JP3848731B2

JP3848731B2 - 光ヘッド

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Publication number: JP3848731B2
Application number: JP11754097A
Authority: JP
Inventors: 直治梁川; 文彦佐野
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1997-04-21
Filing date: 1997-04-21
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2017-04-21
Also published as: US5982733A; JPH10293941A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光源より発生した光ビームを光ディスク上に収束して照射し、情報の記録もしくは再生を行う光ディスクドライブを構成する一要素である光ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の１ビームを利用して、情報の記録もしくは再生を行う光ディスクドライブの光ヘッドの光学系構成を図８に示す。
図８において、半導体レーザ１０１から、例えば波長が６８０ｎｍでＰ偏光の光ビームが出射される。出射された光ビームは、まず回折格子１０２によって主ビームと副ビームに分離される。主ビームと副ビームそれぞれは、コリメータレンズ１０３を経て、偏光ビームスプリッタであるＰＢＳ４に入射される。入射された主ビームと副ビームはＰＢＳ１０４の反射膜によって反射及び透過されて分離される。尚、ＰＢＳ１０４の反射膜は、Ｐ偏光ビーム透過率９０％反射率１０％で且つＳ偏光ビーム反射率１００％の特性を有している。反射膜にて反射された一方の光ビームは、集光レンズ１０５で集光され、フロントモニタ１０６に導かれる。他方の透過した光ビームは、１／４波長板１０７で円偏光ビームにされる。円偏光ビームは、対物レンズ１０８を経て、ディスク１０９にスポットを形成する。尚、対物レンズ１０８は２軸アクチュエータ１１０により、光ビームの光軸に対して光軸方向及び略垂直な方向に駆動される。ディスク１０９からの反射ビームは、再び対物レンズ１０８を経て、今度は１／４波長板１０７でＳ偏光ビームにされ、ＰＢＳ１０４の反射膜にて反射される。反射されたＳ偏光ビームは、集光レンズ１１１とマルチレンズ１１２で集光され、ディテクタ１１３の各々の受光素子に導かれる。
【０００３】
ディテクタ１１３からの検出結果によってトラッキング、フォーカスなどの各種サーボ信号が生成され、図示せぬドライバ回路に供給され、アクチュエータ１１０が駆動され、ディスク１０９に形成されるスポットの位置とサイズが制御される。また情報読取時には、ディテクタ１１３の受光素子から再生ＲＦ信号が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで近年、光ディスクドライブは、コンピュータの外部記録装置として利用されている。コンピュータにおいては、処理速度の向上、及びコンピュータを駆動する各プログラムの情報量の増加が図られている。そこで情報を記録する光ディスクと光ディスクを駆動する光ディスクドライブからなる光ディスクファイルには、記録密度の向上及びデータ転送速度の向上などが求められている。
このうち、データ転送技術に関するものとして、２つのビームスポットを形成し、同時に記録再生することにより転送速度を２倍にすることが検討されている。
【０００５】
２つのビームスポットを形成する技術として、前記の１ビームを利用して情報の記録もしくは再生を行う光ディスクドライブの光ヘッドを単に２つ用いる方法がある。しかしながら、単に２つの光ヘッドを用いることは光ディスクドライブの小型化、備品点数の低減化を図る上で好ましくない。
従って本発明は、データ転送速度の向上を図ると共に、単に独立した２つの光ヘッドを用いることに比べて、小型でかつ部品点数を削減した２ビーム光ヘッドの一方式を提案するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するものであり、請求項１に記載した光ヘッドは、複数の光ビームをそれぞれ同時に記録媒体上に照射し、情報の記録もしくは再生を行うための光ヘッドであって、各々１つの光ビームを出力する複数の光源と、前記複数の光源からの複数の光ビームを前記記録媒体上に集光する１つの対物レンズと、前記複数の光ビームのうち、一の光ビームを除く他の光ビームの光路中のみに位置するように配置された光学素子と、前記複数の光ビームを受光する複数のディテクタと、前記複数のディテクタの検出信号に応じてフォーカスサーボのための第１の駆動信号とトラッキングサーボのための第２の駆動信号を生成する複数の生成回路と、前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号に応じて、前記一の光ビームが合焦するように当該一の光ビームの光軸方向及び前記光軸方向とは略垂直方向の２方向に前記対物レンズを駆動する第１の２軸アクチュエータと、前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号に応じて、前記他の光ビームが合焦するように当該他の光ビームの光軸方向及び前記光軸方向とは略垂直方向の２方向に前記光学素子を駆動する第２の２軸アクチュエータと、前記複数の光ビームをそれぞれ主ビームと副ビームとに分離する複数の回折格子とを備え、前記ディテクタは、領域ａ，ｂ，ｃ，ｄからなり前記主ビームを受光する４分割受光素子と、領域ｅ、ｆからなり前記副ビームを受光する第１の２分割受光素子と、領域ｇ，ｈからなり前記副ビームを受光する第２の２分割受光素子とを備え、前記生成回路は、各領域における前記検出信号から、計算式（１）および計算式（２）に従って前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号を生成することを特徴とする。
第１の駆動信号＝｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝・・・（１）
第２の駆動信号＝［｛（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）｝−ｋ｛（ｅ＋ｇ）−（ｆ＋ｈ）｝］・・・（２）
ｋ：増幅倍率を表す計数
ａ〜ｈ：各受光素子の各領域、及び各領域で検出された検出信号
【０００７】
更に、請求項２に記載した光ヘッドは、複数の光ビームをそれぞれ同時に記録媒体上に照射し、情報の記録もしくは再生を行うための光ヘッドであって、各々１つの光ビームを出力する複数の光源と、前記複数の光源からの複数の光ビームを前記記録媒体上に集光する１つの対物レンズと、前記複数の光ビームのうち、一の光ビームを除く他の光ビームの光路中のみに位置するように配置された光学素子と、前記複数の光ビームを受光する複数のディテクタと、前記複数のディテクタの検出信号に応じてフォーカスサーボのための第１の駆動信号とトラッキングサーボのための第２の駆動信号を生成する複数の生成回路と、前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号に応じて、前記一の光ビームが合焦するように当該一の光ビームの光軸方向及び前記光軸方向とは略垂直方向の２方向に前記対物レンズを駆動する第１の２軸アクチュエータと、前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号に応じて、前記他の光ビームが合焦するように当該他の光ビームの光軸方向及び前記光軸方向とは略垂直方向の２方向に前記他の光ビームを出力する光源を駆動する第２の２軸アクチュエータとを備えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のマルチビーム光ヘッドの第１の実施形態を図１ないし図４を用いて詳細に説明する。
本実施形態に示されるマルチビーム光ヘッドは、２つの異なる半導体レーザを備え、これら両半導体レーザの夫々から出射される同一波長で且つ偏光方向の異なる光ビームを用いて情報の読取り、書込み、ならびにトラッキング制御、フォーカス制御を行なうものである。そして、特に一方の半導体レーザから出射された光ビームの光路中のみに、該光ビームの光軸に対して光軸方向及び当該光軸方向とは略垂直な方向に駆動されるコリメータレンズを備えることにより、他方の半導体レーザから出射された光ビームとは独立してフォーカス及びトラッキング制御を行なうことができる。
【００１１】
図１において、半導体レーザ１からは、例えば波長が６８０ｎｍであり、かつＰ偏光の光ビームが出射される。出射された光ビームは、まず回折格子２によって主ビームと副ビームに分離される。主ビームと副ビームそれぞれは、コリメータレンズ３をへて、ビームスプリッタ４に入射される。入射された主ビームと副ビームはビームスプリッタ４の半透膜ｍによって反射光と透過光に分離される。尚、ビームスプリッタ４の半透膜ｍは、光ビームの透過率が７０％でかつ反射率が３０％となる特性を有している。半透膜ｍにて反射した光ビームは、集光レンズ５で集光され、フロントモニタ６に導かれる。他方透過した光ビームは、ＰＢＳ７を介して、１／４波長板８に導かれ、かかる１／４波長板８においてその偏光面が回転されて円偏光ビームとなる。この円偏光ビームは、対物レンズ９を介して、ディスク１０の記録面上に集光されて、第１のスポットＳ１を形成する。尚、対物レンズ９は２軸アクチュエータ１１により、光ビームの光軸に対して光軸方向及び当該光軸方向とは略垂直な方向に駆動される構成となっている。言い換えると、光ビームによって形成されるスポットがディスクの記録面上においてフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動されるように、対物レンズ９は２軸アクチュエータ１１により駆動される構成となっている。ディスク１０からの反射ビームは、再び対物レンズ９を経て、１／４波長板８に導かれる。１／４波長板８において、その偏光面がさらに回転されて、円偏光ビームはＳ偏光ビームとなって、ＰＢＳ７に入射され、ＰＢＳ７の反射膜ｎにて反射される。尚、ＰＢＳ７の反射膜ｎは、Ｐ偏光ビームに対する透過率が１００％でかつＳ偏光ビームに対する反射率が１００％となる特性を有している。反射されたＳ偏光ビームは、ビームスプリッタ１２の半透膜ｍ′にて反射及び透過されて分離される。尚、ビームスプリッタ１２は、ビームスプリッタ４と同一の構成であり、ビームスプリッタ１２の半透膜ｍ′は、光ビームの透過率が７０％でかつ反射率が３０％となる特性を有する。半透膜ｍ′にて反射された光ビームは、マルチレンズ１３で集光され、ディテクタ１４に導かれる。
【００１２】
次に、前記半導体レーザ１とは別に設けられた半導体レーザ１５から出射される光ビームについて説明する。尚、半導体レーザ１５は、半導体レーザ１による光ビームに対して同一の波長を有し且つ偏光方向の異なる光ビームを照射するものとする。即ち、半導体レーザ１５からは、例えば波長が６８０ｎｍであり、Ｓ偏光の光ビームが出射される。出射された光ビームは、まず回折格子１６によって主ビームと副ビームに分離される。主ビームと副ビームそれぞれは、コリメータレンズ１７を経て、ビームスプリッタ１２に入射される。尚、コリメータレンズ１７は２軸アクチュエータ１８により、光ビームの光軸に対して光軸方向及び当該光軸方向とは略垂直な方向に駆動される構成となっている。言い換えると、光ビームによって形成されるスポットがディスクの記録面上においてフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動されるように、コリメータレンズ１７は２軸アクチュエータ１８により駆動される構成となっている。ビームスプリッタ１２に入射された主ビームと副ビームは半透膜ｍ′によって反射及び透過されて分離される。半透膜ｍ′にて反射した光ビームは、集光レンズ１９で集光され、フロントモニタ２０に導かれる。他方透過したＳ偏光の光ビームは、ＰＢＳ７の反射膜ｎによって反射され、１／４波長板８でその偏光面が回転されて円偏光ビームとなる。円偏光ビームは、対物レンズ９を経て、ディスク１０の記録面上に集光されて、第２のスポットＳ２を形成する。ディスク１０からの反射ビームは、再び対物レンズ９を経て、１／４波長板８に導かれる。１／４波長板８において再びその偏光面が回転されて、Ｐ偏光ビームとなって、ＰＢＳ７を透過する。透過したＰ偏光ビームは、ビームスプリッタ４の半透膜にて反射及び透過されて分離される。半透膜ｍにて反射された光ビームは、マルチレンズ２１で集光され、ディテクタ２２に導かれる。
【００１３】
尚、フロントモニタ６からの出力信号に基づいて、図示せぬドライバ回路を介して、半導体レーザ１から出射される光ビームの出射パワーが制御される。同様に、フロントモニタ２０からの出力信号に基づいて、図示せぬドライバ回路を介して、半導体レーザ１５から出射される光ビームの出射パワーが制御される。
【００１４】
続いて、半導体レーザ１からの光ビームを受光するディテクタ１４、及びディテクタ１４からの出力信号に基づいて各種サーボ信号を生成する生成回路の１例を図２に示す。ディテクタ１４には領域ａ，ｂ，ｃ，ｄからなる４分割受光素子と、領域ｅ、ｆからなる２分割受光素子、領域ｇ，ｈからなる２分割受光素子を備えている。４分割受光素子は主ビームを、２つの２分割受光素子は２つの副ビームを夫々受光する。そして、これら各領域ａ〜ｈにおける検出信号に基づいてＲＦ信号、トラッキングエラー（ＴＥ）信号、フォーカスエラー（ＦＥ）信号を求める。即ち、図示の例の場合、上記ＲＦ信号を、
ＲＦ＝（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）
により求める。また、上記ＴＥ信号を、
ＴＥ＝［｛（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）｝−ｋ｛（ｅ＋ｇ）−（ｆ＋ｈ）｝］
により求める。上記ｋは増幅倍率を表す計数であり、例えば１０である。更に、上記ＦＥ信号を，
ＦＥ＝｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝
により求める。尚、上記ａ〜ｈは、各受光素子の各領域を表すと共に、これら各領域で検出された信号（光量）を表す。
【００１５】
上記により求めたＴＥ信号及びＦＥ信号は、２軸アクチュエータ１１の図示せぬドライブ回路に供給される。供給されたＴＥ信号、ＦＥ信号に応じて該ドライブ回路が２軸アクチュエータ１１を駆動する。２軸アクチュエータ１１が駆動されることにより、対物レンズ９が駆動され、第１スポットＳ１のトラッキング制御ならびにフォーカス制御がされる。
【００１６】
また、ディテクタ２２もディテクタ１４と同様に構成されており、同様の生成回路を備え、同様にＲＦ信号、ＴＥ信号、ＦＥ信号を生成する。尚、ディテクタ２２からの出力信号により生成されたＴＥ信号、ＦＥ信号は、２軸アクチュエータ１８の図示せぬドライブ回路に供給される。供給されたＴＥ信号、ＦＥ信号に応じて該ドライブ回路が２軸アクチュエータ１８を駆動する。２軸アクチュエータ１８が駆動されることにより、コリメータレンズ１７が駆動され、第２スポットＳ２のトラッキング制御ならびにフォーカス制御がされる。
【００１７】
このように得られたＴＥ信号及びＦＥ信号を用いて行われるトラッキング制御とフォーカス制御について説明する。即ち、ディスク８の記録面上の２つのビームスポットの記録トラックとの相対位置関係とサイズを任意に制御する方法について図３、図４を用いて説明する。
【００１８】
図３ならびに図４は、ディスク１０の記録面上に形成されているトラックＡ，Ｂと、半導体レーザ１ならびに半導体レーザ１５からの夫々の光ビームが、対物レンズ９を介して、ディスクの記録面上に形成される第１スポットＳ１ならびに第２スポットＳ２を示している。
【００１９】
図３（Ａ）のように、第１スポットＳ１がトラックＡに対してオフトラックである時、第１スポットＳ１のトラッキング制御をする。即ち、半導体レーザ１から照射されてディスク８で反射された光ビームを受光するディテクタ１４からのＴＥ信号に基づき、２軸アクチュエータ１１によって対物レンズ９を駆動し、第１スポットＳ１をトラックＡ，Ｂに対する左右方向（図３の例では左方向）に移動するようトラッキング制御をする。このように第１スポットＳ１に対してトラッキング制御が行われた場合、図３（Ｂ）に示すように、第１スポットＳ１はトラックＡに対してトラック上に位置しオントラックとなる。しかしながら、第２スポットＳ２は、対物レンズ９の移動に伴なって第１スポットＳ１と同様に左方へ移動することになる。この際、第２スポットＳ２に基づくＴＥ信号は、何ら考慮されていないから、第２スポットＳ２はトラックＢに対してトラック上に位置するとは限らない。このため、第１スポットＳ１のトラックＡに対するオントラックを維持しつつ、第２スポットＳ２もトラックＢに対してオントラックとなるように、半導体レーザ１５からの光ビームを受光するディテクタ２２からのＴＥ信号に基づいて、２軸アクチュエータ１８によってコリメートレンズ１７を駆動し、第２スポットＳ２のみを右方へ移動するようにトラッキング制御を行うのである。このように構成することにより図３（Ｃ）に示すように、第１スポットＳ１はトラックＡに、第２スポットＳ２はトラックＢに対して夫々トラック上に位置することになる。
【００２０】
続いてフォーカス制御について図４を用いて説明する。尚、図４（Ａ）に示す第１スポットＳ１及び図４に示す第２スポットＳ２は、記録面上で非合焦であることを示し、他は記録面上で非合焦であることを示す。
【００２１】
いま図４（Ａ）において、第１スポットＳ１が記録面上で非合焦である時、半導体レーザ１からの光ビームを受光するディテクタ１４からは、かかる非合焦の状態に対応したＦＥ信号が出力される。２軸アクチュエータ１１は、かかるＦＥ信号に基づいて、対物レンズ９を記録面に対して垂直方向、即ちフォーカス方向に駆動し、第１スポットＳ１が合焦状態になるようにする。このように第１スポットＳ１のフォーカス制御が行われた場合、図４（Ｂ）に示すように、第１スポットＳ１は合焦状態となる。しかしながら、第２スポットＳ２は、対物レンズ９の移動に伴なって第１スポットＳ１と同様に記録面に対して垂直方向焦点が移動することになる。この際、第２スポットＳ２に基づくＦＥ信号は何ら考慮されていないから、第２スポットＳ２は記録面に対して合焦状態になるとは限らない。このため、第１スポットＳ１の合焦状態を維持しつつ、第２スポットＳ２も合焦するように、半導体レーザ１５からの光ビームを受光するディテクタ２２からのＦＥ信号に基づいて、２軸アクチュエータ１８によってコリメートレンズ１７を駆動し、第２スポットＳ２のみ合焦するようにフォーカス制御を行うのである。このように構成することにより、図４（Ｃ）に示すように、第１スポットＳ１と第２スポットＳ２は共に記録面に対して合焦状態にすることになる。
【００２２】
つまり、半導体レーザ１からの出射ビームに対するトラッキング制御ならびにフォーカス制御は、ディテクタ１４からの出力信号に応じて生成されるＴＥ信号ならびにＦＥ信号に応じて、対物レンズ９を担持する２軸アクチュエータ１１が駆動されることにより行われる。一方、半導体レーザ１５からの出射ビームに対するトラッキング制御ならびにフォーカス制御は、対物レンズ９を担持する２軸アクチュエータ１１が駆動されることに加え、ディテクタ２２からの出力信号に応じて生成されるＴＥ信号ならびにＦＥ信号に応じて、コリメータレンズ１７を担持する２軸アクチュエータ１８が駆動されることにより行われる。
上記の様に構成することにより、２つのスポットのトラッキング制御ならびにフォーカス制御を夫々独立に行うことができるのである。
【００２３】
尚、２軸アクチュエータ１８は、電磁力を利用したコイルによるものでもかまわないが、特に２軸アクチュエータは微調整のみ行えばよいため、ピエゾ効果を利用したピエゾ素子を用いてもよい。
また、図４には、トラッキング制御の方法としてＤＰＰ（ディファレンシャルプッシュプル）法を採用した例を示したが、これに限られるものではなく、トラッキング制御法であれば、３ビーム法やプッシュプル法などとの方法を用いても良い。さらに、本実施形態は、２つの等しい波長の光ビームを用いるものであるため、両ビームの半導体レーザからＰＢＳ７に入射するまでの距離を等しくすることにより、一方の半導体レーザから出射される光ビームの光路上に配置される光学素子を駆動するアクチュエータを、トラッキング方向にのみ駆動するものとしてもよい。また、ビームスプリッタ４の代わりにＰ偏光ビームに対する透過率７０％でかつ反射率３０％の反射膜を有するＰＢＳを用いて、ビームスプリッタ１２の代わりにＳ偏光ビームに対する透過率７０％でかつ反射率３０％の反射膜を有するＰＢＳを用いてもよい。
【００２４】
さらに、上記の図１における光ヘッドは記録再生用の光ヘッドとしたため、フロントモニタ６、２０を用いて半導体レーザ１、１５のレーザーパワーを調整する構成となっている。しかしながらこれに限らず、再生専用の光ヘッドとしてもよく、その場合は集光レンズ５、１９及びフロントモニタ６、２０が不要となり、これに伴いビームスプリッタ４及び１２の夫々の半透膜ｍ及びｍ′を、Ｐ偏光ビームに対する透過率が１００％でＳ偏光ビームに対する反射率が１００％となる特性に変更してもよい。
【００２５】
次に、本発明のマルチビーム光ヘッドの他の第２の実施形態を図５を用いて説明する。
本実施形態に示されるマルチビーム光ヘッドは、２つの異なる半導体レーザを備え、これら両半導体レーザ夫々から出射される同一波長で且つ偏光方向の異なる光ビームを用いて情報の読取り、書込み、ならびにトラッキング、フォーカスサーボ制御を行なうものである。そして、特に一方の半導体レーザが２軸アクチュエータにより、出射された光ビームの光軸に対して光軸方向及び当該光軸方向とは略垂直な方向に駆動されることにより、他方の半導体レーザから出射された光ビームと夫々独立したフォーカス及びトラッキング制御を行なうことができる。
【００２６】
図５において、半導体レーザ１５は、２軸アクチュエータ２３により、光ビームの光軸に対して光軸方向及び当該光軸方向とは略垂直な方向に駆動される構成となっている。尚、２軸アクチュエータ２３は、ディテクタ２２から求められたＴＥ信号に基づき、半導体レーザ１５を駆動する。即ち、先述の実施形態と異なる点は、コリメータレンズ１７に取付けられた２軸アクチュエータ１８を取り除き、半導体レーザ１５に２軸アクチュエータ２３を取付け、半導体レーザ１５自体を駆動することにより、トラッキング、フォーカスサーボ制御を行なう点である。他の構成は、先述の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００２７】
次に、本発明のマルチビーム光ヘッドの第３の実施形態を図６を用いて説明する。本実施形態に示されるマルチビーム光ヘッドは、２つの異なる半導体レーザを備え、これら両半導体レーザから出射される異なる波長の光ビームを用いて情報の読取り、書込み、ならびにトラッキング、フォーカスサーボ制御を行なうものである。そして、特に一方の半導体レーザから出射された光ビームの光路上に配置され、該光ビームの光軸に対して光軸方向及び当該光軸方向とは略垂直な方向に駆動されるコリメータレンズを備えてなり、他方の半導体レーザから出射された光ビームと夫々独立したフォーカス及びトラッキング制御を行なうことができる。
【００２８】
図６において、半導体レーザ２４からは、例えば波長が６３５ｎｍであり、かつＰ偏光の光ビームが出射される。出射された光ビームは、まず回折格子２５によって主ビームと副ビームに分離される。主ビームと副ビームそれぞれは、コリメータレンズ２６を経て、ＰＢＳ２７に入射される。入射された主ビームと副ビームはＰＢＳ２７の反射膜ｑによって反射光と透過光とに分離される。尚、ＰＢＳ２７の反射膜ｑは、Ｐ偏光ビームに対する透過率９０％反射率１０％でかつＳ偏光ビームに対する反射率１００％となる特性を有している。反射膜ｑにて反射した光ビームは、集光レンズ２８で集光され、フロントモニタ２９に導かれる。他方透過した光ビームは、反射板３０で反射され、ダイクロイックミラー３１を介して、１／４波長板８に導かれ、かかる１／４波長板８においてその偏光面が回転して円偏光ビームとなる。尚、ダイクロイックミラー３１は、例えば６５０ｎｍ程度の所定波長以下の光ビームを通過し、所定波長以上の光ビームを反射するものである。この円偏光ビームは、対物レンズ９を介して、ディスク１０の記録面上に集光されて第１のスポットＳ１を形成する。尚、対物レンズ９は２軸アクチュエータ１１により、光ビームの光軸に対して光軸方向及び当該光軸方向とは略垂直な方向に駆動される構成となっている。言い換えると、光ビームによって形成されるスポットがディスクの記録面上においてフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動されるように、対物レンズ９は２軸アクチュエータ１１により駆動される構成となっている。ディスク１０からの反射ビームは、再び対物レンズ９を経て、１／４波長板８に導かれる。１／４波長板８において、その偏光面が回転されて円偏光ビームはＳ偏光ビームとなって、再びダイクロイックミラー３１を透過し、反射板３０で反射され、ＰＢＳ２７の反射膜ｑにて反射される。反射されたＳ偏光ビームは、マルチレンズ３２で集光され、ディテクタ３３に導かれる。
【００２９】
次に、前記半導体レーザ２４とは別に設けられた半導体レーザ１から出射される光ビームについて説明する。尚、半導体レーザ１は、半導体レーザ２４による光ビームに対して波長の異なる光ビームを照射する。即ち、半導体レーザ１から例えば波長が６８０ｎｍであり、Ｐ偏光の光ビームが出射される。出射された光ビームは、まず回折格子２によって主ビームと副ビームに分離される。主ビームと副ビームそれぞれは、コリメータレンズ３をへて、ＰＢＳ３４に入射される。尚、コリメータレンズ３は２軸アクチュエータ１８により、光ビームの光軸に対して光軸方向及び当該光軸とは略垂直な方向に駆動される構成となっている。言い換えると、光ビームによって形成されるスポットがディスクの記録面上においてフォーカス方向及びトラッキング方向に駆動されるように、コリメータレンズ３は２軸アクチュエータ１８により駆動される構成となっている。入射された主ビームと副ビームはＰＢＳ３４の反射膜ｒによって反射光と透過光とに分離される。尚、ＰＢＳ３４の反射膜ｒは、ＰＢＳ２７のそれと同様に、Ｐ偏光ビームに対する透過率９０％反射率１０％でかつＳ偏光ビームに対する反射率１００％となる特性を有している。反射膜ｒにて反射した光ビームは、集光レンズ５で集光され、フロントモニタ６に導かれる。他方透過したＰ偏光の光ビームは、ダイクロイックミラー３１によって反射され、１／４波長板８に導かれ、かかる１／４波長板８においてその偏光面が回転して円偏光ビームとなる。この円偏光ビームは、対物レンズ９を介して、ディスク１０の記録面上に集光されて第２のスポットＳ２を形成する。ディスク１０からの反射ビームは、再び対物レンズ９を経て、１／４波長板８に導かれる。１／４波長板８にて、その偏光面が回転されて円偏光ビームはＳ偏光ビームとなり、ダイクロイックミラー３１で反射され、ＰＢＳ３４の反射膜ｒにて反射される。反射されたＳ偏光ビームは、マルチレンズ１３で集光され、ディテクタ１４に導かれる。
他の構成は、先述の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００３０】
次に、本発明のマルチビーム光ヘッドの第４の実施形態を図７を用いて説明する。本実施形態に示されるマルチビーム光ヘッドは、２つの異なる半導体レーザを備え、これら両半導体レーザから出射される異なる波長の光ビームを用いて情報の読取り、書込み、ならびにトラッキング、フォーカスサーボ制御を行なうものである。そして、特に一方の半導体レーザが２軸アクチュエータにより、出射された光ビームの光軸に対して光軸方向及び略垂直な方向に駆動される構成となっており、他方の半導体レーザから出射された光ビームとは夫々独立してフォーカス及びトラッキング制御を行なうことができる。
【００３１】
図７において、半導体レーザ１は、２軸アクチュエータ２３により、光ビームの光軸に対して光軸方向及び当該光軸方向とは略垂直な方向に駆動される構成となっている。尚、２軸アクチュエータ２３は、ディテクタ１４から求められたＴＥ信号に基づき、半導体レーザ１を駆動する。即ち、先述の第３の実施形態と異なる点は、コリメータレンズ３に取付けられた２軸アクチュエータ１８を取り除き、半導体レーザ１に２軸アクチュエータ２３を取付け、半導体レーザ１自体を駆動することにより、トラッキング、フォーカスサーボ制御を行なう点である。他の構成は、先述の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００３２】
以上説明した各実施形態においては、２つの半導体レーザからの光ビームが同時に記録もしくは再生することはもとより、一方が記録しているときに他方が再生しているようにすることも可能である。また、２つの半導体レーザからの光ビームが隣接するトラックに夫々のビームスポットを照射することはもとより、同一トラックに照射するようにしてもよい。更に、第１及び第２の実施の形態では、２軸アクチュエータ１８もしくは２３を夫々コリメータレンズ１７もしくは半導体レーザ１５に備えるように構成したが、これに限らえるものではなく、夫々コリメータレンズ３もしくは半導体レーザ１に備えてもよく、また第３及び第４の実施の形態では、２軸アクチュエータ１８もしくは２３を夫々コリメータレンズ３もしくは半導体レーザ１に備えるように構成したがこれに限らえるものではなく、夫々コリメータレンズ２６もしくは半導体レーザ２４に備えるように構成してもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に記載の光ヘッドは、データの転送速度の倍増を図る２ビーム光ヘッドを示したものであり、所定の光路中の駆動される光学素子を設けることにより、両光ビームのトラッキング及びフォーカス制御を夫々独立に行うことができる。また、偏光ビームスプリッタであるＰＢＳが複数の光ビームを各々の特性に応じて重畳すると共に、分離することにより、複数の半導体レーザから出射された光ビームのフォーカス及びトラッキング制御を夫々独立して行なうことができる。更に、２軸アクチュエータがピエゾ効果によって駆動されるピエゾ素子を利用することにより、光ヘッドの小型化を図ることができる。また、光学素子が所定の光源からの所定の光ビームの光路中であって、かつ所定の光ビームのうち記録媒体からの反射光ビームの光路中に含まれない位置に配置されることにより、ディテクタに入射する光ビームの位置とディテクタの受光素子との相対位置関係に影響を与えることなく、所定の光ビームのフォーカス及びトラッキング制御を他の光ビームに対して独立して行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の光ヘッドを示す図。
【図２】各種サーボ信号の処理回路を示す回路図。
【図３】本発明の光ヘッドにおけるトラッキング制御を説明するための図。
【図４】本発明の光ヘッドにおけるフォーカス制御を説明するための図。
【図５】本発明の第２の実施形態の光ヘッドを示す図。
【図６】本発明の第３の実施形態の光ヘッドを示す図。
【図７】本発明の第４の実施形態の光ヘッドを示す図。
【図８】従来例の光ヘッドを示す図。
【符号の説明】
１、１５、２４半導体レーザ
３、１７、２６コリメータレンズ
４、１２ビームスプリッタ
７ＰＢＳ
９対物レンズ
１０ディスク
１１、１８２軸アクチュエータ
１４、２２、３３ディテクタ
２７、３４ＰＢＳ
３１ダイクロイックミラー

Claims

複数の光ビームをそれぞれ同時に記録媒体上に照射し、情報の記録もしくは再生を行うための光ヘッドであって、
各々１つの光ビームを出力する複数の光源と、
前記複数の光源からの複数の光ビームを前記記録媒体上に集光する１つの対物レンズと、
前記複数の光ビームのうち、一の光ビームを除く他の光ビームの光路中のみに位置するように配置された光学素子と、
前記複数の光ビームを受光する複数のディテクタと、
前記複数のディテクタの検出信号に応じてフォーカスサーボのための第１の駆動信号とトラッキングサーボのための第２の駆動信号を生成する複数の生成回路と、
前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号に応じて、前記一の光ビームが合焦するように当該一の光ビームの光軸方向及び前記光軸方向とは略垂直方向の２方向に前記対物レンズを駆動する第１の２軸アクチュエータと、
前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号に応じて、前記他の光ビームが合焦するように当該他の光ビームの光軸方向及び前記光軸方向とは略垂直方向の２方向に前記光学素子を駆動する第２の２軸アクチュエータと、
前記複数の光ビームをそれぞれ主ビームと副ビームとに分離する複数の回折格子と、
を備え、
前記ディテクタは、領域ａ，ｂ，ｃ，ｄからなり前記主ビームを受光する４分割受光素子と、領域ｅ、ｆからなり前記副ビームを受光する第１の２分割受光素子と、領域ｇ，ｈからなり前記副ビームを受光する第２の２分割受光素子とを備え、
前記生成回路は、各領域における前記検出信号から、下記計算式（１）および計算式（２）に従って前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号を生成することを特徴とする光ヘッド。
第１の駆動信号＝｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝・・・（１）
第２の駆動信号＝［｛（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）｝−ｋ｛（ｅ＋ｇ）−（ｆ＋ｈ）｝］・・・（２）
ｋ：増幅倍率を表す計数
ａ〜ｈ：各受光素子の各領域、及び各領域で検出された検出信号
複数の光ビームをそれぞれ同時に記録媒体上に照射し、情報の記録もしくは再生を行うための光ヘッドであって、
各々１つの光ビームを出力する複数の光源と、
前記複数の光源からの複数の光ビームを前記記録媒体上に集光する１つの対物レンズと、
前記複数の光ビームのうち、一の光ビームを除く他の光ビームの光路中のみに位置するように配置された光学素子と、
前記複数の光ビームを受光する複数のディテクタと、
前記複数のディテクタの検出信号に応じてフォーカスサーボのための第１の駆動信号とトラッキングサーボのための第２の駆動信号を生成する複数の生成回路と、
前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号に応じて、前記一の光ビームが合焦するように当該一の光ビームの光軸方向及び前記光軸方向とは略垂直方向の２方向に前記対物レンズを駆動する第１の２軸アクチュエータと、
前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号に応じて、前記他の光ビームが合焦するように当該他の光ビームの光軸方向及び前記光軸方向とは略垂直方向の２方向に前記他の光ビームを出力する光源を駆動する第２の２軸アクチュエータと、
を備えることを特徴とする光ヘッド。
前記光ヘッドは、前記複数の光ビームをそれぞれ主ビームと副ビームとに分離する複数の回折格子を備え、
前記ディテクタは、領域ａ，ｂ，ｃ，ｄからなり前記主ビームを受光する４分割受光素子と、領域ｅ、ｆからなり前記副ビームを受光する第１の２分割受光素子と、領域ｇ，ｈからなり前記副ビームを受光する第２の２分割受光素子とを備え、
前記生成回路は、各領域における前記検出信号から、下記計算式（１）および計算式（２）に従って前記第１の駆動信号及び前記第２の駆動信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の光ヘッド。
第１の駆動信号＝｛（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）｝・・・（１）
第２の駆動信号＝［｛（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）｝−ｋ｛（ｅ＋ｇ）−（ｆ＋ｈ）｝］・・・（２）
ｋ：増幅倍率を表す計数
ａ〜ｈ：各受光素子の各領域、及び各領域で検出された検出信号
前記複数の光源は、
互いに異なる特性の光ビームを出力するものであり、前記複数の光ビームを各々の前記特性に応じて重合すると共に、分離する偏光ビームスプリッタを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ヘッド。
前記２軸アクチュエータがピエゾ効果を利用して駆動されるピエゾ素子からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ヘッド。
前記光学素子が前記記録媒体からの反射光ビームの光路中に含まれない位置に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ヘッド。