(57)【要約】少なくとも２つのレーザダイオードを有するレーザダイオードアレイにより生成される前方マルチビームのレーザパワーを測定する方法であって、前方マルチビームを生成する生成ステップを有する方法であり、前方マルチビームの少なくとも一部を個別のビーム（３１，３２，３００，３０１，３０２，３０３）に分離する分離ステップであって、個別のビームの数はレーザダイオードアレイにおけるレーザダイオードの数に等しく、各々の個別のビームは単独のレーザダイオードからもたらされる光を有するような構成を有する、ステップと、光検出器（１２１，１２２，１２５，１２６，１２７，１２８）により個別のビームの各々のレーザパワーを測定する測定ステップと、を有する方法について開示している。分離は、画像化レンズにより又はコリメートレンズのケラレを用いることにより空間的に又は時間的に実行されることが可能である。
2009521067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのレーザダイオードを有するレーザダイオードアレイにより生成される前方マルチビームのレーザパワーを測定する方法であって：
前記前方マルチビームを生成する生成ステップ；
を有する方法であり、
前記前方マルチビームの少なくとも一部を個別のビームに分離する分離ステップであって、前記個別のビームの数は前記レーザダイオードアレイにおけるレーザダイオードの数に等しく、各々の個別のビームは単独のレーザダイオードからもたらされる光を有するような構成を有する、ステップ；及び
個別のビームの各々の前記レーザパワーを測定する測定ステップ；
を有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記分離ステップは前記個別のビームの空間分離を有することを特徴とする、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって：
前記生成ステップの後のビーム整形ステップであって、前記前方マルチビームが第１フィールドストップを生成する光学要素を透過することを有する、整形ステップ；
を更に有する、方法であり、  
前記測定ステップは、前記第１フィールドストップの後のケラレ領域において前記前方マルチビームのエッジに位置する光検出器により各々の個別のビームの前記レーザパワーを測定し、前記個別のビームは重なり合わず、各々の光検出器は、それ故、単独のレーザダイオードから光を受け入れる；
ことを特徴とする、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって：
前記ビーム整形ステップに後続するビーム分割ステップであって、前記前方マルチビームを主前方マルチビーム及び二次前方マルチビームに分割する、ビーム分割ステップ；
を更に有する、方法であり、
前記測定ステップは、前記個別のビームが重なり合わないビームスプリッタの後のケラレ領域において前記二次前方マルチビームのエッジに位置している光ダイオードにより各々の個別のビームの前記レーザパワーを測定する；
ことを特徴とする、方法。
【請求項５】
請求項２に記載の方法であって：
前記生成ステップに後続するコリメートステップであって、前記前方マルチビームがコリメートレンズを透過する、ステップであり、前記コリメートレンズは、前記レーザダイオードアレイが実質的に前記コリメータレンズの焦点にあるように、位置付けられている、ステップ；並びに
対応する光検出器が、前記レーザダイオードアレイから各々のレーザダイオードの画像点に位置付けられるように、前記コリメータレンズ及び光検出器のアレイの後に、前記前方マルチビーム内に画像化レンズを位置付ける画像化ステップ；
を更に有する、方法であり、
測定ステップは、対応する光検出器により各々の個別のビームの前記レーザパワーを測定する；
ことを特徴とする、方法。  
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって：
前記コリメートステップの後の及び前記画像化ステップの前のビーム分割ステップであって、前記前方マルチビームを主前方マルチビーム及び二次前方マルチビームに分割する、ビーム分割ステップ；  
を更に有する、方法であり、
前記画像化レンズは、前記二次前方マルチビームの経路内に位置付けられている；
ことを特徴とする、方法。  
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記分離ステップは前記個別のビームの時間的分離を有する、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、前記測定段階は、前記前方マルチビームの経路内に位置付けられた検出システムにより個別のビームの前記レーザパワーを測定する測定ステップを更に有する、方法であり、前記検出システムは、前記レーザパワーを測定する光検出器と、前記ダイオードレーザアレイからの単独のダイオードレーザが出射されている時間期間のみにおいて光検出器は測定するように備えられているスイッチング手段と、を有する、ことを特徴とする、方法。
【請求項９】
請求項７に記載の方法であって、前記レーザアレイからレーザダイオードの前記測定されたレーザパワーを所定の時間期間において平均するステップを更に有する、方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の方法であって、前記測定ステップは：
光を出射する前記レーザダイオードアレイから前記レーザダイオードに関する情報及び前記平均レーザパワーを所定時間間隔においてサンプリングするステップ；並びに
各々のレーザダイオードにより生成される前記個別のビームの前記平均レーザパワーを前記サンプリングされたレーザパワー及び前記サンプリングされた情報から抽出するステップ；
を更に有する、方法。
【請求項１１】
請求項７に記載の方法であって：
前記生成ステップの後のコリメートステップであって、前記前方マルチビームがコリメートレンズを透過する、コリメートステップであり、前記コリメートレンズは、前記レーザダイオードアレイが前記コリメートレンズの焦点にあるように位置付けられる、コリメートステップ；並びに
前記コリメートステップの後のビーム分割ステップであって、前記前方マルチビームを主前方マルチビーム及び二次前方マルチビームの分割する、ビーム分割ステップ
を更に有する、方法であり、
前記検出システムは、前記二次前方マルチビームの経路内に位置付けられている；
ことを特徴とする、方法。
【請求項１２】
少なくとも２つのレーザダイオードを有するレーザダイオードアレイにより生成される前方マルチビームのレーザパワーについての自動パワー制御方法であって：
前記レーザダイオードアレイから所定のレーザダイオードについて所定の出力レーザパワーを設定するステップ；
前記所定のレーザダイオードの前記レーザパワーを測定するステップ；及び
好ましい出力レーザパワー及び測定された個別のレーザパワーに基づくフィードバック制御ループにより前記所定のレーザダイオードの前記個別のレーザパワーを制御するステップ
を有する方法であり、
記個別のレーザパワーは請求項１乃至１１の何れか一項に記載のレーザパワーを測定する方法に従って測定される；
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
光ディスクに記録する方法であって、少なくとも２つのレーザダイオードを有するレーザダイオードアレイにより生成される前方マルチビームのレーザパワーについて自動パワー制御を実行する光ディスクに記録する方法であって、自動パワー制御は請求項１２の方法に従って実行される、方法。
【請求項１４】
光ピックアップユニットであって：
マルチレーザビームを生成する少なくとも２つのレーザダイオードを有するレーザダイオードアレイ；
レーザパワーを測定するパワー検出システムであって、前記光ピックアップユニットは、
前方マルチビームの少なくとも一部を個別のビームに分離する分離手段であって、前記個別のビームの数は前記レーザダイオードアレイにおけるレーザダイオードの数に等しく、前記分離手段は、各々の個別のビームは単独のレーザダイオードからもたらされるように適合されている、分離手段；  
を更に有し、
前記パワー検出システムは、各々の個別のビームの前記レーザパワーを測定するように適合されている；
光ピックアップユニット。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光ピックアップユニットであって、前記分離手段は空間において前記個別のビームを分離するように適合されている、光ピックアップユニット。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光ピックアップユニットであって：
第１フィールドストップを生成する手段であって、前記第１フィールドストップは前記光学的光路において前記分離手段の前にある、手段；
を更に有する、光ピックアップユニットであり、
前記パワー検出システムは、前記個別のビームが重なり合わない第１フィールドストップの後のケラレ領域において前記前方マルチビームのエッジに位置している少なくとも２つの光検出器を有し、それにより、各々の光検出器は単独のレーザダイオードからの光を受け入れる；
ことを特徴とする、光ピックアップユニット。
【請求項１７】
請求項１６に記載の光ピックアップユニットであって：
前記前方マルチビームを主前方マルチビーム及び二次前方マルチビームに分割するビームスプリッタ；
を更に有する、光ピックアップユニットであり、
前記光検出器は、前記個別のビームが重なり合わない前記ビームスプリッタの後のケラレ領域において前記前方マルチビームのエッジに位置付けられ、それにより、各々の光検出器は、単独のレーザダイオードから光を受け入れる；
ことを特徴とする、光ピックアップユニット。  
【請求項１８】
請求項１５に記載の光ピックアップユニットであって：
前記レーザダイオードアレイがコリメートレンズの前記焦点にあるように位置付けられたコリメートレンズ；及び
前記コリメートレンズの後に、前記前方マルチビームの経路内に位置付けられた画像化レンズ；
を更に有する、光ピックアップユニットであり、
前記パワー検出システムは、前記レーザパワーについて対応する光検出器が前記レーザダイオードアレイから各々のレーザダイオードの画像点に位置付けられるように、光検出器のアレイを有する；
ことを特徴とする、光ピックアップユニット。
【請求項１９】
請求項１５に記載の光ピックアップユニットであって：
前記前方マルチビームを主前方マルチビーム及び二次前方マルチビームに分割するビームスプリッタ；
を更に有する、光ピックアップユニットであり、
前記画像化レンズは前記二次前方マルチビームの経路内に位置付けられている；
ことを特徴とする、光ピックアップユニット。
【請求項２０】
請求項１３に記載の光ピックアップユニットであって、前記分離手段は、時間的に前記個別のビームを分離するように適合されていることを特徴とする、光ピックアップユニット。
【請求項２１】
請求項２０に記載の光ピックアップユニットであって、前記パワー検出システムは、前記レーザパワーを測定する光検出器と、前記ダイオードレーザアレイからの単独のダイオードレーザが出射している時間期間のみにおいて、前記光検出器が測定されることが可能であるように備えられているスイッチング手段と、を有する、を特徴とする、光ピックアップユニット。
【請求項２２】
請求項２１に記載の光ピックアップユニットであって、前記パワー検出システムは、前記レーザアレイからレーザダイオードの前記測定されたレーザパワーを所定の時間期間において平均することを可能にすることを特徴とする、光ピックアップユニット。
【請求項２３】
請求項２１に記載の光ピックアップユニットであって、前記パワー検出システムは、所定の時間間隔における前記平均レーザパワー及び前記光ピックアップユニットを測定することを更に可能にする、光ピックアップユニットであり：
前記検出システムが測定している前記所定の時間間隔の間に光を生成する前記レーザダイオードアレイから前記レーザダイオードに関する対応する情報を生成する手段；並びに
各々のレーザダイオードにより生成された前記個別のビームの前記平均レーザパワーを前記サンプリングされたレーザパワー及び前記生成された情報から抽出する手段；
を更に有することを特徴とする、光ピックアップユニット。
【請求項２４】
請求項２１に記載の光ピックアップユニットであって：
前記レーザダイオードアレイが前記コリメートレンズの前記焦点にあるように位置付けられたコリメータ；並びに
前記前方マルチビームを主前方マルチビーム及び二次前方マルチビームに分割するビームスプリッタ；
を更に有することを特徴とする、光ピックアップユニットであり、
前記パワー検出システムは前記二次前方マルチビームの経路内に位置付けられている；
ことを特徴とする、光ピックアップユニット。
【請求項２５】
請求項１３乃至２４に記載の光ピックアップユニットを有する光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、少なくとも２つのレーザダイオードを有するレーザダイオードアレイにより生成される前方マルチビームのレーザパワーを測定する方法に関する。本発明はまた、少なくとも２つのレーザダイオード及び記録方法を有するレーザダイオードアレイにより生成される前方マルチビームのレーザパワーのための自動パワー制御方法に関する。本発明はまた、光ピックアップユニット及びマルチビーム光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光走査装置は、走査放射線ビームにより、通常は、レーザダイオードにより生成されるレーザビームにより、光ディスクを走査し、走査放射線ビームは、光ディスクに小さいスポットでフォーカシングされる。光ディスクを走査することは、光ディスクの情報層から読み取り及び／又は光ディスクの情報層に書き込むこととして理解される。
【０００３】
現在、データが読み取られる及び／又は書き込まれる最大レートは、光ディスクの機械的安定性及びサーボ制御により、結局、制限されるものである。データレートを更に増加させるように、複数の光放射ビームが、複数のトラックにおいて同時に読み取る及び書き込むように用いられることが可能である。光放射ビームの数は、データレートの更なる乗算を与える。走査放射ビームの数における増加は、光走査装置のヘッドの数の増加により得られる。しかしながら、複雑な制御に関連する複数のヘッドを用いることにおいては重大な問題が生じ、大きさ及び製造コストを増大させる。解決方法は、複数の走査放射ビームを生成することができる複数の、独立して制御可能なレーザダイオードを有する半導体レーザであって、各々の走査放射ビームにおける別個の制御が有効である、半導体レーザを用いることである。
【０００４】
書き換え可能光ディスクは、通常、情報層として相変化材料を用い、前記情報層は、記録するときに光ディスクに加えられる熱量に応じて、アモルファス状態又は結晶状態を有する。相変化材料を用いるそのような光ディスクへの記録に対しては、正確に光ディスクにデータを記録することができるように、走査放射ビームのパワーの良好な制御を有することが重要である。レーザダイオードの場合には、駆動電流と出力放射パワーとの間の関係は、例えば、光走査装置の活性化のための時間の経過につれて及び環境温度に応じて、変化する。従って、相変化材料を有する光ディスクに記録する場合のように、適切なパワー調整が必要なとき、単独の走査放射ビームを用いる光走査装置は、出力放射パワーを一定に保つように、自動化されたパワー制御ループ（ＡＰＣ）を備える。
【０００５】
しかしながら、複数の個別に制御可能なレーザダイオードを有する半導体レーザは、出力パワーにおけるオフセットに繋がるそれらのレーザダイオード間の（熱）クロストークが存在するという短所を有する。例えば、マルチダイオード半導体レーザの第１のレーザが、書き込みのために高いレーザ出力パワーで動作し、そのマルチダイオード半導体レーザの第２レーザがオンに切り換えられているとき、第１レーザダイオードの出力パワーは変化する。このパワーの変化は、例えば、マークの長さに影響するジッタを増加させることによって記録の品位に影響するため、記録中には好ましくない。従って、マルチビーム光走査システムでの使用に適合する自動パワー制御を有することは好ましいことである。
【０００６】
特開平０３−３０９１０５号公報において、マルチビームレーザのために自動パワー制御を実行する方法であって、各々のレーザは前方ビーム及び後方ビームを出射し、コンデンサレンズが、光検出器の対応するアレイに後方ビームを画像化させるために後方ビームの経路内に備えられている、方法について開示されている。
【特許文献１】特開平０３−３０９１０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、少なくとも２つのレーザダイオードを有するレーザダイオードアレイにより生成される前方マルチビームのレーザパワーを測定する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載している本発明の特徴に従った方法により達成することができる。相変化材料を用いる書き換え可能光ディスクに記録するとき、高いレーザパワーを必要とする。従って、レーザダイオードの後側の反射率は略１である一方、レーザダイオードの前側の反射率はかなり小さく、通常、１０乃至５０％のオーダーであり、それ故、出力レーザパワーは、殆ど前方ビームにおけるものである。前方ビームの一部は、光学系又は光ディスクにより後方に反射され、レーザダイオード自体が光に対して透過性を有するため、その前方ビームの一部は、キャビティに対して結合する又はレーザの後側から出射することが可能である。後方伝搬ビームは、後方ビーム及び反射された前方ビームの一部の両方を有し、従って、フォーカシング条件に応じて変動するため、レーザパワーの適切な較正のためにはもはや、用いられることができない。それ故、特開平０３−３０９１０５号公報に開示されている方法は、前方マルチビームのレーザパワーを測定するために用いられることはできない。前方マルチビームのレーザパワーを測定するとき、それらの複数のビームは殆ど常に、従来の光路において重なり合い、それ故、各々のレーザの出力パワーを独立して測定することは容易でない。
【０００９】
少なくとも２つのレーザダイオードを有するレーザダイオードアレイにより生成される前方マルチビームのレーザパワーを測定する本発明に従った方法は、前方マルチビームを生成するステップと、前方マルチビームの少なくとも一部を個別のビームに分離するステップと、を有する方法であって、個別のビームの数はレーザダイオードアレイにおけるレーザダイオードの数に等しく、各々の個別のビームは、単独のレーザダイオードからもたらされる光と、各々の個別のビームのレーザパワーを測定するステップと、を有する、方法である。前方マルチビームを個別のビームに分離することにより、個別のビームのレーザパワーを測定することが可能である。
【００１０】
その方法の実施形態においては、分離ステップは、個別のビームの空間分離を有する。有利な実施形態においては、その方法は更に、前方マルチビームがコリメータレンズを透過するステップであって、コリメータレンズは、レーザダイオードアレイが実質的にコリメータレンズの焦点にあるように位置付けられている、ステップと、個別のビームが重なり合わない、コリメータレンズの後のケラレ領域（ｖｉｇｎｅｔｔｉｎｇ  ｒｅｇｉｏｎ）において前方マルチビームのエッジに位置付けられている光検出器により各々の個別のビームのレーザパワーを測定するステップと、を有する。前記実施形態は、従来のデザインに比べて、本発明に従った光ピックアップユニットにおいては、更なる光学要素を必要とせず、従って、製造の低コストを維持することができる有利点を有する。
【００１１】
その方法の実施形態においては、分離ステップは、前方マルチビームを主前方マルチビーム及び二次前方マルチビームに分割することを有するビーム分割ステップにより先行され、測定ステップは、ケラレ領域において二次前方祭りビームのエッジに位置付けられた光検出器により各々の個別のビームのレーザパワーを測定することを有する。
【００１２】
その方法の代替の実施形態においては、分離ステップは、レーザダイオードアレイから各々のレーザダイオードの画像点に対応する光検出器が位置付けられるように、コリメータレンズ及び光検出器のアレイの後に前方マルチビーム内に画像化レンズを位置付けることを有し、測定ステップは、対応する光検出器により各々の個別のビームのレーザパワーを測定することを有する。前記代替の実施形態は、３つ以上の個別のビームを有するマルチビームを操作するためにかなり適するものである。
【００１３】
その方法の実施形態においては、分離ステップは、個別のビームの時間的分離を有する。有利な実施形態においては、測定ステップは、前方マルチビームの経路内に位置付けられた検出システムにより個別のビームのレーザパワーを測定することを有し、検出システムは、ダイオードレーザアレイから単独のダイオードレーザが出射される時間期間のみにおいて、光検出器が測定するように備えられたスイッチング手段及びレーザパワーを測定する光検出器を有する。レーザアレイからのレーザダイオードのレーザパワーの測定は、時間期間において平均をとることに有利に対応することが可能である。そのような実施形態は、光学的な光路が修正されず、それ故、追加の光学要素を必要としないために、製造コストが低いという有利点を有する。
【００１４】
その方法の実施形態においては、測定ステップは更に、光を出射するレーザダイオードアレイからレーザダイオードに関する情報及び平均レーザパワーを所定の時間期間においてサンプリングするステップと、各々のレーザ再オードにより生成された個別のビームの平均レーザパワーをサンプリングされたレーザパワー及びサンプリングされた情報から抽出するステップとを有する。
【００１５】
本発明はまた、レーザダイオードアレイにより生成される前方マルチビームのレーザパワーについての自動パワー制御のための方法であって、レーｚだいおー度アレイからの各々のレーザダイオードの個別のレーザパワーの測定が、本発明に従ったレーザパワーを測定する方法に従って実行される、方法に関する。
【００１６】
本発明はまた、光ディスクに記録する方法であって、記録中の自動パワー制御は本発明に従った方法に従って実行される。
【００１７】
本発明はまた、本発明に従った光ピックアップユニットを組み込んだ光ディスクを走査する光ピックアップユニット及び光走査装置に関する。
【００１８】
本発明の上記の及び他の特徴については、以下に詳述する実施形態を参照して説明し、それらの実施形態から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明が実行されることが可能である光走査装置のブロック図を図１に示す。ターンテーブル（９）上に位置している光ディスク（１）は、ターンテーブルモータ（９ａ）により制御される。ターンテーブルモータ（９ａ）の回転速度は制御器（８）により制御される。符号化情報は、光ピックアップユニット（ＯＰＵ）（２）により光ディスク（１）から読み取られる又は光ディスクに記録される。光ピックアップユニット（２）は、電磁ビーム（３）を発生し、光ディスクにフォーカシングし、光ディスク（１）におけるデータ構造により変調される、反射された電磁ビームを受け入れる。光ピックアップユニット（ＯＰＵ）（２）は、特に、電磁ビーム（３）を発生する手段（４）と、ディスクにビームをフォーカシングするレンズ系（５）と、その受け入れられた反射電磁ビームを電気信号に変換する複数のフォトダイオードを有する主検出システム（６）と、を有する。電磁ビームの出力パワーはレーザ制御器（７）により制御され、そのレーザ制御器は、回転時に、通常、ディジタル信号処理器（ＤＳＰ）を有する汎用制御器（８）により制御される。主検出システム（６）により生成される電気信号は、信号前処理ユニット（９）により更に処理される。前処理信号は、符号化−復号化ユニットに渡され、次いで、既知の変調スキーム及びエラー補正アルゴリズムを用いることにより、その信号をディジタルデータ信号に符号化／復号化する。
【００２０】
軸及び径方向に沿ったレンズ系（５）の精細な移動、及び光ディスク（１）に対する全体の光ピックアップユニット（ＯＰＵ）（２）の粗い移動はサーボユニット（１０）により制御される。サーボユニット（１０）は、信号前処理ユニット（９）から前処理サーボ信号を受け入れ、制御器（８）により制御される。
【００２１】
光ピックアップユニット（ＯＰＵ）（２）の更なる詳細については、図２を参照して説明する。全体の図を通して、同様の機能要素が複数の図に存在するとき、容易に理解できるように、同じ参照番号が用いられている。以下で説明するレンズ系の実施形態は、ブルーレイ（ＢＤ）光ディスク装置について用いられるレンズ系と類似している。例えば、ＣＤ及びＤＶＤ光ディスクドライバに対応する他の代替の実施形態は、当該技術分野において既知である。
【００２２】
電磁ビーム（３）を発生させる手段（４）は、例えば、レーザダイオードのアレイを有する半導体レーザに相当し、各々のレーザは、個別に独立して制御可能であり、個別のレーザビームを発生する。簡単化のために、図２には、１つのビームのみが示されている。レーザダイオードアレイ（４）が発生する複数の発散ビーム（３）はコリメータレンズ（５１）によりコリメートされる。そのビームはまた、ビーム整形器又は前コリメータ（図示せず）を透過することが可能であり、それらの２つの何れか又はコリメータレンズはまた、第１フィールドストップとしての役割を果たす。ビームは、次に、偏光ビームスプリッタ（５２）を透過する。更に、複数のビームは、球面収差を除去する光学要素（５３）と、偏光状態を変えるλ／４波長要素（５４）と、光ディスク（１）の情報層において複数のビームを複数のスポットにフォーカシングする対物レンズ（５５）と、を透過する。複数の反射ビーム（３ａ）が、主検出システム（６）の方に偏光ビームスプリッタ（５２）により反射される。レンズ（５６）は、主検出システム（６）に複数のビームをフォーカシングする。
【００２３】
既知の光走査装置においては、単独の前方検知ダイオード（１２）が、複数の反射ビーム（３ａ）の部分を収集し、電磁ビーム（３）を発生する手段（４）を制御する自動パワー制御ループ（ＡＰＣ）を生成するフィードバック信号としてレーザ制御器（７）により用いられる。しかしながら、その解決方法は、レーザダイオードの出力パワーにおけるオフセットに繋がるレーザダイオード間の熱クロストークの存在のために、個別に制御可能な複数のレーザダイオードを有する半導体レーザを用いるときには、適切ではない。例えば、マルチダイオード半導体レーザの一のレーザが書き込むための高レーザ出力パワーにおいて動作していて、マルチダイオード半導体レーザの第２のレーザがオンにスイッチングされるとき、第１のレーザダイオードの出力パワーは変化する。このパワーにおける変化は、例えば、マークの長さに影響を与えることによりジッタを増加させることにより、記録の品位に影響するために、記録中は好ましくない。
【００２４】
図３は、本発明の第１実施形態に従った光ピックアップユニットの要素を模式的に示している。この実施形態は、複数のレーザビームからもたらされることによる各々のビームのレーザパワーの個別の検出が空間フィルタリングにより行われることができるという概念に基づいている。
【００２５】
個別のビームを発生するレーザダイオード４１及び４２は、半導体レーザダイにおいて１００μｍ以下の大きさのオーダーの距離だけ互いに距離を置いていて、そのことは、個別のビームが光経路においてかなり重なり合うことを意味している。更に、熱クロストークの量は、個々のレーザダイオード間の間隔と反比例するように調整される。本発明の実施形態においては、画像化レンズ（１３）が、各々のレーザダイオードが対応する前方検知ダイオード（１２１，１２２）に画像化されるように、ビームスプリッタ（５２）の後に置かれる。実施形態においては、画像化レンズは、折り返しミラー又はビームスプリッタに一体化されることが可能である。前方検知ダイオード（１２１，１２２）は画像化レンズ（１３）の焦点面に置かれている。個々のレーザビームの焦点は適切に離れ、前方検知ダイオード（１２１，１２２）により独立して検出されることが可能である。簡単化のために、図３においては、模式的な光経路が、２つのレーザビームのみを用いて示されているが、この概念はまた、対応する前方検知ダイオード（１２１，１２２）の適切な位置決め及び光学要素の適切な拡大縮小により、３つ以上のレーザダイオードを有するシステムに適用可能である。
【００２６】
図４は、本発明の第２の実施形態に従った光ピックアップユニットの要素を模式的に示している。この実施形態はまた、空間分離のために個々のビームのケラレ（ｖｉｇｎｅｔｔｉｎｇ）を用いるため、空間フィルタリングの概念に基づいている。
【００２７】
第１フィールドストップ（５７）の前で、レーザダイオード（４１，４２）が発生した個々のビームは完全に重なり合う。光ピックアップユニット（ＯＰＵ）において、第１フィールドストップの大きさは、実際のデザインに応じて、コリメートレンズの代わりにビーム整形器又は前コリメータ（図示せず）により決定されることが可能である。個々のビームは、伝搬中、このフィールドストップの後で、伝搬角度の違いのために、中心から外れる。レーザパワーは、その場合、それらのビームがもはや重なり合わないケラレ領域において、個々のビームのエッジから光を収集することにより検出されることが可能である。前方検知ダイオードは、前方検知ダイオード１２１及び１２２により図４に示されているビームスプリッタ（５２）の後に、又は、代替として、前方検知ダイオード１２３及び１２４により図４において示されている前方光経路内に位置付けられることが可能である。
【００２８】
図５ａ及び５ｂは、本発明の２つの実施形態に従って、個々のレーザビームに対して光検出器を位置付けることを模式的に示している。図５ａは、２つの別個のビーム（３１、３２）を有する複数のビームの断面の模式図である。検出のために用いられる前方検知ダイオード（１２１，１２２）は、２つの別個のビーム（３１，３２）のエッジに位置している。走査のために実際に用いられるビームの直径は小さく、即ち、対物レンズのフィールドストップは第１フィールドストップより小さい。それ故、第１フィールドストップの後のケラレ領域における前方検知ダイオード１２１及び１２２の位置決めは、光路の残りには影響せず、それ故、光ディスクの読み取り及び／又は記録に影響しない。
【００２９】
複数のビームの拡張が、別個にレーザビームの全てを検出するように、検出器構成を変えることにより可能である。例示として、図５ｂは、４つの独立したビーム（３００，３０１，３０２，３０３）及び４つの前方検知ダイオード（１２５，１２６，１２７，１２８）への拡張を示している。図５ｂの構成は、別個のビームの何れかの数に容易に拡張可能である。
【００３０】
図６は、本発明の第３の実施形態に従った自動化パワー制御ループ（ＡＰＣ）の模式図である。この第３の実施形態は、各々のビームのレーザパワーが個別に測定されるように、個別のビームへの複数のビームの分離が時間領域におけるフィルタリングにより得られるという概念に基づいている。
【００３１】
光ディスクに情報を記録するように、符号化／復号化エレクトロニクス（１２）により生成された一連のビットストリームが用いられる。別個のビームの生成は汎用制御器（８）により制御され、別個のレーザダイオードの各々についてのレーザ制御器（７１，７２）は複数のレーザアレイ（４）を構成する。それ故、情報は、どのレーザダイオードがアクティブであるか否かにについて、各々の時間の瞬間に利用可能である。本発明に従って、単独の検出器１２、例えば、前方検知ダイオードが、個々のビームが重なり合う領域における光学系（５）の光路内に位置付けられている。信号検出器１２からもたらされるデータ信号は、単一ビットの時間の長さに好適に相当する所定の時間間隔においてサンプリングされる。論理回路（１５）は、レーザダイオードの１つがアクティブである場合のみに、データのサンプリングを可能にする。
【００３２】
表１は、２つのレーザダイオードシステムについての有効なレーザダイオードのオン／オフの組み合わせの概要を示している
【表１】
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論理回路（１５）の関数についての更なる詳細については、図７を参照して与えられる。ここでは、２つのレーザＬ１及びＬ２を制御するように用いられる符号化／復号化ユニットにより２つのビットストリームが生成されるため、それらの２つのビットストリームが時間の関数として示されている。斜め線が付けられた領域１８及び１９は、１つのレーザのみ（領域１９についてのＬ１又は領域１８についてのＬ２）がアクティブである時間の期間を示している。
【００３３】
図６を参照するに、それらの器官１８及び１９の各々における検出器１２の出力は、対応するパワーモニタリング回路１６及び１７に送られる。パワーモニタリング回路は、所定の時間期間の間、測定されたレーザパワーを平均すること可能である。１つのレーザのみがマルチレーザシステムにおける特定の時間にオンである可能性は、レーザの数Ｎであって、Ｎ／２Ｎに依存する。この可能性は、より大きいレーザ数に対してより小さくなり、所定の時間間隔におけるレーザ毎の測定数を減少させる。しかしながら、補正される必要性がある別個のレーザダイオード間の熱クロストークのためにパワー変動は遅く、記録されるべき最も遅いマークに対応する“単独のレーザがオン”である発生頻度はかなり高い。従って、この本発明の実施形態はまた、複数の個別のビームを有するシステムに対して有効である。
【００３４】
論理回路は、例えば、１つのレーザのみがオンである論理信号を生成するように、入力データにおける論理ＸＯＲゲートにより、どちらか一方のハードウェアにおいて実行可能である。代替の実施形態においては、論理回路は、適切なファームウェアにより、通常、ディジタル信号処理器を有する制御器８に一体化されることが可能である。
【００３５】
本発明の第３の実施形態の有利点は、１つの検出器のみが必要であり、また、一体化されたプラスチックレンズのような従来の単純な光学系を用いることができる。
【００３６】
本発明の第４の実施形態においては、検出器１２により生成される信号は、別個のビットストリームＬＳ１及びＬＳ２において幾つかのデータビットに対応する所定の時間期間について平均される。各々の別個のストリームにおけるビットが、例えば、加算回路により加算される。各々のビットストリーム（ＬＳ１，ＬＳ２）についての平均された信号出力及びカウント値は、バッファにおけるエントリをして記憶される。その処理は、所定期間の複数について繰り返され、各々の期間において、新しいエントリがバッファに記憶される。
【００３７】
バッファにおけるエントリＮについては、検出器１２により生成される平均信号（Ａｖｅ＿Ｓｉｇｎａｌ）は、次式に従って、レーザ１の出力パワー（Ｐｏｗｅｒ＿ＬＳ１）、ビットストリームＬＳ１におけるカウント値（Ｃｏｕｎｔ＿ＬＳ１）、レーザ２の出力値（Ｐｏｗｅｒ＿ＬＳ２）及びビットストリームＬＳ２のカウント値（Ｃｏｕｎｔ＿ＬＳ２）に関係付けられる。
【００３８】
Ａｖｅ＿Ｓｉｇｎａｌ［ｅｎｔｒｙ＿Ｎ］＝Ｐｏｗｅｒ＿ＬＳ１＊Ｃｏｕｎｔ＿ＬＳ１［ｅｎｔｒｙ＿Ｎ］＋Ｐｏｗｅｒ＿ＬＳ２＊Ｃｏｕｎｔ＿ＬＳ２［ｅｎｔｒｙ＿Ｎ］
適切なアルゴリズム、例えば、最小二乗アルゴリズムを用いることにより、各々のレーザのパワー出力（Ｐｏｗｅｒ＿ＬＳ１、Ｐｏｗｅｒ＿ＬＳ２）が計算される。好適には、平均化のために用いられるビット数は、ＤＣ制御パリティビットの距離より小さく、又は、上記式はそれ程、適切に規定されない。また、平均化の時間は、Ｐｏｗｅｒ＿ＬＳ１及びＰｏｗｅｒ＿ＬＳ２が一定であることを前提とするように、熱変動の時間に比べて、十分に短い必要がある。
【００３９】
代替の実施形態においては、所定の時間期間における平均化は、サンプリングにより置き換えられることが可能である。実行に関しては、本発明は、既存のエレクトロニクス（カウンタ、加算器、メモリバッファ、論理回路）又はディジタル信号処理器において実行する適切なファームウェアにより実行されることが可能である。
【００４０】
上では２つのビットストリームについて説明しているが、本発明の第４の実施形態は、何れかの数の個別のビームを有するマルチビームシステムに対して適用可能である。第３の実施形態と同じ有利点が適用可能であり、即ち、１つの前方感知ダイオードのみが必要であり、単純な光学系を用いることができる。更に、この実施形態の有利点は、検出器は、別個のビットに対応するパワーを測定する必要がないため、それらのエレクトロニクスのために必要な速度は減少される。
【００４１】
本発明の代替の実施形態に従って、パワー較正アレイが形成されることが可能であり、そのアレイの各々の要素は、個別のビットストリームにおける各々のビットの個別の値の関数としての出力パワーの測定をリストする。個別のダイオードレーザ間のクロストークは、このパワー較正アレイに組み込まれる。従って、そのパワー較正アレイは、各々のレーザダイオードの出力パワーを独立して較正するために用いられることが可能であり、それ故、他のレーザの出力パワーの変化による位置のレーザの出力パワーの変化を補償することができる。
【００４２】
図８は、本発明に従った自動パワー較正を実行する方法を示している。
【００４３】
レーザアレイ４を有する半導体レーザからの各々の個別のレーザダイオード４１は、例えば、レーザダイオードを流れる励起電流を制御することが可能である独立したレーザ制御器（７３）を備えている。個別のレーザダイオードの出力パワーは、個別のビームを分離する分離手段、及び個別のレーザダイオード４１の出力パワーを測定するパワー検出システム１４を有する光学系５により、本発明に従って検出される。パワー検出システム１４により生成される信号は、例えば、その信号を増幅することにより、フロントエンドエレクトロニクスにより更に処理されることが可能である。その信号は、その場合、制御器及び個別のレーザ制御器（７３）により出力パワーを調整するように、フィードバック信号として用いられる。出力パワーの調整は、フィードバックループにより連続的に実行される。分離フィードバックループが、レーザダイオードアレイを有する半導体レーザからの個別のレーザダイオードのために備えられている。
【００４４】
本発明に従った光ディスクに記録する方法においては、生成された複数のビームのための自動パワー制御は、各々の個別のレーザのために自動パワー制御フィードバックループを維持することを有する。
【００４５】
上記の実施形態は、本発明を限定するのではなく、例示を意味していることに留意する必要がある。そして、当業者は、同時提出の特許請求の範囲における範囲から逸脱することなく、多くの代替の実施形態をデザインすることができる。用語“を有する”及びその用語の派生用語を用いている場合、請求項に記載されている要素又はステップ以外の要素又はステップを排除するものではない。要素の単数表現は、そのような要素の複数の存在を排除するものではない。本発明は、複数の別個の要素を有するハードウェアにより及び／又は適切なファームウェアにより実行されることが可能である。複数の手段を列挙しているシステム／装置／機器請求項においては、それらの手段の幾つかは、同一のハードウェア又はソフトウェアにより具現化されることが可能である。単に、特定の手段が互いに異なる独立請求項に記載されていることは、それらの手段の組み合わせが有利に用いられないことを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明が実行される光走査装置の模式図である。
【図２】光走査装置の光ピックアップユニットにおける光路の模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に従った光ピックアップユニットの模式図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に従った光ピックアップユニットの模式図である。
【図５ａ】本発明の第１の実施形態に従った個別のレーザビームに対する光検出器の位置付けを模式的に示す図である。
【図５ａ】本発明の第２の実施形態に従った個別のレーザビームに対する光検出器の位置付けを模式的に示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に従った自動パワー制御ループ（ＡＰＣ）の模式図である。
【図７】本発明の実施形態に従った各々のビームのレーザパワーを測定する方法の模式図である。
【図８】本発明に従った自動パワー較正の方法示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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