JPH03189948A - 磁気光学ヘッド - 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】 本発明は光ビームを用いて情報の記録・再生・消去等を
行なう光磁気記憶装置の光学ヘッドに関する。

従来、光磁気記憶装置において、光源として半導体レー
ザを用いた場合、光透過効率を向上させる為およびレー
ザ光を円形スポットに絞り込む為にビーム成形用のプリ
ズム又は一対のシリンドリカルレンズを通過させてビー
ムの形を半導体レーザ特有の楕円から円に変えて右り、
その後ビームスプリッタ−を通して情報記録体にレーザ
光を投射させていた。

第２図は従来光磁気ディスク装置のヘッド部の構成説明
図である。１は半導体レーザ光源、２は集光レンズ、８
は偏光子、４はビーム成形用プリズム、５はビームスプ
リッタ−１６は絞りレンズ。

７は光磁気ディスク、８は記憶媒体、９はガイドトラッ
ク、１０はスポットレンズ、１１は検光子、１２は光検
出器である。尚、光磁気ディスク７は図示しない駆動装
置により所定の速度で回転させうる構造をとる。

本発明は上記の如き磁気光学ヘッドの改良に関するもの
であり、分割線に直交する線に沿って微小距離ずれた位
置に出力光が結像するように光学的に配置された光検出
器を光学系に組み込むことによって、光学系の部品点数
を極力低減した構成にて、良好なフォーカスエラー信号
を得ることを目的とする。

以下、本発明に係わる磁気光学ヘッドの一実施例を図面
をもとに詳細に説明する。

第１図は本発明による一実施例を示す構成説明図である
。Ｉは半導体レーザ、２は集光レンズ、３は偏光子、１
Ｂはレーザ光入射側端面に誘電体を多層コートした成形
プリズムであり、レーザ光出射端面はいずれも光軸に対
して直角にカットされている（該プリズムの作用につい
ては再生手法で後述する。）。６は絞りレンズ、７は光
磁気ディスク、８は記憶媒体、９は光磁気ディスクに既
設されているガイドトラックである。１０は、光検出器
１２の上に所定の大きさの光スポットを形成するための
スポットレンズ、１１は磁気情報を検出するための検光
子である。

以上の構成からなる本発明装置の作用は次のとおりであ
る。

Ｉ）記録および消去 まず、情報の記録は図示しないレーザ変調回路により情
報信号に応じて半導体レーザ１から射出されるレーザビ
ームを時間的に強度変調して行なう。上記の手法により
単導体レーザＩから射出されたレーザビームは集光レン
ズ２によりコリメートされて、所定の方位に設定された
偏光子８を通り成形プリズム１３に入射する。該プリズ
ムに入射したレーザビームは第１図において紙面内の万
人射角、ｎニブリズム媒質の屈折率）で示される屈折の
拡大を受けて射出する。尚、前記拡大率は利用する半導
体レーザ１の発光特性に応じて適宜設定されるもので楕
円型ビームを円形ビームに変換することを目的としたも
のである。次に円形に変換されたレーザビームは絞りレ
ンズ６によす記憶媒体８の上に微小光スポットとして照
射される。

このようにしてｍは変調レーザビームの照射エネルギー
を受けて昇温し、公知の原理による熱ィスク駆動装置に
より回転運動を行うように、さらに光磁気ヘッドは該光
磁気ディスクの半径方向に図示しない直進駆動装置によ
り所定の速度で移動するように構成されている。したが
って前記照射点は後述するサーボシステムの効果により
光磁気ディスク７に既設されたガイドトラック９に沿っ
て記憶媒体８上を遷移するため変調レーザビームのパル
ス列に応じたビット列が形成される。

尚、消去動作も原理的には記録動作と同等であり、記録
時とは逆向きの磁化反転が達成されるよう例えば外部励
磁コイルによる補助磁界を利用して行なう。

次に、微小光スポットが一定の大きさで記憶媒体８の表
面を照射し、かつ所定の場所に情報を記録するために光
磁気ディスク７に既設されたガイドトラック９上を正確
にトレースするべく没けられたサーボシステムについて
説明する。

第３図は記憶媒体８ならびにガイドトラック９から反射
されたレーザビームが成形プリズム１８の斜面で反射さ
れ、スポットレンズ１０．検光子１１を通過して光検出
器】２の上に到達した様子を示す図である。光検出器１
２は第１．ｆｉ２、第３、第４の素子ａ、ｂ、ｃ、ｄか
らなる４分割光検出器であり、反射レーザビームの光軸
中心に対して、該光検出器１２の分割中心は一方の分割
線の方向に微小距離δだけズレる様装置されている。

さらに、反射レーザビームの結像位置より光軸方向に任
意距離だけズした位置に支持されている。

第３図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は記録媒体８と
絞りレンズ６との相対距離を変化したときの反射レーザ
ビームの形状を表わし、それぞれ、相対距離が長いとき
、適切なとき、短かいときを表す。前記第１、第２、第
３、第４の素子ａ　＋　ｂ　＋　Ｃ＋　ｄの出力をそれ
ぞれＳｌ、Ｓ２．Ｓ８．Ｓ４　とすると（ｂ）の状態に
詔いてＧＸ（Ｓ１＋５２）−（Ｓ３＋８４）＝Ｏとなる
様に図示しない増巾器によりゲインＧを調整すると、相
対距離の変化に応じて素子の出力には不平衡が生じるた
めフォーカスエラー信８Ｓｆ＝Ｇ（Ｓ　Ｉ＋Ｓ　２）−
（Ｓ２＋８４）は第４図に示すような傾向をとる。

該フォーカスエラー信号は、絞りレンズ６を光軸方向に
移動できる図示しない駆動装置（例えばボイスコイル型
アクチュエータ）にその運動特性に応じて項中調整、位
相補償をされてフィードバックされて絞りレンズ６と記
憶媒体８との相対距離を一定に保つようコントロールさ
れる。

一方、第３図（ｄ）に示した様な位置関係にあるがな構
成であっても、照射点中心とガイドトラック９の中心線
が一致したときあるいはバズしたときの干渉パターンは
、ズレ量ならびにズした方向によって変化することはよ
く知られている。従って、素子出力和（Ｓ１＋５４）と
（Ｓ２＋５８）を比較することによりズレ量ならびにズ
した方向を検出することができる。即ちトラックエラー
信号Ｓｔ冨巨Ｓ　］＋５４）−（Ｓ２＋５８）　）を得
て、増巾調整、位相補償を施して、図示しないトラック
追跡装置（例えば、磁気光学ヘッド全体を移動するりニ
アモータ型追跡装置、あるいは絞りレンズ６のみを移動
するりニアモータ型追跡装置を利用する）にフィードバ
ックされて前記照射点がガイドトラック９上を正確にト
レースするようにコントロールされる。

■）再生動作。

記録された情報信号の再生は半導体レーザｌか（７） ら一定の強さのレーザビームを射出して行なう。

射出されたレーザビームは集光レンズ２によりコリメー
トされて所定の方位に設定された偏光子８を通り、第５
図に示すＡＱの方位の偏光となる。

次に該偏光レーザビームは成形プリズム１Ｂに入射する
が、該プリズムの入射端面には一例としてＴＰ＝Ｏ１７
（Ｐ偏光のエネルギー透過率）、Ｒｐ＝０．８（Ｐ偏光
のエネルギー反射率）　、ＴＳ＝０．０１　＜　ｓ偏光
のエネルギー透過率）、Ｒ８＝０．９９（Ｓ偏光のエネ
ルギー反射率）の偏光特性を持つように誘電体の多層コ
ートが形成される。従って人０の偏光方位をＰ偏光の方
位に一致させると、該成形プリズムＩ８から出射するレ
ーザビームは記録の項で詳述した効果によりビーム成形
されると同時に半導体レーザ１の射出エネルギーの約７
割のエネルギーをもった直線偏光レーザビームＡとなる
。次に該レーザビームは絞りレンズ６により記憶媒体８
上に微小光スポット１６を結ぶ。こうして、前述したサ
ーボシステムにより該微小光スポットは正確に情報ビッ
ト列を走査することになる。

（８） そして、’ｔＪｅ図に示す様に前記微小光スポットが記
録ビット１４上および非記録部１５（磁化方向が１４と
反対向き）上を走査するとその磁化方向に応じて、記憶
媒体８からの反射レーザビームはカー効果で知られるよ
うに偏光方位がそれぞれ＋α、−αだけ回転して、第５
図のＢｌ、Ｂ２の偏光となる。尚、αはカー回転角であ
り、図中ＢＴ。

Ｂ２は記憶媒体８の反射率（＜１．０）を考慮して記載
した。

そして、該　反射レーザビームは再び絞りレンズ６を通
り成形プリズム１３に到達する。ここで該プリズムの斜
面には前述した様な偏光特性をもつ誘電体多層コートが
なされている結果、第６図のＢｌ’、Ｂ２’の如き偏光
特性をもつレーザビームが左方に反射される（　Ｂ　１
’ｐ＝Ｂ　１　ｐＸ、ＦＧ“　。

Ｂ２’Ｐ＝Ｂ２ＰＸ　、／’ｉ’ｉ、　Ｂｌ’ｓ−旧ｓ
×、庁−Ｂ２ｓピＢ２５ｘ五Ｔの関係をもつ）。従って
、前述の反射特性により偏光回転角αはβとなり回転角
増大の効果を受ける。こうして、該反射レーザビームは
スポットレンズ１０を通り第５図に示したＣの方位に検
光子１１を設定すると、光検出器１２には第７図の如き
記録情報に応じて強度変調されたレーザビームが到達す
る。従って第３図に示した光検出器１２の各分割素子の
出力Ｓｌ、Ｓ２゜Ｂ８．Ｂ４の総和を得ることにより情
報を再生することができる。

上記構成の磁気光学ヘッドは上述した様にビーム成形と
ビームスプリッタ−の機能を合せもつ成形プリズム１３
を用いることにより光学系を簡素化することができるだ
けでなく、該成形プリズム斜面に適切な偏光特性をもつ
誘電体多層コートを施すことにより再生光のカー回転角
を増大させ得るため、再生信号のＳ／Ｎ向上を計ること
ができる。

尚、本発明の実施例では成形プリズム１Ｂの斜面に誘電
体多層コートを施した場合で説明したが第８図に示す様
に斜面にコートを施さない場合にもビーム入射角度を選
択することにより同様な偏光特性を持つため、本発明が
適用できる。さらに、記憶媒体を含む記憶素子構成とし
て、ディスク形態のみならずドラム状、テープ状、シー
ト状の形態をとった場合にも本発明は適用できる。さら
に、利用する半導体レーザ１の射出するレーザビームの
偏光度が良好な場合には偏光子３を省いて本発明を適用
することもできる。

奢り艮つ 第２図は木発廿止葆ぞ暑気光学ヘッドの＝尖漏デ孝示す
構成説明図、第３図は光検出器とレーザビームとの関係
を表わす図、第４図はフォーカスエラー信号の一例を表
わす図、第５図は反射情報光の偏光状態の説明図、第６
図は記録情報と再生用レーザビームとの関係を示す説明
図、第７図は再生出力の一例を示す波形図、第８図はガ
ラスによる偏光の透過、反射特性を表わすグラフ図であ
る。

図中、 に半導体レーザ、２：集光レンズ、３：偏光子、６：絞
りレンズ、８：記憶媒体、９ニガイドトラツク、１０ニ
スポツトレンズ、Ｉ　Ｉ　：検光子、Ｉ２：光検出器、
１３：成形プリズム、１４：記録ビット、１６：再生レ
ーザビーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、分割線に直交する線に沿って微小距離ずれた位置に
   出力光が結像するように光学的に配置された光検出器を
   有し、前記分割線で分けられる異なる領域の光検出器出
   力の差によってフォーカスエラー信号を得る構成とした
   磁気光学ヘッド。