JP4171969B2 - Optical regenerator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体の光再生装置に関し、特に、超解像光ディスクの光再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、光情報記録の高密度化を実現する光ディスクの一つとして、光の照射により物性的あるいは構造的な変化を生じる光記録媒体に、レーザ光を集光することによって超解像再生を行う光ディスク(超解像光ディスク)が提案されている。
【0003】
従来の光ディスクに記録されたマークまたはピットの再生限界は、再生用の光の真空中での波長λと、対物レンズの開口数NAに依存し、一対のマーク(またはピット)とスペースとからなるピッチの再生限界はλ/(2×NA)と表すことができる。たとえば、マーク(またはピット)の長さとスペースの長さとが同じならば、マーク(またはピット)の再生限界の長さは、λ/(4×NA)となる。
【0004】
これに対して、超解像光ディスクでは、上記再生限界を超える微小なマークまたはピットの再生が可能である。たとえば、特開平6−183152号公報には、ピットが形成されたディスクにBiTe合金などの相変化材料層を形成し、集光された光スポットよりも小さな液晶領域を形成して超解像再生を行うことが開示されている。
【0005】
また、特開平5−205314号公報には、ピットが形成されたディスクにランタノイド材料層を形成し、温度勾配により反射率変化を引き起こして超解像再生を行うことが開示されている。
【0006】
さらに、特開平11−250493号公報には、GeSbTeからなる相変化記録層に対して、Sbからなる超解像マスク層を設け、マスク層と記録層との間にSiNの中間層を30nmの厚さに形成した構造により、波長λが488nm、開口数NAが0.6の光学系(再生限界のマーク長200nm)において、マーク長100nm以下の記録マークからの再生信号が検出可能であることが開示されている。
【0007】
さらに、菊川らは、JJAP,40,3B,1624にて、微小なピットが形成されたROM型光ディスクにおいて、Ge、Si、W等を反射膜とした構造によって、波長:635nm、NA:0.6の光学系(再生限界のピット長270nm)を用いて、ピット長200nmの信号を超解像再生できることを示している。これらの超解像光ディスクでは、光学系に大きな変更を施すことなく記録密度を向上させることが可能となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
超解像再生においては、上記再生限界よりも短いマーク(あるいはピット)とスペースとの並びを再生するが、このときの再生信号の空間周波数は、光学系の回折限界を超えている。そのため、これらのマークやピットからの再生光を効率よく、光検出装置に導くのは困難である。そこで、レーザ光のパワーを増加させることによって光スポット径よりも小さな開口を記録媒体上に発生させて、マークやピットからの再生信号の変調度を増加させる。ところが、レーザ光のパワーの増加は光検出器への入射光量の増加につながるため、再生された信号のホワイトノイズが増加する。このホワイトノイズの増加は信号対雑音比(CNR:Carrier to Noise Ratio)を低下させる。つまり、上記に示す超解像再生においては、再生限界よりも短いマークまたはピットに対して信号対雑音比が低下しやすいという問題点があった。
【0009】
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、再生限界に満たない長さのピットまたはマークを含む光記録媒体から高い信号対雑音比で情報を再生することのできる光再生装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の光再生装置は、上記課題を解決するために、光記録媒体のピットまたはマークの情報を、上記光記録媒体に照射した光の反射光または透過光を検出することにより再生する光再生装置において、上記反射光または透過光の光束におけるトラック方向の端部の信号を検出する端部検出手段と、上記反射光または透過光の光束におけるトラック方向の少なくとも中心部分の信号を検出する中心検出手段と、上記端部検出手段によって検出された信号と上記中心検出手段によって検出された信号との減算信号を生成して、上記減算信号から上記情報を再生する再生手段と、を備えていることを特徴とする。
【0011】
上記の構成によれば、端部検出手段は反射光または透過光の光束におけるトラック方向の端部を検出する。光束の上記端部には記録媒体の再生限界に満たない長さに対応した空間周波数の信号が多く含まれる。また、中心検出手段は光束におけるトラック方向の中心部分の信号を検出する。光束の上記中心部分には再生限界以上の長さに対応した空間周波数の信号が多く含まれる。そして、再生手段は、検出された端部の信号から中心部分の信号を減ずる、あるいはその逆を行うなどして減算信号を生成する。これにより、再生限界以上の長さに対応した空間周波数の信号と、再生限界に満たない長さに対応した空間周波数の信号との両方を含む信号から、再生限界以上の長さに対応した空間周波数の信号を減じることができる。したがって、光記録媒体に記録されている情報において、再生限界に満たない長さに対応した空間周波数の信号を強調して再生することができる。また、減算により前記2つの信号に含まれる同相ノイズが低下するので、検出される信号における信号対雑音比を向上させることができる。
【0012】
この結果、再生限界に満たない長さのピットまたはマークを含む光記録媒体から高い信号対雑音比で情報を再生することのできる光再生装置を提供することができる。
【0013】
本発明の光再生装置は、上記課題を解決するために、上記端部検出手段と上記中心検出手段とは、それぞれ個別のフォトディテクタから構成されることを特徴とする。
【0014】
上記の構成によれば、それぞれのフォトディテクタにおいて電気信号に変換された信号における同相ノイズを容易に減じることができる。
【0015】
本発明の光再生装置は、上記課題を解決するために、光記録媒体のピットまたはマークの情報を、上記光記録媒体に照射した光の反射光または透過光を検出することにより再生する光再生装置において、上記反射光または透過光の光束全体での再生限界よりも高い空間周波数の信号を検出する第1検出部と、上記再生限界よりも低い空間周波数の信号を検出する第2検出部と、上記第1検出部によって検出された信号と上記第2検出部によって検出された信号との減算信号を生成して、上記減算信号から上記情報を再生する再生手段と、を備えていることを特徴とする。
【0016】
上記の構成によれば、第1検出部は光束全体での再生限界よりも高い空間周波数の信号、すなわち再生限界に満たない長さに対応した空間周波数の信号を検出し、第2検出部は再生限界よりも低い空間周波数の信号、すなわち再生限界以上の長さに対応した空間周波数の信号を検出する。そして、再生手段は、これら2つの信号の一方から他方を減算するあるいはその逆を行うなどして、減算信号を生成する。従って、再生限界以上の長さの空間周波数の信号が減算されて再生される。これにより、再生限界に満たないピットまたはマークからの信号が強調されて再生される。また、減算により前記2つの信号に含まれる同相ノイズが低下するので、検出される信号における信号対雑音比を向上させることができる。
【0017】
この結果、再生限界に満たない長さのピットまたはマークを含む光記録媒体から高い信号対雑音比で情報を再生することのできる光再生装置を提供することができる。
【0018】
本発明の光再生装置は、上記課題を解決するために、上記第1検出部は、上記反射光または透過光の光束における端部の信号を検出する端部検出手段を備えていることを特徴とする。
【0019】
上記の構成によれば、第1検出部は端部検出手段によって反射光または透過光の光束における端部の信号を検出するので、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号をより増強して検出することができる。
【0020】
本発明の光再生装置は、上記課題を解決するために、上記第1検出部と上記第2検出部とは、それぞれ個別のフォトディテクタから構成されることを特徴とする。
【0021】
上記の構成によれば、それぞれのフォトディテクタにおいて電気信号に変換された信号における同相ノイズを容易に減じることができる。
【0022】
本発明の光再生装置は、上記課題を解決するために、長さが、(上記光の波長)/(4×開口数)以下である上記ピットまたはマークを含んでいることを特徴とする。
【0023】
上記の構成によれば、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号を確実に再生し、従来に比べて記録密度を向上させることができる。
【0024】
本発明の光再生装置は、上記課題を解決するために、上記光記録媒体として、上記反射光または透過光の光束全体での再生限界以下の長さとなるピットまたはマークを含んでいる超解像光記録媒体を使用することを特徴とする。
【0025】
上記の構成によれば、超解像光記録媒体からの反射光または透過光に含まれる再生限界に満たない長さのピットまたはマークの信号を、さらに強調して再生し、信号対雑音比を上げることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について図1ないし図3に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0027】
本実施の形態に係る光再生装置10は、図2に示すように、光記録媒体駆動部1、光照射部2、光検出部3、および信号処理部(再生手段)4から構成されている。
【0028】
光再生装置10は、光記録媒体駆動部1に保持されている超解像光ディスク(光記録媒体、超解像光記録媒体)12に記録された情報を再生するものである。超解像光ディスク12の情報を再生する場合には、光照射部2から、上記光記録媒体駆動部1に保持されている超解像光ディスク12に光を照射する。そして、光検出部3によって、超解像光ディスク12に照射された光の反射光を信号として検出する。そして、信号処理部4によって、上記光検出部3で検出された信号を処理(減算)することにより、超解像光ディスク12に記録されている情報が再生される。なお、超解像光ディスク12からの反射光に限らず、透過光を信号として検出する構成としてもかまわない。
【0029】
ここで、各部について、より詳細に説明する。
【0030】
上記光記録媒体駆動部1は、例えば、図2に示すように、超解像光ディスク12の回転駆動手段であるスピンドルモータ11を備えている。このスピンドルモータ11に超解像光ディスク12が保持される。上記スピンドルモータ11は、超解像光ディスク12を、一定の線速度あるいは一定の回転数で一定方向に回転するように駆動する。本実施例では、上記超解像光ディスク12は、線速度6m/sの一定速度となるように回転される。
【0031】
上記超解像光ディスク12には、例えば、ポリカーボネイト基板上にGeの反射層を厚さ15nmに形成(成膜)したものが挙げられる。上記ポリカーボネイト基板には、ピットおよびスペースの長さに応じた情報が記録されている。これらのピットとスペースとは、超解像光ディスク12において一定の方向に連続して形成されている。この方向がトラック方向であり、超解像光ディスク12の回転方向と等しい。つまり、このトラック方向は、超解像光ディスク12の情報を再生する際の再生スキャン方向となる。例えば、本実施の形態では最も短いピットの長さが200nmであり、最も短いスペースの長さが200nmである場合は、これらの一対のピットとスペースとからなる最短のピッチは400nmとなる。また、変調方式として(1,7)RLLを使用しており、最長のピットおよびスペースはどちらも800nmである。
【0032】
上記光照射部2は、レーザダイオード21、コリメータレンズ22、偏光ビームスプリッタ23、1/4波長板24、および対物レンズ25を備えている。このレーザダイオード21は超解像光ディスクへの光照射手段であり、波長λのレーザ光を照射する。また、対物レンズ25は、駆動ユニット26を備えている。この駆動ユニット26は、超解像光ディスク12に照射される光のフォーカスサーボとトラッキングサーボとを行うために、対物レンズ25を2次元方向に駆動する。また、この対物レンズ25は、所定の開口数NAを有する。本実施の形態では、レーザダイオード21から出射されるレーザ光の波長(λ)は630nm、対物レンズ25の開口数(NA)は0.6である。したがって、再生限界のピットまたはスペースの長さは約260nm、再生限界のピッチの長さは約530nmである。
【0033】
上記光検出部3は、集光レンズ36および分割フォトディテクタ37を備えている。上記集光レンズ36は、超解像光ディスク12からの反射光を分割フォトディテクタ37に適度に集光するようになっている。上記分割フォトディテクタ37は、適度に集光された反射光の光束を、後述するように光信号として検出する。
【0034】
上記信号処理部4は、信号処理回路(再生手段)40を備え、上記光信号を処理して超解像光ディスク12に記録されている情報を再生する。
【0035】
次に、超解像光ディスク12を再生するときの、光再生装置10における各部の動作について説明する。
【0036】
まず、光記録媒体駆動部1において、スピンドルモータ11に、超解像光ディスク12が保持される。そして、スピンドルモータ11がこの超解像光ディスク12を定速で一定方向に回転させる。本実施の形態では、線速度6m/sの一定速度となるように回転させる。
【0037】
上記超解像光ディスク12に対して、光照射部2からレーザ光を照射する。この光照射部2では、レーザダイオード21から波長λのレーザ光が発生される。このレーザ光は、例えば、直線偏光の発散光であり、λ=630nmの波長である。このレーザ光は、コリメータレンズ22で平行光に変換される。この平行光は、偏光ビームスプリッタ23を透過する。このとき、一定の偏光のみが偏光ビームスプリッタ23を透過する。そして、この偏光ビームスプリッタ23を透過した光は、1/4波長板24にて円偏光に変換される。この円偏光は、駆動ユニット26により焦点を合わせられた対物レンズ25により超解像光ディスク12上に集光される。対物レンズ25の開口数(NA)は0.6である。これにより、集光スポット径1050nm(λ/NA)のレーザ光が超解像光ディスク12に照射される。
【0038】
この超解像光ディスク12上に照射されたレーザ光は、超解像光ディスク12に形成されているピットやスペースに照射され、これによって変調された反射光を再生光とする。上記再生光は、対物レンズ25によりコリメートされ、1/4波長板24を通過し、最初の直線偏光から90°傾いた直線偏光となる。この再生光は、偏光ビームスプリッタ23により光検出部3に向かって反射される。
【0039】
光検出部3では、集光レンズ36により、再生光の光束が分割フォトディテクタ37の検出部に入るように適度に集光される。分割フォトディテクタ37は、光束の瞳面付近に配置される。言い換えれば、超解像光ディスク12上のピットおよびスペースからなる信号をフーリエ変換した後の空間周波数に対するスペクトルが光束の断面に現れる位置に、この分割フォトディテクタ37が配置される。なお、厳密に瞳面である必要はなく、超解像再生が可能となる程度にスペクトル分解される断面に分割フォトディテクタ37を配置すればよい。また、厳密な焦点位置では、スペクトルは得られないため、分割フォトディテクタ37は焦点には配置されない。光束の断面にスペクトルが現れる位置では、分割フォトディテクタ37において、再生光から再生信号が検出される。この再生信号は、信号処理部4において処理され、超解像光ディスク12の情報が再生される。
【0040】
ここで、分割フォトディテクタ37および信号処理部4の信号処理回路(再生手段)40における動作について、図1に基づいて、説明する。
【0041】
図1に示すように、分割フォトディテクタ37には、上記再生光が検出ビームh(光束)(図1に示している鎖線で囲まれた領域)として集光される。そして、この分割フォトディテクタ37において、検出ビームhが光信号として検出される。
【0042】
本実施の形態では、上記分割フォトディテクタ37は、第1端部フォトディテクタ(端部検出手段、あるいは第1検出部)45、中心部分フォトディテクタ(中心検出手段、あるいは第2検出部)46、第2端部フォトディテクタ(端部検出手段、あるいは第1検出部)47という、3つの個別のフォトディテクタに分割されている。この各フォトディテクタ45〜47は、検出ビームhにおけるトラック方向に対して整列するようになっている。つまり、第1端部フォトディテクタ45および第2端部フォトディテクタ47は、超解像光ディスク12から反射された後、瞳面付近に到達した反射光(再生光)の光束における、トラック方向の端部の光信号を検出し、検出結果をそれぞれ電気信号に変換して光検出信号a・cとして出力する。また、中心部分フォトディテクタ46は、超解像光ディスク12から反射され瞳面付近に到達した反射光の光束における、トラック方向の中心部分の光信号を検出し、検出結果を電気信号に変換して光検出信号bとして出力する。これにより、光束の断面上に分解されたスペクトルを、信号として検出することができる。つまり、第1端部フォトディテクタ45および第2端部フォトディテクタ47によって検出された信号には、再生限界に満たない長さに対応した空間周波数のピット(またはマーク)とスペースとからの信号が多く含まれ、中心部分フォトディテクタ46によって検出された信号には、再生限界以上の長さに対応した空間周波数のピット(またはマーク)とスペースとからの信号が多く含まれる。
【0043】
中心部分フォトディテクタ46のトラック方向に沿った幅寸法は、検出ビームhの直径に対して50%〜95%の割合であることが好ましい。また、第1端部フォトディテクタ45および第2端部フォトディテクタ47のトラック方向に沿った幅寸法は、上記中心部分フォトディテクタ46によって検出された検出ビームhの残りの部分を検出することのできる大きさであればよい。たとえば、中心部分フォトディテクタ46の上記幅寸法が、検出ビームhの直径に対して50%である場合は、第1端部フォトディテクタ45および第2端部フォトディテクタ47の上記幅寸法は、それぞれ少なくとも検出ビームhの直径の25%あればよい。中心部分フォトディテクタ46の幅寸法が、95%である場合は、第1端部フォトディテクタ45および第2端部フォトディテクタ47の幅寸法は、それぞれ少なくとも2.5%あればよい。
【0044】
第1端部フォトディテクタ45から出力された光検出信号a、中心部分フォトディテクタ46から出力された光検出信号b、および第2端部フォトディテクタ47から出力された光検出信号cは、信号処理部4に入力され、信号処理部4の信号処理回路40により処理(減算)される。これにより超解像光ディスク12の情報である光再生信号g(減算信号)が生成される。これにより、超解像光ディスク12の情報が再生される。
【0045】
上記光再生信号gの生成について、より詳細に説明すると、以下の通りである。
【0046】
上記各光検出信号a、b、cは、図1に示すように、信号処理回路40に入力される。上記光検出信号bは、ボリューム43により信号量が調節され、出力fとなる。この出力fは光検出信号bの振幅を変化させただけの信号であり、やはり中心部分フォトディテクタ46による検出結果である。このような処理は光検出信号a、cについても同様に言える。一方、上記光検出信号a、cは、加算アンプ42に入力され、加算される。これにより加算出力eが生成される。そして、上記出力fと加算出力eとが減算アンプ44に入力され、減算アンプ44によって加算出力eから出力fを減算する処理が行われ、再生信号gが生成される。なお、上記各光検出信号a、b、cを加算アンプ(図示せず)に入力し、その加算出力で図1の出力fの直前のbを置き代えてもよい。さらに、上記の中心部分フォトディテクタ46の幅寸法割合が大きい場合は光検出信号bを、小さい場合は光検出信号a、b、cを加算した信号を、減算アンプ44によって加算出力eから減算する方がよい。また、出力fから加算出力eを減算する処理を行って光再生信号gとしてもよい。
【0047】
ここで、光再生装置10を用いて超解像光ディスク12の再生を行う場合の各信号波形について、図3に基づいて、より具体的に説明する。このときの再生では、図1に示す信号処理回路40によって処理を行っている。
【0048】
図3のAは、超解像光ディスク12(ROM型)に連続的に形成されているピットを示す。ここでは、200nmおよび400nmのマークと、長さが200nmおよび1000nmのスペースとによって構成されたマーク列の例を挙げる。超解像光ディスク12の反射膜の材料はゲルマニウムまたはシリコンであり、その膜厚は15nmである。超解像光ディスク12に照射されるレーザ光の光量は、1.5mW〜2.0mWである。Bは、中心部分フォトディテクタ46から出力された光検出信号bの波形を示す。Cは、加算アンプ42から出力された加算信号eの波形を示す。Dは、光検出信号a、b、cを加算した場合の信号であり、言い換えるとフォトディテクタ37が分割されていない場合の信号である。また、Eは、加算アンプ44から出力された光再生信号gの波形を示す。この光再生信号gは、信号量の調節された上記光検出信号b(Bの波形)を上記加算信号e(Cの波形)から減算した波形を示す。
【0049】
Dに示す信号の波形より、分割フォトディテクタ37によって検出される再生光を全て積分した信号(図1に示す検出ビームhの全ての領域)からは、再生限界に満たない空間周波数である150nmおよび250nmにおけるピット(再生限界より短いピット)がほとんど検出されていないことが判る。つまり、たとえ超解像光ディスクであっても、従来の検出方法では、再生限界以上の長いピットからの光信号(低周波成分)は検出されやすいが、再生限界に満たないピットからの光信号(高周波成分)は検出しにくいことがわかる。これは、再生限界より短いピットからの光信号が小さいため、再生限界以上のピットからの大きい光信号に埋もれてしまうからである。再生限界以上のピットとは、再生限界以上の長さの空間周波数に対応したピットを表し、再生限界より短いピットとは、再生限界に満たない長さの空間周波数に対応したピットを表す。
【0050】
これに対し、Cに示す加算信号eの波形を見ると、トラック方向の端部の光束(図1に示す検出ビームhにおける第1端部フォトディテクタ45および第2フォトディテクタ46上の領域)からは、再生限界に満たない空間周波数の、200nmにおけるピット(再生限界より短いピット)からの光信号が検出されていることが判る。つまり、この再生光におけるトラック方向に対する端部の光束からは、高周波成分を検出することができ、再生限界よりも短いピットを分解して検出できることが判る。このように光束における端部の信号を検出することにより、再生限界に満たない長さのピット(またはマーク)からの信号を特に増強して検出することができる。
【0051】
空間周波数の高い光信号(高周波成分)は、光束における端の方を通過しやすいと考えられる。そのため、端部フォトディテクタ45・47では、空間周波数の高い光信号をより鮮明に検出することができる。そして、加算アンプ42では、これらの端部フォトディテクタ45・47で検出された空間周波数の高い光信号を強調することができる。したがって、図3のCに示すようにこの加算アンプ42により、空間周波数の高い光信号である、再生限界に満たない短いピットからの光信号を強調して出力することができる。
【0052】
さらに、上記再生限界以上の長さに対応する空間周波数の再生信号を検出した光検出信号b(図3のB)を再生限界に満たない長さに対応する空間周波数の再生信号を検出した光信号e(図3のC)から減算することにより、相対的に再生限界に満たない短いピットからの光信号を増大させることができる。なお、減算する場合に光検出信号bは図1におけるボリューム43によって調整される。これにより、再生限界に満たない短いピットからの再生信号を増強することができ、また、減算処理により同相ノイズをキャンセルして信号対雑音比を向上させることができる。つまり、減算処理を行わない従来の再生信号波形(図3のD)に比べて、情報をより確実に再生することができる。特に、超解像光ディスク12の再生において、この効果は顕著である。また、ここでは、前述したような個別のフォトディテクタを用いて光信号を検出するので、減算処理される2つの信号(加算出力eおよび出力f)を容易に生成することができる。
【0053】
以上のように、光再生装置1によれば、再生限界に満たない長さのピットまたはマークを含む超解像光ディスク12から高い信号対雑音比で情報を再生することができる。
【0054】
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について、図2および図4に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態1にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。本実施の形態に係る光再生装置20(図2)は、前記実施の形態1における光再生装置10の分割フォトディテクタ37および信号処理回路40の構成が異なるものである。すなわち、本実施の形態では、分割フォトディテクタ37に代えて分割フォトディテクタ37aを備え、また、信号処理回路40に代えて信号処理回路(再生手段)40aを備えている。
【0055】
本実施の形態では、分割フォトディテクタ(光検出手段)37aは、端部フォトディテクタ(端部検出手段、第1検出部)51・54・55・58、中心部分フォトディテクタ(中心検出手段、第2検出部)52・53・56・57という、8つの個別のフォトディテクタに分割されている。各フォトディテクタ51〜54、および各フォトディテクタ55〜58は、実施の形態1と同様に、それぞれ、検出ビームhにおけるトラック方向に対して整列するようになっている。また、中心部分フォトディテクタ52・53・56・57からなる領域は、実施の形態1における中心部分フォトディテクタ46と同様に、検出ビームhにおけるトラック方向に沿った幅寸法が、検出ビームhの直径に対して50〜95%の割合であることが好ましい。その他、再生限界(λ/(2×NA))、照射される光量等も実施の形態1と同様である。
【0056】
端部フォトディテクタ51・54・55・58は、超解像光ディスク12から反射された後、瞳面付近に到達した反射光(再生光)の光束における、トラック方向の端部の光信号を検出し、検出結果をそれぞれ電気信号に変換して光検出信号S1・S4・S5・S8として出力する。また、中心部分フォトディテクタ52・53・56・57は、超解像光ディスク12から反射され瞳面付近に到達した反射光の光束における、トラック方向の中心部分の光信号を検出し、検出結果を電気信号に変換して光検出信号S2・S3・S6・S7として出力する。これにより、光束の断面上に分解されたスペクトルを、信号として検出することができる。つまり、端部フォトディテクタ51・54・55・58によって検出された信号には、再生限界に満たない長さに対応した空間周波数のピット(またはマーク)とスペースとからの信号が多く含まれ、中心部分フォトディテクタ52・53・56・57によって検出された信号には、再生限界以上の長さに対応した空間周波数のピット(またはマーク)とスペースとからの信号が多く含まれる。
【0057】
各光検出信号S1〜S8は、信号処理部4に入力され、信号処理部4の信号処理回路40aにより処理される。これにより、光再生信号w、光ビームを超解像光ディスク12に集光させるためのフォーカス誤差信号t、および光ビームを超解像光ディスク12のトラックに追従させるためのトラック誤差信号uを同時に生成することができる。
【0058】
ここで、信号処理回路40aに入力された各光検出信号S1〜S8からの、光再生信号w、フォーカス誤差信号t、およびトラック誤差信号uの生成について説明する。
【0059】
まず、上記光再生信号wの生成について説明する。
各端部フォトディテクタ51・54・55・58から出力された各光検出信号S1・S4・S5・S8は、加算アンプ60によって加算され、加算出力lが生成される。一方、各中心部分フォトディテクタ52・53・56・57において検出された各光検出信号S2・S3・S6・S7は、加算アンプ61によって加算され、加算出力mが生成される。
【0060】
これら加算出力l・mは、加算アンプ66によって加算され、加算出力nが生成される。そして、この加算出力nは、ボリューム70により信号量を調節され、出力vとなる。
【0061】
上記出力vおよび加算出力lには、減算アンプ67によって加算出力lから出力vが減算される形で減算処理が行われ、光再生信号(減算信号)wが生成される。加算出力lは光束における端部の検出信号であり、出力vは光束における少なくとも中心部分を含む部分の検出信号である。これにより、再生限界以上の長さに対応した空間周波数の信号と、再生限界に満たない長さに対応した空間周波数の信号との両方を含む信号から、再生限界以上の長さに対応した空間周波数の信号を減じることができ、この減算結果が上記光再生信号wとなっている。なお、出力vから加算出力lを減算する処理を行って光再生信号wとしてもよい。
【0062】
したがって、超解像光ディスク12に記録されている情報において、再生限界に満たない短いピット(高い空間周波数)からの信号を強調して検出し、再生することができる。このように光束における端部の信号を検出することにより、再生限界に満たない長さのピット(またはマーク)からの信号を特に増強して検出することができる。また、減算により前記2つの信号に含まれる同相ノイズが低下するので、検出される信号における信号対雑音比を向上させることができる。またここでは、前述したような個別のフォトディテクタを用いて光信号を検出しているので、減算処理される2つの信号(加算出力lおよび出力v)を容易に生成することができる。
【0063】
この結果、光再生装置20によれば、再生限界に満たない長さのピットまたはマークを含む超解像光ディスク12から高い信号対雑音比で情報を再生することことができる。
【0064】
次に、フォーカス誤差信号tの生成について説明する。
【0065】
各フォトディテクタ51・52・55・56から出力された各光検出信号S1・S2・S5・S6は、加算アンプ62によって加算され、加算出力oが生成される。一方、各フォトディテクタ53・54・57・58から出力された各光検出信号S3・S4・S7・S8は、加算アンプ63で加算され、加算出力pが生成される。
【0066】
これら加算出力oと加算出力pとは減算アンプ68に入力される。減算アンプ68によって加算出力oから加算出力pが減算されることにより、非点収差法のフォーカス誤差信号tが生成される。
【0067】
次に、トラック誤差信号uの生成について説明する。
【0068】
各フォトディテクタ51・52・53・54から出力された各光検出信号S1・S2・S3・S4は、加算アンプ64によって加算され、加算出力qが生成される。一方、各フォトディテクタ55・56・57・58から出力された各光検出信号S5・S6・S7・S8は、加算アンプ65によって加算され、加算出力rが生成される。
【0069】
これら加算出力qと加算出力rとは減算アンプ69に入力される。減算アンプ69によって加算出力qから加算出力rが減算されることにより、プッシュプル法のトラック誤差信号uが生成される。
【0070】
以上のように、本実施の形態においては、再生限界に満たない短いピットからの信号検出と、サーボ信号検出とを同時に行うことができる。
【0071】
以上、実施の形態1および2について述べた。
【0072】
なお、本発明の光再生装置は、前記各実施の形態のものに限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。特に、超解像光ディスクとしては、ROM型に限定されるものではなく、それ以外の追記型あるいは書き換え型媒体に適用することができる。ROM型では情報をピットとスペースとの連続によって記録するが、追記型あるいは書き換え型ではマークとスペースとの連続によって記録する。また、光源ユニット、再生光検出用の光学系の詳細な構成は任意である。分割フォトディテクタについても、その形状を帯状に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【0073】
また、本発明に係る光再生装置は、再生用の光の波長をλ、対物レンズの開口数をNAとすると、長さがλ/(4×NA)以下のマーク(またはピット)とスペースとを含む光記録媒体から情報を再生する装置において、前記光記録媒体からの光を検出する光学系の光路中の、光束の端部に多く存在する高い空間周波数(再生限界に満たない長さ)の信号成分から、光束の中心部分に多く存在する低い空間周波数(再生限界以上の長さ)の信号成分を減算して(あるいはその逆)、信号を再生する再生手段を備えていると表現することができる。
【0074】
さらに、本発明にかかる光再生装置は、概略λ/(4×NA)よりも短いマーク(またはピット)とスペースとからの光信号(空間周波数が高い成分)を再生するための第1の検出系と、概略λ/(4×NA)よりも長いマーク(またはピット)とスペースとからの光信号(空間周波数が低い成分)を再生するための第2の検出系と、前記第1の検出系によって検出された信号から前記第2の検出系によって検出された信号を減算(あるいはその逆)して情報を再生する信号処理回路とを備えていると表現することができる。そして、第1の検出系は光束の端部を再生し、前記第2の検出系は光束の中心部分を再生する再生手段を備えていることが好ましい。
【0075】
これらによれば、(上記光の波長)/(4×開口数)以下という、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号を確実に再生し、従来に比べて記録密度を向上させることができる。
【0076】
ところで、超解像現象は、詳細なマーク(またはピット)とスペースとの並びによって発生する。再生される信号の空間周波数は、光学系の回折限界を超えている。再生光のパワーを増加させることにより、再生信号の変調度が増加するが、入射光量の増加に伴って同相ノイズも増加する。信号対雑音比を向上させるためには、変調度を上げながら同相ノイズの増加を抑制することが重要である。
【0077】
したがって、本発明に係る光再生装置および光再生方法においては、再生光の少なくとも光束の中心部分を減算するようにしているため、再生限界に満たない長さの信号を強調しながら、さらに同相ノイズを減じ、再生信号の信号対雑音比が増加する。
【0078】
また、超解像光ディスクにおいて、超解像効果で検出される空間周波数の高いマークまたはピットからの光信号は、検出光学系の瞳において端の方を通過しやすいと考えられる。したがって、空間周波数の高いマークまたはピットからの光信号を検出するために、瞳の端を通過する光束のみを検出した信号から、瞳の中心を通過する光束を検出した光検出信号を減じること、あるいはそのような光学系を設けることによって、光束全体での再生限界以下の信号を強調して再生することができる。そして、再生限界よりも小さく、かつ複数の長さのマークまたはピットからの信号を再生することができる。特に、前記実施の形態1および2のように、超解像光ディスクの再生に対して、分割ディテクタを使用して再生光を検出する場合に、再生限界に満たない長さの信号を強調すると同時に、同相ノイズを除去する効果が大きい。
【0079】
【発明の効果】
本発明の光再生装置は、以上のように、上記反射光または透過光の光束におけるトラック方向の端部の信号を検出する端部検出手段と、上記反射光または透過光の光束におけるトラック方向の少なくとも中心部分の信号を検出する中心検出手段と、上記端部検出手段によって検出された信号と上記中心検出手段によって検出された信号との減算信号を生成して、上記減算信号から上記情報を再生する再生手段と、を備えている構成である。
【0080】
それゆえ、再生限界以上の長さに対応した空間周波数の信号と、再生限界に満たない長さに対応した空間周波数の信号との両方を含む信号から、再生限界以上の長さに対応した空間周波数の信号を減じることができる。したがって、光記録媒体に記録されている情報において、再生限界に満たない長さに対応した空間周波数の信号を強調して再生することができる。また、減算により前記2つの信号に含まれる同相ノイズが低下するので、検出される信号における信号対雑音比を向上させることができる。
【0081】
この結果、再生限界に満たない長さのピットまたはマークを含む光記録媒体から高い信号対雑音比で情報を再生することのできる光再生装置を提供することができるという効果を奏する。
【0082】
本発明の光再生装置は、以上のように、上記端部検出手段と上記中心検出手段とは、それぞれ個別のフォトディテクタから構成される構成である。
【0083】
それゆえ、減算処理される2つの信号を容易に生成することができるという効果を奏する。
【0084】
本発明の光再生装置は、以上のように、光記録媒体のピットまたはマークの情報を、上記光記録媒体に照射した光の反射光または透過光を検出することにより再生する光再生装置において、上記反射光または透過光の光束全体での再生限界よりも高い空間周波数の信号を検出する第1検出部と、上記再生限界よりも低い空間周波数の信号を検出する第2検出部と、上記第1検出部によって検出された信号と上記第2検出部によって検出された信号との減算信号を生成して、上記減算信号から上記情報を再生する再生手段と、を備えている構成である。
【0085】
それゆえ、再生限界以上の長さの空間周波数の信号が減算されて再生される。これにより、再生限界に満たないピットまたはマークからの信号が強調されて再生される。また、減算により前記2つの信号に含まれる同相ノイズが低下するので、検出される信号における信号対雑音比を向上させることができる。
【0086】
この結果、再生限界に満たない長さのピットまたはマークを含む光記録媒体から高い信号対雑音比で情報を再生することのできる光再生装置を提供することができるという効果を奏する。
【0087】
本発明の光再生装置は、以上のように、上記第1検出部は、上記反射光または透過光の光束における端部の信号を検出する端部検出手段を備えている構成である。
【0088】
それゆえ、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号をより増強して検出することができるという効果を奏する。
【0089】
本発明の光再生装置は、以上のように、上記第1検出部と上記第2検出部とは、それぞれ個別のフォトディテクタから構成される構成である。
【0090】
それゆえ、減算処理される2つの信号を容易に生成することができるという効果を奏する。
【0091】
本発明の光再生装置は、以上のように、長さが、(上記光の波長)/(4×開口数)以下である上記ピットまたはマークを含んでいる構成である。
【0092】
それゆえ、再生限界に満たない長さのピットまたはマークからの信号を確実に再生し、従来に比べて記録密度を向上させることができるという効果を奏する。
【0093】
本発明の光再生装置は、以上のように、上記光記録媒体として、上記反射光または透過光の光束全体での再生限界以下の長さとなるピットまたはマークを含んでいる超解像光記録媒体を使用する構成である。
【0094】
それゆえ、超解像光記録媒体からの反射光または透過光に含まれる再生限界に満たない長さのピットまたはマークの信号を、さらに強調して再生し、信号対雑音比を上げることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る光再生装置に用いられる分割フォトディテクタと信号処理回路との構成を示す回路ブロック図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る光再生装置の構成を示す概略断面図である。
【図3】図2の光再生装置で使用される超解像光ディスクにおける記録ピットの長さにに対応して、光再生装置によって検出される再生信号の波形種類を示す検出波形図である。
【図4】本発明の他の実施の形態に係る光再生装置に用いられる分割フォトディテクタと信号処理回路との構成を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
10 光再生装置
12 超解像光ディスク(光記録媒体)
20 光再生装置
40 信号処理回路(再生手段)
40a 信号処理回路(再生手段)
45 第1端部フォトディテクタ(端部検出手段、第1検出部、フォトディテクタ)
46 中心部分フォトディテクタ(中心検出手段、第2検出部、フォトディテクタ)
47 第2端部フォトディテクタ(端部検出手段、第1検出部、フォトディテクタ)
51・54・55・58
端部フォトディテクタ(端部検出手段、第1検出部、フォトディテクタ)
52・53・56・57
中心部分フォトディテクタ(中心検出手段、第2検出部、フォトディテクタ)
g 光再生信号(減算信号)
w 光再生信号(減算信号)
h 検出ビーム(光束)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical reproducing apparatus for an optical recording medium, and more particularly to an optical reproducing apparatus for a super-resolution optical disc.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as one of the optical discs that realize high-density optical information recording, super-resolution reproduction is performed by focusing laser light on an optical recording medium that undergoes physical or structural changes due to light irradiation. Optical discs (super-resolution optical discs) have been proposed.
[0003]
The reproduction limit of a mark or pit recorded on a conventional optical disc depends on the wavelength λ of the reproduction light in vacuum and the numerical aperture NA of the objective lens, and consists of a pair of marks (or pits) and a space. The reproduction limit of the pitch can be expressed as λ / (2 × NA). For example, if the length of the mark (or pit) and the length of the space are the same, the length of the reproduction limit of the mark (or pit) is λ / (4 × NA).
[0004]
On the other hand, a super-resolution optical disc can reproduce minute marks or pits exceeding the reproduction limit. For example, in JP-A-6-183152, a phase change material layer such as a BiTe alloy is formed on a disk on which pits are formed, and a liquid crystal region smaller than a focused light spot is formed to perform super-resolution reproduction. Is disclosed.
[0005]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-205314 discloses that a lanthanoid material layer is formed on a disk on which pits are formed, and a change in reflectance is caused by a temperature gradient to perform super-resolution reproduction.
[0006]
Further, in JP-A-11-250493, a super-resolution mask layer made of Sb is provided for a phase change recording layer made of GeSbTe, and an SiN intermediate layer of 30 nm is formed between the mask layer and the recording layer. Due to the structure formed in the thickness, in an optical system having a wavelength λ of 488 nm and a numerical aperture NA of 0.6 (reproduction limit mark length 200 nm), a reproduction signal from a recording mark having a mark length of 100 nm or less can be detected. Is disclosed.
[0007]
Furthermore, Kikukawa et al. In JJAP, 40, 3B, and 1624, in a ROM type optical disc in which minute pits are formed, have a structure in which Ge, Si, W, etc. are used as a reflective film, wavelength: 635 nm, NA: 0. 6 shows that a signal having a pit length of 200 nm can be super-resolved and reproduced using the optical system 6 (reproduction limit pit length 270 nm). In these super-resolution optical disks, it is possible to improve the recording density without greatly changing the optical system.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In super-resolution reproduction, a sequence of marks (or pits) and spaces shorter than the reproduction limit is reproduced, but the spatial frequency of the reproduction signal at this time exceeds the diffraction limit of the optical system. Therefore, it is difficult to efficiently guide the reproduced light from these marks and pits to the light detection device. Therefore, by increasing the power of the laser beam, an opening smaller than the light spot diameter is generated on the recording medium, thereby increasing the modulation degree of the reproduction signal from the mark or pit. However, since the increase in the power of the laser beam leads to an increase in the amount of light incident on the photodetector, white noise in the reproduced signal increases. This increase in white noise decreases the signal to noise ratio (CNR). That is, the super-resolution reproduction described above has a problem that the signal-to-noise ratio tends to decrease for marks or pits shorter than the reproduction limit.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to reproduce information with a high signal-to-noise ratio from an optical recording medium including a pit or mark having a length less than the reproduction limit. The object is to provide an optical regenerator.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an optical reproducing apparatus of the present invention reproduces information on pits or marks of an optical recording medium by detecting reflected light or transmitted light of light irradiated on the optical recording medium. In the apparatus, an end detection means for detecting a signal at an end in the track direction in the reflected or transmitted light beam, and a center detection for detecting a signal in at least a central portion in the track direction in the reflected or transmitted light beam And a reproduction means for generating a subtraction signal between the signal detected by the end detection means and the signal detected by the center detection means, and reproducing the information from the subtraction signal. It is characterized by.
[0011]
According to said structure, an edge part detection means detects the edge part of the track direction in the light beam of reflected light or transmitted light. The end portion of the light beam contains many signals having a spatial frequency corresponding to a length that does not satisfy the reproduction limit of the recording medium. The center detecting means detects a signal at the center portion of the light flux in the track direction. The central portion of the light beam contains many signals having a spatial frequency corresponding to a length exceeding the reproduction limit. Then, the reproducing means generates a subtraction signal by subtracting the signal at the center portion from the signal at the detected end or vice versa. As a result, a space corresponding to a length longer than the reproduction limit can be obtained from a signal including both a spatial frequency signal corresponding to a length longer than the reproduction limit and a spatial frequency signal corresponding to a length less than the reproduction limit. The frequency signal can be reduced. Therefore, in the information recorded on the optical recording medium, it is possible to emphasize and reproduce a signal having a spatial frequency corresponding to a length that does not satisfy the reproduction limit. Moreover, since the common-mode noise included in the two signals is reduced by subtraction, the signal-to-noise ratio in the detected signal can be improved.
[0012]
As a result, it is possible to provide an optical reproducing apparatus capable of reproducing information with a high signal-to-noise ratio from an optical recording medium including a pit or mark having a length less than the reproduction limit.
[0013]
In order to solve the above-described problems, the optical reproducing apparatus of the present invention is characterized in that the end detection means and the center detection means are each constituted by individual photodetectors.
[0014]
According to said structure, the common mode noise in the signal converted into the electrical signal in each photodetector can be reduced easily.
[0015]
In order to solve the above problems, an optical reproducing apparatus of the present invention reproduces information on pits or marks of an optical recording medium by detecting reflected light or transmitted light of light irradiated on the optical recording medium. In the apparatus, a first detection unit that detects a signal having a spatial frequency higher than the reproduction limit of the entire reflected or transmitted light beam, and a second detection unit that detects a signal having a spatial frequency lower than the reproduction limit. And a reproducing means for generating a subtraction signal between the signal detected by the first detection unit and the signal detected by the second detection unit, and reproducing the information from the subtraction signal. Features.
[0016]
According to said structure, a 1st detection part detects the signal of the spatial frequency higher than the reproduction limit in the whole light beam, ie, the signal of the spatial frequency corresponding to the length which is less than a reproduction limit, and a 2nd detection part is A signal having a spatial frequency lower than the reproduction limit, that is, a signal having a spatial frequency corresponding to a length longer than the reproduction limit is detected. Then, the reproducing means generates a subtraction signal by subtracting the other from one of these two signals or vice versa. Accordingly, a signal having a spatial frequency longer than the reproduction limit is subtracted and reproduced. As a result, signals from pits or marks that are less than the reproduction limit are emphasized and reproduced. Moreover, since the common-mode noise included in the two signals is reduced by subtraction, the signal-to-noise ratio in the detected signal can be improved.
[0017]
As a result, it is possible to provide an optical reproducing apparatus capable of reproducing information with a high signal-to-noise ratio from an optical recording medium including a pit or mark having a length less than the reproduction limit.
[0018]
In order to solve the above problems, the optical reproducing apparatus of the present invention is characterized in that the first detection unit includes an end detection unit that detects an end signal in the reflected or transmitted light beam. And
[0019]
According to the above configuration, since the first detection unit detects the signal at the end of the reflected or transmitted light beam by the end detection means, the signal from the pit or mark having a length less than the reproduction limit is further detected. It can be detected in an enhanced manner.
[0020]
In order to solve the above problems, the optical reproducing apparatus of the present invention is characterized in that each of the first detection unit and the second detection unit is composed of an individual photodetector.
[0021]
According to said structure, the common mode noise in the signal converted into the electrical signal in each photodetector can be reduced easily.
[0022]
In order to solve the above problems, the optical reproducing apparatus of the present invention includes the pit or mark having a length equal to or shorter than (the wavelength of the light) / (4 × numerical aperture).
[0023]
According to the above configuration, a signal from a pit or mark having a length less than the reproduction limit can be reliably reproduced, and the recording density can be improved as compared with the conventional case.
[0024]
In order to solve the above-described problems, the optical reproducing apparatus of the present invention includes a super-resolution optical recording including, as the optical recording medium, pits or marks having a length that is less than or equal to the reproduction limit of the entire reflected light or transmitted light. It is characterized by using a medium.
[0025]
According to the above configuration, the signal of the pit or mark having a length less than the reproduction limit included in the reflected light or transmitted light from the super-resolution optical recording medium is further emphasized and reproduced, and the signal-to-noise ratio is increased. Can do.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Embodiment 1]
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 as follows.
[0027]
As shown in FIG. 2, the optical reproducing
[0028]
The optical reproducing
[0029]
Here, each part will be described in more detail.
[0030]
For example, as shown in FIG. 2, the optical recording
[0031]
Examples of the super-resolution
[0032]
The
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
Next, the operation of each unit in the optical reproducing
[0036]
First, in the optical recording
[0037]
The super-resolution
[0038]
The laser light irradiated onto the super-resolution
[0039]
In the
[0040]
Here, the operations of the divided
[0041]
As shown in FIG. 1, the
[0042]
In the present embodiment, the divided
[0043]
The width dimension along the track direction of the
[0044]
The photodetection signal a output from the
[0045]
The generation of the optical reproduction signal g will be described in detail as follows.
[0046]
The light detection signals a, b, and c are input to the
[0047]
Here, each signal waveform when reproducing the super-resolution
[0048]
3A shows pits continuously formed on the super-resolution optical disk 12 (ROM type). Here, an example of a mark row constituted by 200 nm and 400 nm marks and spaces having a length of 200 nm and 1000 nm will be described. The material of the reflective film of the super-resolution
[0049]
From the signal waveform indicated by D, from the signal obtained by integrating all of the reproduction light detected by the divided photodetector 37 (all areas of the detection beam h shown in FIG. 1), spatial frequencies of 150 nm and 250 nm which are less than the reproduction limit. It can be seen that almost no pits (pits shorter than the reproduction limit) are detected. That is, even with a super-resolution optical disc, the conventional detection method can easily detect an optical signal (low frequency component) from a pit that is longer than the reproduction limit, but an optical signal from a pit that is less than the reproduction limit ( It can be seen that the high frequency component) is difficult to detect. This is because an optical signal from a pit shorter than the reproduction limit is small and buried in a large optical signal from a pit exceeding the reproduction limit. A pit above the reproduction limit represents a pit corresponding to a spatial frequency having a length longer than the reproduction limit, and a pit shorter than the reproduction limit represents a pit corresponding to a spatial frequency having a length less than the reproduction limit.
[0050]
On the other hand, when looking at the waveform of the addition signal e shown in C, from the luminous flux at the end in the track direction (the region on the first
[0051]
An optical signal (high frequency component) having a high spatial frequency is considered to easily pass through the end of the light beam. Therefore, the
[0052]
Further, the light from which the light detection signal b (B in FIG. 3), which detects the reproduction signal having the spatial frequency corresponding to the length longer than the reproduction limit, is detected. By subtracting from the signal e (C in FIG. 3), the optical signal from a short pit that is relatively less than the reproduction limit can be increased. When subtracting, the light detection signal b is adjusted by the
[0053]
As described above, according to the optical reproducing
[0054]
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The optical regenerator 20 (FIG. 2) according to the present embodiment differs in the configuration of the
[0055]
In the present embodiment, the divided photo detector (light detecting means) 37a includes end photo detectors (end detecting means, first detecting units) 51, 54, 55, 58, center partial photo detectors (center detecting means, second detecting units). ) 52, 53, 56 and 57, which are divided into 8 individual photodetectors. Each of the
[0056]
The
[0057]
Each of the light detection signals S1 to S8 is input to the
[0058]
Here, generation of the optical reproduction signal w, the focus error signal t, and the track error signal u from each of the light detection signals S1 to S8 input to the
[0059]
First, the generation of the optical reproduction signal w will be described.
The photodetection signals S1, S4, S5, and S8 output from the
[0060]
These addition outputs l · m are added by the
[0061]
Subtraction processing is performed on the output v and the addition output l in a form in which the output v is subtracted from the addition output l by the
[0062]
Therefore, in the information recorded on the super-resolution
[0063]
As a result, according to the optical reproducing
[0064]
Next, generation of the focus error signal t will be described.
[0065]
The photodetection signals S1, S2, S5, and S6 output from the
[0066]
The addition output o and the addition output p are input to the
[0067]
Next, generation of the track error signal u will be described.
[0068]
The photodetection signals S1, S2, S3, and S4 output from the
[0069]
The addition output q and the addition output r are input to the
[0070]
As described above, in this embodiment, signal detection from a short pit that does not reach the reproduction limit and servo signal detection can be performed simultaneously.
[0071]
The first and second embodiments have been described above.
[0072]
Note that the optical regenerator of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the gist thereof. In particular, the super-resolution optical disc is not limited to the ROM type, and can be applied to other write-once or rewritable media. In the ROM type, information is recorded by continuation of pits and spaces, whereas in the write-once type or rewritable type, information is recorded by continuation of marks and spaces. Further, the detailed configuration of the light source unit and the optical system for detecting the reproduction light is arbitrary. The shape of the divided photodetector is not limited to a belt shape, and can be variously changed within the scope of the gist.
[0073]
In the optical reproducing apparatus according to the present invention, when the wavelength of the reproducing light is λ and the numerical aperture of the objective lens is NA, a mark (or pit) having a length of λ / (4 × NA) or less, a space, In a device for reproducing information from an optical recording medium including a high spatial frequency (length less than the reproduction limit) existing at the end of a light beam in an optical path of an optical system for detecting light from the optical recording medium It is expressed that a reproduction means for reproducing a signal is obtained by subtracting a signal component having a low spatial frequency (length longer than the reproduction limit) existing in the central portion of the light beam from the signal component (or vice versa). be able to.
[0074]
Furthermore, the optical reproducing apparatus according to the present invention performs first detection for reproducing an optical signal (a component having a high spatial frequency) from a mark (or pit) and a space shorter than approximately λ / (4 × NA). A second detection system for reproducing an optical signal (component having a low spatial frequency) from a system, a mark (or pit) longer than approximately λ / (4 × NA) and a space, and the first detection And a signal processing circuit that reproduces information by subtracting the signal detected by the second detection system from the signal detected by the system (or vice versa). It is preferable that the first detection system reproduces an end portion of the light beam, and the second detection system includes reproduction means for reproducing a central portion of the light beam.
[0075]
According to these, a signal from a pit or mark with a length less than the reproduction limit (wavelength of light) / (4 × numerical aperture) or less is reliably reproduced, and the recording density is improved as compared with the conventional case. be able to.
[0076]
By the way, the super-resolution phenomenon occurs due to the arrangement of detailed marks (or pits) and spaces. The spatial frequency of the reproduced signal exceeds the diffraction limit of the optical system. By increasing the power of the reproduction light, the degree of modulation of the reproduction signal increases, but the common-mode noise also increases as the amount of incident light increases. In order to improve the signal-to-noise ratio, it is important to suppress an increase in common-mode noise while increasing the modulation degree.
[0077]
Therefore, in the optical reproducing apparatus and optical reproducing method according to the present invention, since at least the central portion of the light beam of the reproduced light is subtracted, the common-mode noise is further enhanced while enhancing the signal having a length less than the reproduction limit. And the signal-to-noise ratio of the reproduced signal is increased.
[0078]
In a super-resolution optical disk, it is considered that an optical signal from a mark or pit having a high spatial frequency detected by the super-resolution effect is likely to pass toward the end of the pupil of the detection optical system. Therefore, in order to detect an optical signal from a mark or pit with a high spatial frequency, subtracting a light detection signal that detects a light beam that passes through the center of the pupil from a signal that detects only the light beam that passes through the edge of the pupil, Alternatively, by providing such an optical system, it is possible to emphasize and reproduce signals below the reproduction limit of the entire light beam. Then, signals from marks or pits having a length smaller than the reproduction limit and having a plurality of lengths can be reproduced. In particular, as in the first and second embodiments, when reproducing light is detected using a divided detector for reproduction of a super-resolution optical disc, a signal having a length less than the reproduction limit is enhanced at the same time. The effect of removing common mode noise is great.
[0079]
【The invention's effect】
As described above, the optical reproducing apparatus of the present invention includes an end detection means for detecting a signal at an end in the track direction in the reflected or transmitted light beam, and the track direction in the reflected or transmitted light beam. Generates a subtraction signal between the signal detected by the center detection means for detecting at least the center portion signal, the signal detected by the edge detection means and the signal detected by the center detection means, and reproduces the information from the subtraction signal And a reproducing means.
[0080]
Therefore, the space corresponding to the length exceeding the reproduction limit from the signal including both the spatial frequency signal corresponding to the length exceeding the reproduction limit and the spatial frequency signal corresponding to the length less than the reproduction limit. The frequency signal can be reduced. Therefore, in the information recorded on the optical recording medium, it is possible to emphasize and reproduce a signal having a spatial frequency corresponding to a length that does not satisfy the reproduction limit. Moreover, since the common-mode noise included in the two signals is reduced by subtraction, the signal-to-noise ratio in the detected signal can be improved.
[0081]
As a result, it is possible to provide an optical reproducing apparatus capable of reproducing information with a high signal-to-noise ratio from an optical recording medium including a pit or mark having a length less than the reproduction limit.
[0082]
As described above, the optical reproducing apparatus of the present invention has a configuration in which each of the end detection means and the center detection means is composed of individual photodetectors.
[0083]
Therefore, there is an effect that the two signals to be subtracted can be easily generated.
[0084]
As described above, the optical reproducing apparatus of the present invention reproduces information of pits or marks of an optical recording medium by detecting reflected light or transmitted light of light irradiated on the optical recording medium. A first detector for detecting a signal having a spatial frequency higher than the reproduction limit of the entire reflected or transmitted light beam; a second detector for detecting a signal having a spatial frequency lower than the reproduction limit; And a reproducing unit that generates a subtraction signal between the signal detected by the first detection unit and the signal detected by the second detection unit, and reproduces the information from the subtraction signal.
[0085]
Therefore, a spatial frequency signal longer than the reproduction limit is subtracted and reproduced. As a result, signals from pits or marks that are less than the reproduction limit are emphasized and reproduced. Moreover, since the common-mode noise included in the two signals is reduced by subtraction, the signal-to-noise ratio in the detected signal can be improved.
[0086]
As a result, it is possible to provide an optical reproducing apparatus capable of reproducing information with a high signal-to-noise ratio from an optical recording medium including a pit or mark having a length less than the reproduction limit.
[0087]
As described above, the optical reproducing apparatus of the present invention has a configuration in which the first detection unit includes an end detection unit that detects an end signal in the light flux of the reflected light or transmitted light.
[0088]
Therefore, there is an effect that a signal from a pit or mark having a length less than the reproduction limit can be further enhanced and detected.
[0089]
As described above, the optical reproducing apparatus of the present invention has a configuration in which the first detection unit and the second detection unit are configured by individual photodetectors.
[0090]
Therefore, there is an effect that the two signals to be subtracted can be easily generated.
[0091]
As described above, the optical reproducing apparatus of the present invention is configured to include the pit or mark whose length is equal to or less than (the wavelength of the light) / (4 × numerical aperture).
[0092]
Therefore, it is possible to reliably reproduce a signal from a pit or mark having a length less than the reproduction limit and improve the recording density as compared with the conventional case.
[0093]
As described above, the optical reproducing apparatus of the present invention uses, as the optical recording medium, a super-resolution optical recording medium including pits or marks having a length that is less than the reproduction limit of the entire reflected light or transmitted light. It is the structure to do.
[0094]
Therefore, it is possible to increase the signal-to-noise ratio by further enhancing and reproducing the pit or mark signal having a length less than the reproduction limit included in the reflected light or transmitted light from the super-resolution optical recording medium. Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of a divided photodetector and a signal processing circuit used in an optical reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an optical regenerator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detection waveform diagram showing a waveform type of a reproduction signal detected by the optical reproduction device corresponding to the length of a recording pit in the super-resolution optical disc used in the optical reproduction device of FIG. 2;
FIG. 4 is a circuit block diagram showing a configuration of a split photodetector and a signal processing circuit used in an optical reproducing apparatus according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Optical regenerator
12 Super-resolution optical disk (optical recording medium)
20 Optical regenerator
40 Signal processing circuit (reproducing means)
40a Signal processing circuit (reproducing means)
45 First end photo detector (end detection means, first detection unit, photo detector)
46 Center part photo detector (center detecting means, second detecting unit, photo detector)
47 Second end photo detector (end detection means, first detection unit, photo detector)
51, 54, 55, 58
End photo detector (end detection means, first detection unit, photo detector)
52, 53, 56, 57
Center part photo detector (center detection means, second detection unit, photo detector)
g Optical regeneration signal (subtraction signal)
w Optical regeneration signal (subtraction signal)
h Detection beam (light flux)
Claims (6)
上記反射光または透過光の光束におけるトラック方向の端部の信号を検出する端部検出手段と、
上記反射光または透過光の光束におけるトラック方向の少なくとも中心部分の信号を検出する中心検出手段と、
上記端部検出手段によって検出された信号と上記中心検出手段によって検出された信号との減算信号を生成して、上記減算信号から上記情報を再生する再生手段と、を備えており、
上記光記録媒体として、上記反射光または透過光の光束全体での再生限界以下の長さとなるピットまたはマークを含んでいる超解像光記録媒体を使用することを特徴とする光再生装置。In an optical reproducing apparatus for reproducing information of pits or marks of an optical recording medium by detecting reflected light or transmitted light of light irradiated on the optical recording medium,
End detection means for detecting a signal at an end in the track direction in the light flux of the reflected light or transmitted light;
Center detecting means for detecting a signal of at least the central portion of the reflected light or transmitted light in the track direction;
A reproduction unit that generates a subtraction signal between the signal detected by the end detection unit and the signal detected by the center detection unit, and reproduces the information from the subtraction signal ;
An optical reproducing apparatus comprising a super-resolution optical recording medium including pits or marks having a length less than or equal to a reproduction limit of the whole reflected light or transmitted light as the optical recording medium .
上記反射光または透過光の光束全体での再生限界よりも高い空間周波数の信号を検出する第1検出部と、
上記再生限界よりも低い空間周波数の信号を検出する第2検出部と、
上記第1検出部によって検出された信号と上記第2検出部によって検出された信号との減算信号を生成して、上記減算信号から上記情報を再生する再生手段と、を備えており、
上記光記録媒体として、上記反射光または透過光の光束全体での再生限界以下の長さとなるピットまたはマークを含んでいる超解像光記録媒体を使用することを特徴とする光再生装置。In an optical reproducing apparatus for reproducing information of pits or marks of an optical recording medium by detecting reflected light or transmitted light of light irradiated on the optical recording medium,
A first detector that detects a signal having a spatial frequency higher than a reproduction limit of the entire reflected light or transmitted light;
A second detector for detecting a signal having a spatial frequency lower than the reproduction limit;
Reproduction means for generating a subtraction signal between the signal detected by the first detection unit and the signal detected by the second detection unit, and reproducing the information from the subtraction signal ;
An optical reproducing apparatus comprising a super-resolution optical recording medium including pits or marks having a length less than or equal to a reproduction limit of the whole reflected light or transmitted light as the optical recording medium .
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