JP2581779B2 - 光磁気記録媒体からの信号検出装置 - Google Patents

光磁気記録媒体からの信号検出装置

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JP2581779B2
JP2581779B2 JP63269596A JP26959688A JP2581779B2 JP 2581779 B2 JP2581779 B2 JP 2581779B2 JP 63269596 A JP63269596 A JP 63269596A JP 26959688 A JP26959688 A JP 26959688A JP 2581779 B2 JP2581779 B2 JP 2581779B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報を記録した光磁気記録媒体に偏光され
た光を照射し、その反射光の磁気カー効果による偏光面
の回転を光学的に読み取り、情報信号の検出を行なう装
置に関するものである。
〔従来技術〕
上述した光磁気記録媒体からの信号検出装置は種々の
ものが提案されているが、記録媒体からの反射光を偏光
ビームスプリッタに入射させて偏光方向が互いに直交す
るP偏光とS偏光とに分離し、これらP偏光およびS偏
光を各別に光検出器で受光するようにしたものが例えば
特開昭62−293543号公報に開示されている。
第5図は上述した特開昭62−293543号公報に開示され
ている信号検出装置の構成を示すものである。レーザ光
源1から放射された偏光された光はコリメータレンズ2
で平行光束となり、さらにビームスプリッタ3を透過し
た光束は対物レンズ4を経て光磁気記録媒体5の情報記
録面にスポットとして照射される。この記録媒体5で反
射された光は対物レンズ4で集光されて平行光束となり
ビームスプリッタ3に戻される。このビームスプリッタ
3でレーザ光源1とは異なる方向に反射される光は偏光
ビームスプリッタ6に入射され、偏光方向が互いに直交
するP偏光とS偏光とに分離される。偏光ビームスプリ
ッタ6の偏光面6aを透過するP偏光と、偏光面6aで反射
され、さらに全反射面6bで反射されるS偏光は複合レン
ズ7によりそれぞれ収束され、光検出器8の第1および
第2の受光素子8aおよび8bに入射する。これら受光素子
8aおよび8bの出力信号を差動増幅器9に供給してP偏光
とS偏光との差を表わす信号を出力する。この信号は光
磁気記録媒体5に記録されている情報を表わす再生信号
となる。すなわち、記録媒体5の記録面で反射された光
の偏光方向は、第6図に示すように記録情報に応じて±
θの方向に回転し、P偏光およびS偏光成分の大きさ
が互いに反対方向に増減することになるので、受光素子
8a,8bの出力の差を差動増幅器9で求めることにより元
の情報信号を再生することができる。
第7図は従来の信号検出装置の他の例の一部分を示す
ものであり、第5図に示した素子と同一の素子には同じ
符号を付けて示す。記録媒体で反射され、されにビーム
スプリッタ3で反射された光を集光レンズ10によって収
束し、偏光ビームスプリッタ6に入射させる。この偏光
ビームスプリッタ6の偏光分離面6aは、一般的に屈折率
の高い物質の薄膜と屈折率の低い物質の薄膜とをブリュ
ースタ角において光学的厚みが光の波長の1/4になるよ
うに積層して構成するようにしている。この偏光分離面
6aを透過したP偏光と、偏光分離面6aで反射され、さら
に全反射面6bで反射されたS偏光は光検出器8の受光素
子8aおよび8bに入射させ、これら受光素子の出力信号の
差を差動増幅器9で求めることにより情報を再生してい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した第5図に示す従来の信号検出装置において
は、偏光ビームスプリッタ6を通過後のP偏光とS偏光
とを、それぞれ異なった受光素子上に集光させるために
集光レンズとして複合レンズ7を用いているが、この複
合レンズはきわめて加工が難しくコスト高となる欠点が
ある。
また、複合レンズ7から光検出器9までの距離は反射
光を収束するために長く必要であり、したがって信号検
出装置を小形化できないという欠点があった。
また、第7図に示した従来の装置においては、集光レ
ンズ10を偏光ビームスプリッタ6の手前に置いているの
で収束に必要な距離を有効に使っており、小形化には適
しているが、偏光ビームスプリッタに集光レンズ10によ
り収束された光束が入射することになり、偏光分離面6a
への入射角が一定でなくなる。第8図は偏光分離面にお
けるP偏光透過率およびS偏光反射率の入射角依存性を
示すものであり、P偏光透過率およびS偏光反射率とも
に入射角に大きく依存していることがわかる。したがっ
て、偏光分離面6aに入射する収束光の収束角の変化範囲
が大きいとP偏光とS偏光との分離が十分に行なえない
ことになる。
一般に再生信号のC/Nは偏光ビームスプリッグのS偏
光反射率をRS、P偏光透過率をTPとしたとき、 C/N∝TP+RS−1 となる。もし理想的にTP=RS=1とすると、 TP+RS−1=1 となるが、例えばTP=RS=0.98であるとすると、 TP+RS−1=0.96 となる。したがって、TP=RS=0.98のときは理想的状態
に比べて、 20×log0.96=−0.35(dB) だけC/Nが低下することになる。C/Nを低下させる要因は
他にも沢山あるので、偏光ビームスプリッタ6でのC/N
の低下は−0.4dB程度に抑えるのが望ましい。第8図か
らわかるようにTPとRSがとにも98%以上となるのは、入
射角が54゜〜56゜の範囲である。この範囲で収束光を偏
光ビームスプリッタ6に入射させれば、P偏光とS偏光
との分離をほぼ完全に行なうことができ、C/Nの低下を
−0.4dB以下に抑えることができる。
上述したように偏光ビームスプリッタ6には、あまり
収束角を大きくした収束光を入射させることができず、
したがって集光レンズ10の開口数(NA)を小さくしなけ
ればならない。第8図につき上述したように、C/Nの低
下を0.4dB以下に抑えるには54゜〜56゜の範囲で収束光
を偏光分離面6aに入射させなければならない。すなわ
ち、55゜±1゜の範囲であるから収束角は1゜となる。
ただし、これは偏光ビームスプリッタ6内での収束角で
あるから空気中では偏光ビームスプリッタの屈折率n=
1.51を掛けて1.51゜となる。上述したように、集光レン
ズ10のNAを小さくするためには集光レンズと光検出器と
の距離を離せばよいが、そのようにすると小形化に反す
ることになる。このように距離を短くしてNAを小さくし
ようとすると集光レンズ10を単レンズで構成することは
困難であり、第7図に示すように2枚以上のレンズを用
いる必要があり、コスト高となる欠点がある。
本発明の目的は上述した従来の信号検出装置の欠点を
除去し、単レンズにより収束される大きなNAを持った収
束光をP偏光とS偏光に分離することができる偏光ビー
ムスプリッタを用いることにより小形化および低コスト
化が可能な光磁気記録媒体からの信号検出装置を提供し
ようとするものである。
〔課題を解決するための手段および作用〕 本発明の光磁気記録媒体からの信号検出装置は、 光を放射する光源と、 この光源から放射される光を、検出すべき情報を記録
した光磁気記録媒体に投射するとともに光磁気記録媒体
からの反射光を前記光源とは異なる方向へ導くビームス
プリッタと、 このビームスプリッタから前記光源とは異なる方向に
導かれた光を収束光とする単レンズより成る集光レンズ
と、 この収束光中に配置され、この収束光を偏光方向が互
いに直交するP偏光とS偏光に分離し、P偏光透過率お
よびS偏光反射率が98%以上となる入射角範囲が10゜以
上と広い偏光ビームスプリッタと、 この偏光ビームスプリッタにより分離されたP偏光お
よびS偏光を各別に受光する光検出器とを具えることを
特徴とするものである。
このような本発明の信号検出装置においては、単レン
ズより成る集光レンズによって大きな収束角を以て収束
された光をP偏光とS偏光との分離比の入射角依存性が
小さい、すなわちP偏光透過率およびS偏光反射率が98
%以上となる入射角範囲が10゜以上と広い偏光ビームス
プリッタを用いることにより、検出信号のC/Nの低下を
−0.4dB以下に抑えることができる。
〔実施例〕
第1図は本発明による光磁気記録媒体からの信号検出
装置の一実施例の構成を示すものである。レーザ光源11
から放射される直線偏光された光をコリメータレンズ12
によって平行光束とし、ビームスプリッタ13および対物
レンズ14を経て光磁気記録媒体15へスポットとして入射
させる点は従来と同様である。記録媒体15から反射され
る光を対物レンズ142で集光して平行光束とし、ビーム
スプリッタ13に入射させる。このビームスプリッタ13で
反射される光を単レンズより成る集光レンズ16によって
集光して偏光ビームスプリッタ17に入射させる。本発明
では集光レンズ16により収束される光は大きな収束角を
持っており、したがって偏光ビームスプリッタ17に入射
する光束の光軸上の光線の偏光分離面17aに対する入射
角と最外周の光線の入射角とは大きく異なっているが、
偏光ビームスプリッタとしてP偏光とS偏光との分離比
の入射依存性の小さいものを用いるため、P偏光透過率
とS偏光反射率はともにほぼ100%となり、P偏光とS
偏光はほぼ完全に分離されることになる。
第2図は偏光ビームスプリッタ17の構成を示すもので
ある。偏光分離面17aは屈折率の高い物質と屈折率の低
い物質の多層の薄膜20および21より構成されている。本
例では偏光ビームスプリッタ17の基体22および23に屈折
率1.51の硝材を用い、屈折率の高い物質の薄膜20の屈折
率を2.27、厚さを87nmとし、屈折率の低い物質の薄膜21
の屈折率を1.46、厚さを197nmとし、屈折率が高−低−
高−低……高の順になるように11層積み重ねたものであ
る。このようにして構成した偏光ビームスプリッタ17の
P偏光透過率とS偏光反射率の入射角に対する依存性を
第3図に示す。第3図に示すように実線で示すP偏光透
過率と破線で示すS偏光反射率は50゜〜64゜、すなわち
57゜±7゜の広い入射角範囲に亘って98%以上である。
今、第2図に示すように偏光ビームスプリッタ17に入射
する収束光の最外周光線が入射する角度をθとし、中心
光線が偏光分離面17aに入射する角度をαとし、偏光ビ
ームスプリッタの基体21,22の屈折率をnとすると、最
外周光線はα±θ/nの角度で偏光分離面に入射すること
になる。したがって、θ/n<7゜、すなわちθ<7゜×
n=10.6゜の範囲の収束光はほぼ完全にP偏光とS偏光
とに分離されることになり、C/Nの低下を−0.4dB以下に
抑えることができる。本発明では、このようにP偏光と
S偏光との分離比の入射角依存性が小さい偏光ビームス
プリッタ17を用いることにより収束角の大きな光束を偏
光ビームスプリッタに入射させることができる。したが
って集光レンズ16と光検出器18の受光素子18aおよび18b
との間の距離を短くすることができ、小形化が可能とな
る。しかも集光レンズ16は単レンズで済むので低コスト
化も可能となる。したがって、この実施例のように集光
レンズ16をビームスプリッタ13と一体に固定することが
でき、組立が容易となる効果も得られる。上述した受光
素子18aおよび18bの出力の差を差動増幅器19で求めるこ
とにより再生信号を得ることができる。
第4図は本発明の信号検出装置の他の実施例を示すも
のであり、第1図に示した部分と同じ部分には同じ符号
を付けて示した。上述した例では偏光ビームスプリッタ
17として偏光分離面17aと全反射面17bとを有するものを
用い、P偏光とS偏光とを同じ方向に出射させるように
したが、本例では偏光ビームスプリッタ25として偏光分
離面25aのみを有するものを用い、P偏光とS偏光とを
別々の方向に出射させるようにし、これらP偏光および
S偏光を別々の光検出器18Aおよび18Bで受光するように
する。
本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変更や変形が可能である。例えば上述した実
施例では偏光ビームスプリッタとして屈折率が高い物質
と屈折率が低い物質の薄膜を交互に積層したものを硝材
より成る基体で挟んだ構成としたが水晶のような結晶材
料を使って作った偏光ビームスプリッタを用いることも
できる。
さらに、P偏光透過率およびS偏光反射率は絶対に98
%以上必要であるということではなく、C/Nの低下をよ
り大きく許容できるならば98%以下でもよい。
〔発明の効果〕
上述したように、本発明によれば、P偏光とS偏光と
の分離比の入射角依存性が小さい、すなわちP偏光透過
率およびS偏光反射率が98%以上となる入射角範囲が10
゜以上と広い偏光ビームスプリッタを用いることによっ
て、収束角の大きな光束を偏光ビームスプリッタに入射
させることができ、したがって集光レンズを単レンズで
構成することができるとともにビームスプリッタと偏光
ビームスプリッタとの間に配置することができ、集光レ
ンズと光検出器との間の距離を短くすることができ、小
形化および低コスト化が可能となる。また、上述した実
施例のように、集光レンズをビームスプリッタと一体に
固定することにより組立が容易になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による光磁気記録媒体からの信号検出装
置の一実施例の構成を示す線図、 第2図は同じくその偏光ビームスプリッタの詳細な構成
を示す図、 第3図は同じく偏光ビームスプリッタのP偏光とS偏光
との分離比の入射角依存性を示すグラフ、第4図は本発
明による信号検出装置の他の実施例の構成を示す線図、 第5図は従来の信号検出装置の一例の構成を示す線図、 第6図は同じくその信号検出動作を説明するための線
図、 第7図は従来の光検出装置の他の例の構成を示す線図、 第8図は同じくその偏光ビームスプリッタのP偏光とS
偏光との分離比の入射角依存性を示すグラフである。 11……レーザ光源、13……ビームスプリッタ 14……対物レンズ、15……光磁気記録媒体 16……集光レンズ、17……偏光ビームスプリッタ 17a……偏光分離面、18……光検出器 19……差動増幅器、25……偏光ビームスプリッタ 25a……偏光分離面

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光を放射する光源と、 この光源から放射される光を、検出すべき情報を記録し
    た光磁気記録媒体に投射するとともに光磁気記録媒体か
    らの反射光を前記光源とな異なる方向へ導くビームスプ
    リッタと、 このビームスプリッタから前記光源とは異なる方向に導
    かれた光を収束光とする単レンズよりなる集光レンズ
    と、 この収束光中に配置され、この収束光を偏光方向が互い
    に直交するP偏光とS偏光に分離し、P偏光透過率およ
    びS偏光反射率が98%以上となる入射角範囲が10゜以上
    と広い偏光ビームスプリッタと、 この偏光ビームスプリッタにより分離されたP偏光およ
    びS偏光を格別に受光する光検出器とを具えることを特
    徴とする光磁気記録媒体からの信号検出装置。
JP63269596A 1988-10-27 1988-10-27 光磁気記録媒体からの信号検出装置 Expired - Lifetime JP2581779B2 (ja)

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