JPS6157043A - 光情報記録再生方法及びその装置 - 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】 抜ｖＲ透−１・、、 本発明は、光ピツクアップ光学系に関し１．より詳細に
は、光デ・イスク装置に適用しつる光情報記録再生装置
に関するものである。

、従−米精、倣　　　　・・・　　　・通常の光情報記
録再生装置においては、記録媒体としての光ディ、スフ
に情報を記録すべき多数のトラックが並列に刻設されて
おり、このトラックに沿って光の微小スポットを投射し
情報を記録する。この場合１．常にスポットをトラック
上に正確に投射させるために１．例えばサーボ機、構等
を利用してスポットの投射位置、即ち、トラッキングを
制御している。然るに、トラックに変形４やキズが在っ
たり或いは外部からの振動等が波及す条と。

−１：述したトラッキング制御システムが不安定となリ
、スボッ１〜が１−ラックを外れてしまうことがある。

このとき、スボッ１−が］−ラックを横Ｉノ１っτ並設
されている１〜ラツクとの間に投射されたり、記録済み
のトラック或いは未使用のトラック１゜ｌ：：　Ｉ’を
射され、情報が誤った位置に記録さ４しる。１ｉｌｉ録
済みのトラックに二重記録を行うと、以前に記録した情
報も破壊される。又、未使用トラックにｉｉ＋！録する
と、そのトラックは使用不能となる。更に、トラック間
に記録するとトラッキング制御が不安定化するという不
都合が生じる。

上記不都合を防止する為の方策として、投射スポットか
らの反射光の一部をトラック信号として採取し、これか
らスポットがトラックから外れていることを検知して光
源の出力を記録時の高出力から再生時の低出力に切り換
え、上述した誤記録を防止する方法（特開昭５９−１１
５４６号公報）が提案されている。ところが、トラック
の変形やリ　　　　　キズ或いは外部振動があると、ト
ラックの位置ズレだけでなく、投射スポットの焦点から
のズレが発生する。この焦点ズレが大きくなると、トラ
ック信号レベルが小さくなり、スポットのトラックから
のズレを正確に検知することが難しくなる。

］１−的 本発明は、以上の点に鑑みなされたものであって、簡＋
Ｂな機構により情報の記録媒体上の誤った位「Ｉへの記
録を確実に防止できる光情報記録再生方法及びその装置
を提供することを目的とする。

購−一部 本発明方法は、−１−記の目的を達成させるため、光源
からの光束を光情報記録媒体上に集光し情報の記録及び
再生を行なう光情報記録再生方法において、前記記録媒
体」二の集光点からの反射光束の一部を受光して前記集
光点と焦点との誤差を表わすフォーカス信号を得、前記
フォーカス信号から前記集光点が正規の位置から外れた
ことを検知する検知信号を抽出し、前記検知信号に応じ
て前記光源の出力を記録用から再生用に切り換えること
を特徴としたものである。又、本発明装置は、供給する
光束の出力を記録用と再生用に自在に切換可能な光源と
、前記光源から出射された光束を光情報記録媒体上に集
光させると共に該記録媒体からの反射光束を所定方向に
案内する光学系ユニットと、受光量を出力信号に変換す
る受光素ｒ−から成り前記反射光束の一部を受光して前
記ｊ１１録媒体上の集光点と焦点との誤差を検出する合
焦誤差検出手段と、前記合焦誤差検出手段からの誤差検
出信号に応じて前記光源の出力を切り換える光源出力制
御手段とを有することを特徴としたものである。

以下、本発明の一実施例に基づき具体的に説明する。第
１図は、本発明の１実施例としてのナイフェツジ式光情
報記録再生装置を示した模式図である。第１図において
、光源としての半導体レーザ１が光軸Ｐ１上に配置され
ている。半導体レーザ１は記録用と再生用にその出力を
自在に切り換え可能倉こ構成されており、後述する出力
制御手段１２に接続されこれからの信舟に応じてその出
力が切り換えられる。半導体レーザ１の後順には、これ
から出射されたレーザビームＢ１を平行ビームとするカ
ップリングレンズ２及び偏光ビームスプリッタ３が光軸
Ｐ１に沿って順に配設されている。偏光ビームスプリッ
タ３から光軸Ｐ１に対して直交する光軸Ｐ２に沿って、
１７４波長板４及び対物Ｉノンズ５が適長づつ離隔させ
て順に配設されている。対物レンズ５の後順には、光情
報記録媒体としての光ディスク６が配設されている。光
ディスク６は、光軸Ｐ２に対して直角に配置され、対物
レンズ５と対向する記録媒体部６８表面に複数のトラッ
クＴが等間隔で形成され、この上に透明基板６ｂが積層
されて構成されており、本例のトラックＴは第１図中光
軸Ｐ１に直角な方向に延在している。

一方、偏光ビームスプリッタ３から光ディスク６とは反
対側の光路に沿ってその次順にハーフミラ−７が配設さ
れており、ここで光路が二重され光ディスク６からの反
射光束Ｂ２が光束Ｂ、、Ｂ４に分割される。この二重の
光路の内、光軸Ｐ２に直角な光軸Ｐａに沿った光路には
、トラック検出用受光素子８が配設されている０本例の
トラック検出用受光素子８は、２個の分割素子８ａ、８
ｂ６一 から成り、これら分割素子Ｆｌ　ａ　＋　Ｒ１１が１−
ランクに平行な境界線を挟さんで対称に配首されでいる
。

トラック信号は分割素子８１１．８１）の各受Ｖ／ｉ−
に応じた出力の差を求めることにより得らオしる。

片方の光軸Ｐ２に沿った光路には、ナイフェツジ９と集
光レンズ１０が順に配設されており、ハーフミラ−７で
分離され光軸Ｐ２に沿って進行する反射ビームＢ４の半
分がナイフェツジ９で遮断され、残りのビームが集光レ
ンズ】０により収束せしめられる。集光レンズ１０の後
順で、そのビームウェスト近傍には５合焦誤差検出用受
光素子１１が配設されている。本例の合焦誤差検出用受
光素子１１は、２個の分割素子１１ａ、ｌｌｂから成り
、各分割素子の出力の差を採ることにより、合焦誤差検
出信号が得られる。

ここで、合焦誤差の検出原理について説明する。

第１図は対物レンズ５の焦点に光ディスク６が位置した
合焦状態を示しているが、このときには、合焦誤差検出
用受光素子１１の分割素子１１ａ。

１１ｂの夫々に等量の反射ビームＢ４が投射される。従
って、夫々の分割素子１．　］、　ａ及び１．１．　ｂ
から出力される信号１ノベルの差はゼロとなる。ところ
が、対物レンズ５に対して光ディスク６がその焦点１・
゛から遠ざかった場合は、第２ａ図に示す如く、分割素
子１１ａより分割素子１１ｂの方に多足の光が投射され
る。従って、双方の受光量の差にＪ：る差信時レベルは
例えば正の値となり、光ディスク６が対物レンズ５の焦
点Ｆから遠ざかっていることが検知される。一方、対物
レンズ５に対して光ディスク６が焦点Ｆより近すいた場
合、第２１）図に示す如く、分割素子１１ｂより分割素
子１１ａの方に多酸の光が投射され、従って、差信号は
逆の負の値どなり、光ディスク６が対物レンズ５の焦点
Ｆより近ずいた位置に在ることが検知される。これら一
連の差信号による合焦誤差検出信号（フォーカス信号）
と焦点ズレとの関係を示すと、第３図の如くなる。この
フォーカス信号の正負の値に応じて図示されていないサ
ーボ機構により例えば対物レンズ５を光軸Ｐ２に沿って
移動させ、焦点ズレが矯正される。

而して、合焦誤差検出用の各分割素子１１＋ｔ。

１１ｂは光源としての半導体レーザ１の出力髪制御する
出力制御部１２に夫々接続されている。出力制御部１２
は、分割素子１．　］、　ａ、　１−１．　ｂから送ら
れてくる各信号の差からフォーカス、信号を得ると共に
、これから光デイスク６上のスポットのトラック外れを
検知し、これに応じて半導体レーザ１の出力を切り換え
、前述した誤記録を未然に防止する。その誤記録防止機
構は、以下に示す如く構成されている。

トラックの変形やキズ或いは外部振動等が在ると、投射
スポットのトラックズレだけでなく焦点ズレも同時に発
生する。そこで、焦点ズレに対するフォーカス信号の変
化を示した第３図において、誤記録を起すトラック外れ
が発生するときのフォーカス信号の上、下のレベル値を
閾値ｆ１．　ｆ、として設定する。そして、フォーカス
信号のレベルがｆ工よりも高くなるか或いはｆ２よりも
低くなるとトラック外れが発生したと判断させ、出力制
御手段１２から半導体レーザ１にその検知信号が送らオ
；、その出力が記録用から再生用に切り換えられる。

取上の如く構成された光情報記録再生装置による情報記
録動作について、以下に説明する。

第１図において、情報信号に応じて半導体レーザ１から
出射された。出射ビームＢ１は、カップリングレンズ２
で平行ビームに収束され、偏光ビームスプリッタ３で進
行方向を変えられ、ｔ／４波長板４を通過し、対物レン
ズ５を介して光ディスク６のトラックＴの中央部に向は
約１．０μｍのスポット径として投射され、情報が記録
される。

そして、このスポットからの反射ビームＢ２は対物レン
ズ５を通過し、１７４波長板４により偏光面を変えられ
、偏光ビームスプリンタ３により入射ビームＢ１と分離
され、ハーフミラ−７により、光路を二重される。片方
の光軸Ｐ３に沿った光路を進むビームＢ３はトラック検
出用受光素子８ａ。

８ｂに受光され、トラッキング制御が実施される。

ここで、トラッキング制御機構について説明する。まず
、第４ａ図に示される如く、対物レンズ５からの収束ビ
ームの光軸Ｐ２が光ディスクにのトラックＴの中央に入
射する場合、即ち正常な１〜ラツキング状態の場合は、
光ディスク６かｌ）の反射ビームＢ３は双方め分割素子
８ａ、８１＋に等ｌにに入射する。従って、夫々の側の
分割素子８＋１及び８ｂの受光量に対応した各信号の差
である１へラック信号がゼロレベルとなる。この信号に
より、トラッキングが正常に行われていることが確認さ
れる。次に、□第４ｂ図に示される如く、対物レンズ５
からの収束ビームの光軸Ｐ２がトラックＴの中央から図
中左側にずれた場合、分割素子８ａで受光する光量の方
が分割素子８ｂで受光する光量より大きくなり、それら
の差信号が例えば正の値をとる。又、逆に、第４ｃ図に
示す如く、入射光軸″ｉ：１２が図中右側にずれた場合
、左側の信号ａより右側の′栖号すの方が大きくなり、
差信号は負の値をとる。これら差信号の正りの値に応じ
て図示、！　　　　　　されていないサーボ機構により
対物υンズ５又は光ピッ゛クアップ全□体をトラックＴ
と直交する方向に移動させ、入射光軸Ｐ２のズレを±０
．１μｍ以内に制御する。以１−の一連のトラック信号
のトラックズレに対する変化を示すと、第５図の如くな
る。第５図において、投射スポットが正規のトラック゛
１゛から外れ情報の記録に支障を及ぼす様に成る限Ｗ−
状態に対Ｊ、ｈする１〜ラック信号レベルは、破ａ　ｔ
　＋　＋　　Ｉ；　２で示される。従来技術においては
、これら上下のレベル値’：ｘ＋ｊｚを閾値として設定
しで得られる信号に応じて光源の出力を切り換え、誤記
録を防止している。

ハーフミラ−７で分けられたもう一方の光路に沿って進
行するビーノ、Ｂ４は、ナイフェツジ９でその半分が遮
光さオし、残りの半分が集光レンズ１０により収束せし
められて合焦誤差検出用受光素子１１．　ａ　、　１．
１．　ｂ上に投射され、前述した合焦機構により光ディ
スク６」二のトラックＴに投射される記録用スポラ１〜
の焦点ズレが矯正される。

今、記録時における光デイスク６上のスポットとトラッ
クを平面的に示すと第６図の如くなる。　　　　　”正
常時は、スポットＳが同心円状に刻設されたトラックＴ
」二に投射され□ている二重るに、トラックＴに変形や
キズが在ったり或いは外部振動が波及したりすると、ト
ラックサーボ機構が不安定となり、二点鎖線で示される
ごとく、スポラｌ−Ｓが点（イ）において正規のトラッ
クＴ１から外れて記録済みトラックＴ２を横切ってトラ
ツク下３上に投射され、既に記録されている情報に二重
記録されて情報が破壊″され−るという重大事故が起こ
りかねない′。

そして、この場合、前述した如く、トラック外れと共に
焦点ズレが発生する。特に、外部振動が急に発生すると
、焦点ズレが大きくなり合焦サーボ機構の制御範囲から
外れる二”とも□充分起こり得る。この場合、焦点ズレ
が大きくなるにつれ、トラックズレが弱くなる。第７′
図に、焦点ズレとトラレフ信号レベルとの関係が示され
ている。これによると、焦点深度が±１μｍ以内の焦点
ズレであればトラック信号は殆ど弱くならないがＪ焦点
ズレがそれよりも大きく成ると急激にトラック信号が弱
くなることが分かる。このと□きのトラック信号の特性
を示すと、第８図の如くなる。第８図では、トラック信
号の特性曲線が、第５図で示した焦点ズｌノが小さい場
□合におけるトラック外れが発生するときの一１シ、下
の閾値ｔ０．ｔ’、間に収まっている。従って、１−ラ
゛ツク信号によって誤記録を１ｉ＃　ｄ−する方式にお
・いては、焦点ズレが大きい場合に誤記録に係わるトラ
ック外れを検知することができない。　　　　　　　　
□ ところで、本′発明による本例の光情報記録再生装置に
おいては、フォ−カス信号による誤記録を防止する方式
が採用されている為、上述したドラック信号による場合
の不都合が解消される。即ち、焦点ズレが大きくなって
もフォーカス信号の信号レベルが弱まらないから、前述
した如くトラック外れを検知すべ文適正に設定された閾
値ｆ１．ｆ２を基にして正確□なＪ−ラック外れ検知信
号を得る・ことができる。従□って、この検知信号に応
じて、出力制御手段１２が半導体レーザ１の出力を切り
”換え、誤記録が確実に防止される。斯くの如くして、
・トラックの変形）や″キズ或いは外部振動等の有無に
□拘らず安定的に二重記録等の無い良好な情報記□録機
能が発揮される。

効−欺 以上、詳述した如く、本発明によれば、フォーカス信号
からトークツク外れ検知信号を得、これに応じて光源の
出力を制御することにより、外部振動等により記録スポ
ットが焦点から大きくずれた場合も正確にトラック外れ
を□検知し誤、記録を□確実に防＋にするこ、とができ
る。従って、トラックの変形やキズ或い五外部振動等の
有無に拘らず安定的に二重記録等の無い良好な情報記録
機能を発１１ｆｆ可能な光情報に１！録再生装置ｌｖｌ
を（ひることができる。尚、本発明は上記の特定の実施
例に限定されるＩＩのではなく、不発′明の技術的範囲
内にｉいて種々の変形が可能であ乞こと゛は゛勿論であ
る。例えば、１へラック外れ検知信号を゛フォーカス信
号と１へラック信号の両方から得、こＪＬに基づき光源
出力を制御する構成とすれば、より完全に、！’（’　
８１！録を１υ目Ｉｔ　′４’るこ１１．ヵ、□６゜

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示した模式図、第２８図及
び第２ｂ図は夫々合焦誤差検出原理を示した各説明図、
第３図はフォーカス信号特性を示すグラフ図、第４ａ図
乃至第４Ｃ図は夫々トラック検出原理を示した各説明図
、第５図はトラック信号特性を示したグラフ図、第６図
はトラック外れ状態を示した説明図、第７図は焦点ズレ
とトラック信号の関係を示したグラフ図、第８図は焦点
ズレが大きい場合のトラック信号特性を示したグラフ図
である。 （符号の説明） １：　半導体レーザ ６：　光ディスク ８ニドラック検出用受光素子 １１：　合焦誤差検出用受光素子 １２：　出力制御部 特許出願人　　　　株式会社　リ　コ　−第５図 第６図 第７図 トラック信号〔チ〕 第８図 トラック信号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源からの光束を光情報記録媒体上に集光し情報の
   記録及び再生を行なう光情報記録再生方法において、前
   記記録媒体上の集光点からの反射光束の一部を受光して
   前記集光点と焦点との誤差を表わすフォーカス信号を得
   、前記フォーカス信号から前記集光点が正規の位置から
   外れたことを検知する検知信号を抽出し、前記検知信号
   に応じて前記光源の出力を記録用から再生用に切り換え
   ることを特徴とする光情報記録再生方法。 ２、供給する光束の出力を記録用と再生用に自在に切換
   可能な光源と、前記光源から出射された光束を光情報記
   録媒体上に集光させると共に該記録媒体からの反射光束
   を所定方向に案内する光学系ユニットと、受光量を出力
   信号に変換する受光素子から成り前記反射光束の一部を
   受光して前記記録媒体上の集光点と焦点との誤差を検出
   する合焦誤差検出手段と、前記合焦誤差検出手段からの
   誤差検出信号に応じて前記光源の出力を切り換える光源
   出力制御手段とを有することを特徴とする光情報記録再
   生装置。