JPS6047241A - 光ヘツド装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は元ヘッド装置の構造に関し、特に、夫々独立に
強度制御可能な複数個の光点を情報担体上に形成し、情
報の記録再生を行う光ヘツド装置の構造に関する。

〔従来技術〕

元を使用する情報記録再生装置は、非接触型でちゃ且つ
高密度の情報を記録再生できることから多方面にその用
途が期待されており、種々の画像情報、音声情報或は数
値データの記録再生用として、ＶＴＲ、テープレコーダ
ー或は計算機用の磁気ディスクメモリーやマイクロフィ
ルムによる文書記録などの情報記録再生装置に換えて実
用化する方向で種々の研究開発が行われている。

元を使用する情報記録再生装置の中でも、情報相体上に
複数個の光点（九スポット）を形成する形式のものにあ
っては、夫々の元スポットの残置を独立に変調すること
によシ多くの機１ｊ目を持たせることができる。

例えば、第１のスポラトウ′Ｌで情報記録を行うととも
にその直後に置かれた第２のスポット光で記録されたビ
ットを読出すことによシ、記録状態のモニター並びに情
報担体の不良部の検出を行うことができる。又、２つ以
上のスポット光を用いることによシ、予熱による低感度
感材の高感度化、消去しながらの記録、或は複数回読出
しにょるＳＡの向上など達成することができ、更に、１
４接トラツクをトラッキングのガイドとした溝なしディ
スクへの高密度記録なども容易に実施することができる
。

その他、２つ以上のスポット光を使用すれば、トラッキ
ングエラー検出とフォーカスエラー検出とを夫々別の光
点（光スポット）に分担させることができ、これによっ
て両信号間のクロストークの防止を確実に行うことがで
きる。

このように２つ以上の光点を近接した位置に形成する方
法としては、従来、相互に発振波長の異なる複数個の半
濁８体レーザの夫々にコリメータレンズを組合せて平行
光束を形成し、ダイク日イックミラーなどでこれらの平
行光束を組合せて集光レンズへ導く方法が提案されてい
る。しかしこのような従来方法では、光ヘツド装置の構
造が複雑化しその重量が増加するだめ、高速度のシーク
性能或いはアクセス性能を達成する上で大きな障害にな
るという欠点があった。

〔目的〕

本発明の目的は、このような従来の元ヘッド装置の欠点
を解消し、小型化並びに軽量化が可能な、複数個のブ０
点を使用して情報記録再生を行う形式の元ヘッド装置を
提供することである。

本発明の特徴は、複数個の光源からの光束を単一の元フ
ァイバなどの光導波路に導くとともに、該光導波路から
射出する重ね合された複数の光束を波長などその物理的
性質に基づいて、分離し、分離した各ブＣ束を複数の光
点として情報相体上に集光することにより上記目的を達
成することである・〔実施例の説明〕 以下第１図〜第５図を参照して本発明の詳細な説明する
。

まず、第１図＜Ａ）及び第１図（Ｂ）を参照して本発明
の第１実施例を説明する。

第１図（Ａ）において、夫々異なった波長の光を放射す
る複数個（図示の例では３個）の光源（半導体レーザ）
１，２．３からの光束は、コリメータレンズ１１，１２
．１３により平行光束４１゜４２．４３となシ、回折格
子４に入射する。前記３つの半導体レーザ１，２．３は
１゛■■報担に形成式れる複数個の光点に対応しており
夫々独立に制御可能である。

前記各光束４１．４２．４３と前記回折格子４との位置
関係は、各光束の波長に対して定寸る回折光の進行方向
が３つの光束とも向一方向となるよう設定でれている。

このため、回折格子４により回折でれた光束は、複数個
の光束が喉ね合されて同一方向に進行する１つの光束４
４となｐｌこの光束４４はカップリングレンズ５により
ｉ光されて彎曲可能な単一の光導波路を構成する元ファ
イバ６のコア部に導かれる。このように、前記回折格子
４は複数個の光束１，２．３からの各光束を単一の光導
波路６に導く手段を構成している。

前記光ファイバ６は互いに波長の異る３つの光束のいず
れの光束に対しても単一モードで光を導波することがで
きるものであり、波長０．８μ偽前後の半導体レーザ光
に対しては例えばコア径８μｍ程度のものが使用される
。又、この光ファイバ６としては、偏光状態を保った−
１ま導波が可能な偏波面保存性元ファイバが使用される
。

第１図（１３）において、元ファイバ６によシ導波され
てきた複数個（３個）の光束は、コリメータレンズ７に
よシ平行光束となった後、回折格子８によって相互に微
小角だけ進行方向の異る３つの光束に分離される。即ち
、光導波路を構成する前記元ファイバ６から射出する重
ね合された複数（３つ）の光束は、前記回折格子８によ
シ各光束の物理的性質即ち波長に基づいて夫々分離され
る。

これら分離された３つの光束は、偏光ビームスプリッタ
−９を透過し、１／４波長板１０を通過して円偏光とな
った後、集光レンズ１５によって情報相体（ディスク）
１６上の情報記録面１７上に夫々独立に強度制御可能な
ｉ゛ｉ数（３つ）の光点２１．２２．２３として集ブＣ
される。尚、前記コリメータレンズ、前記ビームスシリ
ツタ−９、前記１／４波長板、前記集光レンズ１５の夫
々は、各光束の夫々異なった波長に対して特性変化をほ
とんど生じないものを使用することが好ましい。

前記情報記録面１７上に形成された３つの光スポット２
１．２２．２３は、夫々、消去、記録及び再生（記録状
態のモニターを含む）用として使用することができ、又
、フォーカスエラー検出及びトラッキングエラー検出な
ど別々に役割分担させることもできる。

情報記録面１７よシ反射された各光束は集光レンズ】５
により平行光束となシ、１／４阪長板１０を通過して入
射時と直交する直線偏光となり、夫夫ビームスプリッタ
−９で反射される。こうして反射てれた３つの光束は、
ディテクターレンズ２５によシ、反射ツＣ束を検出する
ためのｒイテクタ−３０上の各党検出部３１．３２．３
３の夫々に対し別々に集光される。

こうして元ヘッドにおいて、反射して得られる光束によ
シフオーカスエラー信号やトラッキングエラー信号など
を検出する方法としては柚々の方法を採用することがで
きるが、−例としてナイフェツジ３５を検出光路中に配
置し、前記元検出部３１　、３２　、３３の夫々４分割
式の光センサで構成する方法を採用すれば、全ての元ス
ポットによシフオーカスエラー信号及びトラッキング信
号をイ使出することができる。

以上第１図（４）、（Ｂ）について説明した構成によれ
ば、光源（半導体レーザ）の数に係わりなく、彎曲可能
な一本の細い元ファイバ（例えばコア部の直径がわずか
８μｍ程度）のみを使用することにより複数の光束をヘ
ッド部に導くことが可能となるため、元ヘッドの小型化
及び大幅な軽量化を達成することができる。

又、光源（半導体レーデ）の重量が光ヘッドの重量に含
まれないため、光源冷却用の装置の１景増加を気にする
ことなく、冷却効果に優れた冷却装置を自由に使用する
ことができるので、半導体レーザの出力を自由に向上は
せることができる。

このため、情報の記録再生速度を光分に向上させること
ができ飛躍的な性能向上を達成することができる。

更に、複数個の半導体レーザの位置全夫々個別に調節し
て複数の光スポットを形成する場合には光源ｌの調節に
より元スポットの相互の関係位置が変化するが、本実施
例の構成では単一のｙ０導波手段（光ファイバ）を介し
て僅数個の光束を導くよう構成するので、複数の各光束
間の位置関係に誤差が生じにくく、従って、情報記録面
上での複数の元スポットの間隔を正確に設定することが
できる。

第２図は本発明による元ヘッド装置の他の実施例を示す
図であシ、本実施例では、互いに波長の異なる複数個の
光束を重ね合わせたりその後分離する手段としてプリズ
ム５５が使用されている。

即ち、第１図囚、（Ｂ）の実施例における回折格子４゜
８のかわシにプリズムを使用する点で異なシ、その他の
構成は実質上同じである。

第２図において、回折格子４又はプリズムを使用して重
ね合わせらｔ′に複数の互いに波長の異なる光束は、元
ファイバ６を通して伝達された後、核元ファイバから放
射され、コリメータレンズ７によって異なる波長の光が
重ね合わされている平行光束５４とな９、この平行光束
はプリズム５５によシ夫々波長の異なる光束５　ｌ　、
５２　ｒ　５３に分ｔ’＋ｉ＆される。

尚、波長により進行方向を変える手段としては、このよ
うなプリズム５５の他に透過型の回折格子を使用するこ
とも可能である。

この第２図に示す実施例によっても、前述の実施例の場
合と同様の作用効果を達成することができる。

第３図は本発明による光ヘツド装置の第３実施例即ちダ
イクロインクミラーを用いて本発明を実施する場合の構
成を示す図である。

第３図において、元ファイバ６によシ導波されてきた複
数（２個）の互いに波長の異なる光束即ち第１の波長光
及び第２の波長光は、コリメータレンズ７により平行光
束となシ、ダイクロイックプリズム６０に入射する。ダ
イクロイックプリズム６０の表面には、第１の波長光の
みを反射し、第２の波長光を透過するダイクロイックミ
ラー６２が配置はれている。このため、第１の波長ブＣ
は反射面６２で反射され、ビームスプリッタ−９を透過
した後、集光レンズ１５によシ情報担体（ディスク）１
６の情報記録面１７上に集光され、元スポット２１を形
成する。

一方、第２の波長光は、ダイクロイックミラー６２を透
過した後プリズム６０を透過し、該プリズムの裏面に配
置された反射面６３により反射される。ここで、反射面
６３は有効径の１／２の領域にのみ配置され他の領域に
は元を吸収する面６４が配置されているため、第２の波
長光は半分の太さの光束となってビームスシリツタ−９
に入射する。このとき、プリズム６０はその表面及び裏
面が微小角をなしたプリズムに加工されているため、第
２の波長光によ多形成される光スポット２２は前記＄４
１の波長光により形成される元スポット２１に隣接した
別の点に形成はれる。こうして、夫々独立に強度制御可
能な複数個（図示の例では２個）の光スポット２１．２
２が形成される。

情報記録面１７によシ反射された各光束は、集光レンズ
１５を通シビームスプリッタ−９で反射された後、アナ
ライザー３６及びディテクターレンズ２５を通過してデ
ィテクター３０に入射する。

尚、ここで、前記アナライザー３６は光磁気記録材料（
情報記録面）１７からの信号読取シを可能とするために
設けられたものである。

前記ディテクター３０上には２個の光検出器３１．３２
が設けられ、第４図に示す如く、前記第１の波長光によ
多形成された光スポット８１は一方の光検出器３１上に
形成される。この光検出器３１は光検出部（受光素子）
３１Ａ、３１Ｂで構成されておシ、前記元スポット８１
はこれらの光検出部の境界を含む位置に形成される。

しかして、情報記録面１７上の光スポット（第１の波長
によるスポット）２１とディテクター３０上の同じく第
１の波長による元スポット８１とは結像関係にあシ、第
４図中に示す光検出器３１Ａと光検出部３１Ｂとの受光
量に基づく出力値の引き算をすることによシ、トラッキ
ングエラー信号を検出することができる。

一方、第３図及び第４図に示す如く、第２の波長光によ
多形成される光スポット８２は、ディデクター３０上の
他方の光検出器３２を構成する２分割型の光検出器３２
Ａ　、３２Ｂの境界を含む位置に形成される。しかして
、情報記録面１７上に第２の波長う°Ｃによ多形成され
た元スポット２２と前記光検出部３２Ａ、３２Ｂの境界
に形成される元スポット８２とは互いに結像関係にある
。この場合、第２の波長光は開口の半分即ち有効径の元
の領域のみを使用して透過されているため、情報担体１
６が面掘れ等によ９上下変移して焦点外れが生じると、
ディテクター３０上の光スポット８２は第４図中におい
て左右に移動する。従って、第４図に示すように配置さ
れた各光検出器３２Ａ及び３２Ｂの受光量に基づく出力
値の差をとることによりフォーカスエラー信号が得られ
る。

以上第３図及び第４図について説明したその他の構成は
第１図（へ及び（Ｂ）に示した第１実施例の場合と実質
上向じであシ、従って、本実施例によっても前述の実施
例の場合と同様の作用効果を奏することができる。

以上の各実施例においては、互いに波長の異なる複数個
の光束を使用し、波長の差によシ複数の光スポットを形
成する場合について説明したが、同一波長の光源を使用
し、相互に直交した振動面を有する直線偏光を使用する
ことによっても夫々独立に強度制御可能な複数個（２個
）の光ス、ｆ？７トを形成することができる。　− 第５図は、このような同一波長の光源を使用して夫々独
立に強度制御可能な複数個（２個）の元スポットを形成
するよう構成した本兄明による光ヘッド装置の第４実施
例の要部、即ち、直交した振動面を有する２つの光束の
分スロされる状態を示す図である。

第５図において、偏波面保存性元ファイバ６３からの各
光束はコリメータレンズ７により平行光束となシ、ウォ
ラストプリズム３９入射する。このウォラストンプリズ
ムは、結晶の光学軸を直交させて切出したくさび形の一
対のプリズムを組合せて形成され、相互に直交する直線
偏光を相互に微小角だけ傾けて射出する機能を有してい
る。このようなウォラストンプリズム３９を使用するこ
とによっても、光フアイバ６中を独立に伝播されて＠た
相互に直交した振動面を有する直線偏光を分離すること
ができる。こうして分離された各光束は、情報相体上の
情報記録面（第１図の）中の情報記録面１７）上の互い
に隣接した別々の位置に集ｔｅされ、夫々独立に強度制
御可能な複数（２つ）の元スポットとして集光される。

尚、偏光分離に用いるプリズム３９としては、ウォラス
トンプリズムの他に、ロッジロングリズム或はセナルモ
ンプリズムなどを使用することもでき、更に、結晶を用
いた三角形プリズムによっても分離することができる。

又、偏波面保存性元ファイバ６が円偏光を保持して伝播
する特性を有するものである場合には、前記プリズム３
９の前に１／４波長板を置くことによシ第１図〜第４図
について説明した実施例の場合と同様の作用効果を達成
することができる。

以上第５図について説明した元ヘッド装置の他の部分は
、第１図（５）及び（Ｂ）に示した実施例の場合と実質
上同一である。

この第５図の実施例によっても、以上第】図〜第４図に
ついて説明した各実施例の場合と実質上同じ作用効果を
達成することができる。

〔効果〕

以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、光源の
数に係わりなく一本の細い光ファイバで光束をヘッドに
導くことができ、これによって元ヘッドの大巾な軽量化
を達成することができ、更に情報記録面上での複数の元
スポットの間隔を正確に設定することができる光ヘツド
装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明による元ヘッド装置
の第１実施例の構成を示す説明図、第２図は本発明によ
る元ヘッド装置の第２実施例の警部構成を示す説明図、
第３図は本発明による光ヘツド装置の第３実施例の構成
を示す説明図、第４図は第３図中のディテクターの配置
構成を示す説明図、第５図は本発明による光ヘツド装置
の第４実施例の要部構成を示す説明図である。 １．２．３・・・光源（半轡体レーザ）、４・・・回折
格子（複数個の光源からの光束を光専波路に導く手段）
、５・・・カップリングレンズ、６・・・元ファイバ（
彎曲可能な単一の光尋阪路）、８・・・回折格子（枚数
の光束をその物理的性質に基づいて分離する手段）、９
・・・偏光ビームスプリッタ、１５・・・集光レンズ、
１６・・・情報担体、１７・・・情報記録面、２１．２
２．２３・・・夫々独立に強度制御５１Ｊ能な複数個の
光点、２５・・・ディテクターレンズ、３０・・・ディ
テクター、３１，３２．３３・・・光検出器、５５・・
・プリズム（光束分離手段）、６ｏ・・・ダイクロイッ
クプリズム（光束分離手段）、６２・・・ダイクロイッ
クミラ、６３・・・反射面、３９・・・ウォラストンプ
リズム。 第３図 ｉＩ４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）夫々独立に強度制御可能な複数個の光点を情報相
   体上に形成し、情報の記録再生を行う元ヘッド装置にお
   いて、夫々の光点に対応し独立に制御可能な複数個の光
   源と、彎曲可能な単一の光導波路と、前記複数個の光源
   からの光束をとの光導波路に導く手段と、前記光導波路
   から射出する重ね合わされた複数の光束をその物理的性
   質に基づいて分離する手段と、分離した複数の光束を情
   報担体上の複数の光点として集光する手段と、前記複数
   の光点からの反射光束を検出する手段とを備えてなる光
   ヘツド装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の光ヘツド装置におい
   て、前記複数の光源が夫々異なった波長の光束を放射し
   、前記複数の光点が元の波長差に基づいて分離されるこ
   とを特徴とする元ヘッド装置。 （３）　特許請求の範囲第１項記載の光ヘツド装置にお
   いて、前記複数個の光源からの光束のうち２つの光束は
   相互に直焚じた偏光状態で前記光導波路に導かれ、且つ
   この光導波手段は偏光状態を保持したまま導波を行う特
   性を有していることを特徴とする光ヘツド装置。