JPH08180430A - 光学的情報記録再生装置及びその調整方法 - Google Patents

光学的情報記録再生装置及びその調整方法

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JPH08180430A
JPH08180430A JP31823894A JP31823894A JPH08180430A JP H08180430 A JPH08180430 A JP H08180430A JP 31823894 A JP31823894 A JP 31823894A JP 31823894 A JP31823894 A JP 31823894A JP H08180430 A JPH08180430 A JP H08180430A
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photodetector
light
information recording
light flux
optical
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JP31823894A
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Masato Inoue
正人 井上
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学的情報記録再生装置の小型化された光ヘ
ッドの4分割光検出器の微小な位置調整を、簡単に、短
時間で行うことにより、生産性の向上やコストの削減を
行う。 【構成】 4分割光検出器を用いて非点収差法によりオ
ートフォーカシング制御を行う光学的情報記録再生装置
において、前記4分割光検出器31bの4つの受光素子
1 とS3 およびS2 とS4 がそれぞれ対角方向に位置
し、それぞれの出力をS1 ,S2 ,S3 ,S4 としたと
き、(S1 +S2 )−(S3 +S4 )=0、かつ、(S
1 +S4 )−(S2 +S3 )=0になるように、前記4
分割光検出器31bの位置を、入射光束の断平面内を移
動させて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、及びそうして調整された光学的情報記
録再生装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4分割光検出器を用い
て非点収差法によりオートフォーカシング制御を行う光
学的情報記録再生装置及びその調整方法に関し、特に、
4分割光検出器の位置調整に関する。
【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
スング方向)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と期す)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、P1 ,P2 ,P3
光ビームスポットを示し、P1 とP 3 の光スポットを使
用してATを行ない、P2 の光スポットを使用してAF
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2に示す
光ヘッド光学系の概略図を用いて説明する。
【0012】図2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、25は光束
分割のための回折格子、26は偏光ビームスプリッタで
ある。更に、27は1/4波長板、28は対物レンズ、
29は球面レンズ、30はシリンドリカルレンズ、31
は光検出器を示す。光検出器31は、2つの受光素子3
1a,31c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。
【0014】その後回折格子25で分割された3つの光
束は、偏光ビームスプリッタ25にP偏光光束として入
射する。
【0015】次いで、前記3つの光束は1/4波長板2
7を透過する際に円偏光に変換され、対物レンズ28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
3つの微小ビームスポットP1 (+1次回折光)、P2
(0次回折光)、P3 (−1次回折光)である。P2
記録、再生、AF制御に用いられ、P1 とP3 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5に示したように、光ビームスポットP1 ,P3
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P2 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28を通って平行光束とされ、1/4波長板27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26にはS偏光ビームとして入射する。
【0016】検出光学系は、球面レンズ29とシリンド
リカルレンズ30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、図3に示す光検出器31に入射
して、3つの光スポットを形成する。受光素子31a,
31cは前述の光スポットP1 ,P3 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31bは光スポ
ットP2 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。
【0017】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P2
情報トラックの走査を行うことができる。
【0018】次に図3に示した光検出器31の入射光束
に対する位置合せ方法について説明する。
【0019】非点収差AF方式では光検出器31の光軸
方向の位置は、合焦時の最小さく乱円位置であるのが一
般的である。この時光検出器31上でのスポット形状は
円形に近い形状となる。非点収差AF方式は、対物レン
ズ28の光軸方向の変位にともなう4分割光検出器31
b上での形状変化(それにともなう光量分布変化)を利
用したものであり、その変化を正確にかつ安定に検知す
るためには、合焦時の光検出器31b上の略円形スポッ
ト中心と4分割光検出器31bの中心(4分割ラインの
交わり部)を一致させることが望ましい。
【0020】その調整方法として、4分割光検出器31
bのそれぞれの受光素子S1 ,S2,S3 ,S4 の出力
を一つ一つ検出しながら S1 =S2 =S3 =S4 になるように入射光束に対して4分割光検出器31bを
光束断平面内に移動させる方式が従来より行なわれてき
た。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ヘッ
ドの小型化にともない、光検出器31および入射光束径
は数10〜数100μm程度の微小なものとなってい
る。そのため、それらの位置合せのための微量移動を4
つの光検出器の出力がすべて同等になるように2次元に
行なうことは至難のわざであり、かつ調整時間が長くか
かるという問題がある。
【0022】従来の調整方法には以上のような欠点があ
るために、生産性、コストの面で多くの問題をかかえて
いる。
【0023】[発明の目的]本発明の目的は、光学的情
報記録再生装置の小型化された光ヘッドの4分割光検出
器の微小な位置調整を、簡単に、短時間で行うことによ
り、生産性の向上やコストの削減を行うことにある。
【0024】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれ
ば、オートフォーカシング方法として非点収差法を用い
て情報の記録および/または再生を行なう光学的情報記
録再生装置において、前記オートフォーカシング制御を
行なうための4分割光検出器であって、4分割するため
の2本の分割線が交差することによって配された4つの
受光素子S1 ,S2 ,S3,S4 からなり、S1 とS3
およびS2 とS4 がそれぞれ対角方向に位置する4分割
光検出器の入射光束に対する位置を、それぞれの出力を
1 ,S2 ,S3 ,S4 としたとき (S1 +S2 )−(S3 +S4 )=0 かつ (S1 +S4 )−(S2 +S3 )=0 になるように調整することによって、迅速調整、コスト
ダウン、高精度なAF制御を行なえる光学的情報記録再
生装置を達成できる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の光学的情報記録再生装置の具
体的な実施例について、図面に基づき詳細に説明する。
【0026】なお、光ヘッド部の構成及び機能は図2に
示した従来例と同一であるためここでは省略する。
【0027】図1は、本発明の非点収差AF方式に用い
る4分割光検出器31bであり、2本の分割線を交差さ
せることによって4つの受光素子S1 ,S2 ,S3 ,S
4 が配置されている。
【0028】201,202,203,204はそれぞ
れの入力信号を足し算する加算回路であり、205,2
06は入力信号を引き算する差動回路である。また信号
A,Bはそれぞれ差動回路205,206の出力信号で
ある。
【0029】4つの受光素子S1 ,S2 ,S3 ,S4
らの出力をそれぞれS1 ,S2 ,S 3 ,S4 とすると図
でも明らかなように、出力信号Aは A=(S1 +S2 )−(S3 +S4 ) となり、上下に2分割した場合の出力差と等価である。
【0030】また、出力信号Bは B=(S1 +S4 )−(S2 +S3 ) となり、左右に2分割した場合の出力差と等価である。
【0031】これら2つの出力信号を用いて、 A=(S1 +S2 )−(S3 +S4 )=0 かつ B=(S1 +S4 )−(S2 +S3 )=0 になるように、入射光束に対して光検出器31bを光束
断平面内に移動させる。A=B=0なるポイントはすな
わち入射光束の中心と光検出器31bの中心(分割ライ
ンの交点)が一致するポイントである。この時の入射光
束は光検出器31b上で最小さく乱円である。
【0032】ちなみに、2次元表示可能なオシロ等表示
器のX軸にBの信号をY軸にAの信号を(たがいに逆で
も可)入力し、各信号の大きさを見ながら光検出器31
bを移動させると非常に調整しやすいものである。
【0033】なお、光検出器31bの位置調整では、対
物レンズ28と光カード1(又は反射物体)が合焦状態
を保っていることと、光検出器31b上に最小さく乱円
が位置するようにあらかじめセンサレンズ系(球面レン
ズ29、シリンドリカルレンズ30)の位置調整をして
おくことが必要である。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、非点収差AF方式
を用いて記録・再生を行なう光学的情報記録再生装置に
おいては、AF制御に用いる4分割光検出器の入射光束
に対する位置調整として、それぞれの出力S1 ,S2
3 ,S4 において (S1 +S2 )−(S3 +S4 )=0 かつ (S1 +S4 )−(S2 +S3 )=0 になるように4分割光検出器の位置調整を行なうことに
よって調整がしやすくなり、調整時間の短縮およびコス
トダウンを達成できた。
【0035】また、高精度な位置合せが可能になり、よ
り安定したAF制御のできる光学的情報記録再生装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学的情報記録再生装置における4分
割光検出器と調整用信号を生成するための回路図の一例
を示す図である。
【図2】光ヘッド部の光学系の概略構成図である。
【図3】光検出器の構成図であり、入射光束の位置関係
を示した図である。
【図4】光カードの概略図である。
【図5】光カードの部分拡大図であり照射スポットの位
置関係を示す図である。
【符号の説明】
31b 4分割光検出器 S1 〜S4 受光素子 201〜204 加算回路 205,206 差動回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4分割光検出器を用いて非点収差法によ
    りオートフォーカシング制御を行う光学的情報記録再生
    装置において、 前記4分割光検出器の4つの受光素子S1 とS3 および
    2 とS4 がそれぞれ対角方向に位置し、それぞれの出
    力をS1 ,S2 ,S3 ,S4 としたとき、 該4分割光検出器は、入射光束に対して、 (S1 +S2 )−(S3 +S4 )=0 かつ (S1 +S4 )−(S2 +S3 )=0 になる位置に配置さ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】 4分割光検出器を用いて非点収差法によ
    りオートフォーカシング制御を行う光学的情報記録再生
    装置の調整方法において、 前記4分割光検出器の4つの受光素子S1 とS3 および
    2 とS4 がそれぞれ対角方向に位置し、それぞれの出
    力をS1 ,S2 ,S3 ,S4 としたとき、 (S1 +S2 )−(S3 +S4 )=0 かつ (S1 +S4 )−(S2 +S3 )=0 になるように、前記4分割光検出器の位置を、入射光束
    の断平面内を移動させて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。
JP31823894A 1994-12-21 1994-12-21 光学的情報記録再生装置及びその調整方法 Pending JPH08180430A (ja)

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