JPH04155630A

JPH04155630A - 光ヘッド

Info

Publication number: JPH04155630A
Application number: JP2279711A
Authority: JP
Inventors: Masakuni Yamamoto; 昌邦山本; Hideki Morishima; 英樹森島; Hiroaki Hoshi; 星　宏明; Eiji Yamaguchi; 英司山口; Susumu Matsumura; 進松村
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1992-05-28
Anticipated expiration: 2014-08-16
Also published as: JP2935554B2

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、光学的な手段を用いて情報の記録または／か
つ再生する情報記録再生装置の光ヘッドに関する。

［従来の技術］光学的な手段を用いて情報の記録または／かつ再生する
情報記憶担体には再生専用のものや、金属薄膜や色素系
記録材料を用いた、追記型のもの又、光磁気記録方式、
相転位記録方式を用いた書き換え型のものなどかある。

またこれらの情報記憶担体の形態としては、ディスク状
、カート状等かある。

これらの情報記憶担体に情報を記録する方式には、ピッ
トのセンターの位置に意味を持たせるピット位置記録と
、ピットのエツジの位置に意味を持たせるピットエツジ
記録とかある。

第４（２１はこの両者の方法を説明するものである。同
図において、（ａ）はピット位置記録でのピット列を示
す。ピットの大きさは近傍のピットておよそ一定である
。（ｂ）は（ａ）のピット列を光学的に再生した検出信
号を示す。−方（Ｃ）はピットエツジ記録でのピット列
で、（ｄ）は（ｃ）のピット列を光学的に再生した検出
信号である。この信号よりピットのエツジの位置を知る
には、例えば電気的にスライスレベルを設けて、（ｄ）
の検出信号かスライスレベルを横切る位置を求める。（
ｅ）はそのエツジ検出信号を示す。

光学的手段を用いて、情報を記録すると、光スポットに
よる熱に対しての、情報記憶担体のピットか書かれる感
度かなだらかな場合、ピットの大きさにばらつきか生し
てしまう。しかしピットのセンターの位置は変らない。

従来光学的手段を用いる情報記憶担体ては、多くの場合
、ピット位置記録か行なわれている。それに対し、光ス
ポットによる熱に対しての情報記憶担体のピットか書か
れる感度が急峻な場合、ピットの大きさのばらつきをあ
る一定量以下にすることかてきるのて、ピットエツジ記
録か可能になり、記憶密度を増加させることがてきるよ
うになる。現在、情報記憶担体の開発が行なわれており
、ピット位置記録から、ピットエツジ記録へ移行されつ
つある。

［発明か解決しようとしている課題］上記従来例では、情報記憶担体の感度か改善されればピ
ットエツジ記録への移行か可能であるとしたが、最小ピ
ットの大きさが、光スポットの大きさと同程度かそれ以
下になってくると、光ヘッド等の伝達特性か劣化してく
るために、光学的手段により検出された信号において、
直流成分に変動か生じてしまい、一定のスライスレベル
でエツジを検知するとエツジシフトか生じるという欠点
かあった。

［課題を解決するための手段］本発明によれば、複数のトラックを有する情報記憶担体
に対し、光学的手段を用いて、情報の記録または／かつ
再生を行なう光ヘッドにおいて、情報記憶担体上て、光
軸の中心の位置に第１のスポットを作り、第１のスポッ
トの両側て情報記憶担体のトラックに平行な方向に第２
、及び第３の光スポットを作り、第１のスポットを用い
て情報の記録と光ヘッドの制御信号の検出を行ない、第
２及び第３の光スポットに対する情報記憶担体からの反
射光をそれぞれ光検出器て検出し、差動検出することて
、情報記憶担体上に書かれたピットの境界を検知しよう
としたものである。また前記の３つのスポットを作る光
学系に８いて、直線偏光の光束を互いに直交する成分の
直線偏光に分離し、分離したどちらか一方の光束の一部
の位相を他の部分の位相よりπずらせた後再び合成する
手段と、直線偏光の偏光方向を回転させる手段とを設け
ることにより第１の光スポットと第２及び第３の光スポ
ットの光量比を変えることかできるようにしだものであ
る。

［実施例］以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の光ヘッドを説明する図である。同図に
おいて、半導体レーザｌから出た発散光は、コリメータ
レンズ２とヒーム整形プリズム３を経ておよそ円形の平
行光束となる。この平行光束を紙面に対して平行方向に
偏光方向を持つ直線偏光（Ｐ偏光）とした。４はファラ
デーセル、５はファラデセルに外部磁界をかけるための
電磁石である。ファラデーセル４に外部磁界かかけられ
ると直線偏光の偏光方向か回転し、紙面に垂直な偏光成
分（Ｓ偏光成分）か生しる。外部磁界を変化させること
でＰ偏光成分と、Ｓ偏光成分の比率を変化させることか
てきる。外部磁界かないときには、Ｐ偏光のままで透過
する。６は偏光ビームスプリッタて、Ｐ偏光に対しほぼ
１００％透過、０％反射、Ｓ偏光に対し、はぼ１００％
反射、０％透過のものである。つまりＰ偏光成分はその
まま透過し、Ｓ偏光成分は反射され分離される。分離さ
れたＳ偏光成分はまずへ波長板７を通過し円偏光となり
位相フィルター８を経てミラー９て反射され、再び位相
フィルタ８、局波長板７を経てＰ偏光となる。今１４の
情報記憶担体のトラックの方向を図中のＡ方向としたと
、位相フィルタ８は、光軸より上の光束（斜線部）と下
の光束との間て往復するとπの位相差をつけるものであ
る。情報記憶担体１４はＡ方向に平行に複数のトラック
を有する。

月波長板７、位相フィルタ８．ミラー９を往復した光束
はＰ偏光となり、偏光ビームスプリッタ６を透過し、ｌ
Ｏの嵐波長板を経て円偏光となり１１のミラーて反射さ
れ再ひ電波長板１０を経て、Ｓ偏光にもどり、偏光ビー
ムスプリッタ６により反射され、もとの光束と合成され
る。６の偏光ビームスプリッタを経たＰ及びＳ偏光の光
はハーフミラ−１２、対物レンズ１３を経て、情報記憶
担体１４上に光スポットを結ぶ。この時Ｐ及びＳ偏光は
互いに直交する直線偏光であるのて干渉することはない
。

次に平行光束を対物レンズを用いて光スポットにする際
に平行光束中に光束の半分の位相か他の半分よりπずれ
るようなフィルターを入れた時と、入れない時との光ス
ポットの分布について第２図を用いて考える。

まずフィルターを入れない場合光スポットの振幅及び光
強度はよく知られているように（ａ）及び（ｂ）のよう
になる。

一方平行光束中に（ｅ）に示すような０−πフィルター
を入れるとその時の光スポットの振幅は（Ｃ）及び（ｄ
）のようになる光強度となる。（波動光学第１刷２８５
ベージ久保田広著岩波書店刊１９７１年参照）つまり２
つのピークを持つ光スポットとなる。

ここて（ａ）（ｂ）の光束と（Ｃ）（ｄ）の光束か干渉
しないものとし、なんらかの手段でかさね合せた後、対
物レンズて光スポットをつくれば、（ｆ）に示すような
光軸上とその両側とに３つのピークを持つ光スポットを
作ることかてきる。

Ｐ偏光による光スポットは位相か一様であるのて第２図
（ａ）、（ｂ）で示したものとなり光軸上に１つのピー
クを持つものとなる。これを第１のスポットとした。

それに対しＳ偏光は上述したように光束内てπの位相差
を持つので第２図（ｃ）、（ｄ）て示したものとなり光
軸の両側にピークを持つものとなる。これを第２及び第
３のスポットとした。

つまり情報記憶担体上に３つのスポットか形成され第１
のスポットは光軸上に中心かあり、第２及び第３のスポ
ットは第１のスポットをはさみトラックと平行方向（Ａ
方向）に並んている。情報記憶担体からの反射光は再び
対物レンズ１３、ハーフミラ−１２を経て、反射され１
５の偏光ビームスプリッタに至る。Ｐ偏光は透過し、１
６の光束となり従来よく知られた検出方法により光ヘッ
ドのオートフォーカス用及びオートトラッキング用の制
御信号を検出するのに用いられる。

一方Ｓ偏光は反射され、集光レンズ１７を経て２分割光
検出器１８に入る。２分割光検出器１８は、分割線かト
ラック方向と垂直になるよう配置される。個々の光検出
器１８−１．１８−２によって検出された信号は、１９
の差動アンプにより差動検出する。

次に第１図の光ヘッドを用いて情報の記録及び再生の手
順について述へる。

まず情報の記録時は、ファラデーセル駆動回路２１によ
り外部磁界を切っておきＰ偏光のみとした。よって情報
記憶担体１４上に形成されるのは前述した第１スポット
たけである。記録すべき信号２２に従いレーザ駆動回路
２３か半導体レーザｌのパワーを変調し、それにより第
１スポットの強度か変調され、情報記憶担体１４上に反
射率の違いなどによるピットを形成し記録する。情報記
憶担体１４からの反射光の一部は光束１６となり光ヘッ
ドの制御信号検出用に用いられる。

また情報の再生時は、ファラデセル駆動回路２１により
外部磁界をかけ、Ｐ偏光とＳ偏光を作る。この時のパワ
ー比は、ファラデーセル駆動回路２１により決定され、
パワーの大きさは、レーザ駆動回路２３により決定され
る。この光ヘッドては反射率の違いによって形成された
ピットの境界を検知するものである。

第３図を用いて本発明の光ヘッドによるピットの境界の
検知を説明する。今、前述した第２の光スポットか第３
の光スポットより先行した位置にあり、第２の光スポッ
トによる反射光　−は、１８−２によって検出され、第
３の光スポットによる反射光は１８−１によって検出さ
れるとした。第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）は高い反射率の
領域から低い反射率の領域へ第２、及び第３の光スポッ
トか移動するときの２分割光検出器１８上の強度分布を
大まかに示しである。

（ａ）は両方のスポットとも高い反射率の領域にある場
合は、光検出器１８−１．１８−２上にはＹ軸について
対称な形て大きい強度の分布となる。逆に（ｃ）は両方
のスポットとも低い反射率の領域にある場合で、光検出
器１Ｂ−１，１８−２上にはＹ軸について対称な形で小
さい強度の分布となる。（ａ）　（Ｃ）両方の場合、光
検出器１８−１．１８−２の個々て検出される強度は同
しであるから、差動アンプ１９により差動検出すると、
再生信号０である。ところか（ｂ）の場合のように第２
のスポットか低い反射率の領域に入り第３のスポットか
また高い反射率の領域にいる時は、光検出器１８−１上
には大きい強度の分布となり光検出器１８−２上には小
さい強度の分布となる。これを差動検出すると、正の値
の信号か得られる。つまり高い反射率の領域から低い反
射率の領域に移動する際、その境界て正のピーク信号か
再生信号として得られる。

（ｄ）　（ｅ）（ｆ）は逆に両方のスポットか低い反射
率の領域から、高い反射率の領域に移動するときの様子
を示している。（ｄ）は両スポットとも低い領域、（ｆ
）は高い領域のものて、それぞれ（ｃ）及び（ａ）同様
再生信号はＯとなる。ところか（ｅ）の場合のように第
２のスポットか高い反射率の領域に入り、第３のスポッ
トかまた低い反射率の領域にいる時は、光検出器１ｓ−
ｉ上には小さい強度の分布となり、光検出器１８−２上
には大きい強度の分布となる。これを差動検出すると負
の値の信号か得られる。つまり低い反射率の領域から高
い反射率に移動する際、その境界て負のピーク信号か再
生信号として得られる。

第４図に本発明の光ヘッドによる再生信号２０（エツジ
検出信号）を示す。同図（ａ）は、ピットエツジ記録方
式によるピット列を示す。黒いチエツクの部分を反射率
の低い領域としたと再生信号として、（ｂ）のエツジ検
出信号か得られる。この信号より正及び負のピークの位
置を検出することにより、エツジの位置を知ることがて
きる。

この方法によればピット上ての信号は常に０となり境界
でのみピーク信号を持つのて、ピットの大きさの違いに
よる光ヘッド等の伝達特性の違いの影響か従来法に比へ
非常に小さく、そのため直流成分の変動も小さく、エツ
ジシストの問題もなくなる。

［発明の効果コ以上説明したように情報記憶担体上て、光軸の中心の位
置に第１の光スポットを作りその両側てトラックと平行
な方向に第２及び第３の光スポットを作る手段を設け、
第１の光スポットは、情報の記録と制御信号を検出する
のに用い、第２及び第３の光スポットは、差動検出して
情報の再生に用いることてピットのエツジを検出する際
に、光ヘッド等の伝達特性の影響をあまり受けずに、検
出てきるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ヘッドを説明する図、第２図は３ス
ポットを作る手順を説明する図、第３図、第４図は本発明による再生信号を説明する図、第５図は従来のピット位置記録とピットエツジ記録を説
明する図である。ｌ・・・半導体レーザ２・・・コリメータレンズ３・・・ヒーム整形プリスム４・・・ファラデーセル５・・・電磁石６．１５・・・偏光ビームスプリッタ７．１０−・・烏波長板８・・・位相フィルタ９．１１・・・ミラー１２・・・ハーフミラ− １３・・・対物レンズ１４・・・情報記憶担体１６・・・制御信号検出用の光束１７・・・集光レンズ１８・・・２分割光検出器１９・・・差動アンプ２０・・・再生信号２１・・・ファラデーセル駆動回路２２・・・記録信号２３・・・レーザ駆動回路

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のトラックを有する情報記憶担体に対し、光
学的手段を用いて情報の記録または／かつ再生を行なう
光ヘッドにおいて、情報記憶担体上で、光軸の中心の位置に第１のスポット
を作り、第１のスポットの両側で情報記憶担体のトラッ
クに平行な方向に第２及び第３のスポットを作る手段を
有し、第１のスポットの光を用いて、情報の記録と光ヘ
ッドの制御信号の検出を行ない、第２及び第３の光スポ
ットを用いて情報の再生を行なうことを特徴とした光ヘ
ッド。
（２）前記第１の光スポットと、第２及び第３の光スポ
ットとはたがいに直交する直線偏光の光であることを特
徴とした特許請求の範囲第１項記載の光ヘッド。
（３）前記第２及び第３のスポットに対する情情記憶担
体からの反射光をそれぞれ光検出器で検出し差動検出す
ることで情報記憶担体上に書かれたピットの境界を検知
することを特徴とした特許請求の範囲第１項記載の光ヘ
ッド。
（４）平行光束をレンズを用いて光スポットにするスポ
ット投射光学系において、前記平行光束は直線偏光の光であり、その直線偏光の光
束を互いに直交する成分の直線偏光に分離した後、再び
合成する手段を有し、前記分離した光束のどちらか一方
の光束の一部の位相を他の部分の位相よりπずらせるこ
とのできる手段を有し、光軸中心の位置に第１の光スポ
ットを作り、第１のスポットの両側に第２及び第３の光
スポットを作ることを特徴とした光スポット投射光学系
。
（５）前記直線偏光の平行光束の偏光方向を回転させる
手段を有し、第１の光スポットと、第２及び第３の光ス
ポットの光量比を変えることかできることを特徴とした
、特許請求の範囲第４項記載の光スポット投射光学系。