JPS62140242A - 光情報再生装置 - Google Patents

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】 ［技術分野］ 本発明は、光ディスク等の光記憶媒体から情報を再生す
る光情報再生装置に関する。

［従来技術］ 一般に、情報を記憶するものとしては、従来から磁気記
憶媒体を利用した磁気テープ装置や磁気ディスク装置が
広く用いられているが、近年、これらの磁気記憶媒体よ
りも情報の記録密度を格段に大きくできる光記憶媒体を
用いた記憶装置例えば光デイスク装置が提案されている
。

この光デイスク装置は、光記憶媒体を円盤状に整形した
光ディスクを記憶媒体として用いるものであり、その光
ディスクの表面には、幅１μｍ程度のプレグルーブが１
．５μｍ程度のピッチで多数形成されている。このプレ
グルーブ上に、データを記録するための記録トラックが
形成される。

そして、１μｍ程度の微小径に絞ったレーザスポットに
より、記憶する情報に応じた情報ピット（小孔）が、上
記した記録トラックに直接書き込まれる。この光ディス
クの記憶容量は、約３０ｃｍの直径のもので１枚当り１
０１１〜１０１２′程度である。

このような光デイスク装置において、情報を記録再生す
る光情報記録再生装置の光学系の一例を第３図（ａ）に
示す。なお、この光情報記録再生装置ではフォーカシン
グ誤差を非点収差法によって検出している。

同図において、レーザダイオード１から出力されたレー
ザ光は、コリメートレンズ２で平行光に変換され、偏光
ビームスプリンタ３および１７４波長板４を開始、対物
レンズ５によって光ディスク６の記録トラックに約Ｉμ
ｍの径の光スポットとして集光される。

光ディスク６からの反射光は、対物レンズ５および１／
４波長板３を通過した後、偏光ビームスプリッタ３によ
ってレーザダイオード１からのレーザ光と分離されて、
ビームスプリッタ７へと導かれる。

ビームスプリッタ７は、入射された反射光を２つに分け
、その１つはレンズ８を介してトラッキング方向（光デ
ィスク６の半径方向）に受光面が２分割されている受光
素子９に結像され、他の１つはシリンドリカルレンズ１
０を介して受光面が４分割されている受光素子１１に結
像されている。この受光素子９の出力信号によってトラ
ッキング誤差信号および再生信号が得られ、また、受光
素子１１の出方信号によってフォーカシング（焦点合せ
）誤差信号が得られる。

また、コイル１２は、レーザスポットを記録トラックに
正確に追従させるため対物レンズ５をトラッキング方向
に移動するためのものであり、コイル１３はレーザスポ
ットを記録トラックに正確に焦点合せするため光ディス
ク４の面に垂直な方向に対物レンズ５を位置決めするた
めのものである。

第３図（ａ）に示すように、受光素子９の一方の受光面
９ａからの出力信号Ｔａは加算器１５の一入力端および
減算器１６のプラス入力端に、他方の受光面９ｂからの
出力信号Ｔｂは加算器１５の他入力端および減算器１６
のマイナス入力端にそれぞれ加えられている。

加算器１５の出力信号は、再生信号Ｒｆとして図示しな
い再生信号処理回路に出力される。また、レーザスポッ
トが記録トラック（プレグルーブ）に正確に位置決めさ
れているときには反射光が受光素子９の中央に結像され
、レーザスポットの記録トラックへのずれに応じて反射
光の受光素子９への結像位置が受光面９ａ　、　９ｂに
偏るので、減算器１６の出力信号はレーザスポットの記
録トラックへの位置ずれに対応し、したがって、この信
号は、トラッキング誤差信号Ｅｔとして図示しないトラ
ッキングサーボ部に出力される。

そしてこのトラッキングサーボ部の作用によってトラッ
キング誤差信号Ｅｔに対応した駆動電流がコイル１３に
印加され、これにより、レーザスポットが記録トラック
に正確に追従するように対物レンズ５がトラッキング方
向に移動されるトラッキング制御がなされる。

第３図（ｂ）に示すように、受光素子１１は、受光面の
対角線が上下左右を向くように配置されており、４分割
された受光面１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ、ｌｉｄのうち上
下方向に位置する受光面１１ａ、ｌｌｂの出力信号が減
算器１７のプラス入力端に、左右方向に位置する受光面
１１ｃ、ｌｉｄの出力信号が減算器１７のマイナス入力
端にそれぞれ加えられている。

シリンドリカルレンズ１０を通過した反射光は、最初縦
長の楕円ビームになり、それから真円に近くなり、さら
に横長の楕円ビームになる。そして、対物レンズ５の焦
点に光ディスク６の記録トラックが位置しているときに
、受光素子１１に反射光が真円で受光されるように、受
光素子１１の位置を設定しておく。

したがって、光ディスク６の記録トラックに対して対物
レンズ５の焦点が合っていれば４つの受光面１１ａ、１
４ｂ、ｌｌｃ、ｌｉｄから同じように出力が発生し、例
えば光ディスク６の面ブレ等が原因して光ディスク６に
対して対物レンズ５が近すぎると上下方向に位置する受
光面１１ａ、ｌｌｂのみに出力が発生し、逆に光ディス
ク６に対して対物レンズ５が遠すぎると左右方向に位置
する受光面１１ｃ、ｌｉｄのみに出力が発生する。

これにより、減算器１７の出力には光ディスク６に対す
る対物レンズ５の位置誤差すなわち焦点合せの誤差に関
する信号があられれ、この信号はフォーカシング誤差信
号Ｅｆとして図示しないフォーカシングサーボ部に出力
される。

そしてこのフォーカシングサーボ部の作用により、フォ
ーカシング誤差信号Ｅｆに対応した駆動電流がコイル１
２に印加され、これにより、対物レンズ５がその光軸方
向に移動されて、レーザスポットの焦点が記録トラック
に正確に追従させるフォーカシング制御がなされる。

このようにして、レーザスポットが記録トラック上に位
置決めされるとともに、そのスポット径が所定の値に制
御され、したがって、例えば、第４図（ａ）に示したよ
うにレーザスポラＩ−ＬＳが記録トラックＴＲ上をなぞ
るように移動する。なお、レーザスポットＬＳの形状は
、レーザダイオード１の遠視野像（ｆａｒ　ｆｉｅｌｄ
　ｐａｔｔｅｒｎ）の形状になる。

データを記録するときには、記録するデジタルデータの
内容に応じてレーザダイオード１の光出力強度を変調し
、これによって、光ディスク６の光記憶媒体にピットを
形成している。また、記録データを再生するときには、
上記した再生信号Ｒｆからピットクロックを抽出し、そ
のピットクロックに同期したタイミングで再生信号Ｒｆ
のレベルを判別して、記録データとしている。

ところで、一般に光ディスク６などの記憶媒体にデジタ
ルデータを記録するときには、元のデジタルデータを記
録に適したデータ（波形）に変調して、記録信号（記録
データ）を適切に再生できるようにしている。したがっ
て、レーザダイオード１の光出力強度はこの変調後のデ
ータによって変調され、また、再生された記録データは
さらにその変調方式に対応した復調処理を受けて、元の
データに復元される。

その変調方式には、ＭＦＭ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、Ｍｉｌｌｅｒ”
（Ｍｉｌｌｅｒ　５ｑｕａｒｅ）およびＥＦＭ（Ｅｉｇ
ｈｔ　ｔｏ　Ｆｏｕｒｔｅｅｎ　Ｍｏｄｕｌ、ａｔｉｏ
ｎ）などがある。

これらの変調方式は、元のデータの内容によって変調後
のデータの１，０の反転間隔を変えるものであり、した
がって、記録トラックＴＲに形成されるピットＰＴの長
さく記録トラックＴＨの進行方向の寸法）が記録データ
の内容によって変化する。例えば最小ピット長はレーザ
スポットＬＳの径よりも若干小さい１μｍ程度であり、
また、最大ビット長はその３〜４倍になる。

このため第４図（ｂ）に示したように、最小ピット長の
記録データを読み出したときの再生信号Ｒｆの一７＝ 振幅Ａｍは、それよりも長いピットの記録データを読み
出したときの再生信号Ｒｆの振幅Ａｌよりも小さくなる
。

すなわち、かかる光情報記録再生装置におけるデータ再
生の周波数特性は、第５図に示したようなものとなり、
ローパスフィルタと等価になる。

このように、高い周波数成分の信号の再生レベルが低下
すると、その帯域においていわゆる符号量干渉が発生し
て記録信号を適切に再生できなくなる。

このような高い周波数成分の再生信号振幅劣化を補正し
て符号量干渉の影響を除去するために、従来は第６図に
示したような遅延線を用いた波形等化回路が用いられて
いた。

この波形等化回路では、再生信号Ｒｆを遅延線２０゜２
１によってピットクロックの１周期だけ順次遅延させ、
遅延線２０の出力信号ＤＳＬに対してピットクロックの
１周期だけ位相が進んだ再生信号Ｒｆと、遅延線２０の
出力信号ＤＳ１に対してピットクロックの１周期だけ位
相が遅れた遅延線２１の出力信号ＤＳ２を、それぞれ減
衰器２２．２３によって所定の割合で減衰させるととも
に反転器２４．２５によって反転させて信号ＳＳ（第７
図（ａ）参照）と信号ｓｏを形成し、信号ＤＳＩととも
に加算器２６に加えて加算して補正再生信号Ｒｆｃ　（
第７図（ｂ）参照）を形成する。

しかしながら、このような波形等化回路は、遅延線を用
いているので、構成が複雑でがっ高価になるという不都
合を生じていた。

［目的］ 本発明は、上述した従来技術の不都合を解消するために
なされたものであり、波形等化を簡単な構成で実現でき
る光情報再生装置を提供するものである。

［構成］ 本発明は、受光面が記録トラック上の記録情報の並び方
向に少なくとも３つに分割された受光素子によって位相
の異なる再生信号を形成し、これらの再生信号を加減算
することによって、再生信号の波形等化を実現している
。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図（ａ）は本発明の一実施例にかかる光情報記録再
生装置を示している。なお、同図において第３図（ａ）
と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

同図において、レンズ８を通過した光ディスク６からの
反射光は、受光面がトラッキング方向に２分割されそれ
と直角な方向すなわちピットの進行方向に３分割された
受光素子１２に結像される。

第１図（ｂ）に示したように、受光素子１２の６つの受
光面６ａ　、　６ｂ　、　６ｃ　、　６ｄ　、　６ｅ　
、　６ｆのうち、受光面６ａの出力信号Ｐａは加算器３
１および加算器３５に、受光面６ｂの出力信号ｐｂは加
算器３２および加算器３５に、受光面６ｃの出力信号Ｐ
ｃは加算器３３および加算器３５に、受光面６ｄの出力
信号Ｐｄは加算器３３および加算器３４に、受光面６ｅ
の出力信号Ｐｅは加算器３２および加算器３４に、受光
面６ｆの出力信号Ｐｆは加算器３１および加算器３４に
それぞれ加えられている。

受光面６ａ　、　６ｆは同一ピットからの反射光を最初
に受光する位置にあり、受光面６ｂ　、　６ｅはその反
射光を２番目に受光する位置にあり、受光面６ｃ、６ｄ
は同一ピットからの反射光を最後に受光する位置にある
から、受光面６ａ　、　６ｆの出力信号Ｐａ、Ｐｆを加
算する加算器３１の出力信号Ｓ３１は、受光面６ｂ　、
　６ｅの出力信号Ｐｂ、Ｐｄを加算する加算器３２の出
力信号Ｓ３１よりも位相が進んでおり、受光面６ｃ　、
　６ｄの出力信号Ｐｃ。

Ｐｄを加算する加算器３３の出力信号Ｓ３３は信号Ｓ３
２よりも位相が遅れている。

信号Ｓ３１は減衰器３８によって所定の割合で減衰され
て加減算器３６のマイナス入力端に加えられ、信号Ｓ３
２は加減算器３８のプラス入力端に加えられ、信号Ｓ３
３は減衰器３９によって所定の割合で減衰されて加減算
器３６のマイナス入力端に加えられている。

したがって、加減算器３６により位相が進んだ信号と位
相が遅れた信号とが元の信号から所定の割合で減算され
るので、第６図に示した波形等化回路と同様な波形等化
がなされ、符号量干渉の影響が除去された信号が形成さ
れる。この信号は、再生信号Ｒｆとしてデジタル信号処
理装置等の外部装−１１〜 置に出力される。

このようにして、極く簡単な回路によって波形等化回路
を実現できるので、コストを大幅に低減することができ
る。

また、トラッキング方向の右側に位置している受光面６
ａ　、　６ｂ　、　６ｃの出力信号Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃを
加算する加算器３５の出力信号Ｓ３５が減算器３７のマ
イナス入力端に、また、トラッキング方向の左側に位置
している受光面６ｄ　、　６ｅ　、　６ｆの出力信号Ｐ
ｂ、Ｐｅ、Ｐｆを加算する加算器３６の出力信号Ｓ３６
が減算器３７のプラス入力端にそれぞれ加えられており
、この減算器３７の出力がトラッキング誤差信号Ｅｔと
してトラッキングサーボ部に出力されている。

また第１図（Ｃ）に示すように、受光素子１１の受光面
１１ａ、ｌｌｂの出力信号は減算器１７のプラス入力端
に、受光面１１ｃ、ｌｉｄの出力信号は減算器１７のマ
イナス入力端にそれぞれ加えられており、この減算器１
７の出力信号がフォーカシング誤差信号Ｅｆとしてフォ
ーカシングサーボ部に出力されている。

第２図（ａ）は、本発明の他の実施例にかかる光情報記
録再生装置を示している。この実施例では、フォーカシ
ング誤差の検出方式としてナイフェツジ法を用いている
。なお、同図において第１図（ａ）と同一部分には同一
符号を付してその説明を省略する。

同図において、偏光ビームスプリッタ３によって分離さ
れた光ディスク６からの反射光は、レンズ４０によって
その大部分がナイフェツジを兼ねる受光素子４１に結像
され、のこりの上部のものが受光素子４２に結像される
。

同図（ｂ）に示すように、受光素子４１はトラッキング
方向に２分割されるとともにピット進行方向に２分割さ
れており、受光素子４２は上下方向に２分割されている
。

受光素子４１の受光面４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ
のうち受光面４１ａの出力信号Ａａは加算器４５および
加算器４７に、受光面４１ｂの出力信号Ａｂは加算器４
６および加算器４７に、受光面４１ｃの出力信号Ａｃは
加算器４５および加算器４８に、受光面４１ｄの出力信
号Ａｄは加算器４６および加算器４８にそれぞれ加えら
れている。

加算器４５の出力信号Ｓ４５は加減算器５２のプラス入
力端に加えられており、加算器４６の出力信号３４６は
減衰器５４によって所定の割合で減衰されたのちに加減
算器５２のマイナス入力端に加えられている。

加算器４７の出力信号Ｓ４７は減算器５０のプラス入力
端に、加算器４８の出力信号８４８は減算器５０のマイ
ナス入力端にそれぞれ加えられている。

受光素子４２の受光面４２ａ、４２ｂのうち受光面４２
ａの出力信号Ｂａは加算器４９の一入力端および減算器
５１のマイナス入力端に、受光面４２ｂの出力信号Ｂｂ
は加算器４９の他入力端および減算器５１のプラス入力
端にそれぞれ加えられており、加算器４９の出力信号Ｓ
４９は減衰器５４によって所定の割合で減衰されたのち
に加減算器５２のマイナス入力端に加えられている。

ここで、受光素子４２は受光素子４１よりも先に同一ビ
ットからの反射光を受光するので、受光素子４２の２つ
の受光面４２ａ、４２ｂの出力信号Ｂａ　、　Ｂｂを加
算する加算器４９の出力信号Ｓ４９は、受光素子４１の
受光面４１ａ、４１ｃの出力信号Ａａ、Ａｃを加算する
加算器４５の出力信号Ｓ４５よりも位相が進んでいる。

また、受光素子４１の受光面４１ｂ、４１ｄの出力信号
Ａｂ　、　Ａｄを加算する加算器４６の出力信号Ｓ４６
は信号Ｓ４５よりも位相が遅れている。

したがって、加減算器５２では上述した加減算器３６と
同様な波形等化がなされ、その出力信号は符号量干渉の
影響が除去された再生信号Ｒｆとして次段装置に出力さ
れる。

また、減算器５０の出力はトラッキング誤差信号Ｅｔと
してトラッキングサーボ部に出力され、減算器５１の出
力はフォーカシング誤差信号Ｏｆとしてフォーカシング
サーボ部に出力される。

なお、光ディスク６に対物レンズ５の焦点が合っている
ときには、受光素子４２の２つの受光面４２ａ。

４２ｂに均等に反射光が結像され、光ディスク６がそれ
よりも近すぎたり遠すぎた場合には、そのバランスが崩
れるためいずれかの受光レベルが大きくなり、その結果
、減算器５０の出力によって焦点の合い具合を判断する
ことができる。

この実施例では、フォーカシング誤差を検出するための
受光素子４２も再生信号Ｒｆを形成するために用いてい
るので、より回路構成が簡単となる。

なお、上述した実施例では、減衰器を用いて位相が進ん
でいる信号と位相が遅れている信号を減衰させているが
、加減算器の各入力端の入力ゲインを適宜な値に設定す
れば、減衰器を用いなくともよい。

また、本発明は上述したような光デイスク装置の信号再
生部のみではなく、同様な他の装置にも適用することが
できる。

［効果コ 以上説明したように、本発明によれば、受光面が記録ト
ラック上の記録情報の並び方向に少なくとも３つに分割
された受光素子によって位相の異なる再生信号を形成し
、これらの再生信号を加減算することによって、再生信
号の波形等化を実現しているので、波形等化回路の構成
が簡単になり。

装置のコストを低減できるという利点を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例にかかる装置を示した
概略構成図、同図（ｂ）は再生信号およびトラッキング
誤差信号を形成する回路を示したブロック図、同図（Ｃ
）はフォーカシング誤差信号を形成する回路を示したブ
ロック図、第２図（ａ）は本発明の他の実施例にかかる
装置を示した概略構成図、同図（ｂ）は信号処理回路を
示したブロック図、第３図（ａ）は従来装置の一例を示
した概略構成図、同図（ｂ）はトラッキング誤差信号を
形成する回路の従来例を示したブロック図、同図（Ｃ）
はフォーカシング誤差信号を形成する回路の従来例を示
したブロック図、第４図（ａ）は記録トラック上のデー
タ記録状態を例示した概略構成図、同図（ｂ）は再生信
号の読み出し状態を示した波形図、第５図は信号再生系
の周波数特性を例示したグラフ図、第６図は波形等化回
路の従来例を示したブロック図。 第７図（ａ）　、　（ｂ）は波形等化の作用を説明する
ための波形図である。 １２．４１，４２・・・受光素子、 １２ａ−１２ｆ、４１ａ−４１ｄ、４２ａ、４２ａ・・
・受光面、３１〜３３，４５，４６，４９・・・加算器
１，３７，５０．５１・・・減算器、３６．５２・・・
加減算器、３８，３９，５３，５４・・・減衰器。 第１図 ＝１９− 第１図 （ｃ） 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光記憶媒体上に形成された記録トラックに光ビームを
   微小なスポットに絞り、その反射光に基づいて上記記録
   トラックに記憶されている記録情報を再生する光情報再
   生装置において、受光面が上記記録トラック上の記録情
   報の並び方向に少なくとも３つに分割された受光素子と
   、この受光素子の出力信号を加減算する加減算回路とを
   備え、上記加減算回路の出力を波形等化された再生信号
   として出力することを特徴とする光情報再生装置。