JP2797625B2 - 光学ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザー光により情報の記録再生を行なう
光記録再生装置における光学ヘッド、さらに詳細には、
オーバーライトを行なうための光学ヘッドに関するもの
である。

［従来技術］ 一般に、TbFeCo、TbFe、GdTbFe、TbCo等の希土類一遷
移金属アモルファス合金磁性薄膜を記録層として用いる
光磁気記録媒体に対し、オーバーライトを行なう場合、
すなわち、古い情報を消去すると同時に新しい情報を記
録する場合、第９図に示すように室温以上に補償温度T
_compを有する磁性薄膜が用いられる。この光磁気記録媒
体80は例えば第10図（ａ）のように、基板81、保護層8
2、83、記録層84とから構成され、記録層84の初期状態
は、一定方向、ここでは上向きに磁化されている。この
光磁気記録媒体80に同図（ｂ）のようにスポット径の異
なる２つのレーザを照射し、中心部分を第９図のキュリ
ー温度T_c以上に、その周囲を補償温度T_compより高くキ
ュリー温度より低い温度に加熱する。これにより周辺部
分の磁化が反転し、下向となり、この周辺部分の磁化が
つくる反磁界により、中心部が上向きに磁化される。こ
の状態で補償温度T_comp以下に冷却すると再び、周辺及
び中心部分の磁化が反転し、同図（ｃ）のように中心部
分の磁化のみが下向きとなり、記録が行なわれる。ま
た、同図（ｄ）のように中心部のみにレーザを照射し、
キュリー温度以上を加熱すると、周辺の磁化のつくる反
磁界により下向きに磁化される。これが、補償温度以下
に冷却されると、磁化の方向が反転し、同図（ｅ）のよ
うに磁化が上向きになり消去が行なわれる。レーザ照射
前の中心部の磁化方向には依らずこれらの記録・消去は
行なわれるため、オーバーライトが可能となる。

このようなオーバーライトを行なうための従来の光学
ヘッドは、第11図に示すように２つの半導体レーザ91、
92およびレンズ93、94、ハーフミラー95及び対物レンズ
96とから構成されている。半導体レーザ91から発せられ
た光はレンズ93により平行光となり、対物レンズ96によ
り小さなスポット径となるように記録媒体98上に集光さ
れる。半導体レーザ92から発せられた光は、レンズ94に
より発散光となり、ハーフミラー95で反射され対物レン
ズ96により、大きなスポット径となるように記録媒体98
上に集光される。なお第11図では再生用の光学系はオー
バーライトを行なわない光学ヘッドと同一であるので省
略してある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の光学ヘッドでは、２つの半導体
レーザから発せられた光をハーフミラーで合成している
ため、光軸の調整が難しく、光磁気ディスク上の２つの
集光スポットの中心を一致させることは困難であった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされた
ものであり、光源から発せられた光を光路長の異なる複
数の光束に分離してその少なくとも１つの光束を発散光
あるいは集束光とし、これらの光束を１つの光束に合成
することにより、光軸のずれが小さく、調整が容易で、
ビームプロファイルの制御性がよいオーバーライト用光
学ヘッドを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この目的を達成するために本発明の光学ヘッドでは、
光源と、光源から発せられた光を複数の光束に分離する
手段と、分離された複数の光束の内少なくとも１つの光
束を集束光あるいは発散光に変換する手段と、複数の光
束を１つの光束に合成する手段と、合成された光束を光
記録媒体上に集光する対物レンズとを備えており、分離
された複数の光束の内、少なくとも１つの光束が光路長
が他と異なっている。

［作用］ 上記の構成を有する本発明の光学ヘッドにおいて、光
源であるレーザーから発せられた光を光路長の異な複数
の光束に分離し、そのうちの少なくとも１つの光束を集
束光あるいは発散光としているため、対物レンズで集光
したときの集光点の対物レンズからの距離が光束によっ
て異なる。これにより、ある光束のスポット径が最大と
なる集光点において、他の光束は集光されず、スポット
形は大きくなる。すなわち、スポット径が最小の部分に
スポット径が大きな部分が重なった形のビームプロファ
イルが得られる。室温以上に補償温度を有する光磁気記
録媒体をスポット径が小さな部分のみで加熱することに
より消去が、スポット径が小さな部分で加熱すると同時
に、その周囲をスポツト径が大きな部分で加熱すること
により記録が行なわれる。このように、記録消去をビー
ムプロファイルの変化で行なうことができるためオーバ
ーライトが可能となる。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して
説明する。

第１図は本発明の一実施例である光学ヘッドの構成図
であり、この光学ヘッド10は、半導体レーザ12、レンズ
14、光路分離合成部16及び対物レンズ18とから成る。半
導体レーザ12から発せられた光は、レンズ14により、平
行光よりもやや発散するようにされ、光路分離合成部16
へ入射する。光路分離合成部16は、電界の振動方向が紙
面に垂直なＳ偏光を反射し、電界の振動方向が紙面に平
行なＰ偏光を透過する偏光ビームスプリッタ20、λ/4板
21、22、全反射ミラー23、24とから構成される。偏光ビ
ームスプリッタ20へ入射する光は、Ｐ偏光、Ｓ偏光の両
方の成分をもつようにあらかじめ半導体レーザ12から発
せられる光の偏光方向を回転することにより調整されて
いる。偏光ビームスプリッタ20へ入射したＰ偏光成分
は、そのまま透過し、対物レンズ18で集光される。一
方、Ｓ偏光成分は、左側へ反射され、λ/4板21を透過
し、円偏光となり全反射ミラー23で反射し、再びλ/4板
21を透過すると、Ｐ偏光となるため、偏光ビームスプリ
ッタ20を透過する。さらに、λ/4板22を透過し、円偏光
となり、全反射ミラー24で反射し、再びλ/4板22を透過
するとＳ偏光となるため偏光ビームスプリッタ20で反射
され対物レンズ18で集光される。この場合の対物レンズ
18へ入射する光は、発散光であるため、光源からの光路
長が長いほど対物レンズ18に近い位置に集光される。従
って半導体レーザ12から偏光ビームスプリッタ20に入射
した光のうちＳ偏光成分が光磁気記録媒体26上に最小ス
ポット径で集光されるとき、Ｐ偏光成分は、Ｓ偏光成分
より集光される位置が対物レンズ18から遠くなるため光
磁気記録媒体26上のスポット径は大きくなる。すなわち
光磁気記録媒体26上の光スポットは第２図のように最小
スポット径で集光されたＳ偏光成分28のまわりにスポッ
ト径の大きなＰ偏光成分29が存在するビームプロファイ
ルとなる。従って、レーザ出力が低い場合は、スポット
の中央部28のみが加熱され、レーザ出力が高い場合は、
中央部28とその周辺部29が加熱される。これにより、第
10図で説明したように消去、記録が行なわれオーバーラ
イトを行なうことができる。ここでスポットの中央部28
および周辺部29の強度は第３図のようにそれぞれＳ偏光
成分E_s、Ｐ偏光応成分E_pによって定まる。従って半導体
レーザ12から偏光ビームスプリッタ20へ入射するレーザ
光Ｅの偏光方向θを制御することによりE_s、E_pの比、す
なわちスポットの中央部28と周辺部29の強度の比を任意
の値に設定することができる。また、第４図のように、
偏光ビームスプリッタ20、λ/4板21、22、全反射ミラー
23、24を一体化することにより、光軸調整が容易とな
り、高い信頼性が得られる。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
したが本発明は、他の容態で実施することもできる。

例えば、第１図に示した実施例では、偏光ビームスプ
リッタ20に入射したＳ偏光成分が光磁気記録媒体26上に
最小スポットで集光されているが、Ｐ偏光成分が最小ス
ポットで集光されるようにしてもよい。また、半導体レ
ーザ12から発せられた光をレンズ14で発散光にしている
が集束光としてもよい。

また、第５図のように、光路調整用スペーサ51をλ/4
板22と全反射ミラー24の間に挿入してもよい。なお、挿
入位置は偏光ビームスプリッタ20とλ/4板22の間あるい
は偏光ビームスプリッタ20とλ/4板21の間、λ/4板21と
全反射ミラー23の間でもよい。さらに、YIG（Y₃Fe
₅O₁₂）、ファラデー回転ガラス、CdMnTe等のファラデー
回転子52を偏光ビームスプリッタ20の前に設けてもよ
い。このファラデー回転子52に図示されないコイル等の
磁界印加手段により光の透過方向と平行に磁界を印加す
ることにより、透過光の偏光方向を回転することができ
る。すなわち、半導体レーザ12自体を回転させることな
く、第３図に示した偏光方向θを印加磁界すなわちコイ
ル等に流す電流により制御することができる。従って、
記録時にはθを大きくして、偏光ビームスプリッタ20へ
入射するＳ偏光成分を大きくし、第２図に示したスポッ
トの周辺部の強度を大きくできる。また、消去時には、
θを０または小さくして偏光ビームスプリッタ20へ入射
するＰ偏光成分を大きくし、スポットの中心部の強度の
みを大きくできる。このようにすることにより、ビーム
プロファイルの動的な制御が可能となる。

また、第６図に示すように、半導体レーザ12から発せ
られた光をコリメータレンズ61で平行光として偏光ビー
ムスプリッタ20へ入射させ、光路を分離した後、一方の
光路にレンズ62等を設け平行光を集束光あるいは発散光
に変換してもよい。さらに第７図のように一方の光路に
円筒レンズ72を設けてもよい。円筒レンズ72の挿入され
ていない光路の光が光磁気記録媒体26上に最小スポット
で集光されるようにすると、スポットの形状は第８図に
示すように周縁部29が楕円となる。これにより、記録時
における磁界反転領域が増加し、安定な記録特性が得ら
れる。

また、光路分離手段は特に偏光ビームスプリッタに限
定されず、ハーフミラー等を用いてもよい。さらに、光
路長の差の大きさや、スポット周辺の大きさについて特
に限定しない。

［発明の効果］ 以上詳述したことから明らかなように、本発明によれ
ば光源から発せられた光を光路長の異なる複数の光束に
分離して、その少なくとも１つの光束を発散光あるいは
集束光とし、これらの光束を１つの光束に合成した後、
光磁気記録媒体に集光することにより、光軸のずれが小
さく、調整が容易で生産性の高い、オーバーライト用光
学ヘッドが得られる。さらに偏光面回転手段で偏光面を
制御した後、偏光ビームスプリッタで光路を分離するこ
とによりビームプロファイルの制御が非常に容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図から第10図までは本発明を具体化した実施例を示
すもので、第１図は本発明の一実施例である光学ヘッド
の構成図、第２図は光スポットの形状を示す説明図、第
３図は偏光方向の関係を示す説明図、第４図および第５
図は本発明の他の実施例を示す要部構成図、第６図およ
び第７図は本発明の他の実施例を示す構成図、第８図は
本発明の他実施例における光スポット形状の説明図、第
９図はオーバーライトに用いられる光磁気記録材料の磁
化特性を示す図、第10図はオーバーライトの原理を示す
説明図、第11図は従来の光学ヘッドの構成図である。 図中、12は半導体レーザ、14はレンズ、16は光路分離合
成部、18は対物レンズ、20は偏光ビームスプリッタ、2
1、22はλ/4板、23、24は全反射ミラーである。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、前記光源から発せられた光を発散
   光あるいは集束光に変換する手段と、前記発散光あるい
   は集束光を複数の光路をとる光に分離する手段と、前記
   複数の光路をとる光を同一の光路をとる光に合成する手
   段と、前記同一の光路に合成された光を記録媒体上に集
   光する対物レンズとを有し、前記複数の光路のうち少く
   とも１つの光路の光路長が他の光路の光路長と異なるこ
   とを特徴とする光学ヘッド。
2. 【請求項２】請求項１記載の光学ヘッドにおいて、前記
   光源から発せられた光を平行光に変換する手段と、複数
   の光路に分離された平行光のうち少なくとも１つの光路
   の平行光を発散光あるいは、集束光に変換する手段を有
   することを特徴とする光学ヘッド。
3. 【請求項３】請求項１記載の光学ヘッドにおいて、前記
   光路分離手段の前に偏光面回転手段を設けたことを特徴
   とする光学ヘッド。