JPH0729233A - 光磁気ヘッド - Google Patents
光磁気ヘッドInfo
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- JPH0729233A JPH0729233A JP5196741A JP19674193A JPH0729233A JP H0729233 A JPH0729233 A JP H0729233A JP 5196741 A JP5196741 A JP 5196741A JP 19674193 A JP19674193 A JP 19674193A JP H0729233 A JPH0729233 A JP H0729233A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10532—Heads
- G11B11/10541—Heads for reproducing
- G11B11/10543—Heads for reproducing using optical beam of radiation
- G11B11/10545—Heads for reproducing using optical beam of radiation interacting directly with the magnetisation on the record carrier
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の光磁気ヘッドが必要としていた偏光ビ
ームスプリッタプリズムおよび非点収差発生のためのレ
ンズ系を不要とし、小型かつ安価な光磁気ヘッドを提供
する。 【構成】 入射面と出射面とが略平行であり、少なくと
も２個の結晶体を接合した複像プリズム１１の入射面Ｓ
１に偏光分離膜を形成し、この複像プリズムを、光磁気
ディスクからの反射光を収束させた光束中に配置し、そ
の入射面を収束光の光軸に対して傾斜させて配置する。
フォーカシングエラー検出は非点収差法で、トラッキン
グエラー検出はプッシュプル法で行う。
ームスプリッタプリズムおよび非点収差発生のためのレ
ンズ系を不要とし、小型かつ安価な光磁気ヘッドを提供
する。 【構成】 入射面と出射面とが略平行であり、少なくと
も２個の結晶体を接合した複像プリズム１１の入射面Ｓ
１に偏光分離膜を形成し、この複像プリズムを、光磁気
ディスクからの反射光を収束させた光束中に配置し、そ
の入射面を収束光の光軸に対して傾斜させて配置する。
フォーカシングエラー検出は非点収差法で、トラッキン
グエラー検出はプッシュプル法で行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ヘッド、特に結
晶体の複像プリズムを用いた光磁気ヘッドに関する。
晶体の複像プリズムを用いた光磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】光磁気ディスクの記録再生は、周知のよ
うに入射光の偏光状態の変化を検出して行われるが、こ
のための光磁気ヘッドとして、少なくとも２個の結晶体
を接合した複像プリズムを用いた光磁気ヘッドとして
は、図７、図８に示すようなウォラストンプリズムを用
いた例、あるいは図９、図１０に示すような３ビーム分
離のウォラストンプリズムを用いた光磁気ヘッドが一般
的である（特開昭６３−１８７４４１号公報参照）。
うに入射光の偏光状態の変化を検出して行われるが、こ
のための光磁気ヘッドとして、少なくとも２個の結晶体
を接合した複像プリズムを用いた光磁気ヘッドとして
は、図７、図８に示すようなウォラストンプリズムを用
いた例、あるいは図９、図１０に示すような３ビーム分
離のウォラストンプリズムを用いた光磁気ヘッドが一般
的である（特開昭６３−１８７４４１号公報参照）。
【０００３】図７、図８に示す光磁気ヘッドにおいて
は、半導体レーザー１から発せられた直線偏光を有する
レーザー光は、コリメータレンズ２で平行光にされて偏
光ビームスプリッタプリズム３を通過した後、対物レン
ズ４で光磁気ディスクＤの記録面上に集光される。光磁
気ディスクＤの記録情報に従って偏光状態の変化を受け
た反射光は、対物レンズ４を通過して偏光ビームスプリ
ッタプリズム３で前述の入射光路から分岐され、１／２
波長板５により偏波面が４５°回転させられ、集光レン
ズ６、シリンドリカルレンズ７を通った後、ウォラスト
ンプリズム８で偏光状態に応じて互いに逆位相の強度変
化をする第１、第２のビームＢ１、Ｂ２に分離され、そ
れぞれのビームＢ１、Ｂ２を受光する光検出素子９１、
９２を備えた光検出器９に入射される。そして光検出素
子９１、９２の出力差から光磁気ディスクＤの記録情報
を検出し、光検出素子９１の出力からフォーカシングエ
ラー信号やトラッキングエラー信号を検出する。図示例
はフォーカシングエラー信号検出が集光レンズ６とシリ
ンドリカルレンズ７による非点収差法で行われ、トラッ
キングエラー信号検出がプッシュプル法で行われるもの
を示している。
は、半導体レーザー１から発せられた直線偏光を有する
レーザー光は、コリメータレンズ２で平行光にされて偏
光ビームスプリッタプリズム３を通過した後、対物レン
ズ４で光磁気ディスクＤの記録面上に集光される。光磁
気ディスクＤの記録情報に従って偏光状態の変化を受け
た反射光は、対物レンズ４を通過して偏光ビームスプリ
ッタプリズム３で前述の入射光路から分岐され、１／２
波長板５により偏波面が４５°回転させられ、集光レン
ズ６、シリンドリカルレンズ７を通った後、ウォラスト
ンプリズム８で偏光状態に応じて互いに逆位相の強度変
化をする第１、第２のビームＢ１、Ｂ２に分離され、そ
れぞれのビームＢ１、Ｂ２を受光する光検出素子９１、
９２を備えた光検出器９に入射される。そして光検出素
子９１、９２の出力差から光磁気ディスクＤの記録情報
を検出し、光検出素子９１の出力からフォーカシングエ
ラー信号やトラッキングエラー信号を検出する。図示例
はフォーカシングエラー信号検出が集光レンズ６とシリ
ンドリカルレンズ７による非点収差法で行われ、トラッ
キングエラー信号検出がプッシュプル法で行われるもの
を示している。
【０００４】図９、図１０に示す光磁気ヘッドにおいて
は、前記従来例と同様に偏光ビームスプリッタプリズム
３によって入射光路から分岐された光磁気ディスクＤの
反射光は、集光レンズ６、シリンドリカルレンズ７を通
った後、３ビーム分離のウォラストンプリズム８で偏光
状態に応じて互いに逆位相の強度変化をする両側に振れ
る第１、第２のビームＢ１、Ｂ２と、偏光状態による強
度変化のない中間を通る第３のビームＢ３とに分離さ
れ、それぞれのビームＢ１〜Ｂ３を受光する光検出素子
９１、９２、９３を備えた光検出器９に入射される。そ
して光検出素子９１、９２の出力差から光磁気ディスク
Ｄの記録情報を検出し、光検出素子９３の出力からフォ
ーカシングエラー信号やトラッキングエラー信号を検出
する。図示例も前記従来例と同様フォーカシングエラー
信号検出が非点収差法で行われ、トラッキングエラー検
出がプッシュプル法で行われている。
は、前記従来例と同様に偏光ビームスプリッタプリズム
３によって入射光路から分岐された光磁気ディスクＤの
反射光は、集光レンズ６、シリンドリカルレンズ７を通
った後、３ビーム分離のウォラストンプリズム８で偏光
状態に応じて互いに逆位相の強度変化をする両側に振れ
る第１、第２のビームＢ１、Ｂ２と、偏光状態による強
度変化のない中間を通る第３のビームＢ３とに分離さ
れ、それぞれのビームＢ１〜Ｂ３を受光する光検出素子
９１、９２、９３を備えた光検出器９に入射される。そ
して光検出素子９１、９２の出力差から光磁気ディスク
Ｄの記録情報を検出し、光検出素子９３の出力からフォ
ーカシングエラー信号やトラッキングエラー信号を検出
する。図示例も前記従来例と同様フォーカシングエラー
信号検出が非点収差法で行われ、トラッキングエラー検
出がプッシュプル法で行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これら従来例の光学系
は、複像プリズム８以外に高価な偏光ビームスプリッタ
プリズム３を必要とし、また非点収差発生のためのシリ
ンドリカルレンズ等の光学部品が別途必要になる。従っ
て光磁気ヘッドの光学系が大型で、高価になるという欠
点がある。この発明は、上述した複像プリズムを用いた
光学系の欠点を除去し、小型かつ安価な光磁気ヘッドを
提供することを目的とする。
は、複像プリズム８以外に高価な偏光ビームスプリッタ
プリズム３を必要とし、また非点収差発生のためのシリ
ンドリカルレンズ等の光学部品が別途必要になる。従っ
て光磁気ヘッドの光学系が大型で、高価になるという欠
点がある。この発明は、上述した複像プリズムを用いた
光学系の欠点を除去し、小型かつ安価な光磁気ヘッドを
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の光磁気ヘッド
は、光磁気記録媒体上に収束光を照射し記録媒体からの
反射光の偏光状態の変化により磁気光学的に記録された
情報を検出する光磁気ヘッドであり、入射面と該入射面
とほぼ平行な出射面とを有し、少なくとも２個の結晶体
を接合してなる複像プリズムを、その入射面に偏光分離
膜を形成し、前記反射光が収斂光として光検出器に向か
う光路中に傾斜させて配置させたことを特徴とする。こ
の構成によって偏光ビームプリッタプリズムや非点収差
発生のためのレンズ系が不要になり前記目的を達成す
る。
は、光磁気記録媒体上に収束光を照射し記録媒体からの
反射光の偏光状態の変化により磁気光学的に記録された
情報を検出する光磁気ヘッドであり、入射面と該入射面
とほぼ平行な出射面とを有し、少なくとも２個の結晶体
を接合してなる複像プリズムを、その入射面に偏光分離
膜を形成し、前記反射光が収斂光として光検出器に向か
う光路中に傾斜させて配置させたことを特徴とする。こ
の構成によって偏光ビームプリッタプリズムや非点収差
発生のためのレンズ系が不要になり前記目的を達成す
る。
【０００７】
【実施例】以下、実施例を参照して本発明の光磁気ヘッ
ドを詳細に説明する。図１、図２、図３に本発明の第１
実施例を示す。半導体レーザー１から発せられた直線偏
光を有するレーザー光は、カップリングレンズ１０によ
り発散角が緩やかにされ、複像プリズム１１の偏光分離
膜コート面Ｓ１で反射した後、対物レンズ４で光磁気デ
ィスクＤの記録面上に集光される。光磁気ディスクＤの
記録情報に従って偏光状態の変化を受けた反射光は、対
物レンズ４により収束光となり、複像プリズム１０の面
Ｓ１を透過して前述の入射光路から分岐され、複像プリ
ズムの複屈折の作用により、ディスク反射光の偏光状態
の変化に応じて互いに逆位相に強度変化する第１、第２
のビームＢ１、Ｂ２と、偏光状態の変化による強度変化
の無い第３のビームＢ３の３本の光束に分離され、光検
出器９に入射される。正確にはＢ３はディスク反射光の
偏光状態の変化に応じ互いに逆位相に強度変化する平行
な２本の光線Ｂ３１、Ｂ３２に分離されていて、２本の
光量和が一定している。
ドを詳細に説明する。図１、図２、図３に本発明の第１
実施例を示す。半導体レーザー１から発せられた直線偏
光を有するレーザー光は、カップリングレンズ１０によ
り発散角が緩やかにされ、複像プリズム１１の偏光分離
膜コート面Ｓ１で反射した後、対物レンズ４で光磁気デ
ィスクＤの記録面上に集光される。光磁気ディスクＤの
記録情報に従って偏光状態の変化を受けた反射光は、対
物レンズ４により収束光となり、複像プリズム１０の面
Ｓ１を透過して前述の入射光路から分岐され、複像プリ
ズムの複屈折の作用により、ディスク反射光の偏光状態
の変化に応じて互いに逆位相に強度変化する第１、第２
のビームＢ１、Ｂ２と、偏光状態の変化による強度変化
の無い第３のビームＢ３の３本の光束に分離され、光検
出器９に入射される。正確にはＢ３はディスク反射光の
偏光状態の変化に応じ互いに逆位相に強度変化する平行
な２本の光線Ｂ３１、Ｂ３２に分離されていて、２本の
光量和が一定している。
【０００８】複像プリズム中の光線のふるまいを述べる
前に、境界面に入射角Ｉで入射する光線の複屈折媒質
（一軸結晶）中のふるまいについて図４を用いて説明す
る。簡単のため入射側媒質の屈折率を１とし、結晶の光
学軸は紙面内にあるものとする。入射光（波面Σ）は一
軸結晶の光学軸に垂直に振動する偏光成分をもつ常光線
（屈折率ｎ。は結晶なかの光線方向によらず一定）と、
光学軸と常光線を含む主断面内で振動する偏光成分をも
つ異常光線（屈折率ｎは結晶中の光線方向により変化）
に分離される。異常光線は光学軸方向に進む場合は常光
線と屈折率が一致しｎ＝ｎ。となり、それと垂直方向で
はｎ＝ｎe となる。水晶の場合ｎ。＝１．５３８８、ｎ
e ＝１．５４７７（λ＝７８０ｎｍ）である。常光線
（屈折率ｎ。）は屈折の法則 sin Ｉ＝ｎ。・sin Ｉ′ に従い光線の向きと波面Σ。は直交している。異常光線
を考える場合は、光線の向きは波面Σe と直交せず、屈
折の法則にも従わないことに注意を要する。異常光線の
場合、屈折の法則に従うのは波面Σe の法線方向のみで
ある。異常光線の屈折率をｎ、複屈折媒質の光学軸方向
と境界面に対する法線のなす角をθ、波面Σe に対する
法線と境界面に対する法線のなす角をαとすると、 sin Ｉ＝ｎ・sin α １／ｎ2＝sin2（θ＋α）／ｎe2＋cos2（θ＋α）／
ｎ。2 となる。上式でｎ、α以外は既知であるから常光線の波
面の方向αと屈折率ｎが求まる。異常光線の光線方向と
境界面に対する法線のなす角をＩ″とすると、 tan（θ＋Ｉ″）＝（ｎ。2／ｎe 2）・tan（θ＋α） よりＩ″が求められる。これらの計算式は種々の文献に
より公知であり、例えば「Polarization ray tracing i
n birefringent media (OPTICAL ENGINEERING /April 1
991 / vo1.30 N0.4)」等がある。
前に、境界面に入射角Ｉで入射する光線の複屈折媒質
（一軸結晶）中のふるまいについて図４を用いて説明す
る。簡単のため入射側媒質の屈折率を１とし、結晶の光
学軸は紙面内にあるものとする。入射光（波面Σ）は一
軸結晶の光学軸に垂直に振動する偏光成分をもつ常光線
（屈折率ｎ。は結晶なかの光線方向によらず一定）と、
光学軸と常光線を含む主断面内で振動する偏光成分をも
つ異常光線（屈折率ｎは結晶中の光線方向により変化）
に分離される。異常光線は光学軸方向に進む場合は常光
線と屈折率が一致しｎ＝ｎ。となり、それと垂直方向で
はｎ＝ｎe となる。水晶の場合ｎ。＝１．５３８８、ｎ
e ＝１．５４７７（λ＝７８０ｎｍ）である。常光線
（屈折率ｎ。）は屈折の法則 sin Ｉ＝ｎ。・sin Ｉ′ に従い光線の向きと波面Σ。は直交している。異常光線
を考える場合は、光線の向きは波面Σe と直交せず、屈
折の法則にも従わないことに注意を要する。異常光線の
場合、屈折の法則に従うのは波面Σe の法線方向のみで
ある。異常光線の屈折率をｎ、複屈折媒質の光学軸方向
と境界面に対する法線のなす角をθ、波面Σe に対する
法線と境界面に対する法線のなす角をαとすると、 sin Ｉ＝ｎ・sin α １／ｎ2＝sin2（θ＋α）／ｎe2＋cos2（θ＋α）／
ｎ。2 となる。上式でｎ、α以外は既知であるから常光線の波
面の方向αと屈折率ｎが求まる。異常光線の光線方向と
境界面に対する法線のなす角をＩ″とすると、 tan（θ＋Ｉ″）＝（ｎ。2／ｎe 2）・tan（θ＋α） よりＩ″が求められる。これらの計算式は種々の文献に
より公知であり、例えば「Polarization ray tracing i
n birefringent media (OPTICAL ENGINEERING /April 1
991 / vo1.30 N0.4)」等がある。
【０００９】上式の応用により複像プリズム中の複屈折
の作用による光線の進行方向が計算できる。本実施例で
は、複像プリズムとして図２で示した通り２つの水晶プ
リズム１１Ａ、１１Ｂを接合したものを用いた。各プリ
ズムの頂角および光軸と入射面（射出面）のなす角は図
示の通りである。なお入射面Ｓ１と出射面Ｓ３は平行で
ある。Ｓ１で屈折した光線は水晶プリズム１１Ａ内で、
常光線（ＯA ）と異常光線（ＥA ）に分離される。水晶
プリズム１１Ａ、１１Ｂの境界面Ｓ２でこれらの２光線
のそれぞれがさらに常光線（ＯB ）、異常光線（ＥB ）
に分離する。従って境界面で常光線状態、異常光線状態
の続く光線（ＯA →ＯB 、ＥA →ＥB ）は光路を曲げら
れることなく直進し、常光線から異常光線（ＯA →ＥB
）、異常光線から常光線（ＥA →ＯB ）となる光線は
境界面で屈折の法則に従い光路を曲げられる。結果とし
て複像プリズムを通過した光線はＢ１、Ｂ２、Ｂ３１、
Ｂ３２の計４本に分離される。本実施例のＢ１、Ｂ２の
分離角は約１．１°である。またＢ３１、Ｂ３２の分離
距離は約６μｍとわずかであるため、実用上は１本の光
線Ｂ３と見なしてよい。
の作用による光線の進行方向が計算できる。本実施例で
は、複像プリズムとして図２で示した通り２つの水晶プ
リズム１１Ａ、１１Ｂを接合したものを用いた。各プリ
ズムの頂角および光軸と入射面（射出面）のなす角は図
示の通りである。なお入射面Ｓ１と出射面Ｓ３は平行で
ある。Ｓ１で屈折した光線は水晶プリズム１１Ａ内で、
常光線（ＯA ）と異常光線（ＥA ）に分離される。水晶
プリズム１１Ａ、１１Ｂの境界面Ｓ２でこれらの２光線
のそれぞれがさらに常光線（ＯB ）、異常光線（ＥB ）
に分離する。従って境界面で常光線状態、異常光線状態
の続く光線（ＯA →ＯB 、ＥA →ＥB ）は光路を曲げら
れることなく直進し、常光線から異常光線（ＯA →ＥB
）、異常光線から常光線（ＥA →ＯB ）となる光線は
境界面で屈折の法則に従い光路を曲げられる。結果とし
て複像プリズムを通過した光線はＢ１、Ｂ２、Ｂ３１、
Ｂ３２の計４本に分離される。本実施例のＢ１、Ｂ２の
分離角は約１．１°である。またＢ３１、Ｂ３２の分離
距離は約６μｍとわずかであるため、実用上は１本の光
線Ｂ３と見なしてよい。
【００１０】３本（４本）の光線Ｂ１、Ｂ２およびＢ３
（Ｂ３１＋Ｂ３２）の強度比は偏光面に対する水晶の光
学軸の角度φ1、φ2の設定で任意に設定できる。強度比
がφ1、φ2に依存することは特開昭６３−１８７４４１
号公報や特開昭６３−１１３５０３号公報で公知であ
る。実施例のようにφ1＝４５°、φ2＝６３．４°とす
ると、入射光の偏光方向が図２のような場合、Ｂ１：Ｂ
３：Ｂ２＝２：１：２となる。３つのビームの強度比
は、どのような値であっても信号の検出は原理的に可能
であるが、光磁気ディスクＤの反射光の偏光状態の変化
（具体的には直線偏光方向の微小な回転）はわずかであ
り、信頼性の高い記録情報の検出のためにはＢ１、Ｂ２
の強度がＢ３より大きく、さらにＢ１：Ｂ２＝１：１で
あることが望ましい。また結晶体の中には通過する直線
偏光の振動面方位を回転させる性質（旋光性）を持つも
のがある。本実施例で用いた水晶は旋光性を持つ一軸結
晶の代表的なものであり、光学軸方向に進む光は偏光方
向が回転させられる。光磁気ヘッドはディスク反射光の
直線偏光方向の微小な回転角を読み取るものであるため
複像プリズムに旋光性があると読み取り性能の劣化につ
ながる。この影響を少なくするためには本実施例のよう
に、結晶中の光線方向に対し略垂直方向に光学軸をむけ
るのが望ましい。この場合光学軸の入射面の法線からの
傾きを５４°としている。
（Ｂ３１＋Ｂ３２）の強度比は偏光面に対する水晶の光
学軸の角度φ1、φ2の設定で任意に設定できる。強度比
がφ1、φ2に依存することは特開昭６３−１８７４４１
号公報や特開昭６３−１１３５０３号公報で公知であ
る。実施例のようにφ1＝４５°、φ2＝６３．４°とす
ると、入射光の偏光方向が図２のような場合、Ｂ１：Ｂ
３：Ｂ２＝２：１：２となる。３つのビームの強度比
は、どのような値であっても信号の検出は原理的に可能
であるが、光磁気ディスクＤの反射光の偏光状態の変化
（具体的には直線偏光方向の微小な回転）はわずかであ
り、信頼性の高い記録情報の検出のためにはＢ１、Ｂ２
の強度がＢ３より大きく、さらにＢ１：Ｂ２＝１：１で
あることが望ましい。また結晶体の中には通過する直線
偏光の振動面方位を回転させる性質（旋光性）を持つも
のがある。本実施例で用いた水晶は旋光性を持つ一軸結
晶の代表的なものであり、光学軸方向に進む光は偏光方
向が回転させられる。光磁気ヘッドはディスク反射光の
直線偏光方向の微小な回転角を読み取るものであるため
複像プリズムに旋光性があると読み取り性能の劣化につ
ながる。この影響を少なくするためには本実施例のよう
に、結晶中の光線方向に対し略垂直方向に光学軸をむけ
るのが望ましい。この場合光学軸の入射面の法線からの
傾きを５４°としている。
【００１１】次に本実施例で用いた複像プリズムの入射
面Ｓ１の偏光分離コートであるが、ビーム利用効率とデ
ィスク反射光の光検出器入射光量とのバランスを考えて
Ｓ偏光反射率（Ｒs ）については５０％≦Ｒｓ≦８５％
が望ましく、またＰ偏光はディスク反射光の直線偏光方
向の微小な回転により発生する光磁気再生信号成分に相
当するので、光磁気再生信号のＣ／Ｎを考慮してＰ偏光
透過率（Ｔp ）はＴp≧９０％が望ましい。実施例では
複像プリズムに入射する主光線の入射角を６５°として
いるが、入射角が５５°以上のほうが４５°付近の入射
角に比べて所望の偏光分離特性の膜が安価に構成でき
る。具体的には以下のような膜構成により所望の膜が得
られる。 Ｈ ：ＴｉＯ2［ｎ＝２．３ （λ＝７８０ｎｍ）］ Ｍ ：金属酸化物を主とする混合物［ｎ＝１．６７
（λ＝７８０ｎｍ）］ Ｌ ：ＭｇＦ2［ｎ＝１．３８ （λ＝７８０ｎｍ）］ とし、各物質の光学的膜厚をλ／４（λ＝７８０ｎｍ）
としたとき、
面Ｓ１の偏光分離コートであるが、ビーム利用効率とデ
ィスク反射光の光検出器入射光量とのバランスを考えて
Ｓ偏光反射率（Ｒs ）については５０％≦Ｒｓ≦８５％
が望ましく、またＰ偏光はディスク反射光の直線偏光方
向の微小な回転により発生する光磁気再生信号成分に相
当するので、光磁気再生信号のＣ／Ｎを考慮してＰ偏光
透過率（Ｔp ）はＴp≧９０％が望ましい。実施例では
複像プリズムに入射する主光線の入射角を６５°として
いるが、入射角が５５°以上のほうが４５°付近の入射
角に比べて所望の偏光分離特性の膜が安価に構成でき
る。具体的には以下のような膜構成により所望の膜が得
られる。 Ｈ ：ＴｉＯ2［ｎ＝２．３ （λ＝７８０ｎｍ）］ Ｍ ：金属酸化物を主とする混合物［ｎ＝１．６７
（λ＝７８０ｎｍ）］ Ｌ ：ＭｇＦ2［ｎ＝１．３８ （λ＝７８０ｎｍ）］ とし、各物質の光学的膜厚をλ／４（λ＝７８０ｎｍ）
としたとき、
【表１】 注）表中のＲs 、Ｔp 、位相差は、入射光束が収束光で
あることを考慮し、入射角６５°、６５±３．５°の場
合について計算した。偏光分離特性、コスト的には上記
の膜で十分であるが、Ｒs を大きくしたい場合はの
膜、コストを優先させたいときにはの膜と使い分けが
可能である。表中の膜構成で入射角が５５°のときで
も所望の偏光分離膜性能が満足できるが、望ましくは入
射角６０°以上の方がよい。また、入射角が４５°にな
ると所望の性能が満たせない。すなわち入射角４５°付
近では安価な膜構成が不可能となる。複像プリズムの光
束出射面Ｓ３の反射防止膜については、同じ透過率を得
るためには、入射角が大きくなるほど膜層数が増え、安
価な構成が難しくなるが、透過率９５％以上程度（λ＝
７８０nm、入射角６５±３．５°）であれば容易に達成
出来る。
あることを考慮し、入射角６５°、６５±３．５°の場
合について計算した。偏光分離特性、コスト的には上記
の膜で十分であるが、Ｒs を大きくしたい場合はの
膜、コストを優先させたいときにはの膜と使い分けが
可能である。表中の膜構成で入射角が５５°のときで
も所望の偏光分離膜性能が満足できるが、望ましくは入
射角６０°以上の方がよい。また、入射角が４５°にな
ると所望の性能が満たせない。すなわち入射角４５°付
近では安価な膜構成が不可能となる。複像プリズムの光
束出射面Ｓ３の反射防止膜については、同じ透過率を得
るためには、入射角が大きくなるほど膜層数が増え、安
価な構成が難しくなるが、透過率９５％以上程度（λ＝
７８０nm、入射角６５±３．５°）であれば容易に達成
出来る。
【００１２】図３に本実施例における光検出器９上の光
検出素子形状、およびレーザ光が光磁気ディスクＤの記
録面上に合焦した時の光検出器上のスポット形状を示
す。光検出器位置は光束Ｂ３（Ｂ３１＋Ｂ３２）のスポ
ット径が直径約８０μｍの略円になるような位置に設定
してある。Ｂ３のスポット径はＢ３１、Ｂ３２の分離距
離６μｍにくらべ十分大きいため信号検出上の問題はな
い。また光束Ｂ３には略平行の複像プリズムに収束光を
通したことによる非点収差が発生するため、非点収差法
によるフォーカシングエラー検出に利用できる。Ｂ１、
Ｂ２は複像プリズムの複屈折の影響による光路長の違い
から非点収差の発生具合がＢ３とは異なるため、３個の
スポット形状に違いが出る。Ｂ３のスポットはディスク
Ｄが合焦からはずれると図３上下または左右方向に引き
伸ばされる。
検出素子形状、およびレーザ光が光磁気ディスクＤの記
録面上に合焦した時の光検出器上のスポット形状を示
す。光検出器位置は光束Ｂ３（Ｂ３１＋Ｂ３２）のスポ
ット径が直径約８０μｍの略円になるような位置に設定
してある。Ｂ３のスポット径はＢ３１、Ｂ３２の分離距
離６μｍにくらべ十分大きいため信号検出上の問題はな
い。また光束Ｂ３には略平行の複像プリズムに収束光を
通したことによる非点収差が発生するため、非点収差法
によるフォーカシングエラー検出に利用できる。Ｂ１、
Ｂ２は複像プリズムの複屈折の影響による光路長の違い
から非点収差の発生具合がＢ３とは異なるため、３個の
スポット形状に違いが出る。Ｂ３のスポットはディスク
Ｄが合焦からはずれると図３上下または左右方向に引き
伸ばされる。
【００１３】ここで、フォーカシングエラー信号出力は
対物レンズの変位に対してＳ字カーブとなるが、Peak-t
o-Peakの変位が狭すぎたり広すぎたりするとサーボの安
定性の面で好ましくない。適当なのはPeak-to-Peakの変
位が７μｍ〜１０μｍ程度である。本実施例ではディス
ク反射光の複像プリズム入射角が６５°、プリズム厚が
２．２mmであるから光束Ｂ３の非点収差量はほぼ１．３
mmとなる。この量は対物レンズ倍率が９倍であるから、
ディスクと対物レンズ間距離、すなわちＳ字カーブのPe
ak-to-Peak変位に換算してほぼ８μｍとなり、上記７μ
ｍ〜１０μｍの間に入っている。本実施例の場合、Ｓ字
カープのPeak-to-Peak変位を所望の値にするには、対物
レンズの倍率、複像プリズムの入射角、複像プリズムの
厚みを光磁気ヘッド全体の大きさを考慮しながら適当な
値に選定すればよい。
対物レンズの変位に対してＳ字カーブとなるが、Peak-t
o-Peakの変位が狭すぎたり広すぎたりするとサーボの安
定性の面で好ましくない。適当なのはPeak-to-Peakの変
位が７μｍ〜１０μｍ程度である。本実施例ではディス
ク反射光の複像プリズム入射角が６５°、プリズム厚が
２．２mmであるから光束Ｂ３の非点収差量はほぼ１．３
mmとなる。この量は対物レンズ倍率が９倍であるから、
ディスクと対物レンズ間距離、すなわちＳ字カーブのPe
ak-to-Peak変位に換算してほぼ８μｍとなり、上記７μ
ｍ〜１０μｍの間に入っている。本実施例の場合、Ｓ字
カープのPeak-to-Peak変位を所望の値にするには、対物
レンズの倍率、複像プリズムの入射角、複像プリズムの
厚みを光磁気ヘッド全体の大きさを考慮しながら適当な
値に選定すればよい。
【００１４】ところで光磁気ヘッドでは、トラッキング
による対物レンズの移動にともない光検出器上のスポッ
トも移動する。このスポットの移動が４分割光検出素子
９３から得られるフォーカシングエラー信号の誤差要因
として作用しないようにするには、分割線の方向をトラ
ッキングの方向に一致させるのが良い。そのためには複
像プリズム１１の入射面Ｓ１の法線と入射光光軸とを含
む面がトラック方向に対し４５°となるようにすれば良
い。
による対物レンズの移動にともない光検出器上のスポッ
トも移動する。このスポットの移動が４分割光検出素子
９３から得られるフォーカシングエラー信号の誤差要因
として作用しないようにするには、分割線の方向をトラ
ッキングの方向に一致させるのが良い。そのためには複
像プリズム１１の入射面Ｓ１の法線と入射光光軸とを含
む面がトラック方向に対し４５°となるようにすれば良
い。
【００１５】本実施例ではフォーカシングエラー信号
（ＦＥ）検出は非点収差法、トラッキングエラー信号
（ＴＥ）検出はプッシュプル法、光磁気再生信号（Ｍ
Ｏ）検出は差動検出法により行っている。図３の光検出
器によってこれを説明すると、４分割光検出素子９３の
領域ａ〜ｄの各受光出力を領域の符号で表し、出力信号
の加算を”＋”、減算を”−”で表すと ＦＥ＝（９３ａ＋９３ｃ）−（９３ｂ＋９３ｄ） ＴＥ＝（９３ａ＋９３ｂ）−（９３ｃ＋９３ｄ） ＭＯ＝９１−９２ のように演算することにより、それぞれの信号検出がな
される。
（ＦＥ）検出は非点収差法、トラッキングエラー信号
（ＴＥ）検出はプッシュプル法、光磁気再生信号（Ｍ
Ｏ）検出は差動検出法により行っている。図３の光検出
器によってこれを説明すると、４分割光検出素子９３の
領域ａ〜ｄの各受光出力を領域の符号で表し、出力信号
の加算を”＋”、減算を”−”で表すと ＦＥ＝（９３ａ＋９３ｃ）−（９３ｂ＋９３ｄ） ＴＥ＝（９３ａ＋９３ｂ）−（９３ｃ＋９３ｄ） ＭＯ＝９１−９２ のように演算することにより、それぞれの信号検出がな
される。
【００１６】本発明の第２実施例を図５に示す。これは
トラッキングエラー検出方式を３ビーム法とした構成例
である。一般的に３ビーム法によるトラッキングエラー
信号検出は、第１実施例のプッシュプル法に比べ、ディ
スクの偏芯が大きく発生した場合でも安定したトラッキ
ングサーボが行えるという利点がある。半導体レーザ１
から発せられたレーザ光は回折格子１２により０次光、
±１次光の３本のビームに分離され、カップリングレン
ズ１０を通過して発散角を緩やかにされ、複像プリズム
１１の偏光分離膜コート面Ｓ１で反射した後、反射ミラ
ー１３で光路が９０°曲げられ、対物レンズ４により光
磁気ディスクＤの記録面上に集光される。０次光のビー
ムスポットはディスクＤの記録トラック上に照射され、
±１次光はその記録トラックを挟んでディスク半径方向
にわずかに前後して照射される。なお回折格子１２は、
０次光によるディスクＤへの光磁気信号記録の際に、±
１次光が影響しない程度の光量比のものを用いる。光磁
気ディスクＤからの３本の反射光は複像プリズム１１の
面Ｓ１で前述の入射光路から分岐され、第１実施例同
様、複像プリズムの複屈折の作用により１本のビーム毎
に３本の、すなわちマトリクス状の計９本のビームに分
離され、光検出器９に入射される。
トラッキングエラー検出方式を３ビーム法とした構成例
である。一般的に３ビーム法によるトラッキングエラー
信号検出は、第１実施例のプッシュプル法に比べ、ディ
スクの偏芯が大きく発生した場合でも安定したトラッキ
ングサーボが行えるという利点がある。半導体レーザ１
から発せられたレーザ光は回折格子１２により０次光、
±１次光の３本のビームに分離され、カップリングレン
ズ１０を通過して発散角を緩やかにされ、複像プリズム
１１の偏光分離膜コート面Ｓ１で反射した後、反射ミラ
ー１３で光路が９０°曲げられ、対物レンズ４により光
磁気ディスクＤの記録面上に集光される。０次光のビー
ムスポットはディスクＤの記録トラック上に照射され、
±１次光はその記録トラックを挟んでディスク半径方向
にわずかに前後して照射される。なお回折格子１２は、
０次光によるディスクＤへの光磁気信号記録の際に、±
１次光が影響しない程度の光量比のものを用いる。光磁
気ディスクＤからの３本の反射光は複像プリズム１１の
面Ｓ１で前述の入射光路から分岐され、第１実施例同
様、複像プリズムの複屈折の作用により１本のビーム毎
に３本の、すなわちマトリクス状の計９本のビームに分
離され、光検出器９に入射される。
【００１７】光検出器上の光検出素子パターンは図６の
ようになる。この場合も第１実施例と同じ理由から、複
像プリズムの入射面Ｓ１の法線と入射光光軸とを含む面
をトラッキング方向に対して４５°傾けて配置してい
る。実際は反射ミラー１３があるため図示した配置とな
る。この構成例ではフォーカシングエラー信号（ＦＥ）
とトラッキングエラー信号（ＴＥ）、光磁気再生信号
（ＭＯ）は以下のように表される。 ＦＥ＝（９３ａ＋９３ｃ）−（９３ｂ＋９３ｄ） ＴＥ＝９４−９５ ＭＯ＝９１−９２ なお本実施例では、光磁気ヘッドの薄型化のため反射ミ
ラー１３を用いて光線方向を９０°折り返しているが、
サイズに余裕があれば反射ミラーを用いず直接光束を対
物レンズに導いても良い。
ようになる。この場合も第１実施例と同じ理由から、複
像プリズムの入射面Ｓ１の法線と入射光光軸とを含む面
をトラッキング方向に対して４５°傾けて配置してい
る。実際は反射ミラー１３があるため図示した配置とな
る。この構成例ではフォーカシングエラー信号（ＦＥ）
とトラッキングエラー信号（ＴＥ）、光磁気再生信号
（ＭＯ）は以下のように表される。 ＦＥ＝（９３ａ＋９３ｃ）−（９３ｂ＋９３ｄ） ＴＥ＝９４−９５ ＭＯ＝９１−９２ なお本実施例では、光磁気ヘッドの薄型化のため反射ミ
ラー１３を用いて光線方向を９０°折り返しているが、
サイズに余裕があれば反射ミラーを用いず直接光束を対
物レンズに導いても良い。
【００１８】前述の第１、第２実施例は３ビーム分離タ
イプの複像プリズムを用いた例であったが、２ビーム分
離タイプ（例えば第１実施例の複像プリズムにおいてφ
2＝９０°の場合）のものを用いてもよい。この場合図
１、図２の従来例で示したように、光磁気再生信号を検
出する２つの光検出素子のうち少なくとも一つをフォー
カシングエラー信号やトラッキングエラー信号検出に利
用する光磁気ヘッドとなる。さらに前述の実施例は有限
共役の対物レンズを用いた例であるが、無限共役の対物
レンズを用いる場合は、複像プリズム１１と対物レンズ
４の間にコリメータレンズを配すれば良い。カップリン
グレンズは第１、第２実施例ともレーザ光のビーム利用
効率の向上や偏光分離膜の偏光分離特性向上（考慮すべ
き入射角度範囲が狭くなるため）を目的として使用して
いるが、上記性能に問題がなければ特に使用しなくとも
良い。また複像プリズムの材料としては水晶の他に、方
解石等の一軸性結晶の光学部材を使用することができ
る。
イプの複像プリズムを用いた例であったが、２ビーム分
離タイプ（例えば第１実施例の複像プリズムにおいてφ
2＝９０°の場合）のものを用いてもよい。この場合図
１、図２の従来例で示したように、光磁気再生信号を検
出する２つの光検出素子のうち少なくとも一つをフォー
カシングエラー信号やトラッキングエラー信号検出に利
用する光磁気ヘッドとなる。さらに前述の実施例は有限
共役の対物レンズを用いた例であるが、無限共役の対物
レンズを用いる場合は、複像プリズム１１と対物レンズ
４の間にコリメータレンズを配すれば良い。カップリン
グレンズは第１、第２実施例ともレーザ光のビーム利用
効率の向上や偏光分離膜の偏光分離特性向上（考慮すべ
き入射角度範囲が狭くなるため）を目的として使用して
いるが、上記性能に問題がなければ特に使用しなくとも
良い。また複像プリズムの材料としては水晶の他に、方
解石等の一軸性結晶の光学部材を使用することができ
る。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の光磁気ヘッ
ドによれば、少なくとも２個の結晶体を接合した複像プ
リズムであって、入射面に偏光分離膜が形成され入射面
と出射面とが略平行に相対する複像プリズムを、収束光
の光軸に対して入射面を傾斜させて配置させることによ
り、高価な偏光ビームスプリッタプリズムや非点収差発
生のためのシリンドリカルレンズ等の光学部品が不要に
なり、光磁気ヘッドの低コスト化、小型化が達成でき
る。
ドによれば、少なくとも２個の結晶体を接合した複像プ
リズムであって、入射面に偏光分離膜が形成され入射面
と出射面とが略平行に相対する複像プリズムを、収束光
の光軸に対して入射面を傾斜させて配置させることによ
り、高価な偏光ビームスプリッタプリズムや非点収差発
生のためのシリンドリカルレンズ等の光学部品が不要に
なり、光磁気ヘッドの低コスト化、小型化が達成でき
る。
【図１】本発明の光磁気ヘッドの１実施例を示す光学配
置図である。
置図である。
【図２】本発明の光磁気ヘッドに用いる複像プリズムの
作用説明図である。
作用説明図である。
【図３】本発明の光磁気ヘッドに用いる光検出器の光検
出素子配置および光スポット形状を示す平面図である。
出素子配置および光スポット形状を示す平面図である。
【図４】複屈折媒質の屈折作用の説明図である。
【図５】本発明の光磁気ヘッドの他の実施例を示す光学
配置図である。
配置図である。
【図６】本発明の光磁気ヘッドの他の実施例に用いる光
検出器の光検出素子配置および光スポット形状を示す平
面図である。
検出器の光検出素子配置および光スポット形状を示す平
面図である。
【図７】従来技術における２ビーム分離ウォラストンプ
リズムを用いた光磁気ヘッドの光学配置図である。
リズムを用いた光磁気ヘッドの光学配置図である。
【図８】図７の光磁気ヘッドの光検出器の光検出素子配
置を示す斜視図である。
置を示す斜視図である。
【図９】従来技術における３ビーム分離ウォラストンプ
リズムを用いた光磁気ヘッドの光学配置図である。
リズムを用いた光磁気ヘッドの光学配置図である。
【図１０】図９の光磁気ヘッドの光検出器の光検出素子
配置を示す斜視図である。
配置を示す斜視図である。
Ｄ 光磁気ディスク １ 半導体レーザー ２ コ
リメータレンズ ３ 偏光ビームスプリッタプリズム ４ 対
物レンズ ５ １／２波長板 ６ 集光レンズ ７ シ
リンドリカルレンズ ８ ウォラストンプリズム ９ 光
検出器 １０ カップリングレンズ １１
複像プリズム １２ 回折格子 １３ 反射ミラー ９１，９
２，９３ 光検出素子
リメータレンズ ３ 偏光ビームスプリッタプリズム ４ 対
物レンズ ５ １／２波長板 ６ 集光レンズ ７ シ
リンドリカルレンズ ８ ウォラストンプリズム ９ 光
検出器 １０ カップリングレンズ １１
複像プリズム １２ 回折格子 １３ 反射ミラー ９１，９
２，９３ 光検出素子
Claims (4)
- 【請求項１】 光磁気記録媒体上に収束光を照射し記録
媒体からの反射光の偏光状態の変化により磁気光学的に
記録された情報を検出する光磁気ヘッドにおいて、偏光
分離膜が形成された入射面と該入射面とほぼ平行な出射
面とを有し、少なくとも２個の結晶体を接合してなる複
像プリズムを、前記反射光が収斂光として光検出器に向
かう光路中に傾斜させて配置させたことを特徴とする光
磁気ヘッド - 【請求項２】 前記光磁気ヘッドの複像プリズムにおい
て、入射光の光軸と一つの結晶体の光学軸とを含む面が
前記光軸と他の少なくとも一つの結晶体の光学軸とを含
む平面に対して非直角である所定の角度を有し、結晶体
の光学軸の一つを入射光の偏波面に対し略４５°傾けた
ことによって３個または４個の分離光を得ることを特徴
とする請求項１の光磁気ヘッド - 【請求項３】 前記光磁気ヘッドの複像プリズムにおい
て、結晶体の光学軸を入射面で屈折した光線進行方向に
略垂直としたことを特徴とする請求項１あるいは２の光
磁気ヘッド - 【請求項４】 前記光磁気ヘッドの複像プリズムにおい
て、記録媒体からの反射光の主光線が複像プリズム入射
面に５５°以上の入射角をもって入射することを特徴と
する請求項１ないし３のいずれかの光磁気ヘッド
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196741A JPH0729233A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 光磁気ヘッド |
| US08/261,959 US5422866A (en) | 1993-07-15 | 1994-06-17 | Magneto-optical head with birefringent polarizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5196741A JPH0729233A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 光磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729233A true JPH0729233A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=16362836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5196741A Withdrawn JPH0729233A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 光磁気ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5422866A (ja) |
| JP (1) | JPH0729233A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07121923A (ja) * | 1993-10-27 | 1995-05-12 | Olympus Optical Co Ltd | 光学式ピックアップヘッド装置 |
| WO1995029483A1 (en) * | 1994-04-23 | 1995-11-02 | Sony Corporation | Magnetooptic recording medium and magnetooptic recording head |
| JPH07294739A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Olympus Optical Co Ltd | 偏光分離素子 |
| AU2003255441A1 (en) * | 2003-08-14 | 2005-03-29 | Carl Zeiss Smt Ag | Illuminating device for a microlithographic projection illumination system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63113503A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-18 | Toyo Commun Equip Co Ltd | ウオ−ラストンプリズム |
| JPH0789415B2 (ja) * | 1987-01-29 | 1995-09-27 | 日本電気株式会社 | 光学ヘツド |
| DE69018503T2 (de) * | 1989-05-02 | 1995-08-17 | Pioneer Electronic Corp | Optischer Kopf. |
| US5272685A (en) * | 1989-12-22 | 1993-12-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical system for an information processing apparatus |
| JPH05142421A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-11 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 多機能型ウオラストンプリズムとこれを利用した光ピツクアツプ |
| JPH05142420A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-11 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 多機能型ウオラストンプリズムとこれを利用した光ピツクアツプ |
| JPH05142419A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-11 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 多機能型ウオラストンプリズムとこれを利用した光ピツクアツプ |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP5196741A patent/JPH0729233A/ja not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-06-17 US US08/261,959 patent/US5422866A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5422866A (en) | 1995-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001003 |