JPH01144236A

JPH01144236A - 光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH01144236A
Application number: JP30150687A
Authority: JP
Inventors: Masato Inoue; 正人井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-12-01
Filing date: 1987-12-01
Publication date: 1989-06-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は光学的情報記録再生装置に関する。本発明は、
たとえば、カード状またはディスク状の光学的情報記録
媒体に情報を記録し、及び／又は該媒体に記録されてい
る情報を再生するための装置に好適に適用される。

［従来の技術］従来、光を用いて情報を記録し、また記録された情報を
読出す媒体の形態としてディスク状。

カード状、テープ状等各種のものが知られている。これ
らの内、カード状に形成された光学的情報記録媒体（以
下「光カード」と称す）は小型・軽量で持ち運びに便利
な大記憶８晴の媒体として、大きな需要が見込まれてい
る。

ｌ記の光カードの記録においては、記録情報に従って変
調され微小スポットに絞られた光ビームで、光カード」
二に予め設定された記録トラックを走査することによっ
て、光学的に検出可能な記録ビット列として情報が記録
される。

また、該光カードに記録された情報の再生は、光カード
に情報が書き込まれないレベルの一定パワーの光ビーム
で前述の記録ビット列を走査し、記録された情報に従っ
て変調された光を光センサー上に集光し、光学的検出を
行うことによってなされる。

この様な情報記録再生時における光カードに対する光ビ
ームの走杏は、該光カードと光ビームとの相対的移動に
より行なわれる。この相対的移動を行なう際に、トラッ
クはずれを防止する方法として、主に、記録媒体上に予
めプリフォーマットされた案内トラックに光を照射し、
その反射光ｒｉｌの変化をセンサー等で検知することに
より、オートトラックサーボ制御を行なっている。

従来、オートトラッキング法として、たとえばプッシュ
プル法では１つの光束を２分割センサに、また、３ビー
ム法では２つの光束を２つのセンサにそれぞれ照射し、
両方法ともセンサ出力の差がゼロになるようにオートト
ラックサーボ制御を行っている。

第６図は３ビーム法を用いた光学的情報１り主装置の概
略構成図を示した図である。

同図において、光源１００から出射した光は、コリメー
タレンズ１０１で平行光束となり、該光束は回折格子１
０３によって３つの光束に分割される。これらの光束は
、偏光ビームスプリッタｌＯ４と１７４波長板】０５を
経て、対物レンズ１０６によって、互いに略平行に複数
本形成された案内トラックを有する光学的情報記録媒体
１０８上に結借される。

光学的情報記録媒体１０８上での案内トラック３０９と
複数の結像スポット１３０．１３１．１３２の結像状態
を第７図に示す。

記録媒体１０８からの反射光は５１／４波長板１０５及
び偏光ビームスプリッタ＋０４、センサーレンズ１１０
及び円筒レンズＩ１１を経て、それツレ光センサ−１１
５〜＋１７上に結像される。

即ち、結像スポット１３１の光は光センサ−１１６に集
光され、情報トラック１４０に記録された情報信号ＳＲ
が再生される。また、結像スポット１３０．１３２から
の光はそれぞれ光センサ−１１５，１１７上に結像され
、差像増幅器１３５により、トラッキング誤差信号ｓＴ
が得られるよ［発明が解決しようとする問題点」しかしながら、前述した３ビーム法、プッシュプル法の
これら２つの方法とも１つのトラッキング誤差信号でオ
ートトラックサーボ制御を行うため、たとえば、第７図
のように媒体面」二のゴミあるいはキズ１５０等により
、２分割センサの片側センサへの到達光量が変化した場
合でも差信号をゼロにするように制御されるために、そ
れが原因で蛇行記録や税調を起したり、また、電気的制
御の限界を越えてトラックはずれを起しゃすくなるとい
う欠点を有している。

［問題を解決するための手段］本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、媒体面
上のゴミあるいはキズ或は、その他の変動要因が発生し
ても、正確にトラッキングを行える光学的情報再生装置
を提供することにある。

以上のような目的は、複数の案内トラックを設けた光学
的情報記録媒体と、該媒体に情報を記録及び／または再
生を行うための光束を発生ずる手段と、複数の光束を発
生ずるための手段と５前記記録及び／または再生を行う
ための光束及び前記複数の光束を前記媒体上に微小スポ
ット光として集光する光学系と、前記媒体を介した光を
光検知器で受光することにより前記記録及び／または再
生のための微小スポット光を前記案内トラックに追従さ
せるサーボ制御手段とを有する光学的情報記録再生装置
であって、前記複数の光束が記録媒体上においてある程度の広がり
を有して配され、しかも前記サーボ制御手段として、前
記複数の光束から少なくとも２つのトラック誤差信号を
得て、それらの平均値を前記サーボ制御信号として用い
ることを特徴とする光学的情報記録再生装置により達成
される。

［作用］本発明の光学的情報記録再生装置は、複数の、ビーム（
２つ以上）を、媒体上にプリフォーマットされた複数の
案内トラックに照射し、それぞれの反射光を複数の受光
素子で検知することにより得られた複数のトラック誤差
信号を平均し、その平均した信号をオートトラックサー
ボ制御に用いることを特徴としている。

これにより、たとえば、媒体面上のゴミあるいはキズに
より、複数の反射光のうち１つに光量変化が生じても、
得られたすべてのトラック信号を平均して用いるため、
従来技術に対し、媒体面上のゴミあるいはキズによる影
響は、検知信号の数分の１までおさえることができ、オ
ートトラック精度を数倍向上させることができる。

［実施例］以下、本発明の光学的情報記録再生装置の具体的な実施
例について、図面に基づき詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る光学的情報記録再生装置におけ
る第１実施例の光ヘッドの光学配置及び光学的情報記録
媒体と該媒体上におけるスポットの結像状態を示したも
のである。

第１図において、１１は半導体レーザ等の光源、１２は
該光源１１からの光を平行化するコリメータレンズ、１
３は２次元回折格子、！４は偏光ビームスプリッタ、１
５はＩ／４波長板、１６は対物レンズ、１８は光カード
等の光学的情報記録媒体、１９は該媒体１８上の案内ト
ラック、！７は光ビームスポットである。

光ａｌｌから出射した光は、コリメータレンズ１２で平
行光束となり、該光束は２次元回折格子１３によって複
数光束に分割される。これらの光束は、偏光ビームスプ
リッタ１４と１／４波長板１５を経て、対物レンズ１６
によって、互いに略平行に複数本形成された案内トラッ
ク！９を有する光学的情報記録媒体１８上に微小スポッ
トとして集光される。

光学的情報記録媒体１８上での案内トラック１９と複数
の結像スポットＳ＋＋　””Ｓ＋ｆｆ、Ｓｘ□〜Ｓ２３
．　Ｓ−８〜Ｓ１３の結像状態を第２図に示す。

ここで、スポットＳｌ＋で情報の記録再生及びオートフ
ォーカスサーボ制御を行い、スポットＳＩＩ＋　Ｓ＊ｘ
＋　Ｓａ、１．５ｆｆｉｌ、Ｓｏ、Ｓ３．でオートトラ
ックサーボ制御を行うものとする。

又、第１図において、光学的情報記録媒体１８からの反
射光は対物レンズ１６を経て、１７４波長板１５と偏光
ビームスプリッタ！４で構成されるアイソレータ光学系
により、偏光ビームスプリッタ！４で全反射し、球面レ
ンズ２０と円筒レンズ２！で構成される非点収差光学系
によって受光素子２２に結像される。

この受光素子２２は、第３図に示すように、複数の反射
光を検知するため、ｌＯ分割（ａｌｌ＋ａｘ＋　〜ａｓ
ａ、ａ３＋　〜ａｆｆｓ　）され、図のように配ｊａさ
れている。

本実施例における光学的情報記録再生装置でのオートフ
ォーカスサーボ制御には、媒体１８上での結像スポット
Ｓ１１の反射光が非点収差光学系によって４分割受光素
子ａ＋＋に結像される際、この結像スポットの形状が対
物レンズ１６の上下移動によって変化することを利用し
た非点収差法を用いている。

一方、オートトラックサーボ制御には、第２図に示すよ
うに媒体１８上に形成される複数の案内トラック１９に
かかる複数のスポットＳｚ＋、Ｓｚ□。

Ｓ２３．とＳｓ　＋　＋　Ｓｓ＋＋、　Ｓａｔの反射光
を、それぞれ、第３図に示す複数の受光素子ａ２１＋ａ
２ａ＋ａ！ｆｆ＋とａｓ＋＋ａ３ａ＋ａｓ３で検知し、
ａｉ＋＋ａｓｉ＋ａ＋＋ｓでの検知信号の平均値とａｉ
＋＋ａｓ２．ａｓ＋での検知信号の平均値との差信号を
用いてサーボ制御を行っている。

ところで、従来から用いられてきたオートトラックサー
ボ制御法としてのプッシュプル法や３ビーム法では、１
つの差信号だけでオートトラックサーボ制御を行うため
、たとえば、媒体面上のゴミあるいはキズによって媒体
からの反射光量に変化が生じた際、差信号がゼロになる
ように、結像スポットを正規の位置よりも案内トラック
の並び方向に移動させてしまう、これにより、記録時に
は蛇行記録を起したり、再ｉｌＥ時には税調を起こした
りする。また、電気的制御の限界を超えた場合、トラッ
クはずれを起こす直接的原因となる。

このような欠点をイ丁する従来技術に対し、本発明で採
用するオートトラックサーボ制御法は、前記のとおり、
第２図において、（ａ□、＋ａ２□＋ａｚ２）　／３と
（ａａ＋　＋　ａｉａ　＋　ａ、ｓ　）　／　３の検出
１１の差をサーボ信号として用いるため、たとえば第２
図に示すように、媒体１８面上のスポットＳ２□からの
反射光量がゴミ２５により変化して受光素子８２ｇの出
力が変化しても、複数のトラック信号の平均で判断する
ため、オートトラックサーボ制御への効き量は、従来技
術の１７３以下におさえることが可能である。これは、
スポットＳ１２だけに限らず、ゴミあるいはキズがどの
スポットにかかっても同様の効果を得ることが明らかで
ある。

本発明では、第１図の２次元回折格子１３を光軸と垂直
な面内で回転させるとき、該２次元回折格子１３によっ
て分割される複数ビームの媒体面１８上の結像スポット
と案内トラックの位１８関係は、スポットの径、間隔及
び案内トラックの巾、ピッチの相互関係により無限に存
在し得、る。これらすべてにおいて、本発明の第１実施
例と同様の効果が得られることは言うまでもない。その
中の１例として、第４図に結像スポットの対角方向の並
びが案内トラックの並び方向と略平行に配置された場合
を示す。この場合も、ＩＳ’、、÷Ｓ′３３÷Ｓ’＋ｓ
）／３と（Ｓ”、２◆Ｓ’ｚｚ”Ｓ’ｚ＋ｌ／　３の差
信号をオートトラックサーボ制御に用いることにより、
第１実施例と同様の効果を得ることができる。

また、本発明における複数光束手段として、第１実施例
の他に、一次元回折格子を２枚用いて、お互いの格子が
交差するように重ね合せる方式や、複数の光源を２次元
に配置する方式、史には、一次元に配置した複数の光源
と一次元回折格子を用いる方式があり、それぞれの方式
においても第１実施例と同様の複数の光束を発生させる
ことが可能であり５かつ、同様の効果を得ることが可能
である。

本発明は前記実施例に限らず種々の変形、応用が可能で
ある。

例えば、第４図に示した前記実施例においては、（Ｓ’
−＋”Ｓ’ｓｓ◆Ｓ’１．）／３と（Ｓ’＋ｚ◆Ｓ′２
□◆ｓ’ｚ＋）／３の差信号をオートトラッキング信号
としたが、各トラックごとにプッシュプル法を採用して
も良い。例えば、第５図に示すように、　Ｓ”　３１、
Ｓ”　ｆｆ１ｓ”＋３及び　Ｓ゛１□、３”ｉｚ　＋Ｓ
”　ｚ＋のスポット１ηにプッシュプル法を適用する場
合などである。この場合は、各対応する光センサはトラ
ックの延びる方向に２分割された光センサとする必要が
ある。

また、同様に各光スポツト毎にヘテロダイン法を適用し
ても良い。だだ、各光スポツト毎にトラッキングを取る
方法は、若干第２図及び第４図に示した方法に比べ、光
学系が複雑になる傾向がある。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の光学的情報記録再生装置
によれば、オートトラックサーボ制御に関して、従来ま
での技術では、１つの信号でオートトラックサーボ制御
を行うため、媒体面−Ｌでのゴミあるいはキズの影響に
よる蛇行記録、脱調あるいはトラックはずれをさけるこ
とができなかったのに対し、本発明の実施例に示すよう
に、複数光束を発生させ、それらを検知することによっ
て得られる複数の信号を平均することにより、たとえゴ
ミあるいはキズの影響で信号に変化が生じても、その影
響力は、従来技術よりも、得られた信号の個数分の１ま
では最低でも軽減することができる。

これにより、従来よりも安定かつ高精度のオートトラッ
クサーボ制御を可能な光学的情報記録ｃｑ生装置を達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例の光学的情報記録再生装
置における光ヘッドの光学配置及び光学的情報記録媒体
と該媒体上におけるスポットの結像状態を示した図であ
る。第２図は、媒体上の案内トラックと結像スポットの位置
関係を示した図である。第３図は、第１実施例１こ用いた受光素子の構成を示し
た図である。第４図は、第２実施例における媒体上の案内トラックと
結像スポットの位置関係を示した図である。第５図は第３実施例における媒体上の案内トラックと結
像スポットの位置関係を示した図である。第６図及び第７図はそれぞれ、３ビーム法を採用した従
来の光学的情報再生装置の構成と結像スポットの位置関
係を示した図である。１２：２次元回折格子１９：案内トラックａ２＋、ａｉｘ、ａｉｘ、ａｓ＋、ａｉｘ、、ａ３ｉ　
：　トラッキング用受光素子ａ、：４分割受光素子代理人　　弁理士　山　下　穣　乎第２図第３図第４図第５図よ−ｎ７戸１第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の案内トラックを設けた光学的情報記録媒体
と、該媒体に情報を記録及び／または再生を行うための
光束を発生する手段と、複数の光束を発生するための手
段と、前記記録及び／または再生を行うための光束及び
前記複数の光束を前記媒体上に微小スポット光として集
光する光学系と、前記媒体を介した光を光検知器で受光
することにより前記記録及び／または再生のための微小
スポット光を前記案内トラックに追従させるサーボ制御
手段とを有する光学的情報記録再生装置であって、前記複数の光束が記録媒体上においてある程度の広がり
を有して配され、しかも前記サーボ制御手段として、前
記複数の光束から少なくとも２つのトラック誤差信号を
得て、それらの平均値を前記サーボ制御信号として用い
ることを特徴とする光学的情報記録再生装置。
（２）複数の光束を発生するための手段が前記媒体に情
報を記録及び／または再生を行うための光束を発生する
手段からの光束を複数の光束に分割する光学素子により
なされることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
光学的情報記録再生装置。
（３）前記複数の光束の並び方向が、複数の案内トラッ
クの並び方向に略平行または垂直であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光学的情報記録再生装置
。
（４）前記記録及び／または再生用光束を複数の光束に
分割する光学素子は、２次元回折格子であることを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載の光学的情報記録再生
装置。
（５）前記記録及び／または再生用光束を複数の光束に
分割する光学素子は、重ね合せるように配置された２枚
の一次元回折格子であることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の光学的情報記録再生装置。
（６）前記複数の光束は、２次元に配置された複数の光
源より発生することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光学的情報記録再生装置。
（７）前記複数の光束は、一次元に配置された複数光源
と一次元回折格子の組合わせにより発生することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の光学的情報記録再生
装置。