JPH06290483A - 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０次回折光と±１次回折光と
に分離するグレーティング板１４と、分離された０次回
折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１５ａ，１５ｂと、±１次回折光をそれぞれ受
光する２つの受光領域１５ｃ，１５ｄとを備える受光素
子１５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単一ユニットから成る受光素子を
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、０次回折光と±１次回折光とに分
離するグレーティング素子と、互いに非平行な入射端面
と射出端面とのいずれか一方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０次回折光を互いに直
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つの受光領域と、±１次回折光をそれぞれ受
光する２つの受光領域と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。

【０００９】

【実施例１】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、この発明の実施例１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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】光磁気ディスク２０からの反射光のうち直
角プリズム５のハーフミラー面５ａで反射された成分
は、図２に示すようにグレーティング板１４に入射して
０次回折光と＋１次回折光、−１次回折光とに分離さ
れ、それぞれ集光レンズ１１を介して受光素子１５上に
集光する。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。受光素子１５は、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。

【００１３】グレーティング板１４には、図２(ｄ)に示
すように、図中左側となる一方側から図中右側となる他
方側へ向けて徐々にピッチが小さくなる同心円の円弧か
ら成る不等ピッチのグレーティングが形成されている。
このグレーティング板を透過することにより、０次回折
光はそのまま透過すると共に、＋１次回折光は発散し、
−１次回折光は収束する。

【００１４】グレーティング板１４をそのまま透過した
０次回折光は、光軸に沿って集光され、グレーティング
プリズム１２'に入射し、Ｐ，Ｓの各偏光成分に分離さ
れて受光領域１５ａ，１５ｂに達する。

【００１５】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。

【００１６】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θc、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θin、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。

【００１７】

【表１】

【００１８】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、Ｓ成分の２つの直線偏光成分に分離
して射出させる。なお、この実施例では、グレーティン
グ板１４により分離された０次回折光のみがグレーティ
ングプリズム１２'に入射するが、上記の条件により
Ｓ，Ｐ各偏光成分がそれぞれ射出される。

【００１９】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。

【００２０】この実施例では、偏光方向を回転させるた
めに一般的に用いられるλ／２板を設けずに、グレーテ
ィングプリズム１２'を４５°回転させた状態で受光素
子１５の中央に設けている。

【００２１】一方、グレーティング板１４により発散さ
れた＋１次回折光は、集光レンズ１１による集光点より
後方に位置する集光点の手前で受光領域１５ｃにより受
光される。また、グレーティング板１４により収束され
た−１次回折光は、集光レンズ１１による集光点より手
前に位置する集光点の後方で受光領域１５ｄにより受光
される。

【００２２】これらの受光領域１５ｃ，１５ｄ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。

【００２３】受光素子１５の受光領域１５ｃ，１５ｄ
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Ａ
〜Ｄ、Ｅ〜Ｈに分割されている。また、受光領域１５
ａ，１５ｂは、それぞれ分割されない単一の領域Ｉ，Ｊ
から構成され、グレーティングプリズム１２'により偏
光分離されたＰ偏光光束とＳ偏光光束とをそれぞれ受光
する。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】

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

【００２７】この実施例によれば、情報信号とエラー信
号とを独立した受光領域により検出できるため、これら
を共通の受光領域で検出する場合と比較すると、各信号
間の干渉による影響が少なく、正確な信号を得ることが
できる。また、共通の受光領域を用いるためには、エラ
ー信号を検出するために受光領域の面積をある程度広く
確保する必要があるが、実施例１の構成では、光磁気記
録信号ＭＯを検出するための受光領域１５ａ，１５ｂの
面積を小さくすることができる。受光素子の応答速度は
受光領域の面積が小さいほど高くなるため、光磁気信号
とエラー信号とを同一の受光領域を用いて検出する場合
と比較すると、より高い周波数の信号を検出することが
可能となる。

【００２８】

【実施例２】図５は、この発明の実施例２の光情報記録
再生装置としての光磁気ディスク装置の光学系を示す。
実施例２は、受光素子１５の手前に設けられたグレーテ
ィングプリズム１６の構成のみが異なり、他の構成は実
施例１の装置と同様である。

【００２９】グレーティングプリズム１６は、図３の
(ｂ)に示すように、光が射出する端面に偏光分離のため
のグレーティングが形成されている。そして、分離され
た光束を受光するために受光素子１５は、図６に示すよ
うにグレーティングプリズム１６から所定距離離れて配
置されている。

【００３０】このグレーティングプリズム１６の具体的
な数値構成は、前掲の表１の(ｂ)欄に示すとおりであ
る。受光素子１５の受光領域の配置、各信号の検出方法
は、実施例１と同一である。

【００３１】

【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
を組み合せて利用することにより、受光素子へ入射させ
る２つの光束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。

【００３２】また、この発明によれば、媒体に記録され
た情報信号とエラー信号とを単一ユニット上の受光領域
で検出できるため、受光素子の占める空間を小さくする
ことができ、装置全体のコンパクト化を図ることが可能
となる。

【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。

【図５】 実施例２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６】 図５の装置の受光系の説明図であり、(a)は
図５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。

【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 １１…集光レンズ １２'…グレーティングプリズム １４…グレーティング板 １５…受光素子 １６…グレーティングプリズム 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 (4)

【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、０次回折光
   と±１次回折光とに分離するグレーティング素子と、 互いに非平行な入射端面と射出端面とのいずれか一方に
   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
   り前記０次回折光を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つの受光領域と、前記±１次回
   折光をそれぞれ受光する２つの受光領域とを備える受光
   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、前記入射
   端面に前記グレーティング面が形成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。
3. 【請求項３】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
   となるように配置され、前記グレーティング面により各
   偏光成分に分離されたＰ偏光光束とＳ偏光光束とのいず
   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２に記載の光情
   報記録再生装置。
4. 【請求項４】前記グレーティングプリズムは、前記射出
   端面に前記グレーティング面が形成され、前記グレーテ
   ィングプリズムと前記受光素子とが僅かな空気間隔を隔
   てて隣接し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。