JP2001273640A - Optical information recording/reproducing device - Google Patents

Optical information recording/reproducing device

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JP2001273640A
JP2001273640A JP2000092952A JP2000092952A JP2001273640A JP 2001273640 A JP2001273640 A JP 2001273640A JP 2000092952 A JP2000092952 A JP 2000092952A JP 2000092952 A JP2000092952 A JP 2000092952A JP 2001273640 A JP2001273640 A JP 2001273640A
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JP
Japan
Prior art keywords
optical information
optical
reflected light
photodetector
light
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000092952A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeji Kimura
茂治 木村
Takeshi Shimano
健 島野
Takeshi Maeda
武志 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce crosstalk from the other layer during the placing of a multiplayer optical disk. SOLUTION: A reflected light from the other layer is detected by photodetectors 131, and 121 or the like having proper sizes, installed in an image surface, and a signal from a reading layer is processed. Crosstalk is reduced, and the reading reliability of the multiplayer optical disk is enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】すべての請求項に記載された
発明の利用分野(対象)を、発明の名称を補足する形式
で記載する。本発明は光情報記録再生装置に関し、特に
光ディスクドライブの読み出し光学系に関する。
The field of application (object) of the invention described in all claims is described in a form supplementing the title of the invention. The present invention relates to an optical information recording / reproducing apparatus, and more particularly to a reading optical system of an optical disk drive.

【従来の技術】光ディスクドライブの光学系の一般的な
概略を、図2を用いて説明する。半導体レーザ1から出
射したレーザ光はコリメータレンズ23と三角プリズム
2により平行かつ円形状のビームになる。この後、偏光
ビームスプリッタ31によりレーザ光は反射され、λ/
4波長板21により円偏光に変換される。この円偏光は
41の対物レンズにより光ディスク50上に集光され
る。光ディスクの内部には案内溝があり、この溝に沿っ
て、反射率の異なる記録マークが書き込まれている。光
ディスクは回転しているので、レーザ光の照射位置にあ
る記録マークが移動し、反射光量が時間と共に変化す
る。記録マークの長さや間隔は記録すべき情報に従って
デコードされている。情報を持った反射光は対物レンズ
41に戻り、λ/4波長板21により円偏光から直線偏
光に変換される。この偏光方向は半導体レーザからの出
射光の偏光方向に対して直交しているので、偏光ビーム
スプリッタ―31を透過できる。この透過光はハーフプ
リズム32により二つの光束に分けられる。集光レンズ
42を通過する光は集光レンズで絞られるが、焦点位置
の手前にナイフエッジ22が置かれており、光束の半分
が遮られる。焦点位置には2分割検出器51が設置され
ており、光ディスクへの照射光の焦点がずれると、2分
割光検出器51の二つの光検出器に入る光量にアンバラ
ンスが生じる。このアンバランスを電子回路60により
差動信号として検出し、フォーカスエラー信号71とす
る。対物レンズ41からの出射光の焦点位置が常に記録
マークと合うように、このフォーカスエラー信号を用い
て、63のアクチュエータによる対物レンズ41の位置
を調整を行い、デフォーカスにならないようにしてい
る。一方、ハーフミラー32で反射された光は集光レン
ズ43で2分割光検出器52上に照射する。電子回路6
1は差動回路となっており、その出力はトラッキングエ
ラー信号72となる。また、電子回路62で合算された
信号はデータ信号73となる。上記に示した光ディスク
・ドライブは一例であり、フォーカスエラー信号の方式
はフーコー法、トラッキングエラー信号は回折光差動型
と呼ばれる方式により検出している。これらの他に、色
々な方式が提案されており、代表的なものとして、フォ
ーカスエラー信号の検出方式としては、非点収差方式、
像回転方式、等がある。トラッキングエラー信号の検出
方式に関しては、3スポット型、ウォブリング型、等が
ある。これらの方式には光学調整あるいは光の利用効率
等における長所短所があり、ドライブの種類によって使
い分けられている。これらの詳細については、「光ディ
スクストレージの基礎と応用」(角田義人 監修、社団
法人電子情報通信学会編)に詳しく記述されている。大
容量・高速データの転送が可能になりつつある現在、情
報記憶媒体としての光ディスクは、動画像情報等の大容
量データを記録するために高密度化が求められている。
この達成のためには、光情報媒体の記録マークの間隔と
トラックピッチは短くならざるを得ない。この光情報媒
体に読み書きをするためのレーザ光のスポットサイズ
も、レンズ開口の回折限界まで絞り込まれ、微小なもの
になっている。最近では開口数の大きい対物レンズが用
いられるようになり、スポットサイズは使用する半導体
レーザの波長程度の微小なものになりつつある。オート
フォーカス技術やトラッキング技術を駆使しながら、デ
ータを読み出すとき、対物レンズ41からの出射レーザ
光は目的とするトラックを中心に照射する。しかし、光
情報記録媒体の設計では高密度化を達成するために、ク
ロストークが起こらない程度にトラックピッチを短くし
ている。このとき、両隣接のトラックにも、強度は弱い
ながら、レーザ光が照射することになる。トラッキング
が何らかの理由で微小に外れた場合、あるいはスポット
形状に異常が生じた場合、隣接トラックの記録マークか
らの反射光が大きくなる。このため、中央のトラックに
存在する記録マークからの反射光が正確に読み取れなく
なることがある。このようなトラック間のクロストーク
を避けるために、例えば特開平6−243473に記載
のように、隣接する二つのトラックにも光ビームを絞り
込み、3ビームそれぞれの反射光を検出し、中央のトラ
ックの信号に対して、隣接の信号を加算減算することに
より、クロストークを除去することが提案されている。
2. Description of the Related Art A general outline of an optical system of an optical disk drive will be described with reference to FIG. The laser light emitted from the semiconductor laser 1 is converted into a parallel and circular beam by the collimator lens 23 and the triangular prism 2. After that, the laser beam is reflected by the polarization beam splitter 31, and λ /
The light is converted into circularly polarized light by the four-wavelength plate 21. This circularly polarized light is focused on the optical disk 50 by the 41 objective lens. A guide groove is provided inside the optical disk, and recording marks having different reflectances are written along the groove. Since the optical disc is rotating, the recording mark located at the irradiation position of the laser beam moves, and the amount of reflected light changes with time. The length and interval of the recording mark are decoded according to the information to be recorded. The reflected light having information returns to the objective lens 41 and is converted from circularly polarized light into linearly polarized light by the λ / 4 wavelength plate 21. Since this polarization direction is orthogonal to the polarization direction of the light emitted from the semiconductor laser, it can be transmitted through the polarization beam splitter 31. This transmitted light is split into two light beams by the half prism 32. The light passing through the condenser lens 42 is converged by the condenser lens, but the knife edge 22 is placed in front of the focal position, so that half of the light beam is blocked. A two-segment detector 51 is installed at the focal position, and if the focus of the irradiation light on the optical disc shifts, an imbalance occurs in the amount of light entering the two photodetectors of the two-segment photodetector 51. This imbalance is detected as a differential signal by the electronic circuit 60 and is set as a focus error signal 71. The focus error signal is used to adjust the position of the objective lens 41 by using the 63 actuators so that defocus does not occur so that the focal position of the light emitted from the objective lens 41 always matches the recording mark. On the other hand, the light reflected by the half mirror 32 is irradiated on the two-divided photodetector 52 by the condenser lens 43. Electronic circuit 6
Reference numeral 1 denotes a differential circuit whose output is a tracking error signal 72. The signal added by the electronic circuit 62 becomes a data signal 73. The optical disk drive described above is an example, and the focus error signal is detected by a Foucault method and the tracking error signal is detected by a method called a diffracted light differential type. In addition to these, various methods have been proposed. As typical examples, a focus error signal detection method includes an astigmatism method,
Image rotation method, and the like. As the tracking error signal detection method, there are a three spot type, a wobbling type, and the like. These methods have advantages and disadvantages such as optical adjustment and light use efficiency, and are properly used depending on the type of drive. These details are described in detail in "Basics and Applications of Optical Disk Storage" (edited by Yoshito Tsunoda, edited by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers). At present, it is becoming possible to transfer large-capacity, high-speed data, so that an optical disk as an information storage medium is required to have a higher density in order to record large-capacity data such as moving image information.
To achieve this, the interval between recording marks and the track pitch of the optical information medium must be reduced. The spot size of the laser beam for reading and writing on the optical information medium is also reduced to the diffraction limit of the lens aperture and is very small. In recent years, an objective lens having a large numerical aperture has been used, and the spot size has been reduced to as small as the wavelength of a semiconductor laser to be used. When reading data while making full use of the autofocus technique and the tracking technique, the laser light emitted from the objective lens 41 is applied mainly to the target track. However, in the design of the optical information recording medium, the track pitch is shortened to the extent that crosstalk does not occur in order to achieve high density. At this time, both adjacent tracks are irradiated with the laser beam although the intensity is low. When the tracking slightly deviates for some reason or when the spot shape becomes abnormal, the reflected light from the recording mark of the adjacent track increases. For this reason, the reflected light from the recording mark existing in the center track may not be accurately read. In order to avoid such crosstalk between tracks, as described in, for example, JP-A-6-243473, a light beam is narrowed down to two adjacent tracks, reflected light of each of the three beams is detected, and a central track is detected. It has been proposed to remove a crosstalk by adding and subtracting an adjacent signal with respect to the above signal.

【発明が解決しようとする課題】前述したように、光情
報記憶媒体の密度を向上させることが望まれているが、
使用可能な半導体レーザの波長が限定され、かつ対物レ
ンズの最大開口数も空気中では1程度以上にはできない
という事実がある。このため、レーザ光のスポットサイ
ズの微小化には限界がある。したがって、記録マークの
サイズはある程度以上は小さくすることは不可能とな
り、面内における記録密度の向上は望めなくなる。そこ
で、光情報記録膜を多層化して、面積当たりの情報密度
を向上させようとすることが考えられている。図3にお
ける501は2層の光情報媒体の断面図を示し、第1光
情報媒体層を511、第2光情報媒体層を512とす
る。半導体レーザからの照射光80は対物レンズ41に
より集光され、第1光学情報媒体層511上に焦点が合
っているものとする。情報を含む反射光は対物レンズ4
1、集光レンズ43を通過し、81の状態で2分割検出
器52に入射する。この信号は、図2と同様に、電子回
路62により合算されてデータ信号となる。他方、光デ
ィスク501は多層になっているので、第2光情報媒体
層512にも同時に透過したレーザ光82がデフォーカ
スの状態で照射している。第2光情報媒体層512上の
記録マークからの反射光83は対物レンズ41および集
光レンズ43を通過の後、広がった状態の反射光84が
光検出器52を照射する。反射光84は本来目的とする
第1光情報媒体層からの反射光81に対するクロストー
クとなり、読み取りが正確に行われない可能性がある。
本発明が解決しようとする課題は、多層光記録媒体を読
み出すとき、他の層を原因とする反射光による雑音、所
謂クロストークを低減して、データが読み取れなくなる
確率を低減することである。
As described above, it is desired to increase the density of an optical information storage medium.
There is a fact that the wavelength of a semiconductor laser that can be used is limited, and the maximum numerical aperture of an objective lens cannot be increased to about 1 or more in air. Therefore, there is a limit to miniaturization of the spot size of the laser beam. Therefore, it is impossible to reduce the size of the recording mark to a certain degree or more, and it is not possible to expect improvement of the recording density in the plane. Therefore, it has been considered to increase the information density per area by multiplying the optical information recording film. Reference numeral 501 in FIG. 3 is a cross-sectional view of a two-layer optical information medium, where the first optical information medium layer is denoted by 511 and the second optical information medium layer is denoted by 512. It is assumed that the irradiation light 80 from the semiconductor laser is converged by the objective lens 41 and is focused on the first optical information medium layer 511. The reflected light containing information is transmitted through the objective lens 4
1. The light passes through the condenser lens 43 and enters the two-divided detector 52 in the state of 81. This signal is added up by the electronic circuit 62 to become a data signal as in FIG. On the other hand, since the optical disk 501 has a multilayer structure, the laser light 82 that has also transmitted through the second optical information medium layer 512 is irradiated in a defocused state. After the reflected light 83 from the recording mark on the second optical information medium layer 512 passes through the objective lens 41 and the condenser lens 43, the reflected light 84 in a spread state irradiates the photodetector 52. The reflected light 84 causes crosstalk to the originally intended reflected light 81 from the first optical information medium layer, and there is a possibility that reading is not performed accurately.
An object of the present invention is to reduce noise due to reflected light caused by other layers, so-called crosstalk, when reading a multilayer optical recording medium, and to reduce the probability that data cannot be read.

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、隣接層からの雑音となる信号光を光検出器前の集光
レンズの焦点位置から外れたところで検出し、データを
読み出すべき対物レンズの焦点位置にある情報媒体層の
信号から減じる方法をとる。図4を用いて原理を説明す
る。レーザ光は対物レンズ41で第1光学情報媒体層5
11上に焦点が合っているものとする。第2光情報媒体
層512は、図のように焦点からずれており、凡そ2ω
aのスポットサイズの範囲が照射されているものとす
る。この像はハーフミラー33を透過した後、集光レン
ズ43で光検出器53上に結像し、スポットサイズは2
ωbとする。光検出器53の検出領域は、略2ωbとす
る。結像位置は、第1光学情報媒体からの反射光の結像
位置とは異なり、その位置は層間隔とレンズの焦点距離
から計算可能である。このような条件の下では、光検出
器53には主に第2光学媒体層512から反射光が入射
する。一方、ハーフミラー32で反射された光は集光レ
ンズ43で絞り込まれ、焦点位置に光検出器54が設置
されている。この光検出器54には、絞り込まれた第1
光学情報媒体層511からの反射光が主に入射するが、
絞り込まれたスポットサイズより十分検出器の検出範囲
は広いので第2光学媒体層512からの反射光も混入す
ることになる。ここで、光検出器53の信号732に適
当な倍率を乗算したものを光検出器54の信号731か
ら減じたものを、電子回路63で計算し、その出力を7
33とすると、この信号は隣接した第2光学情報媒体層
からのクロストークが少なくなっており、データの読み
取りの信頼度を向上することが可能となる。本特許にお
ける解決手段は、第3の光学媒体層が存在するときも適
用できる。例えば、第3光学情報媒体層が第1光学媒体
層より対物レンズ41に近い位置に存在する場合、第3
光学情報媒体層の記録マークからの反射光は集光レンズ
43の焦点位置より遠方に焦点を結ぶことになり、この
像の結像位置でこの像範囲を検出するようにする。信号
732の場合と同様に、この信号を信号731から減じ
ることにより、第3光学情報媒体層からのクロストーク
をデータ情報から減じることが可能となる。
In order to achieve the above object, an object from which signal light, which is noise from an adjacent layer, is detected at a position deviating from a focal position of a condenser lens in front of a photodetector and data is to be read out. A method of subtracting from the signal of the information medium layer at the focal position of the lens is adopted. The principle will be described with reference to FIG. The laser light is applied to the first optical information medium layer 5 by the objective lens 41.
It is assumed that focus is on 11. The second optical information medium layer 512 is out of focus as shown in FIG.
It is assumed that a range of the spot size a is irradiated. After transmitting this image through the half mirror 33, the image is formed on the photodetector 53 by the condenser lens 43, and the spot size becomes 2
ωb. The detection area of the photodetector 53 is approximately 2ωb. The image forming position is different from the image forming position of the reflected light from the first optical information medium, and the position can be calculated from the layer interval and the focal length of the lens. Under such conditions, reflected light mainly enters the photodetector 53 from the second optical medium layer 512. On the other hand, the light reflected by the half mirror 32 is narrowed down by the condenser lens 43, and a photodetector 54 is provided at the focal position. This photodetector 54 has a first
Although the reflected light from the optical information medium layer 511 mainly enters,
Since the detection range of the detector is sufficiently wider than the narrowed spot size, reflected light from the second optical medium layer 512 is also mixed. Here, a signal obtained by multiplying the signal 732 of the photodetector 53 by an appropriate magnification and subtracting the result from the signal 731 of the photodetector 54 is calculated by the electronic circuit 63, and the output is calculated as
Assuming that the signal is 33, the signal has less crosstalk from the adjacent second optical information medium layer, and the reliability of data reading can be improved. The solution in this patent is also applicable when a third optical media layer is present. For example, if the third optical information medium layer is located closer to the objective lens 41 than the first optical medium layer,
The reflected light from the recording mark of the optical information medium layer focuses farther than the focal position of the condenser lens 43, and this image range is detected at the image forming position of this image. As in the case of the signal 732, by subtracting this signal from the signal 731, it becomes possible to reduce the crosstalk from the third optical information medium layer from the data information.

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図1によ
り説明する。半導体レーザ1から出射したレーザ光はコ
リメータレンズ23で平行光にされた後、三角プリズム
2で円形ビームに変換される。このレーザ光は、偏光プ
リズム31で反射され、λ/4波長板21により円偏光
にされた後、対物レンズ41で微小なスポットに絞り込
まれる。スポットの焦点位置には多層の光ディスク50
1が回転しており、光情報媒体層511,512、51
3等から記録マークの長さおよび間隔に応じた強度変化
を有する反射光が発生する。記録マークはランド・グル
ーブ構造の両者に書き込まれているものとする。反射光
は対物レンズ41を戻り、λ/4波長板21により直線
偏光に変換され、偏光プリズム31を透過する。本実施
例では、ホログラム光学素子90を使用する。反射光
は、図5に示すように、ホログラム光学素子に88の状
態で入射している。ホログラム光学素子は上下91,9
2に2分割されており、形状は集光パワーを有する円形
格子になっている。上下のホログラムによるそれぞれの
+1次、0次、−1次光の回折光は図1の集光レンズ4
4により集光される。図1には6本の集光光束が存在す
るが、図中ではホログラム回折光学素子91による3本
のみを図示している。0次回折光は851であり、基板
100上に形成された2分割光検出器111、112上
を照射する。−1次回折光861の焦点位置は基板10
0の上方にあり、光検出器121を照射する。また、1
次回折光は871であり、焦点位置は基板100の表面
を越えたところにあり、焦点の手前で光検出器131を
照射している。光検出器100の平面パターンを図6に
示す。ホログラム光学素子91による―1次回折光は8
61の点線で示した部分を照射し、ホログラム光学素子
92による―1次回折光は862の点線で示した部分を
照射する。それぞれの照射領域の中に光の検出領域11
1,112がある。領域の大きさは、光ドライブ装置が
読み出そうとしている光学情報媒体層より、対物レンズ
41に近い情報媒体層のレーザ光照射領域の像に相当す
るものとする。図6の131,132は、それぞれホロ
グラム光学素子91、92による+1次回折光を検出す
るものである。回折光の焦点位置は検出器表面より遠方
にある。光検出器871,872の検出領域大きさは、
光ドライブ装置が読み出そうとしている光学情報媒体層
より、対物レンズ41に対して遠方にある情報媒体層の
レーザ光照射領域の像に相当する。ホログラム光学素子
91,92からの0次回折光は851,852のように
光検出器100の表面に焦点が合っている。851の回
折光は分割検出器111、112の中心を照射してい
る。情報記録媒体にはランド・グルーブの溝が切られて
おり、溝構造から回折光が発生しており、光検出器11
1,112の差動信号はトラッキング・エラー信号とな
る。ホログラム光学素子92からの0次回折光は集光レ
ンズ44により852に示すように合焦点状態にある。
852の反射光は、ホログラム光学素子92のみによる
ものであり、ホログラム光学素子91の部分は遮蔽され
ている状態のものであると考えることが可能である。こ
の反射光852は上下に2分割された光検出器113,
114に入射しており、両検出器の信号の差分が取ら
れ、フォーカス・エラー信号となる。すなわち、媒体層
に焦点が合っているときは、113と114の光検出器
に同じ光量が入射しており、フォーカス・エラー信号は
ゼロを示すが、焦点からずれるとエラー信号を発生し、
対物レンズの焦点位置調節装置にサーボをかけて、フォ
ーカス・エラー信号がゼロになるよう対物レンズ41を
移動させる。このようにして、いつも対物レンズ41の
出射光の焦点位置と光情報媒体層とは一致させることが
出来る。データ信号は、波形等化器、整形器、弁別器、
復号器等を通過し、再生信号となる。本発明の第2の実
施例を図7により説明する。本実施例は図2に示した一
般的な従来の光ディスクドライブ装置に本発明を附加し
たものである。附加した部分は、反射光を分割するため
のハーフプリズム34,35と、集光レンズ44,4
5、光検出器55,56、およびその基板101であ
る。集光レンズ44と45とは焦点距離が異なり、集光
レンズ44の方が短くなっている。光検出器55は読み
出そうとしている媒体層に対して対物レンズ側の隣接媒
体層からの反射光を検出するためのもであり、その結像
位置に設置され、検出領域は入射レーザ光で照明された
範囲に相当する。光検出器56は、読み出そうとしてい
る媒体層に対して対物レンズから遠ざかる面にある隣接
媒体層からの反射光を検出するためのもであり、その結
像位置に設置され、検出領域は入射レーザ光で照明され
た範囲に相当する。両検出器は同一基板上101上に形
成されている。上記2実施例では、本発明とは直接関係
しないので、光情報媒体層への書き込みについては言及
していないが、実際の光情報記録再生装置の構成におい
ては、この機能も附加される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The laser light emitted from the semiconductor laser 1 is converted into parallel light by the collimator lens 23, and then converted into a circular beam by the triangular prism 2. This laser light is reflected by the polarizing prism 31, converted into circularly polarized light by the λ / 4 wavelength plate 21, and then narrowed down to a minute spot by the objective lens 41. The multi-layer optical disc 50 is located at the focal position of the spot.
1 is rotating, and the optical information medium layers 511, 512, 51
From 3 and the like, reflected light having an intensity change corresponding to the length and interval of the recording mark is generated. It is assumed that the recording mark has been written in both the land and groove structures. The reflected light returns to the objective lens 41, is converted into linearly polarized light by the λ / 4 wavelength plate 21, and transmits through the polarizing prism 31. In this embodiment, a hologram optical element 90 is used. The reflected light is incident on the hologram optical element in a state of 88 as shown in FIG. Hologram optical elements are upper and lower 91,9
It is divided into two, and the shape is a circular grating having a condensing power. The diffracted lights of the +1 order, 0 order, and −1 order light by the upper and lower holograms are collected by the condenser lens 4 shown in FIG.
4 collects light. Although FIG. 1 shows six condensed light beams, only three light beams by the hologram diffractive optical element 91 are shown in the figure. The zero-order diffracted light is 851 and irradiates the two-divided photodetectors 111 and 112 formed on the substrate 100. The focal position of the -1st-order diffracted light 861 is
0 and illuminates the photodetector 121. Also, 1
The next-order diffracted light is 871, the focal position is located beyond the surface of the substrate 100, and irradiates the photodetector 131 just before the focal point. FIG. 6 shows a plane pattern of the photodetector 100. The first-order diffracted light by the hologram optical element 91 is 8
The portion indicated by the dotted line 61 is irradiated, and the -1st-order diffracted light by the hologram optical element 92 irradiates the portion indicated by the dotted line 862. A light detection area 11 in each irradiation area
1,112. It is assumed that the size of the area corresponds to the image of the laser light irradiation area of the information medium layer closer to the objective lens 41 than the optical information medium layer to be read by the optical drive device. Reference numerals 131 and 132 in FIG. 6 detect + 1st-order diffracted light from the hologram optical elements 91 and 92, respectively. The focal position of the diffracted light is farther than the detector surface. The detection area size of the photodetectors 871 and 872 is
This corresponds to an image of the laser light irradiation area of the information medium layer located farther from the objective lens 41 than the optical information medium layer to be read by the optical drive device. The zero-order diffracted light from the hologram optical elements 91 and 92 is focused on the surface of the photodetector 100 as indicated by 851 and 852. The diffraction light 851 irradiates the center of the split detectors 111 and 112. The information recording medium has land and groove grooves, and diffracted light is generated from the groove structure.
The 1,112 differential signals become tracking error signals. The zero-order diffracted light from the hologram optical element 92 is in a focused state as shown by 852 by the condenser lens 44.
The reflected light at 852 is only due to the hologram optical element 92, and it can be considered that the portion of the hologram optical element 91 is in a shielded state. This reflected light 852 is divided into upper and lower photodetectors 113,
At 114, the difference between the signals of the two detectors is taken and becomes the focus error signal. That is, when the medium layer is in focus, the same amount of light is incident on the photodetectors 113 and 114, and the focus error signal indicates zero, but when the focus is out of focus, an error signal is generated.
The servo is applied to the focal position adjusting device of the objective lens, and the objective lens 41 is moved so that the focus error signal becomes zero. In this way, the focal position of the light emitted from the objective lens 41 can always be matched with the optical information medium layer. The data signal is a waveform equalizer, shaper, discriminator,
The signal passes through a decoder or the like and becomes a reproduced signal. A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the present invention is added to the general conventional optical disk drive shown in FIG. The added portions are half prisms 34 and 35 for splitting the reflected light, and condenser lenses 44 and 4.
5, photodetectors 55 and 56 and their substrates 101. The condenser lenses 44 and 45 have different focal lengths, and the condenser lens 44 is shorter. The photodetector 55 is for detecting the reflected light from the adjacent medium layer on the objective lens side with respect to the medium layer to be read, and is installed at the image forming position. It corresponds to the illuminated area. The photodetector 56 is for detecting the reflected light from the adjacent medium layer on the surface away from the objective lens with respect to the medium layer to be read, is installed at the image forming position, and the detection area is This corresponds to the range illuminated by the incident laser light. Both detectors are formed on the same substrate 101. In the above two embodiments, writing to the optical information medium layer is not mentioned because it is not directly related to the present invention, but this function is added to the configuration of the actual optical information recording / reproducing apparatus.

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明の
効果は、多層の光ディスクのデータを読み出すとき、他
の光情報媒体層からのクロストークを減ずることが出
来、読み出すときの信頼性を向上させるという効果があ
る。また、逆にいえば、この効果により、光情報媒体層
の層間隔を狭くすることも可能になる。光学情報媒体の
層間隔を大きくすればする程、クロストークは少なくな
るが、限られたディスクの厚さのなかで、多層を実現す
る必要がある。このとき、本発明は、クロストークを少
なくすることが出来るので、より多くの層からなる光デ
ィスクを読み出すことが可能な光ディスク・ドライブを
実現できる。請求項2の発明の効果は、請求項1の発明
の効果以外に、装置の小型化と光学系の調整の容易さで
ある。光検出器は半導体基板上に正確なパターン精度で
作製することができ、増幅器も同一基板上に集積回路と
して作製することができる。したがって、信号処理回路
等が占める空間を節約することができ、装置の小型化が
可能となる。また、ホログラム光学素子を使用すること
により、光学系が簡素になり、光学系の調整が容易にな
る。
As described above, the effect of the first aspect of the present invention is that when data is read from a multi-layer optical disc, crosstalk from other optical information medium layers can be reduced, and the read reliability is improved. There is an effect of improving. Conversely, this effect makes it possible to reduce the distance between the optical information medium layers. As the layer spacing of the optical information medium is increased, the crosstalk is reduced, but it is necessary to realize multiple layers within the limited disk thickness. At this time, according to the present invention, since the crosstalk can be reduced, an optical disk drive capable of reading an optical disk having more layers can be realized. The effects of the invention of claim 2 are, in addition to the effects of the invention of claim 1, the downsizing of the apparatus and the ease of adjusting the optical system. A photodetector can be manufactured on a semiconductor substrate with accurate pattern accuracy, and an amplifier can be manufactured as an integrated circuit on the same substrate. Therefore, the space occupied by the signal processing circuit and the like can be saved, and the size of the device can be reduced. In addition, the use of the hologram optical element simplifies the optical system and facilitates adjustment of the optical system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】従来の3次元光情報記録再生装置の概略図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional three-dimensional optical information recording / reproducing apparatus.

【図3】従来の3次元光情報記録再生装置の問題点を説
明するための概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a problem of a conventional three-dimensional optical information recording / reproducing apparatus.

【図4】本発明の解決手段を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a solution of the present invention.

【図5】実施例において使用するホログラム光学素子の
パターンの模式図である。
FIG. 5 is a schematic view of a pattern of a hologram optical element used in an example.

【図6】実施例における光検出器の配置を示す概略図で
ある。
FIG. 6 is a schematic diagram showing an arrangement of photodetectors in the embodiment.

【図7】本発明の第2の実施例の概略図である。FIG. 7 is a schematic view of a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1.半導体レーザ 2.三角プリズム 21.λ/4波長板 22.ナイフエッジ 23.コリメータレンズ 31.偏光ビームスプリッタ 32.、34.、35.ハーフプリズム 41.対物レンズ 42.、43.、44.、45.集光レンズ 50.、501.光ディスク 52.53.、54.、55.、56.光検出器 501 511.第1光情報媒体層 512.第2光情報媒体層 513.第3光情報媒体層 60.61.、62.電子回路 80.照射光 81.第1光情報媒体層からの反射光 82.第2光情報媒体層への照射光 83.、84.第2光情報媒体層からの反射光 871.、872.1次回折光 851.、852.0次回折光 861.、862.−1次回折光 90.、91.、92.ホログラム光学素子 100.、101.光検出器を形成するための基板 111.、112.113.、114.2分割検出器 121.、122.、131.、132.光検出器。 1. Semiconductor laser 2. Triangular prism 21. λ / 4 wavelength plate 22. Knife edge 23. Collimator lens 31. Polarization beam splitter 32. , 34. , 35. Half prism 41. Objective lens 42. , 43. , 44. , 45. Condensing lens 50. , 501. Optical disk 52.53. , 54. , 55. , 56. Photodetector 501 511. First optical information medium layer 512. Second optical information medium layer 513. Third optical information medium layer 60.61. , 62. Electronic circuit 80. Irradiation light 81. 82. Light reflected from first optical information medium layer Irradiation light to second optical information medium layer 83. , 84. 871. Reflected light from the second optical information medium layer , 872.1 order diffracted light 851. , 852.0 order diffracted light 861. , 862. -1st-order diffracted light 90. , 91. , 92. Hologram optical element 100. , 101. Substrate for forming photodetector 111. , 112.113. , 114.2 split detector 121. , 122. , 131. , 132. Light detector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 武志 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 5D090 AA01 BB12 CC04 DD03 DD05 EE17 EE18 FF45 LL03 LL05 5D119 AA13 BA01 BB13 CA15 DA05 EA02 EA03 JA14 KA02 KA04 LB02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takeshi Maeda 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo F-term in Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. 5D090 AA01 BB12 CC04 DD03 DD05 EE17 EE18 FF45 LL03 LL05 5D119 AA13 BA01 BB13 CA15 DA05 EA02 EA03 JA14 KA02 KA04 LB02

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レーザ光を光情報記憶媒体に絞り込む光学
手段と、該光情報媒体からの反射光を検出する光学手段
を有する光ディスク読取装置において、前記光情報媒体
が多層であり、反射光の一部を少なくとも三つ以上に分
割する光学素子と、分割された該反射光を集光する集光
レンズと、第1の反射光の略全光量を検出する第1の光
検出器と、光軸方向における検出位置が最隣接した光情
報記録膜の像の結像位置と略一致し、反射光検出領域は
隣接した該光情報媒体の照射領域の結像の全体或いは一
部と一致する第2の光検出器と、第2の光検出器の変位
方向とは焦点位置を中心として光軸方向に反対方向で、
第2の検出器が検出する最隣接した光情報記録膜とは逆
の位置で最隣接する光情報記録膜の光学像位置に設置
し、反射光検出領域は最隣接光情報媒体の照射領域の結
像の全体或いは一部と一致する第3の検出器と、第1お
よび2の信号を用いて合焦点位置に設置された第1の光
検出器からの信号を処理する信号処理回路から構成され
ることを特徴とする光情報記録再生装置。
1. An optical disc reading apparatus comprising: an optical unit for focusing a laser beam on an optical information storage medium; and an optical unit for detecting reflected light from the optical information medium, wherein the optical information medium has a multilayer structure, and An optical element that partially divides the reflected light into at least three parts, a condenser lens that collects the divided reflected light, a first photodetector that detects substantially the total amount of the first reflected light, The detection position in the axial direction substantially coincides with the image formation position of the image of the optical information recording film closest to the optical information recording film, and the reflected light detection region coincides with the whole or a part of the image formation of the irradiation region of the adjacent optical information medium. The second photodetector and the displacement direction of the second photodetector are opposite to the optical axis direction about the focal position,
It is installed at the optical image position of the closest optical information recording film at a position opposite to the closest optical information recording film detected by the second detector, and the reflected light detection area is the same as the irradiation area of the closest optical information medium. Consisting of a third detector that matches the whole or a part of the image formation, and a signal processing circuit that processes a signal from the first photodetector installed at the focal point using the first and second signals An optical information recording / reproducing apparatus characterized by being performed.
【請求項2】請求項1において第1、2,3の光検出器
群は同一基板平面状にあり、レンズ作用を有するホログ
ラム光学素子により反射光を分割することを特徴とする
光情報記録再生装置。
2. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the first, second, and third photodetector groups are on the same substrate plane, and the reflected light is divided by a hologram optical element having a lens function. apparatus.
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