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技術 光学ヘッド装置

出願人 ソニー株式会社
発明者 日根野哲
出願日 1993年3月16日 (27年0ヶ月経過) 出願番号 1993-055492
公開日 1994年9月22日 (25年5ヶ月経過) 公開番号 1994-267141
状態 特許登録済
技術分野 その他の記録再生2(光磁気記録等) 光学的記録再生4(ヘッド自体) 光ヘッド
主要キーワード 低出力レベル ファラディ キュリー点近傍 再生用信号 方向反転 出力能力 センサ配置 光束成分
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年9月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

構成

第1のハーフミラー12は記録用半導体レーザ10からコリメータレンズ11を介して入射される記録用レーザ光を入射方向に対して90°の角度で反射する位置Lよりも角度θだけ傾けて配置される。第2のハーフミラー13は再生用半導体レーザ16からコリメータレンズ17及び回折格子18を介して入射される再生用レーザ光を入射方向に対して90°の角度で反射する位置に配置される。この第2のハーフミラー13が透過させる記録用レーザ光と反射させる再生用レーザ光の各光軸は角度θでずれている。角度θで光軸がずれた記録用レーザ光と再生用レーザ光はビームスプリッタ14により反射されて光磁気ディスク1上の異なった位置に照射される。

効果

高周波重畳回路を不要とする。また、再生用レーザ光と記録用レーザ光の光検出器22への戻り光は、互いに干渉することがない。

概要

背景

最近、情報記録媒体としてのディスク光記録媒体)に光ビームを用いて情報の記録及び/又は再生が行われるようになった。これは、いわゆる書込み可能光ディスクに対して相対的に移動可能とされ、かつ、この書込み可能光ディスクに対し、光学系を介した光によって情報信号の記録及び/又は再生を行う光学ヘッド装置を用いて可能となる。

書込み可能光ディスクのうち、情報の書込み及び消去を反復して行えるものとして、通常、光磁気ディスクと称されるものがある。この光磁気ディスクは、基板の面上に記録層を形成する垂直磁化膜が設けられ、更にその垂直磁化膜が保護層によって覆われた構造を有し、全体が円盤上に形成されたものとなっている。

このような光磁気ディスクに対する情報の書込みは、例えばその中央部を取り囲む多数の同心円上とされる記録トラックのそれぞれの位置における垂直磁化膜が、所定の外部磁界が作用されたもとで、情報に応じて変調された光ビームによって走査され、これにより、所定のパターンをもって磁化方向反転領域が形成されることによって行われる。

一方、光磁気ディスクに書き込まれた情報の読み取りは、記録トラックにおける垂直磁化膜が情報の書込み時よりも低出力の光ビームによって走査され、垂直磁化膜からの戻り光ビーム光検出部により検出されて、光検出部から光磁気ディスクに書き込まれた情報に応じた読み取り信号、並びにトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号が得られることによって行われる。

概要

第1のハーフミラー12は記録用半導体レーザ10からコリメータレンズ11を介して入射される記録用レーザ光を入射方向に対して90°の角度で反射する位置Lよりも角度θだけ傾けて配置される。第2のハーフミラー13は再生用半導体レーザ16からコリメータレンズ17及び回折格子18を介して入射される再生用レーザ光を入射方向に対して90°の角度で反射する位置に配置される。この第2のハーフミラー13が透過させる記録用レーザ光と反射させる再生用レーザ光の各光軸は角度θでずれている。角度θで光軸がずれた記録用レーザ光と再生用レーザ光はビームスプリッタ14により反射されて光磁気ディスク1上の異なった位置に照射される。

高周波重畳回路を不要とする。また、再生用レーザ光と記録用レーザ光の光検出器22への戻り光は、互いに干渉することがない。

目的

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、従来必要とされてきた高周波重畳回路を不要とすると共に、記録用光再生用光とを干渉を起こさせないで出射できる光学ヘッド装置の提供を目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

光記録媒体に対して相対的に移動可能とされ、かつ該光記録媒体に対し、光学系を介した光によって情報信号の記録及び/又は再生を行う光学ヘッド装置において、上記情報信号を上記光記録媒体に記録するための記録用の光を出射する記録用レーザ光源と、上記光記録媒体に記録された上記情報信号を再生するための再生用の光を出射する再生用レーザ光源とをそれぞれ個別に有することを特徴とする光学ヘッド装置。

請求項2

上記記録用レーザ光源の記録用光により上記光記録媒体上に得られる記録用レーザスポットと、上記再生用レーザ光源の再生用光により上記光記録媒体上に得られる再生用レーザスポットは、上記光記録媒体の異なる位置に照射されることを特徴とする請求項1記載の光学ヘッド装置。

請求項3

上記再生用レーザスポットを介した戻り光は、フォーカシングエラー信号トラッキングエラー信号及び記録された情報信号を再生するための第1の受光部に照射され、上記記録用レーザスポットを介した戻り光は、情報信号を記録する際の書き込み信号モニタするための第2の受光部に照射され、これら両受光部は一つの光検出器の同一受光面上に配設されてなることを特徴とする請求項1又は2記載の光学ヘッド装置。

請求項4

上記光学系は、上記記録用レーザ光源から出射されてきた記録用の光を反射する第1のミラーと、上記第1のミラーから反射されてきた記録用の光を透過させると共に上記再生用レーザ光源から出射されてきた再生用の光を反射する第2のミラーと、上記第2のミラーから反射されてきた再生用の光を反射させて上記光記録媒体に照射させると共に上記光記録媒体からの戻り光を透過させるビームスプリッタとを有して構成されることを特徴とする請求項1記載の光学ヘッド装置。

請求項5

上記第1のミラーで反射された記録用の光と、上記第2のミラーで反射された再生用の光との各光軸を互いにずらすように構成することを特徴とする請求項4記載の光学ヘッド装置。

技術分野

0001

本発明は、磁界変調によって書き換えが可能な光磁気記録媒体等の光記録媒体に対して記録及び/又は再生を行える光学ヘッド装置に関する。

背景技術

0002

最近、情報記録媒体としてのディスク(光記録媒体)に光ビームを用いて情報の記録及び/又は再生が行われるようになった。これは、いわゆる書込み可能光ディスクに対して相対的に移動可能とされ、かつ、この書込み可能光ディスクに対し、光学系を介した光によって情報信号の記録及び/又は再生を行う光学ヘッド装置を用いて可能となる。

0003

書込み可能光ディスクのうち、情報の書込み及び消去を反復して行えるものとして、通常、光磁気ディスクと称されるものがある。この光磁気ディスクは、基板の面上に記録層を形成する垂直磁化膜が設けられ、更にその垂直磁化膜が保護層によって覆われた構造を有し、全体が円盤上に形成されたものとなっている。

0004

このような光磁気ディスクに対する情報の書込みは、例えばその中央部を取り囲む多数の同心円上とされる記録トラックのそれぞれの位置における垂直磁化膜が、所定の外部磁界が作用されたもとで、情報に応じて変調された光ビームによって走査され、これにより、所定のパターンをもって磁化方向反転領域が形成されることによって行われる。

0005

一方、光磁気ディスクに書き込まれた情報の読み取りは、記録トラックにおける垂直磁化膜が情報の書込み時よりも低出力の光ビームによって走査され、垂直磁化膜からの戻り光ビーム光検出部により検出されて、光検出部から光磁気ディスクに書き込まれた情報に応じた読み取り信号、並びにトラッキングエラー信号及びフォーカシングエラー信号が得られることによって行われる。

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、上記従来の光学ヘッド装置においては、上記情報信号を上記光磁気ディスクに記録するための記録用の光と、上記光磁気ディスクに記録された上記情報信号を再生するための再生用の光は、例えばレーザダイオード(LD)等の半導体レーザ一個によって出力されている。

0007

図4に記録時の光のレベルと、再生時の光のレベルを示す。図4に示すように記録時の光は、垂直磁化膜の保磁力を弱めるためキュリー点近傍の温度程度の熱を発生しなければならず、高いレベルであることが要求される。逆に、再生時の光には、垂直磁化膜の保磁力に影響を与えないように低いエネルギーであることが要求される。

0008

常時は、半導体レーザのレベルを再生用光出射する位の低出力レベルにし、光スポットを光磁気ディスクのトラック上に走査させておき、記録信号が入力されると書き込み用の光のレベルにまで上げる。

0009

図5は、図4に示した破線部の拡大図である。元々高い出力能力を持つ上記半導体レーザで低いエネルギーの光を出力する際には、雑音を生じてしまう。このため、従来は、図5に示すように数百MHzの高周波電流レーザ駆動電流を振って雑音の低減を図っていた。このように高周波電流で振られたレーザ駆動電流を高周波重畳電流という。この高周波重畳電流を作りだすには、高周波重畳回路が必要であった。

0010

しかし、この高周波重畳回路からの高周波重畳電流は、上記半導体レーザから不要な副射を発生させてしまっており、情報の再生に影響を与えてしまっていた。

0011

この不要副射を抑えるためには、上記半導体レーザと高周波重畳回路の回りを厳重にシールドしなければならず、その試験及び製品化後のトラブルは後を断たなかった。

0012

また、再生用レーザ光源は常時駆動状態とされており、情報記録時には、光磁気ディスク上に照射される再生用光と、記録用光とが干渉をおこしてしまうことがあった。

0013

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、従来必要とされてきた高周波重畳回路を不要とすると共に、記録用光と再生用光とを干渉を起こさせないで出射できる光学ヘッド装置の提供を目的とする。

課題を解決するための手段

0014

本発明は、光記録媒体に対して相対的に移動可能とされ、かつ該光記録媒体に対し、光学系を介した光によって情報信号の記録及び/又は再生を行う光学ヘッド装置において、上記情報信号を上記光記録媒体に記録するための記録用の光を出射する記録用レーザ光源と、上記光記録媒体に記録された上記情報信号を再生するための再生用の光を出射する再生用レーザ光源とをそれぞれ個別に有することを特徴として上記課題を解決する。

0015

ここで、上記記録用レーザ光源の記録用光により上記光記録媒体上に得られる記録用レーザスポットと、上記再生用レーザ光源の再生用光により上記光記録媒体上に得られる再生用レーザスポットは、上記光記録媒体の異なる位置に照射されるのが好ましい。

0016

また、上記再生用レーザスポットを介した戻り光は、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号及び記録された情報信号を再生するための第1の受光部に照射され、上記記録用レーザスポットを介した戻り光は、情報信号を記録する際の書き込み信号モニタするための第2の受光部に照射され、これら両受光部は一つの光検出器の同一受光面上に配設されてなるのが好ましい。

0017

ここで、上記第1の受光部は、フォーカシングエラー信号を得るためのフォーカシングセンサ部と、トラッキングエラー信号を得るためのトラッキングエラー検出センサ素子と、再生用信号を得るための再生信号検出用センサ素子とからなる。

0018

また、上記光学系は、上記記録用レーザ光源から出射されてきた記録用の光を反射する第1のミラーと、上記第1のミラーから反射されてきた記録用の光を透過させると共に上記再生用レーザ光源から出射されてきた再生用の光を反射する第2のミラーと、上記第2のミラーから反射されてきた再生用の光を反射させて上記光記録媒体に照射させると共に上記光記録媒体からの戻り光を透過させるビームスプリッタとを有して構成されるのが好ましい。

0019

また、上記第1のミラーで反射された記録用の光と、上記第2のミラーで反射された再生用の光との各光軸は互いにずれていることが好ましい。

0020

情報信号を光記録媒体に記録するための記録用の光と、該光記録媒体に記録された情報信号を再生するための再生用の光とをそれぞれ個別のレーザ光源、すなわち記録用レーザ光源と再生用レーザ光源から出射させ、光記録媒体上で異なった位置に照射させるので、従来必要とされていた高周波重畳回路を不要とし、さらに、光の干渉を生じさせない。

0021

以下、本発明に係る光学ヘッド装置の一実施例について、図1を参照しながら説明する。

0022

この図1に示す実施例は、光磁気ディスク1に対し、情報信号の記録及び/又は再生を行う光学ヘッド装置であり、書き込み用の光を出射する記録用レーザ光源としての半導体レーザ(以下、記録用半導体レーザという)10と、再生用の光を出射する再生用レーザ光源としての半導体レーザ(以下、再生用半導体レーザという)16とをそれぞれ個別に有している。ここで、再生用半導体レーザ16は、常時、再生用のレーザ光を出力している。また、記録用半導体レーザ10は、記録時のみ記録用のレーザ光を出力する。

0023

先ず、記録用半導体レーザ10を用いた記録系について説明する。記録用半導体レーザ10は、上記光磁気ディスク1上の記録層に形成された垂直磁化膜を局部的に例えばキュリー点近傍の温度にまで加熱し、この部分の保磁力を消滅させる位のレーザ光を出射する高出力レーザである。

0024

この記録用半導体レーザ10から出射されたレーザ光(以下、記録用レーザ光という)は、コリメータレンズ11で平行ビームとされ、第1のハーフミラー12によって反射される。なお、記録用レーザ光は、図1において、実線で示される。

0025

この第1のハーフミラー12は、記録用レーザ光を入射方向に対して90°の角度で反射する位置Lよりも角度θだけ傾けて配置されている。

0026

この第1のハーフミラー12によって反射された記録用レーザ光は、第2のハーフミラー13に入射する。この第2のハーフミラー13は、記録用レーザ光を透過させ、ビームスプリッタ14に入射させるが、再生用半導体レーザ16から出射されたレーザ光(以下、再生用レーザ光という)を入射方向に対して90°の角度で反射させる位置に配置されている。

0027

そして、ビームスプリッタ14は、記録用レーザ光を反射し、対物レンズ15に入射させる。この対物レンズ15は記録用レーザ光を光磁気ディスク1上に照射する。

0028

なお、光磁気ディスク1上の記録用レーザ光照射位置の裏面側には、記録用磁界印加するための磁気ヘッド30が配設されている。

0029

次に、再生用半導体レーザ16を用いた再生系を説明する。再生用半導体レーザ16は、信号再生が上記光磁気ディスク1上の記録層を形成する垂直磁化膜における磁化の向きによりレーザ光の直線偏光面が回転する磁気光学効果(いわゆる磁気カー効果ファラディ効果)を利用して行われるので、高出力レーザである必要はなく、むしろ低出力であることが望まれる。

0030

この再生用半導体レーザ16から出射された再生用レーザ光は、コリメータレンズ17で平行ビームとされ、回折格子18で3本の光束成分に分離されて、第2のハーフミラー13に達する。なお、再生用レーザ光は、図1において、破線で示される。

0031

この第2のハーフミラー13は、上述したように再生用レーザ光をその入射方向に対して角度90°で反射する位置に配置されているので、透過された記録用レーザ光と反射された再生用レーザ光との各光軸は、互いに角度θでずれていることになる。

0032

第2のハーフミラー13で反射された再生用レーザ光は、ビームスプリッタ14で反射され、対物レンズ15を介して光磁気ディスク1上に照射される。

0033

本実施例では、上述したように第2のハーフミラー13で透過された記録用レーザ光と反射された再生用レーザ光との各光軸が互いに角度θでずれているので、図2に示すように、記録用レーザ光により光磁気ディスク1上に得られる記録用レーザスポットSH と、再生用レーザ光により光磁気ディスク1上に得られる再生用レーザスポットSMは、光磁気ディスク1上の異なる位置に照射される。なお、この図2には、回折格子18で分離された光束成分によるスポットSE 、SFも示している。

0034

これは第1のハーフミラー12で反射された記録用レーザ光と、第2のハーフミラーで反射された再生用レーザ光が、各光軸が角度θずれた状態で、ビームスプリッタ14に入射するためである。そして、ビームスプリッタ14で反射され、対物レンズ15を介して光磁気ディスク1上に照射される記録用レーザスポットSH と再生用レーザスポットSMは同じトラック上にはあるが、スポットSHがスポットSM に先行した形となる。

0035

また、スポットSE とスポットSFは、トラッキングエラー信号を得るために用いられる光束成分のスポットである。

0036

光磁気ディスク1上に照射された再生用レーザ光は、この光磁気ディスク1で反射され、戻り光となる。この戻り光は、光磁気ディスク1の記録層に形成された垂直磁化膜における磁化の向きに応じて直線偏光面が回転される。この戻り光は、対物レンズ15を介してビームスプリッタ14に入射し、このビームスプリッタ14を透過してウォラストンプリズム19に達する。

0037

このウォラストンプリズム19によって三分割された戻り光は、集光レンズ20により集光され、さらにマルチレンズ21を介して光検出器22に入射する。

0038

なお、記録時には、上記記録用レーザスポットSH を介した戻り光が、対物レンズ15を介して、ビームスプリッタ14を透過し、ウォラストンプリズム19に入射する。

0039

ウォラストンプリズム19に入射した上記記録用スポットSH を介した戻り光は、集光レンズ20により集光され、さらにマルチレンズ21を介して光検出器22に結像される。

0040

この光検出器22は、図3に示す構成とされている。すなわち、この光検出器22は、上記再生用レーザスポットSH を介した戻り光からフォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号及び記録された情報信号を再生する第1の受光部40と、上記記録用レーザスポットSH を介した戻り光から情報信号を記録する際の書き込み信号をモニタする第2の受光部41を同一受光面上に配設してなる。

0041

第1の受光部40は、縦横に4分割されたセンサ素子A,B,C,Dからなるフォーカシング用センサ40aと、このフォーカシング用センサ40aの両側に間隔を空けて配設されたトラッキングエラー検出センサ素子E,Fと、フォーカシング用センサ40aの上下に間隔を空けて配設された再生信号検出センサ素子I,Jとから構成されている。

0042

このような構成の第1の受光部40の各センサ素子A乃至Jにおいては、中心のフォーカシング用センサ40aに対して、それぞれ上記回折格子18により三分割された再生用レーザ光が、センサ素子E,Fに入射されるようになっている。また、上記ウォラストンプリズム19によって三分割された再生用レーザ光が、センサ素子I,Jに対して入射されるようになっている。

0043

すなわち、上記フォーカシング用センサ40aの各センサ素子A乃至Dの検出信号をIA 乃至ID とすると、フォーカシングエラー信号IF は、
IF =(IA +IC )−(IB +ID )
となる。

0044

また、上記トラッキング用エラー検出センサ素子E,Fの検出信号をIE,IF とすると、トラッキングエラー信号IT は、
IT =IE −IF
となる。

0045

また、上記再生信号検出センサ素子I,Jの検出信号をII ,IJ とすると、再生信号IMOは、
IMO=II −IJ
となる。

0046

さらに、第2の受光部41は、情報信号を記録する際の書き込み信号IH を検出する。

0047

以上、この実施例は、記録用の光を出射する記録用半導体レーザ10と、再生用の光を出射する再生用半導体レーザ16とをそれぞれ個別に有しており、常時、再生用のレーザ光を出力し、記録時のみ記録用のレーザ光を出力しているので、従来必要とされていた高周波重畳回路を不要としている。

0048

また、この実施例は、第2のハーフミラー13で透過された記録用レーザ光と反射された再生用レーザ光との各光軸が互いに角度θでずれているので、記録用レーザスポットSH と、再生用レーザスポットSMは、光磁気ディスク1上で異なる位置に照射される。このため、記録時でも、光検出器22の同一受光面上に配設された第1の受光部40と第2の受光部41には、互いに干渉することのない記録用レーザ光と再生用レーザ光が入射される。

0049

なお、本発明に係る光学レーザ装置は、上記実施例にのみ限定されるものではなく、記録用レーザ光と再生用レーザ光との各光軸を互いにずらすようするには、図4に示すように、コリメータレンズ51を介して、書込み用半導体レーザ50から第1のハーフミラー52に入射される書込み用レーザ光の光軸を基線Lに対して角度θだけ傾けるようにしてもよい。この図4に示した他の実施例は、図1に示した上記実施例とは異なり、第1のハーフミラー52と、第2のハーフミラー13とは平行な角度で配置されており、調整されるのは、書込み用半導体レーザ50の配置位置(角度)である。なお、図4に示した構成の他の部分については、図1に示した実施例と同様であるので、説明を省略する。

0050

また、記録用レーザ光と再生用レーザ光との各光軸を互いにずらすようにするには、図5に示すように、再生用半導体レーザ56を矢印X,Y方向に移動させてもよい。なお、図5に示した構成の他の部分については、上記図1又は図4に示した構成と同様であるので、同一符号を付し説明を省略する。

0051

さらに、図1に示した実施例では、第1のハーフミラー12の傾きを調整したが、その角度は第2のハーフミラー13に対する相対的な傾きでもあり、第2のハーフミラー13の傾きを調整してもよい。

0052

またさらに、図4に示した他の実施例では、書込み用半導体レーザ50の位置を調整しているが、再生用半導体レーザ16の位置を調整してもよい。

発明の効果

0053

本発明に係る光学ヘッド装置は、光記録媒体の径方向に移動可能とされ、かつ該光記録媒体に対し、光学系を介した光によって情報信号の記録及び/又は再生を行う光学ヘッド装置において、上記情報信号を上記光記録媒体に記録するための書き込み用の光を出射する記録用レーザ光源と、上記光記録媒体に記録された上記情報信号を再生するための再生用の光を出射する再生用レーザ光源とをそれぞれ個別に有するので、従来必要とされていた高周波重畳回路を不要とする。

0054

また、本発明に係る光学ヘッド装置は、記録用レーザ光と反射された再生用レーザ光との各光軸が互いにずれているので、記録用レーザスポットと、再生用レーザスポットは、光記録媒体上で異なる位置に照射される。このため、記録時でも、光検出器の同一受光面上に配設された第1の受光部と、第2の受光部には、互いに干渉することのない記録用レーザ光と再生用レーザ光が入射される。

図面の簡単な説明

0055

図1本発明に係る光学レーザ装置の一実施例の概略構成を示す模式図である。
図2図1に示した一実施例の動作を説明するための図である。
図3光検出器の受光面のセンサ配置を示した図である。
図4他の実施例の概略構成を示す模式図である。
図5他の実施例の概略構成を示す模式図である。
図6光学ヘッド装置の高周波重畳電流を説明するための図である。
図7高周波重畳電流を説明するための拡大図である。

--

0056

1・・・・・・光磁気ディスク
10・・・・・記録用半導体レーザ
11、17・・コリメータレンズ
12・・・・・第1のハーフミラー
13・・・・・第2のハーフミラー
14・・・・・ビームスプリッタ
15・・・・・対物レンズ
16・・・・・再生用半導体レーザ
18・・・・・回折格子
19・・・・・ウォラストンプリズム
22・・・・・光検出器

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