JPH01298552A - 光磁気情報記録再生装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、光磁気ディスクや光磁気カード、光磁気テー
プ等、光磁気記録方式をとる光磁気情報記録再生装置に
係り、特に、光磁気ピックアップ部の小型・軽量化、安
定化を実現し、装置全体の小型化やアクセスタイムの短
縮、信頼性の向上等を図り得る光磁気情報記録再生装置
に関する。

（従来技術） レーザ光の熱作用を利用して微小な磁区を光磁気記録媒
体の記録面に形成された磁性薄膜中に書き込んで情報を
記録する光磁気記録方式により情報を記録し、レーザ光
を用いて、カー効果やファラデイー効果等の磁気光学効
果を利用して情報の読みだしを行ない情報を再生する光
磁気情報記録再生装置が知られている。

ところで、この光磁気情報記録再生装置における光磁気
ピックアップ部としては、従来、バルク型光学素子（例
えば、レンズ、プリズム、検光子等）と光源及び光検知
器とを組合せたものが用いられていた。

しかしながら、従来のバルク型光学素子を用いて構成さ
れた光磁気ピックアップでは、装置構成が複雑であり、
しかも、光磁気ピックアップ部全体が大きく重くなると
いう欠点を有する。

このため、バルク型光学素子を用いて構成された光磁気
ピックアップ部を備えた光磁気情報記録再生装置では、
光磁気ピックアップ部全体が大きく重いため、高速アク
セスが不可能であり、また、装置構成が複雑となるため
、組付は及び調整に手間がかかり、生産コスト増大の要
因となる。また。

多くの光学部品の組合せからなるため、機械的安定性も
不十分であり、経時変化も生じ易いという問題も有する
。

そこで、このような問題点を解決するため、光磁気ピッ
クアップ部の光磁気信号検出光学系とフォーカス及びト
ラッキング誤差検出光学系とを薄膜導波路上に一体化し
た導波路素子を光磁気ピックアップ部に用いた光磁気情
報記録再生装置が提案されている（例えば、電気通信学
会、信学技報Ｖｏ１．８６　Ｎｏ、３４１，０ＱＥ８６
−１７３−１８４．Ｐ３１−３８）　。

第１１図は上記導波路素子を用いた集積型の光磁気ピッ
クアップ部の一例を示しており、この光磁気ピックアッ
プ部は１．レーザ光源１０１と、この光源１０１からの
光を平行光束にするコリメートレンズ１０２と、そのコ
リメートレンズ１０２からの平行光束を光磁気記録媒体
たる光磁気ディスク１０５の記録面に集光する対物レン
ズ１０４と、光磁気記録媒体１０５の記録面からの反射
光を検知する導波路素子１１６とによって構成されてい
る。

ここで、上記導波路素子１１６は、透明基板１１０とそ
の基板１１０上に積層形成された薄膜導波路層１０９と
からなり、この導波路素子１１６上には３連の集光グレ
ーティングカプラ１１４とフォトダイオードアレイ等か
らなる光検知器１１１とが装架され。

一体に集積化されている。

上記構成からなる光磁気情報記録再生装置の光磁気ピッ
クアップ部においては、レーザ光源１０１からの出射光
はコリメートレンズ１０２により平行光束に集光され、
導波路素子１１６を透過して対物レンズ１０４により光
磁気ディスク１０５の記録面に集光される。

上記光磁気ディスク１０５の記録面に集光され、該記録
面により反射された反射光は、対物レンズ１０４により
再び集光され導波路素子１１６上の３連の集光グレーテ
ィングカプラ１１４に入射される。

そして、このとき一部の光が光導波路１０９に結合され
フォトダイオードアレイ等からなる光検知器１１１に集
光される。

ここで、上記３連のグレーティングカプラ１１６の内、
中央部は導波路に垂直な電界成分を有する７Ｍモード光
を１両端側の２つは導波路に平行な電界成分を有するＴ
Ｅモード光を夫々励振するように設計されており、ＴＥ
モード光と７Ｍモード光の差動により光磁気信号が検知
される。

また、フォーカシング誤差信号はフーコー法の検出原理
により両端側の２つのグレーティングカプラから導波路
に回折導波されたＴＥモード光を用いて検出され、また
、トラッキング誤差信号はプッシュプル法の検出原理に
より両端側の２つのグレーティングカプラから導波路に
回折導波されたＴＥモード光を用いて検出される。

ところで、第１１図に示す構成の光磁気ピックアップで
は、光磁気ディスク１０５の記録面からの反射光と光源
１０１からの入射光とを分離するために３連の集光グレ
ーティングカプラ１１４を用いているが、導波路素子が
透過型であることや、集光グレーティングカプラ１１４
の性質上、導波モードへの回折光以外の方向にも回折光
が生じるため導波路への高い回折効率が得られないとい
う欠点を有する。

また、集光グレーティングでは、グレーティングとして
の性質上、波長の変動や角度ずれに対して回折角や回折
効率が大きく変化するため、光源波長の許容度及び取付
は角度誤差に対する許容度が小さいという問題も有する
。

また、光源１０１からの光は導波路素子１１６を透過し
て光磁気ディスク１０５に集光されるため、導波路素子
１１６の基板１１０には透明基板を使用する必要があり
、導波路素子１１６上に集積される光検知器１１１等の
種類、性能が限定されるという問題も生じる。

（目　　的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、光磁
気ピックアップ部の小型・軽量化、安定化、及び光磁気
ピックアップ部における光利用効率の増大、光源波長の
変動や作成誤差に対する許容度の増大を実現し、装置全
体の小型化やアクセスタイムの短縮、信頼性の向上、製
造コストの低減を図り得る光磁気情報記録再生装置を提
供することを目的とする。

（構　　成） 上記目的を達成するため、本発明による光磁気情報記録
再生装置においては、光磁気ピックアップ部が、光源と
、この光源からの光を光磁気記録媒体の記録面に集光す
る光学系と、上記光磁気記録媒体からの反射光を検知す
る２種類以上の構造の異なる光導波路とこの光導波路を
構成する部材より高い屈折率を有する高屈折率媒体及び
上記光導波路と上記高屈折率媒体との間に位置し一部が
除去された金属反射層と上記光導波路に一体化された光
検知器とからなる信号検知系とにより構成され、上記各
導波路に夫々導波されるＴＥモード光とＴＭモード光の
光量差を利用して上記光磁気記録媒体に記録された信号
を検知することを特徴とする。

上記構成からなる光磁気情報記録再生装置においては、
光源からの光は上記光学系を介して上記光磁気記録媒体
の記録面に集光される。

光磁気記録媒体からの反射光は上記高屈折率媒体によっ
て金属反射層の除去部から２種類以上の構造の異なる光
導波路に結合され、各光導波路に夫々導波される。そし
て、各光導波路に導波された光はＴＥモード光若しくは
ＴＭモード光として各光導波路に一体化された光検知器
に夫々集光され、光磁気信号、フォーカシング誤差信号
、トラッキング誤差信号が夫々検出される。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図に本発明の一実施例における光磁気情報記録再生
装置の光磁気ピックアップ部の概略的側面構成図、第２
図にその光磁気ピックアップ部に用いられる導波路素子
の概略的平面構成図を夫々示す。

第１図において、図中符号１は光源、符号２はコリメー
トレンズ、符号３は高屈折率媒体、符号４は集光レンズ
、符号５は光磁気記録媒体、符号１６は導波路素子、そ
して符号１７は記録・消去時の磁界印加用電磁コイルを
夫々示しており、光源１から出射した光はコリメートレ
ンズ２により平行光束に集光され、高屈折率媒体３（図
示の実施例では直角プリズム）に入射する。高屈折率媒
体３に入射した光は、高屈折率媒体３と導波路素子１６
との境界面で反射された後、集光レンズ４に入射し、光
磁気記録媒体５の記録面上に集光される。

光磁気記録媒体５の記録面に集光され該記録面から反射
された戻り光（反射光）は、磁気光学効果（カー効果あ
るいはファラデイー効果）により、入射光に対して偏波
面が微小角回転された状態となる。

そして、光磁気記録媒体５の記録面からの戻り光は再び
集光レンズ４により集束され、高屈折率媒体３に入射さ
れる。

この、高屈折率媒体３の反射面には導波路素子１６が装
荷されており、この導波路素子１６は第１図及び第２図
に示すように、基板１ｏの上にクラッド層９、光導波路
Ｍ７，８を積層し、さらにその上に金属反射層６が装荷
された構造を成しており、基板１０の両端側に夫々位置
する光導波路層８上の金属反射層６中には開口部１４ａ
、　１４ｂが、また基板１０の中央側に位置する光導波
路／１７上には開口部１４ｃが夫々設けられている。ま
た、高屈折率媒体３と導波路素子１６とは金属反射層６
の部分で互いに密着された構造となっている。

さて、第２図に示す構造の導波路素子１６を用いた第１
図に示す光磁気ピックアップ部においては、高屈折率媒
体３に入射した戻り光の一部は再び反射面で反射されコ
リメートレンズ２の方向に戻されるが、一部はエパネッ
セント波として上記金属反射層６中の開口部１４ａ、　
１４ｂ、　１４ｃを通して導波路素子１６の光導波路！
７．８内に導かれ、位相整合した導波モードに夫々結合
される。

そして、金属反射層６中の開口部１４ａ、　１４ｂ、　
１４Ｃを通して導波路素子１６の面端側に位置する光導
波路層８に結合された光は、導波路素子１６上の導波路
プリズムレンズ１２ａ、　１２ｂによって夫々集束され
、夫々の導波路プリズムレンズ１２ａ、　１２ｂの集光
位置に一対づつ配設された光検知器１１ａ、　ｌｌｂ及
び光検知器１１ｃ、　ｌｉｄに夫々集光される。

尚、夫々の導波路プリズムレンズ１２ａ、　１２ｂによ
って集光された光は、光磁気ピックアップが合焦位置に
あるとき、図示の如く、光検知器！ｔａ、　ｌｌｂの中
間位置、及び光検知器１１ｃ、　ｌｉｄの中間位置に夫
々集光されるようになっている。

また、金属反射層６の略中夫に位置する開口部１４ｃを
通って導波路素子１６の中央に位置する光導波路層７に
結合された光は、導波路レンズ１２ｃによって光検知器
１３に集光される。

ここで、第１図及び第２図に示した実施例における光磁
気ピックアップ部の各構成要素の構造面について詳細に
説明する。

光磁気ピックアップ部に用いられる光源１としては、コ
ヒーレンスのよい直線偏波のものが望ましく、シたがっ
て、半導体レーザやその他の各種レーザが使用される。

また、集光レンズ４及びコリメートレンズ２については
１図示の実施例では通常の集光性レンズを用いた例を示
しているが、この他、フレネルレンズ、フレネルゾーン
プレート、非球面レンズ、分布屈折率レンズ、及びそれ
らを適宜に組合せたものであってもよい。

次に、高屈折率媒体３は光源波長に対して透明な材料で
且つ屈折率が光導波路層７，８よりも高くなければなら
ない、また、光学的異方性の無いものが望ましい、そこ
で、使用される材料としてはＴｉｅ、等の誘電体や、重
フリントガラスなどの高屈折率ガラス等が用いられる。

また、図示の実施例では、高屈折率媒体３の形状は直角
三角プリズム状となっているが、導波路素子１６に接す
る平面部及びその平面部への光の入射、出射が可能であ
れば形状は任意に取り得るものである。

次に、導波路素子１６上に装荷される金属反射層６は、
第１図及び第２図に示す如く光導波路層７゜８上に形成
されており、この場合、高屈折率媒体３の平面部と金属
反射層６との間は密着していることが結合効率の安定性
からは望ましい。このため、途中に空気層等の隙間がで
きる場合には、光導波路層７，８を形成する部材よりも
屈折率の高い媒体で満たしてもよいが、この場合、でき
れば高屈折率媒体３と同じ屈折率のものが望ましい。

また、高屈折率媒体３と導波路素子１６との間に空気層
ができる場合には、金属反射層６及びその開口部１４ａ
、　１４ｂ、　１４ｃは、光導波路層上ではなく高屈折
率媒体３側に形成し、金属反射層６と光導波路層７，８
の間に空気層が入るような構成にする方が望ましい。

次に、金属反射層６の材料としては、光導波路層のクラ
ツデイングとして用いたときに低損失なＡ　ｇ　ｇ　Ａ
　ｕ　ｇ　Ａ　Ｉ等が使用される。また、その形成方法
としては、真空蒸着、スパッタリング、メツキ、塗布等
の方法が用いられる。

また、金属反射層６中に形成される開口部１４ａ。

１４ｂ、　１４ｃは、マスクを用いた選択エツチング（
ウェット若しくはドライエツチング）、リフトオフ、切
削、研磨等の方法を用いて形成される。

次に、導波路素子１６の基板１０としては１種々のもの
を用いることができるが、本実施例ではＳｉ。

ＧａＡｓ等の半導体基板を用いている。

尚、本実施例のように半導体基板を用いる場合には、フ
ォトダイオード等からなる光検知器やＦＥＴ等の信号増
幅回路用の素子を基板表面や基板中に容易に形成するこ
とができる。

次に、上記基板１０上にはクラッド層９及び光導波路層
７，８が積層形成され装荷されるが、ここで、クラッド
層９及び光導波路ｌｌ１７，８は、光源波長に対して透
明な材料で形成され、クラッド層９の屈折率は光導波路
層７，８よりも低く設定される。

また、光導波路層７，８は、後述するように、どちらか
一方便の光導波路層のＴＥモードの伝搬定数と他方側の
光導波路層のＴＭモードの伝搬定数とが一致するように
、層厚あるいは層の屈折率若しくはその開方を調節しで
あるものとする。

次に、クラッド層及び光導波路層７，８の材料としては
、ガラスノ他、Ｓｉｎ、、　Ｓｉ、Ｎ４．　Ｎｂ。

０、、Ｔａ２Ｏ，等の誘電体、並びにポリマー等の有機
物や化合物半導体等が用いられる。

また、その形成方法としては、真空蒸着、ＣＶＤ法、ス
パッタリング、塗布、熱酸化、イオン交換、イオン注入
、結晶成長等の方法が適用される。

尚、各光導波路Ｍ７，８の伝搬モードの調節方法として
は、何れか一方側の光導波路層の層厚を別の屈折率の材
料を装荷して変化させるかエツチング、イオンミーリン
グ等で変化させる方法や、イオン交換、イオン注入、屈
折率の異なる材料の埋込等により屈折率を変化ぎせる方
法等や、これらの組合せによる方法が適用される。

次に、導波路素子１６上に形成される導波路プリズムレ
ンズ１２ａ、　１２ｂ及び導波路レンズ１２ｅは、図示
の実施例では、装荷型モードインデックスレンズタイプ
を示しているが、この他、埋込型モードインデックスレ
ンズ、ルーネブルクレンズ、ジオデミツクレンズ、フレ
ネルレンズ、グレーティングレンズ等のタイプが適用で
きる。

また、導波路プリズムレンズ１２ａ、　１２ｂ及び導波
路レンズ１２ｃの材料及びその形成方法としては、前述
したクラッド層９、光導波路１！Ｆ７，８の場合と略同
様である。

尚、前述したクラッド層９は導波路損失を考慮しなけれ
ば必ずしも必要ではない。

次に、光導波路Ｍ８からの導波光を検知する光検知器１
１ａ、　ｌｌｂ、　ｌｌｃ、　ｌｉｄ、及び光導波路層
７からの導波光を検知する光検知器１３は、本実施例の
場合フォトダイオードが使用されるが、前述したように
、基板１０として半導体基板が用いられているため、不
純物拡散等の方法で光検知器を基板１０に直接形成する
ことができる。

また、光検知器としては、α−８ｉ等のタイプの光検知
器を用いることもでき、この場合には、基板１０は半導
体基板である必要はなく、ガラス、誘電体その他の材料
を用いることができる。

尚、第２図中の符号１５ａ、　１５ｂ、　１５ｃ、　１
５ｄ、　１５ｅは各光検知器１１ａ、　ｌｌｂ、　ｌｌ
ｃ、　ｌｉｄ、　１３がらの信号を取り出すための引出
し電極である。

以上、本発明による光磁気情報記録再生装置の光磁気ピ
ックアップ部の構成並びに各構成要素の構造について、
第１図及び第２図に示す実施例に基づいて説明したが、
次に、・本実施例における光磁気ピックアップ部による
光磁気信号及びフォーカシング誤差信号、トラッキング
誤差信号の検出方法について説明する。

最初に光磁気記録媒体５からの戻り光の光導波路層７，
８への結合について説明する。

第３図は高屈折率媒体３と光導波路層７，８との結合部
分を示す導波路素子１６の要部拡大側面図を示しており
、本実施例では、戻り光を光導波路層７，８に結合する
ための方法として、いわゆるプリズム結合法を用いてい
る。このため、光導波路層７，８の特定の導波モードの
伝搬定数をβ。

光源１からの光の波数をに＝２π／λ、高屈折率媒体３
の屈折率をｎ、戻り光の導波路素子１６への入射角をθ
とすると、戻り光を光導波路層の導波モードに結合させ
るためには、 ｋｎｓｉｎθ＝β　　　　　　　　　−−−−（１）と
いう位相整合条件を満たさなければならない。

また、第１図乃至第３図に示すようなスラブ型の光導波
路を形成する光導波路層７，８においては、ＴＥモード
とＴＭモードとが存在する。

ここで第３図において、入射光の電界は光導波路の導波
路面に平行なＥｓ成分とこれに垂直なＥＰ酸成分に分け
られる。上記位相整合条件式（１）が満たされている場
合、戻り光の電界のＥｓ成分はＴＥモードに、　Ｅｐ酸
成分ＴＭモードに夫々結合する。

しかし、同一形状の光導波路ではＴＥモードとＴＭモー
ドの伝搬定数は、ＴＭモードの方がやや小さく、その差
が大きい場合には、上記（１）式から明らかなように、
同一角度で入射した戻り光に対しＴＥ、ＴＭの両モード
を同時に効率よく励振させることは難しい。

そこで、本実施例においては、前述したように光導波路
層７と光導波路層８の少なくとも何れか−右側の構造、
例えば層厚あるいは屈折率等を少し変化させ、何れか一
方側の光導波路層の光導波路のＴＥモードにおける伝搬
定数と、他方側の光導波路層の光導波路の７Ｍモードに
おける伝搬定数とを一致するように調節することで、光
導波路層７，８の一方はＴＥモードを、他方は７Ｍモー
ドを同一人射角の戻り光に対して励振できるようにして
いる。

より具体的に述べると、７Ｍモードを励振すべき側の光
導波路層の膜厚をやや他方の光導波路層の膜厚よりも厚
くするか、若しくは７Ｍモードを励振すべき側の光導波
路層上に透明物質からなる薄膜を装荷することにより、
上記伝搬定数のｒＪＲ１！６が可能となる。

次に、′第２Ｗｉにおいて図中符号Ｂで示す矢印は戻り
光の電界方向を示しており、この電界方向Ｂと光導波路
の光導波方向とのなす角をθとするとき、励振されたＴ
Ｅモード及び７Ｍモードの光強度をＩＴｔ　ｔ　ＩＴＭ
とし、また、夫々のモードの結合効率をηア４．ηＴＭ
、また、戻り光の電界強度をＥとすると、工、及びＩＴ
、は、 エア、＝ηア、ｔ”ｓｉｎ”θ　　　　　　・・・・（
２）ＩＴＭ　”　’７７Ｍ　Ｅ”ｃｏｓ”θ　　　　　
　−（３）と表すことができる。この結果を第４図に示
す。

ここで、第４図より明らかなように、θが大きくなると
ＴＥモードの光強度工丁五が大きくなり。

θが小さくなると７Ｍモードの光強度１丁Ｈが大きくな
ることがわかる。

このため、ＩＴにと１丁間の差動を取るとθの変化方向
がその差動の符号により判定できる。

したがって、第２図において、光検知器１１ａ。

１１ｂ、　ｌｌｃ、　ｌｉｄの各出力をａ、ｂ、Ｑ、ｄ
とし。

光検知器１３の出力をｅとした時に、光磁気ピックアッ
プの合焦状態において戻り光の偏波面が回転されていな
い時（角度θの場合）の記録信号ΔＳを、 Δ５＝ａ−（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＝０ となるように検出回路（図示せず）の回路定数を設定す
る。

次に、戻り光の偏波面が角度θ十〇履と微小角θ■増加
する側に回転した場合、第４図より、エア。

が増加し、ＩＴＭが減少するため、例えば、導波路素子
１６の中央に位置する光導波路層７に７Ｍモードを、導
波路素子１６の両端側に夫々位置する光導波路層８にＴ
Ｅモードを夫々励振するように位相整合した場合には、
各光検出器からの出力信号の関係は。

（ａ　＋　ｂ　＋　ｃ　＋　ｄ　）　＞　ａとなり、 ΔＳ＜０ となる。

また、戻り光の偏波面が角度θ−θ■と、さきほどの場
合と反対方向に微小角−θ一回転した場合には、第４図
より、工、が減少し、エア８が増加するため、先程と同
様に光導波路層７に７Ｍモードを、光導波路層８にＴＥ
モードを夫々励振するように位相整合した場合には、各
光検出器からの出力信号の関係は、 （ａ　＋　ｂ　＋　ｃ　＋　ｄ　）　＜　ｅとなり、 ΔＳ〉０ となる。

尚、上述の場合とは逆に、導波路素子１６の両端側に夫
々位置する光導波路層８側に７Ｍモードを、中央に位置
する光導波路層７側にＴＥモードを結合させてもよく、
この場合には微小角±θ■の回転に対して記録信号ΔＳ
の符号は反対となる。しかるに、何れにしても、戻り光
の偏波面の微小回転角θ醜の回転方向により記録信号出
力ΔＳの符号が変化するため、記録信号を２値化された
信号として検知することができる。

また、光源１からの出射光及び光磁気記録媒体５からの
戻り光の導波路素子１６上での偏波面の角度θとし、で
は、Ｏくθ＜９０ｍの範囲で任意に取り得るが、検知感
度の点からはθ＝４５°付近に設定することが望ましい
。

次に、フォーカシング誤差信号の検知方法について説明
する。

ここで、上記フォーカシング誤差信号ΔＦとしては、前
述したと同様に、第２図において光検知器１１ａ、　ｌ
ｌｂ、　ｌｌｃ、　ｌｉｄの各出力信号をａ、ｂ、Ｑ。

ｄとして、 ΔＦ＝（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ） をとり、光磁気ピックアップが合焦位置にあるときに、
フォーカシング誤差信号ΔＦがΔＦ＝Ｏとなるように検
出回路（図示せず）の回路定数を設定する。

光磁気ピックアップが光磁気記録媒体５に近づいた時、
戻り光は合焦時より発散した光束となり。

各光検知器１１ａ、　Ｉｌｂ、　ｌｌｃ、　ｌｉｄから
の出力信号ａ。

ｂ、ｃ、ｄの関係は、 ａ　）　ｂ　　かつ　ｃ　＜　ｄ となり、 ΔＦ＞０ となる。

これとは反対に、光磁気ピックアップが光磁気記録媒体
５から離れた場合には、戻り光は合焦時より集束した光
束となり、各光検知器１１ａ、　ｌｌｂ。

１１ｃ、　ｌｉｄからの出力信号ａ、ｂ、ｃ、ｄの関係
は。

ａ　（ｂ　　かつ　ｃ　）　ｄ となり、 ΔＦ＜０ となる。

このため、ΔＦ＝Ｏとなるように集光レンズ４、あるい
は集光レンズ４と導波路素子１６及び高屈折率媒体３、
または光磁気ピックアップ部全体をフォー力シン゛グ用
アクチュエータ、（図示せず）により光軸方向に動かす
ことにより、オートフォーカシング制御を行なうことが
できる。

次に、トラッキング誤差信号の検出方法について説明す
る。

ここで、光磁気記録媒体５の記録トラックの形成方向と
しては、第１図において符号Ａで示す矢印の方向とする
。　　・ また、トラッキング誤差信号ΔＴとしては、前述したと
同様に、第２図において各光検知器１１ａ。

Ｉｌｂ、　ｌｌｃ、　ｌｉｄの各出力信号をａ＃　ｂｔ
　Ｑｊ　ｄとして。

ΔＴ＝（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ） をとり、光磁気ピックアップの焦点位置がトラック上に
あるときのトラッキング誤差信号ΔＴが、ΔＴ＝Ｏとな
るように検出回路（＠示せず）の回路定数を設定してお
くと、プッシュプル法により焦点位置がトラック上から
はずれた場合には、ΔＴ＞Ｏあるいは　ΔＴ＜０ となる。

したがって、トラッキング誤差信号がΔＴ＝０となるよ
うに、トラキング用アクチュエータ（図示せず）により
、集光レンズ４、あるいは集光レンズ４と導波路素子１
６及び高屈折率媒体３、または光磁気ピックアップ部全
体をトラックと垂直方向に動かすことによりオートトラ
キング制御が可能となる。

次に、本発明による光磁気情報記録再生装置の光磁気ピ
ククアップ部に用いられる導波路素子の別の実施例を第
５図に基づいて説明する。

同図において、この実施例における導波路素子１６は第
１図及び第２図に示した実施例における導波路素子と略
同様の構造のものであるが、第２図に示した導波路素子
における導波路プリズムレンズ１２ａ、１２ｂと導波路
レンズ１２ｃが省略され、その代わりに金属反射層６の
図に対して右端縁とその側の開口部１４ａ、　１４ｂ；
ｔ４ｃ開口縁との頁面が凹面を形成するように光導波路
層上に装荷された点が異なるものである。

すなわち、光導波路層７，８上に金属層が装荷された場
合、その金属層を形成する金属がＡｇ。

Ａｕ、Ａ１等の一部の金属の場合には光導波路層７．８
は負の屈折率を持ち、負の屈折率を持つ誘電体と同じ効
果を持つ。このため、金属反射層６が装荷された光導波
路部分のＴＥモードあるいはＴＭモードの等偏屈折率β
が低くなる。このため。

導波路内を導波される導波光は等偏屈折率の高い、金属
膜のない方向に曲げられる。すなわち、金属反射層６の
凹面は導波光を集光するレンズの働きをする。このため
、第５図に示す導波路素子１６においては金属反射層６
の凹面部の作用により導波光が集光され、光検知器１１
ａ、　ｌｌｂ、　ｌｉｅ、　ｌｉｄ及び１３に夫々導波
光が集光される。

したがって、第５図に示す導波路素子１６においては、
前述したように、導波路プリズムレンズや導波路レンズ
を設ける必要がなくなり、構成が簡単となり、導波路素
子の軽量化、低コスト化をより図ることができる。

尚１以上の相違点の他は、全て第１図及び第２図に示し
た導波路素子の場合と同様である。

次に、導波路素子のさらに別の実施例を第６図に基づい
て説明する。

同図において、この実施例における導波路素子１６は第
１図及び第２図に示した実施例における導波路素子と略
同様に配置・構成されたものであるが、この実施例にお
いては、各導波路層７．８上の金属反射層６中に形成さ
れる各開口部１４ａ、　１４ｂ。

１４ｃの形成位置が、第６図に示すように、導波路素子
１６の長さ方向（光の導波方向）に対して、例えば３５
°程度の傾きを持って順次位置をずらして配置されてい
る点に特徴を成すものである。

また、第１図に示す構成の光磁気ピックアップにおいて
第２図に示す実施例における導波路素子を用いた場合に
は、光磁気記録媒体５のトラック方向（第１図中Ａ方向
）に導波路素子１６の長さ方向が平行になるように光磁
気ピックアップ全体の配置が設定しであるが、第６図に
示す導波路素子を用いる場合には、光磁気ピックアップ
の配置は、光磁気記録媒体５のトラック方向（第１図中
入方向）と光源１からの出射光の光磁気記録媒体５の記
録面上への偏波方向とが一致するように設定する６例え
ば、光磁気記録媒体５のトラック方向が、第６図のＡ′
方向になるように光磁気ピックアップ全体の配置を設定
する。但し、図中Ａ′方向はある程度の範囲内で任意に
設定することができる。

尚、このように光磁気ピックアップ全体の配置を設定し
た場合、金属反射層６中の各開口部１４ａ。

１４ｂ、　１４ｃの導波路素子１６の長さ方向に対する
位置ずらしの角度は光軸に垂直な面に射影した場合に光
磁気記録媒体５のトラック方向（第６＠中Ａ″方向）に
対して垂直となるように、各開口部１４ａ。

１４ｂ、　１４ｃの位置ずらし量を設定する必要がある
。

さて、第６図に示す構成の導波路素子を用いた光磁気ピ
ックアップにおいては、光磁気記録媒体５上に集光され
た光スポットの偏波面をトラックと平行にすることがで
きるため、光スポットの長軸方向をトラック方向に設定
でき、読み取り時のＳ／Ｎ比が向上される。

次に、本発明による光磁気情報記録再生装置における光
磁気ピックアップ部の別の実施例について第７図を参照
して説明する。

第７図に示す構成の光磁気ピックアップ部においては、
第１図に示した構成の光ピツクアップ部における集光レ
ンズ４をフレネルレンズ４Ａにし、コリメートレンズ２
として分布屈折率レンズ２Ａを用い、且つ、これらレン
ズを高屈折率媒体３と一体化し、光磁気ピックアップ部
全体を一体化したものである。

すなわち、第７図に示す構成の光磁気ピックアップ部に
おいては、光磁気ピックアップ部全体を一体化したこと
により、装置全体の組立精度を増すことができ、装置の
信頼性の向上を図ることができる。また、光磁気ピック
アップ部全体が一体化されているため、組立後の構成要
素間の位置す九等が生じる怖れが無く、経年変化にも強
くなるという利点をも有するものである。

尚、第７図に示す構成の光磁気ピックアップ部に使用さ
れる導波路素子１６としては、先の、第２図、第５図、
及び第６図に夫々示した導波路素子の何れをも用いるこ
とができる。

次に１本発明による光磁気情報記録再生装置における光
磁気ピックアップ部のさらに別の実施例について第８図
を参照して説明する。

第８図に示す構成の光磁気ピックアップ部は。

第１図に示した構成の光磁気ピックアップ部とは全体の
配置・構成がやや異なり、光源１とコリメートレンズ２
と集光レンズ４とが同一の光軸上に一直線に配置されて
おり、コリ、メートレンズ２と集光レンズ４との間には
ハーフミラ−１７が設置された構成となっている。また
、高屈折率媒体３及び導波路素子１６はハーフミラ−１
７の側方に配設されおり、ハーフミラ−１７によって反
射された光磁気記録媒体５からの戻り光が入射されるよ
うに構成されている。

したがって、第８図に示す構成の光磁気ピックアップ部
においては、光源１から出射した光は。

コリメートレンズ２で平行光束に集束され、ハーフミラ
−１７を透過して集光レンズ４で光磁気記録媒体５上に
集光される。そして、光磁気記録媒体５の記録面によっ
て反射された戻り光は、再び集光レンズ４を通って集束
された後、ハーフミラ−１７によって一部が反射され高
屈折率媒体３に入射し、導波路素子１６に入射される。

尚、高屈折率媒体３と導波路素子１６については、第１
図及び第２図に示した実施例の場合と同様の構成である
。また、導波路素子１６については、第５図、第６図に
夫々示した構成のものを適用することもできる。

さて、第８図に示した構成の光磁気ピックアップ部にお
いては、第１図に示した構成の光磁気ピックアップ部よ
りも装置構成が複雑となるが、導波路素子１６には光源
１からの出射光が直接入射されないため、光源１からの
光による散乱光やその他の迷光の影響が少なくなり、記
録信号読み取り時のＳ／Ｎ比が向上される。− 次に、第９図（ａ）は本発明による光磁気情報記録再生
装置の光磁気ピックアップ部のさらに別の実施例を示し
ており、第９図（ａ）に示す構成の光磁気ピックアップ
部では、第１図に示した構成の光磁気ピックアップアッ
プ部の高屈折率媒体３とコリメートレンズ２との間に、
１／２波長板１８を挿入したものである。

ここで、第１図及び第２図に示した構成の光磁気ピック
アップ部においては、光源１からの出射光の偏波面を、
例えば第２図においてＢ方向に設定するために、光源１
を導波路素子１６や高屈折率媒体３に対して調節しなけ
ればならなかった。

これに対して、第９図（ａ）に示す構成の光ピツクアッ
プ部においては、光源１からの出射光の偏波方向は図中
Ｃ方向（紙面に平行な方向）に設定し、１７２波長板１
８の回転によりその進相軸の回転に対して２倍の角度の
偏波面の回転を行ない、この偏波面の回転によって例え
ば第２図のＢ方向に照射光の偏波面を設定することがで
きる。

そして、この場合には、光磁気記録媒体５上のトラック
方向をＡ方向とすると、光ＷＫ１の出射光に強度分布等
がある場合に、第９図（ｂ）に示すように光磁気記録媒
体５のトラック５ａ上に集光された光スポットＰの強度
分布と偏波方向（例えば図中Ｃ′力方向とを独立に調節
することができる。

したがって、光源１からの出射光の強度分布がトラック
方向（図中Ａ方向）に長く成るように設定できるため、
第１図及び第２図に示した実施例の光磁気ピックアップ
と比べて読み取り信号強度が大きく取れ、Ｓ／Ｎ比が増
大する。

次に、本発明による光磁気情報記録再生装置における光
磁気ピックアップ部のさらに別の実施例を第１０図に基
づいて説明する。

第１０図に示す構成の光磁気ピックアップ部は先の第８
図に示した構成の光磁気ピックアップ部と略同様に構成
されているものであるが、第１０図に示す構成の光磁気
ピックアップ部では、第９図に示した光磁気ピックアッ
プ部と同様に１／２波長板を用い、ハーフミラ−１７と
高屈折率媒体３との間にその１７２波長板１８を挿入し
た構成となっている。

このため、先の第８図に示した構成の光磁気ピックアッ
プ部においては導波路素子１６に入射する光の偏波面方
向を調節するのに、光源１の回転、あるいは導波路素子
１６及び高屈折率媒体３のその他の部分に対しての入射
光の光軸を中心とした回転をすることにより調節する必
要があったのに対して、第１０図に示す構成の光磁気ピ
ックアップ部では、この調節を１／２波長板１８によっ
て行なうことができる。

したがって、第１０図に示す構成の光磁気ピックアップ
部においては、光源１や導波路素子１６の回転による調
節を行なう必要がなくなり、光源１や導波路素子１６の
相対的配置がより自由になるため、よりコンパクトにな
るような配置が可能になり、光磁気ピックアップ部のよ
り小型化が図れる。

さらに第９図の実施例と同様に戻り光の光強度分布に対
して偏波方向を独立に変化できるため、光源１からの出
射光の強度分布がトラック方向に長くなるように設定し
ながら導波路素子１６に入射する光の偏波方向を調節で
き、Ｓ／Ｎ比が第８図の実施例の場合より増大する。こ
の場合１７２波長板１８をコリメートレンズ２とハーフ
ミラ−１７の間に入れることでも同様に可能となる。

尚、第１図、第７図、第８図、第９図（ａ）及び第１０
図に夫々示した各実施例の光磁気ピックアップ部におい
ては、何れもコリメートレンズ２を使用した例を示して
いるが、このコリメートレンズは省略することも可能で
あり、この場合には、第２図、第６図に夫々示す導波路
素子上の導波路プリズムレンズ１２ａ、　１２ｂや導波
路レンズ１２ｃを省略することが可能となる。

（効　　果）） 以上１本発明による光磁気情報記録再生装置における光
磁気ピックアップ部及び導波路素子の種々の実施例につ
いて説明したが、本発明によれば、光磁気情報記録再生
装置の光磁気ピックアップ部に用いられる導波路素子の
光導波路への戻り光の結合にプリズム結合法を用いてい
るため、従来のグレーティングカプラを用いた導波路素
子のように光導波路に結合しない回折光が生じることが
なく、光導波路への戻り光の結合効率が高くとれる。

このため、光検知器に到達する導波光の光量が多くなり
読み取り信号のＳ／Ｎ比が増大する。

また、従来のグレーティングカプラを用いた導波路素子
のように、グレーティングカプラに特有の現象、すなわ
ち光源の波長変動により回折角が大きく変動するという
現象が生じることがないため、グレーティングカプラを
用いた導波路素子より波長変動、角度変動に対する許容
度が大きく取れる。このため、実装時において光源の選
択自由度が大きくなり、組立精度の許容度も広くとれる
ため、製造コストの低減が容易に図れる。

また、導波路素子の基板に透明基板を使う必要がないた
め、基板上に光検知器等を集積する場合に、その種類や
性能の選択の余地が広くなり、光検知性能にも優れた高
性能な導波路素子が得られる。

したがって、本発明によれば、光磁気ピックアップ部の
小型・軽量化、安定化、及び光磁気ピックアップ部にお
ける光利用効率の向上、光源波長の変動や作成誤差、組
立誤差に対する許容度の増大を実現し、装置全体の小型
化やアクセスタイムの短縮、信頼性の向上、製造コスト
の低減を図ることのできる光磁気情報記録再生装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光磁気情報記録再生装置の一実施
例を示す光磁気ピックアップ部の概略的側面構成図、第
２図は同上光磁気ピックアップ部に用いられる導波路素
子の一例を示す導波路素子の概略的平面構成図、第３図
は同上導波路素子の概略的要部拡英側面図、第４図は光
磁気記録媒体からの戻り光の電界方向と光導波路の先導
波方向との成す角θと、光導波路に励振されるＴＥ、Ｔ
Ｍモード光の光強度Ｉ　　、Ｉ　　との関係を示す図、
第５図及び第６図は本発明による光磁気情報記録再生装
置の光磁気ピックアップ部に用いられる導波路素子の別
の実施例を夫々示す導波路素子の概略的平面構成図、第
７図及び第８図は本発明による光磁気情報記録再生装置
の光磁気ピックアップ部の夫々別の実施例を示す光磁気
ピックアップ部の概略的側面構成図、第９図（ａ）は本
発明による光磁気情報記録再生装置の光磁気ピックアッ
プ部のさらに別の実施例を示す光磁気ピックアップ部の
概略的側面構成図、第９図（ｂ）は第９図（ａ）に示す
光磁気ピックアップ部を用いた場合の光磁気記録媒体の
記録トラックとそのトラックに集光された光スポットの
光強度分布及び偏波方向との関係を示す図、第１０図は
本発明による光磁気情報記録再生装置の光磁気ピックア
ップ部のさらに別の実施例を示す光磁気ピックアップ部
の概略的側面構成図、第１１図は従来の光磁気情報記録
再生装置の光磁気ピックアップ部の一例を示す光磁気ピ
ックアップ部の概略構成斜視図である。 １・・・・光源、２・・・・コリメートレンズ、３・・
・・高屈折率媒体、４・・・・集光レンズ、５・・・・
光磁気記録媒体、６・・・・金属反射層、７，８・・・
・光導波路層、９・・・・クラッド層、１０・・・・基
板、１１．　ｌｌａ。 １１ｂ、　ｌｉｅ、　ｌｉｄ、　１３　”光検知器、１
２ａ、　１２ｂ”・・光導波路プリズムレンズ、１２ｃ
・・・・光導波路レンズ、１４ａ、　１４ｂ、　１４ｃ
・・・・開口部、１６・・・・導波路素子、１７・・・
・電磁コイル。 第１図 第５図 ８　　１め　　　　　　　　　ＩＩＤ　　　ＩＩＤ第　
９　図 （ｂ） 八

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光磁気記録方式をとる光磁気情報記録再生装置において
   、光磁気ピックアップ部が、光源と、この光源からの光
   を光磁気記録媒体の記録面に集光する光学系と、上記光
   磁気記録媒体からの反射光を検知する２種類以上の構造
   の異なる光導波路とこの光導波路を構成する部材より高
   い屈折率を有する高屈折率媒体及び上記光導波路と上記
   高屈折率媒体との間に位置し一部が除去された金属反射
   層と上記光導波路に一体化された光検知器とからなる信
   号検知系とにより構成され、上記各導波路に夫々導波さ
   れるＴＥモード光とＴＭモード光の光量差を利用して上
   記光磁気記録媒体に記録された信号を検知することを特
   徴とする光磁気情報記録再生装置。