JPH0690817B2 - 光ピツクアツプ - Google Patents

光ピツクアツプ

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JPH0690817B2
JPH0690817B2 JP60039050A JP3905085A JPH0690817B2 JP H0690817 B2 JPH0690817 B2 JP H0690817B2 JP 60039050 A JP60039050 A JP 60039050A JP 3905085 A JP3905085 A JP 3905085A JP H0690817 B2 JPH0690817 B2 JP H0690817B2
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清伸 遠藤
和也 松本
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Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、磁気的に情報が記録された記録媒体から、磁
気光学効果を利用して情報を読み出す光ピツクアツプに
関する。
〔従来技術〕
近年、光学的に情報が記録、再生され、しかも書き換え
が可能な所謂光磁気記録媒体や、このような媒体から情
報を再生する光ピツクアツプの研究、開発が盛んに行な
われている。上記光磁気記録媒体からの信号再生は、通
常カー効果やフアラデイー効果と呼ばれる磁気光学効果
を利用して行なわれる。即ち、媒体に照射された光は、
記録情報に従って偏光面が回転されて反射或いは透過さ
れるが、その回転成分を偏光板等の素子で強度変調に変
換して信号検出を行なうものである。また、この偏光面
の回転角は大略1゜前後で、その為、偏光素子を通して
得られる信号成分は微小であり、信号検出の為の光ピツ
クアツプには幾つかの工夫がなされている。
第8図は、従来の光ピツクアツプの構成例を示す概略図
である。図において、半導体レーザ(以下LDと記す)1
から発せられた光束は、コリメータレンズ2で平行光束
に変換される。平行光束は、その後ビームスプリツター
3を通過し対物レンズ4により、記録媒体5上に大略φ
1μmの微小スポットに集光される。記録媒体5から反
射された光束は、カー効果及びフアラデイー効果により
偏光面変調を受け、再び対物レンズ4を通過し、ビーム
スプリツター3により入射光束と分離される。分離され
た光束は、第2のビームスプリツタ6により一部反射さ
れ、レンズ系7を通し光センサ8に入射する。レンズ系
7は周知の方式、例えば非点収差系、ナイフエツジ系、
フーコープリズム系で構成されており、記録媒体5と対
物レンズ4との間隔の情報即ちオートフオーカス(以下
AFと記す)誤差信号が光センサーより得られる。又、こ
れも周知のプツシエ・プル法等で情報トラツクとのズ
レ、即ち、オートトラツキング(以下ATと記す)誤差信
号が得られる。これらの誤差信号を図示していない対物
レンズの駆動系(アクチユエータ)にフイードバツクし
て、正確な焦点位置で正確なトラツクトレースを行ない
信号の録再を行なう。
第2のビームスプリツター6を通過する残りの光束は1/
2波長板9を通り、偏光ビームスプリツター10にて2方
向2分割される。1/2波長板9の光学的結晶軸を入射光
束の偏光軸に対し22.5゜傾むけて配置すると、偏光ビー
ムスプリツター10により2分割される光量は等しく、且
つ偏光板をそれぞれの光束に45゜、−45゜の透過軸を持
たせて配置したものと等価になる。2分割された光束は
それぞれセンサー集光レンズ11,12にて信号検出用セン
サー13,14に集光する。そして、信号検出用センサー13,
14からの電気信号を差分する(差動検出)事により、記
録媒体上の情報の検出が行なえる。
この差動検出法の利点を以下に説明する。第9図
(A),(B)は夫々1/2波長板9と偏光ビームスプリ
ツター10により分割され、センサー14,13に到達する信
号振幅成分を示す。縦軸を入射光束の偏光方向とする記
録媒体5より反射された光束は、光磁気パターンの軸の
向き(上向き又は下向き)により、その偏光面がθ
は−θ回転する。1/2波長板9と偏光ビームスプリツ
ター10の組合せは、透過軸が45゜傾けて偏光板を配置し
た系と等価であるから、仮想の透過軸(45゜傾いた破線
の軸)への投影成分の差S1とS′が信号振幅成分とな
る。θと−θは、光磁気パターンによって時間的に
変化する為、信号強度変化は第10図(A),(B)に示
すように分割された光束で、それぞれ位相が180゜ずれ
る。これらを光信号センサー13,14で受光する。光磁気
信号は、以上の如く位相が反転するが、通常ノイズ成分
(記録媒体からノイズ、LD光のゆらぎノイズ)がこれら
の信号に乗り、このノイズ成分は同相となる。
従って、センサー13,14から得られる信号の差動をとる
と信号成分は強め合い、ノイズ成分は減小する。光学系
の配置が正確に行なわれていれば、それぞれのセンサー
から得られる信号成分▲S2 1▼とS▲′2 1▼は等しく、
又ノイズ振幅も等しいので、信号は2倍となりノイズは
零となる。このように、第8図に示したような差動検出
法はS/Nの良い信号が検出出来る利点がある。
しかしながら、上述したような従来の光ピツクアツプは
部品が多く、小型化、低コスト化を図る上で不利であ
る。また、複数の光検出器等を正確に位置決めせねばな
らず、調整も煩雑であった。
〔発明の概要〕
本発明の目的は、上述の従来例の欠点を解消し、コンパ
クトに構成出来、また光学調整も簡単な光ピツクアツプ
を提供することにある。
本発明の上記目的は、第1の受光領域と第2の受光領域
を有する光検出器と、磁気的に情報が記録された記録媒
体からの光束を前記情報に従って逆位相の強度変調を受
けた2光束に分割し、該分割された光束を夫々前記第1
及び第2の受光領域に導く光学手段と、前記第1及び第
2の受光領域の出力から情報信号を差動検出する手段と
からなる光ヒックアップにおいて、前記光学手段は、前
記記録媒体からの光束を進行方向の異なる2光束に分割
するビームスプリツタと、該分割された光束のうち一方
の光束を他方の光束とほぼ平行な方向に反射する全反射
面とを有することを特徴とする光ピックアップによって
達成される。
〔実施例〕
第1図に本発明の光ピツクアツプの構成例を示す、LD15
より発生させれた光束は、コリメーターレンズ16にて平
行光束となり、第1のビームスプリツターで反射され、
対物レンズ18により記録媒体19上に微少スポツトで集光
する。記録媒体19からの反射光束は再び対物レンズ18を
通り、第1のビームスプリツター17を通過し、1/2波長
板23を通過し、その偏光面方向を45゜回転して第2ビー
ムスプリツター20に入射し、2光束に分離される。第2
のビームスプリツター20で反射された第1の分割光束21
は、集束レンズ25にて光センサー24にむかって集光す
る。他方の第2の分割光束26は、ビームスプリツター20
の底面の反射部27で反射され集光レンズ25で光センサー
24にむかい集光される。
光センサー24は分割光束21,26が集束レンズ25にて集光
される焦点面より離れた位置に配置される。光センサー
24は例えば第2(A)に示すように、その受光面に12分
割された受光部を持っている。
以下第1図の構成でAF,AT誤差信号の検出と情報信号の
差動検出が行なえる原理を説明する。
第3図は、AF信号の検出原理を示すものである。第1図
におけるAF検出に必要な構成のみを第3図に示した。記
録媒体19が対物レンズ18の焦点面に位置する場合、光線
は実線で示す如く進み、集束レンズ25の焦点Fに集束す
る。又、記録媒体19が対物レンズ18の焦点面から遠ざか
った場合、破線で示す如く光線は集束レンズ25の光軸の
手前に集束する。図示していないが、記録媒体が対物レ
ンズ18の焦点面より近づいた場合、光束は集束レンズ25
の光軸を越えて集束する。従って光センサー24をF点か
らずらして配置した場合、光センサー24面上では分割さ
れたそれぞれの光束の分布が記録媒体の位置によりセン
サー面上で小さくなったり大きくなったりする。
光センサー24の受光部が第2図(A)の如き12分割に構
成されている場合につき先ず説明する。対物レンズ18と
記録媒体19が合焦の関係にある時の光センサー部の光束
の部分を図中の斜線部で示す。今、各受光部からの出力
をそれぞれIA,IB,IC,ID,IE,IF,IG,IH,II,IJ,IK,ILとす
るとAF誤差信号IAFは IAF=(IA+IB+IE+IF+IG+IH+IK+IL) −(IC+ID+II+IJ) で得られる。
又、第2図(B)に示す如く同心状の受光部に分割され
た光センサーの場合はそれぞれの出力をIA,IB,IC,ID,
IE,IF,IG,IHとするとAF誤差信号IAFは IAF=(IA+IB+IE+IF)−(IC+ID+IG+IH) で得られる。
なお片側の光束に関してのみの演算によってAF誤差信号
は得られる。第2図(A)の例で云えば、 IAF=(IA+IB+IE+IF)−(IC+ID) でも得られる。
次にAT信号の検出原理を説明する。記録媒体19の記録媒
体面近傍は、通常大略1/8波長の深さの溝が設けられて
おり、この溝をガイドとして信号の録再を行なう。この
溝から反射される光束が再び対物レンズ18を通って形成
するフアーフイールドパターンは衆知の如く、光スポツ
トと溝との位置関係で変る。第4図にその様子を示す。
第4図上部の図は溝と光スポツトとの位置関係、下部の
図はフアーフイールドパターンの強度分布を示す。
従って、第2図(A)の分割センサーの場合T−T′の
方向を溝の走る方向(信号トラツク方向)に合わせると
AT誤差信号IATは、 IAT=(IA+IC+IE+IG+II+IK) −(IB+ID+IF+IH+IJ+IL) で得られる。
又、第2図(B)の分割センサーの場合、 IAT=(IA+IC+IE+IG)−(IB+ID+IF+IH) で得られる。
AT信号においても1方のビームのみ受光する受光部の出
力の演算でも誤差信号を得ることが出来る。
次に光磁気による情報信号が差動検出出来る理由を示
す。
第1図において、記録媒体19からの反射光は磁気−光学
効果でその偏光面が磁気パターン(磁区の上向き又は下
向き)によりθ又は−θ回転して1/2波長板23に入
射する。1/2波長板はその結晶軸をビームスプリツター2
0の入射面に対し22.5゜の角度を持たせて配置する。ビ
ームスプリツター20の透過,反射特性を偏光ビームスプ
リツター特性とする(P成分〜100%透過、S成分〜100
%反射)と、第5図に示す如く透過,反射光束はそれぞ
れ位相が反射した信号として光センサーにて検出出来
る。
第5図において、X軸は偏光ビームスプリツターの反
射、Y軸は透過成分を示す軸である。媒体への入射光の
偏光面からθ又は−θ回転を受けた光束は(第5図
の破線が偏光面を示す)1/2波長板で45゜の偏光面回転
を受ける。この後、偏光ビームスプリツター20にて反
射,透過で2分割される為、その変動振幅(S2′,S2
は等しく、位相は反転した2光束となる。従って、これ
らの2光束を光センサー24で検出すれば記録媒体に記録
された情報を読出すことが出来る。即ち、第2図(A)
の光センサーでは光磁気情報信号ISは IS=(IA+IB+IC+ID+IE+IF) −(IG+IH+II+IJ+IK+IL) 第2図(B)の光センサーでは IS=(IA+IB+IC+ID)−(IE+IF+IG+IH) で得る事が出来る。
このように本実施例では、偏光ビームスプリツター20及
び反射部27を用いて光センサー24へ2光束を導いている
ので、安価でコンパクトな光学系を達成することができ
る。
更に、第1図における各光学素子を1体化する事により
組立て時の光学調整が容易となり、且つ使用時の軸ズレ
も防げ、信頼性の高い光ピツクアツプを実現出来る。例
えば、第6図はビームスプリツタ17、1/2波長板23、ビ
ームスプリツター20を接着等で1体化した例である。
又、第7図は1/2波長板23をビームスプリツター17の反
射面の直後に配置したもので、同一の平行四辺形ブロツ
ク30,31が使え、素子加工が簡略化できる。
又、AF,AT誤差信号、情報信号を検出する為、それぞれ
の受光部から得られる信号を演算する必要があるが、光
センサー内に受光部の他、演算用の差動AMPを内蔵する
と外乱ノイズの飛び込みに強い信号検出が可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は記録媒体からの光束を分
割し、受光面が分割された単一の光検出器で差動検出す
るようにしたので、 1. 光ピツクアツプがコンパクトに構成できる。
2. 差動検出により信号検出のS/N比を向上させる。
3. 部品数を減らし、低コスト化できる。
4. 部品の一体化により、更に高信頼性のピツクアツプ
が実現出来る。
5. 光検出器が一つなので、検出器間の特性のバラツキ
に対する配慮が少なくてすみ、位置調整なども簡単であ
る。
6. 光検出器と同一チツプ上に各信号の演算回路を作成
することによって外乱ノイズに強い信号検出が可能であ
る。
等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光ピツクアツプの構成例を示す概略
図、第2図は本発明に用いる光検出器の受光面を示す
図、第3図は本発明におけるAF信号の検出原理を説明す
る図、第4図は本発明におけるAT信号の検出原理を説明
する図、第5図は本発明における情報信号の検出原理を
説明する図、第6図及び第7図は夫々第1図の光ピツク
アツプの変形例を示す概略図、第8図は従来の光ピツク
アツプの構成例を示す概略図、第9図及び第10図は夫々
差動検出の原理を説明する図である。 15……半導体レーザー 16……コリメーターレンズ 17,20……ビームスプリツター 18……対物レンズ 19……記録媒体 23……1/2波長板 24……光センサー 25……集束レンズ 27……反射部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の受光領域と第2の受光領域を有する
    光検出器と、磁気的に情報が記録された記録媒体からの
    光束を前記情報に従って逆位相の強度変調を受けた2光
    束に分割し、該分割された光束を夫々前記第1及び第2
    の受光領域に導く光学手段と、前記第1及び第2の受光
    領域の出力から情報信号を差動検出する手段とからなる
    光ピックアップにおいて、前記光学手段は、前記記録媒
    体からの光束を進行方向の異なる2光束に分割するビー
    ムスプリツタと、該分割された光束のうち一方の光束を
    他方の光束とほぼ平行な方向に反射する全反射面とを有
    することを特徴とする光ピックアップ。
  2. 【請求項2】前記第1及び第2の受光領域の少なくとも
    一方は、更に複数の受光部を有し、該複数の受光部の出
    力を演算することによりサーボ制御信号を得る制御手段
    を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    光ピックアップ。
  3. 【請求項3】前記光検出器は演算用の差動アンプを内蔵
    していることを特徴とする特許請求の範囲第1又は2項
    記載の光ピックアップ。
JP60039050A 1985-02-28 1985-02-28 光ピツクアツプ Expired - Lifetime JPH0690817B2 (ja)

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US08/195,882 US5416755A (en) 1985-02-28 1994-02-04 Optical pickup using split beams impinging on different photo-detector areas
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