JPH0676349A

JPH0676349A - 多重ビーム光学系

Info

Publication number: JPH0676349A
Application number: JP5150867A
Authority: JP
Inventors: Arthur Bergerhof Richard; アーサーバーガーハフリチャード; David Dickson Leroy; デヴィッドディクソンレロイ; Grout John; グルートジョン; Melbourne E Rabedeau; エドワードラブドーメルボルン; Mathen Zavisran James; マシューザヴィスランジェームズ
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1992-08-06
Filing date: 1993-06-22
Publication date: 1994-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】重なる合うビームの個々のビーム出力を測定
するための出力監視設計を提供する。【構成】多重ビーム光学系(10)は、第１レーザ(20)及
び第２レーザ(22)と、第１光検出器(40)及び第２光検出
器(42)と、第１レーザ及び第２レーザ、並びに、第１光
検出器及び第２光検出器を支持し、第１レーザの第１光
ビーム(28)の中心部分及び第２レーザの第２光ビーム(3
0)の中心部分を渡すための光透過カバープレート(16)を
有するハウジング(18)と、第１光ビームの周辺部分(50)
を第１光検出器に方向付けて、集束すると共に、第２光
ビームの周辺部分(52)を第２光検出器に方向付けて、集
束するためにカバープレートに取り付けられた光方向付
け及び集束手段(60,62) と、から成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は概して多重ビーム光学系
に関し、特に重なり合うビームの個々のビーム出力を測
定するためのシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気光学ディスクドライブは、消去可能
な高密度のデータ記録を達成する。書き込みレーザビー
ムは媒体のスポットに集束され、磁気光学材料を媒体の
磁区の磁化が変わるより高い温度まで加熱する。磁場
は、スポットの磁区を上方向又は下方向のいずれかに向
けるために２つの方向のいずれかに供給される。

【０００３】ディスクは、磁気光学材料に偏光された読
み取りレーザビームを集束することによって読み取られ
る。読み取りレーザビームは、書き込みレーザビームよ
り出力レベルが低い。カー(Kerr)効果により、スポット
が上方向及び下方向の磁気方向のいずれかをもつかに応
じて、反射された偏光のビームの平面を時計回り方向又
は反時計回り方向のいずれかに回転させる。回転におけ
る差が検出され、記録されたデータを表示する。

【０００４】一般的なシステムは、書き込み及び読み取
りの双方を行う可変出力を備えた１個のレーザを使用す
る。記録されたデータを検査するため、ディスクは記録
された各トラックに対してほぼ３倍で回転されなければ
ならない。トラックを探索及び書き込むのに平均１回転
半が必要となり、書き込んだばかりのトラックを読み取
って検査するのに第２回転が必要となる。

【０００５】記録処理の速度を上げるため、直接リード
アフタライト（ＤＲＡＷ）システムが提案されている。
システムは、トラックを書き込むための第１レーザ（読
み取り／書き込み(Read/Write)レーザ）及びトラックが
書き込まれた直後のトラックを読み取るための第２レー
ザ（ＤＲＡＷレーザ）の２つのレーザから成る。従っ
て、ＤＲＡＷシステムでは、ディスクにトラックを書き
込んで検査するのに平均して１回転半しか必要とされな
い。読み取り／書き込みレーザのみが、書き込み機能が
実行されないときにディスクを読み取るため使用され
る。

【０００６】ＤＲＡＷシステムの問題は、第２レーザビ
ームを追加することによって光チャネルの構成が非常に
複雑になることである。ビームは、同一のトラックに同
時に集束し、収差及び切捨て（ビーム障害）の影響を防
ぐため、互いに密接して間隔を置かなければならない。
しかしながら、このように密接して間隔を置くと、ビー
ム各々の分離と出力監視が困難になる。

【０００７】レーザの出力監視設計は、米国特許第４、
８２９、５３３号、米国特許第４、８７７、３１１号、
米国特許第４、７４８、６３２号、米国特許第４、７３
３、０６７号、米国特許第４、６６０、９８３号、米国
特許第４、２９７、６５３号、特開平１−１６００７３
号、特開平２−７９４８３号、カタヤマ他著、「CD-ROM
ドライブのチップ素子と一体化された小型光ヘッド(Com
pact Optical Head Integrated With Chip Elements fo
r CD-ROM Drives)」(1992 年光データ記憶会議(Optical
Data Storage Conference) 、サンノゼ) 、IBM 技術発
表報告(IBM Technical Disclosure Bulletin) (Vol. 3
2, No. 8A, 1990年1 月、149 頁) 、IBM技術発表報告(I
BM Technical Disclosure Bulletin) (Vol. 27, No. 7
B, 1984年12月、4344頁) 、並びに、欧州特許出願第０
１８７７１６号に記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、重な
り合うビームの個々のビーム出力を測定するための出力
監視設計を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段と作用】多重ビーム光学系
は、重なり合う放射ビームを生成するための複数の放射
源と、複数の放射検出器と、重なり合う放射ビームの第
１部分を渡すための放射透過性カバープレートを有する
第１サイドを備え、放射源及び放射検出器を支持するた
めのハウジングと、重なり合う放射ビームの第２部分を
受信し、放射検出器の内の１つにビームを分離して集束
するために、ハウジングの第１サイドに近接する放射方
向付け及び集束手段と、から成る。

【００１０】多重ビーム光学系は、第１レーザ及び第２
レーザと、第１光検出器及び第２光検出器と、第１レー
ザ及び第２レーザ、並びに、第１光検出器及び第２光検
出器を支持し、第１レーザの第１光ビームの中心部分及
び第２レーザの第２光ビームの中心部分を渡すための光
透過カバープレートを有するハウジングと、第１光ビー
ムの周辺部分を第１光検出器に方向付けて、集束すると
共に、第２光ビームの周辺部分を第２光検出器に方向付
けて、集束するためにカバープレートに取り付けられた
光方向付け及び集束手段と、から成る。

【００１１】多重ビーム光学系は、第１レーザ及び第２
レーザと、第１光検出器及び第２光検出器と、第１レー
ザ及び第２レーザ、並びに、第１光検出器及び第２光検
出器を支持し、第１レーザの第１光ビームの中心部分及
び第２レーザの第２光ビームの中心部分を渡すための光
透過カバープレートを有するハウジングと、第１光ビー
ムの周辺部分を第１光検出器に方向付けて、集束すると
共に、第２光ビームの周辺部分を第２光検出器に方向付
けて、集束するためにカバープレートに取り付けられた
光方向付け及び集束手段と、第１光検出器及び第２光検
出器によって検出される光に応じて、レーザの出力を制
御するために、第１レーザ及び第２レーザ、並びに、第
１光検出器及び第２光検出器に接続されるレーザ制御手
段と、光データ記憶媒体と、第１光ビーム及び第２光ビ
ームの中心部分を光データ記憶媒体に透過するための透
過手段と、光データ記憶媒体から第１光ビーム及び第２
光ビームの中心部分の反射された部分を受信し、その反
射された部分に応じてデータ信号を生成するための受信
手段と、から成る。

【００１２】本発明に従って、第１及び第２ダイオード
レーザが、透明なカバープレートを有するハウジングに
配置される。第１及び第２光検出器もまたハウジング内
に配置される。カバープレートは、第１レーザからの光
の一部を第１光検出器に反射及び集束し、第２レーザか
らの光の一部を第２光検出器に反射及び集束する集束反
射器を備える。集束反射器は、楕円体又は球形の表面の
部分又は反射ホログラムから成る。このようにして、第
１レーザ及び第２レーザからの個々のビームの各々の出
力が決定される。結果として生じる設計によって、非常
に小型に構成されたレーザアレイにおける重なり合うビ
ームの個別の出力監視が可能になる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明のレーザシステム１０の斜視
図を示している。システム１０は、ベースプレート１
２、円筒形サイド部材１４、及びカバープレート１６か
ら成る。ベースプレート１２は鋼、銅、真鍮（黄銅）等
の導電材料から作成され、部材１４は誘電材料から作成
されてもよい。カバープレート１６は、透明な材料、好
ましくはガラス又はプラスチック、から作成される。ベ
ースプレート１２、部材１４及びカバープレート１６
は、互いに接合されてレーザハウジング１８を形成して
もよい。電線はベースプレート１２から絶縁される。ベ
ースプレート１２は共通の接地としてはたらく。また、
ベースプレート１２は誘電材料及び設置された追加の共
通接地導線から作成されてもよい。

【００１４】図２は、システム１０の断面図を示してい
る。ダイオードレーザ２０及び２２は、ベースプレート
１２内に取り付けられ、それぞれ電線２４及び２６を有
する。好ましい実施例において、レーザ２０及び２２
は、およそ780nm の波長で光を発するガリウム−アルミ
ニウム−ヒ化物ダイオードレーザである。レーザ２０及
び２２は、各レーザからの光がＤＲＡＷシステムの光デ
ィスクの同一のトラックに別々に集束されるには十分に
大きいが、光収差問題のないほど十分に小さい距離で分
離されるのが好ましい。この距離は一般的に25〜200 マ
イクロメーターである。

【００１５】レーザ２０及び２２は、それぞれ一対の光
ビーム２８及び３０を発する。発せられた光はガウス的
強度分布を有する。ビーム２８及び３０は、光の強度が
ビームの中心の最大強度ｅ^-2であるようなビームの中心
からの半径の位置におけるビームの断面を表している。
これは、ｅ^-2ビームと称される。これは光ビームの中心
部分であり、且つ最も有用な部分である。光ビーム２８
及び３０の中心部分は、カバープレート１６を通過して
システム１０の外部へ出るのを可能にされる。任意では
あるが反射防止コーティングは、あらゆる光の迷反射を
取り除くためにビーム２８及び３０が通過する、カバー
プレート１６の内表面及び外表面に付着されてもよい。
３層コーティング等の反射防止コーティングが使用され
てもい。これらコーティングは、マクレオド(Angus Mac
leod) 著、「薄膜光フィルタ(Thin Film Optical Filte
rs) 」( マグローヒル、ニューヨーク、1989年、112-11
4頁) により詳細に記載されている。

【００１６】一対の光検出器４０及び４２がベースプレ
ート１２に配置され、それぞれ電線４６及び４８を有す
る。検出器４０及び４２は、フォトダイオードであって
もよい。レーザ２０及び２２は、それぞれ一対の周辺ビ
ーム５０及び５２を発する。ここで用いられるように、
周辺ビームはビーム２８及び３０のそれぞれの外側にあ
るレーザ２０及び２２からの光の部分である。

【００１７】表面３４は一対の反射集束表面６０及び６
２を含む。表面６０及び６２は、実際、楕円体又は球形
の表面の一部又はそれに非常に近似したものである。表
面は、ビーム２８及び３０の外側の領域にあるカバープ
レート１６内に形成される。表面６０はレーザ２０から
周辺光ビーム５０を集め、周辺光ビーム５０を検出器４
０に反射及び集束する。表面６２はレーザ２２から周辺
光ビーム５２を集め、周辺光ビーム５２を検出器４２に
反射及び集束する。表面６０及び６２が検出器を分離す
るためレーザ２０及び２２から選択的に光を集束するこ
とで、２つのレーザからの重なり合うする光が検出器４
０及び４２で別々に検出される。レーザ２０の出力の量
は検出器４０に落ちる光の量によって測定され、レーザ
２２の出力の量は検出器４２に落ちる光の量によって測
定される。誤った検出器に無作為に反射される迷光が僅
かにありうる。しかしながら、表面６０及び６２の選択
的集束のために、各検出器に落ちる光の大部分は所望の
レーザからの光である。

【００１８】図３は、カバープレート１６を介するシス
テム１０の頂部図を示している。ビーム２８及び３０
は、好ましい実施例においてダイオードレーザによって
生成されるため楕円体の断面をもつ。面６８は、レーザ
２０及び２２、検出器４０及び４２、並びに、表面６０
及び６２を通過する。

【００１９】図４は、好ましい楕円体の表面６０の図を
示している。楕円もしくは楕円体の表面の特性の１つ
は、一方の焦点からの光が他方の焦点へと反射及び集束
されることである。好ましい実施例において、表面６０
は楕円７４から導出される楕円体で成形される。楕円７
４は、レーザ２０に配置される第１焦点７０及び光検出
器４０に配置される第２焦点７２を有する。

【００２０】実例のため、図示されるｘ軸はベースプレ
ート１２の頂上表面に沿って焦点７０及び７２を通過す
るように示され、図示されるｙ軸は焦点７０及び７２の
中間に配置されるように示される。実施例では、表面６
０は焦点７０及び７２の中間の楕円面の一部である。点
８０は、ビーム２８の外縁がカバープレート１６の内表
面と交差する点を表す。表面６０はこの点８０から始ま
る。ビーム２８は中心線８２を有し、ビーム２８の外縁
は角度θで中心線８２から拡がる。角度θはｅ ^-2ビーム
エンベロープの半分の角度であり、好ましい実施例にお
いておよそ８°である。角度をθ、レーザ２０と検出器
４０の間の距離をｄ、ベースプレート１２の上表面から
カバープレート１６の下表面までの高さをｈとすると、
楕円７４の所望の方程式は以下のように算定される。

【００２１】

【数１】

【００２２】これらの方程式において、ａは楕円７４の
半長径、ｂは楕円７４の半短径、ｅは原点から焦点まで
の距離、ｄ＝２ｅはｘ軸に沿った焦点間の距離、ｍは点
７２から点８０までの距離、ｎは点８０から点７０まで
の距離、ｌは点７２から点８０を通る線の垂直な交点ま
でのｘ軸に沿った距離、ｐは点７０から点８０からの垂
線までのｘ軸に沿った距離である。上記の方程式を用い
てａ及びｂを解くと、以下の方程式が得られる。

【００２３】

【数２】

【００２４】上記の方程式から楕円７４の方程式が算定
されると、ｘ軸の回りに楕円７４を回転することによっ
て表面６０が生成されて楕円体が得られる。表面６０
は、製造のときにスタンピング処理（突き固め法）によ
ってカバープレート１６に形成されるか、或いは、カバ
ープレート１６から切削されて研磨されてもよい。表面
６２は、２つの焦点がレーザ２２及び光検出器４２に配
置されるのを除いて、表面６０において記載された方法
と同じ方法で算定及び作成される。

【００２５】図５は、表面６０の他の実施例の図を示し
ている。ここで、表面６０は円９０から生成された球形
の表面から形成される。球形の表面は楕円体の表面によ
く近似しており、製造がより簡単である。

【００２６】円９０は、レーザ２０に配置される点９４
と光検出器４０に配置される点９６の中間に配置される
中心点９２を有する。円９０の方程式は、ｘ²＋ｙ²＝
ｒ²である。

【００２７】

【数３】

【００２８】球形の表面６０は、円９０をｘ軸の回りに
回転させることによって得られる。球形の表面６０は、
カバープレート１６にスタンプされるか、或いは、切削
されてもよい。球形の表面は対称的であるため製造が簡
単で、簡単なドリル孔あけ処理でドリル孔あけされても
よい。球形の表面は楕円体の表面に近似しており、点９
４におけるレーザ２０から点９６における光検出器４０
へと光を集束する。他の表面６２もまた球形であり、表
面６０において記載された方法と同じ方法で算定及び作
成される。

【００２９】完全な画像形成（イメージング）の場合、
図４に記載される楕円体の表面において、光は検出器上
に小さい円形のスポットとして落ちる。球形の表面は楕
円体の表面によく近似しているが、しかしながら、画像
形成は完全ではない。図５に記載される球形の表面の実
施例において、光は検出器に横長形又は長円形（オーバ
ル）で落ちる。長円形は、ｘ軸に平行な長い軸とｚ軸に
平行な短い軸とを有する。（但し、ｚ軸は図５のページ
（紙面）に垂直である。）これはサジタル焦点として知
られている。通常、この横長形は何の問題も生じない。
しかしながら、所望ならば、この画像スポットは球形の
表面の曲率を僅かに変更することによって変えられる。
これは、円の半径を僅かに増加することによって行われ
る。例えば、図５に記載のように計算された半径に表面
６０の曲率の半径をおよそ５％増加することによって、
検出器に落ちるスポットがほぼ円形になる。図５に記載
される曲率半径に曲率の半径をおよそ１０％増加するこ
とによって、検出器に落ちるスポットが長円形になる。
この長円形のスポットは、ｚ軸に平行な長い軸とｘ軸に
平行な短い軸とを有する。これは接線焦点として知られ
ている。これらの例において、表面６０の曲率の半径は
増加するが、表面自体は図５に示される点６４及び点８
０の間に含まれたままである。要するに、これらの増加
した半径の実施例において、円の中心点９２はベースプ
レート１２の表面より下に配置されている。

【００３０】図６は、本発明のシステム１００の他の実
施例の断面図を示している。システム１００は、単一の
反射集束表面１１０があることと、検出器４０及び４２
がレーザ２０及び２２と同じ側に配置されることを除け
ば、システム１０と類似している。表面１１０は、ビー
ム５０をレーザ２０から検出器４０へと反射及び集束す
ると共に、ビーム５２をレーザ２２から検出器４２へと
反射及び集束する。システム１０のようにレーザ及び検
出器が焦点に正確に配置されないため集束は完全ではな
いが、しかしながら、集束は出力を良好に監視するのに
十分である。

【００３１】図７は、システム１００の頂部図を示して
いる。レーザ２０及び２２、検出器４０及び４２、並び
に、表面１１０は全て平面６８に沿って中心に置かれて
いる。

【００３２】図８は、楕円体の表面１１０の図を示して
いる。表面１１０は楕円１２０から形成される。楕円１
２０は、レーザ２０と２２の中間に配置される第１焦点
１２２及び検出器４０と４２の中間に配置される第２焦
点１２４を有する。好ましい実施例において、レーザ２
０と２２の間の距離ｓは検出器４０と４２の間の距離と
同じである。点１２４と１２２はｄの距離だけ離れてい
る。楕円１２０の方程式は、

【００３３】

【数４】

【００３４】並びにｌ＝ｄ−ｐであることを除いて、図
４の楕円７４において記載される方程式と同じである。

【００３５】図９は、表面１１０の他の実施例の図を示
している。ここで、表面１１０は円１５０によって形成
される球形の表面である。点１５２はレーザ２０と２２
の中間に配置され、点１５４は検出器４０と４２の中間
に配置される。円の方程式は、

【００３６】

【数５】

【００３７】であることを除いて、図５の円９０におい
て記載される方程式と同じである。球形の表面が楕円体
の表面と近似しており、レーザ及び検出器が焦点に近接
する点１５２及び１５４に正確に配置されないため、本
実施例において集束は完全ではない。しかしながら、集
束は出力を監視するためにビームを良好に分割するには
十分である。

【００３８】図１０は、本発明のシステム２００の他の
実施例の断面図を示している。システム２００は、多数
の反射集束表面２１０、２１２、２１４及び２１６を有
する。表面２１０及び２１２は、ビーム５０をレーザ２
０から検出器４０へと反射及び集束する。表面２１４及
び２１６は、ビーム５２をレーザ２２から検出器４２へ
と反射及び集束する。

【００３９】図１１は、システム２００の頂部図を示し
ている。

【００４０】図１２は、システム２００の表面２１０及
び２１２の図を示している。表面２１０は楕円２２０に
よって形成され、表面２１２は楕円２３０によって形成
される。楕円２２０及び２３０の双方は、レーザ２０及
び検出器４０において焦点を有する。表面２１０及び２
１２は、ｘ軸の回りに、それぞれ楕円２２０及び２３０
を回転させることによって形成される。理解されるよう
に、様々な楕円体の表面が使用されてよい。焦点がレー
ザ２０及び検出器４０にあり、表面がビーム２８及び３
０内に落ちないことだけが必要とされる。表面２１４及
び２１６は、レーザ２２及び検出器４２に焦点を有する
楕円によって同様に形成される。

【００４１】図１３は、本発明のシステム２５０の他の
実施例の断面図を示している。システム２５０は、一対
の反射集束表面２６０及び２７０を有する。表面２６０
及び２７０の双方は、点２７２及び２７４に焦点がある
楕円から形成される。点２７２はレーザ２０と２２の中
間にあり、点２７４は検出器４０と４２の中間にある。
その結果、表面２６０はビーム５０をレーザ２０から検
出器４０へと反射及び集束すると共に、ビーム５２をレ
ーザ２２から検出器４２へと反射及び集束する。同様
に、表面２７０はビーム５０をレーザ２０から検出器４
０へと反射及び集束すると共に、ビーム５２をレーザ２
２から検出器４２へと反射及び集束する。焦点が検出器
又はレーザに正確に配置されないため集束は完全ではな
いが、しかしながら、集束は光ビームを所望の検出器へ
と分離するのに十分良好である。システム２５０は実例
のために表面２６０及び２７０の双方を示しているが、
いずれかの表面だけを使用することもできる。多数の他
の楕円体の表面もまた使用されてよい。

【００４２】図１４は、本発明のシステム３００の他の
実施例の断面図である。システム３００は、カバープレ
ート１６の頂上表面３３０に配置される一対の反射表面
３１０及び３２０を有する。表面３１０及び３２０は、
それぞれシステム１０の表面６０及び６２と類似してい
る。表面３１０及び３２０の形状は、楕円体の表面６０
及び６２に類似していると決定される。システム１０の
方程式は、カバープレート１６における光によって経験
される屈折を考慮した後で用いられる。ｈ、ａ及びｂの
新たな方程式は以下の通りである。

【００４３】

【数６】

【００４４】これらの方程式において、ｈ’はカバープ
レート１６とベースプレート１２の間の距離、ｔはカバ
ープレート１６の厚み、ｎ_cはカバープレート１６の屈
折率である。他の方程式は同じままである。カバープレ
ート１６は、厚みおよそ0.2mm が好ましい。

【００４５】また、反射表面３１０及び３１２は、それ
ぞれシステム１０の球形表面６０及び６２に類似して作
成される。カバープレート１６における屈折を考慮して
変更した後で、上記の球形表面の方程式をまた用いても
よい。以下の方程式が用いられる。

【００４６】

【数７】

【００４７】表面３１０及び３２０は、カバープレート
１６に表面３１０及び３２０をスタンプすることによっ
て一体化して形成されてもよい。また、フォトイネーブ
ルエポキシ等の透明なポリマーが、カバープレート１６
の頂部で所望の形状に成形されてもよい。不必要な迷反
射を減らすため、ポリマーの屈折率はカバープレート１
６の屈折率にほぼ等しいのが好ましい。

【００４８】図１５は、本発明のシステム３５０の他の
実施例の断面図を示している。システム３５０は単一の
反射集束表面３６０を有する。表面３６０の形状はシス
テム１００の表面１１０と類似している。ｈがカバープ
レート１６の厚みを含む点を除いて、同一の方程式が用
いられてもよい。表面３６０は、システム３００の表面
３１０及び３２０と同様に作成される。

【００４９】図１６は、本発明のシステム４００の他の
実施例の断面図である。システム４００は多数の反射集
束表面４１０、４２０、４３０及び４４０を有し、その
形状はそれぞれシステム２００の表面２１０、２１２、
２１４及び２１６に類似している。これらの表面４１
０、４２０、４３０及び４４０は、システム３００の表
面３１０及び３２０と同様に作成される。

【００５０】図１７は、本発明のシステム４５０の他の
実施例の断面図を示している。システム４５０は一対の
反射集束表面４６０及び４７０を有し、その形状はシス
テム２５０の表面２６０及び２７０に類似している。表
面４６０及び４７０は、システム３００の表面３１０及
び３２０と同様に作成される。

【００５１】今までに記載された全ての実施例では、内
部反射によって集束反射表面で適切に反射する。これ
は、通常、反射コーティングの必要性がないことを意味
している。しかしながら、表面の反射効率を上げたい場
合には、アルミニウム等による反射コーティングが集束
反射表面に付着されるとよい。

【００５２】図１８は、本発明のシステム５００の他の
実施例の断面図を示している。システム５００におい
て、一対のホログラム５１０及び５２０はカバープレー
ト１６の下表面３４に配置される。ホログラム５１０及
び５２０の双方は、レーザ２０から検出器４０へと光を
反射及び集束し、レーザ２２から検出器４２へと光を反
射及び集束する。好ましい実施例において、ホログラム
５１０及び５２０は軸５３０を中心とする単一のゾーン
プレートホログラムの２つの部分である。ゾーンプレー
トホログラムは公知であり、コールフィールド(H.J. Ca
ulfield)著の「光ホログラフィーの手引(Handbook of O
ptical Holography)」(Academic Press, 1979 年) に更
に詳細に記載されている。軸５３０は、レーザ２０と２
２の中間に配置される点５３２を通過する。点５４０
は、検出器４０と４２の中間に配置される。レーザ２０
と２２を分離する距離は、検出器４０と４２を分離する
距離に等しい。点５３２から５４０までの距離はｓに等
しい。ホログラム５１０と５２０の個々の中心は、各々
軸５３０から距離ｓ／２だけ離れて配置される。ホログ
ラム５１０及び５２０は、公知のフォトポリマー、或い
は、ｅビーム処理によって作成されてもよい。

【００５３】図１９は、システム５００の頂部図を示し
ている。レーザ２０及び２２、ホログラム５１０及び５
２０、並びに、検出器４０及び４２は、全て平面６８に
沿って中心に置かれている。

【００５４】図２０は、本発明のシステム５５０の他の
実施例の断面図を示している。システム５５０は、シス
テム５００のホログラム５１０及び５２０に類似する一
対のホログラム５６０及び５７０を有する。ホログラム
５６０及び５７０は、カバープレート１６の頂上表面３
３０上に配置される。表面３４において多少の光の屈折
があるが、これは図１４に関連して記載される方法と同
様の方法で屈折の量を考慮することによって補正するこ
とができる。

【００５５】図２１は、光検出器６００の頂部図を示し
ている。検出器６００は、複数の個々の光検出器６１０
から成る。検出器６１０は、平行に配された長いストラ
イプ状のセクションに成形される。一連の個々の導線６
１２は、各光検出器６１０を共通の電線６１４に電気接
続する。検出器６００は、本発明の検出器４０及び４２
と置換されてもよく、図示される平面６８に関して方向
付けられる。

【００５６】前述の実施例では、レーザ２０及び２２か
らの光は検出器４０及び４２に別々に集束された。製造
プロセス中の検出器は比較的良好に整合される必要があ
る。検出器６００は、製造中の検出器の整合をより簡単
にする。

【００５７】レーザハウジング１８は、検出器４０及び
４２として使用される２つの検出器６００とアセンブル
される。次にレーザ２０が作動され、レーザ２２はオフ
のままである。光がレーザ２０から検出器４０へとイメ
ージングされる。しかしながら、レーザ２０からの多少
の迷光も検出器４２に落ちる。レーザ２０からのこの不
必要な迷光を受光する検出器４２のセクション６１０の
全ての接続が断たれるまで、検出器４２が監視され、導
線６１２が選択的に切断される。電線６１２は、カバー
プレート１６を通過する強力なレーザビームを方向付け
ることによって切断される。レーザは高度に集束され、
個々の導線６１２の各々を選択的に溶解することができ
る。電線を切断する当該レーザデバイスは公知である。
次にレーザ２０がオフにされ、レーザ２２がオンにされ
る。レーザ２２からの光は検出器４２へとイメージング
され、多少の迷光が検出器４０に落ちる。検出器４０の
導線６１２は、レーザ２２からの光を受信する検出器４
０のセクション６１０の全ての接続が断たれるまで選択
的に切断される。その結果、検出器４０及び４２はそれ
ぞれのレーザからの所望の光を検出するのみになる。従
って、製造中に発生するいかなる不整合も補正される。

【００５８】図２２は、本発明のＤＲＡＷ光データ記憶
システム７００の概略図を示している。システム７００
は光データ記憶ディスク７１２を含む。ディスク７１２
には磁気光学タイプのディスクが好ましい。ディスク７
１２は、スピンドルモータ７１６に取り付けられたスピ
ンドル７１４上に取り付けられる。モータ７１６はシス
テムシャシ７２０に接続される。モータ７１６は、スピ
ンドル７１４及びディスク７１２を回転する。

【００５９】光ヘッド７２２はディスク７１２より下に
位置決めされる。ヘッド７２２はアーム７２４に取り付
けられ、アーム７２４は音声コイルモータ７２６に接続
される。モータ７２６はシャシ７２０に取り付けられ、
ディスク７１２より下で半径方向にアーム７２４とヘッ
ド７２２を動かす。点線７３０は、光チャネル７２８か
らヘッド７２２及びディスク７１２へ、並びに、ディス
ク７１２及びヘッド７２２から光チャネル７２８へ、の
光の経路を示している。マグネットアーム７３２はシャ
シ７２０に接続され、ディスク７１２より上で延びてい
る。バイアスマグネット７３４がアーム７３２に取り付
けられる。

【００６０】図２３は、光チャネル７２８の概略図を示
している。図１のレーザシステム１０は、偏光された読
み取り／書き込み（Ｒ／Ｗ）ビーム２８及び偏光された
直接リードアフタライト（ＤＲＡＷ）ビーム３０を生成
するために使用される。他の実施例のシステム１００、
２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５
００又は５５０が、システム１０と置換されてもよい。
重なり合うビーム２８及び３０は透過ビーム７５０と称
される。ビーム７５０は、コリメーティングレンズ７５
２によって平行にされ、回転器７５４によって回転され
る。実際、原点が分離しているため、ビーム２８及び３
０は、レンズ７５２を通過した後で互いに僅かの角度で
オフセットする。回転器７５４は公知のプリズムアセン
ブリが好ましい。ビーム７５０はビームスプリッタ７５
６を通過する。ビーム７５０の一部は、ビーム７５８と
してビームスプリッタ７５６から離れるように方向付け
られ、使用されない。ビーム７５０の残りの部分は光ヘ
ッド７３２に渡される。ヘッド７３２は４５°の角度で
方向付けられるビームベンダーミラー７６０を有するこ
とで、ビーム７５０が図２３のページの表面（紙面）か
ら出て上方へと向けられる。

【００６１】図２４は、図２３の矢印によって示される
透視図からの光ヘッド７３２の側面図を示している。ビ
ーム７５０は、ミラー７６０からレンズ７６２へと上に
向けられる。レンズ７６２は、音声コイルモータ７６６
に取り付けられるホルダー７６４に配置される。モータ
７６６は、光をディスク７１２に集束するためレンズ７
６２を上下に垂直に動かす。レンズ７６２において、光
ビーム７５０はＲ／Ｗビーム２８及びＤＲＡＷビーム３
０にまた分割される。

【００６２】ビーム２８及び３０は、ディスク７１２の
同一のトラックに集束する。ディスク７１２が矢印の方
向に回転するにつれて、トラックはビーム２８によって
書き込まれ、次にビーム３０によって検査される。ビー
ム２８は反射されたＲ／Ｗビーム７８０として、ビーム
３０は反射されたＤＲＡＷビーム７８２として反射され
る。重なり合うビーム７８０及び７８２は、反射された
ビーム７８４と称される。反射されたビーム７８４は、
レンズ７６２によって視準され、ミラー７６０によって
反射される。

【００６３】図２３を参照したい。ビーム７８４はビー
ムスプリッタ７５６を通過する。ビームスプリッタ７５
６において、ビーム７８４の一部はビームスプリッタ７
９０の方向に反射される。ビームスプリッタ７９２は、
ビーム７８４をサーボビーム７９２とデータビーム７９
４に分割する。サーボビーム７９２はレンズ７９６に渡
され、ビーム７９２を集束し、Ｒ／Ｗ構成要素ビーム７
９８とＤＲＡＷ構成要素ビーム８００に分割する。ナイ
フエッジ８０２がビーム８００をブロックする。ビーム
７９８はサーボ光検出器８０４に渡される。検出器８０
４は、公知のスポットサイズ測定検出器に分割されても
よい。トラッキングエラー回路８０６及び焦点エラー回
路８０８が、検出器８０４に接続される。回路８０６は
トラッキングエラー信号を生成し、その信号はトラック
及び探索サーボ８１０によって使用されて、モータ７２
６を制御してビームをトラックに保持する。回路８０８
は焦点エラー信号を生成し、その信号は集束サーボ８１
２によって使用され、モータ７６６を制御して、ディス
ク７１２に集束されるビームを保持するためにレンズ７
６２を動かす。

【００６４】データビーム７９４は、二分の一波長板８
２０を通過して偏光ビームスプリッタ８２２に渡され
る。ビームスプリッタ８２２は、ビーム７９４を垂直に
偏光されたビーム８２４及び８２６に分割する。レンズ
８３０はビーム８２６を集束し、Ｒ／Ｗ構成要素ビーム
８３２とＤＲＡＷ構成要素ビーム８３４に分割する。ビ
ーム８３２及び８３４は、それぞれ一対の光検出器８３
６及び８３８に落ちる。レンズ８４０はビーム８２４を
集束し、Ｒ／Ｗ構成要素ビーム８４２とＤＲＡＷ構成要
素ビーム８４４に分割する。ビーム８４２及び８４４
は、それぞれ一対の光検出器８４６及び８４８に落ち
る。検出器８３６、８３８、８４６及び８４８は、デー
タ回路８５０に接続される。

【００６５】公知のディスクコントローラ８６０は全体
のシステム制御を行う。コントローラ８６０は、公知の
マグネット制御装置８６２、レーザ制御装置８６４、モ
ータ７１６、並びに、サーボ８１０及び８１２に接続さ
れる。レーザ制御装置８６４は、システム１０のレーザ
２０及び２２、並びに、検出器４０及び４２に接続され
る。レーザ制御装置８６４は、出力のレベルに従って、
検出器４０及び４２で受信される光によって監視される
のと同じように適切にレーザ２０及び２２の出力を調整
する。当該レーザ制御システムは、例えば、カーリン
(D.B. Carlin) 他著、「ダイオードレーザのモノリシッ
クアレイを用いた多重チャネル光記録(Multichannel Op
tical Recording Using Monolithic Arrays of Diode L
asers)」(応用光学(Applied Optics)、Vol. 23, No. 2
4, 1984 年12月15日、4613頁) 、並びに、ナカムカ(S.
Nakamuka) 他著、「小型２ビームヘッド(Compact Two B
eamHead) 」(Japanese Journal of Applied Physics, V
ol. 26 (1987 年),117 頁)に開示されている。

【００６６】

【発明の効果】本発明は上記より構成され、重なり合う
ビームの個々のビーム出力を測定するための出力監視設
計が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーザシステムの斜視図である。

【図２】図１のシステムの断面図である。

【図３】図１のシステムの頂部図である。

【図４】楕円体の表面の図である。

【図５】球形の表面の図である。

【図６】本発明の他の実施例の断面図である。

【図７】図６のシステムの頂部図である。

【図８】楕円体の表面の図である。

【図９】球形の表面の図である。

【図１０】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１１】図１０のシステムの頂部図である。

【図１２】２つの楕円体の表面の図である。

【図１３】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１４】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１５】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１６】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１７】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１８】本発明の他の実施例の断面図である。

【図１９】図１８のシステムの頂部図である。

【図２０】本発明の他の実施例の断面図である。

【図２１】本発明の光検出器の頂部図である。

【図２２】本発明のＤＲＡＷシステムの概略図である。

【図２３】図２２のシステムの一部の概略図である。

【図２４】図２２のシステムの一部の概略図である。

【符号の説明】

１０レーザシステム１２ベースプレート１４サイド部材１６カバープレート１８レーザハウジング２０、２２レーザ２４、２６、４６、４８電線２８、３０、５０、５２光ビーム４０、４２光検出器６０、６２反射集束表面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者レロイデヴィッドディクソンアメリカ合衆国95037、カリフォルニア州モーガンヒル、ラクーンコート 17660 (72)発明者ジョングルートアメリカ合衆国95119、カリフォルニア州サンホゼ、アーバーヴァリードライヴ 265 (72)発明者メルボルンエドワードラブドーアメリカ合衆国95070、カリフォルニア州サラトガ、ハーレイドライヴ 18631 (72)発明者ジェームズマシューザヴィスランアメリカ合衆国13021、ニューヨーク州オーバーン、イーストレイクロード 5870

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多重ビーム光学系であって、重なり合う放射ビームを生成するための複数の放射源
と、複数の放射検出器と、重なり合う放射ビームの第１部分を渡すための放射透過
性カバープレートを有する第１サイドを備え、放射源及
び放射検出器を支持するためのハウジングと、重なり合う放射ビームの第２部分を受信し、放射検出器
の内の１つにビームを分離して集束するために、ハウジ
ングの第１サイドに近接する放射方向付け及び集束手段
と、から成る多重ビーム光学系。
【請求項２】放射方向付け及び集束手段が楕円体の表
面の一部、球形の表面、又はホログラムの内の１つであ
る、請求項１に記載の多重ビーム光学系。
【請求項３】放射方向付け及び集束手段が楕円体の表
面から成り、各楕円体の表面が放射源の内の１つに第１
焦点を有し、検出器の内の１つに第２焦点を有する、請
求項１に記載の多重ビーム光学系。
【請求項４】放射方向付け及び集束手段が複数の球形
表面から成り、各球形表面が放射源の内の１つと検出器
の内の１つの中間に配置される、請求項１に記載の多重
ビーム光学系。
【請求項５】多重ビーム光学系であって、第１レーザと、第２レーザと、第１光検出器と、第２光検出器と、第１レーザ及び第２レーザ、並びに、第１光検出器及び
第２光検出器を支持し、第１レーザの第１光ビームの中
心部分及び第２レーザの第２光ビームの中心部分を渡す
ための光透過カバープレートを有するハウジングと、第１光ビームの周辺部分を第１光検出器に方向付けて、
集束すると共に、第２光ビームの周辺部分を第２光検出
器に方向付けて、集束するためにカバープレートに取り
付けられた光方向付け及び集束手段と、から成る多重ビーム光学系。
【請求項６】多重ビーム光学系であって、第１レーザと、第２レーザと、第１光検出器と、第２光検出器と、第１レーザ及び第２レーザ、並びに、第１光検出器及び
第２光検出器を支持し、第１レーザの第１光ビームの中
心部分及び第２レーザの第２光ビームの中心部分を渡す
ための光透過カバープレートを有するハウジングと、第１光ビームの周辺部分を第１光検出器に方向付けて、
集束すると共に、第２光ビームの周辺部分を第２光検出
器に方向付けて、集束するためにカバープレートに取り
付けられた光方向付け及び集束手段と、第１光検出器及び第２光検出器によって検出される光に
応じて、レーザの出力を制御するために、第１レーザ及
び第２レーザ、並びに、第１光検出器及び第２光検出器
に接続されるレーザ制御手段と、光データ記憶媒体と、第１光ビーム及び第２光ビームの中心部分を光データ記
憶媒体に透過するための透過手段と、光データ記憶媒体から第１光ビーム及び第２光ビームの
中心部分の反射された部分を受信し、その反射された部
分に応じてデータ信号を生成するための受信手段と、から成る多重ビーム光学系。