JPH0279241A - 光ヘッド - 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あるいは光カードなどの
光学的情報処理装置に係わり、特に小型化に好適な光磁
気ディスク装置用の光ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

光磁気ディスク装置では、垂直磁化膜の磁化方向を反転
することにより情報の記録を行なう。記録された情報の
再生は、垂直磁化膜に直線偏光を照射し、磁化方向によ
って反射光の偏向方向が回転するカー効果を用いて偏光
方向の回転を光学的な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出す、偏光方向の回転角は約０
．５度と小さい為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
直線偏光子を用いてｐ偏光成分とＳ偏光成分に分離し、
２つの光検出器で両成分を受光した後５両光検出器出力
の差をとる偏光差動方式が多く用いられている。この種
の光磁気ディスク用光ヘッドの例としては、特開昭５９
−１９１１５６がある。

一方、光ディスク用光ヘッドでは、情報再生光学系のほ
かに、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、光磁気情報再生には
ｐ偏光とＳ偏光の２つの光束が必要であり、再生光学系
が複雑となる。このため光磁気信号再生系と光点制御信
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ためには、検出光束は１
本で光検出器も１個が好ましく、第３３回応用物理学関
係連合講演会予稿集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
再生信号と光点制御信号を取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〕

しかし、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、光検出器が２個必要である。さ
らに、光点制御信号用の光検出器も必要なため、光ヘッ
ドの小型化が難しいという問題がある。

一方、前述の第３３回応用物理学関係連合講演会予稿集
２ｐ−Ｈ−１２に述べられている光ヘッドでは、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、
偏光ビームスプリッタにλ／４と反射面を付加した特別
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と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ができる小型の光ヘッ
ドを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、前記の偏光ビームスプリッタを用いた従
来例とは異なり、ロツションプリズムあるいはセナルモ
ンプリズムと、複数に分割された受光面をもつ光検出器
とを用いることにより達成される。

〔作用〕

第５図にウォラストンプリズムとセナルモンプリズムの
一般的構成を示す。これらは、方解石あるいは水晶など
の結晶を図示のような結晶軸で切出し、張り合わせたも
のである。一般的性質として、入射光束を、張り合わせ
面に対する入射光の偏光成分によって直進光と入射光軸
に対して僅かに角度をもった光の２つの光束に分離する
。ウォラストンプリズムの場合ｐ偏光成分が直進しＳ偏
光成分が僅かに角度をもつのに対して、セナルモンプリ
ズムの場合は逆に、Ｓ偏光成分が直進しｐ偏光成分が僅
かに角度をもって出射する。

分離された２光束の光軸は入射光束のそれと略一致する
ので１両光束を複数に分割された受光面をもつ１つの光
検出器で受光することができ、光ヘッドの小型化が可能
となる。また、プリズムが回転した場合でも直進光に対
する光検出器受光面上の光分布は変化しない。そこで光
点制御信号を直進光から再生すれば２組立て調整の容易
な光ヘッドが実現できる。

〔実施例〕 以下１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、絞り込みレンズ５で光磁
気ディスク６面上に光スポット８として結像する。反射
光は、絞り込みレンズ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で収束光となりロ
ッションプリズム１１に入射する。ロッションプリズム
１１は、その方位が入射偏光方向に対して略４５度に設
定されており、等量の光束１３と１４に分離され、光検
出器１２の受光面 １５と１６で受光される。ロッションプリズム１１の出
射光のうち直進光１３はｐ偏光成分となり受光面１５で
受光される。一方、光軸に対して僅かに角度をもって出
射される光束１４はＳ偏光成分であり、受光面１６で受
光される。ロッションプリズム１１のかわりにセナルモ
ンプリズムを用いることもできる。この場合、ｐ’ｓ両
偏光成分の関係が上に述べたロッションミンプリズムの
場合と逆になる。本実施例においてはロッションプリズ
ムの場合について説明するが、セナルモンプリズムであ
っても発明の効果としては変わらない。

受光面１５は第２図に示すように４つの分割素子１５ａ
、１５ｂ、１５ｃおよび１５ｄに分割されており、これ
によって、焦点ずれ信号およびトラックずれ信号といっ
た光点制御信号を検出する。

ディスクが合焦点状態では、受光面１５上で、分割素子
１５ａと１５ｂの和、および分割素子１５ｃと１５ｄの
和が等しくなるように、中央の分割素子の幅りが設定さ
れている。ディスク６が絞り込みレンズ５に近づくと、
受光面１５上の光束は大きくなり、逆にディスク６が絞
り込みレンズ５から遠ざかると、受光面１５の光束は小
さくなる。従って分割素子１５ａと１５ｂの和、および
分割索子１５ｃと１５ｄの和をとり１両者の差をとるこ
とによって焦点ずれ信号ＡＦが得られる。

焦点ずれ信号ＡＦによって公知のレンズアクチュエータ
を用いて絞り込みレンズ５を動かすことにより、自動焦
点制御を行なう。

受光面１５において１分割線１５Ｗはディスク６上のト
ラック方向′になっているので５分割素子１５Ｑと１５
ｄの差からトラックずれ信号ＴＲが得られる。これは、
゛いわゆるｐｕｓｈ−ｐｕ１１方式によるトラッキング
を行なう場合のトランクずれ信号検出方法である。トラ
ッキングの方式としていわゆるサンプル方式を用いる場
合、トラックずれ信号は受光する光の総光量から得られ
るので、中央の分割素子は必ずしも１５ｃと１５ｄのよ
うに２分割しなくてもよい。トラックずれ信号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行なう
。

受光面１５と１６の信号出力の差から、光磁気再生信号
が得られ１両者の和からアドレス信号などディスク上に
凹凸の形で記録されている信号ＳＩが得られる。

受光面１６は、受光面１５のように分割されていない単
一の受光素子である。

本実施例の光ヘッドを組立てる際、光検出器の位置調整
は、まず光束１３を受光素子１５の中央に位置付けるこ
とから行なう。次にロッションプリズム１１と一体にな
った凸レンズ１０を前後に動かし、いわゆる自動焦点制
御における目標点合せを行なう。このとき、ロッション
プリズム１１の移動に伴い受光面１６上における光束１
４の位置は移動するが、受光面１６が十分大きければ光
束１４が受光面１６からはずれることはない。また、光
束１３はロッションプリズム１１を直進透過した光束で
あるから、凸レンズ １０を移動させても、受光面１５上での位置は移動せず
、その光強度分布も変化しない。さらに、ｐｕｓｈ−ρ
ｕｌｌのトラックずれ信号を検出するためのいわゆる回
折光パターンも、凸レンズ１０の移動に対しては変化し
ない６以上のことから、凸レンズ１０を移動させても、
焦点ずれ信号やトラックずれ信号といった光点制御信号
はなんら影響を受けない、従って、光ヘッドの組立て調
整が容易になる。

本実施例においては、光磁気信号の検出方法としてロッ
ションヨンプリズムの軸を入射光の偏光方向に対して略
４５度回転させて設置する方式を示しているため、Ｓ偏
光成分に相当する光束１４の受光面１６はｐ偏光成分に
相当する光束１３の受光面１５に対してその真下ではな
く、見かけ上、斜め４５度下側に配置されている。本実
施例では、ロッションプリズム１１が機械加工の精度範
囲内で略４５度に設定されている場合を述べているが、
ロッションプリズムをホルダーに入れ、光軸のまわりに
回転可°能とすることもできる。この場合、ロッション
ヨンプリズムの回転に伴い光束１４は図示のようにΔθ
回転するが、受光面 １６が十分大きければ光束１４が受光面１６からはずれ
ることはない。またこの場合も、ロッションプリズムが
回転しても光点制御信号が影響を受けないという効果が
ある。もちろん、光磁気信号の検出光学系にλ／２板を
挿入してもかまわない。

その場合ロッションプリズムは回転せずに設置すること
になる。

焦点ずれ信号の検出方式としては、以上説明した方式の
みならず、各種の方式が適用可能である。

例えば、公知のいわゆる非点収差方式を適用する場合、
第１図における凸レンズ１０とロッションプリズム１１
の間あるいはロッションプリズム１１と光検出器１２の
間に、例えばシリンドリカルレンズ等の非点収差を発生
させる素子を挿入する。

さらに受光面１５として、従来公知の非点収差焦点ずれ
信号検出用４分割光検出器を用いればよい。

なお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用いてもよい。

第３図と第４図は、本発明の他の実施例である。

第１図および第２図と同じ番号のものは同じ動作をする
ので、説明１士省略する。２１は回折格子であり、ディ
スク６面上に３つのスポット８（１）、８（２）および
８（３）を、例えば光強度比７：１：１で作成するにの
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かまわない。

光検出器２２は第４図に示すような６つの受光素子１５
　（２）、１５　（２）、１５　（３）、１６（１）、
１６　（２）および１６（３）からなる。

このうち１５　（１）は第３図の受光素子１５に相当し
、１６　（１）は同じく受光素子１６に相当する。

記録情報の再生にはメインスポット８（１）を用いる。

メインスポット８（１）の反射光束はロッションプリズ
ム１１でｐ偏光１３（１）と３偏光１４　（１）に分離
され、受光面１５（１）と１６（１）に達し、第１の実
施例で述べたように焦点ずれ信号ＡＦ、トラックずれ信
号ＴＲ、アドレス信号５Ｉ（１）および光磁気信号ＭＯ
（１）を得る。

情報の記録には、半導体レーザ１を高出力で発振させて
メインスポット８（１）の光強度を直流的に強くシ、磁
界印加手段９から発生する磁界を極性反転あるいは強度
変調させる。これによって光磁気ディスクのオーバライ
ドが可能となる。磁界印加手段としては例えば電磁コイ
ルあるいは浮上型磁気ヘッド等を用いる。浮上型磁気ヘ
ッドを用いると、数ＭＨｚ〜１０数ＭＨｚといった高周
波での記録が可能である。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。

情報記録時に、後方のサブスポット８（３）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８（３）の反射光ロッションプリズム１１で
ｐ偏光１３（３）とＳ偏光１４　（３）に分離され、受
光面１５（３）と１６（３）で受光される。これらの出
力の差をとることにより、記録チエツク信号ＭＯ（３）
が得られる。また、これらの和５Ｉ（３）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８（２）からの反射光は、
ロッションプリズム１１でｐ偏光１３（２）とＳ偏光１
４　（２）に分離され、受光面１５（２）と１６（２）
で受光される。それらの出力信号の和５Ｉ（２）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。

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つのロッジ１ンプリズムあるいはセ
ナルモンプリズムと１つの光検出器による簡単な構成で
、光磁気信号、アドレス信号および光点制御信号を得る
ことができ、小型でかつ組立て調整の容易な光へ’／ド
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明の第】、の実施例を示す図、第
３図と第４図は本発明の他の実施例を示す図、第５図は
ロツショノプリズムとセナルモンプリズムの構成を示す
図である。 １１・・・ロッジ１ンプリズム １２・・・光検出器 １５．１６・・・受光面 ２１・・・回折格子 ｔｆｉ、　　７ノ 名Ｉ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザからの出射光束を情報記録媒体面上に
   結像させる光学的結像手段と、前記情報記録媒体からの
   反射光束を前記半導体レーザ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って分離さ
   れた前記情報記録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
   な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、入射光をその偏光成分に応じて入射
   光束と略一致する２つ以上の方向に分離する偏光分離手
   段と、前記偏光分離手段によっ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１つの光検出器か
   らなり、前記受光面の少なくとも１つが３つ以上に分離
   されていることを特徴とする光ヘッド。 ２、前記偏光分離手段がウオラストンプリズムであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。 ３、前記偏光分離手段がセナルモンプリズムであること
   を特徴とする請求項１記載の光ヘッド。 ４、前記受光面の少なくとも１つが前記情報記録媒体面
   上のトラック方向に対称に２分割されていることを特徴
   とする請求項１、２又は３記載の光ヘッド。 ５、前記受光面の少なくとも１つが、前記情報記録媒体
   面上のトラック方向に対称に２分割されると同時に前記
   トラック方向に垂直な方向に３分割されていることを特
   徴とする請求項１、２又は３記載の光ヘッド。 ６、前記光点制御信号を、前記偏光分離手段によって分
   離された光束のうち直進光束から検出することを特徴と
   する請求項１乃至５のいずれに記載の光ヘッド。 ７、前記光学的結像手段に回折格子を設けたことを特徴
   とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光ヘッド。