JP2560684B2 - 複数ビ−ム用レ−ザ光源 - Google Patents
複数ビ−ム用レ−ザ光源Info
- Publication number
- JP2560684B2 JP2560684B2 JP60083937A JP8393785A JP2560684B2 JP 2560684 B2 JP2560684 B2 JP 2560684B2 JP 60083937 A JP60083937 A JP 60083937A JP 8393785 A JP8393785 A JP 8393785A JP 2560684 B2 JP2560684 B2 JP 2560684B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recording
- laser
- output
- light source
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Optical Head (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ビームをディ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装置の光学
ヘッド等に用いられる複数ビーム用レーザ光源に関する
ものである。
情報を記録あるいは再生する光学的情報記録装置の光学
ヘッド等に用いられる複数ビーム用レーザ光源に関する
ものである。
近年、ディスク状の記録媒体上に微小なピットの連続
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、ビデオディスク、ディジタル・オーデ
ィオディ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ってメモリとして利用する開発も
進められている。この光メモリ装置は従来の磁気ディス
ク装置等に比べて小形軽量、高記録密度、高信頼性等の
特徴があり、端末におけるファイル装置やファイルメモ
リへの応用が期待されている。
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、ビデオディスク、ディジタル・オーデ
ィオディ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ってメモリとして利用する開発も
進められている。この光メモリ装置は従来の磁気ディス
ク装置等に比べて小形軽量、高記録密度、高信頼性等の
特徴があり、端末におけるファイル装置やファイルメモ
リへの応用が期待されている。
この光ディスク装置において実際に情報を記録再生を
行う光学ヘッドは通常、１つの半導体レーザ（LD）を光
源として用いているが、記録直後の記録状態のモニタが
不可避で記録誤りを検出するのにディスク２回転分の時
間を必要とする。また、記録時に大出力のパルスを発生
するためにサーボ回路が複雑になり、不安定になる欠点
がある。そのために記録再生をそれぞれ別のLDのビーム
で行う複数ビームによる構成が望ましい。しかし複数の
LDからの放射光を別々のコリメートレンズでコリメート
した後にビームスプリッタや偏光ビームスプリッタで合
波して収束レンズに入射するビーム合成型の構成は、各
々ビームスポット位置調整が容易でなく、また部品数も
多いという欠点がある。これに対し同一半導体基板上に
複数のLDを数10μｍ間隔で集積したアレイLDを光源に用
いて共通のコリメート及び収束レンズで収束光学系を構
成すると前記欠点を解消できる。
行う光学ヘッドは通常、１つの半導体レーザ（LD）を光
源として用いているが、記録直後の記録状態のモニタが
不可避で記録誤りを検出するのにディスク２回転分の時
間を必要とする。また、記録時に大出力のパルスを発生
するためにサーボ回路が複雑になり、不安定になる欠点
がある。そのために記録再生をそれぞれ別のLDのビーム
で行う複数ビームによる構成が望ましい。しかし複数の
LDからの放射光を別々のコリメートレンズでコリメート
した後にビームスプリッタや偏光ビームスプリッタで合
波して収束レンズに入射するビーム合成型の構成は、各
々ビームスポット位置調整が容易でなく、また部品数も
多いという欠点がある。これに対し同一半導体基板上に
複数のLDを数10μｍ間隔で集積したアレイLDを光源に用
いて共通のコリメート及び収束レンズで収束光学系を構
成すると前記欠点を解消できる。
また、レーザプリンタやレーザファクシミリ装置にお
いてもアレイLDを用いる事により、記録時間を短縮で
き、高転送速度化が可能となる。光学ヘッドの場合のア
レイLDは、通常一方のLDは低出力で再生用及びサーボ信
号用に、他方のLDは大出力で記録用として用いられ、個
々のLDが独立に駆動する事が必要である。しかしなが
ら、間隔が数十μｍの場合には互いのLDの熱的な干渉が
避けられない。
いてもアレイLDを用いる事により、記録時間を短縮で
き、高転送速度化が可能となる。光学ヘッドの場合のア
レイLDは、通常一方のLDは低出力で再生用及びサーボ信
号用に、他方のLDは大出力で記録用として用いられ、個
々のLDが独立に駆動する事が必要である。しかしなが
ら、間隔が数十μｍの場合には互いのLDの熱的な干渉が
避けられない。
第４図は一方のLD（LD2）を駆動した時のもう一方のL
D（LD1）の駆動電流一光出力特性図である。LD2を駆動
しない時のLD1の光出力特性Ａは、LD2の駆動電流の増加
に従って特性B,Cのように変化する。これはLD2を駆動す
ると、熱干渉による温度上昇のためにスレッショールド
電流が増加する事によるものである。従って、光ヘッド
のように、一方の再生用LDをスレッショールド付近の低
出力駆動、もう一方の記録用を高出力駆動する場合に
は、記録用LDを駆動するとその熱干渉のために再生用の
出力レベルが大幅に減少し、サーボ系が不安定となる原
因となる。例えば、再生用の出力が約2mWCW駆動、記録
用出力が約20mWデューティ50％パルス駆動とした場合
に、再生用LDの光出力は記録時に1/2程度に減少してし
まう。
D（LD1）の駆動電流一光出力特性図である。LD2を駆動
しない時のLD1の光出力特性Ａは、LD2の駆動電流の増加
に従って特性B,Cのように変化する。これはLD2を駆動す
ると、熱干渉による温度上昇のためにスレッショールド
電流が増加する事によるものである。従って、光ヘッド
のように、一方の再生用LDをスレッショールド付近の低
出力駆動、もう一方の記録用を高出力駆動する場合に
は、記録用LDを駆動するとその熱干渉のために再生用の
出力レベルが大幅に減少し、サーボ系が不安定となる原
因となる。例えば、再生用の出力が約2mWCW駆動、記録
用出力が約20mWデューティ50％パルス駆動とした場合
に、再生用LDの光出力は記録時に1/2程度に減少してし
まう。
また、レーザプリンタやレーザファクシミリにおいて
も個々のLDを独立し駆動する必要がありLDの光出力レベ
ル変動は記録誤りの要因となる。とりわけレーザファク
シミリの場合には、光レベルの変化が記録感光紙面の濃
淡を決めるので熱干渉等の外的要因による光レベル変動
は画質の低下となる。
も個々のLDを独立し駆動する必要がありLDの光出力レベ
ル変動は記録誤りの要因となる。とりわけレーザファク
シミリの場合には、光レベルの変化が記録感光紙面の濃
淡を決めるので熱干渉等の外的要因による光レベル変動
は画質の低下となる。
このようにアレイLDを光ヘッド、レーザプリンタ、レ
ーザファクシミリ等に用いる場合には、個々のLDが独立
に駆動できる事が望まれるが互いのLDの熱的干渉のため
に実現は困難である。
ーザファクシミリ等に用いる場合には、個々のLDが独立
に駆動できる事が望まれるが互いのLDの熱的干渉のため
に実現は困難である。
このLD間の熱干渉は、LD間に溝を設けることによりあ
る程度低減できるが、この場合約10μｍ幅で数10μｍの
深さの溝を形成する必要があり、現在のドライあるいは
ウェットエッチング技術では困難である。また、アレイ
LDチップの大きさが幅約10.0μｍ、厚さ約100μｍであ
るので強度的に問題を生じる。
る程度低減できるが、この場合約10μｍ幅で数10μｍの
深さの溝を形成する必要があり、現在のドライあるいは
ウェットエッチング技術では困難である。また、アレイ
LDチップの大きさが幅約10.0μｍ、厚さ約100μｍであ
るので強度的に問題を生じる。
〔発明の目的〕 本発明の目的は、これら従来の欠点を除去せしめ、個
々のLDの独立駆動が可能なアレイLDからなる複数ビーム
用レーザ光源を提供することにある。
々のLDの独立駆動が可能なアレイLDからなる複数ビーム
用レーザ光源を提供することにある。
本発明の構成は、同一半導体基板上に互いに隣接した
複数の半導体レーザを集積して配置しこれら半導体レー
ザからの出力ビームを出力する複数ビーム用レーザ光源
において、少なくとも１個の半導体レーザの駆動回路
が、他の半導体レーザを駆動した時にも駆動電流を増加
させて前記１個の半導体レーザの光出力を予め設定した
一定値に保つ回路からなることを特徴とする。
複数の半導体レーザを集積して配置しこれら半導体レー
ザからの出力ビームを出力する複数ビーム用レーザ光源
において、少なくとも１個の半導体レーザの駆動回路
が、他の半導体レーザを駆動した時にも駆動電流を増加
させて前記１個の半導体レーザの光出力を予め設定した
一定値に保つ回路からなることを特徴とする。
本発明は、上述の構成をとることにより、個々のLDに
関して隣接したLDが発光した場合のスレッショールド電
流の増加に伴う光出力の低下量さらに単独で駆動した時
と同一の光出力を維持するための駆動電流増加量がLD間
隔、LD構成元素の熱伝導率LD光出力から予め一意的に求
められているので、このアレイLDを構成する少なくとも
１個のLDの駆動回路として、隣接したLDが発光した時に
駆動電流を増加させて光出力を予め設定した値で常に一
定するような非帰還回路が構成される。従って、１つの
LDが隣接したLDの駆動状態によってスレッショールド電
流が変動してもその駆動回路の働きによってその光出力
を一定に保たれる。
関して隣接したLDが発光した場合のスレッショールド電
流の増加に伴う光出力の低下量さらに単独で駆動した時
と同一の光出力を維持するための駆動電流増加量がLD間
隔、LD構成元素の熱伝導率LD光出力から予め一意的に求
められているので、このアレイLDを構成する少なくとも
１個のLDの駆動回路として、隣接したLDが発光した時に
駆動電流を増加させて光出力を予め設定した値で常に一
定するような非帰還回路が構成される。従って、１つの
LDが隣接したLDの駆動状態によってスレッショールド電
流が変動してもその駆動回路の働きによってその光出力
を一定に保たれる。
以下、本発明を図面により詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。本実施例は、アレイLDからなる独立のLD1、２がそ
れぞれの駆動回路３、４に接続されて構成される。本実
施例は２つの光源で構成された２ビーム光ヘッドとして
用いられ、LD1を記録用、LD2を再生及びサーボ検出用と
して用いる。ここで通常LD1は低出力（２〜3mW）のCW
駆動、LD2は高出力（20mW以上）高周波（1MHz以上）の
パルス駆動される。再生用LD2は記録用LD1が発光してい
ない時は駆動電流i1で、LD2が発光する時はi2（i2＞
i1）で発光し、光出力は常にD1で一定に保たれるように
している。この時の電流増加量△ｉ＝i2−i1は、アレイ
LDのLD間隔、LD構成元素の熱伝等率、記録用LDの光出力
および算出される再生用LD2の温度上昇から一意的に求
める事ができる。
る。本実施例は、アレイLDからなる独立のLD1、２がそ
れぞれの駆動回路３、４に接続されて構成される。本実
施例は２つの光源で構成された２ビーム光ヘッドとして
用いられ、LD1を記録用、LD2を再生及びサーボ検出用と
して用いる。ここで通常LD1は低出力（２〜3mW）のCW
駆動、LD2は高出力（20mW以上）高周波（1MHz以上）の
パルス駆動される。再生用LD2は記録用LD1が発光してい
ない時は駆動電流i1で、LD2が発光する時はi2（i2＞
i1）で発光し、光出力は常にD1で一定に保たれるように
している。この時の電流増加量△ｉ＝i2−i1は、アレイ
LDのLD間隔、LD構成元素の熱伝等率、記録用LDの光出力
および算出される再生用LD2の温度上昇から一意的に求
める事ができる。
第２図は第１図のLD駆動回路の動作を説明する回路図
である。図中、11はゲート素子、12,13はその入力端子
である。ゲート素子11は端子12,13に信号が入力する
と、ON状態になって負荷抵抗15に電流が流れ、これ以外
ではOFF応対で抵抗15には電流が流れない。隣接した記
録用LD1が発光している時はLD2のスレッショールド電流
が増加するが、ゲート素子11はON状態になり、LD2の駆
動電流も負荷抵抗15を流れる電流i3の分だけ増加する。
ここで抵抗15の抵抗値を電流i3が予め求められている電
流増加量△ｉと一致するように設定すれば、LD2の光出
力がLD1の発光しない時と同一のレベルに維持できる。
また、隣接したLDの熱干渉によるLDの光出力の低下は、
本発明者の測定によれば約50μsecの時間遅れがあるの
で、この駆動回路で十分追従でき、従ってLD2の光出力
は常に一定に保たれ、LD2の光出力が安定に維持され
る。
である。図中、11はゲート素子、12,13はその入力端子
である。ゲート素子11は端子12,13に信号が入力する
と、ON状態になって負荷抵抗15に電流が流れ、これ以外
ではOFF応対で抵抗15には電流が流れない。隣接した記
録用LD1が発光している時はLD2のスレッショールド電流
が増加するが、ゲート素子11はON状態になり、LD2の駆
動電流も負荷抵抗15を流れる電流i3の分だけ増加する。
ここで抵抗15の抵抗値を電流i3が予め求められている電
流増加量△ｉと一致するように設定すれば、LD2の光出
力がLD1の発光しない時と同一のレベルに維持できる。
また、隣接したLDの熱干渉によるLDの光出力の低下は、
本発明者の測定によれば約50μsecの時間遅れがあるの
で、この駆動回路で十分追従でき、従ってLD2の光出力
は常に一定に保たれ、LD2の光出力が安定に維持され
る。
第３図は本実施例の複数ビーム用レーザ光源を用いた
光ヘッドの一例のブロック図である。光源のアレイLDは
間隔が数10μｍの２個の半導体レーザ1,2で構成され、L
D1が記録用、LD2が再生用に用いられる。これらLD1,2は
それぞれ駆動回路3,4に接続されており、LD1,2の光出力
は一定に保たれている。LD1は記録のみに用いられるの
で、LD1には第２図のような駆動回路が必ずしも必要と
しない。
光ヘッドの一例のブロック図である。光源のアレイLDは
間隔が数10μｍの２個の半導体レーザ1,2で構成され、L
D1が記録用、LD2が再生用に用いられる。これらLD1,2は
それぞれ駆動回路3,4に接続されており、LD1,2の光出力
は一定に保たれている。LD1は記録のみに用いられるの
で、LD1には第２図のような駆動回路が必ずしも必要と
しない。
LD1,2からの放射光31a,31bは、共通のコリメートレン
ズ32において平行化されて、偏光ビームスプリッタ33で
は偏向されずに直進し、λ/4板34を透過してアクチュエ
ータ35に取付けられた収束レンズ36を通して記録媒体37
上に集光される。この記録媒体37により反射された光
は、ほぼ同一の光路を遂行し、偏光ビームスプリッタ33
ではｙ方向（下側）に偏光される。これら２つのビーム
の波長がほぼ同一の場合にはレンズによって一旦集光さ
せ、その集光点にピンホールやナイフエッジを設置する
ことにより記録用と再生用ビームとを分離し、再生用ビ
ームを検出系38に入射させる。また、２つのビームの波
長が異なる場合には、波長フィルタ等によって分離した
後に再生用ビームのみを検出系38に入射させて再生用信
号を得ることができる。
ズ32において平行化されて、偏光ビームスプリッタ33で
は偏向されずに直進し、λ/4板34を透過してアクチュエ
ータ35に取付けられた収束レンズ36を通して記録媒体37
上に集光される。この記録媒体37により反射された光
は、ほぼ同一の光路を遂行し、偏光ビームスプリッタ33
ではｙ方向（下側）に偏光される。これら２つのビーム
の波長がほぼ同一の場合にはレンズによって一旦集光さ
せ、その集光点にピンホールやナイフエッジを設置する
ことにより記録用と再生用ビームとを分離し、再生用ビ
ームを検出系38に入射させる。また、２つのビームの波
長が異なる場合には、波長フィルタ等によって分離した
後に再生用ビームのみを検出系38に入射させて再生用信
号を得ることができる。
以上説明したように、本発明の構成によれば、隣接し
たLDの熱干渉等の外乱が生じても個々のLDの光出力が安
定な複数ビーム用レーザ光源を実現できる。
たLDの熱干渉等の外乱が生じても個々のLDの光出力が安
定な複数ビーム用レーザ光源を実現できる。
なお、本実施例では、アレイLDとして２個のLDを集積
したアレイLD、それを用いた実施例として２ビーム光ヘ
ッドを示したが、それ以上数の多いアレイLDや、複数ビ
ーム光ヘッド、あるいはレーザプリンタ等の複数ビーム
を利用するものにも利用できる。
したアレイLD、それを用いた実施例として２ビーム光ヘ
ッドを示したが、それ以上数の多いアレイLDや、複数ビ
ーム光ヘッド、あるいはレーザプリンタ等の複数ビーム
を利用するものにも利用できる。
第１図は本発明によるアレイLDからなる複数ビーム用レ
ーザ光源の一実施例を示す構成図、第２図は第１図の駆
動回路の一例の回路図、第３図は本実施例を用いた光ヘ
ッドの一例のブロック図、第４図は従来のLDの光出力特
性を示す特性図である。図において 1,2……半導体レーザ、3,4……駆動回路、11……ゲート
素子、12,13……ゲート入力端子、14,15,16……負荷抵
抗、31a,31b……レーザ光、32……コリメートレンズ、3
3……偏光ビームスプリッタ、34……λ/4板、35……ア
クチュエータ、36……収束レンズ、37……記録媒体、38
……検出系である。
ーザ光源の一実施例を示す構成図、第２図は第１図の駆
動回路の一例の回路図、第３図は本実施例を用いた光ヘ
ッドの一例のブロック図、第４図は従来のLDの光出力特
性を示す特性図である。図において 1,2……半導体レーザ、3,4……駆動回路、11……ゲート
素子、12,13……ゲート入力端子、14,15,16……負荷抵
抗、31a,31b……レーザ光、32……コリメートレンズ、3
3……偏光ビームスプリッタ、34……λ/4板、35……ア
クチュエータ、36……収束レンズ、37……記録媒体、38
……検出系である。
Claims (1)
- 【請求項１】同一半導体基板上に互いに隣接した複数の
半導体レーザを集積して配置しこれら半導体レーザから
の出力ビームを出力する複数ビーム用レーザ光源におい
て、少なくとも１個の半導体レーザの駆動回路が、他の
半導体レーザを駆動した時にも駆動電流を増加させて前
記１個の半導体レーザの光出力を予め設定した一定値に
保つ回路からなることを特徴とする複数ビーム用レーザ
光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083937A JP2560684B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 複数ビ−ム用レ−ザ光源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60083937A JP2560684B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 複数ビ−ム用レ−ザ光源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61242349A JPS61242349A (ja) | 1986-10-28 |
| JP2560684B2 true JP2560684B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=13816503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60083937A Expired - Lifetime JP2560684B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 複数ビ−ム用レ−ザ光源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2560684B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58188343A (ja) * | 1982-04-19 | 1983-11-02 | ゼロツクス・コ−ポレ−シヨン | 情報記憶装置 |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP60083937A patent/JP2560684B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61242349A (ja) | 1986-10-28 |
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