JPS60181724A - 多重光発生装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はたとえは画像ファイル、静止画ファイルやＣＯ
Ｍ　（コンピューターアウトプットメモリー）等に用い
られ、集束光によ多情報記憶媒体の記録層に対し穴を明
けたシ、屈折率、反射率等光学的特性を変化させる等局
所的に状態のに化を起こさせて情報の記録會行ない、ま
たそこから情報の再生を行なうことができる光学ヘッド
等に適用される多重光発生装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

上記種の光♀ｂ２ドとしては、従来、高速に情報の記録
を行なうことができ、この記録と同時にそれを読取）記
録内容を確認する機能を持つものが知られている。

この光学ヘッドでは、第１図に示すように、情報記憶媒
体ｌの記録層２に対し穴を開けたシ、屈折率、反射率等
光学的特性を変化させる等局所的に状態の変化を起こさ
せて情報の記録を行なうため点滅可能な記録用レーザー
ビーム３が情報記憶媒体ｌの記録層２上に集光され、記
録用集光ビームスポット４を形成する。記録用ビームス
ポット４は溝形状をしたトラッキングガイド５に沿って
移動する。そして、記録用レーザービーム３が点灯した
ところで情報記憶媒体１の記録層４上に局所的な状態変
化が生じ、新たに記録される情報信号ピット６・・・が
形成される。また、記録直後にその記録内容を確認する
だめの読取シ用レーザービーム７が集光され、読取９用
集光ビームスポット８を形成する。ＨＣ録用レーザービ
ーム３と読取り用レーザービーム７は集光するため、同
一の対物レンズ９を通過するが、対物レンズ９通過前の
平行光の状態で記録用レーザービーム３の光軸Ｗと説取
如用レーザービーム７の光軸ｒがわずかに傾いているた
め、情報記憶媒体１の記録層２上で記録用集光ヒームス
ポット４と読取シ用果光ビームスポット８が離れた位置
に存在する。

しかしながら、この光学ヘッドでは、連続して記録を行
なう場合、記録内容の再確認とともにこれから記録しよ
うとするところが本当に目的のところであシ、そこに記
録しても問題ないかを事前（記録前）に確認することが
行なわれていない。すなわち、記録状態を検査すべき読
取シ用集光ビームスポット８は進行方向に対し常に記録
用集光ビームスポット４の後方に存在している。このた
め、連続的に情報の記録を行なっている途中で異常を検
出したとしても、その時はすでに誤った記録を行なった
後ということになシ、特に以下の状況が生じたときには
重大な問題になる。

（１）連続的記録の途中でトラックがはずれてすでに記
録されている部分へ移った場合、異常を検出する前にす
でに記録されている部分の一部を破壊してしまう。また
連続的記録の途中でトラックがはずれてまだ記録されて
いない部分へ移った場合、誤って記録してしまった部分
の前後かなシ広い範囲の領域をつぶしてしまう。

（１０何かの間違いで本来記録すべきでない場所で記録
を開始してしまった場合、記録開始位置の誤９を検出し
た時にはすでに記録が始まっているためすでに記録され
ている内容の破壊もしくは未記録領域の削減を行なう。

さらに、新たに記録しようとしている部分の状態が想い
（例えば傷や誤って記録された部分が存在する）ことを
検出すると、一度記録を停止し、読取υ用集光ビームス
ポット８によって悪い状態の範囲を確認、記憶した後初
めてその部分を除いたところから記録を開始しなりれば
ならない等対処に時間がかかる。

そこで、近時、上述の問題を解決するために、第２図に
示すように、進行方向に対し記録用集光ビームスポット
４の前方に先行集光ビームスポット（ａ　ｐｒｅ−ｂｅ
ａｍ　５ｐｏｔ　）　１０を形成するようにした光学ヘ
ッドが提案されている。この光学ヘッドでは、情報記憶
媒体１の記録層２上のトラッキングガイド５に沿って少
なくとも３個のビームスポットを略同−線上に配列し、
すなわち、進行方向の前方から順に、少なくとも読取υ
を行なうことが可能なビームスポット１０、少なくとも
情報の記録時に用いるビームスポ。

ト４、および少なくとも情報を読取ることが可能なビー
ムスポット８を配列し、最前の先行ビームスポット１０
を用いて、 １）その部分にすでに情報の記録がされていないことを
確認すること。

１１）その部分がごみ、傷等にょシもとがらエラー率が
高いところではない領域であることを確認すること。

１１１）情報記憶媒体１の作成時にすでにある（原盤作
成時に形成された）、トラッキングガイド５に沿って部
分的に形成された凹凸ピット６の情報を読取ることによ
り情報記憶礁体１上の位置（トラック査号、セクター位
置）を早めに知ること。

＋Ｖ）　記録を行なう前に情報記憶媒体１の記録層２表
面上のどこからどこまでが傷、背の誤記録等によシ記録
不通正領域であるかを調査すること、等を行なうように
なっている。

ところで、上記光学ヘッドでは、１個の光源から発生さ
れた１本のレーザービームを２本あるいは３本のレーザ
ービームに分けるようにしているが、従来、この方法と
して回折格子を用いる方法が良く知られている。しかし
ながら、この方法を用かた場合次のような問題がある。

（１）直進光（０次光）を中心として１次光がその両側
に生じる。そのため、情報記憶媒体で反射し戻って来た
光を分離して０次光のみを取出そうとすると、両側の１
次光を取り除かなければならない。（高次の光も同様に
両側に現われ、それも取り除く必要がある。）また、レ
ーザービームの分離部の構造によっては両側の１次光を
取除くために光学系が４ｉ雑になることもある。

（２）　回折格子を通過することによる光磁の損失が生
じる。つまシ、全入射光磁に対し回折格子通過後の０次
光と１次光との光量の和の比率を余シ大きく取ることが
でき難い。

（３）　回折格子のニップ面の形状ばら付き、格子間ピ
ッチの乱れ等のよりｆｆｉ進光（０次光）、１次光とも
わずかな波面の乱れが生じ、対物レンズで集光させても
集光スポット径が大きくなシ易い（完全に良く絞ること
ができない）０また同様に平行光の状態でも完全にきれ
いな（平らな）波面を持つ光を作ること拡難しい。

（４）　回折格子の製造段階において０次光と１次光の
光量比を任意に変化させて作ることはそれほど容易では
ない。

（５）０次光と１次光との間の開き角を変えようとする
と回折格子のマスク（型）から作シ直さなければならな
い。

（６）一般的な回折格子では０次光（直進光）と１次光
の光賞差が大きいため、情報記憶媒体上で先行レーザー
ビームの光量が読み取〕用レーザービームに比べ著しく
小さくなる。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、複数本に変換された光束のそれぞれ
の波面の乱れを極力少なくすることができるとともにそ
の複数本の光束の光量比全任意に変えることができ、し
かも、非常に構造が簡単でかつ安価に製造することがで
きるようにした多重光発生装置を提供することにある。

〔発明の概喪〕

本発明は、上記目的を達成するために１光源と、この光
源から発生された光束を進行方向が異なる少なくとも２
本以上の光束に変換することによ）多重光を発生させる
多重光発生手段とを具備し、この多重光発生手段は、所
定の光反射率および光透過率を有する光学的に平坦な少
なくとも２以上の面を互いに非平行に配置し、かつそれ
ぞれの面の間を光透過性とした構成であることを特徴と
するものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。第３図および第４図中１１は記録用レーザー光源であ
シ、情報の読取シを行なっているときは消えている。そ
して、新たな情報の記録を行なうときは、記録すべき情
報を有した信号が記録用情報（ｉ号発生器１２から記録
用レーザー駆動回路１３に伝えられ、それに合わせて記
録用レーデ−光源１１が点滅して記録用レーザービーム
１４が形成される。この記録用レーザー光源１１の裏側
から出た光は記録用レーザー光童モニタ一部１５で受光
され、点灯時の記録用レーザー光量が常に一定になるよ
うに記録用レーデ−光量モニタ一部１５の出力が記録用
レーザー駆動回路１３に負帰還（フィードバック）され
る。また、１６は説取シ用多重レーザー光源であシ、こ
れから発生される光量は情報の記録、読取シにかかわら
ず常に一定に保たれる。この読取シ用多重レーザー光源
１６からは読取り用レーザービーム１１と先行レーザー
ビーム１８が形成される。読取υ用多重し−ザー光１１
１ＸＪ６の場合もこれから発光された光の一部が読取シ
用し−ザー光量モニタ一部１１７で検出され、読取９用
レ一ザー駆動回路１１８に負帰還（フィードバック）さ
れ出力光量の安定化が図られる。そして、読取シ用レー
ザービーム１７、先行レーザービーム１８、記録用レー
デ−ビーム１４は多重レーデ−光処理部Ｊ９で統合され
、集光部（対物レンズ）２０を経て情報記憶媒体２１の
記録層２２上にトラッキングガイド２３・・・に沿って
一列に集光される。そして、トラッキングガイド２３・
・・上に順に、先行ヒームスポ、ト２４、記録用ビーム
スポット２５および読取り用ビームスポット２６が形成
される。また、情報記憶媒体２ノ上で反射した光は再び
集光部（対物レンズ）２０を通過した後多重レーザー光
処理部１９を介して先行レーザービーム反射光電検出部
２７、情報信号読取シ部２８、トラックずれ検出部２９
、焦点はけ検出部３０にそれぞれ分配される。但し、信
報個号読取ル部２８、トラックずれ検出部２９ｆよ同一
の光検出器で共用ちれる場合が多い。また、トラックず
れ検出部２９と焦点はけ検出部３０の出力はトラックず
れ、焦点はけ補正回路３１を経て集光部（対物レンズ）
２０を２軸方向に動かして補正を行なうトラックずれ、
焦点埋は補正駆動回路３２に送られるようになっている
。

ここで、焦点はけ検出およびトラックずれ検出は１個の
集光ビームスポット、たとえば読取り用ビームスポット
２６を用いて行なわれる。なお、第４図中３３は情報信
号ピットである。

さらに、第５図に示すように、上記読取シ用多重レーザ
ー光源１６は１個の読取シ用レーデ　、−光源３４を備
え、多重レーザー光発生部３５にて多数本のレーザービ
ームすなわち、耽Ｉｙｊ、り用レーザービーム１７と先
行レーザービーム１８とに分ける。また、上記多重レー
ザー光処理部１９はレーザー光合成部３６、アイツレ−
シーン部３７、レーザー光分離部３８に分かれている。

多重レーデ−光発生部３５にて作られた多亀耽取り用レ
ーザービーム（飢取如用し−ザービームＪ７．！：先行
レーザービーム１８）と記録用レーザービーム１４はレ
ーザー光合成部３６により合成され、はは類似した光路
を通る。

レーザー光合成部３６を通過した多重レーデービームハ
個光ビームスシリツタ−とλ４板からなるアイソレージ
、ンｓ３７を通シ、集光部（対物レンズ）２０を経て情
報記憶媒体２１に到着する。情報記憶媒体２１上で反射
し再び集光部（対物レンズ）２０を通過した多重レーデ
−ビームはアイソレーション部３７の働きでレーデー光
分離部３８の方向へ向けられる。この多重レーザービー
ムはレーザー光分離部３８にて分離され先行レーザービ
ーム反射光量検出部２７、焦点はけ検出部３０１　トラ
ックずれ検出部２９と情報値も読取９部２８とにそれぞ
れ分割されて送られる。

また、第６図に示すように、記録用レーザー光源１１に
は定電圧源３９、ダート回路４０、電流制御回路４１が
直列的に接続されている。

情報の飢取シを行なっている時はダート回路４０は閉じ
ておシ、電流が流れない。情報の記録を行なう時は記録
用情報信号発生器１２の出力に合わせ、ビット形成時の
みダート回路４０が開く。そして定電圧源３９からｆｆ
−）回路４０、電流制御回路４１を経て記録用レーザー
光源１１に電流が供給される。この供給電流値を％光制
御回路４１でコントロールすることにより記録用レーザ
ー光源１１からの断続的な発光瀘が制御される。情報の
記録を開始した直後は切換え部４２が働き記録用レーザ
ー光搬般定用基準電圧発生部４３からの出力電圧が直接
電流制御回路４１に供給され、その電圧値に差付いた電
流制御が行なわれる。記録用レーザー光源１１の裏側か
ら断続的に生じるレーザービームは記録用レーザー光量
モニメ一部１５で受光される。また、記録用１４報伯号
発生器１２の信号に同期してサンプルホールド回路４４
にて記録用レーザー光量モニタ一部１６の出力がサンプ
ルホールドされる。そしてこのサングルホールドされた
値と記録用レーザー光量設定用基準電圧発生器４３で作
られた他の基準電圧とが差分回路（減算回路）４５にて
比較され、電ηこ制御１路４１に負帰還（フィードバッ
ク）される。

記録開始直後はロ己録用し−ザー光量設定用基準電圧発
生部４３と電流制御回路４１とがつながりているが、記
録開始してすぐに切換え部４２によって差分回路（減算
回路）４５と電流１５１ｊ御回路４１がＩ！！、接つな
がるように切換えられる。

なお、サンプルホールド回路４４のかわルに第７図に示
すようにピーク検出回路４６を用い記録用レーザー光景
モニタ一部１５の出力をサンプルホールドし、記録用レ
ーザー光量設定用基準電圧発生部４３の基準電圧と比較
するようにしてもよい。また、第６図、第７図では第２
図とは逆に電気信号を実線の矢印で、光路を破線の矢印
で示しである。

次に、上記レーザー光分陥部３８部分について説明を加
えると、このレーザー光分離部３８の内部では、情報記
憶媒体２１で反射し、戻ってきた光のうち必要な一部の
みを抜出して各検出器へ投射するようになっている。

すなわち、情報記憶媒体２１で反射し、アイソレーショ
ン部３７で分離され検出系へ進む光は、ｄ取シ用し−ザ
ービーム！７、記録用レーザービーム１４および先行レ
ーザ−ビーム１８カ重なっている状態となっておシ、レ
ーザー光分離部３８の内部では上記光が先ずハーフプリ
ズムによシ２分割される。そして、分割された一方の光
は、先行レーザービーム１８のみがレーザー光分離部３
８の一部で取シ出されて先行レーザービーム反射光量検
出部２７へ投射されるとともに、読取シ用レーデ−ビー
ム１７が抜出され、これによシ焦点ぼけ検出が行なわれ
る（詳細は後述する。）。なお、焦点はけ検出部３０と
先行レーザービーム反射光量検出部２７を１個の検出器
に設け、第５図中のグロックＢを形成する仁とも可能で
ある。

また、分割された他方の光は、第８図に示すように、読
取シ用レーザービーム１７のみが記録用レーザービーム
１４および先行レーデ−ビーム１８から分離されて取り
出され、光検出セル５１　ａ　ｍ　５　ｌ　ｂに２分割
された光検出器５ノ上に投光される。そして、この２分
割光検出器５１によシ情報信号が読取られるとともにｐ
ｕｓｈ−ｐｕｌｌを用いてトラックずれが検出され、こ
の２分割光検出器５１で第５図のグロ、りＡが形成され
る。すなわち、平行光状態では読取シ用レーデ−ビーム
１７、記録用レーザービーム１４および先行レーザー光
分離部８をそれぞれ重なシ合って混在しているが、読取
シ用レ−テーヒーム１７の光軸ｒと記録用レーザービー
ム１４の光軸Ｗと先行レーザービーム１８の光軸ｐとが
互いにわずかに傾いているので、光路上に配置された投
射レンズ５２によりその集光点もしくは集光点近傍で上
記読取シ用レーザービーム１７、記録用レーザービーム
１４および先行レーザービーム１８は分離される。この
分離される部分（集光点もしくはその近傍）には光抜出
部材５３が配置されておシ、この光抜出部材５３によシ
説取シ用レーザービーム１２のみが取出され、光検出器
５１上へ投射される。

ここで、光抜出部材５３としてナイフェツゾを用いると
比較的高積度の調整が軽易に行なえる。

また、先行レーザービーム１８と記録用レーザービーム
１４を完全に遮光することができる（なお、第８図中、
２５ａは光抜出部材５３に遮光されて形成された記録用
集光ビームスボッ）、２４’ａは同じく先行ビームスポ
ットである。）ので、両者の影響を受ける仁とはなく安
定に読取シ用レーザービーム１７のみを取出すことがで
きる。

ところで、トラックずれ検出方法としては上述したよう
にｐｕｓｈ−ｐｕｌｌ法があシ、これは、合焦点時集光
ビームスポットが情報記憶媒体２１の記録層２２表面に
あるトラッキングガイド２３を横切るとその集光点に対
゛するｆａｒ　ｆｉｅｌｄ面上に左右非対称なパターン
が現われることを利用し、トラッキングガイド２３の伸
びる方向を投影した方向と直交する方向に沿って２個の
光検出セル（感知領域）を配列した光検出器をｆａｒ　
ｆｌｅｌｄ而上に置面、各光検出セルからの検出信号の
差を用いてトラックずれを検出する方法である。ここで
、合焦点時検出系方向での集光面では情報記憶媒体２１
の記録層２２表面に対する結像面になるため、トラッキ
ングガイド２３を横切っても左右非対称なパターンは現
われず、したがって、この位置に光検出器を置いてもト
ラックずれを検出することができな１０そこで、上記光
検出器５１は、光抜出部材５３によシ抜出された読取り
用レーザービーム１７の進行方向でありて、その集光点
で読取シ用レーザービーム１７の焦点深度の長さ以上に
その集光点より後方に配置され、しかも、集光ビームス
ポットの並ぶ方向（なお、情報記憶媒体２１の記録層２
２表面上のトラッキングガイド２３が伸びている方向を
投影した方向と合焦点時に検出方向で各レーザービーム
の集光ビームスポットの並ぶ方向は互いに平行である。

）に対し直交する方向に２つの光検出セル５１ａ。

５１ｂが並べられている。そして、この配置によれば、
安定したトラックずれ信号が得られることが実験によシ
確められている。また、２つの光検出セル５１ａ、ｅｌ
ｂの検出信号を加算することによシ情報信号の読取シを
行なうことができる。

また、光検出器６１および光抜出部材５３の設置方法と
しては、通常、これらを別々に準備し、読取シ用レーザ
ービーム１７の光軸ｒに合せて光検出器５１の位置決め
を行なった後、最適位置に光抜出部材５３を設置する方
法が考えられるが、光検出器５１上の読取シ用レーザー
ビーム１７のス、３９　、　）サイズよ〕も光検出セル
５１ｈ、５１ｂの面積の方が充分広い場合には読取シ用
レーダービーム１７が光検出セル５１　＆　＋５１ｂか
らはみ出さない限シは光検出セル５１ａ。

５１ｂの中心と読取シ用レーデ−ビーム１７の光軸ｒと
がずれていても差支えない。したがって、光検出器５１
と光虞出部材５３とを予め一体物とし、両者間の位置を
機械的精度で決めるとともに、光抜出部材５３の抜出し
端面５３ｈと光検出器５ノ上の２つの光検出セル５１ａ
。

５１ｂの並ぶ方向とを平行にする（、これによシ必然的
に光抜出部材５３の抜出し端面５３ａと合焦点時に多重
レーザー光の集光面上に並ぶ各レーザー光の集光ビーム
スポットの並ぶ方向とは直角になっている。）ことによ
シ、光学ヘッドの組立て調整をより簡単に行なうことが
できる。

次に、上述したように第５図中の！ロックＢに対応し、
読取シ用レーデ−ビーム１７を取シ出して焦点はけ検出
を行なうとともに先行レーーＩＪ’−ビーム１８を抜き
出して先行レーザービーム反射光量の検出を行なう焦点
はけおよび先行レーザービーム反射光量検出系について
詳述する。すなわち、分割された一方の多重光は元抜出
部材６ノによ多光軸に対して非対称に抜出され投射レン
ズ６２に向けられる。ここで、この多重光は平行光状態
では、上記第８図に示すトラックずれおよび情報信号検
出系同様、読取シ用レーデ−ビーム１７　、記録用レー
ザービーム１４および先行レーザービーム１８はそれぞ
れ重なり合って混在し工いるが、観み取り用レーデ−ビ
ーム１７の光軸ｒ　トＮｅ録用ｖ−サ−ビーム１４の光
軸Ｗと先行レーザービーム１８の光軸ｐとが互いにわず
かに傾いているので、光軸上に配置された投射レンズ６
２によシその集光面もしくは集光面近傍で上記読み取シ
用レーザービーム１７、記録用レーザービーム１４、お
よび先行レーデ−ビーム１８は分離される。そして、こ
の分離される部分には光検出器６３が配置され、この光
検出器６３の読取シ用ビームスポット１７の形成される
部分には２分割された光検出セル６３ｈ、６３ｂが配置
されていて、この光検出セル６３ａ、６３ｂ上での読取
シ用ビームスポット２６ｂの移動による照射光のアンバ
ランス量を測定して焦点はけを検出する。

また、合焦点時には、光検出器６３のｄ取シ用ビームス
ポット２６ｂから離れた先行ビームスポット２４ｂが形
成されるので、この部分に先行レーザービーム反射光量
検出用の光検出セル６３ｃが配置されている。また、こ
の場合、記録用ビームスポット２５ｂは光検出セル６３
ｂ上に形成されるため、この部分には光年感知領域６Ｊ
ｄが設けられている。なお、光検出セル６３ａ、６３ｂ
の幅を狭くして光検出セル６３ｂと光検出セル６３ｃと
の間に先行ビームスポット２５ｂを形成するようにする
ことが考えられるが、この場合、焦点がほんの少しずれ
ただけで読取多用ビームスポット２６ｂが光検出セル６
３ｍ、６３ｂからはみ出してしまうため、得られる検出
信号が小さくなって都合が悪い。また、上記光年感知領
域６３ｄは光検出セル６３ｂ上に局所的に光反射性の膜
あるいは光吸収性に膜を積層して形成されている。たと
えば、Ｍ。

ｃｒ　、　Ａｕなどを５００Ｘ以上（好ましくは２００
０Ｘ〜５０００Ｘ）真空蒸着法によシ形成されている。

また、光吸収性の膜としては炭素膜や色累換を用いるこ
とができる。また、光年感知領域６３ｄは光検出セル６
３ｂの一部をエツチングによシ除去して形成することも
できる。

なお、上記焦点はけおよび先行レーザービーム反射光瀘
検出系は、読取シ用レーザービーム１７と記録用レーザ
ービーム１４との波長が異なる場合には、第１０図に示
すように構成してもよい。すなわち、ハーフプリズム６
４で反射した多重光は第８−に示すトラックずれおよび
情報信号侠出系へ進む。一方、ノ・−フシリズム６４を
通過した多重光のうち、記録用レーザービーム１７はダ
イクロイ、クミラー６５によシ反射されて図示しない光
検出セルへ照射される。

読取シ用レーザービーム１７および先行レーデ−ビーム
１８はダイクロイックミラー６５、光抜出部材６６、お
よび投射レンズ６７を順次通過して光検出器６８の光検
出セル６　ＩＩ　ａ、ｅ　ｓ　ｂ　＊６８ｃ上にそれぞ
れ照射される。

次に、多重レーザー光発生部３５について詳述する。先
ず、原理を説明すると、第１１図中７１は断面くさび形
状をしたガラス板で、その上面７２および下面７３は非
平行でかつそれぞれ光学的に平坦になっている。しかも
、下面７３は上面７２に対しαの角度だけ傾いて存在し
ている。また上面７２と下面７３は、得ようとする多電
レーザー光の各光束の光量比に応じてそれぞれ適切な光
反射率、光透過率を有するようにコーティングを施され
ている。たとえば、上面７２は、光反射率が３８チ、光
透過率が６２チとされ、下面２３は、光反射率が１００
％、光透過率が０９１＋とされている。しかして、この
ように作成したガラス板７１の上方からレーザー光（レ
ーザービーム）Ｌ＆が入射してくると、そのうち３８チ
の光が上面７２で反射し、０次長射光Ｌｂとなる。また
、入射光Ｌ＆の６２−の光がガラス板７１内部に侵入し
、下面７３で１００％反射した後一部が上面７２を通過
し、ガラス板７ノの外へ進み、１広反射光Ｌｃとなる。

仁のときの１次長射光Ｌ０の光量は入射光ＬＩＬに対し
３８チ（０，６２Ｘ０．６２）となる。また、この光束
の進行する方向はθ次長射光Ｌｂに対しβの角度を有し
、しかもβ＝２αである。ガラス板７１の外へ進まずに
上面２２でガラス板７ノ内部に向かって反射した光束は
再び下面７３で反射し一部は２次長射光Ｌｄとしてガラ
ス板７１の外へ進む。このとき、２次長射光Ｌｄとθ次
長射光Ｌｂとのなす角度ｒはγ；４αとなる。２次長射
光Ｌｄの光量は入射光ＬＩＬに対し１４．６チ（０，６
２ＸＩＸ０．３８Ｘ１．ＯＸｏ、６２＝０．１４６）と
なる。したがってＯ次長射光Ｌｂ（３ｓ％）と１次長射
光Ｌｅ（３８チ）の光量がほぼ等しいのに対し、２次反
射光量（１４，６％）は大幅に小さいので、Ｏ次長射光
Ｌｂが読取９用レーデービーム１７（読取り用レーザー
ビーム１７の光軸ｒ）として、１広反射光Ｌｃが先行レ
ーザービーム１８（先行レーｆ−ビーム１８の光軸ｐ）
として用いられる。

この場合、下面７３の光反射率が充分高い（５０％以上
）ことが望ましい。すなわち、下面７３の′光反射率が
充分高ければ入射光り、Ｌの入射光量のほとんどをＬｂ
、　Ｌｃ、　Ｌｄ等の多重レーザー光に用いることがで
き、効率が良くなるからである。また、入射光Ｌａに対
し、透過する方向に多重レーデ−光ｔ−発生させるよｐ
も下面７３の光反射率を高くシ、反射する方向に多重レ
ーザー光を発生させる方が利用効率は＾くすることがで
きる。したがって、入射光ＬＩＬに対し、最も手前側に
存在する面、すなわち上面７２で反射する方向に多重レ
ーデ−光が発生され、しかも（入射光Ｌａの）入射方向
から見て最も遠い位置に存在する面すなわち下面７３で
の光反射率が充分高く（５０％以上）されている。

ここで、具体的に解析を行なう。いま、入射光り、に対
し最も手前側に存在する光学的に平坦な面すなわち上面
７２での光反射率をＲとし、光透過率を（１−Ｒ）とす
る。また、入射光Ｌａの入射方向から見て遠い位置に存
在する光学的に平坦な面すなわち下面２３での光反射率
をｒとする。そして、入射光り、の光量を「１」とする
と、上面７２のみで反射したθ次長射光Ｌｂの光量はＲ
で与えられ、下面７′３で１回のみ反射した１広反射光
Ｌｃの光量は（１−Ｒ）２ｒで与えられる。

したがって、このＯ次長射光Ｌｂと１次長射光Ｌ０のい
ずれかを説取り用レーザービーム１７として用い、もう
一方を先行レーザービーム１８として使い、下面７３で
２回反射を繰返した２次長射光Ｌｄ以後は使用しない。

実際に読取シ用レーザービーム１７と先行レーデ−ビー
ム１８に用いる光の効率ＥはＯ次長射光Ｌｂの光量と１
広反射光Ｌｃの光量との和に対する入射光Ｌ１の光量の
比で与えられる。したがって、 Ｅ　＝Ｒ＋　ｒ　（１−Ｒ）２ ＝ｒ　（Ｒ−（１−’７２．）　）２＋（１−’／４ｒ
）　・・・（１）となる。この場合、入射光Ｌａの光量
の少なくとも半分以上は読取り用レーザービーム１７と
先行レーザービーム１８に使用するのが望ましいので、
効率Ｅは５０％を越えていることが望ましい。したがり
て、光反射率Ｒの値に依らずＥ≧１／２であるための条
件は（１）式から、１−１／！ｒ２騒　・・・（２） である必要がある。この（２）式をｒについて解くと ｒ≧捗 となる。りまシ、効率Ｅを５０％以上にするためには入
射光Ｌａの入射方向から見て遠め位置に存在する光学的
に平坦な面（下面）７３での光反射率ｒに対しｒ２／２
である。すなわち、光反射率が５０％以上であれば良い
ことになる。

次に、０次長射光Ｌｂと１広反射光Ｌｃの光量が等しい
ときの平坦な面（上面）１２での光反射率Ｒをめる。こ
の場合のＲは Ｒ＝　ｒ　（１−Ｒ）２．−（３） の解として与えられる。（３）式を解くと、８＝１＋１
＋：ｆＷゴ ２ｒ となるが、Ｏ＜Ｒく１であるので、 ・・・（４） として与えられる。

（１）式から効率Ｅが最小になる条件はＲ＝１　’／２
ｒのときである。効率Ｆ、ｔ−大きく損なうことなく、
２本の反射光Ｌｂ、　ＬａＯ光蓋比を制御する方法を検
討すると、 ｒ≦シのときは２−６ｒ■’２０であるので光学的に平
坦な面（上面）７２の光反射率ＲとしてはＲ２１−１／
２ｒのところ、強いて言えばＲ≧（１−”／２ｒ）＋”
ア９０−の条件を満足することによ９２本の反射光の光
量比を任意に変化させても効率Ｅは最小の状態にはなら
ない。

ｒ＞％のときは２−１／ＴＴ’丁〈０なので２本の反射
光の光量が比較的低かよりている場合は本の反射光Ｌｂ
、　Ｌ、の光量を大きく変化させて用いたいときは 効率Ｅは最小値をとらない。１次長射光Ｌｅの光ｆｉｒ
（１−Ｒ）２について考えると、Ｒが充分小さいところ
ではＲがわずか変化しただけでも光量ｒ（１−Ｒ）２は
大きく変わるが、Ｒが「ｌ」に近いところではＲが大き
く変化しても光量ｒ　（１−Ｒ）２はそれ程大きく変わ
らない。

また、（１）式から明らかなように読取９用レーデ−ビ
ーム１７と先行レーザービーム１８とに用いる光の効率
Ｅは平坦な面（下面）７３での光反射率ｒに大きく依存
している。光反射率ｒを高くするために多重反射膜を平
坦な而（下面）７３にコーティングを施す代、わシに全
反射を用いる方が値段的に安く作れ、しかもほぼ１００
チに近い光反射率を得ることができる。したがって、入
射光Ｌａの入射方向から見て最も遠いところに存在する
光学的に平坦な面（下面７３）を境界面とし、その境界
面の両側はそれぞれ異なる光学的屈折率とし、かつ入射
光Ｌａの入射方向から見て手前側の屈折率の方が、その
反対側よシも高いように構成する。たとえば、充分に大
きなガラスと、上下面が光学的に研磨されて平坦にされ
、しかもわずかに非平行な状態（くさび形）になってい
る薄板ガラスとを準備し両者を１面で接着し、その接着
面にコーティングを施し、これによシ接着した境界面で
、ある一定の光反射率を持たせると、第１１図とｉつた
く同じ構造となる。しかして、大きなガラス内を通り接
着境界面７２に対し４５度の角度で入射レーザー光Ｌａ
が入射してくると、一部の接着境界面７２を通過した光
は薄板ガラス内を通シ次の境界面７３に達する。ここで
、薄板ガラスの屈折率が１．５近くなのに対し境界面７
３の外側は真空状態になっているので、屈折率は１とみ
なすことができる。そして、この境界面７３で全反射を
起こし、光は接着境界面７３の方向へ進むことになる。

以上、第１１図にも゛とづいて原理を説明したが、第１
１図の構造においては実施化上大きな問題がちる。その
町題は多重レーザー光に分割された後のθ次長射光Ｌｂ
１１次反射光”ｃｓ２次反次長ＬｄＯ光軸中心がそれぞ
れずれていること、および上面７２と下面７３との間の
間隔が狭い方から広い方に向う方向に沿って入射光Ｌａ
が入射する場合に、各反射光Ｌｂ、　Ｌｃ、　Ｌ（１間
の距離がよシ広がって行く方向に光が進むため、光学系
の作シ方によってはＯ次長射光Ｌｂを対物レンズ２０の
中心を通るようにすると１次長射光Ｌｃが対物レンズ２
０の外側にはみ出してしまうことがあシ得ることである
。そこで、この問題を除去して実施化するため、第１２
図に示すように上面７２と下面７３との間の間隔が広い
方から狭い方へ向う方向に沿って光源３４からの入射光
Ｌ１が入射するように構成する。（なお、７５はコリメ
ートレンズである。）すなわち、上面７２もしくは下面
７３で反射した直後の読取シ用レーザービーム１７、先
行レーザービーム１８、第２次（反射）光７４のそれぞ
れ光軸の中心はずれているが、第１２図のように入射さ
せることによシ、光が進むにつれて読取シ用レーザービ
ーム１７、先行レーザービーム１８、第２次（反射）光
７４の光軸の中心のずれを小さくすることができる。そ
して、さらに対物レンズ２０のところで読取シ用し−ｆ
　−ビーム１８の光軸ｒと先行レーデ−ビーム１７の光
軸ｐとを一致させることができる。

以上の構成によれば ｉ）θ次長射光Ｌｂを中心として一方向のみに１次長射
光Ｌ０．２次長射光Ｌｄ等が生じる。そのため、高次の
反射光を取シ除く光学的手段が非常に容易な構造で済む
。たとえば、第８図のような構造で良い。

１１）全入射光量に対する０次長射光Ｌｂと１次長射光
Ｌ０との光量の和の比率（効率）を大きくとることがで
きる。

１１１）多数本に分割されたレーザー光のそれぞれの波
面の乱れを非常に少なくすることができる。

１■）θ次長射光Ｌｂと１次長射光Ｌｃとの光量比を任
意に変えられる。

■）多重レーザー光発生装置としての構造が非猟に容易
なため、製造コストも安く、安定して量産ができる。

■１）非常に任意にしかも容易に０次長射光Ｌｂと１次
長射光Ｌ０の開き角を変えることができる。

なお、多重レーザー光発生部３５は次のように構成して
もよい。すなわち、先ず、原理を説明すると、第１３図
中８１は断面くさび形状をしたガラス板であり、この前
面８２および後面８３はそれぞれ光学的に平坦になって
いる。しかも、後面８３は前面８２に対しαの角度だけ
傾いて存在している。また、前面８２と後面８３は、得
ようとする多重レーザー光の６尤の光量比の要求に応じ
てそれぞれ適切な光反射率、光透過率を有するようにコ
ーティングを施されている。しかして、このように作成
したガラス板８１０手前側からレーザー光（レーザービ
ーム）Ｌａが入射してくると、そのうち、一部の光が前
面８２と後面８３を透過し、０次透過光Ｌｂとなる。ま
た、入射光Ｌ１のうち前面８２を通過しガラス板８１内
部に侵入した光のうち後面８３で反射した一部の光が前
面８２でも反射した後、後面８３を通過し、１次透過光
Ｌｃとなる。また、この光の進行する方向はθ次透過光
Ｌｂに対しβの角度を有する構成となっている。つまシ
、それぞれ適正な光反射率および光透過率を有する光学
的に平坦な前面８２と後面８３が互いに非平行な関係と
され、その上それぞれの面の間はガラス板８１によシ透
明（光透過性の性質）になってい・る。そして、ある一
方向から入射した光Ｌａの一部はそのまま透過し、残り
の光の一部は前面８２および後面８３で反射することに
よシ進行方向が互いにずれた少なくとも２本以上の透過
光Ｉ４．　、　Ｌ、が形成されるように構成されている
。また、この第１３図の構造においても、実施化上上記
第１１図に示す構造同様の問題があるため、第１４図に
示すように、前面８２と後面８３との間の間隔が広い方
から狭い方へ向う方向に沿って斜めから入射光Ｌａが入
射される構成となっておシ、このように構成しても、上
記実施例同様の作用効果を萎する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、光源と、この光源
から発生された光束を進行方向が異なる少なくとも２本
以上の光束に変換することにより多重光を発生させる多
重光発生手段とを具備し、この多重光発生手段は、所定
の光反射率および光透過率を有する光学的に平坦な少な
くとも２以上の面を互いに非平行に配置し、４かつそれ
ぞれの面の間を光透過性とした構成であるから、複数本
に変換された光束のそれぞれの波面の乱れを極力少なく
することができるとともにそのａ数本の光束の光量比を
任意に変えることができ、しかも非常に構造が簡単でか
つ安価に製造することができる等の優れた効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す説明図、第２図は他の従来例を示
す説明図、第３図〜第１２図は木兄実施例における１゛
〃報記憶媒体上の向けられるレーザービームの状態を示
す斜視図、第５図は第２図に示される光学ヘッドを部分
的の詳細に示す７０２２図、第６図は同実施例における
記録用レーザー光源の駆動系を示すブロック図、第７図
は記録用レーザー光源の駆動系の他の実施例を示す７０
２２図、第８図はトラックずれおよび１に＠信号検出系
を示す説明図、第９図は焦点はけおよび先行レーザービ
ーム反射光量検出系を示す説明図、第１０図は同検出系
の他の実施例を示す説明図、第１１図は多重レーザー光
発生部を示す原理図、第１２図は同じく具体的構成図、
第１３図は同発生部の他の実施例を示す原理図、ｇ１４
図は同じく具体的構成図である。 ３４・・・読取シ用レーデー光源、７１・・・ガラス板
、７２・・・上面、７３・・・下面、８１・・・ガラス
板、８２・・・前面、８３・・・後面。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 第３図 第６図 １１ 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 ン

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と、この光源から発生された光束を進行方向
   が異なる少なくとも２本以上の光束に変換することによ
   シ多重光を発生させる多重光発生手段とを具備し、この
   多重光発生手段は、所定の光反射率および光透過率を有
   する光学的に平坦な少なくとも２以上の面を互いに非平
   行に配置し、かつそれぞれの面の間を光透過性とした構
   成であることを特徴とする多重光発生装置。
2. （２）　多重光発生手段は、入射した光束を各面で反射
   することによυ進行方向が互いに異なる少なくとも２本
   以上の反射光を形成する構成としたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の多重光発生装置。
3. （３）多重光発生手段は、光束の入射方向から最も遠い
   面での光反射率が５０％以上である構成としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の多重
   光発生装置。
4. （４）多重光発生手段は、光束の入射方向から最も遠い
   面での光反射率をｒ１光束の入射方向構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   に記載の多重光発生装置。
5. （５）多重光発生手段は、光束の入射方向から最も遠い
   面の両側をそれぞれ異なる光学的屈折率とし、かつその
   入射方向から近い側の屈折率の方が遠い側の屈折率よシ
   も萬い構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第４項のいずれかに記載の多重光発生装置。
6. （６）多重光発生手段は、隣合う面の間の間隔が広い方
   から狭い方へ向う方向に沿って光束を置。
7. （７）　多重光発生手段は、入射した光束の一部をその
   まま透過させるとともにその残シの一部を各面で多重反
   射させた後進行方向に透過させることによシ進行方向が
   互に異なる少なくとも２本以上の透過光を形成する構成
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多
   重光発生装置。
8. （８）　多重光発生手段は、隣合う面の間の間隔が広い
   方から狭い方へ向う方向に沿って光束を入射する構成と
   したことを特徴とする特許話求の範囲第７項記載の多重
   光発生装置。