JPH0444650A - 光磁気再生装置用光ヘッド - 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、磁気光学効果を利用して記録媒体に磁気的に
記録された情報を再生する光磁気情報再生装置に用いら
れる光ヘッドに関する。

［従来の技術］ 近年、半導体レーザ光により記録再生を行う光メモリは
高密度記録メモリとして実用化への研究開発が盛んであ
り、とりわけ情報の消去、書き換えが可能な光磁気記録
媒体が有望視されている。

光磁気記録媒体はレーザ光のスポット照射による磁性薄
膜の局所的温度上昇を利用して磁気的に情報を記録し磁
気光学効果（特にカー効果）により情報を再生するもの
である。ここでカー効果とは光が磁気記録媒体によって
反射された場合に偏光面が回転する現象をいう。

従来より提案されている光磁気再生装置用の光ヘッドに
おいて、とりわけ情報の再生を行なう手法として、結晶
を用いた光ヘッドの構成を説明する。

第６図に示す光ヘッド１０１においては、半導体レーザ
１０２からの光束はコリメータレンズ１０３により平行
光束化されビームスプリッタ１０４において反射された
後対物レンズ１０５を通じて光磁ディスク１０６上に結
像される。光磁気ディスク１０６からの反射光束は対物
レンズ１０５、ビームスプリッタ１０４を透過後、ビー
ムスプリッタ１０７において反射、透過の三光束に分離
される。反射光束は受光レンズ１０ｇを通じてサーボエ
ラー検出用受光器１０９に導かれる。受光器１０９はそ
の検出部上のスポット形状に応じた検出信号を発生して
サーボエラー信号形成部１１２へ供給する。サーボエラ
ー信号形成部１１２においてはフォーカスエラー信号、
トラッキングエラー信号が得られ、これらの信号に基づ
き不図示のアクチュエータ機構によって対物レンズ１０
５を所望の位置に駆動する。

他方、ビームスプリッタ１０７を透過した光束は、１７
２波長板１１１へ入射し、更にウォラストンプリズム１
１３において直交する偏光成分を有する三光束に分離さ
れた後、受光レンズ１１４を辿じて光検出器１１５に導
かれる。光検出器１１５には前記三光束に対応した二つ
の検出部があり、各偏光成分の変化に応じた二つの検出
出力信号を発生して再生信号検出部１１Ｂへ供給する。

再生信号検出部１１Ｂにおいては、前記二つの検出出力
信号を相互比較することにより、光磁気ディスク１０６
の垂直磁化膜において反射の際、光束が受けた偏光面の
回転（カー回転）が検出され、その回転に応じた再生信
号を得る事が可能である。

第７図、第８図を用いてウォラストンプリズム１１３に
より三光束が分離される原理を説明する。

ウォラストンプリズム１１３は、光学軸Ａ１□。がＹ軸
に平行な水晶１２０と光学軸Ａ＋ｚ＋がＺ軸に平行な水
晶１２１とが接合されて形成される。Ｘ軸方向へ進行す
る入射光はＸＹ平面内に偏光された直線偏光である。こ
の入射光の偏光方向が４５°回転する様に１７２波長板
１１１を設定する。

第８図は第７図に示した従来のウォラストンプリズム１
１３の断面図である。

Ｙ軸に対して４５°の方向に偏光された入射光は、水晶
１２０から水晶１２１へ進行する際に、Ｙ軸への射影成
分は順に異常光屈折率、常光屈折率の作用を受け、ＸＹ
平面内に偏光された直線偏光１２２として出射する。他
方、入射光のＺ軸への射影成分は順に常光屈折率、異常
光屈折率の作用を受け、ＸＹ平面に直交する面内に変更
された直線偏光１２３として出射する。即ち、Ｙ軸に対
して４５°の方向に偏光された入射光は、互いに直交し
、且つ同じ強度の二つの直線偏光１２２．１２３として
出射する。ところで、光磁気ディスク１０６により反射
された光束の偏光方向は、１／２波長板１１１へ入射す
る直前においては、前記の如くカー効果の影響により、
Ｙ軸からθ０、もしくは−〇、たけ回転した方向にある
。入射光の偏光方向がθ、に対応する方向と−０３に対
応する方向との間で周期的に変動する場合には、二つの
出射光１２２と１２３の強度は同一振幅で且つ逆位相の
変動と成る。従って二つの出射光に対応する検出器から
の出力を差分することにより、例えば光磁気ディスク上
の異物等による光量変動（雑音）は除去され再生信号の
Ｃ／Ｎを向上させる事が可能である。

しかしながら上記した例においては以下に示す不都合が
ある。第１に、サーボ信号を生成するための光束と再生
信号を生成するための光束を形成するためにビームスプ
リッタ１０７を必要とする。

第２にウォラストンプリズム１１３へ入射する光束の偏
光方向を所望の方向に設定するために１７２波長板１１
１を必要とする。第３に、１７２波長板ＩＩＩの角度設
定の調整に多大な工数を必要とする。

以上の欠点に一部対処できる手法として特開昭６３−１
８０９０４号公報に開示される結晶素子がある。

同公報中に示されるウォラストンプリズムの特徴はその
接合面に銹電体多層膜を形成することにあり、それを用
いた光磁気用光ヘッドの構成の一部を第９図において説
明する。接合面に多層膜を蒸着したウォラストンプリズ
ム１３０において、光磁気ディスク１０６からの反射光
束をサーボエラー検出用受光器１０９と再生信号検出用
受光器１１５とへ向う光束に分離することが特徴であっ
て、上述したビームスプリッタ１０７を削除することが
可能である。

更に第１０図に示されるように、ウォラストンプリズム
１３０をその光学軸ＡがＹ軸に対して４５°の角度を成
す様に、即ち略Ｙ軸方向に偏光している入射光に対して
４５°の角度を持たせることで１７２波長板１１１を削
除することが可能である。

シカしながら、上記従来例にあっては、以下の欠点があ
る。ウォラストンプリズム１３０を第１０図に示す配置
とする場合、サーボエラー検出用受光器１０９へ進行す
る光束はＹＺ平面内にあり且つＹ軸と４５°の角度とな
る。これにより、第１に、Ｙ軸、Ｚ細雨方向に対して光
路を確保するための空間が必要となり光ヘッドの小型化
、薄型化の要求の妨げになる。第２に、各光学部品を支
持する金物基台の形状加工が複雑になり所望の加工精度
を確保するために多大な加工工数を必要とする。

本発明は、上記従来例の欠点を鑑み成されたものである
。本発明の目的は、結晶素子を使用することで良好な品
位の再生信号を得る事が可能であり、且つ軽量化、小型
化、薄型化が容易な光磁気情報再生装置用光ヘッドを提
供することにある。

本発明の更なる目的は、組立調整が容易な光磁気情報再
生装置用光ヘッドを提供することにある。

本発明の更なる目的は、部品点数を削減することにより
低コスト化が可能な光磁気情報再生装置用光ヘッドを提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ このような本発明の目的は、光源と、該光源から光磁気
記録媒体へ向う第１の光束と該光磁気記録媒体により反
射され、該光源へ向う第２の光束とを分離して受光器へ
向う第３の光束を生成するビームスプリッタと、該第３
の光束を再生信号を生成するために、互いに直交する方
向に偏光する第４の光束と第５の光束とに分離する貼合
せプリズムとを有する光ヘッドにおいて、該第１の光束
は該第１の光束と該第３の光束とが形成する第１の平面
に対して平行もしくは垂直な方向に振動する直線偏光で
あり、該詰合せプリズムは光学軸が該第１の平面に対し
て４５°の角度を成す一軸性結晶を少なくとも１個含み
、且つ接合面の面法線は該第１の平面内もしくは該第１
の平面と直交し且つ第３の光束を含む第２の平面内にあ
り、更に該プリズムには該第３の光束に対してレンズ作
用を及ぼす光学素子が一体化されて構成されていること
を特徴とする光磁気再生装置用光ヘッドにより達成され
る。

〔実施例］ 以下本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

始めに、第２図を用いて本発明に好適な変形ウォラスト
ンプリズムｌについて説明する０便宜上ＸＹＺ座標系を
用い、入射光束はＸ軸に平行に進行するものとする。変
形ウォラストンプリズム１は水晶２と水晶３とが接合面
４において接着され一体と成った構成である。水晶２の
光学軸Ａ２はＹＺ平面内にあり、且つＹ軸に対して一４
５°の方向へ回転している。他方、水晶３の光学軸Ａ。

はＹｚ平面内にあり、且つＹ軸に対して４５°の方向へ
回転している。即ち、水晶２と３の光学軸Ａ、、Ａ、は
共にＹＺ平面内にあり且つ直交している。

第６図から第９図に示した従来用いられているウォラス
トンプリズムにおいては、二つの水晶の光学軸のいずれ
か一方が接合面に対して平行であるが（水晶１２１の光
学軸Ａ１２．が接合面に対して平行であるが）、第２図
に示す変形ウォラストンプリズム１にあっては、光学軸
Ａ　−、Ａ　＊のいずれも接合面４に対して平行でない
点に特徴がある。

ＸＹ平面内で振動する直線偏光がプリズムに入射する場
合、光学軸Ａ２への射影成分は水晶２中では異常光屈折
率の作用を受は次いで接合面４を透過して水晶３に入射
する際、常光屈折率の作用を受けるので、変形ウォラス
トンプリズムｌから出射する時ＸＺ平面内にあってＺ細
工の方向へ屈折する光束５と成る。他方、入射光の光学
軸Ａ２に直交する方向への射影成分は、順に常光屈折率
、異常光屈折率の作用を受けるので、出射する際Ｘｚ平
面内にあってＺ軸負の方向へ屈折する光束６と成る。即
ち、入射直線偏光は互いに直交する偏光成分の三光束５
，６として角度分離されて出射する。

次に第３図を用いて情報の再生原理を説明する。第２図
に示す座標系において、カー効果の影響を受けＹ軸から
０８だけ回転した直線偏光が入射する場合を説明する。

第３図は水晶２中での様子を説明する模式図で、光学軸
Ａ２の方向をＥ軸、直交する座標軸を０軸で表わす。入
射光をフレネル反射成分Ｒとカー成分にの二つの直交す
る振幅成分に分解して考える。異常光屈折率、常光屈折
率の作用を受ける振幅をそれぞれＵ↑１Ｕ↑。で表わせ
ば、 で示される。

他方、 一〇。たけカー回転した入射 直線偏光については、 Ｕ　＋！ Ｕ７゜は同様に考えて で示される。

従って、 変形ウォラストンプリズム １を透過して生じる三光束５゜ ６の強度■。

■、は、 入射光束の偏光面が０８ 回転した場合に は、 と成り、 一〇に回転した場合には、 と成る。

よって三光束の強度ｌ８ Ｉ６に対応す る光検出器からの電気出力の差をとることによって再生
信号ＲＦを得る場合には、 カー回転の方向 に対応して ＲＦ＝Ｉｓ−Ｉ６＝乎２　Ｋ　Ｒ（９）で表わされる出
力が得られる。

但しＩＲＩ＞ＩＫ＋であるので、Ｋ２の項は省略した。

以上の説明は、変形つオラストンプリズムｌへの入射光
束の偏光方向が略ＸＹ平面内にある場合についてのもの
であるが、上記偏光成分が略ＸＺ平面内にある場合にも
、同様の計算手順を経てＲＦ＝手２　Ｋ　Ｒ（１０） が得られる。

第１図には本発明に係る光磁気情報再生装置用光ヘッド
の実施例を斜視図で示す。便宜上、座標系を附して記す
。半導体レーザー１１からＺ軸方向に発せられた第１の
光束３１はコリメーターレンズ１２により平行光束化さ
れる。ビームスプリッタ１３を透過しミラー１４で反射
された第１の光束３１は対物レンズ１５により光磁気記
録媒体である光磁気ディスク１６上に結像される。光磁
気ディスク１６において反射された第２の光束３２は対
物レンズ１５、ミラー１４を経由し、ビームスプリッタ
１３において一部が反射されＸ軸方向へ進行する第３の
光束３３と成る。第３の光束３３は集光レンズ７を透過
後、第２図から第３図を用いて説明した変形ウォラスト
ンプリズム１へ入射し、その一部光束は変形ウォラスト
ンプリズム１を透過・分離され再生信号を形成するため
の第４の光束５と第５の光束６と成り、再生信号用光検
出器１８上の光検出部１．９．２０へ到達する。

同図においては、半導体レーザー１１からの発散光束が
、前記第１の光束３１と第３の光束３３とが形成する第
１の平面（ＸＺ平面）に垂直な方向（Ｙ軸方向）に振動
する直線偏光である状態を示している。変形ウォラスト
ンプリズム１はその光学軸Ａ、、Ａ、は共にＹＺ平面内
にあり、且つ互いに直交する配置であって、更に、共に
第１の平面に対して４５°の角度を成して斜交している
。又、変形ウォラストンプリズム１の接合面４の面法線
は第１の平面内にある。従って変形ウォラストンプリズ
ム１へ入射する第３の光束３３は略Ｙ軸方向に振動する
直線偏光であり、接合面４に対して略Ｓ偏光入射する。

本実施例にあっては、サーボ信号は第４の光束５から得
るものである。集光レンズ７はトーリックレンズであり
、その母線が前記光学軸Ａｔ、もしくは光学軸Ａ３に平
行であるように配置され、且つ、水晶２に接合されてい
る。光検出部１９は第１図に示されるように四分割され
たセグメントから成り、公知の非点収差法によりフォー
カスエラー信号を、又プッシュプル法によりトラッキン
グエラー信号を得るものである。

本実施例の更なる特徴は、集光レンズ７を水晶２に接合
することにより、一体化された変形ウォラストンプリズ
ム１を用いることである。これにより、従来集光レンズ
７を保持するために必要であった金物鏡筒が不要と成る
。本実施例の光ヘッドを組立てる際の集光レンズ７の第
３の光束３３の光軸方向への位置調整は、変形ウオラス
トンブノズム１を矢印Ｂ方向（Ｘ軸方向）へ平行移動さ
せることで可能である。

また、本実施例にあっては、１７２波長板を必要としな
いこと、サーボ信号並び再生信号検出の役割を兼ねる光
束５と再生信号検圧用光束６とを単一の光学素子、即ち
、変形ウォラストンプリズム１で形成できることの特徴
を有し、従来構成の光ヘッドに比べて部品点数の削減、
並びに、それに伴う組立、調整の工数を削減することが
可能である。更に、変形ウォラストンプリズム１を第１
０図に示した従来例の如く傾ける必要もなく、二つの出
射光束５，６が同一平面（ｘｚ平面）内にあるので不図
示の金物基台の加工も容易と成る。更に、第１図中に示
す光学素子の内対物レンズ１５以外の光学素子は前記第
１の平面（ｘｚ平面）内に配置されるので、光ヘッドの
Ｙ軸方向の大きさ（高さ）を減少させることが可能であ
って光ヘッドの薄型化、軽量化が可能である。

第４図（Ａ）　、　（Ｂ）には本発明に係るプリズム１
の他の実施例を平面図、斜視図で示す。同実施例にあっ
ては、集光レンズ７、ガラスプリズム８、水晶３が一体
として構成されている。水晶３の結晶軸Ａ３はＹ軸、Ｚ
軸に対して４５°の方向を向く。水晶２に替えてガラス
プリズム８を使用するのでコスト安に成る。更に、集光
レンズ７とガラスプリズム８とをモールド成型すること
で一部品を削除することも可能である。

第５図（Ａ）　、　（Ｂ）には本発明に係るプリズムｌ
の更なる実施例を平面図、斜視図で示す。同実施例にあ
っては、一端面がレンズ作用を有するガラスプリズム８
、水晶３、ガラスプリズム９を一体化した事を特徴とす
る。第４図を用いて説明した実施例と比較して、ガラス
と結晶との接合面が一面多いので、第４の光束５と第５
の光束６との分離角度を大きくすることが可能である。

［発明の効果〕 以上説明したように、本発明に係る光磁気信号再生装置
用光ヘッドにあっては、簡便なる構成でありながら、良
好な品位の再生信号を得る事が可能であり、且つ光ヘッ
ドの軽量化、小型化、薄型化を達成ならしめ、更に低コ
スト化をも容易とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す斜視図、第２図、第３図
は本発明に用いる変形ウォラストンプリズムの機能を説
明するための図、第４図（Ａ）は本発明に係るプリズム
の他の実施例を示す平面図、 第４図（Ｂ）はその斜視図、 第５図（Ａ）はプリズムの更に他の実施例を示す平面図
、 第５図（Ｂ）はその斜視図、 第６図、第７図、第８図、第９図及び第１０図は従来例
を説明するための図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と、該光源から光磁気記録媒体へ向う第１の
   光束と該光磁気記録媒体により反射され、該光源へ向う
   第２の光束とを分離して受光器へ向う第３の光束を生成
   するビームスプリッタと、該第３の光束を再生信号を生
   成するために、互いに直交する方向に偏光する第４の光
   束と第５の光束とに分離する貼合せプリズムとを有する
   光ヘッドにおいて、該第１の光束は該第１の光束と該第
   ３の光束とが形成する第１の平面に対して平行もしくは
   垂直な方向に振動する直線偏光であり、該貼合せプリズ
   ムは光学軸が該第１の平面に対して４５゜の角度を成す
   一軸性結晶を少なくとも１個含み、且つ接合面の面法線
   は該第１の平面内もしくは該第１の平面と直交し且つ該
   第３の光束を含む第２の平面内にあり、更に該プリズム
   には該第３の光束に対してレンズ作用を及ぼす光学素子
   が一体化されて構成されていることを特徴とする光磁気
   再生装置用光ヘッド。
2. （２）該プリズムは、二個の一軸性結晶を各々の光学軸
   が互いに直交する様に接合したプリズムであって、更に
   該第３の光束に対してレンズ作用を及ぼす光学素子が一
   体化されて構成されることを特徴とする請求項１項記載
   の光磁気再生装置用光ヘッド。