JPH09204681A - 記録媒体記録再生装置および記録媒体記録再生方法 - Google Patents

記録媒体記録再生装置および記録媒体記録再生方法

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JPH09204681A
JPH09204681A JP8030231A JP3023196A JPH09204681A JP H09204681 A JPH09204681 A JP H09204681A JP 8030231 A JP8030231 A JP 8030231A JP 3023196 A JP3023196 A JP 3023196A JP H09204681 A JPH09204681 A JP H09204681A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの光ピックアップ装置で、基板の厚さが
異なるＤＶＤとＣＤのデータを読み取る。 【解決手段】 レーザダイオード４１は、レーザ光をグ
レーティング４２、ビームスプリッタ４３、対物レンズ
４４を介して、ＣＤ１０に照射する。そして、ＣＤ１０
によって反射されたレーザ光は、対物レンズ４４、ビー
ムスプリッタ４３を介してホトダイオード６１に入射す
る。基板の厚さが薄く、かつ、高密度にデータが記録さ
れているＤＶＤを再生できるように、この対物レンズ４
４の開口数ＮＡは０．６と大きくされており、ＣＤ１０
を読み取る場合、収差の影響を受けやすい。そこで、Ｃ
Ｄ１０を読み取る場合、収差の影響を受けないように、
ホトダイオード６１には、ＮＡが約０．３までの戻り光
だけを検出し、それより大きいＮＡの光を実質的に検出
しないように、比較的小さい大きさ（３μｍ乃至１６μ
ｍ）の受光部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体記録再生
装置および記録媒体記録再生方法に関し、特に、基板の
厚さが異なる複数種類のディスク状記録媒体に対して情
報を記録または再生する記録媒体記録再生装置および記
録媒体記録再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光を利用して情報を再生する記録媒体と
して、コンパクトディスク（ＣＤ）（商標）が普及して
いるが、最近では、その他に、長時間の映像をデジタル
的に記録するデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）などの
新たな記録媒体が考えられている。
【０００３】このような、光を利用した記録媒体からデ
ジタル情報を読み出す場合、レーザ光を記録媒体に照射
し、記録媒体からの反射光を検出し、反射光のレベルを
２値データに変換する。
【０００４】図３４は、ＣＤ用の光ピックアップ装置の
一構成例を示している。レーザダイオード（ＬＤ）１
は、波長が７８０ｎｍであるレーザ光を発生する。グレ
ーティング２は、ＬＤ１から出射される１本のレーザ光
を複数本（実質的に３本）に分けるようになされてお
り、３本に分けられたレーザ光のうちの１本は、データ
の読み取りおよびフォーカスサーボに使用され、残りの
２本は、トラッキングサーボに使用される。
【０００５】透明な平行平板よりなるビームスプリッタ
３は、ＬＤ１から出射され、グレーティング２を介して
入射されるレーザ光を、対物レンズ４に向けて反射し、
さらに、対物レンズ４を介して戻ってきたＣＤ１０によ
る反射光（収束光）を、非点収差を与えてホトディテク
タとしてのホトダイオード（ＰＤ）５に向けて透過させ
るようになされている。
【０００６】対物レンズ４は、レーザ光を収束し、微細
なピットが並んでいるＣＤ１０の情報記録層１２に照射
させるようになされている。さらに、対物レンズ４は、
ＣＤ１０の情報記録層１２からの反射光を収束し、ビー
ムスプリッタ３を介してホトダイオード５に入射させる
ようになされている。
【０００７】なお、対物レンズ４は、その開口数（Nume
rical Aperture（ＮＡ））が大きいほど、光を収束する
角度が大きくなり、より小さい範囲に光を収束すること
ができる。この構成例においては、ＮＡが０．４５の対
物レンズ４が使用されている。
【０００８】ホトダイオード５は、ＬＤ１がＣＤ１０に
照射したレーザ光の戻り光を検出するようになされてい
る。グレーティング２によってレーザ光は３本に分けら
れているので、それに対応してホトダイオード５の受光
部も３個ある。そのうちの１つは、データを読み取るレ
ーザ光の受光部であり、残りの２つは、トラッキング用
の２本のレーザ光を受光し、その光量差に基づいてデー
タ読み取り用のレーザ光が所定のトラックに照射される
ように対物レンズ４をトラッキング制御するのに用いら
れる。
【０００９】情報記録層１２で反射して、ホトダイオー
ド５に入射するレーザ光は、収束光としてビームスプリ
ッタ３を透過するため、非点収差が発生する。この非点
収差を利用してフォーカスサーボが行われる。
【００１０】記録媒体であるＣＤ１０においては、厚さ
ｔが１．２ｍｍの基板１１上に、情報記録層１２が形成
され、情報記録層１２の上に保護膜１３が形成されてい
る。ＬＤ１が出射したレーザ光は、透明な基板１１を透
過し、情報記録層１２に照射される。情報記録層１２
は、記録情報に対応したピットを有しており、レーザ光
がピットに照射されると回折を起こし、戻り光（記録媒
体で反射され、ホトダイオード５に入射する光）の強度
が弱くなる。ピットがない場所にレーザ光が照射される
と、そのまま反射されるので、戻り光の強度が強くな
る。このような戻り光をホトダイオード５で検出し、そ
の戻り光の強弱を２進数の「１」、「０」に変換するこ
とで、ＣＤ上にピットとして記録されているデジタルデ
ータが読み取られる。
【００１１】以上のようにして、トラッキングサーボお
よびフォーカスサーボを行いながら、レーザ光を記録媒
体の所定の位置に照射し、その戻り光を検出することで
情報を読み取る。
【００１２】また、最近、図３５に示すような構成の
（デジタルビデオディスク）ＤＶＤが提案されている。
ＣＤ１０が片面だけに情報が記録されているのに対し
て、ＤＶＤ２０においては、両面に情報が記録されてい
る。すなわち、基板２１の上に情報記録層２２が形成さ
れ、その上に保護膜２３が形成されたものと、基板３１
の上に情報記録層３２が形成され、その上に保護膜３３
が形成されたものとが、保護膜２３と保護膜３３を介し
て接着した構成とされている。従って、その構造は、図
３５に示すように対称的になっている。
【００１３】ＤＶＤ２０においては、高密度で情報が記
録されているので、スキューや基板厚さの誤差などによ
る影響を軽減するために、基板２１，３１は、ＣＤ１０
のものより薄くなっている。すなわち、ＣＤ１０の基板
１１が、１．２ｍｍの厚さとされているのに対して、Ｄ
ＶＤの基板２１，３１は、０．６ｍｍの厚さとされてい
る。また、ＤＶＤ２０におけるピット長およびピット間
隔は、ＣＤ１０のものより短くなっている。
【００１４】このようにＤＶＤ２０の記録密度はＣＤ１
０の記録密度より大きいので、ＤＶＤ用の光ピックアッ
プ装置のＬＤ４１としては、ＣＤ用のＬＤ１より短い波
長（６５０ｎｍ）のレーザ光を発生するものが用いられ
るようになされている。その他の、グレーティング４
２、ビームスプリッタ４３、対物レンズ４４、およびホ
トダイオード（ＰＤ）４５は、ＣＤ用の光ピックアップ
装置と同様に構成されている。
【００１５】ただし、ＤＶＤ２０はＣＤ１０より細かい
ピットを有している（記録密度が大きい）ので、対物レ
ンズ４４には、ＣＤ１０用の対物レンズ４（ＮＡ＝０．
４５）より開口数ＮＡが大きいもの（ＮＡ＝０．６）が
使用される。このように開口数の大きい対物レンズ４４
を使用することで、より小さい範囲にレーザ光を収束さ
せ、細かいピットを読み取ることが可能となる。
【００１６】以上のように、ＣＤ１０とＤＶＤ２０では
構造が異なるため、通常では、これらの記録媒体から情
報を読み出すためには異なる光学系（光ピックアップ装
置）を用いる必要がある。例えば、図３６に示すよう
に、ＤＶＤ用の光ピックアップ装置をＣＤ１０に適用し
ようとすると、ＤＶＤ用の光ピックアップ装置は、ＤＶ
Ｄ２０のデータを最良な状態で読み取るように設計され
ているため、ＣＤ１０のデータを読み取る場合、ＣＤ１
０の基板１１とＤＶＤ２０の基板２１，３１の厚さの違
い、および開口数の違いにより、球面収差による影響が
現れる。
【００１７】例えば、基板の厚さが０．６ｍｍのＤＶＤ
で最適化された開口数０．６の対物レンズで、基板の厚
さが１．２ｍｍのＣＤを再生すると、発生する球面収差
量は、４次のサイデル球面収差係数Ｗ40で、３．６μｍ
にも達する。これは、２乗平均（ｒｍｓ）で表すと、
０．２６８ｒｍｓμｍ（波長λ（＝６５０ｎｍ）で規格
化すると、０．４１２ｒｍｓλ）となる。光ディスクで
は、一般的に、すべての光学系の収差の２乗平均総和
が、マレシャルの許容値０．０７ｒｍｓλ以下であるこ
とが求められる。従って、図３６に示すような構成で、
ＣＤ１０のデータを正確に読み取ることは困難である。
【００１８】そこで本出願人は、対物レンズのＮＡを、
読み取る記録媒体の種類に応じて調整することで、ＤＶ
Ｄ用の光ピックアップ装置をＣＤに適用することを、例
えば特願平６−２７７４００号として先に提案した。
【００１９】図３７と図３８は、この先の提案の原理を
示している。これらの図に示すように、この構成例は、
図３５に示すＤＶＤ用の光ピックアップ装置の構成例
に、新たに、絞り５１とそれを駆動する駆動部５３、お
よび記録媒体の種類を判別する判別装置５２を設けたも
のとされている。
【００２０】判別装置５２は、記録媒体の種類を判別
し、その判別結果に対応して駆動部５３が、ＤＶＤ２０
のデータを読み取る場合、図３７に示すように、対物レ
ンズ４４のＮＡが０．６になるように、絞り５１をより
大きく開口する。これに対して、ＣＤ１０のデータを読
み取る場合、駆動部５３は、図３８に示すように、対物
レンズ４４のＮＡが０．４５になるように、絞り５１を
より小さく開口する。このようにして、ＣＤ１０のデー
タを読み取る場合、対物レンズ４４の開口数を下げて、
球面収差の影響（４次のサイデル球面収差係数Ｗ40は開
口数ＮＡの４乗に比例する）を軽減させて、読み取り動
作を行う。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな機械的な絞り５１を新たに設けると、装置の部品点
数が増え、高価になるばかりではなく、装置の規模が大
きくなる。さらに、このような絞り５１は、機械的に動
作するため、振動に弱く、迅速な動作を行うことが困難
であり、故障の原因になりやすいという問題を有してい
る。
【００２２】本発明は、このように状況に鑑みてなされ
たもので、所定の範囲に入射する戻り光のみを検出する
ことで、機械的な絞りを不要とし、装置の規模を大きく
せずに、安価な装置で、安定して複数種類の記録媒体に
対してデータの書き込みまたは読み取りを可能にするも
のである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の記録媒
体記録再生装置は、記録媒体の情報記録層に照射する光
を発生する発生手段と、発生手段からの光を収束して、
記録媒体の情報記録層に照射する照射手段と、記録媒体
の情報記録層からの光を受光する受光手段とを備え、受
光手段は、そのノーマライズドディテクタサイズが、３
μｍ以上であり、かつ、１６μｍ以下の大きさであるこ
とを特徴とする。
【００２４】請求項１８に記載の記録媒体記録再生方法
は、そのノーマライズドディテクタサイズが、３μｍ以
上であり、かつ、１６μｍ以下である大きさの受光手段
で情報記録層からの光を受光することを特徴とする。
【００２５】請求項１９に記載の記録媒体記録再生装置
は、記録媒体の情報記録層に照射する光を発生する発生
手段と、発生手段からの光を収束して、記録媒体の情報
記録層に照射する照射手段と、記録媒体の情報記録層か
らの光を受光する受光手段とを備え、受光手段は、その
ノーマライズドディテクタサイズが、第１の記録媒体か
らの開口数がＮ1のときの光の受光手段上のスポットの
直径より大きく、かつ、第２の記録媒体からの光の開口
数がＮ2より大きいときの受光手段上の光のスポットの
直径より小さいことを特徴とする。
【００２６】請求項２１に記載の記録媒体記録再生方法
は、そのノーマライズドディテクタサイズが、第１の記
録媒体からの開口数がＮ1のときの光の受光手段上のス
ポットの直径より大きく、かつ、第２の記録媒体からの
光の開口数がＮ2より大きいときの受光手段上の光のス
ポットの直径より小さい受光手段により、情報記録層か
らの光を受光することを特徴とする。
【００２７】請求項１に記載の記録媒体記録再生装置に
おいては、そのノーマライズドディテクタサイズが、３
μｍ以上であり、かつ、１６μｍ以下の大きさである受
光手段により、記録媒体の情報記録層からの光を受光す
る。
【００２８】請求項１８に記載の記録媒体記録再生方法
においては、記録媒体の情報記録層に基板を介して照射
する光を発生する発生手段からの光を収束して、そのノ
ーマライズドディテクタサイズが、３μｍ以上であり、
かつ、１６μｍ以下である大きさの受光手段で情報記録
層からの光を受光する。
【００２９】請求項１９に記載の記録媒体記録再生装置
においては、そのノーマライズドディテクタサイズが、
第１の記録媒体からの開口数がＮ1のときの光の受光手
段上のスポットの直径より大きく、かつ、第２の記録媒
体からの光の開口数がＮ2より大きいときの光のスポッ
トの直径より小さい大きさに設定される。
【００３０】請求項２１に記載の記録媒体記録再生方法
においては、そのノーマライズドディテクタサイズが、
第１の記録媒体からの開口数がＮ1のときの光の受光手
段上のスポットの直径より大きく、かつ、第２の記録媒
体からの光の開口数がＮ2より大きいときの受光手段上
の光のスポットの直径より小さい受光手段により、情報
記録層からの光が受光される。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の記録媒体記録再
生装置における光ピックアップ装置の一実施例の構成例
を示している。この実施例は、図３５における場合と同
様に、波長６５０ｎｍ（または６３５ｎｍ）のレーザ光
を発生するＬＤ４１（発生手段）、１本の光を実質的に
３本の光に分割するグレーティング４２、入射光と反射
光を分離するとともに、反射光に非点収差を与えるビー
ムスプリッタ４３、およびＮＡが０．６の対物レンズ４
４（照射手段）を備える他、図３５に示したホトダイオ
ード４５より、受光部が小さいホトダイオード６１（受
光手段）を備える。この受光部が小さいホトダイオード
６１は、所定の範囲に入射する戻り光のみを検出し、そ
の外周部分の戻り光を検出しないようになされている。
【００３２】次に、本実施例において使用されるホトデ
ィテクタとしてのホトダイオード６１の受光部の大きさ
について説明する。
【００３３】図２は、記録媒体の基板の厚さを、０．６
ｍｍ（ＤＶＤ２０の基板２１，３１の厚さ）から０．１
ｍｍ増加させ、０．７ｍｍにしたときの、図１の実施例
における戻り光の光線追跡を図示したものである。
【００３４】図２に示すように、光軸から離れて入射す
る光（ＮＡが大きい場合の光）ほど、結像点がガウス平
面から遠ざかっている。ＮＡが０．４５の場合、結像点
はガウス平面から約５μｍ離れ、ＮＡが０．６の場合で
は、結像点が約８μｍ、ガウス平面から離れている。基
板の厚さが０．６ｍｍ増加し、１．２ｍｍ（ＣＤ１０の
基板１１の厚さ）となると、ＮＡが０．６の場合の結像
点のガウス平面からのずれは、約４８μｍ（＝８μｍ×
０．６ｍｍ／０．１ｍｍ）となり、結像点がガウス平面
から大きく離れることになる。
【００３５】図３は、記録媒体の基板の厚さが０．６ｍ
ｍ（ＤＶＤ２０の基板２１，３１の厚さ）より厚い場合
における、厚さの増加分Δｔと各点（ＮＡが０．６の光
が収束する点、波面収差（ｒｍｓ）が最小となる点、お
よびスポット強度が最大となる光軸上の点）のガウス平
面からの距離の関係を示している。
【００３６】図１に示した実施例をＤＶＤに適用した場
合が、図３におけるＡ点に対応する。すなわち、基板の
厚さが０．６ｍｍ（厚さの増加分Δｔが０ｍｍ）の場
合、ＮＡ＝０．６の光が収束する点、波面収差が最小と
なる点、およびスポット強度が最大となる点は、いずれ
もガウス平面上に位置する。これに対して、基板の厚さ
が増加すると、これらの点はガウス平面から次第に遠く
なり、その距離は各点において異なる値となる。
【００３７】本実施例を基板の厚さの増加分が０．６ｍ
ｍのＣＤに適用すると、波面収差が最小になる点のガウ
ス平面からの距離は、約２４μｍ（Ｂ点）となる。ま
た、光軸上において光の強度が最大になる点（スポット
強度最大点）は、ガウス平面から約１０μｍの点（Ｃ
点）となる。
【００３８】本実施例は、基本的に、ＤＶＤ用の構成要
素（ＬＤ４１、グレーティング４２など）を備えている
ので、本実施例をＤＶＤ２０に適用した場合（Ａ点の場
合）、図４に示すように、戻り光は良好な（充分大き
い）強度を有し、図５に示すように、殆ど球面収差が生
じないことがわかる。また、光学系の解像能力を示すＭ
ＴＦ（Modulation Transfer Function）特性も、図６に
示すように、ディスクの半径方向（図６におけるＲの曲
線）および接線方向（図６におけるＴの曲線）とも、良
好である。
【００３９】これに対して本実施例をＣＤに適用した場
合における、光軸から波面収差が最小になる点（Ｂ点）
までの間における所定の点の戻り光の強度を計算する
と、図７乃至図１３に示すようになる。図７は、ガウス
平面上の点（ガウス平面からの距離が０μｍである点）
における戻り光の強度分布を示しており、ＤＶＤ読み取
り時の戻り光の強度を１とするとき、その約５％程度の
強度であるので、この点でのデータの読み取りは困難で
ある。
【００４０】図８乃至図１２は、ガウス平面からの光軸
に沿った距離が、それぞれ、４．０μｍ、８．０μｍ、
１０μｍ（Ｃ点）、１２μｍ、および１６μｍ離れた点
での戻り光の強度分布を示し、図１３は、波面収差が最
小になる、ガウス平面から２４μｍの点（Ｂ点）での戻
り光の強度分布を示している。
【００４１】図７乃至図１３からわかるように、戻り光
の強度が最大になる点は、波面収差が最小になる点（Ｂ
点）（図１３）ではなく、ガウス平面から光軸に沿って
約１０μｍ離れた点（スポット強度最大点、すなわちＣ
点）（図１０）であり、そのときの強度は、ＤＶＤ読み
取り時の戻り光の強度の約１５％程度であるので、光の
強度の観点からは、この点でデータの読み取りを行うこ
とが可能である。
【００４２】また、Ｂ点においては、図１４に示すよう
に、ＮＡが約０．１５以上になると球面収差が顕著に大
きくなる。また、図１５のＭＴＦ特性が示すように、解
像能力が空間周波数１００本／ｍｍ程度と低く、この条
件で、１ｍｍで６２５本程度のトラックを有するＣＤ１
０のデータの読み取りを行うことは困難である。
【００４３】これに対して、スポット強度最大点（Ｃ
点）においては、図１６に示すように、球面収差はＮＡ
が０．３程度までの範囲であれば比較的小さく、図１７
のＭＴＦ特性が示すように、この条件での解像能力は、
ディスク半径方向（図１７におけるＲの曲線）および接
線方向（図１７におけるＴの曲線）とも、空間周波数１
０００本／ｍｍ程度であるので、ＣＤ１０のデータの読
み取りを行うことが可能である。
【００４４】そこで、このようなスポット強度最大点に
おいて、ＮＡが０．３程度までの戻り光だけを検出する
ことで、ＣＤ１０のデータの読み取りを行うようにす
る。
【００４５】図１８は、１０，１５，および２０μｍ角
のノーマライズドディテクタサイズを示している。ノー
マライズドディテクタサイズは、実際のディテクタ（ホ
トダイオード６１の受光部）の長さＬを、対物レンズ４
４の横倍率ｍで除したもの（Ｌ／ｍ）である。従って、
実際のディテクタの寸法は、ノーマライズドディテクタ
サイズの寸法に対物レンズ４４の横倍率を乗算したもの
となる。例えば、対物レンズ４４の横倍率が７．２であ
るとすると、実際のディテクタの寸法は、それぞれ、７
２（＝１０×７．２），１０８（＝１５×７．２），１
４４（＝２０×７．２）μｍ角となる。
【００４６】ＤＶＤ２０のデータを読み取る場合、ホト
ダイオード６１に入射するＮＡ＝０．６の戻り光の形状
は、図１８に示す同心円群のうちの最も大きい円となる
ので、ホトダイオード６１でＤＶＤ２０のデータを読み
取るためには、少なくとも、１０μｍ角以上のノーマラ
イズドディテクタサイズが必要となる。
【００４７】図１９は、ＣＤ読み取り時におけるこれら
のノーマライズドディテクタサイズの大きさと各ＮＡに
対応する光の範囲の関係を示している。スポット強度最
大点において戻り光の検出を行う場合、上述したよう
に、ＮＡが０．３より大きい光（球面収差が大きい光）
をできるだけ検出しないようにする必要がある。図１９
に示すように、ノーマライズドディテクタサイズを２０
μｍとすると、ＮＡが０．４の光をすべて検出してしま
う。これに対して、ノーマライズドディテクタサイズを
１５μｍとすると（特に、図１９における左上と右下の
角をカットすると）、ＮＡが０．４の光の一部を受光し
ないで済む。従って、ノーマライズドディテクタサイズ
は、最大でも、１６μｍとするのが好ましい。
【００４８】以上をまとめると、結局、ＤＶＤ２０のデ
ータを読み取ることができ、かつ、ＣＤ読み取り時にＮ
Ａが０．３を超える戻り光を検出しないようにするた
め、ノーマライズドディテクタサイズは、１０乃至１６
μｍとするのが適当である。
【００４９】図２０は、このようなホトダイオード６１
の具体的な形状の例を表している。本実施例において
は、図２０に示すように、受光部６１−１乃至６１−３
を有するホトダイオード６１を使用する。受光部６１−
１は、データ読み取りおよびフォーカスサーボに使用さ
れ、その寸法は、９０×８５μｍ（対物レンズ４４の横
倍率が７．２であるので、ノーマライズドディテクタサ
イズに換算すると１２．５×１１．８μｍ）である。ま
た、この受光部６１−１は、いわゆる非点収差によるフ
ォーカスサーボのため、４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分
割されている。
【００５０】このように、本実施例は、所定の範囲内
（ＮＡが０．３程度）で入射する戻り光のみを検出する
ために、十分小さい（１２．５×１１．８μｍ）受光部
６１−１を有するホトダイオード６１を備えることで、
ＤＶＤ２０のデータを読み取るときと同じ光学系で、図
２１に示すようにＣＤ１０のデータを読み取ることを可
能とする。
【００５１】受光部６１−２，６１−３は、いわゆる３
ビーム方式によるトラッキングサーボのためのものであ
るが、差動プッシュプル方式によるトラッキングサーボ
も可能とするために、それぞれ、領域Ｅ，Ｆおよび領域
Ｇ，Ｈに分割されている。
【００５２】ＣＤ１０のデータを読み取る場合、３ビー
ム方式のトラッキングサーボが行われ、図２２に示すよ
うに、トラッキング用のレーザ光のスポットは、現在読
み取りを行っているトラックの内周側と、外周側を照射
するように配置され、受光部６１−２が、例えば内周側
のレーザ光の戻り光を受光し、受光部６１−３が、外周
側のレーザ光の戻り光を受光する。
【００５３】このようにすることで、トラッキングが適
正である場合、２つの戻り光の強度は等しくなるが、例
えば、トラッキングが外周側にずれると、外周側のレー
ザ光は、トラックにかかる部分が少なくなるので、受光
部６１−３が受光する戻り光の強度は強くなり（トラッ
クには光を回折させるピットがあるので、トラックにか
かる部分が少ない方が反射光の強度が強くなる）、内周
側のレーザ光は、トラックにかかる部分が多くなるの
で、受光部６１−２が受光する戻り光の強度は弱くな
る。トラッキングが内周側にずれると、逆の現象が発生
する。
【００５４】従って、内周側と外周側のレーザ光の戻り
光の強度（受光部６１−２，６１−３が出力する電気信
号）を比較し、外周側のレーザ光の戻り光が強いと判断
される場合、トラッキングが外周側にずれており、内周
側のレーザ光が強いと判断される場合、トラッキングが
内周側にずれていることがわかり、トラッキングのずれ
の方向と量を知ることができ、トラッキングの調整を行
うことができる。
【００５５】また、ＤＶＤ２０の再生時に、３ビーム方
式によるトラッキング制御を行おうとすると、３本のレ
ーザ光の間隔は、ＣＤ読み出し時の間隔（ＣＤ１０のト
ラックピッチに対応する間隔）に固定されており、ＤＶ
Ｄ２０は、ＣＤ１０よりトラックピッチが狭いため、図
２３に示すように、ＤＶＤ２０のトラックと光スポット
の位置が適正でなくなり、正しいトラッキング制御が困
難となる。
【００５６】そこで、本実施例においては、ＤＶＤ２０
のデータを読み出す場合、差動プッシュプル方式のトラ
ッキングサーボを行う。トラッキングがずれると、各受
光部６１−１乃至６１−３のトラック方向に対して左右
に位置する領域に入射する光量が変化するので、差動プ
ッシュプル方式の場合、それらの左右の領域の光量を比
較し、それらの差からトラッキングのずれを検出する。
【００５７】図２４は、本発明の記録媒体記録再生装置
の実施例の電気的構成例を示している。ホトダイオード
６１の受光部６１−１乃至６１−３のうち、受光部６１
−１は、主にデータの読み取りとフォーカスサーボに使
用される（一部、トラッキングサーボにも用いられ
る）。受光部６１−１は、４つの領域Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄに
分割され、それぞれ受光した光を電気信号に変換するよ
うになされている。
【００５８】領域Ａは、加算器７２，９５に接続され、
領域Ｂは、加算器７１，９６に接続され、光電変換後の
信号を出力するようになされている。領域Ｃは、加算器
７２，９６に接続され、領域Ｄは、加算器７１，９５に
接続され、それぞれ光電変換後の信号を出力するように
なされている。
【００５９】受光部６１−２，６１−３は、トラッキン
グサーボに使用される。受光部６１−２は、領域Ｅ，Ｆ
に分割され、それぞれ受光した光を電気信号に変換する
ようになされている。領域Ｅ，Ｆは、それぞれ、加算器
８８および減算器９８に接続されている。受光部６１−
３は、領域Ｇ，Ｈに分割され、それぞれ受光した光を電
気信号に変換するようになされている。領域Ｇ，Ｈは、
それぞれ、加算器８９および減算器９９に接続されてい
る。
【００６０】加算器７１は、受光部６１−１の領域Ｂ，
Ｄが出力する信号の和を計算し、加算器７３に出力する
ようになされている。加算器７２は、受光部６１−１の
領域Ａ，Ｃが出力する信号の和を計算し、加算器７３に
出力するようになされている。
【００６１】加算器７３は、加算器７１，７２の電気信
号の和（領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが出力した信号の総和）を
計算し、アンプ７４を介してイコライザ７５（イコライ
ズ手段）および平滑回路７６に出力するようになされて
いる。
【００６２】イコライザ７５は、受光部６１−１が検出
した記録媒体から読み取った信号を、所定のイコライズ
特性に従って、高域を低域に較べて強調し、２値化回路
７８に出力するようになされている。このとき、イコラ
イザ７５は、比較回路７７（判別手段）の出力する、現
在読み出している記録媒体の種類の判別結果（記録媒体
の種類）に応じて、そのイコライズ特性を変化させるよ
うになされている。ＤＶＤ２０は、ＣＤ１０より高密度
にデータが記録されているため、ＤＶＤ２０の再生時に
おいては、ＣＤ１０の再生時における場合に較べて、よ
り高い周波数の信号を強調する特性とされている。
【００６３】平滑回路７６は、入力された信号を平滑
し、比較回路７７に出力するようになされている。
【００６４】比較回路７７は、ＣＤ読み取り時における
平滑回路７６の出力電圧値の２倍の値（ＣＤ読み取り時
の平滑回路７６の出力のレベルと、ＤＶＤ読み取り時の
平滑回路７６の出力のレベルとの中間の値）を基準値と
して記憶しており、平滑回路７６の出力（ＤＶＤ読み取
り時における平滑回路７６の出力電圧値は、ＣＤ読み取
り時の約３倍となる）とその基準値とのレベルを比較
し、記録媒体の種類を判別する。そして、その比較結果
（判別結果）をイコライザ７５、ＰＬＬ（PhaseLocked
Loop）回路８０、および切り替えスイッチ９１に出力す
るようになされている。
【００６５】２値化回路７８は、イコライザ７５が出力
した信号の補正（アシンメトリ補正）を行い、２値化し
た後、補正後の信号を復調／ＥＣＣ回路７９およびＰＬ
Ｌ回路８０に出力するようになされている。
【００６６】復調／ＥＣＣ回路７９は、供給された信号
の誤り訂正を行った後、ＰＬＬ回路８０が供給するクロ
ックに従って２値化データの復調を行い、画像信号およ
び音声信号（ＣＤの場合は音声信号のみ）を処理回路８
１に出力するようになされている。
【００６７】ＰＬＬ回路８０は、２値化回路７８から供
給される信号からクロックを作成し、復調／ＥＣＣ回路
７９に出力するようになされている。このとき、復調す
るときのクロックの周波数が、ＤＶＤ２０とＣＤ１０で
は異なるので、ＰＬＬ回路８０は、比較回路７７の出力
に基づいて、記録媒体の種類に対応する周波数のクロッ
クを復調／ＥＣＣ回路７９に供給するようになされてい
る。
【００６８】処理回路８１は、復調／ＥＣＣ回路７９か
ら画像信号と音声信号が供給された場合、音声信号をス
ピーカ８２に出力し、画像信号をＣＲＴ８３に出力す
る。また、復調／ＥＣＣ回路７９から音声信号のみが供
給された場合、処理回路８１は、その音声信号をスピー
カ８２に出力する。
【００６９】減算器８４は、加算器７１，７２から供給
される、受光部６１−１の領域Ｂ，Ｄの出力の和、およ
び領域Ａ，Ｃの出力の和の差（領域Ａ乃至Ｄの出力をａ
乃至ｄとするとき、（ｂ＋ｄ）−（ａ＋ｃ））を計算
し、フォーカスエラー信号として、アンプ８５を介して
フォーカスサーボ回路８６に出力するようになされてい
る。
【００７０】フォーカスサーボ回路８６は、フォーカス
エラー信号に対応してフォーカスアクチュエータ８７を
制御し、受光部６１−１上の光のスポットが円になるよ
うに対物レンズ４４を光軸方向に移動させるようになさ
れている。
【００７１】加算器８８，８９は、それぞれ受光部６１
−２，６１−３が出力した電気信号の和を計算し、その
結果を減算器９０に出力するようになされている。減算
器９０は、加算器８８，８９の出力の差を演算し、その
結果を、ＣＤ読み取り時におけるトラッキングエラー信
号として、切り替えスイッチ９１に出力するようになさ
れている。
【００７２】このとき、領域Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈが検出した
光量に対応する信号をそれぞれｅ，ｆ，ｇ，ｈで表す
と、切り替えスイッチ９１に出力されるトラッキングエ
ラー信号（３ビーム方式によるトラッキングエラー信
号）は、（ｅ＋ｆ）−（ｇ＋ｈ）となる。
【００７３】減算器９８，９９は、それぞれ受光部６１
−２，６１−３が出力した電気信号の差を計算し、その
結果を加算器１００に出力するようになされている。加
算器１００は、それらの和を演算し、その結果をアンプ
１０１を介して減算器１０２に出力するようになされて
いる。
【００７４】アンプ１０１は、加算器１００から供給さ
れる信号を、所定の係数Ｋ倍に増幅し、減算器１０２に
出力する。
【００７５】加算器９５は、受光部６１−１の領域Ａ，
Ｄが出力する信号の和を計算し、減算器９７に出力する
ようになされている。加算器９６は、領域Ｂ，Ｃが出力
する信号の和を計算し、減算器９７に出力するようにな
されている。減算器９７は、加算器９５、９６の出力の
差を計算し、減算器１０２に出力するようになされてい
る。
【００７６】減算器１０２は、アンプ１０１からの信号
と減算器９７からの信号の差を計算し、その結果を、Ｄ
ＶＤ読み取り時におけるトラッキングエラー信号（差動
プッシュプル方式によるトラッキングエラー信号）とし
て、切り替えスイッチ９１に出力するようになされてい
る。
【００７７】このとき、領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，
Ｇ，Ｈの出力を、それぞれａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，
ｇ，ｈで表し、アンプ１０１の所定の増幅度をＫで表す
と、切り替えスイッチ９１に出力されるトラッキングエ
ラー信号は、（ｂ＋ｃ）−（ａ＋ｄ）−Ｋ｛（ｅ−ｆ）
＋（ｇ−ｈ）｝となる。
【００７８】切り替えスイッチ９１は、比較回路７７の
出力に対応して、現在読み取っている記録媒体がＣＤ１
０である場合、減算器９０の出力（３ビーム方式による
トラッキングエラー信号）を選択し、そして、記録媒体
がＤＶＤ２０である場合、減算器１０２の出力（差動プ
ッシュプル方式によるトラッキングエラー信号）を選択
し、アンプ９２を介してトラッキングサーボ回路９３
（制御手段）に供給するようになされている。
【００７９】トラッキングサーボ回路９３は、トラッキ
ングエラー信号に応じて、トラッキングアクチュエータ
９４を制御し、情報記録層のトラック上にレーザ光が照
射されるように、対物レンズ４４をトラックと垂直な方
向に移動させるようになされている。
【００８０】次に、本実施例における記録媒体の判別の
動作について説明する。
【００８１】最初に、データ読み取り用のレーザ光の戻
り光が、受光部６１−１の４個の領域Ａ乃至Ｄで受光さ
れ、それぞれ電気信号に変換される。そして、加算器７
１乃至７３によって、それらの電気信号の総和（ａ＋ｂ
＋ｃ＋ｄ）が計算され、戻り光の強度として、アンプ７
４を介して、平滑回路７６に供給される。
【００８２】平滑回路７６は、供給された信号を平滑
し、比較回路７７に出力する。ＤＶＤ読み取り時におけ
る平滑後の信号のレベルは、ＣＤ読み取り時の約３倍で
あるので、比較回路７７は、平滑後の信号を所定の基準
値（ＣＤ読み取り時における平滑後の信号のレベルと、
ＤＶＤ読み取り時における平滑後の信号レベルの中間の
値）と比較し、現在読み出している記録媒体がＤＶＤ２
０であるときは、例えば正の信号を出力し、記録媒体が
ＣＤ１０であるときは、負の信号を出力する。
【００８３】次に、本実施例におけるフォーカスサーボ
の動作について説明する。
【００８４】受光部６１−１の４つの領域Ａ乃至Ｄは、
受光した戻り光を電気信号に変換する。次に、領域Ｂ，
Ｄの出力の和（ｂ＋ｄ）、および領域Ａ，Ｃの出力の和
（ａ＋ｃ）が、加算器７１，７２で計算され、減算器８
４でそれらの和の差（（ｂ＋ｄ）−（ａ＋ｃ））が計算
される。そして、その結果が、フォーカスエラー信号と
して、アンプ８５を介してフォーカスサーボ回路８６に
出力される。
【００８５】受光部６１−１に照射される戻り光のスポ
ットの形状が円であるとき、フォーカスサーボ回路８６
に供給されたフォーカスエラー信号は、ゼロになる。戻
り光のスポットの形状が、領域Ｂ，Ｄの方向に長辺を有
する楕円であるとき、フォーカスエラー信号は正の所定
のレベルとなり、戻り光のスポットの形状が、領域Ａ，
Ｃの方向に長辺を有する楕円であるとき、フォーカスエ
ラー信号は負の所定レベルとなる。
【００８６】従って、フォーカスサーボ回路８６は、フ
ォーカスエラー信号の符号およびレベルに対応してフォ
ーカスアクチュエータ８７を制御し、受光部６１−１上
の光のスポットが円になるように対物レンズ４４を光軸
方向に移動させる。
【００８７】このようにして、非点収差法の原理に従っ
て、受光部６１−１の領域Ｂ，Ｄで検出された光量と領
域Ａ，Ｃで検出された光量を比較することで、フォーカ
スエラーの方向と量を知ることができ、それに応じて対
物レンズ４４を移動させて、フォーカスサーボを行う。
【００８８】次に、本実施例におけるトラッキングサー
ボの動作について説明する。
【００８９】受光部６１−２，６１−３は、領域Ｅ，Ｆ
および領域Ｇ，Ｈで受光した光量をそれぞれ電気信号に
変換し、加算器８８，８９に出力する。加算器８８，８
９によって加算された信号（（ｅ＋ｆ）と（ｇ＋ｈ））
は、減算器９０に供給され、減算器９０は、これらの信
号の差（（ｅ＋ｆ）−（ｇ＋ｈ））を計算して、３ビー
ム方式によるトラッキングエラー信号として、切り替え
スイッチ９１に出力する。
【００９０】また、減算器９８，９９は、受光部６１−
２，６１−３の領域Ｅ，Ｆおよび領域Ｇ，Ｈで受光した
光量の差（（ｅ−ｆ）と（ｇ−ｈ））を演算する。
【００９１】さらに、受光部６１−１の領域Ｂ，Ｃは、
受光した光量に対応する信号を加算器９６に出力し、受
光部６１−１の領域Ａ，Ｄは、受光した光量に対応する
信号を加算器９５に出力する。そして、これらの加算器
９５，９６は、それぞれ、領域Ｂ，Ｃまたは領域Ａ，Ｄ
の信号の和（（ｂ＋ｃ），（ａ＋ｄ））を計算し、減算
器９７に出力する。
【００９２】減算器９７は、受光部６１−１における領
域Ｂ，Ｃの光量の和（ｂ＋ｃ）と、領域Ａ，Ｄの光量の
和（ａ＋ｄ）との差（（ｂ＋ｃ）−（ａ＋ｄ））を計算
し、減算器１０２に出力する。
【００９３】減算器９８は、受光部６１−２における領
域Ｅの光量と、領域Ｆの光量との差（ｅ−ｆ）を計算
し、加算器１００に出力し、減算器９９は、受光部６１
−３における領域Ｇの光量と、領域Ｈの光量との差（ｇ
−ｈ）を計算し、加算器１００に出力し、加算器１００
は、これらの和（（ｅ−ｆ）＋（ｇ−ｈ））を計算し、
アンプ１０１に出力する。
【００９４】アンプ１０１は、所定の増幅率Ｋで、供給
された信号を増幅し、増幅信号（Ｋ（（ｅ−ｆ）＋（ｇ
−ｈ）））を減算器１０２に出力する。
【００９５】そして、減算器１０２は、減算器９７の出
力（（ｂ＋ｃ）−（ａ＋ｄ））と、アンプ１０１の出力
Ｋ（（ｅ−ｆ）＋（ｇ−ｈ））の差（（ｂ＋ｃ）−（ａ
＋ｄ）−Ｋ（（ｅ−ｆ）＋（ｇ−ｈ）））を計算し、そ
の結果を、差動プッシュプル方式によるトラッキングエ
ラー信号として、切り替えスイッチ９１に出力する。
【００９６】一方、上述したように、切り替えスイッチ
９１には、比較回路７７の比較結果が供給されている。
切り替えスイッチ９１は、比較回路７７の出力が正であ
る場合（記録媒体がＤＶＤである場合）、減算器１０２
の出力（差動プッシュプル方式によるトラッキングエラ
ー信号）を選択し、アンプ９２を介して、トラッキング
サーボ回路９３に供給する。
【００９７】これに対して、比較回路７７の出力が負で
ある場合（記録媒体がＣＤである場合）、切り替えスイ
ッチ９１は、減算器９０の出力（３ビーム方式によるト
ラッキングエラー信号）を選択し、アンプ９２を介し
て、トラッキングサーボ回路９３に供給する。
【００９８】そして、トラッキングサーボ回路９３は、
供給されるトラッキングエラー信号に応じて、トラッキ
ングアクチュエータ９４を制御し、適正な位置に対物レ
ンズ４４を光軸と垂直方向に移動させる。
【００９９】このようにして、トラッキングサーボを行
い、常に所定のトラックにレーザ光が照射され、良好な
戻り光が得られるようにする。
【０１００】次に、本実施例におけるデータ読み取りの
動作について説明する。
【０１０１】上述したように、データ読み取り用のレー
ザ光の戻り光は、受光部６１−１の４つの領域Ａ乃至Ｄ
で受光され、それぞれ電気信号に変換される。そして、
加算器７１乃至７３によって、それらの電気信号の総和
（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）が計算され、戻り光の強度として、
アンプ７４を介して、イコライザ７５に供給される。
【０１０２】イコライザ７５は、平滑回路７６の出力に
基づいて、その記録媒体に対応するイコライズ特性で、
アンプ７４を介して供給された信号をイコライズ処理
し、２値化回路７８に出力する。２値化回路７８は、そ
の信号に対して所定の補正を行い、２値化データとし
て、復調／ＥＣＣ回路７９とＰＬＬ回路８０に出力す
る。
【０１０３】ＰＬＬ回路８０は、比較回路７７の出力に
基づいて、記録媒体の種類に応じた周波数のクロック
を、２値化回路７８の出力から作成し、復調／ＥＣＣ回
路７９に出力する。復調／ＥＣＣ回路７９は、ＰＬＬ回
路８０から供給されたクロックに従って、記録媒体から
読み出した信号の誤り訂正を行った後、その信号を復調
する。記録媒体がＣＤである場合、復調された音声信号
が処理回路８１に供給され、記録媒体がＤＶＤである場
合、復調された画像信号と音声信号が処理回路８１に供
給される。
【０１０４】処理回路８１は、供給された音声信号をス
ピーカ８２に出力し、画像信号も供給された場合は、そ
の画像信号をＣＲＴ８３に出力する。
【０１０５】このようにして、ＣＤおよびＤＶＤのデー
タを読み取り、所定のイコライズ処理、補正、および誤
り訂正を行った後、読み取ったデータを復調し、スピー
カ８２およびＣＲＴ８３に再生出力させる。
【０１０６】以上のようにして、フォーカスサーボおよ
びトラッキングサーボを行いながら、ＣＤ１０またはＤ
ＶＤ２０から選択的にデータを読み取り、画像や音声を
再生出力する。
【０１０７】なお、ホトダイオードの受光部６１−１の
形状は、図２０に示すように、略８角形の形状とする
他、図２５（Ａ）に示すような４角形でも良い。また、
図１９に示すような不要な光（例えばＮＡ０．４以上の
光）の形状に対応して、そのような光を検出しないよう
に、図２５（Ｂ）に示すように、４角形の角をカットし
た６角形や、図２５（Ｃ）に示すように、円形とするこ
ともできる。
【０１０８】図２４の実施例においては、３ビーム方式
または差動プッシュプル方式によりトラッキング制御を
行うようにしたが、位相差（Differential Phase Detec
tion（ＤＰＤ））法によりトラッキング制御を行うよう
にすることも可能である。この場合、図２６に示すよう
に、受光部６１−１の４分割された領域Ａ乃至Ｄのう
ち、領域ＡとＣの出力を加算器７２で加算し、領域Ｂと
Ｄの出力を加算器７１で加算する。そして、加算器７１
と７２の出力の位相を、位相比較器１０１で比較し、そ
の位相誤差信号をトラッキングエラー信号とすることが
できる。
【０１０９】この場合、情報再生用スポットからの反射
光のみで、トラッキングエラー信号を生成することがで
きるため、トラッキング用スポット、従って受光部６１
−２，６１−３、切り替えスイッチ９１などは不要とな
る。従って、位相比較器１０１の出力をそのままアンプ
９２に出力すればよい。
【０１１０】なお、位相差法によるトラッキングエラー
信号の生成の原理については、例えば、特公平５−８０
０５３５号公報に開示されている。
【０１１１】このように、位相差法によりトラッキング
エラー信号を生成し、非点収差法によりフォーカスエラ
ー信号を生成するようにすると、受光部６１−１の出力
だけを用いて、ＣＤ１０とＤＶＤ２０の両方の記録情報
の再生、トラッキング制御およびフォーカス制御を実現
することができる。
【０１１２】このように、ＣＤ１０とＤＶＤ２０から実
際に情報を再生するには、収差の少ない所定レベル以上
の反射光を受光する必要があるだけでなく、その他の条
件も加味する必要がある。
【０１１３】例えば、図２７に示すように、ＣＤを再生
する場合において、ノーマライズドディテクタサイズを
変化させると、ジッタが変化する。
【０１１４】なお、図２７の特性は、フォーカス制御を
非点収差法により行い、トラッキング制御を位相差法に
より行った場合の結果である。そして、図２７における
実線はコンピュータによるシミュレーションの計算値を
表し、丸印は実験値を表している。
【０１１５】すなわち、ノーマライズドディテクタサイ
ズを大きくし過ぎると、上述したように、収差を多く含
む光（ＮＡが大きい光）が受光されるようになるため、
ジッタが増加する。
【０１１６】また、ノーマライズドディテクタサイズを
小さくし過ぎると、トラッキング制御、フォーカス制
御、取り付け精度などに起因して、受光部上の所定の位
置に反射光のスポットを常に形成しておくことが困難と
なり、十分なレベルの光量を受光することができなくな
り、やはりジッタが増加する。
【０１１７】ジッタが８％より大きくなると、実質的に
データを再生することが困難になるので、ジッタを８％
以下にすることが好ましい。そこで、例えば、ジッタを
８％以下に抑えるようにするには、ノーマライズドディ
テクタサイズは、約１６μｍ以下にするとともに、約
１．８μｍ以上にする必要がある。
【０１１８】さらに、ジッタの値を７％以下に抑制する
には、ノーマライズドディテクタサイズを約１４μｍ以
下、かつ、約２μｍ以上とするのが好ましい。
【０１１９】しかしながら、図２７に示すように、ノー
マライズドディテクタサイズを２μｍ近傍の値にする
と、ノーマライズドディテクタサイズにわずかなバラツ
キがあったとしても、ジッタが急激に増加する。そこ
で、実用的見地からは、ノーマライズドディテクタサイ
ズは、４μｍ以上とするのが好ましい。
【０１２０】また、ノーマライズドディテクタサイズを
変化させた場合におけるＲＦ信号（図２４における受光
部６１−１の領域Ａ乃至Ｄの出力の和）と非点収差法に
よるフォーカスエラー信号の変化をシミュレーションに
より求めると、図２８乃至図３３に示すようになる。
【０１２１】図２８乃至図３１は、それぞれＣＤを、１
６μｍ，１０μｍ，４μｍまたは２μｍのノーマライズ
ドディテクタサイズのホトダイオードにより再生した場
合の変化を表しており、図３２と図３３は、ＤＶＤを、
６μｍまたは８μｍのノーマライズドディテクタサイズ
のホトダイオードにより再生した場合における変化を表
している。
【０１２２】図２８に示すように、ＣＤ再生時におい
て、ノーマライズドディテクタサイズを１６μｍにする
と、フォーカスエラー信号のいわゆるＳカーブ特性が得
られず（特に正極性の範囲において、大きな極小部（Ｖ
字状の溝）が形成され）、安定したフォーカスサーボを
行うことが困難になる。
【０１２３】これに対して、図２９に示すように、ノー
マライズドディテクタサイズを１０μｍとすると、フォ
ーカスエラー信号の正のレベルが、ある程度大きくな
り、実用的には、フォーカスサーボを動作させることが
可能な特性が得られる。
【０１２４】また、図３０に示すように、ノーマライズ
ドディテクタサイズを４μｍとした場合においては、比
較的きれいなフォーカスエラー信号のＳカーブ特性を得
ることができる。これに対して、図３１に示すように、
ノーマライズドディテクタサイズを２μｍとすると、Ｓ
カーブ特性に乱れが発生する。
【０１２５】以上のことから、ＣＤ１０を再生する場合
において、そのフォーカスエラー信号のＳ字特性を満足
できる特性のものとするには、ノーマライズドディテク
タサイズは、１６μｍより小さい値としての１５μｍ、
好ましくは１４μｍ、さらにより好ましくは１０μｍ以
下の値とするのがよい。また、逆に、下限値は、２μｍ
より大きい３μｍ、好ましくは４μｍとするのがよい。
【０１２６】一方、ＤＶＤ２０を再生する場合における
フォーカスエラー信号のＳカーブ特性を観察すると、図
３３に示すように、ノーマライズドディテクタサイズを
８μｍとした場合においては、きれいなＳカーブ特性を
得ることができる。これに対して、ノーマライズドディ
テクタサイズを６μｍとすると、図３２に示すように、
その０クロス点近傍において不感帯（傾きが小さい部
分）が発生する。
【０１２７】このことから、ＤＶＤ２０を再生する場合
において、良好なフォーカスエラー信号のＳ字特性を得
るには、ノーマライズドディテクタサイズは、７μｍよ
り大きい値、好ましくは８μｍ以上とするのがよい。
【０１２８】以上をまとめると、その受光部の出力から
情報記録層に記録されている情報を再生する場合におい
ては、ジッタを所定の値以下に抑制するという観点か
ら、ノーマライズドディテクタサイズは、約１．８μｍ
乃至約１６μｍの範囲とするのが好ましい。特に、実用
的観点からすれば、ノーマライズドディテクタサイズ
は、約４μｍ乃至約１４μｍの範囲とするのがよい。さ
らに、ＤＶＤ２０の再生時において、十分な光量を得る
ようにするには、１０μｍ以上とするのがよい。
【０１２９】また、その受光部の出力からフォーカスエ
ラー信号を生成する場合においては、ＣＤ１０のフォー
カスエラー信号の良好なＳ字特性を得るという観点か
ら、ノーマライズドディテクタサイズは、３μｍ乃至１
５μｍの範囲とするのがよく、より好ましくは、４μｍ
乃至１４μｍの範囲とするのがよい。
【０１３０】さらに、ＤＶＤ２０を再生する場合におい
て、フォーカスエラー信号の良好なＳ字特性を得るとい
う観点から、ノーマライズドディテクタサイズは、７μ
ｍ以上、好ましくは８μｍ以上とするのがよい。
【０１３１】なお、その受光部の出力からＲＦ信号（情
報再生信号）とフォーカスエラー信号の両方を得る場合
においては、ノーマライズドディテクタサイズは、再生
信号を得る場合の条件と、フォーカスエラー信号を得る
場合の条件の両方を満足するようにすればよい。すなわ
ち、ノーマライズドディテクタサイズを８μｍ乃至１４
μｍの範囲とするのが好ましい。
【０１３２】以上、本発明を、ＣＤとＤＶＤの２種類の
ディスクを選択的に再生する場合を例として説明した
が、本発明は、それ以上の種類（３種類以上）のディス
クを再生する場合や、ディスク以外の記録媒体を再生す
る場合にも応用することができる。また、本発明は、デ
ータを再生する場合だけでなく、記録する場合にも適用
することができる。
【０１３３】
【発明の効果】以上のごとく、請求項１に記載の記録媒
体記録再生装置および請求項１８に記載の記録媒体記録
再生方法によれば、受光手段のノーマライズドディテク
タサイズを、３μｍ以上、かつ、１６μｍ以下の大きさ
とした。また、請求項１９に記載の記録媒体記録再生装
置および請求項２１に記載の記録媒体記録再生方法によ
れば、受光手段のノーマライズドディテクタサイズを、
第１の記録媒体からの開口数がＮ1のときの光の受光手
段上のスポットの直径より大きく、かつ、第２の記録媒
体からの光の開口数がＮ2より大きいときの受光手段上
の光のスポットの直径より小さい大きさとした。従っ
て、いずれの場合においても、異なる厚さの基板を有す
る複数の記録媒体を再生するのに、機械的に変化させる
部品が不要となり、振動が多い場所でも使用が可能とな
り、故障の恐れも少なくなる。また、装置の小型化、低
コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記録媒体記録再生装置の光ピックアッ
プ装置の一実施例の構成例を示す断面図である。
【図２】戻り光の光線追跡の例を示す図である。
【図３】記録媒体の基板の厚さの増加分と所定の点のガ
ウス平面からの距離の関係を示す図である。
【図４】図１の実施例をＤＶＤに適用したときの戻り光
の強度分布の一例を示す図である。
【図５】図１の実施例をＤＶＤに適用したときの球面収
差の特性の一例を示す図である。
【図６】図１の実施例をＤＶＤに適用したときのＭＴＦ
特性の一例を示す図である。
【図７】図１の実施例をＣＤに適用したときの戻り光の
強度分布の一例を示す図である。
【図８】図１の実施例をＣＤに適用したときの戻り光の
強度分布の一例を示す図である。
【図９】図１の実施例をＣＤに適用したときの戻り光の
強度分布の一例を示す図である。
【図１０】図１の実施例をＣＤに適用したときの戻り光
の強度分布の一例を示す図である。
【図１１】図１の実施例をＣＤに適用したときの戻り光
の強度分布の一例を示す図である。
【図１２】図１の実施例をＣＤに適用したときの戻り光
の強度分布の一例を示す図である。
【図１３】図１の実施例をＣＤに適用したときの戻り光
の強度分布の一例を示す図である。
【図１４】図１の実施例をＣＤに適用したときの球面収
差の特性の一例を示す図である。
【図１５】図１の実施例をＣＤに適用したときのＭＴＦ
特性の一例を示す図である。
【図１６】図１の実施例をＣＤに適用したときの球面収
差の特性の一例を示す図である。
【図１７】図１の実施例をＣＤに適用したときのＭＴＦ
特性の一例を示す図である。
【図１８】図１の実施例におけるノーマライズドディテ
クタの例を示す図である。
【図１９】ノーマライズドディテクタの大きさと戻り光
の範囲の関係を示す図である。
【図２０】図１の実施例におけるホトダイオード６１の
構成例を示す図である。
【図２１】図１の実施例をＣＤに適用した様子を示す図
である。
【図２２】ＣＤ読み取り時におけるレーザ光の照射位置
の一例を示す図である。
【図２３】ＤＶＤ読み取り時におけるレーザ光の照射位
置の一例を示す図である。
【図２４】本発明の記録媒体記録再生装置の一実施例の
電気的構成例を示すブロック図である。
【図２５】図１の実施例における受光部６１−１の他の
形状の例を示す図である。
【図２６】位相差法によるトラッキングエラー信号生成
のための構成を示すブロック図である。
【図２７】ＣＤを再生する場合においてノーマライズド
ディテクタサイズを変化させたときのジッタの変化を示
す図である。
【図２８】ノーマライズドディテクタサイズを１６μｍ
とした場合におけるＣＤ再生時のフォーカスエラー信号
とＲＦ信号の特性を示す図である。
【図２９】ノーマライズドディテクタサイズを１０μｍ
とした場合におけるＣＤ再生時のフォーカスエラー信号
とＲＦ信号の特性を示す図である。
【図３０】ノーマライズドディテクタサイズを４μｍと
した場合におけるＣＤ再生時のフォーカスエラー信号と
ＲＦ信号の特性を示す図である。
【図３１】ノーマライズドディテクタサイズを２μｍと
した場合におけるＣＤ再生時のフォーカスエラー信号と
ＲＦ信号の特性を示す図である。
【図３２】ノーマライズドディテクタサイズを６μｍと
した場合におけるＤＶＤ再生時のフォーカスエラー信号
とＲＦ信号の特性を示す図である。
【図３３】ノーマライズドディテクタサイズを８μｍと
した場合におけるＤＶＤ再生時のフォーカスエラー信号
とＲＦ信号の特性を示す図である。
【図３４】従来のＣＤ用の光ピックアップ装置の一構成
例を示す断面図である。
【図３５】従来のＤＶＤ用の光ピックアップ装置の一構
成例を示す断面図である。
【図３６】図３５の構成例をＣＤに適用した様子を示す
図である。
【図３７】従来のＣＤおよびＤＶＤ兼用の光ピックアッ
プ装置の一構成例を示すブロック図である。
【図３８】図３７の構成例をＣＤに適用した様子を示す
図である。
【符号の説明】
１ レーザダイオード（ＬＤ）， ２ グレーティン
グ， ３ ビームスプリッタ， ４ 対物レンズ， ５
ホトダイオード（ＰＤ）， １０ コンパクトディス
ク（ＣＤ）， １１ 基板， １２ 情報記録層， １
３ 保護膜， ２０ デジタルビデオディスク（ＤＶ
Ｄ）， ２１ 基板， ２２ 情報記録層，２３ 保護
膜， ３１ 基板， ３２ 情報記録層， ３３ 保護
膜， ４１レーザダイオード（ＬＤ）， ４２ グレー
ティング， ４３ ビームスプリッタ， ４４ 対物レ
ンズ， ４５ ホトダイオード（ＰＤ）， ５１ 絞
り，５２ 判別装置， ６１ ホトダイオード（Ｐ
Ｄ）， ６１−１，６１−２，６１−３ 受光部， ７
５ イコライザ， ７６ 平滑回路， ７７ 比較回
路， ７８ ２値化回路， ７９ 復調／ＥＣＣ回路，
８０ ＰＬＬ回路， ８１ 処理回路， ８２ スピ
ーカ， ８３ ＣＲＴ， ８６ フォーカスサーボ回
路， ８７ フォーカスアクチュエータ， ９１ 切り
替えスイッチ， ９３トラッキングサーボ回路， ９４
トラッキングアクチュエータ， １０１位相比較器

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の厚さの基板を介して情報記録層を
    有する第１の記録媒体と、第２の厚さの基板を介して情
    報記録層を有する第２の記録媒体に対して、選択的に情
    報を記録または再生する記録媒体記録再生装置におい
    て、 前記記録媒体の情報記録層に照射する光を発生する発生
    手段と、 前記発生手段からの光を収束して、前記記録媒体の情報
    記録層に照射する照射手段と、 前記記録媒体の情報記録層からの光を受光する受光手段
    とを備え、 前記受光手段は、そのノーマライズドディテクタサイズ
    が、３μｍ以上であり、かつ、１６μｍ以下の大きさで
    あることを特徴とする記録媒体記録再生装置。
  2. 【請求項２】 前記受光手段の前記照射手段の横倍率に
    基づいてノーマライズされた大きさは、４μｍ以上であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体記録再生
    装置。
  3. 【請求項３】 前記受光手段は、フォーカスサーボ用の
    信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の記録
    媒体記録再生装置。
  4. 【請求項４】 前記受光手段の前記照射手段の横倍率に
    基づいてノーマライズされた大きさは、１４μｍ以下の
    大きさであることを特徴とする請求項１に記載の記録媒
    体記録再生装置。
  5. 【請求項５】 前記受光手段は、フォーカスサーボ用の
    信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の記録
    媒体記録再生装置。
  6. 【請求項６】 前記受光手段の前記照射手段の横倍率に
    基づいてノーマライズされた大きさは、８μｍ以上であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体記録再生
    装置。
  7. 【請求項７】 前記受光手段は、フォーカスサーボ用の
    信号を出力することを特徴とする請求項６に記載の記録
    媒体記録再生装置。
  8. 【請求項８】 前記受光手段の前記照射手段の横倍率に
    基づいてノーマライズされた大きさは、１０μｍ以上で
    あることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体記録再
    生装置。
  9. 【請求項９】 前記受光手段は、前記記録媒体の情報記
    録層からの再生信号を出力することを特徴とする請求項
    ８に記載の記録媒体記録再生装置。
  10. 【請求項１０】 前記受光手段の前記照射手段の横倍率
    に基づいてノーマライズされた大きさは、８μｍ以上で
    あり、かつ、１４μｍ以下の大きさであることを特徴と
    する請求項１に記載の記録媒体記録再生装置。
  11. 【請求項１１】 前記受光手段は、フォーカスサーボ用
    の信号と前記記録媒体の情報記録層からの再生信号を出
    力することを特徴とする請求項１０に記載の記録媒体記
    録再生装置。
  12. 【請求項１２】 前記受光手段の前記照射手段の横倍率
    に基づいてノーマライズされた大きさは、１０μｍ以上
    であり、かつ、１４μｍ以下の大きさであることを特徴
    とする請求項１に記載の記録媒体記録再生装置。
  13. 【請求項１３】 前記受光手段は、フォーカスサーボ用
    の信号と前記記録媒体の情報記録層からの再生信号を出
    力することを特徴とする請求項１２に記載の記録媒体記
    録再生装置。
  14. 【請求項１４】 前記第１の記録媒体の記録密度は、前
    記第２の記録媒体の記録密度より大きいことを特徴とす
    る請求項１に記載の記録媒体記録再生装置。
  15. 【請求項１５】 前記第１の記録媒体と第２の記録媒体
    とを判別する判別手段と、 前記判別手段の判別結果に対応して、前記第１の記録媒
    体を再生する場合と第２の記録媒体を再生する場合と
    で、異なる特性で、前記受光手段の出力をイコライズす
    るイコライズ手段とをさらに備えることを特徴とする請
    求項１に記載の記録媒体記録再生装置。
  16. 【請求項１６】 前記判別手段は、前記受光手段の出力
    のレベルから、前記第１の記録媒体と第２の記録媒体と
    を判別することを特徴とする請求項１５に記載の記録媒
    体記録再生装置。
  17. 【請求項１７】 前記第１の記録媒体と第２の記録媒体
    とを判別する判別手段と、 前記判別手段の判別結果に対応して、前記第１の記録媒
    体を再生する場合と第２の記録媒体を再生する場合と
    で、異なる方法でトラッキングを制御する制御手段とを
    さらに備えることを特徴とする請求項１に記載の記録媒
    体記録再生装置。
  18. 【請求項１８】 記録媒体の情報記録層に基板を介して
    照射する光を発生する発生手段と、 前記発生手段からの光を収束して、前記記録媒体の情報
    記録層に照射する照射手段と、 前記記録媒体の情報記録層からの光を受光する受光手段
    とを備える光ピックアップ装置により、前記基板が第１
    の厚さの第１の記録媒体の情報記録層、または前記基板
    が前記第１の厚さより厚い第２の厚さの第２の記録媒体
    の情報記録層に対して、選択的に情報を記録または再生
    する記録媒体記録再生方法において、 そのノーマライズドディテクタサイズが、３μｍ以上で
    あり、かつ、１６μｍ以下である大きさの前記受光手段
    で前記情報記録層からの光を受光することを特徴とする
    記録媒体記録再生方法。
  19. 【請求項１９】 第１の厚さの基板を介して情報記録層
    を有する第１の記録媒体と、第２の厚さの基板を介して
    情報記録層を有する第２の記録媒体に対して、選択的に
    情報を記録または再生する記録媒体記録再生装置におい
    て、 前記記録媒体の情報記録層に照射する光を発生する発生
    手段と、 前記発生手段からの光を収束して、前記記録媒体の情報
    記録層に照射する照射手段と、 前記記録媒体の情報記録層からの光を受光する受光手段
    とを備え、 前記受光手段は、そのノーマライズドディテクタサイズ
    が、前記第１の記録媒体からの開口数がＮ1のときの光
    の前記受光手段上のスポットの直径より大きく、かつ、
    前記第２の記録媒体からの光の開口数がＮ2より大きい
    ときの前記受光手段上の光のスポットの直径より小さい
    ことを特徴とする記録媒体記録再生装置。
  20. 【請求項２０】 前記開口数Ｎ1は０．６であり、前記
    開口数Ｎ2は０．３であることを特徴とする請求項１９
    に記載の記録媒体記録再生装置。
  21. 【請求項２１】 記録媒体の情報記録層にその基板を介
    して照射する光を発生する発生手段と、 前記発生手段からの光を収束して、前記記録媒体の基板
    を介して前記情報記録層に照射する照射手段と、 前記情報記録層からの光を受光する受光手段とを備える
    光ピックアップ装置により、前記基板が第１の厚さの第
    １の記録媒体の情報記録層、または前記基板が前記第１
    の厚さより厚い第２の厚さの第２の記録媒体の情報記録
    層に対して、選択的に情報を記録または再生する記録媒
    体記録再生方法において、 そのノーマライズドディテクタサイズが、前記第１の記
    録媒体からの開口数がＮ1のときの光の前記受光手段上
    のスポットの直径より大きく、かつ、前記第２の記録媒
    体からの光の開口数がＮ2より大きいときの前記受光手
    段上の光のスポットの直径より小さい前記受光手段によ
    り、前記情報記録層からの光を受光することを特徴とす
    る記録媒体記録再生方法。
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