JPH01251330A - マルチビーム光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、マルチビーム光ピックアップに関する。

［従来の技術］ 回転円盤状の記録担体上に２つの光束を互いに近接した
２つのスポットとして集光させ、記録・確認再生や、多
重記録・再生を行なうようにしたマルチビーム光ピック
アップの実用化が意図されている。かかるマルチビーム
光ピックアップで−方の光束で記録を行ない、他方の光
束で確認再生を行なえば、従来のシングルビーム方式の
光ピツクアップにおいて別々に行なっていた記録と確認
再生を、同時に行なうことが出来るので記録時間を短縮
出来るし、また２つの光束で同時に記録や再生を行なう
、多重記録・多重再生を行なうことも可能となる。

［発明が解決しようとする課題］ このようなマルチビーム光ピックアップでは、２つの光
束を記録担体上の所望のトラック上に適正に位置させる
ことが必要であり、このためには各光束ごとにトラック
サーボ信号を検出することが望ましい。しかしながら従
来提案されたマルチビーム光ピックアップでは各光束ご
とにトラックサーボ信号を検出できるものは知ら、れて
いない。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、
その目的とするところは２つの光束を使用するマルチビ
ーム光ピックアップを改良し、各光束に付いて、トラッ
クサーボ信号を検出しろるようにすることである。

［課題を解決するための手段］ 以下、本発明を説明する。

本明細書に於いては２種のマルチビーム光ピックアップ
が提案される。

請求項１のマルチビーム光ピツクアップは、半導体レー
ザーアレイからの２つの光束を回転円盤状の記録担体上
に互いに近接したスポットとして集光させ、一つの光束
で書込を行ない、別の光束で確認再生を行なうマルチビ
ーム光ピックアップであって、記録担体からの反射光を
２分する光路分離手段と、この光路分離手段により分離
された一方の光束で光磁気信号とフォーカスサーボ信号
とを検出する第１の検出手段と、他方の光束で上記２つ
のスポットに対するトラックサーボ信号を検出する第２
の検出手段とを有する点に特徴がある。また、このマル
チビーム光ピックアップは、半導体レーザーアレイを光
源に用いるマルチビーム光ピックアップでは従来検出出
来なかった光磁気信号を検出可能にした点も特徴の一つ
である。

請求項２のマルチビーム光ピックアップは、２つの光束
を回転円盤状の記録担体上に互いに近接した２つのスポ
ットとして集光させ、記録・確認再生や、多重記録再生
を行なうようにしたマルチビーム光ピックアップであっ
て、記録担体からの反射光を２分する光路分離手段と、
上記反射光に非点収差を与える非点収差発生手段と、上
記光路分離手段により分離した光路における第１の焦線
位置において、一方の光路では第１ビーム、他方の光路
では第２ビームを遮光する遮光手段と、遮光されなかっ
た各ビームを受光する４分割受光素子とを有し、各ビー
ムがら独立にＲＦ倍信号トラックサーボ信号、フォーカ
スサーボ信号を検出するようにした点を特徴とする。

［作　　用コ このように、請求項１のマルチビーム光ピックアップで
は、その光源として半導体レーザーアレイを用い、記録
担体がらの反射光を光路分離手段により２光束に分離す
る。そして一方の光束から光磁気信号とフォーカスサー
ボ信号を検出し、他方の光束から２スポツトの個々に対
するトラックサーボ信号を特徴する 請求項２のマルチビーム光ピックアップは、光源として
は半導体レーザーアレイの他にも用いることが出来、ま
た、光磁気信号を検出するように構成することもできる
。記録媒体からの反射光は非点収差を与えられ、且つ２
光路に分離される。

従って、分離した２光路で各ビーム（よ非点収差により
焦線を結像するがその第１の焦線位置にて、一方の光路
では第１ビームが、他方の光路では第２ビームが遮光さ
れる。そして遮光されないビームはそれぞれ４分割受光
素子に受光されて、それぞれＲＦ倍信号トラックサーボ
信号、フォーカスサーボ信号を発生させる。

［実施例コ 以下、具体的な実施例に即して説明する。

第１図は、請求項１の発明の１実施例を示している。第
１図（Ａ）に於いて、発光点を２つ有する半導体レーザ
ーアレイ即ちＬＤアレイ１０から放射された２つの光束
は、共通の照明用光路を構成する光学系即ちカップリン
グレンズ１２、ビーム整形プリズム１３、ビームスプリ
ッタ−１４、偏向ミラー１５、対物レンズ１６を介して
記録担体としての光デイスク５０上に２つのスポットと
して集光する。

第１図（Ｂ）に示すようにＬＤアレイ１０から放射され
る光束をＡ、Ｂとすると、これらは光デイスク５０上に
は同一のトラックＴｒ上にそれぞれスポットＳＡ、　Ｓ
Ｂとして集光する。光ディスク５０は矢印方向へ回転す
るのでトラックＴｒの移動に関してスポットＳＡがＳＨ
に対して先行している。先行する光束ＳＡは書き込みを
行ない、後行する光束ＳＢは確認再生を行なう。

さて、光ディスク５０により反射された光束Ａ。

Ｂは、第１図（Ａ）に示すように対物レンズ１６、偏向
ミラー１５を介してビームスプリッタ−１４に入射し、
同スプリッター１４により反射されることにより上記照
明用光路から分離し、集光レンズ１８によ′　　り集光
光束となる。

この集光光束は、その一部が光路分離手段としてのナイ
フェツジプリズム２０により反射され、残りは、１７２
波長板２２に入射する。同波長板２２を透過した光束即
ち光路分離手段としてのナイフェツジプリズム２０によ
り分離した一方の光束は、さらにウォラストンプリズム
２４を透過し、受光素子２６に入射する。

ナイフェツジプリズム２０により反射されることにより
分離された他方の光束は、シリンダーレンズ２８を介し
て受光素子３６に入射する・。

集光レンズ１８．１７２波長板２２、ウォラストンプリ
ズム２４、受光素子２６は、この実施例に於いて第１の
検出手段を構成し、シリンダーレンズ２８と受光素子３
０とは上記集光レンズ１８とともにこの実施例に於いて
第２の検出手段を構成している。

即ち、集光レンズ１８は、第１、第２の検出手段に共通
化されている。

１７２波長板２２を透過することで各光束は偏光方向が
略４５度回転する。この１７２波長板２２はビームスプ
リッタ−１４とウォラストンプリズム２４の間のどの位
置にあっても良い。

ウォラストンプリズム２４を透過した光はＳ成分とＰ成
分とがＺ方向に分離する。また、第１図（Ｂ）に示すよ
うに、受光素子２６に入射する光束は、光束Ａ即ち先行
する光束の反射光が実線で示すように、また、光束Ｂの
反射光が破線で示すように、互いにＹ方向に分離してい
るので、結局、受光素子２６に入射する光束は４ビーム
に分離している。

受光素子２６は、その受光面が第１図（Ｃ）に示すよう
に受講部Ｃ−Ｈ憾分離しており°、これら各受光部は、
受光量に応じた光電変換信号ｃ−ｈを出力する。第１図
（Ｃ）に於いて、受光部Ｃ，Ｅ、　Ｇに入射するのはＰ
偏光成分、受光部り、　Ｆ、　Ｈに入射するのはＳ偏光
成分であり、また、受光部Ｃ，Ｄに入射するのは後行す
る光束Ｂの反射光であり、受光部Ｅ、　Ｆ、　Ｇ。

Ｈに入射するのは先行する光束への反射光である。

第１図（Ｃ）中央の図に示すように、光束Ａのスポット
ＳＡが合焦状態のとき、この光束・Ａが受光部ＥとＧ、
ＦとＨの分割線上に集光するようにすれば、デフォーカ
スが生じたときは、第１図（Ｃ）の左右の図のように受
光部ＥとＧ、ＦとＨの受光量に差がでるので（ｅ十ｆ）
−（ｇ＋ｈ）をフォーカスサーボ信号として焦点制御を
行なうことにより、光束Ａを常に光ディスク５０の記録
面上に合焦させることができる。

また、光束Ｂはその集光位置が光束Ａの集光位置と近接
しているので、光束Ａをフォーカシングすることにより
光束Ｂの合焦も実現される。

このフォーカスサーボ制御は周知のナイフェツジ方式で
あり、ナイフェツジミラー２０がナイフェツジの作用を
果たしている。

なお、第２図（Ａ）に示すように８分割の受光素子２５
を受光素子２６の替わりに用いてナイフェツジ方式の焦
点制御を行なえば、両光束Ａ、Ｂに付いて合焦制御を行
なうことが出来るし、第２図（Ｂ）に示すような５分割
の受光素子２７を受光素子２６の替わりに用いれば、Ｓ
偏光の光束Ａに付いてナイフェツジ方式の焦点制御を０
行なうことができる。

また、受光素子２６から得られる信号（ｃ−ｄ）を作る
とこの信号は後行する光束Ｂに関するＰ偏光成分とＳ偏
光成分の差に当たるものであるから、この信号をもって
光磁気信号とすることができる。

従って、先行する光束Ａが書き込んだ光磁気信号を上記
信号を用いて確認再生できる。また、信号（ｅ＋ｇ）−
（ｆ＋ｈ）を用いると光束Ａに関する光磁気信号を検出
できる。このようにして、第１の検出手段によりフォー
カスサーボ信号と光磁気信号とを検出できる。

つぎに、第２の検出手段によるトラックサーボ信号の検
出を説明する。

ナイフェツジミラー２０により反射されて分離された他
方の光束は、第１図（Ｂ）に示すようにパワーの無い方
向をＺ方向に向けて配備されたシリンダーレンズ２８を
透過することにより非点収差を与えられる。そして、こ
の光束は、第１図（Ｄ）に示すように、受光面をＰ、　
Ｑ、　Ｒ，Ｓに４分割された受光素子３０に入射する。

受光部Ｑ、　Ｓに入射するのは光束Ａであり、受光部Ｐ
、　Ｒに入射するのは光束Ｂである。シリンダーレンズ
２８による非点収差を利用し、スポットＳＡ、　ＳＢと
も同一トラックＴｒ上に在るとき第１図（Ｄ）の中央の
図のように、各光束Ａ、Ｈの光束断面形状が２方向に長
い長円状となり受光部Ｐ、　Ｑ、　Ｒ，Ｓから得られる
信号ｐ、ｑ、ｒ、Ｓがｐ”ｒｔ　ｑ”ｓとなるようにす
れば、トラックずれが生ずると第１図（Ｄ）の上下の図
のように、受光部ＰとＲ，ＱとＳの受光量のバランスが
崩れるので信号（ｐ−ｒ）により光束Ｂの、また、信号
（ｑ−ｓ）により光束Ａのトラックサーボ信号を検出で
き、これらトラックサーボ信号に基づく、公知のプッシ
ュプル法によりトラック制御を行ない、スポットＳＡ、
　ＳＢを正しくトラックＴｒ上に集光させることができ
る。

かくして、記録情報は光束Ａにより正しく書き込まれ、
後行する光束Ｂは同一トラックＴｒ上を辿りつつ直前に
書き込まれた情報により変調されるので受光素子２６の
出力により確認再生を行なうことが出来る。

また、ライトワンス方式等、反射考量を検知する場合に
は、たとえば信号（ｐ＋ｒ）、　（ｐ＋ｓ）等を採れば
良い。

第３図は請求項１の発明の別実施例の特徴部分のみを示
している。この特徴部分は、第１の検出手段の一部であ
り、第１図の実施例におけるウォラストンプリズム２４
と受光素子２６との部分に対応するものであり、この部
分を第３図に示すように偏光ビームスプリッタ−２３と
、２つの３分割受光素子２５Ａ、　２５Ｂで置き換えて
も良い。

例えば、受光部に、　Ｌ、　Ｍ、　Ｎかの得られる信号
に、Ｉ、ｍ、ｎを組合せて（ｋ＋ｍ）−（１＋ｎ）を用
いて光束Ａの焦点制御を行なうことが出来るし、（ｋ＋
１）−（ｍ＋ｎ）を用いて光束Ａの光磁気信号を検出で
きる。

上の説明では、先行する光束Ａで書込を行ない、光束Ｂ
で確認再生を行なったが、光束Ｂで書き込みを行ない、
これを光ディスク５０の１回転後に光束Ａで確認再生し
ても良い。従って、各光束の機能として、一方が書き込
み、消去、及び再生を行なうようにし、他方が確認再生
を行なうなど多くの組合せが可能である。

以下には、請求項２の発明の実施例を示す。

第４図は、請求項２の発明の１実施例を示す。

この実施例は、光磁気信号の記録再生を行なう方式のマ
ルチビーム光ピックアップである。なお、煩雑を避ける
ため、混同の畏れが無いと思われるものについては、第
１図におけると同一の符号を用いた。光源たるＬＤアレ
イ１０からの光束Ａ、　Ｂが共通の照明用光路を通って
光ディスクのトラックＴｒ上に導かれること、光ディス
クからの反射光がビームスプリッタ−１４ニより反射さ
れて照明用光路から分離することは、第１図の実施例の
場合と同様である。

さて、第４図（Ｉ）に於いて照明用光路から分離した反
射光は、光路分離手段を構成する張合わせ１７２波長板
７０と偏光ビームスプリッタ−５０とにより２光路に分
離される。張合わせ１７２波長板７０は第４ｒ！！Ｊ（
ＩＩ）に示すごとき物である。

光路分離手段により分離された光路の一方には、集光レ
ンズ５２とシリンダーレンズ５４による非点収差発生手
段が、また、他方の光路には集光レンズ６０とシリンダ
ーレンズ６２とからなる非点収差発生手段が配備される
。そして各光路にはさらに、遮光手段たる遮光部材５６
．６４と４分割受光素子５８．６６が配備される。今、
偏光ビームスプリッタ−５０を透過した反射光による光
路に付いて見ると、この光路を進む反射光成分は、集光
レンズ５２により集光光束となってシリンダーレンズ５
４に入射し、非点収差を与えられる。この反射光成分は
集光しつつ集光レンズ５４の作用により、第７図に示す
ように、光束への成分即ち第１ビームと光束Ｂの成分即
ち第２ビームに分離する。第７図（Ｉ）〜（Ｘ）は非点
収差の影響で、第１ビーム、第２ビームが次第に分離し
つつ、その光束断面形状を変化する状態を示している。

集光レンズ５２による結像機能とシリンダーレンズ５４
の作用により、両ビームは第１焦線位置ＸＩ（第７図（
ＶＩ））に於いてまず線状に結像し、その後Ｙ１で示す
位置に於いて円形の断面形状となり（ＶＩＩＩ’）、第
２の焦線位置Ｚｌ　（Ｘ）に於いて、再び線状に結像す
る。遮光部材５６は、第７図に示すようにナイフェツジ
を有する遮光性の板であり、同図に示す゛ように第１ビ
ーム即ち光束Ａの反射光成分を遮光する。従って、受光
素子５８には光束Ｂの反射光成分が入射する。受光素子
５８は前述の如く４分割受光素子であり、第７図の符号
Ｙ１で示す位置に設けられる。そして、この受光素子５
８の４つの受光部の出力の組み合わせにより、４分割受
光素子を用いる公知の方法で、光束Ｂに対するＲＦ倍信
号トラックサーボ信号、フォーカスサーボ信号が得られ
る。

一方、偏光ビームスプリッタ−５０により反射されて分
離された光路でも同様のことが行なわれるが、こちらの
光路では、遮光部材６４が第２ビーム即ち光束Ｂの反射
光成分を遮光し、遮光されない第１ビームは４分割受光
素子６６（第１ビームの光束断面が真円となる位置に設
けられる）に入射する。従って、この受光素子６６の出
力により光束Ａに関するＲＦ倍信号トラックサーボ信号
、フォーカスサーボ信号が得られる。かくして、この実
施例では、光束Ａ、Ｂの双方に付き独立してＲＦ倍信号
トラックサーボ信号、フォーカスサーボ信号が得られる
。

第５へ図は、請求項２の発明の別実施例を示している。

この装置はライトワンス方式等に用いられるマルチビー
ム光ピックアップであり、光磁気信号ではなく、光ディ
スクからの反射光の強度を検出するので、分離手段とし
てはよ第４図の分離手段に替えて、ビームスプリッタ−
５１が用いられており、非点収差発生手段、遮光部材、
４分割受光素子等の配設は、第４図の実施例とまったく
同一であり、光束Ａ、Ｈのそれぞれに付いてＲＦ倍信号
トラックサ・−ポ信号、フォーカスサーボ信号を得る方
法も、第４図の実施例の場合と全く同じである。

第６図は、請求項２の発明における第４図の実施例の変
形例を示している。

この変形例においては、非点収差発生手段が、２面のシ
リンダー面を互いに直交的に組合せた単一のレンズ７２
であり、このレンズ７２は光路分離手段（張合わせ１７
２波長板７０と偏光ビームスプリッタ−５０で構成され
る）の前段に配備され・ている。

この例では、第４図の例に比べ、非点収差発生手段が１
個で足り、且つピックアップ全体をコンパクトに纏める
ことができる。

［発明の効果コ 以上、本発明によれば新規なマルチビーム光ピックアッ
プを提供できる。

請求項１，２の発明とも２光束のそれぞれに対してトラ
ックサーボ信号を得ることができる。また、請求項１の
発明ではＬＤアレイを光源として用いながら光磁気信号
を再生でき、゛従って光磁気記録方式にもライトワンス
方式にも使用できる。

また、請求項２の発明も、光磁気記録方式にも、通常の
ライトワンス方式等にも適用でき、４つの光束のそれぞ
れに付いて、ＲＦ倍信号フォーカシング信号を得ること
ができる。

何れの発明も構成が簡素であるので耐環境性、耐久性に
優れ、信頼性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、請求項１の発明の１実施例を説明するための
図、第２図は、上記実施例の変形例を説明するための図
、第３図は、請求項１の発明の別実施例を説明するため
の図、第４図は、請求項２の発明の１実施例を説明する
ための図、第５図は、請求項２の発明の別実施例を示す
図、第６図は、請求項２の発明の他の実施例を示す図、
第７図は、請求項２の発明の特徴部分を説明するための
図である。 １０、、、半導体レーザーアレイ、２０．　、　、光路
分離手段としてのプリズムミラーＡ、　Ｂ、　、　、光
束、ＳＡ、　ＳＢ、　。 、スポット、２６，３０．、、受光素子、５１．、、光
路分離手段としてのビームスプリッタ−１５４，６２，
、、シリンダーレンズ、５８．６８．　、　、４分割受
光素子、５６．６４．　、　。 慶２図 （Ａ） 憑）図 （Ｃ） ′　図 （Ｂ） ＜Ｄ） 馬４　図 岸　６　図 （ＩＩ） ＜’ｚ　　（ｙ＞ 、ユク　（ｖ） （２０（■） Ｙｌ−・：）ｏ　　　　へ■） ｇｌも　　（Ｋ） ｚ／＋ｍ’・、＼　　（Ｘ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザーアレイからの２つの光束を回転円盤
   状の記録担体上に互いに近接したスポットとして集光さ
   せ、一つの光束で書込を行ない、別の光束で確認再生を
   行なうマルチビーム光ピックアップであつて、 記録担体からの反射光を２分する光路分離手段と、この
   光路分離手段により分離された一方の光束で光磁気信号
   とフォーカスサーボ信号とを検出する第１の検出手段と
   、他方の光束で上記２つのスポットに対するトラックサ
   ーボ信号を検出する第２の検出手段と、を有することを
   特徴とするマルチビーム光ピックアップ。 ２、２つの光束を回転円盤状の記録担体上に互いに近接
   した２つのスポットとして集光させ、記録・確認再生や
   、多重記録再生を行なうようにしたマルチビーム光ピッ
   クアップであつて、 記録担体からの反射光を２分する光路分離手段と、上記
   反射光に非点収差を与える非点収差発生手段と、上記光
   路分離手段により分離した各光路における第１の焦線位
   置において、一方の光路では第１ビーム、他方の光路で
   は第２ビームを遮光する遮光手段と、遮光されなかった
   各ビームを受光する４分割受光素子とを有し、各ビーム
   から独立にＲＦ信号、トラックサーボ信号、フォーカス
   サーボ信号を検出するようにしたマルチビーム光ピック
   アップ。