JP2002269795A - 光ピックアップ及びそれを用いた光学的情報再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光ピックアップにおいて、ダイクロハーフプリ
ズムなどの光学部品に透過率偏光依存性や位相差などが
ある場合において、半導体レーザへの戻り光のＰ偏光成
分を小さくするような光学系を簡単な構成で実現する。
さらにディスク・リタデーションの変動に対しても光検
出器で検出光量の変動を低減するようにする。 【解決手段】半導体レーザから出射された光ビームの偏
光状態を変換する偏光素子と、光ディスクから反射した
光ビームを検出する光検出器と、半導体レーザを含む往
路光学系と光検出器を含む復路光学系を分岐する分岐光
学素子とを備えた光ピックアップにおいて、偏光素子を
半導体レーザと分岐光学素子の間の光路中に配置すると
同時に、半導体レーザから出射された光ビームの偏光方
向と偏光素子の光学軸がなす角度θ、あるいは偏光素子
の光学軸方向の透過偏光とそれに垂直な軸方向の透過偏
光の間の位相差αを所定の値に設定するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は光学的情報記録媒体
（以下、光ディスクと記す）に記録された情報信号を再
生するために用いられる光ピックアップ及びそれを用い
た光学的情報再生装置（以下、光ディスク装置と記す）
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤ−ＲＯＭ
ドライブに代表される光ディスク装置は、非接触、大容
量、高速アクセス、低コストメディアを特徴とする情報
記録再生装置であり、これらの特徴を生かしてディジタ
ルオーディオ信号の記録再生装置として、あるいはコン
ピュータの外部記憶装置として利用されている。これら
光ディスク装置には、光ディスクより情報信号を検出す
るための光ピックアップが搭載されている。

【０００３】光ピックアップにおいては、従来光ディス
クを反射した光ビームが半導体レーザへ戻ることにより
発生するレーザノイズやＩ−Ｌ特性の変動が問題視され
てきた。この問題に対しては、例えば自励発振型の半導
体レーザを用いたり、あるいは特開平１１−２６１１７
１公報に示されているように１／４波長板を半導体レー
ザの偏光方向に対して光学軸を４５°傾けるように配置
する方法が提案されてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、自励発振型の
半導体レーザは一般に戻り光によるレーザノイズには強
いとされるが、非点隔差が大きく高出力化が難しい特性
を持つものであり、ＣＤ−Ｒ／ＲＷなどの記録可能な光
ディスクへの記録用途には適していない。

【０００５】一方、１／４波長板を４５°に配置する方
法は、すなわち光ディスクからの戻り光の偏光方向を半
導体レーザから出射する光ビームの偏光方向と直交させ
て半導体レーザ出射偏光方向成分を低減する方法は、レ
ーザノイズやＩ−Ｌ特性の変動の低減が図れるために非
常に有用である。しかしながら、光学部品自体に透過率
や反射率の偏光依存性や位相差がある場合においては、
戻り光の偏光方向が必ずしも半導体レーザの出射偏光の
方向に対して直交させることができないために、戻り光
の半導体レーザ出射偏光方向成分が十分に低減できない
という問題があった。更に１／４波長板の設置場所によ
っては、光検出器での検出光量が光ディスクの複屈折
（ディスク・リタデーション）により大きく変動してし
まうという問題も生じていた。

【０００６】以上の状況を鑑み本発明が解決すべき課題
は、光ディスクに対して情報の記録あるいは再生を行う
光ピックアップ及びそれを用いた光ディスク装置におい
て、光ピックアップを構成する光学部品に偏光依存性や
位相差がいかなる光学特性を示しても、半導体レーザへ
の戻り光の半導体レーザ出射偏光方向成分を低減するこ
とにある。更に、ディスク・リタデーションに対する光
検出器での検出光量の変動を抑制することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明では、レーザ光源から出射された光ビームが
光学的情報記録媒体に照射され、光学的情報記録媒体で
反射された光ビームを検出することにより情報信号の再
生を行う光ピックアップにおいて、レーザ光源から出射
された光ビームを光学的情報記録媒体に照射する対物レ
ンズと、光学的情報記録媒体から反射した光ビームを検
出する光検出器と、レーザ光源から対物レンズに至る光
路中に配置されレーザ光源から出射された光ビームの偏
光状態を変換する偏光素子とを備え、レーザ光源出射偏
光方向と偏光素子の光学軸がなす角度θ、偏光素子の光
学軸方向の透過偏光とそれに垂直な軸方向の透過偏光と
の間の位相差αにおけるレーザ光源への戻り光のレーザ
光源出射偏光方向成分の光量Ｉ（θ、α）に関して、Ｉ
（θ、α）＜Ｉ（４５°、α）となるように角度θの値
を設定するようにする。

【０００８】また、上記の課題を解決するために本発明
では、レーザ光源から出射された光ビームが光学的情報
記録媒体に照射され、光学的情報記録媒体で反射された
光ビームを検出することにより情報信号の再生を行う光
ピックアップにおいて、レーザ光源から出射された光ビ
ームを光学的情報記録媒体に照射する対物レンズと、光
学的情報記録媒体から反射した光ビームを検出する光検
出器と、レーザ光源から対物レンズに至る光路中に配置
されレーザ光源から出射された光ビームの偏光状態を変
換する偏光素子とを備え、レーザ光源出射偏光方向と偏
光素子の光学軸がなす角度θ、偏光素子の光学軸方向の
透過偏光とそれに垂直な軸方向の透過偏光との間の位相
差αにおけるレーザ光源への戻り光のレーザ光源出射偏
光方向成分の光量Ｉ（θ、α）に関して、Ｉ（θ、α）
＜Ｉ（θ、９０°）となるように位相差αの値を設定す
るようにする。

【０００９】さらに、上記の課題を解決するために本発
明では、レーザ光源から出射された光ビームが光学的情
報記録媒体に照射され、光学的情報記録媒体で反射され
た光ビームを検出することにより情報信号の再生を行う
光ピックアップにおいて、レーザ光源から出射された光
ビームを光学的情報記録媒体に照射する対物レンズと、
光学的情報記録媒体から反射した光ビームを検出する光
検出器と、レーザ光源から対物レンズに至る光路中に配
置されレーザ光源から出射された光ビームの偏光状態を
変換する偏光素子と、レーザ光源から出射された光ビー
ムを反射あるいは透過することによりレーザを含む往路
光学系と光検出器を含む復路光学系を分岐する分岐光学
素子とを備え、偏光素子をレーザ光源から分岐光学素子
に至る光路中に配置するようにする。

【００１０】また、上記課題を解決するために本発明で
は、光学的情報記録媒体から信号を検出する光ピックア
ップと、光ピックアップが検出した検出信号から、フォ
ーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成
するサーボ信号生成回路と、フォーカスエラー信号また
はトラッキングエラー信号から光ピックアップの対物レ
ンズアクチュエータを位置制御するアクチュエータ駆動
回路と、検出信号から光学的情報記録媒体に記録された
情報信号を再生する情報信号再生回路と、光ピックアッ
プのアクセス方向位置制御を行うアクセス制御回路と、
光学的情報記録媒体を回転させるスピンドルモータ駆動
回路とを備えるようにする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態と
しての光ピックアップの構成ならびに動作について図面
を参照しながら説明する。図１において、光ピックアッ
プ１１は、７８５ｎｍ帯波長の半導体レーザ２、波長板
３、回折格子４、ダイクロハーフプリズム５、コリメー
トレンズ６、対物レンズ７、レンズホルダ８、駆動コイ
ル９、光検出器１０、６５５ｎｍ帯波長の半導体レーザ
１２、ダイクロハーフミラー１３から構成されているも
のである。

【００１２】図１（ａ）において、例えば７８５ｎｍの
波長で発振する半導体レーザ２は、紙面に平行な方向の
直線偏光（Ｐ偏光）からなる光ビームを出射している。
波長板３は、７８５ｎｍの波長の１／４（＝９０°）に
相当する位相差αを２つの直交する光学軸間に有する偏
光素子であり、光ビームは波長板３を透過することによ
り後述するように偏光状態を変換され、後述するように
半導体レーザへの戻り光の偏光状態を半導体レーザの出
射偏光状態に対して直交させる作用を持つものである。
波長板３を透過した光ビームは、３ビーム生成用の回折
格子４を経て、ダイクロハーフプリズム５に至る。ダイ
クロハーフプリズム５は２つのプリズムを張合わせた光
学素子であり、図２に示すように７８５ｎｍ波長レーザ
光のＰ偏光成分（ＴＰ）の５０％、Ｓ偏光成分（ＴＳ）
の１０％を透過させ、６５５ｎｍ波長レーザ光のＰ偏光
成分の９５％、Ｓ偏光成分の９０％を透過させるような
特性の反射膜が形成されている。光ビームは、その光軸
に対して４５°の角度をなして配置されているダイクロ
ハーフプリズム５の反射膜において反射した後、コリメ
ートレンズ６によって平行な光ビームに変換され、対物
レンズ７に達する。対物レンズ７はレンズホルダ８に一
体に保持されており、駆動コイル９に通電することによ
り、例えばＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスク１の情報記録
面上に光ビームを合焦し光スポットを形成することが可
能である。光ディスク１を反射した光ビームは、往路光
と同様の光路を逆にたどって対物レンズ７、コリメート
レンズ６を経て、ダイクロハーフプリズム５に到達す
る。光ディスク１からの戻り光の一部はその戻り光の偏
光状態に応じてダイクロハーフプリズム５を透過した
後、ダイクロハーフミラー１３に到達する。ここで、ダ
イクロハーフミラー１３は７８５ｎｍ波長のレーザ光を
約１００％透過し、６５５ｎｍ波長のレーザ光に関して
は約５０％透過させ約５０％を反射させる光学素子であ
る。そのため、ダイクロハーフミラー１３に到達した光
ビームは、ダイクロハーフミラー１３を透過した後に光
検出器１０の所定の位置に集光されるようになってい
る。光ビームはダイクロハーフミラー１３を透過すると
きに収束光中の傾斜した平行平板を透過するため、光ビ
ームに非点収差が与えられることとなり、光検出器１０
の図示しない検出面より、例えば非点収差方式によるフ
ォーカスエラー信号と、３ビーム方式によるトラッキン
グエラー信号を生成し、光ディスク１上の情報が再生可
能である。

【００１３】一方、図１（ｂ）において、例えば６５５
ｎｍの波長で発振する半導体レーザ１２より出射した光
ビームは、光軸に対して約４５°の角度をなして配置さ
れているダイクロハーフミラー１３に至るように構成さ
れている。先述したようにダイクロハーフミラー１３は
６５５ｎｍ波長のレーザ光を約５０％反射する特性を備
えており、かつダイクロハーフプリズム５は６５５ｎｍ
波長のレーザ光を９０％以上透過する特性を備えている
ため、半導体レーザ１２より出射した光ビームはダイク
ロハーフミラー１３により反射しダイクロハーフプリズ
ム５を透過した後、コリメートレンズ６によって平行な
光ビームに変換され、対物レンズ７に達する。対物レン
ズ７は、例えばＤＶＤ−ＲＯＭなどのディスク基板厚
０．６ｍｍの光ディスク１４に対しても、半導体レーザ
１２より出射された光ビームを光ディスク上の情報記録
面に集光可能なレンズであり、光ディスク１４の情報記
録面上に光スポットを形成している。光ディスク１４を
反射した光束は、往路光と同様の光路を逆にたどって対
物レンズ７、コリメートレンズ６、ダイクロハーフプリ
ズム５を経て、ダイクロハーフミラー１３に到達する。
ダイクロハーフミラー１３は、６５５ｎｍ波長のレーザ
光を約５０％透過する光学素子であるため、ダイクロハ
ーフミラー１３に到達した光ビームの一部は、ダイクロ
ハーフミラー１３を透過した後に光検出器１０の所定の
位置に集光されるようになっている。光ビームはダイク
ロハーフミラー１３を透過するときに収束光中の傾斜し
た平行平板を透過するため光ビームに非点収差が与えら
れることとなり、光検出器１０の図示しない検出面よ
り、例えば非点収差方式によるフォーカスエラー信号
と、ディファレンシャル・フェーズ・ディテクション方
式（ＤＰＤ方式）によるトラッキングエラー信号を生成
し、光ディスク１４上の情報が再生可能である。

【００１４】ここで、本発明の第１の実施形態にて示し
た光ピックアップにおいては、ダイクロハーフプリズム
５からコリメートレンズ６を経て対物レンズ７に至る集
光光学系部分を２つの波長の光ビームに対して共通化し
部品数の低減を図っている。このように２波長の光路の
合成あるいは分岐をそれぞれの光ビームの発散光中にて
行う構成は、光ピックアップの小型化に対して有効な構
成である。しかしながら、ダイクロハーフプリズム５
は、図２で示したように６５５ｎｍ帯と７８５帯の２つ
の波長に対して透過率あるいは反射率を最適に設計する
必要のある部品であるが、このような２つの波長に対応
した光学部品では、入射偏光方向によって透過率あるい
は反射率に差が生じやすいのと同時に、透過光及び反射
光自体の位相差が発生しやすいものである。

【００１５】次に、ダイクロハーフプリズム５に透過率
の入射偏光方向依存性や位相差がある場合における波長
板３の配置による光検出器での検出光量と半導体レーザ
への戻り光の関係について説明する。

【００１６】図３は、本発明の第１の実施形態における
半導体レーザ２と波長板３の位置関係を示したものであ
る。半導体レーザ２から出射する直線偏光（Ｐ偏光）の
光ビームに対して、波長板３の光学軸は所定の角度θだ
け傾斜するように配置されている。そのため、波長板３
の位相差αと角度θの値の組合せにより、波長板３を出
射する光ビームの偏光状態は変化する。例えば、α＝９
０°となる１／４波長板の場合、θ＝４５°とすると出
射光ビームの偏光状態は円偏光となり、θ＝０°あるい
は９０°の状態では直線偏光、それ以外の角度では楕円
偏光となる。尚、本発明の第１の実施形態においては、
波長板３を位相差α＝９０°となる１／４波長板とし、
θ＝６０°となるように配置してあるため、波長板３を
透過した光ビームの偏光方向は楕円偏光の状態となって
いる。

【００１７】次に、波長板３の配置角度θと半導体レー
ザ２へのＰ偏光成分の戻り光の関係について、図４、図
５を用いて説明する。図４および図５は、光検出器１０
での検出光量比および半導体レーザ２へのＰ偏光戻り光
量比をディスク・リタデーションをパラメータに計算し
たものである。ここでは、波長板３は位相差α＝９０°
の１／４波長板としてある。ディスク・リタデーション
は光ディスクの半径方向とトラック方向の面内位相差と
して定義し、光検出器１０での検出光量比は光ディスク
１での全反射光量に対する割合、さらにＰ偏光戻り光量
比は半導体レーザ２を出射した光出力（Ｐ偏光）に対し
て半導体レーザ２まで戻る光のＰ偏光成分の割合として
いる。また、以下の計算においては、特に指定しない光
学部品の透過率および反射率は１００％としたモデルで
計算を行っている。図４では（ａ）に示すように波長板
３をダイクロハーフプリズム５と光ディスク１の間に配
置しており、一方、図５では（ａ）に示すように波長板
３を半導体レーザ２とダイクロハーフプリズム５の間に
配置している。各計算においては、波長板３の光学軸の
方向と半導体レーザ２から出射する光ビームの偏光方向
がなす角度θをθ＝４５°としている。さらに、ダイク
ロハーフプリズム５の特性として、Ｐ偏光方向透過率Ｔ
Ｐ＝５０％、Ｓ偏光方向透過率ＴＳ＝１０％、Ｐ偏光方
向とＳ偏光方向の位相差δ＝３０°として計算してい
る。

【００１８】図４（ｂ）、（ｃ）に示した計算結果によ
れば、波長板３をダイクロハーフプリズム５に対して光
ディスク１側に配置した構成、すなわち光検出器１０方
向への光ディスク１からの戻り光が再度波長板３を透過
する構成においては、ディスク・リタデーションの変動
に伴い光検出器１０での検出光量比が増加している。例
えば、ディスク・リタデーション＝０ｎｍの時の検出効
率が１０％であるのに対して、±１００ｎｍでの検出効
率は１６％となり、６０％もの増加を示す。これは、光
ディスク装置側から見た場合許容しがたい値である。ち
なみに、この傾向はダイクロハーフプリズム５の透過率
特性が偏光ビームスプリッタの特性に近くなるほど、す
なわちＰ偏光とＳ偏光の透過率の差が大きくなるほど顕
著になる。半導体レーザ２へのＰ偏光戻り光量比に関し
ては、ディスク・リタデーション＝０ｎｍの条件で戻り
光量＝０％となり、ディスク・リタデーションが増加す
るのに従い、戻り光量比が増加する傾向にある。

【００１９】一方、図５（ｂ）、（ｃ）に示した計算結
果によれば、波長板３をダイクロハーフプリズム５に対
して半導体レーザ２側に配置した構成、すなわち光検出
器１０への光ディスク１からの戻り光が波長板３を透過
しない構成においては、ディスク・リタデーションの変
動による光検出器１０の検出光量比の変動は発生しな
い。それに対して半導体レーザ２へのＰ偏光戻り光量比
は図４（ｃ）と比較して、ディスク・リタデーション＝
０ｎｍの条件で戻り光量比＝１６％と大きく、ディスク
・リタデーションの値によってはさらに戻り光量比が増
加する場合がある。そのため、図５（ａ）に示したよう
な波長板３の配置の光学系構成ではレーザノイズが発生
しやすい光学系構成である。尚、Ｐ偏光戻り光量比の変
動は、ダイクロハーフプリズム５の透過率の偏光依存性
および位相差に起因するものである。

【００２０】ここで、本発明による第１の実施形態にお
いては、図１に示したように波長板３を半導体レーザ２
とダイクロハーフプリズム５の間に配置すると同時に、
図３に示したように波長板３の光学軸の角度θを所定の
角度に回転し、出射する光ビームの偏光状態を楕円偏光
としている光学系構成である。このような光学系配置に
おける光検出器１０での検出光量比および半導体レーザ
２へのＰ偏光戻り光量比の関係を以下説明する。

【００２１】図６（ａ）において、波長板３は位相差α
＝９０°である１／４波長板であり、半導体レーザ２と
ダイクロハーフプリズム５の間に配置されている。ダイ
クロハーフプリズム５の特性は、Ｐ偏光成分透過率ＴＰ
＝５０％、Ｓ偏光成分透過率ＴＳ＝１０％、Ｐ偏光方向
とＳ偏光方向の位相差＝３０°である。図６（ｂ）は、
半導体レーザ２へのＰ偏光戻り光量比について、波長板
３の光学軸の角度θをパラメータとして計算したもので
ある。また、以下の計算においては、特に指定しない光
学部品の透過率および反射率は１００％としたモデルで
計算を行っている点は、図４及び図５での計算と同様で
ある。図６（ｂ）の計算結果によると、波長板３の取付
け角度θの値によりＰ偏光戻り光量比が変動し、θ＝６
０°付近で最小値となっている。すなわち、ダイクロハ
ーフプリズム５が上記のような特性を持つ場合において
は、θ＝４５°での戻り光量よりも大幅に戻り光量を小
さくすることができる取付け角度θが存在する。例えば
図６（ｂ）の場合、θ＝５２°〜７２°の範囲では、θ
＝４５°でのＰ偏光戻り光量の約半分の値にすることが
可能である。

【００２２】図７は、図６（ａ）の光学系構成におい
て、波長板３の取付け角度θを６０°に設定した場合に
おける光検出器１０での検出光量比および半導体レーザ
２へのＰ偏光戻り光量比をディスク・リタデーションを
パラメータに計算したものである。図７（ａ）によれ
ば、ディスク・リタデーションの変動による光検出器１
０の検出光量比の変動が発生しないことがわかる。一
方、図７（ｂ）によれば、ディスク・リタデーション＝
０ｎｍの条件で戻り光量比≒０％となるように取付け角
度θをθ＝６０°に設定していることにより、ディスク
・リタデーションの発生に伴う戻り光量比の増加は、図
４（ｂ）と比較してディスク・リタデーション＝±１０
０ｎｍの範囲内で大幅に低減することができている。

【００２３】以上の結果より、本発明による第１の実施
形態のように、波長板３を半導体レーザ２とダイクロハ
ーフプリズム５の間に配置し、かつ波長板３の取付け角
度θを所定の角度に設定することにより、ディスク・リ
タデーションの変動に対して光検出器での検出光量に変
動が発生せず、かつ半導体レーザ２へのＰ偏光戻り光量
を波長板３の取付け角度θ＝４５°と比較して低減した
光ピックアップが実現可能である。尚、半導体レーザへ
のＰ偏光戻り光量比が小さくなる波長板３の取付け角度
θは、ダイクロハーフプリズム５や他の部品の光学特性
により変化するものであり、本発明の第１の実施形態に
おいて示したθ＝６０°は、一例であることは言うまで
もない。

【００２４】次に本発明の第２の実施形態について図８
から図１０を用いて説明する。図８は、図６（ａ）の光
学系構成において、波長板３の位相差α＝９０°（１／
４波長板）、ダイクロハーフプリズム５の光学特性をＴ
Ｐ＝７０％、ＴＳ＝１０％、位相差δ＝１６５°とした
場合における波長板３の取付け角度θとＰ偏光戻り光量
比の関係を計算したものである。計算結果によれば、波
長板３の取付け角度θにより、Ｐ偏光戻り光量比が変動
するが、最小値を示すθ＝２４°付近においても戻り光
量比を０％とすることができていない。すなわち、ダイ
クロハーフプリズム５の光学特性によっては、Ｐ偏光戻
り光量比≒０％とすることが可能な１／４波長板の取付
け角度θが存在しないことを示している。

【００２５】本発明の第２の実施形態による光ピックア
ップにおいては、図１及び図３にて説明した波長板３の
位相差αをα≠９０°となる所定の値とするようにして
いる。ここで、図９は、図８で説明したダイクロハーフ
プリズム５の光学特性に対して、波長板３の位相差αを
５８°に設定した場合における波長板３の取付け角度θ
とＰ偏光戻り光量比の関係を計算したものである。図９
によれば、波長板３の位相差α＝３３°付近でＰ偏光戻
り光量比がほぼ０％となっている。すなわち、本発明の
第２の実施形態のように波長板３の位相差αと取付け角
度θを最適な値に設定することにより、例えば図８に示
したようなダイクロハーフプリズム５の光学特性に対し
てもＰ偏光戻り光量比の低減が可能である。図１０は、
波長板３の取付け角度θ＝３３°、位相差α＝５８°に
設定した場合における光検出器１０での検出光量比およ
び半導体レーザ２へのＰ偏光戻り光量比をディスク・リ
タデーションをパラメータに計算したものである。図１
０（ａ）によれば、ディスク・リタデーションの変動に
よる光検出器１０の検出光量比の変動が発生しないこと
がわかる。一方、図１０（ｂ）によれば、ディスク・リ
タデーション＝０ｎｍの条件で戻り光量比≒０％であ
り、ディスク・リタデーションの変動に対するＰ偏光戻
り光量比の値もディスク・リタデーション＝±１００ｎ
ｍの範囲内で十分低減できている。

【００２６】次に本発明の第３の実施形態について図１
１を用いて説明する。本発明の第１および第２の実施形
態と同じ部品には、同一番号を付し説明を省略する。本
発明による第３の実施形態が第１および第２の実施形態
と異なる点は、光ピックアップ１１が１つの半導体レー
ザ２を有する構成となっている点である。そのため、図
１におけるダイクロハーフプリズム５の代わりに、ハー
フミラー１５が用いられている。このような光学系構成
においても、ハーフミラー１５に透過率の偏光依存性や
位相差が存在する場合があるが、第１及び第２の実施形
態にて説明したように、波長板３の取付け角度θあるい
は位相差αを所定の値に設定することにより、Ｐ偏光戻
り光量比を十分小さくすることが可能である。

【００２７】次に本発明の第４の実施形態について図１
２を用いて説明する。本発明の第１および第２の実施形
態と同じ部品には、同一番号を付し説明を省略する。第
１および第２の実施形態と異なる点は、半導体レーザ２
及び半導体レーザ１２から出射された光を合成あるいは
分岐する光分岐素子を複合ダイクロハーフプリズム１６
とし、非点収差発生用にシリンドリカルレンズ１７を複
合ダイクロハーフプリズム１６と光検出器１０の間に配
置しているところである。ここで、複合ダイクロハーフ
プリズム１６は、２つの互いに平行な膜面からなる透過
面あるいは反射面をプリズム内に持ち、２つの膜面にダ
イクロハーフ特性を持たせたものである。このような光
学系の構成とすることにより、第１および第２の実施形
態において別体で構成されていたダイクロハーフプリズ
ム５とダイクロハーフミラー１３の機能の一体化と部品
自体の取り付け精度の向上を図ったものである。このよ
うな光学系の構成においても、複合ダイクロハーフプリ
ズム１６に透過率の偏光依存性や位相差が存在する場合
があるが、第１及び第２の実施形態にて説明したよう
に、波長板３の取付け角度θあるいは位相差αを所定の
値に設定することにより、Ｐ偏光戻り光量比を十分小さ
くすることが可能である。

【００２８】次に本発明の第５の実施形態について説明
する。図１３に本発明の光ピックアップを搭載した光デ
ィスク装置の概略ブロック図を示す。光ピックアップ１
１で検出された各種検出信号は、信号処理回路内のサー
ボ信号生成回路５４及び情報信号再生回路５５に送られ
る。サーボ信号生成回路５４では、これら検出信号から
各光ディスクに適したフォーカスエラー信号やトラッキ
ングエラー信号が生成され、これをもとにアクチュエー
タ駆動回路５３を経て光ピックアップ１１内の対物レン
ズアクチュエータを駆動し、対物レンズの位置制御を行
う。また、情報信号再生回路５５では前記検出信号から
光ディスク１に記録された情報信号が再生される。尚、
前記サーボ信号生成回路５４及び情報信号再生回路５５
で得られた信号の一部はコントロール回路５０に送られ
る。コントロール回路５０は、これら各種信号をを用い
てそのとき再生しようとしている光ディスク１の種類を
判別し、判別結果に応じてＤＶＤ用レーザ点灯回路５７
もしくはＣＤ用レーザ点灯回路５６のいずれかを駆動さ
せ、さらにこれまで述べてきたように各光ディスクの種
類に応じたサーボ信号検出方式を選択するようにサーボ
信号生成回路５４の回路構成を切り替える機能を有す
る。尚、このコントロール回路５０にはアクセス制御回
路５２とスピンドルモータ駆動回路５１が接続されてお
り、それぞれ光ピックアップ１１のアクセス方向位置制
御や光ディスク１のスピンドルモータ５８の回転制御が
行われる。

【００２９】以上説明したように本発明の実施形態にお
いては、透過率の偏光依存性や位相差のある部品として
ダイクロハーフプリズム５やハーフミラー１５、あるい
は複合ダイクロハーフプリズム１６を用いた説明を行っ
たが、本発明は光ピックアップの光学部品に透過率の偏
光特性依存性や位相差がある場合であれば適用できるこ
とは言うまでもない。また、波長板３自体を波長板シー
トとし、直接半導体レーザの光ビーム出射面に取付ける
ような構成にしても同様な効果を得ることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば半導
体レーザから出射された光ビームの偏光状態を変換する
偏光素子を光ピックアップに備え、偏光素子の光学軸と
半導体レーザから出射する光ビームの偏光方向とがなす
角度θあるいは偏光素子の位相差αを所定の値に設定す
ることにより、例えばダイクロハーフプリズムから構成
された分岐光学素子の偏光依存性や位相差などに関係な
く、半導体レーザへの戻り光のＰ偏光成分を小さくして
レーザノイズの発生を低減した光ピックアップを実現で
きる。さらに、ディスク・リタデーションの変動に対し
て、光検出器での検出光量の変動が小さくなるような光
ピックアップも実現可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における光ピックアッ
プの構成図である。

【図２】本発明の第１の実施形態におけるダイクロハー
フプリズムの特性図である。

【図３】本発明の第１の実施形態における半導体レーザ
の出射光偏光方向と波長板のなす角度を示した図であ
る。

【図４】波長板をダイクロハーフプリズムとディスクの
間に配置した場合におけるディスク・リタデーションに
対する光検出器での検出効率とＰ偏光戻り光量比の計算
結果である。

【図５】波長板を半導体レーザとダイクロハーフプリズ
ムの間に配置した場合におけるディスク・リタデーショ
ンに対する光検出器での検出効率とＰ偏光戻り光量比の
計算結果である。

【図６】本発明の第１の実施形態における波長板の取付
け角度θとＰ偏光戻り光量比の計算結果である。

【図７】本発明の第１の実施形態におけるディスク・リ
タデーションに対する光検出器での検出効率とＰ偏光戻
り光量比の計算結果である。

【図８】従来の光ピックアップ構成における波長板取付
け角度θとＰ偏光戻り光量比の関係の計算結果である。

【図９】本発明の第２の実施形態における波長板取付け
角度θとＰ偏光戻り光量比の関係の計算結果である。

【図１０】本発明の第２の実施形態におけるディスク・
リタデーションに対する光検出器での検出効率とＰ偏光
戻り光量比の計算結果である。

【図１１】本発明の第３の実施形態における光ピックア
ップの構成図である。

【図１２】本発明の第４の実施形態における光ピックア
ップの構成図である。

【図１３】本発明の第５の実施形態における光ディスク
装置の構成図である。

【符号の説明】

１、１４……光ディスク、２、１２……半導体レーザ、
３……波長板、４……回折格子、５……ダイクロハーフ
プリズム、６……コリメートレンズ、７……対物レン
ズ、８……アクチュエータ、９……駆動コイル、１０…
…光検出器、１１……光ピックアップ、１３……ダイク
ロハーフミラー、１５……ハーフミラー、１６……複合
ダイクロハーフプリズム、１７……シリンドリカルレン
ズ、５０……コントロール回路、５１……スピンドルモ
ータ駆動回路、５２……アクセス制御回路、５３……ア
クチュエータ駆動回路、５４……サーボ信号生成回路、
５５……情報信号再生回路、５６……ＣＤ用レーザ点灯
回路、５７……ＤＶＤ用レーザ点灯回路、５８……スピ
ンドルモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 邦一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディア開発本 部内 (72)発明者 佐々木 徹 岩手県水沢市真城字北野１番地 株式会社 日立メディアエレクトロニクス内 (72)発明者 松田 裕 岩手県水沢市真城字北野１番地 株式会社 日立メディアエレクトロニクス内 Ｆターム(参考） 5D119 AA12 AA19 EC13 EC35 JA31 LB05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーザ光源から出射された光ビームが光学
   的情報記録媒体に照射され、前記光学的情報記録媒体で
   反射された光ビームを検出することにより情報信号の再
   生を行う光ピックアップにおいて、 前記レーザ光源から出射された光ビームを前記光学的情
   報記録媒体に照射する対物レンズと、 前記光学的情報記録媒体から反射した光ビームを検出す
   る光検出器と、 前記レーザ光源から前記対物レンズに至る光路中に配置
   され前記レーザ光源から出射された光ビームの偏光状態
   を変換する偏光素子とを備え、 前記レーザ光源出射偏光方向と前記偏光素子の光学軸が
   なす角度θ、前記偏光素子の光学軸方向の透過偏光とそ
   れに垂直な軸方向の透過偏光との間の位相差αにおける
   レーザ光源への戻り光のレーザ光源出射偏光方向成分の
   光量Ｉ（θ、α）に関して、 Ｉ（θ、α）＜Ｉ（４５°、α） となるように角度θの値を設定したことを特徴とする光
   ピックアップ。
2. 【請求項２】レーザ光源から出射された光ビームが光学
   的情報記録媒体に照射され、前記光学的情報記録媒体で
   反射された光ビームを検出することにより情報信号の再
   生を行う光ピックアップにおいて、 前記レーザ光源から出射された光ビームを前記光学的情
   報記録媒体に照射する対物レンズと、 前記光学的情報記録媒体から反射した光ビームを検出す
   る光検出器と、 前記レーザ光源から前記対物レンズに至る光路中に配置
   され前記レーザ光源から出射された光ビームの偏光状態
   を変換する偏光素子とを備え、 前記レーザ光源出射偏光方向と前記偏光素子の光学軸が
   なす角度θ、前記偏光素子の光学軸方向の透過偏光とそ
   れに垂直な軸方向の透過偏光との間の位相差αにおける
   レーザ光源への戻り光のレーザ光源出射偏光方向成分の
   光量Ｉ（θ、α）に関して、 Ｉ（θ、α）＜Ｉ（θ、９０°） となるように位相差αの値を設定したことを特徴とする
   光ピックアップ。
3. 【請求項３】レーザ光源から出射された光ビームが光学
   的情報記録媒体に照射され、前記光学的情報記録媒体で
   反射された光ビームを検出することにより情報信号の再
   生を行う光ピックアップにおいて、 前記レーザ光源から出射された光ビームを前記光学的情
   報記録媒体に照射する対物レンズと、 前記光学的情報記録媒体から反射した光ビームを検出す
   る光検出器と、 前記レーザ光源から前記対物レンズに至る光路中に配置
   され前記レーザ光源から出射された光ビームの偏光状態
   を変換する偏光素子と、 前記レーザ光源から出射された光ビームを反射あるいは
   透過することにより前記レーザを含む往路光学系と前記
   光検出器を含む復路光学系を分岐する分岐光学素子とを
   備え、 前記偏光素子を前記レーザ光源から前記分岐光学素子に
   至る光路中に配置したことを特徴とする請求項１、また
   は請求項２に記載の光ピックアップ。
4. 【請求項４】前記光学的情報記録媒体から信号を検出す
   る請求項１に記載の光ピックアップと、 前記光ピックアップが検出した前記検出信号から、フォ
   ーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成
   するサーボ信号生成回路と、 前記フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信
   号から光ピックアップの対物レンズアクチュエータを位
   置制御するアクチュエータ駆動回路と、 前記検出信号から光学的情報記録媒体に記録された情報
   信号を再生する情報信号再生回路と、 前記光ピックアップのアクセス方向位置制御を行うアク
   セス制御回路と、 前記光学的情報記録媒体を回転させるスピンドルモータ
   駆動回路と、 を備えることを特徴とする光学的情報再生装置。
5. 【請求項５】前記光学的情報記録媒体から信号を検出す
   る請求項２に記載の光ピックアップと、 前記光ピックアップが検出した前記検出信号から、フォ
   ーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成
   するサーボ信号生成回路と、 前記フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信
   号から光ピックアップの対物レンズアクチュエータを位
   置制御するアクチュエータ駆動回路と、 前記検出信号から光学的情報記録媒体に記録された情報
   信号を再生する情報信号再生回路と、 前記光ピックアップのアクセス方向位置制御を行うアク
   セス制御回路と、 前記光学的情報記録媒体を回転させるスピンドルモータ
   駆動回路と、 を備えることを特徴とする光学的情報再生装置。
6. 【請求項６】前記光学的情報記録媒体から信号を検出す
   る請求項３に記載の光ピックアップと、 前記光ピックアップが検出した前記検出信号から、フォ
   ーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号を生成
   するサーボ信号生成回路と、 前記フォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信
   号から光ピックアップの対物レンズアクチュエータを位
   置制御するアクチュエータ駆動回路と、 前記検出信号から光学的情報記録媒体に記録された情報
   信号を再生する情報信号再生回路と、 前記光ピックアップのアクセス方向位置制御を行うアク
   セス制御回路と、 前記光学的情報記録媒体を回転させるスピンドルモータ
   駆動回路と、 を備えることを特徴とする光学的情報再生装置。