JPH06101156B2 - 磁気光学ヘッド - Google Patents
磁気光学ヘッドInfo
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- JPH06101156B2 JPH06101156B2 JP1010118A JP1011889A JPH06101156B2 JP H06101156 B2 JPH06101156 B2 JP H06101156B2 JP 1010118 A JP1010118 A JP 1010118A JP 1011889 A JP1011889 A JP 1011889A JP H06101156 B2 JPH06101156 B2 JP H06101156B2
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Description
用する磁気光学ヘッドに関する。
る。熱磁気記録の原理はある種の強磁性材料の特性に基
づくものである。このような強磁性材料の温度をキュー
リ温度以上に上げると、その材料の磁化作用が小さい磁
界によって影響されるようになる。この原理を利用した
熱磁気光学データ記憶ではレーザビームの焦点を記録媒
体上に結ばせてその媒体の温度をキューリ温度以上に上
げる。この媒体の反対側に小さい電磁石を配置して媒体
の近くに磁界を形成し、媒体の磁化を変えるようにして
いる。媒体から情報を検索する場合は再びレーザビーム
の焦点を記録媒体上に結ばせるが、このときには出力が
低い。媒体の磁化の程度によって、媒体から反射したビ
ームの偏光は変らないまゝか、又は約0.4度だけ回転す
るかのどちらかである。光検出器は、その前に挿入され
た分析器(偏光プリズム)により、戻ってきたビームの
偏光のこれらの2つの状態を感知する。記録情報を消去
する1つの方法は、電磁石の磁化の方向を先ず反射さ
せ、それから焦点を合わせたレーザビームを当てて、媒
体の温度をキューリ温度以上に上げ、その媒体を一方向
に均一に磁化することである。
ヘッドを使用して熱磁気媒体に焦点を合わせたレーザビ
ームを形成しなければならない。更に、偏光プリムを使
用して媒体の記録情報を検出器が読めるようにしなけれ
ばならない。
販されており、2つの形態がある。その1つは二色性の
シート状の偏光プリズムであり、二色性とは、その材料
を光が透過するとき一方の面の偏光をこれと直交する他
方の面の偏光よりも多く吸収するという特性である。シ
ート偏光プリズムは、プラスチックシートに有機材料を
埋め込んで形成する。シートを引き延ばし、それにより
分子を揃えそして分子が複屈折するようにして、染料で
着色する。染料分子はその揃っているポリマ分子に選択
的にくっつき、その結果、一方の面では吸収が非常に大
きく、他方の面では比較的小さいようになる。透過光は
直線的に偏光される。シート型偏光プリズムの光学的特
性は比較的低い。これらの偏光プリズムは大抵は低出力
の視覚装置に使用されている。
るのにワイヤ格子を使用している。光の波長程度もしく
はそれより小さい間隔の平行な反射ストライプのアレイ
に光があたると、そのアレイの方向に垂直な電気ベクト
ルを有する光が反射される。その結果、透過光はほゞ直
線的に偏光される。両形式の偏光プリズムの欠点は、光
効率が典型的に30%以下であるということである。
ーザは指向性が良いという点で普通の光とは異なる。P
偏光とは、その向きが第1A図で紙面に平行であることを
意味し、S偏光とはその向きが第1A図で紙面に垂直であ
ることを意味する。従って、P偏光成分とS偏光成分と
は直交関係にある。第1A図では、レーザペン10は平行ビ
ームをビームスプリッタ12を通して対物レンズ14に投射
し、この対物レンズはビームを磁気光学媒体16に焦点を
結ばせる。ビームスプリッタ12の特性は、それがP偏光
の80%を透過し、S偏光の100%を反射するものであ
る。ビームスプリッタに対しP偏光したレーザダイオー
ドでは光の80%が対物レンズを通して媒体へ透過され
る。残りの20%はビームスプリッタにより反射され、そ
して失われる。
熱は媒体の温度を高め、その温度で記録媒体の磁気区域
の向きは小さい外部磁界により反転するようになる。従
って、データシーケンスに基づいてレーザダイオードを
パルス付勢することにより情報を記録できる。
ことにより記録情報を検索できる。局部磁区の向きと光
ビームとの相互作用により反射ビームの偏光は小さい角
度だけ回転させられる。即ち、媒体と相互作用した後
に、P偏光ビームは僅かにS偏光成分を含むようにな
る。回転の光ベクトルの方向は媒体上の磁区の向きに依
存する。こうして、+1もしくは−1に対応して、S偏
光成分の値は正もしくは負の何れかである。デジタル数
に対しては−1がデジタル0に対応する。
成分の100%が反射され、そしてP偏光成分の僅かに20
%が反射される。反射ビームのP偏光成分の80%はビー
ムスプリッタ12を通ってレーザダイオードに向かいそし
てこれが利用されることはない。検出器はS偏光成分と
P偏光成分の両方を必要とするので、S偏光成分もしく
はP偏光成分のどちらかが一部は失われるに違いない。
ビームスプリッタは両方をスプリットできないからであ
る。P偏光成分を選択してこれを減らし、P偏光成分に
対して小さいS偏光成分の値を増やす。ビームスプリッ
タ12が反射したビームの偏光の向きはビームスプリッタ
20を通る前に波プレート18により45°更に回転されてP
偏光成分に対してS偏光成分の値を増やす。ビームスプ
リッタ20の特性は、S偏光成分の100%を反射し、そし
てP偏光成分の100%を透過するというものである。戻
ってきたビームの回転方向は、検出器22及び検出器26が
検出した光の差を求めることにより検出される。勿論、
検出器26は4個の検出部を有しており、光学ヘッドのた
め普通の仕方でトラッキングエラーと焦点エラーとを検
出する。
ンズ14及び磁気光学媒体16が第1A図の場合と同様に設け
られている。ビームスプリッタ28は第1A図のビームスプ
リッタ12と同じ特性を有している。ビームスプリッタ28
が戻ってきた光を反射するとき、レンズ30は格子32を介
して検出器34、36、38に光の焦点を結ばせる。ホログラ
フィック法により製作するのが好ましい回折格子32をビ
ームスプリッタの代わりに使用し、検出器34、36、38へ
3つの回折ビームを作る。検出器34、38の前の偏光プリ
ズム40、42は、戻ってきたビームの偏光の回転方向を検
出できるようになっている。第2B図から判るように、検
出器34、38は、単一の検出器であり、検出器36は焦点及
びトラッキングのエラー検出のための4象限検出器であ
る。
点エラー検出器とトラッキングエラー検出器とが配置さ
れて、レーザペンを使用した改良型の磁気光学ヘッドに
関する。本発明では記憶された情報はビームスプリッタ
が反射したビームから検索され、透過した光を利用して
焦点エラー信号とトラッキングエラー信号とを発生す
る。
とが、第1A図及び第2A図に示すビームスプリッタ12、28
から反射された少量の光ビームから取り出される。本発
明の別の利点は、ビームスプリッタが先行技術と同じ80
/20タイプであってもよいし、P偏光成分の全てを透過
し、S偏光成分の全てを反射するビームスプリッタであ
ってもよいことである。後者はレーザダイオードから媒
体への光スループットを改善する。更に、P偏光成分の
全てを透過し、S偏光成分の全てを反射するビームスプ
リッタの方がずっと入手し易いし、価格も安い。
ドを少数の部品と一緒に使用できるようにしている。レ
ーザペンは対物レンズに当てるレーザビームを作るレー
ザダイオードを含んでいる。戻り路において、レーザビ
ームは、レーザと対物レンズとの間で、ホログラフィッ
クであってもよい回折格子に当たる。レーザから対物レ
ンズへの進路上の回折ビームは使用されないが、戻り路
上の一方の回折ビームは、レーザダイオードの直ぐ隣の
光検出器に焦点を結ぶ。
レーザペン44は、レーザダイオード46と、隣接光検出器
48と、コリメートレンズ50と、ポログラフィック光学素
子52とを含む。レーザダイオードはビームスプリッタ54
の入射面に平行な偏光を持つように配置される(即ち、
レーザビームはビームスプリッタに対しP偏光してい
る)。ビームスプリッタ54の特性は、P偏光成分の全て
を透過し、S偏光成分の全てを反射するというものであ
る。それ故、レーザダイオードからのコリメートされた
P偏光は、全て、ビームスプリッタ54を透過して対物レ
ンズ56に進み、磁気光学媒体58に焦点を結び、媒体へ書
き込み、媒体から読み出しを行う。
ビームとの相互作用により反射ビームの偏光は小さい角
度だけ回転させられる。換言すれば、媒体と相互作用し
た後に、P偏光ビームは少量のS偏光成分を含む。回転
する光ベクトルの方向は媒体上の磁区の向きにより決ま
る。この反射ビームがビームスプリッタ54に入ると、僅
かなS偏光成分の100%が反射され、同じように僅かな
P偏光成分がビームスプリッタ54の不完全のため反射さ
れる。回転の方向は、分析器(偏光プリズム)60と光検
出器62とを使用して簡単に分析できる。
ー信号とトラッキングエラー信号とを検出するためにレ
ーザペンユニットに戻される。本発明のこの実施例は、
先行技術の80/20ビームスプリッタよりも簡単なビーム
スプリッタを使えるようにしている。第1A図の実施例の
特別な偏光ビームスプリッタは排除されている。本発明
では信号対雑音比は良くなっている。ビームスプリッタ
54が反射する光は記憶情報の検索だけに使われ、この光
をサーボエラーを感知するために分割するようなことは
しないからである。
的ヘッドの構成は、種々の記録媒体、例えば、熱磁気媒
体、又はランドとピットとを使用する媒体に使用でき
る。半導体レーザ・検出器68は、コリメートレンズ72へ
レーザビーム70を投射する。コリメートされたビームは
ホログラムレンズ74を通り、対物レンズ76に進む。ホロ
グラムレンズ74は、半導体レーザ・検出器68とコリメー
トレンズ72との間に置かれてもよい。対物レンズ76はビ
ームの焦点を媒体78上に結ばせる。対物レンズ76は、収
束及びトラッキングアクチュエータ82内でコイル80によ
り動かされる。半導体レーザ・検出器68、コリメートレ
ンズ72、ホログラムレンズ74は、光学ヘッドのレーザペ
ン84の部分を形成している。
体レーザ86はヒートシンク88に取り付けられている。4
象限光検出器90はヒートシンク88の面に取り付けられて
いる。光検出器92は、半導体レーザ86の後ろに配置され
て半導体レーザから放出された光を測定する。光検出器
92の角度は、それが半導体レーザ86に光を反射しないよ
うに決める。4象限検出器90は半導体レーザ86から5ミ
リメータ内にあるのが好ましく、そしてレーザ86と同じ
面で2ミリメータ内にあるのが好ましい。典型的な製造
プロセスで形成できるのは、0.25ないし0.5ミリメータ
厚みの光検出器であり、光検出器の面とレーザダイオー
ドの面との間はこの程度離すこととなる。この分離は、
焦点エラーを発生する非点収差の波頭と普通のレンズと
同じ球面の波頭とを組み合わせるホログラムレンズで補
償できる。このことが、光学ヘッドの焦点エラーレンジ
内に検出器を置くようにさせている。半導体レーザ・光
検出器68の好ましい実施例の詳細については1986年5月
1日に出願した米国特許出願第858、411号を参照された
い。
は、コリメートレンズ72によりコリメートされ、即ち平
行光とされる。このコリメートされたビームはホログラ
ムレンズ74を通り、零次回折ビームと幾つかの高次回折
ビームを作る。零次回折ビームとは、同じ路の上で連続
していて、角度を持たないものであり、そして光学ヘッ
ドの前進光路に使用される唯一のビームである。このビ
ームは、コイル80で動かせる対物レンズ76により媒体78
上に焦点を結ぶ。戻り路で、ビームは再びホログラムレ
ンズ74に入り、零と高次の回折ビームを作る。零次ビー
ムはレーザに戻され、そしてそのビームは検出には使わ
れない。(ある先行技術では反射ビームによるレーザの
出力の変化を利用して反射ビームの強度を測定する。し
かし、これらシステムでは、このようにして収束及びト
ラッキングをすることはできない。)戻り路上の反射ビ
ームはホログラフィックペン74から高次回折ビームもつ
くる。これらの高次回折ビームの1つが光検出器90に像
を形成する。これは、約10度だけ回折した一次回折ビー
ムであるのが好ましい。この構造の利点は、同じ機械的
構造体の上に半導体レーザと光検出器を取り付けられる
ことである。かくして、この機械的ユニットの動きは、
光学ヘッドが受ける信号に殆ど影響を与えることはな
い。半導体レーザが動くのでビームが動くのと同じ大き
さと方向とに検出器が動くからである。
アクチュエータ82から別にされているモジュールであ
る。事実、第4図の収束・トラッキングアクチュエータ
82は先行技術の収束・トラッキングアクチュエータと同
じである。
てるようにすることに加えて、光検出器と一緒に収束及
びトラッキングとを行うようにホログラムレンズ74を構
成することもできる。そのようなシステムが米国特許出
願第938、085号に説明されている。
とこの実施例との相違は、記憶情報とサーボエラー信号
とを別々に検出することである。更に、この実施例では
別のホログラフィックビームスプリッタを使用すること
によって差分検出法により戻りビームの偏光回転を感知
できるようにしている。第6図で判るように、ビーム整
形光学素子96を介してレーザペン94はP偏光レーザビー
ムを80/20偏光ビームスプリッタ98に向ける。そこか
ら、ビームは回転ミラー100に向かい、この回転ミラー
は磁気光学媒体に投射するためビームを図示しないアク
チュエータに向ける。戻り路で、回転ミラーは光をビー
ムスプリッタ98に向ける。P偏光成分の80%がビームス
プリッタ98を通り、そしてレーザペン94に戻されてサー
ボエラー信号を形成する。光磁気相互作用により発生さ
れたS偏光成分と20%のP偏光成分とが磁気光学検出モ
ジュール102に向けられる。
ュエータ104からミラー100、偏光ビームスプリッタ98、
光学素子96を通ってレーザペン94内の光検出器に至るレ
ーザビームのP偏光成分の路を示している。第7図は対
物レンズを含むアクチュエータ104と対物レンズを動か
す機構との接続を示している。
ュエータ104からミラー100(図示せず)と偏光ビームス
プリッタ98とを通って磁気光学検出器102へ到るS成分
の路を示している。
す。この第9図の構成は、所望ならば、80/20ビームス
プリッタの使用を許すものである。この実施例は、第3
図の実施例の場合の唯一の光検出器とは対照的に、2個
の光検出器106、108を使用しているが、これはPとSと
の両成分が透過させられるからである。レーザビームが
通るホログラムレンズ110は、コリメートレンズ112を通
った後二光検出器106と108に当たる2つの回折ビームを
作る。偏光プリズム114と116は、各々光検出器106と108
との前に配置されてされている。
交成分を有するレーザビームの成分を通す。
僅かに回転させられている。ベクトル118は成分AとB
とを有している。もし分析器114と116とが成分AとBの
方向に成分を通すと、光検出器は異なる振幅信号を検出
する。PもしくはS成分もしくは0.4度回転する筈の回
転ベクマトルに分析器を正確に揃えることはできない。
しかしながら、そのような正確な整合は必要ではない。
それゆえ、光検出器の値の差が検出信号となり、この検
出信号は、もし成分Aが成分Bより大きければ1であ
り、もし成分Aが成分Bより小さければ−1である。
できるであろう。例えば、第9図の偏光プリズムは直交
でなくても良い。更に、一方の光検出器をホログラムレ
ンズ110からの0次(軸上)の回折ビームを検出するよ
う配置できる。従って、本発明の実施例は例示的なもの
であって、本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。
に加えて、次の点にある。
光を有する反射ビームの第2成分を実質的に全部回折格
子へ送る磁気光学ヘッド。
光ビームスプリッタとの間に取り付けられた分析器を更
に備えた磁気光学ヘッド。
光を有する反射ビームの第2成分を一部分だけ反射する
ものであり、そしてこの反射成分を受けて複数の回折ビ
ームを作る第2の回折格子と、回折ビームの1つを遮断
するよう取り付けられた第2の光検出器と、上記第1偏
光と実質的に直交している偏光を有する反射成分を一部
分だけ送るため上記第2の回折格子と第2の光検出器と
の間に取り付けられた第2の分析器とを更に備えている
磁気光学ヘッド。
す図、 第2A図は、3ビーム回折格子を使用する第2の先行技術
の磁気光学ヘッドのブロック図、 第2B図は、第2A図の光検出器を示す図、 第3図は、本発明の磁気光学ヘッドのブロック図、 第4図は、レーザダイオードと光検出器とがすぐ隣り合
っている本発明の光学ヘッドの好ましい実施例を示す
図、 第5図は、第4図の半導体レーザ・光検出器の正面図、 第6図は、本発明の磁気光学ヘッドの第2の実施例を示
す図、 第7図は、第6図の実施例の線7−7に沿う断面図、 第8図は、第6図の実施例の線8−8に沿う断面図、 第9図は、2個の検出器を使用する第6図の磁気光学検
出器の一実施例を示す図、 第10図は、第9図の偏光プリズムの異なる偏向を示す
図、そして 第11図は、第9図の検出器が検出した信号ベクトルを示
す図である。 図中: 44……レーザペン 46……レーザダイオード 48……検出器 50……コリメートレンズ 52……ホログラフィック光学素子 54……偏光ビームスプリッタ 56……対物レンズ 58……磁気光学媒体 60……分析器 62……光検出器 94……レーザペン 96……ビーム整形光学素子 98……80/20偏光ビームスプリッタ 100……回転ミラー 102……磁気光学検出モジュール 104……アクチュエータ 106;108……検出器 110……ホムグラムレンズ 112……コリメートレンズ 114;116……偏光プリズム
Claims (3)
- 【請求項1】反射媒体上に記録された情報を読むための
磁気光学ヘッドにおいて、第1偏光を有するレーザビー
ムを上記媒体へ向けるレーザペンと、偏光ビームスプリ
ッタと、光検出器とを備え、上記レーザペンは、焦点エ
ラーを検出するために上記媒体から離れた上記レーザビ
ーム中の反射ビームから回折ビームを作る回折格子を含
み、上記偏光ビームスプリッタは、上記回折格子と上記
媒体との間に取り付けられていて、上記レーザビームの
上記第1の偏光に直交する第2偏光を有する上記反射ビ
ームの第1成分を実質的に全部反射し、そして上記光検
出器は上記反射成分を検出することを特徴とする磁気光
学ヘッド。 - 【請求項2】反射媒体上に記録された情報を読むための
磁気光学ヘッドにおいて、上記媒体にレーザビームを向
けるレーザペンと、偏光ビームスプリッタと、第2の回
折格子と、第1及び第2の光検出器と、第1及び第2の
偏光プリズムとを具備し、上記レーザペンは、焦点エラ
ーを検出するために上記媒体から離れた上記レーザビー
ム中の反射ビームから回折ビームを作る回折格子を含
み、上記偏光ビームスプリッタは、上記回折格子と上記
媒体との間に取り付けられていて、上記レーザビームに
直交する偏光を有する上記反射ビームの成分の実質的な
部分を反射し、レーザビームと同じ偏光を有する反射ビ
ームの成分の一部分を上記回折格子へ送りそして上記第
2成分の一部分を反射し、更に、上記第2の回折格子
は、上記反射成分から複数の異なるビームを作り、上記
第1及び第2の光検出器は上記の第2の回折格子からの
ビームを検出し、上記第1及び第2の偏光プリズムは上
記第2の回折格子と上記第1及び第2の光検出器との間
に各々配置され、上記第1の偏光プリズムは上記の第1
の偏光に対し約45度に向けられた第2偏光の光を伝送
し、上記第2の偏光プリズムは上記第2の偏光に対し約
90度に向けられた第3偏光の光を伝送することを特徴と
する磁気光学ヘッド。 - 【請求項3】反射媒体上に記録された情報を読むための
磁気光学ヘッドにおいて、レーザビームを放射する半導
体レーザと、このレーザと上記媒体との間に配置され、
媒体から離れた上記レーザビーム中の反射ビームから回
折ビームを作る回折格子と、第1の光検出器と、偏光ビ
ームスプリッタと、第2の光検出器とを具備し、上記回
折ビームは上記反射ビームの光学軸に対して傾斜した光
学軸を有し、上記回折格子は上記媒体上のレーザビーム
の焦点の変化に応答して上記回折ビームに特定の変化を
作るようなパターンとなっており、上記第1光検出器は
上記回折ビーム内の上記特定の変化を検出し、上記第1
の光検出器は上記回折ビームを遮断するように配置さ
れ、上記偏光ビームスプリッタは、上記回折格子と上記
媒体との間に取り付けられていて、レーザビームに直交
する偏光を有する上記反射ビーム中の成分を実質的に全
部反射し、上記第2の光検出器は上記反射成分を検出す
ることを特徴とした磁気光学ヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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