JP3021825B2 - 光学式情報再生装置およびその記録媒体 - Google Patents
光学式情報再生装置およびその記録媒体Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体に記録されて
いる情報を光学的に再生する光学式情報再生装置および
その装置に使用する記録媒体に関する。
いる情報を光学的に再生する光学式情報再生装置および
その装置に使用する記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】光学的情報処理技術にお
いては、ピットなどの光学的に検出可能なマークを光デ
ィスク等の記録媒体形成することにより情報を記録し、
これらのピットにレーザー光を照射しその光学的変化を
検出することにより情報を再生する。このようなピット
はトラックに沿って多数形成される。このトラックの間
隔すなわちトラックピッチは、情報を再生する際に使用
するレーザー光を集束して得られるビームの最小の直径
Ｗに依存して決まる。この直径Ｗは、レーザー光の波長
をλ、レーザー光を集束する対物レンズの開口数をＮＡ
とすると次式で与えられる。
いては、ピットなどの光学的に検出可能なマークを光デ
ィスク等の記録媒体形成することにより情報を記録し、
これらのピットにレーザー光を照射しその光学的変化を
検出することにより情報を再生する。このようなピット
はトラックに沿って多数形成される。このトラックの間
隔すなわちトラックピッチは、情報を再生する際に使用
するレーザー光を集束して得られるビームの最小の直径
Ｗに依存して決まる。この直径Ｗは、レーザー光の波長
をλ、レーザー光を集束する対物レンズの開口数をＮＡ
とすると次式で与えられる。
【０００３】Ｗ＝１．２２×λ／ＮＡ 通常はλ＝０．８μｍ、ＮＡ＝０．５程度に設定されて
いるため、Ｗ＝２μm程度となる。この集束ビームはガ
ウス分布状の強度分布を有しているため、隣接トラック
が分布領域中に入ると、隣接トラックの情報が再生出力
に重畳して再生情報の誤りの原因となる、いわゆるクロ
ストークが発生する。このクロストークが発生しないよ
うにトラックピッチが決められる。一般にトラックピッ
チＴＰは、光強度が中心強度の１／ｅ2 になるところの
ビーム径に設定される。上述の数値を適用するとＴＰ＝
１．６μｍとなる。またトラックには、集束ビームが常
にトラックの中心を再生するように、ビームを案内する
ためのグルーブが形成されている。
いるため、Ｗ＝２μm程度となる。この集束ビームはガ
ウス分布状の強度分布を有しているため、隣接トラック
が分布領域中に入ると、隣接トラックの情報が再生出力
に重畳して再生情報の誤りの原因となる、いわゆるクロ
ストークが発生する。このクロストークが発生しないよ
うにトラックピッチが決められる。一般にトラックピッ
チＴＰは、光強度が中心強度の１／ｅ2 になるところの
ビーム径に設定される。上述の数値を適用するとＴＰ＝
１．６μｍとなる。またトラックには、集束ビームが常
にトラックの中心を再生するように、ビームを案内する
ためのグルーブが形成されている。
【０００４】情報処理の分野においては、記録密度の向
上は常に望まれている重要な課題の一つである。これを
達成する手法の一つとしてトラックピッチを小さくする
ことが考えられる。トラックピッチを小さくするとクロ
ストークが増加するのでビーム径を小さくする必要があ
る。このためには、レーザー光の波長λを短くしたり、
対物レンズの開口数ＮＡを大きくしたりすればよいわけ
であるが、一般に半導体レーザＬＤの射出ビームの波長
λは赤外線近傍の波長に限定されているためにビーム径
を小さくするには限界がある。また、対物レンズの開口
数ＮＡを大きくするにも、光ディスクの厚みのむらによ
る収差の影響やビームウエストの減少によりフォーカス
サーボが困難になるため自ずと限界がある。
上は常に望まれている重要な課題の一つである。これを
達成する手法の一つとしてトラックピッチを小さくする
ことが考えられる。トラックピッチを小さくするとクロ
ストークが増加するのでビーム径を小さくする必要があ
る。このためには、レーザー光の波長λを短くしたり、
対物レンズの開口数ＮＡを大きくしたりすればよいわけ
であるが、一般に半導体レーザＬＤの射出ビームの波長
λは赤外線近傍の波長に限定されているためにビーム径
を小さくするには限界がある。また、対物レンズの開口
数ＮＡを大きくするにも、光ディスクの厚みのむらによ
る収差の影響やビームウエストの減少によりフォーカス
サーボが困難になるため自ずと限界がある。
【０００５】以上の問題点を解決しながら光ディスクの
トラック密度を向上させて記録密度を高める方法として
以下のような方法が提案されている。
トラック密度を向上させて記録密度を高める方法として
以下のような方法が提案されている。
【０００６】第１例として、特開昭５７−１３８０６５
号公報に開示されているように、トラッキングサーボの
プッシュプル方式を原理とするもので、隣接する二つの
トラックの位相深さに再生光の波長のλ／８〜λ／４の
差を設けることにより、隣接トラックの情報が主信号に
影響を与えないようにする方法がある。しかしこの方法
では、一時に再生するのは一つのトラックのみであり、
転送レイトの向上は計られていない。
号公報に開示されているように、トラッキングサーボの
プッシュプル方式を原理とするもので、隣接する二つの
トラックの位相深さに再生光の波長のλ／８〜λ／４の
差を設けることにより、隣接トラックの情報が主信号に
影響を与えないようにする方法がある。しかしこの方法
では、一時に再生するのは一つのトラックのみであり、
転送レイトの向上は計られていない。
【０００７】第２例として、特開昭５８−１５５５２８
号公報に開示されているように、トラックを断面Ｖ字形
状に形成し、その各斜面にピット情報を記録し、このト
ラックに光ビームを照射し、異なる方向に進む各斜面か
らの反射光を異なる受光素子でそれぞれ受光して、それ
ぞれの斜面に記録されている情報を別々に再生する方法
がある。しかしながら、このような断面Ｖ字形状のトラ
ックを正確な角度でしかも均一に形成することは、製造
上たいへん困難である。また、このような形状のトラッ
クに対するトラッキング制御は非常に複雑なものとな
る。
号公報に開示されているように、トラックを断面Ｖ字形
状に形成し、その各斜面にピット情報を記録し、このト
ラックに光ビームを照射し、異なる方向に進む各斜面か
らの反射光を異なる受光素子でそれぞれ受光して、それ
ぞれの斜面に記録されている情報を別々に再生する方法
がある。しかしながら、このような断面Ｖ字形状のトラ
ックを正確な角度でしかも均一に形成することは、製造
上たいへん困難である。また、このような形状のトラッ
クに対するトラッキング制御は非常に複雑なものとな
る。
【０００８】第３例として、トラック中のグルーブとラ
ンドとに情報を記録し、再生ビームは３ビームを用い
て、中心のビームで所望のグルーブ（またはランド）の
情報を再生し、中心ビームに先行・後行する両側のビー
ムでそのグルーブの両側のランド（またはグルーブ）の
情報を再生し、電気回路的な演算により中心ビームの出
力から両側のビームの出力をキャンセルしてクロストー
ク成分を除去する方法がある。しかし、クロストーク成
分を検出する両側のビームが中心ビームに対して先行・
後行しているので時間的な差が生じる。このため電気的
にクロストークをキャンセルするには一定の時間遅れが
生じる。
ンドとに情報を記録し、再生ビームは３ビームを用い
て、中心のビームで所望のグルーブ（またはランド）の
情報を再生し、中心ビームに先行・後行する両側のビー
ムでそのグルーブの両側のランド（またはグルーブ）の
情報を再生し、電気回路的な演算により中心ビームの出
力から両側のビームの出力をキャンセルしてクロストー
ク成分を除去する方法がある。しかし、クロストーク成
分を検出する両側のビームが中心ビームに対して先行・
後行しているので時間的な差が生じる。このため電気的
にクロストークをキャンセルするには一定の時間遅れが
生じる。
【０００９】第４例として、特開昭５９−２０７４３３
号公報に開示されているように、グルーブとランドに同
期した状態で位相深さの情報を記録し、グルーブとラン
ドの両方に光ビームを照射し、プッシュプル方式を用い
てグルーブとランドの情報を同時に再生する方法があ
る。しかし、この方法は位相ピットを形成して情報を記
録するため、その適用が再生専用（ＲＯＭ）型に限られ
る。
号公報に開示されているように、グルーブとランドに同
期した状態で位相深さの情報を記録し、グルーブとラン
ドの両方に光ビームを照射し、プッシュプル方式を用い
てグルーブとランドの情報を同時に再生する方法があ
る。しかし、この方法は位相ピットを形成して情報を記
録するため、その適用が再生専用（ＲＯＭ）型に限られ
る。
【００１０】また、記録密度の向上と並んで重要な課題
の一つに高転送レイトの実現がある。この高転送レイト
を実現する方法としては、ディスクを高速回転させる方
法が最も直接的な方法であるが、サーボの追従性等の点
で問題があり限界がある。そこで、マルチヘッドやマル
チビームを用いて並列に情報を再生する方法が提案され
ている。しかしながらこの方法は、トラッキングやフォ
ーカッシングの機構が複雑になるとともに、トラックと
ビームの高精度な位置合わせが必要であり、機構上の問
題がある。
の一つに高転送レイトの実現がある。この高転送レイト
を実現する方法としては、ディスクを高速回転させる方
法が最も直接的な方法であるが、サーボの追従性等の点
で問題があり限界がある。そこで、マルチヘッドやマル
チビームを用いて並列に情報を再生する方法が提案され
ている。しかしながらこの方法は、トラッキングやフォ
ーカッシングの機構が複雑になるとともに、トラックと
ビームの高精度な位置合わせが必要であり、機構上の問
題がある。
【００１１】本発明は、記録密度の向上および高転送レ
イトの実現を目的とする。
イトの実現を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の光学式情報再生
装置は、記録媒体上に形成されるビームスポットの一部
を構成する光の位相振幅と他部を構成する光の位相振幅
とがπずれている光ビームを照射する手段を備え、記録
媒体に設けられている二本の隣合ったマーク列をそれぞ
れ光ビームの一部と他部で同時に照明することを特徴と
する。
装置は、記録媒体上に形成されるビームスポットの一部
を構成する光の位相振幅と他部を構成する光の位相振幅
とがπずれている光ビームを照射する手段を備え、記録
媒体に設けられている二本の隣合ったマーク列をそれぞ
れ光ビームの一部と他部で同時に照明することを特徴と
する。
【００１３】本発明の別の光学式情報再生装置は、記録
媒体上に形成されるビームスポットの一部を構成する光
の位相振幅と他部を構成する光の位相振幅とがπずれて
いる光ビームを照射する手段を備え、自然数をｎとし
て、光ビームを構成する光の波長の（２ｎ−１）／４倍
だけ高さが異なるランドとグルーブが交互に並び、その
各々にマークの列が二本づつ形成されている記録媒体に
対して、光ビームの一部と他部の各々がランドとグルー
ブの境界を挟んだ二本のマークの列をそれぞれ照射する
ことを特徴とする。
媒体上に形成されるビームスポットの一部を構成する光
の位相振幅と他部を構成する光の位相振幅とがπずれて
いる光ビームを照射する手段を備え、自然数をｎとし
て、光ビームを構成する光の波長の（２ｎ−１）／４倍
だけ高さが異なるランドとグルーブが交互に並び、その
各々にマークの列が二本づつ形成されている記録媒体に
対して、光ビームの一部と他部の各々がランドとグルー
ブの境界を挟んだ二本のマークの列をそれぞれ照射する
ことを特徴とする。
【００１４】また、本発明の記録媒体は、自然数をｎと
して、照射される光の波長の（２ｎ−１）／４倍だけ高
さが異なるランドとグルーブが交互に並び、その各々に
マークの列が二本づつ形成されている。
して、照射される光の波長の（２ｎ−１）／４倍だけ高
さが異なるランドとグルーブが交互に並び、その各々に
マークの列が二本づつ形成されている。
【００１５】
【作用】本発明では、光ビームの一部このましくは半分
を構成する光の位相が残りの他の部分を構成している光
に対してπずれている光（位相シフト光）のビームを用
いて二本のマーク列を同時に照明し、二本のマーク列に
記録されている情報を再生する。また、実質的に再生光
の１／４波長分だけ高さが異なるランドとグルーブを有
し、その各々にマークの列が二本づつ形成されている記
録媒体に対しては、位相シフト光の半分づつで境界を挟
むランドとグルーブの二本のマークの列をそれぞれ照射
し、四本のマーク列に記録されている情報を同時に再生
する。
を構成する光の位相が残りの他の部分を構成している光
に対してπずれている光（位相シフト光）のビームを用
いて二本のマーク列を同時に照明し、二本のマーク列に
記録されている情報を再生する。また、実質的に再生光
の１／４波長分だけ高さが異なるランドとグルーブを有
し、その各々にマークの列が二本づつ形成されている記
録媒体に対しては、位相シフト光の半分づつで境界を挟
むランドとグルーブの二本のマークの列をそれぞれ照射
し、四本のマーク列に記録されている情報を同時に再生
する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の原理について説明し、その後
に実施例について説明する。
に実施例について説明する。
【００１７】本発明は、隣接する二点を互いに逆位相
（位相差π）のコヒーレント光で照明すると二点間の解
像限界が向上するという、久保田広著「波動光学」（岩
波書店刊）の中でも述べられている原理に基づいてい
る。ここで、この原理につて詳しく説明しよう。間隔ｄ
の二点をインコヒーレント光で照明したときの像は、ｄ
＝０．６１×λ／ＮＡ（λ：照明光の波長、ＮＡ：結像
レンズの開口数）以下では図４（Ａ）に示すように分離
不可能となる。これをレイリー（Rayleigh）の解像限界
と呼ぶ。一方、二点をコヒーレント光で照明した場合
は、二点を照明する光の位相によって分解能が変化す
る。各点を照明する光に位相差が無い場合には、その分
解能はインコヒーレントの場合よりも低下し、図４
（Ｂ）に示すようにレイリーの解像限界の距離の二点は
全く分離できない。しかし、各点を照明する光の間にπ
の位相差がある場合には、その分解能はインコヒーレン
トの場合よりも高く、図４（Ｂ）に示すようにレイリー
の解像限界の距離の二点を完全に分離できる。
（位相差π）のコヒーレント光で照明すると二点間の解
像限界が向上するという、久保田広著「波動光学」（岩
波書店刊）の中でも述べられている原理に基づいてい
る。ここで、この原理につて詳しく説明しよう。間隔ｄ
の二点をインコヒーレント光で照明したときの像は、ｄ
＝０．６１×λ／ＮＡ（λ：照明光の波長、ＮＡ：結像
レンズの開口数）以下では図４（Ａ）に示すように分離
不可能となる。これをレイリー（Rayleigh）の解像限界
と呼ぶ。一方、二点をコヒーレント光で照明した場合
は、二点を照明する光の位相によって分解能が変化す
る。各点を照明する光に位相差が無い場合には、その分
解能はインコヒーレントの場合よりも低下し、図４
（Ｂ）に示すようにレイリーの解像限界の距離の二点は
全く分離できない。しかし、各点を照明する光の間にπ
の位相差がある場合には、その分解能はインコヒーレン
トの場合よりも高く、図４（Ｂ）に示すようにレイリー
の解像限界の距離の二点を完全に分離できる。
【００１８】次に図５を参照しながら、光学的な結像論
に基づいてコヒーレント系について考える。コヒーレン
ト光１２を対物レンズ１４でパターン１６に照射する
と、パターン１６の形状に対応した回折パターン２０が
得られる。この回折パターン２０はパターン１６のフー
リエ変換で表される。さらにレンズ１８でコリーメート
した回折パターンを結像レンズ２２で集光すると、パタ
ーン１６の実像がパターンの像２４として結像する。こ
の過程はフーリエ逆変換に対応する。
に基づいてコヒーレント系について考える。コヒーレン
ト光１２を対物レンズ１４でパターン１６に照射する
と、パターン１６の形状に対応した回折パターン２０が
得られる。この回折パターン２０はパターン１６のフー
リエ変換で表される。さらにレンズ１８でコリーメート
した回折パターンを結像レンズ２２で集光すると、パタ
ーン１６の実像がパターンの像２４として結像する。こ
の過程はフーリエ逆変換に対応する。
【００１９】パターン１６を構成している二つのマーク
の各々を照明する光の位相差が０のときとπのときのそ
れぞれの場合におけるｘ’軸方向の光強度分布Ｉ(x')は
次式で表される。
の各々を照明する光の位相差が０のときとπのときのそ
れぞれの場合におけるｘ’軸方向の光強度分布Ｉ(x')は
次式で表される。
【００２０】
【数１】
【００２１】位相差πの場合の回折光強度分布を図６
（Ａ）に、位相差０の場合の回折光強度分布を図６
（Ｂ）に示す。同図にはマークの幅ａと間隔Ｄの関係を
Ｄ＝ｍ・ａとし、ｍ＝１．２，１．５，２．０の場合に
ついて示してある。
（Ａ）に、位相差０の場合の回折光強度分布を図６
（Ｂ）に示す。同図にはマークの幅ａと間隔Ｄの関係を
Ｄ＝ｍ・ａとし、ｍ＝１．２，１．５，２．０の場合に
ついて示してある。
【００２２】通常の光学ヘッドに使用するレンズの開口
数ＮＡは０．５程度である。ＮＡ＝ｆ・ｓｉｎθ＝ｘ’
＝０．５より、ｘ’＞０．５の回折光はレンズに入射せ
ずに失われる。このことは、回折パターン２０を結像す
る際にパターンの情報が失われ、パターンの像２４が元
のパターン１６と異なることを意味する。図６の（Ａ）
と（Ｂ）を比較すると分かるように、位相差０の場合に
は大部分の回折光がｘ’＝０の付近にある。従って、
ｘ’＞０．５の高次の回折成分が失われ、パターン１６
の再現が難しい。特にマーク間隔Ｄが小さくなる（ｍが
小さくなる）と、高次の回折成分が完全に失われるた
め、二つのマークを分解できなくなる。一方、位相差π
の場合にはｘ’＝０の回折成分がない代わりに、ｘ’＜
０．５の回折成分が増加するため、パターン１６をその
像２４としてほぼ完全に再現することができる。マーク
間隔Ｄが小さく（ｍが小さく）なっても、高次の回折成
分の大部分を得られるので、二つのマークを分解するこ
とができる。このように、位相差πのコヒーレント光を
用いて二点を照明するとその解像度が向上する。
数ＮＡは０．５程度である。ＮＡ＝ｆ・ｓｉｎθ＝ｘ’
＝０．５より、ｘ’＞０．５の回折光はレンズに入射せ
ずに失われる。このことは、回折パターン２０を結像す
る際にパターンの情報が失われ、パターンの像２４が元
のパターン１６と異なることを意味する。図６の（Ａ）
と（Ｂ）を比較すると分かるように、位相差０の場合に
は大部分の回折光がｘ’＝０の付近にある。従って、
ｘ’＞０．５の高次の回折成分が失われ、パターン１６
の再現が難しい。特にマーク間隔Ｄが小さくなる（ｍが
小さくなる）と、高次の回折成分が完全に失われるた
め、二つのマークを分解できなくなる。一方、位相差π
の場合にはｘ’＝０の回折成分がない代わりに、ｘ’＜
０．５の回折成分が増加するため、パターン１６をその
像２４としてほぼ完全に再現することができる。マーク
間隔Ｄが小さく（ｍが小さく）なっても、高次の回折成
分の大部分を得られるので、二つのマークを分解するこ
とができる。このように、位相差πのコヒーレント光を
用いて二点を照明するとその解像度が向上する。
【００２３】次に、この原理を利用する本発明の光学式
情報再生装置の実施例について図１を参照しながら説明
する。光源３２には、波長７８０〜８３０ｎｍの近赤外
光を射出するレーザーダイオードを使用する。光源３２
を出たレーザー光はコリメートレンズ３４で平行ビーム
となり位相板３６に入射する。位相板３６は、光ディス
ク４４のトラック方向に沿ってほぼ等しく分割された二
つの領域を有し、一方の領域に入射する光ビームの位相
を他方の領域に入射する光ビームに対して振幅を変える
ことなく実質的にπつまり自然数ｎを用いて（２ｎ＋
１）πずらす。このような位相板３６は透明な基板上の
所定領域にＺｎＳ等の薄膜を蒸着して作られる。位相板
３６を通過したことにより光ビームの半分の位相がπず
れた光（以下では位相シフト光と呼ぶ）は、偏向ビーム
スプリッター３８および１／４波長板４０を通過し、対
物レンズ４２により光ディスク４４の記録面上に結像さ
れる。位相シフト光の結像面での光強度分布は、図７
（Ｂ）に示すように二つのピークを持つ双峰性の分布と
なる。ピークでの光強度の１／ｅ2となる所の径をビー
ムの直径とするならば、トラックに直交する方向でのこ
のビームの大きさｗ2 は図７（Ａ）に示す強度分布を持
つ通常の光ビームの直径ｗ1 の二倍となる。現行の光記
録ではｗ1 がトラックピッチＴＰに対応しており、一般
にｗ1 ＝１．６μｍである。位相シフト光のビームスポ
ットは、通常の光ビームのスポットをトラックに直交す
る方向に二つ並べたものとほぼ同じくなる。このビーム
は、図２に示すように、情報の記録されている隣接する
二つのランド４４Ｌを同時に照明する。ランド４４Ｌか
らの反射光は、対物レンズ４２で集光され、偏向ビーム
スプリッター３８で反射された後、結像レンズ４６によ
り光検出器５０たとえば二分割フォトダイオードに投影
される。光検出器５０は、その表面に結像された像の明
暗としてピットの有無を検出する。このとき、ピットの
大きさは１μｍ程度であるから、光検出器５０で検出で
きるように結像レンズ４６で１００〜１０００倍に拡大
して投影される。このような拡大は像のコントラストを
低下させるが、情報の再生は二値検出で行なうので、ピ
ットの有無を検出できさえすれば実用上何ら問題はな
い。本実施例のトラッキング制御には、複数のトラック
を同時に照明しているためプッシュプル法は使用できな
いので３ビーム法を用いる。またフォーカッシング制御
には非点収差法や臨界角法を適用できる。
情報再生装置の実施例について図１を参照しながら説明
する。光源３２には、波長７８０〜８３０ｎｍの近赤外
光を射出するレーザーダイオードを使用する。光源３２
を出たレーザー光はコリメートレンズ３４で平行ビーム
となり位相板３６に入射する。位相板３６は、光ディス
ク４４のトラック方向に沿ってほぼ等しく分割された二
つの領域を有し、一方の領域に入射する光ビームの位相
を他方の領域に入射する光ビームに対して振幅を変える
ことなく実質的にπつまり自然数ｎを用いて（２ｎ＋
１）πずらす。このような位相板３６は透明な基板上の
所定領域にＺｎＳ等の薄膜を蒸着して作られる。位相板
３６を通過したことにより光ビームの半分の位相がπず
れた光（以下では位相シフト光と呼ぶ）は、偏向ビーム
スプリッター３８および１／４波長板４０を通過し、対
物レンズ４２により光ディスク４４の記録面上に結像さ
れる。位相シフト光の結像面での光強度分布は、図７
（Ｂ）に示すように二つのピークを持つ双峰性の分布と
なる。ピークでの光強度の１／ｅ2となる所の径をビー
ムの直径とするならば、トラックに直交する方向でのこ
のビームの大きさｗ2 は図７（Ａ）に示す強度分布を持
つ通常の光ビームの直径ｗ1 の二倍となる。現行の光記
録ではｗ1 がトラックピッチＴＰに対応しており、一般
にｗ1 ＝１．６μｍである。位相シフト光のビームスポ
ットは、通常の光ビームのスポットをトラックに直交す
る方向に二つ並べたものとほぼ同じくなる。このビーム
は、図２に示すように、情報の記録されている隣接する
二つのランド４４Ｌを同時に照明する。ランド４４Ｌか
らの反射光は、対物レンズ４２で集光され、偏向ビーム
スプリッター３８で反射された後、結像レンズ４６によ
り光検出器５０たとえば二分割フォトダイオードに投影
される。光検出器５０は、その表面に結像された像の明
暗としてピットの有無を検出する。このとき、ピットの
大きさは１μｍ程度であるから、光検出器５０で検出で
きるように結像レンズ４６で１００〜１０００倍に拡大
して投影される。このような拡大は像のコントラストを
低下させるが、情報の再生は二値検出で行なうので、ピ
ットの有無を検出できさえすれば実用上何ら問題はな
い。本実施例のトラッキング制御には、複数のトラック
を同時に照明しているためプッシュプル法は使用できな
いので３ビーム法を用いる。またフォーカッシング制御
には非点収差法や臨界角法を適用できる。
【００２４】本発明によれば、２トラックの情報を同時
に再生するので、１ビームでの再生に比べて二倍の転送
レイトを得ることができる。しかも、従来の様にレーザ
ーアレイや２ヘッドなどの複雑で高価な機構を用いるこ
となく、位相板を設けるだけで容易に２ビームが得られ
る。
に再生するので、１ビームでの再生に比べて二倍の転送
レイトを得ることができる。しかも、従来の様にレーザ
ーアレイや２ヘッドなどの複雑で高価な機構を用いるこ
となく、位相板を設けるだけで容易に２ビームが得られ
る。
【００２５】本実施例では、図２に図示したように、光
ディスク４４はランド４４Ｌに情報が記録されていると
したが、グルーブ４４Ｇに情報が記録されているもので
もよい。本実施例に適用可能な光ディスクとしては、ラ
ンドやグルーブは必ずしも必要ではなく、トラックピッ
チＴＰが１．６μｍのものでありさえすればよい。さら
に本実施例では像の明暗でピットの有無を判別するの
で、光ディスクとしては記録部と未記録部との間に光学
的なコントラストを示すものであればよく、反射率や偏
向角が変化する媒体はすべて適用することができる。こ
のような媒体としては、ＲＯＭ型では予めパターン化さ
れたＡｌやＡｕの反射膜、追記型ではＴｅ合金等の金属
反射膜や色素等の有機膜、可逆型ではＴｅ合金等の反射
率変化を起こす膜や希土類−遷移金属磁性体（ＴｂＦｅ
Ｃｏ，ガーネット）等の偏波面の変化する膜などがあ
る。
ディスク４４はランド４４Ｌに情報が記録されていると
したが、グルーブ４４Ｇに情報が記録されているもので
もよい。本実施例に適用可能な光ディスクとしては、ラ
ンドやグルーブは必ずしも必要ではなく、トラックピッ
チＴＰが１．６μｍのものでありさえすればよい。さら
に本実施例では像の明暗でピットの有無を判別するの
で、光ディスクとしては記録部と未記録部との間に光学
的なコントラストを示すものであればよく、反射率や偏
向角が変化する媒体はすべて適用することができる。こ
のような媒体としては、ＲＯＭ型では予めパターン化さ
れたＡｌやＡｕの反射膜、追記型ではＴｅ合金等の金属
反射膜や色素等の有機膜、可逆型ではＴｅ合金等の反射
率変化を起こす膜や希土類−遷移金属磁性体（ＴｂＦｅ
Ｃｏ，ガーネット）等の偏波面の変化する膜などがあ
る。
【００２６】続いて本発明の別の実施例について説明す
る。本実施例では図１に示した光学系と同様のものを用
いる。本実施例の光ディスク４４は図３（Ａ）に示すよ
うにランド４４Ｌとグルーブ４４Ｇを有し、これらの段
差ｄは光源３２の波長λに対してｄ＝（２ｎ−１）λ／
４（ｎは自然数）の関係を満足するように形成されてい
る。ランド４４Ｌとグルーブ４４Ｇは共に１．６μｍの
幅を持ち、その間にピット４５の列が二本づつ形成され
ている。
る。本実施例では図１に示した光学系と同様のものを用
いる。本実施例の光ディスク４４は図３（Ａ）に示すよ
うにランド４４Ｌとグルーブ４４Ｇを有し、これらの段
差ｄは光源３２の波長λに対してｄ＝（２ｎ−１）λ／
４（ｎは自然数）の関係を満足するように形成されてい
る。ランド４４Ｌとグルーブ４４Ｇは共に１．６μｍの
幅を持ち、その間にピット４５の列が二本づつ形成され
ている。
【００２７】本実施例では位相シフト光は、図３（Ｂ）
に示すように、その強度分布のピークがランド４４Ｌと
グルーブ４４Ｇの境界に位置するように照射される。Ａ
部とＢ部は同位相の光で照明されるが、Ａ部とＢ部には
（２ｎ−１）λ／４の段差があるので、各部からの反射
光の間には（２ｎ−１）πの位相差が生じる。Ｃ部とＤ
部についても同様である。この結果、Ａ〜Ｄ部の各部か
らの反射光は、隣からの反射光に対して位相がπずれて
いる。従って、図１に示した光学系を用いて結像した場
合に、各部からの像を分離して結像することができる。
これを光検出器５０例えば受光部が一列に並んだ四分割
フォトダイオードを用いることにより、二値情報として
再生する。
に示すように、その強度分布のピークがランド４４Ｌと
グルーブ４４Ｇの境界に位置するように照射される。Ａ
部とＢ部は同位相の光で照明されるが、Ａ部とＢ部には
（２ｎ−１）λ／４の段差があるので、各部からの反射
光の間には（２ｎ−１）πの位相差が生じる。Ｃ部とＤ
部についても同様である。この結果、Ａ〜Ｄ部の各部か
らの反射光は、隣からの反射光に対して位相がπずれて
いる。従って、図１に示した光学系を用いて結像した場
合に、各部からの像を分離して結像することができる。
これを光検出器５０例えば受光部が一列に並んだ四分割
フォトダイオードを用いることにより、二値情報として
再生する。
【００２８】本実施例では、１．６μｍ幅の間に二本の
ピット列を形成することができるので、光ディスクの記
録密度は通常のものの二倍となる。また、四本のピット
列の情報を同時に再生するので転送レイトは通常のもの
の四倍となる。
ピット列を形成することができるので、光ディスクの記
録密度は通常のものの二倍となる。また、四本のピット
列の情報を同時に再生するので転送レイトは通常のもの
の四倍となる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、隣合った二本のマーク
列の情報を同時に再生するので転送レイトが通常の二倍
になる。さらに、ランドとグルーブの各々にマーク列を
二本づつ設けた記録媒体に対しては四本のマーク列の情
報を同時に再生するので転送レイトが通常の四倍にな
る。また、このときの記録媒体はマーク列の間隔が通常
の半分であるから録密度は二倍になる。
列の情報を同時に再生するので転送レイトが通常の二倍
になる。さらに、ランドとグルーブの各々にマーク列を
二本づつ設けた記録媒体に対しては四本のマーク列の情
報を同時に再生するので転送レイトが通常の四倍にな
る。また、このときの記録媒体はマーク列の間隔が通常
の半分であるから録密度は二倍になる。
【図１】本発明による光学式情報再生装置の一実施例の
光学系を示す。
光学系を示す。
【図２】図１の光ディスクに照射される光ビームの強度
分布と照射位置の関係を示す。
分布と照射位置の関係を示す。
【図３】本発明の別の実施例に使用する光ディスクを示
す。
す。
【図４】インコヒーレント光およびコヒレーント光を用
いて近傍の二点を照明したときの反射光の強度分布を示
す。
いて近傍の二点を照明したときの反射光の強度分布を示
す。
【図５】コヒーレント光でパターンを照明したときの結
像光学系を示す。
像光学系を示す。
【図６】パターンを照射して得られるコヒーレント光の
光強度分布を示す。
光強度分布を示す。
【図７】通常光と位相シフト光の強度分布を示す。
３２…光源、３６…位相板、４２…対物レンズ、４４…
光ディスク、４６…結像レンズ、５０…光検出器。
光ディスク、４６…結像レンズ、５０…光検出器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−41622（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−104021（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−88922（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−126635（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−138065（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−50933（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−201750（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−185732（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/00 - 7/013 G11B 7/135 G11B 7/14 G11B 7/24 561
Claims (3)
- 【請求項１】 光学的に検出可能なマークの形態で情報
が記録されている記録媒体に光ビームを照射し、記録媒
体からの反射光の光学的変化に基づいてマークを検出し
情報を再生する光学式情報再生装置において、 記録媒体上に形成されるビームスポットの一部を構成す
る光の位相振幅と他部を構成する光の位相振幅とがπず
れている光ビームを照射する手段を備え、 記録媒体に設けられている二本の隣合ったマーク列をそ
れぞれ光ビームの一部と他部で同時に照明することを特
徴とする光学式情報再生装置。 - 【請求項２】 光学的に検出可能なマークの形態で情報
が記録されている記録媒体に光ビームを照射し、記録媒
体からの反射光の光学的変化に基づいてマークを検出し
情報を再生する光学式情報再生装置において、 記録媒体上に形成されるビームスポットの一部を構成す
る光の位相振幅と他部を構成する光の位相振幅とがπず
れている光ビームを照射する手段を備え、 自然数をｎとして、光ビームを構成する光の波長の（２
ｎ−１）／４倍だけ高さが異なるランドとグルーブが交
互に並び、その各々にマークの列が二本づつ形成されて
いる記録媒体に対して、光ビームの一部と他部の各々が
ランドとグルーブの境界を挟んだ二本のマークの列をそ
れぞれ照射することを特徴とする光学式情報再生装置。 - 【請求項３】 情報に対応して形成された光学的に検出
可能なマークを有し、このマークを光学的に検出するこ
とにより情報を再生する光学式情報再生に使用される記
録媒体であって、 自然数をｎとして、照射される光の波長の（２ｎ−１）
／４倍だけ高さが異なるランドとグルーブが交互に並
び、その各々にマークの列が二本づつ形成されている記
録媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227439A JP3021825B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 光学式情報再生装置およびその記録媒体 |
| US08/232,319 US5530641A (en) | 1991-05-17 | 1994-04-25 | Optical recording medium having grooves and lands and/or plural pit lines, and reproducing apparatus therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3227439A JP3021825B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 光学式情報再生装置およびその記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0567331A JPH0567331A (ja) | 1993-03-19 |
| JP3021825B2 true JP3021825B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=16860883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3227439A Expired - Lifetime JP3021825B2 (ja) | 1991-05-17 | 1991-09-06 | 光学式情報再生装置およびその記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021825B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP3227439A patent/JP3021825B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0567331A (ja) | 1993-03-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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