JPS61198457A - 光ピツクアツプ - Google Patents

光ピツクアツプ

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JPS61198457A
JPS61198457A JP3905185A JP3905185A JPS61198457A JP S61198457 A JPS61198457 A JP S61198457A JP 3905185 A JP3905185 A JP 3905185A JP 3905185 A JP3905185 A JP 3905185A JP S61198457 A JPS61198457 A JP S61198457A
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light
beam splitter
optical
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signal
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遠藤 清伸
Kazuya Matsumoto
和也 松本
Tetsuo Kuwayama
桑山 哲郎
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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し光ピツクアップに
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ップの研究、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、通常カー効果やファ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
子を通して得ちれる信号成分は微小であり、信号検出の
為の光ピツクアップには幾つかの工夫がなされている。
第1O図は、従来の光ピツクアップの構成例を示す概略
図である0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
ッター3を通過し対物レンズ4により、記録媒体5上に
大略φIBm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、カー効果及びファラ
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、ビームスプリッタ−3により入射光束と分離
される0分離された光束は、第2のビーム拳スプリッタ
6により一部反射され、レンズ系7を通り光センサ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
、ナイフェツジ系、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
トフォーカス(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拳プル法等で
情報トラックとのズレ、即ち、オートトラッキング(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(アクチュエータ
)にフィード−パックして、正確な焦点位置で正確なト
ラックトレースを行ない信号の録再を行なう。
第2のビーム・スプリッター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・スプリッター10
にて2方向に分割される。
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、偏光ビームスプリッ
タ−IO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11図(A
)、(B)は夫々l/2波長板9と偏光ビームスプリッ
タ−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
ると記録媒体5より反射された光束は、光磁気パターン
の磁区の向き(上向き又は下向き)により、その偏光面
がθ 又は−〇や回転する。l/2に 波長板9と偏光ビームスプリッタ−1O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とぎ1が信号振幅成分となる。θ と−〇え
は、光磁に 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12図(A)、CB)に示すように分割された光束
で、それぞれ位相が1800ずれる。これらの光信号を
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
のノイズ、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、ノイズ成分は減少する。
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2・    2 信号成分S1−、とSl、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10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ップは
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させねばな
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ップ
を提供することにある。
本発明の上記目的は、受光面が複数の部分に分割された
単一の光検出器と、磁気的に情報が記録された記録媒体
からの光束を分割し、分割された光束を前記光検出器の
各々異なる部分に導く手段と、前記分割された一方の光
束の偏光方向90″回転する手段と、前記偏光方法の回
転された光束と他方の光束とを各々強度変調された光束
に変換する検光子と、前記光検出器の各部分の出力から
情報信号を差動検出する手段とから光ピツクアップを構
成することによって達成される。
第1図に本発明の光ピツクアップの構成例を示す、LD
15より発せられた光束は、コリメーターレンズ16に
て平行光束となり、第1のビームスプリッタ−17で反
射され、対物レンズ18により記録媒体19上に微小ス
ポットに集光する。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のビームスプリッタ−17
を通過し、第2ビーム・スプリッター20に入射し、2
光束に分離される。第2のビーム・スプリッター20に
て反射された第1の分割光21は、偏光板の如き偏光素
子22を通り、集束レンズ25にて光センサ−24に向
って集光する。又、偏光素子22は、集束レンズ25と
光センサ−24の間に配置しても同じ効果が得られる。
他方、第2のビームスプリッタ−20を通過した第2の
分割光26は、ビームスプリッタ−20の底面の反射部
27で反射され1/2波長板23、偏光素子22を通過
し、集束レンズ25で光センサ−24にむかい集光され
る。
光センサ−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−24は例えば第2図(A)に示すように、その
受光面に12分割の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0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−24をF点からずらして配置した場合、光セ
ンサ−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−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一
部の光束の部分を図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+I
J) 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、I
C,ID、IE、IF、IG、IHとする、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も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178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ァーフィールドパター
ンは衆知の如く、光スポッ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
ットとの位置関係、下部の図はファーフィールドパター
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(信号トラック方向)に合わせると
AT誤差信号工ATは、IAT= CIA+IC+IE
+IG+I I+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+L
H)で得られる。
AT倍信号おいても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。
次に光磁気により情報信号が差動で得られる理由を示す
第5図において、記録媒体19へ入射する光束の偏光面
の方向を又とし、それと垂直方向をYとする。
記録媒体19からの反射光は、第5図(A)の如く磁気
−光学効果によりその偏光面が僅な角度θにだけ傾いて
いる。この傾きは、磁区の上、下向きで時計方向あるい
は反時計方向(θK又は−θK)であり、その量は大略
1°程度である。
第1図におけるビームスプリッタ−20により反射され
た光束21は、偏光素子を通過する。
偏光素子22の透過軸を、X方向から大略45゜傾けて
おくと、偏光面の傾き方向により第5図ににおいて、 S、= (cos (45°−θK))2−(cos(
45°+θK)2 の信号強度成分が得られる。
又、第2の分割光26は偏光素子22を通過する前に、
1/2波長板23を通過するので、光束26の偏光方向
の状態は第5図(B)の如く、光束21と比べ90’回
転している。
従って、偏光素子22を通過すると、 s’、y= (cos (45°−θK) ) 2− 
(cos (45°+θK))2の強度信号成分が生じ
る。
S、2とギは便宜上、信号P−P成分のみを示したもの
であるが、第5図(A)、(B)からも理解出来るよう
にθにの回転の場合、光束21は最大、光束26は最小
の信号振巾となる。
即ち、光磁気信号により偏光面の回転を第1図の様な構
成で検出すると、光束21と光束26から得られる強度
変調は位相反転している事になる。従って、情報信号I
Sは 第2図(A)の場合、 l3= CIA+IB+IC+IE)+IE+IF) 
−(IG+IH+I I+I J+IK+IL)又、第
2図(B)の場合。
l3=(IA+IB+IC+ID)−(IE+IF+I
G+IH)で得られ、情報信号が差動検出される。
第10図に示す従来構成と第1図に示す本発明の構成か
ら明らかな様に本発明においては。
光センサーが3個から1個、集束レンズ3個から1個、
ビームスプリッタ−が3個から2個と大幅な部品減少が
図られており、小を化、低コスト化に宥利な構成である
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ップ
を実現出来る0例えば、第6図はビームスプリッタ−1
7,20,1/2波長板23゜偏光素子22を接着等で
1体化した例を示したものである。又、第7図はl/2
波長板をビームスプリッタ−20の反射面の直後に配置
した例で、第6図と異なり、同一サイズの平行四辺形ブ
ロック31.32を使用出来素子加工が簡略化される。
又、第8図に示す如<、l/2波長板23の代りに第2
の光束26の反射面23′に誘電膜。
金属膜等をい設ける事により偏光面を回転させる事も可
能である。第9図は1回の反射で偏光面を90’回転さ
せる事が困難な場合、多数回の反射で所望の回転角を得
る例を示したものである。
又、AF、AT誤誤信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、 光ピツクアップがコンパクト
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、更に高信頼性のピックアッ
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
キに対する配慮か少なくてすみ、位置調整などの簡単で
ある。
6、 光検出器と同一チッ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ッ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倍信号検出原理を説明する
図、第4図は本発明におけるAT倍信号検出原理を説明
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、第7図、第8図及び第9図は夫々
第1図の光ピツクアップの変形例を示す概略図、第10
図は従来の光ピツクアップの構成例を示す概略図、第1
1図及び第12図は夫々差動検出の原理を説明する図で
ある。 15−−−−−−−−−一半導体レーザー16−−−−
−−−−−−コリメーターレンズ17.20−−−−ビ
ームスプリッタ−18−−−−−−−−−一対物レンズ 19−−−−−−−−−一記録媒体 22 、22’−−−m個光素子 23−−−−−−−−−−1 / 2波長板24−−−
−−−−−−一光センサー 25−−−−−−−−−一集束レンズ 27−−−−−−−−−一反射部。 T′       丁′ (A)             (B)      
     (C)//′ (B) 第6図     第7図 第2圓     第c7図 第1/図 嘉/20  ゛

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)受光面が複数の部分に分割された単一の光検出器
    と、磁気的に情報が記録された記録媒体からの光束を分
    割し、分割された光束 を前記光検出器の各々異なる部分に導く手段と、前記分
    割された一方の光束の偏光方向 90°回転する手段と、前記偏光方向の回転された光束
    と他方の光束とを各々強度変調された光束に変換する検
    光子と前記光検出器の各部分の出力から情報信号を差動
    検出する手段とから成る光ピックアップ。
JP3905185A 1985-02-28 1985-02-28 光ピツクアツプ Expired - Fee Related JPH0656673B2 (ja)

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JP3905185A JPH0656673B2 (ja) 1985-02-28 1985-02-28 光ピツクアツプ
US08/195,881 US5661701A (en) 1985-02-28 1994-02-04 Optical pickup using split beams impinging on different photodetector areas
US08/195,882 US5416755A (en) 1985-02-28 1994-02-04 Optical pickup using split beams impinging on different photo-detector areas
US08/275,328 US5488598A (en) 1985-02-28 1994-07-14 Optical pickup using split beams impinging on different photodetector areas

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61258339A (ja) * 1985-05-13 1986-11-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学的記録再生装置
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