CN1288633C - 跟踪误差信号检测装置、信息记录装置及其调整方法 - Google Patents

跟踪误差信号检测装置、信息记录装置及其调整方法 Download PDF

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Abstract

在以光学方法检测跟踪误差信号、光头和磁头扫描不同的磁道的磁记录装置中，生成相位相差π/2的2个信号，对这2个信号进行加法或减法运算。通过利用可变增益放大器改变2个信号的振幅，改变跟踪误差信号的相位，以跟踪误差信号振幅的中点进行跟踪伺服动作，使磁头总是位于磁道上。

Description

跟踪误差信号检测装置、信息记录装置及其调整方法
本发明申请是申请日为1996年7月10日、申请号为96108662.9的同名专利申请的一个分案申请。
技术领域
本发明涉及可以以高密度记录信息的光盘等光学信息记录媒体及固定磁盘和软盘等磁信息记录媒体、该信息记录媒体的跟踪误差信号检测装置、使用跟踪误差信号检测装置可以对上述信息记录媒体正确地记录、再生及消除信息的信息记录装置和该信息记录装置的调整方法。
背景技术
在向软盘等磁记录媒体上记录信息的磁盘系统中，先有磁记录媒体的磁道间距约为200μm，与光盘的约1.6μm相比，非常宽。因此，利用步进电机等机械地进行大致的磁道定位就足够了。但是，近年来为了实现磁记录媒体的大容量化，要求将磁道间距缩小为数μm～数十μm。这时，就必须进行准确的磁道定位。
利用光进行跟踪误差信号的检测的先有的磁记录装置的结构示于图1。在图1中，从半导体激光光源10发射出的线偏振光的发散光束70利用准直透镜20变换为平行光，平行光入射到偏振光束分离器30上。入射到偏振光束分离器30上的平行的光束70全部透过偏振光束分离器30，入射到1/4波片31上。平行光束70透过1/4波片31时，变换为圆偏振光的光束，利用物镜21聚焦到磁记录媒体40上。
图2表示磁记录媒体40与聚焦的光束70的关系。在磁记录媒体40上，按指定的间距pt(约20μm)设定利用磁头99记录或再生信息的区域即磁道Tn-1，Tn，Tn+1…。另外，为了可以用光学方法检测跟踪误差信号和与磁记录媒体40的转动同步的同步信号，在相邻的2个磁道的中间形成离散的导引沟Gn-1，Gn，Gn+1…。
由磁记录媒体40反射及衍射的光束70再次透过物镜21后入射到1/4波片31上。再次透过1/4波片31时，透过的光束70变换为与从光源10发射出时方向相差90度的线偏振光光束。透过1/4波片31的光束70被偏振光束分离器30全部反射，入射到光检测器50上。光检测器50将入射光变换为电信号并输入信号处理部80。
如图1所示，光检测器50具有2个受光部501、502，从各受光部501，502输出的信号分别由电流-电压(I-V)变换器851、852变换为电压信号并输入差动运算器871。差动运算器871将I-V变换器851、852的2个电压信号进行差动运算。
当光学系统的光束70相对于磁记录媒体40上的导引沟(例如Gn)的中心有位移x时，从I-V变换器851、852输出的电压信号v21、v22分别成为可以近似地用下式(1)和(2)表示的相互反相的正弦波。用图示表示信号v21，v22时，分别为图3(a)、(b)所示的那样。
v21＝-A·sin(2πx/pt)+B        …(1)
v22＝A·sin(2πx/pt)+B         …(2)
在式(1)和(2)中，A为振幅，B为直流成分。
另外，从差动运算器871输出的信号v23成为以下式(3)表示的信号，作为跟踪误差信号从端子801输出。
v23＝2·A·sin(2πx/pt)        …(3)
用图示表示信号v23时，就成为图3(c)所示的那样。从端子801输出的跟踪误差信号v23输入驱动部90，调整包括跟踪误差信号检测光学系统和进行信息的记录及再生的磁头99的基座95与磁记录媒体40的相对位置，跟踪磁记录媒体40上的所希望的磁道。该跟踪误差信号的检测方式，推挽法是人们所熟知的。
在使用磁头99进行信息的记录和再生、使用光学系统105进行跟踪误差信号的检测的先有的磁记录装置的情况下，磁头99接触磁记录媒体40的点S1与光学系统的光束70的聚焦点S2的距离d至少需要数百μm～数mm。即，磁头99接触磁记录媒体40的点S1和光束70的聚焦点S2是扫描磁记录媒体40上的不同的磁道。
组装磁记录装置时，点S1恰好位于磁记录媒体40的磁道上时，就调整距离d以使跟踪伺服系统的动作点到达图3(c)所示的跟踪误差信号v23的信号振幅的中点即S3。但是，当温度和湿度发生变化时，磁记录媒体40就会发生膨胀或收缩，从而引起磁道间距pt发生变化。因此，使用从光学系统100得到的跟踪误差信号v23以点S3进行跟踪动作时，点S1就会偏离磁道，从而再生信息的特性极差。
这时，例如假定点S1恰好位于磁道上时的跟踪误差信号的输出是点S4，通过在S4点加上进行跟踪伺服的偏置电压，就可以进行跟踪。但是，箭头D1所示方向的动态范围将降低，发生外界干扰时的跟踪性变差。另外，点S4离点S3越远，跟踪动作的伺服增益越低。最后，当点S4到达点S5时，跟踪的伺服增益就成为0，从而跟踪伺服系统完全失灵。
另一方面，对于检测跟踪误差信号的光束和对信息记录媒体记录信息的光束为同一光束的光盘装置，进而为了以高密度记录再生信息，还提出了将轨道设置在导引沟上和导引沟之间的结构。但是，在这样的结构中，为了可以检测从光源反射出的光束的波长λ、物镜的信息记录媒体一侧的数值孔经NA和跟踪误差信号，设在信息记录媒体上形成的标记或导引沟的周期为pt，当pt＞λ/NA的关系成立时，由物镜聚焦的光束和信息记录媒体从正规的角度倾斜时，就会产生和上述磁记录媒体一样的问题。具体地说，就相当于波长λ＝650nm、数值孔经NA＝0.6、标记或导引沟的周期pt＝1.48μm、信息记录媒体的基板的厚度t＝0.6mm的情况等。
另外，当灰尘附着到磁记录媒体40上或被划伤时，则由磁记录媒体40反射的反射率发生变化，从而反射的光束70的强度也发生变化。这时，跟踪误差信号将发生偏移，从而不能将磁头99控制在磁记录媒体40上所希望的磁道上。
另外，对于上述先有例那样以使用光检测跟踪误差信号为前提的磁道间距为数μm～数十μm的磁记录媒体，在跟踪驱动部90中使用步进电机时，将发生与步进电机的步宽相关的磁道偏离。为了减小磁道偏离而缩小步宽时，则检索不同的磁道间的时间将延长。这两个问题在跟踪驱动系统中可以通过使用直流电机而不是步进电机进行解决。然而，在跟踪驱动部90中不能通过使用直流电机进行机械的定位，所以，对于现在广泛普及的磁道间距为188μm的磁记录媒体，不能进行信息的记录和读出。
另外，例如，对于磁道间距为50μm的磁记录媒体，物镜21的数值孔经NA约为0.017在光学上是最佳值。然而，当由物镜21聚焦的光束70与磁记录媒体40之间有角度偏离θ时，从磁记录媒体40反射回来的光束70就会入射到物镜21的孔径之外，导入到光检测器50上的光束的光量减少，从而跟踪动作将变得不稳定。设对角度偏离θ的评价函数Ev为0.5·tg(2·θ)/NA时，评价函数Ev与导入光检测器50的光束70的光量I的关系如图4所示。物镜21的数值孔径NA为0.017时，光检测器50上的光束70的光量I为0，即评价函数Ev成为1时的角度偏离θ为0.97度，这时，完全不能获得跟踪误差信号。
发明内容
本发明的第1个目的旨在提供跟踪误差信号的动态范围和增益不降低、可以实现总是稳定的跟踪伺服动作的跟踪误差信号检测装置。
即，本发明的第1种跟踪误差信号检测装置具有发射光束的光源、使上述光源发射出的光束在反射体上聚焦为微小光点的聚焦光学系统、将由上述反射体反射及衍射的光束分离的光束分离装置、接收由上述光束分离装置分离的光束并输出与光量对应的信号的光检测器、对从上述光检测器输出的信号进行运算的第1运算装置、改变上述运算装置输出的信号的强度以至少输出2个信号的可变增益放大装置、和对上述可变增益放大装置输出的2个信号进行加法运算或减法运算的第2运算装置。
按照上述结构，通过利用第2运算装置对可变增益放大装置输出的2个信号进行运算，跟踪误差信号的动作点的移动便可作为从第2运算装置输出的信号的相位的变化而进行检测。这时，通过将跟踪误差信号的振幅保持一定并且利用跟踪误差信号的振幅的中点进行跟踪伺服动作，便可使磁头恰好位于磁道上。
本发明的第2个目的旨在提供即使信息记录媒体的反射率发生部分的变化时跟踪误差信号也难于发生偏移的跟踪误差信号检测装置。
即，本发明的第2种跟踪误差信号检测装置具有发射光束的光源、使上述光源发射出的光束在反射体上聚焦为微小光点的聚焦光学系统、将由上述反射体反射及衍射的光束分离的光束分离装置、接收由上述光束分离装置分离的光束并输出与光量对应的信号的光检测器、和对上述光检测器输出的信号进行运算从而生成跟踪误差信号的信号处理部，在上述反射体上形成使反射率变化的周期性的物理变化，以使上述反射体上的光束在与上述物理变化平行的方向上的大小大于与上述物理变化垂直的方向上的大小。
按照上述结构，通过增大聚焦在反射体上的光束的大小，可以减小反射体上与部分反射率变化相关的光束强度的变化，从而可以检测偏移小的跟踪误差信号。
本发明的第3目的旨在提供既可以对磁道间距为数μm～数十μm的磁记录媒体又可以对磁道间距为188μm的磁记录媒体检测跟踪误差信号的磁记录装置。
为了实现第3个目的，本发明的第1种磁记录装置具有发射光束的光源、使从上述光源发射出的光束在第1反射体上聚焦为微小光点的第1聚焦光学系统、使从上述光源发射出的光束在第2反射体上聚焦为微小光点的第2聚焦光学系统、将由上述第1和第2反射体反射及衍射的光束分离的光束分离装置、接收由上述光束分离装置分离的光束并输出与光量对应的信号的光检测器、将信息记录到信息记录媒体上或再生信息记录媒体上的信息的磁头、根据从上述光检测器输出的多个信号生成跟踪误差信号的信号处理部、和根据上述跟踪误差信号对上述信息记录媒体控制磁头的跟踪的控制装置，在上述第1和第2反射体上形成具有周期的物理变化，在第1反射体上形成的物理变化的周期和在第2反射体上形成的物理变化的周期不同。
按照上述结构，通过对磁道间距为数μm～数十μm的磁记录媒体使用由第1反射体反射的光束生成跟踪误差信号，对磁道间距为188μm的磁记录媒体使用由第2反射体反射的光束生成跟踪误差信号，对不同的磁道间距的磁记录媒体都可以进行跟踪动作。
本发明的第4个目的旨在提供即使在由物镜21聚焦的光束70与磁记录媒体40之间存在角度偏离θ也可以稳定地检测跟踪误差信号的磁记录装置及其调整方法。
即，本发明的第2种磁记录装置具有发射光束的光源、使从上述光源发射出的光束在反射体上聚焦为微小光点的聚焦光学系统、将由上述反射体反射及衍射的光束分离的光束分离装置、接收由上述光束分离装置分离的光束并输出与光量对应的信号的光检测器、和将信息记录到信息记录媒体上或再生信息记录媒体上的信息的磁头，在上述反射体上形成给出反射率变化的周期性的物理变化，此外，还具有以下(1)～(3)中的任一结构要素。
(1)在改变从光源到反射体的光路中的光束的前进方向的共同的支持体上一体地形成的2个反射镜；
(2)设反射体的周期性的物理变化的方向为第1方向，与第1方向垂直的方向为第2方向时第2方向的孔径比第1方向的孔径大的聚焦光学系统；
(3)在周边部形成衍射元件的聚焦光学系统。
另外，本发明的磁记录装置的调整方法是组装具有发射光束的光源、使从上述光源发射出的光束在反射体上聚焦为微小光点的聚焦光学系统、将由上述反射体反射及衍射的光束分离的光束分离装置、接收由上述光束分离装置分离的光束并输出与光量对应的信号的光检测器和将信息记录到信息记录媒体上或再生信息记录媒体上的信息的磁头的磁记录装置时的调整方法，将上述光源的位置移动到与上述聚焦光学系统的光轴垂直的方向，以使由上述聚焦光学系统聚焦的光束与上述反射体构成的角度成为所希望的角度。
通过具有上述(1)的结构要素，由减小光学系统的占据空间时使用的反射镜的安装误差引起的由聚焦光学系统聚焦的光束的光轴与磁记录媒体间的角度偏离便因一个反射镜的移动被另一个反射镜的移动所抵消，所以，不会发生角度偏离。
通过具有上述(2)的结构要素，由于第2方向的数值孔径NA大，所以，难于受到由聚焦光学系统聚焦的光束的光轴与磁记录媒体间的角度偏离引起的聚焦光学系统的光束偏离影响。
另外，通过具有上述(3)的结构要素，跟随由聚焦系统聚焦的光束的光轴与磁记录媒体间的角度偏离而移动的聚焦光学系统的光束被衍射元件导入受光元件，所以，不会发生聚焦光学系统的光束偏离的问题。
因此，不论哪种情况，都可以提供可以稳定地检测跟踪误差信号的磁记录装置。
另外，利用上述调整方法，可以修正因构成磁记录装置的要素的安装误差引起的由聚焦光学系统聚焦的光束的光轴与磁记录媒体间的角度偏离，所以，由反射体反射的光束总是可以回到透镜的孔径内，从而可以稳定地检测跟踪误差信号。
根据本发明的一种磁记录装置，其特征在于，具有发射光束的光源、使上述光源发射出的光束在反射体上聚焦为微小光点的物镜、将由上述反射体反射及衍射的光束分离的光束分离装置、接收由上述光束分离装置分离的光束并输出与光量对应的信号的光检测器、向信息记录媒体上记录信息或再生信息记录媒体上的信息的磁头、根据从上述光检测器输出的多个信号生成跟踪误差信号的信号处理部、和根据上述跟踪误差信号对信息记录媒体控制磁头的跟踪的控制装置，在上述反射体上，形成了反射率具有周期性变化的周期性的光栅图形，在上述光源和上述反射体之间从上述光源设置将改变从上述光源射出的光束的前进方向的2个反射镜一体地形成的共同的支持体。
附图说明
图1是先有的磁记录装置的跟踪误差信号检测装置的结构图。
图2是表示先有磁记录装置的磁记录媒体与光束的关系的图。
图3是表示先有的磁记录装置的信号处理部的信号波形图。
图4是表示先有的磁记录装置的磁记录煤体的倾斜与入射到物镜上的光量的关系的图。
图5是本发明实施例1的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的结构图。
图6是表示实施例1的信号处理部的结构图。
图7是表示实施例1的磁记录媒体的导引沟与定时信号的关系的图。
图8是表示实施例1的信号处理部的信号波形图。
图9是本发明实施例2的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的结构图。
图10是表示实施例2的磁记录媒体的导引沟与定时信号的关系的图。
图11是表示实施例2的信号处理部的信号波形图。
图12是本发明实施例3的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的信号处理部的结构图。
图13是表示本发明实施例4的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置使用的磁记录媒体的导引沟与定时信号的关系的图。
图14是实施例4的信号处理部的结构图。
图15是本发明实施例5的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的结构图。
图16(a)和(b)是表示实施例5的衍射元件的图形的图，(c)是表示光检测器上的光束和受光部的形状的图。
图17(a)～(c)分别是实施例5的透镜的结构图。
图18是表示实施例5的反射体和光束的关系的图。
图19是本发明实施例6的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的物镜的结构图。
图20是本发明实施例7的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的结构图。
图21是表示本发明实施例8的磁记录装置及其调整方法的光源、物镜与磁记录媒体的关系和磁记录装置的调整方法的原理图。
图22是配置在实施例8的光检测器上的光源和衍射元件的结构图。
图23是表示本发明实施例9的磁记录装置及其调整方法的光源、磁记录媒体与光学系统的关系的图，(a)是反射面配置成正规的角度的情况，(b)是一体地形成反射面的反射镜具有角度偏离的情况。
图24(a)是本发明实施例10的磁记录媒体的结构图，图24(b)是实施例10的反射体的结构图。
图25(a)是表示本发明实施例11的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的物镜的结构的正面图，图25(b)是其侧部剖面图。
图26是表示实施例11的光检测器的受光部与衍射光的关系的图。
图27是本发明实施例12的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的结构图。
图28(a)是表示实施例12的反射体的反射面的图，图28(b)是表示实施例12的磁记录媒体的反射面的图。
图29是表示实施例12的光检测器上的光束与受光部的关系的图。
图30是本发明实施例13的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的结构图。
图31(a)和(b)是表示实施例13的衍射元件的区域的形状的图，(c)是表示光检测器上的光束与受光部的关系的图。
图32是本发明实施例14的信息记录媒体的结构图。
图33是实施例14的跟踪误差信号检测装置的信号处理部的结构图。
具体实施方式
下面，参照图5～图33详细说明本发明的信息记录媒体、跟踪误差信号检测装置、信息记录装置和信息记录装置的调整方法的实施例。对于可以使用和先有的磁记录装置相同的结构要素的结构要素，标以相同的符号。另外，在本说明书中讲到“记录”时，不只是指信息的记录，还包括信息的再生和消除。
(实施例1)
下面，参照图5～8说明关于本发明的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的实施例1。图5是实施例1的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的图。实施例1的磁记录装置的跟踪误差信号检测装置是和图1所示的先有例相同的结构，但是，信号处理部81的结构不同。实施例1的信号处理部81的结构示于图6。
光检测器50具有2个受光部501、502，从各受光部501、502输出的电信号分别输入信号处理部81。从受光部501、502输出的信号分别由I-V变换器851、852变换为电压信号。从I-V变换器851、852输出的2个电压信号分别输入差动运算器872和加法器891。差动运算器872对从I-V变换器851、852输出的2个电压信号进行差动运算。当光束70相对于导引沟(例如图2中的Gn)的中心有位移x时，从差动运算器872输出的信号v1成为可以用式(4)表示的正弦波。在式(4)中，Al是振幅。
v1＝A1·sin(2πx/pt)                …(4)
从差动运算器872输出的信号输入可变增益放大器832。可变增益放大器832是可以任意改变输入的信号的振幅A1的增益可变式的放大器。从可变增益放大器832输出的信号输入运算器892。
加法器891对从I-V变换器851、852输出的电压信号进行加法运算。从加法器891输出的信号V2是可以用以下式(5)表示的正弦波。在式(5)中，A2为振幅，B1是直流成分。
v2＝A2·cos(2πx/pt)+B1          …(5)
从加法器891输出的信号输入时钟信号生成器895，生成时钟信号CLK1、CLK2。时钟信号生成器895是锁相环(PLL)电路。时钟信号CLK1、CLK2都和扫描在图2所示的磁记录媒体40上形成的离散的导引沟Gn-1，Gn…时得到的信号同步。图7是导引沟Gn与时钟信号CLK1、CLK2的定时的关系。时钟信号CLK1、CLK2输入触发信号生成器896，生成定时信号Sa1、Sa2。加法器891的信号根据定时信号Sa1、Sa2的定时输出，由取样保持器811、812分别进行取样保持。由取样保持器812取样保持的信号直接输入差动运算器873。另一方面，由取样保持器811取样保持的信号由可变增益放大器831调整为所希望的强度后输入差动运算器873。设定可变增益放大器831的增益，以便由差动运算器873减去信号v2具有的直流成分B1。这时，从差动运算器873输出的信号v3成为可以用下式(6)表示的从信号v2中减去直流成分的正弦波。
v3＝A2·cos(2πx/pt)              …(6)
从差动运算器873输出的信号由可变增益放大器833调整为所希望的振幅后输入运算器892。运算器892进行输入的信号的加法运算，从输出端子802输出跟踪误差信号v4。信号v4是可以用下式(7)表示的波形。
v4＝K1·A1·sin(2πx/pt)
    +K2·A2·cos(2πx/pt)
＝K1·A1·sin(2πx/pt)
  +K2·A2·sin(2πx/pt+π/2)    …(7)
在式(7)中，K1、K2分别是可变增益放大器832、833的增益。信号v4通过选择适当的K1、K2成为可以设定任意的相位和振幅的信号。例如，K1·A1＝K2·A2时，信号v4成为相位与信号v1相差π/4的信号。图示出信号v1、v3、v4时，分别如图8(a)～(c)所示。
从端子802输出的跟踪误差信号v4输入驱动部90。驱动部90根据跟踪误差信号v4调整包括跟踪误差信号检测光学系统和进行信息的记录及再生的磁头99的基座95与磁记录媒体40的相对位置，使磁头99眼踪所希望的磁道。
在图1所示的磁记录装置中，磁头99接触磁记录媒体40的点S1和光学系统的光束70的聚焦点S2分别扫描磁记录媒40上的不同的磁道。另一方面，由于温度和湿度的变化磁记录媒体40发生膨胀或收缩时，磁道间距pt也随之发生变化。但是，按照本发明的磁记录装置，使用从光学系统100得到的跟踪误差信号进行跟踪时，即使点S1偏离磁道时通过改变可变增益放大器832、833的增益，也可以如图3(c)所示的那样以跟踪误差信号的振幅的中点即跟踪伺服系统的增益和动态范围成为最大的最佳点S3使点S1对准磁道。这时，可以以最佳的状态对磁记录媒体40进行信息的记录再生。因此，使用本发明的磁记录装置时，跟踪动作非常稳定。当然，不仅在温度和湿度引起变化时而且在更换软盘等媒体的磁记录装置中，也可以总是以最佳点进行跟踪伺服动作。另外，不同的磁记录媒体间的互换性也良好。
可变增益放大器832、833的增益K1、K2的调整，可以使例如从磁头99读出的信号成为最佳的信号。调整可变增益放大器的增益的方法，可以使用通过改变加到PIN二极管、双极晶体管、FET等半导体元件上的偏置电压而进行调整的方法等一般的方法。
在本实施例所示的磁记录装置中，使用将1条光束聚焦到磁记录媒体上的简单的光学系统就可以得到跟踪误差信号，所以，可以提供光学系统廉价的磁记录装置。
(实施例2)
下面，参照图9～11说明关于本发明的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的实施例2。图9是实施例2的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的图。和图5所示的实施例1相比，在光源10和准直透镜20之间设置生成3条光束的衍射光栅32，利用聚焦透镜22将由偏振光束分离器30反射的光束70聚焦，光检测器51和信号处理部82的结构不同。其他结构要素和实施例1相同。
聚焦在磁记录媒体40上的光束70的情况示于图10。光束70由3条光束71～73构成。光束71是衍射光栅32的0级衍射光，光束72、73分别是衍射光栅32的1级衍射光。在磁记录媒体40上配置为光束71与72和光束71与73分别照射相差pt/4(pt：磁道间距)的不同的磁道位置，光束72与73照射相差pt/2的不同的磁道位置。
光检测器51和信号处理部82的结构示于图11。光检测器51由3个受光部503～505构成，分别各接收光束71～73中的1条光束。从光检测器51的各受光部503～505输出的电信号输入信号处理部82，分别由I-V变换器853～855变换为电压信号。从I-V变换器853～855输出的信号v5～v7分别为用下式(8)～(10)表示的信号。在式(8)～(10)中，A3为振幅，B2是直流成分。
v5＝A3·cos(2πx/pt)+B2     …(8)
v6＝A3·sin(2πx/pt)+B2     …(9)
v7＝-A3·sin(2πx/pt)+B2    …(10)
信号v5、v6输入差动运算器874进行差动运算，信号v5、v7输入差动运算器875进行差动运算。从差动运算器874、875输出的信号v8、v9分别为用式(11)和(12)表示的信号。在式(11)和(12)中，A4为振幅。
v8＝A4·sin(2πx/pt+π/4)    …(11)
v9＝A4·sin(2πx/pt-π/4)          …(12)
信号v8、v9是相位相差π/2的正弦波。从差动运算器874、875输出的信号v8、v9分别输入可变增益放大器834、835，调整为所希望的振幅后输入运算器893。运算器893进行输入的信号的加法运算，从输出端子803输出跟踪误差信号v10。信号v10是用式(13)表示的波形。
v10＝K3·A4·sin(2πx/pt+π/4)
     +K4·A4·sin(2πx/pt～π/4)
＝K4·A4·sin(2πx/pt+φ1)
+K3·A4·sin(2πx/pt+π/2+φ1)    …(13)
在式(13)中，K3、K4分别是可变增益放大器874、875的增益，φ1为-π/4。通过选择适当的增益K3、K4，信号v10成为可以设定任意的相位和振幅的信号。这一点通过比较式(13)和实施例1所示的式(7)便可很容易理解。
从端子803输出的跟踪误差信号v10输入驱动部91。驱动部91调整包括跟踪误差信号检测光学系统和磁头99的基座96与磁记录媒体40的相对位置，使磁头99跟踪所希望的磁道。
在实施例2的磁记录装置中，不进行取样保持动作，所以，在磁记录媒体40上形成的导引沟Gn-1，Gn…不一定必须是离散的结构，可以应用于具有连续的导引沟的磁记录媒体。
(实施例3)
下面，参照图12说明关于本发明的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的实施例3。图12是实施例3的信号处理部83的结构。由于其他结构和上述实施例2相同，所以，省略其说明。图12所示的信号处理部83和图11所示的信号处理部82的不同点在于信号v5～v7通过可变增益放大器836～839输入差动运算器874、875。
和实施例2一样，3条光束71～73利用图9所示的衍射光栅32生成，光束71是衍射光栅32的0级衍射光，光束72、73是衍射光栅32的1级衍射光。即使制作衍射光栅32时光栅条的宽度、深度、形状等有差别，1级衍射光72和73也可以比较容易地获得相同的强度。另一方面，为了使0级衍射光71和1级衍射光72、73的强度相同，必须高精度地管理衍射光栅的光栅条的宽度、深度、形状等。
在上述实施例2中，0级衍射光71和1级衍射光72、73的强度不同时，在从差动运算器874、875输出的信号中就残留着直流成分，在跟踪误差信号v10中也残留着直流成分。通常，即使在跟踪误差信号v10中残留若干直流成分，对跟踪伺服系统的动作也没有什么影响。但是，如果由于衍射光栅32的宽度、深度、形状等不良而使残留的直流成分的电平增大时，跟踪伺服系统的动作就可能不稳定。
在实施例3中，通过将可变增益放大器836～839设置在差动运算器874、875的输入一侧，便可将输入的信号v5～v7的信号振幅调整为所希望的电平。因此，即使由衍射光栅32生成的0级衍射光71与1级衍射光72、73的强度不同，也可以使差动运算器874、875输出的信号中包含的直流成分减小到足够小。跟踪误差信号从端子804输出。
在实施例3中，即使制作生成多条衍射光的衍射光栅32时光栅条的宽度、深度、形状等有差别，也可以实现稳定的跟踪伺服动作。另外，从光源10发射出的光束70的强度分布不均匀时，虽然衍射光71～73的强度不同，但是，这时也完全没有什么问题。按照实施例3的结构，对衍射光栅的光栅条的制作精度和光源的安装精度的要求可以大大放宽，从而可以降低衍射光栅和组装成本。
(实施例4)
下面，参照图13和图14说明关于本发明的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的实施例4。实施例4的结构和实施例2所示的结构基本上相同，只是光检测器和信号处理部的结构不同。因此，省略共同部分的说明。
图13是聚焦在实施例4的磁记录媒体40上的光束的情况。光束71是衍射光栅32的0级衍射光，光束72、73是衍射光栅32的1级衍射光，光束74、75是衍射光栅32的2级衍射光。在磁记录媒体40上，配置为光束71与72和光束71与73分别照射在相差pt/4的不同的磁道位置，光束71与74和光束71与75分别照射在相差pt/2的不同的磁道位置，光束72与73照射在相差1/2pt的不同的磁道位置，光束74与75照射在相差pt的不同的磁道位置。
图14是光检测器52和信号处理部84的结构。光检测器52具有5个受光部506～510，分别接收光束71～75中的1条光束。从受光部506～510输出的5个电信号分别输入信号处理部84，由I-V变换器853～856变换为电压信号。从受光部509和510输出的信号在I-V变换器856的输入一侧进行加法运算。从I-V变换器853～856输出的信号v11～v14分别为用式(14)～(17)表示的信号。在式(14)～(17)中，A5～A7是振幅，B3～B5是直流成分。
v11＝-A5·sin(2πx/pt)+B3    …(14)
v12＝-A6·cos(2πx/pt)+B4    …(15)
v13＝A7·sin(2πx/pt)+B5     …(16)
v14＝A6·cos(2πx/pt)+B4     …(17)
信号v11～v14分别输入可变增益放大器836～839，调整为所希望的振幅后输入差动运算器874、875进行差动运算。在差动运算器874、875的输入一侧设置可变增益放大器836～839的理由和在实施例3中设置可变增益放大器836～839相同。
从差动运算器874、875输出的信号v15、v16分别为用式(18)和(19)表示的信号。在式(18)和(19)中，A8、A9是振幅。
v15＝A8·sin(2πx/pt)      …(18)
v16＝A9·cos(2πx/pt)
＝A9·sin(2πx/pt+π/2)    …(19)
信号v15、v16是相位相差π/2的正弦波。从差动运算器874、875输出的信号v15、v16分别输入可变增益放大器834、835，调整为所希望的振幅后输入运算器893。运算器893进行输入的信号的加法运算，从端子805输出跟踪误差信号v17。通过调整可变增益放大器834、835的增益，信号v17成为可以设定任意的相位和振幅的信号，和实施例1～实施例3相同。
磁记录媒体40如软盘所代表的那样，具有螺旋状或同心圆状的连续的磁道，通常在驱动电机的驱动下进行转动。在实施例4中，输入差动运算器874、875的信号的相位如式(14)～(17)所示的那样分别相差π/2。因此，记录媒体40转动时，即使在驱动电机的转动中心与磁记录媒体40的转动中心偏离的状态下转动从而磁道偏心时，跟踪误差信号的恶化也小。即，按照实施例4，即使磁记录媒体的转动偏心大时也可以进行稳定的跟踪伺服动作。
信号处理部也可以使用运算放大器等模拟元件用硬件实现，但是，将模拟信号变换为数字信号后也可以利用软件进行处理，信号处理部的结构不受特别的限制。
另外，对2个具有相位差为π/2的相位关系的信号进行加法运算的运算器432～434即使根据信号的极性采用差动运算器也完全没有问题。
另外，当可以容许动态范围降低某种程度时，也可以采用将运算器作为信号切换器、选择输入的信号而输出的结构。这时，通过使对切换的定时具有滞后特性，便可实现没有振荡等的稳定的动作。
(实施例5)
下面，参照图15～18说明关于本发明的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的实施例5。图15是实施例5的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的结构图。
在图15中，从半导体激光光源10发射出的线偏振光的发散光束70入射到衍射元件60的区域60A上，成为0级和±1级衍射光即3条光束。在区域60B，根据在区域60A生成的3条光束进而生成多条光束。这里，区域60B的光栅间距没计为在从光源10到物镜23的光路中只有在区域60B生成的衍射光内的0级衍射光入射到物镜23的孔径内。物镜23是有限系统的物镜，将光束70聚焦到反射体45上。
在反射体45上，形成周期pt为10μm的光栅图形。该周期pt与磁记录媒体40上的磁道的周期相同。由反射体45反射及衍射的光束70再次透过物镜23后，入射到衍射元件60的区域60B内。从入射到区域60B的光束生成多条衍射光，其中的±1级衍射光76、77由光检测器53接收，变换为电信号。
在图16中，(a)是衍射元件60的区域60B的图形，(b)是衍射元件60的区域60A的图形，(c)是光检测器53上的光束76～77和在光检测器53上形成的受光部511～516的图形。在衍射元件60的区域60A形成周期10μm的等间隔的光栅条，在衍射元件60的区域60B形成周期3μm的等间隔的光栅条。在区域60A形成的光栅条和在区域60B形成的光栅条分别垂直。
光源10配置在将硅片蚀刻而形成的光检测器53上，从光源10发射出的光束70由在硅片上形成的反射镜53A反射，光束70的光路与光检测器53的形成受光部511～516的面垂直。光束76A、77A是从光源10发射出的光束70通过入射到衍射元件60的区域60A而生成的0级衍射光，光束76B、76C、77B、77C是光束70通过入射到衍射元件60的区域60A而生成的±1级衍射光。光束76A～76C、77A～77C分别由受光部511～516接收。
通过将从光检测器53输出的电信号输入例如实施例2的图11所示的信号处理部82，便可生成跟踪误差信号。具体地说，就是可以将从受光部511和514输出的信号输入I-V变换器854、将从受光部512和515输出的信号输入I-V变换器853、将从受光部513和516输出的信号输入I-V变换器855。
从图11的信号处理部82的端子803输出的跟踪误差信号v10输入驱动部92。驱动部92调整包括跟踪误差信号检测光学系统102和磁头99的基座97与磁记录媒体41的相对位置，使磁头99跟踪所希望的磁道。
图17(a)～(c)表示物镜23的孔径大小与焦点距离的关系。设X方向和Y方向的物镜23的孔径的大小分别为Wx、Wy，从反射体45一侧的物镜23到光束的焦点的距离分别为fx、fy。这里，取Wx＝Wy＝2mm，fx＝12mm，fy＝∞，使物镜23的孔径的大小X方向和Y方向相等，使X方向的焦距和Y方向的焦距不同。该透镜是一种圆柱形的透镜。X，Y，Z方向分别与图15中的X，Y，Z方向对应，X方向是与磁道正交的方向，Y方向是与磁道平行的方向，Z方向是与X、Y方向垂直的方向。
图18表示反射体45与由物镜23聚焦的光束70的关系。光束70由3条光束76～78构成，这些光束是通过从光源10发射出的光束70入射到衍射元件60的区域60A而生成的0级和1级衍射光。聚焦在反射体45上的光束70是X方向的宽度约5μm、Y方向的宽度约2mm的带状光束。在实施例5的跟踪误差信号检测装置中，即使由于灰尘49附着到反射体45上或引起划伤使反射体45发生部分的反射率变化，由于光束76～78的Y方向的宽度非常大，为2mm，所以，部分的反射率的变化被平均了，3条光束76～78的强度的差别很小。因此，跟踪误差信号发生的偏移很小。
另外，由于将各光束76～78的光束的中心间距离设定为约100μm，所以，各光束的大部分相互重合。因此，即使反射体45发生部分的反射率变化，3条光束76～78分别接收该变化，从而由反射体45反射的3条光束76～78的强度的差别很小。3条光束76～78的强度有差别时，跟踪误差信号将发生偏移，从而成为偏离磁道的原因。另一方面，3条光束76～78的强度发生变化但是没有差别时，跟踪伺服增益将降低，但是，由于不发生偏移，所以，可以将磁头控制在所希望的磁道上。
(实施例6)
下面，参照图19说明关于本发明的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的实施例6。图19是实施例6的物镜24的结构。实施例6是用物镜24取代实施例5的物镜23。其他结构基本上相同，所以，说明从略。
如图19所示，物镜24的Y方向的孔径Wy比X方向的孔径Wx大。这里，取Wx＝2mm、Wy＝5mm。必须将反射体45上的磁道间距pt与物镜的孔径的关系保持在某一范围内的是X方向，对于Y方向，在可以检测导引沟的信号的范围内可以任意设定。物镜24的焦距与物镜23一样，是fx＝12mm、fy＝∞。使用物镜24时的反射体45上的光束70的大小是X方向的宽度为5μm、Y方向的宽度为5mm，可以使Y方向的尺寸比使用物镜23时更大。
另外，对于反射体45与光束70的夹角的角度偏离，物镜24的孔径越大，由反射体45反射的光束70入射到物镜24的孔径之外的比例越少，如果孔径的大小增大3倍，角度偏离也可以容许3倍。在实施例6中，通过增大物镜24的Y方向的孔径，反射体45与光束70的角度偏离的影响对于Y方向不进行调整也可以容许。因此，在使用实施例6的跟踪误差信号检测装置的磁记录装置的组装过程中，可以只对X方向进行角度偏离的调整，所以，在短时间内便可完成调整作业。因此，实施例6的磁记录装置制造容易、价格低廉。
另外，在实施例6的磁记录装置中，不在磁记录媒体41上形成可以检测跟踪误差信号的导引沟也可以获得跟踪误差信号。因此，例如对于现在广泛普及的称为2HD的磁道间距为188μm的磁记录媒体也可以进行跟踪动作。
(实施例7)
下面，参照图20说明关于本发明的磁记录媒体和使用该磁记录媒体的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的实施例7。图20是实施例7的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的结构。实施例7的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的光学系统的结构和跟踪误差信号的检测方法和实施例5的情况相同。在实施例7中，在磁记录煤体42上形成可以以光学方法检测跟踪误差信号的导引沟方面与实施例5的情况不同。
该作为信息记录媒体的磁记录媒体42与图15所示的磁记录媒体41和反射体45复合的结构等价。用于检测跟踪误差信号的光学系统103和磁头99安装在基座98上。跟踪动作通过将跟踪误差信号输入驱动部93而进行。
(实施例8)
下面，参照图21和图22说明关于本发明的磁记录装置及其调整方法的实施例8。图21是光源10和物镜23及磁记录媒体42的关系。用于检测跟踪误差信号的光学系统的结构和实施例7的图20所示的结构相同。
在图21中，由物镜23聚焦的光束70与磁记录媒体42垂直时，由磁记录媒体42反射的光束如a所示的那样回到物镜23的孔径内，所以，导入光检测器53的光束的光量不会降低。但是，例如将磁记录媒体42固定时，若具有角度θ时由磁记录媒体42反射的光束就会如b所示的那样入射到物镜23的孔径之外。通常，组装磁记录装置时，调整固定磁记录媒体42的角度偏离θ的机构是复杂而昂贵的。
在实施例8的调整方法中，不调整磁记录媒体42的角度偏离，而是通过将光源10的位置沿着与物镜23的光轴垂直的方向即X方向和Y方向进行调整而修正。设光源10到物镜23的距离为Z1，与光源10的位置的移动量ΔX1的关系为ΔX1＝Z1·tanθ时，就可以完全修正将磁记录媒体42固定时的角度偏离θ引起的物镜23上的光束的偏移。例如，物镜23的磁记录媒体42一侧的数值孔径NA＝0.017、角度偏离θ＝0.97度时，由磁记录媒体42反射的光束将全部不能入射进物镜23的孔径内。另一方面，例如Z1＝20mm时，如果Δ＝340μm，则由磁记录媒体42反射的光束就完全入射到物镜23的孔径内。光源10的位置调整可以和例如将再生光记录媒体上的信息的光检测头装置的光检测器固定的情况一样进行，所以，详细的说明从略。因此，可以廉价而容易地实现将光源10沿X方向和Y方向调整并固定的方法。
另外，如图20所示，作为将由磁记录媒体42反射的光束70导引到光检测器53上的光分离装置使用衍射元件60时，通过一体地构成光源10和衍射元件60，可以进一步稳定地检测跟踪误差信号。
设光源10到衍射元件60的区域60B的距离为ZLH、物镜23到磁记录媒体42的距离为Z2时，则投影到区域60B上的物镜23的半径RLH＝Z2·ZLH·NA/Z1。Z1＝20mm、Z2＝15mm、ZLH＝3mm、NA＝0.017时，则RLH＝38μm。角度偏离θ为0.97度时，使光源10的位置移动ΔX1＝340μm，这时，通过区域60B的光束的位置与正规的衍射元件60的中心的距离ΔX2＝ΔX1·(Z1-ZLH)/Z1＝289μm。比较RLH和ΔX2可知，通过进行光源10的X方向和Y方向的位置调整区域60B需要比不进行调整时大得多的面积。
然而，当增大区域60B的面积时，在从光源10射向物镜23的通路中，在区域60B生成的±1级衍射光便入射到物镜23的孔径内，对于跟踪误差信号成为噪音。如果减小区域60B的光栅图形的间距，也可以使区域60B的±1级衍射光入射不到物镜23的孔径内。但是，这时必须增大光检测器53的面积，从而磁记录装置将变得昂贵。
当一体地构成光源10和衍射元件60、与光源10的移动一起使衍射元件60的位置移动时，通过区域60B的光束的位置与正规的衍射元件的中心的距离δ＝ΔX1·ZLH/Z1，在和上述相同的条件下，为51μm。比较δ和ΔX2可知，通过一体地构成光源10和衍射元件60区域60B的面积可以小于不一体构成的情况，在区域60B生成的±1级衍射光便难于入射到物镜23上，从而可以容许更大角度的磁记录媒体42的角度偏离θ。
图22是一体地构成配置在光检测器53上的光源10和衍射元件60的结构。光检测器53设置在封装板33的底部，衍射元件60以兼作保护设置在封装板33上的光检测器53的保护盒的形状设置在封装板33上。封装板33和衍射元件60用粘接剂固定为不动。光源10的X方向和Y方向的位置调整通过使封装板33沿X方向和Y方向移动而进行。这时，由于衍射元件60与封装板33粘接固定在一起，所以，衍射元件60也与封装板33一起移动。
(实施例9)
下面，参照图23(a)和(b)说明关于本发明的磁记录装置及其调整方法的实施例9。图23(a)和(b)分别表示实施例9的光源10与磁记录媒体42的关系。实施例9的磁记录装置的的基本的结构和实施例7的图20所示的结构相同。与实施例7所示的磁记录装置不同点是：为了将光学系统压缩到小的容积内而在物镜23的前后设置2个作为镜子的反射面34A、34B，使光路转折。
如图23(a)所示，反射面34A、34B配置为正规的角度时，由磁记录媒体42反射的光束就会如c所示的那样入射到物镜23的孔径内。另一方面，例如当反射面34A具有角度偏离θM1时，由磁记录媒体42反射的光束就会如d所示的那样落到物镜23的孔径之外。
将反射面34A和34B分别作为单独的部件安装在基座98上时，各反射面34A、34B的角度偏离就是由磁记录媒体42反射的光束落到物镜23的孔径之外的原因。将反射面34A和34B分别作为单独的部件安装在基座98上时，进行固定时粘接剂的厚度不均匀和基座98的加工精度等种种原因引起的各反射面34A和34B的角度偏离不可忽视。
图23(b)是将作为镜子的反射面34A和34B一体成形的支持体34具有角度偏离θM的情况。支持体34是例如剖面呈三角形等指定形状的树脂成形的块，通过在表面镀金属形成反射面34A、34B。作为镜子的反射面34A和34B的相对的角度精度反映形成支持体34时使用的模具的精度。因此，通过提高模具的精度便可大量地生产使2个作为镜子的反射面34A、34B的相对的角度偏离小的支持体34。
使用支持体34时，反射面34A的角度偏离利用反射面34B的角度偏离进行修正，与安装支持体34时的角度偏离θM无关，从而磁记录媒体42与光束之间的角度保持一定。因此，由磁记录媒体42反射的光束入射到物镜23的孔径内。结果，按照实施例9，可以使磁记录装置小型化，并且组装也容易。
另外，将物镜23装配到支持体34上时，支持体34的安装角度误差的容许范围比不将物镜23装配到支持体34上时宽，并且组装更加容易。
(实施例10)
下面，参照图24(a)和(b)说明关于本发明的磁记录媒体和使用该磁记录媒体的磁记录装置的实施例10。图24(a)和(b)分别是实施例10的磁记录媒体43和反射体46的结构。实施例10的磁记录装置的光学系统的基本结构与实施例5的图15所示的结构相同。在图15所示的磁记录装置中，通过使用磁记录媒体43和反射体46取代磁记录媒体41和反射体45，便可构成实施例10的磁记录装置。
如图24(a)和(b)所示，在实施例10中，相对于磁记录媒体43上的磁道间距pt，使反射体46的导引沟的间距为pt/2。可以使物镜23的数值孔径NA与导引沟的间距成反比地增大。磁道间距pt为50μm时，实施例5的物镜23的数值孔径NA的最佳值为0.017，但是，使用实施例10所示的反射体46时，由于使导引沟的间距为pt/2，所以，物镜的数值孔径NA的最佳值为0.034。
组装磁记录装置时，固定反射体46时的角度偏离是使由反射体46反射的光束落到物镜23的孔径之外的原因。但是，在实施例10的磁记录装置中，通过改变反射体46上的导引沟的间距，便可任意设定物镜23的数值孔径，所以，通过增大物镜23的数值孔径NA，便可不易受固定反射体46时的角度偏离的影响。即，可以不需要组装时的调整，从而可以提供廉价的磁记录装置。
(实施例11)
下面，参照图25(a)及(b)和图26说明关于本发明的磁记录装置及其眼踪误差信号检测装置。图25(a)是实施例11的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的物镜25的结构的正面图，图25(b)是其侧部剖面图。图26表示光检测器54与光束78、79的关系。实施例11的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的光学系统的基本结构和实施例5的图15所示的结构相同。在图15所示的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置中，通过使用物镜25和光检测器54取代物镜23和光检测器53，便可构成实施例11的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置。
如图25(a)和(b)所示，物镜25具有作为单纯的透镜的区域25A和在透镜上形成衍射光栅的区域25B。这里，取区域25A的数值孔径NA为0.017、区域25B的数值孔径为0.034。如图25(b)所示，区域25B的衍射光栅的剖面形状呈锯齿形，可以抑制发生对跟踪误差信号成为噪音的不需要的衍射光。另外，将光栅条的深度设计为使区域25B的0级衍射光成为0。进而，物镜25的数值孔径设计为不大于聚焦到反射体45上的光束70所需要的大小。
在图15中，假定将物镜23置换为25、固定反射体45时没有角度偏离时，由反射体45反射的光束将回到区域25A。固定反射体45时有角度偏离时，与该角度对应地由反射体45反射的光束将入射到区域25B。入射到区域25B的光束为+1级衍射光，入射到衍射元件60的区域60B。
如图26所示，光检测器54具有3个受光部517～519，接收衍射元件60的区域60B的衍射光78、79。光束78是由透过物镜的区域25A的光束生成的衍射光，光束79是由透过物镜的区域25B的光束生成的衍射光。光束78、79分别由3条光束78A～78C、79A～79C构成。这些光束是在从光源10到反射体45的光路上由衍射元件60的区域60A生成的0级衍射光和±1级衍射光。和光检测器53一样，光源10配置在光检测器54上，从光源10发射出的光束70由反射镜54A反射，折向与包含光检测器54的受光部517～519的面垂直的方向上。
按照实施例11，在由固定反射体45时的角度偏离引起的由反射体45反射的光束落到物镜25的区域25A的孔径之外的情况下，入射到区域25B后，经过衍射也可以导入到光检测器54上。因此，不会发生光束入射到物镜25之外的情况。因此，不易受到固定反射体45时的角度偏离的影响。即，可以不需要组装时的调整，从而可以提供廉价的磁记录装置。
(实施例12)
下面，参照图27～29说明关于本发明的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置。图27是实施例12的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的结构。
在图27中，从半导体激光光源10发射出的线偏振光的发散光束70入射到衍射光栅32上。入射光经衍射光栅32衍射后，变成3条光束。由衍射光栅32生成的3条光束分别由准直透镜20变换为平行光后，入射到偏振光分离器35上。入射到偏振光分离器35的区域35A上的光束进一步分离为2条光束70A、70B。光束70A是由区域35A反射的光束，光束70B是穿过区域35A后由区域35B反射的光束。光束70A、70B透过1/4波片36后变换为圆偏振光的光束，分别由物镜26的区域26A、26B聚焦。聚焦的光束70A、70B分别由反射镜37、38反射，使光路折曲后在磁记录媒体44和反射体47上通过焦点连接。利用反射镜37、39分别使光束70A、70B的光路折曲，可以将光束导引到不同的磁记录媒体44和反射体47上。
图28(a)表示反射体47的反射面，图28(b)表示磁记录媒体44的反射面。在反射体47的反射面上，形成周期pt1为188μm的光栅图形7AR。另外，在磁记录媒体44上形成周期pt2为50μm的光栅图形7BR。光栅图形的周期188μm与现在广泛普及的直径为3.5英寸或5英寸的称为2DD或2HD的软盘的磁道间距相同，光栅图形7AR、7BR起磁道的作用。
反射体47由玻璃基板构成，光栅图形7AR通过真空镀铝、铬等金属膜而形成。磁记录媒体44是将磁性体涂到由聚酯构成的基板上而形成的，磁记录媒体44上的光栅图形7BR通过印刷而形成。照射到磁记录媒体44和反射体47上的光束70A、70B分别由在衍射光栅32上生成的3条光束70AA～70AC、70BA～70BC构成。光束70BA～70BC照射相对于周期pt1分别各相差pt1/4的区域。另外，光束70AA～70AC照射相对于周期pt2分别各相差pt2/4的区域。
由磁记录媒体44和反射体47反射、衍射的光束70A、70B再次透过物镜26后，透过1/4波片36变换为偏振方向与从光源10发射出时相差90度的线偏振光的光束。透过1/4波片36的光束70A、70B透过偏振光分离器35后入射到聚焦透镜27上。光束70A、70B由聚焦透镜27的区域27A、27B分别聚焦后由光检测器55接收，变换为电信号。
图29是光检测器55上的光束70AA～70AC、70BA～70BC和在光检测器55上形成的受光部520～525的形状。光束70AA由受光部524接收。同样，光束70AB由受光部523接收，光束70AC由受光部525接收，光束70BA由受光部521接收，光束70BB由受光部520接收，光束70BC由受光部522接收。
从光检测器55输出的电信号输入信号处理部。作为信号处理部，例如使用图12所示的实施例3的信号处理部83。从受光部520～522、523～525输出的信号与从图11所示的实施例2的受光部503～505输出的信号相同，可以根据使用的磁记录媒体将从受光部520～522、523～525输出的信号中的适合的信号输入信号处理部。
从信号处理部输出的跟踪误差信号输入驱动部94。驱动部94调整包括跟踪误差信号检测光学系统和磁头99、100的基座89与磁记录媒体44、48的相对位置，使磁头99、100跟踪所希望的磁道。在实施例12中，以光学方式检测跟踪误差信号进行眼踪，所以，即使驱动部使用廉价的直流电机也可以高精度地进行跟踪。
在实施例12的磁记录装置中，对于磁道间距为188μm的磁记录媒体48，使用从受光部70BA～70BC输出的信号进行跟踪动作，对于磁道间距为50μm的磁记录媒体44，使用从受光部70AA～70AC输出的信号进行跟踪动作，所以，可以对具有不同的磁道间距的多种磁记录媒体进行信息的记录再生。
在图28(a)和(b)所示的磁记录媒体44和反射体47上形成的光栅图形的间距是一个例子，对于任意的磁道间距通过适当地设计光学系统，就可以应用实施例12的磁记录装置。
另外，在实施例12中，为了使光束70A、70B的光路折曲使用了反射镜37、38，但是，使用棱镜及衍射光栅等其他光学元件也可以获得同样的效果。
另外，由光检测器55接收的光束70A、70B的光量有余量时，可以使用半反射镜代替偏振光分离器35。这时，不需要1/4波片36，从而可以提供廉价的磁记录装置。
(实施例13)
下面，参照图30和图31(a)～(c)说明关于本发明的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的实施例13。图30是实施例13的磁记录装置及其跟踪误差信号检测装置的结构。
在图30中，从半导体激光光源10发射出的线偏振光的发散光束70入射到衍射元件61的区域61A，形成0级衍射光和±1级衍射光的3条光束。由区域61A生成的3条光束进而由区域61BA和61BB生成多条光束。区域61BA、61BB的光栅间距设计为使得在光源10到物镜28的光路上由区域61BA、61BB生成的衍射光内只有0级衍射光入射到物镜28的孔径内。物镜28是有限系统的物镜，使光束70的不同的部分入射到区域28A、28B上，形成2条光束70C、70D。物镜28例如通过树脂成形而形成。
光束70C、70D分别由反射镜39的区域39A、39B反射后，聚焦到反射体47和磁记录媒体44上。和实施例12的情况一样，在反射体47上形成周期pt1为188μm的光栅图形7AR。另外，磁记录媒体44的磁道间距具有和188μm不同的窄的磁道间距时，在磁记录媒体44上形成与磁道间距对应的图形。由反射体47和磁记录媒体44反射、衍射的光束70C、70D再次透过物镜28后，分别入射到衍射元件61的区域61BA、61BB。由入射到区域61BA、61BB上的光束生成多条衍射光，±1级衍射光由光检测器56接收。
图31(a)是衍射元件61的区域61BA、61BB的形状。图31(b)是衍射元件61的区域61A的形状。另外，图31(c)是光检测器56上的光束70CA～70CF、70DA～70DF和在光检测器56上形成的受光部526～537的形状。光束70CA、70CB、70CC是光束70C通过入射到区域61BA上而生成的+1级衍射光。另外，光束70CD、70CE、70CF是光束70C通过入射到区域61BA上而生成的-1级衍射光。光束70DA、70DB、70DC是光束70D通过入射到区域61BB上而生成的+1级衍射光，光束70DD、70DE、70DF是光束70D通过入射到区域61BB上而生成的-1级衍射光。
光束70CA由受光部527接收。同样，光束70CB由受光部526接收，光束70CC由受光部528接收，光束70CD由受光部536接收，光束CE由受光部535接收，光束70CF由受光部537接收，光束70DA由受光部530接收，光束70DB由受光部529接收，光束70DC由受光部531接收，光束70DD由受光部533接收，光束70DE由受光部532接收，光束70DF由受光部534接收。
将从受光部527与536、526与535、528与537、530与533、529与532、531与534输出的信号相加后的信号与从实施例1的受光部520～525输出的信号相同，例如通过输入实施例3的图12所示的信号处理部83，便可获得跟踪误差信号。生成的跟踪误差信号供给驱动部101，以使磁头99、100位于所希望的磁道上。
在实施例13中，将光源10配置在将硅基片蚀刻而形成的光检测器56上。从光源10发射出的光束70由在硅基片上形成的反射镜56A反射，光束70的光路与形成光检测器56的受光部526～537的面垂直。
由反射体47和磁记录媒体44反射的光束70C、70D由配置了光源10的1个光检测器56接收。此外，由于使用了有限系统的物镜28，所以，可以实现磁记录装置的小型化。另外，通过使从光源10到区域28A、28B的距离相等，可以用1个部件构成物镜28，而且可以通过1次成形而形成区域28A、28B。结果，可以实现磁记录装置的低成本化。
在实施例13中，虽然未说明聚焦伺服，但是，如果需要，当然也可以使用。另外，实施例13的磁记录装置对于什么样的聚焦误差信号检测方法都不受限制，在光盘装置中，一般的非点象差法、傅科法、光点尺寸检测法等不论哪种方法都可以使用。另外，对于光源，说明了使用半导体激光的情况，但是，根据磁道间距和透镜的数值孔径也可以使用廉价的发光二极管等其他光源。
(实施例14)
下面，参照图32和图33说明关于本发明的信息记录媒体、信息记录装置及其跟踪误差信号检测装置的实施例14。图32是实施例14的信息记录媒体的结构。上述实施例1～13主要是关于磁记录媒体和磁记录装置的情况，实施例14的信息记录媒体是光盘。即，本发明的跟踪误差信号检测装置不仅可以适用于软盘等磁记录媒体，而且可以适用于光盘。实施例14的信息记录装置及其跟踪误差信号检测装置的光学系统可以使用例如和图5所示的实施例1的光学系统相同的光学系统。
在图32中，Gn-1、Gn、Gn+1…是作为可以检测跟踪误差信号的图形的导引沟，pt是相邻的导引沟的周期。Tn-1、Tn、Tn+1…是进行信息的记录再生的磁道。磁道Tn-1、Tn、Tn+1…设置在导引沟Gn-1、Gn、Gn+1…上和导引沟之间。tp是相邻的磁道的周期。因此，有pt＝2·tp的关系。
导引沟Gn-1、Gn、Gn+1…周期性地具有2个图形R1、R2。图形R1和R2分别在与磁道垂直的方向上相差±Δpt的不同的位置形成。这里，取pt＝1.48μm、tp＝0.74μm、Δpt＝0.04μm。
图33是实施例14的信息记录装置及其跟踪误差信号检测装置的信号处理部85的结构。从光检测器50的受光部501、502输出的信号分别由电流电压变换器851、852进行电流-电压变换。从电流电压变换器851、852输出的信号由差动运算器872进行差动运算。从差动运算器872输出的信号输入时钟信号生成器897，生成与图形R1、R2的周期同步的时钟信号CLK。时钟信号生成器897是锁相环(PLL)电路。时钟信号CLK输入触发信号生成器898，生成定时信号Sa3、Sa4。
从差动运算器872输出的信号分别在定时信号Sa3、Sa4具有的时刻由采样保持器811、812进行采样保持。从采样保持器811、812输出的信号v18、v19分别是由式(20)和(21)表示的信号。在式(20)和(21)中，A10是振幅。
v18＝A10·sin(2π(x-Δpt)/pt)      …(20)
v19＝A10·sin(2π(x+Δpt)/pt)      …(21)
由采样保持器811、812采样保持的信号由可变增益放大器832、833调整为所希望的强度后，输入运算器892。运算器892进行输入的信号的加法运算，从输出端子806输出跟踪误差信号v20。信号v20是用式(22)表示的波形。
v20＝K1·A10·sin(2π(x-Δpt)/pt)
+K2·A10·sin(2π(x+Δpt)/pt)      …(22)
在式(22)中，K1、K2分别是可变增益放大器832、833的增益。信号v20也和实施例1的情况一样，通过选择适当的K1、K2便可设定任意的相位和振幅。但是，Δpt小时，为了容许所有范围的相位偏移，必须使K1、K2变化非常大，这是不适用的。实施例14的跟踪误差信号检测装置适用于跟踪误差信号的相位偏移小于pt/2的光盘。
在实施例14的跟踪误差信号检测装置中，由于从1个光束获得相位不同的多个信号，所以，信息记录媒体有偏心时也几乎不受影响。因此，使用实施例14的跟踪误差信号检测装置的信息记录装置对有偏心的信息记录媒体进行记录再生时的可靠性高。
另外，通过在用于检测跟踪误差信号的图形R1、R2上或图形R1、R2之间记录再生信息，不会降低信息记录媒体可以记录的容量，所以，可以提供容量大、可靠性高的光信息记录装置。

Claims (1)

1.一种磁记录装置，其特征在于，具有发射光束的光源、使上述光源发射出的光束在反射体上聚焦为微小光点的物镜、将由上述反射体反射及衍射的光束分离的光束分离装置、接收由上述光束分离装置分离的光束并输出与光量对应的信号的光检测器、向信息记录媒体上记录信息或再生信息记录媒体上的信息的磁头、根据从上述光检测器输出的多个信号生成跟踪误差信号的信号处理部、和根据上述跟踪误差信号对信息记录媒体控制磁头的跟踪的控制装置，在上述反射体上，形成了反射率具有周期性变化的周期性的光栅图形，在上述光源和上述反射体之间从上述光源设置将改变从上述光源射出的光束的前进方向的2个反射镜一体地形成的共同的支持体。
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