JP5171219B2 - Optical pickup device and optical reproduction device - Google Patents

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Description

本発明は、光ピックアップ装置および光再生装置に関し、特に、積層方向に複数の記録層を有する記録媒体を再生する際に用いて好適なものである。   The present invention relates to an optical pickup device and an optical reproducing device, and is particularly suitable for use in reproducing a recording medium having a plurality of recording layers in the stacking direction.

近年、記録媒体の高容量化に伴い、積層方向に複数の記録層を有する光記録媒体が開発されている。たとえば、以下の特許文献1には、複数の記録層と一つのサーボ層が積層された光記録媒体が開示されている。この記録媒体では、ガイドトラックのない平坦な記録層が形成され、その上に、ガイドトラックを有するサーボ層が形成されている。   In recent years, with the increase in capacity of recording media, optical recording media having a plurality of recording layers in the stacking direction have been developed. For example, Patent Document 1 below discloses an optical recording medium in which a plurality of recording layers and one servo layer are stacked. In this recording medium, a flat recording layer without guide tracks is formed, and a servo layer having guide tracks is formed thereon.

再生時には、サーボ層に形成されたガイドトラックをもとにフォーカスサーボ信号とトラッキングサーボ信号が生成される。これらサーボ信号をもとに記録層上のビームスポットを位置制御することにより、ビームスポットが走査軌跡上の所望位置に位置づけられる。
特開2004−335060号公報
At the time of reproduction, a focus servo signal and a tracking servo signal are generated based on a guide track formed on the servo layer. By controlling the position of the beam spot on the recording layer based on these servo signals, the beam spot is positioned at a desired position on the scanning locus.
JP 2004-335060 A

この種の記録媒体では、記録層の間隔を小さくすることにより記録媒体の高容量化を図ることができる。しかし、その一方で、記録層の間隔を小さくすると、再生目標以外の記録層にて反射された不要な光(迷光)が光検出器に入射し、再生信号に悪影響を及ぼすこととなる。   In this type of recording medium, the capacity of the recording medium can be increased by reducing the interval between the recording layers. On the other hand, however, if the interval between the recording layers is reduced, unnecessary light (stray light) reflected by the recording layer other than the reproduction target enters the photodetector and adversely affects the reproduction signal.

本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、積層方向に多数の記録層を有する場合にも、迷光による悪影響を効果的に抑制して記録媒体を円滑かつ良好に再生できる光ピックアップ装置および光再生装置を提供することをその目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem. Even when a large number of recording layers are provided in the stacking direction, the present invention effectively suppresses the adverse effects of stray light and can reproduce the recording medium smoothly and satisfactorily. It is an object of the present invention to provide a pickup device and an optical reproducing device.

上記課題に鑑み本発明は、以下の特徴を有する。   In view of the above problems, the present invention has the following features.

請求項1の発明に係る光ピックアップ装置は、再生光を発光する光源と、前記再生光を記録媒体中の記録層に収束させる第1の光学系と、前記記録層によって反射された前記再生光を受光する光検出器と、前記記録層によって反射された再生光に参照光を重畳する第2の光学系と、前記第2の光学系に配され前記第2の光学系の光路長を制御信号に応じて変化させる光路調整部とを備え、前記光路調整部は、前記参照光が入射されるとともに前記制御信号に応じて前記参照光に対する屈折率が変化する光学素子を備えることを特徴とする。
An optical pickup device according to a first aspect of the present invention includes a light source that emits reproduction light, a first optical system that converges the reproduction light on a recording layer in a recording medium, and the reproduction light reflected by the recording layer. , A second optical system that superimposes reference light on the reproduction light reflected by the recording layer, and an optical path length of the second optical system that is disposed in the second optical system. An optical path adjustment unit that changes according to a signal, and the optical path adjustment unit includes an optical element that receives the reference light and changes a refractive index with respect to the reference light according to the control signal. To do.

本発明によれば、再生光が再生目標の記録層に収束されている状態で光路調整部に制御信号が印加されると、これに応じて、第1の光学系と第2の光学系の間の光路長の関係が変化する。この過程において、第2の光学系の光路長が、再生目標の記録層からの再生光(信号光)と参照光とが互いに干渉し合う光路長に整合すると、当該信号光と参照光が互いに干渉し合い、高強度の光が光検出器に導かれる。これにより、光検出器からは高レベルの信号が出力される。よって、この信号が光検出器から出力されるよう光路調整部を制御することにより、再生目標の記録層を再生することができる。   According to the present invention, when the control signal is applied to the optical path adjusting unit in a state where the reproduction light is converged on the reproduction target recording layer, the first optical system and the second optical system are The relationship between the optical path lengths changes. In this process, when the optical path length of the second optical system is matched with the optical path length where the reproduction light (signal light) from the reproduction target recording layer and the reference light interfere with each other, the signal light and the reference light are mutually connected. Interfering with each other, high intensity light is guided to the photodetector. Thereby, a high level signal is output from the photodetector. Therefore, by controlling the optical path adjustment unit so that this signal is output from the photodetector, it is possible to reproduce the recording layer as the reproduction target.

なお、記録層間の距離が、再生光と参照光とが互いに干渉し合う距離範囲(可干渉距離:詳細は実施の形態にて説明する)を超えていれば、再生目標の記録層を再生する際に、当該記録層を挟む上下の記録層にて反射された不要な再生光(迷光)と参照光とが互いに干渉し合うことはない。したがって、この迷光が光検出器に入射されたとしても、その強度は、参照光との干渉により増幅された信号光の強度に比べると数段小さくなり、よって、再生信号に対する迷光の影響は顕著に小さいものとなる。   If the distance between the recording layers exceeds the distance range where the reproduction light and the reference light interfere with each other (coherence distance: details will be described in the embodiment), the reproduction target recording layer is reproduced. At this time, unnecessary reproduction light (stray light) reflected by the upper and lower recording layers sandwiching the recording layer does not interfere with each other. Therefore, even if this stray light is incident on the photodetector, its intensity is several steps smaller than the intensity of the signal light amplified by interference with the reference light, and therefore the influence of stray light on the reproduction signal is significant. It will be small.

このように、本発明によれば、積層方向に記録層を多数配する場合にも、迷光による悪影響を効果的に抑制することができ、当該記録媒体を円滑かつ良好に再生することができる。なお、本発明は、上記のように、記録層間の距離が可干渉距離を超える記録媒体を再生する際に所望の効果を発揮するものである。   As described above, according to the present invention, even when a large number of recording layers are arranged in the stacking direction, adverse effects due to stray light can be effectively suppressed, and the recording medium can be reproduced smoothly and satisfactorily. The present invention exhibits a desired effect when reproducing a recording medium in which the distance between the recording layers exceeds the coherence distance as described above.

請求項2の発明は、請求項1に記載の光ピックアップ装置において、前記第2の光学系は、前記光源から出射された前記再生光の一部を前記第1の光学系の光路から分離して前記参照光を生成するビームスプリッタと、分離された前記参照光を反射して前記ビームスプリッタに戻すミラー部を備え、前記光路調整部は、前記ビームスプリッタによって分離されてから前記ビームスプリッタに戻るまでの前記参照光の光路長を変化させることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first aspect, the second optical system separates a part of the reproduction light emitted from the light source from an optical path of the first optical system. A beam splitter that generates the reference light and a mirror unit that reflects the separated reference light and returns it to the beam splitter, and the optical path adjustment unit returns to the beam splitter after being separated by the beam splitter The optical path length of the reference light up to is changed.

請求項3の発明は、請求項1または2に記載の光ピックアップ装置において、前記光路調整部は、前記参照光が入射される光ファイバーと、前記制御信号に応じて前記光ファイバーの全長を変化させる圧電素子を備えることを特徴とする。ここで、光路調整部は、たとえば、印加信号に応じて直径の寸法が変化する圧電素子(ピエゾ素子)に光ファイバーを巻き付ける構成とすることができる。
請求項4の発明は、請求項1または2に記載の光ピックアップ装置において、前記光路調整部は、前記参照光が入射される光ファイバーと、前記制御信号に応じて前記光ファイバーの全長を変化させる圧電素子を備えることを特徴とする。ここで、光路調整部は、たとえば、印加信号に応じて直径の寸法が変化する圧電素子(ピエゾ素子)に光ファイバーを巻き付ける構成とすることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first or second aspect, the optical path adjusting unit includes an optical fiber on which the reference light is incident and a piezoelectric that changes a total length of the optical fiber in accordance with the control signal. An element is provided. Here, for example, the optical path adjustment unit can be configured to wind an optical fiber around a piezoelectric element (piezo element) whose diameter changes in accordance with an applied signal.
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first or second aspect, the optical path adjustment unit includes an optical fiber on which the reference light is incident and a piezoelectric that changes a total length of the optical fiber in accordance with the control signal. An element is provided. Here, for example, the optical path adjustment unit can be configured to wind an optical fiber around a piezoelectric element (piezo element) whose diameter changes in accordance with an applied signal.

請求項4の発明に係る光再生装置は、請求項1ないし3の何れか一項に記載の光ピックアップ装置と、前記光路調整部を制御する光路制御回路と、前記光検出器から出力される信号を再生する再生回路とを有することを特徴とする。この発明によれば、上記請求項1と同様の効果が奏され得る。
An optical regenerator according to a fourth aspect of the invention is output from the optical pickup device according to any one of the first to third aspects, an optical path control circuit that controls the optical path adjustment unit, and the photodetector. And a reproducing circuit for reproducing a signal. According to the present invention, the same effect as in the first aspect can be obtained.

請求項5の発明は、請求項4に記載の光再生装置において、前記光路制御回路は、前記再生光の焦点深度内にある複数の記録層からの再生光と前記参照光が干渉するよう前記第2の光学系の光路長を変化させ、前記再生回路は、これら複数の記録層からの再生光と前記参照光が干渉したときに前記光検出器から出力される信号をもとにこれら各記録層に記録された記録データを再生することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the optical reproduction apparatus according to the fourth aspect, the optical path control circuit is configured to cause the reproduction light from a plurality of recording layers within the focal depth of the reproduction light to interfere with the reference light. The optical path length of the second optical system is changed, and the reproducing circuit relies on signals output from the photodetector when the reproducing light from the plurality of recording layers interferes with the reference light. The recording data recorded on the recording layer is reproduced.

この発明によれば、焦点深度内にある複数の記録層から同時に記録データを再生することができる。よって、再生動作の効率化ないし迅速化を図ることができる。   According to the present invention, recorded data can be reproduced simultaneously from a plurality of recording layers within the focal depth. Therefore, it is possible to increase the efficiency or speed of the reproduction operation.

以上のとおり本発明によれば、積層方向に多数の記録層を有する場合にも、迷光による悪影響を効果的に抑制して記録媒体を円滑かつ良好に再生することができる。   As described above, according to the present invention, even when a large number of recording layers are provided in the stacking direction, the recording medium can be smoothly and satisfactorily reproduced by effectively suppressing the adverse effects of stray light.

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示形態であって、本発明は、以下の実施の形態に何ら制限されるものではない。
The effects and significance of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the following embodiment is merely an exemplary form for implementing the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1に、実施の形態に係る記録媒体10の構成を示す。同図は、記録媒体10の断面構造を示すものである。   FIG. 1 shows a configuration of a recording medium 10 according to the embodiment. FIG. 2 shows a cross-sectional structure of the recording medium 10.

図示の如く、記録媒体10は、基板11と表面層12の間に、サーボ層13、6つのスペース層14および5つの記録層15からなる組を複数段(図1では4段)配することにより構成されている。   As shown in the figure, the recording medium 10 has a plurality of stages (four stages in FIG. 1) each including a servo layer 13, six space layers 14, and five recording layers 15 between a substrate 11 and a surface layer 12. It is comprised by.

基板11および表面層12は、ポリカーボネート、ポリオレフィンまたはアクリル等の透光性材料からなっている。サーボ層13は、サーボ用レーザ光(以下、「サーボ光」という)に対する反射率が高く、再生用レーザ光(以下、「再生光」という)に対する反射率が低い材料にて形成されている。スペース層14は、紫外線硬化樹脂または両面に粘着剤が塗布された透明なフィルム材によって構成されている。記録層15は、所定の厚みを有する均一かつ平坦な半透過膜からなっている。   The substrate 11 and the surface layer 12 are made of a translucent material such as polycarbonate, polyolefin, or acrylic. The servo layer 13 is formed of a material having a high reflectance with respect to servo laser light (hereinafter referred to as “servo light”) and a low reflectance with respect to reproduction laser light (hereinafter referred to as “reproduction light”). The space layer 14 is made of an ultraviolet curable resin or a transparent film material in which an adhesive is applied on both sides. The recording layer 15 is made of a uniform and flat semi-transmissive film having a predetermined thickness.

一つのサーボ層13は、そのサーボ層13から表面層12方向に隣り合う次のサーボ層13までの間に存在する5つの記録層15に再生光を位置づけるためのものである。   One servo layer 13 is for positioning reproduction light on five recording layers 15 existing between the servo layer 13 and the next servo layer 13 adjacent in the surface layer 12 direction.

サーボ層13には、直線状かつ互いに平行なガイドトラックが多数形成されている。記録層15には、ガイドトラックの真下の位置に、ガイドトラックに沿うようにして直線状に記録マークが配列されている。記録マークの形成領域は、記録マークの非形成領域よりも反射率が高くなっている。たとえば、記録マークの形成領域と非形成領域とで再生光に対する屈折率が相違している。   The servo layer 13 has a large number of linear and parallel guide tracks. In the recording layer 15, recording marks are arranged in a straight line along the guide track at a position directly below the guide track. The recording mark formation region has a higher reflectance than the recording mark non-formation region. For example, the refractive index with respect to the reproduction light is different between the recording mark formation region and the non-formation region.

なお、積層方向における記録層15のピッチは、後述する可干渉距離よりも大きく設定されている。   Note that the pitch of the recording layers 15 in the stacking direction is set larger than the coherence distance described later.

図2(a)は、記録媒体10の平面図である。図示の如く、記録媒体10は、複数の記録エリア10aに区分されている。同図(b)は、同図(a)の一部拡大図である。各記録エリア10aのサーボ層13には、同図(b)のX方向に平行な直線状のガイドトラックが、Y軸方向に一定ピッチで、予め決められた個数配されている。各記録エリア10aの記録層15には、上記の如く、サーボ層13の各ガイドトラックの真下の位置に、対応するガイドトラックに沿うようにして、記録マークが配列されている。   FIG. 2A is a plan view of the recording medium 10. As illustrated, the recording medium 10 is divided into a plurality of recording areas 10a. FIG. 2B is a partially enlarged view of FIG. In the servo layer 13 of each recording area 10a, a predetermined number of linear guide tracks parallel to the X direction in FIG. 5B are arranged at a constant pitch in the Y axis direction. In the recording layer 15 of each recording area 10a, as described above, recording marks are arranged at positions immediately below the respective guide tracks of the servo layer 13 along the corresponding guide tracks.

図3は、記録媒体10から記録信号を読み取る光学系の基本構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a basic configuration of an optical system that reads a recording signal from the recording medium 10.

低コヒーレンス光源(SLD:Super-Luminescent Diode、以下「SLD」という)21から出射された再生光は、ハーフミラー等の無偏光ビームスプリッタ(以下、「ビームスプリッタ」という)22によって分離され、記録媒体10とミラー23に照射される。再生目標の記録層15にて反射された再生光(信号光)は、ビームスプリッタ22を透過して光検出器24に照射される。また、ミラー23によって反射された再生光(参照光)は、ビームスプリッタ22によって反射され光検出器24に照射される。したがって、光検出器24には、参照光が重畳された状態で信号光が照射される。   Reproduction light emitted from a low-coherence light source (SLD: Super-Luminescent Diode, hereinafter referred to as “SLD”) 21 is separated by a non-polarizing beam splitter (hereinafter referred to as “beam splitter”) 22 such as a half mirror, and the recording medium 10 and the mirror 23 are irradiated. The reproduction light (signal light) reflected by the reproduction target recording layer 15 passes through the beam splitter 22 and is irradiated to the photodetector 24. Further, the reproduction light (reference light) reflected by the mirror 23 is reflected by the beam splitter 22 and applied to the photodetector 24. Therefore, the photodetector 24 is irradiated with the signal light in a state where the reference light is superimposed.

ここで、再生目標の記録層15から光検出器24の受光面までの光路長(信号光の光路長)と、ミラー23から光検出器24の受光面までの光路長(参照光の光路長)の差が可干渉距離Δlcの範囲内にあると、信号光と参照光は互いに干渉し合い、光検出器24に照射される光の強度が高まる。SLD21の発光スペクトルがガウス分布となっており、その半値全幅をΔλ、中心波長をλcとすると、可干渉距離Δlcは、
Δlc={(2ln2)/2π}×(λc/Δλ)…(1)
で与えられる。
Here, the optical path length from the reproduction target recording layer 15 to the light receiving surface of the photodetector 24 (the optical path length of the signal light), and the optical path length from the mirror 23 to the light receiving surface of the photodetector 24 (the optical path length of the reference light). ) Is within the range of the coherent distance Δlc, the signal light and the reference light interfere with each other, and the intensity of the light irradiated on the photodetector 24 increases. The emission spectrum of the SLD 21 has a Gaussian distribution. When the full width at half maximum is Δλ and the center wavelength is λc, the coherence distance Δlc is
Δlc = {(2ln2) / 2π} × (λc 2 / Δλ) (1)
Given in.

したがって、図3の光路長L1と光路長L2の差が、式(1)で求まる可干渉距離Δlcの範囲内にあれば、再生目標の記録層15にて反射された信号光の強度が高まることとなる。   Therefore, if the difference between the optical path length L1 and the optical path length L2 in FIG. 3 is within the coherent distance Δlc obtained by Expression (1), the intensity of the signal light reflected by the recording layer 15 as the reproduction target increases. It will be.

なお、積層方向における記録層15のピッチがこの可干渉距離Δlcよりも大きければ、再生目標の記録層15に隣り合う記録層15からの反射光(迷光)と参照光が干渉し合うことはない。したがって、このように記録層15のピッチが設定されていれば、迷光が光検出器24に入射しても、その強度は、参照光との干渉によって増幅された信号光の強度に比べて数段小さくなる。よって、光検出器24の出力信号に対する迷光の影響は顕著に小さいものとなる。   If the pitch of the recording layers 15 in the stacking direction is larger than the coherence distance Δlc, the reflected light (stray light) from the recording layer 15 adjacent to the recording layer 15 to be reproduced does not interfere with the reference light. . Therefore, if the pitch of the recording layer 15 is set in this way, even if stray light is incident on the photodetector 24, the intensity thereof is several times that of the signal light amplified by interference with the reference light. Step down. Therefore, the influence of stray light on the output signal of the photodetector 24 is remarkably small.

目標の記録層15から信号を読み取る場合には、目標の記録層15に対する光路長L2と差が可干渉距離Δlcの範囲内となるように光路長L1を調整すれば良い。この調整は、たとえば、ミラー23を変位させてミラー23とビームスプリッタ22間の距離を変化させることにより行うことができる。このように、光路長L1を調整することにより、各記録層15からの信号光を参照光と干渉させることができ、各記録層15上の記録信号を読み取ることができる。   When reading a signal from the target recording layer 15, the optical path length L1 may be adjusted so that the difference from the optical path length L2 with respect to the target recording layer 15 is within the coherent distance Δlc. This adjustment can be performed, for example, by changing the distance between the mirror 23 and the beam splitter 22 by displacing the mirror 23. Thus, by adjusting the optical path length L1, the signal light from each recording layer 15 can be made to interfere with the reference light, and the recording signal on each recording layer 15 can be read.

図4は、本実施の形態に係る記録信号の読み取り方法を模式的に示す図である。   FIG. 4 is a diagram schematically showing a recording signal reading method according to the present embodiment.

同図(a)に示すように、本実施の形態では、再生光の焦点深度が隣り合うサーボ層13間の全ての記録層15をカバーするよう対物レンズが構成されている。なお、以下の説明では、サーボ層13間の5つの記録層15を、再生光の入射側から順番にレイヤーL1、L2、L3、L4、L5と称する。また、焦点深度の範囲にある光束のことを特に焦点光束という。   As shown in FIG. 5A, in the present embodiment, the objective lens is configured so as to cover all the recording layers 15 between the servo layers 13 where the focal depth of the reproduction light is adjacent. In the following description, the five recording layers 15 between the servo layers 13 are referred to as layers L1, L2, L3, L4, and L5 in order from the incident side of the reproduction light. In addition, a light beam in the range of the focal depth is particularly referred to as a focal light beam.

同図(a)の状態において、たとえば同図(c)に示す駆動信号にてミラー23を変位させることにより、図3における光路長L1を変化させると、焦点光束の位置に記録マークがあれば、同図(b)に示すように、各レイヤーに対する光路長L2と光路長L1との差が可干渉距離Δlcの範囲内となったタイミング(以下、「可干渉タイミング」という)において、光検出器24からの出力がパルス状に高まる。   When the optical path length L1 in FIG. 3 is changed by displacing the mirror 23 with the drive signal shown in FIG. 3C, for example, in the state of FIG. As shown in FIG. 4B, at the timing when the difference between the optical path length L2 and the optical path length L1 for each layer is within the coherence distance Δlc (hereinafter referred to as “coherence timing”), light detection is performed. The output from the vessel 24 increases in a pulse shape.

したがって、同図(b)に示す如く、可干渉タイミングを含むよう時間窓ΔTを設定し、この時間窓ΔT内に光検出器24からの出力にパルスが生じたかを検出することにより、各レイヤーに記録された信号を読み取ることができる。同図(b)では、焦点光束の位置において、レイヤーL1、L3、L4に記録マークが存在し、レイヤーL2、L5には記録マークが存在していない。よって、レイヤーL1、L3、L4からは信号“1”が読み取られ、レイヤーL2、L5からは信号“0”が読み取られる。   Therefore, as shown in FIG. 4B, the time window ΔT is set so as to include the coherent timing, and each layer is detected by detecting whether a pulse is generated in the output from the photodetector 24 within the time window ΔT. It is possible to read the signal recorded in In FIG. 5B, at the position of the focal light beam, there are recording marks in the layers L1, L3, and L4, and no recording marks are present in the layers L2 and L5. Therefore, the signal “1” is read from the layers L1, L3, and L4, and the signal “0” is read from the layers L2 and L5.

なお、時間窓ΔTは、たとえば、以下のようにして設定することができる。すなわち、レイヤーL1〜L5上の各記録マークが積層方向に一列に並ぶ基準位置を設け、この基準位置に再生光の焦点光束を位置づける。この状態で、図4(c)に示すスキャン信号にてミラー23を変位させ、記録層スキャン期間中におけるパルスの発生タイミング(可干渉タイミング)を検出する。そして、記録層スキャン期間中、このタイミングに対応させて時間窓ΔTを設定する。   The time window ΔT can be set as follows, for example. That is, a reference position where the recording marks on the layers L1 to L5 are arranged in a line in the stacking direction is provided, and the focal beam of the reproduction light is positioned at this reference position. In this state, the mirror 23 is displaced by the scan signal shown in FIG. 4C, and the pulse generation timing (coherence timing) during the recording layer scan period is detected. Then, during the recording layer scanning period, the time window ΔT is set in correspondence with this timing.

再生時には、再生光の焦点光束の位置をサーボ層13のガイドトラックに沿ってビット単位で間欠的にシフトさせる。そして、焦点光束をシフトさせてから次にシフトさせるまでの間に、上記の如くミラー23をスキャンさせ、その位置の記録信号を各レイヤーから読み取ってメモリに格納する。こうして、順次、メモリに、各レイヤーの記録データをマッピングする。これに並行して、データシーケンスに従うようメモリから順次記録データを読み出して復調し、再生データ列を生成出力する。   At the time of reproduction, the position of the focused light beam of the reproduction light is intermittently shifted bit by bit along the guide track of the servo layer 13. Then, the mirror 23 is scanned as described above between the shift of the focal light flux and the next shift, and the recording signal at that position is read from each layer and stored in the memory. In this way, the recording data of each layer is sequentially mapped on the memory. In parallel with this, the recording data is sequentially read from the memory so as to follow the data sequence and demodulated to generate and output a reproduction data string.

図5は、光ピックアップ装置の具合的構成例を示す図である。同図(a)は、1/4波長板106、サーボ用対物レンズ107および再生用対物レンズ116を除く光学系の平面図、同図(b)は、立ち上げミラー105、1/4波長板106、サーボ用対物レンズ107および記録再生用対物レンズ116の部分における光学系の側面図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a specific configuration example of the optical pickup device. FIG. 4A is a plan view of an optical system excluding the quarter wavelength plate 106, the servo objective lens 107, and the reproduction objective lens 116, and FIG. 5B shows the rising mirror 105 and the quarter wavelength plate. 106 is a side view of the optical system in the portions of the servo objective lens 107 and the recording / reproducing objective lens 116. FIG.

図において、101から109はサーボ用の光学系であり、111から118は信号読み取り用の光学系である。   In the figure, reference numerals 101 to 109 denote servo optical systems, and reference numerals 111 to 118 denote signal reading optical systems.

半導体レーザ101は、所定波長のサーボ光を出射する。回折格子102は、サーボ光を3ビームに分割する。偏光ビームスプリッタ103は、回折格子102側から入射するサーボ光を略全反射し、コリメートレンズ104側から入射するサーボ光を略全透過する。コリメートレンズ104は、サーボ光を平行光に変換する。   The semiconductor laser 101 emits servo light having a predetermined wavelength. The diffraction grating 102 divides the servo light into three beams. The polarization beam splitter 103 substantially totally reflects the servo light incident from the diffraction grating 102 side, and substantially totally transmits the servo light incident from the collimator lens 104 side. The collimating lens 104 converts servo light into parallel light.

立ち上げミラー105は、コリメートレンズ104側から入射されるサーボ光をサーボ用対物レンズ107方向に反射する。また、立ち上げミラー105は、エキスパンダ114側から入射される再生光を再生用対物レンズ116方向に反射する。   The raising mirror 105 reflects the servo light incident from the collimating lens 104 side toward the servo objective lens 107. The raising mirror 105 reflects the reproduction light incident from the expander 114 side toward the reproduction objective lens 116.

1/4波長板106は、立ち上げミラー105側から入射されるサーボ光を円偏光に変換すると共に、サーボ用対物レンズ107側から入射されるサーボ光(記録媒体10からの反射光)を、サーボ用対物レンズ107へ向かう際の偏光方向に直交する直線偏光に変換する。サーボ用対物レンズ107は、サーボ光をサーボ層13上に収束させる。   The quarter-wave plate 106 converts the servo light incident from the rising mirror 105 side into circularly polarized light, and also converts the servo light (reflected light from the recording medium 10) incident from the servo objective lens 107 side, The light is converted into linearly polarized light orthogonal to the polarization direction when traveling toward the servo objective lens 107. The servo objective lens 107 converges the servo light on the servo layer 13.

アナモレンズ108は、偏光ビームスプリッタ103にて反射されたサーボ光(記録媒体10からの反射光)に非点収差を導入する。光検出器109は、アナモレンズ108によって収束されたサーボ光を受光して検出信号を出力する。なお、光検出器109には、サーボ光を受光する4分割センサが配されている。光検出器109は、サーボ光の光軸が4分割センサのセンサ分割線の交点位置を貫くよう配置されている。   The anamorphic lens 108 introduces astigmatism into the servo light reflected by the polarization beam splitter 103 (reflected light from the recording medium 10). The photodetector 109 receives the servo light converged by the anamorphic lens 108 and outputs a detection signal. The photodetector 109 is provided with a four-divided sensor that receives servo light. The photodetector 109 is arranged so that the optical axis of the servo light passes through the intersection of the sensor dividing lines of the four-divided sensor.

SLD111は、低コヒーレンスの再生光を出射する。上記の如く、SLD111は、発光スペクトルがガウス分布となっており、また、式(1)で求まる可干渉距離Δlcが記録媒体10の記録層15間のピッチ距離よりも小さくなるよう、半値全幅Δλと中心光波長λcが設定されている。   The SLD 111 emits reproduction light with low coherence. As described above, in the SLD 111, the emission spectrum has a Gaussian distribution, and the full width at half maximum Δλ is such that the coherence distance Δlc obtained by the equation (1) is smaller than the pitch distance between the recording layers 15 of the recording medium 10. And the center light wavelength λc are set.

コリメートレンズ112は、SLD111から出射された再生光を平行光に変換する。ハーフミラー113は、コリメートレンズ112によって平行光とされた再生光の半分を透過し残り半分を反射する。   The collimator lens 112 converts the reproduction light emitted from the SLD 111 into parallel light. The half mirror 113 transmits half of the reproduction light converted into parallel light by the collimator lens 112 and reflects the other half.

エキスパンダ114は、凹レンズと凸レンズの組み合わせからなり、このうち一方のレンズがアクチュエータ115によって光軸方向に駆動される。ここで、アクチュエータ115は、モータおよびウォームギア等を備え、再生光の焦点光束を上記の如くレイヤーL1〜L5に位置付けるためのサーボ信号に応じて駆動される。エキスパンダ114を通過した再生光は立ち上げミラー105によって再生用対物レンズ116に向かって反射される。   The expander 114 is a combination of a concave lens and a convex lens, and one of the lenses is driven in the optical axis direction by the actuator 115. Here, the actuator 115 includes a motor, a worm gear, and the like, and is driven according to a servo signal for positioning the focus light beam of the reproduction light on the layers L1 to L5 as described above. The reproduction light that has passed through the expander 114 is reflected by the rising mirror 105 toward the reproduction objective lens 116.

再生用対物レンズ116は、再生光をレイヤーL1〜L5上に収束させる。すなわち、再生用対物レンズ116は、再生光の焦点深度がレイヤーL1〜L5をカバーするよう構成されている。   The reproduction objective lens 116 converges reproduction light on the layers L1 to L5. That is, the reproduction objective lens 116 is configured such that the focal depth of reproduction light covers the layers L1 to L5.

遅延素子117は、制御信号に応じて、ハーフミラー113とミラー118間の光路長を変化させる。遅延素子117は、たとえば、印加電圧(制御信号)に応じて再生光に対する屈折率が変化する液晶素子によって構成される。ミラー118は、遅延素子117を透過した再生光を入射方向とは反対の方向に反射する。この反射光は、上記のとおり、参照光として用いられる。   The delay element 117 changes the optical path length between the half mirror 113 and the mirror 118 according to the control signal. The delay element 117 is constituted by, for example, a liquid crystal element whose refractive index with respect to reproduction light changes according to an applied voltage (control signal). The mirror 118 reflects the reproduction light transmitted through the delay element 117 in a direction opposite to the incident direction. As described above, this reflected light is used as reference light.

なお、図3の構成では、ミラー23を変位させることにより参照光の光路長を変化させたが、図5の構成では、ミラー118を変位させずに、遅延素子117を駆動することにより参照光の光路長が変化する。たとえば、遅延素子117を液晶素子とする場合には、印加電圧(制御信号)に応じて参照光に対する液晶素子の屈折率を変化させることができ、これにより、参照光の光路長を変化させることができる。   In the configuration of FIG. 3, the optical path length of the reference light is changed by displacing the mirror 23, but in the configuration of FIG. 5, the reference light is driven by driving the delay element 117 without displacing the mirror 118. The optical path length changes. For example, when the delay element 117 is a liquid crystal element, the refractive index of the liquid crystal element with respect to the reference light can be changed according to the applied voltage (control signal), thereby changing the optical path length of the reference light. Can do.

集光レンズ119は、ハーフミラー113を透過する記録媒体10からの反射光とハーフミラー113によって反射されたミラー118からの反射光(参照光)を収束させる。光検出器(たとえば、APD:Avalanche Photo Diode)120は、集光レンズ119によって収束された光を受光して、光強度に応じた信号を出力する。   The condenser lens 119 converges the reflected light from the recording medium 10 that passes through the half mirror 113 and the reflected light (reference light) from the mirror 118 reflected by the half mirror 113. A photodetector (for example, APD: Avalanche Photo Diode) 120 receives the light converged by the condenser lens 119 and outputs a signal corresponding to the light intensity.

1/4波長板106と、サーボ用対物レンズ107および再生用対物レンズ116は、共通のホルダ131に装着されている。ここで、ホルダ131は、対物レンズアクチュエータ132によって、フォーカス方向およびトラッキング方向に駆動される。対物レンズアクチュエータ132は、従来周知のコイルと磁気回路から構成され、このうちコイルがホルダ131に装着されている。   The quarter-wave plate 106, the servo objective lens 107, and the reproduction objective lens 116 are mounted on a common holder 131. Here, the holder 131 is driven in the focus direction and the tracking direction by the objective lens actuator 132. The objective lens actuator 132 includes a conventionally known coil and a magnetic circuit, and the coil is mounted on the holder 131.

対物レンズアクチュエータ132にサーボ信号が供給されることにより、1/4波長板106とサーボ用対物レンズ107および再生用対物レンズ116が、ホルダ131と一体的に、フォーカス方向およびトラッキング方向に変位される。   When the servo signal is supplied to the objective lens actuator 132, the quarter-wave plate 106, the servo objective lens 107, and the reproduction objective lens 116 are displaced integrally with the holder 131 in the focus direction and the tracking direction. .

図6に、記録媒体10を再生する光再生装置の構成を示す。   FIG. 6 shows a configuration of an optical reproducing apparatus that reproduces the recording medium 10.

図示の如く、光再生装置は、レーザ駆動回路201と、光ピックアップ装置202と、信号演算回路203と、復調回路204と、メモリ制御回路205と、メモリ206と、デコーダ207と、サーボ回路208と、X−Yステージ209と、コントローラ210を備えている。   As shown in the figure, the optical reproducing apparatus includes a laser driving circuit 201, an optical pickup device 202, a signal calculation circuit 203, a demodulation circuit 204, a memory control circuit 205, a memory 206, a decoder 207, and a servo circuit 208. , An XY stage 209 and a controller 210.

レーザ駆動回路201は、再生時に、一定パワーにてサーボ光および再生光を出力させるべく、光ピックアップ装置202内の半導体レーザ101とSLD111にそれぞれ駆動信号を供給する。   The laser drive circuit 201 supplies drive signals to the semiconductor laser 101 and the SLD 111 in the optical pickup device 202 in order to output servo light and reproduction light at a constant power during reproduction.

光ピックアップ装置202は、上記図5に示す光学系を備えている。信号演算回路203は、図5に示す光検出器109(サーボ用)からの出力に基づいてフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号を生成し、これらをサーボ回路208に出力する。また、信号演算回路203は、図5に示す光検出器120(再生用)からの出力を増幅およびノイズ除去して再生信号を生成し、これを復調回路204に出力する。   The optical pickup device 202 includes the optical system shown in FIG. The signal arithmetic circuit 203 generates a focus error signal and a tracking error signal based on the output from the photodetector 109 (for servo) shown in FIG. 5 and outputs them to the servo circuit 208. The signal arithmetic circuit 203 amplifies and removes noise from the output from the photodetector 120 (for reproduction) shown in FIG. 5 to generate a reproduction signal, and outputs this to the demodulation circuit 204.

復調回路204は、信号演算回路203から入力された再生信号から“1”、“0”の2値化データを生成し、これをメモリ制御回路205に出力する。メモリ制御回路205は、コントローラ210からの指示に従って、メモリ206に対するデータの書き込みおよび読み出しを行う。メモリ206は、RAM(Random Access Memory)等の書き込みおよび読み出し可能なメモリである。   The demodulator circuit 204 generates binary data “1” and “0” from the reproduction signal input from the signal arithmetic circuit 203, and outputs this to the memory control circuit 205. The memory control circuit 205 writes data to and reads data from the memory 206 in accordance with instructions from the controller 210. The memory 206 is a writable and readable memory such as a RAM (Random Access Memory).

メモリ制御回路205は、復調回路204から入力された2値化データを、メモリ206内の所定の領域に書き込む。また、メモリ制御回路205は、メモリ206に書き込まれた2値化データを再生シーケンスに従うように順次読み出してデコーダ207に出力する。デコーダ207は、メモリ制御回路205から入力された2値化データに対し誤り訂正等のデコード処理を施して再生データを生成し順次後段回路に出力する。   The memory control circuit 205 writes the binarized data input from the demodulation circuit 204 in a predetermined area in the memory 206. In addition, the memory control circuit 205 sequentially reads the binarized data written in the memory 206 so as to follow the reproduction sequence, and outputs it to the decoder 207. The decoder 207 performs decoding processing such as error correction on the binarized data input from the memory control circuit 205 to generate reproduction data, and sequentially outputs it to the subsequent circuit.

サーボ回路208は、信号演算回路203から入力されたフォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号からフォーカスサーボ信号とトラッキングサーボ信号を生成し、光ピックアップ装置202内の対物レンズアクチュエータ132に出力する。また、サーボ回路208は、上記の如く再生光の焦点光束をガイドトラックに沿ってビット単位で変位させるための駆動信号をX−Yステージ209に出力する。この他、サーボ回路208は、再生動作時に、後述の如く、光ピックアップ装置202のアクチュエータ115を駆動する。   The servo circuit 208 generates a focus servo signal and a tracking servo signal from the focus error signal and tracking error signal input from the signal arithmetic circuit 203 and outputs them to the objective lens actuator 132 in the optical pickup device 202. Further, the servo circuit 208 outputs a drive signal for displacing the focal light beam of the reproduction light in units of bits along the guide track as described above to the XY stage 209. In addition, the servo circuit 208 drives the actuator 115 of the optical pickup device 202 as will be described later during the reproducing operation.

X−Yステージ209は、記録媒体10を記録層15に平行な方向(図中、X−Y平面方向)に駆動する。X−Yステージ209には記録媒体10をずれ無く保持する保持部が配されており、この保持部に記録媒体10が装着される。X−Yステージ209は、装着された記録媒体10を、サーボ回路208からの駆動信号に応じて、ビット単位で、X−Y平面方向に駆動する。   The XY stage 209 drives the recording medium 10 in a direction parallel to the recording layer 15 (XY plane direction in the figure). The XY stage 209 is provided with a holding unit that holds the recording medium 10 without deviation, and the recording medium 10 is attached to the holding unit. The XY stage 209 drives the mounted recording medium 10 in the XY plane direction in units of bits according to a drive signal from the servo circuit 208.

X−Yステージ209をX方向に駆動することにより再生光がガイドトラックに沿って変位し、また、X−Yステージ209をY方向に駆動することにより、再生光が一のガイドトラックから他のガイドトラックへと変位する。X−Yステージ209は、記録媒体10を記録信号のビット単位で変位できる程度に微細駆動可能であり、たとえば、ピエゾ素子が駆動源として用いられている。   By driving the XY stage 209 in the X direction, the reproduction light is displaced along the guide track, and by driving the XY stage 209 in the Y direction, the reproduction light is transferred from one guide track to another. Displacement to the guide track. The XY stage 209 can be finely driven to such an extent that the recording medium 10 can be displaced in bit units of a recording signal. For example, a piezo element is used as a driving source.

コントローラ210は、CPU(Central Processing Unit)と内蔵メモリを備え、内蔵メモリに各種データを格納するとともに、あらかじめ設定されたプログラムに従って各部を制御する。   The controller 210 includes a CPU (Central Processing Unit) and a built-in memory, stores various data in the built-in memory, and controls each unit according to a preset program.

記録媒体10の再生時には、光ピックアップ装置202内のエキスパンダ114を初期位置に設定した状態で、サーボ光が再生目標レイヤー群に対応するサーボ層13に引き込まれる。このとき、X−Yステージ209が駆動され、記録媒体10上の所望の記録エリア10aにサーボ光が位置づけられる。こうして、サーボ光が、所望の記録エリア10a中の所望のサーボ層13に引き込まれる。   During reproduction of the recording medium 10, servo light is drawn into the servo layer 13 corresponding to the reproduction target layer group with the expander 114 in the optical pickup device 202 set to the initial position. At this time, the XY stage 209 is driven, and the servo light is positioned in a desired recording area 10 a on the recording medium 10. Thus, the servo light is drawn into the desired servo layer 13 in the desired recording area 10a.

この引き込みが行われた状態において、再生光の焦点光束は、再生目標レイヤー群(レイヤーL1〜L5)を全てカバーする位置から光軸方向に一定距離だけずれた状態にある。サーボ回路208は、このずれ量だけ焦点光束を光軸方向にシフトさせるための信号を光ピックアップ装置202内のアクチュエータ115に出力する。これにより、エキスパンダ114が初期位置から駆動され、再生光の焦点光束が再生目標レイヤー群(レイヤーL1〜L5)を全てカバーする位置に引き込まれる。こうして、再生光の焦点光束に対する引き込み処理が終了すると、X−Yステージ209が駆動され、再生光の焦点光束が記録領域10a内の再生開始位置に位置づけられる。   In the state in which this pull-in is performed, the focal beam of the reproduction light is in a state of being deviated by a certain distance in the optical axis direction from the position covering all the reproduction target layer groups (layers L1 to L5). The servo circuit 208 outputs a signal for shifting the focal light beam in the optical axis direction by this deviation amount to the actuator 115 in the optical pickup device 202. As a result, the expander 114 is driven from the initial position, and the focal luminous flux of the reproduction light is drawn to a position that covers all the reproduction target layer groups (layers L1 to L5). Thus, when the pull-in process for the focal light flux of the reproduction light is completed, the XY stage 209 is driven, and the focal light flux of the reproduction light is positioned at the reproduction start position in the recording area 10a.

その後、焦点光束が、ガイドトラックに沿ってビット単位で順次シフトされる。そして、焦点光束をシフトさせてから次にシフトさせるまでの間に、遅延素子117が駆動され、参照光の光路長が変化させられる。ここで、参照光の光路長の変化は、上記図4(c)を参照して説明したミラー23による光路長の変化の場合と同様、レイヤー1〜5からの信号光と参照光との間に順次干渉が起こる範囲においてなされる。このスキャン動作により、その位置において各レイヤーに記録されている記録信号が読み取られ、信号演算回路203から復調回路204に出力される。   Thereafter, the focal beam is sequentially shifted bit by bit along the guide track. Then, the delay element 117 is driven between the shift of the focal beam and the next shift, and the optical path length of the reference light is changed. Here, the change in the optical path length of the reference light is between the signal light from the layers 1 to 5 and the reference light as in the case of the change in the optical path length by the mirror 23 described with reference to FIG. In the range where interference occurs sequentially. By this scanning operation, the recording signal recorded in each layer at that position is read and output from the signal arithmetic circuit 203 to the demodulation circuit 204.

復調回路204は、各レイヤーに基づく信号から2値化データを生成しメモリ制御回路205に出力する。メモリ制御回路205は、入力された2値化データを順次メモリ206に格納する。こうして、メモリ206に、各レイヤーの2値化データがマッピングされる。   The demodulation circuit 204 generates binarized data from the signals based on each layer and outputs them to the memory control circuit 205. The memory control circuit 205 sequentially stores the input binarized data in the memory 206. In this way, the binarized data of each layer is mapped in the memory 206.

これに並行して、メモリ制御回路205は、データシーケンスに従うようメモリ206から順次2値化データを読み出してデコーダ207に出力する。デコーダ207は、入力された2値化データをデコードして再生データを生成し、順次、後段回路に出力する。   In parallel with this, the memory control circuit 205 sequentially reads the binarized data from the memory 206 and outputs it to the decoder 207 in accordance with the data sequence. The decoder 207 decodes the input binarized data to generate reproduction data, and sequentially outputs it to the subsequent circuit.

図7は、再生動作時の処理フローを示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a processing flow during the reproduction operation.

再生動作が開始されると、サーボ光と再生光が発光される(S101)。次に、目標トラックの再生開始位置に対応する位置にサーボ光の焦点位置が引き込まれる(S102)。そして、エキスパンダ114が駆動され、再生光の焦点光束が目標トラック上のレイヤー群(レイヤーL1〜L5)を全てカバーする位置に引き込まれる(S103)。   When the reproduction operation is started, servo light and reproduction light are emitted (S101). Next, the focus position of the servo light is drawn to a position corresponding to the reproduction start position of the target track (S102). Then, the expander 114 is driven, and the focal beam of the reproduction light is drawn to a position that covers all the layer groups (layers L1 to L5) on the target track (S103).

しかる後、遅延素子117による上述のスキャン動作が行われ(S104)、各レイヤー上の記録信号に基づく2値化データがメモリ206にマッピングされる(S105)。そして、再生動作が終了でなければ(S107:NO)、読み取り位置がガイドトラックの終端位置にあるかが判別される(S108)。ここで、読み取り位置がガイドトラックの終端位置になければ(S108:NO)、X−Yステージ209がX方向に1ステップ駆動され、再生光の焦点光束が、記録信号の1ビット分だけガイドトラックに沿って変位される(S110)。その後、S104に戻り、次のステップ位置におけるレイヤー群(レイヤーL1〜L5)の信号読み取りが行われる。   Thereafter, the above-described scanning operation by the delay element 117 is performed (S104), and the binarized data based on the recording signal on each layer is mapped to the memory 206 (S105). If the reproduction operation is not completed (S107: NO), it is determined whether the reading position is at the end position of the guide track (S108). Here, if the reading position is not at the end position of the guide track (S108: NO), the XY stage 209 is driven one step in the X direction, and the focal beam of the reproduction light is the guide track by one bit of the recording signal. (S110). Thereafter, the process returns to S104, and signal reading of the layer group (layers L1 to L5) at the next step position is performed.

かかる動作を繰り返してガイドトラックの終端位置まで信号読み取りが行われると(S108:YES)、X−Yステージ209が駆動されて、再生光の焦点光束が次のガイドトラックの開始位置に移動される(S109)。そして、S104に戻り、次のガイドトラックにおけるレイヤー群(レイヤーL1〜L5)の信号読み取りが行われる。   When this operation is repeated and signal reading is performed up to the end position of the guide track (S108: YES), the XY stage 209 is driven and the focal beam of the reproduction light is moved to the start position of the next guide track. (S109). Then, returning to S104, signal reading of the layer group (layers L1 to L5) in the next guide track is performed.

なお、かかる信号読み取りに並行して、データシーケンスに従うようメモリ206から順次2値化データが読み出されデコードされる(S106)。デコード処理によって生成された再生データは、順次、後段回路に出力される。   In parallel with the signal reading, the binary data is sequentially read from the memory 206 and decoded so as to follow the data sequence (S106). The reproduction data generated by the decoding process is sequentially output to the subsequent circuit.

以上、本実施の形態によれば、再生光の焦点光束が再生目標のレイヤー群(レイヤーL1〜L5)に位置づけられている状態で遅延素子117が駆動されることにより、レイヤー群(レイヤーL1〜L5)から同時に記録データを再生することができる。よって、再生動作の効率化ないし迅速化を図ることができる。   As described above, according to the present embodiment, the delay element 117 is driven in a state in which the focus light flux of the reproduction light is positioned in the reproduction target layer group (layers L1 to L5), so that the layer group (layers L1 to L1) is driven. The recorded data can be reproduced simultaneously from L5). Therefore, it is possible to increase the efficiency or speed of the reproduction operation.

また、レイヤー間の距離が可干渉距離Δlcを超えるよう、レイヤーが形成されているため、再生目標のレイヤーを再生する際に、当該レイヤーを挟む上下のレイヤーにて反射された不要な再生光(迷光)と参照光とが互いに干渉し合うことはない。したがって、この迷光が光検出器に入射されたとしても、その強度は、参照光との干渉により増幅された信号光の強度に比べると数段小さくなり、よって、再生信号に対する迷光の影響は顕著に小さいものとなる。   Further, since the layers are formed such that the distance between the layers exceeds the coherence distance Δlc, when reproducing the reproduction target layer, unnecessary reproduction light reflected by the upper and lower layers sandwiching the layer ( (Stray light) and reference light do not interfere with each other. Therefore, even if this stray light is incident on the photodetector, its intensity is several steps smaller than the intensity of the signal light amplified by interference with the reference light, and therefore the influence of stray light on the reproduction signal is significant. It will be small.

このように、本実施の形態によれば、積層方向にレイヤーを多数配する場合にも、迷光による悪影響を効果的に抑制することができ、記録媒体を円滑かつ良好に再生することができる。   As described above, according to the present embodiment, even when a large number of layers are arranged in the stacking direction, adverse effects due to stray light can be effectively suppressed, and the recording medium can be reproduced smoothly and satisfactorily.

なお、同一ガイドトラックに対応する各レイヤーに対して、一つのレイヤーの終端から次のレイヤーの先頭へと繋がるように、記録信号を記録しておけば、メモリ206に、少なくとも、一つのガイドトラックに対応するレイヤー群(レイヤーL1〜L5)に基づく2値化データをバッファできる程度の容量を持たせることにより、2値化データを連続的にデコーダ207に供給することができる。よって、このように記録信号を記録媒体10に記録すれば、2値化データを記憶するメモリ206の容量を小さくすることができ、コストの低減を図ることができる。   If a recording signal is recorded so that each layer corresponding to the same guide track is connected from the end of one layer to the beginning of the next layer, at least one guide track is stored in the memory 206. The binarized data can be continuously supplied to the decoder 207 by providing a capacity sufficient to buffer the binarized data based on the layer group (layers L1 to L5) corresponding to. Therefore, if the recording signal is recorded on the recording medium 10 in this way, the capacity of the memory 206 for storing the binarized data can be reduced, and the cost can be reduced.

ところで、上記式(1)から分かるとおり、可干渉距離Δlcは、再生光のスペクトル半値全幅Δλが大きい程小さくなる。したがって、再生光のスペクトル半値全幅Δλを広げる程、隣り合うレイヤー間の距離を小さくすることができる。よって、記録媒体の容量を高めるには、再生光のスペクトル半値全幅Δλが大きい方が望ましい。この観点から、本実施の形態では、再生光の光源としてSLD111が用いられている。   By the way, as can be seen from the above equation (1), the coherence distance Δlc decreases as the full width at half maximum Δλ of the reproduction light increases. Accordingly, the distance between adjacent layers can be reduced as the full width at half maximum Δλ of the reproduction light is increased. Therefore, in order to increase the capacity of the recording medium, it is desirable that the full width at half maximum Δλ of the reproduction light is large. From this point of view, in the present embodiment, the SLD 111 is used as a light source of reproduction light.

再生光のスペクトル半値全幅Δλを広げる他の手法として、レーザ光をパルス発光させ、このパルス幅を短くする手法を用いることもできる。この手法を用いる場合、再生光の発光源として、極短パルスのレーザ光を発光可能なファイバーレーザ等のフェムト秒レーザを用いることができる。   As another method of increasing the full width at half maximum Δλ of the reproduction light, a method of causing the laser light to emit light and shortening the pulse width can also be used. When this method is used, a femtosecond laser such as a fiber laser capable of emitting an ultrashort pulse laser beam can be used as a light source for reproducing light.

図8は、ファイバーレーザを用いる場合の光ピックアップ装置の光学系を示す図である。同図中、141がファイバーレーザである。なお、この光学系では、図5における遅延素子117に替えて、光ファイバー143aとピエゾ素子143bからなる光路調整部143が配されている。ここで、光路調整部143は、印加信号に応じて直径の寸法が変化するピエゾ素子143bに光ファイバー143aを巻き付けた構成となっている。   FIG. 8 is a diagram showing an optical system of an optical pickup device when a fiber laser is used. In the figure, reference numeral 141 denotes a fiber laser. In this optical system, an optical path adjustment unit 143 including an optical fiber 143a and a piezo element 143b is arranged instead of the delay element 117 in FIG. Here, the optical path adjustment unit 143 has a configuration in which an optical fiber 143a is wound around a piezo element 143b whose diameter changes in accordance with an applied signal.

ファイバーレーザ141から出射された再生光は、コリメートレンズ112にて平行光とされた後、その半分が、ハーフミラー113によって反射され、残り半分が、ハーフミラーを透過する。ハーフミラー113にて反射された後の再生光の光路は、上記図5の場合と同様である。   After the reproduction light emitted from the fiber laser 141 is converted into parallel light by the collimator lens 112, half of the light is reflected by the half mirror 113 and the other half is transmitted through the half mirror. The optical path of the reproduction light after being reflected by the half mirror 113 is the same as in the case of FIG.

ハーフミラー113を透過した再生光は、集光レンズ142にて集光され、光ファイバー143aに入射する。光ファイバー143aから出射された再生光は、集光レンズ144にて平行光とされ、ミラー118にて反射される。ミラー118にて反射された再生光(参照光)は、ハーフミラー113からミラー118に向かう際の光路を逆行し、その半分が、ハーフミラー113によって反射される。その後、参照光は、集光レンズ119によって光検出器120上に集光される。   The reproduction light transmitted through the half mirror 113 is collected by the condenser lens 142 and enters the optical fiber 143a. The reproduction light emitted from the optical fiber 143 a is converted into parallel light by the condenser lens 144 and reflected by the mirror 118. The reproduction light (reference light) reflected by the mirror 118 reverses the optical path when traveling from the half mirror 113 to the mirror 118, and half of the light is reflected by the half mirror 113. Thereafter, the reference light is collected on the photodetector 120 by the condenser lens 119.

この光学系では、ピエゾ素子143bに印加される信号を変化させることにより、光ファイバー143aの全長が変化し、参照光の光路が変化する。よって、図6に示すサーボ回路208によってピエゾ素子143bに印加する信号を調整することにより、記録媒体109中の各レイヤーからの信号光と参照光の間の光路長差を変化させることができ、上記実施の形態と同様、両信号間の干渉によって、各レイヤー上の信号を読み取ることができる。   In this optical system, by changing the signal applied to the piezo element 143b, the overall length of the optical fiber 143a changes, and the optical path of the reference light changes. Therefore, by adjusting the signal applied to the piezo element 143b by the servo circuit 208 shown in FIG. 6, the optical path length difference between the signal light from each layer in the recording medium 109 and the reference light can be changed. Similar to the above embodiment, signals on each layer can be read by interference between both signals.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も上記以外に種々の変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications other than those described above can be made to the embodiments of the present invention.

たとえば、上記実施の形態では、記録媒体10をカード状の媒体としたが、螺旋状にガイドトラックを有するディスク状媒体とすることもできる。また、上記実施の形態では、焦点深度がサーボ層13間の全てのレイヤー(レイヤーL1〜L5)をカバーするようにしたが、サーボ層13間のレイヤーのうち所定個数のレイヤーのみを焦点深度がカバーするようにしても良い。さらに、上記実施の形態では、サーボ層13間に存在する記録層15の数を5つとしたが、これ以外の個数の記録層15をサーボ層間に配するようにしても良い。この他、本発明は、サーボ層の無い記録媒体から情報を再生する光ピックアップ装置および光再生装置に適用することも可能である。   For example, in the above embodiment, the recording medium 10 is a card-like medium, but it can also be a disk-like medium having a guide track spirally. In the above embodiment, the depth of focus covers all the layers (layers L1 to L5) between the servo layers 13, but the depth of focus is limited to only a predetermined number of layers among the layers between the servo layers 13. You may make it cover. Furthermore, in the above embodiment, the number of the recording layers 15 existing between the servo layers 13 is five, but other number of recording layers 15 may be arranged between the servo layers. In addition, the present invention can also be applied to an optical pickup device and an optical reproduction device that reproduce information from a recording medium without a servo layer.

本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。   The embodiments of the present invention can be appropriately modified in various ways within the scope of the technical idea shown in the claims.

実施の形態に係る記録媒体の断面構造を模式的に示す図The figure which shows typically the cross-section of the recording medium which concerns on embodiment 実施の形態に係る記録媒体の平面構造を模式的に示す図The figure which shows typically the planar structure of the recording medium which concerns on embodiment 実施の形態に係る光ピックアップ装置の基本構成を示す図を示す図The figure which shows the figure which shows the basic composition of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment 実施の形態に係る記録信号の読み取り方法を模式的に示す図The figure which shows typically the reading method of the recording signal which concerns on embodiment 実施の形態に係る光ピックアップ装置の具体的構成例を示す図The figure which shows the specific structural example of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment 実施の形態に係る光再生装置の構成を示す図The figure which shows the structure of the optical reproduction apparatus which concerns on embodiment 実施の形態に係る再生動作時の処理フローチャートを示す図The figure which shows the process flowchart at the time of reproduction | regeneration operation | movement which concerns on embodiment 実施の形態に係る光ピックアップ装置の他の具体的構成例を示す図The figure which shows the other specific structural example of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment

符号の説明Explanation of symbols

10 記録媒体
21 SLD
22 ビームスプリッタ
23 ミラー
24 光検出器
111 SLD
113 ハーフミラー
114 エキスパンダ
116 再生用対物レンズ
117 遅延素子
118 ミラー
120 光検出器
114 ファイバーレーザ
143 光路調整部
143a 光ファイバー
143b ピエゾ素子
202 光ピックアップ装置
203 信号演算回路
204 信号処理回路
205 メモリ制御回路
206 メモリ
207 デコーダ
208 サーボ回路
10 Recording media 21 SLD
22 Beam splitter 23 Mirror 24 Photo detector 111 SLD
113 half mirror 114 expander 116 objective lens for reproduction 117 delay element 118 mirror 120 photodetector 114 fiber laser 143 optical path adjustment unit 143a optical fiber 143b piezo element 202 optical pickup device 203 signal arithmetic circuit 204 signal processing circuit 205 memory control circuit 206 memory 207 Decoder 208 Servo circuit

Claims (5)

再生光を発光する光源と、
前記再生光を記録媒体中の記録層に収束させる第1の光学系と、
前記記録層によって反射された前記再生光を受光する光検出器と、
前記記録層によって反射された再生光に参照光を重畳する第2の光学系と、
前記第2の光学系に配され前記第2の光学系の光路長を制御信号に応じて変化させる光路調整部とを備え、
前記光路調整部は、前記参照光が入射されるとともに前記制御信号に応じて前記参照光に対する屈折率が変化する光学素子を備える、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
A light source that emits reproduction light;
A first optical system for focusing the reproduction light on a recording layer in a recording medium;
A photodetector for receiving the reproduction light reflected by the recording layer;
A second optical system that superimposes reference light on reproduction light reflected by the recording layer;
An optical path adjustment unit that is arranged in the second optical system and changes an optical path length of the second optical system according to a control signal ;
The optical path adjustment unit includes an optical element that receives the reference light and changes a refractive index with respect to the reference light according to the control signal.
An optical pickup device characterized by that.
請求項1において、
前記第2の光学系は、
前記光源から出射された前記再生光の一部を前記第1の光学系の光路から分離して前記参照光を生成するビームスプリッタと、
分離された前記参照光を反射して前記ビームスプリッタに戻すミラー部を備え、
前記光路調整部は、
前記ビームスプリッタによって分離されてから前記ビームスプリッタに戻るまでの前記参照光の光路長を変化させる、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
In claim 1,
The second optical system includes:
A beam splitter for separating the part of the reproduction light emitted from the light source from the optical path of the first optical system and generating the reference light;
A mirror unit that reflects the separated reference light and returns it to the beam splitter;
The optical path adjustment unit is
Changing the optical path length of the reference light from being separated by the beam splitter to returning to the beam splitter;
An optical pickup device characterized by that.
請求項1または2において、
前記光路調整部は、前記参照光が入射される光ファイバーと、前記制御信号に応じて前記光ファイバーの全長を変化させる圧電素子を備える、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
In claim 1 or 2,
The optical path adjustment unit includes an optical fiber on which the reference light is incident, and a piezoelectric element that changes a total length of the optical fiber according to the control signal.
An optical pickup device characterized by that.
請求項1ないしの何れか一項に記載の光ピックアップ装置と、
前記光路調整部を制御する光路制御回路と、
前記光検出器から出力される信号を再生する再生回路と、
を有する、
ことを特徴とする光再生装置。
An optical pickup device according to any one of claims 1 to 3 ,
An optical path control circuit for controlling the optical path adjustment unit;
A reproducing circuit for reproducing a signal output from the photodetector;
Having
An optical regenerator.
請求項において、
前記光路制御回路は、前記再生光の焦点深度内にある複数の記録層からの再生光と前記参照光が干渉するよう前記第2の光学系の光路長を変化させ、
前記再生回路は、これら複数の記録層からの再生光と前記参照光が干渉したときに前記光検出器から出力される信号をもとにこれら各記録層に記録された記録データを再生する、
ことを特徴とする光再生装置。
In claim 4 ,
The optical path control circuit changes the optical path length of the second optical system so that the reproduction light from the plurality of recording layers within the focal depth of the reproduction light and the reference light interfere with each other.
The reproduction circuit reproduces the recording data recorded in each recording layer based on a signal output from the photodetector when the reproduction light from the plurality of recording layers interferes with the reference light.
An optical regenerator.
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