JP2851399B2

JP2851399B2 - 光磁気記録再生装置

Info

Publication number: JP2851399B2
Application number: JP23128690A
Authority: JP
Inventors: 正美江本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-08-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1999-01-27
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: JPH04113534A

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関する。

〔従来の技術〕

一般に、光磁気記録再生装置に搭載される光学系（光
ピックアップ）においては、半導体レーザより光ビーム
をビームスプリッタを介して光磁気ディスクに照射する
ことによりこの光磁気ディスクに対する情報の記録又は
／及び消去を行い、前記半導体レーザより光ビームを前
記ビームスプリッタを介して光磁気ディスクに照射して
その反射光を前記ビームスプリッタを介して受光素子で
受光することにより情報の再生を行っている。この光ピ
ックアップでは、再生信号のS/Nを高くするために、カ
ー回転増大効果を有するビームスプリッタを用いること
が特開昭59−172176号公報などにより提案されている。
一般に、カー回転増大効果を有するビームスプリッタを
用いれば再生信号のS/Nが高くなるが、光磁気ディスク
からの反射光はカー回転増大効果を有するビームスプリ
ッタにより30〜40％の光量損失を生ずる。

第４図は従来の光磁気記録再生装置に搭載される光ピ
ックアップの一例を示す。

半導体レーザ１からの光束はカップリングレンズ２で
平行光とされ、カー回転増大効果を有するビームスプリ
ッタ３を透過して対物レンズ４を介して光磁気ディスク
５上に照射される。第６図に示すように光磁気ディスク
５は透明な基板5a上に光磁気記録層5bを設けたものであ
り、光磁気記録層5bは対物レンズ４から基板5aを介して
光が照射されて約１μｍの光スポットが形成される。

光磁気信号を記録する際にはまず、光磁気ディスク５
上に記録されているデータを消去する。この時、半導体
レーザ１からカップリングレンズ2,ビームスプリッタ3,
対物レンズ４を介して光磁気記録層5b上に高いパワー
（例えば10mW）の光PBが照射されて光磁気記録層5b上に
約１μｍの光スポットが形成され、光磁気記録層5bはそ
の光照射により温度がキューリー点以上に高められる。
そして、磁気ヘッド６は例えば先端側がＮ極となるよう
にコイルに通電され、光磁気記録層5bに外部磁界を印加
する。これにより、第６図に示すように光磁気記録層5b
は磁界方向DNが揃えられる。次に、光磁気信号を記録す
る時には第７図に示すように磁気ヘッド６は消去時とは
逆に先端側がＳ極となるようにコイルに通電され、光磁
気記録層5bに外部磁界を印加する。そして、半導体レー
ザ１の光出力が記録情報に応じて変調され、例えば記録
部で10mW、非記録部で0mWになる。光磁気記録層5bは半
導体レーザ１からカップリングレンズ2,ビームスプリッ
タ3,対物レンズ４を介して10mWの光PBが照射されること
で温度がキューリー点以上になり、磁気ヘッド６により
外部磁界が印加されることにより磁界方向DNが反転す
る。

光磁気信号を再生する時には半導体レーザ１からカッ
プリングレンズ2,ビームスプリッタ3,対物レンズ４を介
して光磁気記録層5bへ例えば2mWの光出力が出力され、
一般にこの時磁気ヘッド６のコイルは通電されない。半
導体レーザ１から出射された直線偏光（第４図の例では
偏光方向が紙面に平行なＰ偏光）の光出力は第５図に示
すように光磁気記録層5bの磁界方向に応じて偏光方向が
回転する（これを一般にカー回転と呼ぶ）。この回転角
θは一般に0.3゜と小さい。再生はこの回転角＋θ，−
θに応じた信号を検出することであるが、θが小さいた
めに信号のS/Nが充分に高くとれない。そこで、ビーム
スプリッタ３には一般のものに比べてカー回転角がθか
らθ′に増大するというカー回転増大効果を有するビー
ムスプリッタが用いられる。このカー回転増大効果を有
するビームスプリッタは例えばＰ偏光に対して透過率70
％（反射率30％）、Ｓ偏光（偏光方向が紙面に直交する
方向の直線偏光）に対して透過率０％（反射率100％）
という特性を有する。光磁気記録層5bで反射された光束
は対物レンズ４を介してカー回転増大効果を有するビー
ムスプリッタ３に入射し、その反射光はＰ偏光成分のみ
が小さくなってＳ偏光成分がそのままである。ここに、
カー回転と、ビームスプリッタ３の入射光（Ｐ偏光）が
Ｓ偏光成分を持つこととは同義である。このため、見か
け上のカー回転角θ′はと増大する。ビームスプリッタ３の反射光束は集光レン
ズ7,1/2波長板8,シリンドリカルレンズ9,ウォラストン
プリズム10を介して受光素子11に導かれ、よく知られた
方式にてフォーカス信号，トラック信号，光磁気信号，
アドレス検出等の検出が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記光磁気記録再生装置に搭載される光ピックアップ
にあっては半導体レーザは光出力が高くなる程、指数的
にコストが上がり、また現状では光出力が高いものとし
ては50mWのものが入手の限界である。そして、カー回転
増大効果を有するビームスプリッタは30〜40％の光量損
失を生ずるので、50mWの半導体レーザを用いても光磁気
ディスクからの反射光はカー回転増大効果を有するビー
ムスプリッタにより30〜35mW相当になってしまい、高速
化，低価格化が困難である原因となっている。

本発明は上記欠点を改善し、再生信号のS/Nを高くす
ることができて半導体レーザの光出力を効率良く用いる
ことができる光磁気記録再生装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、半導体レーザよ
り光ビームをビームスプリッタを介して光磁気記録媒体
に照射することによりこの光磁気記録媒体に対する情報
の記録及び／又は消去を行い、半導体レーザより光ビー
ムを前記ビームスプリッタを介して光磁気記録媒体に照
射してその反射光を前記ビームスプリッタを介して受光
することにより情報の再生を行う光磁気記録再生装置に
おいて、前記ビームスプリッタは、第１の波長の光ビー
ムに対しては偏光ビームスプリッタとして機能し、第２
の光ビームに対してはカー回転増大効果を示すビームス
プリッタとして機能する１つのビームスプリッタからな
り、前記半導体レーザは、情報の記録及び／又は消去を
行う時に用いられて前記第１の波長の光ビームを発光す
る第１の半導体レーザと、情報の再生を行う時に用いら
れて前記第２の波長の光ビームを発光する第２の半導体
レーザとからなることを特徴とする。

〔作用〕

情報の記録及び／又は消去を行う時には、ビームスプ
リッタが第１の半導体レーザからの第１の波長と光ビー
ムに対して偏光ビームスプリッタとして機能する。情報
の再生を行う時には、ビームスプリッタが第２の半導体
レーザからの第２の波長の光ビームに対してカー回転増
大効果を示すビームスプリッタとして機能する。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例における光ピックアップを
示す。

この実施例は第２図に示すような特性を有する一般の
偏光ビームスプリッタ21を用い、半導体レーザ22からの
光束を効率良く用いるものである。一般の偏光ビームス
プリッタ21とはＰ偏光をほぼ100％透過してＳ偏光をほ
ぼ100％反射するものである。

ここで、一般に偏光ビームスプリッタ21は波長により
特性が異なり、例えば次のように830nmの光ビームに対
して偏光ビームスプリッタとして機能し、780nmの光ビ
ームに対してカー回転増大効果を示すビームスプリッタ
として機能する特性を持つビームスプリッタである。

波長Ｐ偏光透過率Ｓ偏光反射率 830nm 100％ 100％ 780nm 70％ 100％波長830nmの光と波長780nmの光を発光する半導体レー
ザは現在、最も入手しやすい半導体レーザである。

ここで、830nm用の偏光ビームスプリッタを780nmで用
いてカー回転増大効果を有するビームスプリッタの設計
は一般的に容易であり、この実施例はこの点を利用した
ものである。なお、1/4波長板とは直線偏光の光が往復
すると、その偏光方向が90゜回転してＰ偏光がＳ偏光と
なる素子であり、偏光ビームスプリッタとの組合せで多
く用いられる。以下この実施例について詳細に説明す
る。

半導体レーザ22は波長780nmの直線偏光、例えばＰ偏
光の光を発光する半導体レーザ22Aと、波長830nmの同じ
くＰ偏光の光を発光する半導体レーザ22Bとを同一のチ
ップに形成したものである。情報の記録又は／及び消去
を行う時には波長830nmの光を発光する半導体レーザ22B
が図示しない駆動回路により駆動されて発光し、波長78
0nmの光を発光する半導体レーザ22Aは駆動されない。半
導体レーザ22Bからの830nmの光はカップリングレンズ23
で平行光とされ、偏光ビームスプリッタ21、1/4波長（8
30nm）板24、対物レンズ25を介して光磁気ディスク26に
照射される。偏光ビームスプリッタ21は波長830nmの光
については上述のように100％透過させる。光磁気ディ
スク26は透明な基板上に光磁気記録層からなる光磁気記
録媒体を設けたものであってターンテーブル上にセット
されてモータにより回転駆動され、対物レンズ24から光
が照射されて約１μｍの光スポットが形成される。ここ
に、情報の消去時には半導体レーザ22Bが変調されず、
光磁気ディスク26の光磁気記録層は磁気ヘッド27により
磁界が印加されるとともに対物レンズ25から光が照射さ
れることにより、偏光方向が揃えられる。また、情報の
記録時には半導体レーザ22Bが変調回路で情報により変
調され、光磁気ディスク26の光磁気記録層は磁気ヘッド
27により磁界が印加されるとともに対物レンズ25から光
が照射されることにより、磁化方向が反転して情報が記
録される。

また、情報の記録又は／及び消去を行う時には光磁気
ディスク26の光磁気記録層で反射された光が対物レンズ
25,1/4波長板24を介して偏光ビームスプリッタ21に入射
する。この偏光ビームスプリッタ21の入射光は1/4波長
板24を往復したことにより、偏光方向が90゜回転してＰ
偏光がＳ偏光となり、偏光ビームスプリッタ21によりほ
ぼ100％反射されて第３図に示すような特性を有するフ
ィルタ28を透過する。このフィルタ28の透過光は光学素
子29,30を介して受光素子31により受光され、この受光
素子31の出力信号からフォーカス信号，トラック信号，
アドレス信号が図示しない回路により検出される。

情報の再生時には波長780nmの光を発光する半導体レ
ーザ22Aが図示しない駆動回路により駆動されて発光
し、波長830nmの光を発光する半導体レーザ22Bは駆動さ
れない。また、1/4波長板24は図示しない装置により光
路から退避される。半導体レーザ22Aからの780nmの光は
カップリングレンズ23で平行光とされ、偏光ビームスプ
リッタ21、対物レンズ25を介して光磁気ディスク26に照
射される。偏光ビームスプリッタ21は波長780nmのＰ偏
光については上述のようにほぼ70％を透過させ、また、
一般にこの時は磁気ヘッド27のコイルに通電されない。
光磁気ディスク26の光磁気記録層で反射された光は対物
レンズ25を介して偏光ビームスプリッタ21に入射し、こ
の偏光ビームスプリッタ21の反射光が第３図に示すよう
な特性を有するフィルタ28により反射される。このフィ
ルタ28の反射光は光学素子32〜35を介して受光素子36に
より受光され、この受光素子36の出力信号からフォーカ
ス信号，トラック信号，アドレス信号，光磁気信号が図
示しない回路により検出される。

上記受光素子36は第８図（ａ）に示すように２つの素
子A,Bに分割され、その一方の素子Ｂがさらに４つの素
子B₁〜B₄に分割されている。２つの素子A,Bの出力信号
a,bから図示しない回路により光磁気信号（ａ−ｂ）が
検出される。また、素子Ｂ上の光スポットＳは合焦時に
は第８図（ｃ）に示すように丸くなるが、非合焦時には
第８図（ｂ）に示すように楕円形状になる。図示しない
回路は素子B₁〜B₄の出力信号b₁〜b₄からフォーカス信号
（b₁＋b₃）−（b₂＋b₄）を演算する。この実施例では光
磁気ディスク26の光磁気記録層上の光スポットをトラッ
クと合わせる方式はサンプルサーボ方式を採用してお
り、第９図に示すように光磁気記録層はトラックＣの中
心Ｅに対して左右に一対のピットF,Gが所定の間隔で設
けられている。図示しない回路は２つの素子A,Bの出力
信号a,bの和（ａ＋ｂ）を求めることによってトラック
信号を検出する。光スポットＤがトラックＣの中心Ｅを
通る時にはトラック信号（ａ＋ｂ）はピットＦとピット
Ｇとに対して第10図実線に示すように同一になる。しか
し、光スポットＤがトラックＣの中心Ｅより例えばピッ
トＦ側にずれると、第10図点線に示すようにトラック信
号（ａ＋ｂ）はピットＦに対するものがピットＧに対す
るものより大きくなり、光スポットのトラックずれを検
出することになる。

この実施例では一般に半導体レーザの光出力が高いこ
とが必要となる情報の記録，消去時には半導体レーザ22
Bからの830nmの光出力は偏光ビームスプリッタ21をほぼ
100％透過し、また半導体レーザ22Bからの830nmの光出
力は現状では半導体レーザの市販品の最高出力が50mWで
あってこれをフルに使えるので、半導体レーザの光出力
を効率良く用いることができる。また、半導体レーザの
光出力が高いことが不必要となる情報の再生時には偏光
ビームスプリッタがカー回転増大効果を示すような780n
mの光を出力する半導体レーザ22Aを用いるので、再生信
号のS/Nを高くすることができる。この半導体レーザは
安価で低パワー（例えば20mW位）の半導体レーザを使う
ことができ、現状では780nmの光を出力する半導体レー
ザは低パワーのものが数多く作られており、最高出力の
ものとしては35mWのものがある。このため、高速化に応
じて半導体レーザのパワーを高くする必要がある場合に
は対応することが可能となる。

なお、上記実施例では異なる波長の光を出力する２つ
の半導体レーザ22A,22Bを同一のチップに形成したが、
従来と同様に別々のチップに形成してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、半導体レーザより光ビ
ームをビームスプリッタを介して光磁気記録媒体に照射
することによりこの光磁気記録媒体に対する情報の記録
及び／又は消去を行い、半導体レーザより光ビームを前
記ビームスプリッタを介して光磁気記録媒体に照射して
その反射光を前記ビームスプリッタを介して受光するこ
とにより情報の再生を行う光磁気記録再生装置におい
て、前記ビームスプリッタは、第１の波長の光ビームに
対しては偏光ビームスプリッタとして機能し、第２の光
ビームに対してはカー回転増大効果を示すビームスプリ
ッタとして機能する１つのビームスプリッタからなり、
前記半導体レーザは、情報の記録及び／又は消去を行う
時に用いられて前記第１の波長の光ビームを発光する第
１の半導体レーザと、情報の再生を行う時に用いられて
前記第２の波長の光ビームを発光する第２の半導体レー
ザとからなるので、複雑な光学系を必要とせず、効率良
く情報の記録及び／又は消去を行い且つ光磁気信号の再
生を行うことができ、再生信号のS/Nを高くすることが
でき、高速化，低価格化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光ピックアップを示
す図、第２図は偏光ビームスプリッタの特性例を特性
図、第３図は上記実施例におけるフィルタの特性を示す
特性図、第４図は従来の光磁気記録再生装置に搭載され
る光ピックアップの一例を示す図、第５図は同光磁気記
録再生装置における光磁気記録層のカー回転を説明する
ための図、第６図及び第７図は同光磁気記録再生装置に
おける光磁気記録層の磁化方向を説明するための図、第
８図（ａ）〜（ｃ）は上記実施例の受光素子及びその受
光状態を示す平面図、第９図は上記実施例における光磁
気ディスクの一部を示す下面図、第10図は上記実施例の
トラック信号検出動作を説明するための図である。 21……偏光ビームスプリッタ、22A,22B……半導体レー
ザ,26……光磁気ディスク。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザより光ビームをビームスプリ
ッタを介して光磁気記録媒体に照射することによりこの
光磁気記録媒体に対する情報の記録及び／又は消去を行
い、半導体レーザより光ビームを前記ビームスプリッタ
を介して光磁気記録媒体に照射してその反射光を前記ビ
ームスプリッタを介して受光することにより情報の再生
を行う光磁気記録再生装置において、前記ビームスプリ
ッタは、第１の波長の光ビームに対しては偏光ビームス
プリッタとして機能し、第２の光ビームに対してはカー
回転増大効果を示すビームスプリッタとして機能する１
つのビームスプリッタからなり、前記半導体レーザは、
情報の記録及び／又は消去を行う時に用いられて前記第
１の波長の光ビームを発光する第１の半導体レーザと、
情報の再生を行う時に用いられて前記第２の波長の光ビ
ームを発光する第２の半導体レーザとからなることを特
徴とする光磁気記録再生装置。