JPH0660467A

JPH0660467A - 光磁気記録媒体用ヘッド装置

Info

Publication number: JPH0660467A
Application number: JP4211500A
Authority: JP
Inventors: Masashi Suenaga; 正志末永; Toshinori Sugiyama; 寿紀杉山; Takeshi Onuki; 健大貫; Shigehisa Suzuki; 重久鈴木
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1992-08-07
Publication date: 1994-03-04

Abstract

(57)【要約】【目的】磁界発生装置の形状及び寸法の最適化、それ
にエアリーパターンの影響を除去可能な受光光学系を開
発することで、対物レンズに磁界発生装置が一体に埋設
されたヘッド装置を実用化する。【構成】磁界発生装置３を、対物レンズ１０の光軸部
分に同軸に埋設する。対物レンズを透過する光量が入射
光量の５０％以上になるように、対物レンズの開口面積
に占める磁界発生装置の設置面積の割合を調整する。ま
た、受光光学系の光検出器に、検出レンズにて集光され
る反射光束のうちのメインビームのみが受光されるよう
に、光検出器１５，１７の前方にピンホール２０を設け
るか、あるいは光検出器として、点光検出器を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気記録媒体用のヘ
ッド装置に係り、さらに詳しくは、対物レンズに対する
磁界発生装置の形状及び配列、それに受光光学系の構成
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に、従来より知られている光磁気デ
ィスク用ヘッド装置の一例を示す。この図に示すよう
に、従来より知られている最も一般的な光磁気ディスク
用のヘッド装置は、光磁気ディスク１を介して、光学ヘ
ッド２と磁界発生装置３とが相対向に配置されている。
光学ヘッド２は、投光光学系４と、受光光学系５とから
構成されている。投光光学系４は、半導体レーザ６と、
半導体レーザ６から出射されたレーザビーム７を平行ビ
ームに変換するコリメータレンズ８と、レーザビーム７
を部分的に透過及び反射するビームスプリッタ９と、光
磁気ディスク１の情報記録面１ａにレーザスポット７ａ
を合焦する対物レンズ１０とからなる。一方、受光光学
系５は、前記対物レンズ１０と、前記ビームスプリッタ
９と、反射光の偏光角を調整する半波長板１１と、検出
レンズ１２と、反射光をＳ偏光成分とＰ偏光成分に分離
する検光子１３と、Ｓ偏光成分１４を検出する第１の光
検出器１５と、Ｐ偏光成分１６を検出する第２の光検出
器１７とからなる。そして図に示すように、磁界発生装
置３と対物レンズ１０とが相対向に配置されている。

【０００３】情報の記録時及び消去時には、半導体レー
ザ６から高レベルのレーザビーム７を出射し、対物レン
ズ１０にて平行ビームをその回折限界近くまで絞り込ん
で、光磁気ディスク１の情報記録面１ａに合焦する。こ
れによって、光磁気記録膜１ｂをそのキュリー温度以上
又はキュリー温度近傍まで昇温しつつ、該昇温部に磁界
発生装置３から記録方向又は消去方向の磁界を印加して
光磁気記録膜１ｂの磁化の向きを反転し、情報の記録又
は消去を行なう。一方、情報の再生時には、半導体レー
ザ６から情報を消去しない程度の低レベルのレーザビー
ム７を出射して、対物レンズ１０にて平行ビームをその
回折限界近くまで絞り込み、光磁気ディスク１の情報記
録トラックに合焦する。そして、光磁気ディスク１から
の反射光信号を第１の光検出器１５及び第２の光検出器
１７にて受光し、これら第１及び第２の光検出器の差信
号から情報信号である光磁気信号を再生し、和信号から
プリフォーマット信号を再生する。

【０００４】上記構成のヘッド装置においては、対物レ
ンズ１０を光磁気ディスク１の情報記録面１ａに対して
常時一定の間隔を保って位置付けるための制御装置及び
対物レンズ１０から出射されたレーザビーム７を目的の
情報記録トラックに位置付けるための制御装置のほか
に、磁界発生装置３を光磁気ディスク１の情報記録面１
ａに対して常時一定の間隔を保って位置付けるための制
御装置及び対物レンズ１０と共に磁界発生装置３を光磁
気ディスクの半径方向に駆動するための装置が不可欠で
あるため、構造が複雑で、装置が大型化し、製造コスト
が高価になるといった不都合がある。かかる不都合を解
消するため、従来より、例えば特開平３−６２３４３号
公報に記載されているように、対物レンズ内に磁界発生
装置を埋設した光磁気記録媒体用のヘッド装置が提案さ
れている。

【０００５】一方、光ディスク媒体の記録密度を高める
方式の光学ヘッドとして、従来より、例えばＩＳＯＭ 1
989,27-D17,Y.YAMANAKA 「High Density Optical Record
ingby Super-Resolution」に記載されているように、コ
リメータレンズの光軸部分にマスクを施すことで、光デ
ィスク媒体の情報記録面に対物レンズの回折限界で規制
される値よりも小さな光スポットを合焦できるようにし
た光学ヘッドが提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】対物レンズ１０に磁界
発生装置３を同軸に埋設すると、磁界発生装置３を光磁
気ディスク１の情報記録面１ａに対して常時一定の間隔
を保って位置付けるための制御装置、及び光磁気ディス
ク１の半径方向に駆動するための装置が不必要になるた
めに構造が簡略化され、装置の小型化及び低コスト化が
図れる。また、磁界発生装置３が前記コリメータレンズ
の光軸部分に設けられたマスクと同様の機能を発揮する
ため、記録密度の向上が図れる。

【０００７】ところが、対物レンズ１０に磁界発生装置
３を埋設すると、磁界発生装置３によって半導体レーザ
６からのレーザビームが遮られるため、光磁気ディスク
１に達する光量が低下する。そして、対物レンズ１０の
直径に対して磁界発生装置３の占める割合があまり高く
なると、情報の記録、消去、再生に必要な光量が得られ
ないことになるため、磁界発生装置３の形状及び寸法を
如何にするかは、この種のヘッド装置を実用化する上で
極めて重要である。しかるに、従来技術においてはこの
点が明らかにされていない。

【０００８】また、対物レンズ１０の光軸部分に磁界発
生装置３を同軸に埋設すると、図７に示すように、光磁
気ディスク１に照射されるビームスポットの直径Ｄ₁ を
磁界発生装置３がない場合のビームスポットの直径Ｄ₂
よりも小径化できるが、同図に示すようにメインビーム
１８の周囲にエアリーパターン１９が発生する。そのた
め、光検出器１５，１７にメインビーム１８の反射光の
みならず、エアリーパターン１９の漏れ込み光が受光さ
れてクロストークを生じるため、何らかの手段を講じて
エアリーパターン１９の影響を消去しないかぎり、事実
上再生信号の分解能を向上することが難しい。

【０００９】したがって、対物レンズに磁界発生装置が
一体に埋設されたヘッド装置を実用化するためには、磁
界発生装置の形状及び寸法の最適化、それにエアリーパ
ターンの影響を除去可能な受光光学系の開発が不可欠で
ある。

【００１０】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであって、その目的は、構造が簡単で、高Ｃ
Ｎ比の情報再生が可能な高密度記録用の光学ヘッドを提
供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するため、少なくとも光源と対物レンズとを有する
投光光学系と、前記対物レンズの光軸部分にこれと同軸
に埋設された磁界発生装置と、少なくとも光磁気記録媒
体からの反射光束を集光する検出レンズと該検出レンズ
の焦点面に配置された光検出器とを有する受光光学系を
備えた光磁気記録媒体用ヘッド装置において、前記対物
レンズを透過する光量が入射光量の５０％以上になるよ
うに前記対物レンズの開口面積に占める前記磁界発生装
置の設置面積の割合を調整すると共に、前記検出レンズ
にて集光される反射光束のうち、メインビームのみが前
記光検出器にて受光されるように前記受光光学系を構成
した。

【００１２】前記の受光光学系は、前記光検出器とし
て、検出レンズの回折限界以下の受光面積を有する点光
検出器を用いるか、あるいは検出レンズの回折限界より
も充分に大きな受光面積を有する光検出器の前面にピン
ホールを設け、このピンホールにて前記エアリーパター
ン１９を除去し、メインビーム１８のみを光検出器に結
像させるといった構成をとることで実現できる。

【００１３】前記磁界発生装置は、センターコアと、サ
イドヨークと、センターコアに巻回されたコイルとから
構成することができる。センターコアは、小型にして強
い磁界を光磁気記録媒体に印加できるようにするため、
その光磁気記録媒体と対向する側の先端部を前記サイド
ヨークの先端部よりも外方に突出すること、及び当該セ
ンターコアの先端部を他の部分に比べて小径にすること
が特に好ましい。

【００１４】また、前記対物レンズ及び磁界発生装置
は、光磁気記録媒体の情報記録面に対して直交する方向
に設定された支持軸に摺動自在に取り付けて、軸摺動型
のヘッド装置とすることもできる。この場合には、前記
支持軸への異物の付着を防止し、円滑な動作を永続させ
るために、光磁気記録媒体の非駆動時に、光磁気記録媒
体に対する追従動作範囲よりも大きなストロークで対物
レンズ及び磁界発生装置を駆動し、前記支持軸に付着し
た異物を追従動作範囲外に排出するように、対物レンズ
及び磁界発生装置の駆動方式を構成することが好まし
い。

【００１５】

【作用】対物レンズを透過する光量が入射光量の５０％
以上になるように対物レンズ及び磁界発生装置の面積比
を調整すると、一般的な光磁気記録媒体を用いて情報の
記録、再生、消去を正常に行なうことができ、かつ光磁
気記録媒体上に照射されるスポット径を約２０％縮小で
きる。また、検出レンズにて集光される反射光束のう
ち、メインビームのみが光検出器にて受光されるように
受光光学系を構成すると、エアリーパターンの漏れ込み
が防止でき、高記録密度かつ高ＣＮ比の情報再生を実現
できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係るヘッド装置の一例を、図
１〜図５に基づいて説明する。図１は実施例に係るヘッ
ド装置の光学回路図、図２は実施例に係るヘッド装置の
対物レンズ部分の縦断面図、図３は実施例に係るヘッド
装置の対物レンズ部分の横断面図、図４は実施例に係る
ヘッド装置の斜視図、図５は対物レンズの動作説明図で
ある。

【００１７】本例のヘッド装置は、図１及び図２に示す
ように、対物レンズ１０の光軸部分に磁界発生装置３を
同軸に埋設したこと、及び第１の光検出器１５と第２の
光検出器１７との前方に、夫々ピンホール２０を配置し
たことを特徴とする。その他の部分については、図６に
示した従来のヘッド装置と同じであるので、対応部分に
同一の符号を付して説明を省略する。

【００１８】対物レンズ１０は、ガラスや合成樹脂等の
光透過性を有する材料をもって、半導体レーザ６から出
射され、コリメータレンズ８にて平行ビームに変換さ
れ、さらには偏光子９にて直線偏光に変換されたレーザ
ビーム７を、光磁気ディスク１の情報記録面１ａに合焦
させる形状に形成されている。

【００１９】磁界発生装置３は、センターコア２１と、
サイドヨーク２２と、センターコア２１に巻回されたコ
イル２３とから構成されている。センターコア２１は、
強磁性材料をもって、対物レンズ１０の厚さよりも長い
略円柱形に形成されており、その一端が円錐形にカット
されている。このセンターコア２１は、コイル２３を巻
回した後、円錐形にカットされた先端部を光磁気ディス
ク１と対向する側に向け、その先端部及び基端部が夫々
対物レンズ１０から突出するようにして、対物レンズ１
０の光軸と同軸に埋設される。コイル２３は、対物レン
ズ１０の媒体対向面から外方に突出させることもできる
し、突出させない構成とすることもできる。いずれにし
ても、コイル２３のリード２３ａは、対物レンズ１０の
ビーム入射側から外部に引き出される。

【００２０】前記したように、対物レンズ１０の開口面
積に対してセンターコア２１及びコイル２３の設置面積
が占める割合が過大になると、必要強度のレーザビーム
を光磁気ディスク１に照射できず、情報の記録、消去、
再生に不都合を生じる。実験によると、一般的な光磁気
記録媒体及びドライブ装置を用いた場合、対物レンズ１
０を透過する光量が入射光量の５０％以上あれば、情報
の記録、消去、再生を不都合なく行なうことができる。
よって、前記センターコア２１及びコイル２３の寸法、
形状、それに対物レンズ１０に対するそれら各部材の取
付け位置は、対物レンズ１０を透過する光量が入射光量
の５０％以上となるように調整される。

【００２１】サイドヨーク２２は、対物レンズ１０のホ
ルダを兼ねており、前記センターコア２１を構成すると
同種の強磁性材料をもって、内部に対物レンズ１０を収
納可能な円筒形に形成されている。

【００２２】なお、前記センターコア２１は、光磁気デ
ィスク１に強い磁界を印加するため、なるべく光磁気デ
ィスク１に接近して配置されることが好ましく、先端部
がサイドヨーク２２の先端部よりも外方に突出して設定
される。また、前記センターコア２１とサイドヨーク２
２とは、図１及び図２に示すように夫々独立の別体に形
成することもできるが、磁気効率を向上するため、図３
に示すように強磁性体をもって一体に形成する方がより
好ましい。センターコア２１とサイドヨーク２２とをつ
なぐ接続部２４は、５０％以上の透過光量を確保するた
め、図３に示すように、細幅の帯状に形成される。

【００２３】ピンホール２０は、Ｓ偏光成分１４及びＰ
偏光成分１６に含まれるエアリーパターン１９（図７参
照）の漏れ込み光を除去し、メインビーム１８（図７参
照）のみを光検出器１５，１７に入射するために設けら
れるものであって、検光子１３と第１の光検出器１５と
の間、及び検光子１３と第２の光検出器１７との間の所
定位置に設定される。

【００２４】図４に、ヘッド装置に用いられる軸摺動型
のアクチュエータを示す。この図に示すように、軸摺動
型のアクチュエータは、ベースヨーク３１上に立設され
た支持軸３２に、トラッキングコイル３３及びフォーカ
シングコイル３４が組み込まれたコイルホルダ３５を回
転可能かつ摺動可能に取り付け、このコイルホルダ３５
に対物レンズ１０及び磁界発生装置３を搭載し、前記ベ
ースヨーク３１上の前記トラッキングコイル３３と対向
する部分に、マグネット３６及びヨーク３７を固着して
なる。このアクチュエータは、前記支持軸３２を光磁気
ディスクの情報記録面と直交する方向に向けてドライブ
装置内に設定される。そして、前記トラッキングコイル
３３に図示外の制御装置からのトラッキング制御信号が
印加されると、前記コイルホルダ３５が前記支持軸３２
を中心として矢印Ｘ−Ｘ´の方向に回動され、前記対物
レンズ１０及び磁界発生装置３が所望のトラックに位置
付けられる。また、前記フォーカシングコイル３４に図
示外の制御装置からのフォーカシング制御信号が印加さ
れると、前記コイルホルダ３５が前記支持軸３２に沿っ
て矢印Ｙ−Ｙ´の方向に摺動され、光磁気ディスクの面
振れに追従する。

【００２５】ところで、この種のアクチュエータにおい
ては、動作時にコイルホルダ３５が支持軸３２に沿って
高速で上下動されるから、長時間連続して動作させる
と、支持軸３２に被覆された潤滑層やコイルホルダ３５
の摩耗粉が動作ストロークの両端部に蓄積され、それが
コイルホルダ３５と支持軸３２の間にかみ込まれて、ア
クチュエータの動作特性が悪化する、あるいはドライブ
装置の寿命が低下するといった不都合を生じやすい。か
かる不都合を未然に防止するため、光磁気ディスクの非
駆動時、例えばドライブ装置のオン、オフ時、あるいは
ドライブ装置が節電モードにあるとき、図５に示すよう
に、光磁気ディスクに対する追従動作範囲Ａよりも大き
なストロークＢでコイルホルダ３５を駆動し、支持軸３
２に付着した異物Ｃを追従動作範囲外に排出することが
好ましい。異物Ｃの排出動作は、フォーカシングコイル
３４に図示外の制御装置から信号を印加することによっ
て行なうことができる。３．５インチの光磁気ディスク
ドライブ装置においては、光磁気ディスクの面振れに追
従するための対物レンズのフォーカス動作範囲が約±５
０μｍ程度であるのに対して、コイルホルダ３５の最大
動作範囲が±４００μｍ程度に設定されているので、コ
イルホルダ３５をフォーカス動作範囲以上、最大動作範
囲以下のストロークで駆動させることによって、支持軸
３２に付着した異物を追従動作範囲外に排出することが
できる。

【００２６】±１００μｍのストロークでコイルホルダ
３５を連続駆動し、アクチュエータの動作特性を表す直
流感度の変化を測定したところ、９０時間経過時に、直
流感度が初期値に比べて約２０％悪化した。この時点
で、連続駆動運転を中止してコイルホルダ３５を±３５
０μｍのストロークで数秒間駆動し、しかる後に再度±
１００μｍのストロークの連続駆動運転を再開したとこ
ろ、直流感度がほぼ初期値に回復した。

【００２７】前記実施例のアクチュエータは、対物レン
ズ１０を透過する光量が入射光量の５０％以上になるよ
うに対物レンズの開口面積とセンターコア２１及びコイ
ル２３との面積比を調整したので、一般的な光磁気記録
媒体を用いて情報の記録、再生、消去を正常に行なうこ
とができ、かつ光磁気記録媒体上に照射されるスポット
径を約２０％以上縮小できる。また、光検出器１３，１
５の前方に夫々ピンホール２０を備えたので、エアリー
パターン１９の漏れ込みが防止でき、高記録密度かつ高
ＣＮ比の情報再生を実現できる。また、光磁気ディスク
の非駆動時に、コイルホルダ３５を光磁気ディスクに対
する追従動作範囲Ａよりも大きなストロークＢで駆動
し、支持軸３２に付着した異物Ｃを追従動作範囲外に排
出するようにしたので、アクチュエータの動作特性が安
定しており、耐久性にも優れる。

【００２８】なお、前記実施例においては、エアリーパ
ターン１９の漏れ込みを防止するための手段として、光
検出器１３，１５の前方にピンホール２０を備えたが、
かかる構成に代えて、前記光検出器１３，１５として、
検出レンズ１２の回折限界以下の受光面積を有する点光
検出器を用いても良い。

【００２９】また、前記実施例においては対物レンズ及
び磁界発生装置を軸摺動型のアクチュエータに組み込ん
だが、他の型式のアクチュエータに組み込むこともでき
る。

【００３０】さらに、前記した異物の排出動作方式は、
対物レンズ内に磁界発生装置が埋設されたアクチュエー
タのみならず、磁界発生装置とは別体に構成された通常
の光学装置の駆動方式として採用することもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、対物レンズを透過する光量が入射光量の５０％以上
になるように対物レンズの開口面積とセンターコア及び
コイルとの面積比を調整したので、一般的な光磁気記録
媒体を用いて情報の記録、再生、消去を正常に行なうこ
とができ、かつ光磁気記録媒体上に照射されるスポット
径を約２０％以上縮小できる。また、検出レンズにて集
光される反射光束のうち、メインビームのみが光検出器
にて受光されるように受光光学系を構成したので、エア
リーパターンの漏れ込みが防止でき、高記録密度かつ高
ＣＮ比の情報再生を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るヘッド装置の説明図である。

【図２】実施例に係るヘッド装置の対物レンズ部分の縦
断面図である。

【図３】実施例に係るヘッド装置の対物レンズ部分の横
断面図である。

【図４】実施例に係るヘッド装置の外観を示す斜視図で
ある。

【図５】実施例に係るヘッド装置の動作説明図である。

【図６】従来例に係るヘッド装置の説明図である。

【図７】従来技術の問題点を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１光磁気ディスク２光学ヘッド３磁界発生装置１０対物レンズ２１センターコア２２サイドヨーク２３コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木重久大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも光源と対物レンズとを有する
投光光学系と、前記対物レンズの光軸部分にこれと同軸
に埋設された磁界発生装置と、少なくとも光磁気記録媒
体からの反射光束を集光する検出レンズと該検出レンズ
の焦点面に配置された光検出器とを有する受光光学系を
備えた光磁気記録媒体用ヘッド装置において、前記対物
レンズを透過する光量が入射光量の５０％以上になるよ
うに前記対物レンズの開口面積に占める前記磁界発生装
置の設置面積の割合を調整すると共に、前記検出レンズ
にて集光される反射光束のうち、メインビームのみが前
記光検出器にて受光されるように前記受光光学系を構成
したことを特徴とする光磁気記録媒体用ヘッド装置。
【請求項２】請求項１において、前記磁界発生装置
が、センターコアと、サイドヨークと、前記センターコ
アに巻回されたコイルとから構成され、前記サイドヨー
ク内に前記対物レンズ、センターコア、及びコイルが固
定され、該センターコアの光磁気記録媒体と対向する側
の先端部が、前記サイドヨークの先端部よりも外方に突
出していることを特徴とする光磁気記録媒体用ヘッド装
置。
【請求項３】請求項２において、前記センターコアの
光磁気記録媒体と対向する側の先端部が、他の部分に比
べて小径に形成されていることを特徴とする光磁気記録
媒体用ヘッド装置。
【請求項４】請求項１において、前記対物レンズ及び
磁界発生装置が、光磁気記録媒体の情報記録面に対して
直交する方向に設定された支持軸に摺動自在に取り付け
られ、アクチュエータにより摺動される構成となってお
り、前記光磁気記録媒体の非駆動時に、前記アクチュエ
ータを駆動することによって、前記光磁気記録媒体に対
する追従動作範囲よりも大きなストロークで前記対物レ
ンズ及び磁界発生装置を駆動し、前記支持軸に付着した
異物を前記追従動作範囲外に排出する構成になっている
ことを特徴とする光磁気記録媒体用ヘッド装置。