JPS61258339A - 光学的記録再生装置 - Google Patents

光学的記録再生装置

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JPS61258339A
JPS61258339A JP10071285A JP10071285A JPS61258339A JP S61258339 A JPS61258339 A JP S61258339A JP 10071285 A JP10071285 A JP 10071285A JP 10071285 A JP10071285 A JP 10071285A JP S61258339 A JPS61258339 A JP S61258339A
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reflected light
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Shunji Ohara
俊次 大原
Tomio Yoshida
吉田 富夫
Takashi Ishida
隆 石田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明は、ビデオディスク等のようにディスク上に記録
された情報を光学的に読み取る光学的再生装置、あるい
はディスクに情報を光学的に記録再生しようとする光学
的記録再生装置に係り、特にディスクよりの反射光を利
用し、各種サーボをかけるためのサーボ信号および再生
信号を得るための光学系に関するものである。
従来の技術 一般に、ビデオディスクや光学的記録再生装置において
は、情報を高密度に記録、再生するために、ディスク上
の記録トラックは、例えばその幅が0.6μm1そのピ
ッチが1.6μmと微細なスパイラルあるいは同心円の
形状となっている。前記ディスクにばφ1μm以下に絞
り込まれた光スポットが照射され、その反射光からディ
スク上の情報が読み出されている。
かかる装置においては、少くとも2つのサーボ技術が必
要である。1つはディスクの回転に伴い回転方向と垂直
な方向にディスクが面ブレをおこすが、前記録プレに対
し前記φ1μm以下に絞られた光スポットが常にディス
ク上に照射できるように光学系を追従させるサーボで、
このサーボはフォーカスサーボと呼ばれている。他方は
ディスクの回転に伴い前記記録トラックが偏心等により
ディスクの半径方向に移動するが、これに対し常に前記
光スポットが前記記録トラック上を照射するように光学
系を追従させるサーボで、このサーボはトラッキングサ
ーボと呼ばれている。
前記フォーカスおよびトラッキングサーボを行うだめの
サーボ信号(誤差信号)はディスクの反射光より得てお
り、具体的な光学系としては例えば先に提案した特願昭
59−122997号に示されており、第6図にその構
成を示す。すなわちディスク7からの反射光をガラス板
(フォーカスプレート)12で略2分し、照射された6
分割光検出器13の各出力よりフォーカスおよびトラッ
キングサーボのためのサーボ信号が取り出されている。
発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では反射光の分離にガラス板12
を用いるため、ガラス板の表面12aで反射された光ビ
ームと裏面12bで反射された光ビームとではガラス板
12よシ受ける収差が大きく異る。すなわちガラス板表
面12aで反射された光ビームはほとんど収差を受けな
いが、ガラス板裏面12bで反射された光ビームはガラ
ス板内を斜めに光が透過するためこの時大きな収差を受
けてしまう。従って6分割光検出器上の光スポット18
.19は同じ品質の光スポットが得られずこの構成では
サーボ信号の品質が良くなかった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、光検出器上
の光スポットの品質を揃え、安定なサーボ信号が得られ
る光学的記録再生装置を提供することを目的としている
問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、反射光を2分する
゛のに立方型のプリズム(フォーカスプリズム)を用い
、前記2分された反射光の光路長がお互い等しくなる構
成にしている。
作  用 従って前記立方型のプリズム(フォーカスプリズム)よ
り生ずる反射光の収差は等しくなり6分割光検出器上の
光スポットは同一の品質になり、サーボ信号が安定する
。また反射光を2分するのに立方型のプリズム(フォー
カスプリズム)を用いたため反射面の角度を45°から
ずらしても前記両光スポットが受ける収差は等しく、か
つ前記角度が任意に選べるため、両光スポットの間隔を
任意に設定することが可能となる。
実施例 第1図は本発明の一実施例を示す正面図(、)と側面図
(b)で、第2図は第1図中の16に示すフォーカスプ
リズムの斜視図である◇ 第1図の光学系において、1は例えば半導体レーザから
なる光源、2は半導体レーザから出た光を集める集光レ
ンズ、3は偏光ビームスプリッタで、レーザの偏光方向
に応じて透過あるいは反射する◇4は光路変更のだめの
プリズム、5はλ/4板、6は微小な光スポットに絞り
込むだめの絞りレンズ、7はディスク、10はディスク
モータで矢印の方向にディスクを回転させる。ディスク
上の信号トラック9には前記光スポットが照射され、信
号の記録再生、あるいは再生のみが行なわれる。
ディスク7よりの反射光はλ/4板5を再び通り、その
偏光方向が変えられ偏光ビームスプリッタ3で反射され
る。8は凸しンイ、11は分割ミラー、16はフォーカ
スプリズムである0デイスク7よりの反射光は凸レンズ
8で絞られ、分割ミラー11で光検出器14およびフォ
ーカスプリズム15方向に分けられる0光検出器14は
光入射方向からみて14a、14bと2分割されておシ
14aと14bの光検出器の出力差より前記トラッキン
グのためのサーボ信号TEが得られる。またフォーカス
プリズム15方向に導かれた反射光は前記フォーカスプ
リズムで略2分され光検出器13に照射される。フォー
カスプリズム15は第2図に示す構成になっており、1
5aは、反射光を略2分するハーフミラ−116bは略
1oO%光を反射させる反射ミラーである。また前記両
ミラーへの光入射角θ8.θbはθユニ45°+Δθ、
θb=45°−Δθになるように両ミラーの傾きが設定
されており光検出器13上の光スポラ)16,17の中
心間隔lが前記Δθにより任意に選べる様な構成となっ
ている。さらに光スポット16をつくる第1反射光がフ
ォーカスプリズム内を通過する光路長s1=、(p+q
)Xn1(ただしnlは第1フオーカスプリズム15p
の屈折率)と、光スポット17をつくる第2反射光がフ
ォーカスプリズム内を通過する光路長82 ”p X 
n 1+ (r + t ) X n 2 (ただしn
2は第2フオーカスプリズム16qの屈折率)が合等し
く(8に82)なるように側面がL型の形状となってい
る。
前記第1.第2反射光の結像位置は、前記フォーカスプ
リズムで生ずる反射位置の差だけpl、p2とX方向に
ズした位置となる。前記両結像位置p1とp2のほぼ中
央の位置に光入射方向から見れば13a〜1afと6分
割された光検出器が置かれておシ、分割された光検出器
13e、13bより幅が広く、かつお互いの直径がほぼ
等しい光スポラ)16,17が光検出器13に照射され
ている。
第2図13a〜13fと6分割された各光検出器の出力
電流をIa−Ifとすると、フォーカスサーボ信号FE
は FE=(Ib+Id+If )−(Ia+Ic+Ie)
 −・−−−−−−−(j)より得られる。
第3図はフォーカス誤差信号を得る方法について説明す
るために第1図を簡略化した図であり、第1図と同様の
構成要素については同一の信号を付した。第3図におい
て、aは絞りレンズ6とディスク7面が所望の距離よシ
近づきすぎた場合、bは丁度所望の距離、すなわちディ
スク面上KT度入射光がフォーカスされた場合(以下こ
れをフォーカス位置にあると呼ぶ)、Cは前記所望の距
離より長くなった場合をそれぞれ示している。
まず、第3図(−)に示したように、絞りレンズeとデ
ィスク7とが前記所望の距離より近づきすぎると、凸レ
ンズ8により絞られる反射光の結像位置p1tp2は光
検出器13より遠くなる0従ってこの′場合、光検出器
上の前記第1の反射光の光スポット16の直径より前記
第2の反射光の光スポット17の直径が小さくなり、光
検出器13a。
13c、13eに受光される光量より光検出器13b、
1sd、13fに受光される光量の方が多くなる。逆に
第5図(C)に示すように絞りレンズ6とディスク7と
が前記所望の距離よシ遠ざかると、前記光スポット16
の直径より前記光スポット17の直径の方が大きくなり
、光検出器13b。
13d、13fに受光される光量より光検出器13a、
13c、13eに受光される光量の方が多くなる。
また第3図(b)に示すようにフォーカス位置にある場
合、前記両党スポット16と17の径がほぼ等しくなり
、光検出器13b、13d、13fに受光される光景と
、光検出器13a、13c。
1318に受光される光量とは等しくなる0従って第1
式に示す各光検出器の出力電流の差をとればフォーカス
誤差信号FEが得られ、 Ia+Ic+Ie=Ib+Id+Ifとなるようにサー
ボをかければフォーカスサーボが実現できる。
またフォーカスサーボ信号はFE−=Ib−Ieよシも
同様な原理で得ることも可能であるO 第3図の構成において、例えば温度変動、ショック等の
環境条件の変化により、0)光検出器13がY、Z方向
に変位する、(2)凸レンズ8へ入射する平行光が一点
鎖線にて示す様に角度θだけずれる、(3)光源1(第
1図)がY、Z方向に変位する等の光学部品の変位、光
軸移動が生じると、励記両光スポラ)16,1了はY、
Z方向に移°動するが、両光スポット間の距離lが前記
変位より十分大きければ、第1式に示す。
FE=(Ib+Id+If)−(Ia+Ic+Ie)に
はお互いキャンセルされて何等の影響はでない。前記キ
ャンセルの1例を両光スポラ)18.17がZ方向にず
れた場合で説明する。例えば両光スポットが+2方向に
ズレると各光検出器1sa、13dに受光される光量は
増え、1sb、1seおよび13C213fに受光され
る光量は減る。両党スポットの形状は品質的にも大きさ
からみても全く同じなので、 FE=((Ib−α)+(Id+β)+(If−γ))
−((Ie−α)+(Ia+β)+(Ic−r))=(
Ib+Id+If)−(Ie+Ia+Ic)となりFE
変動(フォーカス位置の変化)は生じない。
またディスク上の信号トラック9は、光検出器13上で
はZ軸方向と平行に投影されている。しだがって信号ト
ラックよシ生ずる±1次の回折光は0次光に対してZ軸
に対称にあられれ、光検出器13上では第3図0))に
示す光スポラ)16’。
16“および17′、17“となって照射される。前記
光スポット16′、16“および17’、17”はディ
スク上で光スポットが信号トラックを横切る毎(例えば
検索時)に交互にその光強度が変化し各光検出器の光出
力が変化してこれがフォーカスサーボに外乱として働く
。しかし本発明の構成によれば例えば光スポラ)1e’
が強くなれば光スポット17′が強くなるため例え両光
スポラ)18,17が2方向にずれていても第1式に示
す FE==(Ib+Id+If)−(Ia+Ic+Ie)
  をとれば前記外乱は完全にキャンセルされフォーカ
スサーボ信号FE上には外乱としてあられれてこない〇
以上側面がL型のフォーカスプリズムについて説明して
きたが、フォーカスプリズム内での反射光の光路長’ 
1 ” (P ” q) X n I P S 2==
pxn1’ + (r + t )XQ2が比較的小さ
くかつ凸レンズ8の焦点距離が十分長い時はフォーカス
プリズムにより受ける収差は少ないため、第4図に示す
側面が台形のフォーカスプリズムでも本発明の効果は期
待できる〇また再生信号は例えば光検出器14あるいは
光検出器14と13の出力和より得られる。
発明の効果 以上述べてきたように本発明の構成によれば、2分され
た各反射光が受ける収差を等しくできるため光検出器上
での光スポットの品質は等しく安定したフォーカスサー
ボ信号が得られる。また収差に関係なく反射光を分離す
る面の角度を自由に選べるため光検出器上での両光スポ
ット間隔lは十分短かくすることが可能となシ、光検出
器自体の大きさを小さくすることが可能となる。
また光検出器上の光スポット16,17を各々3分割す
る光検出器の分割方向が、ディスク上の信号トラックと
垂直方向にあるため、両光スポラ)18,17がZ方向
に多少ずれていても、前記分割線と平行方向に現われる
±1次回折光による外乱はフォーカスサーボ信号FE上
では完全にキャンセルすることが可能となりS/Nの良
いサーボ信号を得ることができる等の効果を有している
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を説明するための構成図、第
2図は本発明のフォーカスプリズムの一実施例の斜視図
、第3図はフォーカスサーボ信号の検出方法を説明する
ための図、第4図は本発明のフォーカスプリズムの他の
実施例の斜視図、第5図は従来の光学的記録再生装置の
構成図である。 1・・・・・・光源(レーザ)、6・・・・・・絞9レ
ンズ、7・・・・・・記録媒体(ディスク)、8・・・
・・・レンズ(凸レンズ)、13・・・・・・光検出器
、15・・・・・・フォーカスプリズム、15a・・・
・・・第1の反射面、15b・・・・・・第2の反射面
、pl・・・・・・第1の反射光の結像位置、p2・・
・・・・第2の反射光の結像位置、θ4.θb・・・・
・・入射角。 側臥の酩剤肚中尾敏男ほか1名 wJ1図 第2図 1561錦 第3図 第4図 第5図      ×

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光源から出た光を記録媒体上に微小に絞り込み、
    記録再生または再生のみする装置であって、前記記録媒
    体よりの反射光を結像する少なくとも1つ以上のレンズ
    と、前記結像するまでの光路中に置かれ、前記反射光の
    光強度を略2分し、同一光路、同一平面上にない位置に
    分離して結像させる第1の反射面と第2の反射面を持ち
    、かつ2分された両反射光の結像位置までの光学的距離
    が略等しくなる様に構成されたフォーカスプリズムと、
    前記分離された両反射光の光路に沿って前記両結像位置
    のほぼ中間に置かれた光検出器とを備え、前記光検出器
    が前記両反射光を別々に受光するように少なくとも2つ
    以上に分割されており、かつその幅が受光する光スポッ
    トの径より小さくしたことを特徴とする光学的記録再生
    装置。
  2. (2)フォーカスプリズムにより分離される両反射光の
    両結像位置間に置かれた光検出器と、前記光検出器が前
    記両反射光を別々に受光できるよう2分割されており、
    さらに受光した反射光の中央部とその両周辺部が受光で
    きる様に各々が3分割す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. (3)フォーカスプリズム中の第1の反射面と第2の反
    射面を、前記各反射面への光入射角が各々45°±θに
    なるように傾けて配置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項記載の光学的記録再生装置。
JP10071285A 1984-06-15 1985-05-13 光学的記録再生装置 Granted JPS61258339A (ja)

Priority Applications (2)

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JP10071285A JPS61258339A (ja) 1985-05-13 1985-05-13 光学的記録再生装置
US06/744,480 US4724533A (en) 1984-06-15 1985-06-13 Optical head

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JP10071285A JPS61258339A (ja) 1985-05-13 1985-05-13 光学的記録再生装置

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JPH051532B2 JPH051532B2 (ja) 1993-01-08

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