JPS6273444A - 光学ヘツド - Google Patents

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】 ［発明の技術分野］ 本発明は集束光を用いて消去可能な情報記憶媒体に対し
て情報の記録、再生、消去を行なう情報記録再生装置に
おける光学ヘッドに関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 既に、カー効果あるいはファラデー効果のような光磁気
効果を利用して情報記録媒体に対して、光学的に情報を
記録、再生、消去する装置が知られている。このような
装置には、従来例えば第４図あるいは第５図に示すよう
な光学ヘッドが採用されている。

第４図に示される光学ヘッドにおいては、半導体レーザ
１０からの光ビームは、コリメータレン状の平行光束に
変形されてビームスプリッタ１６およびミラー１８′を
介して約物レンズ２ｏに導入され、この対物レンズ２ｏ
によって情報記録媒体２２上に収束される。

情報記録媒体２２から反射された光ビームは、ミラー２
０およびビームスプリッタ１６で反射される。反射され
た光ビームは、ビームスブリッタ２４で２系に分離され
、一方の光ビームは、１／２波長板２６を通過すること
によって偏光面が略４５度回転されて凸レンズ２８によ
って収束される。この凸レンズ２８で収束された光ビー
ムは、偏光ビームスプリッタ３０でＰ偏光成分よびＳ偏
光成分に分離され、各々Ｐ偏光成分およびＳＩ！光成分
の光ビームは、光検出１３２．３４に入射される。ビー
ムスプリッタ２４で分離された他方の光ビームは、凸レ
ンズ３６およびシリンドリカルレンズ３８を介して光検
出器４０に入射される。

この光学ヘッドでは、光検出器３２．３４の出力信号の
差から情報記録媒体２２に記録された情報が読出され、
光検出器４０からは、フォーカス信号が発生され、光検
出器３２．３４からトラッキング信号が発生される。

また、第５図に示される光学ヘッドにおいては、第１図
に示した光学ヘッドのビームスプリッタ２４を除去し、
球面凹レンズ４２が設けられ、偏光ビームスプリッタ３
０で分離されたＰＩ光成分の光ビームを検出する光検出
器４０でフォーカス信号が発生され、ＳＱ光成分の光ビ
ームを検出する光検出器４４からトラッキング信号が発
生される。

また、Ｐ偏光成分およびＳ偏光成分の光ビームの光検強
度の差、すなわら、光検出器４０．４２の出力信号の差
から情報記録媒体２２に記録された情報が読出される。

このように従来用いられているいずれの光学ヘッドにお
いても、情報記録媒体２２で反射した光ビームは、１／
２波長板２６以後の信号検出系の偏光ビームスプリッタ
３０に達するまでに、ミラー１８−、ビームスプリッタ
１６等で反射されている。通常このような反射がおきる
と、光ビームのＰ偏光成分とＳ（Ｉ光成分の間に位相差
が生じることが知られている。

例えば第６図に示したミラー１８′を例にとり、光ビー
ムのＰ偏光成分とＳ偏光成分の間に生じる位相差につい
て説明する。

ミラー１８′が第６図に示したように、プリズムの端面
で起きる全反ＱＪを利用した構造の場合、光ビームのＰ
偏光成分の位相変化量をθｐ、Ｓ［光成分の位相変化量
をθＳ１両者の間の差をθ＝θｐ−Ｏ５とすると、それ
ぞれは次のように表わされる。

ｔａｎθｐ　／２＝−ｎ　　ｎ　２　ｓｉｎ　２　ｔｐ
−百／ＣＯ３ψ・・・・・・（１） ｔａｎθｓ／２＝−ｒ〒７−＝了／ｎＣＯ３ψ・・・・
・・（２） ｔａｎθ／　２　＝　ｔａｎθｐ−θｓ／２＝ｃｏｓ　
ψｎ　２　ｓｉｎ　２　＜ｐ　−１／ｎ　ｓｉｎ　２ψ
・・・・・・〈３） 但し　ｎニブリズムの屈折率 ψ：光ビームのプリズムの端面に対する入射角 ここで（３）式に、ガラスの屈折率であるｎ　−１，５
を、またφ−４５を代入すると、０−３６゜９度となる
。このθ−３６．９度はおよそλ／９゜８に相当するの
で、ミラー１８−とじて全反射を利用すると、光ビーム
のＰ偏光成分とＳａ！光成分との間におよそλ／９，８
の位相のずれが生じていることがわかる。ＰＧ光成分と
ｓｉ光成分を含む直線偏光の光ビームが、このミラー１
８′で反射されると、上述した位相のずれにより完全な
直線偏光ではなく楕円偏光となるため、光磁気効果を用
いた情報記録媒体に対する再生光の検出光路途中にこの
ようなミラー１８′が存在すると、楕円偏光成分の増加
により読取り信号のＳ／Ｎ比が低下する。

またミラー１８′として光反射コートを用いその表面で
光ビームを反射させる構造の場合、光反射コートの材質
により特性は異なるが、光反射コート材として、アルミ
亡クロム等の金属を用いた場合には、これらの金属自体
に導電性を有し、光反射時に光ビームの若干の損失を伴
う。そのため光ビームには位相のずれが生じる。さらに
金属としてマルチコート而を用いた場合、コート材に導
電性を有し、光反射時に光ビームの若干の損失を伴い、
同様に位相のずれが生じる。但し位相のずれ聞はコート
材の材質、層構造により大きく異なるものである。なお
、上述したことは、ビームスプリッタ１６．２４等にＪ
３いても、はぼ同様のことが言える。

ｔなわち、従来の光学ヘッドにおいては、１／２波長板
２６以後の（を号検出系で情報記録媒体２２からのカー
回転角を検出すると、このような光ビームのＰ偏光成分
とＳ＠光成分の間に生じる（９相のずれによって、信号
検出のＳ／Ｎ比が低下するといった欠点があった。

また、第４図および第５図に示した従来の光学ヘッドで
は、情報記録媒体２２と１／２波艮板２６以後の信号検
出系の間で光ビームは奇数回反射を行なっているという
特徴があつｌこ。

［発明の目的〕 本発明は上記事情に基づいて成されたもので、非常に簡
単な構造で情報記録媒体ｈ）ら検ｊｌ光学系に〒るまで
の光路途中で生じる光ビームの位相差を補正し、情報信
号の再生を確実に行なうことができる光学ヘッドを提供
することを目的とする。

［発明の概要１ 木発１１は上記目的を達成するために、光ビームを発生
させる光源と、この光源から発生された光ビームを情報
記録媒体に集光させる対物レンズと、前記情報記録媒体
で反射した光ビームを反射させる光反射手段と、この光
反射手段で反射した光ビームをキ；を偏光成分に分＃Ｉ
する検光子と、この検光子によって分離された光ビーム
を検出Ｊる光検出固とを具備し、前記光反射手段は、光
ビームを前記検光子に到達するまでの間に偶数回反射さ
せ、かつこのｆｕｌｌの半分の回数は他の半分の回数に
対して略直角に異なる方向に反射させることを特徴とす
るものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

第１図は、本発明の一実施例の光学ヘッドを示したもの
である。

この光学ヘッドにおいては、光源である半導体レーザ５
０からの楕円形状の光ビームしは、コリメータレンズ５
２によって平行光束に変換されてビームスプリッタ５６
の光入射面５４に斜め方向から入射される。楕円形状の
光ビームＬは、ビームスプリッタ５６、例えば、ハーフ
ミラ−を有するプリズム体の先入Ｉｌ面５４に対して斜
め方向ｆ３Ｘら入射されることからこの光ビームＬは、
ビームスプリッタ５６内で楕円形から円形のビームに変
換される。ビームスプリッタ５６を透過した光ビームＬ
は、ミラー５８で反射されて対物レンズ６０に導入され
、この対物レンズ６０によって情報記録媒体６２上に収
束される。

この情報記録媒体６２は、例えば、アモルファス磁性合
金で作られた記録層を有し、同心円周状もしくは、スパ
イラル状にトラッキングガイドがその面上に凹又は、凸
形状で形成されている。さらに、このトラッキングガイ
ドには、トラックアドレス及びセクターアドレス等の予
備情報すなわらプリフォーマット信号が予め凹あるいは
、凸形状のプリピットとして形成されている。この情報
記録媒体６２の記録層は、情報が記録されていない状態
では、その全ての磁区の方向が一定方向に備えられ、記
録時には、磁界を与えて急加熱するとその領域の磁区の
磁化方向が反転される。

半導体レーザ５０は、図示しない駆動回路によって駆動
され、再生時には、この半導体レーザ５０からは、一定
の光強度を有する光ビームＬが発生され、記録時には、
記録すべき情報に応じて光強度変調された光ビームＬが
発生され、消去時には、再生時よりも大きな一定の光強
度を有する光ビームＬが発生される。

記録時には、磁石装Ｗ１６４から発生された静磁界が情
報記録媒体６２に与えられ、記録用の光ビームＬで情報
記録媒体６２のトラッキングガイドをトレースすると、
特定の領域が急加熱され、磁化方向が反転されて情報が
記録される。また、再生時には、再生用の光ビームＬで
トラッキングガイドをトレースして反転磁化された磁区
領域に収束光ビームＬを照射するとその光ビームＬの偏
光面が僅かに回転される。消去時には、磁石装置６４か
ら発生された静磁界が情報記録媒体６２に与えられ、消
去用の光ビー１’＝　ｌ−を磁化方向が反転された特定
の領域に照（ト）するとこの領域は、ゆるやかに加熱さ
れ、磁化方向が他の領域と同一となるように再び反転さ
れる。

情報記録媒体６２から反射された光ビームＬは、対物レ
ンズ６０を通過し、ミラー５８で反射されてビームスプ
リッタ５６内に導入され、ビー１１スプリツタ５６内で
反射される。反射された光ビームＬは、Ｓ成分の比率を
大きくするために１／２波長板６６を通過されて偏光面
が略４５度回転される。偏光面が回転された光ビームＬ
は、平行光束のまま検光子としての偏光ビームスプリッ
タ６８に導入される。

偏光ビームスプリッタ６８は、直角プリズム６９に横型
プリズム７ｏを接合しだらのであって、イの接合面が偏
光面７１Ａに形成されるとともに、接合面に対向した模
型プリズム７０の而が反ｔＪ４面７１Ｂに形成されてい
る。

この偏光ビームスプリッタ６８は、直角プリズム６つに
横型プリズム７０を接合したものであって、その接合面
が偏光面７２に形成されるとともに、接合面に対向した
模型プリズム７０の面が反射面７３に形成されている。

また、この模型プリズム７０の反射面７３は第２図に示
すように、互いに傾きをもつ３面７３ａ　、７３ｂ　、
７３ｃ　　（以後、傾斜面と称する）に分離されており
、２つの傾斜面７３ｂ、７３ｃの境界線７３ｄは情報記
録媒体６２のトラッキングガイドが伸びる方向あるいは
後述する光検出器に投影されたトラッキングガイドの像
が伸びる方向に略平行となるように定められている。

従って、Ｐ成分およびＳ成分を含む平行光ビームＬがこ
の偏光ビームスプリッタ６８に入射されたときには、Ｓ
成分の光ビームＬ１は偏光面７２で反射され、Ｐ成分の
光ビームＬｔ　＝は偏光面７２を通過して反射面７３で
反射される。この偏光面７２と反射面７３とは、非平行
で僅かな角度を成している為にＰ成分およびＳ成分の光
ビームＬ１、Ｌｌ−は、僅かに異なる方向に向けられ、
ざらにＰ成分の光ビームＬｔ　′は、第１図に示覆よう
に、反射面７３のそれぞれの傾斜面７３ａ、７３ｂ、７
３Ｃで反射される光ビームＬｌ−は、互いに異なる方向
に反射されるので、３つに分Ｈ１Ｌ２、Ｌ３．Ｌ４され
て集光レンズ７４に向かう。

賜九面７２および反射面７３で反射されたＰ成分および
Ｓ成分の光ビーム１１．Ｌ２．Ｌ３．Ｌ、１は集光レン
ズ７４によって集光されて光検出器７６に収束される。

この光検出器７６は、第３図に示すように対物レンズ６
０が情報記録媒体６２に対して合焦点状態にある際に３
つのＰ成分の光ビームＬ２　、　Ｌ３　。

Ｌ　ｉの収束点がそれぞれ形成される検出領域を有する
、第１．第２および第３の検知部７７．７８゜７１）と
Ｓ成分の光ビームＬ１の収束点が形成される検出領域を
有する第４の検知部８０を有している。しから第２およ
び第３の検知部７８．７９は、反射面７３の境界線ｄの
方向で分離され、第１の検知部７７は、境界線７３ｄの
方向に対して直角な方向で微小間隔を空けて２つの感知
領域７７８゜７７ｂに分割されている。

対物レンズ６０が情報記録媒体６２に対して合焦点状態
にある際には、偏光面７２で反射されたＳ成分の光ビー
ムＬ１は第４の検知部８０に収束され、また傾斜面７３
ａで反射した光ど−ムＬ２は第１の検知部７７に、傾斜
面７３ｂで反射した光ビームＬ３は第２の検知部７８に
、さらに傾斜面７３ｄで反射した光ビームＬ４は第３の
検知部７つにそれぞれ収束されるものである。

そして第２及び第３の検知部７８．７つから発生された
信号の差を減算器によって得ることによってトラッキン
グエラー信号が発生され、第１の検知部７７の感知領域
７７ａ、７７ｂがらの信号の差を減算器によって（Ｊる
ことによってフォーカス信号が発生される。ざらに、第
１の検知部７７の感知領域７７ａ、７７ｂおよび第２お
よび第３の検知部７８．７９からの信号を加算器によっ
て加鋒し、第４の検知部８０から発生された信号との差
を減１＋２によって（ワることによって情報が再生され
る。

このフォーカス信号に応じて対物レンズ６０がその光信
方向に移動され、常に対物レンズ６０は、情報記８媒体
６２に対して合焦点状態に維持され、トラッキングエラ
ー信号に応じて対物レンズ６０は、光軸に対して直角な
方向に移動され、正確に情報記録媒体６０のトラッキン
グガイドが合焦点状態の光ビームＬで追跡される。その
結果、情報記録媒イホ６２から記録情報が読出され、プ
リフォーマット信号及び記録情報が再生される。同様に
、記録時には、情報が正確に書込まれ、消去時には、確
実に記録情報が消去される。

以上説明した光学ヘッドにおいては、情報記録媒体６２
で反射した光ビームＬ１は、対物レンズ６０を通過後、
検光子である偏光ビームスプリッタ６８の偏光面７２に
到達するまでの間に、光反制手段であるミラー５８とビ
ームスプリッタ５６の合計２回反射されており、しから
ミラー５８とビームスプリッタ５６とではその反射方向
は、略直角に異なる方向となっている。そのため、情報
記録媒体６２で反射した光ビームＬがミラー５８で反射
された時に、例えばＰ偏光成分がＳａ光成分に対して位
相の遅れが生じたとする。しかしながら、この位相のず
れに対し、類似した特性を有するビームスプリッタ５６
によって、光ビームＬをミラー５８の時とは略直角に異
なる方向に反射させることにより、Ｐ偏光成分とＳ偏光
成分との間に位相のずれが生じ、全体としては、ミラー
５８で反射された時に生じるＰ偏光成分とＳ偏光成分の
位相のずれを相殺したことになる。よって、この光学ヘ
ッドにおいては、情報記録媒体６２から検出光学系６７
に到達するまでの間に生じる光ビームＬの位相差を補正
することができる。

また、この光学ヘッドにおいては、１つの光検出器７６
で情報信号の再生、フォーカス信号及びトラッキングエ
ラー信号の検出を行なっている。

そのため従来の光学ヘッドに比べて非常に筒中な構成で
各信号の検出を行なうことができる。そのため光学ヘッ
ドの構成部品点数が減少するために、光学ヘッド全体が
軽量となってこの光学ヘッドのアクセス速度を速めるこ
とができ、さらにはコストを減少させることができる。

なお、本発明の応用例としては、情報記録媒体６２で反
射した光ビームＬが検出光学系６７に到達づ゛るまでの
間に、ミラーやビームスプリッタ等で例えば４回または
６回等偶数回反射させかっこの反射の半分の回数は他の
半分の回数に対して略直角に異なる方向に反射させるこ
とにより、結果として光ビームＬの位相差を補正する光
学ヘッドであっても構わない。

また、この光学ヘッドにおいては、偏光ビームスプリッ
タに形成されている横型プリズム７０の反剣面７３に３
つの傾斜面が形成されているもので説明を行なったが、
本発明は必ずしもこれに限定されず偏光ビームスプリッ
タ６つの嘔光面７２に３つの傾斜面に設けられるような
構成にしても構わない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明におりる光学ヘッドにおいて
は、非常に簡単な構造のもので、情報記録媒体から検出
光学系に至るまでの光路途中に生じる光ビームの位相差
を補正し、情報信号の再生を確実に１１なうことができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光学ヘッドの概略構成
図、第２図は第１図に示した光学ヘッドの検光子の反射
面を示した概略構成図、第３図は第１図に示した光学ヘ
ッドの光検出器の概略構成図、第４図および第５図は従
来の光学ヘッドの概略構成図、第６図はミラーにおける
光ビームの反射の状態を示した概略図である。 ５０・・・光源（半導体レーザ） ６０・・・対物レンズ ６２・・・情報記録媒体 ６８・・・検光子（（偏光ビームスプリッタ）７６・・
・光検出器 代理人　弁Ｉｆｆ＋士　則近　憲佑 同　　　　大胡　曲夫 ７．３ｔｘ 第３　田

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ビームを発生させる光源と、 この光源から発生された光ビームを情報記録媒体に集光
   させる対物レンズと、 前記情報記録媒体で反射した光ビームを反射させる光反
   射手段と、 この光反射手段で反射した光ビームを偏光成分に分離す
   る検光子と、 この検光子によつて分離された光ビームを検出する光検
   出器とを具備し、 前記光反射手段は、光ビームを前記検光子に到達するま
   での間に偶数回反射させ、かつこの反射の半分の回数は
   他の半分の回数に対して略直角に異なる方向に反射させ
   ることを特徴とする光学ヘッド。