JPH0927138A - 光学再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚みの異なる光ディスクの再生を簡単な構造
で、かつ、廉価な装置で実現可能とする。 【解決手段】 厚み０．６ｍｍと厚み１．２ｍｍのディ
スク厚に対して、その間の０．８ｍｍでディスク基板厚
が設計された対物レンズ２を用い、そして、前記ディス
ク厚によって対物レンズ２の開口数を変更することによ
って、厚み０．６ｍｍと厚み１．２ｍｍのディスク厚の
記録面に集光スポット径を絞り、記録面に書込まれた情
報を読取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク基板の厚
さを異にする複数種類の光記録媒体を再生するに好適な
光学再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来技術として特開平６−２５
９８０４号公報に掲載された光記録媒体の録音再生装置
の技術を挙げることができる。

【０００３】この技術は、第１及び第２の光源と、各々
の光源からのレーザ光を略同一光路に合成するレーザ光
合成手段と、第１の光ディスクに対しては第１の光源か
らのレーザ光を収束させ、かつ、第１の光ディスクとデ
ィスク基材厚みの異なる第２の光ディスクに対しては第
２の光源からのレーザ光を収束させる収束光源系と、第
１及び第２の光ディスクからの反射光を受光する光検出
器から構成されるものである。

【０００４】これによって、ディスク基板厚の異なる２
種類の光ディスクに対応することができ、対物レンズの
開口数を上げて高密度化を図った薄形の光ディスクと、
従来の１．２ｍｍの光ディスクに対して記録再生がで
き、１つの光ヘッドで互換性を犠牲にすることなく高密
度化を図ることができ、小形・低コスト化を可能とする
ものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の従
来の光記録媒体の記録再生装置は、具体的には、対物レ
ンズと１／４波長板を共通とする独立した２系統の光学
系を持つものであり、ディスク基板厚の異なる２種類の
光ディスクに対応することができるが、この際、異なる
２種類の光ディスクのディスク基板厚を判別し、２系統
の光学系の何れを選択するか決定する必要性がある。異
なる２種類の光ディスクのディスク基板厚を判別する装
置が必要不可欠となる。

【０００６】そこで、特開平６−２１５４０６号公報に
掲載の技術では、光源とその光源からの出射光を異なる
焦点距離を有する２つの結像点に収束させる対物レンズ
と光ディスクからの反射光を検出する信号検出手段とを
設け、２つの結像点の何れか一方を前記光ディスク上に
形成している。

【０００７】この構成によって、対物レンズにより形成
される結像点が２つ設けられ、厚みの異なる２種類の光
ディスクに対応することができる。したがって、対物レ
ンズの開口数を上げて高密度化を図った薄形の光ディス
クと従来の光ディスクの両方に対して録音再生ができ、
互換性を犠牲にすることなく、高密度化できる。

【０００８】しかし、この公報に掲載の技術は、構造が
簡単になるものの、対物レンズにより形成される結像点
を２つ設けることは、対物レンズの構成が複雑となり、
対物レンズが高価になる問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、厚みの異なる光ディス
クの再生を簡単な構造で、かつ、廉価な装置で実現可能
とする光記録媒体の互換性ピックアップ装置の提供を課
題とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る光学再生
装置は、ディスク基板厚を異にする光記録媒体を再生す
べく、厚いディスク基板より浅く、薄いディスク基板よ
り深い位置に再生ビームを集光するように設計した対物
レンズを具備するものである。

【００１１】請求項２に係る光学再生装置は、更に、再
生する前記光記録媒体の前記ディスク基板厚に応じて対
物レンズの開口数を変更するものである。

【００１２】請求項３に係る再生装置は、更にまた、再
生する光記録媒体の記録面に対する集光スポットが小さ
くなるように開口数変更手段の開口数を設定するもので
ある。

【００１３】請求項４に係る光学再生装置は、対物レン
ズに入射する光の外方側を選択的に遮光する環状の液晶
シャッタを含むものである。

【００１４】請求項５に係る光学再生装置は、対物レン
ズに入射する光の外方側を選択的に遮光する環状のゲス
トホスト型液晶からなる液晶シャッタとしたものであ
る。

【００１５】請求項６に係る光学再生装置は、対物レン
ズに入射する光の外方側を選択的に遮光する環状偏光フ
ィルタとしたものである。

【００１６】請求項７に係る光学再生装置は、対物レン
ズに入射する光の外方側を選択的に遮光する環状の偏光
選択性ホログラムとしたものである。

【００１７】請求項８に係る光学再生装置は、対物レン
ズに入射する光の外方側を選択的に遮光する環状の偏光
ガラスとしたものである。

【００１８】請求項９に係る光学再生装置は、複数種類
の光記録媒体の前記ディスク基板厚を、１．１〜１．３
ｍｍと０．５５〜０．６５ｍｍとして、前記対物レンズ
を深さ０．７〜０．９ｍｍの範囲に集光するものであ
る。

【００１９】請求項１０に係る光学再生装置は、前記対
物レンズを深さ０．８ｍｍの位置に集光するものであ
る。

【００２０】請求項１１に係る光学再生装置は、ディス
ク基板厚が１．１〜１．３ｍｍの光記録媒体を再生する
場合の対物レンズの開口数を０．４３〜０．４７に設定
し、ディスク基板厚が０．５５〜０．６ｍｍの光記録媒
体を再生する場合の対物レンズの開口数を０．５０〜
０．５５に設定するものである。

【００２１】請求項１２に係る光学再生装置は、再生す
る記録媒体に応じて再生出力特性を変更する補正回路に
入力するものである。

【００２２】請求項１３に係る光学再生装置の補正回路
は、高域特性をより強調しクロストーク補正量を増加す
ることも行うものである。

【００２３】請求項１４に係る光学再生装置は、対物レ
ンズに入射する光の中央部分を遮光するフィルタを配す
るものである。

【００２４】請求項１５に係る光学再生装置は、記録媒
体の種類に応じて回路定数を切り換える符号間干渉除去
回路を有するものである。

【００２５】

【作用】請求項１においては、集光位置より外れて集光
位置より多少大きな集光スポットが形成される。

【００２６】請求項２においては、対物レンズの開口数
の変更により集光スポットサイズが変更される。

【００２７】請求項３においては、開口数の変更により
集光スポットサイズが小さくなる。

【００２８】請求項４においては、液晶シャッタにより
集光スポットサイズが変化する。

【００２９】請求項５においては、ゲストホスト型液晶
からなる液晶シャッタにより集光スポットサイズが変化
する。

【００３０】請求項６においては、環状偏光フィルタに
より集光スポットサイズが変化する。

【００３１】請求項７においては、偏光選択性ホログラ
ムにより集光スポットサイズが変化する。

【００３２】請求項８においては、偏光ガラスにより集
光スポットサイズが変化する。

【００３３】請求項９においては、ディスク基板１．１
〜１．３ｍｍと０．５５〜０．６５ｍｍの中間の０．７
〜０．９ｍｍに光が集光する。

【００３４】請求項１０においては、ディスク基板１．
１〜１．３ｍｍと０．５５〜０．６５ｍｍの中間の０．
８ｍｍに光が集光する。

【００３５】請求項１１においては、０．６ｍｍのディ
スク基板で集光スポットサイズが約１．０μｍとなり、
１．２ｍｍのディスク基板で集光スポットサイズが約
１．２μｍとなる。

【００３６】請求項１２においては、再生する記録媒体
の種類に応じて再生特性が最適に補正される。

【００３７】請求項１３においては、光記録媒体を再生
する場合に高域が強調されクロストーク補正量も大きく
なる。

【００３８】請求項１４においては、超解像現象により
集光スポットサイズが小さくなる。

【００３９】請求項１５においては、超解像により生じ
る符号間干渉が除去される。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００４１】なお、図中、同一符号及び記号は同一また
は相当する構成部分を示すものであるから、重複する説
明を省略する。

【００４２】図１は本発明の第一実施形態の光学再生装
置の全体構成図である。図２は本発明の第一実施形態の
光学再生装置で使用される環状遮光フィルタの平面図で
ある。また、図１０は本発明の第一実施形態の光学再生
装置で使用する環状遮光フィルタを構成するゲストホス
ト型液晶を説明する動作原理を示す説明図で、図１１は
本発明の第一実施形態の光学再生装置で使用する環状遮
光フィルタを構成する偏光ガラスを説明する模式図であ
る。

【００４３】図１に示すように、半導体レーザ８は６３
５（許容誤差±１５）ｎｍの赤色半導体レーザであり、
レーザ光を出力する。回折格子板７は０次光と±１次光
の３ビームに分光する。コリメートレンズ６は、半導体
レーザ８から出射され、回折格子板７で０次光と±１次
光の３ビームに分光したレーザ光を平行光とする。偏光
ビームスプリッタ５は、半導体レーザ８からのレーザ光
を通過させ、ディスク１からの反射光を全反射する。λ
／４板４は直線偏光を円偏光に、または円偏光を直線偏
光に変換し、球面レンズ等からなる集光レンズ群９で集
光し、対物レンズ２は、偏光ビームスプリッタ５を通過
したレーザ光を収束させる。

【００４４】本実施形態の再生する光記録媒体のディス
ク基板厚に応じて開口数を変更する開口数変更手段とし
ての環状遮光フィルタ３は、ディスク１の厚みによって
開口数（以下、単に『ＮＡ』と記す）を変更するもの
で、具体的には、図２に示すように、環状のパターンを
持った液晶シャッタからなり、対物レンズ２に入射する
ビームの外周部を遮光するものである。ここで、液晶シ
ャッタとしては、ゲストホスト型液晶３００がよい。

【００４５】また、液晶以外には、偏光フィルタ、偏光
選択性ホログラム、偏光ガラス３１０であってもよい。
但し、このときの光学系の構成は、後述する図１２の構
成となる。

【００４６】前述するゲストホスト型液晶３００は、図
１０に示すように、ゲストホスト型液晶３００を透孔の
外側に設け、電圧を印加しないとき、即ち、ＯＦＦ状態
のとき（ａ）にのみ全面透過を、そして、電圧を印加し
たとき、即ち、ＯＮ状態のとき（ｂ）にのみ偏光選択特
性を呈する素子である。また、前述する偏光ガラス３１
０は、図１１に示すように、ガラス中に銀化合物を一定
方向に配向させた状態で、電圧を印加しないとき、図１
１（ａ）のように透過性を呈し、表面の外周を還元させ
て銀を析出させたものであり、還元させた銀膜が図１１
（ｂ）のように、電圧を印加したとき、偏光特性を呈す
るものである。なお、材料の銀については、偏光選択性
を有するものであれば、他の金属材料であってもよい。
また、機械的に絞りを挿入する方法等の物理的にビーム
の外周部を遮光することで、ＮＡを変更することもでき
る。

【００４７】光検出器１０は、０次光を４分割して受光
する第１受光素子及び±１次光を受光する第２受光素
子、第３受光素子で構成されている。

【００４８】このように構成された本実施形態の光学再
生装置の全体は、次のように動作する。

【００４９】６３５（許容誤差±１５）ｎｍの半導体レ
ーザ８より発せられたレーザ光は、回折格子板７にて０
次光と±１次光の３ビームに分光され、コリメートレン
ズ６と偏光ビームスプリッタ５とλ／４板４と対物レン
ズ２を介して厚さ０．６（許容誤差±０．０５）ｍｍの
ディスク１に入射され、その記録面に集光照射される。
この記録面では、集光された０次光が記録トラックの中
心に、また、集光された±１次光が記録トラックを挟ん
で両側に僅かずれた位置にそれぞれ照射される。

【００５０】記録面より反射されたレーザ光は、前記対
物レンズ２とλ／４板４を介して偏光ビームスプリッタ
５にて分光され、集光レンズ群９を介して光検出器１０
に集光される。

【００５１】更に、本実施形態の光学再生装置について
詳述する。

【００５２】本実施形態の対物レンズ２は、ディスク１
の基板厚が０．８ｍｍとして設計されたレンズであり、
この対物レンズ２の開口数（以下、単に『ＮＡ』と記
す）は０．５２〜０．６で設計されたものである。

【００５３】この厚み０．８ｍｍで設計された対物レン
ズ２と波長６３５ｎｍのレーザ光を用いて、厚み０．６
ｍｍのディスク１に集光させるとき、対物レンズ２のＮ
Ａと集光スポット径の関係は図３のようになる。

【００５４】即ち、ＮＡ＝０．５２近傍で極小値をと
る。このときのスポット径は約１μｍとなる。

【００５５】図３は本発明の第一実施形態の光学再生装
置で使用した０．８ｍｍ用の対物レンズで０．６ｍｍ厚
のディスク基板に集光させた場合のＮＡと集光スポット
径の関係を示す特性図である。また、図４は本発明の第
一実施形態の光学再生装置で使用した０．８ｍｍ用の対
物レンズで１．２（許容誤差±０．１）ｍｍ厚のディス
ク基板に集光させた場合のＮＡと集光スポット径の関係
を示す特性図である。

【００５６】ここで、厚み０．８ｍｍで設計された対物
レンズ２と波長６３５ｎｍのレーザ光を用いて、厚み
０．６ｍｍのディスク１に集光させるとき、対物レンズ
２のＮＡと集光スポット径の関係は、ＮＡ＝０．５２の
近傍で極小値となる。このときのスポット径は約１μｍ
となる。

【００５７】一方、ディスク基板厚０．６ｍｍのディス
クを用いた高密度デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）に
おいては、波長６５０ｎｍまたは６３５ｎｍのレーザ光
とＮＡ＝０．６の対物レンズを用いる。この波長のレー
ザ光とＮＡの組み合わせのピックアップでは約０．９５
μｍの集光スポット径である。

【００５８】したがって、前述の波長６３５ｎｍのレー
ザ光とＮＡ＝０．５２の対物レンズ２を用いたピックア
ップでは、０．６ｍｍディスクに集光させたときのスポ
ット径は約１μｍであるので、０．６ｍｍのＤＶＤに代
表される高密度光ディスク用ピックアップの集光スポッ
トのスポット径である０．９５μｍと比べて大きな差で
はない。

【００５９】即ち、０．８ｍｍ用の対物レンズ２を使用
し、０．６ｍｍ厚のディスク１に集光させた場合のＮＡ
＝０．５２、波長６３５ｍｍのレーザ光で０．６ｍｍ厚
のＤＶＤに代表される高密度光ディスクを再生すること
が可能である。しかし、スポット径の差は再生時の周波
数特性の差として現れるので、６３５ｎｍ，ＮＡ＝０．
５２のピックアップにより、０．６ｍｍディスクを再生
するときには波形等価回路切換部２５等により波形等価
回路を用いて再生信号の高域レベルを上げることが必要
である。また、この波形等価回路の特性変更により上記
ＮＡを、０．５０〜０．５５の範囲で使用することが可
能となる。

【００６０】また、厚み０．８ｍｍで設計された０．８
ｍｍ用の対物レンズ２、波長６３５ｎｍのレーザ光を用
いて、厚み１．２ｍｍのディスク１に集光させるとき、
対物レンズ２のＮＡと集光スポット径の関係は図４のよ
うになり、ＮＡ＝０．４５近傍で極小値をとる。このと
きのスポット径は約１．２μｍとなる。

【００６１】一方、ディスク基板厚１．２ｍｍのＤＶＤ
に代表される高密度光ディスクでは、波長６３５ｎｍの
レーザ光とＮＡ＝０．５２の対物レンズ２を用いる。こ
の波長のレーザ光とＮＡの組み合わせのピックアップで
は約１．１μｍの集光スポットである。

【００６２】したがって、前述の波長６３５ｎｍのレー
ザ光とＮＡ＝０．４５の対物レンズ２を用いたピックア
ップでは、１．２ｍｍディスクに集光させたときのスポ
ット径は約１．２μｍであるので、１．２ｍｍのＤＶＤ
に代表される高密度光ディスク用ピックアップの集光ス
ポット径である１．１μｍと比べて大きな差ではない。
故に、０．８ｍｍで設計された０．８ｍｍ用の対物レン
ズ２、６３５ｎｍのレーザ光、ＮＡ＝０．４５のピック
アップで１．２ｍｍ厚のＤＶＤに代表される高密度光デ
ィスクを再生することが可能である。しかし、スポット
径の差は再生時の周波数特性の差として現れるので、６
３５ｎｍ，ＮＡ＝０．４５のピックアップにより１．２
ｍｍディスクを再生するときにも、同様に、波形等価回
路による再生信号の高域レベルを上げることが必要であ
る。また、この波形等価回路の特性変更により、上記Ｎ
Ａを０．４３〜０．４７の範囲で使用することが可能と
なる。

【００６３】このように、本実施形態では、０．８ｍｍ
厚用に設計された対物レンズ２を用いて０．６ｍｍと
１．２ｍｍの２種類の厚さのディスク１に対応させるも
のであるから、各ディスク１の厚みに対応した対物レン
ズ２のＮＡの切換えと、高域の持ち上げ量が異なるため
波形等価回路の切換えも必要となる。

【００６４】また、０．６ｍｍと１．２ｍｍの２種類の
厚さのディスク１のどちらの厚みのディスクを再生する
場合においても、スポット径は正規のものよりもやや大
きいので、ラジアル方向（トラッキング方向）の分解能
もやや低下し、隣接トラックからのクロストークが増加
する可能性がある。そのため、クロストーク除去回路を
各々のディスクに対応して設け、それを切換えることが
好ましい。

【００６５】更に、０．６ｍｍと１．２ｍｍの２種類の
厚さのディスク１のディスクは、トラックピッチも異な
るため、得られるトラッキング信号のレベルも異なる。
そこで、ディスクに対応するゲインのトラッキングサー
ボ回路或いは定数を設け、これを切換えることが望まし
い。

【００６６】加えて、前述の厚みの異なる２種類のディ
スクは、記録される信号の変調方式が異なるため、各々
に対応した復調回路が必要であり、これを切換えること
が必要である。

【００６７】そこで、通常、本実施形態の光学再生装置
では、図５に示す再生制御回路が使用される。

【００６８】図５は本実施形態の光学再生装置で使用す
る再生制御回路のブロック図である。

【００６９】ディスク厚判別部２１は、自動またはマニ
ュアルでディスク１の厚みを判別する。制御部２２は、
ディスク厚判別部２１の情報を基にＮＡ切換部２３、サ
ーボ回路切換部２４、波形等価回路切換部２５、クロス
トーク除去回路切換部２６、復調回路切換部２７に選択
信号を出力する。

【００７０】まず、ＮＡ切換部２３は、０．６ｍｍ厚の
ＤＶＤに代表される高密度光ディスクを再生するとき
に、環状遮光フィルタ３をＮＡ＝０．５２、厚み１．２
ｍｍのＤＶＤに代表される高密度光ディスクを再生する
ときに、環状遮光フィルタ３をＮＡ＝０．４５に切換え
る。即ち、通常、０．６ｍｍ厚のＤＶＤに代表される高
密度光ディスクを再生するときのＮＡ＝０．５２から、
厚み１．２ｍｍのＤＶＤに代表される高密度光ディスク
を再生するときには、ＮＡをＮＡ＝０．４５に切換えて
ＮＡを低下させる。この具体的事例としては、図１に示
すように、対物レンズ２の下部に環状のパターンを持っ
た液晶シャッタ等により、対物レンズ２に入射するビー
ムの外周部を遮光することにより行う。サーボ回路切換
部２４は、制御部２２からの信号を受けて、光検出器１
０からの±１次ビームの反射光を第２受光素子及び第３
受光素子で受光してトラッキング信号を入力し、それを
ディスク１の厚みに応じて、及びその記録密度に応じて
切換えを行う。また、波形等価回路切換部２５は、光検
出器１０からの０次ビームの反射光を第１受光素子で受
光した再生信号を入力し、ピックアップの集光スポット
径が正規のものと比べて、若干大きいために生じる周波
数特性の劣化を補うものである。即ち、集光スポット径
が正規のものと比べて若干大きいと、単一のラジアル方
向（トラッキング方向）には、その分解能もやや低下す
るから、高域成分の持ち上げを行い、高域信号のレベル
を確保する。クロストーク除去回路切換部２６は、集光
スポット径が正規のものと比べて若干大きいと、単一の
ラジアル方向のみから隣接トラックからの読取り信号が
入る。そこで、集光スポット径及び記録密度に応じてク
ロストーク除去を各々のディスクに対応して設け、それ
を切換える。復調回路切換部２７は、記録密度に応じて
復号化処理を切換えるものである。

【００７１】したがって、ディスク厚判定部２１で自動
的またはマニュアルでディスク厚が出力されると、制御
部２２はディスク厚判別部２１の情報を基にＮＡ切換部
２３、サーボ回路切換部２４、波形等価回路切換部２
５、クロストーク除去回路切換部２６、復調回路切換部
２７を選択的に切換える。ＮＡ切換部２３では、０．６
ｍｍ厚のＤＶＤに代表される高密度光ディスクを再生す
るときに、環状遮光フィルタ３をＮＡ＝０．５２、厚み
１．２ｍｍのＤＶＤに代表される高密度光ディスクを再
生するときに、環状遮光フィルタ３をＮＡ＝０．４５に
切換える。サーボ回路切換部２４では、光検出器１０か
らの±１次ビームの反射光を第２受光素子及び第３受光
素子で受光したトラッキング信号を入力し、それをディ
スク１の厚み及びその記録密度に応じて切換えを行う。

【００７２】また、光検出器１０からの０次ビームの反
射光を第１受光素子で受光した再生信号を入力する波形
等価回路切換部２５は、ピックアップの集光スポット径
が正規のものと比べて、若干大きいために生じる周波数
特性の劣化を補い、クロストーク除去回路切換部２６で
集光スポット径及び記録密度に応じてクロストーク除去
を行い、更に、復調回路切換部２７によって記録密度に
応じた復号化処理を行い、再生出力とする。

【００７３】また、波形等価回路切換部２５は図６のよ
うに実施することもできる。

【００７４】図６は本発明の第二実施形態の光学再生装
置の全体構成図、図７は本発明の第二実施形態の光学再
生装置で使用する超解像フィルタの帯状フィルタ（ａ）
と円形フィルタ（ｂ）の説明図で、図８は図７の超解像
フィルタの帯状フィルタ（ａ）と円形フィルタ（ｂ）の
機能説明図である。また、図９は本発明の第二実施形態
の光学再生装置で使用する再生制御回路のブロック図で
ある。なお、図中、先の実施形態と同一符号及び記号は
先の実施形態の構成部分と同一または相当する構成部分
を示すものであるので、ここでは、特に相違点のみ説明
する。

【００７５】本実施形態と第一実施形態との相違点は、
光学系の偏光ビームスプリッタ５とコリメートレンズ６
との間の光路中に超解像フィルタ２４０を入れている点
にある。

【００７６】超解像フィルタ２４０は、帯状または円形
に遮光もしくは位相を変えるフィルタである。即ち、図
７に示すように、超解像フィルタ２４０の帯状フィルタ
（ａ）は、ディスク１上でサイドローブとメインローブ
がトラック上に並ぶ方向に挿入する。また、超解像フィ
ルタ２４０の円形フィルタ（ｂ）の場合はサイドローブ
が環状に発生する。

【００７７】超解像フィルタとして帯状フィルタ（ａ）
を使用したとき、集光ビームプロファイルは図８（ａ）
のようになる。また、記録面の集光ビームの平面は図８
（ｂ）のようになる。この光学系においてピット方向
（トラック方向）のサイドローブは、符号間干渉をひき
起こすので、再生時には図９のように符号間干渉除去回
路切換部３０が必要となる。

【００７８】ところで、上記実施形態では、０．６ｍｍ
と１．２ｍｍのディスク厚に対して、０．８ｍｍのディ
スク基板厚で設計された対物レンズ２を用いた事例を説
明したが、本発明を実施する場合には、互いに異にする
ディスク厚に対して、その厚みの間のディスク厚で設計
された対物レンズ２を用いれば良い。

【００７９】このように、上記実施形態の光学再生装置
は、互いに異にする０．６ｍｍと１．２ｍｍのディスク
厚に対して、それぞれの厚みの間のディスク厚で設計さ
れた対物レンズ２を有し、そして、前記ディスク厚によ
って前記対物レンズ２のＮＡを変更することによって、
異なるディスク厚の記録面に集光スポット径を絞り、記
録面に書込まれた情報を読取るものであり、これを請求
項に対応する実施形態とすることができる。したがっ
て、厚みの異なるディスク１の再生を簡単な構造で、か
つ、廉価な装置で実現できる。

【００８０】また、上記実施形態の光学再生装置は、厚
み０．６ｍｍと厚み１．２ｍｍのディスク厚に対して、
その間の０．８ｍｍで設計された対物レンズ２を有し、
そして、前記ディスク厚によって前記対物レンズ２のＮ
Ａを変更することによって、厚み０．６ｍｍと厚み１．
２ｍｍのディスク厚の記録面に集光スポット径を絞り、
記録面に書込まれた情報を読取るものであり、これを請
求項に対応する実施形態とすることができる。したがっ
て、厚みの異なるディスク１の再生を簡単な構造で、か
つ、廉価な装置で実現できる。一台のピックアップによ
り、特に、簡単な電気的または光学的な集光スポット径
の補正によって、０．６ｍｍと１．２ｍｍの２種類のＤ
ＶＤに代表される高密度光ディスクを再生することがで
きる。なお、対物レンズ２の設計値０．８ｍｍは、その
許容範囲を０．７〜０．９に設定しても一応の再生が可
能となる。

【００８１】そして、上記実施形態の光学再生装置は、
前記ディスク厚によって変更する前記対物レンズ２のＮ
Ａを、ディスクの記録面に集光される集光スポット径が
最小となるように、対物レンズ２のＮＡを選択するもの
であり、これを請求項に対応する実施形態とすることが
できる。したがって、集光スポット径が大きいことによ
る所望の情報以外の信号の読込みを最小限度に抑えるこ
とができる。

【００８２】図１２は本発明の第三実施形態の光学再生
装置の全体構成図である。なお、図中、先の実施形態と
同一符号及び記号は先の実施形態の構成部分と同一また
は相当する構成部分を示すものであるので、ここでは、
特に、図６の構成との相違点のみ説明する。

【００８３】図１２に示すように、この実施形態の環状
遮光フィルタ３としては、偏光フィルタ、偏光選択性ホ
ログラム、偏光ガラス３１０を使用できる。

【００８４】このとき、半導体レーザ８から出射された
レーザ光は、回折格子板７で０次光と±１次光の３ビー
ムに分光し、コリメートレンズ６で平行光とし、超解像
フィルタ２４０の帯状フィルタ（ａ）によってディスク
１上でサイドローブとメインローブがトラック上に並ぶ
方向にしたり、または、超解像フィルタ２４０の円形フ
ィルタ（ｂ）によってサイドローブを環状に発生させた
りする。そして、偏光ビームスプリッタ５は超解像フィ
ルタ２４０からのレーザ光を通過させ、環状遮光フィル
タ３を通過させ、λ／４板４は直線偏光を円偏光に変換
し、対物レンズ２でレーザ光を収束させる。また、所定
の集光スポット径のレーザ光を、対物レンズ２を介し、
λ／４板４で円偏光を直線偏光に変換し、環状遮光フィ
ルタ３を介して偏光ビームスプリッタ５で全反射させ、
球面レンズ等からなる集光レンズ群９で集光し、光検出
器１０で受光することができる。

【００８５】このように、この実施形態は図６に示す実
施形態との間に、環状遮光フィルタ３とλ／４板４との
位置の違いが存在するだけで、基本的動作は同じであ
る。

【００８６】上記実施形態の光学再生装置の請求項に対
応する構成としては、次のような特徴を有する。

【００８７】上記実施形態の光学再生装置において、再
生する光記録媒体のディスク基板厚に応じて開口数を変
更する開口数変更手段としての環状遮光フィルタ３は、
ゲストホスト型液晶３００からなる液晶シャッタで環状
のゲストホスト型液晶３００からなる液晶シャッタとし
たものでは、容易にその開口数を変更できる。また、対
物レンズ２に入射する光の外方側を選択的に遮光する環
状偏光フィルタ３としたものでは、環状偏光フィルタ３
により容易に開口数を変更できる。そして、対物レンズ
２に入射する光の外方側を選択的に遮光する環状の偏光
選択性ホログラムとしたものでは、環状の偏光選択性ホ
ログラムにより容易に開口数を変更できる。更に、対物
レンズ２に入射する光の外方側を選択的に遮光する環状
の偏光ガラス３１０としたものでは、環状の偏光ガラス
３１０により容易に開口数を変更できる。

【００８８】上記実施形態の光学再生装置において、記
録媒体のディスク基板厚を、１．１〜１．３ｍｍと０．
５５〜０．６５ｍｍとするものでは、前記対物レンズ２
にて深さ０．７〜０．９ｍｍの位置に集光することによ
り集光スポットサイズを適度に小さくすることができ
る。

【００８９】上記実施形態の光学再生装置において、対
物レンズ２が深さ０．８ｍｍの位置に集光するように設
計されており、記録媒体のディスク基板厚が１．１〜
１．３ｍｍと０．５５〜０．６５ｍｍとするとき、前記
対物レンズ２にて深さ０．８ｍｍの位置に集光でき、か
つ、集光スポットサイズを最小にすることができる。

【００９０】上記実施形態の光学再生装置において、デ
ィスク基板厚を１．１〜１．３ｍｍの光記録媒体を再生
する場合の対物レンズ２の開口数を０．４３〜０．４７
に設定し、ディスク基板厚が０．５５〜０．６ｍｍの光
記録媒体を再生する場合の対物レンズ２の開口数を０．
５０〜０．５５に設定するものでは、ディスク基板厚が
１．２ｍｍの光記録媒体を再生する場合の集光スポット
サイズが約１．２μｍとなり、ディスク基板厚が０．６
ｍｍの光記録媒体を再生する場合の集光スポットサイズ
が約１．０μｍになり、規格化された光ディスクを十分
再生することができる。

【００９１】上記実施形態の光学再生装置において、前
記ピックアップの出力を、再生する記録媒体に応じて再
生出力特性を変更する補正回路に入力されるものでは、
ピックアップの出力は、補正回路により再生出力特性が
補正され、集光スポットサイズが多少大きくとも十分な
再生が可能になる。

【００９２】上記実施形態の光学再生装置において、前
記補正回路は高域特性を強調し、クロストーク補正量を
増加する機能を内蔵するものであり、再生歪みの大きく
なる前記光記録媒体を再生する場合に、高域特性がより
強調され、クロストークもより大きく除去できる。

【００９３】上記実施形態の光学再生装置において、前
記ピックアップが、前記対物レンズ２に入射する光の中
央部分を遮光するフィルタを具備するものであるから、
超解像により集光スポットサイズがより小さくすること
ができる。また、前記ピックアップが、再生する記録媒
体の種類に応じて回路定数を切換える符号間干渉除去回
路を有するものでは、超解像を利用することにより生じ
る符号間干渉を電気的に除去することができる。

【００９４】

【発明の効果】以上のように、請求項１の光学再生装置
では、ディスク基板厚を異にする複数種類の光記録媒体
を再生する再生装置において、厚いディスク基板より浅
く、薄いディスク基板より深い位置に再生ビームを集光
するようにした対物レンズを有するピックアップを内蔵
するディスク基板厚の異なる記録媒体に対して、その厚
みの間のディスク基板厚で設計された対物レンズを有す
るだけで、両方の記録媒体に対して集光スポットサイズ
をバランス良く小さく設定できる。

【００９５】請求項２の光学再生装置では、前記対物レ
ンズが再生する前記光記録媒体の前記ディスク基板厚に
応じて開口数を変更する開口数変更手段を具備し、請求
項１の効果に加えて、開口数を変化させることにより、
更に集光スポットサイズをバランス良く設定できる。

【００９６】請求項３の光学再生装置では、前記開口数
変更手段が再生する前記光記録媒体の記録面に対する集
光スポットが小さくなるように前記開口数を変更するも
のであるから、請求項２の効果に加えて、集光スポット
サイズを最小にすることができる。

【００９７】請求項４の光学再生装置では、前記開口数
変更手段が前記対物レンズに入射する光の外方側を選択
的に遮光する環状液晶シャッタとしたものであるから、
請求項２または請求項３の効果に加えて、環状の液晶シ
ャッタにより容易に開口数を変更できる。

【００９８】請求項５の光学再生装置では、前記開口数
変更手段がゲストホスト型液晶からなる液晶シャッタで
あるから、請求項４の効果に加えて、環状のゲストホス
ト型液晶からなる液晶シャッタにより容易に開口数を変
更できる。

【００９９】請求項６の光学再生装置では、前記開口数
変更手段を前記対物レンズに入射する光の外方側を選択
的に遮光する環状偏光フィルタとしたものであるから、
請求項２または請求項３の効果に加えて、環状偏光フィ
ルタにより容易に開口数を変更できる。

【０１００】請求項７の光学再生装置では、前記開口数
変更手段が前記対物レンズに入射する光の外方側を選択
的に遮光する環状の偏光選択性ホログラムとしたもので
あるから、請求項４の効果に加えて、環状の偏光選択性
ホログラムにより容易に開口数を変更できる。

【０１０１】請求項８の光学再生装置では、前記開口数
変更手段が前記対物レンズに入射する光の外方側を選択
的に遮光する環状の偏光ガラスとしたものであるから、
請求項２または請求項３の効果に加えて、環状の偏光ガ
ラスにより容易に開口数を変更できる。

【０１０２】請求項９の光学再生装置では、記録媒体の
前記ディスク基板厚は、１．１〜１．３ｍｍと０．５５
〜０．６５ｍｍであり、前記対物レンズを深さ０．７〜
０．９ｍｍの位置に集光させるものであるから、請求項
１、請求項４、請求項５、請求項６乃至請求項８の何れ
か１つに記載の効果に加えて、１．１〜１．３ｍｍと
０．５５〜０．６５ｍｍとするとき、前記対物レンズに
て深さ０．７〜０．９ｍｍの位置に集光することにより
集光スポットサイズを適度に小さくすることができる。

【０１０３】請求項１０の光学再生装置では、前記対物
レンズを深さ０．８ｍｍの位置に集光させたものである
から、請求項９に記載の効果に加えて、ディスク基板厚
を１．１〜１．３ｍｍと０．５５〜０．６５ｍｍとする
とき、前記対物レンズにて深さ０．８ｍｍの位置に集光
することにより集光スポットサイズを最小にすることが
できる。

【０１０４】請求項１１の光学再生装置では、前記ディ
スク基板厚を１．１〜１．３ｍｍの光記録媒体を再生す
る場合の対物レンズの開口数を０．４３〜０．４７に設
定し、ディスク基板厚が０．５５〜０．６ｍｍの光記録
媒体を再生する場合の対物レンズの開口数を０．５０〜
０．５５に設定したものであるから、請求項９または請
求項１０の効果に加えて、ディスク基板厚が１．２ｍｍ
の光記録媒体を再生する場合の集光スポットサイズが約
１．２μｍなり、ディスク基板厚が０．６ｍｍの光記録
媒体を再生する場合の集光スポットサイズが約１．０μ
ｍになり、規格化された光ディスクを十分再生すること
ができる。

【０１０５】請求項１２の光学再生装置では、前記ピッ
クアップの出力が再生する記録媒体に応じて再生出力特
性を変更する補正回路に入力されるものであるから、請
求項１乃至請求項１１の何れか１つに記載の効果に加え
て、ピックアップの出力は補正回路により再生出力特性
が補正され、集光スポットサイズが多少大きくとも十分
な再生が可能になる。

【０１０６】請求項１３の光学再生装置では、前記補正
回路が高域特性を強調し、クロストーク補正量を増加す
るものであるから、請求項１２に記載の効果に加えて、
再生歪みの大きくなる前記光記録媒体を再生する場合
に、高域特性がより強調され、クロストークもより大き
く除去できる。

【０１０７】請求項１４の光学再生装置では、前記ピッ
クアップが前記対物レンズに入射する光の中央部分を遮
光するフィルタを具備しているから、請求項１乃至請求
項１３の何れか１つに記載の効果に加えて、超解像によ
り集光スポットサイズをより小さくすることができる。

【０１０８】請求項１５の光学再生装置では、再生する
記録媒体の種類に応じて回路定数を切換える符号間干渉
除去回路を有するものであるから、請求項１乃至請求項
１４の何れか１つに記載の効果に加えて、超解像を利用
することにより生じる符号間干渉を電気的に除去するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の第一実施形態の光学再生装置
の全体構成図である。

【図２】 図２は本発明の第一実施形態の光学再生装置
で使用される環状遮光フィルタの平面図である。

【図３】 図３は本発明の第一実施形態の光学再生装置
で使用した０．８ｍｍ用の対物レンズで０．６ｍｍ厚の
ディスク基板に集光させた場合のＮＡと集光スポット径
の関係を示す特性図である。

【図４】 図４は本発明の第一実施形態の光学再生装置
で使用した０．８ｍｍ用の対物レンズで１．２ｍｍ厚の
ディスク基板に集光させた場合のＮＡと集光スポット径
の関係を示す特性図である。

【図５】 図５は本発明の第一実施形態の光学再生装置
で使用する再生制御回路のブロック図である。

【図６】 図６は本発明の第二実施形態の光学再生装置
の全体構成図である。

【図７】 図７は本発明の第二実施形態の光学再生装置
で使用する超解像フィルタの帯状フィルタ（ａ）と円形
フィルタ（ｂ）の説明図である。

【図８】 図８は図７の超解像フィルタの帯状フィルタ
（ａ）と円形フィルタ（ｂ）の機能説明図である。

【図９】 図９は本発明の第二実施形態の光学再生装置
で使用する再生制御回路のブロック図である。

【図１０】 図１０は本発明の第一実施形態の光学再生
装置で使用する環状遮光フィルタを構成するゲストホス
ト型液晶を説明する動作原理を示す説明図である。

【図１１】 図１１は本発明の第一実施形態の光学再生
装置で使用する環状遮光フィルタを構成する偏光ガラス
を説明する模式図である。

【図１２】 図１２は本発明の第三実施形態の光学再生
装置の全体構成図である。

【符号の説明】

１ ディスク ２ 対物レンズ ３ 環状遮光フィルタ ４ λ／４板 ５ 偏光ビームスプリッタ ６ コリメートレンズ ７ 回折格子板 ８ 半導体レーザ ９ 集光レンズ群 １０ 光検出器 ３００ ゲストホスト型液晶 ３１０ 偏光ガラス

フロントページの続き (72)発明者 市浦 秀一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク基板厚を異にする複数種類の光
   記録媒体を再生する再生装置において、 厚いディスク基板より浅く、薄いディスク基板より深い
   位置に再生ビームを集光する対物レンズを有するピック
   アップを内蔵することを特徴とする光学再生装置。
2. 【請求項２】 前記対物レンズは、再生する前記光記録
   媒体の前記ディスク基板厚に応じて開口数を変更する開
   口数変更手段を具備することを特徴とする請求項１に記
   載の光学再生装置。
3. 【請求項３】 前記開口数変更手段は、再生する前記光
   記録媒体の記録面に対する集光スポットが小さくなるよ
   うに前記開口数を設定することを特徴とする請求項２に
   記載の光学再生装置。
4. 【請求項４】 前記開口数変更手段は、前記対物レンズ
   に入射する光の外方側を選択的に遮光する環状の液晶シ
   ャッタとしたことを特徴とする請求項２または請求項３
   に記載の光学再生装置。
5. 【請求項５】 前記開口数変更手段は、ゲストホスト型
   液晶からなる液晶シャッタとしたことを特徴とする請求
   項４に記載の光学再生装置。
6. 【請求項６】 前記開口数変更手段は、前記対物レンズ
   に入射する光の外方側を選択的に遮光する環状偏光フィ
   ルタとしたことを特徴とする請求項２または請求項３に
   記載の光学再生装置。
7. 【請求項７】 前記開口数変更手段は、前記対物レンズ
   に入射する光の外方側を選択的に遮光する環状の偏光選
   択性ホログラムとしたことを特徴とする請求項２または
   請求項３に記載の光学再生装置。
8. 【請求項８】 前記開口数変更手段は、前記対物レンズ
   に入射する光の外方側を選択的に遮光する環状の偏光ガ
   ラスとしたことを特徴とする請求項２または請求項３に
   記載の光学再生装置。
9. 【請求項９】 前記複数種類の光記録媒体の前記ディス
   ク基板厚は１．１〜１．３ｍｍと０．５５〜０．６５ｍ
   ｍであり、前記対物レンズは深さ０．７〜０．９ｍｍの
   位置に集光させたことを特徴とする請求項１、請求項
   ４、請求項５、請求項６乃至請求項８の何れか１つに記
   載の光学再生装置。
10. 【請求項１０】 前記対物レンズは、深さ０．８ｍｍの
    位置に集光させたことを特徴とする請求項９に記載の光
    学再生装置。
11. 【請求項１１】 前記ディスク基板厚は、１．１〜１．
    ３ｍｍの光記録媒体を再生する場合の対物レンズの開口
    数を０．４３〜０．４７とし、ディスク基板厚が０．５
    ５〜０．６ｍｍの光記録媒体を再生する場合の対物レン
    ズの開口数を０．５０〜０．５５としたことを特徴とす
    る請求項９または請求項１０に記載の光学再生装置。
12. 【請求項１２】 前記ピックアップの出力は、再生する
    記録媒体に応じて再生出力特性を変更する補正回路に入
    力されることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何
    れか１つに記載の光学再生装置。
13. 【請求項１３】 前記補正回路は、高域特性を強調し、
    クロストーク補正量を増加することを特徴とする請求項
    １２に記載の光学再生装置。
14. 【請求項１４】 前記ピックアップは、前記対物レンズ
    に入射する光の中央部分を遮光するフィルタを具備する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項１３の何れか１つ
    に記載の光学再生装置。
15. 【請求項１５】 前記ピックアップは、再生する記録媒
    体の種類に応じて回路定数を切換える符号間干渉除去回
    路を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１４の
    何れか１つに記載の光学再生装置。