JPH02183425A - マルチビーム光学ヘッド焦点検出方式 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はマルチビーム光学ヘッド焦点検出方式に係り
、より詳細には複数の光ビームを利用して情報記録媒体
上に情報を記録する又は記録された情報を再生又は消去
するために備えられるマルチビーム光学ヘッドの焦点検
出方式に関する。

（従来の技術） 近年、文書など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或いはソフトコピーと
して再生し得る光デイスク装置のような画像情報記録再
生装置が開発されている。

光デイスク装置においては、集束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には状態変化が
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。

淑 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、記録情報に応じて先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学ヘ
ッドが光デイスク上の半径方向に直線移動される。

波長の異なる複数の光ビームを利用して情報の記録する
又は再生する情報記録再生装置には、第１０図に示され
るようなの光学ヘッドが利用されている。

光源８からは発散性の光ビームＬ１が出射されコリメー
タレンズ６で平行ビームにされてダイクロイック・プリ
ズム４に入射される。他方の光源９からは発散性の光ビ
ームＬ２が出射されコリメータレンズ７で平行ビームに
されてダイクリイック・プリズム４に入射される。ダイ
クロイックプリズム４に入射された光ビームＬ１及び光
ビームＬ２は、各々その異なる入射面を透過されて接合
面で合成され、同一の出射面から出射される。

すなわち、一方の光ビームＬ１がダイクロイックプリズ
ム４の接合面を透過され、他方の光ビームＬ２がその接
合面で反射されることのよって合成される。ダイクロイ
ックやプリズム４から出射された光ビームＬ１、Ｌ２は
ビームスプリッタ３で反射されて対物レンズ２に入射さ
れ、光ディスク１の記録膜上の隣接した領域に照射され
る。光ディスク１の記録膜上の隣接した領域に照射され
た光ビームＬ１、Ｌ２は情報の記録、再生及び消去の為
に利用されて再び対物レンズ２に向けて反射される。反
射された光ビームＬＩ　Ｌ２は対物レンズ２及びビーム
スプリッタ３を透過されてダイクロイック・プリズム５
に入射される。ダイクロイックプリズム５に入射された
光ビームは再び光ビームＬ１、Ｌ２に分離される。すな
わち、ダイクロイックプリズム５に入射された光ビーム
Ｌ１、Ｌ２のうち、一方の光ビームＬ１はその接合面で
反射され、検出レンズ１３を介して光検出器上に照射さ
れる。また他方の光ビームＬ２は透過されて、検出レン
ズ１２を介して光検出器上に照射される。光検出器上に
照射された光ビームは、情報再生信号及び光ビームの焦
点を光デイスク上に維持させるための焦点制御信号とし
て利用される。

この焦点ずれの検出方法として非点収差法、ナイフェツ
ジ法が知られている。非点収差法においては光ディスク
に対する対物レンズの位置を制御すいては光ビームの一
部を遮蔽するためにナイフェツジが配置されている。

（発明が解決しようとする課題） 波長の異なる複数の光ビームを合成又は分離するために
設けられたダイクロイック・プリズムは、所望の波長の
光ビームが透過又は反射されるようにその特性が予め設
定されている。すなわち、ダイクロイック・プリズムの
各表面及びその接合面には波長依存特性を有するコーテ
ィングが施され、このコーティングの特性が利用される
べき一方の光ビームの波長が透過され、他方の光ビーム
が反射されるように選択されている。このようにグイク
リイック・プリズムは、所望の光学特性を得るために特
別のコーティングが施さなければならない。そのため光
学部品の製造が複雑となり非常に高価となり、それを利
用した光学ヘッドもまた高価となる。さらにまた焦点検
出方法として非点収差法、ナイフェツジ法を設けたマル
チビーム光学ヘッドにおいては、光ディスクから反射Ｉ
される光ビームを焦点位置の制御に利用するため、光ビ
ームを光検出器上に集光するための集光レンズに加えて
シリンドリカルレンズ、ナイフェツジ等の他の光学部品
が必要とされる。そのため光学ヘッドの構造がさらに複
雑化されて高価となる。

（課題を解決するための手段） この発明のマルチビーム光学ヘッド焦点検出方式は、波
長の異なる複数の光ビームを出射する複数の光源手段と
、光源手段から出射された複数の光ビームを合成する手
段と、合成手段で合成された光ビームを記録媒体上に集
光するための手段と、記録媒体からの前記合成された光
ビームを異なる波長毎に偏向させて分離する手段と、前
記記録媒体に対する前記集光手段の位置を調整する前記
偏向分離手段で分離された各光ビームに応答するための
手段を備える （作用） この発明によれば、構造がより簡単でコストの低いマル
チビーム光学ヘッド焦点検出方式が提供される。

（実施例） 第１図にはこの発明の一実施例のマルチビーム光学ヘッ
ドの焦点検出方法が示されている。

第１図において、第１及び第２の光源８．９には発振波
長の異なるレーザダイオードのような半導体レーザがそ
れぞれ利用される。例えば第１光源８から出射される光
ビームＬ１の波長λｌは第２光源９から出射される光ビ
ームＬ２の波長λ２よりも長く設定されている。第１の
光源８から出射された発散性の光ビームはＬｌはコリメ
ータレンズ６でコリメートされ、入射された複数の先ビ
ームを各々偏向して合成するための光透過性光学部材２
３の入射面２３Ａに入射される。一方第２の光Ｒ８から
出射された発散性の光ビームＬ２は、コリメータレンズ
６でコリメートされ、第１の光ビームＬ１の入射される
べき同一の先透過性光学部材２３の同一の入射面２３Ａ
に異なる角度で入射される。互いに異なる角度で入射さ
れた波長の成され、互いに平行な光ビームに変換される
。合成された光ビームＬ１、Ｌ２はビームスプリッタ３
で反射されて集光手段としての対物レンズ２に入射され
る。対物レンズ２に入射された光ビームＬ１、Ｌ２はそ
れぞれ集束されて光デイスク１上の記録膜上の隣接した
所望の記録領域に照射される。

集光手段としての対物レンズ２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２が光軸方向の最適位置、即ち合焦位置に配置され
ると、この対物レンズ２から出射された集束性の光ビー
ムＬ１、Ｌ２のビームウェストが光ディスク１の記録膜
上に投射され、それによって最少ビームスポットが先デ
ィスク１の記１ＪＩＪＩ！Ｉの表面上に隣接して形成さ
れる。一方対物レンズ２がその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イスクｌ上に形成されるビームスポ
ットが記Ｂ領域として定められたトラック上に照射され
、それによってトラックがレーザビムで追跡される。こ
の２つの状態（合焦状態、合トラック状態）が保たれる
ことによって情報の記録、再生及び消去が可能となる。

即ち記録時には強度変調された光ビームによって記録膜
にピット等の状態変化が起こされ、再生時には一定の低
強度のレーザビームがトラック内のビット等で形成され
た記録領域で強度変調されて反射される。

さらにまた光磁気ディスクのように消去可能な装置にお
いては、高強度のレーザビームを記録Ｍ　ｋＡに照射す
ることによって情報が消去される。

光ディスクの記録膜で反射された発散性の光ビームＬ１
、Ｌ２は、それぞれ対物レンズ２を経て再びビームスプ
リッタ３に戻される。ビームスプリッタ３１戻された各
光ビームＬ１、Ｌ２は透過されて検出レンズ１２に入射
される。なお検出レンズ１２は好ましくは分散能の大き
な材料で構成された凸レンズで構成され、光ビームを集
光する機能を有するともに、波長の異なる複数の光ビー
ムの集光点をその波長毎に光軸方向にずらす機能を有す
る。検出レンズ１２を透過された光ビームＬ１、Ｌ２は
、次第に集光されながら光透過性光φ 学部材２３に入射される。光透過性光学部材２第に入射
された先ビームは、光透過性光学部材２Ｉを構成する光
学ガラスの分散能に応じて波長毎に異なる角度で偏向さ
れ、互いに個々の先ビームＬ１、Ｌ２に再び分離される
。分離された一方の光ビームＬ１は集束されて光検出器
１７内に設けられた光検出領域１７Ａに照射される。他
方の光ビームＬ２もまた集束されて光検出器１７内の光
検出領域１７Ａに隣接して設けられた光検出領域１７Ｂ
上に照射される。光検出領域１７Ａ１１７Ｂ上に照射さ
れる各光ビームの強度信号は電気信号に変換されて所定
の方法で処理される。特定の処理方法によって駆動回路
４４からフォー力ッシングエラー信号が発生され、その
発生された信号に応じてボイスコイル１０に電流が供給
されて対物レンズ２が光軸方向に駆動されて光ビームの
焦点が制御される。また駆動回路４５からトラッキング
エラー信号が発生され、そのトラッキング信号に応じて
ボイスコイル１０に電流が供給されて対物レンズ２が光
軸に垂直な面内方向に駆動されて所定のトラックが光ビ
ームで追跡される。

さらに光検出器で検出された信号は信号処理回路４３で
処理されて情報再生信号として利用される。

第２図乃至第４図にはこの発明の光学ヘッドの焦点検出
方式に設けられている主要な光学部品の構造及び特性が
示されている。

第２図には波長の異なる複数の光ビームを波長５０以下
のフリント系ガラスで構成される。また光透過性光学部
材２４の形状は、好ましくは第２図に示されるようにプ
リズム形状に成型される。

換言すると、光透過性光学部材２４の形状は複数の波長
の異なる先ビームがそこを通過されるとき、その波長に
応じて異なる角度で偏向されて合成又が備えられている
。

例えば波長の異なる３つの光ビームＬ１（λ１）　、Ｌ
２　（λ２）　、Ｌ３　（λ３）で構成さが示されてい
る。光透過性光学部材２３．２４は好ましくは同一の材
料及び形状で形成される。光透過性光学部材は入射され
る光ビームの状態に応じて合成又は分離の機能を示す。

第２図には波長の異なる複数の光ビームが合成されて入
射された場合の実施例が記載される。光透過性光学部材
２４は、好ましくは分散能の大きいガラスで構成され、
好ましくは分散能の逆数であるアツベ数が波長に応じて
異なる方向に偏向される。すなわち、例えば入射される
光ビームの波長にλ１〉λ２〉λ３の関係があるとする
。このときプリズムに入射された光ビームは、短波長の
光ビームの屈折角が長波長の光ビームの屈折角よりも大
きいため波長の長さに応じて３つの光ビームＬ１、Ｌ２
、Ｌ３に分離される。このとき光ビームの分離はプリズ
ムを構成する光学材料の分散能が大きく、及び光ビーム
の波長の差が大きいほど明白に分離される。なお第２図
に記載された光路に対して光ビームＬｌ、Ｌ２、Ｌ３が
逆方向から入射された場合は全く同一の光路を辿って互
いに合成される。

このことを利用することによって、発振波長の異なる複
数の光源から出射される光ビームは光透過性光学部材で
合成される。

第３図には第２図に示されるプリズム２３（２４）の特
性を利用した発明の一実施例が示されている。例えば特
定のビーム断面を有して同一方向から互いに合成されて
入射される波長の異なる光ビームは、プリズム２３　（
２４）で波長に応じて異なる角度で偏向されて２つの光
ビームＬ１、Ｌ２に分離される。分離された各光ビーム
Ｌ１、Ｌ２は凸レンズなどの検出レンズ１２で集光され
、光ビームＬ１は光検出器の検出領域１７Ａに入射され
、他方のビームＬ２は光検出器の検出領域１７Ｂに入射
される。各検出領域１７Ａ、１７Ｂに入射された光ビー
ムはその強度に応じて電気信号に変化されて所定の方法
で処理される。第２図及び第３図に記載されるように、
波長の異なる光ビームはプリズム２３　（２４）の分散
能に応じて異なる角度で偏向される。光学部品の分散能
による影響は第４図に示されるように凸レンズなどの検
出レンズ１２にもあられれる。

第４図に記載される検出レンズとしての凸レンズ１２に
波長の異なる２つの光ビームＬ１、Ｌ２の合成された平
行光が入射されると、光ビーたは入射された光の波長に
応じて異なる角度で偏向される。より詳細に述べると、
光ビームを構成する光ビームＬ１の波長をλ１、光ビー
ムＬ２の波長をλ２とし、その波長の大きさにλ１〉λ
２の関係があるとすると、短波長λ２の光ビームＬ２の
屈折角が短波長λ１の光ビームＬ１の屈折角よりも大き
いため、光ビームＬ２の集光点は光ビームＬ１の集光点
よりも前方となる。この特性は光ビームの波長の差に対
する屈折角の差に依存し、凸レンズ１ｇを構成する光学
材料の分散能が大きいほど顕著にあられれる。

再び第１図を参照して説明を追加する。この発明のマル
チビーム光学ヘッド焦点検出方式においては、第４図に
示される検出レンズ１２の特性が生かされている。すな
わち、第１図に示される検出レンズ１２は光ディスク１
から反射された光ビームを集光する機能を有すると共に
、光ビームの焦点距離を波長の差及び分散能に応じて光
軸方向にずらす機能を有する。そのため光検出器１７上
に入射される各光ビームＬ１、Ｌ２の集光点の位置はそ
の先軸方向にずれる。一般の光学装置において、この波
長に応じた各光ビームの集光点のずれは「色収差」と呼
ばれ、装置全体の性能に不所望な影響をもたらす。しか
しながら、この発明においては、波長の差及び分散能に
応じた光ビームの集光点のずれを利用することによって
光デイスク上から焦点ずれ検出信号のような所望の情報
が得られる。

光検出器１７上に集光される光ビームＬ１、Ｌ２による
ビームスポット像は第５図に示されている。対物レンズ
２が先ディスクに対して合焦位置にある場合（図示しな
い）、光検出器１７の各光検出領域１７Ａ、１７Ｂ上に
は第５Ｂ図に示されるような同一の半径を有するビーム
スポットＳＡ、ＳＢが形成される。より詳細に述べると
、波長の異なる光ビームＬ１、Ｌ２は検出レンズ１２及
び光透過性光学部材２４を透過されることによって各波
長の光ビームＬ１、Ｌ２に分光されると共にその焦点位
置がずれる。そのため光検出器１７の光検出領域１７Ａ
上には一度集束されて再び発散された相対的に波長の短
い光ビームＬＡが照射され、他方の光検出領域１７Ｂ上
には集束されつつある相対的に波長の長い光ビームが照
射される。換言すると、光検出器１７の検出面、すなわ
ち各検出領域１７Ａ、１７Ｂの設置位置は、光ビームＬ
Ａの集光点と光ビームＬＢの集光点との中間位置でしか
も各光ビームの光路に垂直に予め設定されている。

このような位置に光検出器１７が配置されることによっ
て、非合焦時に照射される光ビームのビームスポット形
状は以下のように変化される。光ディスク１に対する対
物レンズ２の位置が合焦位置から離れた場合、光デイス
ク上から出射される先ビームは合焦時よりもわずかに集
束される。そのため光検出器１７には第５ｃ図に示され
るような像が形成される。すなわち、光検出領域１７Ａ
上には合焦時よりも直径の小さな円形状のビームスポッ
トＳＡが集光され、他方の光検出領域１７Ｂ上には合焦
時よりも直径の大きな円形状のビームスポットＳＢが集
光される。

他方、光ディスク１に対して対物レンズ２が合焦位置よ
りも接近した場合、光デイスク上から出射される光ビー
ムは合焦時よりもわずかに発散される。そのため光検出
器１７には第５Ａ図に示されるような像が形成される。

すなわち、光検出領域１７Ａ上には合焦時よりも径の大
きな円形状のビームスポットＳ＾が集光され、他方の光
検出領域１７Ｂ上には合焦時よりも径の小さな円形状の
ビームスポットＳＢが集光される。

この発明においては、上に述べた合焦時及び非合焦時に
於けるビームスポット形状の変化等を検出することによ
ってフォーカス状態のズレが検出可能となる。第６図及
び第７図にはフォーカス状態のズレ、トラッキング状態
、及び情報再生信号を検出できるこの発明の一実施例の
光検出器１７が示されている。

第６図において、光検出器１７は概略的には第１の光ビ
ームＬ１が照射されるべき光検出領域１７Ａと、第２の
先ビームＬ２が照射されるべき光検出領域１７Ｂで構成
され、各々は好ましくは同一の構造を有している。各光
検出領域１７Ａ１１７Ｂは非検出領域によって４つの領
域に分離され、分離された領域のうち中央部に形成され
た略半円形状の２つ領域が光ビームを検出するために利
用される。より詳細に述べると、各検出器１７Ａ、１７
Ｂはその略中央に特定の半径で形成された非検出領域と
しての円形状分割線２２で分離されると共に、その略中
央で横方向（Ｙ方向）に延出する分割線２５によってさ
らに上下に分離されている。円形状分割線２２の直径は
上に述べた合焦時に形成されるビームスポットの直径と
−致するように予め設定されている。また分割線２５は
、光ディスク１から回折されて投影されるグループの影
の投影される方向（Ｙ方向）と平行になるように予め設
定されている。なお光検出器１７Ａ、１７Ｂの各々分離
された領域のうち、その中央部の円形状分割線２２内に
設けられた光検出領域１７Ａ１．１７Ａ２及び１７Ｂ１
．１７Ｂ２に照射された光ビームによる信号を処理する
ことによって光ビームのフォーカス状態、トラッキング
状態を制御する為のサーボ信号、及び情報再生信号が発
生される。上に述べた光検出器に照射される光ビームの
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
は第６Ａ図乃至第６Ｃ図に示される。

対物レンズ２が光ディスク１に対し合焦位置に位置され
る場合、光検出器１７上には第６Ｂ図に記載されるよう
な像が形成される。すなわち光検出器の検出領域１７Ａ
１．１７Ａ２上には円形状分割！１２５と路間−の断面
直径を有するビームスポットＳＡが形成される。また光
検出器１７Ｂ１．１７Ｂ２上には円形状分割線２５と路
間−の断面直径を有するビームスポットＳＢが形成され
る。

言替、えると、光検出領域１７Ａ１．１７Ａ２．１７Ｂ
１．１７Ｂ２の検出出力をそれぞれ■〜■とすると、各
光検出領域に照射される光ビーム検出出力の合焦時にお
けるフォー力ッシングエラー信号（Ｆ、Ｅ信号）が零、
即ちＦ−Ｅ　（フォー力ッシングエラー信号）−１（■
＋■）−（■＋■）１−〇の条件を満たすように照射さ
れる。

合焦時における光ビームの検出信号が上のように設定さ
れた場合、対物レンズ２が光ディスクに対して合焦位置
から離れると光検出器１７上には第６Ｃ図に記載される
ような像が形成される。すなわち光検出領域１７Ａ上に
は合焦時よりも直径の小さな円形状のビームスポットＳ
Ａが形成され、他方の光検出領域１７Ｂ上には合焦時よ
りも直径の大きな円形状のビームスポットＳＢが形成さ
れる。円形状分割線２２の直径よりも大きな断面形状の
光ビームが照射された場合、光ビームの一部は円形状分
割線２２の外側の非検出領域に照射される。そのため光
検出領域１７Ａ１．１７Ａ２に照射される光ビームＬ１
と、光検出領域１７Ｂ１．１７Ｂ２に照射される光ビー
ムＬ２にはＦ−Ｅ（フォー力ッシングエラー信号）−（
（■＋■）（■＋■））〉０の関係がある。

逆に対物レンズ２が光ディスクに対し合焦位置よりも近
づくとき、光検出器１７上には第６Ａ図に記載されるよ
うな像が形成される。すなわち光検出領域１７Ａ上には
合焦時よりも直径の小さな円形状のビームスポットＳＡ
が形成され、他方の光検出領域１７Ｂ上には合焦時より
も直径の大きな円形状のビームスポットＳＢが形成され
る。円形状分割１ｉ１２２の直径よりも大きな断面形状
の光ビームが照射された場合、光ビームの一部は円形状
分割線２２の外側の非検出領域に照射される。

そのため光検出領域１７Ａ１．１７Ａ２に照射される光
ビームＬ１と、光検出領域１７Ｂ１．１７Ｂ２に照射さ
れる光ビームＬ２にはＦ−Ｅ（フォーカッシングエラー
信号）−４（■十〇）−（■＋■））く０の関係がある
。第６Ａ図乃至第６０図に記載された構造の光検出器に
よれば、焦点のずれが検出されるとともに、トラッキン
グのずれが検出される。

第７Ａ図乃至第７Ｃ図には合トラッキング時及び非合ト
ラッキング時におけるビームスポット像の変化が示され
ている。トラッキングガイドに利用される光デイスク１
上の所定の記録領域を定めＳ るグループ８によって光が回折されて生ずる帯状暗部は
、光検出領域１７Ａ、１７Ｂの分割線２５に対して平行
に現われるように予め設定されている。

光ビームが光デイスク状の所定のグループ上に照射され
ているとき、光検出器１７の各検出領域１７Ａ、１７Ｂ
上には第７Ｂ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、ビームスポット内にあられれる帯状
暗部は分割線２５に対して平行で対称的にあられれる。

換言すると、光検出領域１７Ａ１．１７Ａ２．１７Ｂ１
．１７Ｂ２の検出出力をそれぞれ■〜■とすると、帯状
暗部は光検出領域１７Ａ１．１７Ｂ２の検出信号の加算
結果と１７８１．１７Ａ２の検出信号の加算結果との差
信号、すなわちトラッキングエラー信号が（Ｔ、Ｅ）−
１（■＋■）−（■＋■））−〇を満たす位置にあられ
れる。それに対して光ビームが所定のグループ上に照射
されないときには、第７Ａ図及び第７Ｃ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、ビームス
ポット内にあられれる帯状暗部は分割線２５に対して上
部又は下部にあられれる。このとき、光検出領域１７Ａ
１．１７Ｂ２の検出信号の加算結果と１７８１．１７Ａ
２の検出信号の加算結果との差信号、すなわちトラッキ
ングのズレに相当するトラッキングエラー信号（Ｔ、Ｅ
）−１（■＋■）（■＋■月は、プラス（〉０）又はマ
イナス（く０）の値を取る。

次に、第８図を参照して光検出器で検出された全電気信
号の処理回路について説明する。光検出領域１７Ａ１の
出力は増幅回路３１Ａに供給される。光検出領域１７Ｂ
１の出力は増幅回路３１Ｂに供給される。光検出領域１
７Ｂ２の出力は増幅回路３１Ｃに供給される。光検出領
域１７Ａ２の出力は増幅回路３１Ｄにそれ供給される。

各増幅器３１Ａ〜３１Ｄに供給された各信号はそれぞれ
増幅されて加算回路３６に供給される。加算回路３６で
加算された信号は情報再生信号として図示しない制御回
路に供給される。増幅回路３１Ａからの信号は加算回路
３２及び３４に供給される。

増幅回路３１Ｂからの信号は加算回路３３及び３５に供
給される。増幅回路３１Ｃからの信号は加算回路３３及
び３４に供給される。増幅回路３１Ｄからの信号は加算
回路３２及び３５に供給される。

加算回路３２の出力及び加算回路３３の出力はフォー力
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。すなわち加算回路３２の出力は差動増幅器４１
の反転入力端に供給され、加算回路３３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１７Ａ１．１７Ａ２の検出信号の加
算結果と光検出領域１７Ｂ１．１７Ｂ２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２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２が駆動されて焦点ぼけ
が補正される。

また加算回路３４の出力及び加算回路３５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。すなわち加算回路３４の出力は差動増幅器４
２の反転入力端に供給され、上記加算回路３５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１７Ａ１．１
７Ｂ２検出出力の加算結果及び光検出領域１７Ｂ１．１
７Ａ２の検出出力の加算結果とは比較され、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４
５に供給される。駆動回路４５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２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２が駆動されてト
ラッキングずれが補正される。

さらに加算回路３６の出力、すなわち光検出領域１７Ａ
１．１７Ａ２．１７Ｂ１．１７Ｂ２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
。

上述した焦点制御装置においては、半導体レーザ８．９
から別々に出射された波長の異なる発散性のレーザビー
ムＬ１、Ｌ２は、それぞれコリメータレンズ６によって
平行光束に変換されて先透過性光学部材２３の同一面上
に照射される。光透過性光学部材２３上に照射された光
ビームＬ１、Ｌ２は合成されてビームスプリッタ３、対
物レンズ２を介して光ディスク１の記録膜に向けて集光
される。情報の記録においては、光デイスク１上へ強光
度の変調されたレーザビーム（記録ビーム）が照射され
ることにより光デイスク１上のトラ・ツクにピットが形
成される。情報の再生においては、弱光度の定常レーザ
ビーム（再生ビーム光）が光デイスク１上に照射されビ
ットによって強度変調される。この再生ビームに対する
光ディスク１からの反射光は対物レンズ２によって平行
光束に変換されて再びビームスプリッタ３に戻される。

ビームスプリッタ３に戻された光ビームは透過されて検
出レンズ１２に入射される。検出レンズ１２に入射され
た光ビームは収束されながら光透過性光学部材２４に入
射され、波長に応じて異なる角度に偏向されて：光ビー
ムＬ１及びＬ２に分離される。分離された光ビームＬ１
、Ｌ２は光検出部材１７上に設けられた各検出領域１７
Ａ、１７Ｂで電気信号に変換される。より詳細に述べる
と、光検出部材１７の光検出領域１７Ａ１．１７Ａ２．
１７Ｂ１．１７Ｂ２で検出された光信号は電気信号に変
換されて増幅回路３１Ａ〜３１Ｄに供給される。

このような状態におけるフォーカシング動作について説
明する。すなわち、上記増幅回路３１Ａ１３１Ｄからの
信号は加算回路３２に供給される。

上記増幅回路３１Ｂ、３１Ｃからの信号は、加算回路３
３に供給される。増幅回路３１Ａ、３３Ｄからの検出信
号は加算回路３２で加算されて差動増幅器４１へ供給さ
れる。増幅回路３１８１３１Ｃからの検出信号は加算回
路３３で加算されて差動増幅器４１に供給される。これ
により差動増幅器４１は、上記光検出領域１７Ａ１．１
７Ａ２の検出信号の加算結果と上記光検出領域１７Ｂ１
．１７Ｂ２の検出信号の加算結果とが比較され、その差
信号つまり焦点制御信号が駆動回路４４に供給される。

駆動回路４４に供給された焦点制御信号に応じてコイル
（図示しない）に電流が供給される。供給された電流に
応じて対物レンズ２が光軸方向に駆動されて光ビームの
フォーカス状態が制御される。

またトラッキング動作について説明する。すなわち上記
増幅回路３１Ａ、３１Ｃからの信号は加算回路゛３４に
供給される。増幅回路３１８１３１Ｄからの信号は加算
回路３５に供給される。

増幅回路３１Ａ、３１Ｃからの信号は加算回路３４で加
算されて差動増幅器４２に供給される。

増幅回路３１８１３１Ｄからの検出信号は加算回路３５
で加算されて差動増幅器４２に供給される。

これにより上記光検出領域１７Ａ１．１７Ｂ２の検出信
号の加算結果と上記検出領域１７Ａ２．１７Ｂ１の検出
信号の加算結果とは差動増幅器４２で比較されてその差
に応じた出力つまりトラッキング制御信号が駆動回路４
５にフィードバックされる。トラッキング制御信号に応
じて駆動回路４５からコイル（図示しない）に電流が供
給される。供給された信号によって対物レンズ２はその
光軸に垂直な平面上で駆動され光ビームのトラッキング
位置が制御される。

次に情報の再生について説明する。情報の再生において
は半導体レーザーｌから一定の弱光度のレーザビームＬ
が発生され、記録された情報に応じて再生ビーム光全体
は強度変調されて光検出器に入射される。光検出器の光
検出領域１７Ａ１．１７Ａ２．１７Ｂ１．１７Ｂ２の出
力は増幅回路３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ，３１Ｄに供給さ
れる。

増幅回路３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ，３１Ｄの総出力が信
号処理回路４３で処理されることによって記録されたデ
ータは再生される。

上に述べたこの発明の一実施例には、焦点制御、トラッ
ク位置制御及び信号検出を同一の検出器を用いて検出す
ることのできる光検出器の検出パターンの一実施例が記
述されている。しかしながら、この発明には他の検出パ
ターンを有する光検出器が利用されてもよい。例えば上
に述べたパターンに変えてフォーカス状態の検出と情報
再生信号の検出が可能な他のパターンが利用されてもよ
い。

第９Ａ図乃至第９Ｆ図には、この発明のマルチビーム光
学ヘッド焦点検出方式に利用可能な光検出器１７の光検
出領域の形状を示す多数の実施例が示されている。

第９図において、同一の参照符号で示された要素は同一
の機能を有している。

例えば第９Ａ図に示される光検出領域１７Ａ（１７Ｂ）
は、非検出領域としての円形分割線２５の内部の検出領
域がさらに円形分割［２？によって分離されている。そ
のため焦点検出は、例えばｓ９３分割線２５と円形分割
線２Ｉに挟まれる領域に光ビームが照射されている場合
を合焦状態と定めることによって可能となる。すなわち
、円λ 形骨割線２ｊの外側に光ビームが入射された場合、又は
班形分割線２５と円形分割線２γに挟まれる領域に光ビ
ームが照射されない場合を非合焦状態として、対物レン
ズ２の駆動回路にフィードバックすることによって光ビ
ームの焦点位置が光ディスク１に対して制御される。第
９Ｃ図及び第９Ｅ図に記載される光検出領域の構造も同
様の方法で検出される。または第９Ｂ図に記載された光
検出部材の光検出領域は、単に合焦時のビームスポット
の直径と一致するように定められた刷１分割線２Ｓによ
って分離されている。そのためこの検出パターンを各光
ビームに対して設け、各ｍ形分割λ 線２磐内で検出される光ビームの強度の差信号を対物レ
ンズ２の駆動回路にフィードバックすることによって、
光ビームの焦点位置が光ディスク１に対して制御される
。なお第９Ｄ図及び第９Ｆ図に示される検出領域に照射
される光ビームは第９Ｂ図の方法と同様の方法で処理さ
れる。

この発明の実施例には、光透過性光学部材としてプリズ
ムが利用され、検出レンズとして凸レンズが利用されて
いるが、同一の機能を有する他の光学部材が利用されて
もよい。

［発明の効果］ この発明のマルチビーム光学ヘッド焦点検出方式によれ
ば、構造がより簡単でコストの低いマルチビーム光学ヘ
ッド焦点検出方式が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のマルチビーム光学ヘッド焦点検出方
式を示す図、第２図は第１図の光透過性光学部材の特性
を示す波長の異なる光ビームの光路図、第３図は第２図
の光透過性光学部材の特性を利用したこの発明の要部を
示す図、第４図は第１図の検出レンズに入射される波長
の異なる光ビームの光路図、第５Ａ図乃至第５Ｃ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
ト形状を示す図、第６Ａ図乃至第６Ｃ図は光ビームの合
焦状態及び非合焦状態を示す光検出器の正面図、第７Ａ
図乃至第７Ｃ図は光ビームの合トラック状態及び弁台ト
ラック状態を示す光検出器の明の他の実施例のマルチビ
ーム焦点制御装置に利用可能な光検出器の検出領域のの
正面図、第１０図は従来のマルチビーム光学ヘッド焦点
検出方式％式％ １・・・光ディスク、２・・・対物レンズ、３・・・ビ
ームスプリッタ、４・・・ダイクロイック・プリズム、
５・・・ダイクロイック・プリズム、６・・・コリメー
タレンズ、７・・・コリメータレンズ、８・・・光源、
９・・・光源、１０・・・ボイスコイル、１２・・・検
出レンズ、１３・・・検出レンズ、１４・・・光検出器
、１５・・・光検出器、１７・・・光検出器、１７Ａ、
１７Ｂ・・・光検出領域、１７Ａ１．１７Ｂ１．１７Ａ
２．１７Ｂ２・・・光検出領域、２２・・・円形分割線
、２３・・・光透過性光学部材、２４・・・光透過性光
学部材、２５　（２５Ａ、２５Ｂ）・・・分割線、２７
　（２７Ａ、２７Ｂ）・・・分割線、３１Ａ、３１Ｂ、
３１Ｃ，３１Ｄ・・・増幅回路、３２〜３６・・・加算
回路、４１．４２・・・差動増幅器、４３・・・信号処
理回路、４４．４５・・・駆動回路、Ｌｌ、Ｌ２、Ｌ３
・・・光ビーム、ＳＡ　　ＳＢ・・・ビームスポット。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 第７Ａ図 第７Ｃ図 第９Ａ図 第９Ｃ図 第９Ｅ 図 第９Ｂ図 第９Ｄ図 第９Ｆ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）波長の異なる複数の光ビームを出射する複数の光
   源手段と、 前記光源手段から出射された複数の光ビームを合成する
   手段と、 前記合成手段で合成された光ビームを記録媒体上に集光
   するための手段と、 前記記録媒体からの前記合成された光ビームを前記異な
   る波長毎に偏向させて分離する手段と、前記記録媒体に
   対する前記集光手段の位置を調整する前記偏向させて分
   離する手段で分離された各光ビームに応答するための手
   段を備えることを特徴とするマルチビーム光学ヘッド焦
   点検出方式。