DE19643505C2

DE19643505C2 - Optischer Kopf für ein optisches Plattenlaufwerk

Info

Publication number: DE19643505C2
Application number: DE19643505A
Authority: DE
Inventors: Shinya Hasegawa
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 2001-01-18
Anticipated expiration: 2016-10-22
Also published as: US5751682A; JPH09245369A; DE19643505A1; JP3439903B2

Abstract

Ein optischer Kopf für ein magneto-optisches Plattenlaufwerk mit einer Laserdiode, die auf einen Stamm montiert ist, einer ersten Fotodetektoreinheit zum Detektieren eines magneto-optischen Signals und einer zweiten Fotodetektoreinheit zum Detektieren eines Fokussierfehlersignals und eines Spurverfolgungsfehlersignals. Der optische Kopf enthält ferner eine Kappe, die auf den Stamm montiert ist, um die Laserdiode und die ersten und zweiten Fotodetektoreinheiten zu umgeben, eine Strahlenteilereinheit, die auf die Kappe montiert ist, und ein Hologramm, das auf die Kappe montiert ist. Die Strahlenteilereinheit enthält einen Polarisationsstrahlenteiler, einen optischen Rotationsfilm zum Rotieren einer Polarisationsebene eines Teils eines Strahls, der auf einer magneto-optischen Platte reflektiert wird, um 45 Grad und ein Rochon-Prisma. Das Hologramm beugt einen Teil des reflektierten Strahls von der magneto-optischen Platte hin zu der zweiten Fotodetektoreinheit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Kopf für ein optisches Plattenlaufwerk nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen optischen Kopf für ein magneto- optisches Plattenlaufwerk nach dem Oberbegriff des Anspru ches 11.

Aus der US 5,483,509 A ist bereits ein optischer Kopf für ein optisches Plattenlaufwerk bekannt, um Informationen auf einer optischen Platte zu lesen und in diese zu schrei ben. Dieser bekannte optische Kopf umfaßt eine Laserdiode, ferner einen ersten Photodetektor zum Detektieren eines op tischen Signals von einem reflektierten Strahl, der auf der optischen Platte reflektiert wurde, und einen zweiten Pho todetektor zum Detektieren eines Fokussierfehlersignals und eines Spurverfolgungsfehlersignals des Laserstrahls, der auf die optische Platte fokussiert wird, von dem reflek tierten Strahl. Ferner enthält dar bekannte optische Kopf ein Hologramm zum Beugen eines Teiles des reflektierten Strahls hin zu dem zweiten Photodetektor und eine Strahlen teilereinheit und eine Strahlentrenneinrichtung zum Trennen des reflektierten Strahls in eine P-polarisierte Lichtkom ponente und in eine S-polarisierte Lichtkomponente.

Aus der US 4,918,675 A ist bereits ein optischer Kopf bekannt, bei dem eine sog. Kappe verwendet wird, auf der ein Hologramm befestigt sein kann.

Ferner ist es aus der US 5,327,417 A bekannt, bei op tischen Köpfen "Penta-Prismen" zu verwenden.

Aus der US 5 152 597 A ist es bekannt bei optischen Köpfen den vom Aufzeichnungselement reflektierten Strahl durch den Faraday-Rotator 20 um 22,5 Grad zu drehen. Wie aus der Spalte 5, Zeilen 19 bis 29 hervorgeht, ist die Polarisati onsebene der reflektierten Strahlung um einen Winkel von 45 Grad in Bezug auf ihre ursprüngliche Ebene geneigt. In Fol ge dieser Orientierung um 45 Grad würde die reflektierte plan-polarisierte Strahlung Pr für jede der Transmissi onsachsen der die Polarisation aufrechterhaltenden Fasern 18 gleich übertragen. Ein weiterer Faraday-Rotator ist in Fig. 4. zwischen PBS-1 und PBS2 offenbart. Hiernach wird die Polarisationsebene durch den Faraday-Rotator FR insge samt um 90 Grad gedreht. Das PBS1 und der Faraday-Rotator FR, dienen dazu, die drei Nachteile zu überwinden, welche in Spalte 2, Zeilen 37 bis 53 der Fig. 1 offenbart sind. Außerdem werden magneto-optische Signale durch eine komple xe, zwei-stufige Anordnung, welche PBS-1, PBS-2 und den Fa raday-Rotator FR enthalten, erhalten.

Eine optische Platte, die eine magneto-optische Platte umfaßt, steht im Mittelpunkt des Interesses als Speicher medium, das bei der schnellen Entwicklung von Multimedia in den letzten Jahren zum Kern geworden ist. Gewöhnlich ist die optische Platte zur eigentlichen Verwendung in einer Kassette untergebracht. Eine Kassette mit optischer Platte wird in ein optisches Plattenlaufwerk geladen, um Daten auf der optischen Platte durch einen optischen Kopf zu lesen/ schreiben.

Ein Aufzeichnungsmedium, wie eine optische Platte und eine magneto-optische Platte, wird bei Gebrauch durch ein anderes ähnliches Aufzeichnungsmedium ersetzt, und jedes dieser Aufzeichnungsmedien weist auf Grund einer Deformati on beim Formen eine Wölbung oder Wellenbewegung auf. Als Resultat tendiert solch ein Aufzeichnungsmedium zu ei ner Exzentrizität und Schrägstellung. Daher muß die Fokus sierfehlerdetektion und Spurverfolgungsfehlerdetektion aus geführt werden, um Informationen zu lesen, die auf dem Auf zeichnungsmedium aufgezeichnet sind. Ein herkömmlicher op tischer Kopf für ein magneto-optisches Plattenlaufwerk ist unter Verwendung vieler optischer Komponenten konfiguriert, die eine Vielzahl von Linsen und eine Vielzahl von Polari sationsstrahlenteilern umfassen, um die Detektion von In formationen auszuführen, die auf eine magneto-optische Platte geschrieben wurden, und auch die Fokussierfehlerde tektion und die Spurverfolgungsfehlerdetektion auszuführen. Hinsichtlich anderer herkömmlicher optischer Köpfe ist ein optischer Kopf für ein optisches Plattenlaufwerk vorge schlagen worden, bei dem ein Hologramm verwendet wird. Das Hologramm ist mit einer Laserdiode und einem Fotodetek tor integriert, um die Fehlerdetektion von einem Laser strahl zur Servosteuerung auszuführen. Solch ein herkömmli cher optischer Kopf, bei dem das Hologramm verwendet wird, ist für einen CD-Treiber oder einen CD-ROM-Treiber effek tiv. Da jedoch solch ein herkömmlicher optischer Kopf für ein optisches Plattenlaufwerk keine Polarisationstrennfunk tion hat, die zur Detektion magneto-optischer Signale er forderlich ist, kann so der optische Kopf nicht direkt auf ein magneto-optisches Plattenlaufwerk angewendet werden.

Wie zuvor erwähnt, benötigt der herkömmliche optische Kopf für das magneto-optische Plattenlaufwerk viele opti sche Komponenten, wodurch eine komplexe Struktur und mehr Arbeitsstunden zur Montage verursacht werden. Ferner kann der herkömmliche optische Kopf, bei dem das Hologramm ver wendet wird, nicht direkt auf ein magneto-optisches Plat tenlaufwerk angewendet werden, das die Detektion magneto optischer Signale ausführt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen optischen Kopf für ein magneto-optisches Plat tenlaufwerk zu schaffen, bei dem die Positionsbestimmung des Fokussierungsflags auf der optischen Platte mit erhöh ter Genauigkeit vorgenommen werden kann und gleichzeitig die Anzahl der optischen Komponenten, Arbeitsstunden zur Einstellung des optischen Kopfes und auch Größe und Gewicht des optischen Kopfes reduziert sein können.

Gemäß einem ersten Lösungsvorschlag wird die genannte Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale ge löst.

Ein zweiter Lösungsvorschlag der Erfindung ergibt sich aus dem Anspruch 11.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil dungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein optischer Kopf für ein magneto-optisches Plattenlaufwerk vorgesehen, zum Lesen und Schreiben von Informationen auf einer magneto-optischen Platte, mit einem Stamm; einer La serdiode, die an dem Stamm befestigt ist; einer Objek tivlinse zum Fokussieren eines Laserstrahls, der von der Laserdiode emittiert wird, auf die magneto-optische Platte; einem ersten Fotodetektor, der an dem Stamm befestigt ist, zum Detektieren eines magneto-optischen Signals von einem reflektierten Strahl, der auf der magneto-optischen Platte reflektiert wird; einem zweiten Fotodetektor, der an dem Stamm befestigt ist, zum Detektieren eines Fokussierfeh lersignals und eines Spurverfolgungsfehlersignals des Laser strahls, der auf die magneto-optische Platte fokussiert wird, von dem reflektierten Strahl; einer Kappe, die auf den Stamm montiert ist, um die Laserdiode, den ersten Fotodetek tor und den zweiten Fotodetektor zu umgeben; einem Holo gramm, das auf die Kappe montiert ist, zum Beugen eines Teils des reflektierten Strahls hin zu dem zweiten Foto detektor; und einer Strahlenteilereinheit, die auf die Kappe montiert ist, welche Strahlenteilereinheit einen Polarisati onsstrahlenteiler umfaßt, ein optisches Rotationsmittel zum Rotieren einer Polarisationsebene eines Teils des reflek tierten Strahls um 45 Grad und ein Strahlentrennmittel, das aus einem doppelbrechenden Kristall gebildet ist.

Vorzugsweise umfaßt das Strahlentrennmittel, das aus dem doppelbrechenden Kristall gebildet ist, ein Polarisati onsprisma, wie ein Rochon-Prisma oder ein Wollaston-Prisma. Ferner sind der Polarisationsstrahlenteiler und das optische Rotationsmittel, das eine Polarisationsebene um 45 Grad rotiert, jeweils aus einem dielektrischen mehrschichtigen Film gebildet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Strahlentei lereinheit, die durch Integrieren einer Vielzahl von opti schen Komponenten konfiguriert ist, auf die Kappe montiert, die die Laserdiode und die optischen Detektoren umgibt. Daher ist es möglich, einen kleinen optischen Kopf für ein magneto-optisches Plattenlaufwerk zu realisieren, dessen Anzahl an optischen Komponenten und dessen Arbeitsstunden zur Einstellung reduziert werden können.

Nach einem Studium der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, sind die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise ihrer Realisierung offensichtlicher und wird die Erfindung selbst am besten verstanden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine allgemeine perspektivische Ansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 3 ist ein Ansicht einer Strahlenteilereinheit in der ersten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 4 ist eine Ansicht der rechten Seite eines Rochon- Prismas, das in Fig. 3 gezeigt ist;

Fig. 5 ist eine Ansicht einer Strahlenteilereinheit in einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 6 ist eine Ansicht einer Strahlenteilereinheit in einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Ein optischer Kopf für ein magneto-optisches Platten laufwerk gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt, liest oder schreibt ein optischer Kopf 1 Informationen von einer oder auf eine magneto-optische Platte 48. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind eine Laserdiode 4, eine Fotodetektoreinheit (Fotodiodeneinheit) 6 zum Detektieren eines magneto-opti schen Signals und eine Fotodetektoreinheit 8 zum Detektieren eines Fokussierfehlersignals und eines Spurverfolgungsfeh lersignals durch Chipbonden oder dergleichen auf die obere Oberfläche eines Stamms 2 montiert. Eine Vielzahl von An schlüssen 3 ragt aus der unteren Oberfläche des Stamms 2 heraus, die seiner oberen Oberfläche gegenüberliegt.

Die Fotodetektoreinheit 6 enthält einen Fotodetektor 6a zum Detektieren einer P-polarisierten Lichtkomponente und einen Fotodetektor 6b zum Detektieren einer S-polarisierten Lichtkomponente. Die zwei Lichtkomponenten, die durch die zwei Fotodetektoren 6a und 6b so detektiert werden, werden durch ein in der verwandten Technik wohlbekanntes Verfahren der Differenzdetektion unterzogen, wodurch ein magneto optisches Signal detektiert wird. Die Fotodetektoreinheit 8 enthält Fotodetektoren 8a und 8b zum Detektieren eines Fokussierfehlersignals und Fotodetektoren 8c und 8d zum Detektieren eines Spurverfolgungsfehlersignals. Der Foto detektor 8a ist durch eine Teilungslinie 10 in zwei Zonen geteilt, und der Fotodetektor 8b ist durch eine Teilungs linie 12 auch in zwei Zonen geteilt.

Eine Kappe 14 ist auf den Stamm 2 montiert, um die Laserdiode 4, die Fotodetektoreinheit 6 und die Fotodetek toreinheit 8 zu umgeben. Die obere Oberfläche der Kappe 14 ist mit einer Öffnung (nicht gezeigt) gebildet, und eine Glasbasis 16 ist auf die obere Oberfläche der Kappe 14 montiert, um diese Öffnung zu bedecken. Ein Hologrammbeu gungsgitter 18 ist auf der Glasbasis 16 gebildet. Das Holo gramm 18 hat vier verschiedene Interferenzstreifenzonen 18a, 18b, 18c und 18d. Strahlen, die auf diese vier Zonen 18a bis 18d einfallen, werden durch das Hologramm 18 in verschiede nen Richtungen gebeugt.

Die Zonen 18a und 18b des Hologramms 18 werden zur De tektion eines Fokussierfehlersignals (FES) verwendet, und die Zonen 18c und 18d des Hologramms 18 werden zur Detektion eines Spurverfolgungsfehlersignals (TES) verwendet. Die Größen dieser Zonen 18a bis 18d sind gemäß der Verteilung von Lichtmengen bestimmt, die durch jegliche magneto-opti sche Plattenlaufwerke benötigt werden. Die Strahlen, die durch die Zonen 18a und 18b gebeugt werden, treten in die Fotodetektoren 8a bzw. 8b zum Detektieren eines Fokussier fehlersignals ein, während die Strahlen, die durch die Zonen 18c und 18d gebeugt werden, in die Fotodetektoren 8c bzw. 8d zum Detektieren eines Spurverfolgungsfehlersignals eintre ten.

Wenn A eine Lichtmenge bezeichnet, die auf die Zone des Fotodetektors 8a auf der rechten Seite der Teilungslinie 10 einfällt, B eine Lichtmenge bezeichnet, die auf die Zone des Fotodetektors 8a auf der linken Seite der Teilungslinie 10 einfällt, C eine Lichtmenge bezeichnet, die auf die Zone des Fotodetektors 8b auf der linken Seite der Teilungslinie 12 einfällt, und D eine Lichtmenge bezeichnet, die auf die Zone des Fotodetektors 8b auf der rechten Seite der Teilungslinie 12 einfällt, kann das Fokussierfehlersignal (FES) gemäß der folgenden Gleichung detektiert werden.

FES = (A + C) - (B + D)

Wenn andererseits E eine Lichtmenge bezeichnet, die auf den Fotodetektor 8c einfällt, und F eine Lichtmenge be zeichnet, die auf den Fotodetektor 8d einfällt, kann das Spurverfolgungsfehlersignal (TES) gemäß der folgenden Glei chung detektiert werden.

TES = (E - F)

Das Hologramm kann zum Beispiel durch direktes Zeichnen eines Elektronenstrahls oder Laserstrahls erzeugt werden. Beim direkten Zeichnen ist es erforderlich, eine Interfe renzstreifensektion des Hologramms zum Zweck einer hohen Effektivität zu neigen; jedoch kann das Erzeugen des Holo gramms durch Multiplexzeichnen erfolgen. Andere Erzeugungs verfahren für das Hologramm enthalten ein Verfahren durch direktes Zeichnen eines großen Hologrammusters im voraus, Reduzieren des Hologrammusters durch einen Stepper, um eine Maske herzustellen, und Übertragen dieses reduzierten Mu sters durch Fotolithografie. In diesem Fall wird Fotoresist oder dergleichen als Maske verwendet, und ein Interferenz streifenmuster wird durch Ätzen mit einem Ionenstrahl gebil det. Als Abwandlung kann das Interferenzstreifenmuster durch holografische Belichtung unter Verwendung eines Hologramms als Hilfsbelichtungssystem gebildet werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, sind eine Kollimatorlinse 20 und eine Strahlenteilereinheit 22 durch einen Halter 24 zusammen integriert und auf die obere Oberfläche der Kappe 14 mon tiert. Die Kollimatorlinse 20 konvertiert einen Laserstrahl, der von der Laserdiode 4 emittiert wird, in einen kollimier ten Strahl. Wie am besten in Fig. 3 gezeigt ist, enthält die Strahlenteilereinheit 22 ein Rechtwinkelprisma 26, ein vierseitiges Prisma 28, das auf eine schräge Oberfläche 26a des Rechtwinkelprismas 26 geklebt ist, und ein Rochon-Prisma 38, das auf eine untere Oberfläche 26b des Rechtwinkelpris mas 26 geklebt ist.

Ein Polarisationsstrahlenteiler 30, der aus einem di elektrischen mehrschichtigen Film gebildet ist, ist auf der schrägen Oberfläche 26a des Rechtwinkelprismas 26 abgeschie den, und ein optischer Rotationsfilm 32, der aus einem dielektrischen mehrschichtigen Film gebildet ist, ist auf den Polarisationsstrahlenteiler 30 laminiert. Der Polarisa tionsstrahlenteiler 30 hat einen Durchlaßgrad von 100% für P-polarisiertes Licht und ein Reflexionsvermögen von 75% für S-polarisiertes Licht. Der optische Rotationsfilm 32 hat ein Vermögen zum Rotieren einer Polarisationsebene eines Strahls, der auf der magneto-optischen Platte 48 reflektiert wird, um 45 Grad.

Der optische Rotationsfilm 32 und der Polarisations strahlenteiler 30 können vielmehr in dieser Reihenfolge auf einer unteren Oberfläche 28a des vierseitigen Prismas 28 abgeschieden sein, als den Polarisationsstrahlenteiler 30 und den optischen Rotationsfilm 32 in dieser Reihenfolge auf der schrägen Oberfläche 26a des Rechtwinkelprismas 26 abzu scheiden. Das vierseitige Prisma 28 hat gegenüberliegende Seitenoberflächen 28b und 28c, die mit spitzen Winkeln zu der unteren Oberfläche 28a geneigt sind. Reflexionsfilme 34 und 36 sind auf den Seitenoberflächen 28b bzw. 28c des vierseitigen Prismas 28 gebildet. Die Reflexionsfilme 34 und 36 haben solch ein Vermögen, daß zwischen Strahlen, die auf den Reflexionsfilmen 34 und 36 reflektiert werden, keine Phasendifferenz auftritt.

Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt das Rochon-Prisma 38 zwei Rechtwinkelprismen 40 und 42, die durch Balsam zusammenge klebt sind. Die Rechtwinkelprismen 40 und 42 sind aus dop pelbrechenden Kristallen gebildet, die so abgeschnitten sind, daß ihre optischen Achsen 40a und 42a rechtwinklig zueinander sind. Die optischen Achsen 40a und 42a der Recht winkelprismen 40 und 42 sind zu einer Polarisationsebene von S-polarisiertem Licht rechtwinklig. Calcit, Quarz, Lithium niobat (LiNbO₃), etc., kann für die doppelbrechenden Kri stalle eingesetzt werden. Das Rochon-Prisma 38 kann durch irgendein anderes Polarisationsprisma wie z. B. durch ein Wollaston-Prisma ersetzt werden.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 wird ein Laser strahl von der Strahlenteilereinheit 22 durch einen Spiegel 44 reflektiert und als nächstes durch eine Objektivlinse 46 auf die magneto-optische Platte 48 fokussiert.

Bei Betrieb wird ein Laserstrahl von linear polarisier tem Licht von der Laserdiode 4 emittiert. Die Laserdiode 4 ist bezüglich der Strahlenteilereinheit 22 so angeordnet, daß der Laserstrahl, der von der Laserdiode 4 emittiert wird und eine Polarisationsebene von S-polarisiertem Licht für den Polarisationsstrahlenteiler 30 hat, in die Strahlentei lereinheit 22 eintritt. Der Laserstrahl, der von der Laser diode 4 emittiert wird, wird durch das Hologramm 18 geführt und als nächstes durch die Kollimatorlinse 20 in einen kollimierten Strahl konvertiert. Der kollimierte Strahl tritt in das Rochon-Prisma 38 mit im wesentlichen rechten Winkeln zu ihm ein, so daß der kollimierte Strahl das Rochon-Prisma 38 gerade durchschreitet, um in das Rechtwin kelprisma 26 einzutreten.

Dann wird der kollimierte Strahl mit einem Reflexions vermögen von etwa 75% durch den Polarisationsstrahlenteiler 30 reflektiert, der an der Grenzfläche zwischen dem Recht winkelprisma 26 und dem vierseitigen Prisma 28 gebildet ist. Dieser Strahl ist in Fig. 3 durch eine unterbrochene Linie 50 gezeigt. Der Laserstrahl, der durch den Polarisations strahlenteiler 30 reflektiert wird, wird als nächstes durch den Spiegel 44 reflektiert und durch die Objektivlinse 46 auf die magneto-optische Platte 48 fokussiert, wie in Fig. 1 gezeigt.

Ein reflektierter Strahl 52 von der magneto-optischen Platte 48 wird durch einen Kerr-Effekt, wenn Informationen auf der magneto-optischen Platte 48 aufgezeichnet sind, in seiner Polarisation leicht rotiert. Während der reflektierte Strahl 52 von der magneto-optischen Platte 48 hauptsächlich S-polarisiertes Licht ist, enthält somit der reflektierte Strahl 52 einen kleinen Anteil einer P-polarisierten Licht komponente. Wie in Fig. 3 gezeigt, tritt der reflektierte Strahl 52 in den Polarisationsstrahlenteiler 30 ein, und 25 % der S-polarisierten Lichtkomponente und 100% der P-pola risierten Lichtkomponente des reflektierten Strahls 52 werden durch den Polarisationsstrahlenteiler 30 durchgelas sen, wodurch ein winziges Signal von P-polarisiertem Licht relativ verstärkt wird.

Der reflektierte Strahl, der durch den Polarisations strahlenteiler 30 durchgelassen wird, tritt an einem Punkt 53 in den optischen Rotationsfilm ein, und eine Polarisati onsebene des einfallenden Strahls wird durch den optischen Rotationsfilm 32 um 45 Grad rotiert. Dann wird der Strahl, der aus dem optischen Rotationsfilm 32 heraustritt, durch die Reflexionsfilme 34 und 36, die auf den Seitenoberflächen 28b bzw. 28c des vierseitigen Prismas 28 gebildet sind, reflektiert, um an einem Punkt 55 wieder in den optischen Rotationsfilm 32 einzutreten. Dabei wird die Polarisati onsebene des Strahls durch den optischen Rotationsfilm 32 nicht rotiert, sondern der optische Rotationsfilm 32 hat ein Vermögen zum Kompensieren einer Phasendifferenz zwischen P- polarisiertem Licht und S-polarisiertem Licht. Der Strahl, der durch den optischen Rotationsfilm 32 hindurchtritt, tritt wieder in den Polarisationsstrahlenteiler 30 ein.

Da der Polarisationsstrahlenteiler 30 25% von S-pola risiertem Licht und 100% von P-polarisiertem Licht durch läßt, kann gesagt werden, daß 6,25% der S-polarisierten Lichtkomponente des reflektierten Strahls und 100% der P- polarisierten Lichtkomponente des reflektierten Strahls durch den Polarisationsstrahlenteiler 30 schließlich durch gelassen wurden. Der reflektierte Strahl, der durch den Polarisationsstrahlenteiler 30 wieder durchgelassen wird, tritt mit einem Einfallswinkel θ in das Rochon-Prisma 38 ein. Das heißt, ein Teil des reflektierten Strahls 52 von der magneto-optischen Platte 48 tritt mit einem Neigungswin kel θ zu einem optischen Weg des Laserstrahls 50 von der Laserdiode 4 in das Rochon-Prisma 38 ein.

Dieser Winkel θ ist durch einen spitzen Winkel des vierseitigen Prismas 28 bestimmt (ein Winkel, der durch die Seitenoberflächen 28b und 28c gebildet wird). Vorzugsweise liegt der Winkel θ in dem Bereich von etwa 3 Grad bis etwa 10 Grad. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Winkel θ auf 5 Grad festgelegt. In dem Fall, daß der Winkel θ gleich 0 Grad ist, ist es erforderlich, die Fotodetektoren 6a und 6b zum Detektieren eines magneto-optischen Signals auf den gegenüberliegenden Seiten der Laserdiode 4 anzuord nen.

Wie in Fig. 4 gezeigt, durchschreitet das S-polari sierte Licht, das auf das Rochon-Prisma 38 schräg einfällt (siehe Fig. 3) das Rochon-Prisma 38 gerade, um aus ihm herauszutreten. Andererseits wird das P-polarisierte Licht, das auf das Rochon-Prisma 38 einfällt, an der Grenze der Prismen 40 und 42 gebrochen, um auf Grund des Doppelbrech vermögens des Rochon-Prismas schräg bezüglich des einfallen den Strahls voranzuschreiten und aus dem Rochon-Prisma 38 herauszutreten. Die zwei Strahlen, die aus dem Rochon-Prisma 38 heraustreten, werden durch die Kollimatorlinse 20 konver giert, um das Hologramm 18 zu passieren und dann in die Fotodetektoren 6a und 6b zum Detektieren eines magneto- optischen Signals einzutreten. Das magneto-optische Signal wird durch Detektieren einer Differenz der Lichtmenge zwi schen den zwei Strahlen, die in die zwei Fotodetektoren 6a und 6b eintreten, detektiert.

Die Detektion eines Fokussierfehlersignals und eines Spurverfolgungsfehlersignals erfolgt durch Verwenden der S- polarisierten Lichtkomponente des reflektierten Strahls 52, der durch den Polarisationsstrahlenteiler 30 reflektiert wird und auf demselben optischen Weg wie jenem des Strahls von der Laserdiode 4 in der entgegengesetzten Richtung voranschreitet, da etwa 75% der S-polarisierten Lichtkompo nente des reflektierten Strahls 52 durch den Polarisations strahlenteiler 30 reflektiert werden. Dieser Strahl von S- polarisiertem Licht, der durch den Polarisationsstrahlentei ler 30 reflektiert wird, tritt in das Hologramm 18 ein und wird als nächstes durch die vier Zonen 18a bis 18d des Hologramms 18 in verschiedenen Richtungen gebeugt und tritt dann in die Fotodetektoren 8a bis 8d zum Detektieren von Fehlersignalen ein. So werden das Fokussierfehlersignal und das Spurverfolgungsfehlersignal durch die Fotodetektoren 8a bis 8d detektiert.

Unter Bezugnahme auf Fig. 5 ist eine Ansicht einer Strahlenteilereinheit 56 in einer zweiten bevorzugten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Strahlenteilereinheit 56 enthält ein Rechtwinkelprisma 58, ein Parallelogrammprisma 60, das auf eine Oberfläche 58a des Rechtwinkelprismas 58 geklebt ist, ein vierseitiges Prisma 62, das auf eine andere Oberfläche 58b des Rechtwinkelpris mas 58 geklebt ist, und ein Rochon-Prisma 38, das auf eine untere Oberfläche des Parallelogrammprismas 62 geklebt ist. Zwei Polarisationsstrahlenteiler 64 und 66 sind auf den Oberflächen 58a bzw. 58b des Rechtwinkelprismas 58 gebildet. Eine Halbwellenplatte 68 ist an der Grenzfläche zwischen dem Parallelogrammprisma 60 und dem vierseitigen Prisma 62 eingefügt. Die Polarisationsstrahlenteiler 64 und 66 haben ein Vermögen zum Durchlassen von 75% von P-polarisiertem Licht und zum Reflektieren von 99% von S-polarisiertem Licht.

Jeder der zwei spitzen Winkel θ1 und θ2 des Parallelo grammprismas 60 ist auf 45 Grad festgelegt. Andererseits ist ein spitzer Winkel θ3 des vierseitigen Prismas 62 auf 45 Grad festgelegt und ist der andere spitze Winkel θ4 des vierseitigen Prismas 62 auf etwas weniger als 45 Grad fest gelegt. Der Grund dafür, daß der spitze Winkel θ4 des vier seitigen Prismas 62 auf weniger als 45 Grad festgelegt ist, besteht darin, ein schräges Einfallen eines reflektierten Strahls von der magneto-optischen Platte auf das Rochon- Prisma 38 zuzulassen, wie durch die unterbrochenen Linien in Fig. 5 gezeigt.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann ein Laser strahl von P-polarisiertem Licht für die Polarisations strahlenteiler 64 und 66 in die Strahlenteilereinheit 56 eintreten. Etwa 75% dieses Laserstrahls werden durch jeden der Polarisationsstrahlenteiler 66 und 64 durchgelassen und als nächstes durch eine Objektivlinse auf die magneto-opti sche Platte fokussiert. Der reflektierte Strahl von der magneto-optischen Platte wird durch einen Kerr-Effekt, wenn Informationen auf der magneto-optischen Platte aufgezeichnet sind, in der Polarisation leicht rotiert. Während der re flektierte Strahl hauptsächlich P-polarisiertes Licht ist, enthält er daher einen kleinen Anteil einer S-polarisierten Lichtkomponente.

Der reflektierte Strahl tritt in den Polarisations strahlenteiler 64 ein. Dabei werden 25% des P-polarisierten Lichtes und 99% des S-polarisierten Lichtes durch den Polarisationsstrahlenteiler 64 reflektiert, wodurch ein winziges Signal von S-polarisiertem Licht relativ verstärkt wird. Der Strahl, der durch den Polarisationsstrahlenteiler 64 reflektiert wird, wird durch das Parallelogrammprisma 60 reflektiert, um in die Halbwellenplatte 68 einzutreten. Dabei wird die Polarisationsebene des einfallenden Strahls durch die Halbwellenplatte 68 um 45 Grad rotiert. Nach dem Hindurchtreten durch die Halbwellenplatte 68 wird der Strahl durch das vierseitige Prisma 62 in einer Richtung reflek tiert, die leicht aufwärts geneigt ist, wie durch die unter brochenen Linien in Fig. 5 gezeigt. Danach werden 25% des P-polarisierten Lichtes und 99% des S-polarisierten Lichtes des reflektierten Strahls durch den Polarisationsstrahlen teiler 66 reflektiert, um mit einem Einfallswinkel von etwa 5 Grad in das Rochon-Prisma 38 einzutreten, wie durch die unterbrochenen Linien gezeigt.

Der Strahl, der auf das Rochon-Prisma 38 einfällt, wird durch das Rochon-Prisma 38 in einen P-polarisierten Licht strahl und einen S-polarisierten Lichtstrahl getrennt, wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform, und die zwei Strahlen werden durch die Fotodetektoren 6a und 6b detek tiert, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Detektion eines Fokussier fehlersignals und eines Spurverfolgungsfehlersignals erfolgt unter Verwendung eines Strahls, der durch die Polarisations strahlenteiler 64 und 66 durchgelassen wird, von dem reflek tierten Strahl von der magneto-optischen Platte. Der durch gelassene Strahl von den Polarisationsstrahlenteilern 64 und 66 wird durch das in Fig. 2 gezeigte Hologramm 18 in vier verschiedenen Richtungen gebeugt, und die resultierenden vier gebeugten Strahlen werden durch die Fotodetektoren 8a und 8b zum Detektieren eines Fokussierfehlersignals und durch die Fotodetektoren 8c und 8d zum Detektieren eines Spurverfolgungsfehlersignals detektiert.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 ist eine Ansicht einer Strahlenteilereinheit 70 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Strahlenteilereinheit 70 enthält ein Prisma 72 mit solch einer Form wie gezeigt, zwei Rechtwinkelprismen 74 und 76 und ein Rochon-Prisma 38. Ein Polarisationsstrahlenteiler 78 ist an der Grenzfläche zwischen dem Prisma 72 und dem Recht winkelprisma 74 gebildet, und ein Polarisationsstrahlentei ler 80 ist an der Grenzfläche zwischen dem Prisma 72 und dem Rechtwinkelprisma 76 gebildet.

Der Polarisationsstrahlenteiler 78 hat ein Vermögen zum Durchlassen von 75% von P-polarisiertem Licht und zum Reflektieren von 99% von S-polarisiertem Licht. Anderer seits hat der Polarisationsstrahlenteiler 80 ein Vermögen zum Reflektieren von 75% von P-polarisiertem Licht und zum Durchlassen von 99% von S-polarisiertem Licht. Eine Halb wellenplatte 82 ist zwischen dem Prisma 72 und dem Rechtwin kelprisma 76 eingefügt. Jeder von drei spitzen Winkeln θ1, θ2 und θ3 des Prismas 72 ist auf 45 Grad festgelegt, und der verbleibende spitze Winkel θ4 ist zum Zweck des Zulassens eines schrägen Einfallens des reflektierten Strahls von der magneto-optischen Platte auf das Rochon-Prisma 38 auf etwas weniger als 45 Grad festgelegt.

Auch bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist die La serdiode 4 bezüglich der Strahlenteilereinheit 70 so ange ordnet, daß der Laserstrahl von P-polarisiertem Licht für den Polarisationsstrahlenteiler 78 in die Strahlenteilerein heit 80 wie bei der in Fig. 5 gezeigten zweiten bevorzugten Ausführungsform eintritt.

Bei Betrieb werden 75% des Laserstrahls, der von der Laserdiode 4 emittiert wird, durch den Polarisationsstrah lenteiler 78 durchgelassen, und 75% eines durchgelassenen Strahls von dem Polarisationsstrahlenteiler 78 werden durch den Polarisationsstrahlenteiler 80 reflektiert, um durch die Objektivlinse auf die magneto-optische Platte fokussiert zu werden. Der reflektierte Strahl von der magneto-optischen Platte wird durch einen Kerr-Effekt, wenn Informationen auf der magneto-optischen Platte aufgezeichnet sind, in der Polarisation leicht rotiert. Während der reflektierte Strahl hauptsächlich P-polarisiertes Licht ist, enthält er daher einen kleinen Anteil einer S-polarisierten Lichtkomponente.

25% der P-polarisierten Lichtkomponente des reflek tierten Strahls werden durch den Polarisationsstrahlenteiler 80 durchgelassen, und 99% der S-polarisierten Lichtkompo nente des reflektierten Strahls werden durch den Polarisati onsstrahlenteiler 80 durchgelassen. Die Polarisationsebene des Strahls, der durch den Polarisationsstrahlenteiler 80 durchgelassen wird, wird durch die Halbwellenplatte 82 um 45 Grad rotiert, und der Strahl, der durch die Halbwellenplatte 82 hindurchtritt, wird durch das Prisma 72 in einer Rich tung, die leicht aufwärts geneigt ist, wie durch die unter brochenen Linien in Fig. 6 gezeigt, total reflektiert, um in den Polarisationsstrahlenteiler 78 einzutreten. Dabei werden 25% des P-polarisierten Lichtes und 99% des S-polarisier ten Lichtes durch den Polarisationsstrahlenteiler 78 reflek tiert. Der Strahl, der durch den Polarisationsstrahlenteiler 78 reflektiert wird, tritt als nächstes mit einem Einfalls winkel von etwa 5 Grad in das Rochon-Prisma 38 ein.

Der auf das Rochon-Prisma 38 einfallende Strahl wird durch das Rochon-Prisma 38 in einen P-polarisierten Licht strahl und einen S-polarisierten Lichtstrahl getrennt, und die zwei Strahlen werden durch die Fotodetektoreinheit 6 differenzdetektiert, um ein magneto-optisches Signal zu detektieren. Andererseits erfolgt die Detektion eines Fokus sierfehlersignals und eines Spurverfolgungsfehlersignals unter Verwendung eines Strahls, der durch den Polarisations strahlenteiler 80 reflektiert wird und durch den Polarisati onsstrahlenteiler 78 durchgelassen wird, von dem reflektier ten Strahl von der magneto-optischen Platte. Dieser Strahl wird durch das in Fig. 2 gezeigte Hologramm 18 in vier verschiedenen Richtungen gebeugt, und die resultierenden vier gebeugten Strahlen können in die Fotodetektoren 8a und 8b zum Detektieren eines Fokussierfehlersignals und in die Fotodetektoren 8c und 8d zum Detektieren eines Spurverfol gungsfehlersignals eintreten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wie oben beschrieben, die Strahlenteilereinheit mit integriertem Polarisationsstrahlenteiler und Polarisationsprisma einge setzt und ist das Hologramm mit der Strahlenteilereinheit kombiniert, um den optischen Kopf zu konfigurieren. Daher ist es möglich, einen optischen Kopf für ein magneto-opti sches Plattenlaufwerk vorzusehen, dessen Größe und Kosten reduziert werden können und dessen Zuverlässigkeit verbes sert werden kann.

Claims

1. Optischer Kopf für ein Laufwerk für ein magneto optisches Medium, zum Lesen und Schreiben von Informationen auf einem magneto-optischen Medium, mit:
einer Laserdiode;
einem ersten Fotodetektor zum Detektieren eines magneto-optischen Signals von einem reflektierten Strahl, der auf dem magneto-optischen Medium reflektiert wird;
einem zweiten Fotodetektor zum Detektieren eines Fokussierfehlersignals und eines Spurverfolgungsfehler signals des Laserstrahls, der auf das magneto-optische Medium fokussiert wird, von dem reflektierten Strahl;
einem Hologramm zum Beugen eines Teils des reflek tierten Strahls hin zu dem zweiten Fotodetektor; und
einer Strahlenteilereinheit, die einen Polarisati onsstrahlenteiler und ein Strahlentrennmittel umfaßt, zum Trennen des reflektierten Strahls in eine P-polarisierte Lichtkomponente und eine S-polarisierte Lichtkomponente, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteilereinheit ferner ein optisches Rotationsmittel enthält, zum Rotieren einer Rotationsebene eines Teils des reflektierten Lichtstrahls um 45 Grad, welches optische Rotationsmittel einstückig mit der Strahlenteilereinheit ausgebildet ist.

2. Optischer Kopf für ein magneto-optisches Laufwerk nach Anspruch 1, bei dem:
die Strahlenteilereinheit ferner ein Rechtwinkelprisma mit einer schrägen Oberfläche und ein Polygonprisma mit einer unteren Oberfläche, die auf die schräge Oberfläche des Rechtwinkelprismas geklebt ist, enthält, welches Polygonprisma erste und zweite Seitenoberflächen hat, die jeweils mit einem spitzen Winkel zu der unteren Oberfläche geneigt sind; und
der Polarisationsstrahlenteiler und das optische Rotationsmittel an einer Grenzfläche zwischen dem Rechtwin kelprisma und dem Polygonprisma gebildet sind und von dem Rechtwinkelprisma aus in dieser Reihenfolge angeordnet sind.

3. Optischer Kopf für ein magneto-optisches Laufwerk nach Anspruch 2, bei dem der Polarisationsstrahlenteiler und das optische Rotationsmittel jeweils aus einem dielektri schen mehrschichtigen Film gebildet sind.

4. Optischer Kopf für ein magneto-optisches Laufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Strahlentei lereinheit ferner Reflexionsfilme enthält, die auf den er sten und zweiten Seitenoberflächen des Polygonprismas gebil det sind, welche Reflexionsfilme ein Vermögen zum Erzeugen keiner Phasendifferenz zwischen Strahlen haben, die auf den Reflexionsfilmen reflektiert werden.

5. Optischer Kopf für ein magneto-optisches Laufwerk nach Anspruch 3, bei dem ein Teil des reflektierten Strahls durch den Polarisationsstrahlenteiler und das optische Rotationsmittel in dieser Reihenfolge schräg durchgelassen wird, als nächstes auf den ersten und zweiten Seitenoberflä chen des Polygonprismas reflektiert wird, als nächstes wieder durch das optische Rotationsmittel und den Polarisa tionsstrahlenteiler in dieser Reihenfolge durchgelassen wird und als nächstes mit einem gegebenen Einfallswinkel in das Strahlentrennmittel eintritt, der zu einem optischen Weg des Laserstrahls geneigt ist, der von der Laserdiode emittiert wird, um in die Strahlenteilerein heit einzutreten.

6. Optischer Kopf für ein magneto-optisches Laufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Strahlentei lereinheit bezüglich der Laserdiode so angeordnet ist, daß der Laserstrahl, der eine Polarisationsebene von S-polari siertem Licht für den Polarisationsstrahlenteiler hat, in die Strahlenteilereinheit eintritt.

7. Optischer Kopf für ein magneto-optisches Laufwerk nach Anspruch 6, ferner mit:
einer Kollimatorlinse zum Konvertieren eines Laserstrahls, der von der Laserdiode emittiert wird, in einen kollimierten Strahl; und
einer Objektivlinse zum Fokussieren des Laser strahls, der von der Laserdiode emittiert wird, auf das magneto-optische Medium;
welche Strahlenteilereinheit zwischen der Kolli matorlinse und der Objektivlinse angeordnet ist.

8. Optischer Kopf für ein magneto-optisches Laufwerk nach Anspruch 1, bei dem:
die Strahlenteilereinheit ferner ein magneto optisches Rotationsmittel enthält, zum Rotieren einer Polarisationsebene eines Teils des reflektierten Strahls um 45 Grad, wobei zusätzlich folgende Prismen enthalten sind: ein Rechtwinkelprisma, ein Parallelogrammprisma, das eine untere Oberfläche hat und auf eins von zwei Oberflächen des Rechtwinkelprismas geklebt ist, die einen rechten Winkel des Rechtwinkelprismas bilden, und ein vierseitiges Prisma, das sowohl auf die andere der zwei Oberflächen des Rechtwinkelprismas als auch auf die untere Oberfläche des Parallelogrammprismas geklebt ist;
der Polarisationsstrahlenteiler einen ersten Pola risationsstrahlenteiler und einen zweiten Polarisations strahlenteiler enthält, welcher erste Polarisationsstrahlen teiler an einer Grenzfläche zwischen dem Rechtwinkelprisma und dem Parallelogrammprisma eingefügt ist, welcher zweite Polarisationsstrahlenteiler an einer Grenzfläche zwischen dem Rechtwinkelprisma und dem vierseitigen Prisma eingefügt ist; und
das optische Rotationsmittel eine Halbwellenplatte enthält, die an einer Grenzfläche zwischen dem Parallelo grammprisma und dem vierseitigen Prisma gebildet ist.

9. Optischer Kopf für ein magneto-optisches Laufwerk nach Anspruch 8, bei dem ein Teil des reflektierten Strahls durch den ersten Polarisationsstrahlenteiler reflektiert wird, als nächstes durch die Halbwellenplatte durchgelassen wird, als nächstes durch den zweiten Polarisationsstrahlen teiler reflektiert wird und als nächstes mit einem gegebenen Einfallswinkel, der zu einem optischen Weg des Laserstrahls geneigt ist, der von der Laserdiode emittiert wird, um in die Strahlenteilereinheit einzutreten, in das Strahlentrenn mittel eintritt.

10. Optischer Kopf für ein magneto-optisches Laufwerk nach Anspruch 8 oder 9, ferner mit:
einer Kollimatorlinse zum Konvertieren eines Laserstrahls, der von der Laserdiode emittiert wird, in einen kollimierten Strahl; und
einer Objektivlinse zum Fokussieren des Laser strahls, der von der Laserdiode emittiert wird, auf das magneto-optische Medium;
welche Strahlenteilereinheit zwischen der Kolli matorlinse und der Objektivlinse angeordnet ist.

11. Optischer Kopf für ein Laufwerk für ein magneto optisches Medium, zum Lesen und Schreiben von Informationen auf eine magneto-optischen Medium, mit:
einem Stamm;
einer Laserdiode, die an dem Stamm befestigt ist;
einer Objektivlinse zum Fokussieren eines Laser strahls, der von der Laserdiode emittiert wird, auf das magneto-optische Medium;
einem ersten Fotodetektor, der an dem Stamm befe stigt ist, zum Detektieren eines magneto-optischen Signals von einem reflektierten Strahl, der auf dem magneto-opti schen Medium reflektiert wird;
einem zweiten Fotodetektor, der an dem Stamm befe stigt ist, zum Detektieren eines Fokussierfehlersignals und eines Spurverfolgungsfehlersignals des Laserstrahls, der auf dem magneto-optische Medium fokussiert wird, von dem reflek tierten Strahl;
einem Hologramm zum Beugen eines Teils des reflektierten Strahls hin zu dem zweiten Photodetektor; und
einer Strahlenteilereinheit, mit einem Polarisationsstrahlenteiler und einer Strahlentrenneinrichtung zum Trennen des reflektierten Strahls in eine P-polarisierte Lichtkomponente und eine S polarisierte Lichtkomponente, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Stamm eine Kappe derart montiert ist, daß sie die Laserdiode, den ersten Fotodetektor und den zweiten Fotodetektor umschließt, wobei
die Strahlenteilereinheit ferner ein optisches Rotationsmittel aufweist, um eine Polarisationsebene eines Teiles des reflektierten Strahles um 45 Grad zu drehen, welches optische Rotationsmittel einstückig mit der Strahlenteilereinheit ausgebildet ist, und wobei das Hologramm an der Kappe montiert ist.