JPS608532B2 - 光学的記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、収束させた光ビームを用いて円盤状の記録媒
体に情報を高密度で記録し、再生する装置に係り、特に
記録、再生時における光路に関する。

情報を高密度に記録するには、光ビームを微小スポット
に絞り（例えば直径１仏ｍ）、記録材料に照射し、光学
的に記録再生する装置がある。

前記装置においては、音声信号や、ビデオ信号等の情報
は、再生信号のＳ／Ｎを向上させるため、あるいは記録
材料の性質等の理由により、ＦＭ変調されることが多く
、従って比較的高い周波数の信号が記録媒体に記録され
ることになる。前述の様に、高密度で、かつ高周波の信
号を記録しようとすれば、記録媒体に入射される光のェ
ネルギは大きい方が望ましい。しかし実際問題として光
源にＨｅ‐Ｎｅ等のガスレーザを使用すれば、装置のコ
ンパクト化や、安全性等から考え、それ程大きな出力を
持つ光源を備えることは有力ではない。従って光源の出
力が小さくても、記録媒体に入射される光のェネルギが
あまり小さくならないように、即ち光源と記録媒体との
間の光路において、いかに光のェネルギの損失を少なく
伝送できるかが問題となる。本発明は、記録媒体に入射
する入射光と、記録媒体より反射する反射光とを、別々
の全反射ミラーで反射させ、分離することにより、前記
入射光の分離のために生ずる光記録ェネルギの損失を無
くすることのできる光学的記録再生装置を提供するもの
で、情報の記録が、より小出力の光源により可能ならし
めるようにすることを目的とする。

また入射光と、反射光を別々の全反射ミラーを用いて反
射させることにより、情報トラックを追従するための全
反射ミラーの回転による光検出器上での光スポットの移
動を少なくし、より正確に情報トラックを光が追求する
ようにすることを目的とする。まず従来例について説明
する。

第１図は従来の光学記録再生装置の−実施例を示した図
である。第！図において、１１はしーザ等の光源で、光
ビームａを発生する。１２は例えば超音波によるブラッ
ク反射を利用した光変調器で、端子１より入力される情
報の電気信号に応じて、光ビームａは０次光ｂと、１次
光ｄとに分けられる。

即ち光変調器１２は情報を記録媒体にビットノゞィビッ
トで記録するための光シャッターの機能をもつ。１３は
スリットで、前記０次光ｂのみ通過させる。

１４は投影レンズで、光ビームｂを拡大して対物レンズ
１６に投影する。

１は全反射ミラーで、光ビームｂの光路を変更する。

この全反射ミラ−１は軸×を中心に矢印の方向に微小回
転し、微４・光スポットｐが常に情報トラック１８に照
射されるように保持される（トラッキング制御）。１５
はピーススプリッ夕で、情報トラック１８上で反射され
た光ｃの光路を図のように変更する。

対物レンズ１６は例えば顕微鏡の対物レンズが用いられ
、光ビームｂを微４・スポットに絞る機能を持つ。１７
は対物レンズ１６と情報トラック１８上に微小光スポッ
トｐとの距離を一定に保つための対物レンズ駆動装置で
「例えばスピーカのボイスコイルのような駆動原理で対
物レンズ１６を矢印ｙ方向に上下動させる（焦点制御）
。

１８は記録材料に記録された情報トラックを示し、例え
ば記録部位の光反射率が未記録部位の光反射率より高く
なるように、情報がビットバイビツトで記録されている
。

１９はビームスプリツタで」反射光ｃをトラッキソグ制
御信号検出および記録された情報の再生信号検出のため
の光ビームＣ，と、焦点制御信号検出のための光ビーム
Ｃ２との２つのビームに、分ける機能を持つ。

２０，２１は光検出器であり、情報トラック１８よりの
反射光を検出し記録信号を再生する。

各光検出器２０，２１に入射するそれぞれの受光量を比
較することによって、前記微小スポットｐが情報トラッ
ク１８上に正確に照射されているかどうかを判定する。
２２．２３は増幅器で、光検出器２０，２１の出力信号
をそれぞれ増幅する。

２４は差動増幅器で「増幅器２２，２３の出力の差を増
幅することにより、前述の各光検出器２０，２１に入射
するそれぞれの受光量と比較する。

２５は全反射ミラー駆動装置であり、差動増幅器２４よ
り出力に応じて全反射ミラー１を軸×のまわりに矢印の
方向に回転させ、微小光スポットｐを矢印Ｘ方向に動か
し、ちようど情報トラック１８上に光が照射されるよう
制御する。

２６は増幅器であり、増幅器２２，２３のそれぞれの出
力の和をとり増幅することにより、端子Ｊより記録媒体
に記録された情報の再生信号を得る。

一方ビームスプリッタ１９で反射された光ビームＣ２は
１対の光検出器２７，２８に照射される。

この照射位置Ｑは対物レンズ１６と情報トラック１８の
距離に応じて矢印Ｙの方向に移動するため、前記照射位
置Ｑを希望の位置に固定すれば、対物レンズ１６と情報
トラック１８との距離を希望の一定距離に常に保つこと
ができ、焦点制御の機能が得られる。２９，３川ま前記
光検出器２７，２８の出力をそれぞれ増幅するための増
幅器、３１は差動増幅器で、各増幅器２９，３０の出力
の差を増幅することにより、前記各光検出器２７，２８
に入射するそれぞれの受光量を比較する。

差動増幅器３１よりの出力は対物レンズ駆動装置１７に
入力され、対物レンズ１６と記録媒体上のＰとの間の距
離を一定に保つように制御される。３２は円盤状の記録
媒体である。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第２図において、第１図と同じ記号のものは同じ部品を
示し、第２図では第１図の従来例と異なるところについ
てのみ説明する。第２図においては、情報トラック１８
よりの反射光は全反射ミラー２により入射光に対して光
路変更され、ビームスプリッタ１９に照射され、トラッ
キング信号検出および再生信号検出のための光ビームＣ
，と、焦点制御信号検出のための光ビームＣ２とに分け
られている。なお全反射ミラー２は前記全反射ミラー１
と同一の回転軸ｘを有し（従って全反射ミラーーと２は
軸×のまわりに矢印の方向に同様に回転する）、かつ全
反射ミラー１と２との間に角度ぱを持つように、即ち全
反射ミラー１に対して同一平面上に無いように全反射ミ
ラー２が設けられている。他の機能については第１図と
同じである。上記構成により、第１図の従来例に比べ、
次の如き利点を有する。

第１表は、各主要な点における光ェネルギを、従来例と
本発明とに分けて比較した表である。まずこの表につい
て説明する。第１表において、Ｔｏは光変調器１２の光
透過率（なお以下〜光透過率＝透過ェネルギ／入射光ェ
ネルギとする）、ＴＬ，は投影レンズ１４の光透過率、
Ｔ山は対物レンズ１６の光透過率、ＴＢ，はビームスプ
リツタ１６（第１図）の光透過率、ＴＢ２はビームスプ
ＩＪッタ１９の光透過率「 ＲＭ．は全反射ミラー１の
光反射率（なお以下、光反射率＝反射光ェネルギノ入射
光ェネルギとする）、ＲＭ２は全反射ミラー２（第２図
）の光反射率、ＲＢ，はビームスプリッタ１５の光反射
率、ＲＢ２はビームスプリツタ１９の光反射率、そして
Ｒｏは記録媒体３２の光反射率をそれぞれ意味する。第
１ 表 まず光源のェネルギを、従来例と本発明との比較のため
、ともに１とする。

次にＰ点の光ヱネルギ、即ち記録ェネルギは、本発明の
場合、記録媒体への入射光路中に第１図の如きビームス
プリッタ１５が不要となるため、第１表に示したように
従来例こ比べ≠講大きくなる。一般こビ−ムスブリッタ
１５に透明ガラスを使うと光透過率ＴＢ，は約８０％な
ので、本発明の方が従来例に比べ約１．２球音記憶ェネ
ルギを大きくとれる。次にＱ点での光ヱネルギ、即ち．
焦点制御のための反射光Ｃ２の光ェネルギと、Ｒ点での
光ェネルギ、即ちトラツキング制御および再生信号検出
のための反射光Ｃ，の光ェネルギとは、両者とも第１表
に示すように、従来例に比べ本発明の構成の方がＲＭ２
／ＴＢ，×ＲＭＸＲＢ，倍大きくなる。一般にビームス
プリッタ１５に透明ガラスを使うと光透過率ＴＢ，は約
８０％、光反射率Ｒ８．は約５％、また全反射ミラーの
光反射率はＲＭ，＝ＲＭ２とすると、本発明の方が従来
例に比べ約２３音各光ェネルギを大きくとれる。上記の
ように、第２図に示す本発明の構成だと第１図の従来例
の機能を全く損することなく、かつ従来例に比べ記録ェ
ネルギの損失が少なくなり、光利用効率が良くなるので
、光源のコンパクト化や、低廉化が可能となる。

また、第１図の従来例の構成だと、反射光Ｃが拡がり、
その１部が光源にもどってしまう欠点がある。つまり円
盤状の記録媒体３２の面振れに応じて、焦点制御をする
ために必要な分だけ対物レンズ１６が矢印Ｙ方向に振動
しており、光源にガスレーザ等を用いると、対物レンズ
より反射された振動する光が光源にもどるために「 レ
ーザ光の発振を不安定にする可能性を有する。レーザ光
の発振が不安定になると、信号の記録の状態が悪くなっ
たり、再生信号にノイズが乗ったりする。しかし第２図
に示す本発明の構成だと、全反射ミラー１と２との間に
は、角度Ｑを持たせてあるため、反射光Ｃは光源にはも
どらない。従って安定なしーザ光が得られる。上述のよ
うに、本発明の構成だと光源の光出力は小さくてすみ〜
光源のコンパクト化および低廉化が可能となり、かつ安
定なしーザ発振が得られる。以上全反射ミラーーと全反
射ミラー２とが同一の回転軸を有し、かつ同一平面上に
ないようにした一実施例について説明したが、次に第５
図に示したように全反射ミラーｌと全反射ミラー２とが
同一平面上になく、かつ異なった回転軸および異なった
ミラー駆動装置を有した場合の別の実施例について説明
する。

なお第３図〜第６図において、第２図と同じ番号のもの
は同じ部品を示す。第１図の従来例において、全反射ミ
ラー１が情報トラック１８に追従するために軸×のまわ
りに矢印方向に回転すると、反射光Ｃも光路を変更され
、光検出器２０，２１上で矢印Ｘ方向に光ビームＣ，が
移動する。従って差動増幅器２４の出力には、全反射ミ
ラーーの回転による差出力電圧が発生することになる。
前記差出力電圧は、情報トラック１８を追従するのに必
要な情報トラック１８上の×方向の明暗（光反射率の高
、低）により生ずる差出力電圧とは関係がなく「誤差電
圧となり、微小光スポットｐが情報トラック１８を正確
に追従しなくなる。これを第３図、第４図を用いて詳し
く説明する。

第３図、第４図は第１図の従来例の光学系を矢印Ｙの方
向より見た図で、第３図は全反射ミラー駆動回路２５に
制御電圧が加わっておらず、全反射ミラー１が中立の位
置にある場合の光路の図で「第４図は全反射ミラー１が
中立の位置より角度８だけ回転した時の光路の図である
。第３図では、反射光Ｃ，の照射点は光検出器２０，２
１の中央の位置Ｒにくるように設定されているが、第４
図のように全反射ミラー１が角度８だけ回転すると、第
４図に示すように、対物レンズ１６による点Ｐの像形成
点がＫ，′よりＫ２′に移動するため、光検出器２０，
２１上の反射光Ｃ，の照射点も光検出器２１の方にずれ
る。

従って光検出器２１の方の受光量が大きくなり、第１図
の差動増幅器２４の出力に誤差電圧としてあらわれ、微
小光スポットｐが正確に情報トラック１８を追従しなく
なる。なお光検出器２０，２１を対物レンズ１６による
点Ｐの像形成点であるＫ２″の位置に設置すれば、全反
射ミラー１を回転させてもＫ２″点は動かず、前記誤差
電圧は発生しない。

しかしＫ２″点での光ビームは非常に小さいためトラッ
キング信号は得にくい。従って第４図に示すように光検
出器２０，２１は前記Ｋ２″の位置より少しずらすよう
に置かねばならず「全反射ミラー１の回転による影響を
うける。第５図は本発明の別の実施例を示した図である
。

第５図において、全反射ミラー１と全反射ミラー２は同
一の鞠を有しておらず、また別々の駆動装置２５，３３
により駆動されている。第６図は第５図の装置をＹ方向
より見た図である。第５図、第６図において、全反射ミ
ラー２は全反射ミラ｝１の回転角度８に比例して回転し
、光検出器２０，２１上の反射光Ｃ，の照射点が、光検
出器２０，２１の中央の位置Ｒより動かないように制御
される。反射光の照射点がＲの位置より動かないと、全
反射ミラー１を回転させても前述の様な誤差電圧が第５
図の差動増幅器２４出力にあらわれてこず、微４・光ス
ポットｐは正確に情報トラック１８上を追従することが
可能となる。なお回路３４は全反射ミラー１の回転角度
に比例して全反射ミラー２を回転させるための回路、３
３は全反射ミラー２の駆動装置である。また第６図にお
いて光検出器２０，２１を対物レンズ１６による微４・
光スポットｐの像形成点であるＫ３″近傍に置くと、全
反射ミラー１の回転による光検出器２０，２１上での照
射光の移動は少なくなり、全反射ミラー１の回転による
影響は受けにくくなる。

以上本発明によれば、従来の機能を損することなく、記
録ヱネルギの損失を少なくでき、光利用効率が良くなる
ため、光源のコンパクト化や低廉化が可能となる。

しかも反射光が光源にもどる」県れがないので、レーザ
を用いた場合の発振の不安定をなくすことができる。ま
た情報トラックを追従するための全反射ミラーーの回転
による光検出器上での光スポットの移動を少なくでき、
全反射ミラー１の回転による影響を受けにくくなって、
より正確に情報トラックを光が追従できるに至った。

図面の簡単な説明第１図は従来の光学的記録再生装置の
一構成図、第２図は本発明の一実施例を示す構成図、第
３図および第４図は第１図の動作を説明する側面図、第
５図は別の実施例を示す構成図、第６図はその動作を説
明する側面図である。

１．２・・・…全反射ミラ−、１１・・・・・・光源、
１４・・・・・・投影レンズ、１５・・…・ビームスプ
リツタ、１６・・・・・・対物レンズ、１８・・・・・
・情報トラック、１９……ビームスプリッタ、２０，２
１・・・…光検出器、２５，３３……全反射ミラー駆動
装置、２７，２８・…・・光検出器、３０・・・・・・
記録媒体。

滋ア図袋２図 繁う図 袋〆図 災う偽 繋６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 光源より出た光を微小スポツトに絞り、この微小ス
   ポツトに絞られた光により記録媒体に記録再生する装置
   であって、前記光源よりの光を光路変更する回転可能な
   全反射ミラー１と、この全反射ミラー１にて反射された
   光を光軸中心よりはずれた位置に入射させて前記記録媒
   体上で微小スポツトに絞り込む対物レンズ１６と、前記
   全反射ミラー１と連動して回転しかつ前記記録媒体より
   の反射光の前記対物レンズ１６を出た反射光路を変更す
   る全反射ミラー２と、この全反射ミラー２にて反射され
   た光を検出する少なくとも１つの検出器とを備えた光学
   的記録再生装置。 ２ 全反射ミラー２を、全反射ミラー１を回転させる大
   きさに応じて回転させるように構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の光学的記録再生装置。 ３ 全反射ミラー２を、全反射ミラー１と同一の回転軸
   を有し、かつ同一平面上にないように構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学的記録再生装
   置。 ４ 光検出器を、対物レンズ￥１６￥による記録媒体上
   の微小スポツトの像形成点位置近くに設けるようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のい
   ずれかに記載の光学的記録再生装置。