JPS63293723A - 光学式記録再生装置 - 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、光学的手段により情報を記録、再生、又は必
要に応じて消去するための光デイスク方式に適用される
光学式記録再生装置に関するものである。

〔従来の技術〕

光学式記録再生装置は、例えば、レーザ光などを記録媒
体上に集光し、情報の記録再生を行うものである。この
光学式記録再生装置は、現在では、記録媒体上に情報を
同心円状、あるいは、スパイラル状に記録し、該記録媒
体を回転させながら情報を記録再生する、いわゆる光デ
イスク方式が主流をなしている。

記録媒体をなす光デイスク上で情報を記録再生するには
、前記同心円状あるいはスパイラル状の情報記録領域（
以後トラックと記す）に集光スポットを追従させる必要
があり、このためにはトラッキングサーボが不可欠であ
る。

一般に、トラックに対する集光スポットの位置ずれ信号
、すなわちトラッキングエラー信号は、記録媒体からの
反射光の変化により検出される。

その検出方法としては、従来より多くの提案がなされて
いるが、現在、多く用いられている検出方法の一つに、
いわゆる３ビーム法と称されるものがある。

上記３ビーム法を応用した光学式記録再生装置の一つの
従来例としては、第７図に示すように、光発生手段は、
発光源１とコリメートレンズ２と回折格子３とから構成
される。発光源１からの放射光はコリメートレンズ２に
て平行光に変換され、さらに回折格子３により±１次お
よびＯ次回折光の３つの平行光束に分割される。分割さ
れた平行光束はビームスプリンタ５を通過し、対物レン
ズ６によって記録媒体である光デイスク９上に集光され
、３つの集光スポット１０〜１２を形成する。

上記光デイスク９上でのトラック１３と集光スポット１
０〜１２との位置関係は、第５図に示すように、＋１次
回折光による集光スポット１ｏ、および−１次回折光に
よる集光スポット１２はトランク１３の中心線に対して
互いに反対側へ等量ずつずれて位置している。一方、０
次回折光による集光スポット１１は、トラック１３の中
心線上に位置している。

そして、トランク１３の反射率はその周囲よりも小さい
ので、集光スポット１０〜１２に対してトランク１３が
相対的に、例えば右側に位置ずれすると、集光スボッ）
１０の反射光強度は集光スポット１２のそれよりも小さ
くなる。

従って、これらの反射光強度の差をトラッキングエラー
信号とすれば、トラック１３の位置ずれ方向とそのずれ
量とを検出することができる。このようなトラッキング
エラー信号の生成法は、一般に３ビーム法と呼ばれてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記した３ビーム法についてより詳細に検討
してみると、トラック１３は、実際には第５図に示すよ
うな直線状ではなく、第６図に示すように湾曲した円弧
線状をなしている。

それゆえ、トラック１３と集光スポット１０〜１２との
位置関係は、第６図に示すようになる。

この第６図より明らかなように、０次回折光による集光
スポット１１がトラック１３の中心線上に位置している
ときは、−１次回折光による集光スポット１２の反射光
強度は＋１次回折光による集光スポット１０のそれより
も小さくなるので、トラッキングエラー信号にオフセン
トが生じるという問題を招来することになる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光学式記録再生装置は、上記の問題点を解決す
るために、同一平面上にあり、かつ、方向の異なる少な
くとも３つの光束を発生させる光発生手段と、この光発
生手段からの光束を、情報を記録する記録媒体上に集光
し、この記録媒体からの反射光を検出する光学系とを備
えた光学式記録再生装置において、光発生手段から集光
手段に至る光経路中に介在されるプリズムの主断面にほ
ぼ平行な面内に光発生手段からの光束群を配し、かつ、
記録媒体の情報記録領域と符合して記録媒体上に少なく
とも３つの集光スポットが円弧状に配列されるように、
該プリズムの頂角、屈折率、および光束の入射角を設定
したことを特徴としている。

〔作　用〕

光発生手段からは３つ以上の平行光束が発生されるが、
これら平行光束の主光線（光束の中心光線）は同一平面
上に存在する。この平行光束を、所定の頂角と屈折率と
を有するプリズムに対して所定の入射角で入射させると
、該プリズムを通過する際の非対称な屈折により、各光
束の主光線は同一平面上に存在しなくなり、該プリズム
の頂角、屈折率、および光束の入射角によって定まる曲
線上に存在することになる。

これら光束を対物レンズにて記録媒体上に集光すると、
集光スポットはその光束の主光線上に形成されるので、
円弧状に並んだ複数の集光スポットが得られる。

この円弧状に並んだ集光スポットを用いることにより、
トラッキングエラー信号のオフセットを抑えることがで
きる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前述
した従来例と同一の機能を有する構成部材には、同じ符
号を付記しである。

光発生手段Ａは、発光源１と、コリメートレンズ２と、
回折格子３とから構成される。発光源１より放射された
光束は、コリメートレンズ２により平行光束に変換され
、さらに回折格子３によって０次および±１次の少なく
とも３つの回折光に分割されるようになっている。この
ときの各光束の主光線は、同一平面上にあるように設定
される。なお、回折格子３によって分割される光束は、
３つの回折光に限らず、それ以上の回折光数であっても
よい。

これら光束は、プリズム４に所定の入射角で入射し、屈
折される。さらにビームスプリッタ５を通過した後、対
物レンズ６によって記録媒体である光デイスク９上に集
光されるように構成されている。この光デイスク９上で
は、情報が同心円状またはスパイラル状に記録され、こ
の回転している光ディスク９における同心円状またはス
パイラル状の情報記録領域（以下トラックと記す）１３
に集光スポット１０〜１２（第４図に示す）が追従する
ようになっている。

光デイスク９上で反射された光束は、再び対物レンズ６
を通過し、ビームスプリフタ５によって分離され、集光
レンズ７によって検出器８上に集光されるようになって
いる。この検出器８において反射光強度の変化が検出さ
れ、トラッキングエラー信号が得られる。

前記プリズム４に入射される光束の主光線は、第２図に
示すように、±１次回折光およびＯ次回指光の主光線１
４〜１６がプリズム４に入射するまでは同一平面ａ上に
あり、この平面はａ、プリズム４の入射面１８と出射面
１７とに垂直な平面ｂ−ｃ（ｚ−χ平面）すなわち主断
面に対して、角度θだけわずかに傾くように設定されて
いる。

又、上記プリズム４による屈折は、χ方向およびｙ方向
の２方向に分けて考えることができる。

先ず、χ方向への屈折は、プリズム４をｙ方向から見た
第３図（ａ）に示すように考えらえる。

Ｏ次回指光の主光線１５と、±１次回折光の主光線１４
・１６とが成すそれぞれの角度β＋　・β−は、プリズ
ム４への入射前までは等しく、β＋＝β−である。しか
し、各主光線１４〜１６のプリズム４への入射角がそれ
ぞれ異なるため、プリズム４から出射後における０次回
指光主光線１５と、±１次回折光主光線１４・１６との
成す各々の角度（β′＋）と（β′−）は異なることと
なり、（β’−）＜（β′＋）となる。

一方１．ｙ方向の屈折について考察する。第３図（ｂ）
は第２図をχ方向から見たものである。この場合、プリ
ズム４は平行平板と同様に扱うことができ、０次回折光
の主光線１５と±１次回折光の主光線１４・１６とのな
す角度は、プリズム４を通過する前後では変化しないの
で、α＋＝α−よりα′＋＝　　α′−となる。

このように、χ方向とｙ方向では屈折の様子が異なるた
め、プリズム４を通過した後の０次回折光および±１次
回折光の主光線１４〜１６は、もはや同一平面上には存
在せず、プリズム４の頂角と屈折率、および光束の入射
角とによって定まる曲面上に存在することになる。

そして、対物レンズ６によって集光される光束は、その
各々の主光線１４〜１６上に、＋１次回折光による集光
スポット１０、Ｏ次回指光による集光スポット１１、お
よび−１次回折光による集光スポット１２がそれぞれ配
されるので、第４図に示すように円弧状に並んだスポッ
ト列が得られる。円弧状に並んだスポット列における上
記円弧線は、円弧状に湾曲したトラック１３と符合して
おり、スポット列をなす円弧線の曲率中心が光ディスク
９のトラック１３の曲率中心と同じ側に位置するように
設定される。

このように、プリズム４の頂角、屈折率、および光束の
入射角を決定することにより、円弧線状をなしているト
ラック１３に対して、＋１次回折光による集光スポラ）
１０、および−１次回折光による集光スポット１２はト
ラ・ツク１３の中心線に対して互いに反対側へ等量ずつ
ずれて位置し、かつ、０次回指光による集光スポット１
１はトラック１３の中心線上に位置することになる。

この第４図に示す状態を第６図の従来例と比較すれば明
らかなように、第４図に示すような円弧状に並んだスポ
ット列を用いた３ビーム法では、トラッキングエラー信
号にオフセットを生じる虞れは少ないものとなる。

すなわち、トラック１３の反射率はその周囲よりも小さ
く設定されているので、集光スポット１０〜１２に対し
てトラック１３が相対的に、例えば右側に位置ずれする
と、集光スポット１０の反射光強度が集光スポット１２
のそれよりも小さくなる。そして、光デイスク９上で反
射された光束は、再び対物レンズ６を通過し、ビームス
プリッタ５によって分離され、集光レンズ７を経て検出
器８上に集光されるが、前記反射光強度の差が上記検出
器８にて検出され、殆どオフセットを生じることなくト
ラッキングエラー信号が得られることになる。

なお、光源として半導体レーザ等を用いる場合には、光
路中に介在されるプリズム４にビーム整形プリズムの役
割を持たせることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明に係る光学式記録再生装置は、以上のように、同
一平面上にあり、かつ、方向の異なる少なくとも３つの
光束を発生させる光発生手段と、この光発生手段からの
光束を、情報を記録する記録媒体上に集光し、この記録
媒体からの反射光を検出する光学系とを備えた光学式記
録再生装置において、光発生手段から集光手段に至る光
経路中に介在されるプリズムの主断面にほぼ平行な面内
に光発生手段からの光束群を配し、かつ、記録媒体の情
報記録領域と符合して記録媒体上に少なくとも３つの集
光スポットが円弧状に配列されるように、該プリズムの
頂角、屈折率、および光束の入射角を設定してなる構成
である。

これにより、３ビーム法によるオフセットの少ないトラ
ッキングエラー信号の検出を行うことができ、光学式記
録再生装置の性能を向上させることができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第１図は光学式記録再生装置の要部概略構成図、
第２図はプリズムによる光線の屈折状態を示す説明図、
第３図（ａ）は第２図をｙ方向から見た説明図、第３図
（ｂ）は第２図をχ方向から見た説明図、第４図は集光
スポットとトラックとの位置関係を示す説明図である。 第５図は３ビーム法の原理を示し、集光スポットとトラ
ックとの位置関係を示す説明図、第６図および第７図は
従来例を示し、第６図は従来装置における集光スポット
とトラックとの位置関係を示す説明図、第７図は光学式
記録再生装置の要部概略構成図である。 Ａは光発生手段、１は発光源、２はコリメートレンズ、
３は回折格子、４はプリズム、５はビームスプリッタ、
６は対物レンズ、７は集光レンズ、８は検出器、９は光
ディスク（記録媒体）、１０〜１２は集光スポット、１
３は情報記録領域（トラック）、１４〜１６は主光線、
１７はプリズムの出射面、１８はプリズムの入射面であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、同一平面上にあり、かつ、方向の異なる少なくとも
   ３つの光束を発生させる光発生手段と、この光発生手段
   からの光束を、情報を記録する記録媒体上に集光し、こ
   の記録媒体からの反射光を検出する光学系とを備えた光
   学式記録再生装置において、 光発生手段から集光手段に至る光経路中に介在されるプ
   リズムの主断面にほぼ平行な面内に光発生手段からの光
   束群を配し、かつ、記録媒体の情報記録領域と符合して
   記録媒体上に少なくとも３つの集光スポットが円弧状に
   配列されるように、該プリズムの頂角、屈折率、および
   光束の入射角を設定したことを特徴とする光学式記録再
   生装置。