(57)【要約】【課題】  ＤＷＤＤの再生特性を損なうことなく、通常再生モードで見えるノイズ成分を軽減することを可能とし、特に狭トラックピッチ化が可能となる光学ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  光学ピックアップ装置１０は、対物レンズ１５の開口部を、絞り１９を用いて相互に異なる開口数に応じた非対称な形状にする。光磁気ディスク１盤面上のスポット形状は高開口数相当にしつつ、検出系としては低開口数相当の信号を検出できるようにする。これにより、安定したＤＷＤＤ特性を得つつ、ノイズ分を軽減する。【選択図】  図４
2006073094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３層の磁性層からなる磁性多層膜を記録層として備え、再生時に再生光スポットの走行方向前方において再生光照射側の磁性層の磁壁がスポット中心方向に移動して記録磁区が拡大されるようになされた光磁気記録媒体に前記再生光スポットを照射すると共に反射光の光量を検出する光学ピックアップ装置において、
レーザ光を出射する光源と、
前記光源から出射されたレーザ光を前記光磁気記録媒体上に集光する対物レンズと、
前記光磁気記録媒体からの反射光の光路を前記光源からの出射レーザ光の光路と分離する分離光学系と、
前記光磁気記録媒体上から反射され、対物レンズを介し、分離光学系によって分離された反射光の光量を検出する光検出手段とを備え、
前記対物レンズの開口部を相互に異なる開口数に応じた非対象な形状にして前記光磁気記録媒体上に照射するスポット形状は高開口数相当にし、上記光検出手段への戻り光は低開口数相当にすることを特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項２】
前記光磁気記録媒体と前記分離光学系との間の、往路及び復路となる光路中に、上記対物レンズの開口部を相互に異なる開口数に応じた非対称な形状にする絞り手段を備えることを特徴とする請求項１記載の光学ピックアップ装置。
【請求項３】
少なくとも３層の磁性層からなる磁性多層膜を記録層として備え、再生時に再生光スポットの走行方向前方において再生光照射側の磁性層の磁壁がスポット中心方向に移動して記録磁区が拡大されるようになされた光磁気記録媒体から情報信号を再生する再生方法において、
光源から出射されたレーザ光を前記光磁気記録媒体上に対物レンズで集光し、
前記光磁気記録媒体からの反射光の光路を前記光源からの出射レーザ光の光路と分離して検出系にて光検出するとき、
前記対物レンズの開口部を相互に異なる開口数に応じた非対象な形状にして前記光磁気記録媒体上に照射するスポット形状は高開口数相当にし、上記検出系への戻り光は低開口数相当にすることを特徴とする再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁壁移動により記録磁区を拡大して信号の再生を行う際に用いる光学ピックアップ装置及び再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、少なくとも拡大層、スイッチング層及び記録層の３層の磁性層からなる磁性多層膜を記録層として用い、信号の再生時に、膜温度がスイッチ層のキュリー温度以上となった領域での拡大層の磁壁移動を利用することにより、実効的に記録磁区の大きさを拡大して再生信号を大きくする光磁気再生方式が提案されている。
【０００３】
ＤＷＤＤ（Domain Wall Displacement Detection）と呼ばれるこの方式では、再生時に、再生光スポットの走行方向前方において再生光照射側の磁性層（すなわち拡大層）の磁壁がスポット中心方向に移動して記録磁区が拡大される。したがって、ＤＷＤＤ方式を採用することにより、再生光の光学的な限界分解能以下の周期の微小記録磁区からも非常に大きな信号を再生することが可能となり、再生光の波長や対物レンズの開口数等を変更することなく、更なる高密度化を図ることが可能となる。
【０００４】
しかしながら、ＤＷＤＤ方式により信号の再生を行うと、ある記録磁区に対応する信号が現れた後、当該記録磁区に対応する信号が一旦消え、その後、ある時間を経過した後に再び当該記録磁区に対応する信号が現れるという挙動を示すことがある。ゴーストと呼ばれる現象であり、再び現れる信号はゴースト信号と呼ばれる。このようなゴースト信号は、再生信号のノイズとなるため、ＤＷＤＤ方式を採用して高記録密度化を図る上で妨げとなっている。
【０００５】
そこで、本件出願人は、下記特許文献１にて、ゴースト信号成分を含む部分の光を遮光手段によって遮光することにより、再生信号に含まれるゴースト信号の成分を減衰させる技術を開示した。遮光手段は、光ビームの光磁気記録媒体からの反射光を再結合させる集光レンズによって反射光を再結像させることにより形成された再結像スポットを含む面上に配され、当該再結像スポットを部分的に遮る。そして、遮光手段によって遮られることなく通過してきた光を光検出手段で検出し、再生信号に含まれるゴースト信号成分が減衰された信号とする。
【０００６】
光磁気記録媒体等のディスク上に形成されるスポットの強度分布は、対物レンズに入射する光の強度と位相分布を示す瞳関数を２次元フーリエ変換することにより得られる。つまり対物レンズに入射する光とディスク上のスポットは単なる相似形で表されるものではない。よって、下記特許文献１のようにディスク上のスポットの中でノイズ成分となる部分をカットするためには、集光した状態の中にスリットを入れる必要がある。よって挿入する遮光手段の位置精度は非常に高いものが要求される。またこれにより得られる効果は、「ディスク上のスポットの一部をマスクするので、光学的には“より小さいスポットで再生する”＝“より高いＮＡ相当の光学特性を得る”となり、等価的に再生のＭＴＦを上げる」、ということになる。
【０００７】
また、前記ゴースト信号と同じ様なノイズ成分を除去するために、本願出願人は、下記特許文献２にて、フォトディテクタの再生視野を、光量変化部分を含まない後半部分と、光量変化部分を含む前半部分に分割し、差分をとるという技術を開示している。この技術でも、ノイズ成分をマスクするために、フォトディテクタ上でスポットを極限まで絞り、よってＮＡをみかけ上高くしている。よって、等価的に再生のＭＴＦを上げることになる。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−３３９３３８号公報
【特許文献２】特開２００１−５６９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、前記ＤＷＤＤ方式の光磁気記録媒体は、盤面上のスポットの熱勾配によってマークを拡大することにより、見かけ上、光学ピックアップのＭＴＦが無限大まで伸びたような信号波形が得られる。しかし、スポット内のＤＷＤＤ動作している以外の部分からは、通常のＭＯ再生と同様にＭＴＦ内のノイズ成分がそのまま見え、特に高密度化のために狭トラックピッチ化した場合には隣接トラックからのクロストーク成分が顕著に見えてしまい、その結果、信号のＳ／Ｎを劣化させることになり、面密度を詰める際に障害となる。
【００１０】
なお、ここで問題となっているのは、通常の再生モードで隣接トラックから見えてしまうクロストーク成分のようなノイズ成分であり、前記特許文献１、特許文献２で課題としている、ＤＷＤＤ再生モードで同じ記録磁区から見えてしまうゴースト現象によるゴースト信号ではない。
【００１１】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたものであり、ＤＷＤＤの再生特性を損なうことなく、通常再生モードで見えるノイズ成分を軽減することが可能となり、特に狭トラックピッチ化が可能となる光学ピックアップ装置及び再生方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る光学ピックアップ装置は、前記課題を解決するために、少なくとも３層の磁性層からなる磁性多層膜を記録層として備え、再生時に再生光スポットの走行方向前方において再生光照射側の磁性層の磁壁がスポット中心方向に移動して記録磁区が拡大されるようになされた光磁気記録媒体に前記再生光スポットを照射すると共に反射光の光量を検出する光学ピックアップ装置において、レーザ光を出射する光源と、前記光源から出射されたレーザ光を前記光磁気記録媒体上に集光する対物レンズと、前記光磁気記録媒体からの反射光の光路を前記光源からの出射レーザ光の光路と分離する分離光学系と、前記光磁気記録媒体上から反射され、対物レンズを介し、分離光学系によって分離された反射光の光量を検出する光検出手段とを備え、前記対物レンズの開口部を相互に異なる開口数に応じた非対象な形状にし、前記光磁気記録媒体上に照射するスポット形状は高開口数相当にし、上記光検出手段への戻り光は低開口数相当にする。
【００１３】
この光学ピックアップ装置によれば、光磁気記録媒体盤面上のスポット形状を絞ったまま、戻り系のＭＴＦを落とすことができる。
【００１４】
光学ピックアップ装置は、前記光磁気記録媒体と前記分離光学系との間の、往路及び復路となる光路中に、上記対物レンズの開口部を相互に異なる開口数に応じた非対称な形状にする絞り手段を備える。絞り手段は、上記対物レンズの開口部を相互に異なる開口数に応じた非対称な形状にする。
【００１５】
本発明に係る再生方法は、前記課題を解決するために、少なくとも３層の磁性層からなる磁性多層膜を記録層として備え、再生時に再生光スポットの走行方向前方において再生光照射側の磁性層の磁壁がスポット中心方向に移動して記録磁区が拡大されるようになされた光磁気記録媒体から情報信号を再生する再生方法において、光源から出射されたレーザ光を前記光磁気記録媒体上に対物レンズで集光し、前記光磁気記録媒体からの反射光の光路を前記光源からの出射レーザ光の光路と分離して検出系にて光検出するとき、前記対物レンズの開口部を相互に異なる開口数に応じた非対象な形状にし、前記光磁気記録媒体上に照射するスポット形状は高開口数相当にし、上記検出系への戻り光は低開口数相当にする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る光学ピックアップ装置及び再生方法によれば、盤面上のスポット形状を絞ったまま、戻り系のＭＴＦを落とすことが可能となるため、ＤＷＤＤの再生特性を損なうことなく、通常再生モードでみえるノイズ成分を軽減することが可能となり、特に狭トラックピッチ化が可能となる。
【００１７】
また、異なるＮＡの光学系を想定した、異なるフォーマットのディスクの互換性も確保しやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る光学ピックアップ装置及び再生方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
この実施の形態は、データが高密度記録された光磁気ディスク（ＭＯディスク）から磁壁移動検出（Domain Wall Displacement Detection：ＤＷＤＤ）によってデータを読み出す光学ピックアップ装置である。
【００２０】
磁壁移動検出は、情報信号の書き換えが可能な記録媒体である光磁気（ＭＯ）ディスクにおける高密度記録再生を実現するために、データが高密度記録された光磁気ディスクにおけるデータの再生を可能とするものである。この磁壁移動検出は、再生時の光スポットよりも小さなマークを、光スポットで誘起された熱分布により、磁区拡大して読み取る技術である。磁壁移動検出は、マークのエッジをきれいに検出できるので、いわゆる「マークエッジ記録」を採用した光磁気ディスクを再生する場合に適している。
【００２１】
この磁壁移動検出を行うための光磁気ディスク１は、図１に示すように、拡大層１ａと記録層１ｂとを有して構成されており、これら拡大層１ａと記録層１ｂとの間には、スイッチング層１ｃを有している。磁壁移動検出による再生原理は、孤立マークを用いて説明すると、図１に示すように、拡大層１ａの磁壁が、レーザで誘起されたキュリー温度以上の等温領域前端に差し掛かった時、最高温度部分へすばやく移動することを利用して、マークがあることを検出するものである。
【００２２】
前記ＤＷＤＤ方式の光磁気記録媒体は、盤面上のスポットの熱勾配によってマークを拡大することにより、見かけ上、光学ピックアップのＭＴＦが無限大まで伸びたような信号波形が得られる。しかし、スポット内のＤＷＤＤ動作している以外の部分からは、通常のＭＯ再生と同様にＭＴＦ内のノイズ成分がそのまま見えてしまう。
【００２３】
図２には、ディスク盤面上のスポット２を模式的に示す。図中の斜線部５は、スポット２によって熱せられてＤＷＤＤ動作をしている部分を示す。白抜きの部分４はＤＷＤＤ動作するほど熱せられていないため、通常膜と同様に光学的なＭＴＦに制限された信号として見える。ここで前者を「ＤＷＤＤ再生モード」で見えている部分５、後者を「通常再生モード」で見えている部分４とする。また、スポット２内には、「ＤＷＤＤ再生モード」でノイズ部分３も見える。
【００２４】
例えば、光学ピックアップ装置における、光学系の仕様の概要を、対物レンズの開口数ＮＡ＝０．４５、再生レーザ光の波長λ＝７８０ｎｍ、復路ビーム径φ＝２．７ｍｍとする。また、光磁気ディスク１の仕様を、トラックピッチ＝１．２５μｍ、線密度＝０．１６／ビットとし、信号の変調方式を１−７変調とする。
【００２５】
ここで、「ＤＷＤＤ再生モード」の信号品質は、主に盤面上でのスポットの熱分布（熱勾配）で決まるため、「熱勾配が急峻」＝「スポットが小さい（高ＮＡ、短波長）」の方が有利である。それに対し、「通常再生モード」の信号は再生系のＭＴＦに依存している。
【００２６】
図３には前記光磁気ディスク１での２Ｔ繰り返しパターンのスペクトラムを示す。低域に斜めにみえるノイズ成分が「通常再生モード」で見えるノイズ成分（主に隣接するランドからのクロストーク）である。この低域ノイズが大きいと、信号のＳ／Ｎが劣化する。特に狭トラックピック化することにより、クロストークが増大し、この低域ノイズが増加するために、面密度を上げる障害となる。
【００２７】
そこで、図４に示すように、光学ピックアップ装置１０は、対物レンズ１５の開口部を、絞り１９を用いて相互に異なる開口数に応じた非対称な形状にする。光磁気ディスク１盤面上のスポット形状は高開口数相当にしつつ、検出系としては低開口数相当の信号を検出できるようにする。これにより、安定したＤＷＤＤ特性を得つつ、ノイズ分を軽減する。対物レンズ１５の開口部を非対称にすることにより、安定したＤＷＤＤ特性を得つつ、ノイズ分を軽減する原理については後述する。
【００２８】
図４において、偏向方向が紙面に平行となるように配置されたレーザダイオード１１から出射された光はグレーティング１２によりメインの０次光とトラッキングサーボに用いられる１次光に分離される。これらの光は、ビームスプリッタ１３を透過した後、コリメータレンズ１４で平行光となり、絞り１９を透過した後に、対物レンズ１５により光磁気ディスク１上に集光される。
【００２９】
光磁気ディスク１から反射した光は対物レンズ１５により平行光となり絞り１９を透過した後、コリメータレンズ１４により収束光となり、ビームスプリッタ１３により反射した後、ウォラストンプリズム１６、シリンドリカルレンズ１７を解してフォトディテクタ１８上に集光される。
【００３０】
この際、ウォラストンプリズム１６により偏光が検波され、サーボに使われるメイン信号と、ＭＯ信号に使えわれるＩ，Ｊ信号に分離される。また、シリンドリカルレンズ１７は、非点収差法によるフォーカスエラー信号の生成に使用される。
【００３１】
図５は、フォトディテクタ１８上のディテクタパターンを示す。往路中のグレーティング１２によって分離された光は、受光部Ｅ，Ｆに入射し、復路中のウォラストンプリズム１６によって分離された光は、受光部Ｉ，Ｊに入射する。また、メインの光は、紙面に対して受光部Ｉ，Ｊを上下、Ｅ，Ｆを左右になるように十字上に配置した、その中央の２行２列の４分割受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに入射する。
【００３２】
図５に示したディテクタパターンが光電変換して出力する各電気信号（ここでは、受光部の特定に用いたＩ，Ｊ，Ｅ，Ｆ，Ａ〜Ｄをそのまま信号とする）は、後述するＲＦアンプ内に供給され、サーボ信号及びＲＦ信号は以下の（１）、（２）、（３）式により生成される。
フォーカスエラー信号ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）          ・・・（１）
トラッキングエラー信号ＴＥ＝Ｅ−Ｆ                        ・・・（２）
光磁気信号ＭＯ（ＲＦ信号）＝Ｉ−Ｊ                        ・・・（３）
【００３３】
次に、対物レンズ１５の開口部を絞り１９を用いて非対称にすることにより、安定したＤＷＤＤ特性を得つつ、ノイズ分を軽減する原理について説明する。対物レンズの開口部（アパーチャー）は対物レンズの開口数を決定するパラメータである。ここで対物レンズの焦点距離をｆ［ｍｍ］、開口部の半径をｒ［ｍｍ］とすると、開口数ＮＡは以下の（４）式で与えられる。
ＮＡ＝ｒ／ｆ          ・・・（４）
また光学ピックアップの波長λと開口数ＮＡによって磁気ディスク盤面上のスポット径が決まる。先ず、ディスク上のスポット・サイズｒは、以下の（５）式に示すように、光源の波長λに比例し、対物レンズのＮＡ（開口数）に反比例する。
ｒ∝λ／ＮＡ          ・・・（５）
また、前記波長λと開口数ＮＡによって光学解像度ＭＴＦも決まる。
【００３４】
ここでＤＷＤＤなどの磁気超解像を用いたディスクの場合、熱を利するため、スポット・サイズｒが小さいほど効果的である。つまり、スポット・サイズｒが小さいほどＤＷＤＤでは盤面上の熱分布が急峻になり、駆動力が大きくなるため、良好な特性が得られる。しかし、波長λが小さく開口数ＮＡが大きくなることにより、光学解像度ＭＴＦがあがる。ＭＴＦが上がると、スポット内のＤＷＤＤ動作している以外の部分からは、通常のＭＯ再生と同様にＭＴＦ内のノイズ成分がより見えるようになる。このため、再生信号のＳ／Ｎが劣化してしまうという、特性への悪影響が生じてしまう。また異なるＮＡを想定して作られたフォーマットのディスクの下位互換性も取りづらくなる。
【００３５】
そこで、光学ピックアップ装置１０では、対物レンズ１５のコリメータレンズ１４側に絞り１９を配置し、対物レンズ１５の開口部の光軸Ｏを中心とした半分づつを、相互に異なる開口数に応じた非対称な形状にしている。これにより、戻り系において、戻り光の一部を欠いてＭＴＦを劣化させている。
【００３６】
図６は、戻り光の一部を欠いてＭＴＦを劣化させた場合にノイズが低減する様子を示す。ＤＷＤＤ方式の場合、光学ピックアップ装置１０のＭＴＦを超えた信号を再生することができるが、これはディスク盤面上の微少なマークがスポットによって温められることにより伸びることによって実現される。つまり、「伸びた」マークはスポットに対して十分長いマークとなり、ＭＴＦ内の信号のように見える。これは図６を用いて説明すると、空間周波数βのＤＷＤＤ信号が伸びることにより、光学ピックアップ装置１０にとっては空間周波数αの信号であるかのように見えるということである。
【００３７】
次に、ＭＴＦを実線で示す特性から、破線で示す特性まで劣化させた場合を考える。ここでは、戻り光の一部を欠くのであり、ディスク盤面上での熱分布は変わらない。よって、ＤＷＤＤの動きそのものには影響しない。カットオフ周波数が低くなることにより、空間周波数αの振幅もΔだけ減少することにより、空間周波数βのＤＷＤＤ信号もΔだけ減少する。しかしながら主に信号のＳ／Ｎを決めるノイズ分はＭＴＦ内に存在し、それらは斜線部に示した差分だけ小さくなる。これにより信号振幅が減少するにもかかわらず、信号のＳ／Ｎは向上する。
【００３８】
したがって、光学ピックアップ１０では、絞り１９を用いて対物レンズ１５の開口部の半分づつを、図７に示すように、相互に異なる開口数、例えば０．６と、０．４５に応じた非対称な形状にする。このような開口を持つ対物レンズ１５に入射した光の光線は図８に示すようになる。ＮＡ＝０．６側の開口を通った光線Ｌ０６Ｇは盤面上でのスポット形成には寄与するため、盤面上のスポット形状はＮＡ＝０．６相当となる。しかし、光磁気ディスク１からの反射光Ｌ０６ＲはＮＡ＝０．４５側の開口を通り抜けることができないため、検出系からみると反射光Ｌ０４５ＲがくるだけなのでＮＡ＝０．４５相当のＭＴＦとなる。これにより、光磁気ディスク１盤面上の熱分布を急峻にすることができるため、良好なＤＷＤＤ特性を得つつ、無駄にＭＴＦがあがるのを防ぐことが出来る。
【００３９】
以下、対物レンズ１５の開口部の形状によって光磁気ディスク１への入射光と、その戻り光の変化などの特性について説明する。
【００４０】
ここでは例としてλ＝７８０ｎｍ、対物レンズＮＡ＝０．６０の光学系を考える。まず絞り１９により、対物レンズ１５の開口数をＮＡ＝０．６０相当のものにした場合とＮＡ＝０．４５相当のものにした場合の例を図９〜図１４に示す。
【００４１】
図９はＮＡ＝０．６０の絞りを入れた場合の対物レンズ１５の入射光のＰＤへの戻り光の断面を示す図である。図１０はＮＡ＝０．４５の絞りを入れた場合の対物レンズ１５の入射光のＰＤへの戻り光を示す図である。いずれも左側の図は、絞りの形状を示す。当然のことながら、絞りを透過した光はこの形状となるため、スポット形上はこの形に依存したものとなる。またディスクで反射し、ＰＤへ戻ってくる光は、再び絞りを透過するため、右側の図のようになる。この形状が検出系としてのＭＴＦを決定する。円形の絞りの場合は、左図、右図ともに同じ形状になるが、一部を切り欠いた場合は異なる形状となる。
【００４２】
また図１１は盤面上のスポットの強度分布をディスクの線方向（tangential）に示した特性図である。横軸は距離を示し、縦軸は強度を示す。無収差の場合は対称形になるため、片側のみプロットしている。また図１２は前記スポットの強度分布をディスクの径方向（radial）に示した特性図である。円形の絞りの場合、ＮＡが大きいほどディスク上のスポット・サイズは小さくなることが解る。
【００４３】
また図１３は光学解像度ＭＴＦの線方向（tangential）の特性図である。横軸は空間周波数を示し、縦軸は振幅を示す。また図１４は光学解像度ＭＴＦの径方向（radial）の特性図である。ＮＡが大きいほどＭＴＦが上がるのが解る。
【００４４】
次に、光学ピックアップ１０の往路と復路で開口が異なるように、線方向（tan）に半分を切り欠いた形状の絞り１９（Type1）を入れた光学ピックアップ装置１０の動作を実施例１として説明する。図１５はType1の絞りを入れた場合（実施例１）の対物レンズ１５への入射光とＰＤへの戻り光の断面を示す。左図は対物レンズ１５への入射光を示すが、絞り１９の形状も示している。絞り１９は、線方向に半分を切り欠いた形状となっている。つまり、線方向の左側半分はＮＡ＝０．４５相当の開口となっており、右側半分はＮＡ＝０．６０相当の開口となっている。よって、線方向には非対称の形状となっている。この場合、スポットに寄与する光はｔａｎ／ｒａｄともに半分がＮＡ＝０．４５、半分がＮＡ＝０．６０相当になる。このため、光磁気ディスク１盤面上のスポット・サイズは線方向を図１６に、径方向を図１７に示すようにＮＡ＝０．６０のものとＮＡ＝０．４５のものの中間の大きさとなる（図１６及び図１７にはType1と記している）。
【００４５】
しかし、戻り光は図１５の右側に示すように、ＮＡ＝０．４５の円形の絞りを入れたものと同じになるため、ＭＴＦはｔａｎ／ｒａｄ共にＮＡ＝０．４５と同じになる。
【００４６】
よって、type１の絞り１９を用いた実施例１の光学ピックアップ装置１０は、ＤＷＤＤに有利な小さなスポットにしつつ、ノイズ成分を低減することができる劣化したＭＴＦを両立することが出来る。
【００４７】
次に、絞り１９として、図１８に示すように、径方向の紙面右側を０°としたとき＋４５°と−４５°の外側方向（紙面左側）に切り欠きをいれたType2を用いた光学ピックアップ装置１０を実施例２として説明する。絞り１９としてType2を用いた場合、図１８に示すように対物レンズ１５は往路では線方向（tangential）の開口がＮＡ＝０．４５に相当し、径方向（radial）は半分だけＮＡ＝０．６０相当となる。このため、絞り１９としてType2を用いた場合、図１９に示すように、スポット・サイズも線方向ではＮＡ＝０．４５とほぼ同じになる。径方向では図２０に示すように、ＮＡ＝０．４５とＮＡ＝０．６０の中間の大きさとなる。また復路ではＰＤへの戻り光は、図１８の右側に示すように、ＮＡ＝０．４５と同じに形になるため、ＭＴＦはＮＡ＝０．４５と同じである。
【００４８】
よって、type2の絞り１９を用いた実施例２の光学ピックアップ装置１０でも、ＤＷＤＤに有利な小さなスポットにしつつ、ノイズ成分を低減することができる劣化したＭＴＦを両立することが出来る。
【００４９】
次に、絞り１９として、図２１に示すように、径方向の紙面右側を０°としたとき＋１３５°と−１３５°の外側方向（紙面左側）に切り欠きをいれたType3を用いた光学ピックアップ装置１０を実施例３として説明する。
【００５０】
Type3の絞り１９を用いた光学ピックアップ装置１０の場合、図２１に示すように、往路では線方向（tangential）はＮＡ＝０．６０に相当し、径方向（radial）は半分だけＮＡ＝０．６０相当となる。このため、光磁気ディスク１盤面上のスポット・サイズも、線方向（tan）は図２２に示すようにＮＡ＝０．６０とほぼ同じで、径方向（radial）は図２３に示すようにＮＡ＝０．４５とＮＡ＝０．６０の中間の大きさとなる（図２３にはType3として示す）。また復路では、図２１に示すように、線方向（tan）はＮＡ＝０．６０に近い形であり、径方向（rad）はＮＡ＝０．４５に近い形となる。このため、ＭＴＦの線方向（tan）は、図２４に示すようにＮＡ＝０．６０とほぼ同じになり、径方向（rad）は、図２５に示すようにＮＡ＝０．４５とほぼ同じになる。
【００５１】
よって、type3の絞り１９を用いた実施例３の光学ピックアップ装置１０でも、ＤＷＤＤに有利な小さなスポットにしつつ、ノイズ成分を低減することができる劣化したＭＴＦを両立することが出来る。
【００５２】
以下、同様にType4〜Type6の絞り１９を用いた光学ピックアップ装置１０の場合を列挙する。図２６は、Type4の絞り１９を入れた場合の対物レンズ１５への入射光とＰＤへの戻り光の断面形状を示す図である。図２７及び図２８は、Type4の絞り１９を入れた光学ピックアップ装置１０を用いた場合の光磁気ディスク１盤面上のスポットの線方向及び径方向の強度分布を示す。Type4はType1と線方向（tangential）と径方向（radial）が反転したものとなる。よって、図２７に示す、Type4の絞り１９を用いた光学ピックアップ装置１０による光磁気ディスク１盤面上の線方向のスポット・サイズは、図１７に示したType1の絞り１９を用いた場合の径方向のスポット・サイズの強度分布とほぼ同じとなり、ＮＡ＝０．６０のものとＮＡ＝０．４５のものの中間の大きさとなる。同様に、図２８に示すType4の絞り１９を用いた光学ピックアップ装置１０による光磁気ディスク１盤面上の径方向のスポット・サイズは、図１６に示したType1の絞り１９を用いた場合の線方向のスポット・サイズの強度分布とほぼ同じとなり、ＮＡ＝０．６０のものとＮＡ＝０．４５のものの中間の大きさとなる。
【００５３】
図２９は、Type5の絞り１９を入れた場合の対物レンズ１５への入射光とＰＤへの戻り光の断面形状を示す図である。図３０及び図３１は、Type5の絞り１９を入れた光学ピックアップ装置１０を用いた場合の光磁気ディスク１盤面上のスポットの線方向及び径方向の強度分布を示す。Type5はType2と線方向（tangential）と径方向（radial）が反転したものとなる。よって、図３０に示す、Type5の絞り１９を用いた光学ピックアップ装置１０による光磁気ディスク１盤面上の線方向のスポット・サイズは、図２０に示したType2の絞り１９を用いた場合の径方向のスポット・サイズの強度分布とほぼ同じとなり、ＮＡ＝０．６０のものとＮＡ＝０．４５のものの中間の大きさとなる。同様に、図３１に示すType5の絞り１９を用いた光学ピックアップ装置１０による光磁気ディスク１盤面上の径方向のスポット・サイズは、図１９に示したType2の絞り１９を用いた場合の線方向のスポット・サイズの強度分布とほぼ同じとなり、ＮＡ＝０．４５のものとほぼ同様の大きさとなる。
【００５４】
図３２は、Type6の絞り１９を入れた場合の対物レンズ１５への入射光とＰＤへの戻り光の断面形状を示す図である。図３３及び図３４は、Type6の絞り１９を入れた光学ピックアップ装置１０を用いた場合の光磁気ディスク１盤面上のスポットの線方向及び径方向の強度分布を示す。Type6はType3と線方向（tangential）と径方向（radial）が反転したものとなる。よって、図３３に示す、Type6の絞り１９を用いた光学ピックアップ装置１０による光磁気ディスク１盤面上の線方向のスポット・サイズは、図２３に示したType3の絞り１９を用いた場合の径方向のスポット・サイズの強度分布とほぼ同じとなり、ＮＡ＝０．６０のものとＮＡ＝０．４５のものの中間の大きさとなる。同様に、図３４に示すType6の絞り１９を用いた光学ピックアップ装置１０による光磁気ディスク１盤面上の径方向のスポット・サイズは、図２２に示したType3の絞り１９を用いた場合の線方向のスポット・サイズの強度分布とほぼ同じとなり、ＮＡ＝０．６０のものとほぼ同様の大きさとなる。
【００５５】
また復路では、図３２に示すように、線方向（tan）はＮＡ＝０．４５に近い形であり、径方向（rad）はＮＡ＝０．６０に近い形となる。このため、ＭＴＦの線方向（tan）は、図３５に示すようにＮＡ＝０．４５とほぼ同じになり、径方向（rad）は、図３６に示すようにＮＡ＝０．６０とほぼ同じになる。
【００５６】
よって、Type4〜Type6の絞り１９を用いた光学ピックアップ装置１０の場合でも、ＤＷＤＤに有利な小さなスポットにしつつ、ノイズ成分を低減することができる劣化したＭＴＦを両立することが出来る。
【００５７】
また、以上、実施例１、２、３及び前記Type4〜Type6の場合のように、絞り１９により、切り欠く量、その方向を変えることにより、スポット形状とＭＴＦの関係を変えることができる。つまり、システム的に線方向のスポットを小さくしたいとか、径方向のみＭＴＦを落としたいなどさまざまな場合に対応できる。
【００５８】
次に、図３７を参照し、本発明の光学ピックアップ装置を備える光磁気ディスク記録再生装置５０について説明する。先ず、光磁気ディスク記録再生装置５０が光磁気ディスク１を回転する構成、この光磁気ディスク１に対して光学ピックアップ装置１０を移動させる構成について説明する。光磁気ディスク１は、スピンドルモータ５１によって所定の回転数で回転操作される。スピンドルモータ５１は、ドライバ５２によって駆動される。ドライバ５２は、後述するデジタルサーボプロセッサ（ＤＳＳＰ）７２により制御されて、スピンドルモータ５１を回転する。
【００５９】
スピンドルモータ５１によって回転されている光磁気ディスク１に対しては、光学ピックアップ装置１０からレーザ光が照射される。光磁気ディスク１上におけるデータの読み取りは、光学ピックアップ装置１０を光磁気ディスク１の半径方向に移動することによって行われる。光学ピックアップ装置１０は、スレッドモータ５４を備えたスレッド機構に支持されることにより、光磁気ディスク１の半径方向に移動可能となされている。読み取り位置の大きな移動は、このスレッド機構によって行われる。また、光学ピックアップ装置１０の対物レンズ１５が２軸駆動回路により支持され、ドライバ５２によって光磁気ディスク１の半径方向にトラッキングサーボ動作によって移動されることにより、読み取り位置の小さな移動が行われる。また、対物レンズ１５が２軸駆動回路により光磁気ディスク１に接離する方向にフォーカスサーボ動作によって移動されることにより、光磁気ディスク１の信号記録面上におけるレーザ光のフォーカス制御が行われる。
【００６０】
次に、再生部の構成について説明する。光学ピックアップ装置１０は、ＲＦ信号を生成し、ＲＦアンプ５５に供給する。ＲＦアンプ５５で所定のゲインで増幅された信号は、信号処理部を形成する、Ａ／Ｄ変換部５６、オートゲインコントロール（ＡＧＣ）回路５７、イコライザ（ＥＱ）＆ディジタルＰＬＬ部５８、デコーダ５９、復調部６０に、順番に供給される。復調部６０は、内部バス６１を介して、メモリ部６２、誤り訂正部６３、スクランブルエンコーダ６６、デスクランブルデコーダ６４に接続している。
【００６１】
そして、この再生部は、以下のように動作する。すなわち、光学ピックアップ装置１０により光磁気ディスク１からフォトディテクタの一部の領域のみを用いて検出されたＭＯ信号は、光ピックアップ措置１０内で光電変換され、ＲＦ（ＭＯ）信号として出力される。このＲＦ（ＭＯ）信号は、ＲＦアンプ５５に入力され、所定のゲインで増幅されてから、信号処理部を構成するＡ／Ｄ変換部５６に供給される。Ａ／Ｄ変換部５６に供給された、前記ＲＦ（ＭＯ）信号は、量子化される。その後、ＡＧＣ処理部５７でゲインがコントロールされてからイコライザ（ＥＱ）＆ディジタルＰＬＬ部５８により波形整形と抜き取りクロックが生成され、デコーダ５９を経て、復調部６０で復調される。なお、ここでは、Ａ／Ｄ変換後のＲＦ信号を用いてＡＧＣ、イコライズ、ＤＰＬＬを掛けているが、Ａ／Ｄ変換前にアナログのＡＧＣ、イコライズ、ＰＬＬをかけてもよい。復調部６０で復調されたデータストリームは、メモリ６２上に展開され、誤り訂正ブロック単位に誤り訂正部６３で誤り訂正される。誤り訂正されたデータは、デスクランブル＆デコーダ６４によりデスクランブル処理とデコード処理が施され、ＤＡＴ１信号として、クロック発生部６５からの転送クロックＳＣＬＫと共に出力される。このＲＦ（ＭＯ）信号は、前記実施例１〜実施例３、さらには前記Type4〜Type6の光学ピックアップ装置１０により、光磁気ディスク１の盤面上のスポットを小さく絞りつつ、検出系のＭＴＦが劣化させられてノイズ成分が低減される。つまり、光磁気ディスク記録再生装置５０は、ＭＴＦを劣化させて、クロストーク等のノイズを低減することができる。
【００６２】
次に、記録部の構成について説明する。入力された信号ＤＡＴ０は、スクランブラ＆エンコーダ６６で処理されたから、内部バス６１を介して、メモリ部６２、誤り訂正部６３、変調部６０に順番に供給される。変調部６０は、変調データを磁気ヘッド駆動部６８に供給する。磁気ヘッド駆動部６８は、磁気ヘッド６９を駆動する。また、変調部６７は、レーザＡＰＣ回路及びドライバ７０にクロック信号を供給する。
【００６３】
そして、この記録部は、以下のように動作する。すなわち、転送クロックＳＣＬＫに同期して入力された信号ＤＡＴ０は、スクランブラ＆エンコーダ６６によりスクランブル処理とエンコード処理が施されてから、メモリ部６２に書き込まれる。メモリ部６２に書き込まれたデータには、誤り訂正部６３で、エラー訂正パリティが追加され、内部バス６１を介して変調部６０に供給される。変調部６０で変調されたデータは、磁気ヘッド駆動部６８を経て磁気ヘッド６９に供給される。一方、レーザＡＰＣ回路及びドライバ７０には、変調部６７からレーザストローブ変調クロックが与えられる。
【００６４】
次に、サーボ系の構成について説明する。このサーボ系は、光学ピックアップ装置１０が生成した信号からサーボエラー信号や後述するウォブル信号を抽出するマトリックスアンプ７１と、サーボエラー信号を基にドライバ５２を介して前記スレッド機構、光学ピックアップ装置１０のアクチュエータに所定のサーボ処理を施すと共に、スピンドルモータ５１に後述するＣＬＶ制御信号に応じたスピンドルサーボ処理を施すＤＳＳＰ７２と、ＤＳＳＰ７２を制御するシステムコントローラ７６とを備える。また、このサーボ系は、マトリックスアンプ７１が抽出したウォブル信号から、ＡＤＩＰ（Address In Pre-groove）信号を検出するＢＰＦ７３と、前記ＡＤＩＰ信号をデコードするＡＤＩＰデコーダ７４と、ＤＳＳＰ７２にＣＬＶ制御信号を供給するＣＬＶ制御部７５とを備える。
【００６５】
次に、サーボ系の動作について説明する。マトリックスアンプ７１で光学ピックアップ装置１０からの信号から抽出されたサーボエラー信号にはＤＳＳＰ７２にて位相補償、ゲイン・目標値設定処理が施され、ドライバ５２を経て光学ピックアップ装置１０内のアクチュエータ及びスレッドモータ５４へ供給される。トラッキングエラー信号は、光磁気ディスクのランド部とグルーブ部では極性が逆になるためどちらを記録するかによってシステムコントローラ７６が極性を切り換える。また、特にランド／グルーブディスクにおける、フォーカス検出では非点収差法を用いた場合、ランド部とグルーブ部でオフセットがでることが知られている。これによる影響を取り去るためにシステムコントローラ７６がランド部とグルーブ部で別々にフォーカスオフセットを設定してやる。
【００６６】
一方、マトリックスアンプ７１から出力されたウォブル信号はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７３でその成分が抽出され、ＡＤＩＰデコーダ７４で復号されたアドレス情報がシステムコントローラ７６に転送される。また、ＢＰＦ７３の出力とＡＤＩＰデコーダ７４内のＰＬＬ位相誤差の積分及びシステムコントローラ７６からの制御信号はＣＬＶ制御部７５へ供給され、ＤＳＳＰ７２、ドライバ５２を経てスピンドルモータ５１に供給される。
【００６７】
なお、光学ピックアップ装置１０は、図４に示したように対物レンズ１５のコリメータレンズ１４側に配置される構成に限定されるものではなく、図３８及び図３９に示すような構成でもよい。図３８に示した光学ピックアップ装置１０は、対物レンズ１５と光磁気ディスク１側に絞り１９を配置した構成である。この絞り１９によっても、対物レンズ１５の開口部の光軸Ｏを中心とした半分づつを、相互に異なる開口数に応じた非対称な形状にすることができる。よって、図３８の光学ピックアップ装置１０によっても、光磁気ディスク１の盤面上のスポットを小さく絞りつつ、検出系のＭＴＦを劣化させてノイズ成分を低減させることができる。
【００６８】
また、図３９に示した光学ピックアップ装置１０は、コリメータレンズ１４とビームスプリッタ１３との間に絞り１９を配置した構成である。この絞り１９によっても、対物レンズ１５の開口部の光軸Ｏを中心とした半分づつを、相互に異なる開口数に応じた非対称な形状にすることができる。よって、図３９の光学ピックアップ装置１０によっても、光磁気ディスク１の盤面上のスポットを小さく絞りつつ、検出系のＭＴＦを劣化させてノイズ成分を低減させることができる。
【００６９】
このように光学ピックアップ装置１０は、図４、図３８及び図３９に示すように、絞り１９を、ビームスプリッタ１３よりも光磁気ディスク１側であって、往路及び復路となる光路であれば、どこに配置してもよい。
【００７０】
なお、開口数ＮＡは、０．６０又は０．４５に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】ＤＷＤＤの原理を説明するための図である。
【図２】ＤＷＤＤによる盤面上のスポットを示す図である。
【図３】ＤＷＤＤ信号のスペクトラムを示す図である。
【図４】光学ピックアップ装置の光学系の概略図である。
【図５】フォトディテクタ上の受光パターンを示す図である。
【図６】ＭＴＦを劣化させた場合のノイズ低減効果を説明するための特性図である。
【図７】対物レンズの開口部の光軸を中心とした半分づつを、相互に異なる開口数に応じた非対象な形状にした構成を示す図である。
【図８】非対象な開口を通過する光線の挙動を示す図である。
【図９】ＮＡ＝０．６０の絞りを入れた場合の対物レンズの入射光のＰＤへの戻り光の断面を示す図である。
【図１０】ＮＡ＝０．４５の絞りを入れた場合の対物レンズの入射光のＰＤへの戻り光を示す図である。
【図１１】盤面上のスポットの強度分布をディスクの線方向（tangential）に示した特性図である。
【図１２】前記スポットの強度分布をディスクの径方向（radial）に示した特性図である。
【図１３】光学解像度ＭＴＦの線方向（tangential）の特性図である。
【図１４】光学解像度ＭＴＦの径方向（radial）の特性図である。
【図１５】Type1の絞りを入れた場合（実施例１）の対物レンズへの入射光とＰＤへの戻り光の断面を示す図である。
【図１６】Type1の絞りを入れた場合（実施例１）の盤面上のスポットの強度分布をディスクの線方向（tangential）に示した特性図である。
【図１７】Type1の絞りを入れた場合（実施例１）の盤面上のスポットの強度分布をディスクの径方向（radial）に示した特性図である。
【図１８】Type2の絞りを入れた場合（実施例２）の対物レンズへの入射光とＰＤへの戻り光の断面を示す図である。
【図１９】Type2の絞りを入れた場合（実施例２）の盤面上のスポットの強度分布をディスクの線方向（tangential）に示した特性図である。
【図２０】Type2の絞りを入れた場合（実施例２）の盤面上のスポットの強度分布をディスクの径方向（radial）に示した特性図である。
【図２１】Type3の絞りを入れた場合（実施例３）の対物レンズへの入射光とＰＤへの戻り光の断面を示す図である。
【図２２】Type3の絞りを入れた場合（実施例３）の盤面上のスポットの強度分布をディスクの線方向（tangential）に示した特性図である。
【図２３】Type3の絞りを入れた場合（実施例３）の盤面上のスポットの強度分布をディスクの径方向（radial）に示した特性図である。
【図２４】Type3の絞りを入れた場合（実施例３）のＭＴＦの線方向（tangential）特性図である。
【図２５】Type3の絞りを入れた場合（実施例３）のＭＴＦの径方向（radial）特性図である。
【図２６】Type4の絞りを入れた場合の対物レンズへの入射光とＰＤへの戻り光の断面を示す図である。
【図２７】Type4の絞りを入れた場合の盤面上のスポットの強度分布をディスクの線方向（tangential）に示した特性図である。
【図２８】Type4の絞りを入れた場合の盤面上のスポットの強度分布をディスクの径方向（radial）に示した特性図である。
【図２９】Type5の絞りを入れた場合の対物レンズへの入射光とＰＤへの戻り光の断面を示す図である。
【図３０】Type5の絞りを入れた場合の盤面上のスポットの強度分布をディスクの線方向（tangential）に示した特性図である。
【図３１】Type5の絞りを入れた場合の盤面上のスポットの強度分布をディスクの径方向（radial）に示した特性図である。
【図３２】Type6の絞りを入れた場合の対物レンズへの入射光とＰＤへの戻り光の断面を示す図である。
【図３３】Type6の絞りを入れた場合の盤面上のスポットの強度分布をディスクの線方向（tangential）に示した特性図である。
【図３４】Type6の絞りを入れた場合の盤面上のスポットの強度分布をディスクの径方向（radial）に示した特性図である。
【図３５】Type6の絞りを入れた場合のＭＴＦの線方向（tangential）特性図である。
【図３６】Type6の絞りを入れた場合のＭＴＦの径方向（radial）特性図である。
【図３７】光磁気ディスク記録再生装置の構成図である。
【図３８】光学ピックアップ装置の他の具体例の概略構成図である。
【図３９】光学ピックアップ装置のさらに他の具体例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  光磁気ディスク、１０  光学ピックアップ装置、１１  レーザダイオード、１３  ビームスプリッタ、１４  コリメータレンズ、１５  対物レンズ、１６  ウォラストンプリズム、１７  シリンドリカルレンズ、１８  フォトディテクタ、１９  絞り
【図１】
2006073094.tif 000003
【図２】
2006073094.tif 000004
【図３】
2006073094.tif 000005
【図４】
2006073094.tif 000006
【図５】
2006073094.tif 000007
【図６】
2006073094.tif 000008
【図７】
2006073094.tif 000009
【図８】
2006073094.tif 000010
【図９】
2006073094.tif 000011
【図１０】
2006073094.tif 000012
【図１１】
2006073094.tif 000013
【図１２】
2006073094.tif 000014
【図１３】
2006073094.tif 000015
【図１４】
2006073094.tif 000016
【図１５】
2006073094.tif 000017
【図１６】
2006073094.tif 000018
【図１７】
2006073094.tif 000019
【図１８】
2006073094.tif 000020
【図１９】
2006073094.tif 000021
【図２０】
2006073094.tif 000022
【図２１】
2006073094.tif 000023
【図２２】
2006073094.tif 000024
【図２３】
2006073094.tif 000025
【図２４】
2006073094.tif 000026
【図２５】
2006073094.tif 000027
【図２６】
2006073094.tif 000028
【図２７】
2006073094.tif 000029
【図２８】
2006073094.tif 000030
【図２９】
2006073094.tif 000031
【図３０】
2006073094.tif 000032
【図３１】
2006073094.tif 000033
【図３２】
2006073094.tif 000034
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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