JPH0467261B2

JPH0467261B2 -

Info

Publication number: JPH0467261B2
Application number: JP57063255A
Authority: JP
Inventors: Herarudo Ofueiyu Uiremu; Edowaado Uan Rosumaaren Herarudo
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1981-04-21
Filing date: 1982-04-17
Publication date: 1992-10-27
Also published as: US4546463A; BE892901A; IT1210875B; SE453542B; ES511506A0; FR2504300B1; SE8202411L; ZA822011B; AU8281182A; GB2097150B; AU548804B2; ATA155782A; CA1193721A; DE3214188C2; DE3214188A1; GB2097150A; FR2504300A1; NL8101932A; JPS57181441A; AT373424B

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、書込みビームを生成する第１ダイオ
ードレーザと、この書込みビームと異なる波長を
有する読取りビームを生成する第２ダイオードレ
ーザと、書込みビームおよび読取りビームを集束
させて、情報平面上に、トラツク方向に見て相互
に前後して位置する書込みスポツトおよび読取り
スポツトを形成させる対物レンズ系と、前記の第
２ダイオードレーザと対物レンズ系との間にその
順序で配置した偏光感知ビームスプリツタおよび
偏光回転子と、該偏光感知ビームスプリツタから
出る、情報平面で反射された読取りビームの通路
内の第１検出器と、該検出器の前段に配置した波
長選択フイルタと、情報平面により反射され、ビ
ームスプリツタから出る書込みビームの通路内に
配された第２検出器とを有し、この第２検出器の
前には第２の波長選択フイルタが配され、また前
記の偏光回転子は書込みビーム内にも配された、
光放射により記録キヤリヤの情報平面のトラツク
に情報を書込み、かつ読取る装置に関するもので
ある。

この種装置に関しては、特に周波数変調ビデオ
信号を記録することを意図しているが、西独国公
開特許第2403408号により公知である。前記特許
においては、例えば、金属層により情報層を構成
し、書込みビームにより金属層内のピツト（凹
部）を溶かしうるようにし、例えば、ピツトの頻
度により情報を表示するようにしている。反射金
属層内のピツトは、該ピツトが入射読取りビーム
の光放射を回折させるということで光学的に読取
り可能としている。読取りビームは、書込みビー
ムと同時に情報層上に投射されるので、該ビーム
により形成される書込みスポツトおよび読取りス
ポツトは相互に近接した位置となり、かつ、情報
トラツクに対して同じ速度で移動することになる
ため、記録した直後に情報を読出すことができ、
記録すべき情報と比較することが可能となる。し
たがつて、情報が正しく記録されているか、再記
録を必要とするかを確認することができる。

前述した西独国出願特許第2403408号に記載の
装置においては、アルゴンイオンレーザにより書
込みビームを生成し、ヘリウムネオンレーザによ
り読取りビームを生成しており、特に前者はかな
り大型かつ高価である。大量販売を目指したビデ
オプログラムを有する光学的記録キヤリヤの製造
用に装置を使用する場合は、大型かつ高価な記録
装置を忌避する必要性はない。実際に、この場合
には、特定のプログラムは１回、いわゆるマスタ
ー（父盤）においても、せいぜい数回記録するだ
けでよく、また、このマスターについては、針に
より走査する形式の既知のオーデイオレコードを
プレスするのに使用する方法と比肩しうるような
方法で、大量の複製（コピー）を製作することが
できる。したがつて、複数の異なるビデオプログ
ラムを多数の愛好者に供給するのに、１つの書込
み装置を必要とするにすぎない。

最近における技術の進歩は、例えば、電子計算
機にアクセスする信号のようなデジタルデータ信
号を記憶させるのに、光学的記録キヤリヤの使用
を促がす状況にある。この場合には、光学的記録
キヤリヤの個々のユーザーは別々の書込み装置と
読取り装置を準備しなければならず、これがた
め、該装置をできるだけ簡単かつ安価に製作する
努力がなされているが、このこころみは前述の２
つのガスレーザの使用とは両立しないという難点
がある。

前述の西独国出願特許第2403408号による書込
み読取り装置の場合は、情報平面により反射され
る読取りビームを受信するのに１つの検出器のみ
を使用するようにしている。この場合には、λ／
４プレート（λは読取りビームの波長）の形状の
前記偏光回転子ならびに偏光感知ビームスプリツ
タを用いて、反射ビームを、記録キヤリヤの方向
に指向する読取りビームの通路外に反射させ、前
述の読取りビームの光放射が放射源に戻ることを
防止している。

使用者が情報を記録する媒体として光学的記録
キヤリヤを使用する場合、使用者には、いわゆる
サーボトラツク（予め溝をつけたトラツク）を具
えた記録キヤリヤが提供される。この光学的に検
出可能なトラツクは、情報の記録中に書込みスポ
ツトが螺旋状トラツクまたは複数の同心円状トラ
ツクに沿つて情報平面を正しく走行させるために
使用する。サーボトラツクは、各々、情報を記録
するための空白トラツク部およびアドレス部を含
む複数のセクタに分割し、各情報ブロツクに特定
のアドレスを割当てることにより即時読出しメモ
リを得るようにするを可とする。また、サーボト
ラツクはクロツク信号を具え、記録期間中、この
信号によりトラツク方向における書込みスポツト
の速度を制御しうるようにすることが望ましい。

予め溝をつけたサーボトラツクを有する記録キ
ヤリヤを最適に使用するためには、情報層により
反射される書込みビーム放射を受信し、それを電
気信号に変換する検出器を必要とする。この信号
は、情報を記録する前にアドレスを読取り、サー
ボトラツクに対する書込みスポツトの位置を制御
し、あるいはサーボトラツクの方向における書込
みスポツトの速度を制御し、かつ、例えば、書込
みビーム集束を制御するために使用することがで
きる。書込みビームは、該ビームが記録用に使用
されず、かつ、低電力である限りにおいては、読
取りビームとして使用することができる。

反射書込みビームおよび読取りビームを検出す
るに際しては、読取りビーム用の検出器には書込
みビームが入射せず、書込みビーム用検出器には
読取りビームが入射しないような配慮をする必要
がある。実際に、前記両ビームは情報層上の異な
る領域から帰還し、これら帰還ビームの一致は２
つの位相偏位信号が重畳されることを意味する。

本発明の目的は上述の諸要求を満足するような
書込み読取り装置を提供しようとするものであ
る。

この目的のため、本発明装置は、２つのダイオ
ードレーザは１つのハウジング内に収納され、同
じ偏光方向を有する書込みビームおよび読取りビ
ームの共通放射通路内には、偏光感知ビームスプ
リツタと偏光回転子との間に高選択性半波長プレ
ートと偏光感知複屈折プリズムとをその順序で配
置したことを特徴とする。

本発明装置においてはダイオードレーザを使用
しているため、既知の装置に比し、小型かつ安価
であるばかりでなく、きわめて安定である。ま
た、本装置で使用するダイオードレーザの放射エ
ネルギーはガスレーザの場合に比し少量ですむた
め、特に記録キヤリヤの方向に指向する書込みビ
ームに対して最小とするよう装置を設計してい
る。本発明装置においては、記録キヤリヤに指向
する書込みビームと読取りビームを結合し、かつ
記録キヤリヤにより反射された後これらのビーム
を分離するため、該偏向感知ビームスプリツタお
よび偏光回転子により構成した偏光手段を使用す
るようにしている。また、該偏光手段は、記録キ
ヤリヤから発出する読取りビームおよび書込みビ
ームを記録キヤリヤに指向する該両ビームの放射
から分離するためにもこれを使用するが、これら
は他の手段により構成することもできる。また、
特に、複屈折に関しては理想的でない記録キヤリ
ヤおよび光学的構成素子の存在により、偏光手段
を使用した場合にも残存する読取りビームと書込
みビーム間の残留クロストークを最小にするた
め、本装置においては、波長選択フイルタを使用
し、これにより、検出器の一方には書込みビーム
のみが入射し、他の検出器には読取りビームのみ
が入射しうるようにしている。

結合形書込み読取り装置において、単一の集積
素子として構成した２つのダイオードレーザを使
用することに関しては、西独国公開特許第
2918931号により既知であるが、該装置の場合は、
読取りビームと書込みビームを相互に区別する手
段を有せず、さらに、書込みスポツトと読取りス
ポツトをトラツクの方向で相互にシフトさせるの
でなく、トラツクの方向に直角な方向で１トラツ
ク周期だけシフトさせるようにしているため、記
録された情報は記録キヤリヤが一回転した後にし
か読出すことができない。

高選択性半波長プレートは、屈折率の差とプレ
ートの厚みとの積により与えられるその重屈折
が、第１波長のビームに対しては該波長の整数倍
で、第２波長のビームに対しては該第２波長の整
数プラス1/2倍であるような複屈折材料のプレー
トにより形成する。このようなプレートは第２波
長のビームの偏光方向を90°回転させるが、第１
波長のビームの偏光方向には影響を与えない。ま
た、偏光感知プリズムはウオラストン
（Wollaston）プリズムにより形成するを可とす
る。

ウオラストンプリズムを使用することにより、
１つの支持部に２つのレーザを装着するようにし
た場合でも、例えば、数百ミクロンのような比較
的大きい間隔を有する２つのダイオードレーザの
映像をさらに近接させることが可能となる。ま
た、ウオラストンプリズムは情報層により反射さ
れる書込みビームと読取りビームを場所的に分離
させる働きをする。この場合には、偏光回転子に
より誘起される書込みビームと読取りビームの偏
光面の回転を使用する。偏光回転子は、２つのビ
ームの偏光方向に同じような影響を与える高選択
性でない四分の一波長プレートにより形成する。
また、前記高選択性半波長プレートは、最初に、
ウオラストンプリズムに入射する読取りビームと
書込みビームに所望の直交偏光方向をもたせるこ
とを可能にする。ウオラストンプリズムは対称形
プリズムとするを可とする。

別個のハウジング内にダイオードレーザを収納
するようにした場合は、ダイオードレーザは別個
のハウジングに収納され、読取りビームと書込み
ビームは直交した偏光方向をもち、これ等のビー
ムは、偏光感知ビームスプリツタによりほぼ一致
させられるようにしたことを特徴とする。この場
合、偏光ビームスプリツタは、２つの機能、すな
わち、読取りビームと書込みビームを結合させる
機能と情報面により反射されるビームを放射源よ
り放射されるビ−ムから分離させる機能とを有す
る。

ダイオードレーザの２つのハウジングはほぼ平
行となるよう配置し、一方のビームの通路内に第
２ビームスプリツタを配置して、該ビームスプリ
ツタにより該ビームの放射を偏光感知ビームスピ
リツタの方向に反射させるようにすることも有効
である。前記第２ビームスプリツタは波長従属ビ
ーム分割ミラーにより形成するを可とする。かく
すれば、２つのハウジングを相互に近接して配置
することができるため、コンパクトで機械的およ
び熱的に安定な構造を与えることが可能となる。

また、偏光感知ビームスプリツタおよび第２ビ
ームスプリツタを共通の支持部に固着させ、これ
ら２つのビームスプリツタによるビームの反射回
数を偶数回となるよう形成すると、さらにその安
定度が改善される。この場合、これら２つのビー
ムスプリツタは１つの複合プリズムの第１および
第２の部分反射面により形成するを可とする。こ
のような構造とした場合は、共通の支持部または
複合プリズムの傾斜により、情報層上の書込みス
ポツトと読取りスポツトの相対位置が影響を受け
ることはない。

また、少なくとも１つの方向、すなわち、トラ
ツクの方向に直角な情報面内の方向、もしくは状
況に応じて、第２の方向、すなわち、トラツクの
方向において読出しスポツトと書込みスポツトの
相互位置を補正するようにするため、２つのダイ
オードレーザハウジングをほぼ平行に配置した本
発明装置の実施例においては、第１ダイオードレ
ーザハウジングを１つのフレームに固着させると
ともに、第２ダイオードレーザハウジングの一方
の側を少なくとも１つの方向において弾力性を有
するよう該同一フレームに装着し、該第２ダイオ
ードレーザハウジングを該第１ダイオードレーザ
ハウジングに対して調整可能とする機械手段を配
置するようにしたことを特徴とする。

また、読取りビームおよび書込みビームの集束
を相互に補正するため、本発明装置の他の実施例
においては、記録キヤリヤの方向に指向する一方
のビームの通路内に可調整レンズを配置するよう
にしたことを特徴とする。

以下図面により本発明を説明する。

第１図は、使用者が特定情報を記録可能な円形
デイスク状記録キヤリヤ板１を示す平面図であ
る。前記キヤリヤ板１は例えば、１回転につき
128のような多数のセクタ３に分割した螺旋形サ
ーボトラツク２を有する。前記各セクタは、記録
期間中記録キヤリヤ板上の輪廓のはつきりした通
路にしたがつて情報を記録するのに使用される光
学的に検知可能な連続的トラツク部分５を有する
ほか、関連トラツク部分５のアドレスをアドレス
領域（図示を省略）内にデジタル形式で蓄積させ
るようにしたセクタアドレス４を含む。この場
合、前記アドレス領域は、記録キヤリヤ面にプレ
スした凹部（ピツト）、あるいは記録キヤリヤ面
から突出させた凸部（ヒル）により形成すること
ができる。また、記録キヤリヤ板１は、適当な放
射にさらされた際光学的に検知可能な変化を生ず
るような物質の層を有し、情報の記録は、例え
ば、書込みビームにより金属層内のピツトを溶か
すことにより行う。記録キヤリヤに関する詳細に
ついては、オランダ国公開特許第7802859号を参
照されたい。

記録キヤリヤ上には２つの放射スポツトRSお
よびWSが投射される。これらのスポツトは、ト
ラツク方向、すなわち、第１図の方向ｔにおい
て、微小距離にわたつて相互に偏位させ、かつ、
記録期間中トラツクに対して同一速度で移動しう
るようにする。トラツクに対する放射スポツトの
移動は、記録キヤリヤを軸６のまわりに矢印７の
方向に動かすことにより得られる。書込み期間中
は、先行放射スポツトWSを使用してアドレスを
読取り、正しいアドレスを発見した後、関連トラ
ツク部分に情報を記録する。放射スポツトRSは、
情報を記録した直後に情報を読取るのに使用す
る。かくして、記録期間中に書込みエラーを検出
することが可能となる。読取りスポツトは書込み
スポツトと微小距離離して配置するようにしてい
るため、それはセクタ領域５の端部において、情
報が該領域に正しく記録されたかどうかを確認す
ることができ、さらに、情報を他の領域に記録す
べきかどうかを決定することが可能となる。既に
記録されている情報を読取るには、スポツトRS
またはスポツトWSのいずれかを使用することが
できる。スポツトWSは、書込みモードおよび読
取りモードの双方において、集束エラー信号およ
び径方向エラー信号（ラジアルエラー信号）を発
生するのに使用する。前記径方向エラー信号は、
スポツトWS，RSの中心とサーボトラツク２の中
心間の方向ｒにおける偏移の表示を与える信号で
ある。

第２図は、第１図示記録キヤリヤに印刻し（書
込み）、読取るための本発明装置の第１実施例を
示すものである。図示装置は、レーザダイオード
状に形成し、その１つは書込みビームWBを生成
し、他は読取りビームRBを生成するよう構成し
た２つの放射源１０および１１を含む。第２図に
おいては、図示を簡単にするため、該ビームの主
放射線のみを示してある。ミラー１７は、読取り
ビームおよび書込みビームを対物レンズ系１９に
向かつて反射させる働きをする。対物レンズ系１
９は前記両ビームを集束させて、記録キヤリヤの
情報面上に放射スポツトWSおよびRSを形成させ
る機能を有する。

第２図には、記録キヤリヤ１の小部分を接線方
向の断面図、すなわち第１図の矢印ｔに沿つた断
面図で図示してある。情報層８は、第２図に示す
ように、基板９を介して露光されるようにし、基
板９にその保護層を形成させるようにすることが
望ましい。ミラー１７は、図の平面内にある軸２
０ａのまわりを枢回可能とし、トラツクの方向と
直角なスポツトWSおよびRSの位置を補正しうる
よう構成する。さらに、ミラー１７は、図の平面
に垂直な軸２０ｂのまわりを枢回可能とし、トラ
ツクの方向におけるスポツトWSおよびRSの位置
を補正しうるようこれを構成する。

ビームWBおよびRBは情報平面により反射さ
れ、対物レンズ系１９を通過し、ミラー１７によ
り放射源１０および１１の方向に反射されるよう
にする。この場合、直接ビームWBおよびRBの
放射損失を最小に保持しながら、最適の方法で反
射ビームWB′およびRB′を分離させるため、放射
通路内には、偏光感知ビーム分割プリズム１６お
よびλ／４プレート１８（λはビームの平均波
長）を配置する。２つのダイオードレーザから放
射されるビームには、該ビームのほとんどすべて
があたかもプリズム１６より伝送されるかのよう
に、同一偏光方向をもたせるようにする。かくす
れば、ビームはλ／４プレート１８を二度横切る
ため、前記ビームの偏光方向は90°回転し、その
結果、反射ビームWB′およびRB′はほぼ完全にプ
リズム１６により反射されることになる。

ダイオードレーザはそれぞれの入力１０′，１
０″および１１′，１１″に供給する電流により駆
動されるようにする。ここで、読取りに必要とす
る放射エネルギーの量は書込みの場合より少なく
て済むので、ダイオードレーザ１１を流れる電流
はダイオードレーザ１０を流れる電流より少なく
て済む。かくして、書込もうとする情報で書込み
レーザ１０用の電流を変調することにより、書込
みビームの強度を該情報に応じて変調するように
する。

ダイオードレーザ１０および１１は、１つのハ
ウンジング１３内に設けた共通の支持部１２上に
配置し、これらのレーザから発散的かつ非点収差
的光ビームを放出するようにする。前記ハウジン
グ１３内には、非点収差を取除くための円筒状レ
ンズ１５ならびにビームを平行にする視準対物レ
ンズ１４を収納する。本実施例においては、平行
ビームWBおよびRBを使用しているため、可動
搬送体上に配置しなければならないものは、対物
レンズ系１９と枢着ミラー１７のみで、特に、ダ
イオードレーザを始めとする装置の他の構成要素
を固定的配置とすることが可能となり、したがつ
て、補正を行うに際して転位を必要とするものは
きわめて少量に過ぎず、迅速に作業を行うことが
できる。

放射スポツトRSおよびWSは、例えば、その間
隔が10ミクロンのように、相互にきわめて近接し
て配置する必要がある。その縮少が２回ある二重
凹レンズのような対物レンズ系を使用する場合
は、ダイオードレーザの光放射放出面は相互に20
ミクロン離隔させる必要がある。現在の技術で
は、ダイオードレーザの寸法、接続ワイヤ用とし
て必要なスペースならびに所望の冷却等のため、
約300ミクロンの最小距離を置いて該面を配置す
ることができる。

読取りスポツトと書込みスポツト間の間隔を所
望の10ミクロンとするため、本実施例において
は、双方のビームを伝送する偏光感知プリズム２
６を配置して、２つのダイオードレーザの像を相
互の方向に移動させるようにしている。このよう
なプリズムは、直角な偏光方向を有する２つのビ
ームを反対方向に偏向させるという特性を有す
る。前記プリズムは、ビームの偏光方向およびプ
リズムの光軸を適当に選定することにより、ダイ
オードレーザ１０および１１より放射されるビー
ムを相互の方向に屈折させるよう形成することが
できる。さらに、情報層により反射され、その偏
光方向が記録キヤリヤに指向するビームに対し
90°回転したビームを該プリズム２６で偏向させ
ることにより、検出器の位置における所望の離隔
距離を得るようにすることもできる。プリズムと
してはウオラストン（Wollaston）プリズムが適
当である。原則的には、ロコン（Rochon）プリ
ズムのような任意の他の形式の複屈折プリズムを
使用することも可能であるが、この種プリズムに
よりビームを相互に偏向しうる角度はウオラスト
ンプリズムの場合の偏向角の半分にすぎない。プ
リズム２６は、ビームWBおよびRBが直角の偏
光方向を有する場合に、その機能を遂行しうるだ
けであり、この場合には、同じ偏光方向を有する
放射源１０および１１より放射されるビームの１
つの通路内に、λ／２プレートを配置する必要が
ある。

原則的には、検出器２２および２４，２５上に
おけるスポツトWSおよびRSの像間の所望の離隔
は、ウオラストンプリズムおよびλ／２プレート
のみにより達成することも可能であるが、この場
合には、放射源の偏光の度合い、光学的構成要素
の品質、記録キヤリヤの基板等に対してきわめて
苛酷な要求が課されなければならず、該基板は二
重屈折を呈するものであつてはならない。本発明
によるときは、上記のようなきわめて苛酷な要求
に遭遇するを要せずして、充分低いクロストーク
を得るようにするため、２個のダイオードレーザ
を用いて異なる波長の光放射を放出させるように
するほか、検出器２２および２４，２５の前段に
波長選択フイルタ２８，２９を配置し関連の検出
器２２および２４，２５に読取りビームまたは書
込みビームのみが伝送されるようにしている。ま
た、１つのビームの偏光ビームのみを90°回転さ
せ、他のビームの偏光方向に影響を与えないよう
形成した高選択性のλ／２プレート２７をウオラ
ストンプリズムの前段に配置するようにしてい
る。

フイルタ２８および２９は所望のビームを伝送
し、不所望のビームを反射させる反射フイルタに
より形成する。前記フイルタは1/100の分離係数
（セパレーシヨンフアクタ）を有し、不所望の放
射の１％のみしか通過させないよう形成したフイ
ルタとする。また、この場合、複数の反射フイル
タを一線上に整列配置することにより、前記分離
係数をさらに向上させることも可能である。

読取りビームの波長と書込みビームの波長間の
最小の差異はフイルタの傾度と分離係数とにより
決まるもので、前記最小波長差は、例えば60nm
である。この最小波長差は、１つのλ／４プレー
ト１８を用いて２つのビームの偏光方向に90°の
所望回転を与えるのに充分小さい値を呈する。

ウオラストンプリズムは、第２図に示すよう
に、対称形プリズムとし、複屈折材料よりなる３
つの要素プリズム３２，３３，３４により形成す
るを可とする。また、この場合、要素プリズム３
２および３４の光軸３５および３７ａは相互に平
行とし、要素プリズム３３の光軸３６は光軸３５
および３７ａに対し垂直とする。複合プリズム２
６は、このような対称形構造とすることにより、
一般のウオラストンプリズムのような非点収差形
プリズムでなくなる。このように非点収差形でな
いプリズムを選定する理由は、異なる波長のビー
ムが同じ光学的構成素子を通ることにより、色収
差（球面収差）を生じ、ビームが僅かに発散的ま
たは収斂的となることによる。プリズム２６の他
の詳細に関しては、この種プリズムについて記載
されている米国特許明細書第3978278号を参照さ
れたい。

ウオラストンプリズム２６の使用によりもたら
される情報平面８上の読取りスポツトと書込みス
ポツト間の間隔の減少は、該プリズムの傾きまた
は偏位とは無関係に、きわめて安定である。ま
た、ダイオードレーザ１０および１１間の間隔が
小さいことにより、共通のハウジング１３内にお
ける該レーザの相互位置もきわめて安定となる。

本発明装置の一実施例の場合、ダイオードレー
ザは、主放射線の方向で見た読取りスポツトと書
込みスポツトの相互間隔が多くとも１ミクロン程
度となるようこれらを３つの直交方向で相互に調
整した。この場合、径方向（放射方向）における
両スポツト間の距離は最大0.1ミクロンであつた。
また、接線方向における両スポツト間の距離は10
ないし20ミクロンのオーダーであつた。

また、ビームは高選択性のλ／２プレート２７
をも２度通過するので、該プレート２７によりそ
の偏光方向が影響をうけるビームも偏光感知ビー
ム分割プリズム１６により反射される。それ故、
ビームWB′およびRB′の放射通路内には、読取り
ビームRB′用の検出器２２に放射線の一部を反射
させ、書込みビームWB′用の検出器２４，２５
に放射線の残部を伝達するビームスプリツタ２１
を配置し、関連の検出器２２または２４，２５が
主として読取りビーム放射または書込みビーム放
射を受信し、任意の書込みビームまたは読取りビ
ーム放射をほとんど受信しないよう、各検出器を
調整する。また、関連のフイルタ２８および２９
は書込みビームまたは読取りビームの残留放射が
検出器２２または２４，２５に到達するのを防止
する機能を有する。ビームスプリツタ２１として
は、第１の波長分離を与えるような波長選択ミラ
ーが適当である。

検出器２２は、その中心を読取りビームRB′の
主放射線上に置いたフオトダイオードのような単
一の放射線感知素子により形成することができ、
この検出器を用いて、情報平面８により反射さ
れ、対物レンズ系１９のどう孔を通過する放射線
の綜合強度の変化を検出するようにする。この読
取り方法が既知の積分読取り法である。

また、この方法の代りに、いわゆる微分読取り
法を使用することもできる。この場合には、対物
レンズ系のどう孔の２つの異なる接線方向の半部
を通過する２つの放射線成分の強度差を検出する
ようにしている。したがつて、この場合には、ト
ラツク方向に相互に前後して配置するようにした
２つの放射線感知素子２２ａおよび２２ｂ（第２
図参照）により検知器を形成する必要があり、該
素子の出力信号を相互に減算して読取り信号を得
るようにする。アドレスおよび記録情報を読取る
積分読取り法が適しており、サーボトラツク内の
クロツク信号を読取るには微分読取り法が適して
いる。

情報面８により反射される書込みビーム放射
は、サーボトラツク内のクロツク信号およびアド
レス信号を読出すのに使用するほか、集束エラー
信号およびトラツキング信号を生成するのにも使
用される。集束エラー信号を得るためには、第２
図の右側挿入図に示すように、検出器２４を４つ
の副検出器４０，４１，４２および４３に分割
し、反射書込みビームWB′の通路内に円筒状レ
ンズ３７を配置するを可とする。対物レンズ系１
９および円筒状レンズ３７を含む光学系は、書込
みビームを単一スポツトに集束させず、光軸に沿
つて偏移する相互に直角な２つの集束線に集束さ
せるような非点収差系を形成する。したがつて、
２つの該集束線間の中央（図示を省略）に複合検
出器２４を配置するようにし、書込みビームの正
しい集束の場合には放射スポツトWS′が円形とな
り、集束エラーの場合には、該放射スポツトが伸
長形（楕円形）を呈するようにしている。（第２
図の挿入図参照のこと）。この場合、該スポツト
の長さの方向は集束エラーのサイン（標識）に依
存する。ここで、副検出器４０，４１，４２およ
び４３よりの信号をそれぞれS₄₀，S₄₁，S₄₂およ
びS₄₃で表わした場合、集束エラー信号S_fは次の
ように表わされる。

S_f＝（S₄₀＋S₄₂）−（S₄₁＋S₄₃）この集束エラー検出法は例示のため示したもの
で、これ以外に、ルーフエツジプリズムを配置し
て、反射書込みビームを集束させる平面内の該ビ
ームの通路においてビームを２つの副ビームに分
割し、かつ、該プリズムの後方に４つの検出器を
一列に配置することにより、同じように満足な集
束エラー検出を行うことができる。この場合に
は、外側の検出器の和信号と内側の検出器の和信
号との差が集束エラー信号となる。この集束エラ
ー検出方法の詳細に関しては、オランダ国出願特
許第7802859号（特願昭54−31660号、特開昭54−
130102号）の第７図および第９図を参照された
い。

非点収差素子および４つの検出器により集束エ
ラー検出を行う場合は、読取りビームを集束エラ
ー検出ビームとして使用し、検出器２２を例えば
検出器２４のような複合検出器に置き換えるよう
にする。

また、書込みビームWS′から前述のような他の
信号を抽出するため、該ビーム用の第２検出器２
５を配置することが望ましい。この場合には、ビ
ームWS′の通路内に、例えば、半透明ミラーによ
り形成したビームスプリツタ２３を配置する。ト
ラツキング信号を得るため、検出器２５を２つの
副検出器に分割し、記録キヤリヤ上のトラツクに
対して前記副検出器を相互に径方向に偏位させる
ようにする。かくすれば、該副検出器の出力信号
間の差は放射スポツトWSの中心とトラツクの中
心間の偏位に比例する。また、微分読取り法を用
いて、クロツク信号を読取りうるようにするため
には、第２図の左側挿入図に示すように検出器２
５を４つの副検出器４４，４５，４６および４７
により形成することが適当である。この場合の記
録キヤリヤのトラツクに関する副検出器の配置方
向を矢印ｒ（径方向）および矢印ｔ（接線方向）で
示す。いま、副検出器４４，４５，４６および４
７よりの信号をそれぞれS₄₄，S₄₅，S₄₆およびS₄₇
で表わした場合、トラツキング信号S_rは次式で与
えられる。

S_r＝（S₄₄＋S₄₅）−（S₄₆＋S₄₇）また、微分読取り信号またはクロツク信号S_c
は、 S_c＝（S₄₄＋S₄₇）−（S₄₅＋S₄₆）積分読取り信号またはデータ信号S_Dは、 S_D＝S₄₄＋S₄₅＋S₄₆＋S₄₇ で与えられる。また、データ信号は、検出器２４
の副検出器の出力信号を相互に加算することによ
り、検出器２４から得ることもできる。

原理的には、副検出器４０，４１，４２および
４３の分離線を経方向ｒおよび接線方向ｔと平行
にした場合には、検出器２５およびビーム分割ミ
ラー２３を省略し、検出器２４を使用して４つの
信号S_f，S_r，S_cおよびS_Dを抽出することが可能で
ある。

第３図は２つのダイオードを別々のハウジング
５０および５１に収納するようにした本発明書込
み読取り装置の第２実施例を示す。前記各ハウジ
ングはそれぞれ、ダイオードレーザ１０および１
１を含むほか、視準対物レンズ１４′または１
４″、円筒状レンズ１５′ または１５″を含む。
２つのダイオードレーザハウジングからは平行な
放射ビームWBおよびRBを放射する。前記放射
ビームは、偏光感知ビームスプリツタにより書込
みビームが記録キヤリヤに伝送されるよう選定し
た直交偏光方向を有する。この場合には、該ビー
ムはλ／４プレート１８を２回通過することによ
り、その偏光方向が90°回転し、したがつて、反
射ビームWB′はビームスプリツタ１６により検
出器２４，２５の方向に反射される。

ダイオードレーザハウジング５１から発出する
読取りビームは、まず、読取りビームRBをほぼ
完全に反射させ、反射書込みビームWB′のほと
んどすべてを通過させるような波長選択ミラーに
より形成するを可とするビームスプリツタ５２に
入射し、ついで偏向感知ビームスプリツタ１６に
より記録キヤリヤの方向に反射させるようにす
る。かくして、偏向方向が90°回転した反射読取
りビームRB′はビームスプリツタ１６を通り、波
長選択形を可とする他のビームスプリツタ５３に
より検出器２２に向つて反射させるようにする。
また、ビームRB′およびWB′の通路内には、レン
ズ３８および３９を配置し、これらレンズにより
平行なビームを検出器２２および２４，２５の位
置で集束させるようにするとともに、平行は視準
ビームRB′およびWB′の通路内には波長選択フイ
ルタ２８および２９を配置する。

記録された情報領域をテストするに際しては、
該情報領域に記録した放射ビームの波長との差が
最も少ないような波長を有する放射ビームを使用
することが望ましいが、他方において、前記波長
差は波長選択フイルタによりビームの満足な分離
を行うに充分な大きさとする必要がある。実験に
よれば、第１のビームの波長を780nmとし、第２
ビームの波長を840nmとした本発明書込み読取り
装置の実施例で充分満足な結果が得られることが
確認された。２つのビームの波長差をこのように
小さくすることに関連して、特に、第３図示波長
選択ミラー５２および５３の製造に対しては、特
に該ミラーを45°の角度で該ビーム内に配置して
いるため、かなりきびしい要求が課せられること
になる。これがため、波長選択ミラーを使用しな
い第４図に示すような装置を選択することもでき
る。第４図示装置においては、偏光感知ビームス
プリツタと対物レンズ系との間に高選択性λ／４
プレート５５を配置している。この場合、該プレ
ートは書込みビームの偏光方向を全体として90°
回転させるだけでよく、したがつて、該ビームは
ビームスプリツタ１６を１回通過し、該ビームス
プリツタ１６により１回反射される。一方、その
偏光方向が書込みビームWBの偏光方向に直角な
読取りビームRBは偏光方向の任意の変化に従属
せず、ビームスプリツタ１６により２回反射され
る。かくして、ビームスプリツタ１６より発出す
る反射ビームWB′およびRB′は同じ偏光方向を有
する。これら２つの反射ビームを分離するため、
放射通路内には、一方のビームの偏向方向を90°
回転させる高選択性λ／２プレート５６を配置す
る。かくして、直角に偏光された２つのビームは
偏光感知ビームスプリツタ５７により相互に分離
することができ、一方のビーム、例えば、
WB′はほぼ完全にビームスプリツタ５７を通過
し、他のビーム、例えばSB′はほぼ完全に前記ビ
ームスプリツタ５７により反射され、それぞれ関
連の検出器２４および２２に到達する。また、こ
の場合、前記各検出器の前段には、不所望の放射
を阻止するため、波長選択フイルタ２９および２
８を配置する。

また、高選択性λ／２プレート５６および偏光
感知ビームスプリツタ５７を中性点ビームスプリ
ツタにより置き換えることもできる。この場合に
は、各検出器上における放射の量は少なくなり、
また、フイルタ２８および２９に課せられる要求
もきびしいものとなる。

第３図および第４図に示す装置において、信号
S_D，S_c，S_fおよびS_rは第２図に関連して前述した
と同じ方法で検出器２２および２４によりビーム
WB′およびRB′から抽出することができる。

本発明の一実施例の場合は、波長λ₁＝780nm、
λ₂＝840nm、屈折率の差Δ_o＝0.00887を有する高
選択性λ／２プレートの厚みは0.616nmであり、
また、これと同じ波長、同一材料の高選択性λ／
２プレートの厚みは0.616nmであり、また、これ
と同じ波長、同一材料の高選択性λ／４プレート
の厚みは0.308nmであつた。

また、２つのダイオードレーザハウジングを有
する一実施例においては、該ハウジングは第３図
および第４図に示すように必ずしも平行に配置す
る必要はなく、２つのハウジングを相互に直角に
配置することもできる。すなわち、第４図におい
て、例えば、ハウジング５１を反時計方向に90°
回転させ、構成素子３８，５６，５７，２８，２
２，２９および２４を含む光学系を時計方向に
90°回転させた状態に形成することもできる。た
だし、この場合には、ビームスプリツタ５２の代
りに、読取りビームを通過させ、書込みビームを
反射させるようなビームスプリツタを配置する必
要がある。

記録キヤリヤ１の情報層８における読取りスポ
ツトと書込みスポツトの相互位置は偏光感知ビー
ムスプリツタ１６から発出するビームWBとRB
のなす角により決まり、この角は、ビームアプリ
ツタの傾斜またはダイオードレーザハウジングの
傾きにより変わる。これは、２つのダイオードレ
ーザハウジングを直角に配置した場合には、その
相対角度位置をきわめて正確な方法で安定に保持
すべき３つの構成素子が存在することを意味す
る。２つのスポツト相互間の所要位置確度は、例
えば、±0.1ミクロンであり、これはビームの角度
回転±２×10^-5ラジアンに対応する。

２つのダイオードレーザハウジングを相互に直
角に配置するようにした装置の場合は、該ハウジ
ングの後背部間の距離が比較的大きくなるため、
その熱安定度は低くなる。例えばダイオードレー
ザハウジングの長さを30mmとしたときは、該ハウ
ジングの後背部間の距離は約50mmとなり、したが
つて、ダイオードレーザハウジングをレーザエネ
ルギーにより局部的に加熱されるアルミニウム構
造に組み込んだ場合は、単位温度上昇（摂氏）あ
たり約２×10^-5ラジアンのビーム角度回転が生ず
る。

機械的安定度を改善するには、ダイオードレー
ザハウジングは第３図および第４図に示すように
相互に平行に配置し、該ハウジングを例えば、数
mm間隔のように相互にきわめて近接して配置する
を可とする。かくすれば、ダイオードレーザハウ
ジング間の間隔が小であるため、ハウジング間の
温度差が生ずる可能性は少なくなり、熱安定度も
改善される。

ビームスプリツタ１６および５２の傾斜による
不安定さは、第５図に示すように１つの複合プリ
ズム６０に前記構成素子１６，５２の部分を包含
させることにより、これを除去することができ
る。前記複合プリズム６０は第４図示ビームスプ
リツタ５２の機能を有する第１の面６２と第４図
示ビームスプリツタ１６の機能を有する第２の偏
光感知面６１を含む。このような構造とするとき
は、ダイオードレーザハウジング５０より放射さ
れる書込みビームは反射されることなく、プリズ
ム６０を通過し、ダイオードレーザハウジング５
１より放射される読取りビームは、最初、面６２
により反射され、次いで面６１により反射され
る。したがつて、複合プリズム６０から発出する
ビームWBとRB間の角度は該プリズムの傾斜に
無関係となる。

また、ビームWBと面６１により反射させると
ともに、ビームRBを最初に面６２で反射させ、
次に面６１を通過させるようにした場合にも、こ
れと同じ効果を与えることができる。ただし、こ
の場合、２つのビームは複合プリズム６０から左
側へ離れる方向に向かうことになる。

ハウジングの１つ、例えば、ハウジング５０の
一方の端部は、これをフレーム６３に固着させる
ようにし、他のハウジングの対応する端部を二重
作用ヒンジスプリング６４を介して前記フレーム
６３に装着させる。この場合には、熱安定度の観
点から、ダイオードレーザハウジングのビームの
放出される側の端部を前記フレームおよびヒンジ
スプリングに連結するようにすることが望まし
い。情報層上の放射スポツトWSとRS間の接線方
向および径方向における間隔は、２つの止めねじ
６５および６６により調整しうるようにする。す
なわち、ねじ６５を調整して、ハウジング５１を
動かすことにより、情報層上のスポツトRSを放
射スポツトWSに対して径方向に動かしうるよう
にする。第６図はこの状況を示すもので、第５図
示ハウジング５０および５１の線−′による
断面図である。また、接線方向における読取りス
ポツトの書込みスポツトに対する変位は、ねじ６
６を調整することにより可能となる。

別々のハウジングに収納した２つのダイオード
レーザを使用する場合の２つのレーザ間の非点収
差は、１つのハウジングに２つのダイオードレー
ザを収納する形状のもの程、厳密に等しくするこ
とを要しない。２つの別個のダイオードレーザハ
ウジングの場合は、一方のビームの通路内に、例
えば、低電力の補助レンズ５４を配置し、このレ
ンズにより、ビームの集束を同じにすることもで
きる。また、２つの別個のダイオードレーザハウ
ジングの場合は、個々のダイオードレーザ、特に
書込みレーザの交換を容易にするような装置の一
層のモジユール化構造を可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は使用者が記録しうるようあらかじめ溝
部を付したサーボトラツクを有する既知の記録キ
ヤリヤを示す平面図、第２図、第３図および第４
図は本発明装置の種々の実施例を示す概要図、第
５図および第６図は２つのダイオードレーザ用ホ
ールダを示す図である。１……デイスク状記録キヤリヤ、２……サーボ
トラツク、３……セクタ、４……セクタアドレ
ス、５……トラツク部分、６……支持軸、８……
情報層、９……基板、１０，１１……ダイオード
レーザ、１２……支持部、１３，５０，５１……
ハウジング、１４，１４′，１４″……視準対物レ
ンズ、１５，１５′，１５″……円筒状レンズ、１
６，５７……偏向感知ビームスプリツタ、１７…
…ミラー、１８，５５……λ／４プレート、１９
……対物レンズ系、２０ａ，２０ｂ……軸、２
１，２３……ビームスプリツタ、２２，２４，２
５……検出器、２６……偏向感知複合プリズム、
２７，５６……λ／２プレート、２８，２９……
波長選択フイルタ、３２，３３，３４……要素プ
リズム、３５，３６，３７ａ……光軸、３７，３
８，３９……レンズ、４０〜４７……副検出器、
５２，５３……波長選択ミラー（またはビームス
プリツタ）、５４……補助レンズ、６０……複合
プリズム、６１，６２……面、６３……フレー
ム、６４……ヒンジスプリング、６５，６６……
止めねじ。

Claims

【特許請求の範囲】１書込みビームWBを生成する第１ダイオード
レーザ１０と、この書込みビームと異なる波長を
有する読取りビームRBを生成する第２ダイオー
ドレーザ１１と、書込みビームおよび読取りビー
ムを集束させて、情報平面８上に、トラツク方向
ｔに見て相互に前後して位置する書込みスポツト
WSおよび読取りスポツトRSを形成させる対物レ
ンズ系１９と、前記の第２ダイオードレーザ１１
と対物レンズ系１９との間にその順序で配置した
偏光感知ビームスプリツタ１６，６１および偏光
回転子１８，５５と、該ビームスプリツタ１６，
６１から出る、情報平面で反射された読取りビー
ムRB′の通路内の第１検出器２２と、該検出器２
２の前段に配置した波長選択フイルタ２８と、情
報平面８により反射され、偏光感知ビームスプリ
ツタ１６，６１から出る書込みビームWB′の通
路内に配された第２検出器２４，２５とを有し、
この第２検出器の前には第２の波長選択フイルタ
２９が配され、また前記の偏光回転子１８，５５
は書込みビーム内にも配された、光放射により記
録キヤリヤの情報平面８のトラツクに情報を書込
み、かつ読取る装置において、２つのダイオード
レーザは１つのハウジング１３内に収納され、同
じ偏光方向を有する書込みビームWBおよび読取
りビームRBの共通放射通路内には、前記の偏光
感知ビームスプリツタ１６と偏光回転子１８，５
５との間に高選択性半波長プレート２７と偏光感
知複屈折プリズム２６とをその順序で配置したこ
とを特徴とする光学的記録キヤリヤ用記録・読取
装置。２偏光感知複屈折プリズムは一列に組合わせて
配置した３つの要素プリズム３２，３３，３４を
含み、そのうちの外側に位置する２つの要素プリ
ズム３２，３４は同じ光軸３５，３７およびほぼ
同一形状、寸法を有し、中央の要素プリズム３３
は外側の要素プリズムの光軸と直角は光軸を有す
る異なる形状、寸法と前記の他の２つの要素プリ
ズムの光軸に直角な光軸３６を有する特許請求の
範囲第１項記載の装置。３書込みビームWBを生成する第１ダイオード
１０と、この書込みビームと異なる波長を有する
読取りビームRBを生成する第２ダイオードレー
ザ１１と、書込みビームおよび読取りビームを集
束させて、情報平面８上に、トラツク方向ｔに見
て相互に前後して位置する書込みスポツトWSお
よび読取りスポツトRSを形成させる対物レンズ
系１９と、前記の第２ダイオードレーザ１１と対
物レンズ系１９との間にその順序で配置した偏光
感知ビームスプリツタ１６，６１および偏光回転
子１８，５５と、該偏光感知ビームスプリツタ１
６，６１から出る、情報平面で反射された読取り
ビームRB′の通路内の第１検出器２２と、該検出
器２２の前段に配置した波長選択フイルタ２８
と、情報平面８により反射され、偏光感知ビーム
スプリツタ１６，６１から出る書込みビーム
WB′の通路内に配された第２検出器２４，２５
とを有し、この第２検出器の前には第２の波長選
択フイルタ２９が配され、また前記の偏光回転子
１８，５５は書込みビーム内にも配された、光放
射により記録キヤリヤの情報平面８のトラツクに
情報を書込み、かつ読取る装置において、ダイオ
ードレーザは別個のハウジング５０，５１に収納
され、読取りビームRBと書込みビームWBは直
交した偏光方向をもち、これ等のビームは、偏光
感知ビームスプリツタ１６，６１によりほぼ一致
させられるようにしたことを特徴とする光学的記
録キヤリヤ用記録・読取装置。４ダイオードレーザ１０，１１のハウジング５
０，５１は互いにほぼ平行でまた該レーザで放射
されるビームWB，RBは互いにほぼ平行で、第
２のビームスプリツタ５２，６２が一方のビーム
の通路内に配され、このビームスプリツタは、該
ビームの放射を偏光感知ビームスプリツタ１６，
６１の方向に反射させるようにした特許請求の範
囲第３項記載の装置。５偏光回転子を高選択性四分の一波長プレート
５５により形成し、記録キヤリヤ１より反射さ
れ、偏光感知ビームスプリツタから出される読取
りビームRB′を書込みビームWB′に同じ方向をも
たせるようにした特許請求の範囲第４項記載の装
置。６情報層８より反射され、偏光感知ビームスプ
リツタ１６，６１から出される読取りビーム
RB′と書込みビームWB′の通路内に高選択性半波
長プレート５６および偏光感知ビームスプリツタ
５７をこの順序で配置するようにした特許請求の
範囲第５項記載の装置。７記録キヤリヤの方向に指向するビームRB，
WBの一方のビームの通路内に可調整レンズを配
置するようにした特許請求の範囲第４項ないし第
６項のいずれか１項に記載の装置。８偏光感知ビームスプリツタ６１および第２ビ
ームスプリツタ６２は、記録キヤリヤ１の方向に
指向されたビームWB，RBの２つのビームスプ
リツタによる組合わされた反射回数が偶数となる
ように共通の支持部に固着された特許請求の範囲
第４項ないし第７項のいずれか１項に記載の装
置。９偏光感知ビームスプリツタおよび第２ビーム
スプリツタは１つの複合プリズム６０内の第１の
反射部分６１と第２の部分反射面６２により形成
された特許請求の範囲第８項記載の装置。１０第１ダイオードレーザハウジング５０をフ
レーム６３に固着させるとともに、第２ダイオー
ドレーザハウジング５１の一方の側を少なくとも
１つの方向において弾力性を有するよう同一フレ
ームに装着し、該第２ダイオードレーザハウジン
グ５１を該第１ダイオードレーザハウジング５０
に対して調整可能とする機械手段６５，６６を設
けた特許請求の範囲第４項ないし第９項のいずれ
か１項に記載の装置。