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CN1148241A - 光学式再生装置 - Google Patents

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Abstract

本装置是通过物镜24将激光照射到光盘51、52的信号记录面，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器40，再生信号的光学式再生装置。本装置是随基板厚度用偏振滤光器31来缩小上述物镜24的有效数值孔径，或者用偏振滤波器31进行切换使之不缩小透过，使得激光点聚焦到各自基板厚度不同的多种光盘51、52的该光盘信号记录面上的调整有效数值孔径的光学式再生装置。而且是改变物镜的内周部和外周部焦距的装置。

Description

光学式再生装置
本发明涉及既能再生基板厚度厚的光盘，又能再生薄的光盘的再生装置。基板厚度厚的光盘，为例如厚度约为1.2mm的光盘，而薄光盘是例如厚度约为0.6mm的光盘。在本说明书中将所说基板表面与信号记录面的距离，定义为基板厚度。因而，使基板表面与信号记录面的距离约0.6mm的光盘两片背面重合贴合，做成整体厚度约1.2mm的光盘，在本说明书中称谓基板厚度约0.6mm的光盘。
作为处理多媒体信息的再生型光盘，CD-ROM等已经实用化了。CD-ROM是盘直径为12cm、盘厚为1.2mm、迹道间距1-6μm的媒体，盘面上能记录540M字节信息。将MPEG方式等压缩技术用于再生型光盘，已经进行了记录图象信息的数字型视盘(DVD)的开发。可是在现行的CD-ROM上，进行数据传送速度以约4Mbps的MPEG2规格的图象数据记录时，只能记录大约20分钟的图象数据，而记录2小时图象则容量不足。
为此，正着手进行使光盘记录密度提高为数倍标准密度的高密度技术的开发。例如，研究出在盘面上将约5G字节的信息记录在直径与CD-ROM一样的12cm的盘上的SD。SD是迹道距约0.73μm，最短凹痕约0.4μm，且采用效率良好的调制方式的盘。SD盘厚度为0.6mm。将这种SD两个背面重合贴合时，用一个盘能记录约10G字节的信息。如换算成图象信息相当于约4小时。
还有用片面将3.7G字节信息记录在与CO-ROM同样直径12cm的盘上的HDMCD的提案。该盘是制成迹道距约0.84μm，最短凹痕约0.45μm的盘。HDMCD盘厚为1.2mm。在本说明书中，将与CD-ROM有同等记录密度叫做标准密度。
做为与本发明相关的已有技术，有公开于特开平7-57271号公报的技术。
另外，在特开平6-215406号公报公开了，通过利用经设计的使得在内周部和外周部激光束的成像点不同的物镜，能使各自束点聚集在基板厚度不同的两种光盘的各自信号记录面上的光检出器。
另外，在特开平5-303766号公报公开了，根据光盘基板的厚度，通过使表面为非球面的无源光学原件插入平行光束之中，或从平行光束中退出，不改变焦点距离，补偿因基板厚度不同发出的象差的光传感器。用这样的方式，该光传感器，使各束斑点聚焦在基板厚度不同的各光盘记录面上。
另外，在特开平6-259804号公报上还公开了配备基板厚的标准密度的CD再生用半导体激光器，基板薄的高密度的光盘记录及再生用的半导体激光器，根据光盘情况使所选用的半导体激光器输出光，通过共用的光学系统使光聚集在信号记录面的装置。
在再生高密度光盘的情况下，有必要使聚集到信号记录面上的激光束斑点直径缩小到约0.9μm。为此，应该既缩短激光束的波长，又扩大物镜数值孔径NA。
然而，如扩大物镜的数值孔径，彗形象差由于有按数值孔径3次方比例增大的情况，当激光束不是垂直地入射到光盘基板表面时，彗形象差就变大并发生再生信号品质劣化的问题。在这里，使激光束的入射角不能垂直光盘而发生倾斜起因于光盘基板的翘曲。另一方面，由于彗形象差也与光盘基板厚度成比例，通过使光盘基板厚度变薄而减小彗形象差，因此，能够抑制起因于光盘基板的倾斜造成的彗形象差。根据这种情况，一边抑制因光盘基板倾斜造成的彗形象差，一边扩大物镜的数值孔径NA，以使激光束斑径缩小到约0.9μm，并探讨使光盘基板厚度减薄。
可是，设计光检出器的物镜，要考虑到光盘基板厚度与激光束的波长。因此，记录对象或再生对象的光盘的基板厚度与在设计物镜时假设的基板厚度不同的情况下就有波面象差发生。其结果，激光束斑便不会聚集在此光盘的信号记录面上，就不可能记录信号和再生信号。例如，在使用安装设计为基板厚度0.6mm的光盘用的物镜的光检出器时，就不能将激光束斑聚集在基板厚度为1.2mm的光盘的信号记录面上，不能将信号记录在此光盘上，或者不能使此光盘的记录信号再生。即，对于基板厚度不同的两种光盘，必须准备安装各自合适的物镜的光检出器。
用现行密度的厚度为1.2mm的盘(CD.CD-ROM)、用高密度的厚度为1.2mm的盘(HDMCO)和用高密度的厚度为0.6mm的盘(SD)预料今后将并存。因此，能对CD等和SD两者进行记录/再生的光学式再生装置，或者能对SD和HDMCD两者进行记录/再生的光学式再生装置是所希望的。
本发明的目的是提供一种用单一的光检出器能再生高密度的薄基板的光盘(SD等)和标准密度的厚基板的光盘(CD等)两者的再生装置。
本发明的目的是提供一种用单一的光检出器能再生高密度的厚基板的光盘(HDMCD等)和高密度的薄基板的光盘(SD等)两者的再生装置。
本发明是通过物镜将激光照射到光盘的信号记录面，同时由该信号记录面反射的激光导向光检出器并再生信号的光学式再生装置，该光学式再生装置配备有分别对应基板表面与信号记录面的距离不同的多种光盘，对前述物镜的有效数值孔径进行调整，使激光斑点聚焦在该光盘的信号记录面上的调整器。
也就是，如上述那样，若对应于所设定的光盘的基板厚度来调整物镜的有效数值孔径时，则可使适合该光盘记录密度孔径的激光斑聚焦在该光盘的信号记录面上。
例如，作为前述调整器，是具有设置在激光光源和上述物镜之间的光路中光阑的装置。
例如，上述调整器是与上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离的光盘和上述距离为0.55mm-0.65mm等的短距离的光盘分别对应，进行上述调整的装置。
例如，上述调整器是在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离的光盘的情况下使上述光路的孔径缩小，而在设置上述距离为0.55mm-0.65mm等的短距离的光盘的情况下不使上述光路的孔径缩小的装置。
而且，对于上述调整器配备有输出偏振光互相正交的二种激光的激光源，作为上述调整器是具有对一种偏振光缩短上述光路孔径，而对另一种偏振光不缩短光路孔径而透过的偏振光选择性调整器的装置。
例如，上述偏振光选择调整器是偏振滤光器。
例如，上述偏振光选择调整器是偏振光选择性全息照相装置。
另外，上述调整器是与上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离的光盘和0.55mm-0.65mm等短距离的光盘分别对应进行上述调整的装置。
另外，上述调整器是在上述距离设定为1.15mm-1.25mm等的标准距离的光盘情况下将缩小了上述光路孔径的偏振光的反射光再生，在上述距离设定为0.55mm-0.65mm等的短距离光盘的情况下将不缩小上述光路孔径所透过的偏振光再生的装置。
另外，上述激光光源是由输出激光的偏振光方向互相正交的两个激光二极管构成的装置。
另外，上述激光是用选择地输出偏振光方向互相正交的两种激光中的一种的一个芯片的激光二极管构成的装置。
并且，光学式再生装置分别有将上述光路孔径缩小了的偏振光的反射光检出的第一光检出器和将不缩小光路孔径所透过的偏振光的反射光检出的光检出器。
并且是，装置有在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离光盘的情况下将上述第一光检出器的检出信号送往再生信号处理部，在设置上述距离为0.55mm-0.65mm等的短距离的光盘情况下将上述第二光检出器的检出信号送往再生信号处理部的检出信号切换器的装置。
并且，装置还具有在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等标准距离的光盘情况下使缩小前述光路孔径的偏振光从激光源射出，在设置上述距离为0.55mm-0.65mm等短距离的光盘情况下使透过不缩小光路孔径的偏振光从激光源射出的激光转换器。
并且，本发明是通过物镜将激光照射到光盘信号记录面，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器并再生信号的光学式再生装置，它是配备有关于基板表面与信号记录面的距离分别为1.15mm-1.25mm等标准距离光盘和0.55mm-0.65mm等短距离光盘的要使激光斑点聚焦到信号记录面上而调整物镜有效数值孔径的调整器和在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离高密度光盘的情况下使从上述光检出器输出的再生信号的高通分量的强调程度变大的器件的光学式再生装置。
并且，对于上述结构，还是具有在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离高密度的光盘时，使从上述光检出器输出的跟踪误差信号的增益提高的程度变大的器件的光学式再生装置。
或是，对于上述结构，还是具有在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离高密度光盘的情况下使从上述光检出器输出的再生信号的增益提高程度变大的器件的光学式再生装置。
或是，是具有上述两种器件的光学式再生装置。
还有，上述的调整器是在激光源和物镜的光路中插入有光阑，上述调整器是在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离的高密度光盘的情况下使上述光路孔径缩小，在设置上述距离为0.55mm-0.65mm等的短距离的光盘的情况下不使上述光路孔径缩小的装置。
并且，本发明是使激光照射到光盘的信号记录面，同时将由该信号记录面所反射的激光导向光检出器而再生信号的光学式再生装置；本发明还是配备有内周部和外周部焦距不同，例如内周部比外周部焦距长而设计的物镜，以及就基板与信号记录面的距离不同的多种光盘各自来说，使激光斑点聚焦到该光盘的信号记录面而调整上述物镜的有效数值孔径的调整器的光学式再生装置。
例如是，上述调整器是在激光光源与上述物镜的光路中设置的对光路作部分遮光的遮光器的光学式再生装置。
例如是，上述遮光器在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离的光盘情况下将光路的外周部遮光，在设置上述距离为0.55mm-0.65mm等的短距离光盘的情况下不将上述光路遮光的光学式再生装置。
例如是，上述遮光器在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离的光盘的情况下将上述光路的外周部遮光，而在设置上述距离为0.55mm-0.65mm等的短距离的光盘情况下将上述光路的内周部遮光的光学式再生装置。
例如是，用上述遮光器进行遮光调整的光路的外周部和内周部，大致与上述物镜的焦距不同的外周部和内周部对应的光学式再生装置。
例如是，具有输出偏振光方向互相正交的两种激光的激光光源，上述遮光器就一种偏振光对上述光路的外周部遮光，就另一种偏振光不对光路遮光，构成作为偏振光选择性调整器的光学式再生装置。
例如是，具有输出偏振方向互相正交的两种激光的激光光源，上述遮光器对一种偏振光将上述光路的外周部遮光，而对另一种偏振光将光路的内周部遮光而构成为偏振光选择性调整器的光学式再生装置。
例如是，用上述遮光器遮光调整光路的外周部和内周部，大致与上述物镜的焦距不同的外周部和内周部对应的光学式再生装置。
例如是，上述遮光器在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离的光盘情况下使前述光路外周部遮住的偏振光的反射光再生，而在设置上述距离为0.55mm-0.65mm等的短距离的光盘情况下使不将前述光路外周部遮住的偏振光的反射光再生的光学式再生装置。
例如是，分别具有将上述光路的外周部遮住的偏振光的反射光检出的第一光检出器和不将上述光路的外周部遮住时的偏振光的反射光检出的第二光检出器的光学式再生装置。
例如是，具有在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离的光盘情况下将上述第一光检出器检出信号送往再生信号处理部，而在设置上述距离为0.55mm-0.65mm等的短距离的光盘情况下将上述第二光检出器的检出信号送往再生信号处理部的检出信号切换部的光学式再生装置。
例如是，具有在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离的光盘情况下将上述光路的外周部遮住使偏振光从激光光源输出，而在设置上述距离为0.55mm-0.65mm等的短距离的光盘情况下不将上述光路的外周部遮光使偏振光从激光光源输出的激光切换器的光学式再生装置。
并且，本发明是将激光照射到光盘的信号记录面，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器并使信号再生的光学式再生装置，本发明是具备有内周部比外周部焦距长的物镜，分别对于基板表面与信号记录面的距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离的光盘和0.55mm-0.65mm等的短距离的光盘，为使激光斑点聚焦到信号记录面上而调整前述物镜的有效数值孔径的调整器、和在设置上述距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离的高密度光盘的情况下，使上述光检出器输出再生信号的增益提升程度和高通分量的强调程度变大，同时从上述光检出器输出的跟踪误差信号的增益提升程度变大的器件的光学式再生装置。
在如上述构成的装置中，随着设置的光盘基板表面与信号记录面的距离，调整物镜的有效数值孔径，将适合于该光盘的直径的激光斑点聚焦于该光盘的信号记录面上。
有效的数值孔径的调整，例如可借助于插在激光光源和物镜之间的光路内的光阑而进行。此光阑随光盘厚度而调整光路的孔径。作为这种光阑，例如用使偏振面互相正交的两种激光的一种光缩小，而使另一光照样透过的偏振光选择性光阑。
例如，随设置的光盘的基板表面与信号记录面之间的距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离或为0.55mm-0.65mm等的短距离，调整物镜的有效数值孔径，使适合于该光盘的直径的激光斑点聚焦到该光盘的信号记录面上。而且，上述距离在1.15mm-1.25mm等的标准距离的高密度光盘的情况下，使从光检出器输出的再生信号的高通分量的强调程度变大。
例如，设置基板表面与信号记录面间的距离为1.15mm-1.25mm等的标准距离光盘的情况下，将通过物镜内周部(即等于焦距长的部分)的激光聚焦于信号记录面。而设置基板表面与信号记录面间的距离为0.55mm-0.65mm等的短距离的光盘的情况下，通过物镜的外周部(即等于焦距短的部分)的激光聚焦于信号记录面。此时，使物镜的内周部遮光的情况下，利用超析像现象使激光斑点更加缩小。
在本发明中随光盘的基板表面与信号记录面间的距离而调整物镜的有效数值孔径，以便使适合于该光盘的直径的激光斑点聚焦到该光盘的信号记录面上，从而能良好地再生厚度不同的多种光盘的记录信息。
而且，通过偏振光选择性缩小器件进行有效数值孔径调整的本发明中，能随光盘的厚度方便地进行调整。
而且，随光盘厚度调整有效孔径，而且厚度为1.15mm-1.25mm等的标准厚度，且高密度光盘的情况下，在大大强调从光检出器输出的再生信号的高通分量的本发明中，也能良好地再生该光盘的记录信息。
而且，在使物镜的焦距在内周部和外周部不同的本发明中，利用焦距的不同，能够再生厚度1.15mm-1.25mm等的标准厚度光盘和厚度0.55mm-0.65mm等的薄型光盘两种盘的记录信息。
图1(a)是表示第一实施例的装置的光学系统的方案图，(b)是用于该实施例的偏振光选择滤光器的说明图。
图2表示使用厚度0.6mm的SD用的数值孔径0.6的物镜，将光阑插入光路中调整有效数值孔径，聚光于厚度1.2mm的光盘上时，光斑直径与有效数值孔径的关系特性图。
图3表示第二实施例装置的光学系统方案图。
图4表示第三实施例装置的光学系统方案图。
图5表示采取HDMCD与SD互换时的信号处理部方框图。
图6表示第四实施例的主要部分说明图。上述各图中标号10、11、12为激光二极管；标号24、240为物镜标号31、310为偏振光滤光器；标号40、41、42为光检出器；标号51为厚度0.6mm的光盘；标号52是厚度1.2mm的光盘。
第一实施例
图1表示第一实施例。图中，半导体激光器11和半导体激光器12输出偏振方向互相正交的激光(细实线为从半导体激光器11射出的激光，细虚线为半导体激光器12射出的激光)。半导体激光器1用于厚度为0.6mm的光盘51，输出波长635nm±15nm(或650nm±15nm)激光。±15nm为允许误差。半导体激光器12用于厚度1.2m的光盘52，输出波长635nm±15nm(或650nm±15nm)的激光。厚度6nm的光盘51是高密度的SD，厚度1.2mm的光盘则是高密度的HDMC或标准密度的CD。并且，对于厚度0.6mm的光盘将物镜24的数值孔径设计成为0.6mm。
设置厚度0.6mm的光盘51时，接通半导体激光器11而关断半导体激光器12。自半导体激光器11输出的波长635nm的激光(P偏振光透过偏振光分束镜21，由准直透镜22变成平行光，透过半反射镜23，在偏振滤光器31不缩小地透过，用物镜24聚光，聚焦于0.6m厚的光盘51的信号记录面51a上。这时的斑点直径为0.9μm。
由信号记录面51a反射的激光，由物镜24变为平行光，在偏振滤光器31不缩小地透过，被半反射镜23反射改变90°方向之后，由聚光镜25聚光，成像于光检出器40上，作为与记录信息对应的信号被检出。
设置厚度1.2mm的光盘52时，半导体激光器12被接通而关断半导体激光器11。自半导体激光器12输出的波长635nm的激光(S偏振光)，由偏振光分束镜21反射，在准直透镜变为平行光，透过半反射镜23，由偏振滤光器31截去周围部分(＝缩小)使中心部分透过之后，由物镜24聚光，聚焦于厚度1.2mm的光盘51的信号记录面51b上。这时斑点直径为1.3μm。即，用偏振光滤光器31将物镜24的有效数值孔径缩小变成约0.4。
偏振滤光器31，如图1(b)所示，是起着使P偏振光(图中双箭头记号)照样透过不缩小，而S偏振光(图中黑点记号)缩小成小直径作用的偏振光选择性滤光器。物镜24的数值孔径取0.6，焦距f为3.3mm时，当激光束的有效直径(图中外圆直径)为3.96mm时，用偏振滤光器31缩小后的数值孔径0.4相应的直径(图中内圆直径)为2.64mm。
被信号记录面52a反射的激光，由物镜24变成平行光，不缩小地(理由：因为已经缩小)透过偏振滤光器31，经半反射镜23反射改变90°方向之后，用聚光镜25聚光，成像于光检出器40，作为与记录信息对应的信号被检出。
在上述构成中，虽采用偏振光滤光器31，但也可代之以偏振光选择性全息照相(对一种偏振光，使周围部分漫射而使中心部分透过的光学器件)。
并且，在上述构成中，将偏振滤光器31配置在物镜24正前方位置，也就是按在跟踪伺服系统时物镜24和偏振滤光器31整体位移这样的构成。使聚光特性变得很好。亦即，使再生特性变得很好，但如容许再生特性稍许变差，也可作为固定孔径设置偏振滤光器31。这时，只要在半导体激光器12与物镜之间，可以设置于任何位置。进而，在这时，若设置在半导体激光器11的光路以外的部位(即，半导体激光器12—偏振光分束镜21间)，则不用偏振滤光器而可用通常的光阑。
关于有效数值孔径(NA)和聚光斑径
接着，参照图2，说明有效数值孔径与聚光斑径的关系，图2实际上表示使用NA0.6，片厚0.6mm用的物镜，聚光到厚度1.2mm的光盘上，将光阑插入光路中并使有效NA改变时的聚光斑径与NA的关系曲线。还有，黑点·记号是使用波长635nm激光的情况，白点⊙记号是使用波长78 0nm激光的情况。
在有效数值孔径比0.4小的区域，激光斑径随λ/NA而改变。但是，在有效数值孔径比0.4大的区域，“在使与设置不同的厚度光盘再生的情况下，球面象差与数值孔径的四次方成正比增大”的现象起作用，随着数值孔径变大就不能将激光斑径缩小。
为此，如图所示，有效数值孔径在约0.4(0.35-0.4)情况下，激光斑径成为最小(在波长635nm时为1.3μm，波长780nm时为1.65μm)。在本发明中利用这一点，对用于厚度0.6mm的光盘所设计的物镜，也能够再生厚度1.2mm的光盘。即，使标准密度的CD和高密度的SD互换(波长635nm±15nm，波长650nm±15nm，波长680nm±15nm，波长780nm±15nm)成为可行。还有，半导体激光器11和半导体激光器12可以有不同的波长。
关于HDMCD与SD互换
如上所述，波长635nm激光的情况下，用对厚度0.6mm光盘设计的物镜，能够使1.3μm直径的激光斑点聚焦到厚度1.2mm光盘的信号记录面上。另外，波长780nm激光的情况下，用对厚度0.6mm光盘设计的物镜则能够使1.65μm直径的激光斑点聚焦到厚度1.2mm光盘的信号记录面上。
用现在提供的标准密度CD，激光斑径在大约1.6μm的情况下能够再生。为此，通过将波长620nm-800nm的激光缩小到如上述1.3μm-1.65μm就能进行再生。可是，就高密度的HDMCD的再生来说，有必要将激光斑径缩小到约1.1μm，用上述构成则再生特性变坏。
为此，采用高密度HDMCD与SD互换时，采用图5这样的电路结构。
即，在再生HDMCD时，切换到放大器60a使再生信号的增益提升程度和高通分量的强调度比SD时还要大，并将其送到再生信号处理部70。另外，切换到放大器61a使跟踪误差信号的增益提升程度比SD时还要大，并将其送到跟踪伺服控制电路71。
并且，在再生SD时，切换到放大器60b使再生信号的增益提升程度和高通分量的强调程度比ADMCD时还要小，并将其送往再生信号处理部70。并且，切换到放大器61b使跟踪误差信号的增益提升程度比HDMCD时还要小，并将其送往跟踪伺服控制电路71。
由于进行这样的电路处理，图象跳动成分多并且能补偿噪声大的再生信号。还有，这种结构中，要用波长620nm-665nm范围。第二实施例
图3表示第二实施例，在第二实施例中，使用检出自半导体激光器11输出的激光反射光的光检出器41，和检出自半导体激光器12射出的激光反射光的光检出器42。并且，在光检出器41，42的前方设置偏振光分束镜26。为此，将自激光二极管输出的激光反射光聚焦到光检出器41并使自激光二极管12输出的激光反射光聚焦到光检出器42中。由于用了这样的两个光检出器，在对于第一个半导体激光器(半导体激光器11或半导体激光器12)的光检出器位置被确定之后，不需要再做确定与该光检出器相对的第二半导体激光器(半导体激光器12或半导体激光器11)的相对位置的工作。
第二实施例的其他部分的构成与第一实施例相同，对相同部分附以相同标号并省去说明。第三实施例
图4表示第三实施例。在第三实施例中，使用一个芯片的半导体激光器10作为半导体激光器。此半导体激光器10是将能输出偏振光方向互相正交的TE模与TM模的激光的两个激光二极管安装在一个片上，激光器的波长是635nm。由于采用这样的一个芯片结构，与0.6mm或1.2mm光盘再生分别对应，有选择地切换TE或TM模的激光器的发光，因而不需要有如图1和图3的偏振光分束镜。
第三实施例的其他部分的结构与第一和第二实施例相同，相同部分附以相同标号而省去说明。第四实施例
图6表示第四实施例。本第四实施例是在上述的第一～第三实施例中将物镜24置换为物镜240，将偏振滤光器31置换为偏振滤光器310。由于其他结构与第一～第三实施例同样，所以省去整个光学系统的示意图，而对物镜240和偏振滤光器330加以说明。
物镜240被设计成在透镜的内周部和外周部改变焦距，即，通过物镜内圆部的激光聚焦在如图中细虚线所示的厚度1.2mm光盘的信号记录面52a上。同样，通过外周部聚焦在如图细实线所示的厚度0.6mm的光盘的信号记录面51a上，即，因此而改变物镜内周部和外周部的曲率。
偏振滤光器310，在这里与上述的偏振光滤光器31相同，但是只对S偏振光的外周部遮光的滤光器。即，如图中所示的细实线双箭头记号和细虚线双箭头记号区域全部透射P偏振光。与此相反，如图中黑圆点·记号所示，S偏振光则只透射内周部。
当厚度1.2mm的HDMCD再生时，从激光光源输出如图中黑点·所示的S偏振光，用偏振光滤光器310将其外周部遮光，而只透过内周部。因此，如图中点划线所示通过物镜240的内周部聚焦到1.2mm厚的HDMCD的信号记录面52a上，读出信息。
当厚度0.6mm的SD再生时，从激光光源射出如图中细实线双箭头记号和细虚线双箭头记号表示的P偏振光。此P偏振光不受偏振光滤光器310的遮光，而全部通过物镜240被聚光。其中，透过物镜240外周部的激光，如图中细实线所示聚焦于厚度0.6mm的SD的信号记录面51a上，并且读出信息。还有，在信号记录面51a因还没有缩小透过物镜240的外周部的激光，所以其反射光的不良影响仍可忽略不计。
还有，作为偏振光滤光器310，与上述的偏振光滤光器31不同，也可以是使用将S偏振光的外周部和P偏振光的内周部遮光的滤光器的实施例。
即，也可能是采用如图中细实线双箭头记号所示P偏振光只透过外周部，如图中黑圆点·所示S偏振光只透过内周部的滤光器的构成。
在这样的构成中，在厚度0.6mm的SD再生时，用偏振光滤光器310将内周部遮光，且用物镜240的外周部聚光的P偏振光产生超折象，有使聚焦在信号记录面51a上的激光斑径进一步缩小的效果。
在上述各个实施例中，利用偏振光选择性光学元件，由于一种偏振光不加缩小地透过， 另一种偏振光缩小而减小有效数值孔径，达到本发明的效果，而利用波长选择性光学元件，或是一种波长的激光不加缩小地透过，另一种波长的激光缩小，减小有效的数值孔径，也能够达到本发明的效果。
而且，在上述各实施例中，虽没有说到波长约430nm的兰色激光和波长约532nm的绿色激光，但对配备输出兰色激光和绿色激光的激光光源的装置，也适用于本发明的构成，能达到同样的效果。

Claims (41)

1.一种通过物镜将激光照射到光盘信号记录面，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器，再生信号的光学式再生装置，其特征是，本光学式再生装置备置与基板表面和信号记录面间的距离不同的多种光盘各自对应的调整上述物镜的有效数值孔径，使激光斑点聚焦到该光盘信号记录面的调整手段。
2.根据权利要求1的光学式再生装置，其特征是，上述调整手段是在激光光源和上述物镜之间的光路中设置的光阑。
3.根据权利要求2的光学式再生装置，其特征是，上述调整手段或者与设置上述距离为标准距离的光盘，或者与设置上述距离为短距离的光盘对应，进行上述调整。
4.根据权利要求3的光学式再生装置，其特征是，上述调整手段在设置上述距离为标准距离的光盘的情况下缩小上述光路的孔径，上述距离为短距离的光盘的情况下不缩小上述光路的孔径。
5.根据权利要求2的光学式再生装置，其特征是还具有射出偏振光方向互相正交的两种激光的激光光源。
上述调整手段是对一种偏振光缩小上述光路的孔径，对另一种偏振光不缩小光路孔径透过的偏振光选择性手段。
6.根据权利要求5的光学式再生装置，其特征是，上述偏振光选择性调整手段是偏振光滤光器。
7.根据权利要求5的光学式再生装置，其特征是，上述偏振光选择性调整手段是偏振光选择性全息照相。
8.根据权利要求5的光学式再生装置，其特征是，上述调整手段分别与上述距离为标准距离的光盘和上述距离为短距离的光盘对应进行调整。
9.根据权利要求6的光学式再生装置，其特征是，上述调整手段分别与上述距离为标准距离的光盘和上述距离为短距离的光盘对应而进行调整。
10.根据权利要求7的光学式再生装置，其特征是，上述调整手段分别与上述距离为标准距离的光盘和上述距离为短距离的光盘对应而进行上述调整。
11.根据权利要求8至10任一项的光学式再生装置，其特征是，上述调整手段在设置上述距离为标准距离的光盘情况下再生将上述光路孔径缩小的偏振光反射光，在上述短距离的光盘情况下再生不缩小上述光路孔径而透过的偏振光反射光。
12.根据权利要求11的光学式再生装置，其特征是，上述激光光源是两个激光二极管，各激光二极管输出的激光的偏振方向是互相正交的方向。
13.根据权利要求11的光学式再生装置，其特征是，上述激光光源是选择地输出偏振光方向互相正交的二种激光的一种的单芯片激光二极管。
14.根据权利要求11-13的任一项的光学式再生装置，其特征是，还分别具有检出缩小了上述光路孔径的偏振光的反射光的第一光检出器和检出不缩小前述光路孔径透过的偏振光的反射光的第二光检出器。
15.根据权利要求14的光学式再生装置，其特征是，还具有：在设置上述距离为标准距离的光盘情况下将上述第一光检出器的检出信号送往再生信号处理部，  在上述距离为短距离的光盘情况下将第二光检出器的检出信号送往再生信号处理部的检出信号切换手段。
16.根据权利要求11-13的任一权利要求的光学式再生装置，其特征是，还具有：在设置上述距离为标准距离的光盘情况下，使缩小了上述光路孔径的偏振光从激光光源射出，在上述距离为短距离的光盘情况下，使在不缩小光路孔径透过的偏振光从激光光源射出的激光切换手段。
17.一种通过物镜将激光照射到光盘信号记录面，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器，再生信号的光学式再生装置，其特征是，本光学式再生装置备置分别在基板表面与信号记录面间的距离为标准距离的设置光盘的情况和基板表面与信号记录面间的距离为短距离的设置光盘的情况下，调整上述物镜的有效数值孔径，使激光斑点聚焦到信号记录面上的调整手段；
上述距离为标准距离，且设置高密度光盘的情况下将上述光检出器输出的再生信号的高通分量的提升程度变大的手段。
18.根据权利要求17的光学式再生装置，其特征在于，还具有：上述距离用标准距离设置高密度光盘的情况下，使上述光检出器输出的跟踪误差信号的增益提升程度增大的手段。
19.一种通过物镜将激光照射到光盘信号记录面，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器，再生信号的光学式再生装置，其特征是，本光学式再生装置备置：在激光光源与上述物镜之间的光路中设置，在基板表面与信号记录面的距离为标准距离的光盘情况下将上述光路孔径缩小，而在基板表面与信号记录面的距离为短距离的光盘情况下则不将上述光路孔径缩小，就每一种情况调整上述物镜的有效数值孔径，使激光斑聚焦到信号记录面上的光阑，和
上述距离为标准距离而设置高密度光盘的情况下，使上述光检出器输出的再生信号的高通分量的强调程度变大的手段。
20.一种通过物镜将激光照射到光盘信号记录面，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器，再生信号的光学式再生装置，其特征是，本光学式再生装置备置与设置基板表面与信号记录面的距离的标准距离的光盘，或者设置基板表面与信号记录面的距离为短距离的光盘相应，调整上述物镜的有效数值孔径而使激光斑点聚焦于信号记录面的调整手段，和
设置上述距离为标准距离高密度光盘的情况下，将上述光检出器输出的再生信号的增益提升程度变大的手段。
21.根据权利要求20的光学式再生装置，其特征是，还具有上述距离为标准距离而设置高密度光盘情况下，将上述光检出器输出的跟踪误差信号的增益提升程度放大的手段。
22.根据权利要求20或21的光学式再生装置，其特征是，还具有上述距离为标准距离设置高密度的光盘的情况下，上述光检出器输出的将再生信号的高通分量的提升程度放大的手段。
23.一种通过物镜将激光照射到光盘的信号记录面，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器，再生信号的光学式再生装置，其特征是，光学式再生装置备置，在激光光源与上述物镜之间的光路中设置有在设置基板表面与信号记录面的距离为标准距离的光盘的情况下通过缩小上述光路孔径，而在设置基板表面与上述信号记录面的距离为短距离的光盘情况下不缩小上述光路孔径，就每种情况调整上述物镜的有效数值孔径，使激光斑点聚焦于信号记录面的光阑，和
上述距离用标准距离设置高密度光盘的情况下，将上述光检出器输出的再生信号的增益提升程度放大的手段。
24.根据权利要求23的光学式再生装置，其特征是，还具有上述距离用标准距离而设置高密的光盘的情况下，将上述光检出器输出的跟踪误差信号的增益提升程度放大的手段。
25.根据权利要求23或24的光学式再生装置，其特征是，还具有上述距离用标准距离而设置高密度光盘情况下，将上述光检出器输出的再生信号的高通分量的提升程度放大的手段。
26.一种将激光照射到光盘信号记录面，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器，再生信号的光学式再生装置，其特征是，本光学式再生装置备置使内周部和外周焦距不同而设计的物镜和与基板表面和信号记录面的距离不同的多种光盘分别对应调整上述物镜的有效数值孔径，使激光斑点聚焦于该光盘的信号记录面上的调整手段。
27.根据权利要求26的光学式再生装置，其特征是，将上述物镜设计成内周部的焦距此外周部的焦距长。
28.一种将激光照射到光盘信号记录面，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器，再生信号的光学式再生装置，其特征是，本光学式再生装置备置将内周部和外周部设计成焦距不同的物镜和设置在激光光源与物镜之间的光路上的，随所设置光盘的基板表面与信号记录面的距离，通过将光路的一部分进行部分地遮光来调整上述物镜的有效数值孔径，而将激光聚焦于该光盘信号记录面上的遮光手段。
29.根据权利要求28的光学式再生装置，其特征，上述遮光手段当设置上述距离为标准距离的光盘时是将上述光路的外周部遮光，而当设置上述距离为短距离的光盘时则上述光路不遮光。
30.根据权利要求28的光学式再生装置，其特征是，上述遮光手段，当设置上述距离为标准距离的光盘时将上述光路的外周部遮光，而当设置上述距离为短距离的光盘时则将上述光路的内周部遮光。
31.根据权利要求29的光学式再生装置，其特征是，用上述遮光手段所遮光调整的光路的外周部和内周部大致对应于上述物镜焦距不同的外周部和内周部。
32.一种将激光照射到光盘的信号记录面上，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器再生信号的光学式再生装置，其特征是，本光学式再生装置备置：在内周部和外周部设计成焦距不同的物镜、输出偏振光方向互相正交的两种激光的激光光源，以及设置在激光光源与物镜之间的光路上，随所设置光盘的基板表面与信号记录面的距离而定，对一种偏振光将上述光路的外周部遮光，而对另一偏振光不将上述光路遮光，并调整上述物镜的有效的数值孔径，使激光聚焦到该光盘记录面上的偏振光选择性调整手段。
33.一种将激光照射到光盘的信号记录面上，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器，再生信号的光学式再生装置，其特征是，本光学式再生装置备置，将内周部和外周部设计成焦距不同的物镜，输出偏振光方向互相正交的两种激光的激光光源，以及随所设置光盘的基板表面与信号记录面的距离而定的，对一种偏振光将上述光路的外周部遮光，而对另一种偏振光通过将上述光路的内周部遮光来调整上述物镜的有效数值孔径，使激光聚焦到该光盘的信号记录面的偏振光选择性调整手段。
34.根据权利要求32的光学式再生装置，其特征是，用上述偏振光选择性调整手段所调整的光路的外周部和内周部与上述物镜的有不同焦距的外周部和内周部大致相对应。
35.根据权利要求33的光学式再生装置，其特征是，用上述偏振光选择性调整手段所调整的光路的外周部和内周部与上述物镜的有不同焦距的外周部和内周部大致相对应。
36.根据权利要求32或34的光学式再生装置，其特征是，本光学式再生装置还具有：当设置上述距离为标准距离的光盘时再生将上述光路的外周部遮光的偏振光的反射光，而当上述距离为短距离的光盘时再生不将上述光路外周部遮光的反射光的手段。
37.根据权利要求36的光学式再生装置，其特征是，还分别具有检出将上述光路的外周部遮住的偏振光的反射光的第一光检出器，以及检出不将上述光路的外周部遮住的偏振光的反射光第的二光检出器。
38.根据权利要求37的光学式再生装置，其特征是，还具有当设置上述距离为标准距离的光盘时上述第一光检出器的检出信号送往再生信号处理部，而设置当上述距离为短距离的光盘时则将上述第二光检出器的检出信号送往再生信号处理部的检出信号切换手段。
39.根据权利要求36的光学式再生装置，其特征是，还具有当设置上述距离为标准距离的光盘时使上述光路的外周部遮光的偏振光从激光光源射出，而当上述距离为短距离的光盘被设置时不使上述光路的外周部遮光的偏振光由激光光源射出的激光切换手段。
40.一种将激光照射到光盘的信号记录面上，同时将该信号记录面所反射的激光导向光检出器，再生信号的光学式再生装置，其特征是，本光学式再生装置备置：设计成使内周部比外周部焦距长的物镜，随设置基板表面与信号记录面的距离为标准距离的光盘，或是随设置基板表面与信号记录面的距离为短距离的光盘而定的调整上述物镜的有效数值孔径而使激光聚焦到信号记录面的调整手段，以及
上述距离用标准距离而设置高密度光盘时使上述光检出器输出的再生信号的增益提升的程度和高通分量的强调程度放大，同时使上述光检出器输出的跟踪误差信号的增益提升程度放大的手段。
41.根据权利要求3、4、8、9、10、11、15、16、17、18、19、20、21、22、23、29、30、36、38、39和40的光学式再生装置，其特征是，上述标准距离是1.15mm-1.25mm，上述短距离是0.55mm-0.65mm。
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