JPS61280035A - 光学的情報記録再生装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光学的情報記録媒体に微小なトラック間隔で
情報を記録再生する装置において、すでに情報信号が記
録された情報トラックにトラッキングしながら、隣接す
るトラックに新しい情報信号を記録するという用途に好
適な装置に関する。

〔発明の背景〕

光学的情報記録媒体に微小なトラック間隔で情報を記録
するために、従来光学的情報記録媒体にあらかじめ案内
溝（プリグループ）を設け、その案内溝にトラッキング
しながら情報信号の記録が行なわれている。しかし、か
かる従来の光学的情報記録方法は、案内溝の形状が悪く
再生信号のＳ／Ｎ比が低下するという問題点がある。

また、記録媒体にあらかじめ案内溝を形成しなければな
らないので、記録媒体の製造コストが上昇するという問
題点がある。これを改良する方法として、例えば特公昭
５７−５８７５４号公報に示されるように、ｎ番目のト
ラック情報を記録する場合には、（ｎ−１）番目のトラ
ックに記録した情報を案内トラックとして用いるものが
知られている。

この方法は、平坦なトラックに情報が記録されるので再
生信号のＳ／Ｎ比の劣化がない。また、隣接トラック間
隔を微小に保つことができるために高密度に信号を記録
できる。また、記録媒体にあらかじめ案内溝を形成する
必要がないので、記録媒体の製造コストも低下するとい
った効果がある。しかし、この方法を具体的に実現する
ための有効な手段については知られていない（％開昭５
５−１２５５４６号公報２％開昭５６−２２２３０号公
報、特開昭５６−５４６４５号公報、特開昭５６−１１
９９４１号公報、特開昭５７−４０７５０号公報、％開
昭５７−５３８５６号公報、特開昭５８−９１５５９号
公報。

特開昭５８−９８８５２号公報、％開昭５８−１０２５
４５号公報９％開昭５８−２００４３５号公報１％開昭
５９−３０２５０号公報）。また、特開昭５８−１０２
３４３号公報に示されるように、情報トラックの間隔を
測定する方法については知られているが、この方法は隣
接するトラックに新しい情報信号を記録する場合の問題
を認識していなり・。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、すでに情報信号が記録された情報トラ
ックにトラッキングしながら、隣接するトラックに新し
い情報信号を記録する方法を具体的に実現するだめの有
効な手段を具えた光学的情報記録再生装置を提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、本発明においては、光源か
らのビームを回折格子を用いて０次回折ビームの記録用
ビームと１次回折ビームの第１のトラッキング用ビーム
、第２のトラッキング用ビームとに分離する。そして、
第１のトラッキング用ビームを、記録用ビームより前に
配置し、かつ第１の情報トラックとに２の情報トラック
との間に配置し、第２のトラッキング用ビームを、記録
用ビームより後に配置し、かつ第２の情報トラックをは
さんで第１の情報トラックとは反対側に配置する。そし
て、第１および第２のトラッキング用ビームの反射光を
それぞれ検出する第１および第２の光検出器の出力に基
づいて記録ビームが第２の情報トラック上を走査するよ
５ＩＣする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は、光学的情報記録媒体である光ディスク１の正
面図である。光ディスク１には、同心円状または渦巻状
トラック２として情報信号を記録する。情報トラック２
は例えば光ディスク１に設ゆられている記録膜面の熱変
態等による反射率の変化で記録される。再生は反射光量
の変化を検出する。なお、本実施例では情報トラフ２２
０反射率はその他の部分の反射率よりも高くなるものと
して説明する。また、情報トラック２は記録後直ちに再
生可能になるものについて説明する。

第２図は、本発明に基づく光学的情報記録再生装置の一
実施例の概略構成ブロック図である。

第２図において第１図に示した光ディスク１は電動機３
０回転軸４に取付けられ一定角速度あるいは一定線速度
で駆動される。光源である半導体レーザ５より発せられ
たビーム６はコリメータレンズ７、回折格子８．偏光ビ
ームスプリツタｓ’　＋　７ｆｔＬ長板１０．対物し／
ズ１１を介して光デイスク１上に照射される。ここで、
回折格子Ｂは光束６を０次回折ビームの記録用ビーム６
ａと２つの１次回折ビームのトラッキング用ビーム６ｂ
、６ｃとに分割する。

第３図は、光デイスク１上に照射されたこれらの記録用
ビーム６ａとトラッキング用ビーム６ｂ。

６Ｃの位置関係を示したものである。第５図において、
情報トラック２は右側から左側に形成されていくものと
する。また、光ディスク１は上側から下側に移動するも
のとする。記録用ビ−ムロａを情報トラック２ａ上に走
立させるために、一方のトラッキング用ビーム６ｂを記
録用ビーム６ａより上側でかつ情報トラック２ａとその
右側に位置する情報トラック２ｂとの間に配置し、他方
のトラッキング用ビーム６ｃを記録用ビーム６２より下
側でかつ情報トラック２ａをはさんで情報トラック２ｂ
とは反対側、すなわち左側に配置する。

第１７図は、第５図のビーム配置を実現するための回折
格子８の構成を示したものである。第３図において、Ｐ
はトラックピッチ、Ｓはと−のトラックピッチ方向の間
隔である。実施例では、 Ｓ一旦　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・に設定した。ｌをビーム６ａ
とビーム６ｂ、およびビーム６ａとビーム６ｃの間隔、
θをビーム６ａｇ６ｂｅ６Ｃを通る直線と情報トラック
２との角度とすると、 Ｓ　−１ｅａｎθ　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・　　　　（２）である。したがって、 θ−”−’ｃ？）　　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・　　　（３）、°、θ−ｄｎ−’（
ｉ）　　・・・・・−・・・・・・・・・・・・・・・
・・　　　１４１が成りたつ。したがりて、回折格子８
の格子線８ａとディスク１のラジアル方向のなす角度な
θに設定する。一方、対物レンズ１１の焦点距離をｆＯ
々°、ビーム６ｂ、６ｃの回折角（図示せず）をαとす
ると、 １−　ｆｏｂｊ・−α　・・・曲・・・・−・・・・・
・・・　　　　ｆ５）となる。また、回折格子８の格子
ピッチをｄ。

波長なλとおけば、 ｄ―α−λ　　曲・−・・曲・曲・・・・・・　　　　
＋６１が成りたつ。したがりて、 λ ｄ−□　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・　　　（η―α となる。例えば、 ｆ吻’−４，５ｍ簿。

λ−８！１０　ルアＫ。

！−２０μｍ。

Ｐ−１ｔｓμｍ とおけば（４）式より、 ＃２．３゜ また、（８）式より、 ＃　　［１１９７７１ｍ となる。

光デイスク１上に照射されたビーム６ａ、６ｂ、６ｃは
反射され再度対物レンズ１１．−波長板１０を介して、
偏光ビームスプリッタ９により反射され。

凸レンズ１２．凹レンズ１３１円柱レンズ１４を介して
各分割光検出器１５ａ、１５ｂ、１５ｃに投射される。

この湯合光検出器１５ａは情報信号を発生するとともに
焦点誤差検出信号を発生し、焦点誤差検出回路１６．焦
点制御回路１７を通じて対物レンズ１１の焦点制御コイ
ル１８を駆動し、ビーム６ａ、６ｂ。

６Ｃが常に光デイスク１上に収束されるように対物レン
ズ１１の上下位置を制御する。また、光検出器１５ｂ、
１５ｃはトラッキング誤差検出信号を発生し、トラッキ
ング誤差検出回路１９．トラッキング制御回路２０を通
じて対物レンズ１１のトラッキング制御コイル２１を駆
動して、ビーム６ａ、６ｂ。

６Ｃが常に光デイスク１上の情報トラック２ａ　、　２
ｂに対して所定の位置になるように対物レンズ１１を制
御する。また、トラッキング制御回路２ｏの出力の一部
を利用して光学移送台２２を移送駆動機構２５により移
動させる。

以下、本実施例におけるトラッキング誤差検出の原理を
説明する。

第４図は、光デイスク１面で反射され光検出器１５ｂ、
１５ｃによりて検出された光の強度のグラフである。横
軸は情報トラック２の軸線に対して垂直な方向における
ビーム６ｂ、６ｃの位置を表わし、縦軸は光の強度を表
わす。これかられかるように、光の強度は、情報トラッ
ク２の中心にビームがある時に最大であり、ビームが情
報トラック２０間の区域にある時に極小となる。

また、情報トラック２のない領域、すなわちビーム６ｂ
、６ｃの左側の領域にビームがある時には光ディスク１
の未記録部の反射率で決まる一定の強度に漸近すること
がわかる。なお、実線はビーム６ｂに対する強度、破線
はビーム６ｃに対する強度である。グラフには３つの点
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ・が示されており、これらはビ
ーム６ｂ、６Ｃ（第３図）に関連したそれぞれの光検出
器１５ｂ、１５ｃによりて検出された光の強度に対応す
る。

第５図は、本発明による光学式情報記録再生装置のトラ
ッキング誤差検出回路のブロック図を示す。図示のよう
に、光検出器１５ｂ、１５ｃの出力が差動増幅器２５に
入力され、トラッキング誤差検出信号が出力されろ。ト
ップキング制御が作用すると、結局光検出器１５ｂ、１
５ｃの出力が等しくなるように対物レンズ１１が制御さ
れる。ここで、対物レンズ１１が移動すると、光デイス
ク１上の３つのビーム６ａ、６ｂ、６ｃは一緒に移動す
る。

今、第６図に示すように記録ビーム６ａの位置が左側に
ずれた場合を考える。第７図は、第６図の場合の光の強
度のグラフである。第７図と第４図を比較すると点２４
ｂの位置が下側に移動しているのがわかる。これは、ビ
ーム６ｂと情報トラック２ｂとが離れすぎたためである
。一方、点２４ｃの上下位ｔは変化していないが、これ
はビーム６ａとビーム６ｃの相対位置が変化しないため
、ビーム６厘で形成された情報トラック２ａとビーム６
Ｃの間隔が一定に保たれるからである。このようにして
、記録ビーム６ａの位置が左側にずれた場合には、光検
出器１５ｂの出力が光検出器１５ｃの出力よりも小さく
なるため、トラッキング誤差検出信号には負の信号が出
力される。

次に、第８図に示すように記録ビーム６ａの位置が右側
にずれた場合を考える。第９図は、第８図の場合の光の
強度のグラフである。第９図と第４図を比較すると点２
４ｂの位置が上側に移動しているのがわかる。これは、
と−ムロｂと情報トラック２ｂとが近すぎたためである
。一方、点２４ｃの上下位置は、先に述べた理由により
変化しない。このようにして、記録ビーム６ａの位置が
右側にずれた場合には、光検出器１５ｂの出力が光検出
器１５Ｃの出力よりも大きくなるため、トラッキング誤
差検出信号には正の信号が出力される。

このように、本発明による実施例によれば、情報信号を
記録しながら、トラッキング制御に最適なトラッキング
誤差検出信号を得ることができるから、すでに情報信号
が記録された情報トラックにトラッキングしながら隣接
するトラックに新しい情報信号を記録することができる
。

以上、情報信号が記録される時のトラッキング誤差検出
につき説明したが、次に情報信号が再生される時のトラ
ッキング誤差検出について説明する。情報信号の再生に
は、記録で用いられた光学的情報記録再生装置（第２図
）がそのまま用いられる。ただし、第１０図に示すよう
に、光デイスク１上に照射する各ビーム６ａ　＋　６ｂ
　１６Ｃの位置関係を変更し、かつ記録用ビーム６ａの
強度を低下させて再生用ビーム６ａとして用いる。

すなわち、再生用ビーム６ａを情報トラック２ａ上に走
査させるために、一方のトラッキング用ビーム６ｂを再
生用ビーム６ａより上側でかつ情報トラック２ａよりわ
ずかに左側に配置し、他方のトラッキング用ビーム６Ｃ
を再生用ビーム６ａより下側でかつ情報トラック２ａよ
りわずかに右側に配置する。

第１Ｂ図は、第１０図のビーム配置を実現するための回
折格子６の構成を示したものである。本実施例では、記
録時に用いた回折格子Ｂを用いるので、格子ピッチｄは
同じである。一方、第１０図において、 Ｓ＃旦　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・のように設定するから、これを（
３）式に代入して　Ｐ θ″＝、＝、内１ となる。記録時のように、Ｐ、ｌの値を設定すると、 θ！＝ｉｍ−’（’”０１讐） ４　Ｘ　２０　Ｘ　１０ ＃１１゜ となる。すなわち、記録時の回折格子８０設定角度はθ
＃λ３°（時計まわり）で、再生時にはθζ１１°（反
時計まわり）に設定する。

第１１図は、９１０図の場合の光の強度のグラフである
。グラフ上の３つの点２４ａ、２４ｂ、２４ｃは第４図
と同様に、ビーム６ｍ　、　６ｂ　、　６ｃに関連した
それぞれの光検出器１５ａ、１５ｂ、１５ｃ　Ｋよって
検出された光の強度に対応する。また、再生で用いるト
ラッキング誤差検出回路は、第５図に示したもので良い
。

再生時のトラッキング誤差検出のｉ埋は現存の光学ディ
スク再生装置のトラッキング誤差検出方式である３ビー
ム法と同一であるので説明は省略する。

さて、ここで記録時と再生時とでディスク１上の各ビー
ム６ａ　、　６ｂ　、　６Ｃの位置関係を変更する必要
がある。これらのビーム６ａ　＊　６ｂ　Ｔ　６ｃの位
置関係を変更するためには、回折格子８を所定の角度だ
け回転すれば良い。

このように、本発明による実施例によれば、回折格子８
の設定角度を記録時と再生時とで切り換えることにより
、記録時および再生時のいずれの場合にもトラッキング
が可能になる。

第２０図は、本発明に基づく光学的情報記録再生装置の
一実施例の概略構成ブロック図であり、前に述べた第２
図の構成に記録時と再生時とでの切り換え手段を追加し
たものである。すなわち、装置全体を制御するコントロ
ーラ３１は、回折格子８に付加されている回動手段３２
を記録時と再生時とで所定の設定角度に制御する。

次に、記録時と再生時とでディスク１上の各ビーム６ｍ
　、　６ｂ　、　６ｃの位置関係を変更せずにトラッキ
ング検出できる本発明の別の実施例について説明する。

第１２図は、記録時の光デイスク１上の各ビーム６ｍ　
、　６ｂ　、　６ｃの位置関係を示したものである。

第３図では、ビーム６ｂと情報トラック２ｂの間隔と、
ビーム６Ｃと情報トラック２ａの間隔とが等しくなるよ
うな配置であった。＄１２図では、これを変更して、ビ
ーム６ｂと情報トラック２ｂの間隔を、ビーム６Ｃと情
報トラック２ａの間隔よりも大きく設定した。例えば、
ビーム６ｂと情報トラック２ｂの間隔を、ビーム６ｃと
情報トラック２ａの間隔の３倍程度に設定する。

第１９図は、第１２図のビーム配置を実現するための回
折格子８の構成を示したものである。本実施例では、記
録時も再生時も同じ回折格子８を用い、かつ角度θも固
定する。

第１２図において、ビーム６ｂとトラック２ｂの距離な
８１＋ビーム６Ｃとトラック２ａの距離をＳ、とおいた
時に、 Ｓ、＋Ｓ！−Ｐ かつ、 丁＜Ｓ！＜Ｐ となるように選ぶ。例えば、 Ｓ！−７ とした場合には ｓ、　−７Ｐ となる。

ビーム６ａとビーム６ｃのトラックピッチ方向の間隔Ｓ
は、 Ｓ　””　Ｓｇ であるから、これを（３）式に代入して、θ−出血−（
−７） となる。前に述べた実施例のように、Ｐ、ｌの値を設定
すると、 ｔ４Ｘ１０−’ θ−血−’３ｘ２０ｘ１０”・） ＝ｔＳ。

となる。すなわち、記録時も再生時も回折格子８の設定
角度はθ＝　ｔＳｏ（時計まわり）とする。

第１３図は、第１２図の場合の光の強度のグラフである
。第４図では２つの点２４ｂ、２４Ｃの上下位置は等し
く設定したが、第１３図では点２４ｂの上下位置（強度
β）は点２４ｃのそれ（強度α）よりも下側の所定位置
に設定する。

第１４図は、再生時のディスク１上の各ビーム６ａ、６
ｂ、６ｃの位置関係を示したものである。各ビーム６”
　ｒ　６　ｂ　＋　６　ｃの位置関係は第１２図のそれ
と同じであるから、記録用ビーム６ａの強度を低下させ
た再生用ビーム６ａを情報トンツク２ａ上に走査させる
ために、一方のトラッキング用ビーム６ｂを再生用ビー
ム６ａより上側でかつ情報トラック２ａよりわずかに右
側に配置し、他方のトラッキング用ビーム６Ｃを再生用
ビーム６ａより下側でかつ情報トラック２ａよりわずか
に左側に配置することになる。第１２図で、ビーム６ｂ
と情報トラック２ｂの間隔を、ビーム６Ｃと情報トラッ
ク２ａの間隔の３倍に設定したから、第１４図で、ビー
ム６ｂ、６Ｃと情報トラック２ａの間隔はトラック間隔
の７に設定されることになる。

第１５図は、第１４図の場合の光の強度のグラフである
。第１３図では点２４ｂの上下位置は点２４ｃのそれよ
りも下側の所定位置に設定したが、第１５図では２つの
点２４ｂ、２４ｃの上下位置は等しく設定する。

このように、記録時と再生時とで点２４ｂと点２４ｃの
上下位置の設定が異なるから、本実施例による光学式情
報記録再生装置のトラッキング誤差検出回路のブロック
図は第１６図のようにする。

すなわち、光検出器１５ｂの出力は増幅率αの増幅器２
６に入力され、また光検出器１５Ｃの出力は増幅率βの
増幅器２７に入力される。増幅器２６゜２７の出力は差
動増幅器２８に入力され、記録時のトラッキング誤差検
出信号が出力される。一方、光検出器１５ｂ、１５ｃの
出力は差動増幅器２９に入力され、再生時のトラッキン
グ誤差検出信号が出力される。スイッチ３０は、記録時
と再生時とでトラッキング誤差検出信号を切り換えるた
めに設けられる。

装置全体を制御するコントローラ３１は、スイッチ３０
を記録時と再生時とで所定の設定状態に制御する。

このように、本発明による実施例によれば、記録時と再
生時とでトラッキング誤差検出信号を回路で切換えるこ
とにより、記録時および再生時のいずれの場合にもトラ
ッキングが可能になる。

なお、上記実施例で述べた光デイスク１上の各ビーム６
ａ　、　６ｂ　、　６ｃの位置関係は本発明の一例であ
り、これに限るものではない。例えば、第１２図ではビ
ーム６ｂと情報トラック２ｂの間隔を、ビーム６Ｃと情
報トラック２ａの間隔の５倍程度に設定したが、２倍程
度に設定してもよい。この場合、第１４図で、ビーム６
ｂ、６ｃと情報トラック２ａの間隔はトラック間隔の−
に設定されることになる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の光学的情報記録再生装置に
よれば、現存の光学ディスク再生装置のトラッキング誤
差検出方式である３ビーム法を応用して、すでに情報信
号が記録された情報トラックにトラッキングしながら、
隣接するトラックに新しい情報信号を記録することかで
きるといった効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は光ディスク１の正面図、第２図、第２０図は、
本発明に基づく光学的情報記録再生装置の実施例の概略
ブロック図、第３図、第６図。 第８図、第１０図、第１２図、第１４図は光デイスク１
上に照射されたビームの位置関係を示す説明図、第４図
、第７図、第９図、第１１図、第１５図。 第１５図は光デイスク１面で反射され光検出器によりて
検出された光の強度のグラフ、第１７図。 第１８図、第１９図は回折格子の設定角度を示す説明図
、第５図、第１６図は本発明によるトラッキング誤差検
出回路のブロック図である。 １・・・光ディスク、　　　２ａ　、　２ｂ・・・情報
トラック、５・・・牛導体レーザ、６ａ、６ｂ、６Ｇ　
　・・・ビーム、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ　−−−光検
出器。 代私弁理士小川勝男 第１　回 第２図 第　３　図 ｉ４−　図 茗テ図 １図　　　　篤８図 搗７図　　　　　　篤′７　図 萬１０図 乙す 第１１図 萬１２　　図 菓！３図 第　１牛図 第１５０ あ１乙図 萬１７図 高１８図 第　１９　　口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光学的情報記録媒体のすでに情報信号が記録された
   第１の情報トラックにトラッキングしながら、前記第１
   の情報トラックに隣接する第２の情報トラックに情報信
   号を記録する光学的情報記録再生装置において、光源か
   らのビームを回折格子を用いて０次回折ビームの記録用
   ビームと１次回折ビームの第１のトラッキング用ビーム
   、第２のトラッキング用ビームとに分離し、前記第１の
   トラッキング用ビームを、前記記録用ビームより前に配
   置し、かつ前記第１の情報トラックと前記第２の情報ト
   ラックとの間に配置し、前記第２のトラッキング用ビー
   ムを、前記記録用ビームより後に配置し、かつ前記第２
   の情報トラックをはさんで前記第１の情報トラックとは
   反対側に配置し、前記第１および第２のトラッキング用
   ビームの反射光をそれぞれ検出する第１および第２の光
   検出器の出力に基づいて前記記録ビームが前記第２の情
   報トラック上を走査するようにしたことを特徴とする光
   学的情報記録再生装置。