JPH0721890B2 - 光磁気ヘツド装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、情報の記録・再生・消去可能な光磁気ディス
クに適用される光磁気ディスクプレーヤの光磁気ヘッド
装置に関する。

従来の技術 従来、光磁気ディスクプレーヤの光磁気ヘッド装置は、
レーザ光源のビーム利用効率が良いところから１ビーム
方式で信号の検出を行うものが多く採用されている。こ
の１ビーム方式の光磁気ヘッド装置では、例えばフォー
カスエラー検出を非点収差法で行い、トラッキングエラ
ー検出をプッシュプル法で行うようにしている。そし
て、フォーカスエラー検出およびトラッキングエラー検
出は、ディスクから反射された戻り光を信号検出系を構
成する復路光学系において、1/2波長板・偏光ビームス
プリッタを介して２方向に分離し、この分離された方向
の夫々に光検出器を配し、夫々の光検出器で受光検出す
ることによって行われる。この両光検出器で検出された
信号の差動出力で反射戻り光のカー回転角の検出が行わ
れ、情報の読み取りが行われるようになっている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の１ビーム方式の光磁気ヘッド装置
では、ディスクの偏芯・面ぶれ（各々、±70μｍ・±0.
5mm程度）が大きいと、トラッキング特性が不安定にな
る問題があり、実用化する上で信頼性に問題があった。

このトラッキング特性を高めるには、ディスクの偏芯・
面ぶれに強い３ビーム方式の信号検出法を採用すれば良
いということが知られている。しかし、３ビーム方式で
は、レーザ光を３ビームに分離してディスクに照射し、
その反射光を３ビームで光検出器に導く構成となるた
め、光学系が複雑となり、高価で、量産性に適していな
かった。また、エラー信号検出およびカー回転角検出系
を構成する復路光学系にディスクからの戻り光を３ビー
ムに分離するための拡大光学系を要し、３ビームに完全
に分離して光検出器に導くために長い光路長が必要であ
った。そのため、光磁気ヘッド装置本体が大型化する問
題点があった。

本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、トラッキン
グ特性が良く信頼性が高い３ビーム方式の特徴を十分に
活かしながら、同時に小型、安価で量産に適したヘッド
構造を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 以下の目的を達成するために本発明は、光磁気ディスク
への磁気光学的な記録・再生・消去を行う光磁気ディス
クプレーヤに適用される光磁気ヘッド装置において、レ
ーザ光源からのレーザビームを対物レンズを通してディ
スク面上に導く往路上にレーザビームを０次光と±１次
光とに分離する回析格子を配設し、ディスク面で反射さ
れたレーザビームの戻り光を対物レンズを通して光検出
器に導く復路に２方向に分離するハーフミラーを配設し
て、このハーフミラーによって分離される戻り光の一方
向に±１次光を除去し０次光のみを取り出すスリットを
形成した遮蔽板を配設し、このスリットを通した０次光
を光検出器で受光検出することにより０次光のカー回転
角の検出を行うようにしたことを特徴としている。

作用 本発明によれば、スリットを形成した遮蔽板を介して戻
り光の３ビームの中の０次光のみを取り出し、この０次
光のみを用いてカー回転角を検出し、これによる信号の
読み取りを行うようにしている。そのため、３ビーム方
式におけるカー回転角検出系の光路長が短くなり、光学
系が簡単になる。したがって、ヘッド構造が小型・コン
パクトになる。そして、３ビーム方式でエラー信号の検
出を行うので、トラッキング特性が良く、ヘッド装置の
信頼性が高く保持される。

実 施 例 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図、第２図は、本発明に係る光磁気ヘッド装置を示
すもので、図中、10はオプトベース、11はレーザダイオ
ード、12は対物レンズ、13は対物レンズアクチュエータ
を示している。

オプトベース10の一端には、高出力のレーザダイオード
11が配設されている。オプトベース10の他端には、対物
レンズ12が対物レンズアクチュエータ13に支持されて配
設されている。なお、対物レンズアクチュエータ13は対
物レンズ12をフォーカス方向とトラッキング方向の直交
する２軸方向にサーボする２軸アクチュエータで、電磁
駆動系より成るが、その詳細構造は図示を省略する。

レーザダイオード11から照射されるレーザ光の照射方向
には、開口数の大きいコリメータレンズ15、ビーム成形
を行う一対の三角プリズム（アナモルフィックバイプリ
ズム）16、16、回析格子17、ハーフミラー18、45度ミラ
ー19が配設されている。

レーザダイオード11から水平に照射されたレーザ光は45
度ミラー19によって90度反射され、その上方の対物レン
ズ12を介して収束され、ディスク面にビームスポットと
なって結ばれる。

ディスクから反射された戻り光は、45度ミラー19で反射
されてハーフミラー18まで戻され、ハーフミラー18を介
して90度偏光される。この偏光方向には、凸レンズ20、
ハーフミラー21が配設されている。このハーフミラー21
を介して２方向に分離される直進方向には、凹レンズ2
2、中央にスリット231を形成した遮蔽板23、1/2波長板2
4、偏光ビームスプリッタ25が配設されている。偏光ビ
ームスプリッタ25を介して分離される２方向には、光検
出器26、27が夫々配設されている。

一方、ハーフミラー21を介して90度偏光される方向に
は、凹レンズ28、シンドリカルレンズ29、６分割光検出
器30が配設されている。

レーザダイオード11から照射される非等方に広がるレー
ザ光は、開口数の大きいコリメータレンズ15を介して楕
円状の平行光に変換される。楕円状の平行光は、一対の
三角プリズム16、16を介して円形平行光にビーム成形さ
れる。円形平行光は、回析格子17を介して０次光、±１
次光の３ビームに分離され、45度ミラー19を介して対物
レーザ12に至る。０次光、±１次光の３ビームは、対物
レンズ12を介して収束され、３つのビームスポットにな
り、ディスクに照射される。このビームスポットは、０
次光のビームスポットがディスクのトラック溝を照射
し、±１次光のビームスポットがトラック溝を挾むよう
に照射される。そのため、回析格子17は、上記のように
ビームスポットが分離されてディスクへの照射が行われ
るように、所定角度傾けて配置されている。なお回析格
子17の取り付け位置としては、ハーフミラー18の前方で
はなく、コリメータレンズ15と三角プリズム16の間であ
っても良い。

ディスクからの戻り光は、対物レンズ12を通して３ビー
ムが重なり合ったものに戻され、ハーフミラー18を介し
て信号検出光学系に導かれる。検出光学系に導かれた０
次光・±１次光の３ビームは凸レンズ20を介して夫々収
束され、ハーフミラー21を介して２方向に分離される。
ハーフミラー21を直進する３本のビームは、凹レンズ22
を介して±１次光のビームが外方に広がる方向に光路変
換される。この３本のビームは、遮蔽板23を通過するこ
とによって±１次光が遮断され、中心の０次光のみが遮
蔽板23の中央に形成したスリット231を通して1/2波長板
24、偏光ビームスプリッタ25に至る。この０次光は、1/
2波長板24を介してその偏波面が45度回転され、光ビー
ムスプリッタ25を介して２方向に偏光され光検出器26、
27に至り、夫々受光検出される。この光検出器26、27に
よって光電変換された電気信号の差動出力によってカー
回転角が検出され、この検出信号により再生信号（HF信
号）の読み取りが行われる。

一方、ハーフミラー21を介して90度偏光された３本のビ
ームは、凹レンズ28を介して±１次光が外方に広がる方
向に光路変換され、シリンドリカルレンズ29を通して６
分割光検出器30に導かれる。６分割光検出器30は、中央
に４分割光検出器30aを有し、その両側に光検出器30b、
30cを配置して構成されている。３本のビームの中の０
次光成分が４分割光検出器30aに結像され、０次光のみ
によって非点収差法によるフォーカスエラーの検出が行
われる。そして、±１次光は、夫々光検出器30b、30cに
結像され、その検出出力の差動出力によってトラッキン
グエラー信号の検出が行われる。

このように検出されたフォーカス・トラッキングエラー
信号によって、対物レンズアクチュエータ13がドライブ
され、対物レンズ12がフォーカスまたはトラッキング方
向にサーボされる。これによりビームスポットがディス
クのトラック溝に正確に追従制御される。

このように、本実施例の光磁気ヘッド装置では、３ビー
ム方式によるエラー検出法を採用しているので、ディス
ク偏芯・面振れに影響されることなく安定した確実なト
ラッキングサーボを行うことができる。

また、３ビームの中の±１次光を遮蔽し、０次光のみを
取り出して再生信号の検出を行うようにしているので、
３ビームに分離するための拡大光学系が不要となり、そ
の光路長をみじかくでき、その分、３ビーム方式の光磁
気ヘッド装置でありながら、ヘッド構造をより小型化・
コンパクト化できる。第３図は、再生信号検出系の他の
実施例を示すもので、前記実施例と同一部分には同一符
号を付し、要部のみ説明する。

第３図に示すように、遮蔽板23を介して取り出された０
次光は1/2波長板24を通したのち、偏光ビームスプリッ
タ31で90度偏光される。この偏光ビームスプリッタ31
は、三角プリズム31aと、平行四辺形プリズム31bとを組
み合わせて一体に形成されている。この偏光ビームスプ
リッタ31において、０次光は三角プリズム31aと平行四
辺形プリズム31bとによって２つに分離され、90度偏光
されて同一方向に導かれる。この偏光方向に２分割光セ
ンサ32が配設されている。そして、２つに分かれた０次
光は、２分割光センサ32の２つの受光部で夫々受光検出
され、その検出出力の差動出力によって再生信号の検出
が行われる。

これによると、再生信号の検出を行う光検出器が一つで
済み、部品点数が削減でき、信号検出系がより簡素化さ
れる。

第４図は、再生信号検出系のさらに他の実施例を示して
いる。

第４図に示すように、遮蔽板23を介して取り出された０
次光の直進方向に、偏光ビームスプリッタ33、高感度な
高検出器34が配設されている。偏光ビームスプリッタ33
は、０次光の偏波面に対して６度程回転させて配置さ
れ、０次光の直進光量が少なく、偏光される光量が多く
なるように配設されている。光検出器34としては、電子
増倍率がＭ40と高いAPD（アバランシェフォトダイオ
ード）が用いられている。このように、増倍率が極めて
高く、高感度であるために、光検出器34は戻り光の消光
位置となる位置に配置されている。

これによって、異なる方向にカー回転されて戻される０
次光が、光検出器34によって強弱信号として高感度に取
り出され再生信号の検出が行われる。

なお、偏光ビームスプリッタ33を戻り０次光の偏波面に
対してある角度回転させて配設し、検光子として用いて
あるが、これに替えて偏光子を用いるようにしても良
い。

第５図は本発明の光磁気ヘッド装置をベント状にした一
構成例を示している。

第５図において、ディスクからの戻り光を光検出系に導
くために配置されたハーフミラー18′以降の復路光学系
は、往路の光学系に対してディスク中心側にあり、その
光軸は往路光学系の光軸に対してディスク中心方向にあ
る角度で傾けられている。その光軸はヘッド装置のディ
スク径方向に対するリニア送り方向に略沿っている。そ
して、対物レンズアクチュエータ13の長手方向中心線は
往路光学系の光軸に対してディスク中心方向に傾けられ
ている。これによって、ベントタイプのヘッド装置が構
成されている。この構成において、戻り光を光検出系に
導くハーフミラー18′と、光検出系に導かれた戻り光を
エラー信号検出系と再生信号検出系とに分離するハーフ
ミラー21′は、平板状のものが用いられている。ハーフ
ミラー18′,21′は、45度より大きく傾斜して配設され
ている。

このベント形状にすると、ヘッド装置そのものが小型化
されると同時に、プレーヤ本体に組み込んだ際、ディス
ク外周部からの食み出し量が少なくなり、プレーヤを最
小限にコンパクト化できる。

発明の効果 以上説明したとおり、本発明の光磁気ヘッド装置によれ
ば、３ビーム方式を採用しているので、ディスクの偏心
・面ぶれに影響されることなく、トラッキングエラー検
出を行うことができ、安定した確実なトラッキングサー
ボを行える。したがって、トラッキング特性を高めるこ
とができる。また、スリットを形成した遮蔽板を介して
０次光のみを取り出し再生信号の検出を行うようにして
いるので、拡大光学系が不要となり、再生信号検出系の
光路長を短くできる。したがって、３ビーム方式の特徴
を十分に活用しながら、ヘッド装置を量産に適した小型
・簡素で安価な構造にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光磁気ヘッド装置の光学系を示す
構成図、第２図はその信号検出系を示す構成図、第３図
は再生信号検出系の他の例を示す構成図、第４図は同じ
く他の例を示す構成図、第５図は本発明に係る光磁気ヘ
ッド装置をベントタイプにした例を示す平面図である。 10……オプトベース、 11……レーザダイオード、 12……対物レンズ、 13……対物レンズアクチュエータ、 17……回析格子、 23……遮蔽板、231……スリット、 26、27、30、32、34……光検出器。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光磁気ディスクへの磁気光学的な記録・再
   生・消去を行う光磁気ディスクプレーヤに適用される光
   磁気ヘッド装置において、 レーザ光源からのレーザビームを対物レンズを通してデ
   ィスク面上に導く往路上にレーザビームを０次光と±１
   次光とに分離する回折格子を配設し、ディスク面で反射
   されたレーザビームの戻り光を対物レンズを通して光検
   出系に導く往路上に戻り光を２方向に分離するハーフミ
   ラーを配設して、このハーフミラーによって分離される
   戻り光の一方向に凸・凹レンズ、円筒レンズからなる拡
   大光学系を配して、０次光によってフォーカスエラー信
   号検出を行い、±１次光によってトラッキングエラー信
   号検出を行い、 他方向に±１次光を除去し０次光のみを取り出すスリッ
   トを形成した遮蔽板を配設し、このスリットを通して０
   次光を光検出器で受光検出することにより０次光のカー
   回転角の検出を行うようにしたことを特徴とする光磁気
   ヘッド装置。
2. 【請求項２】前記スリットを通した０次光を1/2波長板
   と偏光ビームスプリッタを介して２つの光検出器に導
   き、その差動出力によってカー回転角の検出を行うよう
   にした特許請求の範囲第（１）項記載の光磁気ヘッド装
   置。
3. 【請求項３】前記偏光ビームスプリッタを三角プリズム
   と平行四辺形プリズムとで形成し、前記スリットを通過
   した０次光を同一方向に導き出して検出するようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光磁
   気ヘッド装置。
4. 【請求項４】前記遮蔽板の後方の０次光消光位置に偏光
   ビームスプリッタ等の偏光角検光子を配設し、この検光
   子を介して前記０次光をアバランシェフォトダイオード
   等の高感度な光検出器に導いて受光検出するようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光磁
   気ヘッド装置。