JPH0973657A

JPH0973657A - 光学式記録媒体再生装置

Info

Publication number: JPH0973657A
Application number: JP7248627A
Authority: JP
Inventors: Takanori Maeda; 孝則前田; Masaru Otaki; 賢大滝; Hajime Koyanagi; 一小柳
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で高密度に記録された光ディスク
を容易に読み取ることができる光学式記録情報再生装置
を提供するものである。【構成】ディスクに記録された情報を光学的に読取り
再生する光学式記録媒体再生装置であって、ディスク上
に照明光を照射する光源と、ディスクからの反射光によ
って媒体を結像する結像レンズを有する集光手段と、結
像レンズの焦点位置を制御する焦点位置制御手段と、結
像レンズが結像する媒体の結像位置を含む面上に配置さ
れ、集光手段によって集光された光を検出する検出手段
を備え、照明光は、結像レンズを経由することなく媒体
に入射し、光源から媒体表面上に至る照明光の光軸と、
媒体面法線とがなす角度は、結像レンズの光軸と媒体面
法線とがなす角度と逆方向に等しいか、または大きいこ
とを特徴とする光学式記録媒体再生装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、映像や音楽などの情報
が記録された光ディスクなどの光学式記録媒体を再生す
る光学式記録情報再生装置に関し、特に発光ダイオード
などのインコヒーレント光源を用い、光検出器上に記録
媒体の像を結像させることによって、その情報の読み出
しを行うような光ピックアップ装置に関する。

【０００３】

【０００２】

【０００４】

【従来の技術】従来光ディスクにはコンパクトディスク
（以下ＣＤという）があり、その再生装置としてＣＤプ
レーヤが知られている。

【０００５】ＣＤはディスクの片面上に情報ビットを担
うピットがディスクの内周から外周に向かって螺旋状に
配列され複数のトラックを形成している。またＣＤプレ
ーヤにおいては、ピットを読取るピックアップの光ビー
ムがディスクの回転方向において相対的に一定の速度で
ピットを走査するように光ディスクを線速度一定（ＣＬ
Ｖ）に回転し、ビームをピットに照射させて光学的に情
報を読取っている。

【０００６】

【０００３】図５は従来のＣＤプレーヤのピックアップ
の構成の一例を示した概略断面図である。図中１０１は
光源であり所定の単一波長を有する例えば赤色半導体レ
ーザである。光源１０１から発せられたレーザ光はビー
ムスプリッタ１０２が有するハーフミラー１０２ａで約
半分の光量が対物レンズ１０３へ導かれ、ＣＤの透光性
基板１０４に入射して通過した後、ＣＤのピット１０５
上に光スポットを形成する。また透光性基板１０４は、
所定の厚みのポリカーボネート等によって形成されてい
て、対物レンズ１０３は予め透光性基板１０４の厚さを
見込んで、透光性基板１０４が対物レンズ１０３の光軸
と垂直に配置される場合に、ピット１０５上に最も小さ
なスポットが形成されるように設定されている。また対
物レンズ１０３は図示しないフォーカス制御手段によっ
て、ＣＤが回転中にディスクのソリ等によってディスク
面が光軸方向に変位しても、走査するピットに追従して
常に所定大きさのスポットを照射するように制御され
る。

【０００７】

【０００４】またピット１０５に照射されたスポットに
よる反射光は再び対物レンズ１０３によって集められ、
ビームスプリッタ１０２のハーフミラー１０２ａによっ
て光量が半減したあと光検出器１０６によってＲＦ信号
が検出される。また光検出器１０６は対物レンズ１０３
がピットを結像する位置より少しずれた位置、例えば反
射光が最小錯乱円を形成する位置に配置されて、非点収
差法によりフォーカス制御される。

【０００８】

【０００５】なお光源１０１から発せられるレーザ光は
ハーフミラー１０２ａを２回通過してその度に光量が半
減されるので光検出器１０６が受光するのに充分な光量
を確保する必要があり、そのためレーザ光は高出力で用
いられる。

【０００９】従来のＣＤプレーヤのピックアップ装置は
以上のように構成されてＣＤのピットを読取り情報再生
するためのＲＦ信号を得ていた。

【００１０】

【０００６】近年情報の多様化や高密度化に伴って高密
度に記録された光ディスクが要求されている。この高密
度光ディスクはピットが従来のものよりも小さく、しか
も高密度に配列されているので、各ピットを読み取る場
合にレーザ光のビームスポットを小さくする必要があ
る。したがって従来のＣＤプレーヤに用いるものよりも
短波長のレーザ光源が必要である。

【００１１】

【０００７】しかし、例えば短波長の青色半導体レーザ
を上述した従来のピックアップに用いると、動作寿命が
極端に短かったり、高温では動作ができないなどの問題
を生じる。

【００１２】また光非線形性を用いて波長を半分にする
ＳＨＧ方式の青色レーザを用いると、光源の構成が複雑
で半導体レーザに比べて小形化しにくいといった問題が
あり、容易に高密度ディスクを読み取ることができなか
った。

【００１３】

【０００８】

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑みなされたものであり、簡単な構成で高密度に記録
された光ディスクを容易に読み取ることができる光学式
記録情報再生装置を提供するものである。

【００１５】

【０００９】

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
媒体上に記録された情報を光学的に読取り再生する光学
式記録媒体再生装置であって、媒体上に照明光を照射す
る光源と、媒体からの反射光によって媒体を結像する結
像レンズを有する集光手段と、結像レンズの焦点位置を
制御して、前記媒体の結像位置を制御する焦点位置制御
手段と、結像レンズが結像する媒体の結像位置を含む面
上に配置され、集光手段によって集光された光を検出す
る検出手段を備え、照明光は、結像レンズを経由するこ
となく媒体に入射し、光源から媒体表面上に至る照明光
の光軸と、媒体面法線とがなす角度は、結像レンズの光
軸と媒体面法線とがなす角度と逆方向に等しいか、また
は大きいことを特徴とする光学式記録媒体再生装置で構
成される。

【００１７】

【００１０】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の光学式記録媒体再生装置において、集光手段は、収差
補正手段を有し、媒体に起因する収差を伴う反射光を集
光する場合は、収差補正手段によって収差を補正し、媒
体を結像することを特徴とする光学式記録媒体再生装置
で構成される。

【００１８】

【００１１】また請求項３記載の発明は、請求項１また
は２記載の光学式記録媒体再生装置において、検出手段
は媒体の結像位置に配置される第１の光検出器と、第１
の光検出器の受光面を含んだ受光面と同一平面上に配置
され、第１の光検出器の受光面から所定距離離間する一
対または複数対の受光面からなる第２の光検出器を備
え、焦点位置制御手段は第２の光検出器の受光出力によ
り、媒体の結像位置を第１の光検出器の受光面上に位置
させるように制御することを特徴とする光学式記録媒体
再生装置で構成される。

【００１９】

【００１２】

【００２０】

【作用】本発明は以上のように構成したので、請求項１
記載の発明によれば、光ディスクを照射する光源の照明
光は、結像レンズを経由することなく光ディスクに入射
し、光ディスクからの反射光を結像レンズを用いて集光
するようにしたので、光ディスクのピットを光学的に読
み取る場合に、光路中にビームスプリッタを設ける必要
が無く、光源の光量減少の影響を受ける事なく光源を有
効に利用することができる。したがって光源の光の強度
を強くすることなく良好な信号を復調することができる
ので、高密度光記録媒体を容易に読取ることができ、ま
た光源の寿命を長くすることができるので長時間の記録
再生に耐える。

【００２１】

【００１３】また請求項２記載の発明によれば、ピット
上に所定の厚さの透光性基板が設けられている光ディス
クのピットを、透光性基板を介して光学的に読み取る場
合に、透光性基板によって発生する収差を収差補正手段
によって補正して、ピットを結像させるようにしたの
で、正確なピットの像を得て良好な信号を復調すること
ができ、したがって、高密度光記録媒体を容易に読取る
ことができる。

【００２２】

【００１４】また請求項３記載の発明によれば、光検出
器の各受光面は隣接するトラックの情報を同時に読取る
ことができ、各受光面の出力を比較することによって、
光検出器が、結像レンズが結像する媒体の結像位置を含
む面上に配置されるように、結像レンズを位置制御する
ことができ、また各受光面の出力からＲＦ信号を分離で
きる。

【００２３】

【００１５】

【００２４】

【実施例】次に本発明の一実施例を図１乃至図２に基づ
いて以下に説明する。図１は本発明の一実施例における
光ディスク再生装置のピックアップの一構成例を示した
ものである。図中１は照明光源であり、所定の発光面積
を有するインコヒーレントな光源であり、例えば青色の
光を発生する発光ダイオードである。また２は照明レン
ズである。

【００２５】また３はピットが高密度に担持された光デ
イスクの情報記録面であり、３ａは情報記録面３の上面
に設けられた所定の厚さを有する透光性基板である。ま
た４は対物レンズであり、５は対物レンズ４の光軸に対
して所定角度傾斜配置された平行平板である。また６は
対物レンズ４と同軸に設けられたシリンドリカルレンズ
である。また７は光検出器であり、その受光面は対物レ
ンズ４の光軸に垂直に配置される。また８、９は光ディ
スクの信号成分包絡線の大きさを直流値として出力する
検波器、１０は差分演算回路である。また１１は対物レ
ンズ４、平行平板５、シリンドリカルレンズ６を一体に
保持するホルダ１２の周囲に巻かれたフォーカスコイル
である。

【００２６】

【００１６】次に光源から発せられた光が、光ディスク
のピットに照射してピットによって変調された反射光が
光検出器に受光される様子を説明する。

【００２７】まず、光源１から発せられた光は照明レン
ズ２を通過して光ディスクの透光性基板３ａに、ディス
ク面法線１３に対し所定角度θ₀で入射する。ここで透
光性基板３ａは所定の厚さおよび屈折率を有しているの
で、透光性基板３ａに入射した光は屈折した後、情報記
録面３のピットを照射する。このとき、光の照射領域は
情報記録面上の複数（３以上）のトラックを照射する領
域となるように予め照明レンズ２の位置が調整されてい
る。

【００２８】

【００１７】またピットによって変調された反射光はふ
たたび透光性基板３ａを経た後、対物レンズ４に入射す
る。ここで対物レンズ４に入射した光は、透明なガラス
等からなる平行平板５、シリンドリカルレンズ６を経た
後、光検出器７の受光面に照射される。ここで対物レン
ズ４の光軸はディスク面法線１３に対し、照明レンズ２
の光軸と反対側にあってθ₀とほぼ等しい角度に設定さ
れている。

【００２９】

【００１８】また光検出器７は、光軸を含む受光面上に
設けられた第１の受光面７ａと、第１の受光面の両側に
あって、光ディスクのピットが配列され形成されたトラ
ックのピッチにほぼ等しい間隔でトラックをほぼ垂直に
横切る方向にライン配置された一対の第２の受光面７
ｂ、７ｃで形成されていて、対物レンズ４が合焦位置に
あるときはディスクからの反射光の内その非回折光、い
わゆる０次光が光検出器の第１の受光面７ａおよび第２
の受光面７ｂ、７ｃに入射するように設定されている。

【００３０】なお図１では第２の受光面を一対で設けた
が、等間隔に配置される複数対で設けても良い。

【００３１】

【００１９】ここで光ディスク再生装置が、回転する光
ディスクの走査するピットからの反射光を読取る場合、
対物レンズ４が合焦状態にあるときはフォーカスコイル
１１によって光軸方向に移動される対物レンズ４の位置
は光検出器７の受光面上で正しく像を結ぶ位置すなわち
結像位置にある。この場合にピットからの反射光は、デ
ィスク面法線１３に対しθ₀傾斜した透光性基板３ａを
経たものであるので透光性基板３ａによる収差を持った
状態で対物レンズ４に入射する。この収差は３次までを
考えると、非点収差とコマ収差である。このため対物レ
ンズ４の瞳面のあとに設けられた平行平板５によって所
定量のコマ収差を発生させて、傾斜する透光性基板３ａ
によるコマ収差を打ち消している。さらに引き続き対物
レンズ４の光軸上に設けられたシリンドリカルレンズ６
によって、傾斜する透光性基板３ａによる非点収差と、
平行平板５による非点収差分を併せて打ち消している。

【００３２】

【００２０】以上により、光源から発せられた光は光デ
ィスクのピットに照射して、ピットによって変調された
反射光が光検出器に入射し、光検出器では光ディスクの
ピットが収差なく結像される。なお本実施例においては
対物レンズの後に平行平板を配置したが、平行平板のか
わりに楔板を配置することによってもコマ収差を打ち消
すことができる。また平行平板とシリンドリカルレンズ
のかわりに、所定角度傾斜させた円筒レンズを用いた
り、設計上すべての収差補正を考慮した楔を用いる方法
や、ホログラッフィック光学素子を用いて収差を補正す
る方法を用いても良い。また照明レンズ側に同様の収差
補正機能を配置して収差補正を行っても良い。

【００３３】

【００２１】次に光検出器７の出力を用いて結像レンズ
の焦点位置が制御される様子を説明する。図２は図１に
おける光源から発せられた光が、光ディスクのピットに
照射して、ピットによって変調された反射光を光検出器
７が受光する様子を示している。図中Ｔは情報を読み取
るためのピットが配列されたフォーカス制御目標トラッ
クの中心線を表し、第１の受光面７ａが図示しないトラ
ック方向の制御機構によってその中心線上に配置され
る。

【００３４】

【００２２】また第２の受光面７ｂ、７ｃは第１の受光
面７ａと同一平面上にあって、第１の受光面７ａを含み
Ｔと直交する線上であってＴを有する制御目標トラック
から２つ目のトラックの中心まで、すなわち第１の受光
面７ａの両側であってピッチＰ離間した位置にそれぞれ
配置される。

【００３５】このため第２の受光面７ｂ、７ｃでは第１
の受光面７ａに比べて焦点が前及び後ろにずれた像が観
測される。また第２の受光面７ｂ、７ｃは第１の受光面
７ａからの同距離Ｐだけ離間しているので、その焦点ず
れ量も概ね同じになり、それぞれの信号の変調度は、良
好な状態に対して同程度落ちている。

【００３６】

【００２３】したがって第１の受光面７ａが対物レンズ
４の焦点上に位置する場合は図２（ｂ）のように第１の
受光面７ａ上のピットの反射光が最大変調度を有する。

【００３７】図２において最大変調度を有するトラック
を形成するピットは黒く塗った部分で表されている。こ
のとき第２の受光面７ｂ、７ｃをそれぞれ検波する検波
器８、９は同程度の出力となるので差分演算器１０は０
を出力する。

【００３８】

【００２４】これに対し焦点位置が遠すぎる場合には、
図２（ａ）のように第２の受光面７ｂの図２（ｂ）に比
べて良くなり、第２の受光面７ｃの変調度は悪くなる。
それゆえ、差分演算器１０はこの焦点ずれ量に応じた正
の値を出力する。

【００３９】逆に焦点位置が近すぎる場合には、図２
（ｃ）のように差分演算器１０は負の値を出力する。

【００４０】よって、この出力に基づいてフォーカスコ
イル１２を駆動して対物レンズ４の焦点制御を行うこと
ができる。これに、ここでは図示しないトラック方向の
制御機構を用いることによって、第１の受光面は１つの
トラックの信号を安定して追従し、再生することができ
る。

【００４１】

【００２５】またこの方法を用いて第１の受光面と第２
の受光面の距離を例えば隣接するトラックのピッチに設
定すれば、隣接するトラックの情報を同時に読み出すこ
とができるために、その読み出した信号の中に含まれる
隣接トラックの信号分を減算してやれば、例えば高密度
光ディスクのようにトラック間が狭くなってピットが単
体の像として完全に分離できない状態で第１の受光面上
で結像しても再生用ＲＦ信号の分離が可能である。

【００４２】

【００２６】また本発明においては、焦点位置制御機構
によって駆動されるものは、対物レンズが含まれていれ
ば良く、ピックアップ全体を駆動しても、対物レンズお
よび平行平板、シリンドリカルレンズがフォーカスコイ
ルと一体に構成された結像系だけを駆動しても、あるい
は、対物レンズと照明レンズを駆動するようにしても良
い。

【００４３】

【００２７】なお、照明レンズの大きさとそこでの強度
分布は、対物レンズを備えた結像系とは無関係に照明の
形状を決定できるので、用いる照明系に応じて、例えば
図３に示すように結像対物レンズ１４より小さな照明レ
ンズ１５を用いて部分コヒーレント結像系を形成した
り、図４のように例えば複数個の照明レンズ１８を用い
て、結像対物レンズ１６より大きな照明レンズ１７を形
成して用いるなどして、光学系の空間周波数伝達特性を
適切に設定することにより本発明の実施例と同様の効果
が得られる。

【００４４】なお図４の構成においては、照明系の瞳の
方が結像系の瞳より大きいので、ディスク面法線１３に
対し、照明系光軸１９がなす角度θ₁の方が結像系光軸
２０とがなす角度θ₂よりも大きくなるように配置され
ている。

【００４５】

【００２８】なお本発明の実施例においては光源はイン
コヒーレント光源である発光ダイオードを用いて説明し
たが、照明光学系が回折限界スポットを形成しないよう
に焦点をずらすなどの手段を伴えば、従来どおりのレー
ザ光源を用いることも可能であり、同様の効果を得るこ
とができる。

【００４６】

【００２９】また本実施例においては、第２の受光面は
一対の受光エレメントで構成したが、これはさらにエレ
メントをふやすことにより、ピットが必ずいずれかの一
対のエレメント上にくるように構成することができ、焦
点位置制御の精度をあげるように構成することも可能で
ある。また、エレメントの形状についても信号変調度の
検出ができるような形状であれば種々の形状を有してい
ても良い。

【００４７】

【００３０】

【００４８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成したため、光
ディスクを照射する光源の照明光は、結像レンズを経由
することなく光ディスクに入射し、光ディスクからの反
射光を結像レンズを用いて集光するようにしたので、光
ディスクのピットを光学的に読み取る場合に、光路中に
ビームスプリッタを設ける必要が無く、光源の光量減少
の影響を受ける事なく光源を有効に利用することができ
る。したがって光源の光の強度を強くすることなく良好
な信号を復調することができるので、高密度光記録媒体
を容易に読取ることができ、また光源の寿命を長くする
ことができるので長時間の記録再生に耐える。

【００４９】

【００３１】また、ピット上に所定の厚さの透光性基板
が設けられている光ディスクのピットを、透光性基板を
介して光学的に読み取る場合に、透光性基板によって発
生する収差を収差補正手段によって補正して、ピットを
結像させるようにしたので、正確なピットの像を得て良
好な信号を復調することができ、したがって、高密度光
記録媒体を容易に読取ることができる。

【００５０】

【００３２】また、光検出器の各受光面は隣接するトラ
ックの情報を同時に読取ることができ、各受光面の出力
を比較することによって、光検出器が、結像レンズが結
像するの媒体の結像位置を含む面上に配置されるよう
に、結像レンズを位置制御することができ、また各受光
面の出力からＲＦ信号を分離できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における光ディスク再生装置
のピックアップの一構成例を示したものである。

【図２】本発明における図１の光検出器７がピットによ
って変調された反射光を受光する様子を示している。

【図３】本発明の他の実施例における光ディスク再生装
置のピックアップの一構成例を示したものである。

【図４】本発明のその他の実施例における光ディスク再
生装置のピックアップの一構成例を示したものである。

【図５】従来のＣＤプレーヤのピックアップの構成の一
例を示した概略断面図である。

【符号の説明】

１・・・・・照明光源２・・・・・照明レンズ３・・・・・情報記録面３ａ・・・・透光性基板４・・・・・対物レンズ４５・・・・・平行平板６・・・・・シリンドリカルレンズ７・・・・・光検出器７ａ・・・・第１の受光面７ｂ・・・・第２の受光面７ｃ・・・・第２の受光面８・・・・・検波器９・・・・・検波器１０・・・・差分演算回路１１・・・・フォーカスコイル１２・・・・ホルダ１３・・・・ディスク面法線１４・・・・結像対物レンズ１５・・・・照明レンズ１６・・・・結像対物レンズ１７・・・・照明レンズ１８・・・・照明レンズ１９・・・・照明系光軸２０・・・・結像系光軸

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年１０月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の詳細な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【従来の技術】従来光ディスクにはコンパクトディスク
（以下ＣＤという）があり、その再生装置としてＣＤプ
レーヤが知られている。ＣＤはディスクの片面上に情報
ビットを担うピットがディスクの内周から外周に向かっ
て螺旋状に配列され複数のトラックを形成している。ま
たＣＤプレーヤにおいては、ピットを読取るピックアッ
プの光ビームがディスクの回転方向において相対的に一
定の速度でピットを走査するように光ディスクを線速度
一定（ＣＬＶ）に回転し、ビームをピットに照射させて
光学的に情報を読取っている。

【０００５】なお光源１０１から発せられるレーザ光は
ハーフミラー１０２ａを２回通過してその度に光量が半
減されるので光検出器１０６が受光するのに充分な光量
を確保する必要があり、そのためレーザ光は高出力で用
いられる。従来のＣＤプレーヤのピックアップ装置は以
上のように構成されてＣＤのピットを読取り情報再生す
るためのＲＦ信号を得ていた。

【０００７】しかし、例えば短波長の青色半導体レーザ
を上述した従来のピックアップに用いると、動作寿命が
極端に短かったり、高温では動作ができないなどの問題
を生じる。また光非線形性を用いて波長を半分にするＳ
ＨＧ方式の青色レーザを用いると、光源の構成が複雑で
半導体レーザに比べて小形化しにくいといった問題があ
り、容易に高密度ディスクを読み取ることができなかっ
た。

【０００８】

【０００９】

【００１２】

【００１５】

【実施例】次に本発明の一実施例を図１乃至図２に基づ
いて以下に説明する。図１は本発明の一実施例における
光ディスク再生装置のピックアップの一構成例を示した
ものである。図中１は照明光源であり、所定の発光面積
を有するインコヒーレントな光源であり、例えば青色の
光を発生する発光ダイオードである。また２は照明レン
ズである。また３はピットが高密度に担持された光デイ
スクの情報記録面であり、３ａは情報記録面３の上面に
設けられた所定の厚さを有する透光性基板である。また
４は対物レンズであり、５は対物レンズ４の光軸に対し
て所定角度傾斜配置された平行平板である。また６は対
物レンズ４と同軸に設けられたシリンドリカルレンズで
ある。また７は光検出器であり、その受光面は対物レン
ズ４の光軸に垂直に配置される。また８、９は光ディス
クの信号成分包絡線の大きさを直流値として出力する検
波器、１０は差分演算回路である。また１１は対物レン
ズ４、平行平板５、シリンドリカルレンズ６を一体に保
持するホルダ１２の周囲に巻かれたフォーカスコイルで
ある。

【００１６】次に光源から発せられた光が、光ディスク
のピットに照射してピットによって変調された反射光が
光検出器に受光される様子を説明する。まず、光源１か
ら発せられた光は照明レンズ２を通過して光ディスクの
透光性基板３ａに、ディスク面法線１３に対し所定角度
θ_０で入射する。ここで透光性基板３ａは所定の厚さお
よび屈折率を有しているので、透光性基板３ａに入射し
た光は屈折した後、情報記録面３のピットを照射する。
このとき、光の照射領域は情報記録面上の複数（３以
上）のトラックを照射する領域となるように予め照明レ
ンズ２の位置が調整されている。

【００１７】またピットによって変調された反射光はふ
たたび透光性基板３ａを経た後、対物レンズ４に入射す
る。ここで対物レンズ４に入射した光は、透明なガラス
等からなる平行平板５、シリンドリカルレンズ６を経た
後、光検出器７の受光面に照射される。ここで対物レン
ズ４の光軸はディスク面法線１３に対し、照明レンズ２
の光軸と反対側にあってθ_０とほぼ等しい角度に設定さ
れている。

【００１８】また光検出器７は、光軸を含む受光面上に
設けられた第１の受光面７ａと、第１の受光面の両側に
あって、光ディスクのピットが配列され形成されたトラ
ックのピッチにほぼ等しい間隔でトラックをほぼ垂直に
横切る方向にライン配置された一対の第２の受光面７
ｂ、７ｃで形成されていて、対物レンズ４が合焦位置に
あるときはディスクからの反射光の内その非回折光、い
わゆる０次光が光検出器の第１の受光面７ａおよび第２
の受光面７ｂ、７ｃに入射するように設定されている。
なお図１では第２の受光面を一対で設けたが、等間隔に
配置される複数対で設けても良い。

【００１９】ここで光ディスク再生装置が、回転する光
ディスクの走査するピットからの反射光を読取る場合、
対物レンズ４が合焦状態にあるときはフォーカスコイル
１１によって光軸方向に移動される対物レンズ４の位置
は光検出器７の受光面上で正しく像を結ぶ位置すなわち
結像位置にある。この場合にピットからの反射光は、デ
ィスク面法線１３に対しθ_０傾斜した透光性基板３ａを
経たものであるので透光性基板３ａによる収差を持った
状態で対物レンズ４に入射する。この収差は３次までを
考えると、非点収差とコマ収差である。このため対物レ
ンズ４の瞳面のあとに設けられた平行平板５によって所
定量のコマ収差を発生させて、傾斜する透光性基板３ａ
によるコマ収差を打ち消している。さらに引き続き対物
レンズ４の光軸上に設けられたシリンドリカルレンズ６
によって、傾斜する透光性基板３ａによる非点収差と、
平行平板５による非点収差分を併せて打ち消している。

【００２２】また第２の受光面７ｂ、７ｃは第１の受光
面７ａと同一平面上にあって、第１の受光面７ａを含み
Ｔと直交する線上であってＴを有する制御目標トラック
から２つ目のトラックの中心まで、すなわち第１の受光
面７ａの両側であってピッチＰ離間した位置にそれぞれ
配置される。このため第２の受光面７ｂ、７ｃでは第１
の受光面７ａに比べて焦点が前及び後ろにずれた像が観
測される。また第２の受光面７ｂ、７ｃは第１の受光面
７ａからの同距離Ｐだけ離間しているので、その焦点ず
れ量も概ね同じになり、それぞれの信号の変調度は、良
好な状態に対して同程度落ちている。

【００２３】したがって第１の受光面７ａが対物レンズ
４の焦点上に位置する場合は図２（ｂ）のように第１の
受光面７ａ上のピットの反射光が最大変調度を有する。
図２において最大変調度を有するトラックを形成するピ
ットは黒く塗った部分で表されている。このとき第２の
受光面７ｂ、７ｃをそれぞれ検波する検波器８、９は同
程度の出力となるので差分演算器１０は０を出力する。

【００２４】これに対し焦点位置が遠すぎる場合には、
図２（ａ）のように第２の受光面７ｂの図２（ｂ）に比
べて良くなり、第２の受光面７ｃの変調度は悪くなる。
それゆえ、差分演算器１０はこの焦点ずれ量に応じた正
の値を出力する。逆に焦点位置が近すぎる場合には、図
２（ｃ）のように差分演算器１０は負の値を出力する。
よって、この出力に基づいてフォーカスコイル１２を駆
動して対物レンズ４の焦点制御を行うことができる。こ
れに、ここでは図示しないトラック方向の制御機構を用
いることによって、第１の受光面は１つのトラックの信
号を安定して追従し、再生することができる。

【００２７】なお、照明レンズの大きさとそこでの強度
分布は、対物レンズを備えた結像系とは無関係に照明の
形状を決定できるので、用いる照明系に応じて、例えば
図３に示すように結像対物レンズ１４より小さな照明レ
ンズ１５を用いて部分コヒーレント結像系を形成した
り、図４のように例えば複数個の照明レンズ１８を用い
て、結像対物レンズ１６より大きな照明レンズ１７を形
成して用いるなどして、光学系の空間周波数伝達特性を
適切に設定することにより本発明の実施例と同様の効果
が得られる。なお図４の構成においては、照明系の瞳の
方が結像系の瞳より大きいので、ディスク面法線１３に
対し、照明系光軸１９がなす角度θ_１の方が結像系光軸
２０とがなす角度θ_２よりも大きくなるように配置され
ている。

【００３０】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】媒体上に記録された情報を光学的に読取
り再生する光学式記録媒体再生装置であって、前記媒体上に照明光を照射する光源と、前記媒体からの反射光によって前記媒体を結像する結像
レンズを有する集光手段と、前記結像レンズの焦点位置を制御して、前記媒体の結像
位置を制御する焦点位置制御手段と、前記結像レンズが結像する前記媒体の結像位置を含む面
上に配置され、前記集光手段によって集光された光を検
出する検出手段を備え、前記照明光は、前記結像レンズを経由することなく前記
媒体に入射し、前記光源から前記媒体表面上に至る前記照明光の光軸
と、前記媒体面法線とがなす角度は、前記結像レンズの
光軸と前記媒体面法線とがなす角度と逆方向に等しい
か、または大きいことを特徴とする光学式記録媒体再生
装置。
【請求項２】請求項１記載の光学式記録媒体再生装置
において、前記集光手段は、収差補正手段を有し、前記媒体に起因する収差を伴う前記反射光を集光する場
合は、前記収差補正手段によって前記収差を補正し、前
記媒体を結像することを特徴とする光学式記録媒体再生
装置。
【請求項３】請求項１または２記載の光学式記録媒体
再生装置において、前記検出手段は、前記媒体の結像位置に配置される第１の光検出器と、前記第１の光検出器の受光面を含んだ前記受光面と同一
平面上に配置され、前記第１の光検出器の受光面から所
定距離離間する一対または複数対の受光面からなる第２
の光検出器を備え、前記焦点位置制御手段は前記第２の光検出器の受光出力
により、前記媒体の結像位置を前記第１の光検出器の受
光面上に位置させるように制御することを特徴とする光
学式記録媒体再生装置。