JPH0482029A - 情報記録再生装置 - 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、記録用光源と再生用光源を別々に備えた２光
源刃式の情報記録再生装置に関する。

［従来の技術］ 従来、光を用いて情報の記録、再生を行なう情報媒体と
してディスク状、カード状、テープ状等各種のものが知
られている。これら光学的情報記録媒体には記録及び再
生の可能なものや再生のみ可能なもの等がある。記録可
能な媒体へ情報を記録するには、記録情報に従って変調
され微小スポット状に絞られた光ビームで情報トラック
を走査することにより行なわれ、光学的に検出可能な情
報ビット列として情報が記録される。

又、記録媒体から情報を再生するには、該媒体に記録が
行なわれない程度の一定のパワーの光ビームスポットで
情報トラックの情報ビット列を走査し、該媒体からの反
射光又は透過光を検出することにより行なわれる。

上述した記録媒体への情報の記録、再生に用いられる光
ヘッドは、記録媒体に対しその情報トラック方向及び該
方向を横切る方向に相対的に移動可能とされており、こ
の移動により光ビームスポットの情報トラック走査が行
なわれる。光ヘッドにおける光ビームスポットの絞り込
み用レンズとしては、例えば対物レンズが用いられる。

この対物レンズはその光軸方向（フォーカシング方向）
及び該光軸方向と記録媒体の情報トラック方向との双方
に直交する方向（トラッキング方向）に光ヘツド本体に
ついて夫々の方向に独立して移動することができるよう
に保持されている。このような対物レンズの保持は、一
般に弾性部材を介して成され、対物レンズの上記２方向
の移動は一般に磁気的相互作用を利用したアクチュエー
タにより駆動される。

ところで、上述した光学的情報記録媒体のうちカード状
の光学的情報記録媒体（以下、光カードと称する）は、
小型軽量で持ち運びに便利な比較的大容量の情報記録媒
体として今後大きな需要が見込まれている。

第４図に追記型光カードの模式的平面図、第５図にその
部分拡大図を示しである。

第４図において、光カード１の情報記録面には多数本の
情報トラック２がＬ−Ｆ方向に平行に配列されている。

又、光カード］の情報記録面には上記情報トラック２へ
のアクセスの基準位置となるホームポジション３が設け
られている。情報トラック２は、ホームポジション３に
近い方から順に２−１．２−２．２−３．・・・と配列
され、第５図に示すように、これらの各情報トラックに
隣接してトラッキングトラックが４−１．４−２゜４−
３．・・・というように順次設けられている。これらの
トラッキングトラック４は、情報記録再生時の光ビーム
スポット走査の際に該ビームスポットが所定の情報トラ
ックから逸脱しないように制御するオートトラッキング
（以下、ＡＴと記す）のためのガイドとして用いられる
。

このＡＴサーボは、光ヘッドにおいて上記光ビームスポ
ットの情報トラックからのずれ（Ａ丁誤差）を検出し、
該検出信号を上記トラッキングアクチュエータへと負帰
還させ、光ヘツド本体に対し対物レンズをトラッキング
方向（Ｄ方向）に移動させて光ビームスポットを所望の
情報トラックへと追従させることにより行なわれる。

又、情報配録再生時において、光ビームスポットで情報
トラックを走査する際、該光ビームを光カード面上にて
適当な大きさのスポット状とする（合焦させる）ために
、オートフォーカシング（以下、ＡＦと記す）サーボが
行なわれる。このＡＰサーボは、光ヘッドにおいて上記
光ビームスポットの合焦状態からのずれ（ＡＦ誤差）を
検出し、該検出信号を上記フォーカシングアクチュエー
タへと負帰還させ、光ヘツド本体に対し対物レンズをフ
ォーカシング方向に移動させて光ビームスポットを光カ
ード面上に合焦させることにより行なわれる。

なお、第５図において、Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３は光ビームス
ポットを示し、Ｓｌと８３の光スポットを使用してトラ
ッキングを行ない、Ｓ２の光スポットを使用してフォー
カシング及び記録時の情報ピットの作成、再生時の情報
ビットの読圧しを行なう。又、各情報トラックにおいて
、６−１゜６−２及び７−１．７−２は夫々プリフォー
マットされた左側アドレス部及び右側アドレス部を示し
、このアドレス部を読８すことによりトラックの識別が
行なわれる。５（図中、５−１．５−２が相当する）は
データ部であり、ここに所定の情報が記録される。

ここで、光学的情報記録の方式を簡単に説明する。従来
、光学的情報記録方式には大別して２通りある。１つは
記録と再生を同一光源で行なう１光源力式であり、もう
１つは記録と再生を異なる２つの光源で行なう２光源力
式である。２光源力式ば１光源力式に比べ、再生光劣化
、高速化などの点で有利であると言われている。

第６図に従来の２光源方式の光ヘツド光学系の概略図を
示す。２光源方式は、記録光と再生光を別々の光源にす
ることによって、再生光劣化の防止や高速記録を可能に
したものである。

第６図において、２１．２２は光源たる半導体レーザで
あり、半導体レーザ２１は７８０　ｎｍ、半導体レーザ
２２は８３０ｎｍの波長の光を発する。

２３．２４はコリメータレンズ、２５は光束分割のため
の回折格子、２６はＰ偏光成分の７８０ｎｍの光を透過
し、８３０ｎｍの光を反射するように設計されたダイク
ロイックプリズム、２７はビーム整形プリズム、２８は
偏光ビームスプリッタである。また、２９は１７４波長
板、３０は対物レンズ、３１は７８０　ｎｍの光だけ透
過するバンドパスフィルタ、３２はストッパ、３３はト
ーリックレンズ、３４は光検出器である。

半導体レーザ２１，２２から発せられた光ビームは、発
散光束となってコリメータレンズ２３゜２４に入射し、
該レンズにより平行光ビームに修正される。７８０ｎｍ
の光は、さらに回折格子２５に入射し、該回折格子によ
り有効な３つの光ビーム（０次回折光及び±１次回折光
）に分割される。上記７８０ｎｍの光ビームと８３０ｎ
ｍの光ビームは、第７図に示すような分光特性を有する
ダイクロイックプリズム２６の接着面に積層された誘電
体多層膜にＰ偏光成分として入射する。ダイクロイック
プリズム２６は、第７図から明らかなように、Ｐ偏光の
７８０ｎｍの光は透過し、８３０ｎｍの光は反射する特
性を有するため、７８０ｎｍの光ビームは透過し、８３
０　ｎｍの光ビームは反射して両方の光ビームが合成さ
れた状態でダイクロイックプリズム２６から出射される
。そして、このダイクロイックプリズム２６を経た光ビ
ームは、光ビーム整形プリズム２７により所定の光強度
分布に整形された上で偏光ビームスプリッタ２８に入射
する。偏光ビームスプリッタ２８は第８図に示すように
、Ｐ偏光は透過し、Ｓ偏光は反射するような分光特性を
有しており、２つの波長の光ビームはＰ偏光成分である
のでこれを透過する。次いで、これら２波長の光ビーム
は、ｌ／４波長板２９を透過する際に円偏光に変換され
、対物レンズ３０によって集束される。そして、７８０
ｎｍの光ビームは、光カード１上に３つの微小ビームス
ポットＳｌ（＋１次回折光）、５２（０次回折光）、５
３（−１次回折光）として照射され、再生光およびＡＴ
、ＡＦ副制御信号光として用いられる。また、８３０ｎ
ｍの光ビームは、５２（０次回折光）の微小ビームスポ
ットとして光カード１上に照射され、記録光として用い
られる。

光カード１上における光ビームスポット位置は、第５図
と同様であり、光ビームスポットＳｌ。

Ｓ３は隣接するトラッキングトラック４上に位置し、光
ビームスポットＳ２は該トラッキングトラック間の情報
トラック２上に位置する。また、７８０止の８２と８３
０ｒ＋ｍの８２の位置関係は、若干記録光である８３０
ｎｍの光ビームスポットＳ２の方が進行方向に位置した
方が良いが、原理的には自由であり、ここでは一致して
いる。かくして、光カード１上に形成された光ビームス
ポットからの反射光は、対物レンズ３０を通ってほぼ平
行とされ、再び１／４波長板２９を透過することによっ
て、入射時とは偏光方向が９０”回転した光ビームとな
る。そのため、偏光ビームスプリッタ２８にはＳ偏光ビ
ームとして入射し、このスプリッタ２８は前述の如くＳ
偏光は反射するので、光ビームはバンドパスフィルタ３
１側へ反射される。そして、第９図に示すように７８０
ｎｍ付近の光だけ透過するような分光特性を有するバン
ドパスフィルタ３１によって、７８０　ｎｍ付近の光だ
け透過させ、それ以外の波長の光を反射させることで、
７８０　ｎｍの光だけを信号用として検出光学系へ導く
。バンドパスフィルタ３１を透過してきた光は、トーリ
ックレンズ３３により集束され、光検出器３４に入射す
る。光検出器３４は、第１０図のような構成をしており
、受光素子１１．１３の受光信号でトラッキング制御を
行ない、４分割素子になっている受光素子１２の受光信
号でフォーカス制御および再生信号検出を行なう。

［発明が解決しようとしている課題１ しかしながら、上記従来例においては、半導体レーザが
２個必要とするなど光学系の占める割合が大きくなる問
題がある。即ち、光ヘッドとしては、小型、軽量化が要
求され、それによってアクセスタイムの高速化が望まれ
る。しかし、前述のように光学部品の増加は光ヘッドの
コンパクト化を妨げ、高速化の障害となっていた。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その
目的は２光源方式であっても部品を有効に削減し、それ
によって光ヘッドの小型、軽量化を図るようにした情報
記録装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、それぞれ波長が異なる記録
用光束と再生用光束を発光する２つの光源を有し、この
各光源の光束を用いて記録媒体に情報を記録及び情報を
再生する情報記録再生装置において、前記２つの光源の
光束を所定の強度分布に整形するビーム整形プリズムを
、少なくとも３つのプリズムを貼合せた分割プリズムか
ら構成し、その分割面のうち少なくとも１つの面に前記
各光源からの光束を透過し、前記記録媒体からの反射光
を反射する偏光分割面を形成し、また他の少なくとも１
つの分割面に前記記録媒体からの反射光のうち再生光束
を検出光学系へ導くための波長分割面を形成したことを
特徴とする情報記録再生装置が提供される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
細に説明する。第１図は本発明の情報記録再生装置にお
ける光ヘツド光学系の一実施例を示した構成図である。

なお、第１図では従来装置と同一部分は同一符合を付し
ている。

第１図において、２１は再生用光束を発光する半導体レ
ーザ、２２は記録用光束を発光する半導体レーザである
。半導体レーザ２１は再生光として７８０％ｍの波長の
光を発光し、半導体レーザ２２は記録光として８３０％
ｍの波長の光を発光する。また、２３．２４はコリメー
タレンズ、２５は回折格子、２６はダイクロイックプリ
ズムであり、第６図で説明した従来のものと同じである
。

４１は本発明の特徴であるビーム整形プリズムであって
、ビーム整形機能のほかに、偏光分割機能と波長分割機
能を備久ている。即ち、ビーム整形プリズム４１は、３
個のプリズムを貼合わせた構造となっており、その半導
体し〜ザ側の接合面ａが第８図に示したような分光特性
を有し、他側の接合面すが第２図に示すような分光特性
を備えている。また、ビーム整形プリズム４１は、少な
くとも２種類の硝材から構成され、色消作用を持ってい
る。従って、ビーム整形プリズム４１は色消作用によっ
て色収差を補正し、レーザ光の波長変動の影響を抑制す
るようになっている。なお、４２はａ面に反射した光を
吸収するストッパである。更に、２９は１７４波長板、
３０は対物レンズ、３３はトーリックレンズ、３４は光
検出器、１は光カードであって、従来のものと同じであ
る。

次に、本実施例の動作を説明する。まず、再生動作であ
る。

半導体レーザ２１から出射される光ビームは、前述の如
＜７８０％ｍの波長で紙面内方向に偏光しており、コリ
メータレンズ２３で平行化される。

また、回折格子２５で３つの光束（０次回折光束、±１
次回折光束）に分割され、ダイクロイックプリズム２６
に入射する。ダイクロイックプリズム２６は、２個のプ
リズムの間に第７図で示した特性を有する誘電体多層膜
を配した構成であり、この多層膜に対し７８０　ｎｍの
３つの光束はＰ偏光成分であるので、１００％近く透過
する。

ダイクロイックプリズム２６を透過した光束は、ビーム
整形プリズム４１に入射する。ビーム整形プリズム４１
は、前述の如くそのａ面が第８図に示す分光特性、ｂ面
が第２図に示す分光特性を有する。従って、３つの光束
はＰ偏光であるため、ａ、ｂ面とも１００％近く透過し
、所定の光強度分布に整形されて１／４波長板２９へ入
射される。そして、１／４波長板２９で円偏光に変換さ
れた後、対物レンズ３０で集光されて光カード１上へ照
射される。光カード１上においては、第５図で説明した
ように、３つの微小光スポットＳｌ。

Ｓ２．Ｓ３を形成する。このとき、Ｓ２による情報ビッ
ト列からの反射光は情報再生光及びＡＦ信号用として用
いられ、またＳＬ、Ｓ２によるトラッキングトラックか
らの反射光はＡＴ信号用として使用される。この各反射
光は、反射することによって逆まわりの円偏光となり、
対物レンズ３０で再び平行光束となって１／４波長板２
９を透過する。また、このとき各光束の偏光方向は、紙
面に対して垂直方向に変換される。この光束は、再びビ
ーム整形プリズム４１のｂ面に対しＳ偏光として入射す
る。ビーム整形プリズム４１のｂ面は、第２図に示すよ
うな分光特性を有するため、各光束は１００％近くトー
リックレンズ３３側へ反射され、検出光学系へ導かれる
。そして、各光束はトーリックレンズ３３で集束されて
光検出器３４へ入射され、各信号が検出される。なお、
ＡＴ。

ＡＦ制御信号は、記録動作時も検出される。

次に、その記録動作について説明する。

半導体レーザ２２から出射される光ビームは、前述の如
＜８３０％ｍの波長で紙面内方向に偏光しており、コリ
メータレンズ２４で平行化される。

平行化された光束は、ダイクロイックプリズム２６にＰ
偏光成分として入射する。ダイクロイックプリズム２６
は、第７図に示す分光特性を有するので、その接合面の
誘電体多層膜に対し１００％近く反射し、ビーム整形プ
リズム４１へ導かれる。ビーム整形プリズム４１は、そ
のａ面、ｂ面ともＰ偏光成分は１００％近く透過するの
で、入射光はこのプリズム４１を透過し、１７４波長板
２９へ入射する。そして、対物レンズ３０で集光され、
光カード１上に照射される。ここで照射される微小光ス
ポットは、Ｏ次回折光であるＳ２のみであり、この微小
光スポットＳ２により光カード１の情報トラックに情報
が記録される。

一方、光カード１から反射した光束は、再生光と同様に
１７４波長板２９を再び透過することにより、偏光方向
が紙面に対して垂直方向に変換される。従って、この光
束はビーム整形プリズム４１のｂ面へＳ偏光として入射
される。ビーム整形プリズム４１のｂ面は、第２図に示
したように、Ｓ偏光成分の波長８３０ｎｍ付近の光は１
００％近く透過するため、入射光はｂ面を通ってａ面へ
入射する。このａ面は、第８図に示す如くＳ偏光成分は
１００％近く反射する特性であるため、ａ面に入射した
光束はストッパ４２へ向けて反射され、吸収される。即
ち、光カード１から反射された記録用光束は、ビーム整
形プリズム４１により検出光学系へ向かうことがないよ
うストッパ４２へ案内され、吸収される。

このように本実施例では、ビーム整形プリズム４１に設
けたａ面、ｂ面によって、光カード１から反射した再生
光束を検出光学系へ導き、光カード１から反射した記録
光束はストッパ４２で吸収する。つまり、ビーム整形プ
リズム４１に偏光分割特性と波長分割特性を持たせたの
で、再生光束のみを選択的に検出光学系へ案内し、従来
使用されていた偏光ビームスプリッタとバンドパスフィ
ルタの２つの機能を同時にはたす。従って、ビーム整形
プリズム４１は、記録光束、再生光束を所定の光強度分
布に整形するという本来の機能のほかに、偏光ビームス
プリッタ、バンドパスフィルタとしても機能するため、
これらの部品を不要にでき、光ヘツド光学系を著しく小
型、軽量化することができる。

第３図に他の実施例を示す。この実施例は、ダイクロイ
ックプリズム２６の代わりにグイクロイックミラー４３
を使用した光ヘツド光学系であるが、この光学系に前述
のようなビーム整形プリズム４１を使用しても同様の効
果が得られる。

なお、以上の実施例では、ビーム整形プリズム４１は２
種類以上の硝材で構成したので、色消作用を有するが、
色消作用が不要であるときは同一の３つの硝材でプリズ
ムを作製すればよい。また、実施例ではビーム整形プリ
ズム４１を３つに分割し、その分割面に偏光分割特性、
波長分割特性を持たせたが、それ以上に分割して複数の
面に偏光分割特性、波長分割特性を持たせるように構成
してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、２光源方式の光ヘ
ツド光学系の偏光ビームスプリッタとバンドパスフィル
タを不要にでき、それによって光ヘツド光学系を従来に
比較して著しく小型、軽量化することができる。従って
、装置の高速化が図れ、またコスト低減も図れる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す構成図、第２
図はビーム整形プリズムのｂ面の分光特性を示す特性図
、第３図は他の実施例の構成図、第４図は光カードの平
面図、第５図はその光カードの部分拡大図、第６図は従
来例の２光源方式の光ヘツド光学系′の構成図、第７図
はダイクロイックプリズム２６の分光特性を示す特性図
、第８図は偏光ビームスプリッタ２８及びビーム整形プ
リズム４１のａ面の分光特性を示す特性図、第９図はバ
ンドパスフィルタ３１の分光特性を示す特性図、第１０
図は光検出器３４の受光面を示す説明図である。 １・・・光カード １．２２・・・半導体レーザ ３．２４・・・コリメータレンズ ５・・・回折格子 ６・・・ダイクロイックプリズム ９・・弓７４波長板　　、３４・・・光検出器１・・・
ビーム整形プリズム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれ波長が異なる記録用光束と再生用光束を
   発光する２つの光源を有し、この各光源の光束を用いて
   記録媒体に情報を記録及び情報を再生する情報記録再生
   装置において、 前記２つの光源の光束を所定の強度分布に整形するビー
   ム整形プリズムを、少なくとも３つのプリズムを貼合せ
   た分割プリズムから構成し、その分割面のうち少なくと
   も１つの面に前記各光源からの光束を透過し、前記記録
   媒体からの反射光を反射する偏光分割面を形成し、また
   他の少なくとも１つの分割面に前記記録媒体からの反射
   光のうち再生用光束を検出光学系へ導くための波長分割
   面を形成したことを特徴とする情報記録再生装置。
2. （２）前記分割プリズムは、少なくとも２種類の硝材か
   ら構成することにより、色消作用を有することを特徴と
   する請求項１項記載の情報記録再生装置。
3. （３）前記分割プリズムの偏光分割面は前記光源側に形
   成され、波長分割面は前記記録媒体側に形成されている
   請求項１項記載の情報記録再生装置。