JPH0450658B2

JPH0450658B2 -

Info

Publication number: JPH0450658B2
Application number: JP61201403A
Authority: JP
Inventors: Yoshidai Kitaoka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-08-29
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1992-08-14
Also published as: JPS62195734A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、光ビームの投射によつて記録媒体に
情報を記録しまたそれを再生する光学的記録再生
装置に関する。

反射率の高い表面を持つデイスク上に金属等の
薄膜を塗布したもの、または透明のデイスク上に
金属薄膜を塗布した記録媒体を用いる光学的記録
装置の開発がすゝめられている。この様な装置で
は、記録媒体面に対向した対物系（レンズ系）を
通して光ビーム（例えば、レーザ光ビーム）を記
録媒体面に投射し、媒体面の塗布膜を溶解したス
ポツトを選択的に形成し、このスポツトと非スポ
ツトとの組合せの形で情報を記録する。再生時
は、上記と同様にして比較的低エネルギーの光ビ
ームを投射し、媒体面からの反射光ビームまたは
媒体を透過した光ビームを検出しその強弱のパタ
ーンによつて情報を読出す。

ところで、かかる記録媒体上のデータトラツク
の幅は1μｍ、隣接トラツクとの間隔は2μｍ程度、
若しくはさらに微小寸法に選ばれる。このような
データトラツクに対して情報の記録・再生を行な
うためには、対物光学系の開口数を相当に大きく
しなければならず、当然の結果として対物光学系
の焦点架度も浅くなる。したがつて、対物光学系
を媒体面に精確に焦点合せする必要がある。しか
るに媒体の反り等によつて媒体面と対物光学系と
の距離はたえず変化するものであるから、この距
離の変化に応じて対物光学系の位置を調節する機
能が要求される。そこで従来は後述するように、
シリンドリカル・レンズ（かまぼこ形レンズ）を
用いて対物光学系と媒体面との距離を測定してい
たが、このような非球面レンズは通常の球面レン
ズに比べて製作が容易でなく高価である。

第１図に従来の光学的記録再生装置の概略構成
を示し、説明する。光源４から出力される光１５
はレンズ５で収光され、光ビーム１６となる。こ
の光ビーム１６はハーフミラー６を透過して対物
レンズ７に至り、ことで収束されて光ビーム１７
となる。この光ビーム１７は記録媒体１上に焦点
を結び光点３を生じる。この光点３によつて媒体
１の表面に微細なスポツト群２が記録される。一
方、媒体１の表面からの反射光は対物レンズ７を
経てビームスプリツター６で反射されて反射光ビ
ーム１８となり、シリンドリカル・レンズ１００
に入射する。

シリンドリカル・レンズ１００は、第２図に示
すように、幅方向に対してはレンズ作用がある
が、長手方向にはレンズ作用がない。したがつ
て、反射ビーム１８のうち一部はレンズ１００で
屈折せずに直進し光ビーム１０１となり、他の一
部はレンズ作用を受けて光軸２５上の一点に収束
する光ビーム１０２となる。検光器１０３は光ビ
ーム１０１，１０２を受光し、信号１２０を出力
する。

検光器１０３は、正面から見ると、第３図に示
すように４個の受光素子１０５〜１０８に分割さ
れている。シリンドリカル・レンズ１００の長手
方向に配列された受光素子１０７，１０８および
幅方向に配列された受光素子１０５，１０６はそ
れぞれ共通に接続される。すなわち、実質的に２
対の受光素子で検出器１０３が構成されており、
各対の出力信号が前記の検光器出力信号１２０と
して差動増幅器（レンズ比較器）１２１に入力さ
れる。差動増幅器１２１は２つの入力の差に相当
する信号１２２を出力する。図示しない対物レン
ズ７の焦点制御装置は、誤差信号１２２にしたが
つて対物レンズ７焦点つまりその位置を制御し、
光ビーム１７が媒体１表面に正しく収束させる。

第３図ＡないしＣの斜線部１０９は光ビーム１
０１と１０２の合成光ビームによる投射範囲を示
している。対物レンズ７の焦点が正常な時は、第
３図Ａのように投射範囲１０９が円形状になり、
全ての受光素子１０５〜１０８の受光量が等しく
なる。対物レンズ７の焦点が上下にずれると、投
射範囲１０９が第３図Ｂ，Ｃに示すように横、縦
方向に長い隋円状になり、各受光素子対の受光量
に差が生じる。つまり差動増幅器１２１からある
大きさと極性の誤差信号１２２が出力されること
になる。

本発明の目的は、上述の如き光学的記録再生装
置における対物光学系の焦点ずれ及びトラツクず
れを検出するための改良された手段を備え、焦点
ずれ検出用の検出器をトラツクずれ検出用にも兼
用することができる光学的記録再生装置を提供す
ることにある。

本発明では、記録媒体からの反射ビームまたは
記録媒体を透過した光ビーム（以下、再生光ビー
ムと総称する）の収束点の前後に検出器をそれぞ
れ設け、これら両検出器の出力から両検出器をそ
れぞれ投射する光ビームの形状変化を検出するこ
とにより対物光学系の焦点ずれを検出すると共
に、両検出器の出力からトラツクと直交する方向
の光ビームの強度変化を検出することによりトラ
ツクずれを検出することを特徴とする。

しかして本発明によれば、再生光ビームの収束
点の前後にそれぞれ設けた検出器の出力から、焦
点ずれを検出すると共にトラツクずれを検出する
ので、焦点ずれ検出用検出器をトラツクずれ検出
用にも兼用することができる。

以下、添付図面にしたがつて本発明を具体的に
説明する。

第４図は本発明の参考例を示し、光学的記録再
生装置の一例の概略構成図である。図において、
対物系の焦点ずれの検出に関与しない部分は第１
図の従来装置と同様であるので同等部に同一符号
を付して説明に代える。

ビームスプリツター６で屈折された再生光ビー
ム（本実施例では反射光ビーム）１８は球面レン
ズ８で絞られて光軸２５上のある点２４に向つて
収束する。この収束点２４の前方と後方に検光器
９と１０がそれぞれ配置されている。レンズ８を
通過した再生光ビームのうち光軸２５のほぼ上半
部１９は検光器９で受光され、そこから先には進
まない。他方、レンズ８を通過した再生光ビーム
のうち検光器９で遮ぎられない部分２０は収束点
２４を通過したのち後方の検光器１０で受光され
る。各検光器９，１０の出力信号３０，３１は差
動増幅器１１に入力され、そこで両者のレベルが
比較され、誤差信号３２が作られる。また、記録
の再生の切換え等の制御に用いられる信号３３が
差動増幅器１１から出される。尚、検光器９，１
０の出力信号３０，３１は図示しない再生回路系
に送られる。

第５図は対物レンズ７の焦点ずれと各検光器
９，１０への再生光ビームの入射量の変化を示す
図である。対物レンズ７が記録媒体１の表面に正
しく焦点を結んでいる時は、レンズ８を通過した
光ビーム１９，２０による検光器９，１０の受光
面への投射範囲４０，４１は等面積（本実施例で
は、このようになるように各検光器９，１０を収
束点２４に対し対称的に配置している。）になり
（第５図Ａ）出力信号３０，３１が同一レベルに
なる。対物レンズ７が記録媒体１の表面より上方
または下方に焦点を結ぶ時（対物レンズ７と記録
媒体１の表面との間隔が所定値より大きいまたは
小さい時）は、各検光器９，１０上の光ビーム投
射範囲４０，４０の面積に差ができる（第５図Ｂ
またはＣ）。したがつて、各検光器９，１０の出
力信号３０，３１のレベルに差ができる。

この参考例によれば、従来必要とされていた高
価なシリンドリカル・レンズの代りに通常の安価
な球面レンズ８を用いることができる。尚、この
レンズ８は不可欠のものではなく、検出精度を改
善する目的で設けられたものであり、省くことも
許される。また２つの検光器９，１０を収束点２
４に対して光学的に対称に配置せずに、各検光器
の出力信号を比較する回路（前記の差動増幅器１
１に相当）で電気的に両検光器の位置関係を補償
してもよい。また記録媒体１が透過形の場合、記
録媒体の下方に上記の如き２つの検光器を配置す
ればよいことは勿論である。

ところで上に述べたような対物光学系焦点（位
置）ずれ検出手段は、対物光学系のトラツキング
ずれ検出にも兼用できる。

トラツキングずれの検出も可能にした本発明の
一実施例について第６図で説明する。図におい
て、それぞれ２つの受光素子５０，５１および５
２，５３からなる検光素子９，１０を第４図に示
すような位置に配置する。そして、対物レンズ７
（第４図）が媒体上のあるトラツク上に正しく焦
点を結んでいる時に、検光器９への入射ビーム１
９が各受光素子５０，５１の受光面を均等に投射
しまた検光器１０への入射ビーム２０が各受光素
子５２，５３を均等に投射するように各素子５０
〜５３を配置する。つまり、対物光学系のトラツ
キングずれがない時に各光ビーム１９，２０の中
心は各検光器９，１０の中心線７０，７１上に一
致する。焦点ずれを検出する差動増幅器１１へ
は、受光素子５０，５１の出力信号５４，５５を
加算器６０で加算して得た信号６４（第４図の信
号３０に相当する）と受光素子５２，５３の出力
信号５６，５７を加算器６１で加算し得た信号６
５（第４図の信号３１に相当する）をそれぞれ入
力する。トラツキングずれを検出する差動増幅器
６８へは、受光素子５０，５２の出力信号５４，
５６を加算器６２で加算して得た信号６６および
受光素子５１，５３の出力信号５５，５７を加算
器６３で加算した信号６７を入力する。

焦点ずれを示す誤差信号３２の発生については
説明するまでもなく明らかであろう。

一方、トラツキングずれについては以下に簡単
に説明する。但し、焦点な適正な状態にあるとす
る。トラツキングずれがない時は、図から明らか
なように信号５４，５５が等しくまた信号５６，
５７が等しい。したがつて信号６６，６７は等し
く、したがつて差動増幅器６８の誤差信号６９は
零になる。トラツキングずれがあると（光ビーム
１７の中心がトラツク中心より媒体１の半径方向
にずれた位置を投射する）、検光器９，１０の投
影範囲４０，４１の中心が軸７０，７１よりX1
またはX2方向にずれる。例えばX1方向にずれる
と、信号５４＞信号５５、信号５６＞信号５７と
なり、したがつて信号６６＞信号６７となる。ゆ
えに誤差信号６９は正電圧になる。同様にX2方
向にずれると、誤差信号６９が負電圧になる。こ
のように、誤差信号６９によつてトラツキングず
れを検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学的記録再生装置の概略構成
図、第２図は第１図中のシリンドリカル・レンズ
の斜視図、第３図は第１図中の検光器の拡大正面
図であり対物光学系の焦点ずれとこの検光器への
光ビームの入射範囲との関係を示す図、第４図は
本発明の参考例を示し、光学的記録再生装置の一
例の概略構成図、第５図は第４図中の検光器への
光ビームの入射範囲と対物光学系の焦点ずれとの
関係を示す図、第６図は本発明の一実施例を示す
要部構成図である。１……記録媒体、４……光源、６……ビームス
プリツター、７……対物レンズ、８……レンズ、
９，１０……検光器、１１……差動増幅器、５０
〜５３……受光素子、６０〜６３……加算器、６
８……差動増幅器。

Claims

【特許請求の範囲】

１対物光学系を通じて記録媒体上に光ビームを
投射し、該記録媒体からの反射光ビームまたは該
記録媒体を透過した光ビームから該記録媒体に記
録された情報をトラツクに沿つて再生する光学的
記録再生装置であつて、該反射光ビームまたは透
過光ビームの収束点の前後に検出器をそれぞれ設
け、これら両検出器の出力から該両検出器をそれ
ぞれ投射する光ビームの形状変化を検出すること
により該対物光学系の焦点ずれを検出すると共
に、該両検出器の出力からトラツクと直交する方
向の光ビームの強度変化を検出することによりト
ラツクずれを検出することを特徴とする光学的記
録再生装置。