JP2001126306A - 光磁気ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】要求される実装精度が比較的低い、小型で安価
な光磁気ピックアップを提供する。 【解決手段】光磁気ピックアップは、光ビームを発する
レーザー光源３１と、誤差信号を検出するための第一の
受光素子群３４と３５と、光磁気信号を検出するための
第二の受光素子群３６と、情報記録媒体から戻る光を回
折して第一の受光素子群３４と３５に方向付ける回折格
子が形成された透明平板３２と、情報記録媒体から戻る
光の一部の成分を偏向する偏光ビームスプリッター３３
と、偏向された光の成分を第二の受光素子群３６に向け
て偏向するミラープリズム３７と、それらの間に配置さ
れた異方性光学結晶から成る平行平板３８とを備えてい
る。平行平板３８は光軸に対して３０°ないし６０°傾
いた結晶軸を有しており、入射光をその材料と厚みで決
まる分離距離で常光と異常光に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームを走査し
て光学的に情報処理を行なう光学装置に関し、特に光磁
気信号を検出する光磁気ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光磁気ピックアップは、小型化・
低コスト化の技術が重要視されており、複数の機能や素
子を集積化したピックアップの開発が行なわれている。

【０００３】例えば、特開平８−３２９５４４号は、こ
のような小型化された光磁気ピックアップの一例を開示
している。その概略的な構成を図１２に示す。

【０００４】図１２において、半導体レーザー光源１７
から発せられたレーザー光は、偏光プリズム２３を透過
し、集光レンズ２５により情報記録媒体２６に集光され
る。

【０００５】情報記録媒体２６で反射された情報を含む
レーザー光は、偏光プリズム２３の面２３ａにより偏光
方向に従って分離される。これを透過した光成分は、ホ
ログラム回折素子２２で回折され、基板１６上の受光素
子１８と１９によりフォーカスエラー信号とトラッキン
グエラー信号として検出される。

【０００６】一方、面２３ａで反射された光成分は、ミ
ラー面２３ｂで偏向され、基板１６上に配置された、複
数のプリズムと偏光膜から構成されるプリズム型検光子
２４により偏光方向に従って分離され、複数の受光素子
群２０により光磁気信号として検出される。

【０００７】受光素子１８と１９および受光素子群２０
は共に同一の基板１６の上に形成されており、この基板
１６上にレーザー光源１７も実装されている。この基板
１６はプリズム型検光子２４と共に、主に樹脂製の小型
のパッケージに封止されている。

【０００８】また、同文献は、光磁気信号の検出に関し
て、プリズム型検光子２４を用いる代りに、偏光性回折
素子を用いて０次光と±１次光の３光束に分離し、光磁
気信号を検出する手法も提案している。

【０００９】また、特開平１０−１４３９３４号は、こ
の技術を更に発展させた光磁気ピックアップを開示して
いる。その概略的な構成を図１３に示す。

【００１０】図１３において、レーザーダイオード３か
ら発せられたレーザー光は、偏光プリズム９を透過し、
集光レンズ１２により情報記録媒体１３に集光される。

【００１１】情報記録媒体１３で反射された光は、偏光
プリズム９の面９ａにより偏光方向に従って分離され
る。面９ａを透過した光成分は、ホログラム回折素子８
で回折され、基板２上の受光素子４と５によりフォーカ
スエラー信号やトラッキングエラー信号等の誤差信号と
して検出される。

【００１２】一方、面９ａで反射された光成分は、ミラ
ー面９ｂで偏向され、偏光プリズム９と一体化されたウ
ォラストンプリズム１０により偏光方向に従って分離さ
れ、複数の受光素子群６により光磁気信号として検出さ
れる。

【００１３】受光素子４と５および受光素子群６は共に
同一の基板２の上に形成されており、この基板２上にレ
ーザー光源３も実装されている。この基板２は、主に樹
脂製の小型のパッケージに封止されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】図１２に示される光磁
気ピックアップは、光磁気信号の分離にプリズム型検光
子を用いているため、部品点数が極めて多い。また、そ
れぞれの部品単品は高い加工精度を必要とし、それらを
組み立ては高い組立精度を要求する。

【００１５】特に、プリズム型検光子自体の基板への実
装は極めて高い精度を必要とし、当然、プリズム型検光
子に光を導く偏光プリズムの実装も高い精度を必要とす
る。このため、プリズム型検光子２４の実装精度が不十
分な場合には、偏光プリズム２３の実装時の調整が不可
能となることも起こりうる。このため、組み立て後の検
査で不良と判定された場合、高価な半導体レーザーや受
光素子基板やパッケージを全て廃棄しなければならない
ことも起こりうる。

【００１６】また、光磁気信号の分離に偏光性回折素子
を用いる場合も、回折素子の加工や回折素子の実装には
高い精度が要求される。また偏光性回折素子自体も非常
に高価である。さらに、特に回折素子を用いて角度的に
光を分離するため、互いに離れている回折素子と受光素
子群の間の距離を高い精度で調整し維持する必要がある
が、特にパッケージが主に樹脂製であることも影響し、
環境変化に対して弱い傾向を有する。

【００１７】図１３に示される光磁気ピックアップは、
光磁気信号の分離に極めて高価なウォラストンプリズム
を用いているため、その製造コストは高いものとなって
いる。また、前述の光磁気ピックアップと同様に、その
実装にも極めて精度が要求される。

【００１８】特に、ウォラストンプリズムは、常光と異
常光をそれぞれ異なる方向に偏向するため、ウォラスト
ンプリズムと受光素子基板の距離の変動は受光素子上に
正しくスポットが結ばれるのを妨げる。このため、高い
実装精度が要求される。また、常光と異常光の分離量を
大きく取るためには、ウォラストンプリズムと受光素子
基板の間隔をある程度の寸法に設定する必要がある。こ
のため、小型化には限界がある。

【００１９】このように、上述した従来の光磁気ピック
アップは、多数の部品をあるいは高価な部品を極めて高
い精度で組み立てる必要があるだけでなく、温度などの
環境変化による外乱により、品質が低下する傾向が大き
い。

【００２０】本発明の目的は、要求される実装精度が比
較的低い、小型で安価な光磁気ピックアップを提供する
ことである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、光源と、光源
から発せられる光ビームを情報記録媒体に導く第１の光
路と、第１の光路に沿って情報記録媒体から戻る光を回
折する回折格子と、回折された光を受光する第１の受光
素子群と、情報記録媒体から戻る光の一部を第２の光路
に分岐する偏光ビームスプリッターと、第２の光路に分
岐された光をミラーと、前記第２の光路の光を受光する
前記第２の受光素子群を有し、前記第１の受光素子群と
前記第２の受光素子群が同一基板または略平行に配置さ
れている光磁気ピックアップにおいて、前記第２の光路
中の、前記第２の受光素子群と前記ミラーの間の範囲
に、前記範囲の前記第２の光路の光軸に対して３０度か
ら６０度の結晶軸方位を持つ異方性光学結晶からなる所
定の厚みの平行平板が配置されていることを特徴とす
る。

【００２２】平行平板への入射光は、結晶材料の光学的
異方性によって、常光成分と異常光成分に分離される。
それらは、それぞれ、平行平板の直下に位置する第２の
受光素子群により検知され、その差分から光磁気情報が
求められる。

【００２３】平行平板を出た常光成分と異常光成分の二
本の光ビームは、互いに平行であり、その間隔は異方性
光学結晶の平行平板の材料と厚みに依存する。異方性光
学結晶の平行平板の厚みは容易に高い精度で制御できる
ため、常光成分と異常光成分の二本の光ビームの間隔す
なわち分離距離を高い精度で制御できる。また、分離距
離が平行平板の材料と厚みで決まるため、異方性光学結
晶の平行平板の実装位置は、光路方向に関しては自由で
あり、また、第２の受光素子群に対しては、これを覆っ
てさえいればよい。さらに、異方性光学結晶の平行平板
は、プリズム型検光子やウォラストンプリズムに比べて
加工が容易であり生産性が高く非常に安価である。従っ
て、要求される実装精度が比較的低い、小型で安価な光
磁気ピックアップが得られる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。

【００２５】［第一の実施の形態］第一の実施の形態に
よる光磁気ピックアップは、図１に示されるように、情
報再生のための光ビームを発するレーザー光源３１と、
誤差信号を検出するための第一の受光素子群３４と３５
と、光磁気信号を検出するための第二の受光素子群３６
とを備えている。第一の受光素子群３４と３５と第二の
受光素子群３６は共に同一のシリコン基板３９に形成さ
れており、このシリコン基板３９にレーザー光源３１が
実装されている。

【００２６】レーザー光源３１は、例えば、エッチング
等によりシリコン基板３９に形成された４５度の斜面を
持つ凹部の底部に、シリコン基板３９の上面に平行に光
ビームを射出するように配置され、光ビームが４５度の
斜面により上方に偏向される構成であってもよい。

【００２７】光磁気ピックアップは、レーザー光源３１
から発せられた光ビームを情報記録媒体（図示せず）に
導く第一の光路を有しており、この第一の光路上には、
必要に応じて光ビームをコリメートするコリメートレン
ズと、光ビームを情報記録媒体に集光する対物レンズが
配置される。情報記録媒体に照射された光は、記録され
ている情報に応じて偏光方向が変えられ、その反射光は
第一の光路に沿って戻る。

【００２８】光磁気ピックアップは、第一の光路に沿っ
て情報記録媒体から戻る光を回折する回折格子が形成さ
れた透明平板３２を備えており、その回折光は第一の受
光素子群３４と３５に方向付けられる。

【００２９】さらに、光磁気ピックアップは、第一の光
路に沿って情報記録媒体から戻る光の一部の成分を偏向
する偏光ビームスプリッター３３と、偏光ビームスプリ
ッター３３で偏向された光の成分を第二の受光素子群３
６に向けて偏向するミラープリズム３７とを備えてお
り、これらは偏光ビームスプリッター３３から第二の受
光素子群３６に至る第二の光路を形成している。

【００３０】光磁気ピックアップは、さらに、ミラープ
リズム３７と第二の受光素子群３６の間に配置された平
行平板３８とを備えている。平行平板３８は、異方性光
学結晶から成り、図２に示されるように、その結晶軸は
光軸に対して傾いている。光軸に対する結晶軸の傾斜
は、３０°〜６０°が好ましく、４０°〜５０°であれ
ばさらに好ましく、４５°であれば最も好ましい。さら
に、平行平板３８は、入射する光の偏光方向に対して
も、結晶軸が約４５度傾いている。

【００３１】図１において、レーザー光源３１から発せ
られた光ビームは、回折格子を設けた透明平板３２を透
過し、偏光ビームスプリッタ３３を透過した後、コリメ
ートレンズ（図示せず）により平行な光ビームに変えら
れ、対物レンズ（図示せず）により情報記録媒体（図示
せず）に集光される。

【００３２】情報記録媒体の情報を含む情報記録媒体か
らの戻り光は、対物レンズとコリメートレンズを通過し
た後、一部の光成分は偏光ビームスプリッター３３の偏
光膜３３ａで反射され、残りの光成分はこれを透過す
る。

【００３３】偏光ビームスプリッター３３を透過した光
成分は、回折格子３２により＋１次光と−１次光に回折
される。＋１次光と−１次光は、それぞれ、所定の形状
に分割された受光領域あるいは複数の受光素子を有する
受光素子群３４と３５によって、その光量が検出され、
これに基づいてフォーカスエラー信号とトラッキングエ
ラー信号が検出される。

【００３４】一方、偏光ビームスプリッター３３で反射
された光成分は、ミラープリズム３７のミラー３７ａで
反射され、異方性光学結晶からなる略平行平板３８に入
射する。平行平板３８は、例えば、一軸性異方性光学結
晶であるニオブ酸リチウム（ＬＮ）からなり、これに入
射したレーザー光は、異方性光学結晶の結晶軸に対する
光学的異方性と、その結晶軸の入射光に対する適正な傾
きにより、常光と異常光に分離される。分離された常光
と異常光は、それぞれ、シリコン基板３９に形成された
２つの受光素子からなる受光素子群３６によって、その
光量が検出され、これに基づいて光磁気情報が検出され
る。

【００３５】ＬＮ製の平行平板３８は、２ｍｍ〜６ｍｍ
の厚みを有していることが望ましい。これは、２ｍｍ以
下の厚みは、常光と異常光を十分に分離するには短く、
このためにＳ／Ｎ比の悪化を招くからである。また、６
ｍｍ以上の厚みは、十分な分離距離を与えるが、そのぶ
ん大きなシリコン基板３９の使用を必要とする。これで
は、光磁気ピックアップ自体が極めて大きなものとなっ
てしまい、実用的ではなくなり、本来の目的からはずれ
てしまう。

【００３６】具体例としては、厚み４ｍｍのＬＮの平行
平板は、約１５０μｍの常光と異常光の分離距離を与え
る。分離距離は、受光素子上のスポットの形状にもよる
が、少なくとも８０μｍ以上の距離を確保するとよい。

【００３７】ここでは、ＬＮ製の平行平板の厚みに対し
て具体的な数値例をあげたが、ＬＮ以外の異方性光学結
晶を材料とする平行平板の厚みは、常光と異常光に対す
る材料に固有の屈折率を考慮して、必要な分離距離を与
える値を選べばよい。ＬＮ以外の材料としては、水晶、
ＫＴＰ、タンタル酸リチウム、方解石、ルチル等があげ
られる。特に方解石やルチルは、常光と異常光の屈折率
差が極めて大きいため、ＬＮよりも少ない厚みで大きな
分離距離を得られるため好適である。

【００３８】この光磁気ピックアップは、光磁気信号の
分離を行なう分離光学素子として、所定の結晶軸方向を
持つ異方性光学結晶の平行平板を用いているため、光軸
に対する配置位置の調整が不要であり、従って、組み立
て性に優れている。

【００３９】また、分離光学素子が平行平板であるの
で、加工し易く、その厚みを極めて高い精度で調整でき
るため、極めて高い精度で分離距離を調整できる。

【００４０】さらに、このような分離光学素子は、所定
の結晶方位を持つ所定の厚みのウェハー状の材料例えば
ＬＮを適度な大きさに切断するだけで得ることができる
ので、安価に量産することが可能である。特にＬＮは現
在極めて安価に量産されている材料であり、品質も安定
しており、入手性にも優れているため、極めて好適であ
る。

【００４１】（変形例１）本実施形態におけるレーザー
光源の実装の変形例を図３に示す。この変形例では、図
３に示されるように、レーザー光源３１に相当するレー
ザーチップ５０は、サブマウント５１を介して、シリコ
ン基板３９に相当するシリコン基板５２に実装されてお
り、その光ビームの射出方向に略４５度のミラー面５３
ａを持つミラーブロック５３が配置されている。レーザ
ーチップ５０から発せられた光ビームは、ミラーブロッ
ク５３のミラー面５３ａにより、シリコン基板５２の法
線方向に偏向される。

【００４２】この構成では、エッチング等によるシリコ
ン基板５２の加工が不要なため、作製が容易なうえ、上
方から見たときの仮想的な発光点つまりレーザー光のミ
ラー面５３ａでの反射点の位置が、ミラーブロック５３
の配置位置を変えることにより調整することができる。
これにより、レーザー光源と受光素子の実装精度を緩和
することができる。

【００４３】（変形例２）本実施形態の光磁気ピックア
ップの変形例を図４に示す。この変形例の光磁気ピック
アップは、図４に示されるように、図１の光磁気ピック
アップに、ミラープリズム９１と透明な平行平板９２と
受光素子９３が追加されている。ミラープリズム９１は
偏向ビームスプリッタ３３に接合されており、受光素子
９３は、第一の受光素子群３４と３５と第二の受光素子
群３６が形成されたシリコン基板３９に形成されてお
り、透明な平行平板９２はミラープリズム９１とシリコ
ン基板３９の間に配置されている。平行平板９２は、直
方体などの角柱状であっても円柱状であってもよい。

【００４４】レーザー光源３１から出射された光ビーム
の一部の光成分は、偏光膜３３ａにより反射され、さら
にミラープリズム９１のミラー面９１ａによりシリコン
基板３９に向けて偏向され、平行平板９２を透過し、受
光素子９３により、その光量が計測される。この計測値
に基づいて、レーザー光源３１の出力が制御される。

【００４５】この変形例では、誤差信号の検出と光磁気
信号の検出の他に、少ない部品点数で、レーザー光源の
出力検出を行なえる。従って、光磁気ピックアップとし
て必要な全ての機能を、高い品質で、小型な構成で実現
できる。

【００４６】平行平板９２は、特に適当な屈折率を持つ
ガラス、基本的には高い屈折率を持つガラスで作られる
と特に好適である。これは、屈折率が高い材料の平行平
板９２へ入射した光は、その側面で全反射し、その外部
にほとんど漏れて行かないため、これが迷光となって受
光素子９３以外の受光素子に到達して、ノイズを発生さ
せるようなことが起こらないからである。もちろん、平
行平板９２に高い屈折率の材料を適用する代わりに、平
行平板９２の側面に反射コートや遮光用の塗装をして
も、同様の利点を得ることができる。

【００４７】また、平行平板９２は、異方性光学結晶か
らなる平行平板３８の厚みに等しい厚みを有していると
よく、これは組み立て性を向上させる。すなわち、光磁
気ピックアップの組み立ては、シリコン基板３９の上に
平行平板３８と平行平板９２を設け、両者の上端に、偏
光ビームスプリッター３３とミラープリズム３７とミラ
ープリズム９１が予め一体化したプリズムブロック群を
接合するだけで行なえる。また、熱や振動や衝撃に対す
る耐久性も向上させる。

【００４８】［第二の実施の形態］第二の実施の形態に
よる光磁気ピックアップについて図５（Ａ）〜図５
（Ｃ）を用いて説明する。本実施の形態の光磁気ピック
アップは、基本的に、第一の実施の形態の光磁気ピック
アップと同じ構成を有しているが、偏向ビームスプリッ
ターとミラープリズムのブロック群は図示は省略されて
いる。

【００４９】第二の実施の形態による光磁気ピックアッ
プは、図５（Ａ）に示されるように、情報再生のための
光ビームを発するレーザー光源４１と、誤差信号を検出
するための第一の受光素子群４４と４５と、光磁気信号
を検出するための第二の受光素子群４８とを備えてい
る。

【００５０】第一の受光素子群４４と４５と第二の受光
素子群４８は共に同一の受光素子基板４３に形成されて
いる。受光素子基板４３はエッチングにより「コ」の字
形状に加工されている。受光素子基板４３は、同じく
「コ」の字形状をした、高さ調整用のスペーサ４２に載
置されている。スペーサ４２は、その上面に金属膜が形
成された絶縁体からなり、受光素子基板４３はスペーサ
４２の金属膜と電気的に接続され、露出したスペーサ４
２の表面から受光素子基板４３の逆バイアスが取り出さ
れる。

【００５１】レーザー光源４１は、光ビームをシリコン
基板４３の上面の法線方向に射出するように、サブマウ
ント４０を介して実装されている。レーザー光源４１の
発光点は、第一の受光素子群４４と４５の中心を結ぶ直
線上にほぼ位置しており、第二の受光素子群４８の中心
は、第一の受光素子群４４と４５の中心を結ぶ直線に直
交し、レーザー光源４１の発光点を通る直線上にほぼ位
置している。

【００５２】図５（Ｂ）に示されるように、光磁気ピッ
クアップは、レーザー光源４１の上方に配置された透明
平板４６を有しており、透明平板４６は、記録媒体から
の戻り光を回折させ、その±１次光をそれぞれ第一の受
光素子群４４と４５に方向付ける回折素子４６ａを備え
ている。

【００５３】さらに、光磁気ピックアップは、図５
（Ｃ）に示されるように、第二の受光素子群４８の上に
配置された、異方性光学結晶から成る平行平板４７を備
えている。平行平板４７は、第一の実施の形態における
平行平板３８と同様なものであり、入射光を常光と異常
光に分離する。

【００５４】レーザー光源４１から発せられた光ビーム
は、回折格子４６ａを透過した後、偏光ビームスプリッ
タ（図示せず）とコリメートレンズ（図示せず）を経
て、対物レンズ（図示せず）により情報記録媒体（図示
せず）に集光される。

【００５５】情報を含む情報記録媒体からの戻り光は、
対物レンズとコリメートレンズを通過した後、一部の光
成分は偏光ビームスプリッターで反射され、残りの光成
分はこれを透過する。

【００５６】偏光ビームスプリッターを透過した光成分
は、回折格子４６ａにより＋１次光と−１次光に回折さ
れる。＋１次光と−１次光は、第一の受光素子群４４と
４５により光量が検出され、これに基づいて誤差信号が
検出される。

【００５７】一方、偏光ビームスプリッターで反射され
た光成分は、ミラープリズム（図示せず）で反射された
後、異方性光学結晶からなる平行平板４７により、常光
と異常光に分離される。分離された常光と異常光は、少
なくとも２つの受光素子からなる受光素子群４８により
光量が検出され、これに基づいて光磁気情報が検出され
る。

【００５８】本実施の形態の光磁気ピックアップは、一
般的に生産されている半導体レーザー光源のパッケージ
に、受光素子と回折格子と偏光ビームスプリッターと異
方性光学結晶からなる平行平板を追加するだけで得られ
るため、生産性に優れている。特にレーザー光源の実装
に既存の設備を使用できる為、低コストで生産すること
が可能である。

【００５９】［第三の実施の形態］第三の実施の形態の
光磁気ピックアップのレーザー光源の周辺部を図６に示
す。本実施の形態の光磁気ピックアップは、第一の実施
の形態と基本的に同じ構成を有しており、これに加えて
レーザー光源の出力を検出する機能を有している。

【００６０】図６に示されるように、レーザー光源６０
は、サブマウント６１を介して、シリコン基板６２に実
装されており、シリコン基板６２は、入射する光の光量
を検出する受光素子６３を備えている。受光素子６３の
上にはプリズム６４が配置されており、プリズム６４
は、レーザー光源６０の光ビームの射出方向に対して約
４５度の傾きを持つハーフミラー面６４ａを有してお
り、これは、レーザー光源６０から入射する光ビームの
一部の光成分を透過し、残りの光成分をシリコン基板６
２の法線方向に反射する。

【００６１】レーザー光源６０から射出された光ビーム
の一部の光成分は、プリズム６４のハーフミラー面６４
ａを透過し、受光素子６３によってその光量が検出さ
れ、その信号はレーザー光源６０の制御に利用される。
また、プリズム６４のハーフミラー面６４ａで反射され
た光成分は、第一の実施の形態で説明したように、情報
記録媒体に集光され、その戻り光は、誤差信号の検出と
光磁気信号の検出に利用される。

【００６２】この光磁気ピックアップは、第一の実施の
形態の利点に加え、別途にビームスプリッターや受光素
子を用意することなく、レーザー光源６０の出力を検出
できる。従って、より小型で低コストな光磁気ピックア
ップが実現される。

【００６３】（変形例）本実施形態の光磁気ピックアッ
プの変形例を図７に示す。この変形例の光磁気ピックア
ップは、図７に示されるように、レーザー光源７０は、
シリコン基板７２の上に配置されたサブマウント７１に
実装されており、シリコン基板７２は、入射する光の光
量を検出する受光素子７３と、光磁気信号を検出するた
めの受光素子群７６とを備えている。シリコン基板７２
は、さらに、誤差信号を検出するための受光素子群（図
示せず）を備えており、これらの受光素子群は、第二の
実施の形態と同様に配置されている。

【００６４】受光素子７３の上にはプリズム７４が配置
されており、プリズム７４は、レーザー光源７０の光ビ
ームの射出方向に対して約４５度の傾きを持つハーフミ
ラー面７４ａを有しており、これは、レーザー光源７０
から入射する光ビームの一部の光成分を透過し、残りの
光成分をシリコン基板７２の法線方向に反射する。

【００６５】プリズム７４の上方には、情報記録媒体か
らの戻り光を回折して、その±１次光を誤差信号検出の
ための受光素子群に方向付ける回折格子を有する透明平
板７７が配置されている。透明平板７７の上方には、情
報記録媒体からの戻り光の一部の光成分を透過し、残り
の光成分を反射する偏光ビームスプリッター７８が配置
されている。偏光ビームスプリッター７８には、そこで
反射された光成分を、磁気信号検出用の受光素子群７６
に向けて偏向するミラープリズム７９が接合されてい
る。

【００６６】受光素子群７６の上には、常光と異常光に
分離するための異方性光学結晶から成る平行平板７５が
配置されている。平行平板７５は、プリズム７４と接合
される面に、ミラー面７５ａが形成されている。ミラー
面７５ａは、プリズム７４の内部を伝播する光が平行平
板７５に進入するのを防止し、記録情報のＳ／Ｎの劣化
を抑える働きをする。従って、平行平板７５は、ミラー
面７５の形成に代えて、光を遮断する塗装やコーティン
グが施されてもよい。

【００６７】プリズム７４と平行平板７５は、シリコン
基板７２への実装前に、予め接合され、両者から成る台
形状のブロックとして、シリコン基板７２に実装され
る。このような台形状のブロックは、例えば、角柱形状
の異方性光学結晶と三角柱形状のハーフミラープリズム
を接合し、これを所定の間隔で切断することにより、生
産性良く作製することができる。

【００６８】平行平板７５のミラー面７５ａは、プリズ
ム７４と平行平板７５の接合前に形成されており、これ
は、両者の接合時の方向の間違いの発生の軽減にも役に
立つ。また、互いに接合されたプリズム７４と平行平板
７５のブロックは、シリコン基板７２への実装のハンド
リングを容易にするとともに、シリコン基板７２への平
行平板７５の取り付け方向の間違いを軽減する効果もあ
る。

【００６９】［第四の実施の形態］第四の実施の形態の
光磁気ピックアップを図８に示す。本実施の形態の光磁
気ピックアップは、第二の実施の形態と基本的に同じ構
成を有している。

【００７０】レーザー光源８０は、シリコン基板８２の
上に配置されたサブマウント８１に実装されており、シ
リコン基板８２は、誤差信号を検出するための受光素子
群（図示せず）と、光磁気信号を検出するための受光素
子群８７とを備えている。これらの受光素子群は、第二
の実施の形態と同様に配置されている。

【００７１】シリコン基板８２の上には、異方性光学結
晶から成る台形のブロック８３が配置されている。台形
のブロック８３は平行平板部を有しており、これは光磁
気信号検出用の受光素子群８７の上に位置している。

【００７２】ブロック８３は、レーザー光源８０の光ビ
ームの射出方向に対して約４５度の傾きを持つミラー面
８３ａを有しており、これは、レーザー光源８０から入
射する光ビームをシリコン基板８２の法線方向に反射す
る。ミラー面８３ａは、例えば、クロム（Ｃｒ）を下地
層として設け、その上に金（Ａｕ）をコーティングして
形成される。

【００７３】ミラー面８３ａの上方には、情報記録媒体
からの戻り光を回折して、その±１次光を誤差信号検出
のための受光素子群に方向付ける回折格子を有する透明
平板８４が配置されている。透明平板８４の上方には、
情報記録媒体からの戻り光の一部の光成分を透過し、残
りの光成分を反射する偏光ビームスプリッター８５が配
置されている。偏光ビームスプリッター８５には、そこ
で反射された光成分を、磁気信号検出用の受光素子群８
７に向けて偏向するミラープリズム８６が接合されてい
る。

【００７４】受光素子群８７の上には、上述したよう
に、異方性光学結晶から成る台形のブロック８３の平行
平板部が位置している。この平行平板部は、光軸に対し
て４５°傾いた結晶軸を有しており、ミラープリズム８
６からの入射光を常光と異常光に分離する。

【００７５】図８において、レーザー光源８０から発せ
られた光ビームは、ミラー面８３ａで反射され、回折格
子を有する平行平板８４と偏光ビームスプリッタ８５を
透過した後、コリメートレンズ（図示せず）を経て、対
物レンズ（図示せず）により情報記録媒体（図示せず）
に集光される。

【００７６】情報を含む情報記録媒体からの戻り光は、
対物レンズとコリメートレンズを通過した後、一部の光
成分は偏光ビームスプリッター８５で反射され、残りの
光成分はこれを透過する。

【００７７】偏光ビームスプリッターを透過した光成分
は、平行平板８４の回折格子により＋１次光と−１次光
に回折される。＋１次光と−１次光は、誤差信号検出用
のの受光素子群により光量が検出され、これに基づいて
誤差信号が検出される。

【００７８】一方、偏光ビームスプリッター８５で反射
された光成分は、ミラープリズム８６のミラー面８６ａ
で反射された後、異方性光学結晶からなるブロック８３
の平行平板部で、常光と異常光に分離される。分離され
た常光と異常光は、磁気信号検出用の受光素子群８７に
より光量が検出され、これに基づいて光磁気情報が検出
される。

【００７９】この光磁気ピックアップでは、台形のブロ
ック８３が、シリコン基板８２の上面に平行に出射され
た光ビームを垂直に偏向する機能と、磁気信号検出のた
めに戻り光を常光と異常光に分離する機能とを兼ね備え
ているので、部品点数を減らすことができる。また、台
形ブロック８３は適度な大きさを持つため、これをシリ
コン基板８２に実装する際のハンドリングが容易である
とともに、位置出し調整も容易に行なえる。

【００８０】［第五の実施の形態］第五の実施の形態と
して、パッケージに収容された光磁気ピックアップにつ
いて図９を用いて説明する。図９には、図４の光磁気ピ
ックアップが例示的に図示されているが、収容する光磁
気ピックアップは、上述したどの光磁気ピックアップで
あってもよく、特に光源の光量をモニターする機構を備
えたものであれば更に好ましい。

【００８１】図９に示されるように、光磁気ピックアッ
プは、パッケージ基板１００の上に設置され、ガラスウ
ィンドウ１０２を備えるキャップ１０１によって封止さ
れている。

【００８２】電極用のピン１０３は、絶縁物質１０４を
介して基板１００に固定されており、発光素子への電力
供給や受光素子からの電気信号の取り出しに用いられ
る。

【００８３】基板１００とキャップ１０１で密閉された
内部の空間は、窒素やアルゴンなどの不活性ガスが充填
されており、外部からの水分や酸素の進入が防止されて
いる。

【００８４】本実施の形態のパッケージに収容された光
磁気ピックアップは、特に発光素子周辺が不活性ガスで
置換されているため、発光素子が酸素や水分により劣化
したり損傷を受けることが防止されるので、発光素子の
長い寿命を確保することができる。また、発光素子やビ
ームスプリッター、受光素子等からなるユニット全体
が、一体型のパッケージで密閉されているため、内部の
光学素子や受光素子のレイアウトの自由度がきわめて高
いという利点を持っている。さらに、外部に精巧な光学
素子が露出していないため、光ディスク装置に組み込む
際に破損する恐れがなく、仮に汚れたときには洗浄する
こともできる。加えて、光学素子等の組み立てに用いた
接着剤が水分により膨張したり変形したりすることが防
止されるので、一定の光学的特性を維持できる。

【００８５】［第六の実施の形態］第六の実施の形態の
光磁気ピックアップについて、図１０を用いて説明す
る。構成は第一の実施の形態と同様であるが、偏光ビー
ムスプリッタ３３とミラープリズム３７の替わりに、三
角プリズムと平行四辺形プリズムから構成される複合偏
光ビームスプリッタープリズム１１４を用いており、偏
光膜１１４ａと位制御用の多層膜をコーティングした反
射面１１４ｂが設けられている。反射面１１４ｂの多層
膜は例えば表１のような構成で形成されている。

【００８６】

【表１】

【００８７】基本的な作用は第一の実施の形態と同様で
あるが、本実施の形態においては更に以下のような作用
効果を持つ。

【００８８】反射面１１４ｂで全反射するレーザー光線
は、ある特定の偏光方向を持つ光線をＰ偏光とし、Ｐ偏
光と直交する偏光方向を持つ光線をＳ偏光とすると、全
反射により通常、Ｐ偏光とＳ偏光に大きな位相差が発生
してしまい、信号品質を劣化させる要因となる。

【００８９】特に、前記位相差は反射面への入射角度に
よって異なるため、本発明のように収束光が全反射する
場合、発生する位相差の、角度による違いも大きく、信
号品質への影響はより大きい。しかし、本実施の形態に
おいては、表１のような位相差を制御する多層膜を設け
たため、位相差をほぼ０としており、また、光線の反射
面への入射角度による変化も良く制御されている。本実
施の形態による位相差の発生の仕方を図１１に示す。

【００９０】多層膜（コート）なしの場合に比べ、位相
差がほぼ０となっており、入射角度に対する変化もほと
んど無いことがわかる。

【００９１】本実施の形態においては、特に、反射面１
１４ｂでのＰ偏光とＳ偏光の位相差の発生がほぼ０であ
るため、極めて良好な光磁気信号の検出が可能である。

【００９２】これまで、いくつかの実施の形態について
図面を参照しながら具体的に説明したが、本発明は、上
述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。

【００９３】従って、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて様々な変形例が可能であり、これらはすべて本発
明の範囲内にある。

【００９４】例えば、実施の形態では、偏光ビームスプ
リッターやミラープリズムは、立方体形状のものが例示
されているが、三角プリズムと平行四辺形状のプリズム
を組み合わせたものであってもよい。また、パッケージ
のキャップの材質は、金属でも樹脂でもセラミックでも
よい。

【００９５】本発明の光磁気ピックアップは、その出射
光を、コリメートレンズを介することなく、対物レンズ
で直接情報記録媒体に絞り込む有限系の光学系に適用さ
れても、あるいは、コリメートレンズで一旦平行光にし
た後、対物レンズで集光する無限系の光学系にも適用さ
れてもよい。

【００９６】本発明の光磁気ピックアップは、以下のよ
うに言うことができる。

【００９７】１．レーザー光源と、レーザー光源から発
せられるレーザー光を情報記録用媒体に集光させる第１
の光路と、前記光路中に裁置された回折格子と、前記情
報記録媒体からの反射光が前記回折格子によって回折さ
れた複数の光を受光する第１の受光素子群と、前記回折
格子と前記情報記録媒体の間に配置された、前記情報記
録媒体からの反射光のうち一部の光を第２の光路に分岐
する偏光ビームスプリッターと、前記第２の光路に分岐
された光を第２の受光素子群に向けて偏向させるミラー
と、前記第２の光路の光を受光する前記第２の受光素子
群を有し、前記第１の受光素子群と前記第２の受光素子
群が同一基板または略平行に配置されている光磁気ピッ
クアップにおいて、前記第２の光路中の、前記第２の受
光素子群と前記ミラーの間の範囲に、前記範囲の前記第
２の光路の光軸に対して３０度ないし６０度の結晶軸方
位を持った異方性光学結晶からなる所定の厚みの略平行
な平板が配置されていることを特徴とする、光磁気ピッ
クアップ。

【００９８】（作用）上記構成によれば、光磁気情報を
含んだ光束は、光路の中心軸に対して３０度ないし６０
度傾いた結晶軸を有する異方性結晶材料からなる略平行
平板に入射する。この時、結晶材料の光学的異方性によ
り、常光成分と異常光成分に分離される。この分離され
た光はそれぞれ、前記略平行平板の直下の受光素子群に
到達し、それぞれの差分により光磁気情報を検出するこ
とが出来る。

【００９９】ここで用いた信号分離用素子は、略平行平
板の異方性光学結晶であるため、平板へ入射した光束は
結晶内で常光と異常光に分離し、２つの異なる角度に進
み、平板の反対面から平行な光軸を有する２本の光束と
して出射する。

【０１００】このように信号分離に用いる異方性光学結
晶内部に反射面や屈折面などが存在しないため、前記略
平行平板の受光素子基板に対して平行な方向には、特に
実装精度が必要なく、受光素子を覆っていれさえすれば
よい。

【０１０１】また、前記略平行平板への入射光と出射光
の光軸が平行であるため、異方性結晶材料からなる略平
行平板は受光素子と前記ミラーの間のどの位置に有って
もよい。

【０１０２】結晶軸の角度は、３０度ないし６０度であ
るが、より好ましくは４０度ないし５０度、さらに４５
度程度が最も分離の効率が良く、低損失で光記録情報を
検出することが可能である。

【０１０３】また、入射光束の偏光方向に対しても略４
５度、少なくとも３０度から６０度結晶軸を回転させて
設置する事で光磁気信号の検出の効率が特に良好にな
る。

【０１０４】さらに、異方性光学結晶の略平行平板は、
従来技術におけるプリズム型検光子やウォラストンプリ
ズムに比べ加工が容易で生産性が高く、非常に安価であ
り、ピックアップの低コスト化に大きく貢献する。

【０１０５】２．（図５） 前記第１の受光素子群が、前記回折格子により回折され
る＋１次光と−１次光を受光する２つの受光素子群を有
しており、前記発光素子が、前記２つの受光素子群の中
間に、前記受光素子群が形成される平面に対し、垂直に
発光するように固定されていることを特徴とする、第１
項に記載の光磁気ピックアップ。

【０１０６】（作用）第１項の作用に加え、前記回折格
子による＋１次光と−１次光を受光する２つの受光素子
群を持つため、回折された光を両方活用でき、光の利用
効率が向上する。また、発光素子が２つの受光素子群の
中間に垂直に配置することで前記２つの受光素子に正確
に光を導くことができる。

【０１０７】さらに、これは、通常のＬＤキャンパッケ
ージと同様なものに前記受光素子群を含んだ基板を追加
することで製造が可能であり、既存の設備を有効に活用
することが出来、低コスト化に貢献できる。

【０１０８】３．（図３） 前記発光素子が、前記受光素子群が裁置される平面に対
して同一あるいは平行な方向に発光するように裁置され
ており、前記発光素子から出射した光線が、略４５度の
反射面を有するミラーで、前記受光素子群が裁置された
平面の法線方向に偏向されることとを特徴とする、第1
項に記載の光磁気ピックアップ。

【０１０９】（作用）第１項の作用に加え、この構成に
よれば、発光素子を、受光素子群が配置される平面と同
一あるいは平行な平面に実装できるため、ダイボンディ
ング、ワイヤーボンディング等の電気的接続が容易で、
生産性の向上が期待できる。

【０１１０】また、全体のパッケージ高さを抑えるのに
も有効で、小型化に貢献できる。

【０１１１】４．（図６） 前記反射面が、プリズムの１面に設けられたハーフミラ
ーであって、前記ハーフミラーを透過した光は前記プリ
ズムの下に設けられた第３の受光素子に導かれ、前記発
光素子の出力の制御に用いられることを特徴とする、第
３項に記載の光磁気ピックアップ。

【０１１２】（作用）第３項の作用に加え、この構成に
よれば、前記反射面がプリズムの１面に設けられたハー
フミラーであって、前記ハーフミラーを透過した光は、
前記プリズムの下に設けられた受光素子に導かれ、前記
発光素子の出力の制御に用いることが出来る。前記受光
素子は、サーボ用受光素子や、光磁気検出用受光素子と
同一の基板上に形成することが可能で、別途にモールド
パッケージの受光素子を用意する必要が無く、集積度の
向上つまりピックアップの小型化に大きく貢献する。前
記ハーフミラーは偏光膜であることが光の利用効率上望
ましい。

【０１１３】さらに、発光素子から出射する光は発散光
であるため、検出用の受光素子を発光素子から遠い位置
に配置すると、大型の受光素子を用いるか、集光手段が
別途に必要となることが予想され、一方、本構成では発
光素子と検出用受光素子が近いので、前記のような手段
は必要無く、小型化、低コスト化に有効である。

【０１１４】なお、従来技術では、発光素子から出射さ
れた光を、前記受光素子群が設けられた基板上方の偏光
ビームスプリッターで一旦側方に一部の光を偏向したの
ち、ミラーにより前記基板に導き、基板上に設けられた
出力検出用受光素子に受けるという例も開示されている
が、上記のような問題とともに、迷光が増加し、信号品
質を低下させるという大きな問題がある。本構成では、
出力検出用受光素子以外には光が照射されることが無い
ので安定した信号品質を得ることが出来る。

【０１１５】５．（図７） 前記略４５度の反射面を有するプリズムと前記異方性光
学結晶からなる所定の厚みの略平行平板が、予め接合さ
れ一体となっていることを特徴とする、第４項に記載の
光磁気ピックアップ。

【０１１６】（作用）第４項の作用に加え、本構成で
は、予め略４５度の反射面を有するプリズムと異方性光
学結晶からなる略平行平板が予め接合され一体となって
いるため、別々に配置するより全体の小型化が可能であ
り、２つの光学素子を個別に取り扱うよりもハンドリン
グが容易となり、生産性の向上が可能である。

【０１１７】６．（図７） 前記略４５度の反射面がハーフミラーであり、前記予め
接合された面には、ミラー面または遮光面が形成されて
いることを特徴とする、第５項に記載の光磁気ピックア
ップ。

【０１１８】（作用）さらに、前記略４５度のプリズム
と前記異方性光学結晶との接合面にはミラーまたは遮光
面が設けられているので、略４５度のプリズムに入射し
た出力検出用の光が、光磁気信号検出用の受光素子に漏
れることが無く、信号品質の低下を防ぐことができる。

【０１１９】７．（図８） 前記略４５度のミラーが、前記異方性光学結晶からなる
略平行平板の端部に形成されていることを特徴とする、
第３項に記載の光磁気ピックアップ。

【０１２０】（作用）第３項の作用に加え、発光素子か
らの光を受光素子基板に垂直に立ち上げる略４５度のミ
ラーが、光磁気信号分離用の異方性光学結晶の端部に設
けられているため、部品点数が削減でき、小型化、低コ
スト化に大きく寄与する。

【０１２１】８．（図９） 前記ビームスプリッター、回折格子、ミラー、異方性光
学結晶、受光素子基板、発光素子が、一体のパッケージ
に密封されてなるとともに、パッケージ内部が不活性ガ
スで満たされていることを特徴とする、第１項ないし第
７項および第９項のいずれかに記載の光磁気ピックアッ
プ。

【０１２２】（作用）ユニット全体が一体のパッケージ
に密封されているため、発光素子が酸素や水分により劣
化あるいは損傷を受けることを防ぐことができ、光磁気
ピックアップの寿命を確保することができる。

【０１２３】さらに、回折格子や、ビームスプリッター
などの光学部品をパッケージ内部に設置しているため、
光学部品の位置精度が、形状精度を高くすることが困難
なパッケージに影響されないとともに、光学部品の組み
立てに使用される接着剤が、水分により膨張・変形し光
学的特性を損なうようなことが防止される。

【０１２４】９．（図４） 前記偏光ビームスプリッターが、発光素子から出射した
レーザー光の一部を第３の光路に分岐するとともに、前
記第３の光路を、前記第１および第２の受光素子群と同
一または略平行に配置された第３の受光素子群へ向けて
偏向させる第２のミラーを有し、前記第２のミラーと第
３の受光素子の間の第３の光路に所定の屈折率を有する
透光性を有する略平行平板が配置されていることとを特
徴とする、第１項ないし第３項および第５項および第７
項および第８項のいずれかに記載の光磁気ピックアッ
プ。

【０１２５】（作用）本構成では、発光素子から出射し
たレーザー光の一部の光を、偏光ビームスプリッターで
第３の光路に分離し、その光をミラーおよび略平行平板
で、発光素子の出力制御用の受光素子に導いており、通
常発散して広がっていくレーザー光を、効率的に受光素
子に導くことができる。

【０１２６】例えば、透光性の略平行平板の屈折率を、
光の全反射条件を満たす角度θ１とレーザー光束の媒質
内部での有効広がり角θ２との間に次の式１が成り立つ
ように選択すると、略平行平板から外側にレーザー光線
が漏れ出すこと無く前記受光素子に導くことができる。

【０１２７】θ１≦（９０°−θ２） ・・・（１） もちろん、上記の略平行平板の外周を塗装やコーティン
グで遮光、反射させることも有効である。

【０１２８】１０．前記結晶材料がニオブ酸リチウムで
あり、前記結晶材料の略平行平面部の厚みが２ｍｍから
６ｍｍであることを特徴とする、第１項ないし第９項の
いずれかに記載の光磁気ピックアップ。

【０１２９】１１．前記第２の光路に分岐された光を前
記第２の受光素子群に向けて偏向させるミラーが、互い
に直交する２つの偏光成分の反射後の位相差を、有効な
入射角全域にわたって略０に等しくする位相制御用多層
膜を設けていることを特徴とする、第１項ないし第１０
項のいずれかに記載の光ピックアップ。

【０１３０】

【発明の効果】本発明の光磁気ピックアップは、光磁気
情報検出のために常光成分と異常光成分の分離を異方性
光学結晶の平行平板で行なっており、平行平板を出た常
光成分と異常光成分の二本の光ビームは、互いに平行で
あり、その間隔は異方性光学結晶の平行平板の材料と厚
みで決まる。このため、異方性光学結晶の平行平板の実
装位置は、光路方向に関しては自由であり、また、第２
の受光素子群に対しては、これを覆ってさえいればよ
い。また、異方性光学結晶の平行平板は、非常に安価
に、高い厚み精度を持って加工できる。従って、本発明
によれば、要求される実装精度が比較的低い、小型で安
価な光磁気ピックアップが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施の形態による光磁気ピックアップを
示している。

【図２】図１に示される平行平板の光軸方向に対する結
晶軸の傾きを示している。

【図３】第一の実施の形態におけるレーザー光源の実装
の変形例を示している。

【図４】第一の実施の形態の光磁気ピックアップの変形
例を示している。

【図５】第二の実施の形態による光磁気ピックアップを
示しており、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は５Ｂ−５Ｂ
線に沿った断面図、（Ｃ）は５Ｃ−５Ｃ線に沿った断面
図である。

【図６】第三の実施の形態の光磁気ピックアップにおけ
るレーザー光源の周辺部を示している。

【図７】第三の実施の形態の光磁気ピックアップの変形
例を示している。

【図８】第四の実施の形態の光磁気ピックアップを示し
ている。

【図９】第五の実施の形態によるパッケージに収容され
た光磁気ピックアップを示している。

【図１０】第六の実施の形態の光磁気ピックアップを示
している。

【図１１】第六の実施の形態による位相差の発生の仕方
を示すグラフである。

【図１２】光磁気ピックアップの従来例を示している。

【図１３】光磁気ピックアップの別の従来例を示してい
る。

【符号の説明】 ３１ レーザー光源 ３２ 透明平板 ３３ 偏光ビームスプリッター ３４，３５ 第一の受光素子群 ３６ 第二の受光素子群 ３７ ミラープリズム ３８ 平行平板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D075 AA03 CC12 CD03 CD16 EE03 5D119 AA04 AA38 AA39 BA01 CA10 EC35 FA05 HA13 JA12 JA14 JA25 JA31 KA02 LB07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、光源から発せられる光ビームを
   情報記録媒体に導く第１の光路と、第１の光路に沿って
   情報記録媒体から戻る光を回折する回折格子と、回折さ
   れた光を受光する第１の受光素子群と、情報記録媒体か
   ら戻る光の一部を第２の光路に分岐する偏光ビームスプ
   リッターと、第２の光路に分岐された光をミラーと、前
   記第２の光路の光を受光する前記第２の受光素子群を有
   し、前記第１の受光素子群と前記第２の受光素子群が同
   一基板または略平行に配置されている光磁気ピックアッ
   プにおいて、 前記第２の光路中の、前記第２の受光素子群と前記ミラ
   ーの間の範囲に、前記範囲の前記第２の光路の光軸に対
   して３０度から６０度の結晶軸方位を持つ異方性光学結
   晶からなる所定の厚みの平行平板が配置されていること
   を特徴とする、光磁気ピックアップ。
2. 【請求項２】 前記第１の受光素子群は、前記回折格子
   により回折される＋１次光と−１次光を受光する２つの
   受光素子群を有しており、 前記光源は、前記２つの受光素子群の中間に、前記受光
   素子群が形成された平面に対し、垂直に光ビームを射出
   するように固定されていることを特徴とする、請求項１
   に記載の光磁気ピックアップ。
3. 【請求項３】 前記光源は、前記受光素子群が裁置され
   る平面に対して平行に発光するように裁置されており、 光磁気ピックアップは、前記光源から射出された光ビー
   ムを、前記受光素子群が裁置された平面の法線方向に偏
   向するミラーを更に備えていることを特徴とする、請求
   項1に記載の光磁気ピックアップ。