JPH04155640A - 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〕 本発明は情報記憶担体に対し、光学的な手段を用いて情
報の記録または／かつ再生を行う光ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

光学的な手段を用いて情報の記録または／かつ再生を行
なう情報記憶担体には、再生専用のものや金属薄膜や色
素系記録材料を用いた追記型のもの、また、光磁気記録
方式、相転位記録方式を用いた書き換え型のものなどが
ある。

第７図に、従来の書き換え可能な光磁気記録方式の情報
記憶担体用の光ヘッドを示す。

同図において、半導体レーザ１９を光源として、ここか
らの発散光をコリメータレンズ２０を介して平行光束と
し、ビーム整形プリズム２１．偏光ビームスプリッタ２
２を介して対物レンズ２３に与え、ここで集光して情報
記憶担体２４の磁性層にスポットを形成する。一方磁気
ヘッド２５により外部磁界が与えられる。

情報記憶担体２４からの反射光は再び対物レンズ２３を
介して偏光ビームスプリツタ２２に戻し、ここで反射光
の一部を分離して、制御光学系へともたらしている。制
御光学系では、分離光束を別に用意した、偏光ビームス
プリッタ２６で更に分離し、一方を再生光学系２７に与
えて情報信号を得、他方を集光レンズ３３、ハーフプリ
ズム３４を介して光検出器３５およびナイフェツジ３６
を介して光検出器３７へ与えて光ヘッドの制御信号を得
る。

再生光学系２７は、光束の偏光方向を４５度回転させる
ための％波長板２８と、光束を集光する集光レンズ２９
と、光束を分離する偏光ビームスプリッタ３０と、偏光
ビームスプリッタ３０により分離された光束のそれぞれ
を検出する光検出器３１、及び３２とからなる。再生信
号は、光検出器３１と３２からの信号を差動検出した信
号を用いて得られる。

第８図は、光磁気信号がどの様に得られるかを説明する
ものである。

光磁気記録の情報記憶担体では、磁化の方向の違いによ
り情報を記録する。これに直線偏光の光を与えると、磁
化の方向の違いにより直線偏光の偏光方向が右回りか左
回りかに回転する。

例えば今、情報記憶担体に入射する直線偏光の偏光方向
を第８図に示す座標軸Ｐ方向とし、下向き磁化に対する
反射光は、＋θに回転したＲ＋、上向き磁化に対する反
射光は一部に回転したＲ−とすると、第８図で示すよう
な方向に検光子をおくと、検光子を透過してくる光はＲ
＋に対しＡ、Ｒ−に対しＢとなり、これを光検出器で検
出すると光強度の差として、情報を得ることができる。

第７図の従来例では偏光ビームスプリッタ−３０が検光
子の役目をしていて、分離した一方の光束に対し、Ｐ軸
から＋４５度、他方の光束に対し、Ｐ軸から一４５度の
方向の検光子となる。つまり光検出器３１と３２で得ら
れる信号成分は逆相となるので、個々の信号を差動検号
することで、ノイズが軽減された再生信号を得ることが
できる。

これらの情報記録担体に磁化の方向の違いとしてピット
を成形するのであるが、その方法にはピットのセンター
の位置に情報の意味を持たせるピット位置記録方式と、
ピットのエツジの位置に情報の意味を持たせるピットエ
ツジ記録方式とがある。

第９図は、この両者の方法を説明するものである。

同図において（ａ）はピット位置記録でのピット列を示
す。ピットの大きさは、近傍のピットでおよそ一定であ
る。（ｂ）は（ａ）のピット列を光学的に再生した検出
信号を示す。一方（ｃ）はピットエツジ記録でのピット
列で（ｄ）は（Ｃ）のピット列を光学的に再生した検出
信号である。この信号よりピットのエツジの位置を知る
には例えば電気的にスライスレベルを設けて（ｄ）の検
出信号がスライスレベルを横切る位置を求める。（ｅ）
はそのエツジ検出信号を示す。

光学的手段を用いて情報を記録すると、光スポットによ
る熱に対して情報記憶担体のピットが書かれる記録感度
がなだらかな場合、ピットの大きさにばらつきが生じて
しまう。しかし、ピットのセンターの位置は変らない。

従来、光学的手段を用いる情報記憶担体では多くの場合
、ピット位置記録が行なわれている。それに対し、光ス
ポットによる熱に対して情報記憶担体のピットが書かれ
る記録感度が急峻な場合、ピットの大きさのばらつきを
ある一定量以下にすることができるので、ピットエツジ
記録が可能になり記憶密度を増加させることができるよ
うになる。現在、情報記憶担体の開発が行なわれており
、ピット位置記録からピットエツジ記録へ移行されつつ
ある。

次に光スポットが第１０図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す順
に下向き磁化のピットから境界領域に移り、さらに上向
き磁化のピットへと移る際の光検出器３１及び３２上で
の光の分布について考える。第８図で示したように下向
き磁化に対してＰ＋、上向き磁化に対してＲ−とし、そ
れぞれのＰ軸、Ｓ軸成分を（Ｐ＋、Ｓ＋）、（Ｐ＋、Ｓ
−）とする。

まずＰ軸成分について考える、第１０図の（ａ）　（ｂ
）（ｃ）と光スポットが移行する際Ｐ軸成分はほとんど
変わらすＰ＋である。よって光検出器３１及び３２上で
光の振幅の分布（大きさは無視して形だけを見る）第１
１図（ａ）の様になり、光の強度の分布は（大きさは無
視して形だけを見る）第１１図（ｂ）の様になり、はと
んど変わらない。次にＳ軸成分について考える。第１０
図の（ａ）と（Ｃ）では、光スポツト内でＳ＋かまたは
Ｓ−の−様な分布となるので、光検出器３１及び３２上
での光の振幅の分布（大きさは無視して形だけを見る）
と強度の分布（大きさは無視して形だけを見る）はＰ軸
成分同様、第１１図の（ａ）と（ｂ）になる。しかし第
１０図（ｂ）のようにピットのエツジが光スポツト内に
ある場合には、Ｓ＋とＳ−の２つの成分が存在する。Ｓ
＋。

Ｓ−は大きさが同じで位相がπずれた成分である。

この場合の前記第７図に示した光検出器３１及び３２上
での振幅の分布（大きさは無視して形だけを見る）と強
度の分布（大きさは無視して形だけを見る）は第１１図
（Ｃ）と（ｄ）のようになる。（波動光学　第１刷２８
５ページ　久保田広著　岩波書店刊　１９７１年参照） 〔発明が解決しようとしている課題〕 上記従来例では、情報記憶担体の感度が改善されれば、
ピットエツジ記録への移行が可能であるとしたが最小ピ
ットの大きさが光スポットの大きさと同程度か、それ以
下になってくると、光ヘッド等の伝達特性が劣化してく
るために光学的手段により検出された信号において、直
流成分に変動が生じてしまい一定のスライスレベルでエ
ツジを検知するとエツジシフトが生じるという欠点があ
った。

また、光スポットがピットのエツジを通過する際、光の
分布の変化が生じるが従来例では大きく光の分布全体を
まとめて検出していたために、その光の分布の変化を検
出することができないという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、情報記憶担体からの反射光を、情報記
憶担体のトラックに垂直な方向に対応する分割線を有す
る２分割光検出器で検出し、その差動信号をとることで
ピットの境界を検知しようとしたものである。

さらに光磁気記録用の場合は、情報記憶担体からの反射
光を偏光ビームスプリッタで分けて、それぞれを情報記
憶担体のトラックに垂直な方向に対応する分割線を有す
る２分割光検出器で検出し、それぞれの２分割光検出器
で差動検出した信号をさらに差動検出することで、磁化
の向きが反転する境界を検知しようとしたものである。

また、情報記憶担体からの反射光を検出するために情報
記憶担体のトラックに垂直な方向に対応する分割線を有
する２分割光検出器を有し、ピット位置記録方式の場合
は、前記２分割光検出器の和信号を再生信号とし、ピッ
トエツジ記録方式の場合は、前記２分割光検出器の差信
号を再生信号とすることで、どちらの方式にも対応可能
な光ヘッドを提供しようとするものである。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。情
報記憶担体として光磁気用のものについて説明する。情
報記憶担体は複数のトラックを有する。

第１図は本発明の光ヘッドの再生光学系を示す。

他の部分は従来例第７図で示したものを用いることがで
きる。第１図において１．２．３はそれぞれ従来例第７
図の２８．２９．３０と同じで、ｌは各波長板、２は集
光レンズ、３は偏光ビームスプリッタである。４，５は
２分割光検器てその分割線は、情報記憶担体のトラック
に垂直な方向に対応した方向となる（つまりトラックを
光ヘッドを用いて２分割検出器に投影すると、分割線と
垂直になる）。６゜７．８は差動検出用のアンプであり
、９は再生信号である。

第２図は、第１０図で示した様に光スポットが下向き磁
化のピットから、磁化の反転する境界を経て上向き磁化
のピットへ移行するときの２分割光検出器４及び５上で
の光強度の変化を説明するものである。第２図（ａ）　
（ｂ）　（ｃ）は２分割光検出器４についてのものであ
り、（ｄ）　（ｅ）　（ｆ）は２分割光検出器５につい
てのものである。

それぞれＹ軸はその下に示す２分割光検出器上の位置を
示し、Ｙ軸は強度の大きさを示し、２分割光検出器の分
割線上にある。

光スポットが下向き磁化のビット上にある場合、２分割
光検出器４，５上の光強度の分布は（ａ）と（ｂ）とな
る。それぞれ分布の形はＹ軸について対称であり、また
強度のピークはＹ軸上にある。ピークは（ａ）の方が大
きい。この場合は、２分割光検出器４，５の個々の光検
出器４−１と４−２また５−１と５−２で得られる検出
信号はそれぞれ同じであるのて差動検出アンプ６また７
を用いて得た信号はとちらもＯとなる故に差動検出アン
プ８て得られる信号もＯとなる。

逆に光スポットが上向き磁化のビット上ある場合、２分
割光検出器４，５上の光強度の分布は（Ｃ）と（ｆ）と
なり、（ａ）と（ｄ）が逆転した形となる。

しかしこの場合も、個々の光検出器４−１と４−２、ま
た５−１と５−２で得られる検出信号はそれぞれ同じで
あるので、差動検出アンプ６．７及び８て得られる信号
はＯとなる。

光スポットが第１０図（ｂ）のように下向き磁化から上
向き磁化に反転する位置にある場合、２分割光検出器４
，５上の光強度の分布は（ｂ）と（ｅ）となる。分布の
ピークはＹ軸を中心にＹ軸の＋側と一側に分かれるピー
クの大きさは（ｂ）の方は一側が大きり、（ｅ）の方は
逆に＋側が大きくなる。差動アンプ６は（４−２）　−
（４−１）の信号が得られるので、負の値の信号が得ら
れる。差動アンプ７は（５−２）　−（５−１）の信号
が得られるので正の値の信号が得られる。さらに差動ア
ンプ８は（差動アンプ７）−（差動アンプ６）の信号が
得られるので、正の値の信号が得られる。

つまり、下向きの磁化からの上向きの磁化に光スポット
が移行する際、磁化の反転する位置で再生信号９は正の
値のピーク信号が得られる。逆に上向きの磁化から下向
きの磁化に光スポットが移行する際も同様に説明でき、
この場合は反転する位置で負の値のピーク信号が得られ
る。この方法によると、ビット上での信号は常に０とな
り、境界でのみピークを持つのでピットの大きさの違い
による光ヘット等の伝達特性の違いの影響が従来法に比
べ非常に小さ（、そのため直流成分の変動も小さ（エツ
ジシフトの問題もなくなる。

第３図に本発明の光ヘッドによる再生信号９（エツジ検
出信号）を示す。同図（ａ）はピットエツジ記録方式に
よるピット列を示す。黒いチエツクの部分を上向き磁化
、その他を下向き磁化とすると、再生信号として（ｂ）
のエツジ検出信号が得られる。

この信号により正及び負のピークの位置を検出すること
により、エツジの位置を知ることができる。

（もちろん％波長板１と偏光ビームスプリッタの設定の
し方の違いにより、ピークの正、負の極性は変ることも
ある。） 〔他の実施例〕 以上ここまでピットエツジ記録に対応できる光ヘッドに
ついて説明してきたが、使用者にとっては情報記憶担体
がピット位置記録用なのかまたはピットエツジ記録用な
のかを意識せずに使用することが望ましく、またどちら
のものであっても同一の光ヘッドで記録または／かつ再
生が行なえることが望ましい。そこで次に、この情報記
憶担体がピット位置記録用なのか、ピットエツジ記録用
なのかを示す情報を情報記憶担体か又はそれを保護する
ケースに持たせ、情報記録再生装置に装着されるとどち
らの記録用なのかを識別し、それに合った記録再生を自
動的に行なえる実施例について説明する。

ここでは、第４図に示すようにケースの一部にマークを
つけ、どちらの記録方式かを示すものとする。

第４図において、１０は光磁気記録用の情報記憶担体、
１１は保護用ケースの一部、１２はマーク、１３はＬＥ
Ｄ、１４は光検出器である。今マーク３をピットエツジ
記録用はピット位置記録用より高反射率のものとする。

情報記憶担体１０が情報記録再生装置に装着されると、
ＬＥＤ１３と光検出器１４によりマーク１２を照明し、
その反射光量を検出する。その大きさにより、どちらの
記録用なのかが判断できる。

第５図はこの時の情報記録再生装置の動きを説明するも
のである。

ステップ１で本発明の光磁気ディスクが情報記録再生装
置に装着される。

ステップ２で情報記録再生装置が自動的に光磁気ディス
クのケースのマークを調べる。

ステップ３でマークよりピット位置記録用なのか、ピッ
トエツジ記録用なのかを判断する。

ピット位置記録用のときはステップ４に進み、またピッ
トエツジ記録用のときはステップ５に進む。

第６図はステップ４．ステップ５のおのおのにおいて、
情報の記録再生を行なえる本発明の他の光ヘッドである
。第１図で示した光ヘッドに対し、和信号を検出するア
ンプ１５．１６と、差動検出するアンプ１７を加えたも
のである。これらにより１８から得られる再生信号は、
従来例第９図（ｂ）で説明したような、ピット位置記録
に対する検出信号と同等のものとなる。

つまり、ピット位置記録用の場合、ステップ４での再生
信号は１８の信号を用い、ピット位置記録用の場合、ス
テップ５での再生信号は９の信号を用いることで行なえ
る。もちろん、電気回路等はステップ４．ステップ５で
それぞれピット位置記録用、ピットエツジ記録用に切り
替えて記録または再生を行う。

以上ここまで光磁気記録用の情報記憶担体について説明
してきたが、反射率の違いによってピットを形成する相
転位記録用の情報記憶担体についても、本発明は適応で
きる。この場合、第１図で示したような各波長板１や偏
光ビームスプリツタ３は必要でなく、また２分割光検出
器と差動検出用アンプもそれぞれ１つでよい。つまり、
情報記憶担体からの反射光束の一部を集光レンズにより
集光し、その光を情報記憶担体のトラックに垂直な方向
に対応する分割線を有する２分割光検出器で検出し、差
動を行なうことで高反射率と低反射率の境界の位置で、
正または負のピーク信号を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、情報記憶担体からの反射光を情報
記憶担体のトラックに垂直な方向に対応する分割線を有
する２分割光検出器で差動検出することで、光ヘッド等
の伝達特性の劣化の影響をほとんど受けずにピットの境
界を検知できるという効果がある。

また、情報記憶担体からの反射光を検出するために情報
記憶担体のトラックに垂直な方向に対応する分割線を有
する２分割光検出器を有し、ピット位置記録方式の場合
は、前記２分割光検出器の和信号を再生信号とし、ピッ
トエツジ記録方式の場合は、前記２分割光検出器の差信
号を再生信号とすることでどちらの方式にも対応でき、
光ヘッド等の伝達特性の劣化の影響をほとんど受けずに
再生信号を得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ヘッドの再生光学系を説明する図、 第２図は光スポットがピットの境界を通過する時に２分
割光検出器上で、どのように光強分布が変化するかを説
明する図、 第３図は本発明の光ヘッドで得られる再生信号を説明す
る図、 第４図は本発明の実施例に用いる情報記憶担体の一例、 第５図は本発明の実施例に用いる情報記録再生装置の働
きの一例、 第６図は本発明の光ヘッドの他の実施例、第７図は従来
の光磁気記録用の光ヘッド、第８図は従来の光磁気信号
の再生方法を説明する図、 第９図は従来のピット位置記録再生とピットエツジ記録
再生を説明する図、 第１０図は光磁気記録のピット上を光スポットが移動す
る様子を説明する図、 第１１図は光スポットが移動する際の光の分布の形を説
明する図である。 ■・・・４波長板 ２・・・集光レンズ ３・・・偏光ビームスプリッタ ４．５・・・２分割光検出器 ６、７．８．　１７・・・差動検出用アンプ９・・・ピ
ットエツジ検出、再生信号 １５、　１６・・・和信号検出用アンプ１８・・・ピッ
ト位置検出、再生信号

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数のトラックを有し、磁化の向きの違いにより
   情報を記録する情報記憶担体に対し、光と磁気の相互作
   用を利用して情報を記録または／かつ再生する光ヘッド
   で、情報記憶担体からの反射光を偏光ビームスプリッタ
   ーで分けて、それぞれを光検出器で検出し、それぞれ検
   出した信号をさらに差動検出することで再生信号を得る
   光ヘッドにおいて、 前記光検出器を、情報記憶担体のトラックに垂直な方向
   に対応する分割線を有する２分割光検出器とし、それぞ
   れの２分割光検出器で差動検出した信号をさらに差動検
   出することで、磁化の向きが反転する境界を検知するこ
   とを特徴とした光ヘッド。
2. （２）複数のトラックを有し、磁化の向きの違いにより
   情報を記録するか、又は反射率の違いにより、情報を記
   録する情報記憶担体に対して光学的手段を用いて情報を
   記録または／かつ再生する光ヘッドにおいて、 情報記録担体からの反射光を検出するために、情報記憶
   担体のトラックに垂直な方向に対応する分割線を有する
   ２分割光検出器を有し、 情報記憶担体に情報を記録する方式がピット位置記録方
   式の場合、前記２分割光検出器の和信号を再生信号とし
   、 情報記憶担体に情報を記録する方式がピットエッジ記録
   方式の場合、前記２分割光検出器の差信号を再生信号と
   することを特徴とする光ヘッド。
3. （３）複数トラックを有する情報記憶担体に対し、光学
   的手段を用いて情報を記録または／かつ再生する光ヘッ
   ドにおいて、 情報記憶担体のトラックに垂直な方向に対応する分割線
   を持つ２分割光検出器を有し、個々の光検出器で得られ
   た信号を差動検出することで、情報記憶担体上に記録さ
   れているピットの境界を検知することを特徴とした光ヘ
   ッド。