JPH07114021B2 - 光学的ディスクの記録再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザー光を用いてディスク状記録媒体にデ
ジタル信号を記録及び／又は再生をする際に用いられる
光学的ディスクの記録再生装置に関するものである。

［従来の技術］ ディスク状記録媒体にレーザー光を照射して、情報の記
録・再生を行う方法としては、光磁気ディスクを使用す
る光磁気記録方式と、光ディスクを使用する光記録方式
とが知られている。

光磁気記録方式とは情報を記録する際に、先ず光磁気デ
ィスクにレーザー光をスポット状に照射し、レーザー光
が照射された部分のみを記録媒体が磁化を失うキュリー
点以上の温度に昇温する。そして、このときに外部磁界
を加えながらレーザー光の照射を止めると、レーザー光
が照射されていた部分はキュリー点以下の温度に下がる
と同時に、外部磁界の方向に磁化される。この状態で外
部磁界を取り除いても、レーザー光が照射されていた部
分は、先程加えた外部磁界と同方向に磁化した状態を保
つので、情報を記録することができる。

このように記録を行った光磁気ディスクから情報を再生
するには、記録媒体をキュリー点以上の温度に加熱しな
い弱いレーザー光をスポット状に照射する。すると、レ
ーザー光が照射された部分の磁化の方向に従って、レー
ザー光の反射光の偏光面の回転方向が変化するカー効果
や、レーザー光の透過光の偏光面の回転方向が変わるフ
ァラデー効果が生ずるため、レーザー光の偏光面の回転
方向からレーザー光の照射された部分の磁化の方向を検
出し、情報を再生することができる。

光ディスクを使用する光記録方式では、光ディスクに強
いレーザー光をスポット状に照射し、レーザー光が照射
された部分のみを変形・変質させて、透過率又は反射率
を変えることによって情報を記録し、情報を再生する時
には光ディスクを変形・変質させない弱いレーザー光を
光ディスクにスポット状に照射し、レーザー光が照射さ
れた部分からの透過光又は反射光の強度を検出すること
により情報を再生する。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の光磁気ディスクや光ディスクの記録・再生装置に
おいては、１個の光ヘッドを使用し、１つの光ビームス
ポットによってディスク状記録媒体にデジタル信号を記
録したり、デジタル信号を再生したりしている。このよ
うな装置において、ディスク状記録媒体に対するデジタ
ル信号の高速な記録・再生は、ディスク状記録媒体の回
転数を高くすることによって行われている。しかし、デ
ィスク状記録媒体を高速で回転させようとすると、ディ
スク状記録媒体に大きな応力が加わると共に、光ヘッド
のフォーカシングやトラッキングのサーボ追従速度に限
界があるため、ディスク状記録媒体を或る程度以上の速
度で回転させることが極めて困難であり、ディスク状記
録媒体に対するデジタル信号の記録・再生速度を或る程
度以上に速くすることができない欠点がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、複数の光ビームスポットを用いること
によって、デジタル信号を高速に記録・再生することを
可能とした光学的ディスクの記録再生装置を提供するこ
とにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明に係る光学的ディス
クの記録再生装置は、複数の光ビームスポットを光学的
ディスクに対して照射し同時に複数の信号を記録及び／
又は再生を行う場合において、螺旋状のトラッキング用
溝を有する前記光学的ディスクにその半径方向と略直交
する方向に等間隔かつ直線的に配列し前記トラッキング
用溝に１個の光ビームスポットを照射し前記トラッキン
グ用溝間に残りの光ビームスポットを照射する照射手段
と、受光部に２分割フォトダイオードを設け前記複数の
光ビームスポットの前記光学的ディスクによる反射光又
は透過光のビームが前記２分割フォトダイオードの分割
溝部をそれぞれのビームの中心線として一列に並んで前
記２分割フォトダイオードを照射するようにし前記２分
割フォトダイオードのそれぞれのダイオード部からの出
力電流の差を検出するトラッキング検出手段と、該検出
手段からの検出信号に基づいて前記複数の光ビームスポ
ットのトラッキングを制御する制御手段とを有すること
を特徴とする。

［発明の実施例］ 第１図は本発明の構成図であり、マルチビームレーザー
光源１からその光路に沿って、コリメータレンズ２、ビ
ームスプリッタ３、ミラー４が配置され、ミラー４の反
射方向にはレンズ５、光磁気ディスクＤが設けられてい
る。また、光磁気ディスクＤからの反射光に対する第１
のビームスプリッタ３のミラー４側からの光に対する反
射方向には、レンズ７、第２のビームスプリッタ８、ト
ラッキング検出器９が順次に配置され、第２のビームス
プリッタ８のレンズ７側からの光に対する反射方向には
レンズ10、フォーカシング検出器11が設けられている。

なお、良く知られているように、信号の再生は光磁気デ
ィスクＤの反射光の一部が図示しない光学的分離手段に
より分離され、偏光面を検出する検出器に導かれること
によりなされる。また、相変化光ディスク媒体のように
ディスクからの反射光の強度変化を再生信号として検出
する場合には、再生用に光束を分割することなく、第１
図の検出器11のようなフォトダイオードを各スポット全
部に配置して検出することもある。

第２図はトラッキング検出器９の回路構成図であり、光
ディスクＤにはマルチビームレーザー光源１から４個の
光ビームスポットSa、Sb、Sc、Sdが照射され、２個のフ
ォトダイオード12a、12b上に反射スポットRa、Rb、Rc、
Rdとして結像した様子を示している。これらのフォトダ
イオード12a、12bの出力は差動増幅器13を介してプッシ
ュプル法によりトラッキングエラー信号として図示しな
い制御回路に出力される。

第３図はフォーカシング検出器11の回路構成図であり、
反射光を受光する４個のフォトダイオード14a〜14dが
「田」の字形に配列され、フォトダイオード14a、14dの
出力は加算器15に、フォトダイオード14b、14cの出力は
加算器16に接続され、加算器15、16の出力は差動増幅器
17を介して、フォーカスエラー信号として図示しない制
御回路に出力されるようになっている。

マルチビームレーザー光源１は光磁気ディスクＤへの記
録時には、並列に分割されたデジタル信号でそれぞれに
変調された複数のレーザー光を出射し、データ再生時に
は再生用の複数のレーザー光を出射する。また、光磁気
ディスクＤには第４図に示すようにトラッキング及び情
報記録に用いる螺旋状の溝Ｐと、情報記録に用いる溝Ｐ
間のランドＬとが設けられている。マルチビームレーザ
ー光源１から出射されるデジタル信号の記録及び再生用
の複数のレーザー光は、コリメータレンズ２において平
行光線にされた後に、第１のビームスプリッタ３、ミラ
ー４、レンズ５を介して光磁気ディスクＤに複数の光ビ
ームスポットSa、Sb、Sc、Sdとして照射され、光磁気デ
ィスクＤに複数のデジタル信号を記録したり、光磁気デ
ィスクＤの複数の情報を再生したりする。

これら複数の光ビームスポットSa、Sb、Sc、Sdは、例え
ば光磁気ディスクＤの回転方向に数μｍ〜数十μｍ間
隔、半径方向に１〜２μｍ間隔、即ち光磁気ディスクＤ
の螺旋状の溝Ｐに対して僅かに角度を付した線に沿うよ
うにして光磁気ディスクＤに照射される。また、光ビー
ムスポットSa、Sb、Sc、Sdが光磁気ディスクＤに照射さ
れるに際しては、その内の１個が溝Ｐに照射されるよう
に配置されている。光ビームスポットSa、Sb、Sc、Sdの
数が例えばＮ個であれば、ランドＬに（Ｎ−１）本のト
ラック、溝Ｐに１本のトラックの計Ｎ本のトラックが、
等間隔で設けられ光ビームスポットSa、Sb、Sc、Sdによ
って、同時にデジタル信号を光磁気ディスクＤのランド
Ｌと溝Ｐに記録したり再生したりすることができる。

光磁気ディスクＤによる複数の反射光はレンズ５、ミラ
ー４を逆行して第１のビームスプリッタ３に入射し、第
１のビームスプリッタ３で反射された後に、レンズ７を
通って第２のビームスプリッタ８に入射する。第２のビ
ームスプリッタ８に入射した反射光の一部は、第２のビ
ームスプリッタ８を通過してトラッキング検出器９に入
射する。同時に、残りの反射光は第２のビームスプリッ
タ８で反射された後に、レンズ10を介してフォーカシン
グ検出器11に入射する。

トラッキング検出器９に入射した複数の反射光は、光磁
気ディスクＤに照射する光ビームスポットSa、Sb、Sc、
Sdのトラッキング検出用に用いられる。そして、第２図
に示すようにフォトダイオード12a、12bに反射スポット
Ra、Rb、Rc、Rdを結像する。この内の反射スポットRa
は、光磁気ディスクＤの溝Ｐで反射されたレーザー光で
あり、他の反射スポットRb、Rc、RdはランドＬで反射さ
れたものである。ランドＬで反射された反射スポットR
b、Rc、Rdがフォトダイオード12a、12bのそれぞれに照
射する光量は等しいが、溝Ｐで反射された反射スポット
Raがフォトダイオード12a、12bのそれぞれに照射する光
量は、トラッキングが合っているとき以外は等量ではな
い。

即ち、光ビームスポットSaが溝Ｐに照射されると溝Ｐの
左右のエッジ部分で回折が生じて、強い反射光が溝Ｐの
左右に発生する。溝Ｐのエッジ部分に照射される光ビー
ムスポットSaの光量が溝Ｐの左右で異なると、溝Ｐのエ
ッジ部分で生ずる反射光の光強度も左右で異なり、結果
として溝Ｐからの反射光が反射スポットRaとしてフォト
ダイオード12a、12bに入射する光量も異なることにな
る。フォトダイオード12a、12bに照射される光量が異な
ると、フォトダイオード12a、12bの出力電流に差が生
じ、差動増幅器13の出力電圧は正か負の値をとり、制御
回路は差動増幅器13の出力に応じて光ビームスポットSa
のトラッキング操作を行い、差動増幅器13の出力電圧が
零、即ち溝Ｐによる反射光がフォトダイオード12a、12b
に等量に照射するように制御する。

また、フォーカシング検出器11に入射した複数の反射光
の内、光磁気ディスクＤのランドＬで反射された反射光
の１つが、フォトダイオード14a〜14dに照射される。光
磁気ディスクＤに照射される光ビームスポットScの焦点
が合っていると、第３図に示す円形の反射スポットRcが
得られ、フォトダイオード14a〜14dのそれぞれに照射さ
れる反射光の強度は等しく、そのとき差動増幅器17の出
力電圧は零となり、制御回路は光ビームスポットScの焦
点合わせ操作は行わない。しかし、光ビームスポットSc
の焦点が合っていない場合には、反射スポットは第３図
のRc′、Rc″のように偏平な楕円状となり、フォトダイ
オード14a〜14dのそれぞれに照射される反射光の強度が
異なり、差動増幅器17の出力電圧は正か負の値となる。
このとき、制御回路は差動増幅器17の出力に応じて光ビ
ームスポットScの焦点合わせ操作を行い、差動増幅器17
の出力電圧が零、即ちフォトダイオード14a〜14dのそれ
ぞれに照射される反射光の強度が等しくなるように制御
する。

なお、光ビームスポットSa、Sb、Sc、Sdのそれぞれは、
焦点を同一平面上に結ぶように構成されているため、光
磁気ディスクＤのランドＬに照射される光ビームスポッ
トSa、Sb、Sc、Sdの内の１個の光ビームスポットの焦点
が合っていれば、残りの光ビームスポットSa、Sb、Sc、
Sdの焦点も合致するようになっている。このため、フォ
ーカシング検出器11では光ビームスポットSa、Sb、Sc、
Sdの内の１個の光ビームスポットについてのみ焦点合わ
せを行えばよいことになる。従って、焦点合わせ時には
焦点合わせに用いる１個の光ビームスポットのみを光磁
気ディスクＤに照射するようにしてもよい。また、光磁
気ディスクＤのランドＬで反射された反射光によって焦
点合わせを行うのは、溝Ｐによる反射光はエッジ部分の
回折によって光が散乱し、焦点合わせの際に誤差が生ず
る虞れがあるためである。

また、実施例においては光磁気ディスクＤからの反射光
を用いてトラッキング制御やフォーカシング制御を行っ
ているが、光磁気ディスクＤの形式によっては透過光と
してもよい。更に、実施例においては本発明を光磁気デ
ィスクを用いた光磁気記録方式に適用した場合について
説明したが、光ディスクを用いた光記録方式にも適用で
きることは云うまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る光学的ディスクの記録
再生装置は、光学的ディスクに対して複数の光ビームス
ポットを照射してトラッキングすることによって、高速
な処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る光学的ディスクの記録再生装置の実
施例を示し、第１図は構成図、第２図はトラッキング検
出器の回路構成図、第３図はフォーカシング検出器の回
路構成図、第４図は光ディスクと光ビームスポットとの
説明図である。 符号１はマルチビームレーザー光源、２はコリメータレ
ンズ、３、８はビームスプリッタ、５、７、10はレン
ズ、９はトラッキング検出器、11はフォーカシング検出
器、12a、12b、14a〜14dはフォトダイオード、13、17は
差動増幅器、15、16は加算器、Ｄは光磁気ディスクであ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の光ビームスポットを光学的ディスク
   に対して照射し同時に複数の信号を記録及び／又は再生
   を行う場合において、螺旋状のトラッキング用溝を有す
   る前記光学的ディスクにその半径方向と略直交する方向
   に等間隔かつ直線的に配列し前記トラッキング用溝に１
   個の光ビームスポットを照射し前記トラッキング用溝間
   に残りの光ビームスポットを照射する照射手段と、受光
   部に２分割フォトダイオードを設け前記複数の光ビーム
   スポットの前記光学的ディスクによる反射光又は透過光
   のビームが前記２分割フォトダイオードの分割溝部をそ
   れぞれのビームの中心線として一列に並んで前記２分割
   フォトダイオードを照射するようにし前記２分割フォト
   ダイオードのそれぞれのダイオード部からの出力電流の
   差を検出するトラッキング検出手段と、該検出手段から
   の検出信号に基づいて前記複数の光ビームスポットのト
   ラッキングを制御する制御手段とを有することを特徴と
   する光学的ディスクの記録再生装置。
2. 【請求項２】前記複数の光ビームスポットは前記光学的
   ディスクの回転方向に数μｍ〜数十μｍ、半径方向に１
   〜２μｍ間隔で前記ディスク状記録媒体を照射するよう
   にした特許請求の範囲第１項に記載の光学的ディスクの
   記録再生装置。
3. 【請求項３】前記複数の光ビームスポットの内の１個の
   光ビームスポットを、前記光学的ディスクへの焦点合わ
   せに用いるようにした特許請求の範囲第１項に記載の光
   学的ディスクの記録再生装置。