JP4249145B2 - 光メモリ素子および光再生装置 - Google Patents

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。
また、従来、複数のピットを用いて１つの情報ユニット（情報単位）を記録する技術が開発されている（特許文献１）。図２１（０）〜（Ｆ）は、この技術を示す説明図である。

この図に示すように、この技術では、情報ユニット１００を、０〜４個のピット１０１により記録するようになっている。
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Ｔの頂点に位置している。

そして、この技術では、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２１（０）〜（Ｆ）に示すような１６通りとなる。

ここで、図２１（０）〜（Ｆ）に示した情報ユニット１００の再生について説明する。再生では、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、受光面を８分割して形成される、図２２に示す８つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ８を有する光検出器１０３で受ける。そして、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こととなる。
特開平７−２１５６８号公報 （公開日；１９９５年１月２４日）

しかしながら、上記した従来技術では、ピット１０１が、情報ユニット１００内の正方形Ｔ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、従来技術では、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。

本発明は、上記のような従来の問題点に鑑みてなされたものである。そして、その目的は、複雑な再生回路を必要とすることなく再生可能で、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。

上記の目的を達成するために、本発明の光メモリ素子（本メモリ素子）は、
情報トラックに沿って、ピット配列に応じた情報を有する複数の情報ユニットを配した光メモリ素子において、
情報ユニットのピット配列が、情報トラック上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ことを特徴としている。

本メモリ素子は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）・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、本メモリ素子に対する情報の記録は、情報トラックに沿って、位相ピットからなる情報ユニットを形成することによってなされる。

位相ピットとは、本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、情報ユニットは、本メモリ素子における記録の単位であり、位相ピットの群から形成されるものである。
すなわち、本メモリ素子では、１つの情報ユニット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、情報ユニットの表す情報を決定するようになっている。

また、本メモリ素子に対する情報の再生については、情報ユニットに光を照射して得られる反射光に基づいて、情報ユニットをなすピット配列を特定することによってなされる。

そして、特に、本メモリ素子では、情報ユニットのピット配列が、情報トラック上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っている。

従って、本メモリ素子では、周囲位相ピットのみによってピット配列を構成する場合に比して、記録密度を格段に高めることが可能となっている。
また、本メモリ素子では、周囲位相ピットの中心に位相ピットを配している。従って、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。

また、本メモリ素子では、情報の再生に必要な再生用光検出器の受光面の分割数（部分受光面数）を、周囲位相ピットの数と同数とできるようになっている。

すなわち、例えば、情報ユニットのピット配列が、６つの周囲位相ピットのみから構成される場合、情報ユニットからの反射強度分布は、六角形に対応したものとなる（全位相ピットのある場合に、六角形となる）。
このため、情報の再生に使用される再生用光検出器は、６つの周囲位相ピットに対応するようにその受光面を６分割されることとなり、６つの部分受光面を有する６分割光検出器となる。

また、通常、６つの部分受光面は、再生用光検出器の中央を通る３本の分割線によって分割されているため、再生用光検出器の中央から放射状に伸びる扇形形状を有している。
そして、再生用光検出器では、６つの部分受光面のそれぞれに入射する光強度に応じて、情報ユニットにおける６つの周囲位相ピットの有無（どの周囲位相ピットを有しているか）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。

また、６つの周囲位相ピットの中央に中央位相ピットを配した本メモリ素子のピット配列に関しても、上記と同様の、６つの部分受光面を有する６分割光検出器を使用できる。

すなわち、中央位相ピットからの反射光の強度分布は、再生用光検出器の中心からの距離に依存する強度分布となる（再生用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、再生用光検出器における６つの部分受光面のそれぞれには、中央位相ピットから、等しい強度の反射光が入射することになる。

従って、６分割光検出器を用いて本メモリ素子を再生する場合、中央位相ピットの有無については、受光面全体での受光量の合計（情報ユニット（ピット配列）全体からの総反射光量；トータル反射光量）の強度から判別できることとなる。
一方、上記したように、周囲位相ピットの有無については、６つの部分受光面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、本メモリ素子では、中央位相ピットを有しているため、ｎ（整数）個の位相ピットを用いて情報ユニットを構成するけれども、受光面をｎ−１に分割した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、本メモリ素子は、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メモリ素子となっている。

また、本メモリ素子では、周囲位相ピットを、中央位相ピットから等距離に配することが好ましい。
この構成では、再生のために情報ユニットに照射される光スポット内に、全位相ピットを効率よく（高密度）に配置することが可能となる。従って、再生に使用する光スポットを小さくできる。

また、本メモリ素子では、周囲位相ピットを、中央位相ピットを中心とする六角形の頂角位置に配置することも好ましい。
この構成では、１つの情報ユニットに関し、１２８（２^７）種類の情報（７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、６つの周囲位相ピットのみによってピット配列を構成する場合に比して、記録密度を格段に高めることが可能となっている。

また、六角形の頂角位置と中心（重心）位置とに位相ピットを配しているため、位相ピットの密度を最も高められる（最密充填できる）ようになっている。
従って、本メモリ素子に、多数の情報ユニットを形成できるため、本メモリ素子の記録密度をより向上させられる。さらに、再生に使用する光スポットを非常に小さくできる。

なお、七角形の７つの角に位相ピットを配する場合（７つの周囲位相ピットを用いる場合）、情報ユニットからの反射強度分布は、七角形に対応したものとなる（全位相ピットのある場合に、七角形となる）。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、再生用光検出器の部分受光面数（分割数）を、７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。
また、光検出器の部分受光面を７つとすることにより、隣接する受光面間の角度差が小さくなり、位相ピットの位置決定の精度が低下して再生エラーを増加させてしまうという欠点もある。

また、本メモリ素子では、周囲位相ピットを、中央位相ピットを中心とする四角形の頂角位置に配置することも好ましい。
この構成では、情報ユニットが、５つの位相ピット、すなわち、情報トラック上に配される１つの中央位相ピットと、その周囲に位置する４つの周囲位相ピットとの組み合わせからなっている。

この構成では、１つの情報ユニットに関し、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つの周囲位相ピットのみによってピット配列を構成する場合に比して、記録密度を格段に高めることが可能となっている。

なお、５ビットのデータを多重記録するために、五角形の５つの頂角に位相ピットを配する場合、情報ユニット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、再生用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。
また、光検出器の部分受光面を５つとすることにより、隣接する受光面間の角度差が小さくなり、位相ピットの位置決定の精度が低下して再生エラーを増加させてしまうという欠点もある。

また、周囲位相ピットを六角形または四角形の頂角位置に配する構成では、六角形または四角形の中心を通る対角線の１つを、情報トラックと重ねることが好ましい。
これにより、ピット配列を、情報トラックを軸とした線対称に設定しやすくなる。

すなわち、本メモリ素子では、情報ユニットのピット配列として、情報トラックを軸として線対称となっているもののみを用いることが好ましい。
通常、本メモリ素子の再生では、本メモリ素子に照射する光（再生光）を情報トラック上で走査（トラッキング）することとなる。また、このようなトラッキングについては、情報ユニットからの反射光に基づいて、プッシュプル法等により制御するようになる。

このとき、ピット配列が径方向に非対称である場合、情報トラックの両側からの反射光強度が非対称となるため、プッシュプル信号が乱され、正確なトラッキング制御を行えない（トラッキングが不安定となる）可能性がある。そして、トラッキングが不安定となると、各情報ユニットからの正確なトータル反射光量を測定できなくなり、ピット配列を正確に識別できなくなってしまう。

一方、情報トラックを軸として線対称となっているピット配列のみを用いる場合、上記のようなプッシュプル信号の乱れを確実に防止できる。これにより、安定したトラッキングを実現できる。

また、周囲位相ピットを六角形の頂角位置に配する構成では、ピット配列として、奇数個の周囲位相ピットを有するもののみ、あるいは、偶数個の周囲位相ピットを有するもののみを用いることが好ましい。

通常、光メモリ素子の再生では、ピット配列の識別を行う際、情報ユニット（ピット配列）全体からの総反射光量（トータル反射光量）を重要な手がかりとすることが多い。また、トータル反射光量は、基本的に、位相ピットの数に依存して変化する。
また、六角形の頂角位置および中心位置に位相ピットを配する場合、トータル反射光量は９種類となる。

一方、位相ピットとして、奇数個（あるいは偶数個）の周囲位相ピットを有するもののみを用いる場合、トータル反射光量を４種類（あるいは５種類）とできる。さらに、トータル反射光量の差（ステップの幅）を大きくできる。
従って、再生時、トータル反射光量の特定を、容易にかつ精度よく行える。従って、トータル反射光量を測定する機器の構成を簡略化できる。

また、周囲位相ピットを六角形の頂角位置に配する構成では、情報ユニットのピット配列として、六角形の中心を通る対角線の一つを軸として線対称となっているものを用いることが好ましい。
この構成では、再生に使用する光の強度が少々変動した場合でも、正確な識別を行うことが可能となる。再生にかかるコストを低減できる。
なお、この点については、後述する〔発明を実施するための最良の形態〕を参照されたい。

また、本メモリ素子のように複数のピットからなる情報ユニットを有するメモリ素子を再生する場合、「情報ユニットに照射された光ビームの中心を、再生する情報ユニットの中心とほぼ一致させたタイミング」で、情報ユニットの読み取りを行うことが好ましい。
従って、再生時には、情報ユニットの読み取りタイミングを制御するための同期信号の精度を、できるだけ高くしておくことが好ましい。
そこで、本メモリ素子の情報トラック上に、互いに同一の形状を有する複数の同期ユニットを、等間隔に設けておくことが好ましいといえる。

なお、このような同期ユニットのない場合、情報ユニットから得られる受光信号に同期した同期信号を生成する（セルフクロック方式）こととなる。
しかしながら、この場合、情報ユニット毎にピット配列が異なるため、各情報ユニットからの受光信号に位相ずれが生じる。このため、この受光信号に基づいて生成される同期信号には、誤差が生じることとなる。従って、このような同期信号を用いて再生を行うと、情報ユニットからの正確なトータル反射光量を測定することが困難となり、情報ユニットのピット配列を正確に識別できなくなってしまう。

一方、上記のような同期ユニットを備えている場合、同期ユニットからの反射光を用いて、情報ユニット再生のための同期信号を生成できる。従って、高精度の同期信号を生成できるので、情報ユニットを正確に識別することが可能となり、情報を正確に再生できる。

また、本メモリ素子における同期ユニットについては、情報ユニットを構成する位相ピットよりも大きなパターンによって形成することが好ましい。
これにより、同期ユニットによる反射光の強度変化量を大きくできるので、同期信号の生成を容易に行えることとなる。

また、本メモリ素子における同期ユニットについては、サイズの大きな１つのパターンを用いてもよいし、小サイズの複数のパターンの集合から構成してもよい。

また、同期ユニットを複数のパターンから構成する場合、そのパターンとして、情報ユニットと同様の位相ピットを用いることが好ましい。この構成では、情報ユニットを構成する位相ピット（パターン）と、同期ユニットを構成するパターンとが同一の大きさとなるため、同期ユニットを形成しやすいという利点がある。

また、同期ユニットのパターンとして情報ユニットの位相ピットを用いる場合、同期ユニットのパターンを、全ての周囲位相ピットと中央位相ピットとから構成することが好ましい。
これにより、同期ユニットによる反射光の強度変化量を大きくできるので、同期信号の生成を容易に行えることとなる。

また、同期ユニットは、「情報トラックの延びる方向（情報トラック方向）における情報ユニットの形成ピッチ（情報ユニットピッチ）」と同じピッチで形成されていることが好ましい。この場合、同期ユニットからの受光信号を用いて同期信号を生成する際、同期信号の周期を、受光信号と同一とできる。従って、同期信号を生成するための回路を簡略化できる。従って、本メモリ素子を再生するための装置を低コスト化できる。

また、同期ユニットを、上記した情報ユニットピッチの２倍のピッチで形成してもよい。
これにより、同期ユニットによる反射光の強度変化量をより大きくできる。従って、反射光を受光して得られる受光信号を用いた同期信号の生成を容易に行えることとなる。また、受光信号の周期の違いにより、情報ユニットと同期ユニットの判別が容易となる。従って、より確実に情報を再生できる。
なお、この場合には、同期ユニットからの受光信号の半分の周期の同期信号を生成し、情報ユニットの再生に用いることとなる。

また、本メモリ素子としては、上記したように、光ディスクや光カードとして形成することが可能である。
ここで、光ディスクとは、情報トラックがスパイラル状（渦状）あるいは同心円状に形成されたものである。また、光カードとは、直線状の情報トラックを有するものである。

また、本発明の光再生装置（本再生装置）は、本メモリ素子の情報ユニットに光を照射し、その反射光に基づいて情報を再生する光再生装置において、
情報ユニットからの反射光を受光して、受光量に応じた受光信号を出力する再生用光検出器と、
再生用光検出器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のピット配列を特定するピット配列特定回路とを備えている構成である。

本再生装置は、本メモリ素子を再生するための装置であり、本メモリ素子の情報ユニットに光を照射して、その反射光に基づいて、情報ユニットのピット配列を特定して再生を行うものである。
すなわち、本再生装置では、再生用光検出器が、情報ユニットからの反射光を受光し、受光量に応じた受光信号を出力する。そして、この受光信号に基づいて、ピット配列特定回路が、再生にかかる情報ユニット（光を照射された情報ユニット）のピット配列を特定するように設計されている。

また、本再生装置に、上記した再生用光検出器とは別体の、制御用光検出器を備えてもよい。この制御用光検出器は、情報ユニットからの反射光を受光して、受光量に応じた受光信号を光制御回路に出力するものである。
ここで、光制御回路とは、制御用光検出器から出力される受光信号に基づいて、光メモリ素子に照射する光の制御（光の照射位置や焦点位置の制御）を行うためのものである。

通常、制御用光検出器に照射される反射光は、シリンドリカルレンズ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、制御用光検出器と再生用光検出器とを１つの光検出器で兼用すると、再生用光検出器に対しても、波面の乱れた反射光が照射されてしまう。このため、受光面での光強度分布に乱れが生じ、情報ユニット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、上記の構成では、制御用光検出器を再生用光検出器と別体に設けることにより、再生用光検出器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、周囲位相ピットを六角形の頂角位置に配した構成の本メモリ素子を再生する場合、本再生装置における再生用光検出器としては、上記したように、６分割光検出器を用いることが可能である。
ここで、６分割光検出器とは、３本の分割線によって受光面を６分割して形成される６つの部分受光面を有するものである。

なお、このような６分割光検出器では、各部分受光面は、自身の受光量に応じた受光信号をピット配列特定回路に出力する。
そして、これら６つの受光信号に基づいて、ピット配列特定回路が、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するように設計される。

また、上記のような６分割光検出器では、再生用光検出器の受光面を分割する３本の分割線が、互いに６０度づつずれていることが好ましい。これにより、各部分受光面のサイズを等しくできるので、ピット配列特定回路における受光信号の処理を容易に行える。

また、再生用光検出器の上記した分割線は、互いに６０度づつずれているとともに、これらの分割線の１つが、上記六角形の１つの対角線に応じた受光面上の直線に対して直交していることが好ましい。
この場合には、部分受光面の中心を、本再生装置の周囲位相ピットに対応する位置（各周囲位相ピットからの反射光が最大となる位置）に配置できる。従って、６つの部分受光面のそれぞれに対し、周囲位相ピットを１対１で対応させられる。このため、６つの部分受光面によって、６種類の周囲位相ピットの有無を明確に判定できる。

また、周囲位相ピットを四角形の頂角位置に配した構成の本メモリ素子を再生する場合、本再生装置における再生用光検出器としては、４分割光検出器を用いることが可能である。
ここで、４分割光検出器とは、２本の分割線によって受光面を４分割して形成される４つの部分受光面を有するものである。

なお、このような４分割光検出器では、各部分受光面は、自身の受光量に応じた受光信号をピット配列特定回路に出力する。
そして、これら４つの受光信号に基づいて、ピット配列特定回路が、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するように設計される。

また、上記のような４分割光検出器では、再生用光検出器の受光面を分割する２本の分割線が、互いに直交していることが好ましい。これにより、各部分受光面のサイズを等しくできるので、ピット配列特定回路における受光信号の処理を容易に行える。

また、再生用光検出器の上記した分割線は、互いに直交しているとともに、受光面における上記四角形の一方の対角線に対応する直線に対して４５°の角度で交叉していることが好ましい。
この場合には、部分受光面の中心を、本再生装置の周囲位相ピットに対応する位置（各周囲位相ピットからの反射光が最大となる位置）に配置できる。従って、４つの部分受光面のそれぞれに対し、周囲位相ピットを１対１で対応させられる。このため、４つの部分受光面によって、４種類の周囲位相ピットの有無を明確に判定できる。

また、本再生装置のピット配列特定回路については、トータル光量比較回路と、部分光量比較回路とで構成することが可能である。
ここで、トータル光量比較回路は、再生用光検出器における全ての部分受光面から出力される受光信号に基づいて、情報ユニットによって反射された光の総量であるトータル反射光量を特定するものである。

ここで、位相ピットの存在する場合、これらが存在しない場合よりも反射光量は小さくなる。従って、情報ユニットを構成する位相ピットの多いほど、反射光量は小さくなる。
また、本メモリ素子に照射する光としてレーザ光を用いる場合、周囲位相ピットが１つ存在する場合よりも、中央位相ピットが１つ存在する場合の方が、反射光量が小さくなる傾向にある。
従って、トータル光量比較回路によってトータル反射光量を特定することで、情報ユニットのピット配列を大まかに判別できる。

また、部分光量比較回路は、各部分受光面から出力される受光信号を用い、各部分受光面に入射した光の大きさを比較（部分比較）するものである。
また、部分光量比較回路は、部分比較の内容（部分比較の種類および回数）について、トータル光量比較回路による判別結果に基づいて決定するように設計されている。

そして、部分光量比較回路は、その比較結果に基づいて、周囲位相ピットおよび中央位相ピットの有無を判別し、情報ユニットのピット配列を特定するようになっている。

このように、この構成では、部分光量比較回路による部分比較を行う前に、トータル光量比較回路によって、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、上記した同期ユニットを有する本メモリ素子を再生する場合には、本再生装置に、同期信号生成回路を備えることが好ましい。
この同期信号生成回路は、同期ユニットからの受光信号に基づいて、ピット配列特定回路に出力するための同期信号を生成するものである。
また、この場合、ピット配列特定回路は、この同期信号を利用して、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するように設計されていることが好ましい。

これにより、同期ユニットに基づいた同期信号を生成できるので、情報ユニットのピット配列を精度よく判別できる。従って、情報を正確に再生することが可能となる。

また、光メモリ素子の同期ユニットが、情報ユニットピッチと同じピッチで形成されている場合、同期信号生成回路は、同期ユニットからの受光信号と同じ周期の同期信号を生成するように設計されることが好ましい。
この構成では、同期信号生成回路の構成を簡略化できるので、同期信号生成回路を備えることによる本再生装置の高コスト化を抑制できる。

また、光メモリ素子の同期ユニットが、情報ユニットピッチの２倍のピッチで形成されている場合、同期信号生成回路は、「同期ユニットからの受光信号の半分の周期」を有する同期信号を生成するように設計されていることが好ましい。

この構成では、同期ユニットによる反射光の強度変化量をより大きくできる。従って、同期信号生成回路は、同期信号の生成を容易に行える。また、受光信号の周期の違いにより、情報ユニットと同期ユニットの判別が容易となる。従って、より確実な情報の再生が可能となる。

以上のように、本発明の光メモリ素子（本メモリ素子）は、情報トラックに沿って、ピット配列に応じた情報を有する複数の情報ユニットを配した光メモリ素子において、情報ユニットのピット配列が、情報トラック上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構成である。

本メモリ素子では、情報ユニットのピット配列が、情報トラック上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っている。

従って、本メモリ素子では、周囲位相ピットのみによってピット配列を構成する場合に
比して、記録密度を格段に高めることが可能となっている。
また、本メモリ素子では、周囲位相ピットの中心に位相ピットを配している。従って、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。また本メモリ素子では、情報トラック上にさらに、互いに同一の形状を有する複数の同期ユニットを等間隔に設けている。従って、高精度の同期信号を生成できるので、情報ユニットを正確に識別することが可能となり、情報を正確に再生できる。

また、本メモリ素子では、情報の再生に必要な再生用光検出器の受光面の分割数（部分受光面数）を、周囲位相ピットの数と同数とできるようになっている。
すなわち、本メモリ素子では、中央位相ピットを有しているため、ｎ（整数）個の位相ピットを用いて情報ユニットを構成するけれども、受光面をｎ−１に分割した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、本メモリ素子は、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メモリ素子となっている。

本発明の一実施形態について説明する。
本実施の形態にかかる光ディスク装置（本ディスク装置；光再生装置）は、光ディスクに記録された情報を再生するための再生装置である。

図２は、本ディスク装置の構成を示す説明図である。
この図に示すように、本ディスク装置は、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（再生用光検出器）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，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。

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。

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（光メモリ素子）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。
この図に示すように、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（記録情報単位）である情報ユニット５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５は、情報トラック２を詳細に示す説明図である。この図に示すように、情報トラック２は、情報の記録単位である情報ユニット５を、自身の伸びる方向に沿って、複数並べた構成を有している。

情報ユニット５は、最大で６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３は、中心が情報トラック２と重なる正六角形の頂角位置に配置される位相ピットである（各位相ピット３は、正六角形の中心から等距離の位置にある）。また、この正六角形は、自身を２分する対角線の１つが、情報トラック２と重なるように設計されている。
また、位相ピット４は、この正六角形の中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。

図１および図６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、１２８通りのピット配列１ａ３〜１２８ｉ３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１ａ３〜１２８ｉ３に応じた、１２８通りの情報を有するように設計されている。

ここで、ピット配列１ａ３は、位相ピットのない状態である。
また、ピット配列２ｂ１〜８ｃ３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９ｃ０〜２９ｄ１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３０ｄ１〜６４ｅ３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６５ｅ０〜９９ｆ３は、４個の位相ピットからなる配列状態である。
さらに、ピット配列１００ｆ１〜１２０ｇ３は、５個の位相ピットから形成されている。

また、ピット配列１２１ｇ３〜１２７ｈ０は、６個の位相ピットで構成される配列状態である。
最後に、ピット配列１２８ｉ３は、７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１ａ３〜１２８ｉ３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１２８種類に１つずつ付される番号（１〜１２８）である。

また、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５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の中心位置が情報ユニット５の中心位置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、９種類の光量識別子ａ〜ｉ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〜ｉ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〜ｉ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２ｂ１〜７ｂ１では、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８ｃ３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２ｂ１〜７ｂ１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９ｃ０〜２３ｃ３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８ｃ３と等しくなる。
また、ピット配列２４ｄ１〜２９ｄ１では、位相ピット４と位相ピット３とを１つづつ有しているため、ピット配９ｃ０〜２３ｃ３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０，１，３は、以下のように定められる。
すなわち、位相ピット３の形成される六角形には、６つの辺がある。また、これらの辺は、それぞれ対向する辺を有している（互いに対向する２辺の組を、対辺組とする）。
そして、対称性識別子は、「各辺に属する位相ピット３の数が等しい」ような対辺組（対称対辺組）の数を表している。

例えば、図１に示したピット配列３１ｄ１は、図７に示す頂角Ｐ１〜Ｐ６のうち、Ｐ２〜Ｐ４の３カ所に位相ピット３を有している。
従って、辺Ｈ１に１つ、辺Ｈ２・Ｈ３に２つ、辺Ｈ４に１つ、位相ピット３が属することとなる。また、辺Ｈ５・Ｈ６に属する位相ピット３はない。
この場合、３つの対辺組Ｈ１・Ｈ４，Ｈ２・Ｈ５，Ｈ３・Ｈ６のうち、対称対辺組となるのは、Ｈ１・Ｈ４のみである。従って、このピット配列の対称性識別子は１となる。

次に、光検出器３１の構成について説明する。
図８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６分割してなる、６つの部分受光面（光検出素子）Ｄ１〜Ｄ６を備えている。

部分受光面Ｄ１〜Ｄ６は、光検出器３１における円形の受光面を、３本の分割線Ａ〜Ｃ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。
ここで、分割線Ａ〜Ｃは、受光面の中心を通り、受光面を６等分するように６０度ずれた状態で配されている。従って、部分受光面Ｄ１〜Ｄ６は、互いに同一の面積・形状を有するように設計されている。

そして、この部分受光面Ｄ１〜Ｄ６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〜Ｒ６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〜Ｄ６を分割する分割線Ａ〜Ｃのうちの１本（図８ではＡ）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’と直交するように配されている。
さらに、他の２本の分割線（図８ではＢ・Ｃ）は、直線Ｘ−Ｘ’と３０度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〜Ｄ６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〜Ｄ６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〜Ｄ６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〜Ｄ６の１つではなく、全てに入射される。

しかしながら、１つの位相ピット３からの反射光は、その位相ピット３に対応する位置にある、いずれかの部分受光面Ｄ１〜Ｄ６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２ｂ１では、部分受光面Ｄ３に入射する光の強度が相対的に大きくなり、部分受光面Ｄ６に入射する光の強度が相対的に小さくなる。

また、六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〜Ｄ６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８ｃ３では、全ての部分受光面Ｄ１〜Ｄ６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。

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である。

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〜Ｄ６から出力される受光信号Ｒ１〜Ｒ６を加算して、トータル反射光量を求める。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〜ｉを導出する機能を有している。

なお、ピット配列１ａ３，１２８ｉ３には、同じトータル反射光量となる他のピット配列が存在しない。このため、再生にかかる情報ユニット５が上記のピット配列である場合には、トータル光量比較回路４３だけで、ピット配列の識別が完了する。

部分光量比較回路４４は、トータル光量比較回路４３の導出した光量識別子ａ〜ｉ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するものである。
表１〜３に、部分光量比較回路４４による識別条件を示す。

これらの表に示したＸ１〜Ｘ６，Ｙ１〜Ｙ６，Ｚ１〜Ｚ３は、それぞれ、部分受光面Ｄ１〜Ｄ６からの受光信号Ｒ１〜Ｒ６を加算した結果である。
表４に受光信号Ｒ１〜Ｒ６と各加算結果との関係を示す。

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〜ｉに応じて、複数の受光信号Ｒ１〜Ｒ６を加算処理して得られる加算結果の大小関係を算出する。そして、その算出結果に基づいて、情報ユニット５のピット配列を識別するように設計されている。

すなわち、まず、部分光量比較回路４４は、識別条件Ｉにおいて、Ｙ１とＹ４とを比較する。
この比較により、部分光量比較回路４４は、情報ユニット５のピット配列における、情報トラック２を軸とした線対称性（径方向の線対称性；情報トラック２を軸として線対称であるか否か）を識別する。

次に、部分光量比較回路４４は、識別条件IIにおいて、Ｘ２とＸ５とを比較する。
この比較により、部分光量比較回路４４は、情報ユニット５のピット配列における、周方向の線対称性（情報ユニット５の中心を通り、かつ、情報トラック２に垂直な直線を軸とした線対称性）を識別する。
この段階で、トータル反射光量に応じた光量識別子ｂ・ｈを有するピット配列については、識別が完了する。

次に、部分光量比較回路４４は、識別条件IIIにおいて、Ｚ１〜Ｚ３の大小関係を調べる。どのような関係を調べるか、については、光量識別子の種類と、識別条件Ｉ・IIの結果とに基づいて決定される。
例えば、ピット配列の光量識別子がｃ・ｇである場合、部分光量比較回路４４は、Ｚ１とＺ２とを比較する。これにより、光量識別子ｃ・ｇを有するピット配列については、Ｚ１＜Ｚ２，Ｚ１＞Ｚ２である場合、ピット配列の識別が完了する。
一方、Ｚ１＝Ｚ２である場合、ピット配列は、２３ｃ３，８ｃ３，１１８ｇ３，１２１ｇ３のいずれかである。この場合、部分光量比較回路４４は、識別条件IVとして、Ｚ２とＺ３の大小関係を識別する。これにより、光量識別子ｃ・ｇを有する全ピット配列における識別が完了する。

また、光量識別子ｄ・ｅ・ｆを有するピット配列については、部分光量比較回路４４は、識別条件Ｉ・IIの結果に基づいて、Ｚ１とＺ２，Ｚ２とＺ３，Ｚ１とＺ３、の大小関係を調べる。
例えば、光量識別子ｄのピット配列に関しては、Ｙ１＞Ｙ４かつＸ２＞Ｘ５の場合、Ｚ１とＺ３とを比較する。

その後、表１〜３に示すように、部分光量比較回路４４は、識別条件IV・Vに示した比較を実行する
例えば、光量識別子ｄ，Ｙ１＞Ｙ４，Ｘ２＞Ｘ５，Ｚ１＝Ｚ３である場合、部分光量比較回路４４は、「Ｘ１とＸ４との差が基準値Ｓ１より大きいか否か」により、ピット配列を識別する（識別条件IV）。
このような基準値Ｓ１を用いる理由は、位相ピットの対称性のみからでは、２５ｄ１と３０ｄ１とを識別できないためである。
ここで、基準値（基準信号）Ｓ１とは、本ディスク装置にあらかじめ既定されている固定値である。

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〜Ｒ６の強度を比較することにより、１２８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１〜３に、各ピット配列に応じた復調信号を示している。
図１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１２８種類存在する。従って、１つの情報ユニット５を用いて１２８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つの情報ユニットから７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、光ディスク１では、情報ユニット５のピット配列が、７つの位相ピット、すなわち、情報トラック上に配される１つの位相ピット４と、その周囲に位置する６つの位相ピット３との組み合わせからなっている。
ここで、位相ピット３は、中心を通る一本の対角線が情報トラック２と重なる六角形の頂角位置に配される位相ピットである。
また、位相ピット４は、この六角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、６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、１２８（２^７）種類の情報（７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、６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、記録密度を格段に高めることが可能となっている。

また、光ディスク１では、六角形の頂角位置と中心（重心）位置とに位相ピット３・４を配しているため、位相ピットの密度を最も高められる（最密充填できる）ようになっている。
従って、光ディスク１に多数の情報ユニット５を形成できるため、光ディスク１の記録密度をより向上させられる。さらに、再生に使用するビームスポット６を非常に小さくできる。

また、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、６つと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、６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、六角形に対応したものとなる（全位相ピットのある場合に、六角形となる）。
このため、情報の再生に使用される光検出器３１は、６つの位相ピット３に対応するようにその受光面を６分割されることとなり、６つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ６を有する６分割光検出器となる。
そして、光検出器３１では、６つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ６のそれぞれに入射する反射光強度に応じて、情報ユニット５における６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。

また、６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、６つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ６を有する６分割光検出器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６つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ６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、６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；トータル反射光量）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、６つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ６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、７つの位相ピット３・４を用いて情報ユニット５を構成するけれども、光検出器３１のような６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。

なお、七角形の７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、七角形に対応したものとなる（全位相ピットのある場合に、七角形となる）。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、７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、対称性を判断するための部分光量比較回路４４が複雑化する）。
また、光検出器３１の部分受光面を７つとすることにより、隣接する受光面間の角度差が小さくなり、位相ピットの位置決定の精度が低下して再生エラーを増加させてしまうという欠点もある。

また、本ディスク装置では、反射レーザ光Ｌａに応じて再生にかかる情報ユニット５のピット配列を特定するために、トータル光量比較回路４３および部分光量比較回路４４を備えている。
そして、トータル光量比較回路４３によってトータル反射光量を特定し、情報ユニット５のピット配列を大まかに判別（光量識別子毎に判別）している。
その後、特定されたトータル反射光量に応じて、部分光量比較回路４４が、各部分受光面Ｄ１〜Ｄ６に入射した光の大きさを比較（部分比較）し、情報ユニット５のピット配列を特定するようになっている。

このように、この構成では、部分光量比較回路による部分比較を行う前に、トータル光量比較回路によって、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、本ディスク装置では、光検出器３１における部分受光面Ｄ１〜Ｄ６を分割する分割線Ａ〜Ｃの１つが、光ディスク１の情報トラック２に対応する直線Ｘ−Ｘ’と直交している。

ここで、分割線Ａ〜Ｃの１つが情報トラック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〜Ｄ６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〜Ｃを、光ディスク１の情報トラック２に直交す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〜Ｄ６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、６つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ６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、６つの部分受光面Ｄ１〜Ｄ６によって、６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〜Ｃを直線Ｘ−Ｘ’と直交させることで有効な効果を得られるが、これは、６つの位相ピット３のなす六角形の中心を通る１つの対角線が、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〜Ｃを、この六角形の対角線に応じた受光面上の直線に対して直交させることで得られるものである。この対角線と分割線Ａ〜Ｃの１つとが直交関係にあれば、分割線Ａ〜Ｃの１つが直線Ｘ−Ｘ’に直交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、六角形の一つ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〜Ｃが、受光面を６等分するように６０度ずれた状態で配されている。これにより、各部分受光面Ｄ１〜Ｄ６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〜Ｒ６の比較処理を容易に行える。

また、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。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〜Ｄ６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、本ディスク装置成では、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、本実施の形態では、光ディスク１に形成される情報ユニット５のピット配列として、図１，６に示した１２８種類を挙げている。
しかしながら、ピット配列の種類を、１２８種類より少なく設定してもよい。

例えば、光ディスク１の情報ユニット５として、光量識別子ｂ，ｄ，ｆ，ｈを有するピット配列だけを形成するように設定してもよい。
この場合、ピット配列は６４種類となり、一つの情報ユニット５に６ビットのデータが多重記録されることとなる。

また、これらのピット配列の識別は、上記した表１〜表３に示した条件で行われる。また、以下に示す表５は、表１〜表３から、光量識別子ｂ，ｄ，ｆ，ｈに関する識別条件だけを抜き出したものである。

この表に示したピット配列は、全て、奇数個の位相ピット３を有するものである。そして、この場合、情報ユニット５から反射されるトータル反射光量の差を大きくできる。

すなわち、図１，図６に示した全てのピット配列を用いる場合、識別すべきトータル反射光量は９種類となる。
一方、光量識別子ｂ，ｄ，ｆ，ｈのピット配列のみを用いる場合には、識別すべきトータル反射光量は４種類となり、さらに、これらの間の光量識別子ａ，ｃ，ｅ，ｇのピット配列（偶数個の位相ピット３を有するピット配列）が存在しないため、トータル反射光量の格差が大きくなる。

このため、トータル光量比較回路４３によるトータル反射光量の特定を、容易にかつ精度よく行える。従って、トータル光量比較回路４３の回路構成を、より簡単なものとできるので、本ディスク装置のコストを低減できる。

また、同様に、光ディスク１の情報ユニット５として、光量識別子ａ，ｃ，ｅ，ｇ，ｉを有するピット配列（偶数個（０も含む）の位相ピット３を有するピット配列）だけを形成するように設定してもよい。
この場合も、ピット配列は６４種類となり、一つの情報ユニット５に６ビットのデータが多重記録されることとなる。

また、これらのピット配列の識別は、上記した表１〜表３に示した条件で行われる。また、以下に示す表６は、表１〜表３から、光量識別子ａ，ｃ，ｅ，ｇ，ｉに関する識別条件だけを抜き出したものである。

また、光ディスク１の情報ユニット５として、表７に示すピット配列だけを形成するように設定してもよい。
この場合も、ピット配列は６４種類となり、一つの情報ユニット５に６ビットのデータが多重記録されることとなる。

これらのピット配列は、情報ユニット５をなす六角形を２分する対角線の一つに対して、位相ピット３が対称に配置されているものである。
ここで、上記のような対称性を有しているが、表７には示されていないピット配列もある（１１１ｇ１・１０８ｇ１）。これは、ピット配列を６４種類とするため、比較的に識別しやすいピット配列を選択した結果である。

ここで、図１，図６に示したピット配列には、受光信号Ｒ１〜Ｒ６の大小関係のみからでは識別できず、基準値Ｓ１を用いて識別可能となるものもある。例えば、ピット配列２６ｄ１と３１ｄ１とは、Ｘ２−Ｘ３と基準値Ｓ１との比較結果から識別される（表１）。
これは、これらのピット配列の形状（ピットの配置状態）が似ているため、ピット配列の対称性のみからでは識別できないからである。

この場合、Ｘ２−Ｘ３の値を、固定された基準値Ｓ１（基準信号）と比較するため、エラーを発生することなく再生するためには、レーザ光Ｌの強度を精度良く制御する必要がある。従って、半導体レーザ光源２１を制御するレーザ制御回路４２として、複雑な（高精度の）回路を用いることとなる。

これに対し、表７に示したピット配列には、基準値Ｓ１を必要とするものは存在しない。従って、全てのピット配列を、受光信号Ｒ１〜Ｒ６の大小関係のみで識別することが可能となる。
これにより、レーザ光Ｌの強度が少々変動した場合でも、正確な識別を行うことが可能となる。従って、レーザ制御回路４２として、より簡略な回路を用いられるので、本ディスク装置のコストを低減できる。

また、光ディスク１の情報ユニット５として、表８に示すピット配列だけを形成するように設定してもよい。
この場合、ピット配列は３２種類となり、一つの情報ユニット５に５ビットのデータが多重記録されることとなる。

これらのピット配列は、情報トラック２に対して、位相ピット３が対称に配置されている（ピット配列が径方向に対称である）ものである。

上記したように、本ディスク装置では、制御用光検出器２９が、情報ユニット５からの反射レーザ光Ｌａ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ようになっている。

従って、ピット配列が径方向に非対称である場合、プッシュプル信号が乱され、レーザ光Ｌのビームスポット６を、情報トラック２の中心軸上で走査できない（トラッキングが不安定となる）可能性がある。そして、トラッキングが不安定となると、各情報ユニット５からの正確なトータル反射光量を測定できなくなるため、再生エラーの増加を招来してしまう。

一方、表８に示すような３２種類のピット配列だけを用いた場合、全てのピット配列が径方向に対称であるため、上記のようなプッシュプル信号の乱れを確実に防止できる。これにより、安定したトラッキングを実現できる。

また、本実施の形態では、光検出器３１の分割線Ａ〜Ｃが、互いに６０度づ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〜Ｃの交叉角度を６０度からずらしてもよい。この場合には、各部分受光面Ｄ１〜Ｄ６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〜Ｒ６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の受光面の分割数を６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１２分割としてもよい（１２分割光検出器）。そして、この光検出器３１を使用して、１２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６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。

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１〜４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上に、図１，図６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。
また、位相ピット３・４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。

また、位相ピット３・４の直径を６０ｎｍとし、位相ピット３・４の形成ピッチを１００ｎｍとした。

このような位相ピット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。

次に、該原盤から光ディスク用スタンパーを形成し、該スタンパー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、アルミニウムからなる金属反射膜８を５０ｎｍの厚さで形成した。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３に示した本ディスク装置に装着し、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。
また、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。

再生では、制御部およびフォーカシング／トラッキング回路４７によって、レーザ光Ｌを金属反射膜８上に集光するようにフォーカシングを行い、情報トラック２に沿ってトラッキングを行った。

また、トータル光量比較回路４３および部分光量比較回路４４によって、光検出器３１の検出素子Ｄ１〜Ｄ６の各受光信号Ｒ１〜Ｒ６を、表１〜３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２〕
また、実施例１に示した光ディスク１の構成において、表５に示したピット配列のみを有する光ディスク１を形成し、本ディスク装置に装着して再生を行った。また、トータル光量比較回路４３，部分光量比較回路４４の判別処理・識別処理については、表５に示す方法を用いた。
その結果、結果、情報ユニット５における６４種類（６ビット）のピット配列の識別を行うことができ、６ビットのデータを復調できた。

また、実施例１に示した光ディスク１の構成において、表６に示したピット配列のみを有する光ディスク１を形成し、本ディスク装置に装着して再生を行った。また、トータル光量比較回路４３，部分光量比較回路４４の判別処理・識別処理については、表６に示す方法を用いた。
その結果、結果、情報ユニット５における６４種類（６ビット）のピット配列の識別を行うことができ、６ビットのデータを復調できた。

〔実施例３〕
また、実施例１に示した光ディスク１の構成において、表７に示したピット配列のみを有する光ディスク１を形成し、本ディスク装置に装着して再生を行った。また、トータル光量比較回路４３，部分光量比較回路４４の判別処理・識別処理については、表７に示す方法を用いた。
その結果、結果、情報ユニット５における６４種類（６ビット）のピット配列の識別を行うことができ、６ビットのデータを復調できた。

〔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、表８に示したピット配列のみを有する光ディスク１を形成し、本ディスク装置に装着して再生を行った。また、トータル光量比較回路４３，部分光量比較回路４４の判別処理・識別処理については、表８に示す方法を用いた。
その結果、結果、情報ユニット５における３２種類（４ビット）のピット配列の識別を行うことができ、４ビットのデータを復調できた。

ここで、光ディスク１の製造について、簡単に説明する。
情報ユニット５を構成する位相ピット３・４を有する透明基板７の製造では、透明基板７を形成するための原盤に対し、位相ピット３・４を形成する位置に、原盤の回転に同期させて、電子ビームもしくは光ビームを照射して露光を行うこととなる。

ここで、電子ビーム露光の場合、原盤の回転に同期して、位相ピットを形成すべき位置で、電子ビームの移動を一定時間停止させる。これにより、原盤に対し、位相ピットが露光形成される。その後、次の位相ピットの位置まで電子ビームを高速で移動させ、次の位相ピットの露光を行うこととなる。

例えば、ピット配列３４ｄ１を形成する場合、六角形の左端の位相ピット３（頂角Ｐ６；図７参照）を露光形成した後、電子ビームを高速移動させ、原盤の範囲外へと逃がす。
次に、原盤回転に同期して、左から２番目上側の頂角Ｐ１の位置に電子ビームを高速移動させ、その位置で電子ビームを一定時問停止させて位相ピットを露光形成する。
次に、左から２番目下側の頂角Ｐ５の位置に電子ビームを高速移動させ、その位置で電子ビームを一定時問停止させて位相ピットを露光形成する。

また、光ビームを用いる場合、光ビームを３つに分割する。そして、それぞれの光ビームの集光位置を、情報トラックより上側の位相ピットの位置（頂角Ｐ１・Ｐ２）、情報トラック２上の位相ピットの位置（頂角Ｐ３，Ｐ６，中心）、情報トラック２より下側の位相ピットの位置（頂角Ｐ４，Ｐ５）とする。
そして、それぞれの位相ピットを形成する位置で、光ビームをパルス照射することとなる。

また、本実施の形態では、位相ピット３を、正六角形の頂角位置に配置するとしている。しかしながら、位相ピット３の配置位置はこれに限らない。
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、四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、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で、ピット配列の特定を行える。

図９は、位相ピット３を、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）に配置した場合における、ピット配列の種類（情報の種類）を示す説明図である。

この場合、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通りの情報を有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、上記と同様の、「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つづつ付される番号（１〜３２）である。

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。そして、この場合には、各ピット配列のトータル反射光量を、１０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。
上記したように、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１３ｇｙ〜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。

次に、位相ピット３・４を図９のように配置する場合における、光検出器３１の構成について説明する。
図１０は、この場合に使用される光検出器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。
上記したように、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つの位相ピット３からの反射光は、その位相ピット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。

次に、位相ピット３・４を図９のように配置する場合における、回路基板１２の回路４３〜４６の作用について説明する。
上記のように、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である。

この場合、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を加算して、トータル反射光量を求める。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。

なお、ピット配列１ａｘ、６ｃｘ、２７ｈｘ、３２ｊｘには、同じトータル反射光量となる他のピット配列が存在しない。このため、再生にかかる情報ユニット５が上記のピット配列である場合には、トータル光量比較回路４３だけで、ピット配列の識別が完了する。

部分光量比較回路４４は、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、再生にかかる情報ユニット５のピット配列を識別する。表９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。なお、表９に、各ピット配列に応じた復調信号を示している。

上記のように、位相ピット３・４を図９のように配置する場合、情報ユニット５のピット配列は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できる。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。

以上のように、位相ピット３・４を図９のように配置した光ディスク１では、情報ユニット５のピット配列が、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る。
ここで、位相ピット３は、一方の対角線が情報トラック２と重なる四角形の頂角位置に配される位相ピットである。また、位相ピット４は、この四角形の中心位置に配される位相ピットである。

このように、この光ディスク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、１つの情報ユニット５に関し、３２（２５）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できる。

また、この構成では、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。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強度に応じて、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。

また、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；トータル反射光量）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を構成するけれども、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。

なお、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、図９に示したピット配列を有する光ディスク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。

また、この構成でも、反射レーザ光Ｌａに応じて再生にかかる情報ユニット５のピット配列を特定するために、トータル光量比較回路４３および部分光量比較回路４４を備えている。そして、トータル光量比較回路４３によってトータル反射光量を特定し、情報ユニット５のピット配列を大まかに判別（光量識別子毎に判別）している。その後、特定されたトータル反射光量に応じて、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比較（部分比較）し、情報ユニット５のピット配列を特定するようになっている。

このように、この構成でも、部分光量比較回路による部分比較を行う前に、トータル光量比較回路によって、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、図９に示したピット配列を有する光ディスク１を再生する場合、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度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、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、図１０に示した構成では、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の比較処理を容易に行える。

また、本実施の形態では、図２に示したように、トータル光量比較回路４３が部分光量比較回路４４の前段に位置するとしている。そして、図９に示したピット配列を有する光ディスク１を再生する場合、トータル光量比較回路４３によって光量識別子の判定を行った後、部分光量比較回路４４が、この光量識別子および受光信号Ｒ１〜Ｒ４に基づいて、情報ユニット５のピット配列を識別するとしている。

しかしながら、これに限らず、部分光量比較回路４４を、トータル光量比較回路４３の前段に配置するようにしてもよい。表１０に、この構成におけるピット配列の識別方法を示す。

この表１０に示すように、この構成では、部分光量比較回路４４が、受光信号Ｒ１〜Ｒ４に基づいて、情報ユニット５のピット配列の対称性判別I〜IIIを行うこととなる。
なお、表１０において、Ｔ１、Ｔ２は、それぞれ、（Ｒ１＋Ｒ３）、（Ｒ２＋Ｒ４）である。また、Ｓ１〜Ｓ４は、それぞれ、（Ｒ１＋Ｒ２）、（Ｒ２＋Ｒ３）、（Ｒ３＋Ｒ４）、（Ｒ４＋Ｒ１）である。

すなわち、この場合、部分光量比較回路４４は、対称性判別Iにおいて、Ｔ１とＴ２との大小関係を算出する。そして、対称性判別IIにおいて、Ｓ１とＳ３との大小関係を算出する。さらに、部分光量比較回路４４は、対称性判別IIIにおいて、Ｓ２とＳ４との大小関係を算出する。

このような演算（比較）により、部分光量比較回路４４は、情報ユニット５のピット配列が、対称性判別I〜IIIによって分類される１５種類の小グループのいずれに属するのかを判断する。
その後、トータル光量比較回路４３が、ピット配列の属する小グループの種類と、ピット配列のトータル反射光量とに基づいて、ピット配列を特定する。

この構成では、トータル光量比較回路４３は、トータル反射光量に加えて、ピット配列の属する小グループの情報を利用できる。このため、識別すべきトータル反射光量の種類が、２種類あるいは４種類となる。従って、ａ〜ｊまでの１０種類のトータル反射光量を識別する必要のある表９の場合に比して、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精度を高められる。

また、トータル光量比較回路４３を簡略な回路（相対的に簡略な比較回路）から構成できる。すなわち、トータル光量比較回路４３によって識別すべきトータル反射光量の種類の多い場合、レーザ光Ｌのわずかな変化により、トータル反射光量が変化し、情報ユニット５におけるピット配列が困難になることもある。
従って、この場合には、レーザ制御回路４２の制御精度や、フォーカシング／トラッキング回路４７の制御精度（トラッキング、フォーカシングの精度）を高めることが好ましいといえる。

一方、表１０を用いる構成のように、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種類を少なくすると、トータル光量比較回路４３によって識別すべき光量間の差を、比較的に大きくできる。
このため、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の制御精度を高めることなく、再生にかかるピット配列に対し、光量識別子を正確に特定することが可能となっている。

ここで、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について説明する。
本ディスク装置では、図１，図６あるいは図９に示した情報ユニット５からの反射光を利用して、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が、フォーカシング制御およびトラッキング制御を行うように設計されている。

図１１は、制御用光検出器２９の構成を示す説明図である。この図に示すように、制御用光検出器２９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）Ｄ５〜Ｄ８を備えた４分割検出素子である。

部分受光面Ｄ５〜Ｄ８は、制御用光検出器２９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Ｃ・Ｄで分割して形成されるものであり、制御用光検出器２９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電圧信号（受光信号）Ｒ５〜Ｒ８を、それぞれ出力するものである。また、制御用光検出器２９では、部分受光面Ｄ５〜Ｄ８を分割する分割線Ｄが、光ディスク１の情報トラック２に対応する直線（制御用光検出器２９の受光面上での、情報トラック２に対応する直線）Ｘ−Ｘ’と重なる（一致する）ように配置されている。

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１２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、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、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。
これにより、ビームスポット６の中心位置を、情報ユニット５の中心位置に重なねることが可能となる。

また、図１，図６あるいは図９に示した光ディスク１の構成において、図１３に示すように、同期信号を生成するための同期ユニット６１を備えるようにしてもよい。
この図１３に示すように、この構成では、情報トラック２には、自身の伸びる方向に沿って、同期領域（同期信号領域）ＤＡと記録領域ＫＡとを含むセクタが、連続的かつ周期的に形成されている。
記録領域ＫＡは、複数の情報ユニット５を有する領域である。

また、同期領域ＤＡは、セクタの先頭位置に配されている領域であり、互いに同一の形状を有する複数の同期ユニット６１を等間隔に配置している。
すなわち、図１３に示すように、光ディスク１には、情報ユニット５の形成された記録領域ＫＡに先行するように、同期領域ＤＡが設けられている。そして、同期領域ＤＡには、等間隔に設けられた複数の同期ユニット６１が、情報トラック２上に形成されている。

なお、同期ユニット６１は、情報ユニット５を構成する位相ピット３・４よりも面積の大きな、位相ピット３・４と同様の深さを有するパターンである。
また、このような同期ユニット６１を有する同期領域ＤＡは、情報トラック２の一周あたり２０〜４０箇所に設けられている。また、各同期領域ＤＡ内には、同期ユニット６１が、情報ユニット５の情報トラック方向での形成ピッチと同じ形成ピッチで、１６〜６４個形成されている。

このような同期領域ＤＡを含む光ディスク１を再生する場合、本ディスク装置としては、図１４に示すような構成のものを用いることが好ましい。
この構成では、図２に示した本ディスク装置の構成において、回路基板１２に、同期信号生成回路４８を備えた構成である。

同期信号生成回路４８は、光検出器３１から出力される受光信号に基づいて、情報信号再生用の同期信号Ｓを生成するものである。

図１５は、同期信号生成回路４８の構成を示す説明図である。
同期信号生成回路４８は、一般にＰＬＬ回路（位相同期回路）と呼ばれている発振回路である。
すなわち、同期信号生成回路４８は、自身のループ内に、信号（同期信号）を出力する発振器を有している。そして、この発振器の出力と、光検出器３１から出力される受光信号との位相差を一定（零）とするようにフィードバック制御をかけながら、同期信号Ｓの発振を行うものである。

この図に示すように、同期信号生成回路４８は、２値化回路７１、位相比較器７２、ローパスフィルター（ＬＰＦ）７３および電圧制御発振器（ＶＣＯ）７４を備えている。

２値化回路７１は、光検出器３１から出力される受光信号をデジタル信号に変換し、位相比較器７２に出力するものである。
位相比較器７２は、このデジタル信号と、ＶＣＯ７４の出力信号（ＶＣＯ信号）との位相を比較する。そして、その位相差に比例した電圧信号（位相差信号）を、ＬＰＦ７３に出力するものである。
ＬＰＦ７３は、位相差信号の高周波成分を遮断し、位相差信号を平滑化してＶＣＯ７４に出力するものである。

ＶＣＯ７４は、ある一定の自走周波数でＶＣＯ信号を出力するものである。また、ＶＣＯ信号の自走周波数（および位相）は、ＬＰＦ７３から出力される位相差信号の電圧によって変化するように設計されている。
すなわち、ＶＣＯ７４は、この位相差信号によって、光検出器３１から出力される受光信号とＶＣＯ信号との位相差を零とするように、ＶＣＯ信号の周波数・位相を制御するようになっている。
これにより、受光信号に同期した（受信信号と同周波数・同位相の）ＶＣＯ出力信号（すなわち同期信号Ｓ）を得られるようになっている。

以下に、図１４に示した本ディスク装置における、同期信号Ｓの生成方法について説明する。
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１３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、情報ユニット５あるいは同期ユニット６１によってレーザ光Ｌが反射されて反射レーザ光Ｌａが生成され、光検出器３１に照射される。これを受けて、光検出器３１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受光信号Ｒ１〜Ｒ４を生成する。

ここで、ビームスポット６が同期領域ＤＡにある場合には、制御部は、これらの受光信号Ｒ１〜Ｒ４を、同期信号生成回路４８（およびトータル光量比較回路４３）に対してそれぞれ出力する。

図１６は、情報トラック２上をビームスポット６が走査（移動）した際の、光検出器３１から出力される全受光信号の和（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４；トータル受光信号）を示すグラフである。ここで、ＤＴは、同期ユニット６１を通過したときに得られるトータル受光信号の振幅である。

同期信号生成回路４８では、ビームスポット６が同期ユニット６１を通過したときに、全受光信号Ｒ１〜Ｒ４の和であるトータル受光信号が２値化回路７１に出力されるようになっている。
そして、同期信号生成回路４８は、この信号に基づいて同期信号Ｓを生成して、制御部に伝達する。そして、制御部が、この同期信号Ｓを、再生信号を生成する回路４３〜４６に出力する。

また、回路４３〜４６は、この信号Ｓを受けたタイミングで、自身の動作を開始する。例えば、トータル光量比較回路４３は、同期信号Ｓを受けたタイミングで、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を加算して、トータル反射光量を求める。
また、部分光量比較回路４４は、同期信号Ｓを受けたタイミングで、トータル反射光量の強度を比較（ホールドし比較演算）する。

また、ビームスポット６が記録領域ＫＡにある場合には、制御部は、回路４３〜４６に出力する同期信号Ｓとして、同期信号生成回路４８の生成するものではなく、その直前の同期領域ＤＡの再生時に出力していた同期信号Ｓの値を用いる（同期信号Ｓをラッチした状態とする）。

これにより、本ディスク装置では、ビームスポット６の中心と情報ユニット５のパターン中心（ピット配列の中心）とが一致するタイミングで、ピット配列を判別して再生信号を生成できる。従って、情報を正確に再生することが可能となる。

なお、記録領域ＫＡの再生時に生成された同期信号Ｓには、情報ユニット５毎のピット配列の違いによる誤差が含まれる。すなわち、同期領域ＤＡのない場合には、記録領域ＫＡの再生によってえられるデータ（情報ユニット５からの受光信号）に同期した同期信号を生成する（セルフクロック方式）こととなる。

しかしながら、この場合、図１７に示すように、情報ユニット５のピット配列の違いにより、情報ユニット５からの受光信号に位相ずれが生じる。このため、この受光信号に基づいて生成される同期信号には、誤差が生じることとなる。

また、上記では、同期領域ＤＡを備えた光ディスク１における、情報ユニット５の位相ピット３の数を４つとしている。しかしながら、同期領域ＤＡについては、図１８に示すように、位相ピット３を６つ備えた情報ユニット５（図１参照）を有する光ディスク１についても、同様に形成可能である。
なお、この図に示す構成における同期ユニット６１は、図１３に示したものと同様である。

図１８に示す光ディスク１においても、図１３に示す光ディスク１と同様に、同期ユニット６１を用いて、同期信号Ｓの生成を行うことが可能である。また、トータル光量比較回路４３によるトータル反射光量の比較、および、部分光量比較回路４４による識別あるいは対称性判別を行うことにより、情報ユニット５のピット配列を特定して記録情報の再生を行える。

また、本実施の形態では、同期ユニット６１が、情報ユニット５を構成する位相ピット３・４よりも面積が大きく、位相ピット３・４と同様の深さを有するとしている。しかしながら、これに限らず、同期ユニット６１の面積・深さについては、ユーザーの所望の値とすることが可能である。

また、図１９・図２０に示すように、同期ユニット６１のパターンを、情報ユニット５のものと同様の位相ピットから構成することも可能である。すなわち、図１９・図２０に示す光ディスク１における同期領域ＤＡでは、情報ユニット５と同様の構成を有する複数の同期ユニット６１が、等間隔に配されている。このような同期ユニット６１を用いた場合においても、同期信号Ｓの生成を行うことが可能である。

この場合、情報ユニット５を構成する位相ピット３・４と、同期ユニット６１を構成する位相ピット（パターン）が同一の大きさとなるため、同期ユニット６１を形成しやすいという利点がある。

すなわち、電子ビーム露光装置を用いて図１３に示す情報ユニット５，同期ユニット６１を形成する場合、情報ユニット５の位相ピット３・４を形成できるような大きさに電子ビームを絞り込み、情報ユニット５の位相ピット３・４の露光を行う。

一方、位相ピット３・４より大きい同期ユニット６１を露光するためには、同様に絞り込まれた電子ビームを連続照射して、情報トラック２に垂直な方向に高速移動させることにより、相対的に大きな位相ピットを形成する。従って、情報ユニット５の位相ピット３・４と同期ユニット６１の形成方法が異なるため、それぞれを最適に形成できるように、電子ビームを制御することが必要となる。

これに対し、図１９・図２０に示すように、情報ユニット５の位相ピット３・４と同じ位相ピットからなる同期ユニット６１については、情報ユニット５と全く同じ条件で形成できる。このため、光ディスク１用の原盤形成時の制御条件を減少できるので、より簡単に（より安定して）原盤および光ディスク１を製造することが可能となる。

また、図１９・図２０に示した同期ユニット６１は、全ての位相ピット３および位相ピット４を備えたピット配列からなっている。しかしながら、同期ユニット６１としては、どのようなピット配列であってもよい。なお、同期ユニット６１のピット配列は、「情報ユニット５の中心を、情報トラック２を垂直に横切る直線」の両側で、位相ピット３の数を等しくすることが好ましい。

また、同期ユニット６１によるトータル反射光量変化が大きいほど、同期信号Ｓの生成を正確に行うことができる。従って、図１９・図２０に示したように、全位相ピット３および位相ピット４を備えたピット配列を用いることが好ましいといえる。

また、同期ユニット６１については、「情報ユニット５の情報トラック２の延びる方向での形成ピッチ」の２倍の形成ピッチで形成してもよい。これにより、同期ユニット６１を通過したときに得られる総信号量の信号振幅ＤＴをさらに大きくできるので、同期信号Ｓの生成を容易に行えることとなる。

また、受光信号の周期の違いにより、情報ユニット５と同期ユニット６１との判別（制御部による再生領域（ＤＡ／ＫＡ）の判別）が容易となり、より精度のよい同期信号の生成、および、より確実な情報の再生を実現できる。
なお、この場合は、同期信号生成回路４８に分周回路を追加することにより、同期ユニット６１からの受光信号の半分の周期の同期信号Ｓを生成し、情報ユニット５の再生に用いることとなる。

また、同期ユニット６１の形成ピッチについては、「情報ユニット５の情報トラック２の延びる方向の形成ピッチ」と同じあるいはその２倍に限定する必要はない。同期ユニット６１の形成ピッチについては、情報ユニット５のピッチの整数倍であれば、ユーザーの望む数に設定することが可能である。

また、同期領域ＤＡ内の同期ユニット６１の数についても、１６〜６４個に限定する必要はない。また、情報トラック２における同期領域ＤＡの数も、一周あたり２０〜４０箇所に限定する必要はない。同期ユニット６１および同期領域ＤＡの数については、それぞれユーザーの望む数に設定することが可能である。

また、本実施の形態では、情報ユニット５を用いてフォーカシングおよびトラッキングを行うとしている。しかしながら、これに限らず、同期ユニット６１を用いてフォーカシングおよびトラッキングを行ってもよい。
また、光ディスク１には、情報ユニット５として、図９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可能性がある。従って、フォーカシングおよびトラッキングを、同期ユニット６１のみを用いて行ってもよい。

また、本実施の形態では、ビームスポット６が記録領域ＫＡにある場合、制御部が、直前の同期領域ＤＡの再生時に出力していた同期信号Ｓを回路４３〜４６に出力するとしている。このとき、制御部は、同期信号生成回路４８の動作を停止するようにしても、駆動した状態としてもよい。
また、制御部による再生領域の判別については、どのような方法で行われてもよい。

また、本実施の形態では、位相ピット３を、正方形あるいは正六角形の頂角位置に配置するとしている。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（正四角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、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、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で、ピット配列の特定を行える。

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、他のサイズを有する光ディスク１を再生することも可能である。

また、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、本ディスク装置を、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設計してもよい。この場合、光カードの情報トラックには、図１，図６あるいは図９に示すようなピット配列からなる情報ユニット５を形成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。

また、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、厳密には、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あるいはＤ１〜Ｄ６）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１０に示した構成では、光検出器３１の分割線Ａ・Ｂが、互いに９０度づつ、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１０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。

また、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、図１４に示した本ディスク装置を、「光検出器３１から得た受光信号Ｒ１〜Ｒ４（Ｒ１〜Ｒ６）が同期ユニット６１に応じたものであるか否か（ビームスポット６が同期ユニット６１を走査しているか否か）」を制御部が同期信号生成回路４８に対して伝達する（あるいは、同期信号生成回路４８がその旨を自ら検知する）ように設計してもよい。

この場合、光ディスク１における同期領域ＤＡの前段に、情報ユニット５（あるいは同期ユニット６１）として存在しない特殊パターン（特殊な反射光を生成するパターン）を形成しておくことが好ましい。これにより、制御部あるいは同期信号生成回路４８は、光検出器３１からの反射光に基づいて特殊パターンを検知することで、同期領域ＤＡの走査タイミングを取得することが可能となる。

なお、上記のパターンとしては、例えば、情報ユニット５としては存在しないように設定された、情報ユニット５の３個分の空白領域（ピットの存在しない領域）等が挙げられる。

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、図１３に示した光ディスク１の製造および再生に関する具体例を、実施例５〜９として説明する。

〔実施例５〕
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の記録領域ＫＡ上に、図９（図１３）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。

また、情報トラック２上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位置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。また、位相ピット３・４の直径を６０ｎｍとし、位相ピット３・４の形成ピッチを１００ｎｍとした。

また、情報トラック２の同期領域ＤＡ上に、図１に示した同期ユニット６１を形成した。同期ユニット６１については、それぞれ、幅（径方向の長さ）１６０ｎｍ、長さ（周方向の長さ）１６０ｎｍ、深さ４０ｎｍの円形ピットとし、３５０ｎｍピッチで等間隔に配列した。
また、同期ユニット６１については、１２８００個の情報ユニット５の前に設けた。

このような情報ユニット５（位相ピット３・４）および同期ユニット６１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。

ここで、同期ユニット６１を形成するときには、集光電子ビームを情報トラック２に垂直な方向（径方向）に往復移動させることにより、相対的に大きな位相ピットを形成した。一方、情報ユニット５の形成時では、位相ピット３・４を形成すべき位置に、露光可能な集光電子ビームを照射することにより、相対的に小さな位相ピットを形成した。
そして、この原盤から光ディスク用スタンパーを形成し、このスタンパー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、このような情報ユニット５および同期ユニット６１の形成された透明基板７上に、スパッタリングにより、アルミニウムからなる金属反射膜８を５０ｎｍの厚さで形成した。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１４に示した本ディスク装置に装着し、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。また、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。

再生では、制御部、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。

同期信号生成回路４８によって、同期ユニット６１を通過したときに、光検出器３１から出力される総信号量に基づいて、同期信号Ｓを生成した。そして、生成された同期信号Ｓを用いて、情報ユニット５の再生を行った。

また、トータル光量比較回路４３および部分光量比較回路４４によって、光検出器３１の部分受光面Ｄ１〜Ｄ４の各受光信号Ｒ１〜Ｒ４を、表９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、表１０に示す識別方法に従っても、同様に、情報ユニット５におけるピット配列の識別が可能であった。この場合、トータル光量比較回路４３による最終的な識別段階では、最大でも４種類のトータル反射光量の識別を行うだけであった。このため、情報ユニット５の識別が容易となり、表９に示す識別方法に比して、情報再生を安定的に実現できた。

〔実施例６〕
また、実施例５に示した光ディスク１の構成において、図１８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。
この構成では、位相ピット３を、位相ピット４を中心とする正六角形の頂角位置に配置し、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５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。

このような光ディスク１を、実施例５と同様に図１４に示した本ディスク装置に装着して、同期信号生成回路４８によって同期信号Ｓを生成し、情報ユニット５の再生を行った。その結果、光検出器３１として６分割光検出素子を用いることにより、実施例５と同様な手順に従って、各情報ユニット５におけるピット配列を識別でき、７ビットのデータを復調できた。

〔実施例７〕
また、実施例５および実施例６に示した光ディスク１の構成において、同期ユニット６１を７００ｎｍピッチで等間隔に配列した光ディスク１を形成した。

この場合、同期信号生成回路４８によって、同期ユニット６１を通過したときに、光検出器３１から出力されるトータル受光信号に基づいて、この受光信号の周期の半分の周期の同期信号Ｓを生成した。
これらの光ディスク１を、生成された同期信号Ｓを用いて再生した結果、実施例５・６と同様に、各情報ユニット５におけるピット配列を識別できた。

〔実施例８〕
また、実施例５および実施例６に示した光ディスク１の構成において、図１９および図２０に示す同期ユニット６１を有する光ディスク１を形成した。これらの光ディスク１においては、同期ユニット６１として、情報ユニット５と同一構成のピット配列（全ての位相ピット３および位相ピット４を備えたもの）を形成した。
また、同期ユニット６１が、３５０ｎｍピッチで等間隔に配列するように設計した。

これらの光ディスク１を、実施例５・６と同様にして再生した結果、同期ユニット６１からの反射光に基づいて同期信号Ｓを生成でき、実施例５・６と同様に、各情報ユニット５におけるピット配列を識別できた。

〔実施例９〕
また、実施例８に示した光ディスク１の構成において、同期ユニット６１を７００ｎｍピッチで等間隔に配列した光ディスク１を形成した。

これらの光ディスク１を、実施例７と同様にして再生した結果、同期ユニット６１からの反射光に基づいて同期信号Ｓを生成でき、実施例８と同様に、各情報ユニット５におけるピット配列を識別できた。

また、本発明の光メモリ素子を、情報トラック２上に、ピット配列に応じた情報を有する複数の情報ユニット５を含む記録領域ＫＡと、同期信号Ｓの生成に用いる同期領域ＤＡとを配した光メモリ素子において、記録領域ＫＡにおける情報ユニット５のピット配列が、情報トラック２上に配される中央位相ピット４と、この中央位相ピット４の周囲に形成される周囲位相ピット３との組み合わせからなり、同期領域ＤＡに、等間隔に配列した複数の同期ユニット６１を備えている構成である、と表現することもできる。

また、本発明は、情報が位相ピットにより記録されている光メモリ素子、および、光ビームにより少なくとも該情報の再生を行うことができる光メモリ素子再生装置に関するものであるともいえる。また、本発明の目的は、複雑な再生回路を必要とすることなく安定かつ正確に再生可能で、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ともいえる。

また、従来の光ディスクにおいては、情報トラックを挟んで、光ディスクの径方向に非対称な記録単位（情報ユニット）が存在することになる。この場合、トラッキングのためのプッシュプル信号に乱れが生じるため、非対称な記録単位を通過する度にトラッキングが乱され、再生エラーの増加の原因となるといえる。
また、従来、さらに高密度な光ディスクを実現するためには、情報単位内の位相ピットの配列方法が、情報が記録された情報単位から、安定して情報を再生するために、重要な課題となる。

また、光検出器３１に関し、６分割光検出素子Ｄ１〜Ｄ６を２分する分割線の一つが、情報トラック２に対応する直線Ｘ−Ｘ’と直角に交わるように配置された再生用光検出器であるともいえる。

また、従来、複数のピット１０１からなる情報ユニット１００を再生する場合、情報ユニット１００に照射された光ビームの中心が、再生する情報ユニット１００の中心とほぼ一致した時に、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ことが可能である。そのため、再生時には、高精度の同期信号を用いることが好ましいといえる。

また、図２に示した制御用光検出器２９は、反射レーザ光Ｌａ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ってもよい。この場合、フォーカシング／トラッキング回路４７は、制御用光検出器２９の生成する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となる。

また、図９に示したように、位相ピット３を四角形の頂角位置に配する場合、この四角形の対角線の一方が情報トラックに重なるように設定することが好ましい。これにより、ピット配列を、情報トラックを軸とした線対称に設定しやすくなる。また、情報ユニットからの反射光に基づいて、プッシュプル法等によりトラッキングを制御する場合、ピット配列が径方向に非対称になると、情報トラックの両側からの反射光強度が非対称となり、プッシュプル信号が乱され、正確なトラッキング制御を行えない（トラッキングが不安定となる）可能性がある。ピット配列をこのような線対称に設定すると、上記のようなプッシュプル信号の乱れを確実に防止できる。従って、本メモリ素子のトラッキング制御を安定的に実現できる。

また、図１に示したピット配列の対称性識別子について、以下のように述べることもできる。すなわち、対称性識別子は、２つの隣接位相ピットが配置される六角形の頂角位置と、該六角形の中心位置に対して対称な頂角位置との対称性について示す識別子である。例えば、図７に示すように、頂角Ｐ１および頂角Ｐ２と、頂角Ｐ４および頂角Ｐ５との対称性が考慮され、頂角Ｐ１および頂角Ｐ２の両方に位相ピット３が存在し、頂角Ｐ４および頂角Ｐ５の両方に位相ピット３が存在した場合に対称であると判断され、また、頂角Ｐ１および頂角Ｐ２の片方に位相ピット３が存在し、頂角Ｐ４および頂角Ｐ５の片方に位相ピット３が存在した場合に対称であると判断され、また、頂角Ｐ１および頂角Ｐ２の両方に位相ピット３が存在しないとき、頂角Ｐ４および頂角Ｐ５の両方に位相ピット３が存在しなかった場合に対称であると判断される。対称性識別子の０、１、３からなる数字は、その情報ユニット５の中に、このような対称性が何箇所あるかを示したものであり、情報ユニット５を識別する際の重要な識別子となる。

また、光ディスク１は、情報トラックに沿って複数の情報単位が設けられ、該情報単位が、該情報単位の中心位置に配置される位相ピットと、上記中心位置を重心とする六角形位置に配置され位相ピットとで構成されており、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することにより、情報ユニット５における位相ピット３，４の配置の対称性を識別することにより、容易に情報ユニット５の識別が行なわれるとともに、１個の情報ユニット５に１２８種類の情報（７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もいえる。

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からの反射光を検出する６分割光検出素子を２分する分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と直角に交わるように配置されるように構成された光学系と、該６分割光検出素子の光検出信号に基づき、情報ユニット５の識別を行い、記録情報を再生する手段とを備えている。本発明においては、上記のように６分割光検出素子を配置することにより、簡単な比較回路を用いて、各検出素子の光検出信号を比較することにより、容易に情報ユニット５の識別を行うことができる。

ここで、６分割光検出素子の配置方法として、該６分割光検出素子を２分する分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と直角に交わるように配置された構成について説明したが、該分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と一致するように配置した場合においても、同様な識別プロセスにより、情報ユニット５の識別が可能である。ただし、上記分割線が、情報トラックに対応する直線と一致するように配置した場合、位相ピットに対応する位置に、分割線が存在することになる。この場合、最も光強度の変化が大きくなる位相ピットに対応する位置に分割線が存在することになり、光検出素子上での光強度分布を検出する際、その検出精度が劣化することになる。従って、より高精度な再生光検出を行うためには、該６分割光検出素子を２分する分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と直角に交わるように配置された構成とすることが望ましい。

また、再生用光検出器３１の受光面の分割数を、倍の１２分割とした１２分割光検出素子を使用して、各光検出素子の出力に基づいて、情報ユニット５の識別を行うことも可能であるが、本発明に示すように、６分割光検出素子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が簡略化され、より簡単な比較回路で情報ユニット５の識別が可能となり、再生装置の低コスト化が実現する。

また、本発明は、情報が位相ピット３・４により記録されている光メモリ素子、および、光ビームにより少なくとも該情報の再生を行うことができる光メモリ素子再生装置に関するものであるともいえる。
また、従来、複数のピットからなる情報ユニット５を再生する場合、情報ユニット５に照射された光ビームの中心が、再生する情報ユニット５の中心とほぼ一致した時に、ピット配列を判別し、その情報を読み取ることが可能である。そのため、再生時には、高精度の同期信号Ｓが必要となる。また、さらに高密度な光ディスクを実現するためには、情報単位内の位相ピットの配列方法が、情報が記録された情報単位から安定して情報を再生するために、重要な課題となる。

また、図１３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ＫＡに先行する位置の情報トラック２上に、等間隔に設けられた複数の同期ユニット６１が設けられている。図１３においては、情報ユニット５を構成する位相ピット３・４よりも大きな位相ピットで構成された同期ユニット６１を例示したものである。

また、図１４に示し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１３に示した構成の光ディスク１は、その対角線の一方が情報トラック２上に存在する正四角形の頂角位置に配置された複数の位相ピット３と、正四角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、図１４に示し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。本ディスク装置においては、上記のように４分割光検出素子を配置することにより、簡単な比較回路を用いて、各検出素子の光検出信号を比較することにより、容易に情報ユニット５の識別を行うことができる。

また、表１０に関し、以下のように述べることもできる。すなわち、部分光量比較回路４４は、対称性判別Iと対称性判別IIと対称性判別IIIとを実施する回路であり、対称性判別Iにおいて、Ｔ１とＴ２の大小関係を比較し、対称性判別IIにおいて、Ｓ１とＳ３の大小関係を比較し、対称性判別IIIにおいてＳ２とＳ４の大小関係が比較される。上記比較により、小グループに分類された情報ユニット５について、トータル光量比較回路４３によりトータル反射光量の識別が行なわれ、個々の情報ユニット５の識別が完了する。この場合、各小グループにおいて識別されるべきトータル反射光量が、２種類もしくは４種類となる。表９に示す識別方法においては、最初にａ〜ｊまでの１０種類のトータル反射光量を識別することが必要となり、精度の高い比較回路が必要となる。また、わずかなレーザ光量変化により、トータル反射光量が変化し、情報ユニット５の識別が困難になるが、表１０に示す識別方法によれば、比較すべきトータル反射光量の種類が減少することにより、相対的に簡略な比較回路により情報ユニット５の識別が可能となり、再生装置の低コスト化が図れるとともに、レーザ光量変化が発生した場合においても、正確な情報ユニット５の識別が可能な再生装置を提供することが可能となる。

また、図１４に示した本ディスク装置における同期信号Ｓの生成について、以下のように述べることも可能である。すなわち、同期信号Ｓの生成は、複数の同期ユニット６１を用いて行われる。同期ユニット６１は、情報トラック２上に、等間隔に配置されており、光ビームスポット６が、同期ユニット６１を通過する際の反射光の状態を光検出器３１で検出することにより、同期信号の生成が行われる。図１６は、情報トラック２上を光ビームスポット６が移動した際に、（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）の信号変化を示している。ここで、DＴは、同期ユニット６１を通過したときに得られる総信号量の信号振幅である。ここで、同期信号生成回路４８は、２値化回路、位相比較器、ＬＰＦ及びＶＣＯから構成され、同期ユニット６１を通過したときに、光検出器３１から出力される総信号量に基づいて、同期信号Ｓを生成することができる。
また、図１９・図２０に示した同期ユニット６１は、特定位置に配置された複数の位相ピットで構成されているといえる。

また、通常、同期ユニット６１は、ディスク内の特定の領域に設けられている。特許文献２にも記載されているように、スパイラル状に設けられた情報トラックの一周をさらに細かく分割して、記録情報単位列を有するセクタを設け、各セクタの先頭位置に同期ユニット６１が設けられる。この同期ユニット６１で、同期信号Ｓが生成され、情報ユニット５の再生が正確に行なわれる。また、一般に、フォーカシングは常時行なわれている。この際、記録情報単位を構成する位相ピットからのフォーカスサーボ信号への信号混入により、フォーカスサーボが乱されることになるが、ローパスフィルターを通して、位相ピットに対応する高周波信号成分を取り除くことにより、安定したフォーカシングを行える。また、一般に、トラッキングも常時行なわれているが、トラッキングについては、同期ユニット６１の位置のみでトラッキング信号を得て、情報ユニット５の位置では集光レンズ位置を固定して、情報の再生を行うことも可能である。

また、同期ユニット６１からの反射光と情報ユニット５の位相ピットからの反射光とを区別するためには、記録情報単位列として存在しないパターンを同期ユニット６１の前に配置することにより、同期ユニット６１を認識することが可能となる。例えば、記録情報単位列としては存在しないように設定された情報ユニット５の３個分の空白領域（ピットの存在しない領域）を設けることにより、この空白領域に続いて、同期ユニット６１が存在することを確定できる。

また、本発明の光再生装置を、本メモリ素子の情報ユニットに光を照射し、その反射光に基づいて情報を再生する光再生装置において、情報ユニット及び同期ユニットからの反射光を受光して、受光量に応じた受光信号を出力する光検出器と、情報ユニットからの受光信号に基づいて、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するピット配列特定回路と、同期ユニットからの受光信号に基づいて、情報ユニット再生のための同期信号を生成する同期信号生成回路とを備えている構成である、と表現することもできる。

また、本発明を、以下の第１〜第１３光メモリ素子および第１〜第７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、情報トラックに沿って、複数の情報単位が設けられた光メモリ素子において、該情報単位が、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ている構成である。第１光メモリ素子によれば、情報単位を構成する位相ピットが、情報単位の中心位置と、該中心位置から等距離位置とに配置されており、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、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２光メモリ素子は、第１光メモリ素子において、上記情報単位において、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構成である。第２光メモリ素子によれば、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、一つの情報単位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３光メモリ素子は、第１光メモリ素子において、上記情報単位における位相ピットの配列パターンが、位相ピットの有無により決定される全ての配列パターンの中から選択された特定の位相ピットの配列パターンで構成されている構成である。第３光メモリ素子によれば、位相ピットの配列パターンが、適切な選択手段により選択された特定の位相ピットの配列パターンで構成されることにより、再生用光検出器におけるトータル反射光量比較による情報単位の識別、および、再生用光検出器上で光強度分布比較による情報単位の識別を行う際、より簡略な比較手段により情報単位の識別が可能となり、識別精度を向上させることができるとともに、比較回路の簡略化、すなわち、光メモリ素子の低コスト化が実現する。

第４光メモリ素子は、第３光メモリ素子において、上記配列パターンが、上記情報単位に集光照射された光ビームのトータル反射光量によりにより選択された構成である。第４光メモリ素子によれば、上記配列パターンがトータル反射光量により選択された配列パターンにより構成されており、特定のトータル反射光量を有する情報単位が使用されないことにより、ほぼ同じトータル反射光量を有する情報単位のグループ数を低減させ、ほぼ同じトータル反射光量を有する情報単位のグループ間における、トータル反射光量の差を大きなものとすることができる。従って、より簡略なトータル反射光量比較回路を用いて、精度の高い識別を行うことが可能となる。

第５光メモリ素子は、第３光メモリ素子において、上記配列パターンが、該配列パターンの対称性により選択された構成である。第５光メモリ素子によれば、上記配列パターンが、該配列パターンの対称性により選択された配列パターンにより構成されており、配列パターンの対称性、すなわち、再生用光検出器上での光強度分布の大小関係を判断することで、情報単位の識別が可能となる。従って、大小関係のみを判断することのできる簡単な比較回路により、情報単位を精度良く識別することが可能となる。

第１光メモリ素子再生装置は、第１〜第５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単位に照射する光照射手段と、該記録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、上記情報単位を識別し、情報を再生する手段を備えた構成である。第１光メモリ素子再生装置によれば、上記光メモリ素子に再生光を照射し、その反射光を複数の領域に分割された光検出素子に入射させ、該光検出素子の個々の光検出信号に基づき、上記情報単位の識別を行うことにより、複数の情報が多重記録された情報単位の識別が実現し、上記光メモリ素子に記録された情報を再生することが可能となる。

第２光メモリ素子再生装置は、第１光メモリ素子再生装置において、上記光学系が、再生用光検出器とは別に、フォーカシング信号およびトラッキング信号を得るための制御用光検出器を有し、上記情報単位からの反射光が、再生用検出器に照射される反射光と、制御用光検出器に照射される反射光とに分離される構成である。第２光メモリ素子再生装置によれば、再生用光検出器と別に制御用光検出器を設けることにより、再生用検出器の複数の領域に分割された光検出素子に適切な反射光を照射することが可能となり、情報単位の特定を行う際のエラー発生が抑制され、再生エラーの少ない光メモリ素子を提供することが可能となる。制御用光検出器に照射される反射光は、フォーカシングをおこなうため、シリンドリカルレンズを通過して照射される。この場合、制御用光検出器に照射される反射光の波面は、乱されることになる。従って、再生用光検出器と制御用光検出器とを共通化した場合、再生用光検出器にもシリンドリカルレンズを通過して波面の乱れた反射光が照射されていることになり、再生用光検出器上での光強度分布に乱れが生じて、正確に情報単位を特定することができなくなる。再生用光検出器と制御用光検出器と分離することにより、再生用光検出器上での光強度分布の乱れが無くなり、正確な情報単位の特定が可能となる。

第３光メモリ素子再生装置は、第１光メモリ素子再生装置において、上記再生用検出器が６分割光検出素子である構成である。第３光メモリ素子再生装置によれば、上記再生用検出器を６分割光検出素子とすることにより、情報単位の特定に必要となる判定プロセスが簡略化され、再生用光検出器に入射するトータル信号を比較するための回路構成、および、再生用光検出器の各光検出素子の光量比較を行うための回路構成を簡単なものとすることが可能となり、情報単位の特定時間の短縮が図れるとともに、回路規模の減少による光メモリ素子再生装置の低コスト化が実現する。

第４光メモリ素子再生装置は、第３光メモリ素子再生装置において、上記６分割光検出素子を２分する分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と直角に交わるように配置された構成である。第４光メモリ素子再生装置によれば、上記６分割光検出素子を２分する分割線の一つが、情報トラックに対応する直線と直角に交わるように配置されることにより、位相ピットに対応する位置に、分割線が存在しないため、位相ピットの有無による再生用光検出器上での光強度分布を、より正確に検出することが可能となり、トータル反射光量の識別精度と、各光検出素子に入射する光強度の比較精度が高くなる。その結果、情報単位の検出エラーを抑制することができる。

第５光メモリ素子再生装置は、第１光メモリ素子再生装置において、上記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信号の比較を行い、情報単位のグループ分けを行った後、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して、情報単位を識別する手段である構成である。第５光メモリ素子再生装置によれば、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信号の比較を行い、情報単位のグループ分けを行った後、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ことにより、本発明に係る情報単位を識別し、記録された情報を再生することが可能な光メモリ素子再生装置を提供することができる。

また、第６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、情報トラックに沿って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同期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、同期ユニットからの反射光により同期信号の生成が可能である。従って、常に安定した同期信号を得ることができ、この同期信号を用いることにより、情報ユニットの識別を正確に行うことができる。

第７光メモリ素子は、第６光メモリ素子において、上記情報ユニットが、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で構成された構成である。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、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８光メモリ素子は、第７光メモモリ素子において、上記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９光メモリ素子は、第７光メモモリ素子において、上記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１０光メモリ素子再生装置は、第６光メモリ素子において、上記同期ユニットが、情報ユニットを構成する位相ピットよりも大きな等間隔に配列した複数の位相ピットである構成である。これにより、同期ユニットからの反射光の状態変化が大きくなり、より正確な情報ユニットの識別を実現することが可能となる。

第１１光メモリ素子は、第６光メモリ素子において、上記同期ユニットが、特定位置に配置された複数の位相ピットで構成された構成である。これにより、同期ユニットを構成する位相ピットと、情報ユニットを構成する位相ピットとを、同一の形状の位相ピットを用いることが可能となる。この場合、光メモリ素子用原盤を形成する際に、両者を同一条件で形成することが可能となり、光メモリ素子用原盤形成時の制御条件を減少させることができる。従って、より安定して光メモリ素子用原盤、および、光メモリ素子を形成することが可能となる。

第１２光メモリ素子は、第１１光メモリ素子において、上記同期ユニットを構成する位相ピットが、上記情報ユニットを構成する位相ピットと同じ位置に配置された同一構成の同期ユニットである構成である。これにより、光メモリ素子用原盤を形成する際に、両者を同一条件で形成することが可能となり、光メモリ素子用原盤形成時の制御条件を減少させることができる。従って、より安定して光メモリ素子用原盤、および、光メモリ素子を形成することが可能となる。

第１３光メモリ素子は、第１２光メモリ素子において、上記同期ユニットが、上記情報ユニットの位相ピット配置位置の全てに位相ピットが配置されている構成である。これにより、上記の効果に加えて、上記同期ユニットからの反射光の状態変化を大きくなり、より正確な情報ユニットの識別を実現することが可能となる。

第６光メモリ素子再生装置は、第６〜１３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７光メモ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、上記同期ユニットからの反射光に基づき、同期信号の生成が行なわれる構成である。これにより、上記同期ユニットからの反射光に基づき、同期信号の生成を行うことができ、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。

本発明は、ＤＶＤやＣＤなどの光ディスク、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。

本発明の一実施形態にかかる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。 本発明の一実施形態にかか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を示す説明図である。 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３に示した光ディスクの情報ユニットにおける位相ピットの形成位置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３に示した光ディスクに形成される、情報ユニットにおける他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る、光検出器の他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る、制御用光検出器の構成を示す説明図である。 図３に示した光ディスクに形成される他の情報ユニットを示す説明図である。 図３に示した光ディスクに形成される、情報ユニットおよび同期ユニットを示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる光ディスク装置の他の構成を示す説明図である。 図１４に示した光ディスク装置に備えられた同期信号生成回路の構成を示す説明図である。 図１３に示した光ディスクの情報トラック上をビームスポットが走査（移動）した際の、光検出器から出力される全受光信号の和（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４；トータル受光信号）を示すグラフである。 光ディスクの情報ユニットを再生する際に発生する、受光信号の位相ずれを示す説明図である。 図３に示した光ディスクに形成される、情報ユニットにおける他のピット配列の種類（情報の種類）を示す説明図である。 図３に示した光ディスクに形成される、同期ユニットの他の構成を示す説明図である。 図３に示した光ディスクに形成される、同期ユニットの他の構成を示す説明図である。 従来の光ディスクに形成される情報ユニットのピット配列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（中央位相ピット）
５ 情報ユニット
６ ビームスポット
７ 透明基板
８ 金属反射面
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
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（ピット配列特定回路）
４４ 部分光量比較回路（ピット配列特定回路）
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（光制御回路）
４８ 同期信号生成回路
５１ 対称性判別回路（ピット配列特定回路）
６１ 同期ユニット
７１ ２値化回路
７２ 位相比較器
７３ ローパスフィルター（ＬＰＦ）
７４ 電圧制御発振器（ＶＣＯ）
Ｄ１〜Ｄ６ 部分受光面
Ｈ１〜Ｈ６ 六角形の辺
Ｌ レーザ光
Ｌａ 反射レーザ光
Ｐ１〜Ｐ６ 頂角
Ｒ１〜Ｒ６ 受光信号
Ｓ 同期信号
Ｓ１ 基準値
ａ〜ｉ 光量識別子
１ａ３〜１２８ｉ３ ピット配列
１ａｘ〜３２ｊｘ ピット配列

Claims (21)

1. 情報トラックに沿って、ピット配列に応じた情報を有する複数の情報ユニットを配した光メモリ素子において、
   情報ユニットのピット配列が、
   情報トラック上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り、
   上記の情報トラック上にさらに、互いに同一の形状を有する複数の同期ユニットを等間隔に設けており、
   上記同期ユニットが複数のパターンの集合からなり、上記同期ユニットのパターンが情報ユニットと同様の位相ピットであることを特徴とする光メモリ素子。
2. 上記周囲位相ピットが、中央位相ピットから等距離に位置していることを特徴とする請求項１に記載の光メモリ素子。
3. 上記周囲位相ピットが、中央位相ピットを中心とする六角形の頂角位置に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光メモリ素子。
4. 上記の六角形における中心を通る対角線の１つが、情報トラックと重なっていることを特徴とする、請求項３に記載の光メモリ素子。
5. 上記した情報ユニットのピット配列として、奇数個の周囲位相ピットを有するもののみ、あるいは、偶数個の周囲位相ピットを有するもののみを用いていることを特徴とする請求項３に記載の光メモリ素子。
6. 上記した情報ユニットのピット配列が、上記の六角形における中心を通る対角線の一つを軸として線対称となっていることを特徴とする請求項３に記載の光メモリ素子。
7. 上記した情報ユニットのピット配列が、情報トラックを軸として線対称となっていることを特徴とする請求項１に記載の光メモリ素子。
8. 上記の情報トラックがスパイラル状あるいは同心円状に形成された光ディスクであることを特徴とする、請求項１に記載の光メモリ素子。
9. 上記周囲位相ピットが、中央位相ピットを中心とする四角形の頂角位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光メモリ素子。
10. 上記の四角形における一方の対角線が、情報トラックと重なっていることを特徴とする、請求項９に記載の光メモリ素子。
11. 上記同期ユニットが、全ての周囲位相ピットと中央位相ピットとからなることを特徴とする請求項１に記載の光メモリ素子。
12. 上記同期ユニットが、情報トラックの延びる方向における情報ユニットの形成ピッチと同じピッチで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光メモリ素子。
13. 上記同期ユニットが、情報トラックの延びる方向における情報ユニットの形成ピッチの２倍のピッチで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光メモリ素子。
14. 請求項３に記載の光メモリ素子の情報ユニットに光を照射し、その反射光に基づいて情報を再生する光再生装置において、
    情報ユニットからの反射光を受光して、受光量に応じた受光信号を出力する再生用光検出器と、
    再生用光検出器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のピット配列を特定するピット配列特定回路とを備えていることを特徴とする光再生装置。
15. 上記の光メモリ素子における情報ユニットからの反射光を受光して、受光量に応じた受光信号を出力する、上記再生用光検出器とは別体の制御用光検出器と、
    制御用光検出器から出力される受光信号に基づいて、光メモリ素子に照射する光を制御する、光制御回路とを備えていることを特徴とする請求項１４に記載の光再生装置。
16. 上記の光検出器が、３本の分割線によって受光面を６分割して形成される６つの部分受光面を有する、６分割光検出器から構成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の光再生装置。
17. 上記した再生用光検出器の受光面を分割する３本の分割線が、互いに６０度づつずれて配されているとともに、これらの分割線の１つが、受光面における上記六角形の１つの対角線に応じた直線に対して直交していることを特徴とする請求項１６に記載の光再生装置。
18. 上記のピット配列特定回路が、
    全ての部分受光面から出力される受光信号に基づいて、情報ユニットによって反射された光の総量であるトータル反射光量を特定するトータル光量比較回路と、
    各部分受光面から出力される受光信号を用いて、各部分受光面に入射した光の大きさを比較し、情報ユニットのピット配列を特定する部分光量比較回路とを備えており、
    この部分光量比較回路が、トータル反射光量に基づいて、上記の比較の内容を決定するように設計されていることを特徴とする請求項１６に記載の光再生装置。
19. 請求項１、９〜１１のいずれかに記載の光メモリ素子に光を照射し、その反射光に基づいて情報を再生する光再生装置において、
    情報ユニット及び同期ユニットからの反射光を受光して、受光量に応じた受光信号を出力する光検出器と、
    上記情報ユニットからの受光信号に基づいて、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するピット配列特定回路と、
    上記同期ユニットからの受光信号に基づいて、ピット配列特定回路に出力するための同期信号を生成する同期信号生成回路とを備え、
    ピット配列特定回路が、この同期信号を利用して、再生にかかる情報ユニットのピット配列を特定するように設計されていることを特徴とする光再生装置。
20. 上記光メモリ素子の同期ユニットが、情報トラックの延びる方向における情報ユニットの形成ピッチと同じピッチで形成されており、
    上記同期信号生成回路が、同期ユニットからの受光信号と同じ周期の同期信号を生成するように設計されていることを特徴とする請求項１９に記載の光再生装置。
21. 上記光メモリ素子の同期ユニットが、情報トラックの延びる方向における情報ユニットの形成ピッチの２倍のピッチで形成されており、
    上記同期信号生成回路が、同期ユニットからの受光信号の半分の周期の同期信号を生成するように設計されていることを特徴とする請求項１９に記載の光再生装置。

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