディスク１２を再生するときの、本光再生装置における各部の動作（本光再生方法）について説明する。
【００２９】
まず、光媒体駆動部１において、スピンドルモータ１１に、超解像光ディスク１２が保持される。そして、スピンドルモータ１１がこの超解像光ディスク１２を所定速度で一定方向に回転する。
【００３０】
上記超解像光ディスク１２に対して、光照射部２からレーザ光を照射する。この光照射部２では、レーザダイオード２１から波長λのレーザ光が発生される。このレーザ光は、例えば、直線偏光の発散光であり、λ＝６８０ｎｍの波長である。このレーザ光は、コリメータレンズ２２で平行光に変換される。この平行光は、偏光ビームスプリッタ２３に入射する。このとき、所定の偏光のみが偏光ビームスプリッタ２３を透過する。そして、この偏光ビームスプリッタ２３を透過した光は、１／４波長板２４にて円偏光に変換される。この円偏光は、駆動ユニット２６により焦点を合わせられた対物レンズ２５により超解像光ディスク１２上に集光される。これにより、超解像光ディスク１２にレーザ光が照射される。
【００３１】
この超解像光ディスク１２上に照射されたレーザ光は、超解像光ディスク１２において反射される。この反射されたレーザ光を、再生光とする。また、超解像光ディスク１２に照射されたレーザ光は、超解像光ディスク１２に形成されているピットに照射された場合、このピットにより変調される。
【００３２】
上記再生光は、対物レンズ２５によりコリメートされ、１／４波長板２４を通過し、照射時の直線偏光から９０°傾いた直線偏光となる。したがって、この再生光は、偏光ビームスプリッタ２３により光検出部３に向かって反射される。
【００３３】
光検出部３では、再生光が集光レンズ３６により、分割フォトディテクタ３７に集光される。分割フォトディテクタ３７は、光束をデフォーカスした状態で受光するように配置される。この分割フォトディテクタ３７において、再生光が、光信号として検出される。この光信号は、信号処理部４において処理され、超解像光ディスク１２の情報が再生される。
【００３４】
ここで分割フォトディテクタ３７および信号処理部４の信号処理回路（再生手段）４０における動作について、図１に基づいて、説明する。
【００３５】
図１に示すように、分割フォトディテクタ３７には、上記再生光が検出ビームｈ（光束）（図１に示している鎖線で囲まれた領域）として集光される。そして、この分割フォトディテクタ３７において、検出ビームｈが光信号として検出される。
【００３６】
本実施の形態では、上記分割フォトディテクタ３７は、第１端部フォトディテクタ（検出手段、第１検出部）４５、中心部分フォトディテクタ（中心検出手段、第２検出部）４６、第２端部フォトディテクタ（検出手段、第１検出部）４７の３つの部分に分割されている。この各フォトディテクタ４５〜４７は、検出ビームｈにおけるトラック方向に対して整列するようになっている。つまり、第１端部フォトディテクタ４５および第２端部フォトディテクタ４７では、超解像光ディスク１２において照射された光におけるトラック方向の両端部からの反射光（再生光）を検出するようになっている。また、中心部分フォトディテクタ４６では、超解像光ディスク１２において照射された光におけるトラック方向の中心部分の反射光（再生光）を検出するようになっている。
【００３７】
また、中心部分フォトディテクタ４６のトラック方向に対しての幅寸法は、検出ビームｈの直径に対して１／２〜４９／５０の割合であればよく、１９／２０の割合であることが好ましい。この中心部分フォトディテクタ４６では、検出ビームｈの中心部分を検出している。従って、言い換えれば、上記中心部分は、検出ビームｈの直径に対して１／２〜４９／５０の割合の部分であり、１９／２０の割合の部分であることが好ましい。
【００３８】
さらに、各端部フォトディテクタ４５・４７のトラック方向に対しての幅寸法は、特に限定されるものではないが、中心部分フォトディテクタ４６での検出範囲に従うと、検出ビームｈの直径に対して１／１００〜１／４の割合の検出ビームをそれぞれの端部フォトディテクタ４５・４７で検出することになる。従って、言いかえれば、上記端部フォトディテクタ４５・４７は、中心部分フォトディテクタ４６で検出される以外の検出ビームを検出できる大きさであればよい。
【００３９】
また、本光再生装置における、いわゆる再生限界（λ／２ＮＡ）は、６２０ｎｍピッチである。また、再生光のパワーは、例えば３ｍＷである。
【００４０】
第１端部フォトディテクタ４５では、光信号ａが検出される。中心部分フォトディテクタ４６では、光信号ｂが検出される。また、第２端部フォトディテクタ４７では、光信号ｃが検出される。各光信号ａ、ｂ、ｃは、信号処理部４に入力され、信号処理部４の信号処理回路４０により処理（合成）される。これにより光再生信号ｇ（超解像光ディスク１２の情報）が生成される。これにより、超解像光ディスク１２の情報が再生される。
【００４１】
上記光再生信号ｇの生成について、より詳細に説明すると、以下の通りである。
【００４２】
上記各光信号ａ、ｂ、ｃは、図１に示すように、信号処理回路４０に入力される。上記各光信号ａ、ｂ、ｃは、加算アンプ４１に入力され、加算される。これにより、加算出力ｄが生成される。上記加算出力ｄは、ボリューム４３により信号量を調節され、出力ｆとなる。一方、上記光信号ａ、ｃは、加算アンプ４２に入力され、加算される。これにより加算出力ｅが生成される。そして、上記出力ｆと加算出力ｅとが加算アンプ４４に入力され、加算アンプ４４にて加算され、再生信号ｇが生成される。
【００４３】
ここで、本光再生装置を用いて超解像光ディスク１２の再生を行う場合について、図３に基づいて、より具体的に説明する。このとき、図１に示す信号処理回路４０で処理を行っている。
【００４４】
図３に示される（ａ）は、超解像光ディスク１２に連続的に形成されているピッチを示す。ここでは、ピッチの長さが、５８０ｎｍ、５８０ｎｍ、および２３２０ｎｍの順に３つのピッチが並んでいる例を挙げる。（ｂ）は、加算アンプ４１から出力された光信号ｄの波形を示す。（ｃ）は、加算アンプ４２から出力された光信号ｅの波形を示す。また、（ｄ）は、加算アンプ４４から出力された光再生信号ｇの波形を示す。この光再生信号ｇは、信号量の調節された上記光信号ｄ（（ｂ）の波形）と上記光信号ｅ（（ｃ）の波形）とを合成した波形を示す。
【００４５】
（ｂ）に示す光信号ｄの波形より、分割フォトディテクタ３７で検出される再生光の全ての光束（図１に示す検出ビームｈの全ての領域）からは、最小ピッチである５８０ｎｍにおけるピット（再生限界より短いピット）がほとんど検出されていないことが判る。つまり、この再生光の全てを積分すると、再生限界以上の長いピットからの光信号（低周波成分）が検出され、再生限界に満たない長さのピットからの光信号（高周波成分）がほとんど検出されていないことがわかる。言い換えれば、再生光の全てを積分すると、再生限界より短いピットからの光信号が分解されず、欠落していることが判る。これは、再生限界より短いピットからの光信号が低出力であるため、再生限界以上のピットからの高出力の光信号に埋もれてしまうからである。再生限界以上の（または、再生限界より短い）ピットとは、再生限界以上の（または再生限界に満たない）長さのピッチにおけるピットを表す。
【００４６】
これに対し、（ｃ）に示す光信号ｅの波形より、分割フォトディテクタ３７で検出される再生光における端部の光束（図１に示す検出ビームｈにおける第１端部フォトディテクタ４５および第２端部フォトディテクタ４７上の領域）からは、最小ピッチである５８０ｎｍにおけるピット（再生限界より短いピット）からの光信号が検出されていることが判る。つまり、この再生光における端部の光束からは、高周波成分を検出することができ、再生限界より短いピットを分解して検出することができることが判る。また、このとき、ピットのエッジが強調されて検出できることが判る。
【００４７】
このように、分割フォトディテクタ３７へ導かれた再生光の光束の中心部分を除去することにより、光束の端部付近を通過する高周波成分に影響を与えることなく、光量をカットすることができる。これにより、ホワイトノイズが低下し、再生信号の信号対雑音比を増加させることができる。したがって、高周波成分をより鮮明に検出することができる。
【００４８】
また、空間周波数の高い光信号（高周波成分）は、検出光学系の瞳の端部すなわち光束の端の方を通過しやすいと考えられる。そのため、端部フォトディテクタ４５・４７では、空間周波数の高い光信号をより鮮明に検出することができると考えられる。そして、加算アンプ４２では、これらの端部フォトディテクタ４５・４７で検出された空間周波数の高い光信号を強調することができる。したがって、この加算アンプ４２により、空間周波数の高い光信号である再生限界に満たない短いピットからの光信号を強調して出力することができる。
【００４９】
さらに、上記再生限界以上の長いピットの再生信号を検出した光信号ｄと、再生限界に満たない短いピットの再生信号を検出した光信号ｅとを合成することにより、実質的に再生限界に満たない短いピットからの光信号を増大させることができる。光信号ｄは、合成される前にボリューム４３によって減じられるため、相対的に光信号ｅの方が光信号ｄよりも強調される。これにより、再生限界に満たない短いピットからの再生信号の欠落を回避することができる。つまり、超解像光ディスク１２に実際に記録されている情報をより確実に再生することができる。また、光束の中心部分からの光信号ｂを減じるため、全体の光量が低下しホワイトノイズを低減することができる。
【００５０】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について、図２および図４に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施の形態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。本実施形態は、前記実施の形態１における分割フォトディテクタ３７および信号処理回路４０が異なる構成のものである。つまり、本実施の形態では、分割フォトディテクタ３７に代えて分割フォトディテクタ３７ａを備え、また、信号処理回路４０に代えて信号処理回路（再生手段）４０ａを備えている。
【００５１】
本実施の形態では、分割フォトディテクタ（光検出手段）３７ａは、端部フォトディテクタ（検出手段、第２検出部）５１・５４・５５・５８、中心部分フォトディテクタ（中心検出手段、第１検出部）５２・５３・５６・５７の８つの部分に分割されている。各フォトディテクタ５１〜５４、および各フォトディテクタ５５〜５８は、実施の形態１と同様に、それぞれ、検出ビームｈにおけるトラック方向に対して整列するようになっている。また、中心部分フォトディテクタ５２・５３・５６・５７からなる領域は、実施の形態１における中心部分フォトディテクタ４６と同様に、検出ビームｈにおけるトラック方向に対しての幅寸法が、検出ビームｈの直径に対して１／２〜４９／５０の割合であればよく、１９／２０の割合であることが好ましい。この中心部分フォトディテクタ４６では、検出ビームｈの中心部分を検出している。従って、言い換えれば、上記中心部分は、検出ビームｈの直径に対して１／２〜４９／５０の割合の部分であり、１９／２０の割合の部分であることが好ましい。
【００５２】
さらに、各端部フォトディテクタ４５・４７のトラック方向に対しての幅寸法は、特に限定されるものではないが、中心部分フォトディテクタ４６での検出範囲に従うと、検出ビームｈの直径に対して１／１００〜１／４の割合の検出ビームをそれぞれの端部フォトディテクタ４５・４７で検出することになる。従って、言いかえれば、上記端部フォトディテクタ４５・４７は、中心部分フォトディテクタ４６で検出される以外の検出ビームを検出できる大きさであればよい。その他、再生限界（λ／２ＮＡ）、再生光パワー等も実施の形態１と同様である。
【００５３】
各フォトディテクタ５１〜５８では、それぞれ順に、光信号Ｓ１〜Ｓ８が検出される。各光信号Ｓ１〜Ｓ８は、信号処理部４に入力され、信号処理部４の信号処理回路４０ａにより処理される。これにより、光再生信号ｗ、光ビームを超解像光ディスク１２に集光させるためのフォーカス誤差信号（サーボ信号）ｔ、および光ビームを超解像光媒体１２のトラックに追従させるためのトラック誤差信号（サーボ信号）ｕを同時に生成することができる。
【００５４】
ここで、信号処理回路４０ａに入力された各光信号Ｓ１〜Ｓ８からの、光再生信号ｗ、フォーカス誤差信号ｔ、およびトラック誤差信号ｕの生成について説明する。
【００５５】
まず、上記光再生信号ｗの生成について説明する。
【００５６】
各端部フォトディテクタ５１・５４・５５・５８において検出された各光信号Ｓ１・Ｓ４・Ｓ５・Ｓ８は、加算アンプ６０で加算され、加算出力ｌが生成される。一方、各中心部分フォトディテクタ５２・５３・５６・５７において検出された各光信号Ｓ２・Ｓ３・Ｓ６・Ｓ７は、加算アンプ６１で加算され、加算出力ｍが生成される。
【００５７】
これら加算出力ｌ・ｍは、加算アンプ６６で加算され、加算出力ｎが生成される。そして、この加算出力ｎは、ボリューム７０により信号量を調節され、出力ｖとなる。
【００５８】
上記出力ｖおよび加算出力ｌは、加算アンプ６７で加算され、光再生信号ｗが生成される。これにより、再生限界に満たない短いピットからの信号を強調して検出することになる。
【００５９】
次に、フォーカス誤差信号ｔの生成について説明する。
【００６０】
各フォトディテクタ５１・５２・５５・５６において検出された各光信号Ｓ１・Ｓ２・Ｓ５・Ｓ６は、加算アンプ６２で加算され、加算出力ｏが生成される。一方、各フォトディテクタ５３・５４・５７・５８において検出された各光信号Ｓ３・Ｓ４・Ｓ７・Ｓ８は、加算アンプ６３で加算され、加算出力ｐが生成される。
【００６１】
これら加算出力ｏと加算出力ｐとを、減算アンプ６８に入力し、減算することにより、よく知られている非点収差法のフォーカス誤差信号ｔが生成される。
【００６２】
次に、トラック誤差信号ｕの生成について説明する。
【００６３】
各フォトディテクタ５１・５２・５３・５４において検出された各光信号Ｓ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ４は、加算アンプ６４で加算され、加算出力ｑが生成される。一方、各フォトディテクタ５５・５６・５７・５８において検出された各光信号Ｓ５・Ｓ６・Ｓ７・Ｓ８は、加算アンプ６５で加算され、加算出力ｒが生成される。
【００６４】
これら加算出力ｑと加算出力ｒとを、減算アンプ６９に入力し、減算することにより、よく知られているプッシュプル法のトラック誤差信号ｕが生成される。
【００６５】
以上より、本実施の形態においては、分割フォトディテクタ（光検出手段）３７ａにより、再生限界に満たない短いピットからの信号検出と、サーボ信号検出を同時に行うことができる。
【００６６】
なお、本発明の光再生方法および光再生装置は、前記各実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、超解像光ディスクとしては、ＲＯＭ型に限定するものではなく、種々の媒体に適用することができる。また、光源ユニット、再生光検出用の光学系の詳細な構成は任意である。分割フォトディテクタについても、その形状を帯状に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、分割フォトディテクタは、図５（ａ）、（ｃ）に示すように、四角形状（長方形または菱形等）の中心部分フォトディテクタ８０を備え、分割フォトディテクタの他の部分を端部フォトディテクタ８１〜８４で等分してもよい。また、図５（ｂ）に示すように、上記中心部分フォトディテクタ８０を円形状にしてもよい。これらの場合においても、中心部分フォトディテクタ８０は、検出ビームｈにおけるトラック方向に対しての幅寸法が、検出ビームｈの直径に対して１／２〜４９／５０の割合であればよく、１９／２０の割合であることが好ましい。
【００６７】
また、上記実施の形態１・２では、光束におけるトラック方向の端部を検出しているが、これに限らず、光束における端部を検出することができればよい。また、各フォトディテクタはトラック方向に整列していたが、これに限らず、光束における端部を検出することができるように配列されていればよい。これにより、トラックに直角な方向の端部を検出することにより、上記のピットまたはマークの記録密度のみならず、トラック蜜度を上げることが可能となる。つまり、短いピッチのトラックからの信号、ひいては光記録媒体の再生限界に満たない長さのトラックピッチからの信号をより確実に検出することができる。つまり、再生限界に満たないトラックピッチにおいて、トラックを分離検出することができる。
【００６８】
また、上記では、超解像ディスクのピットからの信号の検出を行っているが、ピットに限らず、記録可能な媒体における記録マーク等の検出も同様に行うことができる。
【００６９】
上記では、ピットからの信号の検出について記載しているが、実際に情報を再生する（読み出す）場合には、光記録媒体に形成されているピットまたはマークとスペースとからなるピッチから情報を再生する（読み出す）ことになる。
【００７０】
また、本発明にかかる光再生装置は、再生用の光の波長λ、対物レンズの開口数をＮＡとすると、ピッチがλ／２ＮＡ以下のマークまたはピットを含む光記録媒体から情報を再生する装置において、前記光記録媒体からの光を検出する光学系の光路中に、少なくとも光束の中心部分を除去して再生する再生手段を備えていると表現することができる。
【００７１】
さらに、本発明にかかる光再生装置は、概略λ／２ＮＡよりも長いピッチのマークまたはピットからの光信号を再生するための第１の検出系と、概略λ／２ＮＡよりも短いピッチのマークまたはピットからの光信号を再生するための第２の検出系と、前記第１の検出系で検出された信号と前記第２の検出系で検出された信号とを合成して情報を再生する信号処理回路とを備えていると表現することができる。そして、前記第２の検出系は、少なくとも光束の中心部分を除去して信号を再生する再生手段を備えていることを好ましい。
【００７２】
さらに、本発明にかかる光再生方法は、再生用の光の波長をλ、対物レンズの開口数をＮＡとするとき、ピッチがλ／２ＮＡ以下のマークまたはピットを含む光記録媒体から情報を再生する方法において、前記光記録媒体からの情報を含む光束の全てから、概略λ／２ＮＡよりも長いピッチのマークまたはピットからの情報に対する第１の信号を再生し、前記光記録媒体からの情報を含む光束の少なくとも中心部分を除去して、トラック方向に対して端に位置する光束を検出し、概略λ／２ＮＡよりも短いピッチのマークまたはピットからの情報を含む第２の信号を再生し、前記第１および第２の信号から情報を再生すると表現することができる。
【００７３】
ところで、超解像現象は、微細なマークやピットの並びによって発生する。再生される信号の空間周波数は、光学系の回折限界を超えている。再生光のパワーを増加させることにより、再生信号の変調度が増加するが、入射光量の増加によるホワイトノイズも増加する。信号対雑音比を向上させるためには、変調度を上げながらホワイトノイズの増加を抑制することが重要である。
【００７４】
したがって、本発明にかかる光再生装置および光再生方法においては、再生光の少なくとも光束の中心部分を除去するようにしているため、信号成分が通過する光束周辺付近に影響を与えない程度に光束中心の光量が減じられる、あるいはカットされるため、ホワイトノイズが低下し、再生信号の信号対雑音比が増加する。
【００７５】
また、超解像光ディスクにおいて、超解像効果で検出される空間周波数の高いマークまたはピットからの光信号は、検出光学系の光束において端の方を通過しやすいと考えられる。したがって、空間周波数の高いマークまたはピットからの光信号を検出するために、光束の端を通過する光束のみを検出すること、あるいはそのような光学系を設けることによって、再生限界以下の信号を強調して再生することができる。そして、この再生信号と、光束の中心部分を含む光束を検出した信号（再生限界よりも大きなマークまたはピットからの信号）とを構成することによって、実際の記録再生情報に含まれる複数の長さのマークまたはピットからの信号を再生することができる。
【００７６】
さらに、再生限界以下のマークまたはピットからの低出力の高周波成分が、再生限界以上のマークまたはピットからの高出力の低周波成分に埋もれてしまう、いわゆる信号の欠落に対して、前記低い周波数成分の通過を妨げることにより、再生限界以下のマークまたはピットからの低出力信号の欠落を回避することができる。これも、前記同様に、光束の端と中心を通過する光束を異なる検出系で検出し、合成することによって、複数の長さのマークまたはピットを含む信号において、再生限界以下の信号の欠落を回避するとともに、その出力を増大させることができる。
【００７７】
本発明の光再生装置は、上記課題を解決するために、光記録媒体のトラック方向に形成されているピットまたはマークからの情報を、上記光記録媒体に照射した光の反射光または透過光を検出することにより再生する光再生装置において、上記反射光または透過光の光束における端部の信号を検出する検出手段を備えていることを特徴としている。
【００７８】
上記の構成によれば、短い長さのピットまたはマークからの信号は、長い長さのピットまたはマークからの信号に比べて再生光学系の光束の周辺を多く通過すると考えられる。従って、上記構成により、反射光または透過光の光束における端部を検出すれば、短い長さのピットまたはマークからの信号、ひいては光記録媒体の再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号をより確実に検出することができる。つまり、再生限界に満たない信号の欠落を回避することができる。また、光束の中心部分を減じる、または除去するようにしているため、検出する光量がカットされる。したがって、ホワイトノイズを低下させることができるので、検出される信号における信号対雑音比を向上させることができる。
【００７９】
本発明の光再生装置は、上記の構成に加えて、上記検出手段を具備する分割フォトディテクタを備えていることを特徴としている。
【００８０】
上記の構成によれば、分割フォトディテクタにより反射光または透過光の光束における端部を検出することができ、光束の端部を多く通過すると考えられる光記録媒体の再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号をより確実に検出することができる。
【００８１】
本発明の光再生装置は、上記の構成に加えて、少なくとも上記検出部で検出された信号を再生する再生手段を備えていることを特徴としている。
【００８２】
上記の構成によれば、光記録媒体からの再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号をより確実に再生することができる。つまり、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号を増大して再生することができる。
【００８３】
本発明の光再生装置は、上記の構成に加えて、少なくとも上記反射光または透過光の光 束における中心部分の信号を検出する中心検出手段を備え、上記再生手段は、上記検出手段で検出された信号と、上記中心検出手段で検出された信号とを合成して再生することを特徴としている。
【００８４】
上記の構成によれば、光束における中心部分の信号を検出し、再生限界以上の長さのピットまたはマークからの信号が検出されている。そして、光束における中心部分の信号と端部の信号とを合成することにより、再生限界以上の長さのピットまたはマークからの信号および再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号の両方を確実に検出することができる。したがって、光記録媒体に記録されている情報において、欠落を回避して再生することができる。
【００８５】
本発明の光再生装置は、上記の構成に加えて、上記中心検出手段を具備する分割フォトディテクタを備えていることを特徴としている。
【００８６】
上記の構成によれば、分割フォトディテクタにより光束における中心部分の信号を分離して検出することができる。
【００８７】
本発明の光再生装置は、上記の構成に加えて、上記再生手段は、さらに上記検出手段で検出された信号と、上記中心検出手段で検出された信号とを合成してサーボ信号を生成することを特徴としている。
【００８８】
上記の構成によれば、検出手段および中心検出手段により検出された信号を合成するので、簡単な構成の回路を追加するのみで容易にサーボ信号を生成することができる。したがって、より一層安定して光再生を行うことができる光再生装置を提供することができる。また、新たにサーボ信号を生成するための装置等を追加する必要がなく、省スペースが可能となる。
【００８９】
【発明の効果】
本発明の光再生装置は、以上のように、光記録媒体のトラック方向に形成されているピットまたはマークからの情報を、上記光記録媒体に照射した光の反射光または透過光を検出することにより再生する光再生装置において、上記反射光または透過光における再生限界よりも長いピットまたはマークからの信号を検出する第１検出部と、上記反射光または透過光における再生限界よりも短いピットまたはマークからの信号を検出する第２検出部と、前記第１検出部で検出された信号と前記第２検出部で検出された信号とを合成して情報を再生する再生手段と、を備えている構成である。
【００９０】
上記の構成によれば、再生限界以上の長さのピットまたはマークからの信号と再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号とが合成されて再生される。これにより、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号が強調されて再生される。つまり、光記録媒体に記録されている情報において、欠落を回避して再生することができるという効果を奏する。
【００９１】
本発明の光再生装置は、上記の構成に加えて、前記第２検出部は、反射光または透過光の光束における端部を検出する検出手段を備えている構成である。
【００９２】
上記の構成によれば、反射光または透過光の光束における端部を検出しているので、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号をより確実に検出することができるという効果を奏する。
【００９３】
本発明の光再生方法は、上記課題を解決するために、光記録媒体に照射した光の反射光または透過光を検出することにより、上記光記録媒体のトラック方向に形成されているピットまたはマークによる情報を再生する光再生方法において、前記反射光または透過光の光束より、再生限界以上の長さのピットまたはマークからの第１信号を検出し、前記反射光または透過光の光束より、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの第２信号を検出し、前記第１信号および第２信号を合成することにより光記録媒体の情報を再生する構成である。
【００９４】
上記の構成によれば、再生限界以上の長さのピットまたはマークからの光信号と再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの光信号とが合成されて再生される。これにより、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの光信号が強調されて再生される。つまり、光記録媒体に記録されている情報において、欠落を回避して再生することができるという効果を奏する。
【００９５】
本発明の光再生方法は、上記の構成に加えて、上記第２信号は、上記光束の少なくとも中心部分を除去し、上記光束の端部を検出した信号である構成である。
【００９６】
上記の構成によれば、反射光または透過光の光束における端部を検出しているので、より確実に再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの光信号を検出することができるという効果を奏する。
【００９７】
本発明の光再生方法は、上記の構成に加えて、上記第１信号および第２信号を合成することによりサーボ信号を生成する構成である。
【００９８】
上記の構成によれば、第１信号および第２信号を合成することによりサーボ信号を容易に生成することができる。これにより、より一層安定した光再生を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態にかかる光再生装置で用いられる分割フォトディテクタと信号処理回路を示す回路図である。
【図２】 本発明の一実施形態にかかる光再生装置を示す概略構成図である。
【図３】 （ａ）は、上記光再生装置で使用される超解像光ディスクにおける記録ピットの形状であり、（ｂ）〜（ｄ）は上記光再生装置で検出される再生信号の波形を示す図である。
【図４】 他の実施形態にかかる光再生装置で用いられる分割フォトディテクタと信号処理回路の示す回路図である。
【図５】 （ａ）〜（ｃ）は、上記分割フォトディテクタの別の構成例を示す構成図である。
【符号の説明】
１２ 超解像光ディスク（光記録媒体）
２１ レーザダイオード（照射手段）
２３ 偏光ビームスプリッタ
２５ 対物レンズ
３７ 分割フォトディテクタ（光検出手段）
４０ 信号処理回路（再生手段）
４５ 第１端部フォトディテクタ（検出手段、第１検出部）
４６ 中心部分フォトディテクタ（中心検出手段、第２検出部）
４７ 第２端部フォトディテクタ（検出手段、第１検出部）
ｈ 検出ビーム（光束）

Claims (4)

1. 光記録媒体のトラック方向に形成されているピットまたはマークからの情報を、上記光記録媒体に照射した光の反射光または透過光を検出することにより再生する光再生装置において、
   上記反射光または透過光における再生限界よりも長いピットまたはマークからの信号を検出する第１検出部と、
   上記反射光または透過光の光束における端部を検出する検出手段を備えるとともに、当該検出手段が検出した光束の端部より、上記反射光または透過光における再生限界よりも短いピットまたはマークからの信号を検出する第２検出部と、
   前記第１検出部で検出された信号の信号量を検出時よりも小さくして、前記第２検出部で検出された信号と合成して情報を再生する再生手段と、
   を備えていることを特徴とする光再生装置。
2. 光記録媒体に照射した光の反射光または透過光を検出することにより、上記光記録媒体の情報を再生する光再生方法において、
   上記反射光または透過光からの光束より、再生限界よりも長いピットまたはマークからの第１信号を検出し、
   上記反射光または透過光からの光束の端部より、再生限界よりも短いピットまたはマークからの第２信号を検出し、
   前記第１信号の信号量を検出時よりも小さくして、前記第２信号と合成することにより光記録媒体の情報を再生することを特徴とする光再生方法。
3. 上記第２信号は、上記光束の少なくとも中心部分を除去し、上記光束における端部を検出した信号であることを特徴とする請求項２に記載の光再生方法。
4. 上記第１信号および第２信号を合成することによりサーボ信号を生成することを特徴とする請求項２または３に記載の光再生方法。

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