JP2941518B2 - 光磁気ヘッド装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体である光磁気
ディスク上に情報を記録・再生・消去するための光磁気
記録再生装置に用いられる光磁気ヘッド装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】光磁気記録においては、ディスク上に形
成された同心円状またはスパイラル状のトラック上に情
報を光磁気効果を利用して記録再生する光磁気ディスク
などの装置がすでに実用化されている。

【０００３】従来の光ヘッド装置の構成を図４および図
５を用いて説明する。ＣＤ（コンパクトディスク）を再
生する光ヘッド装置は図４に示すように、レーザ光源
１、回折格子１９、ハーフミラー２０、対物レンズ３お
よび光検出器１６から構成されている。この光ヘッド装
置では、レーザ光源１から出射されたレーザ光は回折格
子１９で３ビーム化され、ハーフミラー２０で反射し、
対物レンズ３で集光されて記録媒体４上に照射される。
記録媒体４から反射した情報信号光は対物レンズ３を通
り、ハーフミラー２０を透過して光検出器１６で受光さ
れる。

【０００４】この光ヘッド装置では、対物レンズ３によ
り記録媒体４に集光されたレーザ光のトラックエラー信
号の検出は、回折格子１９で３ビーム化された±１次光
の光量から公知の３ビーム法によって行われ、フォーカ
スエラー信号の検出は、ハーフミラー２０を透過したと
きに発生する非点収差量から公知の非点収差法によって
行われる。また、情報信号の検出は光検出器１６に照射
されたすべての光量和によって得られる。

【０００５】この光ヘッド装置組立時には、回折格子１
９の回転角度の調整、および光検出器１６の３軸方向調
整すなわち光軸方向（図中矢印）と光軸に垂直な二方向
の位置の調整等が必要となる。

【０００６】図４のＣＤの光ヘッド装置に対して、光磁
気ヘッド装置は図５に示すように、レーザ光源１、ビー
ムスブリッタ２、対物レンズ３、１／２波長板２１、偏
光ビームスブリッタ２２、ナイフエッジ２３および光検
出器２４，２５から構成されている。この光磁気ヘッド
装置では、レーザ光源１から出射されたレーザ光はビー
ムスプリッタ２を透過し、対物レンズ３で集光されて記
録媒体４上に照射される。記録媒体４から反射した情報
信号光は、入射光に対してカー回転角だけ回転した直線
偏光となり、ビームスプリッタ２によって反射分離され
る。分離された情報信号光は、１／２波長板２１で偏光
面が概ね４５度回転され、偏光ビームスプリッタ２２で
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分に分離されて光検出器２４，２
５で検出される。

【０００７】この光ヘッド装置では、対物レンズ３によ
り記録媒体４に集光されたレーザ光のトラックエラー信
号の検出は、偏光ビームスプリッタ２２により分離され
た１偏光成分から公知のプッシュプル法によって行わ
れ、フォーカスエラー信号の検出は、偏光ビームスプリ
ッタ２２により分離された他の偏光成分から、ナイフエ
ッジ２３を用いて公知のナイフエッジ法によって行われ
る。また、情報信号の検出は、偏光ビームスプリッタ２
２で分離された各偏光成分からの差動検出によってなさ
れる。また、情報の記録あるいは消去は、レーザ光の強
度と外部磁界５の極性の切り換えによってなされる。

【０００８】この光磁気ヘッド装置組立時には、１／２
波長板２１の回転角度の調整、光検出器２４の３軸方向
調整および、検出器２５の２軸方向調整（光軸に垂直な
二方向の位置の調整）等が必要となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の光
磁気ヘッド装置では、ＣＤの光ヘッド装置に対して構成
部品点数が多く小型化が困難であるという欠点があっ
た。さらに、調整箇所が多く組立性が悪いため光磁気ヘ
ッド装置のコストが低減できないという欠点があった。
また、特開平３−２０９６３４号「光ヘッド装置」に
は、半導体レーザとホログラム素子と光検出器とを一体
化した光ヘッド装置が開示されている。しかしながら、
この種の光ヘッド装置を光磁気ディスクの記録又は再生
に適用した場合、記録媒体により反射されて戻る情報光
を、ホログラム素子によって回折させてはいるものの、
０次回折光（透過光）と±１次回折光を全て光検出器に
て検出する構成にはなっていないため、光量損失が発生
して再生信号が劣化するといった課題を抱えるものであ
った。また、光磁気信号のノイズによる劣化を減少させ
る場合、記録媒体からの反射光を１／２波長板を通過さ
せた後で２分配し、２対の光検出器による差動増幅によ
り同相ノイズを除去するのが一般的であるが、こうした
差動検出法を前述の光ヘッド装置に適用しようとする
と、新たに１／２波長板とビームスプリッタを追加する
必要があり、調整箇所も増えて厄介な調整が必要になる
等の課題を抱えるものであった。さらにまた、半導体レ
ーザを一体化したことにより、半導体レーザから出射さ
れたレーザ光が記録媒体に到達する前にホログラム素子
を通過することになり、回折光が光量損失となってしま
う結果、高出力の半導体レーザが必要になる等の課題を
抱えるものであった。

【００１０】それ故に、本発明の目的は、記録媒体から
の反射光である情報再生信号を高い効率をもって光検出
器に導き、差動検出による高品質の光磁気信号が検出で
きるようにすることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】したがって、本発明は上
記課題を解決するために、レーザ光を出射するレーザ光
源と、該レーザ光源からのレーザ光を光磁気ディスクの
信号記録面に集光して照射する対物レンズと、前記信号
記録面で反射されて戻るレーザ光を照射光路外に分岐さ
せるビームスプリッタと、偏光性をもつ結晶からなり、
前記ビームスプリッタから延びる分岐光路上に結晶軸方
向を光軸に対して略４５度傾斜させて配設され、前記ビ
ームスプリッタが前記信号記録面で反射されて戻るレー
ザ光から分岐させたレーザ光の偏光面を略４５度回転し
て既記録情報光とサーボ信号光とに分離する偏光性ホロ
グラム光学素子と、前記レーザ光源とは別体であり、か
つ前記偏光性ホログラム光学素子の背面側に密接又は所
定距離離間させて一体化され、前記既記録情報光及びサ
ーボ信号光を受光する受光素子とを具備することを特徴
とするものである。

【００１２】

【作用】この発明によれば、記録媒体から反射した情報
信号光の偏光面を概ね４５度回転して光磁気情報信号お
よびサーボエラー信号を分離する機能を持つ偏光性ホロ
グラム光学素子は、光磁気ヘッド装置の１／２波長板の
機能、偏光ビームスプリッタの機能、ナイフエッジなど
のフォーカスエラー信号を検出する素子としての機能を
複合しているため構成部品点数を削減している。さら
に、この偏光性ホログラム光学素子と光検出器の同時移
動を可能とすることで、調整を容易にすると共に調整箇
所を削減している。

【００１３】

【実施例】図１から図３を用いて本発明の一実施例を詳
細に説明する。図１は本発明の光磁気ヘッド装置の平面
図である。図１において、光磁気ヘッド装置は、レーザ
光源１、ビームスプリッタ２、対物レンズ３、ホログラ
ム光検出器６から構成されている。

【００１４】次に動作について説明する。レーザ光源ｌ
から出射されたレーザ光は直線偏光をしており、ビーム
スプリッタ２を透過し、対物レンズ３により集光されて
微小スポットを記録媒体４上に形成する。記録媒体４か
ら反射した情報信号光は、入射光に対してカー回転角だ
け回転した直線偏光となる。反射した情報信号光は、対
物レンズ３を通過し、ビームスプリッタ２で入射光と反
射分離される。反射した情報信号光は、ホログラム光検
出器６で検出される。

【００１５】ホログラム光検出器６の構成と動作を図２
を用いて詳細に説明する。図２は本発明のホログラム光
検出器の拡大斜視図である。図２において、ホログラム
光検出器６は、ＰＤベース１０にレーザ光を受光する複
数に分割されたＰＤ面８が設置され、ＰＤ面８からは端
子１１が接続されている。さらに、ＰＤベース１０上に
は、レーザ光の偏光方向に対して複屈析性を持つ材質
（例えばニオブ酸リチウム結晶など）で入射面に位相型
のホログラム面７を持つカバーガラス９が結晶軸方向を
入射光軸１２に対して概ね４５度傾けて設置された構成
となっている。

【００１６】次に動作について説明する。カバーガラス
９表面のホログラム面７の格子は、結晶軸方向（図中矢
印）に対して屈折率が異なっているため、カバーガラス
９の一方の結晶軸方向に入射する直線偏光のレーザ光に
対しては、ホログラム面７の格子の屈折率とカバーガラ
ス材質の屈析率がほぼ等しくなり、ホログラム面７に回
折されずに０次光１３となりＰＤ面８で受光される。こ
れに対して他方の結晶軸方向に入射する直線偏光のレー
ザ光に対しては、ホログラム面７の格子の屈析率とカバ
ーガラス材質の屈折率が異なるため、ホログラム面７に
回折されて−１次光１３ａおよび＋１次光１３ｂとなり
ＰＤ面８で受光される。

【００１７】ここで、図１の対物レンズ３により記録媒
体４に集光されたレーザ光のトラックエラー信号の検出
は、カバーガラス９のホログラム面７に入射するレーザ
光のプッシュプル成分（ディスクで回折されるレーザ光
の明暗成分）をホログラム面７により回折分離し、分割
されたＰＤ面８に受光される光量から求められる。フォ
ーカスエラー信号の検出は、カバーガラス９のホログラ
ム面７に入射するレーザ光を光軸を通る分割線で２等分
した成分をホログラム面７により回折分離し、分割され
たＰＤ面８に受光される光量から求められる。

【００１８】また、カバーガラス９のホログラム面７に
入射する直線偏光は、カバーガラス９の結晶軸方向に対
し４５度傾斜しているため、０次光と±１次光に分離さ
れてＰＤ面８で受光される。従って、情報信号の検出
は、この０次光成分と±１次光成分から差動検出によっ
てなされる。また、情報の記録あるいは消去は、レーザ
光の強度と外部磁界５の極性の切り換え又はレーザ光の
強度変調によってなされる。

【００１９】図１に示す光磁気ヘッド装置組立時には、
ホログラム光検出器６のみの光軸に対する回転角度と３
軸方向調整等が必要となる。

【００２０】図３は本発明の光磁気ヘッド装置の原理を
示す平面図である。図１のホログラム光検出器６の調整
は、図３に示す偏光性ホログラム光学素子１５と光検出
器１６を同一のホルダ１７に固定し、このホルダの光軸
に対する回転角度と３軸方向調整を行うことと同一であ
る。

【００２１】本装置の実施例では、偏光性ホログラム光
学素子を用いることで、構成部品点数を削減することが
できると共に、偏光性ホログラム光学素子と光検出器の
同時移動を可能とすることで、調整箇所が削減でき、調
整が容易となる。

【００２２】なお、実施例ではコリメートレンズおよび
整形プリズムを用いない光磁気ヘッド装置について記載
したが、コリメートレンズおよび整形プリズムを用いる
光磁気ヘッド装置に対しても適用可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、レーザ光
源からのレーザ光を光磁気ディスクの信号記録面に集光
して照射し、信号記録面で反射されて戻るレーザ光を照
射光路外に分岐させ、分岐光路上に結晶軸方向を光軸に
対して略４５度傾斜させて配設した偏光性をもつ結晶か
らなる偏光性ホログラム素子により、ビームスプリッタ
により分岐されたレーザ光の偏光面を略４５度回転して
既記録情報光とサーボ信号光とに分離する構成としたか
ら、偏光性ホログラム光学素子のホログラム面に入射す
る直線偏光が結晶軸方向に対し４５度傾斜しており、信
号記録面で反射されて戻るレーザ光はホログラム面にお
いて０次光と±１次光に分離されるので、０次光成分と
±１次光成分を差動検出することにより情報信号が検出
でき、回折光の全光量を情報信号検出に利用し、信号検
出精度を高めることができ、しかもレーザ光源から出射
されたレーザ光が記録媒体に到達する前にホログラム素
子を通過しないので、記録媒体において反射される前の
回折に伴う光量損失はあり得ず、従ってレーザ光源を徒
に高出力化する必要はなく、一方またホログラム面に入
射するレーザ光のプッシュプル成分（ディスクで回折さ
れるレーザ光の明暗成分）をホログラム面にて回折分離
し、ＰＤ面にて受光される光量からトラックエラー信号
を検出するとともに、ホログラム面に入射するレーザ光
を光軸を通る分割線で２等分した成分をホログラム面に
て回折分離し、ＰＤ面にて受光される光量からフォーカ
スエラー信号を検出することができ、従ってホログラム
面にて回折分離されるレーザ光を無駄なく情報信号検出
とサーボ信号検出に利用することができ、しかも従来の
光磁気ヘッド装置が必要とした１／２波長板や偏光ビー
ムスプリッタ或いはナイフエッジ等を一括して削減する
ことができるので、構成部品点数を従来のＣＤの光ヘッ
ド装置と同程度以下とし、光磁気ディスクを記録媒体と
する光磁気ヘッド装置を確実に小型化することができ、
さらにレーザ光源とは別体であり、かつ偏光性ホログラ
ム光学素子の背面側に密接又は所定距離離間させて一体
化した受光素子が、既記録情報光及びサーボ信号光を受
光するようにしたから、レーザ光源は固定したまま、偏
光性ホログラム光学素子と受光素子とを一体的に移動さ
せることができ、偏光性ホログラム光学素子と光検出器
の相対的位置関係を変えることなく調整が容易に行える
ため、調整箇所が減ることと合わせ調整作業の効率を高
めることができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す光磁気ヘッド装置の平
面図である。

【図２】本発明のホログラム光検出器の一実施例を示す
拡大斜視図である。

【図３】本発明の光磁気ヘッド装置の原理を示す平面図
である。

【図４】従来のＣＤの光ヘッド装置を示す平面図であ
る。

【図５】従来の光磁気ヘッド装置を示す平面図である。

【符号の説明】

１ レーザ光源 ２ ビームスプリッタ ３ 対物レンズ ４ 記録媒体 ５ 外部磁界 ６ ホログラム光検出器 ７ 偏光性ホログラム光学素子（ホログラム面） ８ 受光素子（ＰＤ面） ９ カバーガラス １０ ＰＤベ一ス １１ 端子 １２ 入射光軸 １３ ０次回折光 １３ａ −１次回折光 １３ｂ ＋１次回折光 １５ 偏光性ホログラム光学素子 １６ 受光素子（光検出器） １７ ホルダ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光を出射するレーザ光源と、該レ
   ーザ光源からのレーザ光を光磁気ディスクの信号記録面
   に集光して照射する対物レンズと、前記信号記録面で反
   射されて戻るレーザ光を照射光路外に分岐させるビーム
   スプリッタと、偏光性をもつ結晶からなり、前記ビーム
   スプリッタから延びる分岐光路上に結晶軸方向を光軸に
   対して略４５度傾斜させて配設され、前記ビームスプリ
   ッタが前記信号記録面で反射されて戻るレーザ光から分
   岐させたレーザ光の偏光面を略４５度回転して既記録情
   報光とサーボ信号光とに分離する偏光性ホログラム光学
   素子と、前記レーザ光源とは別体であり、かつ前記偏光
   性ホログラム光学素子の背面側に密接又は所定距離離間
   させて一体化され、前記既記録情報光及びサーボ信号光
   を受光する受光素子とを具備することを特徴とする光磁
   気ヘッド装置。