JP3362652B2 - Magnetic recording device - Google Patents
Magnetic recording deviceInfo
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- JP3362652B2 JP3362652B2 JP34112697A JP34112697A JP3362652B2 JP 3362652 B2 JP3362652 B2 JP 3362652B2 JP 34112697 A JP34112697 A JP 34112697A JP 34112697 A JP34112697 A JP 34112697A JP 3362652 B2 JP3362652 B2 JP 3362652B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- beams
- light
- storage medium
- magnetic recording
- generated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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Landscapes
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高精度のトラッキ
ング誤差信号を安定して検出し、固定磁気ディスクまた
はフロッピーディスクなどの磁気記憶媒体上に記憶され
る情報を、正確に記録、再生または消去することのでき
る磁気記録装置(IPC G11B 11/10)に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、磁気記憶媒体上に情報を記録する
磁気ディスクシステムにおいては、トラックピッチが2
00μm程度と光記憶媒体上の1.6μm程度に比較し
て非常に広く、ステッピングモータ等を用いて機械的に
大まかなトラック位置決めが行われていた。しかし、近
年、高容量化を実現するために、数μm〜数10μmの
トラックピッチが望まれており、この場合には従来より
も正確なトラッキング制御が必要となる。
【0003】図4に、光を用いてトラッキング誤差信号
の検出を行う従来の磁気記録装置の一例を示す。図4に
示すように、従来の磁気記録装置は、直線偏光の発散ビ
ーム(以下「ビーム」という。)70を出射する半導体
レーザー光源(以下「光源」という。)1と、光源1か
ら出射されたビーム70を受けて複数のビームに分岐す
る回折素子16と、回折素子16を透過したビーム70
を受けて磁気記憶媒体4の上に集光する対物レンズ17
と、その対物レンズ17を支持する焦点位置を磁気記憶
媒体4上に正確に定めるためZ方向に調整可能な支持体
21と、磁気記憶媒体4で反射、回折し、再び対物レン
ズ17を透過して、回折素子16で分岐されたビーム7
0を受け、受光量に応じた電気信号を出力する光検出器
15と、光検出器15から出力される電気信号を処理し
てトラッキング誤差信号を出力する信号処理部61と、
信号処理部61から出力されるトラッキング誤差信号を
受けて、トラッキング誤差信号検出光学系および情報の
記録、再生を行う磁気ヘッド14を含み対物レンズ17
を透過したビーム70を磁気記憶媒体4上に適切なスポ
ットサイズに絞るための開口2が形成された基台13と
磁気記憶媒体4との相対的な位置を調整する駆動部91
とにより構成されている。
【0004】回折素子16には、光源1に近い側の面に
領域16Aが形成され、その反対側の面に領域16Bが
形成されている。そして、光源1から出射された直線偏
光の発散ビームは、回折素子16の領域16Aに入射し
て0次回折光および±1次回折光の3つのビームに分岐
され、この領域16Aで生成された3つのビームは、そ
れぞれ領域16Bでさらに0次回折光±1次回折光など
と複数のビームに分岐される。光源1から対物レンズ1
7に至る光路においては、領域16Bで生成される回折
光のうち前記3つのビームのそれぞれの0次回折光のみ
が対物レンズ17の開口に入射するように、領域16B
の格子ピッチが設計されている。また、磁気記憶媒体4
で反射、回折して、回折素子16の領域16Bに入射し
た3つのビーム70は、複数の回折光に分岐され、この
うち±1次回折光71、72のみが光検出器15によっ
て受光される。
【0005】図5に、従来の磁気記録装置における磁気
記憶媒体と集光されたビームとの関係を示す。図5に示
すように、磁気記憶媒体4には、等間隔に隣接するトラ
ック(磁気ヘッド14によって情報を記録または再生す
る領域)の中間に案内溝が形成されており、案内溝とそ
れ以外の部分の反射率の差により、トラッキング誤差信
号を光学的に検出することができるようにされている。
図5中、Tn-1、Tn、Tn+1・・・はトラックであり、
Gn-1、Gn、Gn+1・・・は案内溝である。トラックピ
ッチptは、例えば20μmに、案内溝の幅は2μmに
それぞれ設定されている。
【0006】ビーム70のうち、70Aは回折素子16
の領域16Aで生成された0次回折光にもとづいて領域
16Bで生成された0次回折光、70B、70Cは回折
素子16の領域16Aで生成された±1次回折光にもと
づいて領域16Bで、生成された0次回折光である。こ
の3つのビーム70A〜70Cは、磁気記憶媒体4の上
の案内溝Gnに対して隣接する案内溝Gn間のピッチを
ptとするとき、各々pt/4の間隔となるように配置
される。
【0007】図6(a)、(b)に、従来の磁気記録装
置における回折素子の格子パターンを示し、図6(c)
に、従来の磁気記録装置における光検出器とビームとの
関係を示す。図6(a)、(b)に示すように、回折素
子16の領域16A、16Bに形成された格子パターン
は、それぞれ等ピッチのパターンであり、領域16Aの
格子パターンと領域16Bの格子パターンとは直交して
いる。図6(c)に示すように、光検出器15によって
受光される±1次回折光71、72は、それぞれ3つの
ビーム71A〜71C、72A〜72Cからなってい
る。光検出器15は、6つの受光部15A〜15Fを有
しており、ビーム71Aは受光部15Bで、ビーム71
Bは受光部15Aで、ビーム71Cは受光部15Cで、
ビーム72Aは受光部15Eで、ビーム72Bは受光部
15Dで、ビーム72Cは受光部15Fでそれぞれ受光
される。
【0008】図6(c)に示すように、光源1は、シリ
コン基板をエッチングした光検出器15の上に配置され
ている。また、シリコン基板上にはミラー150が形成
されており、光源1から出射されたビーム70がミラー
150で反射され、光検出器15の受光部15A〜15
Fが形成されたX−Y平面に対して垂直なZ軸方向に出
射するようにされている。
【0009】図7に、従来の磁気記録装置における信号
処理部の回路構成を示す。図7に示すように、光検出器
15の受光部15A、15B、15C(または15D、
15E、15F)は、それぞれI−V変換部355、3
54、353に接続されている。これにより、光検出器
15の受光部15A、15B、15C(または15D、
15E、15F)から出力される電気信号は、それぞれ
I−V変換部355、354、353で電圧信号に変換
される。I−V変換部355、354、353から出力
される電圧信号v5(またはv6、v7)はビーム70が
磁気記憶媒体4の案内溝(たとえば、Gn)の中心から
変位xを有するとき、それぞれ近似的に下記(数1)〜
(数3)によって表記されるような波形となる。
【0010】
【数1】
【0011】
【数2】
【0012】
【数3】
【0013】上記(数1)〜(数3)において、A1〜
A3は振幅、B1〜B3は直流成分である。I−V変換部
353、354は、それぞれ可変利得増幅部476、4
77を介して作動演算部374に接続されている。これ
により、I−V変換部353、354から出力される電
圧信号v5、v6は、それぞれ可変利得増幅部476、4
77で所望の振幅に調整された後、作動演算部374で
作動演算され、電圧信号v8として出力される。また、
I−V変換部354、355から出力される電圧信号v
5、v7は、それぞれ可変利得増幅部478、479で所
望の振幅に調整された後、作動演算部375で作動演算
され、電圧信号v9として出力される。
【0014】作動演算部374、375から出力される
電圧信号v8、v9は、それぞれ下記(数4)、(数5)
によって表記されるような、位相がπ/2だけ異なる正
弦波となる。
【0015】
【数4】
【0016】
【数5】
【0017】上記(数4)、(数5)において、A4は
振幅である。作動演算部374、375は、それぞれ可
変利得増幅部474、475を介して作動演算部433
に接続されている。これにより、作動演算部374、3
75から出力される電圧信号v8、v9は、それぞれ可変
利得増幅部474、475で所望の振幅に調整された
後、演算部433で加算され、電圧信号v10として出力
される。電圧信号v10は、下記(数6)で表記されるよ
うな波形となり、トラッキング誤差信号として出力端子
403から出力される。
【0018】
【数6】
【0019】上記(数6)において、K3、K4は、それ
ぞれ可変利得増幅部474、475の利得、Φ1は−π
/4である。トラッキング誤差信号v10は、利得K3、
K4を適当に選択することにより、任意の位相および振
幅を有する信号となる。
【0020】次に、上記のように構成された磁気記録装
置におけるトラッキング動作について説明する。
【0021】図4に示すように、光源1から出射された
直線偏光の発散ビーム70は回折素子16の領域16A
に入射して0次回折光および±1次回折光の3つのビー
ムに分岐される。領域16Aで生成された3つのビーム
は、領域16Bでさらに複数のビームに分岐されるが、
領域16Bで生成される回折光のうち0次回折光のみが
対物レンズ17の開口に入射する。この3つの回折光7
0A〜70Cは、対物レンズ17によって磁気記憶媒体
4の上に集光される(図5)。磁気記憶媒体4で反射、
回折したビーム70A〜70Cは、再び対物レンズ17
を透過して、回折素子16の領域16Bに入射し、複数
の回折光に分岐される。そして、分岐された回折光のう
ち±1次回折光71A〜71C、72A〜72Cのみが
光検出器15の受光部15A〜15Fによって受光され
る(図6(c))。光検出器15の受光部15A〜15
Fは、それぞれのビームの受光量に応じた電気信号を信
号処理部61(図7)に出力する。この電気信号は信号
処理部61で処理され、トラッキング誤差信号として駆
動部91に出力される。トラッキング誤差信号を受けた
駆動部91は、光学系及び磁気ヘッド14を含む基台1
3と磁気記憶媒体4との相対的な位置を調整する。これ
により、所望のトラックにトラッキングがなされる。
【0022】このトラッキング誤差信号の検出方法は3
ビーム法として公知のものである。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
構成された従来の磁気記録装置では、光検出器15の受
光部15A(または15B、15C)から出力されるの
は磁気記憶媒体4に集光された1個のビーム70A(ま
たは70B、70C)のみによる検出信号であるため信
号出力が小さく、また磁気記憶媒体4の反射率ばらつき
やあるいは案内溝Gn-1、Gn、Gn+1・・・の形状欠陥
に起因する光学雑音の影響により信号対雑音比が低下し
てトラッキング動作が不安定になるという問題点があっ
た。
【0024】本発明は、従来技術における前記課題を解
決するため、信号対雑音比の高いトラッキング信号を検
出することのできる磁気記録装置を提供することを目的
とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る磁気記録装置の構成は、等間隔な案内
溝を有するディスク状情報記録媒体と、光源から出射さ
れたビームを受けて3つのビームを生成する第一の回折
素子と、その3つのビームからそれぞれ更に3つのビー
ムを生成する第二の回折素子と、それらのビームを微小
スポットとして前記情報記録媒体に集光する集光光学系
と、その情報記録媒体から反射、回折し、再び前記集光
光学系を通過したそれぞれのビームをそれぞれ受光して
それぞれの受光強度に応じた出力を発生する光検出器
と、それらの光検出器の出力よりトラッキング誤差信号
を作成する信号処理手段と、そのトラッキング誤差信号
に応じて前記集光光学系と案内溝との相対的位置を変化
せしめる駆動装置とを有し、前記第二の回折素子により
それぞれ3つのビームに生成され、前記情報記録媒体に
集光された各ビームの間隔は、前記案内溝の間隔の整数
倍になるように設定されていることを特徴とする磁気記
録装置であって、前記情報記憶媒体上に前記第1の回折
素子で生成された3つのビームがさらに前記第2の回折
素子を通過することによって生成される合計9つのビー
ムを、前記集光光学系の倍率調整を行なうことによって
前記第2の回折素子で生成される3つのビームを前記情
報記憶媒体上の周期的な物理変化と同位相となる位置に
集光させることにより、光検出器のひとつの受光部で3
つのビームを検出するため光量が増加し、また情報記憶
媒体上の反射率ばらつきや案内溝の形状欠陥が原因で発
生する光学雑音の影響が低下するため信号対雑音比の良
好なトラッキング誤差信号が検出可能となる。
【0026】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の形態におけ
る磁気記録装置の実施の形態を示す構成図であり、図2
は本発明に係る磁気記録装置における磁気記憶媒体と集
光されたビームとの関係を示す図である。また、図3は
本発明に係る磁気記録装置における光検出器とビームと
の関係を示す図である。図1および図2および図3に示
すように、基本的な構成は、上記従来の実施例の図4お
よび図5および図6に示した構成と同様であり、同一部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。上記従来
の実施例と異なる点は、以下の点である。すなわち、上
記従来例においては、領域16Bで生成される回折光の
うち0次回折光のみが対物レンズ17に入射するように
領域16Bの格子ピッチが設計されていたが、本発明の
実施の形態においては領域16Bで生成される回折光の
0次回折光70に加え±1次回折光73、74も対物レ
ンズ17に入射するように領域16Bの格子ピッチが設
計されている。これにより図2に示すように、磁気記憶
媒体4上にはビーム70A、70B、70C、と73
A、73B、73Cおよび74A、74B、74Cの合
計9つのビームが集光されている。これらのビームのう
ち70Aは回折素子16の領域16Aで生成された0次
回折光からさらに領域16Bで生成された0次回折光、
70B、70Cは領域16Aで生成された±1次回折光
からさらに領域16Bで生成された0次回折光、73
A、74Aは回折素子16の領域16Aで生成された0
次回折光からさらに領域16Bで生成された±1次回折
光、73B、74B、は領域16Aで生成された+1次
回折光からさらに領域16Bで生成された±1次回折
光、73C、74Cは領域16Bで生成された−1次回
折光からさらに領域16Bで生成された±1次回折光で
ある。ビーム70と73およびビーム70と74の間隔
は等しく、これらは後述する方法により案内溝間隔pt
の整数倍となる間隔に配置される。図1に示すように、
磁気記憶媒体4で反射、回折し再び同じ集光光学系を透
過して回折素子16の領域16Bに入射したビーム7
0、73、74は、複数の回折光に分岐され、このうち
ビーム70の±1次回折光71、72は従来例と同じく
光検出器15によって受光される。これに加え本発明の
実施の形態ではビーム73、74の0次回折光75、7
6もビーム71、72と同一光路をたどって光検出器1
5によって受光される。図3に示すようにビーム75
A、75B、75Cはそれぞれビーム71A、71B、
71Cと重なって受光部15B、15A、15Cに、ま
たビーム76A、76B、76Cはそれぞれビーム72
A、72B、72Cと重なって受光部15E、15D、
15Fに受光される。
【0027】次にビーム70、73、74を案内溝に対
して同位相とするための実施の形態を説明する。図1
(b)に示すように情報の記録、再生を行なう磁気ヘッ
ド14を含む基台13には光検出器15と回折素子16
が取り付けられた支持体22がZ方向に調整可能に取り
付けられている。また支持体22には対物レンズ17を
取り付けた支持体21がZ方向に調整可能に取り付けら
れている。支持体21および支持体22はまずビーム7
0が磁気記憶媒体4に概略合焦点となるよう仮取付けす
る。次にビーム70とビーム73(あるいは74)の間
隔はこの集光光学系の倍率によって定まるので、ビーム
間隔が案内溝間隔ptと等しくなる、すなわちビーム7
0、73、74が案内溝に対して同位相になるように対
物レンズ17を取り付けた支持体21をZ方向に位置調
整して倍率を調整する。最後に支持体21を位置調整し
た結果、焦点位置が磁気記憶媒体4からずれた場合は合
焦点となるよう支持体22をZ方向に位置調整する。
【0028】以上のような構成とすることによりビーム
70、73、74は案内溝に対して同位相となる。これ
によってビーム70に加えビーム73、74が磁気記憶
媒体4で反射、回折したビームを光検出部で加算して信
号出力されるため、従来ビーム70のみによって得られ
ていた光検出器の信号出力に比べ信号強度がビーム73
と74が加わった分増加するため電気的な雑音に対する
信号対雑音比が向上する上、複数のビームで検出を行な
うことによって磁気記憶媒体4の反射率ばらつきや案内
溝の形状欠陥による光学的な雑音を平均化して低減させ
る効果があるため、従来の実施例に比べ光学的雑音に対
する信号対雑音比が向上したトラッキング誤差信号を得
ることが可能となる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気記録
装置によれば、情報記憶媒体上に第1の回折素子で生成
された3つのビームがさらに第2の回折素子を通過する
ことによって生成される合計9つのビームを、前記集光
光学系の倍率調整を行なうことによって第2の回折素子
で生成される3つのビームを情報記憶媒体上の周期的な
物理変化と同位相となる位置に集光させることにより、
従来の3つのビームによる検出方法に比べ信号雑音比の
より良好なトラッキング誤差信号を検出することが可能
である。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention stably detects a high-accuracy tracking error signal and stores it on a magnetic storage medium such as a fixed magnetic disk or a floppy disk. The present invention relates to a magnetic recording device (IPC G11B 11/10) capable of accurately recording, reproducing, or erasing information. 2. Description of the Related Art Conventionally, in a magnetic disk system for recording information on a magnetic storage medium, a track pitch is 2 bits.
Compared to about 00 μm, which is much larger than about 1.6 μm on an optical storage medium, rough track positioning was mechanically performed using a stepping motor or the like. However, in recent years, a track pitch of several μm to several tens of μm has been desired in order to realize a higher capacity, and in this case, more accurate tracking control than in the past is required. FIG. 4 shows an example of a conventional magnetic recording apparatus for detecting a tracking error signal using light. As shown in FIG. 4, the conventional magnetic recording apparatus includes a semiconductor laser light source (hereinafter, referred to as “light source”) 1 for emitting a divergent beam (hereinafter, referred to as “beam”) 70 of linearly polarized light, and a semiconductor laser light source (hereinafter, referred to as “light source”) 1. Element 16 that receives the split beam 70 and splits into a plurality of beams, and a beam 70 that has passed through the diffraction element 16.
Objective lens 17 that receives light and condenses it on magnetic storage medium 4
And a support 21 that can be adjusted in the Z direction to accurately determine the focal position for supporting the objective lens 17 on the magnetic storage medium 4, and that the light is reflected and diffracted by the magnetic storage medium 4 and passes through the objective lens 17 again. The beam 7 split by the diffraction element 16
0, a photodetector 15 that outputs an electric signal corresponding to the amount of received light, a signal processing unit 61 that processes the electric signal output from the photodetector 15 and outputs a tracking error signal,
The objective lens 17 includes a tracking error signal detection optical system and a magnetic head 14 for recording and reproducing information upon receiving a tracking error signal output from the signal processing unit 61.
A drive unit 91 for adjusting the relative position between the base 13 having the opening 2 for narrowing the beam 70 transmitted through the magnetic storage medium 4 to an appropriate spot size and the magnetic storage medium 4
It is composed of In the diffraction element 16, a region 16A is formed on the surface near the light source 1, and a region 16B is formed on the surface on the opposite side. Then, the divergent beam of linearly polarized light emitted from the light source 1 enters the region 16A of the diffraction element 16 and is branched into three beams of 0th-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light. The beam is further split into a plurality of beams, such as a 0th-order diffracted light ± 1st-order diffracted light, in the region 16B. Light source 1 to objective lens 1
In the optical path leading to region 7, the region 16B is formed such that only the 0th-order diffracted light of each of the three beams out of the diffracted light generated in the region 16B enters the aperture of the objective lens 17.
Lattice pitch is designed. In addition, the magnetic storage medium 4
The three beams 70 reflected and diffracted at the region 16B of the diffraction element 16 are split into a plurality of diffracted lights, and only the ± first-order diffracted lights 71 and 72 are received by the photodetector 15. FIG. 5 shows the relationship between a magnetic storage medium and a focused beam in a conventional magnetic recording apparatus. As shown in FIG. 5, in the magnetic storage medium 4, a guide groove is formed in the middle of tracks (areas where information is recorded or reproduced by the magnetic head 14) at equal intervals, and the guide groove and other parts are formed. The tracking error signal can be optically detected based on the difference in reflectance between the portions.
In FIG. 5, Tn-1, Tn, Tn + 1... Are tracks,
Gn-1, Gn, Gn + 1... Are guide grooves. The track pitch pt is set to, for example, 20 μm, and the width of the guide groove is set to 2 μm. [0006] Of the beam 70, 70A is the diffraction element 16
The 0th-order diffracted light 70B, 70C generated in the area 16B based on the 0th-order diffracted light generated in the area 16A is generated in the area 16B based on the ± 1st-order diffracted light generated in the area 16A of the diffraction element 16. 0-order diffracted light. The three beams 70A to 70C are arranged so as to have an interval of pt / 4 when the pitch between the guide grooves Gn adjacent to the guide groove Gn on the magnetic storage medium 4 is pt. FIGS. 6A and 6B show grating patterns of a diffraction element in a conventional magnetic recording apparatus, and FIG.
2 shows the relationship between a photodetector and a beam in a conventional magnetic recording apparatus. As shown in FIGS. 6A and 6B, the grating patterns formed in the regions 16A and 16B of the diffraction element 16 are patterns having the same pitch, respectively. Are orthogonal. As shown in FIG. 6C, the ± first-order diffracted lights 71 and 72 received by the photodetector 15 are composed of three beams 71A to 71C and 72A to 72C, respectively. The photodetector 15 has six light receiving sections 15A to 15F, and a beam 71A is a light receiving section 15B and a beam 71A.
B is the light receiving unit 15A, the beam 71C is the light receiving unit 15C,
The beam 72A is received by the light receiving unit 15E, the beam 72B is received by the light receiving unit 15D, and the beam 72C is received by the light receiving unit 15F. As shown in FIG. 6C, the light source 1 is disposed on a photodetector 15 obtained by etching a silicon substrate. Further, a mirror 150 is formed on the silicon substrate, and the beam 70 emitted from the light source 1 is reflected by the mirror 150, and the light receiving units 15A to 15A of the photodetector 15 are formed.
The light is emitted in the Z-axis direction perpendicular to the XY plane on which the F is formed. FIG. 7 shows a circuit configuration of a signal processing unit in a conventional magnetic recording apparatus. As shown in FIG. 7, the light receiving portions 15A, 15B, 15C (or 15D,
15E and 15F) correspond to the IV converters 355 and 3 respectively.
54, 353. Thereby, the light receiving sections 15A, 15B, 15C (or 15D,
15E, 15F) are converted into voltage signals by the IV converters 355, 354, 353, respectively. The voltage signals v5 (or v6, v7) output from the IV converters 355, 354, 353 are approximated when the beam 70 has a displacement x from the center of the guide groove (for example, Gn) of the magnetic storage medium 4, respectively. The following (Equation 1) ~
The waveform is represented by (Equation 3). [0010] ## EQU2 ## ## EQU3 ## In the above (Equation 1) to (Equation 3), A1 to
A3 is an amplitude, and B1 to B3 are DC components. The IV converters 353 and 354 are respectively provided with variable gain amplifiers 476 and 476.
It is connected to the operation calculation unit 374 via 77. As a result, the voltage signals v5 and v6 output from the IV converters 353 and 354 are output from the variable gain amplifiers 476 and 476, respectively.
After being adjusted to a desired amplitude at 77, operation calculation is performed by an operation calculation unit 374 and output as a voltage signal v8. Also,
Voltage signal v output from IV conversion units 354 and 355
5 and v7 are adjusted to desired amplitudes by the variable gain amplifying sections 478 and 479, respectively, are operated and operated by the operation calculating section 375, and are output as the voltage signal v9. The voltage signals v8 and v9 output from the operation calculators 374 and 375 are expressed by the following (Equation 4) and (Equation 5), respectively.
And a sine wave whose phase differs by π / 2. (Equation 4) [Equation 5] In the above (Equation 4) and (Equation 5), A4 is the amplitude. The operation calculators 374 and 375 are connected to the operation calculator 433 via the variable gain amplifiers 474 and 475, respectively.
It is connected to the. Thereby, the operation calculation units 374, 3
The voltage signals v8 and v9 output from 75 are adjusted to desired amplitudes by the variable gain amplifiers 474 and 475, respectively, added by the calculation unit 433, and output as the voltage signal v10. The voltage signal v10 has a waveform represented by the following (Formula 6), and is output from the output terminal 403 as a tracking error signal. [Equation 6] In the above (Equation 6), K3 and K4 are the gains of the variable gain amplifiers 474 and 475, respectively, and Φ1 is -π
/ 4. The tracking error signal v10 has a gain K3,
By properly selecting K4, a signal having an arbitrary phase and amplitude is obtained. Next, the tracking operation in the magnetic recording apparatus configured as described above will be described. As shown in FIG. 4, a linearly polarized divergent beam 70 emitted from the light source 1
And is split into three beams of 0-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light. The three beams generated in the area 16A are further split into a plurality of beams in the area 16B.
Only the zero-order diffracted light of the diffracted light generated in the region 16B enters the opening of the objective lens 17. These three diffracted lights 7
The light beams 0A to 70C are focused on the magnetic storage medium 4 by the objective lens 17 (FIG. 5). Reflected by the magnetic storage medium 4,
The diffracted beams 70A to 70C are returned to the objective lens 17 again.
And is incident on the region 16B of the diffraction element 16 to be branched into a plurality of diffracted lights. Then, only the ± first-order diffracted lights 71A to 71C and 72A to 72C of the branched diffracted lights are received by the light receiving units 15A to 15F of the photodetector 15 (FIG. 6C). Light receiving units 15A to 15 of photodetector 15
F outputs an electric signal corresponding to the received light amount of each beam to the signal processing unit 61 (FIG. 7). This electric signal is processed by the signal processing unit 61 and output to the drive unit 91 as a tracking error signal. Upon receiving the tracking error signal, the drive unit 91 operates on the base 1 including the optical system and the magnetic head 14.
3 and the relative position of the magnetic storage medium 4 are adjusted. As a result, tracking is performed on a desired track. The method of detecting this tracking error signal is as follows.
This is known as a beam method. However, in the conventional magnetic recording apparatus configured as described above, the light output from the light receiving section 15A (or 15B, 15C) of the photodetector 15 is a magnetic storage. Since it is a detection signal based on only one beam 70A (or 70B, 70C) condensed on the medium 4, the signal output is small, and the reflectance variation of the magnetic storage medium 4 or the guide grooves Gn-1, Gn, Gn. There is a problem that the signal-to-noise ratio is reduced due to the influence of optical noise caused by the shape defect of +1... And the tracking operation becomes unstable. An object of the present invention is to provide a magnetic recording apparatus capable of detecting a tracking signal having a high signal-to-noise ratio in order to solve the above-mentioned problems in the prior art. In order to achieve the above object, a magnetic recording apparatus according to the present invention comprises a disk-shaped information recording medium having equally-spaced guide grooves, and a beam emitted from a light source. A first diffractive element that generates three beams upon receiving the light, a second diffractive element that generates three more beams from the three beams, and condenses the beams as minute spots on the information recording medium. Condensing optical system and reflected from the information recording medium, diffracted, a photodetector that receives each beam again passing through the condensing optical system and generates an output according to each received light intensity, Signal processing means for generating a tracking error signal from the outputs of the photodetectors, and changing the relative position between the light collecting optical system and the guide groove according to the tracking error signal. A driving device, wherein the distance between the beams generated into three beams by the second diffraction element and focused on the information recording medium is set to be an integral multiple of the distance between the guide grooves. A magnetic recording apparatus, wherein three beams generated by the first diffraction element on the information storage medium further pass through the second diffraction element. By adjusting the magnification of the condensing optical system, a total of nine beams are moved to a position where the three beams generated by the second diffraction element have the same phase as the periodic physical change on the information storage medium. By condensing light, 3
As a result, the tracking error signal with a good signal-to-noise ratio is generated because the amount of light increases due to the detection of two beams, and the influence of optical noise generated due to variations in reflectivity on the information storage medium and shape defects in the guide grooves decreases. It becomes detectable. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a magnetic recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a magnetic storage medium and a focused beam in the magnetic recording apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a photodetector and a beam in the magnetic recording apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3, the basic configuration is the same as the configuration shown in FIG. 4, FIG. 5 and FIG. The description is omitted. The differences from the above-described conventional embodiment are as follows. That is, in the above conventional example, the grating pitch of the region 16B is designed such that only the 0th-order diffracted light of the diffracted light generated in the region 16B is incident on the objective lens 17. However, in the embodiment of the present invention, The grating pitch of the region 16B is designed such that ± 1st-order diffracted lights 73 and 74 in addition to the 0th-order diffracted light 70 of the diffracted light generated in the region 16B enter the objective lens 17. As a result, as shown in FIG. 2, the beams 70A, 70B, 70C and 73 appear on the magnetic storage medium 4.
A total of nine beams A, 73B, 73C and 74A, 74B, 74C are focused. Of these beams, 70A is the 0th-order diffracted light generated in the area 16B from the 0th-order diffracted light generated in the area 16A of the diffraction element 16,
Reference numerals 70B and 70C denote 0th-order diffracted light generated in the region 16B from the ± 1st-order diffracted light generated in the region 16A, 73
A and 74A represent 0 generated in the region 16A of the diffraction element 16.
The ± 1st-order diffracted lights 73B and 74B further generated in the region 16B from the first-order diffracted light are the ± 1st-order diffracted lights further generated in the region 16B from the + 1st-order diffracted light generated in the region 16A, and 73C and 74C are generated in the region 16B. ± 1st-order diffracted light further generated in the region 16B from the -1st-order diffracted light thus generated. The distance between the beams 70 and 73 and the distance between the beams 70 and 74 are equal, and they are determined by the method described later.
Are arranged at intervals that are integral multiples of. As shown in FIG.
The beam 7 reflected and diffracted by the magnetic storage medium 4 and transmitted again through the same condensing optical system and incident on the region 16B of the diffraction element 16
The light beams 0, 73, and 74 are split into a plurality of diffracted light beams, of which ± first-order diffracted light beams 71 and 72 of the beam 70 are received by the photodetector 15 as in the conventional example. In addition, in the embodiment of the present invention, the zero-order diffracted lights 75, 7 of the beams 73, 74 are provided.
6 also follows the same optical path as the beams 71 and 72, and
5 is received. As shown in FIG.
A, 75B and 75C are beams 71A and 71B, respectively.
71C, the light receiving portions 15B, 15A, and 15C overlap the beams 72A, 76B, and 76C, respectively.
A, 72B, and 72C overlap light receiving units 15E, 15D,
The light is received at 15F. Next, an embodiment for setting the beams 70, 73 and 74 to have the same phase with respect to the guide groove will be described. FIG.
As shown in (b), a base 13 including a magnetic head 14 for recording and reproducing information is provided with a photodetector 15 and a diffraction element 16.
Is attached so as to be adjustable in the Z direction. The support 22 to which the objective lens 17 is mounted is mounted on the support 22 so as to be adjustable in the Z direction. The support 21 and the support 22 first
0 is temporarily attached to the magnetic storage medium 4 so as to be substantially in focus. Next, since the interval between the beam 70 and the beam 73 (or 74) is determined by the magnification of the condensing optical system, the beam interval becomes equal to the guide groove interval pt, that is, the beam 7
The magnification is adjusted by adjusting the position of the support 21 on which the objective lens 17 is attached in the Z direction so that 0, 73, and 74 are in phase with the guide grooves. Finally, if the focus position is shifted from the magnetic storage medium 4 as a result of adjusting the position of the support 21, the support 22 is adjusted in the Z direction so as to be in focus. With the above configuration, the beams 70, 73, and 74 have the same phase with respect to the guide grooves. As a result, the beams 73 and 74 in addition to the beam 70 are reflected and diffracted by the magnetic storage medium 4 and added by the photodetector to output a signal. Therefore, the signal output of the photodetector conventionally obtained only by the beam 70 is output. The signal intensity is higher than that of beam 73
And 74, the signal-to-noise ratio with respect to the electrical noise is improved, and the detection is carried out with a plurality of beams. Since there is an effect of averaging and reducing noise, it is possible to obtain a tracking error signal having an improved signal-to-noise ratio with respect to optical noise as compared with the conventional embodiment. As described above, according to the magnetic recording apparatus of the present invention, three beams generated by the first diffraction element on the information storage medium further pass through the second diffraction element. By adjusting the magnification of the condensing optical system, a total of nine beams generated by performing the above operation are used to adjust the three beams generated by the second diffraction element to the same phase as the periodic physical change on the information storage medium. By focusing on the position
It is possible to detect a tracking error signal having a better signal-to-noise ratio than the conventional detection method using three beams.
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)本発明の実施の形態における磁気記録装
置の構成要部を模式的に示す図図
(b)同磁気記録装置の要部を示す側面図
【図2】同磁気記録装置における磁気記憶媒体と集光さ
れるビームとの関係を示す平面図
【図3】同磁気記録装置における光検出器とビームとの
関係を示す平面図
【図4】(a)従来の磁気記録装置の要部を模式的に示
す図
(b)同磁気記録装置の要部を示す側面図
【図5】同磁気記録装置の磁気記憶媒体と集光されるビ
ームとの関係を示す平面図
【図6】(a)同磁気記録装置に使用される回折素子の
格子パターンを示す平面図
(b)同磁気記録装置に使用されるもう1つの回折素子
の格子パターンを示す平面図
(c)同磁気記録装置における光検出器とビームとの関
係を示す平面図
【図7】同磁気記録装置に使用される信号処理部を示す
電気的回路図
【符号の説明】
1 半導体レーザー光源
2 開口
4 磁気記憶媒体
13 基台
14 磁気ヘッド
15 光検出器
15A〜F 受光部
16 回折素子
16A 領域
16B 領域
17 対物レンズ
21 支持体
22 支持体
61 信号処理部BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 (a) is a diagram schematically showing a main part of a magnetic recording apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a side view showing a main part of the magnetic recording apparatus. FIG. 2 is a plan view showing a relationship between a magnetic storage medium and a focused beam in the magnetic recording device. FIG. 3 is a plan view showing a relationship between a photodetector and a beam in the magnetic recording device. a) a diagram schematically showing a main part of the conventional magnetic recording apparatus; and (b) a side view showing a main part of the magnetic recording apparatus. FIG. 5 is a view showing a magnetic storage medium of the magnetic recording apparatus and a focused beam. FIG. 6A is a plan view showing a grating pattern of a diffraction element used in the magnetic recording apparatus. FIG. 6B is a plan view showing another diffraction element grating pattern used in the magnetic recording apparatus. Plan view (c) Plan view showing the relationship between a photodetector and a beam in the magnetic recording apparatus [ 7 is an electric circuit diagram showing a signal processing unit used in the magnetic recording apparatus. [Description of References] 1 Semiconductor laser light source 2 Opening 4 Magnetic storage medium 13 Base 14 Magnetic head 15 Photodetectors 15A to F Light receiving units 16 Diffraction element 16A Area 16B Area 17 Objective lens 21 Support 22 Support 61 Signal processing unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/56 - 5/60 G11B 21/10 G11B 7/09 - 7/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G11B 5/56-5/60 G11B 21/10 G11B 7/09-7/10
Claims (1)
録媒体と、光源から出射されたビームを受けて3つのビ
ームを生成する第一の回折素子と、その3つのビームか
らそれぞれ更に3つのビームを生成する第二の回折素子
と、それらのビームを微小スポットとして前記情報記録
媒体に集光する集光光学系と、その情報記録媒体から反
射、回折し、再び前記集光光学系を通過したそれぞれの
ビームをそれぞれ受光してそれぞれの受光強度に応じた
出力を発生する光検出器と、それらの光検出器の出力よ
りトラッキング誤差信号を作成する信号処理手段と、そ
のトラッキング誤差信号に応じて前記集光光学系と案内
溝との相対的位置を変化せしめる駆動装置とを有し、前
記第二の回折素子によりそれぞれ3つのビームに生成さ
れ、前記情報記録媒体に集光された各ビームの間隔は、
前記案内溝の間隔の整数倍になるように設定されている
磁気記録装置であって、前記情報記憶媒体上に前記第一
の回折素子で生成された3つのビームがさらに前記第二
の回折素子を通過することによって生成される合計9つ
のビームを、前記集光光学系の倍率調整を行なうことに
よって前記第二の回折素子で生成される3つのビームを
前記情報記憶媒体上の周期的な物理変化と同位相となる
位置に集光させることを特徴とする磁気記録装置。 (57) Claims 1. A disc-shaped information recording medium having equally-spaced guide grooves, a first diffraction element that receives a beam emitted from a light source and generates three beams, A second diffractive element that generates three more beams from the three beams, a condensing optical system that condenses the beams as minute spots on the information recording medium, and a light source that reflects and diffracts the light from the information recording medium. A photodetector for receiving each beam again passing through the condensing optical system and generating an output corresponding to the intensity of the received light, and a signal processing for generating a tracking error signal from the output of the photodetector Means, and a driving device for changing a relative position between the condensing optical system and the guide groove in accordance with the tracking error signal, and each of the second diffractive element converts the light into three beams. Is made is, the interval of the beam condensed on the information recording medium,
It is set to be an integral multiple of the interval between the guide grooves.
A magnetic recording device, wherein the first storage medium is provided on the information storage medium.
The three beams generated by the diffraction element of
9 generated by passing through the diffraction elements
To adjust the magnification of the focusing optical system.
Therefore, the three beams generated by the second diffraction element are
Be in phase with periodic physical changes on the information storage medium
A magnetic recording device, which focuses light at a position.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP34112697A JP3362652B2 (en) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | Magnetic recording device |
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---|---|---|---|
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