JPH076405A

JPH076405A - 光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH076405A
Application number: JP6068261A
Authority: JP
Inventors: Moritoshi Miyamoto; 守敏宮本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-04-23
Filing date: 1994-04-06
Publication date: 1995-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】光学系の光軸ずれ防止に要求される精度が緩
やかであり、各部品の加工及び組立てに要求される許容
度が大きく、低コスト化が容易な光学的情報記録再生装
置を提供する。また、ＡＴオフセットの発生のおそれが
少なく、発生してもその大きさが小さく、これに対する
対応が容易な光学的情報記録再生装置を提供する。【構成】光ヘッドの光学系を半導体レーザ２１等を含
んでなる照射光学系及び光検出器３０等を含んでなる検
出光学系を有する固定部と該固定部に対し矢印方向に移
動可能で回折格子２４、光反射三角プリズム４０及び対
物レンズ２７を含む可動部とから構成し、前記照射光学
系からの光束を前記可動部を介して光カード１上にスポ
ット照射し、該光カード１上の光スポットからの光束を
前記可動部を介して前記検出光学系へと投影させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的情報記録媒体に
情報を記録し、該記録媒体に記録された情報を再生し及
び／又は該記録媒体に記録された情報を消去する光学的
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
なう情報記録媒体としてディスク状、カード状、テープ
状等の各種の形態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。記録可能な媒体への情報の記録
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ビット列として情報が記録
される。

【０００３】又、記録媒体からの情報の再生は、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ビット列を走査し、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）に夫
々独立して移動することができるように光ヘッド本体に
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１０に追記型光カードの模式的平面図、
図１１にその部分拡大図を示す。

【０００７】図１０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へのアクセスの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１１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４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１１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ＡＴを行ない、Ｓ₂ の光スポットを使用してＡ
Ｆ及び記録時の情報ビットの作成、再生時の情報ビット
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情報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、光学的情報記録方法を図１２に示
す光ヘッド光学系の概略図を用いて説明する。

【００１２】図１２において、２１は光源たる半導体レ
ーザであり、この例ではトラックに垂直の方向に偏光し
ている８３０ｎｍの波長の光を発する。また、２２はコ
リメータレンズ、２３はビーム整形プリズム、２４は光
束分割のための回折格子、２５は偏光ビームスプリッタ
である。更に、２６は１／４波長板、２０はミラー、２
７は対物レンズ、２８は球面レンズ、２９はシリンドリ
カルレンズ、３０は光検出器を示す。光検出器３０は、
２つの受光素子３０ａ，３０ｃ及び４つに分割された受
光素子３０ｂから構成されている。

【００１３】半導体レーザ２１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２２に入射す
る。そして、該レンズにより平行光ビームとされ、さら
にビーム整形プリズム２３により所定の光強度分布、つ
まり円形の強度分布を有するビームに整形される。その
後、回折格子２４に入射し、該回折格子２４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。この３つの光束は、偏光ビームスプリッタ２
５にＰ偏光光束として入射する。偏光ビームスプリッタ
２５は、図１３に示すような分光特性を有し、入射した
Ｐ偏光は１００％近く透過する。

【００１４】次いで、前記３つの光束は１／４波長板２
６を透過する際に円偏光に変換され、対物レンズ２７に
よって光カード１上に集束される。この集束された光が
図１２に示したように、３つの微小ビームスポットＳ₁
（＋１次回折光）、Ｓ₂ （０次回折光）、Ｓ₃ （−１次
回折光）である。Ｓ₂ は記録、再生、ＡＦ制御に用いら
れ、Ｓ₁ とＳ₃ はＡＴ制御に用いられる。光カード１上
におけるスポット位置は、図１１に示したように、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、再び対物レンズ２７を通って平行光束とさ
れ、１／４波長板２６を透過することにより入射時とは
偏光方向が９０°回転した光ビームに変換される。そし
て、偏光ビームスプリッタ２５にはＳ偏光ビームとして
入射し、図１３に示した分光特性により１００％近く反
射され、検出光学系に導かれる。

【００１５】前記検出光学系では、球面レンズ２８とシ
リンドリカルレンズ２９とが組み合わされており、この
組み合わせにより非点収差法によるＡＦ制御が行なわれ
る。光カード１から反射した３つの光束は前記検出光学
系によりそれぞれ集光され、光検出器３０に入射して、
３つの光スポットを形成する。受光素子３０ａ，３０ｃ
は前述の光スポットＳ₁ ，Ｓ₃ の反射光を受光し、これ
ら２つの受光素子の出力の差を用いてＡＴ制御が行なわ
れる。また、４分割の受光素子３０ｂは光スポットＳ₂
の反射光を受光し、その出力を用いてＡＦ制御が行なわ
れ且つ記録情報が再生される。受光素子３０ａ，３０
ｂ，３０ｃにおける光スポットの形成の様子を図１４に
示す。形成される各光スポットＳ_a ，Ｓ_b ，Ｓ_c は、受
光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃに完全に含まれている。

【００１６】以上の様な光ヘッド光学系全体を矢印に示
す様に移動させることにより、光ビームスポットＳ₂ で
情報トラックの走査を行うことができる。

【００１７】ところで、以上の様な光ヘッド光学系を、
図１２に示されている様に、固定部と可動部とに分け、
該可動部のみを矢印に示す様に移動させることにより、
光ビームスポットＳ₂ で情報トラックの走査を行うこと
もできる。この様な分離型の光ヘッドでは、可動部の移
動量は、光カード１の縦方向の長さ程度は必要であり、
通常１００ｍｍ程度である。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記分離型光ヘッドの
場合には、可動部の位置によって光路長特に回折格子２
４から可動部、光カード１及び再び可動部を経て光検出
器３０へと至る光路長が変化する。この光路長の変化は
可動部の移動量の略２倍であり、このため光学系の光軸
ずれ防止に要求される精度が厳しく、各部品の精度及び
これらの組立て精度が厳しくなり、部品加工及び組立て
に要する時間及び労力が大きく、低コスト化が困難であ
る。

【００１９】また、上記光軸ずれが大きくなると、２つ
のＡＴ制御用光束のうちの一方だけに、対物レンズ２７
等の光学部品の有効径によるケラレが発生し、ＡＴオフ
セットが生じてしまう。

【００２０】例えば、回折格子２４の回折角を３０′、
回折格子２４と対物レンズ２７との距離を１００ｍｍ、
対物レンズ２７の有効径をφ５ｍｍ、各光束径をφ３ｍ
ｍとすると、対物レンズ上での３ビームの位置関係は図
８に示す様になり、２つのＡＴ制御用光束（±１次光
束）は対物レンズ有効径から０．２ｍｍまで接近してお
り、光軸の傾きや平行シフトがあると、一方の光束だけ
対物レンズ有効径にケラレてしまい、これがＡＴオフセ
ットの原因となる。即ち、この場合には、光軸平行シフ
ト０．２ｍｍまたは光軸傾き８′を越えるとＡＴオフセ
ットが発生してしまうことになる。図９に、光束ケラレ
の発生した場合の光スポット形成状態を示す。図９の
（ａ）は球面レンズ２８のパワーのみ影響する場合を示
し、図９の（ｂ）は球面レンズ２８のパワーとシリンド
リスルレンズ２９のパワーとが最大限に影響する場合を
示す。実際には、上記（ａ），（ｂ）またはその中間の
種々の状態が実現し、最小錯乱円位置に置かれた光検出
器の受光素子上に形成される光スポットＳ_a または光ス
ポットＳ_c にケラレが生じ、ＡＴオフセットが発生す
る。

【００２１】そして、上記従来の分離型ヘッドの場合に
は、可動部の位置によって光路長が変化し、これにとも
ないＡＴオフセット量も変化し、しかもその変化量が大
きいので、対応が困難である。

【００２２】この様なＡＴオフセットを発生しにくくす
るためには、光学系の各光学部品の有効径を大きくすれ
ばよいのであるが、これでは小型化及び軽量化に不利と
なり、光ヘッド移動速度即ち記録再生速度の向上をも困
難にする。また、ＡＴオフセットを発生しにくくするた
めには、各部品の加工精度及び組立て精度を厳しくすれ
ばよいのであるが、これでは、製造コストが著しく増大
する。

【００２３】一方、分離型であるか否かにかかわらず、
上記の如き光ヘッドでは、光照射のための入射光路と光
カード１からの反射光束を光検出器３０へと導く反射光
路とが直角をなしているため、光ヘッドに要するスペー
スが大きくなり、装置の小型化の妨げとなっている。

【００２４】本発明は、以上の如き従来技術の問題点に
鑑み、光学系の光軸ずれ防止に要求される精度が緩やか
であり、各部品の加工及び組立てに要求される許容度が
大きく、低コスト化が容易な光学的情報記録再生装置を
提供することを目的とするものである。

【００２５】また、本発明は、以上の如き従来技術の問
題点に鑑み、ＡＴオフセットの発生のおそれが少なく、
発生してもその大きさが小さく且つ一定であり、これに
対する対応が容易な光学的情報記録再生装置を提供する
ことを目的とするものである。

【００２６】更に、本発明は、以上の如き従来技術の問
題点に鑑み、光ヘッドを小型化することにより光学的情
報記録再生装置を小型化することを目的とするものであ
る。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するものとして、照射光学系からの光束を絞っ
て光学的情報記録媒体に光スポットとして照射し且つ前
記記録媒体上の光スポットからの光束を検出光学系に投
影する光ヘッドを有し、前記照射光学系からの光束の照
射により前記記録媒体に対し情報を記録し及び／または
記録情報を再生する光学的情報記録再生装置において、
前記光ヘッドの光学系を前記照射光学系及び前記検出光
学系を含む固定部と該固定部に対し移動可能で対物レン
ズを含む可動部とから構成し、該可動部中に回折格子を
配してなることを特徴とする光学的情報記録再生装置、
が提供される。

【００２８】本発明によれば、上記目的を達成するもの
として、（Ａ）照射光学系からの光束を絞って光学的情報記録媒
体に光スポットとして照射し且つ前記記録媒体上の光ス
ポットからの光束を検出光学系に投影する光ヘッドを有
し、前記照射光学系からの光束の照射により前記記録媒
体に対し情報を記録し及び／または記録情報を再生する
光学的情報記録再生装置において、前記光ヘッドの光学
系を前記照射光学系及び前記検出光学系を含む固定部と
該固定部に対し移動可能で対物レンズを含む可動部とか
ら構成し、前記照射光学系からの光束を入射光路を経て
前記可動部を介して前記記録媒体上にスポット照射し、
該記録媒体上の光スポットからの光束を前記可動部を介
し反射光路を経て前記検出光学系へと投影させ、前記入
射光路と前記反射光路とを前記可動部に関し反対側に位
置させてなることを特徴とする光学的情報記録再生装
置、が提供される。

【００２９】この発明の一態様においては、前記可動部
の入射光路側に回折格子を配置してなる。

【００３０】この発明の他の態様においては、前記可動
部は光反射手段を含み、前記入射光路からの光束を前記
反射手段により反射させて前記対物レンズの光軸に平行
に進行させ該対物レンズに入射させる様にしてなる。

【００３１】この発明の更に他の態様においては、前記
可動部は光反射手段を含み、前記入射光路からの光束を
前記反射手段により反射させて前記記録媒体に対し垂直
の方向に進行させ該記録媒体に入射させる様にしてな
る。

【００３２】この発明の更に他の態様においては、前記
可動部は三角プリズムからなる光反射手段を含む。

【００３３】この発明の更に他の態様においては、前記
可動部は三角プリズムからなる光反射手段を含み、その
頂点が前記対物レンズの光軸上に位置し、前記入射光路
からの光束を前記三角プリズムの第１の反射面で反射さ
せて前記対物レンズへと進行させ、前記記録媒体上の光
スポットから前記対物レンズを経た光束を前記三角プリ
ズムの第２の反射面で反射させて前記反射光路へと進行
させる様にしてなる。

【００３４】この発明の更に他の態様においては、前記
入射光路と前記反射光路とが一直線上にある。

【００３５】この発明の更に他の態様においては、前記
可動部は光路分岐手段を含み、該光路分岐手段は偏光ビ
ームスプリッタ、１／４波長板及び反射手段を含んでな
る。ここで、前記可動部の入射光路側に回折格子を配置
し、該回折格子ならびに前記光路分岐手段の偏光ビーム
スプリッタ、１／４波長板及び反射手段を接合一体化す
ることができる。

【００３６】また、本発明によれば、上記目的を達成す
るものとして、（Ｂ）照射光学系からの光束を絞って光学的情報記録媒
体に光スポットとして照射し且つ前記記録媒体上の光ス
ポットからの光束を検出光学系に投影する光ヘッドを有
し、前記照射光学系からの光束の照射により前記記録媒
体に対し情報を記録し及び／または記録情報を再生する
光学的情報記録再生装置において、前記照射光学系から
の光束を入射光路を経て光路分岐手段を介して前記記録
媒体上にスポット照射し、該記録媒体上の光スポットか
らの光束を前記光路分岐手段を介し反射光路を経て前記
検出光学系へと投影させ、前記入射光路と前記反射光路
とが並列する様に前記照射光学系と前記検出光学系とを
配置してなることを特徴とする光学的情報記録再生装
置、が提供される。

【００３７】この発明の一態様においては、前記入射光
路と前記反射光路とが前記記録媒体に対し平行とされて
いる。

【００３８】この発明の他の態様においては、前記入射
光路と前記反射光路とが前記記録媒体に対し垂直とされ
ている。

【００３９】この発明の更に他の態様においては、前記
光路分岐手段は偏光ビームスプリッタ、１／４波長板及
び反射手段を含んでなる。ここで、前記光路分岐手段の
入射光路側に回折格子を配置し、該回折格子、前記偏光
ビームスプリッタ、前記１／４波長板及び前記反射手段
を接合一体化することができる。

【００４０】更に、本発明によれば、上記目的を達成す
るものとして、（Ｃ）照射光学系からの光束を絞って光学的情報記録媒
体に光スポットとして照射し且つ前記記録媒体上の光ス
ポットからの光束を検出光学系に投影する光ヘッドを有
し、前記照射光学系からの光束の照射により前記記録媒
体に対し情報を記録し及び／または記録情報を再生する
光学的情報記録再生装置において、前記光ヘッドの光学
系を前記照射光学系及び前記検出光学系を含む固定部と
該固定部に対し移動可能で対物レンズを含む可動部とか
ら構成し、前記照射光学系からの光束を入射光路を経て
前記可動部を介して前記記録媒体上にスポット照射し、
該記録媒体上の光スポットからの光束を前記可動部を介
し反射光路を経て前記検出光学系へと投影させ、前記入
射光路と前記反射光路とを共通部分を含まない様に別々
に設けてなることを特徴とする光学的情報記録再生装
置、が提供される。

【００４１】この発明の一態様においては、前記入射光
路と前記反射光路とを前記可動部に関し同一側に位置さ
せてなる。

【００４２】この発明の他の態様においては、前記可動
部の入射光路側に回折格子を配置してなる。

【００４３】この発明の更に他の態様においては、前記
可動部は光反射手段を含み、前記入射光路からの光束を
前記反射手段により反射させて前記対物レンズの光軸に
平行に進行させ該対物レンズに入射させる様にしてな
る。

【００４４】この発明の更に他の態様においては、前記
可動部は光反射手段を含み、前記入射光路からの光束を
前記反射手段により反射させて前記記録媒体に対し垂直
の方向に進行させ該記録媒体に入射させる様にしてな
る。

【００４５】この発明の更に他の態様においては、前記
入射光路と前記反射光路とが互いに平行である。

【００４６】この発明の更に他の態様においては、前記
入射光路と前記反射光路とが前記記録媒体に対し平行と
されている。

【００４７】この発明の更に他の態様においては、前記
可動部は光路分岐手段を含み、該光路分岐手段は偏光ビ
ームスプリッタ、１／４波長板及び反射手段を含んでな
る。ここで、前記可動部の入射光路側に回折格子を配置
し、該回折格子ならびに前記光路分岐手段の偏光ビーム
スプリッタ、１／４波長板及び反射手段を接合一体化す
ることができる。

【００４８】

【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。

【００４９】図１は本発明による光学的情報記録再生装
置の光ヘッドの一例を示す概略構成図である。

【００５０】図１において、１は光カードである。本図
において、上記図１におけると同様の部材には同一の符
号が付されている。

【００５１】図１において、２１は光源たる半導体レー
ザであり、この例ではトラックに垂直の方向に偏光して
いる８３０ｎｍの波長の光を発する。また、２２はコリ
メータレンズ、２３はビーム整形プリズム、２４は光束
分割のための回折格子、２５は偏光ビームスプリッタで
ある。更に、２６は１／４波長板、２０はミラー、２７
は対物レンズ、２８は球面レンズ、２９はシリンドリカ
ルレンズ、３０は光検出器を示す。光検出器３０は、２
つの受光素子３０ａ，３０ｃ及び４つに分割された受光
素子３０ｂから構成されている。

【００５２】半導体レーザ２１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２２に入射す
る。そして、該レンズにより平行光ビームとされ、さら
にビーム整形プリズム２３により所定の光強度分布、つ
まり円形の強度分布を有するビームに整形される。上記
半導体レーザ２１、コリメータレンズ２２、ビーム整形
プリズム２３及び回折格子２４を含んで照射光学系が構
成されている。その後、偏光ビームスプリッタ２５にＰ
偏光光束として入射する。偏光ビームスプリッタ２５
は、図１３に示すような分光特性を有し、入射したＰ偏
光は１００％近く透過する。次に、この光束は、１／４
波長板２６を透過し、その際に円偏光に変換され、更に
回折格子２４に入射し、該回折格子２４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。これら３つの光束は対物レンズ２７の焦点距離ｆ
と光カード１上のスポット間隔ｄとから決定した微小角
θで発散しており、ここでｄ＝ｆ・ｔａｎθである。

【００５３】次いで、光カード１の面とほぼ平行に進行
する前記３つの光束は、反射手段たるミラー２０により
対物レンズ２７の光軸方向即ち光カード１の面と垂直の
方向にほぼ沿った方向に反射され、対物レンズ２７によ
って光カード１上に集束される。この集束された光が図
１に示したように、３つの微小ビームスポットＳ₁ （＋
１次回折光）、Ｓ₂ （０次回折光）、Ｓ₃ （−１次回折
光）である。Ｓ₂ は記録、再生、ＡＦ制御に用いられ、
Ｓ₁ とＳ₃ はＡＴ制御に用いられる。光カード１上にお
けるスポット位置は、図１１に示したように、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上に位置している。

【００５４】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、再び対物レンズ２７を通って平行光
束とされ、ミラー２０により反射され、回折格子２４を
通過し、更に１／４波長板２６を透過することにより入
射時とは偏光方向が９０°回転した光ビームに変換され
る。そして、偏光ビームスプリッタ２５にはＳ偏光ビー
ムとして入射し、図１３に示した分光特性により１００
％近く反射され、検出光学系に導かれる。尚、検出光学
系に導かれる光束は、回折格子を２度通過しているの
で、１度だけ回折した光と２度回折した光とを含んでい
る。しかし、正しくＡＦ制御及びＡＴ制御がなされてい
る状態では、若干のノイズが検出されるだけであり、Ａ
Ｆ制御及びＡＴ制御に与える影響は小さい。

【００５５】前記検出光学系では、球面レンズ２８とシ
リンドリカルレンズ２９とが組み合わされており、この
組み合わせにより非点収差法によるＡＦ制御が行なわれ
る。光カード１から反射した３つの光束は前記検出光学
系によりそれぞれ集光され、光検出器３０に入射して、
３つの光スポットを形成する。受光素子３０ａ，３０ｃ
は前述の光スポットＳ₁ ，Ｓ₃ の反射光を受光し、これ
ら２つの受光素子の出力の差を用いてＡＴ制御が行なわ
れる。また、４分割の受光素子３０ｂは光スポットＳ₂
の反射光を受光し、その出力を用いてＡＦ制御が行なわ
れ且つ記録情報が再生される。受光素子３０ａ，３０
ｂ，３０ｃにおける光スポットの形成の様子は図１４に
示されており、形成される各光スポットＳ_a ，Ｓ_b ，Ｓ
_c は、受光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃに完全に含まれ
ている。

【００５６】以上の様な光ヘッド光学系は、図１に示さ
れている様に、固定部と可動部とに分けられており、該
可動部には回折格子２４、ミラー２０及び対物レンズ２
７が含まれている。そして、可動部のみを矢印に示す様
に移動させることにより、光ビームスポットＳ₂ で情報
トラックの走査を行うことができる。

【００５７】以上の様に、回折格子２４を可動部に搭載
することにより、回折格子２４と対物レンズ２７との距
離を短くでき、且つこの距離を可動部移動にかかわらず
一定に維持することができるので、光軸ずれの発生なら
びにＡＴオフセットの発生及びその変動を一層抑制する
ことができる。このため、各部品の加工及び組立てに要
求される許容度が緩やかになり、ひいては低コスト化が
容易になる。

【００５８】また、回折格子２４を可動部に搭載するこ
とによる更なる利点は、光束ケラレのおそれが軽減され
るため、回折格子による回折角を大きくすることがで
き、それにより光検出器３０上での３ビームの分離が容
易になり、検出光学系の焦点距離が短くても良好な検出
が可能であり、かくして検出光学系部分の小型化ひいて
は光学系固定部の小型化を図ることができる。

【００５９】図２は、上記図１の実施例における回折格
子２４の一例（ａ）とそれを用いた場合の光カード上で
のスポットの状態（ｂ）を示す図である。上記回折格子
２４としては、光束全体に対し回折作用をなす通常のも
のを用いてもよいが、図２（ａ）に示されている様に、
光学的にトラック横断方向に対応する方向の寸法がそれ
に直交する方向の寸法より小さい楕円形状に回折格子部
を形成してなる回折格子２４を用い、図示される様に該
回折格子部楕円形状の長軸方向長さよりも大きな直径の
光束を入射させることにより、図２（ｂ）に示されてい
る様に、光カード１上において情報トラック２にかかる
Ｏ次回折光スポットＳ₂ を円形の小さなスポットとし且
つトラッキングトラック４にかかる±１次回折光スポッ
トＳ₁ ，Ｓ₃ をトラック横断方向に長い大きな楕円形状
のスポットとすることができる。これによれば、光スポ
ットＳ₂ を小さくすることで記録密度を向上させること
ができ、更に光スポットＳ₁ ，Ｓ₃ を特にトラック横断
方向に大きくすることによりＡＴ外れを生じにくくする
ことができるという効果が得られる。

【００６０】（Ａ）図３は本発明による光学的情報記録
再生装置の光ヘッドの一例を示す概略構成図である。

【００６１】図３において、１は光カードである。照射
光学系は、上記図１２に関し説明した様な半導体レー
ザ、コリメータレンズ、ビーム整形プリズム及び回折格
子を含むものであり、ここからはビーム整形された３つ
の平行光束が出射される。これら３つの平行光束は、対
物レンズ２７の焦点距離ｆとカード１上のスポット間隔
ｄとから決定した微小角θで発散しており、ここでｄ＝
ｆ・ｔａｎθである。

【００６２】前記３つの平行光束は、光カード１の面と
ほぼ平行に入射光路を直進し、反射手段たる三角プリズ
ム４０の第１反射面により対物レンズ２７の光軸方向即
ち光カード１と垂直の方向に反射される。これらの光束
は、対物レンズ２７の左半分を通り、光カード１上で反
射され、再び対物レンズ２７の右半分を通り、プリズム
４０の第２反射面により反射されて反射光路を光カード
１の面とほぼ平行に直進する。入射光路と反射光路とは
可動部に関し反対側に位置し且つ可動部の移動方向に沿
って一直線上にある。ここで、プリズム４０の頂点が対
物レンズ２７の光軸上に位置することが望ましく、これ
により光束有効径を最大限利用することができる。そし
て、反射光路を進行した光束は、従来と同様に球面レン
ズ、シリンドリカルレンズ及び光検出器を含む検出光学
系により検出され、従来と同様にして処理される。

【００６３】この様に光ヘッド光学系を構成することに
より、可動部の矢印方向移動に際し照射光学系から検出
光学系までの光路長が変化せず一定であり、しかも上記
従来装置の最大光路長のほぼ半分の光路長ですむことか
ら、光軸ズレの発生が少ない。このため、各部品の加工
及び組立てに要求される許容度が緩やかであり、低コス
ト化が容易である。更に、光束ケラレ及びこれに基づく
ＡＴオフセットの発生のおそれが少なく、発生してもそ
の大きさ及び変動が少ないので、補正等の対応が容易で
ある。

【００６４】図４は本発明による光学的情報記録再生装
置の光ヘッドの一例を示す概略構成図である。本図にお
いて、上記図３におけると同様の機能を有する部材には
同一の符号が付されている。

【００６５】本例では、回折格子２４を可動部に搭載し
たものである。これにより、該回折格子２４と対物レン
ズ２７との距離を短くでき且つ可動部移動にかかわらず
一定にすることができるので、図３の例よりも光軸ずれ
の発生ならびにＡＴオフセットの発生及びその変動を一
層抑制できる。その他の構成及び効果は、図３の例と同
様である。

【００６６】図５は本発明による光学的情報記録再生装
置の光ヘッドの一例を示す概略構成図である。本図にお
いて、上記図４におけると同様の機能を有する部材には
同一の符号が付されている。

【００６７】本例では、可動部中に偏光ビームスプリッ
タ２５、１／４波長板２６及び全反射プリズム４１を含
んでいる。入射光路を光カード１の面とほぼ平行に進行
してきたレーザ光束は、回折格子２４により３つの光束
に分けられ、偏光ビームスプリッタ２５に入射する。こ
れらの光束は、偏光ビームスプリッタ２５に対しＳ偏光
であり、上記図１３の特性に従って反射される。その
後、従来装置と同様に、１／４波長板２６、対物レンズ
２７、光カード１、対物レンズ２７及び１／４波長板２
６を経由することにより偏光方向が９０度回転し、偏光
ビームスプリッタ２５にＰ偏光として再び入射し、上記
図１３の特性に従って透過し、全反射プリズム４１で反
射され、反射光路を直進し、検出光学系に到達する。反
射光路は光カード１の面とほぼ平行であり、入射光路と
反射光路とは可動部に関し反対側に位置し可動部の移動
方向に沿っている。本例によっても、図４の例と同様の
効果が得られる。

【００６８】（Ｂ）図６は本発明による光学的情報記録
再生装置の光ヘッドの一例を示す概略構成図である。本
図において、上記図５におけると同様の機能を有する部
材には同一の符号が付されている。

【００６９】本例では、入射光路を光カード１の面とほ
ぼ平行に進行してきたレーザ光束は、回折格子２４によ
り３つの光束に分けられ、偏光ビームスプリッタ２５に
入射する。これらの光束は、偏光ビームスプリッタ２５
に対しＳ偏光であり、上記図１３の特性に従って反射さ
れる。その後、従来装置と同様に、１／４波長板２６、
対物レンズ２７、光カード１、対物レンズ２７及び１／
４波長板２６を経由することにより偏光方向が９０度回
転し、偏光ビームスプリッタ２５にＰ偏光として再び入
射し、上記図１３の特性に従って透過し、全反射プリズ
ム４１で反射され、反射光路を直進し、検出光学系に到
達する。反射光路は光カード１の面とほぼ平行であり、
且つ入射光路と反射光路とは可動部に関し同一側に位置
し互いに平行であり、並列している。そして、反射光路
を進行した光束は、従来と同様に球面レンズ、シリンド
リカルレンズ及び光検出器を含む検出光学系により検出
され、従来と同様にして処理される。

【００７０】この様に光ヘッド光学系を構成することに
より、照射光学系と検出光学系とを近くに配置すること
ができ、光ヘッドを小型化でき、ひいては装置全体を小
型化できる。

【００７１】図７は本発明による光学的情報記録再生装
置の光ヘッドの一例を示す概略構成図であり、その
（ａ）は平面図であり（ｂ）は側面図である。本図にお
いて、上記図６におけると同様の機能を有する部材には
同一の符号が付されている。

【００７２】本例では、２つの全反射プリズム４２，４
３を用いて、入射光路と反射光路とを同一の高さで並列
させている。本例によっても、図６の例と同様の効果が
得られる。

【００７３】図１５は本発明による光学的情報記録再生
装置の光ヘッドの一例を示す概略構成図である。本図に
おいて、上記図６におけると同様の機能を有する部材に
は同一の符号が付されている。

【００７４】本例では、反射プリズム４４を用いて、入
射光路と反射光路とをそれぞれが上下方向となる様にし
て並列させている。本例によっても、図６の例と同様の
効果が得られる。

【００７５】（Ｃ）図１６は本発明による光学的情報記
録再生装置の光ヘッドの一例を示す概略構成図である。
本図において、上記図５におけると同様の機能を有する
部材には同一の符号が付されている。

【００７６】本例では、可動部中に偏光ビームスプリッ
タ２５、１／４波長板２６及び全反射プリズム４１を含
んでいる。入射光路を光カード１の面とほぼ平行に進行
してきたレーザ光束は、回折格子２４により３つの光束
に分けられ、偏光ビームスプリッタ２５に入射する。こ
れらの光束は、偏光ビームスプリッタ２５に対しＳ偏光
であり、上記図１３の特性に従って反射される。その
後、従来装置と同様に、１／４波長板２６、対物レンズ
２７、光カード１、対物レンズ２７及び１／４波長板２
６を経由することにより偏光方向が９０度回転し、偏光
ビームスプリッタ２５にＰ偏光として再び入射し、上記
図１３の特性に従って透過し、全反射プリズム４１で反
射され、反射光路を直進し、検出光学系に到達する。反
射光路は光カード１の面とほぼ平行であり、入射光路と
反射光路とは可動部に関し同一側に位置し可動部の移動
方向に沿っている。そして、反射光路を進行した光束
は、従来と同様に球面レンズ、シリンドリカルレンズ及
び光検出器を含む検出光学系により検出され、従来と同
様にして処理される。

【００７７】この様に光ヘッド光学系を構成することに
より、回折格子２４と対物レンズ２７との距離を短くで
き且つ可動部移動にかかわらず一定にすることができる
ので、光束ケラレのおそれは殆どなくなり、ＡＴオフセ
ットの発生及びその変動を抑制することができる。

【００７８】また、この様に光ヘッド光学系を構成する
ことにより、照射光学系と検出光学系とを近くに配置す
ることができ、光ヘッドを小型化でき、ひいては装置全
体を小型化できる。

【００７９】尚、上記図５〜７、１５及び１６の各例に
おいて、可動部内の対物レンズ２７以外の光学部品を接
着して一体化することもできる。

【００８０】更に、上記実施例のうち回折格子を含むも
のについては、上記図２に示されている様な回折格子を
用いることにより、図２に関し説明した様な作用効果を
得ることができる。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回折格子を可動部に搭載することにより、回折格子と対
物レンズとの距離を短くでき、且つこの距離を可動部移
動にかかわらず一定に維持することができるので、光軸
ずれの発生ならびにＡＴオフセットの発生及びその変動
を抑制することができる。このため、各部品の加工及び
組立てに要求される許容度が緩やかになり、ひいては低
コスト化が容易になる。また、回折格子を可動部に搭載
することにより、光束ケラレのおそれが軽減されるた
め、回折格子による回折角を大きくすることができ、そ
れにより検出光学系での３ビームの分離が容易になり、
検出光学系の焦点距離が短くても良好な検出が可能であ
り、かくして検出光学系部分の小型化ひいては光学系固
定部の小型化を図ることができる。

【００８２】また、以上説明したように、本発明によれ
ば、光学系の光軸ずれ防止に要求される精度が緩やかで
あり、各部品の加工及び組立てに要求される許容度が大
きく、低コスト化が容易な光学的情報記録再生装置が提
供される。

【００８３】また、本発明によれば、光束ケラレの発生
及びこれに基づくＡＴオフセットの発生のおそれが少な
く、発生してもその大きさが小さく且つ一定であり、こ
れに対する対応が容易な光学的情報記録再生装置が提供
される。

【００８４】更に、本発明によれば、光ヘッドを小型化
することにより光学的情報記録再生装置を小型化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘッ
ドの一例を示す概略構成図である。

【図２】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘッ
ドに用いられる回折格子の一例とそれを用いた場合の光
カード上でのスポットの状態を示す図である。

【図３】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘッ
ドの一例を示す概略構成図である。

【図４】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘッ
ドの一例を示す概略構成図である。

【図５】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘッ
ドの一例を示す概略構成図である。

【図６】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘッ
ドの一例を示す概略構成図である。

【図７】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘッ
ドの一例を示す概略構成図である。

【図８】光学的情報記録再生装置の光ヘッドにおける対
物レンズ上での３ビームの位置関係を示す図である。

【図９】光束ケラレが発生した場合の光スポット形成状
態を示す図である。

【図１０】光カードの模式的平面図である。

【図１１】光カードの部分拡大図である。

【図１２】分離型光ヘッド光学系の図である。

【図１３】偏光ビームスプリッタの分光特性図である。

【図１４】光学的情報記録再生装置の光ヘッドにおける
光検出器の形状及び配置と光スポットとの関係を示す図
である。

【図１５】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘ
ッドの一例を示す概略構成図である。

【図１６】本発明による光学的情報記録再生装置の光ヘ
ッドの一例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１光カード２０ミラー２１半導体レーザ２２コリメータレンズ２３ビーム整形プリズム２４回折格子２５偏光ビームスプリッタ２６１／４波長板２７対物レンズ２８球面レンズ２９シリンドリカルレンズ３０光検出器３０ａ，３０ｂ，３０ｃ受光素子４０三角プリズム４１，４２，４３全反射プリズム４４反射プリズムＳ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ 光スポットＳ_a ，Ｓ_b ，Ｓ_c 光スポット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照射光学系からの光束を絞って光学的情
報記録媒体に光スポットとして照射し且つ前記記録媒体
上の光スポットからの光束を検出光学系に投影する光ヘ
ッドを有し、前記照射光学系からの光束の照射により前
記記録媒体に対し情報を記録し及び／または記録情報を
再生する光学的情報記録再生装置において、前記光ヘッ
ドの光学系を前記照射光学系及び前記検出光学系を含む
固定部と該固定部に対し移動可能で対物レンズを含む可
動部とから構成し、該可動部中に回折格子を配してなる
ことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項２】照射光学系からの光束を絞って光学的情
報記録媒体に光スポットとして照射し且つ前記記録媒体
上の光スポットからの光束を検出光学系に投影する光ヘ
ッドを有し、前記照射光学系からの光束の照射により前
記記録媒体に対し情報を記録し及び／または記録情報を
再生する光学的情報記録再生装置において、前記光ヘッ
ドの光学系を前記照射光学系及び前記検出光学系を含む
固定部と該固定部に対し移動可能で対物レンズを含む可
動部とから構成し、前記照射光学系からの光束を入射光
路を経て前記可動部を介して前記記録媒体上にスポット
照射し、該記録媒体上の光スポットからの光束を前記可
動部を介し反射光路を経て前記検出光学系へと投影さ
せ、前記入射光路と前記反射光路とを前記可動部に関し
反対側に位置させてなることを特徴とする光学的情報記
録再生装置。
【請求項３】前記可動部の入射光路側に回折格子を配
置してなることを特徴とする、請求項２に記載の光学的
情報記録再生装置。
【請求項４】前記可動部は光反射手段を含み、前記入
射光路からの光束を前記反射手段により反射させて前記
対物レンズの光軸に平行に進行させ該対物レンズに入射
させる様にしてなることを特徴とする、請求項２に記載
の光学的情報記録再生装置。
【請求項５】前記可動部は光反射手段を含み、前記入
射光路からの光束を前記反射手段により反射させて前記
記録媒体に対し垂直の方向に進行させ該記録媒体に入射
させる様にしてなることを特徴とする、請求項２に記載
の光学的情報記録再生装置。
【請求項６】前記可動部は三角プリズムからなる光反
射手段を含むことを特徴とする、請求項２に記載の光学
的情報記録再生装置。
【請求項７】前記可動部は三角プリズムからなる光反
射手段を含み、その頂点が前記対物レンズの光軸上に位
置し、前記入射光路からの光束を前記三角プリズムの第
１の反射面で反射させて前記対物レンズへと進行させ、
前記記録媒体上の光スポットから前記対物レンズを経た
光束を前記三角プリズムの第２の反射面で反射させて前
記反射光路へと進行させる様にしてなることを特徴とす
る、請求項２に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項８】前記入射光路と前記反射光路とが一直線
上にあることを特徴とする、請求項２に記載の光学的情
報記録再生装置。
【請求項９】前記可動部は光路分岐手段を含み、該光
路分岐手段は偏光ビームスプリッタ、１／４波長板及び
反射手段を含んでなることを特徴とする、請求項２に記
載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１０】前記可動部の入射光路側に回折格子を
配置し、該回折格子ならびに前記光路分岐手段の偏光ビ
ームスプリッタ、１／４波長板及び反射手段を接合一体
化してなることを特徴とする、請求項９に記載の光学的
情報記録再生装置。
【請求項１１】照射光学系からの光束を絞って光学的
情報記録媒体に光スポットとして照射し且つ前記記録媒
体上の光スポットからの光束を検出光学系に投影する光
ヘッドを有し、前記照射光学系からの光束の照射により
前記記録媒体に対し情報を記録し及び／または記録情報
を再生する光学的情報記録再生装置において、前記照射
光学系からの光束を入射光路を経て光路分岐手段を介し
て前記記録媒体上にスポット照射し、該記録媒体上の光
スポットからの光束を前記光路分岐手段を介し反射光路
を経て前記検出光学系へと投影させ、前記入射光路と前
記反射光路とが並列する様に前記照射光学系と前記検出
光学系とを配置してなることを特徴とする光学的情報記
録再生装置。
【請求項１２】前記入射光路と前記反射光路とが前記
記録媒体に対し平行とされていることを特徴とする、請
求項１１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１３】前記入射光路と前記反射光路とが前記
記録媒体に対し垂直とされていることを特徴とする、請
求項１１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１４】前記光路分岐手段は偏光ビームスプリ
ッタ、１／４波長板及び反射手段を含んでなることを特
徴とする、請求項１１に記載の光学的情報記録再生装
置。
【請求項１５】前記光路分岐手段の入射光路側に回折
格子を配置し、該回折格子、前記偏光ビームスプリッ
タ、前記１／４波長板及び前記反射手段を接合一体化し
てなることを特徴とする、請求項１４に記載の光学的情
報記録再生装置。
【請求項１６】照射光学系からの光束を絞って光学的
情報記録媒体に光スポットとして照射し且つ前記記録媒
体上の光スポットからの光束を検出光学系に投影する光
ヘッドを有し、前記照射光学系からの光束の照射により
前記記録媒体に対し情報を記録し及び／または記録情報
を再生する光学的情報記録再生装置において、前記光ヘ
ッドの光学系を前記照射光学系及び前記検出光学系を含
む固定部と該固定部に対し移動可能で対物レンズを含む
可動部とから構成し、前記照射光学系からの光束を入射
光路を経て前記可動部を介して前記記録媒体上にスポッ
ト照射し、該記録媒体上の光スポットからの光束を前記
可動部を介し反射光路を経て前記検出光学系へと投影さ
せ、前記入射光路と前記反射光路とを共通部分を含まな
い様に別々に設けてなることを特徴とする光学的情報記
録再生装置。
【請求項１７】前記入射光路と前記反射光路とを前記
可動部に関し同一側に位置させてなることを特徴とす
る、請求項１６に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項１８】前記可動部の入射光路側に回折格子を
配置してなることを特徴とする、請求項１６に記載の光
学的情報記録再生装置。
【請求項１９】前記可動部は光反射手段を含み、前記
入射光路からの光束を前記反射手段により反射させて前
記対物レンズの光軸に平行に進行させ該対物レンズに入
射させる様にしてなることを特徴とする、請求項１６に
記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項２０】前記可動部は光反射手段を含み、前記
入射光路からの光束を前記反射手段により反射させて前
記記録媒体に対し垂直の方向に進行させ該記録媒体に入
射させる様にしてなることを特徴とする、請求項１６に
記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項２１】前記入射光路と前記反射光路とが互い
に平行であることを特徴とする、請求項１６に記載の光
学的情報記録再生装置。
【請求項２２】前記入射光路と前記反射光路とが前記
記録媒体に対し平行とされていることを特徴とする、請
求項１６に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項２３】前記可動部は光路分岐手段を含み、該
光路分岐手段は偏光ビームスプリッタ、１／４波長板及
び反射手段を含んでなることを特徴とする、請求項１６
に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項２４】前記可動部の入射光路側に回折格子を
配置し、該回折格子ならびに前記光路分岐手段の偏光ビ
ームスプリッタ、１／４波長板及び反射手段を接合一体
化してなることを特徴とする、請求項２３に記載の光学
的情報記録再生装置。