JP3764134B2 - Optical information recording / reproducing device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的情報記録/再生装置に係わり、特に記録媒体に情報を光学的に記録し、及び/又は記録媒体より情報を光学的に再生する光学的情報記録/再生装置に関する。
【0002】
光学的情報記録/再生装置が用いられる装置の一例として、光ディスク装置がある。光ディスク装置は、ファイルシステムなどの記憶装置として用いることが可能であり、プログラムや大容量のデータを格納するのに好適である。この様な光ディスク装置では、光学系が正確に情報の記録再生を行うことができると共に、部品点数をできるだけ減らして光ディスク装置全体のコストを低減することが望まれている。
【0003】
【従来の技術】
光ディスク装置におけるフォーカスエラー検出方法としては、様々な方法が提案されている。一般的には、非点収差法とフーコー法が良く知られている。フーコー法は、ダブルナイフエッジ法と呼ばれることもある。
【0004】
フーコー法は、非点収差法と比べると、光ディスク上のトラックを横断する際の外乱や、光ディスクの複屈折の影響を受けにくい。従って、フォーカスエラー信号に上記外乱が混入する程度が非点収差法に比べて非常に小さい。又、フーコー法によれば、光ディスクからの反射光ビームを、光ビームの結像点近傍に配置された光検出器により検出するので、反射光ビームが光軸よりシフトしてしまっても、フォーカスエラー信号に異常なオフセットを発生することが少ない。これらの特徴から、フォーカスエラー検出方法としてはフーコー法を用いることが望ましい。
【0005】
先ず、フーコー法を用いた従来の光磁気ディスク装置内の光学的情報記録/再生装置の一例を、図11と共に説明する。図11に示す光学的情報記録/再生装置の光学系おいて、レーザーダイオード201から出射されるレーザー光は、コリメートレンズ202により断面が楕円形の平行光とされ、真円補正プリズム203により断面が円形の光ビームとされる。真円補正プリズム203からの光ビームは、ビームスプリッタ204を透過後ミラー205で反射され、対物レンズ206を介してディスク207上に集光される。ディスク207からの反射光ビームは、対物レンズ206及びミラー205を介してビームスプリッタ204に入射するが、反射光ビームはビームスプリッタ204により反射されてビームスプリッタ208へ入射される。ビームスプリッタ208は、反射光ビームを2分割して光磁気信号検出系とサーボ信号検出系とへ入射する。
【0006】
光磁気信号検出系は、ウォラストンプリズム209とレンズ210と二分割光検出器211とからなる。ビームスプリッタ208により2分割された一方の光ビームは、ウォラストンプリズム209及びレンズ210を介して二分割光検出器211へ入射され、二分割光検出器211はこの光ビームに基づいて光磁気信号を検出する。
【0007】
サーボ信号検出系は、集光レンズ212と、ビームスプリッタ213と、二分割光検出器214と、複合プリズム215と、四分割光検出器216とからなる。ビームスプリッタ208により2分割された他方の光ビームは、集光レンズ212及びビームスプリッタ213を介して一方では二分割光検出器214へ入射され、他方では複合プリズム215を介して四分割光検出器216へ入射される。二分割光検出器214は、サーボ信号検出系においてトラッキングエラー検出系を構成し、プッシュプル法により二分割光検出器214の出力の差分を求めてトラッキングエラー信号を生成する。複合プリズム215及び四分割光検出器216は、サーボ信号検出系においてフォーカスエラー検出系を構成し、フーコー法により四分割光検出器216の出力に基づいてフォーカスエラー信号を生成する。フォーカスサーボは、ジャストフォーカス位置がディスク207上となる様に、フォーカスエラー信号に基づいて対物レンズ206とディスク207との相対的位置関係を制御するものである。
【0008】
ここで、プッシュプル法について、図12及び図13と共に説明する。図12は、対物レンズ206を介して照射される光ビームとディスク207上のトラックとの相対的位置関係を示し、図13は図12に対応させて二分割光検出器214上に形成される反射光ビームのスポットを示す。
【0009】
図12中、(b)は光ビームのスポットがディスク207上案内溝207aの中央に位置する場合を示し、この場合には二分割光検出器214上の反射光ビームのスポットが図13(b)に示すように形成され、光強度分布bは左右対称である。ここで、二分割光検出器214の出力をA,Bとすると、トラッキングエラー信号TESは、次式(1)に基づいて生成される。
【0010】
TES=A−B (1)
この場合、トラッキングエラー信号TESは0である。
【0011】
光ビームのスポットが図12(b)の場合に比べて図12(a)に示す如く右側へずれると、反射光ビームの光強度分布aがアンバランスになり、図13(a)に示す如く、二分割光検出器214の左側の検出部における光強度の方が強くなってしまう。このため、トラッキングエラー信号TESは正の値をとる。他方、光ビームのスポットが図12(b)の場合に比べて図12(c)に示す如く左側へずれると、反射光ビームの光強度分布cがアンバランスになり、図13(c)に示す如く、二分割光検出器214の右側の検出部における光強度の方が強くなってしまう。このため、トラッキングエラー信号TESは負の値をとる。
【0012】
従って、光ビームのディスク207上のスポットが案内溝207aの中央位置に対して右又は左にずれると、上記の如く得られたトラッキングエラー信号TESはより正又は負の値に変化するので、トラッキングエラー信号TESに基づいて適切なトラッキングを行うことができる。
【0013】
図14は、複合プリズム215及び四分割光検出器216の形状の一例を示す。四分割光検出器216は、検出部216a,216b,216c,216dからなる。フォーカスエラー信号FESは、検出部216a,216b,216c,216dから得られる出力A,B,C,Dより次式(2)に基づいて生成される。
【0014】
FES=(A−B)+(C−D) (2)
理想的には、光ビームのスポットがディスク207上でジャストフォーカス(合焦)状態にあるとFES=0となり、この場合、対物レンズ206とディスク207との間の距離に応じて図15に示す如きS字のフォーカスエラー信号FESが得られる。図15中、縦軸はフォーカスエラー信号FESを示し、横軸は対物レンズ206とディスク207との間の距離を示す。この横軸上、原点(0)がジャストフォーカス位置であり、左へ行くほど上記距離が小さくなり、右へ行くほど上記距離が大きくなる。
【0015】
図16は、対物レンズ206とディスク207との相対的位置関係を示す図であり、(a)は対物レンズ206がディスク207に近くジャストフォーカス位置(合焦点)が図中ディスク207より上方に位置する場合、(b)はジャストフォーカス位置がディスク207上に位置する場合、(c)は対物レンズ206がディスク207から遠くジャストフォーカス位置が図中ディスク207と対物レンズ206との間に位置する場合を夫々示す。
【0016】
又、図17は、図16に示す対物レンズ206とディスク207との相対的位置関係に応じた四分割光検出器216上のビームスポットを示す。図17中、(a)は図16(a)に示す位置関係の場合のビームスポット、(b)は図16(b)に示すジャストフォーカスとなる位置関係の場合のビームスポット、(c)は図16(c)に示す位置関係の場合のビームスポットを夫々示す。図17(b)に示す如く、ジャストフォーカスの場合の四分割光検出器216上のビームスポットは楕円形となり、その楕円形のビームスポットの中心に四分割光検出器216の分割線Eが位置する。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際の光ディスク装置では、ディスク207へ入射される光ビームの光量分布がアンバランスであったり、複合プリズム215や四分割光検出器216の設置位置に誤差が生じたりする。
【0018】
レーザーダイオード201から出射される光ビームの光強度分布は、一般にガウス分布で近似可能である。従って、レーザーダイオード201の出射光ビームと他の光学部品との光軸が一致していれば、対物レンズ206に入射する光ビームの光強度の中心が図18に示す光軸(0点)と一致するガウス分布が得られる。しかし、レーザーダイオード201から出射される光ビームが図11中角度θ傾いていると、対物レンズ206に入射する光ビームの光強度の中心が図18中破線で示す如く光軸(0点)からずれたガウス分布が得られてしまう。ディスク207へ入射される光ビームの光量分布のアンバランス(又は偏心)とは、このような光軸と光ビームの強度分布の中心とのずれを言う。
【0019】
又、例えば複合プリズム215の設置位置の誤差とは、図14中複合プリズム215のy方向上の位置ずれを言う。この様な設置位置の誤差があると、複合プリズム215において入射光ビームを正確に二等分することができない。一般に、例えば複合プリズム215の中心(図14ではx軸方向)が入射光ビームの中心からy方向へΔyずれた時、(Δy/(光ビームの径))・100(%)で得られる値を設置誤差と言う。
【0020】
このため、複合プリズム215で二分割される光ビームの光量が変化すると共に、四分割光検出器216中の分割線Eの位置ずれが生じるとフォーカスオフセットが発生する。フォーカスオフセットの発生とは上記式(2)で表されるフォーカスエラー信号FESがジャストフォーカス位置からずれた位置で0になってしまうことである。従って、従来のフーコー法では、ディスク207へ入射される光ビームのアンバランスな光量分布及び複合プリズム215や四分割光検出器216の設置位置の誤差等に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンが非常に小さく、これらの誤差要因のため正確なフォーカスエラー信号を得ることは極めて難しいという問題があった。
【0021】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、上記誤差要因に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンを大きくすることにより、正確なフォーカスエラー信号を得ることのできる光学的情報記録/再生装置を提供することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項1記載の、光学的磁気記録媒体からの反射光ビームを利用して情報を記録及び/又は再生する光学的情報記録/再生装置であって、前記反射光ビームを複数の分離段において第1行〜第3行の偏光光ビームと第1列〜第3列からなる光ビームに空間的に分離する光分離部と、該光分離部の最終段から出力される9本の光ビームを第1行〜第3行及び第1列〜第3列からなる3列×3行のスポットとして受光する光検出ユニットと、該光検出ユニットの出力に基づいて光磁気情報を再生する演算器とを備え、該光ビームの第1行及び第3行は、該光ビームの第2行の両側に配置され、該光ビームの第1列及び第3列は、該光ビームの第2列の両側に配置され、該光検出ユニットは、光磁気情報の検出に用いられる6本の光ビームのうち第1行の3つのスポットを単一の光検出器で検出する第1の光検出器と、光磁気情報の検出に用いられる6本の光ビームのうち第3行の3つのスポットを単一の光検出器で検出する第2の光検出器と、フォーカスエラーの検出に用いられる2本の光ビーム及びトラッキングエラーの検出に用いられる1本の光ビームからなる第2行の3つのスポットを夫々検出する第3、第4及び第5の光検出器とからなり、該演算器は、該第1及び第2の光検出器の出力の差から前記光磁気情報を再生することを特徴とする光学的情報記録/再生装置によって達成される。
【0023】
請求項2記載の発明は、請求項1において、前記光分離部は、入来する光ビームを複数の偏光光ビームに分離する検光子と、入来する光ビームを複数の光ビームに空間的に分離する光学素子とからなり、該検光子及び該光学素子は前記光学的磁気記録媒体と前記光検出ユニットとの間に任意の順番で配置され、該検光子、該光学素子及び光検出ユニットは略一直線上に設けられていることを特徴とする。
【0024】
請求項3記載の発明は、請求項2において、前記光学素子は、前記反射光ビームの光軸に対して曲率を有する第1の偏向面と、該第1の偏向面の両側に設けられており該光軸に対して互いに異なる方向に傾斜している第2及び第3の偏向面とからなり、該第1の偏向面から出力される3本の光ビームは前記光検出ユニット上で第2列の3つのスポットとして受光され、該第2の偏向面から出力される3本の光ビームは前記光検出ユニット上で第1列の3つのスポットとして受光され、該第3の偏向面から出力される3本の光ビームは前記光検出ユニット上で第3列の3つのスポットとして受光され、該光検出ユニット上で、該第2列の3つのスポットは、該第1列の3つのスポット及び該第3列の3つのスポットより大きいことを特徴とする。
【0025】
請求項1記載の発明によれば、上記誤差要因に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンを大きくして、正確なフォーカスエラー信号を得ることができる。又、信号品質の高いフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び光磁気情報を得ることもできる。又、必要となる部品の数を削減することで、光学的情報記録/再生装置の製造プロセスを簡略化すると共に、光学的情報記録/再生装置のコストを削減できる。
【0026】
請求項2記載の発明によれば、光学部品の数及び構成を比較的簡単にすることができ、光学的情報記録/再生装置の製造プロセスを簡略化すると共に、光学的情報記録/再生装置のコストを削減できる。
【0027】
請求項3記載の発明によれば、光磁気情報の分解能を向上することができる。
【0028】
従って、本発明によれば、上記誤差要因に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンを大きくして、正確なフォーカスエラー信号を得ることができる。又、信号品質の高いフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び光磁気情報を得ることも可能となる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図1〜図10と共に説明する。
【0030】
【実施例】
本発明になる光学的情報記録/再生装置の第1実施例を、図1、図2及び図3と共に説明する。図1は第1実施例を示す図、図2は第1実施例の要部を示す斜視図、図3は第1実施例の光検出ユニットを示す平面図である。図1中、図11と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0031】
図1に示すように、本実施例では図11に示すビームスプリッタ213及び二分割光検出器214が不要である。又、検光子208Aが、ビームスプリッタ208の代わりに設けられている。更に、複合プリズム35及び光検出ユニット66が、複合プリズム215及び四分割光検出器216の代わりに設けられている。本実施例では、反射光ビームの中央部をプッシュプル法を用いたトラッキングエラーの検出に使用する。
【0032】
複合プリズム35は、図2に示すように、テーパを有する第1の偏向面35aと、第1の偏向面35aとは異なる方向にテーパを有する第2の偏向面35bと、反射光ビームの光軸に対して若干の曲率を持たせた第3の偏向面35cとからなる。
【0033】
検光子208Aとしては、例えば特開昭63−127436号広報に開示されている検光子21を使用することができる。本実施例では、検光子208Aによって3本に分割された偏光光ビームが更に複合プリズム35によってそれぞれ3本に分割され、合計3×3=9本の光ビームに分割されている。分割された9本の光ビームは、光検出ユニット66の対応する9つの光検出器66a〜66iへ入射される。
【0034】
図3は、光検出ユニット66の平面図を示す。フーコー法によるフォーカスエラー信号FESの生成は、光検出器66a,66b,66d,66e,66g,66hの出力に基づいて行われる。光検出器66a,66d,66gは、複合プリズム35の第1の偏向面35aからの3本の光ビームを受け、光検出器66b,66e,66hは、複合プリズム35の第2の偏向面35bからの3本の光ビームを受ける。これら6本の光ビームの結像点は、光検出器66a,66b,66d,66e,66g,66hの位置と一致する。他方、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号TESの生成は、光検出器66c,66f,66iの出力に基づいて行われる。光検出器66c,66f,66iは、複合プリズム35の第3の偏向面35cからの3本の光ビームを受ける。これら3本の光ビームの結像点は、光検出器66c,66f,66iの位置とはずれている。
【0035】
図3に示す如く、光検出器66aは光検出部37a,37bからなり、光検出器66bは光検出部37c,37dからなり、...、光検出器66iは光検出部37q,37rからなる。従って、これらの光検出部37a〜37iの出力を同じ符号で表すと、本実施例ではフーコー法によるフォーカスエラー信号FESは、次式(3a)〜(3d)のいずれかに基づいて演算を行うことで生成できる。
【0036】
式(3a)に基づいて生成されるフォーカスエラー信号FESは、高い信号対雑音(S/N)比を有し、外乱による影響を受けにくい。これは、フォーカスエラー信号FESを生成するのに、光検出ユニット66に照射される全ての光ビームを使用し、フォーカスエラーを検出するのに使用される光量が大きいからである。
【0037】
他方、式(3b)又は(3c)に基づいてフォーカスエラー信号FESを生成する場合、フォーカスエラーを検出するのに2本の光ビームしか使用しないので、光学系及び光検出ユニット66の調整が容易、且つ、簡単となる。この場合、光検出ユニット66の光検出器66a及び66h、又は、光検出器66b及び66gに照射される2本の光ビームは、夫々対応する光検出器を構成する2つの光検出部を分割している分割線上に照射されるように調整されれば良い。
【0038】
又、式(3d)に基づいてフォーカスエラー信号FESを生成する場合は、式(3a)及び式(3b)又は(3c)に基づいてフォーカスエラー信号FESを生成する場合に得られる両方の効果をある程度まで得ることができる。更に、式(3d)に基づいてフォーカスエラー信号FESを生成する場合には、必要となる光学系等の調節が式(3a)を用いる場合と比較して簡単となり、式(3b)又は(3c)を用いる場合より高いS/N比が得られて外乱にも影響されにくい。
【0039】
尚、上記式(3a)〜(3d)に基づいたフォーカスエラー信号FESの生成は、周知の加算器及び減算器を用いて行える。
【0040】
又、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号TESは、次式(4a)又は(4b)に基づいて演算を行うことで生成できる。
【0041】
式(4a)に基づいて生成されるトラッキングエラー信号TESは、高いS/N比を有し、外乱による影響を受けにくい。これは、トラッキングエラー信号TESを生成するのに、光検出ユニット66に照射される全ての光ビームを使用し、トラッキングエラーを検出するのに使用される光量が大きいからである。
【0042】
他方、式(4b)に基づいてトラッキングエラー信号TESを生成する場合、トラッキングエラーを検出するのに2本の光ビームしか使用しないので、光学系及び光検出ユニット66の調整が容易、且つ、簡単となる。この場合、光検出ユニット66の光検出器66c及び66iに照射される2本の光ビームは、夫々対応する光検出器を構成する2つの光検出部を分割している分割線上に照射されるように調整されれば良い。
【0043】
尚、上記式(4a)又は(4b)に基づいたトラッキングエラー信号FESの生成は、周知の加算器及び減算器を用いて行える。
【0044】
又、検光子208Aの作用により、ディスク207上に記録された光磁気信号MOを次式(5a)又は(5b)に基づいて演算を行うことで再生できる。
【0045】
式(5a)に基づいて光磁気信号MOを再生する場合には、比較的大きな平均信号振幅を得ることができる。他方、式(5b)に基づいて光磁気信号MOを再生する場合には、比較的高い分解能を得ることができる。
【0046】
尚、上記式(5a)又は(5b)に基づいた光磁気信号MOの再生は、周知の加算器及び減算器を用いて行える。
【0047】
ディスク207には、トラック、セクタ等の位置情報が予め記録されている。この位置情報は、識別信号又はID信号等と呼ばれている。識別信号IDは、周知の如く、ディスク207に予め形成されたピットの形態で記録されている。ディスク207上に記録された識別信号IDは、次式(6)に基づいて演算を行うことで再生できる。つまり、光磁気信号MOは加算器の出力の差から求められるのに対し、識別信号IDは加算器の出力の和から求められる。
【0048】
ID={(37a)+(37b)+(37e)+(37f)+(37c)+(37d)}+{(37m)+(37n)+(37q)+(37r)+(37o)+(37p)}
(6)尚、上記式(6)に基づいた識別信号IDの再生は、周知の加算器を用いて行える。
【0049】
本実施例を用いれば光磁気信号検出系とサーボ信号検出系を略一直線化できるため装置の小型化、低コスト化をはかることができる。
【0050】
ところで、本実施例においては、複合プリズムを用いてフーコー法によるフォーカスエラー信号FESの生成に使用する光ビームの結像点と、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号TESの生成に使用する光ビームの結像点とを、互いに異ならせている。しかし、光ビームの結像点をずらす方法としては、複合プリズムを用いる方法に限らず、例えばホログラム光学素子を用いても良い。
【0051】
次に、本発明になる光学的情報記録/再生装置の第2実施例を、図4及び図5と共に説明する。図4は第2実施例の要部を示す斜視図、図5は第2実施例の光検出ユニットを示す平面図である。図4中、図2と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0052】
本実施例では、図4に示す光検出ユニット66Aが図2に示す光検出ユニット66の代わりに設けられている。この光検出ユニット66Aは、図5に示すように、二分割光検出器66A−1,66A−2,66A−3と、光検出器66A−4,66A−5とからなる。二分割光検出器66A−1は、光検出部A,Bからなり、二分割光検出器66A−2は、光検出部C,Dからなる。二分割光検出器66A−3は、光検出部E,Fからなる。又、光検出器66A−4は、光検出部Gからなり、光検出器66A−5は、光検出部Hからなる。
【0053】
従って、上記光検出部A〜Hの出力を同じ符号で表すと、本実施例ではフーコー法によるフォーカスエラー信号FESは、次式(7)に基づいて演算を行うことで生成できる。
【0054】
FES=(A+C)−(B+D)
(7)尚、上記式(7)に基づいたフォーカスエラー信号FESの生成は、周知の加算器及び減算器を用いて行える。
【0055】
又、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号TESは、次式(8)に基づいて演算を行うことで生成できる。
【0056】
TES=E−F
(8)尚、上記式(8)に基づいたトラッキングエラー信号TESの生成は、周知の減算器を用いて行える。
【0057】
又、検光子208Aの作用により、ディスク207上に記録された光磁気信号MOを次式(9)に基づいて演算を行うことで再生できる。
【0058】
MO=G−H
(9)尚、上記式(9)に基づいた光磁気信号MOの再生は、周知の減算器を用いて行える。
【0059】
ディスク207上に記録された識別信号IDを次式(10)に基づいて演算を行うことで再生できる。
【0060】
ID=G+H
(10)
尚、上記式(10)に基づいた識別信号IDの再生は、周知の加算器を用いて行える。
【0061】
本実施例によれば、図5及び上記式(7)〜(10)からもわかるように、上記第1実施例と比べると、より少ない数の光検出器(光検出部)及び加算器を用いてフォーカスエラー信号FES、トラッキングエラー信号TES、光磁気信号MO及び識別信号IDを得ることができる。このように、用いる光検出器(光検出部)の数が少ないため、上記第1実施例と比較して、光検出器の浮遊容量を減少させることができる。更に、用いる加算器の数が少ないため、上記第1実施例と比較して、加算器を内蔵する大規模集積回路(LSI)内で発生する雑音を減少させることができる。
【0062】
フォーカスエラー信号FESやトラッキングエラー信号TES等のサーボ信号と比べると、光磁気信号MO及び識別信号IDはより高い周波数帯域を必要とし、この結果、より高いS/N比を必要とする。上記の如き浮遊容量及び雑音は、光磁気信号MO及び識別信号IDのS/N比に影響を及ぼすが、本実施例によれば、光磁気信号MO及び識別信号IDを再生するのに用いる光検出器(光検出部)及び加算器の数が少ないので、光磁気信号MO及び識別信号IDのS/N比を上記第1実施例より更に向上することができる。
【0063】
次に、本発明になる光学的情報記録/再生装置の第3実施例を、図6、図7及び図8と共に説明する。図6は第3実施例の要部を示す斜視図、図7は第3実施例の複合プリズムを示す斜視図である。図8は、第3実施例の光検出ユニットを示す平面図である。図6中、図2と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【0064】
本実施例では、図6に示す複合プリズム35B及び光検出ユニット66Bが、図2に示す複合プリズム35及び光検出ユニット66の代わりに設けられている。又、検光子208Aによって3本に分割された偏光光ビームが更に複合プリズム35Bによってそれぞれ5本に分割され、合計3×5=15本の光ビームに分割されている。分割された15本の光ビームは、光検出ユニット66Bの対応する9つの光検出器66aa〜66iiへ入射される。
【0065】
図7に示すように、複合プリズム35Bは、テーパを有する第1の偏向面35B−1と、第1の偏向面35B−1とは異なる方向にテーパを有する第2の偏向面35B−2と、反射光ビームの光軸に対して若干の曲率を持たせた凸状の第3の偏向面35B−3と、第1及び第2の偏向面35B−1,35B−2の両側に設けられると共に第3の偏向面35B−3と同じ曲率を有する凸状の第4及び第5の偏向面35B−4,35B−5とからなる。つまり、第3、第4及び第5の偏向面35B−3,35B−4,35B−5は、夫々反射光ビームの光軸に対して若干の曲率を持たせた同一の凸状の曲面上に存在する。第1及び第2の偏向面35B−1,35B−2は、上記第1実施例の第1及び第2の偏向面35a,35bと同様の機能を有する。
【0066】
図8に示すように、光検出ユニット66Bは、二分割光検出器66aa〜66iiからなる。二分割光検出器66aaは光検出部37aa,37bbからなり、二分割光検出器66bbは光検出部37cc,37ddからなり、...、二分割光検出器66iiは光検出部37qq,37rrからなる。
【0067】
複合プリズム35Bの第3の偏向面35B−3から出力される3本の光ビームは、夫々光検出ユニット66Bの二分割光検出器66cc,66ff,66iiに照射される。複合プリズム35Bの第4の偏向面35B−4から出力される3本の光ビームは、夫々光検出ユニット66Bの二分割光検出器66cc,66ff,66iiに照射される。複合プリズム35Bの第5の偏向面35B−5から出力される3本の光ビームは、夫々光検出ユニット66Bの二分割光検出器66cc,66ff,66iiに照射される。他方、複合プリズム35Bの第1の偏向面35B−1から出力される3本の光ビームは、夫々光検出ユニット66Bの二分割光検出器66aa,66dd,66ggに照射される。複合プリズム35Bの第2の偏向面35B−2から出力される3本の光ビームは、夫々光検出ユニット66Bの二分割光検出器66bb,66ee,66hhに照射される。
【0068】
複合プリズム35Bの第1及び第2の偏向面35B−1,35B−2から出力される6本の光ビームの結像点(焦点)は、光検出ユニット66Bの光検出器66aa,66bb,66dd,66ee,66gg,66hhの位置と一致する。これに対し、複合プリズム35Bの第3〜第5の偏向面35B−3〜35B−5の各々から出力される3本の光ビームの結像点(焦点)は、光検出ユニット66Bの光検出器66cc,66ff,66iiの位置からずれている。
【0069】
光検出ユニット66Bの光検出器66aa〜66iiの出力を同じ符号で表すと、フーコー法によるフォーカスエラー信号FES、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号TES及び識別信号IDは、夫々上記第1実施例と共に説明した式(3a)〜(3d),(4a),(4b),(6)と同様の式に基づいて演算を行うことで生成することができる。
【0070】
又、ディスク207に記録された光磁気信号MOは、次式(11a)又は(11b)に基づいて演算を行うことで再生できる。
【0071】
式(11a)に基づいて光磁気信号MOを再生する場合には、比較的大きな平均信号振幅を得ることができる。他方、式(11b)に基づいて光磁気信号MOを再生する場合には、比較的高い分解能を得ることができる。又、式(11b)に基づいて再生される光磁気信号MOは、上記式(5b)に基づいて再生される光磁気信号MOに比べて分解能が更に向上される。このように、図7に示すような形状の複合プリズム35Bを使用した場合に再生される光磁気信号MOの分解能が更に向上する理由は、Proceedings of Magneto−Optical Recording International Symposium ’96,J.Magn.Soc.Jpn.,Vol.20,Supplement No.S1(1996),pp.233−238からも理解できよう。
【0072】
尚、上記式(5a)又は(5b)に基づいた光磁気信号MOの再生は、周知の加算器及び減算器を用いて行える。
【0073】
本実施例においても、光検出ユニット66Bの代わりに図5に示す光検出ユニット66Aを使用しても良い。この場合、フーコー法によるフォーカスエラー信号FES、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号TES、光磁気信号MO及び識別信号IDは、夫々上記第2実施例と共に説明した式(7)〜(10)と同様の式に基づいて演算を行うことで生成することができる。
【0074】
上記第1〜第3実施例において、複合プリズム35又は35Bと、集光レンズ212と、検光子208Aとは、任意の順番で配置しても良いことは言うまでもない。
【0075】
ところで、上記各実施例においては、複合プリズムを用いてフーコー法によるフォーカスエラー信号FESの生成に使用する光ビームの結像点と、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号TESの生成に使用する光ビームの結像点とを、互いに異ならせている。しかし、光ビームの結像点をずらす方法としては、複合プリズムを用いる方法に限らず、例えばホログラム光学素子を用いても良い。
【0076】
尚、複合プリズムは、上記各実施例のものに限定されるものではない。図9は、複合プリズムの一実施例を示す斜視図である。図9に示す複合プリズムは、例えば図6及び図7に示す複合プリズム35Bの代わりに使用し得る。
【0077】
図9において、複合プリズム135Bは、テーパを有する第1の偏向面135B−1と、第1の偏向面135B−1とは異なる方向にテーパを有する第2の偏向面135B−2と、反射光ビームの光軸に対して若干の曲率を持たせた凹状の第3の偏向面135B−3と、第1及び第2の偏向面135B−1,135B−2の両側に設けられると共に第3の偏向面135B−3と同じ曲率を有する凹状の第4及び第5の偏向面135B−4,135B−5とからなる。つまり、第3、第4及び第5の偏向面135B−3,135B−4,135B−5は、夫々反射光ビームの光軸に対して若干の曲率を持たせた同一の凹状の曲面上に存在する。第1及び第2の偏向面135B−1,135B−2は、上記第1実施例の第1及び第2の偏向面35a,35bと同様の機能を有する。
【0078】
上記各実施例では、フォーカスエラー信号FES、トラッキングエラー信号TES、光磁気信号MO及び識別信号IDを生成するのに用いる式を説明し、式の演算を実際に行う回路構成の図示は、当業者であれば容易に理解できるため省略した。そこで、一例として、第2実施例において上記式(7)〜(10)の演算を行う回路構成について説明する。
【0079】
図10は、第2実施例において上記式(7)〜(10)の演算を行う回路構成を示す図である。同図中、(a)は式(7)の演算を行う回路構成、(b)は式(8)の演算を行う回路構成、(c)は式(9)の演算を行う回路構成、(d)は式(10)の演算を行う回路構成を示す。
【0080】
図10(a)に示す回路は、図5に示す光検出ユニット66Aの光検出部A,B,C,Dの出力A,B,C,Dに基づいてフォーカスエラー信号FESを生成する。加算器801は、光検出部A,Cの出力A,Cを加算し、加算器802は、光検出部B,Dの出力B,Dを加算する、減算器803は、加算器801の出力から加算器802の出力を減算し、フォーカスエラー信号FESを出力する。図10(b)に示す回路は、図5に示す光検出ユニット66Aの光検出部E,Fの出力E,Fに基づいてトラッキングエラー信号TESを生成する。減算器804は、光検出部Eの出力Eから光検出部Fの出力Fを減算し、トラッキングエラー信号TESを出力する。
【0081】
図10(c)に示す回路は、図5に示す光検出ユニット66Aの光検出部G,Hの出力G,Hに基づいて光磁気信号MOを再生する。減算器805は、光検出部Gの出力Gから光検出部Hの出力Hを減算し、光磁気信号MOを出力する。
【0082】
図10(d)に示す回路は、図5に示す光検出ユニット66Aの光検出部G,Hの出力G,Hに基づいて識別信号IDを再生する。加算器806は、光検出部Gの出力Gと光検出部Hの出力Hとを加算し、識別信号IDを出力する。
【0083】
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
【0084】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、上記誤差要因に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンを大きくして、正確なフォーカスエラー信号を得ることができる。又、信号品質の高いフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び光磁気情報を得ることもできる。又、必要となる部品の数を削減することで、光学的情報記録/再生装置の製造プロセスを簡略化すると共に、光学的情報記録/再生装置のコストを削減できる。
【0085】
請求項2記載の発明によれば、光学部品の数及び構成を比較的簡単にすることができ、光学的情報記録/再生装置の製造プロセスを簡略化すると共に、光学的情報記録/再生装置のコストを削減できる。
【0086】
請求項3記載の発明によれば、光磁気情報の分解能を向上することができる。
【0087】
従って、本発明によれば、上記誤差要因に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンを大きくして、正確なフォーカスエラー信号を得ることができる。又、信号品質の高いフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び光磁気情報を得ることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す図である。
【図2】本発明の第1実施例の要部を示す斜視図である。
【図3】第1実施例の光検出ユニットを示す平面図である。
【図4】本発明の第2実施例の要部を示す斜視図である。
【図5】第2実施例の光検出ユニットを示す平面図である。
【図6】本発明の第3実施例の要部を示す斜視図である。
【図7】第3実施例の複合プリズムを示す斜視図である。
【図8】第3実施例の光検出ユニットを示す平面図である。
【図9】複合プリズムの一実施例を示す斜視図である。
【図10】第2実施例において式(7)〜(10)の演算を行う回路構成を示す図である。
【図11】従来の光学的情報記録/再生装置の一例を示す図である。
【図12】プッシュプル法を説明するために対物レンズを介して照射される光ビームとディスク上のトラックとの相対的位置関係を示す図である。
【図13】プッシュプル法を説明するために二分割光検出器上に形成される反射光ビームのスポットを示す図である。
【図14】複合プリズム及び四分割光検出器の形状の一例を示す斜視図である。
【図15】対物レンズとディスクとの間の距離とフォーカスエラー信号FESとの関係を示す図である。
【図16】対物レンズとディスクとの相対的位置関係を示す図である。
【図17】四分割光検出器上に形成される反射光ビームのスポットを示す図である。
【図18】ガウス分布を示す図である。
【符号の説明】
35,35B 複合プリズム
66,66A,66B 光検出ユニット
208A 検光子
212 集光レンズ
207 ディスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical information recording / reproducing apparatus, and more particularly to an optical information recording / reproducing apparatus that optically records information on a recording medium and / or optically reproduces information from the recording medium.
[0002]
An example of an apparatus in which an optical information recording / reproducing apparatus is used is an optical disk apparatus. The optical disk device can be used as a storage device such as a file system, and is suitable for storing programs and large-capacity data. In such an optical disc apparatus, it is desired that the optical system can accurately record and reproduce information, and reduce the cost of the entire optical disc apparatus by reducing the number of parts as much as possible.
[0003]
[Prior art]
Various methods have been proposed as focus error detection methods in optical disc apparatuses. In general, the astigmatism method and the Foucault method are well known. The Foucault method is sometimes called the double knife edge method.
[0004]
Compared with the astigmatism method, the Foucault method is less susceptible to disturbances when traversing tracks on the optical disk and the birefringence of the optical disk. Therefore, the degree to which the disturbance is mixed in the focus error signal is much smaller than that of the astigmatism method. Also, according to the Foucault method, the reflected light beam from the optical disk is detected by a photodetector arranged in the vicinity of the imaging point of the light beam, so that even if the reflected light beam is shifted from the optical axis, the focus is reduced. It is rare to generate an abnormal offset in the error signal. From these characteristics, it is desirable to use the Foucault method as a focus error detection method.
[0005]
First, an example of an optical information recording / reproducing apparatus in a conventional magneto-optical disk apparatus using the Foucault method will be described with reference to FIG. In the optical system of the optical information recording / reproducing apparatus shown in FIG. 11, the laser light emitted from the
[0006]
The magneto-optical signal detection system includes a Wollaston
[0007]
The servo signal detection system includes a
[0008]
Here, the push-pull method will be described with reference to FIGS. 12 shows the relative positional relationship between the light beam irradiated through the
[0009]
12B shows a case where the spot of the light beam is located at the center of the guide groove 207a on the
[0010]
TES = A-B (1)
In this case, the tracking error signal TES is zero.
[0011]
When the spot of the light beam is shifted to the right as shown in FIG. 12A compared to the case of FIG. 12B, the light intensity distribution a of the reflected light beam becomes unbalanced, and as shown in FIG. 13A. The light intensity at the detection unit on the left side of the two-
[0012]
Accordingly, when the spot of the light beam on the
[0013]
FIG. 14 shows an example of the shapes of the
[0014]
FES = (A−B) + (C−D) (2)
Ideally, when the spot of the light beam is in a just-focused state on the
[0015]
FIG. 16 is a diagram showing the relative positional relationship between the
[0016]
FIG. 17 shows beam spots on the
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an actual optical disc apparatus, the light amount distribution of the light beam incident on the
[0018]
The light intensity distribution of the light beam emitted from the
[0019]
Further, for example, the error in the installation position of the
[0020]
For this reason, when the light quantity of the light beam divided into two by the
[0021]
Therefore, in view of the above problems, the present invention provides an optical information recording / reproducing apparatus capable of obtaining an accurate focus error signal by increasing the allowable margin of the focus error detection system for the error factors. Objective.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The object is an optical device according to
[0023]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the light separation unit spatially separates the incoming light beam into a plurality of polarized light beams and the incoming light beam into a plurality of light beams. And the analyzer and the optical element are the optical elements. Magnetic The recording medium and the light detection unit are arranged in an arbitrary order, and the analyzer, the optical element, and the light detection unit are provided on a substantially straight line.
[0024]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the optical element is provided on a first deflection surface having a curvature with respect to an optical axis of the reflected light beam, and on both sides of the first deflection surface. And second and third deflecting surfaces inclined in different directions with respect to the optical axis, and the three light beams output from the first deflecting surface are reflected on the light detection unit by the first and second light deflecting surfaces. Three light beams received as three spots in two rows and output from the second deflecting surface are received as three spots in the first row on the light detection unit, and from the third deflecting surface. The three output light beams are received as three spots in the third row on the light detection unit, and the three spots in the second row are received on the light detection unit as three spots in the first row. Greater than the spot and the three spots in the third row
[0025]
According to the first aspect of the present invention, an accurate focus error signal can be obtained by increasing the tolerance margin of the focus error detection system for the error factor. It is also possible to obtain a focus error signal, tracking error signal and magneto-optical information with high signal quality. Further, by reducing the number of necessary parts, the manufacturing process of the optical information recording / reproducing apparatus can be simplified and the cost of the optical information recording / reproducing apparatus can be reduced.
[0026]
According to the second aspect of the present invention, the number and configuration of the optical components can be made relatively simple, the manufacturing process of the optical information recording / reproducing apparatus can be simplified, and the optical information recording / reproducing apparatus can be manufactured. Cost can be reduced.
[0027]
According to the invention of
[0028]
Therefore, according to the present invention, an accurate focus error signal can be obtained by increasing the tolerance margin of the focus error detection system for the error factors. It is also possible to obtain a focus error signal, tracking error signal and magneto-optical information with high signal quality.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0030]
【Example】
A first embodiment of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment, FIG. 2 is a perspective view showing a main part of the first embodiment, and FIG. 3 is a plan view showing a light detection unit of the first embodiment. In FIG. 1, the same parts as those in FIG.
[0031]
As shown in FIG. 1, the present embodiment does not require the
[0032]
As shown in FIG. 2, the
[0033]
As the
[0034]
FIG. 3 is a plan view of the
[0035]
As shown in FIG. 3, the
[0036]
The focus error signal FES generated based on the equation (3a) has a high signal-to-noise (S / N) ratio and is not easily affected by disturbance. This is because all the light beams applied to the
[0037]
On the other hand, when the focus error signal FES is generated based on the expression (3b) or (3c), only two light beams are used to detect the focus error, so that the adjustment of the optical system and the
[0038]
When the focus error signal FES is generated based on the equation (3d), both effects obtained when the focus error signal FES is generated based on the equation (3a) and the equation (3b) or (3c) are obtained. It can be obtained to some extent. Further, when the focus error signal FES is generated based on the equation (3d), the necessary adjustment of the optical system or the like becomes simpler than the case where the equation (3a) is used, and the equation (3b) or (3c ), A higher S / N ratio is obtained and is less susceptible to disturbances.
[0039]
The focus error signal FES based on the above formulas (3a) to (3d) can be generated using a known adder and subtracter.
[0040]
Further, the tracking error signal TES by the push-pull method can be generated by performing an operation based on the following equation (4a) or (4b).
[0041]
The tracking error signal TES generated based on Expression (4a) has a high S / N ratio and is not easily affected by disturbance. This is because all the light beams applied to the
[0042]
On the other hand, when the tracking error signal TES is generated based on the equation (4b), since only two light beams are used to detect the tracking error, the adjustment of the optical system and the
[0043]
The tracking error signal FES based on the above formula (4a) or (4b) can be generated using a known adder and subtracter.
[0044]
Further, the magneto-optical signal MO recorded on the
[0045]
When reproducing the magneto-optical signal MO based on the equation (5a), a relatively large average signal amplitude can be obtained. On the other hand, when reproducing the magneto-optical signal MO based on the equation (5b), a relatively high resolution can be obtained.
[0046]
Incidentally, the reproduction of the magneto-optical signal MO based on the above formula (5a) or (5b) can be performed using a known adder and subtracter.
[0047]
On the
[0048]
ID = {(37a) + (37b) + (37e) + (37f) + (37c) + (37d)} + {(37m) + (37n) + (37q) + (37r) + (37o) + (37 37p)}
(6) The reproduction of the identification signal ID based on the above equation (6) can be performed using a known adder.
[0049]
If this embodiment is used, the magneto-optical signal detection system and the servo signal detection system can be made substantially straight, so that the apparatus can be reduced in size and cost.
[0050]
By the way, in this embodiment, an optical beam imaging point used for generating the focus error signal FES by the Foucault method using the composite prism and a light beam used for generating the tracking error signal TES by the push-pull method are combined. The image points are different from each other. However, the method of shifting the imaging point of the light beam is not limited to the method using the composite prism, and for example, a hologram optical element may be used.
[0051]
Next, a second embodiment of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a perspective view showing the main part of the second embodiment, and FIG. 5 is a plan view showing the light detection unit of the second embodiment. In FIG. 4, the same parts as those of FIG.
[0052]
In this embodiment, a
[0053]
Accordingly, when the outputs of the light detection units A to H are represented by the same reference numerals, in this embodiment, the focus error signal FES by the Foucault method can be generated by performing an operation based on the following equation (7).
[0054]
FES = (A + C) − (B + D)
(7) The focus error signal FES based on the above equation (7) can be generated using a known adder and subtracter.
[0055]
Further, the tracking error signal TES by the push-pull method can be generated by performing an operation based on the following equation (8).
[0056]
TES = EF
(8) The tracking error signal TES based on the above equation (8) can be generated using a known subtractor.
[0057]
Further, the magneto-optical signal MO recorded on the
[0058]
MO = GH
(9) The reproduction of the magneto-optical signal MO based on the above equation (9) can be performed using a known subtractor.
[0059]
The identification signal ID recorded on the
[0060]
ID = G + H
(10)
The reproduction of the identification signal ID based on the above equation (10) can be performed using a known adder.
[0061]
According to the present embodiment, as can be seen from FIG. 5 and the above equations (7) to (10), a smaller number of photodetectors (light detection units) and adders are provided compared to the first embodiment. The focus error signal FES, tracking error signal TES, magneto-optical signal MO, and identification signal ID can be obtained by using them. Thus, since the number of photodetectors (photodetectors) to be used is small, the stray capacitance of the photodetector can be reduced as compared with the first embodiment. Furthermore, since the number of adders used is small, noise generated in a large scale integrated circuit (LSI) incorporating the adders can be reduced as compared with the first embodiment.
[0062]
Compared to servo signals such as the focus error signal FES and tracking error signal TES, the magneto-optical signal MO and the identification signal ID require a higher frequency band, and as a result, require a higher S / N ratio. Although the stray capacitance and noise as described above affect the S / N ratio of the magneto-optical signal MO and the identification signal ID, according to this embodiment, the light used for reproducing the magneto-optical signal MO and the identification signal ID. Since the number of detectors (light detectors) and adders is small, the S / N ratio of the magneto-optical signal MO and the identification signal ID can be further improved as compared with the first embodiment.
[0063]
Next, a third embodiment of the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a perspective view showing an essential part of the third embodiment, and FIG. 7 is a perspective view showing a composite prism of the third embodiment. FIG. 8 is a plan view showing the light detection unit of the third embodiment. In FIG. 6, the same parts as those in FIG.
[0064]
In this embodiment, the
[0065]
As shown in FIG. 7, the
[0066]
As shown in FIG. 8, the light detection unit 66B includes two-split photodetectors 66aa to 66ii. The two-divided photodetector 66aa is composed of light detectors 37aa and 37bb, the two-divided photodetector 66bb is composed of photodetectors 37cc and 37dd,. . . The two-divided photodetector 66ii includes photodetectors 37qq and 37rr.
[0067]
The three light beams output from the
[0068]
The imaging points (focal points) of the six light beams output from the first and second deflecting surfaces 35B-1 and 35B-2 of the
[0069]
When the outputs of the photodetectors 66aa to 66ii of the photodetector unit 66B are represented by the same reference numerals, the focus error signal FES by the Foucault method, the tracking error signal TES by the push-pull method, and the identification signal ID are described together with the first embodiment. It can generate | occur | produce by calculating based on the formula similar to (3a)-(3d), (4a), (4b), (6) which was made.
[0070]
Further, the magneto-optical signal MO recorded on the
[0071]
When reproducing the magneto-optical signal MO based on the equation (11a), a relatively large average signal amplitude can be obtained. On the other hand, when reproducing the magneto-optical signal MO based on the equation (11b), a relatively high resolution can be obtained. Further, the resolution of the magneto-optical signal MO reproduced based on the equation (11b) is further improved as compared with the magneto-optical signal MO reproduced based on the equation (5b). As described above, the reason why the resolution of the magneto-optical signal MO reproduced when the
[0072]
Incidentally, the reproduction of the magneto-optical signal MO based on the above formula (5a) or (5b) can be performed using a known adder and subtracter.
[0073]
Also in this embodiment, a
[0074]
In the first to third embodiments, it goes without saying that the
[0075]
By the way, in each of the above-described embodiments, the imaging point of the light beam used for generating the focus error signal FES by the Foucault method using the composite prism and the light beam used for generating the tracking error signal TES by the push-pull method are used. The imaging points are different from each other. However, the method of shifting the imaging point of the light beam is not limited to the method using the composite prism, and for example, a hologram optical element may be used.
[0076]
The composite prism is not limited to those in the above embodiments. FIG. 9 is a perspective view showing an embodiment of the composite prism. The composite prism shown in FIG. 9 can be used instead of the
[0077]
In FIG. 9, the composite prism 135B includes a first deflection surface 135B-1 having a taper, a second deflection surface 135B-2 having a taper in a direction different from the first deflection surface 135B-1, and reflected light. A concave third deflecting surface 135B-3 having a slight curvature with respect to the optical axis of the beam, and third and third deflecting surfaces 135B-1 and 135B-2 are provided on both sides of the third deflecting surface 135B-3. It consists of concave fourth and fifth deflecting surfaces 135B-4 and 135B-5 having the same curvature as the deflecting surface 135B-3. That is, the third, fourth, and fifth deflecting surfaces 135B-3, 135B-4, and 135B-5 are on the same concave curved surface having a slight curvature with respect to the optical axis of the reflected light beam. Exists. The first and second deflection surfaces 135B-1 and 135B-2 have the same functions as the first and second deflection surfaces 35a and 35b of the first embodiment.
[0078]
In the above embodiments, equations used to generate the focus error signal FES, the tracking error signal TES, the magneto-optical signal MO, and the identification signal ID will be described. If it is easy to understand, it is omitted. Therefore, as an example, a circuit configuration for performing the calculations of the above formulas (7) to (10) in the second embodiment will be described.
[0079]
FIG. 10 is a diagram showing a circuit configuration for performing the calculations of the above formulas (7) to (10) in the second embodiment. In the figure, (a) is a circuit configuration for performing the calculation of the equation (7), (b) is a circuit configuration for performing the calculation of the equation (8), (c) is a circuit configuration for performing the calculation of the equation (9), d) shows a circuit configuration for performing the calculation of Expression (10).
[0080]
The circuit shown in FIG. 10A generates a focus error signal FES based on the outputs A, B, C, and D of the light detection units A, B, C, and D of the
[0081]
The circuit shown in FIG. 10C reproduces the magneto-optical signal MO based on the outputs G and H of the light detection units G and H of the
[0082]
The circuit shown in FIG. 10D reproduces the identification signal ID based on the outputs G and H of the light detection units G and H of the
[0083]
While the present invention has been described with reference to the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made within the scope of the present invention.
[0084]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, an accurate focus error signal can be obtained by increasing the tolerance margin of the focus error detection system for the error factor. It is also possible to obtain a focus error signal, tracking error signal and magneto-optical information with high signal quality. Further, by reducing the number of necessary parts, the manufacturing process of the optical information recording / reproducing apparatus can be simplified and the cost of the optical information recording / reproducing apparatus can be reduced.
[0085]
According to the second aspect of the present invention, the number and configuration of the optical components can be made relatively simple, the manufacturing process of the optical information recording / reproducing apparatus can be simplified, and the optical information recording / reproducing apparatus can be manufactured. Cost can be reduced.
[0086]
According to the invention of
[0087]
Therefore, according to the present invention, an accurate focus error signal can be obtained by increasing the tolerance margin of the focus error detection system for the error factors. It is also possible to obtain a focus error signal, tracking error signal and magneto-optical information with high signal quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing the main part of the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing the light detection unit of the first embodiment.
FIG. 4 is a perspective view showing a main part of a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a light detection unit according to a second embodiment.
FIG. 6 is a perspective view showing an essential part of a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a composite prism of a third embodiment.
FIG. 8 is a plan view showing a light detection unit according to a third embodiment.
FIG. 9 is a perspective view showing an embodiment of a composite prism.
FIG. 10 is a diagram showing a circuit configuration for performing calculations of equations (7) to (10) in the second embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a conventional optical information recording / reproducing apparatus.
FIG. 12 is a diagram showing a relative positional relationship between a light beam irradiated through an objective lens and a track on a disk in order to explain the push-pull method.
FIG. 13 is a diagram showing a spot of a reflected light beam formed on a two-split photodetector for explaining the push-pull method.
FIG. 14 is a perspective view showing an example of the shape of a composite prism and a quadrant photodetector.
FIG. 15 is a diagram illustrating a relationship between a distance between an objective lens and a disc and a focus error signal FES.
FIG. 16 is a diagram showing a relative positional relationship between an objective lens and a disc.
FIG. 17 is a diagram showing a spot of a reflected light beam formed on a quadrant photodetector.
FIG. 18 is a diagram showing a Gaussian distribution.
[Explanation of symbols]
35, 35B compound prism
66, 66A, 66B light detection unit
208A analyzer
212 Condensing lens
207 discs
Claims (3)
前記反射光ビームを複数の分離段において第1行〜第3行の偏光光ビームと第1列〜第3列からなる光ビームに空間的に分離する光分離部と、
該光分離部の最終段から出力される9本の光ビームを第1行〜第3行及び第1列〜第3列からなる3列×3行のスポットとして受光する光検出ユニットと、
該光検出ユニットの出力に基づいて光磁気情報を再生する演算器とを備え、
該光ビームの第1行及び第3行は、該光ビームの第2行の両側に配置され、
該光ビームの第1列及び第3列は、該光ビームの第2列の両側に配置され、
該光検出ユニットは、光磁気情報の検出に用いられる6本の光ビームのうち第1行の3つのスポットを単一の光検出器で検出する第1の光検出器と、光磁気情報の検出に用いられる6本の光ビームのうち第3行の3つのスポットを単一の光検出器で検出する第2の光検出器と、フォーカスエラーの検出に用いられる2本の光ビーム及びトラッキングエラーの検出に用いられる1本の光ビームからなる第2行の3つのスポットを夫々検出する第3、第4及び第5の光検出器とからなり、
該演算器は、該第1及び第2の光検出器の出力の差から前記光磁気情報を再生することを特徴とする、光学的情報記録/再生装置。An optical information recording / reproducing apparatus for recording and / or reproducing information using a reflected light beam from an optical magnetic recording medium,
A light separation unit for spatially separating the light beam of polarized light beam and the first to third columns of the first row to the third row in a plurality of separation stages the reflected light beam,
A light detection unit that receives nine light beams output from the final stage of the light separation unit as a spot of 3 columns × 3 rows including first to third rows and first to third columns;
An arithmetic unit that reproduces magneto-optical information based on the output of the light detection unit;
The first and third rows of light beams are disposed on opposite sides of the second row of light beams;
The first and third rows of light beams are disposed on opposite sides of the second row of light beams;
The light detection unit includes a first light detector for detecting three spots in the first row of six light beams used for detection of magneto-optical information with a single light detector, and a magneto-optical information Of the six light beams used for detection, a second photodetector that detects three spots in the third row with a single photodetector, and two light beams and tracking used for focus error detection Comprising third, fourth and fifth photodetectors for detecting three spots in the second row of one light beam used for error detection, respectively;
The optical information recording / reproducing apparatus, wherein the computing unit reproduces the magneto-optical information from a difference between outputs of the first and second photodetectors.
該検光子及び該光学素子は前記光学的磁気記録媒体と前記光検出ユニットとの間に任意の順番で配置され、
該検光子、該光学素子及び光検出ユニットは略一直線上に設けられていることを特徴とする、請求項1記載の光学的情報記録/再生装置。The light separation unit includes an analyzer that separates an incoming light beam into a plurality of polarized light beams, and an optical element that spatially separates the incoming light beam into a plurality of light beams,
The analyzer and the optical element are arranged in any order between the optical magnetic recording medium and the light detection unit,
2. The optical information recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the analyzer, the optical element, and the light detection unit are provided on a substantially straight line.
該第1の偏向面から出力される3本の光ビームは前記光検出ユニット上で第2列の3つのスポットとして受光され、
該第2の偏向面から出力される3本の光ビームは前記光検出ユニット上で第1列の3つのスポットとして受光され、
該第3の偏向面から出力される3本の光ビームは前記光検出ユニット上で第3列の3つのスポットとして受光され、
該光検出ユニット上で、該第2列の3つのスポットは、該第1列の3つのスポット及び該第3列の3つのスポットより大きいことを特徴とする、請求項2記載の光学的情報記録/再生装置。The optical element is provided on both sides of the first deflection surface having a curvature with respect to the optical axis of the reflected light beam and the first deflection surface, and is inclined in different directions with respect to the optical axis. And second and third deflecting surfaces,
Three light beams output from the first deflection surface are received as three spots in the second row on the light detection unit,
Three light beams output from the second deflecting surface are received as three spots in the first row on the light detection unit,
The three light beams output from the third deflection surface are received as three spots in the third row on the light detection unit,
3. Optical information according to claim 2, characterized in that, on the light detection unit, the three spots in the second row are larger than the three spots in the first row and the three spots in the third row. Recording / playback device.
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