JPH0650580B2 - 消去可能な光ヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、消去可能な光学ヘッドに係り、特に光磁気
効果を利用して情報記録媒体から光学的に情報を記録再
生する消去可能な光学ヘッドの光学系に関する。

［発明の技術的背景及びその問題点］ 既に、カー効果或は、ファラデー効果のような光磁気効
果を利用して情報記録媒体（以下、単に光ディスクとす
る）から光学的に情報を記録再生する装置が知られてい
る。このような装置には、例えば、第２図或は、第３図
に示すような光学系を有する光学ヘッドが採用されてい
る。

第２図に示される光学系においては、レーザ半導体２か
らのレーザビームは、平行光束に変換されて第１のビー
ムスプリッタ４及びミラー６を介して対物レンズ７に導
入され、この対物レンズ７によって光ディスク８上に収
束される。再生時には、一定の光強度を有するレーザビ
ームが半導体レーザから発生され、記録時には、光強度
変調されたレーザビームが半導体レーザから発生され、
消去時には、再生時よりも大きな一定の光強度を有する
レーザビームが半導体レーザから発生される。アモルフ
ァス磁性合金で作られている光ディスク８のトラッキン
グガイドには、デジタル情報が磁区の磁化方向として記
録されている。即ち、記録時には、磁石装置１０から発
生された静磁界が光ディスク８に与えられ、記録用のレ
ーザビームで光ディスク８のトラッキングガイドをトレ
ースすると、特定の領域が磁化方向が変化されて情報が
磁化方向として磁区領域に記録される。また、再生時に
は、再生用のレーザビームでトラッキングガイドをトレ
ースして特定の磁化方向で磁化された磁区領域に収束レ
ーザビームを照射するとそのレーザビームの偏光面がわ
ずかに回される。消去時には、磁石装置１０から発生さ
れた静磁界が光ディスク８に与えられ、消去用のレーザ
ビームを磁化方向が変化された特定の領域に照射すると
磁化方向が他の領域と同一となるように変化される。

光ディスクから反射されたレーザビームは、ミラー６及
び第１のビームスプリッタ４で反射され、反射されたレ
ーザビームは、第２のビームスプリッタ１２で２系に分
離され、一方のレーザビームは、１／２波長板１４を通
過することによって偏光面が略４５度回転されて第１の
凸レンズ１６によって収束される。この凸レンズ１６で
収束されたレーザビームは、偏光ビームスプリッタ１８
でＰ成分及びＳ成分に分離され、夫々Ｐ成分及びＳ成分
のレーザビームは、第１及び第２の光検出器２０，２２
に入射される。第２のビームスプリッタ１２で分離され
た他方のレーザビームは、第２の凸レンズ２４及びシリ
ンドルカルレンズ２６から成る非点収差レンズ系２８を
介して第３の光検出器３０に入射される。

Ｐ成分及びＳ成分のレーザビームの光強度の差即ち、第
１及び第２の光検出器２０、２２の出力信号の差から光
ディスク８に記録された情報が読出され、第３の光検出
器３０からは、フォーカス信号が発生され、第１及び第
２の光検出器２０、２２の一方からトラッキング信号が
発生される。

第２図に示される光学系は、図から明らかなように光学
部品の数が多く、その配置が複雑である問題があり、従
って、光学系が大きくなり、組立て調整に要する時間が
長くなり、光学ヘッドが重くなる問題が生じる。

このような問題に対して、第３図に示すような光学系が
提案されている。第３図に示す光学系では、第２のビー
ムスプリッタ１２を除去し、第２のビームスプリッタ１
２でレーザビームを２系に分離せず、偏光ビームスプリ
ッタ１８で分離されたＰ成分のレーザビームを検出する
第１の光検出器２０でフォーカス信号が発生され、Ｓ成
分のレーザビームを検出する第２の光検出器２２のから
トラッキング信号が発生される。また、Ｐ成分及びＳ成
分のレーザビームの光強度の差即ち、第１及び第２の光
検出器２０、２２の出力信号の差から光ディスク８に記
録された情報が読出される。第３図に示された光学系
は、確かに第２図に示される光学系に比較すると光学系
が単純化され、第２のビームスプリッタ１２が除去され
ていることから、光学系が小さくなり、光学ヘッドが軽
くなるが、依然、光学系の配置に制約があり充分に光学
系を簡素化できず、光ヘッドを軽量化することができな
い問題がある。更に、第２図及び第３図に示される光学
系においては、偏光ビームスプリッタ１８に入射される
レーザビームは、集束性であることから、その偏光面に
入射する光線は、この偏光面に対して異る入射角度で入
射されることとなる。その結果、偏光面で確実に偏光さ
れず、Ｐ成分及びＳ成分の分離比が一定でなく、正確に
光ディスク８に記録された情報を読出すことができない
おそれがある。

［発明の目的］ この発明の目的は、小型化及び簡素化した光学系を有す
る消去可能な光ヘッドを提供するにある。

［発明の概要］ この発明によれば、消去可能な情報記憶媒体上に光ビー
ムを集光する対物レンズと、情報記憶媒体から対物レン
ズを介して戻された光ビームを２つの偏光成分に分離す
る偏光ビームスプリッタとより成る消去可能な光ヘッド
において、偏光ビームスプリッタは、第１の偏光成分を
反射する偏光面と偏光面を透過した第２の偏光成分を反
射する反射面とから成り、偏光面と光反射面とは、非平
行であって夫々わずかなに異なる方向に向けて第１及び
第２の偏光成分を反射し、第１及び第２の偏光成分が単
一ののレンズ系を介して単一の光検出器上に導入される
ことを特徴とする消去可能な光ヘッドが提供される。

［発明の実施例］ 第１図は、この発明の一実施例に係る非点収差法を採用
した消去可能な光ヘッドの光学系が示されている。この
光学系においては、レーザ半導体４２からのレーザビー
ムは、コリメータレンズ４０によって平行光束に変換さ
れてビームスプリッタ４４を介して対物レンズ４６に導
入され、この対物レンズ４６によって光ディスク４８上
に収束される。この光ディスク４８は、例えば、アモル
ファス磁性合金で作られた記録層を有し、同心円周状に
或は、スパイラル状にトラッキングガイドがその面上に
凹又は、凸形状で形成されている。更に、このトラッキ
ングガイドには、トラックアドレス及びセクターアドレ
ス等の予備情報即ち、プリフォーマット信号が予め凹或
は、凸形状のプリピットとして形成されている。この光
ディスク４８の記録層は、情報が記録されていない状態
では、その全ての磁区の方向が一定方向に揃えられ、記
録時には、磁界を与えて急加熱するとその領域の磁区の
磁化方向が反転される。半導体レーザ４２は、図示しな
い駆動回路によって駆動され、再生時には、この半導体
レーザ４２からは、一定の光強度を有するレーザビーム
が発生され、記録時には、記録すべき情報に応じて光強
度変調されたレーザビームが発生され、消去時には、再
生時よりも大きな一定の光強度を有するレーザビームが
発生される。

記録時には、磁石装置５０から発生された静磁界が光デ
ィスク４８に与えられ、記録用のレーザビームで光ディ
スク４８のトラッキングガイドをトレースすると、特定
の領域が急加熱され、磁化方向が反転されて情報が記録
される。また、再生時には、再生用のレーザビームでト
ラッキングガイドをトレースして反転磁化された磁区領
域に収束レーザビームを照射するとそのレーザビームの
偏光面がわずかに回転される。消去時には、磁石装置５
０から発生された静磁界が光ディスク４８に与えられ、
消去用のレーザビームを磁化方向が反転された特定の領
域に照射するとこの領域は、ゆるやかに加熱され、磁化
方向が他の領域と同一となるように再び反転される。

光ディスク４２から反射されたレーザビームは、対物レ
ンズ４６を通過し、ビームスプリッタ４４で反射され
る。反射されたレーザビームは、Ｓ成分の比率を大きく
するために１／２波長板５４を通過されて偏光面が略４
５度回転される。偏光面が回転されたレーザビームは、
平行光束のまま偏光ビームスプリッタ５６に導入され
る。

この偏光ビームスプリッタ５６は、第１図に示されるよ
うに直角プリズムにくさび型プリズムを接合したもので
あってその接合面が偏光面５６Ａに形成されるとともに
接合面に対向したくさび型プリズムの面が反射面５６Ｂ
に形成されている。従って、Ｐ成分及びＳ成分を含む平
行レーザビームがこの偏光ビームスプリッタ５６に入射
されたときには、Ｓ成分が偏光面５６Ａで反射され、Ｐ
成分が偏光面５６Ａを通過して反射面５６Ｂに達しこの
反射面５６Ｂで反射される。反射面５６Ｂと偏光面５６
Ａとは、非平行でわずかな角度を成している為にＰ成分
及びＳ成分のレーザビームは、異る方向に向けられる。
偏光ビームスプリッタから表われたＰ成分及びＳ成分の
レーザビームは、わずかに異る角度を成して凸レンズ５
８及びシリンドリカルレンズ６０から成る非点収差レン
ズ系６２で収束されて光検出器６４に入射される。従っ
て、対物レンズが合焦状態にある際には、Ｐ成分及びＳ
成分のレーザビームの収束点が光検出器６４の光受光面
上の異る領域に形成される。

光検出器６４は、第４図に示されるように対物レンズが
合焦状態にある際にＳ成分のレーザビームの収束点がそ
の中心に形成される４分割された検出領域６６−１，６
６−２，６６−３，６６−４から成る第１の検知部６６
及び対物レンズが合焦状態にある際にＰ成分のレーザビ
ームの収束点がその中心に形成される４分割された検出
領域６８−１，６８−２，６８−３，６８−４から成る
第２の検知部６８を有している。第１の検知部６６の検
出領域６６−１，６６−２，６６−３，６６−４からの
信号は、第１の加算器７０で加算され、同様に第２の検
知部６８の検出領域６８−１，６８−２，６８−３，６
８−４からの信号は、第２の加算器７２で加算される。
第１及び第２の加算器７０，７２の加算出力が減算器７
４に供給され、この減算器７４からは、出力として情報
再生信号が発生される。即ち、レーザビームの偏光面が
回転しているか否かに応じて変化するＳ及びＰ成分の差
が情報再生信号として減算器７４から発生される。第１
及及び第２の加算器７０，７２の加算出力が加算器７６
に供給され、この加算器７６からは、出力としてプリフ
ォーマット信号の再生信号が発生される。即ち、プリピ
ットで光強度変調されたレーザビームの光強度がプリフ
ォーマット信号の再生信号として加算器７６から発生さ
れる。更に、第１の検知部６６の第１及び第２の検出領
域６６−１，６６−２からの信号及び第２の検知部６８
の第１及び第２の検出領域６８−１，６８−２からの信
号は、第３の加算器７８で加算され、第１の検知部６６
の第３第４の検出領域６６−３，６６−４からの信号及
び第２の検知部６８の第３及び第４の検出領域６８−
３，６８−４からの信号は、第４の加算器８０で加算さ
れる。第３及び第４の加算器７８，８０からの加算信号
は、減算回路８２に供給され、減算回路８２からは、ト
ラックエラー信号が発生される。第１の検知部６６の第
１及び第３の検出領域６６−１，６６−３からの信号及
び第２の検知部６８の第１及び第３の検出領域６８−
１，６８−３からの信号は、第５の加算器８４で加算さ
れ、第１の検知部６６の第２及び第４の検出領域６６−
２，６６−４からの信号及び第２の検知部６８の第２及
び第４の検出領域６８−２，６８−４からの信号は、第
６の加算器８６で加算される。第５及び第６の加算器８
４，８６からの加算信号は、減算回路８８に供給され、
この減算回路からは、フォーカスエラー信号が発生され
る。

フォーカスエラー信号に応じて対物レンズがその光軸方
向に移動され、常に対物レンズは、合焦状態に維持さ
れ、トラックエラー信号に応じて対物レンズは、光軸に
対して直角な方向に移動され、正確にトラッキングガイ
ドが合焦状態のレーザビームで追跡される。その結果、
光ディスクから記録情報が読出され、プリフォーマット
信号及び記録情報が再生される。同様に、記録時には、
情報が正確に書込まれ、消去時には、確実に記録情報が
消去される。

次に、第５Ａ図から第５Ｃ図を参照してナイフエッジ法
を採用したこの発明の光学系の他の実施例を説明する。
尚、図中、第１図及び第４図に示した符号と同一の符合
は、同一個所或は、同一部分を示すものとし、その説明
を省略する。第５Ａ図に示される光学系では、偏光ビー
ムスプリッタとして一方の面が偏光面５６Ａに形成さ
れ、他方の面が光反射面５６Ｂに形成されているくさび
型プリズム５６が用いられ、Ｓ成分及びＰ成分のレーザ
ビームを検出器６４に投射するレンズとして変形レンズ
９０が用いられている。この変形レンズ９０は、第５Ｂ
図に示されるように平凸レンズの平坦面９０Ａに対して
傾斜する面９０Ｂ，９０Ｃを有するように平凸レンズの
平坦部をカットして形成される。変形レンズ９０は、傾
斜面９０Ｂ，９０Ｃが接する境界線部９２−１及び傾斜
面９０Ｂ，９０Ｃと平凸レンズの平坦面９０Ａが接する
境界線部９２−２，９２−３で一方の面が分離されてい
る。検出器６４は、第１、第２及び第３の検出部９４、
９６、９８を有し、第１の検出部９４は、境界線部９２
−１の方向で分離された第１及び第２の光検出領域９４
−１及び９４−２から成り、第３の検出部９８は、境界
線部９２−１の方向に対して直角な方向で間隔を空けて
分離された第１及び第２の光検出領域９８−１、９８−
２から成っている。

偏光ビームスプリッタから表われたＰ成分及びＳ成分の
レーザビームは、わずかに異る角度を成してレンズ９０
に入射されて収束され、Ｓ成分のレーザビームは、傾斜
面９０Ｂ、９０Ｃ及び平坦面９０Ａから射出され、Ｐ成
分のレーザビームは、平坦面９０Ａからのみ射出され
る。平坦面９０Ａから射出されたＰ成分の収束レーザビ
ームは、第２の検出部９６の第１及び第２の光検出領域
９６−１、９６−２に向けられ、傾斜面９０Ｂ，９０Ｃ
及び平坦面９０Ａから射出されたＳ成分の収束レーザビ
ームは、夫々第３の検出部９８の分離された第１及び第
２の光検出領域９８−１、９８−２に向けられ、平坦面
９０Ａ拾から射出されたＳ成分の収束レーザビームは、
第１の検出部９４に向けられる。

第３の検出部９８の分離された第１及び第２の光検出領
域９８−１、９８−２から発生された信号の差を減算器
によって得ることによってトラッキングエラー信号が発
生され、第１及び第２の検出部９４及び９６の第１の光
検出領域９４−１、及び９６−１からの信号を加算器に
よって加算し、第１及び第２の検出部９４及び９６の第
２の光検出領域９４−２及び９６−２からの信号を加算
器によって加算して加算信号間の差を減算器によって得
ることによってフォーカス信号が発生される。更に、第
１及び第２の検出部９４及び９６の第１及び第２の光検
出領域９４−１、９４−２及び９６−１、９６−２から
の信号を加算器によって加算し、第３の検出部９８から
発生された信号との差を減算器によって得ることによっ
て情報が再生される。また、第１の検出部９４の第１及
び第２の光検出領域９４−１、９４−２及び第２の検出
部９６からの信号及び第３の検出部９８から発生された
信号を加算器によって加算してプリフォーマット信号が
再生される。

第１図及び第５Ａ図に示すような偏光ビームスプリッタ
に限らず、第６図に示すような偏光ビームスプリッタが
用いられても良い。即ち、第６図に示される偏光ビーム
スプリッタ５６は、直角プリズムにひし型プリズムが接
合されて作られ、両者の接合面が偏光面５６Ａに形成さ
れているとともに接合面に対向したひし型プリズムの面
が反射面５６Ｂに形成されても良い。

［発明の効果］ この発明によれば、光学ヘッドの光学系では、単一の光
検出器でフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信
号、プリフォーマット信号、及び記録情報に変換する為
の信号が得られる。しかも、光ディスクから反射された
レーザビームは、この光検出器に向けられる光学系とな
っている為に光学系は、コンパクトとなり、装置自体を
小型にすることができる。また、レーザビームの経路が
複数に分割されないことから、光学系の調整及び組立が
容易となり、部品点数を少なくでき、低コストで装置を
製造することができる。更に、この発明の光学系におい
ては、偏光ビームスプリッタには、平行レーザビームが
入射されることから偏光面には、等しい入射角で光線が
入射されることとなり、その結果、Ｐ成分及びＳ成分の
分離比が一定でなくなるような事態を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る非点収差法を採用
した消去可能な光ヘッドの光学系を示し、第２図及び第
３図は、非点収差法を採用した消去可能な光ヘッドの光
学系の従来例を示し、第４図は、第１図に示された光検
出器及びその周辺回路を示すブロック図、第５Ａ図は、
この発明の他の実施例に係るナイフエッジ法を採用した
消去可能な光ヘッドの光学系を示し、及び第５Ｂ図及び
第５Ｃ図は、第５Ａ図に示されるレンズ及び検出器の概
略平面図、及び第６図は、この発明の更に他の実施例に
係る消去可能な光学ヘッドの光学系を示す。 ４２…レーザ半導体４２、４４…ビームスプリッタ、４
６…対物レンズ、４８…光ディスク４８、５０…磁石装
置５０、５４…１／２波長板、５６…偏光ビームスプリ
ッタ５６、５８…凸レンズ、６０…シリンドリカルレン
ズ、６４…光検出器６４、９０…変形レンズ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】消去可能な情報記憶媒体上に光ビームを集
   光する対物レンズと、情報記憶媒体から対物レンズを介
   して戻された光ビームを２つの偏光成分に分離する偏光
   ビームスプリッタを具備した消去可能な光ヘッドにおい
   て、偏光ビームスプリッタは、第１の偏光成分を反射す
   る偏光面と偏光面を透過した第２の偏光成分を反射する
   反射面とから成り、偏光面と光反射面とは、非平行であ
   って夫々わずかなに異なる方向に向けて第１及び第２の
   偏光成分を反射し、第１及び第２の偏光成分が単一のレ
   ンズ系を介して単一の光検出器上に導入されることを特
   徴とする消去可能な光ヘッド。