JP2003507831A - 光ディスクの複数のトラックを読み取る方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 各ビームが読取られるべきトラックに向けられるようなパターンに並べられた複数の読み取りビームを含む光ピックアップを有する複数のトラック光ディスク読み取り装置を提供する。光ピックアップは、読み取りビームパターンを読取られるトラックに向けるスイングアーム機構に少なくとも部分的に取付けられている。光ディスク上のトラックに対して読み取りビームの所望の位置を維持するための方法および装置を提供する。光ディスクの複数のトラックを読み取る光ピックアップは、スイングアーム機構は該光ピックアップを位置決めし、複数のレーザビームの光源と、該センサの各々が、入射レーザビームに応答して電気信号を提供する、複数のセンサと、該複数のレーザビームを光ディスクに向け、かつ光ディスクで反射した複数のレーザビームを複数のセンサへと向けるように並べられた複数の光学構成要素とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の分野） 本発明は、１つの光ディスクの複数のトラックに対して同時に読出しを行う方
法および装置に関し、より詳細には、スイングアーム型の光ピックアップと共に
用いられる方法および装置に関する。

【０００２】 （発明の背景） 光ディスクは、その高い記憶密度、データの長期保持寿命、および比較的低コ
ストによって、情報配信用途の支配的な媒体フォーマットとなっている。例えば
、コンパクトディスク（ＣＤ）フォーマットは、音楽記録物のために開発および
市販されたものであるが、今やビニール製レコードに代わるものとなっている。
同様に、ＣＤ−ＲＯＭなどの大容量の読出し専用データ記憶媒体も、ソフトウェ
アおよびデータベースの配信目的のために、パーソナルコンピュータ分野におい
て普及している。間もなく、ＤＶＤフォーマットが、ビデオテープに代わって映
像情報の配信媒体として選択されることになり得る。

【０００３】 物理的には、光ディスクの情報伝達部分は、一連のピット（すなわちバンプ）
からなり、これらのピットは、螺旋状のトラックを形成するように構成される。
データは、個々のピットの長さおよびピット間の間隔長さとして符号化される。
光ピックアップアセンブリは、レーザビームを光ディスクから反射させることに
より、データ読出しを行う。ディスクは回転するため、レーザビームは、ピット
と、ピット間の間隔とから交互に反射する。これにより、反射されるレーザビー
ム中に識別可能な変化が生じて、これらの変化は検出されて、復号化され、これ
により、光ディスク上に記憶されているデータが回復する。

【０００４】 本明細書において用いられるように、データトラックという用語は、光ディス
クの一回転に相当する螺旋状データトラック部分を指す。複数のデータトラック
を同時に読み出すことが可能なドライブが、螺旋状トラックの複数のこのような
部分を同時に読み出す。複数の同心の螺旋状トラックを有するディスクの場合、
データトラックは、同心の螺旋状トラックの１つの１回転を指す。同心の円形ト
ラックを有する光ディスクの場合、データトラックは、１つのこのような円形ト
ラックを指す。

【０００５】 Ａｌｏｎらに付与された米国特許第５，７９３，５４９号に、（例えば複数の
レーザビームを用いて）複数のデータトラックを同時に読み出す光ディスク読み
出し装置についての記載がある。回折格子を用いて１つのビームをスプリッティ
ングするかまたは複数のレーザ光源を設けることによって入手可能な複数のレー
ザビームをフォーカスして、対応する光ディスクトラックとアライメント調整す
る。次いで、反射されたビームを検出し、復号する。従って、１０個のトラック
を一度に読み出すディスクドライブにおいてディスクを６×標準的速度で回転さ
せると、６０×単一のビームドライブに相当するデータ速度が得られる（ただし
、高速回転速度に関連する複雑性は加味されていない）。

【０００６】 マルチビーム光ピックアップ内のビームを、データトラックとのアライメント
調整に加えて、クロストークを回避し、ビームを検出器と適切に位置調整するた
めに、互いに指定された距離で保持する必要がある。これらの距離は、トラック
の間隔（すなわち、トラックピッチ、光学素子の倍率ならびに情報読出しに用い
られる検出器のサイズおよび間隔付け）によって決定される。典型的には、最短
の間隔付けはトラックピッチよりも大きいため、複数のレーザビームを、環状か
つ光ディスクに対して放射状に間隔付ける必要が出てくる。

【０００７】 特許許可された米国特許出願シリアル番号第０９／０４２，１８５号「ＭＥＴ
ＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＰＥＲＦＯＲＭＩＮＧ ＣＲ
ＯＳＳ−ＴＡＬＫ ＣＯＲＲＥＣＴＩＯＮ ＩＮ Ａ ＭＵＬＴＩ−ＴＲＡＣＫ
ＯＰＴＩＣＡＬ ＤＩＳＫ ＲＥＡＤＥＲ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＭＡＧＮＩＦ
ＩＣＡＴＩＯＮ ＥＲＲＯＲ」（現在は米国特許番号第 号）に記載があるよ
うに、ビーム間の必要な間隔付けは、光学素子の倍率を増加させるかまたは検出
器のサイズおよび間隔付けを減少させるかのいずれかによって、低減させること
が可能である。光学素子の倍率を増加させると、システムの光効率が低下し、検
出器のサイズを低減させると、効率が低減し、製造コストが増加する。マルチビ
ームシステム内のビームの間隔付けは、これらのファクター間のトレードオフを
示す。サイズ、感度および光検出器のコストが改良されると、ビーム間の間隔付
けを低減することが可能になり得る。

【０００８】 例示的マルチビーム光ディスク読み出し装置についての記載が、同一人に譲渡
された、「ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ ＭＵＬＴＩ−ＢＥＡＭ ＰＩＣＫＵＰ ＡＳ
ＳＥＭＢＬＹ」というタイトルの米国特許出願シリアル番号第０８／９１１，８
１５号にある。本明細書中、同出願を参考のため援用する。同出願に記載されて
いる光ディスク読み出し装置は、１列に構成された複数の読出しビームを含む。
同時継続中でかつ同一人に譲渡された、「ＭＵＬＴＩ−ＢＥＡＭ ＯＰＴＩＣＡ
Ｌ ＰＩＣＫＵＰ ＡＳＳＥＭＢＬＹ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＵＳＩＮＧ
Ａ ＣＯＭＰＡＣＴ ＴＷＯ−ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮ
Ｔ ＯＦ ＢＥＡＭＳ」というタイトルの米国特許出願シリアル番号第０８／９
１２，８８１号に、２次元パターン状に構成された複数の読出しビームを含む光
ディスク読み出し装置についての記載がある。本明細書中、同出願を参考のため
援用する。ディスク表面上に突出したスポット間の必要な距離をビーム間隔付け
によって決定された通りに維持するためには、レーザビームスポットのパターン
に、ディスク半径方向に対して特定の配向を持たせる必要がある。

【０００９】 光ディスクの異なる部分を読み出すために、光ピックアップを読出し部分に隣
接させて位置決めする機構が提供される。光ピックアップを位置決めするための
スイングアーム、ラックアンドピニオン、スクリュードライブ、およびリニアモ
ータシステムが当該分野において公知であり、例えば、「Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉ ｓｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 」（Ｎａｋａｊｉｍａ，Ｈ．およびＯｇａｗａ，Ｈ
．、翻訳者：Ａｓｃｈｍａｎｎ，Ｃ．、Ｏｈｍｓｈａ，Ｌｔｄ．、日本、１９９
２）と、「Ｔｈｅ Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｈａｎｄｂｏｏｋ」（Ｐｏｈｌ
ｍａｎｎ，Ｋ．、第２版、Ａ−Ｒ Ｅｄｉｔｉｏｎｓ、１９９２）に記載されて
いる。

【００１０】 位置決め機構を選択する場合、アクセス速度と、設計の複雑性と、製造費用と
の間でのトレードオフが生じる。例えば、ラックアンドピニオンドライブおよび
スクリュードライブは、光ピックアップの位置決めを行う際に比較的低速である
。しかし、ラックアンドピニオンドライブおよびスクリュードライブは、低コス
トでロバスト性に優れるため、消費者レベルのアプリケーションにおいて用いら
れることが多い。それとは対照的に、リニアモータは高速な位置決めを行うこと
が可能であるが、ラックアンドピニオンの機構よりも複雑で、かつ高コストであ
る。スイングアーム型の位置決め機構（例えば、米国特許第５，８２８，６４４
号に記載のスイングアーム型の位置決め機構）は、リニアモータシステムよりも
より高速な位置決めおよびより単純な構造を提供している。

【００１１】 旋回アーム（例えば、上記特許に記載の旋回アーム）を用いることが所望され
ているが、このような技術をマルチビームの光ディスク読み出し装置において用
いることを試みようとすると、幾つかの不利益が生じる。例えば、複数のレーザ
ビームを用いる光ディスク読み出し装置では、スイングアームが旋回すると、レ
ーザビームのスポットパターンの配向が変化する。その結果、光ピックアップの
いくつかの放射状の位置において、レーザビームスポットは、各トラックとアラ
イメント調整できなくなる。この影響により、読出し誤差数が増加し、同時読出
しが可能なトラック数が減少し得る。

【００１２】 従って、光ピックアップの位置決めのためにスイングアーム機構を用いる際、
光ディスクの各トラックとアライメント調整された複数の読出しビームを保持す
るための方法および装置を提供することが望ましい。

【００１３】 （発明の要旨） 上記を鑑みて、本発明の目的は、光ピックアップの位置決めを行うためにスイ
ングアーム機構を用いる際、光ディスクの各トラックとアライメント調整された
複数の読出しビームを保持するための方法および装置を提供することである。

【００１４】 本発明の上記および他の目的は、回転スイングアームの動きによって生じる光
ディスク上に投射されるレーザビームパターンの回転を補償する方法および装置
を提供することにより、達成される。第１の実施形態において、スイングアーム
が旋回すると、レーザビームスポットパターンは、反対方向に旋回または回転し
て、スイングアームの動きによって生じる回転をオフセットさせる。第２の実施
形態において、スイングアームおよび光ピックアップは、スイングアームが旋回
したときにレーザビームスポットパターンの配向が変化しないように、構築され
る。第３の実施形態において、レーザビームスポット間の間隔付けを、レーザビ
ームパターンの線の回転を補償するように調節する。 （発明の詳細な説明） 本発明の上記および他の目的ならびに利点は、以下の詳細な説明と添付の図面
とを合わせて読めば明らかである。図面中、類似の参照符号は、図面中の類似の
構成要素を指す。 図１を参照すると、本発明の使用に適した、例示的な多重ビーム光ピックアッ
プ１０の簡略図が示されている。光ピックアップアセンブリ１０の個々の構成要
素は、既知の光ディスク読み取り装置において用いられる要素を含み得る。光源
１１の光（通常レーザダイオード）は、プリズムミラー１２によって、光を多重
ビームに分割する格子１３に方向付けられる。多重ビームは、ビームスプリッタ
１４を通過し、レンズ１５によってコリメートされ、プリズムミラー１７によっ
て光ディスク１６に方向付けられる。対物レンズ１８は、光ビームの光ディスク
１６の表面上での集束を維持するために、サーボ機構によって調整される。

【００１５】 光ディスク１６は、データが記録される反射層を含む。通常データは、反射層
内に溝（または隆起）の形態で記録される。あるいは、いくつかの記録可能な光
ディスクは、反射層材料の物理的または化学的特性（例えば、磁気特性、または
データを記録するために入射光を偏光する能力）を用いる。

【００１６】 光ディスク１６上に集束される光ビームは、反射層によって反射されて、その
中に記録されるデータによって変調される。反射光は、対物レンズ１８に伝播し
戻り、プリズムミラー１７によってコリメータ１５に反射される。反射光ビーム
は次いで、ビームスプリッタ１４によって光センサー２０に方向付けられる。反
射光ビームを光センサー２０上にさらに集束させるために、レンズ１９が設けら
れてもよい。

【００１７】 光センサー２０は、その上に当たっている光ビームに対応する電気信号を提供
する。例えば、共有に係る米国特許第５，６２７，８０５号に記載されるような
処理回路部は、電気信号をデコードおよび処理して、光ディスク上で記録される
データを回復する。追加の回路部は、コンピュータまたは他の処理デバイスを用
いることに適したフォーマットにデータを変換し、光ディスク読み取り装置とコ
ンピュータまたは他の処理デバイスとの間のインターフェースとして機能する。

【００１８】 回折格子１３はまた、ホログラムを含んでもよく、光ファイバ導波管が、１つ
以上のミラー１２および１７、ならびにレンズ１５、１８および１９の代わりに
用いられてもよい。ビームスプリッタ１４は、半鍍銀ミラーまたは偏光ビームス
プリッタを含んでもよい。さらに、プリズムミラー１２および１７のうちの１つ
または両方は、光学構成要素の物理構造を変更することによって省かれ得る。

【００１９】 多重レーザビームは、光ディスクの多重トラックを同時に読み出すために用い
られる。光ディスク上に投射された場合、レーザビームスポットは、特定のパタ
ーン（例えば、各レーザースポットが正しいトラックを照射することを保証する
ためのスポットの線または列）で配列される。しかし、スイングアーム形機構が
光ピックアップアセンブリを位置付けるために用いられる場合、スイングアーム
が光ディスクの異なる位置を読み出すために旋回するときに、レーザービームス
ポットパターンの角方位が変化する。

【００２０】 例えば、図２において、スイングアーム２２は光ディスク１６の内円周の近傍
に位置付けられ、これにより、レーザービームスポット２６は集束され、対応す
るトラック２５と位置が合う。幻影線で示したピックアップアーム２２’が示す
ように、スイングアーム２２が光ディスク１６の外円周の近傍のトラックを読み
出すために移動する場合、光ディスク１６に関するレーザービームスポット２６
’の方位が変化し、トラック２５’との位置が合わなくなる。これは、正確に同
時に読み出すことが可能な光ディスク読み取り装置のトラック数に影響を与える
。

【００２１】 レーザービームスポットパターンの角方位の変化を補償する１つの方法には、
スイングアームの回転に対向する方向で、レーザビームスポットの列を回転また
は旋回させることがある。例示的な補償機構を、例えば、図３Ａの光ピックアッ
プ３０および図３Ｂの光ピックアップ３１によって示す。

【００２２】 図３Ａの光ピックアップ３０は概して、図１の光ピックアップ１０と同じ光学
構成要素を含む。光ピックアップ３０は概して、光ディスク１６の表面に対して
主に垂直に向けられているという点で光ピックアップ１０と異なる。光ピックア
ップの構成要素のいくつかが取り付けられて、アセンブリ３３が形成される。最
小限でも、レーザー１１、格子１３、ビームスプリッタ１４、レンズ１９および
検出器２０がアセンブリ３３上に取り付けられる。コリメータ１５および対物レ
ンズ１８がまた、所望の場合にはアセンブリ３３上に取り付けられてもよい。

【００２３】 アセンブリ３３が図３Ａに示す軸３５のまわりを回転するように、アセンブリ
３３が図２のスイングアーム２２の端部に取り付けられる。軸３５は、対物レン
ズ１８の光軸と位置が合っていることが好適である。軸３５のまわりをアセンブ
リ３３が回転することによって、レーザービームスポットパターンの角方位が光
ディスク１６の半径に対して変化し、これにより、レーザービームスポットと光
ディスク１６の対応するトラックとの位置が合っている状態が、光ディスク読み
取り装置によって維持されることが可能となる。

【００２４】 スイングアーム２２の移動を完全に補償するには、アセンブリ３３は、スイン
グアーム２２と同じ角度、しかし対向する方向で、回転する必要がある。例えば
、図２において、スイングアーム２２は、約２５度の角度で時計周りに回転し、
位置２２から位置２２’に移動する。補償するには、図３のアセンブリ３３は、
約２５度の角度で反時計周りに回転する。

【００２５】 スイングアーム２２の移動を補償するために必要とされるアセンブリ３３の適
切な回転は、静的に指定されてもよいし、または動的に決定されてもよい。静的
に補償されたシステムにおいて、スイングアーム２２の種々の角位置を補償する
ために必要なアセンブリ３３の適切な回転を含むルックアップテーブルが作成さ
れる。このようなシステムを用いることによって、光ディスク読み取り装置は、
位置感知デバイス（例えば、シャフトエンコーダ）を介してスイングアーム２２
の角位置を直接取得するか、または読み出されたトラック番号（すなわち、ブロ
ック番号）から間接的に取得される。スイングアーム２２の位置は次いで、ルッ
クアップテーブル内への入力として用いられて、必要な補償を行うために必要な
アセンブリ３３の回転を検出する。

【００２６】 動的に決定されたシステムにおいて、継続的かつ自動的にアセンブリ３３の回
転を調整して、スイングアーム２２の角位置を補償するために、サーボシステム
が用いられる。図４に関して、回転誤差信号を提供する回路部を説明する。光ピ
ックアップ２０には、一連のセンサー４１〜４５（例えば、光ディスクから各ト
ラックを読み出す１つのセンサー）が含まれる。各センサーは電気的にバイアス
されて、これにより、センサーは、センサー上の反射レーザビーム入射の強度に
比例して信号を出力する。各センサーの出力は、対応するトラック内に格納され
るデータを回復するために処理される。さらに、半分に分割されたセンサー４１
の出力、すなわち４１ａ、４１ｂ、および半分に分割されたセンサー４５の出力
、すなわち４５ａ、４５ｂが、それぞれ回転誤差信号を提供するために用いられ
る。図４には示さないが、当該分野で公知であるようなトラッキング誤差信号お
よび集束誤差信号を提供するために、他のセンサーが分割されてもよい。

【００２７】 加算回路４６〜４７および差分回路４８を含む回路部４０は、センサー４１お
よび４５からの信号を用いて、回転誤差を示す誤差信号を計算する。特に、セン
サー４１ａの出力はセンサー４５ｂの出力と加算され、センサー４１ｂの出力は
センサー４５ａの出力と加算される。回転誤差がない場合、センサー４１および
４５の各半分は、ほぼ同等の照度（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）を受け取り、回
転誤差信号は提供されない。すなわち、センサー４１ａ上の照度がセンサー４１
ｂ上の照度とほぼ同じであり、センサー４５ａ上の照度がセンサー４５ｂ上の照
度とほぼ同じであり、加算回路４６および４７によって提供される出力信号が実
質的に同じであり、差分回路部４８の出力がほぼ０である。

【００２８】 しかし、回転誤差がある場合、センサー４１および４５の半分の出力は同じで
はない。例えば、図２において、幻影線で示したスイングアーム２２’上の最も
左のセンサーは、対応するトラックと位置がずれており、これにより、センサー
４１ａによって提供される信号がセンサー４１ｂによって提供される信号と異な
る。しかし、最も右のセンサーは、対応するトラックと位置が合っているため、
センサー４５ａおよび４５の信号が実質的に同じである。

【００２９】 したがって、加算回路部４６の出力（すなわち、４１ｂ＋４５ａ）は、加算回
路部４７の出力（すなわち、４１ａ＋４５ｂ）と異なり、差分回路部４８は回転
誤差を示す信号を提供する。図４に示しはしないが、回転誤差信号は好適には、
ローパスでフィルタリングされ、不要な高周波構成要素を除去し、より安定した
誤差信号を提供する。フィルタリングされた誤差信号は次いで、アセンブリ３３
を回転させて、任意の回転誤差を補償するために、サーボシステムによって用い
られ得る。

【００３０】 ここで図３Ｂを参照すると、光ピックアップ３１は潜望鏡を形成するように配
列されたプリズムミラー３６および３７を含む。プリズムミラー３６および３７
は、対物レンズ１８とともに、構造上に取り付けられて、対物アセンブリ３８を
形成する。対物アセンブリ３８はスイングアーム２２上に取り付けられて、これ
により、対物アセンブリ３８が、軸３９のまわりを回転または旋回し、レーザー
ビームスポットと読み出されたトラックとを位置が合った状態で維持し得る。

【００３１】 対物アセンブリ３８の回転と関連するレーザービームスポットパターンの任意
の半径の移動を減少するには、対物レンズ１８の光軸および軸３９が近接するこ
とが好適である。レーザービームスポットパターンの小さな半径の移動は、光デ
ィスク読み取り制御回路部には、トラッキング誤差として映り、そしてこれはト
ラッキングシステムによって補償される。

【００３２】 光ピックアップ３０（図３Ａ）および３１（図３Ｂ）は、レーザービームスポ
ットパターンを回転させることによって生じるスイングアームの移動による回転
誤差を補償する。あるいは、レーザービームスポットパターンの方位がスイング
アームの移動に起因して変化しないように、スイングアームおよび光ピックアッ
プが構成されてもよい。このような構成を図３Ｃの光ピックアップ３２に関して
説明する。

【００３３】 図３Ｃにおいて、プリズムミラー１７および対物レンズ１８は、スイングアー
ム２２の端部に設けられ、プリズムミラー１２は、スイングアーム２２の旋回点
に設けられ、これにより、プリズムミラー１２が、軸３５’のまわりをスイング
アーム２２と回転する。プリズムミラー１２および１７、コリメータレンズ１５
および対物レンズ１８で、対物アセンブリ３８’をなす。プリズムミラー１２お
よび１７はともに、光ディスク１６の表面へのレーザービームを方向付け、かつ
光ディスク１６の表面からのレーザービームを方向付ける潜望鏡を形成する。コ
リメータレンズ１５は、プリズムミラー１２と１７との間、またはビームスプリ
ッタ１４とプリズムミラー１２との間のいずれかに設けられ得る。

【００３４】 レーザ１１、格子１３、ビームスプリッタ１４、レンズ１９およびセンサー２
０は、スイングアーム２２上には取り付けられず、そしてこれにより、スイング
アーム２２が光ディスク１６の異なる部分にアクセスするように旋回されるとき
に旋回または回転しない。これらの構成要素がスイングアーム上に取り付けられ
ないため、スイングアーム２２が回転するときに、レーザービームスポットパタ
ーンの角方位が変化しない。

【００３５】 本発明の装置の第４の実施形態において、図１の光ピックアップ１０の光源ま
たは拡大が調整されて、回転誤差を補償する。再度図２を参照すると、レーザー
ビームスポット２６’の間隔は、対応するトラック２５’の間隔より長い。レー
ザービームスポット２６’の間隔を減少させる１つの手段には、光システムの拡
大を調整し、これにより、レーザービームスポット間の距離を変化させることが
ある。図５は、変種の倍率光システムを提供する光学構成要素の例示的な構造を
示す。

【００３６】 図５の光ピックアップ５０は、図１の光ピックアップ１０と同様であり、図１
に関して説明した光学構成要素と同じ光学構成要素を含む。しかし、光ピックア
ップ５０は、変種の倍率システムまたは変種の拡大システムを提供する追加のグ
ループの光学構成要素５２を含む。多くの異なる光学構成要素が用いられて、変
種の倍率光システムを提供する。変種の倍率光システムのうちのいくつかは、図
６〜９に関して以下に説明する。

【００３７】 図５の光学構成要素５２には、図６に示すような３つのレンズグループが含ま
れ得る。レンズ６０は定常であり、レンズ６２は軸方向に移動して、光システム
の倍率を変化させる。レンズ６０と６２との距離を変化させことによってまた、
光システムのイメージ面においてずれが生じるため、レンズ６４はイメージ面が
ずれないように移動する。図６における点線が示すように、レンズ６４の正しい
位置は、レンズ６２の位置の非線形関数であり、これは経験的に決定され得る。

【００３８】 ２つの別の変種の倍率光システムを、図７Ａおよび７Ｂに関して説明する。図
５の光学構成要素５２は、複数の固定レンズ７２および可動式レンズ７４を含む
。可動式レンズ７４は、一体となって移動し、光システムの倍率を変化させるよ
うに、ともに連結される。イメージ面のずれは、倍率が変化するときに多少生じ
得るが、小さな範囲にわたる倍率変化の場合、イメージ面のずれは小さい。イメ
ージ面のずれをさらに減少させるために、レンズのさらなるグループが追加され
てもよい。

【００３９】 本発明の回転誤差補正機構のまた別の実施形態を図８Ａおよび図８Ｂに示す。
図８Ａに示すように、プリズム８０はアナモルフィックレンズとして用いられ得
る。図５のコリメータ１５とプリズムミラー１７との間の光パス内に挿入される
場合、プリズム８０は、レーザービームスポットパターンを１次元で拡大する。
例えば、レーザービームスポットパターンの幅をｗ１からｗ２に減少させる。プ
リズム８０の倍率は、光パスに関する面の角度によって決定され、これにより、
軸に平行な線のまわりでプリズム８０を回転させることによって光倍率が変化さ
れ、これにより、回転誤差を補償し得る。

【００４０】 プリズム８０によりまた、入射レーザービームの角偏差が生じる。偏差の量は
、光ビームに関するプリズム面の角度の関数である。図８Ｂに示すように、角偏
差を排除または減少させるために、第２のプリズム８２が用いられてもよい。し
たがって、プリズム８２を適切に回転させることによって、プリズム８０によっ
て導入される角偏差が防止され得る。

【００４１】 レーザービーム励起プリズム８２はプリズム８０に入る光ビームに対して横方
向のオフセットを有することに留意されたい。小さなオフセットは、トラッキン
グ誤差として映り得、光ディスク読み取り装置のトラッキングサブシステムによ
って補償される。あるいは、横方向のオフセットを取り除くためにガラスプレー
トが用いられてもよい。レンズおよび／またはプリズムを用いた、変種の倍率シ
ステムのさらなる詳細および設計は、Ｗａｒｒｅｎ Ｊ．ＳｍｉｔｈのＭｏｄｅ ｒｎ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ の第９章（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉ
ｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙ、ニューヨーク（１９６６年））に見られ得、
同文献を本明細書において参考として援用する。

【００４２】 変種の倍率アナモルフィック光システムのさらなる例示的な実施形態において
、シリンドリカルレンズ９０が用いられてもよく、レンズの曲率の半径が図９に
示すように、レンズの長さにわたって変化する。シリンドリカルレンズ９０は、
その平面が光パスと直交し、その軸が多重レーザービームによって形成される面
と垂直となるように、光パス内に位置される。図８Ａおよび図８Ｂのプリズムと
同様、シリンドリカルレンズは、１次元においてのみ拡大させ、この次元におけ
る拡大の度合いは湾曲したレンズの表面の半径によって決定される。曲率がレン
ズの長さにわたって変化するレンズを用いることによって、イメージの水平方向
の拡大は変種の半径のシリンドリカルレンズ９０の垂直方向での移動によって制
御され得る。図８Ａおよび図８Ｂのプリズムの場合、シリンドリカルレンズ９０
により、レーザービームの小さな角偏差が生じ得る。

【００４３】 図５〜９と関連して説明した回転誤差を補正するシステムは、光ピックアップ
の光倍率を変化し、多重レーザービーム間の距離を調整することによって機能す
る。本発明のまた別の実施形態において、光ディスク読み取り装置は、光ピック
アップ内の１つ以上の光学構成要素の位置を変化させることによって、拡大誤差
を補償し得る。

【００４４】 例えば、図１を参照すると、光源１１のビームは、格子１３によって多重発散
ビームに分割される。コリメータレンズ１５は、多重レーザービームを屈折させ
、これにより多重レーザービームはほぼ平行になる。ビームは一直線に発散する
ため、発散の量は回折格子１３とコリメータレンズ１５との間の分離を変化させ
ることによって変化され得る。距離を増加させれば、発散が増加し、これにより
、レーザービーム間の距離も増加する。逆に、回折格子１３とコリメータレンズ
１５との間の距離を減少させれば、図１０に示すように、レーザービーム間の距
離も減少する。 本発明の好適で例示的な実施形態を上述したが、本発明から逸脱することなし
に種々の変更および改変がなされ得ることが当業者に明らかである。本発明の真
の意図および範囲内に含まれるこのようなすべての変更および改変が特許請求の
範囲内であるものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の実施の際の使用に適したマルチビーム光ピックアップを簡潔
に模式化して表した図である。

【図２】 図２は、光ディスクの一部に隣接して位置決めされたスイングアーム機構の平
面図である。

【図３Ａ】 図３Ａは、本発明の原理に従って構築された光ピックアップを簡略化した例示
的実施形態を示す。

【図３Ｂ】 図３Ｂは、本発明の原理に従って構築された光ピックアップを簡略化した例示
的実施形態を示す。

【図３Ｃ】 図３Ｃは、本発明の原理に従って構築された光ピックアップを簡略化した例示
的実施形態を示す。

【図４】 図４は、本発明の原理に従った、回転誤差信号を提供する例示的回路の模式図
である。

【図５】 図５は、本発明の原理による、光ピックアップの別の例示的実施形態を簡単に
示した図である。

【図６】 図６は、図５のピックアップアセンブリ中の複数のレーザビーム間の間隔付け
を調節する様々な代替的手段を示す。

【図７】 図７は、図５のピックアップアセンブリ中の複数のレーザビーム間の間隔付け
を調節する様々な代替的手段を示す。

【図８】 図８は、図５のピックアップアセンブリ中の複数のレーザビーム間の間隔付け
を調節する様々な代替的手段を示す。

【図９】 図９は、図５のピックアップアセンブリ中の複数のレーザビーム間の間隔付け
を調節する様々な代替的手段を示す。

【図１０】 図１０は、図５のピックアップアセンブリ中の複数のレーザビーム間の間隔付
けを調節する様々な代替的手段を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5D117 AA02 JJ08 5D118 AA14 AA21 BA01 CA13 CA23 CB05 CD01 CD03 CD18 CF03 CG09 CG24 CG36 CG39 DA33 DA35 DC03 DC05 DC06 DC07 DC09 EA19 FA08 5D119 AA22 AA29 BA01 BB01 DA05 EA01 EA02 JA02 JA23 JA43 JA57 JA70 MA05

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイングアーム機構を有する光ディスク読み取り装置におい
   て、光ディスクの複数のトラックを読み取る光ピックアップであって、該スイン
   グアーム機構は該光ピックアップを位置決めし、該光ピックアップは、 複数のレーザビームの光源と、 複数のセンサであって、該センサの各々が、入射レーザビームに応答して電気
   信号を提供する、複数のセンサと、 該複数のレーザビームを該光ディスクに向け、かつ該光ディスクで反射した複
   数のレーザビームを該複数のセンサへと向けるように並べられた複数の光学構成
   要素と を備え、該複数の光学構成要素のうちの少なくとも１つの光学構成要素の該光
   ディスク読み取り装置に対する角方向は、該スイングアームの角方向に依存しな
   い、光ピックアップ。
2. 【請求項２】 前記複数の光学構成要素のうちの前記少なくとも１つの光学
   構成要素は、該少なくとも１つの光学構成要素が軸周りに旋回するように前記ス
   イングアームに配置される、請求項１に記載の光ピックアップ。
3. 【請求項３】 回転誤差信号を提供するための前記複数のセンサに接続され
   た回路部をさらに備え、前記少なくとも１つの光学構成要素は、該回転誤差信号
   に応答して前記軸周りに旋回する、請求項２に記載の光ピックアップ。
4. 【請求項４】 前記少なくとも１つの光学構成要素の前記回転軸が、前記ス
   イングアームの旋回軸と間隔を空けて位置する、請求項２に記載の光ピックアッ
   プ。
5. 【請求項５】 前記スイングアームの位置を決定するための回路部をさらに
   備え、前記少なくとも１つの光学構成要素が該決定された位置に応答して旋回す
   る、請求項２に記載の光ピックアップ。
6. 【請求項６】 前記少なくとも１つの光学構成要素の前記回転軸は、前記ス
   イングアームの旋回軸と間隔を空けて位置する、請求項５に記載の光ピックアッ
   プ。
7. 【請求項７】 前記スイングアームの前記位置を決定するための前記回路部
   は、読み取りされるトラックのアイデンティティに応答して該スイングアームの
   物理的位置を定めるための回路部を備える、請求項５に記載の光ピックアップ。
8. 【請求項８】 前記複数の光学構成要素は、潜望鏡を形成する光学構成要素
   を含む、請求項１に記載の光ピックアップ。
9. 【請求項９】 光学ドライブであって、 スイングアームと、 複数のレーザビームを用いて、光ディスクの複数のトラックを同時に読み取り
   、該スイングアームから配置される光ピックアップアセンブリと、 該複数のレーザビームと該光ディスクの該複数のトラックとの間に、該スイン
   グアームの回転によって生じるアライメント誤差を補償する手段と を備える、光学ドライブ。
10. 【請求項１０】 回転誤差信号を提供する手段をさらに備え、前記補償する
    手段が該回転誤差信号に応答する、請求項９に記載の光学ドライブ。
11. 【請求項１１】 前記回転誤差信号を提供する手段は、 センサと、 該センサの出力に応答して該回転誤差信号を提供する回路部と を備える、請求項９に記載の光学ドライブ。
12. 【請求項１２】 前記補償する手段は複数の光学構成要素を備える、請求項
    １０に記載の光学ドライブ。
13. 【請求項１３】 前記複数の光構成要素は、調整可能な倍率レベルを提供し
    、前記補償する手段は、該倍率レベルを調整する手段をさらに備える、請求項１
    ２に記載の光学ドライブ。
14. 【請求項１４】 前記補償する手段は、前記複数の光学構成要素のうちの少
    なくとも１つの光学構成要素の位置を変更するサーボ手段をさらに備える、請求
    項１２に記載の光学ドライブ。
15. 【請求項１５】 前記少なくとも１つの光学構成要素は、レンズ、ミラー、
    回折格子、ホログラムおよびプリズムからなる群のメンバである、請求項１２に
    記載の光学ドライブ。
16. 【請求項１６】 光ピックアップを位置決めするためのスイングアーム機構
    を有する光ディスク読み取り装置において、光ディスクから複数のデータトラッ
    クを読み取る方法であって、該方法は、 複数のセンサを提供するステップであって、該複数のセンサの各々が、該セン
    サに入射する照度量に応答して出力信号を提供する、ステップと、 複数のレーザビームを提供するステップであって、該複数のレーザビームの各
    々が、該複数のデータトラックのうちの対応するトラックで反射され、該反射さ
    れたレーザビームの各々が、該対応するトラックに記録されたデータによって変
    調される、ステップと、 該複数のセンサのうちの対応するセンサに該複数の変調されたレーザビームを
    向けるステップと、 該レーザビームの該複数のデータトラックに対する方向に、該スイングアーム
    機構の運動によって生じる回転誤差が存在することを示す該センサ出力信号に応
    答して、回転誤差信号を生成するステップと、 該回転誤差信号に応答して該回転誤差を補償するステップと を包含する方法。
17. 【請求項１７】 前記複数の変調されたレーザビームを向けるステップは、
    該変調されたレーザビームを前記複数のセンサに向けるように並べられた複数の
    光学構成要素を提供するステップを包含し、該光学構成要素のうちの少なくとも
    １つの光学構成要素は、前記スイングアーム機構と間隔を空けて位置する、請求
    項１６に記載の方法。
18. 【請求項１８】 回転誤差信号を生成するステップは、前記センサのうちの
    少なくとも２つのセンサの前記出力信号を合わせるステップを包含する、請求項
    １７に記載の方法。
19. 【請求項１９】 回転誤差信号を生成するステップは、前記光ディスクの読
    取られる部分の半径方向の位置に応答して回転誤差信号を生成するステップを包
    含する、請求項１７に記載の方法。
20. 【請求項２０】 前記回転誤差を補償するステップは、前記回転誤差信号に
    応答して、前記複数の光学構成要素のうちの少なくとも１つの光学構成要素の前
    記光ディスク読み取り装置に対する位置または方向を変化させるステップを包含
    する、請求項１７に記載の方法。
21. 【請求項２１】 前記複数の光学構成要素のうちの前記少なくとも１つの光
    学構成要素は、回転可能な支持体上に取り付けられ、該複数の光学構成要素のう
    ちの該少なくとも１つの光学構成要素の位置または方向を変化させる前記ステッ
    プは、該回転可能な支持体を回転させるステップを包含する、請求項２０に記載
    の方法。
22. 【請求項２２】 前記回転誤差信号を補償するステップは、前記複数の光学
    構成要素のうちの少なくとも２つの光学構成要素の間の間隔を変化させるステッ
    プを包含する、請求項２１に記載の方法。