JPS61292240A - 光デイスクおよびその再生方法 - Google Patents
光デイスクおよびその再生方法Info
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- JPS61292240A JPS61292240A JP60134568A JP13456885A JPS61292240A JP S61292240 A JPS61292240 A JP S61292240A JP 60134568 A JP60134568 A JP 60134568A JP 13456885 A JP13456885 A JP 13456885A JP S61292240 A JPS61292240 A JP S61292240A
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- signal
- optical
- groove
- crosstalk
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
、本発明は、情報が高密度に記録された光ディスクに関
するものである。
するものである。
従来の技術
レーザー光を微小径のスポットに絞り、画像や音声等の
情報が予め記録されたディスク上に照射し、情報の再生
を行なうビデオディスクが発売されている。それらの情
報は平面円盤上にトラック列を成す「穴ビット」として
記録されており、ピット内外で生じる光学的位相差を検
出して信号としている。
情報が予め記録されたディスク上に照射し、情報の再生
を行なうビデオディスクが発売されている。それらの情
報は平面円盤上にトラック列を成す「穴ビット」として
記録されており、ピット内外で生じる光学的位相差を検
出して信号としている。
市販されている再生専用の光学式ビデオディスりでは、
コヒーレントな光源にＨｅＮｅ レーザーを用い、情報
トラック間隔が１．６７μｍであり、直径３０口のディ
スクを毎分１８００回転させて、ＮＴＳＣ方式で３０分
間の動画を再生できる。
コヒーレントな光源にＨｅＮｅ レーザーを用い、情報
トラック間隔が１．６７μｍであり、直径３０口のディ
スクを毎分１８００回転させて、ＮＴＳＣ方式で３０分
間の動画を再生できる。
しかし、実用上の面から、再生時間をより長時間にでき
る光ディスクが望まれていた。そのために光ディスク表
面にＶ字状の溝をもうけ、その溝の傾斜面に信号ビット
を形成することにより隣接トラックからの信号の漏れ（
クロストーク）を低くして記録を高密度化することので
きる構造が従来提案されている（特開昭５７−１０５８
２８号公報）。
る光ディスクが望まれていた。そのために光ディスク表
面にＶ字状の溝をもうけ、その溝の傾斜面に信号ビット
を形成することにより隣接トラックからの信号の漏れ（
クロストーク）を低くして記録を高密度化することので
きる構造が従来提案されている（特開昭５７−１０５８
２８号公報）。
発明が解決しようとする問題点
従来の方法では信号ビットの深さによっては信号の大き
さが十分にとれず、隣接トラックからのクロストークも
落ちないという問題があった。
さが十分にとれず、隣接トラックからのクロストークも
落ちないという問題があった。
本発明は以上の様な現状に鑑み、隣接トラックからのク
ロストークを充分低く押えることができ、問題？所次す
るための手段 表面半径方向に用いるレーザー波長の４分の１の光学的
深さを有する７字状の溝を設け、この溝の各々の傾斜面
上にレーザー波長の４分の１の程度の光学的深さの信号
ビン）を形成する。
ロストークを充分低く押えることができ、問題？所次す
るための手段 表面半径方向に用いるレーザー波長の４分の１の光学的
深さを有する７字状の溝を設け、この溝の各々の傾斜面
上にレーザー波長の４分の１の程度の光学的深さの信号
ビン）を形成する。
作 用
上記の様に溝形状を決定することにより、隣接トラック
からのクロストークを、信号の再生に際して充分に低く
でき、他の信号ビットの深さのときよりも最も大きな信
号を得ることができる。
からのクロストークを、信号の再生に際して充分に低く
でき、他の信号ビットの深さのときよりも最も大きな信
号を得ることができる。
実施例
第１図は本発明の光ディスクの構造を示すものである。
図において、１はディスク基材、２はその基材の上に設
けられたＶ字状の傾斜面、３は情報信号に応じて作られ
た信号ビットである。以下に述べる実施例は信号を読み
とるレーザービームをディスク基材１の反対側よシ入射
させる場合を考えるが、この事は本発明を限定するもの
ではない。信号再生用の光ビームスポットをＶ字形溝の
片方、例えば、第１図の０面に沿って照射し、信号の再
生を行なう。この様な構造は、銅等の金属盤に先端が７
字の形をしたダイヤモンド針で機械的カッティングをし
てＶ字状をした溝を先づ作り（特開昭６７−１０５８２
５号公報）、その後通常のフォトリソグラフィー技術を
用いて、作ることができる。
けられたＶ字状の傾斜面、３は情報信号に応じて作られ
た信号ビットである。以下に述べる実施例は信号を読み
とるレーザービームをディスク基材１の反対側よシ入射
させる場合を考えるが、この事は本発明を限定するもの
ではない。信号再生用の光ビームスポットをＶ字形溝の
片方、例えば、第１図の０面に沿って照射し、信号の再
生を行なう。この様な構造は、銅等の金属盤に先端が７
字の形をしたダイヤモンド針で機械的カッティングをし
てＶ字状をした溝を先づ作り（特開昭６７−１０５８２
５号公報）、その後通常のフォトリソグラフィー技術を
用いて、作ることができる。
第１図において、Ｐを従来の光ディスクのトラックピッ
チと等しくしておけば、本発明のトラックピッチＰ′は
Ｐ／２ となり、０面の再生時には、Ａ面、Ｅ面から
の信号の混入（クロストーク）は充分小さくできる。し
かし、本発明では、記録密度を上げるためＢ面やＤ面に
も情報信号が記録されているから、Ｃ面再生時にＢ面、
Ｄ面からのクロストークが、再生信号を劣化させない程
にＶ字状溝の形と信号ビットの形とを決定する必要があ
る。以下にどのようにそれらを決定するかについて説明
する。
チと等しくしておけば、本発明のトラックピッチＰ′は
Ｐ／２ となり、０面の再生時には、Ａ面、Ｅ面から
の信号の混入（クロストーク）は充分小さくできる。し
かし、本発明では、記録密度を上げるためＢ面やＤ面に
も情報信号が記録されているから、Ｃ面再生時にＢ面、
Ｄ面からのクロストークが、再生信号を劣化させない程
にＶ字状溝の形と信号ビットの形とを決定する必要があ
る。以下にどのようにそれらを決定するかについて説明
する。
レンズに入射した光ビームは、ディスク上に絞られ、デ
ィスクは２次元の回折格子として働き、ディスクからの
反射光、或いは透過光は多くの回折光に分離される。反
射光の場合について、第２′図を用いて説明しよう。レ
ンズＬの入射瞳面上において、ディスクの半径方向にｙ
軸をとり、紙面に垂直、即ち、ディスク円周の接線方向
にｙ軸をとる。レンズＬに入射する光ビームエ。の複素
振幅分布をＡＣｘ、ｙ）とする。但し、入射光ビームの
拡がりの半径はＷであり、ｘ２＋ｙ２りＷ２である。Ｉ
及びｙ軸に平行にディスク面上にξ及びη軸をとる。レ
ンズＬによりディスク面上（ξη平平面フン焦点を結ぶ
場合、ディスク面上での絞り光の複素振幅分布Ｂ（ξ、
η）は、比例定数を除いて、次式で表わされる。
ィスクは２次元の回折格子として働き、ディスクからの
反射光、或いは透過光は多くの回折光に分離される。反
射光の場合について、第２′図を用いて説明しよう。レ
ンズＬの入射瞳面上において、ディスクの半径方向にｙ
軸をとり、紙面に垂直、即ち、ディスク円周の接線方向
にｙ軸をとる。レンズＬに入射する光ビームエ。の複素
振幅分布をＡＣｘ、ｙ）とする。但し、入射光ビームの
拡がりの半径はＷであり、ｘ２＋ｙ２りＷ２である。Ｉ
及びｙ軸に平行にディスク面上にξ及びη軸をとる。レ
ンズＬによりディスク面上（ξη平平面フン焦点を結ぶ
場合、ディスク面上での絞り光の複素振幅分布Ｂ（ξ、
η）は、比例定数を除いて、次式で表わされる。
Ｂ（ξ、 η）＝ｆｆＸＡＣｘ、ｙ）ｅｘｐ、ｋ
（−１７（ξＩ＋ηｙ））ｃｂｃｄｙ
即ち、Ｂ（ξ、η）はＸ７平面の入射光の存在部分（ト
）を積分預域とするフーリエ変換である。ｆはレンズＬ
の焦点距離、ｋは波数で、λをレーザー波長とすれば、
ｋ＝２π／λである。
）を積分預域とするフーリエ変換である。ｆはレンズＬ
の焦点距離、ｋは波数で、λをレーザー波長とすれば、
ｋ＝２π／λである。
ディスク面の光複素振幅に対する複素反射率の分布をＲ
（ξ、η）とする。レンズＬの出射瞳面上における反射
光に対する座標系として、Ｘ軸及びｙ軸に各々一致させ
てＵ軸及びＶ軸を設定する。
（ξ、η）とする。レンズＬの出射瞳面上における反射
光に対する座標系として、Ｘ軸及びｙ軸に各々一致させ
てＵ軸及びＶ軸を設定する。
ｕｖ面での反射光の複素振幅分布Ｕ （ｕ 、 ｖ ）
も、ディスク面上の反射光のフーリエ変換で表わされ、
比例定数を除いて、 Ｕ（ｕ、ｖ） ＝ｆｆ Ｂ（ξ、 ｖ）Ｒ（ξ＋ ’
７ ） ｅｘｐ（−ｉｋ（ｕξ＋ｖｙ））ｄξｄη と表わされる。ここでの積分領域は無限のξη平面であ
る。したがって光ディスクの表面の構造と入射光ビーム
の対物レンズ上の分布より、反射光の対物レンズ上での
分布が求まることになる。この反射光の対物レンズ上で
の分布がディスク上の信号ピットによって変わることを
検出することで信号の再生が行なわれるわけである。
も、ディスク面上の反射光のフーリエ変換で表わされ、
比例定数を除いて、 Ｕ（ｕ、ｖ） ＝ｆｆ Ｂ（ξ、 ｖ）Ｒ（ξ＋ ’
７ ） ｅｘｐ（−ｉｋ（ｕξ＋ｖｙ））ｄξｄη と表わされる。ここでの積分領域は無限のξη平面であ
る。したがって光ディスクの表面の構造と入射光ビーム
の対物レンズ上の分布より、反射光の対物レンズ上での
分布が求まることになる。この反射光の対物レンズ上で
の分布がディスク上の信号ピットによって変わることを
検出することで信号の再生が行なわれるわけである。
さて、今考えている光ディスクの表面が第１図に示した
様に、ディスク半径方向に２９周方向にＱの周期をもつ
とすると、複素反射率分布Ｒ（ξ。
様に、ディスク半径方向に２９周方向にＱの周期をもつ
とすると、複素反射率分布Ｒ（ξ。
η）は
Ｒ（ξ、η）＝ΣΣＲ，ｍｅｘｐ（２ｔｔＬＣ！−ｘ＋
’ｙ ） ）＃ｍ Ｐ Ｑ とフーリエ展開で表現できる。このことを用いると対物
レンズ上の反射光の複素振幅分布ＵＣｘ、ｙ）は比例定
数を除いて、 となる。（参考Ｈ，Ｈ，ホプキ７ス（Ｈ，ＨｏＨｏｐｋ
ｉｎｓｓ）；ジャーナル オブ ザ オプティカル ソ
サイエティーオブ アメリカ（１、ｏｐ ｔ 、Ｓ００
、Ａｍ、 ）ＶｏＬ、６９．４１ 、Ｐ４）（１）式
より、一般に次の事がわかる。反射光はディスクの表面
構造によって多くの回折光に分離される□ １ｍ次の回
折光の複素振幅Ｅｌｒｎは、入射光の複素振幅Ａ（ｘ、
ｙ）と同じ拡がり半径Ｗを持ち、Ｅ、−（！、７） ＝
Ｒ，ｍ−Ａ（ｘ、７）ｙにｇづつ離れて形成される。こ
こでλはレーザー波長、ｆは対物レンズの焦点距離であ
る。これらの各々の回折光が重ね合わされて（干渉して
）対物レンズ上における反射光の複素振幅分布が形成さ
れる。このことから信号周波数が高くなると、（Ｑが小
さくなると）琴が大きくなシ、対物レンズ内に戻ってく
る回折光量が減るので、再生振幅が減少することが理解
できる。
’ｙ ） ）＃ｍ Ｐ Ｑ とフーリエ展開で表現できる。このことを用いると対物
レンズ上の反射光の複素振幅分布ＵＣｘ、ｙ）は比例定
数を除いて、 となる。（参考Ｈ，Ｈ，ホプキ７ス（Ｈ，ＨｏＨｏｐｋ
ｉｎｓｓ）；ジャーナル オブ ザ オプティカル ソ
サイエティーオブ アメリカ（１、ｏｐ ｔ 、Ｓ００
、Ａｍ、 ）ＶｏＬ、６９．４１ 、Ｐ４）（１）式
より、一般に次の事がわかる。反射光はディスクの表面
構造によって多くの回折光に分離される□ １ｍ次の回
折光の複素振幅Ｅｌｒｎは、入射光の複素振幅Ａ（ｘ、
ｙ）と同じ拡がり半径Ｗを持ち、Ｅ、−（！、７） ＝
Ｒ，ｍ−Ａ（ｘ、７）ｙにｇづつ離れて形成される。こ
こでλはレーザー波長、ｆは対物レンズの焦点距離であ
る。これらの各々の回折光が重ね合わされて（干渉して
）対物レンズ上における反射光の複素振幅分布が形成さ
れる。このことから信号周波数が高くなると、（Ｑが小
さくなると）琴が大きくなシ、対物レンズ内に戻ってく
る回折光量が減るので、再生振幅が減少することが理解
できる。
さて第３図に示した構造の光ディスクの場合Ｒ１，Ｉｎ
は次式で与えられる。同図でｂはａのＸ −Ｘ／の断面
、ＣはａのＹ−Ｙ／の断面を示している。
は次式で与えられる。同図でｂはａのＸ −Ｘ／の断面
、ＣはａのＹ−Ｙ／の断面を示している。
２δ
Ｒｅ−＝ Ｏ・Ｓ ｆ ｎＯ（２ｆｆｚδ小ＲＪδ
−７５，（Ｓｚｎｃ（廁） ・Ｑ−８ｉｎｃ（２ｒｍ？
５ン・２δ）Ｒｋｌ ＋γ０Ａ１３ｅｘｐ（−ｉ」）−３ｉｎｅ←」）ＤＩ！
ＤＩ！ ＋ｒ（）ＡＩＩ３１！１！ｐ（１”）−８ｉｎｃ（”）
＋ｒ２Ｅ１２ｇｘｐ（ｉＤＡ’３）−ｅｘｐ（ｉｓ）−
８ｔｎｃ−）ｐＨ，Ｄｊ７１ ＋ｒｏＡ１１ｅｘｐ（ｘ−Ｈ）−ｅｃｐ（−ｔ−ｙ）−
Ｓｚｎｃ（−ｙ））Ａｍ ｅｘｐｃ ｉｋ −２ｎｄｏ
） Ｂ ＝に−（２ｎｔａｎθ−一） Ｃ＝ ｅｘｐ（泳・２ｎ（ｄＯ＋ｄ１） ）Ｄ＝−ｋ（
２ｎｔａｎθ十−月 Ｅ＝、ｅｘｐ（ｉ−に−２ｎ（ｄ０＋ｄ２））ｄ０ Ｐ ９ λ Ｒｊ＝”（’ＯＡ’１ ｅｘｐ（−ｉ”）ｕｐ（ｉ−ｕ
）−８ｉｎｃ（３）Ｐ ２
２ ２＋ｒ１Ｃ’１２ｅｘｐ（−ｉＢ１３）
ｅｘｐ（−ｉ７）・５ｉｎｃ子＋７（）ＡＪ３ｅｘｐ（
−ｔ−’）−８ｉｎｉｚ）＋ＴｏＡｌａｅｘｐ（１−３
）、Ｓｚｎ。き）Ａ＝ ４１！Ｐ（ｉｋ拳２ｎｄｏ） Ｂ＝に−（２ｎｔａｎθ−子） Ｃ′＝ｅｘｐ（１１１に・２ｎ−ｄｏ）Ｄ＝−ｋ（２ｎ
ｔａｎθ十偽 ここでｎは光ディスク基材の屈折率 ５ｉｎｃ（ｘ） ＝ｓｉｎ（ｘ）／ｘ である。
５ン・２δ）Ｒｋｌ ＋γ０Ａ１３ｅｘｐ（−ｉ」）−３ｉｎｅ←」）ＤＩ！
ＤＩ！ ＋ｒ（）ＡＩＩ３１！１！ｐ（１”）−８ｉｎｃ（”）
＋ｒ２Ｅ１２ｇｘｐ（ｉＤＡ’３）−ｅｘｐ（ｉｓ）−
８ｔｎｃ−）ｐＨ，Ｄｊ７１ ＋ｒｏＡ１１ｅｘｐ（ｘ−Ｈ）−ｅｃｐ（−ｔ−ｙ）−
Ｓｚｎｃ（−ｙ））Ａｍ ｅｘｐｃ ｉｋ −２ｎｄｏ
） Ｂ ＝に−（２ｎｔａｎθ−一） Ｃ＝ ｅｘｐ（泳・２ｎ（ｄＯ＋ｄ１） ）Ｄ＝−ｋ（
２ｎｔａｎθ十−月 Ｅ＝、ｅｘｐ（ｉ−に−２ｎ（ｄ０＋ｄ２））ｄ０ Ｐ ９ λ Ｒｊ＝”（’ＯＡ’１ ｅｘｐ（−ｉ”）ｕｐ（ｉ−ｕ
）−８ｉｎｃ（３）Ｐ ２
２ ２＋ｒ１Ｃ’１２ｅｘｐ（−ｉＢ１３）
ｅｘｐ（−ｉ７）・５ｉｎｃ子＋７（）ＡＪ３ｅｘｐ（
−ｔ−’）−８ｉｎｉｚ）＋ＴｏＡｌａｅｘｐ（１−３
）、Ｓｚｎ。き）Ａ＝ ４１！Ｐ（ｉｋ拳２ｎｄｏ） Ｂ＝に−（２ｎｔａｎθ−子） Ｃ′＝ｅｘｐ（１１１に・２ｎ−ｄｏ）Ｄ＝−ｋ（２ｎ
ｔａｎθ十偽 ここでｎは光ディスク基材の屈折率 ５ｉｎｃ（ｘ） ＝ｓｉｎ（ｘ）／ｘ である。
上式によって、光ディスクの構造が決まるとＲｈが求ま
り、対物レンズ上の反射光の複素振幅分布Ｕ（！、ｙ）
が求まる。Ｕ（ｘ、ｙ）が求まると、対物レンズ上の反
射光強度分布Ｉ（ｘ、ｙ）は、 Ｉ （ｘ ｔｙ）＝ｌＵ（ｘ、ｙ）２１＝Ｕ（ｘｔｙ）
４ ｔｙ）で与えられる。ここで☆は共役複素数を表わ
す。
り、対物レンズ上の反射光の複素振幅分布Ｕ（！、ｙ）
が求まる。Ｕ（ｘ、ｙ）が求まると、対物レンズ上の反
射光強度分布Ｉ（ｘ、ｙ）は、 Ｉ （ｘ ｔｙ）＝ｌＵ（ｘ、ｙ）２１＝Ｕ（ｘｔｙ）
４ ｔｙ）で与えられる。ここで☆は共役複素数を表わ
す。
さらに再生信号は” （” ｒ ｙ ）を、光検出器Ｍ
の存在する領域で積分して求められる。つまり再生信号
Ｙは で与えられる。ここで、”１ ＋”２ｔ７１ ＋Ｖ２
は第４図のハツチングで示す様に反射光強度分布の広が
りＲと光検出器Ｍの重なった部分を示している。
の存在する領域で積分して求められる。つまり再生信号
Ｙは で与えられる。ここで、”１ ＋”２ｔ７１ ＋Ｖ２
は第４図のハツチングで示す様に反射光強度分布の広が
りＲと光検出器Ｍの重なった部分を示している。
次にクロストークは以下の様に決定する。第５図のよう
に読出しレーザービームが７字状溝の０面に照射されて
信号の読出しを行なう場合を考えよう。溝構造として第
６図に示した様に、半径方向の周期Ｐを仮定しよう。、
第６図（ａ）は信号もクロストーク成分も存在しない場
合、第６図（ｂ）は信号が存在し、クロストーク成分が
存在しない場合、第６図（ｃ）は、信号、クロストーク
成分も存在する場合を示している。それぞれの場合につ
き再生信号を以下の様に定義しておく。
に読出しレーザービームが７字状溝の０面に照射されて
信号の読出しを行なう場合を考えよう。溝構造として第
６図に示した様に、半径方向の周期Ｐを仮定しよう。、
第６図（ａ）は信号もクロストーク成分も存在しない場
合、第６図（ｂ）は信号が存在し、クロストーク成分が
存在しない場合、第６図（ｃ）は、信号、クロストーク
成分も存在する場合を示している。それぞれの場合につ
き再生信号を以下の様に定義しておく。
ここでＩ （ｃ、ｙ）、Ｉｂ（ｘ、ｙ）、Ｉ、（ｘｔｙ
）はそれぞれ、光ディスクの溝形状が第６図（ａ）、（
ロ）、（Ｃ）のときの反射光の対物レンズ上での光強度
分布を表わしている。Ｓｉｇ ａ（ｘ）、 Ｓｉｇ ｄ
ｘ）、 Ｓｉｇ ｏ（ｘ）は、それぞれの強度分布を第
４図に示した様に対物レンズの端から、検出用光検出器
の端Ｘまで積分した再生信号を示しており、ディテクタ
の位置Ｉの関数となっている。
）はそれぞれ、光ディスクの溝形状が第６図（ａ）、（
ロ）、（Ｃ）のときの反射光の対物レンズ上での光強度
分布を表わしている。Ｓｉｇ ａ（ｘ）、 Ｓｉｇ ｄ
ｘ）、 Ｓｉｇ ｏ（ｘ）は、それぞれの強度分布を第
４図に示した様に対物レンズの端から、検出用光検出器
の端Ｘまで積分した再生信号を示しており、ディテクタ
の位置Ｉの関数となっている。
次に再生信号ｇ ｆｇｎａ ｌ （ｘ）とクロストーク
成分ｓｉｇｎａｌ’（ｘ）は次式の様に説明することが
できる。
成分ｓｉｇｎａｌ’（ｘ）は次式の様に説明することが
できる。
ｓｉｇｎａｌ（ｘ）＝ ｌ Ｓ ｉｇａ（ｘ）−Ｓ ｉ
ｇ ｂ（り ｌｓｉｇｎａｌ’（ｘ）＝ｌ Ｓｒｇ
Ｈ（ｘ）−Ｓｉｇ ｏ（ｘ）ｌしたがって第５図
の０面を再生している場合のクロストークは以下の式で
計算される。
ｇ ｂ（り ｌｓｉｇｎａｌ’（ｘ）＝ｌ Ｓｒｇ
Ｈ（ｘ）−Ｓｉｇ ｏ（ｘ）ｌしたがって第５図
の０面を再生している場合のクロストークは以下の式で
計算される。
さて以上に述べたことを基に、第７図に示した溝形状で
Ｖ溝の光学的深さｄｏをλ／４ に固定し、信号ピット
の深さｄｌ、７字状溝のピ、ソチＰを様々に変化させて
クロストークがどのように変化するかを、再生ディテク
タを対物レンズ上で様々に動かして求めてみた。
Ｖ溝の光学的深さｄｏをλ／４ に固定し、信号ピット
の深さｄｌ、７字状溝のピ、ソチＰを様々に変化させて
クロストークがどのように変化するかを、再生ディテク
タを対物レンズ上で様々に動かして求めてみた。
第８図は、波長８３０ ｎｍのレーザー光が焦点距離３
．６Ｉｎ、開口比０．６の対物レンズＬに第９図に示し
た様な振幅分布 ＡＣ！、７）”−ｅＸｐ（（ヨ’）２−（−’−）２）
（２り１．ｓのとき）。
．６Ｉｎ、開口比０．６の対物レンズＬに第９図に示し
た様な振幅分布 ＡＣ！、７）”−ｅＸｐ（（ヨ’）２−（−’−）２）
（２り１．ｓのとき）。
１＋６ １．６
０（８７石Ｆ’）１．８のとき）
でレーザー光が入射した場合に、信号ピットのデ・イス
ク半径方向の幅をＶ字状溝ピ・ソチの４分の１、信号ピ
ットの光学的な深さをレーザー波長の４分の１、Ｖ字状
溝の光学的な深さを波長の４分の１に固定して、Ｖ字状
溝のピッチＰを様々に変化させ信号再生したとき、クロ
ストークが光検出器の位置でどの様に変化するかを示し
ている。ここでは、まず、周方向のディスク構造は一様
であるとしく低周波近似）、半径方向のディスク構造比
較のために、Ｖ字状溝の深さｄｏが０である従来のビデ
オディスクのクロストークを求めて第１０図に示した。
ク半径方向の幅をＶ字状溝ピ・ソチの４分の１、信号ピ
ットの光学的な深さをレーザー波長の４分の１、Ｖ字状
溝の光学的な深さを波長の４分の１に固定して、Ｖ字状
溝のピッチＰを様々に変化させ信号再生したとき、クロ
ストークが光検出器の位置でどの様に変化するかを示し
ている。ここでは、まず、周方向のディスク構造は一様
であるとしく低周波近似）、半径方向のディスク構造比
較のために、Ｖ字状溝の深さｄｏが０である従来のビデ
オディスクのクロストークを求めて第１０図に示した。
第８図、第１０図において縦軸はｄＢ値で示したクロス
トークの値、横軸は第４図に示した対物レンズ上の光検
出器の端Ｉの位置を示している。縦軸と横軸の交点０が
、対物レンズの中心を示している。
トークの値、横軸は第４図に示した対物レンズ上の光検
出器の端Ｉの位置を示している。縦軸と横軸の交点０が
、対物レンズの中心を示している。
第８図には本発明のディスク構造をもつ場合の先に定義
したＳ ｉｑ ａ（ｘ ＋ｙ） ＋ Ｓ ｘｑ ｂ（ｘ
、ｙ） 、ｓｔｇ 、（ｘ＋ｙ）の−例をも示してい
る。また第１０図には従来のディスク構造の場合のＳ
ｉｑ ａ（ｘ、ｙ） 、 Ｓ ｔｑ ｂＣｘ、ｙ） 。
したＳ ｉｑ ａ（ｘ ＋ｙ） ＋ Ｓ ｘｑ ｂ（ｘ
、ｙ） 、ｓｔｇ 、（ｘ＋ｙ）の−例をも示してい
る。また第１０図には従来のディスク構造の場合のＳ
ｉｑ ａ（ｘ、ｙ） 、 Ｓ ｔｑ ｂＣｘ、ｙ） 。
Ｓ ２ｇ ｃ （！＋ ３”の−例をも示している。こ
れらに対しては第８図、第１０図の縦軸Ａは信号レベル
を示している。これらの信号レベルは、対物レンズ上の
全反射光を受光した場合の信号レベル、つまこの図より
先に定義した式によりｓｉｇｎａｌ（ｘ）とｓｉｇｎａ
ｌ’（ｚ）が求まりＣＲＯ３Ｓ−ＴＡＬＱｘ）が求まる
。
れらに対しては第８図、第１０図の縦軸Ａは信号レベル
を示している。これらの信号レベルは、対物レンズ上の
全反射光を受光した場合の信号レベル、つまこの図より
先に定義した式によりｓｉｇｎａｌ（ｘ）とｓｉｇｎａ
ｌ’（ｚ）が求まりＣＲＯ３Ｓ−ＴＡＬＱｘ）が求まる
。
第１０図よシわかる様に従来のディスク構造の場合には
ピッチＰが２μｍ１（トラックピッチ１μｍ）以下の場
合、光検出器の端Ｘをどこに置いても、クロストークを
−３ｏ ｄＢ以下にすることは困難である。一方、第８
図に示した様に、本発明に従って、溝構造をＶ字状にし
、信号ピットの光学的深さをレーザー波長λのに程度に
すると、光検出器の端Ｘの位置を第１１図に示す様に対
物レンズ上の中央部付近りに置くことで、ピッチＰが２
μｍ程度でもクロストークを−ｐ ｏ ｄＢ以下にする
ことができる。また、光検出器の「端」をＤ′付近にお
いてもクロストークを充分押えることができるが、光検
出器の位置合せの範囲がせまい。
ピッチＰが２μｍ１（トラックピッチ１μｍ）以下の場
合、光検出器の端Ｘをどこに置いても、クロストークを
−３ｏ ｄＢ以下にすることは困難である。一方、第８
図に示した様に、本発明に従って、溝構造をＶ字状にし
、信号ピットの光学的深さをレーザー波長λのに程度に
すると、光検出器の端Ｘの位置を第１１図に示す様に対
物レンズ上の中央部付近りに置くことで、ピッチＰが２
μｍ程度でもクロストークを−ｐ ｏ ｄＢ以下にする
ことができる。また、光検出器の「端」をＤ′付近にお
いてもクロストークを充分押えることができるが、光検
出器の位置合せの範囲がせまい。
次に本発明が信号ピットの光学的深さを何故レーザー波
長の２程度に限定したかを述べる。
長の２程度に限定したかを述べる。
クロストークが信号ピットの深さでどの様に変わるかを
、Ｖ字状溝のピッチＰを２μｍ、その深さをレーザー波
長の４分の１、信号ピットの幅をピッチＰの４分の１に
固定して、入力光が第９図に示した様な分布をしている
とき調べてみた。第１２図にその結果を示している。第
１２図で縦軸はデシベル値で示したクロストーク量、横
軸は第４図に示した光検出器の端の位置Ｘを対物レンズ
上のどこに置くかを示している。Ｗｌは光検出器の端Ｘ
を対物レンズの端に置いた場合、○は光検出器の端Ｘを
対物レンズの中央に置いた場合、Ｗ２は光検出器の端Ｘ
が対物レンズ全部をおおう様に置いた場合を示している
。この図よりわかる様に、信号ピットの光学的深さをｄ
ｌ をレーザー波長λの４分の１のときにしたとき、
光検出器の端Ｉを０付近に置くことで充分クロストーク
を低くすることができる。さらに信号深さｄｌ が深
くなると図示した様にクロストークは大きくなる。
、Ｖ字状溝のピッチＰを２μｍ、その深さをレーザー波
長の４分の１、信号ピットの幅をピッチＰの４分の１に
固定して、入力光が第９図に示した様な分布をしている
とき調べてみた。第１２図にその結果を示している。第
１２図で縦軸はデシベル値で示したクロストーク量、横
軸は第４図に示した光検出器の端の位置Ｘを対物レンズ
上のどこに置くかを示している。Ｗｌは光検出器の端Ｘ
を対物レンズの端に置いた場合、○は光検出器の端Ｘを
対物レンズの中央に置いた場合、Ｗ２は光検出器の端Ｘ
が対物レンズ全部をおおう様に置いた場合を示している
。この図よりわかる様に、信号ピットの光学的深さをｄ
ｌ をレーザー波長λの４分の１のときにしたとき、
光検出器の端Ｉを０付近に置くことで充分クロストーク
を低くすることができる。さらに信号深さｄｌ が深
くなると図示した様にクロストークは大きくなる。
次に再生信号が信号ピット深さによってどのように変化
するかを第１３図に示した。このとき光検出器の「端」
Ｘは第１１図のＤの位置ば固定しである。この図で縦軸
Ａｍｐは信号振幅、横軸は信号ピットの光学的深さを示
している。
するかを第１３図に示した。このとき光検出器の「端」
Ｘは第１１図のＤの位置ば固定しである。この図で縦軸
Ａｍｐは信号振幅、横軸は信号ピットの光学的深さを示
している。
この図より、再生信号は信号ピットの光学的深さがλ／
４ のときに最も大きくなり、それより深くなっても信
号振幅は小さくなる。光検出器の端の位置Ｉを第１１図
Ｄ′のように置いてもクロストークを低くすることがで
きるが第１２図よりわかる様に、光検出器の調整範囲が
Ｄにおいたときよりも、せまくなる。
４ のときに最も大きくなり、それより深くなっても信
号振幅は小さくなる。光検出器の端の位置Ｉを第１１図
Ｄ′のように置いてもクロストークを低くすることがで
きるが第１２図よりわかる様に、光検出器の調整範囲が
Ｄにおいたときよりも、せまくなる。
したがって以上述べたように、光学的深さλ／４のＶ字
状溝の傾斜面に、光学的深さλ／４の信号ピットをもつ
構造にすることで、隣接斜面からのクロストークを充分
低くすることができる。この各傾斜面に記録された情報
信号は、第１４図に示した様に、傾斜面Ｂの信号を光検
出器Ｎで、傾斜面Ｃの信号を光検出器Ｍで再生すること
で、再生することが可能となる。
状溝の傾斜面に、光学的深さλ／４の信号ピットをもつ
構造にすることで、隣接斜面からのクロストークを充分
低くすることができる。この各傾斜面に記録された情報
信号は、第１４図に示した様に、傾斜面Ｂの信号を光検
出器Ｎで、傾斜面Ｃの信号を光検出器Ｍで再生すること
で、再生することが可能となる。
今までは、周方向のディス構造は一様であるとして述べ
てきたが次に周方向にも構造がある場合を考えよう。入
射光分布としては第９図に示した分布を考える。
てきたが次に周方向にも構造がある場合を考えよう。入
射光分布としては第９図に示した分布を考える。
ディスク構造は、Ｖ字状溝ピッチＰ＝２μｍ、溝の光学
的深さ、レーザー波長λのＺ、信号ビットの幅はＰ／４
である。このような半径方向をもつ光ディスクについ
て、ディスク周方向の周期、つまシ、信号ピットの周期
が、各々０．６９μｍ、。
的深さ、レーザー波長λのＺ、信号ビットの幅はＰ／４
である。このような半径方向をもつ光ディスクについ
て、ディスク周方向の周期、つまシ、信号ピットの周期
が、各々０．６９μｍ、。
２．０μｍ、３．０μｍであるとき、クロストークが光
検出器の位置によってどのように変化するかを第１５図
に示した。第１５図において横軸は第１１図に示した光
検出器の位置Ｉを示し、縦軸はクロストークの量を示し
ている０ 第１６図より、第１１図に示したＤの位置に光検出器を
置き、信号の再生を行なうときには、クロストークは信
号の周期が短かい程大きく、信号の周期が長くなる程、
クロストーク量が小さくなることがわかる。
検出器の位置によってどのように変化するかを第１５図
に示した。第１５図において横軸は第１１図に示した光
検出器の位置Ｉを示し、縦軸はクロストークの量を示し
ている０ 第１６図より、第１１図に示したＤの位置に光検出器を
置き、信号の再生を行なうときには、クロストークは信
号の周期が短かい程大きく、信号の周期が長くなる程、
クロストーク量が小さくなることがわかる。
さて対物レンズの開口率をＮ−Ａとする。この庫な対物
レンズを用いて再生することのできるディスク上の最短
ピットの周期ｌは、レーザー波長λを用いて、 λ Ｅ＝□ ＮＡ となる。ＮＡ：０．４〜０．６ の一般的によく用いら
れるレンズでλ＝ ８３０ ｎｍとするとｇ＝＝１．０
４〜０．６９μｍである。
レンズを用いて再生することのできるディスク上の最短
ピットの周期ｌは、レーザー波長λを用いて、 λ Ｅ＝□ ＮＡ となる。ＮＡ：０．４〜０．６ の一般的によく用いら
れるレンズでλ＝ ８３０ ｎｍとするとｇ＝＝１．０
４〜０．６９μｍである。
したがって、このような光学系を用いて再生する光ディ
スクの周方向の最短ビットの周期は０．６９μｍ以上で
なくてはならない。
スクの周方向の最短ビットの周期は０．６９μｍ以上で
なくてはならない。
よって最短ビ・ントの周期が０．６９μｍのときクロス
トークを充分低くすることができれば、より長いビット
周期に対してはクロストークは充分低くすることができ
る。
トークを充分低くすることができれば、より長いビット
周期に対してはクロストークは充分低くすることができ
る。
さて第１５図によると最短ピットの周期が０．６９μｍ
のときでも、第ｊ１図に示した様に光検出器をＤの位置
におき再生を行なうことでクロストークを充分低くする
ことができる。一方光検出器を第１１図のＤ′ の位置
におき再生をすると、第１６図よシわかる様に信号ピッ
ト長が長くなると、クロストークが大きくなることがわ
かる。したがって信号の再生は第１１図のＤの様に光検
出器をおき再生をするのがよい。
のときでも、第ｊ１図に示した様に光検出器をＤの位置
におき再生を行なうことでクロストークを充分低くする
ことができる。一方光検出器を第１１図のＤ′ の位置
におき再生をすると、第１６図よシわかる様に信号ピッ
ト長が長くなると、クロストークが大きくなることがわ
かる。したがって信号の再生は第１１図のＤの様に光検
出器をおき再生をするのがよい。
以上の説明ではトラッキング制御が行なわれていること
を前提としていた。本発明のようなＶ字状溝の斜面のト
ラッキングは、特開昭５９−３６３３５号公報、特願昭
５９−６９３８２号等で提案されている方法で行なうこ
とができる。
を前提としていた。本発明のようなＶ字状溝の斜面のト
ラッキングは、特開昭５９−３６３３５号公報、特願昭
５９−６９３８２号等で提案されている方法で行なうこ
とができる。
発明の効果
以上述べてきた様に、本発明のディスク構造にすること
によシ、従来の再生専用光ディスクに比べ、トラックピ
ッチを狭くすることができ、光ディスクの記録面密度を
向上させることができる。
によシ、従来の再生専用光ディスクに比べ、トラックピ
ッチを狭くすることができ、光ディスクの記録面密度を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例における光ディスクの構造を
示す斜視図、第２図は本発明の原理を示す断面図、第３
図は本発明におけるディスク構造の模式図、第４図は再
生領域を示す平面図、第６図は再生法を示す断面図、第
６図はクロストーク評価のためのディスク要部の断面図
、第７図は本発明の一実施例におけるディスク要部の断
面図、第８図は本発明におけるディスク構造をもつディ
スクのトラックピッチとクロストーク量の関係を示すグ
ラフ、第９図は入力光分布を示す図、第１０図は従来溝
におけるトラ・ソクピフチとクロストーク量の関係を示
すグラフ、第１１図は光検出器の位置を説明するための
模式図、第１２図は信号ピットの深さとクロストークの
関係を示すグラフ、第１３図は本発明における再生信号
と信号ピットの光学的深さとの関係を示すグラフ、第１
４図は本発明における信号再生方法を示す模式断面図、
第１６図は本発明の一実施例におけるディスクの２次元
的な構造とクロストークの関係を示すグラフである。 １・・・・・・ディスク基材、２・・・・・・傾斜面、
３・・・・・・信号ピット。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 Ｉ フ゛イヌク耕 第２図 一〇 第 ３ 図 （０−）（り 第４図 第 ５ 図 ７へ、、ｐ Ｂ ＣＤＥ Ｆ 第６図 ■ 第７図 第８図 第９図 第１０図 −−−−−−−−４，ｍ−ｔ４戸１ν 第１１図 光検出ｌ家 閂 ｐ ａ’ 第１２図 Ｗｆ 飽勉東罎 ？５Ｉ？ 第１３図 Ａ飢Ｆ−ｍ−再生信号振幅 ｔ＋ −−−イ富号ピットっ光字的床さ第１４図 第１５図
示す斜視図、第２図は本発明の原理を示す断面図、第３
図は本発明におけるディスク構造の模式図、第４図は再
生領域を示す平面図、第６図は再生法を示す断面図、第
６図はクロストーク評価のためのディスク要部の断面図
、第７図は本発明の一実施例におけるディスク要部の断
面図、第８図は本発明におけるディスク構造をもつディ
スクのトラックピッチとクロストーク量の関係を示すグ
ラフ、第９図は入力光分布を示す図、第１０図は従来溝
におけるトラ・ソクピフチとクロストーク量の関係を示
すグラフ、第１１図は光検出器の位置を説明するための
模式図、第１２図は信号ピットの深さとクロストークの
関係を示すグラフ、第１３図は本発明における再生信号
と信号ピットの光学的深さとの関係を示すグラフ、第１
４図は本発明における信号再生方法を示す模式断面図、
第１６図は本発明の一実施例におけるディスクの２次元
的な構造とクロストークの関係を示すグラフである。 １・・・・・・ディスク基材、２・・・・・・傾斜面、
３・・・・・・信号ピット。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 Ｉ フ゛イヌク耕 第２図 一〇 第 ３ 図 （０−）（り 第４図 第 ５ 図 ７へ、、ｐ Ｂ ＣＤＥ Ｆ 第６図 ■ 第７図 第８図 第９図 第１０図 −−−−−−−−４，ｍ−ｔ４戸１ν 第１１図 光検出ｌ家 閂 ｐ ａ’ 第１２図 Ｗｆ 飽勉東罎 ？５Ｉ？ 第１３図 Ａ飢Ｆ−ｍ−再生信号振幅 ｔ＋ −−−イ富号ピットっ光字的床さ第１４図 第１５図
Claims (2)
- （１）表面に半径方向の断面がＶ字状でかつその光学的
深さが、使用レーザー波長の４分の１である溝が設けら
れ、前記溝で形成される両傾斜面の各々に設けられた情
報信号ピットが、前記Ｖ字状溝の深さ方向と同じ方向で
あり、かつその光学的深さが前記レーザー波長の４分の
１で、しかもその底面が、前記Ｖ字状溝で作られる傾斜
面と略平行であることを特徴とする光ディスク。 - （２）表面に半径方向の断面がＶ字状でかつその光学的
深さが、使用レーザー波長の４分の１である溝が設けら
れ、前記溝で形成される両傾斜面の各々に設けられた情
報信号ピットが、前記Ｖ字状溝の深さ方向と同じ方向で
あり、かつその光学的深さが前記レーザー波長の４分の
１で、しかもその底面が、前記Ｖ字状溝で作られる傾斜
面と略平行である光ディスクにおける、前記両傾斜面に
沿って光ビームスポットを照射し、反射された反射光を
、対物レンズを通過させた後、光検出器によって受光し
て光ディスク上の信号を再生するに際し、前記対物レン
ズを略中央部でトラック方向に２分割し、その一方の半
円状領域を通過する反射光を受光し信号の再生を行なう
ことを特徴とする光ディスク再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60134568A JPS61292240A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | 光デイスクおよびその再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60134568A JPS61292240A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | 光デイスクおよびその再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61292240A true JPS61292240A (ja) | 1986-12-23 |
Family
ID=15131380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60134568A Pending JPS61292240A (ja) | 1985-06-20 | 1985-06-20 | 光デイスクおよびその再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61292240A (ja) |
-
1985
- 1985-06-20 JP JP60134568A patent/JPS61292240A/ja active Pending
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