JPS63249939A - 光記録再生装置 - 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］ この発明は、情報記録時の欠陥を検出する光記録再生装
置に関し、特に経済的且つ記録欠陥の検出信頼性の優れ
た光記録再生装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、光学的手段例えばレーザビームを用いて、回
転するディスク形状の情報記録媒体に、同心円状又は螺
旋状に情報を記録再生する光記録再生装置はよく知られ
ている。この種の装置は、磁気ディスク装置と比べて高
密度記録が可能であり、記録容量が大きいという利点が
ある。しかし、一方では、磁気ディスクと比べて情報記
録媒体の欠陥が多いので、記録された情報の信頼性を確
保するための機能を必要としている。

このため、情報が記録された情報記録媒体を１回転させ
て再生信号を検出し、情報記録欠陥の有無を判定する方
法が考えられるが、欠陥検出のために１回転分の時間を
要する欠点がある。これを防ぐため、近年、実時間で再
生信号を検出できる光記録再生装置が考えられている。

第４図は、例えば［光メモリシンポジウム”８５」論文
集の第１０８〜１１２頁に記載された、従来の光記録再
生装置を示す光路図である。

図において、（１）は２つの発光源を有する２ビ一ム半
導体レーザであり、第５図に示すように、互いに平行な
記録用ビーム（２）及び再生用ビーム（３）を出射する
ようになっている。尚、ここでは、−素子に２つの活性
領域を有するアレイ形の２ビ一ム半導体レーザ（１）を
示しているが、各ビーム（２）及び（３）を独立に駆動
できるものであれば、通常の１つの活性領域を有する素
子を２個並列に配置した構成としてもよい。

（４）は２ビ一ム半導体レーザ（１）のビーム出射側に
配置されたコリメータレンズ、（５）はコリメータレン
ズ（４）を通過したビームを受光するように配置された
偏光ビームスプリツタ、（６）は偏光ビームスプリッタ
（５）を透過したビームを上方に向けるための反射ミラ
ーである。

（７）は１／４波長板、（８）は対物レンズ、（９）は
対物レンズ（８）に近接して配置された情報記録媒体て
あり、１／４波長板〈７）及び対物レンズ（８）は反射
ミラー（６）と情報記録媒体（９）との間に配置されて
いる。（１０）は情報記録媒体（９）の情報記録方向に
沿って形成された案内講、（１１）及び（１２）は案内
ｉ（１，０）に沿って照射される各ビーム（２）及び（
３）によって形成される記録用スポット及び再生用スポ
ットである。

（１３）は偏光ビームスプリッタ（５）で反射されたビ
ームを反射光及び透過光に分割するハーフプリズム、（
１４）は２つの受光面（１４ａ）及び（１４ｂ）を有し
、ハーフプリズム（１３）を透過したビームを受光する
二分割光検知器である。

（１５）はハーフプリズム（１３）で反射されたビーム
を収束する凸レンズ、（１６）は凸レンズけ５）からの
ビームのうち再生用ビーム（３〉のみを通過させるピン
ポール（１７）を有するピンホールミラー、（１８）は
ピンホール（１７）を通過した再生用ビーム（３）を分
割するハーフプリズム、（１９）はハーフプリズム（１
８）を透過した再生用ビームく３）の光路上に配置され
たナイフェツジ、（２０）は２つの受光面（２０ａ）及
び（２０ｂ）を有し、ナイフェツジ（１９）を介した再
生用ビーム（３）を受光する二分割光検知器である。

（２１）はピンホールミラー（１６）て反射された記録
用ビーム（２）を受光する光検知器、（２２）はハーフ
プリズム（１８）て反射された再生用ビーム（３）を受
光して再生出力Ｃを発生する光検知器、（２３）は光検
知器（２２）からの再生出力Ｃから再生信号りを得るた
めの再生信号検出回路である。

（２４）は記録信号Ａをパルス列として出力する記録信
号発生回路、（２５）は記録信号Ａに基づいて２ビ一ム
半導体レーザ（１）を駆動するドライバ回路である。

（２６）は二分割光検知器（１４）の出力信号を検出す
る差動増幅器であり、各受光面（１４ａ）及び（１，４
ｂ）からの出力信号が入力されている。り２７）は二分
割光検知器（２０）の出力信号を検出する差動増幅器で
あり、各受光面（２０ａ）及び（２０ｂ）からの出力信
号が入力されている。

尚、二分割光検知器け４）及び差動増幅器（２６）は、
プッシュプル法と呼ばれる周知のトラッキングエラー検
出光学系を構成し、ナイフェツジ（１９）、二分割光検
知器（２０）及び差動増幅器（２７）はナイフェツジ法
と呼ばれる周知フォーカシングエラー検出光学系を構成
している。

第６図は情報記録媒体（９）上の記録用スボッ１〜（１
１）及び再生用スポット（１２）を詳細に示す斜視図で
ある。尚、ここでは、各スポット（１１）及び（１２）
を案内溝けＯ）の間に照射して記録再生する場合を示し
たが、案内ｊＷ（１０）上に照射して記録再生してもよ
い。図において、ｐは記録用スポット（１１）とこれに
後行する再生用スポット（↑２）との間隔、矢印は情報
記録媒体（９）の回転移動方向、（２８）は記録用スボ
ッ１−（１，１）によって情報記録媒体（９）」−に書
き込まれるピッＩ・である。

次に、第７図のタイミングチャー１〜図を参照しながら
、第４図〜第６図に示した従来の光記録再生装置の動作
について説明する。

まず、第７図に示すような記録信号Ａが発生すると、こ
の記録信号Ａに基づいて２ビ一ム半導体レーザ（１）が
駆動される。２ビ一ム半導体レーザ（１）から出射した
記録用ビーム（２）及び再生用ビーム（３）は、コリメ
ータレンズ（４）により平行ビームとなり、偏光ビーム
スプッリッタ（５）、反射ミラー（６）、１／４波長板
（７〉及び対物レンズ（８）を介して情報記録媒体（９
）に照射され、第６図に示すような記録用スポット（１
１）及び再生用スボッ１−　（１２）となる。

記録用スボッ１〜（１１）は、記録信号Ａの記録情報（
例えばパルス幅）を含んており、これに応じた形状Ｂの
ピット（２８）を情報記録媒体（９）上に順次形成する
。一方、記録用スポット（１１）から距離ｌだけ後行す
る再生用スポット（１２）は、一定の光強度で駆動され
ており、書込まれたピッ１〜（２８）を、距離りに対応
した時間ｔβ（数μ秒）後に再生していく。

即ち、記録用スポット（１１）はピット（２８）を形成
すると同時に反射され、再生用スボッＩ〜（１２）は書
き込み後のピット（２８）で反射される。情報記録媒体
（９）で反射された記録用ビーム（２）及び再生用ビー
ム（３）は、再び対物レンズ（８）及び１／４波長板（
７）を透過するが、１／４波長板（７）を往復すること
によって偏光方向が９０’回転するため、偏光ビームス
プリッタ（５）で反射される。

続いて、各ビーム（２）及び（３）はハーフプリズム（
１３）て反射されるが、その一部はハーフプリズム（１
３）を透過してトラッキングエラー検出光学系に入力さ
れ、情報記録媒体（９）に照射されるビームのトラッキ
ングエラー補正用に用いられる。

ハーフプリズム（１３）で反射された各ビーム（２）及
び（３）は、凸レンズ（１５）て収束された後、記録用
ビーム（２〉はピンホールミラー（１７）で反射され、
再生用ビーム（３）はピンホール（１６）を通過してハ
ーフプリズム（１８）で反射される。尚、このとき、再
生用ビーム（３）の一部はハーフプリズム（１８）を透
過してフォーカシングエラー検出光学系に入力され、情
報記録媒体（９）に照射されるビームのフォー力シンク
エラー補正用に用いられる。

ピンホールミラー（１６）で反射された記録用ビーム（
２）は、光検知器（２１）で受光されて記録信号Ａに対
応したパルス波形として検出され、情報記録媒体（９）
及び光路などの障害の有無の判定に用いられる。

一方、ハーフプリズム（１８）で反射された再生用ビー
ム（３）は、光検知器（２２）で受光されて第７図に示
すようなピット形状Ｂに対応した再生出力Ｃ＝８− として検出され、更に、再生信号検出回路（２３）で波
形処理されてパルス列状の再生信号りとして検出される
。こうして得られた再生信号りは、記録信号Ａと比較さ
れ、情報記録の欠陥の有無の判定に用いられる。

ここでは、ピット（２８）が形成されることにより情報
記録媒体（９）の反射率が低下する場合を示したが、ピ
ット（２８）により反射率が増大する情報記録媒体（９
）であっても、同様に情報記録状態を判定することがで
きる。

尚、再生信号りは、記録信号Ａに対し時間ｔ！たけ遅れ
ているが、時間ｔｐが数μ秒のオーダであるからほぼ実
時間で記録欠陥の有無の判定ができると考えられる。

情報記録媒体（９）に記録された情報を再生するときに
は、２ビ一ム半導体レーザ（１）がち再生用ビーム（３
）のみを出射し、再生信号検出回路（２３）で検出すれ
ばよい。

［発明か解決しようとする問題点］ 従来の光記録再生装置は以−１−のように、情報記録媒
体（９）からの反射ビームを分離して再生用ビーム（３
）に検出していたので、光学系が複雑で光学部品が多く
なると共に各光学部品の厳しい配置精度が要求され、又
、記録用ビームく２）及び再生用ビーム（３）を独立に
駆動できる２ビ一ム半導体レーザ（１）を用いる必要が
あるため、発振波長や放射形状などの光学的特性の揃っ
たものを要求され、不経済であるうえ検出信頼性が悪く
なるという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、経済的且つ記録欠陥の検出信頼性の高い光記
録再生装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る光記録再生装置は、記録信号により変調
された１つのビームを出射する半導体レーザと、ビーム
を、記録レベルの光強度を有する第１ビームと、この第
１ビームより光強度が十分低く且つ情報記録媒体上の情
報記録方向に対し第１ビームより先行する第２ビームと
に分割するための分割手段と、情報記録媒体で反射され
た第１ビーム及び第２ビームを個別に検出するための複
数の受光面を有する光検知器と、受光面から得られる各
出力信号を一致させるための一致手段と、一致後の各出
力信号を比較して再生信号を得るための再生信号発生手
段とを設けたものである。

［作用］ この発明においては、第２ビームが記録用の第１ビーム
より先行して情報記録媒体の未記録部を追従し、第１ビ
ーム及び第２ビームの各反射光を比較して再生信号を生
成し、記録信号及び再生信号を比較して情報記録時の欠
陥を検出する。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す光路図であり、（２３＾
）及び（２５Ａ）は再生信号検出回路（２３）及びドラ
イバ回路（２５）に対応しており、（４）〜（１０）及
び（２４）は前述と同様のものである。

（２９）は１つのビーム（３０）を出射する半導体レー
ザである。（３１）は半導体レーザ（２９）のビーム出
射側に配置された回折格子であり、ビーム（３０）を情
報記録媒体（９）の案内溝（１０）方向に沿って分割す
るための分割手段を構成している。尚、図面では、回折
格子（３１）をコリメータレンズ（４）と偏光ビームス
プリッタ（５）との間に配置した場合を示したが、半導
体レーザ（２９）とコリメータレンズ（４）との間に配
置してもよい。

（３２）〜（３４）は回折格子（３１）によって分割さ
れた第１ビーム〜第３ビームであり、中心に位置する第
１ビーム（３２）は光強度が高い０次ビーム、両側に位
置する第２ビーム（３３）及び第３ビーム（３４）は、
光強度が低く且つ互いに等しい＋１次ビーム及び−１次
ビームである。尚、第１ビーム（３２）と第２ビーム（
３３）及び第３ビーム（３４）との光強度の比は、回折
格子（３１）の設計によって任意に設定することができ
る。

（３５）〜（３７）は各ビーム＜３２）〜（３４）によ
って情報記録媒体（９）上に形成される第１スポツト〜
第３スポツトであり、第２図に示すように、第２スボッ
１−（３Ｂ）及び第３スポツト（３７）は第１スポツト
（３５）の両側に、等間隔の距離Ｉだけ離間して位置し
ている。従って、第２スポツト（３６）は、距離ｒだけ
第１スポツト（３５）より先行している。

（３８）は情報記録媒体（９）て反射され、更に、偏光
ビームスプリッタ（５）を介して入射される各ピームク
３２）〜（３４）を収束するためのレンズ、（３９）は
レンズ（３８）を通過した各ビーム（３２）〜（３４）
を一方向に収束するシリンドリカルレンズである。

（４０）は５つの受光面（４０ａ）〜（４０ｅ）を有す
る五分割光検知器であり、田の字形に配置された４つの
受光面（４０ａ）　〜（４０ｄ）の中心に第１ビーム（
３２）が入射され、受光面（４０ｅ）に第２ビーム（３
３）が入射されるようになっている。

（４１）は４つの受光面（４０ａ）〜（４０ｄ）からの
各出力信号ａ〜ｄの総和を演算するための加算器である
。

（４２）は出力信号ａ及びＣの和信号（ａ＋ｃ）と、出
力信号す及びｄの和信号（ｂ＋ｄ）との差（ａ＋ｃ−ｂ
−ｄ）を演算する演算増幅器であり、この演算増幅器（
４２）の出力ＦＳは非点収差法によるフォーカシングエ
ラー検出信号として用いられている。

（４３）は出力信号ａ及びｄの和信号（ａ十ｄ）と、出
力信号す及びＣの相信号（ｂ＋ｃ）との差（ａ＋ｄ−ｂ
−ｃ）を演算する演算増幅器であり、この演算増幅器（
４３）の出力ＴＳはプッシュプル法によるトラッキング
エラー検出信号として用いられている。

（４４）は受光面（４０ｅ）の出力信号ｅを増幅する増
幅器であり、この増幅器（４４）の出力信号Ｆのレベル
を加算器（４１）の出力信号Ｅと一致させるための一致
手段を構成している。

（４５）は増幅器（４４）の出力信号Ｆと加算器（４１
）の出力信号Ｅとを減算して比較する差動増幅器であり
、この差動増幅器（４５）の出力信号Ｇは再生信号検出
回路（２３Ａ’）に入力されている。そして、差動増幅
器（４５）及び再生信号検出回路（２３Ａ）は、信号レ
ベル一致後の出力信号Ｅ及びＦを比較して再生信号Ｈを
生成するための再生信号発生手段を構成している。

次に、第３図のタイミングチャート図を参照しながら、
第１図及び第２図に示したこの発明の一実施例の動作に
ついて説明する。

既に記録された情報を再生する場合には、半導体レーザ
（２９）を一定の再生レベルＡ０で駆動し、中央の第１
ビームによる第１スポツト（３５）をピット（２８）に
照射する。

そして、情報記録媒体（９）で反射された第１ビーム（
３２）を、三分割光検知器（４０）の受光面（４０ａ）
〜（４０ｄ）で検出し、加算器（４１）の出力Ｅを再生
信号とする。

新たに情報を記録する場合には、記録信号Ａに従って変
調されたビーム（３０）を半導体レーザ（２９）から出
射する。このビーム（３０）は、回折格子（３１）によ
り所定比率の光強度で分割されて第１ビーム（３２）〜
第３ビーム（３４）となる。

このうち、光強度の高い中央の第１ビーム（３２）のパ
ルス列は、記録出力Ａ′で表わされ、記録レベルＡＩの
変調パルス部分と、再生レベルＡ。の非記録部分とから
構成されている（第３図参照）。一方、第２ビーム（３
３）及び第３ビーム（３４）のパルス列は、記録出力Ａ
′と相似形で、常に再生レベルＡ。以下であり、ピット
（２８）の形成に障害を与えない程度に十分低くなって
いる。

従って、第１スポツト（３５）は情報記録媒体（９）上
にピッ１−（２８）を形成し、第１スポツト（３５）か
ら距１ｌＩｌだけ先行する第２スポツト（３６）は、常
に情報記録媒体（９）の未記録部を追従する。又、第３
スポツト（３７）は、記録されたピット（２８）上を追
従する。

第１スボッ１−（３５）が情報記録媒体（９）に照射さ
れると、記録レベルＡ１のパルス列により、第３図に斜
線で示す形状Ｂのピット（２８）が順次形成される。従
って、第１ビーム（３２）の反射光強度に相当する加算
器（４１）の出力信号Ｅのレベルは、ピット〈２８）の
形状Ｂに応じて変動する。

即ち、ピット（２８）の反射率が低いので、第１ビーム
（３２）の反射光強度は、ピット（２８）が形成される
につれて次第に減少し、更に、１つの記録パルスが終了
して記録レベルＡ１がら再生レベルＡ。になっても、第
１スポツト（３５）がピット（２８）の一部を照射して
いる間は、反射光強度が再生レベルＡ０以下に減少し、
完全にピット（２８）を通過した時点＝１６− で再生レベルＡ。となる。

一方、第２ビーム（３３）も第１ビーム（３２）と同様
に光強度変調を受けているので、第２ビーム（３３）の
反射光を検出する受光面（４０ｅ）の出力信号ｅのレベ
ルは、記録出力Ａ′と相似形である。

ここで、増幅器（４４）は、予め調整された増幅度で出
力信号ｅを増幅し、その出力信号Ｆを記録出力Ａ′と同
レベルにする。これにより、出力信号Ｆのレベルは加算
器（４１）の出力信号Ｅと一致する。

差動増幅器（４５）は、加算器（４１）の出力信号Ｅと
、増幅器（４４）の出力信号Ｆとを減算して比較し、出
力信号Ｅに含まれたピット（２８）による変調信号分の
みを抽出し、出力信号Ｇを得る。

最後に、再生信号検出回路（２３Ａ）は、差動増幅器（
４５）の出力信号Ｇを波形処理し、パルス列からなる再
生信号Ｈを出力する。この再生信号Ｈは、第３図から明
らかなように、情報記録に欠陥がなければ記録信号Ａと
一致する。

以下、前述と同様に記録信号Ａと再生信号Ｈとを比較す
ることにより、情報記録媒体（９）上に情報が正しく記
録されているか否かを判定することができる。

このように、１つのビーム（３０）を回折格子（３１）
を用いて分割ずれば、光学的特性の厳しい光学部品が不
要となる。

又、記録用の第１スボッ１−（３５）より先行して未記
録部を追従する第２スポツト（３６）を用い、ピッ）　
（２８）の形成と同時に記録状態を検出するため従来の
遅れ時間ｔ１がなくなり、実時間の欠陥検出が可能とな
る。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、記録信号により変調さ
れた１つのビームを出射する半導体レーザと、ビームを
、記録レベルの光強度を有する第１ビームと、この第１
ビームより光強度が十分低く且つ情報記録媒体上の情報
記録方向に対し第］ヒームより先行する第２ビームとに
分割するための分割手段と、情報記録媒体で反射された
第１ビーム及び第２ビームを個別に検出するための複数
の受光面を有する光検知器と、受光面から得られる各出
力信号を一致させるための一致手段と、一致後の各出力
信号を比較して再生信号を得るための再生信号発生手段
とを設け、第２ビームが記録用の第１ビームより先行し
て情報記録媒体の未記録部を追従し、第１ビーム及び第
２ビームの各反射光を比較して再生信号を生成するよう
にしたので、経済的且つ記録欠陥の検出信頼性の高い光
記録再生装置が得られる効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す光路図、第２図は第
１図内の各スポットの位置を示す説明図、第３図は第１
図の動作を説明するためのタイミングチャート図、第４
図は従来の光記録再生装置を示す光路図、第５図は第４
図内の２ヒ一ム半導体レーザを示す斜視図、第６図は第
４図内の各スボツＩ・の照射位置を示す説明図、第７図
は第４図の動作を説明するためのタイミングチャート図
である。 （９）・情報記録媒体 （２３Ａ）　　再生信号検出回路 （２９）・・・半導体レーザ　　（３０）・・・ビーム
＝１９− （３１）・・・回折格子　　　　（３２）・・・第１ビ
ーム（３３）・・・第２ビーム　　　（４０）・・・五
分割光検知器（４０ａ）〜（４０ｄ）−４つの受光面（
４０ｅ＞・・・１つの受光面　（４４）・・・増幅器（
４５）・・・差動増幅器　　　Ａ・・・記録信号Ａ、・
・・記録レベル　　　Ｈ・・・再生信号面、図中、同一
符号は同−又は相当部分を示す。 手続補正書 昭和６２年　７月１６日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録信号により変調された１つのビームを出射す
   る半導体レーザと、前記ビームを、記録レベルの光強度
   を有する第１ビームと、この第１ビームより光強度が十
   分低く且つ情報記録媒体上の情報記録方向に対し前記第
   １ビームより先行する第２ビームとに分割するための分
   割手段と、前記情報記録媒体で反射された前記第１ビー
   ム及び前記第２ビームを個別に検出するための複数の受
   光面を有する光検知器と、前記受光面から得られる各出
   力信号を一致させるための一致手段と、一致後の前記各
   出力信号を比較して再生信号を得るための再生信号発生
   手段とを備え、前記記録信号及び前記再生信号に基づい
   て情報記録時の欠陥を検出する光記録再生装置。
2. （２）分割手段は、半導体レーザのビーム出射側に配置
   された回折格子であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の光記録再生装置。
3. （３）光検知器は、第１ビームを検出する４つの受光面
   と、第２ビームを検出する１つの受光面とを有する五分
   割光検知器であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の光記録再生装置。
4. （４）一致手段は、１つの受光面からの出力信号を増幅
   する増幅器であることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の光記録再生装置。
5. （５）再生信号発生手段は、増幅器の出力信号と４つの
   受光面からの出力信号とを比較する差動増幅器と、この
   差動増幅器の出力信号に基づいて再生信号を生成する再
   生信号検出回路とからなる特許請求の範囲第４項記載の
   光記録再生装置。