JPH02113458A - 光磁気検出装置 - 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） 本発明は、光磁気情報記録再生装置の光磁気ピックアッ
プ等に用いられる光磁気検出装置に関する。

（従来の技術） 情報信号の記録媒体として光磁気ディスク等の光磁気情
報記録媒体を用い、この光磁気情報記録媒体に磁気記録
された情報をカー効果等の磁気光学効果を利用して検出
する光磁気検出装置が知られており、この光磁気検出装
置では、半導体レーザ光源から出射された直線偏光の光
束を対物レンズを介して上記光磁気情報記録媒体に照射
し、上記光磁気情報記録媒体からの反射光を光学系を介
して受光素子に集光し、その受光素子の出力信号から上
記磁気光学効果による偏光面の回転方向を検出し、上記
光磁気情報記録媒体に記録された光磁気情報を検出して
いる。

ところで、このような光磁気検出装置としては、例えば
、第４図に示すような光磁気光学系を用いたものが良く
知られている。

ここで、第４図において、符号１は半導体レーザ光源、
符号２はカップリングレンズ、符号３はビームスプリッ
タ、符号４は対物レンズ、符号５は光磁気情報記録媒体
、符号６はλ／２板、符号７は集光レンズ、符号８はシ
リンドリカルレンズ、符号９はウォラストンプリズム、
符号１０は受光素子を夫々示しており、このような構成
からなる光磁気検出装置においては、半導体レーザ光源
１から８射された直線偏光の光束はカップリングレンズ
２によって平行光とされ、ビームスプリッタ３、対物レ
ンズ４を介して光磁気情報記録媒体５の情報記録面上に
集光され、約１μｍ径の光スポットとして照射される。

そして、光磁気情報記録媒体５の情報記録面からの反射
光は、対物レンズ４を介して平行光に戻された後、ビー
ムスプリッタ３によって略直角方向に反射され、λ／２
板６、集光レンズ７、シリンドリカルレンズ８、ウォラ
ストンプリズム９を介して受光素子１０の受光面に集光
され、受光素子１０によって光磁気情報が検出される。

尚、後述するように、上記ビームスプリッタ３は、カー
効果による偏光面の回転角（カー回転角と称す）を増大
し、情報検出時のＳ／Ｎ比を向上するように作用する。

またλ／２板６は直線偏光光束の偏光方向を４５°回転
させる効果を持ち、また、集光レンズ７とシリンドリカ
ルレンズ８とは、焦点検出法として最も一般的な非点収
差法のための光学素子を構成している。また、ウォラス
トンプリズム９は光磁気信号を得るための光束分割素子
であり、光束を偏光方向（Ｓ偏光、Ｐ偏光）に応じて分
割する。また、受光素子１０は受光面が複数に分割され
た２つの受光素子１０ａ、ｆｏｂからなり、夫々の受光
素子１０ａ、　１０ｂで上記ウォラストンプリズム９で
分割された光束を夫々受光するように配置されている。

ここで、第４図に示す構成の光磁気検出装置において、
光磁気検出の原理をより詳細に説明すると、半導体レー
ザ光源１からの出射光束が振動方向が紙面に対して平行
なＰ偏光光であるとすると、このＰ偏光の直線偏光の光
束は、第６図に示す如く微小な磁区の磁化方向として光
磁気情報記録媒体５に記録された情報信号５ａの磁界方
向に応じて、カー効果により、第７図（ａ）のＡ、Ｈに
示すように、偏光方向が±θ（０，６°程度）回転され
る。この偏光方向が回転された光（第７図（ａ）のＡ、
Ｂ）は、Ｐ偏光の成分Ｐ０　と、Ｓ偏光（偏光方向がＰ
偏光と直交）の成分±８０　とを含んだ光束となる。

さて、上記偏光方向が回転された光束は、対物レンズ４
を介してビームスプリッタ３に入射され、ビームスプリ
ッタ３により略直角方向に反射されるが、このビームス
プリッタ３により反射された光束は、ビームスプリッタ
３のＰ偏光反射率が３０％、Ｓ偏光反射率が１００％と
すると、Ｐ偏光の成分Ｐ０が３０％少なくなり、第７図
（ｂ）に示す如く見かけのカー回転角θ′が増大する（
これを「カー回転増大」という）。ここで、カー回転角
θ′が増大した反射光束が透過されるλ／２板６をＰ偏
光に対し２２．５°結晶軸を傾けて配置すると、Ｐ偏光
、Ｓ偏光は各々４５°回転する。尚、第７図（ｂ）では
説明上、ｐａｐ’、Ｓ功Ｓ′と座標を４５°回転した状
態を示している。

さて、第７図（ｂ）に示すように、カー回転増大を受け
た例えば第７図（ａ）のＡの光はＡ′となり、この後、
λ／２板６によりＰ偏光成分はＡ’Ｐ’、Ｓ偏光成分は
Ａ’Ｓ’となり、集光レンズ７及びシリンドリカルレン
ズ８を介してウォラストンプリズム９に入射される。

ここで、ウォラストンプリズム９は、第８図に示すよう
に、水晶等のような複屈折材料からなる２つのプリズム
Ｉ、■を結晶軸が互いに９０ｍで交わるように接合した
もので、図示のように接合面の周辺に対する角度が４５
°になるように張り合わせた場合には、−面から入射さ
れた光束のＰ偏光、Ｓ偏光が１°程度の出射角度差で分
割される。

したがって、第７図（ｂ）に示すように、カー回転増大
を受け、さらにλ／２板６によりＡ’Ｐ’となったＰ偏
光成分の光及びＡ’Ｓ’となったＳ偏光成分の光は、ウ
ォラストンプリズム９により分割され、２つの受光素子
１０ａ、ｌｏｂによって夫々受光される。そして両受光
素子１０ａ、１０ｂの出力差が光磁気信号として検出さ
れる。

また、光磁気情報記録媒体５の情報信号の磁界方向が反
対方向の時の反射光（第７図（ａ）のＢ）も同様に、カ
ー回転増大を受けた後Ｂ′となり、この後、λ／２板６
によりＰ偏光成分はＢ’Ｐ’。

Ｓ偏光成分はＢ’　Ｓ’となり、集光レンズ７及びシリ
ンドリカルレンズ８を介してウォラストンプリズム９に
入射され、ウォラストンプリズム９によって分割され、
２つの受光素子１０ａ、１０ｂによって夫々受光される
。そして両受光素子１０ａ、１０ｂの出力差が光磁気信
号として検出される。

ここで、両受光素子１０ａ、１０ｂの出力差は光磁気情
報記録媒体Ｓに記録された情報信号の磁界方向に応じて
正、負の値をとり、したがって、両受光素子１０ａ、ｌ
Ｏｂの出力差の正、負を検出することによって２値化さ
れた情報信号を検出することができるわけである また、上記受光素子１０は焦点検出にも用いられ、この
ときの焦点検出には、集光レンズ７とシリンドリカルレ
ンズ８とを用い、シリンドリカルレンズ８の曲率の無い
面による集光点と、曲率の有る面による集光点のほぼ中
心ビームが円形となる位置に受光素子１０を配置すると
、合焦時には、第５図（ａ）に示すように、光束は各受
光素子１０ａ、１０ｂの受光面の中心に真円状に集光さ
れる。また、対物レンズ４と光磁気情報記録媒体５との
間隔に応じて焦点位置がずれると、非点収差により、各
受光素子１０ａ、１０ｂの受光面上の集光像は、第５図
（ｂ）や第５図（Ｃ）に示すように、楕円形状となり、
その楕円の傾き方向によって焦点位置のずれ方向が検出
される。したがって、各受光素子１０ａ。

１０ｂとして受光面が４分割された４分割素子を用い、
第５図（ｂ）に示すように、各分割された受光面からの
出力をＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈとすると、焦点信号ΔＦは、ΔＦ
＝　（Ｅ＋Ｇ）−（Ｆ＋Ｈ）で得られ、焦点信号ΔＦの
正、負によって焦点のずれ方向が容易に検出される。ま
た、焦点信号ΔＦがＯｕとなるように対物レンズ４と光
磁気情報記録媒体５との間隔をアクチュエータによって
制御することにより、フォーカシング制御が容易となる
。

尚、第５図では、各受光素子１０ａ、１０ｂの各々を４
分割素子としたが、焦点検出は一方の受光素子のみで得
られる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、第４図に示した光磁気検出装置においては、
前述したように、カー回転角を増大することができ、し
かもＰ偏光成分とＳ偏光成分とをウォラストンプリズム
で分割して検出する構成のため、光磁気情報検出時にお
けるＳ／Ｎ比の向上が容易に図れ、また、光磁気情報検
出と焦点位置検出とが同一の受光素子１０で検出できる
という利点を有するが、ビームスプリッタ３から受光素
子１０に至る光路中にλ／２板６、集光レンズ７、シリ
ンドリカルレンズ８、ウォラストンプリズム９と多数の
光学素子を配置せねばならず、部品コストがかかるとい
う欠点があり、また、多数の光学素子を組合せているた
め、光軸調整等、組み付け：Ａ整にも手間がかかり、こ
のため、生産コストが増大するという問題が生じる。

また、同一光軸上に多数の光学素子が配置されるため、
光路長が長くなり、小型化が図りにくいという問題も生
じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、光磁
気検出装置の検出精度を低下することなく、従来の複雑
な光磁気検出用光学系を簡易化し、装置の小型化、低コ
スト化を実現することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため１本発明では第１の構成として
、半導体レーザ光源から出射された直線偏光の光束を対
物レンズを介して光磁気情報記録媒体に照射し、上記光
磁気情報記録媒体からの反射光を光学系を介して受光素
子に集光し、その受光素子の出力信号から上記光磁気情
報記録媒体に記録された情報を検出する光磁気検出装置
において、上記光磁気情報記録媒体からの反射光を上記
受光素子に集光する光学系として集光レンズを設けると
共に、該集光レンズと上記受光素子との間にウォラスト
ンプリズムを設け、該ウォラストンプリズムを光軸に対
して傾けて配置したことを特徴とする。

また、本発明では、第２の構成として、光磁気検出装置
において、光磁気情報記録媒体からの反射光を受光素子
に集光する光学系中にウォラストンプリズムの一面を円
柱形状とした光学素子を備えたことを特徴とする。

また、本発明では、上記２つの構成の夫々に対して、ウ
ォラストンプリズム又はウォラストンプリズムの一面を
円柱形状とした光学素子を光軸に対して略４５＠回転さ
せて配置したことを特徴とする。

（作　　　用） 上記第１の構成によれば、ウォラストンプリズムを光軸
に対して傾けて配置したことにより、集光レンズとウォ
ラストンプリズムとが非点収差方式の焦点検出光学系と
して作用し、シリンドリカルレンズが不要となる。また
、さらに、ウォラストンプリズムを光軸に対して４５°
回転することにより、ウォラストンプリズムがλ／２板
と同様に作用し、λ／２板も不要となる。

また、上記第２の構成によれば、ウォラストンプリズム
の一面を円柱形状とした光学素子を用いることにより、
この光学素子の円柱形状面がシリンドリカルレンズとし
て作用し、シリンドリカルレンズが不要となる。また、
さらに、上記光学素子を光軸に対して４５°回転するこ
とにより、上記光学素子がλ／２板と同様に作用し、λ
／２板も不要となる。

（実　施　例） 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図は本発明による光磁気検出装置の検出光学系の一
構成例を示し、同図において、符号１は半導体レーザ光
源、符号２はカップリングレンズ、符号３はビームスプ
リッタ、符号４は対物レンズ。

符号５は光磁気情報記録媒体、符号６はλ／２板、符号
７は集光レンズ、符号９はウォラストンプリズム、符号
１０は受光素子を夫々示しており、第４図に示した光磁
気検出装置の検出光学系の構成部品と同符号のものは、
同様の機能を有する光学部品である。

ここで１本発明による特徴は、集光レンズ７と受光素子
１０との間に設けられたウォラストンプリズム９を光軸
に対して傾けて配置したことを特徴とするものである。

このような構成からなる光磁気検出装置においては、半
導体レーザ光源１から出射された直線偏光の光束はカッ
プリングレンズ２によって平行光とされ、ビームスプリ
ッタ３、対物レンズ４を介して光磁気情報記録媒体５の
情報記録面上に集光され、約１μｍ径の光スポットとし
て照射される。

そして、光磁気情報記録媒体５の情報信号の磁界方向に
応じて偏光面が回転（カー回転）された反射光は、対物
レンズ４を介して平行光に戻された後、ビームスプリッ
タ３によってカー回転角が増大されて略直角方向に反射
される。そして、ビームスプリッタ３によって反射され
た光束は集光レンズ７を介して集束光となり、λ／２板
６を介して偏光方向が４５°回転された後、ウォラスト
ンプリズム９を介してＰ偏光成分とＳ偏光成分の光束に
分割され、夫々に対応する２つの受光素子１０ａ。

１０ｂの受光面に夫々集光され、２つの受光素子１０の
出力差から光磁気情報が検出される。

尚、光磁気情報の検出原理の詳細は、第４図に示した従
来の光磁気検出装置と同様であるため説明を省略する。

次に、焦点検出であるが、本発明では前述したように集
光レンズ７と受光素子１０との間に設けられたウォラス
トンプリズム９を光軸ｒに対して傾けて配置することに
より、集光レンズ７とウォラストンプリズム９とを非点
収差方式の焦点検出光学系として作用させ、従来のシリ
ンドリカルレンズ８を用いた場合と同様の焦点検出が行
なえるようにしたものである。

すなわち、特公昭６１−６１１７８号公報等に見られる
ように、光源と受光素子の光路中であって集束光や発散
光のような非平行光束の光路中に平行平面板を光軸に対
して傾斜させて配置した場合、非点収差が発生し、これ
を利用して焦点検出を行なう方法が知られているが、本
発明ではこれに着目し、シリンドリカルレンズ８を用い
て非点収差を発生させて焦点検出を行なう変わりに、ウ
ォラストンプリズム９を集光レンズ７の光軸ｒに対して
傾けて配置することにより、平行平板の場合と同様に非
点収差を発生させ、焦点検出が行なわれるようにしたも
のである。

ここで、第１図に示す構成の光磁気検出光学系において
は、集光レンズ７で集束光となった光束はウォラストン
プリズム９を透過した際に、ウォラストンプリズム９が
光軸ｊに対して傾いて配置されているため、第１図中の
面内と紙面と直交する面とで集光点が異なり、いわゆる
非点収差が発生する。したがって、この２つの異なる集
光点の略中心に、受光面が４分割された４分割素子を配
置することにより、第２図に示すように、焦点位置に応
じて受光面上の集光光像が変化し、合焦時には第２図（
ａ）の如く円形に集光され、非合焦時には第２図（ｂ）
、　（Ｃ）の如く焦点のずれ方向に応じて傾き方向の異
なる楕円形に集光される。

したがって、従来技術で述べた方法と同様に、４分割素
子の各分割された受光面からの８力をＥ。

Ｆ、Ｇ、Ｈとすれば、焦点信号ΔＦは、ΔＦ＝　（Ｅ＋
Ｇ）−（Ｆ十Ｈ） で得られ、焦点信号ΔＦの正、負によって焦点のずれ方
向が容易に検出される。また、焦点信号がΔＦ＝Ｏとな
るように、対物レンズ４と光磁気情報記録媒体５との間
隔をアクチュエータによって制御することにより、フォ
ーカシング制御を容易に行なうことができる。

さて、以上のように、本発明による光磁気検出装置では
、第１図に示すように、ウォラストンプリズム９を光軸
ｒに対して（噴けて配置したことにより、集光レンズ７
とウォラストンプリズム９とが非点収差方式の焦点検出
光学系として作用し、シリンドリカルレンズを設ける必
要がなくなり、部品点数を削減することができる。

ところで、光磁気信号検出においては、前述したように
、λ／２板６とウォラストンプリズム９との作用によっ
て、光束をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分割して２つの
受光素子ＬＯａ、　１０ｂに夫々受光させ、両者の受光
量の差、すなわち、出力差から光磁気信号を得ているが
、ウォラストンプリズム９を光軸に対して４５°回転し
て配置すると、ウォラストンプリズム９自体がλ／２板
と同様に作用する。したがって、ウォラストンプリズム
９を光軸に対して４５°回転して配置することにより、
λ／２板６も不要となる。

したがって、第１図に示すように光軸ｒに対して、ウォ
ラストンプリズム９を傾けると共に、光軸に対して４５
６回転して配置することにより、シリンドリカルレンズ
とλ／２板とが不要となり、第４図に示した従来の光磁
気検出装置と比べて、部品点数を大幅に減らすことがで
きる。

次に、第３図（ａ）、　（ｂ）は本発明の第２の実施例
を示す光学素子の斜視図及び上面図であり、この光学素
子９′は、ウォラストンプリズム９の光入射側若しくは
光出射側の何れか一面を円柱形状とした物である。すな
わち、ウォラストンプリズム９の一面を円柱形状面９’
ａとすることにより、この円柱形状面９’ａの作用によ
り、シリンドリカルレンズと同様の機能を持たせること
ができる。

したがって、第１図に示す光磁気検出装置のウォラスト
ンプリズム９に換えて、第３図に示す光学素子９′を配
置することによって、シリンドリカルレンズを使用した
場合と同様の作用効果が得られ、シリンドリカルレンズ
が不要となる。尚、このときには上記光学素子９′を光
軸ｒに対して傾けて配置する必要は無い。

また、さらに、上記光学素子９′を光軸に対して４５°
回転することにより、上記光学素子９′がλ／２板６と
同様に作用し、λ／２板６も不要となる。

したがって、第３図に示す光学素子９′をウォラストン
プリズム９に換えて配置し、さらに、光軸ｒに対して４
５°回転して配置することにより、シリンドリカルレン
ズとλ／２板とが不要となり、第４図に示した従来の光
磁気検出装置と比べて、部品点数を大幅に減らすことが
できる。

（発明の効果） 以上、図示の実施例に基づいて説明したように。

本発明による光磁気検出装置では、従来の光磁気検出装
置に比べて光学部品点数を大幅に減らすことができ、部
品コストの低減や、組み付けや調整時の手間を削減する
ことができ、製造コストを大幅に低減することができる
。

また、同一光軸上に配置される光学部品数を大幅に減ら
すことができるため、光路長を短くでき、装置の小型化
を容易に図ることができる。

したがって、本発明によれば、光磁気検出装置の検出精
度を低下することなく、装置の小型化、低コスト化を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す光磁気検出装置の
概略構成図、第２図は同上装置における焦点検出時の受
光素子面上の集光像を示し、同図（、）は合焦時、同図
（ｂ）、　（Ｃ）は非合焦時の状態を夫々示す図である
。第３図（ａ）は本発明の第２の実施例を示す光学素子
の斜視図、同図（ｂ）は同上光学素子の上面図である。 第４図は従来技術の一例を示す光磁気検出装置の概略構
成図、第５図は同上装置における焦点検出時の受光素子
面上の集光像を示し、同図（ａ）は合焦時、同図（ｂ）
、　（ｃ）は非合焦時の状態を夫々示す図である。第６
図は光磁気情報記録媒体の情報信号記録状態の説明図、
第７図（ａ）はカー効果によるＰ偏光光の回転状態を示
す説明図、同図（ｂ）はビームスプリッタ及びとλ／２
板通過後のＰ偏光光の回転状態を示す説明図、第８図は
ウォラストンプリズムの説明図である。 １・・・・半導体レーザ光源、２・・・・カップリング
レンズ、３・・・・ビームスプリッタ、４・・・・対物
レンズ、５・・・・光磁気情報記録媒体、６・・・・λ
／２板、７・・・・集光レンズ、８・・・・シリンドリ
カルレンズ、９・・・・ウォラストンプリズム、９′・
・・・ウォラストンプリズムの一面を円柱形状とした光
学素子、１０・・・・受光素子列、１０ａ、　１０ｂ・
・・・受光素子、ｒ・・・・光軸。 形Ｊ　幻

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザ光源から出射された直線偏光の光束を
   対物レンズを介して光磁気情報記録媒体に照射し、上記
   光磁気情報記録媒体からの反射光を光学系を介して受光
   素子に集光し、その受光素子の出力信号から上記光磁気
   情報記録媒体に記録された情報を検出する光磁気検出装
   置において、上記光磁気情報記録媒体からの反射光を上
   記受光素子に集光する光学系として集光レンズを設ける
   と共に、該集光レンズと上記受光素子との間にウォラス
   トンプリズムを設け、該ウォラストンプリズムを光軸に
   対して傾けて配置したことを特徴とする光磁気検出装置
   。 ２、半導体レーザ光源から出射された直線偏光の光束を
   対物レンズを介して光磁気情報記録媒体に照射し、上記
   光磁気情報記録媒体からの反射光を光学系を介して受光
   素子に集光し、その受光素子の出力信号から上記光磁気
   情報記録媒体に記録された情報を検出する光磁気検出装
   置において、上記光磁気情報記録媒体からの反射光を上
   記受光素子に集光する光学系中にウォラストンプリズム
   の一面を円柱形状とした光学素子を備えたことを特徴と
   する光磁気検出装置。 ３、請求項１又は請求項２記載の光磁気検出装置におい
   て、ウォラストンプリズム又はウォラストンプリズムの
   一面を円柱形状とした光学素子を光軸に対して略４５゜
   回転させて配置したことを特徴とする光磁気検出装置。