JPS61122942A - 光情報処理装置 - 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】 （発明の分野） 本発明は、半導体レーザを光源として有し、この半導体
レーザからの光束を微小なスポットとして記録媒体に照
射して、情報を記録および再生のいずれか、或いはその
両方を行なう光情報処理装置に関するものである。

（従来技術） 近年、半導体レーザ光により記録再生を行なう光情報処
理装置に関して、高密度記録メモリとして実用化へ向け
て盛んに研究、開発が行なわれている。

例えば、ビデオ・ディスク等に代表される再生専用光デ
イスク装置は既に製品化され、更に１．消去・書き換え
が可能な光磁気ディスク装置が有望視されでいる。光磁
気ディスク装置は、レーザ光のスポット照射ｌこよる磁
性薄膜の局所的製置上昇を利用して、磁気的に情報を記
録し、磁気光学効果（特にカー効果）により情報を再生
するものである。ここでカー（Ｋｅｒｒ）効果とは、光
が磁気記録体によって反射される場合、偏光面が回転す
る現象をさす。

第５図は光磁気ディスク装置を例に、従来の光情報処理
装置の構成を説明する概略図である。第５図において、
１は半導体レーザ、２はコリメータレ／ズ、３は偏光子
、４は偏光ビームスプリッタ、５は対物レンズ、６は光
磁気ディスク、７は検光子、８は集光レンズ、９はディ
テクタ面である。

半導体レーザｌから出た光束は、コリメータレンズ２に
よって平行光束とされ、偏光子３により直線偏光となる
。なお、１５ｇ５図で、Ｐ偏光面は紙面に平行、Ｓ偏光
面は紙面に垂直とし、半導体レーザ１の偏光面は紙面に
平行（Ｐ偏光方間）としている。偏光ビームスプリッタ
４のＰ　Ｊ光成分の振幅透過率をｔｐ、Ｓ偏光成分の振
幅反射率をｒ５とすれば、第５図の光学系では、ｒ３　
　を大きくｔｐを適当な値（例えばｔｐ”　−７０％、
ｒｓ”−９８％）にとれば、ＳＮ比の良い信号が得られ
ることが公知である。Ｊ（特開昭５７−２００９５８　
）４を透過した平行光束は対物し／ズ５で光磁気ディス
ク６上ｌこ微小なスポットとしで結像される。

光磁気ディスク６からの反射光は、カー効果により、ス
ポット照射領域の磁化方向に応じて、各々反対方向に月
光面の回転（カー回転）を受け、再び対物し／ズ５によ
って平行光束となる。そして偏光ビームスプリッタ４で
反射されると前述のｒｐ”（−１ｔｐ”）とｒ　ｓ２の
比により、光束の偏光角は見かけ上増大する。この後、
検光子７で所定の偏光成分に分離され、信号光として集
光し／ズ８を経て、ディテクタ面９１こ達する。これに
より、公知の方法を用いて、ａＦ倍信号検出、７オーカ
ス制御、トラッキング制御などが行なわれる。

また、この系によって同様に情報の記録・消去も行なわ
れる。

このような従来の装置ｔ　７ｃは、以丁のような欠点が
ある。

１）ビームスプリッタの分離面で発生する迷光が信号光
に混入し、ノイズとなる。

２）記録媒体面で円形のスポットが得られない。

上記１）の欠点については、従来のビームスプリッタが
立方体の形状をとることに起因する。例えば、第５図に
おいで半導体レーザ１からの入射光束の１部は、偏光ビ
ームスプリッタ４のＡ面で反射され、またＢｉで反射さ
れて、再びＡ面にもどる。ここでＡ面は、前述のように
、ＳＮ比の向上をはかるため、Ｐ偏光成分の１１７Ｌ過
軍ｔｐ、振幅反射牟「４．を谷々ｔｐ２−７０チ、　ｒ
ｐ２　！　３０チ　程度としているので、８面からの光
束の多くはＡ面を透過し、迷光として１６号光に混入し
てしまう。信号光の゛変調成分は微弱なので、８面での
反射率が１チ橿度であつＣも、迷光はかなりの影響を与
える。

２）の欠点ζこつＧ゛では、高出力の半導体レーザの配
光特注か、例えば、接七゛面に垂直方向で３０°程度、
十行力向で１０°程度となっていることに起因する。こ
のため、ビームの形状は第６図ζこ示す様な焚円形とな
り、記録媒体上に微小なスポットとして呆元した赤に、
円形のスポットが得られず、記録密度の低下をまねいた
。

（発明の概安） 不発明の目的は、上記従来装置の欠点を解消し、＾＆ｊ
度なａｅ録、再生が可能で、且つ、ＳＮ比の高いイｄす
閃めの出来る光情報処理装置も提供することｆこある。

不発明の上記目的は、従来の光情報処理装置にオイテ、
ビームスグリツタを、半導体レーザからの入射光束を整
形し、且つ、分離面による迷光を検出手段とは異なる方
向に導く形状とすることによりて達成される。

本発明の装置に用いるビームスプリッタは、半導体レー
ザからの光束が入射する面を、入射後の光軸に対して頑
けて形成し、また光束がこの面に対し所定角度を持って
斜めずこ入射するように配置することによって、入射光
束のビーム整形戟能を有するものである。また同時にこ
のビームスプリッタは、分離面による迷光が反射する面
を、迷光が検出手段に入射しないように、光軸に対して
９０’以外ｌこ傾けで形成したものである。

（芙施例） 第１図は、本発明を光磁気ディスク装置遅に通用した実
施例を示す概略図である。図中、第４図と同一の部材に
は共通の符号を附した。半導体レーザ１から出射した光
束（Ｐ偏光）は、コリメータレンズ２によって平行光束
とされ、透壇軸方位がＰ偏向方向に設定された偏光子３
を通って、閾光ビー・′・スゲリック１０に入射４−る
。偏光ビームスプリッタ１０の分離面りはｌ）偏光に対
し適当な透過率（ｔｐ２７７０チ）を有しており、この
透：Ｉ外光は府゛１勿し／ズ５によって、光磁気グイス
フ６上に微小なスポットとしで結縁される。

光磁気ディスク６からの反射光＋１、カー効果により、
スボッ）　ｎ（を射領域の磁化方向にル６じＣ１各々反
対方向に偏光面の回転を受け、再び対吻し／ズ５により
て平行光束となる。そして、ｉｒ＋ｉ光ビー　−）・ス
ゲリッタの分離面りにおいで、Ｐ偏光反射率ｒｐ２（＝
　］　　ｔｐ”　）とＳ−光反射率ｒｓ２　（−９１３
チ゛）との比に応じてその偏光面の回転角が兄か１７上
増大されて反射されるっこの段、恢）Ｙ：子７で１３ｒ
定の一光、成分に分遣さｆＬ１信号元とし°Ｃ渠光レン
ズ８を針て１グイテクタ而９に１し、１５図と同様に記
録、再生がなされる。

ここに、本実施列の調光ビームスプリッタ１゜は、元＾
警中の２　、＋−１１の対向する曲が、夫々互いに非平
行１ｃ形成されＣいる。この偏光ビームスグリツク１０
は、この形状によって、千４体レーザ１かζ：（１！”
＋ らの入射光束を整形し、且つ、分離面りによる迷光をデ
ィテクタ面９とは異なる方向に導くものである。この機
能を第２図を用いて更に詳細に説明する。

第２図は、第１図示のｆｃａｌの偏光ビームスプリッタ
１０のみを拡大して示した図である。ここで、分離面り
は前述のような偏光時性（ｔｐ！−７０ｔｓ。

ｒ３”９８％）８イする為、半導体レーザからの入射光
Ｌ１：はＤ面で３０％程度反射さｎ１破縁のような迷光
となる。この迷光は８面で褥び反射されるが、本実施例
では８面を、ディテクタ面に向かう信号光Ｌｓの先細に
垂直な面に対して２０＠傾けているので、迷光はディテ
クタ面とは異なる方向に反射され、信号光に混入するこ
とはない。前述した鏝に、この種の光ｆ＊÷処理装ばで
は、（１４号光が微弱なのでわずかな迷光でも８Ｎ比の
低下をまねく。本実施例による方法は、迷光として最大
のものを完全に排除しつるので、例えば、８面に反射防
止膜を残す等の方法と比較しても、優れた方法といえる
。

本実月例の偏光ビームスプリッタ１０のもう一つの特徴
は、ビーム整形機能を有することである。

第２図においで、半導体レーザからの光束Ｌｉ　　が入
射する２面は、入射後の光軸Ｘに垢直な曲に対して、所
定の角度βだけ傾けて設けられでいる。

また同時に入射光束Ｌｉも、Ｘに対して所定の角度αだ
け順けて入射される。本実月例はこのような構成によっ
て、入射光束Ｌ；を、ビーム新面形状が真円形の光束Ｌ
ｌ　ｌに整形するものである。

半導体レーザから出射される光束のビーム新面形状は、
第６図で示した様に長円形である。このビームの短径を
３１長径をｂとすれば、こ几を真円形に整形ｔこるには
、ａを伸長するか、ｂを短縮するか、の２通りの方法が
考えられる。本実月例では、半導体レーザの偏光方向と
２面における反射率、及び偏光ビームスプリッタの形状
などを考えて前者を用いた。α、βを決定するために、
偏光ビームスプリッタの硝材の屈折率をｎ　％　ａ　／
　ｂ−Ｘとおけば、スネルの法則より、 ｓｉｎ　（α十β）　−ｎ　ｓｉｎβ　　　（１）が得
られるっまた、ビーム整形条件より、ｃｏｓ　（σ＋β
）■ｒ　ｃｏｗβ　　　（２）が得られる。（１１、（
２１式より、α、βは、夫々α　−ｃｏｓ−凰　（（１
＋ｎｚ）、／（ｎ−ｔ−ｒ））ｓ　ｍ　ｃｏｓ−’　　
ｎ”　−１ｎ’−ｘ”）となる。夷１ｊｌＩ１例では、
ｒ−ｏ、４９７１．１１−１．６２９３５（λ−０，８
３５ｎｍ　）として、”−３１，６６°、β−３４゜と
している。このように、本実４　ｔ”ｌＪでは偏光ビー
ムスプリッタｌこビーム整形機能をもたせたことにより
、プリズム傅η）ら構成される将別なビーム整形手設を
設けること’Ｉ＜、７イ単な構成で円形のスポットが得
られるものである。

３ｇ２図の（列では、調光ビームスグリツタ１０を、各
々別々に作製した３個の三角柱プリズムによって構成し
７；が、４３図のように、三角柱プリズムと、四′Ａ吐
プリズムの組み合せで青成しでも艮い。

この場合には部品点数が減り、更に組立工数も減少する
。

第４図（Ａ）　、　（Ｂ）は、不元明の他の１訃りを示
し、（Ａ）は側面断面図、（Ｂ）は平面断面図を示す。

図中、第１図と同一の部材には共通の符号を附し、詳細
な説明は省略する。本実施例では、半導体レーザからの
入射光束を偏光ビームスグリツタ１１の分離面Ｇで反射
して光磁気ディスク６に導くように構成され、分離面Ｇ
のＳ偏光反射率を適当な値とし、Ｐ偏光透過率を大きく
（例えばｒｓｌ−７０％　ｔ　ｔｐ”−９８％）とった
ものである。

半導体レーザｌから出射した光束（８偏光）は、コリメ
ータレンズ２．偏光子３を通過して偏光ビームスプリッ
タ１１の而Ｈに斜めに入射し、第１図の例と同様にビー
ム整形される。この入射光束は、前述の分離−〇でその
７０％が反射され、対物レンズ５で光磁気ディスク６上
に来光される。

光磁気ディスク６で反射されカー効果によってＰ偏光成
分を生じた反射光束は、対物し／ズ５を介して再び偏光
ビームスプリンタ１１＃ζ人射する。

そして前述の分離面Ｇの偏光特性によって、見かけ上光
束の偏光面の回転角が増大されて透過し、検光子７．来
光レンズ８を通って、ディテクタ面９で検出される。ま
た半導体レーザ１からの入射光束が分離面Ｇを透過する
ことによって生じた迷光は、光軸に対して傾いて設けら
れた面１でディテクタ而９とは異なる方向に反射さｎ、
信号光とは完全に分離される。

本実施例において、偏光ビームスプリッタ１１は、３つ
の部材１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ　　を接合することによ
って形成さ几たが、１１Ｃとｌｌｂとを一体ｌこ形成す
ることｌこよって、部品点数を減少させることも出来る
。

本発明は、前述の実施例に限らす確々の応用が可能であ
る。例えば、実施例の光磁気ディスク装置はカー回転角
を増大させる偏光軸性から迷光を生じ易く、信号成分が
微小な為、特に、不発明が有効なものであるが、本発明
はデジタルオーディオディスク装置、ビデオディスク装
置等、他の元情報処理装置に適用しても、同様の効果が
得られる０ （発明の効果） 以上説明したように、本発明は従来の光情報処理装置に
おいて、ビームスプリッタを、半導体レーザからの入射
光来を整形し、且つ、分離面による迷光を訊出手段とは
異なる方向に導く形状とすることによって、 １）ビーム優形の局の九字糸が不安となり、装置の組立
・調螢を容易にする ２）信号検出のＳＮ比を同上させる 等の効果を為するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発明の元情報処理装置の一実施例を示す概略
図、第２図は第１図示の装置ｌこおける１光ビームスプ
リッタの構成を示す概略図、第３図は偏光ビームスプリ
ッタの他の構成例を示す概略図、第４図（Ａ）　、　（
Ｂ）は夫々本発明の光情報処理装置の他の実施例を示す
概略図、第５図は従来の光情報処理装置を示す概略図、
第６図は半導体レーザから出射した光束の配光特性を示
す図である。 ｌ・・・半導体レーザ、　２・・・コリメータレンズ。 ３・・・鴎光子　　　、　５・・・対物し／ズ６・・・
元ｄｉ気ディスク、７・・・偏光子８・・・果光レンズ
　　、　９・・−ディテクタ面　。 １０．１１・・・偏光ビームスプリッタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録媒体に照射される光束を発する半導体レーザ
   と、前記半導体レーザから記録媒体に至る光路中に配さ
   れ、前記記録媒体からの反射光束を半導体レーザからの
   入射光束と分離する面を有するビームスプリッタと、前
   記分離された、反射光束を検出する手段とから成る光情
   報処理装置において、 前記ビームスプリッタを、前記半導体レーザからの入射
   光束を整形し、且つ、前記分離面による迷光を前記検出
   手段とは異なる方向に導く形状としたことを特徴とする
   光情報処理装置。