JPH05210848A - 光学式再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、簡単な構成で、再生用の単一光束の
一部をサーボ用ビームとして用いることが可能であると
共に、データが高密度に記録された記録媒体からデータ
を高精度に再生することができる光学式再生装置を提供
する。 【構成】本発明は、記録媒体１４のトラックに形成され
た複数のマーク相互の間隔に対応して符号化されたデー
タを光学的に再生する光学式再生装置に用いられてお
り、半導体レーザ２から出射された単一のレーザービー
ムの中央部の光束の偏光方向を周囲の部分の光束の偏光
方向に対して直交させるλ／２板８と、このλ／２板８
によって、互いに直交した偏光成分を有したレーザービ
ームを、同時に、記録媒体１４のトラックに走査させる
走査手段と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、光カード又は
光ディスク等の記録媒体からデータを光学的に再生する
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置に用いられる記録媒
体には、再生専用型（ＲＯＭ）のＣＤやレーザーディス
ク、追記型（ＷＯＲＭ）のＴｅ金属薄膜や有機色素膜、
可逆型（Ｅ−ＤＲＡＷ）の光磁気型やカルコゲナイト相
変化膜がある。

【０００３】このような記録媒体に所定のデータを記録
する場合、波長程度に収束した記録用レーザービームを
記録媒体のトラック長さ方向に沿って照射して、所定の
間隔で複数のマークを形成する。この結果、これらマー
ク相互の間隔に対応して符号化したデータが記録媒体に
記録される。

【０００４】このような記録媒体から所定のデータを光
学的に再生する場合、再生用レーザービームを、記録媒
体のトラック長さ方向に沿って走査する。この結果、マ
ークの有無により変化する回折光を検出してデータの再
生が行われる。

【０００５】近年、記録密度の向上を目的として、各マ
ークでの反射率を段階的に変える方法、マークの深さを
変える方法、マークの大きさを変える方法、マーク間隔
を変移させる方法、あるいは、トラック間隔を小さくす
る方法、又は、記録媒体を構成する多層膜の各層にデー
タを記録して記録密度を向上させる方法が知られてい
る。これらは、１マークの状態を段階的に変えることに
よって、多値化するストレートな方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の多値記
録は、マークからの信号が正確に検出されるように段階
的に反射率等を調整することが困難であると共に、２値
〜４値の多値化が限界である。そこで、記録密度を向上
させるために、例えば、まとまった一組のデータを記録
媒体の一定エリアにパターン化して記録することも考え
られる。しかし、このような方法は、トラッキングやフ
ォーカシングを無くした簡易なシステムに用いることが
できるが、複雑なシステムには用いることができない。
また、記録媒体を大型化することも考えられる。しか
し、これに伴って装置も大型化してしまう。

【０００７】そこで、最近開発された高密度多値記録方
法としては、記録媒体のトラック幅方向に記録用レーザ
ービームを照射し、所定の間隔で複数のマークを並列し
て形成し、これらマーク相互の間隔に対応したデータを
トラック幅方向に記録する。同時に、複数のマークを一
組にして構成されたマークセットをトラック長さ方向に
所定の間隔で順次形成し、これらマークセット相互の間
隔に対応して符号化した他のデータをトラック長さ方向
に記録する。

【０００８】このような記録方法によれば、トラック長
さ方向とトラック幅方向に別々のデータが記録されるの
で、記録媒体の記録密度が向上することになる。

【０００９】また、記録されたデータの再生は、再生用
レーザービームをマークセットに走査し、複数のマーク
から回折する回析光を検出して行われる。具体的には、
再生用レーザービームをトラック方向に沿って走査する
ことによって、マークセットを構成する複数のマークか
ら回折する回折光の光学的干渉パターンが得られ、この
干渉パターンの極大値相互の間隔又は極小値相互の間隔
の変化を検出することによって、トラック幅方向のデー
タが再生される。同時に、トラック方向に走査される再
生用レーザービームによって、マークセットの有無が検
出され、このとき検出されたマークセット相互の間隔情
報が、トラック長さ方向のデータとして再生される。

【００１０】ところで、このような記録媒体から高精度
にデータを再生するためには、マークセットを照射する
再生用レーザービームの他に、フォーカス・トラッキン
グ信号を得るためのサーボ用ビームが必要となる。

【００１１】再生用レーザービームは、高精度にデータ
を再生するために、マークセットを構成する複数のマー
ク相互の最大間隔に対応するビーム径が必要である。こ
れに対して、サーボ用ビームは、高精度にフォーカス・
トラッキング信号を得るために、一般に、回折限界まで
絞られたビーム径が必要である。

【００１２】つまり、データの再生とフォーカス・トラ
ッキング信号の検出とにおいて、要求されるビーム径
は、相反するものとなる。

【００１３】従来、このような相反するビーム径を単一
のレーザービームから得ることは困難であり、別々の光
源を用いる必要があった。このため光学系が大型化する
と共に複雑化してしまうといった問題が生じている。

【００１４】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされ、その目的は、簡単な構成で、再生用の単一
光束の一部をサーボ用ビームとして用いることが可能で
あると共に、データが高密度に記録された記録媒体から
データを高精度に再生することができる光学式再生装置
を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、記録媒体のトラックに形成された
複数のマーク相互の間隔に対応して符号化されたデータ
を光学的に再生する光学式再生装置において、単一光束
の一部の光束の偏光方向を他の部分の光束の偏光方向に
対して直交させる偏光手段と、この偏光手段によって、
互いに直交した偏光成分を有した前記光束を前記記録媒
体のトラックに走査させる走査手段と、を備える。

【００１６】

【作用】本発明の光学式再生装置では、偏光手段によっ
て、単一光束の一部の偏光方向が、他の部分の光束に対
して直交する偏光方向に変換される。そして、走査手段
によって、互いに直交した偏光成分を有する光束が、記
録媒体のトラックに沿って走査されて、データの再生及
びフォーカス・トラッキングサーボが同時に行われる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る光学式再生装
置について、図１ないし図４を用いて説明する。

【００１８】図１には、本実施例の透過型光学式再生装
置の全体の構成が概略的に示されている。なお、この装
置にセットされた記録媒体１４のトラック幅方向（図示
しない）には、並列した一対のマーク（図示しない）が
形成され、これらマーク相互に間隔に対応して符号化さ
れたデータが記録され、且つ、トラック長さ方向（図示
しない）には、一対のマークから成るマークセット（図
示しない）が所定の間隔で形成され、これらマークセッ
ト相互の間隔に対応して符号化された他のデータが記録
されているものとする。

【００１９】図１及び図２に示すように、半導体レーザ
２から出射されたレーザービーム（波長８３０ｎｍ）
は、コリメータレンズ４を介して偏光方向が図１中紙面
に対して平行な平行光束に規制され、λ／２板８が取付
けられたハーフプリズム６に照射される。

【００２０】特に、図２に示すように、λ／２板８は、
ハーフプリズム６に入射する際のレーザービーム（この
レーザービームビームのみ参照符号１０で示す）の光束
径に対して４／１０の直径を有しており、光軸に直交す
る断面に対して同心円状で、且つ、入射ビームの偏光方
向に対して中性軸が４５°の角度となるように配置され
ている。

【００２１】この結果、ハーフプリズム６に入射したレ
ーザービーム１０は、その一部（具体的には、中央部分
の光束）が、λ／２板８によって、図１中紙面に対して
直交する偏光成分に変換されてハーフプリズム６を透過
し、また、λ／２板８を透過しない残りのレーザービー
ム１０は、図１中紙面に平行な偏光成分を維持した状態
でハーフプリズム６を透過する。

【００２２】従って、対物レンズ（ＮＡ＝０．５）１２
には、ビーム径の中央部分の光束の偏光方向とその周囲
の偏光方向とが互いに直交したレーザービームが照射さ
れる。

【００２３】対物レンズ１２を介して上述した記録媒体
１４のマークセットに集光されたレーザービームは、互
いに直交する偏光成分を有した状態で集光されているた
め、互いに干渉することはなく、図３に示すような互い
に独立した強度分布を形成し、集光状態では両者の強度
分部の和となる。

【００２４】記録媒体１４上に集光された状態におい
て、λ／２板８を透過したレーザービームは、その光束
の実効ＮＡが対物レンズ１２のＮＡに対して小さくなる
ため、十分に絞り込まれることはなく、マークセットを
構成する一対のマークを十分にカバーするだけのビーム
径（約３．５μｍ）を有して集光される。一方、λ／２
板８を透過しないレーザービームは、一種の超解像とな
るため、十分に絞り込まれ、記録媒体１４にビーム径
（約１．３μｍ）を有して集光される。

【００２５】本実施例では、λ／２板８を透過したレー
ザービームを再生用レーザービームとして用い、且つ、
λ／２板８を透過しないレーザービームをサーボ用ビー
ムとして用いている。

【００２６】記録媒体１４のマークセットに集光された
再生用レーザービーム及びサーボ用ビームは、互いに干
渉することなく、且つ、互いに直交した偏光成分を維持
した状態で、記録媒体１４から透過及び反射される。

【００２７】記録媒体１４を透過した再生用レーザービ
ーム及びサーボ用ビームは、検出レンズ１６を介して第
１の偏光ビームスプリッタ１８に照射される。この第１
の偏光ビームスプリッタ１８は、サーボ用ビームを透過
し、且つ、再生用レーザービームのみを干渉パターン検
出器２０に導光する機能を有する。

【００２８】一方、記録媒体１４から反射した再生用レ
ーザービーム及びサーボ用ビームは、再び、対物レンズ
１２を介してハーフプリズム６に照射される。このハー
フプリズム６によって、再生用レーザービーム及びサー
ボ用ビームは、第２の偏光ビームスプリッタ２２に照射
される。この第２の偏光ビームスプリッタ２２は、再生
用レーザービームを反射し、且つ、サーボ用ビームのみ
をサーボ検出器２４に導光する機能を有する。

【００２９】図４には、干渉パターン検出器２０によっ
て、検出された光強度分布が示されている。この干渉パ
ターン検出器２０によって、マーク間隔が１．５μｍ、
２．０μｍ、２．５μｍ、３．０μｍの夫々の光強度分
布を検出したところ、図４からも明らかなように、検出
レンズのＮＡの範囲内にピークが現れた。

【００３０】これは再生用レーザービームが、λ／２板
８を経て導光されたために、マークセットを構成する一
対のマークを十分にカバーするだけのビーム径を有して
記録媒体１４上に集光されるためである。

【００３１】また、サーボ検出器２４には、超解像を有
し且つ記録媒体１４に対して十分に絞り込まれたサーボ
用ビームが導光されているため、高精度にフォーカス・
トラッキング信号を得ることができる。

【００３２】このように本実施例の光学式再生装置は、
光学系を複雑且つ大型化することもなく、簡単に単一光
束を再生用光束とサーボ用光束とに振分けて、データ再
生とフォーカス・トラッキングサーボとを同時に且つ高
精度に行うことができる。

【００３３】なお、本発明は上述した実施例の構成に限
定されることはない。例えば、λ／２板の直径比も、入
射光束の径に対して０．２〜０．５の範囲であれば、上
述した実施例と同様の効果を有する。

【００３４】また、互いに直交する偏光成分を有する光
束を同時に記録媒体１４に集光させるようにするなら
ば、λ／２板を入射光束の光軸に直交する断面に対して
同心円状に配置する代りに、入射光束の断面周縁部に配
置させてもよい。

【００３５】また、λ／２板８を図５に示すように配置
させることも可能である。具体的には、図５に示すよう
に、本変形例に係るλ／２板８は、ハーフプリズム６
（図１参照）に入射する際のレーザービーム１０（図１
参照）の光束の中央部を横断し、且つ、光束径の４／１
０の幅を有して、記録媒体１４（図１参照）のトラック
長さ方向に沿って延出されている。

【００３６】このようなλ／２板８を透過したレーザー
ビームは、トラック幅方向に長く且つトラック長さ方向
に短い（約２μｍ）楕円ビームとなって集光される。

【００３７】この変形例に係るλ／２板８を用いてデー
タ再生及びフォーカス・トラッキングサーボを行って
も、上述した実施例と同様の効果を得ることができる。

【００３８】また、楕円偏光や円偏光の光源に対し、ニ
コルプリズムやグラントムソンプリズム等の偏光分離プ
リズムを用いて互いに直交する偏光方向を有する２光束
に分離形成しても同様の効果が得られる。

【００３９】また、上述した実施例では、透過型の装置
について説明したが、反射型の場合にも適用できること
は言うまでもない。

【００４０】また、上述の場合には、λ／２板を透過し
たレーザービームを再生用レーザービーム、また、λ／
２板を透過しないレーザービームをサーボ用ビームとし
て用いているが、逆の構成にしても同様の効果を得るこ
とが可能である。

【００４１】

【発明の効果】本発明の光学式再生装置は、光学系を複
雑且つ大型化することもなく、簡単な構成で、単一光束
を再生用光束とサーボ用光束とに振分けて、データ再生
とフォーカス・トラッキングサーボとを同時に且つ高精
度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光学式再生装置の全体
の構成を概略的に示す図。

【図２】図１に示す装置に用いられたλ／２板の配置状
態を示す図。

【図３】記録媒体上に集光された際のレーザービームの
強度分布を示す図。

【図４】図１に示す装置に用いられた干渉パターン検出
器によって検出された光強度分布を示す図。

【図５】図１に示す装置に用いられたλ／２板の他の例
を示す図。

【符号の説明】

２…半導体レーザ、８…λ／２板、１４…記録媒体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体のトラックに形成された複数の
   マーク相互の間隔に対応して符号化されたデータを光学
   的に再生する光学式再生装置において、 単一光束の一部の光束の偏光方向を他の部分の光束の偏
   光方向に対して直交させる偏光手段と、 この偏光手段によって、互いに直交した偏光成分を有し
   た前記光束を、同時に、前記記録媒体のトラックに走査
   させる走査手段と、を備えることを特徴とする光学式再
   生装置。