JPH04362536A - マルチビーム式光ヘッド装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数本のレーザビーム
を光ディスクの情報記録面に照射するマルチビーム式光
ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置では、光ディスクの情報
記録面にレーザビームを照射して情報記録したり、その
反射光により読取信号を取り出したりする部分は、光ヘ
ッドと呼ばれている。

【０００３】近年、複数本のレーザビームを光ディスク
の所定トラック位置に同時に照射して、複数セクタを同
時にアクセスしたり、ディスク１回転で各セクタの情報
の記録と確認再生とを実行したりするマルチビーム方式
の光ヘッドが開発されている。

【０００４】このような光ヘッド装置では、それぞれの
レーザビームが所定のトラック位置を正確に照射するよ
うに調整する必要がある。この調節を容易にするために
、例えば、特開平１−２４３２４７号公報に見られるよ
うに、レーザビームの光路上に断面が台形の像回転プリ
ズムを配設するようにしたものが提案されている。

【０００５】この提案によれば、像回転プリズムを光路
の中心軸を軸として回動させることにより、光ディスク
上のレーザビームの照射位置を容易に調節することがで
きる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記像
回転プリズムは、比較的外形寸法が大きく、各種ガラス
で形成されるので、重量が重いものである。このため、
従来は、光ヘッドが大型で高重量化していまうという問
題があった。

【０００７】本発明は、上記の問題を改善し、小形・軽
量化することができるマルチビーム式光ヘッド装置を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、複
数本のレーザビームを光ディスクの情報記録面に誘導す
る光路上に、楔形のプリズムを、その非並行な対向面を
各レーザビームが通過する方向に配設すると共に、その
プリズムを光路の中心軸を軸として任意に回動できるよ
うにしたことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】上記プリズムを回動させることにより、各レー
ザビームの照射方向が回動して光ディスクに対するレー
ザビームの照射位置を調節することができる。この場合
、プリズムは、楔形のものなので、従来使用していた台
形の像回転プリズムに比べて、小形に形成することがで
きる。これにより、装置を小形・軽量化することができ
る。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施例に係る光ディス
ク装置の概略構成図を示したものである。図において、
光ピックアップ１は、光ディスク２に対してレーザ光を
照射すると共にその反射光を受光し、情報の記録・再生
動作を行なうものである。光ピックアップ１内において
、レーザダイオードアレイ１１は、３個の発光素子を有
するものである。各発光素子から出射されたレーザ光は
、コリメートレンズ１２とビームスプリッタ１３とを通
過して、プリズム１４に入射している。

【００１２】このプリズム１４は、断面が楔形状の角柱
体であり、ガラス材料で形成され、支持部材１５に固定
されている。そして、レーザ光がその非並行な両面を通
過する方向に配設されると共に、光路の中心軸を軸とし
て任意に回動できるように取り付けられている。

【００１３】プリズム１４を通過したレーザ光は、ミラ
ー１６で反射し、対物レンズ１７で集光されて、光ディ
スク２に照射される。その光ディスク２からの反射光は
、上記と反対の経路でビームスプリッタ１３に戻る。 その入射光は、ビームスプリッタ１３内で反射して、受
光部１８に入射するようになっている。

【００１４】受光部１８から出力される再生信号は、図
示せぬデータ再生部に入力されている。また、トラッキ
ング誤差信号やフォーカシング誤差信号は、サーボ制御
部３に入力されている。そして、そのサーボ制御部３に
より、対物レンズアクチュエータ４が制御されている。 この対物レンズアクチュエータ４は、対物レンズ１７を
駆動するものである。

【００１５】以上の構成で、いま、本実施例の光ディス
ク装置が起動されたとすると、図示せぬ駆動回路により
レーザダイオードアレイ１１が駆動される。

【００１６】ここで、図２に示すように、便宜上、ｘ軸
，ｙ軸およびｚ軸の３次元座標を考える。レーザダイオ
ードアレイ１１内には、３つの発光素子Ｄａ，Ｄｂ，Ｄ
ｃがｘ軸方向に一定間隔ｄで配設されており、各発光素
子Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃにより３本のレーザビームが出射さ
れる。

【００１７】中央の発光素子Ｄｂは、光路の中心軸とな
るｚ軸上に位置している。また、コリメートレンズ１２
は、各発光素子Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃの配設位置から焦点距
離ｌ離れた位置に配設されている。いま、コリメートレ
ンズ１２の中心を通過する各レーザビームを考えると、
３本の各レーザビームは、コリメートレンズ１２とビー
ムスプリッタ１３とを経由して、プリズム１４に入射す
る。

【００１８】このとき、発光素子Ｄａからのレーザビー
ムＬａおよび発光素子ＤｂからのレーザビームＬｂは、
プリズム１４に対して一定の入射角αｉで入射する。

【００１９】この入射角αｉは、各レーザビームのコリ
メートレンズ１２への入射角に等しいので、上記間隔ｄ
と焦点距離ｌとにより、

【００２０】

【数１】

【００２１】と表すことができる。また、その入射角α
ｉは微小であるので、

【００２２】

【数２】αｉ≒ｄ／ｌ　　…（２）

【００２３】と近似することができる。

【００２４】レーザビームＬａは、図３（ａ）に示すよ
うに、プリズム１４内に入る際に屈折する。このときの
屈折率をｎとすると、入射角αｉと屈折角α１とは、

【
００２５】

【数３】 ｓｉｎ（αｉ）＝ｎ・ｓｉｎ（α１）　　…（３）

【０
０２６】という関係式が成り立つ。また、この場合、そ
れらの入射角αｉや屈折角α１は、微小であるので、

【００２７】

【数４】αｉ≒ｎ・α１　　…（４）

【００２８】と近似することができる。

【００２９】レーザビームＬａは、プリズム１４内部を
通過して外に出射する際に、再度屈折する。このとき、
上記屈折率ｎを用いると、入射角α２と屈折角α３とは
、

【００３０】

【数５】 ｓｉｎ（α２）＝ｓｉｎ（α３）／ｎ　　…（５）

【０
０３１】となるので、

【００３２】

【数６】α２≒α３／ｎ　　…（６）

【００３３】と、近似することができる。

【００３４】ところで、いま、プリズム１４の斜面側の
傾斜角度をβとすると、同図から明らかなように、

【０
０３５】

【数７】α２＝α１＋β　　…（７）

【００３６】となる。また、プリズム１４から出射する
レーザビームＬａのｚ軸に対する出射角αｏは、

【００
３７】

【数８】αｏ＝α３−β　　…（８）

【００３８】となる。そこで、上記（４），（６），（
７）および（８）式に基づいて、レーザビームＬａの出
射角αｏは、入射角αｉと屈折率ｎと傾斜角度βとによ
り、

【００３９】

【数９】αｏ≒β（ｎ−１）＋α１　　…（９）

【００
４０】として求められる。

【００４１】次に、レーザビームＬｃは、同図（ｂ）に
示すように、上記レーザビームＬａとは反対側に傾斜し
てプリズム１４に入射する。

【００４２】この場合も、プリズム１４に入るときの入
射角αｉと屈折角α１とは、上記（４）式で表され、プ
リズム１４から出るときの入射角α２と屈折角α３とは
、上記（６）式で表される。また、そのとき、レーザビ
ームＬｃのｚ軸に対する出射角αｏは、上記（８）式で
表される。

【００４３】そして、この場合、上記入射角α２は、上
記屈折角α１と傾斜角度βとにより、

【００４４】

【数１０】α２＝β−α１　　…（１０）

【００４５】
となる。これにより、上記（４），（６），（８）およ
び（１０）式に基づいて、レーザビームＬｃの出射角α
ｏは、入射角αｉと屈折率ｎと傾斜角度βとにより、

【００４６】

【数１１】αｏ≒β（ｎ−１）−α１　　…（１１）

【
００４７】として求めることができる。

【００４８】次に、レーザビームＬｂは、同図（ｃ）に
示すように、プリズム１４に垂直に入射するため、その
際に屈折しない。そして、プリズム１４から出る際に上
記と同様に屈折する。このときの入射角α２と屈折角α
３とは、前記（６）式で表される。なお、この場合の入
射角α２は、前記傾斜角βに等しくなる。

【００４９】これにより、上記（６）式と（８）式とに
基づいて、レーザビームＬｂの出射角αｏは、屈折率ｎ
と傾斜角度βとにより、

【００５０】

【数１２】αｏ≒β（ｎ−１）　　…（１２）

【００５
１】として求めることができる。

【００５２】上記（９），（１１）および（１２）式は
、プリズム１４の斜面の傾斜角度βに応じて、光路上の
各レーザビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃがｚ軸つまり光路の中
心軸に対してそれぞれの傾斜角度で進行することを示し
ている。

【００５３】このように進行する各レーザビームＬａ，
Ｌｂ，Ｌｃは、ミラー１６で反射し、対物レンズ１７で
それぞれのビームが集光されて、光ディスク２の情報記
録面に照射される。

【００５４】本実施例では、上記３本のレーザビームＬ
ａ，Ｌｂ，Ｌｃを情報記録面の隣接する３つのトラック
位置に照射する。そして、各トラック位置からの３つの
反射光は、上記と反対の経路で戻って、ビームスプリッ
タ１３に入射する。そして、ここで反射されて、受光部
１８に入射する。受光部１８は、入射光を検知してトラ
ッキング誤差信号とフォーカシング誤差信号および再生
信号を出力する。

【００５５】サーボ制御部３は、上記トラッキング誤差
信号とフォーカシング誤差信号とに基づいて、対物レン
ズアクチュエータ４を駆動する。これにより、各レーザ
ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが所定のトラック位置中央を正
しく照射するように制御されると共に、所定のレーザス
ポットがトラック位置に形成される。

【００５６】そして、情報読み出しの際には、図示せぬ
データ再生部が受光部１８から出力される再生信号に基
づいて記録データを再生する。また、情報記録の際には
、レーザダイオードアレイ１１が所定の変調信号により
駆動されて、その際出射されるレーザビームＬａ，Ｌｂ
，Ｌｃにより、各トラック位置にデータが記録される。

【００５７】ところで、いま各部品の固定位置のずれな
どにより、図４（ａ）に示すように、各レーザビームＬ
ａ，Ｌｂ，Ｌｃが、それぞれ各トラック位置Ｔ１，Ｔ２
，Ｔ３を照射すべきときに、レーザビームＬａとＬｂの
照射位置が、それぞれトラック位置Ｔ１，Ｔ２から少し
ずつずれてしまったとする。なお、このように３本のレ
ーザビームを各トラック位置に照射する場合、前記トラ
ッキング制御により、基準とする特定の１ビーム１つの
トラック位置に位置決めする。この例では、レーザビー
ムＬｃをトラック位置Ｔ３に位置決めしている。

【００５８】本実施例では、このようにレーザビームの
照射位置がずれた場合、プリズム１４をｚ軸を中心とし
て回動させる。

【００５９】各レーザビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃは、光路
の中心軸に対してそれぞれ傾斜して進行している。従っ
て、プリズム１４を回動させると、各レーザビームＬａ
，Ｌｂ，Ｌｃが一列に並ぶ線が、光路の中心軸Ｐｚを軸
として回動する。これにより、いまの場合、プリズム１
４を一方向に角度θだけ回動させることにより、各レー
ザビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃの照射間隔が、トラック間隔
に一致するようになる。そして、この状態で、所定のト
ラッキング制御を実行することにより、同図（ｂ）に示
すように、各レーザビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃがそれぞれ
トラック位置Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の中央を正しく照射する
ようになる。

【００６０】以上のように、本実施例では、光路上にプ
リズム１４を配設してレーザビームの照射位置を調節す
るようにしている。この場合、プリズム１４は、楔形の
ものなので、従来使用していた台形の像回転プリズムに
比べて、小形に形成することができる。これにより、光
ピックアップ１を小形・軽量化することができる。

【００６１】次に、図５は、本発明の他の実施例を示し
たもので、レーザダイオードアレイ１１には、２つの発
光素子Ｄａ，Ｄｂを備え、その両者の中央がｚ軸上に位
置するように配設されている。

【００６２】この構成で、出射されたレーザビームＬａ
，Ｌｂは、コリメートレンズ１２，１３を介して、プリ
ズム１４に入射する。

【００６３】この場合、レーザビームＬａ，Ｌｂは、図
３（ａ），（ｂ）で説明したように、プリズム１４内で
屈折して、光路の中心軸に対してそれぞれ一定角度で進
行するようになる。

【００６４】本実施例では、その２本のレーザビームＬ
ａ，Ｌｂを１つのトラック位置に一定間隔で照射する。 これにより、光ディスク２の１回転でデータの記録と再
生とを実行するようにしている。

【００６５】ところで、いま、図６（ａ）に示すように
、レーザビームＬａ，Ｌｂの並ぶ線が、トラック方向に
対してずれて、レーザビームＬａ，Ｌｂがトラック位置
Ｔ上を正しく照射できなくなったとする。

【００６６】このような場合には、前述の実施例と同様
に、プリズム１４を一定方向に角度θだけ回動させる。 これにより、レーザビームＬａ，Ｌｂの並ぶ線が、光路
中心軸Ｐｚを中心に回動して、トラック方向に並行にな
る。そこで、この状態で所定のトラッキング制御を実行
することにより、同図（ｂ）に示すように、レーザビー
ムＬａ，Ｌｂの照射位置を正しく位置決めすることがで
きる。

【００６７】なお、以上の実施例では、プリズム１４は
、ビームスプリッタ１３とミラー１６との間に配設した
が、レーザダイオードアレイ１１から光ディスク２まで
の他の位置に配設することも考えられる。

【００６８】また、レーザビームは、２本と３本の場合
の各例を説明したが、４本以上の場合でも同様であるこ
とは当然である。さらに、マルチビーム方式に限らず、
１本のレーザビームの照射位置をプリズム１４で調整す
るようにしてもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光路上
に楔形のプリズムを配設して、これを回動させて、光デ
ィスク上のレーザビームの照射位置を調整するようにし
たので、上記プリズムは、従来の台形の像回転プリズム
に比べて小形であるため、装置を小形・軽量化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る光ディスク装置の概略
構成図。

【図２】プリズムに入射するレーザビームの説明図。

【図３】プリズムによる各レーザビームの屈折状態を示
す説明図。

【図４】各トラック位置に対するレーザビームの照射位
置の調整方法を示す説明図。

【図５】本発明の一実施例を示す説明図。

【図６】その実施例におけるレーザビームの照射位置の
調整方法を示す説明図。

【符号の説明】

１　　光ピックアップ ２　　光ディスク ３　　サーボ制御部 ４　　対物レンズアクチュエータ １１　　レーザダイオードアレイ １２　　コリメートレンズ １３　　ビームスプリッタ １４　　プリズム １５　　支持部材 １６　　ミラー １７　　対物レンズ １８　　受光部 Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ　　発光素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数本のレーザビームを出射するレー
   ザ光源と、出射された各レーザビームを光ディスクの情
   報記録面に誘導する光路とを備えているマルチビーム式
   光ヘッド装置において、上記光路上に位置すると共に楔
   形で非並行な対向面を上記レーザビームが通過する方向
   に配設されているプリズムと、そのプリズムを上記光路
   の中心軸を軸として任意角度だけ回動させるプリズム回
   動手段とを備えていることを特徴とするマルチビーム式
   光ヘッド装置。
2. 【請求項２】　　上記複数本のレーザビームを上記情報
   記録面で隣接する複数トラック位置に対して照射するレ
   ーザ光照射手段と、上記プリズムを回動させることによ
   り上記各レーザビームの照射位置と上記複数トラック位
   置との位置関係を調節する照射位置調節手段とを備えて
   いることを特徴とする請求項１記載のマルチビーム式光
   ヘッド装置。
3. 【請求項３】　　上記複数本のレーザビームを上記情報
   記録面の１つのトラック位置に対して一定間隔で照射す
   るレーザ光照射手段と、上記プリズムを回動させること
   により上記各レーザビームが並ぶ方向とトラック方向と
   のずれを補正する照射方向補正手段とを備えていること
   を特徴とする請求項１記載のマルチビーム式光ヘッド装
   置。