JPS6267741A - 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】 産業上の利用分野 本発明は情報を記録再生する光ディスク装置の光ヘッド
に関し、特、に２つの光源からの光ビームを合成して記
録媒体に照射して、その反射光を分離して取シ出す光ヘ
ッドに関するものである。

従来の技術 近年、静止画ディスク装置９交書ファイル装置。

データファイル装置など、大容量の情報記録装置として
光ディスク装置の開発、製品化が活発化している。光デ
ィスク装置は高速回転するディスクにレーザ光を照射し
て、その記録媒体に情報ビットを記録しておき、同じレ
ーザでパワーを下げ、記録ビットの反射率変化を読み取
る装置である。

さて、記録媒体として例えば、テルル酸化物にゲルマニ
ウム、すすを添加した薄膜を用いた場合、情報ビットの
記録に際しては、回折限界まで絞り込んだパワー密度の
高い光スポット（直径０．８μｍ程度）を照射すると、
記録媒体は急熱急冷されて反射率の低い状態へ転移して
記録が完了する。また記録ビットの消去に際しては、パ
ワー密度が低くかつ楕円形状に成形した光スポット（長
円径１０μｍ程度）を記録ビットに照射し、この部分の
記録媒体がアニールされて、元の反射率の高い記録前の
状態へ転移して消去が完了する。このように、記録ビッ
トの消去においてアニールが可能な光スポットを発する
光ヘッドが、書き換え機能を有する光ディスク装置の光
ヘッドとして提案されている。

係る光ヘッドの従来例を、以下に図を用いて説明する。

第７図は従来の光ヘッドの概略構成を示す図であり、１
は記録再生用半導体レーザであり、波長はλ１で、記録
時には約ａ　ｍ！　、再生時には約１ｍＷのパワーのレ
ーザ光をディスク上に照射する。２は消去用半導体レー
ザであり、消去時に波長λ２．パワー約２０　！ＩＩＷ
程度のレーザ光を照射する。３．４は集光レンズであり
、各々記録再生用半導体レーザ１．消去用半導体レーザ
２からの光ビームを集光し、６．６の記録再生用光ビー
ムと消去用光ビームを形成する。７はシリンドリカルレ
ンズであシ、絞り光の形状を楕円形にするために消去光
ビームｅに非点収差を与える。８は第１の偏光ビームス
プリッタでありＳ偏光の光ビームを反射し、Ｐ偏光の光
ビームを透過する。９は第２の偏光ビームスプリーＩり
で、第８図に示すような特性を持ち、波長λ２のＳ偏光
を反射し、波長λ１のＳ偏光を透過させる。１０はＡ波
長板で１１．１２は絞りレンズである。１３は記録再生
を行なう記録媒体を有するディスク、１４は非点収差方
式によってフォーカス制御信号を検出するためのシリン
ドリカルレンズである。１６は信号検出器であり、再生
信号を検出すると共に、フォーカス制御信号、およびト
ラッキング制御信号を検出するため複数の受光素子から
なっている。

信号検出器１６から得たフォーカス制御信号とトラッキ
ング制御信号を基に、絞りレンズ１１はフォーカス制御
およびトラッキング制御がかけられる。１６はディスク
１３に絞り込んで照射した記録再生光スポット、１７は
楕円状に絞った消去光スポット、１８はトラ・ツクの中
の記録ビット列を示す。

以上のように構成された従来の光ヘッドについて、次に
その動作を説明する。先ず記録または再生においては、
記録再生用半導体レーザ１より所定のパワーの光ビーム
を発光する。このＰ偏光の記録再生光ビーム６は第１の
偏光ビームスプリッタ８を透過し、Ａ波長板１ｏを通っ
て絞りレンズ１１によシディスク１３上に記録再生光ス
ポット１６として照射する。この記録再生光スポット１
６は記録時はそのパワーを上げ、ディスク１３の記録媒
体を急熱、急冷し、状態変化させて反射率を変える。こ
れによって記録ビットが形成される。

また再生時は光ビームのパワーを下げ、ディスク１３の
記録媒体の状態変化を起こさすに記録再生光スポット１
６を照射する。次にディスクからの反射光は絞りレンズ
１１によって集光し、第１の偏光ビームスプリッタ８に
戻る。戻ってきた記録再生用光ビームεはこのとき、Ａ
波長板１ｏによってＰ偏光からＳ偏光に変化しているた
め、第１の偏光ビームスプリッタ８で反射し第２の偏光
ビームスプリッタ９に入射する。第２の偏光ビームスプ
リッタは波長λ１の光ビームに対し偏光分割特性をもた
ないため、波長λ１の記録再生光ビーム６はここを透過
し、絞りレンズ１２によって信号検出器１６に絞り込ま
れる。シリンドリカルレンズ１４が、この絞り光に非点
収差を与え、フォーカス検出を可能にする。

次に消去においては、消去用半導体レーザ２より所定の
パワーの光ビームを発光する。第２の偏光ビームスプリ
ッタ９は波長λ２で偏光分割特性をもつから、Ｓ偏光で
入射する波長λ２の消去光ビーム６はここで反射して、
第１の偏光ビームスプリッタ８に入射する。Ｓ偏光の消
去光ビーム６は第１の偏光ビームスプリッタ８でも反射
し、記録再生光ビーム６と合成されて、２波長板１０を
通過し、絞りレンズ１１によってディスク１３上に消去
光スポット１７として絞り込まれる。この消去光スポッ
ト１７はシリンドリカルレンズによって非点収差を与え
られ、トラック方向に長い楕円形状となっている。すな
わち、パワー密度が低く、かつ長時間記録ビットを照射
することになるため、その熱エネルギーによって記録ビ
・シトは熱せられた後、徐冷されてアニールの効果を受
ける。

従ってその部分の記録媒体は状態変化して、記鎌前の反
射率に戻ることで消去がなされる。なお消去光スポット
１７のディスク１３からの反射光は、絞りレンズ１１に
よって集光し、再び７４波長板１゜を通過して、第１の
偏光ビームスプリッタ８に入射する。このとき消去光ビ
ーム６はＳ偏光からＰ偏光に変化しているため、第１の
偏光ビームスプリッタ８を透過して、記録再生用半導体
レーザ１の方向へ逃げる。消去用の光ビームと、記録再
生用の光ビームの光軸は、僅かにずらしておくことで、
上記逃がした消去用光ビームが記録再生用半導体レーザ
１の発光点に入射することを避ける様構成している。

発明が解決しようとする問題点 上記のような構成の従来の光へ−ｌドにおいて以下にそ
の問題点を説明する。消去光ビームの反射光は１／４波
長板１ｏを通過した後、Ｐ偏光となって第１の偏光ビー
ムスグリ・フタに入射するが、この消去光ビーｔ、は１
ｏｏ％透過する訳ではなく、一般に透過率は９６〜９８
％であシ、２〜６チは反射して、第２の偏光ビームスプ
リッタ９に入射する。偏光ビームスプリッタの偏光分割
面は誘電体多層膜で作られており、設計上１００％近い
透過率が得られても成膜上若干の反射は避けられない問
題である。第２の偏光ビームスプリッタ９は、第８図に
示すように波長λ２のＰ偏光を透過するため、上記反射
した消去光ビームは信号検出器１６に入射し、フォーカ
ス制御信号およびトラッキング制御信号にノイズとして
重畳する。消去光ビームのパワーは記録光ビームの２倍
以上に達するため、この影響は、信号検出器１６が受け
る記録光ビームの全光量に対して、１０チ近くになる。

このため消去した場合、記録再生光スボーＩト１６と消
去光スポット１７がデフォーカス状態になると共にトラ
ックの中心からずれ正確な制御ができなくなるという問
題がある。

問題点を解決するための手段 本発明は上記のような従来の問題点を解決するため、波
長λ１．λ２に対して偏光分割特性を持つ第１の偏光ビ
ームスプリッタに、波長λ１の記録再生光ビームをＰ偏
光で入射させると共に、波長λ２に対して偏光分割特性
を持たない第２の偏光ビームスプリッタに、消去光ビー
ムをＳ偏光で入射させ、さらにその透過光を第１の偏光
ビームスプリッタに記録再生光ビームと直交して入射さ
せることにより、記録再生光ビームと消去光ビームを合
成し、その合成光ビームを１４波長板を介して絞りレン
ズで光ディスク上に結像させ、その反射光の中から記録
再生光ビームを第１．第２の偏光ビームスプリブタで分
離して検出するよう構成したものである。

作用 本発明は上記のような構成によシ、第１の偏光ビームス
プリッタで若干反射する消去光ビームは、第２の偏光ビ
ームスプリッタを透過し、記録再生光ビームは第２の偏
光ビームスプリッタで反射するため、消去光ビームと記
録再生光ビームはほぼ完全に分離することができ、従来
のように両光ビームの干渉がなく、安定したフォーカス
、トラッキング制御が得られる。

実施例 本発明の一実施例を添付図面、第１図、第２図に示す。

まず記録再生光学系の構成について説明する。２０は波
長λ１のレーザ光を発生する記録再生用半導体レーザで
、２１はレーザ光を平行光ビームに変換する集光レンズ
、２２は変換された記録再生光ビームである。２３は第
１の偏光ビームスプリッタであり、第３図に示すような
波長特性を持っていて波長λ１および後述の波長λ２に
対しては、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する偏光特性
を有する。記録再生用半導体レーザ２ｏは偏光ビームス
グリツタ２３に対しＰ偏光となるよう配置されているた
め、記録再生光ビーム２２は第１の偏光ビームスプリッ
タ２３を透過し、反射プリズム２４で光路を直角に曲げ
られ、ン４波長板２５、絞りレンズ２６を通り、ディス
ク記録面２７に微小な記録再生光スポット２８を形成す
る。ディスク記録面２７で反射後、絞りレンズ２　ｅ　
、　７４波長板２６１反射プリズム２４の順に進む反射
光は、Ｓ偏光となっているため、第１の偏光ビームスプ
リーｌり２３によって光路を直角に曲げられ、第２の偏
光ビームスプリッタ２９に至る。この第２の偏光ビーム
スプリッタ２９は第４図に示すように、波長λ１の記録
再生光ビームに対してはＳ偏光を反射し、消去用半導体
レーザ３０からの波長λ２の光ビームに対してはＳ偏光
、Ｐ偏光とも透過するという偏光特性を有するものであ
る。即ち、記録再生光ビーム２２の反射光は第２の偏光
ビームスプリッタ２９で反射し、絞りレンズ３２に至る
。絞りレンズ３２を通った記録再生光ビーム２２はシリ
ンドリカルレンズ３３により非点収差を与えられ、信号
検出器３４に受光される。信号検出器３４は従来例と同
様に複数の受光素子から成シ、再生信号を検出すると共
にいわゆる非点収差法によシフオーカス制御信号が、プ
ッシュプル法によシトラッキング制御信号が検出できる
よう構成されている。また信号検出器３４から得たフォ
ーカス制御信号とトラッキング制御信号を基に、絞りレ
ンズ２６はフォーカス制御およびトラーＩキング制御が
かけられている。

次に消去光学系の構成について説明する。消去用半導体
レーザ３０は第２の偏光ビームスプリッタ２９に対しＳ
偏光となるよう配されておシ、これを発した波長λ２の
レーザ光は消去用の集光レンズ３６によシ平行な消去光
ビーム３６になる。

消去光ビーム３６は消去ビーム形成手段３７を通過後、
消去光ビーム３９となシ、反射プリズム３１によってそ
の光路を直角に曲げられ、第２の偏光ビームスプリッタ
２９に入射する。第２の偏光ビームスプリッタ２９は前
述の如く、波長λ２のＳ偏光に対しては偏光分割特性を
持たないから消去光ビーム３９はここを通過する。消去
光ビーム３９は次に第１の偏光ビームスプリッタ２３９
反射プリズム２４．Ａ波長板２６．絞りレンズ２６を経
てディスク記録面２７に至り、消去光スポット３８を形
成する。記録再生光ビーム２２と同様、消去光ビーム３
９の反射光は第１の偏光ビームスプリッタ２３に戻る。

このときＰ偏光になっているため、これを通過し、記録
再生用半導体レーザ２０に至るが、光軸をわずかにずら
しであるため記録再生用レーザ２ｏの発光点に入射する
ことはない。

次に消去光ビーム３９の形成方法について説明する。消
去光スポット３８を形成するための消去ビーム形成手段
３７の一例を第６図に示す。消去ビーム形成手段３７の
一面４０Ｄに対して面べには平行、面４０ム１面４０Ｂ
ｉｊわずかに傾きを持っている。この例では面４ｏム、
Ｂ、Ｃの三面より成る構成を示したが、面の数は任意で
よい。この消去ビーム形成手段３７に消去光ビーム３６
が入射すると、消去ビーム形成手段３７０面４０ム。

４０Ｂを通過した光ビームはプリズム作用を受けてプリ
ズムの厚い方向に進路が偏向される結果、消去光ビーム
３９ム、３９Ｂが形成され、プリズム頂角のより大きい
面４０人を通過した消去光ビーム３９人がよシ大きく偏
向される。こうして形上に絞り込まれると、入射角が異
なるために異なる位置に結像し、第６図に示すような急
峻な急熱光スポット４１が消去光ビーム３９Ｃによって
形成され、図中の矢印の方向で示したトラック方向に幅
の広い除冷光スポット４２が消去光ビーム３９ム、３９
Ｂによって形成される。消去光スポット３８はこのよう
に急熱光スポット４１の後に除冷光スポット４２が続く
方式が消去に対してよシ効率的である。当然のことなが
ら、消去用半導体レーザのパワーが大きければ、従来例
のようにシリンドリカルレンズによシ、トラック方向に
長楕円形の光スポットを形成して消去してもよい。

以上説明したように本発明は、第２の偏光ビームスプリ
ッタ２９で、ディスクから反射したＳ偏光の記録再生光
ビームを反射させ、消去用半導体レーザ３ｏから発した
Ｓ偏光の消去光ビームを透過させて分離する。このため
、ディスクから反射したＰ偏光の消去光ビームが、第１
の偏光ビームスプリッタ２３でわずかに反射して第２の
偏光ビームスプリッタ２９に入射しても、ここを透過し
、信号検出器３４にはほとんど入射しない。当然、第２
の偏光ビームスプリワタでもＰ偏光の消去光ビームはわ
ずかに反射するが、この量は２〜６チであり、従来に比
べ９５チ以上消去光ビームの干渉が減少する。

従って、記録再生用と消去用の２つのレーザを用いた光
ヘッドにおいて、記録再生用光ビームをほぼ完全に分離
でき、正確にフォーカスおよびトラッキング制御をかけ
ることができる。

発明の効果 本発明の構成によれば、波長の異なる２光源によシ作ら
れた記録再生用と消去用の光ビームを、絞りレンズの光
軸に沿って合成できると共に、ディスクから反射した波
長の異なる２つの光ビームの中から、制御および出力信
号として必要な光ビームを精度よく分離することができ
る。この構成はディスクから反射した記録再生光ビーム
と若干もれ込む消去光ビームが、第２の分離面で反射と
透過の関係にあるため、従来のように検出器に消）資ビ
ームが入ることがない。従って、記録再生光ビームと消
去光ビームの干渉がなく、安定したフォーカスおよびト
ラ・ノキング制御が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光ヘッドの原理図、
第２図は第１図を直交方向からみた原理図、第３図、第
４図は本発明の光ヘッドに用いる偏光ビームスプリッタ
の特性図、第６図、第６図は本発明に用いた消去光ビー
ム形成手段の詳細を示す図、第７図は従来の２光源を用
いた光ヘッドの原理図、第８図は従来の光へ一７ドの偏
光ビームスプリワタの特性図である。 ２０・・・・・・記録再生用半導体レーザ、２３・・・
・・・第１の偏光ビームスプリッタ、２８・・・・・・
記録再生光スポット、２９・・・・・・第２の偏光ビー
ムスプリッタ、３０・・・・・・消去用半導体レーザ、
３７・・・・・・消去ビーム形成手段、３８・・・・・
・消去光スポット、３Ｓ・・・・・・消去光ビーム。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第３図 第５図 ３７消矢光÷Ａ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　波長λ＿１、λ＿２に対して偏光分割特性を持つ第１
   の偏光ビームスプリッタと、波長λ＿２に対して偏光分
   割特性を持たない第２の偏光ビームスプリッタとを備え
   、波長λ＿１の記録再生光ビームを前記第１の偏光ビー
   ムスプリッタにＰ偏光で入射させるとともに、波長λ＿
   ２の消去光ビームを前記第２の偏光ビームスプリッタに
   Ｓ偏光で入射させ、かつその透過光が記録再生光ビーム
   と直交して前記第１の偏光ビームスプリッタに入射する
   よう構成し、前記第１の偏光ビームスプリッタで合成さ
   れた記録再生光ビームと消去光ビームが透過する１／４
   波長板と、前記合成された光ビームを光ディスク上に結
   像させる絞りレンズとを設け、光ディスクから反射した
   記録再生光ビームを前記第１の偏光ビームスプリッタと
   第２の偏光ビームスプリッタで反射して検出することを
   特徴とする光ヘッド。