JPH0673193B2 - 光ディスクメモリの再生方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はビットバイビット方式の光ディスクメモリの
再生方法及び装置に関する。

（従来の技術） 大容量の情報を記録出来る光ディスクメモリが開発され
てきている。このような光ディスクメモリの再生方法と
してビットバイビット方式と称する方法がある。この方
式は、通常のCDなどの光再生レコードの600〜900r.p.m.
よりも早い、例えば3600r.p.m.程度の高速で回転する光
ディスクメモリの情報トラックに情報として書き込まれ
た主として形状変化の有無を反射光の強度差として検出
する方法で、光ディスクメモリの反射面に多数の形状変
化部分、例えば、ピット（穴）からなる情報トラックを
形成し、このビットの有無をメモリからの反射光の強弱
で読取る方法である。

この再生方法では、基板に金属薄膜を形成し、この金属
薄膜に上述した情報トラックを形成して、情報を与える
形状変化の有無を反射光の強度差で検出するので、検出
が比較的容易であり、これがためこの方法は実用化され
ている。

しかしながら、この種の光ディスクメモリは再生専用で
あって書き換えが出来ないという欠点がある。

そこで、近年、高記録感度で、かつ、書き換え可能な光
ディスクメモリ媒体を、熱可塑性のサーモプラスチック
／光導電体の積層構造として構成することが提案されて
いる。

第２図はこの種の従来の光ディスクメモリの再生方法を
説明するための略線的断面図及び第３図はこの光ディス
クメモリの構造を示す略線的拡大断面図である。この方
式では、先ず、第２図に示すように、再生用光源20から
の光線束をコリメータレンズ21で平行光線にし、ビーム
スプリッタ例えば半透鏡22を経た後、対物レンズ23によ
って高速で回転する光ディスクメモリ24の情報トラック
に集光させる。この光は光ディスクメモリ24から反射し
その反射光は半透鏡22でさらに反射され集光レンズ25に
より光検出器26で受光される。この場合、情報トラック
の形状変化部分例えばビットの有無に応じた光強度の反
射光が光検出器26に入射するので、情報は光検出器26か
らの出力の変化により読取られる。

一般に、この光ディスクメモリ24は、第３図に示すよう
に、基板27上に光導電層28及びサーモプラスチック層29
が積層され、その表面が反射面を構成しており、このサ
ーモプラスチック層29にピット30で情報トラックが形成
されている。従って、これらピット30はこの層29の反射
面を部分的に変形させているので、このピット30への垂
直入射光31は、平坦面32での垂直方向への反射とは異な
り、散乱すなわち乱反射する。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このサーモプラスチック層29の屈折率は約1.
5であるので、反射係数は５％前後となり反射光は少な
い。従って、前述したような形状変化に起因する反射光
の散乱損失があったとしても、反射光の光強度の形状変
化の有無による差が１％以下となるので、この形状変化
を反射光の強度変化として検出して情報を読取ることは
著しく困難である。しかも、光ディスクメモリが高速で
回転する動的状態で検出を行う必要があるが、動的状態
では光ディスクメモリの面振れ、振動などが生じて、刻
々と反射光量は変動するため、この状態で１％以下の光
強度差を検出するのは、従来は不可能であった。

この発明の目的は、光ディスクメモリの読み取り状態、
すなわち高速に回転する動的状態において反射係数の小
さい光ディスクメモリであっても光ディスクメモリの記
録情報を与える、当該メモリの反射面の形状変化の有無
に応じた反射光の強度差を大きくするようにした光ディ
スクメモリの再生方法及び装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） この目的の達成を図るため、この発明の方法によれば、
高速で回転する光ディスクメモリに反射面の形状変化と
して形成された情報を再生するに当り、再生用光源から
の可干渉性光を第一及び第二光線束に分離し、この第一
光線束を多数の情報を有する情報トラックに入射させて
この情報トラックからの反射光を光検出器に入射させ、
前述した第二光線束を可動式の反射鏡で反射させて光検
出器に入射させ、第二光線束の光路長を前記反射鏡によ
って調整することにより、形状変化の無い部分からの第
一光線束の反射光の位相と、第二光線束の反射光の位相
とを互いに逆相とする。その上、形状変化の無い部分か
らの第一光線束の反射光の光強度と、第二光線束の反射
光の光強度とを等しくする。これらにより、形状変化の
無い部分からの第一光線束の反射光と、第二光線束の反
射光とを干渉により打ち消し合わせ、前述の形状変化の
有無に応じた干渉の強度変化により情報を読取ることを
特徴とする。

さらに、この発明の装置によれば、可干渉性光を生ずる
再生用光源と、この光を平行光線束にするレンズ系と、
この平行光線束を第一及び第二光線束に分離するビーム
スプリッタと、この第一光線束を多数の情報を有する情
報トラックに集光させて入射させる対物レンズ系と、形
状変化の無い部分からの第一光線束の反射光の位相と、
第二光線束の反射光の位相とが互いに逆相となるよう
に、第二光線束の光路長を調整するための可動式の反射
鏡を具え、第二光線束の光路中に設けられ、第二光線束
の反射光の光強度と、反射面の形状変化の無い部分から
の第一光線束の反射光の光強度とを等しくするための光
強度変調器を具え、これら第一及び第二光線束のそれぞ
れの反射光による干渉光を受光する光検出器とを具える
ことを特徴とする。

（作用） このような方法及び装置によれば、光ディスクメモリの
反射面の形状の変化の無い部分からの第一光線束の反射
光と第二光線束の反射光とが干渉により打ち消し合う。
両反射光を打ち消し合わせるために、両反射光の位相が
互いに逆相となるようにし、かつ、両反射光の光強度を
等しくする。位相を逆相とするためには、第二光線束の
光路長を可動式の反射鏡を用いて微調整する。また、光
強度を等しくするためには、例えば第二光線束の光路上
に光強度変調器を設ける。このように両反射光を打ち消
し合わせるので、第一光線束が形状変化の無い部分を照
射しているときの光検出器の出力信号を理想的には０と
する。

一方、形状変化の有る部分では、反射面で第一光線束が
乱反射をする。このため、第一光線束の反射光の光路長
および光強度が変化して、干渉による打ち消し作用が弱
くなる。その結果、光検出器の出力信号が増大する。

従って、この発明によれば、反射面の形状変化の有無を
干渉の強度変化による出力信号の強度変化として検出す
ることが出来るので、形状変化の在る場合と無い場合と
における光検出器からの出力差を従来よりも遥に大きく
例えば一桁以上大きくすることが出来、従って、情報の
読取りが容易かつ簡単となり、しかも、読取精度が高ま
る。

（実施例） 以下、図面を参照して、この発明の実施例につき説明す
る。

第１図はこの発明の光ディスクメモリの再生方法及びそ
の装置を説明するための略線的断面図である。

先ず、この装置の構成の一例につき説明する。この実施
例では情報の読取り、トラッキング及び強度モニタをそ
れぞれ個別の光線束を用いて行う例につき説明する。

構造の説明 第１図において、１は可干渉性光を生ずる再生用光源、
２はこの光を平行光線束にするコリメータレンズ系であ
る。３はコリメータレンズ系２で平行にされた平行光線
束を０次の光線束41及び１次の光線束42及び43とに分離
する第一ビームスプリッタで、例えば格子型ビームスプ
リッタを用いる。５はこれら三本の光線束41、42、43を
互いに平行な光線束にするレンズ系である。

さらに、６は第二ビームスプリッタであり、これを例え
ば半透鏡で構成する。この半透鏡６によって平行光線束
41、42、43を第一平行光線束としての第一光ビーム41a,
42a,43a及び第二光線束としての第二光ビーム41b,42b,4
3bにそれぞれ分離する。第一光ビーム41a,42a,43aは半
透鏡６を透過する光であり、第二光ビーム41b,42b,43b
は半透鏡６によって反射された光である。

７は第一光ビーム41a,42a,43aをそれぞれ集光させて高
速で回転する光ディスクメモリ８の情報トラック81、案
内トラック82、これらトラック外の平坦面83にそれぞれ
焦点を結ぶように入射させる対物レンズ系である。

この光ディスクメモリ８からの各第一光ビーム41a,42a,
43aの反射光はこのレンズ７を通り半透鏡６で反射され
てスリット９をそれぞれ通過して夫々専用の光検出器10
1,102,103に入射するように構成されている。

一方、11は半透鏡６から反射してきた第二光ビーム42b,
43bを第一光ビーム42a,43aとそれぞれ干渉を生じるよう
に反射されて光検出器101,103にそれぞれ入射させるよ
うに配設した可動型の反射鏡である。この実施例では反
射鏡11に０次の第二光ビーム41bを通過させる穴111を設
け、この光ビーム41bを強度モニタ用検出器12に入射さ
せる。従って、光検出器103は第一及び第二光ビーム42a
及び42bの反射光による干渉光を、又、光検出器101は第
一及び第二光ビーム43a及び43b反射光による干渉光をそ
れぞれ受光する。

13はこれら第二光ビームの光路中に設けられ反射鏡11か
らのこれら第二光ビームの反射光の光強度を第一光ビー
ムの反射光の光強度と等しくするための光強度変調器で
ある。

再生方法の説明 次に、上述した構成例におけるこの発明の再生方法につ
き説明する。

再生用光源１からの可干渉性光をコリメータレンズ２を
経て第一ビームスプリッタ３に案内し、このビームスプ
リッタ３によって０次の中央の光線束41と１次の両側の
光線束42,43とに分ける。この場合、例えば、光線束41
はトラッキング及び強度モニタのために使用し、光線束
43は光源１のゆらぎによる出力信号の変動を再生するた
めに使用することが出来る。これら光線束41、42、43を
レンズ系５によって平行光線束にした後半透鏡６を透過
した第一光ビーム41a,42a,43aを対物レンズ７を経て光
ディスクメモリ８に入射させる。この場合、対物レンズ
７を矢印Ａの方向に位置調整して光検出器102の出力信
号を最大にして中央の０次の第一光ビーム41aが光ディ
スクメモリ８の表面（反射面）の案内トラック82に焦点
を結ぶようにする。

次に、第一光ビーム42aを情報トラック81の平坦な反射
面に及び第一光ビーム43aを平坦な反射面83にそれぞれ
入射させた状態で、それぞれからの反射光及び反射鏡11
からの第二光ビーム42b及び43bの反射光を光検出器103
及び101でそれぞれ検出する。この場合、先ず、光強度
変調器13によって第二光ビームの反射光の光強度を第一
光ビームの反射光の光強度と等しくなるように調節す
る。続いて、反射鏡11を矢印Ｂで示すいづれかの方向に
移動させて第二光ビーム42b,43bの光路長を変え、第一
及び第二光ビームの光干渉の強度が最小のなって光検出
器101及び103からの出力信号が最小となるように調整す
る。ところで、光ディスクメモリ８は、高速で回転して
いるため、絶えず面振れ、および振動が生じるが、本再
生装置では、これらの面振れおよび振動に対応して前述
の光強度および光路長の調整を瞬時に行って最もよい読
み取り条件に設定している。理想的な光学系であれば、
この光干渉によって光検出器101及び103の出力信号を０
とすることが出来る。

次に、第一光ビーム42aが第３図に30で示すような情報
トラック81のピットのところにくると、反射面が形状変
化をきたしているため入射光ビームは乱反射する。この
乱反射により反射面から光検出器103に至る反射光には
位相の乱れが生じており、これがため、第一光ビーム42
aの反射光と第二光ビーム42bとの反射光との干渉による
打ち消し作用が弱くなってこの光干渉による光強度が大
きくなり、よって光検出器103からの出力信号はピット
の無い平坦面からの第一光ビーム43aと第二光ビーム43b
との干渉による光検出器101からの出力信号よりも遥に
大きくなる。

このように、この発明の再生方法によれば、光ディスク
メモリの反射面の形状変化として記録した情報を、この
反射面の形状変化を二光線束干渉の原理を用いて読取る
ことが出来る。

この発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
い。例えば、上述した実施例では、光線束を三本の平行
光線束に分離したが一本又は他の複数本の光線束を用い
て再生することも出来る。一本の光線束を用いる場合に
は、第一ビームスプリッタ３、レンズ系５、反射鏡11の
穴111、光検出器12を省略することが出来ると共に、三
個の光検出器101、102、103の代りに、光干渉の強度を
検出するための一個の光検出器を設ければよい。

さらに、光ディスクメモリ８は第３図に示したような構
造のものに限定されるものではなく、情報が反射面の形
状変化として書込まれていればよい。

（発明の効果） 上述した説明からの明らかなように、この発明による光
ディスクメモリの再生方法及び再生装置によれば、光デ
ィスクメモリが例えば、3600r.p.m.という高速回転して
いても、光ディスクメモリの面振れ、および振動に対応
して、光検出器と光強度変調器の組み合わせ機構によ
り、瞬時に光強度および光路長の調整を行うことができ
るので、光りディスクメモリの情報の記録されている部
分と、記録されていない部分との反射率の差が１％以下
であっても、記録情報に対応する光干渉の強度差を大き
くすることが出来、形状変化の無い部分からの反射光を
干渉により打つ消し合わせて、出力信号を理想的には０
とし、一方、形状変化の有る部分では出力信号が増大す
るので、情報が存在している部分での出力信号の大きさ
を、情報が存在していない平担面に対応する出力信号よ
りも約10倍以上大きくすることが出来るので、再生マー
ジンを大きく取れるという利益を奏する。このため、反
射係数の小さい光ディスクメモリであっても、情報を精
度良く読出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の光ディスクメモリの再生方法及びそ
の装置を説明するための略線的断面図、 第２図は従来の再生方法を説明するための線図、 第３図は従来及びこの発明の説明に供する光ディスクメ
モリの一構造例示す略線的断面図である。 １……再生用光源、２……コリメータレンズ系 ３……第一ビームスプリッタ 41,42,43……光線束、41a,42a,43a……第一光線束 41b,42b,43b……第二光線束 ５……レンズ系、６……第二ビームスプリッタ ７……対物レンズ系、８……光ディスクメモリ 81……情報トラック、82……案内トラック 83……平坦面、９……スリット 101,102,103……光検出器 11……反射鏡、111……穴 12……強度モニタ用検出器 13……光強度変調器、24……光ディスクメモリ 27……基板、28……光導電層 29……サーモプラスチック層 30……ピット、31……入射光 32……平担面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−102106（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−122102（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−32409（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高速で回転するサーモプラスチック製の光
   ディスクメモリに反射面の形状変化として形成された情
   報を再生するに当り、 再生用光源からの可干渉性光を第一及び第二光線束に分
   離し、 該第一光線束を多数の情報を有する情報トラックに入射
   させて該情報トラックからの反射光を光検出器に入射さ
   せ、 前記第二光線束を可動式の反射鏡で反射させて該光検出
   器に入射させ、 前記第二光線束の光路長を前記反射鏡によって調整する
   ことにより、前記形状変化の無い部分からの前記第一光
   線束の反射光の位相と、前記第二光線束の反射光の位相
   とを互いに逆相とし、かつ、 前記形状変化の無い部分からの前記第一光線束の反射光
   の光強度と、前記第二光線束の反射光の光強度とを等し
   くすることにより、 前記形状変化の無い部分からの前記第一光線束の反射光
   と、前記第二光線束の反射光とを干渉により打ち消し合
   わせ、 前記形状変化の有無に応じた干渉の強度変化により情報
   を読取ることを特徴とする光ディスクメモリの再生方
   法。
2. 【請求項２】高速で回転するサーモプラスチック製の光
   ディスクメモリに反射面の形状変化として形成された情
   報を再生するための光ディスクメモリ再生装置におい
   て、 可干渉性光を生ずる再生用光源と、 該光を平行光線束にするレンズ系と、 該平行光線束を第一及び第二光線束に分離するビームス
   プリッタと、 該第一光線束を多数の前記情報を有する情報トラックに
   集光させて入射させる対物レンズ系と、 前記形状変化の無い部分からの前記第一光線束の反射光
   の位相と、前記第二光線束の反射光の位相とが互いに逆
   相となるように、第二光線束の光路長を調整するための
   可動式の反射鏡と、 前記第二光線束の光路中に設けられ、前記第二光線束の
   反射光の光強度と、前記反射面の形状変化の無い部分か
   らの前記第一光線束の反射光の光強度とを等しくするた
   めの光強度変調器と、 前記第一及び第二光線束のそれぞれの反射光による干渉
   光を受光する光検出器と を具えることを特徴とする光ディスクメモリ再生装置。