JPS61148629A - 光学的記録装置における自動光軸調整装置 - 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） 本発明は光学的記録装置における自動光軸調整装置に関
する。

（従来の技術分野） 情報信号を記録媒体に高い記録密度で記録しようとする
際に、従来から行なわれている記録手段の代表的なもの
は、情報信号によって変調されたレーザ光ビームの微小
なスポット、あるいは情報信号によって変調された電子
ビームの微小なスポットを記録媒体の記録層に照射する
、というも外であったが、前記の記録手段の内で、電子
ビームを用いる記録手段は高価な装置の使用が必要とさ
れるために、記録媒体上の記録波長が極端に短いような
場合を除いて、通常は、レーザ光ビームを用いて記録媒
体に情報信号の記録を行なうようになされている安価な
記録手段が採用されることが多い。

ところで、記録媒体に記録形成されるべき情報信号によ
る記録跡は、記録跡中から情報信号を読取るために用い
られる再生素子の読取り能力、その他多くの要因の存在
によって、ある定められた記録跡中を有するものとなさ
れていることが必要とされ、そのために、記録媒体に対
する情報信号の記録に当って照射されるレーザ光ビーム
スポットが、それの断面形状として記録跡の延長方向の
寸法よりも記録跡の巾方向の寸法の方が大きいというよ
うな楕円形状（または直方形状）のものになされること
があるが、前記のように断面形状が楕円形のレーザ光ビ
ームを得るのには、例えば、レーザ光源から放射された
断面形状が円形のレーザ光ビームを、長焦点の円筒レン
ズと、前記の長焦点の円筒レンズの円筒軸に対して円筒
軸が直交しているように配置された短焦点の円筒レンズ
と、前記２つの円筒レンズによって断面形状が楕円形状
になされたレーザ光スポットの結像される位置にスリッ
トが設けられている第１のスリット部材と、前記した第
１のスリット部材と記録媒体との間に、結像レンズと第
２のスリットとレンズとを含んで構成されている光学系
とを備えているような光学的記録装置（例えば雑誌ｒ電
子技術」第２６巻第９号第４１夏至第４５頁参照）が従
来から使用されていた。

前記した第１のスリット部材に設けられているスリット
は、レーザ光ビームにおける中心部付近だけを通過させ
、それにより記録媒体に断面形状が楕円形状のレーザ光
スポットを結像させるようにするためのものであるが、
前記の第１のスリット部材におけるスリットを通過する
レーザ光ビームの断面における光強度分布の対称性が悪
い場合には、記録媒体に結像されるレーザ光スポットの
断面形状も対称性が悪化したものになる。

そして、記録媒体に対して高密度記録が行なわれる場合
には、記録媒体に結像されるレーザ光スポットの断面形
状の対称性が良好なことが重要であるので、従来から例
えば特開昭５４−１２３９１６公報にも例示されている
ように、レーザ光ビームの光路中に設けられている光学
部材を変位させて、レーザ光ビームの光軸を、常に、ス
リットまたはピンホールの中心位置に一致させるように
動作する自動制御系を備えた光学的記録装置が提案され
ている。

また、前記のようにレーザ光ビームが照射された記録媒
体の記録層に現像処理後に適正な断面形状のビットが形
成されるようにするのに、レーザ光ビームの断面形状を
規制するためにレーザ光ビームの光路中に設けられてい
るスリットまたはピンホールによって生じる次数の異な
る多くの回折光の内で、零次の回折光と、予め定められ
た次数までの回折光について、前記した零次の回折光の
中心の位置を線対称軸とする対称な成分が結像レンズに
入射されるようにすることも、例えば前記した雑誌「電
子技術」の記事、あるいは特開昭５４−８３１３１０号
公報にも示されているように従来から知られている技術
手段である。

（発明の解決しようとする問題点） ところが、前記した従来の光学的記録装置における自動
光軸調整装置においては、例えば、前記した特開昭５４
−１２３９１６公報に記載の第２図中にも示されている
ように、自動光軸調整装置を動作させるために用いられ
るレーザ光として、記録媒体で情報信号の記録のために
用いられているレーザ光の一部をハーフミラ−のような
光分割手段によって分割して得るようにしていたので、
光の利用効率示悪く、レーザ光源として大出力のものが
必要であるという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、レーザ光ビームの断面形状を規制するために
レーザ光ビームの光路中に設けられているスリットまた
はピンホールによって生じる次数の異なる多くの回折光
の内で、零次の回折光と、予め定められた次数までの回
折光について、前記した零次の回折光の中心の位置を線
対称軸とする対称な成分が結像レンズに入射されるよう
に、レーザ光ビームの光路中に設けられている光学部材
を変位させて、レーザ光ビームの光軸を、常に、スリッ
トまたはピンホールの中心位置に一致させるように動作
する自動制御系を備えている光学的記録装置における自
動光軸調整装置において、スリットまたはピンホールに
よって生じる次数の異なる多くの回折光の内で、前記し
た零次の回折光における中心の位置を線対称軸としたと
きに、記録に用いられる回折光以外の回折光について前
記の線対称軸に関して対称な成分間の差を検出する手段
を設け、前記の検出手段の出力信号が零となるように自
動制御系を動作させるようにしてなる光学的記録装置に
おける自動光軸調整装置、及び。

レーザ光ビームの断面形状を規制するためにレーザ光ビ
ームの光路中に設けられているスリットまたはピンホー
ルによって生じる次数の異なる多くの回折光の内で、零
次の回折光と、予め定められた次数までの回折光につい
て、前記した零次の回折光の中心の位置を線対称軸とす
る対称少成分が結像レンズに入射されるように、レーザ
光ビームの光路中に設けられている光学部材を変位させ
て。

レーザ光ビームの光軸を、常に、スリットまたはピンホ
ールの中心位置に一致させるように動作する自動制御系
を備えている光学的記録装置における自動光軸調整装置
において、スリットまたはピンホールによって生じる次
数の異なる多くの回折光の内で、前記した零次の回折光
における中心の位置を線対称軸としたときに、記録に用
いられる回折光以外の回折光について前記の線対称軸に
関して対称な成分間の差を検出する手段と、前記の検出
手段の出力信号が零となるように自動制御が行なわれる
ようにする手段と、レーザ光ビームの光量が予め定めら
れた光量以上の場合だけに前記した自動制御系を動作さ
せるようにする手段とを備えてなる光学的記録装置にお
ける自動光軸調整装置を提供するものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照しながら、本発明の光学的記録装
置における自動光軸調整装置の具体的な内容について詳
細に説明する。

第１図及び第２図は、本発明の光学的記録装置における
自動光軸調整装置の各員なる実施例の概略構成を示すブ
ロック図であって、これらの各回において、１はレーザ
光源、４，６は円筒レンズ（シリンドリカルレンズ）、
７は第１のスリット部材、８はレンズ（凸レンズ）、９
は第２のスリット部材、１０は結像レンズ、１１は記録
媒体、１７は減算器、１９は増幅器であり、また第１図
において。

２は可動ミラー、３はミラー駆動装置、５はレンズ駆動
装置であり、さらに、第２図において、１２゜１３は光
検出器、１４はミラー、　１５．１６はレンズ、１８は
加算器、２０は比較器、２１はレベル＊ｔＳ、２２はパ
ワーメータ、２３はスイッチである。

第１図に示されている光学的記録装置における自動光軸
調整装置において、レーザ光源１から放射されたレーザ
光は可−動ミラー２で反射されて円筒レンズ４→円筒レ
スズ６→第１のスリット部材７のスリットＳ１→レンズ
８→第２のスリット部材９のスリットＳ２→結像レンズ
１０→記録媒体１１の経路によって記録媒体１１に微小
な径のレーザ光スポットとして照射され、また、第２図
に示されている光学的記録装置における自動光軸調整装
置においては、レーザ光源１から放射されたレーザ光は
ミラー１４で反射されて円筒レンズ４→円筒レンズ６→
第１のスリット部材７のスリットＳ１→レンズ８→第２
のスリット部材９のスリットＳ２→結像レンズ１０→記
録媒体１１の経路によって記録媒体１１に微小な径のレ
ーザ光スポットとして照射される。第１＠及び第２図示
の装置において、記録媒体１１に照射されるレーザ光は
、適当な変調方法の適用により、記録の対象にされてい
る情報信号によって強度変調されていることはいうまで
もない。

さて、前記した第１のスリット部材７は、それに入射さ
れたレーザ光の中心部の光だけをスリットＳｌに通過さ
せるが、スリットＳ１からは次数の異なる多くの回折光
が発生される。第３図はスリットＳ１で発生された回折
光の振幅分布の一例を示しており、第３図における線Ｓ
−８は０次の回折光の中心位置に設定された線対称軸で
ある。

スリット部材に設けられているスリットＳ１として、そ
れの縁部が全周にわたって正しく形成されているもの（
光学部品として用いられるスリット部材におけるスリッ
トは、そのように形成されている）であったとし、かつ
、スリットＳ１の中心とスリットＳ１への入射光の光軸
とが一致するように、レーザ光がスリットＳ１に入射さ
れた場合にスリットＳ１で発生される次数の異なる多く
の回折光は、前記した零次の回折光の中心の位置を線対
称軸Ｓ−８として第３図示のように対称的に生じる。

しかし、スリット部材に設けられているスリットＳ１と
して、それの縁部が全周にわたって正しく形成されてス
リットＳ１であったとしても、スリットＳ１への入射光
の光軸がスリットＳ１の中心から外ずれている場合には
、スリットＳ１で発生される次数の異なる多くの回折光
における対称性が崩れるから、スリットＳ１で発生され
る回折光の対称性を光検出器によって検出することによ
って、スリットＳ１に入射するレーザ光ビームの光軸と
スリットＳ１の中心とのずれを検出することができる。

前記のように、第１のスリット部材７におけるスリット
Ｓ１で生じた次数の異なる多くの回折光は、レンズ８で
平行光にされた後に第２のスリット部材９に照射される
が、第２のスリット部材９におけるスリットＳ２によっ
て、予め定められた次数までの回折光だけが結像レンズ
１０に与えられ、それが結像レンズ１０で集束されて微
小な径のレーザ光ビームのスポットとして記録媒体１１
に結像される。

第２のスリット部材９に照射される回折光の内で、スリ
ットＳ２を通過しない回折光は、従来は無駄に捨られて
いたのであるが、本発明の光学的記録装置における自動
光軸調整装置では、光検出器１２と光検出器１３とによ
りそれぞれ光電変換されて減算器１７に供給され、減算
器１７で得られる誤差信号が自動光軸調整のために使用
されるようにしている。

第１図示の光学的記録装置における自動光軸調整装置に
おいては、レンズ８からの光が直接に光検出器１２．１
３に与えられるような構成になされており、また、第２
図示の光学的記録装置における自動光軸調整装置におい
ては、レンズ８からの光が凸レンズ１５．１６によって
集光されてから光検出１１１２、１３に与えられるよう
な構成になされているが、第２図に示されているものの
ように、レンズ８からの光を凸レンズ１５．１６によっ
て集光してから光検出器１２．１３に与えるようにした
方が、光検出器１２．１３として小型のものが使用でき
るという利点が得られる。

第１Ｈ及び第２図に示されている光学的記録装置におけ
る自動光軸ｒ’ｔｉｔ置において、第１のスリット部材
７のスリットＳ１に入射するレーザ光ビームの中心とス
リットＳ１の中心とが一致している場合には、光検出器
１２からの出力信号と光検出器１３からの出力信号とは
等しいが、第１のスリット部材７のスリットＳ１に入射
するレーザ光ビームの中心がスリットＳ１の中心からず
れた場合には、前記両者のずれの方向とずれの量とに応
じて光検出器１２からの出力信号と光検出器１３からの
出力信号との間に相違が生じるから、前記した２つの光
検出器１２．１３からの出力信号の差を減算器１フで得
て、それによりレーザ光ビームの光路中の光学部材を変
位させ、レーザ光ビーの進行方向を変化させれば、レー
ザ光ビームの光軸とスリットＳ１の中心とが常に一致す
るようにレーザ光ビームの光軸の位置を自動制御できる
のである。

第１図示の光学的記録装置における自動光軸調整装置に
おいては、減算器１７からの出力信号を増幅器１９で増
幅してからレンズ駆動装置１５に供給し、レンズ駆動袋
！５によって円筒レンズ４を変位させることによってレ
ーザ光の光軸を第１のスリット部材７におけるスリット
Ｓ１の中心に一致させるような自動制御を行なっており
、また、第２図示の光学的記録装置における自動光軸調
整装置においては、減算器１７からの出力信号を増幅器
１９で増幅した後にスイッチ２３を介してレンズ駆動装
置５に供給し、レンズ駆動装置！５によって円筒レンズ
４を変位させることによってレーザ光の光軸を第１のス
リット部材７におけるスリットＳ１の中心に一致させる
ような自動制御を行なっている。

本発明の光学的記録装置における自動光軸調整装置の実
施に当っては、レーザ光ビームの光軸を移動させるため
に変位させるべきレーザ光ビームの光路中の光学部材を
レーザ光ビームの光路中に設けられている可動ミラー２
としく第１図参照）、ミラー駆動装置３に増幅器１９か
ら制御信号を供給して可動ミラー２を回動軸２ａを中心
として回動させるようにしてもよい。

上記のように構成されている本発明の光学的記録装置に
おける自動光軸調整装置では、第１のスリット部材７に
おけるスリットＳ１で生じた次数の異なる多くの回折光
の内で、第２のスリット部材９におけるスリットＳ２を
通過しない回折光を光検出器１２と光検出器１３とに与
えて、それらの出力信号に基づいて自動光軸調整のため
に使用される誤差信号を発生させるようにしているから
、本発明の光学的記録装置における自動光軸調整装置に
よれば既述した従来のものの問題点が解決されるのであ
る。

これまでに説明した光学的記録装置における自動光軸調
整装置においては、レーザ光ビームの光量がどうであっ
ても、減算１ｉ１７からの出力信号が零になるような状
態となるように自動制御が行なわれているから、光が無
い場合に誤動作を起こすことがある。

第２図に示されている光学的記録装置における自動光軸
調整装置では、前記のような誤動作を起こさないように
するために、光検出器１２．１３からの各出力信号を加
算器１８で加算してレーザ光ビームの光量と対応してい
る信号を作り、比較器２０で前記の加算器１８の出力信
号と基準電圧源２１の基準電圧とを比較して、加算器１
８からの出力信号の大きさくレーザ光ビームの強度を示
している）が比較器２０に与えられている基準電圧の大
きさに達しない場合には、比較器２０の出力信号によっ
てスイッチ２３をオフの状態にして、一定の光量以下の
レーザ光ビームの場合には減算器１７からの出力信子に
基づいてレーザ光ビームの光軸が変位されないようにし
ている。したがって、この第２図示の光学的記録装置に
おける自動光軸ｉｉｕ装置においては、レーザ光ビーム
の強度が比較器２０に供給されている基準電圧によって
定められている一定の大きさよりも大きくなされた場合
だけにスイッチ２３がオンの状態になされて、増幅器１
９の出力信号がレンズ駆動装置５に供給されるので、前
記のような誤動作の発生がないのである。

なお、これまでは、レーザ光ビームの断面形状の規制の
ためにスリットＳ１を用いている場合についての説明が
なされて来たが、スリットの代わりにピンホールが用い
られても同様である。

（効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の光学的記録装置における自動光軸調整装置は、レー
ザ光ビームの断面形状を規制するためにレーザ光ビーム
の光路中に設けられているスリットまたはピンホールに
よって生じる次数の異なる多くの回折光の内で、零次の
回折光と、予め定められた次数までの回折光について、
前記した零次の回折光の中心の位置を線対称軸とする対
称な成分が結像レンズに入射されるように、レーザ光ビ
ームの光路中に設けられている光学部材を変位させて、
レーザ光ビームの光軸を、常に、スリットまたはピンホ
ールの中心位置に一致させるように動作する自動制御系
を備えている光学的記録装置における自動光軸調整装置
において、スリットまたはピンホールによって生じる次
数の異なる多くの回折光の内で、前記した零次の回折光
における中心の位置を線対称軸としたときに、記録に用
いられる回折光以外の回折光について前記の線対称軸に
関して対称な成分間の差を検出する手段を設け、前記の
検出手段の出力信号が零となるように自動制御系を動作
させるようにしてなる光学的記録装置における自動光軸
調整装置、及び、前記のような光学的記録装置における
自動光軸調整装置において、スリットまたはピンホール
によって生じる次数の異なる多くの回折光の内で、前記
した零次の回折光における中心の位置を線対称軸とした
ときに、記録に用いられる回折光以外の回折光について
前記の線対称軸に関して＃祢な成分間の差を検出する手
段と、前記の検出手段の出力信号が零となるように自動
制御が行なわれるようにする手段と、レーザ光ビームの
光量が予め定められた光量以上の場合だけに前記した自
動制御系を動作させるようにする手段とを備えてなる光
学的記録装置における自動光軸調整装置であるから１本
発明の光学的記録装置における自動光軸調整装置では、
第１のスリット部材７におけるス、リットＳ１で生じた
次数の異なる多くの回折光の内で、第２のスリット部材
９におけるスリットＳ２を通過しない回折光を光検出器
１２と光検出器１３とに与えて、それらの出力信号に基
づいて自動光軸調整のために使用される誤差信号を発生
させるようにしているから、既述した従来のものの問題
点が解決されるのであり、また１本発明の光学的記録装
置における自動光軸調整装置では、光検出器１２、１３
からの各出力信号を加算＠１８で加算してレーザ光ビー
ムの光量と対応している信号を作り。

比較器２０で前記の加算器１８の出力信号と基準電圧源
２１の基準電圧とを比較して、加算器１８からの出力信
号の大きさくレーザ光ビームの強度を示している）が比
較器２０に与えられている基準電圧の大きさに達しない
場合には、比較器２０の出力信号によってスイッチ２３
をオフの状態にして、一定の光量以下のレーザ光ビーム
の場合には減算器１７からの出力信号に基づいてレーザ
光ビームの光軸が変位されないようにすることにより、
レーザ光ビームの強度が比較器２０に供給されている基
準電圧によって定められている一定の大きさよりも大き
くなされた場合だけにスイッチ２３がオンの状態になさ
れて、増幅器１９の出力信号がレンズ駆動装置！５に供
給されるので、光が無い場合にも誤動作を起こすことが
ないような光学的記録装置における自動光軸調整装置を
容易に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の光学的記録装置における自
動光軸調整装置のそれぞれ異なる実施例のブロック図、
第３図はスリットで生じる回折光の説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光ビームの断面形状を規制するためにレーザ
   光ビームの光路中に設けられているスリットまたはピン
   ホールによって生じる次数の異なる多くの回折光の内で
   、零次の回折光と、予め定められた次数までの回折光に
   ついて、前記した零次の回折光の中心の位置を線対称軸
   とする対称な成分が結像レンズに入射されるように、レ
   ーザ光ビームの光路中に設けられている光学部材を変位
   させて、レーザ光ビームの光軸を、常に、スリットまた
   はピンホールの中心位置に一致させるように動作する自
   動制御系を備えている光学的記録装置における自動光軸
   調整装置において、スリットまたはピンホールによって
   生じる次数の異なる多くの回折光の内で、前記した零次
   の回折光における中心の位置を線対称軸としたときに、
   記録に用いられる回折光以外の回折光について前記の線
   対称軸に関して対称な成分間の差を検出する手段を設け
   、前記の検出手段の出力信号が零となるように自動制御
   系を動作させるようにしてなる光学的記録装置における
   自動光軸調整装置 ２、レーザ光ビームの断面形状を規制するためにレーザ
   光ビームの光路中に設けられているスリットまたはピン
   ホールによって生じる次数の異なる多くの回折光の内で
   、零次の回折光と、予め定められた次数までの回折光に
   ついて、前記した零次の回折光の中心の位置を線対称軸
   とする対称な成分が結像レンズに入射されるように、レ
   ーザ光ビームの光路中に設けられている光学部材を変位
   させて、レーザ光ビームの光軸を、常に、スリットまた
   はピンホールの中心位置に一致させるように動作する自
   動制御系を備えている光学的記録装置における自動光軸
   調整装置において、スリットまたはピンホールによって
   生じる次数の異なる多くの回折光の内で、前記した零次
   の回折光における中心の位置を線対称軸としたときに、
   記録に用いられる回折光以外の回折光について前記の線
   対称軸に関して対称な成分間の差を検出する手段と、前
   記の検出手段の出力信号が零となるように自動制御が行
   なわれるようにする手段と、レーザ光ビームの光量が予
   め定められた光量以上の場合だけに前記した自動制御系
   を動作させるようにする手段とを備えてなる光学的記録
   装置における自動光軸調整装置