JPS6249657B2

JPS6249657B2 -

Info

Publication number: JPS6249657B2
Application number: JP867978A
Authority: JP
Inventors: Akira Ichinose
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1978-01-27
Filing date: 1978-01-27
Publication date: 1987-10-20
Also published as: JPS54102109A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、光学記録装置の焦点合せ方法に関す
るものである。

現在、光学的に映像や音声信号を高密度に記録
し再生する光学記録装置においては、レーザーの
様なコーヒレンシイのよい光源を用いて、この光
をできるだけ小さいスポツトに絞つて、記録材料
を照射することが行われる。

良好な記録を行なうためには、光ビームをでき
るだけ絞つて、光ビームの最も絞られている部
分、すなわちビームウエストｂ_Wを記録材料面に
くる様に制御する必要がある。例えば、レーザー
光を、ビームウエストの直径が１μになる様にレ
ンズ系で絞つたとする。このとき、仮りにビーム
スポツトの大きさの直径が1.2μになる光軸上の
２点間の距離を焦点深度とすると、その値は４μ
程度とする。従つて、記録材料に対して直径1.2
μ以下の光スポツトで記録するためには、記録材
料とビームウエストの距離が±２μの範囲におさ
まる様に、絞りレンズと記録材料の距離を制御す
る必要がある。

再生専用機においては、記録ずみの媒体に微小
光を照射し、光検出器で検出される信号の振幅が
最大になる様に、絞りレンズと記録材料の距離を
制御すればよいが、記録機又は記録再生機におい
ては、最も有効な記録位置をさがすのにこの様な
方法が使えない。

本発明は、未記録材料に光学的記録を行なう際
に、この未記録材料に事前に試験的に光学記録を
行う様な破壊的な方法を用いずに、未記録材料は
非破壊のままで、良好な記録が行える様に絞りレ
ンズと記録材料の距離をプリセツトする簡単な方
法を提供するものである。

従来の光学記録再生装置を第１図のブロツク図
により説明すると、１はレーザー等の光源、２は
光変調器である。記録入力信号は変調信号発生器
３で変調され、その変調信号に応じて前記光変調
器３により光変調が行われる。４は集光レンズ、
５はビームスプリツター、６はトラツキングミラ
ー、７は対物レンズであり、ａは光軸を示す。８
はボイスコイル、９は未記録デイスクであり、こ
の未記録デイスク９は、アクリル等の透明でほぼ
一様な厚さの円盤に、光学的に性質の変化する記
録材料を薄く一様に塗布したものである。このデ
イスク９は、ターンテーブル１０上に載置されて
定速回転する。

なお、記録材料としては、例えばテルルの酸化
物を蒸着により形成して得られる媒体を使用で
き、媒体表面の乱れが光の波長オーダ以上であれ
ばよい。

１１，１２は、それぞれ一対になつた光電変換
器で構成された光検出器であり、１１は焦点制御
用の光検出器で、１２はトラツキング用及び信号
再生用の光検出器である。１３，１４は、それぞ
れ焦点制御用光検出器１１、トラツキング用及び
信号再生用光検出器１２に対応した前置増幅器で
ある。１５，１６は差動増幅器である。１７，１
８は、それぞれ、焦点制御用補償回路、トラツキ
ング用及び信号再生用補償回路である。

以上のボイスコイル８、光検出器１１、前置増
幅器１３、差動増幅器１５、焦点制御用補償回路
１７で、焦点制御のサーボ系を形成している。焦
点制御の機構を、第２図に基づいて説明する。第
２図のＣの位置にデイスク上面があるときは、デ
イスク上面で反射された光は、トラツキングミラ
ー６、ビームスプリツター５で反射され、光検出
器１１の一対の光電変換器の中央に光軸が当る。
このときは、差動増幅器１５の出力は０である。
もし、デイスク上面がｂの位置まで移動すると、
光検出器１１の一対の光電変換器のうち左の光電
変換器の方が右の信号より大きくなり、差動増幅
器１５の出力が、ボイスコイル８にフイードバツ
クされて、デイスク９と対物レンズ７との距離
が、デイスク上面がＣにあつたときと同じ距離l₀
になる様な向き、すなわち上向きに対物レンズ７
を動かす。またデイスク上面がｄの位置まで変化
すると、同様なメカニズムでやはり、デイスク９
上面と対物レンズ７との距離がl₀になるような向
き、すなわち下向きに対物レンズ７を動かす。以
上の様な機構で、デイスク９上面と対物レンズと
の距離が一定値l₀になる様に制御される。

ここで、光検出器１１を左に動かすと、l₀が短
くなり、右に動かすと、l₀が長くなる。このよう
に、光検出器１１を左右に動かすことにより、対
物レンズ７とデイスク９上面との間を、連続可変
の値に保つことができる。

また、トラツキングミラー６、トラツキング用
及び信号再生用の光検出器１２、前置増幅器１
４、差動増幅器１６、トラツキング用及び信号再
生用補償回路１８で、トラツキング用のサーボ系
を形成している。光検出器１２の一対の光電変換
器の信号を前置増幅器１４で増幅し、その差を差
動増幅器１６で増幅し、その信号を補償回路１８
をとおしてトラツキングミラー６にフイードバツ
クすることにより、常に記録みぞを光ビームがト
ラツキングする様にするものである。

また、増幅器１９は、一対の前置増幅器１４の
信号の和を増幅する増幅器で、増幅器１９の信号
はデイスクに記録された信号の再生信号になる。

このような装置において、レーザー等の光源を
用いて、デイスク上の記録材料を照射して記録す
る際、最小パワーの光源で、しかも記録密度を高
く、記録周波数を高くするためには、光ビームａ
とデイスク上の記録材料２１との位置関係は、第
３図ａに示すように、ビームウエストｂ_Wが記録
材料２１上にくることが必要である。第３図ｂ，
ｃのようにビームウエストｂ_Wが記録材料２１と
ずれた位置にくると、光源パワーも大きくするこ
とが必要であり、記録密度も低く、最高記録周波
数も低くなる。

前に説明した様に、焦点位置制御用の光検出器
１１を左右に動かして、対物レンズ７とデイスク
９の距離を変化させて、記録を繰り返すと次の様
な結果が得られた。すなわち、微弱の光ビームを
デイスクに当てたときの再生信号増幅器１９の出
力の増幅が、第４図ａのように最大になるとき、
記録も良好に行われ、第４図ｂ，ｃのように小さ
いときは記録も不良であつた。第４図のａ〜ｃは
それぞれ第３図のａ〜ｃに対応している。この結
果から、次の様に考察できる。未記録材料に微弱
の光ビームを当てたときの再生信号増幅器の出力
は、デイスク上の記録材料２１の表面粒子によつ
て光ビームが散乱されるため、透過光が強弱変調
を受けることによる変調信号である。この変調信
号の周波数成分は、記録材料２１面上のビームス
ポツトの大きさによつて周波数成分の高域が制限
される。第３図ａのように、ビームウエストｂ_W
がデイスク上の記録材料２１面にくると、表面微
粒子の間隔がビームウエストｂ_W程度のものま
で、再生信号変化として検出される。逆に第３図
ｂ，ｃのように、ビームウエストｂ_Wがデイスク
上の記録材料２１面からずれると、再生信号変化
として検出される表面微粒子の間隔の下限は大き
くなる。すなわち第３図ａのようにビームウエス
トｂ_Wがデイスク上の記録材料２１面にくると
き、再生信号に最も高い周波数成分が含まれる。
ｂ_W間隔の光学格子を仮定すると、光学格子を光
ビームが速度Ｖで横切る時の再生信号の周波数は
V/2b_Wであるから、第３図ａの時の再生信号はV/
２ｂ_Ｗの周波数成分まで、フラツトになる。そこで
V/2b_Wよりも少し低い周波数をカツトオフとした
高域通過フイルタを通した再生信号出力は、ビー
ムウエストｂ_Wのずれに対して、第７図のように
なる。ビームウエストｂ_Wのずれが０のとき高域
通過フイルタの出力が最大となり、ずれると出力
は低下する。

そこで、ビームウエストｂ_Wを記録材料２１面
に持つてくるためには、再生信号をV/2b_Wよりも
少し低い周波数をカツトオフとした高域通過フイ
ルタを通した出力を最大にする位置に焦点制御用
の光検出器１１を固定すればよい。

この関係は光のMTF（modulation transfer
function）から、光のビーム径が小さいほど、空
間周波数の高い成分の再生特性が向上することを
利用したものである。この時、例えば光検出器１
１の１〜２mmの移動により、ビームウエストｂ_W
を１μ程度変化させることができる。

第５図は本発明の一具体例のブロツク図であ
り、第１図は光学記録再生装置と組合わせて動作
させるものである。第１図の装置で、光変調器２
によりパワーを弱められた光ビームで未記録デイ
スク９を照射し、そのときの再生信号増幅器１９
の出力をAC電圧計２０で読み取る。光検出器１
１を動かして対物レンズ７とデイスク９の距離を
変化させてAC電圧計２０の読み取り値が最大に
なるときの位置に光検出器１１を固定する。しか
る後、光変調器２により、光ビームを変調して記
録を行えば良い。前記光検出器１１の調整は、第
５図の如く、ストツプ信号が解除されたときのみ
回転し、ストツプ信号が入ると、ブレーキがかか
つて直ちに停止するDCモータを用いることがで
きる。まず、光検出器１１を可動範囲の端にセツ
トする。次にスタート信号Ｓをフリツプフロツプ
２３に入れてストツプ信号を解除し、DCモータ
２２を定速回転させる。この時のAC電圧計２０
の出力変化を、増幅器２４を介して時間微分回路
２５に通し、さらに増幅器２６を通して増幅し、
この増幅器２６の出力が０になつたとき、フリツ
プフロツプ２３にリセツト信号を入れて、DCモ
ータ２２を止めることによつて、最良の焦点位置
に、焦点制御用光検出器１１をプリセツトするこ
とができる。尚、第６図イ，ロ，ハは、それぞれ
増幅器２４、時間微分回路２５、増幅器２６の出
力波形を示す。また、光検出器１１を人為的にあ
るいは他の回路を用いて位置調整することもでき
る。

本発明方法は、以上の実施例に示した様に実施
し得るものであつて、これによれば未記録材料に
事前に試験的に光学記録を行う様な破壊的な方法
を用いずに、絞りレンズと記録材料の距離を良好
な記録を行なえる様にプリセツトすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学的記録方式の一例を示す模式図、
第２図は焦点のサーボ機構の説明図、第３図ａ，
ｂ，ｃはデイスク上の記録材料と光ビームのビー
ムウエストとの位置関係を示し、第４図ａ，ｂ，
ｃは各々第３図のａ，ｂ，ｃに対応する再生信号
増幅器の出力を示すグラフ、第５図は本発明方法
の一実施例のブロツク図、第６図は各ブロツクの
出力波形図、第７図はビームウエストｂ_Wと記録
材料面とのずれと再生信号の高域成分出力の関係
を示す図である。１…レーザー等の光源、２…光変調器、３…変
調信号発生器、４…集光レンズ、５…ビームスプ
リツタ、６…トラツキングミラー、７…対物レン
ズ、８…ボイスコイル、９…デイスク、１０…タ
ーンテーブル、１１…焦点位置制御用光検出器、
１２…トラツキング及び信号再生用光検出器、１
３，１４…前置増幅器、１５，１６…差動増幅
器、１７，１８…補償回路、１９…信号増幅器、
２０…AC電圧計、２１…記録材料、２２…DCモ
ータ、２３…フリツプフロツプ、２４，２６…増
幅器、２７…時間微分回路、ａ…光軸、ｂ，ｃ，
ｄ…デイスク上面位置、ｂ_W…ビームウエスト。

Claims

【特許請求の範囲】

１焦点制御を行ないながら微小光照射により情
報を記録媒体に光学的に記録する光学記録装置に
おいて、焦点制御の動作を実行させながら未記録
媒体によつて変調を受けたビームを再生信号検出
器で検出し、該再生信号検出器の出力の高域周波
数成分が最大になる様に焦点制御の誤差検出器の
位置設定を行なうことを特徴とする光学記録装置
の焦点合せ方法。