JPS6220148A - 光記録／再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、記録または再生あるいは記録および再生を打
なういわゆる光デイスク記録／再生装置などのビームス
プリッタを含む光記録／再生装置に関する。

背景技術 第３図は先行技術の光デイスク記録／再生装置などにお
いて用いられるビームスプリッタ１の動作を説明する断
面図である。レーザ装置２からは、Ｐ偏光のレーザ光が
発生される。このレーザ光は、矢符Ａ１で示すようにビ
ームスプリッタ１に入射し、半透過面３で一部分が透過
し、ディスクなどの記録媒体４に照射される。一方、残
余の光は半透過面３で反射され、矢符Ａ２で示す方向に
進行し、端面５からビームスプリッタ１の外部に進む。

記録媒体４からの反射光は、矢符Ａ３で示す方向に反射
され、ビームスプリッタ１の半透過面３によって反射さ
れ、矢符Ａ４で示す方向に進行して、図示しない読取装
置によって、ディスク４の情報が読取られる。

ここで、半透過面３で反射して矢符Ａ２方向に進行する
光のうち、一部分の光は矢符Ａ５で示すように端面５で
反射する。この反射した光は矢符Ａ４で示す光に混入し
、得られる光信号の信号／雑音比（以下Ｓ／Ｎと略称す
る）を低下させてしまう。

従来、この上うなＳ／Ｎの低下を防止するために、ビー
ムスプリッタ１の前記端面５に、誘電体材料から成る反
射防止膜を形成していた。このように反射防止膜をコー
ティングしても、端面５における前記反射を完全に防止
することはできない。

たとえば端面５の光反射率を０．５％として、かつ記！
を媒体４の光反射率を２０％とすると、記録媒体４から
の反射光に占める雑音光の比率は約２゜５％　となる。

第４図は他の先行技術を説明するビームスプリッタ１ａ
の断面図である。本先行技術は前述の先行技術に類似し
、対応する部分には同一の参照符を付す。本先行技術で
は、ビームスプリッタ１ａの端面５を、レーザ装ａ２か
らのレーザ光が入射する面６と説角θ１をなすように形
成したことである。したがって半透過面３で反射するレ
ーザ装置２からのレーザ光は、端面５においてその一部
分が矢符Ａ６で示すようにＢ折して、ビームスブリッ・
り１ａの外部に出る。

一方、残余の光は、矢符Ａ２方向の入射光に対してθ２
の角度を成して反射する。この光は、矢符Ａ４方向への
光に直接混入することはないけれども、矢符Ａ５方向へ
の光はいわゆる迷光となり、ビームスプリッタ１ａの各
層面およびビームスプリッタ１ａを収納するハウジング
（図示せず）などに反射され、前記矢符Ａ４方向への光
に一部分が混入する。したがって、やはり記ｔｔ媒体４
からの光信号のＳ／Ｎを低下させてしまう。

またビームスプリッタとして、ブルースター角を利用し
た技術が、特公昭６０−１７０９３に記載されている。

しかしながら、この先行技術のビームスプリッタは、入
射光線の入射角が表面または裏面でブルースター角とな
るように設定された電気光学結晶を用いるもので、その
結晶の厚さは表面に入射した光線の偏波方向が裏面で９
０”回転するように設定されることを特徴としている。

そのため以下のような欠点がある。

■上記ビームスプリッタを光記録／再生装置に応用する
場合、光パワー損失を伴なうため合理的ではない。

■ビームスプリッタの透過／反対比を任意に設定するこ
とができない。

■磁気光学効果を利用した光記録／再生装置では、光の
偏波方向の回転が情報信号となるため、原理的に上記ビ
ームスプリッタは使用できない。

■ビームスプリッタの材質として電気光学結晶を用いて
いるため、高価なものとなる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、上述の問題点を解決し、記録媒体から
得られる光信号のＳ／Ｎを格段に向上することができる
光記録／再生装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、予め定められる態様に偏光された光を発生す
る光源と、 光源からの光によって情報の記録または再生が行なわれ
る記録媒体と、 上記記録媒体からの光信号を読取る手段と、光源と記録
媒体と上記読取手段との間に介在され、一端面が予め定
める特定角度を成すように形成されたビームスプリッタ
を含む光学系とを含むことを特徴とする光記録／再生装
置である。

作　　用 光源からは、予め定められる態様に偏光された光が発生
される。この光は光学系を介して記録媒体に照射され、
情報の記録または再生を打なう。

たとえば記録媒体に記録された情報を読取るにあたって
は、前記光源からの光の反射光が、光学系を介して情報
信号読取手段に入射され、読取られる。このとき前記光
学系にはビームスプリッタが含まれ、このビームスプリ
ッタの一端面は、予め定める特定角度を成すように形成
されている。この特定角度は、光源からビームスプリッ
タに入射した光のうち、前記一端面に入射する光がすべ
て透過しでしまう角度である。したがってこのようなビ
ームスプリ７タを含む光学系を介して、情報信号あるい
はサーボ系信号読取手段に入射される光信号の信号／雑
音比が、格段に向上される。

実施例 第１図は本発明の一実施例の光ディスク記録／再生装置
１０の構成を説明するブロック図である。

光源であるレーザ装置１１は、Ｐ偏光さ°れたレーザ光
を発生する。このレーザ光は、フリメートレンズ１２に
よって平行光に変換され、プリズム１３によって、レー
ザ光の進行方向に垂直な断面が楕円状から略円状に変換
される。このレーザ光は、ビームスプリッタ１４および
対物レン７：１５を介して、記録媒体である磁気光学デ
ィスク１６に照射する。ここで前記ビームスプリッタ１
４は、プリズム１３からの入射光および磁気光学ディス
ク１６からの反射光の、それぞれたとえば５０％を透過
および反射するように構成される。

磁気光学ディスク１６は、基本的にはディスク基板１８
と情報記録層１７とから成る。ディスク基板１８は、た
とえばガラスやポリカーボネート（ｐｃ）などの合成樹
脂材料から形成され、情報記録／１１７は希土類および
遷移金属などの合金である磁性材料から形成される。こ
の磁性材料は、たとえば温度が上昇したとき保磁力が低
下し、温度が下降したときに保磁力が増加するような特
性を有する。また磁気光学ディスク１６の対物レンズ１
５と反対側には、たとえば電磁石などから実現されるバ
イアス磁石１９が配置される。このバイアス磁石１９は
、磁気光学ディスク１６の表面と垂直方向（第１図の上
下方向）に沿った磁力線を発生できるように構成される
。

、磁気光学ディスク１６から反射し、対物レンズ１５を
透過した反射光は、ビームスプリッタ１４によって進行
方向を変化され、ビームスプリッタ２０に入射する。入
射した光の一部分はそのままビームスプリッタ２０を透
過し、スポットレンズ２１およびシリンドリカルレンズ
２２を介して、たとえば電荷結合素子などから実現され
るサーボ系信号検出器２３に集光される。

一方、ビームスプリッタ２０に入射した光の残余の部分
は、反射されて進行方向を変化され、スポットレンズ２
４およびたとえばグラントムソンプリズムなどから実現
される複屈折プリズム２５を介して情報信号検出器２６
に集光される。

上記のようにサーボ系信号検出器２３および情報信号検
出器２６によって読取られ、これらが情！ａ読取手段を
構成する。なお、ここで参照符１２〜１５．２０〜２２
，２４．２５で示す構成は、光学系を構成する。

ｆｉＳ２図はビームスプリッタ１４の構成を説明する正
面図である。第２図では、ｆ１ｔＪ１図示の光デイスク
記録／再生装置１０の構成を簡略化して示す。

第１図および第２図を参照して、光デイスク記録／再生
装置１０の動作を説明する。レーザ装置１１からは、進
行方向と垂直な断面が楕円状のＰ偏光されたレーザ光が
発生される。ここでＰ偏光とは、光の振動方向がたとえ
ば第２図の矢符Ｂ１で示す方向のみであるような偏光さ
れた光を言う。

このとき矢符Ｂ１の方向は、以下のようにして決定され
る。すなわち矢符Ｂ２に示すようにビームスプリッタ１
４に入射したレーザ光が、半透過面２８によって、たと
えばその５０％が矢符Ｂ３で示す方向に反射され端面２
７に入射するとき、入射角θｂがいわゆるブルースター
角　（または偏光角）となり、このとき、矢符Ｂ３方向
に進む反射光のすべてが端面２７を透過するような振動
方向として矢符Ｂ１が定められる。

このようなレーザ光は、コリメートレンズ１２およびプ
リズム１３を経て、進行方向に垂直な端面が略円形状の
平行光に変換され、ビームスプリッタ１４に入射される
。このとき入射レーザ光のたとえば５０％はそのまま透
過し、対物レンズ１５によって磁気光学ディスク１６上
に集光される。

磁気光学ディスク１６の情報記録／１１７は、前述した
ように磁性材料から成り、その厚み方向に沿ってたとえ
ば矢符Ｂ５で示す方向に一律に磁化されている。このよ
うな情報記録層１７にレーザ光を照射すると、照射置所
は昇温し、保磁力が低下する。このとき前記磁化方向Ｂ
５に対応して、矢符Ｂ６で示す方向の磁力線を発生する
バイアス磁石１９によって、前記照射箇所は矢符Ｂ６方
向に磁化される。したがって、情報記録層１７に記録さ
れる情報に対応した態様に、情報記録層１７の各部分の
磁化方向を、選択的に逆転することができる。このよう
にして磁気光学ディスクＩ６への情報の記録が行なわれ
る。

以下に、磁気光学ディスク１６からの情報の読取り動作
について説明する。前述したように、情報が記録された
磁気光学テ゛イスク１６には、レーザ装！１１から前記
Ｐ偏光されたレーザ光が照射される。対物レンズ１５に
よって、磁気光学ディスク１６の所定の箇所に集光され
たレーザ光の反射光は、情報記録層１７の前述した磁化
方向の逆転態様に従がい、反射光の偏光面の回転状態が
変化する。このように、偏光面の回転状態が異なる状態
を含んだ反射光は、ビームスプリッタ１４の半透過面２
８によって反射され、ビームスプリッタ２０に入射する
。

このときレーザ装置１１からビームスプリッタ１４に、
第２図の矢符Ｂ２方向に入射するレーザ光の透過しない
残余のレーザ光は、矢符Ｂ３方向に反射し、ブルースタ
ー角である入射角θｂで端面２７に入射する。したがっ
て、Ｐ偏光であるレーザ光はそのすべてが矢符Ｂ７で示
すように透過する。したがって、先行技術で指摘したよ
うに、矢符Ｂ３方向への反射光が端面２７でさらに反射
され、読取られる信号のＳ／Ｎを低下することを防ぐこ
とができる。またこの上うな矢符Ｂ７方向へのレーザ光
は、矢符Ｂ３方向への反射光のすべてが透過して得られ
るので、この上うなレーザ光がいわゆる迷光とならない
ように、容易に処理することができる。

なお、ここにいうブルースター角θｂは下式のように求
めることができる。

θｂ＝　ｊａｎ　　’　　　　　　　　　　　−（１）
ここで１１は空気の屈折率であり、ｎ２はビーム又プリ
フタを形成する材料の屈折率である。

ビームスプリンタ２０に入射したレーザ光は、たとえば
約５０％がそのまま透過し、スポラトレンｒ２１および
シリンドリカルレンズ２２を介して、サーボ系信号検出
器２３に入射する。このとき、シリンドリカルレンズ２
２はいわゆるフォーカスエフ　−Ｍ号およびトラ７ク工
ラー信号などのサーボ系信号を検出する。以下に７オ一
カスエラー信号について説明する。一般に、磁気光学デ
ィスク１６は回転駆動され、この回転駆動に伴って上下
動（第１図の上下方向の変位）を生ずる。この上下動に
対応して、対物レンズ１５によるレーザ光の焦点が、た
とえば情報記録層１７の対物レンズ１５に臨む表面１７
ａがら、予め定められる一定距離に位置するように制御
される。すなわち対物レンズ１５を含む光学系、に関し
て、磁気光学ディスク１６の前記上下動を追尾するよう
にサーボ系が設けられる。

一方、このようなサーボ系による追尾動作に拘わらず、
対物レンｆ：１５を含む光学系と磁気光学ディスク１６
との距離と、予め設定された距離との差が増大すると、
サーボ系信号検出器２３上の光学像は、しだいに離心率
が増大する楕円となる。

一方、前記距離が予め定めた距離に近づくにつれて、こ
の楕円はしだいに離心率が減少し、真円に近い形状とな
る。このような光学像をサーボ系信号検出器２３によっ
て検出することによって、前記対物レンズ１５を含む光
学系と磁気光学ディスク１６との距離に関する誤差を検
出することができ、図示しない構成を介して、この誤差
を零に近づけるようにサーボを行なうことができる。

以下に、トラッキングエラー信号について説明する。磁
気光学ディスク１６には、いわゆるトラッキングを正確
に行なえるように、溝が形成されている。レーザ装置１
１から照射されたレーザ光の反射光が、この溝の真上か
ら照射されていれば、磁気光学ディスク１６と共役な位
置にあるサーボ系信号検出器２３上に結像した光の強度
分布は対称的になり、トラック誤差信号は生じない。一
方、溝の真上から、溝の延在方向とは垂直方向にずれた
位置に照射されると、サーボ系信号検出器２３上に結像
した光の強度分布は非対称となり、このような非対称の
光の強度分布を検出することによって、トラッキングに
誤差を生じているかどうかを検出できる。したがって、
発生した誤差を零にするように、図示しない構成によっ
て対物レンズ１５を含む光学系を駆動するようにする。

このようにして、磁気光学ディスク１６に対するレーザ
光の適正な集光状態とトラッキングとを行なうサーボ系
を実現することができる。

前記ビームスプリッタ２０に入射した磁気光学ディスク
１６からの反射光の残余の約５０％は、その進行方向を
変化され、スポットレンズ２４および複屈折プリズム２
５を介して、情報信号検出器２６に入射する。情報記録
層１７からの反射レーザ光は、前述したように、情報記
録層１７の磁化態様に従って、その偏光面の回転状態が
異なっている。たとえばグラントムソンプリズムによっ
て実現される複屈折プリズム２５は、この偏光面の回転
の程度を、透過光量に変換できる。したがって情報信号
検出器２６によって、この光量変化を検出することによ
って、情報記録／［１７に記録された情報を読取ること
ができる。

以上のようにして、ビームスプリッタ１４の端面２７が
ブルースター角θｂを有するように形成することによっ
て、磁気光学ディスク１６からのサーボ系信号および情
報記録層１７からの情報信号のＳ／Ｎが格段に向上され
た光デイスク記録／再生装置１０を得ることができた。

＊た本発明の他の実施例として、第２図に示すビームス
プリッタ１４の端面２７に、誘電体層などをコーティン
グし、矢符Ｂ３で示される端面２７への入射光の入射角
を任意の値に設定するようにしてもよい。

また、第２図示の入射角θｂは、前記第１式によって決
定されるいわゆるブルースター角であったけれども、こ
の入射角θｂｌ：関して、たとえば±０．５°程度の誤
差は許穿される。すなわち矢符Ｂ３方向へのＰ偏光の入
射角と、端面２７における透過の程度は連続的に変化す
るものであり、入射角θｂがブルースター角よりたとえ
ば±０．５゜ずれた状態であっても、この端面２７にお
けるＰ偏光の反射率は０．２％程度である。したがって
この程度の入射角の誤差は、十分本発明の精神に含まれ
る。

前述の各実施例において、光デイスク記録／再生装置１
２に即して説明したけれども、本発明はビームスプリッ
タを構成要素とする、各種の光記録／再生装置の光学系
について広〈実施されることができる。

効　　果 以上のように本発明に従えば、光源から発生される予め
定められる態様に偏光された光によって、記録媒体に情
報の記録または再生を行なうにあたり、サーボ系信号あ
るいは情報信号等の信号が読取手段によって読取られる
。ここで光源と記録媒体と上記読取手段との間に、光学
系が介在され、この光学系にはビームスプリッタが含ま
れる。このビームスプリッタを、その一端面が予め定め
る特定角度を成すように形成した。したがって、前記光
源から光学系のビームスプリッタに入射した光のうち、
前記一端面に進行する光は反射することな（透過できる
。したがってこの一端面によって、光源からの光が反射
され、上記読取手段に入射することを防ぐことができる
。したがって上記読取手段によって読取られる信号の信
号／雑音比を格段に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光ディスク記ｉｔ／再生装
ｒａ１０の構成を示すブロック図、第２図はビームスプ
リッタ１４の構成を示す断面図、第３図および第４図は
先行技術のビームスプリッタ１゜１ａを示す断面図であ
る。 １０・・・光デイスク記録／再生装置、１１・・・レー
ザＶｃｒａ、１４．２０・・・ビームスプリッタ、１５
・・・対物レンズ、１６・・・磁気光学ディスク、１７
・・・情報記録層、２３・・−サーボ系信号検出器、２
６・・・情報（ｇ号検出器、２７・・・端面、２８・・
・半透過面代理人　　弁理士　画数　圭一部 ＋１ 第２図 第３図 第４図 手続補正書 昭和６０年　９月２０日 ｖｆＭ昭６０−１５９２７５ ２、発明の名称 光記録／再生装置 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 住所　大阪市阿倍野区長池町２２番２２号名称　（５０
４）シャープ株式会社 代表者　佐　伯　　旭 ４、代理人 住　所　大阪市西区西本町１丁目１３番３８号　新興産
ビル国装置ＥＸ　０５２５−５９８５　　ＩＮＴＡＰＴ
　　Ｊ国際ＦＡＸ　ＧＩＩｌ＆Ｇｎ　（０６）５３８−
０２４７６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７、補正の内室 明細３第１６頁ｆ５１４行目において「０．２％程度」
とあるを、ｒｏ、０２％程度」に訂正する。 以　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 予め定められる態様に偏光された光を発生する光源と、 光源からの光によって情報の記録または再生が行なわれ
   る記録媒体と、 上記記録媒体からの光信号を読取る手段と、光源と記録
   媒体と上記読取手段との間に介在され、一端面が予め定
   める特定角度をなすように形成されたビームスプリッタ
   を含む光学系とを含むことを特徴とする光記録／再生装
   置。