JPS62172537A - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明はマルチ光ビームを用いて光学式ヘッドの位置検
出を行う光学的情報記録再生装置に関する。

［従来の技術１ 近年、情報に関連する産業の進展が目ざましく、取り扱
われる情報通も増大する傾向にある。このため、従来の
磁気ヘッドを用いて情報を記録したり、再生したりする
記録又は再生装置に代わり光ビームを用いた光学的記録
又は再生装置が注目されるようになった。

上記光学的記録又は再生装置においては、半導体゛レー
ザ等の光源の光を対物レンズによって記録媒体としての
ディスクの記録面に焦点を結ぶようにフォーカス制御が
行われる。又、収束された光ビームが、常に目標とする
トラック上にあるようにトラッキング制御が行われる。

又、記録媒体における任意の情報記録用トラックにラン
ダムにアクセスして記録したり、再生したりできるよう
にトラック検索手段が設けられている。

上記トラック検索は迅速に目標トラックにアクセスでき
るように、光学式ヘッド自体をトラックを横断ＪるＪ、
うに移動する粗動手段と、対物レンズをトラックを横断
する方向に微小範囲移動する微ｆＪ＋　：Ｔ段とを設け
たものがある。しかして、光学式ヘッドを移動する際の
移ＩＪ［が大きい場合には粗動手段を作動さ１ＩＣ１目
標トラツク近傍に迅速に移動した後、微動手段にて目標
トラックにアクレスするようにしている。

上記粗動手段を作動させた場合には、所定ピッチで反射
部又は透過部を形成した光学スケール等に光ビームを照
射し、その反射光又は透過光を計数する等して移動量を
検出、あるいは半径方向の位置の検出が行われる。

例えば、特開昭６０−１８２５６８号公報に開示された
従来の光学的記録再生装置は、光学式ヘッドの下側に、
記録媒体の半径方向に沿う可動範囲における光学式ヘッ
ドの位置を検出する位置検出機構が設けである。

この位置検出機構は光学式ヘッドと共に移動可能で、こ
の検出機構から２本の光ビームが対向する光学スケール
とに照射され、この光学スケール上の反射面におけるス
リット幅の１／２の間隔を有するスポットを形成するよ
うにしである。しかして、光学スクールでの２つの光ビ
ームの反射光を２つの受光素子で受光することによって
、半径方向におけるいずれの方向に光学式ヘッドが移動
されているかを位相の比較によって検出できると共に、
反射光によるパルスを計数することによって移動量を検
出できるようにしである。

上記従来例は、ディジタル的に位置検出を行うようにし
であるので、高精度の位置検出を行うことができる。

［発明が解決すべき問題点］ しかしながら、上記従来例は光学式ヘッドと共に、位置
検出機構が可動される構成であると共に、位置検出用の
光学系を本来の光学式ヘッドの光学系と独立して新たに
設けているため、可動部の重量が増し、目標トラックに
アクセスする場合のアクセスタイムが長くなってしまう
。

又、光学式ヘッドと、位置検出機構の光学部品点数が多
くなり、調整が複雑になり、又高価になる。

さらに、位置検出機構と光学式ヘッドとが積み重ねた構
成であるため、外部振動に対して弱い。

本発明は上述した点にかｌυがみてなされたもので、光
学部品点数が少なく、調整箇所が少むくて潤むとＪ（に
外部振動の影響を軽減できる光学的情報記録再生装置を
提供することを目的とする。

Ｅ問題点を解決するための−ｒ段及び作用］光ビームを
照射して記録媒体に記録又は再生する光学式ヘッドにお
いて、光学式ヘッドの位置検出用光学系と、記録再生用
光学系とを少なくとも一部の光学系を兼ねる構造にする
と共に、光学式ヘッドの重心近傍に位置検出用光学系を
形成して、光学部品点数の削減を図ると共に、外部振動
の影響を軽減している。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の構成を示し、第２図は第“１実施例に
用いられるマルヂ光ビームを発生ずるレーザダイオード
を示し、第３図は第１実施例の光学式ヘッドの一部を平
面図で示し、第４図は光学スケールに照射されるスポッ
トの様子を示Ｊ０第１実施例の光学的情報記録再生装置
１は、スピンドルモータ２で回転駆動される円盤状の光
学式記録媒体（以下ディスクと記す。）３の一方の面に
対向して、光学式ヘッド４が配設され、該（光学式）ヘ
ッド４はキャリッジ５等に取付１ノられ、図示しない駆
動モータ笠でローラ６．６を回転さＬ’　Ｔヘッド４を
ディスク３の半径方向に移動できるようにしである。

上記ヘッド４内には、記録再生用及び該ヘッド４の位置
検出用に用いられるマルチ光ビームを出射するレーナダ
イオード７が収納されている。このレーザダイオード７
は、第２図に承すようにｎ−ＧａＡｓｕ板上にｎ　＝　
Ａｊ　ｘ　Ｇａ１−ｘＡｓ　、活性Ｆｆｎ　（ｎＡＪ　
ｘ　Ｇａ１−ｘＡｓ）、　ｐ−／ｌ　ｘ　Ｇａ１−ｘＡ
ｓを積層状に形成し、ｎ・−〇ａΔＳ基板裏面にｎ電極
、ｐ−ＡＮ　Ｘ　Ｇａ１−ＸΔＳの上面には適宜間隔を
隔てて３つの角柱状ないし帯状ｎ電極が取付りである。

しかして、ｎ電極が負、３つのｎ電極が正どなるように
電圧を印加することによって各ｎ電極に沿う活性層の端
面から３つの光ビーム７ａ。

７ｂ、７ｃが出射されるようにしてマルチ光ビームの発
生手段を構成しである。この場合、中央の端面部分には
λ／２板８を接合する等して取付Ｕて、この両側の光ビ
ーム７ａ、７ｃの偏光方向（上下方向）Ｄ＋に対し、直
角になる偏光方向（水平方向）Ｄ２に設定しである。こ
のレーザダイオード７のマルチ光ビーム７ａ、７ｂ、７
ｃはコリメータレンズ９によって平行光束にされ、整形
プリズム１１で円形の光ビームに整形された後、第１の
偏光プリズム（接合面）１２に入射される。

この様子を第３図に示す。

上記マルチ光ビーム７ａ、７ｂ、７ｃにおける中央の光
ビーム７ｂは、この偏光プリズム１２で反射され（矢印
７ｂ＝で示す）、第２の偏光プリズム（接合面）１３を
透過し、ざらにλ／４板１４を通って円偏光にされた後
、対物レンズ１５で集光されて、ディスク３に照射され
る。このディスク３で反射された光ビームはλ／４板１
４で第２の偏光プリズム１３を通った際の往路の偏光方
向と９０°異る直線偏光にされ、この第２の偏光プリズ
ム１３で反射されて記録再生用及び制御用の４分割光検
出器１６で受光される。尚、この４分割光検出器１６の
手前にはフォーカス検出用光学系、例えば臨界角法の場
合には臨界角プリズム、遮光法の場合には少イフエツジ
と集光レンズ等が用いられる。

ところで、レーナダイオード７の中央の両側の光ビーム
７ａ、７ｃは、第１の偏光プリズム１２を（矢印７ａｃ
”で示すように）透過し、λ／４板１８を通り円偏光に
された後、集光レンズ１９によって集光されて、？ｌＴ
動されるヘッド４に対し固定されている光学スケール２
１にスポット状に照射される。

上記光学スケール２１にスポット状に照射されるスボッ
［・光は、第３図に示すようにデ、Ｃスク３の半径方向
に微小間隔ｄ離れたものとなり、この間隔ｄは第４図に
示すように光学スケール２１ｇ）周期的に交Ｚ７に形成
された帯状反ｒＡ部２２と帯状（スリット状）？１過窓
２３のピッチＬの半整数倍（つまりｎを整数とした場合
ｄ＝＝（２ｎ〜ｌ　１　）　Ｌ／２）になるＪ：うに設
定しである。尚、この光学スクール２１のスケールピッ
チ２Ｌは、例えばディスク３のトラックピッチの１００
倍程度の大きさに設定してあり、この先学スク′−ル２
１に照射されるスポット光は、数１０μ程１αの人きさ
でｂ良く、ディスク３に集光して照射される場合Ｊ、り
ら大きいため、〈ディスク３に照射される場合と異り、
）必ずしも高精度のフォーカス制御を必要としない。尚
、第４図において、２つの光スポットがピッチ方向（水
平方向）に対して同一高さに形成しないで、異なる高さ
に形成し、各反射光をそれぞれの受光素子で選択的に受
光づるようにしても良い。

−Ｆａ外部スケール２１で反射された光ビームは集光レ
ンズ１９を経た後、λ／４板１８で往路とは９０°異る
偏光方向の直線偏光となり、第１の偏光プリズム１２で
反射された後、集光レンズ２４で集光されて、位置検出
用の２分割光検出器２５で受光される。

この光検出器２５で受光され、光電変換された信ｑは、
特開昭６０−１８２５６８号公報で開示されているディ
ジタル４３号処理系によって、ヘッド４が移動された場
合に伴って、光学スケール２１の反射部２２で反射され
て戻る反射パルスをｕＩ数することにＪ：って、移動Ｍ
が検出されるようにしである。又、これら２つの光スポ
ットの位相によって、ｉイスク３の（同心円状又はスパ
イラル状トラックを横断する方向となる）半径方向（第
１図では紙面垂直方向）のいずれの向きに移動されたか
を判別できるようにしである。

尚、上記ヘッド４はその小心位置が、対物レンズ１５の
光軸上ないしはこの光軸に近い位置で、且つ第１の偏光
プリズム１２の光軸上又はこれに近い位置に設定されて
いる。（例えば両光軸の交点がｍ心位置となるように設
定しである。）このように光学系を配設づることによっ
て、外部振動ににる影響を抑ｆ〔又は軽減できるように
しである。

このように構成された第１実施例によれば、ヘッド４の
位置検出のための光学系と、記録再生用及び制御用光学
系との一部を併用しているため、光学部品の部品点数を
削減できるため、軽量化でき、高速で移動することがで
きることになり、短時間に目標ｌ・ラックにアクセスで
きると技に、低コスト化Ｊることもできる。又、調整箇
所ら少なくできる。さらにΦ心位ｇ３（近傍に位置検出
用光学系を形成しであるので、外部振動の影響も少なく
できる。

第５図は本発明の第２実施例を示す。

この第２実施例の記録再生装置３１はヘッド３２が固定
ヘッド３３ど可動ヘッド３４とから構成されている。

即ち、固定ヘッド３３は、マルチ光ビームを発生ずるレ
ーザダイオード７と、コリメータレンズ９と、整形プリ
ズム１１とから構成され、これらは固定されている。上
記整形プリズム１１を通った３つの光ビーム７ａ、７ｂ
、７ｃは可動ヘッド３４内に収納された第１の偏光プリ
ズム１２に入射され、中央の光ビーム７ｂのみが矢印７
ｂ−で示すように透過し、両側の光ビーム７ａ、７ｃは
矢印７ａｃ−で示すように反射される。

、ト記第１の偏光プリズム１２を透過した光ビームは、
さらに第２の偏光プリズム１３を透過し、全反射ミラー
面３５で反射された後、λ／４板１板金４って円偏光に
され、さらに対物レンズ１５で集光されてディスク３に
集光して照射される。

上記ディスク３で反射された光ビームは対物レンズ１５
、λ／４板１板金４り、直線偏光にされた後、ミラー而
３５で反射され、第２の偏光プリズム１３で反射された
侵、ハーフミラ−（ビームスプリッタ）面３６で反射光
と透過光とに分けられる。反射光は臨界角プリズム３７
を経て、４分割光検出器３７ぐ受光される。この光検出
器３７の１対の差動出力で、対物レンズ１５のフォーカ
ス制御を行う臨界角法によるフォーカスエラー信号が生
成され、フォーカス制御に用いられ、他方の１対の差動
出力がプッシュプル法によるトラッキングエラー信号が
生成され、対物レンズ１５の１〜ラツ４二ング制御に用
いられる。　上記ハーフミラ−３６を透過した光ビーム
は軽量化に適Ｊるフレネルレンズ３９で集光され“て記
録信号再生用光検出器４１で受光される。

一方、第１の偏光プリズム１２で反）１された光ビーム
（７ａ、７ｃ）は偏光プリズム４２を透過し、λ／４板
１８で円偏光にされた後、フレネルレンズ４４で集光さ
れて光学スケール２１に照射される。しかして、この光
学スケール２１で反射された光ビームはフレネルレンズ
４４で集光されλ／４＆１８で直線偏光にされた後、偏
光プリズム４２で反射され、集光レンズ２４で集光され
て、２分割光ディデクタ２５で受光される。

この第２実施例は、ヘッド３２を固定ヘッド３３と、ｒ
＋Ｊ動ヘッド３４に分離して形成しているため、可動ヘ
ッド３４を一体化した場合よりも軽量化できる。従って
、高速の移動が可能になり、アクセスタイムを短くでき
る。その他は上記第１実施例とほぼ同様の作用効果を有
する。

第６図は本発明の第３実施例を示す。

この第３実施例にお・プるヘッド５１は、上記第２実施
例と同様に固定ヘッド５２と可動ヘッド５３とから構成
されている。

Ｌ記固定ヘッド５２はレーザダイオード７とコリメータ
レンズ９と整形プリズム１１の他に、偏光プリズム５４
等を配設して、記録再生用及び制ａｌｌ用光学系が収納
されている。

上記偏光プリズム５４に入射されたマルチ光ビーム７ａ
、７ｂ、７ｃは中央の光ビーム７ｂが透過し、可動ヘッ
ド５３内の全反射プリズム５５に入射され、反射された
後、さらにλ／４板１板金４て対物レンズ１５で集光さ
れてディスク３に照射される。ディスク３で反射された
光ビームは対物レンズ１５、λ／４板１板金４り、プリ
ズム５５で反射された復、固定ヘッド５２内の偏光プリ
ズム５４で反射され、ハーフミラ−５６で透過する光ビ
ームと反射する光ビームとに分けられる。

反射された光ビームは臨界角プリズム３７に入射され、
その後４分割光検出器３８で受光され、この光検出器３
８の光電変換出力でフォーカス制御及びｌ−ラッキング
制御信号が生成される。

上記ハーフミラ−５６を透過した光ビームは集光レンズ
５７で集光され、記録再生用光検出器４１で受光される
。

−ｈ、上記偏光プリズム５４で反射された光ビーム（７
８，７Ｇ）は、全反射プリズム５８で全反射された後、
可動ヘッド５３内の偏光プリズム５５っで反射され、λ
／４板１板金８た後、集光レンズ１９で集光されて光学
スクール２１に照射される。この光学スケール２１での
反射光は、λ／４叛１８、偏光プリズム５９を透過し、
光検出器２５で受光される。

この第３実施例では記録再生用及び制御用光学系のかな
りの部分を固定ヘッド５２内に収納して、可動ヘッド５
３内の光学系の部品点数を少なくしているので、可動ヘ
ッド５３を高３！匪で移動できる。従って、知的間に目
標トラックにアクスでさる。

尚、１述のマルチ光ビームを発生するレーザダイオ−ド
アは、３個のｐ電極を分離形成して、端面の３箇所から
レーザ光を出射し、その中央の光ビーム７ｂを記録再生
用及び制御用に用い、両側の光ビーム７ａ、７ｃを位置
検出用に用いている。

しかし本発明はこれに限定されるものでなく、記録再生
用及び制御用に２つ又は３つの光ビームを用いる等複数
の光ビームを用いることもできる。

尚、この場合にはこれら複数の光ビームを覆うようにλ
／２板を取付け、位置検出用に用いる光ビームと偏光方
向が９０°異るように設定すれば良い。

尚、上記λ／２板を位置検出に用いる光ビーム７ａ、７
ｃ側に設Ｕ、記録再生用に用いる光ビーム７ｂにはλ／
２板を取付けないようにすることもできる。

又、！２数の光ビームにおける中央のものを記録再生用
及び制御用に用いる場合に限定されるものでない。又、
マルチ光ビームの発生手段は単一のレーザダイオードで
構成するものに限定されるものでなく、複数のレーデダ
イオード等を用いても良い。

又、記録再生用と位置検出用とで波長が等しいレーザ光
を用いる場合に限定されるものでなく、異る波長のレー
ザ光を用いても良い。例えば、第１図にＪ３いて位置検
出用に２つの等しい波長のレーＩＪ’光を出ｍ　するレ
ーザダイオードと、この波長とは異る波長のシー１Ｆ光
を記録再生及び制御用に用いる様にすることもできる。

この場合には、λ／２板は必ずしし必要でなく、第１図
における分離用に用いられる偏光プリズム１２の代りに
グイクロイックミラーを用いて分１１ｉ１１７すること
もできる。

尚、記録媒体が円盤状のｂのに限らずカード状の場合に
も適用できる。

［発明の効！ｌ！１ 以上述べたように本発明によれば、複数の光ビームを光
学スケールに照射して記録媒体の１−ラックを横切る方
向に移動可能な光学式ヘッドの位置検出の光学系と、記
録媒体の情報に対する記録再生用光学系との少なくとも
一部の光学系を併用することによって、光学部品点数を
削減ηると共に、位置検出光学系を光学式ヘッドの重心
位置近傍に設置）であるので外部振動に対する影響を軽
減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の光学系を示す構成図、第２図番よ第１
実施例に用いられるマルチ光ビームを発生ずるシー−１
ダイオードを示す斜視図、第３図は第１実施例における
光学ヘッドの光学系の一部を示す平面図、第４図は第１
実施例に用いられる光学スケールにスポット光が形成さ
れた様子を示づ側面図、第５図は本発明の第２実施例に
Ｊ′３ける光学式ヘッドの光学系を示ず構成図、第６図
は本発明の第３実施例にお１ノる光学式ヘッドの光学系
を示１構成図である。 １・・・光学的情報記録再生装置 ３・・・ディスク　　　　４・・・光学式ヘッド７・・
・レーザダイオード ７ａ、７ｂ、７ｃｍ’）ｔビーム ８・・・λ／２板　　　　９・・・コリメータレンズ１
１・・・整形プリズム １２．１３・・・偏光ブリズ１１ １４・・・λ／４板　　　１５・・・対物レンズ１６・
・・光検出器　　　１８・・・λ／４板２１・・・光学
スケール　２２・・・反則部２３・・・透過窓　　　　
２５・・・光検出器第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、位置検出用光学系を用いて、複数の光ビームを光学
   スケールに照射して、その反射光を受光し、ディジタル
   信号処理して記録媒体のトラックを横断する方向に移動
   可能な光学式ヘッドの位置を検出する位置検出機構を備
   えた光学的情報記録再生装置において、 前記位置検出用光学系と、記録媒体の記録再生及び制御
   用光学系との少なくとを一部の光学系を兼用して形成し
   たことを特徴とする光学的情報記録再生装置。 ２、前記複数の光ビームは、複数の電極を設けて、該電
   極に沿う端面の３箇所から出射される光ビームにおける
   少なくとも１箇の光ビームの出射部分に１／２波長板が
   接合されたレーザダイオードを用いて形成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学的情報記録再
   生装置。 ３、前記複数の光ビームは、光学スケールに照射される
   光ビームと、記録媒体の記録再生及び制御用光ビームと
   で波長を異るようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の光学的情報記録再生装置。