JPH0312045A - 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〕 本発明は、光磁気記録媒体に記録された情報の再生を行
う光磁気ヘッド装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第８図に光磁気記録媒体に記録された情報の再生を行う
従来の光磁気ヘッド装置の構成例を示す。

半導体レーザ１３からの出射光はコリメートレンズ１４
で平行光化され、ビームスプリッタ１５．１６を透過し
たのち、対物レンズ１７で集光されて光磁気記録媒体４
上に照射される。

光磁気記録媒体４からの反射光の一部はビームスプリッ
タ１６で反射され、レンズ１８を透過したのちウォラス
トンプリズム１９で直交する二つの偏光成分に分離され
、２分割光検出器２０でそれぞれの偏光成分が独立に受
光される。

２分割光検出器２０の°二つの受光面からの出力の差を
とることにより、光磁気記録媒体４の磁化の向きで記録
された情報が再生される。また、２分割光検出器２０の
二つの受光面からの出力の和をとることにより、プリフ
ォーマット信号のような光磁気記録媒体４の反射率の大
小で記録された情報が再生される。

一方、光磁気記録媒体４からの反射光の別の一部はビー
ムスプリッタ１６を透過してビームスプリッタ１５で反
射され、レンズ２１を透過したのちハーフミラ−２２で
二つに分割される。ハーフミラ−２２の透過光はナイフ
ェツジ２３を介して光検出器２４で受光されてナイフェ
ツジ法によるフォーカスエラー検出に用いられ、ハーフ
ミラ−２２の反射光は光検出器２５で受光されてプッシ
ュプル法によるトラックエラー検出に用いられる。

このように多数の光学部品が使用されている光磁気ヘッ
ド装置に対して、反射率の大小のみで情報が記録された
光記録媒体を再生する追記型光ヘツド装置においては、
半導体レーザの自己結合効果を利用して光ヘツド装置を
大幅に小形５筒略化する方式が提案されている。第９図
に、この方式による追記型光ヘツド装置の構成例を示す
（例えばＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　　ＳＹＭＰＯＳ
ＩＵＭ　　ＯＮ　　０ＰＴＩＣＡＬ　　ＭＥ門０ＲＹ１
９８７、　ＴＢ４参照）。半導体レーザ２６の前面から
の出射光は光記録媒体２７に照射され、その反射光は再
び半導体レーザ２６に帰還する。一方、半導体レーザ２
６の後面からの出射光は光検出器２８で受光される。

第１０図には第９図の追記型光ヘツド装置による信号再
生の原理を示す。半導体レーザ２６の注入電流−光出力
特性は、光記録媒体２７の反射率が高い場合は帰還光と
の結合量が大きいため特性（１）のようになり、反射率
が低い場合は帰還光との結合量が小さいため特性（２）
のようになる。従って、図のＡ点にバイアス電流を設定
すれば、半導体レーザ２６の光出力は光記録媒体２７の
反射率の大小に応じて図のＢ点、０点の間で変化し、こ
の変化を光検出器２８で検出することにより情報を再生
することができる。

半導体レーザ２６としては、ある注入電流で光出力が不
連続に変化する性質を有するものを用いることもできる
。第１１図にはこのような半導体レーザ２６を用いた第
９図の追記型光ヘツド装置による信号再生の原理を示す
。半導体レーザ２６の注入電流−光出力特性は、光記録
媒体２７の反射率が高い場合は帰還光との結合量が大き
いため特性（１）、反射率が低い場合は帰還光との結合
量が小さいため特性（２）のようになり、それぞれ図の
Ｄ点。

Ｅ点の注入電流で光出力が不連続に変化する。従って、
図のＡ点にバイアス電流を設定すれば、半導体レーザ２
６の光出力は光記録媒体２７の反射率の大小に応じて図
のＢ点、０点の間で変化し、この変化を光検出器２８で
検出することにより情報を再生することができる。

このような半導体レーザ２６は、例えば一方の電極を光
の進行方向に励起領域と吸収領域の二つの領域に分割し
、励起領域のみに電流を注入して吸収領域を開放状態に
することにより実現できる。

光出力の不連続量は励起領域と吸収領域の長さに依存す
るため、それぞれの領域の長さを最適化して光出力の不
連続量を大きくすることにより、定のバイアス電流で駆
動した場合の光記録媒体２７の反射率の大小に応じた光
出力の変化量も大きくすることができる。

第９図の追記型光ヘツド装置においては、半導体レーザ
２６と光検出器２８を一体化して光記録媒体２７上に近
接浮上させることにより、フォーカスサーボの機構が不
要になる。また、公知のサンプルサーボ方式を用いるこ
とにより、トラックエラー信号は光記録媒体２７の反射
率の大小に応じた半導体レーザ２６の光出力の変化とし
て検出できるため、トラックサーボの動作を行うことが
可能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

第８図に示す光磁気ヘッド装置においては、多数の光学
部品が使用されているためコストが高くなり、また重量
が重くなる結果アクセス時間が長くなるという問題点が
ある。

また、第９図に示す追記型光ヘツド装置は、小型１前略
であるという利点を有するものの、磁化の向きで情報が
記録された光磁気記録媒体を再生することはできない。

本発明の目的は、このような従来の問題点を解決し、小
型、簡略でありかつ光磁気記録媒体の再生が可能な光磁
気ヘッド装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光磁気ヘッド装置は、 光磁気記録媒体に第一の波長のレーザ光を照射するため
の第一の半導体レーザと、 第二の波長のレーザ光を照射するための第二の半導体レ
ーザと、 前記第一の半導体レーザおよび第二の半導体レーザから
出射する二つのビームの光軸を一致させるためのビーム
合成手段と、 前記第一の半導体レーザの光出力を検出する第一の光検
出手段と、 前記第二の半導体レーザの光出力を検出する第二の光検
出手段と、 前記ビーム合成手段と前記光磁気記録媒体の間に設けら
れ、入射レーザ光の偏光面を所定の角度だけ回転させる
ファラデー回転子とを有し、前記ファラデー回転子によ
る入射レーザ光の偏光面の回転角が、前記第一の波長に
対しては４５度より小さく、前記第二の波長に対しては
４５度より大きいことを特徴とする。

〔作用〕

以下に第２図を参照して本発明の光磁気ヘッド装置の作
用につき説明する０図の（ａ）〜（ｈ）の矢印は光磁気
ヘッド装置の各部におけるレーザ光の偏光面の向きを示
している。第一の半導体レーザ（波長λ１）および第二
の半導体レーザ（波長λ２）からの出射光は、通常はそ
れぞれ図の（ａ）、　　（ｅ）のような接合面に平行な
直線偏光である。これらの光はビーム合成手段で合成さ
れたのらファラデー回転子を透過することにより、偏光
面が波長λ、に対してはθＩ　（＜４５度）、波長λ２
に対してはθｚ　　（＞４５度）だけ回転してそれぞれ
図の（ｂ）、（Ａ）のようになり、光磁気記録媒体上の
同一の場所に照射される。これらの光は光磁気記録媒体
で反射される際に、磁化の向きに対応して偏光面が正ま
たは負の向きにθ、だけ回転してそれぞれ図の（ｃ）、
　　（ｇ）のようになる。これらの光はファラデー回転
子を逆向きに透過することにより、偏光面がさらにそれ
ぞれθ１．θ２だけ回転して図の（ｄ）、　　（ｈ）の
ようになる。これらの光がビーム合成手段で分離された
のち再び第一の半導体レーザおよび第二の半導体レーザ
に帰還すると、それぞれ図の（ａ）。

（ｅ）に示す出射光と平行な偏光成分のみが出射光と結
合する。このため、第９図の追記型光へラド装置と同様
に、光磁気記録媒体の磁化の向きに対応した偏光面の回
転の向きの違いが、第１Ｏ図または第１１図の原理によ
り、それぞれの半導体レーザの光出力の大小に変換され
る。第一の半導体レーザにおいては２θ１〈９０度であ
るため、図の（ｄ）かられかるように、出射光と結合す
る偏光成分の大きさは、光磁気記録媒体で反射される際
の偏光面の回転の向きが負の場合の方が正の場合に比べ
て大きくなる。一方、第二の半導体レーザにおいては２
θ２〉９０度であるため、図の（ｈ）かられかるように
、出射光と結合する偏光成分の大きさは、光磁気記録媒
体で反射される際の偏光面の回転の向きが正の場合の方
が負の場合に比べて大きくなる。従って、第一の半導体
レーザおよび第二の半導体レーザの光出力を第一の光検
出手段および第二の光検出手段を用いて検出し、二つの
半導体レーザの光出力の差をとることにより、光磁気記
録媒体の磁化の向きで記録された情報を再生することが
できる。また、それぞれの半導体レーザにおいて出射光
と結合する偏光成分の大きさは光磁気記録媒体の反射率
に比例するため、二つの半導体レーザの光出力の和をと
ることにより、プリフォーマット信号のような光磁気記
録媒体の反射率の大小で記録された情報を再生すること
ができる。

〔実施例〕

以下に図面を参照して本発明の実施例につき説明する。

第１図に本発明の光磁気ヘッド装置の第一の実施例の構
成を示す。この光磁気ヘッド装置は、光磁気記録媒体４
に波長λ１のレーザ光を照射するための半導体レーザ１
と、波長λ２のレーザ光を照射するための半導体レーザ
２と、半導体レーザ１および半導体レーザ２から出射す
る二つのビームの光軸を一致させるためのダイクロイッ
クミラー７と、半導体レーザ１の光出力を検出する光検
出器５と、半導体レーザ２の光出力を検出する光検出器
６と、ダイクロイックミラー７と光磁気記録媒体４の間
に入射レーザ光の偏光面を所定の角度だけ回転させるフ
ァラデー回転子３とを有している。

本実施例においてはビーム合成手段としてダイクロイッ
クミラー７を用いている。半導体レーザ１（波長λ、）
の前面からの出射光はダイクロイックミラー７を透過し
、半導体レーザ２（波長λ２）の前面からの出射光はダ
イクロイックミラー７で反射され、二つのビームは同一
の光軸に合成される。これらの光はファラデー回転子３
を透過したのち光磁気記録媒体４上に照射される。光磁
気記録媒体４からの反射光は、ファラデー回転子３を逆
向きに透過したのちダイクロイックミラー７で分離され
、再び半導体レーザ１および半導体レーザ２に帰還する
。一方、半導体レーザ１および半導体レーザ２の後面か
らの出射光は、それぞれ光検出器５および光検出器６で
受光される。波長λ１．波長λ２は例えばそれぞれ８３
０ｎｍ、　７８０ｎｍとすればよい。ファラデー回転子
３としては、Ｂｉｉ換ガーネットのような厚膜型の材料
を用いることにより、バルク型の材料に比べて非常に薄
く作製でき、光磁気ヘッド装置全体の大きさも大幅に小
型化することができる。ファラデー回転子３としてＢｉ
置置方ガーネット用いる場合、その厚さは例えば偏光面
の回転角が波長８３０ｎｍに対して約４０度、波長７８
０ｎｍに対して約５０度となるように設定することが可
能である。

なお、本実施例では半導体レーザ１および半導体レーザ
２の光出力の検出手段としてそれぞれ光検出器５および
光検出器６を用いているが、半導体レーザ１および半導
体レーザ２の電極間の電圧を観測することによってもそ
れぞれの光出力を検出することは可能である。

第３図に本発明の光磁気ヘッド装置の第二の実施例の構
成を示す０本実施例においては、第１図の実施例に加え
てファラデー回転子３と光磁気記録媒体４の間にレンズ
８が設けられている。半導体レーザ１および半導体レー
ザ２からの出射光は通常は発散光であるが、これをレン
ズ８で集光することにより、レンズ８を用いない場合に
比べて光磁気記録媒体４上に形成されるスポットの径を
小さくすることができる。

第４図に本発明の光磁気ヘッド装置の第三の実施例の構
成を示す。本実施例においては第３図の実施例に加えて
、ダイクロイックミラー７とファラデー回転子３の間に
偏光子９が設けられている。

偏光子９の光学軸は、半導体レーザ１および半導体レー
ザ２の接合面に平行な偏光成分がすべて透過するように
設定されている。半導体レーザｌおよび半導体レーザ２
からの出射光は通常は接合面に平行な直線偏光であるが
、接合面に垂直な偏光成分もわずかに含まれている。こ
の光は偏光子９を透過することにより完全な直線偏光に
なるため、偏光子９を用いない場合に比べて消光比が改
善され、再生時のＳ／Ｎが向上する。

このとき、光磁気記録媒体４からの反射光は、半導体レ
ーザ１および半導体レーザ２の接合面に平行な偏光成分
のみが偏光子９を逆向きに透過して半導体レーザ１およ
び半導体レーザ２に帰還し、接合面に垂直な偏光成分は
偏光子９で遮断されるが、この偏光成分は半導体レーザ
１および半導体レーザ２に帰還しても出射光とは結合し
ないので、偏光子９を用いない場合と効果としては同じ
である。

偏光子９としては、ニオブ酸リチウムの複屈折回折格子
等を材料に用いることにより、バルク型の偏光ビームス
プリッタやグラントムソンプリズムに比べて非常に薄く
作製できる。

なお、本実施例ではダイクロイックミラー７とファラデ
ー回転子３の間に二つのビームに対して共通に偏光子９
を設けているが、半導体レーザ１および半導体レーザ２
とダイクロイックミラー７の間に二つのビームに対して
別々に偏光子を設けてもかまわない。

第５図に本発明の光磁気ヘッド装置の第四の実施例の構
成を示す。本実施例においてはビーム合成手段としてウ
ォラストンプリズム１０を用いている。ウォラストンプ
リズム１０は入射光の互いに直交する二つの偏光成分に
対して屈折角が異なるため、半導体レーザｌおよび半導
体レーザ２からの出射光の偏光面を互いに直交させ、そ
れぞれの偏光成分に対する屈折角に相当する角度でウォ
ラストンプリズム１０に入射させれば、二つのビームは
ウォラストンプリズム１０を同一の角度で出射するため
、これらを合成することができる。

本実施例においては、ウォラストンプリズムＩＯが第４
図に示す実施例における偏光子９の役割を兼ねているた
め、第４図に示す実施例と同様に再生時のＳ／Ｎが向上
する。なお、ウォラストンプリズム１００代わりにロー
ソンプリズム等の他の複屈折性のプリズム、あるいは偏
光ビームスプリンタ、複屈折回折格子等を用いても同様
の効果が得られる。

第６図に本発明の光磁気ヘッド装置の第五の実施例の構
成を示す。本実施例においてはビーム合成手段としてプ
リズム１１を用いている。プリズム１１による入射光の
屈折角は入射光の波長によって異なるため、半導体レー
ザ１および半導体レーザ２からの出射光を、それぞれの
波長に対するプリズム１１の屈折角の差だけ異なる角度
でプリズム１１に入射させれば、二つのビームはプリズ
ム１１を同一の角度で出射するため、これらを合成する
ことができる。

第７図に本発明の光磁気ヘッド装置の第六の実施例の構
成を示す。本実施例においてはビーム合成手段として回
折格子１２を用いている。回折格子１２による入射光の
回折角は入射光の波長によって異なるため、半導体レー
ザ１および半導体レーザ２からの出射光を、それぞれの
波長に対する回折格子１２の回折角の差だけ異なる角度
で回折格子１２に入射させれば、二つのビームは回折格
子１２を同一の角度で出射するため、これらを合成する
ことができる。

以上のように本発明の光磁気ヘッド装置においては、ビ
ーム合成手段、ファラデー回転子等の光学部品として薄
型、小型のものを用いることができるため、これらを二
つの半導体レーザと一体化して同一のパッケージ内に実
装することも可能である。従って、この−磁化したパッ
ケージを光磁気記録媒体上に近接浮上させることにより
、第９図の追記型光ヘツド装置と同様に、フォーカスサ
ーボの機構が不要になる。また、公知のサンプルサーボ
方式を用いることにより、トラックエラー信号は光磁気
記録媒体の反射率の大小に応じた二つの半導体レーザの
光出力の和の変化として検出できるため、トラックサー
ボの動作を行うことが可能である。

〔発明の効果〕 以上に述べたように、本発明によれば、磁化の向きで情
報が記録された光磁気記録媒体の再生が可能な小型、簡
略な光磁気ヘッド装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光磁気ヘッド装置の第一の実施例の構
成を示す図、 第２図は本発明の光磁気ヘッド装置の各部におけるレー
ザ光の偏光面の向きを示す図、第３図は本発明の光磁気
ヘッド装置の第二の実施例の構成を示す図、 第４図は本発明の光磁気ヘッド装置の第三の実施例の構
成を示す図、 第５図は本発明の光磁気ヘッド装置の第四の実施例の構
成を示す図、 第６図は本発明の光磁気ヘッド装置の第五の実施例の構
成を示す図、 第７図は本発明の光磁気ヘッド装置の第六の実施例の構
成を示す図、 第８図は従来の光磁気ヘッド装置の構成例を示す図、 第９図は半導体レーザの自己結合効果を利用した追記型
光ヘツド装置の構成例を示す図、第１０図および第１１
図は第９図の追記型光ヘツド装置による信号再生の原理
を示す図である。 １、　２　　・ ３　・　・　・ ４　・　・　・ ５、６　・ ７　・　・　・ ８　・　・　・ ９　・　・　・ １０・　・　・ １１・　・　・ １２・　・　・ １３・　・　・ １４・　・　・ １５．１６・ １７・　・　・ １８・　・　・ １９・　・　・ ２０・　・　・ ２１・　・　・ ２２・　・　・ ２３・　・　・ ・半導体レーザ ・ファラデー回転子 ・光磁気記録媒体 ・光検出器 ・グイクロイックミラー ・レンズ ・偏光子 ・ウォラストンプリズム ・プリズム ・回折格子 ・半導体レーザ ・コリメートレンズ ・ビームスプリンタ ・対物レンズ ・レンズ ・ウォラストンプリズム ・２分割光検出器 ・レンズ ・ハーフミラ− ・ナイフェツジ １　半壜イ本しブ（波長入１） ２　単導体レプ（汲艮入ｊ 第１図 ２４．２５・ ２６・　・　・ λ７・　・　・ ２８・　・　・ ・光検出器 ・半導体レーザ ・光記録媒体 ・光検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光磁気記録媒体に第一の波長のレーザ光を照射す
   るための第一の半導体レーザと、第二の波長のレーザ光
   を照射するための第二の半導体レーザと、 前記第一の半導体レーザおよび第二の半導体レーザから
   出射する二つのビームの光軸を一致させるためのビーム
   合成手段と、 前記第一の半導体レーザの光出力を検出する第一の光検
   出手段と、 前記第二の半導体レーザの光出力を検出する第二の光検
   出手段と、 前記ビーム合成手段と前記光磁気記録媒体の間に設けら
   れ、入射レーザ光の偏光面を所定の角度だけ回転させる
   ファラデー回転子とを有し、前記ファラデー回転子によ
   る入射レーザ光の偏光面の回転角が、前記第一の波長に
   対しては４５度より小さく、前記第二の波長に対しては
   ４５度より大きいことを特徴とする光磁気ヘッド装置。