JPS6350942A - 光磁気記録再生装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁気光学効果を利用した光磁気記録再生装
置に関するものであり、特に情報信号記録再生消去時の
サーボ信号の特性改善及び装置の信頼性向上を図ったも
のに関するものである。

〔従来の技術〕

第４図は種々の文献（例えば、光メモリシンポジウム　
１９８５予稿集Ｐ１６５−Ｐ１７０）に示された従来の
光磁気記録再生装置の光学系を示し、第４図において、
１は記録再生用の光ビームを発生する半導体レーザなど
の発光源、２は発光源１から出射する発散光を平行光に
コリメートするコリメートレンズ、１７は発光源１とし
て用いている半導体レーザから発する楕円光束を円形光
束に変換するビーム整形プリズムとしての機能及びビー
ムスプリッタ１８の方向に光軸を折りまげる偏向ミラー
としての機能を有する複合プリズム、１８は上記複合プ
リズムからの平行光を情報記録媒体６の方向へ透過させ
るとともに、情報記録媒体６からの反射光を信号検知系
の方向に反射させるビームスプリッタ、５はよ記ビーム
スプリッタ１日の透過光を情報記録媒体６上に集光照射
する対物レンズである。また、６は光磁気ディスクなど
の情報記録媒体、７は磁気光学効果を有するＴｂＦｅ、
ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＣｏなどの磁性体薄膜、８は情報信
号記録時においてバイアス磁界を印加するバイアス磁界
印加コイルである。さらに９は情報記録媒体６からの反
射光の偏光方位を所定の方向に回転できる１／２波長板
、１９は平行光束を収束光束に変換する収束レンズ、１
０は情報信号光における偏光面回転を強度変化に変換す
る偏光ビームスプリッタ、２０は焦点誤差信号検出のた
めの非点収差を発生させる円筒レンズ、２１は情報信号
検出機能及び焦点誤差信号検出機能（サーボ信号検出機
能）をもつ第１の光検知器、２２は情報信号検出機能及
びトラック誤差信号検出機能（サーボ信号検出機能）を
もつ第２の光検知器である。

次に従来の光磁気記録再生装置の光学系の動作について
説明を行う。

まず情報信号記録時であるが、発光源１より出射した発
散光はコリメートレンズ２で平行光にコリメートされ、
複合プリズム１７．及びビームスプリッタ１８を経て、
対物レンズ５により情報記録媒体６上に集光照射される
。情報記録媒体６の集光照射された部分は、温度上昇と
ともに保磁力が低下し、外部からの磁界によって、容易
に磁化反転を起す状態になる。ここで、バイアス磁界が
バイアス磁界印加コイル８によって情報記録媒体６と垂
直方向に印加されているから、発光源１の点滅（光変調
）、若しくは、バイアス磁界の方向反転（磁界変調）に
よって、情報信号が情報記録媒体６内に垂直磁気記録さ
れる。

また、情報記録媒体６からの反射光は、偏光ビームスプ
リッタ１０を経て、第１．第２の光検知器２１．２２に
入射する。２１は焦点誤差検出用の第１の光検知器であ
り、また２２は、トラッキング誤差検出用の第２の光検
知器である。この従来例において、焦点誤差検出には非
点収差法、トラッキング誤差検出にはプッシュプル法と
して知られている方式を用いている。

次に光検知器２１．２２以後の信号の流れを第６図につ
いて説明する。２１ａ〜２１ｄ、２２ａ。

２２ｂは、光検知器２１．２２の受光面を示している。

２３及び２４はそれぞれ焦点誤差検出用光検知器２１．
トラッキング誤差検出用光検知器２２の出力を演算する
差動増幅器であり、差動増幅器２３の出力から焦点誤差
信号を、差動増幅器２４の出力からトラッキング誤差信
号を得る。

情報信号再生時の動作は以下に述べる通りである。発光
源１から出射した光ビームを情報記録媒体６に集光照射
するのは、情報記録時の動作と全（同じであり、情報記
録媒体６上に集光照射される光パワーが情報記録時の光
パワーの数分の１であるという点のみ異なる。また情報
信号の再生は反射光の偏光面の回転状態を検出すること
により行なう。すなわち、情報信号再生のための光ビー
ムが集光照射される情報記録媒体６内の磁性体薄膜７に
は磁化方向が膜面に対して上向きか下向きかの形で情報
信号が記録されており、またこの磁性体薄膜７がポーラ
・カー効果を有しているため、反射光の偏光面がこの磁
化方向に応じて＋θにもしくは−θになるカー回転角だ
け回転することになる。従って、この偏光面の回転状態
を検出することにより、情報信号を再生することができ
る。□第４図に示した従来の光学系においては、第７図
に示すように偏光ビームスプリッタ１０によって強度変
動に変換された情報信号光が光検出器２１．２２に入射
し、２つの光検知器２１．２２の出力和信号を差動増幅
することにより、情報信号が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の光磁気記録再生装置では、次のような問題点があ
った。従来の装置では、焦点誤差検出方式として、非点
収差法を採用しているため、トラツク横断時、アドレス
信号部通過時などに焦点誤差信号が乱れる点である。

第８図は、５ＰＩＥ　Ｖｏｌ、５２９０．Ｉｔｏ　ｅｔ
　ａｌ、　”インプルーブメント　オブ　フォーカッレ
ンズ　アンド　トラッキング　サーボズ　イン　オプテ
ィカル　ディスク　メモリ（Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　
ｏｆ　ｆｏｃａｓｔｎｇ　ａｎｄ　ｔｒａｃｋｉｎｇ　
５ｅｒｖｏｓ　ｉｎ　ｏｐｔｉｃａｌ　ｄｉｓｋ　ｍｅ
ｍｏｒｙ）　”で示されている、対物レンズ５を固定し
た状態で情報記録媒体を近付けていったときの焦点誤差
信号出力特性３０６図である。これによれば、対物レン
ズ５出射光の合焦点付近において、焦点誤差検出信号が
トラック横断の影響をうけていることが分る。このため
、記録再生時に焦点誤差検出信号が不安定になる場合が
ある。

また、第４図におけるビームスプリッタ１８には、Ｐ偏
光透過率Ｔｐｅ７Ｑ％、Ｓ偏光反射率Ｒ１９０１００％
の特殊偏光ビームスプリッタを使用しており、このよう
な偏光特性をもつビームスプリンタを使用する場合、発
光源１から情報記録媒体６までの照射光学系を第４図に
示すように情報記録媒体６の面に対して垂直に配置する
か、あるいは第５図に示すように水平方向に配置する構
成が考えられる。第５図において、４は偏向ミラー、２
６は信号検知系である。このような偏光特性をもつビー
ムスプリンタ１８は照射光学系において第４図、第５図
に示すように透過で用いなければならないものであり、
このため、第４図の光学系においては、情報記録媒体６
の面に垂直な方向への光学系の薄形化が困難であり、第
５図の光学系においては、情報記録媒体６のトラック横
断方向での光学系の寸法の短縮が困難である。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、トラック横断時あるいはアドレス信号記録部
通過時などの焦点誤差信号への外乱の影響をなくし、サ
ーボ信号の性能、信頼性を高めるとともに、照射光学系
を簡素化できる光磁気記録再生装置を得ることを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る光磁気記録再生装置は、情報記録媒体へ
の照射光と情報記録媒体からの反射光とを分離するビー
ムスプリッタにＰ偏光透過率’ｒｐ約１００％、Ｓ偏光
反射率Ｒｓ約５０％以上の偏光特性をもつものを用い、
屋根形プリズム（ウェッジプリズム）と４つの受光面を
有する光検知器とを用いたフーコー法により焦点誤差検
出を行なうとともに、プッシュプル法によりトラック誤
差検出を行うようにしたものであり、更に、上記光検知
器をその受光面に投影されるガイドトラックの延在する
方向と該受光面の並置方向とが平行となるように配置し
たものである。

〔作用〕

この発明においては、情報記録媒体への照射光と情報記
録媒体からの反射光とを分離するビームスプリッタにＰ
偏光透過率Ｔｐ約１００％、Ｓ偏光反射率Ｒｓ約５０％
以上の偏光特性をもつものを用いたから、光学系を薄形
化・小型化できる。

また、焦点誤差検出用光検知器をその受光面の並置方向
が光検知器の受光面に投影されるトラックの延在する方
向と平行となるように配置したから、トラックからの回
折光の影響を各受光面が均等に受けるようになり、これ
により、演算された焦点誤差信号では回折光の影響が打
ち消され、焦点誤差検出の安定性を高めることができる
。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１．　２．　５〜Ｂ、’９．１０は第４図
に示された従来例と同一のものである。

３はコリメートレンズ２からの平行光束を情報記録媒体
６の方向へ導くとともに情報記録媒体６からの反射光を
信号検知系の方向へ透過させるためのビームスプリッタ
、４は情報記録媒体６の方向へ光軸を折りまげる偏向ミ
ラーである。上記ビームスプリッタ３の偏光特性はＰ偏
光透過率ＴｐｚｌＯＯ％、Ｓ偏光反射率Ｒｓ憬５０％以
上である。

また、１２は偏光ビームスプリッタ１０で反射されて集
光レンズ１１を透過した光束を２つの光束に分離するウ
ェッジプリズムであり、このウェッジプリズム１２は２
つの屈折面１２ａ、１２ｂを有し稜！１２ｃが光学的に
見てトラック方向と直交するように配置されている。こ
のウェッジプリズム１２の透過光は、拡大レンズ１３を
経て、焦点誤差及び情報検出用の第１の光検知器１４に
導かれる。

また、偏光ビームスプリンタ１０の透過光は集光レンズ
１５を経て、トラック誤差及び情報検出用の第２の光検
知器１６に入射する。

次に動作について説明を行う、第１図において発光源１
から出射した発散光はコリメートレンズ２によって平行
光にコリメートされる。この平行光の偏光方位は、ビー
ムスプリッタ３の反射面に対してＳ偏光であるので、コ
リメートレンズの出射光のうち５０％以上が偏向ミラー
の方向へ反射される。ここで発光源として半導体レーザ
を用いた場合には、その出射発散角が垂直方向と水平方
向では異なり、つまり活性層が平坦な方向のく水平面内
の）発散角をθ１．．これに直交する方向の（垂直面内
の）発散角をθムとすると、θ７７〈θ上 である。また出射光の偏光方向はθ／７の方向と平行な
方向である。

従って、発光源１のθ上方向は、情報記録媒体６のトラ
ックと平行な方向に、θ９　はトラックに対して垂直な
方向に対応する。ここで対物レンズ５によって集光され
たスポット径のトラックに平行な方向をω上、垂直な方
向をω、とすれば、ω上　〈ωカ となり、トラック方向に対して、記録密度が高くなる様
に光を集光することができる。これは、ビームスプリッ
タ３に’ｒｐ＜１ｏｏ％＋　Ｒｓｚ５９以上の偏光特性
のものを用いたことによる。さらまた、情報記録媒体６
からの反射光のうち、１／２波長板９．偏光ビームスプ
リッタ１０を透過した光は、集光レンズを経て、トラッ
キング誤差信号検出と情報信号検出とを兼ねた第２の光
検知器１６に導かれるが、これについては従来例と同様
である。

次に偏光ビームスプリッタ１０で反射された光束は、集
光レンズ１１を経てウェッジプリズム１２により２つの
光束に分離され、拡大レンズを透過し光検知器１４に導
かれる。この光検知器１４の出力を演算するとにより焦
点誤差信号が得られる。

次にこの検出動作について第２図を用いて説明する。

第２図（ａｌは情報記録媒体６が対物レンズ５に対し合
焦点にある場合でウェッジプリズム１２の屈折面１２ａ
、１２ｂにより分割された光束２７ａ。

２７ｂはそれぞれ焦点誤差検出用光検知器１４の受光面
１４ａ、１４ｂおよび１４ｃ、１４ｄの中央に集光する
。この場合に得られる焦点誤差検出信号（ａｌｄ−ｂ−
ｃ）は零となる。第２図（ｂ）は情報記録媒体６が焦点
よりも遠い場合で、光束２７ａ、２７ｂは外側の受光面
１４ａと１４ｂに入射するため、焦点誤差検出信号（ａ
ｌｄ−ｂ−ｃ）は正となる。第２図（０）は焦点よりも
近い場合で、光束２７ａ、２７ｂは内側の受光面１４ｂ
と１４Ｃに入射するため、焦点誤差検出信号は負となる
。

従って、焦点ずれの方向と大きさが焦点誤差検出信号（
ａｌｄ−ｂ−ｃ）より得られる。

次に、焦点誤差検出用光検知器の受光面の並置方向（分
割線方向）とトラック方向の関係を第３図に示す。第３
図においては、図中座標のＸ軸方向がトラック方向と対
応している。同図において、トラックの溝の両縁から受
ける回折光分布２８゜２９はＹ−２平面方向に拡がるた
め、第３図（ｂ）に示すように、焦点誤差検出用光検知
器１４においても、斜線部で示す回折光分布がＹ軸方向
にあられれる。ここでトラックずれが生じた場合、この
回折光の分布が例えば第３図（ｅ）に示すように均等で
なくなる。しかし受光面１４ａと１４ｂの分割線、およ
び受光面１４ｃと１４ｄの分割線に対して回折光の強度
分布は対称形であるため、差動増幅された焦点誤差検出
信号においては回折光の影響は打消されることになり、
トラックずれによる回折光の影響が外乱として混入すふ
こと示なく、トラックずれにかかわらず安定な焦点誤差
検出を行える。

このように本実施例ではＴｐｚｌＯＯ％、Ｒｓ欠５０％
以上のビームスプリッタを用いたので、装置を薄形化で
き、またビームスプリッタ３と対物レンズ５との間の光
束は平行光束であるため、偏向ミラー４．対物レンズ５
のみを可動部として分離駆動でき、高速アクセスが実現
できる。また、フーコー法による焦点誤差検出方法は、
円形光束全てを検出する方法であるため、例えば第２図
に示す光検知器１４のＸ方向の配置誤差による影響を補
償し合う効果があり、安定した焦点誤差検出信号が得ら
れる。

また、焦点誤差検出用光検知器１４をその受光面の並置
方向が受光面に投影されるトラックの延在する方向と平
行となるように配置したのでトラックずれにかかわらず
安定な焦点誤差検出を行なうことができる。

なお、上記実施例では、偏光ビームスプリンタ１０の後
段に集光レンズ１１．１５を、ウェッジプリズム１２の
後段に拡大レンズ１３を配置したが、集光レンズ１１は
第９図に示すように１／２波長板９と偏光ビームスプリ
ッタ１ｏとの間に配置５ 置してもよく、また拡大レンズ１３は第１０図に示すよ
うに、ビームスプリッタ１０とその前段に設けられた集
光レンズ１１との間に配置してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、情報記録媒体への照
射光と情報記録媒体からの反射光とを分離するビームス
プリッタにＰ偏光透過率Ｔｐ約１００％、Ｓ偏光反射率
Ｒｓ約５０％以上の偏光特性をもつものを用いたので、
装置を薄形化・小型化できる。また焦点誤差検出用光検
知器の受光面をトラックの溝による回折光の影響が焦点
誤差信号に現れないように配置したので、安定性の高い
焦点誤差信号が得られ、また円形光束全てを用いて焦点
誤差検出を行う方式を採用したので、ウェッジプリズム
の稜線に対して、垂直方向の光検知器の配置精度が半光
束法に比べ緩和される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による光磁気記録再生装置
を示す斜視図、第２図及び第３図はそれ工６ ぞれこの発明における焦点誤差検出方法の説明図、第４
図及び第５図はそれぞれ従来の光磁気記録再生装置を示
す斜視図、第６図はサーボ信号検出方法の説明図、第７
図は情報信号検出方法の説明図、第８図は焦点誤差信号
出力特性を示す図、第９図及び第１０図はそれぞれこの
発明の他の実施例を示す斜視図である。 図において、１は発光源、３はビームスプリッタ、６は
情報記録媒体、１２はウェッジプリズム、１４．１６は
光検知器である。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気光学効果を有する磁性体薄膜を情報記録媒体
   とし、発光源から前記情報記録媒体へ照射される光束と
   前記情報記録媒体で反射された光束とを分離する光束分
   離手段と、前記反射光束を受光し焦点誤差検出及びトラ
   ック誤差検出を行うとともに情報信号を再生するための
   複数の光検知器とを有する光磁気記録再生装置において
   、 前記光束分離手段として、Ｐ偏光透過率約１００％、Ｓ
   偏光反射率約５０％以上の偏光特性をもつビームスプリ
   ッタを使用したことを特徴とする光磁気記録再生装置。
2. （２）前記焦点誤差検出は、４つの受光面を持つ光検知
   器とウェッジプリズムとを用いたフーコー法により行な
   い、前記トラック誤差検出はプッシュプル法により行な
   うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光磁気
   記録再生装置。
3. （３）上記光検知器は、その受光面に投影されるガイド
   トラックの延在する方向と該受光面の並置方向とが平行
   となるよう配置されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項記載の光磁気記録再生装置。