JP2935554B2 - 光ヘッド - Google Patents

光ヘッド

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JP2935554B2 JP2279711A JP27971190A JP2935554B2 JP 2935554 B2 JP2935554 B2 JP 2935554B2 JP 2279711 A JP2279711 A JP 2279711A JP 27971190 A JP27971190 A JP 27971190A JP 2935554 B2 JP2935554 B2 JP 2935554B2
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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、光学的な手段を用いて情報の記録または/
かつ再生する情報記録再生装置の光ヘツドに関する。
[従来の技術] 光学的な手段を用いて情報の記録または/かつ再生す
る情報記憶担体には再生専用のものや、金属薄膜や色素
系記録材料を用いた、追記型のもの又、光磁気記録方
式、相転位記録方式を用いた書き換え型のものなどがあ
る。またこれらの情報記憶担体の形態としては、デイス
ク状、カード状等がある。
これらの情報記憶担体に情報を記録する方式には、ピ
ツトのセンターの位置に意味を持たせるピツト位置記録
と、ピツトのエツジの位置に意味を持たせるビットエツ
ジ記録とがある。
第5図はこの両者の方法を説明するものである。同図
において、(a)はピツト位置記録でのピツト列を示
す。ピツトの大きさは近傍のビツトでおよそ一定であ
る。(b)は(a)のピツト列を光学的に再生した検出
信号を示す。一方(c)はピツトエツジ記録でのピツト
列で、(d)は(c)のピツト列を光学的に再生した検
出信号である。この信号よりピツトのエツジの位置を知
るには、例えば電気的にスライスレベルを設けて、
(d)の検出信号がスライスレベルを横切る位置を求め
る。(e)はそのエツジ検出信号を示す。
光学的手段を用いて、情報を記録すると、光スポツト
による熱に対しての、情報記憶担体のピツトが書かれる
感度がなだらかな場合、ピツトの大きさにばらつきが生
じてしまう。しかしピツトのセンターの位置は変らな
い。従来光学的手段を用いる情報記憶担体では、多くの
場合、ピツト位置記録が行なわれている。それに対し、
光スポツトによる熱に対しての情報記憶担体のピツトが
書かれる感度が急峻な場合、ピツトの大きさのばらつき
をある一定量以下にすることができるので、ピツトエツ
ジ記録が可能になり、記憶密度を増加させることができ
るようになる。現在、情報記憶担体の開発が行なわれて
おり、ピツト位置記録から、ピツトエツジ記録へ移行さ
れつつある。
[発明が解決しようとしている課題] 上記従来例では、情報記憶担体の感度が改善されれば
ピツトエツジ記録への移行が可能であるとしたが、最小
ピツトの大きさが、光スポツトの大きさと同程度かそれ
以下になってくると、光ヘツド等の伝達特性が劣化して
くるために、光学的手段により検出された信号におい
て、直流成分に変動が生じてしまい、一定のスライスレ
ベルでエツジを検知するとエツジシフトが生じるという
欠点があった。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、複数のトラックを有する情報記憶担
体に対し、光学的手段を用いて情報を記録または/かつ
再生を行なう光ヘッドにおいて、前記情報記憶担体にい
たる直線偏光の平行光束の光路中に、前記直線偏光の平
行光束の偏光方向を回転させる回転手段と、前記回転手
段によって前記直線偏光の平行光束の偏光方向が回転し
た際に、入射した直線偏光の平行光束を互いに直交する
偏光成分の直線偏光の平行光束に分離した後、前記分離
した平行光束のどちらか一方の光束の一部の位相を他の
部分よりπずらせ、再び合成する手段を設け、情報の再
生時は、前記回転手段によって前記直線偏光の平行光束
の偏光方向を回転させることによって、前記情報記憶担
体上で、光軸中心の位置に第1の光スポットを作り、前
記第1の光スポットの両側に前記第1の光スポットと互
いに直交する偏光成分を有する第2及び第3の光スポッ
トを作り、情報の記録時は、前記回転手段によって前記
直線偏光の平行光束の偏光方向を回転させることなく、
前記情報記憶担体上で、光軸中心の位置に第1の光スポ
ットを作るものである。
そして、第1の光スポットを用いて情報の記録と光ヘ
ッドの制御信号の検出を行ない、第2及び第3の光スポ
ットに対する情報記憶担体からの反射光をそれぞれ光検
出器で検出し、差動検出することで、情報記憶担体上に
書かれたピットの境界を検知しようとしたものである。
また、前記回転手段によって、第1の光スポットと第2
及び第3の光スポットの光量比を変えることができるよ
うにしたものである。
[実施例] 以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明の光ヘツドを説明する図である。同図
において、半導体レーザ1から出た発散光は、コリメー
タレンズ2とビーム整形プリズム3を経ておよそ円形の
平行光束となる。この平行光束を紙面に対して平行方向
に偏光方向を持つ直線偏光(P偏光)とする。4はフア
ラデーセル、5はフアラデーセル4に外部磁界をかける
ための電磁石である。フアラデーセル4に外部磁界がか
けられると直線偏光の偏光方向が回転し、紙面に垂直な
偏光成分(S偏光成分)が生じる。外部磁界を変化させ
ることでP偏光成分と、S偏光成分の比率を変化させる
ことができる。外部磁界がないときには、P偏光のまま
で透過する。6は偏光ビームスプリツタで、P偏光に対
しほぼ100%透過、0%反射、S偏光に対し、ほぼ100%
反射、0%透過のものである。つまりP偏光成分はその
まま透過し、S偏光成分は反射され分離される。分離さ
れたS偏光成分はまず1/4波長板7を通過し円偏光とな
り位相フイルター8を経てミラー9で反射され、再び位
相フイルタ8、1/4波長板7を経てP偏光となる。今14
の情報記憶担体のトラツクの方向を図中のA方向とする
と、位相フイルタ8は、光軸より上の光束(斜線部)と
下の光束との間で往復するとπの位相差をつけるもので
ある。情報記憶担体14はA方向に平行に複数のトラツク
を有する。
1/4波長板7、位相フイルタ8、ミラー9を往復した
光束はP偏光となり、偏光ビームスプリツタ6を透過
し、10の1/4波長板を経て円偏光となり11のミラーで反
射され再び1/4波長板10を経て、S偏光にもどり、偏光
ビームスプリツタ6により反射され、もとの光束と合成
される。6の偏光ビームスピリツタを経たP及びS偏光
の光はハーフミラー12、対物レンズ13を経て、情報記憶
担体14上に光スポツトを結ぶ。この時P及びS偏光は互
いに直交する直線偏光であるので干渉することはない。
次に平行光束を対物レンズを用いて光スポツトにする
際に平行光束中に光束の半分の位相が他の半分よりπず
れるようなフイルターを入れた時と、入れない時との光
スポツトの分布について第2図を用いて考える。
まずフイルターを入れない場合光スポツトの振幅及び
光強度はよく知られているように(a)及び(b)のよ
うになる。
一方平行光束中に(e)に示すような0−πフイルタ
ーを入れるとその時の光スポツトの振幅は(c)及び
(d)のようになる光強度となる。(波動光学第1刷28
5ページ久保田広著岩波書店刊1971年参照)つまり2つ
のピークを持つ光スポツトとなる。
ここで(a)(b)の光束と(C)(d)の光束が干
渉しないものとし、なんらかの手段でかさね合せた後、
対物レンズで光スポツトをつくれば、(f)に示すよう
な光軸上とその両側とに3つのピークを持つ光スポツト
を作ることができる。
P偏光による光スポツトは位相が一様であるので第2
図(a),(b)で示したものとなり光軸上に1つのピ
ークを持つものとなる。これを第1の光スポツトとす
る。
それに対しS偏光は上述したように光束内でπの位相
差を持つので第2図(c),(d)で示したものとなり
光軸の両側にピークを持つものとなる。これを第2及び
第3の光スポツトとする。
つまり情報記憶担体上に3つの光スポツトが形成され
第1の光スポツトは光軸上に中心があり、第2及び第3
の光スポットは第1の光スポットをはさみトラツクと平
行方向(A方向)に並んでいる。情報記憶担体からの反
射光は再び対物レンズ13、ハーフミラー12を経て、反射
され15の偏光ビームスプリツタに至る。P偏光は透過
し、16の光束となり従来よく知られた検出方法により光
ヘツドのオートフオーカス用及びオートトラツキング用
の制御信号を検出するのに用いられる。
一方S偏光は反射され、集光レンズ17を経て2分割光
検出器18に入る。2分割光検出器18は、分割線がトラツ
ク方向と垂直になるよう配置される。個々の光検出器18
−1,18−2によって検出された信号は、19の差動アンプ
により差動検出する。
次に第1図の光ヘツドを用いて情報の記録及び再生の
手順について述べる。
まず情報の記録時は、フアラデーセル駆動回路21によ
り外部磁界を切っておきP偏光のみとする。よって情報
記憶担体14上に形成されるのは前述した第1の光スポツ
トだけである。記録すべき信号22に従いレーザ駆動回路
23が半導体レーザ1のパワーを変調し、それにより第1
の光スポツトの強度が変調され、情報記憶担体14上に反
射率の違いなどによるピツトを形成し記録する。情報記
憶担体14からの反射光の一部は光束16となり光ヘツドの
制御信号検出用に用いられる。
また情報の再生時は、フアラデセル駆動回路21により
外部磁界をかけ、P偏光とS偏光を作る。この時のパワ
ー比は、フアラデーセル駆動回路21により決定され、パ
ワーの大きさは、レーザ駆動回路23により決定される。
この光ヘツドでは反射率の違いによって形成されたピツ
トの境界を検知するものである。
第3図を用いて本発明の光ヘツドによるピツトの境界
の検知を説明する。今、前述した第2の光スポツトが第
3の光スポツトより先行した位置にあり、第2の光スポ
ツトによる反射光は、18−2によって検出され、第3の
光スポツトによる反射光は18−1によって検出されると
する。第3図(a)(b)(c)は高い反射率の領域か
ら低い反射率の領域へ第2、及び第3の光スポツトが移
動するときの2分割光検出器18上の強度分布を大まかに
示してある。(a)は両方の光スポツトとも高い反射率
の領域にある場合は、光検出器18−1,18−2上にはY軸
について対称な形で大きい強度の分布となる。逆に
(c)は両方の光スポツトとも低い反射率の領域にある
場合で、光検出器18−1,18−2上にはY軸について対称
な形で小さい強度の分布となる。(a)(c)両方の場
合、光検出器18−1,18−2の個々で検出される強度は同
じであるから、差動アンプ19により差動検出すると、再
生信号0である。ところが(b)の場合のように第2の
光スポツトが低い反射率の領域に入り第3の光スポツト
がまだ高い反射率の領域にいる時は、光検出器18−1上
には大きい強度の分布となり光検出器18−2上には小さ
い強度の分布となる。これを差動検出すると、正の値の
信号が得られる。つまり高い反射率の領域から低い反射
率の領域に移動する際、その境界で正のピーク信号が再
生信号として得られる。
(d)(e)(f)は逆に両方の光スポツトが低い反
射率の領域から、高い反射率の領域に移動するときの様
子を示している。(d)は両光スポツトとも低い領域、
(f)は高い領域のもので、それぞれ(c)及び(a)
同様再生信号は0となる。ところが(e)の場合のよう
に第2の光スポツトが高い反射率の領域に入り、第3の
光スポツトがまだ低い反射率の領域にいる時は、光検出
器18−1上には小さい強度の分布となり、光検出器18−
2上には大きい強度の分布となる。これを差動検出する
と負の値の信号が得られる。つまり低い反射率の領域か
ら高い反射率に移動する際、その境界で負のピーク信号
が再生信号として得られる。
第4図に本発明の光ヘツドによる再生信号20(エツジ
検出信号)を示す。同図(a)は、ピツトエツジ記録方
式によるピツト列を示す。黒いチエツクの部分を反射率
の低い領域とすると再生信号として、(b)のエツジ検
出信号が得られる。この信号より正及び負のピークの位
置を検出することにより、エツジの位置を知ることがで
きる。
この方法によればピツト上での信号は常に0となり境
界でのみピーク信号を持つので、ピツトの大きさの違い
による光ヘツド等の伝達特性の違いの影響が従来法に比
べ非常に小さく、そのため直流成分の変動も小さく、エ
ツジシストの問題もなくなる。
[発明の効果] 以上説明したように情報記憶担体上で、光軸の中心の
位置に第1の光スポツトを作りその両側でトラツクと平
行な方向に第2及び第3の光スポツトを作る手段を設
け、第1の光スポツトは、情報の記録と制御信号を検出
するのに用い、第2及び第3の光スポツトは、差動検出
して情報の再生に用いることでピツトのエツジを検出す
る際に、光ヘツド等の伝達特性の影響をあまり受けず
に、検出できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光ヘツドを説明する図、 第2図は3スポツトを作る手順を説明する図、 第3図、第4図は本発明による再生信号を説明する図、 第5図は従来のピツト位置記録とピツトエツジ記録を説
明する図である。 1……半導体レーザ 2……コリメータレンズ 3……ビーム整形プリズム 4……フアラデーセル 5……電磁石 6,15……偏光ビームスプリツタ 7,10……1/4波長板 8……位相フイルタ 9,11……ミラー 12……ハーフミラー 13……対物レンズ 14……情報記憶担体 16……制御信号検出用の光束 17……集光レンズ 18……2分割光検出器 19……差動アンプ 20……再生信号 21……フアラデーセル駆動回路 22……記録信号 23……レーザ駆動回路
フロントページの続き (72)発明者 山口 英司 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 松村 進 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−287825(JP,A) 特開 平2−123523(JP,A) 特開 平2−141938(JP,A) 特開 昭61−22449(JP,A) 特開 昭63−224057(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 7/135

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のトラックを有する情報記憶担体に対
    し、光学的手段を用いて情報を記録または/かつ再生を
    行なう光ヘッドにおいて、 前記情報記憶担体にいたる直線偏光の平行光束の光路中
    に、 前記直線偏光の平行光束の偏光方向を回転させる回転手
    段と、 前記回転手段によって前記直線偏光の平行光束の偏光方
    向が回転した際に、入射した直線偏光の平行光束を互い
    に直交する偏光成分の直線偏光の平行光束に分離した
    後、前記分離した平行光束のどちらか一方の光束の一部
    の位相を他の部分よりπずらせ、再び合成する手段を設
    け、 情報の再生時は、前記回転手段によって前記直線偏光の
    平行光束の偏光方向を回転させることによって、前記情
    報記憶担体上で、光軸中心の位置に第1の光スポットを
    作り、前記第1の光スポットの両側に前記第1の光スポ
    ットと互いに直交する偏光成分を有する第2及び第3の
    光スポットを作り、 情報の記録時は、前記回転手段によって前記直線偏光の
    平行光束の偏光方向を回転させることなく、前記情報記
    憶担体上で、光軸中心の位置に第1の光スポットを作る
    ことを特徴とする光ヘッド。
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