JPS6120235A - ２光源を持つ光学的記録再生装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は光デイスク装置における記録再生光学ヘッドに
関し、特に２光源からの光ビームを合成して情報媒体に
照射し、その反射光は分離して取り出す記録再生光学ヘ
ッドに関する。

従来例の構成とその問題点 近年光源として半導体レーザを用い、前記半導体レーザ
光をφ１μｍ以下の微小スポット光に絞り、感光材料を
蒸着したディスク状の情報媒体に照射し、ビデオ信号や
デジタル信号を同心円状あるいはスパイラル状に記録再
生する光デイスク装置が提案されている。

この装置の応用例として、ふたつのレーザ光源を持ち、
両レーザビームを同時に絞り、ディスク上に互いを近接
させて照射する装置が考えられる。

かかる装置の実施例として、一方の光をトラック方向に
長い長円形に絞り、この絞られた微小スポット光で情報
を消去し、他方の光はディスク上で略円形に絞り、この
略円形の微小スボ７）光で情報の記録再生を行なうよう
にした装置や、あるいは一方の光で熱的バイアスを与え
、他方の光で記録再生を行なう装置や、あるいは両光ビ
ームをディスク上で略円形に絞り、一方の光で記録し、
同時に他方の光で前記記録された信号を読み出して記録
信号を瞬時に再生し、正しい記録が行なわれたかどうか
をチェックできる装置等が考えられる。

第１図に２光源を持つ従来の光学的記録再生装置の一例
を示す。すなわち、第１の光源１からのレーザ光１ａは
レンズ系２で整形し、ミラー３で折り曲げ、絞りレンズ
４でディスク５上に絞り込まれる。一方、第２の光源ら
から出た光ビーム６ａはレンズ７、・・−２ミラー８を
通り、ミラー３で折り曲げ、絞りレンズ４でディスク５
上に絞り込まれる。ディスク６よりの反射光６ｂはハー
フミラ−８からとり出し、公知のフォーカスおよびトラ
ッキング制御信号とディスク６上に記録された情報を読
み出す再生信号を得るだめの光検出器９に導かれている
。

このように両レーザビームを互いに光路を邪魔しないよ
うに空間的に分離して両ビームを合成する方法だと、一
方のレーザビーム（例えば６ａ）が絞りレンズ４の光軸
に対してかなり斜めに入射せねばならず、絞りレンズ４
の開口を有効に利用できず、多くの光がクラしたり、ま
た収差が発生し、絞り性能が悪くなってしまう。

またディスクからの反射光も、第１図のような構成であ
ると、両光源のディスク６よりの反射光の分離が難しく
光検出器ｅ上に他の光源（第１の光源１）の反射光が戻
ってしまい制御性能や再生信号に悪影譬を与えてしまう
。さらに光学系は部品点数が多く、重くかつ大きいもの
になってしまう。

発明の目的 本発明は上記欠点を除去するもので、波長が異る２光源
よりの光ビームを一方向に合成し、かつディスクよりの
反射光は二方向に分離して取り出しディスク上で２つの
微小スポット光が近接して照射できる小型の記録再生ヘ
ッドを提供することを目的とする。

発明の構成 以」二の目的を達成するため本発明セは、波長λ１で略
直線偏光する第１の光源と、前記第１の光源よりの第１
の光ビームを第１の方向から入射させ、第４の方向に透
′適する第１．第２の偏光ビームスプリッタと、前記第
２の偏光ビームスプリッタの第２の方向より入射し第３
の方向に透過する第２の光ビームを有した波長λ２で略
直線偏光した第２の光源と、前記第３の方向に置かれた
第２のλ／４板、および波長λ１の第１の光ビームは透
過、波長λρ第２の光ビームは反射するセパレートフィ
ルタとにより両光ビームを合成して前記第４の方向から
略平行に出射するように構成し、第４の方向に１ｒＣか
れた第１のλ／４板および絞りレンズ等によりディスク
上で近接して２つの微少スポット光を得ている。一方第
１の光ビームのディスクよりの反射光は、絞りレンズ、
第１のλ／４板を透過後、その偏光方向が変えられ、第
２の偏光ビームスプリッタで略半分の光量が反射、また
透過した残り半分の光量は第１の偏光ビームスプリ、り
にて略１００％反射され、第４の方向に置かれた６分割
の光検出器に各々導き、制御信号ならびにディスクより
の再生信号を得る構成となっている。

実施例の説明 以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。第２
図は本発明の一実施例を示した図である。

第２図において、１０は第１の光源である半導体レーザ
で、波長λ１、矢印Ａの方向に略直線偏光した第１の光
ビーム１０ａを出力する。１１は前記第１の光ビームに
対して矢印Ａの方向に偏光した光ビームは略１００％透
過、また矢印Ｂの方向に偏光した光ビームは略１００％
反射する第１の偏光ビームスプリッタである。１２は前
記波長λ１の第１の元ビームに対して矢印入方向に偏光
した元ビームは略１００％透過、また矢印Ｂ方向に偏光
した光ビームは略５ｏ％反射、残り６０％は透過する第
２の偏光ビームスプリッタである。

Ｂは第１のλ／４板、１４はディスク５上に絞り込むた
めの絞りレンズである。第２図に示す様に第１の光ビー
ム１０ａは第１．第２の偏光ビームスプリ、夕を透；ｌ
’：ｉ後第１のλ／４板１板金３りレンズ１４を通じて
ディスク５に設けられたトラック１６上でＬに示す様に
例えば略円形に絞られる。ディスク５よりの反射光は再
び絞りレンズ１４．第１のλ／４板１板金３過後、その
偏光方向が矢印Ｂ方向に９０’回転するため、第２の偏
光ビームスプリッタ１２で全反射光量のうち略５ｏ％が
反射、残り５ｏ％は第１の偏光ビームスプリッタ１１で
反射され、光検出器１５に各々導かれる。

つぎに第２の光源１７よりの光ビーム７ａの光路につい
て説明する。第２の光源１７は波長λ２で矢印Ｃ方向に
偏光した第２の光ビーム１７ａを出力する半導体レーザ
からなっている。１８は一方向のみ光ビームを拡大する
例えばシリンドリカルレンズからなるレンズである。

前記第２の偏光ビームスプリッタ１２は波長λρ第２の
光ビームに対しては、矢印Ｃ方向に偏光した光ビームは
略１００％透過、矢印Ｂ方向に偏光した光ビームは略１
００％反射する機能をも持つ。

１９は第２のλ贋、２ｏは波長λ１の光ビームは略１０
０ｅＩａ過、しかし波長ちθ光ビームは略１００チ反射
するセパレートフィルタで牛る。第２図に示す様に第２
の光源１７より出た第２の光ビーム１７心、シリンドリ
カルレンズ１８によリ一方向のみ拡大され、第２の偏光
ビームスプリッタ１２、第２のλ／ＮＨ１９を透過後、
セパレートフィルタ２ｏにて略１００％反射され、再び
第２のλ／４板１板金９過し、その偏光方向が矢印Ｂ方
向に９ｄ回転し今度は偏光ビームスプリッタ１２にて略
１００％反射され、第１のλ／４板１板金３りレンズ１
４を経て、前記ディスクのトラック１６上で例えばＭに
示すトラック方向に細長い光スポットが得られる。この
第２の光ビームのディスクよりの反射光は絞りレンズ１
４透過後、再び第１のλ／４板１板金３過するためその
偏光方向が９０’回転させられ、第２．第１の偏光ビー
ムスプリッタを略１ｏｏ％透過し光検出器１５上には導
かれない。

このように略円形の光スポットＬと長円形の光スポラ）
Ｍは、１つの絞りレンズ１４のほぼ光軸に沿って形成さ
れるため、光損失、収差とも少なく、かつディスク５の
同一トラック１６上で近接して配置することが可能とな
る。なお両ビームの実際の使われ方としては例えば光ス
ポットＬにて信けの記録再生、光スボ７）Ｍにて消去が
行われる。またシリンドリカルレンズ１８を除去すれば
第３図に示す様にトラック１６上で２つの略円形の光ス
ポットＬ　、Ｎが得られ、光スポットＮにて信号の記録
、光スポ７）Ｌで前記Ｎにて記録した信号を即モニター
するモニター機能付きの記録再生装置も実現できる。

かかる装置にはフォーカスおよびトラッキング制御のだ
めのサーボ信号、ならびにディスクよりの再生信号を必
要とするが、第２図の実施例ともとに両信号を得る方法
について以下説明する。

前述のように光検出器１５上にはディスク６より反射し
た第１．第２の光ビームのうち、第１の光ビームのみ照
射される。つまり第１と第２の光ビームの反射光はお互
に完全に分離されており、従って第２の光ビームはサー
ボ信号、ならびに再生信号に対して何等の悪影響を与え
ない構成とな−っている。

光検出器１６はその光入射方向からみると１５ａ〜１ｓ
ｆと６分離されており、第１．第２の偏光ビームスプリ
ッタによる各反射光の結像位置Ｐ１とＰ２の略中間に置
かれている。第４図に光検出器１６上の光スポットＱ１
．Ｑ２の形状の変化を示す。第４図にてａはディスクが
絞りレンズ１４に近づき過ぎた場合、　ｂ＝はジャスト
フォーカスの時、Ｃは遠過ぎた場合を各々示す。ここで
６分割された光検出器の出力電流をＩａ〜Ｉｆとすると
ディスク５と絞りレンズ１４との間の距離に応じて各出
力電流（Ｉａ、Ｉｃ、Ｉｅ）と（Ｉｂ、Ｉｄ、Ｉｆ）が
同時に相反するように増減するため、フォーカス制御の
だめのサーボ信号ＦＥ　Ｉｄ、、　ＦＥ＝（Ｉａ＋Ｉｃ
＋Ｉｅ）−（Ｉｂ＋Ｉｄ＋Ｉｆ　）より得られる。また
同様の原理でＦＥ＝Ｉｅ−Ｉｂでも得られる。

次にトラッキング制御のためのサーボ信号ＴＥを得る方
法について第５図を用いて説明する。

第６図はディスク５の径方向の断面を示し、ａ〜Ｃはデ
ィスク上にあらかじめ設けられている同心円あるいはス
パイラル状の溝トラツク１６への光スポットＬの照射位
置に応じて、反射光の光強度がどの様に変化するかを示
した図である。溝トラツク１６の深さがレーザ波長λ１
に対してλ１／８付近にあると、溝トラツクへの照射位
置に応じて第６図に示すようにその光強度分布が変化す
る。

前記変化は反射光の周辺部の方が大きいため光検出器１
ｓａ、１ｓｃ、１６ｄ、ｕｓｆの出力電流ＩａｊｃｌＩ
ｄ、Ｉｆに対してＴＥ＝（Ｉａ＋Ｉ　ｆ　）−（Ｉｄ＋
Ｉｃ）を出力すればトラッキング制御のためのサーボ信
号ＴＦｌｉ得られる。

なお（Ｉａ＋Ｉｆ）あるいは（Ｉｄ＋Ｉｃ）と光検出器
上で反転して和をとるのは、前記第１の偏光ビームスプ
リッタよりの反射光が結像位置Ｐ１を経て反転して光検
出器１６ａ〜１５ｃに照射されるためである。

ここで第２図に示す光検出器１５＃″１．前記溝トラツ
ク１６が光検出器上で矢印Ｃと平行方向に置かれている
場合の構成である。それに対して前記溝トラ、りが矢印
Ｂと平行に置かれている場合は、第爾仮おいて分割され
た２１ａ〜２ｆの各光検出器の出力電流をＩａ〜Ｉｆ　
　とすれば前記サーボ信号ＦＥは、ＦＥ＝（Ｉａ／＋ｉ
、　’＋Ｉ、　’　）−（Ｉｂ’＋Ｉｄ’＋１１勺ある
いはＦＥ＝　Ｉ。′−Ｉｂ′からまた前記サーボ信号Ｔ
Ｅは、ＴＥ＝（Ｉａ’＋１１’）−（Ｉ。’＋Ｉｄ’）
７＞ら各々得られる。

またディスクよりの再生信号は光検出器１６゜２１とも
例えば６つの光検出器の総和から得られる。

第７図に第２の偏光ビームスプリッタの理解を容易にす
るためその波長に対する光透過率の関係をグラフにて示
した。横軸は波長λ１縦軸は光透過率Ｔを、また実線ａ
は矢印Ｂ方向に偏光した光ビームの透過率、破線すは矢
印Ａ、Ｃ方向に偏光した光ビームの透過率を示す。前述
の様に波長λ２の光ビームに対しては矢印Ｃ方向に偏光
した光は略１００％透過、矢印Ｂ方向に偏光した光は略
１ｏＯ％反射する。一方波長λ１の光ビームに対しては
矢印入方向に偏光した光は略１００％透過、矢印Ｂ方向
に偏光した光は略６０チ透過し残シ略６０チは反射する
特性を示している。

詔８図は前記セパレートフィルタの特性を示した図で横
軸は波長、縦軸は光透過率を示す。波長λ１の光ビーム
に対しては略１００％透過し、波長λ２の光ビームに対
しては略１’ＯＯ％反射する特性を有している。第８図
に示す特性をもつセパレートフィルタを光検出器１５．
特に１ｓａ、１ｓｂ、１ｓｆの前にとりつけることは両
党ビームの干渉をさらに確実に防ぐことができ、安定し
たサーボ信号ならびに再生信号を得ることが可能である
。

また両λ／４板において、第１のλ／４板は波長λ１に
対して、第２のλ／４板は波長Ａｉ対して有効となる様
に設計される。

発明の詳細 な説明してきたように本発明の構成によれば、波長の異
なる２光源からの光ビームを絞りレンズのほぼ光軸に沿
って合成できるため、光損失が少なくかつ収差も発生せ
ずにディスク上で近接した２つの光スポツト光を得るこ
とができる。また光検出器上でのお互いの光ビームの干
渉もなく安定したフォーカス、トラッキング制御が得ら
れる。

さらに本発明の構成によれば１つの偏光ビームスプリッ
タ（第２の偏光ビームスプリッタ）にて、２波長ビーム
の合成、ならびに分離を行い、さらに第１の光ビームの
ディスクよりの反射光を強度的に略２分して制御信号を
得るだめの光検出器に導いているため、非常に小型で、
軽い光学ヘッドが実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の構成例を示した図、第２図は本発明の一
実施例を示した図、第３図は溝トラツク上で得られる２
つのスポット光の様子を示した図、第４図はディスクと
絞りレンズ間の距離に応じて変化する光検出器上での光
スポットの様子を示した図、第５図は溝トラツクに入射
するスポット光りの位置と反射光の強度分布変化を示し
た図、第６図は本発明の光検出器の他の実施例を示した
図、第７図は第２の偏光ビームスプリッタの特性を示す
図、第８図はセパレートフィルタの特性を示す図である
。 １０・・・・・・第１の光源、１１・・・・・・第１の
偏光ビームスプリッタ、１２・・・・・・第２の偏光ビ
ームスプリッタ、１３・・・・・第１のλ／４板、１４
・・・・・・絞りレンズ、１５・・・・・・光検出器、
１５ａ〜１ｓｆ・・・・・６分割された各光検出器、１
６・・・・・・溝トランク、１７・・・・・第２の光源
、１９・・・・・・第２のλ／４板、２０・・・・・・
セパレートフィルタ、２１・・・・光検出器、矢印Ａ、
Ｃ・・・第１の偏光方向、矢印Ｂ・・・・・・第２の偏
光方向。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第　２　図 第３図 第４図 第５図 ＩＡ 第６図 ？Ｉ 第７図 入２　　　　　人Ｉ　　　　液畏 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）波長の異なる光源から出た光ビームを、ディスク
   上に絞り込み、近接して配置する光学的記録再生装置で
   あって、波長λ＿１で第１の方向に略直線偏光する第１
   の光源と、波長λ＿２で第１の方向に略直線偏光する第
   ２の光源と、前記第１の方向に偏光した光ビームは略１
   ００％透過、前記第１の方向に対し９０°回転した第２
   の方向に偏光した光ビームは略１００％反射する第１の
   偏光ビームスプリッタと、前記第１の方向に偏光した光
   ビームは略１００％透過、かつ前記第２の方向に偏光し
   た波長λ＿１の光ビームは略５０％反射、しかし波長λ
   ＿２の光ビームは略１００％反射する第２の偏光ビーム
   スプリッタと、前記第２の偏光ビームスプリッタと前記
   ディスクとの間に置かれた第１のλ／４板と、少なくと
   も１つ以上のレンズから成る絞りレンズと、前記ディス
   クよりの反射光を検出する光検出器と前記第２の偏光ビ
   ームスプリッタとの間に置かれた第２のλ／４板と、波
   長λ＿１の光ビームは略１００％透過するが波長λ＿２
   の光ビームは略１００％反射するセパレートフィルタ等
   を備えたことを特徴とする２光源を持つ光学的記録再生
   装置。
2. （２）光検出器が第１と第２の偏光ビームスプリッタに
   て反射される両反射光の両光路に沿った両結像位置の略
   中間に位置し、前記両反射光が別々に受光できるように
   少なくとも２つ以上に分割されており、かつ受光した各
   反射光の中央部とその周辺部が別々に受光できるように
   さらに各々が３分割するように構成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の２光源を持つ光学的記録
   再生装置。
3. （３）第１のλ／４板が波長λ＿１の光ビームに対して
   、また第２のλ／４板が波長λ＿２の光ビームに対して
   有効になるようにしたことを特徴とした特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の２光源を持つ光学的記録再生
   装置。