JPH0668842B2 - 光記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報記録時の欠陥を検出する光記録再生装置
に関し、特に、安定な記録および再生を行なうためのフ
ォーカシングエラー検出に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、光学的手段例えばレーザビームを用いて、回
転するディスク形状の情報記録媒体に、同心円状又は螺
旋状に情報を記録再生する光記録再生装置はよく知られ
ており、既に実用化されている。この種の装置は、磁気
ディスク装置と比べて高密度記録が可能であり、記録容
量が大きいという利点があるが、その一方では、磁気デ
ィスクと比べて情報記録媒体の欠陥が多いため、記録さ
れた情報の信頼性を確保するための機能が必要とされて
いる。

このため、情報が記録された直後に情報記録媒体を１回
転させて再生信号を検出し、情報記録欠陥の有無を判定
する方法が考えられるが、欠陥検出のために１回転分の
時間を要する欠点がある。これを防ぐため、近年では実
時間で再生信号を検出できる光記録再生装置が考えられ
ている。

第５図は、例えば「光メモリシンポジウム'85」論文集
の第107〜112頁に記載された上述の如き従来の光記録再
生装置の構成及びその光路を示す構成図である。

同図において、参照符号１は２つの発光源を有する２ビ
ーム半導体レーザ素子であり、第６図に示すように、互
いに平行な記録用ビーム２（破線にて示す）及び再生用
ビーム３（実線にて示す）を出射するように構成されて
いる。なお、ここでは一素子に２つの活性領域を有する
アレイ形の２ビーム半導体レーザ素子１を示している
が、各ビーム２及び３を独立に駆動できるものであれ
ば、通常の１つの活性領域を有する素子を２個並列に配
置した構成としてもよい。

４は２ビーム半導体レーザ素子１のビーム出射側に配置
されたコリメータレンズ、５はコリメータレンズ４を通
過したビームが通過するように配置された偏光ビームス
プリッタ、６は偏光ビームスプリッタ５を透過したビー
ムを上方に向けるための反射ミラーである。

７は反射ミラー６により反射されたビームを偏光して対
物レンズ８へ導く１／４波長板、９は対物レンズ８に近
接して配置されたディスク状の情報記録媒体（図では一
部を示してある）であり、１／４波長板７及び対物レン
ズ８は反射ミラー６と情報記録媒体９との間に配置され
ている。

10は情報記録媒体９の情報記録方向に沿って形成された
案内溝（トラック）、11及び12は案内溝10に沿って照射
される各ビーム２及び３によって形成される記録用スポ
ット及び再生用スポットである。

13は偏光ビームスプリッタ５で反射されたビームを反射
光及び透過光に分割するハーフミラープリズム、14は上
下に分割された２つの受光面14a及び14bを有し、ハーフ
ミラープリズム13を透過したビームを受光する２分割光
検知器である。

15はハーフミラープリズム13で反射されたビームを集束
する凸レンズ、16は凸レンズ15からのビームのうち再生
用ビーム３のみを通過させるピンホール17を有するピン
ホールミラー、18はピンホール17を通過した再生用ビー
ム３を分割するハーフミラープリズム、19はハーフミラ
ープリズム18を透過した再生用ビーム３の光路上に配置
され情報記録媒体９の径方向にナイフエッジ19aを有す
るナイフ、20はナイフエッジ19aに対応してそれに平行
な分割線を有する２つの受光面20a及び20bを有し、ナイ
フ19を介した再生用ビーム３を受光する２分割光検知器
である。

21はピンホールミラー16で反射された記録用ビーム２を
受光して記録用ビームのモニタ信号Ｅを発生する光検知
器、22はハーフミラープリズム18で反射された再生用ビ
ーム３を受光して再生出力Ｃを発生する光検知器、23は
光検知器22からの再生出力Ｃから再生信号Ｄを得るため
の再生信号検出回路である。

24は記録信号Ａをパルス列として出力する記録信号発生
回路、25は記録信号Ａに基づいて２ビーム半導体レーザ
１を駆動するドライバ回路である。

26は２分割光検知器14の出力信号の差TEを検出する差動
増幅器であり、２分割光検知器14の各受光面14a及び14b
からの出力信号が入力されている。27は２分割光検知器
20の出力信号の差FEを検出する差動増幅器であり、各受
光面20a及び20bからの出力信号が入力されている。

なお、２分割光検知器14及び差動増幅器26は、後述する
プッシュプル法と呼ばれる周知のトラッキングエラー検
出光学系を構成し、ナイフ19、２分割光検知器20及び差
動増幅器27は後述するナイフエッジ法と呼ばれる周知の
フォーカシングエラー検出光学系を構成している。

第７図は情報記録媒体９上の記録用スポット11及び再生
用スポット12を詳細に示す斜視図である。なお、ここで
は、各スポット11及び12を案内溝10の間に照射して記録
再生する場合を示したが、案内溝10上に照射して記録再
生してもよい。

第７図において、ｌは記録用スポット11とこれに後行す
る再生用スポット12との情報記録媒体９上での間隔、矢
印は情報記録媒体９の回転移動方向、28は記録用スポッ
ト11によって情報記録媒体９上に書き込まれるピットを
それぞれ示している。

次に、上述の如く第５図〜第７図に示した従来の光記録
再生装置の動作について説明する。

まず、第８図（ａ）に示すような記録信号Ａが発生する
と、この記録信号Ａに基づいて２ビーム半導体レーザ１
が駆動される。２ビーム半導体レーザ１から出射した記
録用ビーム２及び再生用ビーム３は、コリメータレンズ
４により平行光束の平行ビームとなり、偏光ビームスプ
リッタ５、反射ミラー６、１／４波長板７及び対物レン
ズ８を介して情報記録媒体９に照射され、第７図に示す
ような記録用スポット11及び再生用スポット12となる。

記録用スポット11は、第８図（ａ）に示す如く記録信号
Ａの記録情報（例えばパルス幅）を含んでおり、第８図
（ｂ）に示す如くこれに応じた形状Ｂのピット28を情報
記録媒体９上に順次形成する。一方、記録用スポット11
から距離ｌだけ後行する再生用スポット12は、一定の光
強度で駆動されており、書込まれたピット28を、距離ｌ
に対応した時間tl（数μ秒）後に再生していく。

即ち、記録用スポット11は情報記録媒体９の表面で反射
されると共に、ピット28を形成し、再生用スポット12は
ピット28が形成された直後の情報記録媒体９の表面で反
射される。情報記録媒体９で反射された記録用ビーム２
及び再生用ビーム３は、再び対物レンズ８及び１／４波
長板７を透過するが、１／４波長板７を往復することに
よって偏光方向が90°回転するため、偏光ビームスプリ
ッタ５で反射される。

続いて、各ビーム２及び３はハーフミラープリズム13で
反射されるが、その一部はハーフミラープリズム13を透
過して後述するトラッキングエラー検出光学系に入力さ
れ、情報記録媒体９に照射されるビームのトラッキング
エラー補正用に用いられる。

ハーフミラープリズム13で反射された各ビーム２及び３
は、凸レンズ15で収束された後、記録用ビーム２はピン
ホールミラー16で反射され、再生用ビーム３はピンホー
ル17を通過してハーフミラープリズム18で反射される。
なおこの際、再生用ビーム３の一部はハーフミラープリ
ズム18を透過して後述するフォーカシングエラー検出光
学系に入力され、情報記録媒体９に照射されるビームの
フォーカシングエラー補正用に用いられる。

ピンホールミラー16で反射された記録用ビーム２は、光
検知器21で受光されて記録信号Ａに対応したモニタ信号
Ｅとして検出され、情報記録媒体９及び光路などの障害
の有無の判定に用いられる。

一方、ハーフミラープリズム18で反射された再生用ビー
ム３は、光検知器22で受光されてピット形状Ｂに対応し
た第８図（ｃ）に示す如き再生出力Ｃとして検出され、
更に再生信号検出回路23で波形処理されて第８図（ｄ）
に示す如きパルス列状の再生信号Ｄとして検出される。
こうして得られた再生信号Ｄは、記録信号Ａと比較さ
れ、情報記録の欠陥の有無の判定に用いられる。

ここでは、ピット28が形成されることにより情報記録媒
体９の反射率が低下する場合を示したが、ピット28によ
り反射率が増大する情報記録媒体９であっても、同様に
情報記録状態を判定することができる。

なお再生信号Ｄは、記録信号Ａに対し時間tlだけ遅れて
いるが、時間tlが数μ秒のオーダであるからほぼ実時間
で記録欠陥の有無の判定ができると考えられる。

情報記録媒体９に記録された情報を再生するときには、
２ビーム半導体レーザ素子１から再生用ビーム３のみを
出射し、再生信号検出回路23で検出すればよい。

次に第９図を参照して、ナイフ19、２分割光検知器20及
び差動増幅器27にて構成されるナイフエッジ法によるフ
ォーカシングエラー検出光学系の動作について説明す
る。なお、第９図にはフォーカシングエラー検出の原理
説明に必要な部分のみを示してある。

第９図（ａ）は情報記録媒体９が対物レンズ８に対し合
焦点Ｆ_８にある状態を示しており、ナイフエッジ19aを
境界にしてナイフ19によって半円断面形状となった再生
用ビーム３は、２分割光検知器20の２つの受光面20a、2
0bの分割線上に集光される。この場合、差動増幅器27の
出力信号FEは零（FE＝０）となる。

第９図（ｂ）は情報記録媒体９が対物レンズ８の合焦点
Ｆ_８よりも遠い位置にある状態を示しており、ナイフエ
ッジ19aを境界にしてナイフ19によって一部が遮光され
た再生用ビーム３は受光面20aに入射するため、差動増
幅器27から得られる出力信号FEは正（FE＞０）となる。

逆に、第９図（ｃ）は情報記録媒体９が対物レンズ８の
合焦点Ｆ_８よりも近い位置にある状態を示しており、再
生用ビーム３は受光面20bに入射するため、差動増幅器2
7から得られる出力信号FEは負（FE＜０）となる。

従って、差動増幅器27の出力信号FEの正負及びその絶対
値から焦点ずれの方向と大きさが得られる。

次に第10図を参照して、２分割光検知器14及び差動増幅
器26にて構成されるプッシュプル法によるトラッキング
エラー検出光学系の動作について説明する。なお、第10
図にはトラッキングエラー検出の原理説明に必要な部分
のみを示してある。また情報記録媒体９はその径方向
（Ｘ方向）を図上で上下方向に、厚み方向（Ｚ方向）を
図上で左右方向として示してある。更に、第10図（ａ）
はトラッキングのずれがない場合、同（ｂ）は案内溝10
が＋Ｘ方向にずれた場合、同（ｃ）は−Ｘ方向にずれた
場合を示す。

第10図（ａ）〜（ｃ）において、案内溝10の両縁によっ
てそれぞれ回折された１次回折光の分布は、曲線29,30
で示される。また第10図（ｄ），（ｅ），（ｆ）は、そ
れぞれ同図（ａ），（ｂ），（ｃ）における２分割光検
知器26の２つの受光面14a,14bにおける入射光の形状を
示す。なお、２つの受光面14a,14bの分割線の方向（情
報記録媒体９の回転移動方向Ｙ＝トラック方向）を左右
方向として示してある。入射光の外径形状は、再生用ビ
ーム３と記録用ビーム２のそれぞれ円形形状の中心が、
２つの受光面14a,14bの分割線上に位置し、かつ分割線
に沿った方向に互いにずれたものとなる。１次回折光の
分布29,30を図中の斜線部で示している。

第10図（ａ），（ｄ）に示すような、トラッキングのず
れが無い場合、情報記録媒体９に設けられた案内溝10の
両縁による１次回折光分布29と30の割合は互いに等し
く、従って同図（ｄ）に示す２分割光検知器14の２つの
受光面14a,14bからの出力が等しくなり、差動増幅器26
の出力信号TEは零（TE＝０）となる。また、第10図
（ｂ），（ｅ）に示すように、案内溝10が＋Ｘ方向にず
れた場合、案内溝10の両縁による１次回折光分布29と30
が互いに等しくなくなり、同図（ｅ）に示すように受光
面14aに光強度分布が偏よるため、差動増幅器26の出力
信号TEは正（TE＞０）となる。

一方、同図（ｃ），（ｆ）に示すように、案内溝10が−
Ｘ方向にずれた場合、１次回折光分布29,30の偏りが＋
Ｘ方向にずれた場合とは逆方向となり、差動増幅器26の
出力信号TEは負（TE＜０）となる。従って、差動増幅器
26の出力信号TEの正負及びその絶対値から記録用スポッ
ト11と再生用スポット12の案内溝10に対するずれの方向
と大きさが得られる。

なお、情報記録媒体９の方向を示したがこれらの方向は
スポット形成位置を基準位置にして示してあり、以下の
説明においても同じである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の光記録再生装置は以上のように構成されているの
で、再生用ビーム３だけをピンホール17で分離して透過
させた後にナイフエッジ法によるフォーカシングエラー
検出光学系に入力してフォーカシングエラー信号FEを検
出しているために、２ビーム半導体レーザ素子１の２つ
の半導体レーザ素子の個々の波長変動や温度経年変化に
よる２つの半導体レーザ素子の位置ずれや情報記録媒体
９のそりがある場合、例えば対物レンズ８を光軸方向に
移動させて再生用ビーム３から再生用スポット12のフォ
ーカシングを行なうと記録用ビーム２の記録用スポット
11がデフォーカスしてしまう。このために、記録時にお
いて記録用スポット11のデフォーカスによる記録ピット
の形成不良で規定のピット長にならず、再生時にジッタ
ー量の増加やＣ／Ｎの劣化によって良好な信号品質を得
ることができない等の課題があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたも
ので、簡素な光学系にて個別に２つの光スポットのフォ
ーカシングエラー検出を行ない、安定な記録及び再生を
行なうことのできる光記録再生装置を得ることを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光記録再生装置は、情報記録媒体で反射さ
れた記録用の第１の光ビームと再生用の第２の光ビーム
に対して収束手段により一括して収束光とし、これら収
束光を遮光手段により一括して遮光してそれぞれ半円断
面形状にして４分割光検知器で受光するようにしたもの
である。

本発明の他の発明に係る光記録再生装置は、情報記録媒
体で反射された記録用の第１の光ビームと再生用の第２
の光ビームに対して収束手段により一括して収束光と
し、これら収束光を光束分割手段によりトラック方向に
各２分割し、分割して得た４つの分割光束を８分割光検
出器の各対の受光面の分割線を中心にして受光するよう
にしたものである。

〔作用〕

本発明における光記録再生装置は、ナイフエッジ法によ
り第１及び第２の光ビーム毎にそれぞれ独立してフォー
カシングエラーを検出する。

本発明の他の発明における光記録再生装置は、フーコー
法により第１及び第２の光ビーム毎にそれぞれ独立して
フォーカシングエラーを検出する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明に係る光記録再生装置の一実施例の要部
の構成及びその光路を示す構成図であり、前述の従来装
置と同一または相当部分には同一の参照符号（１〜５、
７〜12及び23〜25）付与してある。

同図において、１は２つの発光源を有する２ビーム半導
体レーザ素子であり、第１図に示すように、互いに近づ
くように記録用ビーム２（破線にて示す）及び再生用ビ
ーム３（実線にて示す）を出射するようになっている。
なお、ここでは、一素子に２つの活性領域を有するアレ
イ形の２ビーム半導体レーザ素子１を示しているが各ビ
ーム２及び３を独立に駆動できるものであれば、通常の
１つの活性領域を有する素子を２個並列に配置した構成
としてもよい。

４は２ビーム半導体レーザ素子１のビーム出射側に配置
されたコリメータレンズ、５はコリメータレンズ４を通
過したビームを入・出射するように配置された偏光ビー
ムスプリッタ、７は偏光ビームスプリッタ５を透過した
ビームを偏光して対物レンズ８へ導く１／４波長板であ
る。

９は対物レンズ８に近接して配置された情報記録媒体で
あり、１／４波長板７及び対物レンズ８は偏光ビームス
プリッタ５と情報記録媒体９との間に配置されている。
10は情報記録媒体９の情報記録方向に沿って形成された
案内溝、11及び12は案内溝10に沿って照射される各ビー
ム２及び３によって形成される記録用スポット及び再生
用スポットである。

31は偏光ビームスプリッタ５で反射された情報記録媒体
９からの反射ビームを収束させるための凸レンズ、32は
凸レンズ31からの収束ビームを反射光及び透過光に分割
するハーフミラープリズムである。

33は２つの屈折面33a.33b及び稜線33cを有する屋根形状
のウェッジプリズムであり、稜線33cが光学的にみて凸
レンズ31から出射した収束ビームと平行即ちハーフミラ
ープリズム32の反射光と直交する方向にかつハーフミラ
ープリズム32の反射光の光路中に配置されている。な
お、ここではウェッジプリズム33をハーフミラープリズ
ム32に貼り合せたものを示したが、分離して配置しても
よい。

34a,34bは記録用ビーム２がウェッジプリズム33の屈折
面33a,33bでそれぞれ屈折されて出射した記録用ビー
ム、35a,35bは、同様に再生用ビーム３がウェッジプリ
ズム33から出射した再生用ビーム、36は記録用ビーム34
a,34b及び再生用ビーム35a,35bの４つのビームを受光
し、かつビームの集光位置に配置されている４分割光検
知器であり、記録用ビーム34a,34bをそれぞれ受光面36a
と受光面36bで受光し、また再生用ビーム35a,35bをそれ
ぞれ受光面36cと受光面36dで受光する。この４分割光検
知器36は稜線33cに平行な分割線で受光面36a,36cと受光
面36b,36dに分割され、さらにその分割線に直交する分
割線で４つの受光面36a〜36dに４分割されている。

37は４分割光検知器36の受光面36aと受光面36bからの出
力信号が入力されており、記録用ビームのモニタ信号Ｅ
を出力する加算器、38は同様に、その反転入力端子が４
分割光検知器36の受光面36aに接続され、その非反転入
力端子が光検知器36の受光面36bに接続されており、記
録用ビーム２のトラッキングエラーを検出する差動増幅
器である。39は４分割光検知器36の受光面36cと受光面3
6dからの出力信号が入力されており、再生用ビーム３の
再生出力Ｃを出力する加算器、23は加算器39からの再生
出力Ｃから再生信号Ｄを得るための再生信号検出回路、
40は同様にその反転入力端子が４分割光検知器36の受光
面36cに接続され、その非反転入力端子が４分割光検知
器36の受光面36dに接続されており、再生用ビーム３の
トラッキングエラーを検出する差動増幅器である。

41は実質的に情報記録媒体９の径方向（そのトラック方
向と直角な方向）にエッジ線を有し、互いに平行な２つ
のナイフエッジ41a,41bを両側に有するナイフであり、
ハーフミラープリズム32の各透過光束の略半分を各々遮
光する。42は記録用ビーム２がナイフ41のナイフエッジ
41aを境界にしてナイフ41で遮光され、半円断面形状と
なった記録用ビーム、43は再生用ビーム３がナイフ41の
ナイフエッジ41bを境界にしてナイフ41で遮光され、半
円断面形状となった再生用ビーム、44は記録用ビーム42
および再生用ビーム43の２つのビームを受光し、かつ集
光位置に配置されている４分割光検知器であり、記録用
ビーム42を受光面44a,44bの分割線上で受光し、再生用
ビーム43を受光面44c,44dの分割線上で受光する。この
４分割光検知器44では、受光面44a,44bを分割している
分割線がナイフエッジ41aに平行で略対向した位置にあ
り、受光面44c,44dを分割している分割線がナイフエッ
ジ41bに平行で略対向した位置にある。

45はその反転入力端子が４分割光検知器44の受光面44a
に接続され、その非反転入力端子が４分割光検知器44の
受光面44bに接続されており、記録用ビーム２のフォー
カシングエラーを検出する差動増幅器、46はその非反転
入力端子が４分割光検知器44の受光面44cに接続され、
その反転入力端子が４分割光検知器44の受光面44dに接
続されており、再生用ビーム３のフォーカシングエラー
を検出する差動増幅器である。

47は、差動増幅器38の出力端子と差動増幅器40の出力端
子を切換えて記録用ビーム２および再生用ビーム３のト
ラッキングエラー信号TEの切換えスイッチ48と差動増幅
器45の出力端子と差動増幅器46の出力端子を切換えて記
録用ビーム２と再生用ビーム３のフォーカシングエラー
信号のFEの切換えスイッチ49を制御するエラー信号切換
え回路である。

なお、ウェッジプリズム33、４分割光検知器36の受光面
36a,36bおよび差動増幅器38、同様に４分割光検知器36
の受光面36c,36dおよび差動増幅器40はプッシュプル法
と称される周知のトラッキングエラー検出方法を実行す
るための光学系を構成し、また、ナイフ41、４分割光検
知器44の受光面44a,44bおよび差動増幅器45、同様に４
分割光検知器44の受光面44c,44dおよび差動増幅器46は
ナイフエッジ法と称される周知のフォーカシングエラー
検出方法を実行するための光学系を構成している。

次に、本発明装置の上述の如き一実施例の動作について
説明する。２ビーム半導体レーザ素子１からの記録用ビ
ーム２及び再生用ビーム３にて情報記録媒体９上に情報
の記録及び再生を行う動作については２ビーム半導体レ
ーザ素子１から記録用ビーム２と再生用ビーム３とが互
いに近づくように出射されて交叉する事を除いては前述
の従来技術と同じであるので、ここでは本発明の特徴た
る記録用ビーム２と再生用ビーム３との分離、トラッキ
ングエラー検出光学系及びフォーカシングエラー検出光
学系の動作原理について説明する。

第１図において、偏光ビームスプリッタ５により反射さ
れた記録用ビーム２と再生用ビーム３は凸レンズ31によ
りそれぞれ収束光とされ、ハーフミラープリズム32によ
って一部が反射され、残りが透過する。これらの反射光
はウェッジプリズム33を介して更に分割されて記録用ビ
ーム34a,34b及び再生用ビーム35a,35bにされて４分割光
検知器36に入射し、また、それらの透過光はナイフ41を
介して記録用ビーム42と再生用ビーム43にされて４分割
光検知器44に入射する。４分割光検知器36は記録用ビー
ム34a,34b及び再生用ビーム35a,35bの集光点に配置され
ているため、４つのビームの集光点は空間的に分離され
た４点となるので、記録用ビーム34aと34bとを受光面36
aと受光面36bとで受光し、更に各出力を加算器37にて加
算することにより記録用ビーム２のモニタ信号Ｅが得ら
れる。

次に記録用ビームのトラッキングエラー検出において
は、ウェッジプリズム33の２つの屈折面33aと33bとに挟
まれた稜線33cが光学的にみて記録用スポット11と再生
用スポット12が形成されている部分に対応する情報記録
媒体９の案内溝10部分に対して平行、換言すれば情報記
録媒体９表面からの反射光の光軸となるよう配置されて
いるので、案内溝10の両縁で回折された１次回折光成分
の一方が記録用ビーム34aに含まれ、他方の１次回折光
成分が記録用ビーム34bに含まれている。従って、これ
らのビーム34aと34bとをそれぞれ受光面36aと36bとで受
光し、更に各出力を差動増幅器38にて演算することによ
り、従来技術で述べたプッシュプル法の検出原理にて記
録用ビームのトラッキングエラー検出用の信号TEを得る
ことができることは同様である。

また、再生用ビームのトラッキングエラー検出において
は、記録用ビームと同様にウェッジプリズム33の２つの
屈折面33aと33bとに挟まれた稜線33cにより案内溝10の
両縁で回折された１次回折光成分の一方が再生用ビーム
35aに含まれ、他方の１次回折光成分が再生用ビーム35b
に含まれている。従って、これらのビーム35aと35bとを
それぞれ受光面36cと36dとで受光し、更に各出力を差動
増幅器40にて演算することにより、従来技術で述べたプ
ッシュプル法の検出原理にて再生用ビームのトラッキン
グエラー検出用の信号TEを得ることができることは同様
である。

次に、記録用ビームおよび再生用ビームのフォーカシン
グエラー検出の説明について、第２図を参照して行な
う。なお、第２図は第１図の構成を平面的に上から見た
場合の光学的に等価な状態を示しており（但し、４分割
光検知器44については光像の状態を理解し易くするため
にその受光面正面も示してある。）、また、フォーカシ
ングエラー検出に必要な部分のみを抜き出して示してあ
る。

第２図（ａ）は情報記録媒体９が対物レンズ８に対し合
焦点Ｆ_８にある状態を示しており、ナイフ41のナイフエ
ッジ41aによって半円断面形状となった記録用ビーム42
は４分割光検知器44の受光面44a,44bの分割線上に集光
され、更に、ナイフ41のナイフエッジ41bによって半円
断面形状となった再生用ビーム43は４分割光検知器44の
受光面44c,44dの分割線上に集光される。この場合、差
動増幅器45の出力信号（記録用ビームの）FEおよび差動
増幅器46の出力信号（再生用ビームの）FEはそれぞれ零
（FE＝０）となる。

第２図（ｂ）は情報記録媒体９が対物レンズ８の合焦点
Ｆ_８よりも遠い位置にある状態を示しており、ナイフ41
のナイフエッジ41aによって半円断面形状となった記録
用ビーム42は４分割光検知器44の受光面44bに入射し、
更に、ナイフ41のナイフエッジ41bによって半円断面形
状となった再生用ビーム43は４分割光検知器44の受光面
44cに入射するため、差動増幅器45の出力信号（記録用
ビームの）FEおよび差動増幅器46の出力信号（再生用ビ
ームの）FEはそれぞれ正（FE＞０）となる。

逆に、第２図（ｃ）は情報記録媒体９が対物レンズ８の
合焦点Ｆ_８よりも近い位置にある状態を示しており、記
録用ビーム42は４分割光検知器44の受光面44aに入射
し、更に再生用ビーム43は４分割光検知器44の受光面44
dに入射するため、差動増幅器45の出力信号（記録用ビ
ームの）FEおよび差動増幅器46の出力信号（再生用ビー
ムの）FEはそれぞれ負（FE＜０）となる。

従って、ナイフ41一つでナイフエッジ法の検出原理に
て、記録用ビーム２と再生用ビーム３とを独立に差動増
幅器45の出力信号の正負およびその絶対値から情報記録
媒体９に対する記録用ビーム２の焦点ずれの方向および
大きさが得られ、更に、差動増幅器46の出力信号の正負
およびその絶対値から情報記録媒体９に対する再生用ビ
ーム３の焦点ずれの方向および大きさが得られる。

次に、光記録再生装置による記録および再生に際して
は、記録の場合、エラー信号切換え回路47によりTEの切
換えスイッチ48で差動増幅器38の出力信号（記録用ビー
ムの）TEに切換えられ、更に、FEの切換えスイッチ49で
差動増幅器45の出力信号（記録用ビームの）FEに切換え
られる。記録信号発生回路24で発生した記録信号Ａに基
づいて記録が記録用ビーム２により安定に行なわれ、従
来技術の項で述べたように、再生用ビーム３により再生
することにより、前述の第８図に示すようなピット形状
Ｂに対応した再生出力Ｃが加算器39にて検出可能であ
り、更にこれを再生信号検出回路23にて波形処理すれば
パルス列状の再生信号Ｄが得られ、記録信号Ａと比較す
ることにより、情報記録の欠陥の有無の判定が行なわれ
る。

また、再生の場合、エラー信号切換え回路47により、TE
の切換えスイッチ48で差動増幅器40の出力信号（再生用
ビームの）TEに切換えられ、更にFEの切換えスイッチ49
で差動増幅器46の出力信号（再生用ビームの）FEに切換
えられ、再生が再生用ビーム３により安定に行なわれ
る。

以上のように、記録用ビーム２と再生用ビーム３のフォ
ーカシングエラー検出を独立に比較的簡素な光学系にて
構成でき、安定な記録および再生を行なえる。

第３図は本発明の他の発明に係る光記録再生装置の一実
施例の要部の構成及びその光路を示す構成図であり、第
１図に示した第１実施例と同一または相当部分には同一
の参照符号（１〜5,7〜12,23〜25,31〜40及び47〜49）
を付与してあり、その説明を省略する。同図において、
51は、２つの屈折面51a,51b及びそれらの境界線の稜線5
1cを有する屋根形状のウェッジプリズムであり、両屈折
面51a,51bより前方に位置する稜線51cが光学的にみて凸
レンズ31から出射した収束ビームと直交するように即ち
情報記録媒体９のトラック方向に直角なその径方向に実
質的になるようにハーフミラープリズム32の透過光の光
路中に配置されている。52a,52bは記録用ビーム２がウ
ェッジプリズム51の屈折面51a,51bでそれぞれ屈折され
て出射した記録用ビーム、53a,53bは同様に再生用ビー
ム３がウェッジプリズム51から出射した再生用ビーム、
54は記録用ビーム52a,52b及び再生用ビーム53a,53bの４
つのビームを受光し、かつビームの集光位置に配置さ
れ、順に配列された８つの受光面54a〜54hを有する８分
割光検知器である。その受光面同士54c,54dと受光面同
士54g,54hの各分割線はウェッジプリズム51の稜線51cと
平行であり、受光面同士54a,54bと受光面同士54e,54fの
各分割線は同一方向に同一角度傾斜している。そして、
記録用ビーム52a,52bをそれぞれ受光面54a,54bの分割線
と受光面54e,54fの分割線をそれぞれ中央にして受光
し、再生用ビーム53a,53bをそれぞれ受光面54c,54dの分
割線と受光面54g,54hの分割線をそれぞれ中央にして受
光する。

55は８分割光検知器54の受光面54a,54fと受光面54b,54e
からの出力信号がそれぞれ入力されており、記録用ビー
ムのFEを検出する差動増幅器、56は８分割光検知器54の
受光面54c,54hと受光面54d,54gからの出力信号がそれそ
れ入力されており、再生用ビームのFEを検出する差動増
幅器である。例えば差動増幅器55,56は、その非反転入
力端子が受光面54a,54fと受光面54c,54hに各々接続さ
れ、その反転入力端子が受光面54b,54eと受光面54d,54g
に各々接続されている。また、両差動増幅器55,56の出
力端子はFEの切換えスイッチ49のステータ側に接続され
ている。

47は記録用ビームおよび再生用ビームのTEの切換えスイ
ッチ48と記録用ビームと再生用ビームのFEの切換えスイ
ッチ49を切換え制御するエラー信号切換え回路である。

なお、ウェッジプリズム51、８分割光検知器54の受光面
54a,54b,54e,54fおよび差動増幅器55、同様に、８分割
光検知器54の受光面54c,54d,54g,54hおよび差動増幅器5
6はフーコー法と称される周知のフォーカシングエラー
検出方法を実行するための光学系を構成している。

次に、本発明装置の第２実施例の動作について説明す
る。２ビーム半導体レーザ素子１の１次回折光成分が記
録用ビーム34a,34bに含まれている。従って、これらの
ビーム34aと34bとをそれぞれ受光面36aと36bとで受光
し、更に各出力を差動増幅器38にて演算することによ
り、第１実施例で述べたプッシュプル法の検出原理にて
記録用ビームのトラッキングエラー検出信号TEを得るこ
とができることは同様である。

また、再生用ビームのトラッキングエラー検出において
は、記録用ビームと同様に、１次回折光成分が再生用ビ
ーム35a,35bに含まれている。従って、これらのビーム3
5aと35bとをそれぞれ受光面36cと36dとで受光し、更に
各出力を差動増幅器40にて演算することにより、従来技
術で述べたプッシュプル法の検出原理にて再生用ビーム
のトラッキングエラー信号TEを得ることができることは
同様である。

なお、ハーフミラープリズム32を透過した記録用ビーム
２と再生用ビーム３はウェッジプリズム51に入射し、そ
の屈折面51a,51bにより屈折されて、その記録用ビーム
２が記録用ビーム52a,52bにされ、その再生用ビーム３
が再生用ビーム53a,53bにされる。それら４つのビーム5
2a,52b,53a,53bは８分割光検知器54に入射する。

次に、記録用ビームおよび再生用ビームのフォーカシン
グエラー検出について第４図を参照して行なう。なお、
第４図は第３図の構成を平面的に上から見た場合の光学
的に等価な状態を示しており（但し、８分割光検知器54
については光像の状態を理解し易くするためにその受光
面正面も示してある。）、また、フォーカシングエラー
検出に必要な部分のみ抜き出して示してある。

第４図（ａ）は情報記録媒体９が対物レンズ８に対し合
焦点Ｆ_８にある状態を示しており、ウェッジプリズム51
で２つのビームに分割された記録用ビーム52a,52bはそ
れぞれ８分割光検知器54の受光面54a,54bと受光面55e,5
5fの分割線上に集光され、更に、ウェッジプリズム51で
２つのビームに分割された再生用ビーム53a,53bはそれ
ぞれ８分割光検知器54の受光面54c,54dと受光面54g,54h
の分割線上に集光される。この場合、差動増幅器55の出
力信号（記録用ビームの）FEおよび差動増幅器56の出力
信号（再生用ビームの）FEはそれぞれ零（FE＝０）とな
る。

第４図（ｂ）は情報記録媒体９が対物レンズ８の合焦点
Ｆ_８よりも遠い位置にある状態を示しており、記録用ビ
ーム52a,52bはそれぞれ８分割光検知器54の受光面54aと
受光面54fに入射し、更に、再生用ビーム53a,53bはそれ
ぞれ８分割光検知器54の受光面54cと受光面54hに入射す
るため、差動増幅器55の出力信号（記録用ビームの）FE
および差動増幅器56の出力信号（再生用ビームの）FEは
それぞれ正（FE＞０）となる。

逆に、第４図（ｃ）は情報記録媒体９が対物レンズ８の
合焦点Ｆ_８よりも近い位置にある状態を示しており、記
録用ビーム52a,52bはそれぞれ８分割光検知器54の受光
面54bと受光面54eに入射し、更に再生用ビーム53a,53b
はそれぞれ８分割光検知器54の受光面54dと受光面54gに
入射するため、差動増幅器55の出力信号（記録用ビーム
の）FEおよび差動増幅器56の出力信号（再生用ビーム
の）FEはそれぞれ負（FE＜０）となる。

従って、ウェッジプリズム51一つでフーコー法の検出原
理にて、記録用ビーム２と再生用ビーム３とを独立に差
動増幅器55の出力信号の正負およびその絶対値から記録
用ビーム２の情報記録媒体９に対する焦点ずれの方向お
よび大きさが得られ、更に差動増幅器56の出力信号の正
負およびその絶対値から再生用ビーム３の情報記録媒体
９に対する焦点ずれの方向および大きさが得られる。

また、ウェッジプリズム51と８分割光検知器54の位置決
め調整方法は第３図に示した座標軸を参照して述べる
と、再生用ビーム３で情報記録媒体９が対物レンズ８に
対して合焦点Ｆ_８にある状態において、再生用ビーム53
a,53bが８分割光検知器54の受光面54c,54dと受光面54g,
54hの分割線上に集光するようにウェッジプリズム51を
ｚ方向（状態記録媒体９の厚さ方向と実質的に同じ方向
＝光路方向）に移動して位置決めし、更に記録用ビーム
２で情報記録媒体９が対物レンズ８に対して合焦点Ｆ_８
にある状態において、記録用ビーム52a,52bが８分割光
検知器54の受光面54a,54bと受光面54e,54fの分割線上に
集光するように８分割光検知器54をｙ方向（ｚ方向に直
角で稜線51cの方向）に移動して位置決めを行なう。

次に、光記録再生装置による記録および再生に際して
は、記録の場合、エラー信号切換え回路47によりTEの切
換えスイッチ48で差動増幅器38の出力信号（記録用ビー
ムの）TEに切換えられ、更に、FEの切換えスイッチ49で
差動増幅器55の出力信号（記録用ビームの）FEに切換え
られる。記録信号発生回路24で発生した記録信号Ａに基
づいて記録が記録用ビーム２により安定に行なわれ、従
来技術の項で述べたように、再生用ビーム３により再生
することにより、前述の第８図に示すようなピット形状
Ｂに対応した再生出力Ｃが加算器39にて検出可能であ
り、更にこれを再生信号検出回路23にて波形処理すれば
パルス列状の再生信号Ｄが得られ、記録信号Ａと比較す
ることにより、情報記録の欠陥の有無の判定が行なわれ
る。また、再生の場合、エラー信号切換え回路47によ
り、TEの切換えスイッチ48で差動増幅器40の出力信号
（再生用ビームの）TEに切換えられ、更に、FEの切換え
スイッチ49で差動増幅器56の出力信号（再生用ビーム
の）FEに切換えられ、再生が再生用ビーム３により安定
に行なわれる。

以上のように、記録用ビーム２と再生用ビーム３のフォ
ーカシングエラー検出を独立に比較的簡素な光学系にて
構成でき、安定な記録および再生を行なえる。

〔発明の効果〕 以上のように、本発明によれば記録用の第１の光ビーム
と再生用の第２の光ビーム毎にナイフエッジ法又はフー
コー法により独立してフォーカシングエラー検出をする
ように構成したので、記録及び再生時に安定なフォーカ
シングが行なえ、簡素な光学系で経済性及び組立性に優
れたものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光記録再生装置の構成
図、第２図はそのフォーカシングエラー検出のための光
学系の動作を説明するための説明図、第３図は本発明の
他の発明の一実施例に係る光記録再生装置の構成図、第
４図はそのフォーカシングエラー検出のための光学系の
動作を説明するための説明図、第５図は従来の光記録再
生装置の構成図、第６図はその２ビーム半導体レーザ素
子を示す斜視図、第７図は同じくその各スポットの照射
位置を示す説明図、第８図は同じくその記録再生動作を
説明するためのタイミング説明図、第９図は同じくフォ
ーカシングエラー検出のための光学系の動作を説明する
ための説明図、第10図は同じくそのトラッキングエラー
検出のための光学系の動作を説明するための説明図であ
る。 図中、１…２ビーム半導体レーザ素子、２…記録用ビー
ム、３…再生用ビーム、４…コリメータレンズ、５…偏
光ビームスプリッタ、７…１／４波長板、８…対物レン
ズ、９…情報記録媒体、10…案内溝、11…記録用スポッ
ト、12…再生用スポット、24…記録信号発生回路、25…
ドライバ回路、31…凸レンズ、41…ナイフ、41a,41b…
ナイフエッジ、42…記録用ビーム、43…再生用ビーム、
44…４分割光検知器、44a〜44d…受光面、51…ウェッジ
プリズム、51a,51b…屈折面、51c…稜線、52a,52b…記
録用ビーム、53a,53b…再生用ビーム、54…８分割光検
知器、54a〜54h…受光面。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報記録媒体上に第１の光ビームを集光手
   段を介して照射して情報の記録を行ない、前記第１の光
   ビームの照射に追従させて前記記録されたトラック上に
   前記集光手段を介して第２の光ビームを照射して情報の
   再生を行なう光記録再生装置において、前記第１及び第
   ２の光ビームの前記情報記録媒体からの反射光を一括し
   て収束光束とするための収束手段と、前記第１及び第２
   の光ビームの収束光束を一括して各半円断面形状にする
   ための遮蔽手段と、前記半円断面形状にされた前記第１
   及び第２の光ビームの反射光をそれぞれ独立に各一対の
   受光面の分割線を中央にして受光する４分割光検知器と
   を備え、前記第１及び第２の光ビームを前記情報記録媒
   体上に集光させた時の焦点誤差をナイフエッジ法でそれ
   ぞれ独立に検出するようにしたことを特徴とする光記録
   再生装置。
2. 【請求項２】情報記録媒体上に第１の光ビームを集光手
   段を介して照射して情報の記録を行ない、前記第１の光
   ビームの照射に追従させて前記記録されたトラック上に
   前記集光手段を介して第２の光ビームを照射して情報の
   再生を行なう光記録再生装置において、前記第１及び第
   ２の光ビームの前記情報記録媒体からの反射光を一括し
   て収束光束とするための収束手段と、収束化された前記
   第１及び第２の反射光を一括して前記情報記録媒体のト
   ラック方向と実質的に平行な方向にそれぞれ２分割する
   光束分割手段と、順に配列された第１乃至第８の８つの
   受光面を具備し、第１及び第２の受光面の分割線と第５
   及び第６の受光面の分割線とがそれぞれ前記光束分割手
   段による光束の分割方向と実質的に直交し、第３及び第
   ４の受光面の分割線と第７及び第８の受光面の分割線が
   それぞれ前記第１及び第２の受光面の分割線の方向に対
   して傾斜するように各々分割線が形成され、前記光束分
   割手段により４つに分割された前記第１及び第２の光ビ
   ームの反射光を前記各分割線を中央にして受光する８分
   割光検知器とを備え、前記第１及び第２の光ビームを前
   記情報記録媒体のトラック上に集光させた時の焦点誤差
   をフーコー法でそれぞれ独立に検出するようにしたこと
   を特徴とする光記録再生装置。