JPH0950640A

JPH0950640A - 光情報処理装置

Info

Publication number: JPH0950640A
Application number: JP8138108A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Muneyoshi; 恭彦宗吉; Hisataka Sugiyama; 久貴杉山; Takeshi Shimano; 健島野; Jiichi Miyamoto; 治一宮本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】溝部および溝間部記録において、情報媒体の位
相差や溝形状のばらつきやその他の変動要因に対して安
定的にクロストークを抑えることができる光情報処理装
置を提供する。【解決手段】周期的な溝を有し、溝部および溝間部に情
報が記録された情報媒体からの反射光束の中心部分と周
辺部分を分離して検出し、これらの出力に重みを掛けて
演算を行い、再生信号の特性により演算の重みを変化さ
せる機能を持たせることにより、情報媒体に位相差や溝
深さや溝形状などのばらつきにより、マーク間の干渉条
件が成り立たなくなっても、クロストークを低減でき、
安定的に情報媒体から情報を読み出すことができる、

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク装置など
の光情報処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光情報処理装置は光を用いて情報の記録
や再生を行なう装置としてよく知られている。光ディス
ク装置はその一例である。近年、光ディスクの情報容量
を大きくするために単位面積当たりの情報量、すなわち
情報密度を上げたいという要求がある。情報密度を上げ
るために、図２６（ａ）に示すように、光ディスク上で
情報を担うマーク１７４を溝間部１７２だけではなく、
溝部１７３にも配置する方法がある。

【０００３】このとき、図２６（ａ）に示すように溝間
部１７２と溝部１７３の幅が光スポット１７１よりも小
さいと、光スポット１７１が隣のマーク１７５にもかか
ってしまうため、クロストーク（隣接情報の漏れ込み）
が生じやすい。しかし、図２７に示すように溝の深さを
ある最適値にすることによりクロストークを低減でき、
マークを配置する溝間部ならびに溝部の幅を光スポット
の大きさよりも小さくできる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来は、
光ディスクの情報密度を大きくするために、マークを配
置する溝間部及び溝部の幅を光スポットよりも小さくす
る場合には、溝の深さをコントロールしてクロストーク
を低減していた。

【０００５】しかし、図２７に示すようにクロストーク
が低減できる最適な溝深さの範囲は狭く、溝深さがこの
範囲からはずれると急激にクロストークが大きくなるた
めに、溝深さのばらつきに弱い。

【０００６】また、溝形状のばらつき、記録マークの
幅、情報媒体の基板の傾きや異方性、磁気光学的記録に
おける記録層のカー楕円率（円二色性）、光スポットの
走査位置（オフトラック）などの条件によりクロストー
クを小さくできる最適溝深さは大きく変わる。これらの
要因により、安定的にクロストークを抑えて情報を再生
するのは難しく、再生信号が劣化するという問題があっ
た。

【０００７】ここで、溝部と溝間部に情報を記録する媒
体を用いた場合のクロストークの溝深さ依存性の理由を
説明し、本発明によるクロストークの低減の原理につい
て、磁気光学的効果を用いた光磁気ディスクを例に挙げ
て説明する。

【０００８】図２６（ａ）に光ディスク上における光ス
ポットとマークおよび溝の位置関係を示す。図２６
（ａ）においてマーク１７４は溝間部１７２に記録さ
れ、マーク１７５は溝部１７３に記録されている。ま
た、溝間部１７２と溝部１７３の幅が小さいため、光ス
ポット１７１はマーク１７４とその隣のマーク１７５に
かかっている。磁気光学的効果を用いた光磁気ディスク
の場合、信号は光の偏光方向の回転（カー回転）から得
られる。図２６（ｂ）にマーク内におけるカー回転の様
子を、図２６（ｃ）にマーク外におけるカー回転の様子
を示す。図２６（ｂ）および（ｃ）において、Ｐ成分は
もとの偏光方向であり、θｋはカー回転による回転角で
ある。また、Ｓ成分はカー回転によって得られた信号成
分である。ここでマークの中と外でのカー回転の方向は
反対なので、マークの中と外のＳ成分は異符号となる。
図２６（ａ）において、光スポット１７１が溝間部１７
２のマーク１７４とマーク外の部分によって受けるカー
回転の（Ｐ，Ｓ）成分をそれぞれ（Ｐ1，Ｓ1）、（Ｐ
2，−Ｓ2）とし、光スポット１７１が溝部１７３のマー
ク１７５とマーク外の部分によって受けるカー回転の
（Ｐ，Ｓ）成分をそれぞれ（Ｐ3，Ｓ3）、（Ｐ4，−Ｓ
4）とする。また、溝深さｄによって生じる位相差をφ
とすると、光スポット１７１全体のカー回転の成分
（Ｐ，Ｓ）は次式のようにあらわされる。

【０００９】

【数１】

【００１０】また、光磁気信号Ｍはもとの偏光方向に対
して45゜傾けて軸方向成分の差動をとるので、次式のよ
うにあらわされる。

【００１１】

【数２】

【００１２】（数２）に（数１）を代入すると次式のよ
うになる。

【００１３】

【数３】

【００１４】（数３）において、（Ｓ1−Ｓ2）を含む第
１項は読み出したい光磁気信号であるが、（Ｓ3−Ｓ4）
を含む第２項は隣から漏れ込んでくる光磁気信号、すな
わちクロストークである。したがって、クロストークを
低減するには次式のような条件が必要となる。

【００１５】

【数４】

【００１６】（数４）の条件が成り立てば（数３）の第
２項が零となる。ところで、位相差φは溝深さｄと次式
のような関係がある。

【００１７】

【数５】

【００１８】（数５）から溝深さをコントロールするこ
とにより位相差φを変えることができ、これによりクロ
ストークを小さくできることが分かる。このように、ク
ロストーク低減の効果は記録マーク同士の回折光の干渉
による。しかし、図２７に示したように、クロストーク
を小さくできる範囲は狭い上、（数４）および（数５）
からも分かるように記録マークの大きさにより溝深さの
最適値が変化する。また、これ以外にも記録層のカー楕
円率の大きさや基板の異方性、溝形状のばらつきなどに
より記録マークの干渉条件が変わるため、クロストーク
が低減できる溝深さは変化する。

【００１９】ところで図２６（ａ）に示すように、読み
出したいマーク１７４は光スポット１７１の中心付近に
位置し、クロストークを生じるマーク１７５は光スポッ
ト１７１の端の方に位置する。これにより、対物レンズ
瞳面上におけるマーク１７４による振幅分布とマーク１
７５による振幅分布は異なる。したがって、情報媒体か
らの反射光束の中心部分と周辺部分を各々個別に検出
し、重みを変えて加えることにより実効的に記録マーク
同士の干渉条件を変えることができる。これにより、溝
深さを厳密にコントロールしなくてもクロストークを低
減することができる。なぜならば光は振幅と位相によっ
てあらわすことができ、検出される干渉光の強度は振幅
と位相である程度互いに補完できるからである。

【００２０】（数１）においてＰ成分とＳ成分に位相差
が生じた場合、振幅変化だけで干渉条件を補完すること
は難しく、クロストークが増加しやすくなる。そこで位
相補償光学系により、情報媒体からの反射光束のＰ成分
とＳ成分の位相差を補正すればより効果的にクロストー
クを低減できる。反射光束のＰ成分とＳ成分の位相差が
生じる原因としては、光ヘッドに用いる光学部品の位相
差や情報媒体の基板の複屈折などが考えられる。現在、
光ディスクの基板としてよく用いられるポリカーボネー
トは「電子情報通信学会誌Ｃｖｏｌ．Ｊ７１−ＣＮ
ｏ．２ｐｐ．２７０−２８０」などで報告されている
ように複屈折性を示し、基板に平行方向の屈折率と基板
に垂直な方向の屈折率の差は５×１０^-4程度である。

【００２１】本発明の目的は、上記問題点を解決し、上
記要因に対して安定的にクロストークを抑えることがで
きる光情報処理装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明による光情報処理装置は、光源と、光源
からの光束を記録媒体上に結像させる対物レンズと、記
録媒体からの反射光束を検出する光検出器と、この光検
出器からの出力信号から記録媒体上に記録された情報を
再生する再生手段とを有し、反射光束の中心部分と周辺
部分を区別して検出するようにしている。

【００２３】そして、本発明の実施の形態によれば、反
射光束の中心部分と周辺部分を区別して検出するための
構成として、受光領域を反射光束の中心部分を受光する
領域と周辺部分とを受光する領域に分割した光検出器を
有するもの、反射光束の中心部分と周辺部分とを分離
し、反射光束の中心部分を受光する第一の光検出器と、
反射光束の周辺部分を受光する第２の光検出器とを有す
るもの及び前記反射光束の中心部分と周辺部分の透過率
または反射率を異ならせる光学部材を有するものがあ
る。

【００２４】さらに、本発明の光情報処理装置は、反射
光束の中心部分からの出力信号に第一の定数を乗じ、前
記周辺部分からの出力信号に第二の定数を乗じ、該第一
及び第二の定数を乗じた出力信号を加算して再生信号を
得るようにしている。そして、第一の定数と第二の定数
との比を変化させて前記再生信号の特性を変化させるこ
とができる。そのため、前記前記第一の定数と及び第二
の定数との比を変化させながら、前記記録媒体上の情報
を再生し、該再生信号中のノイズが最小になるように第
一の定数との定数との比を算出することができる。

【００２５】様々な要因によって記録マークの干渉条件
が変わっても、これを再生信号から見積もり、クロスト
ークが低減できる最適な重みの定数比を算出、記憶し、
補正を行うことができる。また、情報媒体上のある領域
に溝深さに関する情報が記録されていれば、この情報を
もとに重みの定数比を設定することもできる。以上の説
明においては磁気光学的効果を用いた媒体について述べ
たが、本発明はこれ以外にも振幅反射率変化を用いた媒
体、位相変化を用いた媒体など、他の媒体に対しても同
様の原理によりクロストークの溝深さ依存性を変化させ
ることができる。

【００２６】情報媒体からの反射光束の中心部分と周辺
部分の分離は、光検出器上で行うこともできるし、光学
的に分離することも可能である。前者の場合には分割光
検出器を用いれば良いし、後者の場合にはビームスプリ
ッタの光量分離比を光束の中心部分と周辺部分で異なる
ように局所的な反射膜を作ればよい。また、透過率や透
過部分の面積を変えることのできる液晶のようなフィル
タを用いることもできる。

【００２７】また、本発明による光情報処理装置は、反
射光束のＰ偏光成分とＳ偏光成分との位相差を補正する
位相補償手段と、前記Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とを分離
する手段と、該分離されたＰ偏光の光束の中心部分と周
辺部分を区別して受光する第一の光検出器と、該分離さ
れたＳ偏光の光束の中心部分と周辺部分を区別して受光
する第二の光検出器と、第一の光検出器の出力と第二の
光検出器の出力との差を再生信号とする手段とを有する
ように構成することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１に本発明による光情報処理装
置に用いる光学系の基本的な構成を示す。半導体レーザ
１１からの光はコリメートレンズ２１により平行光束と
なり、ビームスプリッタ３１を通過し、反射プリズム４
１で偏向され、対物レンズ５１により、情報媒体６１上
に集光される。情報媒体６１から反射した反射光束は再
びこれらの素子を通り、ビームスプリッタ３１で反射
し、検出レンズ７１により円形に受光領域を分割された
光検出器８１上に集光される。円形に分割された光検出
器８１の中心部分からの出力と周辺部分からの出力とは
それぞれ増幅器９１、９２を通り、加算されて再生信号
となる。

【００２９】このとき、増幅器９１、９２のゲインの比
を変えることにより、実効的に情報媒体上の記録マーク
同士の干渉条件を変えることができ、クロストークを低
減することができる。また、様々な変動要因に対し、常
に再生信号のクロストーク量が小さくなるようにフィー
ドバックを行い、増幅器のゲイン比を変化させることが
できる。さらに、光検出器上の円形領域の大きさと増幅
器のゲイン比の初期状態での組み合わせには自由度があ
り、設計条件によって最適化する余地が残されている。
反射光束をレンズにより集光するのは、光検出器の大き
さを小さくして応答を速くするためである。また、本発
明の目的のためには光検出器８１の位置は検出レンズ７
１の焦点位置から少しずらす必要がある。

【００３０】図２に図１中の光検出器８１の拡大図を示
す。光検出器８１は輪帯状の分割線８１３を境として、
中心部８１１と周辺部８１２との領域に分割される。反
射光束の受光像８１４は分割線８１３よりも大きくなる
ようにすることが必要である。なお、ここでは光検出器
８１の分割形状は円形としたが、情報媒体６１上の記録
マークの形状等により、光検出器の分割形状を楕円状、
短冊状、その他の形状としても良い。

【００３１】図３に本発明の光情報処理装置に用いる他
の光学系の基本的な構成例を示す。図３において図１と
同じ番号の部分は同じ作用を行うので説明を省略する。
情報媒体６１からの反射光束を検出レンズ７１で集光す
る途中においてビームスプリッタ３２を配置する。図４
に示すようにビームスプリッタ３２は中心部分のみ反射
膜３２１を有し、他の部分は光がほとんど透過するよう
になっている。これにより、反射光束の中心部分と周辺
部分を光学的に分離することができ、光検出器８２、８
３は受光領域を分割した光検出器ではなく、普通の光検
出器を用いることができる。

【００３２】図３に示すように、光検出器８２、８３か
らの出力はそれぞれ増幅器９１、９２を通り、加算され
て再生信号となる。このとき、再生信号のクロストーク
量が最小となるように増幅器９１、９２のゲイン比を変
えることができる。また、ビームスプリッタ３２の反射
膜３２１の大きさと増幅器のゲイン比の組み合わせには
自由度があり、設計条件によって最適化する余地は残さ
れている。なお、ビームスプリッタ３２の反射膜３２１
の形状は、情報媒体６１上の記録マークの形状等によ
り、円形状や楕円状、短冊状、その他の形状にしても良
い。

【００３３】図５に本発明の光情報処理装置に用いる他
の光学系の基本的な構成例を示す。図５において図１と
同じ番号の部分は同じ作用を行うので説明を省略する。
情報媒体６１からの反射光束は検出レンズ７２により円
形に受光領域を分割された光検出器８１上に集光され
る。この中心部分からの出力と周辺部分からの出力はそ
れぞれ増幅器９１、９２を通り、加算されて再生信号と
なる。このとき、増幅器９１、９２のゲイン比は固定さ
れているが、再生信号のクロストーク量が最小となるよ
うに、検出レンズ７２を光軸に沿って可動でき、光検出
器８１上の反射光束の受光像の大きさを変えることがで
きる。

【００３４】図６に図５中の光検出器８１の拡大図を示
す。図６において図２と同じ番号の部分は同じ作用を行
うので説明を省略する。図６（ａ）は光検出器８１から
検出レンズ７２を遠ざけて、受光像８１４の大きさに対
し分割線８１３内の領域の割合を大きくした場合であ
り、図６（ｂ）は光検出器８１に検出レンズ７２を近づ
け、受光像８１４の大きさに対し分割線８１３内の領域
の割合を小さくした場合である。このように反射光束の
中心部分と周辺部分の検出領域の割合を変えることによ
り、増幅器９１、９２のゲイン比を固定していても実効
的に情報媒体上の記録マーク同士の干渉条件を変えるこ
とができ、クロストークを低減することができる。なお
光検出器８１の分割形状は、情報媒体６１上の記録マー
クの形状等により、円形以外に楕円状、短冊状、その他
の形状としても良い。

【００３５】図７に本発明の光情報処理装置に用いる他
の光学系の基本的な構成例を示す。図７において図１お
よび図３と同じ番号の部分は同じ作用を行うので説明を
省略する。情報媒体６１からの反射光束を検出レンズ７
２で集光する途中においてフィルタ１０１を配置する。
図８（ａ）および（ｂ）に示すように、フィルタ１０１
は反射光束１０１２の中心部分と周辺部分の透過率が異
なるように部分透過膜１０１１を有している。また、検
出レンズ７２は光軸上に沿って前後に動かすことがで
き、反射光束１０１２中における部分透過膜１０１１の
占める割合を変えることができる。

【００３６】例えば、図８（ａ）はフィルタ１０１から
検出レンズ７２を遠ざけて、反射光束１０１２の大きさ
に対し、部分透過膜１０１１の占める割合を大きくした
場合であり、図８（ｂ）はフィルタ１０１に検出レンズ
７２を近づけ、反射光束１０１２の大きさに対し、部分
透過膜１０１１の占める割合を小さくした場合である。
これにより、実効的に光ディスク上の記録マーク同士の
干渉条件を変えることができ、クロストークを低減する
ことができる。なお部分透過膜１０１１の形状は、情報
媒体６１上の記録マークの形状等により、円形や楕円
状、短冊状、その他の形状としても良い。

【００３７】図９に本発明の光情報処理装置に用いる他
の光学系の基本的な構成例を示す。図９において図１と
同じ番号の部分は同じ作用を行うので説明を省略する。
情報媒体６１からの反射光束は検出レンズ７１により円
形に受光領域を多分割された光検出器８４上に集光され
る。

【００３８】図１０に円形分割された光検出器８４の拡
大図を示す。光検出器８４は輪帯上の分割線８４５、８
４６、８４７を境に、受光部８４１、８４２、８４３、
８４４に分割されている。これらの複数の受光部からの
出力はそれぞれ増幅器９３、９４、９５、９６を通り、
加算されて再生信号となる。このとき、増幅器９３、９
４、９５、９６のゲイン比を変えることにより、実効的
に情報媒体上の記録マーク同士の干渉条件を変えること
ができ、クロストークを低減することができる。また、
様々な要因に対し、常に再生信号のクロストーク量が小
さくなるようにフィードバックを行い、増幅器のゲイン
比を変えることができる。

【００３９】光検出器上の円形多分割領域の大きさと増
幅器のゲイン比の初期状態での組み合わせには自由度が
あり、設計条件によって最適化する余地は残されてい
る。また、本発明の目的のためには光検出器８４の位置
は検出レンズ７１の焦点位置から少しずらす必要があ
る。ここでは、光検出器８４の分割数は４としたが、設
計条件により変えることができる。また、光検出器８４
の分割形状も情報媒体上の記録マークの形状等により、
円形状以外に楕円状、短冊状、その他の形状としても良
い。

【００４０】図１１に本発明の光情報処理装置に用いる
他の光学系の基本的な構成例を示す。図１１において図
１および図３と同じ番号の部分は同じ作用を行うので説
明を省略する。情報媒体６１からの反射光束を検出レン
ズ７１で集光する途中においてフィルタ１０２を配置す
る。図１２、図１３に示すように、フィルタ１０２は反
射光束１０２２の中心部分の透過率が周辺部分の透過率
と異なるような領域１０２１を有している。フィルタ１
０２の領域１０２１は図１２（ａ）、（ｂ）に示すよう
に反射光束１０２２の部分的な透過率を変えることがで
きるし、また、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように透過
率の異なる領域の大きさを変えることができる。これに
より、実効的に光ディスク上の記録マーク同士の干渉条
件を変えることができ、クロストークを低減することが
できる。なお領域１０２１の形状は、情報媒体６１上の
記録マークの形状等により、円形や楕円状、短冊状、そ
の他の形状としても良い。

【００４１】図１４に本発明の光情報処理装置に用いる
光学系の基本的な構成例を示す。図１４において図１と
同じ番号の部分は同じ作用を行うので説明を省略する。
情報媒体６１からの反射光束は２分の１波長板１１１に
より偏光方向が４５度回転され、検出レンズ７１により
集光される途中に、偏光ビームスプリッタ１２１により
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分に分離され、それぞれ円形分割
された光検出器８５、８６で検出される。光検出器８５
および８６の中心部分と周辺部分からの出力はそれぞれ
増幅器９３、９４および９５、９６を通り、それぞれ加
算されてＰ偏光成分の信号とＳ偏光成分の信号となる。
この後、差動増幅器１３１によりＰ偏光成分の信号とＳ
偏光成分の信号を差動して光磁気信号が得られる。ここ
で増幅器９３と９４のゲインの比と増幅器９５と９６の
ゲインの比は光磁気信号におけるクロストーク量が小さ
くなるように調節される。

【００４２】図１５に本発明の光情報処理装置に用いる
光学系のより詳細な構成例を示す。半導体レーザ１１か
らの光はコリメートレンズ２１により平行光束となり、
ビーム整形プリズム１４１、１４２で楕円状の強度分布
を円形状の強度分布に変換される。これらのプリズムは
設計上不要であれば無くても良い。次に光束はビームス
プリッタ３１を通過し、反射プリズム４１で偏向され、
アクチュエータ付き対物レンズ５２により情報媒体６１
上に集光される。情報媒体６１からの反射光束は再びこ
れらの素子を通り、ビームスプリッタ３１で反射し、ビ
ームスプリッタ３２で透過光束と反射光束に分かれる。
反射光束は集光レンズ７１により円形分割された光検出
器８１上に集光され、受光像の中心部分と周辺部分から
の出力をそれぞれ増幅器９１と９２を通して加算するこ
とにより再生信号が得られる。

【００４３】一方、ビームスプリッタ３２を透過した光
束は集光レンズ７３を通過し、ビームスプリッタ３３に
より透過光束と反射光束に分離される。ここで反射光束
は２分割光検出器８７により分割検出され、その出力の
差信号を差動増幅器１３２でとることによりトラッキン
グ誤差信号を検出する。また、透過光束はシリドリカル
レンズ２２を通過し、４分割光検出器８８により検出さ
れ、この対角成分の差信号を差動増幅器１３３により出
力し、これを焦点ずれ信号とする。トラッキング誤差信
号と焦点ずれ信号をアクチュエータ付き対物レンズ５２
にフィードバックすることにより、情報媒体６１上の光
スポットの位置を制御する。以上は一例であり、これら
の構成は必ずしも確定するものではなく、基本的に同等
の信号を得るための別の構成を用いても構わない。ま
た、同様にして光磁気信号を再生するための光学系も可
能である。

【００４４】図１６に本発明の光情報処理装置に用いる
光学系におけるクロストークと媒体の溝深さ依存性を示
した図である。条件は次の通りである。半導体レーザの
波長は６８０ｎｍ、対物レンズの開口数は０．５５、光
磁気ディスク上の溝部の幅０．７０μｍ、同じく溝間部
の幅０．７０μｍ、光磁気マークのディスク半径方向の
大きさは０．４５μｍ、ディスク線方向の大きさ０．５
３μｍであり、光磁気マークは溝間部に１．０６μｍピ
ッチで繰り返し配置し、光スポットを溝部上を線方向に
走査したときの隣からの光磁気信号のクロストーク量で
ある。また、光検出器は受光領域を円形に分割してお
り、受光像内にしめる中心受光部は５０％である。

【００４５】図１６には周辺受光部の出力に対し、中心
受光部の出力に重みとしてそれぞれ０．８、１．０、
１．４を掛けて加算したときの様子を示す。図１６から
分かるように、中心受光部の重みを変えることにより、
クロストーク量が小さくなる最適溝深さを変化させるこ
とができる。これにより、種々の要因により記録マーク
同士の干渉条件が変わり、クロストーク量の溝深さ依存
性が変わっても、円形分割した光検出器の中心受光部と
周辺受光部の重みを変えて加算することにより補正する
ことができる。

【００４６】図１７に本発明の光情報処理装置に用いる
他の光学系におけるクロストークの溝深さ依存性を示し
た図である。条件は次の通りである。半導体レーザの波
長は６８０ｎｍ、対物レンズの開口数は０．５５、光磁
気ディスク上の溝部の幅０．７０μｍ、同じく溝間部の
幅０．７０μｍ、光磁気マークのディスク半径方向の大
きさは０．４５μｍ、ディスク線方向の大きさ０．５３
μｍであり、光磁気マークは溝間部に１．０６μｍピッ
チで繰り返し配置し、光スポットを溝部上を線方向に走
査したときの隣からの光磁気信号のクロストーク量であ
る。また、光検出器は受光領域を円形に分割しており、
受光像内にしめる中心受光部は０、１０、２５、５０％
である。

【００４７】図１７には周辺受光部の出力に対し、中心
受光部の出力に重みとして０を掛けて加算したときの様
子を示す。図１７から分かるように、中心受光部の面積
を変えることにより、クロストーク量が小さくなる最適
溝深さを変えることができる。これにより、種々の変動
要因により記録マーク同士の干渉条件が変わり、クロス
トーク量の溝深さ依存性が変わっても補正することがで
きる。なお、この場合、受光領域を円形に分割した光検
出器を用いる代わりに、光ディスクからの反射光束を部
分的に遮蔽するフィルタを使用しても同様の効果が得ら
れる。

【００４８】図１８に本発明による光情報処理装置の構
成例を示す。図１８に示す光情報処理装置は大きく分け
て、光学系１５１、光強度制御手段１５２、主制御手段
１５３、再生手段１５４、走査手段１５５、情報媒体１
５６からなる。

【００４９】光学系１５１は半導体レーザなどの光発生
手段１５１１を備え、光発生手段１５１１からの光束１
５１２は対物レンズなどの集光手段１５１３により、光
ディスクなどの情報媒体１５６上に集光され光スポット
１５７となる。情報媒体１５６から反射した反射光束１
５１４は本発明の特徴である光検出手段１５１５により
反射光束１５１４の中心部分と周辺部分に分けられて検
出される。

【００５０】検出された出力はやはり本発明の特徴であ
る再生手段１５４により重みを掛けられるなどの演算を
へて再生される。再生手段１５４により再生された信号
は主制御手段１５３の再生制御手段１５３１に入力さ
れ、さらに中央制御手段１５３２に送られる。中央制御
手段１５３２では送られた信号をもとに情報媒体１５６
上における光スポット１５７の位置を制御するために自
動位置制御手段１５５１に信号を送る。自動位置制御手
段１５５１では送られた信号をもとに情報媒体１５６を
回転させるためのモータ１５５２を制御するとともに、
集光手段１５１３の位置などを制御する。また、中央制
御手段１５３２は再生信号をもとに再生制御手段１５３
１をへて、再生手段１５４に信号を送り、光検出手段１
５１５からの出力に掛ける重みなどを変える。他にも中
央制御手段１５３２は再生制御手段１５３１をへて、光
強度制御手段１５２に信号を送り、光発生手段１５１１
の光量などを制御する。

【００５１】図１９に本発明による光情報処理装置の他
の構成例を示す。図１９において図１８と同じ番号の部
分は同じ作用を行うので説明を省略する。主制御手段１
５３に含まれる学習制御手段１５３３は情報媒体装着時
に情報媒体上のクロストークの溝深さ依存性を学習する
とともに、それらの情報をメモリ１５３４に記憶する作
業を行う。クロストークの溝深さ依存性の学習を行うに
は次のような方法がある。

【００５２】イ）学習領域に光スポットを移動し、ロ）
再生手段１５４により光検出手段１５１５からの出力に
掛ける重みを変化させながら、ハ）情報媒体１５６上の
記録情報を再生し、クロストーク量などのノイズ成分を
検出する。ニ）次に、クロストークが最小になる重みを
算出し、ホ）メモリ１５３４に記憶する。この（イ）か
ら（ホ）の学習手続きを、情報媒体装着時に媒体上の複
数の領域で行う。また、実際に情報の再生を行う際に
は、メモリ１５３４を参照して、再生手段１５４を制御
して適切な再生を行う。

【００５３】図２０に本発明の光情報処理装置に用いる
他の光ヘッドの基本的な構成例を示す。図２０において
図１および図１４と同じ番号の部分は同じ作用を行うの
で説明を省略する。情報媒体６１からの反射光束は位相
補償光学系１１２を通過し、検出レンズ７１により集光
される途中に、偏光ビームスプリッタ１２１によりＰ偏
光成分とＳ偏光成分に分離され、それぞれ円形分割され
た光検出器８５、８６で検出される。光検出器８５およ
び８６の中心部分と周辺部分からの出力はそれぞれ増幅
器９３、９４および９５、９６を通り、それぞれ加算さ
れてＰ偏光成分の信号とＳ偏光成分の信号となる。この
後、差動増幅器１３１によりＰ偏光成分の信号とＳ偏光
成分の信号を差動して光磁気信号が得られる。ここで増
幅器９３と９４のゲインの比と増幅器９５と９６のゲイ
ンの比は光磁気信号におけるクロストーク量が小さくな
るように調節される。また、光ヘッドの光学部品に位相
差が生じている場合は位相補償光学系１１２により補正
する。

【００５４】次に情報媒体６１の基板の複屈折の有無と
位相補償光学系１１２の役割について述べる。

【００５５】図２１、図２２は基板に複屈折が無い場合
の溝部および溝間部における再生クロストーク量と分割
光検出器の内外の演算の重み、さらにＰ成分とＳ成分の
光学的位相差の関係を示した図である。条件は次の通り
である。半導体レーザの波長は６８０ｎｍ、対物レンズ
の開口数は０．５５、光磁気ディスク上の溝部および溝
間部の幅０．７０μｍ、目標トラック上には半径方向の
大きさが０．５０μｍ、ディスク線方向の大きさが０．
６１μｍの光磁気マークが１．２１μｍピッチの周期で
配置され、その隣のトラックには、ディスク半径方向の
大きさが０．５０μｍ、ディスク線方向の大きさ２．４
５μｍの光磁気マークが４．９μｍピッチの周期で配置
されている状態で、光スポットを目標トラック上を線方
向に走査したときの隣のトラックからの光磁気信号のク
ロストーク量である。ここで、光検出器は円形分割して
おり、受光像内にしめる中心受光部は５０％である。

【００５６】また、図２１、図２２中の二点鎖線は−２
４ｄＢのレベルをあらわしており、このレベル以下のク
ロストークは許容できるものとする。図２１、図２２か
ら、光ディスクの基板に複屈折が無ければクロストーク
量と位相差の関係は溝間部と溝部において全く対称的に
なることが分かる。そして、溝間部において許容できる
位相差は−４０゜から＋２０゜であり、溝部において許
容できる位相差は−２０゜から＋４０゜であり、その共
通範囲は−２０゜から＋２０゜となる。この範囲なら
ば、中心受光部と周辺受光部の重みを変えることでクロ
ストーク量を−２４ｄＢ以下にすることができる。

【００５７】図２３、図２４は基板に複屈折がある場合
の溝部および溝間部における再生クロストーク量と分割
光検出器の内外の演算の重み、さらにＰ成分とＳ成分の
光学的位相差の関係を示した図である。条件は図２３お
よび図２４の場合と同様である。また、図２３、図２４
中の二点鎖線は−２４ｄＢのレベルをあらわしている。
図２３、図２４から、光ディスクの基板に複屈折がある
と、溝間部において許容できる位相差と溝部において許
容できる位相差が大きく異なることが分かる。すなわ
ち、溝間部において許容できる位相差は−４０゜から＋
４０゜であり、溝部において許容できる位相差は０゜か
ら＋４０゜であり、その共通範囲は０゜から＋４０゜と
なる。この範囲ならば、中心受光部と周辺受光部の重み
を変えることでクロストーク量を−２４ｄＢ以下にする
ことができる。

【００５８】図２５は図２１、図２２、図２３、図２４
から得られた許容位相差範囲をあらためて図示したもの
である。図２５から分かるように、基板に複屈折が無い
場合は許容位相差範囲は０゜を中心に対象となっている
が、基板に複屈折があると許容位相差範囲が偏ってい
る。このため、位相差に関わる様々な要因に対して不安
定となる。しかし、この場合でも図２０中の位相補償光
学系１１２によりあらかじめ＋２０゜の位相差をオフセ
ットとして与えれば、許容位相差範囲が実効的に対称的
になるので安定的になる。

【００５９】以上の実施例によれば、様々な変動要因に
より情報媒体のクロストーク量の溝深さ依存性が変化し
ても、これを補正すると同時にクロストーク量を低減
し、安定的に情報媒体上の情報を読み出すことができ
る。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、光ヘッドの光学素子や
情報媒体の基板の光学的な異方性、位相差、円二色性、
また、情報媒体の溝形状や溝深さのばらつきなどの様々
な要因により情報媒体のクロストーク量の溝深さ依存性
が変化しても、これを補正しクロストーク量を低減し、
安定的に情報媒体上の情報を読み出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例の部分構成を示す図であ
る。

【図２】本発明による光検出器の拡大図である。

【図３】本発明による一実施例の部分構成を示す図であ
る。

【図４】本発明による光学素子の拡大図である。

【図５】本発明による一実施例の部分構成を示す図であ
る。

【図６】本発明による光検出器上の様子を示した図であ
る。

【図７】本発明による一実施例の部分構成を示す図であ
る。

【図８】本発明による光学素子の様子を示した図であ
る。

【図９】本発明による一実施例の部分構成を示す図であ
る。

【図１０】本発明による光検出器の拡大図である。

【図１１】本発明による一実施例の部分構成を示す図で
ある。

【図１２】本発明による光学素子の様子を示した図であ
る。

【図１３】本発明による光学素子の様子を示した図であ
る。

【図１４】本発明による一実施例の部分構成を示す図で
ある。

【図１５】本発明による一実施例の部分構成を示す図で
ある。

【図１６】本発明による効果をあらわす図である。

【図１７】本発明による効果をあらわす図である。

【図１８】本発明による一実施例の基本構成を示す図で
ある。

【図１９】本発明による一実施例の基本構成を示す図で
ある。

【図２０】本発明による一実施例の部分構成を示す図で
ある。

【図２１】クロストーク量と位相差の関係を表した図で
ある。

【図２２】クロストーク量と位相差の関係を表した図で
ある。

【図２３】クロストーク量と位相差の関係を表した図で
ある。

【図２４】クロストーク量と位相差の関係を表した図で
ある。

【図２５】許容位相差の範囲を示した図である。

【図２６】情報媒体上の様子をあらわした図である。

【図２７】従来例における課題をあらわす図である。

【符号の説明】

１１…半導体レーザ２１…コリメートレンズ２２…シリドリカルレンズ３１、３２、３３…ビームスプリッタ４１…反射プリズム５１…対物レンズ５２…アクチュエータ付き対物レンズ６１、１５６…情報媒体７１、７２、７３…検出レンズ８１、８２、８３、８４、８５、８６…光検出器８７…２分割光検出器８８…４分割光検出器９１、９２、９３、９４、９５、９６…増幅器１０１…フィルタ１１１…２分の１波長板１１２…位相補償光学系１２１…偏光ビームスプリッタ１３１、１３２、１３３…差動増幅器１４１、１４２…ビーム整形プリズム１５１…光ヘッド１５２…光強度制御手段１５３…主制御手段１５４…再生手段１５５…走査手段１５７、１７１…光スポット１７２…溝間部１７３…溝部１７４、１７５…マーク３２１…反射膜８１１…中心部８１２…周辺部８１３、８４５、８４６、８４７…分割線８１４…受光像８４１、８４２、８４３、８４４…受光部１０１１…部分透過膜１０１２、１５１４…反射光束１５１１…光発生手段１５１２…光束１５１３…集光手段１５１５…光検出手段１５３１…再生制御手段１５３２…中央制御手段１５３３…学習制御手段１５３４…メモリ１５５１…自動位置制御手段１５５２…モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者島野健東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者宮本治一東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、前記光源からの光束を記録媒体上
に結像させる対物レンズと、前記記録媒体からの反射光
束を検出する光検出器と、前記光検出器からの出力信号
から前記記録媒体上に記録された情報を再生する再生手
段とを有する光情報処理装置であって、前記反射光束の
中心部分と周辺部分を区別して検出することを特徴とす
る光情報処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の光情報処理装置であっ
て、前記光検出器の受光領域は前記反射光束の中心部分
を受光する少なくとも１つの領域と周辺部分とを受光す
る少なくとも１つの領域に分割されることを特徴とする
光情報処理装置。
【請求項３】請求項１に記載の光情報処理装置であっ
て、前記反射光束の中心部分と周辺部分とを分離する光
学部材と、該反射光束の中心部分を受光する第一の光検
出器と、該反射光束の周辺部分を受光する第２の光検出
器とを有することを特徴とする光情報処理装置。
【請求項４】請求項１、請求項２または請求項３に記載
の光情報処理装置であって、前記反射光束の中心部分か
らの出力信号に第一の定数を乗じ、前記周辺部分からの
出力信号に第二の定数を乗じ、該第一及び第二の定数を
乗じた出力信号を加算して再生信号を得る光情報処理装
置であって、前記第一の定数と第二の定数との比を変化
させて前記再生信号の特性を変化させることを特徴とす
る光情報処理装置。
【請求項５】前記光情報処理装置は、前記前記第一の定
数と第二の定数との比を変化させながら、前記記録媒体
上の情報を再生し、該再生信号中のノイズが最小になる
前記第一の定数と第二の定数との比を算出する手段を有
することを特徴とする請求項４記載の光情報処理装置。
【請求項６】前記記録媒体は、前記光源からの光束を結
像させて得られた光スポットを案内するための溝を半径
方向に周期的に有し、これらの溝部ならびに溝間部に情
報が記録され、該記録媒体の所定の領域には前記溝部の
深さに関する情報が記録され、前記光情報処理装置は、
前記溝部の深さに関する情報により前記第一の定数と第
二の定数との比を決定する手段を有することを特徴とす
る請求項４記載の光情報処理装置。
【請求項７】請求項１、請求項２または請求項３に記載
の光情報処理装置であって、前記光検出器上の反射光束
の受光像の大きさを変える光学部材を有し、前記情報媒
体からの反射光束の中心部分から得られた出力信号と周
辺部分から得られた出力信号とを加算して再生信号を得
ることを特徴とする光情報処理装置。
【請求項８】前記記録媒体は、前記光源からの光束を結
像させて得られた光スポットを案内するための溝を半径
方向に周期的に有し、これらの溝部ならびに溝間部に情
報が記録され、該記録媒体の所定の領域には前記溝部の
深さに関する情報が記録され、前記光情報処理装置は、
前記溝部の深さに関する情報により前記受光像の大きさ
を決定する手段を有することを特徴とする請求項７に記
載の光情報処理装置。
【請求項９】請求項１、請求項２または請求項３に記載
の光情報処理装置であって、前記反射光束の中心部分と
周辺部分の透過率または反射率を異ならせる光学部材を
有し、前記情報媒体からの反射光束の中心部分から得ら
れた出力信号と周辺部分から得られた出力信号とを加算
して再生信号を得ることを特徴とする光情報処理装置。
【請求項１０】前記記録媒体は、前記光源からの光束を
結像させて得られた光スポットを案内するための溝を半
径方向に周期的に有し、これらの溝部ならびに溝間部に
情報が記録され、該記録媒体の所定の領域には前記溝部
の深さに関する情報が記録され、前記光情報処理装置
は、前記溝部の深さに関する情報により前記反射光束の
中心部分と周辺部分との透過率または反射率の比を決定
する手段を有することを特徴とする請求項９に記載の光
情報処理装置。
【請求項１１】請求項１に記載の光情報処理装置であっ
て、前記反射光束のＰ偏光成分とＳ偏光成分との位相差
を補正する位相補償手段と、前記Ｐ偏光成分とＳ偏光成
分とを分離する手段と、該分離されたＰ偏光の光束の中
心部分と周辺部分を区別して受光する第一の光検出器
と、該分離されたＳ偏光の光束の中心部分と周辺部分を
区別して受光する第二の光検出器と、前記第一の光検出
器の出力と前記第二の光検出器の出力との差を再生信号
とする手段とを有することを特徴とする光情報処理装
置。
【請求項１２】請求項１１に記載の光情報処理装置であ
って、前記第一の光検出器の中心部分の出力信号に第一
の定数を乗じ、該第一の光検出器の周辺部分からの出力
信号に第二の定数を乗じ、該第一及び第二の定数を乗じ
た出力信号を加算して第一の光検出器からの再生信号と
し、前記第二の光検出器の中心部分の出力信号に第三の
定数を乗じ、該第二の光検出器の周辺部分からの出力信
号に第四の定数を乗じ、該第三及び第四の定数を乗じた
出力信号を加算して第二の光検出器からの再生信号とす
ることを特徴とする光情報処理装置。