JPS6076028A

JPS6076028A - 光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JPS6076028A
Application number: JP58182780A
Authority: JP
Inventors: Toshiyasu Yoshizawa; 吉沢　寿康
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-09-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1985-04-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］この発明は、情報を光学的に読取り可能なビット列とし
て記録した情報記録媒体とその読取り装置からなる光学
的情報記録再生装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点コこの種の光学的情報記録再生装置は、既に光学式ビデオ
ディスク装置等として実用化されている。

第１図は従来のこの種の装置の基本構成を示したもので
ある。

図において、レーザ光源１により発生された直線偏光の
レーザ光はビームスプリッタ２を通過し、１／４波長板
３により円偏光とされた俊、反射鏡４により読取り分解
能を向上させるための対物レンズ５に導かれ、ここで集
光されて円盤状の情報記録媒体６上に照射される。この
情報記録媒体６上のビット列により強度変調された反射
光は再び対物レンズ５を通って反射鏡４へと戻り、１／
４波長板３により円偏光が直線偏光に戻された後ビーム
スプリッタ２に導かれる。ここで、反射光の円偏光の回
転方向は照射光のそれと逆方向であり、直線偏光に戻っ
た後もその偏光方向は円偏光になる前の照射光のそれと
逆方向であるため、ビームスプリッタ２により反射され
て光検出器７に導かれ、この光検出器７でその光強度が
検出されることによって再生信号が得られる。

情報記録媒体６は第２図に表面の一部を拡大して示し、
第３図にＡ−Ａ断面図を示すように、透明基板１１上に
被着した金属等からなる光反射膜１２に情報信号に応じ
た長さおよび周期を持つビット１４の列を形成したもの
で、光反１１１ｊ１１２上は透明保護層１３により被覆
されている。ビット１４の読取りは基板１１側、保ｌｌ
１１３側のいずれから行なってもよい。１５は照射レー
ザ光のスポットを示している。

ビット１４の配列について具体的に説明すると、例えば
光源１として波長０．６３μｍのヘリウム・ネオン（Ｈ
ｅ−Ｎｅ）レーザを用い、対物レンズ５の開口数（Ｎ、
Ａ）を０．４５とし、情報信号（画像信号）の周波数変
調キャリア周波数を７゜６〜９．３Ｍ１−１ｚとすると
、ビット１４の大きさは幅が約０．４μ風、長さが約０
．７〜３μ乳。

深さが０．１１μｍ、隣接トラック間の距離つまりトラ
ックピッチが約１．６７μ瓦となっている。

ここでビット１４の深さを０．１１μ■とするのは、ビ
ット底部で反射された光とビット以外の部分で反射され
た光との位相差をπラジアンとすることにより両者を打
消し合せるためであり、この０．１１μｍという値は光
の波長でπ／２に相当する。すなわち、光源１の波長を
λとすればビット１４の深さはλ／４．実際には保護層
１３の屈折率ｎを１．５とすればλ／４ｎとなり、Ｈｅ
−Ｎｅレーザの場合、約０．１１μｍとなる。このよう
にするごとによって、ビット１４がある部分では反射光
量が著しく減少するため、ビット１４の有無を検出する
ことができる。

一方、トラックピッチはレーザ光の絞り切れる限界（回
折限界）により決定される。すなわち対物レンズ５の間
口数Ｎ、Ａと光源１の波長λにより決まり、レーザ光の
ビット面上での直径ωはω＝１．２２２／Ｎ、Ａで与え
られる。但し、ωは光強度をガウシアン・ビームとした
とき初めて強度が零となる点までとした。例えばλ−０
．６３μｍ、Ｎ、Ａ＝０．４５の場合、ωは約１．７１
μ五となる。従ってトラックピッチをさらに小さくする
と、隣接トラック上の信号が再生信号に混入してクロス
トークが発生し、Ｓ／Ｎの低下１画質の劣化を生じると
いう問題がある。

このような理由から、従来では記録密度の向上におのず
と限界があり、その対策が望まれてし）る。

［発明の目的］この発明の目的は、読取り時のクロストークの問題を解
消して記録密度をより一層高くできるようにした光学的
情報記録再生装置を提供することにある。

［発明の概要］この発明は、記録媒体上の記録トラックを２つに分けて
各トラックにそれぞれ異なる深さのビット列を記録し、
読取り時には第１のビットケ」を第１の波長の光により
読取り、第１のピッ１〜４１より深い第２のビット列を
第１の波長より長し）第２の波長の光により読取るよう
にしたものである。

［発明の効果］この発明によれば、第１の波長の光“第１のビット列を
読取るとき隣接するトラック上の第２のビット列を照射
したり、あるＩｔＸＧま第２の波長の光が第２のビット
列を読取るとき隣Ｊｌするトラック上の第１のビット列
を照射しても、光の波長とビットの深さとの関係により
隣接トラック上のビットによる影響、すなわち読取るべ
きピッ１〜以外のビットによる光の変調を少なくするこ
とができる。

従ってトラックピッチを狭くしてもクロストークの少な
い高品質の再生を行なうこと力（でき、結果的に記録密
度の向上を図ること力；可能となる。

［発明の実施例］第４図はこの発明の一実施例に係わる光学的１青報記録
再生装置の構、戒を示すものである。図において２１．
２２はそれぞれ異なる波長λ１．λ２のレーザ光源であ
り、ここでは説明を簡単にするためλ２＝２λ１なる関
係にあるものとする。第１のレーザ光源２１からの直線
偏光の第１のレーザ光はハーフミラ−２３，２波長用ビ
ームスプリツタ２４を順次通過し、２波長用１／４波長
板２５により円偏光とされた後、反射鏡２６により案内
され対物レンズ２７を介して情報記録媒体２８上に照射
される。２波長用ビームスプリツタ２４および２波長用
１／４波長板２５は、いずれも２つの波長λ１．λ２の
光に対して同じ効果を持つものである。

一方、第２のレーザ光源２２からの直線偏光の第２のレ
ーザ光はハーフミラ−２３により第１の光源２１の光軸
に対し微小な角度をもってビームスプリッタ２４を通過
し、以下用１のレーザ光と同様に２波長用１／４波長板
２５１反射ａ１２６および集光レンズ２７を介して情報
記録媒体２８上に照射される。ここで情報記録媒体２８
上での第２のレーザ光の照射位置は、第１のレーザ光の
照射位置に対してその中心位置が情報記録媒体２８の半
径方向に若干ずれるようにする。すなわち、第１のレー
ザ光は第１のトラック上を照射し、第２のレーザ光は第
１のトラックの間にある第２のトラック上を照射する。

第１．第２のトラックにはそれぞれ異なる情報が異なる
深さのビット列として記録されているものとする。

具体的には、例えばλ１　＝０．６３μｍ、λ２＝１．
２６μｍ（これらの波長はＧａＩｎＡＳＰレーザ等によ
り実現できる。）とすると、２つのレーザ光の照射中心
位置間の距離は約０．８μｍでよく、ハーフミラ−２３
により第１のレーザ光の光軸に対して第２のレーザ光の
光軸につける角度は微小でよい。

情報記録媒体２８上でビットにより強度変調を受けた反
射光は、対物レンズ２７１反射鏡２６を通り、さらに２
波長用１／４波長板２５により直線偏光とされた後、２
波長用ビームスプリツタ２４により反射され、第１．第
２のレーザ光にそれぞれ対応して設けられた光検出器２
９．３０に導かれ、これらの光検出器２９．３０により
その光強度が検出されることによって第１．第２の情報
の再生信号が得られる。

次に、ビット列の配列・形状について説明する。

第５図は情報記録媒体２８の表面の一部を拡大して示し
たもので、第６図はそのＢ−８断面図を示したものであ
る。図において３１．３２はそれぞれ第１．第２のビッ
トであり、第１のビット３１の深さより第２のビット３
２の深さの方が大きくなっている。第１のビット３１を
読取る第１のレーザ光のスポットは３３で示され、第２
のビットを読取る第２のレーザ光のスポットは３４で示
される。第１．第２のレーザ光の波長を前述のようにλ
１−０．６３ｕｍ、λ２　＝１．２６μｍとすれば、ス
ポット３３．３４の直径ω１．ω２はそれぞれω１＝１
．７１μｍ、ω２＝３．４２μｍとなる。そしてビット
３１．３２のそれぞれの深さをｄｌ　、ｄ２とすれば、ｄｌ−λ１　／４ｎ＝０．１１．ｃｚｙａ。

ｄ２＝λ２／４ｎ＝Ｏ１２２ａｍに選ばれる。

ここで、第１のレーザ光は第１のピッ］・３１を読取る
ものであるが、トラックピッチが狭くなるとその一部は
第２のビット３２をも照０１シ、これによって変調を受
ける可能性がある。しかし、上述のようにビット３１．
３２の深さｄｉ　、ｄ２と第１．第２のレーザ光の波長
λ１．λ２どの関係を選べば、第１のレーザ光の第２の
ビット３２の底部からの反射光は、ｄ２＝λ２／４ｎ−
λ１／２ｎよりピット以外の部分で反射される光に比べ
て光路長でλ１／ｎ、すなわち位相で２πラジアン異な
り、両反射光は位相が等しく光強度は変わらないため、
結局ピッＩ〜３２による変調を受Ｇノないことになる。

一方、これとは逆に第２のレーザ光の第１のビット３１
による影響については、第２のレーザ光の第２のビット
３２底部とそれ以外の部分からの反射光の位相差はπラ
ジアンとなり変調度は最大となるが、第１のビット３１
の底部とそれ以外の部分からの反射光の位相差はπ／２
となるので変調度は小さくなり、これもまたはと／υど
影響を受けないことになる。

しかも、第１．第２のレーザ光の光学系による空間周波
数特性のカットオフ周波数をシ１．シ２とずれば、 ν１　＝２Ｎ、Ａ／λ１　＝　１４００　Ｅ　ｃｙｃｌ
ｅ／ｍ］ν２　＝２Ｎ、Ａ／λ２　＝　７００　［Ｃｙ
ｃｌｅ／ｍ！ｎコとなり、第１のレーザ光により読取ら
れるトラックの空間周波数をν１の近傍とすれば、カッ
トオフ周波数ν２である第２のレーザ光にとって第１の
ビット３１は周波数特性の劣化している領域となること
等から、第２のレーザ光は第１のビット３１により若干
の干渉は受けるものの第２のビット３２上の情報を十分
読取ることが可能である。

また、第１．第２のピッ１−３１．３２のキャリア周波
数が異なることから、例えば光検出器３０の出力からフ
ィルタ等によりビット３１の影響の成分を除去すること
も可能である。

第１．第２のビン１〜３１．３２として記録される情報
はなんでもよいが、例えば画像信号の場合、第１のビッ
ト３１の情報を輝度信号、第２のビット３２の情報を色
信号とすれば、両信号間の干渉による画質劣化の少ない
高品質な画像再生を行なうことが可能となる。

このように、この発明によればトラックピッチを狭くし
てもクロストークの少ない良好な再生が可能であり、記
録密度の大幅な向上を図ることができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施が可能であ
り、例えば上記実施例では各レーザ光の波長の関係を２
２＝２２１として説明したが、これに限られないことは
勿論である。例えば波長０．６３μｍのＨｅ−Ｎｅレー
ザと、波長０゜４７μｍのアルゴンイオンレーザを用い
、かつこれらの各レーザビームにより読取るべきビット
の深さをそれぞれ３λ１　／４ｎ＝０．３２μｍ、λ２
　／４ｎ＝０．０８μ汎としてもよい（但し透明保護層
１３の屈折率をｎ＝１．５とする）。この場合、λ１　
＝　（４／３）λ２より３λ１／４ｎ−λ２／ｎとなり
、アルゴンイオンレーザ光はＨｅ−Ｎｅレーザ光が読取
るべきピッ１−による変調は受けないことになる。

また光学系についても、第４図に示したような構成に限
定されず、２つの波長の光を情報記録媒体上に照射でき
、かつその反射光または透過光を分離して検出できる構
成であればよい。例えば偏波面保存形の光ファイバを用
いて２つのレーザ光を合成したり、回折格子により２つ
のレーザ光を分離する等の構成を採用することも可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学的情報記録再生装置の構成を示ず図
、第２図および第３図は第１図における情報記録媒体の
一部を拡大して示す平面図およびＡ−Ａ断面図、第４図
はこの発明の一実施例に係わる光学的情報記録再生装置
の構成を示す図、第５図および第６図は同実施例におけ
る情報記録媒体の一部を拡大して示す平面図およびＢ−
８断面図である。２１．２２・・・第１．第２の光源、２３・・・ハーフ
ミラ−１２４・・・２波長用ビームスプリツタ、２５・
・・２波長用１／４波長板、２６・・・反ＦＡＭ、２７
・・・対物レンズ、２８・・・情報記録媒体、１１・・
・透明基板、１２・・・光反射膜、１３・・・透明保護
層、３１゜３２・・・ビット、３３．３４・・・レーザ
光の照射スポット。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

（１）情報を光学的に読取り可能なビット列として記録
した情報記録媒体と、この情報記録媒体上に光を照射し
てその反射光または透過光から前記ビット列を読取って
情報を再生する読取り装置とを備えた光学的情報記録再
生装置において、前記、情報記録媒体は第１のトラック
に第１の深さのビット列を記録し、第１のトラックに隣
接する第２のトラックに第１のトラックのビット列より
深い第２の深さのビット列を記録したものであり、前記
読取り装置は第１のビット列を第１の波長の光により読
取り、第２のビット列を第１の波長より長い第２の波長
の光により読取るものであることを特徴とする光学的情
報記録再生装置。
（２）第１のビット列として記録された情報は画像信号
中の輝度信号であり、第２のビット列として記録された
情報は色信号であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の光学的情報記録再生装置。