JPH04263127A - 光学式記録媒体の記録装置 - 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】

【０００１】

【技術分野】本発明は、光学式記録媒体に複数の光ビー
ムを照射して、情報信号の記録をなす記録装置に関する
。

【０００２】

【背景技術】複数の情報信号を担う光ビームをガラス原
盤等の光学式ディスク原盤に照射して情報信号を記録し
た後、この原盤に基づいて再生用の光ディスクを成形す
ることは広く知られている。特にハイビジョン信号のよ
うな広帯域のビデオ信号を３つのチャンネル信号に分割
して、１枚のディスクに記録する装置が近時開発され、
実用化が進められている。

【０００３】図６において、レ―ザ光源１から出射され
た光ビ―ムＰ０は、ミラ―２で反射されてハ―フミラ―
３ａに入射される。ハ―フミラ―３ａでは入射された光
ビ―ムの光量の１／３が透過され２／３が反射される。 透過された光ビ―ムＰ１はパルス変調器４ａに入射され
る。反射された光ビ―ムはハ―フミラ―３ｂに入射され
、その半分が透過され半分が反射される。反射された光
ビ―ムＰ２はパルス変調器４ｂに入射され、透過された
光ビ―ムＰ３はミラ―３ｃで反射されてパルス変調器４
ｃに入射される。従って、３つの光ビ―ムＰ１，Ｐ２，
Ｐ３の光量は夫々等しくなる。３つのパルス変調器４は
、いわゆるＡＯＭ（　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｏｐｔｉｃａ
ｌ　Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ　）と呼ばれている光変調手段
であり、供給される入力信号によって光ビ―ムをパルス
信号に変調する。

【０００４】一方、ハイビジョン・ベ―スバンド信号源
（図示せず）からの３つのビデオ信号は、信号生成手段
としてのＦＭ変調器５に供給される。ＦＭ変調器５ａ，
５ｂ，５ｃからの変調されたビデオ信号の各々は、各々
対応するパルス変調器４ａ，４ｂ，４ｃに供給される。 パルス変調器４において、ビデオ信号１ないし３によっ
てパルス変調された各光ビ―ムＳ１，Ｓ２，Ｓ３は、以
下に説明する照射手段によって記録媒体上に照射される
。

【０００５】光ビ―ムＳ１はミラ―６ａで反射され、ビ
―ムスプリッタ６ｂ及び６ｃを透過する。パルス変調器
４ｂからのパルス変調された光ビ―ムＳ２は、ビ―ムス
プリッタ６ｂで反射されてビ―ムスプリッタ６ｃを透過
する。同様に、パルス変調器４ｃからの光ビ―ムＳ３は
、ビ―ムスプリッタ６ｃで反射される。これら３つの光
ビ―ムＳ１，Ｓ２，Ｓ３は光中継手段である光中継器７
を経た後ビームスプリッタ８で反射され、対物レンズ８
で収束されてガラス原盤９に照射される。ガラス原盤９
は、スピンドルモ―タ１０によって一定の線速度又は角
速度で回転駆動されている。

【０００６】ガラス原盤１０において、３つの光ビ―ム
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３によって３つを１組とする組トラック
が形成され、各ビデオ信号の記録がなされる。この記録
の際、３つの光ビームが各々平行なトラックを形成する
ために相対的照射位置の制御がなされる。照射された光
ビームはガラス原盤１０の照射面（記録面）で反射され
、その戻りビームがＣＣＤカメラ等の検知手段である撮
像部１２に供給される。撮像部１２において光ビームＳ
１，Ｓ２，Ｓ３の相対的照射位置が検出され位置信号が
発せられる。これは撮像面において戻りビームの各々の
スポットの間に存在する水平走査線の本数を検出するこ
とで、高精度の相対位置検出がなされる。

【０００７】この位置信号は制御手段である位置制御回
路１３に供給されて、正しい相対的照射位置を示す基準
値と比較されることにより、その差分すなわち誤差信号
が照射制御信号として発せられて光中継器７に与えられ
る。光中継器７において照射制御信号に応じてガラス原
盤１０に照射される光ビームＳ１，Ｓ２，Ｓ３の相対的
照射位置の制御がなされる。

【０００８】具体的には、図９及び１０に示すように記
録ビームのメインビームＳ１のスポット、両サイドの光
ビームＳ２及びＳ３のスポットの相対的照射位置をラジ
アル方向に偏倚する。なおこの場合タンジェンシャル方
向即ちトラック方向の位置制御は行わない。光ビーム相
対的照射位置の偏倚は対物レンズへのビーム入射角度を
変化させることにより制御される。

【０００９】図９において、ガラス原盤１０での光ビー
ムのラジアル方向の偏倚量Δｙは±０．０１μｍの精度
で制御されなければならない。光中継器７の光偏向器７
ａから出射した光ビームは、焦点距離ｆ１が３０ｍｍの
ビームエクスパンダ第１レンズ７ｂ及び焦点距離ｆ２が
１２０ｍｍのビームエクスパンダ第２レンズ７ｃを経て
、対物レンズ（ｆ＝２．６９ｍｍ）９で収束されて照射
される。光偏向器７ａからビームエクスパンダ第１レン
ズ７ｂまでの光路長Ｌ１を６７０ｍｍとすると、Δｙ＝
０．０１μｍに対するビームエクスパンダ第１レンズ７
ｂへの入射角Δθは、約１．５×１０−５ｒａｄ．であ
ることが分っている。従って、光偏向器７ａは、Δθ以
下の最小偏向角をもたなければならない。又、相対的位
置制御範囲は±０．１μｍが必要であり、そのため入射
角は±１．５×１０−４ｒａｄ．の範囲をカバーしなけ
ればならない。

【００１０】光偏向器７ａとして、ＡＯＤ（光響光学偏
向器）又は回転ミラーが従来使用されている。ＡＯＤは
約３００　ＭＨｚの中心周波数の高周波電気信号を入力
し、その中心周波数を変化させることによって、１次回
折光の回折角度が変化することを利用するものである。 ＡＯＤを使用する例は特開昭６２−２８２３３　号公報
に開示されている。しかしこの開示例では、ＡＯＭ４，
５及びＡＯＤ８を用いて光ビ―ムの変調と偏向とを別々
に行なっており、光ビ―ムの減衰が大きくなるという欠
点がある。 そこで光ビ―ムの変調と偏向とを１つのＡＯＤで行なう
ことが考えられる。ところがこの方法では、所望の相対
制御位置範囲（この場合±０．１μｍ）を得るため、Ａ
ＯＤを通過する光ビームがビームウエスト即ちビ―ムス
ポットが最小となる光軸上の点から大きくずれて、ビー
ムスポットが大きくなってしまう。ところが、ＡＯＤは
通過するビ―ムスポットが大きくなると応答性が悪くな
るという性質があり、±０．１μｍの制御位置範囲が得
られないという問題が生じる。更にＡＯＤからビームエ
クスパンダ第１レンズ７ｂまでの光路長が長く、そのた
め対物レンズ９への入射瞳からはずれて光がけられると
いう問題もある。

【００１１】一方、回転ミラーを使用するものとしては
、例えば特開昭６２−２８３４２６号公報にその技術が
開示されている。図１０において、ガラス原盤１０にお
いてΔｙ＝０．０１μｍを得るためにΔθ＝１．５×１
０−５ｒａｄ．の光ビームＳ１の偏向角度が必要である
。この場合回転ミラー１４の最小回転角はΔθ／２即ち
約７．５×１０−６ｒａｄ．以下になる。ミラー１４ａ
の回転中心点からミラー支持体１４ｂの作用点Ｍまでの
距離を４０ｍｍとすると、作用点Ｍの動作範囲は０．３
μｍとなる。一般に、回転ミラー１４を駆動するアクチ
ュエータには、従来からＤＣモータ、ステッピングモー
タ、ピエゾが使用されている。しかし、ＤＣモータでは
０．３μｍの精度を得るのは困難であり、ステッピング
モータによって可能となる。ところがこの場合のステッ
ピングモータとしては大きいものが必要であり、これも
装置の小型化の上で問題がある。またピエゾは０．３μ
ｍの動作については可能であるが、経時変化が生じると
いう欠点をもっている。

【００１２】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、ＤＣモ―タ等
の小型で安価なアクチュエ―タを用いても、光ビームの
相対的照射位置の制御が高精度で、しかも応答性の良好
な光中継器を有する光学式記録媒体の記録装置を提供す
ることにある。

【００１３】

【発明の構成】本発明による光学式記録媒体の記録装置
は、複数の光ビームを発射する光源と、前記複数の光ビ
ームと同数の複数の情報信号を生成する信号生成手段と
、前記光ビームの各々を前記情報信号の各々によって変
調して複数の変調光ビームを生成する光変調手段と、前
記変調光ビームの各々を記録媒体に照射する照射手段と
、前記記録媒体に照射された前記変調光ビーム相互間の
相対的照射位置を検知して位置信号を発する検知手段と
、前記位置信号に応じて照射制御信号を生成する制御手
段と、前記光変調手段から発せられる前記変調光ビーム
の少なくとも１を前記照射手段に中継する光中継手段と
を備えた記録装置であって、前記光中継手段は、前記変
調光ビームの少なくとも１をその入射面にて受光するウ
ェッジプリズムと、前記照射制御信号に応じて前記ウェ
ッジプリズムを調整して入射する前記変調光ビ―ムの入
射角を調整する位置決め手段とを有することを特徴とす
る構成となっている。

【００１４】

【発明の作用】本発明による光学式記録媒体の記録装置
においては、記録媒体に照射する複数の光ビームの相対
的照射位置をウェッジプリズムを用いて制御する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図５を参
照して詳細に説明する。図１に示す如く、光中継器７に
ウェッジプリズム１５を用いている。照射制御信号に応
じて作動する位置決め手段であるアクチュエ―タ１７に
より、このウェッジプリズム１５を担持する回転自在な
部材（図示せず）を作動させる。この作動により偏倚量
Δｙ＝０．０１μｍの条件を満たす入射角Δθ＝１．５
×１０−５ｒａｄ．の偏向角は、ウェッジプリズム１５
の頂角を１ｄｅｇ．、ウェッジプリズム１５への入射角
を８ｄｅｇ．とした場合、ウェッジプリズム１５の角回
角Δθｗを６．９×１０−３ｒａｄ．とすることにより
得られる。即ちΔθとΔθｗとの関係は、Δθｗ／Δθ
＝４６０　より、Δθに対してΔθｗは４６０　倍の回
転角となり、従来の如きクリティカルな回転角の調整を
解消することができる。ウェッジプリズム１５の回転中
心から作用点までの距離ｌを３０ｍｍとすると、その作
用点におけるウェッジプリズム１５の作動距離Δｘは、
Δｘ＝ｌ×Δθｗより０．２０７ｍｍ　となる。この作
動距離はアクチュエータ１７にＤＣモータを用いても充
分実現できる作動距離である。

【００１６】光ビームの波長λを４０６．７ｍｍ　のレ
ーザ光とし、屈折率１．４６９４３２の合成石英で板厚
を４．７４ｍｍのウェッジプリズムを用い、さらにウェ
ッジプリズム１５からビームエクスパンダ第１レンズ７
ｂまでの光路長Ｌを６６１ｍｍ　、ビームエクスパンダ
レンズの焦点距離比ｆ２／ｆ１＝−３としたときには、
光ビームの光軸からのずれがキャンセルされて、ウェッ
ジプリズム１５が回転しても、対物レンズ９のほぼ中心
に光ビームを入射させることが可能となる。このように
ウェッジプリズム１５の板厚を適当な選ぶことにより、
光ビームが対物レンズ９の入射瞳内に入射するので光の
けられを回避することができる。

【００１７】ウェッジプリズム１５を用いた具体的な実
施例を図２ないし図５に示す。図２に示す第１の実施例
において、光中継器７にメインビームＳ１並びに他の光
ビームＳ２及びＳ３がミラー１６ａ，１６ｂ，１６ｃで
反射された後入射される。メインビームＳ１は、折り返
しミラー７ｄに直接に入射するが、他の光ビームＳ２及
びＳ３はそれぞれウェッジプリズム１５ａ及び１５ｂを
経て、折り返しミラー７ｄに入射する。折り返しミラー
７ｄで反射された３つの光ビームは次の折り返しミラー
７ｅで再び反射されて、ビームエクスパンダ第１レンズ
７ｂに入射される。この場合には、光の利用効率がほぼ
１００％となる。

【００１８】図３に示す第２の実施例においては、照射
される相対的位置は第８に示すパターンとなる。この実
施例では、まず、図３の紙面に対して垂直な方向に光ビ
―ムを屈折させるウェッジプリズム１５ａによってメイ
ンビ―ムＳ１と光ビームＳ２及びＳ３とのトラック方向
の相対的位置が調整され、さらにウェッジプリズム１５
ｂ及び１５ｃにより、光ビームＳ２と光ビ―ムＳ３との
ラジアル方向の相対的位置の調整がなされる。この場合
も光の利用効率は１００　％に近い。

【００１９】図４に示す第３の実施例では、光利用効率
は５０％と第１及び第２の実施例に比べて低いが、光路
長を短くできるという利点があり、光ビームの相対的位
置は図７及び図８のパターン共に可能である。又、図５
に示す第４の実施例では、さらに更に光の利用効率が３
３％と悪くなるが、第３の実施例と同様に光路長を短く
することができ図７及び図８の照射パターン共可能であ
る。この第４の実施例では回折格子１８を設けることに
より、光中継器７の構造を簡単にできる利点がある。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による光学
式記録媒体の記録装置においては、記録媒体に照射する
複数の光ビームの相対的位置をウェッジプリズムを用い
て制御するので、小型で安価なアクチュエ―タを用いて
高精度でしかも応答性の高い照射位置制御が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光中継器に用いられるウェッジプ
リズムの動作原理図。

【図２】図１のウェッジプリズムを使用した第１の実施
例の構成図。

【図３】図１のウェッジプリズムを使用した第２の実施
例の構成図。

【図４】図１のウェッジプリズムを使用した第３の実施
例の構成図。

【図５】図１のウェッジプリズムを使用した第４の実施
例の構成図。

【図６】本発明及び従来の記録装置において共通となる
ブロック図。

【図７】図６におけるガラス原盤１０に照射された光ビ
ームのパターン図。

【図８】図６におけるガラス原盤１０に照射された光ビ
ームのパターン図。

【図９】図６における光中継器７の構造図。

【図１０】従来の回転ミラー型の光中継器７の原理図。

【符号の説明】

７……光中継器 ９……対物レンズ １０……ガラス原盤 １２……撮像部 １３……位置制御回路 １５……ウェッジプリズム １７……アクチュエ―タ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の光ビームを発射する光源と、前
   記複数の光ビームと同数の複数の情報信号を生成する信
   号生成手段と、前記光ビームの各々を前記情報信号の各
   々によって変調して複数の変調光ビームを生成する光変
   調手段と、前記変調光ビームの各々を記録媒体に照射す
   る照射手段と、前記記録媒体に照射された前記変調光ビ
   ーム相互間の相対的照射位置を検知して位置信号を発す
   る検知手段と、前記位置信号に応じて照射制御信号を生
   成する制御手段と、前記光変調手段から発せられる前記
   変調光ビームの少なくとも１を前記照射手段に中継する
   光中継手段とを備えた記録装置であって、前記光中継手
   段は、前記変調光ビームの少なくとも１をその入射面に
   て受光するウェッジプリズムと、前記照射制御信号に応
   じて前記ウェッジプリズムを調整して入射する前記変調
   光ビ―ムの入射角を調整する位置決め手段とを有するこ
   とを特徴とする光学式記録媒体の記録装置。