JPH09106556A

JPH09106556A - 光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH09106556A
Application number: JP7263906A
Authority: JP
Inventors: Kengo Emoto; 健吾江本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1995-10-12
Publication date: 1997-04-22

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の領域に分割された回折格子素子を備え
た光学的情報記録再生装置において、光ヘッドの大型化
を避け、また、製造コストの高騰を避け、しかも、光束
ケラレの発生し難い光学的情報記録再生装置を提供す
る。【解決手段】回折格子形成部と回折格子非形成部との
両部位からなる回折格子素子を、その両部位が光源から
の光束中に位置するように配し、複数の光束に分離し
て、光学的情報記録媒体面上の情報トラック及びトラッ
キングトラックに照射し、情報の記録あるいは（及び）
再生を行う光学的情報記録再生装置において、前記回折
格子素子は、回折角が異なる複数の回折格子形成部を有
し、その内の１つの回折格子形成部が、他の回折格子形
成部と回折格子非形成部とに囲まれるように配されてい
る構成であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の回折格子形
成部を有する回折格子素子を備えた光学的情報記録再生
装置に関するもので、特に、光ヘッドの光学系の構成要
素が、固定部と可動部に分かれている光学的情報記録再
生装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、光を用いて、情報の記録、再生を
行う情報記録媒体としては、ディスク状、カード状、テ
ープ状などの各種の形態のものが知られている。この
内、例えば、カード状の光学的情報記録媒体（以下、光
カードと称す）は、持ち運びに便利で、比較的大容量で
あり、また、現状においては、消去書換が不可能な情報
記録媒体であり、この特性が利点となる分野での応用が
期待されている。

【０００３】図８は、上述の光カードの模式平面図であ
る。図８において、光学的記録領域Ｃ１には、一部を拡
大して示すように、情報を記録するための情報トラック
Ｔａと、情報記録再生時に光スポットが所定情報トラッ
クから逸脱しないように制御するオートトラッキング
（ＡＴ）のためのガイドであるトラッキングトラックＴ
ｂとが、多数、平行に配列されている。さらに、情報ト
ラックへのアクセスの基準位置となるホームポジション
ＨＰが設けられており、前記情報トラックＴａはホーム
ポジションに近い方から順にトラック番号が付されてい
る。

【０００４】目標情報トラックへのアクセスは、多数、
平行配置されたトラックに対して直角方向へ光スポット
を移動させるシーク動作、および、情報トラックを光ス
ポットが走査することにより、行われる。また、実際
に、情報の記録再生を行う場合には、光スポットを記録
媒体面上に合焦させるようオートフォーカシング（Ａ
Ｆ）制御が行われている。これらのＡＴ制御およびＡＦ
制御は、光学的情報記録再生装置においては、従来よ
り、よく用いられている一般的な技術である。

【０００５】図９は、従来例の光カード情報記録再生装
置を示したブロック部で、符号１は光カード情報記録再
生装置（以下、ドライブと称す）、２は上位制御装置で
あるところのＣＰＵである。ドライブ１は、ＣＰＵ２か
ら発行される命令に基づいて記録、再生を実行する。こ
こで、ドライブ１の構成を説明する。符号８は、搬送機
構（図示せず）を介して、光カードＣをドライブ１内に
導入し、所定の位置にて、光カードＣをＸ方向に往復運
動させ、更に、ドライブ１外に光カードＣを排出するた
めのモータである。また、カード挿入口６の近傍には、
センサ７が設けられており、このセンサ７により、光カ
ードＣが挿入されたことが検出されると、前述のよう
に、光カードＣは所定位置へ搬送される。

【０００６】符号２１は、光源を含む照射光学系であ
り、記録再生時には、照射光学系からの光束を光カード
Ｃ上にスポット照射し、光スポットと光カードＣとが、
相対的に往復移動して、情報トラック上に光スポットが
走査される。また、符号３４は光カードＣに照射された
光スポットの反射光を受光するための光検出器であり、
この検出信号をもとに記録情報が再生される。

【０００７】符号１３は、照射光学系２１の一部を駆動
して、光スポットをＺ方向、即ち、カード面と垂直方向
に移動させて、ＡＦ制御を行うためのＡＦアクチュエー
タであり、１４は、照射光学系２１の一部を駆動して、
光スポットをＹ方向、即ち、Ｒ方向とＺ方向との双方に
直交する方向に移動させて、ＡＴ制御を行うためのＡＴ
アクチュエータである。

【０００８】光ヘッド２０は、以上の照射光学系２１、
光検出器３４、ＡＦアクチュエータ１３及びＡＴアクチ
ュエータ１４を含んで、構成されている。なお、符号３
は、ＲＯＭ、ＲＡＭを内蔵したＭＰＵであり、カード送
りモータ８などの各部を制御したり、ＣＰＵ２の制御に
より、ＣＰＵ２とデータの通信、制御を行う。また、符
号１０は、光検出器の検出信号をもとに、ＡＦアクチュ
エータ１３、ＡＴアクチュエータ１４を駆動し、ＡＦ制
御及びＡＴ制御を行うためのＡＴ／ＡＦ制御回路であ
る。更に、符号４は、光検出器の検出信号を再生し、且
つ、再生信号を復調して、もとの記録データに再生する
ための変復調回路であり、符号５は、光源（図示せず）
の強度を、変復調回路４の出力により、変調、制御する
光源駆動回路であり、これにより、情報トラック上に、
光変調による情報が記録される。

【０００９】図１０は、上記光ヘッドの内部構成を詳細
に示した斜視図である。図中、２２は半導体レーザであ
り、これから射出された光束は、コリメータレンズ２３
により、平行光束となり、整形プリズム２４を介して、
回折格子２５に入射して、０次光束と回折光束に分けら
れる。回折格子２５によって生成された０次光束と回折
光束は、更に、偏光ビームスプリッタ２６により、透過
光と反射光に分割され、その反射光は光検出器３３に投
影される。一方、その透過光は、折り曲げミラー２７、
１／４波長板２８、対物レンズ２９を介して、光カード
Ｃ上のトラッキングトラックＴａ及び情報トラックＴｂ
に、光スポットとして結像される。

【００１０】光カードＣ上に照射された光は、ここで反
射して、再び、対物レンズ２９、１／４波長板２８を通
過し、偏光ビームスプリッタ２６により反射され、検出
光学系３０を介して、光検出器３４に夫々投影される。
検出光学系３０は、球面レンズ３１と、トラックに対し
て４５°傾けて配されたシリンドリカルレンズ３２とか
ら構成された非点収差系となっており、光検出器の出力
に基づき、非点収差方式によるＡＦ制御、及び、３ビー
ム方式によるＡＴ制御が行われる。そして、光スポット
が、情報トラック及びトラッキングトラックに対して垂
直な方向である矢印Ｘの方向、及び、平行な方向である
Ｙ方向に走査されることにより、情報の記録再生が行わ
れる。

【００１１】図１１は、従来例における回折格子の概略
図であり、ここで、符号２５ａは、ＡＴ制御用光束を生
成するためのＡＴ用回折格子形成部、２５ｂは、記録直
後の情報が再生可能なダイレクトベリファイ（ＤＶ）用
光束を生成するＤＶ用回折格子形成部、２５ｃは、記録
光が照射される情報トラックに隣接する情報トラックの
情報を再生するための情報再生（ＲＦ）用光束を生成す
るＲＦ用回折格子形成部、４５は入射光束である。な
お、図中、Ｘ′軸及びＹ′軸は、互いに直交しており、
その交点が、設計上考えられている光束中心、即ち、理
想光軸点となっている。また、このＸ′軸及びＹ′軸
は、図１０におけるＸ軸及びＹ軸に対応している。即
ち、分割線５１と媒体面上のトラッキングトラックとの
関係は、平行である。

【００１２】ところで、回折光の回折角θｎは、格子ピ
ッチｄ、入射光束の波長λからθｎ＝ｎ・λ／ｄ（但
し、ｎは次数）で決まる。そして、回折方向は、図１１
の、一部分を拡大して示した、入射光束に対する格子の
傾きδによって決まり、その方向は、格子に対して略垂
直方向となる。回折した回折光束及び０次光束は、対物
レンズを介して、図１２に示すように、光スポットＳO
、ＳAT、ＳDV、ＳRFとして、光カード上の適当な位置
に照射され、これによって、往復記録及び３Ｔｒ同時再
生が行われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メカ公
差などの要因により発生する光軸ずれが大きくなると、
回折光が対物レンズ上でケラレてしまう場合があり、安
定した記録再生を行うことができなくなってしまう。特
に、ＡＴ制御に３ビーム法を用いている装置において
は、ＡＴ制御用光束の片方だけがケラレてしまうと、Ａ
Ｔオフセットが発生するため、記録／再生に関して、極
めて不安定なものになってしまう。

【００１４】例えば、図１０に示すように、従来の回折
格子により生成されるＡＴ光束の回折方向は、格子の傾
きδに垂直な方向、即ち、紙面右上及び左下となり、こ
の場合、対物レンズ上での０次光束及びＡＴ光束の位置
関係は、図１４に示すようになる。従って、右上に回折
したＡＴ光束の紙面上部、及び、左下に回折したＡＴ光
束の紙面下部が、対物レンズ有効径に対して、距離Ｌま
で接近しており、この場合、ＡＴ光束と有効径との距離
Ｌよりも大きい光軸ずれが、紙面の上下方向に発生する
と、一方の光束だけが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。

【００１５】このような、ＡＴオフセットを発生し難く
するためには、光学系の各光学部品の有効径を大きくす
るか、あるいは、各部品の加工精度及び組み立て精度を
厳しくすればよいのであるが、前者は、装置の小型化及
び軽量化に不利となり、後者は、製造コストが増大して
しまう。更に、光ヘッドの光学系が可動部と固定部に分
離された分離型光ヘッドである場合、通常、可動部にあ
る対物レンズの有効径を大きくすると可動部が大きくな
り、これを駆動する駆動系も大きくなるなど、著しく、
小型軽量化に不利になる。

【００１６】本発明の目的は、このような事情に基づい
てなされたもので、複数の領域に分割された回折格子素
子を備えた光学的情報記録再生装置において、光ヘッド
の大型化を避け、また、製造コストの高騰を避け、しか
も、光束ケラレの発生し難い光学的情報記録再生装置を
提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するもの
として、本発明では、回折格子形成部と回折格子非形成
部との両部位からなる回折格子素子を、その両部位が光
源からの光束中に位置するように配し、複数の光束に分
離して、光学的情報記録媒体面上の情報トラック及びト
ラッキングトラックに照射し、情報の記録あるいは（及
び）再生を行う光学的情報記録再生装置において、前記
回折格子素子は、回折角が異なる複数の回折格子形成部
を有し、その内の１つの回折格子形成部が、他の回折格
子形成部と回折格子非形成部とに囲まれるように配され
ている構成であることを特徴とする。

【００１８】なお、本発明の実施の形態として、前記回
折格子素子は、回折角が異なる複数の回折格子形成部を
有し、そのうち１つの回折格子形成部が、２つの他の回
折格子形成部と２つの回折格子非形成部とに囲まれるよ
うに配されている。この場合、前記の他の回折格子形成
部と回折格子非形成部とに囲まれるように配された回折
格子形成部で回折した回折光束は、オートトラッキング
用光束である。

【００１９】また、上記目的を達成するものとして、本
発明では、複数の回折格子形成部に分割された回折格子
素子を光源からの光束中に位置するように配し、複数の
光束に分離して光学的情報記録媒体面上の情報トラック
及びトラッキングトラックに照射し、情報の記録あるい
は（及び）再生を行う光学的情報記録再生装置におい
て、前記回折格子素子は、少なくとも１つの回折格子形
成部の格子が、回折格子形成部を分割する分割線に対し
て略平行であるように、構成されていることを特徴とす
る。

【００２０】なお、本発明の実施の形態として、前記の
複数の回折格子形成部の形状は方形であり、前記分割線
に対して略平行な格子を有する回折格子形成部は、他の
回折格子形成部に挟まれるように配される。この場合、
分割線に対して略平行な格子は、前記トラッキングトラ
ックに対して略平行である。また、前記分割線に対して
略平行な格子で回折した回折光束は、オートトラッキン
グ用光束である。

【００２１】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）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。図１は、本発明による光
学的情報記録再生装置に用いられる回折格子の概略図で
ある。ここで、符号５０ａはＡＴ用回折格子形成部（Ａ
Ｔ回折部）、５０ｂはＤＶ用回折格子形成部（ＤＶ回折
部）、５０ｃはＲＦ用回折格子形成部（ＲＦ回折部）、
また、５０ｄ及び５０ｅは回折格子非形成部（非回折
部）であり、更に、４５は入射光束である。そして、Ａ
Ｔ回折部５０ａは、上述のＤＶ回折部５０ｂ、ＲＦ回折
部５０ｃ及び２つの非回折部５０ｄ〜ｅに囲まれるよう
に配されている。

【００２２】本実施例では、図１０に示した従来例の光
ヘッドにおける回折格子２５の代わりに、図１に示した
回折格子５０を用いることのみが、従来の装置と異な
り、その他の部分の構成や機能は、従来例と同様であ
り、また、動作も従来例と同様であるから、その点につ
いての説明は、ここでは省略する。

【００２３】なお、ここで特徴とするＡＴ回折部の形状
には、図２に示すように、方形、長円、楕円、半円、円
などが挙げられるが、形状や回折領域の大きさは、媒体
面上での光スポットの大きさや形状、光量、光学系の有
効径、製造コストなどを考慮して、適当に決めることが
望ましい。また、回折格子は、図３（ａ）のように、４
つの回折格子形成部および１つの回折格子非形成部にし
たり、あるいは、図３（ｂ）のように、２つの回折格子
形成部および１つの回折格子非形成部にするなど、１つ
の回折格子形成部を囲む他の部位の機能は、自由に決め
ることが可能である。

【００２４】図４は、回折格子２５の代わりに回折格子
５０を用いたこと以外は、従来例と同様の条件における
対物レンズ上での、０次光束及びＡＴ光束の位置関係を
示す図である。ここでは、ＡＴ回折部５０ａで回折した
ＡＴ光束は、従来例のＡＴ回折部２５ａで回折したＡＴ
光束よりも、非回折部５０ｄ〜ｅの分だけ、その光束径
が小さくなったため、紙面の上下方向の光軸ずれに対し
て、ＡＴオフセットが発生し難くなっている。

【００２５】なお、この実施の形態では、他の回折格子
形成部及び回折格子非形成部に囲まれるように配された
形成部で生成される光束の用途を、ＡＴ制御用としてい
るが、ＤＶやＲＦ、その他の用途に使用することができ
ることは、勿論である。（実施の形態２）以下、本発明の他の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。図５は、本発
明による光学的情報記録再生装置に用いられる回折格子
の概略図である。ここで、符号５０ａはＡＴ用回折格子
形成部（ＡＴ回折部）、５０ｂは記録直後の情報が再生
可能なダイレクトベリファイ（ＤＶ）用光束を生成する
ＤＶ用回折格子形成部（ＤＶ回折部）、５０ｃは記録光
が照射される情報トラックに隣接する情報トラックの情
報を再生するために情報再生（ＲＦ）用光束を生成する
ＲＦ用回折格子形成部（ＲＦ回折部）である。

【００２６】回折格子形成部の形状は方形であり、ＡＴ
回折部５０ａはＤＶ回折部５０ｂ、ＲＦ回折部５０ｃに
挟まれるように配されている。また、ＡＴ回折部５０ａ
の格子は分割線５１と平行である。この回折格子５０
は、従来例に示した図１０中の従来の回折格子２５にか
わり、同じ位置に配置される。従って、分割線５１と媒
体面上のトラッキングトラックとは平行であり、即ち、
ＡＴ回折部５０ａの格子とトラッキングトラックとは平
行である。

【００２７】既に、従来例で示したように、ＡＴ回折部
５０ａの回折光束の回折方向は、分割線５１及びトラッ
キングトラックに対して略垂直方向となり、媒体面上で
の光スポット配置は、図１３に示すようになる。なお、
ＡＴ制御用光スポットＳATは、図１２と同様に隣接する
トラッキングトラックに照射されるので、従来例に比べ
て、ＡＴ回折部の回折角が小さく、光軸ズレによる光束
ケラレが起きにくい。

【００２８】ところで、この実施の形態では、ＡＴ回折
部の形状が方形であるが、この他にも、図６に示すよう
に、長円、楕円、半円、円などの形状でもよく、形状や
回折格子形成部の大きさは、媒体面上での光スポットの
大きさや形状、光量、光学系の有効径、製造コストなど
を考慮して、適当に決めることが望ましい。

【００２９】ここでは、図１０に示した従来例の光ヘッ
ドにおける回折格子２５の代わりに、図５に示した回折
格子５０を用いることのみが、従来例の装置と異なり、
その他の部分の構成や機能は従来例と同様であり、ま
た、動作も従来例と同様であるから、この点についての
説明は、ここでは省略する。

【００３０】図７は、回折格子２５の代わりに回折格子
５０を用いたこと以外は、従来例と同様の条件におけ
る、対物レンズ有効径とＡＴ光束の位置関係を示す図で
ある。ＡＴ光束は、分割線に対して垂直方向に回折する
ので、回折方向は紙面の左右方向になる。従って、対物
レンズ有効径とＡＴ光束の関係において、紙面の上下方
向のマージンが大きくなり、光軸ずれに対して、ＡＴオ
フセットが発生し難くなっている。更に、回折角が小さ
くなったので、対物レンズ上での位置が対物レンズ中心
に近くなり、光軸ずれに対してＡＴオフセットが発生し
難くなっている。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ＡＴ
回折部が、ＤＶ回折部、ＲＦ回折部及び非回折部に囲ま
れるようにしているので、ＡＴ光束径が小さくなる。こ
れにより、光学系の各光学部品の有効径を大きくした
り、あるいは、各部品の加工精度及び組み立て精度を厳
しくすることなしに、ＡＴオフセットが発生し難くな
り、安定した情報再生を行うことができるという効果が
ある。

【００３２】また、本発明では、ＡＴ回折部の格子が、
回折格子形成部を分割する分割線に対して略平行である
ため、対物レンズ有効径とＡＴ光束の関係において、光
束ケラレに対するマージンが大きくなる。これにより、
光学系の各光学部品の有効径を大きくしたり、あるい
は、各部品の加工精度及び組み立て精度を厳しくするこ
となしに、光束ケラレが発生し難くなり、安定した情報
再生を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１つを示す、光学的情報
記録再生装置に用いられる回折格子の概略図である。

【図２】ＡＴ用回折格子形成部の形状を示した図であ
る。

【図３】回折格子の他の形状を示した図である。

【図４】本発明による上述の対物レンズ有効径とＡＴ光
束の位置関係を示す図である。

【図５】本発明による光学的情報記録再生装置に用いら
れる回折格子の概略図である。

【図６】ＡＴ用回折格子形成部の形状を示した図であ
る。

【図７】本発明による実施例の対物レンズ有効径とＡＴ
光束の位置関係を示す図である。

【図８】光カードの模式平面図である。

【図９】従来の光カード記録再生装置を示したブロック
図である。

【図１０】従来の光ヘッド斜視図である。

【図１１】従来の光学的情報記録再生装置に用いられる
回折格子の概略図である。

【図１２】媒体面上の光スポット配置を示す図である。

【図１３】本発明の実施の形態２における媒体面上での
光スポット配置を示す図である。

【図１４】従来の対物レンズ有効径とＡＴ光束の位置関
係を示す図である。

【符号の説明】

Ｃ光カード２２半導体レーザ２５従来例における回折格子２５ａ回折格子２５のＡＴ用回折格子形成部２５ｂ回折格子２５のＤＶ用回折格子形成部２５ｃ回折格子２５のＲＦ用回折格子形成部４５入射光束５０実施例における回折格子５０ａ回折格子５０のＡＴ用回折格子形成部５０ｂ回折格子５０のＤＶ用回折格子形成部５０ｃ回折格子５０のＲＦ用回折格子形成部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回折格子形成部と回折格子非形成部との
両部位からなる回折格子素子を、その両部位が光源から
の光束中に位置するように配し、複数の光束に分離し
て、光学的情報記録媒体面上の情報トラック及びトラッ
キングトラックに照射し、情報の記録あるいは（及び）
再生を行う光学的情報記録再生装置において、前記回折格子素子は、回折角が異なる複数の回折格子形
成部を有し、その内の１つの回折格子形成部が、他の回
折格子形成部と回折格子非形成部とに囲まれるように配
されている構成であることを特徴とする光学的情報記録
再生装置。
【請求項２】回折角が異なる１つの回折格子形成部
が、２つの他の回折格子形成部と２つの回折格子非形成
部とに囲まれるように配されている構成であるたことを
特徴とする、請求項１に記載の光学的情報記録再生装
置。
【請求項３】他の回折格子形成部と回折格子非形成部
とに囲まれるように配された回折格子形成部で回折した
回折光束は、オートトラッキング用光束であることを特
徴とする、請求項１あるいは２に記載の光学的情報記録
再生装置。
【請求項４】複数の回折格子形成部に分割された回折
格子素子を光源からの光束中に位置するように配し、複
数の光束に分離して光学的情報記録媒体面上の情報トラ
ック及びトラッキングトラックに照射し、情報の記録あ
るいは（及び）再生を行う光学的情報記録再生装置にお
いて、前記回折格子素子は、少なくとも１つの回折格子形成部
の格子が、回折格子形成部を分割する分割線に対して略
平行であるように、構成されていることを特徴とする光
学的情報記録再生装置。
【請求項５】前記複数の回折格子形成部の形状は方形
であり、前記分割線に対して略平行な格子を有する回折
格子形成部は、他の回折格子形成部に挟まれるように配
されていることを特徴とする、請求項４に記載の光学的
情報記録再生装置。
【請求項６】前記分割線に対して略平行な格子は、前
記トラッキングトラックに対して略平行であることを特
徴とする、請求項４あるいは５に記載の光学的情報記録
再生装置。
【請求項７】前記分割線に対して略平行な格子で回折
した回折光束は、オートトラッキング用光束であること
を特徴とする、請求項４ないし６に記載の光学的情報記
録再生装置。