JPH0553017B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学方式記録・再生装置の光学系に関
するものである。

〔従来の技術〕

近年、光学式ピツクアツプを備えたデイジタ
ル・オーデイオ・デイスクプレーヤやビデオ・デ
イスクプレーヤが普及して来ている。これ等の装
置は光学式カツテイングされたデイスクの再生専
用機である。一方、最近では記録もできる装置の
需要も高まつて来ている。

この記録・再生兼用の装置として、記録時には
１本のレーザビームを用い、再生時には信号検出
用の主レーザビームのほかにトラツキング誤差検
出用の補助ビーム２本を含め合計３本の光ビーム
を用いる方式のものがある。この３本のビームを
用いるトラツキングサーボコントロール方式は３
スポツト法と呼ばれ、動作が確実でサーボの安定
性が高いのでかなり実用されている。

本発明は上記の１ビーム（記録時）、３ビーム
（再生時）切替方式を採用した記録・再生装置の
光学系に関するものであるから、先ずこの装置で
使用す３スポツト法について簡単に説明する。

第７図は３スポツト法の動作原理説明図であ
り、１はデイスク（記録媒体）信号面、２は信号
ピツトで、それぞれ一部を拡大して示したもので
ある。上記信号ピツト２からなるトラツク上に再
生用の主ビーム３のスポツトと、それとは右、左
にわずかにずれた位置に補助ビーム４，５のスポ
ツトを結ばせる。反射光は複数に分割された光セ
ンサを有する受光器に導かれ、主ビームと補助ビ
ームの出力が別々に取出される。主ビーム３が丁
度トラツク上にある時は、２つの補助ビーム４，
５の出力はバランスしているが、どちらかにずれ
ると一方の出力が大きくなり、トラツキング誤差
として検出される。

第８図は１ビーム、３ビーム切替方式の光記
録・再生装置における従来の光学式（光ヘツド）
の一構成例を示したものである。図において、前
出のものと同一符号のものは同一又は均等部分を
示すものとする。６は光源で半導体レーザを用い
ている。７は半導体レーザからの光ビームを平行
ビームに直すコリメートレンズ、８は回折格子効
果を用いて１ビーム、３ビームの切替を行なう音
響光学素子（AOM）、９は音響光学素子の駆動
源、１０は１ビーム（記録）、３ビーム（再生）
の切替を行なうための切替スイツチ、１１はビー
ムスプリツタ、１２は1/4波長板、１３は対物レ
ンズ、１４はフオーカス及びトラツキングのサー
ボコントロール用のアクチユエータ、１５は集束
レンズ、１６はシリンドリカルレンズ、１７は受
光器である。

上記構成の光学系において、記録時は切替スイ
ツチ１０をオフしておき、光源６からの平行ビー
ムが音響光学素子８を素通りするようにして一本
の主ビーム３のみデイスク信号面１に到達するよ
うにし、再生時は切替スイツチ１０をオンして音
響光学素子８に駆動源９からの信号を供給し定在
波を立たせ、光源６からの入射光を回折させて補
助ビーム４，５を含む３本のビームを作るように
し、この３本のビームがデイスク信号面１に到達
するようにしている。上記１本及び３本のビーム
はそれぞれビームスプリツタ１１と1/4波長板１
２を経由して対物レンズ１３に導かれ、デイスク
信号面１上に集束されてスポツトを作る。反射光
は再び対物レンズ１３により平行ビームに直され
１／４波長板１２を経由してビームスプリツタ１１
に導かれる。このときビームは1/4波長板１２を
往復２回通つており、偏向軸はもとの光源のビー
ムに比べて90°回つている。ビームスプリツタ１
１は偏向軸の角度により透過したり反射する仕組
みになつており、もとのビームは透過、偏向軸が
90°回つた反射光は反射するように設定されてい
る。従つて、反射光は光源（半導体レーザ）６の
方に戻らず、受光器１７の方に導かれる。受光器
１７は例えば光センサを６分割した６分割受光器
を用い、記録時及び再生時におけるフオーカス誤
差、トラツキング誤差の検出も行なえるようにな
つている。

〔解決しようとする問題点〕

上述したように、従来の装置では１ビーム、３
ビーム可変手段すなわち光源からの光ビームを複
数のビームに分離したり１ビーム、３ビームの切
替えを行なう手段として高価な音響光学素子を用
いており、しかもその駆動源として高出力の高周
波駆動回路を使用しなければならないという問題
点があつた。

本発明は上記の問題点を解消するためになされ
たもので、１ビーム、３ビームの切替えに音響光
学素子を使用しないですむようにした光記録・再
生装置の光ヘツド（光学系）を提供することを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明において
は、１ビーム、３ビーム可変手段として、光源か
らの光ビーム（レーザ光）を複数（３本）のビー
ムに分離する手段（例えば回折格子）と該分離手
段により分離された複数のビームから１ビーム又
は３ビームを選択して取出すための少くとも１個
の臨界角プリズムと、該臨界角プリズムの入射光
に対する傾斜を変化し臨界角条件を変えて取出す
ビームの選択切替を行なわせるための傾角可変手
段とを具備せしめた。

すなわち、プリズムの臨界角付近の反射特性
は、その一例を示すと第２図のようになつてお
り、臨界角付近では入射角によつて光の透過率、
反射率が急激に変化するので、この変化を利用し
てビームの選択を行つている。

次にビームの選択の原理を第３図、第４図によ
つて説明する。第３図に示したように、例えば、
回折格子１８で分離された３本の光ビーム（＋１
次光、０次光、−１次光）を臨界角プリズムの第
１の面M₁に入射し、面M₁の傾角を変えてゆく
と、＋１次光は透過し、０次光と−１次光は全反
射して第２の面M₂に到達する。らに面M₂の傾角
を適当に選べば、−１次光を透過させ０次光のみ
を取出すことができる。すなわち３本の光ビーム
のうち０次光１本のみを取出せる。

一方、面M₁，M₂の傾角を変えて３本の光ビー
ムが全て反射される条件を選べば、３本の光ビー
ムがほぼ同一方向に進行して取出される。このよ
うに臨界角プリズムの傾角を変え、１ビーム、３
ビームの選択、切替えができる。

第４図は２つの反射面m₁，m₂を使つた場合に
入射された光が全てほぼ同一方向に進み分散して
しまわないことを示したものである。すなわち、
頂角βをなして０点で交わる２つの反射面m₁，
m₂をもつたコーナキユーブでは、m₁に対する入
射光Ａと出射光Ｂのなす角γは、γ＝π−2βと
なり常に一定している。図から明らかなように、
m₁に対する入射角αとすると、m₂の入射角はβ
−αであり、γは入射角αと無関係に決まつてく
る。この原理に基づき、m₁に対しわずかに入射
角を異にする３本の光ビームを入射した時には、
m₁，m₂で反射されてもそれらが大きく分散する
ことはなく、ほぼ同一方向に揃つて出射される。

本発明は上記原理を用いて構成並に動作を行な
わせるものである。

〔作用〕

上述したように、本発明の光ヘツドは臨界角プ
リズムを用いており、複数の入射光（本発明では
３本のビーム；＋１次光、０次光，−１次光）に
対し上記プリズムの反射面を変えることにより、
＋１次光、０次光，−１次光に対する臨界角条件
を変えて１ビーム、３ビームの切替えが行なわれ
る。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の光ヘツド（光学系）の第１の
実施例を示す構成図である。図において１８は回
折格子、１９は２つの反射面をもつ臨界角プリズ
ムであり、これらが従来（第８図）の音響光学素
子８の代りに設けられたものである。図から明ら
かなように、他の部分の構成は従来のもの（第８
図）とほとんど同じであり、動作も前述した通り
であるから説明は適宜省略する。

回折格子１８はコリメートレンズ７を介して入
射した光ビームを３本の光ビーム（＋１次光、０
次光，−１次光）に分離する役割をはたす。分離
された０次光を主ビーム３、＋１次光を補助ビー
ム４、−１次光を補助ビーム５に対応させている。

臨界角プリズム１９は２つの反射面M₁，M₂を
備え、上記３本のビーム３，４，５は反射面M₁
に入射される。臨界角プリズム１９の傾角（入射
光に対する反射面の傾斜）を変えることにより３
本のビーム又は１本のビームが選択、切替られて
出射することは第３図で既に説明した通りであ
る。傾角は反射面M₁，M₂の交点０を中心に回転
方向に動かして変化させる。第１図において矢印
で示した方向に動かすと１本のビームが選択され
る。

なお、この傾角を変えるための傾角可変手段は
図示を省略したが、例えば電気−機械変換素子
（圧電素子）を用いて行なわせることができる。
但し、この可変手段は種々のものが考えられる
し、手動操作によるものであつてもよく、特に限
定する必要はないものである。

第５図は第２の実施例の説明図である。第１の
実施例では２つの反射面をもつたコーナープリズ
ム構成であつたが、本実施例では２つの独立した
臨界角プリズム２０と２１を用いている。第１の
臨界角プリズム２０で補助ビームの一つ（図では
−１次光）を分離し、第２の臨界角プリズム２１
でもう一つ（図では＋１次光）を分離するもので
ある。２つの臨界角プリズムのそれぞれの傾角を
調節すれば３本のビームを同時に取出すことがで
きる。

第６図は第３の実施例の説明図である。本実施
例では３ビーム、１ビームの切替に１つの臨界角
プリズム２２を用いた場合である。臨界角プリズ
ム２２の傾角を変化させ破線で示した位置に切替
えると、３本のビームのうち０次光と−１次光を
分離できる。すなわち１ビーム（記録）の時は＋
１次光を取出して使うようにしている。

〔効果〕

以上説明したように、本発明の光ヘツドは比較
的小さな回折格子と臨界角プリズムを用いて構成
されており、高価でしかもかなり大きな構造の音
響光学素子とその駆動源としての高周波駆動回路
を使用しないですむので、価格の低減、小形化が
可能になる。また、臨界角を用いて１ビーム、３
ビームの選択、切替を行つているので感度の良い
ものが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ヘツドの第１の実施例を示
す構成図、第２図はプリズムの臨界角付近の反射
特性図、第３図及び第４図は本発明の原理説明
図、第５図及び第６図は本発明の第２及び第３の
実施例を示す臨界角プリズムの構成、動作説明
図、第７図は３スポツト法の原理説明図、第８図
は従来の装置の光ヘツドの構成図である。 １……デイスク信号面、３……主ビーム、４，
５……補助ビーム、６……光源、１７……受光
器、１８……回折格子、１９，２０，２１，２２
……臨界角プリズム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光源からの光ビームを微小に絞り記録媒体上
   に情報を光学式に記録又は媒体上の情報を光学式
   に再生する光記録・再生装置の光ヘツドであつ
   て、 上記光ヘツドは記録時には１ビーム方式を、再
   生時には３ビーム方式を採用するための１ビー
   ム、３ビーム可変手段を備えたものであり、 該１ビーム、３ビーム可変手段は、光源からの
   光ビームを複数のビームに分離する手段と、該分
   離手段により分離された複数のビームから１ビー
   ム又は３ビームを選択して取出すための少くとも
   １個の臨界角プリズムと、該臨界角プリズムの入
   射光に対する傾斜を変化し臨界角条件を変えて取
   出すビームの選択切替を行なわせるための傾角可
   変手段を具備してなるものであることを特徴とす
   る光記録・再生装置用光ヘツド。 ２ 前記１ビーム、３ビーム可変手段は、光源
   と、記録媒体からの反射光を受光器に向かわせる
   ように進路を変えるビームスプリツタの間に設け
   たものである特許請求の範囲第１項に記載の光記
   録・再生装置用光ヘツド。 ３ 前記臨界角プリズムは２つの反射面をもち一
   体化したコーナプリズム構成のものである特許請
   求の範囲第１項又は第２項に記載の光記録・再生
   装置用光ヘツド。 ４ 前記臨界角プリズムは２組の独立したプリズ
   ムを用いたものである特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載の光記録・再生装置用光ヘツド。 ５ 前記臨界角プリズムは１つの反射面を用いそ
   の臨界角条件を変えることにより１ビーム、３ビ
   ームを選択して取出すものである特許請求の範囲
   第１項又は第２項に記載の光記録・再生装置用光
   ヘツド。