JPS63241734A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、２個以上の半導体レーザ光源を備えた光学的
情報記録再生装置（以下、光ヘッドと記す、）に係り、
特に光ヘッドの部品点数の削減。

小型化などに好適な回路構成に関する。

〔従来の技術〕

従来、２個以上のレーザ光源を備えて光学的情報記録媒
体上（以下、光ディスクと記す、）に独立した複数個の
元スポットを照射し、各光スポットの光ディスクからの
反射あるいは透過光ビームから、各々独立にフォーカス
、トラヴキング位ｉσずれ信号、情報信号等を得る構成
としては１例えば、特開昭５ａ−１０３００４号公報、
特開昭５６−１６３５３１号公報などに記載されている
ように１元ディスクを反射または透過した復数の光ビー
ムを空間的に分離し、各々の元ビームに別々の光検出系
を設ける構成がなされていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、複数の光ビームに対して、各々別々の
光検出系を設ける必要があシ、光ヘッドの部品点数の削
減、小型化にとっては、大きな問題であった。

本発明の目的は、光ヘッドの小型、簡略化をはかるため
、同一の光検出器で、複数の反射光ビームから各信号を
各々独立に検出することが可能な光ヘッドを提供するこ
とＫある。

ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的は、同一の光検出器に入射する複数の光ビーム
のうち少なくとも１本の光ビームを発する半導体レーザ
の駆動電流に高周波の単一周波数信号を重畳することＫ
よって、その光量を周期的に変動させ、かつ光検出器側
の出力信号のうちレーザの光量を変動させた高周波信号
と同一の周波数をもつ搬送波信号を振幅変調した波型を
もつ信号成分を分離復調する回路と、復調した信号に比
例した振幅をもつ信号をもとの出力信号の低域成分から
減算する回路を設けることによって達成される。

〔作用〕

上記したように、同一の光検出器に入射する複数の光ビ
ームのうち少なくとも１本の光ビームを高周波の信号で
周期的に光量変動させ、光ディスクをへて、光検出器に
入射させると、その出力信号には１周期的光量変動の周
波数と同一の周波数をもつ搬送波が、その光ビームが光
ディスクを反射または透過した際に得られる信号によっ
て振幅変調を受けた信号成分があられれる。

そこで、上記したように１元検出系にこの振幅変調成分
を分離検出し、さらにＡＭ検波によって変調信号を復調
する回路を設けることＫよって、周期的に光量変動する
光ビームが光ディスクを反射または透過する際に得るフ
ォーカス、トラッキング位置ずれ信号情報信号などを検
出することができる。また、このようＫして得られた信
号に比例した適当な大きさの振幅をもつ信号を光検出器
の出力信号の低域成分の信号から減算する減算回路を設
けることによって１周期的な光量変動を受けていない光
ビームが光ディスクを反射または透過する際に得る各種
信号も検出することができる。

以上のよ５に、光ビームを高周波信号で周期的に光量変
動させることによって、同一の光検出器で複数の元ビー
ムがもつ光ディスクからの信号を別々に分離検出するこ
とができる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図によシ説明する。第１
図は、本発明の一実施例を説明するための光学系および
回路系の構成図である。１ａおよび１ｂは半導体レーザ
光源で、レーザ駆動回路３０ａ。

３０ｂによって光ビーＡ　５０ａ　、　５０ｂを発する
。２ａ。

２ｂはコリメートレンズ、３は１例えば１１−フミラー
などのように２光束ｓｏａ　、　ｓｏｂを合成するため
に用いる光学素子、４は偏光ビームスプリッタ、５は４
分の１波長板、６は対物レンズ、７は検出レンズである
。また１０は光ディスク、２０は光検出器である。以上
の光学系および回路系の構成は。

従来の２光源の光ヘッドとほぼ同様の構成をしている。

これに対して、発振回路３１．バイパスフィルタ４０、
ローパスフィルタ４１．ＡＭ検波回路４２．増幅器４２
ａ　、　４５ｂ　、減算器４４からなる信号分離復調回
路４５は１本発明で新しく設けられた回路である。

レーザ駆動回路３０ａには、発振回路３１よυ光ディス
ク１０に記録されている情報信号の周波数帯域に比べて
充分高い単一周波数ｆｏ　（例えば２０ＭＨｚ〜５０Ｍ
Ｈｚ程度）の信号が重畳され、これによって半導体レー
ザ１ａから発した光ビーム５０ａの強度は、。

第２図（ａ）にし、めすように平均強ｖ１１を中心に時
間ｔに対して周期的に変動する。（以下、これをチャン
ネル１の光ビームとする。）一方、半導体レーザ１ｂは
、直流電流で駆動されるので、光ビーム５０ｂは第２図
（ｂ）にしめすように、一定の光強度Ｉ２を保つ。（以
下、これをチャンネル２の光ビームとする。）このよう
なチャンネル１およびチャンネル２の光ビームが、光デ
イスク１０上に集光され、反射されると、各党ビームは
、光ディスク１０に記録されている情報信号あるいは、
その情報信号の記録トラックに対する各党ビーム集光ス
ポットのフォーカス方向、トラッキング方向の位置ずれ
などによって、各党ビームごとに、全く独立に強度変調
または１位相変調をうける。この変調成分が。

光検出器２０によって電気信号として検出される。

今、平均強度工１振幅Ａ周波数ｆ。で周期的に光量変動
するチャンネル１の光ビームが光ディスク１０を反射後
、光検出器２０に入射して検出される信号をＶ＋　（１
りとすると　Ｖ＋　（ｔ）は１次式であられされる。

Ｖ＋（ｔｌ　＝に＋−（Ｊｌ（ｔ）・ＩＡ　Ｃｏｒ（２
πｆｏｔ）＋１１ｊ＝　Ｋｌ　−Ａ−Ｕｌ　（ｔｌ　−
Ｃｏｔ　（２π−ｆ、　ｔ　）＋に＋　−Ｉｔ　−Ｕｌ
　（ｔ）　　　（１）ただし、　Ｕｌ（ｔ）は、前述し
たようにチャンネル１の光ビームが光ディスク１０を反
射した際に受ける強度あるいは位相変調成分の信号、　
Ｋｌは、比例定数である。

一方、一定の強度工２を保つチャンネル２の光ビームが
、チャンネル１の光ビーム同様、光ディスク１０を反射
後光検出器２０に入射して検出される信号をＶ２（１り
とすると、　Ｖ２（＋りは１次式のようＫあられされる
。

Ｖｚ（ｔ）　＝　Ｋ２−　Ｉ２−　Ｕ２　（＋り　　　
　−（２まただし、　［Ｊ２（ｔｌは、　［Ｊｌ（ｔ）
同様チャンネル２の光ビームが光ディスク１０を反射し
た際に受ける強度あ。

るいは位相変調成分の信号、ｋは比例定数である。

したがって、第１図の実施例のように、チャンネル１．
チャンネル２の２本の光ビームが同一の光検出器２０に
同時に入射し、光電変換されると。

その出力信号Ｖ　（ｔｌは、（１］式であられされるチ
ャンネル１の信号Ｖ１（ｔ）と、（２）式であられされ
るチャンネル２の信号Ｖｚ（ｔ）が線型に加算さｎた信
号になる。

すなわち。

ｖ（ｔｌ　＝　Ｖ＋（ｔ）　＋　Ｖｚ（ｔ）＝　Ｋｌ・
Ａ−Ｕｌ（＋りＣＯｔ　（２πｆｔ）＋Ｋｌ・工１・Ｕ
ｌ（ｔ１＋に２・Ｉ２・Ｕ２（ｔ）　　　　　　　　　
　　（３）第３図（ａ］に（３）式であられされる出力
信号Ｖ（ｔ）の−例をしめす。（３）式のＶ（ｔ）であ
られされる出力信号６０は、（１）式のＶ＋（ｔ）であ
られされるチャンネル１の信号６１（第３図（ｂ））と
０）式のＶ２（ｔ）であられされるチャンネル２の信号
６２（第３図（Ｃ））が加算された波型をもつ。また信
号６１は、（１）式にしめすように周波数ｆ、の搬送波
信号がチャンネル１の信号Ｕ１（ｔｌで振幅変調された
信号６３ａ（第３図（ｄ））と、信号（ｈ（ｔ）自身に
比例した振幅をもつ信号６３ｂ（第３図（ｅ））が加算
された波型をもつ。したがって、第４図にしめしたよう
に、出力信号６０のスペクトル分布７０には、低域側に
チャンネル１の信号Ｕｌ（ｔ）に比例した振幅をもつ信
号６３ｂのスペクトル７３ｂとチャンネル２の信号Ｕｚ
（ｔ）に比例した振幅をもつ信号６２のスペクトル７２
が線ｆｆ１Ｋ加算されたスペクトル７４があられれ、高
域側に周波数１゜の搬送波信号が信号Ｕｌ（ｔ）で振幅
変調された信号６５ａのスペクトル７５ａが搬送波信号
のスペクトルの側波帯としてあられれる。

以上の現象から、出力信号６０よシ、チャンネル１の光
ビームが光ディスクＩＯから得る変調信号Ｕ１（ｔ）と
チャンネル２の光ビームが光ディスク１０から得る変調
信号Ｕ２（ｔ）を各々独立に検出するために。

光検出器２０に、第１図にしめずような信号分離復調回
路４５を設ける。以下信号分離復調回路４５の動作を第
５図を用いて説明する。第５図は、第１図中にしめした
信号分離復調回路４５を抽出した図である。

光検出器２０から送られてきた出力信号６０は、バイパ
スフィルタ４０によって、高域のスペクトル７３ａをも
つ信号６３ａが取シ出される。信号６３ａは、前述した
よ５に、周波数ｆ。の搬送波信号がチャンネル１の信号
Ｕ＋　（ｔ）によって振幅変調された波型をもつので、
ＡＭ検波回路４２によってＵｌ（ｔ）に比例した振幅を
もつ信号６５ｂを復調することができる。

一方、出力信号６０は、ローパスフィルタ４１によって
、スペクトル７４をもりた信号６４も取シ出される。こ
の信号は前述したように、チャンネル１の信号ＵＩ（ｔ
）Ｋ比例した振幅をもつ信号６５ｂとチャンネル２の信
号Ｕ２（ｔ）に比例した振幅をもつ信号６２が線型に加
算された波型をもつ。そこで、ＡＭ検波回路４２の出力
信号とローパスフィルタ４１によって取り出された信号
６４を各々適当な増幅率をもった増幅器４５ａ　、　４
３ｂで増幅した後減算器４４で減算することによって、
信号６４にふくまれるＵｌ（ｆりに比例した振幅をもつ
信号成分６３ｂを取シ除き、チャンネル２０信号Ｕ２（
ｔ）に比例した振幅をもつ信号６２を取シ出すことがで
きる。すなわち、上述したようなａ能ｔもつバイパスフ
ィルタ４０．ローパスフィルタ４１．ＡＭ検波回路４２
．増幅器４５ａ　、　ａｓｂ　、減算器４４などからな
るイｇ号分離復−傭回路４５を設けることによシ、チャ
ンネル１．チャンネル２各々の光ビームが、光ディスク
１０を反射した際に各光ビームごとに全く独立に強度変
調または位相変調され光検出器２０で検出される信号０
１（ｔ）　、　Ｕ２（１りを同一の光検出器２０から全
く独立に分離検出することができる。

なお１本実施例は、増幅器ａｓａ　、　ａ５ｂの増幅率
は、適当な値の組み合わせに固定されているが。

調整をおこないやすくするために、各増幅器の増幅率の
相対的な比を可変にする構成にしてもよい。

第６図は、その一実施例をしめしたものである。

第６図にしめしたような信号分離復調回路４５を第１図
にしめしたような光学系の光検出器２ｏの出力側に設け
る。そしてまず、半導体レーザ１ａだけを点燈して、光
検出器２０の出力信号６０に、（１）式のＶ＋（ｔ）で
あられされるチャンネル１の信号６１だけがあられれる
ようにしておく。そして、可変抵抗器４６をうごかして
、ＡＭ検波回路４２を出力し、増幅器４３ａをへて、減
算器４４′に入力される信号の振幅を調節し、減算器４
４からの出力信号が零になるようにしておく。このよう
に調節することによって。

ローハスフィルタ４１．増幅器４３ｂをへて、減算器４
４に入力される信号内に含まれるチャンネル１の信号Ｕ
＋　（ｔ）に振幅が比例した信号成分と、バイパスフィ
ルタ４０．ＡＭ検波回路４２．増幅器４５ａをへて。

減算器４４に入力する信号Ｕ＋（ｔ）に振幅が比例した
信号が完全に一致するので、減算器４４の出力信号は。

チャンネル２の信号ＩＪ２（ｔ）に振幅が比例した信号
を正しく再生することができる。また、第６図の実施例
以外にも、例えば増幅器の増幅率自体を可変にした構成
でも全く同様の原理で調整が可能である。

以上の実施例では、半導体レーザ光源を２　（ｒ！Ａと
したが、もちろんそれ以上の光源がある場合でも同様に
各信号の分離検出が可能である。このような場合は、各
々の半導体レーザの駆動電流に光ディスク１０の記録信
号の周波数帯域に比べて充分床がった間隔をもつ互いに
異なる周波数の信号を重畳し、光量を変動させるととも
に、検出器側は対応する各周波数の搬送波の振幅変調成
分を分離検出スルバンドパスフィルタをそれぞれ備えた
各々別個の信号分離復調回路４５を設ければ、前述した
動作原理と全く同様の原理で１個の光検出器から複数の
光ビームの信号を全く独立に検出できる。

なお１通常の光ヘッドは、光ディスクからの反射光から
フォーカス、トラッキングサーボ信号。

情報信号などを検出するため、１本の反射光ビームを２
個以上の光検出器あるいは多分割された光検出器で光電
変換し、得られた各信号を演算処理している。このよう
な場合でも、２本の光ビームのどちらか一方を高周波信
号で光量変動させ、各光検出器に第１図、第５図、第６
図にしめずような信号分離復調回路４５を各々別個に設
け、その出力信号を演算処理することによって、２本の
光ビーム各々のフォーカス、トラッキングサーボ信号情
報信号などを全く独立に検出することができる。

第７図は、上記の構成の一実施例として、４組の光検出
器の出力信号を演算することによって元ディスク上に照
射された光スポットのフォーカス、トラッキングサーボ
信号および情報信号を得る構成の一例をしめした構成図
である。第１図と同一の部分　、には、同一の符号を付
している。光ディスク１０からの反射光は、ハーフミラ
−８によって２分され、一方は、検出レンズ７ａによっ
て、２分割光検出器２０ａ上１７ｃ照射され、他方は、
ナイフエッヂ９をへテ、検出レンズ７ｂによって、２分
割光検出器２０ｂ上に集光する。２分割光検出器２０ａ
の２つの出力信号は。

減算されることによって光スポットのトラッキングサー
ボ信号を出力し、加算されることによって、情報信号を
得る。また２分割元検出器２０ｂの２つの出力信号は、
減算されることによって、光スポットのフォーカスサー
ボ信号を出力する。このような構成の光ヘッドにおいて
も、第７図のように。

光検出器の各出力に対して１本発明の信号分離復調回路
４５を別個に設けることによって、２つのレーザ光チャ
ンネル１．チャンネル２それぞれの出力信号のフォーカ
ス、トラッキングサーボ信号。

情報信号をそれぞれ全く独立に検出できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、１組の光検出器によって、複数の光ビ
ームの光ディスクからの反射または透過光から、各党ビ
ームそれぞれが、光ディスクを反射または透過すること
によって得るフォーカス。

トラッキングサーボ信号、情報信号など各極信号を全く
独立に検出できるので、複数の半導体レーザ光源を有し
、複数の光スポットを独立に光ディスクに照射する光ヘ
ッドの部品点数の削減、小型簡略化に大きな効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例を説明する構成図。 第２図は、半導体レーザの発光強度の時間変化をしめず
説明図、第３図は、光検出器の出力信号の波型の一例を
しめず説明図、第４図は、出力信号の周波数成分をしめ
ず説明図、第５図は、第１図の実施例の主要部分をしめ
ず模式図、第６図は。 本発明の他の一実施例の主要部分をしめず模式図。 第７図は１本発明の他の一実施例を説明する構成図であ
る。 １ａ　、　１ｂ−・半導体レーザ光源、　　３０ａ　、
　５０ｂ−、、Ｖ　−ザ駆動回路、３１・・・発振回路
、４０・・・バイパスフィルタ、４＋・・・ローパスフ
ィルタ、４２・・・ＡＭ検波回路。 ４４・・・減算器、４５・・・信号分離復調回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、少なくとも、２個以上の半導体レーザ光源と該各半
   導体レーザ光源から発した互いに独立な光ビームをそれ
   ぞれ光学的情報記録媒体上に集光する集光光学系と、前
   記各半導体レーザ光源のうち、少なくとも２個以上の光
   源から発した光ビームの前記光学的情報記録媒体からの
   反射光ビームが共に入射するように配置された光検出器
   を備えた光学的情報記録再生装置において、前記光検出
   器に入射する反射光ビームを発する前記各半導体レーザ
   光源の内、少なくとも１個の半導体レーザ光源の発光光
   量を前記光学的情報記録媒体に記録されている情報信号
   の周波数帯域よりも充分に高い単一の高周波信号で周期
   的に変動させ、かつ前記光検出器の出力信号から、前記
   各半導体レーザから発した各光ビームが、前記光学的情
   報記録媒体を反射または透過した際に得るフォーカス、
   トラッキング位置ずれ信号、情報信号を前記光ビームご
   とに全く独立に得る信号分離復調手段を設けたことを特
   徴とする光学的情報記録再生装置。