JPH0619848B2 - 光信号記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 次の順序で本発明を説明する。

Ａ．産業上の利用分野 Ｂ．開示の概要 Ｃ．従来技術 Ｄ．発明が解決しようとする問題点 Ｅ．問題点を解決するための手段 F1．実施例 F2．他の実施例 Ｇ．発明の効果 Ａ．産業上の利用分野 この発明は、光信号記録装置に関し、特にデイスクタイ
プの光信号記録装置に関する。この発明に係る光信号記
録装置は、光記録媒体に対応して移動可能な軽量な光ヘ
ツドをもつ小型のユニツトとして組み立てることができ
る。

Ｂ．開示の概要 この発明により開示される光信号記録装置の光ヘツド
は、一つの光路を経て来る類似周波数、類似波長のレー
ザーからの２つのビームを結合するための無偏光ビーム
結合器を備えている。この結合されたビームは、少し拡
がる経路を進行してゆき、これにより２つのビームのう
ちの第１のビームがデイスク上に信号を記録することが
可能となり、一方その第２のビームが記録後の直接読み
取り(direct-reading-after-recording)を行うためにデ
イスク上で第１のビームの後を追うことになる。さら
に、ビーム結合器とデイスクの間には偏光タイプのビー
ムスプリツターと集光装置が介在配置されている。そし
て、集光され感知された記録信号を検出し且つディスク
のトラツクに対するビームを追跡するために、１個また
はそれ以上の検出器が、ビームスプリツターを介してデ
イスクからの反射信号を受け取る。このビーム結合器と
ビームスプリツターとは、好適には単一のユニツトとし
て結合される。このビーム結合器は、周波数の近い２つ
のビームを、互いのビームの偏光を変換することなく結
合するために屈折及び内部反射の性質を利用している。

Ｃ．従来技術 光データ記録装置は、記録密度が高いので注目されてい
る。しかし、多くの光データ記録装置の欠点の一つとし
て、記録すべき信号が実際に記録されたことを即時に検
証できない、ということがある。そのような記録に検証
は、記録後の直接読み取り(direct-read-afte-write:DR
AW)と呼ばれる。ＤＲＡＷを行うためには、２つの光ビ
ームが互いに予定の間隔だけ離隔して同時に光記録媒体
に入射することが必要である。そうして、記録媒体に信
号を記録するための第１の光ビームは高出力で強度の大
きいビームであり、記録媒体の記録面上の光学的性質を
変更するはたらきを行う。第２の読み取りまたは感知ビ
ームは、記録用のビームによつて形成された記録データ
を走査するために、記録ビームのすぐ後に近接してい
る。このとき、記録用ビームにより記録が行なわれるト
ラツクに沿う記録媒体上の物理的間隔は２０−６０μｍ
のオーダーである。そこでＤＲＡＷ能力を備えべき光信
号記録装置は、記録を行うためのビームと記録されたデ
ータを読みとるためのビームとを同時に効果的に発生す
ることと、記録体から反射してきた２つのビームを分離
する、という２つの機能を要する。

多重光ビームヘツドのその他の応用としては、（再書込
可能な媒体において）書き込み前の消去、及び３ビーム
ヘツドにおける書き込み前の消去に続く書き込み後の読
み取り、などがある。

さて、米国特許第４１００５７７号には、ＤＲＡＷ機能
を行うための（ガスタイプの）単一レーザー２ビームシ
ステムが開示されている。この構成によれば、ＤＲＡＷ
機能は実行されるけれども、多数の光学素子が必要であ
り従つて小型の光信号記録装置には適合しない。ここ
で、ビームスプリツト動作で必要とされる２つの延長さ
れた光路に注目されたい。そのため、記録用のエネルギ
ーと感知用のエネルギーを供給するためのきわめて高出
力を要する単一レーザーを設けるよりもむしろ、２レー
ザーシステムが採用されるようになつた。この２レーザ
ーシステムは、特に半導体レーザーが使用される場合に
好適である。これを用いた、広く知られた従来技術とし
て、読み取りビームと書き込みビームを干渉偏光(cross
-polarize)させるようにしたものがある。この装置は、
読み取り及び書き込みビームによつて記録体から反射さ
れた光を分離させるという問題のために不十分であるこ
とが分つた。従つて、読み取りと書き込みの反射光を分
離するために２色性ミラーを使用することができるよう
に、２つのレーザーはかなり周波数の異なるものが選択
された。例えば、米国特許第４０８５４２３号には２レ
ーザーシステムが示されている。このシステムにおいて
は、一方のレーザーが高出力で作動し、そのレーザー光
は２色性ミラーによつて反射される。このレーザービー
ムは追跡及びデータ感知用にも使用される。一方、その
レーザービームとは周波数が異なり低出力の第２のレー
ザーからのビームは焦点制御用の光検出器に対して反射
されるように２色性ミラーを通過して投影される。２レ
ーザー２周波数光信号記録装置の別の構成も知られてい
る。さて、２レーザーシステムの周波数が大きく異なる
ときは、レーザービームの熱特性及び焦点制御が複雑に
なるとともに、そのような信号記録装置を作動させるた
めには、それなりの重量と容量とが必要である。

米国特許第４２２５８７３号にはきわめて大型の２レー
ザーシステムが開示されている。このレーザーシステム
は、光記録デイスクの面を横切つて移動可能としたヘツ
ドのアームよりもむしろ機枠上に取り付けられるもので
ある。そして、グラン(glan)プリズムや鏡やその他の光
学素子のサイズが大きいため、このシステムは、異なる
動作周波数をもつ２つのレーザーを必要とするのみなら
ず、比較的大型の記録装置になつてしまう。

多くのさまざまな光学システムは、干渉偏光を用いて光
ビームの結合及び分離を行うためにプリズムを使用して
いる。上述のグランプリズムでは、ビームの分離と結合
を達成するために、光学的に処理された２つの光ビーム
が直交状に偏光している必要がある。やはり干渉偏光を
利用した別のビーム結合器やビームスプリツターも採用
されている。例えば、ＩＢＭテクニカル・デイスクロー
ジヤ・ブレテイン(Technical Disclosure Bulletin)Vo
l.15,No.4,１９７２年９月、ｐｐ１３９９−１４００を
参照されたい。前にも述べたように、ビームの干渉ある
いは直交偏光によつては、光学信号の処理に十分である
ようなビームの分離を行うことはできない。

すなわち、ビームを十分に分離するためには、ビームの
拡散などにより、物理的にビームを分離することが望ま
しい。グランプリズムは、例えば１９７４年にアデイソ
ン・ウエルスレー(Addison Wellsley)によつて発行され
た「光学(Optics)」と題するヘクト(Hect)＆ザジヤク(Z
ajak)著書物のｐｐ．７２−８４に解析的な式を用いて
記述されている。この書物は、光学的回折及び内部反射
を数式を用いて論じ、グランプリズムの作用を説明して
いる。別の屈折光学信号処理システムがソビエト特許第
２８９４６５号に開示されている。このシステムにおい
ては、２つの光学的部材が空気スロツトによつて分離さ
れ、この空気スロツトが光減衰作用を与える。屈折光ビ
ーム結合器は米国特許第３７４３３８３号に開示されて
いる。この結合器は明らかに、光信号記録装置に望まし
い出力よりもかるかに高い出力のレーザービーム用に設
計されている。そして、その光入力信号が異なる波長を
もつので、光の成分毎に間隔が生じる。さて、上述した
ように、もし可能なら２つのレーザーは同一の周波数で
作動することが望ましい。というのは、２つの同一のレ
ーザーの温度特性が著しいことは、書き込みビームと読
み取りビームの間の焦点の誤差を防止する傾向を与え、
これにより読み取りビームと書き込みビームの双方に同
一の焦点制御を行うことができる。そして、双方のレー
ザーが電気的にも光学的にも同様にして温度変化に追従
するなら、光信号記録装置は温度変化に対して広い許容
範囲をもつのみならず、ターンオンからそのあとの動作
の間の高い動作安定性も達成されよう。

小型の光信号記録装置を得るための別の要素は、光信号
を処理するために必要な電子回路の量を低減することで
ある。すなわち、電子回路を低減して大規模集積回路を
利用することにより、電子回路は光学素子ととにヘツド
のアーム上に取り付けることができる。例えば、米国特
許第４０５９８４１号には、データ情報のみならず焦点
及び追跡情報を与えるために、光信号記録媒体中の反射
ビームに応答する単一の光検出システムが開示されてい
る。多くの例では、２つの光検出器が用いられており、
１つは追跡用でもう１つは焦点とデータ検出用である。
しかし、十分性能のより半導体光検出器を用いるなら
ば、１個または２個のどちらの光検出器でも、小型光信
号記録装置用に使用することができる。

Ｄ．発明が解決しようとする問題点 この発明の目的は、温度の変動に対して広い許容範囲を
もつ光信号記録装置を提供することにある。

この発明の別の目的は、光の経路を短縮するため出来る
だけ小型の光信号記録装置を提供することにある。

この発明のさらに別の目的は、光記録媒体に対し書き込
みと読み取りを固別に行う一対の、ほぼ等しい動作周波
数をもつレーザーを備えた光信号記録装置を提供するこ
とにある。

この発明のさらに別の目的は、書き込み用のビームと読
み取り用ビームとを確実に分離できるような手段を備え
た光信号記録装置を提供することにある。

Ｅ．問題点を解決するための手段 この発明によれば、２つの同一な半導体レーザーが好適
には互いに平行な経路上に沿つてビームを発生する。こ
れらのビームは、第１の読み取り用のビームが減衰され
る一方で、第２の書き込み用のビームが減衰されないよ
うに第３の経路中で結合される。これらの２つのビーム
は、予定の拡がり関係にあり、これによりそれらのビー
ムが記録体に入射したときは、それらのビームは記録と
書き込み後の直接読み取りを可能ならしめるために、予
定の距離け離隔される。さらに、反射された読み取りビ
ームを検出器へと案内し以て書き込み後の読み取り検証
を行うために、ビーム結合器と記録体の間には偏光感知
光学系が介在配置される。その反射読み取りビームは、
追跡し焦点を制御するためにも使用することができる。

この発明の別の態様によれば、２つのレーザー（好まし
くはほぼ同一）が無偏光性または偏光不感知性の結合器
中にビームを出力し、この結合器から、記録及び書き込
み後の読み取りを可能とするためにわずかな拡がり関係
にあるように、記録体へとビームが入射される。偏光光
学系は、反射された読み取りビームを分離して以て書き
込み後の直接読み出し、検証、焦点検出及び追跡制御な
どのデータ検出を可能ならしめるために、ビーム結合器
と光デイスクの間に介在配置される。

尚、２つのレーザーは、同一の温度で動作するように、
互いに熱伝導のすぐれた部材で取り付けるのが好まし
い。また、２つのレーザーの放出光の偏光は、どの実施
例においても光学システムの効率を極大化するために好
適には同一直線的偏光である。しかし、交差的な偏光あ
るいはその他の角度の偏光を用いてもよい。

この発明のさらに別の態様においては、ビーム結合器と
ビームスプリツターと偏光用光学系とがデイスクに平行
な主光路軸をもつ複合された単一のユニツトである。そ
して、この複合ユニツトは鏡により集光素子に光学的に
結合され、これにより複合ユニツトの主軸に垂直な経路
が可能となる。そして、デイスクの回転に関連する光学
系の軸方向の深さを最小限にするために、複合ユニツト
の主光軸に介在し且つ集光素子のすぐ隣りに検出システ
ムが取り付けられる。さらに、検出器に近接してヘツド
アーム上に集積回路が取り付けられる。この集積回路
は、光信号記録装置を小型にするため、好適には複合ユ
ニツトとデイスクの間に介在配置される。そして、レー
ザーは好ましくは集光素子からは離れて取り付けられ、
デイスクの平面領域に平行な光ビームを放出する。

ビーム結合器は好適には屈折内部反射タイプのものであ
り、その結合器においては、第１のレーザーからの読み
取りビームが、ビーム結合器の光学的性質を用いて光学
的に案内され、これによりそのビームは感知用ビームと
して使用することができる。記録または書き込み用とな
る第２のレーザーからのビームは、減衰効果を伴つて内
部的に反射される。ビーム結合器は、読み取りビームと
書き込みビームとをわずかに拡がる（例えば０．５゜）
関係に維持する。そうして、光記録体上では、書き込み
後の直接読み出しが可能となるように、書き込みビーム
が読み取りビームに先行する。また、屈折された読み取
りビームの所望のビーム断面積を維持するために、読み
取りビームを屈折させ書き込みビームを内部的に反射さ
せるために、使用されるビーム結合器の表面からわずか
に離隔するように光学的なくさびが配置される。好適な
実施例においては、より小型の光学装置を形成するため
に書き込みビームが２つの内部反射を行うようにしてい
る。

Ｆ１．実施例 図面において、第１図と第２図は第１の実施例に係る図
であるが、第３図は、第２の実施例の一部をあらわす図
である。先ず第１図において、本発明の一実施例の光信
号記録装置１０が示されている。光デイスク１３は適当
なスピンドル上に回転可能に配置され、このスピンドル
は第２図に示すスピンドル及び速度制御回路１２により
制御される。その際のスピンドルの速度は、一定速度で
あつてもよく、あるいはデイスク１３に関連して半径方
向に移動するヘツドアームの半径方向の位置に対応して
変化させるようにしてもよい。信号回路１４（第２図）
は矢印１４Ａで示すように、ホストコンピユータ、伝達
線、または別の利用デバイスに接続されている。この信
号回路１４の、装置１０内のさまざまな回路への接続線
は符号１４Ｂで示されている。光信号記録装置１０中に
は、追跡回路１５と集光回路１６も設けられている。こ
れらの回路１４、１５及び１６は、光記録デイスク１３
の記録用被膜（図示しない）上の情報内容に基づく光信
号ビームを与えるための反射光ビームの情報内容を解折
するために、後述する検出器から取り出した電気信号を
利用する。例えば、データは穴の列や、反射及び非反射
領域の列や、突起の列としてあらわすことができ、これ
らは光を散乱させる傾向をもち、一方その間にある平面
は光を反射させる傾向をもつ。これらの情報内容はすべ
て、周知のように、同心円トラツク列上または単一のら
せんトラツク上に配列される。そこで、追跡回路１５の
機能は、ヘツドアーム１７が走査されるレコードトラツ
ク上に光ヘツドを位置決めさせることを保証することに
ある。集光回路１６は光記録デイスク１３の記録平面に
良好に焦点をあわせるために光ビームの焦点を検出する
はたらきをもつ。第１図においては、記録平面はデイス
ク１３の下面である。

この発明に係る光ヘツド体はフレーム１９上に取り付け
られ、フレーム１９はヘツドアーム１７上に取り付けら
れている。フレーム１９中には、きわめて熱伝導率の高
い部分２０が設けられ、この部分２０により第１のレー
ザー２１と第２のレーザー２２（第２図）とが熱的に結
合される。これら第１の及び第２のレーザー２１、２２
は好適には等波長の光ビームを発生し等周波数で動作す
る半導体レーザーである。そして、第１のレーザー２１
によつて出力された光ビームはデイスク１３上の情報感
知用に使用され、第２のレーザー２２によつて出力され
た光ビームは光記録デイスク１３上に情報を記録するた
めに変調される。１つの実施例では、第１のレーザー２
１の出力ビームが読み取りに適合するように、エネルギ
ーを減衰される。また、２つのレーザー２０及び２１が
熱的に結合されていることにより、それらのレーザーは
同一の温度で動作を行い、それゆえ、光信号記録装置１
０の動作期間内に温度変化に対してほとんど同一に変動
を行う光ビームを発生する。この特徴により、光信号記
録装置の動作に安定がもたらされる。尚、この特徴は、
それぞれのレーザーの出力光の波長が異なる場合にも適
用可能である。

レーザー２１及び２２は、それぞれ照準用の光学素子２
３及び２４を介して各々のビームを送出する。そして、
偏光に対して無感知性のビーム結合器２５がレーザー２
１及び２２からのビームを受け取つて、その結合ビーム
を、後述する半波長板２６に送出する。尚、あとで明ら
かになることであるが、半波長板２６は、この装置の光
学的効率を促進して装置１０をより小型にするためにの
み望ましいものである。すなわち、半波長板の効果は、
双方のビーム４１、５０の偏光を同時に回転させること
にある。そして、この回転により、検出器３１を第１図
に示すようにデイスク１３とビームスプリツター２７と
の間に配置すべくビームスプリツター２７の方向を設定
することが可能となり、以て光信号記録装置のサイズを
縮小することが可能となる。半波長板２６はビーム結合
器２５に接着させている。レーザーからデイスクに至る
光路における次の光学素子は偏光感知性のビームスプリ
ツター２７である。ビームスプリツター２７は、半波長
板２６に接着されている。ビームスプリツター２７の光
出口側の面には１／４波長偏光板２８が取り付けられて
いる。この１／４波長偏光板２８は両ビーム偏向を４５
゜だけ遅らせる働きをす有する。そして、デイスク１３
から反射してきた光はさらに４５゜回転し、すなわち、
ビームスプリツター２７はこの反射光をレーザー側へ透
過させるよりもむしろ、光学素子２５、２６、２７、２
８の主光軸と記録デイスク１３の間に介在するようにフ
レーム１９上に配置された検出器３１へその光を反射す
る。尚、１／４波長波２８はビームスプリツター２７に
接着され、こうして、ビーム結合器２５、半波長板２
６、ビームスプリツター２７及び１／４波長板２８から
なる結合ユニツトが形成される。

さて、１／４波長板２８を出て拡がつてゆくレーザービ
ームは、鏡構体２９によつて反射される。この鏡構体２
９は所定の軸を中心に揺動可能に取り付けられた鏡２９
Ｍを備え、この鏡２９Ｍは、集光素子３０、すなわち対
物レンズシステムを介して光記録デイスク１３の記録平
面上に拡散してゆく光を案内する。鏡構体２９は、光記
録デイスク１３上で設定されたトラツクに対して拡散ビ
ームの追跡機能を実行するために、追跡回路１５（第２
図）に応答するようにすることができる。あるいは、上
記集光システムに追跡装置を組み合わせて追跡機能を実
現するために、集光システム３０はその対物レンズ（図
示しない）を移動可能に保持してもよい。

第１図及び第２図においては、この小型の光学システム
が単純な光学経路をもち、フレーム１９上に搭載されて
おり、そのすべての光学素子がフレーム１９及びヘツド
アーム１７のサイズを低減すべく互いに近接配置されて
いることが見てとれよう。そして、制御用の電気的集積
回路は、検出器３１の近くのフレーム１９上に取り付け
ることができる。この発明に重要な光学素子は偏光不感
知性のビーム結合器２５である。効率を最大化するた
め、レーザー２１及び２２から出力された光ビームの極
性は紙面に平行に同一平面上にあるのが好ましい。この
ことは、第２図において見てとれよう。ビーム結合器２
５の（例えアモルフアスガラスまたはプラスチツクから
なる）第１の光学素子は第１の角度づけられた面３６を
備いている。面３６は、光学素子対空気の界面を形成
し、この界面はレーザー２１から発生された読み取りビ
ーム４２を屈折し、レーザー２２から入射された書き込
みビーム４０の内部反射させる働きをもつ。また、別の
実施例では、面３６に周知の２色性被覆が施されてい
る。この別の実施例では、レーザー２１が２色性被覆を
通過する波長の光を発生し（図示しない）、一方、レー
ザー２２が２色性被覆によつて反射される波長の光を発
生する。尚、同一の熱特性をもち異なる周波数で動作す
る複数のレーザーシステムは周知である。

第２図において、ビーム４０は、出力面３８とはほぼ垂
直に設けられた入力面３７を通過して光学素子３５に入
力する。ここで「ほぼ垂直」とは、ビーム４０と面３７
の間の角度が９０゜に近いということを意味し、そのと
きの９０゜からの偏位は、ビーム４１及び５０の間の望
ましい拡がり角度、すなわち０．５゜程度である。そし
て、ビーム４１及び５０の間の拡がり角度は、ビーム４
０と面３７の間の角度を変更するよりもむしろ、出力面
３８に対して面３６の角度を変更することによつて設定
される。このとき屈折を回避するために、ビーム４０と
面３７の間の角度は９０゜の近くに維持することが好ま
しい。ビーム４１及び５０として拡がる読み取り及び書
き込みビームは面３７から半波長板２６へ伝達される。
この実施例では、ビーム４１及び５０の間の角度は０．
５゜である。また、屈折された読み取りビーム４２にお
いては、面３６はほぼ２５％ビームのエネルギーを低減
する働きを行う。それゆえ、その面３８は、内部反射特
性をもつ光減衰器として働く。

レーザー２１によつて発生されたビーム４２は、円形あ
るいはわずかに楕円形の予定の断面形状を有している。
そして、そのビームが傾斜した面３６に入射すると、そ
の入射角度により、ビームの断面形状がビームの軸方向
に沿つて歪められる。ビーム形状の歪みを防止するため
に、入力用の光学素子４３が面３６にわずかに離隔して
対向配置されている。好適な実施例では、その隙間は数
ミクロンから約１／４mmの間の範囲にある。そして、効
率的な内部反射を行うためには、その隙間は少くともレ
ーザー２１及び２２の波長の１／１０以上の長さが必要
である。この隙間が増大すると、ビーム結合器２６のサ
イズが大きくなる。このサイズの増大は、互いに平行な
面３６及び４５に対して垂直または９０゜の線から、す
なわち第２図上方に離隔するようにビーム４２を屈折さ
せる面４５によつてひき起こされる。尚、ビーム５０
は、面３６によつて屈折された後はビーム４２と平行に
延出されることが望ましい。そして、隙間が広い場合
は、円形のリング４６が金属の弁填物であつてもよい。
一方、隙間が狭い場合は、リング４６は適当な接着性の
被覆から成つていてもよい。被覆体４６は好適には入力
側光学素子４３を光学素子３５に接着する。そして、レ
ーザー２１が発生するビーム４２は入力側光学素子４３
の垂直に配置された入力側面４４を通過する。この入力
側光学素子４３の出力側の面４５において、ビーム４２
はガラス対空気の界面で、面３６の法線方向から遠ざか
るように屈折される。このとき、面３６及４５がほぼ平
面であり、出力ビーム５０をを入力ビーム４２のほぼ平
行に維持するために面３６及び４５が近接して平行に配
置されていることは重要である。そして、その隙間は好
適には狭い。というのは、ビーム４２の面４５における
上方（第２図）への屈折力が比較的に大きいからであ
る。また、面３６に２色性板が配置されているときは、
面３６及び４５を接触させてもよい。

こうして得られた互いに拡散されたビーム４１及び５５
０は、好適な実施例では同一の偏光状態にある。そし
て、それらのビーム４１及び５０はビームスプリツター
２７から１／４波長板２８を経て鏡２９Ｍで反射されて
デイスク１３へ到達する。第２のレーザー２２によつて
発生されたビーム４１は面３６で内部反射され、書き込
みビーム５１として光学素子２７及び２９を介して光デ
イスク１３に至る。ビーム５０は読み取りビームとして
集光ユニツト３０を介して光記録デイスク１３へ至る。
一方、光記録デイスク１３は、第１図矢印１３Ｒ方向に
回転する。そして、光記録デイスク１３上に入射するビ
ーム５１及び５２の間隔は２０ミクロンから５０ミクロ
ンの間であるが、本発明の構成をこの数値に限定する意
図はないことに注意されたい。第１図及び第２図では、
読み取りビームを太い点線で示し、一方書き込みビーム
を細い点線で示している。これらの線は図示されたビー
ムの各々の光軸をあらわしており、それぞれの光学素子
は各々のビームのほとんどのエネルギーを光学的に処理
するように設計されていることを理解されたい。また、
第２図で見てとれるように、書き込みビーム５１は下方
の“Ｘ”であらわされ、一方読み取りビーム５２は書き
込みビーム５１から離隔する上方の“Ｘ”であらわされ
ている。この第２図は、デイスク１３から集光ユニツト
３０側を見た図である。

こうして光記録デイスク１３に入射したビーム５１及び
５２は、そのデイスク１３によつて反射され、それぞれ
経路５１及び５２を経て戻る。鏡２９Ｍはこれらの反射
光を１／４波長板２８へと導き、反射光は１／４波長板
２８を経て偏光感知性のビームスプリツター２７へ入射
される。すると、周知のように、反射ビームの偏光はレ
ーザー２１及び２２のビームに対して９０゜回転してい
るので、ビームスプリツター２７はそれらの反射光を、
ビーム５３及び５４として検出器３１側に反射する。こ
こで、反射された書き込みビームは反射された読み取り
ビームよりも強度が大きいということを思い起こされた
い。反射された読み取りビームと書き込みビームを分離
するために、さまざまな構成を利用することができるけ
れども、第１図に示されているのは検出器３１とレンズ
５４の間に配置されたマスク５６Ｍである。すなわち、
このマスク５６Ｍは、反射された読み取りビーム５６を
通過させるための孔５６Ａをもち、反射された書き込み
ビーム５３を遮断する働きをもつ。レンズ５６は、反射
されたビームをマスク５６Ｍと検出システム３１に通過
させる。検出システム３１は光検出するためのシステム
ならどのようなものでもよい。あるいは、レンズ５６と
検出システムを十分に小さくして、検出システムが反射
された読み取りビームのみを受け取るようにしてもよ
い。この場合はビーム５３とビーム５４の拡がりによつ
て物理的な分離が行なわれる。

半導体レーザー２１及び２２は、周知の技術を用いて信
号回路１４により直接変調してもよい。特に、レーザー
２２の変調により、書き込みビーム４０の変調が行なわ
れる。読み取りビーム２１は一定強度タイプであつても
よく、あるいは追跡及び集光機能のために強度変調する
ようにしてもよい。

ヘツドアーム１７上に支持された電子回路は第２図を参
照すれば最もよく理解されよう。先ず、検出器３１は、
反射された読み取りビーム５２から得られたデータ出力
信号を、ライン５７を介して信号回路１４に供給する。
このことは、好ましくは単一の集積回路チツプであるデ
ータ検出器が検出システム３１の一部として適宜に取り
付けられていることを意味する。また、反射された読み
取りビームまたは書き込みビームから検出システム３１
によつて得られた追跡の誤差情報の信号は、ライン５８
を介して追跡回路１５に送られる。追跡回路１５は、そ
の追跡誤差信号を解折し、追跡機能を司る追跡用の鏡構
体２９または集光ユニツト３０にライン５９を介して制
御信号を送る働きを行う。検出システム３１もまたライ
ン６０を介して集光回路１６に集光誤差信号を供給す
る。すると、集光回路１６は、ライン６１を介して集光
ユニツト３０に誤差制御信号を供給する。尚、追跡回路
１５と集光回路１６の動作は周知であるので、ここでは
説明を省略する。

第１図と第２図に示されたビーム結合器２５は、レーザ
ー２１及び２２の発生するビームが互いにほぼ直交する
ように配置される（レーザー２１及び２２の出力ビーム
のなす角度は、９０゜にビーム４１、５０の拡がり角を
プラスしまたはマイナスした角度範囲である）。

Ｆ２．他の実施例 第３図は、レーザー２１及び２２がほぼ平行なビームを
発生し、以て熱伝導部材２０Ａがより小型で軽量にな
り、レーザーをより近接して配置できるような他の実施
例を示す図である。尚、この実施例において、前記の実
施例と同一の構成については同符号を付し、適宜図示を
省略する。さて、レーザー２１及び２２がより近接して
配置できることは、レーザー２１及び２２がより近い温
度条件で動作し、それゆえ温度変化に対してより一定の
動作を行うことを意味する。このための熱伝導ユニツト
２０Ａが第３図では図式的に示されている。読み取り用
のレーザー２１は、第１、２図に関連して述べたような
好適なビーム結合器２５Ａと協働する。その他の図示さ
れている光学素子は、第１、２図に関連して述べたのと
同様にして接着されている。書き込み用のレーザー２２
は、レーザー２１と同一平面上にある様に熱伝導ユニツ
ト２０Ａに取り付けられ、従つてその出力ビーム７６は
読み取りビーム４２とはほぼ平行である。そして好適な
配置においては、２つのレーザービームが所望の拡がり
角で拡がつて行く。ただし、その拡がり角は、ほとんど
平行と言える程小さい。

この実施例では、所望の拡がりビームを得るためにさら
に別の光学処理を必要とする。この処理を行うために、
ビーム結合器２５にはレーザー２２のビーム２６の方向
を変更するための部分が設けられている。すなわち、書
き込み用のビーム７６に対するビーム結合器２５Ａの入
力側面７４は、読み取り用のビームの入力側の面４４と
は傾斜している。図示した実施例では、この傾斜角７５
は１゜よりも小さい。これは、２つのビームの所望の拡
がり角に対応づけてレーザー２２から発生されたビーム
を垂直方向に受け入れるためである。すなわち、レーザ
ー２２のビームがレーザー２１のビームに平行であり、
ゆえにレーザー２２のビームが面７４に垂直でない場合
は、その面７４はビーム７６を光軸７４に沿つて内部反
射面７８に対してわずかに屈折させる働きをもつ。しか
し、レーザー２２のビームの送出方向を面７４と直交す
るように傾斜しておくことによつて、そのビームは面７
４で屈折されることなく経路７７に整合することにな
る。こうしてビーム結合器２５Ａに入射された内部ビー
ム７７は、光軸７９に沿つて面７８により内部反射さ
れ、内部反射面７２に至る。尚、この内部反射面７２は
第１図及び第２図の面３６に対応するものである。そう
して、送出された書き込みビームは読み取りビーム５０
から１゜よりも小さい角度分拡がる。また、第３図にお
いて、検出システム３１がビームスプリツター２７の前
面（第３図）に取り付けられていることが見てとれよ
う。

さらに別の実施例では、面７２が２色性の性質を備えて
いる。この場合は、レーザー２１のビームが２色性の面
７２を通過し、レーザー２２のビームが面７２で反射さ
れるように、レーザー２１及び２２が互いに異なる波長
のビームを発生する。

第１図乃至第３図において、ビーム結合器２５の光学部
材３５、４３及びビーム結合器２５Ａを構成する光学部
材はアモルフアス光学ガラスから成つている。尚、この
光学ガラスの代わりに、プラスチツク材料などの別の光
学アモルフアス材料を使用してもよい。そのような材料
は、結晶材料からなる多くのビーム結合器のように複屈
折性をもたない。また、それらの材料の屈折率及びレー
ザー２１、２２によつて発生されるレーザービームの波
長は所望の偏光不感知性のビーム結合器を構成するため
に必要な角度に影響を与える。尚、さまざまな材料の屈
折率は通常の方法で実験的に測定される。また、市販に
より入手可能な多くの材料の屈折率はさまざまな製造業
者によつて刊行されている。１つの例として挙げると、
この発明の一実施例を構成するために使用される光学ガ
ラスの屈折率は１．５１１である。すると、材料の屈折
率とレーザー２１、２２の出力光の波長とを知ることに
よつて、前記アデイソン・ウエルスレー社１９７４年
刊、ヘクト＆ザジヤク著「光学(Optics)」の８０ページ
の（４．６３）式等を使用してビーム結合器を構成する
のに必要な角度を計算することができる。さらに、その
計算により、第２図における面３６及び４５の間の間隙
などももとめることができる。第３図の出力面７３に対
する面７４の角度７５も上述のパラメータに応じて変化
し、上述の文献の教示するところに従つて計算すること
ができる。また、ビーム結合器を構成するすべての部材
が同一の屈折率を有しているなら、それらの計算は簡略
化される。しかし屈折率をそのように選択することはこ
の発明に必須である訳ではない。また、レーザー２１、
２２が同一の波長の光ビームを発生する場合も、上記の
計算は簡略化される。

本願の発明者により構成された実施例では、（面３６と
面４５の間の）隙間は１／１００インチ（０．２５４m
m）であつた。また、スペーサ４６（第２図参照）は金
属またはガラスのような材質の、付着されたスペーサか
ら成つていた。尚、前述したすべての光学部品を接着す
るために、市販より入手可能なノーランド(Norland)６
１接着剤を使用することができる。そして、ビーム５０
にほぼ沿うような軸が光学ユニツトの主軸であると見な
され、この主軸は、例え第１図から見てとれるように光
記録デイスク１３の平面に対して、好ましくは平行に配
置される。このように構成することにより光信号記録装
置１０の光軸方向の深さを最小限に抑えることができ
る。また、レーザー２１、２２からのビームはビーム結
合器２５または２５Ａに必ずしも垂直に入射しなくても
よいが、ビームの出力を効率的に伝達し、ビーム４１及
び５０間の拡がり角を得るためのビームの方向を維持す
るためには、やはりビームをビーム結合器に対して垂直
に入射させる方が好ましい。

上述の前提、すなわちガラス屈折率が１．５１１である
ことなどを用いると、ビーム結合器２５Ａの面７２は面
７３とは４１゜１５′であり、面７４と面７２の間の角
度は１３７゜４６′であり、面７２と入力用のくさび体
４３の間のギヤツプは約０．２５mmであつた。また、出
力面７３は入力面４４に対して平行であり、入力面４４
の平はビーム４２の軸に対して垂直であつた。さらに、
ビーム結合器２５Ａは屈折率１．５１１のアモルフアス
ガラスからなり、集光システム３０（第１図）中の対物
レンズの焦点距離は、光ビーム４１と光ビーム５０のな
す角度によつてそれらのビームのデイスク１３上での距
離が２０μｍとなるように設定された。

Ｇ．発明の効果 以上のように、この発明によれば、２つのレーザーを用
いた、いわゆるＤＲＡＷ機能をもつ光信号記録装置にお
いて、２つのレーザーとしてほぼ等しい出力ビーム波長
と温度特性をもつものを採用したので、光学的な処理が
容易になり光学系を簡単に構成できるとともに、外部の
温度変化に対する動作の許容範囲が拡がる、という効果
が得られる。

また好適な実施例では各光学素子を一体に結合して、そ
の主光軸を光デイスクの面と平行になるように構成した
ので、装置を著しく小型にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る光信号記録装置のヘツドの概要
図、 第２図は、第１図の光信号記録装置と電子制御回路の関
連を示す図、 第３図は、本発明に係る他の実施例における、ビーム結
合器を含む複合ユニツトの図である。 １３……光記録デイスク、２０、２１……レーザー、２
５……ビーム結合器、３０……集光システム、２７……
ビームスプリツター、３１……光検出手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の波長を有する第１の光ビームを発生
   する第１のレーザと、 前記第１のレーザとほぼ等しい温度特性を有し、前記第
   １の光ビームにほぼ等しい波長の第２の光ビームを発生
   するための第２のレーザと、 前記第１及び第２のレーザが取付けられ、前記第１及び
   第２のレーザの動作時の温度をほぼ同一にさせる高い熱
   伝導性を有する材料からなるレーザ取付け手段と、 前記第１及び第２の光ビームの偏光方向を変化させず
   に、前記第１の光ビームは読み取り用ビームとして強度
   を減衰させて屈折させ、前記第２の光ビームは書き込み
   用ビームとして反射させ、所定平面内で微小角度ずれた
   ２つの光路上に各々前記第１及び第２の光ビームを出射
   させる無偏光性ビーム結合器と、 前記無偏光性ビーム結合器から出射した前記第１及び第
   ２の光ビームが入射する偏光ビームスプリッタと、 前記偏光ビームスプリッタと光記録媒体との間に形成さ
   れ、前記偏光ビームスプリッタから出射した前記第１及
   び第２の光ビームが入射する１／４波長板と、 前記１／４波長板を通過して前記光記録媒体で反射して
   前記１／４波長板を再度通過して前記偏光ビームスプリ
   ッタに入射する、前記第１の光ビームの前記光記録媒体
   からの反射光を受光する受光手段と を備えていることを特徴とする光信号記録装置。