JPS62241140A - 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］ 本発明は、焦点：次差検出用光学部材をオフセラ１〜が
減少する位置に配４した光学的情報記録再生￥！ｉ置に
関する。

［従来の技術］ 近年光ビームを集光して光学的記録媒体に照射すること
にＪ−って、この記録媒体に情報を高密度に記録したり
、この配録媒体からの戻り光を光検出器で受光すること
によって、記録媒体に書込まれている記録情報を高速度
で読出す（再生する）ことのできる光学的情報記録再生
装置が注目されるようになった。

上記装置においては、高密度で記録又は再生を行うため
、記録媒体に集光照射される光ビームをフォーカス状態
に保持する必要がある。

ところで、上記記録媒体の記録形態としては、記録媒体
に反射率の変化が生じる様なビット列によって情報の記
録又は再生を行う装置において、フォーカスエラー（焦
点誤差）信号にオフヒツトが発生する場合がある。この
原因としては、光検出器等の光学式ピックアップ構成部
材の位置ずれとかフォーカスエラー信号の信号処理回路
において発生するオフセットが考えられる。

再生専用装置においては、フォーカスオフヒツトが原因
で再生動作に支障をきたすことは少ないと考えられるが
、記録装置においては、フォーカスのずれにより媒体上
の照射パワーが不足し、記録が正常に行われない、ある
いは全く行われない場合があった。

［発明が解決寸べき問題点］ 従来は、この記録時におけるオフセット成分を除去ケる
有効な手段が考えられてぃなかった。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、記録
時にＪ３りるＡフレッ１−成分を除去ないし抑圧するこ
とのできる光学的情報記録再生装置を提供りることを目
的とする。

し問題点を解決するためのＬ段及び作用］本発明では記
録媒体に光ビームを照射して記録を行う際に生じるオフ
セットｍを予め軽減する極性のフォーカスエラー制御信
号を生成する位置にフォーカス検出用光学部材を配置す
ることによって、記録モードでのフォーカスオフセット
を除去ないしは抑圧している。

［実施例］ 以下、図面を参照しＣ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実施例の光学系の構成を示し、第２図は記録モ
ードにおけるビットの形成によって、斜線で示ザ側の反
射光量が減少して、対物レンズが移動されることを示し
、第３図は記録時におけるビットの形成とビームスポッ
トの様子を示し、第４図は記録モードになった場合にお
【ノるフォーカスエラー信号の時開的変化と対物レンズ
の動きを示す。

第１図に示すように、第１実施例の光学的情報記録再生
装置１は、円盤状記録媒体（以下ｆイスクと記ず。）２
の表面に対向して光学式ピックアップ３を配置している
。この光学式ピックアップ３は例えば矢印Ａで示す方向
に回転駆動されるディスク２にお１ノる記録トラックを
横断する方向に、図示しないリニ）７モータ等の移動手
段で移動でさる様にしである。

上記光学式ピックアップ３のハウジング内には、光源と
してのレーザダイオード５が収納されてＪ３す、このレ
ーザダイオード５の一方の端面から出射された偏光した
レーザ光束はコリメータレンズ６で平行光束にされる。

この平行光束は偏光ビームスプリンタ７に入射され、殆
んど１００％透過し、λ／４板８で円備光にされた後、
対物レンズ９によってディスク２に集光照射される。こ
のディスク２に集光照射された光束は、基盤２Ａを通り
、記録ｆｆ２Ｂにスポット状でフォーカスに近い状態で
照射される。この記録層２Ｂに集光照射された光束は、
記録モードにおけるライト発光時にはレーザダイオード
５の発光強度が大きく設定されるため、ビットと呼ばれ
る凹部又は穴が形成されることになる。

上記ディスク２の記録層２Ｂからの反射光は、対物レン
ズ９で集光されてほとんど平行光束にされ、λ／４板８
で往路とは９０°異る方向の直線偏光にされて偏光ビー
ムスプリッタ７に入射される。この偏光ビームスプリッ
タ７で殆んど１００％反射されてノオーカスエラー検出
用の光学部材としての臨界角プリズム１１に入射される
。

しかして、この臨界角プリズム１１の斜面で反射された
光束は、ファーフィールド（遠視野）の回折光を受光り
る位Ｕに配設した光検出器１２で受光される。この光検
出器１２は、例えば４分割の受光集子で形成され、第１
図の紙面方向に隣接する受光素子の差動出力でトラッキ
ングエラー信号が生成される。−力筒１図における紙面
の左右方向に隣接する受光素子の差動アンプ１３をを通
した差動出力でフォーカスエラー（焦点誤差）信号ＳＦ
Ｅが得られる様になっている。このフォーカスエラー信
号ＳＦＥは、位相補償回路１４、ドライブ回路１５を経
てレンズアクチュエータを形成するフォーカスコイル１
６に印加され、対物レンズ９をディスク面と垂直な距離
方向に移動してフォーカス制御を行うようにしている。

又、上記トラッキングエラー信号も、図示しない位相補
償回路、ドライブ回路を経て、レンズアクチュエータを
形成する１〜ラツキングコイル１７に印加することによ
って、対物レンズ９を経て集光照射されるスポット光を
所定のトラックに追従できる様にしである。

尚、上記光検出器１２の全受光素子の加算出力によって
、情報信号を得ることかぐきる。

ところで、上記フォーカスエラー検出に用いられる臨界
プリズム１１に対して、その設定角を調整することある
いは光検出器１２の設定位置を調整することによって、
フォーカス状態においてオフセット量が零、つまり差動
アンプ１３の出力が零になる状態に設定することができ
る。しかし、製品ごとのばらつき等でフォーカス状態に
おいてオフレットが零にならないでその値が僅かづつ異
るとか、電気系によってもオフセットが生じる場合もあ
る。

第１実施例においては、臨界角プリズム１１又は光検出
器１２を以下のように設定して、記録モードに対しては
、オフセットを除去ないしは軽減づる方向にフォーカス
サーボが作用する様に設定している。

第１図に示ザフォーカスサーボ状態では、図示のように
対物レンズ９はフォーカス位置よりディスク２から速す
ぎた前ピン又はｔｏｏ−ｆａｒと呼ばれる位置のディフ
ォーカス状態となるオフセット状態にあるとＪる。この
位置で安定していることになるので、差動アンプ１３の
出力、つまりＳＦ「は零になっている。しかして、この
状態で記録モードになり、ディスク２が第１図の符号Ａ
で示す矢印方向に回転されると、ライト発光時には第２
図又は第３図に示す様にビームスポット２１の後方にビ
ット２２が形成される。この場合、ビット２２部分によ
る反射率がビットが形成されていない部分の反射率より
も、例えば低い（小さい）とすると、第３図に示す様に
、記録層２Ｂ部分へのビームスポット２１における右半
分は反射率が低い部分を照射し、左半分は反射率の高い
部分を照射づることになる。従って、これらの戻り光の
光量分布は第２図における斜線で示す側が、使方よりも
低くなり、臨界角プリズム１１に集光された反Ｑ４光が
入射されることと等価となり、これらを光検出器１３で
受光し、差動アンプ１３を経たフォーカスエラー信号Ｓ
Ｆ［は例えば負となり、ｔｏｏ−ｆａｒの状態であると
判断づることになる。

つまり、上記光学式ピックアップ３において、フォーカ
ス用光学系あるいは電気系等によって、フォーカスサー
ボにオフセットが生じ、対物レンズ９をフォーカス位置
からずれたディフォーカス位置に保持するオフセラ１−
状態にあるとしても、記録モード時にビットの形成によ
って、光検出器１２で受光されるフィーフィールドの光
量分布パターンの変化が、上記ディフォーカスを減少す
る方向、つまりフォーカス位置に戻す方向にフォーカス
サ−ボ基が作用する様に、臨界角プリズム１１又は光検
出器１２を配設している。（例えば、第１図において、
レーザダイオード５の光軸に関して、臨界角プリズム１
１、光検出器１２を左側に設けた場合には、ｔｏｏ−ｆ
ａｒのディフォーカスをざらに大きくづる様なフォーカ
スサーボを行うことになってしまう。） 上記構成にＪ：れば、記録モードになると、差動アンプ
１３の出力はｔｏｏ−ｆａｒであるというフォーカスエ
ラー信号ＳＦＥとなるため、ドライブ回路１５を経てフ
ォーカスコイル１６に印加されるフォーカス駆動信号は
対物レンズ９をディスク２に近づ（）る方向Ｂに作用し
、ディフォーカスからフォーカスに近づける様になる。

従って、記録モードになると、フォーカス状態に近い状
態に設定するため、ディスク２の記録層２Ｂに集光され
るビームスポット２１の径が小さく、光強度が大きくな
るためビット２２が確実に形成されることになる。

上記記録モードになった場合の対物レンズ９の動きを第
４図を参照して以下に説明する。

記録開始と共に（ライト発光パワーでビットの形成が始
まる）と、第４図（ａ）に示す様にフォーカスエラー信
号ＳＦＥは立下がり、フォーカス（ナーボ系はこの信号
５ＩＤＥを零にする方向に対物レンズ９を駆動すること
になる。つまり、ｔ　ｏ　ｏ　−ｆａｒの状態になった
と判断されてこのｔｏｏ−ｎｅ　ａ　ｒ方向へ対物レン
ズ９は移動されることになり、より合焦位置に近づく。

この移動によって、対物レンズ９は第４図（ｂ）に示す
様に、リードモード時には合焦位置からずれたディフォ
ーカス状態にあるとしても、記録モードになると、合焦
位置に近づけられることになる。

上記第１実施例では、第１図に示す様にディスク２の回
転方向が符号Ａで示す方向、及び記録後の反射率が低下
する場合について説明している。

例えば、回転方向は変わらず、記録後に反射率が高くな
る場合には、リードモードでのオフセットが上記第１実
施例と逆になる様に光学部材を配置する。つまり、この
場合にはリードモード時では第５図に示Ｊ様にｔｏｏ−
ｎｅａｒとなる様に設定した第２実施例の様に配置りれ
ば良い。

この場合には記録上−ドになると、差動アンプ１３の出
力は１Ｆになりｔｏｏ−ｎｅａｒと判断することになり
、対物レンズ９をディスクから遠ざける方向Ｃに移動し
て、フォーカス状態に近い方に設定することになる。

一方、記録後の反射率が高く、回転方向が第５図とは逆
の場合には第６図に示す第３実施例の様に、回転方向が
逆になったのに対応して、臨界プリズム１１、光検出器
１２を左側から右側に移した配置の構成にづれば良い。

又、第１図に示ず第１実施例において回転方向のみが逆
の場合には、第６図に示すＪ：うに臨界角プリズム１１
、光検出７ｊ１１２を右側に配置すれば良い。（リード
時にＪ３けるオフレフ１〜状態は、第１図と同様にｔｏ
ｏ−ｆａｒになる様に光学部材としての臨界角プリズム
１１の設定角又は光検出器１２の設定位置を調整する。

） 上述した各実施例から分るように、本発明のポイントは
、ディスク２の回転方向と記録後の反射率の変化方向に
より決定されるフォーカス検出用の光学部材の配置位置
である。しかして、これら光学部材の配置に対し、要は
、ｔｏｏ−ｎｅａｒ（−ｆａｒ）のオフセラ１〜を有し
たときに、ビットの記録ど共に、ｔｏｏ−ｎｅａｒ　（
−ｆａｒ）の状態と判定されるようにフォーカス検出用
の光学部材を配置すればよい。

第７図はナイフェツジ法によるフォーカス検出を行う場
合の第４実施例を示す。

第７図に示Ｊ光学式ピックアップ３１では、第１図に示
す臨界角プリズム１１の代りに集光レンズ３２が配置さ
れ、このレンズ３２の焦点距離近傍に配置した楔状遮光
板（ナイフェツジ）３３で一部が遮光された光束におけ
るファーフィールドパターンを受光する位青に光検出器
１２を配置している。しかして、この光検出器１２の出
力を差動アンプ１３を通してフォーカスエラー信号ＳＦ
Ｅを得ている。

上記光学式ピックアップ３１では、回転方向が第１図と
同様に矢印へ方向であり、記録後において反射率が低く
なる場合、ナイフェツジを第７図に示す様に設定してリ
ードモード時でのフォーカスサーボによっＣ対物レンズ
９がｔｏｏ−ｆａｒとなる様に設定しである。

この場合、記録モードになると、ビット２２の形成と共
に、第７図に示す様に斜線で示す側が、他方の側より；
ｂ光量が減少するため、等価的に第８図に示す様にｔｏ
ｏ−ｆａｒとして判断される。

従って、この場合のフォーカスエラー信号ＳＦＥは対物
レンズ９をディスク２に近づける様に移動させることに
なる。

記録後に反射率が高くなる記録層２Ｂの場合には、第９
図に示す第５実施例の様に設定すれば良い。この場合に
はリードモードでのノオーカス丈−ボ状態がｔｏｏ−ｎ
ａＯｒとなるディフォーカス状態（又はオフセット状態
）になる様に光学部材を設定しである。この場合、ナイ
フェツジ３３が光束を遮ぎるｍとか、光軸方向へ微少移
動して設定したり、光検出器１２を光軸と垂直方向に微
少移動等することによって、図示のようにリード時での
フォーカスサーボ状態においてはフォーカス位置より僅
かにｔｏｏ−ｎｅａｒの状態に設定される。しかして、
ライトモードになると、ｔ。

ｏ−ｎａｅｒと判断されてフォーカス位置に近づけられ
ることになる。

尚、回転方向が逆になる場合には、第７図あるいは第９
図におけるフォーカス位置からのずれ方向の極性、つま
りｔｏｏ−ｆａｒとｔｏｏ−ｎｅａｒとを入れ換えれば
良い。

又、例えば第７図においては、偏光ビームスプリッタ７
の左側にフォーカス検出光学系を配置したが、右側に配
置することもできる。これらの場合にも、リードモード
でのフォーカスサーボ系による対物レンズ９を制御した
場合の平衡位置がフォーカス位置からｔｏｏ−ｆａｒ又
はｔｏｏ−ｎｃａｒのいずれかの極性方向にずれるとし
た場合、ライトモードではそのずれを消去する方向にフ
ォーカス１ノ”−ボが作用する様にフォーカス検出用の
光学部材を設定すれば良い。

上記各実施例において、フォーカスサーボ系で対物レン
ズ９を制御した場合におけるフォーカスエラー信号が零
の場合の平衡状態での対物レズ９の位置は、フォーカス
位置にあることが望ましいが、例えば温度変化等による
光学部材の屈折率の変化、光学部材の配置のばらつき等
でフォーカス位置からずれてしまう場合がある。従って
、このフォーカス位置からのずれは、通常いずれの極性
にもなり得るが、本発明では予め一方の極性にずらして
おくと共に、そのずれの極性は、ライトモードになると
そのずれを消去又は軽減する方向となる様に設定しであ
る。従って、ライトモードに４すると、フォーカス位置
に近づけられるため確実にピッ１−の形成が行われる様
になる。

尚、光学部材のばらつき等が小さい場合には、リードモ
ード時におけるフォーカスサーボ系による対物レンズの
平衡位置は、フォーカス位置からあまりずれない状態に
設定することができる。この場合、記録モードによって
対物レンズを移動させた場合、フォーカス位置を僅かに
通りすぎてしまうこともあり得るので、記録後にＪ３け
る反射率の変化伍等を１４處して設定すれば良い。

尚、当初、オフセットがない場合（例えば確実に）Ａ−
カス位置に設定保持できる場合）は、合焦状態であるの
で、その場合、ビームは絞られている。そのため、記録
ピット形成による影響は小さく合焦状態はそのまま保た
れることもある。

尚、本発明は、上記フォーカス検出手段に限らず、非点
収差法その他のフォーカス検出手段を用以上述べたよう
に本発明によれば、記録ピ°ットの形成によってリード
モード時とは異る平衡位置にフォーカス制御Ｊるずれが
生じるのに対し、記録時におけるそのずれによって、対
物レンズをフォーカス位置に近づける様に光学部材を配
置しであるので、記録時のビット形成の動作を確実に行
うことになり、装置の信頼性が向上する。

【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実施例を示す構成図、第２図は記録モードにお
けるビットの形成により、斜線で示す側の戻り光量が減
少して対物レンズが移動される状態での第１実施例を示
す説明図、第３図は記７録時におけるピッ１〜の形成と
ビームスポットとの様子を示ず説明図、第４図は記録時
におけるフォーカスエラー信号と対物レンズの位置変化
との様子を示す説明図、第５図は本発明の第２実施例を
示す構成図、第６図は本発明の第３実施例を示１°構成
図、第７図は本発明の第４実施例を示す構成図、第８図
は第４実施例におりるリードモードでのフォーカス検出
系の状態と等価となる光束の拡がり状態を承り説明図、
第９図は本発明の第５実施例を示す構成図である。 １・・・光学的情報記録再生装置 ２・・・ディスク　　　　３・・・光学式ピックアップ
５・・・レーザダイオード ６・・・コリメータレンズ ７・・・偏光ビームスプリッタ ９・・・対物レンズ　　　１１・・・臨界角プリズム１
２・・・光検出器　　　１３・・・差動アンプ１６・・
・フォーカスコイル 第４図 一吟藺 第５図　　　　　　　　第６図 →Ａ　　　　　　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ファーフィールド位置における光検出器に入射する光ビ
   ームパターンの分布変化より、フォーカス制御用の焦点
   誤差信号を生成する光学的情報記録再生装置において、
   光ビームパターンの分布変化を生ぜしめる焦点誤差検出
   用光学部材を焦点誤差信号に発生するオフセットが減少
   する位置に配置することを特徴とする光学情報記録再生
   装置。