JPH1031839A

JPH1031839A - 光情報検出装置

Info

Publication number: JPH1031839A
Application number: JP8189289A
Authority: JP
Inventors: Nobuhide Aoyama; 信秀青山; Yasuaki Morimoto; 寧章森本
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp; JFE Engineering Corp
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】ウォブリンググルーブを有する光ディスクの
情報を再生する際に、ウォブリングに起因したノイズを
低減し、ドライブ装置の製造の歩留まりを向上させる。【解決手段】ウォブリンググルーブを有する光ディス
クの光情報検出装置において、情報再生光路中に遮蔽物
を配置し、さらに詳しくは、前記遮蔽物として帯状また
は棒状の形状からなるものを使用し、該遮蔽物を光ディ
スクのトラック方向に対して垂直に配置する構成からな
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、ウォブリンググル
ーブを有する光ディスクの情報検出装置に係るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲやＭＤ（ミニディスク）は、書
き換え可能な高密度記録媒体として使用されている。特
にＭＤは直径が６４ｍｍと小型で、ＣＤからの音声情報
等をデジタルでコピーできるため、若者を中心に人気の
ある商品である。ＭＤやＣＤ−Ｒには、トラッキングの
制御を行うためのグルーブが予め形成されている。アド
レス形成およびＣＬＶ制御で回転数を制御する目的か
ら、上述のグルーブはわずかに蛇行（ウォブリング）さ
せてある。このウォブリングは、周波数２２．０５ｋＨ
ｚ±１ｋＨｚでＦＭ変調されている。通常、このウォブ
リング信号はプッシュプル信号で検出され、理想的には
情報再生系では検出されない。

【０００３】ＣＤ−ＲやＭＤの実ドライブ装置において
は、レザービームの強度分布や偏光状態等のばらつき、
或いはディスク媒体のばらつきにより、情報再生系にウ
ォブリングノイズが現れる。情報を誤りなく再生する上
で、前記ノイズを除去することは必須である。小型化の
進んだ光ピックアップが大量生産されている今日、装置
を組み立てた後に光学系を再調整してウォブリングノイ
ズを抑制することは至難の技である。ウォブリングによ
る信号再生系へのノイズは、数十ｋＨｚの周波数帯であ
るのに対して、再生信号の周波数帯域はＭＨｚ帯であ
る。

【０００４】このため、電気回路フィルターを付加し
て、前記ノイズを抑制することが可能である。しかし、
コンパクトにまとめられた実ドライブに、新たに電気回
路をとりつけることは大幅なコスト増につながる。この
ため、ウォブリングに起因したノイズを光学的手段を用
いて容易に抑制する技術が、情報再生装置製造の歩留ま
りを左右する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＣＤ−Ｒや
ＭＤのようにウォブリンググルーブを有する光ディスク
の情報再生検出系において、ウォブリングによる情報再
生系へのノイズを容易に抑制する方法を提供するもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ウォブリング
グルーブを有する光ディスクの情報検出装置であって、
情報を検出するために照射された光が該光ディスクによ
って反射または透過した以降の再生光路系に、再生光の
一部を遮る遮蔽物を配置することを特徴とする光情報検
出装置に関する。又、本発明は更に、前記遮蔽物の形状
が帯状または棒状であり、該遮蔽物が１個または複数
個、光ディスクのトラックの線速方向に対して垂直に配
置されている光情報検出装置に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係る光情報検出装置で
は、光ディスクにより反射された再生光路中に遮蔽物を
配置し、再生光の一部を遮る構造を有する。特に、遮蔽
物として帯状または棒状の形状からなり、前記遮蔽物を
再生する光ディスクのトラックに対して垂直に配置させ
る。位相ピットまたは磁気ドメインによって光ディスク
に形成されたマークを回折限界まで集光したレーザー光
で読み出す。光ディスクに集光された光は広がりをもっ
ており、記録マークによって回折を生じる。

【０００８】ウォブリンググルーブは、トラックの動径
方向の回折に影響を与えるが、見方を変えるとトラック
の線速方向に書かれた非常に長いマークとも考えられ
る。記録マークによって反射、回折された光は、対物レ
ンズを通過して再生信号検出系に入る。この再生光は、
マーク長に依存して異なった強度分布、位相分布を持
つ。このため、再生光路の一部を遮蔽することで、マー
ク長に依存して再生信号の波形が変化する。

【０００９】遮蔽部分によっては波形等化の効果が得ら
れ、短いマークに較べて長いマークの信号の振幅を低減
させる効果がある。ウォブリングの信号を非常に長いマ
ークの信号と考えれば、再生信号の一部を遮蔽すること
により、ウォブリングによるノイズが低減される。

【００１０】記録媒体としては、録音可能なＭＤまたは
ＣＤ−Ｒを用いても、本発明に係るウォブリングに起因
したノイズの抑制効果は同様に得られる。録音可能なＭ
Ｄは光磁気記録であるため、ウォブリンググルーブのエ
ッジの部分によって偏光方向が変化することから、ＣＤ
−Ｒのような位相ピット記録に較べて、再生信号へのウ
ォブリングの影響が大きい。

【００１１】図１は、本発明に係る光情報検出装置の構
成の１例を示すものである。波長７８０ｎｍの半導体レ
ーザー１から出射された光は、コリーメータレンズ２、
偏光ビームスプリッター３を通過後に対物レンズ４によ
り光ディスク５の記録膜部分に集光される。光ディスク
５には、市販の７４分録音可能なＭＤを用いている。録
音時間６０分のＭＤでも、本発明における効果に遜色は
ない。

【００１２】光ディスク５は、スピンドルモータ６によ
り回転する。回転数は、線速が１．２ｍ／ｓｅｃとなる
ように制御している。光ディスク５から反射された光
は、偏光ビームスプリッター３を通り、ビームスプリッ
ター７によって、２つの方向に分けられる。一方の光
は、シリンドリカルレンズ８、集光レンズ９を介して４
分割フォトダイオード１０に到達する。このフォトダイ
オードからの信号を用いて、非点収差法によりフォーカ
シングサーボを、プッシュプル法によりトラッキングサ
ーボを働かせている。

【００１３】ビームスプリッター７によって分割された
光は、遮蔽帯１１と１／２波長板１２を介して、偏光ビ
ームスプリッター１３により分割される。１／２波長板
１２の主軸は、偏光ビームスプリッタ１３ーの主軸に対
して、角度がほぼ４５度で配置されている。偏光ビーム
スプリッター１３により、光ディスク５の記録マークの
カー回転角±θｋに対応して光の偏光成分がそれぞれ振
り分けられ、集光レンズ１４、１５によりフォトダイオ
ード１６、１７上に集光される。フォトダイオード１
６、１７の信号を差動検出して光磁気信号を得る。信号
の書き込みに当たっては、光ディスク５にレーザー光を
照射した状態で、磁気ヘッド１８で交番磁界を印化して
磁界変調方式で行う。

【００１４】ウォブリング信号は、４分割フォトダイオ
ード１０から取り出されるプッシュプル信号中に確認さ
れる。これに対して再生信号検出系では、ウォブリング
によるノイズは理想的にはキャンセルされるはずであ
る。しかし、レーザービーム強度分布や偏光状態のばら
つき等により、再生信号にウォブリングの影響が発生す
る。遮蔽帯によるウォブリングノイズ抑制効果は、再生
信号のアイパターンとジッターの測定より確認できる。

【００１５】図２には、図１の遮蔽帯１１の配置の模式
図を示す。光ディスク５のランド１９に挟まれたグルー
ブ２０に、磁界変調方式で記録された三日月状のマーク
２１が形成されている。円形の広がりを有するレーザー
ビーム２２に対して、遮蔽帯２３をトラックに対して垂
直に配置する。遮蔽帯にはカーボンロッドを用いてい
る。遮蔽帯の材質は、力学的強度があり光を遮るもので
あれば良い。このカーボンロッドを、微調整可能な可動
台に固定して遮蔽位置を調節する。

【００１６】遮蔽帯の太さは、再生光路中の再生光の分
布に対して適当な範囲が存在する。赤外線スコープで観
察される再生光路中のビームの直径が約４ｍｍの場合、
太さ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの遮蔽帯を前記ビームの中
心付近に配置することで、ウォブリングノイズ抑制効果
が得られる。この範囲以上の太さでは、再生光量の低下
が著しく、再生信号のジッターが増大してしまう。ま
た、この範囲以下では効果が顕著に現れない。

【００１７】図３に示すように、２本の遮蔽帯を間隔を
開けて配置しても良い。この場合には、ウォブリングノ
イズの抑制効果に加えて、特開平５−２９０５７８に開
示されているように短マークの解像度を上げる効果も得
られる。

【００１８】図１の構成によれば、遮蔽帯を配置しても
フォーカシングエラー、トラッキングエラー信号の振幅
に影響はない。しかし、実際のドライブ装置においては
本実施例の光学系とは異なり、遮蔽帯の配置によりフォ
ーカシングエラー、トラッキングエラーの振幅が減少す
る場合がある。その際には、これらの信号のゲインを調
整する必要がある。

【００１９】実際のドライブ装置において遮蔽帯を設置
する場合には、例えばピックアップの一部に孔を予め開
けておいて、棒状の遮蔽帯を挿入し、ウォブリングノイ
ズの最小となる位置で、ＵＶ樹脂等を用いて遮蔽帯を固
着することにより、容易に実現できる。図４には、ＭＤ
用ピックアップの１例を示す。トラッキングを３ビーム
法で行うため、回折格子２４が配置されている。再生検
出系の、１／２波長板２５の後に、遮蔽帯２６を挿入す
る。１／２波長板２５の手前に挿入しても良い。再生光
は、更に改良型ウォランストンプリズム２７により、Ｐ
偏光、Ｓ偏光およびＰ＋Ｓ偏光に分割される。

【００２０】その後、集光レンズ２８、シリンドリカル
レンズ２９、凹レンズ３０を通りフォトディテクター３
１上に到達する。回折格子２４とウォランストンプリズ
ム２７により、図５に示すように、光スポット３２はフ
ォトディテクター３１上で９つに分割されている。フォ
トディテクター３１は、３３〜３７の５つのセグメント
に分かれている。前記９つの光スポットのうち５つの光
スポットがフォトディテクター３１の５つのセグメント
上にそれぞれ集光されている。

【００２１】セグメント３７は更に４分割されており、
非点収差法を用いたフォーカシングに使われる。セグメ
ント３３と３４の信号によりトラッキングを行う。セグ
メント３５と３６よりＭＯ信号が得られる。遮蔽帯２６
によりビームスポット３２の形状が変化する。特に、セ
グメント３７におけるビーム形状の変化はフォーカスの
オフセットに繋がる恐れがあるが、遮蔽帯２６をビーム
の中心付近に配置することで回避できる。また、トラッ
キング用信号、ＭＯ信号については、遮蔽帯の配置によ
り若干振幅が減少するが、実用上何ら問題なく使える。

【００２２】

【実施例】次に、実際に図１の光情報検出装置を用いて
遮蔽帯を配置による効果を調べた結果の１例を示す。表
１には、図１の光学系に図２の遮蔽帯を入れる前と後で
の、ジッターとマーク長１１Ｔの信号振幅に対するウォ
ブリングノイズの比を示す。まず、最短マーク長０．８
３μｍのＥＦＭランダム信号を、磁気ヘッド１８を用い
てＭＤに記録する。この記録信号の、クロック１Ｔ＝２
３０ｎｓｅｃにおける３Ｔ信号の標準偏差をジッターと
して定義している。遮蔽帯は、太さ１ｍｍのカーボンロ
ッドを再生光のビームのほぼ中心配置した。表１より、
遮蔽帯の配置により、ジッター値が大幅に改善されてい
ることがわかる。また、１１Ｔ信号に対するウォブリン
グノイズの比も１％以下になっている。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】本発明に係る光情報検出装置によれば、
ウォブリンググルーブを有する光ディスクの情報を再生
する際に、該光ディスクに反射された光を対物レンズ通
過後の再生光路系において遮蔽することにより、ウォブ
リングに起因したノイズを再生信号から取り除くことが
できる。特に、再生する光ディスクのトラックに対して
垂直な方向に、帯状または棒状の遮蔽物１個または複数
個を配置することで容易にこの効果が得られる。コンパ
クトに設計された光ピックアップにおいても、遮蔽物を
挿入する孔を設けておけば、ドライブ装置の組立後にウ
ォブリングによるノイズの問題が発覚しても、遮蔽物を
挿入し微調整したのち、接着材等で固定することで容易
に問題を解決できる。

【００２５】本発明により、これまではウォブリングに
よるノイズのために、不良品として使えなかったドライ
ブも、製品として使用できるようになるため、ドライブ
製造の歩留まりが向上し、コストの大幅な削減に繋が
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光情報検出装置の模式図である。

【図２】本発明に係る遮蔽帯の配置を示す模式図であ
る。

【図３】本発明に係る遮蔽帯の配置を示す模式図であ
る。

【図４】本発明に係る光情報検出装置の模式図である。

【図５】本発明に係る光情報検出装置のフォトディテク
ターの模式図である。

【符号の説明】

１．半導体レーザー２．コリメータレンズ３．偏光ビームスプリッター４．対物レンズ５．光ディスク６．スピンドルモータ７．ビームスプリッター８．シリンドリカルレンズ９．集光レンズ１０．４分割フォトダイオード１１．遮蔽帯１２．１／２波長板１３．偏光ビームスプリッター１４．集光レンズ１５．集光レンズ１６．フォトダイオード１７．フォトダイオード１８．磁気ヘッド１９．ランド２０．グルーブ２１．マーク２２．レーザービーム２３．遮蔽帯２４．回折格子２５．１／２波長板２６．遮蔽帯２７．改良型ウォランストンプリズム２８．集光レンズ２９．シリンドリカルレンズ３０．凹レンズ３１．フォトディテクター３２．光スポット３３．セグメント３４．セグメント３５．セグメント３６．セグメント３７．セグメント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウォブリンググルーブを有する光ディス
クの情報検出装置において、情報を検出するために照射
された光が該光ディスクによって反射または透過した以
降の再生光路系に、再生光の一部を遮る遮蔽物を配置す
ることを特徴とする光情報検出装置。
【請求項２】前記遮蔽物の形状が帯状または棒状であ
り、該遮蔽物が１個または複数個、光ディスクのトラッ
クの線速方向に対して垂直に配置されている請求項１に
記載の光情報検出装置。