JPH04337530A - 情報記録再生装置 - 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】

【０００１】

【技術分野】本発明は、レーザビーム等の光を利用して
光ディスク等の記録媒体から情報の記録再生を行う情報
記録再生装置に関する。

【０００２】

【背景技術】かかる情報記録再生装置は、レーザ光源か
らのレーザビーム出射光を微小スポットとして光ディス
ク面上に集光し、この集光点からの反射光を光検出器に
導き記録情報の再生を行うものである。従来、記録再生
特性を向上させるための情報記録再生装置の一例として
、その照射光学系におけるレーザビームの瞳中心付近の
光強度を光強度変調器によって遮断又は減少させて光デ
ィスク面上に微小スポットを形成し、該スポットからの
反射光のメインローブのみを光検知器に導く光ヘッド装
置が提案されている（特願平２−１２６２５号公報）。 かかる光ヘッド装置の光強度変調器は、スポットの除去
すべきサイドローブ成分が二次以上の成分であるため、
遮断又は減少させる部分の幅及び透過部分の幅を二次の
サイドローブ間の距離に応じて設定した光強度変調器で
ある。

【０００３】また、高密度の情報の記録再生を行うため
のマルチビーム再生方法がある。例えば３ビーム再生方
法の場合は、回折格子等で単一レーザビームを３つのレ
ーザビームに分割したのち、光ディスク上に３つのビー
ムスポットを配置させ、３つのトラックのピット信号を
各々読みとる。しかしながら、これらの場合、各々のビ
ームスポットの大きさは、レーザビームの波長と対物レ
ンズの開口数ＮＡによって決まってしまい、あまり記録
密度を上げることが出来ない。また、かかる従来のマル
チビーム再生方法を用いた情報記録再生装置においては
、光ディスク上の記録部のピットを小さくしてピット間
のピッチを狭くした光ディスクでは、クロストークの影
響が大きくなり再生が困難となる。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、記録再生特性良好に維持しつ
つ高密度の情報の記録再生を可能とする情報記録再生装
置を提供することにある。

【０００５】

【発明の構成】本発明の情報記録再生装置は、レーザビ
ームを記録媒体の情報記録部上に集光してスポットを形
成しこれを走査する照射光学系と、前記スポットからの
反射光を光電変換手段へ導く検出光学系とを有し、前記
光電変換手段からの電気的出力信号により記録情報の再
生を行なう情報記録再生装置であって、前記照射光学系
は、略円形横断面を有する単一レーザビームの横断面内
を過って光を遮断する細長な遮光帯及びその周辺部分の
光を透過する透過部からなる光強度分布調整素子を有し
、前記遮光帯は、前記遮光帯の長手方向が前記走査方向
と平行となる不透明部であり、前記単一レーザビームを
複数のレーザビームに分割しかつ前記情報記録部上に前
記走査方向に対して略直角な方向に並んだ複数のレーザ
ビームのスポットを形成し、前記光電変換手段は前記複
数のレーザビームのスポットからの反射光をそれぞれ受
光する複数の光検出器を有し、前記光検出器の各々の電
気的出力を調整する調整手段を有することを特徴とする
。

【０００６】

【発明の作用】本発明の構成によれば、記録再生特性良
好に維持しつつ高密度の情報の記録再生を可能とする。

【０００７】

【実施例】以下に本発明による実施例を図面を参照しつ
つ説明する。図１は本実施例の報記録再生装置の概略を
示す。照射光学系において、レーザ光源１からのレーザ
ビーム出射光をコリメータレンズ２によって平行光とし
て光強度変調器３を介してビームスプリッタ５へ導く。 光強度変調器３（いわゆる光強度分布調整素子）を通過
したレーザビームは、ビームスプリッタ５を通過して対
物レンズ６によって、微小直径の円形スポットとして光
ディスク７の面上に集光される。この照射光学系におい
て、光強度変調器３は略円形横断面を有する単一レーザ
ビームの横断面内の直径に沿った細長部分の光を遮断す
る遮光帯４を有しかつその周辺部分の光を透過する。図
１に示すように、光源１から対物レンズ６までの光路中
に配置された光強度変調器３の遮光帯４は、光学的下流
にある対物レンズ６の瞳中心付近の光強度を減少させ回
折によって単一レーザビームを複数のレーザビームに分
割する。

【０００８】この照射光学系によるビームスポットの詳
細を図２に示す。図２に示すように、光強度変調器３は
、その遮光帯４が特定位置に照射光学系の光路中に挿入
されるとレーザビームの光強度においてメインローブＭ
の両側に２つのサイドローブＳが生じ、それらに対応し
て光ディスク７上にスポットＭ及びＳを形成する。光強
度変調器３の遮光帯４は、図３に示すように照射光学系
におけるレーザビームの光軸からみて、略円形横断面を
有する単一レーザビームの横断面内の直径に沿った細長
部分の光を遮断する不透明部分である。光強度変調器の
遮光帯の配置は後述する。

【０００９】一方、検出光学系において、３つの移動ピ
ット列上のレーザビームスポットからの反射光は、再び
対物レンズ６を通過してビームスプリッタ５により偏向
される。検出光学系はこの反射光を光検出器である光検
出器９Ａ，９Ｂ，９Ｃへ導く。検出光学系は、対物レン
ズ６、ビームスプリッタ５，集光レンズ８，シリンドリ
カルレンズ８ａを含む。偏向された反射レーザビームは
、集光レンズ８により集光され光検出器９Ａ，９Ｂ，９
Ｃの受光面へ導かれる。光検出器９Ａ，９Ｂ，９Ｃから
の出力信号により記録情報の再生を行なう。

【００１０】ここで、シリンドリカルレンズ８ａ及び中
央の光検出器９Ｂを用いてフォーカシングサーボを行い
光検出器９Ｂからの出力信号により、ピックアップ装置
の焦点深度の位置制御がなされる。その他トラッキング
サーボ等も行い得る。このようにして情報記録再生装置
のピックアップ装置においては、対物レンズ６からの複
数の集束レーザビームが光ディスク７の情報記録部であ
るピット列上を走査し移動するように、走査方向がピッ
ト列のタンジェンシャル方向（トラック伸長方向）に一
致するように位置制御されている。

【００１１】本実施例における光強度変調器の遮光帯４
は、光強度変調器３を対物レンズ６を含む検出光学系を
介してピット列２０上に投影したとき、図４（ｂ）に示
すように、遮光帯４の陰影の長手方向がピット列２０の
移動方向と平行となるように配置される。すなわち、か
かる光強度変調器３は、図４（ａ）に概略的に示すよう
に、遮光帯４を照射光学系（図においてビームスプリッ
タ５を省略しコリメータレンズ２及び対物レンズ６間に
光強度変調器３が配置されている）を介して光ディスク
７上に結像したとき、遮光帯４の伸長方向がピット列２
０のタンジェンシャル方向と平行となるように配置され
ている。

【００１２】このように本実施例は、超解像を利用し入
射光路内に遮光帯を有する光強度変調器を配し、単一レ
ーザビームを複数レーザビームに分割して、図２に示す
ようにトラックＡＢ間，ＢＣ間のピッチＰを小さくし、
さらに各トラックのピット幅を小さくしても各トラック
Ａ〜Ｃの信号を読み取ることの出来る再生光学系を有し
ている。よって、マルチビームにより、高密度光ディス
クの複数本トラックに記録された情報の同時再生が可能
となる。

【００１３】超解像には、結像系において空間周波数領
域をいくつかに分割してそれぞれ結像を行い像面でそれ
らの成分を干渉によって合成する方法や、物体光を回折
格子等で変調した上で結像を行い像面で復調する方法な
どがあるが、本発明においては前者のレ−ザビームの強
度分布の形を変化させる方法に基づいて再生光学系を構
成している。この照射系及び検出系からなる再生光学系
の概略を図２に示しているが、光強度変調器３は、その
遮光帯４が対物レンズ６を含む検出光学系を介してピッ
ト列２０上に投影されたときその遮光帯４の伸長方向が
ピット列のタンジェンシャル方向に平行になるように、
照射光学系の光路中に挿入され、サイドローブＭのトラ
ッキング方向の両側に２つのサイドローブＳを形成する
。超解像による光ディスク半径方向のスポット径ａ’は
、従来の回折格子によって分割されたレーザビームのス
ポット径に比べて２０％以上小さくすることが可能であ
る。これによって、トラックピッチＰも従来の光ディス
クのトラックピッチに比べて２０％以上狭くすることが
可能である。さらに、トラックＡ，Ｂ，Ｃ上のピット（
グルーブも含む）幅を狭くすることにより、隣接トラッ
ク上のピットからの再生信号におけるクロストークを減
少させることが可能となる。

【００１４】超解像を利用した本実施例における復調の
概要は以下の如くである。ビームスポット１’，２’，
３’の各々から取り出された再生信号ｆ１，ｆ２，ｆ３
は次のように表わされる。 ｆ１＝Ｔ’Ａ＋ａＴ’Ｂ＋α　　　　　　……（１）ｆ
２＝Ｔ’Ｂ＋ｂＴ’Ａ＋ｃＴ’Ｃ　　……（２）ｆ３＝
Ｔ’Ｃ＋ｄＴ’Ｂ＋β　　　　　　……（３）ここで、
Ｔ’Ａ，Ｔ’Ｂ，Ｔ’ＣはトラックＡ’，Ｂ’，Ｃ’に
記録された信号データで、ａ，ｂ，ｃ，ｄは定数である
。 また、α，βはトラックＡ’，Ｂ’，Ｃ’以外のトラッ
ク信号データ成分である。

【００１５】トラックＡ’，Ｂ’，Ｃ’を１つのグルー
プとするトリオトラック間のクロストークは、トリオト
ラック間ピッチＰｔをトラックＡ’，Ｂ’間ピッチＰ’
１及びトラックＢ’，Ｃ’間ピッチＰ’２より少し大き
くとることにより、減少できる。したがって、α，βを
他の項に比べて小さいとして無視すると上式は次のよう
になる。 ｆ１＝Ｔ’Ａ＋ａＴ’Ｂ　　　　　　　　　　　　　　
……（１’）ｆ２＝Ｔ’Ｂ＋ｂＴ’Ａ＋ｃＴ’Ｃ　　　
　　　……（２’）ｆ３＝Ｔ’Ｃ＋ｄＴ’Ｂ　　　　　
　　　　　　　　　……（３’）これを解くと次のよう
になる。

【００１６】 　　　　Ｔ’Ａ＝｛（１−ｃｄ）ｆ１−　ａｆ２＋ａｃ
ｆ３｝／（１−ａｂ−ｃｄ）　　　……　　（１’’）
　　　　Ｔ’Ｂ＝（ｆ２−ｂｆ１−ｃｆ３）／（１−ａ
ｂ−ｃｄ）　　　　　　　　　　　……………　　（２
’’）　　　　Ｔ’Ｃ＝｛（１−ａｂ）ｆ３−ｄｆ２＋
ｂｄｆ１｝／（１−ａｂ−ｃｄ）　　………………　　
（３’’）これにより、クロストークを消去することが
できる。よって、かかる演算を図１で示す除去手段１１
によって行うことによって、同時に３つの信号出力が得
られる。

【００１７】照射光学系において光強度変調器３が光デ
ィスク７上に結像されたときに遮光帯の伸長方向がピッ
ト列方向と一致した場合、図３に示す再光強度変調器３
の遮光帯４の幅Ｗを変えることによって、メインビーム
とサイドローブのビームスポット形状を変える事が出来
る。よって、図２に示すように再生光学系にとって最適
な形状を決定した場合、メインビームＭとサイドローブ
Ｓとのビーム光強度に差が生じる可能性がある。この場
合、図１に示すように受光素子９Ａ，９Ｂ，９Ｃの各々
の感度を変える調節手段１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを各々
設けることにより、この強度差を吸収することが可能で
ある。また、再光強度変調器３の遮光帯４の幅Ｗの増大
にともなって、メインビームＭとサイドローブＳとのビ
ーム光強度比が１に近くなり、メインビームＭ及びサイ
ドローブＳのピーク間距離が減少する。よって、遮光帯
４の幅Ｗ、光源の出力などを適宜に設定することによっ
て、従来よりピッチ幅の狭いトラック上に形成された記
録ピット列を読み取ることが出来る。

【００１８】このように超解像を利用するこにより、従
来と同じ波長のレーザビーム及び同じ開口数ＮＡの対物
レンズを用いても、さらに２０％以上の高密度記録光デ
ィスクの再生が可能となる。遮光帯を有する光強度変調
器３の照射光学系における挿入場所は、図５に示すよう
にビームスプリッタ５と対物レンズ６との間であっても
、図６に示すように光源１及びコリメータレンズ２とビ
ームスプリッタ５との間であってもかまわないが、図５
の照射光学系の場合、フォーカスサーボやトラッキング
サーボを動作させあるいは光ディスクに記録された情報
を読み出すための反射光は、遮光帯を有する光強度変調
器３を通らないと受光素子９へ入射出来ない。しかるに
、図６に示すように、光ディスクからの反射光受光素子
へと導く（分岐する）ビームスプリッタ５と光源１及び
コリメータレンズ２の間に遮光帯４を有する光強度変調
器３を入れる場合には、光源を発したレーザビームが受
光素子へ入射するまでの間に照射レーザビームだけ光強
度変調器３を通ることになり、受光素子へ入射する反射
ビームの光量低下やビームパターンの劣化を防ぐことが
出来る。このため、図６に示すものは安定したフォーカ
スサーボやトラッキングサーボを動作させることが出来
、さらに光ディスクに記録された情報も精度良く読み出
すことが出来る。したがって、図５に示す照射光学系よ
りも図６に示すものようにビームスプリッタと光源の間
に遮光帯を有する光強度変調器を入れる方が再生系にと
って好ましい。

【００１９】図５及び図６に示す照射光学系には平行光
線のためのコリメータレンズ２を用いたいわゆる無限仕
様光学系を示したが、図７のようなコリメータレンズ２
を用いずに発散又は収束光線から直接対物レンズ６を介
して光ディスクに結像させるいわゆる有限仕様光学系の
に光強度変調器ついてもを同様のことが言える。光強度
変調器３は、照射レ−ザビームの種類により平行光束内
、収束光束内又は発散光束内とでこでも配置可能である
。

【００２０】また、遮光帯４は１００％レーザビームを
遮る必要はなく、一部が透過してもかまわない。さらに
遮光帯は均一の透過率である必要はなく、その伸長方向
に直角な方向に漸次透過率が減少するグラデュエーショ
ンを有していても良い。また、遮光帯を有する光強度変
調器３は、図１，図５及び図７に示すように独立してい
る必要はなく、コリメータレンズやビームスプリッタ等
の他の光学素子に組込まれているか、あるいは、コリメ
ータレンズやビームスプリッタ等の他の光学素子の表面
や内部に、コーティングや析出等によって形成しても良
い。例えば、図６に示すように遮光帯を有する光強度変
調器３をビームスプリッタ５の照射ビーム入射側表面に
一体的に形成することが好ましい。

【００２１】また、遮光帯を設けるまでもなく、光源を
発する図８（ｂ）に示すような光強度分布を有するレー
ザビームにより図８（ａ）に示すような光ディスク上に
おける３ビームパターンをもっている様な状態でも良い
。また、これまで、遮光帯によって形成される３ビーム
スポットについて説明して来たが、図９（ｂ）に示すよ
うな光強度分布を有するレーザビームによる図９（ａ）
に示すような２ビームスポットパターンになる場合でも
、同様の効果を奏する。２以上のビームスポットパター
ンが出来るすべての場合も、同様の効果を奏する。

【００２２】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、高密度に記
録された記録媒体の信号再生が可能となり、クロストー
ク成分も除去できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報記録再生装置を説明する概略図で
ある。

【図２】図１に示す光ディスク表面におけるビームスポ
ットパターン及び光強度分布を説明する概略図である。

【図３】図１に示す照射光学系におけるレーザビームの
光軸からみた光強度変調器の正面図である。

【図４】図１に示す本発明の情報記録再生装置における
光強度変調器の遮光帯の伸長方向を説明する説明図であ
る。

【図５】本発明の情報記録再生装置における光強度変調
器の配置位置を説明する説明図である。

【図６】本発明の情報記録再生装置における光強度変調
器の配置位置を説明する説明図である。

【図７】本発明の情報記録再生装置における光強度変調
器の配置位置を説明する説明図である。

【図８】本発明の他の情報記録再生装置における光ディ
スク表面におけるビームスポットパターン及び光強度分
布を説明する概略図である。

【図９】本発明の他の情報記録再生装置における光ディ
スク表面におけるビームスポットパターン及び光強度分
布を説明する概略図である。

【符号の説明】

１……レーザ光源 ２……コリメータレンズ ３……光強度変調器 ４……遮光帯 ５……ビームスプリッタ ６……対物レンズ ７……光ディスク ８……集光レンズ ８ａ……シリンドリカルレンズ ９ａ，９ｂ，９ｃ……光検出器 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ……調節手段 １１……除去手段 ２０……ピット列

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レーザビームを記録媒体の情報記録部
   上に集光してスポットを形成しこれを走査する照射光学
   系と、前記スポットからの反射光を光電変換手段へ導く
   検出光学系とを有し、前記光電変換手段からの電気的出
   力信号により記録情報の再生を行なう情報記録再生装置
   であって、前記照射光学系は、略円形横断面を有する単
   一レーザビームの横断面内を過って光を遮断する細長な
   遮光帯及びその周辺部分の光を透過する透過部からなる
   光強度分布調整素子を有し、前記遮光帯は、前記遮光帯
   の長手方向が前記走査方向と平行となる不透明部であり
   、前記単一レーザビームを複数のレーザビームに分割し
   かつ前記情報記録部上に前記走査方向に対して略直角な
   方向に並んだ複数のレーザビームのスポットを形成し、
   前記光電変換手段は前記複数のレーザビームのスポット
   からの反射光をそれぞれ受光する複数の光検出器を有し
   、前記光検出器の各々の電気的出力を調整する調整手段
   を有することを特徴とする装置。
2. 【請求項２】　　前記照射光学系は光源、コリメータレ
   ンズ、ビームスプリッタ及び対物レンズを備え、前記光
   強度分布調整素子は前記光源と前記ビームスプリッタと
   の間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   装置。
3. 【請求項３】　　前記光強度分布調整素子は、前記ビー
   ムスプリッタにおける前記単一レーザビームの入射面に
   一体的に取付けられていることを特徴とする請求項１記
   載の装置。
4. 【請求項４】　　前記光検出器の各々の電気的出力を演
   算して、再生出力信号のクロストークを除去する除去手
   段を設けたことを特徴とする請求項１記載の装置。