JPH09265638A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents
光学的情報記録再生装置Info
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- JPH09265638A JPH09265638A JP8070186A JP7018696A JPH09265638A JP H09265638 A JPH09265638 A JP H09265638A JP 8070186 A JP8070186 A JP 8070186A JP 7018696 A JP7018696 A JP 7018696A JP H09265638 A JPH09265638 A JP H09265638A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光スポットがトラックを横断する時に、セン
サ上で発生するトラック像の横断方向が、４分割センサ
の分割線の横断方向と一致するように光学系を構成した
光学的情報記録再生装置を提供する。 【解決手段】 照射光学系からの光束を絞って光学的情
報記録媒体に照射して記録面上に光スポットを形成し、
且つ、前記記録媒体上で光スポットから反射する光束を
検出光学系に投影するように、光学系を構成した光ヘッ
ドを有し、前記照射光学系からの光束の照射により、前
記記録媒体に対して情報を記録し及び／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、前記検出
光学系には、凸レンズ、シリンドリカルレンズ、受光素
子が配置されており、前記受光素子は、光スポットがト
ラックを横断する時に発生するトラック像の移動方向を
挟んで対称に配置されたものである。
サ上で発生するトラック像の横断方向が、４分割センサ
の分割線の横断方向と一致するように光学系を構成した
光学的情報記録再生装置を提供する。 【解決手段】 照射光学系からの光束を絞って光学的情
報記録媒体に照射して記録面上に光スポットを形成し、
且つ、前記記録媒体上で光スポットから反射する光束を
検出光学系に投影するように、光学系を構成した光ヘッ
ドを有し、前記照射光学系からの光束の照射により、前
記記録媒体に対して情報を記録し及び／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、前記検出
光学系には、凸レンズ、シリンドリカルレンズ、受光素
子が配置されており、前記受光素子は、光スポットがト
ラックを横断する時に発生するトラック像の移動方向を
挟んで対称に配置されたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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／または、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し、特に、光ヘッドの
光学系が固定部と可動部とに分かれている構造の光学的
情報記録再生装置に関するものである。
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／または、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し、特に、光ヘッドの
光学系が固定部と可動部とに分かれている構造の光学的
情報記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光を用いて情報の記録、再生を行
なう際に使用する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がある。記録可能な
記録媒体への情報の記録は、与えられた記録情報に従っ
て、変調された光ビームを、記録媒体上で微小スポット
に絞り、これで情報トラックを走査することによって、
行なわれており、この際、光学的に検出可能な情報ビッ
ト列として、記録される。
なう際に使用する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がある。記録可能な
記録媒体への情報の記録は、与えられた記録情報に従っ
て、変調された光ビームを、記録媒体上で微小スポット
に絞り、これで情報トラックを走査することによって、
行なわれており、この際、光学的に検出可能な情報ビッ
ト列として、記録される。
【０００３】また、記録媒体からの情報の再生は、該記
録媒体に対して記録が行なわれない程度の、一定の弱い
パワーの光ビームを、記録媒体上に照射し、その微小ス
ポットで、情報トラックの情報ビット列を走査し、該記
録媒体からの反射光または透過光を検出することによっ
て、行なわれる。
録媒体に対して記録が行なわれない程度の、一定の弱い
パワーの光ビームを、記録媒体上に照射し、その微小ス
ポットで、情報トラックの情報ビット列を走査し、該記
録媒体からの反射光または透過光を検出することによっ
て、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、記録媒体に対して、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
動可能なもので、この移動により、光ビームスポットに
よる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。
用いられる光ヘッドは、記録媒体に対して、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
動可能なもので、この移動により、光ビームスポットに
よる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。
【０００５】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、弾性部材を介してなされ、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の駆動で実現される。
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、弾性部材を介してなされ、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の駆動で実現される。
【０００６】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
まれており、例えば、図７および８に示すような構成の
ものがある。なお、図７は追記型光カードの模式的平面
図、図８は、その部分拡大図である。
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
まれており、例えば、図７および８に示すような構成の
ものがある。なお、図７は追記型光カードの模式的平面
図、図８は、その部分拡大図である。
【０００７】図７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。また、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８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、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
生時の光ビームの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、所謂、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。
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。また、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８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、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
生時の光ビームの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、所謂、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サーボでは、光ヘッドにおいて、
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、その検出信号を、トラッキングアクチュ
エータへと負帰還させ、これにより、光ヘッドの本体に
対して、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。
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、その検出信号を、トラッキングアクチュ
エータへと負帰還させ、これにより、光ヘッドの本体に
対して、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。
【０００９】また、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、光ビームを光
カード面上にて、適当な大きさのスポット形状とする
（合焦させる）ために、所謂、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
ーボでは、光ヘッドにおいて、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、その検出信号
を、フォーカシングアクチュエータへと負帰還させ、こ
れにより、光ヘッド本体に対して、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のである。
スポットで、情報トラックを走査する際、光ビームを光
カード面上にて、適当な大きさのスポット形状とする
（合焦させる）ために、所謂、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
ーボでは、光ヘッドにおいて、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、その検出信号
を、フォーカシングアクチュエータへと負帰還させ、こ
れにより、光ヘッド本体に対して、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のである。
【００１０】また、図８において、Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ
3 は、それぞれ、光ビームスポットを示し、そのうち、
Ｓ1 とＳ3 の光スポットを使用して、ＡＴ制御を行な
い、Ｓ2 の光スポットを使用して、ＡＦ制御及び記録時
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。また、各情報トラックにおいて、６−１，６−２
及び７−１，７−２は、それぞれ、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、これ
ら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。なお、符号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。
3 は、それぞれ、光ビームスポットを示し、そのうち、
Ｓ1 とＳ3 の光スポットを使用して、ＡＴ制御を行な
い、Ｓ2 の光スポットを使用して、ＡＦ制御及び記録時
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。また、各情報トラックにおいて、６−１，６−２
及び７−１，７−２は、それぞれ、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、これ
ら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。なお、符号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９に示
す光ヘッド光学系の概略図を用いて具体的に説明する。
図９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、８３
０ｎｍ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。この光検出器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。
す光ヘッド光学系の概略図を用いて具体的に説明する。
図９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、８３
０ｎｍ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。この光検出器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。
【００１２】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
し、そして、平行光ビームとなり、さらに、ビーム整形
プリズム２３により所定の光強度分布、即ち、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、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、次
に、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１０に示すよ
うな分光特性を有し、ここでは、入射したＰ偏光は、１
００％近く、透過することができる。
は、発散光束となって、コリメータレンズ２２に入射
し、そして、平行光ビームとなり、さらに、ビーム整形
プリズム２３により所定の光強度分布、即ち、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、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、次
に、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１０に示すよ
うな分光特性を有し、ここでは、入射したＰ偏光は、１
００％近く、透過することができる。
【００１３】次いで、前記３つの光束は、１／４波長板
２６を透過する際に、円偏光に変換され、対物レンズ２
７によって、光カード１上に集束される。この集束され
た光のスポットが、図９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。ここで、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。
２６を透過する際に、円偏光に変換され、対物レンズ２
７によって、光カード１上に集束される。この集束され
た光のスポットが、図９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。ここで、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。
【００１４】光カード１上におけるスポット位置は、図
８に示したように、光ビームスポットＳ1 ，Ｓ3 が、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 が、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なり、１／４波長板２６を透
過することにより、偏光方向が、入射時とは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１０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。
８に示したように、光ビームスポットＳ1 ，Ｓ3 が、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 が、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なり、１／４波長板２６を透
過することにより、偏光方向が、入射時とは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１０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。また、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３０
ａ，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、Ａ
Ｔ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、また、記録情報が再生される。受
光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃにおける光スポットの形
成の様子を、図１１に示す。
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。また、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３０
ａ，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、Ａ
Ｔ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、また、記録情報が再生される。受
光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃにおける光スポットの形
成の様子を、図１１に示す。
【００１６】ここで形成される各光スポットＳa ，
Ｓb ，Ｓc は、受光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃに完全
に含まれている。このようにして、以上のような光ヘッ
ド光学系、全体を、矢印に示すように移動させることに
より、光ビームスポットＳb で、情報トラックの走査を
行うことができる。
Ｓb ，Ｓc は、受光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃに完全
に含まれている。このようにして、以上のような光ヘッ
ド光学系、全体を、矢印に示すように移動させることに
より、光ビームスポットＳb で、情報トラックの走査を
行うことができる。
【００１７】ところで、以上のような光ヘッド光学系
を、図９に示されているように、固定部と可動部とに分
け、その可動部のみを、矢印に示すように移動させるこ
とで、光ビームスポットＳ2 による情報トラックの走査
を行うこともできる。このよう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。
を、図９に示されているように、固定部と可動部とに分
け、その可動部のみを、矢印に示すように移動させるこ
とで、光ビームスポットＳ2 による情報トラックの走査
を行うこともできる。このよう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】また、本出願人は、既に、回折光の拡がり
による光学系の巨大化を防ぐため、図６のように、前記
回折格子５０を可動部に配置した分離型光学的情報記録
再生装置を提唱している。一方、前記検出光学系の一般
的な配置は、図１２に示すように、シリンドリカルレン
ズ２９が、その母線をトラック進行方向Ｙに対して、４
５°程、傾けて、また、ＡＦ制御用の受光素子３０ｂ
が、トラック進行方向Ｙとトラック横断方向Ｘとに分割
線が一致するように、設定されている。
による光学系の巨大化を防ぐため、図６のように、前記
回折格子５０を可動部に配置した分離型光学的情報記録
再生装置を提唱している。一方、前記検出光学系の一般
的な配置は、図１２に示すように、シリンドリカルレン
ズ２９が、その母線をトラック進行方向Ｙに対して、４
５°程、傾けて、また、ＡＦ制御用の受光素子３０ｂ
が、トラック進行方向Ｙとトラック横断方向Ｘとに分割
線が一致するように、設定されている。
【００１９】今、凸レンズ２８の焦点距離：ｆ凸＝３３
ｍｍ、凸＋シリンドリカルレンズの焦点距離：ｆシリ＝
２７ｍｍとし、センサを、凸レンズから３０ｍｍの位置
とする。この時、対物レンズ２７がトラックを横断する
際に発生するセンサ上のトラック像の移動方向は、トラ
ックの移動方向Ｙに対して、約−８４°の方向となる
（図１３を参照）。
ｍｍ、凸＋シリンドリカルレンズの焦点距離：ｆシリ＝
２７ｍｍとし、センサを、凸レンズから３０ｍｍの位置
とする。この時、対物レンズ２７がトラックを横断する
際に発生するセンサ上のトラック像の移動方向は、トラ
ックの移動方向Ｙに対して、約−８４°の方向となる
（図１３を参照）。
【００２０】
【発明が解決しようとしている問題点】しかしながら、
光スポットがトラックを横断する時に、センサ上でのト
ラックの像（影）も４分割センサの分割線を横断する
が、上記事例では、その像の横断方向が４分割センサの
分割線方向と一致しないために、ＡＦ制御信号のバラン
スがくずれ、ＡＦふられが発生した（図３を参照）。
光スポットがトラックを横断する時に、センサ上でのト
ラックの像（影）も４分割センサの分割線を横断する
が、上記事例では、その像の横断方向が４分割センサの
分割線方向と一致しないために、ＡＦ制御信号のバラン
スがくずれ、ＡＦふられが発生した（図３を参照）。
【００２１】そこで、本発明は、光スポットがトラック
を横断する時に、センサ上で発生するトラック像の横断
方向が、４分割センサの分割線の横断方向と一致するよ
うに光学系を構成した光学的情報記録再生装置を提供す
ることを目的としている。
を横断する時に、センサ上で発生するトラック像の横断
方向が、４分割センサの分割線の横断方向と一致するよ
うに光学系を構成した光学的情報記録再生装置を提供す
ることを目的としている。
【００２２】
【問題点を解決するための手段】上述の目的を達成する
ために、本発明は、照射光学系からの光束を絞って光学
的情報記録媒体に照射して記録面上に光スポットを形成
し、且つ、前記記録媒体上で光スポットから反射する光
束を検出光学系に投影するように、光学系を構成した光
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て情報を記録し及び／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
記検出光学系には、凸レンズ、シリンドリカルレンズ、
受光素子が配置されており、前記受光素子は、光スポッ
トがトラックを横断する時に発生するトラック像の移動
方向を挟んで対称に配置されたものであり、前記トラッ
ク像の移動方向は、光軸に対して直交する断面のＸＹ座
標系で、
ために、本発明は、照射光学系からの光束を絞って光学
的情報記録媒体に照射して記録面上に光スポットを形成
し、且つ、前記記録媒体上で光スポットから反射する光
束を検出光学系に投影するように、光学系を構成した光
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て情報を記録し及び／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
記検出光学系には、凸レンズ、シリンドリカルレンズ、
受光素子が配置されており、前記受光素子は、光スポッ
トがトラックを横断する時に発生するトラック像の移動
方向を挟んで対称に配置されたものであり、前記トラッ
ク像の移動方向は、光軸に対して直交する断面のＸＹ座
標系で、
【００２３】
【数２】 但し、Ａは、前記検出光学系中の凸レンズが、記録媒体
からの反射光をセンサ上に集光させる位置と光軸との距
離、または、それに比例した量（以下、母線方向の作用
係数Ａとする）であり、Ｂは、前記検出光学系中の凸レ
ンズとシリンドリカルレンズとが、記録媒体からの反射
光をセンサ上に集光させる位置と光軸との距離、また
は、それに比例した量（以下、子線方向の作用係数Ｂと
する）であり、αは、検出光学系におけるトラック方向
とシリンドリカルレンズの母線方向とがなす角である。
そして、ｔａｎθ＝Ｘ／Ｙであり、ここで、θは、検出
光学系におけるトラック方向とトラック像の移動方向と
がなす角であって、そのθで本発明の構成が決定される
ものである。
からの反射光をセンサ上に集光させる位置と光軸との距
離、または、それに比例した量（以下、母線方向の作用
係数Ａとする）であり、Ｂは、前記検出光学系中の凸レ
ンズとシリンドリカルレンズとが、記録媒体からの反射
光をセンサ上に集光させる位置と光軸との距離、また
は、それに比例した量（以下、子線方向の作用係数Ｂと
する）であり、αは、検出光学系におけるトラック方向
とシリンドリカルレンズの母線方向とがなす角である。
そして、ｔａｎθ＝Ｘ／Ｙであり、ここで、θは、検出
光学系におけるトラック方向とトラック像の移動方向と
がなす角であって、そのθで本発明の構成が決定される
ものである。
【００２４】以上のように構成することにより、ＡＦ制
御に用いる襷（たすき）方向の差信号にオフセットが発
生せず、ＡＦふられも発生しないようになる。
御に用いる襷（たすき）方向の差信号にオフセットが発
生せず、ＡＦふられも発生しないようになる。
【００２５】即ち、図５に示したように、凸レンズ２８
とシリンドリカルレンズ２９とで構成されている検出光
学系について考察すると、この検出光学系の全系での作
用は、シリンドリカルレンズの母線方向の作用係数（凸
レンズの作用係数）と子線方向の作用係数（凸＋シリン
ドリカルレンズの作用係数）とに分けられる。今、母線
方向（Ｙ′方向）の作用係数をＡ、子線方向（Ｘ′方
向）の作用係数をＢとし、母線がＹ軸（トラック方向）
となす角をαとする。また、光線の入射位置を（ｘ，
ｙ）とする。
とシリンドリカルレンズ２９とで構成されている検出光
学系について考察すると、この検出光学系の全系での作
用は、シリンドリカルレンズの母線方向の作用係数（凸
レンズの作用係数）と子線方向の作用係数（凸＋シリン
ドリカルレンズの作用係数）とに分けられる。今、母線
方向（Ｙ′方向）の作用係数をＡ、子線方向（Ｘ′方
向）の作用係数をＢとし、母線がＹ軸（トラック方向）
となす角をαとする。また、光線の入射位置を（ｘ，
ｙ）とする。
【００２６】この時、任意に（ｘ，ｙ）だけ中心からズ
レて入射した光線は、センサでは、 Ｘ’＝−ｘｃｏｓα・Ｂ＋ｙ・ｓｉｎα・Ｂ Ｙ’＝ｘｓｉｎα・Ａ＋ｙｃｏｓα・Ａ に入射する。これをＸ−Ｙ座標系に変換すると
レて入射した光線は、センサでは、 Ｘ’＝−ｘｃｏｓα・Ｂ＋ｙ・ｓｉｎα・Ｂ Ｙ’＝ｘｓｉｎα・Ａ＋ｙｃｏｓα・Ａ に入射する。これをＸ−Ｙ座標系に変換すると
【００２７】
【数３】 となり、これを展開すると、 Ｘ＝ｘｓｉｎ2 α（Ａ＋Ｂ）＋ｙｓｉｎα・ｃｏｓα
（Ａ＋Ｂ）−ｘＢ Ｙ＝−ｙｓｉｎ2 α（Ａ＋Ｂ）＋ｘｓｉｎα・ｃｏｓα
（Ａ＋Ｂ）＋ｙＡ 今、光スポットがトラックを横断する時（対物レンズが
移動する時）に発生する光束シフトに伴うセンサ上の光
スポットの移動を考えると、ｙ＝０となるので、 Ｘ＝
ｘ（Ａｓｉｎ2 α−Ｂｃｏｓ2 α） Ｙ＝ｘｓｉｎα・ｃｏｓα・（Ａ＋Ｂ） となる。
（Ａ＋Ｂ）−ｘＢ Ｙ＝−ｙｓｉｎ2 α（Ａ＋Ｂ）＋ｘｓｉｎα・ｃｏｓα
（Ａ＋Ｂ）＋ｙＡ 今、光スポットがトラックを横断する時（対物レンズが
移動する時）に発生する光束シフトに伴うセンサ上の光
スポットの移動を考えると、ｙ＝０となるので、 Ｘ＝
ｘ（Ａｓｉｎ2 α−Ｂｃｏｓ2 α） Ｙ＝ｘｓｉｎα・ｃｏｓα・（Ａ＋Ｂ） となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明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１は、本
発明の実施の形態において採用した４分割センサの形状
であり、その４分割センサに光線を導くのは、図５に示
した検出光学系である。また、光学系全体としては、従
来例と同様の、図９のような構成になっている。
て、図面を参照しながら、詳細に説明する。図１は、本
発明の実施の形態において採用した４分割センサの形状
であり、その４分割センサに光線を導くのは、図５に示
した検出光学系である。また、光学系全体としては、従
来例と同様の、図９のような構成になっている。
【００２９】今、図９に示した対物レンズ２７がトラッ
クを横断する時、光カード１からの反射光束は図５のｘ
方向に移動する。この時、センサ上を移動するトラック
の像は前に示した式（※）より、
クを横断する時、光カード１からの反射光束は図５のｘ
方向に移動する。この時、センサ上を移動するトラック
の像は前に示した式（※）より、
【００３０】
【数４】 に従って移動する。ただし、Ａは凸レンズの作用係数、
Ｂは凸＋シリンドリカルレンズの作用係数、αはシリン
ドリカルレンズの母線がトラック方向となす角である。
Ｂは凸＋シリンドリカルレンズの作用係数、αはシリン
ドリカルレンズの母線がトラック方向となす角である。
【００３１】
【実施例】次に、本発明の実施例を具体的に示す。ここ
においては、凸レンズの焦点距離をｆ凸＝３３ｍｍ、凸
＋シリンドリカルレンズの焦点距離をｆシリ＝２７ｍｍ
とし、センサの位置を凸レンズから２９．７ｍｍの位置
とする。
においては、凸レンズの焦点距離をｆ凸＝３３ｍｍ、凸
＋シリンドリカルレンズの焦点距離をｆシリ＝２７ｍｍ
とし、センサの位置を凸レンズから２９．７ｍｍの位置
とする。
【００３２】このセンサ付近での光線の様子を図２に示
す。ここで、式（※）で用いている作用係数Ａ、Ｂにつ
いては、これを各光線がセンサ面で到達する位置の光軸
中心からの距離であると定義する。そして、本実施例の
場合は、Ａ＝−Ｂとなり、α＝３０°として式（※）を
整理すると、
す。ここで、式（※）で用いている作用係数Ａ、Ｂにつ
いては、これを各光線がセンサ面で到達する位置の光軸
中心からの距離であると定義する。そして、本実施例の
場合は、Ａ＝−Ｂとなり、α＝３０°として式（※）を
整理すると、
【００３３】
【数５】 となり、センサ上のトラックの移動方向とＹ軸のなす角
θは、
θは、
【００３４】
【数６】 から、θ＝３０°となる。
【００３５】この結果を反映させ、センサの形状を決定
すると、図１のようになる。このような構成にすること
により、対物レンズ２７がトラックを横断する時でも、
トラックの像の移動方向が４分割センサの分割線方向と
なるため、図４に示したように、ＡＦ制御信号に全く影
響を与えず、良好な記録再生を実現できる。
すると、図１のようになる。このような構成にすること
により、対物レンズ２７がトラックを横断する時でも、
トラックの像の移動方向が４分割センサの分割線方向と
なるため、図４に示したように、ＡＦ制御信号に全く影
響を与えず、良好な記録再生を実現できる。
【００３６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように、照射光
学系からの光束を絞って光学的情報記録媒体に照射して
記録面上に光スポットを形成し、且つ、前記記録媒体上
で光スポットから反射する光束を検出光学系に投影する
ように、光学系を構成した光ヘッドを有し、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て情
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、前記検出光学系には、凸レン
ズ、シリンドリカルレンズ、受光素子が配置されてお
り、前記受光素子は、光スポットがトラックを横断する
時に発生するトラック像の移動方向を挟んで対称に配置
されたものであり、前記トラック像の移動方向は、光軸
に対して直交する断面のＸＹ座標系で、
学系からの光束を絞って光学的情報記録媒体に照射して
記録面上に光スポットを形成し、且つ、前記記録媒体上
で光スポットから反射する光束を検出光学系に投影する
ように、光学系を構成した光ヘッドを有し、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て情
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、前記検出光学系には、凸レン
ズ、シリンドリカルレンズ、受光素子が配置されてお
り、前記受光素子は、光スポットがトラックを横断する
時に発生するトラック像の移動方向を挟んで対称に配置
されたものであり、前記トラック像の移動方向は、光軸
に対して直交する断面のＸＹ座標系で、
【００３７】
【数７】 但し、Ａは、前記検出光学系中の凸レンズが、記録媒体
からの反射光をセンサ上に集光させる位置と光軸との距
離、または、それに比例した量（以下、母線方向の作用
係数Ａとする）であり、Ｂは、前記検出光学系中の凸レ
ンズとシリンドリカルレンズとが、記録媒体からの反射
光をセンサ上に集光させる位置と光軸との距離、また
は、それに比例した量（以下、子線方向の作用係数Ｂと
する）であり、αは、検出光学系におけるトラック方向
とシリンドリカルレンズの母線方向とがなす角である。
そして、ｔａｎθ＝Ｘ／Ｙであり、ここで、θは、検出
光学系におけるトラック方向とトラック像の移動方向と
がなす角であって、そのθで本発明の構成が決定される
ものである。
からの反射光をセンサ上に集光させる位置と光軸との距
離、または、それに比例した量（以下、母線方向の作用
係数Ａとする）であり、Ｂは、前記検出光学系中の凸レ
ンズとシリンドリカルレンズとが、記録媒体からの反射
光をセンサ上に集光させる位置と光軸との距離、また
は、それに比例した量（以下、子線方向の作用係数Ｂと
する）であり、αは、検出光学系におけるトラック方向
とシリンドリカルレンズの母線方向とがなす角である。
そして、ｔａｎθ＝Ｘ／Ｙであり、ここで、θは、検出
光学系におけるトラック方向とトラック像の移動方向と
がなす角であって、そのθで本発明の構成が決定される
ものである。
【００３８】従って、本発明を実施することにより、光
スポットがトラックを横断する時にでも、ＡＦふられの
発生しない、良好な記録再生を実現することができる。
また、同時に、記録／再生時においても、記録ピットの
影は、前記トラックの影の移動方向に対して直交した方
向に移動するため、本発明における受光素子の配置は、
記録ピットの影響も受けない、良好な記録／再生が達成
できる。
スポットがトラックを横断する時にでも、ＡＦふられの
発生しない、良好な記録再生を実現することができる。
また、同時に、記録／再生時においても、記録ピットの
影は、前記トラックの影の移動方向に対して直交した方
向に移動するため、本発明における受光素子の配置は、
記録ピットの影響も受けない、良好な記録／再生が達成
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す４分割センサの図で
ある。
ある。
【図２】センサ付近での光線の様子と作用係数Ａ、Ｂを
説明する図である。
説明する図である。
【図３】既に提唱された事例の４分割センサの分割線と
トラック像の移動方向を示す図である。
トラック像の移動方向を示す図である。
【図４】本発明に係わる４分割センサの分割線とトラッ
ク像の移動方向を示す図である。
ク像の移動方向を示す図である。
【図５】検出光学系の概略図である。
【図６】従来の分離型光学系の他の実施形態の概略図で
ある。
ある。
【図７】光カードの模式的平面図である。
【図８】光カードの部分拡大図である。
【図９】分離型光ヘッド光学系の図である。
【図１０】偏光ビームスプリッタの分光特性図である。
【図１１】従来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。
配置と光スポットとの関係を示す図である。
【図１２】従来の検出光学系（シリンドリカルレンズの
傾き角４５°）の概略図である。
傾き角４５°）の概略図である。
【図１３】従来例におけるトラック像の移動を示す図で
ある。
ある。
１ 光カード ２０ 全反射プリズム 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 ２６ １／４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 Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 光スポット Ｓa ，Ｓb ，Ｓc 光スポット ４１ 全反射ミラー ５０ 回折格子
Claims (5)
- 【請求項１】 照射光学系からの光束を絞って光学的情
報記録媒体に照射して記録面上に光スポットを形成し、
且つ、前記記録媒体上で光スポットから反射する光束を
検出光学系に投影するように、光学系を構成した光ヘッ
ドを有し、前記照射光学系からの光束の照射により、前
記記録媒体に対して情報を記録し及び／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、 前記検出光学系には、凸レンズ、シリンドリカルレン
ズ、受光素子が配置されており、前記受光素子は、光ス
ポットがトラックを横断する時に発生するトラック像の
移動方向を挟んで対称に配置されたものであり、 前記トラック像の移動方向は、光軸に対して直交する断
面のＸＹ座標系で、 【数１】 但し、Ａは、前記検出光学系中の凸レンズが、記録媒体
からの反射光をセンサ上に集光させる位置と光軸との距
離、または、それに比例した量（以下、作用係数Ａとす
る）であり、Ｂは、前記検出光学系中の凸レンズとシリ
ンドリカルレンズとが、記録媒体からの反射光をセンサ
上に集光させる位置と光軸との距離、または、それに比
例した量（以下、作用係数Ｂとする）であり、αは、検
出光学系におけるトラック方向とシリンドリカルレンズ
の母線方向とがなす角であり、θは、検出光学系におけ
るトラック方向とトラック像の移動方向とがなす角であ
って、 そのθで決定されるもの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】 前記記録媒体からの反射光束により、受
光素子で検出した信号は、非点収差法を利用したＡＦ制
御のために用いられることを特徴とする請求項１の光学
的情報記録再生装置。 - 【請求項３】 前記記録媒体からの反射光束により、４
つに分割された受光素子で検出した４つの信号は、非点
収差法のＡＦ制御のために用いられることを特徴とする
請求項１の光学的情報記録再生装置。 - 【請求項４】 前記４つの受光素子は、光軸に対して点
対称の形で配置されていることを特徴とする請求項３の
光学的情報記録再生装置。 - 【請求項５】 前記４つの受光素子は、それぞれ、面積
が等しいものであることを特徴とする請求項３の光学的
情報記録再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8070186A JPH09265638A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 光学的情報記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8070186A JPH09265638A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 光学的情報記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09265638A true JPH09265638A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13424256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8070186A Pending JPH09265638A (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 光学的情報記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09265638A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1170739A1 (en) * | 1999-12-27 | 2002-01-09 | Sony Corporation | Optical head, light-emitting/receiving device, and apparatus for recording/reproducing optical recording/recorded medium |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP8070186A patent/JPH09265638A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1170739A1 (en) * | 1999-12-27 | 2002-01-09 | Sony Corporation | Optical head, light-emitting/receiving device, and apparatus for recording/reproducing optical recording/recorded medium |
| EP1170739A4 (en) * | 1999-12-27 | 2003-01-02 | Sony Corp | OPTICAL HEAD, LIGHT EMITTING / RECEIVING DEVICE, AND RECORDING APPARATUS READING ON AN OPTICAL MEDIUM |
| US6940789B2 (en) | 1999-12-27 | 2005-09-06 | Sony Corporation | Optical pickup device that corrects the spot shape of reflected light beams |
| US7095687B2 (en) | 1999-12-27 | 2006-08-22 | Sony Corporation | Optical pickup device that corrects the spot shape of reflected light beams |
| US7319644B2 (en) | 1999-12-27 | 2008-01-15 | Sony Corporation | Optical head, light-emitting/receiving device, and apparatus for recording/reproducing optical recording/recorded medium |
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