JPS637952Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光ビームをデイスク状記録媒体上に収
束し、情報を記録あるいは再生する光学的情報記
録再生装置の光学ヘツドに関するものである。

近年、デイスク状の記録媒体状に同心円状ある
いは螺旋状に微少なピツトの連続として記録され
た画像、音声などの情報を光学的に再生する技術
が進み、ビデオデイスク、デイジタル・オーデイ
オデイスク等として実用化されている。また単に
再生のみならず記録を行い、メモリとして利用す
る光デイスクメモリの開発も行なわれている。こ
のような記録再生が可能な光デイスクメモリ装置
は、従来の磁気デイスクメモリ装置等に比べて小
形、軽量、高記録密度、信号品質の安定性に対す
る高信頼性等の特徴があり、家庭における映像、
音楽等の情報源のみならず端末におけるフアイル
装置やフアイルメモリへの応用が期待されてい
る。

このような光デイスクメモリ装置の光源として
従来のガスレーザより小形で高効率な半導体レー
ザ（LD）が用いられるようになつた。このLD
と、収束光学系と、情報サーボ信号検出係と、サ
ーボ信号に応じて光スポツトをトラツク上に位置
させるための微少変位のビーム駆動手段とを１つ
にまとめて光学ヘツドを構成し、この光学ヘツド
をトラツク追跡の際の粗動を行うアクチエータ上
に乗せた機構により、情報トラツクの選択追跡を
行い情報記録の再生を行つている。このように多
くの機能を併せ持つ光学ヘツドは光デイスクメモ
リ装置の重要な構成要素となつている。

従来の光学ヘツドは、１つのLDを光源として
用い、このLDを記録時に媒体上で媒体の記録し
きい値より十分高い光パワーが得られるような電
気パルスにより駆動し、また再生時に記録しきい
値より十分低く、かつＳ／Ｎ比が確保できるよう
な光出力レベルのCW動作を行わせている。しか
し、このような方式は、記録直後の記録状態のモ
ニタが不可能であり、このため誤り補正を行う場
合には２回転分の時間を必要とする。また、記録
時のフオーカス制御を行う場合、この記録時に大
出力のパルスを用いるために検出系での飽和防止
用に低光出力レベルを設定してサーボ信号をサン
プリングしたり、また記録信号レベルに応じて制
御系の利得の補償をする必要があり、検出系が難
しくなるという欠点がある。そのため記録、再生
をそれぞれ別のLDのビームで行い、即ち記録ビ
ームは記録のみ、そして再生ビームは情報信号の
再生及び記録再生時のサーボ信号検出に用いるダ
ブルビーム構成の光学ヘツドが望ましい。

このダブルビーム光学ヘツドにおいて、記録、
再生用の光スポツトは収束レンズに対して光軸上
でほぼ同じ位置に収束され、かつ記録直後のモニ
タを行うため再生用スポツトは記録用スポツトよ
り回転するデイスクのトラツク方向に数μm〜数
10μm遅れた場合に形成される必要がある。この
ようなダブルビームを形成する方法として、光源
であるLDをアレイ化し共通のコリメートレンズ、
対物レンズでそれぞれ２つのビームのコリメー
ト、収束を行う構造が考えられるが、現状の収束
光学系の拡大倍率は１〜1/2程度であるのために
アレイ素子間隔も数μm〜数10μm程度に構成する
必要があり、この構成では素子間の分離、干渉、
放熱などに問題がある。このため２つのビームは
別々のコリメータレンズでコリメートされた後に
合波する必要がある。

この２つのビームを合波する方法として、ビー
ムスプリツタを用いたもの（詳細は電子通信学
会、光量子エレクトロニクス研究会資料OQE80
−15、第39頁参照）と、偏光ビームスプリツタを
用いたもの（詳細は特開昭56−93126参照）とが
ある。第１図、第２図はこれらビームスプリツ
タ、偏光ビームスプリツタを用いた合波方法の構
成図である。図中、１１，１２は半導体レーザ、
１３，１４はコリメータレンズ、１５はビームス
プリツタ、１６は偏光ビームスプリツタである。
これらいずれの構成においても２つのビームをビ
ームスプリツタ１５あるいは偏光ビームスプリツ
タ１６に略直交させて入射させる必要がある。そ
のため光の進行方向（ｙ方向）にアクチエータ、
対物レンズ、1/2波長板など他の部品が配置され、
ｙ方向に大きなスペースを必要とし、従つて光学
ヘツドを薄形に構成することは困難である。な
お、光路の途中にミラーを挿入して光路を曲げる
ことによりｙ方向の厚さを小さくすることも考え
られるが、調整工数が増え有効な方法ではない。

本考案の目的は、これらの問題を解決し、薄形
に構成できるようにしたダブルビーム光学ヘツド
を提供することにある。

本考案のダブルビーム光学ヘツドは、対向して
配置され互に異なる発振波長で同一な偏光を有す
る第１および第２の半導体レーザと、これら第１
および第２の半導体レーザからの第１および第２
の放射光の拡がり角をそれぞれ等しい状態とする
第１および第２のコリメータと、これらコリメー
タにより略平行にされた第１および第２の放射光
を入射光の進行方向に対して略＋90度および−90
度方向にそれぞれ偏向させる偏光ビームスプリツ
タと、前記偏向した第２の放射光の進行方向を反
転させる反射板と、この反射板と前記偏光ビーム
スプリツタとの間に挿入され前記反射板からの第
２の放射光の偏光方向を入射光に対して90度回転
させる第１の1/4波長板と、前記偏光ビームスプ
リツタからの第１および第２の放射光を所定投光
面に集光させる収束光学系と、この収束光学系を
通つた前記投光面からの反射光を入射光の偏光方
向に対して90度回転させる第２の1/4波長板と、
前記投光面からの反射光と前記第１および第２の
放射光とをそれぞれ分離する第１および第２の光
学分離手段とを含み構成される。

以下図面により本考案を詳細に説明する。

第３図は本考案の実施例の構成図である。図に
おいて、第１図と同一番号は同一構成要素であ
り、３１，３２は干渉フイルタ、３３，３４は1/
４波長板、３５は信号検出系、３６は偏光ビーム
スプリツタ、３７はミラー、３８はアクチエー
タ、３９は収束レンズ、４０は記録媒体である。
異つた発振、波長で同一の偏光方向を有する半導
体レーザ１１，１２からの放射光４１，４２はそ
れぞれコリメータレンズ１３，１４により平行化
され、それぞれの波長の光が透過するように設定
した干渉フイルタ３１，３２を通して偏光ビーム
スプリツタ３６へ入射する。ここで半導体レーザ
１１を記録光用、半導体レーザ１２を再生光用と
してそれぞれ発振波長0.83μm、0.78μmの
AlGaAs半導体レーザを用いている。

記録用のコリメート光４１は偏光ビームスプリ
ツタ３６においてｙ方向に反射され、1/4波長板
３４、アクチエータ３８、収束レンズ３９を通し
てデイスク状媒体４０のトラツク上に集光され
る。一方、再生用のコリメート光４２は偏光ビー
ムスプリツタ３６において−ｙ方向に反射され1/
４波長板３３を通してミラー３７で反射され再び
その1/4波長板３３を透過して偏光ビームスプリ
ツタ３６に入射する。このとき偏光方向は90゜回
転しているために偏光ビームスプリツタ３６を直
進し、結局記録光４１と合波された形となつて＋
ｙ方向に進行する。

従つて、この構成によれば２つの半導体レーザ
を対向して配置でき、また1/4波長板３３，３４
の厚さは0.5mm程度であり、ミラー３７も1/4波長
板３３に金属膜をコーテイングして構成できるた
めにｙ方向のスペースが大幅に短縮できる。さら
に、偏光ビームスプリツタ３６、1/4波長板３３，
３４、ミラー３７を一体化して構成できるために
調整も容易になり信頼性も向上する。

偏光ビームスプリツタ３６で記録光４１と合波
された再生光４２は記録光４１と同様に1/4波長
板３４、アクチエータ３８、収束レンズ３９を通
して、デイスク状媒体４０上に記録光４１とは数
μm〜数10μm離れた位置に集光される。

この記録光４１および再生光４２の集光位置の
分離は２つのビーム間の光軸を微少角傾けること
により可能である。例えば、収束レンズ３９の焦
点距離が５mm、集光位置の間隔が10μmのときに
は、互いの光軸のなす角は約0.1度程度となれば
よい。これら２つのビーム４１，４２は媒体４０
により反射され、それぞれ反射光４３，４４とな
つて光路を逆行する。そして1/4波長板３４を透
過すると、記録光４３は半導体レーザ１１の発振
光の偏光方向とは直交した偏光となるので、偏光
ビームスプリツタ３６では直進して1/4波長板３
３を透過しミラー３７で反射され、再び1/4波長
板を透過して偏光ビームスプリツタ３６に戻る、
この時偏光方向はさらに90゜回転するので、今度
は、この偏光ビームスプリツタ３６により反射し
て−ｘ方向に進行する。次の干渉フイルタ３２は
波長が再生光４２とは波長が異なるので反射され
て、半導体レーザ１２には戻らないようになる。

一方、再生光４４は1/4波長板３４を透過した
時には偏光一番最初の状態に戻ることになるの
で、偏光ビームスプリツタ３６では反射されｘ方
向に進行する。そして干渉フイルタ３２でｙ方向
に反射されて、情報信号及びフオーカス、トラツ
ク方向のサーボ信号検出系３５に入射する。

このような構成によつて、記録光４１の媒体上
の記録状態を再生光４２により記録直後にモニタ
でき、また再生用半導体レーザ１２は低出力の
CW動作で用いれば良いためサーボ信号の検出も
良好に行えることになる。さらに記録、再生用の
半導体レーザ１１，１２を対向して配置できるた
め、薄形に構成できる利点がある。

本実施例では、記録用、再生用の半導体レーザ
として発振波長がそれぞれ0.83μm、0.78μmの
GaAlAs半導体レーザを用いたがこれ以外発振波
長でも同様なことが言える。

以上説明したように、本考案によれば、記録、
再生をそれぞれ独立なビームで行うので、記録直
後の記録状態のモニタが可能で安定なフオーカ
ス、トラツク方向のサーボ信号が得られ、しかも
薄形のダブルビーム光学ヘツドが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のビームスプリツタを用いた２つ
のビームの合波方法を示す構成図、第２図は従来
の偏光ビームスプリツタを用いた２つのビームの
合波方法を示す構成図、第３図は本考案の一実施
例の構成図である。 図において１１，１２……半導体レーザ、１
３，１４……コリメータレンズ、１５……ビーム
スプリツタ、１６，３６……偏光ビームスプリツ
タ、３１，３２……干渉フイルタ、３３，３４…
…1/4波長板、３５……信号検出系、３７……ミ
ラー、３８……アクチエータ、３９……収束レン
ズ、４０……記録媒体、４１，４２，４３，４４
……レーザ光、である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 対向して配置され互に異なる発振波長で同一な
   偏光を有する第１および第２の半導体レーザと、
   これら第１および第２の半導体レーザからの第１
   および第２の放射光の拡がり角をそれぞれ等しい
   状態とする第１および第２のコリメータと、これ
   らコリメータにより略平行にされた第１および第
   ２の放射光を入射光の進行方向に対して略＋90度
   および−90度方向にそれぞれ偏向させる偏光ビー
   ムスプリツタと、前記偏向した第２の放射光の進
   行方向を反転させる反射板と、この反射板と前記
   偏光ビームスプリツタとの間に挿入され前記反射
   板からの第２の放射光の偏光方向を入射光に対し
   て90度回転させる第１の1/4波長板と、前記偏光
   ビームスプリツタからの第１および第２の放射光
   を所定投光面に集光させる収束光学系と、この収
   束光学系を通つた前記投光面からの反射光を入射
   光の偏光方向に対して90度回転させる第２の1/4
   波長板と、前記投光面からの反射光と前記第１お
   よび第２の放射光とをそれぞれ分離する第１およ
   び第２の光学分離手段とを含むダブルビーム光学
   ヘツド。