JP3458024B2 - 光ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光磁気記録媒体
に対して情報の記録再生を行う光ヘッドに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光磁気記録媒体に記録された情
報を再生する光ヘッドにおいては、半導体レーザからの
読み取り光を、対物レンズ経て光磁気記録媒体にスポッ
ト状に照射し、この光磁気記録媒体で反射される戻り光
を、偏光方向が互いに直交する二つの光束に分離して、
それらの光束の強度変化から光磁気信号を検出すると共
に、その光磁気信号を正確に検出するために、光磁気記
録媒体からの戻り光に基づいて、対物レンズの光磁気記
録媒体に対する相対的位置ずれを表すフォーカスエラー
信号およびトラッキングエラー信号を検出する必要があ
る。

【０００３】このような光ヘッドとして、本願人は、例
えば、特開平５−１２０７５５号公報において、図２４
に示すようなものを提案している。この光ヘッドにおい
ては、図２５に平面図をも示すように、シリコン基板２
１に半導体レーザ２２をマウントし、この半導体レーザ
２１からの出射光を、同様にシリコン基板２１にマウン
トした立ち上げミラー２４で反射させて、ホログラム素
子２５および対物レンズ２６を経て光磁気記録媒体２７
に照射している。ホログラム素子２５には、シリコン基
板２１に面する表面に、格子方向が光磁気記録媒体２７
の情報トラック方向Ｘとほぼ平行で、±１次回折光に逆
方向のフォーカルパワーを与えるレンズ作用を有する第
１のホログラム２５ａを形成し、反対側の表面には、格
子方向がＸ方向と直交するＹ方向にほぼ平行な第２のホ
ログラム２５ｂを形成し、これら第１，第２のホログラ
ム２５ａ，２５ｂを０次光で透過する半導体レーザ２１
からの光を、対物レンズ２６を経て光磁気記録媒体２７
に照射している。

【０００４】また、光磁気記録媒体２７で反射される戻
り光は、対物レンズ２６を経てホログラム素子２５の第
２のホログラム２５ｂに入射させ、ここで回折される±
１次回折光を、それぞれ第１の稠密格子２８ａを形成し
た第１の偏光分離素子２８Ａおよび、第２の稠密格子２
８ｂを形成した第２の偏光分離素子２８Ｂを経て、シリ
コン基板２１に形成した第３および第４の光検出器２３
Ｃおよび２３Ｄで分離して受光している。ここで、第
１，第２の偏光分離素子２８Ａ，２８Ｂは、それぞれ第
３，第４の光検出器２３Ｃ，２３Ｄ上にマウントされ、
第１，第２の稠密格子２８ａ，２８ｂは、それらの格子
方向が互いに直交するように、Ｙ方向に対して±４５°
傾いて形成されている。また、第３，第４の光検出器２
３Ｃ，２３Ｄは、それぞれＸ方向の分割線で２分割され
た二つの受光領域２３ｇ，２３ｈ；２３ｉ，２３ｊをも
って構成されている。

【０００５】このようにして、第３，第４の光検出器２
３Ｃ，２３Ｄで、第１，第２の稠密格子２８ａ，２８ｂ
を０次光で透過する互いに直交する偏光方向の戻り光を
受光することにより、これら第３，第４の光検出器２３
Ｃ，２３Ｄの出力に基づいて、光磁気信号を検出すると
共に、プッシュプル法によりトラッキングエラー信号を
検出するようにしている。

【０００６】他方、第２のホログラム２５ｂを０次光で
透過する光磁気記録媒体２７からの戻り光は、第１のホ
ログラム２５ａに入射させ、ここで回折される互いに逆
方向のフォーカルパワーを有する±１次回折光を、シリ
コン基板２１にそれぞれ形成した第１および第２の光検
出器２３Ａおよび２３Ｂで分離して受光している。ここ
で、第１，第２の光検出器２３Ａ，２３Ｂは、それぞれ
Ｙ方向の分割線で分割した三つの受光領域２３ａ，２３
ｂ，２３ｃ；２３ｄ，２３ｅ，２３ｆをもって構成され
ている。このようにして、第１，第２の光検出器２３
Ａ，２３Ｂの出力に基づいて、ビームサイズ法によりフ
ォーカスエラー信号を検出するようにしている。

【０００７】また、従来の他の光ヘッドとして、例え
ば、特開平３−２１２８２８号公報には、図２６に示す
ようなものが開示されている。この光ヘッドにおいて
は、半導体レーザ３１、台形プリズム３２、光検出器３
３ａ，３３ｂ等の光学素子をパッケージ３４内に収納し
ている。また、台形プリズム３２は、複屈折性材料をも
って構成され、その上面３２ａは４５°傾斜していると
共に、この面上にハーフミラー３５が設けられている。

【０００８】図２６では、半導体レーザ３１からの光束
を、ハーフミラー３５に入射させ、ここで反射される光
束をパッケージ３４に形成したガラス窓３６から出射さ
せて、対物レンズ３７により光磁気記録媒体３８に照射
している。また、光磁気記録媒体３８で反射される戻り
光は、対物レンズ３７およびガラス窓３６を経てハーフ
ミラー３５に入射させ、このハーフミラー３５を透過す
る戻り光を、台形プリズム３２に入射させてこれを下面
３２ｂを経て透過させることにより、非点収差を与える
と共に、偏光方向が直交する２つの光束に分離し、それ
らの光束をそれぞれ４分割受光領域からなる光検出器３
３ａ，３３ｂで受光している。

【０００９】このようにして、一方の光検出器３３ａま
たは３３ｂの４分割受光領域の出力に基づいて非点収差
法によりフォーカスエラー信号を検出し、また光検出器
３３ａの４分割受光領域の出力の総和と、光検出器３３
ｂの４分割受光領域の出力の総和との差により光磁気信
号を検出するようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図２４に示した光ヘッ
ドによれば、光磁気記録媒体２７からの戻り光のうち、
第１のホログラム２５ａで回折された光と、第２のホロ
グラム２５ｂで回折された光とで、フォーカスエラー信
号と光磁気信号とを別々に検出するようにしているの
で、フォーカスエラー信号の検出に第１，第２の偏光分
離素子２８Ａ，２８Ｂの影響が及ぶことがなく、フォー
カスエラー信号を正確に検出できると共に、各光検出器
２３Ａ〜２３Ｄの受光領域の分割線を、対応するホログ
ラムの回折方向と平行とすることで、波長変化による光
検出器上でのスポットの移動を、その分割線方向とする
ことができ、したがって、波長変化が生じても、フォー
カスエラー信号およびトラッキングエラー信号にオフセ
ットが生じることがないという利点がある。

【００１１】しかしながら、本発明者らによる種々の実
験によれば、この光ヘッドには、以下に説明する改良す
べき点があることが判明した。すなわち、通常、情報の
記録時または消去時には、光磁気記録媒体に高出力の光
を照射する必要があり、図２４において、この要求を満
たすためには、第１，第２のホログラム２５ａ，２５ｂ
を０次光として透過する光の透過率を高く（例えば、７
０％以上）して、半導体レーザ２２からの光を、ホログ
ラム素子２５および対物レンズ２６を経て光磁気記録媒
体２７に効率良く集光する必要がある。

【００１２】しかし、このようにホログラム素子２５に
おける０次光の透過率を高くすると、±１次回折光の回
折効率が低く（例えば、それぞれ１５％以下）なるた
め、復路において、光磁気記録媒体２７からの戻り光の
うち、第２のホログラム２５ｂで回折される±１次回折
光が、ごく僅かとなり、信号成分を含んだ戻り光のほと
んどが、第２のホログラム２５ｂを０次光として透過し
てしまう。このため、信号成分の損失が大きくなり、Ｃ
／Ｎの高い光磁気信号が得られにくくなる。

【００１３】また、図２６に示した従来例では、その公
報第４頁左下欄に、フォーカス信号検出範囲δは、

【数１】 で表される、と記載されている。ここで、Ｌは台形プリ
ズム３２の上面３２ａと下面３２ｂの間隔、ｎは台形プ
リズム３２の屈折率、Ｍは対物レンズ３７の横倍率であ
る。また、同公報第４頁右下欄には、台形プリズム３２
として、ｎ＝１．５の一般的な光学ガラスを用い、Ｍ＝
１／５、Ｌ＝２．０〜３．０ｍｍとした場合には、現行
の光ピックアップと同等な１０〜１５μｍのフォーカス
検出範囲を得ることができる旨、記載されている。

【００１４】これに対し、台形プリズム３２を複屈折性
材料で構成した場合の同様の考察はなされていないが、
例えば、複屈折性材料として水晶を用いた場合には、以
下のようになる。この場合、水晶の常光の屈折率は約
１．５３９、異常光の屈折率は約１．５４８である。ま
た、光磁気の場合には、半導体レーザ３１から出射され
る光を、ある程度高効率で光磁気記録媒体３８に照射す
る必要があるため、対物レンズ３７の横倍率Ｍは、０．
２７３程度、必要となる。これらのことを考慮して、δ
＝１０μｍ、ｎ＝１．５３９、Ｍ＝０．２７３とし、
（１）式をＬについて解くと（（１）式に、対物レンズ
３７の開口数がパラメータとして入っていないのは疑問
であるが）、Ｌ＝１．０５ｍｍが得られる。これらの数
値をもとに、光検出器３３ａ，３３ｂ上でのスポットダ
イアグラムを計算すると、図２７に示すようになる。す
なわち、この場合には、常光と異常光とが重なり合い、
光検出器３３ａ，３３ｂで完全に分離して受光すること
ができないことがわかる。

【００１５】なお、同公報には、図２８に示すように、
台形プリズム３２を、２種類の複屈折性材料よりなる三
角または台形プリズム４１ａ，４１ｂを貼り合わせて構
成することにより、光検出器３３ａ，３３ｂの間隔を広
げて、互いに他の光検出器への光の漏れ込みを防ぐよう
にしたものも開示されている。この場合、分離すべき光
の分離角を大きくすることが可能となるが、フォーカス
エラー信号の検出法として、再生専用の光ピックアップ
において最も一般的な非点収差法を用いる場合には、所
定の非点収差が得られるように、プリズムの材質やＬの
長さを選定する必要があるため、やはり分離することが
できなくなる。

【００１６】したがって、光検出器３３ａの４分割受光
領域の出力の総和と、光検出器３３ｂの４分割受光領域
の出力の総和との差を演算しても、結局は、光磁気信号
を検出することができないことになる。

【００１７】また、図２６に示した従来例においては、
光磁気記録媒体３８からの戻り光を、ハーフミラー３５
を透過させて台形プリズム３２に入射させているため、
ハーフミラー３５によって信号成分の半分が損失してし
まうという問題もある。

【００１８】この発明は、上述した種々の問題点に着目
してなされたもので、信号成分の損失を最小限に抑える
と共に、光磁気信号を検出するための互いに直交する偏
光成分を確実に分離して受光でき、したがってＣ／Ｎの
高い光磁気信号が得られ、しかも光学設計の自由度を高
めることができるよう適切に構成した光ヘッドを提供す
ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明においては、半導体レーザと、
この半導体レーザからの出射光を反射させる第１の面を
有する一軸性複屈折結晶からなるプリズムと、このプリ
ズムの第１の面に設けた偏光膜と、この偏光膜で反射さ
れる前記半導体レーザからの出射光を、光磁気記録媒体
にスポットとして照射する集光手段と、この集光手段と
前記プリズムとの間に設けたホログラムと、前記光磁気
記録媒体で反射され、前記集光手段を経て前記ホログラ
ムに入射する戻り光のうち、該ホログラムで回折される
±１次回折光を分離して受光する第１の光検出器と、前
記ホログラムを０次光で透過する戻り光のうち、前記偏
光膜を透過し、さらに前記プリズムを屈折透過して、該
プリズムの第２の面から出射される常光および異常光を
受光するように、これら常光および異常光の屈折により
発生する非点収差の焦線位置近傍に配置した第２の光検
出器とを有し、前記ホログラムは、その基板の前記光磁
気記録媒体側の面に形成した第１のホログラム領域と、
前記基板の前記半導体レーザ側の面に形成した第２およ
び第３のホログラム領域とを有し、前記光磁気記録媒体
からの戻り光が前記第１のホログラム領域で回折され、
さらに前記第２のホログラム領域で回折されて前記第１
の光検出器の前方に集光すると共に、前記光磁気記録媒
体からの戻り光が前記第１のホログラム領域で回折さ
れ、さらに前記第３のホログラム領域で回折されて前記
第１の光検出器の後方に集光するよう構成し、前記第１
の光検出器の出力に基づいて、前記集光手段の前記光磁
気記録媒体に対する相対的位置ずれを表すエラー信号を
検出し、前記第２の光検出器の出力に基づいて前記光磁
気記録媒体に記録されている光磁気信号を検出し得るよ
う構成したことを特徴とするものである。

【００２０】請求項２記載の発明においては、半導体レ
ーザと、この半導体レーザからの出射光を反射させる第
１の面を有する一軸性複屈折結晶からなるプリズムと、
このプリズムの第１の面に設けた偏光膜と、この偏光膜
で反射される前記半導体レーザからの出射光を、光磁気
記録媒体にスポットとして照射する集光手段と、この集
光手段と前記プリズムとの間に設けたホログラムと、前
記光磁気記録媒体で反射され、前記集光手段を経て前記
ホログラムに入射する戻り光のうち、該ホログラムで回
折される±１次回折光を分離して受光する第１の光検出
器と、前記ホログラムを０次光で透過する戻り光のう
ち、前記偏光膜を透過し、さらに前記プリズムを屈折透
過して、該プリズムの第２の面から出射される常光およ
び異常光を受光するように、これら常光および異常光の
屈折により発生する非点収差の焦線位置近傍に配置した
第２の光検出器とを有し、前記ホログラムは、その基板
に、前記ホログラムの０次透過光と±１次回折光とで光
路長が異なるように形成した段差を有し、前記第１の光
検出器の出力に基づいて、前記集光手段の前記光磁気記
録媒体に対する相対的位置ずれを表すエラー信号を検出
し、前記第２の光検出器の出力に基づいて前記光磁気記
録媒体に記録されている光磁気信号を検出し得るよう構
成したことを特徴とするものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。図１および図２は、こ
の発明とともに開発した光ヘッドの第１参考例を示すも
のである。この光ヘッドは、半導体レーザ１、一軸性複
屈折結晶としてのニオブ酸リチウムからなるプリズム
２、第１の光検出器６および第２の光検出器７を有する
半導体基板９と、ホログラム５と、対物レンズ４とを有
する。半導体レーザ１は、金属または半導体よりなる台
１０を介して半導体基板９上に設け、該半導体レーザ１
から半導体基板９に対して水平方向にレーザ光を出射さ
せる。また、プリズム２は、半導体基板９上に設け、そ
の第１の面（斜面）２ａには、Ｓ偏光成分の反射率が５
０％以上で、Ｐ偏光成分の透過率が８０％以上の特性を
有する偏光膜３を設けて、半導体レーザ１からの出射光
を、偏光膜３で半導体基板９のほぼ法線方向（ｚ方向）
に反射させ、ホログラム５に入射させるようにする。

【００２２】ホログラム５は、透明な基板１７の光磁気
記録媒体８側の表面に形成する。この参考例では、図３
に平面図をも示すように、ホログラム５を、光磁気記録
媒体８の情報トラックの方向（ｘ方向）と直交する方向
（ｙ方向）の分割線で分割して形成した、互いに異なる
フォーカルパワーを有する第１のホログラム領域５ａお
よび第２のホログラム領域５ｂをもって構成し、これら
第１，第２のホログラム領域５ａ，５ｂを透過する０次
光を、対物レンズ４により集束して、光磁気記録媒体８
にスポット状に照射するようにする。

【００２３】また、光磁気記録媒体８で反射される戻り
光は、対物レンズ４を経てホログラム５の第１，第２の
ホログラム領域５ａ，５ｂに入射させ、ここで回折され
る±１次回折光に互いに異なるフォーカルパワーを与え
て、これら±１次回折光を第１の光検出器６で分離して
受光するようにし、０次光を偏光膜３に入射させる。偏
光膜３に入射した戻り光のうち、該偏光膜３を透過する
戻り光は、プリズム２の第１の面２ａを屈折透過させ
て、常光と異常光とに分離し、これら常光および異常光
をプリズム２の第２の面２ｂから出射させて、第２の光
検出器７で分離して受光するようにする。なお、プリズ
ム２を構成する一軸性複屈折結晶の光学軸２ｃの方向
は、戻り光の光軸に垂直な面内で、Ｓ偏光方向に対して
４５°傾いた方向とする。

【００２４】第１の光検出器６は、半導体基板９に形成
する。この第１の光検出器６は、第１，第２のホログラ
ム領域５ａ，５ｂでの戻り光の±１次回折光を分離して
受光するため、２つの受光部６−１，６−２をもって構
成すると共に、各受光部を、光磁気記録媒体８の情報ト
ラックと平行な方向（ｘ方向）の分割線で分割した３分
割受光領域６ａ，６ｂ，６ｃ；６ｄ，６ｅ，６ｆをもっ
て構成する。また、第２の光検出器７は、プリズム２に
よる常光および異常光の屈折により発生する非点収差の
焦線位置近傍に位置するように、半導体基板９に形成す
る。この第２の光検出器７は、プリズム２による常光お
よび異常光を分離して受光するため、２つの受光領域７
ａ，７ｂをもって構成する。

【００２５】なお、この参考例では、光磁気記録媒体８
からの戻り光のうち、第１のホログラム領域５ａで回折
される＋１次回折光を第１の受光部６−１に入射させ、
第２のホログラム領域５ｂで回折される−１次回折光を
第２の受光部６−２に入射させると共に、第１のホログ
ラム領域５ａでの＋１次回折光は、第１の受光部６−１
の前方に、第２のホログラム領域５ｂでの−１次回折光
は、第２の受光部６−２の後方に、それぞれ焦点位置を
有するように、第１，第２のホログラム領域５ａ，５ｂ
に互いに異なるフォーカルパワーを与えるようにする。

【００２６】以下、この参考例の動作を説明する。この
参考例では、半導体レーザ１からの出射光を、偏光膜３
を設けたプリズム２の第１の面２ａにＳ偏光で入射させ
る。このように、Ｓ偏光で入射させると、偏光膜３はＳ
偏光成分の反射率が５０％以上、Ｐ偏光成分の透過率が
８０％以上の特性を有するので、その５０％以上が反射
されて、ホログラム５の第１，第２のホログラム領域５
ａ，５ｂに入射することになる。ホログラム５に入射し
た半導体レーザ１からの出射光は、７０％以上が０次光
として透過し、その０次光が対物レンズ４により光磁気
記録媒体８にスポットとして照射される。

【００２７】また、光磁気記録媒体８で反射される戻り
光は、再び対物レンズ４で集光されて、ホログラム５の
第１，第２のホログラム領域５ａ，５ｂに入射し、その
７０％以上が０次光で透過し、残りの一部が±１次回折
光となる。ここで、第１のホログラム領域５ａでの＋１
次回折光は、第１の受光部６−１の前方に焦点を結んで
受光領域６ａ〜６ｃに入射し、第２のホログラム領域５
ｂでの−１次回折光は、第２の受光部６−２の後方に焦
点を結んで受光領域６ｄ〜６ｆに入射する。

【００２８】したがって、フォーカスエラー信号ＦＥＳ
は、受光領域６ａ〜６ｆのそれぞれの出力をＩａ〜１ｆ
とすると、ビームサイズ法を用いて、 ＦＥＳ＝（Ｉａ＋１ｅ＋１ｃ）−（１ｄ＋Ｉｂ＋１ｆ） により得ることができる。また、トラッキングエラー信
号ＴＥＳは、プッシュプル法により、 ＴＥＳ＝（Ｉａ＋１ｆ）−（１ｃ＋１ｄ） により得ることができる。

【００２９】また、ホログラム５を０次光で透過する光
磁気記録媒体８からの戻り光は、再び偏光膜３に入射す
る。ここで、光磁気記録媒体８には、情報が磁化の方向
として記録されているので、光磁気記録媒体８で反射さ
れる戻り光の偏光方向は、磁化の方向に応じて反対方向
にわずかに回転したものとなる。したがって、再び偏光
膜３に入射する光磁気記録媒体８からの戻り光は、Ｐ偏
光成分を含むことになる。この光磁気記録媒体８からの
戻り光は、偏光膜３の作用により、Ｓ偏光成分の５０％
未満がプリズム２の第１の面２ａを屈折透過し、Ｐ偏光
成分の８０％以上がプリズム２の第１の面２ａを屈折透
過して、一軸性複屈折結晶の作用により常光と異常光と
に分離され、プリズム２の第２の面２ｂから出射され
る。

【００３０】プリズム２の第２の面２ｂから出射される
常光および異常光は、プリズム２の第１の面２ａを屈折
透過することで、非点収差およびコマ収差が発生し、そ
の非点収差により常光および異常光が焦線状に結像する
位置近傍に配置された第２の光検出器７の受光領域７ａ
および受光領域７ｂにそれぞれ入射する。ここで、プリ
ズム２を構成する一軸性複屈折結晶の光学軸２ｃは、光
磁気記録媒体８からの戻り光の光軸に垂直な面内で、Ｓ
偏光方向に対して４５°傾いているので、戻り光の偏光
方向は、光学軸２ｃに対して角度が変化し、常光および
異常光の強度が変化することになる。したがって、この
強度変化を受光領域７ａ，７ｂで検出すれば、光磁気記
録媒体８に記録された情報に対応する光磁気信号を得る
ことができる。すなわち、第２の光検出器７の受光領域
７ａ，７ｂのそれぞれの出力をＪａ，Ｊｂとすると、光
磁気信号Ｓは、 Ｓ＝Ｊａ−Ｊｂ により得ることができる。

【００３１】この参考例によれば、光磁気記録媒体８か
らの戻り光のうち、ホログラム５を０次光で透過する戻
り光に基づいて光磁気信号を検出するようにしているの
で、ホログラム５での０次光として、戻り光の７０％以
上が透過、すなわちホログラム５による信号成分の損失
を、３０％未満と小さくできる。また、光磁気記録媒体
８からの戻り光のうち、信号成分であるＰ偏光成分の８
０％以上が、偏光膜３を透過し、さらにプリズム２の第
１の面２ａを屈折透過するので、図２６に示した従来例
で問題であったハーフミラーによる信号成分の損失に比
べ、偏光膜３による信号成分の損失を２０％未満と小さ
くすることができる。さらに、第２の光検出器７を、常
光と異常光とが焦線状に結像する位置近傍（焦線位置近
傍）に配置したので、プリズム２の第２の面２ｂから出
射される常光および異常光を確実に分離して受光するこ
とができる。

【００３２】また、ホログラム５を、互いに異なるフォ
ーカルパワーを有する第１，第２のホログラム領域５
ａ，５ｂをもって構成するようにしたので、これら第
１，第２のホログラム領域５ａ，５ｂのフォーカルパワ
ーを独立に設定することができ、したがって光学設計の
自由度を増すことができる。

【００３３】以上のことから、この参考例によれば、Ｃ
／Ｎの高い光磁気信号を得ることができると共に、全体
を容易に構成することができる。なお、Ｃ／Ｎをより高
めるためには、好ましくは、ホログラム５の０次光の透
過率を８０％以上、偏光膜３のＰ偏光成分の透過率を９
０％以上、より好ましくは、偏光膜３のＰ偏光成分の透
過率を９５％以上とする。

【００３４】図４は、この発明とともに開発した光ヘッ
ドの第２参考例の要部を示すものである。この参考例
は、一軸性複屈折結晶からなるプリズム２の形状を台形
としたもので、その他の構成は第１参考例と同じであ
る。このように、プリズム２を台形とすれば、それが三
角形の場合よりも、第２の光検出器７を、プリズム２に
よる常光および異常光の焦線位置近傍に容易に配置でき
る利点がある。このように、第２の光検出器７を常光お
よび異常光の焦線位置近傍に配置することにより、図５
に第２の光検出器７上でのスポットダイアグラムを示す
ように、常光と異常光とをそれぞれ完全に分離して受光
することができる。

【００３５】図６は、この発明とともに開発した光ヘッ
ドの第３参考例の要部を示すものである。この参考例
は、第１参考例において、プリズム２と第２の光検出器
７との間に、ガラス、プラスチック等の透明部材１１を
配置したものである。このように構成すれば、第２参考
例におけると同様に、第２の光検出器７を、プリズム２
による常光および異常光の焦線位置近傍に容易に配置で
きる利点がある。

【００３６】図７は、この発明とともに開発した光ヘッ
ドの第４参考例の要部を示すものである。この参考例
は、第１参考例において、プリズム２の第２の面２ｂと
半導体基板９との間に空間１３を有するように、プリズ
ム２を支持部材１２を介して半導体基板９上に設けたも
のである。この場合も、第２および第３参考例における
と同様に、第２の光検出器７を、プリズム２による常光
および異常光の焦線位置近傍に容易に配置できる利点が
ある。

【００３７】なお、第４参考例においては、プリズム２
として、ニオブ酸リチウムを用いると、ニオブ酸リチウ
ムによる常光および異常光の屈折率が高く、プリズム２
の第２の面２ｂで全反射が生じるため、この場合には、
プリズム２として、常光および異常光の屈折率が低い一
軸性複屈折結晶を用いる。また、空間１３は、空気また
は窒素で満たすようにする。

【００３８】図８は、この発明とともに開発した光ヘッ
ドの第５参考例の要部を示すものである。この参考例
は、第１参考例において、プリズム２の第１の面２ａに
偏光膜１４を介してガラスプリズム１５を貼り合わせて
設けると共に、半導体基板９に形成した第２の光検出器
７を構成する受光領域７ａ，７ｂを、プリズム２の第２
の面２ｂから出射される常光および異常光の屈折により
発生する非点収差の焦線位置近傍に限ることなく、これ
らを分離して受光し得る任意の位置に配置したもので、
その他の構成は第１参考例と同様である。

【００３９】この参考例において、光磁気記録媒体８か
らの戻り光のうち、ホログラム５の第１，第２のホログ
ラム領域５ａ，５ｂで回折される±１次回折光は、第
１，第２のホログラム領域５ａ，５ｂによる互いに異な
るフォーカルパワーによって、第１の光検出器６を構成
する第１，第２の受光部６−１，６−２に、それらの前
後でそれぞれ焦点を結んで入射するので、これら第１，
第２の受光部６−１，６−２の出力に基づいて、第１参
考例と同様にして、フォーカスエラー信号ＦＥＳおよび
トラッキングエラー信号ＴＥＳを検出することができ
る。

【００４０】また、ホログラム５を０次光で透過する光
磁気記録媒体８からの戻り光は、ガラスプリズム１５を
透過して、再び偏光膜１４に入射する。ここで、光磁気
記録媒体８には情報が磁化の方向として記録されてお
り、光磁気記録媒体８で反射される戻り光の偏光方向
は、磁化の方向に応じて反対方向にわずかに回転するの
で、再び偏光膜１４に入射する光磁気記録媒体８からの
戻り光は、Ｐ偏光成分を含むことになる。この光磁気記
録媒体８からの戻り光は、偏光膜１４で、Ｓ偏光成分の
５０％未満がプリズム２の第１の面２ａを屈折透過し、
Ｐ偏光成分の８０％以上がプリズム２の第１の面２ａを
屈折透過して、一軸性複屈折結晶の常光と異常光とに分
離され、これら常光および異常光が、プリズム２の第２
の面２ｂから出射して、第２の光検出器７を構成する受
光領域７ａおよび受光領域７ｂに分離して入射すること
になる。

【００４１】ここで、一軸性複屈折結晶の光学軸２ｃ
は、光磁気記録媒体８からの戻り光の光軸に垂直な面内
で、Ｓ偏光方向に対して４５°傾いているので、戻り光
の偏光方向は、光学軸２ｃに対して角度が変化し、常光
と異常光の強度が変化することになる。したがって、こ
の強度変化を受光領域７ａ，７ｂで検出すれば、光磁気
記録媒体８に記録された情報に対応する光磁気信号を得
ることができる。すなわち、第２の光検出器７の受光領
域７ａ、７ｂのそれぞれの出力をＪａ、Ｊｂとすると、
光磁気信号Ｓは、 Ｓ＝Ｊａ−Ｊｂ により得ることができる。

【００４２】この参考例によれば、第１参考例における
と同様に、光磁気記録媒体８からの戻り光のうち、ホロ
グラム５を０次光で透過する戻り光に基づいて光磁気信
号を検出するようにしているので、ホログラム５での０
次光として、戻り光の７０％以上が透過、すなわちホロ
グラム５による信号成分の損失を、３０％未満と小さく
できる。また、光磁気記録媒体８からの戻り光のうち、
信号成分であるＰ偏光成分の８０％以上が、偏光膜１４
を透過し、さらにプリズム２の第１の面２ａを屈折透過
するので、図１９に示した従来例で問題であったハーフ
ミラーによる信号成分の損失に比べ、偏光膜１４による
信号成分の損失を２０％未満と小さくすることができ
る。

【００４３】さらに、プリズム２の第１の面２ａに偏光
膜１４を介してガラスプリズム１５を貼り合わせたの
で、プリズム２の第１の面２ａを屈折透過することによ
り発生する非点収差およびコマ収差を小さく抑えること
ができる。したがって、プリズム２の第２の面２ｂから
出射される常光および異常光をそれぞれ受光する２つの
受光領域７ａ、７ｂを、特に、常光および異常光の屈折
により発生する非点収差の焦線位置近傍に配置しなくて
も、常光と異常光とを確実に分離して受光することがで
き、設計の自由度を増すことができる。

【００４４】また、ホログラム５における第１，第２の
ホログラム領域５ａ，５ｂのフォーカルパワーを独立に
設定することができるので、上記の第２の光検出器７の
２つの受光領域７ａ、７ｂの配置の自由度と相まって、
光学設計の自由度をさらに増すことができる。

【００４５】以上のことから、この参考例においても、
Ｃ／Ｎの高い光磁気信号を得ることができると共に、全
体を容易に構成することができる。なお、Ｃ／Ｎをより
高めるためには、好ましくは、ホログラム５の０次光の
透過率を８０％以上、偏光膜１４のＰ偏光成分の透過率
を９０％以上、より好ましくは、偏光膜１４のＰ偏光成
分の透過率を９５％以上とする。

【００４６】なお、この第５参考例においても、第２〜
４参考例に示したのと同様の構成が可能である。すなわ
ち、プリズム２の形状を三角形から台形に変更したり、
プリズム２と第２の光検出器７との間に透明部材を配置
したり、さらには、プリズム２と半導体基板９との間に
空間が形成されるように、プリズム２を支持部材１２を
介して半導体基板９に設けることもできる。ここで、プ
リズム２と半導体基板９との間に空間を設ける場合に
は、第４の参考例の場合とは異なり、プリズム２の第１
の面２ａを屈折透過する際の屈折角が小さく、したがっ
てプリズム２の第２の面２ｂで全反射が生じないので、
プリズム２を構成する一軸性複屈折結晶として、常光お
よび異常光の屈折率の高いものを用いることができる。

【００４７】図９および図１０は、この発明の第１実施
例を示すものである。この実施例では、第１参考例にお
いて、ホログラム５を、わずかな曲率をもったパターン
よりなる一つのホログラム領域をもって構成すると共
に、このホログラム５を形成した基板１７の反対側の面
で、ホログラム５による光磁気記録媒体８からの戻り光
の０次透過光の光路に、深さｄの段差５ｃを形成したも
のである。その他の構成は、第１参考例と同様である。

【００４８】このようにして、この実施例では、往路に
おいては、半導体レーザ１から出射された光のうち、ホ
ログラム５を０次光で透過する光を対物レンズ４を経て
光磁気記録媒体８に照射し、また、復路においては、光
磁気記録媒体８からの戻り光をホログラム５で回折させ
る。ここで、ホログラム５は、わずかな曲率をもって構
成されているので、±１次回折光は、その曲率の作用に
より、光軸方向に互いに逆方向に像点移動が与えられ
る。この実施例では、この像点移動を利用して、＋１次
回折光を、第１の受光部６−１の前方に焦点を結ばせ、
−１次回折光を、第２の受光部６−２の後方で焦点を結
ばせて、これら第１，第２の受光部６−１，６−２の各
受光領域の出力に基づいて、第１参考例と同様にして、
ビームサイズ法によりフォーカスエラー信号ＦＥＳを、
プッシュプル法によりトラッキングエラー信号ＴＥＳを
検出するようにする。

【００４９】また、ホログラム５を０次光で透過する戻
り光は、基板１７の段差５ｃを経て偏光膜３に入射させ
ることにより、第１参考例と同様にして、第２の光検出
器７で受光して光磁気信号Ｓを検出する。

【００５０】この実施例よれば、ホログラム５を形成し
た基板１７の反対側の面で、ホログラム５による光磁気
記録媒体８からの戻り光の０次透過光の光路に、深さｄ
の段差５ｃを形成したので、基板１７の屈折率をｎとす
ると、ホログラム５による戻り光の±１次回折光と０次
光との間に、ｄ（ｎ−１）、の光路差を持たせることが
できる。したがって、深さｄを適切に設定することによ
り、±１次回折光と０次光との間に所望の光路差を得る
ことができるので、ホログラム５を分割することなく、
シンプルなパターンを保ったまま、光学設計の自由度を
増すことができる。

【００５１】図１１は、この発明の第２実施例の要部を
示すものである。この実施例は、第１実施例において、
ホログラム５を形成した基板１７に、透明基板１７ａ，
１７ｂを貼り合わせて段差５ｃを形成するようにしたも
ので、その他の構成は第１実施例と同様である。

【００５２】この実施例によれば、透明基板１７ａ，１
７ｂの厚さｄ１，ｄ２および屈折率ｎ１，ｎ２を適切に
設定することにより、ホログラム５にフォーカルパワー
を持たせなくても、ホログラム５による戻り光の±１次
回折光間、および±１次回折光と０次光との間に所望の
光路差を持たせることができる。したがって、ホログラ
ム５をよりシンプルな直線パターンで形成できると共
に、光学設計の自由度をより広げることができる。

【００５３】図１２および図１３は、この発明の第３実
施例を示すものである。この実施例は、第１参考例にお
いて、透明な基板１７に形成するホログラム５を、光磁
気記録媒体８側の表面に形成した第１のホログラム領域
５ｄと、半導体レーザ１側の表面に分離して形成した第
２，第３のホログラム領域５ｅ，５ｆをもって構成した
ものである。第１のホログラム領域５ｄは、フォーカル
パワーを持つ曲線をもって形成し、第２のホログラム領
域５ｅは、第１のホログラム領域５ｄで回折される戻り
光の＋１次回折光が入射する位置に、また、第３のホロ
グラム領域５ｆは、第１のホログラム領域５ｄで回折さ
れる戻り光の−１次回折光が入射する位置に、それぞれ
フォーカルパワーを持つ曲線をもって形成する。

【００５４】このようにして、この実施例では、往路に
おいては、半導体レーザ１から出射された光のうち、第
１のホログラム領域５ｄを０次光で透過する光を対物レ
ンズ４を経て光磁気記録媒体８に照射する。また、復路
においては、光磁気記録媒体８からの戻り光を第１のホ
ログラム領域５ｄで回折させ、その＋１次回折光をさら
に第２のホログラム領域５ｅで回折させて、この第２の
ホログラム領域５ｅでの＋１次回折光または−１次回折
光を、その焦点位置の後方において第１の受光部６−１
で受光し、第１のホログラム領域５ｄでの−１次回折光
は、第３のホログラム領域５ｆでさらに回折させて、こ
の第３のホログラム領域５ｆでの＋１次回折光または−
１次回折光を、その焦点位置の前方において第２の受光
部６−２で受光し、これら第１，第２の受光部６−１，
６−２の各受光領域の出力に基づいて、第１実施例と同
様にして、ビームサイズ法によりフォーカスエラー信号
ＦＥＳを、プッシュプル法によりトラッキングエラー信
号ＴＥＳを検出するようにする。

【００５５】また、第１のホログラム領域５ｄを０次光
で透過する戻り光は、偏光膜３に入射させることによ
り、第１参考例と同様にして、第２の光検出器７で受光
して光磁気信号Ｓを検出する。

【００５６】この実施例よれば、第１〜第３のホログラ
ム領域５ｄ〜５ｆの各フォーカルパワーを任意に設定で
きるので、光学設計の自由度をより広げることができ
る。

【００５７】図１４は、この発明の第４実施例の要部を
示すものである。この実施例は、第３実施例において、
ホログラム５を構成する第１のホログラム領域５ｄをフ
ォーカルパワーを有しない直線パターンにより形成した
もので、その他の構成は第３実施例と同様である。この
実施例によれば、第２，第３のホログラム領域５ｅ，５
ｆの各フォーカルパワーを任意に設定できるので、第３
実施例と同様に、光学設計の自由度をより広げることが
できる。

【００５８】なお、この発明は上述した実施例にのみ限
定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能で
ある。例えば、第１〜４実施例においても、第２〜５参
考例に示したのと同様の構成が可能である。すなわち、
プリズム２の形状を三角形から台形に変更したり、プリ
ズム２と第２の光検出器７との間に透明部材を配置した
り、プリズム２と半導体基板９との間に空間が形成され
るように、プリズム２を支持部材１２を介して半導体基
板９に設けたり、あるいはプリズム２の第１の面２ａに
偏光膜１４を介してガラスプリズム１５を貼り合わせて
設けることもできる。

【００５９】また、プリズム２は、ニオブ酸リチウムに
限らず、他の一軸性複屈折結晶、例えば、水晶、ルチ
ル、方解石、ＫＤＰ（ＫＨ₂ ＰＯ₄ ）、ＡＤＰ（ＮＨ₄
Ｈ₂ ＰＯ₄ ）、ＭｇＦ₂ 等をもって構成することもでき
る。

【００６０】さらに、ガラスプリズム１５を設ける構成
においては、プリズム２として常光および異常光の屈折
率が、１．８未満の通常使われるガラスの屈折率に近い
一軸性複屈折結晶を用いる場合には、ガラスプリズム１
５としてプリズム２の常光および異常光の屈折率の中間
の屈折率を有するものを用いることができる。逆に、一
軸性複屈折結晶として、ニオブ酸リチウムやルチルのよ
うに、常光および異常光の屈折率が、通常使われる高屈
折率ガラスの屈折率（せいぜい１．８程度）を越えるも
のを用いる場合には、ガラスプリズム１５として、屈折
率が１．６以上の高屈折率ガラスを用いることができ
る。このようにすれば、収差をより小さく抑えることが
できる。

【００６１】また、ガラスプリズム１５を設ける構成に
おいては、第２の光検出器７を、常光および異常光の屈
折により発生する非点収差の焦線位置近傍に配置するこ
ともできる。このようにすれば、プリズム２の第１の面
２ａを屈折透過することにより発生する非点収差および
コマ収差が十分小さく抑えられない場合でも、プリズム
２の第２の面２ｂから出射される常光および異常光を確
実に分離して受光することができる。

【００６２】また、第１実施例では、ホログラム５で回
折される戻り光の±１次回折光を、第１の光検出器６を
構成するそれぞれ３分割受光領域６ａ，６ｂ，６ｃおよ
び６ｄ，６ｅ，６ｆを有する第１の受光部６−１および
第２の受光部６−２で分離して受光して、これら受光領
域の出力に基づいてフォーカスエラー信号ＦＥＳおよび
トラッキングエラー信号ＴＥＳを検出するようにした
が、第１の光検出器６を図１５に示すように構成すると
共に、ホログラム５を図１６に示すように構成して、フ
ォーカスエラー信号ＦＥＳおよびトラッキングエラー信
号ＴＥＳを検出するようにすることもできる。

【００６３】すなわち、第１の光検出器６を、図１５に
示すように、第１の受光部６−１に受光領域６ｇを、第
２の受光部６−２に受光領域６ｈをそれぞれ付加して構
成する。ただし、３分割受光領域６ａ，６ｂ，６ｃおよ
び６ｄ，６ｅ，６ｆの各分割線は、光磁気記録媒体８の
情報トラック方向（ｘ方向）に垂直な方向とする。ま
た、ホログラム５は、図１６に示すように、２つのホロ
グラム領域５ｇおよび５ｈに分割して構成する。ここ
で、ホログラム領域５ｇ、５ｈの分割線は、光磁気記録
媒体８の情報トラック方向（ｘ方向）に平行であること
が望ましい。また、ホログラム領域５ｇは直線状パター
ンとし、ホログラム領域５ｆは、例えばわずかな曲率を
もったパターンとする。

【００６４】このようにして、光磁気記録媒体８からの
戻り光のうち、ホログラム領域５ｈで回折される±１次
回折光を、わずかな曲率をもったパターンの作用によ
り、光軸方向に互いに逆方向の像点移動を与えて、３分
割受光領域６ａ，６ｂ，６ｃおよび６ｄ，６ｅ，６ｆで
分離して受光する。また、ホログラム領域５ｇで回折さ
れる±１次回折光は、それぞれ受光領域６ｇおよび６ｈ
で分離して受光する。このようにすれば、受光領域６ａ
〜６ｈのそれぞれの出力をＩａ〜Ｉｈとすると、フォー
カスエラー信号ＦＥＳは、ビームサイズ法を用いて、 ＦＥＳ＝（Ｉａ＋Ｉｅ＋Ｉｃ）−（Ｉｄ＋Ｉｂ＋Ｉｆ） により得ることができる。またトラッキングエラー信号
ＴＥＳは、プッシュプル法を用いて、 ＴＥＳ＝（Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ＋Ｉｄ＋Ｉｅ＋Ｉｆ）−（Ｉｇ＋Ｉｈ） により得ることができる。

【００６５】このような構成は、上述した他の参考例、
実施例および変形例にも有効に適用することができる。
例えば、第１参考例に適用する場合には、ホログラム５
を、図１７に示すように、情報トラック方向（ｘ方向）
と平行な分割線で２分すると共に、その一方の領域をｘ
方向と直交するｙ方向と平行な分割線で２分した、合計
３つのホログラム領域５ｉ，５ｊ，５ｋをもって構成す
る。ここで、ホログラム５ｉは、直線状パターンをもっ
て構成し、ホログラム領域５ｊおよび５ｋは、互いに異
なるフォーカルパワーを有するパターンをもって構成す
る。このようにして、戻り光のうち、ホログラム５ｉで
回折される±１次回折光を、図１５に示した受光領域６
ｇおよび６ｈで分離して受光し、ホログラム領域５ｊお
よび５ｋで回折される互いに異なるフォーカルパワーを
持つ±１次回折光は、第１参考例と同様にして、第１の
受光部６−１および第２の受光部６−２で分離して受光
する。

【００６６】また、第１参考例におけるように、ホログ
ラム領域を第１のホログラム領域５ａおよび第２のホロ
グラム領域５ｂに２分して互いに異なるフォーカルパワ
ーを与える場合には、これら第１，第２のホログラム領
域５ａ，５ｂを、図１８に示すように、情報トラック方
向（ｘ方向）と平行な分割線で分割して形成することも
できる。なお、この場合、第１，第２のホログラム領域
５ａ，５ｂの回折方向は、それぞれｘ方向とする。

【００６７】また、上述した各構成においては、第１の
光検出器６および第２の光検出器７を同一の半導体基板
９上に形成したが、これらを別々の半導体基板上に形成
することもできる。例えば、第１参考例の変形例とし
て、図１９に上面図を、図２０にその側面図をそれぞれ
示すように、第１の光検出器６を第１の半導体基板９−
１に形成し、第２の光検出器７を第２の半導体基板９−
２に形成する。第１の半導体基板９−１には、２つの受
光部６−１，６−２間に、エッチング等により切り欠き
部９ａを形成し、この切り欠き部９ａに第２の光検出器
７が位置するように、第１の半導体基板９−１と第２の
半導体基板９−２とを接合する。また、半導体レーザ１
は、その端面が切り欠き部９ａの稜線９ｂに一致するよ
うに、第１の半導体基板９−１に固定し、プリズム２
は、受光部６−１，６−２の中間に位置するように、切
り欠き部９ａにおいて第２の半導体基板９−２に固定す
る。

【００６８】このように、第１の光検出器６と第２の光
検出器７とを、別々の半導体基板９−１，９−２上に形
成するようにすれば、ホログラム５と第１の光検出器６
との光学的距離、およびホログラム５と第２の光検出器
７との光学的距離を自由に変えることができるので、設
計の自由度を上げることができる。

【００６９】また、第２参考例の変形例として、図２１
に示すように、半導体レーザ１を、台１０を介して第１
の半導体基板９−１に固定するようにすれば、半導体レ
ーザ１とホログラム５との光学的距離も自由に変えて設
計することができるようになる。

【００７０】さらに、上述した各構成において、半導体
レーザ１の出射光を受光する第３の光検出器を設け、そ
の出力に基づいて半導体レーザ１の出射光のパワーを制
御するよう構成することもできる。例えば、図２２に示
すように、偏光膜３に入射する半導体レーザ１からの出
射光のうち、偏光膜３を透過し、さらにプリズム２を屈
折透過して、プリズム２の第２の面２ｂより出射される
光束（常光と異常光とに分離される光束を略して１本の
光線で示す）を受光するように、半導体基板９上に第３
の光検出器１６を設け、この第３の光検出器１６の出力
に基づいて、半導体レーザ１の出射光のパワーを制御す
るように構成する。あるいは、図２３に示すように、偏
光膜３に入射する半導体レーザ１からの出射光のうち、
偏光膜３を透過し、さらにプリズム２を屈折透過して、
プリズム２の第３の面２ｃより出射される光束を受光す
るように、半導体基板９上に第３の光検出器１６を設
け、この第３の光検出器１６の出力に基づいて、半導体
レーザ１の出射光のパワーを制御するように構成する。

【００７１】このように、半導体レーザ１の出射光を受
光するように第３の光検出器１６を設けて、その出力に
基づいて半導体レーザ１の出射光のパワーを制御するよ
うにすれば、所望のパワーの出射光を安定して得ること
ができるので、情報の記録再生を常に正確に行うことが
できる。なお、この第３の光検出器１６は、必ずしも第
１，第２の光検出器６，７と同一の半導体基板上に形成
する必要はない。

【００７２】また、上述した各構成では、半導体レーザ
１からの出射光を、偏光膜３または１４を設けたプリズ
ム２の第１の面２ａで、光磁気ディスク８の記録面に対
してほぼ垂直方向に反射させて、光磁気記録媒体８に照
射するようにしたが、対物レンズ４とホログラム５との
間にミラーを設けて、光軸を９０°曲げることもでき
る。このようにすれば、光ヘッドの薄型が可能になる利
点がある。

【００７３】さらに、対物レンズ４とホログラム５との
間にミラーを設けると共に、このミラーとホログラム５
との間にコリメータレンズを設けて、半導体レーザ１か
ら出射される発散光を、コリメータレンズで平行光に変
換した後、ミラーで反射させて対物レンズを経て光磁気
記録媒体８に照射するよう構成することもできる。この
ようにすれば、ミラーとコリメータレンズとの間の距離
を自由にかえることができるので、対物レンズおよびミ
ラーのみを、光磁気記録媒体８の情報トラックを横切る
方向に移動させて、光磁気記録媒体８の任意の情報トラ
ックをアクセスすることができ、これにより光ヘッド全
体を移動させて任意の情報トラックをアクセスする場合
に比べて、高速アクセスが可能となる。

【００７４】付記１ 半導体レーザと、この半導体レーザからの出射光を反射
させる第１の面を有する一軸性複屈折結晶からなるプリ
ズムと、このプリズムの第１の面に偏光膜を介して設け
たガラスプリズムと、前記偏光膜で反射される前記半導
体レーザからの出射光を、光磁気記録媒体にスポットと
して照射する集光手段と、この集光手段と前記プリズム
との間に設けたホログラムと、前記光磁気記録媒体で反
射され、前記集光手段を経て前記ホログラムに入射する
戻り光のうち、該ホログラムで回折される±１次回折光
を分離して受光する第１の光検出器と、前記ホログラム
を０次光で透過する戻り光のうち、前記ガラスプリズム
および偏光膜を透過し、さらに前記プリズムを屈折透過
して、該プリズムの第２の面から出射される常光および
異常光を受光する第２の光検出器とを有し、前記ホログ
ラムは、少なくとも前記光磁気記録媒体からの戻り光を
前記第１の光検出器の前方に集光させるレンズ効果を有
する第１のホログラム領域と、前記光磁気記録媒体から
の戻り光を前記第１の光検出器の後方に集光させるレン
ズ効果を有する第２のホログラム領域とを有し、前記第
１の光検出器の出力に基づいて、前記集光手段の前記光
磁気記録媒体に対する相対的位置ずれを表すエラー信号
を検出し、前記第２の光検出器の出力に基づいて前記光
磁気記録媒体に記録されている光磁気信号を検出し得る
よう構成したことを特徴とする光ヘッド。

【００７５】付記１記載の光ヘッドによれば、光磁気記
録媒体からの戻り光のうち、ホログラムを０次光で透過
し、さらに偏光膜を透過する光に基づいて光磁気信号を
検出するようにしたので、信号成分の損失を最小限に抑
えることができ、Ｃ／Ｎの高い光磁気信号を得ることが
できる。また、一軸性複屈折結晶よりなるプリズムの第
１の面に偏光膜を介してガラスプリズムを設けたので、
プリズムの第１の面を屈折透過する常光および異常光の
収差を小さく抑えることができ、これにより常光および
異常光をより確実に分離して第２の光検出器で受光する
ことができる。さらに、ホログラムを、互いに異なるフ
ォーカルパワーを有する第１および第２のホログラム領
域をもって構成するようにしたので、これら第１，第２
のホログラム領域のフォーカルパワーを独立に設定する
ことができ、したがって光学設計の自由度を増すことが
でき、全体を容易に構成することができる。

【００７６】付記２ 半導体レーザと、この半導体レーザからの出射光を反射
させる第１の面を有する一軸性複屈折結晶からなるプリ
ズムと、このプリズムの第１の面に偏光膜を介して設け
たガラスプリズムと、前記偏光膜で反射される前記半導
体レーザからの出射光を、光磁気記録媒体にスポットと
して照射する集光手段と、この集光手段と前記プリズム
との間に設けたホログラムと、前記光磁気記録媒体で反
射され、前記集光手段を経て前記ホログラムに入射する
戻り光のうち、該ホログラムで回折される±１次回折光
を分離して受光する第１の光検出器と、前記ホログラム
を０次光で透過する戻り光のうち、前記ガラスプリズム
および偏光膜を透過し、さらに前記プリズムを屈折透過
して、該プリズムの第２の面から出射される常光および
異常光を受光する第２の光検出器とを有し、前記ホログ
ラムは、その基板の前記光磁気記録媒体側の面に形成し
た第１のホログラム領域と、前記基板の前記半導体レー
ザ側の面に形成した第２および第３のホログラム領域と
を有し、前記光磁気記録媒体からの戻り光が前記第１の
ホログラム領域で回折され、さらに前記第２のホログラ
ム領域で回折されて前記第１の光検出器の前方に集光す
ると共に、前記光磁気記録媒体からの戻り光が前記第１
のホログラム領域で回折され、さらに前記第３のホログ
ラム領域で回折されて前記第１の光検出器の後方に集光
するよう構成し、前記第１の光検出器の出力に基づい
て、前記集光手段の前記光磁気記録媒体に対する相対的
位置ずれを表すエラー信号を検出し、前記第２の光検出
器の出力に基づいて前記光磁気記録媒体に記録されてい
る光磁気信号を検出し得るよう構成したことを特徴とす
る光ヘッド。

【００７７】付記２記載の光ヘッドによれば、上記付記
１記載の光ヘッドと同様の効果を得ることができる他、
この付記２においては、ホログラムを第１〜第３のホロ
グラム領域をもって構成したので、各ホログラム領域の
フォーカルパワーを任意に設定することができ、したが
って光学設計の自由度をより広げることができる。

【００７８】付記３ 半導体レーザと、この半導体レーザからの出射光を反射
させる第１の面を有する一軸性複屈折結晶からなるプリ
ズムと、このプリズムの第１の面に偏光膜を介して設け
たガラスプリズムと、前記偏光膜で反射される前記半導
体レーザからの出射光を、光磁気記録媒体にスポットと
して照射する集光手段と、この集光手段と前記プリズム
との間に設けたホログラムと、前記光磁気記録媒体で反
射され、前記集光手段を経て前記ホログラムに入射する
戻り光のうち、該ホログラムで回折される±１次回折光
を分離して受光する第１の光検出器と、前記ホログラム
を０次光で透過する戻り光のうち、前記ガラスプリズム
および偏光膜を透過し、さらに前記プリズムを屈折透過
して、該プリズムの第２の面から出射される常光および
異常光を受光する第２の光検出器とを有し、前記ホログ
ラムは、その基板に、前記ホログラムの０次透過光と±
１次回折光とで光路長が異なるように形成した段差を有
し、前記第１の光検出器の出力に基づいて、前記集光手
段の前記光磁気記録媒体に対する相対的位置ずれを表す
エラー信号を検出し、前記第２の光検出器の出力に基づ
いて前記光磁気記録媒体に記録されている光磁気信号を
検出し得るよう構成したことを特徴とする光ヘッド。

【００７９】付記３記載の光ヘッドによれば、上記付記
１および２記載の光ヘッドと同様の効果を得ることがで
きる他、この付記３においては、ホログラムの基板に、
０次透過光と±１次回折光とで光路長が異なるように段
差を形成するようにしたので、その段差によって±１次
回折光と０次光との間に所望の光路差を得ることができ
る。したがって、ホログラムをシンプルなパターンをも
って構成することができると共に、光学設計の自由度を
増すことができる。

【００８０】付記４ 付記１，２または３記載の光ヘッドにおいて、前記プリ
ズムによる前記常光および異常光の屈折率をともに１．
８未満とし、前記ガラスプリズムの屈折率を、前記常光
と異常光との屈折率の中間の値にしたことを特徴とする
光ヘッド。

【００８１】このように構成すれば、前記常光および異
常光の収差の発生を小さくして、これらをより確実に分
離することができる。

【００８２】付記５ 付記１，２または３記載の光ヘッドにおいて、前記プリ
ズムによる前記常光および異常光の屈折率をともに１．
８以上とし、前記ガラスプリズムの屈折率を１．６以上
としたことを特徴とする光ヘッド。

【００８３】このように構成すれば、付記４におけると
同様に、前記常光および異常光の収差の発生を小さくし
て、これらをより確実に分離することができる。

【００８４】付記６ 付記１〜５のいずれか記載の光ヘッドにおいて、前記第
２の光検出器を、前記常光および異常光の屈折により発
生する非点収差の焦線位置近傍に配置したことを特徴と
する光ヘッド。

【００８５】このように構成すれば、前記常光および異
常光をより確実に分離して受光することができる。

【００８６】付記７ 請求項１，２、付記１〜６のいずれか記載の光ヘッドに
おいて、前記偏光膜は、Ｓ偏光成分の反射率が５０％以
上、Ｐ偏光成分の透過率が８０％以上の特性を有するこ
とを特徴とする光ヘッド。

【００８７】このように構成すれば、光の利用効率を高
めて、光磁気信号をより高感度で検出することができ
る。

【００８８】付記８ 請求項１，２、付記１〜７のいずれか記載の光ヘッドに
おいて、前記第１の光検出器および第２の光検出器を、
異なる半導体基板上に形成したことを特徴とする光ヘッ
ド。

【００８９】このように構成すれば、前記第１の光検出
器と前記ホログラムとの光学的距離および前記第２の光
検出器と前記ホログラムとの光学的距離を自由に変えら
れるので、設計の自由度をより上げることができる。

【００９０】付記９ 請求項１，２、付記１〜８のいずれか記載の光ヘッドに
おいて、前記偏光膜に入射する前記半導体レーザからの
出射光のうち、前記偏光膜を透過し、さらに前記プリズ
ムを屈折透過して、該プリズムの第２の面または第３の
面から出射される光束を受光する第３の光検出器を設
け、この第３の光検出器の出力に基づいて、前記半導体
レーザの出射光のパワーを制御するよう構成したことを
特徴とする光ヘッド。

【００９１】このように構成すれば、所望のパワーの出
射光をより安定して得ることができる。

【００９２】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、光磁気記録媒体からの戻り光のうち、ホログラム
を０次光で透過し、さらに偏光膜を透過する光に基づい
て光磁気信号を検出するようにしたので、信号成分の損
失を最小限に抑えることができ、Ｃ／Ｎの高い光磁気信
号を得ることができる。また、一軸性複屈折結晶よりな
るプリズムの第１の面を屈折透過する常光および異常光
の非点収差の焦線位置近傍に第２の光検出器を配置した
ので、常光および異常光を確実に分離して受光すること
ができる。さらに、ホログラムを第１〜第３のホログラ
ム領域をもって構成したので、各ホログラム領域のフォ
ーカルパワーを任意に設定することができ、したがって
光学設計の自由度を増すことができ、全体を容易に構成
することができる。

【００９３】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明と同様の効果を得ることができる他、この発明
では、ホログラムの基板に、０次透過光と±１次回折光
とで光路長が異なるように段差を形成するようにしたの
で、その段差によって±１次回折光と０次光との間に所
望の光路差を得ることができる。したがって、ホログラ
ムをシンプルなパターンをもって構成することができる
と共に、光学設計の自由度を増すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明とともに開発した光ヘッドの第１参
考例を示す図である。

【図２】 図１の部分側面図である。

【図３】 同じく、図１の部分平面図である。

【図４】 この発明とともに開発した光ヘッドの第２参
考例を説明するための図である。

【図５】 第１，第２参考例における第２の光検出器上
でのスポットダイアグラムを示す図である。

【図６】 この発明とともに開発した光ヘッドの第３参
考例を説明するための図である。

【図７】 同じく、第４参考例を説明するための図であ
る。

【図８】 同じく、第５参考例を説明するための図であ
る。

【図９】 この発明の第１実施例を示す図である。

【図１０】 図９の部分断面図である。

【図１１】 この発明の第２実施例を説明するための図
である。

【図１２】 同じく、第３実施例を示す図である。

【図１３】 図１２の部分斜視図である。

【図１４】 この発明の第４実施例を説明するための図
である。

【図１５】 この発明の変形例を説明するための第１の
光検出器の構成を示す図である。

【図１６】 同じく、ホログラムパターンの構成を示す
図である。

【図１７】 同じく、この発明の変形例を示す図であ
る。

【図１８】 同じく、この発明の変形例を示す図であ
る。

【図１９】 同じく、この発明の変形例を示す図であ
る。

【図２０】 図１９の側面図である。

【図２１】 この発明の変形例を示す図である。

【図２２】 第３の光検出器を有するこの発明の光ヘッ
ドの一例の構成を示す側面図である。

【図２３】 同じく、他の例の構成示す側面図である。

【図２４】 従来の光ヘッドの一例を説明するための図
である。

【図２５】 図２４の部分詳細図である。

【図２６】 従来の光ヘッドの他の例を説明するための
図である。

【図２７】 図２６に示す構成の光ヘッドにおけるスポ
ットダイアグラムの計算例を示す図である。

【図２８】 従来の光ヘッドのさらに他の例を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ プリズム ２ａ 第１の面 ２ｂ 第２の面 ３ 偏光膜 ４ 対物レンズ ５ ホログラム ５ａ 第１のホログラム領域 ５ｂ 第２のホログラム領域 ６ 第１の光検出器 ６−１ 第１の受光部 ６−２ 第２の受光部 ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ 受光領域 ７ 第２の光検出器 ７ａ，７ｂ 受光領域 ８ 光磁気記録媒体 ９ 半導体基板 １０ 台 １６ 第３の光検出器 １７ 基板

フロントページの続き (72)発明者 古宮 正章 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−311990（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−44831（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−298721（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 11/105 G11B 7/09 - 7/095

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザと、 この半導体レーザからの出射光を反射させる第１の面を
   有する一軸性複屈折結晶からなるプリズムと、 このプリズムの第１の面に設けた偏光膜と、 この偏光膜で反射される前記半導体レーザからの出射光
   を、光磁気記録媒体にスポットとして照射する集光手段
   と、 この集光手段と前記プリズムとの間に設けたホログラム
   と、 前記光磁気記録媒体で反射され、前記集光手段を経て前
   記ホログラムに入射する戻り光のうち、該ホログラムで
   回折される±１次回折光を分離して受光する第１の光検
   出器と、 前記ホログラムを０次光で透過する戻り光のうち、前記
   偏光膜を透過し、さらに前記プリズムを屈折透過して、
   該プリズムの第２の面から出射される常光および異常光
   を受光するように、これら常光および異常光の屈折によ
   り発生する非点収差の焦線位置近傍に配置した第２の光
   検出器とを有し、 前記ホログラムは、その基板の前記光磁気記録媒体側の
   面に形成した第１のホログラム領域と、前記基板の前記
   半導体レーザ側の面に形成した第２および第３のホログ
   ラム領域とを有し、前記光磁気記録媒体からの戻り光が
   前記第１のホログラム領域で回折され、さらに前記第２
   のホログラム領域で回折されて前記第１の光検出器の前
   方に集光すると共に、前記光磁気記録媒体からの戻り光
   が前記第１のホログラム領域で回折され、さらに前記第
   ３のホログラム領域で回折されて前記第１の光検出器の
   後方に集光するよう構成し、 前記第１の光検出器の出力に基づいて、前記集光手段の
   前記光磁気記録媒体に対する相対的位置ずれを表すエラ
   ー信号を検出し、前記第２の光検出器の出力に基づいて
   前記光磁気記録媒体に記録されている光磁気信号を検出
   し得るよう構成したことを特徴とする光ヘッド。
2. 【請求項２】 半導体レーザと、 この半導体レーザからの出射光を反射させる第１の面を
   有する一軸性複屈折結晶からなるプリズムと、 このプリズムの第１の面に設けた偏光膜と、 この偏光膜で反射される前記半導体レーザからの出射光
   を、光磁気記録媒体にスポットとして照射する集光手段
   と、 この集光手段と前記プリズムとの間に設けたホログラム
   と、 前記光磁気記録媒体で反射され、前記集光手段を経て前
   記ホログラムに入射する戻り光のうち、該ホログラムで
   回折される±１次回折光を分離して受光する第１の光検
   出器と、 前記ホログラムを０次光で透過する戻り光のうち、前記
   偏光膜を透過し、さらに前記プリズムを屈折透過して、
   該プリズムの第２の面から出射される常光および異常光
   を受光するように、これら常光および異常光の屈折によ
   り発生する非点収差の焦線位置近傍に配置した第２の光
   検出器とを有し、 前記ホログラムは、その基板に、前記ホログラムの０次
   透過光と±１次回折光とで光路長が異なるように形成し
   た段差を有し、 前記第１の光検出器の出力に基づいて、前記集光手段の
   前記光磁気記録媒体に対する相対的位置ずれを表すエラ
   ー信号を検出し、前記第２の光検出器の出力に基づいて
   前記光磁気記録媒体に記録されている光磁気信号を検出
   し得るよう構成したことを特徴とする光ヘッド。