JP2648868B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光記録媒体に情報の記録，再生及び消去を
行う手段として用いられる光ヘッド装置に関する。

〔従来の技術〕

光記録媒体たる光ディスクは、磁気ディスク，磁気テ
ープ等、他の記録媒体と比較した場合、高密度記録が可
能であり記録容量が大きいこと、アクセス時間が短くラ
ンダムアクセス性に優れていること等、情報記録媒体と
して多くの優れた特性を有しており、近年その利用範囲
が拡大する傾向にある。

このような光ディスクへの情報の記録、並びに該情報
の再生及び消去を行う手段として、例えば、半導体レー
ザチップを内部光源として備える発光源と、該発光源が
発する光を集光し、回転する光ディスク上の所定位置に
照射して、該位置に光スポットを形成する光学系とを備
えた光ヘッド装置が用いられ、情報の記録，再生及び消
去は、前記光スポットの形成位置にて行われるようにな
っている。

ところが光記録媒体は、媒体欠陥が多いという難点が
あり、光ヘッド装置による光スポットの形成位置に欠陥
が存在する場合、情報の記録が正しく行えない虞があ
る。従って、光記録媒体への情報の記録に際しては、記
録後の情報を可及的速やかに再生し、記録が正しく行わ
れているか否かを確認する必要がある。これを実現する
ため、記録用発光源と再生用発光源と、これらが発する
光を集光し、光記録媒体上の互いに近接する位置に照射
せしめる共通の光学系とを備え、記録用発光源からの光
により記録された情報を、記録直後に照射される再生用
発光源からの光により再生し、記録結果を確認しつつ情
報の記録が行える構成とした２ビーム式の光ヘッド装置
（例えば、「第45回応用物理学会学術講演会論文集」N
O.13−Ｅ−14の第58頁参照）が開発されている。

さて光ヘッド装置においては、再生時には、十分なCN
比を維持し、情報の正確な再生を可能とするため、ま
た、再生時に比較して高い光強度を必要とする記録時に
は、情報の正確な記録に必要な光強度を確実に維持する
ために、発光源が発する光を所定の強度に保つことが重
要である。従って、前述の如く記録用発光源及び再生用
発光源を有する２ビーム式の光ヘッド装置においても、
両発光源の発光強度を一定に保つべく、発光源として利
用される半導体レーザの出力制御が行われている。

第５図は、従来の２ビーム式光ヘッド装置に用いられ
ている再生用発光源の略示断面図であり、再生用発光源
３は、円板状をなす基台30の一面側略中央に支持体31を
突設し、該支持体31の先端にレーザビームを発する半導
体レーザチップ32を固設する一方、該半導体レーザチッ
プ32の周囲を、ガラス板34が固着された発光窓35を有す
るキャップ33にて囲繞し、内部光源たる半導体レーザチ
ップ32から放射状に発せられるレーザビームの内、前記
発光窓35を通過した光を再生に用いる光として、一側外
部に出射するようになしたものである。

半導体レーザチップ32には、金線36及び給電線37を介
して、電流が供給されており、半導体レーザチップ32の
光出力は、給電量の変更により増減できるようになって
いる。また基台30上には、半導体レーザチップ32に対向
させて光検出器40が固着され、内部光源たる半導体レー
ザチップ32が前記出射の方向と逆向きに発する光を受光
するようになしてあり、この受光に応じた光検出器40の
出力信号は、信号線38により外部に引き出されている。
前述した如く再生用発光源３が発する光は、所定の光強
度に保たれる必要があり、従来の光ヘッド装置において
は、光検出器40の検出結果に基づいて半導体レーザチッ
プ32への給電量を変更し、半導体レーザチップ32の光出
力制御を行うことにより、再生用光源３が発する光の光
強度を一定に保つようになっている。

また、記録用光源も全く同様の構成となっており、こ
れの一側に発せられる記録用の出射光の光強度は、前記
光検出器40と同様に配設された光検出器の検出結果に基
づいて一定に保たれている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、従来の光ヘッド装置においては、前記第５
図及び後述する第１図に２点鎖線にて示す如く、記録用
発光源からの出射光が、光記録媒体からの反射の後再生
用発光源３に達し、これの内部に進入することが避けら
れず、この進入光が光検出器40に達し、半導体レーザチ
ップ32の発光と共にん光検出器40に検出される結果、光
検出器40の検出結果と半導体レーザチップ32の発光強度
とが一致せず、再生用発光源３からの出射光の光強度を
一定に保つことが困難であるという難点があり、再生時
におけるCN比の低下を招来していた。

また、記録用発光源においても同様の難点が生じ、確
実な情報の記録が阻害される虞が生じる上、高い光強度
を必要とする記録用発光源においては、出力の増大によ
る半導体レーザチップの破損防止のため、光検出器によ
り所定以上の光強度が検出された場合、半導体レーザチ
ップへの電流の遮断を行う等の安全対策が実施されてお
り、前記進入光が光検出器に達した場合、半導体レーザ
チップの光出力が停止されることさえあった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、発
光源からの出射光の光強度と、この光強度を知るべく設
けた光検出器の検出結果とが確実に一致し、前記出射光
の光強度を高精度にて一定制御可能な光ヘッド装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光ヘッド装置は、複数の発光源が夫々の
内部光源の一側に出射する異波長の出射光を光強度を検
出すべく配した光検出器と、対応する内部光源の間に、
この内部光源の発光を透過し、他の内部光源の発光を減
衰する干渉フィルタを設けたものである。

〔作用〕

本発明においては、各発光源の内部光源による発光
は、干渉フィルタを透過して対応する光検出器に達し、
確実に検出される一方、この発光源に進入する他の発光
源からの出射光は、光検出器に達する前に干渉フィルタ
により減衰される結果、各光検出器の検出結果は、当該
発光源の出射光の光強度に正しく対応するものとなる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述す
る。第１図は本発明に係る光ヘッド装置の全体構成を示
す模式図であり、これは前述の「第45回応用物理学会学
術講演会論文集」NO.13−Ｅ−14の第５頁中に示された
ものと同様のものである。

図において１は、半導体レーザを用いてなり、波長λ
_１（例えば830nm）の記録用ビーム２を、図中に破線に
て示す如く発する記録用発光源であり、また３は、同じ
く半導体レーザを用いてなり、波長λ_２（例えば780n
m）の再生用ビーム４を、図中に実線にて示す如く発す
る再生用発光源である。記録用ビーム２及び再生用ビー
ム４は、発光源１及び発光源３の一側に発散光として出
射され、まず各別のコリメータレンズ5,6により平行光
とされ、次いで夫々偏光処理されて、記録用ビーム２は
Ｐ偏光となり、再生用ビーム４はＳ偏光となる。そし
て、記録用ビーム２は、整形プリズム７内を通過し、光
軸に直交する断面形状が略円形となるように整形された
後、干渉フィルタ８に照射される。この干渉フィルタ８
は、波長λ_２の光を透過させる一方、他の波長の光を大
部分反射する特性を有しており、λ_１なる波長を有する
前記記録用ビーム２は、該干渉フィルタ８にて反射さ
れ、反射方向に配設された偏光ビームスプリッタ10に入
射する。一方再生用ビーム４は、まずダイクロイックプ
リズム９に入射せしめられる。このダイクロイックプリ
ズム９は、これに入射される波長λ_２の光を透過させる
一方、波長λ_１の光を入射方向と直交する方向に反射す
るものであり、前述した如くλ_２なる波長を有する再生
用ビーム４は、ダイクロイックプリズム９を透過し、透
過方向に配設された前記偏光ビームスプリッタ10に、前
記記録用ビーム４と直交する方向から入射するようにな
っている。

さて偏光ビームスプリッタ10は、Ｐ偏光を透過させる
と共にＳ偏光を入射方向と直交する方向に反射させるも
のであり、前述した如くＰ偏光である記録用ビーム２
は、偏光ビームスプリッタ10を透過する一方、前述した
如くＳ偏光である再生用ビーム４は、偏光ビームスプリ
ッタ10内にて入射方向と直交する方向に反射される結
果、偏光ビームスプリッタ10通過後の両ビームの進行方
向は一致し、記録用ビーム２と再生用ビーム４とは、わ
ずかに離隔する互いに平行な方向に進行し、この進行方
向に沿って配設された1/4波長板11及び対物レンズ12を
通過して光記録媒体13上に集光，照射され、光記録媒体
13の記録面上には、記録用ビーム２により記録用スポッ
ト14が、また該記録用スポット14と近接した位置に、再
生用ビーム４により再生用スポット15が夫々形成され
る。記録用スポット14の形成位置においては、記録用ビ
ーム２のエネルギにより前記記録面に変質が生じ、これ
により情報の記録がなされ、この記録結果は、記録用ス
ポット14の形成位置、即ち情報の記録位置が、光記録媒
体13の移動に伴い再生用スポット15の形成位置に移動す
る結果、再生用スポット15からの反射光の強弱として、
記録後直ちに再生される。

記録用ビーム２及び再生用ビーム４の光記録媒体13か
らの反射光は、反射の後再度対物レンズ12及び1/4波長
板11を通過して、偏光ビームスプリッタ10に入射する。
1/4波長板11は、直線偏光を円偏光に、また円偏光を直
線偏光に変換する素子であり、記録用ビーム２及び再生
用ビーム４は、光記録媒体13へ照射される際、1/4波長
板11の通過により円偏光に変換され、更に記録面におけ
る反射の際、夫々逆廻りの円偏光となっているから、再
度の1/4波長板11の通過により、記録用ビーム２はＳ偏
光となり、また再生用ビーム４はＰ偏光となる。従っ
て、記録用ビーム２の反射光は、偏光ビームスプリッタ
10内にて入射方向と直交する方向に反射され、前記ダイ
クロイックプリズム９に向けて進行し、また再生用光ビ
ーム４の反射光は、偏光ビームスプリッタ10を透過し、
前記干渉フィルタ８に向けて進行する。

前述した如く記録用ビーム２の波長はλ_１であり、ダ
イクロイックプリズム９は、波長λ_１の光を入射方向と
直交する方向に反射するから、前述の如く進行する記録
用ビーム２の反射光は、ダイクロイックプリズム９内に
て反射され、この反射方向に配設された光検出器20に照
射される。この光検出器20は、これの検出結果に基づい
て、記録用発光源１における変調が正しくなされている
か否かを判定するために設けてある。

一方、再生用ビーム４の波長はλ_２であり、干渉フィ
ルタ８はλ_２なる光を透過させる特性を有しているか
ら、前述の如く進行する再生用ビーム４の反射光は、干
渉フィルタ８を透過し、これの背後に配設された検出光
学系16に入射する。検出光学系16は、収束レンズ17、シ
リンドリカルレンズ18及び４分割光検出器19を、再生用
光ビーム４の入射方向にこの順に並設し、該ビーム４
を、収束レンズ17及びシリンドリカルレンズ18にて４分
割光検出器19の中央部に集光せしめる構成となってお
り、該検出器19全体における光強度の検出により、前記
情報の再生が行われることは勿論、４分割光検出器16の
各分割部分における光強度の比較により、フォーカシン
グ誤差及びトラッキング誤差の検出がなされる。

第２図は再生用光源３の略示拡大断面図である。再生
用発光源３は、一面に多数の放熱フィン30a,30b…を突
設してなる円板状の基台30、これの他面側中央に、該面
と直交する方向に突設された支持体31、及び該支持体31
の先端部に固着され、前記λ_２なる波長のレーザビーム
を発する半導体レーザチップ32を備えたものである。図
中33は、有底円筒状をなすキャップであり、これの底面
の略中央に形成された開口部には、ガラス板34が固着さ
れ、発光窓35が形成されている。該キャップ33は、これ
の内部の略中央に半導体レーザチップ32が位置するよう
に基台30に固定されており、内部光源たる半導体レーザ
チップ32の周囲に放射状に発せられるレーザ光の内、前
記発光窓35の側に向かう光が、該発光窓35を通過し、再
生用ビーム４となるべく外部に出射されるようになって
いる。

半導体レーザチップ32は、これに固着された金線36及
び基台30の外部へ延設された給電線37を介して、図示し
ない電源に接続されており、半導体レーザチップ32の出
力、即ち再生用ビーム４の光強度は、前記電源からの給
電量の変更により増減できるようになっている。また、
基台30上における支持体31の基端部近傍に、半導体レー
ザチップ32の周囲に放射状に発せられるレーザ光の内、
発光窓35と逆側に向かう光を検出する光検出器40が固着
してあり、この検出に伴う光検出器40の出力信号は、基
台30の外部に延設された信号線38により外部に引き出さ
れている。前述した如く再生用ビームえ４の光強度は一
定に保たれる必要があり、再生用発光源３においては、
前記光検出器40の検出結果に基づいて半導体レーザチッ
プ32への給電量を変更し、半導体レーザチップ32の出力
制御を行うことにより、再生用ビーム４の光強度を一定
に保つようになっている。なお、図中の39はグランド線
である。

さて、前記光検出器40と半導体レーザチップ32との間
には、本発明の特徴たる干渉フィルタ41が固着してあ
る。干渉フィルタ41は、光検出器40の検出面に比較して
十分に大きいサイズを有し、半導体レーザチップ32から
光検出器40への光伝播経路の中途に、これを遮断する態
様にて配設されている。この干渉フィルタ41は、半導体
レーザチップ32が発するレーザ光の波長λ_２を含む透過
帯を有するものであり、第３図に実線にて示す如く、前
記波長λ_２の前後所定範囲内の波長を有する光のみを透
過させるバンドパスフィルタであってもよく、また、第
４図に実線にて示す如く、前記波長λ_２を透過域に含
み、これにより高い記録用ビーム２の波長λ_１を透過域
に含まないハイパスフィルタであってもよい。

この干渉フィルタ41の作用につき次に説明する。前述
の如く、光記録媒体13からの記録用ビーム２の反射光
は、これがＳ偏光であるため、偏光ビームスプリッタ10
内にて反射され、更に、これの波長がλ_１であるため
に、ダイクロイックプリズム９内にて反射され、光検出
器20に達する。ところが、ダイクロイックプリズム９
は、その特性上、反射すべき光の反射率を、100％とす
ることは不可能であり、ダイクロイックプリズム９に入
射する記録用ビーム２の反射光の一部はこれを透過し、
第１図中に２点鎖線にて示す如く、再生用発光源３に達
し、これの内部に、第２図に２点鎖線にて示す如く進入
する。この進入光が光検出器40に達した場合、前述した
如く、光検出器40の検出結果と半導体レーザチップ32が
実際に発している光の強度とが一致せず、再生用ビーム
４の光強度を一定に保つことが不可能となるが、本発明
に係る光ヘッド装置においては、λ_１なる波長を有する
前記進入光は、干渉フィルタ41にて減衰され、その大部
分が光検出器40に達しない一方、再生用発光源３の内部
光源たる半導体レーザチップ32が発する光は、これの波
長λ_２が干渉フィルタ40の透過帯内にあるために、干渉
フィルタ41を透過して光検出器40に達する。従って、前
記進入光の存在の如何に拘わらず、光検出器40の検出結
果は、半導体レーザチップ32の発光強度、即ち、再生用
発光源３からの出射光の光強度と正確に対応するように
なり、この検出結果に基づいて半導体レーザチップ32の
出力制御を実施することにより、再生用ビーム４の光強
度を高精度に一定に保つことができる。

以上の説明においては、再生用発光源３について述べ
たが、記録用発光源１の構造も、半導体レーザチップ32
が発する光の波長がλ_１であること、及び干渉フィルタ
41における透過帯が波長λ_１を含むものであることを除
いて、再生用発光源３と同様の構成となっており、干渉
フィルタ41を設けたことにより記録用ビーム２の光強度
制御における精度向上が図れる。なお、記録用発光源１
における干渉フィルタ41としては、第３図に破線にて示
す如く、波長λ_１の前後所定範囲内の波長を有する光の
みを透過させるバンドパスフィルタ、又は第４図に破線
にて示す如く、前記波長λ_１を透過域に含み、再生用ビ
ーム４の波長λ_２を透過域に含まないローパスフィルタ
等を用いることが可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く本発明に係る光ヘッド装置において
は、複数の発光源に進入する他の発光源の出射光は、光
検出器に達する前に干渉フィルタにより減衰されるか
ら、夫々の光検出器による検出結果が、該当する発光源
の出射光の発光強度と正確に対応するようになり、この
検出結果を用いることにより、各発光源からの出射光の
光強度を高精度に一定制御でき、再生時におけるCN比の
低下、及び記録時における確実な情報の記録が実用でき
る上、光検出器による誤検出により、記録用発光源から
の発光が停止されることがない等、本発明は優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光ヘッド装置の構成を示す模式
図、第２図は再生用発光源の略示拡大断面図、第３図及
び第４図は干渉フィルタの透過特性を示す図、第５図は
従来の光ヘッド装置における再生用光源の略示断面図で
ある。 １……記録用発光源、３……再生用発光源 13……光記録媒体、14……記録用スポット 15……再生用スポット、41……干渉フィルタ なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の発光源が夫々の内部光源の一側に出
   射する異波長の出射光を共通の光学系にて集光し、光記
   録媒体上に各別のスポットを形成して、情報の記録，再
   生又は消去を行う一方、前記内部光源が他側に発する光
   を、夫々に対応させて配した光検出器により検出し、こ
   れらの検出結果に基づいて前記出射光の光強度を一定に
   保つべくなしてある光ヘッド装置において、前記光検出
   器とこれに対応する内部光源との間に、該内部光源が発
   する光の波長を含み、他の内部光源が発する光の波長を
   含まない透過帯を有する干渉フィルタを具備することを
   特徴とする光ヘッド装置。