JPH0644601A - 光学的情報記録再生装置及びその調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生光スポット、記録光スポットの位置ズレ
の調整を、光源を動かすことなく、短時間で簡単に精度
良く行なう。 【構成】 記録用光源２２と再生用光源２１を別々に備
え、これらの光源から発せられる光束を記録媒体１に照
射することにより、情報の記録、再生を行なう光学的情
報記録再生装置において、前記光束の一方を発散光束、
他方を平行光束として、前記記録媒体１上に光スポット
を結ぶ手段と、前記光スポットの位置の調整手段とし
て、前記発散光束中に該光束の光軸に対して傾けて配置
された平面平行ガラス板４１とを有し、該平面平行ガラ
ス板４１を光軸に対して回転することにより前記調整が
行なわれていることを特徴とする光学的情報記録再生装
置及び調整方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録用光源と再生用光
源を別々に備え、これらの光源から記録媒体上に光束を
照射することにより、情報の記録、再生を行なう光学的
情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光を用いて情報の記録、再生を行
なう光学的情報媒体として、ディスク状、カード状、テ
ープ状等各種のものが知られている。これら光学的情報
記録媒体には記録及び再生の可能なものや再生のみ可能
なもの等がある。記録可能な媒体へ情報を記録するに
は、記録情報に従って変調され微小スポット状に絞られ
た光ビームで情報トラックを走査することにより行なわ
れ、光学的に検出可能な情報ピット列として情報が記録
される。

【０００３】又、記録媒体から情報を再生するには、該
媒体に記録が行なわれない程度の一定のパワーの光ビー
ムスポットで情報トラックの情報ピット列を走査し、該
媒体からの反射光又は透過光を検出することにより行な
われる。

【０００４】上述した記録媒体への情報の記録、再生に
用いられる光ヘッドは、記録媒体に対しその情報トラッ
ク方向及び該方向を横切る方向に相対的に移動可能とさ
れており、この移動により光ビームスポットの情報トラ
ック走査が行なわれる。光ヘッドにおける光ビームスポ
ットの絞り込み用レンズとしては、例えば対物レンズが
用いられる。この対物レンズはその光軸方向（フォーカ
シング方向）及び該光軸方向と記録媒体の情報トラック
方向との双方に直交する方向（トラッキング方向）に光
ヘッド本体について夫々の方向に独立して移動すること
ができるように保持されている。このような対物レンズ
の保持は、一般に弾性部材を介して成され、対物レンズ
の上記２方向の移動は一般に磁気的相互作用を利用した
アクチュエータにより駆動される。

【０００５】ところで、上述した光学的情報記録媒体の
うちカード状の光学的情報記録媒体（以下、光カードと
称する）は、小型軽量で持ち運びに便利な比較的大容量
の情報記録媒体として今後大きな需要が見込まれてい
る。

【０００６】図４に追記型光カードの模式的平面図、図
５にその部分拡大図を示す。

【０００７】図４において、光カード１の情報記録面に
は多数本の情報トラック２がＬ−Ｆ方向に平行に配列さ
れている。又、光カード１の情報記録面には上記情報ト
ラック２へのアクセス基準位置となるホームポジション
３が設けられている。情報トラック２は、ホームポジシ
ョン３に近い方から順に２−１，２−２，２−３，…と
配列され、図５に示すように、これらの各情報トラック
に隣接してトラッキングトラックが４−１，４−２，４
−３，…というように順次設けられている。これらのト
ラッキングトラック４は、情報記録再生時の光ビームス
ポット走査の際に該ビームスポットが所定の情報トラッ
クから逸脱しないように制御するオートトラッキング
（以下、ＡＴと記す）のためのガイドとして用いられ
る。

【０００８】このＡＴサーボは、光ヘッドにおいて上記
光ビームスポットの情報トラックからのずれ（ＡＴ誤
差）を検出し、該検出信号を上記トラッキングアクチュ
エータへと負帰還させ、光ヘッド本体に対し対物レンズ
をトラッキング方向（Ｄ方向）に移動させて光ビームス
ポットを所望の情報トラックへと追従させることにより
行なわれる。

【０００９】又、情報記録再生時において、光ビームス
ポットで情報トラックを走査する際、該光ビームを光カ
ード面上にて適当な大きさのスポット状とする（合焦さ
せる）ために、オートフォーカシング（以下、ＡＦと記
す）サーボが行なわれる。このＡＦサーボは、光ヘッド
において上記光ビームスポットの合焦状態からのずれ
（ＡＦ誤差）を検出し、該検出信号を上記フォーカシン
グアクチュエータへと負帰還させ、光ヘッド本体に対し
対物レンズをフォーカシング方向に移動させて光ビーム
スポットを光カード面上に合焦させることにより行なわ
れる。

【００１０】なお、図５において、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は
光ビームスポットを示し、Ｓ１とＳ３の光スポットを使
用してトラッキングを行ない、Ｓ２の光スポットを使用
してフォーカシング及び記録時の情報ピットの作成、再
生時の情報ピットの読出しを行なう。又、各情報トラッ
クにおいて、６−１，６−２及び７−１，７−２は夫々
プリフォーマットされた左側アドレス部及び右側アドレ
ス部を示し、このアドレス部を読出すことによりトラッ
クの識別が行なわれる。５（図中、５−１，５−２が相
当する）はデータ部であり、ここに所定の情報が記録さ
れる。

【００１１】ここで、光学的情報記録の方式を簡単に説
明する。従来、光学的情報記録方式には大別して２通り
ある。１つは記録と再生を同一光源で行なう１光源方式
であり、もう１つは記録と再生を異なる２つの光源で行
なう２光源方式である。２光源方式は１光源方式に比
べ、再生光劣化、高速化などの点で有利であると言われ
ている。

【００１２】図６に従来の２光源方式の光ヘッド光学系
の概略図を示す。２光源方式は、記録光と再生光を別々
の光源にすることによって、再生光劣化の防止や高速記
録を可能にしたものである。

【００１３】図６において、２１，２２は光源たる半導
体レーザであり、半導体レーザ２１は７８０ｎｍ、半導
体レーザ２２は８３０ｎｍの波長の光を発する。２３，
２４はコリメータレンズ、２５は光束分割のための回折
格子、２６はＰ偏光成分の７８０ｎｍの光を透過し、８
３０ｎｍの光を反射するように設計されたダイクロイッ
クプリズム、２７はビーム整形プリズム、２８は偏光ビ
ームスプリッタである。また、２９は１／４波長板、３
０は対物レンズ、３１は７８０ｎｍの光だけ透過するバ
ンドパスフィルタ、３２はストッパ、３３はトーリック
レンズ、３４は光検出器である。

【００１４】半導体レーザ２１，２２から発せられた光
ビームは、発散光束となってコリメータレンズ２３，２
４に入射し、該レンズにより平行光ビームに修正され
る。７８０ｎｍの光は、さらに回折格子２５に入射し、
該回折格子により有効な３つの光ビーム（０次回折光及
び±１次回折光）に分割される。上記７８０ｎｍの光ビ
ームと８３０ｎｍの光ビームは、図７に示すような分光
特性を有するダイクロイックプリズム２６の接着面に積
層された誘電体多層膜にＰ偏光成分として入射する。

【００１５】ダイクロイックプリズム２６は、図７から
明らかなように、Ｐ偏光の７８０ｎｍの光は透過し、８
３０ｎｍの光は反射する特性を有するため、７８０ｎｍ
の光ビームは透過し、８３０ｎｍの光ビームは反射して
両方の光ビームが合成された状態でダイクロイックプリ
ズム２６から出射される。そして、このダイクロイック
プリズム２６を経た光ビームは、光ビーム整形プリズム
２７により所定の光強度分布に整形された上で偏光ビー
ムスプリッタ２８に入射する。

【００１６】偏光ビームスプリッタ２８は図８に示すよ
うに、Ｐ偏光は透過し、Ｓ偏光は反射するような分光特
性を有しており、２つの波長の光ビームはＰ偏光成分で
あるのでこれを透過する。

【００１７】次いで、これら２波長の光ビームは、１／
４波長板２９を透過する際に円偏光に変換され、対物レ
ンズ３０によって集束される。そして、７８０ｎｍの光
ビームは、光カード１上に３つの微小ビームスポットＳ
１（＋１次回折光）、Ｓ２（０次回折光）、Ｓ３（−１
次回折光）として照射され、再生光およびＡＴ，ＡＦ制
御の信号光として用いられる。また、８３０ｎｍの光ビ
ームは、Ｓ２（０次回折光）の微小ビームスポットとし
て光カード１上に照射され、記録光として用いられる。

【００１８】光カード１上における光ビームスポット位
置は、図５と同様であり、光ビームスポットＳ１，Ｓ３
は隣接するトラッキングトラック４上に位置し、光ビー
ムスポットＳ２は該トラッキングトラック間の情報トラ
ック２上に位置する。また、７８０ｎｍのＳ２と８３０
ｎｍのＳ２の位置関係は、若干、記録光である８３０ｎ
ｍの光ビームスポットＳ２の方が進行方向に位置した方
が良いが、原理的には自由であり、ここでは一致してい
る。かくして、光カード１上に形成された光ビームスポ
ットからの反射光は、対物レンズ３０を通ってほぼ平行
とされ、再び１／４波長板２９を透過することによっ
て、入射時とは偏光方向が９０°回転した光ビームとな
る。そのため、偏光ビームスプリッタ２８にはＳ偏光ビ
ームとして入射し、このスプリッタ２８は前述の如くＳ
偏光は反射するので、光ビームはバンドパスフィルタ３
１側へ反射される。そして、図９に示すように７８０ｎ
ｍ付近の光だけ透過するような分光特性を有するバンド
パスフィルタ３１によって、７８０ｎｍ付近の光だけ透
過させ、それ以外の波長の光を反射させることで、７８
０ｎｍの光だけを信号用として検出光学系へ導く。バン
ドパスフィルタ３１を透過してきた光は、トーリックレ
ンズ３３により集束され、光検出器３４に入射する。光
検出器３４は、図１０のような構成をしており、受光素
子１１，１３の受光信号でトラッキング制御を行ない、
４分割素子になっている受光素子１２の受光信号でフォ
ーカス制御および再生信号検出を行なう。

【００１９】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例においては、再生光と記録光を各々別の光源を
用いて照射しているために、再生光スポットと記録光ス
ポットの位置ズレがどうしても起こってしまい、そのた
めに再生信号の悪化を引き起こすという欠点を有してい
た。

【００２０】すなわち、再生光束と記録光束は、ダイク
ロイックプリズム２６通過以後、同じ光路を経て光カー
ド１に照射されるが、対物レンズ３０の焦点距離が、波
長（７８０ｎｍ，８３０ｎｍ）によりわずかに異なるた
め、平行光束で入射させた両方の光束を光カード上にジ
ャスト・フォーカス状態で集光することは不可能であ
る。

【００２１】そのため、従来より、記録光束のコリメー
ト調整は完全に行ない、再生光束のコリメート調整は、
若干の発散状態となるように調整することにより光カー
ド上では、記録光スポットと再生光スポットがジャスト
・フォーカス状態で集光されるように調整していた。

【００２２】従来、この調整は、光源を動かすことによ
り行なわれていたが、光源を動かすことによって位置ズ
レを調整しようとすると、例えばコリメータレンズと対
物レンズの焦点距離が同程度である場合（光ディスク装
置においては一般的）、位置ズレ量を０．１μｍ調整す
るためには光源を０．１μｍ移動させなければならず、
サブミクロンオーダーの精度を追求する場合、調整のた
めの時間及びコストが大きくなるという問題となってい
た。

【００２３】（発明の目的）本発明の目的は、再生光ス
ポット、記録光スポットの位置ズレの調整を、光源を動
かすことなく、短時間で簡単に精度良く行なう方法及び
装置を実現することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
を解決するための手段として、波長の異なる２つの光束
の、一方を発散光束、他方を平行光束として、記録媒体
上に光スポットとして照射して情報の記録及び再生を行
なう光学的情報記録再生装置において、前記発散光束中
に挿入して配置された平面平行ガラス板を有し、該平面
平行ガラス板を前記光束の光軸に対して傾けて配置し、
かつ該光軸に対して回転させることにより、前記発散光
束による前記光スポットの位置が調整されていることを
特徴とする光学的情報記録再生装置を提供するものであ
り、また、波長の異なる２つの光束の、一方を発散光
束、他方を平行光束として、記録媒体上に光スポットと
して照射して情報の記録及び再生を行なう光学的情報記
録再生装置の調整方法において、前記発散光束中に平面
平行ガラス板を挿入し、該平面平行ガラス板を前記光束
の光軸に対して傾け、かつ該光軸に対して回転させるこ
とにより、前記発散光束による前記光スポットの位置を
調整することを特徴とする光学的情報記録再生装置の調
整方法を、その手段とするものである。

【００２５】

【作用】本発明によれば、略平行状態（若干の発散状
態）となった再生光又は記録光の光路中に、光軸に対し
て傾きをもった平面平行ガラス板を挿入し、平行シフト
させることにより、見せ掛けの物体高を与えることがで
き、それにともなう像高を得ることができる。

【００２６】このことを利用して、前記平面平行ガラス
板を光軸を中心に回転させることにより、記録光スポッ
トと再生光スポットのトラッキング方向の位置ズレを微
調整できるようにしたものである。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら詳細に説明する。

【００２８】［実施例１］図１は本発明の情報記録再生
装置における光ヘッド光学系の一実施例を示した模式的
構成図である。なお、図１では従来装置と同一部分は同
一符合を付している。

【００２９】図１において、２１は再生用光束を発光す
る光源としての半導体レーザ、２２は記録用光束を発光
する光源としての半導体レーザである。半導体レーザ２
１は再生光として７８０ｎｍの波長の光を発光し、半導
体レーザ２２は記録光として８３０ｎｍの波長の光を発
光する。また、２３，２４はコリメータレンズ、２５は
回折格子、２６はダイクロイックプリズムであり、図６
で説明した従来のものと同じである。

【００３０】４１は、本発明の特徴である平面平行ガラ
ス板であって、光束を平行シフトさせるために光軸に対
して傾けて配置されている。

【００３１】更に、２７はビーム整形プリズム、２８は
偏光ビームスプリッタ、２９は１／４波長板、３０は対
物レンズ、３１は７８０ｎｍの光だけ透過するバンドパ
スフィルタ、３２はストッパ、３３はトーリックレン
ズ、３４は光検出器、１は光カードであって従来のもの
と同じである。

【００３２】本発明は、再生光スポットと記録光スポッ
トのトラッキング方向の位置を合わせることを目的とし
ているが、次に、本発明の特徴的なところを説明する。

【００３３】再生光束と記録光束は、ダイクロイックプ
リズム２６通過以後、同じ光路を経て光カード１に照射
されるが、対物レンズ３０の焦点距離が、波長（７８０
ｎｍ，８３０ｎｍ）によりわずかに異なるため、平行光
束で入射させた両方の光束を光カード上にジャスト・フ
ォーカス状態で集光することは不可能である。

【００３４】そのため、従来より、記録光束のコリメー
ト調整は完全に行ない、再生光束のコリメート調整は、
若干の発散状態となるように調整することにより光カー
ド上では、記録光スポットと再生光スポットがジャスト
・フォーカス状態で集光されるように調整している。

【００３５】本発明では、前述した再生光束が若干の発
散状態であるということを積極的に利用し、位置ズレを
調整するために、平面平行ガラス板４１を用いようとし
たものである。

【００３６】以下、図２を用いて本発明の原理を簡単に
説明する。

【００３７】図２（ａ）に示したように、凸レンズに平
行光束が入射する場合、必ずレンズ中心を通過した光線
が像面に達した位置Ｆに集光される。

【００３８】例えば、光束Ａが光束Ｂまでシフトしたと
しても、点Ｆの位置に光束は集光されることになる（光
束がレンズに対して傾いていても同じである。）。

【００３９】それに対して、図２（ｂ），（ｃ）のよう
な発散光束が入射する場合は、話が違ってくる。例え
ば、同じ発散光束が入射したとしても、凸レンズの上部
に入射した場合（図２（ｂ））と下部に入射した場合
（図２（ｃ））とでは像面における結像位置Ｆａ’，Ｆ
ｂ’は変わってしまう。

【００４０】よって、本発明では上記特性を利用し、再
生用光束（発散光束）中に平面平行ガラス板を光軸に対
して傾けて挿入することにより、光束を意図的に対物レ
ンズに対してシフトさせ、更に前記平面平行ガラス板を
光軸に対して回転させることにより発散光束による光ス
ポットを移動させ、記録光スポットと再生光スポットの
トラッキング方向の位置調整を精度良く行なえるように
したものである。

【００４１】以下に図３を用いて、本発明の調整方法を
説明する。

【００４２】図３は、本発明における再生光光学系及び
記録光光学系の概略図及び各光スポットの位置を示して
いる。

【００４３】まず調整の基準となる記録用光束を調整す
る。

【００４４】不図示の治具により、図３（ａ）に示すよ
うに、半導体レーザ２２とコリメータレンズ２４の間隔
を調整し、平行光束として対物レンズ３０に入射させ
る。対物レンズ３０と光カード１の距離を調整し、光カ
ード１上に最小スポットが結像するようにし、トラック
中心にスポットがくるようにセットする。

【００４５】次に、その状態で再生光用半導体レーザ２
１を発光させ、図３（ｂ）に示すように、光カード１上
に最小スポットが結像するように半導体レーザ２１とコ
リメータレンズ２３の距離を調整する。この時の再生光
束は、対物レンズ３０における記録光束との色収差の関
係から若干の発散状態となっている。

【００４６】最後に、平面平行ガラス板４１を光束中に
光軸に対して傾けて挿入し、光軸に対して回転させるこ
とで、記録光スポットと再生光スポットのトラック方向
の位置を合わせ、調整が完了する。

【００４７】図３（ｃ）はトラック上のスポットの位置
関係を示す模式的平面図である。平面平行ガラス板４１
を回転することにより、再生光スポットは図中Ｒ１〜Ｒ
４のように移動させることができ、これによりトラック
中心に調整することができる。

【００４８】［実施例２］上記実施例は、再生光光路中
だけに平面平行ガラス板を挿入しているが、再生光と記
録光光路中に挿入しても同様の効果を得ることができ
る。即ち、記録光は平行光束であるため影響を受けない
が、再生光束は発散光束であるため、この再生光束のみ
を動かし、調整することができるのである。

【００４９】なお、再生光束が発散光束の場合について
上述してきたが、記録光束が発散光束であり、再生光束
が平行光束である場合にも、本発明は、同様の効果を得
ることができる。

【００５０】また、上述した実施例では、平面平行ガラ
ス板としてガラス部材を示したが、光学的特性が同様で
あれば、プラスチック部材等を用いることも、当然可能
である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、平行光
束と若干の発散光束にされた記録光、及び／又は再生光
の光路中に平面平行ガラス板を挿入し、回転させること
により、光カード等の記録媒体上の記録又は再生スポッ
トを移動させ、記録光スポットと再生光スポットの位置
の微調整ができる。これにより、従来の光源の移動によ
る調整に比較して、短時間で簡単に精度良く行なえるよ
うになった。そのため、調整にかかる時間及びコストが
大幅に軽減されるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した２光源方式の光ヘッド光学系
の模式的構成図。

【図２】本発明の基本原理を説明するための模式図。

【図３】本発明の調整手段による光スポットの動きを説
明するための模式図。

【図４】光カードの模式的平面図。

【図５】光カードの部分拡大図。

【図６】従来例の２光源方式の光ヘッド光学系の模式的
構成図。

【図７】ダイクロイックプリズム２６の分光特性を示す
図。

【図８】偏光ビームスプリッタ２８及びビーム整形プリ
ズム２７のａ面の分光特性を示す図。

【図９】バンドパスフィルタ３１の分光特性を示す図。

【図１０】光検出器３４の受光面を示す模式図。

【符号の説明】

１ 光カード ２１，２２ 半導体レーザ ２３，２４ コリメータレンズ ２５ 回折格子 ２６ ダイクロイックプリズム ２９ １／４波長板 ３４ 光検出器 ４１ 平面平行ガラス板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録用光源と再生用光源を別々に備え、
   これらの光源から発せられる光束を記録媒体に照射する
   ことにより、情報の記録、再生を行なう光学的情報記録
   再生装置において、 前記光束の一方を発散光束、他方を平行光束として、前
   記記録媒体上に光スポットを結ぶ手段と、 前記光スポットの位置の調整手段として、前記発散光束
   中に該光束の光軸に対して傾けて配置された平面平行ガ
   ラス板とを有し、 該平面平行ガラス板を光軸に対して回転することにより
   前記調整が行なわれていることを特徴とする光学的情報
   記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記平面平行ガラス板の配置位置は、前
   記発散光束である再生もしくは記録光束が単独で存在し
   ている光束中であることを特徴とする請求項１に記載の
   情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 前記平面平行ガラス板の配置位置は、再
   生及び記録光束が共存している光路中であり、前記再生
   及び記録光束のいずれか一方が発散光束であることを特
   徴とする請求項１に記載の情報記録再生装置。
4. 【請求項４】 波長の異なる２つの光源の、一方を発散
   光束、他方を平行光束として、記録媒体上に光スポット
   として照射して情報の記録及び再生を行なう光学的情報
   記録再生装置の調整方法において、 前記発散光束中に平面平行ガラス板を挿入し、該平面平
   行ガラス板を前記光束の光軸に対して傾け、かつ該光軸
   に対して回転させることにより、前記発散光束による前
   記光スポットの位置を調整することを特徴とする光学的
   情報記録再生装置の調整方法。