JP2732634B2

JP2732634B2 - 光情報処理装置

Info

Publication number: JP2732634B2
Application number: JP1002910A
Authority: JP
Inventors: 壮石過
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1989-01-11
Filing date: 1989-01-11
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JPH02185731A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は光情報処理装置に係り、より詳細には複数
の光ビームを利用して情報の記録及び再生、又は消去を
同時になすマルチビーム光学ヘッドを備える光情報処理
装置に関する。

（従来の技術）近年、文書等の画像情報を記録し、必要に応じてその
画像情報を検索してハードコピーあるいはソフトコピー
として再生し得る光ディスク装置のような画像光情報処
理装置が開発されている。光ディスク装置においては、
集光性の光ビームが円盤状記録媒体即ち光ディスクに向
けて照射されて情報が記録又は再生される。すなわち、
記録時においては、光ビームが照射されることによって
記録面上でその記録媒体に状態変化が起こされ、その結
果情報は例えばピットとして光ディスクに記録される。
また再生時においては定常光ビームが情報記録媒体上に
照射され、記録情報に応じて光ビームはピットで強度変
調される。変調された光ビーム強度を処理して情報が再
生される。記録及び再生の際、光ディスクが線速度一定
に回転され、光ビームを光ディスクに向けるための光デ
ィスク上の半径方向に直線移動される。

これらの光ディスク装置として、最近、複数の光ビー
ムを利用して情報の記録及び再生等を同時になすマルチ
ビーム光学ヘッドを備える光情報処理装置が開発されて
いる。

例えば、波長の異なる２つの光ビームを利用して情報
の記録及び再生を同時になすマルチビーム光学ヘッドを
備えた光情報処理装置が利用されている。この方法にお
いては、各光源から出射される再生用及び記録用の波長
の異なる２つの光ビームL1、L2は、合成用のダイクロイ
ックミラー等で略合成され、対物レンズによって光ディ
スク上の所定領域に向けて集光される。好ましくは集光
される各光ビームL1、L2は、その集光点が互いに隣接さ
れて同一のトラック上に集光されるように設定されてい
る。これによって記録膜面上の所定のトラック上には、
互いに隣接して記録用及び再生用の微少ビームスポット
が形成される。このように記録用及び再生用のビームス
ポットが形成された状態で光ディスクは線速度一定で回
転され、それによって所定の記録領域は記録用の光ビー
ムによって照射され、その後すぐに再生用の光ビームに
よって照射される。

光ディスクのトラック上に集光された光ビームは反射
されてダイクロイックミラーに入射される。ダイクロイ
ックミラーに入射されて略合成された光ビームは、波長
毎、すなわち記録用光ビームと再生用光ビームとに分離
される。分離された光ビームは、それぞれその光路上に
配置された光検出器に入射される。光検出器に入射され
た光ビームは情報再生信号、トラッキング制御信号及び
焦点制御信号に利用される。

（発明が解決しようとする課題）記録用及び再生用の光ビームの分離にダイクロイック
ミラーを利用するマルチビーム光学ヘッドにおいては、
光源としての発信波長の異なるレーザダイオードを同一
のチップ上に製造することが困難である。そのため２つ
のＬ・Ｄチップを設置する際、互いに隣接して高度な取
付け精度が必要とされる。さらにまた異なる波長の光ビ
ームを利用するため、光学系の分散能の差によって生じ
るレンズの色収差に対する補正が必要とされる。さらに
また、波長の異なる２つの光ビームを合成又は分離する
ためのダイクロイックミラーには、固有の特性を得るた
めにコーティングが施されている。その製造が複雑化さ
れるとともにコストが高くなる。

この発明は、記録媒体で反射された記録用及び再生用
の光ビームから安定して再生用光ビームを検出して情報
再生及びトラッキング制御をなす安価なマルチビーム光
学ヘッドを備えた光情報処理装置を提供することを目的
とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は、上述した問題点に基づきなされたもの
で、第１および第２の光ビームを選択的に放射する光源
と、光軸に沿って移動可能であって、NAで示される開口
数を有し、フォーカス状態である時に、前記光源の上記
第１および第２の光ビームを、所定距離d1だけ離間さ
れ、それぞれ最小ビームスポットに集光された第１およ
び第２のビームスポットととして、記録媒体上に集光す
る集光手段と、この集光手段を上記光軸と直交する方向
に移動する移動手段と、上記記録媒体上で上記第１およ
び第２の光ビームのそれぞれが反射された第１および第
２の反射光ビームを、上記第２の反射光ビームから上記
第１の反射光ビームを空間的に分離し、上記第２の反射
光ビームを仮想結像位置に結像するよう導く分離手段
と、外縁部を有し、前記分離手段により分離された上記
第１の反射光ビームを検知して検出信号を生成するもの
であって、前記集光手段がフォーカス状態であるとき
に、上記第２の反射光ビームが上記外縁部の外側を通過
するよう配置された光検出手段と、前記光検出手段から
の上記検出信号に対応して前記集光手段の位置を上記光
軸方向に沿って移動させて上記記録媒体に関連づける応
答手段と、を有し、前記光検出手段の外縁部の外側を通
過された上記第１の反射光ビームの上記仮想結像位置と
前記光検出手段の検出面との間の距離をＺ、上記記録媒
体上における上記第１の光ビームのスポット径と前記光
検出手段に結像された上記第１の反射光ビームのスポッ
ト径との間に定義される光学倍率をｍとするとき、Ｚ＜
（m²d1）／（2NA）で示される式が満足されることを特
徴とする光情報処理装置を提供するものである。

（作用）上述したように、この発明の光情報処理装置は、光検
出手段の外縁部の外側を通過された第１の反射光ビーム
の仮想結像位置と光検出手段の検出面との間の距離を
Ｚ、記録媒体上における上記第１の光ビームのスポット
径と前記光検出手段に結像された第１の反射光ビームの
スポット径との間に定義される光学倍率をｍとすると
き、Ｚ＜（m²d1）／（2NA）で示される式が満足される
ことを特徴とすることから、光検出手段により第１の光
ビームを光電変換して得られる出力信号に、第２の光ビ
ームによるクロストークから生じる成分が混入すること
を防止できる。

（実施例）第１図にはこの発明の一実施例の光情報処理装置に備
えられるマルチビーム光学ヘッド100の正面図が示され
ている。

第１図において光ディスク（記録媒体）16は、ガラス
あるいは、プラスチックス等の円盤基板上に情報記録膜
としてテルルあるいは、ビスマス等の金属被膜がコーテ
ィングされて形成されている。光ディスクの基板上には
トラッキングガイド領域を定めるトラック16Aが同心円
上に形成されている。光ディスク16に対向してマルチビ
ーム光学ヘッド100が設けられ、記録、再生及び消去時
には、光ディスク16がマルチビーム光学ヘッド100に対
して線速度一定で回転駆動される。第１図において記録
領域を定めるトラック16AはＺ方向に延出されている。

マルチビーム光学ヘッド100内には光源としての光源
部材10内が設けられている。光源部材10には記録用及び
再生用の２つの光ビームを出射するレーザダイオードア
レー10Aが配置される。レーザダイオードアレー10Aの出
射口は略同一方向に向けられ、同一チップ上でＺ方向に
互いに離間されて設定され、その出射口からは例えば同
一波長の再生用光ビームLr及び記録用光ビームLwが出射
される。レーザダイオードアレー10Aから出射された光
ビームLr、Lwは次第に発散されながら互いに重ねられて
同一のコリメータレンズ12上に照射される。コリメータ
レンズ12に入射された光ビームLr、Lwは互に略重ねられ
て平行な合成光ビームに変換されてビームスプリッタ18
に入射される。ビームスプリッタ18に入射された合成光
ビームは透過されて対物レンズ14に照射される。対物レ
ンズ14に照射された光ビームは、対物レンズ14を透過し
て集光される際に、再び記録用光ビームLw及び再生用光
ビームLrに分離されて光ディスク16の記録領域、即ちト
ラック上に集光される。なお、好ましくは記録用及び再
生用光ビームLw、Lrの各集光点は、好ましくは互いに隣
接して同一のトラック上に照射される。これによって所
定のトラック上には互いに隣接された記録用及び再生用
の各ビームスポットが同時に形成される。このように記
録用及び再生用のビームスポットが同時に形成されてい
る状態で光ディスクは線速度一定で回転される。光ディ
スクの回転に応じて、光ディスク上の所定の記録領域
は、最初に例えば記録用の光ビームLwによって照射され
て情報が記録される。情報の記録されたトラック上の領
域は光ディスクの回転に応じて移動され、その後すぐに
再生用光ビームLrによって照射される。記録領域に照射
された光ビームLrの反射光を検出することによって情報
が再生される。なお情報再生信号を得る際、再生用光ビ
ームは所望の記録領域に対して合焦状態及び合トラック
状態に維持されなければならない。より詳細に述べる
と、対物レンズ14は、その光軸方向及び光軸と直交する
面内方向で移動可能に支持される。対物レンズ14が光軸
上の最適位置即ち、合焦位置に配置されると、この対物
レンズ14から発せられた集束性のレーザビームのビーム
ウエストが光ディスク16の記録膜の表面上に投射され
て、それによって最少ビームスポットが光ディスク16の
記録膜の表面上に形成される。一方、対物レンズ14が光
軸と直交する面内（記録膜面に平行な面内）で最適位置
即ち、合トラック位置に配置されると光ディスク16に形
成されるビームスポットが記録領域として定められたト
ラック上に正確に形成され、それによってトラックがレ
ーザビームで追跡される。この２つの状態（合焦状態・
合焦トラック状態）が保たれることによって情報の再生
が可能となる。即ち、強度変調された記録用光ビームLw
によって記録膜にピット等の状態変化が起こされて情報
が記録され、そのトラック内のピット等で形成された記
録領域に一定強度のレーザビームLrが照射されることに
よって光ビームが強度変調されて反射され、その反射光
ビームLrの強度変化を検出することによって情報が再生
される。

光ディスク16の記録膜で反射された発散性の記録用及
び再生用光ビームLr、Lwは、互いに合成されて対物レン
ズ14に入射される。対物レンズ14に入射された合成光ビ
ームは合焦時において平行光束に変換され、再びビーム
スプリッタ18に戻される。ビームスプリッタに入射され
た光ビームは、その接合面すなわちビームスプリット面
18Aで反射されて合成光ビームを集光するための平凸レ
ンズ25を透過される。平凸レンズ25を透過された合成光
ビームのビーム、すなわち再生用光ビームLr及び記録用
光ビームLwを含む光ビームのビームは除々に集束され、
それと同時に各光ビームLr、Lwの中心軸lr、lwは互いに
除々に発散される。この合成光ビームは、平凸レンズ25
を透過されて、その出射面に一体的に取付けられたビー
ムスプリッタ27に入射される。ビームスプリッタ27に入
射された合成光ビームはその接合面で略等しい光強度の
光ビームLA、LBに分岐される。

接合面で反射された光ビームLAは焦点制御信号を得る
ために利用される。また透過された光ビームは、トラッ
キング制御信号及び情報再生信号を得るために利用され
る。

ビームスプリッタ27で反射される光ビームについてさ
らに詳細に述べると、ビームスプリッタ27の接合面で反
射される光ビームLAに含まれる再生用光ビームLr及び記
録用光ビーム光Lwは、除々にそのビーム断面が小さくさ
れると同時に、その中心軸lr、lwが互いに広がる。その
ため、合成された光ビームLAは、それを構成する光ビー
ムLr、Lwがそれぞれ集束されるにしたがって、個々の再
生用光ビームLr及び記録用光ビームLwに除々に分離され
る。再生用光ビームLrの中心軸lrを境にしてその略半分
の光路上には、ナイフエッジ29が配置され、それによっ
て光ビームの略半分の光路が遮蔽される。そのためナイ
フエッジ29で遮蔽されない再生用光ビームLrのみが除々
に集束されて光路上に配置された光検出器20上に集光さ
れる。なお、このとき光検出器20は、その検出領域上に
照射される光ビームのビームスポットが合焦時において
最少となるように予め設置され、また同時にその大きさ
はその検出器面を含む面における再生用光ビームLrの中
心軸と記録用光ビームLwの中心軸との間隔に応じて設定
されている。光検出器20上に照射された光ビームは、そ
の各光検出領域で電気信号に変換され所定の方法で処理
される。すなわち光検出器20上に照射されるビームスポ
ットの位置変化を検出することによってフォーカッシン
グエラー信号、すなわち焦点のぼけ量に相当する信号が
発生され、そのトラッキングエラー信号に応じてボイス
コイルモータ50に電流が供給されて対物レンズ14がその
光軸方向に駆動されて光ビームが合焦状態に維持され
る。なお他方の記録用光ビームLwは、たとえばナイフエ
ッジ29によってその一部が遮蔽された状態で光検出器20
上に照射されずに透過される。

一方、ビームスプリッタ27を透過された合成光ビーム
LBについて詳細に説明すると、透過された合成光ビーム
LBは、反射された光ビームLAと同様に、そこに含まれる
再生用光ビームLr及び記録用光ビーム光Lwのビーム断面
が除々に小さくされるに従って、その中心軸lr、lwが互
いに広がる。そのため、合成された光ビームLAは、それ
を構成する光ビームLr、Lwがそれぞれ集束されるにした
がって、個々の再生用光ビームLr及び記録用光ビームLw
に除々に分離される。分離された再生用光ビームの光路
上には光ビームを光ディスク上の所定のトラック上に維
持するためのトラッキングガイド信号及び情報再生信号
を検出するための光検出器45が備えられている。なお光
検出器45は、その検出領域に所定の面積を有する円形状
のビームスポットが照射されるように予め設定され、ま
た同時にその検出領域の大きさは、その検出器面を含む
面における再生用光ビームLrの中心軸lrと記録用光ビー
ムLwの中心軸lwとの間隔に応じて設定されている。換言
すると、光検出器45は、その大きさが再生用光ビームの
みが照射される範囲内、すなわち記録用の光ビームが照
射されない範囲内に設定され、また同時にその光軸方向
の位置が、光検出器上に照射される再生光ビームのビー
ムスポットを利用して正確にトラッキング制御可能な範
囲内に設定されている。

トラッキング用の光検出器45で電気信号に変換された
光ビームは、所定の方法で処理されて駆動回路44からト
ラッキングエラー信号が発生される。発生されたトラッ
キングエラー信号に応じてボイスコイルモータ50に電流
が供給されて対物レンズ14がその光軸に垂直な面内で移
動されてそれによって所定のトラックが光ビームによっ
て追跡される。さらにまた、光検出器45上の全検出領域
で検出された信号は信号処理回路43で加算されて情報再
生信号として利用される。

なお他方の分離された記録用光ビームLwは、集束され
た光検出器45に照射されずに通過される。

第２図及び第３図には、この発明の光情報処理装置の
マルチビーム光学ヘッドに備えられる焦点制御用の光検
出器20、トラッキング制御用の光検出器45の構造が示さ
れている。

第2A図乃至第2C図には光検出器20上の合焦時及び非合
焦時におけるビームスポット形状の変化が示されてい
る。

焦点制御用の光検出器20は、ビームスプリッタ27で反
射された光ビームLAのうちの再生用光ビームLrの光路上
に配置され、光非検出領域としての縦方向（Ｘ方向）の
分割線22を挟んでその両側に形成された２つの光検出領
域20A及び20Bから構成される。対物レンズ14が光ディス
ク16に対して合焦状態にあるときに、光検出器の光非検
出領域22上には最少のビームスポットSrが照射される。
換言すると、光検出領域20Aの出力を、20Bの出力を
とすると、非検出領域としての分割線22の位置は、合焦
時においてフォーカッシングエラー信号（Ｆ・Ｅ信号）
が零に等しくなる位置、すなわちＦ・Ｅ＝｛−｝＝
０の条件を満たす位置に設定される。

一方、例えば対物レンズ14が光ディスクに対して合焦
位置から離れた場合、光ディスクで反射される光ビーム
は合焦時よりもわずかに集束される。そのためナイフエ
ッジ29でその一部が遮蔽されて光検出器上に照射される
光ビームLrの集光点は、検出器よりも前方に移動され
る。そのため光検出器20上には第2C図に示されるような
ビームスポットが形成される。すなわち光検出領域20B
上にはその非検出領域22にその直線部が接するととも
に、合焦時よりも大きい径を有する半月型状のビームス
ポットが形成される。このとき、フォーカッシングエラ
ー信号は、Ｆ・Ｅ＝｛−｝＜０となる。

逆に、対物レンズ14が光ディスクに対し合焦位置より
も近づいた場合、光ディスクで反射される光ビームは合
焦時よりもわずかに発散される。そのためナイフエッジ
29でその一部が遮蔽されて光検出器上に照射される光ビ
ームLrの集光点は、検出器よりも後方に移動される。そ
のため光検出器20上には第2A図に示されるようなビーム
スポットが形成される。すなわち光検出領域20A上には
その非検出領域22にその直線部が接するとともに、合焦
時よりも大きい径を有する半月型状のビームスポットが
形成される。このとき、フォーカッシングエラー信号
は、Ｆ・Ｅ＝｛−｝＞０となる。

このように構成される光検出器の大きさは以下に記載
される条件に基づいて設定される。すなわち同一トラッ
ク上に形成される再生用光ビームLr及び記録用光ビーム
Lwの各ビームスポットの間隔をd1、光ディスク上に光ビ
ームを照射する対物レンズ14の焦点距離をf_O、レンズ25
の焦点距離をf_Dとするとき、光検出器20の検出領域と同
一平面上において、記録用光ビームLwの集光点と再生用
光ビームLrの集光点との間隔d3は、 d3＝（f_D／f_O）×d1＝md1 … であらわせる。（なおｍは光学系の倍率を示す）そのた
め光検出器上で再生信号のみを光検出器上に照射するた
めには、光検出器の縦方向に延出する端部、すなわち記
録用光ビームの仮想集光点に接近する側の光検出器端部
と、再生用光ビームの集光点との間隔d2には常に以下の
関係が成立しなければならない。

d3＞d2 … 式，から d2＜（f_D／f_O）×d1＝md1 … の関係がある。

この式に示されるように、仮想集光点に接近する側の
光検出器端部と、記録用光ビームの仮想集光点との間隔
d2は概略的にはd2＜md1を満たすように設定されてい
る。これらの条件、すなわちd2＜md1を満たす光検出器
を配置することによって記録用光ビームと再生用光ビー
ムとのクロストークが防止され、効率的な情報の読取り
又は再生がなされる。

より詳細に光検出器の大きさについて説明する。

この発明の実施例においては、焦点制御信号を得る方
法として、ナイフエッジ法が利用されている。ナイフエ
ッジ法は、非点収差法のような焦点制御方法に比較して
光検出器上に合焦時に形成されるビームスポットのサイ
ズをより小さくすることができるため、光検出器20の製
造がより容易となる。すなわち従来利用されている非点
収差法を利用して焦点制御する際、合焦時において、光
検出器上にビーム径50μｍ以上のビームスポットが形成
されなければならない。それに応じて記録用及び再生用
光ビームの中心軸lr、lwは、クロストークを避けるため
に光検出器の配置さるべき平面上において互いに100μ
ｍ以上離されなければならない。

それに対してこの発明に利用されているようにナイフ
エッジ法のような焦点検出方法においては、レンズ25の
焦点上に光検出器を配置するため、光検出器上に照射さ
れる光ビームのビームスポット径は、利用される光学系
の開口数NAと倍率ｍ、及び光源の波長λによって定めら
れる最少値にされる。

すなわち、記録媒体側を基準にしたレンズ系の開口数
をNA₀とすると記録媒体上におけるビームスポット径W1
は、W1≒λ／NA_Oとなる。

レンズ系の倍率をｍとすると、光検出器側を基準にし
たレンズ系の開口数NA_Dは、NA_D＝NA_O/mとなる。

このとき、光検出器上に照射される光ビームのビーム
スポット径W2は、W2＝λ／NA_D＝ｍλ／NA_Oとなる。

実用化されている光学径においては、一般に開口数N
A:0.4〜0.6、λ:600〜900nm、m:2〜10であるため、例えば、NA_O＝0.5、λ＝830nm、ｍ＝７とするとき光
検出器上のビームスポット径W2は、W2＝ｍλ／NA_O≒10
μｍとなる。

このように光ビームの像点に光検出器が配置される場
合、ビームスポットのサイズが非常に小さく形成され
る。そのため、微少間隔で分離される記録用及び再生用
光ビームを容易に分離して検出することができる。

他方、第3A図乃至第3C図には光検出器上の、非合トラ
ック時及び合トラック時におけるビームスポットが示さ
れている。トラッキング制御用の光検出器45は、ビーム
スプリッタを透過された光ビームLBのうちの再生用光ビ
ームLrの光路上に配置され、光非検出領域としての横方
向（Ｙ方向）の分割線48を挟んでその両側に設けられた
２つの光光検出領域45A及び45Bから構成される。対物レ
ンズ14が光ディスク状の記録領域を定めるトラック上に
正確に形成された場合、すなわち合トラック状態におい
て、光検出器45上には第3B図に示されるように、その光
非検出領域48を中心として所定のビーム径を有する略円
形上のビームスポットSrが形成され、それと同時にトラ
ックで回折されて生じる帯状の影部が非検出領域48を中
心に形成される。換言すると、光検出領域45Aの出力を
、光検出領域45Bの出力をとすると、光非検出領域4
8の位置は合トラック時においてトラッキングエラー信
号（Ｔ・Ｅ）が零に等しくなる位置、すなわちＴ・Ｅ＝
｛−｝＝０の条件を満たすように設定される。

他方、例えば対物レンズ14が光ディスクに対して合ト
ラック位置から離れた場合、光検出器上には第3A図又は
第3C図に示されるような円形ビームスポットが形成され
る。すなわち、トラックで回折されて生じる帯状の暗部
は、非検出領域としての分割線48に対して非対称にあら
われる。このときトラッキングエラー信号は、Ｔ・Ｅ＜
０又はＴ・Ｅ＞０となる。

このように構成される光検出器45の設定位置は、下記
に記載される条件に基づいて設定される。すなわち上に
述べたトラッキング制御信号を得るため、光検出器45
は、照射される光ビームのビームスポット径が特定の範
囲内で形成されるように、その光軸方向の位置が設定さ
れている。換言すると、光検出器45は、再生用光ビーム
Lrのみが照射されるようにその大きさが設定されてい
る。

より詳細に述べると、光検出器の光軸方向の位置は以
下に記載される条件に基づいて設定される。すなわち同
一トラック上に形成される再生用光ビームLr及び記録用
光ビームLwの各ビームスポットの間隔をd1、光ディスク
上に光ビームを照射する対物レンズの焦点距離をf_O、レ
ンズ25の焦点距離をf_D、光検出器45の検出面とレンズ25
の像点との間の光軸方向の距離をＺとし、距離Ｚが焦点
距離f_Dに対して無視できるほど小さいとすると、光検出
器20の検出領域と同一平面上において、記録用光ビーム
Lwの集光点と再生用光ビームLrの集光点との間隔d3は、 d3≒（f_D／f_O）×d1＝md1 … であらわせる。

一方、このときの光検出器45の検出領域上に形成され
るビーム径Ｗは、レンズ25に入射される光ビームの径を
φとすると、Ｗ＝Z/f_D×φであらわされる。 … 式式及び式において、光検出器45の検出領域上に
再生用光ビームのみが照射されるようにするためには、 d3＞Ｗ … でなければならない。すなわち上に述べた式、を式
に代入すると、光検出器45の検出面とレンズ25の像点
との間の光軸方向の距離Ｚは、Ｚ＜(f_D)²／f⁵×（d1/φ） … を満たす範囲内に設置されなければならない。式にお
いてφ＝2f⁵・NAの関係を代入するとき式は一般にＺ＜（m₂d1）／（２・NA）と書き改められる。（なおｍは記録媒体側を基準にした
倍率、NAは対物レンズの開口数を示す。）上に述べた範囲内に光検出器45が設置されることによ
って、光ビームのビームスポット径が特定の範囲内で形
成される。そのため、再生用及び記録用光ビームLr、Lw
のクロストークが防止されて正確なトラッキング制御信
号が検出される。このように構成された焦点制御用光検
出器20及びトラッキング制御用光検出器で検出された全
信号の処理回路は第４図に示されている。なお第４図に
示されるように、トラッキング制御用光検出器で検出さ
れた信号は、トラッキング制御のためのサーボ信号とし
て利用される一方、情報記録媒体上に形成された情報の
再生信号として利用される。

第４図において、光検出領域20Aの出力は増幅回路31A
に供給される。光検出領域20Bの出力は増幅回路31Bに供
給される。増幅回路31A及び増幅回路31Bからの出力信号
は、フォーカッシング制御信号をボイスコイルに供給す
るために利用される。すなわち増幅回路31Aの出力は差
動増幅器41の反転入力端に供給され、増幅回路31Bの出
力は差動増幅器41の非反転入力端に供給される。差動増
幅器41において光検出領域20Aの検出信号と光検出領域2
0Bの検出信号の加算結果とは比較され、その差信号に応
じた出力即ち、フォーカス制御信号が駆動回路44に供給
される。駆動回路44に供給されるフォーカスずれ検出信
号に応じて、対物レンズ14をその光軸方向に駆動するコ
イル（図示しない）に電流がフィードバックされる。フ
ィードバックされた電流に応じて対物レンズ14が光軸方
向に駆動されて焦点ぼけが補正される。

一方、光検出領域45Aの出力は増幅回路31Cに供給され
る。光検出領域45Bの出力は増幅回路31Dに供給される。
この増幅回路31Cの出力及び増幅回路31Dの出力は、トラ
ッキング制御信号をボイスコイルに供給するために利用
される。すなわち増幅回路31Cの出力は差動増幅器42の
反転入力端に供給され、上記増幅回路31Dの出力は、差
動増幅器42の非反転入力端に供給される。差動増幅器42
において、上記光検出領域45Aの検出出力と光検出領域4
5Bの検出出力とが比較され、その差に応じた出力即ち、
トラッキングずれ検出信号が駆動回路44に供給される。
駆動回路44に供給されるトラッキング制御信号に応じて
対物レンズ14をその光軸に垂直な平面内で駆動するコイ
ルに（図示しない）電流がフィードバックされる。これ
により対物レンズ14が光軸に垂直な方向に駆動されてト
ラッキングずれが補正される。

さらに増幅回路31C乃至増幅回路31Dの出力、すなわち
光検出器45の全出力信号は、信号処理回路43で処理され
て情報の再生の為に利用される。

上に述べたこの発明の一実施例においては、トラッキ
ング制御用の光検出器上に照射される再生用光ビームに
よる円形状のビームスポットの光強度バランスを検出し
てトラッキング制御がなされている。しかしながらこの
発明に記載された範囲内に置いて、記録用及び再生用光
ビームの両方にそれぞれトラッキング制御用光検出器が
設けられてもよい。上に述べた光検出器を設定すること
によって２つの光ビームのクロストークが減少され、安
定な焦点制御信号を得ることができる。

なお、この発明に光源部材10から出射された２つの光
ビームは、情報記録媒体の同一トラック上に照射され
て、記録動作の後即再生動作がなされるように設定され
ている。しかしながら、例えば並列する２つのトラック
上に情報を同時に記録又は再生するように光ビームが照
射されてもよい。また情報の消去及び記録を連続してな
すために利用されてもよい。

さらにまたこの発明においては、再生用の光ビームLr
に対して光検出器20、45が設けられているが、原理的に
は他の記録用の光ビームLwに対して光検出器が設けらて
もよい。更にまた光検出器の形状も同様の効果もたらす
範囲内で変更されてもよい。

（発明の効果）以上説明したように、この発明の光情報処理装置は、
第１および第２の光ビームを選択的に放射する光源と、
光軸に沿って移動可能であって、NAで示される開口数を
有し、フォーカス状態である時に、光源の第１および第
２の光ビームを、所定距離d1だけ離間され、それぞれ最
小ビームスポットに集光された第１および第２のビーム
スポットととして、記録媒体上に集光する集光手段と、
集光手段を光軸と直交する方向に移動する移動手段と、
記録媒体上で第１および第２の光ビームのそれぞれが反
射された第１および第２の反射光ビームを、第２の反射
光ビームから第１の反射光ビームを空間的に分離し、第
２の反射光ビームを仮想結像位置に結像するよう導く分
離手段と、外縁部を有し、分離手段により分離された第
１の反射光ビームを検知して検出信号を生成するもので
あって、集光手段がフォーカス状態であるときに、第２
の反射光ビームが外縁部の外側を通過するよう配置され
た光検出手段と、光検出手段からの検出信号に対応して
集光手段の位置を光軸方向に沿って移動させて記録媒体
に関連づける応答手段と、を有し、光検出手段の外縁部
の外側を通過された第１の反射光ビームの仮想結像位置
と光検出手段の検出面との間の距離をＺ、記録媒体上に
おける第１の光ビームのスポット径と光検出手段に結像
された第１の反射光ビームのスポット径との間に定義さ
れる光学倍率をｍとするとき、Ｚ＜（m²d1）／（2NA）
で示される式が満足されることを特徴とすることから、
光検出手段により第１の光ビームを光電変換して得られ
る出力信号に、第２の光ビームによるクロストークから
生じる成分が混入することを防止できる。

また、上述した光情報処理装置によれば、光ディスク
に記録されている情報を再生する再生用レーザビームに
対するトラック制御に必要のないレーザビームがクロス
トークとなって再生信号に混入することを防止するため
の特別な装置または信号処理回路を付加することなく、
情報再生のためのトラック制御に利用されるトラックエ
ラー信号を生成する光検出器の大きさを最適に設定する
のみで、コストを増大することなく、再生信号中のノイ
ズ成分を低減することができる。

さらに、対物レンズのトラックずれ量が正確に検出可
能となり、対物レンズのトラック状態が正確に制御され
る。

従って、光検出器の外縁部の大きさを最適に設定する
ことにより、部品コストを増大させることなく、安定な
情報再生が可能な情報処理装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の光情報処理装置に備えら
れるマルチビーム光学ヘッドの正面図、第2A図乃至第2C
図は光ビームの合焦状態及び非合焦状態におけるビーム
スポットの変化を示す第１図の光情報処理装置に備えら
れる光検出器の正面図、第3A図乃至第3C図は光ビームの
合トラック状態及び非合トラック状態におけるビームス
ポットの変化を示す第１図の光情報処理装置にそなえら
れる光検出器の正面図、第４図は、第２図および第３図
に記載した光検出器で検出される全信号の処理方法を示
す電気回路図である。 10……光源部材、10A……レーザダイオードアレー、12
……コリメータレンズ、14……対物レンズ、16……光デ
ィスク、16A……トラック、18……ビームスプリッタ、2
0……焦点制御用光検出器、20A、20B……光検出領域、2
2……光非検出領域（分割線）、25……平凸レンズ、27
……ビームスプリッタ、29……ナイフエッジ、31A〜31D
……増幅回路、41、42……差動増幅器、43……信号処理
回路、44……駆動回路、45……トラッキング用光検出
器、45A、45B……光検出領域、48……光非検出領域（分
割線）、Lr……再生用光ビーム、Lw……記録用ビーム、
lr……再生用光ビームの中心軸、lw……記録用光ビーム
の中心軸。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１および第２の光ビームを選択的に放射
する光源と、光軸に沿って移動可能であって、NAで示される開口数を
有し、フォーカス状態である時に、前記光源の上記第１
および第２の光ビームを、所定距離d1だけ離間され、そ
れぞれ最小ビームスポットに集光された第１および第２
のビームスポットととして、記録媒体上に集光する集光
手段と、この集光手段を上記光軸と直交する方向に移動する移動
手段と、上記記録媒体上で上記第１および第２の光ビームのそれ
ぞれが反射された第１および第２の反射光ビームを、上
記第２の反射光ビームから上記第１の反射光ビームを空
間的に分離し、上記第２の反射光ビームを仮想結像位置
に結像するよう導く分離手段と、外縁部を有し、前記分離手段により分離された上記第１
の反射光ビームを検知して検出信号を生成するものであ
って、前記集光手段がフォーカス状態であるときに、上
記第２の反射光ビームが上記外縁部の外側を通過するよ
う配置された光検出手段と、前記光検出手段からの上記検出信号に対応して前記集光
手段の位置を上記光軸方向に沿って移動させて上記記録
媒体に関連づける応答手段と、を有し、前記光検出手段の外縁部の外側を通過された上記第１の
反射光ビームの上記仮想結像位置と前記光検出手段の検
出面との間の距離をＺ、上記記録媒体上における上記第
１の光ビームのスポット径と前記光検出手段に結像され
た上記第１の反射光ビームのスポット径との間に定義さ
れる光学倍率をｍとするとき、Ｚ＜（m²d1）／（2NA）で示される式が満足されることを特徴とする光情報処理
装置。