JPS5958638A - 光学的記録再生用光ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンピュータ用ディジタル情報あるいはオーデ
ィオ、ビデオ等の情報を光ビームを用いて記録担体に光
学的形態に記録しかつ再生するための光学的記録再生用
光ヘッドに関する。

感光性の記録担体に対し光束を小さなスポットに絞って
照射することにより情報を記録し、記録による担体の光
反射率の変化を、再生用光束を担体に照射した際の反射
光量で検出し、情報を再生する光学的情報配録再生装置
におけ坏光学的記録再生用光ヘッドは情報記録用の光束
および情報再生用の光束を記録担体面上の所定の位置に
正確に焦点を合わせて照射する機能を有することが要求
される。この場合情報記録用の光束と再生用の光束とは
必ずしも別のものである必要はなく同一の光束をノ（ワ
ーを大小に切り換えて記録用および再生用に１吏用して
も良いが記録と同時あるいは記録直後の再生による記録
状態のモニターを行なうためには記録用光束とは異なる
再生用光束を有し、記録担体面上の記録光スポット照射
位置と同じ位置あるいはその直後の位置に再生光スポッ
トを照射するようにすることが必要である。

一方、高密度かつ高効率の記録再生のためには記録用お
よび再生用の光スポットを極めて正確に位置および焦点
を合わせて記録担体面上に照射しなければならない。こ
のため一般には記録担体に照射された光スポットの反射
光束から光スポットの焦点ずれ情報及び担体面上の位置
ずれ（トラック位置ずれ）情報を検出し、そのずれを小
さくするようζζ光スポットの焦点及びトラック位置を
１じ圧する手法が使用される。このためには反射光束の
光路を担体への入射光路とは分離し、分離された反射光
路に焦点ずれ検出及びトラック位置ずれ検出のための検
出器を配置することが必要である。

また、レーザ特に半導体レーザにおいては発光した光の
一部か反射されて戻ると自己再結合効果により発光パワ
ーが変化するため安定な発光を行なわせるためには反射
光束がレーザに戻らないような分離手段か必要である。

情報読み取り専用の光ヘッドあるいは１つの光束で記録
再生を兼用する形の記録再生用光ヘッドでは上記のよう
な反射光分離手段及び焦点すれ、及びトラック位置ずれ
検出器をそれぞれ有しているが、前記した記録直後再生
のための、再生用光束を記録用光束とは別に有している
形の光ヘッドではそれぞれの光束に対し反射光分離手段
及び焦点ずれ、及びトラック位置ずれ検出器を配置した
のでは構成が複雑になりすぎるという難点があった。

本発明の目的は、かかる難点を解決し簡潔な構成によっ
て記録直後再生が可能な光学的記録再生用光ヘッドを提
供することにある。

本発明の光ヘッドによれば、高密度の情報の記録再生を
安定確実に行なうことが可能となり高性能高信頼性の光
学的情報記録再生装置が低コストで実現できることにな
る。

以下に本発明につき図面を参照して詳しく説明する。

第１図は本発明の光ヘッドの一実施例を示す構成図であ
る。主として記録を行なうための第１の波長を有するレ
ーザ光束を出射する第１の半導体レーザ１０は端子３１
と３２の間に電流が印加されることによりレーザ発光す
る。尚、半導体レーザ１０の駆動回路は本発明と直接関
係がないので省略する。

半導体レーザ１０よりの出射光はコリメートレンズ１１
によりコリメート光束（平行光束）に直される。

この第１の波長のレーザ光束はコリメートレンズ１１を
出たところでは５ｓ−Ｍ偏光しており偏光ビームスプリ
ッタ１２を通過し１．イ波長板１３を通溝することによ
って円偏光ｉこ変えられる。２色性鍾１４は第１の波長
の光束を通過させ収束レンズ１５に入射させる。

一方、記録直後再生を行なうための第１の波長とは異な
る第２の波長を有するレーザ光束を出射する第２の半導
体レーザ１７は端子３３と３４の間に電流が印加される
ことによりレーザ発光する。第２の半導体レーザよりの
出射光はコリメートレンズ１８によりコリメート光束に
直される。このｇ　２０）波長のレーザ光束は一般的に
は直線偏光しているが、本発明の光ヘッドにおいては第
２の波長のレーザ光束の偏光状態はその機能に大きな影
響を与えない。２色性御は第２の波長のレーザ光束を反
射し第１の波長のレーザ光束と合わせて収束レンズ１５
に入射させる。収束レンズ１５は２つのレーザ光束を収
束させ記録担体１６の情報記録面３０にそれぞれの光束
の微小スポットを形成させる。収束レンズ１５へ入射す
るときの２つの光束の光軸の傾きが異なると記録面上に
形成されるそれぞれの光束の微小スポットの位置は互い
に少しずれるから第２の半導体し・−ザ１７の位置を調
整することにより第１の波長の光スポット（こより記録
された直後の記録面３０上の情報を読みとれる位置に第
２の波長の光スポットを位置させることかできる。記録
面３０で反射された第１の波長のレーザ光束は再び２色
性針、１４を通過しＭ波長板１３を通過してその偏光を
円偏光からコリメートレンズ１１出射時とは９０゜角度
のずれた直線偏光に変えられる。この直訳偏光した第１
の波長の反射光束は偏光ビームスブリック１２により光
路を曲げられて半透明鏡１９に入射する。

半透明鏡１９により反射された第１の波長の反射光束の
１部はトラック位置ずれ検出器２０に入射する。トラッ
ク位置ずれ一検出器２０は例えば２分割のフォトダイオ
ードで構成されその出力端子３５および３６から出力さ
れる電流の差をとることによりトラック位置ずれ信号が
得られる。一方、半透明鏡１９を通過した第１の波長の
反射光束の１部は焦点ずれ検出器２１に入射する。焦点
ずれの検出手法はいくつかのものか知られているが、こ
こでは結像レンズ２２とナイフェツジ詔を使用する１シ
１１を示しである。この場合焦点ずれ検出器２１はやは
り２分割のフォトダイオードにより構成されその出力端
子３７および３８から出力される電流の差をとることに
より焦点すれ信号か得られる。トラック位置ずれ検出器
２１と焦点ずれ検出器２２は必らずしも別個のものでな
くともよく例えば４分ＪＩ」のフォトダイオードを使用
することによりトラック位置すれ検出と焦点ずれ検出に
兼用させることも可能である。

この場合、第１の波長の反射光束を分割するだめの半透
明鏡１９は不要となる。

いずれにせよ本発明の光ヘッドにおいては主とし・て記
録を行なうための第１の波長のレーザ光束の反射光によ
り焦点ずれ、トラック位置ずれを検出する。

一方、記録ＵＩｒＩ３０で反射された第２の波長のレー
ザ光束は２色性鐘１４により反射されて第２の半導体レ
ーザ１７に戻る。第２の波長のレーザ光束に対しては反
射光を分離するための偏光ビームスプリッタ、耳波長板
等がその光路に入っていないため記録面３０によって反
射された第２の波長のレーザ光束はそのまま第２の半導
体レーザ１７に戻ることになる。半導体レーザの一般的
性質としてそれ自体が出射したレーザ光が反射され戻っ
てくると戻り光の自己再結合効果によって発光パワーが
変化するから記録面によって反射された第２の波長のレ
ーザ光束の強さに応じて第２の半導体レーザ１７の発光
パワーは変化する。この第２の半導体レーザ１７の発光
パワーの変化は第２の半導体レーザ１７の出射レーザ光
の１部を受けて半導体レーザ１７の発光パワーをモニタ
ーする光検出器２４により検出され端子３９には第２の
半導体レーザ１７の発光パワーに対応する光電流が出力
される。第２の波長のレーザ光束の記録面３０により反
射される光束の強度は記録面３０に記録された情報によ
り変化するから端子３９よりの光電流の変化を検出する
ことにより第２の波長のレーザ光束の微小スポットが当
っている記録面３０上の情報を読み取ることができる。

前記したように記録担体１６の移動方向に対して第１の
波長のレーザ光束の微小スポットが当る位置の直後に第
２の波長のレーザ光束の微小スポットが当るようにする
ことにより第１の波長のレーザ光束の微小スポットによ
り記録された情報を記録直後に第２のレーザ光束の微小
スポットで読みとることができる。

このように記録直後に記録された情報を読みとりチェッ
クすることにより記録の誤りを速やかに発見することが
可能となり記録の信頼性を高めることができる。

第１の波長のレーザ光束の微小スポットが記録面３０に
対し焦点ずれあるいはトラフ′り位置ずれがある場合は
前述したようにそれぞれ焦点ずれ検出器２１及びトラッ
ク位置ずれ検出器２０により検出される。このずれを小
さくするように微小スポットを動かす手段は例えば光ヘ
ツド全体を記録担体に対して動かすものであっても良い
が、本例に示すように収束レンズ１５のみをレンズアク
チュエータ２５により記録面３０に垂直方向（焦点ずれ
方向）あるいは記録面に水平方向（トラックずれ方向）
に動かす方法であっても良い。この場合、第１の波長の
レーザ光束と第２の波長のレーザ光束は同一の収束レン
ズ１５を通過するから第１の波長のレーザ光束のスポッ
ト位置を修正すると、同時に第２の波長のレーザ光束の
スポット位置も第１の波長のレーザ光束スポットと同じ
位置関係を保って動き記録面３０に対する位置ずれが修
正される。

本発明の光ヘッドでは焦点ずれトラック位置ずれは第１
の波長のレーザ光束により検出されるから記録担体１６
に対して情報の記録を行なわず、既に記録されている情
報を読み出すだけの場合にも第１の波長のレーザ光束が
記録面３０に照射されなければならない。このときは第
１の半導体レーザ１０に供給する電流を小なくシ、記録
面３０に照射される第１の波長のレーザ光束の強度を記
録面３０に情報が記録される大きさより十分小さくする
必要がある。この際の記録面３０からの情報の読み出し
は、第２の波長のレーザ光束を使い端子３９１こ現われ
る光電流の変化を検出することにより行なってもよいが
、第１の波長のレーザ光束の反射光の強度も記録面３０
上の情報によって変化するから、第１の波長の反射光束
を受ける光検出器、例えば焦点ずれ検出器２１の２つの
出力端子３７および羽より出力される電流の和の変化を
検出することによっても情報の読み取りを行なうことも
可能であり、あるいは第１の波長のレーザ光束および第
２の波長のレーザ光束の双方を情報の読み出しに使用し
て読み出しの２重チェックを行なってもよい。

第２図は、第１図に示す光ヘッドの記録面３ｏ上の微小
光スポットの位置関係をより詳しく示すための図である
。収束レンズ１５は第１の波長のレーザ光束と第２の波
長のレーザ光束を収束させ記録面３０上に微小光スポッ
トを形成させる。このとき第１の波長のレーザ光束の光
軸４ｏと第２の波長のレーザ光束の光軸４１の収束レン
ズ１５に対する入射角を少しずらしておくことにより、
第１の波長のレーザ光束の微小スポット４２とＭ２の波
長のレーザ光束の微小スポット４３が記録面３０上のわ
ずかに離れた位置にそれぞれ形成される。記録すべき情
報により強度変調された第１の波長のレーザ光束の微小
光スポット４２は記録担体１６を光学的に変質させ記録
面３０上に穴、へこみあるいはふくらみ又は変色等光学
的に検出可能な変化を引き起こして情報を記録する。こ
の記録により変化の起った微小情報領域（仮醗こピット
と呼ぶ）４４は記録担体１６の移動により記録された時
点から少しおくれで読み出し用の第２の波長のレーザ光
束の微小光スポット４３の位置に到達し第２の波長のレ
ーザ光束の反射光強度の変化を引き起す。この記録から
読み出しまでの時間おくれｔｄは記録用光スポット４２
の位置と読み出し用光スポット４３の位置との距離をｄ
とし記録担体の移動速度をＶとするとＬｄニジ■ で与えられる。

記録面３０上には微小光スポット４２および４３の面内
方向の位置ずれ（トラ・シフ位置すれ）を検出するため
のトラック情報が溝あるいは明暗の縞等の形で形成され
ており、第１の波長のレーザ光束の記録面３０により反
射された光束の強度分布を変化させてトラック位置ずれ
情報を与えるがピット４４が形成されるとトラック情報
が乱されるため情報が記録された後の記録面３０を照射
する第２の波長のレーザ光束の反射光からトラック位置
ずれ情報を得ようとすると位置ずれ検出の誤差はさけら
れない。また焦点ずれの検出も平坦な記録面３ｏからの
反射光を使うことか好ましくピット４４が形成された後
の記録面を照射する第２の波長のレーザ光束を使うより
第１の波長のレーザ光束の反射光より焦点誤差を検出す
る方がより精度のよい焦点検出が行なえる。韮た高密度
の情報の記録を高速かつ低エネルギーで記録するために
は記録用光スポット４２のトラック位置ずれ焦点ずれは
出来るだけ小さく抑えられなければならず記録用光スポ
ット４２に要求される位置合わせ焦点あわせの精度は読
み出し用光スポット４３に要求される位置、焦点精度よ
り厳しいと考えられる。

以上のことより記録を行なう第１の波長のレーザ光束に
よりトラック位置ずれ、焦点ずれの検出を行なう本発明
の光ヘッドは読み出し用の光束でトラック位置ずれ焦点
ずれの検出を行なうものより、より高精度高密度の記録
を行なうことが可能になる。

第３図は本発明の光ヘッドにより記録および記録直後読
み出しを行なう場合の記録波形ＷＰおよび読み出し波形
几Ｐの例を示す図である。

記録波形ＷＰによって示される形の電流を第１の半導体
レーザ１０に印加することにより第１の半導体レーザｌ
Ｏより出射される第１の波長のレーザ光束は概ねこの波
形ＷＰに従って強度変調され記録面３０上にピット４４
の列を形成する。一方、一定電流を供給されている第２
の半導体シー４月７より出射される第２の波長のレーザ
光束はその記録面３０上に形成した微小光スポット４３
の位置ｔこ記録時より時間ｔｄ　だけ遅れてピット４４
が到達することにより反射光束が強度変１１され、その
記録された情報により強度変調された反射光束が第２の
半導体レーザ１７に戻ることにより第２の半導体レーザ
１７の発光パワーが情報に従って変化する。

従って、第２の半導体レーザ１７の発光パワーをモニタ
ーする光検出器２４より出力される電流は読み出し波形
ＲＰで示される形の変化をする。本例では記録によって
ピット４４が形成されると記録面３０の反射率が低下す
る場合を示しており、このとき図に示すように記録用に
第１の半導体レーザ１０に印加される電流波形ＷＰと情
報読み出しにより光検出器２４より出力される電流の波
形ＲＰとは逆の極性になる。記録を行なわない読み出し
のみを行なう場合は、第１の半導体レーザに印加される
電流を第１の波長のレーザ光束の強度が記録担体１６に
変化を起こさない程度に弱くなるような一定レベルとし
、第１の波長のレーザ光束によりトラック位置ずれ焦点
ずれの検出を行なう。このとき記録面３０にピット４４
が既に記録されていれば第２の半導体レーザ２４の発光
パワーをモニターする光検出器２４の出力電流は記録直
後読み出しの場合と同様に記録された情報に対応して変
化し、読み出し信号を与える。

以上の如く本発明の光ヘッドは簡単な構成で光学的情報
の記録と記録直後の読み出しを精度よく行なうことが可
能であり、本発明の光ヘッドを使用することにより高密
度高信頼性の記録再生を行なう光学的情報記録再生装置
を実現することができる。

尚、本説明文では説明の都合上一部の例についてのみ述
べたが本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能な
ことは勿論であり、本発明の範囲は上記の例に限定され
るものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ヘッドの一実施例を示す構成図、第
２図は第１図に示す光ヘッドの記録面３゜上の微小光ス
ポットの位置関係をより詳しく示すための図、第３図は
本発明の光ヘッドにより記録および記録直後読み出しを
行なう場合の記録波形ＷＰおよび読み出し波形几Ｐの例
を示す図である。 図において、１０は第１の半導体レーザ、１１はコリメ
ートレンズ、１２は偏光ビームスプリッタ、１３はに波
長板、１４は２色性鏡、１５は収束レンズ、１６は記録
担体、１７は第２の半導体レーザ、１８はコリメートレ
ンズ、１ｑは半透明鏡、２ｏはトラック位置ずれ検出器
、２１は焦点ずれ検出器、２４は光パワーモニター用の
光検出器を示す。 ＋　　Ｎ η　「ｎ 第２ス 第３圀

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学的情報記録相体に対し光学的に情報を記録しかつ記
   録された情報を読みとるための光ヘッドにおいて、第１
   の波長のレーザ光を発光する第１の半導体レーザと、第
   １の波長とは異なる第２の波長のレーザ光を発光する第
   ２の半導体レーザと、第１の波長のレーザ光の光路に配
   置された第１の波長のレーザ光の光学的情報記録担体よ
   りの反射光を第１の半導体レーザとは異なる方向に偏向
   させるための反射光分離用光学素子と、前記反射光分離
   用光学素子を通過して光学的情報記録相体に向かう第１
   の波長のレーザ光と第２の半導体レーザよりの第２の波
   長のレーザ光とを合成するための２色性鏡と、前記２色
   性鏡により合成された２つの波長のレーザ光をそれぞれ
   光学的記録担体面上に収束させるための収束レンズと、
   前記反射光分離用光学素子により分離された第１の波長
   のレーザ光の反射光を受けて光学的記録担体面上に収束
   された第１の波長のレーザ光の焦点誤差情報及びトラッ
   ク位置ずれ情報を取り出すための光検出器と、光学的記
   録担体により反射され第２の半導体レーザの位置に戻る
   第２の波長のレーザ光の反射光による第２の半導体レー
   ザの発光パワーの変化を検出するための検出器とを備え
   、第１の波長のレーザ光により光学的な情報の記録及び
   焦点誤差、トラック位＃ス゛れの検出を行なうとともに
   、第２の半導体レーザの戻り光による自己再結合効果に
   より記録された情報の読みとりを行なうようにしたこと
   を特徴とする光学的記録再生用光ヘッド。