JPH047024B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、少なくとも２値の情報を記録し、そ
の情報に応じて照射された光ビームに対して異な
つた反射光を生じさせる光デイスクメモリの記録
再生装置に関するものである。

［従来技術］ 一般に光デイスクメモリの一つとして磁気カー
効果を有する光学式磁気メモリ（以下、光磁気デ
イスクとも称す）があるが、その光学式磁気メモ
リは所望の情報を磁気的に書き込み、その書き込
まれた情報を光学的に読出すことが可能であり、
書き替え可能な大容量メモリとして最近注目され
始めている。

従来の光学式磁気メモリ及びその記録再生装置
の一例を第１図に示す。最初に光学式磁気メモリ
の記録再生装置１の記録装置Ａについて説明す
る。

半導体レーザSL１から放射されたレーザ光は、
拡大レンズＬ１によつて平行光線にされ、全反射
鏡Ｍ１によつて光路が変換される。さらに、この
レーザ光は偏光ビームスプリツタ２及び四分の波
長板３を通過し、対物レンズＬ２によつて光磁気
デイスク４上に集光されスポツト５を形成する。
光磁気デイスク４では、このスポツト５の部分の
みが集光により加熱され、前に記録されていた磁
化が消去される。その後コイル６によつて印加さ
れた磁界の方向にスポツト５のみが再磁化され新
しい情報が記録される。

光磁気デイスク４はそのガラス基板４ａ上にア
モルフアスGbTbFe合金膜層４ｂを積層してお
り、回転軸４ｃを中心に等速回転される。光磁気
デイスク４により反射したレーザ光は、再び四分
の波長板３を通過することにより、その偏光面が
入射光に対し90度回転する。このため、反射光
は、偏光ビームスプリツタ２によつて入射光から
分離され、さらに円筒レンズＬ３を通過した後、
フオトダイオードＤ１によつてフオーカスエラー
信号FE１に変換される。このフオーカスエラー
信号FE１により対物レンズＬ２が制御され、常
に、光磁気デイスク４上に正しくスポツト５が形
成される。なお、半導体レーザSL１は、書き込
み時のみ発光するようにレーザ駆動装置７によつ
て制御される。

次にこの記録再生装置１の再生装置Ｂについて
説明する。半導体レーザSL２から放射されたレ
ーザ光は、拡大レンズＬ４によつて平行光線にさ
れ、回折格子８により３本のレーザ光に分割さ
れ、さらに偏光子９で直線偏光にされる。ここ
で、第１図において偏光子９以降のレーザ光Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３が回折格子８で分割された３本の
レーザ光に対応する。中央のレーザ光Ｂ１は、情
報信号とフオーカスエラー信号に用いられ、両側
のレーザ光Ｂ２，Ｂ３は、トラツキング信号に用
いられる。

３本のレーザ光は、レンズＬ５及び対物レンズ
Ｌ６によつて絞られ、光磁気デイスク４上に３つ
のスポツトを形成する。なお、レンズＬ５と対物
レンズＬ６の間には、光路変換用の全反射鏡Ｍ２
と、光磁気デイスク４からの反射光を取り出すた
めのハーフミラーＨ１が配置されている。

光磁気デイスク４には、磁化の方向に対応して
情報“０”又は“１”が記録されている。光磁気
デイスク４上に記録されている情報の読み出しに
は、光磁気デイスク４面からの反射光の偏光面の
回転方向が磁性体の磁化の方向によつて異なるい
わゆるカー効果を利用している。この偏光面回転
成分のみを検出するために、ハーフミラーＨ１か
ら取り出された反射光は、ハーフミラーＨ２によ
つて２方向へ分割される。一方のレーザ光に対し
ては、検光子Ａ１は、情報“１”の反射光のみを
通過させ、もう一方のレーザ光に対しては、検光
子Ａ２は、情報“０”の反射光のみを通過させる
ようにしてある。

従つて、この両方の反射光をそれぞれ、フオト
ダイオードＤ２及びＤ３で検出し、情報信号IS１
を差動増幅器AMP１で取り出すことにより光磁
気デイスク４に記憶されている“０”又は“１”
の情報を再生することができる。同時に、検光子
Ａ２の後に円筒レンズＬ７を置くことによりフオ
トダイオードＤ３からフオーカスエラー信号FE
２が得られる。また、レーザ光Ｂ２の反射光をシ
リコンブリユーセルＳ１，Ｓ２で検出し、その出
力差を差動増幅器AMP２で取り出すことにより
トラツキングエラー信号TES１が得られる。ト
ラツキングはこのトラツキングエラー信号TES
１によつて対物レンズＬ６を光磁気デイスク４の
半径方向に移動させて行う。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、このような、光学式磁気メモリの記録
再生装置には次のような欠点がある。即ち、光学
系の部品点数が多く光軸調整などに多くの時間を
要すると共に光学系部品のミスアライメントによ
るエラーも発生しやすい。さらに、各光学系の部
品における光の反射などによる光損失も大きい。
また、再生装置において、光磁気デイスク４面か
らの反射光がハーフミラーＨ１を通して、半導体
レーザSL２に戻るため、光出力の変化など半導
体レーザSL２の動作が不安定となり、エラーや
Ｓ／Ｎ比の悪化を生じる。

［発明の目的］ 本発明の目的は、前記従来の欠点を解決し、光
サーキユレータを用いることにより、光学系全体
の構成を簡素化し、安定した信号の再生を行うこ
とが可能な光デイスクメモリ記録再生装置を提供
することである。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した実施例について第２
図乃至第３図を参照しながら詳細に説明する。

第２図はその実施例の光デイスクメモリ及びそ
の記録再生装置の概略構成を示す。半導体レーザ
SL３から放射されたレーザ光は拡大レンズＬ１
０によつて平行光線となり、さらに音響光学光偏
光子１１により３方向へ変更される。レンズＬ１
１を通して光サーキユレータ１２の第１のポート
PAへ入射される。この光サーキユレータ１２は、
半導体レーサSL３より照射され第１のポートPA
を介して入射したレーサ光を直線偏光にして第２
のポートPBを介して光磁気デイスク４に出射す
る。第２のポートPBから出射されたレーザ光は、
対物レンズＬ１２によつて光磁気デイスク面４上
に焦点を結び３つのスポツトを形成する。

光磁気デイスク面４による反射光は、対物レン
ズＬ１２を通つた後、光サーキユレータ１２の第
２のポートPBへ入射し、第３のポートPCから出
射される。このとき、偏光面の回転角は、保存さ
れているので、磁気カー効果によつて生じた偏光
面の回転成分も忠実に伝達される。また、第２の
ポートPBへ入射した光磁気デイスク面４からの
反射光が直接第１のポートPAから出射して半導
体レーザSL３に戻ることがないため半導体レー
ザSL３の動作の不安定化やＳ／Ｎ比の悪化など
を防ぐことができる。光サーキユレータ１２の第
３のポートPCから出射された３本の反射光はハ
ーフミラーＨ３によつて２方向へ分割される。

以下、信号の再生は、第１図に示す従来例と同
じように行われ、３本の反射光は、検光子Ａ３，
Ａ４及び円筒レンズＬ１３を通してそれぞれフオ
トダイオードアレイＤ４，Ｄ５で受光され、差動
増幅器AMP３の出力として情報信号IS２、フオ
ーカスエラー信号FE３、差動増幅器AMP４の出
力としてトラツキングエラー信号TES２が得ら
れる。

再生時には、レーザ駆動装置１３によつて、光
磁気デイスク面４上のレーザスポツト部１５の温
度が記録温度以下であり、かつＳ／Ｎ比が大きく
なるようにレーザ出力が制御される。また、音響
光学光偏光子１１には、音響光学光偏光子駆動装
置１４によつて超音波が印加されて、レーザ光は
３方向へ変更されており、中央のレーザ光Ｂ１は
情報信号IS２及びフオーカスエラー信号FE３の
検出に、両端のレーザ光Ｂ２，Ｂ３はトラツキン
グエラー信号TES２の検出に用いられる。この
情報信号IS２を読み出すことにより光磁気デイス
ク４上の任意の番地をアクセスすることができ
る。

記録時には、記録番地をアクセスした後、レー
ザ駆動装置１３によつてレーザ出力がパルス状に
増大され光磁気デイスク４上のレーザスポツト部
１５が記録温度以上に加熱される。同時にコイル
１６によつて書き込まれる情報に対応する方向に
磁界が印加され、新しい情報が書き込まれる、こ
のとき音響光学光偏光子１１には、超音波は印加
されないため、レーザ光は偏光されず中央のレー
ザ光Ｂ１のみで書き込みが行われる。書き込みが
終了すると同時に再生状態となり、トラツキング
が引き続き行われる。すなわち、この記録・再生
装置では、書き込みがパルス的に行われるので、
書き込みと書き込みとの間に、トラツキングエラ
ー信号TES２を読み出すことができ、安定なト
ラツキングを行うことができる。なお、フオーカ
シングは、中央のレーザ光Ｂ１を利用しているの
で記録再生を通して絶えず行われている。

なお、第２図において第２のポートPBから出
射するレーザ光は、実際は紙面の手前から向う側
に出射しているが、わかり易くするためレーザ光
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３、レンズＬ１２、コイル１６及
び光磁気デイスク４は一点鎖線Ａ−Ａ線から展開
した状態で図示する。

次に光サーキユレータ１２の構成について詳細
に説明する。第３図ａは光サーキユレータ１２の
概略断面図であり、第３図ｂは第３図ａを下方よ
り見た概略図である。

この光サーキユレータ１２は偏光分離合成用の
ルチルプリズム３１，３２，３３，３４，３５、
フアラデー回転ガラス３６，３７及び水晶旋光子
３８とから構成され、フアラデー回転ガラス３
６，３７には、外部から直流磁界が印加されてい
る。フアラデー回転ガラス３６，３７及び水晶旋
光子３８における光の偏光面の回転角はそれぞれ
45度である。また、偏光面の回転方向は、水晶旋
光子３８では光の進行方向によらず一定である
が、フアラデー回転ガラス３６，３７では光の進
行方向によつて逆になる。従つて第３図におい
て、左から右へ通過する光に対しては、フアラデ
ー回転ガラス３６，３７と水晶旋光子３８による
偏光面の回転が打消し合い偏光面の回転は生じな
い。しかし右から左へ通過する光に対しては、逆
に偏光面の回転が加え合わさり90度の偏光面回転
が生じる。なお、フアラデー回転ガラス３６，３
７は、小型化するために光路反射型とし、反射面
には反射膜３９がコーテイングされている。ルチ
ルプリズムは、一軸異方性の光学結晶であり、ル
チルプリズム３１〜３５の光学軸の方向はすべて
同じであり、第３図において紙面に垂直な方向で
ある。また、各ルチルプリズム３１〜３５はその
相互の間に10〜30μｍ程度の空気層をはさんで互
いに固定されている。偏光分離はこのルチルプリ
ズムと空気層との境界におけるブリユースタ角の
条件と全反射を利用する。第３図においては、角
度θが常光に対するブリユースタ角となつてい
る。

まず、第１のポートPAから入射した光ａは、
ルチルプリズム３１と３２との境界で、常光成分
ａ１と異常光成分ａ２に分かれる。すなわち異常
光成分ａ２は、無反射で境界で全反射され光吸収
剤４０で吸収されるが、常光成分ａ１は、ブリユ
ースタ角で入射するので、ルチルプリズム３２中
を通過する。この常光成分ａ１は、フアラデー回
転ガラス３６及び水晶旋光子３８を通るが前述し
たように偏光面は回転しない。さらに常光成分ａ
１はルチルリズム３４及び３５の境界を無反射で
通り抜け、ルチルプリズム３５によつて光路を90
度曲げられ第２のポートPBから出射する。従つ
て、第１のポートPAから入射した光は、その常
光成分ａ１のみ、すなわち直線偏光となつて第２
のポートPBから出射される。従つて、入射光が
楕円偏光であつても、直線偏光に変換されるの
で、偏光子等を新たに設ける必要がない。さら
に、常に特定方向に偏光した直線偏光に変換する
ため、光源が不安定でも常にデイスク面に照射さ
れる光の偏光面が同じになる。

次に、光磁気デイスク４による反射光のうちの
第２のポートPBを介して入射した光ｂは、ルチ
ルプリズム３４及び３５の境界において常光成分
ｂ１と異常光成分ｂ２に分けられる。常光成分ｂ
１は、そのままルチルプリズム３４を通り抜け、
異常光成分ｂ２は、ルチルプリズム３５内で再び
全反射した後、水晶旋光子３８及びフアラデー回
転ガラス３７を通過することによつて偏光面が90
度回転する。また常光成分ｂ１も同様に水晶旋光
子３８及びフアラデー回転ガラス３６を通過する
ことによつて偏光面が90度回転する。従つて光線
ｂ１は、異常光に、光線ｂ２は、常光に変換され
る。このため、光線ｂ１はルチルプリズム３１及
び３２の境界で全反射し、さらにルチルプリズム
３２及び３３の境界で全反射する。一方、光線ｂ
２は、ルチルプリズム３２及び３３の境界を無反
射で通り抜けるので、光線ｂ１とｂ２はルチルプ
リズム３２，３３の境界で再び合成され、第２の
ポートPBへ入射したときの偏光状態を90度回転
した状態で保つたまま第３のポートPCから出射
される。この光サーキユーレータ１２は、常光成
分ｂ１と異常光成分ｂ２との光路が等距離になる
ように構成されている。

すなわち、この実施例においては、記録装置及
び再生装置のレーザ装置及び光学系を共通に用い
ることにより構成が簡素になるが、記録装置・再
生装置それぞれに本発明を用いてもよい。、更に
本実施例の記録装置においては再生装置のトラツ
キング信号を利用できるためランダムアクセスが
可能となり、任意の記録位置への記録が正確に実
行可能となる。

なお、この光デイスクメモリ記録再生装置の構
成は、上記の実施例に示したものに限らず音響光
学光偏光子の代わりに、回折格子やビームスプリ
ツタを用いることも可能である。光サーキユレー
タにおいても、偏光分離及び合成にルチルプリズ
ム以外の光学異方性結晶を用い、プリズムの形状
を変えてポート配置も任意の位置にすることがで
きる。また、フアラデー回転ガラスは光路反射型
以外の形状でもよく、フアラデー回転ガラスの代
わりにYIGなどの磁気光学結晶を用いること、さ
らに水晶旋光子の代わりに半波長板を用いること
も可能である。

［発明の効果］ 以上のように、本発明による光デイスクメモリ
記録再生装置は、一方向から入力した光ビームに
対してはその偏光面を保持して伝送し、他方向か
ら入力した光ビームに対してはその偏光面を90゜
回転させて伝送する偏光面保持回転手段と、前記
光ビーム照射装置より照射された光を入射するた
めの第一ポートと、前記第一ポートから入射した
光を互いに偏光面が垂直な二つの直線偏光の光ビ
ームに分離し、その一方を一方向から前記偏光面
保持回転手段へ伝送する伝送経路と、前記光検出
装置に光ビームを出射するための第三ポートと、
他方向から前記偏光面保持回転手段を通つて伝送
された互いに偏光面が垂直な二つの直線偏光の光
ビームを合成させて前記第三ポートへ伝送する伝
送経路と、を有する第一プリズム部と、光ビーム
を前記光磁気デイスクメモリ上に出射し、且つ、
光磁気デイスクメモリからの反射光を入射するた
めの第二ポートと、一方向からの前記偏光面保持
回転手段を通つて伝送された光ビームを前記第二
ポートへ伝送する伝送経路と、前記第二ポートか
ら入射した光磁気デイスクメモリからの反射光を
互いに偏光面が垂直な二つの直線偏光の光ビーム
に分離してそれぞれを他方向から前記偏光面保持
回転手段へ伝送する伝送経路と、を有する第二プ
リズム部とが一体化して形成されている光サーキ
ユレータを用いていることにより、光学部品点検
を減らすことができ、光軸調整を容易にし、光学
系のミスアライメントによるエラー発生を減少さ
せるとともに、光デイスクメモリ面からの反射光
が半導体レーザへ戻ることを防ぐことにより、動
作不安定化やＳ／Ｎ比の悪化を防ぎ、極めて安定
で優れた再生が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学式磁気メモリ及びその記録
再生装置の概略構成図、第２図は本発明を具体化
した実施例の光学式磁気メモリ及びその記録再生
装置の概略構成図、第３図は本発明に係わる光サ
ーキユレータの概略構成図である。 図中、SL３は半導体レーザ、４は光磁気デイ
スク、１２は光サーキユレータ、PAは第１のポ
ート、PBは第２のポート、PCは第３のポート、
Ａ３，Ａ４は検光子、Ｄ４，Ｄ５はフアトダイオ
ード、AMP３は差動増幅器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも２値の情報を記録し、照射された
   光ビームに対して情報に応じて異なる偏光面を有
   する反射光を生じさせる光磁気デイスクメモリ
   と、 光ビームを照射する光ビーム照射装置と、 前記光磁気デイスクメモリに記録されている情
   報に応じて異なる偏光面を有する反射光を検出し
   対応する電気信号に偏光する光検出装置と、 一方向から入力した光ビームに対してはその偏
   光面を保持して伝送し、他方向から入力した光ビ
   ームに対してはその偏光面を90゜回転させて伝送
   する偏光面保持回転手段と、 前記光ビーム照射装置より照射された光を入射
   するための第一ポートと、前記第一ポートから入
   射した光を互いに偏光面が垂直な二つの直線偏光
   の光ビームに分離し、その一方を一方向から前記
   偏光面保持回転手段へ伝送する伝送経路と、前記
   光検出装置に光ビームを出射するための第三ポー
   トと、他方向から前記偏光面保持回転手段を通つ
   て伝送された互いに偏光面が垂直な二つの直線偏
   光の光ビームを合成させて前記第三ポートへ伝送
   する伝送経路と、を有する第一プリズム部と、 光ビームを前記光磁気デイスクメモリ上に出射
   し、且つ、光磁気デイスクメモリからの反射光を
   入射するための第二ポートと、一方向からの前記
   偏光面保持回転手段を通つて伝送された光ビーム
   を前記第二ポートへ伝送する伝送経路と、前記第
   二ポートから入射した光磁気デイスクメモリから
   の反射光を互いに偏光面が垂直な二つの直線偏光
   の光ビームに分離してそれぞれを他方向から前記
   偏光面保持回転手段へ伝送する伝送経路と、を有
   する第二プリズム部とからなり、 第一ポートから入射した光を互いに偏光面が垂
   直な二つの直線偏光の光ビームに分離し、その一
   方をその偏光面を保持して第二ポートから光磁気
   デイスクメモリへ照射し、第二ポートから入射し
   た光磁気デイスクメモリからの反射光を互いに偏
   光面が垂直な二つの直線偏光の光ビームに分離
   し、それぞれの偏光面をそれぞれ90゜回転させた
   後、再び合成させて前記第三ポートから照射する
   光サーキユレータと、 を備えたことを特徴とする光デイスクメモリ記録
   再生装置。