JPS5883338A - 光学的情報記録装置における記録用光ビームの最適フオーカス状態を得るための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、元ビームによって記録媒体に信号な記録する
光記録方式に関するものである。

ガラス基板に蒸着によって反射金属層を形成した記録媒
体に変調レーザビームを投射して記録をなす際、集光レ
ンズ即ち対物レンズを使用してフォーカス制御を行うが
、フォーカス制御系の例えば光電変換器の位置が温度等
によって変化すると、フォーカス制御系が正常に動作し
ていても目標の７、ｔ−カス状態が得られなくなる。

そこで、本発明の目的は正ＮＶＣフォーカス制御を行っ
て光記録をなすことが可能な光記録方式を提供すること
にある。

上記目的を達成する几めの本発明は、上記＠に先だって
、記録用元ビームの光路中に配された集光レンズを記録
媒体に対して一定位置に保つように制御するフォーカス
制御回路に、外部よりフォし、前記フォーカス調整信号
の変化に基づいて前記記録用光ビームのフォーカス状態
を時間と共に変化させ、前記時間と共にフォーカス状態
が変化する前記記録朋党ビームによって一定の最適フォ
ーカス状態決定用信号を前記記録媒体に記録すること、
前記最適フォーカス状態決定用信号の記録を前記季党レ
ンズを通る再生用党ビームによって再生し、前記フォー
カス状態の変化に対応した再生出力の変化忙基づいて最
適再生出力に対応する最適フォーカスＩＩＩＪｋ信号を
決定すること、前記最適フォーカス調整信号によって前
記フォーカス制御回路によるフォーカス制御を補正した
状態で主記録信号を前記記録朋党ビームで前記記録媒体
′に記録すること、から成る光記録方式に係わ□るも（
のである。

上記本発明によれば、時間と共にフォーカス状態を変化
させながら光記録をなし、これを再生すると、最適フォ
ーカス状態の時即ち最適記録状態の時に再生出力が最適
値となり、真の最適フォーカス状態を仰ることが出来る
。そして、この最適フォーカス状態を得ることが可能な
フォーカス調整信号にてフォーカス制御回路を補正てれ
は、フォーカス制御回路は真の最適フォーカス状態を得
る制御となり、温度変化等によるフォーカスのずれを補
正することが出来る。

以下、図面を参照して本発明の実施例について述べる。

第１図に示す本発明の実施例に係わる光記録方式は、デ
ィスク状記録媒体＋１７に記録用光ビーム（２）と同時
モニタ再生用光ビーム［３１とを同時に投射するように
構成され、記録媒体ｔｌ＋と２つの光ビーム（２）（３
１との間に相対的走査運動を生じさせるために、ディス
ク回転態動装置（４）と送９１ＩＡ動装置（５１とを有
する。記録朋党ビーム（２１を投射するための記録朋党
ビーム遂出部（６）は第１の波長λ１のレーザ光を発生
するＡｒレーザからなる記録用光源（７）と、この光Ｉ
Ｎ（７）から送出される無変調光ビーム（２ａ）を電気
信号で変調するための光変調器＋８１とから成る。この
元ビーム・送出部（６）から送出された記録風光ビーム
（２）會言、これを反射するが再生用光ビニム（３）を
透過さゼる光路統合器（９）と集光レンズＱ（１とを介
して記ｌｌｌ１媒体（１１ｔＣ投射される。また無変調
の再生用光ビーム（３Ｂを記録朋党ビーム＋２３の直後
に投射し、その変調透過光（３ａ３　Ｋよって記録を読
み取るための再生部ａＤは、第２の波長λ、のレーザ光
を送出するＨｅ　Ｎｅレーザから成る再生用党６！饅と
透過光（３ｍ）のための集光レンズ（１０ａ）と再生用
光ビームの透過光（３ａ）のみを波長の差を利用して抽
出するビームスプリッタＱ３１と透過光（３＆）を検出
する光電変換器ａ瘤とから成る。

ＱＳはフォーカス検出ビームであり、再生用光渾σカか
ら放射されるビームを７１−７ミラー（１６１で分割す
ることによって得られ、反射ミラー０７）ａｓ　ａｓで
記録媒体＋Ｉ＋に斜めに投射されている。そして、この
フォーカス検出ビームαＳの反射光は２分割型党検出器
■に導かれている。２分割型光検出器＠は標準温度及び
標準取付状態の場合に於ける最適フォーカス状態でビー
ム（Ｌ５１の中心が２つの光電変換素子ＡとＢとの分ｗ
ＩＩＩＩＩ上に一致するように取付けら集光レンズａ・
ｔｉＯａ）　、／’　−７ｆ　？−αｅ１反射ミラーα
η特（１９、光検出器■等は共通の基板に装着されて記
録再生ヘッド圓を構成し、このヘッド（２υは記録媒体
（１）の半径方向の送りを与えるための送り駆動装置（
５）に結合されている。

光変調器（８）は電気光学結晶と検光子とを含み、駆動
増幅器口から電気光学結晶の電極に与えられる電気信号
に応答して光ビームを断続するものである。この光変調
器（８３にはライン關の周波数変調信号即ち主記録信号
がスイッチ（至）の接点（ａｌと駆動増幅器口とを介し
て与えられる他、８　ＭＨｚ発振器−から発生する基準
周岬数信号即ち最適フォーカス決定用記録信号がスイッ
チ■の接点（ｂ）を介して与えられる。

光電変換器０４１の出力ラインには増幅器（ハ）とエン
ベロープ検波回路面とが設けられている。エンベロープ
検波回路面は交流成分の撮幅の変化を示す信号即ち再生
出力電圧の変化を検出する回路である。、この検波回路
＠に結合されたＡ／Ｄ即ちアナ党グ・デジタル変換器＠
は、検波回路のから得られる再生出力をデジタル値に変
換して制御回路ｃ９Ｖｃ供給するものである。制御回路
＠◆言ＷＪ１図に説明的に示すように中央処理装置匍ち
ＣＰＵ（１１）とＲＯＭからなる第１のメモリ３υとＲ
ＡＭからなる第２のメモリＣＡＳ５とスタートスイッチ
曽とを含むマイクログ四セッサであり、　Ａ／Ｉ）変換
器（至）から供給される再生出力データに基づいて最適
フォーカスを決定し、最適フォーカスを得るための調整
信号をメモリｒｌｌＪ　Ｋ保持し、主記録時に保持し九
最適フォーカス調整信号を送出する。制御回路−から出
力されるデジタル形式のフォーカスＩｉ＃ｌ整信号はル
ム即ちデジタル・アナログ変換器−てアナログ形式のフ
ォーカスｌｌｌ整償号に変換される。

フォーカス制御回路Ｃｌ５１は、光検出器■の素子へに
調ｇ！抵抗（至）を介して接続された第１の入力端子と
索子Ｂに補正回路−を介して接続された第２の入力端子
とを有し、両入力端子の電圧の差に対応した電圧を発生
丁−る誤差増幅器（至）と、駆動増幅器口とをｔみ、集
光レンズａ〔にスピーカのボイスコイル形式に結合され
た公知のムービングコイル−を制御する。最適フォーカ
ス時に光検出器（至）の分割線上にビームが入射するよ
うにフォーカス制御系を設定丁れば、理論上は正確なフ
ォーカス制御が可能である。しかし、温度変化又は経年
変化等によって上記条件を満足することが不可能になる
と、フォーカス制御系が見掛上最適フォーカス状態であ
っても、実際は最適フォーカスでないことになる。そこ
で、乗算器から成るフォーカス補正回路６ηが設けられ
、ここにＤ／Ａ変換器（ロ）の出方が増幅器けυを介し
て供給されている。即ち、外部からのフォーカスＩｌＩ
整信号によって閉ルー１制御系を補正している。

次に、第１図の装置で記録媒体（１１に信号を記録する
方法及び動作について述べる。記録媒体（１）としては
、例えば第２図に示すガラス基１７！１（６）の全表面
に反射金属層Ｉ４３を蒸着した未記録媒体＋Ｉ＋を回転
駆動装置１４１に装着し、定速回転″：！−ぜると共に
、第３図に示すディスク最内周領域Ｐ１に記録用党ビー
ム（２１及びこれに追従してモニタ再生用光ビーム（３
］及び非記録領域１ｃ７オーカス検出ビームαシが投射
されるよう忙送り駆動装置（５）を駆動する。次に、制
御回路（至）のスタートスイッチ口なオン操作すると、
記録用光源（７）及び再生用光源（１２１からビームが
放射される。ま友一定時間だけ切替スイッチ（至）が接
点（ｂ）に投入され、８ＭＨ１の最適フォーカス決定用
信号が光変調器ｔ８７　Ｋ供給され、この信号で変調さ
れた光ビームが配録用光ビーム［２１として記録媒体（
１１に投射される。また制御回路０９ｖｃ於ける第］の
メモリ６υから７オーカス補正用の１０グラムが読み出
され、このプログラムに基づいて記録用光ビーム（２）
の７オーカスを時間と共に変化させる最適７オーカス決
定用のフォーカス調整信号が送出される。即ち素子Ｂの
出力が最小値から最大値又は最大値から最小値に徐々に
変化し九と等価の入力が誤差増幅器間に与えられるよう
に補正回路−にフォーカス調整信号が供給される。この
ような最適フォーカス決定用のｖ！４整信号は、予め第
２のメモリ（至）に書き込まれているので、プログラム
に従ってそのデータをメモリＣＩ３から読み出丁のみで
得ることが出来る。しかし、この最適フォーカス決定用
の調整信号を、カウンタを制御すること等によって制御
回路のの内部又は外部で形成するようにしても勿論差支
えない。最−適フオーカス状態決定用のｉＩ１１１Ｍ信
号に応答して誤差増幅器（至）の出力が変化し、ムービ
ングコイル曲と共にレンズＱ（ｌが変位すると７オーカ
ス状態が変化する。

上述の如く一定周波数信号を変調光ビーム（２１でフォ
ーカスのみな変化させて記録媒体（１２に記録すると、
第３図の記録媒体（１）の領域Ｐ１に第４図に拡大図示
するよ５に記録パターンが形成される。即ちトラックＴ
Ｉ、Ｔ、、Ｔ、の変化に応じて金属層除去記録部分−の
パターンが変化するような記Ｗがなされる。ビデオディ
スクの光学ビットと同様な形状の記録部分−の最適パタ
ーンは、再生用光ビーム（３１との関係で決定され、例
えばトラックＴ、のパターンが最適バター／となる。最
適フォーカス状態であるか否かの判断は、モニタ再生の
出力に基づいてなす、第６図はＡ／Ｄ変換器（至）に入
力するモニタ再生出力電圧とフォーカス調整信号即ちフ
ォーカｘ　状態との関係を示すものであり、フォーカス
調整信号がＪで示す僅の時に最大再生出力ＥＭが得られ
ることを示す、第６図に示す最大再生出力ＫＭの点を求
めるために、本方大では記録用光ビーム（２）の直後に
再生用党ビーム（３１を投射し、実質的に同時に記録部
分Ｉを１＆与取る。フォーカス状態の変化に対応した再
生出力が制御回路＠に入力し、前のデータと次のデータ
との大小を比較する演算によって再生出力の最大値ＢＭ
が検出される。そして、最大値ＥＭＫ対応するフォーカ
ス状態を得るために制御回路内から送出したフォーカス
調整信号が最適フォーカス調整信号としてメモリ■に書
き込まれる。

記録媒体＋Ｉ＋の一部の領域Ｐ！を利用して最適フォー
カス調整信号即ちフォーカス補正信号が決定されたら、
これをメモリωに記憶さゼる他に、記録媒体１１７　Ｋ
も記憶させる。即ち最適フォーカス調整信号でフォーカ
ス制御回路（ト）を制御した状態で記録媒体（１１０幅
Ｆ１１　ｍｍの領域Ｐｆ＠５図に拡大図示するように基
準記録部分（財）を８ＭＨｚの基準信号及び最適光量状
態で最適記録パターンを形成するー上述の如くして最適
フォーカス決定用の記録が終了したら、次に主記録に入
る。本実施例ではメモリ口に最適フォーカス調整信号が
書き込まれ、且つ記録媒体（１１にも最適記録パターン
が書き込まれて−るので、２つの方式で主記録を開始す
ることが出来る。もし、領域Ｐ１の記録に基づく最適フ
ォーカス調整信号の決定時と主記録時との時間差が少な
く且つ温度差も少ない場合には、メモリＣ３ｚの最適フ
ォーカス調整信号を利用して直ちに主起＠に入る。即ち
、メモリのに保持されている最適フォーカス詞Ｊｌ（１
号を補正回路＠に加えてフォーカス制御系を最適フォー
カス状態が得られるように補正して主記録をなす、尚主
記録を行う場合には、切替スイッチ（至）を接点（ａｌ
　ＶＣ投入し、ラインののビデオ信号等の変調電気信号
を光変調器（８１に供給し、電気信号に対応した変調光
ビーム（２）を記録媒体＋ＩＩ　ＶＣ投射する・ 一方、領域Ｐ、又はＰ、の記録を形成してから相当時間
が経過し且つ温度変化等があった後に領域Ｐｎに主記録
を行いたい場合には、領域Ｐｎの頭の部分を利用して領
域Ｐ、で行ったと同様な最適フォーカス状態決定の記録
再生を行っても差支えない。しかし、記録媒体の利用率
が低下する。そこで、再生用元ビーム（３１とフォーカ
ス検出ビーム（１５１のみを記録媒体（１１の最適記録
］（ターン形成領域Ｐ、に投射し、領域Ｐ、の記録を形
成した時と同４１！にフォーカス状態を変化させ、最大
再生出力が得られるフォーカス調！［−信号をメモリ口
に最適フォーカス調整信号として書か込む。即ち、スタ
ートスイッチ酸をオンにして時間と共に変化するフォー
カス調整信号をメモリ口から読み出してフォーカス状態
を変化させ、再生光ビーム（３１で第５図の最適記録パ
ターンを読み散ると、第６図と同様な再生出力の変化が
得られ、最大再生出力時に最適フォーカス状態となる。

そこで、最大再生出力を得るために供給したフォーカス
調整信号をメモリｃ！ＱＫｌｌｆ！込み、主記録時にこ
のフォーカスｎＩＪＥ信号を読み出してフォーカス補正
を行う。

上述から明らかなように、本実施例では最適フォーカス
状態となるようにフォーカス制御系を補正してフォーカ
ス制御を行うので、温度等の変化でフォーカス制御系に
ずれが生じても、これを補償して主記録を行うことが出
来る。

また、記録媒体＋１１の特定領域Ｐ、に最適記録パター
ンを記録し、これを最適フォーカス状態の決定に利用す
るようにしたので、一枚の記録媒体に条件の異なる状態
で複数の記録を行う場合に、主記録に先だって最適フォ
ーカス状態決定用の記録を行うことなしに最適フォーカ
スを求めることが出来る。

ま九、記録光ビーム（２１と再生光ビーム（３１とを近
接配置しているので、再生光ビーム（３）が最大になる
時点に於ける最適光量決定制御信号を最適フォーカスｖ
Ｉ４１ｉ信号としてメモリＣＩＩＩＫ書き込んで、その
後の主記録の制御１に利用しても殆んど誤差が生じない
。従って液適フォーカスｌｌｌ整信号を容易に得ること
が出来る。

また、最適フォーカスを得るた約の記録を８ＭＨｚの一
定局波数信号で行うために、最適フォーカスを正ｉ１Ｎ
に求めることが可能になる。

以上、本発明の実施例について述べたが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、更に変形可能なものである
０例えば、第７図に示す如く、第】図の制御回路（支）
の代りに、最適フォーカス決定回路−と、最適フォーカ
ス調整信号記憶用のメモリ四と、最適フォーカス決定用
可変調整信号発生回路−とから成る制御回路を設け、ま
ずスイッチ−の接点（ｂ）をオンにして可変調整信号発
生回路Ｃηから纂】図の補正回路（９）に信号を供給し
て記録をなし、纂】図の光電変換器Ｉの出力に基づいて
最適フォーカス決定回路−で最適フォーカスを決定し、
これに対応した最適フォーカス調整信号をメモリーで保
持し、主記録を行う際ｋ・はスイッチ（ハ）の接点（ａ
ｌをオンにし、メモリ（ハ）から最適フォーカスｉ！Ｉ
ｉ！整信号を！Ｆ！み出し、これを補正回路（ロ）に供
給するようにしてもよい。

また、透過方式で再生するための記録を形成する場合に
限ることなく、反射方式で再生するディスクに対する記
録にも適用可能である。またフリラプス方式のビデオデ
ィスクのように光学ビットの配列で記録を形成する方式
にも適用可能である。

尚反射方式の場合には、再生用光ビーム（３２の変調反
射光を集光レン、／Ｑｌ）を通した後に、ビームスプリ
ッタによって記録用光ビーム（２）及びその反射光と分
離し、光電変換器で検出するように丁ればよい。

また、ｊ１！２図に示す記録媒体＋１１　Ｋ限ることな
く、光磁気記録媒体等を使用する場合にも適用可能であ
る。ま九、トラックは同心円状又は渦巻状のいずれでも
よい。又、半径方向の送りを記録媒体＋１１の移動によ
って行う方式にも適用可能である。また記録媒体（１）
の外周から内周に向う記録形式をとる場合にも適用可能
である。

また党ビーム＋２１　（３１は可視光と非可視光とのい
ずれであっても差支えない、また補正回路（９）を誤差
増幅Ｗｈ＠の出力段に設けてもよい。またフォーカス光
ビームα９を投射ぜずに、再生光ビーム（３）の透過又
は反射光の経路に光電変換素子を配し、透過又は反射光
のスポットの変化に基づいて最適フォーカス検出をなし
、これによりフォーカス制御を行う方式にも適用可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わる記録方式な示丁ブロッ
ク図、第２図は記録媒体の一部拡大断面図、第３図は記
録媒体の平面図、第４図及び第５図は記録媒体の一部拡
大平面図、第６図はフォーカス状態と再生出力との関係
な示す％性図、第７図は制御回路の変形例を示すブロッ
ク図である。 尚図面に用いられている符号に於いて、＋１）は記録媒
体、（２）は記録用元ビーム、（３１は再生用光ビーム
、（１Ｇは集光レンズ、四を子側ｍ回路、Ｃ３１１はメ
モリ、關はフォーカス制御回路、啼は補正回路であゐ。 代理人　高野則次

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　　主記録に先だって、記録用光ビームの光路中
   に配された集光レンズを記録媒体に対して一定位置に保
   つように制御するフォーカス制御回路に、外部よりフォ
   ーカス調整信号を時間と共に変化させながら供給し、前
   記フォーカス調整信号の変化に基づいて前記記録用光ビ
   ームのフォーカス状態を時間と共に変化させ、前記時間
   と共にフォーカス状態が変化する前記記録用光ビームに
   よって一定の最適フォーカス状態決定用信号を前記記録
   媒体に記録すること、 前記最適フォーカス状態決定用信号の記録を前記集光レ
   ンズを通る再生用光ビームによって再生し、前記フォー
   カス状態の変化に対応し次再生出力の変化に基づいて最
   適再生出力に対応する最適フォーカス調整信号を決定す
   ること、 前記最適フォーカス調整信号によって前記フォーカス制
   御回路によるフォーカス制御を補正した状態で主記録信
   号を前記記録用光ビームで前記記録媒体に記録すること
   、 から成る光記録方式。 （２１前記最適フォーカス状態決定用信号を記録するこ
   とは、一定周波数信号で変調された変調光ビームによっ
   て記録することである特許請求の範囲第１項記載の光記
   録方式。