JPS63127443A - ２レ−ザ光ヘツド - 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 本発明は光デイスク装置におけ、る光ヘッドに関し、特
に２個の光源からの光ビームを合成して情報媒体に照射
し、その反射光を分離して取り出す２レーザ光ヘツドに
関する。

従来の技術　　　　゛ 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９、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シ、この略円
形の微小スポット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、あるいは再光ビーム
がディスフ上で略円形に絞り、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。

従来の２レーザ光ヘツドは添付図面第５図に示すような
構成になっていた。まず波長λ１の光ビームに関する光
学系について説明する。１は波長λ１のレーザ光を発す
る第１の半導体レーザで、光ビーム２を出力する。光ビ
ーム２は集光レンズ３で平行光になり、プリズム４でビ
ーム整形される。このとき拡大面５には、偏光ビームス
プリッタ６が形成されており、Ｐ偏光で入射する光ビー
ム２はここを透過する。次にプリズム７に入射し、反射
面８で全反射した後、波長選択フィルタ９に入射する。

波長選択フィルタ９は第６図に示すように波長λ１のＰ
偏光、Ｓ偏光いずれについても透過する特性を有するた
め、光ビーム２はこれ全透過し、三角プリズム１０，１
７４波長板１１゜対物レンズ１２を経てディスク１３上
に第１の光スポット１４を形成する。一方、ディスク１
３から反射した反射光１５は、対物レンズ１２．１／４
波長板１１．三角プリズム１０．波長選択フィルタ９．
全反射面８を経て、Ｓ偏光となり第１の偏光ビームスプ
リッタ６に入射し、反射する。前記反射光１６はプリズ
ム１６に入射後、プリズム面１７で全反射し、プリズム
面１８に設けたビームスプリッタ１９に入射する。ここ
で反射光１６はピームスプ１ルンタ１９で反射しフォー
カス検出用光学系に向う検出光１５ａを、前記ビームス
プリッタ１９を透過しトラッキング検出用光学系に向う
検出光１６ｂに振幅分割され、検出光１５ａは検出レン
ズ２０．三角プリズム２１を経て、公知の方法でフォー
カス信号を得るための光検出器２２に至る。一方、検出
光１６ｂは三角プリズム２３を経て、公知の方法でトラ
・ソキング信号を得るための光検出器２４に至る。これ
らの信号は、第１の光スポット１４がディスク１３のト
ラ・ンクに追従するための制御に用いられる。

次に波長λ２の光学系の構成について説明する０第２の
半導体レーザから出射した波長λ２の光ビーム２７は集
光レンズ２８にて集光され、平行光となり、プリズム３
１の拡大面３２に入射する。

拡大面３２には、第２の偏光ビームスプリッタ３３が形
成されており、Ｐ偏光で入射する光ビーム２７はこの偏
光ビームスプリッタ３３を透過すると同時にビーム整形
される。整形された光ビーム２７は全反射面３４で反射
し、プリズム３１を出射後、前記波長選択フィルタ９に
入射する。波長選択フィルタ９は、波長λ２のＰ偏光、
Ｓ偏光いずれについても反射する特性を有しており、光
ビーム２７は反射され、三角プリズム１０．１／４波長
板１１．対物レンズ１２を経て、第２の光スポット３６
を形成する。一方ディスク１３で反射した反射光３７は
、対物レンズ１２．１／４波長板１１．三角プリズム１
０．波長選択フィルタ９゜全反射面３４を経て、Ｓ偏光
となって第２の偏光ビームスプリフタに入射し、反射す
る。その後、前記反射光３７は三角プリズム３８を経て
光検出器３９に至シ、公知の方法によって前記第２の光
スポット３６のトラックずれを検出する。トラックずれ
が検出されると、動作を停止する等の処置がとられる。

発明が解決しようとする問題点 上記のような構成において、以下にその問題点を説明す
る。第６図に示すように、波長選択フィルタ９は、透過
率が最大に倒達する付近ではリップルを持っている。一
般に波長選択フィルタの立上り特性を急峻にすれば、リ
ップルは大きくなり、２レーザ光ヘツドに使用されてい
る波長選択フィルタでは、実用上６〜１ｏチ程度発生す
る。一方、半導体レーザは温度及び発光パワーによって
波長が若干変化する。−例として屈折率導波型半導体レ
ーザでは、温度１０℃に対して約２ｎｍ、発光パワー１
０ｍＷに対して約２　ｎｍ変化する。また誘電体多層膜
から成る波長選択フィルタ９も温度。

湿度特性をもっておシ、分光特性が温、湿度でシフトす
る。２レーザ光ヘツドの使用条件下でこれらの変化を合
計すると１５　ｎｍ程度になり、上記リンプルによって
波長λ１の光ビーム２の透過率が変化するため、ディス
ク１３上に照射する第１の光スポット１４の光量が変化
する。このため、例えば波長λ１の光ビーム２を記録、
再生用に使用した場合は記録再生特性が劣化し、消去に
用いた場合は消去率が変化するという問題があった。

問題点を解決するための手段 本発明は上記のような問題を解決するため、波長λ１の
光ビームを透過し、波長もの光ビームを反射する特性を
持ち、レーザ光源からの波長λ２の光ビームとディスク
より反射した波長λ２の光ビームが一定の入射角を持っ
て入射するよう配された波長選択フィルタと、波長λ１
で偏光分割特性を持ち、前記波長選択フィルタで反射し
たＰ偏光の波長λ２の光ビームとＳ偏光で入射する波長
λ１の光ビームを合成して略同一方向に出射する偏光ビ
ームスプリッタと、ディスクより反射した波長λ１の光
ビームを検出する光検出器を備え、ディスク上に照射さ
れる光ビームが波長選択フィルタを透過しないよう構成
したものである。

作　　　用 上記の構成によれば、半導体レーザからディスクまでの
光路中に光ビームが波長選択フィルタを透過しないため
、リップル（透過率変動）の影響を受けない。従って半
導体レーザの波長が温度。

発光パワーによって変化しても透過率は一定であり、安
定した光量で光スポットを形成することができ、記録、
再生及び消去特性の信頼性が確保される。

実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示した図で、ａはディスク
側から見た平面図、ｂは正面図である。４１は第１の光
源となる第１の半導体ル−ザで、λ１の波長をもつ光ビ
ーム４２を発光する。光ビーム４２は、たとえばディス
ク上で略円形に絞られ、情報信号の記碌、再生およびフ
ォーカス、トラッキング制御等のサーボ信号検出のため
に用いられる。この光ビーム４２は集光レンズ４３で平
行光になシ、プリズム４４の拡大面４５に入射する。

このとき、楕円型光強度分布を有する光ビーム４２は、
楕円短軸方向の一方向のみビーム径が拡大され、略円形
の光ビームとなるよう整形される。

略円形となった光ビーム４２は、１／２波長板４６を経
てＰ偏光からＳ偏光に変換され、プリズム４７．第１の
偏光ビームスプリッタ４８に入射する。第１の偏光ビー
ムスプリッタ４８は第２図に示すような波長λ１のＰ偏
光を透過しＳ偏光を反射する特性を有するため、光ビー
ム４２はここを反射し、三角プリズム４９，１７４波長
板５０゜対物レンズ５１を経てディスク６２上に略円形
の第１の光スポット５３を形成する。一方、ディスク５
２からの第１の光スポット５３の反射光５４は、対物レ
ンズ５１，１／４波長板５０．三角プリズム４９を経て
、１／４波長板６０の作用によりＰ偏光となって第１の
偏光ビームスプリッタに入射し、ここを透過する。その
後、反射光５４はプリズム５５．波長選択フィルタ６６
に入射する。

波長選択フィルタ５６は第３図に示すような波長λ１の
光のＰ偏光、Ｓ偏光いずれについても透過する特性を有
するため、反射光６４はこれを透過しプリズム５７に入
射する。反射光６４は、プリズム面５７ａで全反射し、
プリズム面５７ｂに設けたビームスプリッタ５８に入射
する。ビームスプリッタ６８は波長λ１の光をある一定
の割合で透過する特性を有しており、前記反射光５４は
、ビームスプリッタ５８で透過しフォーカス検出用光学
系に向う検出光５４ａと、ビームスプリッタ５８で反射
しトラッキング検出用光学系に向う検出光５４ｂに振幅
分割される。このとき検出光６４ｂは前記プリズム面５
７ｂで光路が偏向されているため、再び前記プリズム面
５７ａに入射した際、全反射の条件を満たさずこれを透
過し、三角プリズム５９を経て、公知の方法でトラッキ
ング信号を御るだめの光検出器６Ｑに至る。一方、検出
光５４ａはビームスプリッタ６８を透過後、検出レンズ
６１．三角プリズム６２を経て、公知の方法でフォーカ
ス信号を得るだめの光検出器６３に至る。上記２つの検
出器６０．６３で得られたトラッキング、フォーカシン
グの制御信号は、対物レンズ５１を保持し、かつその光
軸方向と、光軸に直交する方向の２方向に変位制御可能
なアクチユニータロ４にフィードバックされ、上記制御
が行われる。

次に第２の光源となる第２の半導体レーザ６５より出射
して、λ２の波長をも光ビーム６６の光路について述べ
る。この光ビーム６６は、たとえばディスク５２上のト
ラック方向に細長い長円形に絞られ、情報信号の消去等
に用いられる。

まず第２の半導体レーザ６６から出射した光ビーム６６
は集光レンズ６７に集光され、平行光となり、特願昭５
９−１０５３０５号公報、あるいは特願昭６０−４０４
０７号公報に示されるような消去用光スポット形成作を
有する光学素子６８で消去用の光ビームに形成される。

次に光ビーム６６はプリズム６９で反射し、第２の偏光
ビームスプリッタ７１に入射する。第２の偏光ビームス
プリッタ７１は、第４図に示すような波長λ２のＰ偏光
を透過し、Ｓ偏光を反射するよう構成されており、Ｐ偏
光で入射する光ビーム６６は、この偏光ビームスプリッ
タ７１を透過し、プリズム７０を経て、プリズム６５の
拡大面５５ａに入射する。このとき光ビーム６６は光ビ
ーム４２と同様の理由で楕円型光強度分布を有しており
、拡大面５５ａで屈折して楕円短軸方向の一方向にのみ
ビームが拡大され、略円形の光ビームとなるよう整形さ
れる。整形された光ビーム６６は、プリズム５５を経て
、前記波長選択フィルタ５６に入射する。波長選択フィ
ルタ５６は、波長λ２のＰ偏光、Ｓ偏光いずれについて
も反射する特性を有しており、光ビーム６６は反射され
、再度プリズム５５を通って、第１の偏光ビームスプリ
ッタ４８に入射する。第１の偏光ビームスプリッタ４８
は第２図に示すように波長λ２の光はＰ偏光、Ｓ偏光と
も透過するため、光ビーム６６はここを透過し、プリズ
ム４７．三角プリズム４９ｔ１／４波長板５０．対物レ
ンズ５１を経て、前記ディスクＳ２上に第２の光スポッ
ト７２を形成する。この第２の光スポット了２は、第１
の光スポット６４を同一トラック上の近接する位置に配
置され、たとえば記録された信号の消去等に用いられる
。ディスク６２で反射した第２の光スポット７２の反射
光７３は、前記対物レンズ５１，１／４波長板５０、三
角プリズム４９．プリズム４７を経て、１／４波長板５
ｏの作用によりＳ偏光となって第１の偏光ビームスプリ
ッタ４８に入射し、ここを透過する。その後、波長選択
フィルタ６６で反射して、プリズム５６を出射し、プリ
ズム７０を経て、第２の偏光ビームスプリッタ７１に入
射する。

Ｓ偏光の反射光は、ここで反射して光検出器７４に至り
、公知の方法によって第２の光スポット７２のトラック
ずれを検出する。トラックずれが検出されると、たとえ
ば記録、再生、消去を停止する等の処置がとられる。

以上のように構謂することにより、波長λ１の光ビーム
４２がディスク５２上に到達するまでの光路中に波長選
択フィルタが含まれ・ないため、そのリップルの影響を
無くすことができる。つまり第１の半導体レーザ４１に
波長変動があっても光伝達率は一定である。なお第１の
偏光ビームスプリッタ４８も波長λ１とλ２のＳ偏光の
分離フィルタになっているた、め第２図に示すような急
峻な立上り特性を持つが、反射で使用するためリップル
の影響はない。

一方、波長λ２の光ビーム６６は、その光路中にある波
長選択フィルタ５ｅでは反射するため、同様にリップル
の影響は無いが、第１の偏光ビームス７’　ＩＪフッタ
８と第２の偏光ビームスプリッタ７１は透過するため、
リップルの影響を考慮する必要がある。まず第１の偏光
ビームスプリッタ４８については、第２図に示すように
、波長λ２のＰ偏光は立上り波長から離れており、リッ
プルはおさまっている領域で、１チ程度である。また第
２の偏光ビームスプリッタ７１については、第４図のご
とく波長λ２だけの偏光ビームスプリッタであるだめ、
立上り特性は緩やかでリップル自身が少なく、一般的に
はこの影響は無視できる。

従って光ビーム６６がディスク５２上に到達するまでに
は、波長λ１が変動しても高々１チ程度しか透過率は変
化しない。

なおディスク５２からの反射光５４は波長選択フィルタ
５６を透過するためリップルの影響を受けるが、検出光
は１０％程度変動しても特性上の問題は起こらない。

従って本発明によれば、半導体レーザからディスク捷で
の光伝達率を安定化できる。

発明の効果 波長選択フィルタあるいは急峻な立上り特性をもつ偏光
ビームスプリッタ等が含まれる２レーザ光ヘツドでは、
光学多層膜のリップルにより、半導体レーザの波長が変
動すると光伝達率が変ｒヒしで、記録、消去特性が劣化
するという問題があった。本発明では、波長選択フィル
タなど急峻な立上り特性を持つ光学多層膜を反射で使用
するか、リップルのおさまった領域で使えるようにした
事により、この光伝達率の変動を抑えることができ、記
録、消去特性の変動が抑えられ、性能の安定化が図れる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施における２レーザ光ヘツドの原
理図、第２図、第３図、第４図は本発明の実施例で用い
られる光学多層膜の分光特性図、第５図は従来の２レー
ザ光ヘツドの原理図、第６図は従来例で用いられる光学
多層膜の分光特性図である。 ４１・・・・・第１の半導体レーザ、４３・・・・・・
集光レンズ、４８・・・・・・第１の偏光ビームスプリ
ッタ、５１・・・・・・対物レンズ、５２・・・・・・
ディスク、５６・・・・・・波長選択フィルタ、５８・
・・・・・ビームスプリッタ、６５・・・・・・第２の
半導体レーザ、６７・・・・・・集光レンズ、７７・・
・・・・第２の偏光ビームスプリッタ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第５図 第　６　図 λ２　　　　λＩ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. それぞれ出射光が略平行な光ビームになるよう構成され
   、λ＿１、λ＿２の波長を持つ２個のレーザ光源と、波
   長λ＿１の光ビームを透過し、波長λ＿２の光ビームを
   反射する特性を持ち、レーザ光源からの波長λ＿２の光
   ビームとディスクより反射した波長λ＿１の光ビームが
   一定の入射角を持って入射するよう配された波長選択フ
   ィルタと、波長λ＿１で偏光分割特性を持ち、前記波長
   選択フィルタで反射したＰ偏光の波長λ＿２の光ビーム
   とＳ偏光で入射する波長λ＿１の光ビームを合成して略
   同一方向に出射する偏光ビームスプリッタと、ディスク
   より反射した波長λ＿１の光ビームを検出する光検出器
   とを備えた２レーザ光ヘッド。