JPH11306593A - 光情報記録媒体および情報読み取り方法 - Google Patents
光情報記録媒体および情報読み取り方法Info
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- JPH11306593A JPH11306593A JP10108172A JP10817298A JPH11306593A JP H11306593 A JPH11306593 A JP H11306593A JP 10108172 A JP10108172 A JP 10108172A JP 10817298 A JP10817298 A JP 10817298A JP H11306593 A JPH11306593 A JP H11306593A
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Abstract
ことによって、記録情報を光学的に読み取る光情報記録
媒体において、クロストーク(本来受光するべき信号光
に隣接する信号光の周辺成分を受光してしまう現象)の
惧れのない出射光を発生するような光情報記録媒体とそ
の情報読み取り方法を提供する。 【解決手段】記録情報の構成要素であるセルからの出射
光の持つ振幅分布が、セルの直後で、セルの平面におけ
る1方向では、中心部から周辺部へ向かって小さくなっ
ており、それと直交する方向では、中心部から周辺部へ
向かって一定であることを特徴とする。
Description
出射光(透過光または反射光)のパターンを受光するこ
とによって、記録情報を光学的に読み取ることを目的と
する光情報記録媒体に関する。
ーコード,カルラコード,CD−ROM,近年ではDV
Dが公知である。CD−ROMやDVD(記録情報の構
成要素がピット)に比較して、記録情報の容量の向上を
図った提案として、本出願人による特開平6−7636
5号公報が公知である。
子セルに、読み取り光(ビーム)を照射し、前記セルの
各分割領域からの回折光を、領域分割数nに見合った個
数で配置された受光素子により受光し、各分割領域から
の再生情報和を、セル毎に記録されたコードとして認識
するものである。(図1(a) 参照)図1(b) に示す回折
格子セルは、領域分割数nが(縦方向3×横方向3=9
個)の例である。
ータであるが、それらの集まりからなる各セルは、nに
応じて多彩な種類のコードを表し得る。
み取り光(ビーム)の照射により、ピットの有無による
ON/OFF の2値データのみしか表現できないが、上記提
案によれば、1箇所のみの照射で、ON/OFF 以上の多彩
な表現を実現し、記録媒体の容量が飛躍的に向上するこ
とになる。
受光素子とが1:1の関係であり、下記の問題が潜在す
る。
いては、回折格子セルの直後では、出射する1次回折光
の強度分布は、矩形関数で表せるように設計するのが一
般的であり、記録情報の構成要素である回折格子セルか
らの1次回折光の分布は、セル直後では矩形関数で表さ
れる。セル(回折格子に限らない)からの出射光の強度
分布がセル内では一様な、従来の光情報記録媒体を図2
に示す。
が離れた「フレネル領域」および「フラウンホーファー
領域」で受光する場合には、受光素子上での分布は、不
均一で拡がったものとなる。矩形関数による振幅分布を
図3(a) に、受光素子上での1次回折光の分布を図3
(b) に示す。
らの1次回折光を受光すると、本来対応するべき受光素
子以外の素子が1次回折光を検出してしまい、ノイズに
よる読み取りエラーが生じてしまう。
次回折光の強度を、ON/OFF の2値データのみならず、
多値データ(段階的な強度)の検出も可能な場合には、
本来受光するべき分割領域からの1次回折光の中心部
か、隣接する分割領域からの1次回折光の周辺部(ノイ
ズ)かの判別が困難であり、正確な情報読み取りの上で
一層影響が大きい。これらの不都合を、クロストークと
呼ぶこととする。
のクロストークの惧れのない出射光を発生するようなセ
ルから構成される光情報記録媒体とその情報読み取り方
法を提供することを目的とする。
報記録媒体は、光線の照射による出射光のパターンを受
光することによって、記録情報を光学的に読み取ること
を目的とする光情報記録媒体において、記録情報の構成
要素であるセルからの出射光の持つ振幅分布が、セルの
平面における1方向では、中心部から周辺部へ向かって
小さくなっており、それと直交する方向では、中心部か
ら周辺部へ向かって一定であることを特徴とする。
らなることを特徴とする。
は、請求項1または2に記載の光情報記録媒体の情報記
録部に光線を照射し、情報記録部からの出射光を、マト
リクス状に配置された受光素子によって、フレネル領域
で受光することを特徴とする。
らの出射光の持つ振幅分布が、セルの直後で、セルの平
面における1方向については、中心部から周辺部へ向か
って小さくなるように振幅変調が施されることにより、
セルから離れて配置された受光素子上での出射光の分布
の周辺の成分を減少することができるため、出射光と受
光素子とを1:1の関係で維持する上で好適であり、ク
ロストークが回避された正確な記録情報が検出できる。
(請求項1)
ークは回避されないが、セルと受光素子とを1:1の対
応関係にする必要がない場合(例えば、特定の1方向に
ついて、複数のセルからの総合的な出射光の強度分布を
検出する際、ライン状に受光素子を配列した検出手段を
採用した場合)には、その方向では、出射光が受光され
る効率が高くなる。
ことにより、記録情報の容量の向上が図れると共に、振
幅分布の変調の厳密な制御も可能である。(請求項2)
折格子により振幅変調を施す場合には、回折格子の周期
に対する格子幅の比や、回折格子の位相変調量の変化な
ど、多くの方法から選択できる。尚、回折格子(位相型
あるいは振幅型)においては、局所的な回折格子の周期
に対する格子幅の比は1/2のときが最も回折効率が高
く(すなわち1次回折光の振幅が大きく)、この値から
増減することにより1次回折光の振幅は小さくなる。
調量(光が格子部とそうでない部分を通過する際にでき
る位相の差)がπのときが、1次回折光について最大の
回折効率となり、これから離れるにつれて回折効率が小
さくなる。厚い位相型回折格子の場合は、格子の断面形
状や材質や入射光の偏光状態などにより、回折効率が変
化する。
らかに減少させても良いが、中心付近では一定(最大
値)であり、中心からある程度離れた位置から周辺部へ
向かって減少させるようにした方が、入射光に対する利
用効率が上がる。
の位相分布を有するようにすることで、セルのサイズに
依存せず、出射する1次回折光を任意の範囲に拡げるこ
とができる。(請求項3)
せる手段としては、 (1)回折格子を曲線で構成する。(例えば、ゾーンプ
レートの一部を回折格子として用いる) (2)1次回折光を発生させるための照明光を、平行光
ではなく球面波状の位相分布を持つ光(例えば、点光源
からの発散光)とする。
子セルに対してフレネル領域である場合、1次回折光の
強度分布のピーク中心の幅を狭くすることも可能であ
り、読み取り精度が向上する。(請求項4)
つ振幅分布が、セル面における少なくとも1方向につい
て、中心部から周辺部へ向かって小さくなるように振幅
変調を施す上で、以下に挙げる数学的な表現(関数)が
有効である。
xは矩形の任意の辺に垂直な軸をとり、素子中心を0と
した座標である。尚、Tは素子の大きさ(矩形形状の場
合は1辺の長さ)であり、−T/2≦x≦T/2の範囲
の値をとる。
関数の形を最適化できるが、α=0.5や0.54が一
般的である。
れた位置から周辺部へ向かって減少するようにした場合
は、台形関数に相当する。ただし、本発明においては、
台形関数として斜辺部は直線とは限らないものとする。
(すなわち、中心付近で一定値をとり、その両側でなだ
らかに減少するような関数を台形関数と呼ぶ)
と、出射光の周辺部の強度の減少を伴ったまま、中心部
の強度を上げることができ、入射光の利用効率を上げる
ことになる。ただし、台形の斜辺部を小さくし過ぎる
と、出射光の周辺部の強度が上がり、その効果が小さく
なる。例えば、素子の大きさが50μmのとき、台形の
斜辺部が10μm程度(上辺が30μm程度の台形)な
ら十分な効果がある。
幅分布関数による振幅変調を施した場合の、セルの直後
での1次回折光の振幅分布波形と回折光の強度分布を図
4に示す。Hamming 関数による振幅分布が図4(a) 、三
角波関数による振幅分布を図4(b) 、台形関数による振
幅分布を図4(c)(d)であり、回折光の強度分布は図4
(e)のようになる。尚、ここでは振幅分布関数として、
代表的ないくつかの関数を挙げたが、これらに限るもの
ではない。
成した光情報記録媒体に係る説明図である。同図で、各
セルからの出射光の持つ振幅分布が、左右方向(x軸)
では、中心部から周辺部へ向かって小さくなっており、
上下方向(y軸)では、中心部から周辺部へ向かって一
定であるように、各セルについて振幅変調が施されてい
る。
振幅変調フィルターが貼り合わされたものとして捉えて
も良いが、白の部分を回折効率が最大となる位相変調
量、黒の部分が回折効率が最小となる位相変調量を表す
位相型回折格子として捉えても良い。もちろん、この図
のような回折格子に限らず、回折格子の周期に対する格
子幅の比を変調した振幅型あるいは位相型回折格子であ
っても良い。
の状態を、図6・図7に示す。図6は「透過型」の読み
取りを示す説明図であり、図7は「反射型」の読み取り
を示す説明図である。
体に入射し、媒体上の各セルで前記光線が透過回折さ
れ、同図の右側に配置された受光素子アレイ(受光素子
の集まり)によって受光されて、記録情報が検出され
る。
体に入射し、媒体上の各セルで前記光線が反射回折さ
れ、同図の右側に配置された受光素子アレイ(受光素子
の集まり)によって受光されて、記録情報が検出され
る。
格子セルに対してフレネル領域に配置することが、本発
明の作用・効果を奏する上で一層望ましい。
る受光素子には、ノイズやクロストークの少ない情報光
のみが達することになるため、高密度(容量)な光情報
記録媒体について、正確な情報読み取りが実現される。
により、記録情報を検出する従来技術に係る説明図であ
り、図1(a) は読み取る様子を示す概要図、図1(b) は
領域分割された回折格子セルの一例を示す説明図であ
る。
強度分布図3(b) を示す説明図。
した場合の波長選択素子からの1次回折光の強度分布を
示す説明図。図7(a) はHamming 関数による振幅分布、
図7(b) は三角波関数による振幅分布、図7(c)(d)は台
形関数による振幅分布であり、図7(e) は回折光の強度
分布。
記録媒体の説明図。
図。
図。
Claims (4)
- 【請求項1】光線の照射による出射光のパターンを受光
することによって、記録情報を光学的に読み取ることを
目的とする光情報記録媒体において、 記録情報の構成要素であるセルからの出射光の持つ振幅
分布が、セルの直後で、セルの平面における1方向で
は、中心部から周辺部へ向かって小さくなっており、そ
れと直交する方向では、中心部から周辺部へ向かって一
定であることを特徴とする光情報記録媒体。 - 【請求項2】前記セルが回折格子からなり、前記出射光
が回折格子セルからの1次回折光であることを特徴とす
る請求項1記載の光情報記録媒体。 - 【請求項3】前記出射光が、球面波の位相を持つ回折格
子セルからの1次回折光であることを特徴とする請求項
2記載の光情報記録媒体。 - 【請求項4】請求項1〜3の何れかに記載の光情報記録
媒体の情報記録部に光線を照射し、情報記録部からの出
射光を、マトリクス状に配置された受光素子によって、
フレネル領域で受光することを特徴とする光情報記録媒
体の情報読み取り方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10817298A JP4298000B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 光情報記録媒体および情報読み取り方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10817298A JP4298000B2 (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 光情報記録媒体および情報読み取り方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH11306593A true JPH11306593A (ja) | 1999-11-05 |
JP4298000B2 JP4298000B2 (ja) | 2009-07-15 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP4298000B2 (ja) |
-
1998
- 1998-04-17 JP JP10817298A patent/JP4298000B2/ja not_active Expired - Fee Related
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