JP2001093186A - データ読取システム - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ディスクのシングルまたはマルチトラック
を読取る、小形で、高速であり、さらに、低コストの光
学式読取り装置を提供する。 【解決手段】 データ読取りシステム１であるアセンブ
リ１０は、レ−ザおよび検出用ダイオ−ドの集積アレイ
であるレ−ザおよびディテクタブロック（ＬＤＢ）１２
を備えた、単一で分割できないユニタリーな保持部材
と、レーザおよびディテクタを光学的に適合させる１つ
のバイレンズ（ＢＬ）１４と、ＬＤＢ１２およびＢＬ１
４の位置を調整するための電気機械式サ−ボ（ＥＭＳ）
１８を備えている。ＬＤＢ１２は、体積が小さく軽量で
あるため、容易にその位置を調整できる。これによっ
て、光学式ピックアップアセンブリ１０の内部の光学的
なアライメントをさらに自在に調節でき、実装したもの
が激しく振動した場合でも、光学部品の調整だけに頼る
のではなく、それを補償することができる。
を読取る、小形で、高速であり、さらに、低コストの光
学式読取り装置を提供する。 【解決手段】 データ読取りシステム１であるアセンブ
リ１０は、レ−ザおよび検出用ダイオ−ドの集積アレイ
であるレ−ザおよびディテクタブロック（ＬＤＢ）１２
を備えた、単一で分割できないユニタリーな保持部材
と、レーザおよびディテクタを光学的に適合させる１つ
のバイレンズ（ＢＬ）１４と、ＬＤＢ１２およびＢＬ１
４の位置を調整するための電気機械式サ−ボ（ＥＭＳ）
１８を備えている。ＬＤＢ１２は、体積が小さく軽量で
あるため、容易にその位置を調整できる。これによっ
て、光学式ピックアップアセンブリ１０の内部の光学的
なアライメントをさらに自在に調節でき、実装したもの
が激しく振動した場合でも、光学部品の調整だけに頼る
のではなく、それを補償することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクなどの
光記録媒体から情報を読取可能なデータ読取システムに
関するものである。
光記録媒体から情報を読取可能なデータ読取システムに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクは、記憶容量が相対的に大き
いので広く普及している。３・１／２インチのフロッピ
−（登録商標）ディスクのデータ記憶容量は１．４４Ｍ
Ｂ（メガバイト）しかないのに対して、１２ｃｍのコン
パクトな光ディスクの記憶容量は最大で６５０ＭＢにな
る。トラック密度が高められ、ピットサイズが低減され
た同じ大きさのＤＶＤ−ＲＯＭにおいては、４．７ＧＢ
（ギガバイト）の記憶容量が得られる。したがって、光
ディスクは、オ−ディオ・ビデオ娯楽用やデータ格納用
の携帯可能な媒体として最もポピュラ−なものとなって
いる。今後の開発によりさらに記憶容量の増大が図ら
れ、両面二層の高密度（ＨＤ）ＤＶＤ−ＲＯＭでは３０
ＧＢになり、さらに、シ−クおよびアクセス時間を短縮
する光ディスク技術が実現するものと見込まれる。光デ
ィスクをジュ−クボックスのようにして、そこに十から
数百枚のディスクといくつかのディスクドライブとを内
蔵することにより、非常に大きい記録装置を作ることが
でき、汎用性のあるリム−バブル（取り外し可能）なデ
ータ格納媒体として光ディスクの価値を大幅に高めるこ
とができる。
いので広く普及している。３・１／２インチのフロッピ
−（登録商標）ディスクのデータ記憶容量は１．４４Ｍ
Ｂ（メガバイト）しかないのに対して、１２ｃｍのコン
パクトな光ディスクの記憶容量は最大で６５０ＭＢにな
る。トラック密度が高められ、ピットサイズが低減され
た同じ大きさのＤＶＤ−ＲＯＭにおいては、４．７ＧＢ
（ギガバイト）の記憶容量が得られる。したがって、光
ディスクは、オ−ディオ・ビデオ娯楽用やデータ格納用
の携帯可能な媒体として最もポピュラ−なものとなって
いる。今後の開発によりさらに記憶容量の増大が図ら
れ、両面二層の高密度（ＨＤ）ＤＶＤ−ＲＯＭでは３０
ＧＢになり、さらに、シ−クおよびアクセス時間を短縮
する光ディスク技術が実現するものと見込まれる。光デ
ィスクをジュ−クボックスのようにして、そこに十から
数百枚のディスクといくつかのディスクドライブとを内
蔵することにより、非常に大きい記録装置を作ることが
でき、汎用性のあるリム−バブル（取り外し可能）なデ
ータ格納媒体として光ディスクの価値を大幅に高めるこ
とができる。
【０００３】市場での光ディスクドライブに対する需要
は驚異的である。オ−ディオＣＤプレ−ヤは、家庭用娯
楽機器の必須品目となった。ＣＤ−ＲＯＭドライブの導
入ベ−スは、現在世界全体で１億９，５００万を上回る
と推定され、そのピ−クは２０００年以降になるであろ
う。ＤＶＤは、映画、音楽、双方向性のソフトウエア、
デジタル解析および記憶の質と利便性を格段に向上する
ものとして見込まれており、それによって必然的に我々
の娯楽に対する見方や情報収集方法が根底から変化する
ことになるものと予想されている。そして、ＤＶＤはＣ
Ｄに取って代わり、２００２年までに光ディスク市場の
主流になるであろう。
は驚異的である。オ−ディオＣＤプレ−ヤは、家庭用娯
楽機器の必須品目となった。ＣＤ−ＲＯＭドライブの導
入ベ−スは、現在世界全体で１億９，５００万を上回る
と推定され、そのピ−クは２０００年以降になるであろ
う。ＤＶＤは、映画、音楽、双方向性のソフトウエア、
デジタル解析および記憶の質と利便性を格段に向上する
ものとして見込まれており、それによって必然的に我々
の娯楽に対する見方や情報収集方法が根底から変化する
ことになるものと予想されている。そして、ＤＶＤはＣ
Ｄに取って代わり、２００２年までに光ディスク市場の
主流になるであろう。
【０００４】ＣＤ製品やＤＶＤ製品が入手しやすくな
り、さらに、高速化したマイクロプロセッサが利用でき
るようになっているために、ますます速い光ディスクド
ライブを求めるニ−ズが大きくなっている。その結果、
標準のディスクドライブの何倍もの速度で動作できるデ
ィスクドライブが実現されている。１９９１年に発表さ
れた非常に高速のＣＤ−ＲＯＭの動作速度を１倍速とす
れば、ＣＤ−ＲＯＭドライブの性能は昨年（１９９７
年）までに８倍から２４倍の速度に飛躍的に向上し、加
熱から増大する振動に対し全力を傾けることに変わっ
た。速度は早い方が良いという考え方により、ＣＤ−Ｒ
ＯＭの開発サイクルは約６ヵ月に短縮されてしまった。
現在利用可能な最も速いドライブは４０倍で動作する。
り、さらに、高速化したマイクロプロセッサが利用でき
るようになっているために、ますます速い光ディスクド
ライブを求めるニ−ズが大きくなっている。その結果、
標準のディスクドライブの何倍もの速度で動作できるデ
ィスクドライブが実現されている。１９９１年に発表さ
れた非常に高速のＣＤ−ＲＯＭの動作速度を１倍速とす
れば、ＣＤ−ＲＯＭドライブの性能は昨年（１９９７
年）までに８倍から２４倍の速度に飛躍的に向上し、加
熱から増大する振動に対し全力を傾けることに変わっ
た。速度は早い方が良いという考え方により、ＣＤ−Ｒ
ＯＭの開発サイクルは約６ヵ月に短縮されてしまった。
現在利用可能な最も速いドライブは４０倍で動作する。
【０００５】そのような高速のドライブを設計する技術
で現在利用可能なものは、光ディスクの回転速度を上げ
てデータクセスの待ち時間を短縮し、データ転送速度を
向上するものに限られている。残念なことに、線速度を
一定にする代わりに角速度を一定にしている方法が採用
されているので、データ転送速度がディスク全体にわた
って一律ではないことが大きな欠点となっている。たと
えば、メ−カ−が２４倍仕様としているＣＤ−ＲＯＭを
取り上げてみよう。外側のトラックにあるデータは実際
に２４倍の速度で転送されるかもしれないが、今日のソ
フトウエアの大部分が記憶されている内側のトラックで
は、一般的に１２倍から１６倍の範囲になってしまう。
メ−カ−は、３２倍以上の速度のドライブで信頼性のあ
るものは供給できそうにない。スピンドルの速度が非常
に速くなれば、さらに冷却を施す必要が生じたり、さま
ざまな安定性上の問題が発生するので、光ディスクドラ
イブの信頼性が損なわれてしまう。
で現在利用可能なものは、光ディスクの回転速度を上げ
てデータクセスの待ち時間を短縮し、データ転送速度を
向上するものに限られている。残念なことに、線速度を
一定にする代わりに角速度を一定にしている方法が採用
されているので、データ転送速度がディスク全体にわた
って一律ではないことが大きな欠点となっている。たと
えば、メ−カ−が２４倍仕様としているＣＤ−ＲＯＭを
取り上げてみよう。外側のトラックにあるデータは実際
に２４倍の速度で転送されるかもしれないが、今日のソ
フトウエアの大部分が記憶されている内側のトラックで
は、一般的に１２倍から１６倍の範囲になってしまう。
メ−カ−は、３２倍以上の速度のドライブで信頼性のあ
るものは供給できそうにない。スピンドルの速度が非常
に速くなれば、さらに冷却を施す必要が生じたり、さま
ざまな安定性上の問題が発生するので、光ディスクドラ
イブの信頼性が損なわれてしまう。
【０００６】ディスクの角速度を上げる代わりにデータ
転送速度を高める一つの明らかな方法は複数のデータト
ラックを同時に読取るというものである。いくつかの特
許の中に、そうした目的を達成しようと試みが開示され
ている。R．Pepperl等に付与された米国特許第４,０９
４,０１０号には、多チャネル光ディスク記憶装置が記
載されており、その中では、部分透過するビームスプリ
ッターをシリーズに用いて単一ビームをいくつかの読取
りビームに分割している。このような方式では、多数の
ビーム間または焦点を合わせたビームスポット間のクロ
スト−クを防止するために、異なる光学素子のすべてが
互いに正確に位置合わせされていなければ最高の記録密
度を達成できない。さらに、サーマルドリフトのために
光学的配置はさらに複雑になり、調整プロセスに長い時
間がかかる。このように厳密な光学的配置における調整
の必要性および技術的な困難性のため、必然的にデータ
転送速度は下がることになり、多ビーム構成を採用した
目的は達成できない。
転送速度を高める一つの明らかな方法は複数のデータト
ラックを同時に読取るというものである。いくつかの特
許の中に、そうした目的を達成しようと試みが開示され
ている。R．Pepperl等に付与された米国特許第４,０９
４,０１０号には、多チャネル光ディスク記憶装置が記
載されており、その中では、部分透過するビームスプリ
ッターをシリーズに用いて単一ビームをいくつかの読取
りビームに分割している。このような方式では、多数の
ビーム間または焦点を合わせたビームスポット間のクロ
スト−クを防止するために、異なる光学素子のすべてが
互いに正確に位置合わせされていなければ最高の記録密
度を達成できない。さらに、サーマルドリフトのために
光学的配置はさらに複雑になり、調整プロセスに長い時
間がかかる。このように厳密な光学的配置における調整
の必要性および技術的な困難性のため、必然的にデータ
転送速度は下がることになり、多ビーム構成を採用した
目的は達成できない。
【０００７】J．T．Russellに付与された米国特許第４,
０７４,０８５号には、複数の光源を用いて複数の記録・
読取りビームを生成する別の多ビーム方式が記載されて
いる。しかしながら、上述したような光学的配置の必要
性が、この設計の場合も同様に問題となる。C．W．Reno
に付与された米国特許第４,４４９,２１２号には、単一
のレ−ザから分割された多数のビームを用いてデータを
再生する試みが記載されている。この方式では、データ
を記録および再生するために、音響光学装置によってビ
ームをそれぞれ独立して変調される。当業者なら、その
余分な装置のために必然的にサ−ボ系が複雑になり、纏
められたもののボリュームが増大することに気づくであ
ろう。T．Tanabeらに付与された米国特許第５,６１９,
４８７号には、二つのビームで三つのトラックを読取る
という独創的な案が示されているが、トラックに沿って
読み取られた情報を順番に積分するのは実現が困難であ
る。
０７４,０８５号には、複数の光源を用いて複数の記録・
読取りビームを生成する別の多ビーム方式が記載されて
いる。しかしながら、上述したような光学的配置の必要
性が、この設計の場合も同様に問題となる。C．W．Reno
に付与された米国特許第４,４４９,２１２号には、単一
のレ−ザから分割された多数のビームを用いてデータを
再生する試みが記載されている。この方式では、データ
を記録および再生するために、音響光学装置によってビ
ームをそれぞれ独立して変調される。当業者なら、その
余分な装置のために必然的にサ−ボ系が複雑になり、纏
められたもののボリュームが増大することに気づくであ
ろう。T．Tanabeらに付与された米国特許第５,６１９,
４８７号には、二つのビームで三つのトラックを読取る
という独創的な案が示されているが、トラックに沿って
読み取られた情報を順番に積分するのは実現が困難であ
る。
【０００８】A．Alonらに付与された米国特許第５,４２
６,６２３には、多トラックに対し広幅ビームを照射し
て読み取る方法が示されている。この場合、静的な照射
および検出部から、可動する光ヘッド部を介して広幅の
インコヒーレントなレ−ザビームが出され、いくつかの
トラックを同時に照らす。反射ビームは、イメ−ジング
検出器のピクセル（画素）アレイにあたるようになって
いる。残念ながら、インコヒーレントな光は、ＣＤ−Ｒ
ＯＭのピックアップ装置に使用するには非常に都合が悪
い。この広幅ビームの主な欠点の一つは、最初に出射す
るレ−ザビームは高エネルギ−出力が要求されるので、
光ディスクの表面が熱によって劣化する危険性があり、
さらに冷却を施す必要があるということである。また、
光がインコヒーレントであるために、干渉作用によって
画像のコントラストが低下する。反射したディスクのイ
メージの範囲が広いため、検出器のアレイ画素解析を行
うアルゴリズムが非常に複雑になり、不正確になった
り、信頼性のないものになる可能性がある。
６,６２３には、多トラックに対し広幅ビームを照射し
て読み取る方法が示されている。この場合、静的な照射
および検出部から、可動する光ヘッド部を介して広幅の
インコヒーレントなレ−ザビームが出され、いくつかの
トラックを同時に照らす。反射ビームは、イメ−ジング
検出器のピクセル（画素）アレイにあたるようになって
いる。残念ながら、インコヒーレントな光は、ＣＤ−Ｒ
ＯＭのピックアップ装置に使用するには非常に都合が悪
い。この広幅ビームの主な欠点の一つは、最初に出射す
るレ−ザビームは高エネルギ−出力が要求されるので、
光ディスクの表面が熱によって劣化する危険性があり、
さらに冷却を施す必要があるということである。また、
光がインコヒーレントであるために、干渉作用によって
画像のコントラストが低下する。反射したディスクのイ
メージの範囲が広いため、検出器のアレイ画素解析を行
うアルゴリズムが非常に複雑になり、不正確になった
り、信頼性のないものになる可能性がある。
【０００９】A．Alonに付与された米国特許第５,７２
９,５１２には、多重ビーム法の異なる設計が記載され
ている。その方法では、回折格子を使って単一のレ−ザ
ビームを等間隔に配置された七つの個別ビームに分割
し、七つの隣接するトラックからデータを読取る。中心
のビームでフォーカシングおよびトラッキングを行う。
さらに、七つの個別の光ピックアップが反射ビームを読
取り、信号を集積回路に送り、該集積回路がフォーカシ
ングおよびトラッキングエラーを計算して修正すると共
に、データを多重化する。現在市販されている多ビーム
ＣＤ−ＲＯＭドライブは速度の倍率が４０倍のもので、
最大データ転送速度は６．０ＭＢ／秒である。この方法
では、レ−ザの出力エネルギ−には限界があるため、境
界の部分では分割されたビームのエネルギ−が決まって
少なくなり、そのために読取りの精度と信頼性が低下
し、信号解析システムも複雑になる。さらに多くの数の
トラックを同時に読み取ろうとしても、同じ問題によ
り、分割されたビームは最大数（現在は七つ）も制限さ
れる。該装置では追加の光学素子が必要になるために、
ピックアップ装置がさらにかさ高になり、製造コストも
上昇する。
９,５１２には、多重ビーム法の異なる設計が記載され
ている。その方法では、回折格子を使って単一のレ−ザ
ビームを等間隔に配置された七つの個別ビームに分割
し、七つの隣接するトラックからデータを読取る。中心
のビームでフォーカシングおよびトラッキングを行う。
さらに、七つの個別の光ピックアップが反射ビームを読
取り、信号を集積回路に送り、該集積回路がフォーカシ
ングおよびトラッキングエラーを計算して修正すると共
に、データを多重化する。現在市販されている多ビーム
ＣＤ−ＲＯＭドライブは速度の倍率が４０倍のもので、
最大データ転送速度は６．０ＭＢ／秒である。この方法
では、レ−ザの出力エネルギ−には限界があるため、境
界の部分では分割されたビームのエネルギ−が決まって
少なくなり、そのために読取りの精度と信頼性が低下
し、信号解析システムも複雑になる。さらに多くの数の
トラックを同時に読み取ろうとしても、同じ問題によ
り、分割されたビームは最大数（現在は七つ）も制限さ
れる。該装置では追加の光学素子が必要になるために、
ピックアップ装置がさらにかさ高になり、製造コストも
上昇する。
【００１０】光ディスクドライブに多トラックの同時読
取り能力を実装するには、さらにフォーカシングおよび
トラッキング制御に関連した問題がある。ＣＤ−ＲＯＭ
ドライブにおけるフォーカシングおよびトラッキングの
二つの従来式方法はL．BuDDineおよびE．Yong共著の「T
he BraDy GuiDe To CD-ROM」（１９８７年、ニュ−ヨ−
クのBraDyから出版）の３３８〜３４８ペ−ジに記され
ており、その記述は参照部分として本明細書に組み入れ
られる。フィリップの代表的な装置では、単一ビームと
スイングア−ムとを組立てたアセンブリが、プッシュプ
ル式のトラッキングと、フーコー式のフォーカシングが
組み合わせている。一方、ソニーの装置では、３ビーム
およびスレッドがねじ式トラッキングと組み合わされ、
さらに、非点収差式のフォーカシングが用いられてい
る。どちらの装置も、光源および検出部は別々で固定さ
れており、レ−ザビームを光ディスクに向けるために
も、また、レ−ザとは異なる位置にある検出器に反射光
を向けなおすためにも複雑な光学系が必要となる。
取り能力を実装するには、さらにフォーカシングおよび
トラッキング制御に関連した問題がある。ＣＤ−ＲＯＭ
ドライブにおけるフォーカシングおよびトラッキングの
二つの従来式方法はL．BuDDineおよびE．Yong共著の「T
he BraDy GuiDe To CD-ROM」（１９８７年、ニュ−ヨ−
クのBraDyから出版）の３３８〜３４８ペ−ジに記され
ており、その記述は参照部分として本明細書に組み入れ
られる。フィリップの代表的な装置では、単一ビームと
スイングア−ムとを組立てたアセンブリが、プッシュプ
ル式のトラッキングと、フーコー式のフォーカシングが
組み合わせている。一方、ソニーの装置では、３ビーム
およびスレッドがねじ式トラッキングと組み合わされ、
さらに、非点収差式のフォーカシングが用いられてい
る。どちらの装置も、光源および検出部は別々で固定さ
れており、レ−ザビームを光ディスクに向けるために
も、また、レ−ザとは異なる位置にある検出器に反射光
を向けなおすためにも複雑な光学系が必要となる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記の２つのトラッキ
ングおよびフォーカシング方法および装置のいずれかを
そのまま用いてマルチトラックを読取る装置をつくろう
とすると、高価な光学部品を追加する必要があり、さら
に、データ再生の精度と信頼性が損なわれる危険性が伴
う。先行技術のなかには、そうした変形例に関する特許
を見つけることができる。A．Alonらに発行された米国
特許第５,７０８,６３４号には、Sonyのフォーカシング
装置の変形例であって、広幅ビームで多数の光トラック
を照射する前記の設計に応用するために４分割ディテク
タを使用する例が説明されている。また、A．Alonに発
行された米国特許第５,７２８,５１２号には、サーボシ
ステムを用いて複数区画のフォトダイオードからの信号
を解析し、トラッキングおよび倍率エラ−を補正する装
置が記載されている。
ングおよびフォーカシング方法および装置のいずれかを
そのまま用いてマルチトラックを読取る装置をつくろう
とすると、高価な光学部品を追加する必要があり、さら
に、データ再生の精度と信頼性が損なわれる危険性が伴
う。先行技術のなかには、そうした変形例に関する特許
を見つけることができる。A．Alonらに発行された米国
特許第５,７０８,６３４号には、Sonyのフォーカシング
装置の変形例であって、広幅ビームで多数の光トラック
を照射する前記の設計に応用するために４分割ディテク
タを使用する例が説明されている。また、A．Alonに発
行された米国特許第５,７２８,５１２号には、サーボシ
ステムを用いて複数区画のフォトダイオードからの信号
を解析し、トラッキングおよび倍率エラ−を補正する装
置が記載されている。
【００１２】こうしたデータ読取り、フォーカシングお
よびトラッキングのエラー補正装置は非常に複雑になる
ため、実現するとボリュームが大きくなり、調整応答待
ち時間も大きくなる。このため、コンパクトでデータ転
送速度が高いという両方の目的を同時に達成すると逆の
結果になりそうである。しかしながら、本願の発明者ら
は、最近のマイクロレ−ザ、マイクロスケールの光検出
機構、例えば受光素子、およびモールド型の非球面レン
ズの最近の進歩によって、多数の素子を極小的にまとめ
て合同し、さらに重要な長所を持たせることができ、そ
れによって、より優れた異なる設計を行うことができる
のに気がついた。
よびトラッキングのエラー補正装置は非常に複雑になる
ため、実現するとボリュームが大きくなり、調整応答待
ち時間も大きくなる。このため、コンパクトでデータ転
送速度が高いという両方の目的を同時に達成すると逆の
結果になりそうである。しかしながら、本願の発明者ら
は、最近のマイクロレ−ザ、マイクロスケールの光検出
機構、例えば受光素子、およびモールド型の非球面レン
ズの最近の進歩によって、多数の素子を極小的にまとめ
て合同し、さらに重要な長所を持たせることができ、そ
れによって、より優れた異なる設計を行うことができる
のに気がついた。
【００１３】大きさの制約があるため、従来式の光ディ
スクの読取ヘッドは、１つの端面発光レ−ザと１つまた
はそれ以上の検出器だけを使用している。端面発光レ−
ザを製造する上での大きさの下限は、幅が５０ミクロ
ン、長さが１００〜２００ミクロンである。それに対し
て、垂直共振器面発光レ−ザ（ＶＣＳＥＬ）は、直径１
０ミクロン以下の微小な円形単位で製造することができ
る。さらに、ＶＣＳＥＬには垂直にビームを放出するの
で、ＶＣＳＥＬを二次元レ−ザアレイにすることができ
る。現在のＶＣＳＥＬが放出する光の波長は６５０ｎｍ
から９８０ｎｍの範囲である。ＶＣＳＥＬは、ＧａＡｓ
／ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰおよびＡｌ
ＧａＡｓ、ＩｎＰにより形成され、多層の反射面のサン
ドイッチ構造になっており、それらの反射面の間に多数
の量子源が形成される。二次元レ−ザアレイは、分子ビ
ームエピタキシ−（ＭＢＥ）または金属有機化学蒸着
（ＭＯＣＶＤ）とリソグラフィとによって製造すること
ができる。
スクの読取ヘッドは、１つの端面発光レ−ザと１つまた
はそれ以上の検出器だけを使用している。端面発光レ−
ザを製造する上での大きさの下限は、幅が５０ミクロ
ン、長さが１００〜２００ミクロンである。それに対し
て、垂直共振器面発光レ−ザ（ＶＣＳＥＬ）は、直径１
０ミクロン以下の微小な円形単位で製造することができ
る。さらに、ＶＣＳＥＬには垂直にビームを放出するの
で、ＶＣＳＥＬを二次元レ−ザアレイにすることができ
る。現在のＶＣＳＥＬが放出する光の波長は６５０ｎｍ
から９８０ｎｍの範囲である。ＶＣＳＥＬは、ＧａＡｓ
／ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰおよびＡｌ
ＧａＡｓ、ＩｎＰにより形成され、多層の反射面のサン
ドイッチ構造になっており、それらの反射面の間に多数
の量子源が形成される。二次元レ−ザアレイは、分子ビ
ームエピタキシ−（ＭＢＥ）または金属有機化学蒸着
（ＭＯＣＶＤ）とリソグラフィとによって製造すること
ができる。
【００１４】J．L．Jewellらに付与された米国特許第
５,５２６,１８２号には、多トラックを読取る多ビーム
を備えた光学式記憶装置に一次元と二次元のＶＣＳＥＬ
アレイを実装することが記載されている。本願の発明者
らは、この設計の重要な欠点は検出器がマイクロレ−ザ
と同じアレイブロック上に組み込まれていないことであ
ることに気づいた。ＶＣＳＥＬに対しする望ましい検出
器は共振型ホトダイオ−ド（ＲＣＰＤ）を選定すること
が望ましい。というのは、ＲＣＰＤは製法が類似してお
り、ＶＣＳＥＬの波長周辺の狭いスペクトル領域では感
度が高い（量子伝達効率８５%以上）ためである。
５,５２６,１８２号には、多トラックを読取る多ビーム
を備えた光学式記憶装置に一次元と二次元のＶＣＳＥＬ
アレイを実装することが記載されている。本願の発明者
らは、この設計の重要な欠点は検出器がマイクロレ−ザ
と同じアレイブロック上に組み込まれていないことであ
ることに気づいた。ＶＣＳＥＬに対しする望ましい検出
器は共振型ホトダイオ−ド（ＲＣＰＤ）を選定すること
が望ましい。というのは、ＲＣＰＤは製法が類似してお
り、ＶＣＳＥＬの波長周辺の狭いスペクトル領域では感
度が高い（量子伝達効率８５%以上）ためである。
【００１５】本発明の発明者らは、レ−ザと検出器を同
一チップ上に集積できないかどうか、さらに検討した。
Ortizらは、１９９６年に初めてＶＣＳＥＬとＲＣＰＤ
とを同一の基板上に同一のエピレイヤ−（epilayer）設
計でモノリシックに集積することに成功した（「Electr
onics Letters, Vol．３２,No．１３」、１２０５〜１
２０６ペ−ジ。該記述は参照として本書に組み入れ
る）。ＶＣＳＥＬとＲＣＰＤのアレイを制御回路や信号
増幅器とともに同一の可動ブロック上に設けることによ
って、全ての光学的な相互接続（オプティカルインター
コネクション）とオプトエレクトロニクス・インタ−フ
ェ−ス機能を非常にコンパクトな形で集積することがで
きる。また、ビームトラッキング、フォーカシングおよ
び拡大機能を持ったオプトエレクトロニクス部品の集積
を進めることによって、光学的な相互接続用のパッケ−
ジも簡素化できる。また、非球面モールドレンズを採用
すれば、一つの小さなエレメントにより多くの機能を詰
め込むことができ、光学系を著しく簡素化することがで
きる。様々な形式のリソグラフィのような高度な半導体
技術によって、マイクロレ−ザや検出器を非常に低コス
トで大量に製造することができる。このようにミニチュ
ア化されたピックアップ装置は、J． Drexlerに付与さ
れた米国特許第４,７４５,２６８に開示されたような、
ウォレットサイズの個人情報あるいは医療来歴カ−ド上
の符号化された光データを読取れるように変形すること
も可能となる。
一チップ上に集積できないかどうか、さらに検討した。
Ortizらは、１９９６年に初めてＶＣＳＥＬとＲＣＰＤ
とを同一の基板上に同一のエピレイヤ−（epilayer）設
計でモノリシックに集積することに成功した（「Electr
onics Letters, Vol．３２,No．１３」、１２０５〜１
２０６ペ−ジ。該記述は参照として本書に組み入れ
る）。ＶＣＳＥＬとＲＣＰＤのアレイを制御回路や信号
増幅器とともに同一の可動ブロック上に設けることによ
って、全ての光学的な相互接続（オプティカルインター
コネクション）とオプトエレクトロニクス・インタ−フ
ェ−ス機能を非常にコンパクトな形で集積することがで
きる。また、ビームトラッキング、フォーカシングおよ
び拡大機能を持ったオプトエレクトロニクス部品の集積
を進めることによって、光学的な相互接続用のパッケ−
ジも簡素化できる。また、非球面モールドレンズを採用
すれば、一つの小さなエレメントにより多くの機能を詰
め込むことができ、光学系を著しく簡素化することがで
きる。様々な形式のリソグラフィのような高度な半導体
技術によって、マイクロレ−ザや検出器を非常に低コス
トで大量に製造することができる。このようにミニチュ
ア化されたピックアップ装置は、J． Drexlerに付与さ
れた米国特許第４,７４５,２６８に開示されたような、
ウォレットサイズの個人情報あるいは医療来歴カ−ド上
の符号化された光データを読取れるように変形すること
も可能となる。
【００１６】以上を考慮すると、光ディスクのシングル
トラックを読取る、小形で、高速であり、さらに、低コ
ストの光学式読取りおよびサ−ボ制御方法および装置を
提供することが望ましい。
トラックを読取る、小形で、高速であり、さらに、低コ
ストの光学式読取りおよびサ−ボ制御方法および装置を
提供することが望ましい。
【００１７】また、非常に高いデータ転送速度を達成す
るために、光ディスクの複数トラックを同時に読取る、
小形で、高速であり、さらに、低コストの光学式読取り
方法および装置を提供することが望ましい。
るために、光ディスクの複数トラックを同時に読取る、
小形で、高速であり、さらに、低コストの光学式読取り
方法および装置を提供することが望ましい。
【００１８】また、単一トラックおよび複数トラックの
光データ読取り用の光学式読取り装置に使用できる、互
換性のあるトラッキング、フォーカシングおよび倍率制
御の方法および装置を提供することが望ましい。
光データ読取り用の光学式読取り装置に使用できる、互
換性のあるトラッキング、フォーカシングおよび倍率制
御の方法および装置を提供することが望ましい。
【００１９】さらに、並行して読み取られるトラックの
数をさらに増やすために発光部と検出部を拡張可能な、
光学式読取り方法および装置を提供することが望まし
い。
数をさらに増やすために発光部と検出部を拡張可能な、
光学式読取り方法および装置を提供することが望まし
い。
【００２０】さらに、光ディスクの単一（シングル）ト
ラックおよび複数（マルチ）トラックを読取る光学式読
取りの方法および装置の発光部と検出部を同期して動か
し、また、位置調整できるようにすることが望ましい。
ラックおよび複数（マルチ）トラックを読取る光学式読
取りの方法および装置の発光部と検出部を同期して動か
し、また、位置調整できるようにすることが望ましい。
【００２１】さらに、複雑で高価な多数の光学式部品を
用いる代わりに、単一の簡素化された多機能光学素子を
用いてシングルトラックおよびマルチトラックを読取る
光学式読取り方法および装置を提供することがさらに望
ましい。
用いる代わりに、単一の簡素化された多機能光学素子を
用いてシングルトラックおよびマルチトラックを読取る
光学式読取り方法および装置を提供することがさらに望
ましい。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は、全般的には、
光ディスクから符号化された情報を取得することに関
し、具体的には、光ディスク読取りヘッド内の情報ピッ
クアップシステムに用いられる方法および装置に関する
ものである。さらに、トラックキング、フォーカシング
および倍率（マグニフィケイション）エラ−を検出し、
補正する方法および装置に関するものである。またさら
に、光ディスク読取り装置におけるデータピックアップ
およびサ−ボ制御の方法および装置を小型化するために
面発光半導体マイクロレ−ザと半導体光検出器を適用す
ることに関するものである。さらに、データのピックア
ップ、トラックキング、フォーカシングおよび倍率用の
サ−ボシステムにモビリティを持たせ、より調整能力を
与えることにも関する。また、モールドされた非球面バ
イレンズの光学式読取りヘッドへの応用にも関するもの
である。さらに、光ディスク上の単一トラックのデータ
を読取るだけでなく、多トラックのデータも同時に読取
り、データ転送速度の非常に高い光学式読取装置を提供
するものである。
光ディスクから符号化された情報を取得することに関
し、具体的には、光ディスク読取りヘッド内の情報ピッ
クアップシステムに用いられる方法および装置に関する
ものである。さらに、トラックキング、フォーカシング
および倍率（マグニフィケイション）エラ−を検出し、
補正する方法および装置に関するものである。またさら
に、光ディスク読取り装置におけるデータピックアップ
およびサ−ボ制御の方法および装置を小型化するために
面発光半導体マイクロレ−ザと半導体光検出器を適用す
ることに関するものである。さらに、データのピックア
ップ、トラックキング、フォーカシングおよび倍率用の
サ−ボシステムにモビリティを持たせ、より調整能力を
与えることにも関する。また、モールドされた非球面バ
イレンズの光学式読取りヘッドへの応用にも関するもの
である。さらに、光ディスク上の単一トラックのデータ
を読取るだけでなく、多トラックのデータも同時に読取
り、データ転送速度の非常に高い光学式読取装置を提供
するものである。
【００２３】そこで、本発明は、光ディスクのシングル
トラックはもちろんマルチトラックも同時読み取る、小
形で、高速であり、さらに低コストの光学式の読取りお
よびサ−ボ制御の方法と装置を提供することを主な目的
としている。
トラックはもちろんマルチトラックも同時読み取る、小
形で、高速であり、さらに低コストの光学式の読取りお
よびサ−ボ制御の方法と装置を提供することを主な目的
としている。
【００２４】本発明のもう一つの目的は、シングルまた
はマルチトラッキング読取りヘッドにより、光ディスク
から正確で信頼性があり、さらに最適な状態で情報再生
を行うためのフォーカシングおよびトラッキングの方法
および装置を多重構成できるようにすることである。
はマルチトラッキング読取りヘッドにより、光ディスク
から正確で信頼性があり、さらに最適な状態で情報再生
を行うためのフォーカシングおよびトラッキングの方法
および装置を多重構成できるようにすることである。
【００２５】さらに、本発明のもう一つの目的は、マイ
クロレンズやマイクロスケールの光検出機構を用いるこ
とによって、読取り、フォーカシングおよびトラッキン
グ用の装置を含んだ検出区画および発光区画を小型化す
ることである。
クロレンズやマイクロスケールの光検出機構を用いるこ
とによって、読取り、フォーカシングおよびトラッキン
グ用の装置を含んだ検出区画および発光区画を小型化す
ることである。
【００２６】さらに、本発明のもう一つの目的は、同時
に読取り可能な光学式のデータトラックの数を増やせる
ようにするために照射部と検出部を拡張可能にする光学
式の読取り方法および装置を提供することである。
に読取り可能な光学式のデータトラックの数を増やせる
ようにするために照射部と検出部を拡張可能にする光学
式の読取り方法および装置を提供することである。
【００２７】さらに、本発明のもう一つの目的は、単一
のマイクロチップ上にマイクロレ−ザや検出器をまとめ
て局所化することによって、単一のトラックおよび複数
のトラックを読取れるように動きを同期でき、アライメ
ントの融通性のある光学読取り方法および装置の照射お
よび検出部を提供することである。
のマイクロチップ上にマイクロレ−ザや検出器をまとめ
て局所化することによって、単一のトラックおよび複数
のトラックを読取れるように動きを同期でき、アライメ
ントの融通性のある光学読取り方法および装置の照射お
よび検出部を提供することである。
【００２８】さらに、本発明のもう一つの目的は、単一
の成形非球面光学素子を対物レンズとして使用し多重ビ
ーム用のスプリッターおよびミラーを不用にすることに
よって、単一のトラックおよび複数のトラックを読取る
ための光ディスク読取りヘッドの光学系を簡素化するこ
とがある。
の成形非球面光学素子を対物レンズとして使用し多重ビ
ーム用のスプリッターおよびミラーを不用にすることに
よって、単一のトラックおよび複数のトラックを読取る
ための光ディスク読取りヘッドの光学系を簡素化するこ
とがある。
【００２９】光ディスク上の多数のデータトラックを同
時に読取ることができる装置に用いられているトラッキ
ング、フォーカシングおよびマグニフィケイション用の
サ−ボ装置および方法を実現することにより、本発明の
原理にしたがって、上記の目的および上記以外の本発明
の目的を達成することができる。
時に読取ることができる装置に用いられているトラッキ
ング、フォーカシングおよびマグニフィケイション用の
サ−ボ装置および方法を実現することにより、本発明の
原理にしたがって、上記の目的および上記以外の本発明
の目的を達成することができる。
【００３０】本発明の１つの特徴は、独立して励起でき
る１つまたは複数のマイクロレ−ザと独立して動作する
複数の光検出器の集積アレイである。複数のレ−ザと検
出器（ディテクタ）のアレイはユニタリーな、すなわ
ち、単一体で分割されない保持部材上の集積されたアレ
イの内部に多数のパタ−ンを描いて配列され、これがレ
−ザ／ディテクタブロック（ＬＤＢ）と呼ばれる。本発
明では、ＬＤＢの単一な基板上にレ−ザとディテクタの
アレイがモノリシックに集積されることが望ましい。こ
の単一な基板は、シリコン製で良い。
る１つまたは複数のマイクロレ−ザと独立して動作する
複数の光検出器の集積アレイである。複数のレ−ザと検
出器（ディテクタ）のアレイはユニタリーな、すなわ
ち、単一体で分割されない保持部材上の集積されたアレ
イの内部に多数のパタ−ンを描いて配列され、これがレ
−ザ／ディテクタブロック（ＬＤＢ）と呼ばれる。本発
明では、ＬＤＢの単一な基板上にレ−ザとディテクタの
アレイがモノリシックに集積されることが望ましい。こ
の単一な基板は、シリコン製で良い。
【００３１】すなわち、本発明の、データが記録された
光記録媒体のシングルトラックおよびマルチトラックの
データを読取るシステムにおいては、少なくとも１つの
光束を生成する手段と、少なくとも１つの光束を生成す
る手段からの少なくとも１つの光束を光記録媒体へ向
け、少なくとも１つの反射された光データストリームを
生成する手段と、この少なくとも１つの反射された光デ
ータストリームからデータを検出する手段と、少なくと
も１つの反射された光データストリームをデータを検出
する手段に向ける手段と、ユニタリーな保持部材とを有
し、少なくとも１つの光束を生成する手段、および少な
くとも１つの反射された光データストリームからデータ
を検出する手段がユニタリーな保持部材に配置されてい
る。さらに、ユニタリーな保持部材が単一な基板を備え
ており、少なくとも１つの光束を生成する手段、および
光記録媒体から反射される少なくとも１つの反射された
光データストリームからデータを検出する手段は全体が
該単一な基板に埋め込まれており、このユニタリーな保
持部材により、レ−ザとディテクタが単一な基板にモノ
リシックに集積されていることが望ましい。
光記録媒体のシングルトラックおよびマルチトラックの
データを読取るシステムにおいては、少なくとも１つの
光束を生成する手段と、少なくとも１つの光束を生成す
る手段からの少なくとも１つの光束を光記録媒体へ向
け、少なくとも１つの反射された光データストリームを
生成する手段と、この少なくとも１つの反射された光デ
ータストリームからデータを検出する手段と、少なくと
も１つの反射された光データストリームをデータを検出
する手段に向ける手段と、ユニタリーな保持部材とを有
し、少なくとも１つの光束を生成する手段、および少な
くとも１つの反射された光データストリームからデータ
を検出する手段がユニタリーな保持部材に配置されてい
る。さらに、ユニタリーな保持部材が単一な基板を備え
ており、少なくとも１つの光束を生成する手段、および
光記録媒体から反射される少なくとも１つの反射された
光データストリームからデータを検出する手段は全体が
該単一な基板に埋め込まれており、このユニタリーな保
持部材により、レ−ザとディテクタが単一な基板にモノ
リシックに集積されていることが望ましい。
【００３２】本発明のもう一つの特徴は、レ−ザアレイ
によってつくられた光学レ−ザビームを、光ディスクの
ような光学式記録媒体上に向けさせるとともに、ディス
クから反射された光データストリームをディテクタアレ
イ上に投射する役割を果たす単一の光学素子があること
である。
によってつくられた光学レ−ザビームを、光ディスクの
ような光学式記録媒体上に向けさせるとともに、ディス
クから反射された光データストリームをディテクタアレ
イ上に投射する役割を果たす単一の光学素子があること
である。
【００３３】好ましい単一の光学素子は、小角度のビー
ムスプリッター（ＳＡＢＳ）であり、これはソ−スレ−
ザビームを物体（具体的には光ディスク）の表面に向
け、反射光はレ−ザの方向から離して隣り合っているデ
ィテクタの上へシフトする。ＳＡＢＳの好ましい実施例
は、モールドされた非球面スプリットレンズ、すなわち
バイレンズ（Ｂｉｌｅｎｓ（ＢＬ））であり、反射防止
層を設けて、光ディスク上へのレ−ザビームの投射強度
を上げると共に、反射光の収集量を向上するために反射
防止でコートされたものである。この光学素子を他の構
成にするには他のプリズムや回折格子またはその両方を
用いることができる。
ムスプリッター（ＳＡＢＳ）であり、これはソ−スレ−
ザビームを物体（具体的には光ディスク）の表面に向
け、反射光はレ−ザの方向から離して隣り合っているデ
ィテクタの上へシフトする。ＳＡＢＳの好ましい実施例
は、モールドされた非球面スプリットレンズ、すなわち
バイレンズ（Ｂｉｌｅｎｓ（ＢＬ））であり、反射防止
層を設けて、光ディスク上へのレ−ザビームの投射強度
を上げると共に、反射光の収集量を向上するために反射
防止でコートされたものである。この光学素子を他の構
成にするには他のプリズムや回折格子またはその両方を
用いることができる。
【００３４】すなわち、少なくとも１つの光束を生成す
る手段からの少なくとも１つの光束を光記録媒体へ向
け、少なくとも１つの反射された光データストリームを
生成し、少なくとも１つの反射された光データストリー
ムをデータを検出する手段の上へ向ける手段は単一の光
学素子を備えており、その望ましい単一の光学素子は、
少なくとも１つの光束を光記録媒体の上へ向けるととも
に、少なくとも１つの反射された光データストリームを
データを検出する手段の上へシフトする小角度のビーム
スプリッターである。さらに、小角度のビームスプリッ
ターは、第１の半割部と第２の半割部が融合されたバイ
レンズが望ましい。
る手段からの少なくとも１つの光束を光記録媒体へ向
け、少なくとも１つの反射された光データストリームを
生成し、少なくとも１つの反射された光データストリー
ムをデータを検出する手段の上へ向ける手段は単一の光
学素子を備えており、その望ましい単一の光学素子は、
少なくとも１つの光束を光記録媒体の上へ向けるととも
に、少なくとも１つの反射された光データストリームを
データを検出する手段の上へシフトする小角度のビーム
スプリッターである。さらに、小角度のビームスプリッ
ターは、第１の半割部と第２の半割部が融合されたバイ
レンズが望ましい。
【００３５】本発明のある実施例では、マイクロレ−ザ
は複数の垂直共振器型面発光レ−ザ（Vertical Cavity
Surface-Emitting Lasers （ＶＣＳＥＬ））であ
り、光検出機構は共振型ホトダイオ−ド（Resonance C
avity PhotoDetectors （ＲＣＰＤ））である。ＶＣ
ＳＥＬは、独立して制御できる。ＬＤＢ上で今回使われ
ている各ＶＣＳＥＬの駆動パワーは約１ｍW程度であ
り、従来のＶＣＳＥＬに対し非常にわずかである。
は複数の垂直共振器型面発光レ−ザ（Vertical Cavity
Surface-Emitting Lasers （ＶＣＳＥＬ））であ
り、光検出機構は共振型ホトダイオ−ド（Resonance C
avity PhotoDetectors （ＲＣＰＤ））である。ＶＣ
ＳＥＬは、独立して制御できる。ＬＤＢ上で今回使われ
ている各ＶＣＳＥＬの駆動パワーは約１ｍW程度であ
り、従来のＶＣＳＥＬに対し非常にわずかである。
【００３６】本発明の更なる特徴の一は、トラッキン
グ、フォーカシングおよび倍率制御システムがＬＤＢ、
ＢＬおよび電気機械式サ−ボ（Electromechanical Ser
vo （ＥＭＳ））とから構成されており、エラ−信号に
したがってＬＤＢとＢＬの両方の２つの方向に自動的に
位置調整することである。トラッキング、フォーカシン
グおよび拡大（倍率、マグニフィケイション）調整する
ときに参照されるエラ−信号は、ＬＤＢ上の複数のディ
テクタの応答状況から生成される。光学式ヘッドの全長
は、ＢＬの焦点距離だけによって決まり、１５〜２０ｍ
ｍまで小さくすることができる。
グ、フォーカシングおよび倍率制御システムがＬＤＢ、
ＢＬおよび電気機械式サ−ボ（Electromechanical Ser
vo （ＥＭＳ））とから構成されており、エラ−信号に
したがってＬＤＢとＢＬの両方の２つの方向に自動的に
位置調整することである。トラッキング、フォーカシン
グおよび拡大（倍率、マグニフィケイション）調整する
ときに参照されるエラ−信号は、ＬＤＢ上の複数のディ
テクタの応答状況から生成される。光学式ヘッドの全長
は、ＢＬの焦点距離だけによって決まり、１５〜２０ｍ
ｍまで小さくすることができる。
【００３７】本発明によれば、レ−ザとディテクタとを
組み合わせたアレイは、様々な配列にアレンジできる。
ある配列では、レ−ザとディテクタとが一続き（シリア
ル）１つづ交互（インターリービング）に並び、フォー
カシングおよびトラッキング用の構成が両端に並んでい
るか、またはアレイの真中にはさまれているか、或いは
その両方になっている。また別の配列では、レ−ザとデ
ィテクタのペアが平行に並び、フォーカシングおよびト
ラッキング用の構成がその両端に並んでいるか、または
その真中にはさまれているか、或いはその両方になって
いる。さらに異なる配列では、レーザおよびディテクタ
アレイの列が相互にはなれ、レーザとディテクタのペア
マトリックスアレイが形成され、フォーカシングおよび
トラッキング用の構成がその両端に並んでいるか、また
はアレイの真中にはさまれているか、或いはその両方に
なっている。
組み合わせたアレイは、様々な配列にアレンジできる。
ある配列では、レ−ザとディテクタとが一続き（シリア
ル）１つづ交互（インターリービング）に並び、フォー
カシングおよびトラッキング用の構成が両端に並んでい
るか、またはアレイの真中にはさまれているか、或いは
その両方になっている。また別の配列では、レ−ザとデ
ィテクタのペアが平行に並び、フォーカシングおよびト
ラッキング用の構成がその両端に並んでいるか、または
その真中にはさまれているか、或いはその両方になって
いる。さらに異なる配列では、レーザおよびディテクタ
アレイの列が相互にはなれ、レーザとディテクタのペア
マトリックスアレイが形成され、フォーカシングおよび
トラッキング用の構成がその両端に並んでいるか、また
はアレイの真中にはさまれているか、或いはその両方に
なっている。
【００３８】さらに、本発明においては、光学式読取り
ヘッドの第１の実施の例は、ＬＤＢ上に配置された１つ
または３つのＶＣＳＥＬと複数のＲＣＰＤ、および単一
トラックまたは二重トラックの光データ読取り用の単一
のＢＬを使用し、小形で高速のＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭド
ライブである。この例の場合には、様々な配列のフォー
カシングおよびトラッキングシステムがエラ−の訂正に
用いることができる。
ヘッドの第１の実施の例は、ＬＤＢ上に配置された１つ
または３つのＶＣＳＥＬと複数のＲＣＰＤ、および単一
トラックまたは二重トラックの光データ読取り用の単一
のＢＬを使用し、小形で高速のＣＤ／ＤＶＤ−ＲＯＭド
ライブである。この例の場合には、様々な配列のフォー
カシングおよびトラッキングシステムがエラ−の訂正に
用いることができる。
【００３９】また、本発明の第2の実施の例では、ＣＤ
／ＤＶＤ−ＲＯＭドライブが光学式読取りヘッドを備え
ており、それは、光ディスク上の多数の隣り合うトラッ
クから同時にデータを再生することができるレ−ザとデ
ィテクタのアレイを含んでいる。そのレ−ザとディテク
タのアレイの設計は、直列（シリアル）、並列形式（パ
ラレル）、マトリックス形式であっても良い。このアレ
イは上記と同様の状態でＬＤＢ上に置かれ、単一のＢＬ
により大容量の多トラック読取りが実現できるようにな
っている。この実施例の場合もやはり、フォーカシング
およびトラッキングシステムの様々な構成をエラ−の訂
正に用いることができる。
／ＤＶＤ−ＲＯＭドライブが光学式読取りヘッドを備え
ており、それは、光ディスク上の多数の隣り合うトラッ
クから同時にデータを再生することができるレ−ザとデ
ィテクタのアレイを含んでいる。そのレ−ザとディテク
タのアレイの設計は、直列（シリアル）、並列形式（パ
ラレル）、マトリックス形式であっても良い。このアレ
イは上記と同様の状態でＬＤＢ上に置かれ、単一のＢＬ
により大容量の多トラック読取りが実現できるようにな
っている。この実施例の場合もやはり、フォーカシング
およびトラッキングシステムの様々な構成をエラ−の訂
正に用いることができる。
【００４０】さらに、本発明の第３の実施の例では、上
記２つの例に示された光学式読取りヘッドが複数個、Ｃ
Ｄ／ＤＶＤ用ジュ−クボックス内に直列または並列に配
置されている。
記２つの例に示された光学式読取りヘッドが複数個、Ｃ
Ｄ／ＤＶＤ用ジュ−クボックス内に直列または並列に配
置されている。
【００４１】本発明の第４の実施の例では、レ−ザとデ
ィテクタのアレイ内のいくつかのマイクロレ−ザが、よ
り強力な端面発光レ−ザに置き代えられる。そして、高
電力が供給されると、これらのレ−ザは記録ヘッドとし
ての機能を果たし、光学式記憶媒体にデータを符号化す
る。供給電力がアレイ内の他のマイクロレ−ザと同等に
なるように切り換えられると、これらのレ−ザは読取り
ヘッドとして作用し、光ディスク上にかかれたトラック
を確認し、再生する。
ィテクタのアレイ内のいくつかのマイクロレ−ザが、よ
り強力な端面発光レ−ザに置き代えられる。そして、高
電力が供給されると、これらのレ−ザは記録ヘッドとし
ての機能を果たし、光学式記憶媒体にデータを符号化す
る。供給電力がアレイ内の他のマイクロレ−ザと同等に
なるように切り換えられると、これらのレ−ザは読取り
ヘッドとして作用し、光ディスク上にかかれたトラック
を確認し、再生する。
【００４２】本発明の第５の実施の例では、光学式に符
号化された札入れサイズの個人識別および医療来歴カ−
ドを読取るためのハンドヘルド型または壁掛け型の読取
り装置／スキャナに、光学式ピックアップ装置が実装さ
れている。
号化された札入れサイズの個人識別および医療来歴カ−
ドを読取るためのハンドヘルド型または壁掛け型の読取
り装置／スキャナに、光学式ピックアップ装置が実装さ
れている。
【００４３】すなわち、本発明は、上述した少なくとも
１つの光束を生成する手段は１つの光束を生成する手段
を複数備えており、少なくとも１つの光データストリー
ムからデータを検出する手段は１つの光データストリー
ムからデータを検出する手段を複数備えていることが望
ましい。そして、複数の１つの光束を生成する手段はユ
ニタリーな保持部材の上に割込みなく連続して配置さ
れ、同様にユニタリーな保持部材の上に割込みなく連続
して配置される複数のデータを検出する手段に対し平行
して配置できる。また、複数の１つの光束を生成する手
段は、複数のデータを検出する手段に対し一続きに配置
されており、１つの光束を生成する手段および１つのデ
ータストリームからデータを検出する手段が交互になっ
た１つの長いアレイをなすように配置しても良い。さら
に、複数の１つの光束を生成する手段がユニタリーな保
持部材の上に割込みなく連続して配置され、同様に割込
むなく連続して配置される複数のデータを検出する手段
と一続きに配置しても良い。
１つの光束を生成する手段は１つの光束を生成する手段
を複数備えており、少なくとも１つの光データストリー
ムからデータを検出する手段は１つの光データストリー
ムからデータを検出する手段を複数備えていることが望
ましい。そして、複数の１つの光束を生成する手段はユ
ニタリーな保持部材の上に割込みなく連続して配置さ
れ、同様にユニタリーな保持部材の上に割込みなく連続
して配置される複数のデータを検出する手段に対し平行
して配置できる。また、複数の１つの光束を生成する手
段は、複数のデータを検出する手段に対し一続きに配置
されており、１つの光束を生成する手段および１つのデ
ータストリームからデータを検出する手段が交互になっ
た１つの長いアレイをなすように配置しても良い。さら
に、複数の１つの光束を生成する手段がユニタリーな保
持部材の上に割込みなく連続して配置され、同様に割込
むなく連続して配置される複数のデータを検出する手段
と一続きに配置しても良い。
【００４４】また、複数の１つの光束を生成する手段お
よび複数のデータを検出する手段が、ユニタリーな保持
部材の上に２本の平行線をなして、それぞれが割込みな
く連続するように配置され、１つの光記録媒体の少なく
とも２つのデータポイントから同時にデータを検出でき
るようにすることも含まれる。１つの光束を生成する手
段の少なくとも１つ、およびデータを検出する手段の少
なくとも１つが、残りの複数の１つの光束を生成する手
段、および残りの複数のデータを検出する手段から移っ
たユニタリーな保持部材の上に配置され、これら残りの
複数の１つの光束を生成する手段は割込みなく連続して
配置され、同様に割込みなく連続して配置された残りの
１つの光学データストリームからデータを検出する手段
に対し平行しており、光記録媒体の少なくとも２つのデ
ータポイントからデータを検出でき、さらに、エラ−信
号を生成可能なデータ読取システムも含まれる。
よび複数のデータを検出する手段が、ユニタリーな保持
部材の上に２本の平行線をなして、それぞれが割込みな
く連続するように配置され、１つの光記録媒体の少なく
とも２つのデータポイントから同時にデータを検出でき
るようにすることも含まれる。１つの光束を生成する手
段の少なくとも１つ、およびデータを検出する手段の少
なくとも１つが、残りの複数の１つの光束を生成する手
段、および残りの複数のデータを検出する手段から移っ
たユニタリーな保持部材の上に配置され、これら残りの
複数の１つの光束を生成する手段は割込みなく連続して
配置され、同様に割込みなく連続して配置された残りの
１つの光学データストリームからデータを検出する手段
に対し平行しており、光記録媒体の少なくとも２つのデ
ータポイントからデータを検出でき、さらに、エラ−信
号を生成可能なデータ読取システムも含まれる。
【００４５】また、１つの光束を生成する手段の少なく
とも１つ、およびデータを検出する手段の少なくとも１
つが、残りの複数の１つの光束を生成する手段、および
残りの複数のデータを検出する手段から移ったユニタリ
ーな保持部材の上に配置され、これら残りの複数の１つ
の光束を生成する手段は、残りのデータを検出する手段
と交互に一続きに配置されており、光記録媒体の少なく
とも２つのデータポイントからデータを検出でき、さら
に、エラ−信号を生成可能なデータ読取システムも含ま
れる。
とも１つ、およびデータを検出する手段の少なくとも１
つが、残りの複数の１つの光束を生成する手段、および
残りの複数のデータを検出する手段から移ったユニタリ
ーな保持部材の上に配置され、これら残りの複数の１つ
の光束を生成する手段は、残りのデータを検出する手段
と交互に一続きに配置されており、光記録媒体の少なく
とも２つのデータポイントからデータを検出でき、さら
に、エラ−信号を生成可能なデータ読取システムも含ま
れる。
【００４６】さらに、複数の１つの光束を生成する手段
は所定のアレイ状に配置され、複数のデータを検出する
手段は、１つの光束を生成する手段のアレイに対し、移
った平行な位置で対称なアレイ状に配置されているも
の、１つの光束を生成する手段のアレイに対し、移った
一続きとなる位置で対称なアレイ状に配置されているデ
ータ読取システムも含まれる。
は所定のアレイ状に配置され、複数のデータを検出する
手段は、１つの光束を生成する手段のアレイに対し、移
った平行な位置で対称なアレイ状に配置されているも
の、１つの光束を生成する手段のアレイに対し、移った
一続きとなる位置で対称なアレイ状に配置されているデ
ータ読取システムも含まれる。
【００４７】また、複数の１つの光束を生成する手段は
割込みなく連続し、複数のデータを検出する手段と平行
にペアをなすように配置され、１つの光束を生成する手
段およびデータを検出する手段のペアの複数の連続した
列がユニタリーな保持部材の上に形成され、さらに、こ
れらの複数の連続した列のうち、それぞれの連続した列
は、前の列に対し相対的に横にシフトしており、１つの
光記録媒体の少なくとも２つのデータポイントからデー
タを検出できるデータ読取システムも含まれる。さら
に、１つの光束を生成する手段の少なくとも１つおよび
データを検出する手段の少なくとも１つが、割込みなく
連続した前記１つの光束を生成する手段およびデータを
検出する手段からずれたユニタリーな保持部材の上に配
置され、エラ−信号を生成可能なものも含まれる。
割込みなく連続し、複数のデータを検出する手段と平行
にペアをなすように配置され、１つの光束を生成する手
段およびデータを検出する手段のペアの複数の連続した
列がユニタリーな保持部材の上に形成され、さらに、こ
れらの複数の連続した列のうち、それぞれの連続した列
は、前の列に対し相対的に横にシフトしており、１つの
光記録媒体の少なくとも２つのデータポイントからデー
タを検出できるデータ読取システムも含まれる。さら
に、１つの光束を生成する手段の少なくとも１つおよび
データを検出する手段の少なくとも１つが、割込みなく
連続した前記１つの光束を生成する手段およびデータを
検出する手段からずれたユニタリーな保持部材の上に配
置され、エラ−信号を生成可能なものも含まれる。
【００４８】そして、バイレンズを用いたものでは、バ
イレンズの第１の半割部は、バイレンズの第２の半割部
に対して所定の距離だけシフトされ、少なくとも１つの
光束を生成する手段は、バイレンズに対し垂直な方向
に、データを検出する手段に対し所定の距離だけシフト
されており、２層の光記録媒体からデータを検出できる
データ読取システムが本発明に含まれる。また、少なく
とも１つの光束を生成する手段はデータを検出する手段
に対して所定の距離だけシフトされ、バイレンズの第１
の半割部が前記バイレンズの第２の半割部に対してシフ
トしている距離が、少なくとも１つの光束を生成する手
段が前記データを検出する手段に対してシフトしている
距離にほぼ等しいものも含まれる。
イレンズの第１の半割部は、バイレンズの第２の半割部
に対して所定の距離だけシフトされ、少なくとも１つの
光束を生成する手段は、バイレンズに対し垂直な方向
に、データを検出する手段に対し所定の距離だけシフト
されており、２層の光記録媒体からデータを検出できる
データ読取システムが本発明に含まれる。また、少なく
とも１つの光束を生成する手段はデータを検出する手段
に対して所定の距離だけシフトされ、バイレンズの第１
の半割部が前記バイレンズの第２の半割部に対してシフ
トしている距離が、少なくとも１つの光束を生成する手
段が前記データを検出する手段に対してシフトしている
距離にほぼ等しいものも含まれる。
【００４９】また、バイレンズの第１の半割部の焦点距
離が前記バイレンズの第２の半割部の焦点距離と異な
り、少なくとも１つの光束を生成する手段は、バイレン
ズに対して垂直な方向に、データを検出する手段に対し
てシフトしており、２層の光記録媒体からデータを検出
することができるデータ読取システムも有効である。
離が前記バイレンズの第２の半割部の焦点距離と異な
り、少なくとも１つの光束を生成する手段は、バイレン
ズに対して垂直な方向に、データを検出する手段に対し
てシフトしており、２層の光記録媒体からデータを検出
することができるデータ読取システムも有効である。
【００５０】さらに、光記憶媒体の上にデータを記録可
能な出力の１つの光束を生成する手段を有し、この光記
憶媒体の上にデータを記録可能な光束を生成する手段は
ユニタリーな保持部材にメカニカルに固定されているデ
ータ読取システムも本発明に含まれる。この光記憶媒体
の上にデータを記録可能な出力の光束を生成する手段
は、さらに光記憶媒体からデータを読取るのに適した出
力の光束を生成することが望ましい。光記憶媒体にデー
タを記録するために約１５〜２０ｍＷの出力で動作可能
であり、さらに光記憶媒体からデータを読取るために約
１ｍＷの出力で動作可能なものが望ましく、端面発光レ
−ザを用いることができる。
能な出力の１つの光束を生成する手段を有し、この光記
憶媒体の上にデータを記録可能な光束を生成する手段は
ユニタリーな保持部材にメカニカルに固定されているデ
ータ読取システムも本発明に含まれる。この光記憶媒体
の上にデータを記録可能な出力の光束を生成する手段
は、さらに光記憶媒体からデータを読取るのに適した出
力の光束を生成することが望ましい。光記憶媒体にデー
タを記録するために約１５〜２０ｍＷの出力で動作可能
であり、さらに光記憶媒体からデータを読取るために約
１ｍＷの出力で動作可能なものが望ましく、端面発光レ
−ザを用いることができる。
【００５１】
【発明の実施の形態】図面を参照しながらさらに説明す
る。図１には、本発明に係るデータを読取り、トラッキ
ングおよびフォーカシング用のサ−ボ制御を行うシステ
ム１０、すなわちデータ読取りシステム１０の好ましい
実施例が示されている。この図や残りの他の図から分か
るように、本発明により、様々な構成の組立て体（アセ
ンブリ）１０を提供することができる。アセンブリ１０
は、レ−ザおよび検出用ダイオ−ドの集積アレイである
レ−ザおよびディテクタブロック（Laser/Detector Ｂ
lock（ＬＤＢ））１２を備えた、単一で分割できないユ
ニタリーな保持部材（保持ユニット）と、レーザおよび
ディテクタを光学的に適合させる１つのバイレンズ（Bi
lens（ＢＬ））１４と、ＬＤＢ１２およびＢＬ１４の位
置を調整するための電気機械式サ−ボ（Electromechani
cal Servo （ＥＭＳ））１８を備えている。
る。図１には、本発明に係るデータを読取り、トラッキ
ングおよびフォーカシング用のサ−ボ制御を行うシステ
ム１０、すなわちデータ読取りシステム１０の好ましい
実施例が示されている。この図や残りの他の図から分か
るように、本発明により、様々な構成の組立て体（アセ
ンブリ）１０を提供することができる。アセンブリ１０
は、レ−ザおよび検出用ダイオ−ドの集積アレイである
レ−ザおよびディテクタブロック（Laser/Detector Ｂ
lock（ＬＤＢ））１２を備えた、単一で分割できないユ
ニタリーな保持部材（保持ユニット）と、レーザおよび
ディテクタを光学的に適合させる１つのバイレンズ（Bi
lens（ＢＬ））１４と、ＬＤＢ１２およびＢＬ１４の位
置を調整するための電気機械式サ−ボ（Electromechani
cal Servo （ＥＭＳ））１８を備えている。
【００５２】ＬＤＢ１２は、体積が小さく軽量であるた
め、容易にその位置を調整できる。これによって、光学
式ピックアップアセンブリ１０の内部の光学的なアライ
メントをさらに自在に調節でき、実装したものが激しく
振動した場合でも、光学部品（主に物体レンズ）の調整
だけに頼るのではなく、それを補償することができる。
ＬＤＢ１２を動けるようにすることは非常に有益であ
る。なぜなら、ＬＤＢ１２のアライメントの精度要求の
方が、光学系のアライメントの精度要求に比べはるかに
緩いためである。ピックアップ組立体１０をさらに小型
化するために、ＥＭＳ１８を制御回路や増幅回路ととも
に同一のＬＤＢ１２上にまとめることも可能である。
め、容易にその位置を調整できる。これによって、光学
式ピックアップアセンブリ１０の内部の光学的なアライ
メントをさらに自在に調節でき、実装したものが激しく
振動した場合でも、光学部品（主に物体レンズ）の調整
だけに頼るのではなく、それを補償することができる。
ＬＤＢ１２を動けるようにすることは非常に有益であ
る。なぜなら、ＬＤＢ１２のアライメントの精度要求の
方が、光学系のアライメントの精度要求に比べはるかに
緩いためである。ピックアップ組立体１０をさらに小型
化するために、ＥＭＳ１８を制御回路や増幅回路ととも
に同一のＬＤＢ１２上にまとめることも可能である。
【００５３】光学式ピックアップアセンブリ１０は、単
一の光学素子、すなわちＢＬ１４を備えており、この光
学素子を通ってトラッキングおよびフォーカシングエラ
−検出用およびデータ読取り用のレ−ザビームが送られ
る。ＢＬ１４を用いると、光ディスク（Optical Disc
（ＯＤ））１６の鏡のような表面から反射された光デー
タストリームはレ−ザへ戻らない。その代わりに、ＢＬ
１４によって、反射ビームが若干ずらされ（シフトさ
れ）、ＬＤＢ１２の光検出機構（フォトディテクタ）の
上へ向けられる。この独創的な設計によって、レ−ザ帰
還の問題が解消される。これは、レ−ザとディスクとの
間の距離が非常に短い光学式ディスク読取り装置では非
常に重要なことである。以下に説明する実施例からわか
るように、本発明は、１組または３組のレ−ザとディテ
クタの対を使用するトラッキングおよびフォーカシング
方法および装置も提供するものである。
一の光学素子、すなわちＢＬ１４を備えており、この光
学素子を通ってトラッキングおよびフォーカシングエラ
−検出用およびデータ読取り用のレ−ザビームが送られ
る。ＢＬ１４を用いると、光ディスク（Optical Disc
（ＯＤ））１６の鏡のような表面から反射された光デー
タストリームはレ−ザへ戻らない。その代わりに、ＢＬ
１４によって、反射ビームが若干ずらされ（シフトさ
れ）、ＬＤＢ１２の光検出機構（フォトディテクタ）の
上へ向けられる。この独創的な設計によって、レ−ザ帰
還の問題が解消される。これは、レ−ザとディスクとの
間の距離が非常に短い光学式ディスク読取り装置では非
常に重要なことである。以下に説明する実施例からわか
るように、本発明は、１組または３組のレ−ザとディテ
クタの対を使用するトラッキングおよびフォーカシング
方法および装置も提供するものである。
【００５４】図１には、データ読取り、トラッキングお
よびフォーカシングサ−ボ制御システム１０の並列配置
の１つが簡略化して示されており、これは本発明の原理
による、トラッキング、フォーカシングおよびデータ読
取り用の光学式ピックアップアセンブリ１０と本明細書
では称される。光束を生成するための３つのレ−ザ２
０、２２、２４は、ＬＤＢ１２の上に一列に並んで配置
されている。このレーザ２０、２２、２４は、垂直共振
器型面発光レ−ザ（Vertical Cavity SurfaceEmittin
g Lasers （ＶＣＳＥＬ））を用いることができる。
ＬＤＢ１２の上でそれと平行に隣り合う直線上に、ＯＤ
１６のような光学式記録媒体から反射される光データス
トリームを備えた光束を検出するための４つの検出器２
６，２８、３０、３２が配置されており、これらの検出
器には共振型光検出器（Resonance Cavity PhotoDete
ctor （ＲＣＰＤ））を用いることができる。
よびフォーカシングサ−ボ制御システム１０の並列配置
の１つが簡略化して示されており、これは本発明の原理
による、トラッキング、フォーカシングおよびデータ読
取り用の光学式ピックアップアセンブリ１０と本明細書
では称される。光束を生成するための３つのレ−ザ２
０、２２、２４は、ＬＤＢ１２の上に一列に並んで配置
されている。このレーザ２０、２２、２４は、垂直共振
器型面発光レ−ザ（Vertical Cavity SurfaceEmittin
g Lasers （ＶＣＳＥＬ））を用いることができる。
ＬＤＢ１２の上でそれと平行に隣り合う直線上に、ＯＤ
１６のような光学式記録媒体から反射される光データス
トリームを備えた光束を検出するための４つの検出器２
６，２８、３０、３２が配置されており、これらの検出
器には共振型光検出器（Resonance Cavity PhotoDete
ctor （ＲＣＰＤ））を用いることができる。
【００５５】フォーカシングと読取りにはレ−ザ２２と
検出器２８、３０が使われ、トラッキングにはレ−ザ２
０および２４と、検出器２６および３２とがそれぞれ対
になって使われる。ＬＤＢ１２上でそれぞれ隣り合って
いる素子どうしの距離は２０〜３０μｍあるいは数１０
μｍ程度であり、正確な数値はＢＬ１４のパラメ−タに
よって決まる。図３に、フォーカシング感度を高めるた
めに検出器２８および３０の間に非常に小さなギャップ
（１μｍ以下）を設けていることを示してある。検出器
２８および３０の開口を合計したものは、検出器２６お
よび３２の個々の開口に等しくなっており、その値はわ
ずか２０〜３０μｍ程度である。ここに開示されている
本発明の好ましい実施例は、ＬＤＢ１２を構成している
単一の基板上にレ−ザ２０、２２および２４と検出器２
６、２８、３０および３２がモノリシックに集積されて
いる点で優れている。すなわち、レ−ザ２０、２２およ
び２４と検出器２６、２８、３０および３２が１つのマ
イクロチップすなわちＬＤＢ１２上に集積されており、
このような本発明により、レ−ザ２０、２２および２４
と検出器２６、２８、３０および３２をユニタリーな保
持部材すなわちＬＤＢ１２の上に保持し、比類なく小形
で精度面で信頼性もあり、さらに制御可能な手段を提供
することができる。ＬＤＢ１２を構成する単一な基板は
シリコン製で良い。
検出器２８、３０が使われ、トラッキングにはレ−ザ２
０および２４と、検出器２６および３２とがそれぞれ対
になって使われる。ＬＤＢ１２上でそれぞれ隣り合って
いる素子どうしの距離は２０〜３０μｍあるいは数１０
μｍ程度であり、正確な数値はＢＬ１４のパラメ−タに
よって決まる。図３に、フォーカシング感度を高めるた
めに検出器２８および３０の間に非常に小さなギャップ
（１μｍ以下）を設けていることを示してある。検出器
２８および３０の開口を合計したものは、検出器２６お
よび３２の個々の開口に等しくなっており、その値はわ
ずか２０〜３０μｍ程度である。ここに開示されている
本発明の好ましい実施例は、ＬＤＢ１２を構成している
単一の基板上にレ−ザ２０、２２および２４と検出器２
６、２８、３０および３２がモノリシックに集積されて
いる点で優れている。すなわち、レ−ザ２０、２２およ
び２４と検出器２６、２８、３０および３２が１つのマ
イクロチップすなわちＬＤＢ１２上に集積されており、
このような本発明により、レ−ザ２０、２２および２４
と検出器２６、２８、３０および３２をユニタリーな保
持部材すなわちＬＤＢ１２の上に保持し、比類なく小形
で精度面で信頼性もあり、さらに制御可能な手段を提供
することができる。ＬＤＢ１２を構成する単一な基板は
シリコン製で良い。
【００５６】再び図１を参照すれば、ＢＬ１４は非球面
モールドレンズであり、左半分３４と右半分３６に分け
たものを、垂直方向にずらして再結合させたものであ
る。ＢＬ１４は、レ−ザ２０、２２および２４からの光
束をＯＤ１６に向けさせる手段としてだけでなく、反射
された光データストリームを検出器２６、２８、３０お
よび３２の上に投射する手段としても機能する。ＢＬ１
４は非常に大きな開口数（約０．５）を備えており、入
射レ−ザビームをＯＤ１６の表面に非常に小さなスポッ
トとして収束できるようになっている。ＢＬ１４が非球
面形状であるので、どのような光学的収差であっても補
償でき、焦点Ａ、ＢおよびＣの回折限界を達成できる。
さらに、ＢＬ１４の非球面に回折格子（図示されていな
い）を追加することも可能であり、温度変化によりＢＬ
１４が変化するときにそれを補償することもできる。Ｂ
Ｌ１４の２つの半割部の垂直方向のずれ（シフト）は、
ＬＤＢ１２の上のレ−ザアレイ２０、２２、２４と検出
器アレイ２６、２８、３０、３２の垂直方向の距離に対
応している。ソ−スレ−ザビームは、ＢＬ１４の左半分
３４だけを通り抜ける。ＢＬ１４の右半分３６は、ＯＤ
１６から反射されたビームを集め、それを対応する検出
器２６、２８、３０および３２に向けることだけを行
う。すなわち、検出器２６および３２は、それぞれレ−
ザ２０および２４から出るビームを受けるのに対して、
検出器２８および３０は、両方ともがレ−ザ２２から出
る光を受ける。ＯＤ１６から反射された光は全くレ−ザ
２０、２２および２４には戻らない。ＢＬ１４の半割部
３４の開口は分割（スプリット）の方向に沿って大きく
なっているため、ビームスポットＢはトラックＴの走っ
ている方向に垂直に圧迫され、その結果、ビームスポッ
トＢはトラックＴに沿った方向に伸びるので好ましい。
モールドレンズであり、左半分３４と右半分３６に分け
たものを、垂直方向にずらして再結合させたものであ
る。ＢＬ１４は、レ−ザ２０、２２および２４からの光
束をＯＤ１６に向けさせる手段としてだけでなく、反射
された光データストリームを検出器２６、２８、３０お
よび３２の上に投射する手段としても機能する。ＢＬ１
４は非常に大きな開口数（約０．５）を備えており、入
射レ−ザビームをＯＤ１６の表面に非常に小さなスポッ
トとして収束できるようになっている。ＢＬ１４が非球
面形状であるので、どのような光学的収差であっても補
償でき、焦点Ａ、ＢおよびＣの回折限界を達成できる。
さらに、ＢＬ１４の非球面に回折格子（図示されていな
い）を追加することも可能であり、温度変化によりＢＬ
１４が変化するときにそれを補償することもできる。Ｂ
Ｌ１４の２つの半割部の垂直方向のずれ（シフト）は、
ＬＤＢ１２の上のレ−ザアレイ２０、２２、２４と検出
器アレイ２６、２８、３０、３２の垂直方向の距離に対
応している。ソ−スレ−ザビームは、ＢＬ１４の左半分
３４だけを通り抜ける。ＢＬ１４の右半分３６は、ＯＤ
１６から反射されたビームを集め、それを対応する検出
器２６、２８、３０および３２に向けることだけを行
う。すなわち、検出器２６および３２は、それぞれレ−
ザ２０および２４から出るビームを受けるのに対して、
検出器２８および３０は、両方ともがレ−ザ２２から出
る光を受ける。ＯＤ１６から反射された光は全くレ−ザ
２０、２２および２４には戻らない。ＢＬ１４の半割部
３４の開口は分割（スプリット）の方向に沿って大きく
なっているため、ビームスポットＢはトラックＴの走っ
ている方向に垂直に圧迫され、その結果、ビームスポッ
トＢはトラックＴに沿った方向に伸びるので好ましい。
【００５７】したがって、ＢＬ１４は反射ビームと放射
ビームとを必要なように差別化することができ、反射ビ
ームだけが検出器２６、２８、３０および３２の上に入
る。これによって、レ−ザ出力がレ−ザ帰還によって不
安定化する現象が防止される。因みに、この現象は、レ
−ザと物体との距離がレ−ザのコヒ−レント長（通常は
２〜３cｍ）より短い場合に、放射中のレ−ザに反射し
て戻る分が増えるのでレ−ザ出力が増大するものであ
る。レ−ザ帰還は、トラッキングおよびフォーカシング
の制御と、データ読取りの際にエラ−を誘発し、そのた
め、ピックアップ組立体１０全体が不安定化しかねな
い。したがって、レ−ザ帰還を防止することは、小形の
光学式読取りヘッドでは重要であり、従来は複雑な光学
素子を導入することによって行われてきた。本発明で
は、ＢＬ１４の固有の特性によって、レ−ザ帰還の低減
について何ら光学部品を追加しなくても、比較的以前か
ら採用されているハーフアパ−チャ法と同じ効果が得ら
れる。このため、単位体積も生産コストもともに低減で
きることは明らかである。
ビームとを必要なように差別化することができ、反射ビ
ームだけが検出器２６、２８、３０および３２の上に入
る。これによって、レ−ザ出力がレ−ザ帰還によって不
安定化する現象が防止される。因みに、この現象は、レ
−ザと物体との距離がレ−ザのコヒ−レント長（通常は
２〜３cｍ）より短い場合に、放射中のレ−ザに反射し
て戻る分が増えるのでレ−ザ出力が増大するものであ
る。レ−ザ帰還は、トラッキングおよびフォーカシング
の制御と、データ読取りの際にエラ−を誘発し、そのた
め、ピックアップ組立体１０全体が不安定化しかねな
い。したがって、レ−ザ帰還を防止することは、小形の
光学式読取りヘッドでは重要であり、従来は複雑な光学
素子を導入することによって行われてきた。本発明で
は、ＢＬ１４の固有の特性によって、レ−ザ帰還の低減
について何ら光学部品を追加しなくても、比較的以前か
ら採用されているハーフアパ−チャ法と同じ効果が得ら
れる。このため、単位体積も生産コストもともに低減で
きることは明らかである。
【００５８】トラッキングとフォーカシングエラ−の検
出を行うために、図１の光学式ピックアップアセンブリ
１０に電気機械式サ−ボ（Electromechanical Servo
（ＥＭＳ））１８が組み入れられている。トラッキング
信号は、ＬＤＢ１２をわずかにずらすことにより、サイ
ドビームが主ビームスポットＢの前と後ろでトラックＴ
の二つの縁にあたることで生成される。図２を見ると、
最適なトラッキングが行われている場合には、主ビーム
スポットＢがトラックＴの中心にきており、サイドスポ
ットＡおよびＣがスポットＢの前後、約２０μｍの位置
で、かつトラックＴの中心に対して右左約５μｍの位置
にある。このアウトリガ型のトラッキング装置では、サ
イドスポット検出器２６および３２が使用され、差動増
幅回路（図示されていない）に出力電圧が送られ、（Ｄ
２６−Ｄ３２）により得られるトラッキングエラ−信号
を生成する。この信号がゼロの場合には、主ビームスポ
ットＢはオントラックであり、この信号がプラスのとき
には右へずれており、また、この信号がマイナスのとき
には左へずれている。
出を行うために、図１の光学式ピックアップアセンブリ
１０に電気機械式サ−ボ（Electromechanical Servo
（ＥＭＳ））１８が組み入れられている。トラッキング
信号は、ＬＤＢ１２をわずかにずらすことにより、サイ
ドビームが主ビームスポットＢの前と後ろでトラックＴ
の二つの縁にあたることで生成される。図２を見ると、
最適なトラッキングが行われている場合には、主ビーム
スポットＢがトラックＴの中心にきており、サイドスポ
ットＡおよびＣがスポットＢの前後、約２０μｍの位置
で、かつトラックＴの中心に対して右左約５μｍの位置
にある。このアウトリガ型のトラッキング装置では、サ
イドスポット検出器２６および３２が使用され、差動増
幅回路（図示されていない）に出力電圧が送られ、（Ｄ
２６−Ｄ３２）により得られるトラッキングエラ−信号
を生成する。この信号がゼロの場合には、主ビームスポ
ットＢはオントラックであり、この信号がプラスのとき
には右へずれており、また、この信号がマイナスのとき
には左へずれている。
【００５９】反射された光をＢＬ１４によって半開口の
状態で集光すれば、半開口の状態でフォーカシングがで
き、その場合には検出器２８および３０の出力電圧が別
の差動増幅回路（図示されていない）によって評価さ
れ、（Ｄ２８−Ｄ３０）が計算されてフォーカシングエ
ラ−信号となる。図３から判るように、ＢＬ１４とＯＤ
１６との距離が適正であれば、このフォーカシングエラ
−信号はゼロである。この距離が必要な距離よりも長い
場合には、このエラ−信号はプラスになり、また、２つ
の素子が互いに近づきすぎている場合には、このエラ−
信号はマイナスになる。トラッキングエラ−信号（Ｄ２
６−Ｄ３２）とフォーカシングエラ−信号（Ｄ２８−Ｄ
３０）の両方がサ−ボ制御信号としてＥＭＳ１８にフィ
−ドバックされる。これらの２つのエラ−信号に従って
ＥＭＳ１８は図示されていない２軸アクチュエータ（１
つはＯＤ１６の半径方向の軸であり、他の１つはＢＬ１
４の光学軸方向の軸）を使ってＬＤＢ１２とＢＬ１４の
正確な位置を修正する。一方、和信号（Ｄ２８＋Ｄ３
０）はデータ読取り用の信号として用いられる。
状態で集光すれば、半開口の状態でフォーカシングがで
き、その場合には検出器２８および３０の出力電圧が別
の差動増幅回路（図示されていない）によって評価さ
れ、（Ｄ２８−Ｄ３０）が計算されてフォーカシングエ
ラ−信号となる。図３から判るように、ＢＬ１４とＯＤ
１６との距離が適正であれば、このフォーカシングエラ
−信号はゼロである。この距離が必要な距離よりも長い
場合には、このエラ−信号はプラスになり、また、２つ
の素子が互いに近づきすぎている場合には、このエラ−
信号はマイナスになる。トラッキングエラ−信号（Ｄ２
６−Ｄ３２）とフォーカシングエラ−信号（Ｄ２８−Ｄ
３０）の両方がサ−ボ制御信号としてＥＭＳ１８にフィ
−ドバックされる。これらの２つのエラ−信号に従って
ＥＭＳ１８は図示されていない２軸アクチュエータ（１
つはＯＤ１６の半径方向の軸であり、他の１つはＢＬ１
４の光学軸方向の軸）を使ってＬＤＢ１２とＢＬ１４の
正確な位置を修正する。一方、和信号（Ｄ２８＋Ｄ３
０）はデータ読取り用の信号として用いられる。
【００６０】図４には、トラッキング、フォーカシング
および読取りを行うための光学式ピックアップアセンブ
リ１０で一続きの（シリアル）配置の変形例が示されて
いる。このデザインでは、レ−ザ２０、２２および２４
と検出器２６および３２とが、検出器２８および３０を
除き、１列に連続して相互に配置されている。検出器２
８および３０は、それらを通る線が、その他の素子を通
る線と直交するように配置されている。検出器２６およ
び３２はそれぞれがトラッキング用としてレ−ザ２０お
よび２４から出射された反射ビームを受ける。これに対
して、検出器２８および３０はいずれもフォーカシング
および読取り用としてレ−ザ２２から出射された反射ビ
ームを受ける。隣り合っているレ−ザおよび検出器のペ
アどうしの間隔ａは、クロスト−クとレ−ザフィードバ
ックを防止するために、その対に属するレ−ザと検出器
の間隔ｂよりも広くなっている。距離ａおよびｂの正確
な値は、他のパラメータの中でも、特にＢＬ１４の２つ
の半割部３４および３６の間のシフトによって決まる。
この図４に示されるＢＬ１４は、図１に示されるものと
は異なり、その光学軸に沿って９０°回転させた配置に
なっている。回転させることにより、ＢＬ１４上の上半
分３４と下半分３６とのシフトを、ＬＤＢ１２上のレ−
ザアレイと検出器アレイとの間のシフトに合わせること
ができる。このような変更により、レ−ザ２０、２２お
よび２４から出射され反射されたビームを、対応する検
出器２６、２８、３０および３２の上に正しくガイド
し、それらの検出器に正確に入れることができる。
および読取りを行うための光学式ピックアップアセンブ
リ１０で一続きの（シリアル）配置の変形例が示されて
いる。このデザインでは、レ−ザ２０、２２および２４
と検出器２６および３２とが、検出器２８および３０を
除き、１列に連続して相互に配置されている。検出器２
８および３０は、それらを通る線が、その他の素子を通
る線と直交するように配置されている。検出器２６およ
び３２はそれぞれがトラッキング用としてレ−ザ２０お
よび２４から出射された反射ビームを受ける。これに対
して、検出器２８および３０はいずれもフォーカシング
および読取り用としてレ−ザ２２から出射された反射ビ
ームを受ける。隣り合っているレ−ザおよび検出器のペ
アどうしの間隔ａは、クロスト−クとレ−ザフィードバ
ックを防止するために、その対に属するレ−ザと検出器
の間隔ｂよりも広くなっている。距離ａおよびｂの正確
な値は、他のパラメータの中でも、特にＢＬ１４の２つ
の半割部３４および３６の間のシフトによって決まる。
この図４に示されるＢＬ１４は、図１に示されるものと
は異なり、その光学軸に沿って９０°回転させた配置に
なっている。回転させることにより、ＢＬ１４上の上半
分３４と下半分３６とのシフトを、ＬＤＢ１２上のレ−
ザアレイと検出器アレイとの間のシフトに合わせること
ができる。このような変更により、レ−ザ２０、２２お
よび２４から出射され反射されたビームを、対応する検
出器２６、２８、３０および３２の上に正しくガイド
し、それらの検出器に正確に入れることができる。
【００６１】ペア同士の間隔ａは、トラッキング用とし
ては予め約１００μｍと決められている。このため、ペ
ア内部の間隔ｂを非常に小さくしなければならず、それ
によって検出器の選択肢が制約される。すなわち、レ−
ザ２０、２２および２４と検出器２６、２８、３０およ
び３２とをきわめて近接させるために、検出器（ディテ
クタ）２６、２８、３０および３２はＬＤＢ１２上にレ
−ザ２０、２２および２４と同じ素材でつくらなければ
ならない。したがって、本発明は、レ−ザ２０、２２お
よび２４と検出器２６、２８、３０および３２とを単一
な基板にモノリシックに集積したものを提供しており、
それがＬＤＢ１２である。もちろん、この単一の基板は
シリコンで構成できる。
ては予め約１００μｍと決められている。このため、ペ
ア内部の間隔ｂを非常に小さくしなければならず、それ
によって検出器の選択肢が制約される。すなわち、レ−
ザ２０、２２および２４と検出器２６、２８、３０およ
び３２とをきわめて近接させるために、検出器（ディテ
クタ）２６、２８、３０および３２はＬＤＢ１２上にレ
−ザ２０、２２および２４と同じ素材でつくらなければ
ならない。したがって、本発明は、レ−ザ２０、２２お
よび２４と検出器２６、２８、３０および３２とを単一
な基板にモノリシックに集積したものを提供しており、
それがＬＤＢ１２である。もちろん、この単一の基板は
シリコンで構成できる。
【００６２】本発明においては、このようなシリアル配
置では複数のＶＣＳＥＬに対し複数のＲＣＰＤのみがペ
アに配置できる。さらに、レ−ザ２０、２２および２４
から各々に対応するディテクタ２６、２８、３０および
３２への光のシフトが小さいので、これに対応してＢＬ
１４の２つの半割部３４および３６の焦点間の距離は非
常に短くなる。こうした制約によって、素子を設計、生
産、パッケージングするが技術的に困難となるので、こ
のレ−ザと検出器の相互配置の適用範囲は限定される。
置では複数のＶＣＳＥＬに対し複数のＲＣＰＤのみがペ
アに配置できる。さらに、レ−ザ２０、２２および２４
から各々に対応するディテクタ２６、２８、３０および
３２への光のシフトが小さいので、これに対応してＢＬ
１４の２つの半割部３４および３６の焦点間の距離は非
常に短くなる。こうした制約によって、素子を設計、生
産、パッケージングするが技術的に困難となるので、こ
のレ−ザと検出器の相互配置の適用範囲は限定される。
【００６３】上記の制約を解消するためのＬＤＢ１２の
シリアル配置の好ましい変形例を図５に示してある。こ
の例では、レ−ザアレイは、ディテクタアレイとは分離
してつくられている。このように分離することにより、
ディテクタ２６、２８、３０および３２をレ−ザ２０、
２２および２４と異なった素材で作ることができ、ま
た、ディテクタ２６、２８、３０および３２をレ−ザ２
０、２２および２４に対し独立して選択でき、また、変
更することができる。レ−ザアレイとディテクタアレイ
が分離されていることによって、ＢＬ１４における半割
部３４および３６の焦点間距離を小さくしなければなら
ないという厳しい製造条件も緩和される。しかし、分割
方向に沿ってＢＬ１４の開口が大きくなるので、主ビー
ムスポットＢにはトラックＴの方向に沿って圧縮し、主
ビームスポットＢがトラックＴに対して垂直方向に広く
なり、この点は好ましくない。
シリアル配置の好ましい変形例を図５に示してある。こ
の例では、レ−ザアレイは、ディテクタアレイとは分離
してつくられている。このように分離することにより、
ディテクタ２６、２８、３０および３２をレ−ザ２０、
２２および２４と異なった素材で作ることができ、ま
た、ディテクタ２６、２８、３０および３２をレ−ザ２
０、２２および２４に対し独立して選択でき、また、変
更することができる。レ−ザアレイとディテクタアレイ
が分離されていることによって、ＢＬ１４における半割
部３４および３６の焦点間距離を小さくしなければなら
ないという厳しい製造条件も緩和される。しかし、分割
方向に沿ってＢＬ１４の開口が大きくなるので、主ビー
ムスポットＢにはトラックＴの方向に沿って圧縮し、主
ビームスポットＢがトラックＴに対して垂直方向に広く
なり、この点は好ましくない。
【００６４】図６には、さらに２つのＢＬ１４を示して
ある。どちらのデザインも非球面モールドレンズであ
り、同じ光学的特性を提供する従来の光学系よりも軽量
で、シンプルであり、さらに、安く製造できる。これら
のレンズは、図１に示したＢＬ１４の変形例として有効
かつ実際的なものであり、本発明の説明に含まれるすべ
ての構成のいずれにも適用できる。本発明において、こ
れらのデザインを適用するためには、ＬＤＢ１２の上の
レ−ザとディテクタのレイアウトを適宜変更するする必
要がある。主要な変更点は、フォーカシングおよび読取
り用の２つのディテクタの配置である。具体的には、図
７に適当な並列（パラレル）配置を示してある。本図で
は、ディテクタ２６および３２を通る線、および３つの
レ−ザ２０、２２および２４の全てを通る線に対し、デ
ィテクタ２８および３０は直交する線上に配置されてい
る。このＢＬ１４を用いた直列（シリアル）配置はいず
れにおいてもレ−ザおよびディテクタは全てが線形に配
置される。図８に示した分離されたアレイパタ−ンは、
最も好ましいものである。このレイアウトを採用すれ
ば、主ビームスポットＢは、図７に示されるようにトラ
ックＴに対して垂直に伸びるのではなく、トラックＴの
方向に沿って伸びる。それとともに、図４に示した相互
配置も採用せずに済む。
ある。どちらのデザインも非球面モールドレンズであ
り、同じ光学的特性を提供する従来の光学系よりも軽量
で、シンプルであり、さらに、安く製造できる。これら
のレンズは、図１に示したＢＬ１４の変形例として有効
かつ実際的なものであり、本発明の説明に含まれるすべ
ての構成のいずれにも適用できる。本発明において、こ
れらのデザインを適用するためには、ＬＤＢ１２の上の
レ−ザとディテクタのレイアウトを適宜変更するする必
要がある。主要な変更点は、フォーカシングおよび読取
り用の２つのディテクタの配置である。具体的には、図
７に適当な並列（パラレル）配置を示してある。本図で
は、ディテクタ２６および３２を通る線、および３つの
レ−ザ２０、２２および２４の全てを通る線に対し、デ
ィテクタ２８および３０は直交する線上に配置されてい
る。このＢＬ１４を用いた直列（シリアル）配置はいず
れにおいてもレ−ザおよびディテクタは全てが線形に配
置される。図８に示した分離されたアレイパタ−ンは、
最も好ましいものである。このレイアウトを採用すれ
ば、主ビームスポットＢは、図７に示されるようにトラ
ックＴに対して垂直に伸びるのではなく、トラックＴの
方向に沿って伸びる。それとともに、図４に示した相互
配置も採用せずに済む。
【００６５】図９には、前述した３レ−ザ構成に対応す
る変形例が示されている。このデザインでは、図１に示
される３つのレ−ザ２０、２２および２４の代わりに、
１つのレ−ザ２２のみが用いられている。回折格子３８
が面発光レ−ザ２２を覆っており、単１つのレ−ザビー
ムが３つの独立したビーム４０、４２および４４に分割
される。サイドビーム４０および４４はアウトリガー方
式のトラッキング用であり、これに対し、中央に主ビー
ム４２はフォーカシングおよびデータ読取り用に用いら
れる。この例においても、トラッキング、フォーカシン
グおよび読取り操作の原理は、図１に示したものと同じ
である。サ−ボ制御およびデータ信号は全て同様の方法
で処理される。すなわち、（Ｄ２６−Ｄ３２）がトラッ
キングエラ−であり、（Ｄ２８−Ｄ３０）がフォーカシ
ングエラ−であり、また、（Ｄ２８＋Ｄ３０）が読取り
データである。単１のレ−ザ２２と回折格子３８とを組
み合わせたこのビームスプリットデザインは、本発明全
体において、３レ−ザ構成のいずれの代わりにも採用す
ることができるものである。
る変形例が示されている。このデザインでは、図１に示
される３つのレ−ザ２０、２２および２４の代わりに、
１つのレ−ザ２２のみが用いられている。回折格子３８
が面発光レ−ザ２２を覆っており、単１つのレ−ザビー
ムが３つの独立したビーム４０、４２および４４に分割
される。サイドビーム４０および４４はアウトリガー方
式のトラッキング用であり、これに対し、中央に主ビー
ム４２はフォーカシングおよびデータ読取り用に用いら
れる。この例においても、トラッキング、フォーカシン
グおよび読取り操作の原理は、図１に示したものと同じ
である。サ−ボ制御およびデータ信号は全て同様の方法
で処理される。すなわち、（Ｄ２６−Ｄ３２）がトラッ
キングエラ−であり、（Ｄ２８−Ｄ３０）がフォーカシ
ングエラ−であり、また、（Ｄ２８＋Ｄ３０）が読取り
データである。単１のレ−ザ２２と回折格子３８とを組
み合わせたこのビームスプリットデザインは、本発明全
体において、３レ−ザ構成のいずれの代わりにも採用す
ることができるものである。
【００６６】図１０には、レ−ザとディテクタの並列配
置の好ましい変形例が示されている。このレイアウトで
は、ＬＤＢ１２は、３つのレ−ザ２０、２２および２４
と、８つのディテクタ２６、２８、３０、３２、４６、
４８、５０および５２を備えている。このデザインは、
２つの異なるトラックＴ１およびＴ２で、なるべくなら
隣接していることがのぞましいトラックの２つのデータ
ポイントを同時に読取ることができる。図１１に示して
あるように、レ−ザ２２から出射された主ビームは、Ｂ
Ｌ１４の両方の半割部３４および３６を通過し、ＯＤ１
６の上に２つの主ビームスポットＰおよびＱを形成す
る。２つの反射された主ビームは、ＢＬ１４の両方の半
割部３４および３６を通過し、ディテクタ２８、３０お
よび４８、５０に投射される。図示していないが、同様
に、レ−ザ２０および２４がそれぞれＯＤ１６の上に２
つのサイドビームスポットを形成し、反射されたサイド
ビームがそれぞれディテクタ２６、４６および３２、５
２に投射される。トラッキングは信号［（Ｄ２６−Ｄ３
２）+（Ｄ４６−Ｄ５２）］によって制御され、フォー
カシングは信号［（Ｄ２８−Ｄ３０）+（Ｄ４８−Ｄ５
０）］によって制御される。２つの異なるトラックＴ１
およびＴ２からの２つの読取り信号は、それぞれ（Ｄ２
８+Ｄ３０）および（Ｄ４８+Ｄ５０）である。エラ−信
号が和になるので増幅され、本例においてはトラッキン
グとフォーカシングの制御が向上し、それによって検出
限界が改善される。
置の好ましい変形例が示されている。このレイアウトで
は、ＬＤＢ１２は、３つのレ−ザ２０、２２および２４
と、８つのディテクタ２６、２８、３０、３２、４６、
４８、５０および５２を備えている。このデザインは、
２つの異なるトラックＴ１およびＴ２で、なるべくなら
隣接していることがのぞましいトラックの２つのデータ
ポイントを同時に読取ることができる。図１１に示して
あるように、レ−ザ２２から出射された主ビームは、Ｂ
Ｌ１４の両方の半割部３４および３６を通過し、ＯＤ１
６の上に２つの主ビームスポットＰおよびＱを形成す
る。２つの反射された主ビームは、ＢＬ１４の両方の半
割部３４および３６を通過し、ディテクタ２８、３０お
よび４８、５０に投射される。図示していないが、同様
に、レ−ザ２０および２４がそれぞれＯＤ１６の上に２
つのサイドビームスポットを形成し、反射されたサイド
ビームがそれぞれディテクタ２６、４６および３２、５
２に投射される。トラッキングは信号［（Ｄ２６−Ｄ３
２）+（Ｄ４６−Ｄ５２）］によって制御され、フォー
カシングは信号［（Ｄ２８−Ｄ３０）+（Ｄ４８−Ｄ５
０）］によって制御される。２つの異なるトラックＴ１
およびＴ２からの２つの読取り信号は、それぞれ（Ｄ２
８+Ｄ３０）および（Ｄ４８+Ｄ５０）である。エラ−信
号が和になるので増幅され、本例においてはトラッキン
グとフォーカシングの制御が向上し、それによって検出
限界が改善される。
【００６７】図１０に示した、２トラックを読取るデザ
インでは、トラッキングとフォーカシングのサ−ボ制御
の他に、倍率制御（マグニフィケイション）のサ−ボ制
御も必要である。製作公差、温度変化、構成部品の老
化、およびＯＤ１６上のトラックピッチの変動により大
きな倍率エラ−が生ずる可能性がある。その結果、ＬＤ
Ｂ１２の上のセンサ素子に共通して反射ビームのアライ
メントが狂い、データ読取り不良につながる。この光学
式ピックアップアセンブリ１０の倍率は、ＯＤ１６の上
に投射されたビームスポットＰおよびＱの開き（スプレ
ッド）に対する、ディテクタ上の反射ビームスポットの
開きの比率である。倍率が適正であれば、主ビームスポ
ットＰおよびＱ間隔と、目標のトラックＴ１およびＴ２
の間隔と、さらに、ディテクタ２８、３０および４８、
５０の間隔とが一致する。図１２に示すように、倍率が
適当でないことは、図示されていないが１対の差動増幅
回路よりディテクタ２６、３２、４６および ５２の出
力電圧を用いて容易に検出することができ、倍率サ−ボ
信号［（Ｄ２６−Ｄ３２）+（Ｄ５２−Ｄ４６）］を生
成できる。倍率が適正であれば、サ−ボ信号はゼロにな
り、調整は不要である。エラ−信号がプラスであれば、
それは拡大不足を示しており、ズームインするフィ−ド
バックが供給される。一方、エラ−信号がマイナスであ
れば、拡大過剰を訂正するためにアウトズーミングの信
号が出力される。倍率の制御は、ＬＤＢ１２、または、
ＢＬ１４を含めた光学系のいずれか一方、或いはその両
方を調整することによって行われる。ＬＤＢ１２とＢＬ
１４が小形で、モビリティがあるので、倍率エラ−調整
プロセスが簡単であり、さらに高速で行える。
インでは、トラッキングとフォーカシングのサ−ボ制御
の他に、倍率制御（マグニフィケイション）のサ−ボ制
御も必要である。製作公差、温度変化、構成部品の老
化、およびＯＤ１６上のトラックピッチの変動により大
きな倍率エラ−が生ずる可能性がある。その結果、ＬＤ
Ｂ１２の上のセンサ素子に共通して反射ビームのアライ
メントが狂い、データ読取り不良につながる。この光学
式ピックアップアセンブリ１０の倍率は、ＯＤ１６の上
に投射されたビームスポットＰおよびＱの開き（スプレ
ッド）に対する、ディテクタ上の反射ビームスポットの
開きの比率である。倍率が適正であれば、主ビームスポ
ットＰおよびＱ間隔と、目標のトラックＴ１およびＴ２
の間隔と、さらに、ディテクタ２８、３０および４８、
５０の間隔とが一致する。図１２に示すように、倍率が
適当でないことは、図示されていないが１対の差動増幅
回路よりディテクタ２６、３２、４６および ５２の出
力電圧を用いて容易に検出することができ、倍率サ−ボ
信号［（Ｄ２６−Ｄ３２）+（Ｄ５２−Ｄ４６）］を生
成できる。倍率が適正であれば、サ−ボ信号はゼロにな
り、調整は不要である。エラ−信号がプラスであれば、
それは拡大不足を示しており、ズームインするフィ−ド
バックが供給される。一方、エラ−信号がマイナスであ
れば、拡大過剰を訂正するためにアウトズーミングの信
号が出力される。倍率の制御は、ＬＤＢ１２、または、
ＢＬ１４を含めた光学系のいずれか一方、或いはその両
方を調整することによって行われる。ＬＤＢ１２とＢＬ
１４が小形で、モビリティがあるので、倍率エラ−調整
プロセスが簡単であり、さらに高速で行える。
【００６８】図１１に戻ると、この２トラック光学式ピ
ックアップアセンブリ１０の内の主要なパラメ−タの詳
細が示されている。Δは、レ−ザ２０、２２および２４
のラインからディテクタ２６、２８、３０および３２の
ラインまで、およびディテクタ４６、４８、５０および
５２のラインまでの距離である。δはＯＤ１６の上の主
ビームスポットＰおよびＱの距離である。ｃはＬＤＢ１
２とＢＬ１４の距離であり、ａはＢＬ１４とＯＤ１６の
距離であり、さらに、ＤはＢＬ１４の半割部３４および
３６の２つの焦点の距離である。倍率はＭで定義され、
またＢＬ１４の焦点距離はｆ0と表される。距離ａは距
離ｃよりはるかに小さく、２０%以下である。距離ａ、
ｃおよびδが予めセットされていると、その他のパラメ
−タは、下記式により計算できる。
ックアップアセンブリ１０の内の主要なパラメ−タの詳
細が示されている。Δは、レ−ザ２０、２２および２４
のラインからディテクタ２６、２８、３０および３２の
ラインまで、およびディテクタ４６、４８、５０および
５２のラインまでの距離である。δはＯＤ１６の上の主
ビームスポットＰおよびＱの距離である。ｃはＬＤＢ１
２とＢＬ１４の距離であり、ａはＢＬ１４とＯＤ１６の
距離であり、さらに、ＤはＢＬ１４の半割部３４および
３６の２つの焦点の距離である。倍率はＭで定義され、
またＢＬ１４の焦点距離はｆ0と表される。距離ａは距
離ｃよりはるかに小さく、２０%以下である。距離ａ、
ｃおよびδが予めセットされていると、その他のパラメ
−タは、下記式により計算できる。
【００６９】Ｍ = ｃ／ａ ｆ0 = ａＭ／（Ｍ＋１） Ｄ = δＭ／（Ｍ＋１） Δ = δＭ 距離ｃは距離aより５倍以上大きいため、倍率Ｍは５以
上であり、よって焦点距離ｆ0はほぼ距離ａに等しく、
距離Ｄはほぼ距離δに等しく、距離Δは距離δよりはる
かに長い。
上であり、よって焦点距離ｆ0はほぼ距離ａに等しく、
距離Ｄはほぼ距離δに等しく、距離Δは距離δよりはる
かに長い。
【００７０】図１３には、ＬＤＢ１２上の多トラック光
学式レ−ザ／ディテクタアレイの配置が示されている。
このレイアウトでは、多トラック読取り用のレ−ザ／デ
ィテクタアレイがＬＤＢ１２に組み込まれている。線形
のレ−ザアレイ６２と線形のディテクタアレイ６４は、
２本の平行線に配置されており、各レ−ザがそれぞれ隣
接しているディテクタとペアとなっている。さらに、ト
ラッキングおよびフォーカシングサ−ボ制御素子６６、
さらにＢＬ１４のデザインおよび配向には図４に示した
シリアル配置がここでも採用されている。このような配
置では、レ−ザとそれに対応するディテクタのシフト
は、ＢＬ１４の半割部３４および３６のシフトの方向と
一致している。サ−ボ制御素子６６の複数のセットが、
多トラック読取り用アレイの両端と中央に配置されてお
り、エラ−信号を生成し、合計することにより、全ての
トラックのデータを読取るためのエラ−訂正を最適にし
ている。本例では、さらに、図１１に示した倍率サ−ボ
制御の原理が組み込まれており、トラッキング制御素子
の複数のセットからの出力電圧が用いられている。線形
レ−ザアレイ６２および線形ディテクタアレイ６４は、
もっと多数のトラックを同時に読めるように、この実施
例の範囲を超えて拡張できることはもちろんである。
学式レ−ザ／ディテクタアレイの配置が示されている。
このレイアウトでは、多トラック読取り用のレ−ザ／デ
ィテクタアレイがＬＤＢ１２に組み込まれている。線形
のレ−ザアレイ６２と線形のディテクタアレイ６４は、
２本の平行線に配置されており、各レ−ザがそれぞれ隣
接しているディテクタとペアとなっている。さらに、ト
ラッキングおよびフォーカシングサ−ボ制御素子６６、
さらにＢＬ１４のデザインおよび配向には図４に示した
シリアル配置がここでも採用されている。このような配
置では、レ−ザとそれに対応するディテクタのシフト
は、ＢＬ１４の半割部３４および３６のシフトの方向と
一致している。サ−ボ制御素子６６の複数のセットが、
多トラック読取り用アレイの両端と中央に配置されてお
り、エラ−信号を生成し、合計することにより、全ての
トラックのデータを読取るためのエラ−訂正を最適にし
ている。本例では、さらに、図１１に示した倍率サ−ボ
制御の原理が組み込まれており、トラッキング制御素子
の複数のセットからの出力電圧が用いられている。線形
レ−ザアレイ６２および線形ディテクタアレイ６４は、
もっと多数のトラックを同時に読めるように、この実施
例の範囲を超えて拡張できることはもちろんである。
【００７１】図４のデザインには固有の制約があるの
で、クロスト−クとレ−ザ帰還を防止するために、ＬＤ
Ｂ１２の隣り合う素子の距離をＢＬ１４のパラメ−タに
従って調節する必要がある。こうした問題に対処し、さ
らに実際的に好ましい更なる変形例の配置を図１４に示
してある。この配置の、図１３に示したものと区別する
最も顕著な相違点は、本例のレ−ザアレイ６２がディテ
クタアレイ６４と完全に分離されているとともに、これ
ら２つのアレイが相互配置（インタリーブ）されている
のではなく、並んで配置されていることである。データ
読取り用のレ−ザアレイ６２とディテクタアレイ６４は
やはり並列に配置されているが、ＢＬ１４とトラッキン
グ、フォーカシングおよび倍率用のサ−ボ制御素子６６
としては図８に示されたものが採用されている。前述し
たように、このようにレ−ザアレイ６２とディテクタア
レイ６４とを分離することにより、これら２つのアレイ
を独立して変更することができ、光学式ピックアップア
センブリ１０に最大限の柔軟性と適合性を持たせること
ができる。また、これによって、ＢＬ１４の２つの焦点
間距離を小さくする必要もなくなる。ビームスポットＢ
がトラックＴに対して垂直に広がることが許容できるな
ら、この場合にも図５に示したＢＬ１４とトラッキング
およびフォーカシング用サ−ボ制御レイアウトを採用す
ることができる。
で、クロスト−クとレ−ザ帰還を防止するために、ＬＤ
Ｂ１２の隣り合う素子の距離をＢＬ１４のパラメ−タに
従って調節する必要がある。こうした問題に対処し、さ
らに実際的に好ましい更なる変形例の配置を図１４に示
してある。この配置の、図１３に示したものと区別する
最も顕著な相違点は、本例のレ−ザアレイ６２がディテ
クタアレイ６４と完全に分離されているとともに、これ
ら２つのアレイが相互配置（インタリーブ）されている
のではなく、並んで配置されていることである。データ
読取り用のレ−ザアレイ６２とディテクタアレイ６４は
やはり並列に配置されているが、ＢＬ１４とトラッキン
グ、フォーカシングおよび倍率用のサ−ボ制御素子６６
としては図８に示されたものが採用されている。前述し
たように、このようにレ−ザアレイ６２とディテクタア
レイ６４とを分離することにより、これら２つのアレイ
を独立して変更することができ、光学式ピックアップア
センブリ１０に最大限の柔軟性と適合性を持たせること
ができる。また、これによって、ＢＬ１４の２つの焦点
間距離を小さくする必要もなくなる。ビームスポットＢ
がトラックＴに対して垂直に広がることが許容できるな
ら、この場合にも図５に示したＢＬ１４とトラッキング
およびフォーカシング用サ−ボ制御レイアウトを採用す
ることができる。
【００７２】図１５には、図１に示したＢＬ１４のデザ
インおよび配向を適用した多トラック光学式ピックアッ
プのレ−ザ／ディテクタアレイの配置の例が示されてい
る。このレイアウトでは、レーザアレイ６２とディテク
タアレイ６４がいっしょに相互配置されており、このた
め、データ読取り用のレーザとディテクタが一本の線に
沿って直列に相互に配置（インタリーブ）されている。
トラッキング、フォーカシングおよび倍率用の複数セッ
トのサ−ボ制御素子６６が多トラック読取りアレイの両
端と中央に配置されており、エラ−信号は上記に詳述し
たものと同じ方法で処理される。クロスト−クとレ−ザ
帰還を防止するために、ＬＤＢ１２の隣り合う素子どう
しの距離はＢＬ１４のパラメ−タに従って調整される。
データ読取り用のアレイを構成する素子を等間隔に配置
し、レ−ザ全部をまとめてタ−ンオンすると、レ−ザビ
ームがＢＬ１４を通りぬけた後にレ−ザビームのそれぞ
れについて２つのビームスポットが生成されることにな
るので、さらなるクロスト−クが生じる可能性がある。
この問題を解決する手段の一つは、データ読取り用のレ
ーザをラスタスキャンのように順次オン・オフするもの
である。
インおよび配向を適用した多トラック光学式ピックアッ
プのレ−ザ／ディテクタアレイの配置の例が示されてい
る。このレイアウトでは、レーザアレイ６２とディテク
タアレイ６４がいっしょに相互配置されており、このた
め、データ読取り用のレーザとディテクタが一本の線に
沿って直列に相互に配置（インタリーブ）されている。
トラッキング、フォーカシングおよび倍率用の複数セッ
トのサ−ボ制御素子６６が多トラック読取りアレイの両
端と中央に配置されており、エラ−信号は上記に詳述し
たものと同じ方法で処理される。クロスト−クとレ−ザ
帰還を防止するために、ＬＤＢ１２の隣り合う素子どう
しの距離はＢＬ１４のパラメ−タに従って調整される。
データ読取り用のアレイを構成する素子を等間隔に配置
し、レ−ザ全部をまとめてタ−ンオンすると、レ−ザビ
ームがＢＬ１４を通りぬけた後にレ−ザビームのそれぞ
れについて２つのビームスポットが生成されることにな
るので、さらなるクロスト−クが生じる可能性がある。
この問題を解決する手段の一つは、データ読取り用のレ
ーザをラスタスキャンのように順次オン・オフするもの
である。
【００７３】多（マルチ）トラック光学式ピックアップ
のレ−ザ／ディテクタアレイの配置の好ましい変形例
は、図１６に示してあるように、レ−ザアレイ６２とデ
ィテクタアレイ６４とを分離してものである。データ読
取り用のレ−ザアレイとディテクタアレイは、全てＬＤ
Ｂ１２の中央線上に直列に配置されている。ＢＬ１４と
トラッキングおよびフォーカシング用サ−ボ制御素子６
６のデザインと配向には図１に示した構成が選択されて
いる。レ−ザアレイ６２とディテクタアレイ６４とを大
きくかつ完全に離すことによって、クロスト−クとレ−
ザ帰還が発生する可能性を効果的に解消できる。他に
も、これほど好ましいものではないが、図７に示したＢ
Ｌ１４とトラッキングおよびフォーカシング用サ−ボ制
御素子６６のデザインと方向を他の例として採用でき
る。この変形例では、レ−ザアレイとディテクタアレイ
とを分離するという点においては、同様に適切であり有
効である。この変形例に関連する唯一の問題は、ビーム
スポットがデータトラックに対して垂直な横方向に広が
ることであり、これにより著しいクロスト−クが起きる
可能性がある。
のレ−ザ／ディテクタアレイの配置の好ましい変形例
は、図１６に示してあるように、レ−ザアレイ６２とデ
ィテクタアレイ６４とを分離してものである。データ読
取り用のレ−ザアレイとディテクタアレイは、全てＬＤ
Ｂ１２の中央線上に直列に配置されている。ＢＬ１４と
トラッキングおよびフォーカシング用サ−ボ制御素子６
６のデザインと配向には図１に示した構成が選択されて
いる。レ−ザアレイ６２とディテクタアレイ６４とを大
きくかつ完全に離すことによって、クロスト−クとレ−
ザ帰還が発生する可能性を効果的に解消できる。他に
も、これほど好ましいものではないが、図７に示したＢ
Ｌ１４とトラッキングおよびフォーカシング用サ−ボ制
御素子６６のデザインと方向を他の例として採用でき
る。この変形例では、レ−ザアレイとディテクタアレイ
とを分離するという点においては、同様に適切であり有
効である。この変形例に関連する唯一の問題は、ビーム
スポットがデータトラックに対して垂直な横方向に広が
ることであり、これにより著しいクロスト−クが起きる
可能性がある。
【００７４】図１７には、さらに別のマルチトラック光
学式ピックアップのレ−ザ／ディテクタ素子アレイの好
ましいマトリックス配置を示してある。マトリックスレ
−ザアレイ６２マトリックスディテクタアレイ６４とが
並列に配置されている。複数のレ−ザ（四角形のブロッ
ク）の下にある点線はＯＤ１６の隣り合っているデータ
トラックを示しており、これらの上の対応するレ−ザに
よって読取られる。この例では、データ読取り用のレ−
ザ／ディテクタのペアが多数あるため、多数のセットの
サ−ボ制御素子６４を組み入れなければならない。これ
らのペア内では、レ−ザおよびそれに対応するディテク
タの間隔は、ＢＬ１４のパラメ−タに従って調整され、
一方、ペア間の間隔は、クロストークとレーザフィード
バックを防止するために広げられる。上述したように、
これらの問題は、レーザアレイ６１とディテクタアレイ
６４から完全に離すことによりさらに効果的に防止する
ことができる。
学式ピックアップのレ−ザ／ディテクタ素子アレイの好
ましいマトリックス配置を示してある。マトリックスレ
−ザアレイ６２マトリックスディテクタアレイ６４とが
並列に配置されている。複数のレ−ザ（四角形のブロッ
ク）の下にある点線はＯＤ１６の隣り合っているデータ
トラックを示しており、これらの上の対応するレ−ザに
よって読取られる。この例では、データ読取り用のレ−
ザ／ディテクタのペアが多数あるため、多数のセットの
サ−ボ制御素子６４を組み入れなければならない。これ
らのペア内では、レ−ザおよびそれに対応するディテク
タの間隔は、ＢＬ１４のパラメ−タに従って調整され、
一方、ペア間の間隔は、クロストークとレーザフィード
バックを防止するために広げられる。上述したように、
これらの問題は、レーザアレイ６１とディテクタアレイ
６４から完全に離すことによりさらに効果的に防止する
ことができる。
【００７５】図１８には、さらに、マルチトラック用の
光学ピックアップの、さらに好ましいマトリクス配置を
示してある。図１７に示されるレイアウトと同様に、マ
トリクスレ−ザアレイ６２とマトリクスディテクタアレ
イ６４は並列に配置されている。レ−ザ（四角形のブロ
ック）の下にある点線はＯＤ１６上で隣り合っているデ
ータトラックを示しており、これらの上の対応するレ−
ザによって読取られる。多数組のサ−ボ制御素子６４が
アレイに斜めに組み込まれている。この例でもペア内の
それぞれのレーザとこれに対応するディテクタの間隔は
ＢＬ１４のパラメ−タに従って調整される。これに対
し、クロスト−クとレ−ザ帰還を防止するために、ペア
の間隔は広げられる。このマトリックスレ−ザ／ディテ
クタアレイの配置と図１７に示される配置はともに、様
々な光学式のデータ記憶および再生装置の例においてデ
ータクセス速度を何倍も向上させる可能性がある。中ぐ
らいの５×５マトリックスアレイでも、２５のデータト
ラックを同時に読取る能力を容易に与えることができ
る。現実的で実用的な１０×１０マトリックスアレイを
用いれば、多トラックを同時に読取る能力を、見事に１
００トラックにまで高めることができる。
光学ピックアップの、さらに好ましいマトリクス配置を
示してある。図１７に示されるレイアウトと同様に、マ
トリクスレ−ザアレイ６２とマトリクスディテクタアレ
イ６４は並列に配置されている。レ−ザ（四角形のブロ
ック）の下にある点線はＯＤ１６上で隣り合っているデ
ータトラックを示しており、これらの上の対応するレ−
ザによって読取られる。多数組のサ−ボ制御素子６４が
アレイに斜めに組み込まれている。この例でもペア内の
それぞれのレーザとこれに対応するディテクタの間隔は
ＢＬ１４のパラメ−タに従って調整される。これに対
し、クロスト−クとレ−ザ帰還を防止するために、ペア
の間隔は広げられる。このマトリックスレ−ザ／ディテ
クタアレイの配置と図１７に示される配置はともに、様
々な光学式のデータ記憶および再生装置の例においてデ
ータクセス速度を何倍も向上させる可能性がある。中ぐ
らいの５×５マトリックスアレイでも、２５のデータト
ラックを同時に読取る能力を容易に与えることができ
る。現実的で実用的な１０×１０マトリックスアレイを
用いれば、多トラックを同時に読取る能力を、見事に１
００トラックにまで高めることができる。
【００７６】図１９には、ＤＶＤのような２層構造のＯ
Ｄ１６に用いられる、同時読取りの光学式ピックアップ
アセンブリ１０の概略が示されている。ここで採用され
ているＢＬ１４の半割部３４および３６は、焦点距離ｆ
0が相等しい。上記のデザインとは異なり、これらの二
つの半割部は光学軸方向にもシフトされている。この光
学軸方向のシフト量Ｄxは、異なる層の２つの目標トラ
ックの垂直方向の距離δxと倍率Ｍにより決まる。
Ｄ１６に用いられる、同時読取りの光学式ピックアップ
アセンブリ１０の概略が示されている。ここで採用され
ているＢＬ１４の半割部３４および３６は、焦点距離ｆ
0が相等しい。上記のデザインとは異なり、これらの二
つの半割部は光学軸方向にもシフトされている。この光
学軸方向のシフト量Ｄxは、異なる層の２つの目標トラ
ックの垂直方向の距離δxと倍率Ｍにより決まる。
【００７７】Ｄx = δx Ｍ2／（Ｍ2−１） Ｍの値は大きく５以上であり、Ｄxの値はほぼδxに等し
くなる。すると今度は、光学軸方向のシフトδxを達成
するためには、ＬＤＢ１２の表面で、レーザ２０、２２
および２４に対し、ディテクタ２６、２８、３０、３２
および４６、４８、５０、５２を平面的に別々にシフト
させる必要が生じる。これらの２つのシフトをそれぞれ
Δ1xおよびΔ2xとすると、それらは同じ値で、方向が互
いに逆になる。
くなる。すると今度は、光学軸方向のシフトδxを達成
するためには、ＬＤＢ１２の表面で、レーザ２０、２２
および２４に対し、ディテクタ２６、２８、３０、３２
および４６、４８、５０、５２を平面的に別々にシフト
させる必要が生じる。これらの２つのシフトをそれぞれ
Δ1xおよびΔ2xとすると、それらは同じ値で、方向が互
いに逆になる。
【００７８】Δ1x = Δ2x = δx Ｍ2 すなわち、ディテクタ２６、２８、３０および３２は、
ＬＤＢ１２の表面に平行にΔ1xの距離だけ突き出た平面
上に作られるのに対して、ディテクタ４６、４８、５０
および５２は同じ表面に対し平行にΔ2xの距離だけ凹ま
せた平面上に作られる。やはり、Ｍの値が大きいため、
Δ1xとΔ2xもδxよりも十分に大きい。このような条件
があるので、ＬＤＢ１２の上にレ−ザとディテクタを製
造するのが難しくなる。レ−ザ２２に対する、ディテク
タのペア２８,３０および４８,５０との横方向の距離、
これらをΔ1yおよびΔ2yとすると、それらは同じ大きさ
である。それらの数値は、それぞれの層の２つの目標ト
ラックの距離δyと倍率Ｍによって決まる。
ＬＤＢ１２の表面に平行にΔ1xの距離だけ突き出た平面
上に作られるのに対して、ディテクタ４６、４８、５０
および５２は同じ表面に対し平行にΔ2xの距離だけ凹ま
せた平面上に作られる。やはり、Ｍの値が大きいため、
Δ1xとΔ2xもδxよりも十分に大きい。このような条件
があるので、ＬＤＢ１２の上にレ−ザとディテクタを製
造するのが難しくなる。レ−ザ２２に対する、ディテク
タのペア２８,３０および４８,５０との横方向の距離、
これらをΔ1yおよびΔ2yとすると、それらは同じ大きさ
である。それらの数値は、それぞれの層の２つの目標ト
ラックの距離δyと倍率Ｍによって決まる。
【００７９】Δ1y = Δ2y = δy Ｍ 一方、それ以外のパラメ−タは下記の式によって決定さ
れる。
れる。
【００８０】Ｍ = ｃ／ａ ｆ0 = ａＭ／（Ｍ＋１） Ｄy = δyＭ／（Ｍ＋１） 図２０に、２層ＯＤ１６のための同時読取り可能な光学
式ピックアップアセンブリ１０の異なった例の概要を示
してある。図１９に示したレイアウトと本例のデザイン
との大きな相違は、この図２０に示したＢＬ１４が異な
る焦点距離ｆ0およびｆ1を持つ二つの半割部３４および
３６で構成されていることであり、焦点距離ｆ1はｆ0に
依存する。
式ピックアップアセンブリ１０の異なった例の概要を示
してある。図１９に示したレイアウトと本例のデザイン
との大きな相違は、この図２０に示したＢＬ１４が異な
る焦点距離ｆ0およびｆ1を持つ二つの半割部３４および
３６で構成されていることであり、焦点距離ｆ1はｆ0に
依存する。
【００８１】ｆ1 = ｆ0（１＋δxＭ／（ｃ+ａ）） δxの大きさがｃおよびＤより小さいため、ｆ1の数値は
実際には非常にｆ0に近くなる。ディテクタ４６、４
８、５０および５２の軸のシフトは、下記の式によって
補正できる。
実際には非常にｆ0に近くなる。ディテクタ４６、４
８、５０および５２の軸のシフトは、下記の式によって
補正できる。
【００８２】Δ1x = δx（Ｍ2−１） Ｍ2の値が大きいため、補正は微細なものになる。
【００８３】温度変化がレ−ザ出力の安定性を阻害する
ことは広く知られている。面発光レ−ザの場合は、温度
変化によってレ−ザの波長が変わり、多モ−ドのレ−ザ
放射が引き起こされる可能性がある。温度が上昇する
と、レ−ザの空洞共振部が伸長し、他のモ−ドのレ−ザ
が放射され、レ−ザ出力が増大する。このタイプの温度
依存の変動は連続的なものではなく、モ−ド遷移や騒音
を発生する原因となる。温度によって誘発される騒音を
防止する有効な方法は２つあり、いずれも採用すること
ができる。１つは、図２１に示してある、高感度熱抵抗
５４を使って温度変化をモニターしフィードバックする
ことによりレーザ出力を調整するものである。本発明に
おいては、ＢＬ１４のデザインによりレ−ザ帰還（フィ
ードバック）の発生を効果的に防いでいる。したがっ
て、温度をモニターしフィードバックするだけでレ−ザ
出力を十分に安定させることができる。また、図２２に
示すように、導波部分を設けてレーザ出力をモニター
し、ディテクタ５６、５８および６０とレ−ザ２０、２
２および２４をそれぞれ配線することによってレ−ザの
出力をフィ−ドバックすることも可能である。
ことは広く知られている。面発光レ−ザの場合は、温度
変化によってレ−ザの波長が変わり、多モ−ドのレ−ザ
放射が引き起こされる可能性がある。温度が上昇する
と、レ−ザの空洞共振部が伸長し、他のモ−ドのレ−ザ
が放射され、レ−ザ出力が増大する。このタイプの温度
依存の変動は連続的なものではなく、モ−ド遷移や騒音
を発生する原因となる。温度によって誘発される騒音を
防止する有効な方法は２つあり、いずれも採用すること
ができる。１つは、図２１に示してある、高感度熱抵抗
５４を使って温度変化をモニターしフィードバックする
ことによりレーザ出力を調整するものである。本発明に
おいては、ＢＬ１４のデザインによりレ−ザ帰還（フィ
ードバック）の発生を効果的に防いでいる。したがっ
て、温度をモニターしフィードバックするだけでレ−ザ
出力を十分に安定させることができる。また、図２２に
示すように、導波部分を設けてレーザ出力をモニター
し、ディテクタ５６、５８および６０とレ−ザ２０、２
２および２４をそれぞれ配線することによってレ−ザの
出力をフィ−ドバックすることも可能である。
【００８４】図２３には、データを記録する能力を備え
た光学式ピックアップレ−ザ／ディテクタアレイのデザ
インの概要を示してある。図８に示したデザインを変形
した例であり、レ−ザ２２の代わりに、もっと強力な端
面発光レ−ザ６６がＬＤＢ１２に機械的に埋め込まれて
いる。読み出し専用のレ−ザ２０、２２および２４が単
一な基板であるＬＤＢ１２に一体となるように埋め込ま
れていたのに対し、端面発光レ−ザ６６は、出力が大き
いので機械的にＬＤＢ１２に結び付けなければない。Ｌ
ＤＢ１２の他の素子は全て、図８に示されるものと同じ
であり、図８で説明したのと同様に機能する。記録モ−
ドの間はレ−ザ６６への電力は、約１５〜２０ｍＷと、
データを記録するために光学式記憶媒体に必要な変化を
発生させるのに十分な強度に設定されている。読取りモ
−ドの間は、レ−ザ６６への電力は、レ−ザ２０および
２４への電力と同じく約１ｍＷに低減され、図８と同様
の方法でデータの読取りが行われる。
た光学式ピックアップレ−ザ／ディテクタアレイのデザ
インの概要を示してある。図８に示したデザインを変形
した例であり、レ−ザ２２の代わりに、もっと強力な端
面発光レ−ザ６６がＬＤＢ１２に機械的に埋め込まれて
いる。読み出し専用のレ−ザ２０、２２および２４が単
一な基板であるＬＤＢ１２に一体となるように埋め込ま
れていたのに対し、端面発光レ−ザ６６は、出力が大き
いので機械的にＬＤＢ１２に結び付けなければない。Ｌ
ＤＢ１２の他の素子は全て、図８に示されるものと同じ
であり、図８で説明したのと同様に機能する。記録モ−
ドの間はレ−ザ６６への電力は、約１５〜２０ｍＷと、
データを記録するために光学式記憶媒体に必要な変化を
発生させるのに十分な強度に設定されている。読取りモ
−ドの間は、レ−ザ６６への電力は、レ−ザ２０および
２４への電力と同じく約１ｍＷに低減され、図８と同様
の方法でデータの読取りが行われる。
【００８５】図２４には、図２３に示した光学式ピック
アップレ−ザ／ディテクタアレイに代わる異なるデザイ
ンが示されている。端面発光レ−ザ６６は、図８に示し
たＬＤＢ１２を変更したものに機械式に搭載されてお
り、放射された光はＬＤＢ１２の面に対して平行に走
る。レ−ザ２２がプリズム６８に置き換えられており、
レ−ザ６６からのビームの向き変えて、レ−ザ２０およ
び２２からのビームに対して平行になるようにする。Ｌ
ＤＢ１２のそれ以外の素子は全て同じであり、記録と読
取りはともに上記と同じ方法で行われる。図２３と図２
４に示した、記録用の端面発光レ−ザ６６をＬＤＢ１２
に組み込むレイアウトは、いずれも本発明に詳述された
どのＬＤＢ１２にも適用することができる。
アップレ−ザ／ディテクタアレイに代わる異なるデザイ
ンが示されている。端面発光レ−ザ６６は、図８に示し
たＬＤＢ１２を変更したものに機械式に搭載されてお
り、放射された光はＬＤＢ１２の面に対して平行に走
る。レ−ザ２２がプリズム６８に置き換えられており、
レ−ザ６６からのビームの向き変えて、レ−ザ２０およ
び２２からのビームに対して平行になるようにする。Ｌ
ＤＢ１２のそれ以外の素子は全て同じであり、記録と読
取りはともに上記と同じ方法で行われる。図２３と図２
４に示した、記録用の端面発光レ−ザ６６をＬＤＢ１２
に組み込むレイアウトは、いずれも本発明に詳述された
どのＬＤＢ１２にも適用することができる。
【００８６】以上いくつかの好ましい実施例を参照しな
がら本発明を説明したが、それらの実施例は本書に開示
されるさらに広範な発明を例示しているにすぎないこと
は明らかでる。したがって、当該技術分野に熟練を有す
る者なら、代替的な実施例を考えつくことができること
は確かである。例えば、本発明の主要な特徴を考慮に入
れれば、そうした特徴を組み入れているが、好ましい実
施例に含まれている特徴を全部は組み入れていない実施
例を作ることは可能である。
がら本発明を説明したが、それらの実施例は本書に開示
されるさらに広範な発明を例示しているにすぎないこと
は明らかでる。したがって、当該技術分野に熟練を有す
る者なら、代替的な実施例を考えつくことができること
は確かである。例えば、本発明の主要な特徴を考慮に入
れれば、そうした特徴を組み入れているが、好ましい実
施例に含まれている特徴を全部は組み入れていない実施
例を作ることは可能である。
【００８７】これらを考慮して、本願の請求の範囲は記
載されており、それぞれの請求項には、本発明の精神と
範囲から逸脱しない限り同等の構成物も含むものであ
る。請求項の中には、いくつかの要素を特定の機能を遂
行するための手段として表現しているものが複数あり、
構造や素材について詳しい説明がなされていないものも
あるが、これらのは、本明細書に記載されている対応す
る構成や素材だけでなく、それの均等物をもその対象範
囲に含めていると解釈される。
載されており、それぞれの請求項には、本発明の精神と
範囲から逸脱しない限り同等の構成物も含むものであ
る。請求項の中には、いくつかの要素を特定の機能を遂
行するための手段として表現しているものが複数あり、
構造や素材について詳しい説明がなされていないものも
あるが、これらのは、本明細書に記載されている対応す
る構成や素材だけでなく、それの均等物をもその対象範
囲に含めていると解釈される。
【００８８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、光ディスク上のデータトラックから符号化された情
報を取得する方法および装置が提供されており、光源と
してマイクロレ−ザのアレイを、検出素子としてマイク
ロスケールの光検出機構のアレイを、また主要な光学部
品としてバイレンズ（ＢＬ）を用いている。マイクロレ
−ザと光検出機構を可動なレ−ザ／ディテクタブロック
（ＬＤＢ）上にまとめて設置する多数の配置が開示され
ている。面発光マイクロレ−ザにから発せられたレ−ザ
ビームは、ＢＬによって光ディスク（ＯＤ）の表面上へ
導かれる。そして、同じＢＬによって反射光が集めら
れ、シフトされ、次にＬＤＢの上の対応する光検出機構
に導かれる。本発明においては、さらに、トラッキン
グ、フォーカシングおよび倍率制御のためのサーボ制御
を行う、光源、検出器およびそれらの配列に関する方法
および装置もＬＤＢに組み込まれている。
は、光ディスク上のデータトラックから符号化された情
報を取得する方法および装置が提供されており、光源と
してマイクロレ−ザのアレイを、検出素子としてマイク
ロスケールの光検出機構のアレイを、また主要な光学部
品としてバイレンズ（ＢＬ）を用いている。マイクロレ
−ザと光検出機構を可動なレ−ザ／ディテクタブロック
（ＬＤＢ）上にまとめて設置する多数の配置が開示され
ている。面発光マイクロレ−ザにから発せられたレ−ザ
ビームは、ＢＬによって光ディスク（ＯＤ）の表面上へ
導かれる。そして、同じＢＬによって反射光が集めら
れ、シフトされ、次にＬＤＢの上の対応する光検出機構
に導かれる。本発明においては、さらに、トラッキン
グ、フォーカシングおよび倍率制御のためのサーボ制御
を行う、光源、検出器およびそれらの配列に関する方法
および装置もＬＤＢに組み込まれている。
【図１】 本発明に係るデータ読取り、フォーカシング
およびトラッキング用サ−ボ制御システムの概略斜視図
である。
およびトラッキング用サ−ボ制御システムの概略斜視図
である。
【図２】 本発明に係るアウトリガ型のトラッキングエ
ラ−検出配置であり、トラック上にある状態と右側およ
び左側にずれた状態とを示している。
ラ−検出配置であり、トラック上にある状態と右側およ
び左側にずれた状態とを示している。
【図３】 本発明に係るフォーカシングエラ−検出装配
置であり、焦点が合っている状態と、近すぎる状態と、
遠すぎる状態とを示している。
置であり、焦点が合っている状態と、近すぎる状態と、
遠すぎる状態とを示している。
【図４】 本発明に係る読取り、フォーカシングおよび
トラッキング用サ−ボ制御システムの異なる例を示す概
略斜視図である。
トラッキング用サ−ボ制御システムの異なる例を示す概
略斜視図である。
【図５】 本発明に係るレ−ザ／ディテクタブロックの
シリアル配置の異なる例を示す図である。
シリアル配置の異なる例を示す図である。
【図６】 本発明に係るバイレンズの異なる例を示す図
である。
である。
【図７】 本発明に係るレ−ザ／ディテクタブロックの
パラレル配置の異なる例を示す図である。
パラレル配置の異なる例を示す図である。
【図８】 本発明に係るレ−ザ／ディテクタブロックの
シリアル配置の異なる例を示す図である。
シリアル配置の異なる例を示す図である。
【図９】 本発明に係る単一のレ−ザのレ−ザ／ディテ
クタブロックの異なる例を示した斜視図である。
クタブロックの異なる例を示した斜視図である。
【図１０】 本発明に係る２ビームスポット検出のレ−
ザ／ディテクタブロックの異なるパラレル配置を示す図
である。
ザ／ディテクタブロックの異なるパラレル配置を示す図
である。
【図１１】 図１０に示されるデータ読取り、トラッキ
ング、フォーカシングおよび倍率用サ−ボ制御システム
の動作を側面から見た概略立面図である。
ング、フォーカシングおよび倍率用サ−ボ制御システム
の動作を側面から見た概略立面図である。
【図１２】 図１０と図１１に示される本発明の実施例
に係る倍率エラ−検出配置の概略図である。
に係る倍率エラ−検出配置の概略図である。
【図１３】 本発明に係るレ−ザ／ディテクタブロック
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとの配
置を示した概略図である。
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとの配
置を示した概略図である。
【図１４】 本発明に係るレ−ザ／ディテクタブロック
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとの異
なる配置を示した概略図である。
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとの異
なる配置を示した概略図である。
【図１５】 本発明に係るレ−ザ／ディテクタブロック
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとのさ
らに異なる配置を示した概略図である。
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとのさ
らに異なる配置を示した概略図である。
【図１６】 本発明に係るレ−ザ／ディテクタブロック
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとのさ
らに異なる配置を示した概略図である。
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとのさ
らに異なる配置を示した概略図である。
【図１７】 本発明に係るレ−ザ／ディテクタブロック
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとのさ
らに異なる配置を示した概略図である。
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとのさ
らに異なる配置を示した概略図である。
【図１８】 本発明に係るレ−ザ／ディテクタブロック
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとのさ
らに異なる配置を示した概略図である。
とマルチトラック用のレ−ザ／ディテクタアレイとのさ
らに異なる配置を示した概略図である。
【図１９】 ２層の光ディスクに用いる本発明に係るデ
ータ読取り、トラッキング、フォーカシングおよび倍率
用サ−ボ制御システムを側面から見た概略立面図であ
る。
ータ読取り、トラッキング、フォーカシングおよび倍率
用サ−ボ制御システムを側面から見た概略立面図であ
る。
【図２０】 ２層の光ディスクに用いる本発明に係るデ
ータ読取り、トラッキング、フォーカシングおよび倍率
用サ−ボ制御システムの異なる例を側面から見た概略立
面図である。
ータ読取り、トラッキング、フォーカシングおよび倍率
用サ−ボ制御システムの異なる例を側面から見た概略立
面図である。
【図２１】 温度のモニタリングに熱抵抗器を用いた本
発明に係るレ−ザ／ディテクタブロックの例を示す概略
図である。
発明に係るレ−ザ／ディテクタブロックの例を示す概略
図である。
【図２２】 温度のモニタリングに導波管を用いた本発
明に係るレ−ザ／ディテクタブロックの異なる例を示す
概略図である。
明に係るレ−ザ／ディテクタブロックの異なる例を示す
概略図である。
【図２３】 光データを記録し、読取ることができるレ
−ザ／ディテクタブロックを側面から見た概略立面図で
ある。
−ザ／ディテクタブロックを側面から見た概略立面図で
ある。
【図２４】 光データを記録し、読取ることができるレ
−ザ／ディテクタブロックの異なる例を側面から見た概
略立面図である。
−ザ／ディテクタブロックの異なる例を側面から見た概
略立面図である。
１０ データ読取りシステム（光学式ピックアップア
センブリ） １２ レーザ／ディテクタブロック（ＬＤＢ） １４ バイレンズ（ＢＬ） １６ 光記録媒体（ＯＤ） １８ サーボ（ＥＭＳ） ２０、２２、２４ レーザ ２６、２８、３０、３２、４６、４８、５０、５２ 光
検出機構（ディテクタ） ６２ レーザアレイ ６４ ディテクタアレイ ６６ サーボ素子
センブリ） １２ レーザ／ディテクタブロック（ＬＤＢ） １４ バイレンズ（ＢＬ） １６ 光記録媒体（ＯＤ） １８ サーボ（ＥＭＳ） ２０、２２、２４ レーザ ２６、２８、３０、３２、４６、４８、５０、５２ 光
検出機構（ディテクタ） ６２ レーザアレイ ６４ ディテクタアレイ ６６ サーボ素子
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/09 Ｇ１１Ｂ 7/09 Ｃ 7/125 7/125 Ａ 7/13 7/13 Ｈ０１Ｌ 31/10 Ｈ０１Ｓ 5/026 Ｈ０１Ｓ 5/026 5/42 5/42 Ｈ０１Ｌ 31/10 Ａ (71)出願人 599030301 400 Ｗｅｓｔ Ｃｕｍｍｉｎｇｓ Ｐａ ｒｋ，Ｓｕｉｔｅ 6950，Ｗｏｂｕｒｎ, ＭＡ 01801 Ｕ．Ｓ．Ａ (72)発明者 ヅィジアン ハング アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02173 レキシントン リバティ アベニ ュー ４ (72)発明者 ヴィクター ラザレフ アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 01803 バーリントン バロン パーク レーン ６ アパートメント 14
Claims (45)
- 【請求項１】 データが記録された光記録媒体のシング
ルトラックおよびマルチトラックのデータを読取るシス
テムであって、 少なくとも１つの光束を生成する手段と、 前記少なくとも１つの光束を生成する手段からの少なく
とも１つの光束を光記録媒体へ向け、少なくとも１つの
反射された光データストリームを生成する手段と、 この少なくとも１つの反射された光データストリームか
らデータを検出する手段と、 前記少なくとも１つの反射された光データストリームを
前記データを検出する手段に向ける手段と、 ユニタリーな保持部材とを有し、 前記少なくとも１つの光束を生成する手段、および前記
少なくとも１つの反射された光データストリームからデ
ータを検出する手段が前記ユニタリーな保持部材に配置
されているデータ読取システム。 - 【請求項２】 請求項１において、前記ユニタリーな保
持部材が単一な基板を備えており、前記少なくとも１つ
の光束を生成する手段、および光記録媒体から反射され
る少なくとも１つの反射された光データストリームから
データを検出する手段は全体が該単一な基板に埋め込ま
れており、このユニタリーな保持部材により、レ−ザと
ディテクタが該単一な基板にモノリシックに集積される
データ読取システム。 - 【請求項３】 請求項２において、前記単一な基板はシ
リコンを含んでいるデータ読取システム。 - 【請求項４】 請求項１において、前記の少なくとも１
つの光束を生成する手段は、少なくとも１つのＶＣＳＥ
Ｌを備えているデータ読取システム。 - 【請求項５】 請求項１において、前記少なくとも１つ
の反射された光データストリームからデータを検出する
手段は、少なくとも１つのＲＣＰＤを備えているデータ
読取システム。 - 【請求項６】 請求項５において、前記少なくとも１つ
の光束を生成する手段は少なくとも１つのＶＣＳＥＬを
備えているデータ読取システム。 - 【請求項７】 請求項２において、前記ユニタリーな保
持部材は１つのマイクロチップを備えているデータ読取
システム。 - 【請求項８】 請求項１において、前記少なくとも１つ
の光束を生成する手段は１つの光束を生成する手段を複
数備えており、前記少なくとも１つの光データストリー
ムからデータを検出する手段は１つの光データストリー
ムからデータを検出する手段を複数備えていることを特
徴とするデータ読取システム。 - 【請求項９】 請求項８において、複数の前記１つの光
束を生成する手段は前記ユニタリーな保持部材の上に割
込みなく連続して配置され、同様に前記ユニタリーな保
持部材の上に割込みなく連続して配置される複数の前記
データを検出する手段に対し平行しているデータ読取シ
ステム。 - 【請求項１０】 請求項８において、複数の前記１つの
光束を生成する手段は、複数の前記データを検出する手
段に対し一続きに配置されており、前記１つの光束を生
成する手段および前記１つのデータストリームからデー
タを検出する手段が交互になった１つの長いアレイをな
しているデータ読取システム。 - 【請求項１１】 請求項８において複数の前記１つの光
束を生成する手段は前記ユニタリーな保持部材の上に割
込みなく連続して配置され、同様に割込むなく連続して
配置される複数の前記データを検出する手段と一続きに
なっているデータ読取システム。 - 【請求項１２】 請求項８において、前記少なくとも１
つの光束を生成する手段は、１つの光束を生成する手段
を１つと、これと組み合わされることにより、その光束
を複数の光束に分割する手段とを備えているデータ読取
システム。 - 【請求項１３】 請求項１２において、前記光束を分割
する手段は回折格子を備えているデータ読取システム。 - 【請求項１４】 請求項８において、複数の前記１つの
光束を生成する手段および複数の前記データを検出する
手段は、前記ユニタリーな保持部材の上に２本の平行線
をなして、それぞれが割込みなく連続するように配置さ
れており、１つの光記録媒体の少なくとも２つのデータ
ポイントから同時にデータを検出できるデータ読取シス
テム。 - 【請求項１５】 請求項８において、１つの光束を生成
する手段の少なくとも１つ、およびデータを検出する手
段の少なくとも１つが、残りの複数の前記１つの光束を
生成する手段、および残りの複数の前記データを検出す
る手段から移った前記ユニタリーな保持部材の上に配置
され、これら残りの複数の前記１つの光束を生成する手
段は割込みなく連続して配置され、同様に割込みなく連
続して配置された残りの前記１つの光学データストリー
ムからデータを検出する手段に対し平行しており、前記
光記録媒体の少なくとも２つのデータポイントからデー
タを検出でき、さらに、エラ−信号を生成可能なデータ
読取システム。 - 【請求項１６】 請求項８において、１つの光束を生成
する手段の少なくとも１つ、およびデータを検出する手
段の少なくとも１つが、残りの複数の前記１つの光束を
生成する手段、および残りの複数の前記データを検出す
る手段から移った前記ユニタリーな保持部材の上に配置
され、これら残りの複数の前記１つの光束を生成する手
段は、残りの前記データを検出する手段と交互に一続き
に配置されており、前記光記録媒体の少なくとも２つの
データポイントからデータを検出でき、さらに、エラ−
信号を生成可能なデータ読取システム。 - 【請求項１７】 請求項８において、複数の前記１つの
光束を生成する手段は所定のアレイ状に配置され、複数
の前記データを検出する手段は、前記１つの光束を生成
する手段のアレイに対し、移った平行な位置で対称なア
レイ状に配置されているデータ読取システム。 - 【請求項１８】 請求項８において、複数の前記１つの
光束を生成する手段は所定のアレイ状に配置され、複数
の前記データを検出する手段は、前記１つの光束を生成
する手段のアレイに対し、移った一続きとなる位置で対
称なアレイ状に配置されているデータ読取システム。 - 【請求項１９】 請求項８において、複数の前記１つの
光束を生成する手段は割込みなく連続し、複数の前記デ
ータを検出する手段と平行にペアをなすように配置さ
れ、前記１つの光束を生成する手段および前記データを
検出する手段のペアの複数の連続した列が前記ユニタリ
ーな保持部材の上に形成され、さらに、これらの複数の
連続した列のうち、それぞれの連続した列は、前の列に
対し相対的に横にシフトしており、１つの光記録媒体の
少なくとも２つのデータポイントからデータを検出でき
るデータ読取システム。 - 【請求項２０】 請求項１９において、１つの光束を生
成する手段の少なくとも１つおよびデータを検出する手
段の少なくとも１つが、前記割込みなく連続した前記１
つの光束を生成する手段および前記データを検出する手
段から移った前記ユニタリーな保持部材の上に配置さ
れ、エラ−信号を生成可能なデータ読取システム。 - 【請求項２１】 請求項８において、複数の前記１つの
光束を生成する手段は、複数のマイクロレ−ザを備えて
いるデータ読取システム。 - 【請求項２２】 請求項２１において、複数の複数のマ
イクロレ−ザは独立して制御可能であるデータ読取シス
テム。 - 【請求項２３】 請求項１において、前記少なくとも１
つの光束を生成する手段からの少なくとも１つの光束を
光記録媒体へ向け、少なくとも１つの反射された光デー
タストリームを生成する手段、および前記少なくとも１
つの反射された光データストリームを前記データを検出
する手段の上へ向ける手段は単一の光学素子を備えてい
るデータ読取システム。 - 【請求項２４】 請求項２３において、前記単一の光学
素子は、少なくとも１つの光束を光記録媒体の上へ向け
るとともに、少なくとも１つの反射された光データスト
リームを前記データを検出する手段の上へシフトする小
角度のビームスプリッターを備えているデータ読取シス
テム。 - 【請求項２５】 請求項２４において、前記小角度のビ
ームスプリッターは、第１の半割部と第２の半割部が融
合されたバイレンズを備えているデータ読取システム。 - 【請求項２６】 請求項２５において、前記バイレンズ
の第１の半割部は、前記バイレンズの第２の半割部に対
して所定の距離だけシフトされ、前記少なくとも１つの
光束を生成する手段は、前記バイレンズに対し垂直な方
向に、前記データを検出する手段に対し所定の距離だけ
シフトされており、２層の光記録媒体からデータを検出
できるデータ読取システム。 - 【請求項２７】 請求項２６において、前記少なくとも
１つの光束を生成する手段は前記データを検出する手段
に対して所定の距離だけシフトされ、前記バイレンズの
第１の半割部が前記バイレンズの第２の半割部に対して
シフトしている距離が、前記少なくとも１つの光束を生
成する手段が前記データを検出する手段に対してシフト
している距離にほぼ等しいデータ読取システム。 - 【請求項２８】 請求項２５において、前記バイレンズ
の第１の半割部の焦点距離が前記バイレンズの第２の半
割部の焦点距離と異なり、前記少なくとも１つの光束を
生成する手段は、前記バイレンズに対して垂直な方向
に、前記データを検出する手段に対してシフトしてお
り、２層の光記録媒体からデータを検出することができ
るデータ読取システム。 - 【請求項２９】 請求項１において、さらに、少なくと
も１つの光束が光記録媒体のデータトラック上に位置合
わせされ、フォーカシングされていることを示すエラ−
信号を生成する手段を有するデータ読取システム。 - 【請求項３０】 請求項２９において、さらに、前記エ
ラ−信号を生成する手段により生成されたエラ−信号に
応答して少なくとも前記のユニタリーな保持部材と前記
単一の光学素子の位置を自動的に調整する手段を有する
データ読取システム。 - 【請求項３１】 請求項２９において、前記エラ−信号
を生成する手段は、１つの光束を生成する手段と、これ
と組み合わされるデータを検出する手段とを備えている
データ読取システム。 - 【請求項３２】 請求項１において、さらに、当該シス
テム内の温度変化を監視する手段を有するデータ読取シ
ステム。 - 【請求項３３】 請求項３２において、前記温度を監視
する手段は前記ユニタリーな保持部材の上に配置された
熱抵抗体を備えているデータ読取システム。 - 【請求項３４】 請求項３２において、前記温度を監視
する手段は前記１つの光束を発生する手段と前記データ
を検出する手段とを結ぶ手段であり、導波体を使用して
温度変化を監視できるデータ読取システム。 - 【請求項３５】 請求項２において、さらに、光記憶媒
体の上にデータを記録可能な出力の１つの光束を生成す
る手段を有し、この光記憶媒体の上にデータを記録可能
な光束を生成する手段は前記ユニタリーな保持部材にメ
カニカルに固定されているデータ読取システム。 - 【請求項３６】 請求項３５において、前記光記憶媒体
の上にデータを記録可能な出力の光束を生成する手段
は、さらに光記憶媒体からデータを読取るのに適した出
力の光束を生成可能なデータ読取システム。 - 【請求項３７】 請求項３６において、前記光記憶媒体
の上にデータを記録可能な出力の光束を生成する手段
は、光記憶媒体にデータを記録するために約１５〜２０
ｍＷの出力で動作可能であり、さらに光記憶媒体からデ
ータを読取るために約１ｍＷの出力で動作可能なデータ
読取システム。 - 【請求項３８】 請求項３５において、前記光記憶媒体
の上にデータを記録可能な出力の光束を生成する手段は
端面発光レ−ザを備えているデータ読取システム。 - 【請求項３９】 請求項３８において、さらに、前記光
記憶媒体の上にデータを記録可能な出力の光束を生成す
る手段により生成された光束を、前記少なくとも１つの
光束を生成する手段により生成された光束の方向に対し
てほぼ平行な方向に変更する手段を有するデータ読取シ
ステム。 - 【請求項４０】 データが記録された光記録媒体のシン
グルトラックおよびマルチトラックのデータを読取るシ
ステムであって、 少なくとも１つの光束を生成する手段と、 データを検出する手段と、 前記少なくとも１つの光束を生成する手段からの少なく
とも１つの光束を光記録媒体の上へ向け、少なくとも１
つの反射された光データストリームを生成するととも
に、この少なくとも１つの反射された光データストリー
ムを前記データ検出手段の上へ向ける単一の光学素子と
を有するデータ読取システム。 - 【請求項４１】 請求項４０において、前記単一の光学
素子は、少なくとも１つの光束を１つの光記録媒体の上
へ向けるとともに、少なくとも１つの反射された光デー
タストリームを前記データを検出する手段の上へシフト
する小角度のビームスプリッターを備えているデータ読
取システム。 - 【請求項４２】 請求項４１において、前記小角度ビー
ムスプリッターは第１の半割部と第２の半割部とを具備
するバイレンズを備えているデータ読取システム。 - 【請求項４３】 請求項４２において、前記バイレンズ
の第１の半割部が前記バイレンズの第２の半割部に対し
て所定の距離だけシフトし、前記少なくとも１つの光束
を生成する手段は、前記バイレンズに対して垂直な方向
に、前記データを検出する手段に対して所定の距離だけ
シフトしており、２層の光記録媒体からデータを読取る
ことができるデータ読取システム。 - 【請求項４４】 請求項４３において、前記バイレンズ
の第１の半割部が前記バイレンズの第２の半割部に対し
てシフトしている距離が、前記少なくとも１つの光束を
生成する手段が前記データを検出する手段に対してシフ
トしている距離にほぼ等しいデータ読取システム。 - 【請求項４５】 請求項４２において、前記バイレンズ
の第１の半割部の焦点距離が前記バイレンズの第２の半
割部の焦点距離と異なり、前記少なくとも１つの光束を
生成する手段は、前記バイレンズに対して垂直の方向
に、前記データを検出する手段に対してシフトしてお
り、２層の光記録媒体からデータを読取ることができる
データ読取システム。
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