JP2637739B2 - Magneto-optical head - Google Patents
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- JP2637739B2 JP2637739B2 JP62217830A JP21783087A JP2637739B2 JP 2637739 B2 JP2637739 B2 JP 2637739B2 JP 62217830 A JP62217830 A JP 62217830A JP 21783087 A JP21783087 A JP 21783087A JP 2637739 B2 JP2637739 B2 JP 2637739B2
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- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10532—Heads
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、差動再生法による再生信号の検出を行う磁
気光学ヘッドの構成に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a configuration of a magneto-optical head for detecting a reproduction signal by a differential reproduction method.
従来の収束光中に検光子を設ける磁気光学ヘッドは、
特開昭62−8347号に記載のように、半導体レーザから出
射される発散光を平行光にするコリメートレンズと、平
行光を情報記録面に集光させる対物レンズからなるテレ
セントリック光学系を用いている。そして検光子は、情
報記録面からの反射光束を半導体レーザ光源からの光路
から平行光束のままビームスプリッタで分離した後、検
出レンズで検出器に絞り込む収束光中に配置している。Conventional magneto-optical heads that provide an analyzer during convergent light
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-8347, a telecentric optical system including a collimator lens that converts divergent light emitted from a semiconductor laser into parallel light and an objective lens that collects parallel light on an information recording surface is used. I have. The analyzer is arranged in a convergent light beam where the reflected light beam from the information recording surface is separated from the optical path from the semiconductor laser light source as a parallel light beam by a beam splitter and then narrowed down to a detector by a detection lens.
しかし、上記従来の磁気光学ヘッドの構成では、半導
体レーザ、コリメータレンズ、対物レンズ、ビームスプ
リッタ、検出レンズ、検光子、検出器が必要であるた
め、部品点数が多いという問題があった。However, the configuration of the above-mentioned conventional magneto-optical head requires a semiconductor laser, a collimator lens, an objective lens, a beam splitter, a detection lens, an analyzer, and a detector.
また、従来の技術では、検出レンズが平行光束を光検
出器の受光領域(一般に1mm2以下)に絞り込む収束光束
の中に、検光子を配置しているために、検光子への光の
入射角度が大きく、検光子がp偏光とs偏光とを分離す
る効率を低下させてしまうという問題があった。また、
検光子の偏光分離効率を高めるために、検出レンズの焦
点距離を長くすると、光路が長くなるために、磁気光学
ヘッドが大型になるという問題が生じる。Further, in the conventional technology, since the detection lens arranges the analyzer in the convergent light beam that narrows the parallel light beam to the light receiving area of the photodetector (generally, 1 mm 2 or less), the incidence of light on the analyzer is reduced. There is a problem that the angle is large and the efficiency of the analyzer separating p-polarized light and s-polarized light is reduced. Also,
If the focal length of the detection lens is increased in order to increase the polarization separation efficiency of the analyzer, a problem arises in that the magneto-optical head becomes large because the optical path becomes longer.
本発明は、部品点数が少なく、小型で、しかも、高い
効率でp偏光とs偏光とを高効率で分離して検出するこ
とのできる磁気光学ヘッドを提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magneto-optical head which has a small number of components, is small, and can separate and detect p-polarized light and s-polarized light with high efficiency.
上記目的を達成するために、本発明によれば、半導体
レーザ光源と 前記光源から出射された拡散光束と、該拡散光束より
も拡散角の小さい拡散光束とする第1のレンズと、 前記第1のレンズを通過した前記拡散光束を集光して
磁気光学記録媒体に照射する第2のレンズと、 前記磁気光学記録媒体によって反射した光束の光路
を、前記磁気光学記録媒体に入射する光束の光路から分
岐させる偏向器と、 前記偏向器で偏向された反射光束のp偏光とs偏光と
を分離する検光子と、 前記分離されたp偏光とs偏光とをそれぞれ検出する
光検出器とを有し、 前記偏向器は、前記第2のレンズと第1のレンズとの
間に配置され、前記第2のレンズを通過した前記反射光
束の光路を、前記第1のレンズから第2のレンズに入射
する光束の光路から分岐して、前記光検出器に向けて偏
向し、 前記第2のレンズは、前記反射光束を収束し、前記光
検出器上に集光させることを特徴とする磁気光学ヘッド
が提供される。In order to achieve the above object, according to the present invention, a semiconductor laser light source, a diffused light beam emitted from the light source, a first lens having a diffused light beam having a smaller diffusion angle than the diffused light beam, A second lens that condenses the diffused light beam passing through the lens and irradiates the light onto the magneto-optical recording medium; and changes the optical path of the light beam reflected by the magneto-optical recording medium into an optical path of the light beam incident on the magneto-optical recording medium. A deflector that separates p-polarized light and s-polarized light of the reflected light beam deflected by the deflector; and a photodetector that detects the separated p-polarized light and s-polarized light, respectively. The deflector is disposed between the second lens and the first lens, and shifts the optical path of the reflected light flux passing through the second lens from the first lens to the second lens. Dividing from the optical path of the incident light beam Te, deflected toward the optical detector, said second lens converges the reflected light beam, the magneto-optical head, characterized in that for focusing onto said optical detector is provided.
上述の検光子は、p偏光およびs偏光のうちのいずれ
か一方を透過し、他方を反射する偏光膜を備えるものを
用いることができる。As the above-described analyzer, one having a polarizing film that transmits one of p-polarized light and s-polarized light and reflects the other can be used.
また、第2のレンズの前方の開口数NAo(F)が、0.45〜
0.6で、第1のレンズの後方の開口数NAC(B)が0.15以上
で、かつ、第2のレンズの後方の開口数NAO(B)が0.1以
下となるように、第1のレンズの焦点距離fc、および、
設定位置を決めることが望ましい。The numerical aperture NAo (F) in front of the second lens is 0.45 to
The first lens such that the numerical aperture NA C (B) behind the first lens is equal to or greater than 0.15 and the numerical aperture NA O (B) behind the second lens is equal to or less than 0.1 at 0.6. Focal length fc, and
It is desirable to determine the setting position.
本発明の作用を、図面を参照して説明する。 The operation of the present invention will be described with reference to the drawings.
第2図は、本発明の光学系を略的に示したものであ
る。第2図において、第1のレンズとして、カップリン
グレンズ3を、第2のレンズとして、対物レンズ7を、
偏向器として、ビームスプリッタを、検光子として、偏
向ビームスプリッタを配置している。直線偏光光源であ
る半導体レーザ光源1から発射された発散光束2は、物
点および像点が有限距離a,bにあり、焦点距離fcの有限
系レンズであるカップリングレンズ3により、発散光束
2の拡散角θC1を縮小され、拡散角θC2の発散光束4と
なる。ここで、カップリングレンズ3の物点距離aと像
点距離bおよび焦点距離fcは次式の関係が成り立つ。FIG. 2 schematically shows the optical system of the present invention. In FIG. 2, a coupling lens 3 as a first lens, an objective lens 7 as a second lens,
A beam splitter is disposed as a deflector, and a deflection beam splitter is disposed as an analyzer. A divergent light beam 2 emitted from a semiconductor laser light source 1 which is a linearly polarized light source has an object point and an image point at finite distances a and b, and is diverged by a coupling lens 3 which is a finite system lens having a focal length fc. Is reduced to become a divergent light beam 4 having a diffusion angle θ C2 . Here, the following relationship is established between the object point distance a, the image point distance b, and the focal length fc of the coupling lens 3.
また、カップリングレンズ3の口径をDC1とすると DC1=2sinθC1・a ……(2) DC1=2sinθC2・b ……(3) が成り立つ。 If the diameter of the coupling lens 3 is D C1 , D C1 = 2 sin θ C1 · a (2) D C1 = 2 sin θ C2 · b (3)
さらに、発散光束4は、物点および像点が有限距離d,
cにあり、焦点距離foの有限系レンズである対物レンズ
7により絞り込まれて、磁気光学的情報記録媒体である
ディスクの情報記録面8a上に照射される。ここで、対物
レンズ7の物点距離dと像点距離cおよび焦点距離foは
次式の関係が成り立つ。Further, the divergent light beam 4 has an object point and an image point having a finite distance d,
At c, it is narrowed down by an objective lens 7 which is a finite system lens having a focal length fo, and is irradiated onto an information recording surface 8a of a disk which is a magneto-optical information recording medium. Here, an object point distance d, an image point distance c, and a focal length fo of the objective lens 7 have the following relationship.
また、対物レンズ7の口径をDOとすると DO=2sinθOc ……(5) が成り立つ。 Further, if the aperture of the objective lens 7 is D O , D O = 2 sin θ O c (5) holds.
情報記録面8aからの発散光束は、対物レンズ7により
収束光束10に変換され、ビームスプリッタの反射面5aで
反射された後、P偏光(紙面に平行な振動方向の偏光)
を透過し、S偏光(紙面に垂直な振動方向の偏光)を反
射する偏光膜12aを有する検光子である偏光ビームスプ
リッタに、光軸100に対して角度θDの収束光として入
射後、収束光束10はP偏光10aとS偏光10bに分離された
後、それぞれ光検出器14に入射する。ここで、対物レン
ズ7の口径DOと、対物レンズ7と光検出器14間の距離d
および角度θDは次式の関係が成り立つ。The divergent light beam from the information recording surface 8a is converted into a convergent light beam 10 by the objective lens 7, reflected by the reflection surface 5a of the beam splitter, and then P-polarized light (polarized light in a vibration direction parallel to the paper surface).
Transmitted through, after entering the polarization beam splitter is an analyzer having a polarization film 12a for reflecting S-polarized light (polarized light perpendicular oscillation direction to the paper surface), as convergent light angle theta D with respect to the optical axis 100, converged The light flux 10 is split into a P-polarized light 10a and an S-polarized light 10b, and then enters the photodetector 14, respectively. Here, the aperture D O of the objective lens 7 and the distance d between the objective lens 7 and the photodetector 14
And the angle θ D have the following relationship:
DO=2sinθD・d ……(6) 上記、(1)式から(6)式の関係式が成り立つ本発
明の磁気光学ヘッドは、従来の磁気光学ヘッド(特開昭
62−8347号)と同等の光利用率および集光特性となるた
めに以下の条件を満足する必要がある。D O = 2 sin θ D · d (6) The magneto-optical head of the present invention in which the relational expressions (1) to (6) are satisfied is a conventional magneto-optical head (see
No. 62-8347), the following conditions must be satisfied in order to achieve the same light utilization and light collection characteristics.
まず、半導体レーザ光源1とカップリングレンズ3と
のカップリング効率(すなわち光利用率)を、従来の点
光源(物点)が無限遠に有り、像点の位置に、半導体レ
ーザ光源1を配置する無限系レンズであるコリメートレ
ンズを用いた場合と同等にするためには、コリメートレ
ンズの焦点距離をfcol,開口数NAcolとすると、次式を満
足する必要がある。First, the coupling efficiency between the semiconductor laser light source 1 and the coupling lens 3 (i.e., the light utilization rate) is determined by arranging the semiconductor laser light source 1 at the position of the image point where the conventional point light source (object point) is at infinity. In order to make it equivalent to the case of using a collimating lens, which is an infinite system lens, the following equation must be satisfied, where f col and numerical aperture NA col are the collimating lens.
sinθc1=NAcol ……(7) 上式(7)におけるsinθc1はカップリングレンズ3
の後方の開口数をNAC(B)とすると等価である。sin θ c1 = NA col (7) sin θ c1 in the above equation (7) is the coupling lens 3
Is equivalent to the numerical aperture behind NAC (B) .
また、従来の無限系レンズである対物レンズに入射す
る有効光束Dcol(=2NAcol・fcol)と同じになるため
に、次式を満足する必要がある。Further, in order to be the same as the effective light flux D col (= 2NA col · f col ) incident on the objective lens which is a conventional infinite lens, it is necessary to satisfy the following expression.
Dc2=Dcol ……(8) さらに、従来の無限系レンズである対物レンズと同等
の集光特性(開口数N0bj)と光利用率(有効光束径
D0bj)になるために、次式を満足する必要がある。D c2 = D col (8) Further, the light-collecting characteristics (numerical aperture N 0bj ) and the light utilization rate (effective luminous flux diameter) are equivalent to those of the objective lens which is a conventional infinite lens.
D 0bj ) must satisfy the following equation.
sinθo=NA0bj ……(9) DO=D0bj ……(10) 上式(9)におけるsinθoは対物レンズ7の前方の
開口数をNAO(F)とすると等価である。sin θ o = NA 0bj (9) D O = D 0bj (10) sin θ o in the above equation (9) is equivalent to the numerical aperture in front of the objective lens 7 being NA O (F) .
一方、第2図からわかるように、相似の関係から、次
式が得られる。On the other hand, as can be seen from FIG. 2, the following equation is obtained from the similar relationship.
また、本発明の目的から、偏光ビームスプリッタの偏
光特性の劣化を低くおさえる構成でなくてならない。よ
って、偏光ビームスプリッタに入射する収束光束10の光
軸100に対する開き角度θDを次式内に抑える必要があ
る。 Further, for the purpose of the present invention, the configuration must be such that the deterioration of the polarization characteristics of the polarization beam splitter is kept low. Therefore, it is necessary to suppress the opening angle θ D of the convergent light beam 10 incident on the polarization beam splitter with respect to the optical axis 100 within the following equation.
上式(12)におけるsinθDは、対物レンズ7の後方
の開口数をNAO(B)とすると等価である。 The sin θ D in the above equation (12) is equivalent to the numerical aperture behind the objective lens 7 being NA O (B) .
以上、上記(1)式から(12)式を満足する有限系レ
ンズであるカップリングレンズ3と対物レンズ7を設計
し、設置する。また、対物レンズ7を通過した反射光束
が、カップリングレンズ3を通過する前に、ビームスプ
リッタによって偏光し、検光子を通過させることによ
り、検光子に入射する光束の入射角を小さくすることが
できる。これにより、従来の無限系レンズを用いた磁気
光学ヘッドと同等の光利用率と集光特性を得ることがで
き、かつ、偏光ビームスプリッタの偏光特性の劣化を低
くおさえて、小形化できる。As described above, the coupling lens 3 and the objective lens 7, which are finite lenses satisfying the above equations (1) to (12), are designed and installed. Also, the reflected light flux passing through the objective lens 7 is polarized by a beam splitter before passing through the coupling lens 3 and passed through the analyzer, so that the incident angle of the light flux entering the analyzer can be reduced. it can. As a result, it is possible to obtain the same light utilization rate and light condensing characteristics as those of a magneto-optical head using a conventional infinite system lens, and it is possible to reduce the size of the polarizing beam splitter while keeping the polarization characteristics from deteriorating.
以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明
する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明による磁気光学ヘッドの第1の実施例
を示す構成図である。第1図において、直線偏光光源で
ある半導体レーザ光源1から発射された発散光束2は、
有限系レンズであるカップリングレンズ3により拡散角
を減少された発散光束4となる。発散光束4は、ビーム
スプリッタ5を透過して、ミラー6で反射された後、有
限系レンズである対物レンズ7により絞り込まれて、磁
気光学的情報記録媒体であるディスク8の情報記録面8a
上に照射される。FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a magneto-optical head according to the present invention. In FIG. 1, a divergent light beam 2 emitted from a semiconductor laser light source 1 which is a linearly polarized light source is
A divergent light beam 4 whose diffusion angle is reduced by the coupling lens 3 which is a finite system lens is obtained. The divergent light beam 4 transmits through the beam splitter 5, is reflected by the mirror 6, and is then narrowed down by the objective lens 7 which is a finite system lens, and the information recording surface 8a of the disk 8 which is a magneto-optical information recording medium.
Irradiated on top.
ディスク8からの発散光束である反射光束9は、対物
レンズ7により収束光束10に変換され、ミラー6で反射
され、ビームスプリッタ5の反斜面5aで反射される。反
射後の収束光束10は、光学軸の方位が22.5度の1/2波長
板11に入射し、出射光の偏光の方位を45度回転させる。
この収束光束10は、検光子である偏光ビームスプリッタ
26に入射する。The reflected light beam 9 which is a divergent light beam from the disk 8 is converted into a convergent light beam 10 by the objective lens 7, reflected by the mirror 6, and reflected by the anti-slope surface 5a of the beam splitter 5. The reflected convergent light flux 10 is incident on the half-wave plate 11 having an optic axis direction of 22.5 degrees, and rotates the polarization direction of the emitted light by 45 degrees.
The convergent light beam 10 is transmitted to a polarization beam splitter, which is an analyzer.
It is incident on 26.
偏光ビームスプリッタ26は、P偏光(紙面に平行な振
動方向の偏光)を透過し、S偏光(紙面に垂直な振動方
向の偏光)を反射する偏光膜26aをはさんで、平行な透
明平板26bと、全反射コーティング26dをほどこしてある
平行な透明平板26cにより成っている。収束光束10は、
透明平板26bの上側より偏光膜26aに入射する。偏光膜26
aを透過したP偏光10aは、透明平板26cの裏側平面の全
反射コーティング26dで全反射して再度偏光膜26aを透過
して透明平板26bの右側に向かって進行する。一方、偏
光膜26aで反射されたS偏光10bも、P偏光10aと同じ方
向に進行し、光検出器14に入射する。The polarizing beam splitter 26 has a parallel transparent flat plate 26b sandwiching a polarizing film 26a that transmits P-polarized light (polarized light in a vibration direction parallel to the paper) and reflects S-polarized light (polarized light in a vibration direction perpendicular to the paper). And a parallel transparent flat plate 26c provided with a total reflection coating 26d. The convergent beam 10
The light enters the polarizing film 26a from above the transparent flat plate 26b. Polarizing film 26
The P-polarized light 10a that has passed through a is totally reflected by the total reflection coating 26d on the rear surface of the transparent flat plate 26c, passes through the polarizing film 26a again, and proceeds toward the right side of the transparent flat plate 26b. On the other hand, the S-polarized light 10b reflected by the polarizing film 26a also travels in the same direction as the P-polarized light 10a and enters the photodetector 14.
さらに、偏光ビームスプリッタ26で、発生する非点収
差をそのまま利用して、円柱レンズ13を省略する構成と
することもできる。Further, a configuration may be adopted in which the cylindrical lens 13 is omitted by using the astigmatism generated by the polarization beam splitter 26 as it is.
光検出器14は、第3図に示すように、P偏光10aを受
光する受光領域14aと、S偏光10bを受光する田の字状の
4分割受光領域14b,14c,14d,14eと未使用の受光領域14f
とを含み、かつ各受光領域14a〜fが同一平面上に一体
化して形成された6分割受光素子である。このような6
分割受光素子は広くコンパクトディスクプレーヤ等に使
用されており、安価で入手可能である。As shown in FIG. 3, the photodetector 14 has a light receiving area 14a for receiving the P-polarized light 10a and a cross-shaped four-part light receiving area 14b, 14c, 14d, 14e for receiving the S-polarized light 10b. Light receiving area 14f
And each of the light receiving areas 14a to 14f is a six-segment light receiving element integrally formed on the same plane. 6 like this
Divided light receiving elements are widely used in compact disk players and the like, and are available at low cost.
ここで、収束光束10の偏光ビームスプリッタ26に対す
る入射角度をθ1,平行透明平板26b,26cの屈折率をn,平
行透明平板26cの厚さをl2とすると、P偏光10aとS偏光
10bの間隔eは、次式で与えられる。Here, assuming that the incident angle of the convergent light beam 10 with respect to the polarization beam splitter 26 is θ 1 , the refractive index of the parallel transparent flat plates 26 b and 26 c is n, and the thickness of the parallel transparent flat plate 26 c is l 2 , the P polarized light 10 a and the S polarized light
The interval e of 10b is given by the following equation.
例えば、 θ1≒45゜ n≒1.51 e≒0.36mmの時は、(13)式より、透明平板26cの厚さl
2を l2≒0.48mm に設定すれば良い。容易に入手可能な6分割受光素子の
間隔dは、 の範囲にあるから、 の範囲とすればよい。 For example, when θ 1 ≒ 45 ゜ n ≒ 1.51 e mm0.36 mm, the thickness l of the transparent flat plate 26c is obtained from the equation (13).
2 should be set to l 2 ≒ 0.48mm. The distance d between the easily available six-segment light receiving elements is Is in the range of Should be within the range.
受光領域14b,14dの出力信号16と受光領域14c,14eの出
力信号15は、加算器17により加算され信号18となる。受
光領域14aの出力信号19と信号18は、減算器20により減
算され差動再生法による再生信号21が検出される。一
方、出力信号15と出力信号16は、減算器22により減算さ
れフォーカス誤差信号23が検出される。さらに、信号18
と出力信号19は、加算器24により加算され、和信号25が
検出される。和信号25からは、トラッキング誤差信号等
が検出されるが、本発明の主旨とは関係ないので説明は
省略する。The output signal 16 of the light receiving regions 14b and 14d and the output signal 15 of the light receiving regions 14c and 14e are added by an adder 17 to become a signal 18. The output signal 19 and the signal 18 of the light receiving area 14a are subtracted by the subtractor 20 to detect the reproduced signal 21 by the differential reproducing method. On the other hand, the output signal 15 and the output signal 16 are subtracted by the subtractor 22, and the focus error signal 23 is detected. In addition, signal 18
And the output signal 19 are added by an adder 24, and a sum signal 25 is detected. A tracking error signal and the like are detected from the sum signal 25, but the description is omitted because it is not related to the gist of the present invention.
光検出器14上のP偏光10bのスポット形状が円形の時
に、S偏光10aのスポット形状が若干楕円状になる。こ
れは、P偏光10aがS偏光10bに比べて、透明平板26c中
を進行する分だけ光路の長さが長いためである。これに
よる焦点ずれδは、収束光束10が平行透明平板26bに入
射する角度をθ1,平行透明平板26b,26cの屈折率をn,平
行透明平板26cの厚さをl2を用いて とあらわされる。例えば θ1≒45゜ n≒1.51 e≒0.48mm とすると、 δ≒0.72mm となり、焦点ずれδはわずかであり問題ないことがわか
る。本実施例では、検光子として、偏光膜26aをはさむ
平行透明平板26bと、全反射膜26dを有する平行透明平板
26cにより成っている偏光ビームスプリッタ26とした
が、これに限るものではない。たとえば、第4図は、偏
光ビームスプリッタ26の代わりの偏光ビームスプリッタ
12を用いた場合の、本発明による磁気光学ヘッドの第2
の実施例を示す構成図である。第4図において、直線偏
光光源である半導体レーザ光源1から発射された発散光
束2は、有限系レンズであるカップリングレンズ3によ
り拡散角を減少された発散光束4となる。発散光束4
は、ビームスプリッタ5を透過して、ミラー6で反射さ
れた後、有限系レンズである対物レンズ7により絞り込
まれて、磁気光学的情報記録媒体であるディスク8の情
報記録面8a上に照射される。When the spot shape of the P-polarized light 10b on the photodetector 14 is circular, the spot shape of the S-polarized light 10a becomes slightly elliptical. This is because the length of the optical path of the P-polarized light 10a is longer than that of the S-polarized light 10b by the amount of traveling in the transparent flat plate 26c. The defocus δ by which the angle of converging light beam 10 is incident on the parallel transparent plate 26b theta 1, parallel transparent plate 26b, the refractive index of 26c n, the thickness of the parallel transparent plate 26c with l 2 It is expressed. For example, when θ 1 ≒ 45 ゜ n ≒ 1.51 e ≒ 0.48 mm, δ ≒ 0.72 mm, and the defocus δ is slight, indicating no problem. In this embodiment, as an analyzer, a parallel transparent flat plate 26b sandwiching a polarizing film 26a and a parallel transparent flat plate having a total reflection film 26d are used.
Although the polarization beam splitter 26 is formed by 26c, it is not limited to this. For example, FIG. 4 shows a polarizing beam splitter instead of the polarizing beam splitter 26.
Second Embodiment of the Magneto-Optical Head According to the Present Invention When Using No. 12
FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of the embodiment. In FIG. 4, a divergent light beam 2 emitted from a semiconductor laser light source 1 which is a linearly polarized light source becomes a divergent light beam 4 whose diffusion angle is reduced by a coupling lens 3 which is a finite system lens. Divergent luminous flux 4
Is transmitted through a beam splitter 5 and reflected by a mirror 6, then narrowed down by an objective lens 7, which is a finite system lens, and radiated onto an information recording surface 8 a of a disk 8 which is a magneto-optical information recording medium. You.
ディスク8からの発散光束である反射光束9は、対物
レンズ7により収束光束10に変換され、ミラー6で反射
される。反射後の収束光束10は、光学軸の方位が22.5度
の1/2波長板11に入射し、出射光の偏光の方位を45度回
転させる。この収束光束10は、検光子である偏光ビーム
スプリッタ12に入射する。The reflected light beam 9 which is a divergent light beam from the disk 8 is converted into a convergent light beam 10 by the objective lens 7 and reflected by the mirror 6. The reflected convergent light flux 10 is incident on the half-wave plate 11 having an optic axis direction of 22.5 degrees, and rotates the polarization direction of the emitted light by 45 degrees. This convergent light beam 10 enters a polarizing beam splitter 12 which is an analyzer.
偏光ビームスプリッタ12は、P偏光(紙面に平行な振
動方向の偏光)を透過し、S偏光(紙面に垂直な振動方
向の偏光)を反射する偏光膜12aをはさんで、二等辺直
角三角柱プリズム12bと、平行な透明平板12cにより成っ
ている。収束光束10は、三角柱プリズム12bの上側より
偏光膜12aに入射する。偏光膜12aを透過したP偏光10a
は、透明平板12cの裏側平面12dで全反射して再度偏光膜
12aを透過して三角柱プリズム12bの右側に向かって進行
する。一方、偏光膜12aで反射されたS偏光10bも、P偏
光10aと同じ方向に進行し、三角柱プリズム12bを透過
後、略45度回転して配置された円柱レンズ13に入射し、
非点収差が与えられる。円柱レンズ13を透過したP偏光
10aと、S偏光10bは、それぞれ光検出器14に入射する。The polarizing beam splitter 12 has an isosceles right-angled triangular prism sandwiching a polarizing film 12a that transmits P-polarized light (polarized light in a vibration direction parallel to the paper surface) and reflects S-polarized light (polarized light in a vibration direction perpendicular to the paper surface). 12b and a parallel transparent flat plate 12c. The convergent light beam 10 enters the polarizing film 12a from above the triangular prism 12b. P-polarized light 10a transmitted through the polarizing film 12a
Is totally reflected by the rear flat surface 12d of the transparent flat plate 12c and is again a polarizing film.
The light passes through 12a and proceeds toward the right side of the triangular prism 12b. On the other hand, the S-polarized light 10b reflected by the polarizing film 12a also travels in the same direction as the P-polarized light 10a, passes through the triangular prism 12b, and is incident on the cylindrical lens 13 arranged at a rotation of approximately 45 degrees,
Astigmatism is provided. P-polarized light transmitted through cylindrical lens 13
The 10a and the S-polarized light 10b enter the photodetector 14, respectively.
光検出器14は、第1の実施例と同様に第3図に示すよ
うに、P偏光10aを受光する受光領域14aと、S偏光10b
を受光する田の字状の4分割受光領域14b,14c,14d,14e
と未使用の受光領域14fとを含み、かつ各受光領域14a〜
fが同一平面上に一体化して形成された6分割受光素子
である。このような6分割受光素子は、広くコンパクト
ディスクプレーヤ等に使用されており、安価で入手可能
である。例えば、P偏光10aとS偏光10bの間隔eが、 e≒0.36mm の時は、透明平板の厚さをtとすると、 が成り立つ。よって(15)式より透明平板12cの厚さt
を、 t≒0.25mm に設定すれば良い。容易に入手可能な6分割受光素子の
間隔dは、 の範囲にあるから、 の範囲とすればよい。As shown in FIG. 3, similarly to the first embodiment, the photodetector 14 includes a light receiving region 14a for receiving the P-polarized light 10a and an S-polarized light 10b.
-Shaped quadrant light receiving areas 14b, 14c, 14d, 14e
And unused light receiving areas 14f, and each light receiving area 14a to
f is a six-segment light receiving element integrally formed on the same plane. Such a six-segment light receiving element is widely used in compact disk players and the like, and is available at low cost. For example, when the distance e between the P-polarized light 10a and the S-polarized light 10b is e ≒ 0.36 mm, and the thickness of the transparent flat plate is t, Holds. Therefore, from equation (15), the thickness t of the transparent flat plate 12c is obtained.
Should be set to t ≒ 0.25 mm. The distance d between the easily available six-segment light receiving elements is Is in the range of Should be within the range.
受光領域14b,14dの出力信号16と受光領域14c,14eの出
力信号15は、加算器17により加算され信号18となる。受
光領域14aの出力信号19と信号18は、減算器20により減
算され差動再生法による再生信号21が検出される。一
方、出力信号15と出力信号16は、減算器22により減算さ
れフォーカス誤差信号23が検出される。さらに、信号18
と出力信号19は、加算器24により加算され、和信号25が
検出される。和信号25からは、トラッキング誤差信号等
が検出されるが、本発明の主旨とは関係ないので説明は
省略する。The output signal 16 of the light receiving regions 14b and 14d and the output signal 15 of the light receiving regions 14c and 14e are added by an adder 17 to become a signal 18. The output signal 19 and the signal 18 of the light receiving area 14a are subtracted by the subtractor 20 to detect the reproduced signal 21 by the differential reproducing method. On the other hand, the output signal 15 and the output signal 16 are subtracted by the subtractor 22, and the focus error signal 23 is detected. In addition, signal 18
And the output signal 19 are added by an adder 24, and a sum signal 25 is detected. A tracking error signal and the like are detected from the sum signal 25, but the description is omitted because it is not related to the gist of the present invention.
光検出器14上のP偏光10bのスポット形状が円形の時
に、S偏光10aのスポット形状が若干楕円状になる。こ
れは、P偏光10aがS偏光10bに比べて、透明平板12c中
を進行する分だけ光路の長さが長いためである。これに
よる焦点ずれδは、厚さt,屈折率nを用いて、 とあらわされる。例えば t=0.25mm n=1.765 とすると δ≒0.20mm となり、焦点ずれδはわずかであり問題ないことがわか
る。When the spot shape of the P-polarized light 10b on the photodetector 14 is circular, the spot shape of the S-polarized light 10a becomes slightly elliptical. This is because the length of the optical path of the P-polarized light 10a is longer than that of the S-polarized light 10b by the amount of traveling in the transparent flat plate 12c. The defocus δ due to this is calculated using the thickness t and the refractive index n. It is expressed. For example, when t = 0.25 mm and n = 1.765, δ ≒ 0.20 mm, and the defocus δ is slight, indicating that there is no problem.
光検出器14からの信号検出方法は第1の実施例と同じ
であるので説明は省略する。The method of detecting the signal from the photodetector 14 is the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
第1の実施例および第2の実施例においては、磁気光
学ヘッドをより小形化する目的で、構成光学部品の接着
複合化がなされている。In the first embodiment and the second embodiment, the constituent optical parts are bonded and combined for the purpose of further reducing the size of the magneto-optical head.
第1図に示した第1の実施例においては、ビームスプ
リッタ5,ミラー6,1/2波長板11,さらに円柱レンズ13を接
合した。In the first embodiment shown in FIG. 1, a beam splitter 5, a mirror 6, a half-wave plate 11, and a cylindrical lens 13 are joined.
第4図に示した第2の実施例においては、ビームスプ
リッタ5,ミラー6,1/2波長板11,偏光ビームスプリッタ1
2、さらに円柱レンズ13を接合した。In the second embodiment shown in FIG. 4, a beam splitter 5, a mirror 6, a half-wave plate 11, a polarizing beam splitter 1
2. Further, a cylindrical lens 13 was joined.
第1,第2の実施例において、ミラー6を内部反射で使
って接合している。ここで注意することは、内部反射に
おいては、偏光に位相差を生じることがあるので、位相
差が発生しないような反射膜のコーティングや外部に位
相差補正手段が必要である。In the first and second embodiments, the mirror 6 is joined using internal reflection. It should be noted here that in internal reflection, a phase difference may be generated in polarized light, and therefore, a coating of a reflective film that does not cause a phase difference or a phase difference correcting means outside is required.
なお、第1の実施例および第2の実施例においては、
再生信号の他にフォーカス誤差信号をも検出するため
に、円柱レンズ13といった非点収差光学手段と4分割受
光領域を設けたが、これに限るものではない。In the first embodiment and the second embodiment,
In order to detect a focus error signal in addition to a reproduction signal, an astigmatism optical unit such as a cylindrical lens 13 and a four-divided light receiving area are provided, but the invention is not limited to this.
第5図は、本発明による磁気光学ヘッドの第2の実施
例の変形例である。収束光束10が1/2波長板に入射し、
出射光の偏光の方位が45度回転するまでは第2の実施例
と同じである。収束光束10は、偏光ビームスプリッタ27
に入射する。FIG. 5 is a modification of the second embodiment of the magneto-optical head according to the present invention. Convergent light beam 10 is incident on the half-wave plate,
The operation is the same as that of the second embodiment until the direction of the polarization of the emitted light is rotated by 45 degrees. The convergent beam 10 is polarized by a polarizing beam splitter 27.
Incident on.
偏光ビームスプリッタ27は、偏光膜27aをはさんで、
二等辺直角三角柱プリズム27bと、第6図に示すような
厚さの異なる2枚の平行な透明平板27c1,27c2により成
っている。この2枚の透明平板27c1,27c2は接合されて
おり、その接合線27eは収束光束10の中央に位置させて
ある。収束光束10は、三角柱プリズム27bの上側より偏
光膜27aに入射する。偏光膜27aを透過したP偏光10a
は、透明平板27c1,27c2の裏側平面27d127d2で全反射し
て2分割され、P偏光10a1,10a2となり、再度偏光膜27a
を透過して三角柱プリズム27bの右側に向かって進行す
る。一方、偏光膜27aで反射されたS偏光10bも、P偏光
7a1,7a2と同じ方向に進行し、光検出器14に入射する。The polarizing beam splitter 27 sandwiches the polarizing film 27a,
It consists by isosceles right triangular prisms 27b and, sixth thicknesses different two parallel transparent plate 27c as shown in FIG. 1, 27c 2. The two transparent flat plates 27c 1 and 27c 2 are joined, and the joint line 27e is located at the center of the convergent light flux 10. The convergent light beam 10 enters the polarizing film 27a from above the triangular prism 27b. P-polarized light 10a transmitted through the polarizing film 27a
It is totally reflected to 2 divided by the back plane 27d 1 27d 2 of the transparent flat plate 27c 1, 27c 2, P-polarized light 10a 1, 10a 2, and the re-polarizing film 27a
And travels toward the right side of the triangular prism 27b. On the other hand, the S-polarized light 10b reflected by the polarizing film 27a is also a P-polarized light.
It travels in the same direction as 7a 1 and 7a 2 and enters the photodetector 14.
光検出器14は、第7図に示すように、第1の実施例と
同一のものが利用できる。例えば、P偏光10a1とS偏光
10bの間隔e1と、P偏光10a2とS偏光10bの間隔e2がそれ
ぞれ、 e1≒0.72mm e2≒0.36mm の時は、(15)式より透明平板27c1,27c2の厚さt1,t
2を、 t1≒0.50mm t2≒0.25mm に設定すれば良い。As shown in FIG. 7, the same photodetector 14 as in the first embodiment can be used. For example, P polarized light 10a 1 and S polarized light
10b the spacing e 1 of the spacing e 2 are the respective P-polarized light 10a 2 and the S-polarized light 10b, when e 1 ≒ 0.72 mm e 2 ≒ 0.36 mm is (15) the thickness of the transparent plate 27c 1, 27c 2 from equation T 1 , t
2 should be set to t 1 ≒ 0.50 mm t 2 ≒ 0.25 mm
受光領域14b,14eの出力信号29と受光領域14c,14dの出
力信号28は、減算器30により減算されフォーカス誤差信
号31が検出される。さらに、信号28と信号29は、加算器
32により加算され、信号33が出力される。信号33と受光
領域14aの出力信号34は、減算器35により減算されトラ
ッキング誤差信号36が検出される。さらに、信号33と信
号34は、加算器37により加算され、信号38が出力され
る。受光領域14fの出力信号39と信号38は、減算器40に
より減算され差動再生法による再生信号41が検出され
る。さらに、信号39と信号38は、加算器42により加算さ
れ和信号43が出力される。The output signal 29 of the light receiving areas 14b and 14e and the output signal 28 of the light receiving areas 14c and 14d are subtracted by a subtractor 30 to detect a focus error signal 31. In addition, signal 28 and signal 29 are summed
The signal is added by 32 and a signal 33 is output. The signal 33 and the output signal 34 of the light receiving area 14a are subtracted by a subtractor 35 to detect a tracking error signal 36. Further, the signal 33 and the signal 34 are added by an adder 37, and a signal 38 is output. The output signal 39 and the signal 38 of the light receiving area 14f are subtracted by a subtractor 40, and a reproduced signal 41 by a differential reproducing method is detected. Further, the signal 39 and the signal 38 are added by the adder 42 and the sum signal 43 is output.
この実施例は、ウェッジ法によるフォーカス誤差検出
の構成の一例であり、これに限るものではなく幾多の変
形が可能である。This embodiment is an example of the configuration of the focus error detection by the wedge method, and is not limited to this, and various modifications are possible.
第8図は、本発明による磁気光学ヘッドの第1の実施
例の他の変形例である。収束光束10が1/2波長板11を通
過し、さらに、略45度回転して配置された円柱レンズ13
に入射し、非点収差が与えられるまでは第1の実施例と
同じである。収束光束10は、検光子である偏光ビームス
プリッタ44に入射する。FIG. 8 shows another modification of the first embodiment of the magneto-optical head according to the present invention. A convergent light beam 10 passes through a half-wave plate 11, and is further rotated by approximately 45 degrees.
Is the same as that of the first embodiment until astigmatism is given. The convergent light beam 10 enters a polarizing beam splitter 44, which is an analyzer.
偏光ビームスプリッタ44は、第9図に示すように偏光
膜44と全反射膜44cを有するくさび状の透過平板44bによ
り成っている。ここで、透明平板の厚さをt,くさび状の
透明平板44bのくさび角をβとすると、βは偏光膜44aの
偏光特性を良くするために収束光束10が、偏光膜44aに
入射する角度α1と偏光膜44aを透過し、全反射膜44cで
全反射したP偏光10aが、再び偏光膜44aに入射する角度
α2とが一致するように選定する。また、板厚tは、光
検出器14を第3図で示したものと同じものを使用した場
合とすると、偏光ビームスプリッタ44で分離されるP偏
光10aとSH偏光10bが、光検出器14上の間隔dだけ離れた
それぞれの受光領域に入射するように選定する。As shown in FIG. 9, the polarization beam splitter 44 is composed of a wedge-shaped transmission flat plate 44b having a polarization film 44 and a total reflection film 44c. Here, assuming that the thickness of the transparent flat plate is t and the wedge angle of the wedge-shaped transparent flat plate 44b is β, β is the angle at which the convergent light flux 10 is incident on the polarizing film 44a in order to improve the polarization characteristics of the polarizing film 44a. through the alpha 1 and the polarizing film 44a, P-polarized light 10a that is totally reflected by the total reflection film 44c is selected so that the angle alpha 2 and matches that reenters the polarizing film 44a. Assuming that the same photodetector 14 as that shown in FIG. 3 is used as the plate thickness t, the P-polarized light 10a and the SH-polarized light 10b separated by the polarization beam splitter 44 It is selected so as to be incident on the respective light receiving regions separated by the upper distance d.
さらに、偏光ビームスプリッタ44で発生する非点収差
をそのまま利用して、円柱レンズ13を省略する構成とす
ることもできる。但し、非点収差は、P偏光10aのみに
生じる。Further, a configuration may be adopted in which the cylindrical lens 13 is omitted by using astigmatism generated by the polarization beam splitter 44 as it is. However, astigmatism occurs only in the P-polarized light 10a.
光検出器14からの信号検出方法は、第1,第2の実施例
と同じであるので説明は省略する。The method of detecting a signal from the photodetector 14 is the same as in the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted.
第10図は、本発明による磁気光学ヘッドの第5の実施
例である。本実施例で特徴となる点は、第1〜4の実施
例における、半導体レーザ光源1から発射された発散光
束2の拡散角を減少するためのカップリングレンズ3を
取り除いたことである。このことにより、半導体レーザ
光源1は、有限系レンズである対物レンズ7の第2図で
示された物点位置に設置されることになる。光検出方法
は第1の実施例と同じであるので省略する。FIG. 10 shows a fifth embodiment of the magneto-optical head according to the present invention. The feature of this embodiment is that the coupling lens 3 for reducing the diffusion angle of the divergent light beam 2 emitted from the semiconductor laser light source 1 in the first to fourth embodiments is removed. As a result, the semiconductor laser light source 1 is installed at the object point position shown in FIG. 2 of the objective lens 7 which is a finite system lens. The light detection method is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
本発明によれば、検出系レンズが不要で偏光ビームス
プリッタに小さい角度で収束光が入射し、偏光ビームス
プリッタの偏光特性の劣化を低く防止できるので、磁気
光学ヘッドの小形化,低価格化が可能となる。According to the present invention, a converging light is incident on the polarization beam splitter at a small angle without the need for a detection system lens, and the polarization characteristics of the polarization beam splitter can be prevented from deteriorating. Therefore, the magneto-optical head can be reduced in size and cost. It becomes possible.
第1図は本発明の第1の実施例の磁気光学ヘッドの構成
図、第2図は本発明の原理説明図、第3図は第1図の光
検出器と信号処理構成図、第4図は本発明の第2の実施
例の磁気光学ヘッドの構成図、第5図は本発明の第3の
実施例の磁気光学ヘッドの構成図、第6図は第5図の偏
光ビームスプリッタの斜視図、第7図は第5図の光検出
器と信号処理構成図、第8図は本発明の第4の実施例の
磁気光学ヘッドの構成図、第9図は第8図の偏光ビーム
スプリッタの側面図、第10図は本発明の第5の実施例の
磁気光学ヘッドの構成図である。 3……カップリングレンズ、 7……対物レンズ、 12……偏光ビームスプリッタ、 10a……P偏光、10b……S偏光、 14……光検出器。FIG. 1 is a configuration diagram of a magneto-optical head according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating the principle of the present invention, FIG. 3 is a configuration diagram of the photodetector and signal processing of FIG. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a magneto-optical head according to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a magneto-optical head according to a third embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 7 is a configuration diagram of the photodetector and signal processing of FIG. 5, FIG. 8 is a configuration diagram of a magneto-optical head according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a polarization beam of FIG. FIG. 10 is a side view of a splitter, and FIG. 10 is a configuration diagram of a magneto-optical head according to a fifth embodiment of the present invention. 3 Coupling lens 7 Objective lens 12 Polarizing beam splitter 10a P-polarized light 10b S-polarized light 14 Photodetector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片瀬 順弘 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−38740(JP,A) 特開 昭62−8347(JP,A) 特開 昭61−261837(JP,A) 特開 昭59−186156(JP,A) 特開 昭61−13457(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Norihiro Katase 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Home Appliances Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-60-38740 (JP, A) JP-A Sho 62-8347 (JP, A) JP-A-61-261837 (JP, A) JP-A-59-186156 (JP, A) JP-A-61-13457 (JP, A)
Claims (3)
拡散角の小さい拡散光束とする第1のレンズと、 前記第1のレンズを通過した前記拡散光束を集光して磁
気光学記録媒体に照射する第2のレンズと、 前記磁気光学記録媒体によって反射した光束の光路を、
前記磁気光学記録媒体に入射する光束の光路から分岐さ
せる偏向器と、 前記偏向器で偏向された反射光束のp偏光とs偏光とを
分離する検光子と、 前記分離されたp偏光とs偏光とをそれぞれ検出する光
検出器とを有し、 前記偏向器は、前記第2のレンズと第1のレンズとの間
に配置され、前記第2のレンズを通過した前記反射光束
の光路を、前記第1のレンズから第2のレンズに入射す
る光束の光路から分岐して、前記光検出器に向けて偏向
し、 前記第2のレンズは、前記反射光束を収束し、前記光検
出器上に集光させることを特徴とする磁気光学ヘッド。A semiconductor laser light source; a first lens that converts a diffused light beam emitted from the light source into a diffused light beam having a smaller diffusion angle than the diffused light beam; and a diffused light beam that has passed through the first lens. A second lens for condensing light and irradiating the magneto-optical recording medium, and an optical path of a light beam reflected by the magneto-optical recording medium,
A deflector that diverges from the optical path of the light beam incident on the magneto-optical recording medium; an analyzer that separates p-polarized light and s-polarized light of the reflected light beam deflected by the deflector; and the separated p-polarized light and s-polarized light And a photodetector that detects each of the following: the deflector is disposed between the second lens and the first lens, and the optical path of the reflected light flux that has passed through the second lens, The light beam incident from the first lens to the second lens is branched from the optical path and deflected toward the photodetector. The second lens converges the reflected light beam, and the second lens converges on the photodetector. A magneto-optical head characterized in that light is condensed on the surface.
うちの、いずれか一方を透過し、他方を反射する偏光膜
を備えることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
磁気光学ヘッド。2. The magnetic device according to claim 1, wherein the analyzer includes a polarizing film that transmits one of the p-polarized light and the s-polarized light and reflects the other. Optical head.
1のレンズと第2のレンズとの間隔は、前記第2のレン
ズの前記光源側の開口数が、0.45以上0.6以下、前記第
2のレンズの前記磁気光学記録媒体側の開口数が、0.1
以下、前記第1のレンズの前記磁気光学記録媒体側の開
口数が、0.15以上となるように定められていることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の磁気光学ヘッド。3. The focal length of the first lens and the distance between the first lens and the second lens are such that the numerical aperture on the light source side of the second lens is 0.45 or more and 0.6 or less, The numerical aperture of the second lens on the magneto-optical recording medium side is 0.1
2. The magneto-optical head according to claim 1, wherein a numerical aperture on the magneto-optical recording medium side of the first lens is determined to be 0.15 or more.
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-
1987
- 1987-09-02 JP JP62217830A patent/JP2637739B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6462848A (en) | 1989-03-09 |
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