JPH05120724A - 光デイスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の光ヘッドを用いた光ディスク装置の短記
録ピット読み出し時における再生時特性を向上させる。 【構成】本発明では複数の光ヘッドを用いた光ディスク
装置の光ヘッドの内の一部に、超解像光学系を用いた再
生専用光ヘッド１３を設ける構成をとる。再生専用光ヘ
ッド１３で光ディスク１１上に形成する集光スポットに
はサイドローブが発生するが、再生専用として用いるこ
とを前提に集光スポットが絞られるように設計できるた
め、記録、再生兼用型の超解像光ヘッドよりもビーム径
を小さくすることが可能で、短記録ピット再生時の再生
能力が向上し、光ディスク装置全体の高密度記録再生能
力が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】光を利用して情報の記録再生を行
う情報入出力装置に用いる複数の光ヘッドを用いた光デ
ィスク装置、特に光学フィルタを使った超解像光学系で
再生のみを行う光ヘッドを一部に用いた光ディスク装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の複数の光ヘッドを用いた光ディス
ク装置についてその構成と光ヘッドの光学系について図
面を用いて詳細に説明する。

【０００３】図１３は従来の複数の光ヘッドを用いた光
ディスク装置の構成を示す図である。この光ディスク装
置は記録、消去、再生機能を有す記録再生用光ヘッド１
３０，１３１を備え、それぞれが別個に、また協調して
光ディスク１１にアクセスして記録再生を行う。

【０００４】図３は従来の光ディスク装置に用いられる
記録再生用光ヘッド１３０、１３１の光学系を説明する
図である。半導体レーザ３１、コリメートレンズ３２、
遮光帯４８、偏光ビームスプリッタ３３、３６、対物レ
ンズ３４、光ディスク３５、集光レンズ４０、スリット
４１、コリメートレンズ４２、検出レンズ付きウォーラ
ストンプリズム３８、信号検出用２分割ディテクタ３
９、ビームスプリッタ３７、検出レンズ４３、トラック
検出ディテクタ４４、検出レンズ４５、ナイフェッジ４
６、フォーカス検出ディテクタ４７によって構成され
る。

【０００５】半導体レーザ３１からのコリメート光中
に、この従来例では光学フィルタとして遮光帯４８をデ
ィスク半径方向に挿入する。図８に示すようにコリメー
ト光８１中に遮光帯４８を入れると、図６に示すよう
に、遮光帯を入れる前の光強度分布６１に比べ、遮光帯
を入れた後の光強度分布６２は中央の強度が落ちる。こ
のコリメート光を対物レンズ３４で集光することによっ
て光ディスク上で、図７に示すように、通常ビームより
も細いビームをディスク線速方向に形成させることがで
きる。これは一般に超解像と言われるフィルタリング手
法である。遮光帯を入れない通常のビーム７０に比べて
中心部分のメインローブ７１のビーム径は細くなるが、
その両側に強度の強い部分、いわゆるサイドローブ７
２、７３が発生する。

【０００６】図３において光ディスク３５上に形成され
た集光ビームスポットは反射して行きの光学系を逆進
し、一部は偏光ビームスプリッタ３３、３６で反射して
信号検出系に導かれる。即ち、反射戻り光は集光レンズ
４０によって再集光され、図１１に示すように、スリッ
ト４１面上に、光ディスク上の集光スポットと形が相似
で大きさを拡大したスポット、すなわちメインローブ１
１０とサイドローブ１１１、１１２を再形成する。光デ
ィスク上でメインローブが短記録ピットを読み出してい
るとき、サイドローブはその隣接する記録ピットを照射
する。この時スリット４１面上でのサイドローブ１１
１、１１２は隣接記録ピッドからの反射戻り光と考えら
れ、これをスリット４１によって遮ることで、隣接記録
ピット情報を拾うことなく短記録ピットを検出できる。

【０００７】図３において偏光ビームスプリッタ３６を
透過した光ディスク３５からの反射戻り光はビームスプ
リッタ３７で二分される。その一方は検出レンズ４３に
よって集光されファーフィールド上でトラック検出ディ
テクタ４４によって受光され、プッシュプル法でトラッ
クエラー信号が検出される。また他方は検出レンズ４５
によって集光され、ナイフエッジ４６によって光量の半
分を遮られた後フォーカス検出ディテクタ４７によって
受光されてフォーカスエラー信号が検出される。

【０００８】次に遮光帯幅について光学系の設計の観点
から図５を用いて説明する。図５は対物レンズ径に対す
る遮光帯幅比を変えた時のビーム径５８、メインローブ
光量５９、サイドローブ光量／メインローブ光量比６０
を調べたものである。遮光帯幅を広げるとビーム径は細
くなるので、図３の光学系で再生を行えば上記の超解像
光学系の説明から、より短い記録ピットが読みだせるこ
とが判る。一方遮光帯幅が広がると遮光量が増えてメイ
ンローブ光量が減り、同時にサイドローブの強度が高く
なる。このことが光ディスク書き込み時に与える影響を
図４を用いて説明する。

【０００９】図４はランド部２１とグループ部２２が刻
まれた光ディスクトラック上を矢印の向きに移動する照
射スポット５２が記録ピット５１を書き込む様子を示
す。記録ピット５１は照射スポット強度分布５６におけ
る記録しきい値５３以上のパワーで書き込まれるため照
射スポット幅５５に比べ記録ピット幅５４を細くするこ
とができる。この時遮光帯幅によって決まるサイドロー
ブ強度５７が記録しきい値５３を越えれば誤記録が発生
する。ここで図５では遮光帯幅を広げるとメインローブ
光量が減ってサイドローブ強度が増すことが明らかなの
で、光ヘッドの出射パワーの余裕と、サイドローブによ
る誤記録の可能性をなくすために書き込み時においては
遮光帯幅を一定値以下に設定することが要請される。以
上の説明から従来の光ディスク装置の光ヘッドは書き込
みと再生の機能を同時に持つため両者をバランスさせる
ような遮光帯幅の設計を行う必要があることがわかる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の複数の光ヘッド
を用いた光ディスク装置の場合光ヘッドは記録と再生を
兼ねる。従って短記録ピットを再生するために光ヘッド
光学系に超解像フィルタを設計する際、光ヘッドの出射
パワーの余裕と記録時のサイドローブによる誤記録を考
慮するため十分ビーム径を絞ることができず再生特性の
向上には限界があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の光ディスク装置
は、光源からの出射光を収束光学系によって微小スポッ
トとして光ディスク上に集光し、この集光点からの反射
光を光検出器に導いて情報の記録再生を行う複数の光ヘ
ッドを用いた光ディスク装置において、前記複数の光ヘ
ッドの内の一部は、光源からの出射光の光路中に、光デ
ィスク上に回折限界以下の集光ビームスポットを形成す
る光学フィルタが設けられ、前記出射が前記光学フィル
タを透過した後、収束光学系によって前記光ディスク上
に集光スポットを形成し、光ディスクで反射した光束の
一部がその外側を遮光された後に検出される読み出しの
みを行う光ヘッドであることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明の光ヘッド装置においては、再生専用ヘ
ッド光学系に超解像フィルタを用いて回折限界以下に絞
られた集光スポットを光ディスク上に形成し、これを用
いた再生によって短記録ピット再生時における特性が改
善させるため、高密度記録再生が可能になる。

【００１３】一方前記再生専用超解像光ヘッドほど短い
記録データピットを記録消去用光ヘッドは読めないが、
この光ヘッドでも読めるような長記録ピットでアドレス
領域を形成することで、高密度化光ディスクにおいても
記録消去用光ヘッドは安定したアクセスができる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施例の光ディスク装
置の構成図である。この実施例の光ディスク装置は光デ
ィスク１１、記録消去用光ヘッド１２、再生用光ヘッド
１３から構成される。再生用光ヘッド１３は、短記録ピ
ットが読み出せる超解像光学系を用いている。光ディス
ク１１上にはアドレス領域１４が設定され、ここには記
録消去用光ヘッド１２でも読み出せる長記録ピットでア
ドレス情報が記録されている。記録消去時には記録消去
用光ヘッド１２のアクチュエータ１６によって対物レン
ズ１５が光ディスク１１のトラックに対して追従し、ア
ドレス領域１４の情報を頼りに目標トラックへ移動して
一定量の記録、消去を行う。また再生時には再生用光ヘ
ッド１３が同様にしてトラック追従し、再生動作を行
う。この図においては簡単のため２個の光ヘッドを光デ
ィスク１１の片面側に配置した構成を示したが、それ以
上の数を両面に配置しても構わない。また、２の図にお
いては光ディスク１１の記録面上にはアドレス領域１４
がディスク半周毎に形成されているが、アドレス領域に
ついてはディスク一周に何か所形成しても構わない。

【００１６】図２はアドレス領域のトラック上の記録ピ
ットの模式図である。光ディスク１１上にはランド部２
１、グルーブ部２２が交互に刻まれ、ランド部２１上に
は記録データピット２３、２４と、アドレス領域ピット
２５、２６、２８、２９が形成されている。この図では
アドレス領域ピット２６に記録消去用光ヘッドの対物レ
ンズ１５がアクチュエータ１６によって追従して、集光
スポット２７を形成する。アドレス領域ピット２５、２
６、２８、２９は記録データピット２３、２４に比べピ
ット長が長いため、再生用光ヘッド１３だけでなく、記
録消去用光ヘッド１２でも読み出すことができる。従っ
て記録または消去の開始領域を誤る事が無い。

【００１７】図３は本発明の光ディスク装置で用いる再
生用光ヘッドの光学系を示す図である。記録再生兼用の
光ヘッドでは光ヘッド出射パワーの余裕とサイドローブ
による誤記録を考慮して、メインローブ径を細くするこ
とが難しい。しかるに本実施例の再生専用光ヘッドで
は、書き込みには用いずにあくまで再生専用として低出
射パワーで使うため、メインローブの光量とサイドロー
ブの強度を気にせずにメインローブ径を細くし、再生特
性上有利な遮光帯の設計がなされている。

【００１８】なお、図３の実施例では光学フィルタとし
て遮光帯４８を使っているが、光ディスク上で集光ビー
ムスポットを回折限界以下に絞れる光学フィルタであれ
ば、遮光帯に限らなくともよい。例えば図９に示すよう
に、中心部分に帯状に位相変調領域９１を設けたり、図
１０に示すように中心部分に遮光円盤１０１のような光
学フィルタを用いても構わない。さらに、信号検出系に
おけるサイドローブの除去手段として図１１に示すスリ
ットを示したが、サイドローブを除去して記録信号成分
のみを取り出す手段であればスリットでなくともよい。
例えば、スリットに替えて図１２に示すようにピンホー
ル１２０を用いてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の光学フ
ィルタを使った超解像光学系で再生のみを行う光ヘッド
を一部に用いた複数の光ヘッドをもつ光ディスク装置に
おいては、 （１）従来の記録再生兼用の光ヘッドを搭載する光ディ
スク装置と異なり、光ヘッドの出射パワーの余裕とサイ
ドローブの強度を気にせずに著しくビーム径の絞れる超
解像光学径を適用できる再生専用光ヘッドが構成可能で
ある。これによって、再生時においては非常にビーム径
の細い集光スポットによって記録ピットを読むことが可
能である。従って高密度化で問題となる短記録ピット再
生が可能である。 （２）また短記録ピットを読み出せない記録消去用光ヘ
ッドでも読み出せるような長記録ピッドで書かれたアド
レス領域を光ディスク上に設けることで、高密度記録さ
れた光ディスクに対して記録消去用光ヘッドも安定して
アクセスを行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスク装置の一実施例の構成図で
ある。

【図２】本発明の光ディスク装置におけるトラック上の
記録ピットの模式図である。

【図３】本発明の光ディスク装置に用いる再生専用超解
像光ヘッドと従来の光ディスク装置に用いる超解像光ヘ
ッドの光学系を示す図である。

【図４】本発明の光ディスク装置におけるトラック上の
記録ピットと再生専用光ヘッドによる集光ビームスポッ
トの形状を示す図である。

【図５】遮光帯を用いた超解像光ヘッドの遮光帯幅と集
光ビームスポット径、メインローブ光量、サイドローブ
光量の関係を説明する図である。

【図６】超解像光学系のコリメート光中に遮光帯を入れ
た時の強度分布を示す図である。

【図７】超解像光学系によって生成される集光ビームス
ポットの強度分布を示す図である。

【図８】超解像光学系のコリメート光中に遮光帯を挿入
する様子を示す図である。

【図９】超解像光学系のコリメート光中に位相変調領域
を設ける様子を示す図である。

【図１０】超解像光学系のコリメート光中に遮光円盤を
挿入する様子を示す図である。

【図１１】超解像光学系のサイドローブの除去方法を説
明する図である。

【図１２】超解像光学系の他のサイドローブの除去方法
を説明する図である。

【図１３】従来の光ディスク装置の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１ 光ディスク １２ 記録消去用光ヘッド １３ 再生用光ヘッド １４ アドレス領域 １５ 対物レンズ １６ アクチュエータ ２１ ランド部 ２２ グルーブ部 ２３ 記録データピット ２４ 記録データピット ２５ アドレス領域ピット ２６ アドレス領域ピット ２７ 集光スポット ２８ アドレス領域ピット ２９ アドレス領域ピット ３１ 半導体レーザ ３２ コリメートレンズ ３３ 偏光ビームスプリッタ ３４ 対物レンズ ３５ 光ディスク ３６ 偏光ビームスプリッタ ３７ ビームスプリッタ ３８ 検出レンズ付きウォーラストンプリズム ３９ 信号検出用２分割ディテクタ ４０ 集光レンズ ４１ スリット ４２ コリメートレンズ ４３ 検出レンズ ４４ トラック検出ディテクタ ４５ 検出レンズ ４６ ナイフエッジ ４７ フォーカス検出ディテクタ ４８ 遮光帯 ５１ 記録ピット ５２ 照射スポット ５３ 記録しきい値 ５４ 記録ピット幅 ５５ 照射スポット幅 ５６ 照射スポット強度分布 ５７ サイドローブ強度 ５８ ビーム径 ５９ メインローブ光量 ６０ サイドローブ光量／メインローブ光量比 ６１ 遮光帯を入れる前の光強度分布 ６２ 遮光帯を入れた後の光強度分布 ７０ 通常強度分布 ７１ メインローブ ７２ サイドローブ ７３ サイドローブ ８１ コリメート光 ９１ 位相変調領域 １０１ 遮光円盤 １１０ メインローブ １１１ サイドローブ １１２ サイドローブ １２０ ピンホール １３０ 記録再生用超解像光ヘッド １３１ 記録再生用超解像光ヘッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの出射光を収束光学系によって
   微小スポットとして光ディスク上に集光し、この集光点
   からの反射光を光検出器に導いて情報の記録再生を行う
   複数の光ヘッドを用いた光ディスク装置において、前記
   複数の光ヘッドの内の一部は、光源からの出射光の光路
   中に、光ディスク上に回折限界以下の集光ビームスポッ
   トを形成する光学フィルタが設けられ、前記出射光が前
   記光学フィルタを透過した後、収束光学系によって前記
   光ディスク上に集光スポットを形成し、光ディスクで反
   射した光束の一部がその外側を遮光された後に検出され
   る読み出しのみを行う光ヘッドであることを特徴とする
   光ディスク装置。