JP3634407B2

JP3634407B2 - 光磁気ディスク装置

Info

Publication number: JP3634407B2
Application number: JP17717694A
Authority: JP
Inventors: 正人野口
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1993-08-10
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JPH07105587A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
光磁気（ＭＯ）ディスク装置では光磁気ディスクに記録されたデータをレーザビームを利用して次のように読み出していた。つまり、読み出し光（レーザビーム）を光磁気ディスクの記録トラックに向けて照射し、記録トラックで反射した読み出し光（戻り光）をフォトセンサで受光し、記録トラック面の磁気に応じて回転する偏光状態の変化を検出することにより、光磁気ディスクに記録された二値信号を読み出している。
このような従来の光磁気ディスク装置における読み出し光学系においては、光磁気ディスクで反射した戻り光より得られるＭＯ信号にトラッキング状態を示す信号が混信、つまりクロストークが発生していた。したがって、このクロストークを、簡単な構成でかつ確実に減少させる手段が望まれていた。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、光磁気ディスク装置において、読み出し信号に混入するクロストーク信号を効果的に除去してノイズのない信号の再生を可能にすることを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、新たな解析に基づきなされたものであって、レーザ光源から射出されたレーザビームを光磁気ディスクの記録トラック方向に反射し、該光磁気ディスクで反射した戻り光を透過するビームスプリッタと、該ビームスプリッタを透過した戻り光の偏光方向を回転させるλ／２板と、該λ／２板を透過した戻り光のうち、Ｐ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射する偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタを透過した戻り光のＰ偏光成分を受光する第１のセンサと、上記偏光ビームスプリッタで反射した戻り光のＳ偏光成分を受光する第２のセンサとを備え、上記第１、第２のセンサの、上記光磁気ディスクの直径方向とトラック方向に対応する方向に分割された領域の対角方向領域をそれぞれ所定量遮光し、上記各第１、第２のセンサの出力信号の差信号を読出し信号とすることに特徴を有する。
【０００５】
【実施例】
以下図示実施例に基づいて本発明を説明する。図１は、本発明を適用した、光磁気ディスク装置の再生系の光学系の一実施例を示す光路図である。半導体レーザ等の光源１１から射出された平行ビームは、第１のビームスプリッタ１３で反射され、対物レンズ１５により収束され、光磁気（ＭＯ）ディスク１７の記録トラック１８に照射されて反射し、第１のビームスプリッタ１３を透過し、第２のビームスプリッタ１９に入射した戻り光の一部が、その反射・透過面１９ａで反射してトラック信号検出光学系およびフォーカス信号検出光学系（図示せず）に導かれる
【０００６】
一方、第２のビームスプリッタ１９を透過した戻り光は、λ／２板２１で偏光方向が回転され、偏光ビームスプリッタ（第３のビームスプリッタ）２３でＰ偏光成分は透過され、Ｓ偏光成分は反射されて、それぞれ第１、第２ＭＯセンサ２５、２７に入射する。第１、第２ＭＯセンサ２５、２７に入射した戻り光は、それぞれ第１、第２ＭＯセンサ２５、２７において電気信号に変換され、信号Ｓ25、Ｓ27として取り出される。そして、電気信号Ｓ25、Ｓ27の差（Ｓ25−Ｓ27）がＭＯ信号（読出し信号）として利用される。
【０００７】
本発明の説明に先立って、本発明が前提とする原理および本明細書中で使用する用語を簡単に説明する。図１１に示したように、表面に反射防止コートが施された透明ガラス板に所定角度で光が入射する状況を考える。入射光の入射角度が大きくなると、Ｓ偏光成分の反射率がＰ偏光成分の反射率よりも大きくなる。したがって、入射光の内、反射防止コートおよびガラス板を直接透過する光は、Ｓ偏光成分よりもＰ偏光成分の方が多くなる。ところが、反射防止コートとガラス板、空気との境界面で多重反射してガラス板を透過する光は、反射率の差によりＳ偏光成分の方が多くなる。このことは、Ｓ偏光成分の方が遠回りをする成分が多い、つまり、Ｓ偏光成分の方が光路長が長くなり、位相が遅れるということであ。この現象は、まさしくＰ偏光成分とＳ偏光成分とで複屈折を生じていることを示している。本明細書では以後この現象を、「構造的複屈折」という。
【０００８】
光学系において像高０の状態を考えると、光軸を通った光は垂直入射となり、複屈折は生じない。しかし、光学系の周辺を通った光は入射角がつくので、入射面の方向あるいはそれと直交方向を複屈折の軸とする複屈折を生じる。したがって、光学系は、放射状あるいは同心円状の複屈折分布が生じることになり、この構造的複屈折は避けられないことが分かる。
【０００９】
また、反射防止コートを施していないときには多重反射しないので、透過したＰ偏光成分とＳ偏光成分とで光路差および位相差は生じないが、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とで透過率が異なる。本明細書では、以後この現象を「構造的２色性」という。この構造的２色性も、広い意味での構造的複屈折である。
【００１０】
「本発明の解析」
次に、本発明における解析について、さらに図１２に示したモデルを参照して説明する。このモデルは、図１に示した光学系の対物レンズ１５と光磁気ディスク１７の周辺構造を示したもので、レーザビームを対物レンズ１５により光磁気ディスク１７上に集光し、反射させて対物レンズ１５に戻す。図１２において、点Ｐ_１〜Ｐ_４は、光軸を原点とした光軸と直交する平面に対して以下の関係を有する。
Ｐ_１：原点Ｏから見て４５゜、＋１次光の中心から見て１３５゜
Ｐ_２：原点Ｏから見て −４５゜、＋１次光の中心から見て −１３５゜
Ｐ_３：原点Ｏから見て１３５゜、− １次光の中心から見て４５゜
Ｐ_４：原点Ｏから見て −１３５゜、− １次光の中心から見て −４５゜
【００１１】
そして、図示のモデルにおいて、以下の条件を設定する。
（ｉ）対物レンズ１５の瞳１５ｐと光磁気ディスク１７の表面との間で、フーリエ解析が成立する。
（ｉｉ）光磁気ディスク１７を一次元の位相型回折格子とみなす。さらに、対称性のある形状、つまり、一方向にブレーズされていない構造とする。このことは、＋ｎ次光と−ｎ次光の回折効率が等しいということを意味する。また、光磁気ディスク１７の記録トラック１８の中心に光が入射したときは、＋ｎ次光と−ｎ次光の位相差が等しくなる。
（ｉｉｉ）実際には、±２次以上の回折光は瞳１５ｐにはほとんど戻ってこない。したがって、±１次光および０次光のみを取り扱えばよい。
（ｉｖ）戻り光を、点Ｐ_１〜Ｐ_４において考える。
（ｖ）入射光強度分布は一定とする。
なお、点Ｐ_１〜Ｐ_４を通る戻り光は、センサ２５、２７のそれぞれの４等分割領域１〜４に入射する。
【００１２】
回折光を、次のように分析する。
まず、パラメータを下記の通りに定義する。
ａ：０次光の振幅
ｂ：±１次光の振幅
Ｐ：光磁気ディスクの溝（記録トラック）の中心に光が入射したときの±１次光の０次光に対する位相
ｘ：光磁気ディスク上の光入射位置（中心を原点（０）として“うね”上で±πに規格化したもの）
さらに、
点Ｐ_１における波面収差をＷ_１、複屈折のジョーンズマトリックスをＭ_１、
点Ｐ_２における波面収差をＷ_２、複屈折のジョーンズマトリックスをＭ_２、
点Ｐ_３における波面収差をＷ_３、複屈折のジョーンズマトリックスをＭ_３、
点Ｐ_４における波面収差をＷ_４、複屈折のジョーンズマトリックスをＭ_４、
入射光のジョーンズベクトルをＩベクトル（以下、ジョーンズベクトル「Ｉ」、「Ｉ_ｎ」はベクトルを表わす）。
とおく。
【００１３】
点Ｐ_１に戻ってくる光をＯ_１ベクトル（以下、戻り光「Ｏ」、「Ｏ_ｎ」はベクトルを表わす）とおくと、戻り光Ｏ_１は、
（ｉ）入射時に点Ｐ_４［Ｗ_４，Ｍ_４］を通る０次光がＭ_１の複屈折を受け、
（ｉｉ）入射時に点Ｐ_２［Ｗ_２，Ｍ_２］を通る＋１次光がＭ_１の複屈折を受ける。したがって戻り光Ｏ_１は、次の数１式のようになる。
【数１】

【００１４】
点Ｐ_２に戻ってくる戻り光をＯ_２とおくと、戻り光Ｏ_２は、
（ｉ）入射時に点Ｐ_３［Ｗ_３，Ｍ_３］を通る０次光がＭ_２の複屈折を受け、
（ｉｉ）入射時に点Ｐ_１［Ｗ_１，Ｍ_１］を通る＋１次光がＭ_２の複屈折を受ける。したがって戻り光Ｏ_２は、次式のようになる。
【数２】
Ｏ_２＝｛ａｅ^ｉＷ３Ｍ_２Ｍ_３＋ｂｅ^{ｉ（Ｗ１＋Ｐ＋ｘ）} Ｍ_２Ｍ_１｝Ｉ
【００１５】
点Ｐ_３に戻ってくる光をＯ_３とすると、戻り光Ｏ_３は、
（ｉ）入射時に点Ｐ_２［Ｗ_２，Ｍ_２］を通る０次光がＭ_３の複屈折を受け、
（ｉｉ）入射時に点Ｐ_４［Ｗ_４，Ｍ_４］を通る−１次光がＭ_３の複屈折を受ける。したがって戻り光Ｏ_３は、次式のようになる。
【数３】
Ｏ_３＝｛ａｅ^ｉＷ２Ｍ_３Ｍ_２＋ｂｅ^{ｉ（Ｗ４＋Ｐ−ｘ）} Ｍ_３Ｍ_４｝Ｉ
【００１６】
点Ｐ_４に戻ってくる戻り光をＯ_４とすると、戻り光Ｏ_４は、
（ｉ）入射時に点Ｐ_１［Ｗ_１，Ｍ_１］を通る０次光がＭ_４の複屈折を受け、
（ｉｉ）入射時に点Ｐ_３［Ｗ_３，Ｍ_３］を通る−１次光がＭ_４の複屈折を受ける。したがって戻り光Ｏ_４は、次式のようになる。
【数４】
Ｏ_４＝｛ａｅ^ｉＷ１Ｍ_４Ｍ_１＋ｂｅ^{ｉ（Ｗ３＋Ｐ−ｘ）} Ｍ_４Ｍ_３｝Ｉ
【００１７】
構造的複屈折により対物レンズ１５の瞳１５ｐ面で複屈折の分布が生じているとする。この場合、複屈折軸は放射状あるいは同心円状の並びとなり、瞳１５ｐ上の極座標位置（ｒ，θ）でのジョーンズマトリックスＭは、以下のようになる。
【数５】

なお、数５式において、Δ（ｒ）は複屈折位相差である。
【００１８】
Ｐ_１（ｒ，θ）でΔ（ｒ）＝δとすると、数６式のように表わすことができる。
【数６】

なお、数６および他の数式において、
Ｃ＝ｃｏｓθ
Ｓ＝ｓｉｎθ
ｅ _１＝ｅ ^ｉ Δ ^（ｒ）
ｅ _２＝ｅ ^−ｉ Δ ^（ｒ）
である。
Ｐ_２（ｒ，−θ）では数７式のように表わすことができる。
【数７】

Ｐ_３（ｒ，π−θ）では数８式のように表わすことができる。
【数８】

Ｐ_４（ｒ，π＋θ）では数９式のように表わすことができる。
【数９】

【００１９】
以上より、
【数１０】

【００２０】
【数１１】

【数１２】

【数１３】

【００２１】
また、ジョーンズマトリクスＭ_１〜Ｍ_４の関係は、下記式の通りである。
【数１４】
Ｍ_３Ｍ_２＝Ｍ_２Ｍ_２
【数１５】
Ｍ_３Ｍ_４＝Ｍ_２Ｍ_１
【数１６】
Ｍ_４Ｍ_１＝Ｍ_１Ｍ_１
【数１７】
Ｍ_４Ｍ_３＝Ｍ_１Ｍ_２
【００２２】
【数１８】

【数１９】

【数２０】

【数２１】

【００２３】
ここで、図１２のようにθ＝４５°とおくと、
【数２２】

【数２３】

【数２４】

【数２５】

【００２４】
以上の数２２〜数２５式と数１４〜数１７式の関係により、数１〜数４式は次のようになる。
【数２６】

【数２７】

【数２８】

【数２９】

【００２５】
以上をまとめると、数３０式のようになる。
【数３０】

【００２６】
ここで、ｎ、ｍ、ｌの関係は下記のようになる。
ｎｍｌ
１４２
２３１
３２４
４１３
【００２７】
ＭＯ信号を得るためには、旋光子あるいはλ／２板２１で偏光面を４５°回転させるので、ＭＯ信号Ｏ_ｎ４５は、次の数３１式のようになる。なお、以下の式において、「Ｗｅ」の「ｅ」は、英文字Ｌの小文字の筆記体とみなす。
【数３１】

【００２８】
次に、第１、第２ＭＯセンサ２５、２７が受光する戻りビーム（戻り光）と、戻り光を受光して第１、第２ＭＯセンサ２５、２７が出力する信号との関係について説明する。数３１式のｘ，ｙ方向それぞれの強度は、次の数３２、数３３式のようになる。
【数３２】

【数３３】

【００２９】
よって差動信号は、数３４式のように表わすことができる。
【数３４】

【００３０】
ここで、係数２ａｂ前のプラス／マイナスの符号は、ｎ＝１，４のときは上、ｎ＝２，３のときは下である。したがって、センサ２５、２７に入力する信号は、数３５式のようになる。
【数３５】

【００３１】
「ポジションセンサ信号」
ＭＯセンサを直交軸で４等分割したセンサにおける信号Ｉ_ｎは、次のように解析できる。先ず、先の数３０式は、数３６式のように変形できる。
【数３６】

【００３２】
その光強度（センサ信号）Ｉ_ｎは、数３７式のように表わすことができる。
【数３７】

【００３３】
したがって各分割センサのセンサ信号Ｉ_１〜Ｉ_４は、次式のようになる。
【数３８】
Ｉ_１＝ａ^２＋ｂ^２＋２ａｂｃｏｓδｃｏｓ（Ｗ_４−Ｗ_２−Ｐ−ｘ）
【数３９】
Ｉ_２＝ａ^２＋ｂ^２＋２ａｂｃｏｓδｃｏｓ（Ｗ_３−Ｗ_１−Ｐ−ｘ）
【数４０】
Ｉ_３＝ａ^２＋ｂ^２＋２ａｂｃｏｓδｃｏｓ（Ｗ_２−Ｗ_４−Ｐ＋ｘ）
【数４１】
Ｉ_４＝ａ^２＋ｂ^２＋２ａｂｃｏｓδｃｏｓ（Ｗ_１−Ｗ_３−Ｐ＋ｘ）
【００３４】
「トラッキング信号」
プッシュプル方式により得るトラッキング信号Ｔは、数４２式により求まる。
【数４２】
Ｔ＝Ｉ_１＋Ｉ_２ −Ｉ_３ −Ｉ_４
ここで、センサ信号Ｉ_１〜Ｉ_４は数３８〜数４１式により表わされるので、これらを数４２式に代入すると、トラッキング信号Ｔは次式で表わされる。
【数４３】

【００３５】
「フォーカス信号Ｆ」（フォーカスセンサに入力される信号）
非点収差法でフォーカス信号Ｆを得ると、フォーカス信号Ｆは下記式で表わすことができる。
【数４４】
Ｆ＝Ｉ_１＋Ｉ_２ −Ｉ_３＋Ｉ_４
【００３６】
この数４４式に数３８〜数４１式を代入すると、フォーカス信号Ｆは次式で表わすことができる。
【数４５】

【００３７】
「上下アンバランス信号Ｕ」
実際には使われない信号であるが、上下アンバランス信号Ｕは、下記式により定義できる。
【数４６】
Ｕ＝Ｉ_１ −Ｉ_２＋Ｉ_３ −Ｉ_４
この式のＩ_１〜Ｉ_４に数３８〜数４１式を代入すると、上下アンバランス信号Ｕは下記式により表わすことができる。
【数４７】

【００３８】
「収差による分類」
比較的低次の収差は、対称性により以下の４タイプに分類できる。ξ、η軸を図１２のように設定すると、収差には以下の関係がある。
（ｉ） ξ、η軸両方の軸に対して偶関数であり、球面収差、アス１（０゜方向非点収差）、デフォーカス等
（ｉｉ） ξ軸に対して偶関数、η軸に対して奇関数であり、コマ２（Ｙ軸方向コマ）、Ｙ−ティルト等
（ｉｉｉ） ξ軸に対して奇関数、η軸に対して偶関数であり、コマ１（Ｘ軸方向コマ）、Ｘ−ティルト等
（ｉｖ） ξ、η軸の両方に対して奇関数であり、アス２（４５゜方向アス）等
【００３９】
「ξ、η両軸に対して偶関数の収差」
対称性により波面収差Ｗは、次の関係になる。
【数４８】
Ｗ_１＝Ｗ_２＝Ｗ_３＝Ｗ_４＝Ｗ
したがって、トラッキング信号Ｔに関する数４３式、フォーカス信号Ｆに関する数４５式、上下アンバランス信号Ｕに関する数４７式、およびＭＯ信号Ｍに関する数３５式により、トラッキング信号Ｔ_ｅｅ、フォーカス信号Ｆ_ｅｅ、上下アンバランス信号Ｕ_ｅｅ、およびＭＯ信号Ｍ_ｅｅは、次式のようになる。
【数４９】
Ｔ_ｅｅ＝−８ａｂｃｏｓδ ｓｉｎＰｓｉｎｘ
【数５０】
Ｆ_ｅｅ＝０
【数５１】
Ｕ_ｅｅ＝０
【数５２】
Ｍ_ｅｅ＝０
以上のように、ξ、η両軸に対して偶関数の収差がある場合には、トラッキング信号Ｔのみ発生し、フォーカス（ノイズ）信号Ｆ、上下アンバランス信号Ｕ、ＭＯ（ノイズ）信号Ｍは発生しない。
【００４０】
「ξ軸に対して偶関数、η軸に対して奇関数の収差」
対称性により波面収差Ｗは、次式の関係を有する。
【数５３】
Ｗ_１＝−Ｗ_２＝Ｗ_３＝−Ｗ_４＝Ｗ
ここで、トラッキング信号Ｔに関する数４３式、フォーカス信号Ｆに関する数４５式、上下アンバランス信号Ｕに関する数４７式、およびＭＯ信号Ｍに関する数３５式により、トラッキング信号Ｔ_ｅ０、フォーカス信号Ｆ_ｅ０、上下アンバランス信号Ｕ_ｅ０、およびＭＯ信号Ｍ_ｅ０は、次式のようになる。
【数５４】
Ｔ_ｅ０＝−８ａｂｃｏｓδ ｓｉｎＰｓｉｎｘ
【数５５】
Ｆ_ｅ０＝０
【数５６】
Ｕ_ｅ０＝０
【数５７】
Ｍ_ｅ０＝０
以上の通り、ξ軸に対して偶関数、η軸に対して奇関数の収差がある場合は、両偶関数の場合と同様にトラッキング信号Ｔのみが発生する。
【００４１】
「ξ軸に対して奇関数、η軸に対して偶関数の収差」
対称性により、波面収差Ｗは以下の関係を有する。
【数５８】
Ｗ_１＝Ｗ_２＝−Ｗ_３＝−Ｗ_４＝Ｗ
ここで、トラッキング信号Ｔに関する数４３式、フォーカス信号Ｆに関する数４５式、上下アンバランス信号Ｕに関する数４７式、およびＭＯ信号Ｍに関する数３５式により、トラッキング信号Ｔ_０ｅ、フォーカス信号Ｆ_０ｅ、上下アンバランス信号Ｕ_０ｅ、およびＭＯ信号Ｍ_０ｅは、次式のようになる。
【数５９】
Ｔ_０ｅ＝−８ａｂｃｏｓδ ｓｉｎＰｓｉｎ（ｘ＋２Ｗ）
【数６０】
Ｆ_０ｅ＝０
【数６１】
Ｕ_０ｅ＝０
【数６２】
Ｍ_０ｅ＝０
以上の通り、トラッキング信号Ｔ_０ｅに位相のシフト２Ｗが生じる。しかし、フォーカス（ノイズ）信号Ｆ_０ｅ、上下アンバランス（ノイズ）信号Ｕ_０ｅ、ＭＯ（ノイズ）信号Ｍ_０ｅは発生しない。
【００４２】
「両ξ軸およびη軸に対して奇関数の場合」
対称性により、波面収差Ｗの関係は、次式のようになる。
【数６３】
Ｗ_１＝−Ｗ_２＝−Ｗ_３＝Ｗ_４＝Ｗ
トラッキング信号Ｔに関する数４３式、フォーカス信号Ｆに関する数４５式、上下アンバランス信号Ｕに関する数４７式、およびＭＯ信号Ｍに関する数３５式により、トラッキング信号Ｔ_００、フォーカス信号Ｆ_００、上下アンバランス信号Ｕ_００、およびＭＯ信号Ｍ_００は、下記式のようになる。
【数６４】
Ｔ_００＝−８ａｂｃｏｓδ ｓｉｎＰｃｏｓ２Ｗｓｉｎｘ
【数６５】
Ｆ_００＝８ａｂｃｏｓδ ｓｉｎＰｓｉｎ２Ｗｃｏｓｘ
【数６６】
Ｕ_００＝８ａｂｃｏｓδ ｃｏｓＰｓｉｎ２Ｗｓｉｎｘ
【数６７】
Ｍ_００＝８ａｂｓｉｎδ ｃｏｓＰｓｉｎ２Ｗｃｏｓｘ
【００４３】
以上の解析から、ＦＴ（フォーカス・トラッキング）クロストークが発生し、上下アンバランス信号Ｕ、ＭＯ信号Ｍとトラッキング信号Ｔのクロストークも発生することが分かる。例えば、４５゜方向のアス（非点収差ＡＳ２）の存在する光学系において構造的複屈折がない場合には、磁化されていない光磁気ディスクのＭＯ信号Ｍは０になる。しかし、構造的複屈折が生じる場合には、ＭＯ信号Ｍにオフセット信号が加わることが分かる。
【００４４】
「構造的２色性」
以上は、構造的複屈折に基づく解析であったが、構造的２色性について以下同様に解析する。振幅透過率ｔ_１、ｔ_２の２色性素子のジョーンズマトリックスＭは、次のように表わすことができる。
【数６８】

なお、数６８式において、
ｔ _１；瞳面上でｒ方向の振幅透過率
ｔ _２；瞳面上でθ方向の振幅透過率
【００４５】
数５〜数３１式と同様にして同様の式を以下求める。なお、以下の式において、Ｃ＝ｃｏｓθ、Ｓ＝ｓｉｎθ である。
【数６９】

【数７０】

【数７１】
Ｍ _２Ｍ _１＝ ^ｔＭ _２Ｍ _１
【数７２】

【数７３】

【数７４】

【数７５】

【００４６】
θ＝４５゜のとき
【数７６】

【数７７】

【数７８】

【数７９】

【００４７】
したがって、
【数８０】

【数８１】

【数８２】

【数８３】

【数８４】

【数８５】

【００４８】
この数８５式の交流部は、ｔ_１ｔ_２（ｔ_１ ^２＋ｔ_２ ^２）を２ｃｏｓδと置き換えると、数３７式と一致する。したがって、
【数８６】

【数８７】

【数８８】

【００４９】
一方、ＭＯ信号系では、数８４式を４５゜回転して、
【数８９】

【数９０】

【数９１】

【数９２】

【００５０】
【数９３】

【数９４】
Ｉ_１Ｙ＝（１／２）（ｔ_１ ^４ａ^２＋ｔ_２ ^２ｔ_１ ^２ｂ^２）＋ｔ_１ ^３ｔ_２ａｂｃｏｓ（Ｗ_４−Ｗ_２−Ｐ−ｘ）
【数９５】
Ｉ_２ｘ＝（１／２）（ｔ_１ ^４ａ^２＋ｔ_２ ^２Ｐ_１ ^２ｂ^２）＋ｔ_１ ^３ｔ_２ａｂｃｏｓ（Ｗ_３−Ｗ_１−Ｐ−ｘ）
【数９６】
Ｉ_２ｙ＝（１／２）（ｔ_２ ^４ａ^２＋ｔ_２ ^２ｔ_１ ^２ｂ^２）＋ｔ_１ｔ_２ ^３ａｂｃｏｓ（Ｗ_３−Ｗ_１−Ｐ−ｘ）
【数９７】
Ｉ_３ｘ＝（１／２）（ｔ_１ ^４ａ^２＋ｔ_２ ^２ｔ_１ ^２ｂ^２）＋ｔ_１ ^３ｔ_２ａｂｃｏｓ（Ｗ_２−Ｗ_４−Ｐ＋ｘ）
【数９８】
Ｉ_３ｙ＝（１／２）（ｔ_２ ^４ａ^２＋ｔ_２ ^２ｔ_１ ^２ｂ^２）＋ｔ_１ｔ_２ ^３ａｂｃｏｓ（Ｗ_２−Ｗ_４−Ｐ＋ｘ）
【数９９】
Ｉ_４ｘ＝（１／２）（ｔ_２ ^４ａ^２＋ｔ_２ ^２ｔ_１ ^２ｂ^２）＋ｔ_１ｔ_２ ^３ａｂｃｏｓ（Ｗ_１−Ｗ_３−Ｐ＋ｘ）
【数１００】
Ｉ_４ｙ＝（１／２）（ｔ_１ ^４ａ^２＋ｔ_２ ^２ｔ_１ ^２ｂ^２）＋ｔ_１ ^３ｔ_２ａｂｃｏｓ（Ｗ_１−Ｗ_３−Ｐ＋ｘ）
【００５１】
したがって、ＭＯ信号は、数１０１式により定義できる。
【数１０１】

【００５２】
数３５式において２ｓｉｎδｃｏｓＰをｔ_１ｔ_２（ｔ_２ ^２−ｔ_１ ^２）ｓｉｎＰに置き換えると、数１０１式に一致する。
以上の解析により、構造的２色性は、構造的複屈折と同様な効果を持つことが判明した。
【００５３】
以上の結果をまとめると、次のようになる。
（１）構造的複屈折の場合
（ｉ）トラッキング信号Ｔ
【数１０２】

（ｉｉ）フォーカシング（ノイズ）信号Ｆ
【数１０３】

（ｉｉｉ）上下アンバランス信号Ｕ
【数１０４】

（ｉｖ）ＭＯ（ノイズ）信号ＭＯ
【数１０５】
Ｍ＝ −４ａｂｓｉｎδｃｏｓＰ［ｓｉｎｘ｛ｃｏｓ（Ｗ_４−Ｗ_２）−ｃｏｓ（Ｗ_３−Ｗ_１）｝ −ｃｏｓｘ｛ｓｉｎ（Ｗ_４−Ｗ_２）−ｓｉｎ（Ｗ_３−Ｗ_１）｝］
【００５４】
（２）構造的二色性の場合
（ｉ）トラッキング信号Ｔ
【数１０６】

（ｉｉ）フォーカシング（ノイズ）信号Ｆ
【数１０７】

（ｉｉｉ）上下アンバランス信号（Ｕ）
【数１０８】

（ｉｖ）ＭＯ（ノイズ）信号（ＭＯ）
【数１０９】

【００５５】
以上の結果に基づき、収差タイプ別の分類を、表１に一覧した。
【表１】

ａ：０次光振幅回折率
ｂ：±１次光振幅回折率
Ｐ：０次光と±１次光の位相差
Ｗ：波面収差
δ：複屈折のリターダンス（ｒａｄ）
ｘ：照射位置（ｒａｄ）
ｔ_１，ｔ_２：主方向および副方向の振幅透過率
【００５６】
以上の解析に基づく本発明の具体的構成を、表１を参照して、図１〜図７に示した実施例に基づいて説明する。
図１に示した実施例において、ＭＯセンサ２５、２７に入射する戻り光は、対物レンズ１５により複屈折（δ、ｔ_１、ｔ_２）し、また波面収差Ｗを含む。そのため戻り光は、
ＯＳ＝８ａｂｓｉｎδｃｏｓＰｓｉｎ２Ｗｃｏｓｘ
または、
ＯＳ＝４ａｂｔ_１ｔ_２（ｔ_２ ^２−ｔ_１ ^２）ｓｉｎＰｓｉｎ２Ｗｃｏｓｘ
だけオフセットされる。ここで、係数ａ、ｂ、Ｐは光磁気ディスク１７の形状等で決まる定数なので、変更することはできない。したがって、このオフセット信号ＯＳを複屈折（δ、ｔ_１、ｔ_２）および波面収差（Ｗ）にかかわりなく０にするには、ｃｏｓｘ＝０、つまり、ｘ＝±π／２とすればよいことが分かる。
【００５７】
そこで本発明は、記録トラック１８の幅の中心（内外周の案内溝１７ｇの中間、信号記録位置の中心）からｘ＝±π／２（溝幅の１／４）だけ内外周にずらした位置に信号を記録する。
そこで、通常の記録では、１本の記録トラック１８の中央に対して内側▲１▼または外側▲２▼のいずれか一方の位置に信号を記録する。１本の溝につき２本の信号を記録する倍トラック法では、内側▲１▼および外側▲２▼の両方に信号を記録する。
また、倍トラック法により溝幅の１／４だけ内外周にずらした位置に信号を記録した場合は、ｘ＝０、πの位置にレーザビームを照射してそれぞれの照射位置に応じた異なるオフセット信号ＯＳをＭＯ信号Ｍから引く。つまり、補正後のＭＯ信号Ｍ′は、
Ｍ′＝Ｓ_２５−Ｓ_２７−ＯＳ＝Ｍ−ＯＳ
となる。
【００５８】
「４５゜アンバランス信号」
分割センサ、例えば、磁気ディスクの直径方向およびこれに直交するトラック方向に対応する方向に四分割された分割センサ（図５参照）を使用して前述のフォーカシング信号Ｆを得る場合と全く同様に信号を得るとする。信号的にはフォーカシング信号と同じであるが、フォーカシングのための信号として利用しないので、以後すべての信号をアンバランス信号（４５゜アンバランス信号Ｑ）とする。この４５゜アンバランス信号Ｑは、
Ｑ＝8abcosδsinPsin2Wcosx
または、
Ｑ＝4abt₁t₂(t₁ ²+t₂ ²)sinPsin2Wcosx
式で表わされる。ここで、４５゜アンバランス信号Ｑは、分割センサに入力するノイズ信号と同位相である。そこで、ＭＯ信号Ｍと４５゜アンバランス信号Ｑとを、Ｍ′＝Ｍ - ｋＱというように合成し、係数ｋに適当な値（例えば、ｋ＝tanP／tanδ）を設定することによりクロストークをキャンセルできる。
【００５９】
図４には、分割センサを有する本発明の別の光学系の実施例を示してある。図１に示した実施例と同様の機能を有する部材には同一の符号を付してある。光磁気ディスク１７で反射され、第２のビームスプリッタ１９で反射された戻り光を第４のビームスプリッタ３５により分岐し、第４のビームスプリッタ３５を透過した戻り光をトラック信号、フォーカス信号検出光学系に導く。一方、第４のビームスプリッタ３５の反射・透過面３５ａで反射した戻り光は、第３のセンサ３７に導かれている。第３のセンサ３７は受光領域が４分割された分割センサであって、図５に示すように、受光領域が、光磁気ディスクの直径方向（図において左右方向）およびこれと直交するトラック方向（図において上下方向）に対応する直交軸により４個の分割センサ３７_１〜３７_４に分割されている。各分割センサ３７_１〜３７_４から得られる信号（出力信号）をそれぞれＳ３７_１〜Ｓ３７_４とする。第１のセンサ３１、第２のセンサ３３の出力をそれぞれＳ３１、Ｓ３３とする。
【００６０】
この実施例では、式、
Ｑ＝（Ｓ３７_１＋Ｓ３７_４）−（Ｓ３７_２＋Ｓ３７_３）
により４５゜アンバランス信号Ｑを得ることができる。この４５゜アンバランスＱ信号に適当な係数ｋを掛けてＭＯ信号Ｍから引くことにより、クロストークの無いＭＯ信号を得ることができる。補正後のＭＯ信号をＭ′とすると、
Ｍ′＝Ｓ３１−Ｓ３３−ｋＱ
となる。係数ｋは、例えば本実施例ではｔａｎ δ／ｔａｎＰとなる。
【００６１】
ＭＯ信号Ｍ′は、例えば図６に示した信号処理回路により得ることができる。通常のＭＯ信号Ｍを得るセンサ３１、３３のそれぞれの出力信号Ｓ３１、Ｓ３３の差Ｓ３１−Ｓ３３（＝Ｍ）を減算器５１で演算する。分割センサ３７の対角方向のセンサ出力の差Ｑ＝（Ｓ３７_１＋Ｓ３７_４）−（Ｓ３７_２＋Ｓ３７_３）を、加算器５３、５５および減算器５７で演算し、その差Ｑを乗算器５９でｋ倍する。そして、上記（Ｓ３１−Ｓ３３）とｋ｛（Ｓ３７_１＋Ｓ３７_４）−（Ｓ３７_２＋Ｓ３７_３）｝の差をとることにより、正確なＭＯ信号Ｍ′が得られる。これを式で示すと、

になる。
【００６２】
ここで、係数ｋを与える乗算器５９は、例えばオペアンプ５９１を使用したアナログ回路で構成できる。図７には、その一例を示してある。この実施例では、可変抵抗Ｒ２の抵抗値を変えることにより、係数ｋの値を調整できる。乗算器５９をディジタル回路で構成することもできる。その一例を、図８に示してある。このディジタル回路では、係数ｋを予めＲＯＭ５９５に書込んでおき、動作時に演算（掛け算）回路５９３が係数ｋをＲＯＭ５９５から読み出して使用する。
【００６３】
最適な係数ｋは、光磁気ディスク装置が決まれば一義的に決まるものである。つまり、各係数ｋは各ディスク装置ごとに異なるので各ディスク装置ごとに設定する。その設定は、次の通りである。
先ず、光ヘッドをＭＯ信号を記録していない記録トラック１８を２本以上横断させて、その際に発生した正弦波状のＭＯ信号の振幅、すなわちクロストーク信号が０になるようにｋの値を決める。この設定は、アナログ回路では可変抵抗値の調整により行ない、ディジタル回路ではメモリする係数ｋの値の変更により実行する。このように係数ｋの値を調整することにより、クロストークを０にすることができる。
【００６４】
図９は、ＭＯセンサに５分割センサ４７、４９を使用して、フォーカス信号およびトラック信号をＭＯセンサから得る実施例である。この実施例では、磁気ディスク１７で反射され、第１のビームスプリッタ１３を透過した戻り光は、λ／２波長板４１で偏光方向が回転し、集光レンズ４３で収束され、偏光ビームスプリッタ４５をＰ偏光成分は透過し、Ｓ偏光成分は反射して、それぞれ第１、第２の５分割センサ４７、４９に入射する。この５分割センサ４７および４９は、図１０に示すようにそれぞれ、光磁気ディスク１７の直径方向と直交する記録トラックの中心線方向に対応する方向に延びる１個の中央分割センサ４７₃ および４９₃ と、その両側に位置し、トラック方向に対応する方向（図において上下）に二分割された４個の周辺分割センサ４７₁ 、４７₂ 、４７₄ 、４７₅ および４９₁ 、４９₂ 、４９₄ 、４９₅ を備えている。これらの５分割センサ４７、４９によれば、トラッキング信号Ｔ、フォーカス信号Ｆ、４５゜アンバランス信号ＱおよびＭＯ信号Ｍを同時に得ることができる。なお、トラッキング信号Ｔはプッシュプル法で、フォーカス信号Ｆはスポットサイズ法で求める。分割センサ４７₁ 〜４７₅ 、および４９₁ 〜４９₅ の出力信号をそれぞれS47₁、S47₂、S47₃、S47₄、S47₅、およびS49₁、S49₂、S49₃、S49₄、S49₅とおく。
【００６５】
以上の各トラッキング信号Ｔ、フォーカス信号Ｆ、４５゜アンバランス信号Ｑ、ＭＯ信号Ｍは、図示実施例の場合、下記式により求まる。

なお、Ｍは補正前のＭＯ信号、Ｍ′は補正後のＭＯ信号である。既に説明した通り、係数ｋに適当な値を設定することにより、クロストークを除去できる。
【００６６】
以上は、分割センサを使用した場合の例であるが、本発明は、分割センサを使用しなくても同様にクロストークを除去できる。図１に示した実施例では、各センサ２５、２７の受光領域をスリットで遮閉して受光光量を制限することによりクロストークを除去できる。第１のＭＯセンサ２５は、一方の対角方向角部、つまり、＋４５゜方向および−１３５゜方向の角部を遮光板２６ａ、２６ｂにより遮閉し、同様に第２のＭＯセンサ２７は、＋１３５゜方向および−４５゜方向の対角角部を遮光板２８ａ、２８ｂで遮閉する（図３参照）。遮閉量は、係数Ｋの調整同様に設定し、各光磁気ディスク装置毎に調整する。
【００６７】
以上の通り本発明は、センサにおける対角方向のアンバランス信号の位相が検出信号に混入するノイズ信号とが同位相を持つ、という解析結果に基づいてなされたものである。つまり、この分析に基づけば、ＭＯセンサの構造は図示実施例に限定されず、他の構成では、４５゜アンバランス信号Ｑに所定の係数ｋを掛けてＭＯ信号Ｍと合成することにより、クロストークをキャンセルできるのである。
【００６８】
【発明の効果】
以上の通り本発明は、光磁気ディスクの記録トラックで反射した反射光を複数に分岐し、分岐光の一つを分割センサで受光し、所定の分割センサの差信号に所定の係数を掛けたものと、他の分岐光を受光した各センサの検出信号とから記録信号を検出するので、クロストークの無い記録信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した光磁気ディスク装置の光学系の一実施例を示す光路図である。
【図２】同実施例における光磁気ディスクとビーム照射位置との関係を示す図である。
【図３】同実施例におけるセンサの遮光状態の一例を示す図である。
【図４】本発明の別の実施例を示す光路図である。
【図５】図４に示した実施例のセンサの構成を示す図である。
【図６】ＭＯ信号Ｍ′を得る信号処理回路の一実施例を示すブロック回路図である。
【図７】同信号処理回路におけるアナログ係数ｋ乗算回路の一実施例を示す回路図である。
【図８】同信号処理回路におけるディジタル係数ｋ乗算回路の一実施例を示す回路図である。
【図９】本発明のさらに別の実施例を示す光路図である。
【図１０】図９に示した実施例のセンサの構成を示す図である。
【図１１】偏光と反射、透過の関係を説明する図である。
【図１２】光磁気ディスク装置の対物レンズと光磁気ディスクとの関係を説明する光路図である。
【符号の説明】
１１レーザ光源
１３第１のビームスプリッタ
１５対物レンズ
１７光磁気ディスク
１８記録トラック
１９第２のビームスプリッタ
２１ λ／２波長板
２３偏光ビームスプリッタ
２５第１のセンサ
２７第２のセンサ
３１第１のセンサ
３３第２のセンサ
３７第３のセンサ（４分割センサ）
４７第１のセンサ（５分割センサ）
４９第２のセンサ（５分割センサ）

Claims

レーザ光源から射出されたレーザビームを光磁気ディスクの記録トラック方向に反射し、該光磁気ディスクで反射した戻り光を透過するビームスプリッタと、
該ビームスプリッタを透過した戻り光の偏光方向を回転させるλ／２板と、
該λ／２板を透過した戻り光のうち、Ｐ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射する偏光ビームスプリッタと、
該偏光ビームスプリッタを透過した戻り光のＰ偏光成分を受光する第１のセンサと、
上記偏光ビームスプリッタで反射した戻り光のＳ偏光成分を受光する第２のセンサとを備え、
上記第１、第２のセンサの、上記光磁気ディスクの直径方向とトラック方向に対応する方向に分割された領域の対角方向領域をそれぞれ所定量遮光し、上記各第１、第２のセンサの出力信号の差信号を読出し信号とすることを特徴とする光磁気ディスク装置。
レーザ光源から射出されたレーザビームを光磁気ディスクの記録トラック方向に反射し、該光磁気ディスクで反射した戻り光を透過するビームスプリッタと、
該ビームスプリッタを透過した戻り光を分岐する第２のビームスプリッタと、
該第２のビームスプリッタを透過した戻り光の偏光方向を回転させるλ／２板と、
該λ／２板を透過した戻り光のうち、Ｐ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射する偏光ビームスプリッタと、
該偏光ビームスプリッタを透過した戻り光のＰ偏光成分を受光する第１のセンサと、
上記偏光ビームスプリッタで反射した戻り光のＳ偏光成分を受光する第２のセンサと、
上記第２のビームスプリッタで反射した戻り光を受光する第３のセンサとを備え、
上記第３のセンサは、上記光磁気ディスクの直径方向およびこれと直交するトラック方向に対応する方向に分割された分割センサで構成され、
上記各第１、第２のセンサそれぞれの出力信号の差信号と、上記第３のセンサの一方の対角方向の分割センサの出力信号の和と、他方の対角方向の分割センサの出力信号の和との差信号を所定係数ｋ倍して、上記第１、第２センサの差信号から差し引いた信号を読出し信号とすることを特徴とする光磁気ディスク装置。
レーザ光源から射出されたレーザビームを光磁気ディスクの記録トラック方向に反射し、該光磁気ディスクで反射した戻り光を透過するビームスプリッタと、
上記ビームスプリッタを透過した戻り光の偏光方向を回転させるλ／２板と、
該λ／２板を透過した戻り光のうち、Ｐ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射する偏光ビームスプリッタと、
該偏光ビームスプリッタを透過した戻り光のＰ偏光成分を受光する第１のセンサと、
上記偏光ビームスプリッタで反射した戻り光のＳ偏光成分を受光する第２のセンサとを備え、
上記各第１、第２のセンサは、上記光磁気ディスクの直径方向と直交するトラック方向に対応する中央分割センサと、該中央分割センサの両側領域をそれぞれ上記トラック方向に対応する方向に二分割された４個の周辺分割センサで構成されていて、
上記各第１、第２のセンサそれぞれの各分割センサの出力信号の合計の差信号と、上記第１、第２のセンサそれぞれについて、一方の対角方向の周辺分割センサの出力信号の和と、他方の対角方向の周辺分割センサの出力信号の和との差信号を所定係数ｋ倍して、上記合計の差信号から差し引いた信号を読出し信号とすることを特徴とする光磁気ディスク装置。