JPH1092040A - Magnetic recording device - Google Patents

Magnetic recording device

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Publication number
JPH1092040A
JPH1092040A JP24176296A JP24176296A JPH1092040A JP H1092040 A JPH1092040 A JP H1092040A JP 24176296 A JP24176296 A JP 24176296A JP 24176296 A JP24176296 A JP 24176296A JP H1092040 A JPH1092040 A JP H1092040A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aperture
recording medium
light
optical system
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP24176296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Kojima
弘明 児島
Yuji Ono
裕司 小野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP24176296A priority Critical patent/JPH1092040A/en
Publication of JPH1092040A publication Critical patent/JPH1092040A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a tracking error signal having high modulation degree and a good S/N ratio by forming the aperture of a converging optical system to be a reflection body and a rectangular shape parallel in the direction of a periodic physical change. SOLUTION: The aperture 2 of a converging optical system is formed to be a rectangular shape in the direction of a periodic physical change formed in a recording medium 4 and a beam width is made almost the same as a track width. When the maximum modulation degree of a circular aperture is compared with that of a rectangular aperture, the maximum modulation degree of the rectangular aperture is larger than that of the circular aperture. In such an aperture, when the angle R is made on the four corners, since beam intensity distribution becomes close to the beam intensity distribution of the circular aperture, the modulation degree is decreased. Consequently, the aperture is made a rectangle for making the modulation degree maximum. Since the aperture area is increased larger than 25% compared with a circular aperture and the output from a photodetector 15 is increased in proprtion to it, the S/N ratio is made higher.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高精度のトラッキ
ング誤差信号を安定して検出し、固定磁気ディスクまた
はフロッピーディスクなどのディスク状記憶媒体上に正
確に記録、再生または消去することのできる磁気記録装
置(IPC G11B 11/10)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic field capable of stably detecting a high-accuracy tracking error signal and accurately recording, reproducing, or erasing data on a disk-shaped storage medium such as a fixed magnetic disk or a floppy disk. It relates to a recording device (IPC G11B 11/10).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、磁気記憶媒体上に情報を記録する
磁気ディスクシステムにおいては、トラックピッチが2
00μm程度と光記憶媒体上の1.6μm程度に比較し
て非常に広く、ステッピングモータ等を用いて機械的に
大まかなトラック位置決めが行われていた。しかし、近
年、高容量化を実現するために、数μm〜数10μmの
トラックピッチが望まれており、この場合には従来より
も正確なトラックの位置決め機構が必要となる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a magnetic disk system for recording information on a magnetic storage medium, a track pitch is 2 bits.
Compared to about 00 μm, which is much larger than about 1.6 μm on an optical storage medium, rough track positioning was mechanically performed using a stepping motor or the like. However, in recent years, a track pitch of several μm to several tens of μm has been desired in order to realize a high capacity. In this case, a more accurate track positioning mechanism than in the past is required.

【0003】図8に、光を用いてトラッキング誤差信号
の検出を行う従来の磁気記録装置の一例を示す。図8に
おいて、1は直線偏光の発散ビーム(以下ビームとい
う)70を出射する半導体レーザー光源(以下、光源と
いう)、16は光源1から出射されたビーム70を受け
て複数のビームに分岐する回折素子、17は回折素子1
6を透過したビーム70を受けて磁気記憶媒体4の上に
集光する対物レンズ、21はその対物レンズ17を支持
する支持体、15は磁気記憶媒体4で反射、回折し、再
び対物レンズ17を透過して、回折素子16で分岐され
たビーム70を受け、受光量に応じた電気信号を出力す
る光検出器、61は光検出器15から出力される電気信
号を処理してトラッキング誤差信号を出力する信号処理
部、13は信号処理部61から出力されるトラッキング
誤差信号を受けて、トラッキング誤差信号検出光学系お
よび情報の記録、再生を行う磁気ヘッド14を含む基
台、91は磁気記憶媒体4と前記基台13との相対的な
位置を調整する駆動部である。
FIG. 8 shows an example of a conventional magnetic recording apparatus for detecting a tracking error signal using light. 8, reference numeral 1 denotes a semiconductor laser light source (hereinafter, referred to as a light source) that emits a linearly polarized divergent beam (hereinafter, referred to as a beam) 70. Reference numeral 16 denotes a diffraction beam that receives the beam 70 emitted from the light source 1 and branches into a plurality of beams. Element, 17 is diffraction element 1
The objective lens 21 receives the beam 70 transmitted through the objective lens 6 and condenses it on the magnetic storage medium 4, 21 is a support for supporting the objective lens 17, 15 is reflected and diffracted by the magnetic storage medium 4, and And a light detector 61 which receives the beam 70 branched by the diffraction element 16 and outputs an electric signal corresponding to the amount of received light. A photodetector 61 processes the electric signal output from the photodetector 15 to process a tracking error signal. , A base including a tracking error signal detecting optical system and a magnetic head 14 for recording and reproducing information, and a magnetic storage 91 for receiving a tracking error signal output from the signal processing unit 61. The drive unit adjusts a relative position between the medium 4 and the base 13.

【0004】ここで、対物レンズ17としては、有限系
のレンズが使用されている。また、一般にレンズ面の周
辺部は、そこを通過する光線が収差の影響を受け集光ビ
ーム形状に光学的悪影響を与えるため使用しないことが
好ましいので、対物レンズ17を支持する支持体21に
は対物レンズ17の光源1側近傍にその直径が対物レン
ズ17の有効直径よりも小さく設定された円形開口20
が形成されている。このとき、対物レンズ17の開口数
NAは開口20の直径と、光源1、開口20、レンズ1
7、磁気記憶媒体4のそれぞれのZ方向位置によって決
定される。また対物レンズ17は射出成形された樹脂材
料でできており、成形誤差により焦点距離のばらつきが
ある。このため対物レンズ17を支持する支持体21を
Z方向に位置調整することで焦点位置を磁気記憶媒体4
上に正確に定めている。
Here, a finite system lens is used as the objective lens 17. In general, the peripheral portion of the lens surface is preferably not used because the light passing therethrough is affected by aberration and has an adverse optical effect on the shape of the condensed beam. In the vicinity of the light source 1 side of the objective lens 17, a circular opening 20 whose diameter is set smaller than the effective diameter of the objective lens 17
Are formed. At this time, the numerical aperture NA of the objective lens 17 is the diameter of the aperture 20, the light source 1, the aperture 20, and the lens 1.
7. Determined by the position of each magnetic storage medium 4 in the Z direction. The objective lens 17 is made of an injection-molded resin material, and has a variation in focal length due to molding errors. Therefore, by adjusting the position of the support 21 that supports the objective lens 17 in the Z direction, the focal position can be changed.
Exactly as above.

【0005】回折素子16には、光源1に近い側の面に
領域16Aが形成され、その反対側の面に領域16Bが
形成されている。そして、光源1から出射された直線偏
光の発散ビームは、回折素子16の領域16Aに入射し
て0次回折光および±1次回折光の3つのビームに分岐
され、領域16Aで生成された3つのビームは、領域1
6Bでさらに複数のビームに分岐される。光源1から対
物レンズ17に至る光路においては、領域16Bで生成
される回折光のうち0次回折光のみが対物レンズ17の
開口に入射するように、領域16Bの格子ピッチが設計
されている。また、磁気記憶媒体4で反射、回折して、
回折素子16の領域16Bに入射したビーム70は、複
数の回折光に分岐され、このうち±1次回折光71、7
2のみが光検出器15によって受光される。
The diffraction element 16 has a region 16A formed on a surface near the light source 1 and a region 16B formed on a surface on the opposite side. Then, the divergent beam of linearly polarized light emitted from the light source 1 enters the region 16A of the diffraction element 16 and is branched into three beams of 0th-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light, and the three beams generated in the region 16A Is the area 1
At 6B, the beam is further split into a plurality of beams. In the optical path from the light source 1 to the objective lens 17, the grating pitch of the region 16B is designed such that only the zero-order diffracted light of the diffracted light generated in the region 16B enters the opening of the objective lens 17. Further, the light is reflected and diffracted by the magnetic storage medium 4,
The beam 70 incident on the region 16B of the diffraction element 16 is split into a plurality of diffracted lights, of which ± 1st-order diffracted lights 71, 7
Only 2 is received by the photodetector 15.

【0006】図9に、従来の磁気記録装置における磁気
記憶媒体と集光されたビームとの関係を示す。磁気記憶
媒体4には、隣接するトラック(磁気ヘッド14によっ
て情報を記録または再生する領域)の中間に離散的な案
内溝が形成されており、案内溝とそれ以外の部分の反射
率の差により、トラッキング誤差信号および磁気記憶媒
体4の回転に同期する同期信号を光学的に検出すること
ができるようにされている。図9において、Tn-1 、T
n、Tn+1 ・・・はトラックであり、Gn-1 、Gn、G
n+1 ・・・は案内溝である。トラックピッチptは20
μmに、案内溝の幅は2μmにそれぞれ設定されてい
る。また、磁気記憶媒体4の回転同期信号を得るために
これら案内溝は円周方向にも断続的に形成されており、
円周方向ピッチpt' は磁気記憶媒体4が720rpm
で回転するとき、案内溝が円周方向にビーム70を横切
ることで得られる同期信号周波数が20kHzとなるよ
うに設定されている。対物レンズ17の像側開口数NA
は、光源1から出射されるビーム70の波長をλとした
とき、(数1)で与えられ、通常、kの値としては0.
9〜1.1程度が選ばれる。k=1、λ=0.79μm
とした場合には、NA=0.04となる。
FIG. 9 shows the relationship between a magnetic storage medium and a focused beam in a conventional magnetic recording apparatus. In the magnetic storage medium 4, discrete guide grooves are formed in the middle of adjacent tracks (areas where information is recorded or reproduced by the magnetic head 14). In addition, a tracking error signal and a synchronization signal synchronized with the rotation of the magnetic storage medium 4 can be optically detected. In FIG. 9, Tn-1, T
n, Tn + 1... are tracks, and Gn-1, Gn, G
n + 1... are guide grooves. Track pitch pt is 20
μm, and the width of the guide groove is set to 2 μm. These guide grooves are formed intermittently in the circumferential direction in order to obtain a rotation synchronization signal of the magnetic storage medium 4.
The circumferential pitch pt ′ is 720 rpm for the magnetic storage medium 4.
Is set so that the synchronization signal frequency obtained by the guide groove traversing the beam 70 in the circumferential direction becomes 20 kHz. Image side numerical aperture NA of objective lens 17
Is given by (Equation 1), where λ is the wavelength of the beam 70 emitted from the light source 1.
About 9 to 1.1 is selected. k = 1, λ = 0.79 μm
In this case, NA = 0.04.

【0007】[0007]

【数1】 (Equation 1)

【0008】ビーム70のうち、70Aは回折素子16
の領域16Aで生成された0次回折光、70B、70C
は回折素子16の領域16Aで生成された±1次回折光
である。3つのビーム70A〜70Cは、磁気記憶媒体
4の上の案内溝に対して各々pt/4の間隔となるよう
に配置される。図10(a)、(b)に、従来の磁気記
録装置における回折素子の格子パターンを、図10
(c)に、光検出器とビームとの関係を示す。図10
(a)、(b)において、回折素子16の領域16A、
16Bに形成された格子パターンは、それぞれ等ピッチ
のパターンであり、領域16Aの格子パターンと領域1
6Bの格子パターンとは直交している。領域16Aの格
子ピッチは10μmであり、領域16Bの格子ピッチは
3μmである。図10(c)において、光検出器15に
よって受光される±1次回折光71、72は、それぞれ
3つのビーム71A〜71C、72A〜72Cからなっ
ている。光検出器15は、6つの受光部15A〜15F
を有しており、ビーム71Aは受光部15Bで、ビーム
71Bは受光部15Aで、ビーム71Cは受光部15C
で、ビーム72Aは受光部15Eで、ビーム72Bは受
光部15Dで、ビーム72Cは受光部15Fでそれぞれ
受光される。
[0008] Of the beam 70, 70A is the diffraction element 16
0th-order diffracted light generated in the region 16A, 70B, 70C
Denotes ± 1st-order diffracted light generated in the area 16A of the diffraction element 16. The three beams 70A to 70C are arranged at intervals of pt / 4 with respect to the guide groove on the magnetic storage medium 4. FIGS. 10A and 10B show grating patterns of a diffraction element in a conventional magnetic recording apparatus.
(C) shows the relationship between the photodetector and the beam. FIG.
(A), (b), the region 16A of the diffraction element 16;
The grid patterns formed in the area 16A are patterns having the same pitch, and the grid pattern of the area 16A and the area 1
6B is orthogonal to the lattice pattern. The lattice pitch of the region 16A is 10 μm, and the lattice pitch of the region 16B is 3 μm. In FIG. 10C, the ± first-order diffracted lights 71 and 72 received by the photodetector 15 are composed of three beams 71A to 71C and 72A to 72C, respectively. The photodetector 15 has six light receiving sections 15A to 15F.
The beam 71A is the light receiving section 15B, the beam 71B is the light receiving section 15A, and the beam 71C is the light receiving section 15C.
The beam 72A is received by the light receiving unit 15E, the beam 72B is received by the light receiving unit 15D, and the beam 72C is received by the light receiving unit 15F.

【0009】また、図10(c)において、光源1は、
シリコン基板をエッチングした光検出器15の上に配置
されている。また、シリコン基板上にはミラー150が
形成されており、Y方向に光源1から出射されたビーム
70がミラー150で反射され、光検出器15の受光部
15A〜15Fが形成されたX−Y平面に対して垂直な
Z軸方向に出射するようにされている。
In FIG. 10C, the light source 1 is
It is arranged on a photodetector 15 obtained by etching a silicon substrate. Further, a mirror 150 is formed on the silicon substrate, and the beam 70 emitted from the light source 1 in the Y direction is reflected by the mirror 150, and the X-Y on which the light receiving units 15A to 15F of the photodetector 15 are formed. The light is emitted in the Z-axis direction perpendicular to the plane.

【0010】図11に、従来の磁気記録装置における信
号処理部の回路構成を示す。光検出器15の受光部15
A、15B、15C(または15D、15E、15F)
は、それぞれI−V変換部355、354、353に接
続されている。これにより、光検出器15の受光部15
A、15B、15C(または15D、15E、15F)
から出力される電気信号は、それぞれI−V変換部35
5、354、353で電圧信号に変換される。磁気記憶
媒体4が回転している状態では、I−V変換部355、
354、353から出力される電圧信号v5(またはv
6、v7)は、図12に示すように20kHzの同期信
号となる。このときv5の最大値v5”はビーム内に案
内溝がない状態の出力値であり、v5の最小値v5’は
磁気記憶媒体4が回転してビームが案内溝にかかった状
態の出力値であって、ビームセンターが案内溝のX方向
センターに一致したとき|v5”−v5’|が最大値を
とる。
FIG. 11 shows a circuit configuration of a signal processing section in a conventional magnetic recording apparatus. Light receiving section 15 of photodetector 15
A, 15B, 15C (or 15D, 15E, 15F)
Are connected to the IV conversion units 355, 354, and 353, respectively. Thereby, the light receiving unit 15 of the photodetector 15
A, 15B, 15C (or 15D, 15E, 15F)
Are output from the IV converter 35, respectively.
5, 354 and 353 convert the signals into voltage signals. When the magnetic storage medium 4 is rotating, the IV conversion unit 355,
The voltage signal v5 (or v
6, v7) is a synchronization signal of 20 kHz as shown in FIG. At this time, the maximum value v5 ″ of v5 is an output value in a state where there is no guide groove in the beam, and the minimum value v5 ′ of v5 is an output value in a state where the magnetic storage medium 4 rotates and the beam hits the guide groove. When the beam center coincides with the center of the guide groove in the X direction, | v5 ″ −v5 ′ | takes the maximum value.

【0011】磁気記憶媒体4が回転している状態で時間
tに比例してビーム70が変位していくとき、v5(ま
たはv6、v7)は図13に示すようになるが、20k
Hzの同期信号の極小値の包絡線v5’(またはv
6’、v7’)はビーム70が磁気記憶媒体4の案内溝
(たとえば、Gn )の中心から変位xを有するとき、そ
れぞれ近似的に下記(数2)〜(数4)によって表記さ
れるような波形となる。
When the beam 70 is displaced in proportion to the time t while the magnetic storage medium 4 is rotating, v5 (or v6, v7) becomes as shown in FIG.
Hz synchronous signal minimum value envelope v5 '(or v
6 ', v7') when the beam 70 has a displacement x from the center of the guide groove (e.g., Gn) of the magnetic storage medium 4, respectively, is approximately represented by the following (Equation 2) to (Equation 4). Waveform.

【0012】[0012]

【数2】 (Equation 2)

【0013】[0013]

【数3】 (Equation 3)

【0014】[0014]

【数4】 (Equation 4)

【0015】上記(数2)〜(数4)において、A1〜
A3は振幅、B1〜B3は直流成分である。ここでv
5’〜v7’の直流成分に対する振幅の比率すなわちA
1/B1(またはA2/B2、A3/B3)のことを変
調度MODと呼ぶ。図11に示すように、I−V変換部
353、354は、それぞれ可変利得増幅部476、4
77および包絡線検出部356、357を介して差動演
算部374に接続されている。これにより、I−V変換
部353、354から出力される電圧信号v5、v6
は、それぞれ可変利得増幅部476、477で同期信号
の最大振幅(図13に示すA1+B1)が等しくなるよ
う調整されてから包絡線検出部356、357で変位信
号v5’、v6’を検出した後差動演算部374で作動
演算され、電圧信号v8として出力される。また、I−
V変換部354、355から出力される電圧信号v5、
v7は、それぞれ可変利得増幅部478、479で同期
信号の最大振幅が等しくなるよう調整されてから包絡線
検出部358、359で変位信号v5’、v7’を検出
した後差動演算部375で差動演算され、電圧信号v9
として出力される。差動演算部374、375から出力
される電圧信号v8、v9は、それぞれ下記(数5)、
(数6)によって表記されるような、位相がπ/2だけ
異なる正弦波となる。
In the above (Equation 2) to (Equation 4), A1
A3 is an amplitude, and B1 to B3 are DC components. Where v
The ratio of the amplitude to the DC component of 5 ′ to v7 ′, that is, A
1 / B1 (or A2 / B2, A3 / B3) is called a modulation degree MOD. As shown in FIG. 11, the IV converters 353 and 354 include variable gain amplifiers 476 and 476, respectively.
77 and an envelope detection unit 356, 357, and is connected to the differential operation unit 374. Thereby, the voltage signals v5, v6 output from the IV conversion units 353, 354
Are adjusted so that the maximum amplitudes (A1 + B1 shown in FIG. 13) of the synchronization signals are equalized by the variable gain amplifiers 476 and 477, respectively, and then the envelope detectors 356 and 357 detect the displacement signals v5 ′ and v6 ′. The operation calculation is performed by the differential calculation unit 374, and the result is output as the voltage signal v8. Also, I-
The voltage signal v5 output from the V conversion units 354 and 355,
v7 is adjusted by the variable gain amplifiers 478 and 479 so that the maximum amplitudes of the synchronization signals are equal to each other, and after the displacement detectors 358 and 359 detect the displacement signals v5 ′ and v7 ′, the differential calculator 375 The differential operation is performed, and the voltage signal v9
Is output as The voltage signals v8 and v9 output from the differential operation units 374 and 375 are as follows (Equation 5),
It becomes a sine wave whose phase differs by π / 2 as represented by (Equation 6).

【0016】[0016]

【数5】 (Equation 5)

【0017】[0017]

【数6】 (Equation 6)

【0018】上記(数5)、(数6)において、A4は
振幅である。差動演算部374、375は、それぞれ可
変利得増幅部474、475を介して差動演算部433
に接続されている。これにより、差動演算部374、3
75から出力される電圧信号v8、v9は、それぞれ可
変利得増幅部474、475で所望の振幅に調整された
後、演算部433で加算され、電圧信号v10として出
力される。電圧信号v10は、下記(数7)で表記され
るような波形となり、トラッキング誤差信号として出力
端子403から出力される。
In the above (Equation 5) and (Equation 6), A4 is the amplitude. The differential operation units 374 and 375 are connected to the differential operation unit 433 via the variable gain amplifying units 474 and 475, respectively.
It is connected to the. Thereby, the differential operation units 374, 3
The voltage signals v8 and v9 output from 75 are adjusted to desired amplitudes by the variable gain amplifiers 474 and 475, respectively, added by the calculation unit 433, and output as the voltage signal v10. The voltage signal v10 has a waveform represented by the following (Formula 7), and is output from the output terminal 403 as a tracking error signal.

【0019】[0019]

【数7】 (Equation 7)

【0020】上記(数7)において、K3 、K4 は、そ
れぞれ可変利得増幅部474、475の利得、Φ1 は−
π/4である。トラッキング誤差信号v10は、利得K
3、K4を適当に選択することにより、任意の位相およ
び振幅を有する信号となる。また65で示した範囲は実
際にはデジタルプロセッサで処理が行われており、包絡
線検出部356〜359は入力されるアナログ電圧値を
図示はしないがA/D変換した後で包絡線を検出しデジ
タル出力している。A/D変換の際の最大入力値は可変
利得増幅部で等しくなるように調整された後の同期信号
の最大振幅(図6のA1+B1)である。したがって包
絡線検出部356〜359で出力されるv5’〜v7’
のデジタル情報量Nはビット数をnとすると、前述の変
調度MODより数8で表される。
In the above (Equation 7), K3 and K4 are the gains of the variable gain amplifiers 474 and 475, respectively, and Φ1 is-
π / 4. The tracking error signal v10 has a gain K
3. By appropriately selecting K4, a signal having an arbitrary phase and amplitude can be obtained. The range indicated by 65 is actually processed by a digital processor, and the envelope detectors 356 to 359 detect the envelope after A / D conversion (not shown) of the input analog voltage value. Digital output. The maximum input value at the time of A / D conversion is the maximum amplitude (A1 + B1 in FIG. 6) of the synchronization signal after being adjusted to be equal in the variable gain amplifier. Therefore, v5 ′ to v7 ′ output from the envelope detection units 356 to 359.
Assuming that the number of bits is n, the digital information amount N is represented by Expression 8 from the modulation degree MOD described above.

【0021】[0021]

【数8】 (Equation 8)

【0022】8ビットの場合、デジタル情報量NはMO
D=1であればN=256だが、MODが0.7だとN
=210となるように変調度MODが低下するとデジタ
ル情報量の低下により量子化誤差が大きくなりトラッキ
ング誤差が増大する。また、光学的及び電気的な雑音に
関しても変調度MODが低いと信号対雑音比が低下する
ためトラッキング誤差が増大することも以上の説明から
明らかである。
In the case of 8 bits, the digital information amount N is MO
N = 256 if D = 1, but N if MOD is 0.7
= 210, the quantization error increases due to the decrease in the amount of digital information, and the tracking error increases. It is also clear from the above description that the optical and electrical noises have a low modulation factor MOD and a low signal-to-noise ratio, thereby increasing tracking errors.

【0023】次に、上記のように構成された磁気記録装
置におけるトラッキング動作について説明する。図8に
おいて、光源1から出射された直線偏光の発散ビーム7
0は回折素子16の領域16Aに入射して0次回折光お
よび±1次回折光の3つのビームに分岐される。領域1
6Aで生成された3つのビームは、領域16Bでさらに
複数のビームに分岐されるが、領域16Bで生成される
回折光のうち0次回折光のみが対物レンズ17の開口に
入射する。この3つの回折光70A〜70Cは、対物レ
ンズ17によって磁気記憶媒体4の上に集光される(図
9)。磁気記憶媒体4で反射、回折したビーム70A〜
70Cは、再び対物レンズ17を透過して、回折素子1
6の領域16Bに入射し、複数の回折光に分岐される。
そして、分岐された回折光のうち±1次回折光71A〜
71C、72A〜72Cのみが光検出器15の受光部1
5A〜15Fによって受光される(図10(c)参
照)。光検出器15の受光部15A〜15Fは、それぞ
れのビームの受光量に応じた電気信号を信号処理部61
(図11)に出力する。この電気信号は信号処理部61
で処理され、トラッキング誤差信号として駆動部91に
出力される。トラッキング誤差信号を受けた駆動部91
は、光学系及び磁気ヘッド14を含む基台13と磁気記
憶媒体4との相対的な位置を調整する。これにより、所
望のトラックにトラッキングがなされる。
Next, the tracking operation in the magnetic recording apparatus configured as described above will be described. 8, a linearly polarized divergent beam 7 emitted from the light source 1 is shown.
The 0 is incident on the region 16A of the diffraction element 16 and is split into three beams of 0-order diffracted light and ± 1st-order diffracted light. Area 1
The three beams generated in 6A are further split into a plurality of beams in the area 16B, but only the zero-order diffracted light of the diffracted light generated in the area 16B enters the opening of the objective lens 17. The three diffracted lights 70A to 70C are condensed on the magnetic storage medium 4 by the objective lens 17 (FIG. 9). The beam 70A reflected and diffracted by the magnetic storage medium 4
70C passes through the objective lens 17 again, and
6 and is split into a plurality of diffracted lights.
The ± 1st-order diffracted light 71A-
Only 71C and 72A to 72C are the light receiving portions 1 of the photodetector 15.
The light is received by 5A to 15F (see FIG. 10C). The light receiving units 15A to 15F of the photodetector 15 output an electric signal corresponding to the amount of received light of each beam to the signal processing unit 61.
(FIG. 11). This electric signal is sent to a signal processing unit 61.
And is output to the drive unit 91 as a tracking error signal. Drive unit 91 that has received a tracking error signal
Adjusts the relative position between the base 13 including the optical system and the magnetic head 14 and the magnetic storage medium 4. As a result, tracking is performed on a desired track.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】このように従来の磁気
記録装置では、磁気記憶媒体上に集光されたビーム形状
が円形であるため、変調度がある一定の値以上に上がら
ず、この結果、トラッキング誤差信号の信号対雑音比が
悪く、トラッキング動作が不安定になるという問題点が
あった。
As described above, in the conventional magnetic recording apparatus, since the beam shape focused on the magnetic storage medium is circular, the degree of modulation does not rise above a certain value. In addition, there is a problem that the signal-to-noise ratio of the tracking error signal is poor and the tracking operation becomes unstable.

【0025】集光ビーム形状が円形の場合対物レンズ1
7の像側開口数NAと変調度MODには図7(a)で示
されるような関係があり、変調度MODはNAが(数
1)で求められる値以下ではNAに比例して増加する
が、NAがこの値を超えると変調度MODの増加率は減
少する。一方トラッキング誤差信号は正弦波であること
が望ましいが、NAが(数1)で求められる値を超える
と、磁気記憶媒体上に集光されたビーム径がトラックピ
ッチより小さくなるためトラッキング誤差信号が正弦波
から歪んだ形状へ変化し、位相誤差が増大するためトラ
ッキング位置ずれが生じる。
When the shape of the focused beam is circular, the objective lens 1
7 has a relationship as shown in FIG. 7A between the image-side numerical aperture NA and the modulation degree MOD, and the modulation degree MOD increases in proportion to the NA when the NA is equal to or smaller than the value obtained by (Equation 1). However, when NA exceeds this value, the rate of increase of the modulation factor MOD decreases. On the other hand, it is desirable that the tracking error signal is a sine wave. However, if the NA exceeds the value obtained by (Equation 1), the beam diameter focused on the magnetic storage medium becomes smaller than the track pitch, so that the tracking error signal becomes The shape changes from a sine wave to a distorted shape, and a phase error increases, thereby causing a tracking position shift.

【0026】本発明は、従来技術における前記課題を解
決するため、変調度が高く、信号対雑音比の良好なトラ
ッキング誤差信号を検出できる磁気記録装置を提供する
ことを目的とする。
An object of the present invention is to provide a magnetic recording apparatus capable of detecting a tracking error signal having a high degree of modulation and a good signal-to-noise ratio in order to solve the above-mentioned problems in the prior art.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の磁気記録装置は、反射率の変化を与える周
期的な物理変化が形成された記録媒体と、光ビームを出
射する光源と、前記光源から出射されたビームを受けて
前記ディスク状記憶媒体上に集光する集光光学系と、前
記記録媒体で反射、回折し、再び前記集光光学系の開口
内を透過したビームを受けて、受光量に応じた信号を出
力する光検出手段と、前記光検出手段から出力された信
号を処理してトラッキング誤差信号を出力する信号処理
手段と、前記信号処理手段から出力されたトラッキング
誤差信号を受けて、所望のトラックにビームの位置決め
を行う駆動手段と、前記記録媒体上に情報を記録し、ま
たは記録媒体上の情報を再生もしくは消去する磁気ヘッ
ドとを具備した磁気記録装置であって、前記集光光学系
の開口を前記記録媒体に形成された周期的な物理変化の
方向に平行な矩形形状に形成するとともに、ビーム幅を
略トラック幅に等しくとることを特徴とするものであ
り、従来の円形開口に比べ変調度が高く、信号対雑音比
の良好なトラッキング誤差信号を検出する事ができる。
In order to solve the above-mentioned problems, a magnetic recording apparatus according to the present invention comprises a recording medium on which a periodic physical change giving a change in reflectance is formed, and a light source for emitting a light beam. And a condensing optical system that receives the beam emitted from the light source and condenses it on the disk-shaped storage medium; and a beam that is reflected and diffracted by the recording medium and transmitted again through the opening of the condensing optical system. Receiving light, outputting a signal corresponding to the amount of received light, signal processing means for processing a signal output from the light detection means to output a tracking error signal, and output from the signal processing means. A magnetic device comprising: a driving unit that receives a tracking error signal and positions a beam on a desired track; and a magnetic head that records information on the recording medium or reproduces or erases information on the recording medium. A recording apparatus, wherein an opening of the light-collecting optical system is formed in a rectangular shape parallel to a direction of a periodic physical change formed in the recording medium, and a beam width is set substantially equal to a track width. It is possible to detect a tracking error signal having a higher degree of modulation and a better signal-to-noise ratio than a conventional circular aperture.

【0028】[0028]

【発明の実施形態】本発明の請求項1に記載の磁気記録
装置は、反射率の変化を与える周期的な物理変化が形成
された記録媒体と、光ビームを出射する光源と、前記光
源から出射されたビームを受けて前記ディスク状記憶媒
体上に集光する集光光学系と、前記記録媒体で反射、回
折し、再び前記集光光学系の開口内を透過したビームを
受けて、受光量に応じた信号を出力する光検出手段と、
前記光検出手段から出力された信号を処理してトラッキ
ング誤差信号を出力する信号処理手段と、前記信号処理
手段から出力されたトラッキング誤差信号を受けて、所
望のトラックにビームの位置決めを行う駆動手段と、前
記記録媒体上に情報を記録し、または記録媒体上の情報
を再生もしくは消去する磁気ヘッドとを具備した磁気記
録装置であって、前記集光光学系の開口を前記記録媒体
に形成された周期的な物理変化の方向に平行な矩形形状
に形成するとともに、ビーム幅を略トラック幅に等しく
とることを特徴としたものであり、円形開口の時の最大
変調度より高い変調度が得られ、信号対雑音比の良好で
かつ位相歪みの少ないトラッキング誤差信号が得られ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A magnetic recording apparatus according to a first aspect of the present invention includes a recording medium on which a periodic physical change giving a change in reflectance is formed, a light source for emitting a light beam, and a light source. A condensing optical system for receiving the emitted beam and condensing it on the disk-shaped storage medium; and receiving and receiving the beam reflected and diffracted by the recording medium and transmitted again through the opening of the condensing optical system. Light detection means for outputting a signal corresponding to the amount;
Signal processing means for processing a signal output from the light detection means to output a tracking error signal; and driving means for receiving a tracking error signal output from the signal processing means and positioning a beam on a desired track. And a magnetic head for recording information on the recording medium, or reproducing or erasing information on the recording medium, wherein an opening of the condensing optical system is formed in the recording medium. It is characterized in that it has a rectangular shape parallel to the direction of the periodic physical change, and that the beam width is set to be approximately equal to the track width. As a result, a tracking error signal having a good signal-to-noise ratio and a small phase distortion can be obtained.

【0029】次に、本発明の請求項2に記載の磁気記録
装置は、請求項1において、前記光源から出射されたビ
ームを前記記録媒体上に集光する対物レンズを光軸方向
に位置調整可能とするとともに、前記集光光学系の開口
数を決定する開口部を前記記録媒体と前記対物レンズと
の中間に配置し、かつ前記記録媒体との距離が一定とな
るよう構成したことを特徴としたものであり、対物レン
ズの調整位置に関わらず像側開口数が一定に保たれるた
め、レンズ位置調整に伴う変調度の低下がなく、信号対
雑音比の良好なトラッキング誤差信号を検出することが
出来る。 (実施の形態1)以下に、本発明の請求項1に記載され
た発明の実施の形態について、図1から図7を用いて説
明する。
Next, in a magnetic recording apparatus according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the position of the objective lens for focusing the beam emitted from the light source on the recording medium is adjusted in the optical axis direction. In addition to the above, an aperture for determining the numerical aperture of the condensing optical system is arranged between the recording medium and the objective lens, and the distance between the recording medium and the recording medium is constant. Since the image-side numerical aperture is kept constant irrespective of the adjustment position of the objective lens, there is no decrease in the modulation degree due to the lens position adjustment, and a tracking error signal with a good signal-to-noise ratio is detected. You can do it. (Embodiment 1) An embodiment of the present invention described in claim 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0030】図1において、基本的な構成は、前記従来
の実施の形態の図8に示した構成と同様であり、同一部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。前記従来
例と異なる点は、以下の点である。すなわち、上記従来
例においては、対物レンズ17の光源1側近傍にその直
径が対物レンズ17の直径よりも小さく設定された円形
開口20が形成されていたが、本実施の形態において
は、そのかわりに前記反射体に形成された周期的な物理
変化の方向に平行な矩形形状で、かつその対角長が対物
レンズ17の直径よりも小さくなるような開口2が形成
されている。このような矩形開口を透過したビームが反
射体上に集光する光学系の方が、円形開口を透過したビ
ームが反射体上に集光する光学系に比べより高い変調度
が得られる理由を以下説明する。
In FIG. 1, the basic configuration is the same as the configuration shown in FIG. 8 of the conventional embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The points different from the conventional example are as follows. That is, in the above-described conventional example, the circular opening 20 whose diameter is set to be smaller than the diameter of the objective lens 17 is formed near the light source 1 side of the objective lens 17; The aperture 2 is formed in a rectangular shape parallel to the direction of the periodic physical change formed in the reflector, and has a diagonal length smaller than the diameter of the objective lens 17. The reason why an optical system that focuses a beam transmitted through such a rectangular aperture on a reflector can obtain a higher degree of modulation than an optical system that focuses a beam transmitted through a circular aperture on a reflector. This will be described below.

【0031】本集光光学系で反射体上に集光したビーム
の光強度分布はフラウンホーファー回折として近似する
ことができ、半径aの円形開口の場合、集光ビームの光
強度I' は(数9)で与えられる。ここで、J1は第1
種ベッセル関数、kはk=2π/λで与えられる波数、
λは波長、wは反射体上でのビーム中心よりの半径、
I'0はw=0におけるI' の極大値である。
The light intensity distribution of the beam focused on the reflector by the present focusing optical system can be approximated as Fraunhofer diffraction. In the case of a circular aperture having a radius a, the light intensity I ′ of the focused beam is expressed by ( Equation 9) is given. Here, J1 is the first
Seed Bessel function, k is a wave number given by k = 2π / λ,
λ is the wavelength, w is the radius from the beam center on the reflector,
I'0 is the maximum value of I 'at w = 0.

【0032】[0032]

【数9】 (Equation 9)

【0033】一方、x方向の幅が2a、y方向の幅が2
bの矩形開口による集光ビームの光強度Iは(数10)
で与えられる。ここでp、qは反射体上のビーム中心よ
りのそれぞれx、y方向の距離、I0 はp=0、q=0
におけるIの極大値である。
On the other hand, the width in the x direction is 2a, and the width in the y direction is 2
The light intensity I of the condensed beam due to the rectangular aperture b is (Equation 10)
Given by Here, p and q are distances in the x and y directions from the beam center on the reflector, respectively, and I0 is p = 0 and q = 0.
Is the maximum value of I.

【0034】[0034]

【数10】 (Equation 10)

【0035】(数9)および(数10)で与えられる反
射体上の集光ビームの相対強度を等高線図で示したのが
それぞれ図2(a)、図2(b)である。案内溝が形成
された磁気記憶媒体上にビームが反射、回折して得られ
る電気信号を解析する場合、ビーム径に比べ案内溝のY
方向の長さが十分大きいため、ビーム強度をY方向に積
分して得られるX方向の強度分布と案内溝との相対関係
をみればよい。図3(a)、(b)、(c)は円形開口
の、図4(a)、(b)、(c)は矩形開口のそれぞれ
ビーム径を変化させたときのY方向に積分したビーム強
度とビーム強度に対する案内溝の位置関係を示す。図
3、図4ではビームが隣り合う案内溝の中間にある状態
を示してあり、このときの電気信号は(数2)でx=p
t/2を代入して得られるv=−A1+B1となる。こ
こでvは案内溝がビームにまったくかかっていない状態
での電気信号と、ビームに案内溝がかかって反射、回折
して得られる電気信号との差であることから、vの値は
図3、図4において斜線部s1 〜s6 で示したようなビ
ーム強度分布曲線の案内溝幅部分の面積sに相当すると
考えられる。また変調度MODは上述のようにMOD=
A1/B1で与えられるから、これと上記のv=−A1
+B1よりMOD=(1−v/B1)∝(1−s/B
1)となり、この式より面積sが大きい方が変調度MO
Dが低く、sが小さい方がMODが高いことがわかる。
FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the relative intensities of the condensed beams on the reflector given by (Equation 9) and (Equation 10) in contour maps, respectively. When analyzing an electric signal obtained by reflecting and diffracting a beam on a magnetic storage medium on which a guide groove is formed, the Y of the guide groove is compared with the beam diameter.
Since the length in the direction is sufficiently large, the relative relationship between the intensity distribution in the X direction obtained by integrating the beam intensity in the Y direction and the guide groove may be seen. FIGS. 3A, 3B, and 3C show a beam with a circular aperture, and FIGS. 4A, 4B, and 3C show beams integrated in the Y direction when the beam diameter is changed for a rectangular aperture. 4 shows a positional relationship of a guide groove with respect to intensity and beam intensity. 3 and 4 show a state in which the beam is located between the adjacent guide grooves, and the electric signal at this time is represented by (Equation 2) and x = p
v = −A1 + B1 obtained by substituting t / 2. Here, v is a difference between an electric signal in a state where the guide groove is not applied to the beam at all and an electric signal obtained by reflecting and diffracting the beam with the guide groove applied thereto. It is considered that the beam intensity distribution curve corresponds to the area s of the guide groove width portion as shown by the hatched portions s1 to s6 in FIG. Further, as described above, the modulation degree MOD is MOD =
Since this is given by A1 / B1, this and v = −A1
MOD = (1-v / B1) ∝ (1-s / B from + B1)
1), the larger the area s is, the greater the modulation MO
It can be seen that MOD is higher when D is lower and s is lower.

【0036】図3(a)に示すようにビーム径が大きい
場合、面積s1 が大きく変調度MODが低いことがわか
る。図3(b)はビーム径がほぼ案内溝のピッチptと
等しい場合だが面積s2は図3(a)のs1より小さく
変調度MODは比較的高くなる。(数1)で求められる
NAはビーム径が図3(b)の状態となる値である。ま
た、ビーム径が図3(a)および図3(b)のような場
合は、ビームを案内溝に対して変位させたとき得られる
位相波形は(数2)で近似できるような正弦波に近い形
状である。図3(b)よりさらにビーム径を小さくして
いくと図3(c)に示したようにs3 はさらに小さくな
り変調度MODを高くすることは可能であるが、このと
き位相波形は正弦波から歪んだ形状となり、位相誤差が
増大しトラッキング位置ずれが生じるためこのようなビ
ーム径に設定することはできない。図7(a)は以上説
明した円形開口の場合の像側開口数NAに対する変調度
MODと位相誤差の関係を示したものであり、X1、X
2、X3はそれぞれ図3(a)、(b)、(c)に対応
する。
As shown in FIG. 3A, when the beam diameter is large, the area s1 is large and the modulation MOD is low. FIG. 3B shows the case where the beam diameter is substantially equal to the pitch pt of the guide groove, but the area s2 is smaller than s1 in FIG. 3A, and the modulation MOD is relatively high. The NA obtained by (Equation 1) is a value at which the beam diameter becomes the state shown in FIG. When the beam diameter is as shown in FIGS. 3A and 3B, the phase waveform obtained when the beam is displaced with respect to the guide groove is a sine wave that can be approximated by (Equation 2). It is a close shape. When the beam diameter is further reduced as compared with FIG. 3B, s3 is further reduced as shown in FIG. 3C, and the modulation degree MOD can be increased. Such a beam diameter cannot be set because the shape becomes distorted, the phase error increases, and the tracking position shifts. FIG. 7A shows the relationship between the modulation factor MOD and the phase error with respect to the image-side numerical aperture NA in the case of the circular aperture described above, and X1, X
2 and X3 correspond to FIGS. 3A, 3B, and 3C, respectively.

【0037】位相誤差が所定の値以下において、円形開
口の場合得られる最大変調度は、所定の位相誤差を考慮
してX2の値であり、このときの変調度MODは、1−
s2/B1である。これに対し矩形開口では、ビーム径
が大きい場合、図4(a)に示すように円形開口同様斜
線部s4が大きく変調度MODが低いが、図4(b)に
示すようにビーム径がほぼ案内溝ピッチptと等しいと
きは、ビーム強度分布が円形開口と異なりxの部分では
強度がほぼ0となっているため斜線部s4が0に近く非
常に変調度MODが高いことがわかる。このときの変調
度MODは、1−s5/B1である。矩形開口の場合も
ビーム径が図4(b)に示す状態よりさらに小さくなる
と位相波形が正弦波より歪んでくる。また、図4(c)
に示すように斜線部s6は図4(b)のs5よりも大き
く変調度は逆に低下している。
When the phase error is equal to or less than a predetermined value, the maximum modulation obtained in the case of a circular aperture is the value of X2 in consideration of the predetermined phase error, and the modulation MOD at this time is 1-
s2 / B1. On the other hand, when the beam diameter of the rectangular aperture is large, the hatched portion s4 is large and the modulation factor MOD is low as in the case of the circular aperture as shown in FIG. 4A, but the beam diameter is almost as shown in FIG. When the pitch is equal to the guide groove pitch pt, the beam intensity distribution differs from the circular aperture, and the intensity is almost 0 at the portion x, so that the hatched portion s4 is close to 0 and the modulation factor MOD is very high. The modulation MOD at this time is 1-s5 / B1. Also in the case of a rectangular aperture, when the beam diameter becomes smaller than the state shown in FIG. 4B, the phase waveform is distorted from a sine wave. FIG. 4 (c)
As shown in the figure, the hatched portion s6 is larger than s5 in FIG.

【0038】矩形開口の場合の像側開口数NAに対する
変調度MODと位相誤差の関係を示したのが図7(b)
であり、Y1、Y2、Y3はそれぞれ図4(a)、
(b)、(c)に対応する。以上の説明で明らかなよう
に円形開口および矩形開口いずれにおいても像側開口数
NAを大きくすることでビーム径を小さくしていくと変
調度MODは増加する傾向にあるが、ある値以上にNA
を大きくするとビームが案内溝から変位して得られる位
相波形が正弦波から歪みトラッキング位置ずれをおこす
ために制限される変調度MODの最大限界がある。この
最大変調度を円形開口と矩形開口で比較した場合、ビー
ム強度分布の相違によりs2>s5であるため、矩形開
口の最大変調度の方が円形開口の最大変調度を上回る値
となる。
FIG. 7B shows the relationship between the modulation MOD and the phase error with respect to the image-side numerical aperture NA in the case of a rectangular aperture.
And Y1, Y2, and Y3 are respectively shown in FIG.
(B) and (c). As is clear from the above description, the modulation degree MOD tends to increase as the beam diameter is reduced by increasing the image-side numerical aperture NA in both the circular aperture and the rectangular aperture.
Is increased, there is a maximum limit of the modulation factor MOD that is limited because the phase waveform obtained by displacing the beam from the guide groove is distorted from a sine wave to cause a tracking position shift. When the maximum modulation is compared between the circular aperture and the rectangular aperture, s2> s5 due to the difference in the beam intensity distribution, so that the maximum modulation of the rectangular aperture is greater than the maximum modulation of the circular aperture.

【0039】一方、以上の理論から図5に示したように
開口19のY方向幅WyがX方向幅Wxに比べ十分長け
れば矩形でなくとも同様な効果は得られることが推定で
きるが、近年の磁気記録装置に要求される小型化、薄型
化の制約から構成上レンズサイズはせいぜい有効径Φ2
mm程度しか許されず、さらにレンズの周辺部の使用は
収差の影響がでるため光学性能上なるべく避けた方が好
ましいので結果的にWxは大きくても1mm程度にしか
ならない。Wyも0.8mm位であるためこのような開
口寸法においては開口の四隅に角Rがつくとビーム強度
分布が円形開口の強度分布に近づくため変調度は下がっ
てしまう。したがって変調度を最大に上げるためには開
口は矩形であることが必要となる。
On the other hand, from the above theory, as shown in FIG. 5, if the width Wy in the Y direction of the opening 19 is sufficiently longer than the width Wx in the X direction, it can be estimated that the same effect can be obtained even if the opening 19 is not rectangular. Due to the restrictions on miniaturization and thinning required for magnetic recording devices, the lens size is at most an effective diameter Φ2
mm is allowed, and the use of the peripheral portion of the lens is affected by aberrations. Therefore, it is preferable to avoid the optical performance as much as possible. As a result, Wx is only about 1 mm at most. Since Wy is also about 0.8 mm, in such an opening size, if the corners R are formed at the four corners of the opening, the beam intensity distribution approaches the intensity distribution of the circular opening, so that the modulation degree decreases. Therefore, in order to increase the degree of modulation to the maximum, the opening needs to be rectangular.

【0040】また、矩形開口とすることにより、円形開
口に比べ開口面積が25%以上増加するため光検出器1
5からの出力もこれに比例して増加するのでさらに信号
対雑音比が高くなる利点も有する。 (実施の形態2)次に、本発明の請求項2に記載された
発明の実施の形態について、図6を用いて説明する。
Further, the rectangular aperture increases the aperture area by 25% or more compared to the circular aperture.
5 also has the advantage that the signal-to-noise ratio is further increased since the output from 5 increases in proportion thereto. (Embodiment 2) Next, an embodiment of the invention described in claim 2 of the present invention will be described with reference to FIG.

【0041】図6(a)、(b)において、磁気記録装
置の基本的な構成は前記実施の形態1の図1に示した構
成と同様である。実施の形態1と異なる点は、像側開口
数NAを対物レンズ17の調整位置に関わらず一定にす
るために開口2をレンズ17と磁気記憶媒体4との中間
に、磁気記憶媒体4との距離が一定となるよう設けた点
である。
6A and 6B, the basic configuration of the magnetic recording apparatus is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The difference from the first embodiment is that in order to keep the image-side numerical aperture NA constant regardless of the adjustment position of the objective lens 17, the aperture 2 is located between the lens 17 and the magnetic storage medium 4, This is a point provided so that the distance is constant.

【0042】従来例を示す図8において、対物レンズ1
7の焦点位置が磁気記憶媒体4上に一致するよう開口2
0が形成された支持体21とともに対物レンズ17を移
動させると、像側開口数NAはレンズ17が磁気記憶媒
体4から遠ざかるほど小さくなるよう変化してしまう。
前述のように像側開口数NAが低下すると変調度MOD
も低下するため対物レンズ17の焦点距離ばらつきによ
っては必ずしも最大変調度が得られないことになる。
In FIG. 8 showing a conventional example, an objective lens 1 is shown.
7 so that the focal position of the aperture 7 coincides with the magnetic storage medium 4.
When the objective lens 17 is moved together with the support 21 on which 0 is formed, the image-side numerical aperture NA changes so that the lens 17 becomes smaller as the distance from the magnetic storage medium 4 increases.
As described above, when the image-side numerical aperture NA decreases, the modulation degree MOD
Therefore, the maximum degree of modulation cannot always be obtained depending on the focal length variation of the objective lens 17.

【0043】本発明においては、矩形開口2を対物レン
ズ17と磁気記憶媒体4の中間の位置に設けてあり対物
レンズ17のZ方向位置に関わらず矩形開口2と磁気記
憶媒体4の距離は一定となっている。すなわち、矩形開
口2は、基台13に設けられるので矩形開口2と記録媒
体4との距離は、対物レンズ17が移動しても、一定と
なる。
In the present invention, the rectangular opening 2 is provided at an intermediate position between the objective lens 17 and the magnetic storage medium 4, so that the distance between the rectangular opening 2 and the magnetic storage medium 4 is constant regardless of the position of the objective lens 17 in the Z direction. It has become. That is, since the rectangular opening 2 is provided in the base 13, the distance between the rectangular opening 2 and the recording medium 4 is constant even if the objective lens 17 moves.

【0044】前述の構成により焦点位置あわせのために
対物レンズ17がどの位置にあろうと像側開口数NAは
一定となるため変調度MODが変化せず、どの磁気記録
装置においても最大変調度を得ることが可能となる。
With the above-described configuration, the image-side numerical aperture NA is constant regardless of the position of the objective lens 17 for focus position adjustment, so that the modulation factor MOD does not change. It is possible to obtain.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気記録
装置によれば、集光光学系の開口を反射体に形成された
周期的な物理変化の方向に平行な矩形形状に形成したこ
とにより、従来の円形開口に比べ変調度が高く、信号対
雑音比の良好なトラッキング誤差信号を検出することが
可能となる。
As described above, according to the magnetic recording apparatus of the present invention, the aperture of the focusing optical system is formed in a rectangular shape parallel to the direction of the periodic physical change formed in the reflector. Accordingly, it is possible to detect a tracking error signal having a higher degree of modulation and a better signal-to-noise ratio than a conventional circular aperture.

【0046】また、対物レンズを光軸方向に位置調整可
能な構成とした磁気記録装置において、集光光学系の開
口数を決定する開口部をディスク状記憶媒体と対物レン
ズとの中間に配置し、かつディスク状記憶媒体との距離
が一定となるよう構成したことにより、対物レンズの調
整位置に関わらず像側開口数が一定であるため常に最大
変調度を得られ、信号対雑音比の良好なトラッキング信
号を得ることが可能となる。
In a magnetic recording apparatus in which the position of the objective lens can be adjusted in the direction of the optical axis, an opening for determining the numerical aperture of the condensing optical system is arranged between the disk-shaped storage medium and the objective lens. In addition, since the distance from the disk-shaped storage medium is constant, the image-side numerical aperture is constant regardless of the adjustment position of the objective lens, so that the maximum modulation degree can always be obtained, and the signal-to-noise ratio is good. It is possible to obtain a proper tracking signal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1における磁気記録装置の
構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a magnetic recording device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)従来の円形開口による集光ビームの強度
分布を示す図 (b)本発明の実施の形態1における矩形開口による集
光ビームの強度分布を示す図
2A is a diagram showing the intensity distribution of a condensed beam by a conventional circular aperture; FIG. 2B is a diagram showing the intensity distribution of a condensed beam by a rectangular aperture in the first embodiment of the present invention;

【図3】従来の円形開口による集光ビームの強度分布の
案内溝による影響を示す図
FIG. 3 is a diagram showing the influence of a guide groove on the intensity distribution of a condensed beam by a conventional circular aperture.

【図4】本発明の実施の形態1における矩形開口による
集光ビームの強度分布の案内溝による影響を示す図
FIG. 4 is a diagram showing the influence of a guide groove on the intensity distribution of a focused beam due to a rectangular aperture according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態1における理論的には可能
な開口を示す図
FIG. 5 is a diagram showing theoretically possible openings according to the first embodiment of the present invention;

【図6】本発明の実施の形態2における磁気記録装置を
示す構成図
FIG. 6 is a configuration diagram showing a magnetic recording device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】(a)従来の円形開口による開口数と変調度お
よび位相誤差の関係を示す図 (b)本発明の実施の形態における矩形開口による開口
数と変調度および位相誤差の関係を示す図
7A is a diagram showing a relationship between a numerical aperture and a modulation factor and a phase error due to a conventional circular aperture. FIG. 7B is a diagram showing a relationship between a numerical aperture and a modulation factor and a phase error due to a rectangular aperture according to the embodiment of the present invention. Figure

【図8】従来の実施の形態における磁気記録装置を示す
構成図
FIG. 8 is a configuration diagram showing a magnetic recording device according to a conventional embodiment.

【図9】磁気記憶媒体と集光されるビームとの関係を示
す図
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a magnetic storage medium and a focused beam;

【図10】(a)、(b)従来の回折素子の格子パター
ンを示す図 (c)従来の光検出器とビームとの関係を示す図
10A and 10B are diagrams showing a grating pattern of a conventional diffraction element. FIG. 10C is a diagram showing a relationship between a conventional photodetector and a beam.

【図11】磁気記録装置の信号処理部を示す回路構成図FIG. 11 is a circuit configuration diagram showing a signal processing unit of the magnetic recording device.

【図12】磁気記録装置のトラッキング信号処理部にお
ける信号波形図
FIG. 12 is a signal waveform diagram in a tracking signal processing unit of the magnetic recording device.

【図13】磁気記録装置のビームが変位していく時のト
ラッキング信号処理部における信号波形図
FIG. 13 is a signal waveform diagram in a tracking signal processing unit when a beam of a magnetic recording device is displaced.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザー光源 2 開口 4 磁気記憶媒体 13 基台 14 磁気ヘッド 15 光検出器 15A〜15F 受光部 16 回折素子 17 対物レンズ 19、20 開口 21 支持体 61 信号処理部 65 デジタルプロセッサ 70〜74、71A〜71C、73A〜73C、74A
〜74C ビーム 91 駆動部 353〜355 電流−電圧(I−V)変換部 356〜359 包絡線検出部 374、375 差動演算部 403 出力端子
Reference Signs List 1 semiconductor laser light source 2 opening 4 magnetic storage medium 13 base 14 magnetic head 15 photodetector 15A to 15F light receiving unit 16 diffractive element 17 objective lens 19, 20 opening 21 support body 61 signal processing unit 65 digital processor 70 to 74, 71A ~ 71C, 73A ~ 73C, 74A
~ 74C beam 91 drive unit 353-355 current-voltage (IV) conversion unit 356-359 envelope detection unit 374,375 differential operation unit 403 output terminal

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反射率の変化を与える周期的な物理変化
が形成されたディスク状記録媒体と、光ビームを出射す
る光源と、前記光源から出射されたビームを受けて前記
記憶媒体上に集光する集光光学系と、前記記録媒体で反
射、回折し、再び前記集光光学系の開口内を透過したビ
ームを受けて、受光量に応じた信号を出力する光検出手
段と、前記光検出手段から出力された信号を処理してト
ラッキング誤差信号を出力する信号処理手段と、前記信
号処理手段から出力されたトラッキング誤差信号を受け
て、所望のトラックにビームの位置決めを行う駆動手段
と、前記記録媒体上に情報を記録し、または記録媒体上
の情報を再生もしくは消去する磁気ヘッドとを具備した
磁気記録装置であって、 前記集光光学系の開口を前記記録媒体に形成された周期
的な物理変化の方向に平行な矩形形状に形成するととも
に、ビーム幅を略トラック幅に等しくとることを特徴と
する磁気記録装置。
1. A disk-shaped recording medium on which a periodic physical change giving a change in reflectivity is formed, a light source for emitting a light beam, and a beam received from the light source, collected on the storage medium A condensing optical system that emits light, a light detecting unit that receives a beam that is reflected and diffracted by the recording medium and transmits again through the opening of the condensing optical system, and outputs a signal corresponding to a received light amount; A signal processing unit that processes a signal output from the detection unit to output a tracking error signal, and a driving unit that receives the tracking error signal output from the signal processing unit and performs beam positioning on a desired track. A magnetic recording device comprising: a magnetic head that records information on the recording medium or reproduces or erases information on the recording medium, wherein an opening of the condensing optical system is formed in the recording medium. And forming parallel rectangular in the direction of cyclic physical change, a magnetic recording apparatus characterized by taking equal beam width approximately the track width.
【請求項2】 前記光源から出射されたビームを前記記
録媒体上に集光する対物レンズを光軸方向に位置調整可
能とするとともに、前記集光光学系の開口数を決定する
開口部を前記記録媒体と前記対物レンズとの中間に配置
し、かつ前記記録媒体との距離が一定となるよう構成し
たことを特徴とする請求項1記載の磁気記録装置。
2. An objective lens for condensing a beam emitted from the light source on the recording medium, the position of which can be adjusted in an optical axis direction, and an aperture for determining a numerical aperture of the condensing optical system is provided. 2. The magnetic recording apparatus according to claim 1, wherein the magnetic recording apparatus is arranged between a recording medium and the objective lens and has a constant distance from the recording medium.
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