JP2008217876A - Optical pickup device and information recording and reproducing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報を高速に記録再生する光ピックアップ装置及び該光ピックアップ装置を用いた情報記録再生装置に関する。 The present invention relates to an optical pickup apparatus that records and reproduces information at high speed, and an information recording and reproduction apparatus that uses the optical pickup apparatus.
情報の記録、再生および消去(繰り返し記録)に適した記録媒体として、例えば光ディスクが広く利用されている。一方、光ディスクには様々な規格が存在し、例えば記録容量で分類すると、CD規格やDVD規格に分類される。また、用途、例えばデータ記録様式により分類すると、既に情報が記憶されている(いわゆる「ROM」)再生専用タイプ、1回限りの情報記録が可能な(いわゆる「−R」)ライトワンスタイプ(追記型)、または記録と消去が繰り返し可能な(いわゆる「RAM」または「RW」)リライタブルタイプ(記録再生型または書換可能型)などに分類される。 As a recording medium suitable for information recording, reproduction, and erasure (repeated recording), for example, an optical disk is widely used. On the other hand, there are various standards for optical discs. For example, when classified by recording capacity, they are classified into CD standards and DVD standards. Further, when classified according to use, for example, data recording format, information is already stored (so-called “ROM”) read-only type, information recording is possible only once (so-called “−R”) write-once type (additional writing) Type) or rewritable type (recording / reproducing type or rewritable type) that can be repeatedly recorded and erased (so-called “RAM” or “RW”).
一方、光ディスクに情報を記録再生する場合、従来は1本のレーザ光を用いている。例えば、上述したCD規格とDVD規格の様に異なる規格の光ディスクを記録再生するために、1本のピックアップに2本のレーザ光を用いることはあっても、それぞれ規格に対し、ディスクの記録又は再生の際には、1本のレーザ光を用いていた。トラッキングのために、レーザ光を3つに分割して用いる方法もあるが、それでも情報の記録再生には1本のレーザ光が用いられている。 On the other hand, when recording / reproducing information on / from an optical disc, a single laser beam is conventionally used. For example, in order to record / reproduce an optical disc of different standards such as the CD standard and the DVD standard described above, even though two laser beams are used for one pickup, the recording of the disc or the One laser beam was used for reproduction. For tracking, there is a method in which the laser beam is divided into three parts, but still one laser beam is used for recording and reproducing information.
また、レーザ光を光ファイバーで出射する方法も採用されているが、光ファイバーから出射されるレーザ光は、情報の記録再生用として1本のみである。 Although a method of emitting laser light with an optical fiber is also employed, only one laser light is emitted from the optical fiber for recording and reproducing information.
なお、上述したCD規格とDVD規格の様に異なる規格の光ディスクにおいて正確に記録再生するための技術が複数提案されている(例えば、特許文献1から特許文献3を参照)。 A plurality of techniques for accurately recording / reproducing information on optical discs having different standards such as the CD standard and the DVD standard described above have been proposed (see, for example, Patent Document 1 to Patent Document 3).
情報を高速で記録再生する方法としては、光ディスクを高速に回転する方法が一般的に用いられている。上記光ディスクを高速に回転する方法は、情報を高速に記録再生するために有効ではあるが限界がある。ある回転数以上に高速に回転すると、振動が発生し情報の記録再生が不可能になる場合がある。 As a method for recording and reproducing information at high speed, a method of rotating an optical disk at high speed is generally used. The method of rotating the optical disc at high speed is effective for recording and reproducing information at high speed, but has a limit. If it rotates at a higher speed than a certain number of revolutions, vibration may occur and information recording / reproduction may become impossible.
本発明は、別のアプローチにより情報を高速で記録再生するための光ピックアップ装置及び情報記録再生装置を提供する。 The present invention provides an optical pickup apparatus and an information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing information at a high speed by another approach.
本発明の光ピックアップ装置及び情報記録再生装置は、以下の特徴を有する。 The optical pickup device and information recording / reproducing device of the present invention have the following features.
(1)第1のレーザ光を出射する第1のレーザ光出射手段と、第1のレーザ光と異なる波長を有する2本以上の第2のレーザ光を出射する第2のレーザ光出射手段と、前記第1のレーザ光出射手段と第2のレーザ光出射手段とから出射された2種類の異なる波長の複数のレーザ光を複数のトラックが形成された記録媒体の情報記録面に集光する集光手段と、前記記録媒体の情報記録面に反射された複数の反射レーザ光を分割する分割手段と、前記分割手段により分割された前記複数の反射レーザ光を受光する光検出手段と、を備え、前記第2のレーザ光出射手段は、コアの外周にクラッドが設けられているコア・クラッド型シングルモード光ファイバーの少なくとも2本以上のシングルモード光ファイバーの束であって、かつ、個々のシングルモード光ファイバーの一方の端面は、前記コア径はそのままとし前記クラッドの外径が縮小され、かつ、前記2本以上のシングルモード光ファイバーが近接されて並列に束ねられ配置された端面近接多芯光ファイバーであり、前記集光手段は、前記第2のレーザ光のそれぞれは異なるトラック上に入射させ、かつ、第1のレーザ光と第2のレーザ光のうちの1本のレーザ光とを記録媒体の同一のトラック又は前記第2のレーザ光入射トラックの近辺のトラックに入射させ、前記光検出手段は、第1のレーザ光の反射レーザ光に基づきフォーカス及びトラッキングの制御信号又はフォーカス及びトラッキングの制御信号と光ディスクからの情報を検出する第1の光検出手段と、第2のレーザ光の複数の反射レーザ光に基づき記録媒体に情報を記録又は記録媒体からの情報を検出する第2の光検出手段とを有する光ピックアップ装置である。 (1) First laser light emitting means for emitting first laser light, and second laser light emitting means for emitting two or more second laser lights having wavelengths different from those of the first laser light A plurality of laser beams having two different wavelengths emitted from the first laser beam emitting unit and the second laser beam emitting unit are condensed on an information recording surface of a recording medium on which a plurality of tracks are formed. A condensing unit; a dividing unit that divides a plurality of reflected laser beams reflected on the information recording surface of the recording medium; and a light detecting unit that receives the plurality of reflected laser beams divided by the dividing unit. The second laser beam emitting means is a bundle of at least two single-mode optical fibers of a core-clad single-mode optical fiber in which a cladding is provided on the outer periphery of the core, and each single beam One end face of the mode optical fiber is an end face proximity multi-core optical fiber in which the outer diameter of the clad is reduced while the core diameter remains unchanged, and the two or more single mode optical fibers are arranged close together and bundled in parallel. And the condensing means causes each of the second laser beams to be incident on different tracks, and transmits the first laser beam and one of the second laser beams to the recording medium. It is made to enter the same track or a track in the vicinity of the second laser beam incident track, and the light detecting means is a focus and tracking control signal or a focus and tracking control signal based on the reflected laser beam of the first laser beam. And a first light detecting means for detecting information from the optical disc, and information on the recording medium based on a plurality of reflected laser lights of the second laser light. An optical pickup device having a second light detecting means for detecting information from the recording or the recording medium.
(2)上記(1)に記載の光ピックアップ装置において、前記集光手段は、さらに、第1のレーザ光と第2のレーザ光のうちの1本のレーザ光とを記録媒体の同一のトラックに入射させ、かつ、前記第2のレーザ光のうちの他の1本以上のレーザ光は、隣接したトラックのそれぞれ異なるトラック上に入射させる光ピックアップ装置である。 (2) In the optical pickup device described in (1) above, the condensing unit further transmits the first laser beam and one of the second laser beams to the same track of the recording medium. And one or more other laser beams of the second laser beam are incident on different tracks of adjacent tracks.
(3)第1のレーザ光を出射する第1のレーザ光出射手段と、第1のレーザ光と異なる波長を有する2本以上の第2のレーザ光を出射する第2のレーザ光出射手段と、前記第1レーザ光出射手段と第2のレーザ光出射手段とから出射された2種類以上の異なる波長の複数のレーザ光を複数のトラックが形成された記録媒体の情報記録面に集光する集光手段と、前記記録媒体の情報記録面に反射された複数の反射レーザ光を分割する分割手段と、前記分割手段により分割された前記複数の反射レーザ光を受光する光検出手段と、を備え、前記第2のレーザ光出射手段は、コアの外周にクラッドが設けられているコア・クラッド型シングルモード光ファイバーの少なくとも2本以上のシングルモード光ファイバーの束であって、かつ、個々のシングルモード光ファイバーの一方の端面は、前記コア径はそのままとし前記クラッドの外径が縮小され、かつ、前記2本以上のシングルモード光ファイバーが近接されて並列に束ねられ配置された端面近接多芯光ファイバーであり、前記集光手段は、前記第2のレーザ光のそれぞれは異なるトラック上に入射させ、かつ、第1のレーザ光と第2のレーザ光のうちの1本のレーザ光とを記録媒体の同一のトラック又は前記第2のレーザ光入射トラックの近辺のトラックに入射させ、前記光検出手段は、第1のレーザ光の反射レーザ光に基づきフォーカス及びトラッキングの制御信号又はフォーカス及びトラッキングの制御信号と光ディスクからの情報を検出する第1の光検出手段と、第2のレーザ光の複数の反射レーザ光に基づき記録媒体に情報を記録又は記録媒体からの情報を検出する第2の光検出手段とを有する光ピックアップ装置と前記第1の光検出手段と第2の光検出手段により検出された記録媒体からの反射レーザ光から記録媒体に記録されている情報を取り出す及び記録媒体に記録する情報を送出する信号処理回路と、前記光ピックアップ装置と前記信号処理回路の動作を制御する制御装置と、を有する情報記録再生装置である。 (3) First laser light emitting means for emitting the first laser light, and second laser light emitting means for emitting two or more second laser lights having different wavelengths from the first laser light. A plurality of laser beams having two or more different wavelengths emitted from the first laser beam emitting unit and the second laser beam emitting unit are condensed on an information recording surface of a recording medium on which a plurality of tracks are formed. A condensing unit; a dividing unit that divides a plurality of reflected laser beams reflected on the information recording surface of the recording medium; and a light detecting unit that receives the plurality of reflected laser beams divided by the dividing unit. The second laser beam emitting means is a bundle of at least two single-mode optical fibers of a core-clad type single-mode optical fiber in which a cladding is provided on the outer periphery of the core, and each thin One end face of a single-mode optical fiber is an end-face proximity multicore optical fiber in which the outer diameter of the clad is reduced while the core diameter remains unchanged, and the two or more single-mode optical fibers are arranged close together and bundled in parallel And the condensing means causes each of the second laser beams to be incident on different tracks, and transmits the first laser beam and one of the second laser beams to the recording medium. It is made to enter the same track or a track in the vicinity of the second laser beam incident track, and the light detecting means is a focus and tracking control signal or a focus and tracking control signal based on the reflected laser beam of the first laser beam. And a first light detecting means for detecting information from the optical disk, and information on the recording medium based on a plurality of reflected laser lights of the second laser light. Recording from a reflected laser beam from the recording medium detected by the optical pickup device having the second optical detection means for detecting information from the recording or the recording medium, and the first optical detection means and the second optical detection means An information recording / reproducing apparatus comprising: a signal processing circuit that extracts information recorded on a medium and sends information recorded on the recording medium; and a control device that controls the operation of the optical pickup device and the signal processing circuit. .
(4)上記(3)に記載の情報記録再生装置において、前記光ピックアップ装置の前記集光手段は、さらに、第1のレーザ光と第2のレーザ光のうちの1本のレーザ光とを記録媒体の同一のトラックに入射させ、かつ、前記第2のレーザ光のうちの他の1本以上のレーザ光は、隣接したトラックのそれぞれ異なるトラック上に入射させる情報記録再生装置である。 (4) In the information recording / reproducing apparatus described in (3) above, the light condensing means of the optical pickup device further includes a first laser beam and one of the second laser beams. In the information recording / reproducing apparatus, the laser beam is incident on the same track of the recording medium, and the other one or more of the second laser beams are incident on different tracks of adjacent tracks.
本発明によれば、上述の構成にすることにより、光ディスクが振動する回転数まで高速回転させることなく、情報の記録再生を高速で行うことが可能となる。 According to the present invention, with the above-described configuration, it is possible to record and reproduce information at a high speed without rotating the optical disk at a high speed to vibrate.
[光ピックアップ装置]
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる概略構成例である。本実施の形態の光ピックアップ装置は、第1のレーザ光を出射する第1のレーザ光出射手段である第1のレーザ光源10と、第1のレーザ光と異なる波長を有する2本以上の第2のレーザ光を出射する第2のレーザ光出射手段である第2の光入射端子1と、第1のレーザ光源10と第2の光入射端子1とから出射された2種類の異なる波長の複数のレーザ光を複数のトラックが形成された記録媒体の情報記録面に集光する集光手段と、前記記録媒体の情報記録面に反射された複数の反射レーザ光を分割する分割手段と、前記分割手段により分割された前記複数の反射レーザ光を受光する光検出手段とを備える。
[Optical pickup device]
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration example according to the first embodiment of the present invention. The optical pickup device according to the present embodiment includes a first
本実施の形態の集光手段は、図1に示すように、第1のレーザ光源10からのレーザ光が第1の回折格子9を通り抜けたのちコリメート(平行光化)する第1のコリメートレンズ8と、第2の光入射端子1からの2本以上の複数のレーザ光をコリメートする第2のコリメートレンズと、第1のレーザ光と異なる波長を有する2本以上の第2のレーザ光とを記録媒体である光ディスク13の記録面上に集光される対物レンズ12とを有し、第1のレーザ光と第2のレーザ光のうちの1本のレーザ光とを光ディスク13の同一のトラックに入射させ、かつ、第2のレーザ光のうちの他の1本以上のレーザ光は、異なるトラック上に入射させるものである。第1のレーザ光を第2のレーザ光入射トラックの近辺のトラックに入射させてもよいが、同一トラックに入射させる方が光学系の調整が容易である。
As shown in FIG. 1, the condensing means of the present embodiment is a first collimating lens that collimates (collimates) after the laser light from the first
また、本実施の形態の分割手段は、図1に示すように、光ディスクから反射されたレーザ光が対物レンズ12により捕捉され概ね平行な断面ビーム形状になった後、第1のレーザ光の反射レーザ光を90度回転させて偏向するとともに、第2のレーザ光の複数の反射光は、そのまま通過させるダイクロミックミラー7と、ダイクロミックミラー7を通過した第2のレーザ光の複数の反射光を90度回転させて偏向する偏向ミラー5とからなる。
In addition, as shown in FIG. 1, the splitting unit of the present embodiment reflects the first laser light after the laser light reflected from the optical disk is captured by the
また、本実施の形態の光検出手段は、対物レンズ12により補足されダイクロミックミラー7により90度回転して偏向され次いで第1の回折格子9により回折させた後の第1のレーザ光の反射レーザ光を受光し、フォーカス及びトラッキングの制御信号又はフォーカス及びトラッキングの制御信号と光ディスクからの情報を検出する第1の光検出器11と、対物レンズ12により捕捉されダイクロミックミラー7をそのまま通過し次いで1/4波長板6(偏向制御素子)を通り抜けのち偏向ミラー5により90度回転して偏向されたのち第2の集光レンズ4により集光された第2のレーザ光の複数の反射レーザ光を受光し、光ディスク13に情報を記録するための又は光ディスク13からの情報を検出する第2の光検出器3とからなる。また、上記第1の光検出器11及び第2の検出器3は、光強度に対応する電流または電圧を出力するものである。なお、本実施の形態の光ピックアップ装置には、第1の光検出器11、第2の光検出器3および対物レンズ12を光ディスク13の面と垂直な方向へ移動させる図示しないフォーカス制御コイル、および対物レンズ12を光ディスク13の径方向へ移動させるトラッキング制御コイル等が組み込まれている。
Further, the light detection means of the present embodiment reflects the first laser light after being captured by the
本実施の形態の第2のレーザ光出射手段である第2の光入射端子1は、コアの外周にクラッドが設けられているコア・クラッド型シングルモード光ファイバーの少なくとも2本以上のシングルモード光ファイバーの束であって、かつ、個々のシングルモード光ファイバーの一方の端面は、前記コア径はそのままとし前記クラッドの外径が縮小され、かつ、前記2本以上のシングルモード光ファイバーが近接されて並列に束ねられ配置された端面近接多芯光ファイバーである。なお、後段で詳細に説明する。 The second light incident terminal 1 which is the second laser beam emitting means of the present embodiment includes at least two single-mode optical fibers of a core-clad single-mode optical fiber in which a cladding is provided on the outer periphery of the core. One end face of each single-mode optical fiber is a bundle, and the outer diameter of the clad is reduced with the core diameter unchanged, and the two or more single-mode optical fibers are bundled in close proximity and bundled in parallel. This is an end face proximity multicore optical fiber arranged and arranged. Details will be described later.
さらに、本実施の形態における光ピックアップ装置の構成について、それぞれ詳細に説明する。第2の光入射端子1は、シングルモード光ファイバー7本がコア間隔40μmで図3のように細密状に配列されている近接7芯光ファイバー端面をもつ。図3は、近接7芯光ファイバー端面を模式的に示したものであり、光ファイバーフェルール14、7本のシングルモード光ファイバー15の束を有する構造となっている。例えば、本実施の形態では、近接7芯光ファイバー端面におけるシングルモード光ファイバー15のクラット径は40μmであり、コア径は4.5μmである。近接7芯光ファイバー端面からは、約650nmのレーザ光が出射されるように調整し、情報の記録再生に用いた。7本の光ファイバー全てから光を出射させなくても良いが、本実施の形態において用いる場合は全て同時に出射させた。図1には図示されていないが、7本のシングルモード光ファイバー15のそれぞれには、図4に示すように約650nm光を発光する半導体レーザからの光が入射するようにした。
Further, the configuration of the optical pickup device in the present embodiment will be described in detail. The second light incident terminal 1 has an end face of an adjacent seven-core optical fiber in which seven single-mode optical fibers are arranged in a dense manner as shown in FIG. 3 with a core interval of 40 μm. FIG. 3 schematically shows an end face of a close 7-core optical fiber, and has a structure having a bundle of
第2のコリメータレンズ2は、例えば焦点距離26.5mmの非球面レンズを用い、近接7芯光ファイバー端面から出射した約650nmのレーザ光をほぼ平行光にするようにした。
As the
第2の光検出器3は、図5に示す形状の7分割フォトダイオードを用い、光ディスク13に記録されている情報を検出することに用いた。
The
第2の集光レンズ4は、光ディスク13から反射してきた光を第2の光検出器3に集光するのに用い、第2のコリメータレンズ2と同じ焦点距離26.5mmの非球面レンズを用いた。第2のコリメータレンズ2の焦点距離は、第2の光検出器3の個々のフォトダイオード間隔に合わせて更に長くしても良い。
The
偏光ミラー5は、ガラス基板上に誘電体薄膜を塗布し、第2の光入射端子1からの650nm光は通過し、光ディスク13からは戻ってきた650nm光は反射する様に設置した。偏光ミラー5の代わりに偏光プリズムを用いても良い。第2の光入射端子1からの650nm光が偏光ミラー5を通過するように、図4に示す半導体レーザの向きを調整し、光フアイバー18の長さも数十mmと短くした。また、偏波面保存ファイバーを用いても良い。
The
図4は、第2の光入射端子1と650nmの光を発光する半導体レーザとの関係を模式的に示したものである。図4において、7個のレーザ光源16から照射された各レーザ光は、7個の結合レンズ17によりそれぞれ結合され、7本のシングルモード光ファイバー18のそれぞれに入射する。上述したように、7本のシングルモード光ファイバー18を束ねて光ファイバーフェルール14が形成されている。
FIG. 4 schematically shows the relationship between the second light incident terminal 1 and a semiconductor laser that emits light of 650 nm. In FIG. 4, each laser beam emitted from seven
上述の光ファイバーフェルール14は、クラッド径125μmのシングルモード光ファイバー18のクラッドをエッチングで約40μmに細くし、7本が細密に近接して束ねてある。また、光の出射端面は同一平面になるように研磨してある。レーザ光源16は、650nm光を発光する半導体レーザであり、出力200mWのものを用いた。結合レンズ17は、非球面レンズであり、半導体レーザ16から出射した光がシングルモード光ファイバー18に効率よく入射するように調整した。シングルモード光フアイバー18は、NA約0.1、コア径約4.5μm、クラッド径約125ミクロン、長さは数十mmである。シングルモード光フアイバー18は、光ファイバーフェルール14の部分では、クラッド径をエッチングによって40μmに細くして用いた。
In the
1/4波長板6は、第2の光入射端子1からの650nm光を円偏光にし、光ディスク13からは戻ってきた650nm光の偏向面を90度回転させるために設置した。
The quarter-wave plate 6 was installed in order to turn the 650 nm light from the second light incident terminal 1 into circularly polarized light and to rotate the 650 nm light returned from the
ダイクロイックミラー7は、650nm光は通過し、第1のレーザ光源10からの780nm光を反射させるために設置した。
The dichroic mirror 7 was installed to reflect 780 nm light from the first
第1のコリメータレンズ8は、第1のレーザ光源10からの780nm光をほぼ平行光にし、光ディスク13から戻ってきた780nm光を第1の光検出器11に集光する。
The first collimator lens 8 converts the 780 nm light from the first
第1の回折格子9は、光ディスク13から戻ってきた780nm光を第1の光検出器11方向に回折させる。もちろん第1のレーザ光源10からの780nm光も回折するが、0次光回折光を光ディスク13に入射させるようにし、光ディスク13から戻ってきた780nm光は1次光回折光を利用して第1の光検出器11に入射させた。
The first diffraction grating 9 diffracts the 780 nm light returned from the
第1のレーザ光源10は、780nmの波長を発光し、フォーカス及びトラッキングの制御信号又はフォーカス及びトラッキングの制御信号と光ディスクからの情報を検出するために用いた。
The first
第1の光検出器11は、よく知られている4分割フォトダイオードであり、よく知られている方法でフォーカス及びトラッキングの制御信号又はフォーカス及びトラッキングの制御信号と光ディスクからの情報を検出する。
The
対物レンズ12は、開口数NAが約0.6、焦点距離が約1.5のレンズであり、第2の光入射端子1から及び第1のレーザ光源10からの光を光ディスク13上に集光させる。
The
用いた光ディスク13は、DVD規格のディスクとCD規格のディスクである。情報の記録再生の場合はDVD規格のディスクを用い、再生のみの場合はDVD規格とCD規格の両方のディスクを用いた。
The used
CDディスクの再生の場合には、第1のレーザ光源からの光のみが使用され、第1の光検出器で光ディスク13からの情報を検出し、図示されていない情報処理装置で必要な情報に処理して用いた。
In the case of reproduction of a CD disc, only light from the first laser light source is used, information from the
DVDディスクの記録再生の場合は、光ディスク10上で、第1のレーザ光源10からの光スポットと、第2の光入射端子1の近接7芯光ファイバー端面の真ん中から出射した光スポットとが同じ所に集光するようにした。フォーカスとトラッキング制御は、第1のレーザ光源10からの光を用い、第1の光検出器11で検出し制御するようにした。情報の記録再生は、第2の光入射端子1からの光を用い、第2の光検出器3で情報を検出した。
In the case of recording / reproducing of a DVD disc, the light spot from the first
また、光ディスク13として例えばDVDディスクのトラックと第2の光入射端子1からの7ヶの光スポットとの関係が図6cに示すような関係になるように、第2の光入射端子1の7本のシングルモード光ファイバーの位置を調整した。図6は、光ディスクのトラック20と第2の光入射端子1からの光の光スポット21との関係を示す。図6aの線は、光ディスクのトラック20を模式的に示したものであり、グループ又はランド或いはピット列であり、トラックピッチはDVD−RAMディスク以外は0.74μmである。図6bは、第2の光入射端子1からの光の光ディスク上でのスポット21を示し、隣接のスポットとの間隔ωμmは、第2の光入射端子1のシングルモード光ファイバー7本のコアー間隔40μmと、第2のコリメータレンズ2と対物レンズ12による縮小倍率1/mとの積であり、次のように与えられる。
ω=40/m・・・・・・・・・・・・・・式1
7つの光スポットがそれぞれ隣接した7つのトラックに入射するためには、図6cに示すように光ディスク12のトラックと、7つの光スポットの中心のスポットを含んだ3つのスポットを結んだ直線とがなす角度をθとすると、次の関係が成立必要がある。なお、トラックピッチをpとする。
ω*sin(θ)=p・・・・・・・・・・式2
ω*sin(60+θ)=3*p・・・・・・式3
ω*sin(60−θ)=2*p・・・・・・式4
式2〜式4より、次のようになる。
2*ω*sin(60)cos(θ)=5*ω*sin(θ)・・・式5
式5より
tan(θ)=0.4*sin(60)
∴ θ≒19.1度
式2より
ω≒3.06*p・・・・・・・・・・・・・式6
DVDのトラックピッチp=0.74μmを入れると、隣接のスポットとの間隔ωは次のようになる。
ω≒2.26μm
式1より
m≒17.7倍
本実施の形態の場合、第2のコリメータレンズ2の焦点距離26.5mm、対物レンズの焦点距離は1.5mmであり、第2の光入射端子1のシングルモード光ファイバー7本のコア間隔40μmを、隣接のスポットとの間隔2.26μmにし、上記倍率mを満足している。
Further, 7 of the second light incident terminal 1 is set such that the relationship between the track of the DVD disk as the
ω = 40 / m ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Formula 1
In order for the seven light spots to enter the adjacent seven tracks, as shown in FIG. 6c, a track of the
ω * sin (θ) =
ω * sin (60 + θ) = 3 *
ω * sin (60−θ) = 2 * p (4)
From
2 * ω * sin (60) cos (θ) = 5 * ω * sin (θ)
From
tan (θ) = 0.4 * sin (60)
∴ θ≈19.1 degrees from
ω ≒ 3.06 * p ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 6
When the DVD track pitch p = 0.74 μm is inserted, the distance ω between adjacent spots is as follows.
ω ≒ 2.26μm
From Equation 1
In the case of the present embodiment, the focal length of the
(第2の実施の形態)
図2に本発明の第2の実施の形態の概略構成例を示す。本発明の第2の実施の形態において、第1の実施の形態と同じ光学部材については、同一の番号を付けた。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a schematic configuration example of the second embodiment of the present invention. In the second embodiment of the present invention, the same optical members as those in the first embodiment are given the same numbers.
第1の実施の形態との違いは、第2の光入射端子1からの光と光ディスク13から戻ってきた光との分離を、第2の回折格子40で行うようにしたことである。これ以外は同じである。
The difference from the first embodiment is that the
図2において、回折格子40は、第1の回折格子9と同様、光ディスク13から戻ってきた650nm光を第2の光検出器3方向に回折させる。もちろん第2の光入射端子1からの650nm光も回折するが、0次光回折光を光ディスク13に入射させるようにし、光ディスク13から戻ってきた650nm光は1次光回折光を利用して第2の光検出器3に入射させた。
In FIG. 2, the
第1の実施の形態、第2の実施の形態でも、端面近接多芯光ファイバーとして7芯光ファイバーを用いたが、7芯に限らず3芯でも或いはその他でも構わない。 Also in the first embodiment and the second embodiment, the 7-core optical fiber is used as the end-surface proximity multicore optical fiber. However, the configuration is not limited to 7 cores, and may be 3 cores or others.
また、用いるディスクとして、CDとDVDディスクについて述べたが、これ以外のディスクでも良いことは言うまでもない。例えば、DVDとブルーレイデイスクである。この場合は、第1のレーザ光源10としては約650nmの半導体レーザ、第2の光入射端子1から出射する光としては約405nmを用いる。
Further, although the CD and DVD disk have been described as the disks to be used, it goes without saying that other disks may be used. For example, DVD and Blu-ray disc. In this case, a semiconductor laser of about 650 nm is used as the first
第1の実施の形態、第2の実施の形態の7芯光ファイバーを用いたピックアップ装置によれば、従来の一本のレーザ光を用いた記録再生に比べ7倍の高速で情報の記録再生を行うことができる。 According to the pickup device using the 7-core optical fiber of the first embodiment and the second embodiment, information can be recorded / reproduced at a speed seven times faster than the conventional recording / reproduction using a single laser beam. It can be carried out.
[情報記録再生装置]
(第3の実施の形態)
本発明の実施の形態が適用可能な情報記録再生装置(光ディスク装置)の構成の一例を示す。
[Information recording / playback device]
(Third embodiment)
1 shows an example of the configuration of an information recording / reproducing apparatus (optical disc apparatus) to which an embodiment of the present invention can be applied.
図7に示すように、情報記録再生装置、すなわち光ディスク装置100は、上述した第1の実施の形態または第2の実施の形態における光ピックアップ装置50から出射されるレーザ光を、記録媒体すなわち光ディスク13の情報記録層に集光することにより、光ディスク13に情報を記録し、また光ディスク13から情報を再生できる。なお、光ピックアップ装置50については上段にて詳細に説明したので、ここでは省略する。
As shown in FIG. 7, the information recording / reproducing apparatus, that is, the
光ディスク13は、図示しないディスクモータの図示しないターンテーブルに支持され、ディスクモータが所定の回転数で回転されることにより、所定の速度で回転される。
The
光ピックアップ装置50は、図示しないピックアップ送り用モータにより情報の記録または再生もしくは消去の各動作時のそれぞれにおいて、光ディスク13の径方向に、所定の速度で移動される。
The
光ピックアップ装置50内の第1の光検出器11および第2の光検出器3(図1,2)により検出された信号は、後段に設けられる信号処理部である記録信号処置回路60において、情報の再生に用いられるデータ信号に、利用可能に処理される。また、第1の光検出器11および第2の光検出器3(いずれも図1に示す)からの出力は、対物レンズ12(図1,2)の位置を、光ディスク13の記録面に対して所定の位置関係に位置させるための制御信号、すなわちフォーカス制御コイルにフォーカス制御信号を供給するために利用されるフォーカスエラー信号ならびにトラッキング制御コイルにトラッキング制御信号を供給するために利用されるトラックエラー信号等に、利用可能に処理される。
Signals detected by the
第2のレーザ光による情報の記録再生は複数(例えば7本)のトラックで同時に行うので、トラックが同心円又は1本のスパイラルの場合は、トラック送りは1回転毎に複数トラックジャンプして送る必要がある。よって信号処理は、ディスクの回転が内周から外周まで同じCAV方式又はディスク径のあるゾーン内では回転が同じで回転の異なる複数のゾーンを設けたMCAV方式の方が、内周から外周まで回転数が一定なCLV方式の場合より容易である。勿論、CLV方式でも第2のレーザ光の数だけのスパイラルトラックを設けた場合は、トラック送りは連続して行える。 Since information recording / reproduction by the second laser beam is performed simultaneously on a plurality of (for example, seven) tracks, when the track is a concentric circle or one spiral, the track feed needs to be sent by jumping a plurality of tracks every rotation. There is. Therefore, in the signal processing, the rotation of the disk is the same CAV method from the inner periphery to the outer periphery or the MCAV method in which a plurality of zones having the same rotation and different rotations are provided in the zone having the disk diameter rotate from the inner periphery to the outer periphery This is easier than in the case of the CLV method in which the number is constant. Of course, even in the CLV system, when spiral tracks corresponding to the number of the second laser beams are provided, track feeding can be performed continuously.
光ディスク13から反射したレーザ光は、光ピックアップ装置50の第1の光検出器11および第2の光検出器3で電気信号として検出される。第1の光検出器11および第2の光検出器3の出力信号は、プリアンプ52で増幅され、コントローラ(レンズ位置制御量設定装置(主制御装置))70と接続されたサーボ回路(レンズ位置制御装置)54、RF信号処理回路(出力信号処理回路)62、およびアドレス信号処理回路64に出力される。
The laser light reflected from the
サーボ回路54では、光ピックアップ装置50内に支持されている対物レンズ12(図1)のフォーカスサーボ(対物レンズの焦点位置に対する光ディスクDの記録層と対物レンズとの間の距離の差の制御)信号およびトラッキングサーボ(対物レンズの光ディスクDのトラックを横切る方向の位置の制御)信号が生成され、各信号が、それぞれ、光ピックアップ装置50の図示しないフォーカスアクチュエータとトラッキングアクチュエータ(レンズ位置制御機構)とに出力される。
In the
RF信号処理回路62では、第1の光検出器11および第2の光検出器3により検出され、再生された信号からユーザーデータや管理情報が取り出され、アドレス信号処理回路64では、アドレス情報、すなわち光ピックアップ装置50の対物レンズが現在対向している光ディスク13のトラックまたはセクタを示す情報が取り出され、コントローラ70に出力される。
In the RF
コントローラ70においては、アドレス情報を元に、所望の位置のユーザーデータ等のデータを読み出すために、あるいは所望の位置にユーザーデータや管理情報を記録するために、光ピックアップ装置50の位置が制御される。
In the
光ディスクへの情報の記録時には、コントローラ70の制御により、記録信号処理回路60において、光ディスクへの記録に適した記録波形信号に変調された記録データすなわち記録信号がレーザ駆動回路56に供給される。光ピックアップ装置50の7芯光芯光ファイバーを用いた第2の-光入射端子3(図1,2)からは、レーザ駆動回路56から供給されるレーザ駆動信号に対応して、記録すべき情報に応じて強度が変化されたレーザ光が出力される。これにより、光ディスク13に情報が記録される。
At the time of recording information on the optical disc, under the control of the
[光ピックアップ装置]
(第4の実施の形態)
図8は、本発明の第4の実施形態にかかる概略構成例である。
図8は、第1の実施の形態の図3に該当する光ファイバーフェルール14の変形例であり、横1列にn本並べた光ファイバー18の列を3段に重ねで矩形のフェルール42内に設置したものであり、図3における7本の光ファイバー束を単位として横に並べた構造とみることもできる。結像光学系、信号処理系などは、第1の実施の形態〜第4の実施の形態と全く同一である。これにより記録信号処理速度を、(3n−1)倍に高めることが可能となる。
[Optical pickup device]
(Fourth embodiment)
FIG. 8 is a schematic configuration example according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 shows a modification of the
本発明の光ピックアップ装置及び情報記録再生装置は、記録媒体の情報記録再生を行う分野において有効に用いることができる。 The optical pickup device and information recording / reproducing apparatus of the present invention can be effectively used in the field of recording / reproducing information on a recording medium.
1 第2の光入射端子、2 第2のコリメートレンズ、3 第2の光検出器、4 第2の集光レンズ、5 偏向ミラー、6 1/4波長板、7 ダイクロミックミラー、8 第1のコリメートレンズ、9 第1の回折格子、10 第1のレーザ光源、11 第1の光検出器、12 対物レンズ、13 光ディスク、14 光ファイバーフェルール、15 光出射ファイバー、16 レーザ光源、17 結合レンズ、18 光ファイバー、40 第2の回折格子。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 2nd light-incidence terminal, 2nd collimating lens, 3rd 2nd photodetector, 4th 2nd condensing lens, 5 deflection | deviation mirror, 6 1/4 wavelength plate, 7 dichroic mirror, 8 1st Collimating lens, 9 first diffraction grating, 10 first laser light source, 11 first light detector, 12 objective lens, 13 optical disk, 14 optical fiber ferrule, 15 light emitting fiber, 16 laser light source, 17 coupling lens, 18 Optical fiber, 40 Second diffraction grating.
Claims (4)
第1のレーザ光と異なる波長を有する2本以上の第2のレーザ光を出射する第2のレーザ光出射手段と、
前記第1のレーザ光出射手段と第2のレーザ光出射手段とから出射された2種類の異なる波長の複数のレーザ光を複数のトラックが形成された記録媒体の情報記録面に集光する集光手段と、
前記記録媒体の情報記録面に反射された複数の反射レーザ光を分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された前記複数の反射レーザ光を受光する光検出手段と、を備え、
前記第2のレーザ光出射手段は、コアの外周にクラッドが設けられているコア・クラッド型シングルモード光ファイバーの少なくとも2本以上のシングルモード光ファイバーの束であって、かつ、個々のシングルモード光ファイバーの一方の端面は、前記コア径はそのままとし前記クラッドの外径が縮小され、かつ、前記2本以上のシングルモード光ファイバーが近接されて並列に束ねられ配置された端面近接多芯光ファイバーであり、
前記集光手段は、前記第2のレーザ光のそれぞれは異なるトラック上に入射させ、かつ、第1のレーザ光と第2のレーザ光のうちの1本のレーザ光とを記録媒体の同一のトラック又は前記第2のレーザ光入射トラックの近辺のトラックに入射させ、
前記光検出手段は、第1のレーザ光の反射レーザ光に基づきフォーカス及びトラッキングの制御信号又はフォーカス及びトラッキングの制御信号と光ディスクからの情報を検出する第1の光検出手段と、第2のレーザ光の複数の反射レーザ光に基づき記録媒体に情報を記録又は記録媒体からの情報を検出する第2の光検出手段とを有することを特徴とする光ピックアップ装置。 First laser beam emitting means for emitting the first laser beam;
Second laser beam emitting means for emitting two or more second laser beams having different wavelengths from the first laser beam;
A light collecting unit for condensing a plurality of laser beams having two different wavelengths emitted from the first laser beam emitting unit and the second laser beam emitting unit on an information recording surface of a recording medium on which a plurality of tracks are formed. Light means;
A dividing unit for dividing a plurality of reflected laser beams reflected on the information recording surface of the recording medium;
A light detecting means for receiving the plurality of reflected laser beams divided by the dividing means,
The second laser beam emitting means is a bundle of at least two single-mode optical fibers of a core-clad type single-mode optical fiber in which a cladding is provided on the outer periphery of the core, and each single-mode optical fiber One end face is an end face proximity multi-core optical fiber in which the outer diameter of the clad is reduced while the core diameter remains unchanged, and the two or more single mode optical fibers are arranged in close proximity and bundled in parallel.
The condensing means causes each of the second laser beams to be incident on different tracks, and causes the first laser beam and one of the second laser beams to be the same on the recording medium. Incident on a track or a track in the vicinity of the second laser beam incident track,
The light detection means includes a first light detection means for detecting a focus and tracking control signal or a focus and tracking control signal and information from the optical disk based on the reflected laser light of the first laser light, and a second laser. An optical pickup device comprising: a second light detection unit that records information on a recording medium based on a plurality of reflected laser beams of light or detects information from the recording medium.
前記集光手段は、さらに、第1のレーザ光と第2のレーザ光のうちの1本のレーザ光とを記録媒体の同一のトラックに入射させ、かつ、前記第2のレーザ光のうちの他の1本以上のレーザ光は、隣接したトラックのそれぞれ異なるトラック上に入射させることを特徴とする光ピックアップ装置。 The optical pickup device according to claim 1,
The condensing means further causes the first laser beam and one of the second laser beams to be incident on the same track of the recording medium, and includes the second laser beam The other one or more laser beams are incident on different tracks of adjacent tracks.
前記第1の光検出手段と第2の光検出手段により検出された記録媒体からの反射レーザ光から記録媒体に記録されている情報を取り出す及び記録媒体に記録する情報を送出する信号処理回路と、
前記光ピックアップ装置と前記信号処理回路の動作を制御する制御装置と、を有することを特徴とする情報記録再生装置。 A first laser beam emitting unit that emits a first laser beam; a second laser beam emitting unit that emits two or more second laser beams having different wavelengths from the first laser beam; Condensing means for condensing a plurality of laser beams of two or more different wavelengths emitted from one laser light emitting means and a second laser light emitting means on an information recording surface of a recording medium on which a plurality of tracks are formed And a dividing unit that divides a plurality of reflected laser beams reflected on the information recording surface of the recording medium, and a light detecting unit that receives the plurality of reflected laser beams divided by the dividing unit, The second laser beam emitting means is a bundle of at least two single-mode optical fibers of a core-clad type single-mode optical fiber in which a clad is provided on the outer periphery of the core, and each single-mode optical fiber. One end face of the optical fiber is an end face proximity multi-core optical fiber in which the outer diameter of the clad is reduced while the core diameter remains the same, and the two or more single mode optical fibers are arranged close together and bundled in parallel. And the condensing means causes each of the second laser beams to be incident on different tracks, and transmits the first laser beam and one of the second laser beams to the recording medium. It is made to enter the same track or a track in the vicinity of the second laser beam incident track, and the light detecting means is a focus and tracking control signal or a focus and tracking control signal based on the reflected laser beam of the first laser beam. And a first light detecting means for detecting information from the optical disk, and recording information on a recording medium based on a plurality of reflected laser beams of the second laser beam An optical pickup device having a second light detecting means for detecting information from the recording medium,
A signal processing circuit for extracting information recorded on the recording medium from reflected laser light from the recording medium detected by the first light detecting means and the second light detecting means, and sending information recorded on the recording medium; ,
An information recording / reproducing apparatus comprising: the optical pickup device; and a control device that controls the operation of the signal processing circuit.
前記光ピックアップ装置の前記集光手段は、さらに、第1のレーザ光と第2のレーザ光のうちの1本のレーザ光とを記録媒体の同一のトラックに入射させ、かつ、前記第2のレーザ光のうちの他の1本以上のレーザ光は、隣接したトラックのそれぞれ異なるトラック上に入射させることを特徴とする情報記録再生装置。 The information recording / reproducing apparatus according to claim 3,
The condensing means of the optical pickup device further causes the first laser beam and one laser beam of the second laser beam to enter the same track of the recording medium, and the second laser beam An information recording / reproducing apparatus, wherein one or more other laser beams among the laser beams are incident on different tracks of adjacent tracks.
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