JPH1196557A - Optical recording medium recording signal reader - Google Patents

Optical recording medium recording signal reader

Info

Publication number
JPH1196557A
JPH1196557A JP9257196A JP25719697A JPH1196557A JP H1196557 A JPH1196557 A JP H1196557A JP 9257196 A JP9257196 A JP 9257196A JP 25719697 A JP25719697 A JP 25719697A JP H1196557 A JPH1196557 A JP H1196557A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
signal
recording medium
optical recording
beams
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9257196A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3674894B2 (en
Inventor
Takanori Maeda
孝則 前田
Hajime Koyanagi
一 小柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pioneer Electronic Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
Priority to JP25719697A priority Critical patent/JP3674894B2/en
Publication of JPH1196557A publication Critical patent/JPH1196557A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3674894B2 publication Critical patent/JP3674894B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily read a signal by irradiating at least two light beams with different light quantity distribution shapes, respectively detecting reflected light intensity of the light beams from an optical recording medium and making the signal based on a difference between detected outputs themselves, or the signals after prescribed signal processing is performed a read signal. SOLUTION: The light from a semiconductor laser 1 is made nearly parallel by a collimate lens 2 to be made incident on a polarizing beam splitter 3. The splitter 3 is arranged so that the polarization direction of the light becomes nearly 45 deg. for a polarizing beam, and the light is divided to an optical path going toward a reflection mirror 4 and the optical path going toward the polarizing beam splitter 7. The light by the reflection mirror 4 is made incident on a wave front aberration giving means 5, and is given with specified aberration or intensity distribution to be focused on photodetectors 13, 14 by an objective lens 9 and a condenser lens 11. The central part intensity of the image of the light through the wave front aberration giving means 5 is detected by the photodetector 13, and the central part intensity of the image of the light going ahead the polarizing beam splitter 3 is detected by the photodetector 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は光ディスクなどの
光記録媒体に記録された信号を読み取る装置に関する。
The present invention relates to an apparatus for reading a signal recorded on an optical recording medium such as an optical disk.

【0002】[0002]

【従来の技術】 従来より知られる光記録媒体記録信号
読取用ピックアップの構成は、光源となるレーザー、ハ
ーフミラー、コリメータレンズ、対物レンズ、光検出器
からなっている。その構成において、レーザーを発した
光はハーフミラーを経てコリメータレンズによって略平
行光とされ、対物レンズに入射する。対物レンズを経た
光は、波長λ及び対物レンズの開口数NAに対して最小
のスポット径(回折限界)のスポットをつくる。このス
ポットによって読み出せるピットまたはマーク、すなわ
ち隣接するもの同士の反射特性が互いに異なる領域はそ
の空間周波数がfc=2NA/λという遮断空間周波数
以下となる大きさでなくてはならなかった。なぜなら
ば、この光ディスクによって回折された光は平均反射率
を示す0次光と、対物レンズ瞳と周波数によって決まる
距離だけ離れた位置にあるプラス及びマイナス一次光に
分けられるが、小さなピットではこの回折光成分が対物
レンズの瞳の外に出てしまい、光ディスクの構造が情報
として伝達されなくなるためである。すなわち、ピット
またはマークの大きさは光ディスク上で前記回折光成分
を検出できるような大きさ以上であることが要求され、
よって、大量の情報、例えば高精細テレビジョン用のデ
ィジタルデータを2時間分12cm径の光ディスクに納
めようとすると短波長の光源を用いたり、対物レンズの
開口数をさらに大きくするなどの手段が必要であった
が、これらは構成が複雑になったり、素子が安定性を欠
くものであるという問題があった。
2. Description of the Related Art A known pickup for reading a recording signal from an optical recording medium includes a laser serving as a light source, a half mirror, a collimator lens, an objective lens, and a photodetector. In this configuration, the light emitted from the laser passes through a half mirror, is converted into substantially parallel light by a collimator lens, and is incident on an objective lens. The light passing through the objective lens forms a spot having a minimum spot diameter (diffraction limit) with respect to the wavelength λ and the numerical aperture NA of the objective lens. The pits or marks that can be read out by the spots, that is, the areas where the reflection characteristics of adjacent ones are different from each other, must have a size such that the spatial frequency is equal to or less than the cutoff spatial frequency of fc = 2NA / λ. This is because the light diffracted by this optical disc is divided into 0th-order light, which indicates the average reflectance, and plus and minus first-order lights, which are located at a position separated by a frequency determined by the frequency of the objective lens pupil. This is because the light component goes out of the pupil of the objective lens and the structure of the optical disk is not transmitted as information. That is, the size of the pit or mark is required to be larger than the size capable of detecting the diffracted light component on the optical disc,
Therefore, in order to store a large amount of information, for example, digital data for high-definition television for 2 hours on an optical disc having a diameter of 12 cm, a means such as using a short wavelength light source or further increasing the numerical aperture of the objective lens is required. However, these have problems that the configuration is complicated and the element lacks stability.

【0003】また、遮断周波数内の帯域であっても遮断
周波数に近いような細かい構造では信号変調度が小さく
なり、信号に含まれるノイズ成分が邪魔をして良質な信
号を読み取ることができないという問題があった。ま
た、トラックの間隔を高密度に詰めていくと隣接トラッ
クの信号を多く拾ってしまい、この信号がノイズとなっ
てやはり良質な信号が読み取れないという問題があっ
た。
[0003] Further, even in a band within the cut-off frequency, a fine structure close to the cut-off frequency has a small signal modulation degree, so that a noise component contained in the signal disturbs and a good signal cannot be read. There was a problem. In addition, if the intervals between tracks are reduced to a high density, many signals of adjacent tracks are picked up, and this signal becomes noise, so that a high-quality signal cannot be read.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】 本発明はこのような
従来の装置で良好に読み出せなかった短いピットやマー
クによって記録された信号または近接して配置されたト
ラックの信号を、波長を短くしたり開口数を大きくした
りすることなく読み出すことができる読取装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention reduces the wavelength of a signal recorded by a short pit or mark or a signal of a closely arranged track, which cannot be read satisfactorily by such a conventional apparatus, by shortening the wavelength. It is an object of the present invention to provide a reading device capable of reading without increasing the numerical aperture or increasing the numerical aperture.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】 本発明による光記録媒
体記録読取装置は、隣接するもの同士の反射特性が互い
に異なる一連の領域からなる記録トラック上に信号が記
録された光記録媒体から前記信号を読み取る読取装置で
あって、その光量分布形状が異なる少なくとも2つの光
ビームを照射するビーム照射手段と、前記光記録媒体か
らの前記光ビームの反射光強度を各々検出する光検出手
段と、前記光検出手段の検出出力自体またはこれらに所
定の信号処理を施した後の信号の差分に基づく信号を読
取信号とする差分検出手段とからなることを特徴とする
光記録媒体記録信号読取装置である。
According to the present invention, there is provided an optical recording medium recording / reading apparatus comprising: an optical recording medium on which a signal is recorded on a recording track composed of a series of areas having different reflection characteristics from each other; A beam irradiating means for irradiating at least two light beams having different light amount distribution shapes, light detecting means for respectively detecting reflected light intensity of the light beam from the optical recording medium, An optical recording medium recording signal reading device, comprising: a detection output itself of the light detection unit or a difference detection unit that sets a signal based on a difference between signals subjected to predetermined signal processing to these signals as a read signal. .

【0006】すなわち、本発明においては、光記録媒体
(以下、単に光ディスクと称する)に分布形状の異なる
2種類のスポットを同時に照射し、それぞれのスポット
による反射光に応じた電気信号の差分の時間変化を、光
ディスクを走査することによって取り出す。
That is, in the present invention, an optical recording medium (hereinafter, simply referred to as an optical disk) is simultaneously irradiated with two types of spots having different distribution shapes, and a time difference of an electric signal corresponding to light reflected by each spot is obtained. Changes are picked up by scanning the optical disc.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】 図1は本発明の第1の実施例の
構成を示した図である。半導体レーザー1から発せられ
た光はコリメータレンズ2によって略平行とされ、偏光
ビームスプリッタ3に入射する。ここで、光の偏光方向
は、偏光ビームスプリッタ3の偏光軸方向に対して略4
5度になるように配置されており、よって偏光ビームス
プリッタ3によって反射ミラー4に向かう光路と、その
まま偏光ビームスプリッタ7に向かう光路とに分割され
る。反射ミラー4によって反射した光は波面収差付与手
段5に入射する。ここで、波面収差付与手段5はホログ
ラム板や厚み、屈折率、または透過率が部分的に異なる
ガラス板が用いられ、これを透過する光に特定の収差ま
たは強度分布を与えるものである。この光は反射ミラー
6で再び反射し、偏光ビームスプリッタ7によって偏光
ビームスプリッタ3を直進した光と合成される。このと
き、2つの光は偏光ビームスプリッタ3によって分けら
れているので、偏光方向は異なっている。この光は対物
レンズ9によって光ディスク10の情報記録面に集光す
るように制御され、情報ピットまたはマークによって変
調された光は再び対物レンズ9によって集められ、ビー
ムスプリッタ8によって集光レンズ11へと導かれる。
ここで、この光は偏光ビームスプリッタ12によって偏
光方向を分けられ、それぞれ集光レンズ11によって光
検出器13、14上に焦点を結ぶ。波面収差付与手段5
を経由した光の成分は、その像の中心部分強度が光検出
器13によって検出され、偏光ビームスプリッタ3を直
進した光はその像の中心部強度が光検出器14によって
検出される。ここで、光ディスク上のスポットは図2
(a)に示す形になるように動作している。図2(a)
において、21、22、23は情報トラックとなるピッ
ト列であり、波面収差付与手段5を経由した偏光成分に
よるビームスポット24は、偏光ビームスプリッタ3を
直進して特定の収差を与えられなかった偏光成分のビー
ムスポット25よりもトラックに沿う方向中心部分の強
度が低下した強度分布となっている。図3は図2(a)
における光ディスク上の変調方向のビーム分布形状を示
しており、偏光ビームスプリッタ3を直進した偏光方向
の光によるビーム分布形状31(ビームスポット25に
相当)は、収差などの影響を受けないほぼ回折限界のビ
ームとなっている。また、波面収差付与手段5を経由し
た偏光方向のビーム分布形状32(ビームスポット24
に相当)は、波面収差付与手段5によって与えられた収
差と強度分布によりその先頭部が抑えられた形状となっ
ている。すなわち、最大値に対する半値全幅をビーム径
とすると、ビーム径は広がっていることになる。また
は、実際の強度で比較すれば先頭部分が欠けた形となる
ように波面収差付与手段5によって形状が決められてい
る。ここで、ビーム分布形状31、32はどちらもこの
対物レンズを用いて実現できる形状であることを計算に
より確認した結果である。ここで、それぞれの光検出器
の大きさは検出面においてビーム径(例えば、第1暗環
の径)より小さい33の領域となるように設定され、こ
れにより、ビーム分布形状31のビームによって検出さ
れた信号の中心部分は光検出器14で、ビーム分布形状
32のビームによって検出された信号の中心部分は光検
出器13によって検出される。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention. Light emitted from the semiconductor laser 1 is made substantially parallel by the collimator lens 2 and enters the polarization beam splitter 3. Here, the polarization direction of the light is approximately 4 with respect to the polarization axis direction of the polarization beam splitter 3.
It is arranged so as to be at an angle of 5 degrees, and is thus split by the polarizing beam splitter 3 into an optical path toward the reflection mirror 4 and an optical path toward the polarizing beam splitter 7 as it is. The light reflected by the reflection mirror 4 enters the wavefront aberration applying means 5. Here, the wavefront aberration applying means 5 uses a hologram plate or a glass plate having a partially different thickness, refractive index, or transmittance, and gives a specific aberration or intensity distribution to light transmitted therethrough. This light is reflected again by the reflection mirror 6, and is combined by the polarization beam splitter 7 with light that has traveled straight through the polarization beam splitter 3. At this time, since the two lights are separated by the polarization beam splitter 3, the polarization directions are different. This light is controlled by the objective lens 9 so as to be focused on the information recording surface of the optical disk 10, and the light modulated by the information pits or marks is collected again by the objective lens 9, and then is focused by the beam splitter 8 to the focusing lens 11. Be guided.
Here, the polarization direction of this light is divided by the polarization beam splitter 12, and the light is focused on the photodetectors 13 and 14 by the condenser lens 11, respectively. Wavefront aberration imparting means 5
Is detected by the photodetector 13 at the center of the image, and the light at the center of the image is detected by the photodetector 14 on the light that has traveled straight through the polarization beam splitter 3. Here, the spot on the optical disk is shown in FIG.
(A). FIG. 2 (a)
, 21, 22, and 23 denote pit trains serving as information tracks, and a beam spot 24 formed by a polarization component that has passed through the wavefront aberration imparting means 5 travels straight through the polarization beam splitter 3 and does not receive a specific aberration. The intensity distribution is such that the intensity at the central portion in the direction along the track is lower than that of the component beam spot 25. FIG. 3 shows FIG.
And the beam distribution shape 31 (corresponding to the beam spot 25) due to the light in the polarization direction that has traveled straight through the polarization beam splitter 3 is substantially the diffraction limit, which is not affected by aberration or the like. Beam. Further, the beam distribution shape 32 (beam spot 24) in the polarization direction via the wavefront aberration imparting means 5
) Has a shape whose head is suppressed by the aberration and intensity distribution given by the wavefront aberration applying means 5. That is, assuming that the full width at half maximum with respect to the maximum value is the beam diameter, the beam diameter is expanded. Alternatively, the shape is determined by the wavefront aberration applying means 5 such that the head portion is missing when compared with the actual intensity. Here, the beam distribution shapes 31 and 32 are the results of calculations and confirmation that both are shapes that can be realized using this objective lens. Here, the size of each photodetector is set to be a region of 33 smaller than the beam diameter (for example, the diameter of the first dark ring) on the detection surface. The central portion of the detected signal is detected by the photodetector 14, and the central portion of the signal detected by the beam having the beam distribution shape 32 is detected by the photodetector 13.

【0008】また、光検出手段13、14の少なくとも
一方が、光ディスク面上で記録トラックの接線方向にお
いて結像位置になるようにおかれた場合、その光検出器
の長さは、光検出面上の2つのビームスポットのトラッ
クの接線方向の長さのいずれよりも短くなるようにす
る。また、光検出手段13、14の少なくとも一方が、
光ディスク面上で記録トラックの接線に直交する方向に
おいて結像位置になるようにおかれた場合、その光検出
器の長さは、光検出面上の2つのビームスポットのトラ
ックの接線に直交する方向の長さのいずれよりも短くな
るようにする。
If at least one of the light detecting means 13 and 14 is located at an image forming position on the optical disk surface in the tangential direction of the recording track, the length of the light detector is The length of the upper two beam spots should be shorter than any of the tangential lengths of the tracks. Further, at least one of the light detection means 13 and 14 is
When the optical detector is placed at an image forming position in the direction perpendicular to the tangent to the recording track on the optical disc surface, the length of the photodetector is perpendicular to the tangent to the track of the two beam spots on the photodetection surface. It is shorter than any of the lengths in the direction.

【0009】例えば、記録トラックの接線方向(または
接線方向に直交する方向)における2つのビーム分布形
状が図3のようになっているとすれば、光検出器の長さ
は、2つのビームスポット31、32のビームスポット
の長さ34よりも短い33になるようにする。このとき
の信号検出の様子を計算した結果を図4に示している。
図4(a)において、光ディスクに記録されている信号
である記録信号41において、出力が低くなっていると
ころには反射率の低いマークが記録されている。この最
短マーク長はビーム径によって決まる検出分解能の6割
程度の長さしかなく、通常の検出方法ではこのマークを
分解して検出することはできない。図4(b)におい
て、検出信号42及び43は、光ディスクを回転させた
ときにビーム分布31及び32によって検出される信号
であり、重なり合った位置で照射されているが、偏光方
向が異なるために分離して検出することができる。ここ
で、光ディスクが走査されることによってスポットが当
たる範囲の平均反射率は変化するのでそれぞれ光ディス
ク回転による変調を受けているが、記録信号41を直接
反映したものにはなっていない。しかしながら、この2
つのスポットは重なり合う位置で照射されており、検出
信号42と43の差分を引算回路15によって得ること
でビーム分布31と32の分布の違いによる光量の変化
を取り出すことができ、ここで光ディスクを走査するこ
とによって記録された記録信号41を時間変化として検
出することが可能になる。なお、引算回路15は、検出
信号42と43のレベル差をアナログ値として出力す
る。このとき、信号変調度44は、従来の信号検出方式
により大きなピットを検出した場合と比較すると小さく
なっているが、この方式では同じ光源から発した光から
2つの信号を取り出し、この差分によって目的の信号を
得ているので大部分の雑音成分は相殺され、良好な信号
対雑音比を得ることが可能になる。それゆえ、本発明に
よれば従来雑音に埋もれていた小さい信号を検出するこ
とが可能となる。さらに、光検出器によってビームの中
央部だけを取り出し、この差分を演算することで2つの
ビームの強度差があるところだけが信号として検出され
るので、遮断空間周波数より小さいピットをその0次光
強度の時間変化としてとらえることができる。
For example, if two beam distribution shapes in a tangential direction (or a direction orthogonal to the tangential direction) of a recording track are as shown in FIG. 3, the length of the photodetector is two beam spots. The beam spots 31 and 32 have a length 33 shorter than the length 34. FIG. 4 shows the result of calculating the state of signal detection at this time.
In FIG. 4A, in a recording signal 41 which is a signal recorded on the optical disc, a mark having a low reflectance is recorded where the output is low. The shortest mark length is only about 60% of the detection resolution determined by the beam diameter, and this mark cannot be decomposed and detected by a normal detection method. In FIG. 4B, detection signals 42 and 43 are signals detected by the beam distributions 31 and 32 when the optical disk is rotated, and are irradiated at overlapping positions, but have different polarization directions. It can be detected separately. Here, since the average reflectance in the range where the spot falls upon scanning the optical disk changes, the optical disk is modulated by the rotation of the optical disk, but does not directly reflect the recording signal 41. However, this 2
The two spots are illuminated at overlapping positions, and by obtaining the difference between the detection signals 42 and 43 by the subtraction circuit 15, a change in the amount of light due to the difference between the distributions of the beam distributions 31 and 32 can be taken out. Scanning makes it possible to detect the recorded recording signal 41 as a temporal change. The subtraction circuit 15 outputs the level difference between the detection signals 42 and 43 as an analog value. At this time, the signal modulation degree 44 is smaller than that in the case where a large pit is detected by the conventional signal detection method. However, in this method, two signals are extracted from the light emitted from the same light source, and the difference between the two signals is obtained. , Most of the noise components are cancelled, and a good signal-to-noise ratio can be obtained. Therefore, according to the present invention, it is possible to detect a small signal conventionally buried in noise. Further, only the central part of the beam is taken out by the photodetector, and by calculating this difference, only a portion where there is a difference in intensity between the two beams is detected as a signal. It can be considered as a temporal change in intensity.

【0010】また、第2の実施例として、トラックに直
交する方向、すなわち隣接トラックにまたがる方向にや
はり偏光方向による強度分布の差を持たせるように構成
すると、隣接トラックの影響を低減した信号を取り出す
ことができる。このときの光ディスク上のビームは図2
(b)のようになる。図2(b)において、26、2
7、28は情報トラックとなるピット列であり、半径方
向にも効果を与えるように設計された波面収差付与手段
5を経由した偏光成分によるビームスポット29は、偏
光ビームスプリッタ3を直進して特定の収差を与えられ
なかった偏光成分のビームスポット30よりもトラック
に沿う方向中心部分の強度が低下した強度分布となって
いる。
Further, as a second embodiment, if the intensity distribution difference is also given by the polarization direction in the direction orthogonal to the track, that is, in the direction across the adjacent track, a signal in which the influence of the adjacent track is reduced can be obtained. Can be taken out. The beam on the optical disk at this time is shown in FIG.
(B). In FIG. 2B, 26, 2
Reference numerals 7 and 28 denote pit trains serving as information tracks. A beam spot 29 based on the polarized light component passing through the wavefront aberration providing means 5 designed to also provide an effect in the radial direction is specified by traveling straight through the polarizing beam splitter 3. The intensity distribution is such that the intensity at the central portion in the direction along the track is lower than that of the beam spot 30 of the polarization component to which no aberration is given.

【0011】図5は、上記第2の実施例を実現する構成
を示している。図5において、光学系は、光源である半
導体レーザー51、コリメータレンズ52、偏光ホログ
ラム素子53、反射プリズム54、ビームスプリッタ5
5、対物レンズ56、光ディスク57、集光レンズ5
8、偏光ビームスプリッタ59、光検出器60及び61
から構成されている。半導体レーザー51から放射され
た直線偏光を持つ光はコリメータレンズ52で平行光と
され、偏光ホログラム素子53に入射する。ここで、偏
光ホログラム素子53は図6に示すような構造を持った
ホログラム素子であり、複屈折性を持つ例えばニオブ酸
リチウム結晶によって作られたホログラム62と複屈折
性を持たない例えば紫外線硬化性透明樹脂を用いた部分
63からなる。ここで、複屈折性を持たない部分63の
屈折率は複屈折性を持つ部分62の常光に対する屈折率
と等しくなるように選ばれており、この素子は異常光に
対してのみホログラムとして作用するように構成されて
いる。ここで、半導体レーザー51はその偏光方向を、
複屈折性を持つホログラム62の異方性軸に対して45
度の方向に配置してあり、偏光ホログラム素子53を透
過した光は偏光方向によって異なるようになっている。
光ディスクからの反射光は対物レンズ56によって再び
集められ、ビームスプリッタ55を経て集光レンズ58
によって光検出器60及び61上に集められる。ここ
で、偏光ビームスプリッタ59によって偏光方向に応じ
て光は2つに分けられている。
FIG. 5 shows a configuration for realizing the second embodiment. In FIG. 5, the optical system includes a semiconductor laser 51 as a light source, a collimator lens 52, a polarization hologram element 53, a reflection prism 54, and a beam splitter 5.
5, objective lens 56, optical disk 57, condenser lens 5
8, polarization beam splitter 59, photodetectors 60 and 61
It is composed of Light having linearly polarized light emitted from the semiconductor laser 51 is converted into parallel light by a collimator lens 52 and enters a polarization hologram element 53. Here, the polarization hologram element 53 is a hologram element having a structure as shown in FIG. 6, and is composed of a hologram 62 made of, for example, lithium niobate crystal having birefringence and an ultraviolet curable material having no birefringence. It is composed of a portion 63 using a transparent resin. Here, the refractive index of the portion 63 having no birefringence is selected to be equal to the refractive index of the portion 62 having birefringence for ordinary light, and this element acts as a hologram only for extraordinary light. It is configured as follows. Here, the semiconductor laser 51 changes its polarization direction,
45 with respect to the anisotropic axis of the hologram 62 having birefringence.
The light transmitted through the polarization hologram element 53 is different depending on the polarization direction.
The reflected light from the optical disk is collected again by the objective lens 56, passes through the beam splitter 55,
Are collected on photodetectors 60 and 61. Here, the light is split into two by the polarization beam splitter 59 according to the polarization direction.

【0012】ホログラム素子53は、図6を変形して図
7に示すようにしてもよい。第3の実施例として、図8
はトラック方向に対して45度の偏光方向を持つビーム
をピットに照射する方法を示している。図8において、
ピットに照射されたビームの反射光は、その偏光方向に
おけるピットの長さが等しい(d1=d2)ので、ピット
により受ける影響も等しくなる。第1及び第2の実施例
に示すように、本発明は光ディスクからの反射光をビー
ムスプリッタにより分離させるので、ピットにより受け
る影響は両ビームとも等しい方がよい。つまり、この方
法は、照射される2つのビームの偏光方向から見たピッ
トの長さが異なる故に両ビームで異なった影響を受け、
両ビームとも同じ偏光方向になってしまうことを防いで
いる。
The hologram element 53 may be modified from FIG. 6 to be as shown in FIG. As a third embodiment, FIG.
Shows a method of irradiating a pit with a beam having a polarization direction of 45 degrees with respect to the track direction. In FIG.
The reflected light of the beam applied to the pits has the same length of the pits in its polarization direction (d 1 = d 2 ), so that the pits are equally affected. As shown in the first and second embodiments, since the present invention separates the reflected light from the optical disk by the beam splitter, it is better that the pits have the same effect on both beams. In other words, this method is differently affected by both beams because the lengths of the pits seen from the polarization directions of the two irradiated beams are different,
Both beams are prevented from having the same polarization direction.

【0013】図9は、上記偏光ホログラムに代えて複合
ホログラムを用いた第4の実施例を示している。図9に
おいて、複合ホログラム93は、例えば図10(a)に
示すような回折格子を互いに90度になるように貼り合
わせ(102、103)、さらに図6に示した屈折率の
異なる複屈折性を持たない素子101を貼り合わせてお
り、図10(b)、(c)に示すような構造である。こ
こで、図10(b)、(c)は互いに横方向から見た構
造を示している。半導体レーザー95から出たビームは
ホログラム層101にて偏光方向を変えられ、それぞれ
強度分布の異なる進行方向の同じビームに分かれる。続
いて、対物レンズ92に直進し、光ディスク91に集光
される。光ディスクを反射して戻ってきたビームは、ホ
ログラム層103にて半導体レーザー95からの出射光
とは別の方向へ進行し、さらにホログラム層102に
て、ビームを2つの光検出器96、97へと分けられ、
引算回路15と同様な引算回路90によって、光検出器
96、97の検出信号の差分を得る。以上により、光源
から光ディスクに向かう光路と、光ディスクから光検出
器に向かう光路との共通の部分に複合ホログラムを配置
することで、ピックアップ94全体が小型化した構成を
とることができる。
FIG. 9 shows a fourth embodiment in which a composite hologram is used in place of the polarization hologram. In FIG. 9, a composite hologram 93 is formed by bonding diffraction gratings as shown in FIG. 10A so as to be at 90 degrees to each other (102, 103), and further, as shown in FIG. Are attached to each other, which has a structure as shown in FIGS. 10B and 10C. Here, FIGS. 10B and 10C show the structure viewed from the lateral direction with respect to each other. The beam emitted from the semiconductor laser 95 has its polarization direction changed by the hologram layer 101, and is split into the same beam in a traveling direction having a different intensity distribution. Subsequently, the light goes straight to the objective lens 92 and is focused on the optical disk 91. The beam reflected from the optical disk and returned returns to the hologram layer 103 in a direction different from that of the light emitted from the semiconductor laser 95, and is further transmitted to the two photodetectors 96 and 97 by the hologram layer 102. And divided
The difference between the detection signals of the photodetectors 96 and 97 is obtained by a subtraction circuit 90 similar to the subtraction circuit 15. As described above, by arranging the composite hologram in the common portion between the optical path from the light source to the optical disk and the optical path from the optical disk to the photodetector, it is possible to reduce the size of the entire pickup 94.

【0014】また、上記実施例においては複合ホログラ
ムを用いたが、液晶パネルを用いて偏光方向による透過
率または波面を部分的に可変して様々な媒体に対応させ
るように構成することも可能である。図11は、偏光方
向によらず、波長によって光を分離する場合の第5の実
施例を示している。図11は、例えば波長が630nm
である半導体レーザー光源111、波長が780nmで
ある半導体レーザー光源113、コリメータレンズ11
2及び114、半導体レーザー111と113からの光
を合成するために用いるダイクロイックプリズム11
5、反射プリズム116、ビームスプリッタ117、対
物レンズ118、光ディスク119、集光レンズ12
0、ダイクロイックプリズム121、光検出器122及
び123から構成される系を示している。半導体レーザ
ー111と113から出た光はコリメータレンズ112
及び114によって略平行とされ、ダイクロイックプリ
ズム115によって光軸をほぼ同一とするように合成さ
れる。この光は反射プリズム116で反射した後、ビー
ムスプリッタ117を透過し、対物レンズ118によっ
て光ディスク119上に集光する。ここで、2つのスポ
ットはその波長及び瞳面上での分布形状が異なるので、
異なる形状のスポットを形成する。例えば、半導体レー
ザー111の方をややデフォーカスして集光した場合に
は2つのビーム径は同等でその中心強度が異なった図3
の31、32のような分布とすることができる。こうし
て2つの波長で得られた反射光は対物レンズ118、ビ
ームスプリッタ117を経て、ダイクロイックプリズム
121によって、630nmの光は光検出器123に、
780nmの光は光検出器122に集光する。このよう
にして、分布形状の異なる重なり合った光によるそれぞ
れ中央部分の信号を得ることができ、引算回路15と同
様な引算回路124によって光検出器122、123の
差分信号を得ることによって、上述した実施例同様に細
かい構造の検出が可能になる。このような2つの波長を
用いた構成では偏光を用いた構成と比べて、光源の持つ
ノイズを打ち消すことができないためにノイズマージン
は減少するが、双方に共通する外来ノイズの影響は低減
することができ、特に2つの波長の光源を用いることに
よって低密度光ディスクとの共用記録情報読取を行うよ
うなピックアップ装置に好適な構成となる。
Although the composite hologram is used in the above embodiment, it is also possible to use a liquid crystal panel to partially change the transmittance or the wavefront depending on the polarization direction so as to correspond to various media. is there. FIG. 11 shows a fifth embodiment in which light is separated by wavelength regardless of the polarization direction. FIG. 11 shows that the wavelength is 630 nm, for example.
, A semiconductor laser light source 113 having a wavelength of 780 nm, and a collimator lens 11
2 and 114, dichroic prism 11 used to combine light from semiconductor lasers 111 and 113
5. Reflecting prism 116, beam splitter 117, objective lens 118, optical disk 119, condensing lens 12
0, a system composed of a dichroic prism 121 and photodetectors 122 and 123 is shown. Light emitted from the semiconductor lasers 111 and 113 is collimated by a collimator lens 112.
And 114 are combined so as to be substantially parallel, and the dichroic prism 115 is combined so that the optical axes are substantially the same. This light is reflected by the reflection prism 116, passes through the beam splitter 117, and is focused on the optical disk 119 by the objective lens 118. Here, since the two spots have different wavelengths and distribution shapes on the pupil plane,
Form spots of different shapes. For example, when the semiconductor laser 111 is slightly defocused and condensed, the two beam diameters are equal and the center intensities are different from each other.
31 and 32 can be obtained. The reflected light obtained at the two wavelengths passes through the objective lens 118 and the beam splitter 117, and the light of 630 nm is transmitted to the photodetector 123 by the dichroic prism 121.
The light of 780 nm is focused on the photodetector 122. In this way, it is possible to obtain signals at the respective central portions by overlapping lights having different distribution shapes, and by obtaining difference signals of the photodetectors 122 and 123 by a subtraction circuit 124 similar to the subtraction circuit 15, As in the above-described embodiment, a fine structure can be detected. In such a configuration using two wavelengths, the noise margin can be reduced because the noise of the light source cannot be canceled as compared with the configuration using polarized light. In particular, by using light sources of two wavelengths, a configuration suitable for a pickup device that reads shared recording information with a low-density optical disk is obtained.

【0015】この例においては、波長を630nmと7
80nmとして説明を行ったが、波長は勿論これに限定
されるものではなく、例えばマルチモード発振するレー
ザーを用いてそのスペクトルを分離して用いたり、光非
線形性を利用して短波長のレーザー光を得るSHG素子
でその基本波と2倍高調波を用いるなど様々な構成が可
能である。
In this example, the wavelengths are 630 nm and 7
Although the description has been made with 80 nm as a matter of course, the wavelength is not limited to this. For example, a laser that oscillates in a multimode mode can be used to separate its spectrum or use a laser beam with a short wavelength by using optical nonlinearity. Various configurations are possible such as using the fundamental wave and the second harmonic in the SHG element that obtains the following.

【0016】第6の実施例として、光ディスク上の2つ
のスポットの形状を例えば図12(a)のように異なっ
たビーム径で中心位置をずらして重ね合わせたり、図1
2(b)のように一方のビームに双峰性をもたせて構成
することもできる。このように重なり合う部分が存在
し、分離することによって異なる信号が得られるもので
あれば、種々の構成が可能である。
As a sixth embodiment, the shapes of two spots on an optical disk are superimposed with different beam diameters at different center positions as shown in FIG.
As shown in FIG. 2B, one of the beams may be configured to have a bimodal property. Various configurations are possible as long as such overlapping portions exist and different signals can be obtained by separation.

【0017】上記実施例においては、光ディスクの半径
方向の分布について言及していないが、これは2つのビ
ームで概ね同等になっていれば良く、光検出器上にピッ
ト像を結ばせるように検出する場合には多トラックにま
たがる形状のスポットを用いることも可能である。この
ときにはディスク半径方向における分布が必ずしも同等
である必要はなく、走査方向の分布が上述したような関
係になっていれば、同様の効果を発揮することができ
る。
In the above embodiment, the distribution in the radial direction of the optical disk is not mentioned, but it is sufficient if the two beams are substantially equal, and the distribution is detected so that a pit image is formed on the photodetector. In this case, it is also possible to use a spot having a shape extending over multiple tracks. At this time, the distribution in the disk radial direction does not necessarily have to be equal, and the same effect can be exerted if the distribution in the scanning direction has the above-described relationship.

【0018】上記実施例においては結像された光スポッ
トのそれぞれ中央部分だけを光検出器で取り出すよう
な、共焦点、あるいは半共焦点構成としてカットオフ周
波数を超える細かい構造を読みとれるような構成とした
が、これほど細かい構造を読み取る必要がない場合には
光検出器上でビームを結像せずに、大きな光検出器を用
いて信号光の全体強度を各々検出し、この差分をとるよ
うに構成しても良い。この場合には、上述した効果の内
のノイズ低減による帯域幅拡大効果だけが得られるが、
ピックアップの調整が容易になるという利点がある。
In the above embodiment, a confocal or semi-confocal configuration in which a fine structure exceeding the cutoff frequency can be read out such that only the central portion of each of the imaged light spots is taken out by a photodetector. However, if it is not necessary to read such a fine structure, the beam is not imaged on the photodetector, but the overall intensity of the signal light is detected using a large photodetector, and the difference is calculated. It may be configured as follows. In this case, only the bandwidth expansion effect due to noise reduction among the effects described above is obtained,
There is an advantage that the adjustment of the pickup becomes easy.

【0019】[0019]

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によれば
走査方向に異なる分布形状を持つ2つのビームを互いに
重なり合う部分があるように光ディスク上に照射し、こ
れを分離して検出し、信号の差分をとるように構成した
ので、従来雑音に埋もれていた短いピットによる小さい
信号を検出することが可能となる。さらに、2つのビー
ムの強度差があるところだけが信号として検出されるの
で、遮断空間周波数より小さいピットをその0次光強度
の時間変化としてとらえることができ、クロストークを
低減することもできる。
As described above, according to the present invention, an optical disk is irradiated with two beams having different distribution shapes in the scanning direction so as to overlap each other, and separated and detected, and a signal is detected. , It is possible to detect a small signal due to a short pit conventionally buried in noise. Further, since only a portion where the intensity difference between the two beams is detected is detected as a signal, a pit smaller than the cutoff spatial frequency can be regarded as a time change of the zero-order light intensity, and crosstalk can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1及び第2の実施例のビームスポ
ットを示している。
FIG. 2 shows a beam spot according to the first and second embodiments of the present invention.

【図3】 本発明の第1の実施例のビーム分布形状を示
している。
FIG. 3 shows a beam distribution shape according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第1の実施例における信号検出の様
子の計算結果を示している。
FIG. 4 shows a calculation result of signal detection in the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第2の実施例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第2の実施例における1のホログラ
ム素子を示している。
FIG. 6 shows one hologram element in a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第2の実施例における他のホログラ
ム素子を示している。
FIG. 7 shows another hologram element according to the second embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第3の実施例を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a third embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第4の実施例を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の第4の実施例におけるホログラム
素子を示している。
FIG. 10 shows a hologram element according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の第5の実施例を示す構成図であ
る。
FIG. 11 is a configuration diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第6の実施例を説明する図であ
る。
FIG. 12 is a diagram illustrating a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1、51、95、111、113 半導体レーザー 2、52、112、114 コリメータレンズ 3、7、12、59 偏光ビームスプリッタ 8、55、117 ビームスプリッタ 4、6 反射ミラー 5 波面収差付与手段 9、56、92、118 対物レンズ 10、57、91、119 光ディスク 11、58、120 集光レンズ 13、14、60、61、96、97、122、123
光検出器 15、90、124 引算回路 21〜23、26〜28 情報トラックとなるピット列 24、25、29、30 ビームスポット 31、32 ビーム分布形状 41 記録信号 42、43 検出信号 44 信号変調度 53 偏光ホログラム素子 54、116 反射プリズム 93 複合ホログラム素子 94 ピックアップ 115、121 ダイクロイックプリズム
[Description of Signs] 1, 51, 95, 111, 113 Semiconductor laser 2, 52, 112, 114 Collimator lens 3, 7, 12, 59 Polarizing beam splitter 8, 55, 117 Beam splitter 4, 6 Reflecting mirror 5 Wavefront aberration Application means 9, 56, 92, 118 Objective lens 10, 57, 91, 119 Optical disk 11, 58, 120 Condensing lens 13, 14, 60, 61, 96, 97, 122, 123
Photodetectors 15, 90, 124 Subtraction circuits 21-23, 26-28 Pit trains 24, 25, 29, 30 serving as information tracks Beam spots 31, 32 Beam distribution shapes 41 Recording signals 42, 43 Detection signals 44 Signal modulation Degree 53 Polarization hologram element 54, 116 Reflection prism 93 Composite hologram element 94 Pickup 115, 121 Dichroic prism

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 隣接するもの同士の反射特性が互いに異
なる一連の領域からなる記録トラック上に信号が記録さ
れた光記録媒体から前記信号を読み取る読取装置であっ
て、 その光量分布形状が異なる少なくとも2つの光ビームを
照射するビーム照射手段と、 前記光記録媒体からの前記光ビームの反射光強度を各々
検出する光検出手段と、 前記光検出手段の検出出力自体またはこれらに所定の信
号処理を施した後の信号の差分に基づく信号を読取信号
とする差分検出手段と、からなることを特徴とする光記
録媒体記録信号読取装置。
1. A reading device for reading a signal from an optical recording medium on which a signal is recorded on a recording track composed of a series of areas having different reflection characteristics between adjacent ones, wherein at least the light quantity distribution shapes are different. Beam irradiating means for irradiating two light beams; light detecting means for respectively detecting the reflected light intensity of the light beam from the optical recording medium; detecting output itself of the light detecting means or a predetermined signal processing on these An optical recording medium recording signal reading device, comprising: a difference detection unit that sets a signal based on a difference between the applied signals as a read signal.
【請求項2】 前記2つのビームは前記記録媒体の記録
面上において互いに重なるように照射され、前記記録ト
ラックの接線方向において互いに異なる強度分布を有す
ることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体記録信号
読取装置。
2. The optical recording according to claim 1, wherein the two beams are irradiated so as to overlap each other on a recording surface of the recording medium, and have different intensity distributions in a tangential direction of the recording track. Medium recording signal reader.
【請求項3】 前記2つのビームは前記光記録媒体上に
おいて互いに重なるように照射され、前記記録トラック
の接線に直交する方向において互いに異なる強度分布で
照射されていることを特徴とする請求項1記載の光記録
媒体記録信号読取装置。
3. The optical system according to claim 1, wherein the two beams are irradiated so as to overlap each other on the optical recording medium, and are irradiated with different intensity distributions in a direction orthogonal to a tangent to the recording track. An optical recording medium recording signal reading device according to claim 1.
【請求項4】 前記2つのビームはその偏光方向が互い
に異なるものであることを特徴とする請求項1記載の光
記録媒体記録信号読取装置。
4. An optical recording medium recording signal reading apparatus according to claim 1, wherein said two beams have different polarization directions.
【請求項5】 前記2つのビームはトラックの接線方向
に対して45度の偏光方向を持つことを特徴とする請求
項1記載の光記録媒体記録信号読取装置。
5. An apparatus according to claim 1, wherein said two beams have a polarization direction of 45 degrees with respect to a tangential direction of a track.
【請求項6】 前記ビーム照射手段がホログラム素子を
含むことを特徴とする請求項1記載の光記録媒体記録信
号読取装置。
6. An apparatus according to claim 1, wherein said beam irradiation means includes a hologram element.
【請求項7】 前記ビーム照射手段及び光検出手段が1
のホログラム素子を共有することを特徴とする請求項1
記載の光記録媒体記録信号読取装置。
7. The apparatus according to claim 1, wherein said beam irradiating means and said light detecting means are one.
2. The hologram element of claim 1 is shared.
An optical recording medium recording signal reading device according to claim 1.
【請求項8】 前記ビームが複数であり、互いに波長が
異なることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体記録
信号読取装置。
8. An optical recording medium recording signal reading apparatus according to claim 1, wherein said plurality of beams have different wavelengths.
【請求項9】 前記光検出手段は前記記録トラックの接
線方向において前記媒体面の結像位置におかれ、その検
出手段の長さは検出面上における2つの光ビームスポッ
トの長さのいずれよりも短くなっていることを特徴とす
る請求項1記載の光記録媒体記録信号読取装置。
9. The light detecting means is located at an image forming position on the medium surface in a tangential direction of the recording track, and the length of the detecting means is longer than any one of the lengths of the two light beam spots on the detecting surface. 2. An optical recording medium recording signal reading apparatus according to claim 1, wherein the length of the signal is also shortened.
【請求項10】 前記光検出手段は前記記録トラックの接
線に直交する方向において前記媒体面の結像位置におか
れ、その検出手段の長さは検出面上における2つの光ビ
ームスポットの長さのいずれよりも短くなっていること
を特徴とする請求項1記載の光記録媒体記録信号読取装
置。
10. The light detecting means is located at an image forming position on the medium surface in a direction orthogonal to a tangent to the recording track, and the length of the detecting means is the length of two light beam spots on the detecting surface. 2. An optical recording medium recording signal reading apparatus according to claim 1, wherein the length is shorter than any one of the above.
JP25719697A 1997-09-22 1997-09-22 Optical recording medium recording signal reader Expired - Fee Related JP3674894B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25719697A JP3674894B2 (en) 1997-09-22 1997-09-22 Optical recording medium recording signal reader

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25719697A JP3674894B2 (en) 1997-09-22 1997-09-22 Optical recording medium recording signal reader

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1196557A true JPH1196557A (en) 1999-04-09
JP3674894B2 JP3674894B2 (en) 2005-07-27

Family

ID=17303022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25719697A Expired - Fee Related JP3674894B2 (en) 1997-09-22 1997-09-22 Optical recording medium recording signal reader

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3674894B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100712896B1 (en) * 2006-02-10 2007-05-02 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 Optical pickup unit for compensating spherical aberration and optical recording/reproducing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100712896B1 (en) * 2006-02-10 2007-05-02 도시바삼성스토리지테크놀러지코리아 주식회사 Optical pickup unit for compensating spherical aberration and optical recording/reproducing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP3674894B2 (en) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2655066B2 (en) Super-resolution optical head device
US4358200A (en) Optical focussing-error detection system
JPH09231604A (en) Optical head for optical disk device
KR100286865B1 (en) Optical head unit
JP3276132B2 (en) Light head
JPH09138967A (en) Optical pickup device
JP3674894B2 (en) Optical recording medium recording signal reader
JP2655065B2 (en) Super-resolution optical head device
JP3044667B2 (en) Optical reader
JPH0329129A (en) Optical head device
JP3047630B2 (en) Magneto-optical head device
JP3607836B2 (en) Optical pickup device
JP3583564B2 (en) Optical pickup
JPH0792319A (en) Optical element and optical device using the same
JPH08153336A (en) Optical head device
JP3458024B2 (en) Light head
JP2946998B2 (en) Optical head device
JP3558963B2 (en) Optical pickup device
JP3022663B2 (en) Optical playback device
US20060198277A1 (en) Apparatus for reading/writing an optical storage carrier
JPH07244879A (en) Optical head
JP2004103241A (en) Optical head for optical disk device
JPH0673202B2 (en) Magneto-optical reproducing device
JPH0845127A (en) Optical head
JPH06295455A (en) Optical pickup

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040524

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050420

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050422

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080513

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090513

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090513

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100513

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110513

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110513

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120513

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees