JP2527903B2 - 多重チャネル・デ―タ記憶装置及び多重チャネル・レ―ザ光学装置 - Google Patents

多重チャネル・デ―タ記憶装置及び多重チャネル・レ―ザ光学装置

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JP2527903B2
JP2527903B2 JP5146274A JP14627493A JP2527903B2 JP 2527903 B2 JP2527903 B2 JP 2527903B2 JP 5146274 A JP5146274 A JP 5146274A JP 14627493 A JP14627493 A JP 14627493A JP 2527903 B2 JP2527903 B2 JP 2527903B2
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    • G—PHYSICS
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    • G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
    • G11B7/124—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate the integrated head arrangements including waveguides

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光データ記憶装置に関
し、特に、多重チャネル光データ記憶装置におけるデー
タ読取及びサーボ制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】今後の光データ記憶ドライブにはデータ
転送率の増加が必要とされる。データ転送率を高めるた
めの１つの方法は、記録表面から情報を記録し、且つ、
読み取るレーザの数を増やすことである。レーザが個々
のデータトラックに集束されるならば、データ転送率は
レーザの数に従って線形に増える。単一のレーザシステ
ムから複数のレーザシステムへと進むにつれて、ヘッ
ド、特に読み出しチャネルの光学、電子工学、力学が複
雑になる。従って、多重レーザ光記憶装置には効果的な
多重チャネル光ヘッドとデータ読取システムが所望され
る。システムは設計が簡単で、容易に製造可能であり、
複雑、或いは、高価な光学、力学又は電子工学なしに容
易に維持及び作動できるのが好ましい。このようにし
て、データ転送率が増加した光データ記憶システムが実
現されるのが好ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、複数
のデータトラック、即ち、チャネルに符号化された機械
読取可能な情報を有する光データ記憶媒体から、複数の
情報を読み取るための多重チャネルレーザ光ヘッドを提
供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段と作用】符号化された機械
読取可能情報を有する光記憶媒体の情報を読み取るため
の多重チャネルレーザ光学系であって、複数の集束され
たレーザ出力ビームを光データ記憶媒体に伝達して、光
データ記憶媒体が焦点距離で集束されるレーザ出力ビー
ムを受信し、且つ、処理のために複数の情報変調された
信号ビームを反射する多重チャネルレーザ光学系は、複
数の空間的に分離されたレーザ出力ビームを生成するた
めの多重チャネルレーザ光源と、レーザ出力ビームを受
信し、対物レンズから選択された焦点距離でレーザ出力
ビームを集束するように位置決めされると共に、焦点距
離で位置決めされた光記憶媒体によって反射される複数
の情報変調された信号ビームを受信し、情報変調された
信号ビームをレーザ光源に透過するように位置決めされ
る対物レンズと、対物レンズを通過する情報変調された
信号ビームを受信し、複数の再度方向付けられ、空間的
に分離された信号ビームを生成するように位置決めされ
る光導波路構造体と、情報変調された信号ビームを光導
波路構造体に方向付けて結合するための手段と、空間的
に分離された信号ビームを受信し、光データ記憶媒体に
含まれる情報を表す複数の出力信号を生成するように位
置決めされる複数の光検出器と、から成る。
【０００５】中心軸の回りを回転すると共に、表面に情
報を含むデータチャネルを有する光記憶媒体からデータ
を読み取るための方法は、複数の空間的に分離されたレ
ーザ出力ビームを生成するために多重レーザ光源を作動
するステップと、複数の空間的に分離されたレーザ出力
ビームを光記憶媒体に方向付けることによって、各レー
ザビームが記憶媒体のそれぞれのデータチャネルに当た
るように複数の反射信号ビームを生成するステップと、
複数の再度方向付けられ、空間的に分離された信号ビー
ムを生成するため、反射信号ビームを受信するように位
置決めされた光導波路構造体に反射信号ビームを方向付
けるステップと、空間的に分離された信号ビームを受信
し、光データ記憶媒体に含まれる情報を表す複数の出力
信号を生成するように位置決めされた複数の光検出器
に、空間的に分離された信号ビームを方向付けるステッ
プと、から成る。
【０００６】光学系は、表面に画定される機械読取可能
情報を含む複数のデータチャネルを有する光記憶媒体
と、中心軸の回りに光記憶媒体を回転させるための手段
と、複数の入射光ビームを生成し、これらを光記憶媒体
に方向付けることによって、入射光ビームがそれぞれ複
数のデータチャネルに当たるビーム源手段と、反射信号
ビームを表すデータ記憶媒体から反射した光を受信し、
モード分離によって反射信号ビームを複数の空間的に分
離された出力ビームへと再度方向付けるためのビーム再
方向付け手段と、分離された出力ビームを受信し、出力
ビームに対応する複数の出力信号を提供するための光検
出器手段と、出力信号を複数の機械読取可能データ信号
へと処理するための回路手段と、から成る。
【０００７】複数の並行でないビーム経路をもつ多重チ
ャネルビームを入射方向から偏向された方向へ偏向する
ための多重チャネルビーム偏向器であって、多重チャネ
ルビーム偏向器が入力結合器格子及びチャープされた出
力格子を有する導波路を備え、入力結合器格子が入射多
重チャネルビームを受信するように位置決めされると共
に、選択された入射角において入射多重チャネルビーム
を複数の結合されたモードで導波路へと結合するための
手段を備え、導波路が結合された信号ビームを出力格子
に伝搬するための手段を備え、出力格子が出力のために
複数の結合されたモードを空間的に分離するための手段
を備える。
【０００８】本発明に従って、複数のデータトラック、
即ち、チャネルに符号化された機械読取可能な情報を有
する光データ記憶媒体から複数の情報を読み取るための
多重チャネルレーザ光ヘッドが提供される。光ヘッド
は、光ヘッドからの焦点距離において、データ記憶媒体
に複数の集束されたレーザ出力ビームを伝達するように
位置決めできる。各レーザ出力ビームは、記憶媒体のデ
ータトラック、即ち、チャネルに対応する。記憶媒体
は、入射ビームを複数の情報変調されたリターンビーム
として反射する。リターンビームは、処理のために光ヘ
ッドに反射される。
【０００９】光ヘッドは、空間的に分離されたレーザ出
力ビームの並行なアレイ（配列）を生成するための多重
チャネルレーザ光源を備える。これら複数のビームは、
光ヘッド内の光学系によって方向付けられ、光データ記
憶媒体に出力を用意する。光学系は、好ましくは、コリ
メーター、ビーム成形光学モジュール、導波路構造体、
四分の一波長板、及び対物レンズを備える、線形のアレ
イの光学要素によって形成される。
【００１０】コリメーターは、レーザ光源からその入力
を受信し、複数の平行にされた（コリメートされた）レ
ーザ出力ビームを伝達するように位置決めされる。ビー
ム成形光学モジュールは、平行にされたレーザ出力ビー
ムを受信し、複数の成形されたレーザ出力ビームを生成
する。成形されたレーザ出力ビームは、好ましくは、殆
どの入射光が妨げられずに通過するような導波路構造体
を通過する。対物レンズは、光ヘッドの出力において位
置決めされる。対物レンズは、成形されたレーザ出力ビ
ームを受信し、焦点距離で位置決めされた光データ記憶
媒体にビームを集束する。
【００１１】対物レンズは、データ記憶媒体から反射さ
れる複数の情報が符号化されたリターンビームを受信す
る。光導波路構造体は、対物レンズを介して透過される
変調されたリターンビームを受信するように位置決めさ
れ、複数の再度方向付けられ、空間的に分離された信号
ビームを生成する。任意ではあるが、四分の一波長板が
光導波路構造体と対物レンズの間に位置決めされ、初期
の変調されていないレーザ源ビームに対して情報変調さ
れた信号ビームの偏光ベクトルを変えて、レーザからデ
ィスクへ高い光効率を保証する。複数の光検出器は、光
導波路構造体によって生成される空間的に分離された信
号ビームを受信し、光データ記憶媒体に含まれる情報を
表す複数の出力信号を生成するように位置決めされる。
好ましい態様において、光導波路構造体は、複数のレー
ザから成るデータ信号を再度方向付け、且つ分離する一
体化された光読取チャネルを形成する。光読取チャネル
は、焦点エラーセンサ及びトラックエラーセンサを備え
る。提示されるように、光ヘッドは相変化消去可能及び
一度だけ書き込みされる媒体、消耗（アブレーション）
媒体、ダイポリマー媒体及びＯＤ−ＲＯＭシステム等の
振幅記録システムに使用されてもよい。
【００１２】
【実施例】図１を参照すると、多重（マルチプル）レー
ザ光ヘッド２は従来設計の少なくとも１台の半導体レー
ザ装置から作成されるのが好ましい多重ビームレーザ源
４を備える。例えば、レーザ源４は約830nm のレーザ波
長で作動する少なくとも１個のGaAlAsレーザを備えても
よい。レーザ源４は個々（独立）のレーザチャネルの線
形アレイを提供するが、簡素化のため参照番号６及び８
で示される２個のチャネルだけが示されている。レーザ
チャネル６及び８は、互いに対して一定の角度で向けら
れるそれぞれのビーム軸１４及び１６をもつ、それぞれ
末広のレーザビーム１０及び１２を生成するように間隔
を置く。レーザビームは、図１の双頭の矢印Ｐで示され
るように、ビーム軸１４及び１６によって画定される平
面で偏光される。矢印Ｐは、図面で方向を参照するよう
示されたＸ軸方向に沿って延びる。
【００１３】レンズコリメーション（平行）システム２
０は、レーザチャネル６からのビーム１０及びレーザチ
ャネル８からのビーム１２を含むレーザ源４からの光を
集めて平行にする。レンズコリメーターは、従来、現在
のガラス成形技術を用いて、少なくとも１つの非球面を
備える単一の要素から成るガラスレンズとして形成され
ている。平行にされた光は、ビーム成形光学系３０を透
過される。平行にされたビームの横断面が楕円形である
ため、ビーム成形光学系は楕円形の平行にされたビーム
を円形の横断面に変えるために方向付けられた一対のプ
リズムを含むのが好ましい。光学モジュール３０の構造
は元来一般的なものである。その後、光はビーム成形光
学系３０と四分の一波長板４５の間に選択された角度で
ビームに挿入される導波路読取チャネルシステム４０を
通過する。四分の一波長板は、線形に偏光された入射光
を円形に偏光された光に変換するよう適切に方向付けら
れる。四分の一波長板４５を通過する光は、対物レンズ
５０によって媒体の記録表面６０に集束される。
【００１４】記録表面６０は、図１に示されるＺ軸と整
合され、回転軸６４の回りを回転するように取り付けら
れる光記憶ディスク６２の一部として形成される。図２
に示されるように、記録表面６０は記録表面に形成され
た複数の間隔を置いたデータトラック、即ち、チャネル
６６、６８等を有する。これらのデータチャネルはレー
ザビームチャネル、例えば、チャネル６及び８に対応し
て、各レーザビーム１０及び１２は対応するデータチャ
ネル６６、６８等に当たるように方向付けられる。記録
表面に当てられたレーザ出力ビームは、従来の方法で変
調され、複数の変調された信号リターンビームとして光
ヘッドに反射される。記録表面６０から反射されたリタ
ーンビームは、対物レンズ５０によって集められ、四分
の一波長板４５を介して読取チャネルシステム４０に向
けられる。
【００１５】レンズ５０は、コリメータ２０と同じ方法
で製造される。一例として、レンズ５０は焦点距離3.9m
m 及び開口数(NA)0.55であってもよい。四分の一波長板
もまた、石英等の適切な複屈折物質で形成される。従来
の方法では、四分の一波長板はディスクから反射された
円形に偏光された光を、図１に示されるＹ軸に沿った偏
光方向をもつ線形に偏光された光に変換する。Ｙ軸方向
に偏光されたリターンビームは光導波路構造体４０に当
たる。
【００１６】図１に示されるように、各リターンビーム
に対応する光はＺ軸に対して異なる角度で進む。この信
号ビームの角分離は、データ信号を分離するため読取チ
ャネルシステム４０によって使用される。
【００１７】図３を参照すると、読取チャネルシステム
４０は、基板７２上に形成される多重モード導波路構造
体７０を備える。導波路７０及び基板７２は、公知の製
造方法に従って製造してもよく、その詳細は当業者に自
明である。例えば、基板７２は、ガラス、サファイア、
タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、熱酸化シリコ
ン及びひ化ガリウム(GaAs)等の、さまざまな光学的に透
明な物質で製造されてもよい。これらの物質は、対象の
波長で光エネルギーを透過する能力のために許容され
る。導波路構造体７０は、基板７２上に付着又は拡散さ
れる薄膜として形成される。好ましい構造では、膜はス
パッタコーティングされ、その後基板にレーザで焼き付
け（アニール）される。効果的な導波路を得るため、導
波路構造体７０の厚さは対象の波長の大きさのオーダ内
にあるべきである。例えば、約6.5ミクロンの厚さの導
波路は、ＴＥモードで透過される830nm の波長に使用さ
れる。基板上に付着される物質は、基板の屈折率よりも
屈折率が高くなければならない。屈折率の低い物質がま
た基板に選択されるならば、ポリメチルメタクリレート
(PMMA)、窒化シリコン、ポリイミド又はCorning(コーニ
ング)7059 ガラス膜等の物質が全て導波路に使用されて
もよい。例えば、効果的な導波路構造体は、屈折率1.46
の石英基板上に、屈折率1.55のCorning7059 ガラス膜か
らなる膜をスパッタコーティングすることによって製造
される。
【００１８】読取チャネルシステム４０は、導波路７０
の上表面（即ち、図１の導波路構造体４０の後部面）
に、好ましくはエンボシング又はエッチングによって形
成される結合格子７４を更に備える。結合格子７４は、
公知のフォトリソグラフィック技術で導波路７０の表面
にフォトレジストマスクを形成し、その後、露光された
導波路表面を格子構造に変換するためにイオンエッチン
グすることによって製造される。結合格子７４は、（導
波路もまたＴＥモードで製造されるならば）ＴＥ結合器
として作動するように構成されるのが好ましい。従っ
て、結合格子７４は離散的な角度で入射するＹ軸方向に
偏光されたリターンビームを導波路７２で伝搬する複数
のＴＥモードに回折する。また、導波路もＴＭモードで
作成されると共に、更にレーザ源４から入射する光が図
１に示されるＹ軸の方向に偏光されるならば、結合格子
はＴＭ結合器として作動するように実行される。簡素化
のため、以下の議論ではＴＥ結合を用いると仮定する。
【００１９】結合格子７４は、レーザ源４から入射する
Ｘ軸方向に偏光された光を渡し、ディスクから導波路７
０に反射したＹ軸方向に偏光された光を結合するように
構成されるのが好ましい。図３に示されるように、結合
格子７４は角度θ1 で入射するビーム７６及び角度θ3
で入射するビーム８２を導波路７０の２つのＴＥモード
に結合するように設計される。光ビーム７６は、Ｚ軸に
並行に延びる軸７８に対して、結合格子７４に入射角θ
1 で入射する。図３において、Ｚ軸は導波路構造体７０
のＸ−Ｙ平面に垂直に延びるように示される。光ビーム
７６は、結合格子７４によって角度θ2 で回折され、低
次導波路モード（ビーム８０）として導波路７０によっ
て搬送される。光ビーム８２は、軸７８に対して入射角
θ3 で結合格子７４に入射し、角度θ4 で回折され、破
線で示されるような高次ビーム８４として導波路７０に
よって搬送される。角度θ1 及びθ3 は、結合格子７４
及び導波路７０のモード結合入射角である。従って、結
合格子７４は特定のモード結合入射角で進むＴＥ光を導
波路構造体７０の異なるモードに結合する。（図示され
るビーム経路は単なる実例である。）導波路モードに対
応する光線角は一般的に非常に高い、即ち、最低次モー
ドで90度に近い。従って、結合格子７４のピッチは非常
に細かく、例えば、石英基板に付着される厚さ6.5 マイ
クロメーターのCorning7059 導波路に対して波長約830n
m で約530nm である。入射角は一般的に低い。例えば、
入射角の一般的な範囲は、ゼロ次モードの約0.99度から
高次モードの約5.27度である。
【００２０】図４を参照すると、光が導波路に結合され
た後、チャープされた格子８６は空間的にモードを分離
し、検出するための光を方向付ける。図４において、導
波路７０はＸ−Ｙ平面にほぼ矩形の構造から成るように
示されている。結合格子７４は、導波路７０の短い側の
方向に向けられる並行な格子のほぼ円形の領域パターン
として形成される。チャープされた格子８６は、Ｘ−Ｙ
平面の結合格子７４の方向に対する角度、例えば、４５
度、に方向付けられた一連の並行な格子として従来のエ
ッチング等により形成される。図４に示されるように、
チャープされた格子８６の間隔は結合格子７４からの距
離が増すにつれてＸ軸の方向に減少する。導波路７０を
通過する複数の結合された光モードは、図４の矢印Ａに
よって示される。これら複数のモードは、格子線が導波
路モードの伝搬軸に対して４５度に傾斜される「チャー
プされた(chirped) 」格子８６に入射される。更に、格
子８６の間隔がその長さに沿って線形に変化するため、
チャープされた格子と称される。チャープされた格子８
６は、各導波路モードに、格子に沿った異なる場所でそ
の伝搬の元の方向に対して垂直に回折させる。チャープ
された格子８６によって回折された導波路モードの離散
的オーダは、図４の矢印Ｂ、Ｃ及びＤによって示され
る。次に、各回折されたモードは、モードの対応する導
波路レンズによってモード自体の検出器に集束される。
従って、入射光モードはＸ−Ｙ平面においてある角度、
例えば、９０度で偏向される。入射光モードは、導波路
７０の光のモードに応じて、Ｘ軸の方向に、結合格子７
４からの距離でブラッグ整合された格子ピッチで反射さ
れる。各モードを偏向するのに必要な格子ピッチは、以
下の関係から容易に算定できる。
【００２１】２Ｎm ＳｉｎΘ＝Ｗ／Ｐm ただし、 Ｎm ＝モードインデックス Θ＝入射角 Ｗ＝波長 Ｐm ＝格子ピッチ 最高次モード（最低次モードインデックスを有する）
は、最も長い間隔を有するチャープされた格子８６の部
分によって偏向される。最低次モード（最高次モードイ
ンデックスを有する）は、最も短い間隔を有するチャー
プされた格子８６の部分によって偏向される。中間次モ
ードは、チャープされた格子８６の中間の間隔の部分で
偏向される。高次、中間次、及び低次の偏向されたモー
ドは、それぞれ図４の矢印Ｂ、Ｃ及びＤによって示され
る。
【００２２】データは、各分離されたモードのエネルギ
ーを個々のデータ／サーボ検出器のアレイ９０へ集中す
ることによって検出される。１つの検出器、或いは、全
ての検出器は、焦点及びトラッキングエラー信号を検出
するために分割される。これら検出器の１つの可能な幾
何学的配置が図５に示されている。従って検出器アレイ
９０は、各々が導波路レンズ９２、並びに、検出器要素
９４、９６及び９８を有する分割された検出器を含んだ
複数のチャネル構造体を備えている。導波路レンズ９２
は、モードＢ等の偏向された出力モードをチャープされ
た格子８６から検出器要素へと方向付け、且つ、集束す
る一方、モードＣ及びＤ等の他の偏向されたモードから
要素を取り除くようなビーム分離器集束デバイスとして
機能する。導波路レンズ９２は、従来の技術に従って、
導波路７０上に直接形成される埋め込まれた格子、或い
は、一体化された光オーバレーレンズとして形成されて
もよい。各モードチャネルによって表される光は、導波
路レンズを介して、媒体表面６０から反射されるビーム
の信号強度、データトラックに対する光ヘッド２の位置
（トラッキングエラー）、並びに、媒体表面６０からの
対物レンズ５０の焦点距離（焦点エラー）に応じて、さ
まざまな強度で検出器セグメントに入射される。検出器
セグメント９４、９６及び９８は、振幅が入射光の強度
に比例する電気出力信号を生成する従来設計の感光ダイ
オードである。検出器９４、９６及び９８は、基板７２
に一体化して製造されるのが好ましい。
【００２３】検出器９４、９６及び９８を用いると、焦
点信号が一次元のスポットサイズ測定（ＳＳＭ）から導
出される。焦点エラー信号（ＦＥＳ) は、以下の関係に
従い、検出器セグメントからの出力信号同士を比較する
ことによって計算される。 （９４＋９８）−９６ 正規化されていないＳＳＭ信号が正規化された信号より
もトラッキング信号フィードスルーが少ないことが決定
されたため、ＦＥＳは正規化されていないことに注意し
たい。トラッキングエラー信号は、以下の関係に従い、
検出器出力信号同士を比較することによって計算され
る。
【００２４】（９４−９８）／（９４＋９８） 同様に、データ信号は検出器セグメントの信号出力の和
によって表される。 （９４＋９６＋９８） 分割されたサーボ検出器は、検出チャネルの各々に配置
されるのが好ましい。これによってスキューエラー信号
の生成と続く補正が可能になるが、補正は、２つのビー
ムシステムの場合において、２つのビームがそれぞれの
データトラック上に適切に位置決めされるように光ヘッ
ドを回転することによって達成される。また、１個のマ
スタートラック及び複数のスレーブトラック（即ち、ト
ラッキングサーボデータムをもたないトラック）におい
て、１個の検出器が分割され、残りの検出器が１個の感
光ダイオードを有してもよい。検出器アレイ９０が基板
７２に製造されて、十分に一体化されたデータ読取チャ
ネルを提供するのが好ましい。そのような製造は、従来
の半導体製造方法を用いて容易に達成できる。
【００２５】光ヘッド２は、図６に示されるシステム１
００のような光記憶システムに組み込まれるのが好まし
い。システム１００は、ホストコントローラ（図示せ
ず）と連結するシステム制御装置１０２を備える。シス
テム制御装置１０２は、制御信号ジェネレータ１０４、
信号プロセッサ１０６及びトラッキング／焦点制御モジ
ュール１０８とも連結している。光ヘッド２は、スピン
ドル１１２を介してモータ１１０によって回転可能に駆
動されるディスク６２に隣接して位置決めされる。ディ
スク６２に対する光ヘッド２の位置は、トラッキング／
焦点制御モジュール１０８によって制御される。光ヘッ
ド２の好ましい実施例において、図１に概略的に示され
る要素の全ては、光記憶ディスク６２を除いて、図６の
「光ヘッド(Optical Head)」と称される矩形で示される
共通のフレーム又はハウジングにおいて物理的に支持さ
れる。勿論、これによって光ヘッドの全ての要素が、便
宜的に軸Ｅ及びＦに沿って一緒に動かされる。
【００２６】記録媒体６２からデータを読み取るため、
ホストコントローラは読取要求信号をシステム制御装置
１０２に送信する。制御装置１０２は、制御信号ジェネ
レータ１０４を制御して、光ヘッド２の多重チャネルレ
ーザ源４を作動する。図１に示されるように、レーザ源
４はビーム１０及び１２を含む複数のレーザビームを発
する。ビーム１０及び１２は、コリメーター２０及びビ
ーム成形光学系３０を介してデータ読取チャネル４０に
向けられる。読取チャネル４０及び四分の一波長板４５
を通過する光は、集束要素５０によって媒体表面６０に
集束される。その光は、次に、変調されたデータ信号と
して、集束レンズ５０及び四分の一波長板４５を介して
読取チャネル４０に反射される。
【００２７】先に示されたように、レーザチャネル６及
び８の間隔は、媒体表面から反射して対物レンズ５０を
介した後のビーム１０及び１２の角分離が、結合格子７
４及び多重モード導波路７０のモード結合角に等しくな
るように選ばれる。リターンビームはＴＥ偏光方向で結
合格子７４に当たり、結合角で入射する各々の角要素の
一部が導波路７０へと結合される。結合された光は、図
１の矢印Ｇ又は図４の矢印Ａで示される方向でチャープ
された格子８６へと伝搬し、次に、矢印Ｂ、Ｃ及びＤで
示される方向でアレイ９０へと伝搬する。そこで、導波
路レンズ９２によって、上記のデータ及びサーボ検出器
９４、９６及び９８上に空間的に分離及び集束される。
【００２８】アレイ９０の検出器９４、９６及び９８の
出力は、信号プロセッサ１０６及びシステム制御装置１
０２へと向けられる。媒体表面６２の情報を表すデータ
信号は、ホストコントローラに伝送される。トラッキン
グエラー信号及び集束エラー信号は、システム制御装置
１０２からトラッキング／焦点制御装置１０８に送信さ
れ、そこで双頭矢印Ｅ及びＦの方向に光ヘッド２の位置
を制御する。矢印Ｅで示される方向がトラッキング制御
方向を表す一方、矢印Ｆで示される方向が集束制御方向
を表す。
【００２９】本発明のデータ記憶システムによって提供
される利点は、幾つかの場所でレーザ源４のパワー出力
を正確に監視できることである。例えば、もし半導体レ
ーザが使用されるならば、レーザパワーはレーザ自体、
即ち、後部レーザファセット（面）で監視される。その
場合、媒体表面６０からの反射は四分の一波長板４５に
よるパワー監視機能に悪影響が及ぼされるのを防ぐ。四
分の一波長板はリターンビームの偏光方向を９０度回転
することによって、リターンビームがＴＥ結合格子７４
を通過してレーザ源４に戻るのを防ぐ。この結果を得る
ため、格子７４の結合効率はできるだけ100 パーセント
近くでなければならない。
【００３０】他のパワー監視アプローチは、入射レーザ
ビームの一部が、図１に示される矢印Ｈの方向に導波路
構造体４０によって複数の検出器に切り換えられるのを
可能にする。これは、Ｘ−Ｙ平面で結合格子を僅かに回
転することによって達成され、検出器のパワーはｓｉｎ
2 （Θ）（但し、Θは回転角である）になる。また、弱
いＴＭ結合格子１２０は導波路構造体４０の前面に配置
される。結合器１２０は、Ｙ軸方向に偏光された入射ビ
ーム１４及び１６の一部、例えば、30パーセント、を矢
印Ｈの方向で導波路７０へと結合する。入射ビームの残
りの部分、例えば、70パーセント、は結合器１２０を通
過する。ＴＭ結合器は公知であり、ここで記載する方法
による結合器の実施を更に詳細に説明する必要はない。
パワー監視検出器は、検出器９４、９６及び９８と同じ
方法で基板７２に一体化されてもよい。
【００３１】情報が偏光方向のシフトによって読み取ら
れる磁気光学的記録に本発明のデータ記憶システムが用
いられるとき、各々が導波路のＴＥモードを用いて作動
する一方の導波路と、ＴＭモードを用いて作動する他方
の導波路を備えて上記の方法で作成される、２つの隣接
して積層された多重モード導波路構造体を使用するのは
更に好ましい。この構造体では、米国特許第４、８６
８、８０３号に記載されるようなより良い信号対雑音
（ＳＮ）特性が期待される。
【００３２】
【発明の効果】本発明は上記より構成され、複数のデー
タトラック、即ち、チャネルに符号化された機械読取可
能情報を有する光データ記憶媒体から複数の情報を読み
取るための多重チャネルレーザ光ヘッドを提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って作成されるデータ読取チャネル
を備える多重チャネル光記憶ヘッドの概略側面図であ
る。ヘッドは、断面的に示される光記憶ディスクの一片
に及び光記憶ディスクの一片からレーザ光を透過するよ
うに示されている。
【図２】記録表面を示す、図１の光記憶ディスクの部分
平面図である。
【図３】本発明に従って作成されたプレーナー形導波路
構造体の詳細な概略側面図である。
【図４】図３のプレーナー形導波路構造体の概略頂部図
である。
【図５】図３のプレーナー形導波路構造体と共に使用さ
れるデータ及びサーボ検出器アセンブリの概略図であ
る。
【図６】光ヘッドを組み込んだ光記憶システムを示す。
【符号の説明】
２ レーザ光ヘッド ４ レーザ源 ６、８ レーザチャネル １０、１２ レーザビーム １４、１６ ビーム軸 ２０ コリメータ ３０ ビーム成形光学系 ４０ 読取チャネルシステム ４５ 四分の一波長板 ５０ 対物レンズ ６０ 記録表面 ６２ 光記憶ディスク ７０ 導波路 ７２ 基板 ７４ 結合格子 ８６ チャープされた格子 ９０ 検出器アレイ ９４、９６、９８ 光検出器
フロントページの続き (72)発明者 ブレント ニハト クルディ アメリカ合衆国95136−2277、カリフォ ルニア州サン ホゼ、ザ ウッヅ ドラ イヴ ナンバーシー−204 4100 (56)参考文献 特開 昭60−93646（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−146243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−79733（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−83829（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−44828（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−164925（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】表面に画定される機械読取可能情報を含む
    複数のデータチャネルを有する光記憶媒体と、 中心軸の回りに前記光記憶媒体を回転させるための手段
    と、 複数の入射光ビームを生成し、これらを前記光記憶媒体
    にそれぞれ異なる方向で指向させることによって、前記
    入射光ビームがそれぞれ前記複数のデータチャネルに異
    なる角度で当たるようにするビーム源手段と、 前記入射光ビームを受け取ってこれを前記光記憶媒体に
    向けて透過させ、かつ信号ビームを表す前記光記憶媒体
    からの複数の反射信号ビームをそれぞれ異なる方向で受
    け取って前記反射信号ビームを複数の空間的に分離され
    た出力ビームへと再度方向付けるためのビーム再方向付
    け手段と、 前記分離された出力ビームを受信し、前記出力ビームに
    対応する複数の出力信を提供するための光検出器手段
    と、 とを備え、 前記ビーム再方向付け手段は、前記反射信号ビームと交
    差する方向に延在する導波路を含み、該導波路は入力結
    合器格子及び格子間隔が前記交差する方向において漸次
    狭くなる出力格子を有し、前記入力結合器格子は前記複
    数の反射信号ビームを受け取るように配置されそれぞれ
    の反射信号ビームを前記導波路内部で異なるモードで伝
    播させ、前記出力格子は前記導波路内で伝播する前記複
    数の反射信号ビームをそれぞれ異なる格子間隔の部位か
    ら複数の空間的に分離された出力ビームとして前記導波
    路外部に指向するように構成されて成る多重チャネル・
    データ記憶装置。
  2. 【請求項２】符号化された機械読取可能情報を有する光
    記憶媒体の情報を読み取るための多重チャネルレーザ光
    学装置であって、複数の集束されたレーザ出力ビームを
    光データ記憶媒体に伝達して、光データ記憶媒体が焦点
    距離で集束されるレーザ出力ビームを受信し、且つ、処
    理のために複数の情報変調された信号ビームを反射する
    多重チャネルレーザ光学装置において、 複数の入射光ビームを生成し、これらを前記光記憶媒体
    にそれぞれ異なる方向で指向させることによって、前記
    入射光ビームがそれぞれ前記複数のデータチャネルに異
    なる角度で当たるようにするビーム源手段と、 前記入射光ビームを受け取ってこれを前記光データ記憶
    媒体に向けて透過させ、かつ信号ビームを表す前記光デ
    ータ記憶媒体からの複数の反射信号ビームをそれぞれ異
    なる方向で受け取って前記反射信号ビームを複数の空間
    的に分離された出力ビームへと再度方向付けるためのビ
    ーム再方向付け手段と、 前記分離された出力ビームを受信し、前記出力ビームに
    対応する複数の出力信を提供するための光検出器手段
    と、 を備え、 前記ビーム再方向付け手段は、前記反射信号ビームと交
    差する方向に延在する導波路を含み、該導波路は入力結
    合器格子及び格子間隔が前記交差する方向において漸次
    狭くなる出力格子を有し、前記入力結合器格子は前記複
    数の反射信号ビームを受け取るように配置されそれぞれ
    の反射信号ビームを前記導波路内部で異なるモードで伝
    播させ、前記出力格子は前記導波路内で伝播する前記複
    数の反射信号ビームをそれぞれ異なる格子間隔の部位か
    ら複数の空間的に分離された出力ビームとして前記導波
    路外部に指向するように構成されて成る多重チャネル・
    レーザ光学装置。
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