JPS63228423A - 光学的情報処理装置 - 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、光学的情報処理装置に係り、特に、光デイス
ク装置や光カード装置などに好適な、光ヘッドの構成を
改良した光学的情報処理装置に関する。

〔従来の技術〕

光デイスク装置や光カード装置などでは、情報媒体が回
転や移動によって面ぶれが生・しるため焦点ずれ検出系
が必要である。従来からいろいろな焦点ずれ検出方式が
提案されており、その−例として特開昭６０−５９５４
５号に記載のように、情報媒体からの反射光束をビーム
スプリッタで光源からの光束と分離した後、ミラーなど
で半円形の２つの光束に分割し、それらの分割光束の各
焦束点の一方は前方に他方は後方に２つの２分割光検出
器を配置する方式がある。この方式では、情報媒体の面
ぶれによって光検出器面上の半円形光束の大きさが変化
することを用いて、焦点ずれ検出信号を２分割光検出器
から得る。一方の焦点ずれ検出信号だけでは、検出信号
が情報媒体の面ぶれ方向に対し非対称であるため１両方
の焦点ずれ検出信号を加えることにより焦点ずれ検出信
号を対称的にすることができる。

この従来例の光ヘッドでは、反射光をミラーなどで２つ
に分割する分割方向を情報媒体のトラック方向に合わせ
ることにより、各々の２分割光検出器受光量の差信号か
らトラックずれ検出信号を得ることができる。また、各
々の２分割光検出器受光量の和信号から、穴あけ型や位
相型、相変化型の情報ビットを再生することもできる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ミラーなどで反射光束を２つに分割する上記従来例の光
ヘッドでは、光磁気ディスク装置のように情報媒体から
の反射光の偏光方向の回転を検出して情報を再生する点
については配慮がされていなかった。そのため、光磁気
信号検出用の光束を分離するためのビームスプリッタや
光磁気信号検出用の光学部品や光検出器を必要とし、光
ヘツド全体の光学部品点数が増し、高価になり１寸法が
大きく、重量が重くなる、という問題があった。

本発明の目的は、穴あけ型や位相型・相変化型の情報信
号再生に限らず光磁気信号再生をも焦点ずれ検出やトラ
ックずれ検出を行なう同一の光学系によって行なうこと
により、光学部品点数が少なく、安価で、小型軽量の光
ヘッドを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、情報媒体からの反射光束を焦点ずれ検出用
の２つの半円形光束に分割する分割光学素子に偏光分離
膜を用い、焦点ずれ検出のために分割すると同時に、２
つの偏光成分に分離して。

その２つの偏光成分の光強度の差から光磁気信号も得る
ことによって、達成される。

〔作用〕

本発明で用いる焦点ずれの検出原理及び光磁気信号の再
生原理を第１０図〜第１２図を用いて説明する。第１０
図は本発明による光ヘッドの構成図で、半導体レーザ１
から出射したレーザ光は、絞り込みレンズ２で光磁気デ
ィスク３上に微小スポットとして結像する。第１０図の
紙面内にＸ軸方向をとり、紙面に垂直な方向°をｙ軸方
向とする。

半導体レーザ１の偏光方向をＸ軸方向として、第１２図
（ａ）の矢印２１で示す、光磁気ディスク３の未記録領
域の磁化方向は、例えば矢印２２ａで示す方向に向いて
おり、この未記録領域で反射したレーザ光束の偏光方向
は第１２図（ａ゛）の矢印２１ａで示す方向に回転する
。一方、情報が記録されているドメインの磁化方向は、
矢印２２ｂで示す方向に反転しており、ディスク反射光
の偏光は第１２図（ａ）の矢印２１ｂで示す方向に回転
する。光磁気ディスク３からの反射光束は、ビームスプ
リッタ４で半導体レーザ１の出射光と分離される。その
分離光束５の光束中に２分の１波長板２３を置き、Ｘ軸
からの方位角を２２．５度にすると、２分の１波長板２
３を透過した光の偏光方向は、第１２Ｋ（ｂ）に示すよ
うに４５度回転する９次に偏光ビームスプリッタ２４ａ
と２４ｂをそれぞれ光束５の約半分まで挿入する。偏光
分離膜２５ａと２５ｂは、Ｘ方向の偏光成分を透過し、
ｙ方向の偏光成分を反射する。そこで、絞り込みスポッ
トが未記録領域から記録ドメインに移ると、偏光ビーム
スプリッタ２４ａ、２４ｂの透過光束２６の光量は第１
２図（ｂ）の矢印２１ａｘから矢印２１ｂｘへと減少し
、偏光ビームスプリッタ２４ａによる反射光束２７ａと
偏光ビームスプリッタ２４ｂによる反射光束２７ｂを加
えた光量は矢印２１ａｙから矢印２１ｂｙへと増加する
。

よって透過光束２６の光量を光検出器２８で受光し、反
射光束２７ａと２７ｂをそれぞれ光検出器２９と３０で
受光し、光検出器２９及び３０の出力の和と光検出器２
８の出力との差をとることにより光磁気信号を再生でき
る。

また、光検出器２９．３０はそれぞれ受光面が２分割さ
れており、反射光束２７ａと２７ｂの焦束点３１ａと３
１ｂの一方は前方へ、他方は後方へほぼ等しい距離だけ
離して配置しておく、ディスク３が焦点位置にある場合
、光検出器２９と３０の検出面上における光束形状は、
第１１図（ｂ）の半円形３２ａと３２ｂで示すように等
しい大きさであｔやイスク３が絞り込みレンズ２の方向
にずれると、第１１図（ａ）に示すように光検出器２９
面上の半円形状３２ａの方が大きくなり、光検出器３０
面上の半円形状３２ｂの方が小さくなる。逆にディスク
３がレンズ２から離れる方向にずれると、第１１図（ｃ
）に示すように光検出１１３０面上の半円形状３２ｂの
方が大きくなる。よって、光検出器２９の２分割受光部
２９′と２９′の出力を差動回路３３ａで、光検出器３
０の２分割受光部３０′と３０’の出力を差動回路３３
ｂでとることにより、それぞれ焦点ずれ信号を得ること
ができる。しかし、光検出器２９又は３０から得られる
焦点ずれ検出信号は、ディスク３のずれ方向に対して非
対称であるため、さらに差動回路３３ａと３３ｂの出力
を加算回路３４で加えることによって、対称的な焦点ず
れ検出信号を得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、本発明による光デイスク装置の光ヘッドの構成図
である。１は半導体レーザ、２は絞り込みレンズ、３は
光磁気ディスク、４はビームスプリッタ、２３は２分の
１波長板であり、これらの作用は前に述べであるので省
略する。光磁気ディスク３からの反射光５は、分割プリ
ズム５０と直角三角プリズム５８によって３つの光束６
５と６６と６７に分割される。第２図は、分割プリズム
５０と直角三角プリズム５８の構成を詳しく説明するた
めの図である１分割プリズム５０は、三角プリズム５１
．平行ガラス板５２．三角プリズム５３．三角プリズム
５４と、偏光分離膜５５．５６および５７とから成る。

所定の寸法にプリズム５１，５２．５３および５４を研
摩した後、偏光分離膜５５，５６．５７をそれぞれプリ
ズム５１，５３．５４に蒸着し、紫外線硬化樹脂で接着
する。ディスク３からの反射光５の紙面内の偏光成分、
即ち、分割プリズム５０の偏光分離面に対するＰ偏光成
分は、偏光分離膜５５と５６と５７を透過して、点７０
に集束する円形光束６５になる０反射光５のＳ偏光成分
のうち光軸の右側半分は、偏光分離膜５５で反射されて
半円形光束６６となり、直角三角プリズム５８の全反射
面５９と６０で反射され、さらに偏光分離Ｉｔ１１５７
で反射される。また反射光５のＳ偏光成分のうち（ｉ 光軸の左側半分蓼、偏光分離膜５６で反射されて半円形
光束６７となり、さらに偏光分離膜５５で反射される０
分離プリズム５０と直角三角プリズム５８を用いると、
３つの光束６５と６６と６７を同一方向にそろえること
ができるので、これらの光束を受光する光検出器は一つ
でよい、半円形光束６６と６７の集束点６８と６９の光
路上の中点に光検出［Ｉ７１を配置する。第４図は、光
検出器７１の受光面を示し、左側に配置された分割受光
素子７１ａと７１ｂで半円形光束６６を受光し。

右側に配置された分割受光素子７１ｄと７ｉｅで半円形
光束６７を受光することにより、前述した焦点ずれ検出
原理に従って焦点ずれ検出信号が得られる。又、Ｐ偏光
成分の円形光束６５を中央に配置された分割受光素子７
１ｃで受光し、Ｓ偏光成分を受光している受光素子７１
ａ、７１ｂ。

７１ｄ及び７１θの出力の和と受光素子７１との出力と
の差から光磁気信号を再生することができる。穴あけ型
や位相型、相変化型のビットは、光検出器７１の全出力
信号の和から再生することができる。ディスク３のトラ
ック方向が第１図の紙面に垂直な方向であれば、受光素
子７１ａと７１ｂの出力の和信号と、受光素子７１ｄと
７１ｅの出力の和信号との差から、トラックずれ検出信
号が得られる。一方、ディスク３のトラック方向が第１
図の紙面内であれば、光束６５を受光する受光素子７１
ｏを第５図の７１ｃ′と７１ｃ′で示すように２分割し
て、それらの差信号からトラックずれ検出信号が得られ
る。直角三角プリズム５８を第１図の上下方向に移動さ
せると、光検出器７１面上の半円形光束６６と６７の間
隔を任意に調整することができる。このことは、光学部
品の加工精度をゆるめ、調整によって加工組立誤差を吸
収するのに役立つ、しかし、その必要がなければ１分割
プリズム５０と直角三角プリズムを一体化して、第３図
に示す分割プリズム６１を、用いても良い０図中台形の
プリズム６２は、第２図の三角プリズム５１と５８を一
体化したものであり、その他は、第２図と同じものであ
る。ビームスプリッタ４と２分の一波長板２３と分割プ
リズム５０や６１は、接着により一体化することにより
。

組立が容易になることは言うまでもない、また、２分の
１波長板２３を用いるかわりに１分割プリズム、光検出
器などを４５度回転しても良い。

第６図は１本発明を光磁気ディスク装置の光へラドに用
いた他の実施例で、同一の番号で示したものは同じ作用
をするので説明を省略する。分割プリズム８０は、光磁
気ディスク３からの反射光５を３つの光束６５と６６と
６７に分割する。第の間及び８２と８３の間に偏光分離
膜８４と８５をそれぞれ蒸着しである０反射光５のＰ偏
光成分は、偏光分離膜８４と８５を透過して円形光束６
５となる。反射光５のＳ偏光成分のうち光軸の右側半分
は、偏光分離膜８５で反射して半円形光束６６となり全
反射面８６で反射する。一方、Ｓ偏光成分のうち光軸の
左側半分は、偏光分離膜８４で反射し、さらに偏光分離
膜８５で反射して半円形光束６７になる。前述の第１の
実施例と同様に、分割プリズム８０を用いると、３つの
光束６５と６６と６７を同一方向にそろえることができ
るので、第８図に示すような受光素子９０ａと９０ｂと
９０ｃと９０ｄと９０ｅを持つ一つの光検出器９０から
全ての信号を得ることができるゆ即ち、各受光素子の出
力を添子に対してＳａ。

Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｓとすれば、焦点ずれ検出信号は
、（Ｓｂ−８ｃ）＋　（Ｓｄ−８ｓ）　、光磁気信号は
Ｓ　ａ　−（Ｓ　ｂ　＋　Ｓ　ｃ　＋　Ｓ　ｄ　＋　Ｓ
　ｅ　）　、六あけ型や位相型、相変化型のピット再生
信号は（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ＋Ｓｓ）　、である、
トラック方向が紙面に垂直な方向であれば、トラックず
れ検出信号は（Ｓｂ＋５ｃ）−（Ｓｄ＋Ｓｅ）で得られ
る。一方、トラック方向が紙面内であれば、受光素子９
０ａを第９図に示すように２分割して９０ａ′と９０ａ
’の出力信号の差から得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、穴あけ型や位相型・相変化型などの情
報信号再生に限らず光磁気信号も、焦点ずれ検出やトラ
ックずれ検出を行なう同一の光学系によって再生するこ
とができ、しかも一つの光検出器から上記全ての信号を
得ることができ、光学部品点数が少なく、小型で、安価
で、軽量な光ヘッドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図、第３
図、第４図及び第５図は、それぞれ第１図の実施例を詳
しく説明するための図、第６図は本発明の他の一実施例
を示す構成図、第７図、第８図及び第９図はそれぞれ第
６図の実施例を詳しく説明するための図、第１０図、第
１１図及び第１２図は、本発明の詳細な説明するための
図である。 １・・・半導体レーザ、２・・・絞り込みレンズ、３・
・・光磁気ディスク、４・・・ビームスプリッタ、２３
・・・２分の１波長板、５０．８０・・・分割プリズム
、５８・・・直角三角プリズム、７１．９０・・・光検
出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源と、前記光源からの出射光束を情報媒体面上に
   結像する結像光学手段を、前記情報媒体からの反射光束
   の少なくとも一部を前記光源の出射光束から分離する分
   離手段と、前記分離手段によつて分離された分離光束を
   分割する分割手段と、前記分割手段によつて分割された
   分割光束の集束点の前方及び後方に配置された２つの光
   検出器とからなり、前記分割手段が偏光分離膜を有する
   ことを特徴とする光学的情報処理装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記分割手段が少
   なくとも２つの略平行な偏光分離膜を有することを特徴
   とする光学的情報処理装置。 ３、特許請求の範囲第２項において、前記分割手段が前
   記偏光分離膜に略平行な全反射面を有することを特徴と
   する光学的情報処理装置。 ４、特許請求の範囲第３項において、前記分割手段が、
   前記偏光分離膜に略直角な偏光分離膜を有するプリズム
   と、前記全反射面を有する直角プリズムとから成ること
   を特徴とする光学的情報処理装置。 ５、特許請求の範囲第３項又は第４項において、前記２
   つの光検出器を一体型としたことを特徴とする光学的情
   報処理装置。 ６、特許請求の範囲第５項において、前記光検出器が６
   つ以上に分割された受光領域を有することを特徴とする
   光学的情報処理装置。