JPH02276028A - 光記録再生装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、光記録再生装置に関し、特に、光ヘッドが
固定光学系と移動光学系に分割された分離形光ヘッドで
なる光記録再生装置に関するものである。

［従来の技術］ 第９図はたとえば特開昭６２−９５７４３号公報に開示
された従来の光記録再生装置を示し、図において、半導
体レーザ（２）を点灯駆動するためのレーザ駆動電源（
１）、コリメータレンズ（３）、偏光ビームスプリッタ
Ｃ４）、１／４波長板（５）、打上ミラー（６）、Ｌ、
−ザ光をディスク（８）上へ集光する対物レンズ（７）
、ディスク（８）からの反射光を２方向に分離するハー
フプリズム（１０）、凸レンズ（１１）、円柱レンズ（
１２）、ナイフェツジ（１３）、２分割光検出器（１４
）等が図示のように配置されており、さらに、ハーフプ
リズム（１０）のもう一方の光束を受光するように配置
されている２分割光検出器（１５）は、光検出器（１５
ａ）（１５ｂ）からなっている。また、差動回路（１６
）は、その出力（１７）はトラックずれ検出信号として
得られ、加算器（１８）の出力（１９）は情報再生信号
として得られる。

上記のうち符号（２）ないしく５）および（１０）ない
しく１５）の構成部品は固定光学系（２０）として固定
配置されている。一方、打上ミラー（６）対物レンズ（
７）はレンズ移動台（２１）の上に配置され電磁駆動手
段（２２）によりレール（２３）上を移動可能なように
構成されている。この移動可能な光学系はここでは移動
光学系（２４）として記されている。

次に動作について説明する。半導体レーザ（２）から出
射されたレーザ光はコリメートレンズ（３）で平行光束
に変換された後Ｐ偏光として偏光ビムスプリッタ（４）
を透過し、１７４波長板（５）、打上ミラー（６）を経
て対物レンズ（７）に至り、直径路１１１１１１の集光
スポット（９）としてディスク（８）上へ集光される。

ディスク（８）からの反射光は再び対物レンズ（７）を
経て平行光束になり、打上ミラー（６）で反射されて１
７４波長板へ入射する。１７４波長板（５）を再び透過
した光は、１／４波長板（５）を１往復した効果により
今度はＳ偏光として偏光ビームスプリッタ（４）に入射
し、図で下方へ反射されてハーフプリズム（１０）へ導
かれる。ハーフプリズム（１０）では光束を２方向へ分
離するが、そのうちの一方は凸レンズ（１１）と円柱レ
ンズ（１２）とナイフェツジ（１３）と２分割光検出器
（１４）からなる焦点ずれ検出手段に導かれる。

この焦点ズレ検出手段の検出原理はこの発明とは直接関
係がないので詳細な説明は省略するが、ここに示したい
わゆる像回転法に限らず、ナイフエラジ法、フーコー法
、非点収差法など、周知のいずれの焦点検出手段であっ
てもかまわない。

この２分割光検出器（１４）の出力は図示しない演算回
路により焦点ずれ検出信号に変換され、アクチュエータ
（図示せず）により対物レンズ（７）を光軸方向へ移動
させることにより集光スポット（９）を常にディスク（
８）上で合焦となるように制御する。

一方、ハーフミラ−（１０）を透過するもう一方の光束
は２分割光検出器（１５）によって受光され、差動回路
（１６）によってトラックずれ検出信号（１７）を出力
し、例えばボイスコイルを応用した周知の電磁駆動手段
（２２）によってレール（２３）上のレンズ移動台（２
１）をディスク（８）の半径方向へ動かしてトラッキン
グ制御を行う。

ここでトラックずれ検出の態様についてさらに詳しく説
明する。第１０図（イ）、（ロ）、（ハ）、（＝）は、
左側にディスク（４）の部分平面図を示し、またその右
側に光ヘッドの光路図を示す。ここでは対物レンズ（８
）と２分割光検出器（１５）のみの関係を示している。

いま、第１０図（イ）、（ハ）に示すように、集光スポ
ット（９）がディスク（８）に設けられた案内溝（トラ
ック）　（８ａ）の溝中心もしくは溝間中心に位置する
場合、光検出器（１５ａ）　、　（１５ｂ）に入射する
光量はそれぞれ等しい。ところが、第１０図（Ｅｌ）、
（＝）に示すように、集光スポット（９）が片側に位置
ずれした場合は、案内溝（８ａ）による回折の影響のた
め、光検出器（１５ａ）に対する入射光（斜線を施した
部分）の光量が光検出器（１５ｂ）に対する入射光の光
量に較べて少なくなり［第１０図（ロ）コ、また反対側
に位置ずれした場合は、光検出器（１５ｂ）に対する入
射光（斜線を施した部分）の光量が光検出器（１５ａ）
に対する入射光の光量に較べて少なくなる［第１０図（
ニ）］。

従って、光検出器（１５ａ）、　（１５ｂ）の出力差を
検出することによって、集光スポットが案内溝（８ａ）
に対して整合しているか否か、またいずれの側に位置ず
れしているかを検出し得ることとなる。これがいわゆる
回折光方式（プッシュプル方式）等で呼ばれるトラッキ
ング検出方法である。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の光記録再生装置には、次のような欠
点がある。すなわち、移動光学系（２４）が、レール（
２３）上をディスク（８）の半径方向に移動中に上下方
向に変位したり、レール（２３）の移動軸と固定光学系
（２０）から出射される平行光束の光軸の平行度が一致
していないと、移動光学系（２４）がレール（２３）上
を移動するに従い１〜ラツクずれ検出信号（１７）にオ
フセットを生じることである。これはレール（２３）上
のごみの付着等による移動光学系（２４）の移動時の変
位でも同様のオフセラＩ・を生じてしまう。

ここで、上記の点を第１１図、第１２図および第１３図
により説明する。まず第１１図において、移動光学系（
２４）が、破線に示すように初期位置にあるときには、
打上ミラー（６）は実線のように初期位置にあり、この
とき、受光素子（１５）上へ入射する光束は実線状とな
る。この状態を示すのが第１３図（ａ）である。そうし
て、２分割光検出器（１５ａ）（１５ｂ）から得られる
トラックずれ検出信号（１７）は第１２図（ａ）に示す
ように初期調整によりオフセットが零となるよう設定さ
れる。

次に、移動光学系（２４）がレールク２３）上を移動す
るときに、−点鎖線で示すように仮に上方へｄだけ変位
した場合を想定する。このとき、打上ミラー（６）は同
じく一点鎖線のように上方へ変位し、その結果ディスク
（８）で反射され２分割光検出器（１５）に至る光束は
一点鎖線のようにｄだけずれてしまう。この状態を第１
３図（ｂ）に示す。その結果、２分割光検出器（１５ａ
）　（１５ｂ）から得られる。

トラックずれ検出信号（１７）は第１２図（ｂ）に示す
ように初期状態に比べてオフセ・ントを生じてしまう。

移動光学系（２４）が傾いた場合にも、打上ミラ（６）
が傾くためディスク（８）で反射されて分割光検出器（
１５）に至る光束は同様に横ずれを生じ、その結果、光
検出器（１５ａ）（１５ｂ）から得られるトラ・ンクず
れ検出信号（１７）にオフセットが生じる。

以上のようにして、トラックずれ検出信号（１７）にオ
フセットを生じると、ディスク（８）上の集一 光スポット（９）を案内溝（トラック）に追従させるこ
とができず、情報の記録再生もしくは消去特性が劣化す
る。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、高速移動が可能な分離形光ヘッドにおいて、
移動光学系に光軸ずれがあっても１〜ラツクずれ検出信
号にオフセットが生じることなく、安定した正確なトラ
ッキング制御が可能な光記録再生装置を得ることを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る光記録再生装置は、移動光学系の打上ミ
ラーの代わりに２つの平行なビームスブリット面と反転
光学手段からなる複合光学系を用いて、ディスクからの
反射光束を２系統に分離し、これを固定光学系に配置さ
れた２つの２分割光検出器に導くようにしたものである
。

［作　用］ この発明においては、複合光学系が、固定光学系へ導か
れる光束の一方を空間的に反転させるので、移動光学系
が上下に変位しても２つの２分割光検出器の出力により
トラックずれ検出信号のオフセットをキャンセルする。

［実施例］ 第１図〜第５図はこの発明の一実施例を示し、第１図に
おいて、対物レンズ（７）に近接して配置されている複
合プリズム（ｉｏｏ）は、略平行な２つのビームスブリ
ット面（１０１）（１０２）を有し、これに近接して反
転光学系（１０３）が配置され、さらに、反射ミラー（
１０４）　、光検出器（１０５ａ）（１０５ｂ）からな
る第２の２分割光検出器（１０５）が順次配置されてい
る。差動回路（１０６）の出力は第２のトラックずれ検
出信号として得られる。

その他の構成は第９図と同様であり、説明は省略する。

次に動作について説明する。従来装置と同様、半導体レ
ーザから出射されるレーザ光はコリメタレンズにより平
行光束に変換され、偏光ビームスプリッタ（４）、１７
４波長板（５）を経て複合プリズム（１００）へ導かれ
、ビームスブリット面（１０１）により上方へ反射され
、対物レンズ（７）に至り、直径１１１ｍの集光スポッ
ト（９）としてディスク（８）上へ集光される。ディス
ク（８）からの反射光は再び対物レンズを経て平行光束
になり、複合プリズム（１００）へ導かれる。このディ
スク（８）からの反射光のうち、１部はビームスブリッ
ト面（１０１）で反射され、従来装置と同様に１７４波
長板（５）、偏光ビームスプリッタ（４）、ハーフプリ
ズム（１０）を経て２分割光検出器（１５）へと導かれ
る。

ディスク（８）からの反射光のうち、ビームスブリット
面（１０１）を透過した光束は、全反射面などからなる
ビームスブリット面（１０２）で全反射され、反転レン
ズけ０３）へ導かれる。反転レンズ（１０３）は図に示
すように２つの集束レンズで構成された反転光学系で、
入射光束は一度結像された後再び平行光束として出射さ
れ、反射ミラー（１０４）で反射された後、第２の２分
割光検出器（１０５）へ導かれる。

上記の説明においてビームスブリット面（Ｌｏｔ）の特
性について特に言及しなかったが、たとえば簡単なもの
では光量のロスが大となるがハーフプリズムのように光
束を一定の割合で透過１反射させるようなものでよい。

２分割光検出器（１５）の出力は、差動回路（１６）に
より従来装置と同様トラックずれ検出信号（１７）が得
られる。

一方、第２の２分割光検出器（１０５）の出力は、差動
回路（１０Ｂ）により第２のトラックずれ検出信号（１
０７）が得られる。

次に、第２図、第３図および第４図を用いて、以上の光
路において移動光学系（２４）に光軸ずれが生じても１
へラックずれ検出信号のオフセットがキャンセルできる
原理について説明する。

まず、第２図において、移動光学系（２４）が破線に示
すように初期位置にあるときには、複合プリズム（１０
０）、反転レンズ（１０３）は実線のように初期位置に
あり、このとき、２分割光検出器（１５）および（１０
５）へ入射する光束も各々実線のようになる。このとき
の各２分割光検出器（１５）および（１０５）への入射
光束の状況を示したのがそれぞれ第３図（ａ）および（
ｂ）である。第３図において斜線を施した部分はディス
ク（８）の案内溝による回折光が多く含まれる領域を示
している。ここで大事なことは、第２の２分割光検出器
（１０５）へ入射する光束は反転レンズ（１０３）内で
一度結像された光束が２分割光検出器（１０５）へ入射
している点である。その結果、第３図（ａ）（ｂ）に示
すように、αβの関係が逆転している。これら２分割光
検出器（１５）　、　（１０５）からトラックずれ検出
信号（１７）　、　（１０７）を得るには、第２図に示
すように、差動回路（１６）（１０６）による。ただし
トラックずれの極性を合わせるなら、第３図（ａ）（ｂ
）で領域α、βが逆転することから２分割光検出器（１
５）からは（１５ａ）　　　（１５ｂ） また２分割光検出器（１０５）からは （１０５ｂ　）　−（１０５ａ　） と各要素が演算されるよう、差動回路（１６）　、　（
１０６）を構成してやればよい。このときの各出力（１
７）および（１０７）がそれぞれ第４図（ａ）および（
ｂ）に相当する。初期状態においては第４図（ａ）、（
ｂ）に示されるようにオフセットが零となるよう２分割
光検出器（１５）および（１０５）は初期調整される。

次に第２図において移動光学系〈２４）がレール（図示
せず）上を移動する際に、−点鎖線で示すように仮に上
方へ変位した場合を想定する。このとき、複合プリズム
（１００）および反転レンズ（１０３）は同じく一点鎖
線のように上方へ変位する。その結果、ディスク（８）
で反射され２分割検出器（１５）および（１０５）へ入
射する光束は、−点鎖線で示すように同方向へ横ずれを
生じる。またこのときのずれ量は両者で等しい。このと
きの各２分割検出器（１５）および（１０５）への入射
光束の状況を示したのがそれぞれ第３図（ｃ）および（
ｄ）である。

ここで注意ずべきことは、先に述べたように、２分割検
出器（１０５）への入射光束は途中で反転されているこ
とである。その結果、移動光学系（２４）が上方へずれ
なとき、２分割光検出器（１５）上では第３図（ｃ）に
示すように、領域α側の光量［検出器（１５ａ）側］が
増大するのに対し、第３図（ｄ）に示す２分割光検出器
（１０５）上では領域β［検出器（１０５ａ）側］が増
大する。従って２分割光検出器（１５）および（１０５
）から得られる１〜ラツクずれ検出信号（１７）および
（１０７）はそれぞれ第４図（ｃ）および（ｄ）に示す
ようにオフセットを生じるか、このオフセットは第４図
（ｃ）と（ｄ）では逆向きに生じることになる。

以上より、２分割光検出器（１５）および（１，０５）
への入射光量が等しい場合には、言いかえればトラック
ずれ検出信号（１７）および（１０７）の出力振幅が等
しい場合には、両者を単純に第５図（ａ）に示ずように
加算器（１０８）で加算してやれば１〜ラツクずれ検出
信号（１７）と（１０７）のオフセラ１−成分のみがキ
ャンセルされ第４図（ｅ）に示ずオフセラ１〜のないト
ラックすれ検出信号（１０９）が得られる。

また、２分割光検出器（１５）および（１０５）への入
射光量が等しくない場合には、第５図（ｂ）に示ずよう
にＧａ１ｎ調整用アンプ（１］、０）を１つ加えた後、
加算してやれば同様の効果が得られる。

次に、第６図により、この発明の他の実施例について述
べる。図において、この実施例に係る複合プリズム（２
００）は、略直交する２つのビームスブリット面（２０
１）（２０２）を有し、また、図で下面の部分が全反射
面（２０３）となっている。

その他、第１図におけると同一符号は同様の部分である
。

以上の構成により、従来と同様、半導体レーザから出射
されたレーザ光はコリノー１〜レンズ、偏光ビームスプ
リッタ（（４）、１／４波長板（５）を経て複合プリズ
ム（２００）へ導かれ、ビームス１９７１〜面（２０１
）で上方へ反射されて対物レンズ（７）により直径時１
μｍの集光スポット（９）としてディスク（８）上へ集
光される。

ディスク（８）からの反射光は再び対物レンズ（７）を
経て平行光束となり、複合プリズム（２００）へ導かれ
る。

このディスク（８）からの反射光のうちの一部はビーム
スブリット面（２０１）で反射され、従来と同様に１７
４波長板（５）、偏光ビームスプリッタ（４）、ハーフ
プリズム（１０）を経て２分割光検出器（１５）に至る
。

ディスク（８）からの反射光のうちビームスブリット面
（２０１）を透過する残りの光束はビームスブリット面
（２０２）に至り、ビームスブリット面（２０２）を透
過した光束は全反射面（２０３）で反射されて再び−ビ
ームスプリッ１〜面（２０２）に至り、ビムスプリット
面（２０２）で反射された光束が従来と同様、反射ミラ
ー（１０４）を経て２分割光検出器（１０５）に至る。

ここで大事なことは２分割光検出器（１０５）に至る光
束は、全反射面（２０３）で反射されたことにより反転
されている点である。

次に、第７図、第３図および第４図を用いてこの光路に
おいて移動光学系（２４）に光軸ずれが生じても、トラ
ックずれ検出信号のオフセットがキャンセルできる原理
について説明する。

第７図において移動光学系（２４）が初期位置にあると
き（破線の位置）には、従来装置と同様、複合プリズム
（２００）も実線で示す初期位置にあり、２分割光検出
器（１５）および（１０５）への入射光も実線状となり
、その状況は第３図（ａ）および（ｂ）のようになる。

また、このときのトラックずれ検出信号（１７）および
（１０７）はそれぞれ第４図（ａ）および（ｂ）となっ
ている。

ここでも、第３図（ａ）（ｂ）に示すように、２分割検
出器（１０５）へ導かれる光束は途中全反射面（２０３
）で反射されることにより反転され、その結果、領域α
、領領域が逆転していることである。

次に、移動光学系（２４）が上方へ変位した場合を第７
図で再び説明する。この場合も従来装置と同様、複合プ
リズム（２００）は−点鎖線に示す上方へと変位し、そ
の結果、２分割光検出器（１０５）へ入射する光束も一
点鎖線で示す同方向に同量槽ずれを起こす。このときの
状況は第３図（Ｃ）および（ｄ）のとおりであり、また
、■・ラックずれ検出信号（１７）および（１０７）は
それぞれ第４図（ｃ）および（ｄ）のように、互いに逆
方向へオフセットを生じる。

以上より第１図の実施例と同様、この実施例においても
第５図（ａ）または（ｂ）に示すような加算回路で２つ
のトラックずれ検出信号（１７）と（１０７）を加算し
てやれば、オフセット成分のみがキャンセルされ、第４
図（ｅ）に示すオフセットのないトラックずれ検出信号
が得られる。

なお、上記実施例では２つのビームスブリット面が一体
となった複合プリズムとして説明したが、たとえば第１
図では（１０１）と（１，０２）が別体のプリズム（１
００ａ）（１００ｂ）からなる第８図（ａ）に示すもの
であってもよく、また反転レンズ（１０３）が第８図（
ｂ）に示すように２つのプリズム（１００ａ）　（１０
０ｂ）の間にあってもよい。

同様に第６図の実施例においても、ビームスブリット面
（２０１）と（２０２）が別体となった第８図（ｃ）に
示す２つのプリズム（２００ａ）（２００ｂ）で構成し
てもよく、さらに第８図（ｄ）のように全反射面（２０
３）を別の反射プリズム（２０４）で構成してもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、従来用いていた打上
ミラーの代わりに、２つの平行なビームスブリット面と
光反転手段を有する複合光学系を用いてディスクからの
反射光束を２系統に分離すると共にその一方を空間的に
反転させ固定光学系に配置された２つの２分割光検出器
に導くようにしたので、移動光学系が上下に変位しても
２つのトラックずれ検出信号を加算することでトラック
ずれ検出信号のオフセットをキャンセルして集光スポッ
トを案内講に安定に追従させることができ、信頼性を向
上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の要部光学配置図、第２図
は第１図のものの作用を説明するための光路図、第３図
は第１図における光検出器上の受光状態を示す模式図、
第４図は第１図におけるトラックずれ検出信号の線図、
第５図は第１図のものの加算回路図、第６図は他の実施
例の要部光学配置図、第７図は第６図のものの作用を説
明するための光路図、第８図はさらに他の実施例の一部
光学配置図、第９図は従来の光記録再生装置の光学配置
図、第１０図は第９図におけるｌ・ラックずれ検出信号
の得られる原理を説明する模式図、第１１図は第９図に
おけるトラックずれ検出信号を得る光路図、第１２図は
同じくトラックずれ検出信号線図、第１３図は同じく光
検出器上の受光状態を示す平面図である。 （２）・・半導体レーザ、（７）・・対物レンズ、（８
）・・ディスク、（１５）　、　（１０５）・・２分割
光検出器、（２０）・・固定光学系、（２４）・・移動
光学系、（１６）・・減算回路、（１ｏｏ）　　・　複
合プリズム、（１０１）（１０２″Ａ・・ビームスブリ
ット面、（１０３）・反転レンズ（光反転手段）　、　
（１０６）　　・・減算回路、（１０８）　　・・加算
器、（２００）　　・・複合プリズム、（２０１）（２
０２）・・ビームスブリット面、（２０３）全反射面（
光反転手段）。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代　　理　　人　　　　　曾　　我　　道　　照図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　半導体レーザからの出射光を対物レンズによりディス
   ク上に集光して前記ディスクに光学的に情報を記録、再
   生または消去を行う光記録再生装置であって、前記半導
   体レーザからの光束を前記ディスクに集光すべき光束と
   して照射し、かつ、前記ディスクからの反射光を受光す
   る固定配置された固定光学系と、前記固定光学系から照
   射された光束を前記デイスクへ集光し、かつ、前記ディ
   スクからの反射光を前記固定光学系へ照射する少なくと
   も対物レンズを含み、前記ディスクの半径方向に移動可
   能な移動光学系とからなる光記録再生装置において、 前記移動光学系に配置され、前記ディスクからの反射光
   を２系統の光束に分割して前記固定光学系へと照射する
   少なくとも２つのビームスプリッタ面と前記２系統の光
   束のうち１系統の光束を空間的に反転させる反転光学手
   段とからなる複合光学系と、 前記固定光学系に配置され、前記移動光学系から照射さ
   れる前記２系統の光束をそれぞれ受光するための２つの
   ２分割光検出器と、 を備え、前記固定光学系に設けられた前記２つの２分割
   光検出器の出力を演算処理することでトラックずれ検出
   信号を得るようにしたことを特徴とする光記録再生装置
   。