JPH01300448A - 光磁気ヘッド装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は光磁気記録装置の光学ヘッドの光学系の構成
に関する。

〔従来の技術〕

光磁気記録媒体としての光磁気ディスクでは、記録状態
あるいは消去状態における情報記録部の磁化方向が互い
に反対なので、それぞれの状態での磁化の方向に対応す
る方向の磁場を印加しつつ、直径１μｍ近傍の微小スポ
ットに集光された光を投射し、情報記録部の温度をキュ
リー温度近くまで上昇させ、磁場の方向に情報記録部を
磁化して情報の記録や消去を行う。

また、情報の再生の際には直線偏光光が磁性体で反射す
る時に反射光の偏光の向きが入射光の偏光の向きに対し
て回転するカー効果を利用し、反射光を検光子を通すこ
とＫよって偏光の向きの回転方向すなわち情報記録部の
磁化方向に対応する光の強弱信号を検出する。

光磁気ヘッド装置における反射光検出系は上記の情報再
生とともに受光した反射光を利用して記録、消去、再生
のすべての場合において光磁気ディスク表面での微小ス
ポット形成の有無を検出するフォーカスエラー検出と、
その微小スポットの情報トラックからの逸脱の有無を検
出するトラッキングエラー検出の計三つの機能を備える
必要がある。

第６図は従来の光磁気ヘッド装置の光学系の構成図であ
る。光源としての半導体レーザ１からは偏光の向きが紙
面に垂直な直線偏光光２が投射され、コリメートレンズ
６によシ平行光束となる。

半導体レーザ１からの投射光は水平方向と垂直方向とで
拡がシ角が異なるので平行光束の断面は惰円である。こ
の平行光束をビーム整形プリズム４で円形断面の平行ビ
ーム５に整形する。この平行ビーム５はビームスプリッ
タ６、反射ミラー７を径て対物レンズ８により光磁気記
録媒体としての光磁気ディスク９の図示されていない磁
気記録部上に直径約１μｍ　の微小スポットに集光して
投射される。以上参照符号１から８で示す部分で投射光
学系１０が構成される。

磁気記録部の設けられている情報トラックは紙面に平行
な方向に配置されており、投射された光の偏光の向きは
情報トラックの方向とほぼ垂直に又わる。投射された光
は図示されていない磁気記録部で反射し、この反射光は
磁気記録部の磁化の方向に応じて偏光の向きを変え、ふ
たたび対物レンズ８１反射ミラー７を通シ、ビームスプ
リッタ６で反射して反射光検出系４１へ導かれる。

反射光検出系４１においては反射光は１／２波長板４２
を通過した後偏光ビームスプリッタ４３でそれぞれ光検
出器４４と４５とを備えた２系統の光路４６と４７に分
割される。

光路４６では光検出器４４が紙面に平行に２分割されて
おり、プッシュプル方式のトラッキングエラー検出手段
を構成している。この方式では微小スポットが情報トラ
ックを逸脱すると反射光に含まれる情報トラックの緑か
らの回折光が光路４６に垂直な面内の特定の向きである
情報トラックと垂直な向きすなわち紙面に垂直な向きに
光量分布の変動を与えるので、これを２分割された光検
出器４４で検出する。

また光路４７には集束レンズ４８と円筒レンズ４９が備
えられ、非点収差方式のフォーカスエラー検出手段を構
成している。この方式は円筒レンズ４９で非点収差を生
じさせ、紙面に平行な面内の光線と紙面に垂直な面内の
光線との集束状態の差異によって４分割された光検出器
４５土への光の投影像がフォーカスエラーのない場合に
は円。

それ以外では互いに対角方向を長軸とする惰円となって
、光路に垂直な面内の特定の向きである２つの対角方向
の光量分布に変動を与えることを利用シテフォーカスエ
ラーを検出するものである。

４分割した光検出器４５の互い例対角方向の素子要素の
出力の和をとル、これらの和同士の差によってフォーカ
スエラー検出を行う。

また第６図の１／２波長板４２は光学軸が投射光の偏光
の向きに対して２２．５度をなすように配置されており
、投射光と同じ偏光の向きを４５度回転させる。偏光ビ
ームスプリツタ４３ｆｄ検光手段でもあり、これで分割
された上記の光のうち光路４６土の元は偏光の向きが紙
面に平行な成分８Ｂ、光路４７上の光は偏光の向きが紙
面に垂直な成分となる。このように偏光の向きが互いに
直交する成分に分割された光の光量は偏光の向きの回転
にしたがってそれぞれ差動的に変化するので、光検出器
４４と４５の出力同士の差演算で情報が検出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

光磁気記録装置の光学系において、再生特性を向上させ
るためには当然のことながら信号成分を大きくすること
と、雑音を低減することとが必要である。信号成分は媒
体の反射率とカー回転角に依存するが、光学ヘッドでは
それをいかに損失なく検出するかが問題となる。理想的
な再生を行なった場合は、ノイズは光検出器としてのフ
ォトダイオードのショットノイズリミットと考えられる
が、冥際は光量変動ノイズも太きい。これを軽減する有
効な検出方式として差動光学系が用いられる。これは記
録媒体からの反射光を１／２波長板４２ｔ−通すことに
よって偏光間を４５度回転させ検光子である偏光ビーム
スプリッタ４３を透過した元と反射した光を２個の光検
出器４４．４５で受光しそれぞれの差をとるものである
。このとき２つのディテクタ（光検出器４４．４５）に
入射する光量が等しくなるように光学系を調整する必要
があるがこの作業が極めて難しく、たとえ精度良りａ＃
ＩＩ整できたとしても光学部品を接着剤で固定する過程
で微妙にずれたシ、使用中の経時変化等で差が生じる。

さらに、使用する記録媒体９の基板に複屈折があると、
これは反射光の偏光面を回転させ、２つのディテクタの
光量に差を生じさせる。基板のａ屈折は面内各部で異な
るし、また記録媒体毎に異なる。従って、これら光学系
の位置合わせ誤差や基板の複屈折の影響が合わさったも
のが２つのディテクタ４４．４５の光量差となり信号成
分が低下し、かつノイズが増える。即ちこれは再生信号
の質を低下させることになる。

この発明の目的は、光磁気記録媒体の複屈折や反射光検
出糸の調整誤差等による反射光の偏光面のずれを自動的
に補正することにより、差動光学系かしなる反射光検出
糸で検出される情報の質を高めることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば、光源の
出射光束を直線偏光光に整えて光磁気記録媒体の情報ト
ラックに微小スポットとして投射する投射光学系と、前
記情報トラックで反射され前記投射光学系から分離され
た反射光を受けるトラッキングエラー検出手段、フォー
カスエラー検出手段二つの差動光学系からなる反射光検
出系とを備え、情報の記録、消去、再生を行うものにお
いて、前記反射光検出系に入射する直線偏光光の偏光面
を給電の仕方によって回転させる偏光面の補正手段と、
前記差動光学系の二つの光検出器の出力信号それぞれの
直流成分の差に基づき前記偏向面の補正手段の給電の仕
方を制御する制御回路とを備えてなるものとする。

〔作用〕

上記手段において、差動光学系からなる反射光検出系に
入射する直線偏光光からなる反射光の偏光面の補正手段
として励磁コイルを有する７アラデー効来素子を設ける
とともに、差動光学系の二つの光検出器の出力電流の直
流成分をとシ出して比較し、その差が零になるような励
磁電流をファラデー効果素子の励磁コイルに供給する制
御回路とを設けたことにより、光磁気記録媒体の複屈折
や反射光検出系の調整誤差等による反射光の偏光面のず
れは二つの光検出器の出力信号の直流成分の差として″
ＩＩＪ御回路によって検出され、その出力励磁電流によ
ってファラデー効果素子が前記偏向面のずれを打消すだ
けの偏向面の回転を入射反射光に与えることにより、二
つの光検出器の入射光量は互いに等しくなり、光磁気記
録媒体の複屈折や反射光検出系の調整誤差等の影響が排
除され、検出情報信号の質を改善できる。

〔実施汐り〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例装置の光学系を示す構成図で
あシ、従来装置と同じ部分には同一参照符号を用いるこ
とによシ詳細な説明を省略する。

図において、反射光検出系１１には、１／２波長［４２
，偏光ビームスプリッタ４６．および光量出器４４から
なるトラッキングエラー検出手段１６としての光路１６
上に、１／２波長板４２に隣接してファラデー効果素子
１２Ａおよび励磁コイル１２Ｂからなる偏光面の補正手
段１２が設けられ、励磁コイル１２Ｂに供給する電流の
大きさ。

方向などの給電の仕方を制御することによ勺、偏光ビー
ムスプリッタ４で投射光学系１０から分離され、１／２
波長板４２で直線偏光面が４５°回転し、ファラデー効
果素子１２Ａを通過する反射光（直線偏光光）２０の偏
向面を回転させる制御が行われる。

第２図は実施例装置における偏光面の補正手段としての
ファラデー効果素子の制御回路を示す概略構成図であシ
、フォーカスエラー検出手段１４側の光検出器４５およ
びトラッキングエラー検出手段１３側の光検出器４４の
出力信号はそれぞれ高域カットフィルタ２１．２２ｔ−
通して直流成分を差動増幅器２３に加える。その出力差
信号（工８−　Ｉｐ　）を受けて調整出力部２４は出力
差信号（Ｉｓ−−Ｔｐ）が０となるようにンァラデー効
果素子１２Ａの励磁コイル１２Ｂに励磁電流を供給する
。

上述のように構成された実施カ装置において、１／２波
長板４２によってΦ１−４５°偏光面が回転した直線偏
光光２０は、偏光ビームスプリッタ４６によって光路１
６を光検出器４４に向けて進むＳ偏光成分と、光路１７
を光検出器４５に向けて進むＳ偏光成分とは偏光面の向
きが９０°異なるＰ偏光成分とに分割され、両側光成分
はそれぞれ光磁気記録媒体９の情報記録部で反射される
際のカー回転（十〇、−〇）による変調成分を含む。

第６図は反射光検出系１１の動作を説明するための原理
的説明図であり、Φ１−４５°に対して＋θｌ、−θｌ
なる変調成分を含む直線偏光光２０を実線ベクトルで、
またΦ１−４５°に対してΔΦだけ偏光面がずれた場合
の変調成分十０２．−０２を含む直線偏光光を点線ベク
トルで示す。図において偏光面のずれΔΦを含まない場
合の変調成分は波形１３８で示すＳ偏光成分、および波
形１４８で示すＰ偏光成分に分離されてそれぞれ光検出
器４４および４５によって検出される。光検出器４４お
よび４５の出力信号波形は第４図に示すように、出力信
号４４Ｓを４５８とでは互いに変調成分が逆位相となる
のに対し、信号４４８と４５８の波頭部分に重量する光
量変動成分は同相となるので、二つの出力信号４４８と
４５８の差をとることによ勺、波形３０に示すように差
信号は４４ｓ　、４５ｓの信号強度の２倍に和尚する信
号強度を有する波頭の乱れを持たない信号となり、光量
変化成分はほぼ相殺される。

一方、直線偏光光２０にΔΦなる偏光面のずれが生じた
場合には、二つの点線ベクトルがΦ１−４５°に対して
ΔΦだけ反時計方向に回転することによシ、変調成分の
Ｓ成分としての波形１３８は大きい側に＋ΔＳだけ平行
移動し、波形１４Ｓは逆に小さい側に一ΔＳだけ平行移
動するので、第５図に示すように光検出器の出力波形４
４Ｓ。

４５８は横軸に対して４５８では負側に偏り、４４Ｓで
は正側に偏った波形となシ、両者の差としての差信号６
０は負側に２ΔＳだけ偏った波形となシ、直流分が発生
するとともに、光量変化に基づく波頭部分の振動も完全
には相殺されず、これが再生信号の質を低下させる原因
となる。

実施的装置においては、第２図に示す制御回路において
、出力信号４５８はそれぞれ高域カットフィルタ２２お
よび２１によってそれぞれの直流分工ｐおよびｌｓを検
出し、差動増幅器２３で直流分の差ｌ５−Ｉｐ　を検出
することにより、直線偏光光の偏光面のずれΔΦおよび
光量の差が検知される。したがって、調整出力部２４に
よシ、直流分の差：ｒｓ−Ｉｐが零になるような励磁電
流Ｋ（工ｓ　−Ｉｐ　）をファラデー効果素子の励磁コ
イル１２Ｂに向けて出力し、ファラデー効果素子１２Ａ
を通過する直線偏光光２０の偏光面をそのずれΔΦとは
逆向きにΔΦ回転させることによシ、偏光面のずれを補
正することができる。すなわち、光磁気記録媒体９の情
報記録部の場所によって異なる複屈折に起因する偏光面
のずれΔΦけ微小スポット１００の位置を時々刻々移動
させるに伴なって経時変化を生ずるが、実施例装置にお
いてはこの経時変化を偏光面補正手段によって時々刻々
補正できるので、用生情報の質を同士できるとともに、
１／２波長板４２による偏光面の回転角Φ１＝４５°の
設定誤差や反射光検出系１１の光学素子の持つ複屈折に
よる偏光面のずれをも補正することができる。

なお、この実施例装置を第６図に示す従来技術による構
成図と比較して判る通り、ファラデー効果素子１２Ａ（
コイル１２Ｂ）が追加されている以外は全く同一であり
、しかもファラデー効果素子の作用は１／２波長板の補
助として偏光面を回転させるだけなので、フォーカスエ
ラー検出とトラッキングエラー検出とは従来とをく同様
に実施できることは言うまでもない。

また、ファラデー効果素子１２を挿入する場合偏光ビー
ムスプリッタ４３の前ならば基本的にはどこでも良いが
、光量変動の影響を避けるためには１／２波長板４２と
ともに、ビームスグリツタ４と偏光ビームスプリッタ４
６の間に置くのが望ましい。もちろん、１／２波長板と
ファラデー効果素子の前後関係はどちらでも楢わない。

さらに、動作土は１／２波長板を省略することも可能で
あシ、本実施例の構成のま１よシ安価となる。その場合
、ファラデー効果菓子および励磁コイル制御部の負担が
増えるものの同様の効果を達成できる。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、光磁気記録媒体の情報トラッ
クで反射され投射光学系から分離された情報成分を含む
反射光を検出する差動光学系からなる反射光検出系に１
直線偏光光からなる反射光の偏光面を微調整する偏光面
の補正手段としてファラデー効果素子および励磁電流の
制御回路を設けるよう構成した。その結果、偏光面のず
れは差動光字系の二つの光検出器の出力信号に含まれる
直流分として制御回路によって検出され、この直、流分
の差を零にする励磁電流によシフアラデー効果素子を通
過する直線偏光光の偏光面が補正されるので、従来装置
で問題となった光磁気記録媒体の複屈折による偏光面の
ずれおよび１／２波長板等や光学素子の位置調整誤差に
よる偏光面のずれが自動的に補正され、したがって質の
よい情報の更生がｂ］能になるとともに、光学素子の位
置調整誤差やその複屈折の影善を排除できることによシ
元学系の位置調整をある程度簡略化することが可能にな
るので、これらの調整作業を容易化、省力化できる利点
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例装置の光学系を示す概略構成
図、第２図は実施例装置におけるファラデー効果素子の
制御回路を示すブロック図、第６図は実施例装置におけ
る差動光学系の動作説明図、第４図および第５図は差動
光学系の出力信号波形図、第６図は従来装置を示す構成
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）光源の出射光束を直線偏光光に整えて光磁気記録媒
   体の情報トラックに微小スポットとして投射する投射光
   学系と、前記情報トラックで反射され前記投射光学系か
   ら分離された反射光を受けるトラッキングエラー検出手
   段、フォーカスエラー検出手段二つの差動光学系からな
   る反射光検出系とを備え、情報の記録、消去、再生を行
   うものにおいて、前記反射光検出系に入射する直線偏光
   光の偏光面を給電の仕方によって回転させる偏光面の補
   正手段と、前記差動光学系の二つの光検出器の出力信号
   それぞれの直流成分の差に基づき前記偏光面の補正手段
   の給電の仕方を制御する制御回路とを備えてなることを
   特徴とする光磁気ヘッド装置。