JP2001084625A

JP2001084625A - 光学的情報記録再生装置

Info

Publication number: JP2001084625A
Application number: JP25770699A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tono; 宏行東野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-09-10
Filing date: 1999-09-10
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】記録速度が高く、しかも記録済信号の安定な再
生時が可能な光学的情報記録媒体向けの記録／再生に利
用される光ヘッド装置を提供する。【解決手段】この発明の光ヘッド装置１は、第１の波長
のレーザ光を放射する第１のレーザ素子１１と、第２の
（第１の波長と等しい波長を含む）波長のレーザ光を放
射する第２のレーザ素子２１と、第２のレーザ素子から
放射されたレーザ光を第１のレーザ素子からのレーザ光
と同時に光ディスクＤの記録層に照射可能にまとめる偏
光ビームスプリッタ３１を有し、情報を記録する際に
は、それぞれのレーザ素子からのレーザ光を同時に利用
する。なお、少なくとも一方のレーザ素子が放射するレ
ーザ光の波長は、光ディスクの記録層のエネルギー吸収
量の高い波長に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、情報の追加記録
が可能な光学的情報記録媒体に、情報を記録し、または
既に情報が記録されている記録媒体から情報を再生する
光学的情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ビームを用いた光学的情報記録および
再生が可能な記録媒体への情報の記録および記録媒体か
らの情報の再生においては、記録ビーム、トラッキング
ビーム、フォーカシングビームならびに再生ビームのそ
れぞれの光ビームは、同一光源から発せられる光ビーム
が利用されている。

【０００３】周知の光学的情報記録／再生装置には、さ
まざまな光学的情報記録媒体に情報を記録し、また記録
媒体から情報を再生するために、波長の異なる光ビーム
を出射する複数の光源を有し、光学的情報記録媒体の種
類に応じた波長の光ビームを用いて、情報を記録し、ま
た再生する装置が知られている。この場合でも１つの種
類の記録媒体への記録と同記録媒体からの再生には、同
一の光源から発せられる光ビームが用いられる。

【０００４】今日、高度情報化杜会の進展とコンピュー
タ等の情報機器の情報の処理速度の向上に伴って、上述
した記録／再生装置による情報の記録速度および再生速
度の向上が求められている。しかしながら、例えば１回
限りの書き込みが可能な追記型の光学的情報記録媒体記
録／再生装置の場合、再生装置の再生速度よりも記録装
置の記録速度が遅いことに代表されるように、一般に
は、再生速度よりも記録速度が遅い状況にある。

【０００５】追記型光学的情報記録媒体に情報を記録す
る場合、エネルギーの大きな記録用光ビームを用いて、
記録媒体の記録層が高い光吸収率を呈する波長を用いる
ことにより、より小さな出力で記録ピットを形成でき
る。

【０００６】何故ならば、記録ヘッドの移動速度をＶ
（ｍ／Ｓ）、記録用光ビームの幅をＤ（ｍ）、記録用光
ビームの照射時間をΔＴ（ｓ）、記録用光ビームの出力
をＰ（Ｊ／ｓ）、記録媒体の記録層の吸収係数をＡとす
ると、ΔＴの照射時間に吸収されるエネルギーは、Ｐ×
Ａ×ΔＴであり、同照射時間ΔＴの間にエネルギーを吸
収する部分の面積Ｓは、Ｖ×Ｄ×ΔＴで示され、面積Ｓ
の中に吸収されるエネルギーの平均の面密度Ｗ（Ｊ／ｍ
口）は、（Ｐ×Ａ×ΔＴ）／（Ｖ×Ｄ××ΔＴ）＝（Ｐ×Ａ）／（Ｖ×Ｄ）となるが、Ｄを一定とすると、記録層に照射されるエネ
ルギーの平均の面密度は吸収率に比例し、記録ヘッドの
移動速度に反比例することになるためである。

【０００７】このため、記録速度を高める場合、記録用
光ビームの出力を高めるか、吸収率の高い波長の記録用
光ビームを用いることが有効である。

【０００８】一方、追記型光学的情報記録媒体から情報
を再生する場合、記録媒体の記録層の記録ピット部分か
らの反射光ビームと記録ピット以外の部分からの反射光
ビームとの間で、大きなコントラストを呈する波長の光
ビームを用いるほど、Ｓ／Ｎ（信号対ノイズ）比の高い
再生信号を得ることができる。ここで、大きなコントラ
ストを得るために考慮すべき定性としては、例えば光ビ
ームの反射率や光ビームの偏光角度等がある。

【０００９】ところで、一般に、同一の波長の光ビーム
が上述した記録ビームに要求される項目と再生ビームに
要求される項目とを同時に満たすことはない。

【００１０】例えば、透明な光入射側の支持体と金属反
射膜の間に記録層である有機色素を配置した構造の記録
層を有し、支持体を透過した光ビームのエネルギーによ
り、有機色素が熱変質して記録ピットを形成することに
より１回だけ書き込みできる記録媒体が市販されている
が、この種の記録媒体は、図２に示すように、近赤外線
付近の波長の光ビームに対する記録ピット部分とそれ以
外の部分とでは、記録層の反射率が大きく異なる特性を
有している。このため、上述した１回だけ記録が可能な
記録媒体から情報を再生する場合、時間的に強度が変動
しない近赤外の近傍の波長の光ビームを照射してその反
射光量をモニタして得られる記録ピットとそれ以外の部
分からの反射光量のコントラストを利用して、近赤外線
の波長の再生光ビームを照射して得られる反射光量をモ
ニタして反射光量が強い時間間隔と反射光量が弱い時間
間隔を測定する方法が利用されている。なお、一般に
は、上述した記録媒体において、波長８００ｎｍ程度の
近赤外線に対する反射率は、記録ピット部分以外（未記
録部、曲線ｂ）の領域で８０％程度で、記録ピット部分
（既記録部、曲線ａ）領域で４０％程度である（ここで
示した反射率は凹凸がない滑らかな面に記録層を設けた
場合の値である）。

【００１１】一方、上述した追記型光学的情報記録媒体
の未記録部に情報を記録する場合、上述した再生ビーム
と同じ波長の近赤外線（光ビーム）を用いると、図３に
示されるように、光ビームの吸収率は、曲線ｂに示すよ
うに、２０％程度｛１００％−反射率−透過率（０％程
度）｝に留まる。このことは、記録速度を向上できない
ことを示している。

【００１２】すなわち、上述した１回だけ記録可能な情
報記録媒体は、可視光領域の波長の光ビームに対する反
射率が小さくエネルギー吸収率が大きいため、この波長
領域の光ビームを用いて情報を記録すれば、エネルギー
効率が改善され、結果として記録速度を高めることがで
きる。しかしながら、その一方で、可視光領域の波長の
光ビームに対しては、記録ピット部分と記録ピット以外
の部分の反射光量の差がほとんど無いため、記録に用い
た波長の光ビームを再生光ビームに用いることはできな
いという問題が生ずる。

【００１３】この欠点を補うため、例えば特開平２−１
８７９３７号公報に、『記録の際に記録層の光吸収性を
有する波長の記録光ビームを照射して情報を記録し、記
録光ビームの波長より低い光吸収性を示す波長の再生光
ビームにより先に記録された信号を再生する』ことが開
示されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特開平２−
１８７９３７号公報に開示されている記録／再生方法に
よっても、記録時と再生時の光ビームの波長を変える
（複数の光源を設け、記録と再生に応じて使用する光源
を選択する）必要が生じる問題がある。

【００１５】また、記録の際には記録層の光吸収性を有
する波長の記録光ビームを照射して信号を記録し、再生
の際には記録光ビームの波長より低い光吸収性を示す波
長の再生光ビームによって記録された信号を再生するこ
とで、再生信号のＳ／Ｎ比を確保しながら、記録時には
より速い速度で情報を記録することができるが、この方
法によっても、光源の最大出力のエネルギーによる制約
を受ける。なお、図２を用いて既に示したような特性を
有する記録層を用い、未記録部へ情報を記録する際に、
吸収率の高い波長の光ビームを用いるだけでは、記録速
度が向上しない問題がある。

【００１６】すなわち、図２を用いて既に示したよう
に、波長８００ｎｍ程度の近赤外線に対する未記録部の
吸収率が２０％程度であっても、実際に情報が記録され
ると色素膜に変化が生じて吸収率が７０％程度にまで上
昇するため、未記録部における吸収率の低い波長の記録
光ビームを照射すると、照射直後（開始の瞬間）には、
記録層の吸収率が低くエネルギーの利用効率も低いが、
記録ピットが形成されるにつれて、吸収率が上昇してエ
ネルギー効率が改善される現象が見られるが、同未記録
部に対して５０％程度の吸収率を呈する波長の光ビーム
を用いたとしても上述したような吸収率の増加が生じな
いので、記録速度は、向上しない。

【００１７】また、光学的情報記録媒体記録／再生装置
で一般に光源として用いられている半導体レーザは、温
度が変化することで発光波長が変化するため、情報記録
媒体の記録層の吸収率が大きく変わるような波長の光ビ
ームを用いて情報を記録すると、周囲の温度の変化等に
起因して半導体レーザ素子の温度が変化して発光波長が
変化することにより光学的情報記録媒体の記録層の吸収
率が変化して記録感度が大幅に変化し、例えば再生時に
ジッタが増大する問題がある。

【００１８】またさらに、上述したように、記録用の波
長の光ビームを発生するレーザ素子と再生用の波長の光
ビームを発生するレーザ素子は、それぞれ独立に設けら
れているため、両レーザ素子の位置決めのための調整作
業に要求されるコストが増大する問題がある。

【００１９】さらにまた、記録用の波長の光ビームを発
生するレーザ素子と再生用の波長の光ビームを発生する
レーザ素子のそれぞれから発生される光ビームを記録面
の同一位置に重ね合わせるためには、光源の相対的な位
置やコリメートレンズの焦点距離と対物レンズの焦点距
離との比を制限しなければならないことが知られてい
る。

【００２０】また、記録用の光ビームの記録面上のビー
ムスポット径（０次光の直径）ω_０が小さければ、その
分記録密度を向上させることができるが、一般には、ω
_０は、対物レンズを出射する光ビームの出射角がθであ
るとき、 ω_０＝０．３２λ／ｓｉｎθ で定義されるため、例えばθを３０°とすると、ｓｉｎ
θ＝０．５であり、ω_０は、約０．６λとなる（Ｐ２
６、（１−２０）式、光ディスク技術、（株）ラジオ技
術社、１９８９，２，１０）。しかしながら、上記式に
おいて、仮にθが、θ＝９０°を取ることができたとし
ても、ｓｉｎθ＝１で、ω_０は、０．３２λであり、そ
れ以上にビームスポット径を小さくすることはできな
い。

【００２１】この発明の目的は、記録速度が高く、しか
も記録済信号の安定な再生時が可能な光学的情報記録媒
体向けの記録／再生に利用される光ヘッド装置を提供す
ることにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題点に基づきなされたもので、２以上の光源を有し、情
報記録時には、それぞれの光源からの光ビームを同時に
照射するものであって、少なくとも１つの光源から放射
される光ビームの波長が光学的記録媒体の記録層の記録
部分により少なくとも反射または吸収されるエネルギー
量が未記録部分よりも高いことを特徴とする光学的情報
記録再生装置を提供するものである。

【００２３】またこの発明は、複数の光源と、この複数
の光源からのそれぞれの光ビームを光学的情報記録媒体
の記録面の１点に集光させる光学系と、を有し、この光
学系は、焦点距離がＦ１である対物レンズと焦点距離が
Ｆ２であるコリメータレンズを含み、Ｆ２／Ｆ１が４〜
１０の範囲を取ることを特徴とする光学的情報記録再生
装置を提供するものである。

【００２４】さらにこの発明は、第１の波長の光ビーム
を出射する第１の光源と、第１の波長とは異なる第２の
波長の光ビームを出射する第２の光源と、前記第１の光
源からの光ビームと前記第２の光源からの光ビームを合
成するプリズムユニットと少なくとも対物レンズを含
み、前記第１および第２の光源のそれぞれから出射され
た光ビームを、概ね同一の光路に案内する光学系と、光
学的情報記録媒体で反射され、前記対物レンズを経て取
り込まれた反射光ビームを光電変換する検出器と、前記
第１および第２の光源と前記プリズムユニットとの間に
は、それぞれの光源から出射された光ビームのビームス
ポット径を変化させるビーム径変換装置が設けられてい
ることを特徴とする光学的情報記録再生装置を提供する
ものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態である光学的情報記録媒体への情報の記録
し、記録媒体から情報を再生可能な光ヘッド装置（光学
的情報記録／再生装置）について詳細に説明する。

【００２６】図１に示されるように、光ヘッド装置１
は、第１の波長のレーザビーム（光ビーム）Ｌ１を放射
する第１の半導体レーザ素子１１、第２の波長のレーザ
ビーム（光ビーム）Ｌ２を放射する第２の半導体レーザ
素子２１を有する。

【００２７】それぞれの半導体レーザ素子１１，２１
は、それぞれが放射するレーザビームＬ１，Ｌ２の偏光
の方向が互いに直交する向きになるよう配置されてい
る。

【００２８】第１の半導体レーザ素子１１を出射された
レーザビームＬ１は、第１のコリメートレンズ１２によ
りコリメートされ、偏光ビームスプリッタ３１の偏光ビ
ームスプリット面３１ａを通過したのち、λ／４板（リ
ターダ）３２で偏光の方向が直線偏光から円偏光に変換
されて、対物レンズ３３に案内される。

【００２９】対物レンズ３３に案内されたレーザビーム
Ｌ１は、対物レンズ３３により、光学的情報記録媒体で
ある光ディスクＤの図示しない記録層（透明な支持体と
反射膜との間の色素層）に収束される。なお、対物レン
ズ３３は、第１のレーザ素子１１からのレーザビームＬ
１の波長と第２のレーザ素子２１からのレーザビームＬ
２の波長のそれぞれに対して色消しされている。

【００３０】光ディスクＤの記録層に集光され、反射膜
で反射されたレーザビームＬ１は、対物レンズ３３に戻
され、λ／４板３２をもう一度通過することにより、偏
光の方向が円偏光から光ディスクＤに向かうときの偏光
の方向と９０°異なる方向に向けられた直線偏光に変換
されて、偏光ビームスプリッタ３１に戻される。

【００３１】偏光ビームスプリッタ３１に戻されたレー
ザビームＬ１は、ビームスプリット面３１ａにより反射
され、透過率が概ね２０％のハーフミラービームスプリ
ッタ３４を通過して、集束レンズ３５で集光されて、光
検出器３６の図示しない受光面に入射される。

【００３２】一方、第２の半導体レーザ素子２１を出射
されたレーザビームＬ２は、第２のコリメートレンズ２
２によりコリメートされ、ハーフミラービームスプリッ
タ３４により、光強度の概ね８０％（好ましくは、少な
くとも３／４以上の割合）が反射されて、偏光ビームス
プリッタ３１に案内される。

【００３３】偏光ビームスプリッタ３１に導かれた第２
の半導体レーザ素子２１からのレーザビームＬ２は、偏
光ビームスプリット面３１ａでもう一度反射（レーザビ
ームＬ２の偏光の方向は、既に説明したように、第１の
半導体レーザ素子１１からのレーザビームＬ１の偏光の
方向に対して９０°回転されているのでこの場合は、反
射）され、λ／４板３２で偏光の方向が直線偏光から円
偏光に変換されて対物レンズ３３に案内される。

【００３４】対物レンズ３３に案内された第２の半導体
レーザ素子２１からのレーザビームＬ２は、対物レンズ
３３により、光ディスクＤの図示しない記録層（透明支
持体基板と反射膜との間の色素層）に収束される。

【００３５】光ディスクＤの記録層に到達し、反射膜で
反射された第２の半導体レーザ素子２１からのレーザビ
ームＬ２は、対物レンズ３３に戻され、λ／４板３２を
通過することにより偏光の方向が円偏光から光ディスク
に向かうときの偏光の方向と９０°異なる方向に向けら
れた直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ３１に
戻される。偏光ビームスプリッタ３１に戻されたレーザ
ビームＬ２は、同偏光ビームスプリッタを通過して第１
のレーザ素子１１側に出射される。なお、このレーザビ
ームＬ２は、第１のレーザ素子１１のＡＰＣ（オートパ
ワーコントロール）のための第１のレーザ素子１１に一
体的に組み立てられるフォトディテクタに入射しないよ
う図示しない光路変更部材により光路変更され、あるい
は図示しない遮光部材により遮光される。

【００３６】図１においては、２つのコリメータレンズ
１２，２２、λ／４板３２および偏光ビームスプリッタ
３１を用いた光ヘッド装置を例に説明したが、λ／４板
３２や偏光ビームスプリッタ３１を利用しない光ヘッド
装置においても、同様に構成できる。

【００３７】すなわち、周知の半導体レーザ素子が１つ
の光ヘッド装置に対して、図１の点線で囲んだ部分４０
に相当する第２のレーザ素子２１と記録時のレーザビー
ムの合成のためのハーフミラービームスプリッタ３４を
付加することで、ほとんどの光ヘッド装置に対応でき
る。

【００３８】ところで、図２および図３を用いて既に説
明したように、光学的情報記録媒体のうちの１回だけ書
き込みが可能な追記型の記録媒体においては、記録に適
したレーザビームの波長と再生に適したレーザビームの
波長が異なる。

【００３９】ここで、図１に示した光ヘッド装置１にお
いて、第１および第２のレーザ素子１１，２１が放射す
るレーザビームＬ１およびＬ２の波長を最適に組み合わ
せる（例えば第２のレーザ素子２１が放射するレーザビ
ームＬ２の波長を、記録媒体の記録層が吸収するエネル
ギー量が極大となる波長とする）ことにより、記録時の
記録速度を高めることができる。

【００４０】詳細には、記録媒体のエネルギー吸収特性
が図３を用いて既に示したように、波長８００ｎｍ程度
の近赤外線に対する未記録部の吸収率が概ね２０％程度
（曲線ｂ）であったとしても、実際に情報が記録され始
めると色素膜に変化が生じて吸収率が概ね７０％程度
（図２における曲線ｂ参照）まで上昇するため、未記録
部に対して吸収率の低い波長の記録光ビームを照射した
場合、照射直後（開始の瞬間）には記録層の吸収率が低
くエネルギーの利用効率も低いが、記録ピットが形成さ
れるにつれて吸収率が上昇してエネルギー効率が改善さ
れる（記録速度が向上する）ことが認められる。このと
き、第２のレーザ素子２１から放射されるレーザビーム
Ｌ２は、図４（ａ）に示されるように、記録開始時に、
大きな出力を与え、ある時間経過後に出力レベルを所定
の割合で低下させる方法により発光制御される。このよ
うな発光制御によれば、記録媒体に形成される記録ピッ
トの幅が時間の経過とともに広がりを有することが防止
できる。

【００４１】なお、記録対象としての光学的情報記録媒
体としては、入手可能な追記型記録媒体であって、グル
ーブ（案内溝）の形状が螺旋状で、グルーブの幅が０．
８μｍ程度、グルーブの深さが０．１μｍ程度、かつグ
ルーブのピッチが１．６μｍ程度である直径１２０ｍ
ｍ、厚さ１．２ｍｍの透明プラスチック板に、厚さ０．
１μｍ程度の有機色素と厚さ５０ｎｍ程度の金（Ａｕ）
の膜（反射膜）が積層された記録層と、記録層（反射
膜）を保護する紫外線硬化樹脂等の保護層を有する周知
のＣＤ−Ｒと呼ばれるグループの光ディスクを用いてい
る。

【００４２】また、上述したＣＤ−Ｒにおいては、記録
層すなわち有機色素は、シアニン系またはフタロシアニ
ン系もしくはアゾ系の有機色素の中から適当な材料を用
いることにより、後段に詳述する方法で形成された記録
ピット（既記録部分）と記録ピット以外の部分（未記録
部分）とが、近赤外の波長のレーザビーム（再生光）に
対して大きな反射率のコントラストを提供する。

【００４３】以下、ＣＤ−Ｒに対する情報の記録および
ＣＤ−Ｒからの情報の再生について、詳細に説明する。
すなわち、以下に説明する方法により、再生信号のＳ／
Ｎを劣化させることなく記録時にレーザビームのエネル
ギーを効率よく記録層へ吸収させることができ、記録速
度を向上できる。

【００４４】［例１］図１に示した光ヘッド装置１にお
いて、第１および第２の半導体レーザ素子１１および２
１のそれぞれの発光波長がいづれも７８０ｎｍとする。

【００４５】以下、図示しない周知の制御回路からを用
い、記録信号を２つの半導体レーザ素子１１，１２のそ
れぞれに、並列に接続して、それぞれの半導体レーザ素
子を同時に駆動する。

【００４６】これにより、記録層に投入されるレーザビ
ームのエネルギーは、単純に２倍とみなすことはできな
いが、いづれか一方のレーザ素子のみを駆動する方法に
比較して増大される。但し、光検出器３６に案内される
反射光量は、周知の光ヘッド装置に比較して低下するの
で、図示しない増幅器の増幅率を上げることが好まし
い。

【００４７】なお、周知の光ヘッド装置において、レー
ザ素子が放射するレーザビーム（エネルギー）を集光ス
ポットとして利用可能なレーザビームの強度は、レーザ
素子から放射されるレーザビームの全エネルギーの１／
４程度である。また、波長７８０ｎｍのレーザビームを
放射する一般的な半導体レーザーの許容放射能力は、断
続放射において、５０ｍＷ程度であるから、記録層に照
射されるエネルギーは、最大で１２ｍＷ程度となる。

【００４８】この条件に基づいて、ＣＤ−Ｒの線速度
（回転速度）を１ｍ／秒から２０ｍ／秒まで変化させ、
記録パルスの長さ、記録パルスの間隔を線速度に応じて
変化させながら２つの半導体レーザ素子から、合計２０
ｍＷのレーザビームをＣＤ−Ｒに照射してサンプルを作
成し、その後、記録済みトラック上を、０．１ｍＷの一
定ビームを走引させて反射光量をモニタしたところ、線
速度２０ｍ／秒程度まで良好に変調された信号が得られ
た。

【００４９】比較のために、一方のレーザ素子の出力を
停止して、出力を１２ｍＷととして同様のサンプルを作
成し、記録済みトラックに、０．１ｍＷの一定ビームを
照射して反射光量をモニタしたところ、線速度が７ｍ／
秒程度までは、良好に変調された信号が得られた。

【００５０】従って、発光波長が等しい２つの半導体レ
ーザ素子を用いて同時にレーザビームを放射させること
により、レーザ素子が１個の周知の記録装置および記録
方法に比較して、記録速度を高めることができることが
確認された。

【００５１】［例２］図１に示した光ヘッド装置１にお
いて、２つの半導体レーザ素子のうちの一方に波長７８
０ｎｍのレーザビームを放射する半導体レーザ素子を用
い、もう一方に波長７３０ｎｍのレーザビームを放射す
る半導体レーザ素子を用いる。なお、それぞれのレーザ
素子からのレーザビームＬ１，Ｌ２をコリメートするそ
れぞれのコリメートレンズ１２および２２に、組み合わ
せられるレーザ素子が発光するレーザビームの波長の近
傍の波長のみ色消しとなる特性を与える［achromatic l
ensとする］ことで、先に説明した偏光ビームスプリッ
タ３１を通過したレーザビームが残りのレーザ素子に入
射する影響を低減できる。

【００５２】ここで、波長７８０ｎｍのレーザビームを
一定出力で照射することにより周知のトラッキングとフ
ォーカシングとに利用し、断続的に波長７３０ｎｍのレ
ーザビームを照射する。なお、それぞれのレーザ素子か
ら放射されるレーザビームの放射制御（発光タイミン
グ）は、図４（ｂ）に示されるように、記録開始時に、
大きな出力を与え、ある時間経過後に出力レベルを所定
の割合で低下させる方法が利用される。このような発光
制御によれば、記録媒体に形成される記録ピットの幅が
時間の経過とともに広がりを有することが防止できる。
なお、図４（ｂ）から明らかなように、波長７３０ｎｍ
のレーザビームは、一定強度で連続して発光されるので
はなく、所定強度の範囲内で出力が変動される。

【００５３】この構成によれば、波長７３０ｎｍの記録
ビームが照射されている間は、波長７８０ｎｍのレーザ
ビームも照射され、結果的に、それぞれのレーザ素子か
らの２つのレーザビームが記録ビームを構成する。な
お、再生には、波長７８０ｎｍの連続ビームを用いれば
よい。この場合、再生時の連続ビームの出力は、記録時
に準じた出力レベルでも、それよりも低い出力レベルで
もよい。

【００５４】ところで、この例２の構成において、記録
時に波長７８０ｎｍのレーザビームを波長７３０ｎｍの
レーザビームと同時に記録に用いると、既に説明した通
り記録媒体の記録層に対する波長７８０ｎｍのレーザビ
ームが未記録部で吸収される程度は、約２０％程度であ
るが、記録が開始されると同時に概ね６０％程度にまで
上昇するため、記録ピットが形成されるにつれて吸収率
が上昇し、エネルギー効率が改善される。従って、未記
録時に記録層が大きな吸収率を呈しない波長のレーザビ
ームであってもトリガーを与えることにより記録能力の
向上に寄与することから、記録速度が高められる。

【００５５】なお、上述した条件を用いて、一方の光源
から波長７８０ｎｍ、２ｍＷの連続ビームを照射しなが
らもう一方の光源から波長７３０ｎｍ、１０ｍＷの断続
ビームを照射して、線速度を１ｍ／秒から２０ｍ／秒ま
で変化させ、記録パルスの長さ、記録パルスの間隔を線
速度に応じて変化させながらサンプルを作成し（このと
きのトラッキング、フォーカシングは、記録ビームを停
止している間に７３０ｎｍ、０．３ｍＷのレーザビーム
を利用）、その後、記録済みトラック上を波長７８０ｎ
ｍ、０．１ｍＷの一定ビームを走引させ、反射光量をモ
ニタしたところ、線速度１５ｍ／秒程度まで良好に変調
された信号が得られた。

【００５６】ここで、比較のために、波長７３０ｎｍの
レーザビームだけを用いて線速度を１ｍ／秒から２０ｍ
／秒まで変化させ、記録パルスの長さ、記録パルスの間
隔を線速度に応じて変化させながら１０ｍＷの記録ビー
ムを断続的に照射したサンプルを作成し（このときのト
ラッキング、フォーカシングは記録ビームを停止してい
る間に７３０ｎｍ、０．３ｍＷのレーザビームを利
用）、その後、同様に波長７８０ｎｍのレーザビームを
走引させ、その時の反射光量をモニタしたところ、線速
度１０ｍ／秒程度までは、良好に変調された信号が得ら
れた。

【００５７】ところで、この例２に示した構成は、再生
時においては、未記録部に低い吸収率を呈するレーザビ
ームを用いる必要があること、すなわち再生に利用可能
なレーザビームには、良好な再生信号を得ることのでき
る波長の制約があることを示すものである。このため、
再生用レーザビームを発するレーザ素子を記録時に兼用
する方法では、再生用のレーザビームの波長を自由に設
定できない。しかしながら、もう一方の記録ビームの波
長としては、記録媒体による吸収が最大となる所定の波
長の±１０ｎｍの変化に対して吸収率が変化しない任意
の波長のレーザビームを放射可能な半導体レーザ素子を
用いることができる。

【００５８】従って、波長の異なるレーザビームを放射
する２つの半導体レーザ素子を用い、一方のレーザ素子
の発光波長を、記録媒体の記録層の吸収が最大となる波
長の近傍（±１０ｎｍ）の波長とし、他の一方のレーザ
素子の発光波長を記録媒体に記録されている情報の再生
に適した波長とすることで、記録速度が高く、しかも安
定な再生信号を得ることのできる光ヘッド装置が提供さ
れる。

【００５９】次に、温度変化により半導体レーザ素子か
ら放射されるレーザビームの波長の変化に対応可能な光
ヘッド装置について考察する。

【００６０】図２および図３を用いて既に説明した吸収
／反射特性を有する記録層からなる光学的情報記録媒体
に対し、図１に示した光ヘッド装置１における第１の半
導体レーザ素子から波長７８０ｎｍのレーザビームを、
第２の半導体レーザ素子から波長７２０ｎｍのレーザビ
ームを用いて情報を記録することを考える。

【００６１】記録媒体の記録層の吸収／反射特性が図２
および図３に示した特性である場合、第１のレーザ素子
が放射するレーザビームの波長７８０ｎｍでは、吸収率
は、２３％程度であるが、波長が±１０ｎｍ変化する
と、吸収率は、１７％程度から３４％程度まで変化す
る。このときの変動率は、２３％を１００とすると、７
４％〜１４７％となる（吸収率の変化率は、−２６％〜
＋４７％）。これに対し、第２のレーザ素子が放射する
波長７２０ｎｍでは、吸収率は、６４％程度であり、エ
ネルギー効率は高いが、波長が±１０ｎｍ変化すると、
吸収率は、５６％程度から７１％程度まで変化する。こ
のときの変動率は、６４％を１００とすると、８８％〜
１１０％となる（吸収率の変化率は、−１２％〜＋１１
％）。

【００６２】従って、それぞれのレーザ素子から放射さ
れるレーザビームのそれぞれの波長が±１０ｎｍ変化す
ると、情報記録媒体の吸収率の変化率は、±１０％を越
えて変化することになる。

【００６３】このことは、同一出力のレーザビームを用
いて情報を記録した場合であっても、レーザ素子本体お
よび周囲の温度変化等により発光波長が±１０ｎｍ変化
すると、記録感度が１０％を越えて変化する結果とな
り、記録出力の制御により最適の大きさの記録ピット形
成が困難となる。なお、ここで言う最適の記録ピットの
大きさとは、再生時にジッタが最小になる記録ピットの
大きさを指す。

【００６４】すなわち、光学的情報再生では、記録ピッ
トの長さおよび未記録部分の長さを信号として検出して
いるため、記録感度が変化すると、記録ピットの長さお
よび未記録部分の長さが変化して、ジッタが増加する。

【００６５】ジッタの程度が一定値を越えると正しい再
生ができなくなるため、記録ピットの大きさは、最適値
にできるだけ近くなるよう制御されなければならず、波
長の変化に支配されることなく、レーザビームの出力制
御のみで精度良く記録ピットを形成できる記録方法が要
求される。

【００６６】このことは、上述した例２において既に説
明したように、２つの半導体レーザ素子を用い、記録ビ
ームを放射するレーザ素子の波長として、記録媒体によ
る吸収が最大となる所定の波長の±１０ｎｍの変化に対
して吸収率が変化しない任意の波長のレーザビームを放
射させ、他の一方のレーザ素子の発光波長を記録媒体に
記録されている情報の再生に適した波長とすることで、
容易に達成される。なお、情報記録媒体の吸収率の変化
率は、好ましくは、±５％以下となるよう、記録ビーム
を放射するレーザ素子の波長が選択される。

【００６７】図５は、図１に示した光ヘッド装置の別の
実施の形態を説明する概略図である。なお、図１に示し
た構成に類似した構成には、同一の符号を付して詳細な
説明を省略する。

【００６８】図５に示すように、光ヘッド装置１０１
は、第１の波長のレーザビーム（光ビーム）Ｌ１を放射
する第１の半導体レーザ素子１１、第２の波長のレーザ
ビーム（光ビーム）Ｌ２を放射する第２の半導体レーザ
素子２１を有する。

【００６９】それぞれの半導体レーザ素子１１，２１
は、それぞれが放射するレーザビームＬ１，Ｌ２の偏光
の方向が互いに直交する向きになるよう配置されてい
る。

【００７０】第１の半導体レーザ素子１１を出射された
レーザビームＬ１は、第１のコリメートレンズ１２によ
りコリメートされ、偏光ビームスプリッタ３１の偏光ビ
ームスプリット面３１ａを通過したのち、λ／４板３２
で偏光の方向が直線偏光から円偏光に変換されて、対物
レンズ３３に案内される。

【００７１】対物レンズ３３に案内されたレーザビーム
Ｌ１は、対物レンズ３３により、光学的情報記録媒体で
ある光ディスクＤの図示しない記録層（透明な支持体と
反射膜との間の色素層）に収束される。

【００７２】光ディスクＤの記録層に集光され、反射膜
で反射されたレーザビームＬ１は、対物レンズ３３に戻
され、λ／４板３２をもう一度通過することにより、偏
光の方向が円偏光から光ディスクＤに向かうときの偏光
の方向と９０°異なる方向に向けられた直線偏光に変換
されて、偏光ビームスプリッタ３１に戻される。

【００７３】偏光ビームスプリッタ３１に戻されたレー
ザビームＬ１は、ビームスプリット面３１ａにより反射
され、透過率が概ね２０％のハーフミラービームスプリ
ッタ３４を通過して、集束レンズ３５で集光されて、光
検出器３６の図示しない受光面に入射される。

【００７４】一方、第２の半導体レーザ素子２１を出射
されたレーザビームＬ２は、第２のコリメートレンズ２
２によりコリメートされ、コリメートされたレーザビー
ムの断面ビーム径の概ね中心部分を所定の割合で遮光す
る超解像素子１１１を通過することで、エネルギー強度
で定義される断面ビーム径が通常のレーザビームに比較
して縮小されて、ハーフミラービームスプリッタ３４に
案内される。ハーフミラービームスプリッタ３４に案内
された（エネルギー強度で定義されるビーム径が縮小さ
れた）レーザビームＬ２は、ビームスプリッタ３４によ
り、光強度の概ね８０％（好ましくは、少なくとも３／
４以上の割合）が反射されて、偏光ビームスプリッタ３
１に案内される。

【００７５】偏光ビームスプリッタ３１に導かれた第２
の半導体レーザ素子２１からのレーザビームＬ２は、偏
光ビームスプリット面３１ａでもう一度反射（レーザビ
ームＬ２の偏光の方向は、既に説明したように、第１の
半導体レーザ素子１１からのレーザビームＬ１の偏光の
方向に対して９０°回転されているのでこの場合は、反
射）され、λ／４板３２で偏光の方向が直線偏光から円
偏光に変換されて対物レンズ３３に案内される。

【００７６】対物レンズ３３に案内された第２の半導体
レーザ素子２１からのレーザビームＬ２は、対物レンズ
３３により、光ディスクＤの図示しない記録層（透明支
持体基板と反射膜との間の色素層）に収束される。

【００７７】光ディスクＤの記録層に到達し、反射膜で
反射された第２の半導体レーザ素子２１からのレーザビ
ームＬ２は、対物レンズ３３に戻され、λ／４板３２を
通過することにより偏光の方向が円偏光から光ディスク
に向かうときの偏光の方向と９０°異なる方向に向けら
れた直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ３１に
戻される。

【００７８】図６（ａ）は、図５に示した光ヘッド装置
に組み込まれる超解像素子を説明する概略図である。ま
た、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した超解像素子を通
過したレーザビームのビームスポットを説明する概略図
である。

【００７９】図６（ａ）に示されるように、超解像素子
１１１は、光軸と直交する断面方向からみた状態で、中
心が所定の割合で例えば金属薄膜により遮光されている
もので、超解像素子１１１を通過したレーザビームのエ
ネルギー分布は、図６（ｂ）に示されるように、１次光
リングは、通常のレーザビームに比較して大きくなるも
のの、０次光リングの直径を小さくできる。この０次光
のリングの直径の小さなレーザビームは、記録用のレー
ザビームに用いると有益である。また、第１のレーザ素
子１１からのレーザビームＬ１は、超解像素子１１１を
通過するレーザビームＬ２に比較して、断面ビームスポ
ットのリング全体の大きさが小さいので、トラッキング
用のレーザビームとして好都合である。なお、超解像素
子１１１が配置される位置は、配置可能なさまざまな位
置を取る。

【００８０】なお、図７に示すように、コリメートレン
ズと超解像素子を一体とした複合レンズ１１３を用いて
もよい。

【００８１】図５に示した光ヘッド装置１０１において
は、図示しないスポット移動機構を用いて、第１のレー
ザビームＬ１によるビームスポットと第２のレーザビー
ムＬ２によるビームスポットを所定の相対位置となるよ
う、（記録媒体Ｄの）記録面上に位置させ、トラッキン
グに適した第１のレーザビームＬ１を利用してトラッキ
ングを制御しながら、超解像素子１１１を通過した第２
のレーザビームＬ２により、記録媒体Ｄの記録面に情報
を記録する。このとき、例えば２つのビームスポット
が、記録面の同一トラックに、例えば１０μｍの間隔で
集光されるよう、第１および第２のレーザ素子１１、２
１、偏光ビームスプリッタ３１およびハーフミラービー
ムスプリッタ３４を配置することで、トラッキングビー
ムに続いて記録用ビームを到達させるよう光学系を構成
でき、極めて小さなピットを提供できる。このことは、
光ディスクＤ上に形成されるピットの間隔を詰めて記録
したとしても、再生信号が劣化することを抑止できるの
で、記録密度を向上できる。

【００８２】また、２つのレーザビームのビームスポッ
トが重なるよう光学系を構成することで、上述した例に
比較してピットはいくぶん大きくなるが、超解像素子を
用いない例に比較して小さなビームスポットが得られる
ので、記録時に２つのレーザビームのパワーを合成し
て、記録速度を高めることができる。

【００８３】次に、図５に示した光ヘッド装置を用いた
実際の動作の例を説明する。

【００８４】第１および第２のレーザ素子１１、２１の
それぞれの発光波長を例えば６６０ｎｍとすると、２つ
のビームスポットをトラック上で一定間隔となるよう配
置した場合には、図８（ａ）に示すように、第１のビー
ムスポットＡと第２のビームスポットＢが、所定の間隔
（ここでは、１０μｍ）で並ぶことになる。

【００８５】一方、第１および第２のレーザビームのそ
れぞれのビームスポットを重ねる場合には、図８（ｂ）
に示すように、通常のビームにより形成されるビームス
ポットの内側（中心部に）超解像によりエネルギーが集
約されたビームの０次光リングが重ねることで、光強度
の高い領域Ｃが形成される。また、通常のビームによる
ビームスポットの外側に、超解像により生じた強度の低
い大きな１次光リングが生じる。このとき、２つのレー
ザビームのパワー制御の例としては、１）通常ビームのパワーを再生用とし、超解像ビームの
パワーを記録用とし、超解像ビームを記録すべき情報
（記録信号）で、強度変調する２）通常ビームのパワーを再生用よりは強いが記録はで
きない中程度とし超解像ビームのパワーを記録用とし、
超解像ビームを記録すべき情報で強度変調する３）超解像ビームのパワーを記録可能な大きさとし、記
録すべき情報で強度変調し、通常ビームのパワーも記録
用とし、同様に記録すべき情報で、強度変調する、さら
に、通常ビームが記録すべき情報で変調されて生じる
「強い」レベルの記録ビーム相互間（インターバル）の
パワーを、所定の強度（記録はできない）であるリード
ビームとする４）超解像ビームのパワーを単独ビームでは記録できな
い強さ（中程度）とし、記録すべき情報で強度変調志、
通常ビームのパワーを記録用とし、さらに、通常ビーム
が記録すべき情報で変調されて生じる「強い」レベルの
記録ビーム相互間（インターバル）のパワーを、所定の
強度（記録はできない）であるリードビームとするのい
づれかの方法が利用可能である。なお、記録媒体が書換
可能型である場合、２つのビームを用いることにより、
一方のビームで既に記録されている消去し、他方のビー
ムで新たに情報を書き込むことができる。この場合、１
つのビームを用いる周知の例に比較して、パワー制御系
が簡単に構成できる（１つのビームを用いる構成では、
３段階のパワー制御が必要である）。

【００８６】図９は、超解像素子に代わる別の光学要素
を説明する概略図である。

【００８７】図９に示すように、断面が平行四辺形また
は矩形である回転体プリズム１１５を用いると、光量を
減少させる（超解像素子１１１では、遮光された部分の
レーザビームのエネルギーは損失となる）ことなく、超
解像を発生可能なビームスポットを提供できる。

【００８８】図１０は、図５に示した光ヘッド装置の変
形例を説明する概略図である。なお、図５に示した構成
に類似した構成には、同一の符号を付して詳細な説明を
省略する。

【００８９】図１０に示されるように、光ヘッド装置２
０１は、波長６６０ｎｍのレーザビーム（光ビーム）Ｌ
１を放射する第１の半導体レーザ素子１１、波長６３０
ｎｍのレーザビーム（光ビーム）Ｌ２を放射する第２の
半導体レーザ素子２１を有する。

【００９０】それぞれの半導体レーザ素子１１，２１
は、それぞれが放射するレーザビームＬ１，Ｌ２の偏光
の方向が互いに直交する向きになるよう配置されてい
る。

【００９１】第１の半導体レーザ素子１１を出射された
レーザビームＬ１は、第１のコリメートレンズ１２によ
りコリメートされ、偏光ビームスプリッタ３１の偏光ビ
ームスプリット面３１ａを通過したのち、λ／４板（リ
ターダ）３２で偏光の方向が直線偏光から円偏光に変換
されて、対物レンズ３３に案内される。

【００９２】対物レンズ３３に案内されたレーザビーム
Ｌ１は、対物レンズ３３により、光学的情報記録媒体で
ある光ディスクＤの図示しない記録層（透明な支持体と
反射膜との間の色素層）に収束される。

【００９３】光ディスクＤの記録層に集光され、反射膜
で反射されたレーザビームＬ１は、対物レンズ３３に戻
され、λ／４板３２をもう一度通過することにより、偏
光の方向が円偏光から光ディスクＤに向かうときの偏光
の方向と９０°異なる方向に向けられた直線偏光に変換
されて、偏光ビームスプリッタ３１に戻される。

【００９４】偏光ビームスプリッタ３１に戻されたレー
ザビームＬ１は、ビームスプリット面３１ａにより反射
され、透過率が概ね２０％のハーフミラービームスプリ
ッタ３４および所定の波長の光のみを通過するバンドパ
スフィルタ２１１を通過し、集束レンズ３５で集光され
て、光検出器３６の図示しない受光面に入射される。

【００９５】なおバンドパスフィルタ２１１は、第１の
レーザ素子１１からの６６０ｎｍの波長のレーザビーム
のみを透過する特性が与えられている。

【００９６】一方、第２の半導体レーザ素子２１を出射
された波長６３０ｎｍのレーザビームＬ２は、第２のコ
リメートレンズ２２によりコリメートされ、コリメート
されたレーザビームの断面ビーム径の概ね中心部分を所
定の割合で遮光する超解像素子１１１を通過すること
で、エネルギー強度で定義される断面ビーム径が通常の
レーザビームに比較して縮小されて、ハーフミラービー
ムスプリッタ３４に案内される。ハーフミラービームス
プリッタ３４に案内された（エネルギー強度で定義され
るビーム径が縮小された）レーザビームＬ２は、ビーム
スプリッタ３４により、光強度の概ね８０％（好ましく
は、少なくとも３／４以上の割合）が反射されて、偏光
ビームスプリッタ３１に案内される。

【００９７】偏光ビームスプリッタ３１に導かれた第２
の半導体レーザ素子２１からのレーザビームＬ２は、偏
光ビームスプリット面３１ａでもう一度反射（レーザビ
ームＬ２の偏光の方向は、既に説明したように、第１の
半導体レーザ素子１１からのレーザビームＬ１の偏光の
方向に対して９０°回転されているのでこの場合は、反
射）され、λ／４板３２で偏光の方向が直線偏光から円
偏光に変換されて対物レンズ３３に案内される。

【００９８】対物レンズ３３に案内された第２の半導体
レーザ素子２１からのレーザビームＬ２は、対物レンズ
３３により、光ディスクＤの図示しない記録層（透明支
持体基板と反射膜との間の色素層）に収束される。

【００９９】光ディスクＤの記録層に到達し、反射膜で
反射された第２の半導体レーザ素子２１からのレーザビ
ームＬ２は、対物レンズ３３に戻され、λ／４板３２を
通過することにより偏光の方向が円偏光から光ディスク
に向かうときの偏光の方向と９０°異なる方向に向けら
れた直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ３１に
戻される。このとき、仮に偏光ビームスプリッタ３１を
通過した第２のレーザビームのうちの任意量がハーフミ
ラービームスプリッタ３４の側に回り込んだとしても、
バンドパスフィルタ２１１により、検出器３６に到達す
ることが阻止される。これにより、検出器３６の出力す
なわち記録媒体Ｄに記録されている情報がノイズによっ
て劣化されることなく再生される。

【０１００】図１１は、図１に示した光ヘッド装置を用
いて、より高い精度で２つのレーザビームを重ねる方法
を説明するものである。なお、この図１１は、図１に示
しした構成と同一である。なお、第１および第２のレー
ザ素子１１、２１には、それぞれが放射するレーザビー
ムの波長が７８０ｎｍおよび６６０ｎｍのレーザ素子を
用いる。

【０１０１】図１１に示されるように、光ヘッド装置１
において、対物レンズ３３の図示しない前側焦平面と記
録媒体Ｄの図示しない記録層との間の距離（通常、対物
レンズ３３の焦点距離ｆ_３３に一致される）Ｆ１と、第
１のレーザ素子１１の発光点と第１のコリメートレンズ
１２の図示しない前側焦平面との間の距離（通常、コリ
メートレンズ１２の焦点距離ｆ_１２に一致される）Ｆ２
を考える。

【０１０２】以下、Ｆ１とＦ２との比を考え、Ｆ２／Ｆ
１の大きさと光ヘッド装置１のさまざまな特性について
考察する。

【０１０３】Ｆ２／Ｆ１が１の場合、振動や衝撃等によ
り発光点側が最適位置からずれると、ビームスポットが
形成される位置も、同じだけずれてしまう。

【０１０４】Ｆ２／Ｆ１が５である場合、発光点側が最
適位置からずれると、ビームスポットが形成される位置
のずれは、１／５となる。

【０１０５】ところで、通常利用されるレーザ素子が放
射するレーザビームの放射角は、概ね１５°であり、コ
リメートレンズ１２の有効径を５ｍｍとすると、Ｆ２＝
２０ｍｍで、光の利用効率（レーザ素子からの光がコリ
メートレンズに入射する量）は、１／４となる。これに
対して、記録面上で必要なレーザビームのパワーは１５
ｍＷ程度であり、通常のレーザ素子の出力が８０ｍＷ前
後であるから、他の損失を考慮すると、光の利用効率を
１／４よりも低下させると、記録面に情報を記録できな
くなる問題がある。

【０１０６】また、対物レンズ３３の焦点距離は、通常
２ｍｍ程度であるから、Ｆ２／Ｆ１の上限は、１０とな
る。

【０１０７】このように、Ｆ２／Ｆ１は、１０までの範
囲で、できるだけ大きくなるよう、光ヘッド装置１の対
物レンズ３３とコリメートレンズ１２（２２）を配置す
ることが好ましい。しかしながら、Ｆ２／Ｆ１が大きく
なるにつれて（レーザ素子の）発光点とコリメートレン
ズとの間の距離が長くなり、光の利用効率が低下する。
なお、Ｆ２／Ｆ１を一定にして、例えば偏光ビームスプ
リッタ３１、対物レンズ３３およびコリメートレンズ１
２（２２）を大きくし、レーザ素子に出力の大きな素子
を用いることで、光の利用効率の低下を抑止できるが、
装置が大きくなる問題がある。

【０１０８】これとは別に、レーザ素子が２つであるか
ら、一方のレーザ素子を予め決められた位置に固定し、
他のレーザ素子が放射するレーザビームのビームスポッ
トの位置を、既に固定されているレーザ素子からのレー
ザビームのビームスポットに一致するよう接着剤等によ
り固定する場合、接着剤により固定したレーザ素子が２
μｍほどずれる恐れがある。この発明の光ヘッド装置に
おいて利用するレーザビームのビームスポット径は、概
ね１μｍであり、先に説明したような製造上の理由によ
り２μｍのずれが生じた場合においても、記録面上での
ビームスポットのずれを０．５μｍに抑えるためには、
Ｆ２／Ｆ１は、４以上であることが要求される。従っ
て、Ｆ２／Ｆ１は、４〜１０の範囲に設定されるべきで
ある。なお、２つのレーザ素子は、好ましくは、図１２
に示すように、１つのハウジングに一体的に固定されて
いるものを用いることが有益である。

【０１０９】図１２は、図１に示した光ヘッド装置に、
２つのレーザチップが一体に収容されたレーザユニット
を適用する例を説明する概略図である。なお、図１に示
した構成に類似した構成には、同じ符号を付して詳細な
説明を省略する。

【０１１０】図１２に示すように、光ヘッド装置４０１
は、発光するレーザビームの偏光の方向が同一に定義さ
れた２つのレーザチップ（素子）が一つの容器に収容さ
れている半導体レーザユニット４０３、レーザユニット
４０３からの２本のレーザビームＬ１，Ｌ２を、概ね同
一の光軸上に誘導する光路変換プレート（平行平板ガラ
ス）４０５、平行平板ガラス４０５を出射された概ね光
路が一致された２本のレーザビームＬ１，Ｌ２をコリメ
ートするコリメートレンズ４０７、コリメートレンズ４
０７を通過した平行なレーザビームＬ１，Ｌ２を記録媒
体Ｄに向けて透過する偏光ビームスプリッタ４０９、偏
光ビームスプリッタ４０９を通過して記録媒体Ｄに向か
うレーザビームと記録媒体Ｄで反射されたレーザビーム
のアイソレーションを整合するλ／４板（リターダ）３
２、リターダ３２を通過して偏光の方向が変更されたレ
ーザビームを記録媒体Ｄの記録層に集光する対物レンズ
３３、記録媒体Ｄの記録面で反射されたレーザビームが
対物レンズ３３で捕獲され、リターダ３２を通過して偏
光の方向が記録媒体Ｄに向かう際の偏光の方向に比較し
て９０°回転されて、偏光ビームスプリッタ４０９の偏
光ビームスプリット面４０９ａで反射されたレーザビー
ムを検出器３６に向けて集光する集光レンズ４１１から
なる。

【０１１１】なお、集光レンズ４１１は、２つのレーザ
チップのうちの一方が放射するレーザビームの波長が異
なる場合に、記録媒体Ｄに記録されている情報の再生光
である波長のレーザビームのみを透過する材質により構
成される。

【０１１２】また、集光レンズ４１１と偏光ビームスプ
リッタ４０９との間に、図１０で示したと同様の一方の
レーザチップから放射されるレーザビームの波長のみを
通過するバンドパスフィルタが設けられてもよい。この
場合、集光レンズ４１１に特別なフィルターレンズを用
いる必要がなくなる。

【０１１３】以下、先に説明したと同様に、レーザユニ
ット４０３の２つのレーザチップのうちの一方が、波長
７８０ｎｍのレーザビーム（光ビーム）Ｌ１を放射し、
他の一方が波長６６０ｎｍのレーザビーム（光ビーム）
Ｌ２を放射する場合、レーザユニット４０３から放射さ
れた２本のレーザビームＬ１，Ｌ２は、平行平板ガラス
４０５により概ね同一の光路に案内され、コリメートレ
ンズ４０７によりコリメートされ、偏光ビームスプリッ
タ４０９の偏光ビームスプリット面４０９ａを通過した
のち、λ／４板（リターダ）３２で偏光の方向が直線偏
光から円偏光に変換されて、対物レンズ３３に案内され
る。

【０１１４】対物レンズ３３に案内されたレーザビーム
Ｌ１，Ｌ２は、対物レンズ３３により、光学的情報記録
媒体である光ディスクＤの図示しない記録層（透明な支
持体と反射膜との間の色素層）に収束される。

【０１１５】光ディスクＤの記録層に集光され、反射膜
で反射されたレーザビームＬ１，Ｌ２は、対物レンズ３
３に戻され、λ／４板３２をもう一度通過することによ
り、偏光の方向が円偏光から光ディスクＤに向かうとき
の偏光の方向と９０°異なる方向に向けられた直線偏光
に変換されて、偏光ビームスプリッタ４０９に戻され
る。

【０１１６】偏光ビームスプリッタ４０９に戻されたレ
ーザビームＬ１，Ｌ２は、ビームスプリット面４０９ａ
により反射され、集束レンズ４１１により一方の波長の
レーザビームのみが通過されて集光され、光検出器３６
の図示しない受光面に入射される。

【０１１７】なお、図１３に示した光ヘッド装置４０１
においては、２つのレーザビームのパワー制御の例とし
ては、一方のレーザビームのパワーを再生用（弱い）と
し、他方のレーザビームのパワーを記録用（強い）と
し、記録すべき情報（記録信号）で、記録用レーザビー
ムの強度を変調することで、記録時間を短縮しながら、
確実な記録が可能で、再生時には、少なくとも一方のレ
ーザチップからのレーザビームにより、安定に、記録さ
れている情報を再生できる。

【０１１８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の記録方
法によれば、１回だけ書き込みが可能な追記型光学的情
報記録媒体に対する情報の記録において、再生時の再生
信号の特性の劣化を招くことなく、記録層が吸収するエ
ネルギー量を向上できる。これにより、記録速度を高め
ることができる。

【０１１９】また、主として記録用の波長のレーザ光を
放射するレーザ素子の発光波長を、記録媒体の記録層の
エネルギー吸収が高い波長とすることができることか
ら、記録用レーザ光の波長変動が生じた場合であって
も、記録感度の変動を抑制できる。このことは、記録さ
れた信号に生じるジッタを抑制でき、安定性の高い記録
を達成できる。

【０１２０】さらに、対物レンズの前側焦平面と記録媒
体の記録層との間の距離Ｆ１と、レーザ素子の発光点と
コリメートレンズの前側焦平面との間の距離Ｆ２に関
し、Ｆ２／Ｆ１の大きさを最適な比率とすることを見い
だしたので、振動や衝撃の影響を受けにくく、また２つ
のレーザ素子（チップ）の固定距離の変位が生じた場合
でも、ビームスポットのずれを小さくできる。これによ
り、安定な、情報の記録／再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である光ヘッド装置の構
成を示す概略図。

【図２】図１に示した光ヘッド装置により情報が記録さ
れる光学的情報記録媒体の記録層の反射率と波長との関
係を説明するグラフ。

【図３】図１に示した光ヘッド装置により情報が記録さ
れる光学的情報記録媒体の記録層のエネルギー吸収量と
波長との関係を説明するグラフ。

【図４】図１に示した光ヘッド装置による情報の記録に
際して、レーザ素子から放射されるレーザビームの発光
タイミングの制御の一例を示すタイミングチャート。

【図５】図１に示した光ヘッド装置の別の実施の形態を
示す概略図。

【図６】図５に示した光ヘッド装置に組み込まれる超解
像素子の概略および超解像素子により提供されるビーム
スポット中のエネルギー分布を説明する概略図。

【図７】図６（ａ）に示した超解像素子と同様の効果を
提供できる複合レンズの例を示す概略図。

【図８】図６（ａ）に示した超解像素子を通過したビー
ムスポットと通常のビームスポットのトラック上での配
列の例を説明する概略図。

【図９】図６（ａ）に示した超解像素子に比較して損失
の少ない回転体プリズムを説明する概略図。

【図１０】図５に示した光ヘッド装置の変形例を示す概
略図。

【図１１】図１に示した光ヘッド装置において、より高
い精度で２つのレーザビームを重ねる方法を説明するた
めの２つのレンズの配置を説明する概略図。

【図１２】２つのレーザチップが一体に収容されている
レーザユニットを用いた光ヘッド装置の例を示す概略
図。

【符号の説明】１・・・光ヘッド装置、１１・・・半導体レーザ素子、１２・・・コリメートレンズ、２１・・・半導体レーザ素子、２２・・・コリメートレンズ、３１・・・偏向ビームスプリッタ、３１ａ・・・ビームスプリット面、３２・・・λ／４板、３３・・・対物レンズ、３４・・・ハーフミラービームスプリッタ、３５・・・集束レンズ、３６・・・光検出器、１１１・・・超解像素子、１１３・・・複合レンズ、１１５・・・回転体プリズム、２１１・・・バンドパスフィルタ、４０５・・・平行平板ガラス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２以上の光源を有し、情報記録時には、そ
れぞれの光源からの光ビームを同時に照射するものであ
って、少なくとも１つの光源から放射される光ビームの
波長が光学的記録媒体の記録層の記録部分により少なく
とも反射または吸収されるエネルギー量が未記録部分よ
りも高いことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項２】前記光源は、第１および第２の光源を含
み、それぞれの光源の少なくとも一方の光源が放射する
光ビームの波長は、±１０ｎｍの波長変化に対して上記
光学的情報記録媒体の未記録部の吸収率変化が±５％以
内となる値であ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２つの光源は、同一の容器に、一体に
配列さ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４】前記２つの光源を出射された光ビームが照
射される方向に所定の角度で配置された平行平板をさら
に有す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５】複数の光源と、この複数の光源からのそれ
ぞれの光ビームを光学的情報記録媒体の記録面の１点に
集光させる光学系と、を有し、この光学系は、焦点距離がＦ１である対物レンズと焦点
距離がＦ２であるコリメータレンズを含み、Ｆ２／Ｆ１
が４〜１０の範囲を取ることを特徴とする光学的情報記
録再生装置。
【請求項６】前記複数の光源は、同一のケースに収容さ
れていることを特徴とする請求項５記載の光学的情報記
録再生装置。
【請求項７】第１の波長の光ビームを出射する第１の光
源と、第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射する
第２の光源と、前記第１の光源からの光ビームと前記第２の光源からの
光ビームを合成するプリズムユニットと少なくとも対物
レンズを含み、前記第１および第２の光源のそれぞれか
ら出射された光ビームを、概ね同一の光路に案内する光
学系と、光学的情報記録媒体で反射され、前記対物レンズを経て
取り込まれた反射光ビームを光電変換する検出器と、前記第１および第２の光源と前記プリズムユニットとの
間には、それぞれの光源から出射された光ビームのビー
ムスポット径を変化させるビーム径変換装置が設けられ
ていることを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項８】前記ビーム径変換装置は、円筒状で、入射
光ビームと出射光ビームとの間で、外径および内径を変
化させることを特徴とする請求項７記載の光学的情報記
録再生装置。
【請求項９】前記ビーム径変換装置は、前記光源からの
光ビームの中心部分の光を透過しない遮光構造を有する
ことを特徴とする請求項７記載の光学的情報記録再生装
置。
【請求項１０】前記光学系の前記対物レンズと前記プリ
ズムユニットとの間には、さらにコリメートレンズが設
けられていることを特徴とする請求項７記載の光学的情
報記録再生装置。
【請求項１１】前記ビーム径変換装置は、前記コリメー
トレンズを出射した光ビームの中心部分の光を透過しな
い遮光構造を有することを特徴とする請求項１０記載の
光学的情報記録再生装置。