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JPH0638291B2 - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents

光学式情報記録再生装置

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Publication number
JPH0638291B2
JPH0638291B2 JP62153495A JP15349587A JPH0638291B2 JP H0638291 B2 JPH0638291 B2 JP H0638291B2 JP 62153495 A JP62153495 A JP 62153495A JP 15349587 A JP15349587 A JP 15349587A JP H0638291 B2 JPH0638291 B2 JP H0638291B2
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JP
Japan
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spot
light
track
tracking error
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JP62153495A
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JPS63317932A (ja
Inventor
輝雄 藤田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to US07/315,899 priority patent/US5033040A/en
Priority to PCT/JP1988/000614 priority patent/WO1992005546A1/ja
Publication of JPS63317932A publication Critical patent/JPS63317932A/ja
Publication of JPH0638291B2 publication Critical patent/JPH0638291B2/ja
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    • G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
    • G11B7/0953—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for eccentricity of the disc or disc tracks

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、再生用ビーム及び記録用ビームを情報記録
媒体に照射する光学式情報記録再生装置に関し、特にト
ラッキング性能を向上させた光学式情報記録再生装置に
関するものである。
［従来の技術］ 第10図は、例えば「マイクロ・オプティクス・ニュース
(MICRO-OPTICS NEWS)」(Vol.3,NO.1,1985年２月４日)第
58〜62頁の「DRAW用LDアレーヘッド（伊藤、太田）」に
記載された、従来の光学式情報記録再生装置を示す構成
図である。
図において、(1)は２つの光ビーム即ち光強度の高い記
録用ビームL1及び光強度の低い再生用ビームL2を放射す
る半導体レーザアレイ、(2)は半導体レーザアレイ(1)か
ら放射された各ビームL1及びL2を平行光にコリメートす
るコリメータレンズ、(3)はコリメートされた各ビームL
1及びL2の楕円状強度分布を補正するためのビーム整形
プリズムである。
(4)は偏光ビームスプリッタであり、ビーム整形プリズ
ム(3)を通した各ビームL1及びL2を情報記録媒体（後述
する）に向けて透過させると共に、情報記録媒体からの
記録用反射ビームL1′及び再生用反射ビームL2′をエラ
ー検出系（後述する）に向けて反射させるようになって
いる。
(5)は反射ミラー、(6)は1/4波長板であり、これらは偏
光ビームスプリッタ(4)の透過側の光路に配置されてい
る。
(7)は反射ミラー(5)及び1/4波長板(6)を通した各ビーム
L1及びL2を情報記録媒体上に集光させるための対物レン
ズ、(8)は回転軸(8a)を中心として回転する光ディスク
からなる情報記録媒体、(9)は情報記録媒体(8)に同心円
状又は螺旋状に形成された情報トラック(9)である。
(10)は偏光ビームスプリッタ(4)の反射側の光路に配置
された凸レンズである。(11)は凸レンズ(10)の結像点に
配置された空間フィルタであり、情報記録媒体(8)から
反射された記録用反射ビームL1′を遮断し、再生用反射
ビームL2′のみを通過させるようになっている。
(12)は空間フィルタ(11)を通した再生用反射ビームL2′
をトラッキングエラー検出系及びフォーカシングエラー
検出系（共に後述する）に向けて分割するためのビーム
スプリッタ、(13)はビームスプリッタ(12)を透過した再
生用反射ビームL2′を受光する２分割光検知器である。
(14)は凸レンズ、(15)はナイフエッジ、(16)はナイフエ
ッジ(15)を介した再生用反射ビームL2′を受光する２分
割光検知器であり、これらはビームスプリッタ(12)の反
射側の光路に配置されている。
(17)は２分割光検知器(13)から出力される２つの信号の
差をとる差動増幅器、(18)は差動増幅器(17)の出力信号
に基づいて対物レンズ(7)を情報トラック(9)に対して横
断（矢印Ｔ）方向に駆動するトラッキングアクチュエー
タ、(19)は２分割光検知器(16)から出力される２つの信
号の差をとる差動増幅器、(20)は差動増幅器(19)の出力
信号に基づいて対物レンズ(7)を情報記録媒体(8)の面に
対して垂直（矢印Ｆ）方向に駆動するフォーカシングア
クチュエータである。
尚、２分割光検知器(13)及び差動増幅器(17)は、情報記
録媒体(8)に照射される再生用ビームL2の位置ずれを検
出するトラッキングエラー検出系を構成し、凸レンズ(1
4)、ナイフエッジ(15)、２分割光検知器(16)及び差動増
幅器(19)は、再生用ビームL2の焦点ずれを検出するフォ
ーカシングエラー検出系を構成している。
第11図は第10図内の情報トラック(9)に対する各光ビー
ムL1及びL2の照射状態を示す説明図であり、P1及びP2は
各ビームL1及びL2が集光されて形成される２つの光スポ
ット即ち記録用スポット及び再生用スポット、矢印Ｄは
情報記録媒体(8)の回転による移動方向、(21)は記録用
スポットP1により情報トラック(9)に形成されるピット
である。
次に、第10図及び第11図に示した従来の光学式情報記録
再生装置の動作について説明する。
半導体レーザアレイ(1)から放射された記録用ビームL1
及び再生用ビームL2は、コリメータレンズ(2)により平
行にコリメートされ、更にビーム整形プリズム(3)によ
り光軸に対しほぼ回転対称な強度分布をもつ２つの光ビ
ームとなる。
続いて、記録用ビームL1及び再生用ビームL2は、偏光ビ
ームスプリッタ(4)、反射ミラー(5)及び1/4波長板(6)を
通して対物レンズ(7)に入射し、情報記録媒体(8)の情報
トラック(9)上に集光されて記録用スポットP1及び再生
用スポットP2となる。
情報記録媒体(8)の回転方向に対して先行する記録用ス
ポットP1は、情報トラック(9)上に情報内容に応じて変
調された形状のピット(21)を順次形成し、後行する再生
用スポットP2は、記録されたピットに含まれる情報内容
を実時間で再生する。
続いて、情報記録媒体(8)で反射された記録用反射ビー
ムL1′及び再生用反射ビームL2′は、再び、対物レンズ
(7)、1/4波長板(6)及び反射ミラー(5)を通して偏光ビー
ムスプリッタ(4)に入射する。各反射ビームL1′及びL
2′は、1/4波長板(6)を往復することにより偏光方向が9
0゜回転しているため、偏光ビームスプリッタ(4)で反射
され、凸レンズ(10)によって空間フィルタ(11)上に結像
される。ここで、再生用反射ビームL2′のみが空間フィ
ルタ(11)を通過し、ビームスプリッタ(12)により分割さ
れて、２分割光検知器(13)及び(16)に受光される。
従って、トラッキングエラー信号は２分割光検知器(13)
を用いたプッシュプル法によって検出され、フォーカシ
ングエラー信号は、ナイフエッジ(15)及び２分割光検知
器(16)を用いたナイフエッジ法によって検出される。こ
うして得られたトラッキングエラー信号及びフォーカシ
ングエラー信号は、それぞれ差動増幅器(17)及び(19)を
介して増幅され、トラッキングアクチュエータ(18)及び
フォーカシングアクチュエータ(20)を駆動する。
又、図示しないが、２分割光検知器(13)の出力信号の和
をとることにより、再生用反射ビームL2′の光量を検出
して、情報記録媒体(8)の情報トラック(9)上に記録され
た情報信号を再生する。
従来の光学式情報記録再生装置は以上のように情報の記
録再生を行なっているが、一般に、プッシュプル法によ
りトラッキングエラー信号を検出すると、トラックオフ
セットが大きくなることが知られている。
第12図は、例えば「光メモリシンポジウム」（1985年、
第97〜102頁）の「追従ディスク用２軸直交形光ヘッ
ド」（井上他）に記載された、対物レンズ(7)の情報ト
ラック(9)に対する追従量とトラックオフセット量との
関係を示す特性図であり、対物レンズ(7)のトラック追
従量が100μｍのとき、トラックオフセットが約0.08μ
ｍだけ発生することを示している。通常、トラックオフ
セットの許容量は約0.05〜0.1μｍであり、0.08μｍの
オフセット値は許容量のほぼ限界であることが分かる。
又、第13図は例えば「オンランド・コンポジット・プレ
グループ・メソッド・フォー・ハイ・トラック・デンシ
ティ・レコーディング（ON-land Composite Pregroove
Method for High Track Density Recording）［ツノダ
他(Y.Tsunoda et al),SPIE,Vol.695,1986年，224〜229
頁）］に記載された、情報記録媒体(8)の傾きとトラッ
クオフセット量との関係を示す特性図である。この場
合、情報記録媒体(8)が１゜傾くことにより0.11μｍの
トラックオフセットが発生し、前述の許容量を越えるこ
とを示している。
ところで、プッシュプル法の代わりに、サイドスポット
の反射光量の差をトラッキングエラー信号とするツイン
スポット法を用いれば、上述のトラックオフセット問題
がほとんど解消することはよく知られており、ほとんど
のＣＤ（コンパクトディスク）用ピックアップに採用さ
れている。
ツインスポット法については、例えば「光ディスクシス
テムの原理(Principles of Optical Disc systems)」
［ボウイス他(G.Bouwhuis et al)，アダムヒルタ株式会
社(Adam Hilter Ltd,)1985年，第71〜72頁］に記載され
ている。
しかし、第10図のように２つの光ビームL1及びL2を用い
た装置に対してツインスポット法を採用することは困難
である。
何故なら、トラッキングエラー検出用のサイドスポット
を得るために、第10図のコリメータレンズ(2)とビーム
整形プリズム(3)との間に回折格子を配置すると、第14
図に示すように、情報トラック(9)上のわずか数10μｍ
の間に６個もの光スポットP1〜P6が生じるからである。
第14図において、P3及びP4は記録用ビームL1から発生し
たサイドスポット、P5及びP6は再生用ビームL2から発生
したサイドスポットであり、記録用スポットP1と再生用
スポットL2との距離は20〜30μｍ程度である。
ツインスポット法により再生用ビームL2のトラッキング
制御を実行するためには、サイドスポットP5及びP6から
の反射光のみを取り出す必要がある。しかし、第14図に
示すように情報トラック(9)上で隣接する各光スポットP
1〜P9の間隔が約10μｍと非常に狭いため、空間フィル
タ(11)等でサイドスポットP5及びP6の反射光のみを分離
することは極めて困難である。又、再生用反射ビームL
2′と比べて強度の高い記録用反射ビームL1′がサイド
スポットP5及びP6の反射光中に漏れ込む可能性が大き
く、サイドスポットP5及びP6の反射光を取り出すことは
更に困難である。
又、記録再生兼用の１つの光ビームを用いた光学式情報
記録再生装置に対しても、ツインスポット法を採用する
ことは困難である。この場合、例えば情報記録時を例に
とると、情報記録媒体(8)上に形成される光スポット
は、記録用スポットP1並びにサイドスポットP3及びP4
（第14図参照）のみである。このとき、先行するサイド
スポットP3は未記録の情報トラック(9)上に位置し、後
行するサイドスポットP4は記録後の情報トラック(9)上
に位置する。
従って、情報記録時において記録用スポットP1にトラッ
クオフセットがない状態においても、サイドスポットP3
及びP4の反射光量が異なるため、ツインスポット法を用
いるとトラックオフセットが発生してしまう。
更に、記録用スポットP1の相対的位置関係は再生用スポ
ットP2の位置に合わせて機械的に調整されているが、第
10図の従来装置においては、１つの対物レンズ(7)によ
って記録用ビームL1及び再生用ブL2を情報記録媒体(8)
上に集光しているにもかかわらず、フォーカシングエラ
ー信号及びトラッキングエラー信号を再生用スポットP2
の反射光のみから得ている。従って、情報記録媒体(8)
の偏心などにより、２つの光スポットP1及びP2を結ぶ線
と情報トラック(9)との平行度が少しでも悪くなると、
記録用スポットP1にトラックオフセットが発生してしま
う。
［発明が解決しようとする問題点］ 従来の光学式情報記録再生装置は以上のように、プッシ
ュプル法を用いてトラッキングエラー信号の検出を行な
っているので、対物レンズ(7)のトラック追従や情報記
録媒体(8)の傾きによって発生するトラックオフセット
が大きくなり、トラッキング制御を安定に行なうことが
できないという問題点があった。
又、フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー
信号を再生用スポットP2の反射光のみから得ているの
で、情報記録媒体(8)の偏心などにより各光スポットP1
及びP2を結ぶ線と情報トラック(9)との平行度が悪くな
ると、トラックオフセットが発生してトラッキング制御
を安定に行なうことができない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、対物レンズのトラック追従や情報記録媒体の
傾きに起因する光スポットのトラックオフセットを低減
し、トラッキング制御を安定に行なうことのできる光学
式情報記録再生装置を得ることを目的とする。
又、この発明の別の発明は、対物レンズのトラック追従
や情報記録媒体の傾きに起因するトラックオフセットを
低減すると共に、情報記録媒体の偏心などに起因する光
スポットのトラックオフセットを低減し、トラッキング
制御を安定に行なうことのできる光学式情報記録再生装
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］ この発明に係る光学式情報記録再生装置は、複数の発光
源から放射される光ビームを同一の集光手段によって情
報記録媒体上に集光させて該情報記録媒体の情報トラッ
ク上に複数の集光スポットを形成し、該集光スポットか
らの光ビームを用いてトラッキング制御を行う光学式情
報記録再生装置において、第１の集光スポットに対して
一対のサイドスポットを形成するサイドスポット発生手
段と、前記第１の集光スポットのトラックずれを前記一
対のサイドスポットからの光ビームの差出力により検出
する第１のトラッキングエラー検出手段と、前記第１の
集光スポットのトラックずれを該第１の集光スポットか
らの回折光の強度分布より検出する第２のトラッキング
エラー検出手段と、第２の集光スポットのトラックずれ
を該第２の集光スポットからの回折光の強度分布より検
出する第３のトラッキングエラー検出手段と、前記第１
のトラッキングエラー検出手段の出力に基づき、前記第
１の集光スポット及び前記第２の集光スポットを前記情
報トラックの横断方向に同時に移動させる第１のトラッ
クずれ補正手段と、前記第３のトラッキングエラー検出
手段の出力と前記第２のトラッキングエラー検出手段の
出力との差出力に基づき、前記第２の集光スポットを前
記情報トラックの横断方向に移動させる第２のトラック
ずれ補正手段とを備えたものである。
［作用］ この発明に係る光学式情報記録再生装置は、第１の集光
スポットのトラックずれをサイドスポット法による第１
のトラッキングエラー検出手段により補正するととも
に、第２の集光スポットのトラックずれを同一のトラッ
キングエラー検出方法を有する第３のトラッキングエラ
ー検出手段の出力と第２のトラッキングエラー検出手段
の出力との差動出力により補正している。
［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構成図であり、(7)〜(9)
及び(20)は前述と同様のものである。又、(2A)及び(2
B)、(4A)及び(4B)、(6Y)及び(6B)は、それぞれ、コリメ
ータレンズ(2)、偏光ビームスプリッタ(4)、1/4波長板
(6)に対応している。
(1A)は波長λ１の記録用ビームL1を放射する半導体レー
ザからなる発光源、(1B)は波長λ２の再生用ビームL2を
放射する半導体レーザからなる発光源である。
(24)はトラッキング用サイドビームを発生させるための
回折格子であり、コリメータレンズ(2B)と偏光ビームス
プリッタ(4B)との間に配置され、再生用ビームL2を分散
された再生用ビームL2Pに変換するようになっており、
一対のサイドスポットP5及びP6（第14図参照）を形成す
るためのサイドスポット発生手段を構成している。
(27)は1/4波長板(6B)を通した再生用ビームL2Pの光路に
配置された反射ミラーである。(28)は波長λ１の記録用
ビームL1を透過し且つ波長λ２の再生用ビームL2Pを反
射するビーム合成手段としての２色性ビームスプリッタ
であり、1/4波長板(6A)を通した記録用ビームL1と反射
ミラー(27)で反射された再生用ビームＬ2Pとの光路の交
差点に配置されている。
(29)は２色性ビームスプリッタ(28)で合成された２つの
光ビームL1及びＬ2Pの光路に配置されたトラッキングミ
ラーであり、各光ビームL1及びL2Pを情報記録媒体(8)に
向けると共に、矢印T1方向に回転して再生用ビームL2P
をトラッキング制御するようになっている。
(30)は波長λ１の記録用反射ビームL1′のみを透過する
波長フィルタ、(31)は波長フィルタ(30)を通した記録用
反射ビームL1′を受光するための光検知器である。
(32)は波長λ２の再生用反射ビームL2P′のみを透過す
る波長フィルタ、(33)はフィルタ(32)を通した再生用反
射ビームL2P′の光路に配置された凸レンズである。
(34)は凸レンズ(33)により分離された再生用反射ビーム
L2′並びにサイド反射ビームL5′及びL6′受光する４分
割光検知器であり、再生用反射ビームL2′を中央の一対
の受光面(48)で受光し、サイド反射ビームL5′及びL6′
を両端部の受光面(46)及び(47)で受光するようになって
いる。
(41)は受光面(46)及び(47)からの各信号の差をとってツ
インスポット法によるトラッキングエラー信号Ｓｔ(R)
を出力する差動増幅器である。このトラッキングエラー
信号Ｓｔ(R)は、再生用ビームL2のトラッキングアクチ
ュエータとしてのトラッキングミラー(29)を駆動制御す
るようになっている。従って、差動増幅器(41)及びトラ
ッキングミラー(29)は再生用ビームL2に対するトラッキ
ング制御系を構成している。
以上の波長フィルタ(32)、凸レンズ(33)、４分割光検知
器(34)及び差動増幅器(41)は、ツインスポット法による
再生用ビームL2Pのトラッキングエラー検出系を構成し
ている。
尚、フォーカシングエラー検出系については、公知のナ
イフエッジ法（第10図参照）や非点収差法に基づいて構
成できるので図示しない。
第２図は第１図内の情報トラック(9)に対する各光ビー
ムL1及びL2Pの照射状態を示す説明図であり、P1、P2、P5、
P6及び(21)は前述と同様のものである。
次に、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。
通常の情報記録再生動作の場合、発光源(1A)から放射さ
れた波長λ１の記録用ビームL1は、コリメータレンズ(2
A)、偏光ビームスプリッタ(4A)、1/4波長板(6A)及び２
色性ビームスプリッタ(28)を通してトラッキングミラー
(29)で反射され、更に対物レンズ(7)を通して情報記録
媒体(8)の情報トラック(9)上に集光されて記録用スポッ
トP1となり、ピット(21)を形成して情報を記録すると同
時に情報記録媒体(8)で反射され、記録用反射ビームL
1′となる。
記録用反射ビームL1′は、再び対物レンズ(7)、トラッ
キングミラー(29)及び２色性ビームスプリッタ(28)を介
して偏光ビームスプリッタ(4A)で反射され、更に波長フ
ィルタ(30)を介して光検知器(31)により受光され、記録
状態の実時間のモニタに用いられる。
又、発光源(1B)から放射された波長λ２の再生用ビーム
L2は、コリメータレンズ(2B)を通して平行光となり、回
折格子(24)を通してサイドビームを含む再生用ビームL2
Pとなる。この再生用ビームL2Pは、偏光ビームスプリッ
タ(4B)及び1/4波長板(6B)を通して反射ミラー(27)で反
射され、更に、２色性ビームスプリッタ(28)で反射され
て記録用ビームL1と合成される。以下、記録用ビームL1
と同様の光学系を介して記録後の情報トラック(9)上に
集光され、再生用スポットP2並びにサイドスポットP5及
びP6を形成する。
これら光スポットP2、P5及びP6からの再生用反射ビーム
L2P′は、再び上記光学系を介して偏光ビームスプリッ
タ(4B)で反射される。そして、波長フィルタ(32)及び凸
レンズ(33)を通して再生用反射ビームL2′並びにサイド
反射ビームL5′及びL6′に分離され、４分割光検知器(3
4)の各受光面(46)〜(48)で受光される。このとき、受光
面(48)からの再生用反射ビームL2′の総光量を表わす信
号は、記録された情報の再生信号となると共に、情報記
録時においては、記録用スポットP1が正しく情報を記録
したか否かを実時間で確認するのに用いられる。
一方、各受光面(46)及び(47)はサイドスポットP5及びP6
からのサイド反射ビームL5′及びL6′を受光し、差動増
幅器(41)は、受光面(46)及び(47)からの信号の差をとっ
てツインスポット法を採用することにより、トラッキン
グエラー信号Ｓｔ(R)を出力し、トラッキングミラー(2
9)を介して再生用ビームL2に対するトラッキング制御を
行なう。
このとき、再生用スポットP2のみにサイドスポットP5及
びP6が形成されるので、サイド反射ビームL5′及びL6′
の検出は容易である。又、各スポットP2、P5及びP6が記
録後の情報トラック上に形成されるため、各サイドスポ
ットP5及びP6からの反射光量にアンバランスは生じな
い。
尚、第１図に示したこの発明の実施例では、記録用スポ
ットP1及び再生用スポットP1を結ぶ線と情報トラック
(9)との平行度のずれによるトラックオフセットは解消
できないので、記録用スポットP1及び再生用スポットP2
の相対的な位置ずれを機械的精度で許容範囲内に保持す
ることが必要となる。
次に、この発明の別の発明の一実施例を図について説明
する。
第３図はこの発明の別の発明の一実施例を示す構成図で
あり、(24)、(27)〜(30)、(32)〜(34)及び(41)は前述と
同様のものである。
(31A)は光検知器(31)に対応する２分割光検知器であ
る。(37)は1/4波長板(6A)を通した記録用ビームL1の光
路に配置されたトラッキングミラーであり、情報トラッ
ク(9)の横断方向に対応する矢印T2方向に回転し、記録
用ビームL1をトラッキング制御するようになっている。
(38)はトラッキングミラー(37)で反射された記録用ビー
ムL1を２色性ビームスプリッタ(28)に向けるための反射
ミラーである。
(42)は４分割光検知器(34)の中央の一対の受光面(48)か
らの信号の差をとってプッシュプル法によるトラッキン
グエラー信号Ｓ′ｔ(R)を出力する第２の差動増幅器、
(43)は２分割光検知器(31A)からの信号の差をとってプ
ッシュプル法によるトラッキングエラー信号Ｓ′ｔ(W)
を出力する第３の差動増幅器、(44)はトラッキングエラ
ー信号Ｓ′ｔ(R)及びＳ′ｔ(W)の差をとって記録用スポ
ットP1の真のトラッキングエラー信号Ｓｔ(W)を出力す
る第４の差動増幅器、(45)はトラッキングエラー信号Ｓ
ｔ(W)の直流成分から低周波成分までを通過させてトラ
ッキングミラー(37)を駆動するための低域通過フィルタ
である。
以上の波長フィルタ(32)、凸レンズ(33)、４分割光検知
器(34)及び差動増幅器(42)はプッシュプル法による第２
のトラッキングエラー検出系を構成し、波長フィルタ(3
0)、２分割光検知器(31A)及び差動増幅器(43)はプッシ
ュプル法による第３のトラッキングエラー検出系を構成
し、差動増幅器(44)は第４のトラッキングエラー検出系
を構成し、差動増幅器(44)、低域フィルタ(45)及びトラ
ッキングミラー(37)は記録用ビームL1に対するトラッキ
ング制御系を構成している。
第４図は４分割光検知器(34)の各受光面(46)〜(48)に照
射されるサイド反射ビームL5′、L6′及び再生用反射ビ
ームL2′を示す説明図である。
尚、情報トラック(9)に対する記録用ビームL1及び再生
用ビームL2Pの照射状態は第２図と同様である。
次に、第２図〜第４図を参照しながら、この発明の別の
発明の一実施例の動作について説明する。
まず、情報記録再生の基本動作は、記録用ビームL1及び
記録用反射ビームL1′の光路にトラッキングミラー(37)
及び反射ミラー(38)が介在されている点を除けば第１図
の場合と同様である。
又、トラッキング制御動作については、再生用ビームL2
に対するトラッキング制御をツインスポット法により行
なっているので、対物レンズ(7)のトラック追従や情報
記録媒体(8)の傾きなどによるトラックオフセットは発
生しない。即ち、差動増幅器(41)は、前述と同様に、サ
イド反射ビームL5′及びL6′を受光する受光面(46)及び
(47)からの信号の差をとって、ツインスポット法による
トラッキングエラー信号Ｓｔ(R)を出力し、トラッキン
グミラー(29)を駆動制御する。
又、記録用ビームL1に対するトラッキング制御は次のよ
うに行なわれる。
まず、差動増幅器(43)は、２分割光検知器(31A)からの
信号の差をとって、プッシュプル法により記録用ビーム
L1に関するトラッキングエラー信号Ｓ′ｔ(W)を出力す
る。このトラッキングエラー信号Ｓ′ｔ(W)には、第12
図及び第13図に示したように、対物レンズ(7)のトラッ
ク追従や情報記録媒体(8)の傾きに起因するトラックオ
フセット成分が含まれている。即ち、記録用スポットP1
のトラックずれ成分をΔｔ(W)、トラック追従や情報記
録媒体(8)の傾きに起因するトラックオフセット成分を
δとすれば、 Ｓ′ｔ(W)＝Δｔ(W)＋δ … で表わされる。
一方、差動増幅器(42)は、再生用反射ビームL2′を受光
する受光面(48)からの信号の差をとって、プッシュプル
法により再生用ビームL2のトラッキングエラー信号Ｓ′
ｔ(R)を出力する。このトラッキングエラー信号Ｓ′ｔ
(R)にも、上述と同様のトラックオフセット成分が含ま
れている。しかし、再生用スポットP2は、ツインスポッ
ト法によるトラッキング制御により正しく情報トラック
(9)上に制御されているので、トラッキングエラー信号
Ｓ′ｔ(R)には、情報記録媒体(8)の傾きなどの起因する
トラックオフセット成分δしか含まれていない。即ち、 Ｓ′ｔ(R)＝δ … で表わされる。
次に、これらトラッキングエラー信号Ｓ′ｔ(W)及び
Ｓ′ｔ(R)が差動増幅器(44)に印加されるが、差動増幅
器(42)から出力されたトラッキングエラー信号Ｓ′ｔ
(R)は、差動増幅器(44)の負の入力端子(-)に印加され、
記録用ビームL1に対するトラッキングエラー信号Ｓｔ
(W)の基準となる。ここで、トラック追従や情報記録媒
体(8)の傾きに対する各トラッキングエラー信号Ｓ′ｔ
(W)及びＳ′ｔ(R)の感度が等しいと仮定すれば、差動増
幅器(44)から出力されるトラッキングエラー信号Ｓｔ
(W)は、 Ｓｔ(W)＝Ｓ′ｔ(W)−Ｓ′ｔ(R) ＝Δｔ(W) …… で表わされる。従って、記録用スポットP1の真のトラッ
クずれ量Δｔ(W)のみに依存したトラッキングエラー信
号Ｓｔ(W)が得られる。
このトラッキングエラー信号Ｓｔ(W)は、低域フィルタ
(45)を介してトラッキングミラー(37)に供給され、記録
用ビームL1のトラッキングアクチュエータとしてのトラ
ッキングミラー(37)を矢印T2方向に回転駆動制御する。
一般に、記録用スポットP1及び再生用スポットP2の相対
的位置ずれの要因は、機械系や光学系の経時変化、又は
温度変化や情報記録媒体(8)相互間の機械的寸法のばら
つきなどであるため、情報記録媒体(8)の回転に伴う相
対的位置ずれの周波数成分はほぼ直流的とみなしてよ
い。従って、サーボループの安定化のために、低域フィ
ルタ(45)によってトラッキングサーボループの帯域を低
域に制限している。
又、記録用ビームL1が再生用ビームL2Pと対物レンズ(7)
を共用しているため、記録用スポットP1は、トラッキン
グミラー(29)を介して、再生用スポットP2のトラッキン
グサーボによっても制御されている。従って、記録用ビ
ームL1に対しては、式に従うトラッキングエラー信号
Ｓｔ(W)を用いて、再生用スポットP2に対する記録用ス
ポットP1の、情報トラック(9)に垂直な方向での相対的
位置ずれのみを制御すればよい。
この発明の別の発明によれば、記録用ビームL1及び再生
用ビームL2に対して、トラックずれのみに依存し、情報
記録媒体(8)の傾きやトラック追従にほとんど影響され
ないトラッキングエラー信号Ｓｔ(W)及びＳｔ(R)が得ら
れるので、情報記録媒体(8)の傾きやトラック追従によ
って発生するトラックオフセットを著しく低減すること
ができる。
又、記録用ビームL1及び再生用ビームL2に対して常にト
ラッキングサーボがかかっているので、情報記録媒体
(8)の相互間の機械的寸法の違いなどにより一方の光ス
ポットP1又はP2がトラックずれを起こすということはな
く、情報記録媒体(8)の偏心などによって発生するトラ
ックオフセットも著しく低減することができる。
尚、以上の実施例においては、トラックずれや情報記録
媒体(8)の傾きに対する各トラッキングエラー信号Ｓ′
ｔ(W)及びＳ′ｔ(R)の感度が等しいものとして説明した
が、これらの感度は、実際には光検知器(31A)及び(34)
の受光量に比例して変動する。この変動を抑圧して、ト
ラックずれや情報記録媒体(8)の傾きに対する感度を各
光検知器(31A)及(34)の受光量に依存しないようにする
ためには、第５図のようにトラッキングサーボループ中
に自動利得制御装置を挿入する必要がある。
第５図において、(49)は２分割光検知器(31A)からの信
号の和をとる加算器、(50)は入力端子Ａに印加される差
動増幅器(43)の出力信号を入力端子Ｂに印加される加算
器(49)の出力信号で除算し、その結果をトラッキングエ
ラー信号Ｓ′ｔ(W)として出力する割算器、(51)は４分
割光検知器(34)の受光面(48)からの信号の和をとる加算
器、(52)は入力端子Ａに印加される差動増幅器(42)の出
力信号を入力端子Ｂに印加される加算器(51)の出力信号
で除算し、その結果をトラッキングエラー信号Ｓ′ｔ
(R)として出力する割算器である。
このように、加算器(49)、(51)及び割算器(50)(52)から
なる自動利得制御装置を挿入することにより、受光量に
依存しないトラッキングエラー信号Ｓ′ｔ(W)及びＳ′
ｔ(R)を得ることができる。
又、第１図及び第３図に示した各実施例では、トラッキ
ング用のサイドスポットP5及びP6を生成するためのサイ
ドスポット発生手段として回折格子(24)を用いたが、第
６図に示すように、発光源(1B)の代わりに、３つの発光
点Q1、Q2及びQ3を有する半導体レーザアレイ(53)を用い
てもよい。この場合、発光点Q1から再生用ビームL2が放
射され且つ各発光点Q2及びQ3からサイドスポットP5及び
P6用の光ビームが放射されて、３つの光ビームを含む再
生用ビームL2Pが直接得られるので、回折格子(24)は不
要となる。
又、第１図及び第３図に示した実施例によれば、情報記
録媒体(8)の傾きやトラック追従によって生じる情報記
録媒体(8)に対する照射光及び反射光の光軸のずれに対
し、光スポットP1及びP2のトラックオフセットの発生が
十分低減されているので、第７図のように、対物レンズ
(7)、フォーカシングアクチュエータ(20)及びトラッキ
ングミラー(29)を、光学系本体から分離して一体構造の
可動部(54)とし、基盤(55)に対し回転軸(56)を介して移
動できるようにしてもよい。これにより、可動部(54)の
重量が低減できるため、トラック横断方向に光スポット
P1及びP2を高速に移動させることができ、光学系全体を
駆動する場合と比べてアクセス時間を短縮することがで
きる。
又、第３図に示した実施例では、波長λ１の記録用ビー
ムL1及び波長λ２の再生用ビームL2を用いた２ビーム構
成としたが、３つ以上のマルチビーム構成としてもよ
い。
第８図は記録用ビームを２つにしたマルチビームの一例
を示す構成図である。図において、(1C)は波長λ３の記
録用ビームL3を放射する半導体レーザなどの発光源、(2
C)、(4C)及び(6C)は記録用ビームL3の光路に順次配置さ
れたコリメータレンズ、偏光ビームスプリッタ及び1/4
波長板である。(59)は矢印T3方向に回転して記録用ビー
ムL3をトラッキング制御するトラッキングミラー、(60)
はトラッキングミラー(59)を介した記録用ビームL3の光
路を変換する反射ミラーである。
(61)は記録用ビームL1及びL3の光路に配置された２色性
ビームスプリッタであり、波長λ３の記録用ビームL3を
透過し、波長λ１の記録用ビームL1を反射するようにな
っている。(62)は記録用ビームL1及びL3並びに再生用ビ
ームL2Pを合成する２色性ビームスプリッタであり、波
長λ１及びλ３の記録用ビームL1及びL3を透過し、波長
λ２の再生用ビームL2Pを反射するようになっている。
(63)は偏光ビームスプリッタ(4C)の反射側に配置された
波長フィルタであり、波長λ３の記録用反射ビームL3′
のみを選択的に透過するようになっている。(64)は記録
用ビームL3に対するトラッキングエラー信号を検出する
ための２分割光検知器、(65)は２分割光検知器(64)から
の信号の差をとる差動増幅器、(66)は差動増幅器(42)及
び(65)からのトラッキングエラー信号Ｓ′ｔ(W3)及び
Ｓ′ｔ(R)の差をとる差動増幅器、(67)は差動増幅器(6
6)で得られたトラッキングエラー信号Ｓｔ(W3)の直流成
分から低周波成分までを通過させてトラッキングミラー
(59)を駆動するための低域通過フィルタである。
この場合、波長フィルタ(63)、２分割光検知器(64)及び
差動増幅器(65)はトラッキングエラー検出系を構成し、
差動増幅器(66)及び低域通過フィルタ(67)はトラッキン
グ制御系を構成している。又、差動増幅器(65)及び(66)
は各差動増幅器(43)及び(44)に対応し、低域通過フィル
タ(67)は低域通過フィルタ(45)に対応しており、トラッ
キングミラー(59)はトラッキングミラー(37)と同様に駆
動制御される。
又、第１図及び第３図に示した各実施例では、記録用光
学系及び再生用光学系からの各光ビームL1及びL2Pを１
つの２色性ビームスプリッタ(28)を用いて合成し、各光
学系にそれぞれ設けられた偏光ビームスプリッタ(4A)及
び(4B)により、記録用ビームL1及び再生用ビームL2Pか
らなる照射光と、記録用反射ビームL1′及び再生用反射
ビームL2P′からなる反射光とを分離するようにした
が、第９図のように、発光源(1A)及び(1B)から放射され
る各光ビームL1及びL2Pを合成した後の光路に、反射光
を分離する１つの偏光ビームスプリッタを配置してもよ
い。
第９図において、(68)は記録用ビームL1及び再生用ビー
ムL2Pを合成するための合成用２色性ビームスプリッタ
であり、波長λ１の記録用ビームL1を透過し、波長λ２
の再生用ビームL2Pを反射するようになっている。(69)
は情報記録媒体(8)に対する照射光及び反射光を分離す
るための偏光ビームスプリッタであり、照射光を透過し
且つ反射光を反射するようになっており、合成用２色性
ビームスプリッタ(68)と共にビーム合成手段を構成して
いる。
(70)は偏光ビームスプリッタ(69)とトラッキングミラー
(29)との間の光路に配置された1/4波長板である。
(71)は偏光ビームスプリッタ(69)の反射側の光路に配置
された分離用２色性ビームスプリッタであり、波長λ１
の記録用反射ビームL1′を透過し、波長λ２の再生用反
射ビームＬ2P′を反射することにより、各反射ビームL
1′及びL2P′を、それぞれのトラッキングエラー検出系
に向けて分離するようになっている。
この場合、１つの偏光ビームスプリッタ(69)を共用する
ため、照射光L1及びL2Pの偏光方向は、光路に矢印で示
すように、それぞれ紙面に平行となるように設定され、
各反射光L1′及びL2P′の偏光方向は紙面に対し垂直と
なる。
第９図の構成によれば、光路の共用部が長くなるので、
各光ビーム毎のばらつきが低減され、信頼性の高い安定
したトラッキング制御が可能となる。
更に、第１図及び第３図に示した各実施例では、トラッ
キング制御用にトラッキングミラー(29)を用いたが、フ
ォーカシングアクチュエータ(20)の代わりに、情報トラ
ック(9)に垂直な方向にも駆動可能な２次元アクチュエ
ータを用いて、トラッキングミラー(29)を省略してもよ
い。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、複数の発光源から放射
される光ビームを同一の集光手段によって情報記録媒体
上に集光させて該情報記録媒体の情報トラック上に複数
の集光スポットを形成し、該集光スポットからの光ビー
ムを用いてトラッキング制御を行う光学式情報記録再生
装置において、第１の集光スポットに対して一対のサイ
ドスポットを形成するサイドスポット発生手段と、前記
第１の集光スポットのトラックずれを前記一対のサイド
スポットからの光ビームの差出力により検出する第１の
トラッキングエラー検出手段と、前記第１の集光スポッ
トのトラックずれを該第１の集光スポットからの回折光
の強度分布より検出する第２のトラッキングエラー検出
手段と、第２の集光スポットのトラックずれを該第２の
集光スポットからの回折光の強度分布より検出する第３
のトラッキングエラー検出手段と、前記第１のトラッキ
ングエラー検出手段の出力に基づき、前記第１の集光ス
ポット及び前記第２の集光スポットを前記情報トラック
の横断方向に同時に移動させる第１のトラックずれ補正
手段と、前記第３のトラッキングエラー検出手段の出力
と前記第２のトラッキングエラー検出手段の出力との差
出力に基づき、前記第２の集光スポットを前記情報トラ
ックの横断方向に移動させる第２のトラックずれ補正手
段とを備えているので情報記録媒体の偏心などに起因す
る光スポットのトラックオフセットを低減し、トラッキ
ング制御を更に安定に行なうことのできる光学式情報記
録再生装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図内の情報記録媒体に対する光ビームの照射状態を示
す説明図、第３図はこの発明の別の発明の一実施例を示
す構成図、第４図は第３図内の４分割光検知器の受光状
態を示す説明図、第５図は第３図内のエラー検出系に自
動利得制御装置を挿入した実施例を示す部分構成図、第
６図は第１図及び第３図内の再生用発光源を半導体レー
ザアレイで構成した実施例を示す部分構成図、第７図は
第１図及び第３図内の光学系の一部を可動部とした実施
例を示す部分構成図、第８図は第３図内の記録用発光源
をマルチビームとした実施例を示す構成図、第９図は第
１図及び第３図内の光学系の異なる実施例を示す構成
図、第10図は従来の光学式情報記録再生装置を示す構成
図、第11図は第10図内の情報記録媒体に対する光ビーム
の照射状態を示す説明図、第12図はトラック追従量に対
するトラックオフセットの関係を示す特性図、第13図は
情報記録媒体の傾きに対するトラックオフセットの関係
を示す特性図、第14図は他の従来装置の情報記録媒体に
対する光ビームの照射状態を示す説明図である。 (1A)、(1B)、(1C)……発光源 (7)……対物レンズ、(8)……情報記録媒体 (24)……回折格子 (28)……２色性ビームスプリッタ (31A)……２分割光検知器、(34)……４分割光検知器 (41)……第１の差動増幅器 (42)……第２の差動増幅器 (43)……第３の差動増幅器 (44)……第４の差動増幅器 (46)、(47)……両端部の受光面 (48)……中央の一対の受光面 (53)……半導体レーザアレイ (54)……可動部 (68)……合成用２色性ビームスプリッタ (69)……偏光ビームスプリッタ L1、L3……記録用ビーム、L2、L2P……再生用ビーム L1′、L3′……記録用反射ビーム L2′、L2P′……再生用反射ビーム L5′、L6′……サイド反射ビーム P1……記録用スポット、P2……再生用スポット P5、P6……サイドスポット、Q1〜Q3……発光点 Ｓｔ(R)、Ｓ′ｔ(R)……トラッキングエラー信号 Ｓｔ(W)、Ｓ′ｔ(W)……トラッキングエラー信号 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の発光源から放射される光ビームを同
    一の集光手段によって情報記録媒体上に集光させて該情
    報記録媒体の情報トラック上に複数の集光スポットを形
    成し、該集光スポットからの光ビームを用いてトラッキ
    ング制御を行う光学式情報記録再生装置において、 第１の集光スポットに対して一対のサイドスポットを形
    成するサイドスポット発生手段と、前記第１の集光スポ
    ットのトラックずれを前記一対のサイドスポットからの
    光ビームの差出力により検出する第１のトラッキングエ
    ラー検出手段と、 前記第１の集光スポットのトラックずれを該第１の集光
    スポットからの回折光の強度分布より検出する第２のト
    ラッキングエラー検出手段と、 第２の集光スポットのトラックずれを該第２の集光スポ
    ットからの回折光の強度分布より検出する第３のトラッ
    キングエラー検出手段と、 前記第１のトラッキングエラー検出手段の出力に基づ
    き、前記第１の集光スポット及び前記第２の集光スポッ
    トを前記情報トラックの横断方向に同時に移動させる第
    １のトラックずれ補正手段と、 前記第３のトラッキングエラー検出手段の出力と前記第
    ２のトラッキングエラー検出手段の出力との差出力に基
    づき、前記第２の集光スポットを前記情報トラックの横
    断方向に移動させる第２のトラックずれ補正手段とを備
    えたことを特徴とする光学式情報記録再生装置。
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