(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的磁気記録媒体からの反射光ビームを利用して情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録／再生装置であって、
前記反射光ビームを複数の分離段において第１行〜第３行の偏光光ビームと第１列〜第３列からなる光ビームに空間的に分離する光分離部と、
該光分離部の最終段から出力される９本の光ビームを第１行〜第３行及び第１列〜第３列からなる３列×３行のスポットとして受光する光検出ユニットと、
該光検出ユニットの出力に基づいて光磁気情報を再生する演算器とを備え、
該光ビームの第１行及び第３行は、該光ビームの第２行の両側に配置され、
該光ビームの第１列及び第３列は、該光ビームの第２列の両側に配置され、
該光検出ユニットは、光磁気情報の検出に用いられる６本の光ビームのうち第１行の３つのスポットを単一の光検出器で検出する第１の光検出器と、光磁気情報の検出に用いられる６本の光ビームのうち第３行の３つのスポットを単一の光検出器で検出する第２の光検出器と、フォーカスエラーの検出に用いられる２本の光ビーム及びトラッキングエラーの検出に用いられる１本の光ビームからなる第２行の３つのスポットを夫々検出する第３、第４及び第５の光検出器とからなり、
該演算器は、該第１及び第２の光検出器の出力の差から前記光磁気情報を再生することを特徴とする、光学的情報記録／再生装置。
【請求項２】
前記光分離部は、入来する光ビームを複数の偏光光ビームに分離する検光子と、入来する光ビームを複数の光ビームに空間的に分離する光学素子とからなり、
該検光子及び該光学素子は前記光学的磁気記録媒体と前記光検出ユニットとの間に任意の順番で配置され、
該検光子、該光学素子及び光検出ユニットは略一直線上に設けられていることを特徴とする、請求項１記載の光学的情報記録／再生装置。
【請求項３】
前記光学素子は、前記反射光ビームの光軸に対して曲率を有する第１の偏向面と、該第１の偏向面の両側に設けられており該光軸に対して互いに異なる方向に傾斜している第２及び第３の偏向面とからなり、
該第１の偏向面から出力される３本の光ビームは前記光検出ユニット上で第２列の３つのスポットとして受光され、
該第２の偏向面から出力される３本の光ビームは前記光検出ユニット上で第１列の３つのスポットとして受光され、
該第３の偏向面から出力される３本の光ビームは前記光検出ユニット上で第３列の３つのスポットとして受光され、
該光検出ユニット上で、該第２列の３つのスポットは、該第１列の３つのスポット及び該第３列の３つのスポットより大きいことを特徴とする、請求項２記載の光学的情報記録／再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的情報記録／再生装置に係わり、特に記録媒体に情報を光学的に記録し、及び／又は記録媒体より情報を光学的に再生する光学的情報記録／再生装置に関する。
【０００２】
光学的情報記録／再生装置が用いられる装置の一例として、光ディスク装置がある。光ディスク装置は、ファイルシステムなどの記憶装置として用いることが可能であり、プログラムや大容量のデータを格納するのに好適である。この様な光ディスク装置では、光学系が正確に情報の記録再生を行うことができると共に、部品点数をできるだけ減らして光ディスク装置全体のコストを低減することが望まれている。
【０００３】
【従来の技術】
光ディスク装置におけるフォーカスエラー検出方法としては、様々な方法が提案されている。一般的には、非点収差法とフーコー法が良く知られている。フーコー法は、ダブルナイフエッジ法と呼ばれることもある。
【０００４】
フーコー法は、非点収差法と比べると、光ディスク上のトラックを横断する際の外乱や、光ディスクの複屈折の影響を受けにくい。従って、フォーカスエラー信号に上記外乱が混入する程度が非点収差法に比べて非常に小さい。又、フーコー法によれば、光ディスクからの反射光ビームを、光ビームの結像点近傍に配置された光検出器により検出するので、反射光ビームが光軸よりシフトしてしまっても、フォーカスエラー信号に異常なオフセットを発生することが少ない。これらの特徴から、フォーカスエラー検出方法としてはフーコー法を用いることが望ましい。
【０００５】
先ず、フーコー法を用いた従来の光磁気ディスク装置内の光学的情報記録／再生装置の一例を、図１１と共に説明する。図１１に示す光学的情報記録／再生装置の光学系おいて、レーザーダイオード２０１から出射されるレーザー光は、コリメートレンズ２０２により断面が楕円形の平行光とされ、真円補正プリズム２０３により断面が円形の光ビームとされる。真円補正プリズム２０３からの光ビームは、ビームスプリッタ２０４を透過後ミラー２０５で反射され、対物レンズ２０６を介してディスク２０７上に集光される。ディスク２０７からの反射光ビームは、対物レンズ２０６及びミラー２０５を介してビームスプリッタ２０４に入射するが、反射光ビームはビームスプリッタ２０４により反射されてビームスプリッタ２０８へ入射される。ビームスプリッタ２０８は、反射光ビームを２分割して光磁気信号検出系とサーボ信号検出系とへ入射する。
【０００６】
光磁気信号検出系は、ウォラストンプリズム２０９とレンズ２１０と二分割光検出器２１１とからなる。ビームスプリッタ２０８により２分割された一方の光ビームは、ウォラストンプリズム２０９及びレンズ２１０を介して二分割光検出器２１１へ入射され、二分割光検出器２１１はこの光ビームに基づいて光磁気信号を検出する。
【０００７】
サーボ信号検出系は、集光レンズ２１２と、ビームスプリッタ２１３と、二分割光検出器２１４と、複合プリズム２１５と、四分割光検出器２１６とからなる。ビームスプリッタ２０８により２分割された他方の光ビームは、集光レンズ２１２及びビームスプリッタ２１３を介して一方では二分割光検出器２１４へ入射され、他方では複合プリズム２１５を介して四分割光検出器２１６へ入射される。二分割光検出器２１４は、サーボ信号検出系においてトラッキングエラー検出系を構成し、プッシュプル法により二分割光検出器２１４の出力の差分を求めてトラッキングエラー信号を生成する。複合プリズム２１５及び四分割光検出器２１６は、サーボ信号検出系においてフォーカスエラー検出系を構成し、フーコー法により四分割光検出器２１６の出力に基づいてフォーカスエラー信号を生成する。フォーカスサーボは、ジャストフォーカス位置がディスク２０７上となる様に、フォーカスエラー信号に基づいて対物レンズ２０６とディスク２０７との相対的位置関係を制御するものである。
【０００８】
ここで、プッシュプル法について、図１２及び図１３と共に説明する。図１２は、対物レンズ２０６を介して照射される光ビームとディスク２０７上のトラックとの相対的位置関係を示し、図１３は図１２に対応させて二分割光検出器２１４上に形成される反射光ビームのスポットを示す。
【０００９】
図１２中、（ｂ）は光ビームのスポットがディスク２０７上案内溝２０７ａの中央に位置する場合を示し、この場合には二分割光検出器２１４上の反射光ビームのスポットが図１３（ｂ）に示すように形成され、光強度分布ｂは左右対称である。ここで、二分割光検出器２１４の出力をＡ，Ｂとすると、トラッキングエラー信号ＴＥＳは、次式（１）に基づいて生成される。
【００１０】
ＴＥＳ＝Ａ−Ｂ                                        （１）
この場合、トラッキングエラー信号ＴＥＳは０である。
【００１１】
光ビームのスポットが図１２（ｂ）の場合に比べて図１２（ａ）に示す如く右側へずれると、反射光ビームの光強度分布ａがアンバランスになり、図１３（ａ）に示す如く、二分割光検出器２１４の左側の検出部における光強度の方が強くなってしまう。このため、トラッキングエラー信号ＴＥＳは正の値をとる。他方、光ビームのスポットが図１２（ｂ）の場合に比べて図１２（ｃ）に示す如く左側へずれると、反射光ビームの光強度分布ｃがアンバランスになり、図１３（ｃ）に示す如く、二分割光検出器２１４の右側の検出部における光強度の方が強くなってしまう。このため、トラッキングエラー信号ＴＥＳは負の値をとる。
【００１２】
従って、光ビームのディスク２０７上のスポットが案内溝２０７ａの中央位置に対して右又は左にずれると、上記の如く得られたトラッキングエラー信号ＴＥＳはより正又は負の値に変化するので、トラッキングエラー信号ＴＥＳに基づいて適切なトラッキングを行うことができる。
【００１３】
図１４は、複合プリズム２１５及び四分割光検出器２１６の形状の一例を示す。四分割光検出器２１６は、検出部２１６ａ，２１６ｂ，２１６ｃ，２１６ｄからなる。フォーカスエラー信号ＦＥＳは、検出部２１６ａ，２１６ｂ，２１６ｃ，２１６ｄから得られる出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄより次式（２）に基づいて生成される。
【００１４】
ＦＥＳ＝（Ａ−Ｂ）＋（Ｃ−Ｄ）                      （２）
理想的には、光ビームのスポットがディスク２０７上でジャストフォーカス（合焦）状態にあるとＦＥＳ＝０となり、この場合、対物レンズ２０６とディスク２０７との間の距離に応じて図１５に示す如きＳ字のフォーカスエラー信号ＦＥＳが得られる。図１５中、縦軸はフォーカスエラー信号ＦＥＳを示し、横軸は対物レンズ２０６とディスク２０７との間の距離を示す。この横軸上、原点（０）がジャストフォーカス位置であり、左へ行くほど上記距離が小さくなり、右へ行くほど上記距離が大きくなる。
【００１５】
図１６は、対物レンズ２０６とディスク２０７との相対的位置関係を示す図であり、（ａ）は対物レンズ２０６がディスク２０７に近くジャストフォーカス位置（合焦点）が図中ディスク２０７より上方に位置する場合、（ｂ）はジャストフォーカス位置がディスク２０７上に位置する場合、（ｃ）は対物レンズ２０６がディスク２０７から遠くジャストフォーカス位置が図中ディスク２０７と対物レンズ２０６との間に位置する場合を夫々示す。
【００１６】
又、図１７は、図１６に示す対物レンズ２０６とディスク２０７との相対的位置関係に応じた四分割光検出器２１６上のビームスポットを示す。図１７中、（ａ）は図１６（ａ）に示す位置関係の場合のビームスポット、（ｂ）は図１６（ｂ）に示すジャストフォーカスとなる位置関係の場合のビームスポット、（ｃ）は図１６（ｃ）に示す位置関係の場合のビームスポットを夫々示す。図１７（ｂ）に示す如く、ジャストフォーカスの場合の四分割光検出器２１６上のビームスポットは楕円形となり、その楕円形のビームスポットの中心に四分割光検出器２１６の分割線Ｅが位置する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際の光ディスク装置では、ディスク２０７へ入射される光ビームの光量分布がアンバランスであったり、複合プリズム２１５や四分割光検出器２１６の設置位置に誤差が生じたりする。
【００１８】
レーザーダイオード２０１から出射される光ビームの光強度分布は、一般にガウス分布で近似可能である。従って、レーザーダイオード２０１の出射光ビームと他の光学部品との光軸が一致していれば、対物レンズ２０６に入射する光ビームの光強度の中心が図１８に示す光軸（０点）と一致するガウス分布が得られる。しかし、レーザーダイオード２０１から出射される光ビームが図１１中角度θ傾いていると、対物レンズ２０６に入射する光ビームの光強度の中心が図１８中破線で示す如く光軸（０点）からずれたガウス分布が得られてしまう。ディスク２０７へ入射される光ビームの光量分布のアンバランス（又は偏心）とは、このような光軸と光ビームの強度分布の中心とのずれを言う。
【００１９】
又、例えば複合プリズム２１５の設置位置の誤差とは、図１４中複合プリズム２１５のｙ方向上の位置ずれを言う。この様な設置位置の誤差があると、複合プリズム２１５において入射光ビームを正確に二等分することができない。一般に、例えば複合プリズム２１５の中心（図１４ではｘ軸方向）が入射光ビームの中心からｙ方向へΔｙずれた時、（Δｙ／（光ビームの径））・１００（％）で得られる値を設置誤差と言う。
【００２０】
このため、複合プリズム２１５で二分割される光ビームの光量が変化すると共に、四分割光検出器２１６中の分割線Ｅの位置ずれが生じるとフォーカスオフセットが発生する。フォーカスオフセットの発生とは上記式（２）で表されるフォーカスエラー信号ＦＥＳがジャストフォーカス位置からずれた位置で０になってしまうことである。従って、従来のフーコー法では、ディスク２０７へ入射される光ビームのアンバランスな光量分布及び複合プリズム２１５や四分割光検出器２１６の設置位置の誤差等に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンが非常に小さく、これらの誤差要因のため正確なフォーカスエラー信号を得ることは極めて難しいという問題があった。
【００２１】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、上記誤差要因に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンを大きくすることにより、正確なフォーカスエラー信号を得ることのできる光学的情報記録／再生装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１記載の、光学的磁気記録媒体からの反射光ビームを利用して情報を記録及び／又は再生する光学的情報記録／再生装置であって、前記反射光ビームを複数の分離段において第１行〜第３行の偏光光ビームと第１列〜第３列からなる光ビームに空間的に分離する光分離部と、該光分離部の最終段から出力される９本の光ビームを第１行〜第３行及び第１列〜第３列からなる３列×３行のスポットとして受光する光検出ユニットと、該光検出ユニットの出力に基づいて光磁気情報を再生する演算器とを備え、該光ビームの第１行及び第３行は、該光ビームの第２行の両側に配置され、該光ビームの第１列及び第３列は、該光ビームの第２列の両側に配置され、該光検出ユニットは、光磁気情報の検出に用いられる６本の光ビームのうち第１行の３つのスポットを単一の光検出器で検出する第１の光検出器と、光磁気情報の検出に用いられる６本の光ビームのうち第３行の３つのスポットを単一の光検出器で検出する第２の光検出器と、フォーカスエラーの検出に用いられる２本の光ビーム及びトラッキングエラーの検出に用いられる１本の光ビームからなる第２行の３つのスポットを夫々検出する第３、第４及び第５の光検出器とからなり、該演算器は、該第１及び第２の光検出器の出力の差から前記光磁気情報を再生することを特徴とする光学的情報記録／再生装置によって達成される。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１において、前記光分離部は、入来する光ビームを複数の偏光光ビームに分離する検光子と、入来する光ビームを複数の光ビームに空間的に分離する光学素子とからなり、該検光子及び該光学素子は前記光学的磁気記録媒体と前記光検出ユニットとの間に任意の順番で配置され、該検光子、該光学素子及び光検出ユニットは略一直線上に設けられていることを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項２において、前記光学素子は、前記反射光ビームの光軸に対して曲率を有する第１の偏向面と、該第１の偏向面の両側に設けられており該光軸に対して互いに異なる方向に傾斜している第２及び第３の偏向面とからなり、該第１の偏向面から出力される３本の光ビームは前記光検出ユニット上で第２列の３つのスポットとして受光され、該第２の偏向面から出力される３本の光ビームは前記光検出ユニット上で第１列の３つのスポットとして受光され、該第３の偏向面から出力される３本の光ビームは前記光検出ユニット上で第３列の３つのスポットとして受光され、該光検出ユニット上で、該第２列の３つのスポットは、該第１列の３つのスポット及び該第３列の３つのスポットより大きいことを特徴とする。
【００２５】
請求項１記載の発明によれば、上記誤差要因に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンを大きくして、正確なフォーカスエラー信号を得ることができる。又、信号品質の高いフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び光磁気情報を得ることもできる。又、必要となる部品の数を削減することで、光学的情報記録／再生装置の製造プロセスを簡略化すると共に、光学的情報記録／再生装置のコストを削減できる。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、光学部品の数及び構成を比較的簡単にすることができ、光学的情報記録／再生装置の製造プロセスを簡略化すると共に、光学的情報記録／再生装置のコストを削減できる。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、光磁気情報の分解能を向上することができる。
【００２８】
従って、本発明によれば、上記誤差要因に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンを大きくして、正確なフォーカスエラー信号を得ることができる。又、信号品質の高いフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び光磁気情報を得ることも可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１〜図１０と共に説明する。
【００３０】
【実施例】
本発明になる光学的情報記録／再生装置の第１実施例を、図１、図２及び図３と共に説明する。図１は第１実施例を示す図、図２は第１実施例の要部を示す斜視図、図３は第１実施例の光検出ユニットを示す平面図である。図１中、図１１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３１】
図１に示すように、本実施例では図１１に示すビームスプリッタ２１３及び二分割光検出器２１４が不要である。又、検光子２０８Ａが、ビームスプリッタ２０８の代わりに設けられている。更に、複合プリズム３５及び光検出ユニット６６が、複合プリズム２１５及び四分割光検出器２１６の代わりに設けられている。本実施例では、反射光ビームの中央部をプッシュプル法を用いたトラッキングエラーの検出に使用する。
【００３２】
複合プリズム３５は、図２に示すように、テーパを有する第１の偏向面３５ａと、第１の偏向面３５ａとは異なる方向にテーパを有する第２の偏向面３５ｂと、反射光ビームの光軸に対して若干の曲率を持たせた第３の偏向面３５ｃとからなる。
【００３３】
検光子２０８Ａとしては、例えば特開昭６３−１２７４３６号広報に開示されている検光子２１を使用することができる。本実施例では、検光子２０８Ａによって３本に分割された偏光光ビームが更に複合プリズム３５によってそれぞれ３本に分割され、合計３×３＝９本の光ビームに分割されている。分割された９本の光ビームは、光検出ユニット６６の対応する９つの光検出器６６ａ〜６６ｉへ入射される。
【００３４】
図３は、光検出ユニット６６の平面図を示す。フーコー法によるフォーカスエラー信号ＦＥＳの生成は、光検出器６６ａ，６６ｂ，６６ｄ，６６ｅ，６６ｇ，６６ｈの出力に基づいて行われる。光検出器６６ａ，６６ｄ，６６ｇは、複合プリズム３５の第１の偏向面３５ａからの３本の光ビームを受け、光検出器６６ｂ，６６ｅ，６６ｈは、複合プリズム３５の第２の偏向面３５ｂからの３本の光ビームを受ける。これら６本の光ビームの結像点は、光検出器６６ａ，６６ｂ，６６ｄ，６６ｅ，６６ｇ，６６ｈの位置と一致する。他方、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＴＥＳの生成は、光検出器６６ｃ，６６ｆ，６６ｉの出力に基づいて行われる。光検出器６６ｃ，６６ｆ，６６ｉは、複合プリズム３５の第３の偏向面３５ｃからの３本の光ビームを受ける。これら３本の光ビームの結像点は、光検出器６６ｃ，６６ｆ，６６ｉの位置とはずれている。
【００３５】
図３に示す如く、光検出器６６ａは光検出部３７ａ，３７ｂからなり、光検出器６６ｂは光検出部３７ｃ，３７ｄからなり、．．．、光検出器６６ｉは光検出部３７ｑ，３７ｒからなる。従って、これらの光検出部３７ａ〜３７ｉの出力を同じ符号で表すと、本実施例ではフーコー法によるフォーカスエラー信号ＦＥＳは、次式（３ａ）〜（３ｄ）のいずれかに基づいて演算を行うことで生成できる。
【００３６】
0003764134.tif 000002
式（３ａ）に基づいて生成されるフォーカスエラー信号ＦＥＳは、高い信号対雑音（Ｓ／Ｎ）比を有し、外乱による影響を受けにくい。これは、フォーカスエラー信号ＦＥＳを生成するのに、光検出ユニット６６に照射される全ての光ビームを使用し、フォーカスエラーを検出するのに使用される光量が大きいからである。
【００３７】
他方、式（３ｂ）又は（３ｃ）に基づいてフォーカスエラー信号ＦＥＳを生成する場合、フォーカスエラーを検出するのに２本の光ビームしか使用しないので、光学系及び光検出ユニット６６の調整が容易、且つ、簡単となる。この場合、光検出ユニット６６の光検出器６６ａ及び６６ｈ、又は、光検出器６６ｂ及び６６ｇに照射される２本の光ビームは、夫々対応する光検出器を構成する２つの光検出部を分割している分割線上に照射されるように調整されれば良い。
【００３８】
又、式（３ｄ）に基づいてフォーカスエラー信号ＦＥＳを生成する場合は、式（３ａ）及び式（３ｂ）又は（３ｃ）に基づいてフォーカスエラー信号ＦＥＳを生成する場合に得られる両方の効果をある程度まで得ることができる。更に、式（３ｄ）に基づいてフォーカスエラー信号ＦＥＳを生成する場合には、必要となる光学系等の調節が式（３ａ）を用いる場合と比較して簡単となり、式（３ｂ）又は（３ｃ）を用いる場合より高いＳ／Ｎ比が得られて外乱にも影響されにくい。
【００３９】
尚、上記式（３ａ）〜（３ｄ）に基づいたフォーカスエラー信号ＦＥＳの生成は、周知の加算器及び減算器を用いて行える。
【００４０】
又、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＴＥＳは、次式（４ａ）又は（４ｂ）に基づいて演算を行うことで生成できる。
【００４１】
0003764134.tif 000003
式（４ａ）に基づいて生成されるトラッキングエラー信号ＴＥＳは、高いＳ／Ｎ比を有し、外乱による影響を受けにくい。これは、トラッキングエラー信号ＴＥＳを生成するのに、光検出ユニット６６に照射される全ての光ビームを使用し、トラッキングエラーを検出するのに使用される光量が大きいからである。
【００４２】
他方、式（４ｂ）に基づいてトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成する場合、トラッキングエラーを検出するのに２本の光ビームしか使用しないので、光学系及び光検出ユニット６６の調整が容易、且つ、簡単となる。この場合、光検出ユニット６６の光検出器６６ｃ及び６６ｉに照射される２本の光ビームは、夫々対応する光検出器を構成する２つの光検出部を分割している分割線上に照射されるように調整されれば良い。
【００４３】
尚、上記式（４ａ）又は（４ｂ）に基づいたトラッキングエラー信号ＦＥＳの生成は、周知の加算器及び減算器を用いて行える。
【００４４】
又、検光子２０８Ａの作用により、ディスク２０７上に記録された光磁気信号ＭＯを次式（５ａ）又は（５ｂ）に基づいて演算を行うことで再生できる。
【００４５】
0003764134.tif 000004
式（５ａ）に基づいて光磁気信号ＭＯを再生する場合には、比較的大きな平均信号振幅を得ることができる。他方、式（５ｂ）に基づいて光磁気信号ＭＯを再生する場合には、比較的高い分解能を得ることができる。
【００４６】
尚、上記式（５ａ）又は（５ｂ）に基づいた光磁気信号ＭＯの再生は、周知の加算器及び減算器を用いて行える。
【００４７】
ディスク２０７には、トラック、セクタ等の位置情報が予め記録されている。この位置情報は、識別信号又はＩＤ信号等と呼ばれている。識別信号ＩＤは、周知の如く、ディスク２０７に予め形成されたピットの形態で記録されている。ディスク２０７上に記録された識別信号ＩＤは、次式（６）に基づいて演算を行うことで再生できる。つまり、光磁気信号ＭＯは加算器の出力の差から求められるのに対し、識別信号ＩＤは加算器の出力の和から求められる。
【００４８】
ＩＤ＝｛（３７ａ）＋（３７ｂ）＋（３７ｅ）＋（３７ｆ）＋（３７ｃ）＋（３７ｄ）｝＋｛（３７ｍ）＋（３７ｎ）＋（３７ｑ）＋（３７ｒ）＋（３７ｏ）＋（３７ｐ）｝
（６）尚、上記式（６）に基づいた識別信号ＩＤの再生は、周知の加算器を用いて行える。
【００４９】
本実施例を用いれば光磁気信号検出系とサーボ信号検出系を略一直線化できるため装置の小型化、低コスト化をはかることができる。
【００５０】
ところで、本実施例においては、複合プリズムを用いてフーコー法によるフォーカスエラー信号ＦＥＳの生成に使用する光ビームの結像点と、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＴＥＳの生成に使用する光ビームの結像点とを、互いに異ならせている。しかし、光ビームの結像点をずらす方法としては、複合プリズムを用いる方法に限らず、例えばホログラム光学素子を用いても良い。
【００５１】
次に、本発明になる光学的情報記録／再生装置の第２実施例を、図４及び図５と共に説明する。図４は第２実施例の要部を示す斜視図、図５は第２実施例の光検出ユニットを示す平面図である。図４中、図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００５２】
本実施例では、図４に示す光検出ユニット６６Ａが図２に示す光検出ユニット６６の代わりに設けられている。この光検出ユニット６６Ａは、図５に示すように、二分割光検出器６６Ａ−１，６６Ａ−２，６６Ａ−３と、光検出器６６Ａ−４，６６Ａ−５とからなる。二分割光検出器６６Ａ−１は、光検出部Ａ，Ｂからなり、二分割光検出器６６Ａ−２は、光検出部Ｃ，Ｄからなる。二分割光検出器６６Ａ−３は、光検出部Ｅ，Ｆからなる。又、光検出器６６Ａ−４は、光検出部Ｇからなり、光検出器６６Ａ−５は、光検出部Ｈからなる。
【００５３】
従って、上記光検出部Ａ〜Ｈの出力を同じ符号で表すと、本実施例ではフーコー法によるフォーカスエラー信号ＦＥＳは、次式（７）に基づいて演算を行うことで生成できる。
【００５４】
ＦＥＳ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）
（７）尚、上記式（７）に基づいたフォーカスエラー信号ＦＥＳの生成は、周知の加算器及び減算器を用いて行える。
【００５５】
又、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＴＥＳは、次式（８）に基づいて演算を行うことで生成できる。
【００５６】
ＴＥＳ＝Ｅ−Ｆ
（８）尚、上記式（８）に基づいたトラッキングエラー信号ＴＥＳの生成は、周知の減算器を用いて行える。
【００５７】
又、検光子２０８Ａの作用により、ディスク２０７上に記録された光磁気信号ＭＯを次式（９）に基づいて演算を行うことで再生できる。
【００５８】
ＭＯ＝Ｇ−Ｈ
（９）尚、上記式（９）に基づいた光磁気信号ＭＯの再生は、周知の減算器を用いて行える。
【００５９】
ディスク２０７上に記録された識別信号ＩＤを次式（１０）に基づいて演算を行うことで再生できる。
【００６０】
ＩＤ＝Ｇ＋Ｈ
（１０）
尚、上記式（１０）に基づいた識別信号ＩＤの再生は、周知の加算器を用いて行える。
【００６１】
本実施例によれば、図５及び上記式（７）〜（１０）からもわかるように、上記第１実施例と比べると、より少ない数の光検出器（光検出部）及び加算器を用いてフォーカスエラー信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ、光磁気信号ＭＯ及び識別信号ＩＤを得ることができる。このように、用いる光検出器（光検出部）の数が少ないため、上記第１実施例と比較して、光検出器の浮遊容量を減少させることができる。更に、用いる加算器の数が少ないため、上記第１実施例と比較して、加算器を内蔵する大規模集積回路（ＬＳＩ）内で発生する雑音を減少させることができる。
【００６２】
フォーカスエラー信号ＦＥＳやトラッキングエラー信号ＴＥＳ等のサーボ信号と比べると、光磁気信号ＭＯ及び識別信号ＩＤはより高い周波数帯域を必要とし、この結果、より高いＳ／Ｎ比を必要とする。上記の如き浮遊容量及び雑音は、光磁気信号ＭＯ及び識別信号ＩＤのＳ／Ｎ比に影響を及ぼすが、本実施例によれば、光磁気信号ＭＯ及び識別信号ＩＤを再生するのに用いる光検出器（光検出部）及び加算器の数が少ないので、光磁気信号ＭＯ及び識別信号ＩＤのＳ／Ｎ比を上記第１実施例より更に向上することができる。
【００６３】
次に、本発明になる光学的情報記録／再生装置の第３実施例を、図６、図７及び図８と共に説明する。図６は第３実施例の要部を示す斜視図、図７は第３実施例の複合プリズムを示す斜視図である。図８は、第３実施例の光検出ユニットを示す平面図である。図６中、図２と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００６４】
本実施例では、図６に示す複合プリズム３５Ｂ及び光検出ユニット６６Ｂが、図２に示す複合プリズム３５及び光検出ユニット６６の代わりに設けられている。又、検光子２０８Ａによって３本に分割された偏光光ビームが更に複合プリズム３５Ｂによってそれぞれ５本に分割され、合計３×５＝１５本の光ビームに分割されている。分割された１５本の光ビームは、光検出ユニット６６Ｂの対応する９つの光検出器６６ａａ〜６６ｉｉへ入射される。
【００６５】
図７に示すように、複合プリズム３５Ｂは、テーパを有する第１の偏向面３５Ｂ−１と、第１の偏向面３５Ｂ−１とは異なる方向にテーパを有する第２の偏向面３５Ｂ−２と、反射光ビームの光軸に対して若干の曲率を持たせた凸状の第３の偏向面３５Ｂ−３と、第１及び第２の偏向面３５Ｂ−１，３５Ｂ−２の両側に設けられると共に第３の偏向面３５Ｂ−３と同じ曲率を有する凸状の第４及び第５の偏向面３５Ｂ−４，３５Ｂ−５とからなる。つまり、第３、第４及び第５の偏向面３５Ｂ−３，３５Ｂ−４，３５Ｂ−５は、夫々反射光ビームの光軸に対して若干の曲率を持たせた同一の凸状の曲面上に存在する。第１及び第２の偏向面３５Ｂ−１，３５Ｂ−２は、上記第１実施例の第１及び第２の偏向面３５ａ，３５ｂと同様の機能を有する。
【００６６】
図８に示すように、光検出ユニット６６Ｂは、二分割光検出器６６ａａ〜６６ｉｉからなる。二分割光検出器６６ａａは光検出部３７ａａ，３７ｂｂからなり、二分割光検出器６６ｂｂは光検出部３７ｃｃ，３７ｄｄからなり、．．．、二分割光検出器６６ｉｉは光検出部３７ｑｑ，３７ｒｒからなる。
【００６７】
複合プリズム３５Ｂの第３の偏向面３５Ｂ−３から出力される３本の光ビームは、夫々光検出ユニット６６Ｂの二分割光検出器６６ｃｃ，６６ｆｆ，６６ｉｉに照射される。複合プリズム３５Ｂの第４の偏向面３５Ｂ−４から出力される３本の光ビームは、夫々光検出ユニット６６Ｂの二分割光検出器６６ｃｃ，６６ｆｆ，６６ｉｉに照射される。複合プリズム３５Ｂの第５の偏向面３５Ｂ−５から出力される３本の光ビームは、夫々光検出ユニット６６Ｂの二分割光検出器６６ｃｃ，６６ｆｆ，６６ｉｉに照射される。他方、複合プリズム３５Ｂの第１の偏向面３５Ｂ−１から出力される３本の光ビームは、夫々光検出ユニット６６Ｂの二分割光検出器６６ａａ，６６ｄｄ，６６ｇｇに照射される。複合プリズム３５Ｂの第２の偏向面３５Ｂ−２から出力される３本の光ビームは、夫々光検出ユニット６６Ｂの二分割光検出器６６ｂｂ，６６ｅｅ，６６ｈｈに照射される。
【００６８】
複合プリズム３５Ｂの第１及び第２の偏向面３５Ｂ−１，３５Ｂ−２から出力される６本の光ビームの結像点（焦点）は、光検出ユニット６６Ｂの光検出器６６ａａ，６６ｂｂ，６６ｄｄ，６６ｅｅ，６６ｇｇ，６６ｈｈの位置と一致する。これに対し、複合プリズム３５Ｂの第３〜第５の偏向面３５Ｂ−３〜３５Ｂ−５の各々から出力される３本の光ビームの結像点（焦点）は、光検出ユニット６６Ｂの光検出器６６ｃｃ，６６ｆｆ，６６ｉｉの位置からずれている。
【００６９】
光検出ユニット６６Ｂの光検出器６６ａａ〜６６ｉｉの出力を同じ符号で表すと、フーコー法によるフォーカスエラー信号ＦＥＳ、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＴＥＳ及び識別信号ＩＤは、夫々上記第１実施例と共に説明した式（３ａ）〜（３ｄ），（４ａ），（４ｂ），（６）と同様の式に基づいて演算を行うことで生成することができる。
【００７０】
又、ディスク２０７に記録された光磁気信号ＭＯは、次式（１１ａ）又は（１１ｂ）に基づいて演算を行うことで再生できる。
【００７１】
0003764134.tif 000005
式（１１ａ）に基づいて光磁気信号ＭＯを再生する場合には、比較的大きな平均信号振幅を得ることができる。他方、式（１１ｂ）に基づいて光磁気信号ＭＯを再生する場合には、比較的高い分解能を得ることができる。又、式（１１ｂ）に基づいて再生される光磁気信号ＭＯは、上記式（５ｂ）に基づいて再生される光磁気信号ＭＯに比べて分解能が更に向上される。このように、図７に示すような形状の複合プリズム３５Ｂを使用した場合に再生される光磁気信号ＭＯの分解能が更に向上する理由は、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ’９６，Ｊ．Ｍａｇｎ．Ｓｏｃ．Ｊｐｎ．，Ｖｏｌ．２０，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ  Ｎｏ．Ｓ１（１９９６），ｐｐ．２３３−２３８からも理解できよう。
【００７２】
尚、上記式（５ａ）又は（５ｂ）に基づいた光磁気信号ＭＯの再生は、周知の加算器及び減算器を用いて行える。
【００７３】
本実施例においても、光検出ユニット６６Ｂの代わりに図５に示す光検出ユニット６６Ａを使用しても良い。この場合、フーコー法によるフォーカスエラー信号ＦＥＳ、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＴＥＳ、光磁気信号ＭＯ及び識別信号ＩＤは、夫々上記第２実施例と共に説明した式（７）〜（１０）と同様の式に基づいて演算を行うことで生成することができる。
【００７４】
上記第１〜第３実施例において、複合プリズム３５又は３５Ｂと、集光レンズ２１２と、検光子２０８Ａとは、任意の順番で配置しても良いことは言うまでもない。
【００７５】
ところで、上記各実施例においては、複合プリズムを用いてフーコー法によるフォーカスエラー信号ＦＥＳの生成に使用する光ビームの結像点と、プッシュプル法によるトラッキングエラー信号ＴＥＳの生成に使用する光ビームの結像点とを、互いに異ならせている。しかし、光ビームの結像点をずらす方法としては、複合プリズムを用いる方法に限らず、例えばホログラム光学素子を用いても良い。
【００７６】
尚、複合プリズムは、上記各実施例のものに限定されるものではない。図９は、複合プリズムの一実施例を示す斜視図である。図９に示す複合プリズムは、例えば図６及び図７に示す複合プリズム３５Ｂの代わりに使用し得る。
【００７７】
図９において、複合プリズム１３５Ｂは、テーパを有する第１の偏向面１３５Ｂ−１と、第１の偏向面１３５Ｂ−１とは異なる方向にテーパを有する第２の偏向面１３５Ｂ−２と、反射光ビームの光軸に対して若干の曲率を持たせた凹状の第３の偏向面１３５Ｂ−３と、第１及び第２の偏向面１３５Ｂ−１，１３５Ｂ−２の両側に設けられると共に第３の偏向面１３５Ｂ−３と同じ曲率を有する凹状の第４及び第５の偏向面１３５Ｂ−４，１３５Ｂ−５とからなる。つまり、第３、第４及び第５の偏向面１３５Ｂ−３，１３５Ｂ−４，１３５Ｂ−５は、夫々反射光ビームの光軸に対して若干の曲率を持たせた同一の凹状の曲面上に存在する。第１及び第２の偏向面１３５Ｂ−１，１３５Ｂ−２は、上記第１実施例の第１及び第２の偏向面３５ａ，３５ｂと同様の機能を有する。
【００７８】
上記各実施例では、フォーカスエラー信号ＦＥＳ、トラッキングエラー信号ＴＥＳ、光磁気信号ＭＯ及び識別信号ＩＤを生成するのに用いる式を説明し、式の演算を実際に行う回路構成の図示は、当業者であれば容易に理解できるため省略した。そこで、一例として、第２実施例において上記式（７）〜（１０）の演算を行う回路構成について説明する。
【００７９】
図１０は、第２実施例において上記式（７）〜（１０）の演算を行う回路構成を示す図である。同図中、（ａ）は式（７）の演算を行う回路構成、（ｂ）は式（８）の演算を行う回路構成、（ｃ）は式（９）の演算を行う回路構成、（ｄ）は式（１０）の演算を行う回路構成を示す。
【００８０】
図１０（ａ）に示す回路は、図５に示す光検出ユニット６６Ａの光検出部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの出力Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに基づいてフォーカスエラー信号ＦＥＳを生成する。加算器８０１は、光検出部Ａ，Ｃの出力Ａ，Ｃを加算し、加算器８０２は、光検出部Ｂ，Ｄの出力Ｂ，Ｄを加算する、減算器８０３は、加算器８０１の出力から加算器８０２の出力を減算し、フォーカスエラー信号ＦＥＳを出力する。図１０（ｂ）に示す回路は、図５に示す光検出ユニット６６Ａの光検出部Ｅ，Ｆの出力Ｅ，Ｆに基づいてトラッキングエラー信号ＴＥＳを生成する。減算器８０４は、光検出部Ｅの出力Ｅから光検出部Ｆの出力Ｆを減算し、トラッキングエラー信号ＴＥＳを出力する。
【００８１】
図１０（ｃ）に示す回路は、図５に示す光検出ユニット６６Ａの光検出部Ｇ，Ｈの出力Ｇ，Ｈに基づいて光磁気信号ＭＯを再生する。減算器８０５は、光検出部Ｇの出力Ｇから光検出部Ｈの出力Ｈを減算し、光磁気信号ＭＯを出力する。
【００８２】
図１０（ｄ）に示す回路は、図５に示す光検出ユニット６６Ａの光検出部Ｇ，Ｈの出力Ｇ，Ｈに基づいて識別信号ＩＤを再生する。加算器８０６は、光検出部Ｇの出力Ｇと光検出部Ｈの出力Ｈとを加算し、識別信号ＩＤを出力する。
【００８３】
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
【００８４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、上記誤差要因に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンを大きくして、正確なフォーカスエラー信号を得ることができる。又、信号品質の高いフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び光磁気情報を得ることもできる。又、必要となる部品の数を削減することで、光学的情報記録／再生装置の製造プロセスを簡略化すると共に、光学的情報記録／再生装置のコストを削減できる。
【００８５】
請求項２記載の発明によれば、光学部品の数及び構成を比較的簡単にすることができ、光学的情報記録／再生装置の製造プロセスを簡略化すると共に、光学的情報記録／再生装置のコストを削減できる。
【００８６】
請求項３記載の発明によれば、光磁気情報の分解能を向上することができる。
【００８７】
従って、本発明によれば、上記誤差要因に対するフォーカスエラー検出系の許容マージンを大きくして、正確なフォーカスエラー信号を得ることができる。又、信号品質の高いフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び光磁気情報を得ることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例の要部を示す斜視図である。
【図３】第１実施例の光検出ユニットを示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施例の要部を示す斜視図である。
【図５】第２実施例の光検出ユニットを示す平面図である。
【図６】本発明の第３実施例の要部を示す斜視図である。
【図７】第３実施例の複合プリズムを示す斜視図である。
【図８】第３実施例の光検出ユニットを示す平面図である。
【図９】複合プリズムの一実施例を示す斜視図である。
【図１０】第２実施例において式（７）〜（１０）の演算を行う回路構成を示す図である。
【図１１】従来の光学的情報記録／再生装置の一例を示す図である。
【図１２】プッシュプル法を説明するために対物レンズを介して照射される光ビームとディスク上のトラックとの相対的位置関係を示す図である。
【図１３】プッシュプル法を説明するために二分割光検出器上に形成される反射光ビームのスポットを示す図である。
【図１４】複合プリズム及び四分割光検出器の形状の一例を示す斜視図である。
【図１５】対物レンズとディスクとの間の距離とフォーカスエラー信号ＦＥＳとの関係を示す図である。
【図１６】対物レンズとディスクとの相対的位置関係を示す図である。
【図１７】四分割光検出器上に形成される反射光ビームのスポットを示す図である。
【図１８】ガウス分布を示す図である。
【符号の説明】
３５，３５Ｂ      複合プリズム
６６，６６Ａ，６６Ｂ      光検出ユニット
２０８Ａ      検光子
２１２      集光レンズ
２０７      ディスク
【図１】
0003764134.tif 000006
【図２】
0003764134.tif 000007
【図３】
0003764134.tif 000008
【図４】
0003764134.tif 000009
【図５】
0003764134.tif 000010
【図６】
0003764134.tif 000011
【図７】
0003764134.tif 000012
【図８】
0003764134.tif 000013
【図９】
0003764134.tif 000014
【図１０】
0003764134.tif 000015
【図１１】
0003764134.tif 000016
【図１２】
0003764134.tif 000017
【図１３】
0003764134.tif 000018
【図１４】
0003764134.tif 000019
【図１５】
0003764134.tif 000020
【図１６】
0003764134.tif 000021
【図１７】
0003764134.tif 000022
【図１８】
0003764134.tif 000023