JP2568490B2 - 光学ピツクアツプ装置 - Google Patents

光学ピツクアツプ装置

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JP2568490B2
JP2568490B2 JP60056750A JP5675085A JP2568490B2 JP 2568490 B2 JP2568490 B2 JP 2568490B2 JP 60056750 A JP60056750 A JP 60056750A JP 5675085 A JP5675085 A JP 5675085A JP 2568490 B2 JP2568490 B2 JP 2568490B2
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恵一 吉住
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスク装置において、プレス成型等に
よって作られ、再生のみが可能なビデオディスクやオー
ディオディスク等の再生専用タイプ及び、ディスク面に
記録層を有し、記録と再生が可能なディスク、及び、記
録と再生と消去,再記録が可能なディスク等を含めた、
記録再生タイプのいずれもを一台のデッキで、かけるこ
とができ、さらに、マルチトラックの同時記録も可能な
機能を有した光学ピックアップ装置に関するものであ
る。
従来の技術 再生専用タイプのディスクを再生する光学ピックアッ
プ装置は、トラッキング信号を検出する方式として、3
ビーム法が一般的に使われている。3ビーム法とは、レ
ーザ光を回析格子で零次光と2つの1次光に分け、2つ
の1次光を記録ピットの両端に集光し、これらの1次光
の反射光の強度の差を検出し、トラッキング誤差信号と
するものである。
記録再生タイプのディスクの場合は、記録トラックと
して、幅0.4〜0.8μm程度の溝がきざまれており、この
溝に集光された記録光又は再生光の反射光のファーフィ
ールドパターンからトラッキング誤差信号を検出するの
が一般的である。以下、この方法をファーフィールド法
と呼ぶ。記録再生で3ビーム法を使わないのは以下の理
由による。第1は、記録トラックは、再生専用型のよう
に連続しないピットではなく、連続した溝であるため、
3ビーム法では、トラッキング誤差信号が出にくい点、
第2に、記録モードの時は、2つの1次光の一方は未記
録トラックを照射し、他方は記録済トラックを照射する
ため、これらの1次元からの反射光量が異なり、正しい
トラッキング誤差信号を検出できない事等の理由によ
る。
又、再生専用タイプのディスクに、前記のファーフィ
ールド法が適用できないのは、再生専用型ディスクに記
録された記録ピットの深さは、照射するレーザ光の波長
の4分の1の深さになるディスクがあり、この時は、こ
のピットからの反射光のファーフィールドパターンは、
対称形となり、トラッキング信号が全く出なくなる事が
あるためである。従って、従来技術では、再生専用タイ
プと記録再生タイプのディスクを1つのピックアップ
で、コンパチブルにかけることはむずかしい。
前述の3ビーム法以外にも、複数のスポットを有する
光学ピックアップ装置としては、複数のビームで同時に
複数のトラックに記録を行なう装置、例えば、特願昭59
−121428号や特願昭59−121429号に記載のものや、消去
再書き込み可能なピックアップでは、記録再生光と消去
光を有したピックアップ例えば、特願昭58−49833号等
がある。その他、複数のスポットを記録光と記録直後に
記録状態を確認する再生光として使う考え方や、記録直
前に既に記録されているかどうかの確認や、ドロップア
ウトの有無のモニターをする再生光を置くという考え方
もある。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上述した従来の構成のように再生専用デ
ィスクと記録再生ディスクは、共に、レーザ光を微小ス
ポットに集光して信号を再生又は記録するという、同じ
ような原理を利用しているにもかかわらず上述のよう
に、これらのいずれもを一台の光学ピックアップ装置で
再生と記録を行なうことが、従来技術ではできない。さ
らに、前述のように複数トラックに同時に記録し、記録
の転送速度を上げる事のできる多ビームピックアップ
と、上述の再生専用タイプ、1トラックの記録タイプと
の互換性もとれないという問題点を有していた。
本発明は、これらの問題点を解決する光学ピックアッ
プ装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明は円盤状記録担
体上に集光された複数個のスポットのうち少なくとも2
個のスポット位置を結んだ直線の方向と、円盤状記録担
体の回転の接線方向との成す角度を変化させる手段を有
するもので、角度を変化させる方法としては、光学ピッ
クアップ部全体を傾ける方法、半導体レーザアレイを使
用した場合は、半導体レーザアレイのみを傾ける方法、
独立した複数の半導体レーザを使用する場合は、これら
の半導体レーザの位置を動かす方法、回析格子を利用し
て複数ビームに分ける場合は、回析格子を回転させる方
法等がある。
作用 複数のスポットのうち、少なくとも2つのスポットを
結ぶ直線と円盤状記録担体の回転する接線との方向を一
致させる事によって、同一トラック上での記録再生、消
去、記録状態のモニター等ができる。又、2つのスポッ
トを結ぶ方向をわずかに傾け、再生専用ディスクの記録
ピットの両端に照射することによって、3ビーム法のト
ラッキングを行なうことができる。この時は、これらの
2つのスポットの中間位置に再生スポットを置く。
又、2つのスポットを結ぶ方向をさらに傾け、隣り合
うトラックに照射する事によって、複数トラックの同時
記録、同時再生が可能となり、転送レートの高いデータ
や、Y/C分離の高品位画像の録画、再生等が可能とな
る。
実施例 第1図は、本発明の第1の実施例のスポット状態を示
す状態図である。本実施例においては、3つの集光スポ
ット1,2,3と、細長いスポット4をディスク上に集光さ
せることができる。第1図(A)のように、これらを同
一記録トラック5上に照射することによって、第1スポ
ット1を記録の有無やセクター番号等を確認するための
モニタースポット、第2スポット2,細長い第4スポット
4を消去スポット,第3スポット3を記録スポットとし
て使用できる。又、細長い第4スポット4を第1スポッ
ト1と第2スポット2の間に挿入して、第2スポット2
を記録スポット、第3スポット3を記録状態のモニター
スポットとして使用することも可能である。これを第2
図のように、光学ピックアップ7を一定角度傾けること
によって、第1図(B)のように再生専用ディスクの位
相型の記録ピット(b)の上に照射し、第1,第3スポッ
ト1,3の反射光強度の差から、3ビーム法によってトラ
ッキングサーボをかける。さらに光学ピックアップを傾
けて第1図(C)のようにそれぞれのスポットを隣り合
う記録トラック上に照射し、3ビームの同時記録再生
や、1ビームをモニター用とし、2ビームの同時記録再
生を行なうことができる。尚、第2図において、8は半
導体レーザ、9は駆動モータを有する送りネジ部、10は
集光レンズ、11はフォーカスアクチュエータ、12は光デ
ィスクである。
このようなスポット列を作る光学系として、第3図の
ような半導体レーザアレイを使うことができる。第3図
において、13は記録又は再生用のレーザ光源、14は消去
用レーザ光源、15は半導体レーザチップ、16はレーザス
テムである。レーザアレイの構造については、例えば、
特願昭58−49833号公報に記載されている。レーザスポ
ット列の傾きを変化させる方法として、第2図のように
送りネジ部9を使用する方法及び、第4図のようにレー
ザステム16を電歪素子17で傾ける方法等が使用可能であ
った。
第6図は本実施例の全体構成を示すブロック図であ
る。10は半導体レーザアレイ8からのビームを光記録媒
体12上に集光する集光レンズ、18はレンズ、19はエクス
パンディングプリズム、20は偏光プリズム、21はλ/4
板、22,23は光検出器アレイ24に上記のビームスポット
列を集束させるためのレンズである。
多ビームピックアップとして、レーザアレイ以外の光
学系として第7図や第8図に示す光学系がある。第7図
は、レーザ光を一旦ミラー27のエッジ部に集光し、2つ
の光の混合分離を行なうものである。
第7図において、2個の半導体レーザ8a,8bから出た
光は第1の集光レンズ18a,18bによって、距離の近い2
点に集光され、ミラー27によって半導体レーザ8bから出
た光のみ反射し、これらの光は共にコリメートレンズ26
で光軸方向が僅かに異なる平行光となり、一方向性ビー
ムエクスパンダー19によって半導体レーザ特有の偏平な
光の分布を等方的な分布とし、集光レンズ10で光記録媒
体12上に集光する。光記録媒体12からの反射光はλ/4板
21の作用で光の偏波方向、即ち電場の振動方向が紙面に
垂直な方向となり、偏光プリズム20を反射し、レンズ22
aによって距離の近い2点に集光され、ミラー27によっ
てこれらの反射光は2方向に分けられる。一方の光から
光検出器25dによってフォーカス誤差信号が、光検出器2
5fによってトラッキング誤差信号が検出され、フォーカ
スとトラッキングのサーボをかけ、両方の出力から再生
信号を検出する。32はレンズ、33はミラーである。又、
光記録媒体12上での夫々の光スポット位置が温度ドリフ
ト等で僅かにずれる場合があるが、2つのスポットが共
に正しく記録トラック上にあるよう光検出器25cによっ
てもう1つのスポットからのトラッキング誤差信号を検
出し、トラックからの僅かなずれを補正する。この光検
出器25cからの信号は、光検出器25fのトラッキングのサ
ーボによってほぼトラックに追従しており、上記僅かな
ずれ分に相当するDC信号を検出し、このDC信号がゼロに
なるように、2個のスポット位置を結んだ直線と、ディ
スクの接線方法との成す角度を補正することができる。
また、光検出器25cと25fのトラッキング誤差信号は実質
的に同一の特性を持つ信号であるため、トラッキングサ
ーボ用と角度のずれ補正用の機能を入れ替えて利用する
こともできる。この補正法には光ピックアップ全体を僅
かに傾ける方法やレーザ位置を光軸に垂直な方向に動か
す方法等がある。光検出器25cでは再生信号をも検出す
る。
上記実施例において、光記録媒体上12上での2つのス
ポット間の距離lとミラー27付近での2つのスポット間
の距離l1との関係は以下のようになる。レンズ26,10の
焦点距離を夫々f1,f2、ビームエクスパンダー19の拡大
率をMとすると、 l=f2/Mf1・l1 となる。ここで、実施例ではf1=18mm、f2=3.9mm、M
=2.5、l=0.04mm、l1=0.46mmである。ここで、レン
ズ10の視野は0.2mm程度で、ミラー27のエッジから有効
ミラー面までの距離は10μm程度にできる。従って、十
分余裕のある設計となっている。
第8図は、波長の異なる2つのレーザ光は、ダイクロ
イックミラー28によって混合分離するものである。
第8図において、2つの半導体レーザ8cと8dは波長が
λ1とλ2で、互いに異なる波長である。18はレンズ、20
は偏光プリズム、21はλ/4板、28はダイクロイックミラ
ーで、λ2の光は反射し、λ1の光は透過する。λ1の光
は記録媒体12から反射され、レンズ10を通って偏光プリ
ズム20を透過し、フォーカス及びトラッキング信号検出
と再生信号検出用の光検出器25に達する。
一方、半導体レーザ8dから出た波長λ2の光は偏光プ
リズム20で下方に反射され、λ/4板21を通過し、ダイク
ロイックミラー28で反射し、偏光プリズム20を透過し、
記録媒体12上に集光される。記録媒体12からの反射光は
偏光プリズム20を反射し、半導体レーザ8cの付近に達す
る。これらの光学系についての詳細は、特願昭59−1214
29号公報に記述されている。
これらのように、独立したレーザを使った多ビーム光
学系の場合は、レーザスポット列の傾きを変える方法と
しては、半導体レーザ自体を動かす方法や、途中のミラ
ー等の光学素子の傾きを変える方法がある。
複数のスポットとして、第1の実施例では、3ビーム
と4ビームについて説明した。このほかに、2ビーム光
学系の場合は、第9図(A)のように同一トラック上に
2ビームを集光させると、一方で記録、他方でモニター
ができ、第9図(B)のように隣り合うトラックに集光
させると2ビーム同時記録再生ができる。又、第9図
(C)のように一方のスポットをガイドトラック29に集
光し、トラッキングサーボを行ない、他方のスポットを
記録トラック30に集光させ、記録再生を行なうことがで
きる。
第5図は、光検出器の形状を示す。第5図(A)は、
従来の3ビーム法における6分割の光検出器の形状を示
すものである。一方、第5図(B)は、本発明の第1の
実施例における光検出器の形状を示すものである。第1
図の第1スポット1からの反射光は、光検出器の4分割
された受光面a,b,c,dを持つ受光部31に照射される。記
録再生ディスクの場合は、フォーカスサーボは、非点収
差法、トラッキングサーボは、ファーフィールド法で行
なう。従って各受光面の出力Sa,Sb,Sc,Sdについて、(S
a+Sc)−(Sb+Sd)の信号をフォーカス誤差信号(Sa
+Sb)−(Sd+Sc)をトラッキング誤差信号としてい
る。上記の場合は受光部31のみを用いてフォーカス誤差
信号、トラッキング誤差信号を検出する構成で説明した
が、受光部32でフォーカス誤差信号、31でトラッキング
誤差信号を検出することもでき、この場合、受光部31上
式のようにa、b間およびd、c間の分割線の無い2分
割された受光部を用いることもできる。
又、再生専用ディスクの場合は、第1図(B)のよう
に、3ビーム法によってトラッキングサーボをかけるた
め、受光部31と受光部33の光検出器の出力の差からトラ
ッキングサーボを行なう。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、スポット列の傾きや
位置を変化させるという簡単な手段で再生専用ディスク
の再生、記録再生ディスクの記録再生、消去再書き込み
可能ディスクの録再消去、高画質、高転送レートのマル
チトラック同時記録再生等がすべて1つの光学ピックア
ップ装置で可能となり、産業上の効果は非常に大であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例における光学ピックアッ
プ装置の光ディスク上の記録トラックと集光スポットの
状態を示す状態図、第2図は同装置の一部切欠き上面
図、第3図,第4図は同光検出器の側面図、第5図は同
光検出器の受光面を示す正面図、第6図は同装置の全体
構成を示すブロック図、第7図は本発明の第2の実施例
の全体ブロック図、第8図は同第3の実施例の全体ブロ
ック図、第9図は2光学系の場合の記録トラックと集光
スポットの状態を示す状態図である。 1……第1スポット、2……第2スポット、3……第3
スポット、4……第4スポット、5……記録トラック、
6……記録ピット、7……光学ピックアップ、8……半
導体レーザ、9……送りネジ部、10……集光レンズ、11
……フォーカスアクチュエータ、12……光ディスク、1
3,14……レーザ光源、15……半導体レーザチップ、16…
…レーザステム、17……電歪素子、23……シリンドリカ
ルレンズ、24……光検出器アレイ、25……光検出器、27
……ミラー、28……ダイクロイックミラー、29……ガイ
ドトラック、30……記録トラック。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転する円盤状記録担体上に、レーザ光を
    複数個の微小スポットに集光させるための光収束手段
    と、これらの少なくとも2個のレーザスポットの強度を
    独立に変化させるレーザ強度変調手段と、これらの微小
    スポットの前記記録担体からの反射光を集光する光収束
    手段と、これに非点収差を与える為の非点収差発生手段
    と、前記微小スポットからの反射光を別々に受光する光
    検出器アレイであって、少なくとも1つの4分割光検出
    器と、他方の少なくとも1つの2分割または4分割され
    た光検出器を含む光検出器アレイと、前記の4分割光検
    出器からフォーカス誤差信号を検出し前記の円盤状記録
    担体のトラック上にフォーカスサーボを掛け、前記の4
    分割光検出器から第1のトラッキング誤差信号を、他の
    2または4分割された光検出器から第2のトラッキング
    誤差信号を検出し、前記第1またはだ2のトラッキング
    誤差信号のいずれか一方で前記の円盤状記録担体のトラ
    ック上にトラッキングサーボを掛け、前記第1または第
    2のトラッキング誤差信号のうち他方のトラッキング誤
    差信号を用い、前記スポットのうち少なくとも2個のス
    ポット位置を結んだ直線の方向と、前記回転する円盤状
    記録担体の接線方向との成す角度を変化させ、前記複数
    個の微小スポットを同一トラック、及び隣接するトラッ
    クに集光させる手段を有する光学ピックアップ装置。
JP60056750A 1985-03-20 1985-03-20 光学ピツクアツプ装置 Expired - Lifetime JP2568490B2 (ja)

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JPH0291832A (ja) * 1988-09-28 1990-03-30 Canon Inc Ldアレイを光源とする光ヘッド
JPH03162724A (ja) * 1989-11-21 1991-07-12 Sony Corp 光学ピックアップ装置

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JPS59140648A (ja) * 1983-01-31 1984-08-13 Canon Inc 光学式デイスク記録再生装置
JPS61117744A (ja) * 1984-11-13 1986-06-05 Nec Corp マルチビ−ム光ヘツド及びその光デイスク装置

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