JPH0264917A - 光磁気記録装置用光学ヘッド構造 - 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】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は記録媒体に情報を記録及び再生する光磁気記録
装置用光学ヘッド構造に関し、特に光学ヘッドのトラッ
キング及びフォーカス方向の各エラー状態を光学的に検
出すると共に情報を再生するための光磁気記録装置用光
学ヘッド構造に関する。

〈従来の技術〉 従来から、光磁気記録媒体としての光磁気ディスクの記
録面に比較的強い収束光を照射することにより情報を記
録し、また比較的弱い収束光を照射しその反射光のカー
回転角を検出することにより上記情報を再生する光磁気
記録再生装置がある。

この装置に用いられる光磁気ディスクには、一般に若干
の反りや歪みがあると共に光磁気ディスクの回転軸への
取り付は誤差による偏心がおるが、光学ヘッドを、それ
らの影響を受けることなく光磁気ディスクの記録トラッ
クに追従させるべく光学ヘッドのフォーカス及びトラッ
キングの各エラー状態を検出し、その位置制御を行うよ
うにしており、その構成の一例を第６図に示す。

第６図に於て、光源としての図示されない半導体レーザ
から発せられて平行光にされると共に円形断面に整形さ
れた出射光３１は、偏光ビームスプリッタ３２を通過し
、対物レンズ３３を介して光磁気ディスク３４に照射さ
れる。そして、該ディスクの記録面にて反射され、対物
レンズ３３を逆向きに通過した後、再び偏光ビームスプ
リッタ３２に入射する。このとき、光磁気ディスク３４
からの反射光は、その偏光面が回転しているため、偏光
ビームスプリッタ３２内の偏光反射膜により、そのＰ偏
光成分の一部及びＳ偏光成分が反射され検出光３５とし
て図の右側面から出射する。

検出光３５は、偏光ビームスプリッタ３６に入射し、該
スプリッタにてＰ偏光成分のみからなるエラー検出光３
７と、Ｐ偏光成分の一部及びＳ偏光成分からなる情報検
出光３８とに分割される。

エラー検出光３７は、集光レンズ３９により収束光に変
えられた後、ハーフプリズム４０により２分され、一方
は直進してナイフェツジ４１を介してフォーカスエラー
検出用測光センサ４２上に焦点を結ぶように集光し、他
方は反射され、トラッキングエラー検出用測光センサ４
３上に集光する。そして、これら各測光センサ４２．４
３により、トラッキング及びフォーカスの各エラーが検
出され、そのエラー量に応じて対物レンズ３３が駆動さ
れ修正される。

また、情報検出光３８は、両幅光成分の比を調節するた
めのλ／２板４４を通過し、集光レンズ４５により収束
光に変えられた後、偏光ビームスプリッタ４６により、
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とに分割され、各々測光センサ
４７．４８に集光し、両センサ４７．４８の受光量の差
により光磁気ディスク３４に記録された情報を読取るよ
うになっている。

このように、上記構造にあっては多数の光学部品にて構
成されていることから、また光学ヘッドを保持する固定
フレーム等も大型化することから、光学ヘッド全体が大
型化、重量化する問題があった。更に、各部品の組付は
作業も煩雑化し、高精度な光軸調整が困難となる問題が
あった。

〈発明が解決しようとする課題〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、部品点数が削減され、小型化及び軽量化されると共
に各構成部品の位置決めが容易な光磁気記録装置用光学
ヘッド構造を提供することにある。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、光磁気記録媒体か
ら反射された検出光をもって光学ヘッドのトラッキング
及びフォーカス方向の各エラー状態を検出すると共に情
報を再生するための光磁気記録装置用光学ヘッド構造で
あって、前記検出光の光路内に配置された第１の受光手
段と、前記検出光の一方の偏光成分を前記第１の受光手
段に通過すると共に他方の偏光成分を異なる方向に反射
する偏光分離手段と、前記反射光をエツジにて互いに異
なる２方向に分割する手段と、分割された前記反射光の
一方の光路内に配置された第２の受光手段と、分割され
た前記反射光の他方の光路内に配置された第３の受光手
段とを有し、前記偏光分離手段と前記分割手段とが互い
に一体をなしていることを特徴とする光磁気記録装置用
光学ヘッド構造を提供することにより達成される。

〈作用〉 このように、検出光を各偏光成分に分離する偏光分離手
段と、分離された検出光の一部を例えばフォーカスエラ
ー検出用に用いるために分割する手段とを一体化するこ
とにより、光学ヘッドの部品点数が削減され、光軸調整
等も容易になる。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は本発明が適用された光学ヘッドの要部を示す模
式図であり、光源としての半導体レーザ１から光磁気デ
ィスク６に向けて照射される発散光からなる出射光５の
光路内には、偏光ビームスプリッタ２、コリメータレン
ズ４及び対物レンズ７が配設され、これらを通過した出
射光５は光磁気ディスク６に照射される。ここで、偏光
ビームスプリッタ２は、その対角位置に設けられた偏光
反射膜２ａを有し、該膜により偏光ビームスプリッタ２
に入射する光のＳ偏光成分を全反射すると共にＰ偏光成
分の一部を反射し、残りを通過するようになっている。

また、コリメータレンズ４はその円形の輪郭をもって、
半導体レーザ１からの出射光５を楕円形断面から円形断
面に整形するようになっている。

対物レンズ７により収束光となった出射光５は、光磁気
ディスク６の記録面８にて反射され、反射光９として偏
光ビームスプリッタ２内に上記とは逆向きに入射する。

ここで、記録面８からの反射光９は、その偏光面が回転
しているため、偏光ビームスプリッタ２内の偏光反射膜
２ａにより、前記したように反射光９のＰ（Ｉｆｆ光成
分の一部及びＳ偏光成分が検出光１０として第１図の右
側面から出射する。

検出光１０の光路内には、フォーカス及びトラッキング
の各エラー状態と光磁気記録の状態とを検出するべく測
光センサ１１が配設されている。

また、偏光ビームスプリッタ２と測光センサ１１との間
にはλ／２板３が介装されているが、これは、測光セン
サ１１に入射する検出光１０の両幅光成分の比を所定値
に調節するためのものである。

尚、本実施例では半導体レーザ１から光ディスク６に至
る一直線をなす出射光５の光路内に上記した各々を配置
したが、実際にはミラー等を配置することによりこの光
路を自由に変向し得ることは云うまでもない。

第２図は測光センサ１１の軸線方向に沿う断面図であり
、第３図は第２図の■−■線について見た断面図である
。測光センサ１１の基板１２には、検出光１０の光軸上
に位置するトラッキングエラー検出用の受光素子として
のフォトダイオード１３と、該フォトダイオードから第
２図に於ける上下に所定の距離をおいてフォーカスエラ
ー検出用の受光素子としてのフォトダイオード１４及び
１５とが、各フォトダイオードの受光面１３ａ、１４ａ
、１５ａが互いに同一平面上に位置するように一体的に
固着されている。

フォトダイオード１３．１４は、第３図に示すように、
互いに直交する分割線により４分割されたフォトダイオ
ード素子により構成されている。

フォトダイオード１３は、その一方の分割線が検出光７
のトラッキングエラーの際に光軸がずれる方向と直交す
るように配設され、フォトダイオード１４は、その一方
の分割線がフォトダイオード１３の上記分割線の延長線
上に位置するように配設されている。また、フォトダイ
オード１５は、フォトダイオード１３の上記分割線の延
長線上に位置する分割線により２分割されている。

第２図に示すように、基板１２のフォトダイオード１３
の受光面１３ａには、立方形状のプリズム体１６の底面
が密着している。このプリズム体１６の内部にはその対
角方向に、検出光１０のＰ偏光成分は図の右側に通過し
Ｓ偏光成分は分離光１８として図の下側に向けて反射す
る偏光分離膜１７が設けられている。また、プリズム体
１６の下側面には、λ／４板１板金９分離光１８の光束
の半分を分割光１８ｂとして逆方向即ち再度偏光分離膜
１７に向けて反射する反射膜２０とがこの順番に互いに
密着して設けられている。ここで、反射膜２０の端部を
ナイフェツジとして分割された半月状をなす分割光１８
ｂは、λ／４板１板金９回通過することから、Ｐ偏光成
分のみとなり、偏光分離膜１７に反射されず、基板１２
と平行に図の上方へ通過するようになっている。

フォトダイオード１４．１５の受光面１４ａ１１５ａに
は、分離光１８に於ける反射膜２０に反射されない分割
光１８ａと反射された分割光１８ｂとを、各々フォトダ
イオード１４と、１５とに向けて変向させる反射面２２
．２４を有する三角柱をなすプリズム体２１．２３の底
面が密着している。このプリズム体２１．２３は、その
側面にて共にプリズム体１６にも密着している。そして
、例えば基板１２の凹設部１２ａ内を樹脂モールドにて
埋めることにより、プリズム体１６．２１．２３の下部
が基板１２に固定されている。

このようにして、検出光１０のＰ偏光成分が直接フォト
ダイオード１３上に集光し、Ｓ偏光成分からなる半月状
の一対の分割光１８ａ、１８ｂが、プリズム体２１．２
３の反射面２２．２４に反射され、各々４分割フォトダ
イオード１４．２分割フォトダイオード１５の略中夫に
集光するようになる。尚、各フォトダイオード１３〜１
５は、基板１２から延出する図示されないリード線を介
して制御回路と電気的に接続されている。

次に、各フォトダイオード１３〜１５によるトラッキン
グ及びフォーカスの各エラーの検出要領を説明する。

第４図に示すように、４分割フォトダイオード１３の各
フォトダイオード素子（ｅ、ｆ、　ｑ、ｈ）から、各照
射パターンに応じた検出信号Ｅ−Ｈが、（Ｅ十Ｆ＞と（
Ｇ十Ｈ）とに分かれるように各アンプ２５．２６に各々
入力され、この各アンプ２５．２６からの出力値がアン
プ２７に入力されるようになっている。そして、アンプ
２７にて、（Ｅ十Ｆ）から（Ｇ＋Ｈ）を減算し、その演
算値を制御回路へ出力している。ここで、フォトダイオ
ード１３の各フォトダイオード素子には、検出光１０の
Ｐ偏光成分が想像線に示すように円形に集光しており、
トラッキングエラーを生じた場合には、図に於ける左右
に光量差を生じることから、上記演算値によりトラッキ
ングエラーの方向及びエラニ伍の検出を容易に行うこと
ができる。

一方、第５図に示すように、４分割フォトダイオード１
４では、各ダイオード素子（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）から、そ
の対応する出力信号Ａ−Ｄが、（Ａ十Ｂ＞と（Ｃ＋Ｄ）
とに分かれるように各アンプ２８．２９に各々入力され
、更に各アンプ２８．２９からの出力値がアンプ３０に
入力されるようになっている。そして、アンプ３０にて
（Ａ＋８＞から（Ｃ＋Ｄ）を減算し、その演算値を制御
回路へ出力している。

第５図に示すように、プリズム体１６の偏光反射膜１７
にて向きを変えられ、反射膜２０により分割されたＳ（
！ｉ光成分からなる半月状の分割光１８ａは、プリズム
体２１の反射面２２にて４分割フォトダイオード１４の
受光面１４ａに想像線Ｕに示すように半月状をなすよう
に照射される。このとき、分割光１８ａは、４分割フォ
トダイオード１４の各ダイオード素子に、その出力値の
和（Ａ＋Ｂ＞と（Ｃ十〇）が互いに等しくなるように、
かつその光軸がダイオード素子ｃ、ｄ側に偏った位置と
なるように照射されている。ここで、フォーカスエラー
を生じた場合には、第５図の想像線Ｖ或いは想像線Ｗに
示すように、（Ａ十Ｂ）或いは（Ｃ＋Ｄ）のいずれかが
大きくなることから上記演算値によりフォーカスエラー
の方向及びエラー徂の検出を容易に行うことができる。

ここで、本実施例では焦点位置よりも手前の位置でフォ
ーカスエラーを検出していることから、分割光１８ａの
光路長を短くすることができる。

尚、トラッキングのエラー状態は、上記出力信号Ａ〜ト
１と、２分割フォトダイオード１５の各ダイオード素子
（ｉ　　ｊ）の出力信号ＬＪとから（Ａ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｆ＋
Ｉ）−（Ｂ十〇＋Ｇ＋Ｈ＋Ｊ）を演算することにより検
出しても良い。この場合には、検出光１０の両幅光成分
比に関わらず常に好適にトラッキングのエラー状態を検
出することかできる。また、読取り信号は、各フォトダ
イオード１３〜１５のダイオード素子ａ−ｊの検出信号
Ａ−Ｊから（Ｅ十Ｆ＋Ｇ十Ｈ）−（Ａ十Ｂ十Ｃ＋［）＋
　Ｉ十Ｊ　）を演算することにより検出することができ
る。

本実施例によれば、フォーカス及びトラッキングの各エ
ラー検出用のフォトダイオードを１つの基板に設けてい
るため、フォトダイオードへの配線が簡素化されて、耐
ノイズ性を向上することができると共に、その先軸調整
が１箇所で良いため調整時間を短縮化できる効果もある
。

［発明の効果］ このように本発明によれば、検出光を各偏光成分に分離
する偏光分離手段と、分離された検出光の一部を例えば
フォーカスエラー検出用に用いるために分割する手段と
を一体化することにより、光学ヘッドの部品点数が削減
され、光軸調整等も容易になる。また受光素子の受光面
に上記偏光分離手段及び分割手段を密着させることによ
り構成部品を小型化でき、かつその位置調整も一層簡略
化できる。以上のことから本発明の効果は極めて大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用された光学ヘッドを示す要部模
式図である。 第２図は、第１図に示す光学ヘッドに於ける測光センサ
の軸線方向に沿う断面図である。 第３図は、第２図の■−■線について児た断面図である
。 第４図は、トラッキングエラーの検出要領を示す模式的
回路図である。 第５図は、フォーカスエラーの検出要領を示す模式的回
路図でおる。 第６図は、従来の光磁気ディスク用光学ヘッド構造を示
す要部模式図である。 １・・・半導体レーザ　　２・・・偏光ビームスプリッ
タ２ａ・・・偏光反射膜　　３・・・λ／２板４・・・
コリメータレンズ５・・・出射光６・・・光磁気ディス
ク　７・・・対物レンズ８・・・記録面　　　　　９・
・・反射光１０・・・検出光　　　　１１・・・測光セ
ンサ１２・・・基板　　　　　１２ａ・・・凹設部１３
〜１５・・・フォトダイオード １３ａ、１４ａ、１５ａ・・・受光面 １６・・・プリズム体　　１７・・・偏光分離膜１８・
・・分離光　　　　１８ａ、’ｌ　、８　ｂ・・・分割
光１９・・・λ／４　　　２０・・・反射膜２１．２３
・・・プリズム体 ２２．２４・・・反射面　２５〜３０・・・アンプ３１
・・・出射光 ３２・・・偏光ビームスプリッタ ３３・・・対物レンズ　　３４・・・光磁気ディスク３
５・・・検出光 ３６・・・偏光ビームスプリッタ ３７・・・エラー検出光　３８・・・情報検出光３９・
・・集光レンズ　　４０・・・ハーフプリズム４１・・
・ナイフェツジ　４２．４３・・・測光センサ４４・・
・λ／２板　　　４５・・・集光レンズ４６・・・偏光
ビームスプリッタ ４７．４８・・・測光センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光磁気記録媒体から反射された検出光をもって光
   学ヘッドのトラッキング及びフォーカス方向の各エラー
   状態を検出すると共に情報を再生するための光磁気記録
   装置用光学ヘッド構造であつて、 前記検出光の光路内に配置された第１の受光手段と、 前記検出光の一方の偏光成分を前記第１の受光手段に通
   過すると共に他方の偏光成分を異なる方向に反射する偏
   光分離手段と、 前記反射光をエッジにて互いに異なる２方向に分割する
   手段と、 分割された前記反射光の一方の光路内に配置された第２
   の受光手段と、 分割された前記反射光の他方の光路内に配置された第３
   の受光手段とを有し、 前記偏光分離手段と前記分割手段とが互いに一体をなし
   ていることを特徴とする光磁気記録装置用光学ヘッド構
   造。
2. （２）前記分割手段が、前記一方の分割光を補償板を介
   して前記偏光分離手段を横切る方向に反射するものから
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光
   磁気記録装置用光学ヘッド構造。
3. （３）前記各受光手段が、その受光面が互いに同一平面
   上に位置するように配置され、かつ前記偏光分離手段及
   び前記分割手段が前記各受光手段の受光面に密着してい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項若しくは第２
   項に記載の光磁気記録装置用光学ヘッド構造。
4. （４）少なくとも前記分割光のいずれか一方を、収束す
   る非平行光にする手段を有し、 前記第２及び第３の受光手段のうち前記非平行光を受光
   すると共に前記フォーカスのエラー状態を検出する側の
   受光手段が、前記非平行光の像の大きさが変化すること
   により互いの受光量の差が変化するように、前記非平行
   光の光路内の非焦点位置であつてかつ前記非平行光の光
   軸がいずれか一方に偏る位置に互いに隣接して設けられ
   た一対の受光素子からなり、 　前記両受光素子の互いの受光量の差を所定値と比較す
   ることにより前記フォーカスのエラー状態を検出するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいず
   れかに記載の光磁気記録装置用光学ヘッド構造。