JPH0695174B2 - Optical information recording device - Google Patents
Optical information recording deviceInfo
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- JPH0695174B2 JPH0695174B2 JP61123503A JP12350386A JPH0695174B2 JP H0695174 B2 JPH0695174 B2 JP H0695174B2 JP 61123503 A JP61123503 A JP 61123503A JP 12350386 A JP12350386 A JP 12350386A JP H0695174 B2 JPH0695174 B2 JP H0695174B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、レーザ光を用い情報の記録を行い得る光情
報記録装置に関する。The present invention relates to an optical information recording device capable of recording information using laser light.
(従来の技術) 従来より、情報の記録方法は種々開発がなされており、
その中で特にレーザ光を用いてなされる情報記録は注目
を浴びている。(Prior Art) Conventionally, various methods of recording information have been developed,
Among them, the information recording performed by using a laser beam is particularly attracting attention.
その中で、大型レーザを用いた微細加工技術を用いて種
々のディスクへの信号書き込みが行われている。このレ
ーザ光を用いた種々のディスクへの信号書き込み方法と
しては、レーザ光を微小な光スポットに絞り込んで感光
性の化学材料に露光させることによるものや、光スポッ
トによる熱で記録面の形状や反射率を変えることが行な
っているものがある。この場合、加工面での精度とし0.
1未満(μm)という高精度が要求されることがある。Among them, signal writing to various discs is performed by using a microfabrication technique using a large laser. As a method of writing a signal to various discs using the laser light, a method of narrowing the laser light into a minute light spot and exposing it to a photosensitive chemical material, a shape of a recording surface by heat of the light spot, There are things that are changing the reflectance. In this case, the precision of the machined surface is 0.
High precision of less than 1 (μm) may be required.
ところが、この大型レーザ(例えばAr+レーザ)を用い
た装置には種々問題を有している。However, the device using this large-sized laser (for example, Ar + laser) has various problems.
レーザ点灯直後のポインティングスタビリティ(レー
ザのチューブから出射する光の出射位置及び出射角度の
安定度)は記録光学系の要求を満たすほど良くない。こ
の様子は、第8図のAr+レーザのポインティングスタビ
リティの測定結果を示す図からも分かると思われる。The pointing stability (stability of the emitting position and the emitting angle of the light emitted from the tube of the laser) immediately after turning on the laser is not so good as to meet the requirements of the recording optical system. This state can be understood from the figure showing the measurement result of the pointing stability of the Ar + laser in FIG.
大型レーザは、光学系の一部として組み込まれている
ため、この大型レーザを調整すると、その都度この調整
に応じて、その他の精密な位置精度が要求される光学系
をも再調整しなければならない。これについては、通常
レーザチューブの寿命は1000〜2000H程度であり、使用
に際し必ずこのレーザチューブの交換が必要であり、そ
の都度光学系の調整を行うことは全くの不都合である。Since the large laser is incorporated as a part of the optical system, whenever this large laser is adjusted, other optical systems that require precise positional accuracy must be readjusted accordingly. I won't. Regarding this, the life of the laser tube is usually about 1000 to 2000 H, and the laser tube must be replaced before use, and it is completely inconvenient to adjust the optical system each time.
又さらに、外部からの振動により光軸変動を引き起こ
し、記録面上で光スポットの位置づれを起こしてしま
う。これはサブミクロンオーダで情報を高精度に記録す
るという要求に対しては除去しなければならない技術的
課題である。Further, the vibration from the outside causes the optical axis variation, which causes the misalignment of the light spot on the recording surface. This is a technical problem that must be eliminated in order to record information with high precision in the submicron order.
以上による、ウォーミングアップ時間が多大に必要であ
る等、これらを解決することが現在の光記録技術の課題
であるといっても過言ではない。As described above, it is no exaggeration to say that solving the above problems such as requiring a great amount of warm-up time is a problem of the current optical recording technology.
(発明が解決しようとする問題点) 上述した如くの問題を解決すべく、この発明はな
されたもので、その目的とするところは、装置の小形化
を目指しかつ高精度にしかも安定した情報の記録を行い
得る光情報記録装置を提供するものである。さらには、
種々の要因によるレーザ光の光学変動を除き、光学系の
再調整を不要とし、レーザのウォーミングアップ時間が
大幅に減少する光情報記録装置を提供するものである。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made in order to solve the problems as described above. The purpose of the present invention is to reduce the size of the device and to provide highly accurate and stable information. An optical information recording device capable of recording is provided. Moreover,
The present invention provides an optical information recording apparatus that does not require re-adjustment of an optical system except for optical fluctuations of laser light due to various factors, and greatly reduces the warm-up time of laser.
[発明の構成] (問題を解決するための手段) この発明は、レーザ発振器から出射された光を任意方向
に反射させる2個のサーボミラーと、これらの後に設け
られた2個の光分割素子と、これら各々の光分割素子上
の所定位置に光が入射するよう、各光分割素子により分
割された光を検出する光検出器による位置制御信号でも
って前記2個のサーボミラーを回動制御するものであ
る。さらに、2個のサーボミラー間距離(k0)と第2の
サーボミラーと第1の光検出器との距離(k2)及び2個
の光検出器間距離(k3)が以下の条件を満たしてなるも
のである。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) The present invention relates to two servo mirrors for reflecting light emitted from a laser oscillator in an arbitrary direction, and two light splitting elements provided behind these servo mirrors. And the rotation control of the two servo mirrors by a position control signal from a photodetector that detects the light split by each light splitting element so that the light is incident on a predetermined position on each of these light splitting elements. To do. Furthermore, the distance between the two servo mirrors (k 0 ), the distance between the second servo mirror and the first photodetector (k 2 ) and the distance between the two photodetectors (k 3 ) are as follows: Is satisfied.
k0<k2k3 (作用) 上記した構成によりレーザ光の出射位置。角度ずれを検
出し、補正する自動光軸補正機能を設けたことにより、
記録時の光軸安定性が極めて増大し、しかも種々の要因
による光学系の再調整をなくすことができるのである。k 0 <k 2 k 3 (Operation) Laser beam emission position by the above configuration. By providing an automatic optical axis correction function that detects and corrects the angle deviation,
The optical axis stability during recording is greatly increased, and readjustment of the optical system due to various factors can be eliminated.
(実施例) 以下に、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
まず第1図の光情報記録装置の基本構成図を用いて、本
実施例の光学系を説明する。又、第1図のAr+レーザ装
置1からサーボミラー5までのこの図では見えない部分
を第2図に示した。まず、Ar+レーザ装置1から出射さ
れた光(例えば4579Å)は光軸補正ユニットを構成する
ミラー3と2枚のサーボミラー4,5において最適な光軸
に補正される。ここで2個のサーボミラー4,5について
は、本実施例の特徴の1つをなしており、後段で詳しく
述べることにする。サーボミラー5により反射されたビ
ームは、ビームスプリッタ7により情報信号及びトラッ
キング信号記録用ビームの2つの所望の分光比にて分割
される。(Example) Hereinafter, one example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, the optical system of this embodiment will be described with reference to the basic configuration diagram of the optical information recording apparatus of FIG. In addition, a portion from the Ar + laser device 1 to the servo mirror 5 in FIG. 1 which is not visible in this figure is shown in FIG. First, the light (for example, 4579Å) emitted from the Ar + laser device 1 is corrected to the optimum optical axis by the mirror 3 and the two servo mirrors 4 and 5 which form the optical axis correction unit. Here, the two servo mirrors 4 and 5 are one of the features of this embodiment, and will be described in detail later. The beam reflected by the servo mirror 5 is split by the beam splitter 7 into two desired spectral ratios of the information signal and the tracking signal recording beam.
まず、前者(情報信号記録用ビーム)についての系につ
いて説明する。ビームスプリッタ7によって分解された
一方の光は、光変調器12を通り信号による光強度変調、
光量の制御が行われる。そして、この光変調器12から出
射された光は、ミラー13,14を介し、2枚の凸レンズ15,
17及びピンホール16からなる第1のコリメータ光学系に
より拡大コリメートされ、ミラー18に入射される。この
ミラー18において、反射された光は、ハーフプリズム19
で光量の大部分(例えば96%)をビームスプリッタ36
へ、一部(例えば4%)を凸レンズ20を介し2分割フォ
トディテクタ21へと、各々分割されていく。ここで、こ
のフォトディテクタ21より出力される制御信号は、第1
のコリメータ光学系の第1の凸レンズ15を上下駆動し、
ここで光軸変動を最小限に抑えている。このビームポジ
ションサーボ光学系については後段で詳述する。First, the system for the former (information signal recording beam) will be described. One of the lights decomposed by the beam splitter 7 passes through the optical modulator 12 and is subjected to optical intensity modulation by a signal,
The amount of light is controlled. Then, the light emitted from the light modulator 12 passes through the mirrors 13 and 14 and the two convex lenses 15 and
The first collimator optical system including the pinhole 16 and the pinhole 16 magnifies and collimates the light and makes it enter the mirror 18. The light reflected by the mirror 18 is reflected by the half prism 19
Most of the light intensity (eg 96%) is reflected by the beam splitter 36
Part (for example, 4%) is divided into the two-divided photodetector 21 via the convex lens 20. Here, the control signal output from the photodetector 21 is the first
Up and down the first convex lens 15 of the collimator optical system of
Here, the fluctuation of the optical axis is minimized. The beam position servo optical system will be described later in detail.
又、前記のビームスプリッタ7により分割された他方の
光は、トラッキング信号記録用ビームとしてハーフプリ
ズム8に入射され、ここでさらに光を透過してミラー22
へ、他方を反射して制御信号としてハーフプリズム9へ
入射される。このハーフミラー9以下の光検出器10,11
については、上述のサーボミラー4,5と共に後段で詳し
く説明する。The other light split by the beam splitter 7 is incident on the half prism 8 as a tracking signal recording beam, where it is further transmitted to the mirror 22.
To the half prism 9 as a control signal. This half mirror 9 or less photo detector 10,11
Will be described later in detail together with the above-mentioned servo mirrors 4 and 5.
前記ミラー22によって反射されたトラッキング記録用ビ
ームは、光変調器23によって光強度変調、光量の制御が
行われ、ミラー24へ入射される。このミラー24で反射さ
れた光は、1/2入板25により直線偏向の偏向方向を定盤
面6を垂直な方向から、水平の方向へ変換され、ミラー
26を介し、2つの凸レンズ26,29及びピンホール28より
構成される第2の(ビーム拡大)コリメータ光学系に入
射される。されにこの第2のコリメータ光学系を介し、
ミラー30によって反射された光は、ハーフプリズム31に
より大部分を透過し、さらにミラー35により反射され
て、トラッキング信号記録用ビームとして、上記偏向ビ
ームスプリッタ36に上記情報信号記録用ビムと共に入射
され、ここで2つのビームは重畳される。他方のハーフ
プリズム31により分解(反射)された光は、光軸角度変
位検出用として、ミラー32及び凸レンズ33を介し2分割
の光検出器34へ入射される。このフォトディテクタ34よ
り出力される制御信号は、第2のコリメータ光学系の第
1の凸レンズ27を駆動し、ここでトラッキング信号記録
用ビームの光軸変動を最小限に抑えている。これについ
ては、上述の第1のコリメータ光学系におけるビームポ
ジションサーボ光学系と同様であるので、同じように後
段で詳述する。The tracking recording beam reflected by the mirror 22 is subjected to light intensity modulation and light amount control by an optical modulator 23, and is incident on a mirror 24. The light reflected by the mirror 24 is converted by the 1/2 entrance plate 25 in the direction of linear deflection from a vertical direction on the surface plate 6 to a horizontal direction,
It is incident on a second (beam expanding) collimator optical system composed of two convex lenses 26, 29 and a pinhole 28 via 26. In addition, through this second collimator optical system,
The light reflected by the mirror 30 is mostly transmitted by the half prism 31, is further reflected by the mirror 35, and enters the deflection beam splitter 36 together with the information signal recording beam as a tracking signal recording beam. Here, the two beams are superposed. The light decomposed (reflected) by the other half prism 31 is incident on the two-divided photodetector 34 via the mirror 32 and the convex lens 33 for detecting the optical axis angular displacement. The control signal output from the photodetector 34 drives the first convex lens 27 of the second collimator optical system, where the optical axis fluctuation of the tracking signal recording beam is minimized. This is similar to the beam position servo optical system in the above-mentioned first collimator optical system, and will be described later in the same manner in detail.
前記偏向ビームスプリッタ36において重畳された2つの
ビーム(情報記録用とトラッキング信号記録用)はミラ
ー37で反射され、ハーフプリズム38で光量の大部分(例
えば96%)を図示しない移動光学系を介して記録媒体上
に照射され、情報信号とトラッキング信号が記録され
る。この場合2つのビームの相対位置(すなわち相対角
度)は常に一定に保たれていることが望ましい。又、他
方光量の一部(例えば4%)はここで反射されミラー39
により全反射され、戻って来た光を収束レンズ40で絞り
込み、ここで絞り込まれたパターを対物レンズ41(ミラ
ー42,ハフプリズム(例えば分校比50%:50%))及び接
眼レンズ44からなるビーム形状観視顕微鏡により、上方
より目視できる。又、ハーフプリズム43で分割(反射)
された他方の光は、カメラ45によりビーム形状、2ビー
ム(情報信号、トラッキング信号)の間隔の観察及び、
上述の記録媒体からの反射光のビーム形状を観察し、こ
のカメラ45からのデータによりフォーカス位置の設定を
モニタリングしている。The two beams (for information recording and for tracking signal recording) superimposed in the deflection beam splitter 36 are reflected by a mirror 37, and most of the light amount (for example, 96%) is reflected by a half prism 38 via a moving optical system (not shown). Then, the information signal and the tracking signal are recorded on the recording medium. In this case, it is desirable that the relative position (that is, the relative angle) of the two beams is always kept constant. On the other hand, a part (for example, 4%) of the light amount is reflected here and is reflected by the mirror 39.
The beam that is totally reflected by and is returned by the converging lens 40, and the putter is focused by the objective lens 41 (mirror 42, Huff prism (for example, branch ratio 50%: 50%)) and eyepiece lens 44. It can be seen from above with a shape observation microscope. Also, split by half prism 43 (reflection)
The other light thus formed is observed by the camera 45 in terms of beam shape, two beams (information signal, tracking signal), and
The beam shape of the reflected light from the recording medium is observed, and the setting of the focus position is monitored by the data from the camera 45.
次に第6図を用いて上述のビームポジションサーボ光学
系の原理を説明する。尚、第1図のものと同一のものは
等しい番号を付した。又凸レンズ15は27,17は29,20は33
と、フォトディテイタ21は34と同様と見なして説明す
る。凸レンズ15,17はビームエクスパンダを形成し、凸
レンズ20はフォトディテクタPD21上にエクスパンダを通
過した光は結像する。光の垂直面内の出射角がΔθだけ
変位したと仮定すると、フォトディテクタPD21上でのビ
ームの移動量△Lは、 (f1,f2,f3は凸レンズ15,17,の焦点距離) となる。そこで、この光の位置を移動前の位置に戻すた
めには、凸レンズ15を上下方向に移動する必要がある。
△Lに相当する凸レンズ15の焦点位置での移動量はf1△
θである。したがって光電変換された△Lは相当の電気
信号が0になるように凸レンズ15に直結されたモータ69
を制御するループを形成することにより、ビーム位置を
常に一定に保つことができる。Next, the principle of the above beam position servo optical system will be described with reference to FIG. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. The convex lens 15 is 27, 17 is 29, and 20 is 33.
Then, the phototiter 21 will be explained as if it were the same as 34. The convex lenses 15 and 17 form a beam expander, and the convex lens 20 forms an image of the light passing through the expander on the photodetector PD21. Assuming that the exit angle of the light in the vertical plane is displaced by Δθ, the beam movement amount ΔL on the photodetector PD21 is (F 1 , f 2 , and f 3 are focal lengths of the convex lenses 15 and 17). Therefore, in order to return the position of this light to the position before the movement, it is necessary to move the convex lens 15 in the vertical direction.
The amount of movement of the convex lens 15 at the focal position corresponding to ΔL is f 1 Δ
θ. Therefore, the photoelectrically converted ΔL is a motor 69 directly connected to the convex lens 15 so that a considerable electric signal becomes zero.
By forming a loop that controls the beam position, the beam position can always be kept constant.
ところが、実際この方法によりビームポジションサーボ
光学系を組み立てた際に、フォトディテクタ21を所定の
位置に設置することは難しい。この様子を第7図に示し
た。点線で示した所望の入力光に平行移動成分△lを含
む光が入射されると、所定位置に設置されたフォトディ
テクタ21であれば角度変化は出力されないが、図の21′
の位置(△lpだけ前に置かれた位置)にフォトディテク
タ21が設置されてしまうと、上の平行移動成分△lが2
1′の位置で、 の誤差となって検出され、先に示した第6図のモータ69
により角度補正値として凸レンズ15を補正してしまう。
つまり、この系では平行移動成分は問題にしないにもか
かわらず、平行移動成分を角度変位として認識し、誤動
作してしまう。However, it is actually difficult to install the photodetector 21 at a predetermined position when the beam position servo optical system is assembled by this method. This situation is shown in FIG. When the light including the parallel movement component Δl is incident on the desired input light shown by the dotted line, the angle change is not output if the photodetector 21 is installed at a predetermined position.
If the photodetector 21 is installed at the position (the position that is moved forward by Δlp), the parallel translation component Δl above becomes 2
At the 1'position, Error is detected and the motor 69 of FIG. 6 shown above is detected.
Therefore, the convex lens 15 is corrected as an angle correction value.
In other words, in this system, although the parallel movement component is not a problem, the parallel movement component is recognized as an angular displacement and malfunctions.
そこで、このビームポジションサーボ光学系に加えて以
下の光軸補正サーボを配置した。Therefore, in addition to this beam position servo optical system, the following optical axis correction servos are arranged.
第3図を用いて、本実施例の特徴の1つをなしている光
軸補正サーボ系について説明する。第3図は、Ar+レー
ザ装置1から出射される光の光軸補正のハード構成を示
す図である。(尚、説明上、ミラー3は図面から省略し
た。)まず、Ar+レーザ装置1から出射された光は、第
1のサーボミラー4により、第2のサーボミラー5上へ
導かれ、この第2のサーボミラー5により反射された光
は、ハーフプリズム8及び9へと導かれる。尚、第1及
び第2のサーボミラー4,5は図中の矢印の如く回動でき
る。ハーフプリズム8により反射される光は、4分割の
第1のフォトディテクタ10へ導かれ、このフォトディテ
クタ10の出力は、制御信号として、2つのモータ100,10
1を駆動する。4分割のフォトディテクタ10,11は既に公
知のもので、例えば第1のフォトディテクタ10の上下方
向の誤差信号を比較増幅器104により、左右方向の誤差
信号を比較増幅器105により検出し、各々の誤差信号に
応じてサーボミラー4のモータ100,101を駆動する。同
様に、第2のフォトディテクタ11の上下方向の誤差信号
及び左右方向の誤差信号を各々比較増幅器106,107によ
り検出し、モータ102,103を駆動する。この光軸補正サ
ーボ系を構成する上で大切なことは、2つのフォトディ
テクタのうち、Ar+レーザ装置1に近い方、つまり上で
述べた第1のフォトディテクタ10からの制御信号を、2
つのサーボミラーのうちAr+レーザ装置1に近い方、つ
まり上で述べた第1のサーボミラー2を駆動しなければ
ならないし、さらにAr+レーザ装置1から出射した光が
2つのサーボミラー4,5を介した後に、2つのフォトデ
ィテクタ10,11に入射されるという順で構成されていな
ければならない。本発明者が実験したところによると、
第1のフォトディテクタが第2のサーボミラーを、第2
のフォトディテクタが第1のサーボミラーを駆動させる
ための制御信号を検出するようにしたとすると、光の出
射位置、角度ずれを補正するどこおか、発散ししてしま
う。The optical axis correction servo system, which is one of the features of this embodiment, will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a hardware configuration for correcting the optical axis of the light emitted from the Ar + laser device 1. (Note that the mirror 3 is omitted from the drawing for the sake of explanation.) First, the light emitted from the Ar + laser device 1 is guided by the first servo mirror 4 onto the second servo mirror 5, and The light reflected by the second servo mirror 5 is guided to the half prisms 8 and 9. The first and second servo mirrors 4 and 5 can rotate as indicated by arrows in the figure. The light reflected by the half prism 8 is guided to the first photodetector 10 divided into four parts, and the output of this photodetector 10 is used as a control signal for the two motors 100, 10
Drive 1 The four-divided photodetectors 10 and 11 are already known. For example, the vertical error signal of the first photodetector 10 is detected by the comparison amplifier 104, and the horizontal error signal is detected by the comparison amplifier 105. In response, the motors 100 and 101 of the servo mirror 4 are driven. Similarly, the vertical error signal and the horizontal error signal of the second photodetector 11 are detected by the comparison amplifiers 106 and 107, respectively, and the motors 102 and 103 are driven. What is important in constructing this optical axis correction servo system is that one of the two photodetectors that is closer to the Ar + laser device 1, that is, the control signal from the first photodetector 10 described above
Of the two servo mirrors, the one closer to the Ar + laser device 1, that is, the first servo mirror 2 described above must be driven, and the light emitted from the Ar + laser device 1 has two servo mirrors 4, It must be configured in the order of being incident on the two photodetectors 10 and 11 after passing through 5. According to the experiment conducted by the inventor,
The first photodetector causes the second servo mirror to move to the second servomirror.
If the photodetector detects the control signal for driving the first servo mirror, it diverges somewhere where the light emission position and the angular deviation are corrected.
つまり、この光軸補正のサーボ系を構成する条件は、光
が所定の2点を常に通過するように構成するため、まず (1)光の入射が第1及び第2のサーボミラー、第1及
び第2のフォトディテクタの順に配置されていること。That is, since the conditions for forming the servo system for optical axis correction are such that the light always passes through two predetermined points, first, (1) the light is incident on the first and second servo mirrors and the first servo mirror. And the second photodetector in that order.
(2)第1のサーボミラーを回動するための制御信号
は、第1のフォトディテクタからのものであること。(2) The control signal for rotating the first servo mirror is from the first photodetector.
が挙げられる。Is mentioned.
次に第4図及び第5図を用いて、上記光軸補正の条件を
さらに検討して行く。第4図は第2図の構成を模式的に
示した図である。上述のものと同じものには等しい番号
を付してある。まず、第1のサーボミラー4から第2の
サーボミラー5までの距離をk0,第1のサーボミラー4
から第1のフォトディテクタ(以下単にPD1と称す。)1
0までの距離をk1,第2のサーボミラー5から第2のフォ
トディテクタ(以下単にPD2と称す。)11までの距離をk
3とする。これらk1〜k3の距離を示す係数は、変数利得
係数となる。さらに、Ar+レーザ装置1からの光の出射
角度変数を△θ0,出射位置変位を△l0,第1及び第2の
サーボミラー4,5の駆動角度変位を△θm1,△θm2,PD110
上の角度変位、位置変位を各々△θ2,△l2,又第1及び
第2のサーボミラー4,5の伝達関数を各々 (G1,G2:利得係数)とする。Next, the conditions for the optical axis correction will be further examined with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a diagram schematically showing the configuration of FIG. The same parts as those described above are given the same numbers. First, the distance from the first servo mirror 4 to the second servo mirror 5 is k 0 , the first servo mirror 4
To the first photo detector (hereinafter simply referred to as PD 1 ) 1
The distance from 0 to k 1 and the distance from the second servo mirror 5 to the second photo detector (hereinafter simply referred to as PD 2 ) 11 are k.
Set to 3 . The coefficients indicating the distances of k 1 to k 3 are variable gain coefficients. Further, the emission angle variable of the light from the Ar + laser device 1 is Δθ 0 , the emission position displacement is Δl 0 , the drive angle displacements of the first and second servo mirrors 4 and 5 are Δθm 1 and Δθm 2 , PD 1 10
The above angular displacement and positional displacement are respectively Δθ 2 , Δl 2 , and the transfer functions of the first and second servo mirrors 4 and 5, respectively. (G 1 , G 2 : gain coefficient).
そこでPD110,PD211上での角度変位、位置変位は である。Therefore, the angular displacement and position displacement on PD 1 10, PD 2 11 are Is.
この系を加算点がPD110,PD211上であることに注目しブ
ロック化すると、第5図(a)に示す如くになる。そこ
で、N1(s)=−△l0+△θ0k,N2(s)=△θ0k4とし
て変換すると第5図(b)に示す如くになる。第1のサ
ーボミラー4,PD1(10)と第2のサーボミラー5,PD2(1
1)の各々の制御ループはマイナーループとなり単独に
特性を決定できる。しかしながら、この図からも分かる
ように、このループには、拡大伝達数500,結合伝達関数
501が存在し、全体の閉ループ特性を安定化させるため
には、上記の変換利得係数(各素子間の距離)の選択が
重要である。When this system is the addition point of interest and blocks it is on the PD 1 10, PD 2 11, becomes as shown in FIG. 5 (a). Therefore, when N 1 (s) =-Δl 0 + Δθ 0 k, N 2 (s) = Δθ 0 k 4 is converted, the result is as shown in FIG. 5 (b). The first servo mirror 4, PD 1 (10) and the second servo mirror 5, PD 2 (1
Each control loop of 1) becomes a minor loop and its characteristics can be determined independently. However, as you can see from this figure, this loop has an expanded transfer number of 500 and a combined transfer function.
501 is present, and in order to stabilize the entire closed-loop characteristic, selection of the above conversion gain coefficient (distance between each element) is important.
加算点502(出力E1(s))から拡大伝達関数500の出力
E2(s)までの伝達関数は、 となる。この定常偏差は最終値の定理により、 となりこの安定条件は、 k1k3 …(1) である。Output of expanded transfer function 500 from addition point 502 (output E 1 (s))
The transfer function up to E 2 (s) is Becomes This steady-state deviation is based on the theorem of the final value, This stability condition is k 1 k 3 (1).
次に閉ループの伝達関数は(N2(s)=0とする。) である加算点502は、PD110上の加算点の一部である。又
上記サーボミラーの駆動変化は2倍のゲインを持つた
め、 が閉ループの安定化条件である。Next, the transfer function of the closed loop is (N 2 (s) = 0.) Summing point 502 is is part of the summing junction on the PD 1 10. Also, since the drive change of the servo mirror has a double gain, Is the closed loop stabilization condition.
よって、 となり、これより、 k0<k2 …(2) が得られる。以上(1)(2)より、ループの安定条件
は、 k0<k2k3 …(3) が得られる。つまりこの式(3)は、特に第1及び第2
のサーボミラー等の直交軸の干渉及び回転中心の偏芯等
も補正するためには、第2のサーボミラー5と第1のフ
ォトディテクタPD110間距離(k2)を第1および第2の
サーボミラー4,5間距離(k0)より十分多くとることが
安定性に最適である。Therefore, From this, k 0 <k 2 (2) is obtained. From the above (1) and (2), k 0 <k 2 k 3 (3) is obtained as the loop stability condition. That is, this equation (3) is
To be the eccentricity of interference and the rotation center of the orthogonal axes, such as a servo mirror and the like for correction is between the second servo mirror 5 first photodetector PD 1 10 distance (k 2) of first and second It is optimal for stability that the distance is sufficiently larger than the distance (k 0 ) between the servo mirrors 4, 5.
以上のようにトラッキング記録ビームの一部を分類し、
2つの4分割フォトディテクタによりAr+レーザ装置か
らの光の出射位置・角度ずれを検出し、補正する光軸補
正サーボ系と、各コリメータ系の出力光をそれぞれ2分
割フォトディテクタにより位置ずれを検出し、各コリメ
ータ系の第1の凸レンズを駆動させることにより光軸偏
光を最小にするビームポジションサーボ系とにより、上
で述べた情報信号記録用ビームと、トラッキング信号記
録要ビームの相対位置変動が±0.05μm以下に抑えるこ
とができた。ここまでは、2つのビームを情報信号記録
及びトラッキング記録ビームとして説明を行ってきた
が、対象とする記録媒体が、例えば追記形記録用ディス
クの場合、第9図のディスク断面図に示すように2つの
ビームのうち1つを案内溝(グループ)(ここに情報が
記録される)を形成するためのビームと、記録を行なう
時に必要なセクタ情報を1.6μmピッチ内に記録するた
めのビームとして用いることができる。通常のトラック
ピッチ間隔にこのようなセクタ情報を記録することがで
きるのは、上で示したような2つのビームの相対位置変
動を最小限に抑えることができるのである。As described above, part of the tracking recording beam is classified,
Two 4-division photo detectors detect the position and angle deviation of the light emitted from the Ar + laser device, and correct the optical axis correction servo system, and the output light of each collimator system is detected by the 2-division photo detector. By the beam position servo system that minimizes the optical axis polarization by driving the first convex lens of each collimator system, the relative position fluctuation of the information signal recording beam and the tracking signal recording required beam described above is ± 0.05. It could be suppressed to less than μm. Up to this point, two beams have been described as an information signal recording beam and a tracking recording beam, but when the target recording medium is, for example, a write-once recording disc, as shown in the disc sectional view of FIG. One of the two beams is used as a beam for forming a guide groove (group) (where information is recorded here) and a beam for recording sector information required for recording within a 1.6 μm pitch. Can be used. The fact that such sector information can be recorded at a normal track pitch interval can minimize the relative position fluctuation of the two beams as shown above.
[発明の効果] この発明によれば、レーザ発振器から発射される光の光
軸方向及び位置に変動を起こさず所定位置にスポットを
極めて高精度に結ぶことができる。[Effect of the Invention] According to the present invention, it is possible to connect a spot to a predetermined position with extremely high accuracy without causing a change in the optical axis direction and position of light emitted from a laser oscillator.
第1図は、本発明の一実施例を示す光情報記録装置の基
本構成図、第2図は、本発明の一実施例を示す部分構成
図、第3図は、本発明の一実施例装置の特徴部分を示す
構成図、第4図は、本発明の一実施例装置の特徴部分を
示す模式図、第5図は、本発明の一実施例に係り、角度
変位位置変位をブロック化した図、第6図は、ビームポ
ジションサーボ光学系の原理図、第7図は、ビームポジ
ションサーボ光学系の問題点を説明するための図、第8
図は、ポインティングスラビリティを示す図、第9図
は、新規な追記形記録用ディスクの断面図である。FIG. 1 is a basic configuration diagram of an optical information recording apparatus showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial configuration diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing a characteristic part of the device, FIG. 4 is a schematic diagram showing a characteristic part of the device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 5 is related to one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a principle diagram of the beam position servo optical system, FIG. 7 is a diagram for explaining problems of the beam position servo optical system, and FIG.
FIG. 9 is a view showing pointing slability, and FIG. 9 is a sectional view of a new write-once type recording disk.
Claims (2)
る第1のサーボミラーと、 この第1のサーボミラーによって反射された光を任意方
向へ反射する第2のサーボミラーと、 この第2のサーボミラーの反射光の一部を取り出す第1
の光分割素子と、 この第1の光分割素子により分割された光の一部により
前記第1の光分割素子上の光の入射位置を検出する第1
の光検出器と、 この第1の光分解素子上の所定位置に光が入射するよう
前記第1のサーボミラーを回動制御する第1の制御手段
と、 前記第1の光分割素子からの光の一部を取り出す第2の
光分割素子と、 この第2の光分割素子により分解された光の一部により
前記第2の光分割素子上の光の入射位置を検出する第2
の光検出器と、 この第2の光検出器からの位置の制御信号に応答して、
前記第2のサーボミラーを回動制御する第2の制御手段
とを備え、 前記第1のサーボミラーと第2のサーボミラーとの距離
(k0)、前記第2のサーボミラーと第1の光検出器との
距離(k2)及び第1の光検出器と第2の光検出器との距
離(k3)が各々、 k0<k2k3 の関係を満たして構成されることを特徴とする光情報記
録装置。1. A first servo mirror that reflects light from a laser oscillator in an arbitrary direction, a second servo mirror that reflects light reflected by the first servo mirror in an arbitrary direction, and a second servo mirror. To extract a part of the reflected light of the servo mirror of the first
And a first light splitting element for detecting an incident position of the light on the first light splitting element based on a part of the light split by the first light splitting element.
Of the photodetector, first control means for controlling the rotation of the first servo mirror so that light is incident on a predetermined position on the first photolytic element, A second light splitting element for extracting a part of the light; and a second light splitting element for detecting an incident position of the light on the second light splitting element by a part of the light decomposed by the second light splitting element.
And a position control signal from the second photodetector,
A second control means for controlling the rotation of the second servo mirror, a distance (k 0 ) between the first servo mirror and the second servo mirror, the second servo mirror and the first servo mirror. the distance between the distance (k 2) and the first photodetector and the second photodetector and the photodetector (k 3) are each be configured satisfy the relation of k 0 <k 2 k 3 An optical information recording device characterized by:
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光情報
記録装置。2. The optical information recording apparatus according to claim 1, wherein the first and second photodetectors are divided into four parts.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61123503A JPH0695174B2 (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Optical information recording device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61123503A JPH0695174B2 (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Optical information recording device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62280713A JPS62280713A (en) | 1987-12-05 |
| JPH0695174B2 true JPH0695174B2 (en) | 1994-11-24 |
Family
ID=14862232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61123503A Expired - Lifetime JPH0695174B2 (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Optical information recording device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695174B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2732225B2 (en) * | 1994-10-03 | 1998-03-25 | 株式会社篠崎製作所 | Laser light auto alignment system |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP61123503A patent/JPH0695174B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62280713A (en) | 1987-12-05 |
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