(57)【要約】【課題】本発明は、マルチビーム光ヘッドに関し、隣接する光検出器によるクロストーク光の影響を排除して、信号検出の品質を向上させることができるマルチビーム光ヘッドを提供することを目的とする。【解決手段】それぞれが出射するビームが直交するように２つのレーザ光源１１ａ，１１ｂを配置し、それぞれのレーザ光源１１ａ，１１ｂのビーム出射方向にビームスプリッタ（ＢＳ）１２ａ，１２ｂを設け、一方のレーザ光源１１ｂから出射されたビーム及び記録媒体１２０からの反射光の直線偏光方向を９０度回転させる１／２波長板１３を設け、レーザ光源１１ａ，１１ｂのビームが交わる位置に偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４を配置し、ＰＢＳ１２が合成したビームを円偏光とするとともに記録媒体１２０からの反射光を直線偏光とする１／４波長板１５を設けた。【選択図】　　　図１
2004046965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが出射するビームが直交するように配置された２つのレーザ光源と、それぞれの前記レーザ光源から出射されたビームを通過させるとともに記録媒体からの反射光の進行方向を変える２つのビームスプリッタと、一方の前記レーザ光源から出射され前記ビームスプリッタの一方を通過したビーム及び記録媒体からの反射光の直線偏光方向を９０度回転させる１／２波長板と、前記２つのレーザ光源のビームが交わる位置に配置され他方の前記ビームスプリッタを通過したビームと前記１／２波長板を通過したビームを合成して記録媒体に照射するとともに、記録媒体からの反射光をそれぞれ出射された前記レーザ光源とは別な前記レーザ光源の方向に分配する偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタが合成したビームを円偏光とするとともに記録媒体からの反射光を直線偏光とする１／４波長板と、対応する前記レーザ光源が出射して記録媒体により反射した反射光を対応する前記ビームスプリッタから受光する２つの光検出器とを備え、記録媒体上に近接した２個の光スポットを形成させ、該光スポットの反射光を互いに離間した前記光検出器で検出することを特徴とするマルチビーム光ヘッド。
【請求項２】
それぞれ一直線上に等間隔に並べた複数のレーザ光源を備え、それぞれが出射するビームが直交するように配置された２つのレーザアレイと、それぞれの前記レーザアレイから出射されたビームを通過させるとともに記録媒体からの反射光の進行方向を変える２つのビームスプリッタと、一方の前記レーザアレイから出射され前記ビームスプリッタの一方を通過したビーム及び記録媒体からの反射光の直線偏光方向を９０度回転させる１／２波長板と、前記２つのレーザアレイのビームが交わる位置に配置され他方の前記ビームスプリッタを通過したビームと前記１／２波長板を通過したビームを合成して記録媒体に照射するとともに、記録媒体からの反射光をそれぞれ出射された前記レーザ光源とは別な前記レーザ光源の方向に分配する偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタが合成したビームを円偏光とするとともに記録媒体からの反射光を直線偏光とする１／４波長板と、それぞれ一直線上に等間隔に並べた複数の受光器を備え、対応する前記レーザアレイの複数のレーザ光源が出射して記録媒体により反射した反射光を対応する前記ビームスプリッタから前記複数の受光器それぞれで受光する２つの光検出器アレイとを備え、記録媒体上に前記レーザアレイの複数のレーザ光源による光スポットを前記２つのレーザアレイ間で１つずつ交互に一直線上に近接して形成させ、該光スポットの反射光を互いに離間した前記光検出器アレイで同じレーザアレイからのビームによる反射光は同じ光検出器アレイで検出することを特徴とするマルチビーム光ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに記録された情報の再生を行なう光ヘッドに関し、特に、複数レーザビームで並列に情報の再生を行なうマルチビーム光ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスク上に近接した複数の光スポットを形成し、並列的に再生を行い再生ビットレートの向上を図るマルチビーム光ヘッドが知られている。
【０００３】
このようなマルチビーム光ヘッドにおいては、光ディスクからの高密度の信号再生を考えた場合、記録マークの間隔が狭くなるので、信号検出位置におけるビームの間隔も狭くなる。
【０００４】
その結果、隣接ビームからのクロストーク光による影響が大きくなり、信号検出の品質が大きく劣化するという問題があった。
【０００５】
この問題を解決するために、従来は隣接したビームでクロストーク成分を電気的に除去していた。
【０００６】
これは、図５に示すように、２つのレーザ光源１０１ａ，１０１ｂから出射される出射ビームは偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０２及び１／４波長板１０３を通過して記録媒体１２０上の記録マークに光スポットを形成し、その反射光が再び１／４波長板を通過してＰＢＳ１０２で９０度方向を変えられて２つの光検出器１０４ａ，１０４ｂに照射される。
【０００７】
このとき、光検出器１０４ａ，１０４ｂには、それぞれ隣接する光検出器に照射される光のクロストーク光（図中矢印Ａ、Ｂ）も照射される。
【０００８】
このため、例えば光検出器１０４ａの場合、その出力から、隣接する光検出器１０４ｂの出力を減衰器１０５ａで減衰させたものを減算器１０６ａで差し引くことによりクロストーク成分を除去していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のマルチビーム光ヘッドにあっては、隣接する光検出器の検出した信号によりクロストーク成分を除去しているが、元の信号にクロストークが含まれているため、信号検出の品質が大きく劣化するという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、隣接する光検出器によるクロストーク光の影響を排除して、信号検出の品質を向上させることができるマルチビーム光ヘッドを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１の発明は、それぞれが出射するビームが直交するように配置された２つのレーザ光源と、それぞれの前記レーザ光源から出射されたビームを通過させるとともに記録媒体からの反射光の進行方向を変える２つのビームスプリッタと、一方の前記レーザ光源から出射され前記ビームスプリッタの一方を通過したビーム及び記録媒体からの反射光の直線偏光方向を９０度回転させる１／２波長板と、前記２つのレーザ光源のビームが交わる位置に配置され他方の前記ビームスプリッタを通過したビームと前記１／２波長板を通過したビームを合成して記録媒体に照射するとともに、記録媒体からの反射光をそれぞれ出射された前記レーザ光源とは別な前記レーザ光源の方向に分配する偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタが合成したビームを円偏光とするとともに記録媒体からの反射光を直線偏光とする１／４波長板と、対応する前記レーザ光源が出射して記録媒体により反射した反射光を対応する前記ビームスプリッタから受光する２つの光検出器とを備え、記録媒体上に近接した２個の光スポットを形成させ、該光スポットの反射光を互いに離間した前記光検出器で検出することを特徴とするものである。
【００１２】
この発明では、記録媒体上に形成された近接した２個の光スポットの反射光が偏光ビームスプリッタで別々の方向に進行方向を変えられ、互いに離間した光検出器で検出される。
【００１３】
上記課題を解決する第２の発明は、それぞれ一直線上に等間隔に並べた複数のレーザ光源を備え、それぞれが出射するビームが直交するように配置された２つのレーザアレイと、それぞれの前記レーザアレイから出射されたビームを通過させるとともに記録媒体からの反射光の進行方向を変える２つのビームスプリッタと、一方の前記レーザアレイから出射され前記ビームスプリッタの一方を通過したビーム及び記録媒体からの反射光の直線偏光方向を９０度回転させる１／２波長板と、前記２つのレーザアレイのビームが交わる位置に配置され他方の前記ビームスプリッタを通過したビームと前記１／２波長板を通過したビームを合成して記録媒体に照射するとともに、記録媒体からの反射光をそれぞれ出射された前記レーザ光源とは別な前記レーザ光源の方向に分配する偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタが合成したビームを円偏光とするとともに記録媒体からの反射光を直線偏光とする１／４波長板と、それぞれ一直線上に等間隔に並べた複数の受光器を備え、対応する前記レーザアレイの複数のレーザ光源が出射して記録媒体により反射した反射光を対応する前記ビームスプリッタから前記複数の受光器それぞれで受光する２つの光検出器アレイとを備え、記録媒体上に前記レーザアレイの複数のレーザ光源による光スポットを前記２つのレーザアレイ間で１つずつ交互に一直線上に近接して形成させ、該光スポットの反射光を互いに離間した前記光検出器アレイで同じレーザアレイからのビームによる反射光は同じ光検出器アレイで検出することを特徴とするものである。
【００１４】
この発明では、記録媒体上に２つのレーザアレイによる近接した光スポットが、一直線上に２つのレーザアレイ間で交互に形成され、その反射光が偏光ビームスプリッタでレーザアレイ毎に別々の方向に進行方向を変えられ、互いに離間した光検出器アレイの等間隔に並べられた複数の光検出器で検出される。したがって、各光検出器アレイに照射される複数の反射光の間隔が離間される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態であるマルチビーム光ヘッドを示す図である。
【００１６】
図１において、本実施形態のマルチビーム光ヘッドは、それぞれのレーザ光源が出射するビームが直交するように配置された２つのレーザ光源１１ａ，１１ｂと、それぞれのレーザ光源１１ａ，１１ｂから出射されたビームを通過させるとともに記録媒体１２０からの反射光の進行方向を変えるビームスプリッタ（ＢＳ）１２ａ，１２ｂと、一方のレーザ光源１１ｂから出射されビームスプリッタ１２ｂを通過したビーム及び記録媒体１２０からの反射光の直線偏光方向を９０度回転させる１／２波長板１３と、レーザ光源１１ａ，１１ｂのビームが交わる位置に配置されビームスプリッタ１２ａを通過したビームと１／２波長板１３を通過したビームを合成して記録媒体１２０に照射するとともに、記録媒体１２０からの反射光をそれぞれ出射されたレーザ光源とは別なレーザ光源の方向に分配する偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４と、ＰＢＳ１４が合成したビームを円偏光とするとともに記録媒体１２０からの反射光を直線偏光とする１／４波長板１５と、１／４波長板１５を通過したビームを記録媒体１２０上に近接した２個の光スポットを形成させる対物レンズ１６と、レーザ光源１１ａ，１１ｂが出射して記録媒体１２０により反射した反射光をそれぞれ受光する光検出器１７ａ，１７ｂとを備えている。
【００１７】
なお、図１において、レーザ光源１１ａ，１１ｂから記録媒体１２０へ至る往路ビームを実線で表し、記録媒体１２０で反射され光検出器１７ａ，１７ｂに至る復路ビームを点線で表している。
【００１８】
このようなマルチビーム光ヘッドにおいて、記録媒体１２０に情報を記録する場合、記録する情報に応じて点灯させた２個のレーザ光源１１ａ，１１ｂからの出射ビーム（Ｐ偏光）の一方のレーザ光源１１ａの出射ビームは、ビームスプリッタ１２ａを通過し、１／２波長板１３で直線偏光方向を９０度回転させられてＳ偏光にされ、ＰＢＳ１４で反射され９０度方向を変えられて他方のレーザ光源１１ｂから出射されビームスプリッタ１２ｂを通過したビームと合成され、１／４波長板１５で円偏光とされ、対物レンズ１６で記録媒体１２０上に近接した２個の光スポットを形成され、記録媒体１２０に情報を記録する。
【００１９】
記録媒体１２０に記録された情報を再生する場合、２個のレーザ光源１１ａ，１１ｂを直流点灯させ、上述の記録の場合と同様な往路光学系で記録媒体１２０上の記録マークに光スポットを形成させ、その反射光が対物レンズ１６を通り、１／４波長板１５で円偏光から往路における直線偏光方向と９０度回転させた直線偏光にされる。すなわち、レーザ光源１１ｂから出射されて記録媒体１２０で反射したＰ偏光はＳ偏光に変換され、レーザ光源１１ａから出射されて１／２波長板１３でＳ偏光にされ記録媒体１２０で反射したＳ偏光はＰ偏光に変換される。
【００２０】
この変換された反射光は、ＰＢＳ１４でＰ偏光は直進してレーザ光源１１ｂの前に設けられたビームスプリッタ１２ｂで反射されて９０度進行方向を変えられ光検出器１７ａに検出される。
【００２１】
また、Ｓ偏光はＰＢＳ１４で９０度進行方向を変えられ、１／２波長板でＰ偏光にされ、レーザ光源１１ａの前に設けられたビームスプリッタ１２ａで反射され９０度進行方向を変えられ光検出器１７ｂに検出される。
【００２２】
このように本実施形態においては、記録媒体１２０からの反射光をお互いに離れた光検出器１７ａ，１７ｂに照射して検出するようにしているので、２個の反射光が光学的にアイソレーションされることになり、クロストーク光の影響を無くすことができる。
【００２３】
次に、３ビーム以上で記録再生を行なう場合を考える。図２は、図１のレーザ光源１１ａ，１１ｂに替えて、２個のレーザ光源からなるレーザアレイを設け、光検出器１７ａ，１７ｂに替えて、２個の光検出器からなる光検出器アレイ３１ａ，３１ｂを設けた場合の記録媒体１２０からの反射光のＰＢＳ１４の通過の様子と光検出器への照射の様子を示すため簡略化した図である。
【００２４】
図２に示すように、レーザ光源を近接して並べたレーザアレイを使い、その出射光で記録媒体１２０上に一方のレーザアレイのレーザ光源による光スポット（Ｌ１、Ｌ２）と他方のレーザアレイのレーザ光源による光スポット（Ｌ３、Ｌ４）を並べて形成した場合、光スポットＬ１、Ｌ２で反射したＰ偏光の反射光（矢印Ｐ１、Ｐ２）は、ＰＢＳ１４を直進して光検出器アレイ３１ａで検出され、光スポットＬ３、Ｌ４で反射したＳ偏光の反射光（矢印Ｓ１、Ｓ２）は、ＰＢＳ１４で反射して９０度方向を変えて光検出器アレイ３１ｂで検出される。
【００２５】
このとき、光検出器アレイ３１ａ，３１ｂの受光面が近接するため、光検出器アレイのそれぞれの光検出器に隣接する光検出器に照射される反射光のクロストーク光が照射されて、信号検出の品質が劣化してしまう。
【００２６】
例えば、光検出器アレイ３１ａでは、矢印Ｐ１の反射光の受光面に矢印Ｐ２の反射光のクロストーク光（矢印Ｂ）が照射され、矢印Ｐ２の反射光の受光面に矢印Ｐ１の反射光のクロストーク光（矢印Ａ）が照射される。
【００２７】
このため、図３に示すように、記録媒体１２０上に一方のレーザアレイのレーザ光源による光スポット（Ｌ１、Ｌ２）と他方のレーザアレイのレーザ光源による光スポット（Ｌ３、Ｌ４）が交互になるように２個のレーザアレイを設置する。
【００２８】
このように構成することにより、光検出器アレイ２１ａ，２１ｂの光検出器を離間して設置するので、図２と同じ記録媒体１２０上の光スポット列で、光検出器に他の反射光からのクロストーク光が入射しないので、クロストークが発生しないことになる。
【００２９】
図４は、図３の構成を用いた本発明の第２実施形態のマルチビーム光ヘッドを示す図である。なお、本実施形態は、上述第１実施形態と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して特徴部分のみ説明する。
【００３０】
図４において、本実施形態のマルチビーム光ヘッドは、図３で示したように２個の光検出器が離間して配置された光検出器アレイ２１ａ，２１ｂと、２個のレーザ光源を光検出器と同様に離間して配置したレーザアレイ２２ａ，２２ｂと、レーザ光源の発散光を平行光にするコリメートレンズ２３ａ，２３ｂと、ビームの発光パターンを楕円形から円形に変えるビーム整形プリズム２４ａ，２４ｂと、ビームを集光する集光レンズ２５ａ，２５ｂとを備えている。
【００３１】
なお、図４において、レーザアレイ２２ａ，２２ｂから記録媒体１２０へ至る往路ビームを実線で表し、記録媒体１２０で反射され光検出器アレイ２１ａ，２１ｂに至る復路ビームを点線で表している。
【００３２】
このようなマルチビーム光ヘッドにおいて、レーザアレイ２２ａから出射されたＰ偏光の２つの発散光は、コリメートレンズ２３ａにより２つの並行光にされ、ビーム整形プリズム２４ａによりその発光パタンを楕円形から円形に変えられる。
【００３３】
この平行光はビームスプリッタ１２ａを通過する。ビームスプリッタ１２は、復路ビームを光検出器アレイ２１ｂに導くため、例えば、透過率４５％、反射率４５％、損失１０％の特性を有する無偏光のビームスプリッタを使用する。
【００３４】
ビームスプリッタ１２ａを通過したビーム（平行光）は、１／２波長板を通過してＳ偏光となる。Ｓ偏光のため、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４で反射され９０度進路を変えられ、１／４波長板１５を通過することにより円偏光となる。
【００３５】
その後、対物レンズ１６を通過し、回折限界の光スポット２個を記録媒体１２０上に形成する。
【００３６】
一方、レーザアレイ２２ｂから出射されたＰ偏光の２つの発散光は、レーザアレイ２２ａから出射された発散光と同様に、コリメートレンズ２３ｂ、ビーム整形プリズム２４ｂ、ビームスプリッタ１２ｂを通過しＰＢＳ１４に達する。
【００３７】
Ｐ偏光のため、ＰＢＳ１４を通過し１／４波長板により円偏光にされる。その後、対物レンズ１６を通過し、回折限界の光スポット２個を記録媒体１２０上に形成する。
【００３８】
これら記録媒体１２０上に形成する光スポットは、図３で示したように、レーザアレイ２２ａで形成した光スポットとレーザアレイ２２ｂで形成した光スポットが、１つずつ交互に位置するように２個のレーザアレイ２２ａ，２２ｂの位置を調整する。
【００３９】
記録媒体１２０で反射したレーザアレイ２２ａからのビームは、対物レンズ１６を通過して平行光となり、１／４波長板１５でＰ偏光にされる。このため、ＰＢＳ１４を直進し、ビームスプリッタ１２ｂで反射され９０度進路を変えられ、集光レンズ２５ａで集光され２個の光検出器を有する光検出器アレイ２１ａで記録媒体１２０上の情報が検出される。
【００４０】
図３に示したように、光検出器アレイ２１ａに照射される２つのビームの間隔は、光スポットを図２に示すようにレーザアレイ２２ａで形成した光スポットとレーザアレイ２２ｂで形成した光スポットを順に並べた場合に比べ、２倍の距離があるので、光検出器でクロストーク信号を検出することは無い。
【００４１】
一方、記録媒体１２０で反射したレーザアレイ２２ｂからのビームは、記録媒体１２０で反射したレーザアレイ２２ａからのビームと同様に、対物レンズ１６、１／４波長板１５を通過しＳ偏光になる。
【００４２】
このため、ＰＢＳ１４で進路を９０度変えられ、１／２波長板１３によりＰ偏光とされ、ビームスプリッタ１２ａで反射され９０度進路を変えられ集光レンズ２５ｂを通過して、光検出器アレイ２１ｂで検出される。
【００４３】
この場合も、光検出器アレイ２１ａと同様に、光検出器でクロストーク信号を検出することは無い。
【００４４】
このように本実施形態においては、記録媒体１２０上に形成する光スポット列を、レーザアレイ２２ａによる光スポットとレーザアレイ２２ｂによる光スポットを１つずつ交互に配置したので、光検出器アレイ２１ａ，２１ｂに照射されるビームの間隔が広くなり、クロストーク光が隣の光検出器に届かなくなり、クロストーク信号の無い高品質の信号読み出しを行なうことができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、偏光ビームスプリッタにより記録媒体からの反射光を別々の方向に分け、それぞれ離間した光検出器にてこの反射光を検出しているので、クロストーク光が別の光検出器に届かなくすることができ、高品質の信号読み出しを行なうことができる。
【００４６】
また、光源として複数のレーザ光源を並べたレーザアレイ２つを用い、それぞれのレーザアレイのレーザ光源により記録媒体上に形成される光スポットを２つのレーザアレイ間で交互に形成すれば、偏光ビームスプリッタにより記録媒体からの反射光は２つのレーザアレイ毎に別々の方向に分けられ、反射光を検出する光検出器アレイに照射されるビームの間隔がビーム１つ分離間され、光検出器アレイの隣接する光検出器にクロストーク光を届かなくすることができ、レーザアレイを用いた場合も高品質の信号読み出しを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のマルチビーム光ヘッドを示す図であり、そのブロック図である。
【図２】光源としてレーザアレイを用いた場合のマルチビーム光ヘッドを示す図であり、その簡略化したブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態のマルチビーム光ヘッドの原理を示す図であり、その簡略化したブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態のマルチビーム光ヘッドを示す図であり、そのブロック図である。
【図５】従来のマルチビーム光ヘッドを示す図であり、そのブロック図である。
【符号の説明】
１１ａ，１１ｂ　　レーザ光源
１２ａ，１２ｂ　　ビームスプリッタ
１３　１／２波長板
１４　偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１５　１／４波長板
１６　対物レンズ
１７ａ，１７ｂ　　光検出器
２１ａ，２１ｂ　　光検出器アレイ
２２ａ，２２ｂ　　レーザアレイ
２３ａ，２３ｂ　　コリメートレンズ
２４ａ，２４ｂ　　ビーム整形プリズム
２５ａ，２５ｂ　　集光レンズ
３１ａ，３１ｂ　　光検出器アレイ
１０１ａ，１０１ｂ　レーザ光源
１０２　　偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
１０３　　１／４波長板
１０４ａ，１０４ｂ　　光検出器
１０５ａ　　減衰器
１０６ａ　　減算器
１２０　　記録媒体
【図１】
2004046965.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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