JPH0534734B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、光源から放射され記録担体上に集
光する光スポツトによつて記録担体の案内溝に記
録を行なう機能を有する光学式情報記録再生装置
に用いられるものであり、光スポツトの案内溝か
らのずれを検出するトラツクずれ検出装置に関す
るものである。

従来、トラツクずれ検出に関し、光デイスク、
ビデオデイスク、デイジタルオーデイオデイスク
等の記録担体上に投射される読取り用の光スポツ
トをトラツクに正確に追跡させるために、トラツ
クと読取り用の光スポツトとの相対位置の検出が
実施されている。その確実な検出方法として、光
源から放射される光を少なくとも３本に分離する
ツインスポツト法（オランダ国特許7206378号優
先権主張、特開昭49−50954）が提案されている。

その実施例を第１図に示す。図において、光源
１から放射された光は、回折格子２によつて３本
に分離される。分離された光は、レンズ３および
ハーフミラー４を通過し、回動ミラー５によつて
反射され集光レンズ６に向かう。この３本の光は
集光レンズ６によつて記録担体７上に３個の光ス
ポツトとなつて集光される。

集光された３個の光スポツトは記録担体７から
反射され再び集光レンズ６によつて集光され、さ
らに回動ミラー５およびハーフミラー４によつて
反射される。こうして記録担体上の３個の光スポ
ツトからの反射光はそれぞれ光スポツトに対応し
た光検知器８，９および１０へ導かれる。

上述の記録担体上の３個の光スポツトの配置状
態を示したのが第２図である。トラツク１１は上
縁部１２および下縁部１３を有し、第１図におけ
る記録担体７上にその進行方向に対して平行に形
成されている。光スポツトＡは、回折格子の０次
回折光による、すなわち第１図における光路３０
ａで導かれ記録担体７上に集光される光スポツト
であり、トラツクに記録された情報を読取る。副
スポツトＢ１は、回折格子の＋１次回折光によ
る、すなわち第１図における光路３０ｂ１で導か
れ記録担体７上に集光される光スポツトであり、
光スポツトＡが投射されている同一トラツクの下
縁部１３に集光される。副スポツトＢ２は、回折
格子の−１次回折光による、すなわち第１図にお
ける光路３０ｂ２で導かれ記録担体７上に集光さ
れる光スポツトであり、光スポツトＡが投射され
ている同一トラツクの上縁部１２に集光される。
光スポツトＡ、副スポツトＢ１およびＢ２のそれ
ぞれの中心は同一軸上で、しかもＡおよびＢ１の
間隔とＡおよびＢ２との間隔は等しく一定であ
る。

光スポツトＡ、副スポツトＢ１およびＢ２は記
録担体７から反射されて、それぞれ対応する高周
波光検知器９，１０および８に結像される。

以上の構成からなるトラツクずれ検出機構の動
作を第１図および第２図を用いて説明する。

光スポツトＡのトラツク上での投射位置が移動
された場合、副スポツトＢ１およびＢ２は光スポ
ツトＡの移動に伴つて等方向に等距離移動され
る。光スポツトＡが第２図における読取るべきト
ラツク１１の中心に位置する場合、副スポツトＢ
１およびＢ２が結像される光検知器１０および８
は、等しい光量を受ける。

光スポツトＡが、第２図におけるトラツク１１
の中心からずれた場合には、記録担体７から反射
される副スポツトＢ１および副スポツトＢ２はそ
れぞれ異なつた光量でそれらに対応する光検知器
１０および８に結像される。したがつて光検知器
１０および８に入射される光線の強さが異なり、
光検知器１０および８は異なつた電気出力信号を
出す。

第１図において、光検知器１０および８には差
動増幅器１４が結線されているので、光検知器１
０および８からの電気出力信号を差動増幅器１４
で差動増幅すれば、光スポツトＡと読取るべきト
ラツクとのずれの量およびその方向を検出するこ
とができる。

以上述べた方法によれば、記録された情報を持
つ記録担体を再生する場合には何ら不都合を生じ
ない。しかし記録されていない記録担体へ新しく
記録する場合には以下に述べる欠点が生じ正常な
動作をしなくなる。

第３図を用いてその欠点を述べる。第３図は従
来の装置による記録担体上のプレグループと呼ば
れる案内溝１５と、光スポツトＡ、福スポツトＢ
１およびＢ２の相対位置を示す。光スポツトＡは
記録書込み用に用いられる。第３図において、記
録担体上の案内溝１５は矢印×の示す方向に進
み、光スポツトＡは案内溝１５に沿つて案内溝１
５上に記録ピツト１６を形成する。副スポツトＢ
１およびＢ２は、それぞれ案内溝１５の下縁部１
３および上縁部１２に位置し、光スポツトＡ、副
スポツトＢ１およびＢ２の相対位置は前述第２図
の場合と同じである。

第３図において、案内溝１５は矢印×の方向へ
進むので、副スポツトＢ２は光スポツトＡによつ
て形成された記録ピツト１６上を通過する。一
方、副スポツトＢ１は常に、記録ピツト１６が形
成されていない未記録部上に投射される。したが
つて、書込み用の光スポツトＡが案内溝の中心に
あつても、つまり書込みの正常な位置にあつて
も、記録ピツト１６の影響を受けた副スポツトＢ
２と、記録ピツト１６の影響を受けない副スポツ
トＢ１の記録担体から反射される光量がそれぞれ
異なる。

そのため、上記副スポツトＢ１およびＢ２にそ
れぞれ対応して設けられる第１図の光検知器１０
および８の出力にも影響を及ぼすことになる。す
なわち、トラツクのずれ量が零であるのにもかか
わらず、光検知器１０および８に結線された第１
図の差動増幅器１４は、零とはならない。また、
この場合では、差動増幅器１４の出力は、記録ピ
ツト１６の密度、すなわち各記録ピツト間の間隔
および記録ピツト自体の大きさにも依存するの
で、電気的なバランス補正が困難となる。それゆ
えに、以上の方法は、光学式情報記録装置には適
用できないという欠点があつた。

この欠点を解消するために、以下に述べる方法
が考えられる。第４図および第５図を用いて、そ
のトラツクずれ検出機構を説明する。図におい
て、光源１から放射された光は、コリメーターレ
ンズ１７によつて平行光線にされ、回折格子２に
よつて＋１次回折光、つまり光路３０ｂ１で示さ
れる光を分離する（図では、−１次光の光路を省
略してある。以下同じ。）。光路３０ｃ１で示され
る光は、回折格子２による影響を受けないが、回
折格子１８で分離される＋１次回折光である。光
路３０ａで示される光は、回折格子２および１８
の影響を受けない０次回折光である。

光路３０ａ，３０ｂ１および３０ｃ１で導かれ
る光は、記録担体７上に光スポツトとなつて集光
される。これら集光された光スポツトと記録担体
７上に設けられた案内溝１５との相対位置関係を
第５図に示す。記録書込み用の光スポツトＡは回
折格子２および１８の影響を受けない０次回折
光、副スポツトＢ１およびＢ２は回折格子２によ
つて分離される±１次回折光、副スポツトＣ１お
よびＣ２は回折格子１８によつて分離される±１
次回折光である。

２個の回折格子２および１８は、上記各スポツ
トが以下の位置関係を有するように配置される。
つまり、第５図において副スポツトＢ１は案内溝
１５の未記録部上で案内溝１５の下縁部１３に、
副スポツトＢ２は案内溝１５の記録部上で案内溝
１５の上縁部１２に、副スポツトＣ１は案内溝１
５の未記録部上で案内溝１５の上縁部１２に、副
スポツトＣ２は案内溝１５の記録部上で案内溝１
５の下縁部１３にそれぞれ位置するように調整さ
れる。

第５図において、記録書込み用の光スポツトＡ
は、記録書込みのためにその光強度を変調してい
る。たとえば、記録ピツト１６を形成するときに
は、光強度を大きくし、案内溝１５上で第５図に
示す記録ピツトを形成しない部分１９では光強度
を小さくしている。光スポツトＡの光強度の変調
に伴つて、副スポツトＢ１、Ｃ１、Ｂ２およびＣ
２の反射光の光強度が変調される。なお、案内溝
１５の記録部上にある副スポツトＢ２およびＣ２
の反射光は、記録ピツト１６の影響で光強度が変
調される。たとえば、副スポツトＢ２あるいはＣ
２が、第５図に示す記録ピツト１６上に位置する
ときは光強度を小さくし、記録ピツト１６を形成
しない部分１９に位置するときは光強度を大きく
する。

上述の記録書込みのための変調に加えて、さら
に記録ピツト１６の影響による光強度の変調を受
けた副スポツトＢ２およびＣ２を、それぞれ光検
知器に導くならば、そのままその光強度の変調が
光検知器出力信号に影響を及ぼす。この変調を受
けた信号は記録担体７上の案内溝１５が光スポツ
トＡの位置から副スポツトＢ２あるいはＣ２まで
進む時間差の時間相関関数となる。

したがつて記録信号の周波数が時間的に変動す
るならば、その変動に応じた周波数のビートが光
検知出力信号に含まれる。一般に記録信号の周波
数はランダムに変動するので、それに従つてビー
ト成分の周波数はランダムに変動し、トラツク追
跡サーボに必要な周波数帯域に含まれる可能性が
大きく、そうなれば正確なトラツク追跡ができな
くなる。それゆえに記録担体７上の第５図に示す
案内溝１５の記録部に投射された副スポツトＢ２
およびＣ２をトラツクずれ検出用に用いることは
適当でない。

以上の理由により、この方法では、第５図にお
いて、記録ピツト１６の影響を受けない案内溝１
５の未記録部に投射される副スポツトＢ１および
Ｃ１の反射光を用いて、それぞれ第４図に示す光
検知２０および２１に導くようにする。そして光
検知器２０および２１の出力を差動増幅器１４に
よつて差動増幅することにより、記録ピツト１６
の影響を受けることなく、光スポツトＡと案内溝
１５とのずれ量およびその方向を検出することが
可能となる。

以上述べた方法では、２個の回折格子面によつ
て副スポツトを発生させるので、その特性上、た
とえば第５図にＢ１およびＣ１で示されるトラツ
クずれ検出に必要な副スポツトだけでなく、たと
えば第５図にＢ２およびＣ２で示されるずれ検出
には不必要な副スポツトが発生する。またこれ以
外にも２個の回折格子面を用いるということで多
数の光スポツトが発生し、そのため光検知器に、
トラツクずれ検出に用いられる光に加えて、不必
要な光が入射する可能性が大きい。さらに、この
方法に欠くことができない回折格子は高価である
という欠点がある。このような欠点は、上述のト
ラツクずれ検出機構のみならず、副スポツトの検
出によつて行なわれる他の機構、たとえば光スポ
ツトによつてなされた記録のモニタ機構あるいは
光スポツトの重複記録防止機構などにも言えるこ
とである。

それにゆえに、この発明は上述の欠点を解消す
るためになされたものであり、その主たる目的
は、上述回折格子の代わりに安価なハーフミラー
を用いて光スポツトのトラツクずれ検出に必要な
副スポツトだけを発生させるようにしたトラツク
ずれ検出装置を提供することである。

この発明に従つたトラツクずれ検出装置は、記
録担体より反射された光スポツトの反射光を検出
する第１の光検知器と、記録担体から第１の光検
知器に至る光スポツトの反射光の光路中に配置さ
れたハーフミラーと、を備える。ハーフミラー
は、第１の反射面と、第２の反射面とを有してい
る。第１の反射面は、光スポツトの反射光の一部
をその反射光の光軸に体してずれた角度で反射さ
せ、その反射した光を、第１の副スポツトとし
て、光スポツトが結像する案内溝の未記録部の一
方の縁部上であつてかつ光スポツトの案内溝上に
おける進行方向の直前の位置に集光させる。第２
の反射面は、第１の反射面とは間を隔てて設けら
れ、第１の反射面を透過する光スポツトの反射光
の一部をその反射光の光軸に対してずれた角度で
反射させ、その反射した光を、第２の副スポツト
として、光スポツトが結像する案内溝の未記録部
の他方の縁部上であつてかつ光スポツトの案内溝
上における進行方向の直前の位置に集光させる。
トラツクずれ研修装置は、さらに、記録担体より
反射された第１の副スポツトの反射光を検出する
第２の光検知器と、記録担体より反射された第２
の副スポツトの反射光を検出する第３の光検知器
と、を備えている。

第６図はこの発明の一実施例を備える半導体レ
ーザを用いた光学式情報記録再生装置を示す。図
において、半導体レーザなどの光源１から放射さ
れた光は、光路４０ａ１、４０ａ２および４０ａ
３で示されるが、まずコリメータレンズ１７によ
つて平行光線にされ、ハーフミラー２２、偏光ビ
ームスプリツタ２３、1/4波長板２４および集光
レンズ６を通過して記録担体７上に第７図に示す
光スポツトＡとなつて集光される。そして記録担
体７から反射された光スポツトＡの反射光は集光
レンズ６および1/4波長板２４を通過した後、偏
光ビームスプリツタ２３によつて反射され、ウエ
ツジ付ハーフミラー２５およびレンズ２６を通過
して光検知器９に入射される。

ここで、ウエツジ付ハーフミラー２５は、その
表面２７および裏面２８に反射率を高めるコート
が施されており、したがつて２枚のハーフミラー
を設置するのと同じ効果をもたらす。上述の記録
担体７から反射された光スポツトＡの反射光は、
その一部がウエツジ付ハフーミラー２５の表面２
７で上記反射光の光軸に対してずれた角度で反射
され、また表面２７では反射されずに透過する反
射光の一部が裏面２８で上記反射光の光軸に対し
てずれた角度で反射され、それぞれ第６図におい
て点線で示される光路４０ｄ１および４０ｄ２に
従つて、偏光ビームスプリツタ２３で反射され、
１／４波長板２４およびレンズ６を通過して記録担
体７上に第７図に示す副スポツトＤ１およびＤ２
となつて集光される。そして記録担体７から反射
され、1/4波長板２４の働きで偏光ビームスプリ
ツタ２３を透過し、ハーフミラー２２によつてさ
らに反射され光検知器２０および２１に入射され
る。

ウエツジ付ハーフミラー２５のウエツジの大き
さは、副スポツトＤ１およびＤ２が以下の位置関
係を有するように設定される。つまり、第７図に
おいて、光スポツトＡが案内溝１５の中心に位置
している場合、副スポツトＤ１は案内溝１５の未
記録部上で案内溝１５の下縁部１３に、副スポツ
トＤ２は案内溝１５の未記録部上で案内溝１５の
上縁部１２に位置し、副スポツトＤ１およびＤ２
がそれぞれ結像して入射する２個の光検知器２０
および２１が等しい光量を受けるようにウエツジ
付ハーフミラー２５の表面２７と裏面２８の反射
率を設定する。また好ましくは、副スポツトＤ１
およびＤ２が光スポツトＡのトラツクの進行方向
Ｘと逆のより直前に投射されるようにウエツジ付
ハーフミラー２５が配置される。

以上の構成のトラツクずれ検出装置を用いれ
ば、副スポツトＤ１およびＤ２の反射光が入射す
る光検知器２０および２１の出力を差動増幅器１
４によつて差動増幅することにより、記録ピツト
１６の影響を受けることなく、光スポツトＡと案
内溝１５とのずれ量およびその方向を検出するこ
とが可能となる。

なお、上述実施例では、記録担体７からの副ス
ポツトＤ１およびＤ２の反射光をハーフミラー２
２によつて光検知器２０および２１へ向かつて反
射させているが、ハーフミラー２２の代わりに、
ハーフミラーと同じ機能を有する光サーキユレー
タ（図示せず）を用いてもよい。

さらに、上述実施例では、ハーフミラー２２を
用いて、反射光を光検知器２０および２１へ導い
たが、第８図に示すように、光源１に近接して光
検知器２０および２１を置けば、ハーフミラー２
２を用いることなく、直接記録担体７からの反射
光を検知するのが可能になる。この場合には、記
録担体７と光源１とは光学的に共役な結像関係に
あり、したがつて第７図に示す光スポツトＡは光
源１の発光部と共役であり、トラツクずれ検知用
の副スポツトＤ１およびＤ２の反射光は光源１の
近傍に結像される。これらの配置関係は、コリメ
ータレンズ１７の焦点距離、集光レンズ６の焦点
距離、光スポツトＡ、副スポツトＤ１およびＤ２
の距離によつて決定される。そして、光源１と光
検知器２０，２１とを離れた位置に配置するよう
に設計することが可能である。この方法によれ
ば、記録担体７からの反射光を直接検知するの
で、光源１のパワーを損失なく使うことができ
る。また光源１と光検知器２０および２１を近接
して配置でき、あるいは光源としてのレーザダイ
オードと光検知器とを同一基板上に形成するなど
装置自体の小型化が可能になるという利点があ
る。

また、以上の説明では、光学的に記録を書込む
ときのトランクずれ検出であつたが、記録された
情報を読取るときのトランクずれ検出にも適用で
きる。さらに、この発明の範囲外であるが、トラ
ツクずれ検出以外にも有用であることを以下に述
べる。

上述実施例では、少なくとも２個の副スポツト
が両面に反射面を有するウエツジ付ハーフミラー
によつて発生されたが、１個の反射面だけを有す
るハーフミラーによつて、副スポツトを少なくと
も１個発生させ、第９図の副スポツトＥで示され
るように、案内溝１５の記録部上に投射させる。
そして、その反射光を光検知器で検知することに
より、光スポツトＡによつて記録された記録ピツ
ト１６の状態をモニタすることができる。このピ
ツト状態のモニタの情報は、記録のためのレーザ
の光パワーコントロールをするために用いられ
る。光検知器へ反射光を導く方法は、前述の第６
図あるいは第８図と同様である。

また、第１０図に示すように、１個の反射面だ
けを有するハーフミラーによつて副スポツトＦを
発生させ、案内溝１５の未記録部上で、光スポツ
トＡの直前に投射させる。そして、その反射光を
光検知器で検知することにより、記録直前のトラ
ツクの状態を知ることができる。これは、たとえ
ば既に何らかの記録が行なわれピツトが形成され
ているトラツクであれば、この光検知器の出力は
ピツトの影響を受ける。したがつて、記録直前の
トラツクのピツトの有無を調べることができ、そ
して記録されたトラツクであることが判断されれ
ば、別の未記録部トラツクで記録を行なわれるよ
うに、制御する電子回路へ信号を伝達する。この
ようにすて二重記録を防止することができる。

以上のようにこの発明によれば、記録担体上に
結像した記録書込用の光スポツトのトラツクから
のずれを検出するための２個の副スポツトを安価
なハーフミラーによつて発生させているので、記
録担体上に検出には不必要な副スポツトの発生を
生じることがなく、検知系の構成が容易になりか
つ装置自体が安価になるという特有の効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学式情報読取装置の機構図で
ある。第２図は従来の情報読取装置による記録担
体上の光スポツトおよび副スポツトの配置を示す
図である。第３図は、従来の情報読取装置を記録
装置に適用した場合における記録担体上の光スポ
ツトおよび副スポツトの配置を示す図である。第
４図は、従来の装置を改良した光学式情報記録再
生装置の機構図である。第５図は第４図の装置に
よる記録担体上の光スポツトおよび副スポツトの
配置を示す図である。第６図はこの発明の一実施
例を備える光学式情報記録再生装置の機構図であ
る。第７図は第６図の装置による記録担体上の光
スポツトおよび副スポツトの配置を示す図であ
る。第８図はこの発明の他の実施例を備える光学
式情報記録再生装置の機構図である。第９図およ
び第１０図は、記録担体上の光スポツトおよび副
スポツトの配置を示す図である。 図において、１は光源、６は集光レンズ、７は
記録担体、９は光検知器、１５は案内溝、１６は
記録ピツト、１７はコリメータレンズ、２０は光
検知器、２１は光検知器、２２はハーフミラー、
２３は偏光ビームスプリツタ、２４は1/4波長板、
２５はウエツジ付ハーフミラー、２６はレンズ、
Ａは光スポツト、Ｄ１、Ｄ２、Ｅ、Ｆは副スポツ
トを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光源から放射され記録担体上に集光する光ス
   ポツトによつて記録担体の案内溝に記録を行なう
   機能を有する光学式情報記録再生装置に用いられ
   るものであり、前記光スポツトの案内溝からのず
   れを検出するトラツクずれ検出装置であつて、 前記記録担体より反射された光スポツトの反射
   光を検出する第１の光検知器と、 前記記録担体から前記第１の光検知器に至る光
   スポツトの反射光の光路中に配置されたハーフミ
   ラーと、 を備え、 前記ハーフミラーは、 前記光スポツトの反射光の一部を上記光スポツ
   ツトの反射光の光軸に対してずれた角度で反射さ
   せ、その反射した光を、第１の副スポツトとし
   て、前記光スポツトが結像する案内溝の未記録部
   の一方の縁部上であつてかつ前記光スポツトの案
   内溝上における進行方向の直前の位置に集光させ
   る第１の反射面と、 前記第１の反射面とは間を隔てて設けられ、前
   記第１の反射面を透過する前記光スポツトの反射
   光の一部を上記光スポツトの反射光の光軸に対し
   てずれた角度で反射させ、その反射した光を、第
   ２の副スポツトとして、前記光スポツトが結像す
   る案内溝の未記録部の他方の縁部上であつてかつ
   前記スポツトの案内溝上における進行方向の直前
   の位置に集光させる第２の反射面と、 を有し、 前記トラツクずれ検出装置は、さらに、 前記記録担体より反射された前記第１の副スポ
   ツトの反射光を検出する第２の光検知器と、 前記記録担体より反射された前記第２の副スポ
   ツトの反射光を検出する第３の光検知器と、 を備える、トラツクずれ検出装置。 ２ 前記ハーフミラーの表面に前記第１の反射面
   が形成され、裏面に前記第２の反射面が形成され
   る特許請求の範囲第１項記載のトラツクずれ検出
   装置。