JPH0973639A

JPH0973639A - 光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH0973639A
Application number: JP7229939A
Authority: JP
Inventors: Masato Inoue; 正人井上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-09-07
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】光検出器上の０次回折光束と各±１次回折光
束との投影スポットの間隔を、ほぼ等しくし、かつ、カ
ード傾きなどによるＡＦのオフセットを除去することに
よって、より安定な記録・再生が行なえる多目的の光学
的情報記録再生装置を提供する。【解決手段】光源と、光束を分割する２つの特性の異
なる格子からなる回折格子と、複数のトラッキングトラ
ックおよび複数の光束を照射するための第１の光学系
と、前記光学的情報記録媒体からの複数の反射光束を、
球面レンズとシリンドリカルレンズとからなるアナモフ
ィック光学系を透過して、複数の受光部を有する光検出
器へ導くための第２の光学系とで構成された光ヘッドを
有し、前記トラッキング方向と前記シリンドリカルレン
ズの軸（レンズ作用を持たない方向）とのなす角度θ
が、０度＜θ＜４５度または４５度＜θ＜９０度になる
ように前記シリンドリカルレンズの軸を配し、複数の受
光部をトラック方向に配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のトラッキン
グトラックおよび複数の情報トラックを有する光学的情
報記録媒体上に複数の光束を照射し、そこからの反射光
を光検出器で受光して、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関するものである。

【０００２】

【技術の技術】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などがある。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によって、情報トラックを走
査する際に、光学的に検出可能な情報ビット列の形で、
行われる。

【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（情報ビット列を生
成しない）程度の、一定のパワーの光ビームスポットに
より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
能な構成になっており、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
ができる状態で、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、
なされており、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に
より、なされている。

【０００５】この種の光学的情報記録再生装置には、図
１０に示すような光学系が知られている。ここでは、光
カード１の情報記録面に、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、例えば、ホームポジション３に
近い方から順に、符号２−１，２−２，２−３，…のよ
うに、配列され、図１０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、順
次、符号４−１，４−２，４−３，…のように、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、機能している。

【０００６】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、その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て、対物
レンズをトラッキング方向に（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。

【０００７】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、該光ビームを、
光カードの面上にて、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、その検出信号を上記フ
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
ことにより、行なわれる。

【０００８】なお、図９においてＳ１，Ｓ２，Ｓ３，
Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７は、光カード上での光スポット
を示し、光スポットＳ１により、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い、
光スポットＳ２とＳ３とにより、ＡＴを行ない、光スポ
ットＳ４とＳ５とにより、記録時の記録とほぼ同時に情
報ビットのベリファイを行ない、更に、光スポットＳ６
とＳ７とにより、再生時の情報ビットの読出しを行な
う。

【０００９】なお、図中、符号５−１と５−２は、デー
タ部（情報ビット）である。また、図１０において、２
１は光源たる半導体レーザであり、この例では、トラッ
クに対して、垂直の方向に偏光している８３０ｎｍの波
長の光を発する。また、符号２２はコリメータレンズ、
２３はビーム整形プリズム、２４はアパーチャ、２５は
光束分割のための回折格子、２５´は回折格子部、２６
は偏光ビームスプリッタである。更に、符号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。

【００１０】半導体レーザ２１から発せられた光ビーム
は、楕円の発散光束となって、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束となり、さ
らに、ビーム整形プリズム２３により、円形ビームに整
形される。半導体レーザ２１から発した光の強度は、ガ
ウス分布をしており、そのガウス分布状態を保ちながら
伝搬する。

【００１１】その後、所定の記録用光スポットを得るた
めに、光束はアパーチャ２４で制限され、回折格子２５
に入射する。回折格子は、図１１に示すように、情報ト
ラックに平行な方向に、３つの格子部２５ａ，２５ｂ，
２５ｃに分割されており、それぞれの格子部で回折した
光束は、それぞれの目的を満たすように、それぞれの格
子部の回折角及び回折方向に違いを持たされている。回
折格子２５ｂは、ＡＴを行なうための±１次回折光束を
発生させ、回折格子２５ａは、ベリファイを行なうため
の±１次回折光束を発生させ、回折格子２５ｃは、再生
を行なうための±１次回折光束を発生させる。

【００１２】なお、０次回折光束は、アパーチャ２４に
よって制限された光束径で、回折格子２５から出射す
る。その他の各±１次回折光束は、アパーチャ２４によ
って制限された光束が、各回折格子によって回折された
面積および形状で、回折格子２５から出射する。回折格
子２５で分割された７つの光束は、偏光ビームスプリッ
タ２６にＰ偏光光束として入射し透過する。

【００１３】次いで、前記７つの光束は、１／４波長板
２７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上に集光される。図１２の（ａ）
および（ｂ）には、対物レンズを出射するときの各光束
の形状と位置関係を示す。なお、対物レンズの出射光束
は７つであるが、０次回折光束との位置関係およびそれ
ぞれの形状を解り易くするために、図１２の（ａ）に
は、０次回折光束ｅｌと、２つのベリファイ用光束ｅ
４、ｅ５と、２つの再生用光束ｅ６、ｅ７とを示し、図
１２の（ｂ）には、０次回折光束ｅｌと、２つのＡＴ用
光束ｅ２、ｅ３とを示してある。

【００１４】光カード１上に集光された７つの光スポッ
トの内、Ｓ１は記録、再生、ＡＦ制御に用いられ、Ｓ２
とＳ３はＡＴ制御に用いられ、また、Ｓ４とＳ５はベリ
ファイ用に、Ｓ６とＳ７は再生用に、それぞれ用いられ
る。光カード１上における各スポット位置は、図９に示
したように、光スポットＳ２とＳ３は、隣接するトラッ
キングトラック４上に位置し、光スポットＳ１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、光
スポットＳ４とＳ５は、光スポットＳ１と同情報トラッ
ク内にあって、情報トラック方向に光スポットＳ１を挟
み込むように、位置する。また、光スポットＳ６とＳ７
は、光スポットＳ１の情報トラックの両隣の情報トラッ
クに別々に位置し、光スポットＳ１、Ｓ６、Ｓ７で、３
つの情報トラックを同時に再生することができる。

【００１５】かくして、光カード１上に形成された各光
スポットからの反射光は、再び、対物レンズ２８を通っ
て、平行光束となり、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°回転した光束に変
換される。そして、偏光ビームスプリッタ２６には、Ｓ
偏光光束として入射し、球面レンズ２９側に反射し、そ
の、反射した各光束は、検出光学系である球面レンズ２
９とシリンドリカルレンズ３０とを透過して、光検出器
３１に入射する。

【００１６】図１３には、シリンドリカルレンズ３０を
出射する各光束の形状と位置関係が示されている。図
中、符号ｂ１は再生及びＡＦ制御用の０次回折光束、ｂ
２とｂ３はＡＴ用光束、ｂ４とｂ５はベリファイ用光
束、ｂ６とｂ７は再生用光束である。また、シリンドリ
カルレンズ３０の軸方向（図中、Ｂ方向）、すなわち、
レンズ作用を持たない方向（以下、母線と称す）は、情
報トラック方向に対して、４５度に傾向けられている。

【００１７】図１４は、ＡＦ制御および再生を行なうた
めの４つの受光面からなる４分割光検出器Ｃ１と、そこ
に入射する０次回折光束の投影像を示している。該４分
割光検出器Ｃ１の互いに直交する分割軸の一方（ｆ）
は、トラッキングトラック方向に対して平行に配置され
ている。なお、図中の点線円は、光カード上において照
射スポットが合焦状態の、０次回折光束の結像スポット
（最小錯乱円）であり、２つの実線の楕円はデフォーカ
ス状態（一方が光カードに対物レンズが合焦点よりも近
づき、他方は逆に遠く離れた状態）での投影像である。
前記検出光学系と図１４の４分割光検出器Ｃ１の組合せ
により、非点収差法によるＡＦ制御が行われる。

【００１８】図１５には、光検出器３１の複数の受光部
と入射する各光束及び信号処理系を示す。図中、４分割
光検出器Ｃ１の、互いに襷掛けの方向に配置される光検
出器Ｃ１ａとＣ１ｃ，Ｃ１ｂとＣ１ｄの、それぞれの出
力の和を、引き算した差信号を用いて、前述のＡＦ制御
を行ない、また、４つの光検出器の出力の総和信号を用
いて再生を行なう。また、光検出器Ｃ２とＣ３の出力の
差をとってＡＴ制御（３ビーム法）を行ない、光検出器
Ｃ４とＣ５の出力を用いて、それぞれ、ベリファイを行
ない、更に、光検出器Ｃ６とＣ７の出力を用いて、それ
ぞれ、再生を行なう。以上のように、光ヘッドから出射
する複数の光スポットを記録媒体と相対的に移動させる
ことで情報の記録・再生を行なうのである。

【００１９】また、シリンドリカルレンズ３０の配置に
ついて、上述の従来例と異なる従来例が知られている。
ここでは、シリンドリカルレンズの母線方向Ｂとトラッ
キングトラック方向Ａとのなす角度が０度あるいは９０
度であり、４分割光検出器の分割線がトラッキングトラ
ック方向Ａに対して４５度、傾いて配置される。

【００２０】図１７の（ａ）および（ｂ）には、シリン
ドリカルレンズ３０’とシリンドリカルレンズ位置での
各回折光束の入射状態を示す。なお、各入射光束の位置
関係および機能は、上述の従来例と同じであるから説明
を省略する。

【００２１】図１７の（ａ）には、シリンドリカルレン
ズ３０’の母線方向Ｂがトラッキングトラック方向Ａに
平行、すなわち、夫々の方向のなす角度が０度の場合を
示している。また、図１７の（ｂ）には、シリンドリカ
ルレンズ３０’の母線方向Ｂがトラッキングトラック方
向Ａに垂直、すなわち、夫々の方向のなす角度が９０度
の場合を示している。

【００２２】図１８は、上述の夫々の場合における４つ
の受光面からなる４分割光検出器Ｃ１’と、そこに入射
する０次回折光束の投影像を示している。該４分割光検
出器Ｃ１’の互いに直交する分割線は、非点収差法でＡ
Ｆ制御するために、シリンドリカルレンズ３０’の母線
方向Ｂに対して４５度の位置に配置されている。なお、
図中、点線円は、光カード上において照射スポットが合
焦状態の投影図であり、実線の楕円はデフォーカス状態
での投影像である。また、図中、Ａは情報トラック方向
を示す。

【００２３】図１９は、７つの受光部からなる光検出器
３１’と各光束の投影像および信号処理系を示す図であ
り、４分割光検出器Ｃ１’の分割線の方向が異なる以外
は、既述の従来例と同一であるから、説明を省略する。
また、ＡＴ制御、ＡＦ制御、記録、再生、ベリファイに
関しても、同様である。

【００２４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、先
述の従来例には、以下に示す問題点がある。即ち、図１
３に示したように、シリンドリカルレンズ３０の母線Ｂ
はトラッキングトラック方向Ａに対して４５度に配され
ている。なお、図中、ｂ１〜ｂ７は入射する光束であ
り、その内、ベリファイ用光束ｂ４とｂ５は、母線Ｂに
対して非対称な位置に入射する。また、再生用光束ｂ６
とｂ７も同様に、母線に対して非対称に入射する。この
シリンドリカルレンズ３０から出射した各光束は、光カ
ード上での光スポットの合焦時に、光検出器３１上で最
小錯乱円として投影される。

【００２５】また、図１３において、２つのベリファイ
光束を含む線Ｍの位置におけるシリンドリカルレンズ３
０の断面と、各ベリファイ光束ｂ４、ｂ５と再生光束ｂ
１とを、図１６の（ａ）に示す。同様に、トラッキング
トラック方向を示した線Ａの位置でのシリンドリカルレ
ンズ３０の断面でみた、ＡＴ用光束ｂ２、ｂ３および再
生用光束ｂ１を図１６の（ｂ）に、また、線Ｎの位置で
のシリンドリカルレンズ３０の断面と再生用光束ｂ６、
ｂ７、ｂ１とを、図１６の（ｃ）に示す。

【００２６】ところで、シリンドリカルレンズ３０に入
射した７つの光束の内、図中、点線で示した再生用の０
次回折光束ｂ１は、回折角が０度であるから、シリンド
リカルレンズ３０には、ほぼレンズ中心に対して垂直に
入射し、図１５の４分割光検出器Ｃ１の中心に入射す
る。そして、２つのＡＴ用光束ｂ２とｂ３は、図１６の
（ｂ）に示すように、方向は異なるが、０次回折光束に
対して同量の回折角θ１をもって、シリンドリカルレン
ズ３０に入射し、しかも、０次回折光束に対して点対
称、すなわち、シリンドリカルレンズ３０の母線に対し
て、等距離であるため、シリンドリカルレンズ３０のレ
ンズ作用が等しく、光検出器３１上での０次回折光束と
ＡＴ用＋１次回折光束の投影スポット同士の間隔ｈ１
は、０次回折光束とＡＴ用−１次回折光束の投影スポッ
ト同士の間隔ｈ２と等しくなる。

【００２７】しかしながら、図１６の（ａ）に示すよう
に、２つのベリファイ用光束は、０次回折光束に対し
て、同量の回折角θ２でありながら、０次回折光束に対
して、点対称でなく、図１３に示すように、シリンドリ
カルレンズ３０の母線に対して等距離の位置に入射しな
い。これらの光束は、シリンドリカルレンズ３０に対し
て、像高を持つことになり、シリンドリカルレンズ３０
の一方向性のレンズ作用の影響で、光検出３１上の０次
回折光束およびベリファイ用＋１次回折光束の、投影ス
ポット同士の間隔ｈ３と、０次回折光束およびベリファ
イ用−１次回折光束の、投影スポット同士の間隔ｈ４と
は、等しくはならない。

【００２８】図１６の（ｃ）および図１３に示すよう
に、再生用±１次回折光束の投影スポットにおいても、
ベリファイ光束と同様に、図１６の（ｃ）の各投影スポ
ット間隔ｈ５とｈ６は等しくならない。これを図１５で
説明すると、各光検出器上の点線で示した投影スポット
は、各回折光束が０次回折光束に対して点対称であり、
シリンドリカルレンズ３０の母線に対して、仮に等距離
の位置に入射したと想定した場合のスポット位置であ
り、それぞれの±１次回折光束と０次回折光束との投影
スポット間隔は等しくなる。

【００２９】要するに、従来例では、前述したシリンド
リカルレンズ３０のレンズ作用によって、実線で示す位
置に各スポットが投影される。この投影位置は、回折角
の大きさやシリンドリカルレンズへの入射位置によって
変化し、図１５に示すように、投影スポットの全てを光
検出器で受光できないので、信号の劣化を招くことにな
る。また、目的・機能の異なる隣りの投影スポットの入
射によって、信号の混在が発生し、ベリファイあるいは
再生ができなくなってしまう。

【００３０】以上、従来例では、上述の問題点があり、
安定した記録・再生を達成することができない。

【００３１】また、２番目に示された従来例では、以下
のような問題がある。すなわち、ＡＦ制御を行なう４分
割光検出器Ｃ１’の、互いに直交する分割軸Ｒは、図１
７の（ａ）および（ｂ）に示す情報トラック方向および
シリンドリカルレンズ３０の母線方向に対して４５度に
配されている。前述のように、ＡＴ制御あるいは他の情
報トラックへの移動を、対物レンズの移動操作で行なう
場合、対物レンズは、情報トラック方向Ａに対して垂直
方向、すなわち、図２０の（ａ）では、シリンドリカル
レンズの母線方向Ａに対して垂直方向へ、また、図２０
の（ｂ）ではＢ方向へ移動することになる。

【００３２】光束がシフトした場合の、４分割光検出器
Ｃ１の投影像の振る舞いを、図２０の（ａ）と（ｂ）を
用いて説明する。光カード上の照射スポットが合焦状態
の場合、４分割光検出器Ｃ１上での光束の投影像は、図
２０の（ａ）に点線円で示す最小錯乱円（ディフォーカ
ス状態）である。この投影像は、対物レンズの移動操作
に伴う光束シフトにより、図２０の（ａ）の実線円の位
置に移動する。

【００３３】非点収差法を用いたＡＦ制御は、４分割光
検出器Ｃ１の４つの受光面からの出力において、それぞ
れ、互いに襷掛けの方向に配置された検出器の出力和を
とり、その２つの出力和の差信号を０にするように、対
物レンズの位置制御を行なっている。図２０の（ａ）の
実線円位置では、前記差信号は０ではないため、差信号
が０になるように、対物レンズを合焦位置から移動させ
る。そのときの４分割光検出器Ｃ１上の投影像は、図２
０の（ｂ）に示すように楕円状になる。この場合の光カ
ード上の照射スポットはデフォーカス状態である。すな
わち、ＡＦにオフセットが発生することになる。

【００３４】また、光カードの反りや光カードをホール
ドするホルダーの傾きによって、光カードと入射する光
束との間に相対的な傾きが発生した場合にも、光束のシ
フトが発生し、４分割光検出器Ｃ１上の投影像は移動す
る。前述のように光カードの形状は長方形であり、ホル
ダーへの光カードの載置には、載置精度の良さから、カ
ード長手方向のエッジを、送りガイドに沿って送るのが
よい。このとき、長手方向のカードの反りは、送りガイ
ドによって矯正されるが、短手方向の反りは矯正されな
い。

【００３５】この光カードの短手方向は、図２０の
（ａ）のＱ方向と一致し、光カードの反りによる光束の
シフトによって、４分割光検出器上の投影像は、図２０
の（ａ）の点線円位置から実線円方向へ移動し、その場
合も、前述の対物レンズの移動時と同様に、対物レンズ
をＡＦ方向に位置移動して、結果的に、ＡＦのオフセッ
トを発生させる。

【００３６】ホールダーの傾き量は設計公差であり、短
手方向は、長手方向より分精度が出し難いので、矢張
り、図２０の（ａ）のＱ方向の傾きが出やすい。何れに
せよ、４分割光検出器Ｃ１上の投影像の移動は、図２０
の（ａ）のＱ方向に集中する。

【００３７】なお、投影像の移動でＡＦのオフセット量
が最大になるのは、前記Ｑ方向とＡ方向、すなわち、前
記分割軸ｆに対して、４５度方向に投影像が移動した場
合である。要するに、従来例では、前記Ｑ方向への投影
像の移動により、ＡＦオフセットが最も出やすい構成で
あると言える。

【００３８】図２１には光束シフト量とデフォーカス量
との関係が、また、図２２にはデフォーカス量とスポッ
ト径との関係がグラフで示されている。

【００３９】このＡＦオフセットにより、記録の際に情
報ピットのボケが発生し、その再生の際に信号劣化を招
く。また、正常に記録された情報ピットであっても、再
生時にＡＦオフセットが発生すれば、同様に信号の劣化
を招く。さらに、外部振動が付加された場合には、その
大きさによっては、記録再生ができなくなるという最悪
の事態を招く。

【００４０】以上、この従来例には、対物レンズの移動
や、光カードと光束との相対的な傾きによって、ＡＦに
オフセットを発生させ、記録再生時に、情報信号の劣化
を招くという問題点がある。

【００４１】本発明の目的は、従来例の問題を解決する
ために、光検出器上の０次回折光束と各±１次回折光束
との投影スポットの間隔を、ほぼ等しくし、かつ、カー
ド傾きなどによるＡＦのオフセットを除去することによ
って、より安定な記録・再生が行なえる多目的の光学的
情報記録再生装置を提供することを目的とするのもであ
る。

【００４２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、トラッキング方向とシリンドリカルレンズの軸（レ
ンズ作用のない方向）とのなす角度θが０度＜θ＜４５度または４５度＜θ＜９０度
になるようにシリンドリカルレンズ
の軸を配置し、光検出器の複数の受光部を前記トラッキ
ングトラック方向に配置し、前記複数の受光部の内、少
なくとも１つが互いに直交する軸に対して対象に配置さ
れた４つの受光面からなり、互いに直交する前記軸の一
方を前記トラッキングトラック方向に、あるいは、その
方向に対して（θ＋４５）度の方向に配置することで、
再生およびベリファイ信号、更には、ＡＴ／ＡＦ制御信
号を得ることを特徴とする。

【００４３】これにより、非点収差ＡＦ方式を用いた、
より安定した記録・再生および複数情報トラックの同時
再生、更には、記録直後のベリファイを可能とした光学
的情報記録再生装置を提供することができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下に、本発明に係る実施の形態の１
つを、図１ないし図６を参照して具体的に説明する。図
１は本発明の光学的情報記録再生装置の光学系を示して
おり、従来例との相違点は、情報トラック方向あるいは
トラッキングトラック方向に対するシリンドリカルレン
ズ３０”のレンズ作用のない母線方向のなす角度であ
り、また、４分割光検出器Ｃ１”の互いに直交する分割
線を情報トラック方向あるいはトラッキングトラック方
向に平行に配置したことである。その他の光学部品の配
置および構成、機能は、図１０に示す従来例と同一であ
るから、その説明を省略する。

【００４５】なお、図１内の矢印Ａ方向は、シリンドリ
カルレンズ３０”の位置における情報トラック方向ある
いはトラッキングトラック方向に相当する方向である。
また、図２はシリンドリカルレンズ３０”における７つ
の光束の入射位置と形状を示している。なお、矢印Ｂは
シリンドリカルレンズ３０”の母線方向を示すもので、
トラッキングトラック方向Ａに対してある量の角度をも
っている。なお、７つの光束の配置、機能については、
従来例と同一なので、その説明は省略する。

【００４６】図３の（ａ）は、ＡＦ制御および再生を行
うための４分割光検出器Ｃ１”とそこに入射した０次回
折光束の投影像である。ここで、点線丸は光カード上に
照射した光束による光スポットで、合焦状態での０次回
折光束の投影像（最小錯乱円）であり、２つの実線の楕
円は、光カード上に照射した光束による光スポットがデ
フォーカス状態での投影像であり、２つの内、一方は対
物レンズが光りカードに対して合焦位置よりも近づいた
場合の投影像であり、他方は対物レンズが光りカードに
対して遠ざかった場合の投影像である。

【００４７】なお、デフォーカス状態での楕円投影像の
長軸方向は、シリンドリカルレンズ３０”の母線方向Ｂ
に平行か、あるいは、垂直方向になる。また、図中、矢
印Ａは前述のトラッキングトラック方向を示し、Ｒは４
分割光検出器Ｃ１”の互いに直交する分割線であり、図
に示すように、一方の分割線Ｒはトラッキングトラック
方向Ａに平行に配置されている。

【００４８】また、図１ないし図３の（ａ）に示してい
る矢印Ａは、トラッキングトラック方向あるいは情報ト
ラック方向であり、また、シリンドリカルレンズ３０”
の母線は、光カードの同一の情報トラックの異なる位置
に照射したベリファイ用±１次回折光束同士を結ぶ直線
方向に対して、図２に示すように、適当な角度を持たせ
て、配置していることになる。

【００４９】図５には、光検出器３１”の各受光部とそ
こに入射する各投影像と信号処理系を示している。図か
ら明らかなように、光検出器３１”の複数の受光部は、
矢印Ａ方向、すなわち、ベリファイ用±１次回折光束同
士を結ぶ直線方向に配置してある。なお、各受光部の目
的、機能に関しては、信号処理系を含め、従来例と同一
であるから、その説明を省略する。

【００５０】次に、ベリファイ用±１次回折光束同士を
結ぶ直線方向Ａに対するシリンドリカルレンズ３０”の
母線方向Ｂとの関係について、図４の（ａ）ないし
（ｅ）を参照して説明する。ここでは、トラッキングト
ラック方向Ａに対するシリンドリカルレンズ３０”を光
軸中心に回転させた場合の図、および、その場合の４分
割光検出器Ｃ１”上の０次回折光束の投影像が並列に表
示してある。なお、投影像は、前述の光カード上に照射
した光束による光スポットのデフォーカス時のものだけ
を示している。

【００５１】図４の（ａ）および（ｅ）に示すように、
シリンドリカルレンズ３０”の母線方向Ｂとトラッキン
グトラック方向Ａとのなす角度が０度あるいは９０度に
なるように、シリンドリカルレンズ３０”を配置する
と、各々に対応する４分割光検出器Ｃ１”において、非
点収差法によるＡＦ制御が不可能であるから、当然、ふ
さわしくない。同様に、図４の（ｃ）に示した配置は、
最初に述べた従来例と同等であり、同じ問題点を含み、
ふさわしくない。

【００５２】そこで、本発明では、図４の（ｂ）あるい
は（ｄ）に示すように、トラッキングトラック方向Ａに
対してシリンドリカルレンズ３０”の母線方向Ｂがなす
角度θが０度＜θ＜４５度または４５度＜θ＜９０
度を満たすように、シリンドリカルレンズ３０”を配置
している。

【００５３】この場合、θが４５度に近ければ近いほ
ど、最初の従来例に示したように、光検出器３１”の各
受光部に入射した各ベリファイ用±１次回折光束の投影
像と０次回折光束の投影像の各間隔がアンバランスとな
り、各受光部から投影像がはみ出してしまうという問題
がある。また、θが０度あるいは９０度に近ければ近い
ほど、ＡＦ制御信号が出にくくなり、非点収差法による
ＡＦ制御が困難になる。

【００５４】これらの２つの問題点を考慮すると、θ＝
２２．５度あるいはθ＝６７．５度なる角度が最も性能
を満足するものであると理解される。すなわち、本発明
を実現するための実際上では、各受光部からの投影像の
はみ出しがなく、かつ、ＡＦ制御信号が目的、制御が満
足される範囲であれば、θを上述のθ＝２２．５度ある
いはθ＝６７．５度の角度に限らず、０度＜θ＜４５度
あるいは４５度＜θ＜９０度を満足する他の適当な角度
であればよい。

【００５５】図６には、光カード上の光スポットが合焦
時の４分割光検出器Ｃ１”上の投影像（点線円）と、光
カードの反りや傾き、ＡＴ制御時の対物レンズ移動など
による光束シフトがもとで発生する４分割光検出器Ｃ
１”上の投影像の移動（実線円）を示す。なお、この実
施の形態では、４分割光検出器Ｃ１”は、互いに直交す
る分割線Ｒの一方をトラッキングトラック方向Ａに平行
に配置しているために、最も考えられる投影像の移動方
向Ｑに投影像が移動しても、４つの受光面の襷掛けの方
向の和信号同士の差に変化がなく、ＡＦオフセットの心
配もない。

【００５６】更に、図４の（ｂ）および（ｄ）に示した
ように、すでに説明したように、トラッキングトラック
方向Ａに対するシリンドリカルレンズ３０”の母線方向
Ｂの角度θを、図中、右回りの回転で考えてきたが、角
度θを左回り回転で考えても全く問題ない。

【００５７】以上説明したように、本発明の、この実施
の形態では、光源と、該光源から発した光束を複数の光
束に分割するための少なくとも２つの特性の異なる格子
からなる回折格子と、複数のトラッキングトラックおよ
び複数の情報トラックを有する光学的情報記録媒体上に
前記複数の光束を照射するための第１の光学系と、前記
光学的情報記録媒体からの複数の反射光束を、球面レン
ズとシリンドリカルレンズとからなるアナモフィック光
学系を透過して、複数の受光部を有する光検出器へ導く
ための第２の光学系とで構成された光ヘッドを有し、該
光ヘッドによって、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、前記トラッキン
グ方向と前記シリンドリカルレンズの軸（レンズ作用を
持たない方向）とのなす角度θが、０度＜θ＜４５度ま
たは４５度＜θ＜９０度になるように前記シリンドリカ
ルレンズの軸を配し、前記光検出器の複数の受光部を前
記トラッキングトラック方向に配し、前記複数の受光部
の内、少なくとも１つは、互いに直交する軸に対して、
対称に配された４つの受光面からなり、互いに直交する
前記軸の一方の軸を、前記トラッキングトラック方向に
配したことにより、光検出器での投影される各スポット
において、光検出器からの光の漏れや光の混在などによ
る信号の劣化や信号の混在を防止でき、また、安定した
非点収差法によるＡＦ制御を行うことができる。（実施の形態２）以下に、本発明に係る他の実施の形態
を、図７および図８を参照して具体的に説明する。ここ
での光学的情報記録再生装置の光学系は、基本的には、
図１および図２に示すものと同様な形を取っている。す
なわち、図１内の矢印Ａ方向は、シリンドリカルレンズ
３０”の位置における情報トラック方向あるいはトラッ
キングトラック方向に相当する方向である。また、シリ
ンドリカルレンズ３０”における７つの光束の入射位置
と形状も、図２と同じである。なお、矢印Ｂはシリンド
リカルレンズ３０”の母線方向を示すもので、トラッキ
ングトラック方向Ａに対してある量の角度をもってい
る。

【００５８】図３の（ｂ）は、ＡＦ制御および再生を行
うための４分割光検出器Ｃ１”とそこに入射した０次回
折光束の投影像である。ここで、点線丸は光カード上に
照射した光束による光スポットで、合焦状態での０次回
折光束の投影像（最小錯乱円）であり、２つの実線の楕
円は、光カード上に照射した光束による光スポットがデ
フォーカス状態での投影像であり、２つの内、一方は対
物レンズが光りカードに対して合焦位置よりも近づいた
場合の投影像であり、他方は対物レンズが光りカードに
対して遠ざかった場合の投影像である。

【００５９】なお、デフォーカス状態での楕円投影像の
長軸方向は、シリンドリカルレンズ３０”の母線方向Ｂ
に平行か、あるいは、垂直方向になる。また、Ｒは４分
割光検出器Ｃ１”の互いに直交する分割線である。

【００６０】また、図１ないし図３の（ｂ）に示してい
る矢印Ａは、トラッキングトラック方向あるいは情報ト
ラック方向であり、また、シリンドリカルレンズ３０”
の母線は、光カードの同一の情報トラックの異なる位置
に照射したベリファイ用±１次回折光束同士を結ぶ直線
方向に対して、図２に示すように、適当な角度を持たせ
て、配置していることになる。

【００６１】図8には、光検出器３１”の各受光部とそ
こに入射する各投影像と信号処理系を示している。図か
ら明らかなように、光検出器３１”の複数の受光部は、
矢印Ａ方向、すなわち、ベリファイ用±１次回折光束同
士を結ぶ直線方向に配置してある。なお、各受光部の目
的、機能に関しては、信号処理系を含め、従来例と同一
であるから、その説明を省略する。

【００６２】次に、トラッキングトラック方向Ａに対す
るシリンドリカルレンズ３０”の母線方向Ｂと前記分割
線Ｒとの関係について、図７の（ａ）ないし（ｅ）を参
照して説明する。ここでは、トラッキングトラック方向
Ａに対するシリンドリカルレンズ３０”を光軸中心に回
転させた場合の図、および、その場合の４分割光検出器
Ｃ１”上の０次回折光束の投影像が並列に表示してあ
る。なお、投影像は、前述の光カード上に照射した光束
による光スポットのデフォーカス時のものだけを示して
いる。

【００６３】本発明では、図７の（ｂ）あるいは（ｄ）
に示すように、トラッキングトラック方向Ａに対してシ
リンドリカルレンズ３０”の母線方向Ｂがなす角度θが
０度＜θ＜４５度または４５度＜θ＜９０度を満た
すように、シリンドリカルレンズ３０”を配置し、前記
方向Ａと４分割光検出器Ｃ１”の分割線Ｒとのなす角度
をθＲ＝（θ＋４５）度になるように、前記分割線Ｒを
配置したものである。

【００６４】ここでは、シリンドリカルレンズの母線に
対する分割線の方向は常に４５度の角度を持つため、非
点収差法によるＡＦ制御信号として、最も良好な信号を
得ることができる。因みに、図７の（ａ）および（ｅ）
は、先述の実施の形態でも述べているように、光束シフ
トによるＡＦオフセットの問題の形状と一致するので避
けるべきであり、また、図７の（ｃ）は、同じく、光検
出器上での投影像の位置バランスの問題の形状と一致す
るので、矢張り、避けるべきである。

【００６５】これらの２つの問題点を考慮すると、θ＝
２２．５度あるいはθ＝６７．５度なる角度が最も性能
を満足するものであると理解される。すなわち、本発明
を実現するための実際上では、各受光部からの投影像の
はみ出しがなく、かつ、ＡＦ制御信号が目的、制御が満
足される範囲であれば、θを上述のθ＝２２．５度ある
いはθ＝６７．５度の角度に限らず、０度＜θ＜４５度
あるいは４５度＜θ＜９０度を満足する他の適当な角度
であればよい。

【００６６】更に、図７の（ｂ）および（ｄ）に示した
ように、すでに説明したように、トラッキングトラック
方向Ａに対するシリンドリカルレンズ３０”の母線方向
Ｂの角度θを、図中、右回りの回転で考えてきたが、角
度θを左回り回転で考えても全く問題ない。

【００６７】以上説明したように、本発明の、この実施
の形態では、光源と、該光源から発した光束を複数の光
束に分割するための少なくとも２つの特性の異なる格子
からなる回折格子と、複数のトラッキングトラックおよ
び複数の情報トラックを有する光学的情報記録媒体上に
前記複数の光束を照射するための第１の光学系と、前記
光学的情報記録媒体からの複数の反射光束を、球面レン
ズとシリンドリカルレンズとからなるアナモフィック光
学系を透過して、複数の受光部を有する光検出器へ導く
ための第２の光学系とで構成された光ヘッドを有し、該
光ヘッドによって、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、前記トラッキン
グ方向と前記シリンドリカルレンズの軸（レンズ作用を
持たない方向）とのなす角度θが、０度＜θ＜４５度ま
たは４５度＜θ＜９０度になるように前記シリンドリカ
ルレンズの軸を配し、前記光検出器の複数の受光部を前
記トラッキングトラック方向に配し、前記光検出器の複
数の受光部を前記直線方向に配し、前記複数の受光部の
内、少なくとも１つは、互いに直交する軸に対して、対
称に配された４つの受光面からなり、互いに直交する前
記軸の一方の軸を、前記トラッキングトラック方向に対
して（θ＋４５）度になるように配したことにより、光
検出器での投影される各スポットにおいて、光検出器か
らの光の漏れや光の混在などによる信号の劣化や信号の
混在を防止でき、また、最も良好なＡＦ制御信号が得ら
れ、安定した非点収差法によるＡＦ制御を行うことがで
きる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源と、該光源から発した光束を複数の光束に分割する
ための少なくとも２つの特性の異なる格子からなる回折
格子と、複数のトラッキングトラックおよび複数の情報
トラックを有する光学的情報記録媒体上に前記複数の光
束を照射するための第１の光学系と、前記光学的情報記
録媒体からの複数の反射光束を、球面レンズとシリンド
リカルレンズとからなるアナモフィック光学系を透過し
て、複数の受光部を有する光検出器へ導くための第２の
光学系とで構成された光ヘッドを有し、該光ヘッドによ
って、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、前記トラッキング方向と前記
シリンドリカルレンズの軸（レンズ作用を持たない方
向）とのなす角度θが、０度＜θ＜４５度または４５度
＜θ＜９０度になるように前記シリンドリカルレンズの
軸を配し、前記光検出器の複数の受光部を前記トラッキ
ングトラック方向に配したことにより、光検出器での投
影される各スポットにおいて、光検出器からの光の漏れ
や光の混在などによる信号の劣化や信号の混在を防止で
き、また、安定した非点収差法によるＡＦ制御を行うこ
とができる。すなわち、非点収差ＡＦ方式による記録・
再生を行なう光学的情報記録再生装置において、安定な
記録および複数情報トラックの同時再生、さらには、記
録直後のベリファイのが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における光学系の配置図で
ある。

【図２】本発明におけるシリンドリカルレンズと光束、
および、トラッキングトラック方向を示した図である。

【図３】本発明に係わる非点収差ＡＦ制御を行う光検出
器と入射光束の状態を示した図である。

【図４】図中、（ｂ）、（ｄ）は、本発明の実施の形態
における４分割光検出器の分割軸方向を示した図であ
り、（ａ）、（ｃ）および（ｅ）は、上記実施の形態に
対比した４分割光検出器の分割軸方向を示した図であ
る。

【図５】本発明の上記実施の形態に係わる光検出器と信
号処理系を示した図である。

【図６】本発明の実施の形態における４分割光検出器の
分割軸方向と投影像を示した図である。

【図７】図中、（ｂ）、（ｄ）は、本発明の他の実施の
形態における４分割光検出器の分割軸方向を示した図で
あり、（ａ）、（ｃ）および（ｅ）は、上記実施の形態
に対比した４分割光検出器の分割軸方向を示した図であ
る。

【図８】同じく、本発明の上記実施の形態に係わる光検
出器と信号処理系を示した図である。

【図９】光カードの部分を拡大して示す概略構成図であ
る。

【図１０】従来例の光学系を示す構成図である。

【図１１】回折格子の概略図である。

【図１２】対物レンズと光束との関係を示した図であ
る。

【図１３】従来例のシリンドリカルレンズと光束との関
係を示した図である。

【図１４】従来例の非点収差ＡＦ制御を行う光検出器と
投影像とを示した図である。

【図１５】従来例の光検出器と投影像、および、信号処
理系を示す図である。

【図１６】従来例のシリンドリカルレンズの３断面にお
ける各光束の光軸と光検出器への入射位置を示した図で
ある。

【図１７】従来のシリンドリカルレンズと光束の関係を
示した図である。

【図１８】従来の光検出器と投影像を示した図である。

【図１９】従来の光検出器と投影像、および、信号処理
系を示す図である。

【図２０】従来の光束シフト時の光検出器上の投影像を
示した図である。

【図２１】従来例の光束シフト量とデフォーカス量との
関係を示すグラフである。

【図２２】同じく、デフォーカス量とスポット径との関
係を示すグラフである。

【符号の説明】

１光カード２情報トラック４トラッキングトラック２１半導体レーザ２５回折格子２８対物レンズ２９球面レンズ３０、３０’、３０” シリンドリカルレンズ３１、３１’、３１” 光検出器Ａトラッキングトラック方向Ｂシリンドリカルレンズの母線方向Ｃ１、Ｃ１’、Ｃ１” ４分割光検出器ｂ１０次回折光束ｂ２とｂ３ＡＴ用±１次回折光束ｂ４とｂ５ベリファイ用±１次回折光束ｂ６とｂ７再生用±１次回折光束Ｑ投影像の移動方向Ｒ分割線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、該光源から発した光束を複数の
光束に分割するための少なくとも２つの特性の異なる格
子からなる回折格子と、複数のトラッキングトラックお
よび複数の情報トラックを有する光学的情報記録媒体上
に前記複数の光束を照射するための第１の光学系と、前
記光学的情報記録媒体からの複数の反射光束を、球面レ
ンズとシリンドリカルレンズとからなるアナモフィック
光学系を透過して、複数の受光部を有する光検出器へ導
くための第２の光学系とで構成された光ヘッドを有し、
該光ヘッドによって、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、前記トラッキング方向と前記シリンドリカルレンズの軸
（レンズ作用を持たない方向）とのなす角度θが、０度＜ θ ＜４５度または４５度＜ θ
＜９０度になるように前記シリンドリカルレンズの軸を配し、前
記光検出器の複数の受光部を前記トラッキングトラック
方向に配したことを特徴とする光学的情報記再生録装
置。
【請求項２】前記複数の受光部の内、少なくとも１つ
は、互いに直交する軸に対して、対称に配された４つの
受光面からなり、互いに直交する前記軸の一方の軸を、
前記トラッキングトラック方向に配したことを特徴とす
る請求項１に記載の光学的情報記録再生装置。
【請求項３】前記光検出器の複数の受光部を前記直線
方向に配し、前記複数の受光部の内、少なくとも１つ
は、互いに直交する軸に対して、対称に配された４つの
受光面からなり、互いに直交する前記軸の一方の軸を、
前記トラッキングトラック方向に対して（θ＋４５）度
になるように配し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４】前記角度θを２２．５度あるいは６７．
５度にしたことを特徴とする請求項１もしくは３に記載
の光学的情報記録再生装置。