JPH0479050A - Optical pickup device for magneto-optical recording and reproducing device - Google Patents
Optical pickup device for magneto-optical recording and reproducing deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光磁気記録再生装置が具備する光ピツクアン
プ装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical pick amplifier device included in a magneto-optical recording/reproducing device.
光磁気記録によれば、情報は、垂直磁化膜等がら成る光
磁気記録媒体において磁化方向の違いによって記録され
ている。その記録情報の再生には、光源の出射光の偏光
面に対して、光磁気記録媒体における反射光の偏光面が
磁化方向の違いに応じて互いに逆向きに回転する、いわ
ゆるカー効果が利用される。光磁気記録再生装置は、磁
化方向の違いに応じて検出された各再生信号を更に差動
検出することによって情報の再生を行うものが一般的で
ある。According to magneto-optical recording, information is recorded in a magneto-optical recording medium made of a perpendicularly magnetized film or the like by different directions of magnetization. To reproduce the recorded information, the so-called Kerr effect is used, in which the polarization plane of the reflected light on the magneto-optical recording medium rotates in opposite directions to the polarization plane of the light emitted by the light source, depending on the difference in the magnetization direction. Ru. Magneto-optical recording and reproducing devices generally reproduce information by further differentially detecting each reproduction signal detected according to the difference in magnetization direction.
このような光磁気記録再生装置における光ピックアップ
装置の一例を第１０図に示す。発光手段としての半導体
レーザ１０１が出射する直線偏光の発散光束は、コリメ
ートレンズ１０２によって平行光束とされ、後述するよ
うに、光磁気ディスク１０７に円形スポットが照射され
るよう、光束の光強度分布の補正が整形プリズム１０３
によって行われる。補正後の光束は、偏光ビームスプリ
ッタ（ＰＢＳ）等から成るハーフミラ−１０４及び４５
°ミラー１０５を経て、対物レンズ１０６により光磁気
ディスク１０７に集光される。An example of an optical pickup device in such a magneto-optical recording/reproducing apparatus is shown in FIG. A linearly polarized diverging light beam emitted by a semiconductor laser 101 as a light emitting means is converted into a parallel light beam by a collimating lens 102, and as described later, the light intensity distribution of the light beam is adjusted so that a circular spot is irradiated onto the magneto-optical disk 107. Correction is done by shaping prism 103
carried out by. The corrected luminous flux is sent to half mirrors 104 and 45 consisting of polarizing beam splitters (PBS), etc.
The light passes through the ° mirror 105 and is focused onto the magneto-optical disk 107 by the objective lens 106 .
次に、光磁気ディスク１０７における反射光は、カー効
果によって、光磁気ディスク１０７の磁化方向の違いに
応じて偏光面が正負いづれか一方に僅かに回転する。こ
うして光磁気ディスク１゜７の情報を含んだ反射光は、
対物レンズ１０６．４５° ミラー１０５を介してハー
フミラ−１０４に入射し、振動方向の特定された偏光が
ウォラストンプリズム１０日に入射する。ウォラストン
プリズム１０８に入射した偏光は３分割され、スポット
レンズ１１０、シリンドリカルレンズ１１１を介して６
分割された光検出器１１２に集光される（整形プリズム
１０３、ハーフミラ−１０４、およびウォラストンプリ
ズム１０Ｂは複合プリズム１０９を構成する）。そして
、ウォラストンプリズム１０８で３分割された光束のう
ち、中央の光束によってフォーカスエラー信号およびト
ラッキングエラー信号が得られ、両側の２本の光束によ
って、光磁気信号が差動検出されるようになっている。Next, due to the Kerr effect, the plane of polarization of the reflected light on the magneto-optical disk 107 is slightly rotated in either the positive or negative direction depending on the difference in the magnetization direction of the magneto-optical disk 107. In this way, the reflected light containing information from the magneto-optical disk 1°7 is
The polarized light enters the half mirror 104 through the objective lens 106.45° mirror 105, and the polarized light whose vibration direction is specified enters the Wollaston prism 10. The polarized light incident on the Wollaston prism 108 is divided into three parts, and is divided into six parts via a spot lens 110 and a cylindrical lens 111.
The light is focused on the divided photodetector 112 (the shaping prism 103, the half mirror 104, and the Wollaston prism 10B constitute a composite prism 109). Of the light beams divided into three by the Wollaston prism 108, a focus error signal and a tracking error signal are obtained from the central light beam, and a magneto-optical signal is differentially detected using the two light beams on both sides. ing.
前記した整形プリズム１０３の光強度分布の補正機能を
第１１図に基づいて説明する。尚、説明の便宜上、第１
０図に示した部材と同一の機能を有する部材には同一の
符号を付記して、その説明を省略する。第１１図（ａ）
に示される半導体レーザ１０１が出射する直線偏光は、
半導体レーザ１０１から十分離れたいわゆるファーフィ
ールドパターンが楕円形になっている。コリメートレン
ズ１０２を通過後の光束における楕円形の短軸長をｗｌ
ｌ、長軸長をｗ１２とする。第１１図（ａ）に示すよう
に、長軸長ｗ１２は整形プリズムｌＯ３を通過後も変化
しない。ところが、短軸長Ｗ１１は整形プリズム１０３
によって長軸長ｗ１２にまで拡張される。これは、整形
プリズムエｏ３の側面図としての第１１図（ｂ）に示ス
ように、Ｗｌｌの幅を有する平行光線束Ｌ１が、整形プ
リズム１０３の斜面に斜めに入射したのち屈折し、Ｗ１
２の幅に拡張された平行光線束Ｌ２となって射出される
からである。これによって、ファーフィールドパターン
は直径ｗ２の真円に補正される。The light intensity distribution correction function of the above-mentioned shaping prism 103 will be explained based on FIG. 11. For convenience of explanation, the first
Components having the same functions as those shown in FIG. Figure 11(a)
The linearly polarized light emitted by the semiconductor laser 101 shown in
A so-called far field pattern sufficiently far away from the semiconductor laser 101 has an elliptical shape. The short axis length of the ellipse in the light beam after passing through the collimating lens 102 is wl
l, and the major axis length is w12. As shown in FIG. 11(a), the major axis length w12 does not change even after passing through the shaping prism lO3. However, the short axis length W11 of the shaping prism 103
The length of the long axis is extended to w12. This is because, as shown in FIG. 11(b) as a side view of the shaping prism 103, a parallel light beam L1 having a width of Wll is refracted after being obliquely incident on the slope of the shaping prism 103, and W1
This is because the beam is emitted as a parallel beam L2 expanded to a width of 2. As a result, the far field pattern is corrected to a perfect circle with a diameter w2.
しかしながら、上記の光ビックアンプ装置では、発光手
段と受光手段の他に、各種機能を有する光学部材を離散
的に配設しているので、各部材の位置調整及び固定に多
大な時間を要する。更に、各部材を固定するハウジング
等のひずみによる光学的なずれを生じ、光ピックアップ
装置の性能維持が難しく、コストアップを招来する。However, in the optical big amplifier device described above, in addition to the light emitting means and the light receiving means, optical members having various functions are discretely arranged, and therefore it takes a great deal of time to adjust and fix the positions of each member. Furthermore, optical deviation occurs due to distortion of the housing, etc. that fixes each member, making it difficult to maintain the performance of the optical pickup device, leading to an increase in cost.
そこで、部品点数を減らして小型化を図るものとして、
特開平１−２４３２５７に開示された「光ピックアップ
」がある。Therefore, in order to reduce the number of parts and make it more compact,
There is an "optical pickup" disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-243257.
この光ピ、７クアツプ装置は、半導体レーザと記録媒体
に光を集光する対物レンズとの間に設けられた回折格子
と、多分割された１対のフォトダイオードとを有してい
る。１対のフォトダイオードの前面には、偏光方向の直
交した偏光板が各々配置されている。そして、回折格子
が記録媒体からの反射光を回折し、その±１次回折光が
フォトダイオードによって受光され、光磁気信号が差動
検出されるようになっている。This optical pickup device includes a diffraction grating provided between a semiconductor laser and an objective lens that focuses light on a recording medium, and a pair of multi-divided photodiodes. Polarizing plates with orthogonal polarization directions are arranged in front of each of the pair of photodiodes. Then, the diffraction grating diffracts the reflected light from the recording medium, and the ±1st-order diffracted light is received by the photodiode, so that the magneto-optical signal is differentially detected.
ところが、特開平１−２４３２５７に開示された光ピッ
クアップ装置では、光ディスクからの反射光ビームが、
４分割されたフォーカスエラー信号検出用受光素子と２
分割されたトラッキングエラー信号検出用受光素子とに
、多分割受光素子であるが故に、それぞれの受光センタ
ーに独立して集光するように高精度の調整を行うことが
不可欠である。即ち、特開平１−２４３２５７に記載の
４分割受光素子は、フォーカスエラー検出のために、受
光面内における２軸方向の調整と、受光面に垂直な光軸
方向の調整（デフォーカスを取るため）とを必要とする
（但し、特開平１−２４３２５７には、フォーカス誤差
を得るために必要な、例えばシリンドリカルレンズのよ
うな非点収差発生手段の記載がない。更に、デフォーカ
ス調整用に必要な平凹レンズについても記載されていな
い）。又、トラッキングエラー検出用の別体の２分割受
光素子も、別体であるがゆえに、受光面に垂直な光軸方
向の調整を必要とする。この結果、光学系は簡略化して
示されているものの、実際には上記の調整を行うための
調整用機構部品が複雑になり、調整に時間を取られると
いう問題点を有している。However, in the optical pickup device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-243257, the reflected light beam from the optical disk is
A light receiving element for detecting a focus error signal divided into 4 parts and 2
Because it is a multi-divided light receiving element, it is essential to perform highly accurate adjustment to the divided tracking error signal detection light receiving element so that the light is focused independently on each light receiving center. In other words, the 4-split light receiving element described in JP-A-1-243257 adjusts the two-axis direction within the light-receiving surface for focus error detection, and the adjustment in the optical axis direction perpendicular to the light-receiving surface (to take defocus). ) (However, JP-A-1-243257 does not mention astigmatism generating means, such as a cylindrical lens, which is necessary to obtain a focus error. Furthermore, it is necessary to There is also no mention of plano-concave lenses). Furthermore, since the separate two-part light receiving element for tracking error detection is also separate, it requires adjustment in the optical axis direction perpendicular to the light receiving surface. As a result, although the optical system is shown in a simplified manner, the adjustment mechanical components for making the above adjustments are actually complicated, resulting in the problem that adjustment takes time.
又、特開平１−２４３２５７には、例えば、対物レンズ
に導かれる半導体レーザの出射光を平行光にするための
コリメートレンズあるいは同等機能を有する部材につい
ての記載がない。一般に、光磁気ディスクに好適な光ピ
ックアップ装置は、コンパクトディスク用の光ピックア
ップ装置よりも高開口数の対物レンズを備えている。こ
の様な対物レンズをコリメートレンズ不要の有限系レン
ズとして設計することは、収差を小さくする上で困難を
伴う。即ち、対物レンズを含めて受光系まで全て一体化
された光ピックアップ装置全体をフォー力ッシング・ト
ラッキング用アクチュエータとして使用するのであれば
問題は無いといえるが、特開平１−２４３２５７のよう
に、対物レンズのみをアクチュエータとして記録ピント
に追従させようとすると、対物レンズの結像性能の保障
範囲が広くなるため、対物レンズを複数枚のレンズ群で
構成しなければならない。つまり、対物レンズの結像性
能の保障範囲は、光軸方向（フォーカス方向）および光
軸垂直方向（トラッキング方向）における全ての移動範
囲に及ぶことになるのである。この結果、対物レンズが
大型化して重くなるので、光ピックアップ装置の小型化
および低コスト化を阻害するという問題点をも有してい
る。Further, JP-A-1-243257 does not describe, for example, a collimating lens for collimating the emitted light of a semiconductor laser guided to an objective lens or a member having an equivalent function. Generally, an optical pickup device suitable for magneto-optical disks is equipped with an objective lens having a higher numerical aperture than an optical pickup device for compact disks. Designing such an objective lens as a finite system lens that does not require a collimating lens involves difficulty in reducing aberrations. In other words, there is no problem if the entire optical pickup device including the objective lens and light receiving system is integrated as an actuator for force tracking, but as in JP-A-1-243257, If an attempt is made to follow the recording focus using only the lens as an actuator, the imaging performance of the objective lens will be guaranteed over a wide range, so the objective lens must be composed of a plurality of lens groups. In other words, the imaging performance of the objective lens is guaranteed over the entire movement range in the optical axis direction (focusing direction) and in the direction perpendicular to the optical axis (tracking direction). As a result, the objective lens becomes larger and heavier, which also poses a problem in that it impedes miniaturization and cost reduction of the optical pickup device.
更に、特開平１−２４３２５７には、光ディスクに照射
されて形成される光スポットの形状を円形にするための
整形プリズムあるいは同等機能を有する部材についての
記載がない。従来の半導体レーザを使用する限り、その
接合方向と垂直方向とでレーザビームの広がり角が異な
るために、光デイスク上の光スポットには非点収差が発
生し、かつ、光スポットの形状は真円にならない。従っ
て、特開平１−２４３２５７の光ピックアップ装置では
、光デイスク上にレーザビームをより小さく、きれいに
絞り込むことができないという問題点をも有している。Further, JP-A-1-243257 does not describe a shaping prism or a member having an equivalent function for making the shape of a light spot formed by irradiating an optical disc circular. As long as conventional semiconductor lasers are used, astigmatism occurs in the light spot on the optical disk because the divergence angle of the laser beam is different between the joining direction and the vertical direction, and the shape of the light spot is not true. It doesn't become a yen. Therefore, the optical pickup device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-243257 also has the problem that it is not possible to focus the laser beam onto the optical disk in a smaller and more precise manner.
請求項第１項の発明に係る光磁気記録再生装置における
光ピックアップ装置は、上記の課題を解決するために、
発光手段たとえば半導体レーザから出射された直線偏光
を光磁気記録媒体たとえば光磁気ディスクに照射して情
報の記録を行い、光磁気記録媒体からの反射光に基づい
て、フォーカス制御やトラッキング制御を行うと共に、
カー効果を利用して光磁気信号を検出し情報の再生を行
う光磁気記録再生装置における光ピックアップ装置にお
いて、格子ピッチが互いに異なる複数の回折領域を有す
る第１回折素子と、光磁気記録媒体からの反射光が第１
回折素子で回折されて生成された＋１次回折光を受光す
ることによって、フォーカスエラーおよびトラッキング
エラーの検出に供される複数のサーボ系光検出手段と、
光磁気記録媒体からの反射光が第１回折素子で回折され
て生成された一１次回折光に基づいて、光磁気信号の検
出に供される複数の再生系光検出手段と、上記発光手段
、第１回折素子、サーボ系光検出手段、および再生系光
検出手段とを一体化するための筐体たとえばＬＤ−ＰＤ
ユニットパッケージとを備えていることを特徴としてい
る。In order to solve the above problem, the optical pickup device in the magneto-optical recording and reproducing device according to the invention of claim 1 has the following features:
A light emitting means, such as a semiconductor laser, emits linearly polarized light emitted onto a magneto-optical recording medium, such as a magneto-optical disk, to record information, and based on the light reflected from the magneto-optical recording medium, focus control and tracking control are performed. ,
In an optical pickup device in a magneto-optical recording/reproducing device that detects a magneto-optical signal and reproduces information using the Kerr effect, a first diffraction element having a plurality of diffraction regions having different grating pitches and a magneto-optical recording medium are used. The reflected light is the first
a plurality of servo-based light detection means for detecting focus errors and tracking errors by receiving +1st-order diffracted light generated by being diffracted by a diffraction element;
a plurality of reproduction system light detection means for detecting a magneto-optical signal based on the first-order diffracted light generated by diffracting the reflected light from the magneto-optical recording medium by a first diffraction element; and the light emitting means; A housing for integrating the first diffraction element, the servo system light detection means, and the reproduction system light detection means, such as an LD-PD.
It is characterized by having a unit package.
請求項第２項の発明に係る光磁気記録再生装置における
光ピックアップ装置は、上記の課題を解決するために、
更に、上記筐体内に配設されると共に、上記−１次回折
光のＳ偏光成分とＰ偏光成分とを自由な割合で透過させ
、再生された光磁気信号のＳ／Ｎの調整に供される第２
回折素子とを備えていることを特徴としている。In order to solve the above problem, the optical pickup device in the magneto-optical recording and reproducing device according to the invention of claim 2 has the following features:
Furthermore, it is disposed within the housing, and transmits the S-polarized light component and the P-polarized light component of the -1st-order diffracted light in a free ratio, and is used for adjusting the S/N of the reproduced magneto-optical signal. Second
It is characterized by comprising a diffraction element.
請求項第３項の発明に係る光磁気記録再生装置における
光ビックアンプ装置は、上記の課題を解決するために、
更に、上記第１回折素子が、格子ピッチが互いに異なる
２つの回折領域を有し、２分割された＋１次回折光に基
づいてフォーカスエラーおよびトラッキングエラーを検
出すると共に２分割された一１次回折光に基づいて光磁
気信号の差動検出を行うことを特徴としている。In order to solve the above problem, the optical big amplifier device in the magneto-optical recording and reproducing device according to the invention of claim 3 has the following features:
Furthermore, the first diffraction element has two diffraction regions with different grating pitches, and detects a focus error and a tracking error based on the +1st-order diffracted light divided into two, and detects a focus error and a tracking error based on the +1st-order diffracted light divided into two. It is characterized by performing differential detection of magneto-optical signals based on the
請求項第４項の発明に係る光磁気記録再生装置における
光ピックアップ装置は、上記の課題を解決するために、
更に、上記発光手段から出射された直線偏光の発散光を
平行光にするコリメートレンズ機能を有する第３回折素
子と、上記平行光を光磁気記録媒体に集光させる集光手
段とを備え、第３回折素子が上記筐体に直接固定されて
いることを特徴としている。In order to solve the above problem, the optical pickup device in the magneto-optical recording and reproducing device according to the invention of claim 4 has the following features:
The third diffraction element further includes a third diffraction element having a collimating lens function to convert the linearly polarized diverging light emitted from the light emitting means into parallel light, and a condensing means for condensing the parallel light onto a magneto-optical recording medium. It is characterized in that the three diffraction elements are directly fixed to the housing.
請求項第５項の発明に係る光磁気記録再生装置における
光ピックアップ装置は、上記の課題を解決するために、
上記第３回折素子が、更に、上記発光手段から出射され
た直線偏光のファーフィールドパターンを補正する整形
プリズムの機能をも有していることを特徴としている。In order to solve the above problem, the optical pickup device in the magneto-optical recording and reproducing device according to the invention of claim 5 has the following features:
The third diffraction element is characterized in that it further has the function of a shaping prism that corrects the far field pattern of the linearly polarized light emitted from the light emitting means.
請求項第１項の構成によれば、筐体内の発光手段から出
射された直線偏光は、第１回折素子を透過し、光磁気記
録媒体に導かれる。光磁気記録媒体で反射された反射光
は、カー効果により記録情報に応じて、その偏光方向が
上記直線偏光の偏光方向に対して、正負いづれか一方に
僅かに回転する。格子ピンチが互いに異なる複数の回折
領域を有する第１回折素子は、このような反射光を回折
し、複数の±１次回折光を生成する。上記回折領域の格
子ピッチが小さい程、±１次回折光は大きく回折される
。こうして、複数の＋１次回折光が複数のサーボ系光検
出手段に分離して集光され、複数の一１次回折光が複数
の再生系光検出手段に分離して集光される。複数のサー
ボ系光検出手段の出力が所定の演算処理を受けることに
より、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー
信号が得られる。又、複数の再生系光検出手段の出力が
所定の演算処理を受けることにより、光磁気信号が得ら
れる。各光検出手段は、フォーカスエラー検出用光検出
手段を除いて、多分割された受光面を必要としないので
、光磁気記録媒体からの反射光を各光検出手段に導くた
めの調整が簡素化される。According to the structure of claim 1, the linearly polarized light emitted from the light emitting means within the housing is transmitted through the first diffraction element and guided to the magneto-optical recording medium. Due to the Kerr effect, the polarization direction of the reflected light reflected by the magneto-optical recording medium is slightly rotated either positively or negatively with respect to the polarization direction of the linearly polarized light. The first diffraction element, which has a plurality of diffraction regions with different grating pinches, diffracts such reflected light and generates a plurality of ±1st-order diffraction lights. The smaller the grating pitch of the diffraction region, the more the ±1st-order diffracted light is diffracted. In this way, a plurality of +1st order diffracted lights are separated and focused on a plurality of servo system light detection means, and a plurality of 11st order diffraction lights are separated and focused on a plurality of reproduction system light detection means. A focus error signal and a tracking error signal are obtained by subjecting the outputs of the plurality of servo-based light detection means to predetermined arithmetic processing. Furthermore, a magneto-optical signal is obtained by subjecting the outputs of the plurality of reproducing optical detection means to predetermined arithmetic processing. Each light detection means does not require a multi-divided light-receiving surface, except for the light detection means for focus error detection, so adjustment to guide the reflected light from the magneto-optical recording medium to each light detection means is simplified. be done.
請求項第２項の構成によれば、筐体内に配設された第２
回折素子は、光磁気記録媒体からの反射光が第１回折素
子で回折されて生成された一１次回折光のＳ偏光成分と
Ｐ偏光成分とを自由な割合で透過させる。これによって
、例えば上記−１次回折光のカー回転角を増幅すること
ができる。光磁気信号のＳ／Ｎ値は、光検出手段が備え
ている例えば受光素子の熱雑音やショットノイズが、差
動増幅信号のレベルに作用することに関係するのみなら
ず、そのＤＣ成分に対するＡＣ成分の変調度に対して作
用することにも関係している。光磁気信号のＳ／Ｎを向
上させることができるようにカー回転角を増幅するため
の設計は、以下に示される関係式に基づいてなされる。According to the structure of claim 2, the second
The diffraction element transmits the S-polarized light component and the P-polarized light component of the first-order diffraction light generated by diffracting the reflected light from the magneto-optical recording medium by the first diffraction element in a free ratio. Thereby, for example, the Kerr rotation angle of the -1st-order diffracted light can be amplified. The S/N value of the magneto-optical signal is not only related to the effect of thermal noise and shot noise of the light receiving element included in the photodetection means on the level of the differentially amplified signal, but also the effect of the AC on the DC component. It is also related to acting on the modulation degree of the component. A design for amplifying the Kerr rotation angle so as to improve the S/N of the magneto-optical signal is made based on the relational expression shown below.
光ディスクからの反射光のカー回転角をθつ、光量をＰ
とする。The Kerr rotation angle of the reflected light from the optical disk is θ, and the light intensity is P.
shall be.
光検出手段がピンフォトダイオードである場合、Ｓ／Ｎ
はカー回転角θう、光量Ｐと以下の関係を有している。When the photodetection means is a pin photodiode, the S/N
has the following relationship with the Kerr rotation angle θ and the light amount P.
Ｓ ／ Ｎ ０Ｃ２０ｌｏｇ（Ｐ ｓｉｎ ２θｋ）・
・・■又、光検出手段がアバランシェフォトダイオード
である場合、以下のように示される。S/N 0C20log(P sin 2θk)・
...■Also, when the light detection means is an avalanche photodiode, it is shown as follows.
Ｓ ／ Ｎ Ｏｃ２０ ｌｏｇ（Ｐ ””ｓｉｎ ２θ
ｋ） ・・・■このように、請求項第２項の発明に係る
光ピ、ツクアップ装置では、第２回折素子は、上記■ま
たは■式に基づいて、−１次回折光のＳ偏光成分とＰ偏
光成分の透過率を調整することによって反射光のカー回
転角の増幅度を所定値に設定し、Ｓ／Ｎを最適値とする
ことができるように構成されている。S/N Oc20 log(P””sin 2θ
k) ...■ As described above, in the optical pick-up device according to the invention of claim 2, the second diffraction element separates the S-polarized component of the -1st-order diffracted light based on the above formula (1) or (2). By adjusting the transmittance of the P-polarized light component, the degree of amplification of the Kerr rotation angle of reflected light can be set to a predetermined value, and the S/N can be set to an optimum value.
請求項第３項の構成によれば、上記第１回折素子は、格
子ピッチが互いに異なる２つの回折領域を有しているの
で、格子ピッチの相対的大小によって、２分割された＋
１次回折光と、２分割された一１次回折光とを生成する
。そして、複数のサーボ系光検出手段は、２分割された
＋１次回折光を受光してフォーカスエラーおよびトラッ
キングエラーの検出に供される。又、複数の再生系光検
出手段は、２分割された一１次回折光を第２回折素子を
介して受光する。−１次回折光のカー回転角は、光磁気
記録媒体の記録情報に応して正負の値をとるので、再生
系光検出手段の出力の位相反転を利用して差動増幅する
ことが可能である。これによって、光磁気信号のＳ／Ｎ
を更に向上させることができる。According to the structure of claim 3, since the first diffraction element has two diffraction regions with different grating pitches, the first diffraction element is divided into two regions depending on the relative size of the grating pitch.
A first-order diffracted light and a first-order diffracted light divided into two are generated. The plurality of servo-based light detection means receives the +1st-order diffracted light divided into two and uses it to detect focus errors and tracking errors. Further, the plurality of reproduction system light detection means receive the divided first-order diffracted light into two via the second diffraction element. - Since the Kerr rotation angle of the first-order diffracted light takes a positive or negative value depending on the information recorded on the magneto-optical recording medium, it is possible to differentially amplify it by utilizing the phase inversion of the output of the optical detection means of the reproduction system. be. As a result, the S/N of the magneto-optical signal
can be further improved.
請求項第４項の構成によれば、上記筐体に直接固定され
ている第３回折素子はコリメートレンズ機能を有してい
るので、上記発光手段から出射された直線偏光の発散光
を平行光にする。集光手段は上記の平行光を光磁気記録
媒体に小さく絞り込んで集光させることができる。According to the structure of claim 4, the third diffraction element directly fixed to the housing has a collimating lens function, so that the linearly polarized diverging light emitted from the light emitting means is converted into parallel light. Make it. The condensing means can narrow down and condense the parallel light onto the magneto-optical recording medium.
請求項第５項の構成によれば、上記第３回折素子が、更
に、上記発光手段から出射された直線偏光のファーフィ
ールドパターンを補正する整形プリズムの機能をも有し
ているので、集光手段にファーフィールドパターンが真
円の平行光を導くことができる。これによって、集光手
段は発光手段からの出射光を光磁気記録媒体に一層きれ
いに小さく絞り込んで集光させることができる。According to the structure of claim 5, the third diffraction element further has the function of a shaping prism that corrects the far field pattern of the linearly polarized light emitted from the light emitting means, so that A far field pattern can guide perfectly circular parallel light. As a result, the light condensing means can focus the emitted light from the light emitting means on the magneto-optical recording medium more precisely.
〔実施例１〕
本発明の一実施例を第１図ないし第９図に基づいて説明
すれば、以下の通りである。[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below based on FIGS. 1 to 9.
本発明に係る光ピツクアンプ装置は、第１図に示すよう
に、直線偏光を出射する発光手段としての半導体レーザ
１と、光磁気記録媒体としての光磁気ディスク５からの
反射光を回折し、±１次回折光を光検出手段に導く第１
回折素子２と、コリメートレンズの機能を有する第３回
折素子３と、第３回折素子３からの平行光を光磁気ディ
スク５に集光させる集光手段としての対物レンズ４と、
例えばＰ偏光成分をほぼ透過させ、Ｓ偏光成分を任意の
割合で屈折させる第２回折素子６とを備えている。光ビ
ックアンプ装置は、更に、受光系としてトラッキングエ
ラーおよびフォーカスエラー検出用の受光素子７・８（
サーボ系光検出手段）と、入射面に偏光板９・１０が各
々配置され、光磁気信号を差動検出するための受光素子
１１・１２（再生系光検出手段）とを備えている。半導
体レーザ１、第１回折素子２、第２回折素子６、受光素
子７・８、および受光素子１１・１２は、筐体としての
ＬＤ−ＰＤユニットパッケージ１３内に収納されている
。ＬＤ−ＰＤユニットパッケージ１３は、外界との遮蔽
性に優れ、光ピックアップ装置の耐環境性を向上させる
ことができる。As shown in FIG. 1, the optical pickup device according to the present invention diffracts reflected light from a semiconductor laser 1 as a light emitting means that emits linearly polarized light and a magneto-optical disk 5 as a magneto-optical recording medium. A first guiding the first-order diffracted light to the light detection means.
a diffraction element 2, a third diffraction element 3 having the function of a collimating lens, an objective lens 4 as a condensing means for condensing the parallel light from the third diffraction element 3 onto the magneto-optical disk 5;
For example, it includes a second diffraction element 6 that almost transmits the P-polarized light component and refracts the S-polarized light component at an arbitrary ratio. The optical big amplifier device further includes light receiving elements 7 and 8 (for detecting tracking errors and focus errors) as a light receiving system.
servo system light detection means), and light receiving elements 11 and 12 (reproduction system light detection means) with polarizing plates 9 and 10 respectively disposed on the incident plane and for differentially detecting magneto-optical signals. The semiconductor laser 1, the first diffraction element 2, the second diffraction element 6, the light receiving elements 7 and 8, and the light receiving elements 11 and 12 are housed in an LD-PD unit package 13 as a housing. The LD-PD unit package 13 has excellent shielding properties from the outside world, and can improve the environmental resistance of the optical pickup device.
第３回折素子３は、半導体レーザ１側で光軸に垂直な面
、および光磁気ディスク５側で光軸に垂直な面それぞれ
に、エツチングまたは切削にょって形成された同心円状
の回折格子３ａ・３ｂを有している。回折格子３ａ・３
ｂの各断面は、回折効率を上げるために鋸歯状になって
おり、格子ピッチは中心から外周に向かって、連続的に
徐々に小さくなっている。又、上記鋸歯の各斜面は、第
１図に示すように、凸面をなし、回折格子３ａ・３ｂは
凸レンズの機能を有している。回折格子３ａ・３ｂのい
づれか一方のみが形成されてもよいが、回折格子３ａ・
３ｂをそれぞれ形成する方が半導体レーザ１の出射光を
平行光にする機能を分担することができるため、回折格
子の形成が容易になるという利点がある。尚、第３回折
素子３はＬＤ−ＰＤユニ・ントバ・ンケージ１３におけ
る光磁気ディスク５側の上面外側に直接固定されている
。The third diffraction element 3 has a concentric diffraction grating 3a formed by etching or cutting on a surface perpendicular to the optical axis on the semiconductor laser 1 side and on a surface perpendicular to the optical axis on the magneto-optical disk 5 side.・It has 3b. Diffraction grating 3a/3
Each cross section of b has a sawtooth shape to increase diffraction efficiency, and the grating pitch gradually decreases continuously from the center to the outer periphery. Further, each slope of the sawtooth has a convex surface, as shown in FIG. 1, and the diffraction gratings 3a and 3b have the function of a convex lens. Although only one of the diffraction gratings 3a and 3b may be formed, the diffraction gratings 3a and 3b may be formed.
3b is advantageous in that the function of converting the emitted light from the semiconductor laser 1 into parallel light can be shared, making it easier to form the diffraction grating. The third diffraction element 3 is directly fixed to the outside of the upper surface of the LD-PD unit frame 13 on the magneto-optical disk 5 side.
第１回折素子２は、第３図に示すように、断面がそれぞ
れ矩形形状をなし、格子ピッチが相対的に小さい回折格
子２ａと格子ピッチが相対的に大きい回折格子２ｂとを
有しており、回折格子２ａ・２ｂの接合線２Ｃが光磁気
ディスク５のトラ、／夕方向（図中矢印Ｔにて示す）に
平行に設定されている。尚、第１回折素子２は回折格子
２ａ・２ｂが半導体レーザ１側に向けられ、ＬＤ−ＰＤ
ユニットパッケージ１３の上面内側乙こ固定されている
。As shown in FIG. 3, the first diffraction element 2 has a diffraction grating 2a with a relatively small grating pitch and a diffraction grating 2b with a relatively large grating pitch, each having a rectangular cross section. , the joining line 2C of the diffraction gratings 2a and 2b is set parallel to the longitudinal direction (indicated by arrow T in the figure) of the magneto-optical disk 5. Incidentally, the first diffraction element 2 has the diffraction gratings 2a and 2b facing the semiconductor laser 1 side, and the LD-PD
It is fixed on the inside of the upper surface of the unit package 13.
組をなす受光素子７・８及び組をなす受光素子１１・１
２は、第５図に示すように、光磁気ディスク５側から見
て、半導体レーザ１の両翼にそれぞれ位置して配設され
、受光素子８と受光素子１１とが半導体レーザ１に近い
側に位置するものとなっている。受光素子８は、第３図
に示すようにトラック方向に対して若干傾きをなす分割
線８Ｃによって、受光部８ａと受光部８ｂとに２分割さ
れ、一種のナイフェツジ法の原理によってフォーカスエ
ラー信号を生成する。又、受光素子７８はトラッキング
エラー信号の検出にも供される。受光素子８の配設位置
は、光スポットが分割線８ｃ上に形成されるように精度
を必要とするが、受光素子８以外の他の受光素子７・１
１・】２の配設位置は、光スボ、トが各受光面からはみ
ださないという条件を満足するものであればよい。尚、
光スポットが分割線８ｃ上に形成されるための調整は、
まず、第３回折素子３のＬ Ｄ −Ｐ 、Ｄユニットパ
ッケージ１３に対する粗調を、第３回折素子３における
光軸に垂直な平面内で２軸方向に対して行った後、第１
回折素子２０回転調整を行えばよい。これによって、受
光系の調整時間は、従来よりも大幅に短縮される。A set of light receiving elements 7 and 8 and a set of light receiving elements 11 and 1
As shown in FIG. 5, when viewed from the magneto-optical disk 5 side, the light-receiving elements 8 and 11 are located on both sides of the semiconductor laser 1, and the light-receiving elements 8 and 11 are located on the side closer to the semiconductor laser 1. It is located. As shown in FIG. 3, the light-receiving element 8 is divided into a light-receiving section 8a and a light-receiving section 8b by a dividing line 8C that is slightly inclined with respect to the track direction. generate. Further, the light receiving element 78 is also used for detecting a tracking error signal. The arrangement position of the light receiving element 8 requires precision so that the light spot is formed on the dividing line 8c, but other light receiving elements 7 and 1 other than the light receiving element 8 are
1. The arrangement position of [2] may be any position as long as it satisfies the condition that the optical grooves and G do not protrude from each light-receiving surface. still,
The adjustment for forming the light spot on the dividing line 8c is as follows:
First, after rough adjustment of the L D -P and D unit packages 13 of the third diffraction element 3 is performed in two axial directions within a plane perpendicular to the optical axis of the third diffraction element 3,
The diffraction element may be adjusted by 20 rotations. As a result, the adjustment time for the light receiving system is significantly reduced compared to the conventional method.
受光素子１１・１２における反射光の入射面に取り付け
られた偏光板９・１０は、第４図に示すように、偏光方
向が互いに直交し、半導体レーザｌの出射光の偏光方向
（図中矢印Ｐにて示す）に対して互いに逆向きに４５°
をなしている。As shown in FIG. 4, the polarizing plates 9 and 10 attached to the incident surfaces of the reflected light in the light-receiving elements 11 and 12 are perpendicular to each other, and the polarization directions of the emitted light from the semiconductor laser l (arrows in the figure) are perpendicular to each other. 45 degrees in opposite directions to each other (indicated by P)
is doing.
第２回折素子６は、第７図（ａ）に示すように、断面が
矩形形状をなす回折格子を有し、第１回折素子２と受光
素子１１・１２との間の光路上に配設されている。又、
第２回折素子６の格子面と受光素子１１・１２の受光面
とがなす角度は、第２回折素子６の回転調整によって可
変となっており、後述するように、光磁気信号の生成に
必要な偏光成分（例えばＰ偏光成分）をほぼ１．００％
透過させて受光素子１１・１２に導き、不要な偏光成分
（例えばＳ偏光成分）を自由な割合で受光素子１１・１
２以外の方向へ回折するようになっている。従って、良
好な光磁気信号を得るためには、第２回折素子６０回転
調整だけで充分であり、調整時間が節約できる構成とな
っている。As shown in FIG. 7(a), the second diffraction element 6 has a diffraction grating with a rectangular cross section, and is disposed on the optical path between the first diffraction element 2 and the light receiving elements 11 and 12. has been done. or,
The angle formed between the grating plane of the second diffraction element 6 and the light-receiving surfaces of the light-receiving elements 11 and 12 is variable by adjusting the rotation of the second diffraction element 6, and is necessary for generating a magneto-optical signal as described later. polarized light component (for example, P polarized light component) by approximately 1.00%.
It is transmitted and guided to the light receiving elements 11 and 12, and unnecessary polarized light components (for example, S polarized light components) are sent to the light receiving elements 11 and 1 in a free ratio.
It is designed to be diffracted in directions other than 2. Therefore, in order to obtain a good magneto-optical signal, only the rotational adjustment of the second diffraction element 60 is sufficient, and the configuration is such that adjustment time can be saved.
上記の構成において、半導体レーザ１が出射する直線偏
光（例えば振動方向が入射面に対し垂直なＳ偏光）は、
第１回折素子２を透過し、第３回折素子３における回折
格子３ａ・３ｂの回折作用によって平行光となり、対物
レンズ４によって光磁気ディスク５に集光される。この
とき、光磁気ディスク５で反射されたＳ偏光の振動方向
は、第７図（ｂ）に示すように、カー効果によって、光
磁気ディスク５の磁化方向の違いに応じて、振動方向Ｓ
に対し、例えばカー回転角＋θ６だけ僅かに回転する（
この振動方向をＳ、とする）。このように振動方向が光
磁気ディスク５の磁化方向の違いに応じて、所定のカー
回転角だけ回転した反射光は、対物レンズ４および第３
回折素子３を介して第１回折素子２に導かれ、第１回折
素子２０回折格子２ａ・２ｂで回折される。In the above configuration, the linearly polarized light (for example, S-polarized light whose vibration direction is perpendicular to the plane of incidence) emitted by the semiconductor laser 1 is
The light passes through the first diffraction element 2, becomes parallel light by the diffraction action of the diffraction gratings 3a and 3b in the third diffraction element 3, and is focused onto the magneto-optical disk 5 by the objective lens 4. At this time, as shown in FIG. 7(b), the vibration direction of the S-polarized light reflected by the magneto-optical disk 5 changes depending on the difference in the magnetization direction of the magneto-optical disk 5 due to the Kerr effect.
For example, it rotates slightly by Kerr rotation angle + θ6 (
Let this vibration direction be S). In this way, the reflected light whose vibration direction is rotated by a predetermined Kerr rotation angle according to the difference in the magnetization direction of the magneto-optical disk 5 is transmitted through the objective lens 4 and the third
The light is guided to the first diffraction element 2 via the diffraction element 3, and diffracted by the first diffraction element 20 and the diffraction gratings 2a and 2b.
第２図及び第３図に示すように、第１回折素子２０２つ
の回折領域のうち、格子ピンチが相対的に小さい回折格
子２ａで生成された＋１次回折光Ｒ１は、相対的に大き
く回折され受光素子７上に集光される。又、回折格子２
ａで生成された一１次回折光Ｒ２は、受光素子１２に向
けて相対的に大きく回折される。一方、格子ピッチが相
対的に大きい回折格子２ｂで生成された＋１次回折光Ｒ
３は、相対的に小さく回折され、受光素子８における受
光部８ａ・８ｂ上に分割線８ｃを含むように集光される
。又、回折格子２ｂで生成された一１次回折光Ｒ４も、
受光素子１１に向けて相対的に小さく回折される。As shown in FIGS. 2 and 3, of the two diffraction regions of the first diffraction element 20, the +1st-order diffracted light R1 generated by the diffraction grating 2a with a relatively small grating pinch is relatively largely diffracted and received. The light is focused on the element 7. Also, the diffraction grating 2
The first-order diffracted light R2 generated at point a is relatively largely diffracted toward the light receiving element 12. On the other hand, the +1st-order diffracted light R generated by the diffraction grating 2b with a relatively large grating pitch
3 is diffracted relatively small and focused on the light receiving portions 8a and 8b of the light receiving element 8 so as to include the dividing line 8c. In addition, the first-order diffracted light R4 generated by the diffraction grating 2b is also
The light is diffracted toward the light receiving element 11 in a relatively small amount.
受光部８ａ・８ｂの出力を各々Ａ−Ｂ、受光素子７の出
力をＣとすると、フォーカスエラー信号ＦＥＳは、一種
のナイフェツジ法の原理に従って、ＦＥＳ＝Ａ−Ｂの演
算に基づいて生成される。When the outputs of the light receiving sections 8a and 8b are respectively A-B and the output of the light-receiving element 7 is C, the focus error signal FES is generated based on the calculation of FES=A-B according to the principle of a kind of Naifetsu method. .
又、トラッキングエラー信号ＲＥＳは、ジンシュプル法
に従って、ＲＥＳ＝Ａ十Ｂ−Ｃの演算に基づいて生成さ
れる。更に、光磁気ディスク５にピント状の凹凸の形態
で記録されているＴＯＣ情報やセクタ番地等の情報を含
むＴＯＣ信号ＲＦは、光の強弱に基づいてＲＦ＝Ａ＋Ｂ
＋Ｃの演算により検出され再生される。このような各種
信号ＦＥＳ −ＲＥＳ −ＲＦを検出するための回路構
成の一例を第６図（ａ）に示す。受光部８ａ・８ｂの出
力をそれぞれＡ−Ｂ、受光素子７の出力をＣとする。出
力Ａ−Ｂ−Ｃはそれぞれコンデンサ１４・１５・１６を
介して直流分をカントされ、加算器１７で合成される。Further, the tracking error signal RES is generated based on the calculation of RES=A+B−C according to the Jinshupuru method. Furthermore, the TOC signal RF, which includes information such as TOC information and sector addresses, which is recorded in the form of focus-like unevenness on the magneto-optical disk 5, is expressed as RF=A+B based on the strength of the light.
+C is detected and reproduced. An example of a circuit configuration for detecting such various signals FES-RES-RF is shown in FIG. 6(a). Let the outputs of the light receiving sections 8a and 8b be A-B, and the output of the light receiving element 7 be C, respectively. The DC components of the outputs A, B, and C are canted through capacitors 14, 15, and 16, respectively, and are combined in an adder 17.
これにより、加算器１″７はＡ十Ｂ＋Ｃに対応するＴＯ
Ｃ信号ＲＦを出力する。As a result, the adder 1''7 outputs the TO corresponding to A0B+C.
Outputs C signal RF.
また、出力Ａ−Ｂはそれぞれバッファアンプ、抵抗を介
し、出力Ａは差動増幅器１８の非反転入力端子に伝送さ
れ、出力Ｂは差動増幅器１８の反転入力端子に伝送され
る。これにより、差動増幅器１８はＡ−Ｂに対応するフ
ォーカスエラー信号ＦＥＳを出力する。更に、出力Ａ−
Ｂ−Ｃはそれぞれバッファアンプ、抵抗を介し、出力Ａ
−Ｂは差動増幅器１９の非反転入力端子に伝送され、出
力Ｃは差動増幅器１９の反転入力端子に伝送される。こ
れにより、差動増幅器１９はＡ十Ｂ−Ｃに対応するトラ
ッキングエラー信号ＲＥＳを出力する。Further, outputs A and B are transmitted through a buffer amplifier and a resistor, respectively, output A is transmitted to a non-inverting input terminal of differential amplifier 18, and output B is transmitted to an inverting input terminal of differential amplifier 18. As a result, the differential amplifier 18 outputs a focus error signal FES corresponding to A-B. Furthermore, the output A-
B-C are output A through buffer amplifier and resistor, respectively.
-B is transmitted to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 19, and the output C is transmitted to the inverting input terminal of the differential amplifier 19. As a result, the differential amplifier 19 outputs a tracking error signal RES corresponding to A+B-C.
次に、光磁気信号Ｍ Ｏ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃ
ａｌ）の検出方法を説明する。Next, the magneto-optic signal M O (Magneto-Optic
The method for detecting al) will be explained.
第１回折素子２で光磁気ディスク５からの反射光が回折
されて生成された２つの一１次回折光Ｒ２・Ｒ４は、第
１図に示すように、前記した偏光特性を有する第２回折
素子６に導かれる。例えば、第７図（ｂ）に示される振
動方向Ｓｌの光は、第２回折素子６の偏光特性によって
、Ｓ偏光成分を高率に除去されるのに対してＰ偏光成分
はほとんど除去されないので、カー回転角が＋α、に増
幅された振動方向Ｓ２の光となる。２つの一１次回折光
Ｒ２・Ｒ４は、このような原理で第２回折素子６におい
てカー回転角の増幅を受け、偏光板９・１０を介して受
光素子１．１−１２にそれぞれ集光され検出される。受
光素子１１・１２の出力は、カー回転角の正負に応じて
位相が互いに反転するので、差動増幅が可能である。The two first-order diffracted lights R2 and R4 generated by diffracting the reflected light from the magneto-optical disk 5 by the first diffraction element 2 are transferred to the second diffraction element having the polarization characteristics described above, as shown in FIG. 6. For example, in the light in the vibration direction Sl shown in FIG. 7(b), the S polarization component is removed at a high rate due to the polarization characteristics of the second diffraction element 6, whereas the P polarization component is hardly removed. , the Kerr rotation angle is amplified to +α in the vibration direction S2. Based on this principle, the two first-order diffracted lights R2 and R4 are amplified by the Kerr rotation angle in the second diffraction element 6, and are focused onto the light receiving elements 1.1-12 via the polarizing plates 9 and 10, respectively. Detected. Since the phases of the outputs of the light receiving elements 11 and 12 are reversed depending on whether the Kerr rotation angle is positive or negative, differential amplification is possible.
光磁気信号ＭＯを検出する回路構成の一例を第６図（ｂ
）に示す。受光素子１１・１２の出力をそれぞれＤ−Ｅ
とする。出力Ｄ−Ｅはそれぞれバッファアンプ、抵抗を
介し、出力りは差動増幅器２０の非反転入力端子に伝送
され、出力Ｅは差動増幅器２０の反転入力端子に伝送さ
れる。これにより、差動増幅器２０はＤ−Ｅに対応する
光磁気信号ＭＯを出力する。An example of the circuit configuration for detecting the magneto-optical signal MO is shown in FIG.
). The outputs of the light receiving elements 11 and 12 are respectively D-E.
shall be. The outputs DE are transmitted through buffer amplifiers and resistors, respectively, and the outputs are transmitted to the non-inverting input terminal of the differential amplifier 20, and the output E is transmitted to the inverting input terminal of the differential amplifier 20. As a result, the differential amplifier 20 outputs a magneto-optical signal MO corresponding to D-E.
以上のようにして、第２回折素子６０回転調整によって
、カー回転角の増幅を最適なものにし、光磁気信号のＳ
／Ｎを向上させ、かつ、Ｓ／’Ｎを最適値に調整するこ
とができる。As described above, by adjusting the second diffraction element 60 rotations, the amplification of the Kerr rotation angle is optimized, and the S of the magneto-optical signal is
/N can be improved and S/'N can be adjusted to an optimal value.
Ｃ実施例２〕
本発明の他の実施例を第８図および第９図に基づいて説
明すれば、以下の通りである。C Embodiment 2 Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 8 and 9.
尚、説明の便宜上、前記の実施例の図面に示した部材と
同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記して、
その説明を省略する。For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the above-mentioned embodiments are denoted by the same reference numerals.
The explanation will be omitted.
本実施例に係る光ピックアップ装置を第８図（ａ）（ｂ
）に示す。但し、第８図（ｂ）は、第８図（ａ）の側面
図になっている。本実施例に係る光ピックアップ装置は
、前記の第３回折素子３の代わりに、回折格子３Ｃ・３
ｄを有する第３回折素子３０１を備えている。第３回折
素子３０１は、半導体レーザ１から出射された直線偏光
の発散光を平行光にするコリメートレンズ機能を有する
と共に、半導体レーザ１から出射された直線偏光のファ
ーフィールドパターンを補正する整形プリズムの機能を
も有している。即ち、第３回折素子３０１は、半導体レ
ーザ１側で光軸に垂直な面、および光磁気ディスク５側
で光軸に垂直な面それぞれに、エツチングまたは切削に
よって形成された回折格子３Ｃ・３ｄを有している。回
折格子３Ｃ・３ｄの各断面は、回折効率を上げるために
鋸歯状になっており、格子ピンチは中心から外周に向か
って徐々に小さくなっている。但し、回折格子３ｃにお
ける鋸歯の各斜面は、第８１１３（ａ）（ｂ）に示すよ
うに、第１実施例と同様に凸面をなしているが、他方の
回折格子３ｄにおける鋸歯の各斜面は凹面をなしている
。回折格子３Ｃの格子パターンは、第９図（ａ）に示す
ように、同心状の楕円形になっている。又、回折格子３
ｄの格子パターンは、第９図（ｂ）に示すように、光磁
気ディスク５のトランク方向Ｔに平行な直線状になって
いる。The optical pickup device according to this embodiment is shown in FIGS. 8(a) and 8(b).
). However, FIG. 8(b) is a side view of FIG. 8(a). The optical pickup device according to this embodiment has diffraction gratings 3C and 3 instead of the third diffraction element 3.
A third diffraction element 301 is provided. The third diffraction element 301 has a collimating lens function that converts the linearly polarized diverging light emitted from the semiconductor laser 1 into parallel light, and also serves as a shaping prism that corrects the far field pattern of the linearly polarized light emitted from the semiconductor laser 1. It also has functions. That is, the third diffraction element 301 has diffraction gratings 3C and 3d formed by etching or cutting on a surface perpendicular to the optical axis on the semiconductor laser 1 side and on a surface perpendicular to the optical axis on the magneto-optical disk 5 side, respectively. have. Each cross section of the diffraction gratings 3C and 3d is serrated to increase diffraction efficiency, and the grating pinch gradually becomes smaller from the center to the outer periphery. However, as shown in 8113(a) and (b), each slope of the sawtooth in the diffraction grating 3c is a convex surface as in the first embodiment, but each slope of the sawtooth in the other diffraction grating 3d is It has a concave surface. The grating pattern of the diffraction grating 3C is a concentric ellipse, as shown in FIG. 9(a). Also, the diffraction grating 3
The lattice pattern d is in the form of a straight line parallel to the trunk direction T of the magneto-optical disk 5, as shown in FIG. 9(b).
上記の構成において、第３回折素子３０１は、上記の回
折格子３ｄによって凹面型のシリンドリカルレンズと同
等の機能を有し、第９図（ｃ）に示すように、楕円形を
なすファーフィールドパターンＰ１の主として短軸方向
が拡大される。更に、第３回折素子３０１は、回折格子
３Ｃによって非点収差を補正する凸レンズ機能を有する
と共に、これら両機能の複合によってコリメートレンズ
および整形プリズムと同等の機能を得ることができ、第
９図（ｂ）に示すように、光束の短軸方向の輻ｗ１がＷ
２に拡大される。結局、第３回折素子３０１は、第９図
（ａ）に示すファーフィールドパターンＰ２が円形をな
す平行光束を出射する。これによって、光磁気ディスク
５に集光され照射されて形成される光スポットは真円と
なるので、再生信号量を増大させ、光磁気信号のＳ／Ｎ
を一層向上させることができる。In the above configuration, the third diffraction element 301 has the same function as a concave cylindrical lens due to the above-mentioned diffraction grating 3d, and has an elliptical far field pattern P1 as shown in FIG. 9(c). is mainly expanded in the minor axis direction. Furthermore, the third diffraction element 301 has a convex lens function that corrects astigmatism using the diffraction grating 3C, and by combining these two functions, it can obtain a function equivalent to that of a collimating lens and a shaping prism, as shown in FIG. As shown in b), the radius w1 in the minor axis direction of the luminous flux is W
Expanded to 2. In the end, the third diffraction element 301 emits a parallel light beam having a circular far field pattern P2 shown in FIG. 9(a). As a result, the light spot formed by focusing and irradiating the magneto-optical disk 5 becomes a perfect circle, increasing the amount of reproduced signal and increasing the S/N of the magneto-optical signal.
can be further improved.
本発明に係る光ピックアップ装置は、以上のように、対
物レンズ４以外の光学部品（第１回折素子２、第３回折
素子３または第３回折素子３０１、第２回折素子６）を
全て平板のガラス部材を用いて構成することが可能であ
る。即ち、対物レンズ４以外の上記種々の機能を有する
光学部品は、ＩＣ製造技術と同様に、平板ガラスに回折
格子をエツチングする等により同時に大量に得られる。As described above, in the optical pickup device according to the present invention, all optical components other than the objective lens 4 (the first diffraction element 2, the third diffraction element 3, the third diffraction element 301, and the second diffraction element 6) are made of a flat plate. It is possible to construct it using a glass member. That is, optical components having the various functions described above other than the objective lens 4 can be obtained in large quantities at the same time by etching a diffraction grating on a flat glass, similar to the IC manufacturing technology.
従って、ガラス部材を一品一品研磨する必要が無いので
、量産に対応できる。Therefore, since it is not necessary to polish each glass member one by one, mass production can be supported.
請求項第１項の発明に係る光磁気記録再生装置における
光ピックアップ装置は、以上のように、格子ピンチが互
いに異なる複数の回折領域を有する第１回折素子と、光
磁気記録媒体からの反射光が第１回折素子で回折されて
生成された＋１次回折光を受光することによって、フォ
ーカスエラーおよびトラッキングエラーの検出に供され
る複数のサーボ系光検出手段と、光磁気記録媒体からの
反射光が第１回折素子で回折されて生成された１次回折
光に基づいて、光磁気信号の検出を行う複数の再生系光
検出手段と、上記発光手段、第１回折素子、サーボ系光
検出手段、および再生系光検出手段とを一体化するため
の筐体とを備えている構成である。As described above, the optical pickup device in the magneto-optical recording and reproducing apparatus according to the invention of claim 1 includes a first diffraction element having a plurality of diffraction regions with different grating pinches, and a first diffraction element having a plurality of diffraction regions having different grating pinches, and a light beam reflected from a magneto-optical recording medium. By receiving +1st-order diffracted light generated by diffraction by the first diffraction element, a plurality of servo-based light detection means for detecting focus errors and tracking errors and reflected light from the magneto-optical recording medium are detected. a plurality of reproduction system light detection means for detecting magneto-optical signals based on the first-order diffracted light generated by diffraction by the first diffraction element, the light emitting means, the first diffraction element, the servo system light detection means, and This configuration includes a casing for integrating the reproduction system light detection means.
それゆえに、各光検出手段は、フォーカスエラー検出用
光検出手段を除けば、多分割された受光面を必要としな
いので、光磁気記録媒体からの反射光を各光検出手段に
導くための精度を要する調整は、筐体に取り付けられた
第１回折素子の回転調整だけで済むようになり、受光系
の調整を面素化することができるという効果を奏する。Therefore, each photodetection means does not require a multi-divided light receiving surface, except for the photodetection means for focus error detection, so that the accuracy of guiding the reflected light from the magneto-optical recording medium to each photodetection means is high. Adjustments that require this can be accomplished by simply adjusting the rotation of the first diffraction element attached to the casing, resulting in the effect that the adjustment of the light-receiving system can be made in a simple manner.
請求項第２項の発明に係る光磁気記録再生装置における
光ピツクアンプ装置は、以上のように、上記筐体内に配
設されると共に、上記−１次回折光のＳ偏光成分とＰ偏
光成分とを自由な割合で透過させ、再生された光磁気信
号のＳ／Ｎの調整に供される第２回折素子とを備えてい
る構成である。As described above, the optical pick amplifier device in the magneto-optical recording/reproducing apparatus according to the invention of claim 2 is disposed within the housing and converts the S-polarized light component and the P-polarized light component of the -1st-order diffracted light. This configuration includes a second diffraction element that transmits the light at a free rate and is used to adjust the S/N of the reproduced magneto-optical signal.
それゆえに、光磁気記録媒体の記録情報に応じた上記−
１次回折光のカー回転角は、第２回折素子の位ＩＥ４）
ｌ整によって増幅され、再生された光磁気信号のＳ／Ｎ
を向上させ、かつ、Ｓ／Ｎを最も望ましい値に調整でき
るという効果を奏する。Therefore, the above-mentioned −
The Kerr rotation angle of the first-order diffraction light is the same as the second diffraction element IE4)
S/N of the magneto-optical signal amplified and reproduced by
This has the effect of improving the signal-to-noise ratio and adjusting the S/N to the most desirable value.
請求項第３項の発明に係る光磁気記録再生装置ムこおけ
る光ピックアップ装置は、以上のように、上記第１回折
素子は、格子ピ・ンチが互いに異なる２つの回折領域を
有し、２分割された＋１次回折光に基づいてフォーカス
エラーおよびトラッキングエラーを検出すると共に、２
分割された一１次回折光に基づいて光磁気信号の差動検
出を行う構成である。In the optical pickup device for a magneto-optical recording and reproducing device according to the invention of claim 3, as described above, the first diffraction element has two diffraction regions with different grating pinches, and Focus error and tracking error are detected based on the divided +1st-order diffracted light, and 2
This configuration performs differential detection of magneto-optical signals based on the divided first-order diffracted light.
それゆえに、光磁気記録媒体の記録情報に応して正負の
値をとる一１次回折光のカー回転角は、複数の再生系光
検出手段の出力における位相を互いに反転させるので、
これを利用して差動増幅することができ、光磁気信号の
Ｓ／Ｎを更に向上させることができるという効果を奏す
る。Therefore, the Kerr rotation angle of the first-order diffracted light, which takes a positive or negative value depending on the recorded information on the magneto-optical recording medium, inverts the phases of the outputs of the plurality of reproduction system light detection means, so that
Utilizing this, differential amplification can be performed, and the effect is that the S/N of the magneto-optical signal can be further improved.
請求項第４項の発明に係る光磁気記録再生装置における
光ビックアンプ装置は、以上のように、上記発光手段か
ら出射された直線偏光の発散光を平行光にするコリメー
トレンズ機能を有する第３回折素子と、上記平行光を光
磁気記録媒体に集光させる集光手段とを備え、第３回折
素子が上記筐体に直接固定されている構成である。As described above, the optical big amplifier device in the magneto-optical recording and reproducing device according to the invention of claim 4 has a third collimating lens function that converts the linearly polarized diverging light emitted from the light emitting means into parallel light. The third diffraction element is provided with a diffraction element and a condensing means for condensing the parallel light onto a magneto-optical recording medium, and the third diffraction element is directly fixed to the casing.
又、請求項第５項の発明に係る光磁気記録再生装置にお
ける光ピックアップ装置は、以上のように、上記第３回
折素子は、更に、上記発光手段から出射された直線偏光
のファーフィールドパターンを補正する整形プリズムの
機能をも有している構成である。Further, in the optical pickup device in the magneto-optical recording and reproducing apparatus according to the invention of claim 5, as described above, the third diffraction element further emits a far field pattern of the linearly polarized light emitted from the light emitting means. This configuration also has the function of a shaping prism for correction.
それゆえに、光磁気記録媒体に対する集光状態を良好な
ものにすることができる。特に、請求項第５項の発明に
係る光ピックアップ装置においては、光磁気記録媒体に
照射されて形成される光スポントの形状を真円にするこ
とができ、集光状態を一層良好なものにすることができ
る。更に、光学系に多機能の第１〜第３回折素子を配す
ることによって、構成部材が簡素化され、光ピックア。Therefore, it is possible to improve the light convergence state on the magneto-optical recording medium. In particular, in the optical pickup device according to the invention of claim 5, the shape of the light spot formed by irradiating the magneto-optical recording medium can be made into a perfect circle, and the light condensing state can be made even better. can do. Furthermore, by arranging the multifunctional first to third diffraction elements in the optical system, the constituent members can be simplified and the optical pickup can be improved.
ブ装置の小型化を可能にすると共に、大径の平板ガラス
上にエツチング等の技術によって、第１〜第３回折素子
を同時に多数枚製造することが可能なため、量産に対応
できコストダウンに貢献する。更に、上記筐体を有する
ことにより、外界との遮蔽度を高めることができ、耐環
境性を向上させることができるという効果を併せて奏す
る。In addition to making it possible to miniaturize the diffraction device, it is also possible to simultaneously manufacture a large number of first to third diffraction elements on large-diameter flat glass using techniques such as etching, which enables mass production and reduces costs. To contribute. Furthermore, by having the above-described casing, the degree of shielding from the outside world can be increased, and environmental resistance can be improved.
第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示すものであ
る。
第１図は光ピックアップ装置の構成を示す概略正面図で
ある。
第２図は第１回折素子による±１次回折光の生成を示す
説明図である。
第３図は第１回折素子と各受光素子との配置関係を示す
説明図である。
第４図は再生系光検出手段としての受光素子の前面に配
置された偏光板の偏光特性を示す説明図である。
第５図はＬＤ−ＰＤユニットパンケージにおける半導体
レーザと各受光素子との配置関係を示す説明図である。
第６図（ａ）はＴＯＣ信号ＲＦ、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ＲＥＳを検出す
る回路のブロック図である。
第６図（ｂ）は光磁気信号ＭＯを検出する回路のブロッ
ク図である。
第７図（ａ）は第２回折素子の動作を示す説明図である
。
第７図（ｂ）はカー回転角の増幅を示す説明図である。
第８図および第９図は本発明の他の実施例を示すもので
ある。
第８図（ａ）は光ビックアンプ装置の構成を示す概略正
面図である。
第８図（ｂ）は光ピンクアンプ装置の構成を示す概略側
面図である。
第９図（ａ）は第３回折素子の上面に形成された回折格
子の格子パターン、および上記回折格子におけるファー
フィールドパターンを示す説明図である。
第９図（ｂ）は第３回折素子の格子断面形状および動作
を示す説明図である。
第９図（Ｃ）は第３回折素子の底面に形成された回折格
子の格子パターン、および上記回折格子におけるファー
フィールドパターンを示す説明図である。
第１０図および第１１図は従来例を示すものである。
第１０図は光ピツクアンプ装置の構成を示す概略正面図
である。
第１１図（ａ）（ｂ）は整形プリズムの動作を示す説明
図である。
１は半導体レーザ（発光手段）、２は第１回折素子、２
ａ・２ｂは回折格子（回折領域）、３は第３回折素子、
４は対物レンズ（集光手段）、５は光磁気ディスク（光
磁気記録媒体）、６は第２回折素子、７・８は受光素子
（サーボ系光検出手段）、１１・１２は受光素子（再生
系光検出手段）、１３はＬＤ−ＰＤユニントパソケージ
（筐体）である。1 to 7 show one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic front view showing the configuration of an optical pickup device. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the generation of ±1st-order diffracted light by the first diffraction element. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the arrangement relationship between the first diffraction element and each light receiving element. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the polarization characteristics of a polarizing plate placed in front of a light receiving element as a reproduction system light detection means. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the arrangement relationship between the semiconductor laser and each light receiving element in the LD-PD unit pancase. FIG. 6(a) is a block diagram of a circuit for detecting the TOC signal RF, focus error signal FES, and tracking error signal RES. FIG. 6(b) is a block diagram of a circuit for detecting the magneto-optical signal MO. FIG. 7(a) is an explanatory diagram showing the operation of the second diffraction element. FIG. 7(b) is an explanatory diagram showing the amplification of the Kerr rotation angle. FIGS. 8 and 9 show other embodiments of the present invention. FIG. 8(a) is a schematic front view showing the configuration of the optical big amplifier device. FIG. 8(b) is a schematic side view showing the configuration of the optical pink amplifier device. FIG. 9(a) is an explanatory diagram showing a grating pattern of a diffraction grating formed on the upper surface of the third diffraction element and a far field pattern of the diffraction grating. FIG. 9(b) is an explanatory diagram showing the grating cross-sectional shape and operation of the third diffraction element. FIG. 9(C) is an explanatory diagram showing a grating pattern of a diffraction grating formed on the bottom surface of the third diffraction element and a far field pattern of the diffraction grating. 10 and 11 show conventional examples. FIG. 10 is a schematic front view showing the configuration of the optical pick amplifier device. FIGS. 11(a) and 11(b) are explanatory diagrams showing the operation of the shaping prism. 1 is a semiconductor laser (light emitting means), 2 is a first diffraction element, 2
a and 2b are diffraction gratings (diffraction regions), 3 is a third diffraction element,
4 is an objective lens (focusing means), 5 is a magneto-optical disk (magneto-optical recording medium), 6 is a second diffraction element, 7 and 8 are light receiving elements (servo system light detection means), 11 and 12 are light receiving elements ( 13 is an LD-PD unit cabinet.
Claims (1)
に照射して情報の記録を行い、光磁気記録媒体からの反
射光に基づいて、フォーカス制御やトラッキング制御を
行うと共に、カー効果を利用して光磁気信号を検出し情
報の再生を行う光磁気記録再生装置における光ピックア
ップ装置において、 格子ピッチが互いに異なる複数の回折領域を有する第１
回折素子と、 光磁気記録媒体からの反射光が第１回折素子で回折され
て生成された＋１次回折光を受光することによって、フ
ォーカスエラーおよびトラッキングエラーの検出に供さ
れる複数のサーボ系光検出手段と、 光磁気記録媒体からの反射光が第１回折素子で回折され
て生成された−１次回折光に基づいて、光磁気信号の検
出に供される複数の再生系光検出手段と、 上記発光手段、第１回折素子、サーボ系光検出手段、お
よび再生系光検出手段とを一体化するための筐体とを備
えていることを特徴とする光磁気記録再生装置における
光ピックアップ装置。 ２、上記筐体内に配設されると共に、上記−１次回折光
のＳ偏光成分とＰ偏光成分とを自由な割合で透過させ、
再生された光磁気信号のＳ／Ｎの調整に供される第２回
折素子とを備えていることを特徴とする請求項第１項に
記載の光磁気記録再生装置における光ピックアップ装置
。 ３、上記第１回折素子は、格子ピッチが互いに異なる２
つの回折領域を有し、２分割された＋１次回折光に基づ
いてフォーカスエラーおよびトラッキングエラーを検出
すると共に、２分割された−１次回折光に基づいて光磁
気信号の差動検出を行うことを特徴とする請求項第２項
に記載の光磁気記録再生装置における光ピックアップ装
置。 ４、上記発光手段から出射された直線偏光の発散光を平
行光にするコリメートレンズ機能を有する第３回折素子
と、上記平行光を光磁気記録媒体に集光させる集光手段
とを備え、第３回折素子が上記筐体に直接固定されてい
ることを特徴とする請求項第３項に記載の光磁気記録再
生装置における光ピックアップ装置。 ５、上記第３回折素子は、更に、上記発光手段から出射
された直線偏光のファーフィールドパターンを補正する
整形プリズムの機能をも有していることを特徴とする請
求項第４項に記載の光磁気記録再生装置における光ピッ
クアップ装置。[Claims] 1. Information is recorded by irradiating linearly polarized light emitted from a light emitting means onto a magneto-optical recording medium, and focus control and tracking control are performed based on the reflected light from the magneto-optical recording medium. In addition, in an optical pickup device in a magneto-optical recording and reproducing device that detects a magneto-optical signal and reproduces information by using the Kerr effect, a first diffraction region having a plurality of diffraction regions with different grating pitches is provided.
A diffraction element and a plurality of servo optical detection systems that detect focus errors and tracking errors by receiving +1st-order diffracted light generated by diffracting reflected light from a magneto-optical recording medium with a first diffraction element. a plurality of reproducing system optical detection means for detecting magneto-optical signals based on −1st-order diffracted light generated by diffracting the reflected light from the magneto-optical recording medium by the first diffraction element; 1. An optical pickup device in a magneto-optical recording and reproducing apparatus, comprising a casing for integrating a light emitting means, a first diffraction element, a servo system light detecting means, and a reproducing system light detecting means. 2. disposed within the housing and transmitting the S-polarized light component and the P-polarized light component of the -1st-order diffracted light in a free ratio;
2. The optical pickup device in a magneto-optical recording and reproducing apparatus according to claim 1, further comprising a second diffraction element used for adjusting the S/N of the reproduced magneto-optical signal. 3. The first diffraction element has two different grating pitches.
It has two diffraction regions, and detects focus errors and tracking errors based on the +1st-order diffracted light divided into two, and performs differential detection of magneto-optical signals based on the -1st-order diffracted light divided into two. An optical pickup device in a magneto-optical recording/reproducing apparatus according to claim 2. 4. A third diffraction element having a collimating lens function to convert the linearly polarized diverging light emitted from the light emitting means into parallel light, and a condensing means for condensing the parallel light onto a magneto-optical recording medium, 4. The optical pickup device in a magneto-optical recording/reproducing apparatus according to claim 3, wherein the three-diffraction element is directly fixed to the housing. 5. The third diffraction element further has a shaping prism function for correcting a far field pattern of the linearly polarized light emitted from the light emitting means. An optical pickup device in a magneto-optical recording/reproducing device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2193457A JPH0479050A (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Optical pickup device for magneto-optical recording and reproducing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2193457A JPH0479050A (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Optical pickup device for magneto-optical recording and reproducing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0479050A true JPH0479050A (en) | 1992-03-12 |
Family
ID=16308323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2193457A Pending JPH0479050A (en) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | Optical pickup device for magneto-optical recording and reproducing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0479050A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1990
- 1990-07-20 JP JP2193457A patent/JPH0479050A/en active Pending
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