JP2002342973A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一つのレーザ光源によりマルチビー記録を行
う光ディスク装置を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ１１より出射される記録パ
ワーのレーザ光を光スイッチ部２１にて複数のレーザ光
にパワー分配し、これらのレーザ光を夫々対応する光変
調器２７，２８，２９，３０にてチャネル毎の記録信号
に従ってパワー変調し、これらパワー変調が施された複
数のレーザ光が光ディスク１の信号記録面に独立した記
録スポットを形成するように対物レンズ３９を通して光
ディスク１の信号記録面に集束される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクへの高
速記録のため、複数の光ビームを用いてデータを並列に
光ディスクへ記録する光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの高性能
化に伴い、音楽や画像などの大容量データを扱うケース
が増大してきている。大容量データを蓄積するストレイ
ジデバイスには様々なものがあるが、中でも再生専用の
ＲＯＭディスクと互換性をもち、書き換えが可能なディ
スクドライブが近年急速な普及を示している。

【０００３】書き換え型ディスクのひとつに相変化方式
がある。相変化方式は、レーザビームによる記録材料の
結晶状態とアモルファス状態との可逆変化を利用する方
式である。記録材料は、高パワーのレーザビームによっ
て融点以上に昇温された後急冷されることによってアモ
ルファス状態を形成し（記録）、アモルファス状態に中
パワーのレーザビームによって結晶化温度以上に昇温さ
れることによって結晶化状態を形成する（消去）。この
アモルファスと結晶の光学定数の違いによる反射率差が
信号となる。この相変化方式を用いた規格にＤＶＤ−Ｒ
ＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷなどがある。

【０００４】相変化方式は、単一のレーザ光のパワー変
調によりオーバーライト（情報信号の重ね書き）が可能
である。しかしながら、相変化型光ディスクでは、記録
材料の結晶化に要する時間的な制約があり、ディスクの
線速度を高めた場合に結晶化に要する時間が不足して十
分な記録が行えないことなどから、高転送レート化には
壁があった。

【０００５】光ディスクへの記録の高速化のため、複数
の光ビームによりデータを並列に光ディスクへ記録する
マルチビーム記録方式がある。マルチビーム記録方式を
実現する仕組みには、たとえば、複数のレーザ光源を使
用する方法（特開平１０−１４９５４９号公報）、多チ
ャンネルモノリシックタイプのレーザダイオードをマル
チビームレーザ光源として使用する方法（特開平９−０
７１０２０号公報）がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
レーザ光源を組み込む方法では、光学ピックアップのサ
イズがチャネル数に応じて肥大化するなどの理由で多チ
ャネル化に壁があり、また、多チャンネルモノリシック
タイプのレーザダイオードを用いた方法では、現状では
製造上チャネル数の増加に限界があった。また、複数の
レーザ光源か、多チャンネルモノリシックタイプのレー
ザダイオードが必要であるため低コスト化にも壁があっ
た。

【０００７】本発明は斯かる実情に鑑みてなされたもの
であり、一つのレーザ光源によりマルチビーム記録を行
うことの可能で、多チャネル化への対応が容易な光ディ
スク装置を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の請求項１に係る光ディスク装置は、レー
ザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を複
数の光路に分配する光分配手段と、この光分配手段によ
って分配された各レーザ光を夫々記録信号に従って変調
する変調手段と、この変調手段によって変調された各レ
ーザ光のビームが光ディスクの信号記録面上に独立した
記録スポットを形成するように前記各レーザ光のビーム
を集光させる光学系とを具備したものである。

【０００９】また、この発明の請求項２に係る光ディス
ク装置は、請求項１に記載の光ディスク装置において、
前記光分配手段が、前記レーザ光源から出射されたレー
ザ光を複数の光路に等分に分配するようになしたもので
ある。

【００１０】請求項３に係る光ディスク装置は、請求項
１に記載の光ディスク装置において、前記変調手段が、
前記光分配手段によって分配された各レーザ光を夫々異
なる記録信号に従って変調するようになしたものであ
る。

【００１１】請求項４に係る光ディスク装置は、請求項
１に記載の光ディスク装置において、前記光学系が、隣
接する複数のトラック上に、トラック移動方向にずらし
て一つずつ前記記録スポットを配置するように前記各レ
ーザ光のビームを集光させるようになしたものである。

【００１２】この発明の光ディスク装置では、一つのレ
ーザ光源より出射されるレーザ光を光分配手段にて複数
のレーザ光にパワー分配し、これらのレーザ光を変調手
段にてチャネル毎の記録信号に従ってパワー変調し、こ
れらパワー変調が施された複数のレーザ光のビームを、
光学系を通して光ディスクの信号記録面に独立した記録
スポットを形成するように集束させる。したがって、こ
の発明によれば、一つのレーザ光源によりマルチビーム
記録が可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例とともに説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る実施の形態である光
ディスク装置の全体的な構成を示すブロック図である。

【００１５】同図に示すように、この光ディスク装置
は、相変化型の光ディスク１を回転駆動するスピンドル
モータ２と、回転する光ディスク１の信号記録面に対し
て光ビームを照射して信号の記録を行うと共にこの信号
記録面からの戻り光により記録信号を読み出す光学系で
ある光学ピックアップ３と、光学ピックアップ３によっ
て光ディスク１から読み出された信号の再生処理、記録
データを光学系によって光ディスク１に記録するための
信号処理、フォーカシングならびにトラッキングのサー
ボ等を行う制御系４とを備えている。

【００１６】図２は、図１の光ディスク装置の光学ピッ
クアップ３の構成を示す図である。同図に示されるよう
に、光学ピックアップ３は、レーザ光源として一つの半
導体レーザ１１を備える。この半導体レーザ１１は、半
導体の再結合発光を利用した発光素子であり、所定のレ
ーザ光を出射する。

【００１７】この半導体レーザ１１から出射されたレー
ザ光はコリメーターレンズ１２を通じて光分配手段であ
る光スイッチ部２１に入光される。この光スイッチ部２
１は、入力光パワーを複数の出力ビームに等分に分配す
る手段であり、たとえば、図３に示すように、導波路上
に複数の電極２２，２３，２４，２５を設け、これらの
電極２２，２３，２４，２５に光スイッチドライバ５１
から直流電圧を印加することによって入力光パワーを複
数の光路に等分に分配するように構成されたデバイスで
ある。この実施の形態では、一つの半導体レーザ１１か
らのレーザ光から夫々均等な光パワーの４本のレーザ光
を取り出すようにしてある。

【００１８】光スイッチ部２１より各々取り出された４
本のレーザ光は夫々光変調部２６へ導入される。光変調
部２６は、上記４つのレーザ光の各光路に一つずつ配置
された４つの光変調器２７，２８，２９，３０で構成さ
れている。

【００１９】光変調器２７，２８，２９，３０の制御電
極には、図３に示すように、ホスト装置より提供された
記録データをたとえばＥＦＭ変調方式などのディスクへ
の書き込みに適した方式で変調する変調器３１の出力が
接続されている。光変調器２７，２８，２９，３０は、
この制御電極に印加された変調器３１からの変調信号に
従って記録時のレーザ光のパワー変調を行う。光変調器
には、たとえば、導波路を用いた光アッテネーター等を
採用することが可能である。

【００２０】図４に光変調器によるビーム変調の様子を
示す。

【００２１】（ａ）は光変調器への記録パワーレベルの
入射ビーム波形、（ｂ）は光変調器の制御電極に供給さ
れる変調記録信号である。各光変調器は入射ビームのパ
ワーを変調記録信号（ｂ）のＬレベルのタイミングで減
衰して（ｃ）に示すような記録ビーム波形に変調する。

【００２２】本実施形態では、図３に示したように、変
調器３１にて記録データが４チャネルに分けられ、光変
調部２６の各光変調器２７，２８，２９，３０に夫々並
列にチャネル毎の変調信号３２，３３，３４，３５が出
力されるようになっている。各光変調器２７，２８，２
９，３０から各々出射された４本のレーザ光は共通のコ
リメーターレンズ３６へ入光される。各レーザ光は、こ
のコリメーターレンズ３６にて夫々略平行光線に変換さ
れ、ビームスプリッタ３７、１／４波長板３８、対物レ
ンズ３９を介して光ディスク１の信号記録面に照射さ
れ、この光ディスク１の信号記録面に独立した４つの記
録スポットを形成する。

【００２３】ここで対物レンズ３９は、凸レンズであっ
て、ビームスプリッタ３７からの４つの光ビームを、回
転駆動される光ディスク１の信号記録面の所望のトラッ
ク上に集束させる。対物レンズ３９は、２軸アクチュエ
ータ５０により、２軸方向、即ちフォーカス方向および
トラッキング方向に移動可能に支持されている。

【００２４】図５に、光ディスク１の信号記録面上の各
記録スポットの配置例を示す。たとえば、各チャネル１
−４の記録スポット６１，６２，６３，６４は、隣接す
る４本のトラック５７，５８，５９，６０上に、トラッ
ク移動方向にそって等間隔Ｇにずらして配置される。

【００２５】光ディスク１の信号記録面からの戻り光は
対物レンズ３９、１／４波長板３８を介してビームスプ
リッタ３７に入光し、このビームスプリッタ３７で各々
の戻り光は４５度反射して光検出部側のビームスプリッ
タ４４へ出射される。

【００２６】光検出部は、４チャネルに対応する光検出
器４０で構成されており、受光検出される。光検出器４
０の出力である再生ＲＦ信号はプリアンプ５２にて所定
利得で増幅され、再生時には、複号部５３およびサーボ
回路５４に出力される。複号部５３は、夫々の再生ＲＦ
信号を２値化、データ化、復調し、チャネル結合して再
生データを得る。そしてこの再生データは誤り訂正後、
ホストに転送される。

【００２７】また、サーボ回路５４は、光検出器４０の
検出信号からフォーカスエラー信号およびトラッキング
エラー信号を生成し、これらのエラー信号を基に対物レ
ンズ３９を支持する２軸アクチュエータ５０を制御する
ことによってフォーカシングサーボおよびトラッキング
サーボを行う。

【００２８】さらに、レーザ光量監視部５５は、光検出
器４０の検出信号に基づいてレーザ光量を監視し、半導
体レーザ１１のレーザパワーを最適にするための制御信
号を生成してレーザドライバ５６に出力する。

【００２９】レーザドライバ５６は、レーザ光量監視部
５５からの制御信号に対応するパワーで半導体レーザ１
１を駆動するための駆動信号を生成する。

【００３０】以上説明したように、この実施の形態であ
る光ディスク装置では、半導体レーザ１１より出射され
る記録パワーのレーザ光を光スイッチ部２１にて複数の
レーザ光にパワー分配し、これらのレーザ光を夫々対応
する光変調器２７，２８，２９，３０にてチャネル毎の
記録信号に従ってパワー変調し、これらパワー変調が施
された複数のレーザ光が光ディスク１の信号記録面に独
立した記録スポットを形成するように対物レンズ３９を
通して光ディスク１の信号記録面に集束される。

【００３１】したがって、この実施の形態である光ディ
スク装置によれば、一つのレーザ光源によりマルチビー
ム記録が可能になるとともに、複数のレーザ光源や、多
チャンネルモノリシックタイプのレーザ光源を使用する
従来の方式に比べ、多チャンネル化への対応が容易にな
る。

【００３２】上記の実施形態では、一つの半導体レーザ
１１より出射される記録パワーのレーザ光を４本のレー
ザ光に等当にパワー分配したが、それ以上のチャネル数
にパワー分配するように構成することが可能である。

【００３３】なお、本発明の光ディスク記録装置と光デ
ィスク記録方法は、上述の実施形態にのみ限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。

【００３４】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の光ディス
ク装置によれば、一つのレーザ光源によりマルチビーム
記録が可能になるとともに、複数のレーザ光源や、多チ
ャンネルモノリシックタイプのレーザ光源を使用する従
来の方式に比べ、多チャンネル化への対応が容易にな
る、という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態である光ディスク装置
の全体的な構成を示すブロック図である。

【図２】図１の光ディスク装置の光学ピックアップの構
成を示す図である。

【図３】図２の光スイッチ部および光変調部の制御系の
構成を示す図である。

【図４】図３の光変調器によるビーム変調の例を示す波
形図である。

【図５】光ディスクの信号記録面上の各記録スポットの
配置例を示す図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク、 ２ スピンドルモータ、 ３ 光学
ピックアップ、 ４ 制御系、 １１ 半導体レーザ、
１２ コリメーターレンズ、 ２１ 光スイッチ部、
２２，２３，２４，２５ 電極、 ２６ 光変調部、
２７，２８，２９，３０ 光変調器、 ３１ 変調
器、 ３２，３３，３４，３５ 変調信号、３６ コリ
メーターレンズ、３７ ビームスプリッタ、 ３８ １
／４波長板、 ３９ 対物レンズ、 ４０ 光検出器、
５０ ２軸アクチュエータ、 ５１ 光スイッチドラ
イバ、５２ プリアンプ、 ５３ 復号部、 ５４ サ
ーボ回路、 ５５ レーザ光量監視部、 ５６ レーザ
ドライバ、 ５７，５８，５９，６０ トラック、 ６
１，６２，６３，６４ 記録スポット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D090 AA01 CC01 FF22 KK13 KK14 5D119 AA24 BA01 DA01 EB14 EC44 FA02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源と、 前記レーザ光源から出射されたレーザ光を複数の光路に
   分配する光分配手段と、 この光分配手段によって分配された各レーザ光を夫々記
   録信号に従って変調する変調手段と、 この変調手段によって変調された各レーザ光のビームが
   光ディスクの信号記録面上に独立した記録スポットを形
   成するように前記各レーザ光のビームを集光させる光学
   系とを具備することを特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記光分配手段が、前記レーザ光源から出射されたレー
   ザ光を複数の光路に等分に分配することを特徴とする光
   ディスク装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記変調手段が、前記光分配手段によって分配された各
   レーザ光を夫々異なる記録信号に従って変調することを
   特徴とする光ディスク装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の光ディスク装置におい
   て、 前記光学系が、隣接する複数のトラック上に、トラック
   移動方向にずらして一つずつ記録スポットを配置するよ
   うに前記各レーザ光のビームを集光させることを特徴と
   する光ディスク装置。