JPS62159356A - 光学的情報信号再生装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は光学的情報信号再生装置に関する。

（従来技術） 幾何学的な凹部あるいは凸部として形成されているピッ
トによって情報信号が記録されている情報信号記録媒体
における信号記録面に光のスポットを投射して、情報信
号の再生を行なう情報信号の再生方式として従来最も普
及している光学的情報信号再生方式は、一般にＬＶ方式
と呼ばれている光学的情報信号再生方式であって、この
ＬＶ方式では幾何学的な凹部あるいは凸部として形成さ
れているピットのピット巾に比べて大きな径の光のスポ
ットを情報信号記録媒体における信号記録面に投射して
、情報信号記録媒体から情報信号の再生を行なうように
しており、このＬＶ方式において情報（ｉ号記録媒体の
信号面に投射される光のスポットの径とピットのピット
巾との関係は第８図の（ａ）の平面図と第８図の（ｂ）
の断面図とに例示されているようなものである。

第８図の（ａ）において、２ａ、２ｂ、２ｃは、それぞ
れ異なる記録波長の１／２のピット長を有するピットを
例示したものであり１図中のＷはピット巾、１は光のス
ポットであり、また、第８図の（ｂ）において２はピッ
ト（ピットを２　ａ、２　ｂ　。

２ｃのように区別する必要がない場合にはピット２のよ
うに記載される）、Ｗはピット巾、ｄｈはピットの深さ
くまたは高さ）であって、前記したピットの深さくまた
は高さ）ｄｈは光の波長の略々１／４になされている。

それで、ＬＶ方式においては第８図の（ａ）におけるピ
ット２ｃを照射している光のスポット１のように、光の
スポット１がピットとランドとの双方を略々半々に照射
するようになされている場合には、０次反射光は極小と
なり、また、光のスポット１の全体がランド上にある場
合には、０次反射光は極大になり、さらに、光のスポッ
ト１がピットとランドとの双方を照射するようになされ
ている場合でも、第８図の（ａ）におけるピット２ｂを
照射している光のスポット１のように、光のスポット１
の中にピット２ｂの全体を含んでしまっているようなと
きには、０次反射光の大きさは前記した極小の状態より
は大きくなる。

第９図の（ａ）はＬＶ方式における再生装置の概略構成
を示したもので、３はビームスプリッタ、４は集光レン
ズ、５は情報信号記録媒体（ディスク）、６は光検出器
、７は出力端子であり、図示されていない光源からの光
がビームスプリッタ３を通過して集光レンズ４で集光さ
れてディスク５に微小な径の光のスポット１が投射され
る。

前記した光のスポット１によるディスク５からの反射光
は、集光レンズ４を介してビームスプリッタ３に与えら
れ、そこで光検出器６の方に反射されて光検出器６によ
って光電変換され、光検出器６からの出力信号が出力端
子７に出力されるのであるが、前記したディスク５の信
号面からの反射光（ディスク５の信号面のピットによる
回折によって生じる回折光）の光量は、既述のように第
８図の（ａ）におけるピット２ｃを照射している光のス
ポット１のように、スポット１がピットとランドとの双
方を略々半々に照射するようになされている場合には、
０次反射光は極小となり、また。

光のスポット１の全体がランド部上にある場合には、０
次反射光は極大になり、さらに、光のスポット１がピッ
トとランドとの双方を照射するようになされている場合
でも、第８図の（ａ）におけるピット２ｂを照射してい
る光のスポット１のように、光のスポット１の中にピッ
ト２ｂの全体を含んでしまっているようなときには、０
次反射光は極小の状態よりは大きくなるから、前記した
光検出器６からは前記した反射光の光量に応じた出力信
号が出力されるのであり、ディスク５に記録されている
情報信号が再生されることになる。

レンズによる空間周波数の伝達能力（ＭＴＦ）は、前記
した第９図の（ａ）に示したＬＶ方式における再生装置
によって、光のスポット１の径よりも広い巾を有する反
射面Ｃと非反射面ｄとからなる第１１図の（ａＬ　（ｂ
）に示されているようなパターンを読取るときに、第１
０図に示されているＭＴＦの曲線ａのレスポンスに相当
するものとなる。

そして、第１０図は、光の波長λと集光レンズの開口数
ＮＡとを用いて反射面の配列パターンの周期を表わした
ときに１反射面の配列パターンの周期がλ／（２ＮＡ）
となるときにＭＴＦが零、すなわち、再生信号が零にな
ることを示している。

また、幾何学的な凹部あるいは凸部として形成されてい
るピットのピット巾に比べて大きな径の光のスポットを
情報信号記録媒体における信号記録面に投射して、情報
信号記録媒体から情報信号の再生を行なうようにしてい
る場合のＭＴＦは、ＮＡ／λが小さな範囲では第１０図
の曲線ａのようにはならないが、全体的にみれば第１０
図の曲線ａと類似なものとなり、前記したＬＶ方式では
第１０図中の点線ＬＶで示されている空間周波数まで情
報信号が記録されており、例えば、°集光レンズの開口
数ＮＡが０．５．光の波長λが７８０ｎｍのときに、空
間周波数はＮＡ／λを単位として略々１．４である。

第９図（７）　（ｂ）はｒＲＣＡ　ＲＥＶＩＥＶＪ１９
７８年５月、ＶＯＬ３９゜ＮＯ，１に詳細に説明されて
いる差動力式における再生装置の概略構成を示したもの
で、３はビームスプリッタ、４は集光レンズ、８は情報
信号記録媒体（ディスク）、９は光スポットの走行方向
Ｘに対して直交する方向に光軸上で分割されている光検
出器、１０は減算器、１１は出力端子であり、図示され
ていない光源からの光がビームスプリッタ３を通過して
集光レンズ４で集光されてディスク８に微小な径の光の
スポット１が投射され、その光のスポット１によるディ
スク５からの反射光が集光レンズ４を介してビームスプ
リッタ３に与えられ、そこで光検出器９の方に反射され
て、前記した光検出器９における２つの受光素子により
それぞれ光電変換され、光検出器６における２つの受光
素子からの出力信号は減算器１０によって減算されて出
力信号として出力端子１１に出力される。

前記した第９図の（ｂ）に示されている差動力式の再生
装置のＭＴＦは、第１０図中の曲線すで示されているよ
うに、ＮＡ／λが１の付近においては図中の曲線ａより
もレスポンスが高いが、その他の部分では曲線ａよりも
低いレスポンスを示すものになっているが、前記した差
動方式に関する文献中では、第１０図中の点線図示のＣ
ＨＤに対応する位置における信号を再生して、Ｃ／Ｎが
６０ｄＢ（ＢＷ３０ＫＨｚ）というような良好な再生信
号が得られたとしている。

前記した第９図の（ｂ）に示されている差動方式の再生
装置のように信号間の減算によって再生信号を得る方式
において、ＭＴＦが低くても良好な再生信号が得られる
理由は、例えば半導体レーザのような光源に基づく光学
的なノイズが信号間での減算によって除去されるからで
ある。

そして、前記した差動法は第１２図の（ａ）、（ｂ）の
ように、光のスポット１の径よりも巾の広いピットの配
列パターンを有しているような情報信号記録媒体から情
報信号の再生を行なう場合に適している。第１３図の（
ａ）、（ｂ）は、凹凸の段差による往復の光路差がπ／
２のときの記録波長へと光のスポットの特性値（λ／ａ
）・・・ただし、　ａ＝ＮＡ・・・に対するレスポンス
を計算したものであり、差動法では記録波長へが大、す
なわち、λ／ａΔが小さくなるとレスポンスの波形が尖
鋭なものに変化している。それで、差動法は基本的には
記録波長が短い巾広なピットの再生に適しているものと
いえるのである。

しかし、光のスポット１の径よりも巾の広いピットの配
列パターンを有しているような情報信号記録媒体から、
第９図の（ａ）に示されているような構成の再生装置で
情報信号の再生を行なった場合には、第１４図の（ａ）
、（ｂ）からも明らかなように、ピットのエツジの部分
だけにレスポンスが表われ、ピットの凹凸形状の再生は
できない。

第１５図は差動法が採用されている再生装置で良好な再
生信号を得ることができるようなピット巾を有するピッ
ト、すなわち、光のスポット１の径よりも巾の広いピッ
ト１２から発生される回折光の状態を説明する図であり
、第１５図の（ａ）は光のスポット１の中心がピット１
２のエツジに在って、光のスポット１がピット１２によ
って２分されている状態を示しており、また、第１５図
の（ｂ）は光のスポット１が第１５図の（ａ）に示され
ているようにピット１２の左側のエツジによってゑ分さ
れている場合に発生した回折光の分布ｆの状態と、集光
レンズの開口ｅとの関連を示しているものであり、光検
出器９には図中における斜線の部分だけが集光レンズを
通過して到達するから、光検出器９には図中のｆｉｇで
示されている光検出器９の分割線の一方側の受光素子だ
けに光が入射されて、減算器１０からはピット１２の左
側のエツジの情報信号が出力される。このように、差動
法は光のスポット１を２つに分割できるようなピットを
有するようなディスクからの情報信号の読出しに使用可
能である。

第１６図は差動法が採用されている再生装置で良好な再
生信号を得ることができないようなピット巾を有するピ
ット、すなわち、光のスポット１の径よりも巾の狭いピ
ット２から発生される回折光の状態を説明する図であり
、第１６図の（ａ）は光のスポット１の中心がピット２
のエツジに在る状態を示しており、また、第１６図の（
ｂ）は光のスポット１の中心が第１６図の（ａ）に示さ
れているようにピット２の左側のエツジに在る場合に発
生した回折光の分布の状態（多数の破線の円）と。

集光レンズの開口ｅとの関連を示している。

光のスポット１の径よりも巾の狭いピット２のエツジに
、光のスポット１の中心が位置している場合には、ピッ
ト２の深さく高さ）が偏った回折を生じさせるのに適す
るλ／８であったとしても、ピットのエツジが光のスポ
ット１を直線的に分割することがないので、その状態で
発生する回折光の分布は第１６図の（ｂ）に示されてい
るようなものになるのである。そして、光検出器９には
図中における斜線の部分だけが集光レンズを通過して到
達するが、光検出器９には図中の線ｇで示されている光
検出器９の分割線の両側の受光素子に光が入射されるの
で、減算器１０からはピット２に基づく良好な再生信号
は出力されない、このように、差動法は光のスポット１
を２つに分割できないようなピットを有している例えば
ＬＶ方式のディスクからの情報信号の読出しには適して
いないのである。

これまでに説明して来たＬＶ方式と差動方式との特徴を
示すと次のとおりである。

（表　１） 前記したところから明らかなように、ＬＶ方式と差動方
式とにはそれぞれ利点と欠点とがあるが、本出願人では
前記した従来の両方式におけるそれぞれの長所だけを有
するような情報信号記録媒体を得ることができれば、さ
らに高密度の情報信号記録媒体を提供できる可能性があ
ることに着目して、先に、幾何学的な凹部あるいは凸部
として形成されているピットによって情報信号が記録さ
れていて、情報信号の再生が光のスポットの投射によっ
て行なわれるようになされている情報信号記録媒体とし
て、最長記録波長の略々１／２と対応しているピット長
を有するピットのピット巾が、前記した光のスポットの
径よりも小さな寸法の第１のピット巾に設定されており
、また最短記録波長の略々１／２と対応しているピット
長を有するピットのピット巾が、前記した第１のピット
巾よりも大きな寸法の第２のピット巾に設定されている
とともに、前記した最長記録波長の略々１／２と対応し
ているピット長と、最短記録波長の略々１／２と対応し
ているピット長との間のピット長を有するピットのピッ
ト巾は、長いピット長のピットのピット巾が、短いピッ
ト長のピットのピット巾に等しいか、または短いピット
のピット巾よりも小さく設定されているようにした情報
信号記録媒体を提案した。

第３図は１本出願人会社による既提案の情報信号記録媒
体において、情報信号に対応して幾何学的な凹部あるい
は凸部として形成されるピットの代表例のものの平面形
状を、情報信号記録媒体に投射される光のスポットｌと
対比させて示した図であって、第３図の（ａ）は情報信
号に対応して情報信号記録媒体に記録されたピットが、
情報記録媒体に記録されるべきピットの内で最長記録波
長ＡＱの略々１／２と対応しているピット長を有するピ
ットｐＨの平面図であり、また第３図の（ｂ）は情報信
号に対応して情報信号記録媒体に記録されたピットが、
情報記録媒体に記録されるべきピットの内で１！に短記
録波長Ａｓの略々１／２と対応しているピット長を有す
るピットＰｓの平面図であり、さらに、第３図の（Ｑ）
は情報信号に対応して情報信号記録媒体に記録されたピ
ットが５情報記録媒体に記録されるべきピットの内で前
記した最長記録波長ＡＱの略々１／２と対応しているピ
ット長と、最短記録波長ΔＳの略々１／２と対応してい
るピット長との間のピット長を有している如きピットの
一例として、記録波長Δｍ（ただし。

Ａ　Ｑ＞　Ａ＋ＩＩ＞　Ａｓ）の略々１／２と対応して
いるピットＰｍの平面図である。

なお１本明細書中においてピットのピット長長を記録波
長に関連させて表現するのに、記録波長の１／２としな
いで、記録波長の略々１／２というように、「略々」を
つけて表現しているのは、例えばデユーティサイクルモ
ジュレーションが適用された場合におけるピットのピッ
ト長の変化、あるいはディスクの製作条件のばらつきに
よって生じるピットのピット長の変化によって、ピット
のピット長が記録波長の１／２から僅かにずれることが
あることを考慮しているからである。

前記した第３図の（ａ）に示したピットＰ４２、すなわ
ち、情報記録媒体に記録されるべきピットの内で最長記
録波長ＡＱの略々１／２と対応しているピット長を有す
るピットＰΩは、それのピット巾Ｗ１が光のスポット１
の径ｄよりも小さな寸法の第１のピット巾Ｗｌに設定さ
れるのであるが。

光のスポットｌの径ｄを、ｄ＝０．ａ２λ／ＮＡ（ただ
し、λは光の波長、ＮＡはスポットを形成するレンズの
開口数）としたときに、前記した第１のピット巾Ｗ１を
１例えば光のスポット１の径ｄの略々１／３に設定する
のが望ましい実施のｍ様である。

また前記した第３図の（ｂ）に示したピットＰｓ。

すなわち、情報記ａＩＩＸ体に記録されるべきピットの
内で最短記録波長ΔＳの略々１／２と対応しているピッ
ト長を有するピットＰｓは、それのピット巾Ｗ２が、前
記した第１のピット巾Ｗｌよりも大きな寸法の第２のピ
ット巾Ｗ２に設定されるのであるが、光のスポット１の
径ｄを、ｄ；０．８２λ／ＮＡ　（ただし、λは光の波
長、ＮＡはスポットを形成するレンズの開口数）とした
ときに、前記した第２のピット巾Ｗ２を、例えば光のス
ポット１の径ｄに略々等しく設定するのが望ましい実施
の態様である。

さらに、前記した第３図の（ｃ）に示したピットＰｍ、
すなわち、情報記録媒体に記録されるべきピットの内で
最短記録波長八Ωの略々１／２と対応しているピット長
と、最短記録波長Ａｓの略々１／２と対応しているピッ
ト長との「Ｋｆｉのピット長を有している如きピットの
一例として示した記録波ｇｃＡ　ｍ　（ただし、ＡＮ＞
　Ａｍ＞　Ａｓ＋）の略々１／２と対応しているピット
長を有している如きピットＰｍのピット巾Ｗ３は、ピッ
トＰｍのピット長よりも短いピット長を有するピットの
ピット巾に等しいか、またはピットＰｍのピット長より
も短いピット長を有するピットのピット【１１よりも小
さく設定されるのである。

前記した情報記録媒体に記録されるべきピットの内で最
長記録波長ＡＱの略々１／２と対応しているピット長と
、最短記録波長Ａｓの略々１／２と対応しているピット
長との間のピッ１−長を有している如きピットのピット
巾の設定の仕方とじては１例えば、情報記録媒体に記録
されるべきピットの内で最長記録波長ΔＱの略々１／２
と対応しているピット長に対して設定された第１のピッ
ト巾Ｗｔ（最小のピット巾）と、最短記録波長Ａｓの略
々１／２と対応しているピット長に対して設定された第
２のピット巾（最大のピット巾）との間で、ピット長に
反比例している状態で連続的にピット巾Ｗ３が変化され
るようにしたり、あるいは、例えば最大記録波長ΔＱと
前記した最短記録波長ΔＳとの間の記録波長の部分を記
録波長の長短に応じて複数群に分け、情報記録媒体に記
録されるべきピットの内で最長記録波長ＡＱの略々１／
２と対応しているピット長に対して設定された第１のピ
ット巾Ｗｌ（最小のピット巾）と、最短記録波長Ａｓの
略々１／２と対応しているピット長に対して設定された
第２のピット巾（最大のピット巾）との間で、前記した
各群毎にそれぞれ所定のピット巾となるように設定して
おいて、前記の各群毎にピット巾Ｗ３が変化されるよう
にしたりするのである。

既提案の情報記録媒体におけるピットの深さく高さ）と
しては、ＬＶ方式におけるピットの深さく高さ）の最適
値のλ／４と、差動方式におけるピットの深さく高さ）
の最適値のλ／８との中間の値、すなわち、λ１５．３
程度に設定されるのがよい。

このように、既提案の情報信号記録媒体では記録波長に
応じてピット巾が変化しているピットによって情報信号
の記録が行なわれていて、記録波長が長い領域のピット
はピット巾が光のスポット径の略々１／３となされて、
ピットの回折による変調度がピット巾に関して最大とな
り、良好な再生信号を得ることができ、また記録波長が
短い領域のピットは、光のスポットの径とピット巾を略
々等しくすることにより、ピット列方向の回折効果を大
きくして集光レンズの開口に対する回折による変調度を
高めるとともに、ピット列方向で２分された受光素子か
らの出力信号を用いて差動方式による出力信号が良好に
得られるのであるが、前記のように記録波長に応じてピ
ット１１が変化しているピットによって情報信号の記録
が行なわれている既提案の情報信号記録媒体は１例えば
次のような記録装置を用いて製作することができる。

第４図は、情報信号記録装置の一例構成を示すブロック
図であって、この第４図において１３は記録用の短波長
アルゴンレーザであり、前記したアルゴンレーザから出
射したレーザ光はＥＯ変調器１４に入射される。ＥＯ変
調器１４では記録信号源１６から供給されている記録信
号によってレーザ光を強度変調して、紙面に垂直な電界
ベクトルを有するＳ偏光を出射して電子シャッタ１５に
与える。電子シャッタ１５としては例えば電界によって
複屈折を起こすようなものとして構成されたものが用い
られるのであり１例えば等方性媒質のケル効果、または
結晶のケル効果、あるいはファラデー効果を利用するも
のが使用できる。

前記した電子シャッタ１５には、前記した記録信号源１
６からローパスフィルタ１７を介して信号が供給されて
おり、電子シャッタ１５ではそれに対してローパスフィ
ルタ１７を介して供給された信号電圧の電界の大きさに
比例した大きさの複屈折を生じ、それによって位相の変
化した光が電子シャッタ１５から出射して偏光プリズム
１８に与えられる。偏光プリズム１８はＳ偏光を上方に
反射し、また、Ｐ偏光を透過させる。

第５図は電子シャッタ１５と、偏光プリズム１８と偏光
方向の関係を図示説明している斜視図であり、１５ａ、
１５ｂは電極、１５ｃは駆動用電線である。電子シャッ
タ１５の電界の方向はＳ偏光に対して４５度とされてお
り、電界によって生じる主軸も４５度となる。

今、電子シャッタ１５において電界の強さに比例する複
屈折による位相差をδとすれば、偏光プリズム１８によ
って上方に反射されるＳ偏光の強さＩｓは、ｌ５＝１−
ｓｉｎ”δ／２・（１）となり、また偏光プリズム１８
を透過するＰ偏光の強さＩＰは、　　Ｉ　ｐ　＝ｓｉｎ
”δ／２・・・（２）となる、電界の大きさと複屈折の
大きさとの関係は、電子シャッタの形式と、複屈折物質
の種類によって定まる。

電子シャッタ１５では、それに供給された電界の大きさ
に比例する位相差δをレーザ光に与えるから、前記した
位相差δによって定まる（１）式のＳ偏光は偏光プリズ
ム１８によって上方に反射されて一方の光路に進み、ま
た、前記した（２）式のＰ偏光は偏光プリズム１８を透
過して他方の光路に進む。

偏光プリズム１８によって上方に反射したＳ偏光は、直
角プリズムズム１９で反射された後に円筒レンズ２１．
２２の作用で一方向に微小な角度だけ拡げられ、直角プ
リズム２０で反射されて偏光プリズム２３に入射され、
この偏光プリズム２３で反射されて直角プリズム２４に
与えられる。

また、前記した偏光プリズム１８を透過したＰ偏光は偏
光プリズム２３に入射され、その偏光プリズム２３を透
過した後に直角プリズム２４に与えられる。

前記の直角プリズム２４に入射されたＳ偏光とＰ偏光と
は、直角プリズム２４によって反射されてビームエクス
パンダ２５に与えられ、そこで拡大されて集光レンズ２
Ｇに供給され、集光レンズ２６によって記録円盤２８の
感光材層に微小な光のスポットを結像する。２７は自動
焦点調節装置におけるアクチュエータであり、また、２
９は記録円盤２８の回転駆動装置である。

第６図の（ａ）は偏光プリズム１８と偏光プリズム２３
との光路を通過したＰ偏光が集光レンズ２６によって集
光されることによって記録円盤２８に生じる円形断面の
光のスポットであり、また第６図の（ｂ）は偏光プリズ
ム１８と、直角プリズム１９、円筒レンズ２１，２２、
直角プリズム２０、偏光プリズム２３との光路を通過し
たＳ偏光が集光レンズ２６によって集光されることによ
って記録円盤２８に生じる楕円形断面の光のスポットで
ある。

ローパスフィルタ１７の通過域の周波数の信号を、それ
が電子シャッタ１５に供給されたときに、電子シャッタ
１５に生じる複屈折により光に１８０度の位相差を生じ
させつるような大きさにしておき、また、ローパスフィ
ルタ１７の特性が第７図に示されているように、それの
折点周波数ｆＯを情報信号の周波数範囲ｆ１〜ｆ２内に
在るように設定しておくと、情報信号のｆｌ＝ｆｏの範
囲の信号がローパスフィルタ１７を通過して電子シャッ
タ１５に供給されると、電子シャッタ１５中を通過する
光の位相が１８０Ｒだけ移送されるから。

この状態ではＳ偏光ｌ５＝Ｏ，Ｐ偏光Ｉ　ｐ＝ｌとなっ
て、ｆｆ！子シャッタ１５から出射されたＰ偏光Ｉｐは
偏光プリズム１８→偏光プリズム２３→直角プリズム２
４→ビームスプリツタ２５の光路によって集光レンズ２
６に供給されて、集光レンズ２６により集光されること
によって記録内ｇ１２８には第６１５１］の（ａ）のよ
うに丸い光のスポットが結像される。

また、情報信号がｆｏ以上の周波数の場合には、ローパ
スフィルタ１７を通過する（８号の電圧が低下するから
、電子シャッタ１５によって光に与えられる移相量は１
８０度よりも小さくなる。今、周波数ｆ２におけるロー
パスフィルタ１７のレスポンスを通過域に比べて一２０
ｄＢとすれば５周波数ｆ２で光に与えられる移相量δは
δ＝π／１０となるから、このときのＳ偏光Ｉｓはｌ５
＝０．９となる。

この状態で電子シャッタ１５から出射したＳ偏光Ｉｓは
偏光プリズム１８→円筒レンズ２１，２２→直角プリズ
ム２０→偏光プリズム２３→直角プリズム２４→ビーム
スプリツタ２５の光路によって集光レンズ２６に供給さ
れて、集光レンズ２６によって集光されることにより記
録円盤２８には第６図の（ｂ）のように略々楕円形の光
のスポットが結像される。前記の例において、電子シャ
ッタ１５から出射されたＰ偏光Ｉ　ｐ　＝０．１は偏光
プリズム１８→偏光プリズム２３→直角プリズム２４→
ビームスプリツタ２５の光路によって集光レンズ２６に
供給されて、集光レンズ２６により集光されることによ
って記録円盤２８には第６図の（ａ）のように丸い光の
スポットとして前記したＳ偏光による楕円形の光のスポ
ットに重畳されて結像されている。

このように第４図に示されている記録装置を用いれば、
最長の記録波長ΔＱを生じさせるべき情報信号によるピ
ットＰＱのピット巾Ｗ１と、最短の記録波長Ａｓを生じ
させるべき情報信号によるピットＰｓのピット巾Ｗ２と
、前記した最長の記録波長へ〇と最短の記録波長Ａｓと
の間の長さの記録波長Δｍを生じさせるべき情報信号に
よるピットＰｍのピット巾Ｗ３とを、それぞれ第３図の
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に例示されているように記録波
長と対応して広狭に変化しているものとすることができ
る。

なお、ピットのピット巾は、最短の記録波長ΔＳを生じ
させるべき情報信号によるピットＰｓのピット巾Ｗ２が
第３図の（ｂ）に示されているように、読取用の光のス
ポット１の径ｄに略々等しいものとされることが望まし
い。ピットのピット巾を必要以上に大きくすると隣接す
る記録跡間での漏話が増大するからである。また、最長
の記録波長ＡＩ２と最短の記録波長ΔＳとの間の長さの
記録波長Ａｍを生じさせるべき情報信号によるピットＰ
ｍは、最長の記録波長／ｌを生じさせるべき情報信号に
よるピットＰＱと、最短の記録波長Ａｓを生じさせるべ
き情報信号によるピットＰｓとの和（平均）であり、こ
れはピットの巾の両端部の光の強さが小さく記録閾値以
下となるために、記録した結果としてピット巾が少し狭
いピットになったものである。

前記した第４図に示されているような記録装置によって
情報信号が記録された記録円盤２８に基づいて公知の製
盤技術に従ってスタンパを作り、スタンパによって透明
プラスチックのレプリカを得て、レプリカの信号面に金
属反射膜を付着することにより、情報信号記録媒体を大
量に複製することができるのである。

なお、前記した透明プラスチックのレプリカの信号面に
金属反射膜を付着させない構成とした場合には、光透過
型の情報信号記録媒体が得られることはいうまでもない
が、光透過型のディスクの場合と反射型のディスクの場
合とにおけるピットの深さの最適値には差がある。また
、記録円盤２８に形成されるピットの深さく高さ）は、
記録時に使用される感光膜の厚さによって定められるの
である。さらに、既提案の情報信号記録媒体におけ信号
記録媒体の信号面に投射された光のスポットからの反射
光の光路中に、光軸上で情報信号記録媒体における記録
跡の延在方向に２分割されている光検出器を備え、前記
した光検出器における２個の受光素子からの出力信号の
和信号を作る第１の加算器と、前記した光検出器におけ
る２個の受光素子からの出力信号の差信号を作る減算器
と、前記した第１の加算器の出力信号と減算器の出力信
号との位相を一致させるための移相器と、互いに位相が
一致された状態になされた前記した第１の加算器からの
出力信号と前記した減算器からの出力信号との和信号を
作る第２の加算器とを備えて、前記した第２の加算器か
らの出力信号を再生情報信号とするようにした光学的情
報信号再生装置、及び、幾何学的な凹部あるいは凸部と
して形成されているピットによって情報信号が記録され
ている情報信号記録媒体に光のスポットを投射して情報
信号記録媒体から情報信号を再生するようにした光学的
情報信号再生装置において、情報信号記録媒体の信号面
に投射された光のスポットかるピットのピット巾は、記
録波長が短くなるのにつれて増加されるから、記録波長
が短い場合のピットの記録に際しては単位時間当りの記
録エネルギーを増加する必要があり、このときは第４図
中におけるＥＯ変調器１４の駆動源のパワーを高域で大
きくするのが良い。

（発明が解決しようとする問題点） 前記した既提案の情報信号記録媒体は、ＬＶ方式と差動
方式との双方の長所が得られるようなピット形状によっ
て情報信号の記録を行なっているので、既提案の情報信
号記録媒体からの情報信号の再生を良好な状態で行なう
ようにするためには、従来構成の光学的情報信号再生装
置とは異なった構成の光学的情報信号再生装置が必要と
される。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、幾何学的な凹部あるいは凸部として形成され
ているピットによって情報信号が記録されている情報信
号記録媒体に光のスポットを投射して情報信号記録媒体
から情報信号を再生するようにした光学的情報信号再生
装置において、情報らの透過光の光路中に、情報信号記
録媒体における記録跡の延在方向に直交する方向に光軸
上で２分割されている光検出器を備え、前記した光検出
器における２個の受光素子からの出力信号の和信号を作
る第１の加算器と、前記した光検出器における２個の受
光素子からの出力信号の差信号を作る減算器と、前記し
た第１の加算器の出力信号と減算器の出力信号との位相
を一致させるための移相器と、互いに位相が一致された
状態になされた前記した第１の加算器からの出力信号と
前記した減算器からの出力信号との和信号を作る第２の
加算器とを備えて、前記した第２の加算器からの出力信
号を再生情報信号とするようにし□た光学的情報信号再
生装置を提供するものである。

（実施例） 以下、本発明の光学的情報信号再生装置の具体的な内容
について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。第
１図は本発明の光学的情報信号再生装置の一例構成のブ
ロック図であって、この第１図において、３１は半導体
レーザ光源であり、３２はコリメータレンズ、３３はビ
ームスプリッタ、３４は読取用スポットを作る集光レン
ズであり、情報信号記録媒体３０（ディスク３０）に記
録されている情報信号は透明プラスチックの平面側から
読取られる。

３５はディスク３０からの反射光を受光して。

それを電気信号に変換する光検出器であって、この光検
出器３５は光のスポットの走行方向に直交する方向に光
軸上に２分されている位置にそれぞれ受光素子が配置さ
れている。３Ｇは減算器、３７．３８は加算器、３９は
バイパスフィルタ、４０は移相回路、４１は出力端子で
ある。

第１図示の光学的情報信号再生装置において、半導体レ
ーザ３１から出射したレーザ光はコリメータレンズ３２
によって平行光にされてからビームスプリッタ３３を介
して集光レンズ３４に与えられて、集光レンズ３４によ
りディスク３０の信号面に微小な光のスポットが投射さ
れる。

そして、前記したディスク３０の信号面からの反射光は
集光レンズ３４とビームスプリッタ３３とを介して光検
出器３５における２つの受光素子によって受光される。

前記した光検出器３５における２つの受光素子からの出
力信号は加算器３７によって加算されて加算器３８へ、
それの−カス力信号として供給され、また、前記した光
検出器３５における２つの受光素子からの出力信号は減
算器３６にも供給されていて、減算器３６では前記した
光検出器３５における２つの受光素子からの出力信号を
減算した信号を出力して、それをバイパスフィルタ３９
に供給する。そして、前記したバイパスフィルタ３９か
らの出力信号は移相回路４０を介して加算回路３８に、
それの他方入力として供給される。

前記した第１図示の光学的情報信号再生装置における加
算器３７からの出力信号は、ディスク３０の信号面から
の反射光が集光レンズ３４とビームスプリッタ３３とを
介して光検出Ｄ３５における２つの受光素子によって光
電変換された信号であるから、この出力信号は第９図の
（ａ）を参照して説明したＬＶ方式における再生装置か
らの出力信号に相当しており、したがって、第１図示の
光学的情報信号再生装置における加算器３７からの出力
信号は、第１０図中の曲１１ａで示されるように記録信
号における低域の信号成分を良好に再生しているもので
ある。

また、既提案の情報信号記録媒体では、最長の記録波長
ＡＱを生じさせるべき情報信号によるピットＰＱのピッ
ト巾Ｗ１と、最短の記録波長Ａｓを生じさせるべき情報
信号によるピットＰｓのピット巾Ｗ２と、前記した最長
の記録波長へΩと最短の記録波長Ａｓとの間の長さの記
録波長Ａｍを生じさせるべき情報信号によるピットＰｍ
のピット巾Ｗ３とが、それぞれ第３図の（ａ）、（ｂ）
、（ｃ）に例示されているように記録波長と対応して広
狭に変化されているいるものであるから、記録波長が短
くなった場合でも°情報信号の読取り用の光のスポット
に対してピットの占める面積を、記録波長が長い場合と
同様にすることができ、したがって、記録波長が短くな
っても記録波長が長い場合と同様の回折効果（光の回折
方向は異なってはいるが）が得られるので、高い周波数
まで良好なレスポンスが得られるのである。

すなわち、第８図を参照して説明したＬＶ方式における
ピットは、それのピット巾Ｗが記録波長の長短とは無関
係に一定であるから、ピットからの回折光の強さは、記
録波長の長い場合のピットからの回折光に比べて、記録
波長の短い場合におけるピットからの回折光の方が低下
するのであり。

その結果として、記録波長が短い場合のピットによる変
調度は低下したものになっているのであるが、既提案の
情報信号記録媒体では、第３図からも明らかなように記
録波長が短くなった場合におけるピットの面積が、ピッ
トのピット巾の増加により増加されるようになされてい
ることから、記録波長が短くなった場合でも変調度が高
い状態に維持されて、高い周波数成分の信号の記録再生
も良好に行なわれつるのである。

また、前記した第１図示の光学的情報信号再生回路にお
ける減算器３６からの出力信号は、ディスク３０の信号
面からの反射光が集光レンズ３４とビームスプリッタ３
３とを介して光検出器３５における２つの受光素子によ
って光電変換された信号の差信号であるから、仮に、ピ
ットのピット巾が最長記録波長から最短記録波長までの
すべての範囲において光のスボッ１への径に比べて大で
あったとすれば、減算器３６からの出力信号は第９図の
（ｂ）を参照して説明した差動力式における再生装置か
らの出力信号に相当したものになり、ＭＴＦは第１０図
中の曲線すに示されるよ、うなものになるのであるが、
既提案の情報信号記録媒体では、最長の記録波長ΔＱを
生じさせるべき情報信号によるピットＰｎのピット巾Ｗ
１と、最短の記録波長Ａｓを生じさせるべき情報信号に
よるピットＰｇのピット巾Ｗ２と、前記した最長の記録
波長ＡΩと最短の記録波長へＳとの間の長さの記録波長
Ａｍを生じさせるべき情報信号によるピットＰｍのピッ
ト巾Ｗ３とが、それぞれ第３図の（ａ）。

（ｂ）、（Ｑ）に例示されているように記録波長と対応
して広狭に変化されているものであって、記録波長が長
い場合のピットのピット巾Ｗｌは光のスポットの径に比
べて小さいので、低域の信号に対するＭＴＦは第１０図
中の曲線すよりも小さくなり、また、記録波長が前記し
た最長の記録波長ＡＱと最短の記録波長へＳとの間の長
さの記録波長Δｍを生じさせるべき情報信号によるピッ
トＰｍのピット巾Ｗ３も、光のスポットの径よりも小さ
いから、中域の信号に対するＭＴＦも第１０図中の曲線
すよりも小さくなるが、最短の記録波長ＡＳを生じさせ
るべき情報信号によるピットＰｓのピット巾Ｗ２は光の
スポットの径と略々同じになるから、高域の信号に対す
るＭＴＦは第１０図中の曲線すと略々同じになる。高域
の信号におけるＭＴＦは第１０図中の点線ＣＨＤに示さ
れているように低いが、差動力式では半導体レーザのノ
イズが差動動作によって除去されて充分に高いＣ／Ｎが
得られるために信号を増幅しても信号の品質の悪化がな
いから、所要の増幅を行なって原信号波形の再生を良好
に行なうことができる。

第１図示の光学的情報信号再生装置における減算器３６
からの出力信号が供給されるバイパスフィルタ３９は、
第１３図中にパラメータλ／　ａ　Ａ＝０．２によって
示されている如き低域の微分型の再生信号が抑止される
ようにするために設けられているものである。低域の信
号は既述した加算器３７の出力信号中に良好に得られて
いるので、減算器３６からの出力信号中からは得る必要
がないのである。また、移相回路４０は減算＠ｓ３６か
らの出力信号と加算器３７からの出力信号との間に存在
している９０度の位相差をなくするために設けたもので
ある。

第２図は光透過型の情報信号記録媒体４２から情報信号
を再生する光学的情報信号再生装置の一例構成を示した
ものであり、第２図において３５はピット４３の列方向
に２分割された光検出器であり、３５ａ、３５ｂは受光
素子である。情報信号記録媒体４２に記録されたピット
の内で長いピット４３ａについては光検出器３５におけ
る２つの受光素子３５ａ、３５ｂの出力和として再生信
号が生じるが、これは記録波長が長い場合におけるピッ
トにおけるピットとランド部との面積比が変調に最適な
ものにされているからである。またピット４３ｂのよう
に短い記録波長の場合にはピットのエツジによる回折効
果を光検出器３５における２つの受光素子３５ａ、３５
ｂからの出力信号の差信号として検出するのであるが、
この場合でも第１図を参照して既述した反射型の光学的
情報信号再生装置の場合と同様に、光源に含まれるノイ
ズは大巾に減殺されるのである。

光検出器３５の２つの受光素子３５ａ、３５ｂに後続さ
れるべき回路配置は既述した第１図示の光学的情報信号
再生装置の場合と同様である。透過型の情報信号記録媒
体においては、ピットとランドとの光路差をλ／４程度
にすることが望ましく、ピットの深さはｎを透明材料の
屈折率としたときに、λ／４（ｎ−１）にする必要があ
るが、これは反射型の情報記録媒体におけるピットの深
さの３倍程度の深さに相当している。

（効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の光学的情報信号再生装置は幾何学的な凹部あるいは
凸部として形成されているピットによって情報信号が記
録されている情報信号記録媒体に光のスポットを投射し
て情報信号記録媒体から情報信号を再生するようにした
光学的情報信号再生装置において、情報信号記録媒体の
信号面に投射された光のスポットからの反射光の光路中
に、光軸上で情報信号記録媒体における記録跡の延在方
向に２分割されている光検出器を備え、前記した光検出
器における２個の受光素子からの出力信号の和信号を作
る第１の加算器と、前記した光検出器における２個の受
光素子からの出力信号の差信号を作る減算器と、前記し
た第１の加算器の出力信号と減算器の出力信号との位相
を一致させるための移相器と、互いに位相が一致された
状態になされた前記した第１の加算器からの出力信号と
前記した減算器からの出力信号との和信号を作る第２の
加算器とを備えて、前記した第２の加算器からの出力信
号を再生情報信号とするようにした光学的情報信号再生
装置、及び、幾何学的な凹部あるいは凸部として形成さ
れているピットによって情報信号が記録されている情報
信号記録媒体に光のスポットを投射して情報信号記録媒
体から情報信号を再生するようにした光学的情報信号再
生装置に云いて、情報信号記録媒体の信号面に投射され
た光のスポットからの透過光の光路中に、情報信号記録
媒体における記録跡の延在方向に直交する方向に光軸上
で２分割されている光検出器を備え、前記した光検出器
における２個の受光素子からの出力信号の和信号を作る
第１の加算器と。

前記した光検出器における２個の受光素子からの出力信
号の差信号を作る減算器と、前記した第１の加算器の出
力信号と減算器の出力信号との位相を一致させるための
移相器と、互いに位相が一致された状態になされた前記
した第１の加算器からの出力信号と前記した減算器から
の出力信号との和信号を作る第２の加算器とを備えて、
前記した、第２の加算器からの出力信号を再生情報信号
とするようにした光学的情報信号再生装置であるから、
本発明の光学的情報信号再生装置では、記録波長に応じ
てピット巾が変化しているピットによって情報信号の記
録が行なわれている情報信号記録媒体において、光のス
ポット径の略々１／３のピット巾となされている記録波
長が長い領域のピットは。

ピットの回折による変調度がピット巾に関して最大とな
って良好な再生信号を得ることができ、また、記録波長
が短い領域のピットは、光のスポットの径とピット巾を
略々等しくすることにより。

ピット列方向の回折効果を大きくして集光レンズの開口
に対する回折による変調度を高めるとともに、ピット列
方向で２分された受光素子からの出力信号を用いて差動
方式による出力信号も良好に得られ、さらに、情報記録
媒体におけるピットの深さく高さ）としては、Ｌｖ方式
におけるピットの深さく高さ）の最適値のλ／４と、差
動方式におけるピットの深さく高さ）の最適値のλ／８
との中間の値。

すなわち、λ１５．３程度に設定することで、広い帯域
の情報信号の再生が可能になり、さらにまた。

低域の信号のピットの巾が光のスポットの径よりも小さ
いことにより、ピットの中心線から再生スポットがずれ
てトラッキング誤差を生じるときに。

記録跡の横断方向に反射光の偏りが生じるので、それで
公知のプッシュプル法によりトラッキング誤差信号を得
ることができるから、最も簡単な構成のプッシュプルト
ラッキング法の採用によって廉価な再生装置の使用が可
能となり、さらに従来のＬＶ方式は同様に低域における
ＭＴＦが大であるためにデユーティサイクルモジュレー
ションによる音声の記録再生も可能とすることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的情報信号再生装置の一例構成を
示すブロック図、第２図は透過型の情報信号記録媒体に
対する光学的情報信号再生装置の一部の斜視図、第３図
は既提案の情報信号記録媒体において情報信号に対応し
て幾何学的な凹部あるいは凸部として形成されるピット
の代表例のものの平面形状を、情報信号記録媒体に投射
される光のスポットと対比させて示した図、第４図は情
報信号記録装置の一例構成を示すブロック図、第５図は
電子シャッタの斜視図、第６図は光のスポットの平面図
、第７図はローパスフィルタの特性側図、第８図はＬＶ
方式におけるピットと光のスポットとを対比させて示し
た図、第９図はＬＶ方式と差動方式との再生装置のブロ
ック図、第１０図はＭＴＦ線図、第１１図は第１０図中
の曲ａａで示されるＭＴＦが得られるピットの配列と光
のスポットの対比図、第１２図は差動型再生法による再
生に適するピット列の平面図、第１３図は差動法による
種々の記録波長のピットがらの再生信号の説明図、第１
４図は第１３図のピット（ただし、位相差はπ）をＬＶ
方式で再生したときの波形図、第１５図は第１２図のピ
ットのエツジによる回折光の分布図、第１６図はＬＶ方
式のピットのエツジによる回折光の分布図である。 １・・・光のスポット、２，２　ａ　、　２　ｂ　、　
２　ｃ　、　Ｐ　ｎ　ｔＰｓ、Ｐｍ、４３　・・・ピッ
ト、３．３３−・・ビームスプリッタ、４，２６．３４
・・・集光レンズ。 ５．８，３０．４２・・・情報信号記録媒体（ディスク
）、６，９，３５・・・光検出器、１０．３６・・・減
算器、７，１１．４１・・・端子、１３・・・アルゴン
レーザ、１４・・・ＥＯ変調器、１５・・・電子シャッ
タ、１５ａ・・・電極、１６・・・記録信号源、１７・
・・ローパスフィルタ、１８．２３・・・偏光フィルタ
、１９．２０，２４・・・直角プリズム、２１．２２・
・・円筒レンズ、２５・・・ビームエクスパンダ。 ２７・・・駆動装置、２８・・・記録円盤、２９・・・
モータ。 ３１・・・半導体レーザ、３２・・・コリメータレンズ
、３６・・・減算器、３７．３８・・・加算器、４ｏ・
・・移相器。 （Ｑ） Ｘ、７人 （ｂ） 手続補正帯（自発） 昭和６１年２り！３日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 ｒ−−ゝ １、事件の表示 昭和６１年特許願第１５１５号 ２、発明の名称 光学的情報信号再生装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特　許　出麗人 住　所　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁目１２番地
名称（４３２）　　日本ビクター株式会社４、代理人 ＋　、　、、　、、１．、、７゛ 電話０３（４７２）２２５０番 ファクシミリ０３（４７２）　２２５７番５、補正命令
の日付　　　（自　発　）昭和　年　月　日（発送日　
昭和　年　月　日）６、補正の対象　　明細書の発明の
詳細な説明の欄７、補正の内容 明細書第７頁第１５行ｒＮＡ／λ」を「周期」に補正す
る。 手続補正帯（自発） 昭和６１年３月　６日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第１５１５号 ２、発明の名称 光学的情報信号再生装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特　許　出願人 性　所　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁目１２番地
名称（４３２）　　日本ビクター株式会社４、代理人 住　所　東京部品用区東品用３丁目４番１９−９１５号
ファクシミリ０３（４７２）２２５７番５、補正命令の
日付　　（自　発　） 昭和　年　月　日（発送日　昭和　年　月ｌ、　＋　陥
）６、補正の対象 （１）明細書の発明の詳細な説明の欄 （２）添付図面（第１０図） ７、補正の内容 （１）明細書第８頁第１３行「ディスク５」を「ディス
ク８」に補正する。 （２）明細書第８頁第１７行「光検出器６」を「光検出
器９」に補正する。 （３）明細書第９頁第２行「ように、・・・が１」を「
ように１周期が１」に補正する。 （４）添付図面第１０図を別紙のように補正゛する。 ＴＦ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、幾何学的な凹部あるいは凸部として形成されている
   ピットによって情報信号が記録されている情報信号記録
   媒体に光のスポットを投射して情報信号記録媒体から情
   報信号を再生するようにした光学的情報信号再生装置で
   あって、情報信号記録媒体の信号面に投射された光のス
   ポットからの反射光の光路中に、光軸上で情報信号記録
   媒体における記録跡の延在方向に２分割されている光検
   出器を備え、前記した光検出器における２個の受光素子
   からの出力信号の和信号を作る第１の加算器と、前記し
   た光検出器における２個の受光素子からの出力信号の差
   信号を作る減算器と、前記した第１の加算器の出力信号
   と減算器の出力信号との位相を一致させるための移相器
   と、互いに位相が一致された状態になされた前記した第
   １の加算器からの出力信号と前記した減算器からの出力
   信号との和信号を作る第２の加算器とを備えて、前記し
   た第２の加算器からの出力信号を再生情報信号とするよ
   うにした光学的情報信号再生装置２、幾何学的な凹部あ
   るいは凸部として形成されているピットによって情報信
   号が記録されている情報信号記録媒体に光のスポットを
   投射して情報信号記録媒体から情報信号を再生するよう
   にした光学的情報信号再生装置であって、情報信号記録
   媒体の信号面に投射された光のスポットからの透過光の
   光路中に、情報信号記録媒体における記録跡の延在方向
   に直交する方向に光軸上で２分割されている光検出器を
   備え、前記した光検出器における２個の受光素子からの
   出力信号の和信号を作る第１の加算器と、前記した光検
   出器における２個の受光素子からの出力信号の差信号を
   作る減算器と、前記した第１の加算器の出力信号と減算
   器の出力信号との位相を一致させるための移相器と、互
   いに位相が一致された状態になされた前記した第１の加
   算器からの出力信号と前記した減算器からの出力信号と
   の和信号を作る第２の加算器とを備えて、前記した第２
   の加算器からの出力信号を再生情報信号とするようにし
   た光学的情報信号再生装置