(57)【要約】【課題】  本発明は、光ファイバを通して制御信号を伝送する装置を提案することを目的とする。【解決手段】  本発明は、光記録媒体（９）をスキャニングビーム（５）でスキャンする光ピックアップヘッド（１）と、光ピックアップヘッド（１）から離れて配置され、光記録媒体（９）から受信した受信ビーム（１１）を検出する光検出器（２）と、光ピックアップヘッド（１）と光検出器（２）との間に配置され、受信ビーム（１１）を検出器（２）に誘導する光ファイバ（３）とを有して、光記録媒体（９）を読み出す及び／又は光記録媒体（９）へ記録する装置に関する。  本発明によると、光ファイバ（３）は、受信ビーム（１１）に関する軸から外れて配置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体（９）をスキャニングビーム（５）でスキャンする光ピックアップヘッド（１）と、
前記光ピックアップヘッド（１）から離れて配置され、前記光記録媒体（９）から受信した受信ビーム（１１）を検出する光検出器（２）と、
前記光ピックアップヘッド（１）と前記光検出器（２）との間に配置され、前記受信ビーム（１１）を前記光検出器（２）に誘導する光ファイバ（３）と、
を有する光記録媒体を読み出す及び／又は該光記録媒体へ記録する装置において、
前記光ファイバ（３）の軸は、前記受信ビーム（１１）の光軸に関する中心から外れて配置されることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記光ファイバは、マルチモード光ファイバ（３）であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
円形ゾーン検出素子（ＡＺ１，・・・，ＡＺｎ）が、前記光検出器（２）に提供されることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
いくつかの円形ゾーン（ＡＺ１，・・・，ＡＺｎ）は、スーパ円形ゾーン（ＳＡＺ１，・・・，ＳＡＺｎ）を形成するために適応的に結合されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記受信ビーム（１１）を前記光ファイバの入口（１２）にフォーカスする回折光学素子（１０，２０）が、前記ピックアップヘッド（１）に提供されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
部分検出ビーム（１１Ｕ，１１Ｌ）を生成するビームスプリッタ（２０）と、前記部分検出ビーム（１１Ｕ，１１Ｌ）を前記光ファイバ（３）に結合する光結合器（３０）とが、前記ピックアップヘッド（１）に提供されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記光結合器（３０）は、回折光学素子（２１）、レンズアレー（２２）及び結合レンズ（２３）とから成ることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを介して光検出器に接続される光ピックアップヘッドを有して、光記録媒体を読出す及び／又は光記録媒体へ書き込む装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような装置のピックアップヘッドは、小型且つ軽量であるが、ファイバは、ファイバを通って伝送される光ビームの空間強度分布をスクランブルするので、ファイバを通して制御信号を伝送することは難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、光ファイバを通して制御信号を伝送する上記のような装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によると、光記録媒体をスキャニングビームでスキャンする光ピックアップヘッドと、光ピックアップヘッドから離れて配置され、光記録媒体から受信した受信ビームを検出する光検出器と、光ピックアップヘッドと光検出器との間に配置され、光の受信ビームを光検出器に誘導する光ファイバとを有して、ＣＤ，ＤＶＤ又は同等物などの光記録媒体を読み出す及び／又は光記録媒体へ記録する装置は、受信ビームに関する軸から外れて配置される光ファイバを有する。軸から外れて配置することにより、光ファイバを通って誘導された後でも、つまり何度も反射された後でも受信ビームの異なる空間強度分布を検出することができる。必ず同じ分布であるというわけではないが、軸から外れて配置することにより、不均一な空間強度分布の情報を維持する。不均一な強度分布を検出することにより、トラッキング及び／又はフォーカシングエラー信号又は、最適なトラック追従に必要なその他のエラー信号を生成することができる。光ピックアップヘッドが提供され、データアイテムの読み出し及び／又はデータアイテムへの書き込みを可能にする光ビーム、通常はレーザ光ビームによって、光記録媒体のデータトラックを追従する。この構成における光検出器は、光ピックアップヘッドから離れて配置され、従って光ピックアップヘッドの大きさ及びその重さを減らし、より良いスキャニング性能を提供する。光ファイバを介して光検出器と光ピックアップヘッドとを接続することにより、離れた位置で光ピックアップヘッドからの受信光を検出することができる。光の受信ビームは、一般には、光記録媒体から反射された光であるが、光記録媒体を通って伝送されるビームのような他のタイプの受信ビームもまたここでは可能である。
【０００５】
好ましくは、光ファイバは、マルチモード光ファイバである。好ましくは、このタイプのファイバは、光ファイバが曲げられたときでも、非常に低歪曲か又は歪曲のない不均一な空間強度分布の情報を維持する。
【０００６】
好ましくは、円形リング又は円形ゾーン型の検出素子が光検出器に提供される。ファイバの回転軸と受信ビームの伝搬方向との角度分布は維持するが方位角動作は保たないファイバのために、最適な光検出器の設計は、検出素子に対して円形又はリング型検出ゾーンから成る。検出素子は、ほぼ完全な円形ゾーンから成る。しかしながら、それらはピクセル領域から形成されることもでき、異なるゾーンが異なる組の検出素子ピクセルを結合することによって適応的に配置される。
【０００７】
好ましくは、いくつかの円形ゾーンは、スーパ円形ゾーンを形成するために適応的に結合される。異なるタイプの光媒体及び／又は異なる波長のスキャニングビーム又は、異なる状況に対して一定ではない別のパラメータに応じて、円形ゾーン検出素子の半径方向の寸法を適応的に変えることにより、フレキシブルな検出素子の変更が可能になる。
【０００８】
本発明によると、好ましくは、受信ビームを光ファイバの入口にフォーカスする回折光学素子がピックアップヘッドに提供される。全て又はほぼ全ての受信ビーム強度が光ファイバに誘導され、損失を最小限に減らすので、これは信号強度が最適化されるという利点を有する。
【０００９】
好ましい実施形態によると、部分検出ビームを生成するビームスプリッタと、部分検出ビームを光ファイバに結合する光結合器とが、ピックアップヘッドに提供される。ビームスプリッタは、例えば異なるタイプのトラッキング及び／又はフォーカシング方法に対して、異なるタイプのエラー信号を生成するのに有効な部分検出ビームを生成する。好ましくは、ビームスプリッタは回折光学素子である。光結合器は、光ファイバを通して最適な伝送をするのに充分である不均一な強度分布を生成する。この分布は、異なる部分検出ビームに対して異なる結合角αから成る。
【００１０】
好ましくは、光結合器は、回折光学素子、レンズアレー、及び結合レンズから成る。回折光学素子は、部分検出ビームをレンズアレーの個別レンズに分ける。レンズアレーが部分検出ビームをコリメートし、結合レンズがレンズアレーの出力ビームを光ファイバの入口にフォーカスする。
【００１１】
本発明の更なる利点及び詳細は、以下の好ましい実施形態の説明でも理解できる。本発明は、述べられている実施形態に限定されないことが提示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明に従う装置のファイバ結合された光ピックアップヘッド１及び光検出器２を示している。光ピックアップヘッド１及び光検出器２は、光ファイバ３を介して接続される。ダイオードレーザ４は、スキャニングビーム５を生成し、そのビームは別の光ファイバ６を介して光ピックアップヘッド１に誘導される。ファイバ結合されたダイオードレーザ４によって放射された直線偏光は、４分の１波長板７を通って送られ、対物レンズ８によって光記録媒体９にフォーカスされる。偏光回折光学素子１０は、スキャニングビーム５すなわちファイバ結合されたダイオードレーザ４からくる光には影響しないように設計されている。光記録媒体９によって反射された光すなわち受信ビーム１１は、対物レンズ８、４分の１波長板７及びコリメータを通って再び送られる。４分の１波長板７により、受信ビーム１１の偏光は、スキャニングビーム５に関連して９０°回転され、偏光回折光学素子１０がリターンビームに影響する。この時、回折光学素子１０は、光軸１３から僅かに外れて位置するマルチモードファイバ３の入口１２に光をフォーカスする。従って、受信ビーム１１の上部分Ｕ（灰色の部分）と、受信ビーム１１の下部分Ｌ（黒色の部分）とからの光は、異なる結合角αでファイバに結合される。点線は、下部分の最下部の結合角０°を示しており、一方、直線は、上部分の最上部の結合角αを示している。結合角は、ファイバ３を通って維持されるので、２つの部分の強度分布は、適切な円形ゾーンＡＺ１，ＡＺ２，・・・，ＡＺｎを備えた光検出器２によって分けられる。
【００１３】
これまでに述べられた光記録媒体９を除く全ての素子は、ファイバ結合された光ピックアップに属している。スキャニング光は、シングルモードファイバ６を介して光ピックアップヘッド１に伝送される。バックパスにおいて、受信光は、偏光回折光学素子１０を用いてマルチモードファイバ３に結合される。上部分Ｕからの光は、αの平均角でファイバ３に入り、下部分Ｌからの光は、０°の平均角でファイバ３に入る。結合角の絶対値は、光ファイバ３を通って維持されるので、円形ゾーンＡＺ１，ＡＺ２，・・・，ＡＺｎを備えた検出器２は、２つの部分Ｕ，Ｌを分けるのに適している。
【００１４】
図２は、マルチモード光ファイバ３の原理を示している。完全なマルチモードステップ型ファイバにおいて、ファイバの回転軸と、ビームの主な伝搬方向（軸角）との結合角αは保存される。方位角方向における保存動作はないので、ファイバ出力の遠視野は、円形ゾーンＡＺ１，・・・，ＡＺｎに渡って分配される。図２は、マルチモードファイバ３の出口１４における円錐角αが、入口１２の入力における結合角αに対応することを示している。
【００１５】
受信ビームの空間強度分布が図３に示されており、対物レンズ８の瞳孔における、典型的な強度分布（プッシュプルコイル）が示されている。上部分Ｕの総強度は、下部分Ｌにおけるものとは異なり、光ディスク９のトラックに関連するフォーカススポット１５の位置に応じている。一般的に、光ピックアップは、トラッキングにプッシュプル信号を用いる。この信号は、対物レンズ８の瞳孔において、非対称の強度分布を測定することによって生成される。典型的な強度分布が図に示されている。プッシュプル信号は、上部分Ｕの強度と下部分Ｌの強度とを比較すること、つまり（Ｕ−Ｌ）／（Ｕ＋Ｌ）によって得られる。上部分Ｕと下部分Ｌの異なる結合角αを利用し、適切な円形ゾーンＡＺ１，・・・，ＡＺｎを備えた検出器を利用することによって、マルチモードファイバ３の端部で２つの部分を分けることができる。
【００１６】
図４は、本発明によるファイバ結合された光ピックアップヘッド１及び検出器２の別の実施形態を示している。図１と同じ素子は、同じ参照番号で示されている。ここで示されているピックアップは、プッシュプルトラッキング法によってトラッキングエラー信号を生成し、ナイフエッジ法によってフォーカスエラー信号を生成する。両方法が、当技術分野で周知である。受信ビームつまりディスクから反射した光は、対物レンズ８を通って送られ、発散ビームを集束ビームに変換する。この実施形態における回折光学素子は、ビームスプリッタ２０として作用し、２つの部分つまり上部分１１Ｕと下部分１１Ｌとに、この集束レーザビームを分ける。これら２つの派生ビームは、更なる回折光学素子２１にフォーカスされる。この概略図はナイフエッジフォーカシング法を利用するシステムの典型的なものである。このフォーカシング方法を利用する通常のシステムにおいて、４つのゾーンを備えた検出器が、回折光学素子２１の位置に配置される。データ信号、フォーカス及びトラックエラー信号を生成するために、回折光学素子２１にマークされた４つのゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの強度は、別々に検出される必要がある。以下の操作が、４つの検出信号からの望ましい信号をもたらす。
データ信号：Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ
プッシュプル：（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）
フォーカスエラー：（Ａ−Ｂ）＋（Ｄ−Ｃ）。
【００１７】
本発明は、マルチモードファイバ３を通して４つの信号を伝送する方法を述べている。異なる結合角αである４つのゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄからの光をマルチモードファイバ３に結合することが基本的な考えであり、各ゾーンは、少なくとも４つの円形ゾーンＡＺ１，・・・，ＡＺｎを有する適切な検出器２で別々に検出されることができる。図４において、これは、回折光学素子２１、レンズアレー及び光軸１３に関する軸から外れて配置されたレンズ２３を利用して達成される。回折光学素子２１、レンズアレー２２及びレンズ２３は、光結合器３０として作用する。回折光学素子２１の仕事は、４つのゾーンＡ，Ｂ，Ｃ及びＤに当たるビームを分けることである。ゾーンＡ及びＣにおいて、光は、僅かに上方へそれ、ゾーンＢ，Ｄにおいては、光は僅かに下方へそれる。
【００１８】
図３に示されるような瞳孔の上領域Ｕ及び下領域Ｌが、異なる絶対値でファイバに入るようにして、受信ビームに関する光ファイバのオフセンタリングがなされる。これにより、領域Ｕ及びＬを別々に検出できる。
【００１９】
次に、レンズアレー２２は、ゾーンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄからくる各ビームをそれぞれ個々にコリメートし、軸から外れて配置されたフォーカシングレンズ２３は、異なる結合角の各ビームをマルチモードファイバ３に誘導する。
【００２０】
図５は、検出領域の例を示している。光検出器２は、いくつかの円形型検出素子ゾーンＡＺ１からＡＺ５から成る。これら円形ゾーンは、右上四分円に例示的に示されているように、より小さい円形素子ＡＺ１ｉ，ＡＺ２ｉ，ＡＺ３ｉ，ＡＺ４ｉ，ＡＺ５ｉに分割される。異なる光記録媒体に応じて、角αの分配は異なるであろう。この場合、スーパ円形ゾーンＳＡＺｉを形成するためにいくつかの円形ゾーンＡＺｉを結合することが提案される。例えば、円形ゾーンＡＺ１及びＡＺ２が、スーパ円形ゾーンＳＡＺ１に結合され、一方、円形ゾーンＡＺ３からＡＺ５は、スーパ円形ゾーン２に結合される。異なる光学状態の場合では、別の構成がより適しており、例えば円形ゾーンＡＺ３が、スーパ円形ゾーンＳＡＺ１に属し、一方、スーパ円形ゾーンＳＡＺ２は、単に円形ゾーンＡＺ４及びＡＺ５から成る。
【００２１】
図６は、検出領域の別の例を示している。この例において、光検出器２は、多数の光検出素子ピクセルＰＤＥｉから成る。これらの光検出素子ピクセルＰＤＥｉは、実際の光学パラメータに応じて円形ゾーンＡＺｉを形成するために適応的に結合される。そのような結合が、円形ゾーンＡＺ１に対しては光検出素子ＰＤＥｉを×で示すことによって概略的に示されており、一方、○で示されている光検出素子ＰＤＥｉは、別の円形ゾーンＡＺ２に属している。この例において、中心は、円形ゾーンに属さないように示されており、円形ゾーンＡＺ１とＡＺ２との間に境界線もある。そのように割り当てられていない領域の存在及び大きさは、ある一群（constellation）の光学パラメータに応じて決定され、適切に選択される。
【００２２】
すなわち、本発明は、光ファイバ３を通してトラック信号（プッシュプル）を伝送する方法に関する。光ピックアップヘッド１とソース検出素子２との間に光ファイバ３を導入することは、小型で軽量の光ピックアップヘッド１を実現する可能性を有するため、魅力のあるものである。しかしながら、ディスク９とフォーカススポット１５との相互作用によって生成される空間強度分布はファイバ３でスクランブルされるので、ファイバ３を通して、制御信号つまりフォーカスエラー及びトラッキングエラーを伝送することが難しいため、本発明は、マルチモードファイバ３を通してプッシュプル信号を伝送する方法を提案する。セットアップを僅かに修正することによって（ここでは回折光学素子１０，２０）、フォーカスエラー信号を伝送することも可能である。
【００２３】
本発明は、ＣＤ、ＤＶＤ、光磁気ディスクおよび他のフォーマットのような光情報媒体９をスキャンする又は光情報媒体９へ書き込むための小型で軽量な光学ピックアップヘッド１に関する。ディスク９とフォーカススポット１５との相互作用によって生成される空間強度分布はファイバ３でスクランブルされるので、ファイバ３を通して、制御信号つまりフォーカスエラー及びトラッキングエラーを伝送することが難しいため、光検出器２及び／又は別のフォーカス及びトラッキングエラー信号生成手段は、光ピックアップ上で光ピックアップヘッド１から離れて配置される。
【００２４】
本発明の目的は、光情報媒体９をスキャンする又は光情報媒体９へ書き込むための小型で軽量の光ピックアップヘッド１を提供することである。本発明によると、ファイバ結合された光ピックアップが提供され、光軸１３からわずかに外れて位置するマルチモードファイバ３を介して光トラックエラー信号を提供する。光ピックアップヘッド１は、ファイバ３、６により排他的に結合され、光源４及び光検出器２は、光ピックアップヘッド１とは離れて配置され、それにより、光情報媒体９をスキャンする又は光情報媒体９へ書き込むための小型で軽量の光ピックアップヘッド１が形成される。実施形態によると、フォーカスエラー信号もまた、前記マルチモードファイバ３を介して提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に従う装置の、ファイバ結合された光ピックアップヘッド及び検出器を示している。
【図２】マルチモード光ファイバの原理を示している。
【図３】受信ビームの空間強度分布を示している。
【図４】本発明の別の実施形態の、ファイバ結合された光ピックアップヘッド及び検出器を示している。
【図５】検出アレーの第１の例を示している。
【図６】検出アレーの第２の例を示している。
【符号の説明】
【００２６】
１  光ピックアップヘッド
２  光検出器
３，６  光ファイバ
４  ダイオードレーザ
５  スキャニングビーム
７  ４分の１波長板
８  対物レンズ
９  光記録媒体
１０，２１  回折光学素子
１１  受信ビーム
１２  入口
１３  光軸
１４  出口
１５  フォーカススポット
２０  ビームスプリッタ
２２  レンズアレー
２３  結合レンズ
３０  光結合器
【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５】
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【図６】
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【外国語明細書】
2005302279.tif 000009
2005302279.tif 000010
2005302279.tif 000011
2005302279.tif 000012
2005302279.tif 000013
2005302279.tif 000014
2005302279.tif 000015
2005302279.tif 000016
2005302279.tif 000017
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