JPH01279445A - 光磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光磁気ヘッドに関し、特に光磁気ディスク装置
の光磁気ヘッド等に用いられるのに適したものである。

〔従来技術〕

第５図に、従来の平行平面板を用いたフォーカス誤差検
出装置を例示する。

このフォーカス誤差検出装置７１では、レーザ光源７２
から発射されたレーザ光束は、ハーフミラ−の機能をも
つ平行平面板７７によって反射される。平行平面板７７
によって反射されたレーザ光束は、対物レンズ７３によ
って集光され、葛根７４を一介して光磁気記録媒体７５
に照射される。

光磁気記録媒体７５で反射された反射光は、対物レンズ
７３にとらえられ、収束光とされる。収束光は、平行平
面板７７．７９を透過し、後述する４分割光検出器１０
に入射する。

第６図に示すように、収束光の光軸に対して傾斜させて
平行平面板７７を入れると、子午的光束による結像点と
球欠的光束による結像点の不一致から非点収差を生ずる
。即ち、光束の断面形状が直線状になる部分（第６図の
ａ）と、円形になる部分（第６図のｂ）と、前記直線部
ａに直角の直線状になる部分（第６図のＣ）を生じる。

この場合の非点収差１Ｗａ（第６図のａとＣとの間隔）
は、Ｗａ＝ｄ　　（ｎ’−１）ｓｉｎ　’　ｕ／（（ｎ
’−５ｉｎ’ｕ）３）” である。この非点収差量Ｗａは、平行平面板７７の厚さ
ｄ、屈折率ｎ及び収束光の光軸と平行平面板の法線のな
す傾斜Ｕを適切に選択することによって、任意のイ直を
得ることができる。

ところが、第７図（ａｌに示すように、−枚の平行平面
板７７だけを用いた場合は、非点収差だけでなく他の収
差、特に光の回折が偏って生じる、いわゆるコマ収差を
も生し、光束の断面形状を検出することが困難になる。

この場合のコマ収差量は、Ｗｋ＝ｄ　　（ｎ２−１）ｓ
ｉｎ　ｕ　、ｃｏｓ。、ｓｉｎ・、７゜い・−５ｉｎ。

６戸である。ここにαは、収束光の収束角度である。

従って、第７図（ｂ）のように同じ厚さのもう一枚の平
行平面板７９を平行平面板７７の傾斜角と同じ大きさで
、かつ逆方向に傾斜させて入れればコマ収差はキャンセ
ルされ、一方非点収差については両平行平面＆７７．７
９の効果が加算される。

上記のように収束光が、光軸に対して傾けて設定された
平行平面板７７．７９に入ると、子午的収束による結像
点と球欠的収束による結像点の不一致から非点収差を生
じるため、その光束の断面形状は、平行平面板７７の直
後では略円形であるが、離れるにしたがって楕円形とな
り、ついには直線状となり（第８図ａ）、更に再び楕円
形となり、円形に戻り（第８図ｂ）、その後はまた楕円
形となり、更に直線状になり（第８図ｃ）、更に楕円形
に戻り、更に円形に戻る。

４分割光検出器１０は、対物レンズ７３と光磁気記録媒
体７５の距離がフォーカス距離にあるときに、非点収差
を生じた光束の断面形状が円形となる位置に置かれてい
る。そして、４分Ｖ］光検出器１０は、第３図に示すよ
うに、４個の受光素子１０、〜１０．＋を組み合わせて
構成されており、光束の断面形状を検出できるようにな
っている。

対物レンズ７３と光磁気記録媒体７５の距離がフォーカ
ス距離より近ければ、光束の断面形状は第３図のＸ軸方
向に長い楕円形状となり、遠ければＹ軸方向に長い楕円
形状となる。

従って４分割光検出器ＩＯの出力から、対物レンズ７３
と光磁気記録媒体７５の距離が、フォーカス距離にある
か、フォーカス距離より近い距離にあるか、フォーカス
距離より遠い距離にあるかを検出できる。

この検出結果に応じて、対物レンズ７３を移動し、４分
割光検出器１０における受光面での光束の断面形状が円
形に維持されるようにすれば、対物レンズ７３と光磁気
記録媒体７５の距離をフォーカス距離に保つことができ
る。

このような原理によるフォーカス誤差検出装置は、例え
ば特開昭６２−２０５５３３号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

傾けた平行平面板７７．７９を二枚組み合わせた従来の
フォーカス誤差検出装置では、第５図に示すように対物
レンズ７３から４分割検出器１０までの距ＲＬＩが大き
く、その分光磁気ヘッドのサイズが大型化するという問
題点があった。

また、光磁気ディスク装置では、上記フォーカス距離の
調整のみでなく、光磁気信号の検出が必要であるが、上
記従来の装置では、フォーカス誤差の検出を行うのみで
光磁気信号の検出を行いうるようにはなっていなかった
ので、光磁気信号の検出のために、別の光学系を必要と
し、その分天型化すると共に、高価となる問題点があっ
た。

従って本発明の目的とするところは、フォーカス誤差検
出に利用する非点収差を発生させるために、光軸に対し
て正負逆方向へ傾斜させた二枚の平行平面板を用いた１
つの光学系で良質のフォーカス誤差信号と光磁気信号を
得ることができ、もって小型で安価な光磁気ヘッドを提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明が採用する主たる手段
は、レーザ光源からの光を光磁気記録媒体に照射し、前
記記録媒体からの反射光を収束光とし、光軸に対して正
負逆方向に傾斜させた二枚の平行平面板を通過した収束
光を第１の光検出器により検出してフォーカス誤差を検
出するようにした光磁気ヘッドにおいて、前記二枚の平
行平面板の中間に凹レンズを配置して上記収束光の収束
角度を変化させると共に、上記収束角度の変化分に応じ
て上記二枚の平行平面板を光学的に非対称となし、更に
前記凹レンズ後方の平行平面板で反射した収束光を検出
する第２の光検出器を設けたことを構成上の特徴とする
ものである。

上記構成要素中、第１の光検出器としては、たとえば従
来技術に用いられている４分割光検出器その他が用いら
れ、これによりフォーカス誤差が検出される。

また二枚の平行平面板を光学的に非対称にするには、例
えば両平行平面板の厚さを異ならせたり、傾きを異なら
せたり、屈折率の異なるものを用いる等の手段、若しく
はそれらを組み合わせたものが考えられる。

〔作用〕

二枚の平行平面板の間に凹レンズを介在させることによ
り収束光の収束角度が小さくなり、対物レンズから第１
の光検出器までの距離を小さくするために前方の平行平
面板の傾斜角度を小さくしたことによる収束角度の増大
がキャンセルされる。

また二枚の平行平面板を光学的に非対称にすることで凹
レンズを介在させたことによるコマ収差のアンバランス
を修正し、最終的にこれをキャンセルすることが可能と
なる。

〔実施例〕

以下、図に示す実施例に基づいて本発明を更に詳しく説
明する。ここに第１図は本発明の光磁気ヘッドの一実施
例の模式的平面図、第２図は、レーザ光の偏向面の説明
図、第３図は４分割光検出器の平面図である。なお、図
に示す実施例により本発明が限定されるものではない。

第１図に示す光磁気ヘッドｌは、し〜ザ光源２と、対物
レンズ３と、ハーフミラ−の機能を持つ平行平面板７と
、凹レンズ８と、偏光ビームスプリッタの機能をもつ平
行平面板９と、４分割光検出器１０（第１の光検出器）
と、光検出器１１　（第２の光検出器）とから基本的に
構成されている。

上記二枚の平行平面板７．９は凹レンズ８による収束角
度の変化に対応して光学的に非対称とされる。この実施
例では両平行平面板７．９の厚さと、傾斜角度を共に異
ならせ、これらを組み合わせである。

両平行平面＆７．８を光学的に非対称とする方法として
は、これ以外に例えば屈折率を異ならせること等が考え
られるが、これらの手段は単独に、又は組み合わせて用
いることができる。

まず、情報信号の記録から説明する。レーザ光源２から
後述する偏向方向で発射されたレーザ光は、ハーフミラ
−の機能をもつ平行平面板７で反射され、対物レンズ３
により、基板４を介して光磁気記録媒体５に集光照射さ
れる。

光磁気記録媒体５は、予め全面にわたって矢印で示す一
方向に磁化されている（第４図＋ａ））、レーザ光が集
光照射されている部分を含む領域に、バイアス磁界用コ
イル６等によって、光磁気記録媒体５がすでに磁化され
ている方向と逆向きの磁界を与えることにより記録が行
われている（第４図Ｑ＋１）。

照射されたレーザ光は、光磁気記録媒体５で反射され、
その反射光は再び対物レンズ３に入射する。

対物レンズ３は、上記のように光磁気記録媒体５に照射
する光を集光する働きを持つと共に、光磁気記録媒体５
からの反射光を収束光とする働きをする。

対物レンズ３を経た収束光は、ハーフミラ−を兼ねる平
行平面板７、凹レンズ８、偏光ビームスプリフタの機能
をもつ平行平面板９を通過し、４分割光検出器１０　（
第１の光検出器）に入射する。

ここで、既に述べたように光軸に対して傾いて設定され
た平行平面板に収束光が入射すると非点収差を発生する
。−枚の平行平面板による非点収差量は、Ｗａ−ｄ　（
ｎ’　−１）　ｓｉｎ　’　ｕ／（（ｎ’　−５ｉｎ　
’　ｕ）　３　）　ｌ／２であり、コマ収差量は、Ｗｋ
＝ｄ　　（ｎ２−１）ｓｉｎ　ｕ−６゜５ｕ、ｓｉ。３
．７゜。。２−３．。、、％である。ただし、ｄは平行
平面板の厚さ、ｎは屈折率、Ｕは傾斜角で、αは収束光
の収束角度である。従って二枚の平行平面板を傾斜角が
同じ大きさで、且つ逆方向に傾斜させていれればコマ収
差はキャンセルされ、一方、非点収差については二枚の
平行平面板の効果が加算される。

しかしながら、二枚の平行平面板を対称的に、後述する
ような大きな角度、例えば傾斜角５９゜で傾けることは
難しい。

しかるに、この光磁気ヘッド１では、平行平面！＆、７
と９の中間に凹レンズ８を加えることで、平行平面板９
に入射する収束光の収束角を変えると共に、その両側の
平行平面板７．９を光学的に非対称とすることにより、
二枚の平行平面板を対称的に同じ角度で傾けることをせ
ずにコマ収差をキャンセルし、かつ十分大きな非点収差
量を得て、フォーカス誤差検出に利用し、更に後述する
ように平行平面板９に偏光ビームスプリフタの機能を持
たせ光磁気信号の検出も可能としている。

第１図に示した光学系の各変数の一例を以）に示す、ハ
ーフミラ−の機能を持つ平行平面板７について、厚さ０
．３ｍ　（ｄｙ　）　、傾斜角−４５°　（ｕ７）、収
束光の収束角度８°　（α７）とし、偏光ビームスプリ
フタの機能をもつ平行平面板９については、厚さ１．９
璽ｍ　（ｄｓ　）　、イ頃斜角５９°　（ｕ９）、収束
光の収束角度４°　（αＳ）とすると、コマ収差はほぼ
キャンセルされる。このとき非点収差量は１龍と十分大
きな値が得られる。

４分割光検出器１０は、対物レンズ３と光磁気記録媒体
５の距離がフォーカス距離にあるときに非点収差を生じ
た光束の断面形状が円形となる位置に置かれている。そ
して、第３図に示１ように、４個の受光素子１０ａ〜１
０Ｊを組み合わせて構成されており、光束の断面形状を
検出できるようになっている。

対物レンズ３と光磁気記録媒体５がフォーカス距離より
近ければ光束の断面形状は第３図のＸ軸方向にながい楕
円形状となり、遠ければＹ軸方向に長い楕円形状となる
。

従って４分割光検出器１０の出力から、対物レンズ３と
光磁気記録媒体５の距離が、フォーカス距離にあるか、
フォーカス距離より近い距離にあるか、フォーカス距離
より遠い距離にあるかを検出できる。

この光検出５１０から得られる信号によりフォーカス距
離調整を行いながら情報の記録を行う。

次に情報の再生時には、レーザ光源２から第２図に示す
ように、偏光方向として４５°方向で発射されたレーザ
光束は、ハーフミラ−の機能をもつ平行平面板７で反射
され、対物レンズ３により、基板４を介して光磁気記録
媒体５に集光照射される。

光磁気記録媒体５からの反射光は、磁気光学効果（カー
効果）によって、偏光面が光磁気記録媒体５の磁化の向
きに応じて士方向、一方向に角度θにだけ回転する。

偏光面が回転した反射光は再び対物レンズ３に入射する
。

対物レンズ３を経た収束光は、ハーフミラ−を兼ねる平
行平面板７、凹レンズ８を透過し、偏光ビームスプリフ
タの機能を持つ平行平面板９でＰ偏光とＳ偏光に二分割
され、それぞれ４分割光検−出塁１０．光検出器１１に
入射する。

ここで、平行平面板９に介して、Ｐ偏光成分とＳ偏光成
分の分離をよくするには、入射角を５９゛±４°、特に
望ましくは５６°〜６０°に設定する必要がある。また
、できるだけコリメートした光路中で使用するのが理想
である。

本実施例では、平行平面板９への入射角を一４５°に設
定すると共に、平行平面板９が偏光ビームスプリフタと
して機能しうるように入射角を５９゛に設定し、また、
凹レンズ８により平行平面板９に入射する光束の収束角
を約４°にすることで、対物レンズ３から４分割光検出
器１０までの距離を短縮すると共に、平行平面板９に偏
光ビームスプリンタの機能を持たせることを可能として
いる。

本実施例に使用した平行平面板９の偏光ビームスプリッ
タの誘電体多層膜の膜構成は、　Ａｉｒ　／　（０，５
Ｈ’　Ｌ’　０．５１＋’　）　’　　（０，５８”Ｌ
”０．５１（″）ｇ（０，５Ｈ’　　Ｌ’　　０．５　
Ｈ’　）　’　／　Ｇｌａｓｓであり、ここで、Ｈ’−
１，０１０Ｈ１Ｌ’＝１．１４６Ｌ、）］”−１，０７
６ＨＳＬ″＝１．２２ＯＬで、ＨはＴｉ０２（屈折率２
．２５）、Ｌは５ｉ０２（ＩｉＬｉ折率１．４５）のλ
。７４層（中心波長λ。−６４０ｒｕｍ）の層であり、
使用波Ｗ８３０ｎｍ±Ｉｏｎｓ、入射角５９゛±４゛で
消光比（Ｓ／Ｐ）約１／１００が得られている。

第２図に示すようにレーザ光漁から発射されるレーザ光
の偏光方向として４５゛方向とすると、光磁気記録媒体
で変調されたレーザ光のうち、４分割光検出器１０には
Ｐ偏光成分が、光検出器１１にはＳ偏光成分が入射する
。４分割光検出器１０に入射したＰ偏光成分は、４分割
光検出器１０の各素子１０ａ〜１０ａの総和をとること
で得られる。そして、４分割光検出器１０と光検出器１
１によって光電変換された出力の差動信号をとれば、記
録された情報信号が得られる。ここで４分割光検出器１
０に入射したレーザ光は、フォーカス制御のための信号
としても使われ、記録時と同様にフォーカス制御を行い
ながら情報の再生がなされる。

また、本実施例では、初めからレーザ光源の偏光方向φ
として４５°に設定したが、これをレーザ光源の偏光方
向としてＳ偏光に設定し、凹レンズ８と偏光ビームスプ
リフタの機能をもつ平行平面板９との間に１／２波長板
を挿入することで、偏光面を４５°回転させることも可
能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レーザ光源からの光を光磁気記録媒体
に照射し、前記記録媒体からの反射光を集束光とし、光
軸に対して正負逆方向にＩＩＪｉ斜させた二枚の平行平
面板を通過した収束光を第１の光検出器により検出して
フォーカス誤差を検出するようにした光磁気ヘッドにお
いて、前記二枚の平行平面板の中間に凹レンズを配置し
て上記収束光の収束角度を変化させると共に、上記収束
角度の変化分に応じて上記二枚の平行平面板を光学的に
非対称となし、更に前記凹レンズ後方の平行平面板で反
射した収束光を検出する第２の光検出器を設けたことを
特徴とする光磁気ヘッドが提供され、これにより、１つ
の光学系で良質のフォーカス誤差信号と光磁気信号を得
ることができる。

また、従来の光磁気ヘッドよりも小型で安価な光磁気ヘ
ッドが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光磁気ヘッドの一実施例の模式的平面
図、第２図はレーザ光の偏光面の説明図、第３図は４分
割光検出器の平面図、第４図（ａｌは光磁気記録媒体の
消去状態の説明図、第４図（ｂ）は光磁気記録媒体の記
録状態の説明図、第５図は平行平面板を用いた従来のフ
ォーカス誤差検出装置の模式的平面図、第６図は平行平
面板による非点収差を説明するための模式的斜視図、第
７図ｔａ＋は一枚の平行平面板によるコマ収差の発生を
説明するための模式図、第７図ｆｂｌは二枚の平行平面
板を組み合わせてコマ収差をイヴ正した場合の模式図、
第８図は平行平面板を用いた従来のフナ−カス誤差検出
装置を説明するための模式的斜視図である。 〔符号の説明〕 ■・・・光磁気ヘッド ２．７２・・・レーザ光臨 ３．７３・・・対物レンズ ４．７４・・・基板 ５．７５・・・光磁気記録媒体 ６・・・バイアス磁界用コイル ７．７７・・・ハーフミラ−機能をもつ平行平面板８・
・・凹レンズ ９・・・偏光ビームスプリンタ機能を持つ平行平面板１
０・・・４分割光検出器（第１の光検出器）１１・・・
光検出器（第２の光検出器）７１・・・平行平面板を用
いた従来の フォーカス誤差検出装置 ７９・・・平行平面板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザ光源からの光を光磁気記録媒体に照射し、前記記
   録媒体からの反射光を収束光とし、光軸に対して正負逆
   方向に傾斜させた二枚の平行平面板を通過した収束光を
   第１の光検出器により検出してフォーカス誤差を検出す
   るようにした光磁気ヘッドにおいて、 前記二枚の平行平面板の中間に凹レンズを配置して上記
   収束光の収束角度を変化させると共に、上記収束角度の
   変化分に応じて上記二枚の平行平面板を光学的に非対称
   となし、更に前記凹レンズ後方の平行平面板で反射した
   収束光を検出する第２の光検出器を設けたことを特徴と
   する光磁気ヘッド。