JPH064873A - 情報再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光スポットの径に関係なく情報を再生でき、
情報再生の分解能を大幅に改善する。 【構成】 光学的情報記録媒体に再生用光ビームを照射
すると共に、その反射光を光センサで検出することによ
り、ピットエッジ記録で記録された情報を再生する情報
再生装置において、前記光センサを記録媒体の情報トラ
ックと直交方向に分割し、この分割されたセンサの信号
の差をとることで前記記録媒体に記録された情報ピット
のエッジ成分を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクや光磁気デ
ィスクなどの光学的情報記録媒体に記録された情報を再
生する情報再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学的に記録された情報を再生す
る場合、記録媒体に再生用の光ビームを照射し、その反
射光をセンサで検出することで情報の再生が行われてい
る。こうしたセンサとしては、フォーカス制御やトラッ
キング制御のために使用される４分割センサと共用する
ことが一般的である。即ち、４分割センサの信号を利用
して非点収差方式のフォーカス制御やプッシュプル方式
と呼ばれるトラッキング制御が行われているが、この４
分割センサの信号の和信号を用いることで情報再生用セ
ンサとして兼用されている。また、別に情報再生用のセ
ンサとして設ける場合は、通常の単数のセンサが使用さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】ところで、従来の
光記録装置では、情報の記録密度は光スポット径によっ
て制限され、情報の高記録密度化を妨げるという問題が
あった。以下、磁界変調方式の光磁気記録装置を例にあ
げて説明する。まず、情報を記録する場合、図９に示す
ように情報トラック上に図示しない光ヘッドから光ビー
ムが照射され、キュリー温度以上の高温に加熱される。
そして、磁気ヘッドから情報信号に応じて変調された磁
界が印加され、磁性層の磁化が印加磁界の方向に配向す
ることで、図にＳ，Ｎとして示すように一連の情報が磁
化方向の異なるピット列として記録される。この磁界の
変調速度を上げれば、図１０に示すように光スポット径
よりも小さいピットを記録でき、情報の記録密度を上げ
ることが可能である。

【０００４】しかし、再生になると光スポットの反射光
を光磁気効果によって検出するために、図１１に示すよ
うに情報ピットよりも大きな光スポットで再生しようと
すると、光スポット内には複数のピットが位置し、その
反射光を検出した際は光スポット内の信号成分の合計が
現われるので、光スポット径よりも小さいピットの再生
は困難であった。このように従来にあっては、再生の分
解能は光スポット径によって制限されるため、情報の記
録密度も光スポット径によって制限を受けるという問題
があった。なお、光スポット径は光の波長と対物レンズ
の開口数で定まるためにやはり一定の制限を受け、光ス
ポット径を更に小さくするにも限界があった。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、その目的は光スポットの径に関係なく情報を再
生でき、情報再生の分解能を従来に比べて著しく改善す
るようにした情報再生装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、光学的
情報記録媒体に再生用光ビームを照射すると共に、その
反射光を光センサで検出することにより、ピットエッジ
記録で記録された情報を再生する情報再生装置におい
て、前記光センサを記録媒体の情報トラックと直交方向
に分割し、この分割されたセンサの信号の差をとること
で前記記録媒体に記録された情報ピットのエッジ成分を
検出することを特徴とする情報再生装置によって達成さ
れる。

【０００７】また、本発明の目的は、光学的情報記録媒
体に再生用光ビームを照射すると共に、その反射光を光
センサで検出し、得られた再生信号から情報ピットのエ
ッジを検出して情報を再生する情報再生装置において、
前記光センサの少くとも一方のエッジの形状を投影され
る情報ピットのエッジの形状に合わせて形成したことを
特徴とする情報再生装置によって達成される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。図１は本発明の情報再生装置の一
実施例を示した構成図である。なお、本実施例では情報
再生装置として、光磁気ディスク装置を例にとりあげる
ものとする。また、ここでは情報の記録形態として、情
報ピットのエッジの位置に情報の意味をもたせるピット
エッジ記録方式が採用されているものとする。図１にお
いて、１は光源として設けられた半導体レーザ、２は半
導体レーザ１の発散光束を平行化するためのコリメータ
レンズである。３は半導体レーザ１から射出された光束
と光磁気ディスクからの反射光束を分離し、反射光束の
みをビームスプリッタ７側へ導くための偏光ビームスプ
リッタ、４は光束を微小光スポットに絞るための対物レ
ンズである。半導体レーザ１から射出されたレーザ光束
は、コリメータレンズ２、偏光ビームスプリッタ３を通
って対物レンズ４に入射し、ここで集光することで光磁
気ディスク上に微小光スポットが結像される。図１に示
す６はその光磁気ディスクの１つの情報トラックを拡大
して示した図で、５は前述のように対物レンズ４の集光
作用によって結像された微小光スポットである。光磁気
ディスクは図示しないスピンドルモータの駆動により、
図中の矢印方向へ一定速度で回転する。

【０００９】１４は光磁気ディスクを挟んで対物レンズ
４と対向配置された磁気ヘッドである。情報の記録時に
は半導体レーザから記録パワーのレーザ光束が射出さ
れ、情報トラック６上を記録用光スポットが走査され
る。一方、磁気ヘッド１４から情報信号に応じて変調さ
れた磁界が印加され、いわゆる磁界変調方式によって情
報トラック６上に情報がピットとして記録される。情報
トラック６上に示すＳ，Ｎは、こうして記録された一連
の情報ピットを示しており、このとき記録される情報ピ
ットは先端と後端のエッジの形状が円弧状形状を有する
矢羽根状のピットとなる。

【００１０】７は光磁気ディスクから反射された光束を
反射及び透過して２つに分割するためのビームスプリッ
タ、８はこのビームスプリッタ７で反射された光束を集
光するための集光レンズ、９は受光面が４つに分割され
た４分割センサである。なお光磁気ディスクから反射さ
れた光束は、再び対物レンズ４、偏光ビームスプリッタ
３を通ってビームスプリッタ７に入射する。４分割セン
サ９の各検出面の信号は、図示しないフォーカス誤差検
出器やトラッキング誤差検出器に送られ、フォーカス制
御やトラッキング制御のための誤差信号が生成される。
そして、不図示のフォーカス制御回路及びトラッキング
制御回路では、得られた各誤差信号に基づいてフォーカ
スやトラッキングの制御を行い、光スポット５は記録面
に合焦しつつ情報トラック６上を走査される。即ち、非
点収差方式によるフォーカス制御及びプッシュプル方式
によるトラッキング制御が行われ、光スポット５は情報
トラック６に追従して走査する。

【００１１】１０は１／２波長板、１１は偏光ビームス
プリッタ、１２及び１４は集光レンズである。ビームス
プリッタ７を透過した光束は１／２波長板１０を通って
偏光ビームスプリッタ１１へ入射し、ここで光磁気ディ
スクからの反射光束の偏光成分（Ｐ偏光成分とＳ偏光成
分）に応じて２つの光束に分離される。一方の偏光成分
は集光レンズ１２により光センサ１３上に結像され、他
方の偏光成分は集光レンズ１４により光センサ１５上に
結像される。光センサ１３及び１５は各々情報再生用の
センサとして設けられたもので、図１に拡大して示すよ
うに光センサ１３はＡとＢ、光センサ１５はＣとＤにそ
れぞれ円弧状の分割線で２つに分割されている。この円
弧状の分割線は、情報トラック６上の情報ピットのエッ
ジ形状に合わせて、即ち光センサ上に投影される情報ピ
ットの像のエッジが光センサの分割線に一致するように
形成されている。情報を再生する場合、図１に示した半
導体レーザ１から再生パワーのレーザ光束が射出され、
この光束が再生用光スポットとして情報トラック上を走
査される。そして、その反射光が光センサ１３及び１５
に集光され、光センサ１３，１５上にそれぞれ情報トラ
ック上のピットの像が結像される。光センサ１３及び１
５の各検出面の信号は後述する信号処理回路に送られ、
所定の信号処理を施すことで記録情報が再生される。

【００１２】図２はその信号処理回路を具体的に示した
ブロック図で、１６〜１９はそれぞれ光センサ１３，１
５のセンサ出力を増幅するためのアンプ、２０〜２２は
各々差動検出用の増幅アンプである。光センサ１３のセ
ンサＡ及びＢの出力信号はアンプ１６及び１７でそれぞ
れ増幅された後、差動アンプ２０で差動検出される。こ
こで得られた差動検出信号は、後述するように情報ピッ
トのエッジ成分の再生信号となる。また、光センサ１５
のセンサＣ及びＤの出力信号はアンプ１８及び１９で増
幅された後、差動アンプ２１で差動検出され、情報ピッ
トのエッジ成分が再生される。差動アンプ２０及び２１
で得られた差動検出信号は、更に差動アンプ２２で差動
検出され、光磁気信号として再生される。２３はこの得
られた光磁気信号を２値化するための２値化回路、２４
は２値化信号を同期化するためのデータセパレータ、２
５はそのデータセパレータ出力を復調するためのデコー
ダである。ここで、光センサ１３上の光量分布を見る
と、図３に示すように光センサ１３の中央で最も光量が
大きくなる。光センサ１５の光量分布も同様の分布とな
る。

【００１３】図４は情報再生時の光センサ上に投影され
る情報トラック上の記録パターン像を示した図である。
ここでは、代表的に光センサ１３上の像を示してある。
情報を再生する場合、再生用光スポットの走査により光
センサ１３上に投影される像はその走査速度で移動する
が、図４では再生用光スポットの走査に伴う光センサ１
３上の像の移動の様子を示している。ここでは、図４
（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に移動し、丁度図４（ｂ）
で情報トラック６上のピットのエッジが光センサ１３の
円弧状の分割線上に位置している。

【００１４】図５は光センサ１３のセンサＡ，Ｂの出力
信号とそれを差動検出する差動アンプ２０の出力信号を
示した信号波形図である。図５（ａ）はセンサＡ、図５
（ｂ）はセンサＢ、図５（ｃ）は差動アンプ２０の出力
信号である。図５から明らかなように、センサＡとＢの
出力信号では移相が異なっており、センサＢの信号がセ
ンサＢの信号よりもやや遅れている。そこで、センサＡ
とＢの出力信号を差動アンプ２０で差動検出すると、図
５（ｃ）に示すように情報ピットのエッジのタイミング
で鋭いピークを有する信号が現われる。ここで、図５
（ｂ）のｔ₁ のタイミングは図４（ａ）に対応し、同様
にｔ₂ は図４（ｂ）、ｔ₃ は図４（ｃ）にそれぞれ対応
する。つまり、図４（ｂ）の情報ピットの像のエッジが
光センサ１３の分割線に合致した時点で図５（ｃ）に示
すように信号が現われる。この信号はｔ₂ 時点で極大値
をとり、これが情報ピットのエッジの再生信号となる。
同様に光センサ１５においても情報ピットの像のエッジ
が分割線に合致した時点で鋭いピークを有する信号が現
われる。こうして得られた信号は差動アンプ２２で差動
検出され、光磁気信号として再生される。そして、得ら
れた光磁気信号は前述のように、２値化回路２３、デー
タセパレータ２４、デコーダ２５でそれぞれ所定の信号
処理が施され、ピットエッジ記録で記録された情報の再
生データが生成される。

【００１５】このように本実施例にあっては、光センサ
１３，１５を再生すべき情報ピットのエッジの形状に合
わせて分割し、その分割されたセンサの信号を差動検出
することにより、情報ピットのエッジ成分を効果的に抽
出することができる。このエッジ成分の抽出に際して
は、光スポット内に複数の情報ピットが入ったとしても
それらの信号成分の合計値が現われることはなく、確実
に情報ピットのエッジ成分を抽出することができる。従
って、記録媒体上の記録密度が高密度であっても情報の
再生が可能で、従来に比べて情報再生の分解能を著しく
改善することができる。そして、このことは情報の記録
密度が光スポットの径によって制限されるという従来の
課題を一挙に解決することを意味し、前述のように情報
再生の制約がなくなることにより、情報の記録密度を大
幅に高密度化できるという効果をもたらすものである。
なお、実施例では光センサを情報ピットのエッジの形状
に合わせて分割したが、光センサを情報トラックと直交
方向に直線状に分割してもエッジの検出は可能で、光セ
ンサとしてはこの方が作製は容易である。

【００１６】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。始めに、図６を参照して本発明の原理を説明する。
図６は光センサの形状を変えた場合に、各形状のセンサ
について光センサ上の光量分布とそのセンサ上に投影さ
れる情報ピットの移動の様子及び光センサによる再生信
号とその微分信号をそれぞれ示した図である。図６
（ａ）は従来の光センサについて示した図で、光センサ
上の光量分布はガウス分布となり、センサ上の破線で示
す円内には特に強い光が照射される。そのため、円内に
は比較的鮮明に像が投影され、それ以外は光量は比較的
少なく、センサ信号に及ぼす影響は外側ほど少なくな
る。また、このときの再生信号の立ち上がりは図に示す
如く比較的緩やかで、その微分信号のピーク値もそれに
応じて比較的小さいものとなる。

【００１７】図６（ｂ）は光センサとして図１に示した
光センサ１３のセンサＢ、図６（ｃ）は光センサ１３の
センサＡについてそれぞれ示した図である。即ち、光セ
ンサのエッジの形状は、情報ピットのエッジの形状に合
わせて円弧状に形成されている。光センサ上に投影され
る情報ピットは光磁気ディスクの回転によって図に示す
ように移動し、図の中央に示す光センサと情報ピットの
エッジが合致した時点で再生信号が立ち上がりが最も速
くなる。このときの再生信号の立ち上がりは図６
（ｂ），（ｃ）とも同じで、従来に比べて速くなり、そ
の微分信号は立ち上がりが急峻でピーク値も高くなる。
図６（ｄ）は前端と後端のエッジをそれぞれ情報ピット
のエッジ形状に合わせて円弧状に形成し、かつ幅を細く
して弓状の形状に形成した光センサについて示した図で
ある。この場合は、光センサの幅が狭くなるために、図
６（ｂ），（ｃ）に比べて更に再生信号の立ち上がりは
急峻となり、微分信号のピーク値もそれに応じて高くな
る。

【００１８】そこで、以上のような考え方に基づき、本
実施例の情報再生装置について図７を用いて説明する。
図７において、３０，３１は図６（ｄ）に示した弓状の
光センサで、図１の偏光ビームスプリッタ１１で分離さ
れた偏光成分に対応してそれぞれ配置されている。光セ
ンサ３０，３１の信号はアンプ３２，３３で増幅された
後、差動アンプ２２で差動検出され、光磁気信号として
再生される。ここで得られた再生信号は図６（ｄ）で説
明したように立ち上がりの急峻な再生信号で、微分回路
３４で微分され、前述したような鋭いピークを有する微
分信号となる。得られた微分信号は２値化回路３５で２
値化された後、前記と同様にデータセパレータ２４、デ
コーダ２５で所定の処理が施されて再生データが生成さ
れる。また、図７では光センサとして弓状のセンサを用
いたが、図６（ｂ），（ｃ）に示したようなセンサの一
方のエッジの形状が情報ピットのエッジの形状に合わせ
て形成されたものであってもよい。この場合、弓状のセ
ンサの方が微分信号がより鋭くなるために、２値化が容
易であるが、図６（ｂ），（ｃ）のセンサであっても何
ら問題はない。このように本実施例においても、図１の
実施例と同様に光スポットの径に関係なく情報ピットの
エッジを検出することができ、情報再生の分解能を従来
に比べて著しく改善することができる。

【００１９】また、図８は更に他の実施例を示した図
で、３９は弓状に４つに分割した４分割光センサ、３６
及び３７は加算器、３８は減算器である。この実施例で
は、４分割光センサ３９のセンサ出力を図に示す如く加
算器３６，３７で加算し、更に得られた和信号の差分を
減算器３８で算出するものである。このように複数セン
サを用いて回折光パターン成分を抽出することにより、
より高い分解能の再生信号を生成することができる。

【００２０】なお、以上の実施例では、磁界変調方式に
よる情報記録の再生を例としたが、本発明はこれに限る
ことなく、光変調方式などの種々の記録方式の情報再生
に応用が可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、光センサ
を情報トラックと直交方向に分割し、この分割されたセ
ンサの信号の差成分を抽出することにより、光スポット
よりも小さい情報ピットを正確に再生でき、情報再生の
分解能を従来に比べて著しく改善することができる。従
って、情報再生の分解能が光スポット径によって決定す
るという情報再生の制約がなくなるために、情報の記録
密度を大幅に高密度化できるという効果がある。また、
光センサの少くとも一方のエッジを投影される情報ピッ
トのエッジの形状に合わせて形成することにより、同様
に光スポットよりも小さい情報ピットを再生でき、情報
再性の分解能を著しく改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報再生装置の一実施例を示した構成
図である。

【図２】図１の実施例の信号処理回路を具体的に示した
ブロック図である。

【図３】光センサに入射する光の光量分布を示した図で
ある。

【図４】光センサ上に投影される情報ピットが移動して
いく様子を示した図である。

【図５】分割された光センサの各センサ出力とその差動
検出信号を図４の光センサと情報ピットの相対位置に応
じて示した図である。

【図６】光センサの形状を変えた場合に各センサについ
て光量分布と光センサ上の情報ピットの移動の様子、及
び再生信号とその微分信号をそれぞれ示した図である。

【図７】本発明の他の実施例を示したブロック図であ
る。

【図８】弓状光センサの４分割センサを使用した例を示
したブロック図である。

【図９】一般的な磁界変調方式の情報記録における情報
ピット列を示した図である。

【図１０】図９に比べて記録密度を上げて記録された情
報ピット列を示した図である。

【図１１】情報トラック上の情報ピットとそれよりも大
きい再生用光スポットを示した図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ４ 対物レンズ ６ 情報トラック ９ ４分割センサ １３，１５ 光センサ １４ 磁気ヘッド ２１，２２ 差動アンプ ２３，３５ ２値化回路 ２５ デコーダ ３０，３１ 弓状の光センサ ３４ 微分回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的情報記録媒体に再生用光ビームを
   照射すると共に、その反射光を光センサで検出すること
   により、ピットエッジ記録で記録された情報を再生する
   情報再生装置において、前記光センサを記録媒体の情報
   トラックと直交方向に分割し、この分割されたセンサの
   信号の差をとることで前記記録媒体に記録された情報ピ
   ットのエッジ成分を検出することを特徴とする情報再生
   装置。
2. 【請求項２】 前記光センサは、投影される情報トラッ
   ク上の情報ピットのエッジの形状に合わせて分割されて
   いることを特徴とする請求項１の情報再生装置。
3. 【請求項３】 光学的情報記録媒体に再生用光ビームを
   照射すると共に、その反射光を光センサで検出し、得ら
   れた再生信号から情報ピットのエッジを検出して情報を
   再生する情報再生装置において、前記光センサの少くと
   も一方のエッジの形状を投影される情報ピットのエッジ
   の形状に合わせて形成したことを特徴とする情報再生装
   置。
4. 【請求項４】 前記光センサは、両側のエッジがそれぞ
   れ投影される情報ピットのエッジの形状に合わせて形成
   された弓状の光センサであることを特徴とする請求項３
   の情報再生装置。
5. 【請求項５】 前記光センサは、いずれか一方のエッジ
   が投影される情報ピットのエッジの形状に合わせて形成
   されていることを特徴とする請求項３の情報再生装置。