JPH04181537A - 光学的情報再生装置 - Google Patents
光学的情報再生装置Info
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- JPH04181537A JPH04181537A JP31052490A JP31052490A JPH04181537A JP H04181537 A JPH04181537 A JP H04181537A JP 31052490 A JP31052490 A JP 31052490A JP 31052490 A JP31052490 A JP 31052490A JP H04181537 A JPH04181537 A JP H04181537A
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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。
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〕
本発明は光ディスクなどの光学的あるいは光磁気の情報
記録媒体に情報を記録、再生する光学的情報記録再生装
置に関し、とくにその記録媒体に記録された情報を再生
する光学ヘッド部分を改善した光学的情報再生装置に関
するものである。
記録媒体に情報を記録、再生する光学的情報記録再生装
置に関し、とくにその記録媒体に記録された情報を再生
する光学ヘッド部分を改善した光学的情報再生装置に関
するものである。
光学的情報記録再生装置で、記録媒体の大きさに対して
、データの記憶容量が大きいという点で、コンピュータ
の外部記憶手段として利用されている。なかでも、光磁
気情報記録装置は、データの書換えが可能なことで有用
である。このような記憶手段を用いて情報の記録、再生
を行なう方式にはマーク間記録方式およびマーク長記録
方式(エツジ記録方式)が知られている。後者は前者に
比べてデータ容量を上げ得る点で有利であるとされてい
るが、この方式によって記録された記録媒体から正確に
情報を再生するためには光学ヘッド部分で、情報ビット
のエツジ位置を正確に読み取る必要がある。
、データの記憶容量が大きいという点で、コンピュータ
の外部記憶手段として利用されている。なかでも、光磁
気情報記録装置は、データの書換えが可能なことで有用
である。このような記憶手段を用いて情報の記録、再生
を行なう方式にはマーク間記録方式およびマーク長記録
方式(エツジ記録方式)が知られている。後者は前者に
比べてデータ容量を上げ得る点で有利であるとされてい
るが、この方式によって記録された記録媒体から正確に
情報を再生するためには光学ヘッド部分で、情報ビット
のエツジ位置を正確に読み取る必要がある。
通常、光磁気記録媒体用の光学ヘッドにおいては、光源
としての半導体レーザからの光束を対物レンズにより微
小スポットに集光し、このスポット光を用いてマーク間
記録方式でデータの記録を行なっており、また、この微
小スポット光の情報ビットからの反射光量の変化を差動
検出して情報の再生を行なっている。
としての半導体レーザからの光束を対物レンズにより微
小スポットに集光し、このスポット光を用いてマーク間
記録方式でデータの記録を行なっており、また、この微
小スポット光の情報ビットからの反射光量の変化を差動
検出して情報の再生を行なっている。
このような従来の差動検出方式においては、入射直線偏
光の偏光方向と45度をなす偏光軸方向を有する偏光ビ
ームスプリッタ−を用いて、反射光を2つの信号光に分
解し、この両光束から2つの信号を検出し、これから差
動信号を作り出している。
光の偏光方向と45度をなす偏光軸方向を有する偏光ビ
ームスプリッタ−を用いて、反射光を2つの信号光に分
解し、この両光束から2つの信号を検出し、これから差
動信号を作り出している。
このマーク長記録方式において、従来から知られている
ガウス分布状の光量分布を有する単一微小スポット光を
用いると、情報ビットからの反射感光の光量変化を差動
検出する時、投光スポット光の光量分布が、成る広がり
を有するがウス分布であって、反射光束全体の光量変化
を検出する場合にエツジ検出能力が低いという問題があ
る。
ガウス分布状の光量分布を有する単一微小スポット光を
用いると、情報ビットからの反射感光の光量変化を差動
検出する時、投光スポット光の光量分布が、成る広がり
を有するがウス分布であって、反射光束全体の光量変化
を検出する場合にエツジ検出能力が低いという問題があ
る。
本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、マーク
長記録方式で記録する場合に、エツジ検出能力が高い小
型光学ヘッド部分を備えた光学的情報再生装置を提供し
ようとするものである。
長記録方式で記録する場合に、エツジ検出能力が高い小
型光学ヘッド部分を備えた光学的情報再生装置を提供し
ようとするものである。
このため本発明では、半導体レーザからの直線偏光光束
を対物レンズを介して、情報記録面上においてスポット
光となるように投光し、前記スポット光の反射光束を受
け、この受光光束内の一部の領域の光束に対してその直
線偏光の偏光方向を90度回転させる偏光方向回転光学
素子を設け、さらに前記領域の光束の位相と前記領域外
の光束の位相との位相差を調節する位相差調整光学素子
を設け、前記偏光方向が回転させられた光束部分と、回
転させられていない光束部分とを干渉させ、この干渉し
た結果の光強度分布を空間的に分割された光電変換検出
器により検出し、前記充電変換検出器からの出力信号の
差分信号を用いて前記情報記録面に記録された情報磁区
のエツジを検8するようにしている。
を対物レンズを介して、情報記録面上においてスポット
光となるように投光し、前記スポット光の反射光束を受
け、この受光光束内の一部の領域の光束に対してその直
線偏光の偏光方向を90度回転させる偏光方向回転光学
素子を設け、さらに前記領域の光束の位相と前記領域外
の光束の位相との位相差を調節する位相差調整光学素子
を設け、前記偏光方向が回転させられた光束部分と、回
転させられていない光束部分とを干渉させ、この干渉し
た結果の光強度分布を空間的に分割された光電変換検出
器により検出し、前記充電変換検出器からの出力信号の
差分信号を用いて前記情報記録面に記録された情報磁区
のエツジを検8するようにしている。
以下図面に従い本発明の光学的情報再生装置を説明する
。
。
第1図は本発明の光学的情報再生装置に用いられる光磁
気記録再生用ヘッドの概略図である。同図において、1
は波長λ(λ=830nm)の直線偏光(この電界ベク
トル方向をEで示す)を発する半導体レーザ、2はこの
光束を平行光束に変換するコリメータレンズ、3はE方
向の偏光成分はほとんど透過し、これと直交する方向の
偏光成分を100%反射する第1の偏光ビームスプリッ
タ−14は対物レンズである。5は対物レンズにより結
像された投光スポット、6は光磁気記録媒体である光磁
気ディスクに設けられた1つの情報トラック、7は光ス
ポットのトラッキング用に設けられた案内溝である。8
はS偏光を100%反射し、p偏光の一部を反射する第
2の偏光ビームスプリッタ−19は透過波面である。1
0は光束の位相差を調整する位相差調整光学素子、11
は1/2波長板であり、12はS偏光を100%反射し
、p偏光を100%透過する第3の偏光ビームスプリッ
タ−であり、13.15は各々結像レンズ、14.16
は各々14−1.14−2゜16−1.16−2からな
る2分割光電変換素子である。
気記録再生用ヘッドの概略図である。同図において、1
は波長λ(λ=830nm)の直線偏光(この電界ベク
トル方向をEで示す)を発する半導体レーザ、2はこの
光束を平行光束に変換するコリメータレンズ、3はE方
向の偏光成分はほとんど透過し、これと直交する方向の
偏光成分を100%反射する第1の偏光ビームスプリッ
タ−14は対物レンズである。5は対物レンズにより結
像された投光スポット、6は光磁気記録媒体である光磁
気ディスクに設けられた1つの情報トラック、7は光ス
ポットのトラッキング用に設けられた案内溝である。8
はS偏光を100%反射し、p偏光の一部を反射する第
2の偏光ビームスプリッタ−19は透過波面である。1
0は光束の位相差を調整する位相差調整光学素子、11
は1/2波長板であり、12はS偏光を100%反射し
、p偏光を100%透過する第3の偏光ビームスプリッ
タ−であり、13.15は各々結像レンズ、14.16
は各々14−1.14−2゜16−1.16−2からな
る2分割光電変換素子である。
半導体レーザ1から発した光束は、直線偏光であり、そ
の電界ベクトルの方向は、図中Eで示される方向である
。このEの方向をp偏光方向とし、これと直交する方向
をS偏光方向とする。この光束はコリメータレンズ2に
より平行光束に変換される。この光束は第1の偏光ビー
ムスプリッタ−3を透過し、対物レンズ4により不図示
の光磁気ディスクの透明基盤を透過し、TbFeCoな
との光磁気記録膜を有する情報トラック6上に光スポッ
ト5として結像される。
の電界ベクトルの方向は、図中Eで示される方向である
。このEの方向をp偏光方向とし、これと直交する方向
をS偏光方向とする。この光束はコリメータレンズ2に
より平行光束に変換される。この光束は第1の偏光ビー
ムスプリッタ−3を透過し、対物レンズ4により不図示
の光磁気ディスクの透明基盤を透過し、TbFeCoな
との光磁気記録膜を有する情報トラック6上に光スポッ
ト5として結像される。
この光磁気記録膜により、磁気カー効果を受けた反射光
束は、Eの方向と直交するS方向の偏光成分を有し、こ
の偏光成分は第1の偏光ビームスプリッタ−3により全
て反射され、一方元々のp方向の偏光成分はその一部が
反射され、第2の偏光ビームスプリッタ−8に入射する
。第2の偏光ビームスプリッタ−8は、S方向の偏光成
分を100%反射し、p方向の偏光成分はその一部を透
過するという特性を有する。従って、第2の偏光ビーム
スプリッタ−8を透過後の光束9は全てp偏光成分であ
り、不図示のオートフォーカス制御用フォーカス検出光
学系、オートトラッキング制御用トラッキング検出光学
系へと導かれる。これら各検出光学系は従来公知の各種
方式を用いる事がができる。
束は、Eの方向と直交するS方向の偏光成分を有し、こ
の偏光成分は第1の偏光ビームスプリッタ−3により全
て反射され、一方元々のp方向の偏光成分はその一部が
反射され、第2の偏光ビームスプリッタ−8に入射する
。第2の偏光ビームスプリッタ−8は、S方向の偏光成
分を100%反射し、p方向の偏光成分はその一部を透
過するという特性を有する。従って、第2の偏光ビーム
スプリッタ−8を透過後の光束9は全てp偏光成分であ
り、不図示のオートフォーカス制御用フォーカス検出光
学系、オートトラッキング制御用トラッキング検出光学
系へと導かれる。これら各検出光学系は従来公知の各種
方式を用いる事がができる。
他方第2の偏光ビームスプリッタ−8により反射された
光束は位相差調整光学素子10を透過する。この光学素
子は後はど述べる1/2波長板11を通過した光束とこ
れを通過しない周辺領域部の光束との光路長差によって
発生する位相差を0、又はπに調整するものであり、こ
こではゼロとする。従って、1/2波長板の厚みをd1
常光線に対する屈折率をnoとし、この位相差調整光学
素子の屈折率をnとすると、nod=nDとなるように
、光学的に等方な透明誘電体からなるこの位相差調整光
学素子の厚みDを決めればよい。この光学素子通過後の
中央部の光束は1/2波長板11を透過する。1/2波
長板11はこれを透過するp偏光、S偏光がその電界ベ
クトルを90度回転するように設定されている。つまり
、1/2波長板の光学軸とpl又はS偏光の方向とは4
5°の角度をなしている。他方周辺領域部の光束はこの
1/2波長板11を通らないので偏光方向は回転されな
い。12はこの光束をp偏光、S偏光に分離するための
偏光ビームスプリッタ−であり、p偏光成分から成る光
束は結像レンズ13により結像され、結像面近傍に設け
られた2分割光電変換素子14へ入射する。他方S偏光
成分光束は偏光ビームスプリッタ−12により反射され
、結像レンズ15により結像され、結像面近傍に設けら
れた2分割光電変換素子16へ入射する。2分割光電変
換素子14.16は情報トラック方向に(X方向)に垂
直な方向(y方向)に分割線を有している。
光束は位相差調整光学素子10を透過する。この光学素
子は後はど述べる1/2波長板11を通過した光束とこ
れを通過しない周辺領域部の光束との光路長差によって
発生する位相差を0、又はπに調整するものであり、こ
こではゼロとする。従って、1/2波長板の厚みをd1
常光線に対する屈折率をnoとし、この位相差調整光学
素子の屈折率をnとすると、nod=nDとなるように
、光学的に等方な透明誘電体からなるこの位相差調整光
学素子の厚みDを決めればよい。この光学素子通過後の
中央部の光束は1/2波長板11を透過する。1/2波
長板11はこれを透過するp偏光、S偏光がその電界ベ
クトルを90度回転するように設定されている。つまり
、1/2波長板の光学軸とpl又はS偏光の方向とは4
5°の角度をなしている。他方周辺領域部の光束はこの
1/2波長板11を通らないので偏光方向は回転されな
い。12はこの光束をp偏光、S偏光に分離するための
偏光ビームスプリッタ−であり、p偏光成分から成る光
束は結像レンズ13により結像され、結像面近傍に設け
られた2分割光電変換素子14へ入射する。他方S偏光
成分光束は偏光ビームスプリッタ−12により反射され
、結像レンズ15により結像され、結像面近傍に設けら
れた2分割光電変換素子16へ入射する。2分割光電変
換素子14.16は情報トラック方向に(X方向)に垂
直な方向(y方向)に分割線を有している。
第2図は光磁気記録膜に記録された1つの情報磁区17
(磁化の方向M)上に光スポット5が入射した場合を示
している。
(磁化の方向M)上に光スポット5が入射した場合を示
している。
この光スポットを形成する入射光束18上での電界ベク
トルをEiとする。この方向は先の第1図の説明に述べ
たようにp方向であり、これを19のように示す。この
入射光束が光スポット5として光磁気記録膜で反射され
ると、磁気カー効果を受け、情報磁区17の磁化の方向
に応じ直線偏光の偏光方向がθだけ回転し、反射光束2
0上での電界ベクトルは21で示されるようになる。
トルをEiとする。この方向は先の第1図の説明に述べ
たようにp方向であり、これを19のように示す。この
入射光束が光スポット5として光磁気記録膜で反射され
ると、磁気カー効果を受け、情報磁区17の磁化の方向
に応じ直線偏光の偏光方向がθだけ回転し、反射光束2
0上での電界ベクトルは21で示されるようになる。
この図の場合において、光スポツト5内には清報磁区の
エツジが存在せず、従って反射光束はエツジの情報を持
たない。
エツジが存在せず、従って反射光束はエツジの情報を持
たない。
この光束は対物レンズ4を透過後、第1の偏光ビームス
プリッタ−3、第2の偏光ビームスプリッタ−8により
反射され、位相差調整光学素子10.1/2波長板11
に向かう。この1/2波長板通過後の光束内での偏光成
分をみると、第3図に示すようになる。
プリッタ−3、第2の偏光ビームスプリッタ−8により
反射され、位相差調整光学素子10.1/2波長板11
に向かう。この1/2波長板通過後の光束内での偏光成
分をみると、第3図に示すようになる。
第3図は、1/2波長板11を通過後の光束を第3の偏
光ビームスプリッタ−12の手前から見た図であり、1
/2波長板11を通過した中央部の光束22内での偏光
方向は24で示され、1/2波長板11を通過しない周
辺部光束23の偏光方向25と90度異なっている。
光ビームスプリッタ−12の手前から見た図であり、1
/2波長板11を通過した中央部の光束22内での偏光
方向は24で示され、1/2波長板11を通過しない周
辺部光束23の偏光方向25と90度異なっている。
従って、この光束が第3の偏光ビームスプリッタ−12
を透過した後のp偏光成分を見ると、第4図に示すよう
になる。第4図において、透過光束の中心部22、周辺
部23の偏光方向は先の第3図の24.25のp偏光成
分となり、26.27となる。
を透過した後のp偏光成分を見ると、第4図に示すよう
になる。第4図において、透過光束の中心部22、周辺
部23の偏光方向は先の第3図の24.25のp偏光成
分となり、26.27となる。
同様にして、第3の偏光ビームスプリッタ−12を反射
した後のS偏光成分を見ると、第5図に示すようになる
。第5図において、反射光束の中心部22、周辺部23
の偏光方向は先の第3図の24.25のS偏光成分とな
り、28.29に示す電界ベクトルとなる。
した後のS偏光成分を見ると、第5図に示すようになる
。第5図において、反射光束の中心部22、周辺部23
の偏光方向は先の第3図の24.25のS偏光成分とな
り、28.29に示す電界ベクトルとなる。
第6図は第3の偏光ビームスプリッタ−12を透過した
後の第4図に示したようなp偏光成分光束が結像レンズ
13により光電変換素子14上に作るスポット光の振幅
分布を示すものである。周辺部23からの光束により振
幅分布31が形成される。他方中央部の光束22により
振幅分布31とはπの位相差がある振幅分布30が形成
される。
後の第4図に示したようなp偏光成分光束が結像レンズ
13により光電変換素子14上に作るスポット光の振幅
分布を示すものである。周辺部23からの光束により振
幅分布31が形成される。他方中央部の光束22により
振幅分布31とはπの位相差がある振幅分布30が形成
される。
これら2つの振幅分布は、光軸に関して点対称の分布で
あり、光電変換素子はこれら2つの振幅分布が干渉した
結果の強度分布を検知する。従って第1図の2分割光電
変換素子14−1.14−2上には等しい光量が入射し
、この2つの充電変換素子からの出力信号は等しくなり
、差信号はゼロとなる。
あり、光電変換素子はこれら2つの振幅分布が干渉した
結果の強度分布を検知する。従って第1図の2分割光電
変換素子14−1.14−2上には等しい光量が入射し
、この2つの充電変換素子からの出力信号は等しくなり
、差信号はゼロとなる。
一方、第3の偏光ビームスプリッタ−12を反射した後
の第5図に示すS偏光成分光束が結像レンズ15により
光電変換素子16上に作るスポット光の振幅分布につい
ても同様に、中心部22からの光束による光スポツト振
幅分布と周辺部23からの光束による光スポツト振幅分
布とが干渉した結果の強度分布が2分割光電変換素子1
6上に入射する。この場合、2つの振幅分布の位相差は
0であり、各々の振幅分布は光軸に関して点対称の分布
であり、2つの光電変換素子16−1゜16−2からの
出力信号は等しくなり、差信号はゼロとなる。
の第5図に示すS偏光成分光束が結像レンズ15により
光電変換素子16上に作るスポット光の振幅分布につい
ても同様に、中心部22からの光束による光スポツト振
幅分布と周辺部23からの光束による光スポツト振幅分
布とが干渉した結果の強度分布が2分割光電変換素子1
6上に入射する。この場合、2つの振幅分布の位相差は
0であり、各々の振幅分布は光軸に関して点対称の分布
であり、2つの光電変換素子16−1゜16−2からの
出力信号は等しくなり、差信号はゼロとなる。
第7図は光磁気記録膜に記録された情報磁区のエツジ上
にスポット光5が入射した場合を示している。
にスポット光5が入射した場合を示している。
入射光束18上での電界ベクトルの方向は先の第2図の
場合と同じであり、19で示される。スポット光5が入
射する情報磁区はエツジ32を境に、33.34で示さ
れるように互いにその磁化の方向が異なっている。入射
スポット光5の波面の内、磁化33の影響を受ける領域
を5−1、磁化34の影響を受ける領域を5−2とする
。波面5−1の光は磁化33による磁気カー効果を受け
、反射光束35のこの領域に対応する部分の光束35−
1は、先の第2図と同じ方向にカー回転を受け、その電
界ベクトルは36で示される。
場合と同じであり、19で示される。スポット光5が入
射する情報磁区はエツジ32を境に、33.34で示さ
れるように互いにその磁化の方向が異なっている。入射
スポット光5の波面の内、磁化33の影響を受ける領域
を5−1、磁化34の影響を受ける領域を5−2とする
。波面5−1の光は磁化33による磁気カー効果を受け
、反射光束35のこの領域に対応する部分の光束35−
1は、先の第2図と同じ方向にカー回転を受け、その電
界ベクトルは36で示される。
一方、波面5−2の光は磁化34による磁気カー効果を
受け、反射光束35のこの領域に対応する部分の光束3
5−2は、35−1とは反対方向へ偏光面が回転し、3
7で示されるような電界ベクトルとなる。
受け、反射光束35のこの領域に対応する部分の光束3
5−2は、35−1とは反対方向へ偏光面が回転し、3
7で示されるような電界ベクトルとなる。
この反射光束は対物レンズ4を透過後、第1の偏光ビー
ムスプリッタ−3、第2の偏光ビームスプリッタ−8に
より反射され、位相差調整光学素子10,1/2波長板
11に向かう。この1/2波長板通過後の光束内での偏
光成分をみると、第8図に示すようになる。
ムスプリッタ−3、第2の偏光ビームスプリッタ−8に
より反射され、位相差調整光学素子10,1/2波長板
11に向かう。この1/2波長板通過後の光束内での偏
光成分をみると、第8図に示すようになる。
第8図は、第3図と同様な図であり、1/2波長板11
を通過した中央上部の光束39内での偏光方向は43で
示され、172波長板11を通過しない周辺上部光束3
8の偏光方向42と90度異なっている。同様に中央下
部の光束40内での偏光方向は44で示され、周辺下部
の光束41内での偏光方向45と90度異なっている。
を通過した中央上部の光束39内での偏光方向は43で
示され、172波長板11を通過しない周辺上部光束3
8の偏光方向42と90度異なっている。同様に中央下
部の光束40内での偏光方向は44で示され、周辺下部
の光束41内での偏光方向45と90度異なっている。
゛従って、この光束が第3の偏光ビームスプリッ
タ−12を透過した後のp偏光成分を見ると、第9図に
示すようになる。第9図において、透過光束の中心上部
39、周辺上部38の偏光方向は先の第8図の43.4
2のp偏光成分となり、47.46となる。また同じく
透過光束の中心下部40、周辺下部41の偏光方向は第
8図の44.45のp偏光成分となり48.49となる
。
タ−12を透過した後のp偏光成分を見ると、第9図に
示すようになる。第9図において、透過光束の中心上部
39、周辺上部38の偏光方向は先の第8図の43.4
2のp偏光成分となり、47.46となる。また同じく
透過光束の中心下部40、周辺下部41の偏光方向は第
8図の44.45のp偏光成分となり48.49となる
。
同様にして、第3の偏光ビームスプリッタ−12を反射
した後のS偏光成分を見ると、第1O図に示すようにな
る。第10図において、反射光束の中心上部39、周辺
上部38の偏光方向は先の第8図の43.42のS偏光
成分となり51.50に示すS偏光となる。また、同じ
く反射光束の中心部40、周辺下部41の偏光方向は第
8図の44.45のS偏光成分となり、52.53に示
すS偏光となる。
した後のS偏光成分を見ると、第1O図に示すようにな
る。第10図において、反射光束の中心上部39、周辺
上部38の偏光方向は先の第8図の43.42のS偏光
成分となり51.50に示すS偏光となる。また、同じ
く反射光束の中心部40、周辺下部41の偏光方向は第
8図の44.45のS偏光成分となり、52.53に示
すS偏光となる。
第11図は第3の偏光ビームスプリッタ−12を透過し
た後の第9図に示したようなp偏光成分光束が結像レン
ズ13により光電変換素子上に作るスポット光の振幅分
布を示すものである。周辺部38.41からのp偏光光
束は第9図46.49に示されるように大きな振幅で、
かつ同位相であり、結像レンズ13により振幅分布54
(破線)が形成される。他方中央部の光束39.40か
らのp偏光光束は第9図47.48に示されるように小
さな振幅で、かつ光束波面上にπの位相とびがあり、こ
のため対物レンズ13により結像されると振幅分布54
とは異なり振幅分布55(実線)で示されるような光軸
上でゼロとなり、この前後で正負に分かれる振幅分布を
有する。光電変換素子面上に第1図のように光軸上を原
点とするX、y座標をとり、y=0でX軸にそった振幅
分布を第12図に示す。光電変換素子は54.55の2
つの振幅分布が干渉した結果の強度分布を検知する。従
って第1図の2分割光電変換素子の14〜1上には2つ
の振幅分布の干渉の結果少ない光量分布が生じ、他方1
4−2上にはこれより大きな光量分布が入射し、この2
つの光電変換素子からの出力信号は等しいものではなく
、差信号はマイナスとなる。
た後の第9図に示したようなp偏光成分光束が結像レン
ズ13により光電変換素子上に作るスポット光の振幅分
布を示すものである。周辺部38.41からのp偏光光
束は第9図46.49に示されるように大きな振幅で、
かつ同位相であり、結像レンズ13により振幅分布54
(破線)が形成される。他方中央部の光束39.40か
らのp偏光光束は第9図47.48に示されるように小
さな振幅で、かつ光束波面上にπの位相とびがあり、こ
のため対物レンズ13により結像されると振幅分布54
とは異なり振幅分布55(実線)で示されるような光軸
上でゼロとなり、この前後で正負に分かれる振幅分布を
有する。光電変換素子面上に第1図のように光軸上を原
点とするX、y座標をとり、y=0でX軸にそった振幅
分布を第12図に示す。光電変換素子は54.55の2
つの振幅分布が干渉した結果の強度分布を検知する。従
って第1図の2分割光電変換素子の14〜1上には2つ
の振幅分布の干渉の結果少ない光量分布が生じ、他方1
4−2上にはこれより大きな光量分布が入射し、この2
つの光電変換素子からの出力信号は等しいものではなく
、差信号はマイナスとなる。
一方、第3の偏光ビームスプリッタ−12を反射した後
の第10図に示すS偏光光束が結像レンズ15により光
電変換素子16上に作るスポット光の振幅分布について
も同様に第13図に示すように、光束中心部39.40
からの大きな振幅、かつ同位相の光束による光スポツト
振幅分布56(破線)と周辺部38.41からの小さな
振幅、かつπの位相とびを有する光束による光スポツト
振幅分布57とが干渉した結果の強度分布が2分割光電
変換素子16上に入射する。第12図と同様に各々の振
幅分布を第14図に示す。この場合も、先の第11図の
場合と似たような振幅分布の干渉となり、光量分布に差
が生じ、2つの光電変換素子16−1.16−2からの
出力信号は等しいものではなくなり、差信号はプラスと
なる。
の第10図に示すS偏光光束が結像レンズ15により光
電変換素子16上に作るスポット光の振幅分布について
も同様に第13図に示すように、光束中心部39.40
からの大きな振幅、かつ同位相の光束による光スポツト
振幅分布56(破線)と周辺部38.41からの小さな
振幅、かつπの位相とびを有する光束による光スポツト
振幅分布57とが干渉した結果の強度分布が2分割光電
変換素子16上に入射する。第12図と同様に各々の振
幅分布を第14図に示す。この場合も、先の第11図の
場合と似たような振幅分布の干渉となり、光量分布に差
が生じ、2つの光電変換素子16−1.16−2からの
出力信号は等しいものではなくなり、差信号はプラスと
なる。
第15図は投光スポット5と情報トラックが相対的に移
動し、第7図に示された情報磁区エツジの次のエツジに
かかった状態を示す。入射光束18上での電界ベクトル
は先の第7図と同じであり、19で示される。スポット
光5は、エツジ58を境に34.59で示されるように
その磁化の方向が異なっている。光スポット5の波面の
内、磁化34の影響を受ける部分を5−3、磁化59の
影響を受ける部分を5−4とする。第7図と同様に反射
波面は各々の磁化の影響を受け、60−1.60−2と
なる。この各々の部分波面内での電界ベクトルの方向は
、各々61.62となる。先の第7図とくらべると、反
射波面60内での電界ベクトルの方向が逆になっている
ことがわかる。
動し、第7図に示された情報磁区エツジの次のエツジに
かかった状態を示す。入射光束18上での電界ベクトル
は先の第7図と同じであり、19で示される。スポット
光5は、エツジ58を境に34.59で示されるように
その磁化の方向が異なっている。光スポット5の波面の
内、磁化34の影響を受ける部分を5−3、磁化59の
影響を受ける部分を5−4とする。第7図と同様に反射
波面は各々の磁化の影響を受け、60−1.60−2と
なる。この各々の部分波面内での電界ベクトルの方向は
、各々61.62となる。先の第7図とくらべると、反
射波面60内での電界ベクトルの方向が逆になっている
ことがわかる。
従って、先の第8図と同じくl/2波長板通過後の波面
38.39.40.41上での電界ベクトルの方向を示
すと、第16図に示されるように63.64.65.6
6となる。先の第9図、第10図と同じくl/2波長板
を透過後、さらに第3の偏光ビームスプリッタ−12を
透過又は反射後の波面38.39.40.41上の電界
ベクトルのp、s各偶光成分を示すと第17図、第18
図となる。いずれも大きな振幅成分の光束(例えば67
.70など)については、先の第9図、第10図と同じ
であるが、エツジ情報を担っている小さな振幅成分光束
(例えば68.69など)が第9図、第10図とその向
きが逆になっている。
38.39.40.41上での電界ベクトルの方向を示
すと、第16図に示されるように63.64.65.6
6となる。先の第9図、第10図と同じくl/2波長板
を透過後、さらに第3の偏光ビームスプリッタ−12を
透過又は反射後の波面38.39.40.41上の電界
ベクトルのp、s各偶光成分を示すと第17図、第18
図となる。いずれも大きな振幅成分の光束(例えば67
.70など)については、先の第9図、第10図と同じ
であるが、エツジ情報を担っている小さな振幅成分光束
(例えば68.69など)が第9図、第10図とその向
きが逆になっている。
従ってこれら小さな振幅成分により形成される光振幅分
布が第12図、第14図の対応する振幅分布と正負が逆
になる。この結果、2つの光電変換素子からの差信号は
先の第7図の場合と逆符合になる。
布が第12図、第14図の対応する振幅分布と正負が逆
になる。この結果、2つの光電変換素子からの差信号は
先の第7図の場合と逆符合になる。
以上述べたように、この実施例においては、従来の光学
系にそれほど大きな変更を加える亭なく、2分割光電変
換素子の差分信号を用いれば、精度よくエツジを検出で
きる光磁気ディスク用の光ヘッドを実現することができ
る。
系にそれほど大きな変更を加える亭なく、2分割光電変
換素子の差分信号を用いれば、精度よくエツジを検出で
きる光磁気ディスク用の光ヘッドを実現することができ
る。
さらに、各2分割光電変換素子からの差信号同士からさ
らに差信号を作り、これを用いれば、エツジを境とする
磁化変化の向きを検出することができる。すなわち、2
分割光電変換素子14−1.14−2からの差信号を8
1、同じ(2分割光電変換素子16−1.16−2から
の差信号を82とし、この信号同士の差5L−32をエ
ツジ検出信号とすれば、第19図に示すような信号が得
られ、エツジの変化の方向に対応したエツジ検出信号を
得ることができる。第19図において75−1.75−
2.75−3はそれぞれ1つの情報磁区を示す。この中
の矢印は磁化の方向を示している。
らに差信号を作り、これを用いれば、エツジを境とする
磁化変化の向きを検出することができる。すなわち、2
分割光電変換素子14−1.14−2からの差信号を8
1、同じ(2分割光電変換素子16−1.16−2から
の差信号を82とし、この信号同士の差5L−32をエ
ツジ検出信号とすれば、第19図に示すような信号が得
られ、エツジの変化の方向に対応したエツジ検出信号を
得ることができる。第19図において75−1.75−
2.75−3はそれぞれ1つの情報磁区を示す。この中
の矢印は磁化の方向を示している。
本実施例においては、エツジの有無を光磁気記録媒体か
らの反射直後の光束に含まれるS偏光成分光束上での位
相のとびがあるか否かによって検出している。この位相
とびは光磁気記録媒体に記録された情報磁区の境界エツ
ジにより発生するものであるから、光磁気記録媒体から
の反射直後のS偏光成分光束上に、光軸を含みトラック
方向に直交する直線をはさんで位相変化が分布している
。
らの反射直後の光束に含まれるS偏光成分光束上での位
相のとびがあるか否かによって検出している。この位相
とびは光磁気記録媒体に記録された情報磁区の境界エツ
ジにより発生するものであるから、光磁気記録媒体から
の反射直後のS偏光成分光束上に、光軸を含みトラック
方向に直交する直線をはさんで位相変化が分布している
。
従って、このS偏光成分光束上の位相とびを検出するた
めには、この光軸を含みトラック方向に直交する直線を
はさんで分布している光束の位相を互いに比較しなけれ
ばならない。このS偏光を90度回転させるために用い
る1/2波長板は、この比較すべき光束を通過させれば
良く、必ずしも本実施例のように光軸を含み同心形状で
ある必要はなく、ファラデー・ローチーターのような偏
光回転素子でもよい。
めには、この光軸を含みトラック方向に直交する直線を
はさんで分布している光束の位相を互いに比較しなけれ
ばならない。このS偏光を90度回転させるために用い
る1/2波長板は、この比較すべき光束を通過させれば
良く、必ずしも本実施例のように光軸を含み同心形状で
ある必要はなく、ファラデー・ローチーターのような偏
光回転素子でもよい。
第20図はこの1/2波長板と位相差調整光学素子との
他の形状例を示す図であり、先の第8図における1/2
波長板11と位相差調整光学素子10とに置き換わるべ
きものである。同図において、76は第2の偏光ビーム
スプリッタ−8からの反射光束であり、77は1/2波
長板であり、78は位相差調整光学素子であり、光束7
6を中心部で左右2分割するように配置されている。
他の形状例を示す図であり、先の第8図における1/2
波長板11と位相差調整光学素子10とに置き換わるべ
きものである。同図において、76は第2の偏光ビーム
スプリッタ−8からの反射光束であり、77は1/2波
長板であり、78は位相差調整光学素子であり、光束7
6を中心部で左右2分割するように配置されている。
従ってこれらの光学素子透過後の光束波面は79.80
.81,82の4つの領域光束に分割でき、各々が先の
第8図での38.39.40.41の光束に対応する。
.81,82の4つの領域光束に分割でき、各々が先の
第8図での38.39.40.41の光束に対応する。
従って、これら光束79〜82内での電界ベクトルも第
8図42〜45で示されるものと同じであり、この光束
を第3の偏光ビームスプリッタ−12へ導けば、先の実
施例と同様の機能を果たす光ヘッドを構成する事ができ
る。
8図42〜45で示されるものと同じであり、この光束
を第3の偏光ビームスプリッタ−12へ導けば、先の実
施例と同様の機能を果たす光ヘッドを構成する事ができ
る。
本実施例においては、光磁気記録媒体反射直後の反射光
束内のp偏光成分の光束を用いてバイアス光振幅を確保
し、このバイアス光振幅にエツジ情報を担っているS偏
光成分の光束を干渉させ、エツジ情報を検出している。
束内のp偏光成分の光束を用いてバイアス光振幅を確保
し、このバイアス光振幅にエツジ情報を担っているS偏
光成分の光束を干渉させ、エツジ情報を検出している。
この検出の敏感度を上げるためには、干渉する2つの光
束の振幅がなるべく等しい事が望ましい。しかし、光磁
気記録媒体でのカー回転角θは約1度程度の小さな値で
あるため、p偏光成分光の振幅に比較してS偏光成分光
の振幅は非常に小さい。従って各々の振幅を近づけるた
めに、光電変換検出器上での光量減少が許される範囲内
でp偏光成分光の振幅を吸収フィルターなどにより小さ
くする事がエツジ検出感度を向上させるためには望まし
い。
束の振幅がなるべく等しい事が望ましい。しかし、光磁
気記録媒体でのカー回転角θは約1度程度の小さな値で
あるため、p偏光成分光の振幅に比較してS偏光成分光
の振幅は非常に小さい。従って各々の振幅を近づけるた
めに、光電変換検出器上での光量減少が許される範囲内
でp偏光成分光の振幅を吸収フィルターなどにより小さ
くする事がエツジ検出感度を向上させるためには望まし
い。
また本実施例においては、光磁気記録媒体からの反射光
束に含まれるp、s直交する偏光光束同士を干渉させる
ために、瞳内の一部光束のS偏光成分を172波長板を
通過させる事により、その電界ベクトルを90度回転さ
せ、偏光が回転させられていない瞳内の他領域p偏光光
束と干渉可能とし、これら瞳内の異なる空間的位置を占
める光束を結像レンズにより結像させて干渉させている
。
束に含まれるp、s直交する偏光光束同士を干渉させる
ために、瞳内の一部光束のS偏光成分を172波長板を
通過させる事により、その電界ベクトルを90度回転さ
せ、偏光が回転させられていない瞳内の他領域p偏光光
束と干渉可能とし、これら瞳内の異なる空間的位置を占
める光束を結像レンズにより結像させて干渉させている
。
従ってこの両光束により作られる結像スポットサイズも
、上記バイアス光振幅分に相当するp偏光による光スポ
ツトサイズがやや大きいか、またはほぼ等しいサイズで
ある事が望ましく、このために結像レンズの前に開口を
設け、各々の結像スポットサイズを制御する事が望まし
い。
、上記バイアス光振幅分に相当するp偏光による光スポ
ツトサイズがやや大きいか、またはほぼ等しいサイズで
ある事が望ましく、このために結像レンズの前に開口を
設け、各々の結像スポットサイズを制御する事が望まし
い。
第21図はこのような対策を考慮した光学系の1例を示
すものであり、先の第8図の光学系部分と置き代わる光
学系である。83は第2の偏光ヒームスプリッター8か
らの反射光束であり、84は1/2波長板であり、85
は85−1.85−2からなる位相差調整光学素子であ
る。86は中央部に短形開口を有する遮光板である。こ
の開口サイズは入射光束83の上部83−1、下部83
−2に内接する正方形が上下に連なったものである。
すものであり、先の第8図の光学系部分と置き代わる光
学系である。83は第2の偏光ヒームスプリッター8か
らの反射光束であり、84は1/2波長板であり、85
は85−1.85−2からなる位相差調整光学素子であ
る。86は中央部に短形開口を有する遮光板である。こ
の開口サイズは入射光束83の上部83−1、下部83
−2に内接する正方形が上下に連なったものである。
1/2波長板の上下方向の幅はこの開口の上下幅の1/
2であり、位相差調整光学素子85−1の上下方向の幅
は開口の上下幅の1/4である。
2であり、位相差調整光学素子85−1の上下方向の幅
は開口の上下幅の1/4である。
従って1/2波長板、位相差調整光学素子を透過し、開
口透過後の光束は87.88.89.90の4光束領域
に分割される。これらの光束は各々第8図の38.39
.40.41の光束に対応するものであり、しかも各光
束サイズがほぼ等しいサイズの短形である。従って、こ
れら光束を第3の偏光ビームスプリッタ−12に導き、
結像レンズ13、または15により結像させれば、各光
束により形成されるスポットサイズはほぼ等しいものと
なる。
口透過後の光束は87.88.89.90の4光束領域
に分割される。これらの光束は各々第8図の38.39
.40.41の光束に対応するものであり、しかも各光
束サイズがほぼ等しいサイズの短形である。従って、こ
れら光束を第3の偏光ビームスプリッタ−12に導き、
結像レンズ13、または15により結像させれば、各光
束により形成されるスポットサイズはほぼ等しいものと
なる。
また本発明において、位相差調整光学素子は先の第1図
の説明で述べたものに限られるものではなく、例えば先
の実施例における1/2波長板と同部材(同材質で同じ
厚みを有する)の光学軸方向をp偏光の方向と一致させ
たもの、つまり同じ1/2波長板の光学軸方向を変えた
部材でもよい。
の説明で述べたものに限られるものではなく、例えば先
の実施例における1/2波長板と同部材(同材質で同じ
厚みを有する)の光学軸方向をp偏光の方向と一致させ
たもの、つまり同じ1/2波長板の光学軸方向を変えた
部材でもよい。
この場合光の第20図、21図に見られるような2つの
光学部材の厚み差による段差がな(なり、この部分から
回折ノイズが発生しなくて好ましい。
光学部材の厚み差による段差がな(なり、この部分から
回折ノイズが発生しなくて好ましい。
本実施例においては、投光直線偏光(p偏光)とカー効
果によって発生するこれに直交する偏光成分(S偏光)
とを干渉させているので、従来の差動検出系で使われて
いるように、偏光ビームスプリッタ−を45度回転させ
て配置する必要もない。
果によって発生するこれに直交する偏光成分(S偏光)
とを干渉させているので、従来の差動検出系で使われて
いるように、偏光ビームスプリッタ−を45度回転させ
て配置する必要もない。
以上説明したように、本発明は光磁気記録膜によって生
じる磁気カー効果のS偏光成分を用いて、従来の光磁気
ヘッドの構造を複雑化することなく、高精度に情報磁区
エツジを検出できる光磁気ディスク用の光ヘッドを実現
するものである。
じる磁気カー効果のS偏光成分を用いて、従来の光磁気
ヘッドの構造を複雑化することなく、高精度に情報磁区
エツジを検出できる光磁気ディスク用の光ヘッドを実現
するものである。
第1図は本発明の光学的情報再生装置に用いられる光ヘ
ッドの概略図、第2図は記録媒体の情報磁区上に光スポ
ットが入射した場合を示す図、第3図、第8図および第
16図は1/2波長板通過後の光束の様子を示す図、第
4図、第5図、第9図、第1O図、第17図および第1
8図は偏光ビームスプリッタ−を通過した後の光束の偏
光成分を示す図、第6図、第11図、第12図、第13
図および第14図はスポット光の振幅分布を示す図、第
7図および第1511は記録媒体の情報磁区のエツジ上
にスポット光が入射した場合を示す図、第19図は光電
変換素子からの検出信号の様子を示す図、第20図は1
/2波長板と位相差調整光学素子を示す図、第21図は
第8図と光学系と置き代わる光学系を示す図である。 ■・・・半導体レーザ 2・・・コリメータレンズ 3・・・第1の偏光ビームスプリッタ−4・・・対物レ
ンズ 5・・・投光スポット 6・・・情報トラック 7・・・案内溝 8・・・第2の偏光ビームスプリッタ−9・・・透過波
面 10・・・位相差調整光学素子 11・・・1/2波長板 12・・・第3の偏光ビームスプリッタ−13,15・
・・結像レンズ 14.16・・・2分割光電変換素子 第 q図 P 第1θぽ
ッドの概略図、第2図は記録媒体の情報磁区上に光スポ
ットが入射した場合を示す図、第3図、第8図および第
16図は1/2波長板通過後の光束の様子を示す図、第
4図、第5図、第9図、第1O図、第17図および第1
8図は偏光ビームスプリッタ−を通過した後の光束の偏
光成分を示す図、第6図、第11図、第12図、第13
図および第14図はスポット光の振幅分布を示す図、第
7図および第1511は記録媒体の情報磁区のエツジ上
にスポット光が入射した場合を示す図、第19図は光電
変換素子からの検出信号の様子を示す図、第20図は1
/2波長板と位相差調整光学素子を示す図、第21図は
第8図と光学系と置き代わる光学系を示す図である。 ■・・・半導体レーザ 2・・・コリメータレンズ 3・・・第1の偏光ビームスプリッタ−4・・・対物レ
ンズ 5・・・投光スポット 6・・・情報トラック 7・・・案内溝 8・・・第2の偏光ビームスプリッタ−9・・・透過波
面 10・・・位相差調整光学素子 11・・・1/2波長板 12・・・第3の偏光ビームスプリッタ−13,15・
・・結像レンズ 14.16・・・2分割光電変換素子 第 q図 P 第1θぽ
Claims (1)
- (1)半導体レーザからの光束を投光光学系により、対
物レンズを介して微小スポット光として情報記録面上に
設けられた情報トラックに導き、前記情報記録面からの
反射光を、前記対物レンズを介して受光光学系により光
検出器に導き、磁気光学効果を利用して前記情報記録面
上に記録された情報の再生を行なう光学的情報再生装置
において、前記受光光学系は、前記情報トラックからの
反射光束内の一部の領域の光束の偏光方向を90度回転
させる偏光方向回転光学素子、および前記領域内の光束
のこの領域外の光束に対する位相差をある値に調整可能
な位相差調整光学素子とを有し、前記偏光方向を回転さ
せられた光束と、回転させられていない光束を干渉させ
、前記結像スポットを2分割光電変換光検出器に導き、
前記2分割光電変換光検出器からの差信号を用いて前記
情報トラック上に記録された情報磁区のエッジを検出す
る事を特徴とする光学的情報再生装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31052490A JPH04181537A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 光学的情報再生装置 |
DE69126160T DE69126160T2 (de) | 1990-03-16 | 1991-03-15 | Aufzeichnungs-/Wiedergabegerät für optische Information |
EP91302268A EP0447265B1 (en) | 1990-03-16 | 1991-03-15 | Optical information recording/reproducing apparatus |
US08/165,548 US5581532A (en) | 1990-03-16 | 1993-12-13 | Optical information recording/reproducing apparatus for accurately detecting magnetic domain edges |
US08/282,768 US5712840A (en) | 1990-03-16 | 1994-07-29 | Optical information recording/reproduciing apparatus having two-division detectors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31052490A JPH04181537A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 光学的情報再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04181537A true JPH04181537A (ja) | 1992-06-29 |
Family
ID=18006269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31052490A Pending JPH04181537A (ja) | 1990-03-16 | 1990-11-15 | 光学的情報再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04181537A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995029483A1 (fr) * | 1994-04-23 | 1995-11-02 | Sony Corporation | Support d'enregistrement et tete d'enregistrement magneto-optiques |
-
1990
- 1990-11-15 JP JP31052490A patent/JPH04181537A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995029483A1 (fr) * | 1994-04-23 | 1995-11-02 | Sony Corporation | Support d'enregistrement et tete d'enregistrement magneto-optiques |
US6002653A (en) * | 1994-04-23 | 1999-12-14 | Sony Corporation | Magneto-optical head unit capable of compensating the Kerr ellipticity |
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