JP2698121B2 - Magneto-optical detector - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光磁気情報記録再生装置の光磁気ピックア
ップ等に用いられる光磁気検出装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a magneto-optical detection device used for a magneto-optical pickup or the like of a magneto-optical information recording / reproducing device.
（従来の技術） 情報信号の記録媒体として光磁気ディスク等の光磁気
情報記録媒体を用い、この光磁気情報記録媒体に磁気記
録された情報をカー効果等の磁気光学効果を利用して検
出する光磁気検出装置が知られており、この光磁気検出
装置では、半導体レーザ光源から出射された直線偏光の
光束を対物レンズを介して上記光磁気情報記録媒体に照
射し、上記光磁気情報記録媒体からの反射光を光学系を
介して受光素子に集光し、この受光素子の出力信号から
上記磁気光学効果による偏光面の回転方向を検出し、上
記光磁気情報記録媒体に記録された光磁気情報を検出し
ている。(Prior Art) A magneto-optical information recording medium such as a magneto-optical disk is used as a recording medium for information signals, and information magnetically recorded on the magneto-optical information recording medium is detected by utilizing a magneto-optical effect such as the Kerr effect. A magneto-optical detection device is known. In this magneto-optical detection device, a linearly polarized light beam emitted from a semiconductor laser light source is irradiated onto the magneto-optical information recording medium via an objective lens, and the magneto-optical information recording medium is irradiated with the light. The reflected light from the optical system is condensed on a light receiving element via an optical system, and the rotation direction of the polarization plane due to the magneto-optical effect is detected from the output signal of the light receiving element, and the magneto-optical information recorded on the magneto-optical information recording medium is detected. Information is being detected.
ところで、このような光磁気検出装置としては、例え
ば、第４図に示すような光磁気光学系を用いたものが良
く知られている。By the way, as such a magneto-optical detecting device, for example, a device using a magneto-optical system as shown in FIG. 4 is well known.
ここで、第４図において、符号１は半導体レーザ光
源、符号２はカップリングレンズ、符号３はビームスプ
リッタ、符号４は対物レンズ、符号５は光磁気情報記録
媒体、符号６はλ/2板、符号７は集光レンズ、符号８は
シリンドリカルレンズ、符号９はウォラストンプリズ
ム、符号10は受光素子を夫々を示しており、このような
構成からなる光磁気検出装置においては、半導体レーザ
光源１から出射された直線偏光の光束はカップリングレ
ンズ２によって平行光され、ビームスプリッタ３、対物
レンズ４を介して光磁気情報記録媒体５の情報記録面上
に集光され、約１μｍ径の光スポットとして照射され
る。そして、光磁気情報記録媒体５の情報記録面からの
反射光は、対物レンズ４を介して平行光に戻された後、
ビームスプリッタ３によって略直角方向に反射され、λ
/2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を介して受光素子10の受光面に集光
され、受光素子10によって光磁気情報が検出される。In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a semiconductor laser light source, reference numeral 2 denotes a coupling lens, reference numeral 3 denotes a beam splitter, reference numeral 4 denotes an objective lens, reference numeral 5 denotes a magneto-optical information recording medium, and reference numeral 6 denotes a λ / 2 plate. Reference numeral 7 denotes a condenser lens, reference numeral 8 denotes a cylindrical lens, reference numeral 9 denotes a Wollaston prism, and reference numeral 10 denotes a light receiving element. In the magneto-optical detection device having such a configuration, the semiconductor laser light source 1 The linearly-polarized light beam emitted from the light source is collimated by a coupling lens 2 and condensed on an information recording surface of a magneto-optical information recording medium 5 via a beam splitter 3 and an objective lens 4 to form a light spot having a diameter of about 1 μm. Irradiated as Then, the reflected light from the information recording surface of the magneto-optical information recording medium 5 is returned to the parallel light via the objective lens 4,
The beam is reflected by the beam splitter 3 in a substantially perpendicular direction, and λ
The light is condensed on the light receiving surface of the light receiving element 10 via the half plate 6, the condenser lens 7, the cylindrical lens 8, and the Wollaston prism 9, and the magneto-optical information is detected by the light receiving element 10.
尚、後述するように、上記ビームスプリッタ３は、カ
ー効果による偏光面の回転角（カー回転角と称す）を増
大し、情報検出時のS/N比を向上するように作用する。
またλ/2板６は直線偏光光束の偏光方向を45゜回転させ
る効果を持ち、また、集光レンズ７とシリンドリカルレ
ンズ８とは、焦点検出法として最も一般的な非点収差法
のための光学素子を構成している。また、ウォラストン
プリズム９は光磁気信号を得るための光束分割素子であ
り、光束を偏光方向（Ｓ偏光、Ｐ偏光）に応じて分割す
る。また、受光素子10は受光面が複数に分割された２つ
の受光素子10a,10bからなり、夫々の受光素子10a,10bで
上記ウォラストンプリズム９で分割された光束を夫々受
光するように配置されている。As will be described later, the beam splitter 3 acts to increase the rotation angle of the polarization plane due to the Kerr effect (referred to as Kerr rotation angle) and to improve the S / N ratio at the time of detecting information.
The λ / 2 plate 6 has the effect of rotating the polarization direction of the linearly polarized light beam by 45 °, and the condenser lens 7 and the cylindrical lens 8 are used for the most common focus detection method for astigmatism. It constitutes an optical element. The Wollaston prism 9 is a light beam splitting element for obtaining a magneto-optical signal, and splits the light beam according to the polarization direction (S polarization, P polarization). The light receiving element 10 is composed of two light receiving elements 10a and 10b each having a light receiving surface divided into a plurality of parts. The light receiving elements 10a and 10b are arranged to receive the light beams divided by the Wollaston prism 9 respectively. ing.
ここで、第４図に示す構成の光磁気検出装置におい
て、光磁気検出の原理をより詳細に説明すると、半導体
レーザ光源１からの出射光束が振動方向が紙面に対して
平行なＰ偏光光であるとすると、このＰ偏光の直線偏光
の光束は、第６図に示す如く微小な磁区の磁化方向とし
て光磁気情報記録媒体５に記録された情報信号5aの磁界
方向に応じて、カー効果により、第７図（ａ）のA,Bに
示すように、偏光方向が±θ（0.6゜程度）回転され
る。この偏光方向が回転された光（第７図（ａ）のA,
B）は、Ｐ偏光の成分P0と、Ｓ偏光（偏光方向がＰ偏光
と直交）の成分±S0とを含んだ光束となる。Here, the principle of magneto-optical detection in the magneto-optical detection device having the configuration shown in FIG. 4 will be described in more detail. The light emitted from the semiconductor laser light source 1 is a P-polarized light whose oscillation direction is parallel to the paper surface. If so, the P-polarized linearly polarized light flux is generated by the Kerr effect according to the magnetic field direction of the information signal 5a recorded on the magneto-optical information recording medium 5 as the magnetization direction of the minute magnetic domain as shown in FIG. 7 (a), the polarization direction is rotated by ± θ (about 0.6 °). The light whose polarization direction has been rotated (A in FIG. 7A)
B) is a light beam including a P-polarized component P 0 and an S-polarized component (polarization direction is orthogonal to the P-polarized light) ± S 0 .
さて、上記偏光方向が回転された光束は、対物レンズ
４を介してビームスプリッタ３に入射され、ビームスプ
リッタ３により略直角方向に反射されるが、このビーム
スプリッタ３により反射された光束は、ビームスプリッ
タ３のＰ偏光反射率が30％、Ｓ偏光反射率が100％とす
ると、Ｐ偏光の成分P0が30％少なくなり、第７図（ｂ）
に示す如く見かけのカー回転角θ′が増大する（これを
「カー回転増大」という）。ここで、カー回転角θ′が
増大した反射光束が透過されるλ/2板６をＰ偏光に対し
22.5゜結晶軸を傾けて配置すると、Ｐ偏光、Ｓ偏光は各
々45゜回転する。尚、第７図（ｂ）では説明上、 と座標を45゜回転した状態を示している。The light beam whose polarization direction has been rotated is incident on the beam splitter 3 via the objective lens 4 and is reflected by the beam splitter 3 in a substantially right angle direction. The light beam reflected by the beam splitter 3 Assuming that the P-polarized light reflectance of the splitter 3 is 30% and the S-polarized light reflectance is 100%, the P-polarized light component P 0 is reduced by 30%, and FIG.
As shown in the figure, the apparent car rotation angle θ ′ increases (this is called “car rotation increase”). Here, the λ / 2 plate 6 through which the reflected light beam having the increased Kerr rotation angle θ ′ is transmitted is moved with respect to the P-polarized light.
When the 22.5 ° crystal axis is arranged at an angle, the P-polarized light and the S-polarized light are each rotated by 45 °. In FIG. 7B, for explanation, And the state where the coordinates are rotated by 45 °.
さて、第７図（ｂ）に示すように、カー回転増大を受
けた例えば第７図（ａ）のＡの光はＡ′となり、この
後、λ/2板６によりＰ偏光成分はＡ′Ｐ′、Ｓ偏光成分
はＡ′Ｓ′となり、集光レンズ７及びシリンドリカルレ
ンズ８を介してウォラストンプリズム９に入射される。Now, as shown in FIG. 7 (b), for example, the light of A in FIG. 7 (a) which has undergone the Kerr rotation increase becomes A ', and thereafter, the P-polarized light component is changed to A' by the λ / 2 plate 6. The P ′ and S polarized light components become A ′S ′, and are incident on the Wollaston prism 9 via the condenser lens 7 and the cylindrical lens 8.
ここで、ウォラストンプリズム９は、第８図に示すよ
うに、水晶等のような複屈折材料からなる２つのプリズ
ムI,IIを結晶軸が互いに90゜で交わるように接合したも
ので、図示のように接合面の周辺に対する角度が45゜に
なるように張り合わせた場合には、一面から入射された
光束のＰ偏光、Ｓ偏光が１゜程度の出射角度差で分割さ
れる。Here, as shown in FIG. 8, the Wollaston prism 9 is formed by joining two prisms I and II made of a birefringent material such as quartz so that their crystal axes cross each other at 90 °. In the case of bonding as described above, the P-polarized light and the S-polarized light of the light beam incident from one surface are divided by an emission angle difference of about 1 °.
したがって、第７図（ｂ）に示すように、カー回転増
大を受け、さらにλ/2板６によりＡ′Ｐ′となったＰ偏
光成分の光及びＡ′Ｓ′となったＳ偏光成分の光は、ウ
ォラストンプリズム９により分割され、２つの受光素子
10a,10bによって夫々受光される。そして両受光素子10
a,10bの出力差が光磁気信号として検出される。Accordingly, as shown in FIG. 7 (b), the light of the P-polarized light component which has become A'P 'and the S-polarized light which has become A'S' by the λ / 2 plate 6 are further subjected to the Kerr rotation increase. The light is split by the Wollaston prism 9 and the two light receiving elements
The light is received by 10a and 10b, respectively. And both light receiving elements 10
The output difference between a and 10b is detected as a magneto-optical signal.
また、光磁気情報記録媒体５の情報信号の磁界方向が
反対方向の時の反射光（第７図（ａ）のＢ）も同様に、
カー回転増大を受けた後Ｂ′となり、この後、λ/2板６
によりＰ偏光成分はＢ′Ｐ′、Ｓ偏光成分はＢ′Ｓ′と
なり、集光レンズ７及びシリンドリカルレンズ８を介し
てウォラストンプリズム９に入射され、ウォラストンプ
リズム９によって分割され、２つの受光素子10a,10bに
よって夫々受光される。そして両受光素子10a,10bの出
力差が光磁気信号として検出される。Similarly, the reflected light (B in FIG. 7A) when the magnetic field direction of the information signal of the magneto-optical information recording medium 5 is in the opposite direction is also the same.
After receiving an increase in the car rotation, it becomes B ', and thereafter, the λ / 2 plate 6
As a result, the P-polarized light component becomes B'P 'and the S-polarized light component becomes B'S'. The light enters the Wollaston prism 9 via the condenser lens 7 and the cylindrical lens 8, is split by the Wollaston prism 9, and is divided into two light beams. The light is received by the elements 10a and 10b, respectively. Then, the output difference between the two light receiving elements 10a and 10b is detected as a magneto-optical signal.
ここで、両受光素子10a,10bの出力差は光磁気情報記
録媒体５に記録された情報信号の磁界方向に応じて正，
負の値をとり、したがって、両受光素子10a,10bの出力
差の正，負を検出することによって２値化された情報信
号を検出することができるわけである また、上記受光素子10は焦点検出にも用いられ、この
ときの焦点検出には、集光レンズ７とシリンドリカルレ
ンズ８とを用い、シリンドリカルレンズ８の曲率の無い
面による集光点と、曲率の有る面による集光点のほぼ中
心ビームが円形となる位置に受光素子10を配置すると、
合焦時には、第５図（ａ）に示すように、光束は各受光
素子10a,10bの受光面の中心に真円状に集光される。ま
た、対物レンズ４と光磁気情報記録媒体５との間隔に応
じて焦点位置がずれると、非点収差により、各受光素子
10a,10bの受光面上の集光像は、第５図（ｂ）や第５図
（ｃ）に示すように、楕円形状となり、その楕円の傾き
方向によって焦点位置のずれ方向が検出される。したが
って、各受光素子10a,10bとして受光面が４分割された
４分割素子を用い、第５図（ｂ）に示すように、各分割
された受光面からの出力を、E,F,G,Hとすると、焦点信
号ΔＦは、ΔＦ＝（Ｅ＋Ｇ）−（Ｆ＋Ｈ）で得られ、焦
点信号ΔＦの正，負によって焦点のずれ方向が容易に検
出される。また、焦点信号ΔＦが“0"となるように対物
レンズ４と光磁気情報記録媒体５との間隔をアクチュエ
ータによって制御することにより、フォーカシング制御
が容易となる。Here, the output difference between the two light receiving elements 10a and 10b is positive or negative according to the magnetic field direction of the information signal recorded on the magneto-optical information recording medium 5.
It takes a negative value, so that a binary information signal can be detected by detecting whether the output difference between the two light receiving elements 10a and 10b is positive or negative. The focus detection at this time is performed by using a condenser lens 7 and a cylindrical lens 8, and the focal point of the cylindrical lens 8 having a non-curvature surface and the focal point of the cylindrical lens 8 having a curvature surface are approximately determined. When the light receiving element 10 is arranged at a position where the center beam is circular,
At the time of focusing, as shown in FIG. 5 (a), the light beam is condensed in a perfect circle at the center of the light receiving surface of each of the light receiving elements 10a and 10b. If the focal position is shifted in accordance with the distance between the objective lens 4 and the magneto-optical information recording medium 5, each light-receiving element is caused by astigmatism.
The condensed images on the light receiving surfaces 10a and 10b have an elliptical shape as shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c), and the shift direction of the focal position is detected based on the inclination direction of the ellipse. . Therefore, as each light receiving element 10a, 10b, a four-divided element whose light receiving surface is divided into four is used, and as shown in FIG. 5 (b), the output from each divided light receiving surface is E, F, G, Assuming that H, the focus signal ΔF is obtained by ΔF = (E + G) − (F + H), and the direction of the focus shift can be easily detected based on whether the focus signal ΔF is positive or negative. Further, by controlling the distance between the objective lens 4 and the magneto-optical information recording medium 5 by an actuator so that the focus signal ΔF becomes “0”, focusing control becomes easy.
尚、第５図では、各受光素子10a,10bの各々を４分割
素子としたが、焦点検出は一方の受光素子のみで得られ
る。In FIG. 5, each of the light receiving elements 10a and 10b is a four-divided element, but focus detection can be obtained with only one of the light receiving elements.
（発明が解決しようとする課題） ところで、第４図に示した光磁気検出装置において
は、前述したように、カー回転角を増大することがで
き、しかもＰ偏光成分とＳ偏光成分とをウォラストンプ
リズムで分割して検出する構成のため、光磁気情報検出
時におけるS/N比の向上が容易に図れ、また、光磁気情
報検出と焦点位置検出とが同一の受光素子10で検出でき
るという利点を有するが、ビームスプリッタ３からの受
光素子10に至る光路中にλ/2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と多数の
光学素子を配置せねばならず、部品コストがかかるとい
う欠点があり、また、多数の光学素子を組合せているた
め、光軸調整等、組み付け調整にも手間がかかり、この
ため、生産コストが増大するという問題が生じる。(Problems to be Solved by the Invention) In the magneto-optical detection device shown in FIG. 4, as described above, the Kerr rotation angle can be increased, and the P-polarized light component and the S-polarized light component Because of the configuration of detecting by splitting with a ton prism, it is easy to improve the S / N ratio at the time of detecting magneto-optical information, and it is said that magneto-optical information detection and focus position detection can be detected by the same light receiving element 10 Although it has an advantage, a λ / 2 plate 6, a condenser lens 7, a cylindrical lens 8, a Wollaston prism 9, and a large number of optical elements must be arranged in the optical path from the beam splitter 3 to the light receiving element 10. There is a disadvantage that the cost is high, and since a large number of optical elements are combined, assembly adjustment such as optical axis adjustment requires time and effort, which causes a problem that the production cost increases.
また、同一光軸上に多数の光学素子が配置されるた
め、光路長が長くなり、小型化が図りにくいという問題
も生じる。Further, since a large number of optical elements are arranged on the same optical axis, the optical path length becomes long, and there is a problem that miniaturization is difficult.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、光
磁気検出装置の検出精度を低下することなく、従来の複
雑な光磁気検出用光学系を簡易化し、装置の小型化、低
コスト化を実現することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and simplifies a conventional complicated magneto-optical detection optical system without reducing the detection accuracy of the magneto-optical detection device, thereby reducing the size and cost of the device. The purpose is to realize.
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では第１の構成とし
て、半導体レーザ光源から出射された直線偏光の光束を
対物レンズを介して光磁気情報記録媒体に照射し、上記
光磁気情報記録媒体からの反射光を光学系を介して受光
素子に集光し、その受光素子の出力信号から上記光磁気
情報記録媒体に記録された情報を検出する光磁気検出装
置において、上記光磁気情報記録媒体からの反射光を上
記受光素子に集光する光学系として集光レンズを設ける
と共に、該集光レンズと上記受光素子との間にウォラス
トンプリズムを設け、該ウォラストンプリズムを光軸に
対して傾けて配置したことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the present invention, as a first configuration, a linearly polarized light beam emitted from a semiconductor laser light source is irradiated onto a magneto-optical information recording medium via an objective lens. A magneto-optical detection device that condenses reflected light from the magneto-optical information recording medium on a light-receiving element via an optical system and detects information recorded on the magneto-optical information recording medium from an output signal of the light-receiving element. Providing a condensing lens as an optical system for condensing reflected light from the magneto-optical information recording medium on the light receiving element, and providing a Wollaston prism between the condensing lens and the light receiving element; It is characterized in that the prism is arranged to be inclined with respect to the optical axis.
また、本発明では、第２の構成として、光磁気検出装
置において、光磁気情報記録媒体からの反射光を受光素
子に集光する光学系中にウォラストンプリズムの一面を
円柱形状とした光学素子を備えたことを特徴とする。Further, according to the present invention, as a second configuration, in the magneto-optical detection device, an optical element in which one surface of a Wollaston prism has a cylindrical shape is provided in an optical system for condensing reflected light from a magneto-optical information recording medium on a light receiving element. It is characterized by having.
また、本発明では、上記２つの構成の夫々に対して、
ウォラストンプリズム又はウォラストンプリズムの一面
を円柱形状とした光学素子を光軸に対して略45゜回転さ
せた配置したことを特徴とする。In the present invention, for each of the above two configurations,
The Wollaston prism or an optical element having a cylindrical surface on one side of the Wollaston prism is arranged so as to be rotated by about 45 ° with respect to the optical axis.
（作用） 上記第１の構成によれば、ウォラストンプリズムを光
軸に対して傾けて配置したことにより、集光レンズとウ
ォラストンプリズムとが非点収差方式の焦点検出光学系
として作用し、シリンドリカルレンズが不要となる。ま
た、さらにウォラストンプリズムを光軸に対して45゜回
転することにより、λ/2板も不要となる。(Operation) According to the first configuration, by arranging the Wollaston prism at an angle with respect to the optical axis, the condenser lens and the Wollaston prism act as an astigmatic focus detection optical system, The need for a cylindrical lens is eliminated. Further, by rotating the Wollaston prism by 45 ° with respect to the optical axis, the λ / 2 plate becomes unnecessary.
また、上記第２の構成によれば、ウォラストンプリズ
ムの一面を円柱形状とした光学素子を用いることによ
り、この光学素子の円柱形状面がシリンドリカルレンズ
として作用し、シリンドリカルレンズが不要となる。ま
た、さらに上記光学素子を光軸に対して45゜回転するこ
とにより、λ/2板も不要となる。Further, according to the second configuration, by using an optical element in which one surface of the Wollaston prism has a cylindrical shape, the cylindrical surface of the optical element acts as a cylindrical lens, and the cylindrical lens is not required. Further, by rotating the optical element by 45 ° with respect to the optical axis, a λ / 2 plate is not required.
（実 施 例） 以下、本発明を図面の実施例に基づいて詳細に説明す
る。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example of the drawings.
第１図は本発明による光磁気検出装置の検出光学系の
一構成例を示し、同図において、符号１は半導体レーザ
光源、符号２はカップリングレンズ、符号３はビームス
プリッタ、符号４は対物レンズ、符号５は光磁気情報記
録媒体、符号６はλ/2板、符号７は集光レンズ、符号９
はウォラストンプリズム、符号10は受光素子を夫々示し
ており、第４図に示した光磁気検出装置の検出光学系の
構成部品と同符号のものは、同様の機能を有する光学部
品である。FIG. 1 shows a configuration example of a detection optical system of a magneto-optical detection device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a semiconductor laser light source, reference numeral 2 denotes a coupling lens, reference numeral 3 denotes a beam splitter, and reference numeral 4 denotes an objective. Reference numeral 5 denotes a magneto-optical information recording medium, reference numeral 6 denotes a λ / 2 plate, reference numeral 7 denotes a condenser lens, reference numeral 9
Denotes a Wollaston prism, and reference numeral 10 denotes a light receiving element. The same reference numerals as those of the components of the detection optical system of the magneto-optical detection device shown in FIG. 4 denote optical components having the same functions.
ここで、本発明による特徴は、集光レンズ７と受光素
子10との間に設けられたウォラストンプリズム９を光軸
に対して傾けて配置したことを特徴とするものである。Here, the feature of the present invention is that the Wollaston prism 9 provided between the condenser lens 7 and the light receiving element 10 is arranged to be inclined with respect to the optical axis.
このような構成からなる光磁気検出装置においては、
半導体レーザ光源１から出射された直線偏光の光束はカ
ップリングレンズ２によって平行光とされ、ビームスプ
リッタ３、対物レンズ４を介して光磁気情報記録媒体５
の情報記録面上に集光され、約１μｍ径の光スポットと
して照射される。そして、光磁気情報記録媒体５の情報
信号の磁界方向に応じて偏光面が回転（カー回転）され
た反射光は、対物レンズ４を介して平行光に戻された
後、ビームスプリッタ３によってカー回転角が増大され
て略直角方向に反射される。そして、ビームスプリッタ
３によって反射された光束は集光レンズ７を介して集束
光となり、λ/2板６を介して偏光方向が45゜回転された
後、ウォラストンプリズム９を介してＰ偏光成分とＳ偏
光成分の光束に分割され、夫々に対応する２つの受光素
子10a,10bの受光面に夫々集光され、２つの受光素子10
の出力差から光磁気情報が検出される。In the magneto-optical detection device having such a configuration,
A linearly polarized light beam emitted from the semiconductor laser light source 1 is converted into parallel light by a coupling lens 2, and is transmitted through a beam splitter 3 and an objective lens 4 to a magneto-optical information recording medium 5.
And is irradiated as a light spot having a diameter of about 1 μm. The reflected light whose polarization plane is rotated (Kerr rotation) in accordance with the magnetic field direction of the information signal of the magneto-optical information recording medium 5 is returned to parallel light via the objective lens 4, and The rotation angle is increased and the light is reflected in a substantially right angle direction. Then, the light beam reflected by the beam splitter 3 becomes condensed light through a condenser lens 7, and after the polarization direction is rotated by 45 ° through a λ / 2 plate 6, the P-polarized light component is passed through a Wollaston prism 9. And S-polarized light components, and are respectively condensed on the light receiving surfaces of two corresponding light receiving elements 10a and 10b.
The magneto-optical information is detected from the output difference.
尚、光磁気情報の検出原理の詳細は、第４図に示した
従来の光磁気検出装置と同様であるため説明を省略す
る。The details of the principle of detecting the magneto-optical information are the same as those of the conventional magneto-optical detection device shown in FIG.
次に、焦点検出であるが、本発明では前述したように
集光レンズ７と受光素子10との間に設けられたウォラス
トンプリズム９を光軸ｒに対して傾けて配置することに
より、集光レンズ７とウォラストンプリズム９とを非点
収差方式の焦点検出光学系として作用させ、従来のシリ
ンドリカルレンズ８を用いた場合と同様の焦点検出が行
なえるようにしたものである。Next, focus detection is performed. In the present invention, as described above, the Wollaston prism 9 provided between the condenser lens 7 and the light receiving element 10 is disposed at an angle with respect to the optical axis r, thereby collecting light. The optical lens 7 and the Wollaston prism 9 are operated as a focus detection optical system of an astigmatism method so that focus detection similar to the case of using the conventional cylindrical lens 8 can be performed.
すなわち、特公昭61−61178号公報等に見られるよう
に、光源と受光素子の光路中であって集束光や発散光の
ような非平行光束の光路中に平行平面板を光軸に対して
傾斜させて配置した場合、非点収差が発生し、これを利
用して焦点検収を行なう方法が知られているが、本発明
ではこれに着目し、シリンドリカルレンズ８を用いて非
点収差を発生させて焦点検出を行なう変わりに、ウォラ
ストンプリズム９を集光レンズ７の光軸ｒに対して傾け
て配置することにより、平行平板の場合と同様に非点収
差を発生させ、焦点検出が行なわれるようにしたもので
ある。That is, as seen in Japanese Patent Publication No. 61-17878, etc., a plane-parallel plate is positioned with respect to the optical axis in the optical path of a light source and a light receiving element and in the optical path of a non-parallel light beam such as convergent light or divergent light. When arranged at an angle, astigmatism occurs, and a method of performing focus inspection using the astigmatism is known. However, in the present invention, attention is paid to this, and astigmatism is generated using the cylindrical lens 8. Instead of performing focus detection, the Wollaston prism 9 is disposed at an angle with respect to the optical axis r of the condenser lens 7 so that astigmatism is generated as in the case of a parallel plate, and focus detection is performed. It is intended to be.
ここで、第１図に示す構成の光磁気検出光学系におい
ては、集光レンズ７で集束光となった光束はウォラスト
ンプリズム９を透過した際に、ウォラストンプリズム９
が光軸ｒに対して傾いて配置されているため、第１図中
の面内と紙面と直交する面とで集光点が異なり、いわゆ
る非点収差が発生する。したがって、この２つの異なる
集光点の略中心に、受光面が４分割された４分割素子を
配置することにより、第２図に示すように、焦点位置に
応じて受光面上の集光光像が変化し、合焦時には第２図
（ａ）の如く円形に集光され、非合焦時には第２図
（ｂ），（ｃ）の如く焦点のずれ方向に応じて傾き方向
の異なる楕円形に集光される。Here, in the magneto-optical detection optical system having the configuration shown in FIG. 1, when the light flux condensed by the condenser lens 7 passes through the Wollaston prism 9,
Are arranged obliquely with respect to the optical axis r, so that the light converging point differs between the plane in FIG. 1 and the plane perpendicular to the paper surface, and so-called astigmatism occurs. Therefore, by arranging a four-divided element having a light-receiving surface divided into four at substantially the center of the two different light-condensing points, as shown in FIG. The image changes and is focused in a circular shape as shown in FIG. 2 (a) at the time of focusing, and an ellipse having a different inclination direction according to the direction of defocus as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c) at the time of out of focus. Focused on the shape.
したがって、従来技術で述べた方法と同様に、４分割
素子の各分割された受光面からの出力をE,F,G,Hとすれ
ば、焦点信号ΔＦは、 ΔＦ＝（Ｅ＋Ｇ）−（Ｆ＋Ｈ） で得られ、焦点信号ΔＦの正，負によって焦点のずれ方
向が容易に検出される。また、焦点信号がΔＦ＝０とな
るように、対物レンズ４と光磁気情報記録媒体５との間
隔をアクチュエータによって制御することにより、フォ
ーカシング制御を容易に行なうことができる。Therefore, assuming that the outputs from the respective divided light receiving surfaces of the four-divided element are E, F, G, and H, as in the method described in the related art, the focus signal ΔF becomes ΔF = (E + G) − (F + H). ), And the direction of defocus can be easily detected based on whether the focus signal ΔF is positive or negative. By controlling the distance between the objective lens 4 and the magneto-optical information recording medium 5 by an actuator so that the focus signal becomes ΔF = 0, focusing control can be easily performed.
さて、以上のように、本発明による光磁気検出装置で
は、第１図に示すように、ウォラストンプリズム９を光
軸ｒに対して傾けて配置したことにより、集光レンズ７
とウォラストンプリズム９とが非点収差方式の焦点検出
光学系として作用し、シリンドリカルレンズを設ける必
要がなくなり、部品点数を削減することができる。As described above, in the magneto-optical detection device according to the present invention, as shown in FIG. 1, the Wollaston prism 9 is arranged to be inclined with respect to the optical axis r.
The Wollaston prism 9 and the Wollaston prism 9 function as an astigmatism-type focus detection optical system, eliminating the need to provide a cylindrical lens, and reducing the number of components.
ところで、光磁気信号検出においては、前述したよう
に、λ/2板６とウォラストンプリズム９との作用によっ
て、光束をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分割して２つの
受光素子10a,10bに夫々受光させ、両者の受光量の差、
すなわち、出力差から光磁気信号を得ているが、ウォラ
ストンプリズム９を光軸に対して45゜回転して配置する
と、λ/2板６も不要となる。In the magneto-optical signal detection, as described above, the light beam is divided into a P-polarized component and an S-polarized component by the action of the λ / 2 plate 6 and the Wollaston prism 9, and the two light receiving elements 10a and 10b Respectively, the difference in the amount of received light between the two,
That is, the magneto-optical signal is obtained from the output difference. However, if the Wollaston prism 9 is arranged to be rotated by 45 ° with respect to the optical axis, the λ / 2 plate 6 becomes unnecessary.
したがって、第１図に示すように光軸ｒに対して、ウ
ォラストンプリズム９を傾けると共に、光軸に対して45
゜回転して配置することにより、シリンドリカルレンズ
とλ/2板とが不要となり、第４図に示した従来の光磁気
検出装置と比べて、部品点数を大幅に減らすことができ
る。Therefore, as shown in FIG. 1, the Wollaston prism 9 is inclined with respect to the optical axis r,
゜ By arranging in a rotated manner, the need for a cylindrical lens and a λ / 2 plate is eliminated, and the number of components can be greatly reduced as compared with the conventional magneto-optical detection device shown in FIG.
次に、第３図（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施例
を示す光学素子の斜視図及び上面図であり、この光学素
子９′は、ウォラストンプリズム９の光入射側若しくは
光出射側の何れか一面を円柱形状とした物である。すな
わち、ウォラストンプリズム９の一面を円柱形状面９′
ａとすることにより、この円柱形状面９′ａの作用によ
り、シリンドリカルレンズと同様の機能を持たせること
ができる。3 (a) and 3 (b) are a perspective view and a top view of an optical element showing a second embodiment of the present invention. This optical element 9 'is a light incident side of a Wollaston prism 9. Alternatively, one of the surfaces on the light emitting side is formed in a cylindrical shape. That is, one surface of the Wollaston prism 9 is formed into a cylindrical surface 9 '.
By setting a, the function similar to that of the cylindrical lens can be provided by the action of the cylindrical surface 9'a.
したがって、第１図に示す光磁気検出装置のウォラス
トンプリズム９に換えて、第３図に示す光学素子９′を
配置することによって、シリンドリカルレンズを使用し
た場合と同様の作用効果が得られ、シリンドリカルレン
ズが不要となる。尚、このときには上記光学素子９′を
光軸ｒに対して傾けて配置する必要は無い。Therefore, by arranging the optical element 9 'shown in FIG. 3 in place of the Wollaston prism 9 of the magneto-optical detection device shown in FIG. 1, the same operation and effect as in the case where a cylindrical lens is used can be obtained. The need for a cylindrical lens is eliminated. In this case, it is not necessary to arrange the optical element 9 'at an angle to the optical axis r.
また、さらに上記光学素子９′を光軸に対して45゜回
転することにより、λ/2板６も不要となる。Further, by rotating the optical element 9 'by 45 ° with respect to the optical axis, the λ / 2 plate 6 is not required.
したがって、第３図に示す光学素子９′をウォラスト
ンプリズム９に換えて配置し、さらに、光軸ｒに対して
45゜回転して配置することにより、シリンドリカルレン
ズとλ/2板とが不要となり、第４図に示した従来の光磁
気検出装置と比べて、部品点数を大幅に減らすことがで
きる。Therefore, the optical element 9 ′ shown in FIG. 3 is arranged in place of the Wollaston prism 9, and further, with respect to the optical axis r.
By arranging it by 45 °, a cylindrical lens and a λ / 2 plate are not required, and the number of parts can be greatly reduced as compared with the conventional magneto-optical detector shown in FIG.
（発明の効果） 以上、図示の実施例に基づいて説明したように、本発
明による光磁気検出装置では、従来の光磁気検出装置に
比べて光学部品点数を大幅に減らすことができ、部品コ
ストの低減や、組み付けや調整時の手間を削減すること
ができ、製造コストを大幅に低減することができる。(Effects of the Invention) As described above with reference to the illustrated embodiment, the magneto-optical detection device according to the present invention can greatly reduce the number of optical components as compared with the conventional magneto-optical detection device, and can reduce component costs. , And labor for assembling and adjusting can be reduced, and the manufacturing cost can be significantly reduced.
また、同一光軸上に配置される光学部品数を大幅に減
らすことができるため、光路長を短くでき、装置の小型
化を容易に図ることができる。Further, since the number of optical components arranged on the same optical axis can be greatly reduced, the optical path length can be shortened, and the size of the device can be easily reduced.
したがって、本発明によれば、光磁気検出装置の検出
精度を低下することなく、装置の小型化、低コスト化を
実現することができる。Therefore, according to the present invention, the size and cost of the magneto-optical detection device can be reduced without lowering the detection accuracy.
第１図は本発明の第１の実施例を示す光磁気検出装置の
概略構成図、第２図は同上装置における焦点検出時の受
光素子面上の集光像を示し、同図（ａ）は合焦時、同図
（ｂ），（ｃ）は非合焦時の状態を夫々示す図である。
第３図（ａ）は本発明の第２の実施例を示す光学素子の
斜視図、同図（ｂ）は同上光学素子の上面図である。第
４図は従来技術の一例を示す光磁気検出装置の概略構成
図、第５図は同上装置における焦点検出時の受光素子面
上の集光像を示し、同図（ａ）は合焦時、同図（ｂ），
（ｃ）は非合焦時の状態を夫々示す図である。第６図は
光磁気情報記録媒体の情報信号記録状態の説明図、第７
図（ａ）はカー効果によるＰ偏光光の回転状態を示す説
明図、同図（ｂ）はビームスプリッタ及びとλ/2板通過
後のＰ偏光光の回転状態を示す説明図、第８図はウォラ
ストンプリズムの説明図である。 １……半導体レーザ光源、２……カップリングレンズ、
３……ビームスプリッタ、４……対物レンズ、５……光
磁気情報記録媒体、６……λ/2板、７……集光レンズ、
８……シリンドリカルレンズ、９……ウォラストンプリ
ズム、９′……ウォラストンプリズムの一面を円柱形状
とした光学素子、10……受光素子列、10a,10b……受光
素子、ｒ……光軸。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a magneto-optical detection device showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a condensed image on a light receiving element surface during focus detection in the same device. FIGS. 3B and 3C are diagrams showing a state at the time of focusing, and FIGS.
FIG. 3 (a) is a perspective view of an optical element showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) is a top view of the optical element. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a magneto-optical detection device showing an example of the prior art, and FIG. 5 shows a condensed image on a light receiving element surface at the time of focus detection in the above device, and FIG. , FIG.
(C) is a figure which shows the state at the time of out of focus, respectively. FIG. 6 is an explanatory diagram of an information signal recording state of the magneto-optical information recording medium, and FIG.
8A is an explanatory view showing the rotation state of the P-polarized light due to the Kerr effect. FIG. 8B is an explanatory view showing the rotation state of the P-polarized light after passing through the beam splitter and the λ / 2 plate. FIG. 4 is an explanatory diagram of a Wollaston prism. 1 ... Semiconductor laser light source, 2 ... Coupling lens,
3 ... Beam splitter, 4 ... Objective lens, 5 ... Magneto-optical information recording medium, 6 ... λ / 2 plate, 7 ... Condenser lens,
Reference numeral 8: cylindrical lens, 9: Wollaston prism, 9 ': an optical element having a cylindrical surface on one side of the Wollaston prism, 10: light receiving element array, 10a, 10b: light receiving element, r: optical axis .
Claims (3)
の光束を対物レンズを介して光磁気情報記録媒体に照射
し、上記光磁気情報記録媒体からの反射光を光学系を介
して受光素子に集光し、その受光素子の出力信号から上
記光磁気情報記録媒体に記録された情報を検出する光磁
気検出装置において、上記光磁気情報記録媒体からの反
射光を上記受光素子に集光する光学系として集光レンズ
を設けると共に、該集光レンズと上記受光素子との間に
ウォラストンプリズムを設け、該ウォラストンプリズム
を光軸に対して傾けて配置したことを特徴とする光磁気
検出装置。1. A light beam of linearly polarized light emitted from a semiconductor laser light source is applied to a magneto-optical information recording medium via an objective lens, and reflected light from the magneto-optical information recording medium is applied to a light receiving element via an optical system. In a magneto-optical detection device for condensing and detecting information recorded on the magneto-optical information recording medium from an output signal of the light-receiving element, an optical device for condensing reflected light from the magneto-optical information recording medium to the light-receiving element A condensing lens is provided as a system, a Wollaston prism is provided between the condensing lens and the light receiving element, and the Wollaston prism is arranged to be inclined with respect to the optical axis. .
の光束を対物レンズを介して光磁気情報記録媒体に照射
し、上記光磁気情報記録媒体からの反射光を光学系を介
して受光素子に集光し、その受光素子の出力信号から上
記光磁気情報記録媒体に記録された情報を検出する光磁
気検出装置において、上記光磁気情報記録媒体からの反
射光を上記受光素子に集光する光学系中にウォラストン
プリズムの一面を円柱形状とした光学素子を備えたこと
を特徴とする光磁気検出装置。2. A method for irradiating a linearly polarized light beam emitted from a semiconductor laser light source to a magneto-optical information recording medium via an objective lens, and reflecting light from the magneto-optical information recording medium to a light receiving element via an optical system. In a magneto-optical detection device for condensing and detecting information recorded on the magneto-optical information recording medium from an output signal of the light-receiving element, an optical device for condensing reflected light from the magneto-optical information recording medium to the light-receiving element A magneto-optical detector comprising an optical element having a cylindrical surface on one side of a Wollaston prism in a system.
置において、ウォラストンプリズム又はウォラストンプ
リズムの一面を円柱形状とした光学素子を光軸に対して
略45゜回転させて配置したことを特徴とする光磁気検出
装置。3. The magneto-optical detection device according to claim 1, wherein the Wollaston prism or the optical element having a cylindrical surface on one side of the Wollaston prism is disposed by being rotated by about 45 ° with respect to the optical axis. A magneto-optical detection device, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26584288A JP2698121B2 (en) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | Magneto-optical detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26584288A JP2698121B2 (en) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | Magneto-optical detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02113458A JPH02113458A (en) | 1990-04-25 |
| JP2698121B2 true JP2698121B2 (en) | 1998-01-19 |
Family
ID=17422825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26584288A Expired - Lifetime JP2698121B2 (en) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | Magneto-optical detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698121B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19645110A1 (en) | 1996-11-01 | 1998-05-07 | Thomson Brandt Gmbh | Recording or reproducing device and method for detecting a focus state |
| CN113588216B (en) * | 2021-08-02 | 2023-09-19 | 中国科学院光电技术研究所 | Quick high-precision calibrating device and method for optical zero position of polaroid |
-
1988
- 1988-10-21 JP JP26584288A patent/JP2698121B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02113458A (en) | 1990-04-25 |
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