JPH03116453A - Optical recording and reproducing device - Google Patents

Optical recording and reproducing device

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Publication number
JPH03116453A
JPH03116453A JP1254998A JP25499889A JPH03116453A JP H03116453 A JPH03116453 A JP H03116453A JP 1254998 A JP1254998 A JP 1254998A JP 25499889 A JP25499889 A JP 25499889A JP H03116453 A JPH03116453 A JP H03116453A
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JP
Japan
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optical
electro
beams
diffraction grating
grating pattern
Prior art date
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Application number
JP1254998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Mochizuki
聖樹 望月
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Priority to JP1254998A priority Critical patent/JPH03116453A/en
Publication of JPH03116453A publication Critical patent/JPH03116453A/en
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Abstract

PURPOSE:To increase the number of reproduction beams well with a small sized and simple structure and to effectively perform a data reading by forming a diffraction grating pattern in an optical pass at reproduction time with the use of an electro-optical element. CONSTITUTION:An electro-optical element 14 is arranged in the optical path of an optical beam, for instance between a collimator lens 12 and polarized beam splitter 16 and a diffraction grating pattern can be generated by the electric signal transmitted from the external part provided this electrooptical element 14 is made in a proper structure. At the data reading time fed from an optical disk 22, an incident beam is divided into plural beams by the diffraction grating pattern of the electrooptical element 14 and the data reading is performed by these plural beams. Thus the number of reproduction beams can be increased with a small sized and simple structure and the data reading can be performed effectively.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、光ディスクなどの光記録担体に対する記録、
再生を行なう光記録再生装置にかかるものであり、特に
記録時よりも多いビーム数で再生が行なわれる光記録再
生装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to recording on an optical record carrier such as an optical disc,
The present invention relates to an optical recording and reproducing apparatus that performs reproduction, and particularly relates to an optical recording and reproducing apparatus that performs reproduction using a larger number of beams than during recording.

[従来の技術] 情報ビット列に単一の光ビームを照射して光ディスクの
記録、再生を行なうことは、データ転送速度が低く、ま
た記録直後の再生を行なうことができない、そこで、多
数の光ビームを用いて記録、再生を行なうマルチビーム
方式が提案されている。
[Prior Art] Recording and reproducing information on an optical disk by irradiating a single light beam onto an information bit string results in a low data transfer rate, and it is not possible to perform reproduction immediately after recording. A multi-beam method has been proposed in which recording and playback are performed using a multi-beam system.

第7図(Al には、マルチビーム記録再生方式にかか
る光デイスク装置の第1の従来例の概略が示されている
。これは、特開昭61−117744号公報に開示され
たものである。
FIG. 7 (Al) shows an outline of the first conventional example of an optical disk device using the multi-beam recording/reproducing method. .

同図において、レーザアレイ100からは、多数のレー
ザビームが出力されるようになっている。
In the figure, a large number of laser beams are output from a laser array 100.

これらのレーザビームは、コリメータレンズ、偏光ビー
ムスプリッタ、l/4波長板、対物レンズなどを含む光
ヘツド光学系102によって光ディスク104に入射す
る。そして、光ディスク104によって反射された各レ
ーザビームは、光ヘツド光学系102を介してディテク
タアレイ106に入射し、ここで電気信号に変換される
These laser beams are incident on an optical disk 104 through an optical head optical system 102 that includes a collimator lens, a polarizing beam splitter, a quarter-wave plate, an objective lens, and the like. Each laser beam reflected by the optical disk 104 enters the detector array 106 via the optical head optical system 102, where it is converted into an electrical signal.

この第1の従来例によれば、lビームの光ビームを用い
た場合と比較して、レーザアレイ100の光源数、すな
わちビーム数だけ記録再生の速度が向上する。
According to this first conventional example, the speed of recording and reproduction is improved by the number of light sources of the laser array 100, that is, the number of beams, compared to the case of using an l-beam light beam.

次に、同図fB)には、第2の従来例の概略が示されて
いる。これは、rOPTIcAL ENGINEERI
NGJ 。
Next, FIG. fB) schematically shows a second conventional example. This is rOPTIcAL ENGINEERI
N.G.J.

July/ August  1983/ Vol、 
22  No、 4 、 P464〜472に開示され
ているものである。同図において、まず、書き込み時に
は、書き込みレーザ110から出力された単一のレーザ
ビームが、光ヘツド光学系112によって光ディスク1
14に照射され、1ビームによる書き込みが行なわれる
。これに対して。
July/ August 1983/ Vol.
22 No. 4, P464-472. In the figure, first, at the time of writing, a single laser beam outputted from a writing laser 110 is applied to an optical disk by an optical head optical system 112.
14, and writing is performed using one beam. On the contrary.

読み出し時には、読み出しレーザ11Bから出力された
レーザ光が光ヘツド光学系112に設けられている回折
格子118によってマルチビーム化され、複数のレーザ
ビームが光ディスク114に照射される。いずれにおい
ても、光ディスク114からの反射ビームは、ディテク
タアレイ120によって電気信号に変換される。
During reading, the laser beam output from the reading laser 11B is converted into a multi-beam by a diffraction grating 118 provided in the optical head optical system 112, and the optical disc 114 is irradiated with a plurality of laser beams. In either case, the reflected beam from optical disk 114 is converted into an electrical signal by detector array 120.

この第2の従来例によれば、記録はlビームであるが、
再生がマルチビームで行なわれるため、再生のビーム数
だけその速度が向上する。
According to this second conventional example, recording is performed using an l-beam, but
Since reproduction is performed using multiple beams, the speed increases by the number of beams used for reproduction.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、以上のような従来技術には5次のような
不都合がある。まず、同図fAlの第1の従来例におい
ては、レーザ発光点間の熱干渉等の問題から、レーザア
レイ100の寿命の問題がある。また、発光点間隔を一
定以上離す必要があり、このため、光デイスク上に精度
良く集光できるビーム数が限られるという不都合がある
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-mentioned conventional techniques have the following five disadvantages. First, in the first conventional example fAl in FIG. 1, there is a problem with the lifespan of the laser array 100 due to problems such as thermal interference between laser emission points. Furthermore, it is necessary to space the light emitting points apart by a certain distance or more, which inconveniently limits the number of beams that can be accurately focused onto the optical disk.

次に、同図f8)の第2の従来例では、2つのレーザ光
を波長合成しているため、部品点数が多(、光ピツクア
ップが全体として大型化するという不都合がある。
Next, in the second conventional example (f8) in the same figure, since two laser beams are wavelength-combined, there are disadvantages in that the number of parts is large (and the optical pickup becomes large as a whole).

更に、ビーム数の増大に伴なうデータ転送速度の向上と
いっても、ビーム間隔固定のマルチビームの場合には、
必ずしも転送速度がビーム数倍となるわけではない0例
えば、読み出したいデータ長が光ディスクの3回転分の
トラックに記録されており、トラックがスパイラル状で
あってデータの半径方向位置が分かっているような場合
を考える0通常の1ビームで再生を行なうと、光ディス
ク3回転分の読み出し時間がかかる。しかし、3本のビ
ームを用いれば、第8図tA)に矢印FA、FBで示す
ように、1回転でデータ読み出しが完了する。この場合
、データ転送速度は3倍に向上している。
Furthermore, although the data transfer rate increases with an increase in the number of beams, in the case of multi-beams with fixed beam spacing,
The transfer speed is not necessarily multiplied by the number of beams. For example, if the data length you want to read is recorded on a track that spans three revolutions of an optical disk, and the track is spiral-shaped and the radial position of the data is known. Consider the following case: 0 If normal reproduction is performed using one beam, it will take a readout time equivalent to three rotations of the optical disk. However, if three beams are used, data reading is completed in one rotation, as shown by arrows FA and FB in FIG. 8 tA). In this case, the data transfer rate has increased three times.

次に、同図(B)に示すように、データ長がディスク6
回転分の場合について考える。まず、通常の1ビームに
よる再生では6回転分の読み出し時間がかかる0次に、
ビーム数を3つとした場合。
Next, as shown in FIG.
Consider the case of rotation. First, in normal one-beam reproduction, it takes 6 rotations to read out the 0th order.
When the number of beams is three.

以下の2つの方法が考えられる。一つは、トラックジャ
ンプを用いずに読み出しを行なう方法である。この方法
では、矢印FC,FDで示す最初の1回転で3トラツク
分のデータが得られるが、後3回転しなければ残りのデ
ータを得ることができない、従って、データ転送速度は
、lビームの場合と比較して6/4倍にしかならない。
The following two methods are possible. One method is to read data without using track jumps. In this method, data for 3 tracks can be obtained in the first rotation shown by arrows FC and FD, but the remaining data cannot be obtained until the next 3 rotations.Therefore, the data transfer rate is lower than that of the l-beam. This is only 6/4 times the case.

次に、他の一つは、トラックジャンプを用いて、1回転
分のデータ取り込みの後3トラツクのジャンプを行なう
方法である。トラックジャンプを行なえば、光ディスク
2回転で6トラツク分のデータを読み出すことができる
。しかし、トラックジャンプ中はデータを読むことがで
きないので、そのデータ欠落部分のデータを読み取るた
めに、更にもう1回のディスク回転が必要になる。
Next, another method is to use a track jump and perform a three-track jump after capturing data for one rotation. By performing a track jump, data for six tracks can be read out in two revolutions of the optical disc. However, since data cannot be read during a track jump, one more rotation of the disk is required to read the missing data.

結局、6トラツクの全データを読み出すために、3回転
分の時間がかかり、データ転送速度は、1ビームの場合
と比較して6/3倍となる。
In the end, it takes three rotations to read out all the data on six tracks, and the data transfer rate is 6/3 times that of the one-beam case.

以上のように、データ転送速度は、必ずしもビーム数の
増大に比例して増大するわけではない。
As described above, the data transfer rate does not necessarily increase in proportion to the increase in the number of beams.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、小型簡易
な構成で良好に再生ビーム数の増大を図り、データ読み
出しを効率的に行なうことができる光記録再生装置を提
供することを、その目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an optical recording/reproducing device that can satisfactorily increase the number of reproducing beams with a small and simple configuration and can read data efficiently. This is the purpose.

[課題を解決するための手段] 本発明は、光ビームを用いて光ディスクのトラックに対
する情報の記録、再生を行なう光記録再生装置において
、外部からの電気信号に基づいて再生時に回折格子パタ
ーンが形成される電気光学素子を、前記光ビームの光路
中に設けたことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an optical recording and reproducing device that uses a light beam to record and reproduce information on tracks of an optical disk, in which a diffraction grating pattern is formed during reproduction based on an external electric signal. The present invention is characterized in that an electro-optical element is provided in the optical path of the light beam.

本発明の主要な態様によれば、前記電気光学素子は、そ
の回折格子パターンの格子間隔が、必要に応じて光ディ
スクのトラック間隔に対応して変化するように構成され
る。
According to a main aspect of the present invention, the electro-optical element is configured such that the grating spacing of its diffraction grating pattern changes in accordance with the track spacing of the optical disc as necessary.

[作用] 本発明によれば、光ビームの光路中、例えばコノメータ
レンズと偏光ビームスプリッタとの間に電気光学素子が
配置される。この電気光学素子を適宜の構成とすれば、
外部からの電気信号により回折格子パターンを発生させ
られる。光ディスクからのデータ読み出し時には、かか
る電気光学素子の回折格子パターンによって入射ビーム
が複数のビームに分割され、これらの複数のビームによ
ってデータの読み出しが行なわれる。
[Operation] According to the present invention, an electro-optical element is arranged in the optical path of a light beam, for example, between a conometer lens and a polarizing beam splitter. If this electro-optical element is configured appropriately,
A diffraction grating pattern can be generated by an external electrical signal. When reading data from an optical disk, an incident beam is split into a plurality of beams by the diffraction grating pattern of the electro-optic element, and data is read out using these plural beams.

[実施例] 以下、本発明の実施例について、添付図面を参照しなが
ら説明する。
[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

〈第1実施例〉 最初に、第1図乃至第5図を参照しながら、本発明の第
1実施例について説明する。まず、第1図を参照しなが
ら、第1実施例の主要構成について説明する。
<First Embodiment> First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. First, the main configuration of the first embodiment will be explained with reference to FIG.

同図において、レーザダイオード10のレーザビーム出
力側には、コリメークレンズ12を介して電気光学素子
14が配置されており、この電気光学素子14のマルチ
ビーム出力側には、偏光ビームスプリッタ16が配置さ
れている。この電気光学素子14は、後で詳述するよう
に、レーザダイオード10の出力ビームを3本に分割し
て出力するものである。
In the figure, an electro-optical element 14 is arranged on the laser beam output side of the laser diode 10 via a collimating lens 12, and a polarizing beam splitter 16 is arranged on the multi-beam output side of the electro-optical element 14. It is located. This electro-optical element 14 divides the output beam of the laser diode 10 into three beams and outputs them, as will be described in detail later.

次に、偏光ビームスプリッタ16の一方のビーム出力側
には、l/4波長板18.対物レンズないし集光レンズ
20が順に配置されており、この対物レンズ20から出
力されたレーザビームが光ディスク22に照射されるよ
うになっている。また、偏光ビームスプリッタ16の他
方のビーム出力側には、凹レンズ24.シリンドリカル
レンズ26が順に配置されており、このシリンドリカル
レンズ26のビーム出力側にフォトディテクタ28.3
0.32が各々配置されている。これらのフォトディテ
クタ28.30.32の信号出力側は、再生信号処理回
路、トラッキングサーボ回路、フォーカスサーボ回路(
図示せず)に各入力されるようになっており、一般的な
手法で信号の再生処理やサーボ制御が行なわれるように
なっている。
Next, on one beam output side of the polarizing beam splitter 16, a 1/4 wavelength plate 18. Objective lenses or condensing lenses 20 are arranged in order, and a laser beam output from the objective lenses 20 is irradiated onto the optical disc 22. Further, on the other beam output side of the polarizing beam splitter 16, a concave lens 24. Cylindrical lenses 26 are arranged in order, and a photodetector 28.3 is placed on the beam output side of the cylindrical lenses 26.
0.32 are arranged respectively. The signal output side of these photodetectors 28, 30, and 32 includes a reproduction signal processing circuit, a tracking servo circuit, and a focus servo circuit (
(not shown), and signal reproduction processing and servo control are performed using a general method.

次に、上述した電気光学素子14は、例えば第2図に示
すように構成されている。電気光学素子としては、液晶
や透光性電気光学セラミクス(PLZT)などが考えら
れるが、この例ではPLZTが用いられている。同図に
おいて、PLZT40の一方の面には格子状の透明電極
42が形成されており、他方の面には層状に透明電極4
4が形成されている。そして、格子状の透明電極42上
には偏光板46が設けられている。
Next, the electro-optical element 14 described above is configured as shown in FIG. 2, for example. As the electro-optical element, liquid crystal, translucent electro-optic ceramics (PLZT), etc. can be considered, and in this example, PLZT is used. In the figure, a grid-like transparent electrode 42 is formed on one surface of PLZT 40, and a layered transparent electrode 42 is formed on the other surface.
4 is formed. A polarizing plate 46 is provided on the grid-shaped transparent electrode 42.

ここで、スイッチ48を「ON」として、電源50で透
明電極42.44間に電圧を印加すると、PLZT40
(7)透明電極42.44に挟マした部分のみが偏光面
となり、ここを透過する光のみが偏光されるようになる
。他方、偏光板46ではそれと同一の偏光の光のみが透
過され、偏光面が異なる光は偏光板46で遮光される。
Here, when the switch 48 is turned "ON" and a voltage is applied between the transparent electrodes 42 and 44 with the power supply 50, the PLZT40
(7) Only the portion sandwiched between the transparent electrodes 42 and 44 becomes a polarization plane, and only the light that passes through this is polarized. On the other hand, only light of the same polarization is transmitted through the polarizing plate 46, and light having a different plane of polarization is blocked by the polarizing plate 46.

このため、矢印Flで示す光の進行方向から見ると、透
明電極42のパターンに対応した回折格子パターンが現
われることとなる。
Therefore, when viewed from the direction in which light travels as indicated by the arrow Fl, a diffraction grating pattern corresponding to the pattern of the transparent electrode 42 appears.

なお、回折格子は、明暗パターンを設けて光を回折させ
る明暗型と、屈折率又は厚みの異なる部分を格子パター
ン状に設け、これによって生じる光の位相差による回折
を利用する位相型の2つに大きく分けられる。電気光学
素子14としては、いずれの型の回折格子パターンであ
っても、その消滅と出現、あるいは格子パターン制御が
電気的可能な構造であればよい、第2図のものは、明暗
型の例である。
There are two types of diffraction gratings: the light-dark type, in which a light and dark pattern is provided to diffract light, and the phase type, in which parts with different refractive indexes or thicknesses are provided in a grating pattern, and the resulting diffraction is utilized due to the phase difference in light. It can be broadly divided into As the electro-optical element 14, any type of diffraction grating pattern may be used as long as its disappearance and appearance or grating pattern control can be electrically controlled.The one in FIG. 2 is an example of a bright and dark type. It is.

また、かかるPLZTを用いた構成では、入射光に対す
るコントラストを100対1以上にすることが容易であ
り、偏光のスイッチング速度も0.1ms以下である。
Further, in a configuration using such PLZT, it is easy to achieve a contrast with respect to incident light of 100:1 or more, and the polarization switching speed is also 0.1 ms or less.

格子パターン幅を、100μm程度とすることも十分に
可能である。
It is also fully possible to set the grating pattern width to about 100 μm.

このPLZT40の光透過率は60〜70%であり、ま
た入射光の一部が遮光されることを考慮すると、電気光
学素子14の出力光の利用率はかなり低下する。しかし
、電気光学素子14による回折格子パターンを利用する
のは、後述するように再生時のみであるから、光デイス
ク22上で得られるビームパワーは十分に実用範囲であ
る。
The light transmittance of this PLZT 40 is 60 to 70%, and considering that a part of the incident light is blocked, the utilization rate of the output light of the electro-optical element 14 is considerably reduced. However, since the diffraction grating pattern formed by the electro-optical element 14 is used only during reproduction, as will be described later, the beam power obtained on the optical disk 22 is sufficiently within the practical range.

次に、以上のような第1実施例の動作について説明する
。まず、光ディスク22に対する記録は、第1図fAl
 に示すように、従来と同様に行なわれる。すなわち、
電気光学素子14に駆動信号が印加されず、回折格子パ
ターンが形成されない状態で行なわれる。レーザダイオ
ード10から出力されたレーザビームは、コリメータレ
ンズ12によってコリメートされ、更に電気光学素子1
4を透過して偏光ビームスブリック16に入射する。そ
して更にビームは、l/4波長板18゜対物レンズ20
を各々透過して光ディスク22の情報トラック34上に
照射される。これによって、レーザビームに含まれてい
る情報が、光ディスク22の情報トラック34上に記録
されることとなる。
Next, the operation of the first embodiment as described above will be explained. First, recording on the optical disk 22 is performed as shown in FIG.
As shown in the figure, this is done in the same way as before. That is,
This is performed in a state where no drive signal is applied to the electro-optical element 14 and no diffraction grating pattern is formed. The laser beam output from the laser diode 10 is collimated by a collimator lens 12, and is further collimated by an electro-optical element 1.
4 and enters the polarized beam brick 16. Further, the beam is passed through the l/4 wavelength plate 18° objective lens 20.
The light beams are transmitted through each of the light beams and irradiated onto the information tracks 34 of the optical disk 22. This causes the information contained in the laser beam to be recorded on the information track 34 of the optical disc 22.

次に、再生の場合の動作について説明する。この場合に
は、電気光学素子14に駆動信号が印加され、上述した
ように電気光学素子14に回折格子パターンが形成され
る。このため、かかる回折格子パターンによって3つの
レーザビームが形成され、これらのビームが光ディスク
22に入射するようになる。これらのレーザビームは、
第1図FB)に示すように、各々異なる情報トラック3
4に入射する。
Next, the operation in the case of reproduction will be explained. In this case, a drive signal is applied to the electro-optical element 14, and a diffraction grating pattern is formed on the electro-optical element 14 as described above. Therefore, three laser beams are formed by the diffraction grating pattern, and these beams are incident on the optical disk 22. These laser beams are
As shown in Figure 1 (FB), each different information track 3
4.

光ディスク22の異なる情報トラック34から各々反射
された3つのレーザビームは、対物レンズ20.1/4
波長板18.偏光ビームスプリッタ16.凹レンズ24
.シリンドリカルレンズ26を各々介して、フォトディ
テクタ28゜30.32に各々入射する。これらのフォ
トディテクタ28.30.32では、入力レーザビーム
に対して光電変換が行なわれ、各電気信号に基づいて信
号再生、サーボ制御が行なわれる。これによって、光デ
イスク22上の情報トラック3本を同時に読み出すこと
ができ、再生時のデータ転送レートは、記録時に対して
3倍となる。
The three laser beams, each reflected from a different information track 34 of the optical disk 22, are transmitted through an objective lens 20.1/4.
Wave plate 18. Polarizing beam splitter 16. concave lens 24
.. The light enters the photodetector 28°30.32 through the cylindrical lens 26, respectively. These photodetectors 28, 30, and 32 perform photoelectric conversion on the input laser beam, and perform signal reproduction and servo control based on each electric signal. As a result, three information tracks on the optical disk 22 can be read simultaneously, and the data transfer rate during reproduction is three times that during recording.

ところで、電気光学素子14の回折格子パターンによっ
て形成された3つの各レーザビームと。
By the way, each of the three laser beams formed by the diffraction grating pattern of the electro-optic element 14.

光デイスク22上に形成されるビームスポットの部分を
取り出して示すと、第3図(Al に示すようになる。
The beam spot formed on the optical disk 22 is extracted and shown as shown in FIG. 3 (Al).

ここで、電気光学素子14の回折格子パターンによって
分割されたビームの開き角をθ。
Here, the opening angle of the beam divided by the diffraction grating pattern of the electro-optical element 14 is θ.

対物レンズ20と光ディスク22との距離なf。The distance f between the objective lens 20 and the optical disk 22.

とすると、対物レンズ20に角度θでビームが入射した
ときにスポットが中心スボ・ントからずれるずれ量ない
しスポット間隔Δは、 Δ=f o・tanθ・−・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・(11となる。他方、電気光学素子14の
回折格子パターンの開き角θは、光の波長ん、格子の周
期ないしスリット間隔Pに対して、 θ=sin−’(ん/P)・・−・・・・・・・・・・
・・(2)で表わされる。これらの式からΔを求めると
、Δ=fo−tan (s i n−’ (λ/P))
・・・・・・・・・・・・・・・(3)となる。
Then, when the beam is incident on the objective lens 20 at an angle θ, the amount of deviation of the spot from the center point or the spot interval Δ is as follows: Δ=fo・tanθ・−・・・・・・・・・・・・・...
(11) On the other hand, the opening angle θ of the diffraction grating pattern of the electro-optical element 14 is expressed as θ=sin-'(n /P)・・・-・・・・・・・・・・・・
... is expressed as (2). Determining Δ from these formulas, Δ=fo-tan (s i n-' (λ/P))
・・・・・・・・・・・・・・・(3)

例えば、第3図+8)に示すように、光デイスク22上
におけるスポットSPの間隔Δを、回転による位置合せ
の容易さを考慮して15μm程度に設定するものとする
。対物レンズ20と光ディスク22との距uf0が標準
的な値である4mmであるとすると、前記(1)式から
θ=0.215 。
For example, as shown in FIG. 3+8), the interval Δ between the spots SP on the optical disk 22 is set to about 15 μm in consideration of ease of alignment by rotation. Assuming that the distance uf0 between the objective lens 20 and the optical disk 22 is 4 mm, which is a standard value, θ=0.215 from the above equation (1).

となる、更に、レーザビーム波長λ=0.78μmであ
るとすると、P=208μmとなる。
Furthermore, if the laser beam wavelength λ=0.78 μm, then P=208 μm.

ここで、P=208μm、P=104um。Here, P=208 μm, P=104 μm.

P=69.3μmと変化させると、前記(1)〜(3)
式の関係から、ビーム間隔は15μm。
When P=69.3 μm, the above (1) to (3)
From the relationship in the formula, the beam spacing is 15 μm.

30μm、45μmと広がっていく、つまり、3本のビ
ームスポットSPの両端のスポットが、それぞれ1つ離
れたトラック、2つ離れたトラックへと移動することと
なる。電気光学素子14によれば、外部からの電気的な
コントロールによって表示パターンを様々に変化させる
ことができる。従って、ビーム間隔を状況に応じて変更
し。
It spreads to 30 μm and 45 μm, that is, the spots at both ends of the three beam spots SP move to tracks one track away and two tracks apart, respectively. According to the electro-optical element 14, the display pattern can be variously changed by external electrical control. Therefore, change the beam spacing depending on the situation.

異なるトラック上にビームスポットを載せることができ
る。
Beam spots can be placed on different tracks.

次に、このようなビーム間隔変更を、上述した第8図(
B)の例に適用した場合について、第4図を参照しなが
ら説明する。読み出すべきデータは、スパイラル状のト
ラックt1〜t7に記録されているものとする。まず、
同図(Al に示すように、ビームスポットSP1.S
P2.5P3を1トラツクづつ離れたトラックt5.t
3゜tl上に各々乗せて、矢印F2で示すようにデータ
の読み出しを行なう、同図(B)に矢印F3で示すよう
に、光ディスクが1回転すると、ビームスポットSP1
.SP2.5P3はトラックt6゜t4.t2上に位置
することとなる。
Next, such a beam spacing change is performed as shown in FIG. 8 (
A case where the method is applied to example B) will be explained with reference to FIG. It is assumed that the data to be read is recorded in spiral tracks t1 to t7. first,
As shown in the same figure (Al), beam spot SP1.S
P2.5 Track t5. which is one track away from P3. t
When the optical disk rotates once, as shown by arrow F2 in the same figure (B), the beam spot SP1
.. SP2.5P3 is track t6°t4. It will be located on t2.

ここで、更にもう1回転すれば、トラックt1〜t7の
6トラツク分のデータをすべて読み出すことができ、ト
ラックジャンプ無しで2回転で6トラツク分のデータ読
み出しが完了することとなる。この場合のデータ転送速
度は、6/2倍となる。
Here, by making one more rotation, all the data for six tracks t1 to t7 can be read out, and data reading for six tracks can be completed in two rotations without track jump. The data transfer rate in this case is 6/2 times.

第5図には、第8図及び第4図に各々示した各方法にお
ける種々のデータ長(横軸)に対するデータ読み出し時
間(縦軸、いずれもディスク上の回転数に換算して表示
)の関係が示されている。この図において、従来の方法
を示すグラフLA、LB、LCと本実施例を示すグラフ
LDとを比較すれば明らかなように、ビーム間隔可変と
すると、データ長が長くなるほどデータ読み出し時間が
他の方法と比べて短くできる。具体的には、(lビーム
の場合のデータ読み出し時間の1/3)X (ディスク
1回転分の時間)以内でデータ読み出しを行なうことが
できる。
Figure 5 shows the data read time (vertical axis, both expressed in terms of rotational speed on the disk) for various data lengths (horizontal axis) for each method shown in Figures 8 and 4, respectively. relationship is shown. In this figure, when comparing the graphs LA, LB, and LC showing the conventional method with the graph LD showing this example, it is clear that when the beam spacing is made variable, the longer the data length, the longer the data readout time will be. It can be shorter than the method. Specifically, data can be read within (1/3 of the data read time in the case of l beam) x (time for one rotation of the disk).

なお、実際には光学系の対物レンズ20の有効視野範囲
に限界があるので、無限にビーム間隔を広げることはで
きない、対物レンズ20の有効視野は、一般的には10
0〜200μmであり、この範囲内にビーム間隔を納め
る必要がある。また、受光素子ないしフォトディテクタ
28゜30.32の配置間隔の制約から、ビーム間隔は
最低5μm程度以上とするのが適当である。
In reality, there is a limit to the effective field of view of the objective lens 20 of the optical system, so the beam interval cannot be expanded infinitely.The effective field of view of the objective lens 20 is generally 10
It is 0 to 200 μm, and it is necessary to keep the beam spacing within this range. Further, due to restrictions on the arrangement spacing of the light receiving elements or photodetectors 28°30.32, it is appropriate that the beam spacing be at least about 5 μm or more.

仮に、対物レンズ20の有効視野が150μmであると
すると、ビームの基本間隔Δ(第3図fAI I照)が
15μmの場合にその有効視野範囲中で許容される両端
のビーム間隔は最大10トラック分となる。このときは
、中央のビームに対して最大4トラック分離れたトラッ
ク上にその両側のビームを集光させることができる。基
本間隔Δをより小さ(設計すれば、同じ対物レンズ20
の有効視野範囲中で更に離れたトラック上に両側のビー
ムを集光させることもできる。データ転送速度の向上を
効率的に行なうためには、読み出したいデータのデータ
長(トラック数)を予測し、それに応じてビーム間隔を
コントロールすればよい。
Assuming that the effective field of the objective lens 20 is 150 μm, if the basic beam spacing Δ (see Fig. 3 fAI I) is 15 μm, the beam spacing at both ends allowed within the effective field of view is a maximum of 10 tracks. It will be a minute. At this time, the beams on both sides of the central beam can be focused on a track separated by a maximum of four tracks. The basic spacing Δ can be made smaller (if designed, the same objective lens 20
It is also possible to focus the beams on both sides onto tracks further apart within the effective field of view. In order to efficiently improve the data transfer rate, it is sufficient to predict the data length (number of tracks) of the data to be read and control the beam spacing accordingly.

以上のように、第1実施例によれば、光ディスクの再生
時におけるデータ読み出し速度を、(ビーム数倍+ディ
スク1回転に要する時間)以内に短縮することができる
As described above, according to the first embodiment, the data read speed during reproduction of an optical disc can be reduced to within (multiple the number of beams + time required for one revolution of the disc).

〈第2実施例〉 次に、第6図を参照しながら、本発明の第2実施例につ
いて説明する。なお、上述した第1実施例と同様の構成
部分については、同一の符号を用いることとする。
<Second Embodiment> Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same reference numerals are used for the same components as in the first embodiment described above.

この第2実施例でも、電気光学素子60によって再生時
に回折格子パターンが形成され、3つのビームによるデ
ータの読み出しが行なわれる。電気光学素子60の偏光
板は偏光ビームスプリッタ16と兼用されており、実際
にはこのように構成されることが多い。
In this second embodiment as well, a diffraction grating pattern is formed by the electro-optical element 60 during reproduction, and data is read out using three beams. The polarizing plate of the electro-optical element 60 is also used as the polarizing beam splitter 16, and in reality, it is often configured like this.

しかし、この第2実施例では、電気光学素子60に回転
アクチュエータ62が設けられており、これによって電
気光学素子60が矢印F5方向に回転可能に構成されて
いる。フォトディテクタ28.32のいずれか一方又は
双方が2分割ディテクタとして構成されており、フォト
ディテクタ30はトラッキング及びフォーカスサーボ用
に4分割ディテクタとして構成されている。
However, in this second embodiment, the electro-optical element 60 is provided with a rotary actuator 62, so that the electro-optical element 60 is configured to be rotatable in the direction of arrow F5. Either or both of the photodetectors 28 and 32 are configured as a two-split detector, and the photodetector 30 is configured as a four-split detector for tracking and focus servo.

フォトディテクタ28及び32の一方の分割側は差動増
幅器64の非反転入力側に各々接続されており、他方の
分割側は差動増幅器64の反転入力側に接続されている
。この差動増幅器64の出力側は、位相補償回路66の
入力側に接続されており、位相補償回路66の出力側は
、アンプ68を介して回転アクチュエータ62の入力側
に接続されている。
One split side of the photodetectors 28 and 32 are each connected to the non-inverting input side of the differential amplifier 64, and the other split side is connected to the inverting input side of the differential amplifier 64. The output side of the differential amplifier 64 is connected to the input side of a phase compensation circuit 66, and the output side of the phase compensation circuit 66 is connected to the input side of the rotary actuator 62 via an amplifier 68.

次に、以上のように構成された第2実施例の動作につい
て説明する。まず、電気光学素子60は、適宜の駆動信
号によって駆動され、第1実施例と同様に再生時に回折
格子パターンが形成される。
Next, the operation of the second embodiment configured as above will be explained. First, the electro-optical element 60 is driven by an appropriate drive signal, and a diffraction grating pattern is formed during reproduction as in the first embodiment.

光ピツクアップは、情報トラック34を読み取るために
光ディスク22の半径方向に送られる。
An optical pickup is directed radially of the optical disk 22 to read the information track 34.

このとき、その送りが光ディスク22の中心に向かう基
準線からずれたり、半径方向の位置が変わってトラック
の曲率が変化すると、情報トラック34に対するビーム
スポットの位置ずれが生じる。この場合には、フォトデ
ィテクタ28゜32の各分割出力間にずれ量に相当する
出力差が生じる。このずれ量は、差動増幅器64で検出
され、位相補償回路66、アンプ68による負帰還回路
を通じて回転アクチュエータ62に供給される。
At this time, if the feed deviates from the reference line toward the center of the optical disk 22 or if the radial position changes and the curvature of the track changes, the position of the beam spot with respect to the information track 34 will shift. In this case, an output difference corresponding to the amount of shift occurs between the divided outputs of the photodetectors 28 and 32. This amount of deviation is detected by a differential amplifier 64 and supplied to the rotary actuator 62 through a negative feedback circuit including a phase compensation circuit 66 and an amplifier 68.

回転アクチュエータ62では、差動増幅器64の検出値
が最小となるように、人力に応じた矢印F5方向の電気
光学素子60の回転が行なわれる。すると、光デイスク
22上のビームスポットは矢印F6方向に移動してずれ
量の補正が行なわれ、結果的に、3つのビームスポット
が異なる情報トラック34上に良好に位置するようにな
る。
The rotary actuator 62 rotates the electro-optical element 60 in the direction of arrow F5 according to human power so that the detected value of the differential amplifier 64 is minimized. Then, the beam spots on the optical disk 22 move in the direction of arrow F6 to correct the amount of deviation, and as a result, the three beam spots are properly positioned on different information tracks 34.

このように、第2実施例によれば、再生時に電気光学素
子60によって形成された回折格子パターンのスリット
方向が光軸に対して回転するようにしたので、ビームス
ポットの位置ずれ補正を良好に行なうことができる。
As described above, according to the second embodiment, the slit direction of the diffraction grating pattern formed by the electro-optical element 60 is rotated with respect to the optical axis during reproduction, so that the positional deviation of the beam spot can be well corrected. can be done.

〈他の実施例〉 なお、本発明は、何ら上記実施例に限定されるものでは
なく、例えば、上記実施例では、回折格子パターンで3
つのレーザビームが生成される場合を示したが、ビーム
数は必要に応じて適宜設定してよい、また、回折格子パ
ターンで生成されたビームをすべて使用するのではなく
、適当なものを選択して使用すればよい。
<Other Examples> Note that the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiments, the diffraction grating pattern has three
Although we have shown the case where two laser beams are generated, the number of beams may be set as needed, and instead of using all the beams generated by the diffraction grating pattern, an appropriate number can be selected. Just use it.

更に、 +11 光源としてレーザダイオードアレイを用いる。Furthermore, +11 Use a laser diode array as a light source.

(2)電気光学素子で形成される回折格子パターンを2
方向に繰り返しパターンを有するものとする。
(2) Two diffraction grating patterns formed by electro-optical elements
It shall have a repeating pattern in the direction.

(3)電気光学素子の微小回転手段として他の機構を用
いる。
(3) Using another mechanism as a means for micro-rotating the electro-optical element.

(4)電気光学素子として、偏光角が変化するもののほ
かに透過率や屈折率が変化するものを用いる。
(4) As an electro-optical element, use one whose transmittance or refractive index changes in addition to one whose polarization angle changes.

(5)繰り返してデータの記録、再生、消去を行なうこ
とができる光ディスクに適用する。など、本発明の範囲
内で種々の設計変更が可能である。
(5) Applicable to optical discs on which data can be repeatedly recorded, reproduced, and erased. Various design changes are possible within the scope of the present invention.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、電気光学素子を
用いて再生時に光路中に回折格子パターンを生成するこ
ととしたので、小型簡易な構成で良好に再生ビーム数の
増大を図って、データ読み出しを効率的に行なうことが
できるという効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, since a diffraction grating pattern is generated in the optical path during reproduction using an electro-optic element, the number of reproduction beams can be effectively controlled with a small and simple configuration. This has the effect of making it possible to read out data efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の第1実施例を示す構成図、第2図は前
記第1実施例の主要部分を示す構成図、第3図及び第4
図は前記第1実施例の作用を示す説明図、第5図は前記
第1実施例と従来技術のデータ読み出し時間を比較して
示すグラフ、第6図は本発明の第3実施例を示す構成図
、第7図は従来装置を示す説明図、第8図は前記従来装
置によるデータ読み出しを示す説明図である。 lO・・・レーザダイオード、12・・−コリメークレ
ンズ、14.60・・・電気光学素子、16・・・偏光
ビームスプリッタ、18・・・l/4波長板、20・・
・対物レンズ、22・・・光ディスク、24・・・凹レ
ンズ、26・・・シリンドリカルレンズ、2B、30゜
32・・・フォトディテクク、34・・−情報トラック
、40・・・PLZT、42.44・・・透明電極、4
6−・・偏光板、62・・・回転アクチュエータ、64
・・・差動増幅器、66・・・位相補償回路。 法 未 6 図 第 図 (A) (8) b回転すのデータビット
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing main parts of the first embodiment, and FIGS.
The figure is an explanatory diagram showing the operation of the first embodiment, FIG. 5 is a graph comparing the data read times of the first embodiment and the prior art, and FIG. 6 is a diagram showing the third embodiment of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a conventional device, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing data reading by the conventional device. lO...Laser diode, 12...-Collimating lens, 14.60...Electro-optical element, 16...Polarizing beam splitter, 18...l/4 wavelength plate, 20...
- Objective lens, 22... Optical disk, 24... Concave lens, 26... Cylindrical lens, 2B, 30° 32... Photo detector, 34... - Information track, 40... PLZT, 42. 44...Transparent electrode, 4
6-... Polarizing plate, 62... Rotating actuator, 64
...Differential amplifier, 66...Phase compensation circuit. Houmi 6 Figure (A) (8) b rotation data bit

Claims (1)

【特許請求の範囲】 光ビームを用いて光ディスクのトラックに対する情報の
記録、再生を行なう光記録再生装置において、 外部からの電気信号に基づいて再生時に回折格子パター
ンが形成される電気光学素子を、前記光ビームの光路中
に設けたことを特徴とする光記録再生装置。
[Claims] In an optical recording and reproducing device that records and reproduces information on and from tracks of an optical disk using a light beam, an electro-optical element that forms a diffraction grating pattern during reproduction based on an external electrical signal is provided. An optical recording/reproducing device, characterized in that it is provided in the optical path of the light beam.
JP1254998A 1989-09-28 1989-09-28 Optical recording and reproducing device Pending JPH03116453A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1254998A JPH03116453A (en) 1989-09-28 1989-09-28 Optical recording and reproducing device

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