JPH11224437A - 光情報検出装置 - Google Patents
光情報検出装置Info
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- JPH11224437A JPH11224437A JP10023147A JP2314798A JPH11224437A JP H11224437 A JPH11224437 A JP H11224437A JP 10023147 A JP10023147 A JP 10023147A JP 2314798 A JP2314798 A JP 2314798A JP H11224437 A JPH11224437 A JP H11224437A
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- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
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Abstract
再生を行う光磁気記録媒体において、ランドとグルーブ
間のクロストークが小さく、かつ、トラック接線方向の
光磁気信号の再生時の分解能を向上し、小型で高密度記
録再生可能な光情報検出装置に関し、小型で効率よく、
各種情報を検出できる光情報検出装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 光磁気記録媒体7からの反射光を複合光
学素子9によりランド7d及びグルーブ7eからの反射
光を効率よく検出するための位相補償を行った後、空間
的に外周部分と中央部分とで複数の領域に分割した後、
分割された複数の領域に対応した配置された第1〜第7
の検出部20〜26により検出することにより、ランド
7d、グルーブ7eに記録された情報及びトラッキング
エラー信号及びフォーカスエラー信号を検出する。
Description
り、特に、ランドとグルーブの両方に信号の記憶を行う
記録媒体において、ランドとグルーブ間のクロストーク
が小さく、かつ、トラック接線方向の信号の再生時の分
解能を向上し、小型で高密度記録再生可能な光情報検出
装置に関する。
情報等の記録媒体として使われている。特に光磁気ディ
スクや相変化ディスクは、書き換え可能な高密度記録媒
体として研究開発が盛んに行われている。光ディスクの
記録密度を向上させるためには、情報検出に使用するレ
ーザーの短波長化と集光用対物レンズの開口数の増大化
により、記録媒体上での検出光のスポットサイズを小さ
くする方法がある。
いるMSR(磁気超解像)のように、トラック間クロス
トークやトラック接線方向のマーク間干渉を抑制し、同
じスポットサイズの検出光を用いて記録密度の向上を図
る方法もある。同じスポットサイズの検出光を用いたま
まトラックピッチを短縮すると、トラッキング能力の低
下やクロストーク、さらに書き換え可能な光ディスクに
おいてはクロスイレーズが問題となる。
ング性能を維持したまま、実効的にトラック密度を2倍
にできる。また、ランドとグルーブとが3次元的に隔た
っているため、クロスイレーズが抑制される。このよう
にランド・グルーブ記録は、書き換え可能な光ディスク
の高密度化に有効な方法であるが、実用化するにはクロ
ストークを抑制する方法が必要である。
来、例えば、特願平9−16134号公報に示すよう方
法が提供されている。特願平9−16134号公報に示
すよう方法は、ランドとグルーブとで独立に位相補償を
行うことで、クロストークを抑制する。
たまま線記録密度を改善させるには、マーク間干渉によ
る再生信号出力の低下を改善する必要がある。また、マ
ーク間干渉による再生信号出力の低下を改善する方法と
して、例えば、「Jpn.J.Appl.Phys.V
o1.32.1993,pp.5397−5401」が
提案されている。
1.32.1993,pp.5397−5401」で
は、光デイスクの光情報検出系再生光路中に遮蔽帯を配
置し、光学的に再生出力を改善する方法、いわゆる、光
学的超解像が提案されている。最近、ホログラム等を用
いた光ディスク用集積ヘッドの開発が盛んに行われてお
り、前記した高密度記録の方法もこのような集積化、小
型化に対応できる形態であることが要求されている。
ば、特開平9−128825号公報が提案されいる。特
開平9−128825号公報の光情報検出方法では、反
射光の全体を複数の分割して、各種情報を検出する構成
であった。
16134号公報に示すよう方法では、クロストークお
よびマーク間干渉の抑制には、MSRが有効であるが、
光記録媒体の光磁気層を少なくとも2層以上必要とする
ことや、再生パワーが高く且つそのパワーマージンが狭
いといった問題がある。
の、隣接するランドまたはグルーブから、グルーブ深さ
の2倍の深さ分、位相の異なる偏光成分が再生信号に加
わり、再生光が楕円化し、再生出力が低下する。このた
め、なんらかの位相補償が必要となる。また、「Jp
n.J.Appl.Phys.Vo1.32.199
3,pp.5397−5401」に示されるように遮蔽
帯を磁気再生光路中に配置する方法およびランドとグル
ーブに独立に位相補償を行う方法を用いることで、MS
Rを用いずにトラック記録密度および線記録密度の向上
が図られるが、遮蔽帯と位相補償機構とを別々に配置す
る必要があり、装置が大きくなる程調整の手間がかかる
等の問題点があった。
情報検出方法では、反射光の全体を複数の分割して、各
種情報を検出する構成であるため、小型化が困難である
等の問題点があった。本発明は上記の点に鑑みてなされ
たもので、小型で効率よく、各種情報を検出できる光情
報検出装置を提供することを目的とする。
録媒体のランドおよびグルーブに記録された情報を光学
的に検出する光情報検出装置において、前記記録媒体か
らの反射光を空間的に複数の領域に分割する分割手段を
有することを特徴とする。
位相補償手段とを有することを特徴とする。請求項1に
よれば、分割手段により記録媒体からの反射光をトラッ
キングエラー検出用の情報を多く含む領域、フォーカス
エラー検出用の情報を多く含む領域、ランドに記録され
た情報を多く含む領域、グルーブに記録された情報を多
く含む領域等の複数の領域に空間的に分割することによ
り、1つの光束から各種検出に必要な領域を分割できる
ので、小さいスペースで、各種検出を不要な光を検出す
ることなく、検出できる。
媒体からの反射光の所定の領域に所望の位相補償を行う
位相補償手段とを有することを特徴とする。請求項2に
よれば、位相補償手段により、所定の領域に所望の位相
補償を行うことによりグルーブからの反射光とランドか
らの反射光との位相差つけることができるので、ランド
とグルーブ間のクロストークを抑制できる。
記分割手段は、前記記録媒体からの反射光の光束の中心
の部分をサーボ制御用として分割するサーボ制御用分割
手段を有することを特徴とする。請求項3によれば、サ
ーボ制御用分割手段により記録媒体からの反射光の光束
の中心の部分を分割することにより、トラッキングに必
要な情報を多く含む光を抽出でき、サーボ制御用信号を
効率よく検出できる。
記分割手段が、前記記録媒体からの反射光の光束の周辺
部分を差動検出用として分割する差動分割手段を有する
ことを特徴とする。請求項4によれば、差動分割手段に
より記録媒体からの反射光の光束の周辺部分を差動検出
用として分割することにより、ランド及びグルーブの反
射光に対応した領域を多く含む領域を抽出でき、ランド
に記録された情報、及び、グルーブに記録された情報を
効率よく検出できる。
記分割手段及び前記位相補償手段が、一体化されている
ことを特徴とする。請求項5によれば、分割手段及び位
相補償手段を一体化することにより、光学系をコンパク
トにすることができる。請求項6は、請求項2乃至5に
おいて、前記位相補償手段が、一軸性の結晶軸を有し、
該結晶軸が前記記録媒体からの反射光の偏光面上にある
第1の複屈折素子を有することを特徴とする。
1の複屈折素子を設けることにより、記録媒体からの反
射光の偏光面に応じた光に対して位相補償を行える。請
求項7は、請求項2乃至6において、前記位相補償手段
は、一軸性の結晶軸を有し、該結晶軸が前記記録媒体か
らの反射光の偏光面に直交する方向にある第2の複屈折
素子を有することを特徴とする。
2の複屈折素子を設けることにより、記録媒体からの反
射光の偏光面に応じた光に対して位相補償を行える。請
求項8は、請求項1乃至7において、前記分割手段は、
前記記録媒体からの反射光を前記記録媒体に予め記録さ
れたマークのトラック接線方向のマーク間の干渉により
生じる回折パターン中の0次光の領域と、+1次光の領
域と、−1次光領域領域とに分割することを特徴とす
る。
れたマークのトラック接線方向のマーク間の干渉により
生じる回折パターン中の0次光、+1次光、−1次光に
対応した各領域で光を空間的に分割することにより、ラ
ンド及びグルーブ上からの反射光が支配的となる+1次
光及び−1次光の領域、反射光を効率よく含む0次光の
領域をそれぞれ、分割できるので、記録情報及びサーボ
情報を効率よく検出できる。
補償手段が、前記分割手段により分割された前記+1次
光の位相補償を行う第1の位相補償手段と、前記分割手
段により分割された前記−1次光の位相補償を行う第2
の位相補償手段とを有することを特徴とする。請求項9
によれば、位相補償手段として、+1次光の位相補償を
行う第1の位相補償手段と−1次光の位相補償を行う第
2の位相補償手段と設けることにより、+1次光及び−
1次光の位相補償を行えるので、ランド及びグルーブ上
からの反射光が支配的となる+1次光及び−1次光を効
率よく検出でき、よって、ランド及びグルーブ上の信号
を効率よく検出できるようになる。
前記分割手段が、前記0次光をサーボ制御用信号として
分割するサーボ信号制御用分割手段を有することを特徴
とする。請求項10によれば、記録媒体からの反射光の
うち、0次光の領域の光をサーボ信号制御用分割手段に
より分割し、サーボ信号制御用として用いることによ
り、0次光は記録媒体からの反射光の成分を効率よく含
むので、サーボ信号を検出するのに、有効であり、サー
ボ情報を効率よく検出できる。
割手段は、前記第1の位相補償手段で位相補償された光
を偏光方向に応じて前記第1及び第2の位相補償手段の
配列方向に直交する第1及び第2の方向に分散させる第
1のウォランストンプリズムと、前記第2の位相補償手
段で位相補償された光を偏光方向に応じて前記第1及び
第2の方向に分散させる第2のウォランストンプリズム
と、前記第1のウォランストンプリズムにより分散され
た光を前記第1及び第2の位相補償手段の配列方向のう
ち、前記第2の位相補償手段から前記第1の位相補償手
段に向かう第3の方向に屈折させる第1のウェッジプリ
ズムと、前記第2のウォランストンプリズムにより分散
された光を前記第1及び第2の位相補償手段の配列方向
のうち、前記第1の位相補償手段から前記第2の位相補
償手段に向かう第4の方向に屈折させる第2のウェッジ
プリズムと、前記第1及び第2の位相補償手段の第1の
方向の端部にまたがって配置され、前記第1及び第2の
位相補償手段で位相補償された光を前記第1の方向に屈
折させる第3のウェッジプリズムと、前記第1及び第2
の位相補償手段の第2の方向の端部にまたがって配置さ
れ、前記第1及び第2の位相補償手段で位相補償された
光を前記第2の方向に屈折させる第4のウェッジプリズ
ムと、前記第1の位相補償手段の第4の方向端部の略中
央部に配置され、前記第1の位相補償手段で位相補償さ
れた光を前記第1の方向に屈折させる第5のウェッジプ
リズムと、前記第1の位相補償手段の第3の方向端部の
略中央部に配置され、前記第1の位相補償手段で位相補
償された光を前記第2の方向に屈折させる第6のウェッ
ジプリズムとを有することを特徴とする。
ランストンプリズム、第1、第2のウェッジプリズムに
は記録媒体の反射光のうち記録信号に応じた成分を多く
含む光が供給され、供給された光を外方に屈折させるこ
とにより記録信号成分が明確に分割され、記録信号の読
み取りが容易となる。また、第3、第4のウェッジプリ
ズムにはフォーカス状態に応じた光の成分が多く含む光
が供給され、供給された光を外方に屈折させることによ
りフォーカスエラー信号成分が明確に分割され、フォー
カスエラー信号を確実に検出できる。さらに、第5、第
6のウェッジプリズムにはトラッキング状態に応じた光
の成分が多く含む光が供給され、供給された光を外方に
屈折させることによりトラッキングエラー信号成分が明
確に分割され、トラッキングエラー信号を確実に検出で
きる。
て、前記第1の位相補償手段は、位相差が前記光の波長
の+0.07波長となる波長板からなり、前記第2の位
相補償手段は、位相差が前記光の波長の−0.07波長
となる波長板からなることを特徴とする。請求項12に
よれば、第1の位相補償手段により光の位相差を+0.
07波長補償し、第2の位相補償手段により光の位相差
を−0.07波長補償することにより、光から±1次光
の成分を効率よく分離可能となる。
割手段が、前記光の第1の端部を第1及び第2の方向に
分散させる第1のウォランストンプリズムと、前記光の
前記第1の端部とは反対側の第2の端部を前記第1及び
第2の方向に分散させる第2のウォランストンプリズム
と、前記第1のウォランストンプリズムにより分散され
た光を前記第1及び第2の方向に直交する第3の方向に
屈折させる第1のウェッジプリズムと、前記第2のウォ
ランストンプリズムにより分散された光を前記第1及び
第2の方向に直交し、前記第3の方向とは反対の方向の
第4の方向に屈折させる第2のウェッジプリズムと、前
記光の中央部を前記第1の方向に屈折させる第3のウェ
ッジプリズムと、前記光の中央部を前記第2の方向に屈
折させる第4のウェッジプリズムと、前記光の第4の方
向端部に配置され、前記光を前記第1の方向に屈折させ
る第5のウェッジプリズムと、前記光の第3の方向端部
に配置され、前記光を前記第2の方向に屈折させる第6
のウェッジプリズムとを有することを特徴とする。
ランストンプリズム、第1、第2のウェッジプリズムに
は記録媒体の反射光のうち記録信号に応じた成分を多く
含む光が供給され、供給された光を外方に屈折させるこ
とにより記録信号成分が明確に分割され、記録信号の読
み取りが容易となる。また、第3、第4のウェッジプリ
ズムにはフォーカス状態に応じた光の成分が多く含む光
が供給され、供給された光を外方に屈折させることによ
りフォーカスエラー信号成分が明確に分割され、フォー
カスエラー信号を確実に検出できる。さらに、第5、第
6のウェッジプリズムにはトラッキング状態に応じた光
の成分が多く含む光が供給され、供給された光を外方に
屈折させることによりトラッキングエラー信号成分が明
確に分割され、トラッキングエラー信号を確実に検出で
きる。
いた光情報記録再生装置の実施例を説明する。図1に本
発明の一実施例のブロック構成図を示す。半導体レーザ
1から出射した光束は、コリメータレンズ2、真円補正
プリズム3により、光束の断面が円形とされた平行光L
1に変換される。この平行光L1は、偏光ビームスプリ
ッタ4により、2方向に分離される。
一方の光L2は、オートパワーコントロール用のフォト
ディテクタ5に供給され、他方の光L3は、対物レンズ
6に供給される。対物レンズ6は、供給された光L3を
集光し、スピンドルモータSPにより回転された光磁気
記録媒体7に照射する。対物レンズ6は、2軸アクチュ
エータ6aに固定されいる。2軸アクチュエータ6a
は、対物レンズ6を2軸方向に移動させ、集光した光を
光磁気記録媒体7上の所望に位置に供給する。
ーブとランドが形成されている。図2に本発明の一実施
例の光磁気記録媒体の概略構成図を示す。光磁気記録媒
体7は、円盤状をなし、ケース7aに収納されている。
光磁気記録媒体7の中心部には、クランプハブ7bが固
定されている。クランプハブ7bは、スピンドルモータ
SPのチャックCHに結合される。スピンドルモータS
Pが回転することにより光磁気記録媒体7が回転する。
る面には、トラッキングサーボ制御を行うために、トラ
ックTRが螺旋状に形成されている。トラックTRは、
ランドとグルーブとから構成される。図3に本発明の一
実施例の光磁気記録媒体の要部の構成図を示す。光磁気
記録媒体7は、基板7cの対物レンズ6と対面する面と
は反対側の面には、トラックTRが螺旋状に形成されて
いる。トラックTRは、ランド7d及びグルーブ7eか
ら構成される。ランド7d及びグルーブ7e上には、記
録膜7fが形成される。 光磁気記録媒体7の対物レン
ズ6が対面する面とは反対側の面には浮上型磁気ヘツド
8が配置される。
集光された光により記録膜が加熱され、光が照射された
位置の記録膜が浮上型磁気ヘツド8の磁界に応じた方向
に磁極が回転する。記録膜では、磁極の方向により、反
射光の偏光方向が回転し、この反射光の偏光面の回転を
検出することにより光磁気記録媒体7に記録された情報
を検出することができる。すなわち、磁界変調方式によ
る光磁気信号の記録再生が可能となる。
物レンズ6を通過後、再び、偏光ビームスプリッタ4に
供給される。偏光ビームスプリッタ4は、対物レンズ6
から供給された反射光L4を複合光学素子9に供給す
る。複合光学素子9は、偏光ビームスプリッタ4により
分離された光L5を光磁気信号、フォーカシングエラー
信号、トラッキングエラー信号検出用の光に分離する。
複合光学素子9により分離された光は、収束レンズ10
により集光され10分割フォトディテクター11に供給
される。
る。図4に本発明の一実施例の複合光学素子の構成図、
図5に本発明の一実施例の複合光学素子の分解斜視図を
示す。図4(A)は複合光学素子9の正面図、図4
(B)は複合光学素子9の側面図を示す。複合光学素子
9は、位相補償板12,13、ウォランストンプリズム
14、ウェッジプリズム15,16、ダブルウェッジプ
リズム17から構成される。
の反射光18のうちランド7dからの反射光が所定の位
相となるように位相補償を行う。また、位相補償板13
は、光磁気記録媒体7からの反射光18のうちグルーブ
7eからの反射光が移動補償板12の出力光とは偏光成
分の位相補償量が同じで、符号が異なるように位相補償
を行う。
板12上に設けられた第1のウォランストンプリズム1
4a、位相補償板12上に設けられた第2のウォランス
トンプリズム14bから構成される。第1のウォランス
トンプリズム14aは、位相補償板12により位相補償
された光のうち、矢印A1方向の一部の光を供給された
光の偏光方向に応じて位相補償板12の延在方向(矢印
B1、B2方向)のいずれかに分散させる。第2のウォ
ランストンプリズム14bは、位相補償板13により位
相補償された光のうち、矢印A2方向の一部の光を供給
された光の偏光方向に応じて位相補償板12の延在方向
(矢印B1、B2方向)のいずれかに分散させる。
散された光は、第1のウェッジプリズム15aに供給さ
れる。第1のウェッジプリズム15aは、矢印A1方向
に傾斜を有し、第1のウォランストンプリズム14aで
分散された光を矢印A1方向に屈折させる。また、第2
のウォランストンプリズム14aで分散された光は、第
2のウェッジプリズム15bに供給される。第2のウェ
ッジプリズム15bは、矢印A2方向に傾斜を有し、第
2のウォランストンプリズム14bで分散された光を矢
印A2方向に屈折させる。
方向に傾きを有する第1及び第2のウェッジプリズム1
6a、16bから構成される。第1のウェッジプリズム
16aは、光磁気記録媒体7からの反射光18のうち外
周部分の光18aを外周方向(矢印B1方向)に屈折さ
せる。第2のウェッジプリズム16bは、光磁気記録媒
体7からの反射光18のうち外周部分の光18bを外周
方向(矢印B2方向)に屈折させる。
6bで、分散された光は、収束レンズ10により収束さ
れ、フォトディテクタ11に供給され、プッシュプル法
によるトラッキングエラー信号として検出される。ビー
ム径18の再生光のうちビーム幅19より外側の光は、
位相補償板12,13によりそれぞれ独立に位相補償さ
れた後、第1、第2のウォランストンプリズム14a、
14bにより各々偏光方向に応じて二方向(矢印B1、
B2方向)に分離され、さらに、第1、第2のウェッジ
プリズム15a、15bにより外方(矢印A1、A2方
向)に分散された後、収束レンズ10を介してフォトデ
ィテクタ11に供給され、差動検出により光磁気信号検
出用として用いられる。
録媒体7からの反射光18の中心部に配置される。ダブ
ルウェッジプリズム17は、互いに逆方向に傾斜された
第1のウェッジプリズム17a及び第2のウェッジプリ
ズム17bから構成される。第1のウェッジプリズム1
7aは、位相補償板12の矢印A2方向の端部に配置さ
れ、位相補償板12で位相補償された光を矢印B1方向
に屈折させる。また、第2のウェッジプリズム17b
は、位相補償板13の矢印A1方向の端部に配置され、
位相補償板13で位相補償された光を矢印B2方向に屈
折させる。
2のウェッジプリズム17a、17bにより光磁気記録
媒体7からの反射光18のビーム径d0 のうち、中心部
分のビーム幅d1 の光19を2つのビーム19a、19
bに分離する。ダブルウェッジプリズム17により分離
されたビーム19a、19bは、フォトディテクタ11
に供給される。
れた光は、収束レンズ10により収束され、フォトディ
テクタ11に供給され、ダブルフーコー法によりフォー
カシングエラー信号検出用として用いられる。ビーム径
18の再生光のうちビーム幅19より外側の光は、位相
補償板12,13によりそれぞれ独立に位相補償された
後、ウォランストンプリズム14により各々偏光方向に
応じて二方向に分離され、ウェッジプリズム16を介し
て差動検出により光磁気信号が検出される。
ついて説明する。光磁気記録媒体7からの反射光は、隣
接するランド7dまたはグルーブ7eにまたがって集光
される。このため、隣接する領域からのクロストークが
発生する。隣接するランド7dとグルーブ7eとの段差
は、ランド7dからの反射光と、グルーブ7eからの反
射光の波長が1/8波長の2倍の位相差をもつように設
定されている。このとき、光磁気記録媒体7からの反射
光は、クロストークによりグルーブ7eからの反射光と
ランド7dから反射光とを足し合わされた光となる。こ
のとき、、ランド7dとグルーブ7eとの光磁気層の磁
化の方向が異なる時には、足し合わされた光は楕円偏光
になる。
円の回転方向が異なるため、最適な位相補償条件が異な
る。このため、位相補償板13、14によりランド7d
及びグルーブ7bのそれぞれで位相補償条件を合わせる
ことにより、他方からの信号の検出がしにくくなる。位
相補償板12は、グルーブ7eからランド7dヘのクロ
ストークが最小になるように設定し、位相補償板13
は、逆にランド7dからグルーブ7eヘのクロストーク
が最小になるように設定することによりクロストークが
低減できる。
は、本発明に係る1つの形態であり、要は、光磁気記録
媒体7からの反射光18を中心部と外周部とで分散でき
ればよく、例えば、各プリズムに空隙を設けずに一体成
形プリズムとする構成も考えられる。次にフォトディテ
クタ11について説明する。
タの概略構成図を示す。フォトディテクタ11は、同一
基板11a上にそれぞれ独立した第1〜第7の光検出部
20〜26を形成した構成とされている。第1、第2の
検出部20、21は、フォトディテクタ11の矢印A2
方向の端部に複合光学素子9の位相補償板13の延在方
向(矢印B1、B2方向)と平行に配置される。第1の
検出部20は、基板11aの矢印B2方向の端部に配置
され、第2のウォランストンプリズム14bで矢印B1
方向に屈折された光が入射される。また、第2の検出部
21は、基板11aの矢印B1方向の端部に配置され、
第2のウォランストンプリズム14bで矢印B2方向に
屈折された光が入射される。
フォトディテクタ11の矢印A1方向の端部に複合光学
素子9の位相補償板12の延在方向(矢印B1、B2方
向)と平行に配置される。第2の検出部22は、基板1
1aの矢印B2方向の端部に配置され、第1のウォラン
ストンプリズム14aで矢印B1方向に屈折された光が
入射される。また、第4の検出部23は、基板11aの
矢印B1方向の端部に配置され、第1のウォランストン
プリズム14aで矢印B2方向に屈折された光が入射さ
れる。
テクタ11の中心部に配置される。また、第5の検出部
24は、矢印A1、A2方向及び矢印B1、B2方向で
それぞれ分割され、4つの検出領域24a〜24dに分
割されている。第6、第7の検出部25、26は、基板
11aの中央部に第5の検出部24を挟んで、矢印B
1、B2方向に平行に配置される。第6の検出部25
は、基板11aの矢印B1方向の端部に配置され、第1
のウェッジプリズム16aにより矢印B1方向に屈折さ
れた光が入射される。また、第7の検出部26は、基板
11aの矢印B2方向の端部に配置され、第2のウェッ
ジプリズム16bにより矢印B2方向に屈折された光が
入射される。
信号と第2の検出部21で検出された第2の検出信号と
は、その差動電圧が求められ、トラックに記録された情
報として検出される。また、第3の検出部22で検出さ
れた第3の検出信号と第4の検出部23で検出された第
4の検出信号とは、その差動電圧が求められ、差動電圧
によりグルーブ7eに記録された情報が検出される。
検出領域24a〜24dで検出された検出信号は、後述
するように所定の演算が行われる。第1〜第4の検出領
域24a〜24dで検出された検出信号を、後述するよ
うに演算することにより、フォーカスエラー信号が検出
される。また、第5の検出部25で検出された第5の検
出信号と第6の検出部26で検出された第6の検出信号
とは、その差動電圧が求められ、トラッキングエラー信
号として検出される。
された情報、並びに、トラッキングエラー信号、フォー
カスエラー信号の検出方法について説明する。図7、図
8に本発明の一実施例の情報検出方法を説明するための
図を示す。図7は、ランド7d及びグルーブ7eに記録
された情報、並びに、トラッキングエラー信号を検出す
る方法、図8にフォーカスエラー信号の検出方法を説明
するための図を示す。
回路Amp1の非反転入力端子に接続され、第2の検出
部21は、差動回路Amp1の反転入力端子に接続され
る。差動回路Amp1は、第1の検出部20から供給さ
れる第1の検出信号と第2の検出部21から供給される
第2の検出信号との差動信号を出力する。このとき、第
1、第2の検出部20、21には、位相補償板13によ
りランド7dからグルーブ7eヘのクロストークが最小
になるように位相補償された光が供給される。
回路Amp2の非反転入力端子に接続され、第4の検出
部23は、差動回路Amp2の反転入力端子に接続され
る。差動回路Amp2は、第3の検出部22から供給さ
れる第3の検出信号と第4の検出部23から供給される
第4の検出信号との差動信号を出力する。このとき、第
3、第4の検出部22、23には、位相補償板12によ
りグルーブ7eからランド7dヘのクロストークが最小
になるように位相補償された光が供給される。
は、差動回路Amp3の反転入力端子に接続され、第7
の検出部26は、差動回路Amp3の非反転入力端子に
接続される。差動回路Amp3は、反転入力端子に供給
される第6の検出信号と、非反転入力端子に供給される
第7の検出信号との差動信号を出力する。このとき、第
6の検出部25及び第7の検出部26には、ランド7d
又はグルーブ7eから反射光が供給される。このため、
光がランド7d又はグルーブ7eの中心にかかっていれ
ば、第6の検出部25及び第7の検出部26に供給され
る光は等しくなる。よって、第6の検出信号と第7の検
出信号とは、等しくなり、差動回路Amp3の出力は、
零になる。
は、第6の検出部25に供給される反射光と第7の検出
部26に供給される反射光とが相違する。よって、例え
ば、第6の検出部25に供給される反射光が増加する
と、第7の検出部26に供給される反射光とが減少し、
第6の検出部25に供給される反射光が減少すると、第
7の検出部26に供給される反射光とが増加することに
なる。よって、第6の検出信号が大きくなると、第7の
検出信号が小さくなり、差動回路Amp3の出力はマイ
ナスになり、逆に第6の検出信号が小さくなると、第7
の検出信号が大きくなり、差動回路Amp3の出力はプ
ラスになる。すなわち、差動回路Amp4からは、光の
トラッキングの状態に応じた信号、すなわち、トラッキ
ングエラー信号が出力される。
では、互いに対角に配置された第1の検出領域24a及
び第3の検出領域24cが加算回路Amp4に接続さ
れ、互いに対角に配置された第2の検出領域24b及び
第4の検出領域24dが加算回路Amp5に接続されて
いる。さらに、加算回路Amp4の出力は差動回路Am
p6の非反転入力端子に供給され、加算回路Amp5の
出力は差動回路Amp6の反転入力端子に供給される。
特性により、反射光は合焦状態では、反射光の中心で略
円形になり、第1〜第4の検出領域24a〜24dでほ
ぼ等しい光量となり、非合焦状態では、反射光は、第1
の検出領域24a及び第3の検出領域24cで光が大き
くなり、第2の検出領域24b及び第4の検出領域24
dで光が小さくなるか、または、第1の検出領域24a
及び第3の検出領域24cで光が小さくなり、第2の検
出領域24b及び第4の検出領域24dで光が大きくな
る。
の出力と加算回路Amp5の出力とは等しくなるので、
差動回路Amp6の出力は0となる。また、非合焦状態
では、加算回路Amp4の出力が大きくなると、加算回
路Amp5の出力は小さくなり、加算回路Amp4の出
力が小さくなると、加算回路Amp5の出力は大きくな
る。よって、加算回路Amp4の出力が大きくなり、加
算回路Amp5の出力は小さくなると、差動回路Amp
6の出力はプラスとなり、加算回路Amp4の出力が小
さくなり、加算回路Amp5の出力は大きくなると、差
動回路Amp6の出力はマイナスとなる。すなわち、差
動回路Amp6からは、光の合焦の状態に応じた信号、
すなわち、フォーカシングエラー信号が出力されること
になる。
タの出力光の回折光の分布の概念図を示す。ビームスポ
ットに比べて短い記録マーク情報を再生した場合には、
図9に示すように0次光27と+1次光28、−1次光
29とが混在して検出される。0次光の支配的な領域3
0は、一般に空間周波数的に検出光のスポット系より小
さな記録マーク(ピット)の情報を含まないので、この
領域は情報検出に必要ない部分であると判断できる。よ
って、0次光27を多く含む領域30の光を除くことで
記録マーク(ピット)の再生出力が改善されることにな
る。
0次光の支配的な領域30に等しくなるように設定し、
反射光を有効に使うためにサーボ制御信号検出用に用い
る。なた、0次光27をランド7d及びグルーブ7e上
の記録マーク(ピット)を検出するための再生信号検出
系から除くことによる分解能の向上する。ここで、図1
に示した光情報検出装置の具体例について説明する。
ザ光の波長を650nmとし、対物レンズ6の開口数を
0.6とし、光磁気記録媒体7からの反射光の偏光方向
はランド7d、グルーブ7eの延在方向、すなわち、ト
ラックの接線方向に平行とする。また、偏光方向をトラ
ック接線方向に対して垂直にした場合でも、1/T波長
板等を配置して検出系の偏光方向を90度回転させるよ
うにする。
して、厚さ0.6mmのガラス円盤を用い、2p(Phot
o-Polymer )成形法によりランド7dとグルーブ7eが
トラックピッチ1.2μm(有効トラックピッチ0.6
μm)で形成する。さらに、基板7c上には、誘電体層
/光磁気記録層/誘電体層/金属反射層の4層構造から
なる記録膜7fをスパッタリング法等により形成し、そ
の上に紫外線効果樹脂を用いて厚み、数ミクロンの保護
層を形成する。また、グルーブ7eの深さは、光学的に
半導体レーザ1から出力されるレーザ光の波長の1/8
波長になる深さに設定する。
りが小さく、複屈折が小さければ、よく、円盤ガラスの
他に、例えば、射出成形したポリカーボネート等のプラ
スチック基板も使用できる。本実施例では、光磁気記録
膜7fにTbFeCoの非晶質合金薄膜を使用してお
り、4層構造の多重反射も含めると、カー回転角0.9
度、カー楕円率0度、反射率18%の特性を有する。な
お、光磁気記録膜7fには、MSR用の多層膜を用いて
も上述の効果を得るこができ、更なる記録密度の向上が
図れる。
ドによって印加する変調磁界と、パルス状の照射レーザ
光等を同期させたパルスアシスト磁界変調記録方式を用
いることができる。なお、DCレーザ光による磁界変調
方式あるいは光変調方式で記録してもよいが、パルスア
シスト磁界変調方式で記録した方が、高品質の再生出力
が得られる。
るビーム幅d1は、例えば、位相補償板12,13のな
い状態で、反射光をナイフエッジで遮蔽しながら信号振
幅を測定して、信号振幅の変化から最適値に設定する。
例えば、図3における光磁気信号検出系の光束の直径d
0 =6mmに対して、ビーム幅d1 =1.5mmとすれ
ばよい。
は、予めバビネソレイユ位相補償器を用いて位相補償量
を変えながら、CNRとクロストークを最適な条件をラ
ンド7d及びとグルーブ7eの情報信号を測定して最適
値を決定することができる。本実施例では、位相補償板
12、13として、例えば、位相差が0.07波長とな
る波長板を用いて、ランドとグルーブとで、配置方向を
90度回転させた関係になるように波長板を配置する。
すなわち、ランド7dに対しては、+0.07波長、グ
ルーブ7eに対しては、−0.07波長の位相補償を行
う。波長板には、複屈折性を有する一軸性結晶である、
方解石、水晶、リチウムナイオベイトなどが使用可能で
ある。また、2枚の水晶板を結晶軸が垂直になるように
張り合わせた厚みが約1mmの0次の0.07波長板を
使用することができる。なお、マルチオーダーの波長板
も使用可能であるが、位相差の温度変化を考慮すると0
次の波長板の使用が望ましい。
ストークの測定値を示す図を示す。ここで、図10に示
すCNRの測定は、以下のようにして行う。例えば、ラ
ンド7dについては、一本のランド7dとそれに隣接す
る両隣のグルーブ7eに記録された情報をイレーズした
後に、ランド7dにのみに情報を記録してランド用の信
号検出系で測定する。グルーブ7eのCNRについて
は、上述の方法でランド7dとグルーブ7eとを入れ替
えて行う。なお、再生時の光磁気記録媒体7の線速は5
m/secとし、媒体上でのレーザーパワーは1.5m
Wとする。記録マークは、マーク長0.45μmで、±
1500eの変調磁界のもと、それに同期させたパルス
デューティ40%、7.5mWのレーザー光を照射して
記録した。
のように行う。例えば、ランド7dの場合には、ランド
7dとそれに隣接する両脇のグルーブ7eを消去後にラ
ンド7dに信号を記録する。信号を記録したランド7d
にトラッキングした状態で、ランド用の信号検出系で信
号出カレベルCLを測定する。次に、隣接する両隣のグ
ルーブ7eにそれぞれトラッキングし、グルーブ用の信
号検出系で測定した信号レベルを測定し、大きい方の値
をCRとする。(CR−CL)をクロストーク値とす
る。グルーブ7eのクロストークは、上述の方法でラン
ド7dとグルーブ7eとを入れ替えて行う。
長は1.35μmとし、その他の記録条件、再生条件は
上述のCNRと同じである。比較例として、図4におい
て複合光学素子9から位相補償板12,13を除いた形
態で測定を行う。比較例においては、ランド、グルーブ
とも同じ光磁気検出系でCNRとクロストークの測定を
行う。
較例に比べて+3dBのCNR増大の効果がある。この
効果のうち約+2dBは、光磁気信号再生光を分割して
0次光領域を除いた効果により、残りの+1dBは、位
相補償による再生信号のキャリアレベルの増大による。
また、図10に示すようにクロストークについては、本
実施例によれば、クロストークは、−30dBまで抑制
されいることがわかる。
生のマージンについて説明する。図11に本発明の一実
施例のジッター値の書き込みパワー依存性を示す図を示
す。図11は、最短マーク長0.45μmのRLL1−
7のランダム信号を隣接するランド7dとグルーブ7e
にべた書きした時の2T信号のジッター値を測った結果
である。
ecとし、媒体上でのレーザーパワーは1.5mWとす
る。書き込みレーザーパワー7mWから10mWの範囲
で、ランドおよびグルーブにともに8%以下の良好なジ
ッター値が得られる。この結果より本発明にかかる光情
報検出装置を用いることで、3.2Gbit/inch
2 の記録密度が実現できる。
情報検出装置で、ランド、グルーブ間クロストークが抑
制され、しかも、トラック接線方向のマーク間干渉によ
る出力低下を抑制レた光磁気信号の検出が可能になる。
なお、本実施例では、光磁気媒体を例にとって説明した
が、位相ビットが形成されているROMディスクや、追
記型ディスク、相変化ディスクについても適用可能であ
る。
ば、分割手段により記録媒体からの反射光をトラッキン
グエラー検出用の情報を多く含む領域、フォーカスエラ
ー検出用の情報を多く含む領域、ランドに記録された情
報を多く含む領域、グルーブに記録された情報を多く含
む領域等の複数の領域に空間的に分割することにより、
1つの光束から各種検出に必要な領域を分割できるの
で、小さいスペースで、各種検出を不要な光を検出する
ことなく、検出できる等の特長を有する。
所定の領域に所望の位相補償を行うことによりグルーブ
からの反射光とランドからの反射光との位相差つけるこ
とができるので、ランドとグルーブ間のクロストークを
抑制できる等の特長を有する。請求項3によれば、サー
ボ制御用分割手段により記録媒体からの反射光の光束の
中心の部分を分割することにより、トラッキングに必要
な情報を多く含む光を抽出でき、サーボ制御用信号を効
率よく検出できる等の特長を有する。
録媒体からの反射光の光束の周辺部分を差動検出用とし
て分割することにより、ランド及びグルーブの反射光に
対応した領域を多く含む領域を抽出でき、ランドに記録
された情報、及び、グルーブに記録された情報を効率よ
く検出できる等の特長を有する。請求項5によれば、分
割手段及び位相補償手段を一体化することにより、光学
系をコンパクトにすることができる等の特長を有する。
1の複屈折素子を設けることにより、記録媒体からの反
射光の偏光面に応じた光に対して位相補償を行える等の
特長を有する。請求項7によれば、位相補償手段として
第2の複屈折素子を設けることにより、記録媒体からの
反射光の偏光面に応じた光に対して位相補償を行える等
の特長を有する。
れたマークのトラック接線方向のマーク間の干渉により
生じる回折パターン中の0次光、+1次光、−1次光に
対応した各領域で光を空間的に分割することにより、ラ
ンド及びグルーブ上からの反射光が支配的となる+1次
光及び−1次光の領域、反射光を効率よく含む0次光の
領域をそれぞれ、分割できるので、記録情報及びサーボ
情報を効率よく検出できる等の特長を有する。
+1次光の位相補償を行う第1の位相補償手段と−1次
光の位相補償を行う第2の位相補償手段と設けることに
より、+1次光及び−1次光の位相補償を行えるので、
ランド及びグルーブ上からの反射光が支配的となる+1
次光及び−1次光を効率よく検出でき、よって、ランド
及びグルーブ上の信号を効率よく検出できる等の特長を
有する。
光のうち、0次光の領域の光をサーボ信号制御用分割手
段により分割し、サーボ信号制御用として用いることに
より、0次光は記録媒体からの反射光の成分を効率よく
含むので、サーボ信号を検出するのに、有効であり、サ
ーボ情報を効率よく検出できる等の特長を有する。請求
項11によれば、第1及び第2のウォランストンプリズ
ム、第1、第2のウェッジプリズムには記録媒体の反射
光のうち記録信号に応じた成分を多く含む光が供給さ
れ、供給された光を外方に屈折させることにより記録信
号成分が明確に分割され、記録信号の読み取りが容易と
なり、また、第3、第4のウェッジプリズムにはフォー
カス状態に応じた光の成分が多く含む光が供給され、供
給された光を外方に屈折させることによりフォーカスエ
ラー信号成分が明確に分割され、フォーカスエラー信号
を確実に検出でき、さらに、第5、第6のウェッジプリ
ズムにはトラッキング状態に応じた光の成分が多く含む
光が供給され、供給された光を外方に屈折させることに
よりトラッキングエラー信号成分が明確に分割され、ト
ラッキングエラー信号を確実に検出できる等の特長を有
する。
により光の位相差を+0.07波長補償し、第2の位相
補償手段により光の位相差を−0.07波長補償するこ
とにより、光から±1次光の成分を効率よく分離可能と
なる等の特長を有する。請求項13によれば、第1及び
第2のウォランストンプリズム、第1、第2のウェッジ
プリズムには記録媒体の反射光のうち記録信号に応じた
成分を多く含む光が供給され、供給された光を外方に屈
折させることにより記録信号成分が明確に分割され、記
録信号の読み取りが容易となり、また、第3、第4のウ
ェッジプリズムにはフォーカス状態に応じた光の成分が
多く含む光が供給され、供給された光を外方に屈折させ
ることによりフォーカスエラー信号成分が明確に分割さ
れ、フォーカスエラー信号を確実に検出でき、さらに、
第5、第6のウェッジプリズムにはトラッキング状態に
応じた光の成分が多く含む光が供給され、供給された光
を外方に屈折させることによりトラッキングエラー信号
成分が明確に分割され、トラッキングエラー信号を確実
に検出できる等の特長を有する。
図である。
成図である。
る。
である。
成図である。
めの図である。
めの図である。
の回折光分布の概念図である。
パワー依存性を示す図である。
パワー依存性を示す図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 記録媒体のランドおよびグルーブに記録
された情報を光学的に検出する光情報検出装置におい
て、 前記記録媒体からの反射光を空間的に複数の領域に分割
する分割手段を有することを特徴とする光情報検出装
置。 - 【請求項2】 前記記録媒体からの反射光の所定の領域
に所望の位相補償を行う位相補償手段を有することを特
徴とする請求項1記載の光情報検出装置。 - 【請求項3】 前記分割手段は、前記記録媒体からの反
射光のうち所定の部分をサーボ制御用信号として分割す
るサーボ制御用信号分割手段を有することを特徴とする
請求項1又は2記載の光情報検出装置。 - 【請求項4】 前記分割手段は、前記記録媒体からの反
射光のうち所定の部分を差動検出用信号として分割する
差動分割手段を有することを特徴とする請求項1乃至3
のいずれか一項記載の光情報検出装置。 - 【請求項5】 前記分割手段及び前記位相補償手段は、
一体化されていることを特徴とする請求項1乃至4のい
ずれか一項記載の光情報検出装置。 - 【請求項6】 前記位相補償手段は、一軸性の結晶軸を
有し、該結晶軸が前記記録媒体からの反射光の偏光面上
にある第1の複屈折素子を有することを特徴とする請求
項2乃至5のいずれか一項記載の光情報検出装置。 - 【請求項7】 前記位相補償手段は、一軸性の結晶軸を
有し、該結晶軸が前記記録媒体からの反射光の偏光面に
直交する方向にある第2の複屈折素子を有することを特
徴とする請求項2乃至6のいずれか一項記載の光情報検
出装置。 - 【請求項8】 前記分割手段は、前記記録媒体からの反
射光を前記記録媒体に予め記録されたマークのトラック
接線方向のマーク間の干渉により生じる回折パターン中
の0次光の領域と、+1次光の領域と、−1次光領域領
域とに分割することを特徴とする請求項1乃至7のいず
れか一項記載の光情報検出装置。 - 【請求項9】 前記位相補償手段は、前記分割手段によ
り分割された前記+1次光の位相補償を行う第1の位相
補償手段と、 前記分割手段により分割された前記−1次光の位相補償
を行う第2の位相補償手段とを有することを特徴とする
請求項8記載の光情報検出装置。 - 【請求項10】 前記分割手段は、前記0次光をサーボ
制御用信号として分割するサーボ信号制御用分割手段を
有することを特徴とする請求項8又は9記載の光情報検
出装置。 - 【請求項11】 前記分割手段は、前記第1の位相補償
手段で位相補償された光を偏光方向に応じて前記第1及
び第2の位相補償手段の配列方向に直交する第1及び第
2の方向に分散させる第1のウォランストンプリズム
と、 前記第2の位相補償手段で位相補償された光を偏光方向
に応じて前記第1及び第2の方向に分散させる第2のウ
ォランストンプリズムと、 前記第1のウォランストンプリズムにより分散された光
を前記第1及び第2の位相補償手段の配列方向のうち、
前記第2の位相補償手段から前記第1の位相補償手段に
向かう第3の方向に屈折させる第1のウェッジプリズム
と、 前記第2のウォランストンプリズムにより分散された光
を前記第1及び第2の位相補償手段の配列方向のうち、
前記第1の位相補償手段から前記第2の位相補償手段に
向かう第4の方向に屈折させる第2のウェッジプリズム
と、 前記第1及び第2の位相補償手段の第1の方向の端部に
またがって配置され、前記第1及び第2の位相補償手段
で位相補償された光を前記第1の方向に屈折させる第3
のウェッジプリズムと、 前記第1及び第2の位相補償手段の第2の方向の端部に
またがって配置され、前記第1及び第2の位相補償手段
で位相補償された光を前記第2の方向に屈折させる第4
のウェッジプリズムと、 前記第1の位相補償手段の第4の方向端部の略中央部に
配置され、前記第1の位相補償手段で位相補償された光
を前記第1の方向に屈折させる第5のウェッジプリズム
と、 前記第1の位相補償手段の第3の方向端部の略中央部に
配置され、前記第1の位相補償手段で位相補償された光
を前記第2の方向に屈折させる第6のウェッジプリズム
とを有することを特徴とする請求項9記載の光情報検出
装置。 - 【請求項12】 前記第1の位相補償手段は、位相差が
前記光の波長の+0.07波長となる波長板からなり、 前記第2の位相補償手段は、位相差が前記光の波長の−
0.07波長となる波長板からなることを特徴とする請
求項9乃至11のいずれか一項記載の光情報検出装置。 - 【請求項13】 前記分割手段は、前記光の第1の端部
を第1及び第2の方向に分散させる第1のウォランスト
ンプリズムと、 前記光の前記第1の端部とは反対側の第2の端部を前記
第1及び第2の方向に分散させる第2のウォランストン
プリズムと、 前記第1のウォランストンプリズムにより分散された光
を前記第1及び第2の方向に直交する第3の方向に屈折
させる第1のウェッジプリズムと、 前記第2のウォランストンプリズムにより分散された光
を前記第1及び第2の方向に直交し、前記第3の方向と
は反対の方向の第4の方向に屈折させる第2のウェッジ
プリズムと、 前記光の中央部を前記第1の方向に屈折させる第3のウ
ェッジプリズムと、 前記光の中央部を前記第2の方向に屈折させる第4のウ
ェッジプリズムと、 前記光の第4の方向端部に配置され、前記光を前記第1
の方向に屈折させる第5のウェッジプリズムと、 前記光の第3の方向端部に配置され、前記光を前記第2
の方向に屈折させる第6のウェッジプリズムとを有する
ことを特徴とする請求項1記載の光情報検出装置。
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