JP2004039207A - 信号変調補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複屈折を利用して、信号変調を補正する。
【解決手段】第一の偏光方向に直線偏光された光ビーム２を用いて、光学記録媒体１０からの読み取り及び／又は該媒体への書き込みをする。第一の偏光方向及び第一の偏光方向に対して垂直な第二の偏光方向に従って、光ビーム２を部分ビーム２１、２２、２３に分割するビームスプリット素子と、部分反射素子３とを有し、該反射素子が、第一の偏光方向の部分ビーム２１と第二の偏光方向の部分ビーム２２、２３との両方を検出ユニット９に向け、該ユニットは、二つの偏光方向の部分ビーム２１、２２、２３用に別々の検出素子９１、９２、９３を有する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報がピットの形態で存在する光学記録媒体からの読み取り及び／又は該媒体への書き込みを行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような装置は、例えば、反射の性質を偏向する構造、いわゆるピットの形態で情報が存在するコンパクトディスク（つまり、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、・・・）、又はデジタルビデオディスク（特に、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、・・・）からの読み取り及び／又は該ディスクへの書き込みに使用される。この目的のために、通常、偏光ビームスプリッタキューブを透過し、コリメータレンズを使ってコリメートされる直線偏光光をレーザダイオードが発射する。偏光ビームスプリッタキューブを透過後、光ビームは四分の一波長板を透過して、円偏光され、収束レンズにより記録媒体へ集束される。光ビームの一部は、記録媒体から反射され、反射光ビームの強度は、光ビームがピットへ集束されたかどうかによって決まる。反射光ビームは、収束レンズによりコリメートされ、四分の一波長板をもう一度透過するので、再び直線偏光にされる。四分の一波長板を二度透過した後、反射光ビームの偏光方向は、入射光ビームの偏光方向に対して垂直なので、反射光ビームは偏光ビームスプリッタキューブから反射される。従って、光ビームは、偏光ビームスプリッタキューブを介して、コリメータレンズにより検出ユニットへ集束され、該検出ユニットは、反射光ビームの強度の変化を決定し、記録媒体上のピットのシーケンスを再生するデータ信号を生成する。さらに、トラックエラー信号及び集束エラー信号が、反射光ビームを使って、生成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術による装置は、記録媒体、それ自体が、光ビームの偏光に影響を与えると、所望しない変調が前記信号に起こり得るという短所がある。しかし、この影響は、記録媒体の異なる領域に対して、大きさが異なる。偏光に対するこのような影響は、例えば、複屈折によって起こる。複屈折は、記録媒体の部材における分子の位置、ひずみ又は含有物によって引き起こされる。しかし情報伝達金属層での光ビームの反射によっても引き起こされる。反射光ビームは、複屈折により楕円偏光される。入射光ビームの偏光に対して垂直な偏光を有する反射光ビームの成分は、偏光ビームスプリッタキューブから反射されるだけなので、記録媒体により生じる偏光への影響で、検出ユニットに入射する光ビームの強度が変調するということになる。これは、保存データを読み出すときに変調が所定の許容範囲を超えると、問題となり得る。
【０００４】
従って、本発明は、上記の問題を回避し、保存データの正確な再生を確実にする、光学記録媒体からの読み取り及び／又は該媒体への書き込みをする装置を提案することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、情報がピットの形態で該記録媒体に保存され、第一の偏光方向に直線偏光された光ビームを用いて、光学記録媒体からの読み取り及び／又は該媒体への書き込みを行う装置が、第一の偏光方向及び第一の偏光方向に対して垂直な第二の偏光方向に従って、光ビームを部分ビームに分割するビームスプリット素子と、部分反射素子とを有し、該反射素子は、第一の偏光方向の部分ビームと第二の偏光方向の部分ビームとの両方を検出ユニットに向け、該ユニットは、二つの偏光方向の部分ビーム用に別々の検出素子を有する事によって、本発明の目的が達成される。
【０００６】
複屈折は、記録媒体から反射された光ビームが楕円偏光であり、互いに垂直な両方の偏光方向に異なる強度の可変成分を有することをさして言う。
【０００７】
本発明による装置は、両方の偏光方向の成分が検出されるように、両方の偏光方向の成分を対応する検出素子へ向ける。反射光ビームの楕円偏光により、検出素子に強度の揺らぎが起こる。本発明による解決法は、強度の揺らぎが記録媒体によって生じるのか、または他に記録媒体上に存在するピットによって生じるのかを確かめられる。強度が、一方の偏光方向に対する検出素子で減少し、もう一方の偏光方向に対する検出素子で増加する場合、記録媒体により揺らぎが生じる。それに反して、強度が、両方の検出素子で減少または増加する場合、存在するピットにより揺らぎが生じる。両方の偏光方向に対して別々の検出素子を使用する、更なる長所は、このような装置が、磁区の形態で保存された情報を記録媒体から読み取ることができることである。
【０００８】
本発明によれば、装置は偏光影響素子を備え、該素子は、光ビームの偏光を変化させ、記録媒体に当たる前と記録媒体から反射後に、光ビームが該素子を透過する。偏光の変化は、例として、偏光方向の回転または直線偏光の楕円偏光もしくは完全な円偏光への変換である。偏光影響素子が、直線偏光を円偏光に変換すると、反射光ビームは、偏光影響素子をもう一度透過後、最初の光ビームの偏光に対して９０°回転した直線偏光を再び有する。この場合、記録媒体から反射された光ビームの大部分は、レーザダイオードから最初に発射された偏光方向に対して垂直な偏光方向に存在する。部分反射素子は、この偏光方向に最適化され得る。第二の偏光方向の光ビームの残りの成分は、たいてい記録媒体の複屈折から発生する。
【０００９】
本発明によれば、偏光影響素子は、四分の一波長板である。四分の一波長板は安価に入手できる、標準光学素子であるので、このことは好ましい。
【００１０】
偏光回転素子及びビームスプリット素子は、好ましくは、ユニットを形成する。結果として、光路内で互いに関連する素子の複雑な調整が不要で、そのために、本発明による装置の生産コストが低減する。
【００１１】
本発明によれば、光ビームを偏光方向に従って分割する素子は、複屈折素子である。このことによって、光路内で素子の単純配置が可能となる。レーザダイオードから発射された光ビームは、第一の偏光方向に限って偏光されるので、記録媒体へ向かう途中で複屈折素子を透過する時も、光ビームは影響を受けない。記録媒体から反射され、両方の偏光方向が存在する光ビームだけが、偏光方向に従って、複屈折素子により部分ビームに分割される。
【００１２】
本発明の更なる実施形態によれば、複屈折素子が、二つの反対の位置に配置されたロションプリズムを備える。このような配置では、記録媒体から反射された光ビームが偏光方向に従って二つの部分ビームに分割されることのみならず、同時に、偏光のひとつの方向の成分もまた更に二つの部分ビームに分割される。後者は、別々の検出素子へ向かい、検出信号から得られる集束エラー信号に存在し得るトラックエラーのクロストークの最小化を可能にする。特に、偏光の方向の部分ビームから集束エラー信号を得るために収差方法を使用するときは、関連する検出素子に複合回折パターンが部分的に生じ、これは、検出素子への光ビームの入射が光軸に対してわずかにずれた場合にも、検出素子の出力信号から抽出される信号に望ましくない干渉効果を及ぼす。二つの反対の位置に配置されたロションプリズムを使用することにより、トラックエラーにより生じる、検出素子の上での両方の偏光方向の部分ビームの重なりを防ぐことができる。
【００１３】
部分反射素子は、好ましくは、第一の偏光方向及び第二の偏光方向に対して異なる反射率を有する。このようにして、装置は異なる要求に適合される。レーザダイオードから発射された光ビームが、第一の偏光方向に偏光された場合、部分反射素子は、例として、第一の偏光方向に１０％の反射率を有し、一方で、第二の偏光方向に１００％の反射率を有する。このようにして、レーザダイオードから発射された光ビームが部分反射素子を透過する際、少しの損失しか起こらない。反射光ビームの偏光方向が、四分の一波長板により、入射光ビームの偏光方向に対して９０°回転されるので、ほぼ完全な反射光ビームは、関連する検出素子へ届き、最大強度が検出素子で得られる。同時に、記録媒体の複屈折から生じる第一の偏光方向の成分の十分に大きな部分が、対応する検出素子に届く。第一の偏光方向の反射率が、例えば５０％まで増加する場合、第二の偏光方向の成分の強度は、関連する検出素子で減少するが、同時に、記録媒体の複屈折から生じる第一の偏光方向の成分のより大きな部分が、対応する検出素子へ届く。
【００１４】
好ましくは、光学記録媒体からの読み取り及び／又は該媒体への書き込みを行う装置は、本発明による装置を使用する。このような装置には、第一に、情報がピットの形態で保存された記録媒体からも、情報が磁区の形態で保存された記録媒体からも読み取ることができるという利点がある。更に、このような装置は、前記記録媒体から読み取りをする際、誤り率が低いという特徴を有する。
【００１５】
好ましい特徴の組み合わせは同様に、本発明の有効な範囲内にあるということは言うまでもない。
【００１６】
さらによく理解するため、本発明を図１及び図２を用いて以下に説明する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による、光学記録媒体からの読み取り及び／又は該媒体への書き込みを行う装置を概略的に示す。レーザダイオード１は、直線偏光光２を発射し、コリメータレンズ５によりコリメートされる前に、直線偏光光は部分反射素子３と、ビームスプリット素子４０及び四分の一波長板４１を有するユニット４とを透過する。ビームスプリット素子４０のロションプリズム４２、４３が光ビーム２に影響しないように、かつ、四分の一波長板４１が、円偏光を引き起こすように、ユニット４が、光ビーム２の偏光方向に対して相対的に配置される。光ビーム２は、偏向ミラー６及び集束レンズ７を介して、記録媒体１０上へ集束される。記録媒体１０から反射した光ビーム２は、集束レンズ７によりコリメートされ、偏向ミラー６により、コリメータレンズ５の方向へ向けられ、前記コリメータレンズは、前記ビームを、部分反射ミラー３を介して、検出ユニット９へ集束させる。この場合、反射光ビーム２はもう一度ユニット４を透過するので、四分の一波長板４１によって再び直線偏光される。四分の一波長板４１を二度透過した後、反射光ビーム２の偏光方向は、レーザダイオード１から最初に発射された偏光方向に対して垂直になる。記録媒体１０の複屈折は、反射光ビームがもはや円偏光されず、むしろ、楕円偏光されることを意味する。従って、偏光の最初の方向の可変成分もまた存在する。二つのロションプリズム４２、４３は、反射光ビーム２を偏光方向に従って、常部分ビーム（ａｎ　ｏｒｄｉｎａｒｙ　ｐａｒｔｉａｌ　ｂｅａｍ）２１と異常部分ビーム（ａｎ　ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙ　ｐａｒｔｉａｌ　ｂｅａｍ）とに分割し、異常部分ビームは、ロションプリズムの特殊な配置により、二つの部分ビーム２２、２３に再分割される。明確にするため、第二の異常部分ビーム２３は、図示していない。三つの部分ビーム２１、２２、２３は、収差方法に従って、集束エラー信号を得るために必要とされる筒形レンズ８を透過し、検出ユニット９の三つの異なる検出素子９１、９２、９３に当たる。応用に応じて、三つの検出素子９１、９２、９３は、さらに部分的領域に細分され得る。二つのロションプリズムにより、異常部分ビームを二つの部分ビーム２２、２３に分割することにより、検出素子９１、９２、９３に部分ビーム２１、２２、２３が重なり合わないことが確実になる。
【００１８】
図２は、二つのロションプリズム４２、４３及び四分の一波長板４１を有するユニット４をもう一度詳細に示す。各ケースのロションプリズム４２、４３は、それぞれ二つのクォーツウェッジ４４、４５及び４６、４７を有し、該クォーツウェッジは、しっかりとセメント接合されて、ビームスプリット素子４０を形成し、その結晶軸は、常光ビームは影響されず、異常光ビームはウェッジ間の境界線で屈折するように配置される。二つのロションプリズム４２、４３を有するビームスプリット素子４０は、四分の一波長板４１とセメント接合され、ユニット４を形成する。反射損失を避けるため、ユニット４の上面及び下面は、反射防止膜を備える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、光学記録媒体からの読み取り及び／又は書き込みを行う装置である。
【図２】二つのロションプリズムと一つの四分の一波長板を備えたユニットである。
【符号の説明】
１　レーザダイオード
２　光ビーム
３　反射素子
４　ユニット
５　コリメータレンズ
６　偏向ミラー
７　集束レンズ
８　レンズ
９　検出ユニット
１０　記録媒体
２１　常部分ビーム
２２、２３　異常部分ビーム
４０　ビームスプリット素子
４１　四分の一波長板
４２、４３　ロションプリズム
４４、４５、４６、４７　クォーツウェッジ
９１、９２、９３　検出素子

Claims (8)

1. 情報がピットの形態で光学記録媒体（１０）に保存され、第一の偏光方向に直線偏光された光ビーム（２）を用いて、光学記録媒体（１０）からの読み取り及び／又は該媒体への書き込みを行う装置において、
   前記第一の偏光方向及び第一の偏光方向に対して垂直な第二の偏光方向に従って、光ビーム（２）を部分ビーム（２１、２２、２３）に分割するビームスプリット素子（４０）と、
   部分反射素子（３）とを有し、
   該反射素子は、第一の偏光方向の部分ビーム（２１）と第二の偏光方向の部分ビーム（２２、２３）との両方を検出ユニット（９）に向け、
   該ユニットは、二つの偏光方向の部分ビーム（２１、２２、２３）用に別々の検出素子（９１、９２、９３）を有することを特徴とする装置。
2. 前記光ビーム（２）の偏光を変化させ、前記記録媒体（１０）に当たる前と該記録媒体（１０）から反射後に、該光ビーム（２）が透過する偏光影響素子（４１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記偏光影響素子（４１）が四分の一波長板（４１）であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記偏光影響素子（４１）及び前記ビームスプリット素子（４０）が、ユニット（４）を形成することを特徴とする請求項２又は３に記載の装置。
5. 前記光ビーム（２）を偏光方向に従って分割するビームスプリット素子（４０）が、複屈折素子（４０）であることを特徴とする請求項１から４の一つに記載の装置。
6. 前記複屈折素子（４０）が、二つの反対の位置に配置されたロションプリズム（４２、４３）を有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記部分反射素子（３）が、前記第一の偏光方向及び第二の偏光方向に対して異なる反射率を有することを特徴とする請求項１から６の一つに記載の装置。
8. 光学記録媒体からの読み取り及び／又は該媒体への書き込みを行う装置において、請求項１から７の一つに記載の装置を有することを特徴とする装置。

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