JPH0573978A - オーバーライト用光学ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光の利用効率が高く、比較的出力の小さな半
導体レーザを用いて消去、記録、ベリファイを行うこと
ができるオーバーライト用光学ヘッドを提供する。 【構成】 半導体レーザ２と、それから発せられた第１
の光３および第２の光４をそれぞれ光磁気記録媒体５に
照射する消去用光照射器６および再生用光照射器７と、
半導体レーザ４０から発せられた第３の光８を光磁気記
録媒体５に照射する記録用光照射器９と、消去領域１
０、記録領域１１に互いに方向が反対の磁界を印加する
永久磁石１２とから構成されている。消去用光照射器で
消去しながら、記録用光照射器で記録し、再生用光照射
器でベリファイを行う。第１および第３の光３、８はほ
とんど損失なく光磁気記録媒体５に照射されるため、半
導体レーザ２、４０の出力は従来の光磁気用光学ヘッド
に用いられていたものの約半分でよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光により光記録
媒体に情報の記録、再生、消去を行う光記録再生装置に
用いられる光学ヘッド、さらに詳細には、光磁気記録媒
体にオーバーライトを行うことを可能とするオーバーラ
イト用光学ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光磁気記録媒体にオーバーライト
を行うためには、例えば図１２に示すように、２つの光
磁気用光学ヘッド１００、１０１を光磁気記録媒体１０
２の同一のトラック１０３上に配置し、一方の光学ヘッ
ド１０１で情報の消去を行うとともに、他方の光学ヘッ
ド１００で記録を行っていた。

【０００３】このような光学ヘッド１００、１０１は図
１３に示すように構成されており、半導体レーザ１０５
から発せられた光は、コリメータレンズ１０６で平行光
となり、無偏光ビームスプリッタ１０８を通過し、対物
レンズ１０９で集光され光磁気記録媒体１０２の記録層
１１２に照射される。

【０００４】光磁気記録媒体から反射し、磁化の方向に
より偏光面が回転した光は、対物レンズ１０９で平行光
となり、無偏光ビームスプリッタ１０８で反射される。
さらに、無偏光ビームスプリッタ１１４で２つに分離さ
れ、一方はサーボ信号を得るため、円筒レンズ１１５を
通して４分割フォトダイオード１１６で検出される。他
方は、偏光ビームスプリッタ１１８で互いに直交する２
つの偏光成分に分けられ、それぞれフォトダイオード１
１９および１２０で検出される。フォトダイオード１１
９、１２０の差動出力をとることにより、光の偏光面の
回転が検出され、光磁気記録媒体に記録された情報が再
生される。

【０００５】このような２つの光学ヘッド１００、１０
１を用いて次のようにしてオーバーライトを行う。

【０００６】すなわち、光学ヘッド１０１の半導体レー
ザ１０５の出力を大きくしてレーザ光を光磁気記録媒体
１０２に照射し、記録層１１２をキュリー温度以上に加
熱すると同時に光磁気ディスク１０２を挟んで対物レン
ズ１０９と対向して設けられた磁石１１４により、例え
ば、上向きの磁界を印加し、記録層１１２の磁化を上向
きに揃える。次に、光学ヘッド１００の半導体レーザ１
０５を記録信号で変調し、変調されたレーザ光を記録層
１１２に照射すると同時に磁石１１５で下向きの磁界を
印加し、記録層１１２の磁化を記録信号に応じて下向き
に反転させる。このようにして、古い情報を消しなが
ら、その上に新しい情報を記録するオーバーライトが行
われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光磁気
用光学ヘッド１００、１０１では、無偏光ビームスプリ
ッタ１０８により半導体レーザ１０５から発せられた光
のうちの半分が反射され、光磁気記録媒体１０２に照射
される光量が半分に減少するため、光の利用効率が低
く、出力の大きな半導体レーザを用いる必要があった。
さらに、光磁気記録媒体１０２から反射した光のうちの
半分は半導体レーザ１０５に戻り、半導体レーザ１０５
に雑音を発生させていた。

【０００８】また、光磁気用光学ヘッド１００、１０１
は光磁気記録媒体１０２から反射した光の偏光面の回転
を検出する必要から構成が複雑であり、調整が難しく高
価であり、このような光磁気用光学ヘッドを２つ用いた
記録再生装置も非常に高価となるという問題があった。
さらに、消去、記録は同時に行えるが正しく記録できた
かを確認するベリファイは同時に行うことはできなかっ
た。このため、オーバーライトとベリファイを行うの
に、光磁気記録媒体を２回転させる必要があり、実質的
な転送速度が遅くなるという問題点もあった。

【０００９】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、光の
利用効率が高く、比較的出力の小さな半導体レーザを用
いて消去、記録、ベリファイを行うことができるオーバ
ーライト用光学ヘッドを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のオーバーライト用光学ヘッドは、半導体レー
ザ等の複数の方向へ光を発する光源と、光源から発せら
れた第１の光を光記録媒体に照射する第１の光照射手段
と、第２の光を光記録媒体に照射する第２の光照射手段
と、信号により変調された第３の光を第１および第２の
光が照射された領域の間に照射する第３の光照射手段
と、第１および第３の光が照射された領域に互いに方向
が反対の磁界を印加する磁界印加手段とから成り、第１
の光により加熱される領域の温度が第２の光により加熱
される領域の温度よりも高くなるようにしている。この
とき、第１あるいは第２の光照射手段が光量調整手段を
有していてもよい。

【００１１】

【作用】上記の構成を有する本発明のオーバーライト用
光学ヘッドでは、半導体レーザ等の光源からそれぞれ反
対方向に発せられる２つの光のうち、第１の光を第１の
光照射手段で光記録媒体に照射し、磁界印加手段で一定
方向の磁界を印加し消去を行う。また、第３の光は、第
３の光照射手段により、信号で変調された後、光記録媒
体に照射される。第３の光の照射領域には、消去が行わ
れる第１の光が照射された領域に印加される磁界とは反
対の方向に磁界が磁界印加手段により印加されているた
め、記録が行われる。さらに、第２の光照射手段により
第２の光を光記録媒体に照射し、記録した信号を再生す
る。第１、第３および第２の光は同一トラック上に照射
されているため、消去に引き続き記録することによりオ
ーバーライトを行い、さらに引続き再生を行うことによ
り正しく記録できたかをベリファイする。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。本発明を好適に適用したオーバーラ
イト用光学ヘッド１は、図１に示すように、光源である
半導体レーザ２と半導体レーザ２の互いに平行な端面か
ら発せられた第１の光３および第２の光４をそれぞれ光
磁気記録媒体５に照射する第１の照射手段である消去用
光照射器６および第２の照射手段である再生用光照射器
７と、記録信号により変調された第３の光８を光磁気記
録媒体５に照射する第３の照射手段である記録用光照射
器９と、消去用および記録用の光照射器６、９によって
第１および第３の光３、８が照射される消去領域１０、
記録領域１１に互いに方向が反対の磁界を印加する永久
磁石１２とから構成されている。

【００１３】消去用光照射器６において、半導体レーザ
２から発せられた第１の光３は、直線偏光であり、コリ
メータレンズ１５で平行光となった後、三角プリズム１
６で反射され、偏光ビームスプリッタ１８を通過し、λ
／４板１９で円偏光となり対物レンズ２０で集光され、
光磁気記録媒体５の記録層２２に照射される。なお、半
導体レーザ２から発せられる光３の偏光方向は、偏光ビ
ームスプリッタ１８を通過する光の偏光方向と一致する
Ｐ偏光となるように調整されており、偏光ビームスプリ
ッタ１８における光量損失は非常に小さい。

【００１４】記録層２２で反射された光は、対物レンズ
２０で平行光となった後、再びλ／４板１９を通過する
ことにより偏光面が９０゜回転し、Ｓ偏光となる。従っ
て、偏光ビームスプリッタ１８で反射され、円筒レンズ
２４を通して４分割フォトダイオード２５で受光され
る。４分割フォトダイオード２５の出力を用いて、よく
知られている非点収差法、プッシュプル法等により、フ
ォーカスサーボおよびトラッキングサーボをかける。

【００１５】再生用光照射器７において、半導体レーザ
２から発せられた第２の光４は、直線偏光であり、コリ
メータレンズ２８で平行光となった後、無偏光ビームス
プリッタ２９で２つに分けられ、一方はフォトダイオー
ド３０で受光される。無偏光ビームスプリッタ２９で反
射した光は、対物レンズ３１で集光され、光磁気記録媒
体５の記録層２２の再生領域３２に照射される。

【００１６】記録層２２から反射した光は、対物レンズ
３１で平行光となり、無偏光ビームスプリッタ２９を透
過し、偏光ビームスプリッタ３３で互いに直交する２つ
の偏光成分に分けられ、一方はフォトダイオード３４
で、他方は円筒レンズ３５を通して４分割フォトダイオ
ード３６で検出される。フォトダイオード３４、３６の
差動出力をとることにより、光の偏光面の回転が検出さ
れ、光磁気記録媒体５に記録された情報が再生される。
また、４分割フォトダイオード３６の出力を用いて、よ
く知られている非点収差法、プッシュプル法等により、
フォーカスサーボおよびトラッキングサーボをかける。
なお、フォトダイオード３０で半導体レーザ２の出力を
モニタし、半導体レーザ２に流す電流を制御することに
より半導体レーザ２の出力を一定に保つことができる。

【００１７】記録用光照射器９において、半導体レーザ
４０から発せられた第３の光８は、直線偏光であり、コ
リメータレンズ４１で平行光となった後、偏光ビームス
プリッタ４２を通過し、λ／４板４３で円偏光となり対
物レンズ４４で集光され、光磁気記録媒体５の記録層２
２に照射される。なお、半導体レーザ４０から発せられ
る光８の偏光方向も偏光ビームスプリッタ４２を通過す
る光の偏光方向と一致するＰ偏光となるように調整され
ており、偏光ビームスプリッタ４２における光量損失は
非常に小さい。

【００１８】記録層２２で反射された光は、対物レンズ
４４で平行光となった後、再びλ／４板４３を通過する
ことにより偏光面が９０゜回転し、Ｓ偏光となる。従っ
て、偏光ビームスプリッタ４２で反射され、円筒レンズ
４６を通して４分割フォトダイオード４７で受光され
る。４分割フォトダイオード４７の出力を用いて、よく
知られている非点収差法、プッシュプル法等により、フ
ォーカスサーボおよびトラッキングサーボをかける。

【００１９】図１で示したようなオーバーライト用光学
ヘッド１では、半導体レーザ２から発せられた第１の光
３および半導体レーザ４０から発せられた第３の光８
は、ほとんど損失なく光磁気記録媒体５に照射される。
このため、半導体レーザ２、４０の出力は、従来の光磁
気用光学ヘッドに用いられていたものの約半分でよいた
め、価格が低くなるとともに寿命等の信頼性は向上す
る。また、消去用光照射器６、９の光学系も簡単であ
り、調整等が容易になる。

【００２０】次に、図２から図６を用いてオーバーライ
ト動作について説明する。オーバーライト用光学ヘッド
１は、図２に示すように対物レンズ２０、４４、３１に
よって光が光磁気記録媒体５の記録層２２上に照射され
る消去領域１０、記録領域１１および再生領域３２が同
一トラック５０上に位置するように配置される。

【００２１】図３において、最初に連続光である第１の
光３が対物レンズ２０により集光され記録層２２に照射
されると、記録層２２の消去領域１０がキュリー温度以
上に加熱される。このとき、光磁気記録媒体５の記録層
２２は、左から右へ移動しているとする。

【００２２】消去領域１０には、永久磁石１２により例
えば常に上向きの磁界Ｈ_eが印加されているため、記録
層２２の磁化５２は常に上向きに揃えられる。このと
き、第２の光４も対物レンズ３１を通して記録層２２の
再生領域３２に照射されている。しかし、第２の光は無
偏光ビームスプリッタ３０により約半分しか反射されな
いため、記録層２２の再生領域３２に照射される光強度
は消去領域１０に照射される光強度の半分以下となる。
従って、再生領域３２の温度はキュリー温度に達しない
ため磁化５４の向きは影響を受けない。さらに、同時に
磁化５４の方向の検出すなわち記録信号の再生を同時に
行うことができる。

【００２３】次に、図４のように記録信号で変調された
第３の光８が対物レンズ４４により集光され記録層２２
に照射されると、記録層２２の記録領域１１がキュリー
温度以上に加熱される。このとき、半導体レーザ４０に
記録信号で変調された電流を流すことにより記録信号で
変調された第３の光８が発せられている。第３の光８に
より加熱された記録領域１１には、永久磁石１２により
常に下向きの磁界Ｈ_wが印加されているため、記録層２
２の磁化５６は下向きに反転し、記録が行われる。ま
た、第３の光８が照射されないときは図５のように記録
層２２の記録領域１１は加熱されないため、下向きの磁
界Ｈ_wが印加されていても磁化５７は反転しない。

【００２４】さらに、第２の光４が再生領域３２に照射
されているため、磁化５８の方向の検出すなわち記録信
号の再生を同時に行うことができる。この再生用光照射
器７で再生された信号と記録用光照射器９に入力された
記録信号とを比較することにより記録が正しく行われた
かの確認、すなわち、ベリファイを行うことができる。
このようにして、消去に引き続いて記録すなわちオーバ
ーライトが行われると同時に記録した信号を再生するこ
とにより記録の確認すなわちベリファイも同時に行うこ
とができる。このため、一連の記録動作である消去、記
録、ベリファイを従来のオーバーライトを行わない場合
は光磁気記録媒体の各一回転、合計３回転で、２つの磁
気光学用ヘッドでオーバーライトを行う場合は２回転で
行っていたのを本発明では光磁気記録媒体が一回転する
間に終了することができる。すなわち、実効的な転送速
度を従来の２〜３倍程度に向上させることができる。

【００２５】記録を行わず、再生のみ行うときは、図６
のように、半導体レーザ２の出力を小さくして、第２の
光４で再生領域３２の磁化６０の方向を読み取る。この
とき、第１の光３で加熱される記録層２２の消去領域１
０の温度はキュリー温度に達しないため、磁化６１の方
向は反転せず消去は行われない。

【００２６】以上、本発明の一実施例を図１から図６に
基づいて詳細に説明したが、本発明は他の様態で実施す
ることができる。すなわち、光照射器６、７、９の構成
は図１に示したものに限定されるものではなく、半導体
レーザ２から発せられた複数の光を光磁気記録媒体５に
照射できるものであればよい。

【００２７】また、無偏光ビームスプリッタ２９の反射
光量：等価光量の分割比は１：１である必要はなく１：
６、２：５等でもよく、特に限定されない。すなわち、
第２の光４が、オーバーライト時には再生領域３２の温
度がキュリー温度より十分低くなる強度であると同時
に、再生時には、第１の光３の強度を消去領域１０の温
度がキュリー温度より低く、例えばキュリー温度の１／
２程度になるようにしたときに第２の光４によって十分
な再生信号出力が得られる強度であることが望ましい。

【００２８】また、再生用光照射器７に設けられたフォ
トダイオード３０ではなく、図７のように消去用光照射
器６に無偏光ビームスプリッタ６４およびフォトダイオ
ード６５を設けて半導体レーザ２の出力をモニタしても
よい。このとき、無偏光ビームスプリッタ６４の透過光
と反射光の光量比は１：１、１：１０等特に限定されな
い。また、消去用光照射器６の無偏光ビームスプリッタ
６４、あるいは三角プリズム１６と偏光ビームスプリッ
タ１８の間に光量調整手段である光シャッタ６８を設け
てもよい。これにより、図５において記録終了時に記録
層２２の消去領域１０から記録領域１１の間が消去され
たままになることを防ぐことができる。すなわち、記録
終了時に記録領域１１を通過する記録層２２の領域が消
去領域１０を通過した時点で光シャッタ６８により第１
の光３が消去領域１０に照射されないようにすればよ
い。また、再生時にも光シャッタ６８により第１の光３
が消去領域１０に照射されないようにすることにより不
必要な記録層２２の消去領域１０の加熱を防ぐことがで
きる。

【００２９】光シャッタ６８には例えば、図８のように
ニオブ酸リチウムの単結晶７０と、その光軸ｚ方向に電
界が印加されるように電極７２ａ、７２ｂを設けたもの
が用いられる。光軸ｚ方向はＰ偏光である入射光の偏光
方向に対し４５゜傾いており、入射光は、ｚ方向に電界
が振動する光と、ｚ方向と垂直方向に電界が振動する光
とに分かれて結晶中を伝搬する。

【００３０】電極７２ａ、７２ｂに電圧を印加し、ｚ方
向に電界を印加すると、ｚ方向に電界が振動する光とｚ
方向と垂直方向に電界が振動する光とが結晶中で受ける
位相シフトが異なってくるため、これらの光の間に位相
差が生じる。この位相差がπ／２となるように結晶の寸
法および印加電圧を選ぶことによりニオブ酸リチウムの
単結晶７０を出射した光の偏光面が入射光に対し９０゜
回転する。従って、Ｐ偏光で入射した光は電極７２ａ、
７２ｂに電圧を印加することにより偏光面が９０゜回転
しＳ偏光となるため、偏光ビームスプリッタ１８で反射
され、光磁気記録媒体５には照射されない。

【００３１】電極７２ａ、７２ｂに電圧を印加しない状
態では入射光の偏光面は回転せず、偏光ビームスプリッ
タ１８を通過し、光磁気記録媒体５に照射される。すな
わち、このような光シャッタ６８を用いることにより、
電極７２ａ、７２ｂに印加する電圧に応じて光磁気記録
媒体５への照射光強度を変化させることができる。な
お、光シャッタ６８についてもニオブ酸リチウムを用い
たものに限定されるわけではなく、その他の電気光学効
果を有する結晶あるいは音響光学効果、磁気光学効果を
用いたものでもよい。

【００３２】また、対物レンズ２０、４４、３１の間の
距離も特に限定されない。また、磁界印加手段も限定さ
れず永久磁石の代わりに電磁石やコイルを用いてもよ
い。また、磁界印加手段の形状、大きさおよび磁界の印
加方向等についても特に限定しない。

【００３３】また、光源は半導体レーザに限定されず、
固体レーザ、気体レーザ等あるいはそれらの第２高調波
でもよい。また、光源の光の放射方向も限定されず、図
９（ａ）のように半導体レーザ７０の一方の端面から放
射された光を同一基板に作製されたミラー７２により９
０度曲げて取り出してもよい。また、同図（ｂ）のよう
に半導体レーザ７４の両方の端面から放射された光を同
一基板に作製されたミラー７５、７６により９０度曲げ
て取り出してもよい。

【００３４】また、図１０のように、オーバーライト用
光学ヘッド１を固定部７４と可動部７６とに分離し、可
動部７６のみを動かすようにしてもよい。可動部７６は
対物レンズ２０、４４、３２等から成り、軽量であるた
め高速アクセスが可能である。

【００３５】また、消去領域、記録領域、再生領域は同
一トラック上になくてもよい。すなわち、あるトラック
に情報を記録すると同時に、他のトラックの情報を再生
してもよい。また、図１１（ａ）のように再生領域３２
を先行するトラック８０に、消去領域１０および記録領
域１１をトラック８０より後のトラック８１に配置し、
消去領域１０より再生領域３２を先行させ、消去する情
報を消去前に再生してもよい。また、（ｂ）のように消
去領域１０、記録領域１１、再生領域３２をそれぞれ別
のトラック８３、８４、８５に配置してもよい。

【００３６】また、本発明のオーバーライト用光学ヘッ
ドは、光磁気記録媒体だけでなく相変化記録媒体等にも
同様に用いることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のオーバーライト用光学ヘッドによれば、光の利用
効率が高いため、消去、記録に必要な光源の出力を従来
の光磁気用光学ヘッドに用いられていたものの約半分に
することができる。また、記録用あるいは消去用光照射
器の光学系も簡単であり、調整が容易で生産性が高い。
さらに、光記録媒体が１回転する間に、消去、記録、ベ
リファイを行うことができ、転送速度を速くすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるオーバーライト用光学
ヘッドの構成を示す構成図である。

【図２】オーバーライト用光学ヘッドの配置を示す上面
図である。

【図３】オーバーライトの原理を示す説明図である。

【図４】オーバーライトの原理を示す説明図である。

【図５】オーバーライトの原理を示す説明図である。

【図６】オーバーライトの原理を示す説明図である。

【図７】オーバーライト用光学ヘッドの他の実施例を示
す部分構成図である。

【図８】光シャッタの構成を示す斜視図である。

【図９】（ａ） 光源の構造を説明する断面図である。 （ｂ） 光源の構造を説明する断面図である。

【図１０】オーバーライト用光学ヘッドの他の実施例を
示す上面図である。

【図１１】（ａ） オーバーライト用光学ヘッドの配置
の他の実施例を示す上面図である。 （ａ） オーバーライト用光学ヘッドの配置の他の実施
例を示す上面図である。

【図１２】従来の光磁気用光学ヘッドを２つ用いてオー
バーライトを行うときの配置図である。

【図１３】従来の光磁気用光学ヘッドの構成図である。

【符号の説明】

１ オーバーライト用光学ヘッド ２ 半導体レーザ（光源） ３ 第１の光 ４ 第２の光 ６ 消去用光照射器（第１の光照射手段） ７ 再生用光照射器（第２の光照射手段） ８ 第３の光 ９ 記録用光照射器（第３の光照射手段） １２ 永久磁石（磁界印加手段） ２５ 光シャッタ（光量調整手段）

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】（ａ） オーバーライト用光学ヘッドの配置
の他の実施例を示す上面図である。（ｂ） オーバーライト用光学ヘッドの配置の他の実施
例を示す上面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の方向へ光を発する光源と、前記第
   １の光を光記録媒体に照射する第１の光照射手段と、前
   記第２の光を前記光記録媒体に照射する第２の光照射手
   段と、信号により変調された第３の光を前記第１および
   第２の光が照射された領域の間に照射する第３の光照射
   手段と、前記第１および第３の光が照射された領域に互
   いに方向が反対の磁界を印加する磁界印加手段とから成
   り、前記第１の光により加熱される領域の温度が前記第
   ２の光により加熱される領域の温度よりも高いことを特
   徴とするオーバーライト用光学ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のオーバーライト用光学
   ヘッドにおいて、前記光源が半導体レーザから成ること
   を特徴とするオーバーライト用光学ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のオーバーライト用光学
   ヘッドにおいて、前記第１あるいは第２の光照射手段が
   光量調整手段を有することを特徴とするオーバーライト
   用光学ヘッド。