JPH0638292B2 - 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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JPH0638292B2 JP62154566A JP15456687A JPH0638292B2 JP H0638292 B2 JPH0638292 B2 JP H0638292B2 JP 62154566 A JP62154566 A JP 62154566A JP 15456687 A JP15456687 A JP 15456687A JP H0638292 B2 JPH0638292 B2 JP H0638292B2
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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９図は、例えば「マイクロ・オブティクス・ニュ-ス(MICRO-OPTICS NE
WS)」(Vol・3,No.1,1985年２月４日）第58〜62頁の「DRA
W用LDアレ-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に対物レン
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10図は第９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９図及び第10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
行光にコリメートされ、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11図は、例えば「光メモリシンポジウム」（1985年、
第97〜102頁）の「追加ディスク用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る。
又、第12図は例えば「オンランド・コンポジット・プレグル-プ・メソッド・フォ-・ハ
イ・トラック・デンシティ・レコ-ディング(On-land Composite Pregroove M
ethod 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、ラジアルウォブ
リング法を用いてトラッキング制御を行なうと、上記ト
ラックオフセット問題がほとんど解決できることはよく
知られている。ラジアルウォブリング法には、再生用ス
ポットP2を振動させるスポットウォブリング法と、情報
トラック(9)にウォブルピットを設けておくトラックウ
ォブリング法とがあるが、これらは原理的には全く等価
である。
スポットウォブリング法については、例えば「光ディス
クシステムの原理(Principles of Optical Disc system
s)」［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73〜75頁］に記載されて
いる。又、こうしたラジアルウォブリング法によるトラ
ッキング制御が情報記録媒体(8)の傾きなどの影響を受
けにくいことは、例えば、「コンポジット トラック
ウォブリング方式 光ディスクメモリ」（光メモリシン
ポジウム’85,1985年，第181〜188頁，大竹他）等で報
告されている。
しかし、第９図のように記録用ビームL1及び再生用ビー
ムL2を１つの発光源(1)から放射する従来装置に対して
トラックウォブリング法を採用することは困難である。
又、トラックウォブリング法を採用しても、ウォブルピ
ットが周期的に設けられるため、光スポットのトラッキ
ング状態を常に検出することはできない。
又、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９
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、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
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、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の集光スポットを前記情
報トラックの横断方向に微小振動させるウォブリング手
段と、前記第１の集光スポットのトラックずれをウォブ
リング法により検出する第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動出力に基づき、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、ウォブリング法により得ら
れるトラッキングエラー信号によって補正するととも
に、第２の集光スポットのトラックずれを、第１の集光
スポットからの回折光の強度分布より得られるトラッキ
ングエラー信号と第２の集光スポットからの回折光の強
度分布より得られるトラッキングエラー信号との差出力
によって補正することにしている。
［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、(2A)及び
(2B)、(4A)及び(4B)、(6A)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)に対応しており、(7)〜(9)及び(20)は前述と同様
のものである。又、各光ビームL1及びL2により情報記録
媒体(8)に形成される光スポットP1及びP2の状態は、第1
0図に示した通りである。
(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。
(26)は1/4波長板(6B)を通した再生用ビームL2の光路に
配置されたウォブリングミラーであり、情報トラック
(9)の横断方向に対応する矢印WB方向に微少振動するよ
うになっている。
(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L2を反射する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とウォブ
リングミラー(26)で反射された再生用ビームL2との光路
の交差点に配置されており、記録用ビームL1及び再生用
ビームL2を合成して情報記録媒体(8)に向けるためのビ
ーム合成手段を構成している。
(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L2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L2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L2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、(32)は波長
λ２の再生用反射ビームL2′のみを透過する波長フィル
タ、(33)は波長フィルタ(32)を通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。
(34)は２分割光検知器(33)からの各信号の和をとって総
光量を表わす和信号Ｅを出力する加算器、(35)はウォブ
リング用の所定の周波数信号（以下、単に周波数信号と
いう）Ｃを出力してウォブリングミラー(26)を振動させ
るための発振器、(36)は周波数信号Ｃと和信号Ｅとを乗
算する乗算器である。
(40)は乗算器(36)の出力の直流成分から低周波成分まで
を通過させ、トラッキングミラー(29)にトラッキングエ
ラー信号Ｓｔ(R)を出力する低域通過フィルタであり、
２分割光検知器(33)、加算器(34)、発振器(35)及び乗算
器(36)と共に、スポットウォブリング法による再生用ビ
ームL2のトラッキングエラー検出系を構成している。
又、ウォブリングミラー(26)及び発振器(35)は、再生用
スポットL2を情報トラック(9)の横断方向に微少振動さ
せるためのウォブリング手段を構成している。
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９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。
次に、第10図を参照しながら、第１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)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。
同時に、記録用ビームL1は情報記録媒体(8)で反射され
て記録用反射ビームL1′となり、再び上記光学系を介し
て偏光ビームスプリッタ(4A)で反射され、波長フィルタ
(30)を介して光検知器(31)により受光される。この光検
知器(31)から得られた信号は、例えば記録状態を実時間
でモニタするために用いられる。
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)、偏光ビームスプリッタ(4
B)及び1/4波長板(6B)を通してウォブリングミラー(26)
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となる。
この光スポットP2からの再生用反射ビームL2′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、波長フィルタ(32)を通して２分割光検知器(33)によ
り受光される。このとき、加算器(34)からの和信号Ｅ
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、和信号Ｅは、乗算器(36)に入力されて周波数信号
Ｃと乗算され、低域通過フィルタ(40)を通してトラッキ
ングエラー信号Ｓｔ(R)となる。このトラッキングエラ
ー信号Ｓｔ(R)は、再生用スポットP2に対するトラッキ
ングアクチュエータとして動作するトラッキングミラー
(29)を駆動し、再生用ビームL2をトラッキング制御す
る。
このように、スポットウォブリング法により再生用スポ
ットP2のトラッキング制御を行なうので、対物レンズ
(7)のトラック追従又は情報記録媒体(8)に傾きなどによ
るトラックオフセットは発生しない。
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P2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２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、(26)、(28)〜(30)、(32)〜(32)及び(40)は前述と
同様のものである。
(31A)は光検知器(31)に対応する第２の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。
(41)は第１の２分割光検知器(33)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１の差動増幅器、(42)は第２の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２
の差動増幅器、(43)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３の差動増幅
器、(45)はトラッキングエラー信号Ｓｔ(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(3
7)を駆動するための低域通過フィルタである。
これら波長フィルタ(30)、(32)、２分割光検知器(31A)、
(33)及び差動増幅器(41)〜(43)は、再生用反射ビームL
2′から得られたトラッキングエラー信号Ｓ′t(R)と記
録用反射ビームL1′から得られたトラッキングエラー信
号Ｓ′t(W)とに基づいて、記録用スポットP1に対するト
ラッキングエラー信号Ｓｔ(W)を得るための第２のトラ
ッキングエラー検出系を構成している。又、差動増幅器
(43)、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。
次に、第10図を参照しながら、第２図に示したこの発明
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、前述と同様に第
１のトラッキングエラー検出系及びトラッキングミラー
(29)を介して、再生用ビームL2に対するトラッキング制
御をスポットウォブリング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。
一方、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(42)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11図
及び第12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。従って、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。
又、差動増幅器(41)は、再生用反射ビームL2′から、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はスポット
ウォブリング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。従って、 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)は、差動増幅器(43)に入力されてトラッキングエラ
ー信号Ｓｔ(W)となる。このとき、再生用反射ビーム
Ｌ′2に基づくトラッキングエラー信号Ｓ′t(R)は、差
動増幅器(43)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。
従って、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(43)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) …… となる。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機能す
るトラッキングミラー(37)を矢印T2方向に駆動制御す
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
っきなどであるため、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及び再生用ビームL2が対物レンズ
(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)の垂直な方向での相
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Ｓ′t(W)及びＳ′t(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(3
4)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)及び(33)の受光量に依存しないように
するためには、第３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３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(42)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２分割
光検知器(33)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(41)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２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４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２図に示した実施例では、記録用ビームL1に対す
るトラッキングミラー(37)と、再生用ビームL2に対する
ウォブリングミラー(26)とを別々に設けたが、第５図の
ように加算器(46)を挿入することにより、トラッキング
ミラー(37)を省略してウォブリングミラー(26)にトラッ
キングミラー(37)の機能を兼用させることもできる。何
故なら、記録用ビームL1に対するトラッキング制御は、
記録用スポットP1と再生用スポットP2との相対的な位置
ずれの制御であるため、その制御領域がほぼ直流領域で
あるのに対し、ウォブリング周波数は数10kHzであり、
トラッキング制御の周波数領域より１桁高いからであ
る。
第５図において、加算器(46)は、周波数信号Ｃと低域通
過フィルタ(45)との和をとってウォブリングミラー(26)
を駆動する。従って、ウォブリングミラー(26)は、ウォ
ブリング駆動と記録用ビームL1に対するトラッキング駆
動とが加算された矢印(WB＋T2)方向に駆動される。
この場合、低域通過フィルタ(45)を通過したトラッキン
グエラー信号Ｓｔ(W)により再生用ビームL2が制御され
ることになるが、トラッキングエラー信号Ｓｔ(W)は、
記録用スポットP1と再生用スポットP2とを結ぶ線の情報
トラック(9)に対する平行度のずれ量に相当するので、
記録用ビームL1を制御することと実質的に同等である。
更に、再生用ビームL2のずれ量は、トラッキングミラー
(29)により自動的に修正制御されるので、全く問題は生
じない。
又、第２図に示した実施例では、トラッキングミラー(2
9)を駆動制御するためのトラッキングエラー信号Ｓｔ
(R)を低域通過フィルタ(40)から得たが、第６図のよう
に加算器(47)を挿入することにより、スポットウォブリ
ング法とプッシュプル法とを複合して再生用ビームL2を
トラッキング制御してもよい。
第６図において、加算器(47)は、低域通過フィルタ(40)
からのトラッキングエラー信号と差動増幅器(41)からの
トラッキングエラー信号Ｓ′t(R)との和をとって、再生
用ビームL2に対するトラッキングエラー信号Ｓｔ(R)と
する。従って、直流からほぼ情報記録媒体(8)の回転周
波数までの帯域（０〜数10Hz）を、主にスポットウォブ
リング法によるトラッキング制御系が受け持ち、それ以
上の帯域（数10Hz〜数kHz）をを、主にプッシュプル法
によるトラッキング制御系が受け持っている。
このとき、低域においては、トラッキングエラー信号
Ｓ′t(R)のレベルが低域通過フィルタ(40)の出力信号と
比較して十分低いので、スポットウォブリング法による
トラッキング制御のみが行なわれる。従って、情報記録
媒体(8)の傾きや偏心、又はトラック追従に起因するト
ラックオフセットは、スポットウォブリング法によるト
ラック制御系により抑圧される。
又、第２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、第７図のように３つ以上のマルチビーム構
成としてもよい。
第７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、(2C)、(4C)及び(6C)
は記録用ビームL3の光路にそれぞれ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L2を合成する２色性ビームスプリッタであり、波長
λ１及び波長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L2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(41)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(42)及び(43)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２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L2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L2からな
る照光と、記録用反射ビームL1′及び再生用反射ビーム
L2′からなる反射光とを分離するようにしたが、第８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L2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８図において、(68)は記録用ビームL1及び再生用ビー
ムL2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L2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L2′を反射することにより、各反射ビームL1′
及びL2′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L2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L2′の偏光方向は紙面に対し垂直とな
る。
第８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２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、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の集光スポットを前記情報トラック
の横断方向に微小振動させるウォブリング手段と、前記
第１の集光スポットのトラックずれをウォブリング法に
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動出力に基づき、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、対物レ
ンズのトラック追従や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図はこ
の発明の別の発明の一実施例を示す構成図、第３図は第
２図内のトラッキングエラー検出系に自動利得制御装置
を挿した実施例を示す部分構成図、第４図は第１図及び
第２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５図は第２図内のウォブリングミラーがト
ラッキングミラーを兼用した実施例を示す部分構成図、
第６図は第２図内の第１のトラッキングエラー検出系が
スポットウォブリング法とプッシュプル法とを複合して
用いた実施例を示す部分構成図、第７図は第２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部分構成
図、第８図は第１図及び第２図内の光学系の異なる実施
例を示す構成図、第９図は従来の光学式情報記録再生装
置を示す構成図、第10図は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11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12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
係を示す特性図である。 (1A)、(1B)、(1C)……発光源 (7)……対物レンズ、(8)……情報記録媒体 (9)……情報トラック (28)……２色性ビームスプリッタ (31A)……第２の２分割光検知器 (33)……第１の２分割光検知器 (34)、(46)、(47)……加算器 (35)……発振器 (40)……低域通過フィルタ (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 (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……再生用ビーム L1′、L3′……記録用反射ビーム L2′……再生用反射ビーム P1……記録用スポット、P2……再生用スポット 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、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の集光スポットを前記情報トラックの横断方向に微
    小振動させるウォブリング手段と、 前記第１の集光スポットのトラックずれをウォブリング
    法により検出する第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動出力に
    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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