JPS60197949A - 光学ヘツド - 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〕 本発明は、例えば画像ファイル、静止画ファイル、ｃｏ
Ｍｇに用いられ光学的に情報を記録・再生することので
きる光学ヘッドの改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

商速に情報の記録を行なうことので自る装置として、記
録と同時にそれを脱取シ記録内各を確認する機能を持つ
光学ヘッドが知られている。

第１図は、一般的な光学ヘッドを用いて、情報記憶媒体
に記録を行う場合の説明図であり、溝形状をしたトラッ
キングカイト１を有する情報記憶媒体の記録層表面２上
に対物レンズ３を通過した記録用レーザー光４．貌取り
用レーザー光５．先行ビーム６が集光され、各々記録用
集光ビームスポット７、読取り用集光ビームスボット８
．先行集光ビームスポット９を形成している。記録用レ
ーザー光４は情報記憶媒体の記録層に対し、穴を開けた
り、屈折率・反射率等の光学的特性を変化させる等１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
点滅可能であり、記録用籐光ビームスポット７はトラッ
キングガイド１に治って移動する。記録用レーザー光４
が点灯した所で情報記憶媒体の記録層表面２上に局所的
な変化が生じ新たに記録された情報信号ピッ）１０が形
成される。そして記録用集光ビームスポット７の後方に
、その記録内容を確認するため、読取り用レーザー光５
からの読取り用集光ビームスポット８が存在している。

ざらに進行方向に対し記録用集光ビームスポット７の前
方に、先行ビーム６がらの先行集光ビームスポット９を
形成し、記録前の状態を検知している。ここで記録用レ
ーザー光４．読取り用レーザー元５．先行ビーム６は３
通過前の平行光の状態で記録用レーザー光４の光軸Ｗと
鋺取り用レーザー光５の光軸ｒと先行ビーム６０光軸ｐ
とがわずかに傾いているため、情報記憶媒体の記録層表
面２上で記録用集光ビームスポット７と、読取り用集光
ビームスポット８と先行集光ビームスポット９とが離れ
た位置に存在している。

ところが、以上の様な光学ヘッドは次の様な問題点を有
している。

α〕読取り用光検出器上に記録用レーザー光が入らない
ように、読取り用レーザー光と記録用レーザー光の波長
を変え、ダイクロイックミラーにより分離する方法が知
られているが、■記録用レーザーがマルチモード見損す
るためにある特定の波長を持った光がダイクロイックミ
ラーを通過する。■記録用レーザー素子にバラ付きがあ
り、素子により発振波長が異なる。■ダイクロイックミ
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。等の理
由によりＨｉｍり用レーザー光の検出部に記録用レーザ
ー光の一部が入り込む。

（２）記録時に記録用レーザー光は非常、に高速に点滅
するので、記録用レーザー光が焦点ぼけ検出用光検出器
またはトラックずれ検出用光検出器上に入射すると焦点
ぼけ検出、トラックずれ検出に悪影響を及ぼす。

〔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、情報の
記録時に記録用レーザー光の影響を受けることなく、安
定に焦点埋は検出、焦点ぼけ補正及び先行ビーム反射光
ｔ＠出を行なうこ表のできる光学ヘッドを提供すること
を目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するために、光源と、この光源
からの光をすＷ報記憶媒体へ導く光学手段と、この情報
記憶媒体からの反射光を検知する光検出器とからなる光
学ヘッドにおいて、この光検出器が光透過性部羽を有し
１そこに情報記憶媒体に情報の記録を行なう時に用いる
光を照射することにより、情報の記録時に記録用レーザ
ー光の影響を受けることなく、安定に焦点ぼけ検出、焦
点はけ補正及び先行ビーム反射光−ＩＱ出を行なうこと
のできる光学ヘッドである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示の一実施例を参照しながら説明する
。

第１図は、一般的な光学ヘッドを用いて、情報記憶媒体
に記録を行う場合の説明図であり、本発明においても適
用される。第２図は第１図に示す光学ヘッドのブロック
図であシ以下にその構成を説明する。実線は光学部品及
び光路を示し、破線は制御回路系を示す。この光学系は
記録用レーザー光源１１と読取多用多重レーザー光１２
を分離し、分離された各々のレーザー光は同一の集光部
（対物レンズ）２６を通過することを特徴と−している
。情報−の耽取りを行なっている時は記録用レーザー光
＃１１は消えている。新たな情報の記録を行なう時は、
記録すべき情報を有した信号が記録用４Ｗ按信丹品４：
因ｌ３から記録用レーザー駆動回路１４に伝えられそれ
に合わせて記録用レーザー光源１１が点滅する。記録用
レーザー光源１１の裏側から出た光を記録用レーザー光
量モニタ一部１５で受光する。点灯時の記録用レーザー
光音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の出力を記録用レーザー駆動回路１４に負帰環
かける。情報の記録、読取りにかかわらず読取り用多重
レーザー光源１２から発光する光ｔ１は常に一定に保っ
ておく。読取り用多重レーザー光源１２からは読取り用
レーザー光と先行ビームが作られる。読取り用多重レー
ザー光源１２の場合もそこから発した光の一部を軌取り
用レーザー光量モニタ一部１６で検出し、読取り用レー
ザー駆動回路１７に負帰環をかけ出力光量の安定化をは
かつている。記録用レーザー光、読取り用レーザー光、
先行ビームは多重レーザー光処理部１８で統合され、集
光部（対物レンズ）２６を経て情報記憶媒体１９上に集
光される。また情報記憶媒体１９上で反射した光は再び
集光部（対物レンズ）２６を通過した後、多重レーザー
光処理部１８を介して先行ビーム反射光量検出部２０．
情報信号読取シ部２１゜トラックずれ検出部２２．焦点
ぼけ検出部２３にそれぞれ分配される。但し情報信号読
取シ部２１、トラックずれ検出部２２は同一の光検出器
で共用される場合が多い。またトラックずれ検出部２２
と焦点はけ検出部２３の出力はトラックずれ、焦点ぼけ
補正回路２４を経て集光部（対物レンズ）２６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２５に送られる。

次に第２図における耽取シ用多重レーザー光源１２と多
重レーザー光処理部１８の具体的な構成を説明する。読
取り用多重レーザー光源１２は１個の読取り用レーザー
光源２７を持ち、多重レーザー光発生部２８にて、読取
り用レーザー光と先行ビームとに分ける。また、多重レ
ーザー光処理部１８はレーザー光合成部２９゜アイソレ
ーション部３０．レーザー光分離部３１に分かれる。多
重レーザー光発生部２８にて作られた多重ル”Ｃ取り用
レーザー光（読取シ用し−ザー光と先行ビーム）と記録
用レーザー光はレーザー光合成部２９により合成され、
はぼ類似した光路を通る。レーザー光合成部２９を通過
した多重レーザー光は、偏光ビームスグリツタ−とＶ４
板とからなるアインレーション部３０を通り、集光部（
対物レンズ）２６を経て情報記憶媒体１９に到着する。

情報記憶媒体１９上で反射し再び集光部（対物レンズ）
２６を通過した多重レーザー光はアインレーション部３
０の働きでレーザー光分離部３１の方向へ向けられる。

この多重レーザー光をレーザー光分離部３１にで分離し
て先行ビーム反射光景検出部２０．焦点ぼけ検出部２３
．トラックずれ検出部２２．情報信号読取り部２１に各
々分けて送る。これらの各ブロックは必要不可欠ではあ
るが、１個の光検出器上に４つのブロックが構成される
という構造は装置の安定性・信頼性の面から若干の無理
が生じる。そこで多くの場合、レーザー光分陥部３１内
では、情報記憶媒体１９で反射し戻ってきた光のうち必
要な一部のみを抜出して各検出部へ投射している。具体
的−例をあげる。情報記憶媒体１９で反射しアインレー
ション部３０で分離し検出系へ進む光は、記録用レーザ
ー光、読取り用レーザー光、先行ビームが重なっている
状態になっている。

レーザー光分陥部３１内部ではそれをまず始めにハーフ
プリズムにより２分割する。２分割された一方の光にお
いては読取り用レーザー光のみを記録用レーザー光、先
行ビームから分離して取り出し、２分割された光検出器
上に投光する。この２分割光検出器により情報信号を読
取るとともに、情報記憶媒体の記録層表面からの反射光
の回折パターンを用いて検出するブツシュグル法を用い
てトラックずれを検出する。つまりこの２分割光検出器
で第２図のＡブロックを形成する。ハーフプリズムによ
シ分割されたもう片方の光の内、先行ビームのみをレー
ザー光分離部３１の一部で取り出し、先行ビーム反射光
量検出部２０へ投光するとともに、読取り用レーザー光
を抜出し、それを用いて焦点ぼけ検出を行なう。焦点ぼ
け検出部２３七先行ビーム反射光量検出部２０を１＠の
光検出器が具備し、第２図のＢブロックを形成すること
も可能である。

ここで、レーザー光分離部３１における分離方法につい
て検討する。一般に記録用レーザー光は、読取り用レー
ザー光より非常に大金い光量で高速点滅を繰返している
。したがってこの様な記録用レーザー光を焦点ぼけ検出
やトラックずれ検出に用いると、焦点ぼけ補正やトラッ
クずれ補正が不安定となってしまう。そこで記録用レー
ザー光の影響を取り除くために、光学的手段によシ先行
ビーム反射光量検出部２０゜（Ｆ？報信ぢ読取９部２１
のみならずトラックずれ検出部２２．焦点ぼけ検出部２
３にも記録用レーザー光が入り込まないように遮光する
ことが望ましい。また、読取り用レーザー光により読取
シ用集光ビームスポットと、先行ビームによる先行集光
ビームスポットの２つの集光ビームスポットを用いて焦
点はけ検出を行なおうとすると読取り用レーザー光量と
先行ビーム光量との違いＫより焦点Ｉ！け量に影響がで
てくる。さらにトラックずれ検出を行なうブツシュグル
法の場合には、検出用に用いる集光ビームスポットは１
個である方が検出が容易になることは。

いうまでもない。以上から情報記憶媒体の記録層上の１
個の集光ビームスポットを用いて焦点はけ検出を行なう
とともに、１個の集光ビームスポットを用いてトラック
ずれ検出を行なう方法が本発明では用いられている０特
に焦点はけ横出用の集光ビームスポットとトラックずれ
検出用の集光ビームスポットを共通にする必要性はない
が、ｔ＃報記憶媒体の記録層表面の複数のか光ビームス
ポットに対し重装性の嵩い集光ビームスボッ）１個を基
準として選びその集光ビームスポットに合わせて焦点ぼ
け補正とトラックずれ補正とを行ない、それに付随して
他の集光ビームスポットが形成されるようにした方が全
体の系としては比較的安定する。また、この基準とする
集光ビームスポットは記録用集光ビームスポット以外に
ずべきである。不発明の実、鶴例としては餡にね′度の
良い合焦点状態であることが資求ぢれている読取シ用集
光ビームスポットが用いられる。

第２図の情報記１１体媒体１９で反射し、アイソレーシ
ョン部３０で分離された元は、レーザー光分１１ｉｔ部
３１の一部構成部品である・・−フグリズムで２分割さ
れ、一方は第３図の光学系へ、そして他方は第４図の光
学系へ送られる。

まず第３図の光学系について説明する。第３図は第２図
における光学ヘッドのトラックずれ・信号読取シ検出部
の説明図である。光検出器３２上では、情報信号の読取
シとトラックずれ検出を行なう。（第２図のＡブロック
に対応する。）第３図に示す様に平行光状態では、記録
用レーザー元４．読取シ用レーザー光５．先行ビーム６
は各々重なり合って混在している。しかし記録用レーザ
ー光光軸Ｗ、読取り用レーザー光光軸ｒ、先行ビーム光
軸ｐとが互いにわずかに傾いているので、投射レンズ３
３を用いるとその集光点もしくはその近傍で読取り用集
光ビームスポットと記録用集光ビームスポット７と先行
ビームスポット９とに分離される。この現象を利用し、
合焦点時の検出系での集光点もしくはその近傍に光抜出
し部材３４を置いて読取り用レーザー光５のみを取出し
光検出器３２上へ投射した。光抜出し部材３４としてナ
イフェツジを用いると比較的高精度の調整が容易に行な
える。また、先行ビーム６と記録用レーザー光４とを完
全に遮光することができるので両者の影響を受ける仁と
なく安定に読取シ用し−ザー光５のみを取出すことがで
きる０トンツクずれ検出方法としてブツシュグル法が存
在し。

これは、合素１点時集光スポットが情報記憶媒体の記録
層表面２にあるトラッキングガイド１を横切るとその集
光点に対するファーフィールド面上に左右非対称なパタ
ーンが現われる仁とを利用し、トラッキングガイドｌの
伸びる方向を投影した方向に直角に２個の光検出セル（
光感知領域）を配列した光検出器をファーフィールド面
上に置き、各光検出セルからの検出信号の差を用いてト
ラックずれを検出する方法である。

第３図では、光抜出し部材、３４で抜出した読取シ用し
−ザー光５の進行方向に、分割された光検出器３２を置
き、２つの光検出セル（光感知領域）３５Ｃ，３５Ｄの
並ぶ方向を集光ビームスポットの並ぶ方向に対し直角に
することによりブツシュグル法を用いてトラックずれ検
出を行なうことができる。この時光検出器３２は、読取
シ用し−ザー光５の集光点位置においても左右非対称な
パターンが現われずトラックずれが検出できない。しか
し集光点での読取シ用し−ザー光５の焦点深度の長さ以
上Ｋ、その集光点より後方に光検出器３２を置けは女定
したトラックずれ検出信号が得られることを実験により
確かめた。また２つの光検出セル（光感知領域）３５Ｃ
，３５Ｄの検出信号を加算することにより情報信号の読
取シを行なうこともできる。

第３図に示すような光学ヘッドの組立ては通常。

光検出器３２と光抜出し部材３４を別々に準備し、読取
シ用し−ザー光光軸ｒに合わせて光検出器３２の位置決
めを行なった後、最適位置に光抜出し部材３４を設置す
る一方法が考えられる。

光検出器３２上のｍｔｉｌ１２り用レーザー光５のスポ
ットサイズよりも光検出セル（光感知領域）３５Ｃ，３
５Ｄの面積の方が充分広い場合には読取り用レーザー光
５が光検出セル（光感知領域）３５Ｃ，３５Ｄからはみ
出さない限シは、光検出セル（光感知領域）３５Ｃ，３
５Ｄの並らぶ方向に対し直角方向に光検出器３２の中心
と、読取り用レーザー元光癲【とがずれていても差しつ
かえない。したがって光検出器３２と光抜出し部材３４
をあらかじめ一体物とし１両者間の位置を機械的精度で
決めるとともに光抜出し部側３４の抜出し端面３６と分
割された光検出器３２上の少なくとも２つの光検出セル
３５０と３５Ｄの並ぶ方向とを平行にすることによシ光
学ヘッドの組立て調整をより簡単に行なう、ことができ
る。また光抜出し部材３４の抜出し端面３６と合焦点時
に多重レーザー光の集光面上に並ぶ各レーザー光の集光
ビームスポットの並ぶ方向とは直角になっている。実除
に第３図に示す光学ヘッドの組立て調整は以下の様に行
なう。まず常に別の系を用いて合焦点状態を保ち光検出
器３２と一体化した光抜出し部材３４を左右に動かしな
がら光検出器３２方向に透過した光量を測定することに
より光抜出し部材３４が存在する面上でのビームスポッ
トサイズを知ることができる。次に光抜き出し部イ第３
４を上下方向にずらして同様の測定を繰返すことにより
跣取り用レーザー光５の集光点の上下位置がまる。さら
に読取り用レーザー光５を通過させ、記録用レーザー光
４を遮光する適当な位置に光抜出し部材３４の左右方向
を決める０最後に光検出セル３５のＣとＤに均等に読取
り用レーザー光５が当たるように光検出器３２の奥行き
方向の位置を決める。

１＼ＩＩ−の鑞ｆ！ｈ屡徂払イｈ４嘉士仝…肥りＱ　／
Ｉ）量検出を行なうテップはカンタイブのパンケージに
内蔵され光の入って来る前面にはカバーカラスが取り付
けである。実際は、そのカバーガラスの一部を着色した
り、テープを貼ったり、又はナイフェツジ板を乗せる等
してカバーガラスの一部に光抜出し部材を形成すること
によシ、光抜出し部材３４と分割された光検出器３２を
一体物として構成することができる。

次に本発明の一実施例を第４図を用いてよシ具体的に説
明する。第４図は本発明に係る光学ヘッドの一実施例に
おける焦点はけ・先行ビーム反射光量検出部の説明画で
ある０光検出器３７上では、読取り用レーザー光５を取
出して焦点ぼけを検出するとともに先行ビーム６を抜出
して先行ビーム反射光量の検出を行なう。

（ｍ２図のＢブロックに対応する。）ここでも合焦点時
、読取り用レーザー光光軸ｒと記録用レーザー光光軸Ｗ
と先行ビーム光軸ｐとが互いにわずかに傾いているので
投射レンズ３３を用層る糺七の焦光面も１バｄその祈伶
で各レーブー光が幾何学的に分離されるという現象を利
用している。そのためにけ合焦点時検出系での集光面も
しくはその近傍に焦点ぼけを行なう光浅田器を置いた焦
点ぼけ検出方式を用いる必要がある。第４図は、その−
例として光路の途中に端面が集光スポットの並ぶ方向に
平行になるように配置された遮光板３８を１〆き光の一
部のみを抜出し、合焦点時、検出系での集光点もしくね
その近傍に光検出器３７を置いて焦点ぼけ検出を行なう
検出方法が用いられている。具体的罠は以１に述べる通
りである□まず記録用レーザー光４．読取り用レーザー
光５．先行ビーム６は焦点ぼけ検出用に具備した遮光板
３８を通り抜けた後、投射レンズ３３によシ集光され光
検出器３７上に照射される０ζこで光検出器３７は合焦
点時の検出方向での集光面もしくはその近傍に置かれて
いるため、光検出器３７上で読取多用レーザー光５と記
録用レーザー光４とを幾何学的に分離させ、読取り用レ
ーザー光５を光検出セル（光感動領域）３９上に、記録
用レーザー光４を光年感知領域４０上に、また先行ビー
ム６を光検出セル（光感動領域）４１上に照射している
。光検出セル３９は読取り用集光ビームスポット８、記
録用集光ビームスポット７、先行集光ビームスポット９
の並ぶ方向に対し直角方向に配置された光検出セル３９
Ｅ。

３９Ｆからなっている０また光年感知領域４０は光透過
窓になっておシ、表面に反射防止コートを施しである。

そのため、記録用レーザー光４が光検出器３７上で反射
・散乱することなく、光検出器３７の外に透過してしま
う。それにより記録用レーザー光４０反射光・散乱光の
一部が光検出セル３９．４１に飛び込みノイズ光となり
誤検知や焦点のばかしを発生させることなく、安定に焦
点ぼけ検出、焦点はけ補正及び先行ビーム反射光量、検
出が行なえる。なお、光年感知領域４０が透明である場
合は、光の透過性がすぐれ、よシ一層安定した熱漬ぼけ
検出。

焦点ぼけ補正及び先行ビーム反射光景検出が可能である
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、光年感知領域４０
は光透過窓になっておシ記録用し−ナー光４０元検出器
３７上の反射、散乱がない。

そのため記録用レーザー光４の一部が焦点ぼけ検出用光
検出セル３９Ｂ、３９Ｆに入り込み焦点１裏けに対する
誤差信号を発生した°り先行ビームの読取り信号に外乱
として入り込むことがない。そのため情報記録時に記録
用レーザー光の影響を受ける仁となく安定に、焦点ぼけ
検出。

焦点ぼけ補正、先行ビーム反射光量検出を行なうことが
できる０

【図面の簡単な説明】

第１図は、一般的な光学ヘッドを用いた１■報記憶媒体
への記録方法の説明図、第２図は、第１図に示す光学ヘ
ッドのブロック図、ｍ３ｖはｐＡＺ図における光学ヘッ
ドのトラックずれ・信号読取り検出部の説明図、第４図
は本発明に係る光学ヘッドの一実施例における焦点ぼけ
・先３７・・・光検出器、４０・・・光透過性部材（光
年感知領域）０ 第　１　図 ＼２ 第３図 ６ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光源と、この光源からの光を情報記憶媒体へ導く
   光学手段と、この輻報記憶媒体からの反射光を検知する
   光検出器とからなる光学ヘッドにおいて、この光検出器
   が光透過性部材を有することを特徴とする光学ヘッド。 （２ン前記光検出器が、合焦点時検出系方向での集光面
   ないしはその近傍上にある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）前記光検出器上の光透過性部材が、合焦点時少な
   くとも１本の光が集光し照射する位賑及びその近傍にあ
   る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。 （４１ｐｒ１記光検光検出器の光透過性部材にｓ　ｓｉ
   Ｊ記情報記憶媒体に情報の記録を行なう時に用いる光を
   照射する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。 （５）前記光検出器上の光透過性部材が透明であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第４項記載の光
   学ヘッド。