JPH0789415B2 - 光学ヘツド - Google Patents

光学ヘツド

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JPH0789415B2
JPH0789415B2 JP62019856A JP1985687A JPH0789415B2 JP H0789415 B2 JPH0789415 B2 JP H0789415B2 JP 62019856 A JP62019856 A JP 62019856A JP 1985687 A JP1985687 A JP 1985687A JP H0789415 B2 JPH0789415 B2 JP H0789415B2
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茂 下生
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学的に情報を記録再生するための光ヘッド
に関し、特に、磁気光学的に記録された情報を検出する
光磁気記録再生用光学ヘッドに関する。
〔従来の技術〕
従来、磁気光学的に記録された情報を読み出すための光
学ヘッドは、記録された情報によって生じる反射光また
は透過光の偏光状態の変化を検出するための光学系と、
反射光または透過光よりサーボエラー信号あるいは反射
光量変化を検出するための光学系とは別々に構成されて
おり、光学系の構成が複雑になるとともに光ヘッドが大
きくなるという欠点を有していた。即ち、媒体からの反
射光または透過光は、ハーフミラー等のビームスプリッ
タにより2つのビームに分離され、その後一方のビーム
は偏光ビームスプリッタ,検光子等の偏光状態検出系に
導かれて記録情報の検出に使用され、他方のビームは偏
光状態とは無関係のフォーカスエラー信号、トラックエ
ラー信号および反応光学変化等を検出するための光学系
へと導かれる構成となっていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の光磁気記録再生用光ヘッドは、偏光状態
の変化を検出するための光学系と、サーボ信号等を検出
するための光学系とが別々に配置されているため、構成
が複雑で大型になり、光ヘッドの小型化および低価格化
が困難であるという欠点があった。
[問題点を解決するための手段] 本発明の光学ヘッドは、記録媒体からの反射光または透
過光の光路上に配置され、その主軸が前記反射光または
透過光の光軸と直交する面内にありかつ前記反射光また
は透過光の偏光面に対して所定の角度をなす第一のプリ
ズムとその主軸が前記反射光または透過光の光軸と直交
する面内にありかつ前記第一のプリズムの主軸に対して
45度より大きくかつ135度より小さい角度をなす第2の
プリズムとから構成され、前記反射光または透過光をそ
の偏光状態に応じて強度の変化する第一および第二のビ
ームと偏光による光強度の変化のない第三のビームとに
分離する偏光分離手段と、この偏光分離手段を通過した
前記第一、第二および第三のビームをそれぞれ分離して
受光する光検出素子を同一平面上に配置した光検出手段
とを具備することを特徴としている。
〔実施例〕
次に本発明について図面を参照して説明する。第1図は
本発明の光学ヘッドの一実施例を示す構成図である。第
2図は第1図の一部を詳しくした斜視説明図である。
半導体レーザ1から出射した光はコリメートレンズ2に
より平行光束となり、ビームスプリッタ3を透過して対
物レンズ4により集光される集束光となって記録媒体5
に照射される。記録媒体5により反射された光束は対物
レンズ4を逆行し、再びビームスプリッタ3に入射す
る。ビームスプリッタ3は例えば透過率70%、反射率30
%となるように構成されており記録媒体5により反射さ
れた光束の一部(30%)の光路を曲げて集光レンズ6に
向わせる。集光レンズ6を通った光はシリンドリカルレ
ンズ7を透過してウォラストンプリズム10に入射する。
ウォラストンプリズム10は、第2図に示すように、シリ
ンドリカルレンズを透過した光の中心軸と直交しかつそ
の偏光方向とは概略45°に傾いた方向に主軸を持つ水晶
等の一軸結晶より成るプリズム31と、プリズム31と同部
材でプリズム31の主軸とはある角度だけずれかつ光の中
心軸とは直交する方向に主軸を有するプリズム32とによ
り構成されている。ウォラストンプリズム10を通過した
光は、入射時の偏光状態により強度変化を生じる2つの
ビーム300及び400と、入射光の偏光状態による強度変化
のない1つのビーム500とに分離される。このうち偏光
状態による強度変化のないビーム500は記録媒体5に記
録された磁気光学的情報による影響を受けないから、記
録媒体5の反射率変化の検出(あるいは反射率変化形に
記録された情報の読み出し)及び焦点誤差、トラッキン
グ誤差等のサーボ制御用エラー信号の検出に使用するこ
とができる。本実施例では反射光の光路に配置された集
光レンズ6とシリンドリカルレンズ7の働きにより集束
光に非点収差を生じさせ、その変化を光検出器11の中央
部に配置された4分割光検出素子23により検出すること
によりフォーカスエラー信号を得る非点収差法形のフォ
ーカスエラー検出系を構成している。
偏光状態により強度変化をする2つのビーム300および4
00は、記録媒体5よりの反射光の偏光状態(偏光の傾
き)により互いに逆位相の強度変化をするから、それぞ
れを別個の光検出素子21および22で受光しその出力の差
をとることにより反射光の偏光状態の変化、すなわち記
録媒体5上に磁気光学的に記録された情報を検出するこ
とができる。またウォラストンプリズム10より出てくる
3つのビームはその進行方向は異なるがほぼ同一面上に
集光されるから、各ビームを受ける光検出素子は1つの
光検出器11内の同一面上に配置される。
以上述べた構成において、ウォラストンプリズム10によ
り分離された3つのビームの互いの強度比はどのような
値であっても信号の検出は原理的には可能であるが、磁
気光学的記録による反射光あるいは透過光の偏光状態の
変化は極めて微小であり、信頼性の高い情報の検出のた
めには偏光状態の変化を検出するためのビーム300およ
び400の強度がサーボエラー信号検出等に使用されるビ
ーム500の強度より大きいことが望ましい。そのため本
発明ではウォラストンプリズム10を構成する2つのプリ
ズム31および32の主軸の傾きを調整することにより偏光
状態により強度変化を生じる2つのビーム300および400
の光強度の和が偏光による強度変化のないビーム500の
光強度より大きくなるようにする。ウォラストンプリズ
ム10をこのような特性のものにするための調整法を以下
に述べる。
第3図は直線偏光を有する媒体から反射光がウォラスト
ンプリズムにより分離される様子を模式的に示すベクト
ル図である。
同図(A)はウォラストンプリズム10に入射する直線偏
光の反射光100がプリズム31により常光101と異常光102
に分離される様子を示す。プリズム31は同図(G)に示
す方向の主軸を有しており、主軸と直交する偏光を有す
る光101が常光主軸と平行な偏光を有する光102が異常光
となる。このときプリズムへの入射光100の偏光と常光1
01の偏光方向のなく角をθとし、入射光の振幅を1とす
ると常光101の封幅はcosθとなり、異常光の振幅はsin
θとなる。
同図(B)はプリズム31における常光101がプリズム32
によって更に常光と異常光に分離される様子を示す。プ
リズム32の主軸は同図(A)に示すようにプリズム31の
主軸からはφだけ傾いた方向を有しているから、プリズ
ム31における常光101,異常光102ともプリズム32におい
て常光,異常光に分離される。プリズム31の常光101の
振幅をcosθとするとこれから分離されるプリズム32に
おける常光110の振幅はcosθ cosφ、異常光111の振幅
はcosθ sinφとなる。またプリズム31における異常光1
02も同図(C)に示すようにプリズム32における常光12
0と異常光121とに分離され、振幅はそれぞれsinθ sin
φおよびsinθ cosφとなる。
常光と異常光とでプリズム31および32内における屈折率
が異なるため、プリズム31で常光、プリズム32で異常光
となる光およびこの逆にプリズム31で異常光、プリズム
32で常光となる光はプリズムの境界で光路を曲げられ
る。一方、プリズム31と32とで常光状態あるいは異常光
状態の続く光はプリズム境界で光路を曲げられることな
く直進する。プリズム31では常光、プリズム32では異常
光となる光111は同図(D)に示すような振幅及び偏光
を有しており、ウォラストンプリズム10により例えば第
2図に示す上方に曲るビーム300となる。プリズム31で
は異常光、プリズム32では常光となる光120は同図
(F)に示すような振幅及び偏光を有しており例えば第
2図に示す下方に曲るビーム400となる。プリズム31で
常光、プリズム32でも常光となる光110及びプリズム31
で異常光、プリズム32でも異常光となる光121はそれぞ
れ第3図(E)に示す振幅及び偏光を有するものとな
り、ウォラストンプリズム10を直進して第2図に示す中
央部のビーム500となる。
それぞれのビームの強度は前記の振幅を2乗した値で求
められるから、ウォラストンプリズム10に入射する光10
0の強度を1とするとビーム111の強度はcos2θ sin
2φ、ビーム120の強度はsin2θsin2φとなる。また2つ
のビーム121と110とが合成された直進するビームの強度
は2つのビームの強度の和cos2θ cos2φ+sin2θcos2
φ=cos2φとなる。従って、ウォラストンプリズム10に
よって分離された3つのビームの強度の比は、ウォラス
トンプリズム10を構成するプリズム31の常光偏光方向と
プリズムに入射する光の偏光方向とのなす角θとプリズ
ム31の主軸とプリズム32の主軸との傾きの差φとにより cos2θ sin2φ:cos2φ:sin2θsin2φ と表わされる。
ウォラストンプリズム10に入射する光の偏光状態が変化
することは上記の式のθが変化することと同じであるか
らθによって値の変化する光強度は偏光状態の影響を受
けることになるが、中央の直進するビームの強度はcos2
φとθとの周数を含まないため偏光による強度変化が現
われない。一方、ビーム300とビーム400の強度はそれぞ
れcos2θ sin2θに比例して変化するから、互いに偏光
の変化に対して逆位相で変化することになる。
ここで偏光状態により強度の変る2つのビーム300およ
び400の強度は、それぞれcos2θ sin2φおよびsin2θs
in2φであるから、2つのビームの光強度の和は cos2θ sin2φ+sin2θsin2φ=sin2φ となり、偏光により強度変化をしないビーム500の強度
より、前2ビームの強度を大きくするには sin2φ>cos2φ即ち45°<|φ|<135°とすればよ
い。但し、|φ|=90°付近ではcos2φ≒0となるか
ら、偏光により強度変化しないビーム500の強度が極端
に小さくなり実質的に3ビームは得られなくなる。ま
た、偏光により強度変化をする2つのビーム300および4
00の強度差により磁気光学的変化をとるためには、バラ
ンスした状態では2つのビームの強度がほぼ等しいこと
が望ましく、このためにはsin2θ=cos2θ、即ち|θ|
を45°付近に設定することが好ましい。
以上説明したようにウォラストンプリズム10を構成する
2つのプリズム31および32の主軸の方向を適当に調整す
ることにより、所望の光強度の比を有する3つのビーム
が出射されるように構成することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば簡単な構成で磁気
光学的に記録された情報を高感度で検出再生可能な光学
ヘッドが得られる。なお、本実施例中のビームスプリッ
タ透過率および非点収差法によるフォーカス検出手段等
は本構成に限定されるものではなく、同様の効果を有す
る任意の構成とすることができるのは勿論である。また
ウォラストンプリズムの構成も本例に限定されるもので
はない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の光学ヘッドの一実施例を示す構成図、
第2図は第1図の一部を詳細に示す斜視図、第3図は直
線偏光を有する媒体からの反射光がウォラストンプリズ
ムにより分離される様子を模式的に示すベクトル図であ
る。 1……半導体レーザ、2……コリメートレンズ、3……
ビームスプリッタ、4……対物レンズ、5……記録媒
体、6……集光レンズ、7……シリンドリカルレンズ、
10……ウォラストンプリズム、11……光検出器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気光学的に情報が記憶される記録媒体に
    対して集束光を照射し、記録媒体からの反射光または透
    過光の偏光状態の変化により磁気光学的に記録された情
    報を検出する光ヘッドにおいて、 前記反射光または透過光の光路上に配置され、その主軸
    が前記反射光または透過光の光軸と直交する面内にあり
    かつ前記反射光または透過光の偏光面に対して所定の角
    度をなす第一のプリズムとその主軸が前記反射光または
    透過光の光軸と直交する面内にありかつ前記第一のプリ
    ズムの主軸に対して45度より大きくかつ90度より小さい
    角度あるいは90度より大きくかつ135度より小さい角度
    をなす第2のプリズムとから構成され、前記反射光また
    は透過光をその偏光状態に応じて強度の変化する第一お
    よび第二のビームと偏光による光強度の変化のない第三
    のビームとに分離する偏光分離手段と、 この偏光分離手段を通過した前記第一、第二および第三
    のビームをそれぞれ分離して受光する光検出素子を同一
    平面上に配置した光検出手段とを具備することを特徴と
    する光学ヘッド。
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JPH0729233A (ja) * 1993-07-15 1995-01-31 Konica Corp 光磁気ヘッド

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