JPH08507892A - コンパチブル記録及び/又は再生装置 - Google Patents

コンパチブル記録及び/又は再生装置

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JPH08507892A JP6520595A JP52059594A JPH08507892A JP H08507892 A JPH08507892 A JP H08507892A JP 6520595 A JP6520595 A JP 6520595A JP 52059594 A JP52059594 A JP 52059594A JP H08507892 A JPH08507892 A JP H08507892A
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Abstract

(57)【要約】 異なる情報記録密度を有する光学情報担体(CD)へ情報を記録する及び/又はから情報を再生するための、コンパチブル記録及び/又は再生装置用の記録及び/又は再生方法である。本発明の目的は、ピット又はドメインの寸法と光スポットの寸法との間で維持されるべき相互依存性にもかかわらず異なる記録密度の情報担体(CD)についてコンパチブルであり、かつ1つの波長のレーザ放射光及び所定の焦点距離を有する対物レンズを含む、光学情報担体(CD)用の記録及び/又は再生装置をさらに発展させることにある。コンパチブル記録及び/又は再生装置は、1つの波長の光を発生するレーザ(LD)と所定焦点距離を有する対物レンズ(OL)とを含んでいる。特に本発明によれば、波長及び光スポット寸法に関して、使用するべき情報担体(CD)の最大記録密度に適合する光源が使用されており、情報担体(CD)に向かう光が、より低い記録密度の情報担体(CD)については光スポットを拡大する合焦ずれ手段によって合焦ずれせしめられる。本発明は、標準CD、ミニディスク又はMODの形態の従来の光学情報担体(CD)用の、さらには比較的高い情報記録密度を示す、即ちより小さなトラックセパレーション及びより短い長さのピット又は記録構造である、光学情報担体(CD)用のコンパチブル記録及び/又は再生装置に適用される。

Description

【発明の詳細な説明】 コンパチブル記録及び/又は再生装置 本発明は、異なる情報記録密度を有する光学情報担体へ情報を記録する及び/ 又はから情報を再生するためのコンパチブル記録及び/又は再生装置用の記録及 び/又は再生方法及び構造に関する。 コンパチブル記録及び/又は再生装置は、標準CD、ミニディスク又はMOD の形態の従来の光学情報担体からの情報の再生及び/又はへの情報の記録を行う と共に、比較的高い情報記録密度を示す、即ちより小さなトラックセパレーショ ン及びより短い長さのピット又は記録構造である、光学情報担体からの情報の再 生及び/又はへの情報の記録を可能とする。 情報の項目は、CD又はコンパクトディスク上に、その後にスパイラル状のト ラックが続くピットと称せられる窪みとしてデジタル形式で記録される。現行の 基準を用いた光学情報担体のトラックセパレーションは1.6μmになり、ピッ トは0.6μmの幅、0.12μmの深さを有しており、ピットの長さ又は2つ のピット間の距離は0.9〜3.3μmの範囲で変化する(フィリップス テク ニカルレビュー、40、1982、No.6、156頁参照)。これら標準値は 、ミニディスクにも適用可能である。ミニディスクのより大きい記録容量は、情 報担体のより高い記録密度によって達成されるもの ではなく、むしろ記録前の情報項目の圧縮によって達成されるものである。ミニ ディスクは、情報担体の構成に関して、使用するレーザ及びスキャニング装置に 関して対応するプレーヤで異なることのないように、CD標準値に対応している 。 しかしながら、情報担体の記録容量を増大しようとしても、情報の損失無しに 行えるデータ圧縮量には自ら限度がある。記録容量の増大には、より小さなトラ ックセパレーション及び/又はより小さな寸法のピットを必要とする。その結果 、新しいタイプの再生装置には、光学スキャニング、及びより高い記録密度が可 能な情報担体からの情報の再生を行うことが要求される。 より小さな寸法及びより小さなトラックセパレーションを有するピットの記録 、及び/又は光学スキャニングのためには、レーザビームをCD上に、より小寸 法の光スポットで合焦(焦点合わせ)させる必要がある。光スポットの寸法及び 対物レンズの開口数、さらにはレーザ光の波長はこのために定まるものであり、 より短い波長の光源を使用することによってより小さな光スポット径又はより小 寸法の光スポットが得られる。現在使用されているレーザは、780nmの波長 を有している。680nmのみの波長を有する光を発生するレーザについては既 に知られている。第2高調波発生クリスタルと称される光学周波数2逓倍器によ れば、量的な飛躍が期待される。これらは、波長を半分にすることができる。こ れ によって生じるパワー損失は、レーザパワーをより大きくすることで補償できる 。 しかしながら、光学情報担体をスキャニングするためにより小さな光スポット 又はより短い波長の光源を使用すると、現在のCD標準を有する光学担体はこの タイプのデバイス上では動作できないこととなる。その理由は、スキャニングに 用いられる破壊干渉(destructive interference)の 原理に基づくものである。破壊干渉の原理は、均一に反射する層内に単なる凹部 によって構成されたピットの光学スキャニングが、ピットの外側で反射された光 成分が凹部によって反射された光成分にほぼ等しくなりこれによって光度の弱ま りがスキャニング信号として評価できるように両光成分が破壊干渉により互いに キャンセルされるべく、スキャニング光スポットを合焦させることにある。ピッ トの又は記録構造の寸法と光スポットの寸法との間には、維持されるべき相互依 存性がある。 このことは、また、情報記録又は再生が極性方向の回転に基本的に基づく、M ODと称される磁気−光学情報担体にも部分的に適用可能である。磁気ドメイン の寸法と光スポットの寸法との間の関係がピットに適用できるほどの精度で維持 されねばならないことはないが、異なる記録密度の情報担体について、特に低減 されたトラックセパレーシンを有する情報担体について、ある程度の相互依存性 は考慮されねばならない。 従って本発明の目的は、ピット又はドメインの寸法と光スポットの寸法との間 で維持されるべき相互依存性にもかかわらず異なる記録密度の情報担体について 汎用でき(コンパチブルである)、かつ1つの波長のレーザ放射光及び所定の焦 点距離を有する対物レンズを含む、光学情報担体用の記録及び/又は再生装置を さらに発展させることにある。 この目的は、請求の範囲における請求項1及び6に記載された構成によって達 成される。効果的な発展は、これらの従属項に記載されている。 公知の記録再生装置においては、光学情報担体をスキャニングする光ビームの 又は情報の記録を行うための書込み光ビームの合焦ずれが、情報担体から光検出 器に反射される光スポットの歪となり、これは合焦制御ループによって直ちに修 正される。しかしながら、本発明では、1つの装置内で異なる世代の又は異なる 記録密度の光学情報担体を使用できるようにするために、コンパチブル記録及び /又は再生装置について、スキャニング及び/又は記録ビームの合焦ずれが効果 的に利用される。 特に、1つの情報担体に記録できる情報量を増大するための努力により、より 高い記録密度の情報担体又はより小寸法の記録構造が開発されている。既に説明 したように、より高い記録密度のCD状又はMOD状記録担体を実現可能とする 手段や対応する記録再生装置が公知である。この点について本発明は、特に、従 来より使用し ていた情報担体との間の非汎用性によって、より高い記録密度の情報担体用装置 を導入することをある程度抑圧するのに貢献する。単一の装置のみで、現在の標 準に対応する記録密度を有する情報担体のみならず、より高い記録密度の情報担 体をも使用できる方法及び構造が提案される。これは、波長及び光スポット寸法 に関して、使用するべき情報担体の最大記録密度に適合する光源が使用されてお り、情報担体に向かう光が、より低い記録密度の情報担体を使用する場合には光 スポットを拡大する合焦ずれ手段によって合焦ずれせしめられるように製造され たコンパチブル記録及び/又は再生装置によって達成される。格納要素の寸法と 光スポットの寸法との相互依存性が、異なる寸法の格納要素についても、これに よって維持される。 記録及び/又は再生装置内のビームパスに所与の影響を与えるために、他の波 長の光を発生するレーザも他の開口数を有する対物レンズも使用されない。 第1の実施形態によれば、情報担体に向かう光ビームを合焦ずれさせるための 、記録及び/又は再生装置内のビームパスへのこの影響は、情報担体の記録密度 に整合するための合焦ずれ手段として、合焦制御ループでオフセット電圧を使用 することによってなされる。この方法を実行するために、光検出器に接続された 合焦制御ループ内の合焦ずれ手段としてオフセット電圧源が設けられる。合焦エ ラー信号に付加されたオフセットにより、情 報担体への光ビームを合焦する対物レンズが、拡大された光スポットが情報担体 上に照射される位置へ合焦制御ループによって動かされ、これによって、より低 い記録密度を有する情報担体についての情報項目のスキャニング及び/又は記録 が可能となる。この合焦ずれは、記録及び/又は再生装置の合焦制御ループが、 情報担体から反射され光検出器へ入射された光スポットが光検出器を構成するホ トダイオード又は光セグメントに関して対称となる位置へ対物レンズを案内する ことによって達成される。しかしながら、合焦エラー信号にオフセット電圧が付 加されているので、これは合焦位置から偏移した位置に対応している。これによ って生じる動作点の変位は、公知の記録及び/又は再生装置におけるビームパス 内で用いられるシリンドリカルレンズ等の寸法を適切に選ぶことにより相殺する ことができる。 コンパチブル記録及び/又は再生装置を製造する第2の実施形態によれば、光 検出器の前のビームパス内の光学パス長を延長する手段が、合焦ずれ手段として 使用される。この手段は、例えば、ガラス板又はレンズであるかもしれない。ビ ームパス内へのガラス板の挿入は、シリンドリカルレンズの位置の変更が動作点 の変更を伴うので、例えば、シリンドリカルレンズの変更に比較して有利となる 。空気の場合と異なる光検出器の前のビームパス内のガラス板の屈折率により光 学パス長が延長されるというビームパスへの影響により、異なる情報担体に 適切に整合する光スポットの拡大又は対物レンズの合焦ずれが、合焦制御ループ の影響の結果として、同様に達成される。 このように、異なる記録密度の情報担体と動作して最適なコンパチブル記録及 び/又は再生装置は、非常に効果的な方法で製造可能である。 本発明は、図示されている実施形態によって、以下より詳細に説明されるであ ろう。 図1は、ディスク状の光学情報担体用の記録及び/又は再生装置における必須 の構成要素の基本図を示している。 図2は、光検出器上の光スポット像の基本図を示している。 図3は、合焦制御増幅器へのオフセット接続の基本図を示している。 図4は、合焦制御ループ曲線の基本図を示している。 図5は、光学パスの延長の基本図を示している。 図1に示すディスク状の光学情報担体CD用の記録及び/又は再生装置の基本 図によれば、記録及び/又は再生装置は、その放射光がビームスプリッタSTに よって合焦されるレーザダイオードLDと、光学情報担体CDに対する対物レン ズOLとを含んでいる。光は、光学情報担体CDによって反射され対物レンズO L及びビーム スプリッタSTを再び通りさらにシリンドリカルレンズZLを通って、検出した 光信号を1つ又はそれ以上の電気信号に変換する光検出器FDに到達する。 トラック追従信号及び情報信号に加えて、スキャニング及び/又は記録ビーム の合焦を制御するための信号が生成され、合焦エラー信号FEを形成する合焦制 御増幅器FRに供給される。この合焦エラー信号FEによって、対物レンズOL は、図示しないアクチュエータにより、合焦に必要な間隔だけ情報担体CDから 離れており動作点APで表わされた位置に制御される。動作点APからの対物レ ンズの偏移、即ち合焦ずれに応じて、光検出器FDの前に配置されたシリンドリ カルレンズZLは、特に図2に示すように、情報担体CDの反射による光検出器 FD上の像として形成され合焦制御が可能となるように変化する形状を有した光 スポットを導く。 図2に示すように、それらの光スポットが4つの光セグメントA、B、C、D からなる水平又は垂直楕円形状を有した像を光検出器FD上に形成する第1の焦 点B1及び第2の焦点B2は、シリンドリカルレンズZLによって形成される。 シリンドリカルレンズZLと光検出器FDとの間隔は一定であり、焦点B1、B 2の位置は情報担体CDからの対物レンズOLの距離によって決定される。光検 出器FD上に結像された光スポットは、動作点APにおいては即ち光ビームが情 報担体CD上に合焦された場合には、円形である。円形から偏移した、即ち はずれた場合には、光セグメントA、B、C、Dによって発生せしめられた信号 が合焦を制御するように用いられ、これにより対物レンズOLが再び合焦位置に 位置せしめられる。 単一の記録及び/又は再生装置において異なる記録密度の情報担体CDを使用 できるようにするため、さらには、特に、より高い記録密度を有しかつその場合 にもより小さな寸法の記録構造を有する情報担体CDへの転換の際にもいわゆる バックワードコンパチビリティを保証するため、本発明のコンパチブル記録及び /又は再生装置は、記録構造及び光スポットの寸法間で維持するべき相互依存性 が目的にかなう合焦のずれによって生じ、これによって情報担体CD上での光ス ポットの拡大及び単一装置での異なる情報担体CDの利用が可能となるようにな されている。このために、使用されるべき情報担体CDの最大記録密度に波長及 び光スポット寸法に関して適合する光源を用い、かつこの情報担体CDに向かう 光を、より低い記録密度の情報担体CD用に光スポットの拡大を行うべく合焦ず れ手段により合焦ずれさせるという方法が採用されている。 コンパチブル記録及び/又は再生装置を製造するにあたっては、波長及び光ス ポット寸法に関して最大記録密度に適合する光源が用いられる。即ち、比較的大 きな記録密度を有する情報担体CDの標準は、特に、光源又はレーザLDの波長 を短くすることによって達成できる光 スポット寸法の低減化に重点を置いている。従って、例えば、新世代のCDプレ ーヤで従来からのCDをも動作可能とさせるために、合焦ずれが生じてその結果 それに伴って情報担体CD上での光スポットの拡大が生じるように、コンパチブ ル記録及び/又は再生装置内のビームパスに影響を与えている。さもなければ、 少なくとも1つの追加のレーザダイオードLDが使用されねばならない。 図3に示されている第1の実施形態によれば、情報担体CDに向かう光ビーム に合焦ずれを起こすためのビームパスへの影響は、情報担体CDの記録密度に整 合するための合焦ずれ手段として、合焦制御ループにオフセット電圧OUを用い ることによってなされる。 この方法を実現するために、合焦制御増幅器FRの動作点APを移動させるこ とにより合焦ずれ手段として働くオフセット電圧源OUが、図3に示すように、 差動増幅器として構成された合焦制御増幅器FRの入力にスイッチSを介して接 続される。2つの光セグメントA及びC並びにB及びDそれぞれからの和信号は 、公知の方法により、第1及び第2の抵抗R1及びR2をそれぞれ介して合焦制 御増幅器FR、即ち差動増幅器に供給され、その差を得ることによって合焦エラ ー信号FEが発生される。 合焦エラー信号FEに付加されるオフセット電圧OUにより、光ビームを合焦 する対物レンズOLが、情報担 体CD上に拡大された光スポットを導く位置に置かれる。この拡大された光スポ ットは、合焦制御ループ内の動作点の移動の結果である。合焦制御ループ曲線は 、いわゆるS字曲線として、対物レンズOLから情報担体CDへの距離に対する 合焦エラー信号FEのグラフである図4に破線で表わされている。オフセット電 圧OUによる合焦エラー信号FEの増大が、動作点APを動作点A1に移動させ 対物レンズOLと情報担体CDとの間隔が増大させることは明らかである。対物 レンズOLと情報担体CDとの間隔の増大により、対物レンズOLの焦点距離が 維持される場合には、合焦ずれが生じこれに伴って光スポットの拡大が生じる。 この光スポットの拡大は、より低い記録密度の情報担体CDについての情報項目 の記録及び/又は再生に用いられる。 動作点の移動に基づいて合焦アクチュエータ調整手段の制御範囲が片側に制限 されることは、S字曲線の鋭さに影響を及ぼすシリンドリカルレンズZLの寸法 を適切に選ぶことによって補償できる。図4に破線で示されているS字曲線のよ うに、傾きのより小さいS字曲線によれば制御範囲の片側への制限が減少する。 従って動作点A1及びA2は、動作点APに対する対物レンズOL及び情報担体 CD間の距離の又は合焦に有効な距離aの等価な変化に対応している。 第2の実施形態によれば、光検出器FDの前のビームパス内の光学パス長を延 長する手段が、コンパチブル記 録及び/又は再生装置において合焦ずれ手段として用いられる。図5によれば、 この手段は、例えばシリンドリカルレンズZL及び光検出器FD間に配置された ガラス板DFMであるかもしれない。合焦制御ループの動作により、対物レンズ OLの合焦ずれ位置は、異なる情報記録密度にむしろ適切に整合する位置に到達 する。なお、図5において、その他の構成要素は図1の場合と等価である。 光スポットの寸法を情報担体CDの記録密度に整合させるため、ガラス板DF Mはより小さい記録密度の情報担体についてはシリンドリカルレンズZL及び光 検出器FD間のビームパス内に枢軸回転して侵入する。ある入射角でガラス板D FMに入った光ビームがガラス板DFMから平行に出射するので、このガラス板 は光学パス長を延長することとなる。従って、ガラス板DFMの厚さは、要求さ れる合焦ずれ又は光スポットの拡大度によって決定される。 本願発明は、ここで述べた実施形態に限定されるものではなく、前述した原理 に基づく光学情報担体に一般的に適用可能である。
【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年3月6日 【補正内容】 (13頁から15頁の差し替え) 請求の範囲 1.コンパチブル記録及び/又は再生装置用の、異なる情報記録密度の光学情報 媒体(CD)へ情報を記録する及び/又はから情報を再生する方法であって、前 記コンパチブル記録及び/又は再生装置が1つの波長の光を出力するレーザ(L D)と所定焦点距離を有する対物レンズ(OL)とを含んでおり、前記光が合焦 制御回路及び対物レンズ(OL)によって前記情報媒体(CD)上に合焦されか つ該情報媒体(CD)によって反射された光が信号を出力する光検出器(FD) によって検出されるように構成されており、 波長及び光スポット寸法に関して、使用するべき情報媒体(CD)の最大記録 密度に適合する光源が使用されており、より低い記録密度の情報媒体(CD)に ついて光スポットを拡大するための、光学パス長を拡大する手段が前記光検出器 の前のビームパス内に導入されることを特徴とする方法。 2.光検出器(FD)の前のビームパス内の、光学パス長を拡大する前記手段と して、ガラス板が使用されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 3.光検出器(FD)の前のビームパス内の、光学パス長を拡大する前記手段と して、レンズが使用されることを特徴とする請求項1に記載の方法。 4.コンパチブル記録及び/又は再生装置用の、異なる情報記録密度の光学情報 媒体(CD)へ情報を記録する及び/又はから情報を再生する構造であって、前 記コンパチブル記録及び/又は再生装置が1つの波長の光を出力するレーザ(L D)と所定焦点距離を有する対物レンズ(OL)とを含んでおり、前記光が合焦 制御回路及び対物レンズ(OL)によって前記情報媒体(CD)上に合焦されか つ該情報媒体(CD)によって反射された光が信号を出力する光検出器(FD) によって検出されるように構成されており、 波長及び光スポット寸法に関して、情報媒体(CD)の最大記録密度にコンパ チブルな光源が設けられており、前記光検出器(FD)の前のビームパス内に導 入可能であり、情報媒体(CD)の記録密度に適合するために該情報媒体(CD )への光ビームを合焦ずれするべく、光学パス長を拡大する手段が設けられてい ることを特徴とする構造。 5.光スポット寸法を情報媒体(CD)の記録密度に適合させ合焦ずれさせるた めに光学パス長を拡大する前記手段が、光検出器(FD)の前のビームパス内に 配置されているガラス板(DFM)であることを特徴とする請求項4に記載の構 造。 6.光スポット寸法を情報媒体(CD)の記録密度に適合させ合焦ずれさせるた めに光学パス長を拡大する前記手段が、光検出器(FD)の前のビームパス内に 配置されているレンズであることを特徴とする請求項4に記載の構造。
───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 (CD)用の、さらには比較的高い情報記録密度を示 す、即ちより小さなトラックセパレーション及びより短 い長さのピット又は記録構造である、光学情報担体(C D)用のコンパチブル記録及び/又は再生装置に適用さ れる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.異なる情報記録密度を有する光学情報担体(CD)へ情報を記録する及び/ 又はから情報を再生するための、コンパチブル記録及び/又は再生装置用の記録 及び/又は再生方法であって、前記コンパチブル記録及び/又は再生装置が1つ の波長の光を発生するレーザ(LD)と所定焦点距離を有する対物レンズ(OL )とを含んでおり、前記光が合焦制御ループ及び対物レンズ(OL)によって前 記情報担体(CD)上に合焦されかつ該情報担体(CD)から反射された光が信 号を発生する光検出器(FD)によって捕捉されるように構成されており、 波長及び光スポット寸法に関して、使用するべき情報担体(CD)の最大記録 密度に適合する光源が使用されており、該情報担体(CD)に向かう光が、より 低い記録密度の情報担体(CD)については光スポットを拡大する合焦ずれ手段 によって合焦ずれせしめられることを特徴とする方法。 2.前記合焦ずれ手段として、前記合焦制御ループ内で、情報担体(CD)の記 録密度に整合するために、オフセット電圧(OU)が使用されることを特徴とす る請求項1に記載の方法。 3.前記合焦ずれ手段として、前記光検出器(FD)の前にビームパスの光学パ ス長を延長する手段が使用され ることを特徴とする請求項1に記載の方法。 4.前記光検出器(FD)の前のビームパスの光学パス長を延長する前記手段と して、ガラス板が使用されることを特徴とする請求項3に記載の方法。 5.前記光検出器(FD)の前のビームパスの光学パス長を延長する前記手段と して、レンズが使用されることを特徴とする請求項3に記載の方法。 6.異なる情報記録密度を有する光学情報担体(CD)へ情報を記録する及び/ 又はから情報を再生するための、コンパチブル記録及び/又は再生装置用の記録 及び/又は再生構造であって、前記コンパチブル記録及び/又は再生装置が1つ の波長の光を発生するレーザ(LD)と所定焦点距離を有する対物レンズ(OL )とを含んでおり、前記光が合焦制御ループ及び対物レンズ(OL)によって前 記情報担体(CD)上に合焦されかつ該情報担体(CD)から反射された光が信 号を発生する光検出器(FD)によって捕捉されるように構成されており、 波長及び光スポット寸法に関して、前記情報担体(CD)の最大記録密度に汎 用の光源と、該情報担体(CD)に向かう光を、より低い記録密度の情報担体( CD)については光スポットを拡大するために合焦ずれする合焦ずれ手段とを備 えたことを特徴とする構造。 7.光スポットの寸法を情報担体(CD)の記録密度に整合するための前記合焦 ずれ手段として、前記光検出器(FD)に接続された前記合焦制御ループ内に、 オフセット電圧(OU)が備えられていることを特徴とする請求項6に記載の構 造。 8.情報担体(CD)の記録密度に整合するために該情報担体(CD)に向かう 光を合焦ずれさせるべく、前記光検出器(FD)の前のビームパス内に光学パス 長を延長する手段が配置されていることを特徴とする請求項6に記載の構造。 9.合焦ずれさせかつ光スポットの寸法を情報担体(CD)の記録密度に整合す るために光学パス長を延長する前記手段が、前記光検出器(FD)の前のビーム パス内に配置されたガラス板(DFM)であることを特徴とする請求項8に記載 の構造。 10.合焦ずれさせかつ光スポットの寸法を情報担体(CD)の記録密度に整合 するために光学パス長を延長する前記手段が、前記光検出器(FD)の前のビー ムパス内に配置されたレンズであることを特徴とする請求項8に記載の構造。
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