JPS6320733A - 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光源からの光ビームを合成して情報謀体シて照射し、
その反射光は分離して取り出す２レーザ光ヘッドに関す
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り、感光材料を
蒸着したディスク状の情報媒体：て照射し、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り、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
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。

従来の２レーザ光ヘッドを添付図面第２図、第３図に示
す。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。第１の半導体レーザ４０から発した波長λ１の
レーザ光は、集光レンズ４１で平行な光ビームに変換さ
れ、拡大プリズム４２で一方向のみ拡大され略円形の第
１の光ビーム４３となる。第１の波長選択フィルタ４４
は第４図に示すような特性を持っていて、波長λ１のＰ
偏光を透過し、後述の波長λ２のＰ偏光を反射する。

第１の半導体レーザ４ｏば、第１の波長選択フィルタ４
４に対しＰ偏光となるよう配置されているため、第１の
光ビーム４３は第１の波長選択フィルタ４４を通過し、
偏光ビームスプリッタ４５に入る。偏光ビームスプリッ
タ４６は第５図に示すような特性、つまり波長λ１およ
びλ２のＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する特性をもっ
ている。

従って第１の光ビーム４３は偏光ビームスプリッタ４５
を通過し、反射プリズム４６で光路を直角に曲げられ、
Ａ波長板４７、絞りレンズ４８を通り、ディスク記録面
４９に微小な第１の光スポツ）５０を形成する。ディス
ク記録面４つで反射後、絞りレンズ４８、Ａ波長板４７
、反射プリズム４６の順に進む反射光はＳ偏光となるた
め、偏光ビームスプリッタ４５によって光路を直角に曲
げられ第２の波長選択フィルタ５１に至る。

この第２の波長選択フィルタ５１は第６図に示すように
、波長λ１の光のＳ偏光を反射し、後述の波長λ２の光
のＳ偏光、Ｐ偏光をともに透過するという特性を有する
。即ち、第１の光ビーム４３の反射光は第２の波長選択
フィルタ５１で反射し、検出レンズ５３に至る。絞りレ
ンズ５３を通った第１の光ビーム４３はシリンドリカル
レンズ５４により非点収差を与えられ、信号検出器５５
に受光される。信号検出器５５は複数の受光素子から成
り、再生信号を検出すると共に、公知の非点収差法によ
りフォーカス制御信号、プッシュプル法によりトラッキ
ング制御信号が検出できるよう構成されている。これら
の制御信号は、前記第１の光スポツ）６０がディスク記
録面４９のトランクに合焦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。第２
の半導体レーザ５２は第２の波長選択フィルタ５１に対
しＳ偏光となるよう配置されており、これを発した波長
λ２のレーザ光は、集光レンズ５６によって平行な第２
の光ビーム６７（Ｃなる。この第２の光ビーム５７は、
例えば特願昭６０、−４０４０７に示すような消去用光
スポットを形成するための光学素子６１を通９反射プリ
ズム５８によってその光路を曲げられ、第２の波長選択
フィルタ５１に入射する。この第２の波長選択フィルタ
５１は上記の如く波長λ２のＳ偏光に対しては偏光分割
特性をもたないため、第２の光ビーム５７ばこれを通過
する。この第２の光ビーム５７は次シて偏光ビームスプ
リッタ４５、反射プリズム４６．１７４波長板４７、絞
りレンズ４８を経てディスク記録面４９に至り、第２の
光スポ７）５９を形成する。この反射光は第１の光ビー
ム４３と同様：て偏光ビームスプリッタ４５に戻る。１
４波長板の作用（てよってこのときＰ偏光となっている
ため、偏光ビームスプリッタ４５を通過し、第１の波長
選択フィルタ４４に入射する。第１の波長選択フィルタ
は上記の如く波長λ２のＰ偏光を反射するため、この第
２の光ビーム５７は反射して検出器６ｏに至る。検出器
６ｏは２つの受光素子からなり、公知のブツシュグル法
により第２の光スポット５９のトラッキング誤差信号を
検出し、第２の光スポット５９が許容値以上にトラック
からずれた場合、動作を停止するよう構成されている。

発明が解決しようとする問題点 従来５１１に示したような２レーザ光ヘッドには、以下
のような問題点があった。

半導体レーザから発するレーザ光は光出力を増加してい
くとモードホッピングを起こし、波長がずれる。この波
長の光出力依存性は半導ｔドレープの掃込によっても異
るが屈折率導波型の半導体レーザでは光出力が１０ｍｗ
変化すると２〜ｓｍｍ（ｙ度波長が変化する。−股に相
変化を利用した光デイスク装置の半導体レーザはその出
力が記録と再生で２０ｍＷ近く変化するため、波長は記
録と再生で４〜ｓｍｍずれる。

一方、半導体レーザから発光する楕円ビームを略円形〈
変換するため、拡大プリズム４２で光ビームを拡大する
と、その出射光は波長変化に応じて光軸がわずか罠傾ぐ
、例えば、拡大プリズム４２の硝材としてボロシリケー
トクラウンのＢＫ−了を用い、拡大率を２．５とすると
、波長がｓｍｍずれた場合、この光軸ずれは０．００３
°になる、第１の光ビーム４３の光軸が０．００３°ず
れると、絞シレンズ４８の焦点距離を４．５　＋ａｍと
して、第１のスポット５０は約０．２４μｍずれること
になる。従来のような構成ではこのずれはトラック直交
方向になり、第１の光ビーム４３でトラッキング制御を
かけるから、相対的に第２の光スポット５９が、０．２
４μｍトラックずれを起こすことになる。トラックピッ
チを１．６μｍとすれば、相変化型の光ディスクにおい
ては、第１及び第２の光スポットのずれの許容値は０．
２〜０．３μｍ程度であり、上記０．２４μｍのずれは
大きな値であり、従来よシ問題となっていた。本発明は
、この問題を解決するものである。

問題点を解決するための手段 上記の問題を解決するため、本発明は２つのレーザ光源
から発した光ビームの一方向を拡大し、略円形に整形す
る光学系にあって、その拡大方向を、ディスク記録面に
形成されたトラック方向と一致させ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り、半導体レーザの波長
が光出力により若干変化して、光ビームの光軸がずれて
も、ディスク記録面に結像する光ス、；＜ツ）はトラン
ク方向にずれ、２つの光スポットの間にトラッキング方
向のずれは発生しない。

従って２レーザ光ヘッドとして安定した性能を維持でき
る。

実施例 以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示した図で、＆はディスク
側から見た平面図、ｂは正面図、Ｃは側面図である。第
１図において、１は第１の光源となる第１の半導体レー
ザで、λ１の波長をもつ第１の光ビーム２を出力する。

第１の光ビーム２は、たとえばディスク上で略円形に絞
られ、情報信号の記録、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。ま
ず第１の光ビーム２は集光レンズ３で平行光になり、プ
リズム４の拡大面５に入射する。拡大面５には、第７図
に示すような波長λ１のＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射
する第１の偏光ビームスプリッタ６が形成されており、
Ｐ偏光で入射する第１の光ビーム２は透過すると同時に
屈折し、一方向に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。略円形となった第１の光
ピーノ、２は、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８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、第
１の光ビーム２はこれを透過し、光路変更用の三角プリ
ズム１０、Ａ波長板１１、波長λ１．λ２について色収
差補正された絞りレンズ１２を経てディスク１３上に略
円形の第１の光スポット１４を形成する。一方、ディス
ク１３からの第１の光スポツト１４０反射光１５は、絞
りレンズ１２、％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、％波長板１１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６
に入射し、反射する。前記反射光１５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
設けられたビームスプリッタ１９に入射する。ビームス
プリ、り１っけ波長λ１の光をある一定の割合、（たと
えば８ｏ％）で透過する特性を有しており、前記反射光
１５は、ビームスプリッタ１９で反射しフォーカス検出
用光学系に向かう検出光１５ａと、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かう検出
光１５ｂに部幅分割される。

このとき検出光１５＆は前記プリズム面１８で光路が偏
向されているため、再び前記プリズム面１了に入射した
際、全反射の条件を満たさず、これを透過して検出レン
ズ２０．三角プリズム２１を経て、公知の方法でフォー
カス信号を得るだめの光検出器２２に至る。一方、検出
光１６ｂは、前記ビームスプリッタ１９ｉ透過後、三角
プリズム２３を経て、トラッキング信号を得るための光
検出器２４に至る。上記の２つの光検出器で得られたフ
ォーカシング、トラッキングの制御信号は、絞りレンズ
１２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ュエータ２５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２６よシ出射
して、λ２の波長をもつ第２の光ビーム２７の光路につ
いて述べる。この第２の光ビーム２７ば、たとえばディ
スク１３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２６から出射した第２の光ビー
ム２７は集光レンズ２８にて集光され、平行ビームとな
り、従来例同様に特願昭６０−４０、４０７号明細書に
示すような、消去用光スポットを形成するための光学素
子３ｏを経て、プリズム３１の拡大面３２に入射する。

拡大面３２には第９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偏光で入射する第２の光ビー
ム２７は、この偏光ビームスプリッタ３３を透過すると
同時に屈折し、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。

整形された第２の光ビーム２７は全反射面３４で反射し
、プリズム３１を出射後、波長選択フィルタ９に入射す
る。波長選択フィルタ９は、波長λ２の光の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、前記
第２の光ビーム２７は反射され、光路変更用の三角プリ
ズム１０、Ａ波長板１１、絞りレンズ１２を経て、ディ
スク１３上に第２の光スポット３５を形成する。この第
２の光スポット３５は第１の光スポット１４と同一トラ
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１３で反射した第２の光スポット３５の反射光
３７は、絞りレンズ１２、偽波長板１１、三角プリズム
１ｏ、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ッタ３３に入射し、
反射する。その後、反射光３７は三角プリズム３８を経
て光検出器３９に至り、第２の光スポット３５のトラッ
キング誤差信号を得る。光検出器３９で検出されるトラ
ッキング誤差信号が許容値を越えた場合、記録・消去等
の動作を停止し、誤記録・誤消去を防止するよう構成さ
れている。

この実施例の構成によれば、第１の半導体レーザ１の光
出力が再生から記録へと変化し、モードホッピングを起
こしても、第１の光ビーム２の光軸は、第１０図に示す
：うにずれ第１の光スポット１４はトラック方向にずれ
る。

従って、第２の光スポット３５との間にトラッキング誤
差は発生せず、第１または第２の光ビームを単独にトラ
ッキングｉ、！ＩＮする必要はない。よって、両光スポ
ットを通常行なわれるトラッキング制（財）で−諸に制
御するだけでよい。また、これは第２の光ビーム２７を
略円形に整形して用いる場合も同様であり、本実施例の
ような構成にすることにより、第１の光スポット１４と
の間にトラッキング誤差は発生しない。

以上説明したように、半導体レーザから発する楕円光ビ
ームを略円形に整形する場合の拡大方向を、トラック方
向にすることによって従来問題となっていた２つの光ス
ポットのトラック直交方向の相対位置ずれを無くすこと
ができる。

なお波長変化に伴い、トラック方向に前記両スポットは
若干ずれるが、一般に記録・消去用として使う場合には
、このずれはほとんど問題にならない。

発明の効果 以上述べたように、本発明により、記録・再生・消去に
伴う半導体レーザの光出力変化に対しても、２つの光ス
ポットを同一トラック上に安定して照射することができ
、記録特性の劣化を防ぎ信頼性の高い２レーザ光ヘッド
が実現できる。また、従来、安定性を向上させるため、
第２の光スポソトにトラッキング制御をかけるアクチュ
エータを用いていたが、これを省略することが可能であ
り、安価で小型軽量化を図ることができる。

【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平面図
、同すは正面図、同Ｃは側面図、第２図は従来の光ヘッ
ドの平面図、第３図は同正面図、第４図、第５図、第６
図は、従来の光ヘッドに用いられていた光学多層膜の偏
光特性図、第７図。 第８図、第９図は本発明の実施例で用いられている光学
多層膜の偏光特性図、第１０図は本発明の実施例におけ
る光軸ずれ方向の説明図である。 １・・・・・・第１の半導体レーザ、３・・・・・・集
光レンズ、５・・・・・・拡大面、６・・・・・・第１
の偏光ビームスプリッタ、９・・・・・・波長選択フィ
ルタ、１ｏ・−・・・・光路変更用三角プリズム、１２
・・・・・・絞りレンズ、１３・・・・・・ディスク、
１４・・・・・・第１の光スポット、１９・・・・・・
ビームスプリッタ、２２．２４．３９・・・・・・光検
出器、２６・・・・−・第２の半導体レーザ、２８・・
・・・・集光レンズ、３３・・・・・・第２の偏光ビー
ムスプリッタ、３５・・・・・・第２の光スポット。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｎ−
−°ビームスプリフタ ３１−・−光種＄器 第２図 第３図 第４図 （ｎｐ） 第７図 ＸＡＶｋＬヒＮｕ１Ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 波長の異る２つのレーザ光源と、前記２つのレーザ光源
   を発した光ビームの一方向を拡大する光学系と、前記２
   つの光ビームを合成するための光学系と、前記２つの光
   ビームをディスク記録面上に結像させる光学系と、前記
   ディスク記録面で反射した２つの波長の光ビームを検出
   する検出器を備えた２レーザ光ヘッドであって、前記光
   ビームを拡大する光学系の拡大方向が、前記ディスクの
   トラック方向に一致するよう構成したことを特徴とする
   ２レーザ光ヘッド。