JPH11242824A - 光学式ピックアップ - Google Patents
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Abstract
生を行う際に、再生すべき情報記録面以外の他の情報記
録面からのクロストークの低減を図る多層記録媒体再生
用の光学式ピックアップを提供すること。 【解決手段】 再生すべき情報記録面からの反射光と、
その他の情報記録面からの反射光との焦点位置を光学素
子により調整し、再生すべき情報記録面からの反射光
と、その他の情報記録面からの反射光とを光学的に分離
する。
Description
式記録媒体に記録された映像信号、音声信号などを再生
する装置に関し、特に、ハーフミラー型反射記録層とフ
ルミラー型反射記録層とを積層した多層記録媒体からの
情報再生時に、再生層以外からの反射による光学的雑音
を低減させる光学式ピックアップに関する。
面あたりの記録容量を増大させるために、上面にハーフ
ミラー、下面にフルミラーによる反射膜を蒸着して記録
層を2層にすることが行われている。このような光ディ
スクを再生する際には、その記録層のいずれかの情報面
に光ビームを集光させ、その反射光を検出器にて検出す
ることにより、その情報面に記録された信号の再生が行
われる。
ように光ビームを一方の情報面に集光させると、その一
方の情報面からの反射光に、他方の情報面からの反射光
がデフォーカス状態で重なり、再生雑音となってしまう
という問題がある。
の積層数を増すと、光ビームを集光させる情報面以外か
らの反射光が増えることになり、さらに雑音が増えるこ
とになる。例えば等間隔に3層の情報面を有する光ディ
スクでは奥の情報面に光ビームを集光させると、中間の
面で反射した光がちょうど手前の面にも集光することに
なってしまう。手前の面に集光した光ビームは、高い周
波数まで変調されているので、特に大きな雑音を招いて
しまうという問題点がある。
であり、その目的とするところは、各情報面からの反射
光を分離する光学系を用いることにより、他の情報面か
らのクロストークの低減を図る多層記録媒体再生用の光
学式ピックアップを提供することにある。
めに、請求項1 記載の発明は、多層記録媒体に形成され
ている複数の情報記録面のうち一つの情報記録面に光ビ
ームを照射して情報を再生する光学式ピックアップであ
って、互いに異なる位置に集光する前記一つの情報記録
面からの反射光と他の情報記録面からの反射光とを分離
する分離手段と、前記分離手段により分離された前記一
つの情報記録面からの反射光を受光する検出器とを備
え、前記検出器による検出出力を用いて再生信号を生成
することを特徴とする。
その他の情報面からの反射光とを分離するため、再生す
べき情報面からの反射光の信号成分に含まれるその他の
情報面からの反射光の信号成分を、すなわちクロストー
ク成分を除去した良好な再生信号を得ることができる。
学式ピックアップであって、さらに前記分離手段が前記
他の情報記録面からの反射光に非点収差を与える非点収
差素子であって、前記検出器は前記他の情報記録面から
の反射光の焦線位置に配置されていることを特徴とす
る。よって、再生すべき情報面以外の情報面からの反射
光の信号成分を、焦線として十分集光させるため、簡単
な構成で再生すべき情報面の信号成分のみを抽出するこ
とができる。
学式ピックアップであって、さらに前記一つの情報記録
面からの反射光と他の情報記録面からの反射光とが同一
平面状に集光させる集光位置変換素子を備え、前記検出
器が集光位置に配置されていることを特徴とする。よっ
て、例えばホログラム素子等からなる集光位置変換素子
を用いて、再生すべき情報面からの反射光とその他の情
報面からの反射光とを分離するため、簡単な構成でその
他の情報面の信号成分を減じた再生すべき情報面の信号
成分を抽出することができる。
施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明にお
ける光学式ピックアップの第1実施例を示したものであ
る。図1に示すように、本実施例のピックアップは、半
導体レーザ11と、往きの光路と帰りの光路を分割する
ビームスプリッタ12と、対物レンズ13と、反射光に
非点収差を与えるシリンドリカルレンズ14と、検出器
15とを備えており、半導体レーザ11から出射された
光ビームを多層の光ディスクDの情報面D1、D2、D
3のいずれかに集光させ、その反射光を検出器15で検
出して、情報の再生を行うものである。なお、光ディス
クDは積層構造をなしており、アルミからなるフルミラ
ー膜がコートされている第1情報面D1と、例えば金か
らなるハーフミラー膜がコートされている第2情報面D
2と第3情報面D3の3つの情報面を有している。
ィスクDに光ビームを集光させると図2に示すようにな
る。図2は光ビームを第2情報面D2に集光した状態を
示しており、光ディスクDに入射された光ビームは、図
示していないフォーカスサーボによって第2情報面D2
に集光されてスポットP2を形成し、第2情報面D2に
て反射され反射光L2となる。この際に、第2情報面D
2を透過した光ビームは、第1情報面D1にてデフォー
カス状態で反射され、仮想点P1にスポットを形成した
反射光L1となる。また第3情報面D3にてデフォーカ
ス状態で反射された光ビームは、点P3にスポットを形
成した反射光L3となる。すなわち、これら3つの反射
光L1、L2、L3は、検出器15側からみると、光軸
が一致した互いに異なる位置に焦点を形成する3つの光
ビームとなる。
について説明する。図1に示すように、ビームスプリッ
タ12と検出器15との間の反射光L1、L2、L3、
のみの光路中に、シリンドリカルレンズ14を配置す
る。尚、シリンドリカルレンズ14の焦点距離は、反射
光L2が最小錯乱円(反射光L2による互いに直交する
2つの焦線の中間位置に形成される円)を形成する位置
と等距離の位置に、反射光L1、L3が互いに直交する
焦線を形成するように設定されている。検出器15は、
反射光L1、L3が焦線を形成し、反射光L2に最小錯
乱円を形成する位置に配置される。このように、シリン
ドリカルレンズ14と検出器15を配置することによ
り、合焦状態のとき、検出器15上に反射光L2が最小
錯乱円を形成し、反射光L1、L3が互いに直交する方
向の焦線を形成することになる。
する。検出器15は4分割された受光面31と、互いに
2分割された受光面32,33とを備えている。受光面
31は反射光L2による最小錯乱円34のみが照射さ
れ、受光面32には反射光L1による焦線35と最小錯
乱円34の一部が照射され、受光面33には反射光L3
による焦線36と最小錯乱円34の一部が照射される。
とし、帰りの光学系の横倍率Bを10倍とし、光ディス
クDの隣接する情報面の間隔Pを20μmとすると、反
射光L2による2つの焦線の間隔Sは式S=2×B×B
×Pより約4μmとなり、最小錯乱円34の半径Rは式
R=S×NA/Bより約120μmとなる。また、光ビ
ームの波長Wを650nmとすると、反射光L1、L2
の焦線35,36の長さVは式V=4×Rより約480
μmとなり、幅Hは式H=1.2×W/(2×NA/
B)より約7μmとなる。なお、ここでは簡単のため情
報面の間隔Pに基づく横倍率の各反射光の変化分は無視
して各値を求めた。
程度まで十分狭くすることが出来るため、受光面31の
みに照射されている最小錯乱円34の信号を用いても、
十分に再生信号を得ることができる。また、受光面31
には再生すべき情報面以外の面からのクロストークが含
まれていないため、雑音の少ない良好な再生信号を得る
ことができる。
良した検出器40を用いて、シリンドリカルレンズ14
による非点集差を利用したフォーカスエラー検出につい
て説明する。検出器40は、8分割された受光面31a
ないし31hと、互いに4分割された受光面32aない
し33d,受光面33aないし33dとを備えている。
合焦状態において、受光面31aないし31hは反射光
L2による最小錯乱円34のみが照射され、受光面32
aないし33dには反射光L1による焦線35と最小錯
乱円34の一部が照射され、受光面33aないし33d
には反射光L3による焦線36と最小錯乱円34の一部
が照射される。
号を用いて表記すると、フォーカスエラー信号FEは、
式FE={ (31a+31b)+(31e+31f)}
−{ (31c+31d)+(31g+31h)} +{
(32b+32c)−(33b+33c)} −{ X(3
2a+32d)−Y(33a+33d)} から求められ
る。なお、XおよびYは合焦位置で、(32b+32
c)−X(32a+32d)=(33b+33c)−Y
(33a+33d)=0となるように設定される定数で
ある。
d,33a,33dは、一番奥の第1情報面D1あるい
は一番手前の第3情報面D3から情報を再生する際に生
じるフォーカスオフセットの影響を打ち消すために設け
たものである。即ち、第1情報面D1から情報を再生す
る場合は、受光面31aないし31hに情報面D1から
の反射光L1が照射され、受光面33aないし33dに
情報面D2からの反射光L2が照射され、受光面32a
ないし32dにはいずれの城方面からの反射光も照射さ
れない。そのため、合焦位置にて受光面33aないし3
3dの検出出力がキャンセルされるように(33b+3
3c)−Y(33a+33d)=0とすることにより、
反射光L2によるフォーカスオフセットの影響を打ち消
すことができる。また、第3情報面D3から情報を再生
する場合についても同様に、合焦位置にて受光面32a
ないし32dの検出出力がキャンセルされるように(3
2b+32c)−X(32a+32d)=0として、反
射光L3によるフォーカスオフセットの影響を打ち消す
ことができる。このように構成することにより、いずれ
の記録面からの情報を再生する場合でも、フォーカスオ
フセットの影響を打ち消すことができるため、正しくフ
ォーカスエラー信号を得ることができる。
非点収差により隣接する記録面からのクロストークを除
去する構成について説明をしたが、非点収差以外の方法
を用いて隣接する記録面からのクロストークを低減する
ことも可能である。図5は本発明における光学式ピック
アップの第2実施例を示したものである。図5に示すよ
うに、本実施例のピックアップは、半導体レーザ11
と、往きの光路と帰りの光路を分割するビームスプリッ
タ12と、対物レンズ13と、反射光の焦点距離を伸ば
す凹レンズ51と、反射光を異なるデフォーカス量の3
スポットに分離するホログラム素子52と、検出器53
とを備えており、半導体レーザ11から出射された光ビ
ームを上述の光ディスクDの情報面D1、D2、D3の
いずれかに集光させ、その反射光を検出器53で検出し
て、情報の再生を行うものである。なお、ここでは中央
の情報面D2に光ビームを集光させ、情報を再生するこ
とについて説明する。
ィスクDの第2情報面D2に、図示していないフォーカ
スサーボによって光ビームを集光させると、第2情報面
D2にて反射され反射光L2となる。この際に、第2情
報面D2を透過した光ビームは、第1情報面D1にてデ
フォーカス状態で反射され反射光L1となる。また第3
情報面D3にてデフォーカス状態で反射された光ビーム
は反射光L3となる。すなわち、これら3つの反射光L
1、L2、L3は、検出器53側からみると、光軸が一
致した互いに異なる位置に焦点を形成する3つ光ビーム
となる。
2と検出器53について、図6ないし図8をもちいて説
明する。尚、図6はホログラム素子52のパターンの一
例を示したものであり、図7はホログラム素子52によ
る反射光への作用を示したものであり、図8は検出器5
3を示すものである。
対してずれた位置に2つのパワーの異なる回折レンズ6
1,62を有する。回折レンズ61は凹レンズの作用を
有するものであり、回折レンズ62は凸レンズの作用を
有するものである。図7において、矢印Z方向に光ディ
スクDからの反射光L1、L2、L3がホログラム素子
52に照射している。ホログラム素子52により、反射
光L 1は0次光L10と回折レンズ61による1次光L
11と回折レンズ62による反射光L12に分離され、
反射光L2は0次光L20と回折レンズ61による1次
光L21と回折レンズ62による反射光L22に分離さ
れ、反射光L3は0次光L30と回折レンズ61による
1次光L31と回折レンズ62による反射光L32に分
離される。なお、合焦状態のとき、0次光L20の焦点
位置P20を通りかつ光軸に垂直な線分71上に、回折
レンズ61が1次光L11に焦点を形成させ、回折レン
ズ62が1次光L32に焦点を形成させる。この線分7
1を通りかつ光軸に垂直な面に検出器53を配置する。
れ凹レンズ、凸レンズの作用を有するものとした。しか
しながら、これに限られるものではなく、ホログラム素
子の設計の容易さを考慮して2つの回折レンズがともに
凸レンズもしくは凹レンズの作用を有するように構成し
ても良い。なお、その場合は、検出器上に一方の回折レ
ンズにより反射光L2が集光し、他方の回折レンズによ
り、反射光L1もしくはL3が集光し、0次光によりL
3もしくはL1が集光することになる。
光L10、L20、L30と、回折レンズ61による1
次光L11、L21、L31、及び回折レンズ62によ
る1次光L12、L22、L32が、それぞれ異なる位
置に同心円状に照射される。検出器53は、3つの同心
円の中心円のみを受光面とし他の面をマスクした3つの
受光面81、82、83を有する。
次光L11、L21、L31が重なって照射されている
が、1次光L11は集光して照射されており、他の光は
拡散して照射されている。同様に、受光面82には、0
次光L10、L20、L30が重なって照射されている
が、0次光L20は集光して照射されており、他の光は
拡散して照射されている。また、受光面83には、回折
レンズ62による1次光L12、L22、L32が重な
って照射されているが、1次光L32は集光して照射さ
れており、他の光は拡散して照射されている。光量は照
射されている面積に比例して減衰するものであるため、
受光面81に照射される光量は、きわめて高い割合で1
次光L11が占めることなり、同様に、受光面82には
0次光L10が、受光面83には1次光L32が占める
ことになる。
光面の符号n にTを付して用いて表記すると、再生信号
RFは式RF=T82−(J×T81+K×T83)よ
り抽出することができる。なおJ、Kは定数であり、定
数Jは定数J と光量T81との積が光量T82に含まれ
る0次光L10の光量と等しくなるように設定されてお
り、定数K は定数Kと光量T83との積が光量T82に
含まれる0次光L30の光量と等しくなるように設定さ
れる。すなわち、同心円の中心の光量のみを抽出し演算
することにより、隣接する記録層からのクロストーク成
分を低減させて再生信号を抽出することができる。
隣接する2つの情報面からのクロストークを除去する構
成についての説明をしたが、上述の第1、第2の実施例
を応用して、2つ以上の複数の情報面からのクロストー
クを除去することも可能である。
の第3実施例を示したものである。図9に示すように、
本実施例のピックアップは、半導体レーザ11と、往き
の光路と帰りの光路を分割するビームスプリッタ12
と、対物レンズ13と、ディスクDからの反射光を2つ
に分離する第2ビームスプリッタ91と、分離された各
々の反射光に非点収差を与える第1、第2シリンドリカ
ルレンズ92,93と、分離された各々の反射光を検出
する検出器94,95とを備えており、半導体レーザ1
1から出射された光ビームを上述の光ディスクDの情報
面D1、D2、D3、D4、D5のいずれかに集光さ
せ、その反射光を検出器94、及び検出器95で検出し
て、情報の再生を行うものである。なお、ここでは中央
の情報面D3に光ビームを集光させ、情報を再生するこ
とについて説明する。
述の実施例より2つ多い5つの反射光がディスクDから
反射される。これら、5つの反射光を第2ビームスプリ
ッタ91にて分離する。第2ビームスプリッタ91を透
過した反射光については、第1実施例と同様に第1シリ
ンドリカルレンズ92にて、情報面D3からの反射光が
最小錯乱円を形成する位置と等距離の位置に情報面D
2、D4からの反射光が焦線を形成する。また、第2ビ
ームスプリッタ91にて反射された反射光については、
第1シリンドリカルレンズ91に比べて2倍の非点収差
を与える第2シリンドリカルレンズ92にて、情報面D
3からの反射光が最小錯乱円を形成する位置と等距離の
位置に情報面D1、D5からの反射光が焦線を形成す
る。
器95について説明する。検出器94は4分割された受
光面101と、互いに2分割された受光面102,10
3を備えている。受光面101は情報面D3による最小
錯乱円104が照射され、受光面102には情報面D2
による反射光の焦線105と最小錯乱円104の一部が
照射され、受光面103には情報面D4による反射光の
焦線106と最小錯乱円104の一部が照射される。ま
た、検出器95は4分割された受光面107と、互いに
2分割された受光面108,109を備えている。受光
面107は情報面D3による最小錯乱円110が照射さ
れ、受光面108には情報面D1による反射光の焦線1
11と最小錯乱円110の一部が照射され、受光面10
9には情報面D5による反射光の焦線112と最小錯乱
円110の一部が照射される。
の反射光が少量デフォーカス状態で照射されている。ま
た、受光面107には、情報面D2、D4からの反射光
が少量デフォーカス状態で照射されている。ここで、こ
れら少量のクロストーク成分を低減した再生信号の抽出
について説明する。各受光面の受光量を対応する各受光
面の符号n にTを付して用いて表記すると、再生信号R
Fは式RF=(T101+T107)−(M×T102
+N×T103+O×T108+Q×T109)より抽
出することができる。なおM、N、O,Qは定数であ
る。定数Mは、定数Mと光量T102との積が光量T1
07に含まれる情報面D2からの反射光の光量と等しく
なるように設定される。定数Nは、定数Nと光量T10
3との積が光量T107に含まれる情報面D4からの反
射光の光量と等しくなるように設定される。同様に、定
数Oは、定数Oと光量T108との積が光量T101に
含まれる情報面D1からの反射光の光量と等しくなるよ
うに設定される。定数Qは、定数Qと光量T109との
積が光量T101に含まれる情報面D5からの反射光の
光量と等しくなるように設定される。
から抽出された情報面D3からの反射光を加算し、その
検出器94から抽出される情報面D2、D4からの反射
光と、検出器95から抽出される情報面D1、D5から
の反射光を減算することにより、他の情報面からのクロ
ストーク成分を除去した再生信号を得ることができる。
数の情報面をもつ多層の光ディスクを再生する場合にお
いて、再生すべき情報面以外からのクロストーク成分を
除去できるため、良好な再生信号を得ることができる。
また、再生すべき情報面の位置の違いによって変化する
検出器上の分布に対応して信号を取り込み、特に非点収
差によって2面の影響を除去するので、隣接する情報面
の間隔が狭い多層ディスクにおいても層間クロストーク
の少ない良好な信号再生を行うことができる。
説明する図。
明する図。
出器を説明する図。
説明する図。
素子を説明する図。
る図。
明する図。
説明する図。
説明する図。
Claims (3)
- 【請求項1】 多層記録媒体に形成されている複数の情
報記録面のうち一つの情報記録面に光ビームを照射して
情報を再生する光学式ピックアップであって、 互いに異なる位置に集光する前記一つの情報記録面から
の反射光と他の情報記録面からの反射光とを分離する分
離手段と、前記分離手段により分離された前記一つの情
報記録面からの反射光を受光する検出器とを備え、 前記検出器による検出出力を用いて再生信号を生成する
ことを特徴とする光学式ピックアップ。 - 【請求項2】 前記分離手段が前記他の情報記録面から
の反射光に非点収差を与える非点収差素子であって、前
記検出器は前記他の情報記録面からの反射光の焦線位置
に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光
学式ピックアップ。 - 【請求項3】 前記一つの情報記録面からの反射光と他
の情報記録面からの反射光とが同一平面状に集光させる
集光位置変換素子を備え、前記検出器が集光位置に配置
されていることを特徴とする請求項1に記載の光学式ピ
ックアップ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06055498A JP3605279B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 光学式ピックアップ |
US09/245,892 US6442125B1 (en) | 1998-02-25 | 1999-02-08 | Optical pickup |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06055498A JP3605279B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 光学式ピックアップ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11242824A true JPH11242824A (ja) | 1999-09-07 |
JP3605279B2 JP3605279B2 (ja) | 2004-12-22 |
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Family Applications (1)
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JP06055498A Expired - Fee Related JP3605279B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | 光学式ピックアップ |
Country Status (2)
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US (1) | US6442125B1 (ja) |
JP (1) | JP3605279B2 (ja) |
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