JPH01294236A - 光ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスクや光テープ、光カードなどの光学
的情報処理装置に好適な光ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

光磁気ディスクでは、垂直磁化膜の磁化方向を反転する
ことにより情報を記録する。情報の再生は、垂直磁化膜
に直線偏光を照射し、磁化方向によって反射光の偏光方
向が回転するカー（ｋａｒｒ）効果を用いて偏光方向の
回転を光学的に光強度変化に変換し、光検出器によって
電気信号として取り出す、偏光方向の回転角は、約０．
５度と小さいため１反射光の偏光方向に対して４５度に
設定した偏光ビームスプリッタやウォラストンプリズム
などの直線偏光子を用いてＰ偏光成分とＳ偏光成分に分
離して二つの光検出器でＰ偏光とＳ偏光を受光した後、
二つの光検出器出力の差をとる偏光差動方式がよく用い
られている。この種の光磁気ディスク用ヘッドの例とし
ては、特開昭５９−１９１１５６がある。

一方、光デイスク用光ヘッドでは、情報再生光学系の他
に、焦点ずれやトラックずれを検出するための光点制御
信号検出光学系が必要である。光磁気ディスク用光ヘッ
ドの場合、光磁気情報再生にＰ偏光とＳ偏光の二つの光
束が必要となるために再生光学系は複雑であるから、光
点制御信号検出系を別に設けているのが一般的である。

しかし、光ヘッドを小型化するには、検出光束は１本で
光検出器も１個であることが望ましく、第３３回応物講
演会予稿集２ｐ−Ｈ−１２などでは、偏光ビームスプリ
ッタに特別な工夫をして１個の光検出器で情報再生信号
と焦点ずれ及びトラックずれ検出信号を取り出す光ヘッ
ドが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

偏光ビームスプリッタは、Ｐ偏光とＳ偏光を直角方向に
分離するため、２個の光検出器が必要でなり、さらに光
点制御用光検出器も必要であり、光ヘッドを小さくする
ことが困難である、という問題がある。

一方、前述の第３３回応物講演会予稿集２Ｐ−Ｈ−１２
では、１個の光検出器で光磁気再生信号と光点制御信号
を得るために、偏光ビームスプリッタに４分の１波長板
と反射面を工夫した特別なプリズム系を用いている。

本発明の目的は、特別なプリズム系を用いることなく、
簡単な構成で光磁気再生信号や光点制御信号を同一の光
束で同一の光検出器から得ることカテキル小型の光ヘッ
ドを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、前述した偏光ビームスプリッタを用いた従
来例とは異なり、ウォラストンプリズムと、３分割及び
２分割された受光面を持つ光検出器を用いることにより
、達成される。

〔作用〕

本発明の原理を第５〜７図を用いて説明する。

第５図は、本発明による光ヘツド検出部の光学系の構成
図である。光磁気ディスク６上のスポット８の反射光束
は、フォーカスレンズ５で平行光束となり、凸レンズ１
０で集束光束となり、ウォラストンプリズム１１でＰ偏
光１３とＳ偏光１４に分離され、光検出器の受光面１５
と１６で受光される。受光面１５と１６の出方信号の差
−ＪＪｌら光磁気信号ＭＯが得られ、和からアドレス信
号ＳＩが得られる。

光検出器受光面１６は、第６図（、）に示すように三つ
の分割素子１６　Ｑ　、　１６　ｍ　、　１６　ｎに分
かれている６合焦点状態では、Ｓ偏光１４の光量は、分
割素子１６ｆｌと１６ｎの和が１６ｍと等しくなるよう
に配置する。ディスク６がフォーカスレンズ５に近づく
と、（ｂ）の１４′で示すように受光面１６上の光束は
大きくなる。逆にディスク６がフォーカスレンズ５から
遠ざかると、（ｃ）の１４′で示すように受光面１６上
の光束は小さくなる。よって分割素子１６Ｑと１６ｍの
和と１６ｍの差をとることにより、焦点ずれ検出信号Ａ
Ｆが得られる。

光検出器受光面１５は、第７図に示すように。

二つの分割素子１５ｐと１５ｑとからなり、分割線１５
ｗはディスク６上のトラック方向である。

光束１３の強度分布は、スポット８のトラックからのず
れ量と方向に応じて変化するので、分割索子１５ｐと１
５ｑの差をとることによりトラックずれ検出信号ＴＲが
得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図と第２図により説明す
る。半導体レーザー１からの出射光は、コリメートレン
ズ２で平行光束になり、ビームスプリッタ−３を通過し
て、ガルバノミラ−４で反射され、フォーカスレンズ５
で光磁気ディスク６面上にスポット８として結像する０
反射光は、フォーカスレンズ５で再度平行光束となり、
ビームスプリッタ−３で反射され、凸レンズ１０で集束
光となり、ウォラストンプリズム１１に入射する。

ウォラストンプリズム１１は、その方位が入射偏光方向
に対して４５度に設定されており、等量のＰ偏光１３と
Ｓ偏光１４に分離し、光検出器１２の受光面１５と１６
で受光される。

受光面１６は、第２図に示すように三つの分割素子１６
Ｑと１６ｍと１６ｎに分割されており、前述したように
１６Ｑと１６ｎの和と１６ｍの差から焦点ずれ検出信号
ＡＰを得る。焦点ずれ検出信号ＡＦによって公知のレン
ズアクチュエータを用いてフォーカスレンズ５を動かす
ことにより。

自動焦点制御を達成する。

一方、受光面１５は、第２図に示すように二つの分割素
子１５ｐと１５ｑに分割されており、前述したように１
５ｐと１５ｑの差がらトラックずれ検出信号ＴＲを得る
。トラックずれ検出信号ＴＲによって公知のミラーアク
チュエータを用いてガルバノミラ−４を動かすことによ
り、トラッキング制御を達成する。また、分割素子１５
ｐと１５ｑ、１６ｆｌと１６ｍと１６ｎは、それぞれ加
算され、２つの加算出力の差から光磁気信号ＭＯを得る
ことができ、２つの加算出方の和からアドレス信号を得
ることができる。

本実施例の光ヘッドは、光磁気ディスクに限らず、穴あ
け型や相変化型の光ディスクにも用いることができる。

第３図と第４図は１本発明の他の実施例である。

第１図及び第２図と同じ番号の物は、同じ動作をするの
で説明を省略する。２１は回折格子で、ディスク６面上
に３つのスポット８ａと８ｂと８０を例えば光強度比７
：ｌ：１で作成する。この光強度比は、記録レーザ出力
と再生レーザ出力の比によって定められるものであり、
記録時７ｍＷ、再生時１ｍＷの場合が前述の例である。

記録媒体の特性等を考慮すれば、光強度比は上記の値と
異なってもさしつかえない、光検出器２２は、第４図に
示すような、６つの受光素子１５ａ、１５ｂ。

１５ｃ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃから成る。このうち、
１５ａは第３図の受光素子１５に相当し、１６ａは受光
素子１６に相当する。

情報再生にはメインスポット８ａを用いる。メインスポ
ット８ａの反射光束は、ウォラストンプリズム１１でＰ
偏光１３ａとＳ偏光１４ａに分離され受光面１５ａと１
６ａに達し、前述したように、焦点ずれ検出信号ＡＦ、
　トラックずれ検出信号ＴＲ，アドレス信号ＳＩａ、光
磁気信号ＭＯａを得る。

情報の記録には、半導体レーザー１を高出力で発振させ
てメインスポット８ａの光強度を直流的に強くし、電磁
石９の磁場方向を反転あるいは強度変調することによっ
て新しい情報を重ね書きする。磁場印加手段としては、
電磁石のほかに５例えば浮上型磁気ヘッド等を用いても
かまわない。

浮上型磁気ヘッドを用いると、数ＭＨｚ〜１０数ＭＨｚ
の高い周波数で記録が可能である。これにより、データ
転送速度を、数Ｍｂｐｓ〜数１０Ｍｂｐｓ程度に高める
ことができる。この時、後方のサブスポット８ｃを用い
て、記録情報のチエツクを実時間で行なうことができる
。サブスポット８Ｃの反射光は、ウォラストンプリズム
１１でＰ偏光１３ｃとＳ偏光１４ｃに分離され、受光面
１５ｃと１６ｃで受光され、それらの出力の差をとるこ
とにより記録チエツク信号ＭＯｃが得られる。また、そ
の和ＳＩｃから記録によって生じたディスク欠陥の有無
をモニターできる。一方、先行するサブスポット８ｂに
よる反射光は、ウォラストンプリズム１１でＰ偏光１３
ｂとＳ偏光１４ｂに分離され、受光面１５ａと１６ｂで
受光され、それらの出力の和信号ＳＩｂにより、記録す
べきトラックの欠陥をあらかじめモニターすることがで
きる。

第８図に１本発明における光検出器受光面の、他の実施
例を示す。これは、受光面１７を６分割したものである
。この光検出器を用いれば、焦点ずれ検出信号ＡＦ、　
トラックずれ検出信号ＴＲは以下の出力として得られる
。

ＡＦ＝（（１７ａ＋１７ｄ）＋（１７ｃ＋１７ｆ））（
１７ｂ＋１７ｅ）ＴＲ＝（１７ａ＋１７ｂ＋１７ｃ）−
（１７ｄ＋１７ｅ＋１７ｆ）また、第２図、第４図およ
び第５図中における光検出器１５および１６として本光
検出器を用いれば、一種類の受光面形状で、ＡＦおよび
ＴＲ両信号を得ることができる。さらに１本光検出器を
２個用いて、ウォラストンプリズムから出射するＰ偏光
成分およびＳ偏光成分を各々受光し１両者の差をとるこ
とにより、光磁気信号ＭＯも同時に得ることができる。

すなわち、本光検出器を用いれば、一種類の受光面形状
でＡＦ、ＴＲ，ＭＯの信号を得ることができるため、光
学系を簡素化することができる。

第９図に本発明でにおけるウォラストンプリズム１１の
構成を示す、同図（ａ）は通常の立方体形状をしたウォ
ラストンプリズムである。これを用いて光磁気信号を得
るためには、λ／２板によって入射光の偏光方向を所定
の角度（略４５°）回転させるか、ウォラストンプリズ
ム自体を光軸を中心に回転させた状態（略４５°）で設
定する必要がある（図中に回転方向を示す）。

前者は部品点数の増加、後者は光ヘツド筐体の加工が複
雑となるため、いずれの場合も小型で安価な光ヘッドを
実現することが難しい。

第９図（ｂ）は以上の問題を解決するためのものであり
、直方体形状のウォラストンプリズム中でのはり合わせ
面１１ａが、あらかじめ光軸を中心に所定の角度回転し
た状態で作られている１例えば、 ａ　＝　ｂ　＝　５　ｒｒｍ　、　ｃ　＝　３　、５３
６　ｗｍ　、　ｄ　＝　７　、０７　ｍとすれば、はり
合わせ面１１ａは（ａ）の場合に対して４５°回転され
た状態となる０本プリズムを用いれば、λ／２板は不要
であり、かつ光ヘツド筐体の加工も簡単となる。

第９図（ｃ）は、同図（ｂ）の変形例でありプリズム外
形を筒状に加工したものである。光軸中心に対してはり
合わせ面１１ａの角度を精密に調整する必要のある場合
有効な形状である。

本実施例の光ヘッドは、光磁気ディスクに限らず、穴あ
け型の光ディスクや相変化型の光ディスクにも用いるこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、１つのウォラストンプリズムと１つの
光検出器を用いた簡単な構成で、光磁気信号とアドレス
信号と光点制御信号を得ることができ、小型で安価な光
ヘッドを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図は本発明の一実施例の光ヘッドの光学系
の模式図、第２図、第４図は本発明の実施例の信号処理
系統図、第５図は本発明の光ヘッドの光学系の原理説明
図、第６図、第７図は本発明の信号処理の原理説明図で
ある。第８図は、本発明における光検出器の他の実施例
を示す図、第９図は本発明におけるウォラストンプリズ
ムの構成を示す図である。 １１・・・ウォラストンプリズム、１２，２２・・・光
検纂　ｊ　国 不　５　　図 罵　る　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザーからの出射光束を情報媒体面上に結
   像させる光学的結像手段と前記情報媒体からの反射光束
   を前記半導体レーザーからの出射光束と分離する光学的
   分離手段と前記光学的分離手段によつて分離された前記
   情報媒体からの反射光束から情報再生信号と光点制御信
   号を得るための光学的信号検出手段とから成る光学的情
   報処理装置の光ヘッドにおいて、前記光学的信号検出手
   段がウオラストンプリズムと前記ウオラストンプリズム
   によつて分離されたそれぞれの光束を受光する複数の受
   光面を有する一つの光検出器からなり、前記受光面の少
   なくとも一つが三分割以上されている、ことを特徴とす
   る光ヘッド。 ２、特許請求の範囲第１項記載の光ヘッドにおいて、前
   記受光面の他の少なくとも一つが前記情報媒体面上のト
   ラック方向に対称に二分割以上されている、ことを特徴
   とする光ヘッド。 ３、特許請求の範囲第２項記載の光ヘッドにおいて、前
   記三分割以上されている受光面の分割方向が前記トラッ
   ク方向とは直角な方向である、ことを特徴とする光ヘッ
   ド。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記光学的結像手
   段に回折格子を設けたことを特徴とする光ヘッド。 ５、特許請求の範囲第２項において、前記光学的結像手
   段に回折格子を設けたことを特徴とする光ヘッド。 ６、特許請求の範囲第３項において、前記光学的結像手
   段に回折格子を設けたことを特徴とする光ヘッド。