JPH04141846A

JPH04141846A - 光ヘッド

Info

Publication number: JPH04141846A
Application number: JP26373690A
Authority: JP
Inventors: Akinori Watabe; 昭憲渡部; Kenji Fukuzawa; 健二福澤; Ichiro Yamada; 一郎山田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1990-10-03
Publication date: 1992-05-15

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】［産業上の利用分野コ本発明は光磁気ディスクの記録再生装置に関し、特に波
長が相異なる２つのレーザビームを用いて光磁気ディス
ク媒体にデータを記録し、および該光磁気ディスク媒体
からデータを再生する光ヘッドに関する。

［従来の技術〕従来、２つの波長のレーザ光源を用いた光ヘッドは、第
４図の例に見られるように、スピンドルモータ２により
回転する光磁気ディスク媒体ｌに対して、バイアス磁石
４００により、該光磁気ディスク媒体１の記録材料の磁
化反転のためのバイアス磁界を与えながら、第２の波長
（λ２）のレーザビーム３０２で光磁気ディスク媒体ｌ
の図示しないトラックにデータを記録し、引き続き第１
の波長（λＩ）のレーザビーム３０１で同一のトラック
においてデータを即時に読出し、記録動作の確認を行な
っている。即ち、レーザ光源４からの第２の波長のレー
ザビーム３０２はまずコリメータレンズ５により平行光
に変換され、次に三角プリズム６によりビームの拡がり
の大きさが等方的になるように整形された後、偏光ビー
ムスプリッタ７および１／４波長板８を透過して、ミラ
ー９および波長選択ミラー１０で反射して、レンズアク
チュエータ１２により光軸方向およびトラック横断方向
に駆動される対物レンズ１１により光磁気ディスク媒体
１に集光される。ここで、１／４波長板８はレーザ光源
４からの直線偏光のレーザビームを円偏光に変換し、再
び光磁気ディスク媒体１からの円偏光が透過する際に直
線偏光に変換する。往きのレーザビームの偏光方向と復
りのレーザビームの偏光方向は直交しているので、偏光
ビームスプリッタ７において復りのレーザビームが反射
され、これが図示しない光検出光学系によって、レーザ
ビームのトラックへの位置ずれを検出してこれを制御す
るサーボ信号の検出と、トラックのヘッダ一部のアドレ
ス信号や同期信号の検出に供せられる。また、波長選択
ミラー１０は第５図に示す透過率特性を有しており、第
１の波長λ１は概ね１００％で透過し、第２の波長λ２
は概ね１００％で反射する特性を有している。

レーザ光源１３からの第１の波長のレーザビーム３０１
はコリメータレンズ１４により平行光に変換され、三角
プリズム１５によりビームの拡がりの大きさが等方的に
なるように整形された後、ビームスプリッタ１６および
波長選択ミラー１０を透過して対物レンズ１１により光
磁気ディスク媒体１に集光される。光磁気ディスク媒体
１からの反射光はビームスプリッタ１６において反射さ
れ、さらにビームスプリッタ１７によってサーボ信号検
出光学系と光磁気信号検出光学系とに分岐される。即ち
、ビームスプリッタ１７の透過光は集光レンズ１８と円
柱レンズ１９により光検出器である分割フォトダイオー
ド２０に集光されて、フォーカスやトラックのサーボ誤
差信号およびヘッダ一部のアドレス信号や同期信号の検
出に供せられる。また、ビームスプリッタ１７の反射光
は、偏光の楕円補償を行うための位相補償板２１と偏光
方向を４５度回転させるため１／２波長板２２を透過し
た後、偏光ビームスプリッタ２３により直交する２方向
に検波されて光検出器であるフォトダイオード２４およ
び２５により光電変換される。ここで、光磁気再生信号
はフォトダイオード２４および２５からの光電変換され
た信号を差動増幅することにより得られる。

このような光ヘッド３　は、レーザ光源４によってデー
タの記録を行ないながら、レーザ光源１３による光磁気
信号の再生をフォトダイオード２４および２５で即時に
行なえるため、データ記録時の誤りを即時に検出して補
正することが可能となる特徴を有している。しかし、１
個のレーザ光源のみを使用する光ヘッドに比べて、２個
の波長のレーザビームを合成する波長選択ミラー１０が
余分に加わっているため、透過面が２面増加している。

これらの部分では、偏光方向による透過率特性が等方的
でないために生ずる偏光の楕円化を生じるとともに、透
過の際に光量の損失を生じて、結果として光磁気信号の
信号対雑音比を低下させる問題点がある。このため、第
４図の従来の光ヘッド３゛では、光量損失の補償はてき
ないものの、位相補償板２１により偏光の直角・水平方
向成分の遅延位相を変えることにより偏光の楕円を直線
に近付けて、光磁気再生信号の信号対雑音比を高めてい
る。また、光学素子の端面からの迷光が光検出器に漏れ
こんで、光磁気再生信号の雑音を増加させる問題もある
。即ち、第６図において、ビームスプリッタ１６の端面
から光検出器への迷光は、第６図（ａ）における、レー
ザ光源１３から入射したレーザビーム１０１がビームス
プリッタ１６の貼り合わせ面で反射してさらに端面で反
射して戻る、光路１０２ａに沿う迷光、第６図（ｂ）に
おける、レーザ光源１３から入射したレーザビーム１０
１がビームスプリッタ１６の貼り合わせ面を透過して端
面で反射しさらに貼り合わせ面で反射して戻る、光路１
０２ｂに沿う迷光などがある。このため、第６図（ｃ）
に示すように、端面に反射防止塗料１０３を付けて、迷
光１０２ｃをあらかた吸収させたり、第６図（ｄ）に示
すように、端面１０４を光軸に対して傾斜させて、迷光
の光軸１０２ｄを光軸より大きくずらしていた。しかし
、第６図（ｂ）の例の端面反射は、この面が透過面であ
るため、従来防止できなかった。

［発明が解決しようとする課題］上述した従来の光ヘッドは、波長選択ミラー等の透過面
での偏光位相差や光量損失、プリズム端面での反射によ
る迷光などに起因して、光磁気再生信号の信号対雑音比
が低下したり、位相補償部材を取付けるために部品コス
トが増大し調整工数が増加するなどの欠点があった。

本発明の目的は、波長選択ミラ一部材の透過面での偏光
位相差や光量損失が抑えられ、プリズム端面での反射に
よる迷光と信号光の分離が容易で、したがって光磁気再
生信号の信号対雑音比に優れた光ヘッドを提供すること
である。

［課題を解決するための手段］本発明の光ヘッドは、レーザ光源から出射された一方の
レーザビームを反射して対物レンズにより光磁気ディス
ク媒体に集光させ、また別のレーザ光源から出射された
他方のレーザビームを透過させて前記対物レンズにより
前記光磁気ディスク媒体に集光させ、前記光磁気ディス
ク媒体からのそれらの反射レーザビームを透過し、反射
する光学部材として、前記他方のレーザビームが前記光
磁気ディスク媒体へ出射される側の端面が前記対物レン
ズの光軸に直交する直線に対してある角度θだけ傾いて
いるビームスプリッタと、前記ビームスプリッタの前記
端面に取り付けられ、前記他方のレーザビームを概ね１
００％透過させ、前記一方のレーザビームを概ね１００
％反射する多層膜干渉フィルターを有し、前記他方のレ
ーザビームがレーザ光源側から前記ビームスプリッタを
透過する際の前記端面への前記他方のレーザビームの入
射角が概ねｓｉｎ−’　（（ｓｉｎθ）／ｎ）（ｎは前
記ビームスプリッタの屈折率）であることを特徴とする
。

［作用］波長選択ミラーとビームスプリッタの代わりに多層膜干
渉フィルターとビームスプリッタを用いることにより、
従来の光ヘッドに比べて、光磁気ディスク媒体で反射さ
れたレーザビームが透過する部材の端面の数が少なくな
り、透過面での偏光の楕円化や光量損失が抑えられる。

また、ビームスプリッタの端面が光軸に垂直な直線に対
して傾いているので、ビームスプリッタに入射したレー
ザビームが多層膜干渉フィルターで反射して生ずる迷光
の光路は信号光の絡路に対して傾くことになり、信号光
と迷光を容易に分離できる。

なお、多層膜干渉フィルターで反射される一方のレーザ
ビームが万−多層膜干渉フイルターを透過し、ビームス
プリッタに入ると迷光になる。他方のレーザビームの光
検出器にこの迷光が入らないようにするため、該光検出
器の大きさや配置を設定するか、該光検出器の前に遮光
部材を設ければよい。

［実施例］次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す光ヘッドの擾成図であ
る。

本実施例の光ヘッド３は、第４図に示したｔ来例の光ヘ
ッド３′において、波長選択ミラー１０、三角プリズム
１５．ビームスプリッタ１（の代りにビームスプリッタ
３ｏと多層膜干渉）・ルター３１を設けた構成となって
いる。

ビームスプリッタ３ｏはサーボ信号検出系売品。

のスプリット面３０ａと光磁気再生信号検出系ｙ路のス
プリット面３０ｂを有し、光磁気ディスビ媒体１側の端
面３０Ｃが対物レンズ１１の光ｉ！１３２に直交する直
線に対して角度θだけ傾いてしる。ビームスプリッタ３
ｏの端面３０ｃには第１の波長のレーザビーム３０１を
概ね１００％透泣させ、第２の波長のレーザビーム３０
２を概も１００％反射する多層膜干渉フィルター３１が
耶り付けられている。第１の波長のレーザビーム３０１
がビームスプリッタ３ｏを透過する際の端面３０ｃへの
第１の波長のレーザビーム３０１の入射角αはビームス
プリッタ３ｏの屈折率をｎとしてａ　＝　ｓｉｎ−’　
（（ｓｉｎθ）／ｎ）となっている。また、ミラー９で
反射された第２の波長のレーザビーム３０２の光路２０
１が多層膜干渉フィルター３１の面の垂線２００に対し
て角度θをなすようにミラー９が設置されている。ここ
で、入射角θは小さければ小さいほど、偏光方向による
反射率の変化は小さくなることは言うまでもなく、同様
に透過率についても偏光方向による透過率の変化は小さ
くなり、結果として偏光の楕円化が防止できる。

多層膜干渉フィルター３１で反射された第２の波長のレ
ーザビーム３０２は、対物レンズ１１の光軸３２に概ね
平行な光路２０２に添って対物レンズ１１を経て光磁気
ディスク媒体１に集光される。第１の波長のレーザビー
ム３０１はコリメータレンズ１４により平行光に変換さ
れた後、ビームスプリッタ３０を透過して対物レンズ１
１を経て光磁気ディスク媒体１に集光される。光磁気デ
ィスク媒体１からの反射レーザビームは、再び多層膜干
渉フィルター３１を透過した後、ビームスプリッタ３０
のスプリット面３０ｂで図示しない光磁気信号検出光学
系へ一部が反射され、残りのレーザビームはスプリット
面３０ａで図示しないサーボ信号検出光学系へ反射され
る。

本実施例と第４図の従来例を比較すると、本実施例では
光磁気ディスク媒体１で反射されたレーザビームがビー
ムスプリッタ３０へ戻るまでに透過する部材の端面の面
数は３個であり、従来例では光磁気ディスク媒体１で反
射されたレーザビームがビームスプリッタ１６へ戻るま
でに透過する部材の端面の面数は５個であるので、本実
施例では２面分だけ光量損失と偏光の楕円化を抑えるこ
とできる。

第２図は、第１の波長のレーザビーム３０］がビームス
プリッタ３０に入射したときの、プリズム端面から反射
した迷光の光路を示したものである。ここで、ビームス
プリッタ３ｏの端面３０ｄは、第６図（ｄ）の例と同様
に光軸３２に対して傾斜しており、このため、スプリッ
ト面３０ｂおよび３０ａで反射して再び端面３０ｄで反
射したのち端面３０ｅからビームスプリッタ３０を出射
する反射レーザビームの光路２０４および２０３は光磁
気ディスク媒体ｌからの反射レーザビーム２０８の光磁
気信号検出光学系の光路２０６およびサーボ信号検出光
学系の光路２０５に対してそれぞれ傾斜することになる
。多層膜干渉フィルター３１で反射した第１の波長のレ
ーザビーム３０１の迷光についても、その光路２０７は
光磁気信号検出光学系の光路２０６に対して傾斜してい
るので、信号光と迷光の分離が容易になる。

第３図（ａｌ、（ｂ）は本発明の他の実施例を示す図で
ある。本図は本発明の実施例のうち、ビームスプリッタ
３０°　（第６図（ｃ）と同様に端面３０ｄが光軸３２
に対して傾いておらず反射防止塗料３３が塗られている
点でビームスプリッタ３０と異なる）と光磁気信号検出
光学系４０，４１゜４２．４３のみを示しており、他の
部分については、第１図の実施例と同様の構成と機能を
有しているので説明を省く。前述の実施例では、第２の
波長のレーザビーム３０２が直接、多層膜干渉フィルタ
ー３１に入射するので、万一多層膜干渉フィルター３１
を透過すると、第１の波長のレーザビーム３０１の光検
出器に迷光として入り、検出信号の雑音となる可能性が
ある。特に、第２の波長のレーザビーム３０２はデータ
の記録を行うため、出力が大きくまたパルス的に変調さ
れるので、第１の波長のレーザビーム３０１の迷光に比
べて、雑音の影響が格段に大きい。そこで、本実施例で
は、光路２０１に沿った第２の波長のレーザビーム３０
２のうち多層膜干渉フィルター３１で反射されずにビー
ムスプリッタ３０’　に入射し、スプリット面３０ｂで
反射されて光路２０９に沿って光磁気信号検出光学系へ
導かれた迷光が光検出器４３に入射しないようにしたも
のである。

光路２０８に沿って光磁気ディスク媒体１から反射して
くる第１の波長のレーザビーム３０１はビームスプリッ
タ３０′に屈折して入射するが、ビームスプリッタ３０
′の屈折率をｎとすると、その屈折角はｓｉｎ−’　（
（ｓｉｎθ）／ｎ）である。

一方、第２の波長のレーザビーム３０２は光路２０１に
おいて、ビームスプリッタ３０°にθなる角度で入射す
るので、結局、光磁気信号検出光学系でのそれぞれの光
路２０６と２０９の角度の差は２　Ｘ　ｓｉｎ−’　（
ｓｉｎ（θ）／ｎ）となる。まず、第１の波長のレーザ
ビーム３０１は１／２（７）波長板４０によってビーム
の偏光方向を４５度回転され、次にウォラストンプリズ
ム４１によって互いに直交する直線偏光の２つのビーム
に分離される。ここで、第３図（ｂ）は第３図（ａ）の
光磁気信号検出光学系の部分の紙面の断面方向の光路の
様子を表したものである。即ち、ウォラストンプリズム
４１によって分離されたレーザビームは光路２０６ａと
２０６ｂに沿って集光レンズ４２により光検出器４３ａ
と４３ｂにそれぞれ集光される。これが光検出器４３ａ
および４３ｂで電気信号に変換された後、これを差動増
幅することにより光磁気信号が再生される。この時、第
２の波長のレーザビーム３０２も、第１の波長のレーザ
ビーム３０１と同様にウォラストンプリズム４１によっ
て光路２０９ａと２０９ｂの２つのビームに分離される
が、第３図（ａ）に示すように紙面内の平面で、光検出
器４３から外れて集光される。

これは、第１の波長のレーザビーム３０１の光軸と光磁
気信号検出光学系の光軸が一致しているとき、第２の波
長のレーザビーム３０２は２×ｓｉｎ−’　（ｓｉｎ　
　（θ）／ｎ）だけ傾いているので、結局、光検出器４
３上では、集光レンズ４２の焦点距離をｆとすると、ｆ
　Ｘｔａｎ　［２Ｘ　ｓｉｎ−１｛ｓｉｎ（θ）／ｎ）
　］　だけ第１の波長のレーザビーム３０１の集光位置
からずれて第２の波長のレーザビーム３０２が集光され
るので、光検出器４３ａ、４３ｂの大きさや配置を適当
に設定することで、第２の波長のレーザビームの迷光を
容易に遮断できる。

ここで、もし必要であるならば、遮光板を光検出器４３
ａ、４３ｂの前に設置してもよいし、また第１の波長の
レーザビーム３０１を透過し第２の波長のレーザビーム
３０２を反射する干渉フィルターを併用しても、迷光の
遮断の効果を高めることは言うまでもない。

また、互いに直交する直線偏光に分割する部材として、
本実施例ではウォラストンプリズム４１を使用している
が、このかわりに複屈折性の材料のウニジブリズムを用
いてもよし、集光レンズ４２と光検出器４３との間にサ
バール板を配置しても同様の効果がある。

１／２波長板４０は偏光を４５度回転させるものである
が、このかわりに、部材４１．４２４３を一体に４５度
回転させても効果は同様なことは自明である。

また、本実施例では多層膜干渉フィルター３１で、記録
用の第２の波長のレーザビームを反射させ、再生用の第
１の波長のレーザビームを透過するように多層膜干渉フ
ィルター３１の波長特性と光ヘッドの配置の構成例を示
したが、逆に記録用の第２の波長のレーザビームを透過
させ、再生用の第１の波長のレーザビームを反射するよ
うに多層膜干渉フィルター３１の波長特性を決めた光ヘ
ッドの配置もできる。

［発明の効果］以上説明したように本発明は、記録および再ぢ用の２個
の波長のレーザビームの合成を、ビームスプリッタの光
軸に対して垂直でない端面に配耐された多層膜干渉フィ
ルターにおいて行なうことにより、従来にくらべて再生
用レーザビームの杉出光路における透過面数または反射
面の数が少ろくなるため、再生用レーザビームの偏光の
楕円イ１や光損失を抑えることができ、また、プリズム
σ端面を光軸に対して垂直方向から傾けた構成でさるの
で、再生用レーザビームおよび記録用レーザビームのレ
ーザ光源側からの迷光と信号光の分鄭を容易にして、信
号に対する雑音を低下させる交果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す光ヘッドの１要部の構
成図、第２図は第１図の実施例におけシブリズムの端面
反射による迷光の光路を示す説用図、第３図は本発明の
他の実施例を示す図、第４図は光ヘッドの従来例の構成
図、第５図は第４し中の波長選択ミラー１０の透過率の
波長依存性を示す図、第６図は第４図中のビームスプリ
ッタ１６の端面の反射による迷光とその対策を示す説明
図である。１・・・光磁気ディスク媒体、２・・・スピンドルモータ、３．３°　・・・光ヘッド、４００・・・バイアス磁石、４・・・レーザ光源、５．１４・・・コリメータレンズ、６．１５・・・三角プリズム、７．２３・・・偏光ビームスプリッタ、８・・・１／４
波長板、９・・・ミラー１０・・・波長選択ミラー１１・・・対物レンズ、１２・・・レンズアクチュエータ、１３・・・レーザ光源、１６．１７・・・ビームスプリッタ、１８・・・集光レンズ、１９・・・円柱レンズ、２０・・・分割フォトダイオード、２１・・・光位相補償板、２２・・・１／２波長板、２４．２５・・・フォトダイオード、３０．３０’　・・・ビームスプリッタ、３０ａ、３０
ｂ・・・スプリット面、３０ｃ、３０ｄ−−一端面、３１・・・多層膜干渉フィルター３２・・・放物レンズ１１の光軸、３３・・・反射防止塗料、４０・・・１７２波長板、４１・・・ウォラストンプリズム、４２・・・集光レンズ、４３．４３ａ、４３ｂ・・・光検出器、１０１・・・レ
ーザビーム、１０２ａ、１０２ｂ−光路、１０２ｃ・・・迷光、１０３・・・反射防止塗料、１０４・・・端面、３゜Ｏ・・・多層膜干渉フィルター３１の垂線、１〜２０９
・・・光路、１・・・第１の波長のレーザビーム、２・・・第２の波飛のレーザビーム、Ｏ・・・バイアス磁石。

Claims

【特許請求の範囲】１、波長が相異なる２つのレーザビームを用いて光磁気
ディスク媒体にデータを記録し、および該光磁気ディス
ク媒体からデータを再生する光ヘッドにおいて、レーザ光源から出射された一方のレーザビームを反射し
て対物レンズにより前記光磁気ディスク媒体に集光させ
、また別のレーザ光源から出射された他方のレーザビー
ムを透過させて前記対物レンズにより前記光磁気ディス
ク媒体に集光させ、前記光磁気ディスク媒体からのそれ
らの反射レーザビームを透過し、反射する光学部材とし
て、前記他方のレーザビームが前記光磁気ディスク媒体
へ出射される側の端面が前記対物レンズの光軸に直交す
る直線に対してある角度θだけ傾いているビームスプリ
ッタと、前記ビームスプリッタの前記端面に取り付けら
れ、前記他方のレーザビームを概ね１００％透過させ、
前記一方のレーザビームを概ね１００％反射する多層膜
干渉フィルターを有し、前記他方のレーザビームがレー
ザ光源側から前記ビームスプリッタを透過する際の前記
端面への前記他方のレーザビームの入射角が概ねｓｉｎ
＾−＾１｛（ｓｉｎθ）／ｎ｝（ｎは前記ビームスプリ
ッタの屈折率）であることを特徴とする光ヘッド。２、前記多層膜干渉フィルターを透過し前記ビームスプ
リッタで反射され、偏向方向を４５度回転させられ、互
いに直交する直線偏光のレーザビームに分割され、集光
されたレーザビームのパワーを電気信号に変換する２個
の光検出器に、前記多層膜干渉フィルターを透過し前記
ビームスプリッタで反射され、前記集光レンズで集光さ
れた前記一方のレーザビームが入射しないように前記光
検出器の大きさや配置が設定されるか、前記光検出器の
前に遮光部材が設けられている請求項１記載の光ヘッド
。