JPS63187441A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学的に情報を記録再生するための光ヘッド
に関し、特に、磁気光学的に記録された情報を検出する
光磁気記録再生用光学ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

従来、磁気光学的に記録された情報を読み出すための光
ヘッドは、記録された情報によって生じる反射光または
透過光の偏光状態の変化を検出するための光学系と、反
射光または透過光よりサーボエラー信号あるいは反射光
量変化を検出するだめの光学系とは別々に構成されてお
り、光学系の構成が複雑になるとともに光ヘッドが大き
くなるという欠点を有していた。即ち、媒体からの反射
光または透過光は、ハーフミラ−等のビームスプリッタ
によシ２つのビームに分離され、その後一方のビームは
偏光ビームスプリッタ、検光子等の偏光状態検出系に導
かれて記録情報の検出に使用され、他方のビームは偏光
状態とは無関係のフォーカスエラー信号、トラックエラ
ー信号および反射光学変化等を検出するための光学系へ
と導かれる構成となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の光磁気記録再生用光ヘッドは、偏光状態
の変化を検出するための光学系と、サーボ信号等を検出
するための光学系とが別々に配置されているため、構成
が複雑で大型になり、光ヘッドの小型化および低価格化
が困難であるという欠点があった。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明の光学ヘッドは、記録媒体よりの反射光または透
過光の光路上に配置され、前記反射光または透過光をそ
の偏光状態に応じて強度の変化する第一および第二のビ
ームと偏光による光強度の変化のない第三のビームとに
分離しかつ第一および第二のビームの光強度の和が第三
のビームの光強度より大きくなるようにするウォラスト
ンプリズムと、このウォラストンプリズムを通過した３
つのビームをそれぞれ分離して受光する光検出素子を同
一面上に配置した光検出器とを備えておシ、ビームの分
離と偏光状態の検出を１つの部品で行うため、極めて簡
単な構成となり、小型化が容易に行なえるという特徴を
有する。

〔実施例〕

次に本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の光学ヘッドの一実施例を示す構成図で
ある。第２図は第１図の一部を詳しくした斜視説明図で
ある。

半導体レーザ１から出射した光はコリメートレンズ２に
より平行光束となり、ビームスプリッタ３を透過して対
物レンズ４により集光され集束光となって記録媒体５に
照射される。記録媒体５にＸり反射された光束は対物レ
ンズ４を逆行し、再びビームスプリッタ３に入射する。

ビームスプリッタ３は例えば透過率７０チ、反射率３０
チとなるように構成されており記録媒体５より反射され
た光束の一部（３０１０光Ｎ５ヲ曲げて集光レンズ６に
同わせる。集光レンズ６を通った光はシリ／トリカルレ
ンズ７１！−透過してウォラストンプリズム１０に入射
する。

ウォラストンプリズム１０は、第２図に示すように、シ
リンドリカルレンズを透過した光の中心軸と直交しかつ
その偏光方向とは概略４５°に傾いた方向に主軸を持つ
水晶等の一軸結晶より成るプリズム３１と、プリズム３
１と同部材でプリズム３１の主軸とはある角度だけずれ
かつ光の中心軸とは直交する方向に主軸を有するプリズ
ム３２とにより構成されている。ウォラストンプリズム
１０を通過した光は、入射時の偏光状態により強度変化
を生じる２つのビーム３００及び４００と、入射光の偏
光状態による強度変化のない１つのビーム５００とに分
離される。このうち偏光状態による強度変化のないビー
ム５００は記録媒体５に記録された磁気光学的情報によ
る影響を受けないから、記録媒体５の反射率変化の検出
（あるいは反射率変化形に記録された情報の読み出し）
及び焦点誤差、トラッキング誤差等のサーボ制御用エラ
ー信号の検出に使用することができる。本実施例では反
射光の光路に配置された集光レンズ６とシリ／トリカル
レンズ７の働きにより集束光に非点収差を生じさせ、そ
の変化を光検出器１１の中央部に配置された４分割光検
出素子２３により検出することによりフォーカスエラー
信号を得る非点収差法形のフォーカスエラー検出系を構
成しているＯ 偏光状態により強度変化をする２つのビーム３００およ
び４００は、記録媒体５よりの反射光の偏光状態（偏光
の傾き）により互いに逆位相の強度変化をするから、そ
れぞれを別個の光検出素子２１および２２で受光しその
出力の差をとることにより反射光の偏光状態の変化、す
なわち記録媒体５上に伝気光学的に記録された情報を検
出することができる。またウォラストンプリズム１０よ
り出てくる３つのビームはその進行方向は異なるがほぼ
同一面上に集光されるから、昼ビームを受ける光検出素
子は１つの光険出器１１内の同一面上に配置される。

以上述べた構成において、ウォラストンプリズム１０に
より分離された３つのビームの互いの強度比はどのよう
な値であっても信号の検出は原理的には＝Ｔ能であるが
、磁気光学的記録による反射光あるいは透過光の偏光状
態の変化は極めて微小であシ、１百頼性の高い情報の検
出のためには偏光状態の変化を検出するだめのビーム３
００および４００の強度がサーボエラー信号検出等に使
用されるビーム５００の強度よシ大きいことが望ましい
。そのため本発明ではウォラストンプリズム１０を構成
する２つのプリズム３１および３２の主軸の傾きを調整
することにより偏光状態により強度変化を生じる２つの
ビーム３００および４００の光強度の和が偏光による強
度変化のないビーム５００の光強度よシ大きくなるよう
にする。ウォラストンプリズムｌＯをこのような特性の
ものにするだめの調整法を以下に述べる。

第３図は直線偏光を有する媒体からの反射光がウォラス
トンプリズムにより分離される様子を模式的に示すベク
トル図である。

同図（２）はウォラストンプリズム１０に入射する直線
偏光の反射光１００がプリズム３１により常光１０１と
異常光１０２に分離される様子を示す。

プリズム３１は同図０に示す方向の主軸を有してＰす、
主軸と直交する偏光をＭする元１０１が常光主軸と平行
な偏光を有する光１０２が異常光となる。このときプリ
ズムへの入射光１００の偏光と常光１０１の偏光方向の
なす角をθとし７、入射光の振幅に１とすると常光１０
１の封幅はＣＯＳθとなり、異虜光の振°１嶋はｓｉｎ
　ｃｌとなる。

同図βはプリズム３１における常光１０１がプリズム３
２によって更に常光と異常光に分離される様子を示す。

プリズム３２の主軸は同図（ハ）に示すようにプリズム
３１の主軸からはφだけ・項いた方向を有しているから
、プリズム３１における常光１０１．異常光１０２とも
プリズム３２において常光、異常光に分離される。プリ
ズム３１の常光１０１の振幅をｃｏｓθとするとこれか
ら分離されるプリズム３２における常光１１０の振幅は
ｃｏｓθｃｏｓψ、異常光１１１の振幅はｃｏｓθｓｉ
ｎψとなる。またプリズム３１における異常光１０２も
同図（ｑに示すようにプリズム３２における常光１２０
と異常光１２１とに分離され、振幅はそれぞれｓｉｎθ
ｓｉｎψおよびｓｉｎθＣＯＳψとなる。

常光と異常光とでプリズム３１および３２内における屈
折率が異なるため、プリズム３１で常光、プリズム３２
で異常光となる光およびこの逆にプリズム３１で異常光
、プリズム３２で常光となる光はプリズムの境界で光路
を曲げられる。一方、プリズム３１と３２とで常光状態
あるいは異常光状態の続く光はプリズム境界で光路を曲
げられることなく直進する。プリズム３１では常光、プ
リズム３２では異常光となる光１１１は同図（ＩＩＪＫ
示すような振幅及び偏光を有しておシ、ウォラストンプ
リズム１０により例えば第２図に示す上方に曲るビーム
３００となる。プリズム３１では異常光、プリズム３２
では常光となる光１２０は同図＋１’５に示すような振
幅及び偏光を有しており例えば第２図に示す下方に曲る
ビーム４００となる。プリズム３１で常光、プリズム３
２でも常光となる元１１０及びプリズム３１で異常光、
プリズム３２でも異常光となる光１２１はそれぞれ第３
図（匂に示す振１賜及び偏光を有するものとなり、ウォ
ラストンプリズム１０を直進して第２図に示す中央部の
ビーム５００となる。

それぞれのビームの強度は前記の振幅を２栄した値で求
められるから、ウォラストンプリズムｌＯに入射する光
１００の強度を１とするとビーム１１１の強度はｃｏｓ
２θｓｉｎ”ψ、ビーム１２０の強度はｓｉｎ”θｓｉ
ｎ”ψとなる。また２つのビーム１２１と１１０とが合
成された直進するビームの強度は２つのビームの強度の
和ｃｏｓ２θｃｏｓ２ψ＋５ｉｎ２θｃｏｓ”ψ＝　ｃ
ｏｓ２ψとなる。従って、ウォラストンプリズム１０に
よって分離された３つのビームの強度の比は、ウォラス
トンプリズム１０を構成するプリズム３１の常光偏光方
向とプリズムに入射する光の偏光方向とのなす角θとプ
リズム３１の主軸とプリズム３２の主軸との傾きの差ψ
とにょシｃｏｓ”θｓｉｎ”ψ：　ｃｏｓ”ψ：　ｓｉ
ｎ”θ５ｉｎ２ψと表わされる。

ウォラストンプリズム１０に入射する光の偏光状態が変
化することは上記の式のθが変化することと同じである
からθによって値の変化する光強度は偏光状態の影％を
受けることになるが、中央の直進するビームの強度はｃ
ｏｓ”ψとθとの周数を含まないため偏光による強度変
化は現われない。

一方、ビーム３００とビーム４００の強度はそれぞれｃ
ｏｓ”θｓｉｎ”θに比例して変化するから、互いに偏
光の変化に対して逆位相で変化することになる。

ここで偏光状態によシ強度の変る２つのビーム３００お
よび４００の強度は、それぞれｃｏｓ”θｓｉｎ”ψお
よびｓｉｎ”　Ｏ５ｉｎ２ψであるから、２つのビーム
の光強度の和は ｃｏｓ”θｓｉｎ”ψ十５ｉｎ２θｓｉｎ”ψ＝ｓｉｎ
”ψとなシ、偏光により強度変化をしないビーム５００
の強度より、前２ビームの強度を大きくするにはｓ　ｉ
ｎ２ψ）　ｃｏｓ”ψ即ち　４５°く１ψｌ（：１３５
゜とすればよい。但し、１ψ１＝９０°付近ではｃｏｓ
２ψキＯとなるから、偏光により強度変化しないビーム
５０００強度が極端に小さくなり実質的に３ビームは得
られなくなる。また、偏光によシ強度変化をする２つの
ビーム３００および４００の強度差により磁気光学的変
化をとるため釦は、バランスした状態では２つのビーム
の強度がほぼ等しいことが望ましく、このためにはｓｉ
ｎ”θ＝ｃｏｓ２ψ、即ち１θ１を４５°付近に設定す
ることが好ましい。

以上説明したようにウォラストンプリズム１０を構成す
る２つのプリズム３１および３２の主軸の方向を適当に
調整することによシ、所望の光強度の比を有する３つの
ビームが出射されるように構成することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば簡単な構成で磁気
光学的に記録された情報を高感度で検出再生可能な光学
ヘッドが得られる。なお、本実施例中のビームスプリッ
タ透過率および非点収差法によるフォーカス検出手段等
は本構成に限定されるものではなく、同様の効果を有す
る任意の構成とすることができるのは勿論である。また
ウォラストンプリズムの構成も本ｔｙｌＪに限定される
ものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学ヘッドの一実施例を示す構成図、
第２図は第１図の一部を詳細に示す斜視説明図、第３図
は直線偏光を有する媒体からの反射光がウォラストンプ
リズムにより分離される様子を模式的に示すベクトル図
である。 １・・・・・・半導体レーザ、２・・・・・・コリメー
トレンズ、３・・・・・・ビームスプリッタ、４・・・
・・・対物レンズ、５・・・・・・記録媒体、６・・・
・・・集光レンズ、７・旧・・シリンドリカルレンズ、
１０・・・・・・ウォラストンプリズム、１１・・・・
・・光検出器。 と 代理人　弁理士　　内　原　　　“し 消１図 第２図 ／θ　　　　　　　／ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　磁気光学的に情報が記録される記録媒体に対して集束
   光を照射し、記録媒体からの反射光または透過光の偏光
   状態の変化により磁気光学的に記録された情報を検出す
   る光ヘッドにおいて、前記反射光または透過光の光路上
   に配置され前記反射光または透過光をその偏光状態に応
   じて強度の変化する第一および第二のビームと偏光によ
   る光強度の変化のない第三のビームとに分離しかつ前記
   第一および第二のビームの光強度の和が前記第三のビー
   ムの光強度より大きくなるようにするウォラストンプリ
   ズムと、前記ウォラストンプリズムを通過した前記第一
   、第二および第三のビームをそれぞれ分離して受光する
   光検出素子を同一面上に配置した光検出器とを具備し、
   前記第一および第二のビームの強度差により前記記録媒
   体の磁気光学的変化を検出するとともに前記第三のビー
   ムにより前記記録媒体の反射率変化及びサーボ制御のた
   めのエラー信号を検出することを特徴とする光学ヘッド
   。