JP2840414B2 - 光磁気記録再生装置用光ヘッド - Google Patents

光磁気記録再生装置用光ヘッド

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JP2840414B2 JP2245718A JP24571890A JP2840414B2 JP 2840414 B2 JP2840414 B2 JP 2840414B2 JP 2245718 A JP2245718 A JP 2245718A JP 24571890 A JP24571890 A JP 24571890A JP 2840414 B2 JP2840414 B2 JP 2840414B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光磁気記録再生装置に係り、特に単一のレ
ーザ光源により、オーバーライトと記録直後のベリフア
イを同時に行なうことのできる光磁気記録再生装置用光
ヘツドに関する。
〔従来の技術〕
オーバーライト可能な光磁気デイスクとしては、特開
昭51−107121号公報の様に、光磁気記録媒体への印加磁
界を記録する情報に応じて変調させる方式が提案されて
いる。また、光磁気デイスクのデータ処理速度を向上さ
せるために、上記に加え、トラツク上に記録用とベリフ
アイ用の複数のビームを配し、デイスク1回転で、消去
−記録−再生が可能な光デイスク装置が特開昭64−8234
8号公報などに提案されている。
従来例を第12図、第13図により説明する。第12図にお
いて、1は回転する記録担体である光磁気デイスクで、
デイスク状の透明基板103上に、磁気光学効果をもつ光
磁気記録媒体101と保護膜102を有している。例えば、半
導体レーザ2からなる光源から出射した光は、コリメー
トレンズ3によって平行光速に、さらにビーム整形光学
系4によって円形の強度分布をもった光束に変換され
る。次に回折格子5によって複数の光束(0次、±1次
の3光束)に分離され、ビームスプリツタ6を介して絞
り込みレンズ7に入射する。レンズ7により絞り込まれ
る光ビームはデイスク基板103側からデイスク1に入射
し記録膜101に直径約1μmの微小スポツトを形成す
る。絞り込みレンズ7はデイスク1の上下振れに追従し
て常に記録膜上に焦点がくるように、またデイスク上の
情報記録用トラツクの偏心に追従して常に所望のトラツ
ク上にスポツトがくるようにアクチユエータ8に取付け
られている。デイスク1からの反射光は絞り込みレンズ
7を通ってビームスプリツタ6によって反射され、光磁
気信号および焦点ずれ、トラツクずれ等の光点制御信号
を検出する信号検出光学系9に導かれる。
第13図に記録膜上の光スポツトおよび、記録/再生時
における各光スポツトの強度を示す。ここでは、回折格
子によって3つの光スポツトが形成される場合について
説明する。中央のスポツトSP2は0次、SP4とSP3は±1
次の回折光である。デイスク回転方向を図示のようにと
ると、デイスク上のある一点に対しては、光スポツトSP
3、SP2、SP1の順に通過することになる。従って、SP2
記録/消去用スポツト、SP1をチエツク用の再生スポツ
トと割当てることができる。各スポツトの光強度比は、
記録時に再生スポツトが再生パワーでかつ記録/消去用
スポツトが記録パワーとなるように設定する。これは回
折格子5の構造を変えることにより任意に決定できる。
例えば、再生パワー1mW、記録パワー7mWの場合は光強度
比を1:7とすればよい。
同図中に再生時、記録時各々におけるレーザ光源の発
光パワーも示してある。再生時はレーザを低パワーPr
発光させる。この時、SP2は再生パワーとなり、(a)
光磁気信号の再生、(b)番地情報等をあらかじめ凹凸
ビツトの形で形成してあるデイスクの場合はその信号再
生、(c)焦点ずれ信号検出、(d)トラツクずれ信号
検出を行なう。SP1はパワーが低いため使用しない。
次に記録時は、レーザ2を高パワーPwで発光させる。
この時、SP2は記録/消去用すなわちオーバーライト用
の光スポツトとして作用する。高パワーのレーザ光が照
射されると記録膜101の温度が上昇し、磁化および保磁
力が低下する。この時磁気ヘツド10によって記録情報に
応じて極性反転された磁界を印加すると、記録膜101が
冷却する過程でその磁化は印加した磁界の方向に固定さ
れる。記録膜101の温度が上昇した時点で前の情報は消
去されてしまうため、古い情報の消去と新しい情報の記
録とを同時に折なうこと、すなわちオーバーライトが可
能となる。記録時SP2はまた、焦点ずれ信号検出、トラ
ツクずれ信号検出も行なう。一方この時SP1は、再生パ
ワーとなるため、光磁気信号を再生して、記録直後のエ
ラーチエツクを行なう。
次に信号検出光学系9を説明する。本実施例では光磁
気信号検出にはλ/2板901と偏光ビームスプリツタ903を
用いた差動検出光学系を示してある。また焦点ずれ信号
検出は、レンズ902、焦点の前後等距離の位置に光検出
器904、905を配置し、光検出器上における光スポツトの
大きさの変化から焦点ずれ信号を得る方式を用いてい
る。また、トラツクずれ信号検出は、いわゆるプツシユ
ープル方式を用いている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来例では、記録/消去(オーバ
ーライト)用スポツトSP2とチエツク用の再生(ベリフ
アイ)スポツトSP1を作るために、回折格子5を用いる
ため、本来なら不要のスポツトSP3を生じていた。この
ため、半導体レーザ2からの光量がスポツトSP3に割り
当てられる分だけ無駄となり、これを補うため、より高
出力の半導体レーザや高N.A.のコリメートレンズ3が必
要であった。
また、回折格子5からの複数のスポツトを同一トラツ
ク上に乗せるための角度調整には時間がかかり、コスト
高を招いていた。
また、回折格子5の製造誤差により、オーバーライト
用スポツトSP2とベリフアイ用スポツトSP1の光量比やト
ラツク上での間隔を一定に保つことが困難であった。
さらには、光磁気信号を検出するために、λ/2板90
1、偏光ビームスプリツタ903などの複雑で高価な光学部
品を必要としていた。
そこで、本発明は上記従来例の問題点に鑑み、半導体
レーザからの光量を、無駄なく、オーバーライト用スポ
ツトSP2とベリフアイ用スポツトSP1に正確に所定量を振
り分け、かつ、2つのスポツトのトラツク上での位置合
わせが簡単で、さらには、光磁気信号を検出するために
安価でコンパクトな光学系を提供することを目的とする
ものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、 単一の半導体レーザ光源から射出された光束を一軸性
結晶からなる第1の直角プリズムの第1の端面に入射さ
せ、第2の端面で光束の一部分を透過し、第1の直角プ
リズムの第2の端面と接合された第2のガラスの直角プ
リズムの第1端面より入射し、第2の端面から射出さ
せ、互いに直交する偏光方向をもつ第1と第2の光束に
分離する。
一軸性結晶からなる第1の直角プリズムの光学軸は半
導体レーザ光源から射出された光束と垂直な平面内にあ
り、半導体レーザ光源からの光束の偏光方向は一軸性結
晶の光学軸から所定の角度だけ傾いている。
第2のガラスの直角プリズムからの第1と第2の射出
光束は光磁気記録媒体の同一のトラック上に対物レンズ
によりトラック進行方向より微小な第1と第2の光スポ
ットとして結像され、第1と第2の光スポットの偏光方
向はトラックに平行または垂直である。
光磁気記録媒体から反射された第1と第2の反射光束
は、第2のガラスの直角プリズムの第1の端面より入射
し、第2の端面で光束の一部分を反射され、第3の端面
より射出する。
第2のガラスの直角プリズムの第3の端面より射出さ
れた第1と第2の反射光束は、一軸性結晶よりなる第3
と第4の直角プリズムの接合体に入射し、互いに直交す
る偏光方向をもつ、各々2つの射出光束、即ち、第1の
反射光束からは、第1と第2の射出光束、第2の反射光
束からは第3と第4の射出光束を生成する。
一軸性結晶よりなる第3の直角プリズムの光学軸は、
第2のガラスの直角プリズムの第3の端面より射出され
た第1と第2の反射光束の偏光方向に対して45゜の傾き
をもち、一軸性結晶よりなる第4の直角プリズムの光学
軸は第3の直角プリズムのそれと直交する。
光学系を設けることにより、従来例の問題点を解決し
たものである。
〔実施例〕
本発明の光学系を第1図〜第5図を用いて説明する。
第1図に示す様に本発明の光学系は、一軸性結晶直角
プリズム16−1、ガラス直角プリズム16−3、一軸性結
晶プリズム16−4及び16−5、16−1と16−3の接合面
には、ハーフミラー16−2が蒸着されている。
一軸性結晶直角プリズム16−1には、半導体レーザ2
(図示せず)からの光束18が入射する。光束18の偏光方
向は、16−1及び16−3の接合面16−2に対するP偏光
方向、S偏光方向を座標系17の様にとると、P軸よりα
゜だけ傾いている。一軸性結晶16−1の光学軸(異常光
屈折率ne)は、例えばP軸の方向であり、e軸と呼ぶこ
とにする。同様に、S軸方向は常光屈折率nOを有し、O
軸と呼ぶことにする。16−1に入射した光束18(振幅
A)は第2図に示す様に、2つの振幅成分27−1及び27
−2をもつと考えられる。
e軸方向:Acosα …… o軸方向:Asinα …… e軸方向の振幅成分27−1は異常光屈折率neの作用を受
け、o軸方向の振幅成分27−2は常光屈折率noの作用を
受け、結晶内を楕円偏光化しながら進む。
ハーフミラー16−2を透過した光束20は、座標系21に
示す様に、P軸、S軸の両方向とも、ガラスの屈折率ng
の作用を受ける。従って、光束18のうち、異常光屈折率
の作用を受けた光束は、ハーフミラー16−2への入射角
をθとすれば、スネルの法則により、出射角θ11また、常光屈折率の作用を受けた光束の出射角θ12となり、2つの光束は互いに直交する2つの偏光に分離
することがわかる。その様子を第3図に示す。光束18の
うち、異常光屈折率の作用を受けた光束は、P偏光であ
る20−2として角度θ11でハーフミラー16−2を透過
し、常光屈折率の作用を受けた光束はS偏光である20−
1として角度θ12でハーフミラー16−2を透過する。
例えば、第1図の実施例において、一軸性結晶に水
晶、簡単のため硝材にng≒neとなうようなガラス(例え
ばBaF1など)を選び、半導体レーザ波長λ=790nmにお
いて、異常光屈折率ne=1.54749、常光屈折率no=1.538
59、θ=45゜とすれば、 θ11≒45゜ θ12=44.6714゜ 空気中での2つの光束の分離角は約0.51゜となる。この
様に分離角は結晶の異常光、常光屈折率及び硝材の屈折
率より定まるので、製造誤差等による分離角のばらつき
がきわめて少ない。
θは45゜に近い角度から自由に選ぶことができ、例
えば光磁気記録媒体である光磁気デイスク上に光スポツ
トを集光する対物レンズ(図示せず)に対し、オーバー
ライト用光束と、ベリフアイ用光束がほぼ等しい画角と
なる様にしても良い。また、16−3の光束出射面からの
戻り光束が、光検出器(図示せず)に還らぬ様、射出端
面に1〜2゜程度の傾きをつけても良い。
反射光束20−1、20−2の光量比は、αを変えること
によって選択が可能であり、オーバーライト用スポツト
/ベリフアイ用スポツト比は、より であらわされる。光量比はαの精度より定まるので簡単
かつ正確な調整が可能である。例えば上記光量比を7に
したいのならα=20.7゜とすれば良い。この場合、オー
バーライト用スポツトはP偏光、ベリフアイ用スポツト
はS偏光となる。勿論αを90゜に近く選べば、上記関係
は逆転し、オーバーライト用スポツトはS偏光、ベリフ
アイ用スポツトはP偏光とすることができる。また、S
軸に一軸性結晶の光学軸(e軸)を配しても全く同様の
ことがいえる。
また、簡単のため16−2はハーフミラーとして説明し
たが、本発明はこの限りではない。P偏光振幅透過率を
tP、S偏光振幅透過率をtSとすれば、それぞれ、、
式は e軸方向:A tP cos α ……′ o軸方向:A tS sin α ……′ となり、光量比は′、′より となる。従って、P偏光振幅透過率tP、S偏光振幅透過
率tS、入射光束18の光学軸に対する傾きαを変えること
により、光量比を自由に選ぶことができる。16−2は無
偏光ビームスプリツタ(tp 2=ts 2)であっても良いし、
偏光ビームスプリツタ(tp 2≠ts 2)であっても良い。ま
た、第1図の実施例では、tp 2の値を大きめにとればオ
ーバーライト時の半導体レーザからの光束を有効に利用
することができる。
以上説明してきた様に、一軸性結晶直角プリズム16−
1に光学軸から所定の角度だけ、入射光束の偏光面を傾
けて入射させ、ハーフミラーを透過した光束をガラス中
に導くと、所望の光量比で、オーバーライト用スポツト
とベリフアイ用スポツトを分離することができる。
次に、本発明の光学系による光磁気信号検出について
説明する。第1図及び第3図において、光磁気デイスク
(図示しない)にて反射された光束を22−1、22−2と
する。22−2はオーバーライト用ビームであり、通常の
データ読み取り時には光磁気信号再生用として使用され
る。22−1はベリフアイ用ビームで、オーバーライト時
記録直後の光磁気信号再生用として使用される。一軸性
結晶直角プリズム16−4は、座標系2−1に示す様に、
光学軸(e軸)が光束22と垂直な平面内でP軸より+45
゜傾いて設定されている。
また、一軸性結晶直角プリズム16−5は座標系23に示
す様に光学軸(e軸)が光束22と垂直な平面内でP軸よ
り−45゜傾き、一軸性結晶直角プリズム16−4の光学軸
とは垂直となっている。
第4図を用いて、それぞれのビームでの光磁気信号検
出について説明する。簡単のため、22−1のオーバーラ
イト時ベリフアイ用ビームの光量と22−2の通常の再生
時のオーバーライト用ビーム光量は等しく、光束22−1
及び22−2の光磁気デイスクへの入射光束の偏光方向
(ベリフアイ用ビームはS偏光、オーバーライト用ビー
ムはP偏光)成分の振幅反射率をR、カー効果によって
生じるそれと垂直な偏光方向成分の振幅反射率をKとす
る。カー回転角を±θとすれば次式が成り立つ。
第4図の(1)及び(2)を用いて、22−2のオーバ
ーライト用ビームについて説明する。光束22−2はガラ
ス直角プリズム16−3に入射し、P、S偏光成分共に、
ガラスの屈折率ngの作用を受ける。次に、ハーフミラー
16−2で反射され、一軸性結晶直角プリズム16−4に入
射する。(1)に示す様にO軸に射影される振幅成分uo
+はカー回転角が+θの場合は カー回転角が−θの場合は であらわされる。O軸に射影される振幅成分uo ±は、一
軸性結晶直角プリズム16−4への入射角を45゜−θ11
出射角をθ21としてスネルの法則に従い となり、ほぼ直進する。
また、(2)に示す様に、e軸に射影される振幅成分
ueは、カー回転角が±θの場合は、次式であらわされ
る。(複号同順) e軸に射影される振幅成分ue ±は一軸性結晶直角プリ
ズム16−4への入射角を45゜−θ11、出射角θ22とし
て、スネルの法則に従い、 となり、ue ±はuo ±と分離せずほぼ直進する。
次に、第4図の(3)及び(4)を用いて、22−1の
ベリフアイ用ビームについて説明する。光束22−1は、
ガラス直角プリズム16−3に入射し、P、S偏光成分共
にガラスの屈折率ngの作用を受ける。次にハーフミラー
16−2で反射され、一軸性結晶直角プリズム16−4に入
射する。(3)に示す様にO軸に射影される振幅成分
uo′はカー回転角が±θの場合は次式で表わされる。
(複号同順) O軸に射影される振幅成分uo ±′は一軸性結晶直角プ
リズム16−4への入射角を45゜−θ12、出射角をθ23
してスネル法則に従い となる。
また、(4)に示す様に、e軸に射影される振幅成分
ue′は、カー回転角が±θの場合は、次式であらわさ
れる。(複号同順) e軸に射影される振幅成分ue ±′は一軸性結晶直角プ
リズム16−4への入射角を45゜−θ12、出射角をθ24
して、スネルの法則より となり、わずかにuo ±′と分離する。
さらに、一軸性結晶直角プリズム16−4と同16−5の
接合面でのビームの屈折について説明する。オーバーラ
イト用ビームで16−4にてO軸に射影され16−5にてe
軸に射影される成分▲u± 0−e▼は、上記接合面への
入射角をθ31、出射角θ41として、スネルの法則に従
い、ビーム24−1として16−5より出射する。
オーバーライト用ビームで16−4にてe軸に射影さ
れ、16−5にてO軸に射影される成分▲u± e−O
は、上記接合面への入射角をθ32、出射角をθ42とし
て、スネル法則に従い、ビーム24−3として16−5より
出射する。
ベリフアイ用ビームで16−4にてO軸に射影され16−
5にてe軸に射影される成分▲u± o−e▼は、上記接
合面への入射角をθ33、出射角をθ43としてスネルの法
則に従い、ビーム24−2として16−5より出射する。
ベリフアイ用ビームで16−4にてe軸に射影され16−
5にてO軸に射影される成分ue ±′は、上記接合面への
入射角をθ34、出射角θ44として、スネルの法則に従い
ビーム24−4として16−5より出射する。
〜より明らかな様に4つのビーム24−1〜24−4と
して、16−5より出射する。
例えば、第1図の実施例において一軸性結晶16−1、
16−4、16−5に水晶を選び、16−3のガラスプリズム
の硝材にng≒neとなる様なガラスを選べば半導体レーザ
波長λ=790nmにおいて、異常光屈折率ne=1.54749、常
光屈折率no=1.53859、θ=45゜、θ12=44.6714゜と
すれば θ41=44.671゜ θ42=44.998゜ θ43=45.332゜ θ44=45.665゜ となり、一軸性結晶16−5中で各々0.33゜、空気中で0.
51゜の分離角となる。
この様にして、オーバーライト用、ベリフアイ用の各
ビームを各々2つのビームに分離できるので、光磁気信
号検出が可能となる。
各ビームの強度を計算すると、オーバーライト用ビー
ムについて、O軸、e軸に射影される成分の強度を
I1 ±、I3 ±(ビーム24−1と24−3)とすれば 但しR2≫K2とした。これらを差動増幅すれば光磁気信
号が得られる。
同様にして、ベリフアイ用ビームについて、O軸、e
軸に射影される成分の強度をI2 ±、I4 ±(ビーム24−2
と24−4)とすれば 但しR2≫K2とした。これらを差動増幅すれば光磁気信
号が得られる。
なお、第1図の説明において、一軸性結晶プリズム16
−2及び16−5は計算を簡単とするため、直角プリズム
として扱ったが本発明はこの限りでない。
以上説明してきた様に、一軸性結晶プリズム16−1と
ガラスプリズム16−3により、互いに直交する偏光方向
で所定の光量比をもつオーバーライト用ビームとベリフ
アイ用ビームに分離されて光磁気デイスクに入射し、デ
イスク上にオーバーライト用スポツト、ベリフアイ用ス
ポツトとして集光され反射された各々のビームを、16−
3を経て反射ビームと垂直の平面内で光磁気デイスクへ
の入射ビームの偏光方向と45゜の角度の光学軸をもつ一
軸性結晶直角プリズム16−4及び16−4と接合され16−
4と直交する光学軸をもつ一軸性結晶直角プリズム16−
5を通過させ、互いに直交する偏光方向の4つのビーム
に分離し、それらの差動出力より、オーバーライト用ビ
ーム、ベリフアイ用ビーム各々について光磁気信号を得
ることができる。
次に、本発明の光学系を用いた光磁気デイスク装置に
ついて第5図を用いて説明する。
半導体レーザ2からの光束はコリメートレンズ3によ
り平行光束とされ、水晶とガラスの接合プリズム16に入
射する。半導体レーザ2の偏光方向は16に対するP、S
偏光方向にとった座標系17上でP軸から20.7゜傾いてい
る。水晶プリズム16−1はP軸方向に光学軸を有し、16
−1と16−2の接合面にはハーフミラー16−2tP 2=0.5
tS 2=0.5)が蒸着されている。16−2で透過された光束
は、P偏光光束20−2とS偏光束20−1に分離し、16−
3より出射される。P偏光光束(点線)をオーバーライ
ト用S偏光光束(実線)をベリフアイ用ビームとして用
いると、各々のビームの光量比は7:1、分離角は約30′
となる。折曲げミラー25で対物レンズ7方向に折り曲げ
られた光束は、対物レンズ7にて、光磁気デイスク1の
トラツク104上にオーバーライト用スポツトSP2、ベリフ
アイ用スポツトSP1として結像される。2つのスポツト
は対物レンズ7を保持した不図示のアクチユエータによ
り所定のトラツク上に正しく位置決めされる。
光磁気デイスク1のトラツク104上に結像されたオー
バーライト、ベリフアイ用スポツトSP2、SP1の様子を模
式的にあらわしたのが第6図である。デイスク回転方向
の上流側にSP2、下流側にSP1が配される。この場合トラ
ツク104に対する2つのスポツトの位置精度は、折り曲
げミラー25の傾き精度で決まるので、簡単に正確な位置
合わせが可能である。
第5図の実施例の場合は、オーバーライト用スポツト
がトラツクに平行な偏光、ベリフアイ用スポツトがトラ
ツクに垂直な偏光となる。
第13図の従来例と同様に通常の再生の場合は半導体レ
ーザ2を低パワーで発光させオーバーライト用スポツト
SP2を再生スポツトとして用いる。この低パワーの場合
はベリフアイ用スポツトSP1は使用しない。
そして、オーバーライト時には半導体レーザを高パワ
ーで発光させ、SP2をオーバーライト用スポツトとして
用いる。高パワーのレーザ光が照射されると光磁気膜10
1の温度が上昇し、磁気及び保磁力が低下し、既に記録
されていた情報は消去されてしまう。同時に磁気ヘツド
10によって記録情報に応じて磁性反転された磁界を印加
すると、光磁気膜101が冷却する程度で、その磁化は印
加した磁界の方向に固定されオーバーライトが完了す
る。この時、ベリフアイ用スポツトは、再生パワーとな
り、記録直後の光磁気信号を再生する。
光磁気デイスクで反射された光束は、対物レンズ7に
て再び平行光束(オーバーライト用ビーム22−2、ベリ
フアイ用ビーム22−1)とされ、折り曲げミラー25で反
射されて水晶とガラスの接合プリズム16に戻る。ハーフ
ミラー16−2で反射され、水晶プリズム16−4、16−5
を経て、第3図で示した様に4つのビーム24−1〜24−
4に分離する。24−1及び24−3はオーバーライト用ビ
ーム(点線)24−2及び24−4はベリフアイ用ビーム
(実線)である。集光レンズ902で24−1から24−4は
光検出器26上に集光される。光検出器26は4つのビーム
に対応して26−1から26−4の4つの光検出器よりな
る。4つのビームは集光レンズ902の焦点距離を30nmと
すれば光検出器上で300μm程度の間隔で結像される。
第7図に信号検出方法を示す。通常の再生の場合は、
オーバーライト用ビーム24−1及び24−3が入射する光
検出器26−1及び26−3からの出力を用いる。28は差動
増幅器で、、式より光磁気信号31を生成する。
光磁気信号31∝I3 ±−I1 ± …… 29は加算器で、プリフオーマツト情報が凹凸のビツト
の形でデイスク上に形成してある場合に、プリフオーマ
ツト信号32を生成する。
プリフオーマツト信号32∝I3 ±+I1 ± …… オーバーライト時はベリフアイ用ビーム24−2及び24
−4が入射する光検出器26−2及び26−4からの出力を
用いる。30は差動増幅器で、、式より光磁気信号33
を生成する。
光磁気信号33∝I2 ±−I4 ± …… さらに、第8図にサーボ信号の検出方法を示す。例え
ば、AF方式に非点収差方法(集光レンズ902の後方にシ
リンドリカルレンズ等を設ければ良い。)、AT方式にプ
ツシユープル法を用いる場合、サーボ信号を検出する光
検出器には、オーバーライト用ビーム24−1、24−3が
入射する26−1または26−3を選ぶのが好適である。特
に、第5図の実施例では24−3が集光レンズ902に対し
て画角が小さくなるので、サーボ信号を得るのに好適な
光スポツトが26−3上で得られる。
光検出器26−3をさらに4分割し、ATについてはトラ
ツクからの回折パターンが投影される分割線で分割した
2つの光検出器出力の和を各々加算器34−1、34−2で
とり、差動増幅器36でAT信号39を得る。ATについては対
角に位置する光検出器出力の和を各々加算器35−1、35
−2でとり、差動増幅器37でAF信号40を得る。これらの
サーボ信号は光磁気信号31やプリフオーマツト信号32と
帯域分割して得られる。38は加算器で4つの光検出器の
和を出力し、第7図では26−3の光検出器出力に相当し
ている。
また、第1図において、16−3と16−4の接合しなく
ても良く、16−1と16−3及び16−4と16−5は別個に
配置可能である。また、第9図に示す様に16−1と16−
3の接合体及び16−4と16−5の接合体は第1図の接合
と90゜回転して配置しても良い。この場合ビーム24−1
〜24−4が一直線上に並ばないので、光検出器26の配置
上有利となる場合がある。また、第9図の場合は16−
4、16−5のうちどれか一方をガラスとしても4つのビ
ームを得ることは可能である。
第10図にその他の実施例を示す。
半導体レーザ2からの光束は、第5図と同様にしてコ
リメートレンズ3で平行光束とされ、水晶とガラスの接
合プリズム16に入射する。16を透過した光束は、オーバ
ーライト用ビームとベリフアイ用ビームに分離され(図
示しない)、ガラバノミラー41に入射する。ガルバノミ
ラー41によりビームはトラツクと垂直方向に偏向され、
トラツキングが行われる。4はビーム整形プリズムであ
り、半導体レーザ2から射出された非等方的なフオー・
フイルド・パターンをもつビームをほぼ等方的に整形す
る。ビーム整形比を2程度とすると、オーバライト用ビ
ームとベリフアイ用ビームの分離角は第5図の実施例の
半分の15′となり、デイスク1上の2つのスポツト間隔
をつめることができる。第10図は半導体レーザや光検出
器を固定部45内に置き、対物レンズ7と折り曲げミラー
25からなる可動部44でデイスクラジアル方向の粗シーク
を行う光磁気デイスク装置の例であるが、ビーム整形プ
リズム4をこの位置に配することにより次の4つの利点
が生じる。
オーバーライト用ビームとベリフアイ用ビームの分離
角が小さくできるので対物レンズ7の軸外性能が緩和で
きる。
同じく分離角が小さくできるので、44がデイスク内周
部と外周部にある場合とで、対物レンズ7の入射瞳を満
たす光量分布の変動が小さくなり、デイスク1上の光ス
ポツトを良好に結像できる。
デイスク上のスポツト間隔がつまるので、はね上げミ
ラー25の傾き精度を緩和できる。(第5図の実施例の半
分の精度で良い) 光磁気信号側のビームの分離角は第5図と変わらない
ので、光検出器上のビーム間隔が広くとれる。(集光レ
ンズ902の焦点距離を短く光学系をコンパクトにでき
る。) 第5図の例と同様に光磁気デイスク1からの反射光は
順次対物レンズ7、折り曲げミラー25、ビーム整形プリ
ズム4、ガルバノミラー41を経て、水晶とガラスの接合
プリズム16に再び入射する。各々のビームは互いに直交
する偏向方向の4つのビームに分離し、集光レンズ902
−1、シリンドリカルレンズ902−2を経て、光検出器2
6に到達する。シリンドリカルレンズ902−2は非点収差
法でAFサーボを行うためのものであり、トラツクからの
回折パターンに対し45゜回転した母線を持つ。
また、半導体レーザ2からの光束のうち、水晶とガラ
スの接合プリズム16で反射された光束はレンズ42により
光検出器上43に集光され、半導体レーザ出力のモニタと
して使用される。
さらに、本発明のその他の実施例を第11図を用いて説
明する。
第11図において、一軸性結晶直角プリズム16−1は第
3図と同様である。16−6はガラス直角プリズムであ
り、半導体レーザ2からの光束78はハーフミラー16−2
を透過後、オーバライト用ビーム20−2とベリフアイ用
ビーム20−1に分離する。光磁気デイスク1からの反射
光束22−1及び22−2はガラス直角プリズム16−6に入
射し、ハーフミラー16−2で反射された後、一軸性結晶
直角プリズム16−7に入射する。16−7の光学軸の向き
は、第3図の16−4と同様で、光束22−1及び22−2と
ほぼ垂直な平面内でP軸より45゜傾いて設定されてい
る。
オーバーライト用光束22−2とベリフアイ用光束22−
1の分離について説明する。第3図と同様に一軸性結晶
に水晶を選び簡単のため16−6の硝材にng≒neとなる様
なガラス(例えばBaFlなど)を選び、半導体レーザに波
長λ=790nmのものを使用したとする。
オーバーライト用ビームで16−7のe軸に射影される
振幅成分ue ±は16−6と16−7の接合面への入射角をθ
21、出射角θ31とすれば オーバーライト用ビームで16−7のo軸に射影される振
幅成分uo ±は16−6と16−7の接合面への入射角を
θ22、出射角θ32とすれば ベリフアイ用ビームで16−7のe軸に射影される振幅成
分ue ±は、16−6と16−7の接合面への入射角をθ23
出射角をθ33とすれば ベリフアイ用ビームで16−7のO軸に射影される振幅成
分uO ±′は、16−6と17−7の接合面への入射角を
θ24、出射角をθ34とすれば さらに一軸性結晶直角プリズム16−7にはガラスの直角
プリズム16−8が接合されている。16−7と16−8の接
合面でのビームの屈折について説明する。
オーバーライト用ビームで16−7にてe軸に射影され
る振幅成分ue ±は、上記接合面への入射角をθ41、出射
角をθ51として、ビーム24−1として16−8より出射す
る。
オーバーライト用ビーム16−7にてo軸に射影される
振幅成分uo ±は、上記接合面への入射角をθ42、出射角
をθ52として、ビーム24−2として16−8より出射す
る。
ベリフアイ用ビームで16−7にてe軸に射影される振
幅成分ue ±は、上記接合面への入射角をθ43、出射角を
θ53として、ビーム24−3として16−8より出射する。
ベリフアイ用ビームで16−7にてo軸に射影される振
幅成分▲u±1 ▼は上記接合面への入射面をθ44、出
射角をθ54として、ビーム24−4として16−8より出射
する。
〜に示す様に、22−1、22−2は4つのビーム24
−1〜24−4として16−8より出射する。
ne=1.54749、no=1.53859、ng≒neとして θ51=45.000゜ θ52=44.343゜ θ53=44.671゜ θ54=44.014゜ となり、ガラスプリズム16−8中で各々の光束の分離角
は0.33゜、空気中では0.51゜となる。光磁気信号の検出
は、第7図、第8図と同様に行えば良い。
〔発明の効果〕
以上説明した様に、本発明の光学系を用いた単一のレ
ーザ光源によりオーバーライトと記録直後のベリフアイ
を同時に行うことができる光磁気記録再生装置では、半
導体レーザからの光束を有効にオーバーライト用ビーム
とベリフアイ用ビームに所定の割合で振り分けることが
できるため、低出力の半導体レーザや低N.A.のコリメー
トレンズを用いることができる。
また、2つのビームから結像されるスポツトを簡単に
同一トラツク上に調整することができる。また、2つの
スポツトの光量比やトラツク上での間隔を間隔に一定に
保つことができる。さらには、光磁気信号を検出するた
めの光学系が単純となり、コストダウンが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光学系の構成を説明するための図、 第2図は本発明の光学系の半導体レーザの偏光方向を説
明するための図、 第3図は本発明の光学系における光束の分離の様子を説
明するための図、 第4図は本発明の光学系における光磁気信号検出方法を
説明するための図、 第5図は本発明の光学系を用いた光磁気デイスク装置
例、 第6図は上記磁気デイスク装置のトラツク上のスポツト
を説明するための図、 第7図は上記光磁気デイスク装置の情報信号検出系を説
明するための図、 第8図は上記光磁気デイスク装置のサーボ信号検出系を
説明するための図、 第9図は本発明の光学系を用いた光磁気デイスク装置例
2、 第10図は本発明の光学系を用いた光磁気デイスク装置例
3、 第11図は本発明の光学系を用いた光磁気デイスク装置例
4、 第12図、第13図は従来例を説明するための図である。 1……光磁気デイスク 2……半導体レーザ 3……コリメートレンズ 7……対物レンズ 10……磁気ヘツド 16……結晶接合プリズム 17……半導体レーザの偏光方向を説明する座標系 20−1……オーバーライト用ビーム 20−2……ベリフアイ用ビーム 24−1、24−3……オーバーライト用ビーム反射光束 24−2、24−4……ベリフアイ用ビーム反射光束 25……折り曲げミラー 26……光検出器 104……トラツク 902……集光レンズ SP1……ベリフアイ用光スポツト SP2……オーバーライト用光スポツト

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体レーザ光源から射出された光束を一
    軸性結晶からなる第1の直角プリズムの第1の端面に入
    射させ、第2の端面で光束の一部分を透過し、第1の直
    角プリズムの第2の端面と接合された第2のガラスの直
    角プリズムの第1端面より入射し第2の端面から射出さ
    せ、互いに直交する偏光方向をもつ第1と第2の光束に
    分離し、 一軸性結晶からなる第1の直角プリズムの光学軸は半導
    体レーザ光源から射出された光束と垂直な平面内にあ
    り、半導体レーザ光源からの光束の偏光方向は一軸性結
    晶の光学軸から所定の角度だけ傾いており、第2のガラ
    スの直角プリズムからの第1と第2の射出光束は光磁気
    記録媒体の同一のトラック上に対物レンズによりトラッ
    ク進行方向より微小な第1と第2の光スポットとして結
    像され、第1と第2の光スポットの偏光方向はトラック
    に平行または垂直であり、光磁気記録媒体から反射され
    た第1と第2の反射光束は第2のガラスの直角プリズム
    の第1の端面より入射し第2の端面で光束の一部分を反
    射され、第3の端面より射出し、第2のガラスの直角プ
    リズムの第3の端面より射出された第1と第2の反射光
    束は一軸性結晶よりなる第3と第4の直角プリズムの接
    合体に入射し互いに直交する偏光方向をもつ各々2つの
    射出光束、即ち、第1の反射光束からは第1と第2の射
    出光束、第2の反射光束からは第3と第4の射出光束を
    生成し、一軸性結晶よりなる第3の直角プリズムの光学
    軸は第2のガラスの直角プリズムの第3の端面より射出
    された第1と第2の反射光束の偏光方向に対して45゜の
    傾きをもち、一軸性結晶よりなる第4の直角プリズムの
    光学軸は第3の直角プリズムのそれと直交することを特
    徴とする光磁気記録再生装置用光ヘッド。
  2. 【請求項2】前記半導体レーザ光束を高パワーで発光さ
    せた場合は、前記第1の光スポットにより光磁気信号記
    録、第2の光スポットにより記録情報の再生が行われる
    ことを特徴とする請求項1記載の光磁気記録再生装置用
    光ヘッド。
  3. 【請求項3】前記第1の光スポットの中心強度は第2の
    光スポットの中心強度より大なることを特徴とする請求
    項2記載の光磁気記録再生装置用光ヘッド。
  4. 【請求項4】前記第2の光スポットによる記録情報の再
    生は、前記第4の直角プリズムからの第3と第4の射出
    光束を検知する光検出器の差動出力によって行われるこ
    とを特徴とする請求項2記載の光磁気記録再生装置用光
    ヘッド。
  5. 【請求項5】前記半導体レーザ光源を低パワーで発光さ
    せた場合、記録情報の再生は前記第4の直角プリズムか
    らの第1と第2の射出光束を検知する光検出器の差動出
    力によって行われることを特徴とする請求項1記載の光
    磁気記録再生装置用光ヘッド。
  6. 【請求項6】前記一軸性結晶からなる第1の直角プリズ
    ムの第2の端面と、第2のガラスの直角プリズムの第1
    の端面の接合面に、P偏光反射率RP、S偏光反射率RS
    してRP=RS=50%のハーフミラーを設けたことを特徴す
    る請求項1記載の光磁気記録再生装置用光ヘッド。
  7. 【請求項7】前記一軸性結晶からなる第1の直角プリズ
    ムの第2の端面と、第2のガラスの直角プリズムの第1
    の端面の接合面に、P偏光反射率RP、S偏光反射率RS
    してRP=RSのNBSを設けたことを特徴とする請求項1記
    載の光磁気記録再生装置用光ヘッド。
  8. 【請求項8】前記一軸性結晶からなる第1の直角プリズ
    ムの第2の端面と、第2のガラスの直角プリズムの第1
    の端面の接合面に、P偏光反射率RP、S偏光反射率RS
    してRP≠RSのPBSを設けたことを特徴とする請求項1記
    載の光磁気記録再生装置用光ヘッド。
  9. 【請求項9】第2のガラスの直角プリズムと対物レンズ
    の間に第1と第2の光束のどちらかの偏光方向と一致す
    る半導体レーザ光源の光束拡がり角の狭い方を広げるビ
    ーム整形プリズムを配することを特徴とする請求項1記
    載の光磁気記録再生装置用光ヘッド。
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