JPH04111227A - 光学的情報再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、情報の再生を正確に行うことが可能な光学的
情報再生装置に関する。

し従来の技術］ 例えば、光学的情報記録媒体としての光カードには、情
報を記録する記録層に、孔もしくは凹状のピットが記録
すべき情報に対応して形成されている（光カードについ
ては、特開昭６２−２５６２４２号公報、特開昭６２−
２８７４４９公報、特開昭６３−７５３２号公報、特開
昭６３−７５３５号公報等参照）。この記録した情報の
再生は、情報が記録された記録層に再生用レーザ光を照
射し、その反射光の大小を観測してピットの有無を検知
することにより行なわれるもので、従来から、この情報
再生に用いる装置として種々の方式の装置が提案されて
いる（例えば、特開昭６１−２５８３４０号公報、特開
昭６１−２８５５１１号公報、特開昭６２−５２７３４
号公報、特開昭６２−１０２４７４号公報、特開昭６２
−．１３１３１８号公報、特開昭６２−１４３２３９号
公報、特開昭６２−１４９０４８号公報、特開昭６２−
１９２０３０号公報、特開昭６２−２３９３３３号公報
、特開昭６２−２５０５２３号公報、特開昭６３−４４
２８号公報等参照）。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述の従来の光学的情報再生装置においては
、情報再生の方法として、原理的には、いずれも１系統
の照射光を用いてこの照射光の反射光量の大小によって
ピットの有無を判別する方法を採用している。すなわち
、原理的にピットの有無をこの反射光量の大小のみで判
別している。

ところが、実際には、検出される反射光量の大小は、必
ずしもピットの有無だけで変化するのではなく、照射光
の強度自体の変動、照射光発生源に対する光カードの距
離の変動、照射光の光カードに対する照射角度の変動、
その他、ピットの有無に無関係な変動要因によっても変
化する。

このため、従来の装置は、いずれもこのピットの有無に
無関係な変動要因の影響で十分なＳ／Ｎ比を確保するの
か必すしも容易ではなく、それゆえ、用途によっては、
情報の正確な再生か必すしも十分に行い得ないというお
それがあった。

本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、情
報再生精度を著しく向上させることが可能な光学的情報
再生装置を提供することを目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、以下の構成とすることにより上述の課題を解
決している。

コヒーレント光を発生するコヒーレント光！’１手段と
、 このコヒーレント光を２つの光線に分離する光分離手段
と、 この分離された光の少なくとも一方の光線の周波数を変
える光周波数変調手段と、 前記光周波数変調手段によって周波数が変えられた一方
の光線及び前記光分離手段によって２つに分離された光
線のうちの他方の光線を、光学的情報記録媒体の記録層
の照射点に立てた法線を含む平面内において該法線に対
して特定の角度をなすと同時に該法線に対して対称とな
る２つの方向から前記照射点にそれぞれ照射するととも
に、これらの光が前記記録層で反射されて前記２つの方
向と同方向を逆向きに進む２つの反射光をこれらの位相
差が検知可能な光に変換する光学手段と、前記光学手段
によって位相差が検知可能な光に変換された光を検出す
る光検出器とを有し、前記２つの反射光の位相差を検知
することによって前記光学的情報記録媒体に記録された
情報を再生することを特徴とした構成。

［作用］ 上述の構成において、光学的情報記録媒体には通常、孔
、または凹状のピットの有無で情報が記録されている。

したがって、この部分に２方向から周波数の異なる２つ
の光を照射すると、ピットの有無によって反射の位置が
異なるため、これら反射光は、ピットの有無に対応して
位相差か変化する。したがって、この位相差の変化を検
知することによってピットの有無を検知でき、情報を再
生することができる。この位相差の変化は原理的に照射
光の強度の変動等の変動要因に無関係に情報ピットの有
無のみによって左右されるから、情報の正確な再生が可
能となる。

「実施例Ｊ ！よ叉施刊 第１図は本発明の第１実施例にかかる情報再生装置の全
体構成を示す図、第２図は位相差検出原理の説明図であ
る。以下、これらの図面を参照しながら本発明の第１実
施例を詳述する。

これらの図において、符号１はコヒーレント光発生源た
るレーザダイ−オード、符号２は光分離手段と光周波数
変調手段とを兼ねる音響光学素子（ＡＯＭ＞　、符号３
は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、符号４は光検出器
、符号５は光学的情報記録媒体たる光カードである。

レーザダイオード１から射出された周波数ｆ０のコヒー
レント光りは、コリメータレンズ群６でコリメートされ
、偏光板７によって偏光面を所定の角度だけ変化させら
れてＡＯＭ２に入射するようになっている。

このＡＯＭ２は、ＡＯＭドライバ２１によって駆動され
、コヒーレント光りを、０次光ｆＯＰと、この０次光ｆ
ＯＰの進行方向に対して角度αをなす方向に進行する１
次光ｆｌＰとの２つの光線に分離する。なお、ここで、
ｆＯＰとは、周波数がｆＯでＰ偏光であることを示す。

同様に、ｆＩＰとは、周波数がｆｌでＰ偏光であること
を示す。この場合、前記分離された２つの光がＰ偏光に
なっているのは、前記偏光板７を、該偏光板７による偏
光面変化角度が上述の作用をなす所定の角度になるよう
に設定しであるからである。

０次光ｆＯＰは、そのままＰＢＳ３に入射し、−方、１
次光ｆ１Ｐはプリズム８によって進路を変更されて０次
光ｆ１Ｐと平行に進行する光にされた後、ＰＢＳ３に入
射するようになっている。

Ｐ偏光たるこれら０次光ｆＯＰ及び１次光ｆｌｌ）は、
ＰＢＳ３をそのまま通過し、１／４波長板９を通過して
、集光レンズ１０によって光カード５の記録層５１に集
光される。この場合、第２図に示されるように、０次光
ｆＯＰは、光カード５の記録層５１の照射点Ｑに向かっ
て、該照射点Ｑに立てた法ｉＰを含む平面内で該法線に
対して角度βをなす方向から照射される。一方、１次光
ｆＩＰは、上記平面内で法線Ｐに対して０次光ｆＯＰの
進行方向と対照的な方向から逆向きにＱ点に向けて照射
される。

ここで、記録層５１に情報ピット５２がない場合は、０
次光ｆＯＰ及び１次光ｆｌＰは記録層５１の表面のＱ点
で反射され、これら反射光ｆＯＰ−及びｆｌＰ−は、そ
れぞれ１次光ｆＩＰ及び０次光ｆＯＰの進行方向と同じ
方向を逆向きに進む。この時、これら反射光は周波数が
異なるから、それにともなって位相差が生じている。

また、記録層５１に情報ピット５２がある場合は、０次
光ｆＯＰ及び１次光ｆｌＰは、それぞれ情報ピット５２
の底面の点Ｑ１及びＱ２で反射され、前記と同様に、こ
れら反射光ｆ　ＯＰ−及びｆｌＰ−は、それぞれ１次光
ｆｌＰ及び０次光ｆＯＰの進行方向と同じ方向を逆向き
に進む。

したがって、情報ピット５２がある場合とない場合とで
は光路長が異なることになり、この光路長差に対応する
位相変化量は、０次光と１次光とで異なる（周波数が異
なるので）からピットの有無によって反射光にＱ点で反
射する場合の位相差とは異なる位相差が生ずる。

さて、これら反射光ｆＯＰ−及びｆｌＰ−は、集光レン
ズ１０によって集光され、それぞれ１次光ｆ１Ｐ及び０
次光ｆＯＰと同方向を逆向きに進み、１／４波長板９を
通過することによってＳ偏光にされてＰＢＳ３に入射す
る。そして、これらＳ偏光はＰＢＳ３によって図中９０
”左方に進行方向を変えられ、集光レンズ１１によって
合波されて、光検出器４に入射するようになっている。

なお、この光検出器４の出力信号は図示しない情報処理
手段等に送出されて所定の処理を施され、情報の再生が
行われる。

この実施例によれば、情報ピットの有無を位相差の変化
を検知することによって検知して情報を再生している。

この位相差は原理的に照射光の強度の変動等の変動要因
に無関係に情報ピットの有無のみによって左右されるか
ら、情報の正確な再生が可能となる。しかも、位相差の
検知はビート光を光ヘテロダイン法によって検波するこ
とによって行われるから、極めてＳ／Ｎ比のよい検知が
可能である。

策λ実施億 第３図は本発明の第２実施例の部分図である。

この実施例は、上述の第１実施例における偏光板１０の
設定角度を所定の角度にして、ＰＢＳ３に入射する０次
光及び１次光が、互いに周波数が僅かに異なるとともに
、Ｐ偏光成分（ｆＯＰ、　ｆｌＰ＞と、ｓｍ光成分（ｆ
Ｏ３，ｆｌｓ＞とを含む光になるようにする。そして、
これら光がＰＢＳ３によってそれぞれ図中右方に９０°
進行方向を変え、１／４波長板１２を通過してリフレク
タ１３によって反射され、同経路を逆向きに戻って、Ｐ
偏光（ｆＯＰ−、ｆｌＰ−）となって再度ＰＢＳ３に入
射するようにする。次いで、これらと光カード５からの
反射光（ｆＯ８−、ｆｌｓ−）と合波し、これら合波光
を集光レンズ１１によってさらに合波されてビート光と
され、光検出器４に入射するようになっている。その外
の構成は、前記第１実施例と同じである。なお、この場
合、ビートを起こすのは、（ｆＯＰ−、ｆｌＰ−）の組
と（ｆＯ８−、ｆｌＳ−）の組の２組である。ここで、
（ｆＯＰ−、ｆＩＰｉのビート光は、光カードに入射す
る以前の変動要因のみを含むものであり、（ｆＯ３”、
ｆｌＳ−）のビート光はその変動要因に光カード入射後
の情報に対応した変動要因をも含むものである。したが
って、この実施例によれば、（ｆｏＩ”　、　ｆｌｌ”
　）のビート光の信号を参照信号として用いることがで
き、これによれば、光カードに入射する以前の変動要因
をキャンセルすることができ、上述の第１実施例に比較
して、より正確な情報の再生が可能となる。

！１犬施胴 第４図は本発明の第３実施例の部分図である。

この実施例は、上述の第２実施例における集光レンズ１
１の代わりに偏光板１４を用い、この偏光板１４を通過
する２組の光線、すなわち、＜ｆｌＳ−、ｆｏｌ”　）
と（ｆ’ｓ−、ｆｌＰ−）とかそれぞれビート光となる
ようにして、それぞれのビート光を第１及び第２の光検
出器４１及び４２で検出するようにしたもので、上述の
第２実施例ととほぼ同様の利点が得られる。

乳生叉蒐億 第５図は本発明の第４実施例の全体構成を示す図である
。

この実施例は、光分離手段としてビームスプリッタ（Ｂ
Ｓ）２０１を用い、光周波数変調手段として周波数シフ
タ２０３を用いたものである。すなわち、Ｂ５２０１で
２途に分離した光をミラー２０２で互いに平行になるよ
うにし、一方のミラー２０２を通過した光を周波数シフ
タ２０３によって周波数を変調するようにしたものであ
る。なお、この周波数シフタ２０３を用いることで、さ
らに異なる周波数を有するとともに異なる偏光成分から
なる２つの光ｆｌｓ及びｆ２Ｐを得るようにしている。

その外の構成は上述の各実施例と同じである。

この実施例によれば、ビート周波数として、ｆＯ３−と
ｆ２ｓ−とのビートにもとづく周波数と、ｆＯＰ−とｆ
ｌＰ−とのビートにもとづく周波数とが得られ、上述の
第２及び第３実施例とほぼ同様の利点が得られるほかに
、前記第２及び第３実施例と異なり、上記２つのビート
周波数が異なるために測定がより簡単になるという利点
も得られる。

！ｉ大施億 第６図は本発明の第５実施例の全体構成を示す斜視図で
ある。

この実施例は、上述の各実施例の装置を一列に複数個配
置したような構成にして複数のピット列を同時に読み取
ったり、その一部を基準面検出用に用いて光カードの位
置補正等ができるようにしたものである。この場合、１
つのレーザダイオードで発生されたコヒーレント光をビ
ームセパレータ１５によって複数のＡＯＭ２に分配して
用いている。なお、上述の各実施例と異なる点は、ＰＢ
Ｓ３の代わりに多チャンル対応のＰＢＳ３０を、１／４
波長板９の代わりに多チャンル対応の１／４波長板９０
を、集光レンズ１０及び１１の代わりにそれぞれ多チャ
ンル対応のシリンドリカルレンズ１００及び１１０をそ
れぞれ用いている点等である。

呆旦叉施ヨ 第７図は本発明の第６実施例の全体構成を示す斜視図で
ある。

この実施例は、前記第５実施例の考え方をさらに延長し
て２次元的な情報読取ができるようにした例である。

この例では、レーザダイオード１を複数個−列に配置す
るとともに、ビームセパレータとして２次元対応のビー
ムセパレータシート１５０を用い、さらには、第５実施
例における多チャンル対応のＰＢ８３０を複数個配置し
てこれらにそれぞれ、多チャンル対応の光検出器板４０
１を取り付ける等、上記第５実施例における各部を２次
元対応の部品に置き換えたものである。これによれば、
光カードに記録されている情報を瞬時に読み出して再生
することができる。

なお、上述の一実施例では、本発明を光カードの情報を
再生する光学的情報再生装置に通用した例を掲げたが、
本発明はこれに限られるものでなく、光ディスクその他
の情報記録媒体の情報を再生する他の光学的情報再生装
置にも適用できることは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、要するに、情報ビット
の有無を位相差を検知することによって検知して情報を
再生することで、照射光の強度の変動等の変動要因に影
響されずに情報の読取をできるようにし、情報の正確な
再生を可能にしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例にかがる情報再生装置の全
体構成を示す図、第２図は位相差検出原理の説明図、第
３図は第２実施例の部分図、第４図は第３実施例の部分
図、第５図は第４実施例の全体構成を示す図、第６図は
第５実施例の斜視図、第７図は第６実施例の斜視図であ
る。 １・・・コヒーレント発生源たるレーザダイ−オード、
２・・・光周波数変調手段と光分離手段とを兼ねる音響
光学素子（ＡＯＭ＞　、３・・・偏光ビームスプリッタ
（ＰＢＳ）　、４・・・光検出器、５・・・光学的情報
記録媒体たる光カード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　コヒーレント光を発生するコヒーレント光発生手段と
   、このコヒーレント光を２つの光線に分離する光分離手
   段と、この分離された光の少なくとも一方の光線の周波
   数を変える光周波数変調手段と、前記光周波数変調手段
   によって周波数が変えられた一方の光線及び前記光分離
   手段によって２つに分離された光線のうちの他方の光線
   を、光学的情報記録媒体の記録層の照射点に立てた法線
   を含む平面内において該法線に対して特定の角度をなす
   と同時に該法線に対して対称となる２つの方向から前記
   照射点にそれぞれ照射するとともに、これらの光が前記
   記録層で反射されて前記２つの方向と同方向を逆向きに
   進む２つの反射光をこれらの位相差が検知可能な光に変
   換する光学手段と、前記光学手段によつて位相差が検知
   可能な光に変換された光を検出する光検出器とを有し、
   前記２つの反射光の位相差を検知することによつて前記
   光学的情報記録媒体に記録された情報を再生することを
   特徴とした光学的情報再生装置。