JPS60115033A - 光学ヘッド - 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】 〔発明の技術分野〕 亨発明は例えば画像ファイル、静止画ファイルやＣＯＭ
　（コンピューターアウトプットメモリー）等に用いら
れ、集束光にょ多情報記憶媒体の記録層に対し穴を開け
たシ、屈折率、反射率等光学的特性を変化させる等局所
的に状態の変化を起こさせて情報の記録を行ない、また
そこから情報の再生を行なうことができる光学ヘッドに
関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

上記種の光学ヘッドとしては、従来、高速に情報の記録
を行なうことができ、この記録と同時にそれを読取少記
録内容を確認する機能を持つものが知られている。

この光学ヘッドでは、第１因に示すように、情報記憶媒
体１の記録層２に対し穴を開けたシ、屈折率、反射率等
光学的特性を変化させる等局所的に状態の変化を起こさ
せて情報の記録を行なうため点滅可能な記録用レーザー
ビーム３が情報記憶媒体１の記録層２上に集光され、記
録用集光ビームスポット４を形成する。記録用ビームス
ポット４は溝形状をしたトラッキングガイド５に沿って
移動する・そして、記録用レーザービーム３が点灯した
ところで情報記憶媒体１の記録層４上に局所的な状態変
化が生じ、新たに記録される情報信号ピット６・・・が
形成される。また、記録直後にその記録内容を確認する
ための読取多用レーザービーム７が集光され、読取シ用
集光ビームスポット８を形成する。記録用レーザービー
ム３と読取多用レープ−ビーム７は集光するため、同一
６対物レンズ９を通過するが、対物レンズ９通過前の平
行光の状態で記録用レーザービーム３の光軸Ｗと読取多
用レーザービーム７の光軸ｒがわずかに傾いているため
、情報記憶媒体１の記録層２上で記録用集光ビームスポ
ット４と読取シ用集光し−ムスポット８が離れた位置に
存在する。

しかしながら、この光学ヘッドでは、連続して記録を行
なう場合、記録内容の再確認とともにこれから記録しよ
うとするところが本当に目的のところであ）、そこに記
録しても問題ないかを事前（記録前）に確認することが
行なわれていない。すなわち、記録状態を検査すべき読
取シ用集光ビームスポット８は進行方向に対し常に記録
用集光ビームスポット４の後方に存在している。このた
め、連続的に情報の記録を行なっている途中で異常を検
出したとしても、その時はすでに誤った記録を行なった
後ということになり、特に以下の状況が生じたときには
重大な問題になる。

（１）連続的記録の途中でトラックがはずれてすでに記
録されている部分へ移りた場合、異常を検出する前にす
でに記録されている部分の一部を破壊してしまう。また
連続的記録の途中でトラックがはずれてまだ記録されて
いない部分へ移りた場合、誤って記録してしまった部分
の前後かなシ広い範囲の領域をつぶしてしまう。

（１１）何かの間違いで本来記録すべきでない場所で記
録を開始してしまった場合、記録開始位置の誤シを検出
した時にはすでに記録が、始まってさらに、新たに記録
しようとしている部分の状態が悪い（例えば傷や誤って
記録された部分が存在する）ことを検出すると、一度記
録を停止し、読取シ用集光ビームスポット８によって悪
い状態℃範囲を確認、記憶した後初めてその部分を除い
たところから記録を開始しなければならない等対処に時
間がががる＠ そこで、近時、上述の問題を解決するために、第２図に
示すように、進行方向に対して記録用集光ビームスポッ
ト４の前方に先行集光ビームスポット（ａ　ｐｒｅ　−
ｂｅａｍ　ｔｘｐｏｔ　）　Ｉ　Ｏを形成するようにし
た光学ヘッドが提案されている。この光学ヘッドでは、
情報記憶媒体１の記録層２上のトラッキングガイド５に
沿って少なくとも３個のビームスポットを略同−線上に
配列し、すなわち、進行方向の前方から順に、少なくと
も読取シを行なうことが可能なビームスポット１０、少
なくとも情報の記録時に用いるビームスポット４、およ
び少なくとも情報を読取ることが可能なビームスポット
８を配列し、最前の先行ビームスポット１０を用いて、 １）その部分にすでに情報の記録がされていないことを
確認すること。

１１）その部分がごみ、傷等にょシもとがらエラー率が
高いところではない領域であることを確認すること。

１１１）情報記憶媒体１の作成時にすでにある（原盤作
成時に形成された）、トラッキングガイド５に沿って部
分的に形成された凹凸ビット６の情報を読取ることによ
多情報記憶媒体１上の位置（トラック番号、セクター位
Ｂ）を早めに知ること。

曲）記録を行なう前に情報記憶媒体１の記録層２表面上
のどこからどこまでが傷、昔の誤記録等によ少記録不適
正領域であるかを調査することＯ 等を行なうようになっている。

しかしながら、これら光学ヘッドでは、読取多用レーザ
ー光の検出部に記録用レーザー光の一部が入シ込んでし
まうという問題があるため、従来では、読取多用レーザ
ー光と記録用レーザー光との波長を変え、ダイクロツク
ミラーによシ分離する方法がとられているが、以下のよ
うな現象で記録用レーザー光の混入が生じる場合がある
。

■　記録用レーザー光がマルチモード発振するためにあ
る特定の波長をもった光がグイクロックミラーを通過し
てしまう。

■　記録用レーザー素子にばらつきがあシ、素子によシ
発振波長が異なる。

■　ダイクロツクミラーでも１００％記録用レーザー光
を遮光することはできない。

■　記録用レーザー光の迷光が発生する。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、多重レーザー光を集光面近傍以外の
所でも幾何学的に分離することができるようにした光学
ヘッドを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、集束光を用い情
報記憶媒体に対し少なくとも情報の記録ないしは再生を
行なうとともに合焦点時少なくとも２個の集光ビームス
ポットを情報記憶媒体の記録層上に照射することが可能
な光学ヘッドにおいて、情報記憶媒体に向けて照射され
る多重レーザー光を集光する対物レンズと、情報記憶媒
体で反射し、再び上記対物レンズを通過した多重レーザ
ー光の集光面もしくはその近傍に配置され、上記多重レ
ーザー光のうち少なくとも１本のレーザー光の進光方向
を屈折させる屈折部材とを具備したことを特徴とするも
のである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。第３図および第４図中は記録用レーデ−光源であシ、
情報の読取シを行なっているときは消えている。そして
、新たな情報の記録を行なうときは、記録すべき情報を
有した信号が記録用情報信号発生器１２から記録用レー
ザー駆動回路１３に伝えられ、それに合わせて記録用レ
ーザー光源１１が点滅して記録用レーザービーム１４が
形成される。この記録用レーザー光源１ノの裏側から出
た光は記録用レーザー光量モニタ一部１５で受光され、
点灯時の記録用レーザー光量が常に一定になるように記
録用レーザー光量モニタ一部１５の出力が記録用レーザ
ー駆動回路１３に負帰還（フィードバック）される。ま
た、１６は読取シ用多重レーザー光源であシ、これから
発生される光量は情報の記録、読取シにかかわらず常に
一定に保たれる。この読取シ用多重レーザー光源１６か
らは読取り用レーザービーム１７と先行レーザービーム
１８が形成される。読取シ用多重レーザー光源１６の場
合もこれから発光された光の一部が読取シ用レーザー光
量そニタ一部１１７で検出され、読取シ用レーザー駆動
回路１１８に負帰還（フィードバック）され出力光量の
安定化が図られる。そして、読取シ用レーザービーム１
７、先行レーザービーム１８、記録用レーザービーム１
４は多重レーザー光処理部１９で統合され、集光部（対
物レンズ）２０を経て情報記憶媒体２１の記録層２２上
にトラッキングガイド２３・・・に沿って一列に集光さ
れる。そして、トラッキングガイド２３・・・上に順に
、〜先行ビームスポット２４、記録用ビームスポット２
５および読取シ用ビームスポット２６が形成される。

また、情報記憶媒体２１上で反射した光は再び集光部（
対物レンズ）２０を通過した後多重レーザー光処理部１
９を介して先行レーザービーム反射光量検出部２７、情
報信号読取９部２８、トラックずれ検出部２９、焦点は
け検出部３０にそれぞれ分配される。但し、情報信号読
取シ部２８、トラックずれ検出部２９は同一の光検用益
で共用される場合が多い。また、トラ、りずれ検出部２
９と焦点ぼけ検出部３０の出力はトラックずれ、焦点ぼ
け補正回路３ノを経て集光部（対物レンズ）２０を２軸
方向に動かして補正を行なうトラックずれ、焦点はけ補
正駆動回路３２に送られるようになっている。ここで、
焦点はけ検出およびトラックずれ検出は１個の集光ビー
ムスポット、すなわち読取多用ビームスポット２６を用
いて行なわれる。なお、第４図中３３は情報信号ピット
である。

さらに、第５図に示すように、上記読取シ用多重レーザ
ー光源１６は１個の読取シ用レーザー光源３４を備え、
多重レーザー光発生部３５にて多数本のレーザービーム
すなわち、読取シ用レーザービーム１７と先行レーザー
ビーム１８とに分ける。また、上記多重レーザー光処理
部１９はレーザー光合成部３６、アイソレーション部３
７、レーザー光分離部３８に分かれている。多重レーザ
ー光発生部３５にて作られた多重読取シ用レーザービー
ム（読取シ用し−サーヒーム１７Ｌ先行レーザービーム
１８＞、！：記録用レーザービーム１４はレーザー光合
成部３６にょシ合成され、はぼ類似した光路を通る。

レーザー光合成部３６を通過した多重レーザービームは
偏光ビームスプリッタ−とλ／４板からなるアイソレー
ション部３７を通り、集光部（対物レンズ）２０を経て
情報記憶媒体２１に到着する。情報記憶媒体２１上で反
射し再び集光部（対物レンズ）２０を通過した多重レー
ザービームはアイソレーション部３７の働きでレーザー
光分離部３８の方向へ向けられる。この多重レーザービ
ームはレーザー光分離部３８にて分離され先行レーデ−
ビーム反射光量検出部２７、焦点ぼけ検出部３０、トラ
ックずれ検出部２９と情報信号読取り部２８とにそれぞ
れ分割されて送られる。

また、第６図に示すように、記録用レーザー光源Ｊ１に
は定電圧源３９、ダート回路４０、電流制御回路４１が
直列的に接続されている。

情報の読取シを行なっている時はダート回路４０は閉じ
てお勺、電流が流れない。情報の記録を行なう時は記録
用情報信号発生器１２の出力に合わせ、ビット形成時の
みダート回路４０が開く。そして定電圧源３９からダー
ト回路４０、電流制御回路４１を経て記録用レーザー光
源１１に電流が供給される。この供給電流値を電流制御
回路４１でコン）ｏ−ルすることによ少記録用レーザー
光源１１からの断続的な発光量が制御される。情報の記
録を開始した直後は切換え部４２が働き記録用レーデ−
光量設定用基準電圧発生部４３からの出力電圧が直接電
流制御回路４ノに供給され、その電圧値に差付いた電流
制御が行なわれる。記録用レーザー光源１１の裏側から
断続的に生じるレーザービームは記録用レーデ−光量モ
ニタ一部１５で受光される。また、記録用情報信号発生
器１２の信号に同期してサンプルホールド回路４４にて
記録用レーザー光量モニタ一部１５の出力がサンプルホ
ールドされる。そしてこのサンプルホールドされた値と
記録用レーザー光量設定用基準電圧発生器４３で作られ
た他の基準電圧とが差分回路（減算回路）４５にて比較
され、電流制御回路４１に負帰還（フィードバック）さ
れる。

記録開始直後は記録用レーザー光量設定用基準電圧発生
部４３と電流制御回路４１とがつながっているが、記録
開始してすぐに切換え部４２によって差分回路（減算回
路）４５と電流制御回路４１が直接つながるように切換
えられる。

なお、サングルホールド回路４４のかわシに第７図に示
すようにピーク検出回路４６を用い記録用レーザー光量
モニタ一部１５の出力をサンプルホールドし、記録用レ
ーザー光量設定用基準電圧発生部４３の基準電圧と比較
するようにしてもよい。また、第６図、第７図では第３
図とは逆に電気信号を実線の矢印で、光路を破線の矢印
で示しである。

次に、上記レーザー光分離部３８部分について説明を加
えると、このレーザー光分離部３８では、情報記憶媒体
２ノで反射し、戻ってきた光を分離するようになってい
る。すなわち、第８図および第９図に示すように、情報
記憶媒体２１で反射し、アイソレーション部３７で分離
され検出系へ進む光は、平行光状態では読取シ用レーザ
ービーム１７、記録用レーザービーム１４および先行レ
ーザービーム１８がそれぞれ重なシ合って混在している
が、読取シ用レーザービーム１７の光軸ｒと記録用レー
ザービーム１４の光軸Ｗと先行レーザービーム１８の光
軸ｐとが互いにわずかに傾いているので、光路上に配置
された投射レンズ５１によシその集光点もしくは集光点
近傍で上記読取シ用レーザービーム１７、記録用レーザ
ービーム１４および先行レーザービーム１８は幾何学的
に分離される。

この分離される部分（集光点もしくはその近傍）には屈
折部材としてのプリズム５２が配置されておシ、このプ
リズム５２に先行レーザービーム１８および記録用レー
ザービーム１４が照射され、読取シ用レーデ−ビーム１
７がプリズム５２の設けられていない部分を通過するよ
うになっている。そして、読取シ用レーザービーム１７
は後方に配置された光検出器５３の光検出器ｋ　５３　
ｍ　、　５３　ｂ　、　５３　ｃ　、　５３　ｄ上に投
射され、これによシ得られる光電信号によ多情報信号の
読取’）、トｙｙりずれ検出および焦点ぼけ検出が行表
われるようになっている。また、先行レーザービーム１
８はプリズム５２内を通過し、これによシ屈折されて上
記光検出器５３に上記光検出セに５３ａ、５３ｂ、５３
ｃ。

５３ｃｌと並設された光検出セル５３ｅ上に投射される
。そして、これから得られる光電信号が先行レーザービ
ーム反射光量検出に用いられるようになりている。さら
に、上記プリズム５２の記録用レーザービーム１４が照
射される部分には光遮断領域５４が設けられ、この光遮
断領域５４によシ上記記録用レーザービーム１４が遮断
されるようになっている。

次に、上記光検出器５３で読取シ用レーザービーム１７
を受光して情報信号の読取シ、トラックずれ検出および
焦点はけ検出を行なうための構成について説明を加える
と、プリズム５２の光遮断領域を設けた先端面５２ｍが
略読取シ用レーザービーム１７の光軸ｒ上にくるように
配置されている。そして、その後方に直交する対角線状
に４分割された上記光検出セル５３ａ。

５３ｂ、５３ｃ、５３ｄを有する光検出器５３が配置さ
れ、この光検出器５３の中心（４分割された光検出セに
５３ａ、５３ｂ、５．３ｃ。

５３ｄの交点）が読取）用レーザービーム１７の光軸ｒ
上にくるようになっているとともに分割線の１本が集光
面上で複数の集光ビームスポットの並ぶ方向と平行に、
他の１本が直角になるようになっでいる。しかして、光
検出器５３の光検出セｋ　５３　ａ　、　５３　ｂ　、
　５３　ｃ　、　５３　ｄから得られる各検出信号Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄのうち（（Ａ十Ｂ）＝（Ｃ＋Ｄ））の演算が
電気的に行なわれて焦点はけ検出が行なわれる。また、
（（Ａ十Ｄ）−（Ｂ十〇））にょシトラックずれ検出が
行なわれる。さらに、４つの検出信号の和（Ａ十Ｂ十Ｃ
＋Ｄ　）によ多情報信号の読取りが行なわれるようにな
っている。

以上の構成によれば、読取シ用レーザービーム１７、記
録用レーザービーム１４および先行レーザービーム１８
の集光点もしくはその近傍に配置したプリズム５２によ
シ読取シ用レーザービーム１４を屈折させるとともにそ
の光遮断領域５４で記録用レーザービーム１４を遮光す
るようにしたから、これらレーザービーム１４゜１７．
１８をその集光点もしくはその近傍以外でも分離するこ
とができる。したがって、記録用レーザービーム１４の
影響を受けることなく読取り用レーザービーム１７の情
報および先行レーザービーム１８の情報を検出すること
ができる。しかも、１箇所のわずかな部分で焦点ぼけ検
出、トラックずれ検出、情報信号の読取ムおよび先行ビ
ーム反射光量検出を同時に行なうことができる。

また、同一の光検出器５３に読取シ用レーザービーム１
７を検出するための光検出セル５３ａ。

５３ｂ、５３ｃ、５３ｔｌと先行レーザービーム１８を
検出するための光検出セル５３ｅとを設けたため、コン
パクト化および低コスト化が図れる。

さらに、光検出セル５３ｅのサイズを充分広くすれば先
行レーザービーム１８が多少ずれても光検出セル５３ｅ
に照射されることになシ、これによシ光学系の組立およ
び調整が行ない易くなる。

ガお、第１０図は情報用レーザービーム１７を受光する
ための２割された光検出セル５３ｆ。

５３ｇを有する光検出器５３を用いた実施例を示すもの
であシ、上記光検出セル５３１．５３ｇをトラッキング
ガイド２３の伸びる方向を投影した方向と直交する方向
に沿って配列し、これら光検出セル５３ｆ、５３ｇから
の検出信号の差を用いてトラックずれ検出を行なうとと
もに検出信号の和を用いて情報信号の読取りを行なうよ
うになっている。この場合、焦点ぼけ検出は、予め多重
レーザー光をノ１−フグリズムで分割し、分割された多
重レーザー光の一方の読取り用レーザービームを用いて
行なう。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、集束光を用い情報
記憶媒体に対し少なくとも情報の記録ないしは再生を行
なうとともに合焦点可食なくとも２個の集光ビームスポ
ットを情報記憶媒体の記録層上に照射することが可能な
光学ヘッドにおいて、情報記憶媒体に向けて照射される
多重レーザー光を集光する対物レンズと、情報記憶媒体
で反射し、再び上記対物レンズを通過した多重レーザー
光の集光面もしくはその近傍に配置され、上記多重レー
ザー光のうち少なくとも１本のレーデ−光の進行方向を
屈折させる屈折部材とを具備したから、多重レーザー光
を集光面近傍以外の所でも幾何学的に分離することがで
きる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す説明図、第２図は他の従来例を示
す説明図、第３図は本発明の一実施例を示すブロック図
、第４図は同実施例における情報記憶媒体上に向けられ
るレーザービームの状態を示す斜視図、第５図は第２図
に示される光学ヘッドを部分的に詳細に示すブロック図
、第６図は同実施例における記録用レーデ−光源の駆動
系を示すブロック図、第７図は記録用レーザー光源の駆
動系の他の実施例を示すブロック図、第８図は第５図に
示されるレーデ−光分雌部部分を示す構成図、第９図は
同じくその斜視図、第１０図は他の光検出器を用いた実
施例を示す斜視図である。 １４・・・記録用レーザービーム、１７・・・読取シ用
゛レーザービーム、１８・・・先行レーザービーム、２
０・・・対物レンズ、２１・・・情報記憶媒体、２４・
・・先行ビームそ一ポット、２５・・・記録用ビームス
ポット、２６・・・読取シ用ビームスポット、５２・・
・屈折部材（プリズム）、５４・・・光遮断領域。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第８図 ＷＳ９図 ３ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （リ　集束光を用い情報記憶媒体に対し少なくとも情報
   の記録ないしは再生を行なうとともに合焦点時少なくと
   も２個の集光ビームスポットを情報記憶媒体の記録層上
   に照射することが可能なものにおいて、情報記憶媒体に
   向けて照射される多重レーザー光を集光する対物レンズ
   と、情報記憶媒体で反射し、再び上記対物レンズを通過
   した多重レーザー光の集光面もしくはその近傍に配置さ
   れ、上記多重レーザー光のうち少なくとも１本のレーザ
   ー光の進行方向を屈折させる屈折部材とを具備したこと
   を特徴とする光学ヘッド。 （２）　Ｅ折部材をプリズムとしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の光学ヘッド。 （３）屈折部材の一部に光遮断領域を設け、多重レーザ
   ー光のうち少なくとも１本のレーザー光を上記光遮断領
   域に照射するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の光学ヘッド。