JPS63225947A - 光磁気デイスク用情報記録再生装置の光学系 - 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】 意Ｗ肝分ｌ− この発明は、レーザービームによって記録体上の一部領
域を加熱して抗磁力を低下させ、この状態で外部磁界を
かけてその一部領域の磁化を反転させることによって情
報を磁気的に記録し、再生時には磁気カー効果によって
情報を光電的に読み取る書き換え可能な光磁気ディスク
用の情報記録再生装置の光学系に関するものである。

炙來東投権 この種の光磁気ディスク用情報記録再生装置の光学系と
しては、従来から第７図に示すようなものがある。

図示した光学系Ａは、ビームを発する半導体レーザー素
子１．このビームを平行光束とするコリメートレンズ２
、ビームの断面形状を補正する整形プリズム３、ハーフ
ミラ−プリズム４、光磁気ディスクＤにスポットを結ば
せる対物レンズ５゜１／２波長板６、そしてこの１／２
波長板６から出射したビームを分割してそれぞれトラッ
キングエラー検出用受光素子７及びフォーカシングエラ
ー検出用受光素子８に照射させる偏光ビームスプリッタ
−９，偏光ビームスプリッタ−９によって分割された光
路のそれぞれに設けられた集光レンズ１０．１０、そし
て集光レンズｌＯとフォーカシングエラー検出用受光素
子８との間に配設されたシリンドリカルレンズ１１を有
している。

上記のトラッキングエラー検出用受光素子７は、隣接す
る２つの受光領域の出力の差をとることにより、いわゆ
るプッシュプル法によるトラッキングエラー検出を行っ
ており、フォーカシングエラー検出用受光素子８は、［
田」の字形に配列する４つの受光領域の対角同士の出力
の和の差をとることにより、いわゆる非点収差法による
フォーカシングエラー検出を行っている。

なお、光磁気ディスクＤに記録された情報の再生は、ビ
ームの偏光方向（電界ベクトルの振動面の方向、以下同
様）が光磁気ディスクＤで反射される際に磁気カー効果
によって微小に回転することを利用する。

すなわち、前述の光学系Ａでは、１／２波長板６と偏光
ビームスプリッタ−９とを利用することにより、振動面
の回転をそれぞれの受光素子７，８に照射される光の強
度変化に変換している。

そしてここでは、トラッキングエラー検出用受光素子７
の２つの受光領域の出力の和と、フォーカシングエラー
検出用受光素子８の４つの受光領域の出力の和とを更に
引算することによって半導体レーザー素子の出力変動等
の直流分を相殺し、偏光方向の回転に起因する信号分の
みを再生信号として取り出している。

■が　　じようとする間 しかしながら、このような光磁気ディスク用情報記録再
生装置の光学系Ａにおいては、トラッキングエラー検出
用の受光素子７とフォーカシングエラー検出用の受光素
子８とを独立して設けなければならないために部品点数
が多く、光学系が大型化してしまい、また、！［Ｉ！に
も手間がかかるという問題点があった。

ＡＩＲ口り蝮 この発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであ
り、光学系の部品点数が少なくコンパクトで、しかも受
光素子の調整を容易に行い得る光磁気ディスク用情報記
録再生装置の光学系を提供することを目的とする。

□　　を　　するための この発明は、上記目的の達成を図るため１反射ビーム中
の互いに直交する偏光成分の何れか一方を入射方向とは
異なる方向へ表面反射させ他方を透過させるよう偏光分
離コーティングがなされた第１反射面、及びこの第１反
射面を透過したビームをトラッキングエラーの極性が得
られるように２分してそれぞれ異なる方向へ裏面反射さ
せる第２、第３反射面を有するウェッジプリズムと、第
１反射面で表面反射されたビームが集束するフォーカシ
ングエラー検出用受光部、及びフォーカシングエラー検
出用受光部を挟んで両側に設けられ第２．第３反射面で
裏面反射されたビームのそれぞれが集束する２つの受光
領域から成るトラッキングエラー検出用受光部を有する
受光素子とを備えたことを特徴としたものである。

■ この発明は、上述したよう°な構成としたため、光磁気
ディスクで反射されたビームのうち、第１反射面に対す
るＰ偏光成分、あるいはＳ偏光成分の何れか一方が、こ
の第１反射面により表面反射されてフォーカシングエラ
ー検出用受光部に向って集束し、他方の偏光成分はこの
第１反射面を透過し、第２．第３反射面で２方向に裏面
反射されてトラッキングエラー検出用受光部の各受光領
域に向って集束する。

そして、受光素子の各受光部の出力を演算処理すること
により、トラッキングエラー信号、フォーカシングエラ
ー信号、及び再生信号の検出が行われる。

ヌ」１匹 以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１図〜第
６図はこの発明の一実施例を示したものである。

図示されるようにこの光学系Ｂは、従来と同様の半導体
レーザー素子１．コリメートレンズ２、整形プリズム３
、ハーフミラ−プリズム４、対物レンズ５．１／２波長
板６、集光レンズ１０、シリンドリカルレンズ１１を有
しており、１／２波長板６と集光レンズ１０との間には
反射ビームの光路を全体として略９０度°折曲させるウ
ェッジプリズム２０が設けられると共に、上記各レンズ
によって反射ビームが集束する位置には後述する受光素
子３０が配置されている。

上記のウェッジプリズム２０は、１７２波長板６を出射
したビームの光軸と略４５°の角度をなす第１反射面２
１と、この第１反射面２１に対してそれぞれ所定の角度
傾斜する屋根形の第２、第３反射面２２．２３とを有し
ており、第２図に示すような形状を呈している。

そして、上記の第１反射面２１には、その入射面（第１
反射面２１に入射する光線と、その光線の入射点におけ
る第１反射面２１の法線とを含む面）と垂直な成分（Ｓ
成分）を入射方向とは異なる方向へ表面反射させ、入射
面と平行な成分（Ｐ成分）を透過させる偏光分離コーテ
ィングが施されている。

また、第２．第３反射面２２，２３の交線となる稜線２
０ａは、第１反射面２１を透過したビームのトラック幅
方向に相当する方向の直径に略一致させてあり、このビ
ームをトラッキングエラーの極性が得られるように２分
して裏面反射させるよう構成されている。

前述した受光素子３０は、第３図に示したように、「田
」の字形に並ぶ４つの受光領域３１ａ、　３１ｂ、３１
ｃ、　３１ｄから成るフォーカシングエラー検出用受光
部３１と、このフォーカシングエラー検出用受光部３１
を挟んで図中左右両側に設けられた二つの受光領域３２
ａ、３２ｂから成るトラッキングエラー検出用受光部３
２とを有している。この受光素子３０には、例えばコン
パクトディスク用、あるいはビデオディスク用の光ピツ
クアップに用いられる６分割ビンフォトダイオードを流
用してもよい。

なお、ここで使用している光磁気ディスクＤは。

基板に磁性薄膜を形成したものであり、情報記録用のト
ラック（情報が記録されていないときには１方向に磁化
している）に沿ってスパイラル状のガイド溝が設けられ
ている。

上記のように構成された光学系Ｂでは、半導体レーザー
素子１が発する直線偏光のビームが、コリメートレンズ
２で平行光束とされ、整形プリズム３で断面形状が円形
に補正される。そして、ハーフミラ−プリズム４を透過
したビームが対物レンズ５によって光磁気ディスクＤ上
にスポットを結び、この光磁気ディスクＤで反射されて
再び対物レンズ５を介してハーフミラ−プリズム４に入
射する。

更に、このハーフミラ−プリズム４で反射されて１／２
波長板６を透過したビームは、ウェッジプリズム２０の
第１反射面２１に達するが、この際第１反射面２１に対
するＳ偏光成分は、第１図に示すように第１反射面２１
で反射され、第１反射面２１に対するＰ偏光成分は第１
反射面２１を透過すると共に、第４図に示すように第２
．第３反射面２２．２３でそれぞれ異なる方向へ向けて
反射される。そして、いずれのビームも集光レンズ１０
及びシリンドリカルレンズ１１を介して受光素子３０に
向って集束する。

なお、対物レンズ５は、光磁気ディスクＤの面振れや偏
心に起因するフォーカシングエラー、トラッキングエラ
ーを補正するため、後述する各エラー信号に基づき、図
示しないアクチュエータによって駆動される。

次に、この光学系Ｂが設けられた光磁気ディスク用情報
記録再生装置の作用を、情報の記録時と記録された情報
の再生時とに分けて説明する。

まず、光磁気ディスクＤに情報を記録する際には、半導
体レーザー素子１を情報信号に応じて発振させ、高出力
のレーザービームを微小スポットに集束させて光磁気デ
ィスクＤのトラックに照射する。そして、このレーザー
ビームにより局所的にディスクの温度を上昇させてその
部分の抗磁力を低下させると共に、図示しない磁石によ
って外部から弱い磁界を印加し、昇温した部分の磁化を
反転させる。

このようにしてレーザービームが照射された部分とされ
ない部分とで磁化の方向を異ならせ、この磁化の方向に
よって情報を記録する。

一方、上記のようにして記録された情報の再生には、従
来と同様に磁気カー効果による偏光方向の回転を利用す
る。

すなわち上記の光学系Ｂでは、半導体レーザー素子１か
ら発し光磁気ディスクＤで反射したビームの偏光方向が
、スポットが結ばれた位置の磁化の方向に応じて十〇あ
るいは一〇だけ回転し、ハーフミラ−プリズム４で反射
された後、更に１７２波長板６によって４５°回転させ
られる。

ここで、第１図中紙面と垂直なＸ軸と、このＸ軸及びハ
ーフミラ−プリズム４で反射されたビームの光軸の双方
に垂直なｙ軸を設定し、１７２波長板６を出射したビー
ムをこのビームに正対して見る。すると、このビームの
偏光方向は、スポットが結ばれた部分のトラックの磁化
の方向により、第５図にＮ、Ｓで示したように変化する
０図中破線で示したのは磁気カー効果による影響がない
場合の基準方位であり、Ｘ軸と４５°をなしている。

上記のようにして偏光方向が回転させられたビームは、
続いてウェッジプリズム２０に達するが、このウェッジ
プリズム２０の第１反射面２１には前述したような偏光
分離コーティングが施されているため、Ｘ軸方向の成分
のみが透過し、ｙ軸方向の成分は反射される。Ｘ軸方向
の成分は更に第２、第３反射面２２．２３で裏面反射さ
れ、再び第１反射面２１を透過し受光素子３０側に向っ
て集束する。

従って、第１反射面２１で表面反射されてフォーカシン
グエラー検出用受光部３１に照射されるビームの強度と
、第２、第３反射面２２．２３で裏面反射されてトラッ
キングエラー検出用受光部３２に照射されるビームの強
度との比は、第１反射面２１に対するＳ偏光成分とＰ偏
光成分との比となり、スポットがトラックを正確にトレ
ースしている際には、ｓｕｎ”　（４５±θ）　：　ｃ
ｏｓ”　（４５±θ）となる、そこで、２つの受光部３
１と３２との出力の差をとることによって、略２θに比
例したプラス、マイナスの信号、すなわち再生信号を得
ることができる。

次に、上記した情報記録時、あるいは再生時におけるフ
ォーカシングエラー、トラッキングエラーの検出につい
て説明する。

１７２波長板６を出射しウェッジプリズム２０の第１反
射面２１で反射されたビームは、第１図に示したように
受光素子３０の中央に設けられたフォーカシングエラー
検出用受光部３１に向って集束するが、対物レンズ５と
光磁気ディスクＤとの距離によって受光状態は第６図に
示したように変化する。すなわち、距離が近過ぎる場合
には一方の対角にある受光領域３１ａ、３１ｃが主とし
て照射され、遠過ぎる場合には他方の対角にある受光領
域３１ｂ、３１ｄが主として照射され、距離が適正であ
る場合にはこれら４つの受光領域が等しく照射される。

そこで、受光領域３１ａ、３１ｃの出力の和と、受光領
域３１ｂ、３１ｄの出力の和との差をとることにより、
非点収差法によるフォーカシングエラー信号の検出を行
うこと゛ができる。

また、トラッキングエラー信号の検出は、以下に説明す
るように、トラッキングエラー検出用受光部３２のそれ
ぞれの受光領域３２ａ、　３２ｂの出力を引算すること
によって行っている。

第２．第３反射面２２．２３で裏面反射されたビームは
、それぞれ異なる方向へ反射され、トラッキングエラー
検出用受光部３２のそれぞれの受光領域３２ａ、３２ｂ
に向って集束する。

このときそれぞれの受光領域３２ａ、３２ｂに照射され
るビームの強度は、スポットとガイド溝との相対的な位
置関係によって変化する。

すなわち、光磁気ディスクＤ上にスポットを結んだビー
ムは、ディスクに形成されたガイド溝によって回折され
るため１反射ビームのファーフィールドパターンもこれ
らの位置関係によって変化する。ウェッジプリズム２０
の第２．第３反射面２２゜２３は、ファーフィールドパ
ターンの変化による極性が得られるように反射ビームを
２分する構成とされているため、これらのビームが照射
された受光領域３２ａ、３２ｂの出力を引算すればプッ
シュプル法によるトラッキングエラー検出を行い得る。

なお、トラッキングエラー信号は、前述したフォーカシ
ングエラー検出用受光部３１の受光領域３１ａ、３１ｂ
の出力の和と、受光領域３１ｃ、３１ｄの出力の和を引
算することによっても検出することができる。

図ｎ長 以上、説明してきたようにこの発明によれば、１つの受
光素子によってフォーカシングエラー信号、トラッキン
グエラー信号５そして再生時には再生信号を検出するこ
とができるため、部品点数を減らし、光学系の小型化を
図ることができ、更に調整も容易となる。

また、この光学系を利用すれば、高速アクセス等に適応
した軽量小型の光磁気ディスク用ピックアップを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る光磁気ディスク用情報記録再生
装置の光学系の一実施例をウェッジプリズムの第１反射
面による表面反射成分の光路と共に示す説明図、第２図
はウェッジプリズムの斜視図、第３図は受光素子の平面
図、第４図は第１図の一部をウェッジプリズムの第２．
第３反射面による裏面反射成分の光路と共に示す説明図
、第５図は磁気カー効果による偏光方向の回転を示す図
。 第６図は第３図に示した受光素子のフォーカシングエラ
ー検出用受光部の受光状態を示す説明図。 第７図は光磁気ディスク用情報記録再生装置の光学系の
従来例を示す説明図である。 Ｄ・・・光磁気ディスク Ｂ・・・光学系 ２０・・・ウェッジプリズム ２１・・・第１反射面 ２２・・・第２反射面 ２３・・・第３反射面 ３０・・・受光素子 ３１・・・フォーカシングエラー検出用受光部３１ａ、
３１ｂ、　３１ｃ、３１ｄ・・・受光領域３２・・・ト
ラッキングエラー検出用受光部３２ａ、　３２ｂ・・・
受光領域 第１図 第２図 第３図 ジ１ 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光磁気ディスクで反射された反射ビーム中の互いに直交
   する偏光成分の何れか一方を入射方向とは異なる方向へ
   表面反射させ他方を透過させるよう偏光分離コーティン
   グがなされた第１反射面と、該第１反射面を透過したビ
   ームをトラッキングエラーの極性が得られるように２分
   してそれぞれ異なる方向へ裏面反射させる第２、第３反
   射面とを有するウェッジプリズムと、 前記第１反射面で表面反射されたビームが集束するフォ
   ーカシングエラー検出用受光部、及び該フォーカシング
   エラー検出用受光部を挟んで両側に設けられ前記第２、
   第３反射面で裏面反射されたビームのそれぞれが集束す
   る２つの受光領域から成るトラッキングエラー検出用受
   光部を有する受光素子と、 を備えることを特徴とする光磁気ディスク用情報記録再
   生装置の光学系。