JPH0329122A - 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］ この発明は、トラッキングエラー信号を検出すると共に
、情報記録前後の情報トラック状態をモ二夕して記録時
の欠陥等を検出する光記録再生装置に関し、特に経済性
及び信頼性の優れた光記録再生装置に関するものである
。

［従来の技術］ 従来より、光学的手段例えばレーザビームを用いて、回
転するディスク形状の情報記録媒体に、同心円状又は螺
旋状に情報を記録再生する光記録再生装置はよく知られ
ている。この種の装置は、磁気ディスク装置と比べて高
密度記録が可能であり、記録容量が大きいという利点が
ある。しかし、一方では、磁気ディスクと比べて情報記
録媒体の欠陥が多いので、記録された情報の信頼性を［
保するための機能を必要としている。

このため、情報が記録された情報記録媒体を１回転させ
て再生信号を検出し、記録欠陥の有無を判定する方法が
考えられるが、欠陥検出のためにｌ回転分の時間を要す
る欠点がある。これを防ぐため、近年、実時間で再生信
号を検出できる光記録再生装置が考えられている． 第５図は、例えば特開昭６１−２０６９２５号公報に記
載された、従来の光記録再生装置を示す構成図であり、
第６図は第５図内の情報記録媒体の記録面を示す拡大斜
視図、第７図は第５図内の光検知器の受光面を示す拡大
平面図である． 第５図において、（１〉はレーザ光のビームＢを出射す
る半導体レーザ、（２）は半導体レーザ（１）を駆動す
る駆動回路、（３）は半導体レーザ（１〉のビーム出射
側に配置されたコリメータレンズである。（４）はコリ
メータレンズ（３）からの平行光束を０次光（第１ビー
ム）と±１次光（第２ビーム及び第３ビーム〉とに分割
する回折格子、（５〉は回折格子（４）を通過した第１
ビーム〜第３ビームを受光するように配置された偏光ビ
ームスプリツタ、〈６〉は１／４波長板、（７）は対物
レンズ、（８）は対物レンズ（７〉に近接して配置され
た情報記録媒体（光ディスク〉であり、１／４波長板（
６）及び対物レンズ（７）は偏向ビームスブリッタ（５
）と情報記録媒体（８）との間に配置されている。

尚、回折格子（４〉をコリメータレンズ（３）と偏向ビ
ームスブリッタ（５）との間に配置したが、半導体レー
ザ（１〉とコリメータレンズ〈３）との間に配置しても
よい。

情報記録媒体（８〉は、第６図のようにディスク回転方
向（矢印参照）に沿った情報トラックＴを有している。

情報トラックＴ上には、第１ビーム８１〜第３ビームＢ
３が照射され、特に中心の第１ビームＢｌの光スポット
Ｓｌによって複数のビットＰが記録され且つ再生される
ようになっている。従って、第１ビームＢ１の光スポッ
トＳ１は、常に情報トラックＴの中心に位置している。

これに対し、第１ビームＢ１まっ先行する第２ビームＢ
２及び後行する第３ビームＢ３は、再生時においてトラ
ッキングエラー信号生戒用のサブビームとして寄与する
ため、情報トラックＴの中心からずれた位置に光スポッ
トＳ２及びＳ３を照射するようになっている．又、記録
時においては、第１ビームＢ１は光強度が大きく、第２
ビームＢ２及び第３ビームＢ３は、情報トラックＴの状
態のモニタに寄与するのみであるため、十分小さい光強
度に設定されている。

第５図において、（９）及び（１０〉は偏光ビームスプ
リッタ（５）で反射された各ビーム８１〜Ｂ３の平行光
束を集光するセンサ系レンズ群であり、例えば、（９〉
は凸レンズ、（１０）は円筒レンズがらなっている。

（１１）はセンサ系レンズ群（９）及び（１０〉を透過
したビームを受光する光検知器であり、第７図のように
６分割された受光面（ｌｌａ）〜（ｌｌｆ）を有してい
る。このうち、中央の受光面（ｌｌａ）〜（ｌｉｄ）に
は第１ビームＢ１の反射光による光スポットＳｌ’が照
射され、両側の受光面（ｌｌｅ）及び（ｌｌｆ）には、
第２ビームＢ２及び第３ビームＢ３の反射光による各光
スポットＳ２’及びＳ３’が照射され、各受光面（ｌｌ
ａ）（ｉｆｆ）により第１ビームＢ１〜第３ビームＢ３
を個別に検出するようになっている、 第５図において、Ｄａｃは受光面（ｌｌａ）及び（ｌｌ
ｃ）からの光量信号Ｄａ及びＤｃの和に相当する光量信
号、Ｄｂｃｌは受光面（ｌｌｂ）及び（ｌｉｄ）からの
光量信号Ｄｂ及びＤｄの和に相当する光量信号−Ｄｅは
第２ビームＢ２の反射光に相当する受光面（ｌｉｅ）か
らの光量信号、Ｄｆは第３ビームＢ３の反射光に相当す
る受光面（１１ｆ）からの光量信号である。

（１２〉は光量信号Ｄａｃ及びＤｂｄとＤｅ及びＤｒと
を同時に切換えて選択する連動スイッチ、（１３）は連
動スイッチ（１２）を動作させてトラッキングエラー信
号Ｅの検出系を切換えるための信号切換回路、（１４）
は連動スイッチ〈１２）で選択された２つの光量信号の
差に基づいてトラッキングエラー信号Ｅを出力する差動
増幅器、（１５）は差動増幅器（１４）からのトラッキ
ングエラー信号Ｅを検出するトラッキングエラー信号検
出器、（ｉａ）は光量信号Ｄｅに基づいて情報トラック
Ｔの記録前状態を検出する記録前モニタ、（１７）は光
量信号Ｄｒに基づいて情報トラックＴの記録後状態を検
出する記録後モニタ、（１８〉は記録前モニタ（１６）
及び記録後モニタ（ｌ７〉からの出力に基づいて記録状
態やセクタ番号等の情報を検知する記録再生制御ユニッ
トである。

尚、半導体レーザ（１〉〜対物レンズ〈７〉は、情報記
録媒体（８〉上の情報トラックＴに沿って第１ビーム８
１〜第３ビームＢ３を照射するためのビーム照射装置を
構成している。

次に、第５図〜第７図を参照しながら、従来の光記録再
生装置の動作について説明する．まず、情報記録媒体（
８）に既に記録された情報を再生する場合、半導体レー
ザ（１）から出射された発散光束からなるビームＢは、
コリメータレンズ（３）を介して平行光束となり、回折
格子く４》を透過して、入射平行光束と同一方向に出射
される０次の第１ビームＢ１と、入射平行光束に対して
若干偏向して出射される±１次の第２ビームＢ２及び第
３ビームＢ３とに分割される．その後、偏光ビームスプ
リッタ（５）．１／４波長板〈６）及び対物レンズ（７
）を介して情報記録媒体（８）に照射され、第６図のよ
うに、情報トラックＴ上に各ビーム８１〜Ｂ３による光
スポット８１〜Ｓ３を形成する．このとき、各ビーム８
１〜Ｂ３の光強度は変調されておらず一定出力であり、
第１ビームＢ１と第２ビームＢ２及び第３ビームＢ３と
の光強度比は、回折格子（４）の設計によって任意に設
定される。又、第１ビームＢ１の光スポットＳ１は、情
報トラックＴの中心部を照射し、トラッキングエラー信
号検出用のサブビームとなる第２ビームＢ２及び第３ビ
ームＢ３の光スポットＳ２及びＳ３は、それぞれ情報ト
ラックＴの中心からずれた位置に照射される。

続いて、情報記録媒体（８〉で反射された各ビーム８１
〜Ｂ３は、再び対物レンズ（７）及び１／４波長板（６
）を透過して偏向ビームスブリッタ（５〉に達するが、
１／４波長板（７〉を往復することによって偏光方向が
９０゜回転しているため、偏光ビームスプリッタ（５）
で反射される。反射された各ビームＢ１〜Ｂ３は、更に
、センサ系レンズ群（９）及び（１０）を介して光検知
器（１１）上に集光され、第７図のように光スポットＳ
ｔ’〜Ｓ３’を形成する。

このとき、第１ビームＢ１による光スポットＳｌ’は、
情報トラックＴ上の各ビットＰの記録情報を含んでいる
ので、光スポットＳｌ’が照射される受光面（ｌｌａ）
〜（ｌｌｄ）の光量信号Ｄａ”Ｄｄの和をとることによ
り再生信号を得ることができる．尚、再生信号取得用の
検出系は周知なので、ここでは図示していない。

又、光検知器（１ｌ）の６つの受光面（ｌｌａ）〜（ｉ
ｆｆ）で検出された各光量信号Ｄａ〜Ｄｆは、周知の信
号検出法に基づく演算に用いられ、これにより、非点収
差法によるフォー力シングエラー信号及び３ビーム法に
よるトラッキングエラー信号が生戒される。ここでは特
に詳述しないが、トラッキングエラー信号検出法として
は、ＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤに代表される
ような再生専用タイプの光ディスク等において、−Ｅ記
の３ビーム法が一般的に用いられており、これが簡便且
つ有効な方法であることが知られている． 従って、再生時において、連動スイッチ〈１２）は、信
号切換回路（１３）により第５図に示した状態から切換
えられており、受光面（ｌｉｅ）及び（ｉｆｆ）からの
光量信号Ｄｅ及びＤ］をそれぞれ選択している。このと
き、差動増幅器（１４〉から出力されるトラ・ンキング
エラー信号Ｅは、 Ｅ＝Ｄｅ−Ｄｒ となり、各光量信号Ｄｅ及びＤｆの差となる。このトラ
ッキングエラー信号Ｅは、トラッキングエラー信号検出
器（１５）に入力され、再生情報が正常であるか否かが
判定される．又、光量信号Ｄｅ及びＤｒは、それぞれ記
録前モニタ（１６）及び記録後モニタ〈１７〉にも入力
されるが、再生時にはモニタ動作は行われない． 一方、情報記録媒体（８〉に情報を記録する場合は、駆
動回路（２）が記録情報に基づいて半導体レーザ（１〉
をパルス駆動し、記録情報（例えば、パルス幅に相当す
る情報〉を含んだビームＢを出射させる．このビームＢ
は、前述と同様に第１ビーム８１〜第３ビームＢ３に分
割され、光スポットＳｌ〜Ｓ３として情報トラックＴに
照射される。

このとき、記録用の第１ビームＩｌｌは光強度が大きい
が、第２ビームＢ２及び第３ビームＢ３は第１ビ−ムＢ
１と比べて十分小さい光強度に設定されているので記録
には影響を及ぼさない。

光スポットＳ１は、記録情報に応じた形状のビットＰを
情報トラックＴ上に順次形戒すると同時に反射される。

光スポットＳｔより先行する光スポットＳ２は、記録前
の情報トラックＴ上で反射され、又、光スポットＳ１よ
り後行する光スポットＳ３は、記録後のピットＰ上で反
射される。

以下、前述と同様に、各ビーム８１〜Ｂ３の反射光が光
スポットＳ１′〜Ｓ３′となって光検知器（ｌ１）に照
射されるが、記録時のトラッキングエラー信号Ｅの生成
過程は、再生時とは異なり、プッシュブル法が用いられ
る。

プッシュブル法とは、情報トラックＴに沿って刻まれた
溝の影響で回折される第１ビームＢ１の反射光と、第１
ビームＢ１の情報トラックＴがらの直接反射光との重ね
合わせによるファーフィールドパターン（広がりを有す
る光スポットパターン）がら、情報トラックＴのずれを
検出する方法である．従って、連動スイッチ（１２）は
、第５図に示した状態で光量信号Ｄａｃ及びＤｂｄを選
択しており、トラッキングエラー信号Ｅは、 Ｅ−（Ｄａ＋Ｄｃ）　　（Ｄｂ＋Ｄｄ）＝Ｄａｃ−Ｄｂ
ｄ となる。

このとき、第２ビームＢ２及び第３ビームＢ３は、トラ
ッキングエラー信号Ｅの検出には用いられず、記録前モ
ニタ（１６）及び記録後モニタ（１７）に入力されて、
記録前及び記録後の情報トラックＴの状態の検出に用い
られる６即ち、第２ビームＢ２の反射光により、記録前
の情報トラックＴに欠陥があるか否かのチェックを行い
、第３ビームＢ３の反射光により、情報トラックＴに正
常にビットＰが記録されたか否かのチェックを行う。

こうして得られた記録前モニタ（１６）及び記録後モニ
タ（１７）からのモニタ信号は、記録再生制御ユニット
（１８）に入力される。記録再生制御ユニット（１８）
は、欠陥があったと判定した場合は、再び記録を行う等
の処理を行い、情報記録媒体（８）上の記録エラーレー
トを改善する。但し、このとき、情報記録媒体（８）上
の各光スポットＳ２及びＳ３の照射位置は、再生時と同
様に情報トラックＴの中心からずれており、第２ビーム
Ｂ２及び第３ビームＢ３の反射光は十分に得Ａれない。

「発明が解決しようとする問題点］ 従来の光記録再生装置は以上のように、再生時において
３ビーム法トラッキングエラー信号検出を行うために、
情報記録媒体（８）に対して、±１次光成分である第２
ビームＢ２及び第３ビームＢ３の光スポット照射位置を
情報トラックＴの中心からずらしているので、記録時に
おいて記録前後のモ二夕に必要な第２ビームＢ２及び第
３ビームＢ３の反射光が十分に得られず、モニタの信頼
性が劣化するという問題点があった。又、記録時のモニ
タ用に別のビームを用意することは不経済であるという
問題点があった． 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、特に複雑な光学系を新設することなく記録前
後モニタ信号の品質を向上させることにより、経済的且
つ記録欠陥の検出信頼性の高い光記録再生装置を得るこ
とを目的とする。

［問題点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、記録時及び再生時に
応ヒて、前記情報トラック上の前記第２ビーム及び前記
第３ビームの各光スポット位置を切換えるための光スポ
ット切換手段を設けたものである。

［作用］ この発明においては、第２ビーム及び第３ビームの光ス
ポット照射位置を、再生時にはトラッキングエラー信号
検出用３ビーム法のサブビームとするため情報トラック
の中心からずらし、記録時には記録前後のモニタ用ビー
ムとするため情報トラックの中心に設定する。

「実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す構或図であり、（１）〜
（１２）及び（１４１〜（１８）は前述と同様のもので
ある． （１３Ａ）は（１３〉に対応する信号切換回路であり、
連動スイッチ（１２）を切換制御時に、光スボ・ントＳ
２及びＳ２の照射位置切換用の切換信号Ｃを出力するよ
うになっている。

（ｌ９）は１扁向ビームスプリツタ（５）と１／４波長
板（６）との間に挿入されたミラーであり、各ビーム８
１〜Ｂ３を情報記録媒体〈８〉の方向に向けるため、光
路を９０゜曲げるようになっている．（２０〉は回折格
子（４）に設けられた傾斜機構であり、信号切換回路（
１３Ａ　）からの切換信号Ｃに応答して、駆動機構（図
示せず）を介して回折格子（４）を矢印θ方向に微小傾
斜させて各ビーム８１〜Ｂ３の方向を切換えるようにな
っており、記録時及び再生時に応じて情報トラックＴ上
の第２ビームＢ２及び第３ビームＢ３の各光スポットＳ
２及びＳ３の位置を切換えるための光スポット切換手段
を横成している。

又、ミラー（１９）及び傾斜機横（２０）は、半導体レ
ーザ（１）〜対物レンズ（７）と共に、情報記録媒体（
８〉の情報トラックＴ上に第１ビーム８１〜第３ビーム
Ｂ３を照射するためのビーム照射装置を構成している。

第２図は記録時における各ビーム８１〜Ｂ３の光スポッ
ト８１〜Ｓ３の照射位置を説明的に示すための情報記録
媒体（８〉の記録面の拡大斜視図であり、第２ビームＢ
２の光スポットＳ２及び第３ビームＢ３の光スポットＳ
３は、第１ビームＢ１の光スポットＳ１と同様に情報ト
ラックＴの中心に照射されている。

次に、第２図、第６図及び第７図を参照しながら、第１
図に示したこの発明の一実施例の動作について説明する
。

尚、再生時における各光スポット８１〜Ｓ３の照射位置
は第６図に示した通りであり、又、光検知器（１１）の
受光面（ｌｌａ）〜（ｌｌｆ）に照射される光スボ・・
ノトＳ１′〜Ｓ３’の位置は第７図に示した通りであり
、再生信号検出系及びトラッキングエラー信号検出系の
動作は前述と同様である。更に、通常の情報信号の記録
動作についても前述と同様であり、ここでは特に説明し
ない。

再生時においては、信号切換回路（１３Ａ＞は、連動ス
イッチ（１２）を第１図に示した状態から切換えて光量
信号Ｄｅ及びＤｆを選択し、トラッキングエラー信号Ｅ
として（Ｄｅ−Ｄｒ）を検出させると共に、切換信号Ｃ
により傾斜！ｆｉｔｌｌ（２０）を制御し、第２ビーム
Ｂ２及び第３ビームＢ３の各光スポットＳ２及びＳ３を
、第６図のように情報トラックＴの中心からずれた位置
に照射させる。これにより、前述と同様に、３ビーム法
によるトラッキングエラー信号検出を行うことができる
。

又、記録時においては、信号切換回路（１３Ａ）は、連
動スイッチ〈１２）を第１図に示した状態に切換えて光
量信号Ｄａｃ及びＤｂｄを選択し、トラッキングエラー
信号Ｅとして（Ｄａｃ−Ｄｂｄ）を検出させる。

同時に、信号切換回路（１３Ａ）は、切換信号Ｃにより
傾斜機ｆｌｌｌ（２０）を制御して回折格子（４）を矢
印θ方向に回動させ、光スポットＳ２及びＳ３を第２図
のように情報トラックＴの中心位置に照射させる。

これにより、記録前後の情報トラックＴ上の状態を表わ
す第２ビームＢ２及び第３ビームＢ３の反射光が十分に
得られ、各受光面（ｌｌｅ）及び（ｌｌｆ）に照射され
る光スポット３２′及びＳ３’の光量が増大する。

従って、光量信号Ｄｅ及びＤｆのＳＮ比が向上し、記録
前モニタ（１６）及び記録後モニタ（１７）からのモニ
タ信号の品質が向上し、記録再生制御ユニット（１８〉
における欠陥検出の信頼性が向上する。

信号切換回路（１３Ａ）からの切換信号Ｃは、情報記録
媒体（８）上の情報トラックＴのピッチ等に応じて予め
設定されており、この設定量は情報記録媒体（８）の違
い等により任意に変更できることは言うまでもない。

尚、上記実施例では、第６図から第２図のように光スポ
ットＳ２及びＳ３の照射位置を切換えるための光スポッ
ト切換手段として、回折格子（４）の角度を切換える傾
斜機構（２０）を用い、この傾斜機構（２０）を第１図
のように矢印θ方向に回動可能なフレームで横戒したが
、回折格子（４）を傾斜又は回転できるものであれば、
例えば第３図のように、他のどのような傾斜ｔｌＩＮ４
を用いてもよい。

第３図において、（２１〉は中央部に回折格子（４〉が
固定された板バネ、（２２）は板バネ（２ｌ）の一端を
支持固定する固定部、（２３）は板バネ（２ｌ）の一端
に設けられた穴（２１ａ）を介して板バネ（２１〉を固
定部（２２）に固定するネジ、（２４）は板バネ（２１
）の他端を支持すると共に矢印方向に伸縮自在な圧電素
子である。

第３図の横戒によれば、圧電素子（２４）が信号切換回
路（１３Ａ）からの切換信号Ｃに応答して仲縮し、板バ
ネ（２１）の固定端を支点として回折格子（４）を傾斜
させるので、各ビームＢ２及びＢ３の方向が第１ビーム
Ｂ１を中心に回転する．従って、上述したように、情報
記録媒体（８〉上の情報トラックＴに対する各光スポッ
トＳ２及びＳ３の照射位置を段階的に切換えることがで
きる． 又、光スポット切換手段として回折格子（４）の傾斜機
ｔ＃　（２０）を用いたが、半導体レーザ（１〉が３本
のビームが出射可能な３ビーム半導体であれば、第４図
のように半導体レーザ（１）を直接回転させる機構を用
いてもよい． 第４図において、（２５〉は半導体レーザ（１〉を支持
固定すると共に軸部（２５ａ）を中心として回転自在な
回転部、（２６）は軸部（２５ａ）を軸支するための軸
受部（２６ｍ）を有する固定部、（２７）は回転部（２
５〉の外周に設けられたコイル、（２８）はコイル（２
７）に対向するように固定部（２６）の内周に設けられ
た磁石であり、コイル（２７〉及び磁石（２８）は一般
的なモータと同様の楕戒である． 第４図の構成によれば、コイル（２７）を切換信号Ｃに
応答して励磁することにより、回転部（２５）が所定量
だけ回転し、半導体レーザ（１）から出射される各ビー
ムＢ２及びＢ３が同様に第１ビームＢ１を中心に回転す
るので、情報記録媒体（８）上の情報トラックＴに対す
る各光スポットＳ２及びＳ３の照射位置を段階的に切換
えることができる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、記録時及び再生時に応
じて、前記情報トラック上の前記第２ビーム及び前記第
３ビームの各光スポット位置を任意に切換えるための光
スポット切換手段を設け、各光スポット照射位置を、再
生時には情報トラックの中心からずらし、記録時には情
報トラックの中心に設定するようにしたので、複雑な光
学系を用いることなく、再生時のトラッキングエラー信
号検出及び記録時のモニタ信号検出が行うことができ、
経済的且つ記録欠陥の検出信頼性の高い光記録再生装置
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す楕戒図、第２図は記
録時の光スポット照射位置を示すために第１図内の情報
記録媒体の記録面を示す拡大斜視図、第３図は第１図内
の傾斜機構の他の実施例を示す斜視図、第４図はこの発
明による光スポット切換手段の他の実施例を示す側断面
図、第５図は従来の光記録再生装置を示す楕或図、第６
図は第５図内の情報記録媒体の記録面を示す拡大斜視図
、第７図は第５図内の光検知器の受光面を示す平面図で
ある． （１）・・・半導体レーザ　　（４）・・・回折格子（
８）・・・情報記録媒体　　（ｌ１）・・・光検知器（
ｌｌａ）〜（ｌｌｆ）・・・受光面 （１３Ａ　’）・・・信号切換回路　（１６〉・・・記
録前モニタ（１７〉・・・記録後モニタ （２０）・・・傾斜機構（光スポット切換手段）Ｔ・・
・情報トラック　　　Ｂ・・・ビームＢ１・・・第１ビ
ーム　　　　Ｂ２・・・第２ビームＢ３・・・第３ビー
ム Ｓ２・・・第２ビームの光スポット Ｓ３・・・第３ビームの光スポット Ｄｅ，Ｄｆ・・・光量信号 Ｅ・・・トラッキングエラー信号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 情報記録媒体上の情報トラックに沿って、第１ビームと
   、この第１ビームに対して先行する第２ビーム及び後行
   する第３ビームとを照射するためのビーム照射装置と、 前記第１ビーム、前記第２ビーム及び前記第３ビームの
   前記情報記録媒体からの反射光を個別に検出するための
   複数の受光面を有する光検知器と、を備え、 再生時には前記第２ビーム及び前記第３ビームの反射光
   に対応する前記受光面からの各光量信号に基づいてトラ
   ッキングエラー信号を検出し、記録時には前記各光量信
   号に基づいて前記情報トラック上の記録前後の状態をモ
   ニタする光記録再生装置において、 前記ビーム照射装置は、 記録時及び再生時に応じて、前記情報トラック上の前記
   第２ビーム及び前記第３ビームの各光スポット位置を切
   換えるための光スポット切換手段を含むことを特徴とす
   る光記録再生装置。