JP2555239B2 - 光情報記録再生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザを光源と
して用いる光情報記録再生方法に関し、特に光源である
半導体レーザの出力を安定にすることが可能な光情報記
録再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体レーザ用の出力安定法とし
ては、半導体レーザの２つの壁開面から出射する光束の
一方を光源用の光束として、他方を出力安定用の光束と
して用い、出力安定用の光束を光検出器で検出し、半導
体レーザの出力変動を検出してレーザ用駆動電源の電流
を制御する方法が用いられていた。

【０００３】この方法は例えば特開昭５０−８１６９５
号に提案されている。また、特開昭５１−２９８２１号
公報、特開昭５２−６０５８４号公報にも半導体レーザ
の２つの劈開面のうち一方を光源用の光束とし、他方を
出力安定用の光束として用いるシステムの全体構成が開
示されている。さらに、実開昭５３−１７１７５号公
報、特開昭５３−１４５８８号公報、特開昭５３−８５
１８６号公報、特開昭５３−９３７８９号公報、特開昭
５４−１４１８０号公報、特開昭５３−２４７９２号公
報、特開昭５１−６０１８２号公報には１つのパッケー
ジに半導体レーザとモニタ用の検出器を配置して、半導
体レーザの２つの劈開面のうち一方を光源用の光束と
し、他方を出力安定用の光束として用い、装置の小型化
を図る例が示されている。

【０００４】以上のように、半導体レーザは従来のガス
レーザに比べて著しく小型、低消費電力であるために、
当該特性を最大限に利用するため、半導体レーザの２つ
の劈開面のうち一方を光源用の光束とし、他方を出力安
定用の光束として用いることが通常であった。従来はか
かる構成により、半導体レーザの光源用の光束を正確に
制御することができると信じられており、光源用の光束
とは反対方向へ射出される光束を検出することで、モニ
タ検出用の光学系を簡略化し、光源用の光束の出力も低
下させないようにしていた。半導体レーザの出力はガス
レーザ等に比べると小さいので、光源用の光束を分離し
てモニタに用いることは現実的で無いと考えられてい
た。例えば実開昭５３−１７１７４号公報では、光源用
の光束をハーフミラーで分離検出して光出力安定化に用
いる方法について、「光出力が弱くなり、また、装置が
複雑化および大型化し、機械的振動に弱いなど幾つかの
欠点を有する」と述べている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は従来の安定化法ではレーザ端面の出射光が両端面で必
ずしも同じでないため、光源用光束の安定化の点で問題
があることがわかった。特に、半導体レーザからの光束
を光学系により記録媒体に集光し、記録媒体からの反射
光を光分離素子により記録媒体に向う光束とは分離して
取り出し、その反射光を検出する光情報記録再生装置で
は、該光分離素子により記録媒体からの反射光を完全に
は取り出すことはできず、その一部が半導体レーザに帰
還されるため、半導体レーザの自己結合効果によりレー
ザ端面の出射光量が両端面で異なってしまい、従来のよ
うな出力安定化法を用いることができない。

【０００６】一方、半導体レーザからの光束を記録媒体
へ導く光路中に光分離光学素子を設け、該光束の一部を
取り出すことも考えられるが、このように出力安定化の
ため特別な光学素子を設けたのでは、半導体レーザから
の光束を記録媒体へ導く光学系の構成が複雑になるう
え、記録媒体に向う光束の強度が低下するため、半導体
レーザの寿命の点から不利である。

【０００７】特に本発明のような光情報記録再生装置で
は、半導体レーザからの光束を記録媒体に集光する光学
系と記録媒体との相対位置を高速で移動させる必要があ
り、この光学系は極力小型・軽量とすることが重要であ
る。したがって、出力安定化のためにのみ特別な構成を
設けることは高速アクセスを図る上で極めて不利であ
る。

【０００８】また、半導体レーザの出力は一般に小さ
く、光情報記録再生装置では、記録時に高出力が必要で
あることから定格出力ぎりぎりで半導体レーザを使用す
る必要がある。このため、出力安定化のためにのみ光分
離光学素子を設け、記録媒体に向う光束の強度を損うこ
とは半導体レーザの寿命の点から極めて不利である。

【０００９】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、半導体レーザを光源として用い、その半導体レ
ーザからの光束を光学系により記録媒体上に集光し、記
録媒体からの反射光を光分離素子により記録媒体に向う
光束とは分離して取り出し、その取り出された記録媒体
からの反射光を光検出器で検出する光情報記録再生方法
において、安定化のため特別な構成を用いることなく簡
単な構成で記録媒体に集光される光束の強さを一定にす
ることを目的とする。

【００１０】光情報記録再生方法にかかわる本願発明
は、半導体レーザを光源に用い、半導体レーザからのレ
ーザ光を光学系で記録媒体に導き、光スポットとして記
録媒体 上に収束照射し、レーザ光のエネルギーを記録媒
体に与えることによって、記録媒体を局所的に変質、変
形させて記録を行う。このような技術においては、記録
動作の際に記録媒体に与える光のエネルギー、すなわ
ち、出力を正確に所望の値に制御することが重要な課題
となる。記録時の光出力が所定値よりも低ければ記録す
べき箇所に記録ができないし、再生時の出力が高すぎれ
ば記録済みデ−タの破壊につながることがある。従っ
て、記録媒体上に照射される光出力を所望の値に保つた
めには、媒体上に実際に照射される光出力の強度を監視
し、その結果に応じて光出力を制御する必要がある。特
に、レーザ光は記録媒体上に光束を収束した光スポット
として照射されるので、半導体レーザから射出される光
束の全エネルギーを制御できることが重要である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、光情報記録再
生装置では、記録媒体からの反射光を記録媒体に向う光
束とは分離して取り出すための光学素子から、記録媒体
に向う光束以外に記録媒体からの反射光と異なる方向に
取り出される光束があることに鑑み、この光束を光検出
器で検出することにより、記録媒体に向う光束に比例し
た出力を得、その出力により半導体レーザの光束の強さ
を制御するものである。

【００１２】即ち、本発明は光ビデオディスク、光デー
タレコーダなど半導体レーザを光源として、その半導体
レーザからの光を記録媒体上に微小に集光する光学系に
おいて分離光学系における反射によって生じる光束を検
出し、この検出出力によって半導体レーザの出力を安定
にせんとするのである。

【００１３】特に特徴的な部分は、半導体レーザからの
光束を光学系により記録媒体に集光し、記録媒体からの
反射光を光分離素子により記録媒体に向う光束とは分離
して取り出し、その反射光を検出する光情報記録再生方
法において、半導体レーザから記録媒体に向かう光束の
うち、光学系中にもともと設けられている光分離素子に
より、記録媒体に照射される光束とは分離された光束を
利用して、これを光検出器により検出することにより、
記録媒体に向かう光束全体の強度に比例した出力を得、
その強度を正確、安定に保持することを可能とした点で
ある。

【００１４】この光検出器により検出される光束は、光
情報記録再生装置ではもともと損失していた光束であ
り、それを光検出器により検出して半導体レーザにフィ
ードバックするという構成であるため、半導体レーザ出
力安定化のための特別な光学素子を設ける必要がない。

【００１５】本願発明においては、半導体レーザから出
射された光束を記録媒体に照射して光スポットを形成す
ることにより、記録媒体に情報を記録し、あるいはこれ
を再生する光情報記録再生方法において、光束の光路中
に斜めに反射面を配置し、反射面を透過する第１の光束
と反射面で反射される第２の光束に分離し、第１の光束
を記録媒体に収束照射して光スポットを形成し、記録媒
体から光路に沿って半導体レーザへ戻る第１の光束を反
射面で分離検出して情報の再生を行い、第２の光束を収
束して検出器に入射させることにより検出して検出信号
を形成し、検出信号を半導体レーザを駆動する電源へ帰
還し、半導体レーザの出力を制御して記録媒体上に形成
される光スポットのエネルギーを制御する。

【００１６】

【作用】本発明によれば、光情報記録再生装置がもとも
と持っている光分離素子から取り出される光束を用いる
ので、出力安定化のために特別な光学素子を設ける必要
がなく、しかも、この光分離素子によってもともと損失
していた光束であり、出力安定化のために記録媒体に向
う光束の強度を損うこともない。また、記録媒体に向う
光束の全体を利用するので、記録媒体に向う光束全体の
強度に比例した出力を得ることができ、より正確に記録
媒体に照射される光束の強度を安定化することができ
る。

【００１７】本願発明では反射面で分離される第１の光
束と第２の光束の出力（エネルギー）が所定の関係を保
つ。また、第２の光束を収束して検出しているので、検
出信号は第１の光束を記録媒体上に収束して形成される
光スポットのエネルギーを正 確に反映している。よっ
て、光スポットのエネルギーを正確に制御でき、安定な
記録、再生が可能となる。

【００１８】

【実施例】以下図を用いて詳しく説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施例である。半導体レ
ーザ１はレーザ用駆動電源２により発振しており、正規
のレーザ出力が前方の光学系に供給されている。集光レ
ンズ３により、レーザ光束を集光し、その光束はプリズ
ム４ガルバノミラー５を通り絞り込みレンズ６により微
小スポットに収光され、記録媒体７へ入射する、記録媒
体７から反射した光束は再び絞り込みレンズ６、ガルバ
ノミラー５を通り、プリズム４で反射され、光検出器８
へ入射し、情報が再生されることになる。

【００２０】而して、光学系を構成するプリズムにおい
て、半導体レーザ１よりの光束は、記録媒体７に向う光
束以外の反射光束９も生じる。したがって本発明は、プ
リズム４からの反射光束９を光検出素子１０で受光し、
その出力を増幅器１１を通してレーザ用駆動電源２へフ
ィードバックする。図２はレーザ用駆動電源内部を示し
たもので、比較器２１ではレーザ出力に相当する設定信
号２２と光出力信号（増幅器１１の出力）２３を比較
し、比較器２１の出力２４を駆動部２５へ入力し、半導
体レーザ出力を増減することにより比較器２１の出力が
０、すなわち一定光出力となるように制御する。

【００２１】図３は本発明の他の実施例を示す図であ
る。図１と同一番号は同一素子を示す。本実施例の特徴
は光検出素子として２個の受光面をもつものを用いると
ころにある。プリズム４からの弱小反射光束９を光検出
素子１０’の２受光面のうち一方へ入射し、両受光面の
差動出力を差動アンプ１２により発生させてレーザ用駆
動電源２へフィードバックすることにより上記の実施例
よりもより精密な出力制御を行なうというものである。
すなわち、受光面双方の差動出力をとっているので、２
つの受光素子の温度ドリフト成分はお互いに打ち消し合
い、光出力の変動成分だけをフィードバックするからで
ある。プリズム４からの反射光束が発散光束のため、光
検出素子１０’の１受光面よりもビーム径が大きい場合
はプリズム４の後に凸レンズを挿入して、収束光束とす
ることにより１受光面への光束入射が可能となる。以上
述べた如く、本発明は、光学系によって作られる光束を
利用して半導体レーザの出力安定化を図るものであるか
ら、安定化のため特別な構成を用いることもなく半導体
レーザ出力の安定化を図ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明の光情報記録再生方
法によれば、出力安定化のために特別な光学素子を設け
る必要がなく、しかも光の利用効率を低下させることな
く、光源である半導体レーザの出力を一定に保つことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明するための構成図であ
る。

【図２】実施例の要部を示すブロック図である。

【図３】本発明の他の実施例を説明するための構成図で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 武志 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭51−29821（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−134705（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−17174（ＪＰ，Ｕ) ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＴＨＥ ＳＭ ＰＴＥ Ｖｏｌ．83，Ｎｏ．７，1974年 ７月（米）Ｐ．554−559

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体レーザから出射された光束を記録媒
   体に照射して光スポットを形成することにより、該記録
   媒体に情報を記録し、あるいはこれを再生する光情報記
   録再生方法において、上記光束の光路中に斜めに反射面
   を配置し、該反射面を透過する第１の光束と該反射面で
   反射される第２の光束に分離し、該第１の光束を上記記
   録媒体に収束照射して上記光スポットを形成し、上記記
   録媒体から上記光路に沿って上記半導体レーザへ戻る上
   記第１の光束を上記反射面で分離検出して情報の再生を
   行い、上記第２の光束を収束して検出器に入射させるこ
   とにより検出して検出信号を形成し、該検出信号を上記
   半導体レーザを駆動する電源へ帰還し、上記半導体レー
   ザの出力を制御して上記記録媒体上に形成される光スポ
   ットのエネルギーを制御する光情報記録再生方法。