JPH06290482A - 光情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分離される光束の間の角度を小さくすること
ができ、グレーティング面と受光領域との間の距離、及
び光軸に対する受光素子の角度を任意に設定することが
できる光情報記録再生装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 半導体レーザー１から発する光束を光磁気デ
ィスク２０上に収束させる対物レンズ９と、光磁気ディ
スク２０からの反射光を半導体レーザー１からの光路か
ら分離するハーフミラー面５ａと、ハーフミラー面５ａ
により分離された反射光を、入射端面に形成された周期
性を持つ透過型のグレーティング面により互いに直交す
る偏光成分に分離し、入射端面とは非平行な射出端面か
ら射出させるグレーティングプリズム１２と、グレーテ
ィングプリズム１２により分離された２つの光束をそれ
ぞれ受光する２つの受光領域１３ａ，１３ｂを備える受
光素子１３とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光磁気ディスク等の
記録媒体に対して情報を記録し、あるいは再生する光情
報記録再生装置に関し、特に、受光系の偏光分離にグレ
ーティングを用いた装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のグレーティングを用いて偏光分
離する光情報記録再生装置は、例えば、特開平３−１５
２４２８号公報等に開示される。この公報には、グレー
ティングと受光素子とが一体に構成された偏光検出装置
が開示される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光情報記録再生装置は、平板状のグレーティン
グ素子を用いているため、分離された光束の間の角度が
大きく、同一平面上に受光領域を確保するためにグレー
ティング面と受光領域との距離がかなり小さく設定され
ており、製造や組み付け時の位置合わせが困難となる。

【０００４】また、光軸に対して受光素子を一定角度傾
けて配置する必要があり、位置決めが困難であるという
問題がある。

【０００５】

【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、分離される光束の間の角度
を小さくすることができ、グレーティング面と受光領域
との間の距離、及び光軸に対する受光素子の角度を任意
に設定することができる光情報記録再生装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】また、この発明は、媒体に記録された情報
信号とエラー信号とを共通の受光領域を用いて検出可能
な装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる光情報
記録再生装置は、上記の目的を達成させるため、光源
と、光源から発する光束を光情報記録媒体上に収束させ
る対物レンズと、光情報記録媒体からの反射光を光源か
らの光路から分離する光束分離面と、光束分離面により
分離された反射光を、入射端面に形成された周期性を持
つ透過型のグレーティング面により互いに直交する偏光
成分に分離し、入射端面とは非平行な射出端面から射出
させるグレーティングプリズムと、グレーティングプリ
ズムにより分離された２つの光束をそれぞれ受光する２
つの受光領域を備える受光素子とを備えることを特徴と
する。

【０００８】

【実施例】以下、この光情報記録再生装置の実施例を説
明する。図１は、この発明の一実施例にかかる光情報記
録再生装置としての光磁気ディスク装置の光学系を示
す。

【０００９】光源としての半導体レーザー１から発した
発散光束は、コリメートレンズ２により平行光束とさ
れ、２つのアナモフィックプリズム３,４により断面円
形に整形される。アナモフィックプリズム４には直角プ
リズム５が接合され、接合面がハーフミラー面５ａとさ
れている。ハーフミラー面５ａで反射された光束は、集
光レンズ６により半導体レーザー１の自動出力調整用の
受光素子７上に集光する。

【００１０】ハーフミラー面５ａを透過した光束は、ミ
ラー８により反射され、対物レンズ９を介して光情報記
録媒体としての光磁気ディスク２０の信号記録面に収束
される。対物レンズ９とミラー８とは、光磁気ディスク
２０のラジアル方向ｘにスライドされる図示せぬヘッド
内に設けられている。また、対物レンズ９は、ヘッド内
に設けられたアクチュエータ上に設けられており、その
光軸方向ｚ、及びディスクのラジアル方向ｘに駆動され
る。

【００１１】一方、光磁気ディスク２０から反射された
光束は、光束分離面としてのハーフミラー面５ａにより
反射され、λ／２板１０により偏光方向が４５゜回転さ
せられ、集光レンズ１１により収束光とされてグレーテ
ィングプリズム１２に入射する。グレーティングプリズ
ム１２に入射した光束は、入射端面に形成されたグレー
ティング面により０次回折光と１次回折光とに分離さ
れ、受光素子１３上に形成された２つの受光領域に達す
る。受光素子１３は、ディスクからの反射光の光軸に対
して垂直に設けられており、従来の装置と比較するとそ
の位置決めが容易である。

【００１２】実施例の光情報記録再生装置の信号検出光
学系は、図２に示すように、λ／２板１０、集光レンズ
１１を介して入射する光束を１次回折光と０次回折光と
に分離するグレーティングプリズム１２と、このグレー
ティングプリズム１２により分離された光束を受光する
２つの受光領域１３ａ、１３ｂを有する受光素子１３と
が一体に形成されて構成される。図２中、(a)は図１中
のｘ−ｙ平面内の説明図、(b)はｙ−ｚ平面内の説明
図、(c)はｘ−ｚ平面内の説明図である。

【００１３】グレーティングプリズム１２は、図３(a)
に示すように、入射端面に形成されたグレーティング面
により、ブラッグ角で入射する光束のグレーティングの
溝に平行な振動成分と垂直な振動成分とを０次回折光と
１次回折光として分離し、分離された一方の０次回折光
をそのまま射出端面から射出させ、他方の１次回折光を
内面反射させた後に射出端面から０次回折光と平行に射
出させる。

【００１４】グレーティングプリズム１２の具体的な数
値構成は、表１の(a)に示されるとおりである。表中、
プリズムのグレーティング面に対向する頂点の角度をθ
c、残りの頂点の角度をそれぞれθa、θb、プリズムの
屈折率をｎ、グレーティング面への光束の入射角度をθ
in、グレーティングパターンのピッチをｐ、使用波長を
λとする。なお、入射角、射出角は、いずれも面の法線
に対する角度である。

【００１５】

【表１】 使用波長λ 0.780 (μm) 格子ピッチｐ 0.4875 (μm) λ／ｐ 1.600 屈折率ｎ 1.51072 入射角θin 53.13 (deg.) １次光回折角 31.98 (deg.) ０次光回折角 31.97 (deg.) １次光射出角 20.59 (deg.) ０次光射出角 20.59 (deg.) プリズム頂角θa 53.13 (deg.) プリズム頂角θb 90.00 (deg.) プリズム頂角θc 36.87 (deg.)

【００１６】グレーティングに対する光束の入射角度を
ブラッグ角に設定し、かつ、波長λとグレーティングピ
ッチｐとの割合λ／ｐを１．６程度に設定すると、グレ
ーティングの溝に垂直な振動成分と平行な振動成分とが
０次回折光と１次回折光とに振分けられ、かつ、グレー
ティングによる偏光分離特性が最良となる。グレーティ
ングプリズム１２は、この条件を満たすことにより、入
射光束をＰ成分とＳ成分との２つの偏光成分に分離して
射出させる。

【００１７】光磁気ディスク２０により反射されたレー
ザー光の偏光方向は、スポットが結像される位置のディ
スクの磁化方向に対応して磁気カー効果により回転する
ため、これを４５゜回転させて２つの直線偏光成分に分
離し、それぞれ別個の受光領域により検出し、その差動
をとることにより光磁気記録信号を読み出すことができ
る。

【００１８】また、受光領域１３ａ，１３ｂは、対物レ
ンズ９が光磁気ディスク２０に対して合焦しているとき
の反射光の焦点位置から光学的に前後等距離の位置に配
置されており、両受光領域上でのスポットサイズを比較
することにより、対物レンズ９の光磁気ディスク２０に
対する合焦状態(フォーカシングエラー)を検出すること
ができる。

【００１９】受光素子１３の受光領域１３ａ，１３ｂ
は、図４に拡大して示すようにそれぞれ光磁気ディスク
２０のタンジェンシャル方向に相当する方向と平行な３
つの分割ラインにより分割された４つの短冊状の領域に
分割されている。そして、受光領域１３ａ，１３ｂに
は、グレーティングプリズム１２により分離されたＰ偏
光光束(０次回折光)、Ｓ偏光光束(１次回折光)がそれぞ
れ入射する。

【００２０】それぞれの受光領域からの信号は、図示せ
ぬ演算回路により演算され、ディスクに記録された光磁
気記録信号ＭＯ、物理的な凹凸により記録されたプリフ
ォーマット信号ＲＯ、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラ
ックエラー信号ＴＥとして図示せぬ再生回路、サーボ回
路へ出力される。

【００２１】各信号は、各受光領域の出力を受光領域と
同一の記号により表現すると、以下の式により求められ
る。

【００２２】

【数１】ＭＯ＝(Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ)−(Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ) ＲＯ＝(Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ)＋(Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ) ＦＥ＝ (Ａ＋Ｄ−Ｂ−Ｃ)−(Ｅ＋Ｈ−Ｆ−Ｇ) ＴＥ＝ (Ｂ−Ｃ)＋(Ｇ−Ｆ)

【００２３】この実施例によれば、情報信号とエラー信
号とを共通の受光領域を用いて検出することができ、受
光素子の構成を単純化してコストを下げることができる
と共に、後述する他の実施例と比較すると集光光路が単
一であるため、その占める空間を小さくし、装置全体を
小型にすることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、グレーティングが形成されたプリズムと受光素子と
を利用することにより、偏光分離された光情報記録媒体
からの反射光の角度を任意に設定することができ、受光
素子との間隔、光軸に対する受光素子の角度を任意に定
めることが可能となる。特に、受光素子を光軸に対して
垂直に設定する場合には、受光素子の位置決め、調整が
容易となる。

【００２５】また、この発明によれば、媒体からの反射
光を２つの成分に分離して受光素子上の少なくとも２つ
の受光領域により受光することにより、共通の領域を用
いて媒体に記録された信号とエラー信号とを検出するこ
とができ、受光素子のコストダウンが可能となると共
に、光学系を単純にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の光情報記録再生装置を利用した光
磁気ディスク装置の説明図である。

【図２】 図１の装置の受光系の説明図であり、(a)は
図１中のｘ−ｙ平面内の説明図、(b)はｙ−ｚ平面内の
説明図、(c)はｘ−ｚ平面内の説明図である。

【図３】 実施例に用いられるグレーティングプリズム
単体の説明図である。

【図４】 実施例１の受光素子の受光領域を示す平面図
である。

【符号の説明】

１…半導体レーザー ５ａ…ハーフミラー面 ９…対物レンズ １０…λ／２板 １１…集光レンズ １２…グレーティングプリズム １３…受光素子 １３ａ，１３ｂ…受光領域 ２０…光磁気ディスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 晃一 東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学 工業株式会社内 (72)発明者 大野 政博 東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学 工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、前記光源から発する光束を光情報
   記録媒体上に収束させる対物レンズと、 前記光情報記録媒体からの反射光を光源からの光路から
   分離する光束分離面と、 前記光束分離面により分離された反射光を、入射端面に
   形成された周期性を持つ透過型のグレーティング面によ
   り互いに直交する偏光成分に分離し、前記入射端面とは
   非平行な射出端面から射出させるグレーティングプリズ
   ムと、 前記グレーティングプリズムにより分離された２つの光
   束をそれぞれ受光する２つの受光領域を備える受光素子
   とを備えることを特徴とする光情報記録再生装置。
2. 【請求項２】前記グレーティングプリズムは、前記グレ
   ーティング面に対する前記反射光の入射角がブラッグ角
   となるよう配置され、前記グレーティング面により各偏
   光成分に分離された０次回折光と１次回折光とのいずれ
   か一方を前記入射端面に対して非平行な反射面で内面反
   射させた後、両光束を前記射出端面からほぼ平行な状態
   で射出させることを特徴とする請求項１に記載の光情報
   記録再生装置。
3. 【請求項３】前記グレーティングプリズムと前記受光素
   子とが一体に接合されていることを特徴とする請求項１
   に記載の光情報記録再生装置。