JPH07262563A - 光学的情報再生装置 - Google Patents
光学的情報再生装置Info
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- JPH07262563A JPH07262563A JP6053851A JP5385194A JPH07262563A JP H07262563 A JPH07262563 A JP H07262563A JP 6053851 A JP6053851 A JP 6053851A JP 5385194 A JP5385194 A JP 5385194A JP H07262563 A JPH07262563 A JP H07262563A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明の目的は、高密度記録が可能であっ
て、しかも、再生信号が安定に得られる情報再生装置を
提供することにある。 【構成】この発明の情報再生装置２は、相互に直交する
方向にそれぞれ異なる広がりを有する光を発生するレー
ザ12、レーザ12からの光を光ディスク４に集光する対物
レンズ24、光ディスク４で反射された光の強弱を検出す
る光検出器16、レーザ12からの光の一方の広がりの方向
に沿う光特性変換領域を有し、光ディスク４に向かう光
の一部を波面分割し、光学特性を変化させることにより
対物レンズ24を通過された光の集光スポットサイズを小
さくする光学特性変換素子20を含む光学ヘッド６と、光
検出器16から得られた信号から光学特性変換素子20によ
り生じるサイドローブの影響を除去する機能を有する２
値化回路52を含む情報再生回路８を含む。
て、しかも、再生信号が安定に得られる情報再生装置を
提供することにある。 【構成】この発明の情報再生装置２は、相互に直交する
方向にそれぞれ異なる広がりを有する光を発生するレー
ザ12、レーザ12からの光を光ディスク４に集光する対物
レンズ24、光ディスク４で反射された光の強弱を検出す
る光検出器16、レーザ12からの光の一方の広がりの方向
に沿う光特性変換領域を有し、光ディスク４に向かう光
の一部を波面分割し、光学特性を変化させることにより
対物レンズ24を通過された光の集光スポットサイズを小
さくする光学特性変換素子20を含む光学ヘッド６と、光
検出器16から得られた信号から光学特性変換素子20によ
り生じるサイドローブの影響を除去する機能を有する２
値化回路52を含む情報再生回路８を含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、記録媒体としての光
ディスクから情報を再生する情報再生装置に関する。
ディスクから情報を再生する情報再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光学的情報再生装置すなわち光ディスク
装置は、記録媒体すなわち光ディスクに記録されている
情報を読み出すために利用される光学ヘッド装置、光学
ヘッド装置により検出された信号を再生する信号再生装
置、および、光学ヘッド装置と光ディスクの位置あるい
は再生された信号とホスト装置との間の信号の受け渡し
などを制御する制御装置などにより構成される。
装置は、記録媒体すなわち光ディスクに記録されている
情報を読み出すために利用される光学ヘッド装置、光学
ヘッド装置により検出された信号を再生する信号再生装
置、および、光学ヘッド装置と光ディスクの位置あるい
は再生された信号とホスト装置との間の信号の受け渡し
などを制御する制御装置などにより構成される。
【０００３】今日、記録すべき情報の増大によって、光
ディスクの記録密度を向上させるためのさまざまな記録
方法が提案されている。
ディスクの記録密度を向上させるためのさまざまな記録
方法が提案されている。
【０００４】例えば、Y. Yamanaka, Y. Hirose and K.
KibotaによるJpn. J. Appl. Phys.vol. 28 (1989) Supp
l. 28-3の第１９７頁には、光源から発生した光を対物
レンズを利用して光ディスクに集光させる光路途中に、
中央部の光を含む一部を遮光する遮光バンドを配置する
ことで集光スポットサイズを小さくし、それによって、
光ディスクの記録密度を向上させる技術が記載されてい
る。
KibotaによるJpn. J. Appl. Phys.vol. 28 (1989) Supp
l. 28-3の第１９７頁には、光源から発生した光を対物
レンズを利用して光ディスクに集光させる光路途中に、
中央部の光を含む一部を遮光する遮光バンドを配置する
ことで集光スポットサイズを小さくし、それによって、
光ディスクの記録密度を向上させる技術が記載されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献によると、中央部の光を含む一部を遮光する遮光バン
ドにより集光スポットサイズを小さくすることで、その
周辺のサイドローブ強度が増加してしまう。すなわち、
光ディスクから情報が読みだされる場合に、符号間干渉
によるＭＴＦ特性の劣化を引き起こす。
献によると、中央部の光を含む一部を遮光する遮光バン
ドにより集光スポットサイズを小さくすることで、その
周辺のサイドローブ強度が増加してしまう。すなわち、
光ディスクから情報が読みだされる場合に、符号間干渉
によるＭＴＦ特性の劣化を引き起こす。
【０００６】この場合、光ディスク上に一定の周期で記
録されている記録マークから再生された再生信号振幅に
関し、マークの周期が特定の値 (例えば，サイドローブ
間隔に一致するマーク間隔など) をとるとき、再生信号
振幅が大幅に低減されることで、再生信号中の情報が正
確に読み出せなくなる問題がある。
録されている記録マークから再生された再生信号振幅に
関し、マークの周期が特定の値 (例えば，サイドローブ
間隔に一致するマーク間隔など) をとるとき、再生信号
振幅が大幅に低減されることで、再生信号中の情報が正
確に読み出せなくなる問題がある。
【０００７】この発明は、光学的情報再生装置間の個体
誤差に起因する検出特性の偏差が小さく、かつ、光学的
情報記憶媒体の形状変化の影響を受けにくい安定した再
生信号特性が得られ、再生信号の解像度が高く、かつ、
２値化後のジッター量の少ない再生信号を提供できる光
学的情報再生装置を提供することを目的とする。
誤差に起因する検出特性の偏差が小さく、かつ、光学的
情報記憶媒体の形状変化の影響を受けにくい安定した再
生信号特性が得られ、再生信号の解像度が高く、かつ、
２値化後のジッター量の少ない再生信号を提供できる光
学的情報再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、光源と、情報記憶媒体上に上
記光源から出た光を集光する対物レンズと、この情報記
憶媒体から得られた信号を光の強弱として検出する光検
出器と、上記光源から上記情報記憶媒体に至る光路途中
で上記光の一部を波面分割し、光学特性を変化させるこ
とにより上記対物レンズを通過された光の集光スポット
サイズを小さくする光学特性変換素子とを含む光学ヘッ
ド手段と、上記光検出器から得られた情報に対し、上記
集光スポットの周囲に生じるサイドローブの影響を除去
する機能を有する２値化回路を含む情報再生手段とを有
することを特徴とする光学的情報再生装置を提供するも
のである。
に基づきなされたもので、光源と、情報記憶媒体上に上
記光源から出た光を集光する対物レンズと、この情報記
憶媒体から得られた信号を光の強弱として検出する光検
出器と、上記光源から上記情報記憶媒体に至る光路途中
で上記光の一部を波面分割し、光学特性を変化させるこ
とにより上記対物レンズを通過された光の集光スポット
サイズを小さくする光学特性変換素子とを含む光学ヘッ
ド手段と、上記光検出器から得られた情報に対し、上記
集光スポットの周囲に生じるサイドローブの影響を除去
する機能を有する２値化回路を含む情報再生手段とを有
することを特徴とする光学的情報再生装置を提供するも
のである。
【０００９】また、この発明によれば、光源と、情報記
憶媒体上に上記光源から出た光を集光する対物レンズ
と、この情報記憶媒体から得られた信号を光の強弱とし
て検出する光検出器と、上記光源から上記情報記憶媒体
に至る光路途中で上記光の一部を波面分割し、光学特性
を変化させることにより上記対物レンズを通過された光
の集光スポットサイズを小さくする光学特性変換素子と
を含む光学ヘッド手段と、上記光検出器から得られた情
報に対し、上記集光スポットの周囲に生じるサイドロー
ブの影響を除去する機能を有する波形等価回路を含む情
報再生手段とを有することを特徴とする光学的情報再生
装置が提供される。
憶媒体上に上記光源から出た光を集光する対物レンズ
と、この情報記憶媒体から得られた信号を光の強弱とし
て検出する光検出器と、上記光源から上記情報記憶媒体
に至る光路途中で上記光の一部を波面分割し、光学特性
を変化させることにより上記対物レンズを通過された光
の集光スポットサイズを小さくする光学特性変換素子と
を含む光学ヘッド手段と、上記光検出器から得られた情
報に対し、上記集光スポットの周囲に生じるサイドロー
ブの影響を除去する機能を有する波形等価回路を含む情
報再生手段とを有することを特徴とする光学的情報再生
装置が提供される。
【００１０】さらに、この発明によれば、第１の方向と
この第１の方向と直交する第２の方向にそれぞれ異なる
広がりを有する光を発生する光源と、この光源からの光
を情報記憶媒体上に集光する対物レンズと、上記情報記
憶媒体で反射された光の強弱を検出する光検出器と、上
記第１の方向および第２の方向のいづれかの方向と平行
に形成され、上記光の特性を変換する領域を有し、上記
光源から上記情報記憶媒体に至る光路途中に配置される
ことで、上記光源から上記情報記録媒体へ向かう光の一
部を波面分割し、光学特性を変化させることにより上記
対物レンズを通過された光の集光スポットサイズを小さ
くする光学特性変換素子とを含む光学ヘッド装置が提供
される。またさらに、この発明によれば、第１の方向と
この第１の方向と直交する第２の方向にそれぞれ異なる
広がりを有し、上記第２の方向に対する広がりが上記第
１の方向に対する広がりよりも大きな広がりを有する光
を発生する光源と、この光源からの光を情報記憶媒体上
に集光する対物レンズと、この情報記憶媒体で反射され
た光の強弱を検出する光検出器と、上記第１の方向と平
行に形成され、上記光の特性を変換する領域を有し、上
記光源から上記情報記憶媒体に至る光路途中に配置され
ることで、上記光源から上記情報記録媒体へ向かう光の
一部を波面分割し、光学特性を変化させることにより上
記対物レンズを通過された光の集光スポットサイズを小
さくする光学特性変換素子とを含む光学ヘッド装置が提
供される。
この第１の方向と直交する第２の方向にそれぞれ異なる
広がりを有する光を発生する光源と、この光源からの光
を情報記憶媒体上に集光する対物レンズと、上記情報記
憶媒体で反射された光の強弱を検出する光検出器と、上
記第１の方向および第２の方向のいづれかの方向と平行
に形成され、上記光の特性を変換する領域を有し、上記
光源から上記情報記憶媒体に至る光路途中に配置される
ことで、上記光源から上記情報記録媒体へ向かう光の一
部を波面分割し、光学特性を変化させることにより上記
対物レンズを通過された光の集光スポットサイズを小さ
くする光学特性変換素子とを含む光学ヘッド装置が提供
される。またさらに、この発明によれば、第１の方向と
この第１の方向と直交する第２の方向にそれぞれ異なる
広がりを有し、上記第２の方向に対する広がりが上記第
１の方向に対する広がりよりも大きな広がりを有する光
を発生する光源と、この光源からの光を情報記憶媒体上
に集光する対物レンズと、この情報記憶媒体で反射され
た光の強弱を検出する光検出器と、上記第１の方向と平
行に形成され、上記光の特性を変換する領域を有し、上
記光源から上記情報記憶媒体に至る光路途中に配置され
ることで、上記光源から上記情報記録媒体へ向かう光の
一部を波面分割し、光学特性を変化させることにより上
記対物レンズを通過された光の集光スポットサイズを小
さくする光学特性変換素子とを含む光学ヘッド装置が提
供される。
【００１１】さらにまた、この発明によれば、第１の方
向とこの第１の方向と直交する第２の方向にそれぞれ異
なる広がりを有し、上記第２の方向に対する広がりが上
記第１の方向に対する広がりよりも大きな広がりを有す
る光を発生する光源と、この光源からの光を情報記憶媒
体上に集光する対物レンズと、この情報記憶媒体で反射
された光の強弱を検出する光検出器と、上記第１の方向
と平行に形成され、上記光の特性を変換する領域を有
し、上記光源から上記情報記憶媒体に至る光路途中に配
置されることで、上記光源から上記情報記録媒体へ向か
う光の一部を波面分割し、光学特性を変化させることに
より上記対物レンズを通過された光の集光スポットサイ
ズを小さくする光学特性変換素子と、を含む光学ヘッド
手段と、上記光検出器から得られた情報に対し、上記集
光スポットの周囲に生じるサイドローブの影響を除去す
る機能を有する２値化回路を含む情報再生手段とを有す
ることを特徴とする光学的情報再生装置が提供される。
向とこの第１の方向と直交する第２の方向にそれぞれ異
なる広がりを有し、上記第２の方向に対する広がりが上
記第１の方向に対する広がりよりも大きな広がりを有す
る光を発生する光源と、この光源からの光を情報記憶媒
体上に集光する対物レンズと、この情報記憶媒体で反射
された光の強弱を検出する光検出器と、上記第１の方向
と平行に形成され、上記光の特性を変換する領域を有
し、上記光源から上記情報記憶媒体に至る光路途中に配
置されることで、上記光源から上記情報記録媒体へ向か
う光の一部を波面分割し、光学特性を変化させることに
より上記対物レンズを通過された光の集光スポットサイ
ズを小さくする光学特性変換素子と、を含む光学ヘッド
手段と、上記光検出器から得られた情報に対し、上記集
光スポットの周囲に生じるサイドローブの影響を除去す
る機能を有する２値化回路を含む情報再生手段とを有す
ることを特徴とする光学的情報再生装置が提供される。
【００１２】
【作用】この発明によれば、光源から発生される光の広
がりの方向に対応して所定の方向に揃えられた方向性を
有し、情報記録媒体に向かう光源からの光の一部を波面
分割することで、情報記録媒体に向かう光の集光スポッ
トの大きさを低減する光学特性変換素子により情報記録
媒体に集光される光のビームスポットが低減される。ま
た、この光学特性変換素子により生じる集光スポットの
周辺のサイドローブにより発生されるＤＣ成分は、ＤＣ
レス２値化回路を含む情報再生手段により２値化に先立
って除去される。さらに、光学特性変換素子は、光源か
らの光の広がりの方向に対応して、情報記録媒体による
光源からの光の回折により生じる回折光の集光スポット
の重なり合いを最適化できる。
がりの方向に対応して所定の方向に揃えられた方向性を
有し、情報記録媒体に向かう光源からの光の一部を波面
分割することで、情報記録媒体に向かう光の集光スポッ
トの大きさを低減する光学特性変換素子により情報記録
媒体に集光される光のビームスポットが低減される。ま
た、この光学特性変換素子により生じる集光スポットの
周辺のサイドローブにより発生されるＤＣ成分は、ＤＣ
レス２値化回路を含む情報再生手段により２値化に先立
って除去される。さらに、光学特性変換素子は、光源か
らの光の広がりの方向に対応して、情報記録媒体による
光源からの光の回折により生じる回折光の集光スポット
の重なり合いを最適化できる。
【００１３】これにより、情報記録媒体に対して高密度
の記録が可能で、かつ、信頼性の高い２値化信号すなわ
ち再生出力が得られる情報再生装置ならびに高密度記録
に適した光学ヘッド装置が提供される。
の記録が可能で、かつ、信頼性の高い２値化信号すなわ
ち再生出力が得られる情報再生装置ならびに高密度記録
に適した光学ヘッド装置が提供される。
【００１４】
【実施例】図１には、この発明の実施例である情報再生
装置が示されている。
装置が示されている。
【００１５】情報再生装置２は、着脱可能に形成された
記録媒体すなわち光ディスク４に、レーザビーム (光ビ
ーム) Ｌを照射するとともに、光ディスク４で反射され
たレーザビームＬを取り出す光学ヘッド装置６、光学ヘ
ッド装置６を介して取り出された光を電気信号に変換
し、光ディスク４に記録されている情報を再生する情報
再生回路８、および、制御回路10などにより構成されて
いる。
記録媒体すなわち光ディスク４に、レーザビーム (光ビ
ーム) Ｌを照射するとともに、光ディスク４で反射され
たレーザビームＬを取り出す光学ヘッド装置６、光学ヘ
ッド装置６を介して取り出された光を電気信号に変換
し、光ディスク４に記録されている情報を再生する情報
再生回路８、および、制御回路10などにより構成されて
いる。
【００１６】光学ヘッド装置６は、断面ビーム形状即ち
ビームスポットが楕円形であって、発散性の光即ちレー
ザビームＬを発生する半導体レーザ (光源、以下、レー
ザとする) 12、ハーフプリズム14ａに形成された偏光ビ
ームスプリット面14ｂを含み、レーザ12により発生され
たレーザビームＬを光ディスク４に向かって案内すると
ともに、光ディスク４で反射されたレーザビームＬを、
光ディスク４へ向かうレーザビームＬから分離する偏光
ビームスプリッタ14、および、検出領域が、例えば、４
つの検出領域 (セル) 16ａないし16ｄに分割され、偏光
ビームスプリッタ14により分離されたレーザビームＬを
電気信号に変換する光検出器16などを含んでいる。な
お、偏光ビームスプリッタ14は、楕円補正面14ｄを有
し、偏光ビームスプリット面14ｂを挟んで一体に形成さ
れた楕円補正プリズム14ｃを有し、レーザ12から出射さ
れたレーザビームＬのファーフィールド位置での楕円の
強度分布すなわちビーム断面形状をおおむね円形に整え
る。すなわち、偏光ビームスプリッタ14により、レーザ
12から出射されたレーザビームＬの記録時の利用効率
(光ディスク４上に照射される光量とレーザ12から出射
される総光量の比) が向上される。この場合、楕円補正
面14ｄは、最適な楕円補正率を提供するよう、偏光ビー
ムスプリッタ14に入射される光軸Ｏに対して所定の角度
で配置される。
ビームスポットが楕円形であって、発散性の光即ちレー
ザビームＬを発生する半導体レーザ (光源、以下、レー
ザとする) 12、ハーフプリズム14ａに形成された偏光ビ
ームスプリット面14ｂを含み、レーザ12により発生され
たレーザビームＬを光ディスク４に向かって案内すると
ともに、光ディスク４で反射されたレーザビームＬを、
光ディスク４へ向かうレーザビームＬから分離する偏光
ビームスプリッタ14、および、検出領域が、例えば、４
つの検出領域 (セル) 16ａないし16ｄに分割され、偏光
ビームスプリッタ14により分離されたレーザビームＬを
電気信号に変換する光検出器16などを含んでいる。な
お、偏光ビームスプリッタ14は、楕円補正面14ｄを有
し、偏光ビームスプリット面14ｂを挟んで一体に形成さ
れた楕円補正プリズム14ｃを有し、レーザ12から出射さ
れたレーザビームＬのファーフィールド位置での楕円の
強度分布すなわちビーム断面形状をおおむね円形に整え
る。すなわち、偏光ビームスプリッタ14により、レーザ
12から出射されたレーザビームＬの記録時の利用効率
(光ディスク４上に照射される光量とレーザ12から出射
される総光量の比) が向上される。この場合、楕円補正
面14ｄは、最適な楕円補正率を提供するよう、偏光ビー
ムスプリッタ14に入射される光軸Ｏに対して所定の角度
で配置される。
【００１７】レーザ12と偏光ビームスプリッタ14との間
には、レーザ12からのレーザビームＬをコリメートする
コリメートレンズ18が配置されている。
には、レーザ12からのレーザビームＬをコリメートする
コリメートレンズ18が配置されている。
【００１８】偏光ビームスプリッタ14と光ディスク４と
の間には、偏光ビームスプリッタ14を通過され、光ディ
スク４へ向かうレーザビームＬの光学特性を所定の特性
に変換する光学特性変換素子20、光ディスク４に向かう
レーザビームＬと光ディスク４で反射されたレーザビー
ムＬとのアイソレーションを整合するλ／４板22、およ
び、光ディスク４の記録面上に集束させるとともに光デ
ィスク４で反射されたレーザビームＬを再び平行ビーム
に戻す集光素子即ち対物レンズ24などが順に配置されて
いる。なお、光学特性変換素子20は、例えば、コリメー
トレンズ18と偏光ビームスプリッタ14との間あるいは偏
光ビームスプリッタ14と光検出器16との間のいづれに配
置されてもよい。また、対物レンズ24は、図示しないレ
ンズ保持部材を介して光ディスク４の記録面と直交する
方向すなわちフォーカシング方向および光ディスク４の
記録面と平行な方向であって記録面に形成されているト
ラック (すなわちガイド溝) を横切る方向すなわちトラ
ッキング方向に移動可能に形成されている。
の間には、偏光ビームスプリッタ14を通過され、光ディ
スク４へ向かうレーザビームＬの光学特性を所定の特性
に変換する光学特性変換素子20、光ディスク４に向かう
レーザビームＬと光ディスク４で反射されたレーザビー
ムＬとのアイソレーションを整合するλ／４板22、およ
び、光ディスク４の記録面上に集束させるとともに光デ
ィスク４で反射されたレーザビームＬを再び平行ビーム
に戻す集光素子即ち対物レンズ24などが順に配置されて
いる。なお、光学特性変換素子20は、例えば、コリメー
トレンズ18と偏光ビームスプリッタ14との間あるいは偏
光ビームスプリッタ14と光検出器16との間のいづれに配
置されてもよい。また、対物レンズ24は、図示しないレ
ンズ保持部材を介して光ディスク４の記録面と直交する
方向すなわちフォーカシング方向および光ディスク４の
記録面と平行な方向であって記録面に形成されているト
ラック (すなわちガイド溝) を横切る方向すなわちトラ
ッキング方向に移動可能に形成されている。
【００１９】偏光ビームスプリッタ14と光検出器16との
間には、偏光ビームスプリッタ14を介して分離されたレ
ーザビームＬに所定の集束性を与える集束レンズ26、集
束レンズ26を通過されたレーザビームＬにフォーカシン
グおよびトラッキングのための所定の特性を与えるシリ
ンドリカルレンズ28が配置されている。集束レンズ26お
よびシリンドリカルレンズ28は、それぞれ、フォーカス
ずれ検出のための非点収差法、および、トラックずれ検
出のためのプッシュ−プル法に利用される。
間には、偏光ビームスプリッタ14を介して分離されたレ
ーザビームＬに所定の集束性を与える集束レンズ26、集
束レンズ26を通過されたレーザビームＬにフォーカシン
グおよびトラッキングのための所定の特性を与えるシリ
ンドリカルレンズ28が配置されている。集束レンズ26お
よびシリンドリカルレンズ28は、それぞれ、フォーカス
ずれ検出のための非点収差法、および、トラックずれ検
出のためのプッシュ−プル法に利用される。
【００２０】対物レンズ24は、レンズ24を保持するとと
もに、レンズ24をフォーカシング方向およびトラッキン
グ方向に移動させるための推進力を提供するフォーカス
コイル30およびトラッキングコイル32が一体に配置され
た (図示しない) レンズ保持部材により、フォーカシン
グ方向およびトラッキング方向に移動可能に保持されて
いる。
もに、レンズ24をフォーカシング方向およびトラッキン
グ方向に移動させるための推進力を提供するフォーカス
コイル30およびトラッキングコイル32が一体に配置され
た (図示しない) レンズ保持部材により、フォーカシン
グ方向およびトラッキング方向に移動可能に保持されて
いる。
【００２１】光検出器16の出力は、制御回路10を介して
制御される情報再生回路８に供給される。
制御される情報再生回路８に供給される。
【００２２】情報再生回路８は、光検出器16の第１ない
し第４の検出領域 (セル) 16ａないし16ｄのそれぞれに
接続されたプリアンプ34ａないし34ｄ、各プリアンプ34
ａないし34ｄにより所定のレベルまで増幅された光ディ
スク４からの反射レーザビームＬすなわち各プリアンプ
34ａないし34ｄを合成して再生信号を提供する加算器34
ｅ、各プリアンプ34ａないし34ｄからの出力に基づいて
フォーカスずれを検出してフォーカスコイル30により対
物レンズ24のフォーカス方向の位置を補正するフォーカ
ス制御部36、各プリアンプ34ａないし34ｄからの出力に
基づいてトラックずれを検出してトラックコイル32によ
り対物レンズ24のトラック方向の位置を補正するトラッ
ク制御部38、および、加算器34ｅからの出力に基づい
て、光ディスク４に記録されている情報を再生する情報
再生部40などにより構成される。
し第４の検出領域 (セル) 16ａないし16ｄのそれぞれに
接続されたプリアンプ34ａないし34ｄ、各プリアンプ34
ａないし34ｄにより所定のレベルまで増幅された光ディ
スク４からの反射レーザビームＬすなわち各プリアンプ
34ａないし34ｄを合成して再生信号を提供する加算器34
ｅ、各プリアンプ34ａないし34ｄからの出力に基づいて
フォーカスずれを検出してフォーカスコイル30により対
物レンズ24のフォーカス方向の位置を補正するフォーカ
ス制御部36、各プリアンプ34ａないし34ｄからの出力に
基づいてトラックずれを検出してトラックコイル32によ
り対物レンズ24のトラック方向の位置を補正するトラッ
ク制御部38、および、加算器34ｅからの出力に基づい
て、光ディスク４に記録されている情報を再生する情報
再生部40などにより構成される。
【００２３】フォーカス制御部36は、各プリアンプ34ａ
ないし34ｄからの出力に応じてフォーカスずれを検出す
るフォーカスずれ検出回路42およびフォーカスずれ検出
回路42の出力に基づいてフォーカスコイル30に供給する
電流量を変化させるフォーカス補正ドライブ回路44によ
り構成される。
ないし34ｄからの出力に応じてフォーカスずれを検出す
るフォーカスずれ検出回路42およびフォーカスずれ検出
回路42の出力に基づいてフォーカスコイル30に供給する
電流量を変化させるフォーカス補正ドライブ回路44によ
り構成される。
【００２４】トラック制御部38は、各プリアンプ34ａな
いし34ｄからの出力に応じてトラックずれを検出するト
ラックずれ検出回路46およびトラックずれ検出回路46の
出力に基づいてトラックコイル32に供給する電流量を変
化させるトラック補正ドライブ回路48により構成され
る。
いし34ｄからの出力に応じてトラックずれを検出するト
ラックずれ検出回路46およびトラックずれ検出回路46の
出力に基づいてトラックコイル32に供給する電流量を変
化させるトラック補正ドライブ回路48により構成され
る。
【００２５】情報再生部40は、加算器34ｅからの出力の
「うねり」を低減する波形等価回路50、波形等価回路50
を介して「うねり」が低減された信号を所定のスレショ
ルドレベルで２値化する２値化回路52、２値化回路52に
より２値化された信号から光ディスク４に記録されてい
る情報を再生する復調回路54、および、制御回路10の制
御により、復調回路54から出力される再生信号の誤りを
訂正するエラー訂正部56などにより構成される。
「うねり」を低減する波形等価回路50、波形等価回路50
を介して「うねり」が低減された信号を所定のスレショ
ルドレベルで２値化する２値化回路52、２値化回路52に
より２値化された信号から光ディスク４に記録されてい
る情報を再生する復調回路54、および、制御回路10の制
御により、復調回路54から出力される再生信号の誤りを
訂正するエラー訂正部56などにより構成される。
【００２６】エラー訂正部56は、所定の規則に従って予
め規定されているエラー訂正コードを記憶しているエラ
ー訂正コード付加部58と一体に形成されている。なお、
エラー訂正部56およびエラー訂正コード付加部58は、制
御回路10の制御により、光ディスク４に情報を記録する
際にも利用される。
め規定されているエラー訂正コードを記憶しているエラ
ー訂正コード付加部58と一体に形成されている。なお、
エラー訂正部56およびエラー訂正コード付加部58は、制
御回路10の制御により、光ディスク４に情報を記録する
際にも利用される。
【００２７】制御回路10は、情報再生回路８のエラー訂
正回路56により誤り訂正された光ディスク４に記録され
ている情報を表示装置たとえばディスプレイあるいは出
力装置たとえばプリンタ装置などに出力するために、お
よび、外部装置たとえばホストコンピュータＨあるいは
外部記憶装置Ｍから供給される記録すべきデータを一時
的に記憶するためのバッファメモリ60、バッファメモリ
60に取り込まれたデータをレーザ12による光ディスク４
への記録に適した信号形態に変換する変調回路62、変調
回路62から出力される記録データに基づいてレーザ12を
駆動するためのパルス信号を発生する記録パルス波形発
生回路64、記録パルス波形発生回路64により発生された
記録用パルスに対応してレーザ12から出射されるレーザ
ビームＬの光強度を変化させるレーザ発光ドライブ回路
66、および、それぞれの回路における信号すなわちデー
タの受け渡しを制御する信号制御用ＣＰＵ68などにより
構成される。
正回路56により誤り訂正された光ディスク４に記録され
ている情報を表示装置たとえばディスプレイあるいは出
力装置たとえばプリンタ装置などに出力するために、お
よび、外部装置たとえばホストコンピュータＨあるいは
外部記憶装置Ｍから供給される記録すべきデータを一時
的に記憶するためのバッファメモリ60、バッファメモリ
60に取り込まれたデータをレーザ12による光ディスク４
への記録に適した信号形態に変換する変調回路62、変調
回路62から出力される記録データに基づいてレーザ12を
駆動するためのパルス信号を発生する記録パルス波形発
生回路64、記録パルス波形発生回路64により発生された
記録用パルスに対応してレーザ12から出射されるレーザ
ビームＬの光強度を変化させるレーザ発光ドライブ回路
66、および、それぞれの回路における信号すなわちデー
タの受け渡しを制御する信号制御用ＣＰＵ68などにより
構成される。
【００２８】信号制御ＣＰＵ68には、光検出器16の各セ
ル16ａないし16ｄにより検出された光ディスク４からの
反射レーザビームＬの出力すなわち各プリアンプ34ａな
いし34ｄから出力され、既に説明したフォーカス制御部
36およびトラック制御部38により検出されたフォーカス
ずれおよびトラックずれに基づいてフォーカスコイル30
およびトラックコイル32に供給すべき制御電流量を規定
するドライブコントロール用ＣＰＵ70も接続されてい
る。
ル16ａないし16ｄにより検出された光ディスク４からの
反射レーザビームＬの出力すなわち各プリアンプ34ａな
いし34ｄから出力され、既に説明したフォーカス制御部
36およびトラック制御部38により検出されたフォーカス
ずれおよびトラックずれに基づいてフォーカスコイル30
およびトラックコイル32に供給すべき制御電流量を規定
するドライブコントロール用ＣＰＵ70も接続されてい
る。
【００２９】図２には、図１に示されている光学ヘッド
装置に利用される光学特性変換素子の一例が示されてい
る。
装置に利用される光学特性変換素子の一例が示されてい
る。
【００３０】光学特性変換素子20は、ガラスあるいはプ
ラスチックにより形成された平板状の本体20ａに、例え
ば、同心円状の環状突起20ｂが形成されたものである。
突起20ｂと本体20ａの平面部20ｃは、相互に平行に形成
される。また、突起20ｂが平面部20ｃから突き出される
量ｈは、突起20ｂに入射されるレーザビームＬの位相を
本体20ａに入射されるレーザビームＬに比較してπ (＋
２ｎπ、但し、ｎは整数) ラジアンだけシフト可能に規
定される。ここで、突起ｈの量を最適に形成すること
で、従来の技術の項で説明した集光スポットサイズを小
さくする方法における周辺サイドローブ強度の増加を低
減できる。なお、光学特性変換素子20の詳細な説明は、
本願発明者による学会論文、H. Ando, Jpn. J. Appl. P
hys. vol.31 (1992) 第５５７頁などに詳細に説明され
ているのでここでは省略する。
ラスチックにより形成された平板状の本体20ａに、例え
ば、同心円状の環状突起20ｂが形成されたものである。
突起20ｂと本体20ａの平面部20ｃは、相互に平行に形成
される。また、突起20ｂが平面部20ｃから突き出される
量ｈは、突起20ｂに入射されるレーザビームＬの位相を
本体20ａに入射されるレーザビームＬに比較してπ (＋
２ｎπ、但し、ｎは整数) ラジアンだけシフト可能に規
定される。ここで、突起ｈの量を最適に形成すること
で、従来の技術の項で説明した集光スポットサイズを小
さくする方法における周辺サイドローブ強度の増加を低
減できる。なお、光学特性変換素子20の詳細な説明は、
本願発明者による学会論文、H. Ando, Jpn. J. Appl. P
hys. vol.31 (1992) 第５５７頁などに詳細に説明され
ているのでここでは省略する。
【００３１】図３には、光検出器16の各検出領域 (セ
ル) 16ａないし16ｄと、対物レンズ24により各セル16ａ
ないし16ｄに投影されるビームスポットＳすなわち光デ
ィスク４から反射された反射レーザビームＬの投影像の
状態が示されている。
ル) 16ａないし16ｄと、対物レンズ24により各セル16ａ
ないし16ｄに投影されるビームスポットＳすなわち光デ
ィスク４から反射された反射レーザビームＬの投影像の
状態が示されている。
【００３２】図３は、ビームスポットＳは、対物レンズ
24と光ディスク４の記録面の距離が所定値であって、か
つ、対物レンズ24の光軸を通過されたレーザビームＬと
光ディスク４の記録面のトラックとが一致している場
合、すなわち、合トラック (オントラック) 、かつ、合
焦点 (フォーカス) 状態を示している。なお、ビームス
ポットＳ´ (破線) は、デフォーカス (非合焦時) の一
例を、ビームスポットＳ'' (一点鎖線) は、オフトラッ
ク (非合トラック) の一例を、それぞれ、示している。
24と光ディスク４の記録面の距離が所定値であって、か
つ、対物レンズ24の光軸を通過されたレーザビームＬと
光ディスク４の記録面のトラックとが一致している場
合、すなわち、合トラック (オントラック) 、かつ、合
焦点 (フォーカス) 状態を示している。なお、ビームス
ポットＳ´ (破線) は、デフォーカス (非合焦時) の一
例を、ビームスポットＳ'' (一点鎖線) は、オフトラッ
ク (非合トラック) の一例を、それぞれ、示している。
【００３３】次に、光学ヘッド装置６による光ディスク
４の情報の再生について説明する。レーザ12から発生さ
れたレーザビームＬは、コリメートレンズ18を介して平
行ビームＬに変換され、偏光ビームスプリッタ14の楕円
補正面14ｄを介してビームスポット断面形状が概ね円形
に補正される。このビームスプリッタ14からのレーザビ
ームＬは、光学特性変換素子20を介して環状突起20ｂを
通過されるレーザビームＬと平面部20ｃの中央部および
周辺部をそれぞれ通過される第１ないし第３のレーザビ
ームＬに波面分割されたのち、λ／４板22を介して円偏
光に変換され、対物レンズ24へ入射される。
４の情報の再生について説明する。レーザ12から発生さ
れたレーザビームＬは、コリメートレンズ18を介して平
行ビームＬに変換され、偏光ビームスプリッタ14の楕円
補正面14ｄを介してビームスポット断面形状が概ね円形
に補正される。このビームスプリッタ14からのレーザビ
ームＬは、光学特性変換素子20を介して環状突起20ｂを
通過されるレーザビームＬと平面部20ｃの中央部および
周辺部をそれぞれ通過される第１ないし第３のレーザビ
ームＬに波面分割されたのち、λ／４板22を介して円偏
光に変換され、対物レンズ24へ入射される。
【００３４】対物レンズ24へ入射されたレーザビームＬ
は、対物レンズ24によって集束性が与えられて、光ディ
スク４の記録面に照射される。
は、対物レンズ24によって集束性が与えられて、光ディ
スク４の記録面に照射される。
【００３５】光ディスク４の記録面に照射されたレーザ
ビームＬは、光ディスク４の記録面で反射される。この
とき、光ディスク４に記録されている情報 (すなわち記
録マーク、以下、ピットとする) の有無に応じて局所的
に反射率が変化される。
ビームＬは、光ディスク４の記録面で反射される。この
とき、光ディスク４に記録されている情報 (すなわち記
録マーク、以下、ピットとする) の有無に応じて局所的
に反射率が変化される。
【００３６】光ディスク４から反射されたレーザビーム
Ｌは、再び、対物レンズ24、λ／４板22、および、光学
特性変換素子20を順次通過され、偏光ビームスプリッタ
14に戻される。
Ｌは、再び、対物レンズ24、λ／４板22、および、光学
特性変換素子20を順次通過され、偏光ビームスプリッタ
14に戻される。
【００３７】偏光ビームスプリッタ14に戻された光ディ
スク４からの反射レーザビームＬは、ビームスプリット
面14ｂにより光検出器16に向かって反射される。
スク４からの反射レーザビームＬは、ビームスプリット
面14ｂにより光検出器16に向かって反射される。
【００３８】ビームスプリット面14ｂによって反射さ
れ、光検出器16に導かれたレーザビームＬは、各検出器
16の各セル16ａないし16ｄを介して、入力光強度に直線
的に対応する電流に変換され、情報再生回路８へ入力さ
れて、対物レンズ24のフォーカスずれ検出およびトラッ
クずれ検出に利用されるとともに、光ディスク４に記録
されている情報として再生される。
れ、光検出器16に導かれたレーザビームＬは、各検出器
16の各セル16ａないし16ｄを介して、入力光強度に直線
的に対応する電流に変換され、情報再生回路８へ入力さ
れて、対物レンズ24のフォーカスずれ検出およびトラッ
クずれ検出に利用されるとともに、光ディスク４に記録
されている情報として再生される。
【００３９】光検出器16の各セル16ａないし16ｄにより
光電変換された光ディスク４からの反射レーザビームＬ
は、各セル16ａないし16ｄに対応して接続されているか
らプリアンプ34ａないし34ｄにより、電流−電圧変換さ
れる。
光電変換された光ディスク４からの反射レーザビームＬ
は、各セル16ａないし16ｄに対応して接続されているか
らプリアンプ34ａないし34ｄにより、電流−電圧変換さ
れる。
【００４０】各プリアンプ34ａないし34ｄからの信号
は、フォーカスずれ検出回路42を介して (16ａ＋16ｂ) − (16ｃ＋16ｄ) ＝ Ｆｅ によりフォーカスずれ量Ｆｅに変換される。ここで、Ｆ
ｅ＝０は、合焦すなわちフォーカスを示す。
は、フォーカスずれ検出回路42を介して (16ａ＋16ｂ) − (16ｃ＋16ｄ) ＝ Ｆｅ によりフォーカスずれ量Ｆｅに変換される。ここで、Ｆ
ｅ＝０は、合焦すなわちフォーカスを示す。
【００４１】また、各プリアンプ34ａないし34ｄからの
信号は、トラックずれ検出回路46を介して (16ａ＋16ｄ) − (16ｂ＋16ｃ) ＝ Ｔｅ によりトラックずれ量Ｔｅに変換される。なお、Ｔｅ＝
０は、合トラックすなわちオントラックを示す。
信号は、トラックずれ検出回路46を介して (16ａ＋16ｄ) − (16ｂ＋16ｃ) ＝ Ｔｅ によりトラックずれ量Ｔｅに変換される。なお、Ｔｅ＝
０は、合トラックすなわちオントラックを示す。
【００４２】フォーカスエラー信号Ｆｅおよびトラック
エラー信号Ｔｅは、それぞれ、フォーカス補正ドライブ
回路44およびトラック補正ドライブ回路48に供給され、
フォーカス補正ドライブ回路44およびトラック補正ドラ
イブ回路48により、フォーカスコイル30及びトラックコ
イル32に供給すべき補正量 (補正電流値) に変換され
る。
エラー信号Ｔｅは、それぞれ、フォーカス補正ドライブ
回路44およびトラック補正ドライブ回路48に供給され、
フォーカス補正ドライブ回路44およびトラック補正ドラ
イブ回路48により、フォーカスコイル30及びトラックコ
イル32に供給すべき補正量 (補正電流値) に変換され
る。
【００４３】フォーカス補正ドライブ回路44およびトラ
ック補正ドライブ回路48は、ドライブコントロール用Ｃ
ＰＵ70からの指示に応じて、それぞれの補正ドライブ回
路44およびドライブ回路48により規定された補正量 (電
流値) に対応するコイル駆動電流 (補正電流) を、フォ
ーカスコイル30およびトラックコイル32に供給する。従
って、対物レンズ24が非合焦および非合トラック状態で
あっても、合トラックおよび合焦状態に維持される。
ック補正ドライブ回路48は、ドライブコントロール用Ｃ
ＰＵ70からの指示に応じて、それぞれの補正ドライブ回
路44およびドライブ回路48により規定された補正量 (電
流値) に対応するコイル駆動電流 (補正電流) を、フォ
ーカスコイル30およびトラックコイル32に供給する。従
って、対物レンズ24が非合焦および非合トラック状態で
あっても、合トラックおよび合焦状態に維持される。
【００４４】一方、加算器34ｅにより、総和が求められ
た各プリアンプ34ａないし34ｄの出力は、再生信号Ｒと
して波形等価回路50によりアナログ処理されたのち、２
値化回路52により「１」か「０」の２値の信号に変換さ
れる。
た各プリアンプ34ａないし34ｄの出力は、再生信号Ｒと
して波形等価回路50によりアナログ処理されたのち、２
値化回路52により「１」か「０」の２値の信号に変換さ
れる。
【００４５】２値化回路52により「１」か「０」のディ
ジタル信号に変換された光ディスク４に記録されている
情報は、復調回路54により復調されたのち、信号制御用
ＣＰＵ68の制御によりエラー訂正コード付加部58から供
給されるエラー訂正コードに応じてエラー訂正部56でエ
ラー訂正され、バッファメモリ60に、一旦、記憶され
る。
ジタル信号に変換された光ディスク４に記録されている
情報は、復調回路54により復調されたのち、信号制御用
ＣＰＵ68の制御によりエラー訂正コード付加部58から供
給されるエラー訂正コードに応じてエラー訂正部56でエ
ラー訂正され、バッファメモリ60に、一旦、記憶され
る。
【００４６】バッファメモリ60に記憶された光ディスク
４の情報は、信号制御ＣＰＵ68あるいは図示しないホス
トコンピュータの指示により、外部装置たとえばプリン
タあるいは表示装置に出力される。
４の情報は、信号制御ＣＰＵ68あるいは図示しないホス
トコンピュータの指示により、外部装置たとえばプリン
タあるいは表示装置に出力される。
【００４７】一方、光ディスク４に情報が記録される場
合には、図示しないホストコンピュータあるいは信号制
御ＣＰＵ68の指示により、外部記憶装置Ｍ例えばホスト
コンピュータの (図示しない) ハードディスク装置ある
いは通信回線を介して供給される情報がバッフアメモリ
60に、一時的に、記憶される。
合には、図示しないホストコンピュータあるいは信号制
御ＣＰＵ68の指示により、外部記憶装置Ｍ例えばホスト
コンピュータの (図示しない) ハードディスク装置ある
いは通信回線を介して供給される情報がバッフアメモリ
60に、一時的に、記憶される。
【００４８】バッファメモリ60に記憶された情報は、信
号制御用ＣＰＵ68の制御によりエラー訂正コード付加部
58から供給されるエラー訂正コードに応じてエラー訂正
部56でエラー訂正されたのち、変調回路62で記録マーク
すなわちピット情報に対応する符号化データに変換さ
れ、記録パルス波形発生回路64に入力される。
号制御用ＣＰＵ68の制御によりエラー訂正コード付加部
58から供給されるエラー訂正コードに応じてエラー訂正
部56でエラー訂正されたのち、変調回路62で記録マーク
すなわちピット情報に対応する符号化データに変換さ
れ、記録パルス波形発生回路64に入力される。
【００４９】なお、光ディスク４に対する記録方法とし
て「マーク長記録」方式が利用されている場合には、光
ディスク４の記録面のトラックに沿って、細長いマーク
を形成する必要ある。しかしながら、連続した記録など
により、光ディスク４の記録面に、高パワーの記録レー
ザビームが長時間照射された場合には、レーザ12の蓄熱
効果により「雨ダレ状」すなわち後端側に尾を引いたテ
ィアドロップ状のマークが形成される。このため、理想
に近い、細長いマークを形成するために、記録パルス波
形発生回路64により、記録パルスを複数のパルスに分け
た記録波形あるいは連続したデータの長さに応じて出力
が階段状に変化される記録波形が発生される。
て「マーク長記録」方式が利用されている場合には、光
ディスク４の記録面のトラックに沿って、細長いマーク
を形成する必要ある。しかしながら、連続した記録など
により、光ディスク４の記録面に、高パワーの記録レー
ザビームが長時間照射された場合には、レーザ12の蓄熱
効果により「雨ダレ状」すなわち後端側に尾を引いたテ
ィアドロップ状のマークが形成される。このため、理想
に近い、細長いマークを形成するために、記録パルス波
形発生回路64により、記録パルスを複数のパルスに分け
た記録波形あるいは連続したデータの長さに応じて出力
が階段状に変化される記録波形が発生される。
【００５０】記録パルス波形発生回路64からのパルス出
力は、レーザ発光ドライブ回路66に供給され、レーザ12
から光ディスク４に向かって出射されるレーザビームＬ
を、符号化データに基づいて強度変調する。
力は、レーザ発光ドライブ回路66に供給され、レーザ12
から光ディスク４に向かって出射されるレーザビームＬ
を、符号化データに基づいて強度変調する。
【００５１】この強度変調されたレーザビームＬによ
り、光ディスク４の記録面のトラックに沿って、符号化
データに対応するピットの列が形成される。すなわち、
情報が光ディスク４に記録される。なお、レーザ発生ド
ライブ回路66によりレーザ12に印加される電流値は、信
号処理用ＣＰＵ68の制御により、情報再生時には、光デ
ィスク４への照射光量が低減されるように制御されると
ともに、記録時には、記録パルス波形発生回路64からの
パルス波形に対応して断続的に増加されるよう規定され
る。
り、光ディスク４の記録面のトラックに沿って、符号化
データに対応するピットの列が形成される。すなわち、
情報が光ディスク４に記録される。なお、レーザ発生ド
ライブ回路66によりレーザ12に印加される電流値は、信
号処理用ＣＰＵ68の制御により、情報再生時には、光デ
ィスク４への照射光量が低減されるように制御されると
ともに、記録時には、記録パルス波形発生回路64からの
パルス波形に対応して断続的に増加されるよう規定され
る。
【００５２】ところで、図４ (ａ) に示されるように、
光ディスク４の記録マークすなわちピットＰの周囲に
は、集光スポットＳの０次スポットＳａに加えて１次サ
イドローブＳｂないし２次サイドローブＳｃが生じるこ
とが知られている。
光ディスク４の記録マークすなわちピットＰの周囲に
は、集光スポットＳの０次スポットＳａに加えて１次サ
イドローブＳｂないし２次サイドローブＳｃが生じるこ
とが知られている。
【００５３】既に、図２に関連して説明したように、サ
イドローブの光強度を低減する方法が本件出願の発明者
により提案されているが、図４ (ａ) に示した集光スポ
ットＳに対応する光検出器16からの出力Ｒは、図４
(ｂ) に示されるように、各サイドローブの影響によ
り、僅かではあるが、Ｒｏの前後にＲａおよびＲｂの
「うねり」を含むことは避けられない。
イドローブの光強度を低減する方法が本件出願の発明者
により提案されているが、図４ (ａ) に示した集光スポ
ットＳに対応する光検出器16からの出力Ｒは、図４
(ｂ) に示されるように、各サイドローブの影響によ
り、僅かではあるが、Ｒｏの前後にＲａおよびＲｂの
「うねり」を含むことは避けられない。
【００５４】図４ (ａ) および図４ (ｂ) により説明し
た出力Ｒの「うねり」は、例えば、図５ (ａ) に示され
るように、記録間隔の狭いピット列に対し、図５ (ｃ)
の曲線ａ (実線) に、α，βあるいはγで示されるよう
な、出力Ｒのレベルの変動、すなわち、サイドローブの
影響により、再生信号ＲにＤＣ成分が重畳されてしま
う。この場合、図５ (ｃ) の曲線ｂ (破線) に比較し
て、光ディスク４に記憶されている情報の再生が不安定
となる。
た出力Ｒの「うねり」は、例えば、図５ (ａ) に示され
るように、記録間隔の狭いピット列に対し、図５ (ｃ)
の曲線ａ (実線) に、α，βあるいはγで示されるよう
な、出力Ｒのレベルの変動、すなわち、サイドローブの
影響により、再生信号ＲにＤＣ成分が重畳されてしま
う。この場合、図５ (ｃ) の曲線ｂ (破線) に比較し
て、光ディスク４に記憶されている情報の再生が不安定
となる。
【００５５】以下に、出力Ｒのレベルの変動の影響を除
去できる信号処理回路 (情報再生回路) の例を示す。
去できる信号処理回路 (情報再生回路) の例を示す。
【００５６】図６には、図１に示されている情報再生回
路８の波形等価回路50の一例が示されている。
路８の波形等価回路50の一例が示されている。
【００５７】図６によれば、波形等価回路50は、入力端
Ｉに入力された信号を遅延させる第１および第２の遅延
素子72および74、遅延素子72および74により遅延された
信号の相殺係数値 (逓倍率) Ａを規定するゲイン調整部
76、及び、遅延素子72および74とゲイン調整部76を介し
て出力される信号を合成して出力端Ｏに出力する合成部
78などにより構成される。
Ｉに入力された信号を遅延させる第１および第２の遅延
素子72および74、遅延素子72および74により遅延された
信号の相殺係数値 (逓倍率) Ａを規定するゲイン調整部
76、及び、遅延素子72および74とゲイン調整部76を介し
て出力される信号を合成して出力端Ｏに出力する合成部
78などにより構成される。
【００５８】図７ (ａ) に示される集光スポットＳに対
応して出力された出力信号Ｒは、遅延素子72および74を
通らずに合成部78に入力される信号ｒｏ (図７ (ｂ) )
と、遅延素子72のみを通過される信号ｒ1 (図７ (ｃ)
) と、遅延素子72および74を通過される信号ｒ2 (図
７ (ｄ) と、に分配されたのち、合成部78により合成さ
れて、図７ (ｅ) に示されるような、ピットＰの周辺部
で波打つことのない再生信号ｒに変換される。
応して出力された出力信号Ｒは、遅延素子72および74を
通らずに合成部78に入力される信号ｒｏ (図７ (ｂ) )
と、遅延素子72のみを通過される信号ｒ1 (図７ (ｃ)
) と、遅延素子72および74を通過される信号ｒ2 (図
７ (ｄ) と、に分配されたのち、合成部78により合成さ
れて、図７ (ｅ) に示されるような、ピットＰの周辺部
で波打つことのない再生信号ｒに変換される。
【００５９】すなわち、図７ (ａ) に示される集光スポ
ットＳによる出力Ｒ (ここではｒｏとする) は、スポッ
トＳｏに対応する光量変化点ξの周辺に生じる光量変化
点ζあるいはν (スポットＳａに対応する) による「う
ねり」を含むことから、遅延素子72および74により光量
変化点ξを、図７ (ｃ) および図７ (ｃ) に示されるよ
う、所定時間分だけ遅延させることにより得られる出力
ｒ1 およびｒ2 と合成されることで、図７ (ｅ) に示さ
れるような「うねり」成分の大きさが低減された合成出
力ｒに変換される。
ットＳによる出力Ｒ (ここではｒｏとする) は、スポッ
トＳｏに対応する光量変化点ξの周辺に生じる光量変化
点ζあるいはν (スポットＳａに対応する) による「う
ねり」を含むことから、遅延素子72および74により光量
変化点ξを、図７ (ｃ) および図７ (ｃ) に示されるよ
う、所定時間分だけ遅延させることにより得られる出力
ｒ1 およびｒ2 と合成されることで、図７ (ｅ) に示さ
れるような「うねり」成分の大きさが低減された合成出
力ｒに変換される。
【００６０】ここで、合成部78により出力端Ｏに出力さ
れる信号ｒは、 ｒ ＝ ｒｏ − Ａ (Ｒ1 ＋Ｒ2 ) 、 Ａは、相殺係
数 により求められる。
れる信号ｒは、 ｒ ＝ ｒｏ − Ａ (Ｒ1 ＋Ｒ2 ) 、 Ａは、相殺係
数 により求められる。
【００６１】なお、入力端Ｉに入力された信号Ｒと出力
端Ｏに出力される信号ｒとの間に、δで示される遅れ分
(遅延時間) が含まれるが、信号処理用ＣＰＵ66によ
り、他の信号とのタイミングが整合される。図８には、
図１に示されている情報再生回路に適した２値化回路で
あって、ＤＣ成分の影響を除去できる２値化回路の一例
が示されている。
端Ｏに出力される信号ｒとの間に、δで示される遅れ分
(遅延時間) が含まれるが、信号処理用ＣＰＵ66によ
り、他の信号とのタイミングが整合される。図８には、
図１に示されている情報再生回路に適した２値化回路で
あって、ＤＣ成分の影響を除去できる２値化回路の一例
が示されている。
【００６２】図８によれば、２値化回路52は、入力端Ｉ
に入力された再生信号Ｒを微分する微分回路81、微分回
路81に接続され、微分回路81により微分された微分信号
をさらに微分する微分回路 (２階微分回路) 82および２
階微分回路82に接続されたコンパレータ83、微分回路81
に接続され、微分回路81により微分された信号の極性を
判定する極性判定回路84、入力端Ｉに入力された信号に
基づいて光ディスク４のピットの位置を検出するマーク
位置検出回路85、２階微分回路82からのコンパレータ83
の出力の極性を反転させる (マイナス入力) インバータ
86、インバータ86を含み、マーク位置検出回路85からの
出力とによりピットの端部すなわちマークエッジを検出
するマークエッジ検出回路87、及び、極性判定回路84か
らの出力とマークエッジ検出回路87からの出力とを合成
するマークエッジ／極性合成回路88などにより構成され
る。
に入力された再生信号Ｒを微分する微分回路81、微分回
路81に接続され、微分回路81により微分された微分信号
をさらに微分する微分回路 (２階微分回路) 82および２
階微分回路82に接続されたコンパレータ83、微分回路81
に接続され、微分回路81により微分された信号の極性を
判定する極性判定回路84、入力端Ｉに入力された信号に
基づいて光ディスク４のピットの位置を検出するマーク
位置検出回路85、２階微分回路82からのコンパレータ83
の出力の極性を反転させる (マイナス入力) インバータ
86、インバータ86を含み、マーク位置検出回路85からの
出力とによりピットの端部すなわちマークエッジを検出
するマークエッジ検出回路87、及び、極性判定回路84か
らの出力とマークエッジ検出回路87からの出力とを合成
するマークエッジ／極性合成回路88などにより構成され
る。
【００６３】入力端Ｉに入力された再生信号Ｒは、微分
回路81で微分されてＤＣ成分が除去される。微分回路81
からの出力は、極性判定回路84により、立上がり信号か
立下がり信号かが判定されるとともに、２階微分回路82
およびコンパレータ83を通過されてクロス点が検知され
たのち、マークエッジ検出回路87により検知されたマー
クエッジとマークエッジ／極性合成回路88で合成され
て、２値信号に変換される。なお、２階微分回路82を通
過された信号は、インバータ86により極性が反転された
のち、マーク位置検出回路85からのマークエッジ信号と
のＡＮＤにより、２階微分回路82からの出力が補完され
る。
回路81で微分されてＤＣ成分が除去される。微分回路81
からの出力は、極性判定回路84により、立上がり信号か
立下がり信号かが判定されるとともに、２階微分回路82
およびコンパレータ83を通過されてクロス点が検知され
たのち、マークエッジ検出回路87により検知されたマー
クエッジとマークエッジ／極性合成回路88で合成され
て、２値信号に変換される。なお、２階微分回路82を通
過された信号は、インバータ86により極性が反転された
のち、マーク位置検出回路85からのマークエッジ信号と
のＡＮＤにより、２階微分回路82からの出力が補完され
る。
【００６４】従って、２値化回路52から出力される出力
信号ｒは、ＤＣ成分の影響を受けないＤＣフリーとな
る。
信号ｒは、ＤＣ成分の影響を受けないＤＣフリーとな
る。
【００６５】図９には、図１に示されている情報再生回
路に適した２値化回路であって、ＤＣ成分のレベルの変
動の影響を除去できる２値化回路の一例が示されてい
る。
路に適した２値化回路であって、ＤＣ成分のレベルの変
動の影響を除去できる２値化回路の一例が示されてい
る。
【００６６】図９によれば、２値化回路 152は、入力端
Ｉに入力された再生信号ＲのＤＣ成分のレベル変動に対
応してスライスレベル (スレショルドレベル) を設定す
るスライスレベル設定部92、及び、コンパレータ94など
により構成される。
Ｉに入力された再生信号ＲのＤＣ成分のレベル変動に対
応してスライスレベル (スレショルドレベル) を設定す
るスライスレベル設定部92、及び、コンパレータ94など
により構成される。
【００６７】スライスレベル設定部92に入力された再生
信号Ｒは、帯域が落されたのちＤＣ成分のレベル変動に
追従して変化されるスレショルドレベルに基づいて２値
化され、コンパレータ94を介して出力端Ｏに出力され
る。
信号Ｒは、帯域が落されたのちＤＣ成分のレベル変動に
追従して変化されるスレショルドレベルに基づいて２値
化され、コンパレータ94を介して出力端Ｏに出力され
る。
【００６８】従って、２値化回路 152から出力される出
力信号ｒは、ＤＣ成分のレベルの変動の影響を受けない
オートスライスＤＣフリーとなる。
力信号ｒは、ＤＣ成分のレベルの変動の影響を受けない
オートスライスＤＣフリーとなる。
【００６９】図10には、図９に示されている２値化回路
の変形例が示されている。
の変形例が示されている。
【００７０】図10によれば、２値化回路 252は、入力端
Ｉに入力された再生信号Ｒの下端レベルすなわちボトム
レベルと上端レベルすなわちピークレベルのエンベロー
プ信号の一方、例えば、ボトムレベルを検出するボトム
レベル検出部 102、エンベロープ信号の他の一方すなわ
ちピークレベルを検出するピークレベル検出部 104、そ
れぞれの検出部 102および 104で検出されたボトムレベ
ルとピークレベルとの中間レベルを検出する中間レベル
検出部 106、及び、コンパレータ 108などにより構成さ
れる。
Ｉに入力された再生信号Ｒの下端レベルすなわちボトム
レベルと上端レベルすなわちピークレベルのエンベロー
プ信号の一方、例えば、ボトムレベルを検出するボトム
レベル検出部 102、エンベロープ信号の他の一方すなわ
ちピークレベルを検出するピークレベル検出部 104、そ
れぞれの検出部 102および 104で検出されたボトムレベ
ルとピークレベルとの中間レベルを検出する中間レベル
検出部 106、及び、コンパレータ 108などにより構成さ
れる。
【００７１】入力端Ｉに入力された再生信号Ｒは、それ
ぞれのレベル検出部 102および 104によりボトムレベル
とピークレベルが検出されたのち、中間レベル検出部 1
06を介して中間レベルが求められ、この中間レベルをス
ライスレベルとして２値化されて、コンパレータ 108を
通過されたのち出力端Ｏに出力される。
ぞれのレベル検出部 102および 104によりボトムレベル
とピークレベルが検出されたのち、中間レベル検出部 1
06を介して中間レベルが求められ、この中間レベルをス
ライスレベルとして２値化されて、コンパレータ 108を
通過されたのち出力端Ｏに出力される。
【００７２】従って、２値化回路 252から出力される出
力信号ｒは、ＤＣ成分のレベルの変動の影響を受けない
オートスライスＤＣフリーとなる。
力信号ｒは、ＤＣ成分のレベルの変動の影響を受けない
オートスライスＤＣフリーとなる。
【００７３】図11は、図８に示されている２値化回路の
別の実施例であって、再生信号からＤＣ成分を除去でき
る２値化回路の一例が示されている。
別の実施例であって、再生信号からＤＣ成分を除去でき
る２値化回路の一例が示されている。
【００７４】図11によれば、２値化回路 352は、入力端
Ｉに入力された再生信号ＲのＤＣ成分のみを抜き出すロ
ーパスフィルタ 112、ローパスフィルタ 112により抜き
出されたＤＣ成分と再生信号Ｒとを合成する合成回路 1
14、及び、コンパレータ 116などにより構成される。
Ｉに入力された再生信号ＲのＤＣ成分のみを抜き出すロ
ーパスフィルタ 112、ローパスフィルタ 112により抜き
出されたＤＣ成分と再生信号Ｒとを合成する合成回路 1
14、及び、コンパレータ 116などにより構成される。
【００７５】入力端Ｉに入力された再生信号Ｒは、ロー
パスフィルタ 112により分離されたＤＣ成分が合成回路
114で合成されることで、すなわち、合成回路 114を介
して再生信号Ｒからローパスフィルタ 112により分離さ
れたＤＣ成分が抜き出されることで、ＤＣ成分を含まな
い出力信号に変換されて、コンパレータ 116を経由して
出力端Ｏに出力される。
パスフィルタ 112により分離されたＤＣ成分が合成回路
114で合成されることで、すなわち、合成回路 114を介
して再生信号Ｒからローパスフィルタ 112により分離さ
れたＤＣ成分が抜き出されることで、ＤＣ成分を含まな
い出力信号に変換されて、コンパレータ 116を経由して
出力端Ｏに出力される。
【００７６】従って、２値化回路 352から出力される出
力信号ｒは、ＤＣ成分を含まないＤＣレス信号となる。
力信号ｒは、ＤＣ成分を含まないＤＣレス信号となる。
【００７７】図12は、図６に示されている波形等価回路
と図８に示されている２値化回路の双方の機能を有する
ＤＣレス２値化回路を示している。
と図８に示されている２値化回路の双方の機能を有する
ＤＣレス２値化回路を示している。
【００７８】図12によれば、ＤＣレス２値化回路 452
は、入力端Ｉに入力された出力信号Ｒを所定時間遅延さ
せる第１および第２の遅延素子 121および 122、それぞ
れの遅延素子 121および 122により遅延された信号のＤ
Ｃ成分を抜き出すローパスフィルタ 123および 124、そ
れぞれのローパスフィルタ 123および 124により抜き出
されたＤＣ成分と遅延素子 121および 122により遅延さ
れた信号を合成する合成回路 125およびコンパレータ 1
26などにより構成される。
は、入力端Ｉに入力された出力信号Ｒを所定時間遅延さ
せる第１および第２の遅延素子 121および 122、それぞ
れの遅延素子 121および 122により遅延された信号のＤ
Ｃ成分を抜き出すローパスフィルタ 123および 124、そ
れぞれのローパスフィルタ 123および 124により抜き出
されたＤＣ成分と遅延素子 121および 122により遅延さ
れた信号を合成する合成回路 125およびコンパレータ 1
26などにより構成される。
【００７９】入力端Ｉに入力された出力信号Ｒは、現在
読もうとしている部分 (α点) の前後に相当する２つの
部分 (β点およびγ点) で分岐され、それぞれ、ローパ
スフィルタ 123および 124に入力される。すなわち、図
６および図７で既に説明したように、 (β点) の出力お
よび (β点) を基準として遅延素子 121および 122によ
り遅延された (δ点) の出力を、合成回路 125を介して
(β点) を基準として遅延素子 121により遅延された
(α点) の出力と合成することで、ＤＣ成分が除去され
る。
読もうとしている部分 (α点) の前後に相当する２つの
部分 (β点およびγ点) で分岐され、それぞれ、ローパ
スフィルタ 123および 124に入力される。すなわち、図
６および図７で既に説明したように、 (β点) の出力お
よび (β点) を基準として遅延素子 121および 122によ
り遅延された (δ点) の出力を、合成回路 125を介して
(β点) を基準として遅延素子 121により遅延された
(α点) の出力と合成することで、ＤＣ成分が除去され
る。
【００８０】なお、図12では、 (α点) に関し、前後
(β点およびγ点) を演算したが、どちらか一方のみの
ＤＣ成分を取り除くだけでもよい。
(β点およびγ点) を演算したが、どちらか一方のみの
ＤＣ成分を取り除くだけでもよい。
【００８１】ところで、図２に示したようなおおむね真
円形の光学特性変換素子20が利用される場合、図４
(ａ) 及び図４ (ｂ) に示したサイドローブの影響によ
り、記録間隔の狭いピット列に対し、図５ (ｃ) の曲線
ａ (実線) に、α，βあるいはγで示されるような、出
力Ｒのレベルの変動が生じることは、既に説明した通り
である。
円形の光学特性変換素子20が利用される場合、図４
(ａ) 及び図４ (ｂ) に示したサイドローブの影響によ
り、記録間隔の狭いピット列に対し、図５ (ｃ) の曲線
ａ (実線) に、α，βあるいはγで示されるような、出
力Ｒのレベルの変動が生じることは、既に説明した通り
である。
【００８２】ここで、記録間隔の狭いピット列の情報を
再生する際に、サイドローブがピット列の前後に生じに
くい光学特性変換素子の形状を考察する。
再生する際に、サイドローブがピット列の前後に生じに
くい光学特性変換素子の形状を考察する。
【００８３】図13および図14には、図１に示した光学ヘ
ッド装置に利用される光学特性変換素子の好ましい例が
示されている。
ッド装置に利用される光学特性変換素子の好ましい例が
示されている。
【００８４】図13によれば、光学特性変換素子 130は、
ガラスあるいはプラスチックにより形成された平板状の
本体 132に、Ｘ軸に沿って延出され、通過されるレーザ
ビームＬの特性を局所的に変化させる第１および第２の
帯状の光学特性変換領域 134ａおよび 134ｂを有してい
る。なお、レーザ12からのレーザビームＬは、Ｚ軸方向
に通過される。
ガラスあるいはプラスチックにより形成された平板状の
本体 132に、Ｘ軸に沿って延出され、通過されるレーザ
ビームＬの特性を局所的に変化させる第１および第２の
帯状の光学特性変換領域 134ａおよび 134ｂを有してい
る。なお、レーザ12からのレーザビームＬは、Ｚ軸方向
に通過される。
【００８５】光学特性変換領域 134ａおよび 134ｂは、
それぞれ、Ｚ軸に対して直交するよう規定される平面部
136から深さｈだけ切り欠かれることで形成される。な
お、光学特性変換領域 134ａおよび 134ｂは、それぞ
れ、Ｚ軸とＸ軸の交点を含み、Ｘ軸に沿って延出される
中心線 138に対し、おおむね、等距離 (線対称) に配置
される。また、第１および第２の帯状の光学特性変換領
域 134ａおよび 134ｂの幅は、それぞれ、中心線 138か
ら距離ａ (中心線 138から離れた側) および距離ｂ (ａ
＞ｂ、中心線寄り) に規定される。
それぞれ、Ｚ軸に対して直交するよう規定される平面部
136から深さｈだけ切り欠かれることで形成される。な
お、光学特性変換領域 134ａおよび 134ｂは、それぞ
れ、Ｚ軸とＸ軸の交点を含み、Ｘ軸に沿って延出される
中心線 138に対し、おおむね、等距離 (線対称) に配置
される。また、第１および第２の帯状の光学特性変換領
域 134ａおよび 134ｂの幅は、それぞれ、中心線 138か
ら距離ａ (中心線 138から離れた側) および距離ｂ (ａ
＞ｂ、中心線寄り) に規定される。
【００８６】ここで、図２に示されている光学ヘッド装
置６の対物レンズ24の瞳半径を１とすると、光学特性変
換領域 134ａおよび 134ｂの複素振幅透過率 (複素振幅
透過率については、本願発明者による論文、H. Ando, J
pn. J. Appl. Phys. vol. 31(1992) 第５５７頁などを
参照) は、一般式、ｔｅ-3 (０＜ｔ＜１) で表わすこと
ができる。なお、光学特性変換素子 130が完全位相タイ
プであるならば、ｔ＝１となる。また、深さｈは、例え
ば、光学特性変換領域 134ａおよび 134ｂに入射される
レーザビームＬの位相を、平面部 136 (本体 132) に入
射されるレーザビームＬの位相に比較してπ (＋２ｎ
π、但し、ｎは整数) ラジアンだけシフト可能に規定さ
れる。
置６の対物レンズ24の瞳半径を１とすると、光学特性変
換領域 134ａおよび 134ｂの複素振幅透過率 (複素振幅
透過率については、本願発明者による論文、H. Ando, J
pn. J. Appl. Phys. vol. 31(1992) 第５５７頁などを
参照) は、一般式、ｔｅ-3 (０＜ｔ＜１) で表わすこと
ができる。なお、光学特性変換素子 130が完全位相タイ
プであるならば、ｔ＝１となる。また、深さｈは、例え
ば、光学特性変換領域 134ａおよび 134ｂに入射される
レーザビームＬの位相を、平面部 136 (本体 132) に入
射されるレーザビームＬの位相に比較してπ (＋２ｎ
π、但し、ｎは整数) ラジアンだけシフト可能に規定さ
れる。
【００８７】図14よれば、光学特性変換素子 140は、ガ
ラスあるいはプラスチックにより形成された平板状の本
体 142に、Ｘ軸に沿って延出され、通過されるレーザビ
ームＬの特性を局所的に変化させる第１および第２の帯
状の光学特性変換領域 144ａおよび 144ｂを有してい
る。なお、レーザ12からのレーザビームＬは、Ｚ軸方向
に通過される。また、光学特性変換領域 144ａおよび 1
44ｂは、それぞれ、Ｚ軸とＸ軸の交点を含み、Ｘ軸に沿
って延出される中心線 148に対し、おおむね、等距離に
配置される。
ラスあるいはプラスチックにより形成された平板状の本
体 142に、Ｘ軸に沿って延出され、通過されるレーザビ
ームＬの特性を局所的に変化させる第１および第２の帯
状の光学特性変換領域 144ａおよび 144ｂを有してい
る。なお、レーザ12からのレーザビームＬは、Ｚ軸方向
に通過される。また、光学特性変換領域 144ａおよび 1
44ｂは、それぞれ、Ｚ軸とＸ軸の交点を含み、Ｘ軸に沿
って延出される中心線 148に対し、おおむね、等距離に
配置される。
【００８８】光学特性変換領域 144ａおよび 144ｂは、
それぞれ、Ｚ軸に対して直交するよう規定される平面部
146に、Ｘ軸に沿って延出されるとともにＹ軸方向に所
定の幅で形成される遮光コーティングであって、平面部
146に入射されるレーザビームＬの光量を低下させる。
なお、第１および第２の帯状の光学特性変換領域 144ａ
および 144ｂの幅は、それぞれ、中心線 148から距離ａ
(中心線 148から離れた側) および距離ｂ (ａ＞ｂ、中
心線寄り) に規定される。
それぞれ、Ｚ軸に対して直交するよう規定される平面部
146に、Ｘ軸に沿って延出されるとともにＹ軸方向に所
定の幅で形成される遮光コーティングであって、平面部
146に入射されるレーザビームＬの光量を低下させる。
なお、第１および第２の帯状の光学特性変換領域 144ａ
および 144ｂの幅は、それぞれ、中心線 148から距離ａ
(中心線 148から離れた側) および距離ｂ (ａ＞ｂ、中
心線寄り) に規定される。
【００８９】ここで、図２に示されている光学ヘッド装
置６に組み込まれる対物レンズ24の瞳半径を１とする
と、光学特性変換領域 144ａおよび 144ｂにおけ複素振
幅透過率は、図13に示されている例と同様に、一般式、
ｔｅ-3 (０＜ｔ＜１) で表わすことができる。なお、光
学特性変換素子 140が完全遮光タイプ (透過率０) であ
るならば、ｔ＝０となる。なお、光学特性変換素子 140
において、ｂ＝０とすると、光学特性変換領域は、 (後
述、図20に示すように) 一つの領域のみに集約されるこ
とになる。
置６に組み込まれる対物レンズ24の瞳半径を１とする
と、光学特性変換領域 144ａおよび 144ｂにおけ複素振
幅透過率は、図13に示されている例と同様に、一般式、
ｔｅ-3 (０＜ｔ＜１) で表わすことができる。なお、光
学特性変換素子 140が完全遮光タイプ (透過率０) であ
るならば、ｔ＝０となる。なお、光学特性変換素子 140
において、ｂ＝０とすると、光学特性変換領域は、 (後
述、図20に示すように) 一つの領域のみに集約されるこ
とになる。
【００９０】この場合、図13ならびに図14に示されてい
るような一方向に延出された複数の帯状の特性変換領域
を有する光学特性変換素子 130あるいは 140が利用され
ることで、ピット列の法線方向に生じるサイドローブが
ピット列の法線方向と平行名方向に拡散されることか
ら、図１に示されている再生信号処理回路８の波形等価
回路50が不要になる。すなわち、光学特性変換素子 130
あるいは 140が利用される場合には、光ディスク４に集
光される集光スポットのピット列の法線方向に生じるサ
イドローブ強度が低減できることから、図１に破線で示
すように、加算器34ｅにより加算された各プリアンプ34
ａないし34ｄの出力の総和を、２値化回路52に直接入力
可能となる。
るような一方向に延出された複数の帯状の特性変換領域
を有する光学特性変換素子 130あるいは 140が利用され
ることで、ピット列の法線方向に生じるサイドローブが
ピット列の法線方向と平行名方向に拡散されることか
ら、図１に示されている再生信号処理回路８の波形等価
回路50が不要になる。すなわち、光学特性変換素子 130
あるいは 140が利用される場合には、光ディスク４に集
光される集光スポットのピット列の法線方向に生じるサ
イドローブ強度が低減できることから、図１に破線で示
すように、加算器34ｅにより加算された各プリアンプ34
ａないし34ｄの出力の総和を、２値化回路52に直接入力
可能となる。
【００９１】次に、光ディスク４の記録面に投影される
レーザビームＬの集光ビームスポットの変動を一定の範
囲に抑える方法について説明する。
レーザビームＬの集光ビームスポットの変動を一定の範
囲に抑える方法について説明する。
【００９２】既に説明したように、光ディスク４の記録
面に投影されるレーザビームＬの集光スポットの大きさ
が変動することは、光ディスク４に集光されるレーザビ
ームＬのトータル光量を変動させる。この場合、光ディ
スク４上での干渉光の量が変化することから、情報再生
装置２ごとに検出感度が変動する問題が生じる。
面に投影されるレーザビームＬの集光スポットの大きさ
が変動することは、光ディスク４に集光されるレーザビ
ームＬのトータル光量を変動させる。この場合、光ディ
スク４上での干渉光の量が変化することから、情報再生
装置２ごとに検出感度が変動する問題が生じる。
【００９３】ところで、レーザ12から出射されるレーザ
ビームＬは、図15から明らかなように、ビームスポット
断面が、おおむね、楕円となる発散性を有する。この場
合、楕円の短軸方向は、レーザ12の下層半導体12ａと上
層半導体12ｂの接合面に平行な方向に規定される。従っ
て、楕円の長軸方向は、下層半導体12ａと上層半導体12
ｂの接合面と直交する方向となる。
ビームＬは、図15から明らかなように、ビームスポット
断面が、おおむね、楕円となる発散性を有する。この場
合、楕円の短軸方向は、レーザ12の下層半導体12ａと上
層半導体12ｂの接合面に平行な方向に規定される。従っ
て、楕円の長軸方向は、下層半導体12ａと上層半導体12
ｂの接合面と直交する方向となる。
【００９４】このことから、この発明の実施例である光
学特性変換素子が利用される場合には、レーザビームＬ
の集光スポットの変動をできるだけ取り除くこと好まし
い。以下に、レーザビームＬのビームスポット断面形状
と光学特性変換素子の特性変換領域の形状について考察
する。
学特性変換素子が利用される場合には、レーザビームＬ
の集光スポットの変動をできるだけ取り除くこと好まし
い。以下に、レーザビームＬのビームスポット断面形状
と光学特性変換素子の特性変換領域の形状について考察
する。
【００９５】レーザ12からのレーザビームＬの中心とレ
ーザビームＬの光強度が１／２になる位置とのなす角を
開き角θとし、長軸方向 (接合面と直交する方向) の開
き角をθN 、および、短軸方向 (接合面に平行な方向)
の開き角をθP とする。
ーザビームＬの光強度が１／２になる位置とのなす角を
開き角θとし、長軸方向 (接合面と直交する方向) の開
き角をθN 、および、短軸方向 (接合面に平行な方向)
の開き角をθP とする。
【００９６】従って、レーザビームＬの長軸方向の開き
角θN は θN ＝ θN ＋δθN (σθN が開き角の変動量) … (１) で、また、短軸方向の開き角θP は θP ＝ θP ＋δθP (σθP が開き角の変動量) … (２) で、それぞれ、示される。
角θN は θN ＝ θN ＋δθN (σθN が開き角の変動量) … (１) で、また、短軸方向の開き角θP は θP ＝ θP ＋δθP (σθP が開き角の変動量) … (２) で、それぞれ、示される。
【００９７】(１) 式と (２) 式は、一般式 θ ＝ θ＋δθ … (３) に置き換え可能であるから、以下、 (３) 式を用いて説
明する。
明する。
【００９８】次に、図１に示されているコリメートレン
ズ18の焦点距離をｆC 、楕円補正用プリズム14ｃにより
ビーム断面形状が補正される方向すなわち短軸 (一般
に、楕円補正用プリズム14ｃにレーザビームＬが楕円補
正される場合、短軸方向が拡大される) 方向の拡大倍率
をＭP とする。なお、楕円補正が必要ない方向すなわち
長軸方向は、拡大倍率ＭN ＝１で示される。ここで、Ｍ
P およびＭN (ＭN ＝１を含む) を一般化してＭで表わ
す。
ズ18の焦点距離をｆC 、楕円補正用プリズム14ｃにより
ビーム断面形状が補正される方向すなわち短軸 (一般
に、楕円補正用プリズム14ｃにレーザビームＬが楕円補
正される場合、短軸方向が拡大される) 方向の拡大倍率
をＭP とする。なお、楕円補正が必要ない方向すなわち
長軸方向は、拡大倍率ＭN ＝１で示される。ここで、Ｍ
P およびＭN (ＭN ＝１を含む) を一般化してＭで表わ
す。
【００９９】レーザビームＬの断面強度分布をガウス近
似した場合、コリメートレンズ18により平行光に変換さ
れたレーザビームＬの光強度がビームスポットの中央の
ｅ-2になる位置までの距離 (ビーム半径) Ｗは
似した場合、コリメートレンズ18により平行光に変換さ
れたレーザビームＬの光強度がビームスポットの中央の
ｅ-2になる位置までの距離 (ビーム半径) Ｗは
【数１】 で示される。
【０１００】対物レンズ24を通過するビームのビーム充
てん率を示すＡ／Ｗ値をσで表わすと、対物レンズ24の
焦点距離がｆ0 、ＮＡ値がＮＡで示されるとき
てん率を示すＡ／Ｗ値をσで表わすと、対物レンズ24の
焦点距離がｆ0 、ＮＡ値がＮＡで示されるとき
【数２】 となる。
【０１０１】以下、各図面における座標軸を基準とし、
Ｘ軸を投影した方向のパラメータに添字x を、及び、Ｙ
軸を投影した方向のパラメータに添字y を付加して説明
を進める。また、光ディスク４の記録面上での座標値を
(Ｘ，Ｙ) で示すとともに、原点 (０，０) の位置を集
光スポットの中心位置に対応させるものとする。
Ｘ軸を投影した方向のパラメータに添字x を、及び、Ｙ
軸を投影した方向のパラメータに添字y を付加して説明
を進める。また、光ディスク４の記録面上での座標値を
(Ｘ，Ｙ) で示すとともに、原点 (０，０) の位置を集
光スポットの中心位置に対応させるものとする。
【０１０２】ここで、対物レンズ24に入射するレーザビ
ームＬの振幅分布をガウス近似して
ームＬの振幅分布をガウス近似して
【数３】 と仮定する。
【０１０３】この場合、光ディスク４の記録面上でのＹ
軸方向の集光スポット振幅分布は、
軸方向の集光スポット振幅分布は、
【数４】 で表され、ａとｂの値が充分小さい場合にはＹの値が小
さい所では (７) 式は
さい所では (７) 式は
【数５】 に変形できる。
【０１０４】ここで、ζ＝がｎπ (ｎ：整数) に近似で
きるとき、光学特性変換素子20の有無に応じて合焦位置
が変化した状態における光ディスク４の記録面上の集光
スポット中心強度の比を、ピーク効率ηとすると
きるとき、光学特性変換素子20の有無に応じて合焦位置
が変化した状態における光ディスク４の記録面上の集光
スポット中心強度の比を、ピーク効率ηとすると
【数６】 が求められる。
【０１０５】(９) 式を (８) 式に代入すると、
【数７】 が導き出される。
【０１０６】従って、集光スポット強度分布において中
心強度の半値を取る位置までの中心からの距離である半
値半径Ｙh の満たす方程式は (10) 式から
心強度の半値を取る位置までの中心からの距離である半
値半径Ｙh の満たす方程式は (10) 式から
【数８】 となる。
【０１０７】(11) 式に (５) 式に代入すると、
【数９】 が得られる。
【０１０８】ここで、 (11) 式と (12) 式から、もしσ
x ＝σy の時には、Ｙ軸方向のレーザビームＬの開き角
の変動量δθy の方がｘ方向の変動量δθx の約２倍も
集光スポットの半値半径Ｙh の変化に及ぼす影響が大き
いことがわかる。
x ＝σy の時には、Ｙ軸方向のレーザビームＬの開き角
の変動量δθy の方がｘ方向の変動量δθx の約２倍も
集光スポットの半値半径Ｙh の変化に及ぼす影響が大き
いことがわかる。
【０１０９】また (12) 式は、各開き角θの変動量δθ
x ，δθy の半値半径Ｙh の変化に及ぼす影響を小さく
するため
x ，δθy の半値半径Ｙh の変化に及ぼす影響を小さく
するため
【数１０】 を小さくすれば良いことも示している。
【０１１０】しかしながら、この
【数１１】 の数値を無制限に小さくするとビーム充てん率 (すなわ
ちＡ／Ｗ値) が低下してしまうことから、レーザ12から
出射された光の総和に対する光ディスク４に到達したト
ータル光量の比である光利用効率が低下し、光ディスク
４に情報を記録するために必要な記録パワーが得られな
くなるという問題が発生する。
ちＡ／Ｗ値) が低下してしまうことから、レーザ12から
出射された光の総和に対する光ディスク４に到達したト
ータル光量の比である光利用効率が低下し、光ディスク
４に情報を記録するために必要な記録パワーが得られな
くなるという問題が発生する。
【０１１１】このことから、必要な記録パワー (光利用
効率) を確保し、しかも、半値半径Ｙh に対する開き角
の変動量δθx およびδθy の影響を効率よく軽減する
方法は、δθx ＝０，δθy ＝０の時のσ
x [δθx=0 ] ，σy [δθy=0 ] において
σy [δθy=0 ] ＜ σx [δθx=0 ] … (13) を満たせば良いことがわかる。
効率) を確保し、しかも、半値半径Ｙh に対する開き角
の変動量δθx およびδθy の影響を効率よく軽減する
方法は、δθx ＝０，δθy ＝０の時のσ
x [δθx=0 ] ，σy [δθy=0 ] において
σy [δθy=0 ] ＜ σx [δθx=0 ] … (13) を満たせば良いことがわかる。
【０１１２】(11) 式、 (12) 式は、ｂ＝０とした時も
適用される。つまり光学特性変換素子上の帯状領域 134
ａ (144ａ) および 134ｂ (144ｂ) は、図13および図
14では各２本ずつ形成されているが、帯状領域が１本す
なわち ((11)， (12) 式においてｂ＝０に対応) であっ
ても、また、３本以上であっても同様に求められる。な
お、帯状領域が１本の例は、後述、図20に、モデルとし
て示されている。
適用される。つまり光学特性変換素子上の帯状領域 134
ａ (144ａ) および 134ｂ (144ｂ) は、図13および図
14では各２本ずつ形成されているが、帯状領域が１本す
なわち ((11)， (12) 式においてｂ＝０に対応) であっ
ても、また、３本以上であっても同様に求められる。な
お、帯状領域が１本の例は、後述、図20に、モデルとし
て示されている。
【０１１３】一方、光学特性変換素子 130 (または 14
0) の有無に応じて合焦位置が変化した状態におけるフ
ォーカスぼけの量、及び、さまざまな波面収差による集
光スポットサイズの変化の程度 (すなわち波面収差に対
するスポットサイズの変化) には相関性がある。従っ
て、光学特性変換素子 130 (または 140) を含まない状
態におけるフォーカスぼけの量および各波面収差に対す
るスポットサイズの変化が小さい条件は、光学特性変換
素子 130 (または 140) が利用される場合にも当てはま
る。
0) の有無に応じて合焦位置が変化した状態におけるフ
ォーカスぼけの量、及び、さまざまな波面収差による集
光スポットサイズの変化の程度 (すなわち波面収差に対
するスポットサイズの変化) には相関性がある。従っ
て、光学特性変換素子 130 (または 140) を含まない状
態におけるフォーカスぼけの量および各波面収差に対す
るスポットサイズの変化が小さい条件は、光学特性変換
素子 130 (または 140) が利用される場合にも当てはま
る。
【０１１４】このことから、３次の波面収差は、移動定
理も考慮に入れた状態で Ｗ ＝ Ｗ40ｒ4 ＋ Ｗ31ｒ3 ｃｏｓφ ＋ Ｗ22ｒ2 ｃｏｓ2 φ ＋ Ｗ20ｒ2 ＋ Ｗ11ｒｃｏｓφ … (14) と展開できる。なお、 (14) 式のＷ40は球面収差を、Ｗ
31はコマ収差を、Ｗ22は非点収差を、Ｗ20はディフォー
カスを、および、Ｗ11は斜め入射を、それぞれ示し、本
願発明者による論文、H. Ando, Jpn. J. Appl. Phys. v
ol. 32 (1993) 第５２６９頁ないし５２７６頁などに詳
細に示されているので、ここでは、省略する。
理も考慮に入れた状態で Ｗ ＝ Ｗ40ｒ4 ＋ Ｗ31ｒ3 ｃｏｓφ ＋ Ｗ22ｒ2 ｃｏｓ2 φ ＋ Ｗ20ｒ2 ＋ Ｗ11ｒｃｏｓφ … (14) と展開できる。なお、 (14) 式のＷ40は球面収差を、Ｗ
31はコマ収差を、Ｗ22は非点収差を、Ｗ20はディフォー
カスを、および、Ｗ11は斜め入射を、それぞれ示し、本
願発明者による論文、H. Ando, Jpn. J. Appl. Phys. v
ol. 32 (1993) 第５２６９頁ないし５２７６頁などに詳
細に示されているので、ここでは、省略する。
【０１１５】図16および図17に、σx ＝σy ＝０、σx
＝σy を変えたときのフォーカスぼけ量、および、さま
ざまな波面収差が生じている状態での集光スポットサイ
ズの無収差かつ合焦時に対する増加率などを、シミュレ
ーションした結果を示す。
＝σy を変えたときのフォーカスぼけ量、および、さま
ざまな波面収差が生じている状態での集光スポットサイ
ズの無収差かつ合焦時に対する増加率などを、シミュレ
ーションした結果を示す。
【０１１６】図16は、 (14) 式のレーザビームＬの波長
をλとし、Ｗ31＝Ｗ22＝Ｗ11＝０およびＷ40＝λ／２を
定義したのち集光スポットの中心光量が最大になるよう
Ｗ20の値を所定値に設定した状態で、フォーカス位置を
１μｍおよび−１μｍに変化させたときのスポットサイ
ズの増加率を示している。また、図17は、σx ＝σyの
もとで、波長λをλ＝６９０ナノメートル、光ディスク
４の基板の厚さを１．５ミリメートル、および、ＮＡ＝
０．５５とし、光ディスク４が１０ミリラジアン傾いた
状態でのスポットサイズの増加率を示している。
をλとし、Ｗ31＝Ｗ22＝Ｗ11＝０およびＷ40＝λ／２を
定義したのち集光スポットの中心光量が最大になるよう
Ｗ20の値を所定値に設定した状態で、フォーカス位置を
１μｍおよび−１μｍに変化させたときのスポットサイ
ズの増加率を示している。また、図17は、σx ＝σyの
もとで、波長λをλ＝６９０ナノメートル、光ディスク
４の基板の厚さを１．５ミリメートル、および、ＮＡ＝
０．５５とし、光ディスク４が１０ミリラジアン傾いた
状態でのスポットサイズの増加率を示している。
【０１１７】図16および図17によれば、σすなわちＡ／
Ｗの値が小さい方がフォーカスぼけ量および波面収差が
発生しているときの集光スポットサイズの変化が小さい
ことがわかる。ここで、光利用効率に関連する理由から
(13) 式へ帰結する。
Ｗの値が小さい方がフォーカスぼけ量および波面収差が
発生しているときの集光スポットサイズの変化が小さい
ことがわかる。ここで、光利用効率に関連する理由から
(13) 式へ帰結する。
【０１１８】従って、 ａ) 対物レンズ24を通過する光の強度分布は、ビームス
ポット断面において、互いに直交する２軸方向での広が
り幅すなわちレーザビームＬの開き角θが異るとき、光
学特性変換素子 130 (または 140) により集光スポット
が拡大される方向 (すなわちＹ軸方向) とレーザビーム
Ｌの広がり幅の狭い短軸方向 (すなわちレーザビームＬ
の開き角θP ) とを非平行にする、 ｂ) 光学特性変換素子 130 (または 140) に、集光スポ
ットサイズが変化される方向 (すなわちＹ軸方向) とレ
ーザビームＬの広がり幅の広い長軸方向 (すなわちレー
ザビームＬの開き角θN ) とを、おおむね、平行にす
る、 ｃ) 回転する光ディスク４の円周方向とレーザビームＬ
の広がり幅の広い長軸方向 (すなわちレーザビームＬの
開き角θN ) とを、おおむね、平行にする、などの条件
が満足されることで、光ディスク４の円周方向における
集光スポットのサイズが小径化できるとともに、線記録
密度が向上されることが認められる。 次に、図18を用いてＭの値の設定方法について説明す
る。
ポット断面において、互いに直交する２軸方向での広が
り幅すなわちレーザビームＬの開き角θが異るとき、光
学特性変換素子 130 (または 140) により集光スポット
が拡大される方向 (すなわちＹ軸方向) とレーザビーム
Ｌの広がり幅の狭い短軸方向 (すなわちレーザビームＬ
の開き角θP ) とを非平行にする、 ｂ) 光学特性変換素子 130 (または 140) に、集光スポ
ットサイズが変化される方向 (すなわちＹ軸方向) とレ
ーザビームＬの広がり幅の広い長軸方向 (すなわちレー
ザビームＬの開き角θN ) とを、おおむね、平行にす
る、 ｃ) 回転する光ディスク４の円周方向とレーザビームＬ
の広がり幅の広い長軸方向 (すなわちレーザビームＬの
開き角θN ) とを、おおむね、平行にする、などの条件
が満足されることで、光ディスク４の円周方向における
集光スポットのサイズが小径化できるとともに、線記録
密度が向上されることが認められる。 次に、図18を用いてＭの値の設定方法について説明す
る。
【０１１９】(５) 式を (13) 式に代入すると
【数１２】 となりから、共通項を消去すると Ｍx ｓｉｎ (θx ／２) ＜ Ｍy ｓｉｎ (θy ／２) … (15) が得られる。
【０１２０】このとき、θx およびθy は、レーザ12の
特性により決まるので、 ｄ) θN とθP のどちらをθx とするか (残りは必然的
にθy となる) 、 ｅ) Ｍx およびＭy の値をどのように設定するか (通常
Ｍx あるいはＭy の一方は「１」である) 、 の２つの条件により、以下、光学特性変換素子 130 (ま
たは 140) の帯び状領域の向きとレーザ12から出射され
るレーザビームＬの拡散方向すなわちθN の向きについ
て考察する。
特性により決まるので、 ｄ) θN とθP のどちらをθx とするか (残りは必然的
にθy となる) 、 ｅ) Ｍx およびＭy の値をどのように設定するか (通常
Ｍx あるいはＭy の一方は「１」である) 、 の２つの条件により、以下、光学特性変換素子 130 (ま
たは 140) の帯び状領域の向きとレーザ12から出射され
るレーザビームＬの拡散方向すなわちθN の向きについ
て考察する。
【０１２１】図18を参照すれば、幅ｅを有するレーザビ
ームＬが屈折率ηの楕円補正プリズム14ｃに入射し、θ
s の角度変化を受け、幅Ｃに拡大されるならば、楕円補
正プリズム14ｃの傾き角をθo とするとき、 θi ＝ θs ＋θo … (16) となり、拡大倍率Ｍは
ームＬが屈折率ηの楕円補正プリズム14ｃに入射し、θ
s の角度変化を受け、幅Ｃに拡大されるならば、楕円補
正プリズム14ｃの傾き角をθo とするとき、 θi ＝ θs ＋θo … (16) となり、拡大倍率Ｍは
【数１３】 で表わされ、スネル (snell)の法則から
【数１４】 と変形される。
【０１２２】よって、 (17) 式と (18) 式から
【数１５】 が求められる。
【０１２３】ここで、 (19) 式と (17) 式および (16)
式からθi も自動的に求まる。
式からθi も自動的に求まる。
【０１２４】従って、レーザ12から出射されるレーザビ
ームＬの標準的な開き角θN とθPが決まれば、 (19)
式に基づいて、 (15) 式を満足するよう楕円補正プリズ
ム14の角度θo を設定することで、光ディスク４の円周
方向における集光スポットのサイズが小径化できるとと
もに、線記録密度が向上できる。
ームＬの標準的な開き角θN とθPが決まれば、 (19)
式に基づいて、 (15) 式を満足するよう楕円補正プリズ
ム14の角度θo を設定することで、光ディスク４の円周
方向における集光スポットのサイズが小径化できるとと
もに、線記録密度が向上できる。
【０１２５】次に、図13および図14に示した光学特性変
換素子と図15ないし図18に示したレーザビームＬの広が
りに基づいて、最も有益な光学特性変換素子の特性変換
領域の形状について考察する。図19は、光ディスクに向
かうレーザビームと光ディスクで反射されたレーザビー
ムを、光ディスクを反射面として示した概略光路図、お
よび、光ディスクにより反射されたレーザビームが対物
レンズ24の位置をスクリーンとした位置に投影された状
態を示すものである。
換素子と図15ないし図18に示したレーザビームＬの広が
りに基づいて、最も有益な光学特性変換素子の特性変換
領域の形状について考察する。図19は、光ディスクに向
かうレーザビームと光ディスクで反射されたレーザビー
ムを、光ディスクを反射面として示した概略光路図、お
よび、光ディスクにより反射されたレーザビームが対物
レンズ24の位置をスクリーンとした位置に投影された状
態を示すものである。
【０１２６】図19 (ａ) によれば、光ディスク４の記録
面は、光反射面であるから、図１における対物レンズ24
は、光ディスク４を挟んで、光ディスク４に向かうレー
ザビームＬと光ディスク４で反射されたレーザビームＬ
に対して、鏡像の関係を有する。なお、説明のために、
光ディスク４に向かうレーザビームＬが通過される側す
なわち図19 (ａ) において光ディスク４の左側に示され
ている対物レンズ24を送光光学系、および、光ディスク
４で反射されたレーザビームＬが通過される側すなわち
図19 (ｂ) において光ディスク４の右側に示されている
対物レンズ24を再生光学系とする。また、説明を容易に
するために、記録マークの反射率を０とし、さらに、デ
ィスク４の円周方向に沿う方向の再生信号の検出原理を
よりわかりやすく説明するために、円周方向と直角な方
向での隣あうマークの距離 (マーク幅) が十分に広い状
態を考える。
面は、光反射面であるから、図１における対物レンズ24
は、光ディスク４を挟んで、光ディスク４に向かうレー
ザビームＬと光ディスク４で反射されたレーザビームＬ
に対して、鏡像の関係を有する。なお、説明のために、
光ディスク４に向かうレーザビームＬが通過される側す
なわち図19 (ａ) において光ディスク４の左側に示され
ている対物レンズ24を送光光学系、および、光ディスク
４で反射されたレーザビームＬが通過される側すなわち
図19 (ｂ) において光ディスク４の右側に示されている
対物レンズ24を再生光学系とする。また、説明を容易に
するために、記録マークの反射率を０とし、さらに、デ
ィスク４の円周方向に沿う方向の再生信号の検出原理を
よりわかりやすく説明するために、円周方向と直角な方
向での隣あうマークの距離 (マーク幅) が十分に広い状
態を考える。
【０１２７】図19 (ａ) によれば、光ディスク４は、実
質的に、回折格子のように機能する。従って、光ディス
ク４で反射されたレーザビームＬは、光ディスク４によ
る回折により、光軸に沿ってそのまま直進する０次回折
光Ｌｏと、光ディスク４で回折された＋１次回折光Ｌ+1
および−１次回折光Ｌ-1に分離される (それぞれの光の
光軸をＯｏ，Ｏ+1およびＯ-1とする) 。
質的に、回折格子のように機能する。従って、光ディス
ク４で反射されたレーザビームＬは、光ディスク４によ
る回折により、光軸に沿ってそのまま直進する０次回折
光Ｌｏと、光ディスク４で回折された＋１次回折光Ｌ+1
および−１次回折光Ｌ-1に分離される (それぞれの光の
光軸をＯｏ，Ｏ+1およびＯ-1とする) 。
【０１２８】ここで、対物レンズ24の瞳半径を「１」と
すると、対物レンズ24の瞳面上での０次回折光の光軸Ｏ
ｏから＋１次回折光の光軸Ｏ+1までの距離Δ (０次回折
光の光軸Ｏｏから−１次回折光の光軸Ｏ-1までの距離Δ
に等しい) は、マークピッチをｐとするとき
すると、対物レンズ24の瞳面上での０次回折光の光軸Ｏ
ｏから＋１次回折光の光軸Ｏ+1までの距離Δ (０次回折
光の光軸Ｏｏから−１次回折光の光軸Ｏ-1までの距離Δ
に等しい) は、マークピッチをｐとするとき
【数１６】 で与えられる。
【０１２９】マークの反射率を０とした場合、集光スポ
ットの中心が円周方向と直角な方向で隣あうマークとマ
ークの間の中央に照射されると、０次回折光Ｌｏの位相
と、＋１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1の位相
は、それぞれ、同相になる。
ットの中心が円周方向と直角な方向で隣あうマークとマ
ークの間の中央に照射されると、０次回折光Ｌｏの位相
と、＋１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1の位相
は、それぞれ、同相になる。
【０１３０】これに対し、集光スポット中心がマークの
中央に照射された場合には、０次回折光Ｌｏ53の位相に
対する＋１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1の位相
は、１８０°ずれる。
中央に照射された場合には、０次回折光Ｌｏ53の位相に
対する＋１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1の位相
は、１８０°ずれる。
【０１３１】このため、０次回折光Ｌｏと＋１次回折光
Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1とが重なった部分 (図19
(ｂ) における斜線の部分) では、０次回折光Ｌｏと＋
１次回折光Ｌ+1、および、０次回折光Ｌｏと−１次回折
光Ｌ-1、が、相互に干渉することにより、それぞれのレ
ーザビームＬｏとＬ+1、および、ＬｏとＬ-1、が、互い
に打消し合う。
Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1とが重なった部分 (図19
(ｂ) における斜線の部分) では、０次回折光Ｌｏと＋
１次回折光Ｌ+1、および、０次回折光Ｌｏと−１次回折
光Ｌ-1、が、相互に干渉することにより、それぞれのレ
ーザビームＬｏとＬ+1、および、ＬｏとＬ-1、が、互い
に打消し合う。
【０１３２】このことは、光学ヘッド装置６が対物レン
ズ24を通過した光ディスク４で反射されたレーザビーム
のトータル光量の変化を検出して情報信号を再生する際
に、集光スポットが円周方向と直角な方向で隣あうマー
クの中央に照射されているにも拘らず、記録マークが存
在するような、再生信号を出力する虞れがある。
ズ24を通過した光ディスク４で反射されたレーザビーム
のトータル光量の変化を検出して情報信号を再生する際
に、集光スポットが円周方向と直角な方向で隣あうマー
クの中央に照射されているにも拘らず、記録マークが存
在するような、再生信号を出力する虞れがある。
【０１３３】この問題を解決するために、図13および図
14に示されている光学特性変換素子の特性変換領域を１
本のみとして、光ディスク４上に一定周期で記録されて
いる記録マークから検出される再生信号振幅について考
察する。
14に示されている光学特性変換素子の特性変換領域を１
本のみとして、光ディスク４上に一定周期で記録されて
いる記録マークから検出される再生信号振幅について考
察する。
【０１３４】図20によれば、光学特性変換素子 150は、
ガラスあるいはプラスチックにより形成された平板状の
本体 152に、Ｘ軸に沿って延出され、通過されるレーザ
ビームＬの特性を局所的に変化させる帯状の光学特性変
換領域 154を有している。なお、レーザ12からのレーザ
ビームＬは、Ｚ軸方向に通過される。光学特性変換領域
154は、それぞれ、Ｚ軸に対して直交するよう規定され
る平面部 156から深さｈだけ切り欠かれることで形成さ
れる。なお、光学特性変換領域 154は、Ｚ軸とＸ軸の交
点を含み、Ｘ軸に沿って延出される中心線 158から等距
離ａで、中心線158に線対称に配置される。この特性変
換領域 154は、既に説明したように、図13に示されてい
る光学特性変換素子 130における第１および第２の帯状
の特性変換領域のｂ＝０により提供される。また、図21
は、図20に示されている光学特性変換素子 150により提
供される再生信号振幅を示している。
ガラスあるいはプラスチックにより形成された平板状の
本体 152に、Ｘ軸に沿って延出され、通過されるレーザ
ビームＬの特性を局所的に変化させる帯状の光学特性変
換領域 154を有している。なお、レーザ12からのレーザ
ビームＬは、Ｚ軸方向に通過される。光学特性変換領域
154は、それぞれ、Ｚ軸に対して直交するよう規定され
る平面部 156から深さｈだけ切り欠かれることで形成さ
れる。なお、光学特性変換領域 154は、Ｚ軸とＸ軸の交
点を含み、Ｘ軸に沿って延出される中心線 158から等距
離ａで、中心線158に線対称に配置される。この特性変
換領域 154は、既に説明したように、図13に示されてい
る光学特性変換素子 130における第１および第２の帯状
の特性変換領域のｂ＝０により提供される。また、図21
は、図20に示されている光学特性変換素子 150により提
供される再生信号振幅を示している。
【０１３５】図22 (ａ) は、図20に示した光学特性変換
素子を通過されたレーザビームＬを図19 (ｂ) に示した
状態と同様の状態で示したものである。また、図22
(ｂ) には、図22 (ａ) に示されたビームスポット状態
(干渉状態) に対応する再生信号振幅が示されている。
素子を通過されたレーザビームＬを図19 (ｂ) に示した
状態と同様の状態で示したものである。また、図22
(ｂ) には、図22 (ａ) に示されたビームスポット状態
(干渉状態) に対応する再生信号振幅が示されている。
【０１３６】図22 (ａ) および図22 (ｂ) によれば、光
ディスク４から反射されたレーザビームの０次回折光Ｌ
ｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1とが重なり
始める位置すなわち点αの位置から再生信号が出力され
る。
ディスク４から反射されたレーザビームの０次回折光Ｌ
ｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1とが重なり
始める位置すなわち点αの位置から再生信号が出力され
る。
【０１３７】この時のマークピッチは (20) 式から
【数１７】 で与えられる。
【０１３８】マークピッチがさらに広がると０次回折光
Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1の重なり
部分 (図22の点βに沿って示される斜線部分) により再
生信号振幅が増加する。
Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1の重なり
部分 (図22の点βに沿って示される斜線部分) により再
生信号振幅が増加する。
【０１３９】また、マークピッチがさらに広がり、光学
特性変換素子の特性変換領域 150を通過された０次回折
光Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1が重な
ると、その部分からのレーザビームは干渉しなくなる。
この場合、図22の点γに沿って示される斜線部分から明
らかなように、干渉部分の面積が逆に狭くなってしまう
ため再生信号振幅が小さくなる。
特性変換素子の特性変換領域 150を通過された０次回折
光Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1が重な
ると、その部分からのレーザビームは干渉しなくなる。
この場合、図22の点γに沿って示される斜線部分から明
らかなように、干渉部分の面積が逆に狭くなってしまう
ため再生信号振幅が小さくなる。
【０１４０】図23 (ａ) には、図13に示した第１および
第２の帯状領域 134ａおよび 134ｂを有する光学特性変
換素子 130を通過されたレーザビームＬを図19 (ｂ) に
示した状態と同様の状態で示されている。また、図23
(ｂ) は、図23 (ａ) に示されているビームスポット状
態 (干渉状態) に対応する再生信号振幅を示すグラフで
ある。
第２の帯状領域 134ａおよび 134ｂを有する光学特性変
換素子 130を通過されたレーザビームＬを図19 (ｂ) に
示した状態と同様の状態で示されている。また、図23
(ｂ) は、図23 (ａ) に示されているビームスポット状
態 (干渉状態) に対応する再生信号振幅を示すグラフで
ある。
【０１４１】図23 (ａ) およびに図23 (ｂ) よれば、点
αに示される状態は、図20の光学特性変換素子 150が利
用される例と実質的に同様の状態である。すなわち、光
ディスク４から反射されたレーザビームの０次回折光Ｌ
ｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1とが重なり
始める位置すなわち点αの位置から再生信号が出力され
る。
αに示される状態は、図20の光学特性変換素子 150が利
用される例と実質的に同様の状態である。すなわち、光
ディスク４から反射されたレーザビームの０次回折光Ｌ
ｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1とが重なり
始める位置すなわち点αの位置から再生信号が出力され
る。
【０１４２】一方、図23 (ａ) およびに図23 (ｂ) に、
点β，γおよびδで示される状態では、図22の点βおよ
び点γに示される状態に比較して、マークピッチが広く
なるに従って再生信号振幅は増加して行く。すなわち、
図23の点βの状態から、マークピッチを点γに広げる
と、１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1の端部は、
帯状領域を突き抜け、０次回折光Ｌｏの内側 (図13にお
ける帯状領域の内側境界ｂの線よりも中心線 138側) ま
で入り込む。
点β，γおよびδで示される状態では、図22の点βおよ
び点γに示される状態に比較して、マークピッチが広く
なるに従って再生信号振幅は増加して行く。すなわち、
図23の点βの状態から、マークピッチを点γに広げる
と、１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1の端部は、
帯状領域を突き抜け、０次回折光Ｌｏの内側 (図13にお
ける帯状領域の内側境界ｂの線よりも中心線 138側) ま
で入り込む。
【０１４３】従って、それぞれの帯状領域 134ａおよび
134ｂを突き抜けたレーザビームが相互に干渉すること
で、点γの状態では、斜線で示した干渉部分の面積は、
点βの状態と実質的に同等に確保される。
134ｂを突き抜けたレーザビームが相互に干渉すること
で、点γの状態では、斜線で示した干渉部分の面積は、
点βの状態と実質的に同等に確保される。
【０１４４】しかしながら、図13に示した光学特性変換
素子 130が利用される場合には、帯状領域 134ａおよび
134ｂの幅すなわち図23の点αおよび点βの間の距離
が、対物レンズ24における瞳の外側に位置するような特
定の条件において、図23の点δに示されるように、帯状
領域を通過された０次回折光Ｌｏと帯状領域を通過され
た１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1とが重なり合
う位置が生じ、特定のマークピッチの位置において、局
所的に再生信号振幅が増大するという不都合な現象が生
じることがある。
素子 130が利用される場合には、帯状領域 134ａおよび
134ｂの幅すなわち図23の点αおよび点βの間の距離
が、対物レンズ24における瞳の外側に位置するような特
定の条件において、図23の点δに示されるように、帯状
領域を通過された０次回折光Ｌｏと帯状領域を通過され
た１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1とが重なり合
う位置が生じ、特定のマークピッチの位置において、局
所的に再生信号振幅が増大するという不都合な現象が生
じることがある。
【０１４５】このため、図23の点δに示される再生信号
振幅の変動 (図23の点αに破線で示したＭＴＦ特性のピ
ーク) を解決するために、図13および図14に示されてい
る光学特性変換素子の帯状領域の位置に関し、次の条
件、すなわち、 １) 光ディスク４に記録されるマークの記録フォーマッ
トである変調方法を利用し、最長マークピッチであって
も、図23の曲線ε (点δ) を越えないこと、 ２) 多重干渉領域での相対的なピーク値の減少効果を利
用し、図23の点δでのピーク高さを低くすること、 のいづれかにより、光学特性変換素子の帯状の特性変換
領域の位置を最適化する必要がある。
振幅の変動 (図23の点αに破線で示したＭＴＦ特性のピ
ーク) を解決するために、図13および図14に示されてい
る光学特性変換素子の帯状領域の位置に関し、次の条
件、すなわち、 １) 光ディスク４に記録されるマークの記録フォーマッ
トである変調方法を利用し、最長マークピッチであって
も、図23の曲線ε (点δ) を越えないこと、 ２) 多重干渉領域での相対的なピーク値の減少効果を利
用し、図23の点δでのピーク高さを低くすること、 のいづれかにより、光学特性変換素子の帯状の特性変換
領域の位置を最適化する必要がある。
【０１４６】ここで、１) に基づく最適化の方法を説明
する。
する。
【０１４７】光ディスク４に、２値信号 (１，０) 列が
記録される場合、記録すべきデータは、再生時における
長周期マークに対するビットシフトを防止するために、
ＭＦＭ変調、 (１，７) 変調、および、 (２，７) 変調
などの、有限な最長マーク周期Ｔmax を有する２値信号
列に一度変換 (変調) されたのち、記録される。
記録される場合、記録すべきデータは、再生時における
長周期マークに対するビットシフトを防止するために、
ＭＦＭ変調、 (１，７) 変調、および、 (２，７) 変調
などの、有限な最長マーク周期Ｔmax を有する２値信号
列に一度変換 (変調) されたのち、記録される。
【０１４８】すなわち、図１に示されている情報再生装
置２において、ホスト部Ｈから入力されたデータは、バ
ッファメモリ60に一旦収納され、エラー訂正コード付加
部58にてエラー訂正用コードが付加されたのち変調回路
62を介して変調される。
置２において、ホスト部Ｈから入力されたデータは、バ
ッファメモリ60に一旦収納され、エラー訂正コード付加
部58にてエラー訂正用コードが付加されたのち変調回路
62を介して変調される。
【０１４９】再生時は、有限な最長マーク周期Ｔmax を
有する２値信号列が２値化回路52から出力され、復調回
路54により通常の２値信号列に戻されホスト部Ｈに出力
される。従って、この最長マークピッチｐmax が、図23
の曲線ε (点δ) よりも右側(すなわち点αないし点γ
の領域) になるよう、符号化を最適化することで容易に
達成される。
有する２値信号列が２値化回路52から出力され、復調回
路54により通常の２値信号列に戻されホスト部Ｈに出力
される。従って、この最長マークピッチｐmax が、図23
の曲線ε (点δ) よりも右側(すなわち点αないし点γ
の領域) になるよう、符号化を最適化することで容易に
達成される。
【０１５０】ここで、最長マークピッチｐmax に対して
は (20) 式から
は (20) 式から
【数１８】 となる。
【０１５１】従って、図23の点δにおけるΔは Δｅ ＝ ａ＋ｂ … (22) であるので Δｅ ＜ Δｍｉｎ すなわち
【数１９】 が満足されるよう、光学特性変換素子の帯状領域のａの
値を設定すればよい。
値を設定すればよい。
【０１５２】ここで、 (23) 式を、通常利用される波長
４８８〜８３０ナノメ−トル、および、ＮＡ＝０．３〜
０．９を例に検証する。
４８８〜８３０ナノメ−トル、および、ＮＡ＝０．３〜
０．９を例に検証する。
【０１５３】例えば、λ＝７８０ナノメ−トル、およ
び、ＮＡ＝０．55でａの値を計算すると、最小マーク周
期１．４ミクロンの (２，７) 変調で記録した場合の最
長マークピッチｐmax は
び、ＮＡ＝０．55でａの値を計算すると、最小マーク周
期１．４ミクロンの (２，７) 変調で記録した場合の最
長マークピッチｐmax は
【数２０】 で示されるから、 (23) 式より
【数２１】 が求められる。
【０１５４】次に、最長マークピッチｐmax において、
図23における曲線ε (点δ) を越えない条件を考える。
図23における曲線ε (点δ) を越えない条件を考える。
【０１５５】曲線ε (点δ) におけるΔは Δｅ ＝ ２ａ であるから
【数２２】 となる。
【０１５６】ここで、 (24) 式に、同様の条件、すなわ
ち、λ＝７８０ナノメ−トル、および、ＮＡ＝０．55を
代入して (光学特性変換素子) ａの値を計算すると ａ ＜ ０．１９ が得られる。
ち、λ＝７８０ナノメ−トル、および、ＮＡ＝０．55を
代入して (光学特性変換素子) ａの値を計算すると ａ ＜ ０．１９ が得られる。
【０１５７】このことから、 １) 対物レンズ24の瞳半径を１としたとき、光学特性変
換素子の帯状領域の中心から外側の境界までの距離ａが
λ／ (２ＮＡ・ｐmax ) より小さいこと、あるいは、 ２) 帯状領域の中央と対物レンズ24の瞳の中心との間の
距離 (ａ＋ｂ) ／２がλ／ (２ＮＡ・Ｐmax ) より小さ
いこと、 が満足された場合に、良好なＭＴＦ特性が得られる。
換素子の帯状領域の中心から外側の境界までの距離ａが
λ／ (２ＮＡ・ｐmax ) より小さいこと、あるいは、 ２) 帯状領域の中央と対物レンズ24の瞳の中心との間の
距離 (ａ＋ｂ) ／２がλ／ (２ＮＡ・Ｐmax ) より小さ
いこと、 が満足された場合に、良好なＭＴＦ特性が得られる。
【０１５８】次に、２) について説明する。
【０１５９】光ディスク４で回折した光は、実際には、
１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1に加えて、さら
に、高次回折光を有する。この高次回折光は、マークピ
ッチｐの値によっては、無視できない値をとることか
ら、ここでは、０次回折光Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および
−１次回折光Ｌ-1との間の干渉に加えて、高次回折光、
特に、２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2との間の干
渉についても考察する。図24には、マークピッチを変数
とした状態の０次回折光Ｌｏ、０次回折光Ｌｏの両側に
発生する１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1、およ
び、２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2の干渉の状態
が示されている。
１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1に加えて、さら
に、高次回折光を有する。この高次回折光は、マークピ
ッチｐの値によっては、無視できない値をとることか
ら、ここでは、０次回折光Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および
−１次回折光Ｌ-1との間の干渉に加えて、高次回折光、
特に、２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2との間の干
渉についても考察する。図24には、マークピッチを変数
とした状態の０次回折光Ｌｏ、０次回折光Ｌｏの両側に
発生する１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1、およ
び、２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2の干渉の状態
が示されている。
【０１６０】図24 (ａ) は、マークピッチｐに対応して
(20) 式で与えられる各回折光の中心間距離Δが１を越
える場合を示している。この場合、これまでに説明した
例と同様に、各ビームスポットによる干渉は生じない。
図24 (ｂ) に示される状態では、対物レンズ24の瞳内を
通過して検出される光は、０次回折光Ｌｏと１次回折光
Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1のみである。
(20) 式で与えられる各回折光の中心間距離Δが１を越
える場合を示している。この場合、これまでに説明した
例と同様に、各ビームスポットによる干渉は生じない。
図24 (ｂ) に示される状態では、対物レンズ24の瞳内を
通過して検出される光は、０次回折光Ｌｏと１次回折光
Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1のみである。
【０１６１】しかし、図24 (ｃ) に見られるように、Δ
が１より小さくなると、２次回折光Ｌ+2および２次回折
光Ｌ-2が対物レンズ24の瞳内を通過して検出される。
が１より小さくなると、２次回折光Ｌ+2および２次回折
光Ｌ-2が対物レンズ24の瞳内を通過して検出される。
【０１６２】この場合、０次回折光Ｌｏと１次回折光Ｌ
+1および−１次回折光Ｌ-1との干渉に加えて、０次回折
光Ｌｏ53と２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2との間
の干渉、および、１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ
-1と２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2相互間の干渉
などが生じる。従って、既に説明した図23の点δと同様
に、ＭＴＦ特性のピーク値が低くなる。
+1および−１次回折光Ｌ-1との干渉に加えて、０次回折
光Ｌｏ53と２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2との間
の干渉、および、１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ
-1と２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2相互間の干渉
などが生じる。従って、既に説明した図23の点δと同様
に、ＭＴＦ特性のピーク値が低くなる。
【０１６３】ここで、図24 (ｃ) の状態を、図23の曲線
ε (点δ) の状態から点αないし点γの状態に導くこと
を検討する。
ε (点δ) の状態から点αないし点γの状態に導くこと
を検討する。
【０１６４】光学特性変換領域の帯状領域の外側から中
心までの距離ａが０．５を越える場合であって、図24
(ｄ) に示すようにΔが１を越える場合には、本来、０
次回折光Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1
のみの干渉が検出される位置であるにも拘らず、０次回
折光Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1が重
なることある。この場合、図23の曲線εに示すような、
ピークが生じることは、図23で既に説明した通りであ
る。
心までの距離ａが０．５を越える場合であって、図24
(ｄ) に示すようにΔが１を越える場合には、本来、０
次回折光Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1
のみの干渉が検出される位置であるにも拘らず、０次回
折光Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1が重
なることある。この場合、図23の曲線εに示すような、
ピークが生じることは、図23で既に説明した通りであ
る。
【０１６５】これに対して、帯状領域の外側境界線から
中心までの距離ａが０．５より小さい場合には、図24
(ｅ) に示されるように、０次回折光Ｌｏと１次回折光
Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1のみが対物レンズ24を通過
して検出される限界時の０次回折光Ｌｏと１次回折光Ｌ
+1および−１次回折光Ｌ-1の中心距離Δ＝１をとる場合
であっても、０次回折光Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および−
１次回折光Ｌ-1を提供する帯状領域が重なり合うことが
ない。この場合、２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2
も同様であるから、図23における曲線εのピークが低下
される。
中心までの距離ａが０．５より小さい場合には、図24
(ｅ) に示されるように、０次回折光Ｌｏと１次回折光
Ｌ+1および−１次回折光Ｌ-1のみが対物レンズ24を通過
して検出される限界時の０次回折光Ｌｏと１次回折光Ｌ
+1および−１次回折光Ｌ-1の中心距離Δ＝１をとる場合
であっても、０次回折光Ｌｏと１次回折光Ｌ+1および−
１次回折光Ｌ-1を提供する帯状領域が重なり合うことが
ない。この場合、２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2
も同様であるから、図23における曲線εのピークが低下
される。
【０１６６】従って、 (ａ＋ｂ) ／２ ＜ ０．５を満
足するよう、光学特性変換素子の帯状領域のａとｂを規
定することで、２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2に
よる干渉の影響を受けない光学特性変換素子が提供され
る。なお、より好ましくは、ａ ＜ ０．５となる。
足するよう、光学特性変換素子の帯状領域のａとｂを規
定することで、２次回折光Ｌ+2および２次回折光Ｌ-2に
よる干渉の影響を受けない光学特性変換素子が提供され
る。なお、より好ましくは、ａ ＜ ０．５となる。
【０１６７】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
光源から発生される光の広がりの方向に対応して所定の
方向に揃えられた方向性を有し、情報記録媒体に向かう
光源からの光の一部を波面分割することで、情報記録媒
体に向かう光の集光スポットの大きさを低減する光学特
性変換素子により情報記録媒体に集光される光のビーム
スポットが低減される。また、この光学特性変換素子に
より生じる集光スポットの周辺のサイドローブにより発
生されるＤＣ成分は、ＤＣレス２値化回路を含む情報再
生手段により２値化に先立って除去される。さらに、光
学特性変換素子は、光源からの光の広がりの方向に対応
して、情報記録媒体による光源からの光の回折により生
じる回折光の集光スポットの重なり合いを最適化でき
る。
光源から発生される光の広がりの方向に対応して所定の
方向に揃えられた方向性を有し、情報記録媒体に向かう
光源からの光の一部を波面分割することで、情報記録媒
体に向かう光の集光スポットの大きさを低減する光学特
性変換素子により情報記録媒体に集光される光のビーム
スポットが低減される。また、この光学特性変換素子に
より生じる集光スポットの周辺のサイドローブにより発
生されるＤＣ成分は、ＤＣレス２値化回路を含む情報再
生手段により２値化に先立って除去される。さらに、光
学特性変換素子は、光源からの光の広がりの方向に対応
して、情報記録媒体による光源からの光の回折により生
じる回折光の集光スポットの重なり合いを最適化でき
る。
【０１６８】従って、情報記録媒体に対して高密度の記
録を可能とし、かつ、信頼性の高い２値化信号すなわち
再生出力が得られる。
録を可能とし、かつ、信頼性の高い２値化信号すなわち
再生出力が得られる。
【図１】この発明の実施例である情報再生装置を示す概
略ブロック図。
略ブロック図。
【図２】図１に示されている情報再生装置の光学ヘッド
装置に組み込まれる光学特性変換素子の一例を示す概略
斜視図。
装置に組み込まれる光学特性変換素子の一例を示す概略
斜視図。
【図３】図１に示されている情報再生装置の光学ヘッド
装置に組み込まれる光検出器の平面図。
装置に組み込まれる光検出器の平面図。
【図４】光ディスクの記録マークに照射されるレーザビ
ームによる集光スポットと集光スポットに対応するエネ
ルギー分布を示す概略図。
ームによる集光スポットと集光スポットに対応するエネ
ルギー分布を示す概略図。
【図５】光ディスクの記録マークの間隔と再生信号の状
態をしめす概略図。
態をしめす概略図。
【図６】図１に示されている情報再生装置の波形等価回
路の一例を示す回路図。
路の一例を示す回路図。
【図７】図６に示されている波形等価回路の作用を示す
概略図。
概略図。
【図８】図１に示されている情報再生装置の２値化回路
の一例を示す回路図。
の一例を示す回路図。
【図９】図８に示されている２値化回路の変形例を示す
回路図。
回路図。
【図１０】図８に示されている２値化回路の別の変形例
を示す回路図。
を示す回路図。
【図１１】図８に示されている２値化回路のさらに別の
変形例を示す回路図。
変形例を示す回路図。
【図１２】図１に示されている情報再生装置の２値化回
路の別の実施例を示す回路図。
路の別の実施例を示す回路図。
【図１３】図２に示されている光学特性変換素子の変形
例を示す概略図。
例を示す概略図。
【図１４】図２に示されている光学特性変換素子の別の
変形例を示す概略図。
変形例を示す概略図。
【図１５】半導体レーザ素子から出射されるレーザビー
ムの広がりを示す概略図。
ムの広がりを示す概略図。
【図１６】レーザビームのビームスポットサイズの変化
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図１７】レーザビームのビームスポットサイズの変化
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図１８】半導体レーザ素子からのレーザビームの楕円
補正の原理を示す概略図。
補正の原理を示す概略図。
【図１９】光ディスクを回折格子とみなした状態を示す
図であって、 (ａ) は、光ディスクを回折格子とみなす
原理を示す概略光路図、および、 (ｂ) は、対物レンズ
の位置をスクリーンとしたときの集光スポットの状態を
示す平面図。
図であって、 (ａ) は、光ディスクを回折格子とみなす
原理を示す概略光路図、および、 (ｂ) は、対物レンズ
の位置をスクリーンとしたときの集光スポットの状態を
示す平面図。
【図２０】図13に示されている光学特性変換素子の帯状
特性変換領域を１つにした状態を示す概略図。
特性変換領域を１つにした状態を示す概略図。
【図２１】図20に示されている光学特性変換素子を通過
されたレーザビームの光強度分布を示すグラフ。
されたレーザビームの光強度分布を示すグラフ。
【図２２】図13に示されている光学特性変換素子の帯状
特性変換領域の位置に起因するレーザビームの重なり合
いと再生信号振幅との関係を示す図であって、 (ａ)
は、図19 (ｂ) と同様の手法で示した平面図、および、
(ｂ) は、再生信号振幅を示すグラフ。
特性変換領域の位置に起因するレーザビームの重なり合
いと再生信号振幅との関係を示す図であって、 (ａ)
は、図19 (ｂ) と同様の手法で示した平面図、および、
(ｂ) は、再生信号振幅を示すグラフ。
【図２３】図13に示されている光学特性変換素子の帯状
特性変換領域の位置に起因するレーザビームの重なり合
いと再生信号振幅との関係を示す図であって、 (ａ)
は、図19 (ｂ) と同様の手法で示した平面図、および、
(ｂ) は、再生信号振幅を示すグラフ。
特性変換領域の位置に起因するレーザビームの重なり合
いと再生信号振幅との関係を示す図であって、 (ａ)
は、図19 (ｂ) と同様の手法で示した平面図、および、
(ｂ) は、再生信号振幅を示すグラフ。
【図２４】図23 (ａ) に示されているレーザビームの重
なり合いを、２次回折光まで拡大した平面図。
なり合いを、２次回折光まで拡大した平面図。
２…情報再生装置、４…光ディスク、６…光学ヘッド装
置、８…情報再生回路、10…制御回路、12…半導体レー
ザ (光源) 、14…偏光ビームスプリッタ、14ａ…ハーフ
プリズム、14ｂ…偏光ビームスプリット面、14ｃ…楕円
補正プリズム、14ｄ…楕円補正面、16…光検出器、18…
コリメートレンズ、20 (130, 140) …光学特性変換素
子、22…λ／４板、24…対物レンズ、26…集束レンズ、
28…シリンドリカルレンズ、30…フォーカスコイル、32
…トラッキングコイル、34ａ〜34ｄ…プリアンプ、34ｅ
…加算器、36…フォーカス制御部、38…トラック制御
部、40…情報再生部、42…フォーカスずれ検出回路、44
…フォーカス補正ドライブ回路、46…トラックずれ検出
回路、48…トラック補正ドライブ回路、50…波形等価回
路、52 (152, 252, 352, 452) …２値化回路、54…復調
回路、56…エラー訂正部、58…エラー訂正コード付加
部、60…バッファメモリ、62…変調回路、64…記録パル
ス波形発生回路、66…レーザ発光ドライブ回路、68…信
号制御用ＣＰＵ、70…ドライブコントロール用ＣＰＵ、
72…第１の遅延素子、74…第２の遅延素子、76…ゲイン
調整部、78…合成部、81…微分回路、82…微分回路 (２
階微分回路)、83…コンパレータ、84…極性判定回路、8
5…マーク位置検出回路、86…インバータ、87…マーク
エッジ検出回路、88…マークエッジ／極性合成回路、92
…スライスレベル設定部、94…コンパレータ、 102…ボ
トムレベル検出部、 104…ピークレベル検出部、 106…
中間レベル検出部、 108…コンパレータ、 112…ローパ
スフィルタ、 114…合成回路、 116…コンパレータ、 1
21…第１の遅延素子、 122…第２の遅延素子、 123…ロ
ーパスフィルタ、 124…ローパスフィルタ、 125…合成
回路、 126…コンパレータ、 130…光学特性変換素子、
132…本体、 134ａ…第１の帯状の光学特性変換領域、
134ｂ…第２の帯状の光学特性変換領域、136…平面
部、 138…中心線、ａ…各帯状領域の外側位置、ｂ…各
帯状領域の内側位置、 140…光学特性変換素子、 142…
本体、 144ａ…第１の帯状の光学特性変換領域、 144ｂ
…第２の帯状の光学特性変換領域、 146…平面部、 148
…中心線、ａ…各帯状領域の外側位置、ｂ…各帯状領域
の内側位置、Δ…０次回折光以外のビームスポットの中
心位置。
置、８…情報再生回路、10…制御回路、12…半導体レー
ザ (光源) 、14…偏光ビームスプリッタ、14ａ…ハーフ
プリズム、14ｂ…偏光ビームスプリット面、14ｃ…楕円
補正プリズム、14ｄ…楕円補正面、16…光検出器、18…
コリメートレンズ、20 (130, 140) …光学特性変換素
子、22…λ／４板、24…対物レンズ、26…集束レンズ、
28…シリンドリカルレンズ、30…フォーカスコイル、32
…トラッキングコイル、34ａ〜34ｄ…プリアンプ、34ｅ
…加算器、36…フォーカス制御部、38…トラック制御
部、40…情報再生部、42…フォーカスずれ検出回路、44
…フォーカス補正ドライブ回路、46…トラックずれ検出
回路、48…トラック補正ドライブ回路、50…波形等価回
路、52 (152, 252, 352, 452) …２値化回路、54…復調
回路、56…エラー訂正部、58…エラー訂正コード付加
部、60…バッファメモリ、62…変調回路、64…記録パル
ス波形発生回路、66…レーザ発光ドライブ回路、68…信
号制御用ＣＰＵ、70…ドライブコントロール用ＣＰＵ、
72…第１の遅延素子、74…第２の遅延素子、76…ゲイン
調整部、78…合成部、81…微分回路、82…微分回路 (２
階微分回路)、83…コンパレータ、84…極性判定回路、8
5…マーク位置検出回路、86…インバータ、87…マーク
エッジ検出回路、88…マークエッジ／極性合成回路、92
…スライスレベル設定部、94…コンパレータ、 102…ボ
トムレベル検出部、 104…ピークレベル検出部、 106…
中間レベル検出部、 108…コンパレータ、 112…ローパ
スフィルタ、 114…合成回路、 116…コンパレータ、 1
21…第１の遅延素子、 122…第２の遅延素子、 123…ロ
ーパスフィルタ、 124…ローパスフィルタ、 125…合成
回路、 126…コンパレータ、 130…光学特性変換素子、
132…本体、 134ａ…第１の帯状の光学特性変換領域、
134ｂ…第２の帯状の光学特性変換領域、136…平面
部、 138…中心線、ａ…各帯状領域の外側位置、ｂ…各
帯状領域の内側位置、 140…光学特性変換素子、 142…
本体、 144ａ…第１の帯状の光学特性変換領域、 144ｂ
…第２の帯状の光学特性変換領域、 146…平面部、 148
…中心線、ａ…各帯状領域の外側位置、ｂ…各帯状領域
の内側位置、Δ…０次回折光以外のビームスポットの中
心位置。
Claims (15)
- 【請求項１】光源と、情報記憶媒体上に上記光源から出
た光を集光する対物レンズと、この情報記憶媒体から得
られた信号を光の強弱として検出する光検出器と、上記
光源から上記情報記憶媒体に至る光路途中で上記光の一
部を波面分割し、光学特性を変化させることにより上記
対物レンズを通過された光の集光スポットサイズを小さ
くする光学特性変換素子とを含む光学ヘッド手段と、 上記光検出器から得られた情報に対し、上記集光スポッ
トの周囲に生じるサイドローブの影響を除去する機能を
有する２値化回路を含む情報再生手段と、を有すること
を特徴とする光学的情報再生装置。 - 【請求項２】前記情報再生手段の上記２値化回路は、上
記光検出器から得られた情報に含まれるＤＣ成分を除去
すること特徴とする請求項１記載の光学的情報再生装
置。 - 【請求項３】前記２値化回路は、上記光検出器から得ら
れた情報を２階微分して得られる信号の０クロス点を検
出する回路を含むことを特徴とする請求項２記載の光学
的情報再生装置。 - 【請求項４】前記２値化回路は、上記光検出器から得ら
れた情報から得られる再生信号のＤＣ成分の上限値と下
限値を抜出し、この上限値とこの下限値の中間のレベル
を抜き出すことを特徴とする請求項２記載の光学的情報
再生装置。 - 【請求項５】前記２値化回路は、上記光検出器から得ら
れた情報から得られる再生信号から補正信号成分を抜出
し、上記再生信号からこの補正信号成分を差引いたの
ち、２値化することを特徴とした請求項２記載の光学的
情報再生装置。 - 【請求項６】前記２値化回路は、上記光検出器から得ら
れた情報から得られる再生信号からローパスフィルター
により補正信号成分を抜出すことを特徴とした請求項５
記載の光学的情報再生装置。 - 【請求項７】前記２値化回路は、上記光検出器から得ら
れた情報から得られる再生信号から遅延素子により補正
信号成分を抜出すことを特徴とした請求項５記載の光学
的情報再生装置。 - 【請求項８】光源と、情報記憶媒体上に上記光源から出
た光を集光する対物レンズと、この情報記憶媒体から得
られた信号を光の強弱として検出する光検出器と、上記
光源から上記情報記憶媒体に至る光路途中で上記光の一
部を波面分割し、光学特性を変化させることにより上記
対物レンズを通過された光の集光スポットサイズを小さ
くする光学特性変換素子とを含む光学ヘッド手段と、 上記光検出器から得られた情報に対し、上記集光スポッ
トの周囲に生じるサイドローブの影響を除去する機能を
有する波形等価回路を含む情報再生手段と、を有するこ
とを特徴とする光学的情報再生装置。 - 【請求項９】前記情報再生手段の上記波形等価回路は、
上記光検出器から得られた情報から得られる再生信号か
ら遅延素子により補正信号成分を抜出すことを特徴とし
た請求項８記載の光学的情報再生装置。 - 【請求項１０】第１の方向とこの第１の方向と直交する
第２の方向にそれぞれ異なる広がりを有する光を発生す
る光源と、 この光源からの光を情報記憶媒体上に集光する対物レン
ズと、 上記情報記憶媒体で反射された光の強弱を検出する光検
出器と、 上記第１の方向および第２の方向のいづれかの方向と平
行に形成され、上記光の特性を変換する領域を有し、上
記光源から上記情報記憶媒体に至る光路途中に配置され
ることで、上記光源から上記情報記録媒体へ向かう光の
一部を波面分割し、光学特性を変化させることにより上
記対物レンズを通過された光の集光スポットサイズを小
さくする光学特性変換素子と、を含む光学ヘッド装置。 - 【請求項１１】第１の方向とこの第１の方向と直交する
第２の方向にそれぞれ異なる広がりを有し、上記第２の
方向に対する広がりが上記第１の方向に対する広がりよ
りも大きな広がりを有する光を発生する光源と、 この光源からの光を情報記憶媒体上に集光する対物レン
ズと、 この情報記憶媒体で反射された光の強弱を検出する光検
出器と、 上記第１の方向と平行に形成され、上記光の特性を変換
する領域を有し、上記光源から上記情報記憶媒体に至る
光路途中に配置されることで、上記光源から上記情報記
録媒体へ向かう光の一部を波面分割し、光学特性を変化
させることにより上記対物レンズを通過された光の集光
スポットサイズを小さくする光学特性変換素子と、を含
む光学ヘッド装置。 - 【請求項１２】前記光学特性変換素子は、上記第１の方
向に平行に延出された第１および第２の帯状の光学特性
変換領域を有することを特徴とする請求項11記載の光学
ヘッド装置。 - 【請求項１３】前記第１および第２の帯状領域は、 １を上記対物レンズの瞳半径、 λを通過される光の波長、 ＮＡを対物レンズの開口数、及び、 ｐmax を上記情報記録媒体に記録されるマークの最長ピ
ッチとするとき、 λ／ (２ＮＡ・ｐmax ) を越えない位置に、それぞれの帯状領域の外側が位置さ
れることを特徴とする請求項12記載の光学ヘッド装置。 - 【請求項１４】第１の方向とこの第１の方向と直交する
第２の方向にそれぞれ異なる広がりを有し、上記第２の
方向に対する広がりが上記第１の方向に対する広がりよ
りも大きな広がりを有する光を発生する光源と、この光
源からの光を情報記憶媒体上に集光する対物レンズと、
この情報記憶媒体で反射された光の強弱を検出する光検
出器と、上記第１の方向と平行に形成され、上記光の特
性を変換する領域を有し、上記光源から上記情報記憶媒
体に至る光路途中に配置されることで、上記光源から上
記情報記録媒体へ向かう光の一部を波面分割し、光学特
性を変化させることにより上記対物レンズを通過された
光の集光スポットサイズを小さくする光学特性変換素子
と、を含む光学ヘッド手段と、 上記光検出器から得られた情報に対し、上記集光スポッ
トの周囲に生じるサイドローブの影響を除去する機能を
有する２値化回路を含む情報再生手段と、を有すること
を特徴とする光学的情報再生装置。 - 【請求項１５】前記情報記憶媒体は、回転可能に形成さ
れ、回転時の円周方向の法線と上記第１の方向が平行に
なるよう、上記光学ヘッド手段が配置されることを特徴
とする請求項14記載の光学的情報再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6053851A JPH07262563A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 光学的情報再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6053851A JPH07262563A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 光学的情報再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07262563A true JPH07262563A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12954281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6053851A Pending JPH07262563A (ja) | 1994-03-24 | 1994-03-24 | 光学的情報再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07262563A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0831471A1 (en) * | 1996-03-18 | 1998-03-25 | Seiko Epson Corporation | Optical head and optical recorder |
-
1994
- 1994-03-24 JP JP6053851A patent/JPH07262563A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0831471A1 (en) * | 1996-03-18 | 1998-03-25 | Seiko Epson Corporation | Optical head and optical recorder |
| EP0831471A4 (en) * | 1996-03-18 | 1999-11-24 | Seiko Epson Corp | OPTICAL HEAD AND OPTICAL RECORDER |
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