JPS63100644A - 光磁気情報再生装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は、磁気光学効果を利用して記録媒体に磁気的に
記録された情報を再生する光磁気情報再生装置に関する
。

〔従来技術〕

近年、半導体レーザ光により記録再生を行なう光メモリ
は、高密度記録メモリとして実用化への研究開発が盛ん
である。この内、既に製品化されたコンパクト・ディス
ク等に代表される再生専用光ディスクやＤ　ＲＡ　Ｗタ
イプ光ディスクとともκ、特に消去・書き換えが可能な
光磁気ディスクが有望視されてきている。光磁気ディス
クは、レーザスポット照射による磁性薄膜の局所的温度
上昇を利用して磁気的に情報を記録し、磁気光学効果（
特にカー効果）により情報を再生するものである。ここ
でカー効果とは、光が磁気記録媒体によって反射された
場合κ、偏光面が回転する現象をさす。

従来の光磁気ディスク装置の基本的構成を第９図に示す
。第９図において、ｌは半導体レーザ、２はコリメータ
レンズ、１１．２０はハーフミラ−１４は対物レンズ、
６は光磁気記録媒体、７１．７２は検光子、８は集光レ
ンズ、９＋　、　９２は光検出器で、ｌ】偏光方向は紙
面に平行、Ｓ偏光方向は垂直である。

次κ、上記装置において、光磁気情報を再生する場合に
ついて説明する。半導体レーザｌからＰ偏光方向の直線
偏光として射出された光束は、コリメータレンズ２によ
り平行光束とされ、ハーフミラ−１１を通過する。Ｐ偏
光成分振幅透過率をｔｌ、Ｓ偏光成分振幅透過率ををｔ
ｐとすれば、１１においてはＩ　ｔｐ　ｌ！＝ｌ　ｔｓ
　Ｉ”＝０．５である。光束は対物レンズ４により、光
磁気記録媒体６上に微小なスポットとして結像される。

媒体６上にあらかじめ磁区（ピット）が形成されている
場合には、第１０図に示す様に媒体６からの反射光は、
カー効果によりスポット照射領域の磁化方向上向きか又
は下向きかに応じて、各々±θ４の偏光面の回転を受け
る。ここで、記録媒体６の振幅反射率のＰ偏光成分をＲ
，Ｓ偏光成分をＫとすれば、次式が成り立つ。

Ｉ　Ｉ（１ θえ＝＋□　　　　　　　　　　　　　（１）ＲＩ 光磁気変調された反射光は、対物レンズ４で再び平行光
束とされハーフミラ−１１で反射された後、集光レンズ
８で収束光束とされハーフミラ−２０で分割され、各々
検光子１１．２を通過し、強度変調された光束として光
検出器９１．９２で検出される。即ち、第１０図に示す
様に検光子の光学軸のＰ偏光方向からの角度は透過側と
反射側で各々±θＡとなっており、光束はその振幅の検
光子光学軸への正射影として検光される。したがって従
来の装置ではθＡを信号光が最大となる様に４５°に設
定されていた。カー回転角が十〇、の場合、透過側、反
射側の検光子を通過し、各々の光検出器に入射する光量
は、記録媒体への入射光量をＩＯとすれば、となる。θ
え〜１０　であるから、ＩＲＩ”＞ＩＫ＋２が成り立つ
ので、（２）式は と表せる。（３）式括弧内第２項は光磁気変調成分、第
１項は非変調成分である。これらの光を各々光検出器９
１．９２で光電変換し、不図示の差動回路で差動検出し
て光磁気信号が得られる。

しかしながら、このような従来の偏光特性を持たないハ
ーフミラ−１１を用い、検光子光学軸を入射光束偏光方
向から４５°の角度に設定した光学系では、以下の様な
欠点があった。

ｌ）カー回転角θえは１０程度であり、これによる光磁
気変調成分は非常に微小な量であるので、偏光特性を持
たないハーフミラ−を通過する事により、光磁気変調成
分の光量が半分以上損なわれ、検出信号のＣ／Ｎ　（搬
送波と雑音との比）が低下する。

２）検出信号に重畳される雑音は、複数の種類があり、
それぞれ異なったθＡ依存性をもつので、これらを考慮
せずに信号が最大となるθへ＝４５°に検光子光学軸を
設定したのでは検出信号のＣ／Ｎが低下する。

３）Ｃ／Ｎが低いため、従来の装置は光磁気信号の検出
に例えば増幅作用をもつ光検出器（アバランシフォトダ
イオードなど）を用いなければならず、コスト面及び信
頼性で不利である。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を改良し、ビンフ
ォトダイオードなどの増幅作用のない安価な光検出器を
用いて、簡単な構成でＣ／Ｎの良好な光磁気信号の再生
が可能な光磁気情報再生装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、光磁気情報再生装置を、所定の方
向に偏光した光束を磁気的に情報が記録された記録媒体
上に照射する手段と、磁気光学効果により前記情報に応
じて偏光状態に変調を受けた前記記録媒体からの反射又
は透過光束をその偏光成分に応じた所定の割合で反射お
よび透過する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビーム
スプリッタで反射された光束を分割する手段と、前記分
割された各々の光束を検光する光学軸が前記所定の方向
に対し互いに逆方向に傾いた複数の投光手段と、前記複
数の投光手段を透過した各々の光束を光電検出する増幅
作用のない複数の光検出器と、前記複数の光検出器の各
々の検出信号を増幅し、これらを差分して前記情報を再
生する信号処理回路とから構成し、前記偏光ビームスプ
リッタの偏光反射率−透過率特性を以下の式を満足する
ように設定する事によって達成される。即ち、光検出器
が偏光ビームスプリッタの反射光を検出する場合、０．
１　＜　ｌ　ｒｐ　１”＜ｏ、５ ｌｒｓｌ”〜１ 又、光検出器が偏光ビームスプリッタの透過光を検出す
る場合、 ０．１≦ｌ　をｔｐ　ｌｘ≦０． ５＋　をｔｐ　ｌ”〜ｌ である。但し、ここで、前記偏光ビームスプリッタの前
記所定方向の偏光成分に対する振幅反射率及び振幅透過
率を各々ｒＰ＋ｊｉ、前記所定方向と垂直方向の偏光成
分に対する振幅反射率及び振幅透過率を各々ｒｓ、ｔｐ
とした。

〔実施例〕

以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図および第２図は、本発明に基づく光磁気情報再生
装置の第１実施例を示し、夫々第１図は光学系の概略構
成図、第２図は信号処理回路の概略構成図である。第１
図において、２１は半導体レーザ、２２はコリメータレ
ンズ、１２は偏光ビームスプリッタ、２４は対物レンズ
、２６は光磁気記録媒体、２７１゜２７２は検光子、２
８は集光レンズ、２９１，２９２はピンフォトダイオー
ド等の増幅作用のない光検出器、３０はハーフミラ−で
Ｐ偏光方向は紙面に平行、Ｓ偏光方向は垂直である。ま
た、１３．１４は夫々検光子２７１，２７２を透過した
光束を示し、この検出光束１３．１４は第２図のように
光検出器２９１，２９２で各々光電変換され、負荷抵抗
１６１，１６２を含む増幅器１５１，１５２によって電
圧増幅された後、差動増幅器１８で差分されて、端子１
４より再生信号として出力される。

上記装置において、半導体レーザ２１はＰ偏光光束を出
射する。この出射光束は、コリメータレンズ２２で平行
光となり、偏光ビームスプリッタを透過して、対物レン
ズ２４によって記録媒体２６上に強度！０の光スポット
として照射される。そして、記録媒体２６で反射された
光束は、該記録媒体２６に磁気的に記録された情報に応
じて偏光状態に変調を受け、再び対物レンズ２４を通っ
て偏光ビームスプリッタ−２で反射し、集光レンズ２８
で収束光とされて、ハーフミラ−３０に導かれる。ハー
フミラ−３０で反射及び透過された光束は、各々検光子
２７１．２７２を通過し、強度変調されて光検出器２９
１゜２９２で受光される。ここで、前記偏光ビームスプ
リッタのＰ偏光及びＳ偏光の振幅透過を率各々ｊＧｌ＋
ｔｓ１振幅反射率を各々”ｐ＋ｒ＊とすると、前記検出
光１３．１４の強度１＋、Ｉ−はカー回転角子θえの場
合、（４）式であられせる。

ＩＲＩ”：＞　ＩＫＩ”であることを考慮して　式はと
あられせる。

（５）式は括弧内箱２項が光磁気変調成分、第１項が非
変調成分である。これらを第２図に示す回路で差動検出
すると第１項は相殺されて光磁気変調成分のみの光電流
１　ｄｉｌｆ ｉ山１１＝　　／ＣＩｏｌＲＩ　　ＩＫＩ　　１ｒｐｌ
　　１ｒｓｌｓｉｎ２θＡ　　　　　　（６）となる。

カー回転角が一〇、ならば（６）式は一／Ｃｌ０ＩＲＩ
　ＩＫＩ　１ｒｐｌ　１ｒｓｌｓｉｎ２θＡとなり、光
磁気変調信号が得られる。ここで、には光電変換効率を
示し、ｅを電荷量、ｈをブランク定数、ρを光検出器の
量子効率、νを光束の振動数として次式で与えられる。

光磁気変調成分強度をＩｇ１非変調成分強度をＩｉ＜と
すれば、これらは次の様にあられされる。

１ｇ〜ＩｏｌＲＩ　ＩＫＩ　１ｒｐｌ　１ｒｓｌｓｉｎ
２θＡ（８）ｆ １＋ｔ　〜Ｉｏ　ｌ　Ｒｌ　”　ｌ　ｒｐｌ　２ｃｏｓ
”θＡ（９）なお、入射光１０は所定の光量となる様に
偏光ビームスプリッタの振幅透過率１ｐ、１．にかかわ
らず半導体レーザの出力を調節するものとする。

本発明では、検出信号に重畳される雑音を多数の実験に
より詳細に検討した結果、雑音には以下に示す４種があ
り、それぞれ異なった検光子の方位角角度θＡ依存性を
もつことが判明した。

ｌ）非変調成分光Ｉｋの２乗平均強度ゆらぎ△ＩＲ・に
起因する雑音 ２）変調成分光１．の２乗平均強度ゆらぎ△ｌｘ＋に起
因する雑音 ３）光検出器のショット雑音 ４）増幅器による熱雑音 このうちｌ）の△ＩＲＩによる雑音は差動検出を行うこ
とにより相殺されるが、２）、３）、４）は残存し、特
に熱雑音は増幅器が２個になることにより２倍となる。

ΔＩ　ｉ＋による雑音は記録媒体の表面粗さや不均質性
、半導体レーザの強度変動等により生じ、それらの雑音
源によって決まる定数をξ、変調成分の実効値の平均を
■６とすれば次式が成り立つ、△　Ｉが＝　ξ　丁ｌ　
Δ　Ｂ（１０）但し、ΔＢは検出信号のバンド幅である
。

△ｌ　ｘ＋に起因する雑音、ショット雑音、熱雑音を各
々Ｆ、、　Ｓ、　Ｔとすれば次式であられされる。

Ｆ　（＝ξに２工に８△Ｂ　　　　　　　　　　（１１
）Ｓ＝２ｅにＴＲ△Ｂ　　　　　　　　　　（１２）ｌ 但し、ＴＲは非変調成分の平均値、ｋはポルツマン定数
、Ｔｅは等価雑音温度、Ｒ１は負荷抵抗１６＋、１６２
の抵抗値である。（８）、（９）式により、検光子光学
軸方位角θＡについて、光磁気変調成分強度１には５ｉ
ｎ２θＡ、非変調成分強度ＩＲはｃ　ｏ　ｓ”θΔの依
存性をもつことから、各雑音のθへ依存性は次の様にあ
られせる。

Ｆｋｏｃ　５ｉｎ２２θＡ　　　　　　　　　　（１４
）Ｓ　　ｅｘ：　　ｃｏｓ”　　θＡ（１５）Ｔ　＝　
ｃｏｎｓをｔｐ　　　　　　　　　　　（１６）これら
を用いて、Ｃ／Ｎをデシベル表示であられせば、次式の
様になる。

（１７）式のＣ／Ｎは、偏光ビームスプリッタの振幅反
射率ｒＧ’＋ｒＳおよび検光子光学軸のＰ偏光方向から
の角度θＡの関数となるので、（１７）式を各々１ｒｐ
ｌ、１ｒ−ｌ、θＡで偏微分して極大値を求めてやれば
次の様になる。

ｌ　ｒｐ　ｌ　”に関して極値を求めると、δ（Ｃ／Ｎ
）　／δ（ｌ　ｒｐ　ｌ　２）　＞　Ｏとなり１ｒｐｌ
”　＝　１　　　　　　　　　　　　（１８）ｌｒｓビ
に関して極値を求めると、 δ（Ｃ／Ｎ）　／δ（ｌｒｓ１２）　＞Ｏとなりｌ　ｒ
ｓ　ｌ　”　＝１　　　　　　　　　　　　　（１９）
θＡに関して極値を求めると、 ｓ　＝　２ｅに１ｒｐ１２１Ｒ１”ｌｏ−ΔＢ　　　　
　　（２１）ｔ　＝　Ｔ　　　　　　　　　　　　　　
　（２２）となる。（１８）〜（２２）式を満足するよ
うな偏光特性を有した偏光ビームスプリッタを用い、検
光子光学軸をＰ偏光方向より傾けてやればＣ／Ｎを最大
値とすることができる。但し、（１８）式はＰ偏光方向
に入射光をとっているので、現実には不可能であり適当
な値を決めてやらなければならない。

第３図は、本発明の第２実施例を示す光学系の概略構成
図である。本実施例は前述の第１実施例を偏光ビームス
プリッタ−２の透過光束を検出するように変形したもの
で、第３図において第１図と同一の部材には同一の符号
を付し、詳細な説明は省略する。また信号処理回路は第
２図に示すものと同様のものを用いることが出来る。

本実施例の場合は、半導体レーザ２１の偏光方向を、紙
面に垂直なＳ偏光方向とし、第１図の説明文中で使用し
たＰ１Ｓ偏光方向を各々置きかえて考えれば良い。但し
、（４）〜（１０）式においては、ｒｐをｔｓ、ｒＳを
１ｐと置き換える必要がある。即ち、１：＋　−Ｔｏ　
ＩＲｌ　２１　ｔｓ　１”　ｃｏｓ２θＡ（２４）（１
７）式のＣ／Ｎは、偏光ビームスプリッタの振幅透過率
ｔｓ、ｔｐおよび検光子光学軸のＳ偏光方向からの傾き
θＡの関数となるので、（１７）式を各々１ｔｓｌ、１
ｔｐｌ、θＡで偏微分して極大値を求めてやれば良い。

ｌ　ｔｓ　ｌ　”に関して極値を求めると、δ（Ｃ／Ｎ
）　／δ（ｌ　ｔｓ　ｌ　２）　＞　Ｏとなり、１ｔｓ
ｌ”＝１　　　　　　　　　　　　　（２５）ｌ　ｔｐ
　ｌ　”に関して極値を求めると、δ（Ｃ／Ｎ）　／δ
（ｌ　ｔｐ　ｌ　２）　＞となり、１ｔｐ・１’　＝　
１　　　　　　　　　　　　（２６）θΔに関して極値
を求めると、 ５＝２ｅに１ｔｓｌ”１Ｒ１２１ｏ・△１３　　　　　
　　（２８）ｔ　＝　Ｔ　　　　　　　　　　　　　　
（２９）となる。（２５）〜（２９）式を満足するよう
な偏光特性を有した偏光ビームスプリッタを用い、検光
子光学軸をＳ偏光方向より傾けてやればＣ／Ｎを最大値
とすることができる。但しく２６）式はＳＳ光方向に入
射光を入射させているので、現実には不可能であり、適
当な値を決めてやらなければならない。

第４図は、本発明の第３実施例を示す概略図である。第
４図において第１図と同一の部材には同一の符号を付し
、詳細な説明は省略する。本実施例においても、光検出
器２９以後の信号処理系は、第２図示の如（構成される
。

本実施例では、第１実施例の偏光ビームスプリッタ１２
の代わりκ、ビーム整形機能を有する偏光ビームスプリ
ッタ２３を用いたものである。これにより、楕円形の遠
視野像をもつ半導体レーザ２１を光束を、記録媒体２６
上に効率良く円形スポットとして結像することができる
。また、面ａは、光検出器２９に迷光が入射しない様に
所定の角度傾けである。記録媒体２６上にはトラッキン
グ用の溝（不図示）が紙面垂直方向に形成されており、
対物レンズ２４により記録媒体２６上に集光された光束
は、この溝により回折される。２５はトラックずれによ
って生ずる±１次回折光のアンバランスを検出するため
の光検出器であり、対物レンズ２４の開口周縁に固定さ
れている。このため、対物レンズ２４がトラック溝を垂
直方向に移動しても、トラッキングエラー信号にオフセ
ットを生じない利点がある。

光検出器２９はＳｉピンフォトダイオードなどの増幅作
用のない光検出器であり、光磁気信号及びフォーカスエ
ラー信号の検出を行う。フォーカスエラー検出には公知
の方法を用いるが、本発明との直接の関係はないので詳
細な説明は省略する。

第１図の説明においては、信号レベル低下は、記録媒体
及び光学系により生じないとしたが、実際の光学系でＣ
／Ｎを正確に予想するうえでは、考慮しなければならな
い。信号レベル低下の原因としては、次の２点が考えら
れる。

ｌ）光量損失（吸収やケラレによる振幅の低下）２）Ｐ
−３偏光間位相差 光磁気変調成分強度の低下にはｌ）及び２）が寄与し、
非変調成分強度の低下にはｌ）のみが寄与する。

光磁気非変調成分強度の低下（光量の損失）を評価する
ため、光利用効率εＲを定義する。本発明では、光利用
効率として、記録媒体上の光量と光検出器に到達する光
量の比に注目していることに注意されたい。本実施例で
は、εＲを求める際に以下の点を考慮した。

１）　）ラッキング用溝（ピッチ１．６μｍ１深さλ／
８、λ＝８３５ｎｍ）からの回折光が対物レンズ入射瞳
内に入射する割合、これを光利用効率ε０とする。

２）記録媒体から光検出器に至る光路中にある偏光ビー
ムスプリッタ及び検光子を除くｎ個の光学素子のＰ偏光
方向振幅透過率（または反射率）の２乗の光路に沿った
積を考え、光利用効率ε１とする。ｉ番目の光学素子の
振幅透過率をｔ　ｐｉ　％反射率をｒｐとすれば、ε１
は次式であられせる。

ε＋＝ｎｌｔｐ口”　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（３０）１＋１ （３０）式において、ｉ番目の光学素子で光束が反射さ
れる場合には、ｊ　ｊｐｉ　ｊ　”のかわりにｌ　ｒｐ
ｉ　＋　”を代入すればよい。なお、偏光ビームスプリ
ッタの偏光特性ｌ　ｒｐ　ｌ　”及び検光子の透過率は
Ｃ／Ｎ計算の際変化ｍとして取り扱うので、ε１から除
外しである。

１）、２）より光磁気非変調成分の光利用効率ε１シは
、次式であられせる。

εＲ：εＯεｒ　　　　　　　　　　　（３１）次に光
磁気変調成分の強度低下を考える。そのためには、光量
損失の他にＰ−８偏光間の位相差について考慮しなけれ
ばならない。例えば、第５図に示す様κ、記録媒体から
の反射光は一般的には第１０図で示した様な直線偏光で
はなく、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の間に生ずる位相差に
より、長袖がカー回転角θにだけ傾いた楕円偏光となる
ことが知られている。即ち、記録媒体の振幅反射率のＰ
、　Ｓ偏光成分Ｐ、　　Ｋは（３２）式の様にあられせ
る。

但しα０．β０は各振幅反射率の位相成分である。この
場合カー回転角θえは、 ＫＩ θに＝　−ｃｏｓ△ｏ　　　　　　　　　（３３）ＲＩ とあられせる。△ｏ＝ｎπ（ｎ−整数）ならば記録媒体
からの反射光は直線偏光となるが、それ以外の場合には
θえを減少させ好ましくない。

光学素子についても全く同様なことがいえて、本実施例
では光磁気変調成分の強度低下を評価するため、光利用
効率ε、を定義し、ε、を求める際以下の点を考慮した
。

光磁気変調成分に対しては、記録媒体から、光検出器に
至る光路中にある偏光ビームスプリッタ及び検光子を除
くｎ個の光学素子のＰ、Ｓ偏光方向振幅透過率（または
反射率）の光路に沿った積を考え、光利用効率ε２とす
る。ｉ番目の光学素子のＰ、　Ｓ偏光方向振幅透過率を
ｔｐ＋、ｔａ＋（反射率ならｒ　ｐｉ　、　ｒ　＠、）
とすれば、次式が成り立つ。

（３４）式を用いてεｉを次式の様にあられす。

１＋１　　　　　　　　　　　　　　１露１（３５）式
においてｉ番目の光学素子で光束が反射される場合には
１ｔｐＨｔｓ；ｌのかわりに１ｒｐＨｒ＝ｌを代入すれ
ばよい。なお、偏光ビームスプリッタの偏光特性及び検
光子の透過率はＣ／Ｎ計算の際に変化量として取り扱う
ので６２から除外しである。

これより光磁気変調成分の光利用効率ε、は次式％式％ 偏光ビームスプリッタに関しては、Ｐ、Ｓ偏光方向振幅
反射率を各々ｒｐ、　ｒ＊とすれば、但し、γ、δは各
振幅反射率の位相成分である。検光子についてもより正
確な評価を行うことにする。

検光子の振幅透過率をｔＡ、消光比をηＡとすれば（４
）式においてｃｏｓθＡをＩｔ八へ・（ＣＯ３θＡ＋　
（７ｒ”ｈ　ｓｉｎθＡ）。

ｓｉｎθＡをＩ　ｔＡｌ　・（ｓｉｎθＡ＋ｆへｃｏｓ
θＡ）とへき換えて考えればよい。ＩＲＩ２：＞　ＩＫ
Ｉ２として光磁気変調成分強度に対してはε４と次式で
与えられる検光子の透過率ε３の積をとればよい。

ε３＝ｌｔＡｌ”（１−ηＡ）ｓｉｎ２θＡ（３８）但
し、検光子の振幅透過率は、Ｐ−８偏光底分方向で等し
くかつＰ−Ｓ偏光間に位相差を与えないものとした。

光磁気非変調成分に対しては、εＲと次式で与えられる
検光子の透過率ε４の積をとればよい。

ε４　＝　　ｌｔ八へ”　　（ｃｏｓ’θＡ＋　ｒｌ　
Ａ　　５ｉｎ２θＡ）　　　　　　　（３９）以上より
光磁気変調成分、非変調成分の強度を各々Ｉよ、Ｉ＋セ
とすれば、 １ｘ〜−１ｏεｏε２’　　　ｌｔ八へ”１ｒｐｌ　　
ｂｓｌ　　ＩＲＩ　　ＩＫＩ　　（１７７八）ｓｉｎ２
θＡＣＯ３（ΣΔ、＋△ｐＢｓ）　　　　　　　　　　
（４０）ｉ冨Ｏ Ｌｚ〜ｌｏ　５　ｏε＋　１ｔ＾ｌ　”　ｌ　ｒｐ　ｌ
　”　ｌ　Ｒｌ　”　（ｃｏｓ”θＡ＋　ｎ　八ｓｉｎ
”　ＯＡ）＝ｌＯε＋＜　Ｉｔ八へ”　ｌ　ｒｐ　ｌ　
”　ｌ　Ｒｌ　２　（ｃｏｓ２θΔ＋　ηＡ　５ｉｎ２
θＡ）　　　（４１）とあられされる。

（４０）　（４１）式を（１７）式に代入して、Ｃ／Ｎ
を最大とする偏光ビームスプリッタの偏光特性及び検光
子の光学軸のＰ偏光方向からの角度０へを求めると、次
の様になる。

ｌ　ｒｐ　ｌ　２＝　１　　　　　　　　　　　　（４
２）（ｒｓ　ｌ　２　＝　１　　　　　　　　　　　　
（４３）ｓ’　　＝　　２ｅにεｎｌｔ八ｌ”へｒｐｌ
”１Ｒ１２１ｏ・ΔＢ　　　　　　　　　　　　（４５
）ｔ’　＝　Ｔ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　（４６）但しく４３）式は、Ｐ偏光方向
に入射光をとっているので、現実には不可能となり、実
施例では適当な値を決めてやらねばならない。

以下に計算条件を示す。

半導体レーザ２１は波長λ＝８３５ｎｍであり、記録媒
体２６上で入射光量１ｏ＝２ＸＩＯ−３Ｗとなる様κ、
偏光ビームスプリッタ透過率ｌ　ｔｐ　ｌ　”にかかわ
らず出力を調節されている。

記録媒体２６にはＧｄＴｂＦｅＣｏが用いられ、ｌＲ１
”＝０．１２、θ、　＝０．７４°ＰＳＳ偏光方向振幅
反射率の位相成分αｏ１β０の位相差△０は△ｏ＝２０
゜である。

光利用効率ε０はトラッキング用溝（ピッチ１．６μｍ
、深さλ／８）からの回折光をＮ、Ａ、＝０．５の対物
レンズで受ける場合、εｏ＝０．６となる。光利用効率
εｌは、記録媒体から光検出器に至る光路中にある偏光
ビームスプリッタおよび検光子を除く光電素子の透過率
の積を考え、εｌ＝　０．７９となる。

光利用効率ε２は、記録媒体から光検出器に至る光路中
にある偏光ビームスプリッタ及び検光子を除く光学素子
のＰ、Ｓ振幅透過率の積を考えればよい。本実施例では
、等価の際にＰ−５偏光に位相差を与える光学素子はな
いので ε２’　＝　ＣＯＳ　（Σ△１）＝１ またｌ　ｔｐ：　ｌ　＝　ｌ　ｔｓ；　ｌであるから、
ε２　＝　０　、７９となる。

光検出器２５は光電変換効率に＝　０．５４の８１−フ
ォトダイオードである。記録媒体や半導体レーザなどの
雑音源によって決まる定数ξ及びζは各々以下のお様に
与えられる。

ξ＝　２　Ｘ　１０−１３（Ｒ，１，Ｎ、）ζ＝　ｌ　
Ｘ　１０−”　（Ｒ，１，Ｎ、）また熱雑音Ｔは、ブル
ツマン定数に＝１．３８Ｘ１０−″。

透過雑音温度Ｔｅ＝３００　［に］、１つの増幅器につ
き負荷抵抗Ｒ＋＝ＩＸ１０’［Ω］、信号検出のバンド
幅△Ｂ＝３ＸＩＯ’　（１／Ｈｚ）として、２つの増幅
器でＴ＝ｌＸ１０−”と与えられる。なお、光検出器の
もつ容量などにより熱雑音Ｔは（１４）式の様な簡単な
形で記述できないこともあるので、そのような場合はこ
れに従う必要はない。

検光子の透過率１を八１２＝０．８４、消光比ηΔ＝Ｉ
Ｘ１０−３である。ところで、（４２）式によれば１ｒ
ｓｌ２＝ｌがＣ／Ｎの最大値を与えることになる。これ
は記録媒体からの透過光束を検出する光学系なら問題な
いが、本実施例の様に反射光束を検出する光学系では現
実的ではない。そこで、Ｃ／Ｎの偏光ビームスプリッタ
偏光特性１　ｒｓ　＋　２依存性について示したが第６
図である。１ｒＳ１２−１とし、検光子光学軸のＰ偏光
方向からの角度θＡが、（４４）、（４５）、（４６）
式で与えられるような最適値をとった場合のＣ／Ｎを計
算した。第６図によれば１ｒｐ１２＞０．２では、Ｃ／
Ｎの向上は僅かであることがわかる。したがって、半導
体レーザの出力の利用効率を考えれば、ｌ　ｒｐ　ｌ　
２を１に近づけるのは有利とはいえない。そこで、上記
以外にも、多くの条件について調べたところ、偏光ビー
ムスプリッタの偏光特性は次に示す様な値であれば十分
良好なＣ／Ｎが得られることが判明した。

０．１　＜　１ｒｐｌ”＜　ｏ、ｓ　　　　　　　　　
（４７）本実施例で１ｒｐ　ｌ　２＝　０　、３　、　
ｌ　ｒｓ　ｌ　”　＝　１として、ハーフミラ−を用い
た従来の装置とＣ／Ｎを比較したものを第７図に示す。

縦軸はＣ／Ｎ、横軸はθＡである。本実施例（実線で示
す）では、θへ＝６１°でＣ／Ｎが量大となり、ハーフ
ミラ−を用い、θへ＝４５°で信号検出を行う従来の装
置（一点鎖線で示す）と比較して４ｄＢ以上Ｃ／Ｎが向
上している。また、ハーフミラ−を用いた場合も。Ｃ／
Ｎを最大とするθへ＝６５０が存在するが、本実施例で
はそれよりもさらに２ｄＢ以上Ｃ／Ｎが向上している。

本実施例ではθＡを５０°〜７０°　とすれば、ハーフ
ミラ−を用いた従来装置と比較して、良好なＣ／Ｎが得
られる。

なお、本実施例では偏光ビームスプリッタにより生じる
Ｐ−３偏光方向間位相差△１枢は、△１・世＝１６０°
　となっており、記録媒体で生ずる位相差△０との間κ
、 △０＋△＝π　　　　　　　　　　（４８）なる関係が
ある。これにより光磁気変調成分強度低下を防止してい
る。このような偏光特性の偏光ビームスプリッタを作製
することは容易である。

第８図（Ａ）、（Ｂ）は夫々本発明の第４実施例を示す
概略図であり、（Ｂ）は（Ａ）を矢印方向から見た図を
示している。第８図（Ａ）、（Ｂ）において第４図と同
一の部材には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する
。本実施例においても、光検出器２９以後の信号処理系
は、第２図示の如く構成される。本実施例は、第３実施
例の偏光ビームスプリッタ２３の代わりκ、偏光ビーム
スプリッタ１０を用い、この偏光ビームスプリッタ１０
の透過光を検出するように構成したものである。偏光ビ
ームスプリッタ１０の面すは、光検出器２９に迷光が入
射しない様に所定の角度傾けである。

本実施例では、第４図の説明文中で使用したＰ１Ｓ偏光
方向を、各々置き換えて考えれば良い。但し、（４１）
、（４２）式においては、ｒｓをｊｓｓ　ｒｓを１ｐと
置き換えてやる必要がある。即ち、光磁気変調成分、非
変調成分の強度を各々ｌＫ、ＩＲとすれば、１翼０ ＩＲ−１ｏ　εｏ　ε＋　ｌ　ｔＡｌ　”　ｌ　ｔｓ　
ｌ　”　ｌ　Ｒｌ　’　（ｃｏｓ２θＡ＋　　７７　Ａ
　５ｉｎ２θＡ）＝ｌＯεＲｌ　を八ｌ　２１　ｔｓ　
ｌ　”　ｌ　Ｒｌ　２（ｃｏｓ２θＡ十η八５ｉｎ２θ
Ａ）　　　（５０）とあられせる。

（４９）、（５０）式を（１７）式に代入して、Ｃ／Ｎ
を最大とする偏光ビームスプリッタの偏光特性及び検光
子光学軸のＰ偏光方向からの角度θＡを求めると次の様
になる。但し、目ｌ　２に関しては第４図の実施例と同
様なことを考慮しである。

０．１　＜　１ｔｓｌ”　＜　０．５　　　　　　　　
　　　　（５１）ｓ’　＝　２ｅにεＲｌ　ｔＡｌ　”
　ｌ　ｔｓ　ｌ　２１　Ｒｌ　２１ｏ　・ΔＢ　　　　
（５４）ｔ’　−Ｔ　　　　　　　　　　　　　　　　
（５５）計算条件を同一にとれば、第７図に示した結果
と同様なものが得られる。但し横軸はｌ　ｔｓ　ｌ　２
となる。

なお、記録媒体で生ずるＰ−３偏光間位相差を補償する
ような偏光特性をもつ、このような偏光ビームスプリッ
タ１０を作製することは容易である。

本発明は、以上説明した実施例の他にも種々の応用が可
能である。例えば、実施例では光磁気記録媒体の反射光
を検出したが、光磁気記録媒体を透過して、ファラデー
効果によって変調を受けた光束を検出するように構成し
ても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したようκ、本発明は従来の光磁気情報再生装
置において、最適な偏光特性を持った偏光ビームスプリ
ッタを用いることにより、信号検出のＣ／Ｎを向上させ
る効果を有する。更には、本発明により高いＣ／　Ｎが
得られるので、従来の装置の様な増幅作用を持つ光検出
器が不要となり、装置の信頼性を高め、且つ、製造コス
トを低減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光学系を示す概略図、第２
図は第１図示の実施例の信号処理系を示す概略図、第３
図および第４図は夫々本発明の他の実施例を示す概略図
、第５図は光磁気記録媒体からの反射光の偏光状態を示
す図、第６図および第７図は夫々本発明における偏光ビ
ームスプリッタの偏光特性とＣ／　Ｎとの関係を示す図
、第８図（Ａ）、（Ｂ）は夫々本発明の更に他の実施例
を示す概略図、第９図は従来の光磁気情報再生装置の例
を示す概略図、第１０図は一般的な光磁気信号検出の原
理を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）所定の方向に偏光した光束を磁気的に情報が記録
   された記録媒体上に照射する手段と、磁気光学効果によ
   り前記情報に応じて偏光状態に変調を受けた前記記録媒
   体からの反射又は透過光束をその偏光成分に応じた所定
   の割合で反射および透過する偏光ビームスプリッタと、
   前記偏光ビームスプリッタで反射された光束を分割する
   手段と、前記分割された各々の光束を検光する光学軸が
   前記所定の方向に対し互いに逆方向に傾いた複数の投光
   手段と、前記複数の検光手段を透過した各々の光束を光
   電検出する増幅作用のない複数の光検出器と、前記複数
   の光検出器の各々の検出信号を増幅し、これらを差分し
   て前記情報を再生する信号処理回路とから成り、前記偏
   光ビームスプリッタの前記所定方向の偏光成分に対する
   振幅反射率ｒ＿ｐ及び前記所定方向と垂直方向の偏光成
   分に対する振幅反射率ｒ＿ｓが、夫々以下の条件 ０．１≦｜ｒ＿ｐ｜＾２≦０．５ ｜ｒ＿ｓ｜＾２〜１ を満足することを特徴とした光磁気情報再生装置。 （２）前記記録媒体上における入射光束の光量をＩ＿ｏ
   、前記記録媒体の振幅反射率をＲ、前記検光手段を除く
   記録媒体より光検出器に至る光学系の光利用効率をε、
   前記光検出器の光電変換効率をκ、電荷量をｅ、光磁気
   信号観測周波数における前記増幅手段の熱雑音をＴ、検
   出信号のバンド幅をΔＢ、前記検光手段の振幅透過率を
   ｔ＿Ａ、消光比をη＿Ａとした時、前記複数の検光手段
   の光学軸と前記所定の方向とのなす角度θ＿Ａが以下の
   条件、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、 ▲数式、化学式、表等があります▼ を満足する特許請求の範囲第１項記載の光磁気情報再生
   装置。 （３）所定の方向に偏光した光束を磁気的に情報が記録
   された記録媒体上に照射する手段と、磁気光学効果によ
   り前記情報に応じて偏光状態に変調を受けた前記記録媒
   体からの反射又は透過光束をその偏光成分に応じた所定
   の割合で反射および透過する偏光ビームスプリッタと、
   前記偏光ビームスプリッタを透過した光束を分割する手
   段と、前記分割された各々の光束を検光する光学軸が前
   記所定の方向に対し互いに逆方向に傾いた複数の検光手
   段と、前記複数の検光手段を透過した各々の光束を光電
   検出する増幅作用のない複数の光検出器と、前記複数の
   光検出器の各々の検出信号を増幅し、これらを差分して
   前記情報を再生する信号処理回路とから成り、前記偏光
   ビームスプリッタの前記所定方向の偏光成分に対する振
   幅透過率ｔ＿ｓ及び前記所定方向と垂直方向の偏光成分
   に対する振幅透過率をｔ＿ｐが、夫々以下の条件 ０．１＜｜ｔ＿ｓ｜＾２＜０．５ ｜ｔ＿ｐ｜＾２〜１ を満足することを特徴とした光磁気情報再生装置。 （４）前記記録媒体上における入射光束の光量をＩ＿ｏ
   、前記記録媒体の振幅反射率をＲ、前記検光手段を除く
   記録媒体より光検出器に至る光学系の光利用効率をε、
   前記光検出器の光電変換効率をκ、電荷量をｅ、光磁気
   信号観測周波数における前記増幅手段の熱雑音をＴ、検
   出信号のバンド幅をΔＢ、前記検光手段の振幅透過率を
   ｔ＿Ａ、消光比をη＿Ａとした時、前記複数の検光手段
   の光学軸と前記所定の方向とのなす角度θ＿Ａが以下の
   条件 ▲数式、化学式、表等があります▼ 但し、 ▲数式、化学式、表等があります▼ を満足する特許請求の範囲第３項記載の光磁気情報再生
   装置。