JP2003016683A - 光ピックアップ装置及び積層光学素子の作成方法及び光ディスクドライブ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置及び積層光学素子の作成方法及び光ディスクドライブ装置Info
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- JP2003016683A JP2003016683A JP2001199427A JP2001199427A JP2003016683A JP 2003016683 A JP2003016683 A JP 2003016683A JP 2001199427 A JP2001199427 A JP 2001199427A JP 2001199427 A JP2001199427 A JP 2001199427A JP 2003016683 A JP2003016683 A JP 2003016683A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】装置全体を小型化及び薄型化することができる
構成の光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】本発明の光ピックアップ装置は、光情報記
録媒体10からの反射光を光源1からの出射方向とは異
なる所定の方向に分離する光路分離素子5と、光路分離
素子によって分離された光束の一部を遮光あるいは異な
る方向へ導くナイフエッジ素子3と、光源1、受光素子
7,8、光路分離素子5、ナイフエッジ素子3の各光学
素子の何れかまたは全ての素子間の光路長を所定の長さ
にするための光路長調整部材2,4とを備え、光路長調
整部材と各光学素子の何れかまたは全てが略平行基板形
状をしており、且つこれらの部材が光情報記録媒体への
入射光束の光軸方向に沿って積み重ねられた構成の略平
行基板形状の積層光学素子9を用いたことを特徴とする
ので、非常に簡便に且つ低コストで小型・薄型なナイフ
エッジ法を用いた光ピックアップ装置を実現することが
できる。
構成の光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】本発明の光ピックアップ装置は、光情報記
録媒体10からの反射光を光源1からの出射方向とは異
なる所定の方向に分離する光路分離素子5と、光路分離
素子によって分離された光束の一部を遮光あるいは異な
る方向へ導くナイフエッジ素子3と、光源1、受光素子
7,8、光路分離素子5、ナイフエッジ素子3の各光学
素子の何れかまたは全ての素子間の光路長を所定の長さ
にするための光路長調整部材2,4とを備え、光路長調
整部材と各光学素子の何れかまたは全てが略平行基板形
状をしており、且つこれらの部材が光情報記録媒体への
入射光束の光軸方向に沿って積み重ねられた構成の略平
行基板形状の積層光学素子9を用いたことを特徴とする
ので、非常に簡便に且つ低コストで小型・薄型なナイフ
エッジ法を用いた光ピックアップ装置を実現することが
できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ナイフエッジ法に
よるフォーカスエラー検出を行う光ピックアップ装置、
及びその光ピックアップ装置に用いられる積層光学素子
の作成方法、及び上記光ピックアップ装置を備えた光デ
ィスクドライブ装置に関する。
よるフォーカスエラー検出を行う光ピックアップ装置、
及びその光ピックアップ装置に用いられる積層光学素子
の作成方法、及び上記光ピックアップ装置を備えた光デ
ィスクドライブ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光源からの光束を集光素子で光情報記録
媒体上に集光し、光情報記録媒体からの反射光を受光素
子で受光し情報を記録または再生する光ピックアップ装
置が知られており、コンパクト・ディスク(CD)系の
光ディスクドライブ装置や、デジタル・バーサタイル・
ディスク(DVD)系の光ディスクドライブ装置等の光
学ヘッドとして用いられている。また、CD系、DVD
系などの光ディスクドライブ装置に搭載される光ピック
アップ装置のフォーカスエラー検出方法としては、ナイ
フエッジ法や、フーコー法を用いたものがある。
媒体上に集光し、光情報記録媒体からの反射光を受光素
子で受光し情報を記録または再生する光ピックアップ装
置が知られており、コンパクト・ディスク(CD)系の
光ディスクドライブ装置や、デジタル・バーサタイル・
ディスク(DVD)系の光ディスクドライブ装置等の光
学ヘッドとして用いられている。また、CD系、DVD
系などの光ディスクドライブ装置に搭載される光ピック
アップ装置のフォーカスエラー検出方法としては、ナイ
フエッジ法や、フーコー法を用いたものがある。
【0003】ここで、ナイフエッジを用いた従来例とし
ては、例えば特公平07−101518号公報記載の
「光ヘッド装置」が知られており、この光ヘッド装置は
図26に示すように、半導体レーザ101からの放射ビ
ーム102を結像レンズ118で収束ビーム14にして
ディスク面113に集光し、ディスク面113からの反
射光を回折格子117で2方向に回折し、その2方向に
回折された分割光ビーム115,116をナイフエッジ
119,120を介して一部を遮光して2つの2分割光
検出器121,122に集光し、2分割光検出器12
1,122の光検出器109,110,111,112
で検出する構成である。
ては、例えば特公平07−101518号公報記載の
「光ヘッド装置」が知られており、この光ヘッド装置は
図26に示すように、半導体レーザ101からの放射ビ
ーム102を結像レンズ118で収束ビーム14にして
ディスク面113に集光し、ディスク面113からの反
射光を回折格子117で2方向に回折し、その2方向に
回折された分割光ビーム115,116をナイフエッジ
119,120を介して一部を遮光して2つの2分割光
検出器121,122に集光し、2分割光検出器12
1,122の光検出器109,110,111,112
で検出する構成である。
【0004】フーコー法を用いた従来例としては、例え
ば特開平07−73479号公報記載の「光学的情報記
録再生装置」が知られており、この光学的情報記録再生
装置では、図27に示すような形状(くさび形形状)の
複合プリズム215と四分割光検出器216を用いて、
フーコー法によるフォーカスエラーの検出を行ってい
る。また、特開平08−124205号公報記載の「光
ピックアップ装置」や、特開平11−185285号公
報記載の「光ピックアップ及び光ディスク装置」のよう
に、くさび形形状のプリズムの代わりにホログラム素子
を用いたものが知られており、例えば図28に示すよう
に、この光ピックアップ装置301は、発光素子30
2、ホログラム素子303、対物レンズ304及び光検
出器305を含む構成であり、ホログラム素子303の
発光素子302側の第一面には回折格子303aが形成
され、光ディスクD側の第二面にはホログラム303b
が形成されている。
ば特開平07−73479号公報記載の「光学的情報記
録再生装置」が知られており、この光学的情報記録再生
装置では、図27に示すような形状(くさび形形状)の
複合プリズム215と四分割光検出器216を用いて、
フーコー法によるフォーカスエラーの検出を行ってい
る。また、特開平08−124205号公報記載の「光
ピックアップ装置」や、特開平11−185285号公
報記載の「光ピックアップ及び光ディスク装置」のよう
に、くさび形形状のプリズムの代わりにホログラム素子
を用いたものが知られており、例えば図28に示すよう
に、この光ピックアップ装置301は、発光素子30
2、ホログラム素子303、対物レンズ304及び光検
出器305を含む構成であり、ホログラム素子303の
発光素子302側の第一面には回折格子303aが形成
され、光ディスクD側の第二面にはホログラム303b
が形成されている。
【0005】一方、光ピックアップ装置を小型・薄型に
するために、特開平11−328717号公報記載の
「光ヘッドおよびそれを用いた光学的情報記録再生装
置」のように、基板状の各光学素子を積層形成し光ヘッ
ド(光ピックアップ装置)の小型・薄型化を図ったもの
が知られている。図29はその一例を示す光ヘッド40
0の構成断面図であり、図中の符号401は半導体レー
ザ光源、402は透明基板、403は光検出素子、40
4は第1透明層、405は回折格子(光束分離素子)、
406は第2透明層、407は位相差発生素子、408
は第3透明層、409は集光素子(グレーティングレン
ズ)、410は第4透明層、411は耐摺動保護層、4
12は集光スポット、413は情報記録媒体である。
するために、特開平11−328717号公報記載の
「光ヘッドおよびそれを用いた光学的情報記録再生装
置」のように、基板状の各光学素子を積層形成し光ヘッ
ド(光ピックアップ装置)の小型・薄型化を図ったもの
が知られている。図29はその一例を示す光ヘッド40
0の構成断面図であり、図中の符号401は半導体レー
ザ光源、402は透明基板、403は光検出素子、40
4は第1透明層、405は回折格子(光束分離素子)、
406は第2透明層、407は位相差発生素子、408
は第3透明層、409は集光素子(グレーティングレン
ズ)、410は第4透明層、411は耐摺動保護層、4
12は集光スポット、413は情報記録媒体である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術で用い
られているナイフエッジ法、フーコー法は、その他の光
ピックアップ装置に多く使われている非点収差法に比較
し、光情報記録媒体上の集光スポットが案内溝を横切る
ときの、フォーカスエラー信号の乱れが少ない、比較的
受光素子の調整がしやすい、という利点をもっている。
しかしながら、図26に示すような構成の特公平07−
101518号公報記載の従来例では、薄型へのアプロ
ーチは特に行っていない。また、個々の光学素子を高精
度に配置するための別の固定部材が必要であり、固定部
材のコスト、調整配置のための組み立てコストが多くか
かる。
られているナイフエッジ法、フーコー法は、その他の光
ピックアップ装置に多く使われている非点収差法に比較
し、光情報記録媒体上の集光スポットが案内溝を横切る
ときの、フォーカスエラー信号の乱れが少ない、比較的
受光素子の調整がしやすい、という利点をもっている。
しかしながら、図26に示すような構成の特公平07−
101518号公報記載の従来例では、薄型へのアプロ
ーチは特に行っていない。また、個々の光学素子を高精
度に配置するための別の固定部材が必要であり、固定部
材のコスト、調整配置のための組み立てコストが多くか
かる。
【0007】また、図28に示すような構成の特開平0
8−124205号公報、特開平11−185285号
公報記載の従来例においても、光学素子と、光源、光検
出器とは離れた構成であり、それらを固定するための部
材が別途必要であるため、前述と同様に低コスト化は困
難な構成である。また、ホログラム素子に第1の回折格
子、第2の回折格子(ホログラム)、光路分岐部などの
複数の機能を持たせているため、各素子を高精度に作成
しなければならず、ホログラム素子の製造が困難かつ歩
留まりの低下に伴う高コスト化が予測される。
8−124205号公報、特開平11−185285号
公報記載の従来例においても、光学素子と、光源、光検
出器とは離れた構成であり、それらを固定するための部
材が別途必要であるため、前述と同様に低コスト化は困
難な構成である。また、ホログラム素子に第1の回折格
子、第2の回折格子(ホログラム)、光路分岐部などの
複数の機能を持たせているため、各素子を高精度に作成
しなければならず、ホログラム素子の製造が困難かつ歩
留まりの低下に伴う高コスト化が予測される。
【0008】さらに図29に示すような構成の特開平1
1−328717号公報記載の従来例では、光源である
半導体レーザが透明基板上に対して垂直に形成された半
導体結晶側面に活性層を設けた光導波路構造に対して垂
直共振器を形成した半導体レーザという、特殊な光源を
使用した構成になっており、実用化が困難、または非常
に高コストであることが予測される。また、コリメート
レンズを用いた無限系の構成は考慮されておらず有限系
のみの構成であるため、フォーカシングによる集光素子
の光軸方向の移動による集光スポットの劣化が予測され
る。また、ビーム整形素子を用いた構成も考慮されてい
ないため、光利用効率が悪く、光ピックアップ装置の高
速記録・再生化においても困難な構成であると考えられ
る。
1−328717号公報記載の従来例では、光源である
半導体レーザが透明基板上に対して垂直に形成された半
導体結晶側面に活性層を設けた光導波路構造に対して垂
直共振器を形成した半導体レーザという、特殊な光源を
使用した構成になっており、実用化が困難、または非常
に高コストであることが予測される。また、コリメート
レンズを用いた無限系の構成は考慮されておらず有限系
のみの構成であるため、フォーカシングによる集光素子
の光軸方向の移動による集光スポットの劣化が予測され
る。また、ビーム整形素子を用いた構成も考慮されてい
ないため、光利用効率が悪く、光ピックアップ装置の高
速記録・再生化においても困難な構成であると考えられ
る。
【0009】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、ナイフエッジ法またはフーコー法
によるフォーカスエラー検出を行う光ピックアップ装置
において、光学素子を平行基板形状の光学素子の積み重
ね構造とすることでその作製を容易にすると共に、装置
全体を小型化及び薄型化することができる構成の光ピッ
クアップ装置を提供することを目的とする。また、本発
明はその光ピックアップ装置に用いられる積層光学素子
の作成方法を提供することを目的とする。さらに本発明
は、上記光ピックアップ装置を備え、装置全体を小型化
及び薄型化することができる構成の光ディスクドライブ
装置を提供することを目的とする。
なされたものであり、ナイフエッジ法またはフーコー法
によるフォーカスエラー検出を行う光ピックアップ装置
において、光学素子を平行基板形状の光学素子の積み重
ね構造とすることでその作製を容易にすると共に、装置
全体を小型化及び薄型化することができる構成の光ピッ
クアップ装置を提供することを目的とする。また、本発
明はその光ピックアップ装置に用いられる積層光学素子
の作成方法を提供することを目的とする。さらに本発明
は、上記光ピックアップ装置を備え、装置全体を小型化
及び薄型化することができる構成の光ディスクドライブ
装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、請求項1に係る発明は、光源からの光束
を集光素子で光情報記録媒体上に集光し、光情報記録媒
体からの反射光を受光素子で受光し情報を記録または再
生する光ピックアップ装置において、前記光情報記録媒
体からの反射光を光源からの出射方向とは異なる所定の
方向に分離する光路分離素子と、該光路分離素子によっ
て分離された反射光束の一部を遮光あるいは異なる方向
へ導くナイフエッジ素子と、前記光源、受光素子、光路
分離素子、ナイフエッジ素子の各光学素子の何れかまた
は全ての素子間の光路長を所定の長さにするための光路
長調整部材とを備え、前記光路長調整部材と各光学素子
の何れかまたは全てが略平行基板形状をしており、且つ
これらの部材が光情報記録媒体への入射光束の光軸方向
に沿って積み重ねられた構成の略平行基板形状の積層光
学素子を用いたことを特徴とするものである。すなわ
ち、本発明は、従来の光ピックアップ装置に多く使われ
ている非点収差法に比較し、光情報記録媒体上の集光ス
ポットが案内溝を横切るときの、フォーカスエラー信号
の乱れが少ない、比較的受光素子の調整がしやすいとい
う利点をもっているナイフエッジ法もしくはフーコー法
を用いつつ、光ピックアップ装置を構成する光源、受光
素子、光路分離素子、ナイフエッジ素子などの各光学素
子の何れかまたは全てと、各光学素子間の光路長を所定
の長さにするための光路長調整部材が略平行基板形状を
しており、平行基板形状の各光学素子と光路長調整部材
を光源から出射された光束の光軸に対し垂直に積み重ね
た積層光学素子とすることにより、光学素子の保持部材
を不要としながらも各光学素子を高精度に配置でき、光
ピックアップ装置全体を低コストで小型化及び薄型化す
ることができる。
の手段として、請求項1に係る発明は、光源からの光束
を集光素子で光情報記録媒体上に集光し、光情報記録媒
体からの反射光を受光素子で受光し情報を記録または再
生する光ピックアップ装置において、前記光情報記録媒
体からの反射光を光源からの出射方向とは異なる所定の
方向に分離する光路分離素子と、該光路分離素子によっ
て分離された反射光束の一部を遮光あるいは異なる方向
へ導くナイフエッジ素子と、前記光源、受光素子、光路
分離素子、ナイフエッジ素子の各光学素子の何れかまた
は全ての素子間の光路長を所定の長さにするための光路
長調整部材とを備え、前記光路長調整部材と各光学素子
の何れかまたは全てが略平行基板形状をしており、且つ
これらの部材が光情報記録媒体への入射光束の光軸方向
に沿って積み重ねられた構成の略平行基板形状の積層光
学素子を用いたことを特徴とするものである。すなわ
ち、本発明は、従来の光ピックアップ装置に多く使われ
ている非点収差法に比較し、光情報記録媒体上の集光ス
ポットが案内溝を横切るときの、フォーカスエラー信号
の乱れが少ない、比較的受光素子の調整がしやすいとい
う利点をもっているナイフエッジ法もしくはフーコー法
を用いつつ、光ピックアップ装置を構成する光源、受光
素子、光路分離素子、ナイフエッジ素子などの各光学素
子の何れかまたは全てと、各光学素子間の光路長を所定
の長さにするための光路長調整部材が略平行基板形状を
しており、平行基板形状の各光学素子と光路長調整部材
を光源から出射された光束の光軸に対し垂直に積み重ね
た積層光学素子とすることにより、光学素子の保持部材
を不要としながらも各光学素子を高精度に配置でき、光
ピックアップ装置全体を低コストで小型化及び薄型化す
ることができる。
【0011】次に請求項2に係る発明は、請求項1記載
の光ピックアップ装置において、前記ナイフエッジ素子
が、前記光路分離素子によって分離された反射光の一部
を遮光する遮光膜である積層光学素子を用いたことを特
徴とするものである。また、請求項3に係る発明は、請
求項1記載の光ピックアップ装置において、前記ナイフ
エッジ素子が、その平行基板面の一部に少なくとも1つ
の谷線部のある凹部もしくは稜線部のある凸部を持つ平
行基板である積層光学素子を用いたことを特徴とするも
のである。
の光ピックアップ装置において、前記ナイフエッジ素子
が、前記光路分離素子によって分離された反射光の一部
を遮光する遮光膜である積層光学素子を用いたことを特
徴とするものである。また、請求項3に係る発明は、請
求項1記載の光ピックアップ装置において、前記ナイフ
エッジ素子が、その平行基板面の一部に少なくとも1つ
の谷線部のある凹部もしくは稜線部のある凸部を持つ平
行基板である積層光学素子を用いたことを特徴とするも
のである。
【0012】請求項4に係る発明は、請求項1,2また
は3記載の光ピックアップ装置において、前記光路分離
素子がホログラム素子である積層光学素子を用いたこと
を特徴とするものである。また、請求項5に係る発明
は、請求項4記載の光ピックアップ装置において、前記
光路分離素子であるホログラム素子の領域が、光情報記
録媒体からの反射光の略光軸付近で複数の領域に分割さ
れており、その分割された領域で回折された回折反射光
のうち少なくとも1つは他の回折反射光とは異なる位置
に回折されるよう設定し、ナイフエッジ素子の機能をホ
ログラム素子に持たせたことを特徴とするものである。
さらに、請求項6に係る発明は、請求項4または5記載
の光ピックアップ装置において、前記ホログラム素子と
して偏光ホログラム素子を用い、且つ偏光ホログラム素
子の光情報記録媒体側に1/4波長位相差発生素子を配
設した積層光学素子を用いたことを特徴とするものであ
る。
は3記載の光ピックアップ装置において、前記光路分離
素子がホログラム素子である積層光学素子を用いたこと
を特徴とするものである。また、請求項5に係る発明
は、請求項4記載の光ピックアップ装置において、前記
光路分離素子であるホログラム素子の領域が、光情報記
録媒体からの反射光の略光軸付近で複数の領域に分割さ
れており、その分割された領域で回折された回折反射光
のうち少なくとも1つは他の回折反射光とは異なる位置
に回折されるよう設定し、ナイフエッジ素子の機能をホ
ログラム素子に持たせたことを特徴とするものである。
さらに、請求項6に係る発明は、請求項4または5記載
の光ピックアップ装置において、前記ホログラム素子と
して偏光ホログラム素子を用い、且つ偏光ホログラム素
子の光情報記録媒体側に1/4波長位相差発生素子を配
設した積層光学素子を用いたことを特徴とするものであ
る。
【0013】請求項7に係る発明は、請求項1〜6のう
ちの何れか一つに記載の光ピックアップ装置において、
前記光源からの発散光を平行光にするため、略平行基板
形状のコリメート素子を積層光学素子中に備えたことを
特徴とするものである。また、請求項8に係る発明は、
請求項7記載の光ピックアップ装置において、略平行基
板形状のコリメート素子が、ビーム整形機能のあるアナ
モフィックコリメート素子であることを特徴とするもの
である。
ちの何れか一つに記載の光ピックアップ装置において、
前記光源からの発散光を平行光にするため、略平行基板
形状のコリメート素子を積層光学素子中に備えたことを
特徴とするものである。また、請求項8に係る発明は、
請求項7記載の光ピックアップ装置において、略平行基
板形状のコリメート素子が、ビーム整形機能のあるアナ
モフィックコリメート素子であることを特徴とするもの
である。
【0014】請求項9に係る発明は、請求項1〜8のう
ちの何れか一つに記載の光ピックアップ装置において、
平行基板形状からなる集光素子を、前記積層光学素子の
光情報記録媒体側に積層したことを特徴とするものであ
る。また、請求項10に係る発明は、請求項9記載の光
ピックアップ装置において、前記積層光学素子の何れか
の層間に、フォーカシングもしくはトラッキングの何れ
かまたはその両方の機能を持つ平行基板状のアクチュエ
ータ素子を配設したことを特徴とするものである。さら
に、請求項11記載の発明は、請求項1〜10のうちの
何れか一つに記載の光ピックアップ装置において、前記
光源と受光素子が同一基板上に形成された一体型受発光
素子を有し、その一体型受発光素子の光軸方向配置基準
面と、積層光学素子の光源光束が入射する端面とが一致
していることを特徴とするものである。
ちの何れか一つに記載の光ピックアップ装置において、
平行基板形状からなる集光素子を、前記積層光学素子の
光情報記録媒体側に積層したことを特徴とするものであ
る。また、請求項10に係る発明は、請求項9記載の光
ピックアップ装置において、前記積層光学素子の何れか
の層間に、フォーカシングもしくはトラッキングの何れ
かまたはその両方の機能を持つ平行基板状のアクチュエ
ータ素子を配設したことを特徴とするものである。さら
に、請求項11記載の発明は、請求項1〜10のうちの
何れか一つに記載の光ピックアップ装置において、前記
光源と受光素子が同一基板上に形成された一体型受発光
素子を有し、その一体型受発光素子の光軸方向配置基準
面と、積層光学素子の光源光束が入射する端面とが一致
していることを特徴とするものである。
【0015】請求項12に係る発明は、請求項1〜11
のうちの何れか一つに記載の光ピックアップ装置に用い
られる積層光学素子の作成方法であって、光源、受光素
子、光路分離素子、集光素子、ナイフエッジ素子、光路
長調整部材、位相差発生素子、コリメート素子、アクチ
ュエータ素子などの各平行基板状の機能素子を2次元配
列した機能素子配列平行基板のうち、少なくとも2つ以
上の機能素子配列平行基板を層構造として積層一体化し
て機能素子配列積層光学素子を形成し、その機能素子配
列積層光学素子から、個々の積層光学素子を切り出して
作成することを特徴とするものである。
のうちの何れか一つに記載の光ピックアップ装置に用い
られる積層光学素子の作成方法であって、光源、受光素
子、光路分離素子、集光素子、ナイフエッジ素子、光路
長調整部材、位相差発生素子、コリメート素子、アクチ
ュエータ素子などの各平行基板状の機能素子を2次元配
列した機能素子配列平行基板のうち、少なくとも2つ以
上の機能素子配列平行基板を層構造として積層一体化し
て機能素子配列積層光学素子を形成し、その機能素子配
列積層光学素子から、個々の積層光学素子を切り出して
作成することを特徴とするものである。
【0016】請求項13に係る発明は、光ピックアップ
装置を用いて光情報記録媒体に対し情報の記録または再
生を行う光ディスクドライブ装置において、前記光ピッ
クアップ装置として、請求項1〜11のうちの何れか一
つに記載の光ピックアップ装置、もしくは、請求項12
記載の作成方法で作成された積層光学素子を用いた光ピ
ックアップ装置、を備えたことを特徴とするものであ
る。
装置を用いて光情報記録媒体に対し情報の記録または再
生を行う光ディスクドライブ装置において、前記光ピッ
クアップ装置として、請求項1〜11のうちの何れか一
つに記載の光ピックアップ装置、もしくは、請求項12
記載の作成方法で作成された積層光学素子を用いた光ピ
ックアップ装置、を備えたことを特徴とするものであ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成、動作及び作
用を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。まず請
求項1に係る光ピックアップ装置の具体的な構成例につ
いて説明する。図1は本発明の一実施例を示す光ピック
アップ装置の概略断面構成図である。この光ピックアッ
プ装置は、第1の光路長調整部材2とナイフエッジ素子
3と第2の光路長調整部材4と光路分離素子5からなる
積層光学素子9と、光源1と集光素子6と、2つの受光
素子7,8で構成されている有限系光ピックアップ装置
である。
用を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。まず請
求項1に係る光ピックアップ装置の具体的な構成例につ
いて説明する。図1は本発明の一実施例を示す光ピック
アップ装置の概略断面構成図である。この光ピックアッ
プ装置は、第1の光路長調整部材2とナイフエッジ素子
3と第2の光路長調整部材4と光路分離素子5からなる
積層光学素子9と、光源1と集光素子6と、2つの受光
素子7,8で構成されている有限系光ピックアップ装置
である。
【0018】光源1は、積層光学素子9の一方の面に配
設され、光源1から出射された光束11は平行基板形状
の第1の光路長調整部材2に略垂直に入射し内部を透過
し、次にナイフエッジ素子3のナイフエッジ部のない部
分を透過し、さらに平行基板形状の第2の光路長調整部
材4、光路分離素子5に順次入射し透過して、積層光学
素子9から略垂直に出射し、集光素子6で集光され、光
情報記録媒体10の記録再生面に集光スポットを形成す
る。光情報記録媒体10で反射した反射光束は同じ光路
を戻り、再度、積層光学素子9に入射する。反射光束は
回折素子である光路分離素子5で回折され、±1次回折
光がそれぞれ所定の角度をもって、光源1からの出射光
束11の光軸とは異なった方向に向かう。ここで、光路
分離素子5は、光情報記録媒体10からの反射光束を回
折し、その±1次回折光がそれぞれ、第1の光路長調整
部材2の受光面14に配設された2つの受光素子7,8
の受光面に入射するよう回折角が設定されている。ま
た、2つの回折反射光12,13はそれぞれ、受光面1
4で焦点スポットを形成するよう設定されている。さら
に2つの回折反射光はナイフエッジ素子3によるそれぞ
れの略光軸位置で光束の略半分を遮光するよう設定され
ている。
設され、光源1から出射された光束11は平行基板形状
の第1の光路長調整部材2に略垂直に入射し内部を透過
し、次にナイフエッジ素子3のナイフエッジ部のない部
分を透過し、さらに平行基板形状の第2の光路長調整部
材4、光路分離素子5に順次入射し透過して、積層光学
素子9から略垂直に出射し、集光素子6で集光され、光
情報記録媒体10の記録再生面に集光スポットを形成す
る。光情報記録媒体10で反射した反射光束は同じ光路
を戻り、再度、積層光学素子9に入射する。反射光束は
回折素子である光路分離素子5で回折され、±1次回折
光がそれぞれ所定の角度をもって、光源1からの出射光
束11の光軸とは異なった方向に向かう。ここで、光路
分離素子5は、光情報記録媒体10からの反射光束を回
折し、その±1次回折光がそれぞれ、第1の光路長調整
部材2の受光面14に配設された2つの受光素子7,8
の受光面に入射するよう回折角が設定されている。ま
た、2つの回折反射光12,13はそれぞれ、受光面1
4で焦点スポットを形成するよう設定されている。さら
に2つの回折反射光はナイフエッジ素子3によるそれぞ
れの略光軸位置で光束の略半分を遮光するよう設定され
ている。
【0019】ここで、図2を参照して上記光ピックアッ
プ装置におけるナイフエッジ法によるフォーカスエラー
検出について述べる。図2(b)に示すように、光情報
記録媒体10の情報記録再生面に集光素子6の焦点が合
っている場合、検出スポット15は2分割受光素子7の
2つの受光領域7a,7bの分割線上に焦点を結ぶた
め、受光領域7aと7bで受光した出力信号の差はゼロ
となる。次に図2(a)に示すように、光情報記録媒体
10が遠ざかると、検出スポット15の焦点位置が近づ
き2分割受光素子7の受光領域7bよりも受光領域7a
での受光量の方が多くなる。逆に図2(c)に示すよう
に、光情報記録媒体10が近づいた場合は、2分割受光
素子7の受光領域7bでの受光量の方が多くなる。よっ
て、2分割受光素子7の2つの受光領域7a,7bの受
光量に応じた出力信号をA1,B1とすると、フォーカ
スエラー信号FEは、 FE=A1−B1 (1) の演算により得られる。
プ装置におけるナイフエッジ法によるフォーカスエラー
検出について述べる。図2(b)に示すように、光情報
記録媒体10の情報記録再生面に集光素子6の焦点が合
っている場合、検出スポット15は2分割受光素子7の
2つの受光領域7a,7bの分割線上に焦点を結ぶた
め、受光領域7aと7bで受光した出力信号の差はゼロ
となる。次に図2(a)に示すように、光情報記録媒体
10が遠ざかると、検出スポット15の焦点位置が近づ
き2分割受光素子7の受光領域7bよりも受光領域7a
での受光量の方が多くなる。逆に図2(c)に示すよう
に、光情報記録媒体10が近づいた場合は、2分割受光
素子7の受光領域7bでの受光量の方が多くなる。よっ
て、2分割受光素子7の2つの受光領域7a,7bの受
光量に応じた出力信号をA1,B1とすると、フォーカ
スエラー信号FEは、 FE=A1−B1 (1) の演算により得られる。
【0020】図2の例では、図1に示す光ピックアップ
装置の第1の受光素子7についてのみ示しているが、第
2の受光素子8でも紙面上の左右対称に配置されている
ので第1の受光素子7と同様のことが言え、図1の構成
では、受光素子7の2つの受光領域7a,7bの受光量
に応じた出力信号をA1,B1、第2の受光素子8の2
つの受光領域8a,8bの受光量に応じた出力信号をA
2,B2とすると、フォーカスエラー信号FEは、 FE=(A1+A2)−(B1+B2) (2) の演算で得られる。
装置の第1の受光素子7についてのみ示しているが、第
2の受光素子8でも紙面上の左右対称に配置されている
ので第1の受光素子7と同様のことが言え、図1の構成
では、受光素子7の2つの受光領域7a,7bの受光量
に応じた出力信号をA1,B1、第2の受光素子8の2
つの受光領域8a,8bの受光量に応じた出力信号をA
2,B2とすると、フォーカスエラー信号FEは、 FE=(A1+A2)−(B1+B2) (2) の演算で得られる。
【0021】図1に示す実施例では光ピックアップ装置
は有限系の構成であったが、図3に示す別の実施例のよ
うに、光ピックアップ装置が、光源(図示せず)からの
出射光束11を平行光とした無限系の構成であっても構
わない。この場合、光路分離素5が集光作用をもつ回折
素子であれば図1と同様に反射回折光12が受光素子7
上に集光スポットを結ぶため、上記の式(1)と同じ演算
式によりナイフエッジ法によるフォーカスエラー信号検
出が可能である。また図1、図3では検出スポットが受
光面14で集光し、ナイフエッジ素子3がその集光途中
に配置される構成であったが、図4に示す別の実施例の
ように、回折反射光の集光点にナイフエッジ素子3を配
置し、その後方に2分割受光素子7を配置する場合で
も、同様にフォーカスエラー信号検出が可能である。た
だし、ナイフエッジ素子3による遮光の位置関係が図
1、図3とは逆になるため、上記の式(1)または(2)に
よる演算の符号は正負が逆になる。
は有限系の構成であったが、図3に示す別の実施例のよ
うに、光ピックアップ装置が、光源(図示せず)からの
出射光束11を平行光とした無限系の構成であっても構
わない。この場合、光路分離素5が集光作用をもつ回折
素子であれば図1と同様に反射回折光12が受光素子7
上に集光スポットを結ぶため、上記の式(1)と同じ演算
式によりナイフエッジ法によるフォーカスエラー信号検
出が可能である。また図1、図3では検出スポットが受
光面14で集光し、ナイフエッジ素子3がその集光途中
に配置される構成であったが、図4に示す別の実施例の
ように、回折反射光の集光点にナイフエッジ素子3を配
置し、その後方に2分割受光素子7を配置する場合で
も、同様にフォーカスエラー信号検出が可能である。た
だし、ナイフエッジ素子3による遮光の位置関係が図
1、図3とは逆になるため、上記の式(1)または(2)に
よる演算の符号は正負が逆になる。
【0022】さらに、図1,3,4の例では、ナイフエ
ッジ素子3が紙面上の左右外側から回折反射光束を光軸
付近で遮光する配置になっているが、光源からの出射光
束11を遮らない限りは内側から回折反射光束を遮光す
るような配置でも、紙面に垂直方向に遮光する配置でも
何ら問題はなく、ナイフエッジ素子3が回折反射光の光
軸付近に設定されていればよい。この場合、ナイフエッ
ジ素子3のナイフエッジの線と、2分割受光素子7の分
割線とは略平行の関係にあるよう設定されるのが望まし
い(図示せず)。また、図1,3,4の例では、ナイフ
エッジ素子3が回折反射光12の一部を遮光する遮光層
(遮光膜)で図示されているが、必ずしも回折反射光を
遮光しなくてもよく、ナイフエッジ素子3は回折反射光
12の一部を屈折または回折により異なる方向へ導くも
のであっても何ら構わない。
ッジ素子3が紙面上の左右外側から回折反射光束を光軸
付近で遮光する配置になっているが、光源からの出射光
束11を遮らない限りは内側から回折反射光束を遮光す
るような配置でも、紙面に垂直方向に遮光する配置でも
何ら問題はなく、ナイフエッジ素子3が回折反射光の光
軸付近に設定されていればよい。この場合、ナイフエッ
ジ素子3のナイフエッジの線と、2分割受光素子7の分
割線とは略平行の関係にあるよう設定されるのが望まし
い(図示せず)。また、図1,3,4の例では、ナイフ
エッジ素子3が回折反射光12の一部を遮光する遮光層
(遮光膜)で図示されているが、必ずしも回折反射光を
遮光しなくてもよく、ナイフエッジ素子3は回折反射光
12の一部を屈折または回折により異なる方向へ導くも
のであっても何ら構わない。
【0023】さらにまた、光路長調整部材2,4は、図
1,3,4の例では、平行な透明基板で図示され、各光
束がその透明基板中を透過する構成になっているが、図
5に示す実施例のように、光路長調整部材2の光束が通
過する部分のみ穴2a,2bの空いた平行基板状の部材
でもいい。また、図6に示す実施例のように、第2の光
路長調整部材がなく光路分離素子5’が光路長調整機能
と光路分離機能を兼ねたものであっても構わない。尚、
図3,4,5,6に示す実施例では、受光面14の左側
に配置した受光素子7のみが図示されているが、図1と
同様に第2の2分割受光素子8を受光面14の右側の対
称位置に配置した構成としてもよい。
1,3,4の例では、平行な透明基板で図示され、各光
束がその透明基板中を透過する構成になっているが、図
5に示す実施例のように、光路長調整部材2の光束が通
過する部分のみ穴2a,2bの空いた平行基板状の部材
でもいい。また、図6に示す実施例のように、第2の光
路長調整部材がなく光路分離素子5’が光路長調整機能
と光路分離機能を兼ねたものであっても構わない。尚、
図3,4,5,6に示す実施例では、受光面14の左側
に配置した受光素子7のみが図示されているが、図1と
同様に第2の2分割受光素子8を受光面14の右側の対
称位置に配置した構成としてもよい。
【0024】以上の請求項1に係る構成の光ピックアッ
プ装置においては、フォーカスエラー信号検出にナイフ
エッジ法を用いているため、従来の光ピックアップ装置
に多く使われている非点収差法に比較して、光情報記録
媒体上の集光スポットが案内溝を横切るときの、フォー
カスエラー信号の乱れが少ない、比較的受光素子の調整
がしやすいという利点をもっている。それに加えて、積
層光学素子9を構成する各機能素子の全てが略平行基板
形状をしており、かつ光情報記録媒体10への入射光束
の光軸方向に沿って積み重ねられた略平行基板形状の積
層光学素子9の構成である故、積層光学素子9は各光学
素子の互いの面を接着または密着することで各素子の光
軸方向の位置を固定できるため、別途に光学素子を保持
するための部材が不必要である。よって光学機能部品に
対して光ピックアップ装置の外形を大きくする要因とな
るハウジング、筐体などが必要なく、光ピックアップ装
置自体の大きさを非常に小さく、かつ薄くすることが可
能となる。また、積層一体構造故に経時変化による各機
能素子の位置ズレがなく信頼性が非常に高いという利点
がある。
プ装置においては、フォーカスエラー信号検出にナイフ
エッジ法を用いているため、従来の光ピックアップ装置
に多く使われている非点収差法に比較して、光情報記録
媒体上の集光スポットが案内溝を横切るときの、フォー
カスエラー信号の乱れが少ない、比較的受光素子の調整
がしやすいという利点をもっている。それに加えて、積
層光学素子9を構成する各機能素子の全てが略平行基板
形状をしており、かつ光情報記録媒体10への入射光束
の光軸方向に沿って積み重ねられた略平行基板形状の積
層光学素子9の構成である故、積層光学素子9は各光学
素子の互いの面を接着または密着することで各素子の光
軸方向の位置を固定できるため、別途に光学素子を保持
するための部材が不必要である。よって光学機能部品に
対して光ピックアップ装置の外形を大きくする要因とな
るハウジング、筐体などが必要なく、光ピックアップ装
置自体の大きさを非常に小さく、かつ薄くすることが可
能となる。また、積層一体構造故に経時変化による各機
能素子の位置ズレがなく信頼性が非常に高いという利点
がある。
【0025】また、平行基板形状の光学素子は元々その
光学素子としての機能を果たすために入射面の面精度が
高く、その厚さ精度、平行度も一般的に非常に高精度で
あるため、各光学素子を所定の厚さで形成し、必要に応
じて光路長調整部材2,4を各光学素子に隣接して配設
し積層するだけで、各光学素子の光束の光軸方向の位置
を高精度に配置することが可能である。また、受光素子
7,8の基準面と積層光学素子9の光源光束の入射端面
とが等しくなるように積層光学素子9を設定すること
で、受光素子7,8を積層光学素子9の受光面14に接
触または接着するだけで光軸方向の位置も高精度に決定
することが可能である。以上のことから、各光学素子を
保持する部材が必要なく、光軸方向の位置調整も必要な
いため、非常に簡便にかつ低コストで小型・薄型なナイ
フエッジ法を用いた光ピックアップが実現可能である。
光学素子としての機能を果たすために入射面の面精度が
高く、その厚さ精度、平行度も一般的に非常に高精度で
あるため、各光学素子を所定の厚さで形成し、必要に応
じて光路長調整部材2,4を各光学素子に隣接して配設
し積層するだけで、各光学素子の光束の光軸方向の位置
を高精度に配置することが可能である。また、受光素子
7,8の基準面と積層光学素子9の光源光束の入射端面
とが等しくなるように積層光学素子9を設定すること
で、受光素子7,8を積層光学素子9の受光面14に接
触または接着するだけで光軸方向の位置も高精度に決定
することが可能である。以上のことから、各光学素子を
保持する部材が必要なく、光軸方向の位置調整も必要な
いため、非常に簡便にかつ低コストで小型・薄型なナイ
フエッジ法を用いた光ピックアップが実現可能である。
【0026】次に請求項2に係る光ピックアップ装置の
具体的な構成例について説明する。請求項2に係る光ピ
ックアップ装置の構成は、請求項1の構成に加えて、例
えば、図1、図3、図4の実施例のように、ナイフエッ
ジ素子3が遮光層(遮光膜)で形成された構成である。
遮光層(遮光膜)は、金属板、不透明樹脂、ガラスや石
英基板などに金属スパッタリングまたは金属メッキした
ものなど、様々なものを用いることが可能である。金属
スパッタリング、金属メッキによる膜は、それそのもの
がナイフエッジ素子であり、ナイフエッジ素子に隣接す
る機能素子の境界面に直接、金属スパッタリング、金属
メッキなどの方法でナイフエッジ素子を形成したもので
もよい。
具体的な構成例について説明する。請求項2に係る光ピ
ックアップ装置の構成は、請求項1の構成に加えて、例
えば、図1、図3、図4の実施例のように、ナイフエッ
ジ素子3が遮光層(遮光膜)で形成された構成である。
遮光層(遮光膜)は、金属板、不透明樹脂、ガラスや石
英基板などに金属スパッタリングまたは金属メッキした
ものなど、様々なものを用いることが可能である。金属
スパッタリング、金属メッキによる膜は、それそのもの
がナイフエッジ素子であり、ナイフエッジ素子に隣接す
る機能素子の境界面に直接、金属スパッタリング、金属
メッキなどの方法でナイフエッジ素子を形成したもので
もよい。
【0027】請求項2に係る構成の光ピックアップ装置
においては、請求項1の構成に加えて、ナイフエッジ素
子3として遮光層(遮光膜)を用いているため、非常に
薄く形成することが可能である。また、ナイフエッジ素
子3に隣接する機能素子の境界面に直接、金属スパッタ
リング、金属メッキなどの方法でナイフエッジ素子を形
成したものは、ナイフエッジ素子のために別の部材を用
いる必要が無く、また隣接する素子に金属スパッタリン
グ、金属メッキなどをすることで同時に接着することに
もなるため、部材費用も組み立てコストも非常に少なく
することが可能となり、非常に簡便にかつ低コストで小
型・薄型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置
が実現可能である。
においては、請求項1の構成に加えて、ナイフエッジ素
子3として遮光層(遮光膜)を用いているため、非常に
薄く形成することが可能である。また、ナイフエッジ素
子3に隣接する機能素子の境界面に直接、金属スパッタ
リング、金属メッキなどの方法でナイフエッジ素子を形
成したものは、ナイフエッジ素子のために別の部材を用
いる必要が無く、また隣接する素子に金属スパッタリン
グ、金属メッキなどをすることで同時に接着することに
もなるため、部材費用も組み立てコストも非常に少なく
することが可能となり、非常に簡便にかつ低コストで小
型・薄型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置
が実現可能である。
【0028】次に請求項3に係る光ピックアップ装置の
具体的な構成例について説明する。請求項3に係る光ピ
ックアップ装置の構成は、図7〜10に示す各実施例の
ように、ナイフエッジ素子16が、その一部に谷線部1
9または稜線部20を持つ凹凸状のプリズム部(所謂、
ウェッジプリズム、フーコープリズム)を持つ構成であ
る。尚、図7は有限系光ピックアップ装置の構成例、図
8,9,10は無限系光ピックアップ装置の構成例であ
る。
具体的な構成例について説明する。請求項3に係る光ピ
ックアップ装置の構成は、図7〜10に示す各実施例の
ように、ナイフエッジ素子16が、その一部に谷線部1
9または稜線部20を持つ凹凸状のプリズム部(所謂、
ウェッジプリズム、フーコープリズム)を持つ構成であ
る。尚、図7は有限系光ピックアップ装置の構成例、図
8,9,10は無限系光ピックアップ装置の構成例であ
る。
【0029】ここで、例えば図7に示す構成の光ピック
アップ装置では、ナイフエッジ素子16として、その一
部に谷線部19を持つ凹凸状のプリズム部を持つ構成で
あり、また、積層光学素子9の受光面14上には、左右
の対称位置に2つづつの2分割受光素子17A,17
B、18A,18Bが配置されている。光源1から出射
された光束11は、ナイフエッジ素子16を構成する平
行基板形状のプリズムに略垂直に入射し内部を透過し、
次にナイフエッジ素子16の谷線部19のない部分を透
過し、さらに平行基板形状の第2の光路長調整部材4、
光路分離素子5に順次入射し透過して、積層光学素子9
から略垂直に出射し、集光素子6で集光され、光情報記
録媒体10の記録再生面に集光スポットを形成する。光
情報記録媒体10で反射した反射光束は回折素子である
光路分離素子5で回折され、±1次回折光がそれぞれ所
定の角度をもって、光源1からの出射光束11の光軸と
は異なった方向に向かう。さらに2つの回折反射光1
2,13はその光軸がナイフエッジ素子16の谷線部1
9近傍を通るよう設定されており、谷線部19を境に回
折反射光12,13は異なる方向に分割して屈折し、そ
れぞれ受光素子17A,17Bと受光素子18A,18
Bに入射する。
アップ装置では、ナイフエッジ素子16として、その一
部に谷線部19を持つ凹凸状のプリズム部を持つ構成で
あり、また、積層光学素子9の受光面14上には、左右
の対称位置に2つづつの2分割受光素子17A,17
B、18A,18Bが配置されている。光源1から出射
された光束11は、ナイフエッジ素子16を構成する平
行基板形状のプリズムに略垂直に入射し内部を透過し、
次にナイフエッジ素子16の谷線部19のない部分を透
過し、さらに平行基板形状の第2の光路長調整部材4、
光路分離素子5に順次入射し透過して、積層光学素子9
から略垂直に出射し、集光素子6で集光され、光情報記
録媒体10の記録再生面に集光スポットを形成する。光
情報記録媒体10で反射した反射光束は回折素子である
光路分離素子5で回折され、±1次回折光がそれぞれ所
定の角度をもって、光源1からの出射光束11の光軸と
は異なった方向に向かう。さらに2つの回折反射光1
2,13はその光軸がナイフエッジ素子16の谷線部1
9近傍を通るよう設定されており、谷線部19を境に回
折反射光12,13は異なる方向に分割して屈折し、そ
れぞれ受光素子17A,17Bと受光素子18A,18
Bに入射する。
【0030】図7の構成で、図中の左側の2つの受光素
子17A,17Bにおいてのフォーカスエラー信号検出
の動作としては請求項1と同様である。具体例として
は、図11(a),(b),(c)に示すように、光情
報記録媒体が焦点位置にある場合には、ナイフエッジ素
子16の谷線部19で分割された各検出スポットA,B
が2分割受光素子17A,17Bの分割線上に焦点を結
ぶよう設定されており、光情報記録媒体の位置により検
出スポットの照射位置が変化し、2分割受光素子17A
の受光領域a,bの検出信号a,bと、2分割受光素子
17Bの各受光領域c,dによる検出信号c,dから、 FE=(a+d)−(b+c) (3) によりフォーカスエラー信号FEを得ることができる。
子17A,17Bにおいてのフォーカスエラー信号検出
の動作としては請求項1と同様である。具体例として
は、図11(a),(b),(c)に示すように、光情
報記録媒体が焦点位置にある場合には、ナイフエッジ素
子16の谷線部19で分割された各検出スポットA,B
が2分割受光素子17A,17Bの分割線上に焦点を結
ぶよう設定されており、光情報記録媒体の位置により検
出スポットの照射位置が変化し、2分割受光素子17A
の受光領域a,bの検出信号a,bと、2分割受光素子
17Bの各受光領域c,dによる検出信号c,dから、 FE=(a+d)−(b+c) (3) によりフォーカスエラー信号FEを得ることができる。
【0031】図7〜10に示す請求項3の構成の光ピッ
クアップ装置においては、ナイフエッジ素子16が、そ
の一部に谷線部19または稜線部20を持つ凹凸状のプ
リズム部(所謂、ウェッジプリズム、フーコープリズ
ム)を持つ構成であるので、前述の請求項2の遮光膜に
よるナイフエッジでは回折検出光の一部を遮光してしま
うが、請求項3の構成ではナイフエッジ素子として平行
透明基板の一部に谷線部19または稜線部20を持つ凹
凸状のプリズム部(所謂、ウェッジプリズム、フーコー
プリズム)を持つ構成のため、回折反射光を遮光せずに
ナイフエッジ機能を持たせることが可能であり、光利用
効率に優れている。また、光利用効率が高いため、その
結果、受光素子17A,17B(18A,18B)に入
射する光量が増加し検出信号のS/Nが向上する。従っ
て請求項3の構成の光ピックアップ装置においては、請
求項1の効果に加え、非常に簡便にかつ低コストで光利
用効率の高い小型・薄型なナイフエッジ法を用いた光ピ
ックアップ装置が実現可能である。
クアップ装置においては、ナイフエッジ素子16が、そ
の一部に谷線部19または稜線部20を持つ凹凸状のプ
リズム部(所謂、ウェッジプリズム、フーコープリズ
ム)を持つ構成であるので、前述の請求項2の遮光膜に
よるナイフエッジでは回折検出光の一部を遮光してしま
うが、請求項3の構成ではナイフエッジ素子として平行
透明基板の一部に谷線部19または稜線部20を持つ凹
凸状のプリズム部(所謂、ウェッジプリズム、フーコー
プリズム)を持つ構成のため、回折反射光を遮光せずに
ナイフエッジ機能を持たせることが可能であり、光利用
効率に優れている。また、光利用効率が高いため、その
結果、受光素子17A,17B(18A,18B)に入
射する光量が増加し検出信号のS/Nが向上する。従っ
て請求項3の構成の光ピックアップ装置においては、請
求項1の効果に加え、非常に簡便にかつ低コストで光利
用効率の高い小型・薄型なナイフエッジ法を用いた光ピ
ックアップ装置が実現可能である。
【0032】次に請求項4に係る光ピックアップ装置の
具体的な構成例について説明する。請求項4に係る光ピ
ックアップ装置の構成は、図1、図3〜10に示した各
実施例の光ピックアップ装置において、光路分離素子5
がホログラム素子である積層光学素子9を用いたことを
特徴とするものである。ホログラム素子は一般的に平行
基板に形成して作成するため、余計なコストをかけずに
平行基板形状にすることが可能である。またホログラム
機能部の厚さは光源の波長オーダーと非常に薄くできる
ため、ホログラム素子を非常に薄くすることが可能であ
る。また、ホログラム素子に隣接する機能素子がガラ
ス、石英、樹脂等の透明基板であれば、この境界面にホ
ログラム機能部を形成可能であり、ホログラム素子のた
めに別の部材を用いる必要が無く部材費用も組み立てコ
ストも非常に少なくすることが可能となる。従って請求
項4の構成の光ピックアップ装置においては、請求項1
〜3の効果に加えて非常に簡便にかつ低コストで小型・
薄型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置が実
現可能である。
具体的な構成例について説明する。請求項4に係る光ピ
ックアップ装置の構成は、図1、図3〜10に示した各
実施例の光ピックアップ装置において、光路分離素子5
がホログラム素子である積層光学素子9を用いたことを
特徴とするものである。ホログラム素子は一般的に平行
基板に形成して作成するため、余計なコストをかけずに
平行基板形状にすることが可能である。またホログラム
機能部の厚さは光源の波長オーダーと非常に薄くできる
ため、ホログラム素子を非常に薄くすることが可能であ
る。また、ホログラム素子に隣接する機能素子がガラ
ス、石英、樹脂等の透明基板であれば、この境界面にホ
ログラム機能部を形成可能であり、ホログラム素子のた
めに別の部材を用いる必要が無く部材費用も組み立てコ
ストも非常に少なくすることが可能となる。従って請求
項4の構成の光ピックアップ装置においては、請求項1
〜3の効果に加えて非常に簡便にかつ低コストで小型・
薄型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置が実
現可能である。
【0033】次に請求項5に係る光ピックアップ装置の
具体的な構成例について説明する。図12は請求項5の
一実施例を示す光ピックアップ装置の概略斜視図であ
る。請求項5に係る光ピックアップ装置の構成は、図1
2に示す構成例のように、ナイフエッジ素子がなく光路
分離素子であるホログラム素子21が光情報記録媒体
(図示せず)からの反射光束の光軸でホログラム領域2
1a,21bに2分割されており、2つのホログラム領
域21a,21bでの回折反射光がそれぞれ異なる方向
に回折されるようになっている。すなわち、ホログラム
素子21の分割線そのものがナイフエッジ機能を果たし
ている。また、図12の構成例ではホログラム素子21
を2分割し、その回折反射光が光源(図示せず)に対し
同一側に回折するように図示されているが、光情報記録
媒体からの反射光の光軸近傍でホログラム素子21が分
割されており、その回折反射光のうち、少なくとも1つ
が他の回折反射光とは異なる位置に回折する構成であれ
ば、3分割以上に分割されている構成でも、回折反射光
が光源に対し同一側に回折していなくても何ら問題はな
い。
具体的な構成例について説明する。図12は請求項5の
一実施例を示す光ピックアップ装置の概略斜視図であ
る。請求項5に係る光ピックアップ装置の構成は、図1
2に示す構成例のように、ナイフエッジ素子がなく光路
分離素子であるホログラム素子21が光情報記録媒体
(図示せず)からの反射光束の光軸でホログラム領域2
1a,21bに2分割されており、2つのホログラム領
域21a,21bでの回折反射光がそれぞれ異なる方向
に回折されるようになっている。すなわち、ホログラム
素子21の分割線そのものがナイフエッジ機能を果たし
ている。また、図12の構成例ではホログラム素子21
を2分割し、その回折反射光が光源(図示せず)に対し
同一側に回折するように図示されているが、光情報記録
媒体からの反射光の光軸近傍でホログラム素子21が分
割されており、その回折反射光のうち、少なくとも1つ
が他の回折反射光とは異なる位置に回折する構成であれ
ば、3分割以上に分割されている構成でも、回折反射光
が光源に対し同一側に回折していなくても何ら問題はな
い。
【0034】請求項5の構成の光ピックアップ装置にお
いては、ホログラム素子21がナイフエッジ素子の機能
を兼ねており、ナイフエッジ素子が必要ないため、組み
立てコストも非常に少なくすることが可能となる。従っ
て請求項4の効果に加えて非常に簡便にかつ低コストで
小型薄型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置
が実現可能である。
いては、ホログラム素子21がナイフエッジ素子の機能
を兼ねており、ナイフエッジ素子が必要ないため、組み
立てコストも非常に少なくすることが可能となる。従っ
て請求項4の効果に加えて非常に簡便にかつ低コストで
小型薄型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置
が実現可能である。
【0035】次に請求項6に係る光ピックアップ装置の
具体的な構成例について説明する。図13は請求項6の
一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断面図で
ある。請求項6に係る光ピックアップ装置は、図13に
示す構成例のように、光路分離素子であるホログラム素
子を偏光ホログラム素子22にして、かつ偏光ホログラ
ム素子22の光情報記録媒体10側に1/4波長位相差
発生素子23を配設した光ピックアップ装置である。光
源(図示せず)からの出射光の第1の偏光状態では、偏
光ホログラム素子22で回折が起こらずそのまま透過す
る。その後、1/4波長位相差発生素子23を往復する
ことにより1/2波長の位相差が発生し第2の偏光状態
となる。第2の偏光状態で偏光ホログラム素子22に入
射した光情報記録媒体10からの反射光は回折が起こ
り、光源からの出射光束11とは異なる方向に回折分離
する。
具体的な構成例について説明する。図13は請求項6の
一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断面図で
ある。請求項6に係る光ピックアップ装置は、図13に
示す構成例のように、光路分離素子であるホログラム素
子を偏光ホログラム素子22にして、かつ偏光ホログラ
ム素子22の光情報記録媒体10側に1/4波長位相差
発生素子23を配設した光ピックアップ装置である。光
源(図示せず)からの出射光の第1の偏光状態では、偏
光ホログラム素子22で回折が起こらずそのまま透過す
る。その後、1/4波長位相差発生素子23を往復する
ことにより1/2波長の位相差が発生し第2の偏光状態
となる。第2の偏光状態で偏光ホログラム素子22に入
射した光情報記録媒体10からの反射光は回折が起こ
り、光源からの出射光束11とは異なる方向に回折分離
する。
【0036】次に図14は請求項6の別の実施例を示す
光ピックアップ装置の概略構成断面図である。図14に
示す光ピックアップ装置は、光源1からの光束に発散光
束を用いた有限系の構成例であり、積層光学素子9の光
路調整部材2の上面(受光面)14の左右の対称位置に
受光素子7,8をそれぞれ配置し、光路調整部材2の下
面(光情報記録媒体側)に偏光ホログラム素子22と1
/4波長位相差発生素子23を配設した例である。ま
た、この構成例では、偏光ホログラム素子22がナイフ
エッジ素子の機能を兼ねているので、ナイフエッジ素子
を省略することができる。さらに図15は請求項6の別
の実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断面図で
ある。図15に示す光ピックアップ装置は、光源1から
の光束に発散光束を用いた有限系の構成例であり、光路
調整部材2の上面(受光面)14の左側に2つの受光素
子17A,17Bを配置し、光路調整部材2の下面(光
情報記録媒体側)に偏光ホログラム素子22と1/4波
長位相差発生素子23を配設した例である。また、この
構成例でも、偏光ホログラム素子22がナイフエッジ素
子の機能を兼ねているので、ナイフエッジ素子を省略す
ることができる。
光ピックアップ装置の概略構成断面図である。図14に
示す光ピックアップ装置は、光源1からの光束に発散光
束を用いた有限系の構成例であり、積層光学素子9の光
路調整部材2の上面(受光面)14の左右の対称位置に
受光素子7,8をそれぞれ配置し、光路調整部材2の下
面(光情報記録媒体側)に偏光ホログラム素子22と1
/4波長位相差発生素子23を配設した例である。ま
た、この構成例では、偏光ホログラム素子22がナイフ
エッジ素子の機能を兼ねているので、ナイフエッジ素子
を省略することができる。さらに図15は請求項6の別
の実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断面図で
ある。図15に示す光ピックアップ装置は、光源1から
の光束に発散光束を用いた有限系の構成例であり、光路
調整部材2の上面(受光面)14の左側に2つの受光素
子17A,17Bを配置し、光路調整部材2の下面(光
情報記録媒体側)に偏光ホログラム素子22と1/4波
長位相差発生素子23を配設した例である。また、この
構成例でも、偏光ホログラム素子22がナイフエッジ素
子の機能を兼ねているので、ナイフエッジ素子を省略す
ることができる。
【0037】請求項6の構成の光ピックアップ装置にお
いては、ホログラム素子として偏光ホログラム素子22
を用い、その光情報記録媒体側に1/4波長位相差発生
素子23を配置しているため、光源からの出射光が光情
報記録媒体10に回折せずに集光するため、光利用効率
が高い。そのため、光情報記録媒体10からの反射光、
恣意ては受光素子7,8(または17A,17B)で受
光する光量も多くなる。従って、少ない光源光出力で情
報の記録再生を行うことが可能であり、省エネルギー化
が可能である。逆に同じ光出力で大きい集光スポット強
度が得られるために、高線速の情報記録再生が可能とな
る。また、受光素子での受光量が多くなるため、光電変
換でのS/N比が向上し、より高品質な情報記録再生が
可能となる。従って、請求項4または5の効果に加えて
非常に簡便にかつ低コストで光利用効率の高い小型・薄
型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置が実現
可能である。
いては、ホログラム素子として偏光ホログラム素子22
を用い、その光情報記録媒体側に1/4波長位相差発生
素子23を配置しているため、光源からの出射光が光情
報記録媒体10に回折せずに集光するため、光利用効率
が高い。そのため、光情報記録媒体10からの反射光、
恣意ては受光素子7,8(または17A,17B)で受
光する光量も多くなる。従って、少ない光源光出力で情
報の記録再生を行うことが可能であり、省エネルギー化
が可能である。逆に同じ光出力で大きい集光スポット強
度が得られるために、高線速の情報記録再生が可能とな
る。また、受光素子での受光量が多くなるため、光電変
換でのS/N比が向上し、より高品質な情報記録再生が
可能となる。従って、請求項4または5の効果に加えて
非常に簡便にかつ低コストで光利用効率の高い小型・薄
型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置が実現
可能である。
【0038】次に請求項7に係る光ピックアップ装置の
具体的な構成例について説明する。図16は請求項7の
一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断面図で
ある。請求項7に係る光ピックアップ装置は、図16に
示す構成例のように、第1の光路調整部材2とナイフエ
ッジ素子3の間に、半導体レーザ(LD)のような光源
1からの発散光を平行光にする機能を持った平行基板形
状のコリメート素子24を加えて積層光学素子9を形成
した構成となっている。コリメート素子24としては平
行基板に球面レンズ等を形成したものを用いることがで
きるが、球面レンズでなくともよく、ホログラム素子な
ど光源発散光を平行光にする集光機能のあるものであれ
ばよい。また、図16の構成例では、光路分離素子であ
るホログラム素子を偏光ホログラム素子22にして、か
つ偏光ホログラム素子22の光情報記録媒体10側に1
/4波長位相差発生素子23を配設している。
具体的な構成例について説明する。図16は請求項7の
一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断面図で
ある。請求項7に係る光ピックアップ装置は、図16に
示す構成例のように、第1の光路調整部材2とナイフエ
ッジ素子3の間に、半導体レーザ(LD)のような光源
1からの発散光を平行光にする機能を持った平行基板形
状のコリメート素子24を加えて積層光学素子9を形成
した構成となっている。コリメート素子24としては平
行基板に球面レンズ等を形成したものを用いることがで
きるが、球面レンズでなくともよく、ホログラム素子な
ど光源発散光を平行光にする集光機能のあるものであれ
ばよい。また、図16の構成例では、光路分離素子であ
るホログラム素子を偏光ホログラム素子22にして、か
つ偏光ホログラム素子22の光情報記録媒体10側に1
/4波長位相差発生素子23を配設している。
【0039】次に図17は請求項7の別の実施例を示す
光ピックアップ装置の概略構成断面図である。この構成
例では、第1の光路調整部材2の上面側に平行基板形状
のコリメート素子24を加えて積層光学素子9を形成し
た構成となっている。また、光源1からの出射光が光情
報記録媒体10と平行に出射するように、光源1を支持
部材26の下面に配置し、その支持部材26に設けたミ
ラー25にてその光源1からの出射光光軸を光情報記録
媒体10に垂直な方向に折り曲げてコリメート素子24
に入射させている構成である。ミラー25は反射機能を
持つものであればプリズムの内部反射でもよく、さらに
はビーム整形機能のある楔状プリズムなどでも構わな
い。
光ピックアップ装置の概略構成断面図である。この構成
例では、第1の光路調整部材2の上面側に平行基板形状
のコリメート素子24を加えて積層光学素子9を形成し
た構成となっている。また、光源1からの出射光が光情
報記録媒体10と平行に出射するように、光源1を支持
部材26の下面に配置し、その支持部材26に設けたミ
ラー25にてその光源1からの出射光光軸を光情報記録
媒体10に垂直な方向に折り曲げてコリメート素子24
に入射させている構成である。ミラー25は反射機能を
持つものであればプリズムの内部反射でもよく、さらに
はビーム整形機能のある楔状プリズムなどでも構わな
い。
【0040】請求項7の構成の光ピックアップ装置にお
いては、別途配設しなければならなかったコリメートレ
ンズを積層光学素子9中に形成したことで、コリメート
レンズを保持する部材、及びそれを調整配置する工程等
が不必要となる。従って請求項1〜6の何れかの効果に
加えて非常に簡便にかつ低コストで小型・薄型なナイフ
エッジ法を用いた光ピックアップ装置が実現可能であ
る。
いては、別途配設しなければならなかったコリメートレ
ンズを積層光学素子9中に形成したことで、コリメート
レンズを保持する部材、及びそれを調整配置する工程等
が不必要となる。従って請求項1〜6の何れかの効果に
加えて非常に簡便にかつ低コストで小型・薄型なナイフ
エッジ法を用いた光ピックアップ装置が実現可能であ
る。
【0041】次に請求項8に係る光ピックアップ装置の
具体的な構成例について説明する。図18は請求項8の
一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断面図で
ある。請求項8に係る光ピックアップ装置は、図18に
示す構成例のように、光源1からの発散光を平行光にす
るため、略平行基板形状のコリメート素子を積層光学素
子9中に備え、且つ略平行基板形状のコリメート素子
が、ビーム整形機能のあるアナモフィックコリメート素
子27であることを特徴とするものである。尚、図18
の実施例では、アナモフィックコリメート素子27は積
層光学素子9の第1の光路調整部材2と一体に構成され
ており、その下側にはナイフエッジ素子3、第2の光路
調整部材4、偏光ヒログラム22、1/4波長位相差発
生素子23が配設されている。上記アナモフィックコリ
メート素子27は、図19(a),(b)に示すよう
に、LD光源1からの出射光束のような、出射光軸に対
し発散角が方向により異なる発散光を等方的に整形し、
かつ平行光にする機能を持った光学素子である。
具体的な構成例について説明する。図18は請求項8の
一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断面図で
ある。請求項8に係る光ピックアップ装置は、図18に
示す構成例のように、光源1からの発散光を平行光にす
るため、略平行基板形状のコリメート素子を積層光学素
子9中に備え、且つ略平行基板形状のコリメート素子
が、ビーム整形機能のあるアナモフィックコリメート素
子27であることを特徴とするものである。尚、図18
の実施例では、アナモフィックコリメート素子27は積
層光学素子9の第1の光路調整部材2と一体に構成され
ており、その下側にはナイフエッジ素子3、第2の光路
調整部材4、偏光ヒログラム22、1/4波長位相差発
生素子23が配設されている。上記アナモフィックコリ
メート素子27は、図19(a),(b)に示すよう
に、LD光源1からの出射光束のような、出射光軸に対
し発散角が方向により異なる発散光を等方的に整形し、
かつ平行光にする機能を持った光学素子である。
【0042】請求項8の構成の光ピックアップ装置にお
いては、請求項7の構成におけるコリメート素子が、ア
ナモフィックコリメート素子であるため、プリズムを使
ったLDビーム整形とは異なり、光軸の折れ曲がりや平
行シフトがないことが大きな特徴であり、光学素子とし
て非常に扱いやすいという大きな利点がある。また、平
行基板形状であるため、簡便に積層光学素子を構成する
ことができる。従って、請求項7の効果に加え、光軸の
折れ曲がり、平行シフトのないビーム整形機能を有した
光ピックアップ装置を簡便に実現することができる。
いては、請求項7の構成におけるコリメート素子が、ア
ナモフィックコリメート素子であるため、プリズムを使
ったLDビーム整形とは異なり、光軸の折れ曲がりや平
行シフトがないことが大きな特徴であり、光学素子とし
て非常に扱いやすいという大きな利点がある。また、平
行基板形状であるため、簡便に積層光学素子を構成する
ことができる。従って、請求項7の効果に加え、光軸の
折れ曲がり、平行シフトのないビーム整形機能を有した
光ピックアップ装置を簡便に実現することができる。
【0043】次に請求項9に係る光ピックアップ装置の
具体的な構成例について説明する。図20は請求項9の
一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断面図で
ある。請求項9に係る光ピックアップ装置は、請求項1
〜8の構成において、集光素子を平行基板状集光素子2
8として、積層光学素子9の光情報記録媒体10側に積
層したことを特徴とするものである。より具体的には図
20に示すように、図18に示した構成の積層光学素子
9の光情報記録媒体10側に平行基板状集光素子28を
積層したものである。平行基板状集光素子28は、図2
0に示すような球面レンズ状のものを用いたものや、図
21に示す構成例のように、ソリッドイマージョンレン
ズ(SIL)30を組み合わせた平行基板状集光素子2
9でもよく、平行基板状で光情報記録媒体に集光スポッ
トを形成する集光素子であればよい。
具体的な構成例について説明する。図20は請求項9の
一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断面図で
ある。請求項9に係る光ピックアップ装置は、請求項1
〜8の構成において、集光素子を平行基板状集光素子2
8として、積層光学素子9の光情報記録媒体10側に積
層したことを特徴とするものである。より具体的には図
20に示すように、図18に示した構成の積層光学素子
9の光情報記録媒体10側に平行基板状集光素子28を
積層したものである。平行基板状集光素子28は、図2
0に示すような球面レンズ状のものを用いたものや、図
21に示す構成例のように、ソリッドイマージョンレン
ズ(SIL)30を組み合わせた平行基板状集光素子2
9でもよく、平行基板状で光情報記録媒体に集光スポッ
トを形成する集光素子であればよい。
【0044】請求項9の構成の光ピックアップ装置にお
いては、請求項1〜8の構成に加えて、集光素子を平行
基板状集光素子28(または29)として、積層光学素
子9の光情報記録媒体10側に積層したことにより、集
光素子を所定の厚さで形成して積層するだけで光束の光
軸方向の位置を高精度に配置することが可能である。ま
た、光学素子の全てが積層光学素子9として一体構造と
なっているために、各光学素子を保持する部材・機構を
1つに集約することが可能である。また、一体構造故に
経時変化による各機能素子の位置ズレがなく信頼性が非
常に高いという利点がある。以上のことから、集光素子
を保持する部材が必要なく、光軸方向の位置調整も必要
ないため、非常に簡便にかつ低コストで小型・薄型なナ
イフエッジ法を用いた光ピックアップが実現可能であ
る。
いては、請求項1〜8の構成に加えて、集光素子を平行
基板状集光素子28(または29)として、積層光学素
子9の光情報記録媒体10側に積層したことにより、集
光素子を所定の厚さで形成して積層するだけで光束の光
軸方向の位置を高精度に配置することが可能である。ま
た、光学素子の全てが積層光学素子9として一体構造と
なっているために、各光学素子を保持する部材・機構を
1つに集約することが可能である。また、一体構造故に
経時変化による各機能素子の位置ズレがなく信頼性が非
常に高いという利点がある。以上のことから、集光素子
を保持する部材が必要なく、光軸方向の位置調整も必要
ないため、非常に簡便にかつ低コストで小型・薄型なナ
イフエッジ法を用いた光ピックアップが実現可能であ
る。
【0045】次に、請求項10に係る光ピックアップ装
置の具体的な構成例について説明する。図22は請求項
10の一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断
面図である。請求項10に係る光ピックアップ装置は、
図20に示した請求項9の構成において、フォーカシン
グもしくはトラッキングの何れかまたはその両方の機能
を持つ平行基板形状のアクチュエータ素子31を、光路
分離素子である偏光ホログラム素子22と光路長調整部
材4との間に配置したことを特徴とするものである。ア
クチュエータ素子31は、その光情報記録媒体側の面が
光情報記録媒体10に対し垂直方向に可動して集光素子
を動かし集光スポットのフォーカシング動作を行う素
子、もしくは光情報記録媒体10と平行方向に可動して
トラッキング動作を行う素子であればよく、可動方式と
してはピエゾ素子、静電素子、圧電素子などを用いる方
式が上げられ、これらの様々な方式を用いることができ
る。また、アクチュエータ素子31は光路分離素子(偏
光ホログラム素子22等)よりも光源側に配置すること
が望ましいが、アクチュエータ素子31が光路分離素子
の光情報記録媒体側に配置された構成でも構わない。
置の具体的な構成例について説明する。図22は請求項
10の一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断
面図である。請求項10に係る光ピックアップ装置は、
図20に示した請求項9の構成において、フォーカシン
グもしくはトラッキングの何れかまたはその両方の機能
を持つ平行基板形状のアクチュエータ素子31を、光路
分離素子である偏光ホログラム素子22と光路長調整部
材4との間に配置したことを特徴とするものである。ア
クチュエータ素子31は、その光情報記録媒体側の面が
光情報記録媒体10に対し垂直方向に可動して集光素子
を動かし集光スポットのフォーカシング動作を行う素
子、もしくは光情報記録媒体10と平行方向に可動して
トラッキング動作を行う素子であればよく、可動方式と
してはピエゾ素子、静電素子、圧電素子などを用いる方
式が上げられ、これらの様々な方式を用いることができ
る。また、アクチュエータ素子31は光路分離素子(偏
光ホログラム素子22等)よりも光源側に配置すること
が望ましいが、アクチュエータ素子31が光路分離素子
の光情報記録媒体側に配置された構成でも構わない。
【0046】図23または図24に示した請求項9の構
成の光ピックアップ装置においては、フォーカシングも
しくはトラッキングサーボを行うためのアクチュエータ
を設ける場合、各光学素子が一体構造であるがため、そ
の積層光学素子9の全て、あるいは受光素子7、光源1
を含む光ピックアップ装置全体をアクチュエータでサー
ボ駆動しなければならない。よって重量の大きいものを
駆動する必要があるため、高速動作が困難である。これ
に対して請求項10の構成では、積層光学素子9の何れ
かの層間にアクチュエータ素子31が配設されるため、
積層光学素子全体を駆動する必要はなく、アクチュエー
タ素子の光情報記録媒体側に積層されている部分のみを
駆動すればよいため、可動部が軽く、高速動作が可能と
なる。
成の光ピックアップ装置においては、フォーカシングも
しくはトラッキングサーボを行うためのアクチュエータ
を設ける場合、各光学素子が一体構造であるがため、そ
の積層光学素子9の全て、あるいは受光素子7、光源1
を含む光ピックアップ装置全体をアクチュエータでサー
ボ駆動しなければならない。よって重量の大きいものを
駆動する必要があるため、高速動作が困難である。これ
に対して請求項10の構成では、積層光学素子9の何れ
かの層間にアクチュエータ素子31が配設されるため、
積層光学素子全体を駆動する必要はなく、アクチュエー
タ素子の光情報記録媒体側に積層されている部分のみを
駆動すればよいため、可動部が軽く、高速動作が可能と
なる。
【0047】次に、請求項11に係る光ピックアップ装
置の具体的な構成例について説明する。図23は請求項
11の一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断
面図である。請求項11に係る光ピックアップ装置は、
請求項1〜10の構成において、受光素子7と光源1を
一つの基板上に配置して一体型受発光素子32とし、一
体型受発光素子32の光軸方向の配置基準面と、積層光
学素子9の光源光束が入射する端面14とが一致してい
ることを特徴とする。また、一体型受発光素子32は、
図24に示す別の構成例のように、光源1からの出射光
を折り曲げて積層光学素子9に入射する形態でもよく、
積層光学素子9と一体型受発光素子32とが面基準で配
置されるような構成であればよい。同様に回折反射光1
2を一体型受発光素子32内で折り曲げて受光素子に入
射させるような構成としてもよい(図示せず)。
置の具体的な構成例について説明する。図23は請求項
11の一実施例を示す光ピックアップ装置の概略構成断
面図である。請求項11に係る光ピックアップ装置は、
請求項1〜10の構成において、受光素子7と光源1を
一つの基板上に配置して一体型受発光素子32とし、一
体型受発光素子32の光軸方向の配置基準面と、積層光
学素子9の光源光束が入射する端面14とが一致してい
ることを特徴とする。また、一体型受発光素子32は、
図24に示す別の構成例のように、光源1からの出射光
を折り曲げて積層光学素子9に入射する形態でもよく、
積層光学素子9と一体型受発光素子32とが面基準で配
置されるような構成であればよい。同様に回折反射光1
2を一体型受発光素子32内で折り曲げて受光素子に入
射させるような構成としてもよい(図示せず)。
【0048】請求項11の構成の光ピックアップ装置に
おいては、請求項1〜10の構成に加えて、光源1と受
光素子7が同一基板上に形成された一体型受発光素子3
2を有し、その一体型受発光素子32が積層光学素子9
にさらに積層された構成であるので、光軸方向の位置を
高精度に配置することが可能である。
おいては、請求項1〜10の構成に加えて、光源1と受
光素子7が同一基板上に形成された一体型受発光素子3
2を有し、その一体型受発光素子32が積層光学素子9
にさらに積層された構成であるので、光軸方向の位置を
高精度に配置することが可能である。
【0049】次に、請求項12に係る発明は、図1〜2
4に示した構成の光ピックアップ装置に用いられる積層
光学素子9の作成方法であり、光源、受光素子、光路分
離素子、集光素子、ナイフエッジ素子、光路長調整部
材、位相差発生素子、コリメート素子、アクチュエータ
素子などの各平行基板状の機能素子を2次元配列した機
能素子配列平行基板のうち、少なくとも2つ以上の機能
素子配列平行基板を層構造として積層一体化して機能素
子配列積層光学素子を形成し、その機能素子配列積層光
学素子から、個々の積層光学素子を切り出して作成する
ものである。具体例としては、図25に示すように、平
行基板上にコリメート素子、光路長調整部材、光路分離
素子、集光素子などの各機能素子を2次元的に複数配列
した機能素子配列平行基板33,34,35,36を作
成し、それらを位置合わせして一体的に積層し、接着し
て機能素子配列積層光学素子37を形成した後に、その
機能素子配列積層光学素子37から、個々の積層光学素
子9を切り出して、少なくとも1組の積層光学素子9を
作成する。
4に示した構成の光ピックアップ装置に用いられる積層
光学素子9の作成方法であり、光源、受光素子、光路分
離素子、集光素子、ナイフエッジ素子、光路長調整部
材、位相差発生素子、コリメート素子、アクチュエータ
素子などの各平行基板状の機能素子を2次元配列した機
能素子配列平行基板のうち、少なくとも2つ以上の機能
素子配列平行基板を層構造として積層一体化して機能素
子配列積層光学素子を形成し、その機能素子配列積層光
学素子から、個々の積層光学素子を切り出して作成する
ものである。具体例としては、図25に示すように、平
行基板上にコリメート素子、光路長調整部材、光路分離
素子、集光素子などの各機能素子を2次元的に複数配列
した機能素子配列平行基板33,34,35,36を作
成し、それらを位置合わせして一体的に積層し、接着し
て機能素子配列積層光学素子37を形成した後に、その
機能素子配列積層光学素子37から、個々の積層光学素
子9を切り出して、少なくとも1組の積層光学素子9を
作成する。
【0050】請求項12の積層光学素子の作成方法にお
いては、各機能素子を2次元的に複数配列した機能素子
配列平行基板33,34,35,36を作成し、それら
を一体的に積層して機能素子配列積層光学素子37を形
成した後、その機能素子配列積層光学素子37から個々
の積層光学素子9を切り出して作成したので、量産性に
富み、また、アライメントも一つの工程で複数の素子に
対して可能となるので、製造ばらつきの少ない精度の高
い積層光学素子を得ることができる。従って、このよう
にして作成された積層光学素子を用いることにより、製
造ばらつきの少ない精度の高い光ピックアップ装置を実
現することができる。また、より精度よく組み付けられ
る、コストが低減できるなどの効果も得られる。
いては、各機能素子を2次元的に複数配列した機能素子
配列平行基板33,34,35,36を作成し、それら
を一体的に積層して機能素子配列積層光学素子37を形
成した後、その機能素子配列積層光学素子37から個々
の積層光学素子9を切り出して作成したので、量産性に
富み、また、アライメントも一つの工程で複数の素子に
対して可能となるので、製造ばらつきの少ない精度の高
い積層光学素子を得ることができる。従って、このよう
にして作成された積層光学素子を用いることにより、製
造ばらつきの少ない精度の高い光ピックアップ装置を実
現することができる。また、より精度よく組み付けられ
る、コストが低減できるなどの効果も得られる。
【0051】次に、請求項13に係る光ディスクドライ
ブ装置は、光ピックアップ装置として、図1〜24に示
した構成の光ピックアップ装置、もしくは、図25に示
したような作成方法で作成された積層光学素子を用いた
光ピックアップ装置、を備えたことを特徴とするもので
あり、請求項1〜12の何れかの効果を持つ非常に簡便
で且つ低コストで小型・薄型なナイフエッジ法を用いた
光ピックアップ装置を備えた光ディスクドライブ装置が
実現可能である。
ブ装置は、光ピックアップ装置として、図1〜24に示
した構成の光ピックアップ装置、もしくは、図25に示
したような作成方法で作成された積層光学素子を用いた
光ピックアップ装置、を備えたことを特徴とするもので
あり、請求項1〜12の何れかの効果を持つ非常に簡便
で且つ低コストで小型・薄型なナイフエッジ法を用いた
光ピックアップ装置を備えた光ディスクドライブ装置が
実現可能である。
【0052】尚、光ディスクドライブ装置の図示は省略
するが、光ディスクドライブ装置は、光情報記録媒体1
0であるCD系やDVD系の光ディスクを保持しモータ
により回転駆動するディスク駆動部と、図1〜24に示
した構成のうちの何れかの光ピックアップ装置と、その
光ピックアップ装置を支持し光ディスクの記録面に沿っ
て移動する支持・移動機構部と、光ピックアップ装置の
受光素子の出力信号を検出しフォーカスエラー信号、ト
ラッキングエラー信号、情報信号を検出する信号検出回
路と、その信号検出回路からのフォーカスエラー信号や
トラッキングエラー信号もしくは操作部からの入力情報
に基づいてディスク駆動部や光ピックアップ装置のアク
チュエータ(アクチュエータ素子)及び光ピックアップ
装置の支持・移動機構部等を制御する制御回路と、外部
機器との接続に用いる入・出力回路と、各種の設定を行
う操作部などから構成されている。
するが、光ディスクドライブ装置は、光情報記録媒体1
0であるCD系やDVD系の光ディスクを保持しモータ
により回転駆動するディスク駆動部と、図1〜24に示
した構成のうちの何れかの光ピックアップ装置と、その
光ピックアップ装置を支持し光ディスクの記録面に沿っ
て移動する支持・移動機構部と、光ピックアップ装置の
受光素子の出力信号を検出しフォーカスエラー信号、ト
ラッキングエラー信号、情報信号を検出する信号検出回
路と、その信号検出回路からのフォーカスエラー信号や
トラッキングエラー信号もしくは操作部からの入力情報
に基づいてディスク駆動部や光ピックアップ装置のアク
チュエータ(アクチュエータ素子)及び光ピックアップ
装置の支持・移動機構部等を制御する制御回路と、外部
機器との接続に用いる入・出力回路と、各種の設定を行
う操作部などから構成されている。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の光
ピックアップ装置においては、フォーカスエラー信号検
出にナイフエッジ法(またはフーコー法)を用いている
ため、従来の光ピックアップ装置に多く使われている非
点収差法に比較して、光情報記録媒体上の集光スポット
が案内溝を横切るときの、フォーカスエラー信号の乱れ
が少ない、比較的受光素子の調整がしやすいという利点
をもっている。それに加えて、積層光学素子を構成する
各機能素子の全てが略平行基板形状をしており、かつ光
情報記録媒体への入射光束の光軸方向に沿って積み重ね
られた略平行基板形状の積層光学素子の構成である故、
積層光学素子は各光学素子の互いの面を接着または密着
することで各素子の光軸方向の位置を固定できるため、
別途に光学素子を保持するための部材が不必要である。
よって光学機能部品に対して光ピックアップ装置の外形
を大きくする要因となるハウジング、筐体などが必要な
く、光ピックアップ装置自体の大きさを非常に小さく、
かつ薄くすることが可能となる。また、積層一体構造故
に経時変化による各機能素子の位置ズレがなく信頼性が
非常に高いという利点がある。また、平行基板形状の光
学素子は元々その光学素子としての機能を果たすために
入射面の面精度が高く、その厚さ精度、平行度も一般的
に非常に高精度であるため、各光学素子を所定の厚さで
形成し、必要に応じて光路長調整部材を各光学素子に隣
接して配設し積層するだけで、各光学素子の光束の光軸
方向の位置を高精度に配置することが可能である。ま
た、受光素子の基準面と積層光学素子の光源光束の入射
端面とが等しくなるように積層光学素子を設定すること
で、受光素子を積層光学素子の受光面に接触または接着
するだけで光軸方向の位置も高精度に決定することが可
能である。以上のことから、各光学素子を保持する部材
が必要なく、光軸方向の位置調整も必要ないため、非常
に簡便にかつ低コストで小型・薄型なナイフエッジ法を
用いた光ピックアップを実現することができる。
ピックアップ装置においては、フォーカスエラー信号検
出にナイフエッジ法(またはフーコー法)を用いている
ため、従来の光ピックアップ装置に多く使われている非
点収差法に比較して、光情報記録媒体上の集光スポット
が案内溝を横切るときの、フォーカスエラー信号の乱れ
が少ない、比較的受光素子の調整がしやすいという利点
をもっている。それに加えて、積層光学素子を構成する
各機能素子の全てが略平行基板形状をしており、かつ光
情報記録媒体への入射光束の光軸方向に沿って積み重ね
られた略平行基板形状の積層光学素子の構成である故、
積層光学素子は各光学素子の互いの面を接着または密着
することで各素子の光軸方向の位置を固定できるため、
別途に光学素子を保持するための部材が不必要である。
よって光学機能部品に対して光ピックアップ装置の外形
を大きくする要因となるハウジング、筐体などが必要な
く、光ピックアップ装置自体の大きさを非常に小さく、
かつ薄くすることが可能となる。また、積層一体構造故
に経時変化による各機能素子の位置ズレがなく信頼性が
非常に高いという利点がある。また、平行基板形状の光
学素子は元々その光学素子としての機能を果たすために
入射面の面精度が高く、その厚さ精度、平行度も一般的
に非常に高精度であるため、各光学素子を所定の厚さで
形成し、必要に応じて光路長調整部材を各光学素子に隣
接して配設し積層するだけで、各光学素子の光束の光軸
方向の位置を高精度に配置することが可能である。ま
た、受光素子の基準面と積層光学素子の光源光束の入射
端面とが等しくなるように積層光学素子を設定すること
で、受光素子を積層光学素子の受光面に接触または接着
するだけで光軸方向の位置も高精度に決定することが可
能である。以上のことから、各光学素子を保持する部材
が必要なく、光軸方向の位置調整も必要ないため、非常
に簡便にかつ低コストで小型・薄型なナイフエッジ法を
用いた光ピックアップを実現することができる。
【0054】請求項2記載の光ピックアップ装置におい
ては、請求項1の構成及び効果に加えて、ナイフエッジ
素子として遮光層(遮光膜)を用いているため、非常に
薄く形成することが可能である。また、ナイフエッジ素
子に隣接する機能素子の境界面に直接、金属スパッタリ
ング、金属メッキなどの方法でナイフエッジ素子を形成
したものは、ナイフエッジ素子のために別の部材を用い
る必要が無く、また隣接する素子に金属スパッタリン
グ、金属メッキなどをすることで同時に接着することに
もなるため、部材費用も組み立てコストも非常に少なく
することが可能となり、非常に簡便にかつ低コストで小
型・薄型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置
を実現することができる。
ては、請求項1の構成及び効果に加えて、ナイフエッジ
素子として遮光層(遮光膜)を用いているため、非常に
薄く形成することが可能である。また、ナイフエッジ素
子に隣接する機能素子の境界面に直接、金属スパッタリ
ング、金属メッキなどの方法でナイフエッジ素子を形成
したものは、ナイフエッジ素子のために別の部材を用い
る必要が無く、また隣接する素子に金属スパッタリン
グ、金属メッキなどをすることで同時に接着することに
もなるため、部材費用も組み立てコストも非常に少なく
することが可能となり、非常に簡便にかつ低コストで小
型・薄型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置
を実現することができる。
【0055】請求項3記載の光ピックアップ装置におい
ては、ナイフエッジ素子が、その一部に谷線部または稜
線部を持つ凹凸状のプリズム部(所謂、ウェッジプリズ
ム、フーコープリズム)を持つ構成であるので、前述の
請求項2の遮光膜によるナイフエッジでは回折検出光の
一部を遮光してしまうが、請求項3の構成ではナイフエ
ッジ素子として平行透明基板の一部に谷線部または稜線
部を持つ凹凸状のプリズム部(所謂、ウェッジプリズ
ム、フーコープリズム)を持つ構成のため、回折反射光
を遮光せずにナイフエッジ機能を持たせることが可能で
あり、光利用効率に優れている。また、光利用効率が高
いため、その結果、受光素子に入射する光量が増加し検
出信号のS/Nが向上する。従って請求項3の構成の光
ピックアップ装置においては、請求項1の効果に加え、
非常に簡便にかつ低コストで光利用効率の高い小型・薄
型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置を実現
することができる。
ては、ナイフエッジ素子が、その一部に谷線部または稜
線部を持つ凹凸状のプリズム部(所謂、ウェッジプリズ
ム、フーコープリズム)を持つ構成であるので、前述の
請求項2の遮光膜によるナイフエッジでは回折検出光の
一部を遮光してしまうが、請求項3の構成ではナイフエ
ッジ素子として平行透明基板の一部に谷線部または稜線
部を持つ凹凸状のプリズム部(所謂、ウェッジプリズ
ム、フーコープリズム)を持つ構成のため、回折反射光
を遮光せずにナイフエッジ機能を持たせることが可能で
あり、光利用効率に優れている。また、光利用効率が高
いため、その結果、受光素子に入射する光量が増加し検
出信号のS/Nが向上する。従って請求項3の構成の光
ピックアップ装置においては、請求項1の効果に加え、
非常に簡便にかつ低コストで光利用効率の高い小型・薄
型なナイフエッジ法を用いた光ピックアップ装置を実現
することができる。
【0056】請求項4記載の光ピックアップ装置におい
ては、請求項1,2または3の構成に加えて、光路分離
素子がホログラム素子である積層光学素子を用いたこと
を特徴とするものであり、ホログラム素子は一般的に平
行基板に形成して作成するため、余計なコストをかけず
に平行基板形状にすることが可能である。また、ホログ
ラム機能部の厚さは光源の波長オーダーと非常に薄くで
きるため、ホログラム素子を非常に薄くすることが可能
である。また、ホログラム素子に隣接する機能素子がガ
ラス、石英、樹脂等の透明基板であれば、この境界面に
ホログラム機能部を形成可能であり、ホログラム素子の
ために別の部材を用いる必要が無く部材費用も組み立て
コストも非常に少なくすることが可能となる。従って請
求項4の構成の光ピックアップ装置においては、請求項
1〜3の何れかの効果に加えて非常に簡便にかつ低コス
トで小型・薄型なナイフエッジ法を用いた光ピックアッ
プ装置を実現することができる。
ては、請求項1,2または3の構成に加えて、光路分離
素子がホログラム素子である積層光学素子を用いたこと
を特徴とするものであり、ホログラム素子は一般的に平
行基板に形成して作成するため、余計なコストをかけず
に平行基板形状にすることが可能である。また、ホログ
ラム機能部の厚さは光源の波長オーダーと非常に薄くで
きるため、ホログラム素子を非常に薄くすることが可能
である。また、ホログラム素子に隣接する機能素子がガ
ラス、石英、樹脂等の透明基板であれば、この境界面に
ホログラム機能部を形成可能であり、ホログラム素子の
ために別の部材を用いる必要が無く部材費用も組み立て
コストも非常に少なくすることが可能となる。従って請
求項4の構成の光ピックアップ装置においては、請求項
1〜3の何れかの効果に加えて非常に簡便にかつ低コス
トで小型・薄型なナイフエッジ法を用いた光ピックアッ
プ装置を実現することができる。
【0057】請求項5記載の光ピックアップ装置におい
ては、請求項4の構成に加えて、ホログラム素子がナイ
フエッジ素子の機能を兼ねており、ナイフエッジ素子が
必要ないため、組み立てコストも非常に少なくすること
が可能となる。従って請求項4の効果に加えて非常に簡
便にかつ低コストで小型薄型なナイフエッジ法を用いた
光ピックアップ装置を実現することができる。
ては、請求項4の構成に加えて、ホログラム素子がナイ
フエッジ素子の機能を兼ねており、ナイフエッジ素子が
必要ないため、組み立てコストも非常に少なくすること
が可能となる。従って請求項4の効果に加えて非常に簡
便にかつ低コストで小型薄型なナイフエッジ法を用いた
光ピックアップ装置を実現することができる。
【0058】請求項6記載の光ピックアップ装置におい
ては、請求項4または5の構成に加えて、ホログラム素
子として偏光ホログラム素子を用い、その光情報記録媒
体側に1/4波長位相差発生素子を配置しているため、
光源からの出射光が光情報記録媒体に回折せずに集光す
るため、光利用効率が高い。そのため、光情報記録媒体
からの反射光、恣意ては受光素子で受光する光量も多く
なる。従って、少ない光源光出力で情報の記録再生を行
うことが可能であり、省エネルギー化が可能である。逆
に同じ光出力で大きい集光スポット強度が得られるため
に、高線速の情報記録再生が可能となる。また、受光素
子での受光量が多くなるため、光電変換でのS/N比が
向上し、より高品質な情報記録再生が可能となる。従っ
て、請求項4または5の効果に加えて非常に簡便にかつ
低コストで光利用効率の高い小型・薄型なナイフエッジ
法を用いた光ピックアップ装置を実現することができ
る。
ては、請求項4または5の構成に加えて、ホログラム素
子として偏光ホログラム素子を用い、その光情報記録媒
体側に1/4波長位相差発生素子を配置しているため、
光源からの出射光が光情報記録媒体に回折せずに集光す
るため、光利用効率が高い。そのため、光情報記録媒体
からの反射光、恣意ては受光素子で受光する光量も多く
なる。従って、少ない光源光出力で情報の記録再生を行
うことが可能であり、省エネルギー化が可能である。逆
に同じ光出力で大きい集光スポット強度が得られるため
に、高線速の情報記録再生が可能となる。また、受光素
子での受光量が多くなるため、光電変換でのS/N比が
向上し、より高品質な情報記録再生が可能となる。従っ
て、請求項4または5の効果に加えて非常に簡便にかつ
低コストで光利用効率の高い小型・薄型なナイフエッジ
法を用いた光ピックアップ装置を実現することができ
る。
【0059】請求項7記載の光ピックアップ装置におい
ては、請求項1〜6の何れかの構成に加えて、別途配設
しなければならなかったコリメートレンズを積層光学素
子中に形成したことで、コリメートレンズを保持する部
材、及びそれを調整配置する工程等が不必要となる。従
って請求項1〜6の何れかの効果に加えて、非常に簡便
にかつ低コストで小型・薄型なナイフエッジ法を用いた
光ピックアップ装置を実現することができる。
ては、請求項1〜6の何れかの構成に加えて、別途配設
しなければならなかったコリメートレンズを積層光学素
子中に形成したことで、コリメートレンズを保持する部
材、及びそれを調整配置する工程等が不必要となる。従
って請求項1〜6の何れかの効果に加えて、非常に簡便
にかつ低コストで小型・薄型なナイフエッジ法を用いた
光ピックアップ装置を実現することができる。
【0060】請求項8記載の光ピックアップ装置におい
ては、請求項7の構成に加え、コリメート素子が、アナ
モフィックコリメート素子であるため、プリズムを使っ
たLDビーム整形とは異なり、光軸の折れ曲がりや平行
シフトがないことが大きな特徴であり、光学素子として
非常に扱いやすいという大きな利点がある。また、平行
基板形状であるため、簡便に積層光学素子を構成するこ
とができる。従って、請求項7の効果に加え、光軸の折
れ曲がり、平行シフトのないビーム整形機能を有した光
ピックアップ装置を簡便に実現することができる。
ては、請求項7の構成に加え、コリメート素子が、アナ
モフィックコリメート素子であるため、プリズムを使っ
たLDビーム整形とは異なり、光軸の折れ曲がりや平行
シフトがないことが大きな特徴であり、光学素子として
非常に扱いやすいという大きな利点がある。また、平行
基板形状であるため、簡便に積層光学素子を構成するこ
とができる。従って、請求項7の効果に加え、光軸の折
れ曲がり、平行シフトのないビーム整形機能を有した光
ピックアップ装置を簡便に実現することができる。
【0061】請求項9記載の光ピックアップ装置におい
ては、請求項1〜8の構成に加えて、集光素子を平行基
板状集光素子として、積層光学素子の光情報記録媒体側
に積層したことにより、集光素子を所定の厚さで形成し
て積層するだけで光束の光軸方向の位置を高精度に配置
することが可能である。また、光学素子の全てが積層光
学素子として一体構造となっているために、各光学素子
を保持する部材・機構を1つに集約することが可能であ
る。また、一体構造故に経時変化による各機能素子の位
置ズレがなく信頼性が非常に高いという利点がある。以
上のことから、集光素子を保持する部材が必要なく、光
軸方向の位置調整も必要ないため、非常に簡便にかつ低
コストで小型・薄型なナイフエッジ法を用いた光ピック
アップ装置を実現することができる。
ては、請求項1〜8の構成に加えて、集光素子を平行基
板状集光素子として、積層光学素子の光情報記録媒体側
に積層したことにより、集光素子を所定の厚さで形成し
て積層するだけで光束の光軸方向の位置を高精度に配置
することが可能である。また、光学素子の全てが積層光
学素子として一体構造となっているために、各光学素子
を保持する部材・機構を1つに集約することが可能であ
る。また、一体構造故に経時変化による各機能素子の位
置ズレがなく信頼性が非常に高いという利点がある。以
上のことから、集光素子を保持する部材が必要なく、光
軸方向の位置調整も必要ないため、非常に簡便にかつ低
コストで小型・薄型なナイフエッジ法を用いた光ピック
アップ装置を実現することができる。
【0062】請求項10記載の光ピックアップ装置にお
いては、請求項9の構成及び効果に加えて、積層光学素
子の何れかの層間にアクチュエータ素子が配設されるた
め、積層光学素子全体を駆動する必要はなく、アクチュ
エータ素子の光情報記録媒体側に積層されている部分の
みを駆動すればよいため、可動部が軽く、高速動作が可
能となる。従って、非常に簡便にかつ低コストで小型・
薄型で、且つ高速動作が可能な光ピックアップ装置を実
現することができる。
いては、請求項9の構成及び効果に加えて、積層光学素
子の何れかの層間にアクチュエータ素子が配設されるた
め、積層光学素子全体を駆動する必要はなく、アクチュ
エータ素子の光情報記録媒体側に積層されている部分の
みを駆動すればよいため、可動部が軽く、高速動作が可
能となる。従って、非常に簡便にかつ低コストで小型・
薄型で、且つ高速動作が可能な光ピックアップ装置を実
現することができる。
【0063】請求項11記載の光ピックアップ装置にお
いては、請求項1〜10の何れか一つの構成及び効果に
加えて、光源と受光素子が同一基板上に形成された一体
型受発光素子を有し、その一体型受発光素子が積層光学
素子にさらに積層された構成であるので、光軸方向の位
置を高精度に配置することが可能となる。従って、非常
に簡便にかつ低コストで小型・薄型で、且つ高精度な光
ピックアップ装置を実現することができる。
いては、請求項1〜10の何れか一つの構成及び効果に
加えて、光源と受光素子が同一基板上に形成された一体
型受発光素子を有し、その一体型受発光素子が積層光学
素子にさらに積層された構成であるので、光軸方向の位
置を高精度に配置することが可能となる。従って、非常
に簡便にかつ低コストで小型・薄型で、且つ高精度な光
ピックアップ装置を実現することができる。
【0064】請求項12記載の積層光学素子の作成方法
においては、各機能素子を2次元的に複数配列した機能
素子配列平行基板を作成し、それらを一体的に積層して
機能素子配列積層光学素子を形成した後、その機能素子
配列積層光学素子から個々の積層光学素子を切り出して
作成したので、量産性に富み、また、アライメントも一
つの工程で複数の素子に対して可能となるので、製造ば
らつきの少ない精度の高い積層光学素子を得ることがで
きる。従って、このようにして作成された積層光学素子
を用いることにより、製造ばらつきの少ない精度の高い
光ピックアップ装置を実現することができ、また、より
精度よく組み付けられる、コストが低減できるなどの効
果も得られる。
においては、各機能素子を2次元的に複数配列した機能
素子配列平行基板を作成し、それらを一体的に積層して
機能素子配列積層光学素子を形成した後、その機能素子
配列積層光学素子から個々の積層光学素子を切り出して
作成したので、量産性に富み、また、アライメントも一
つの工程で複数の素子に対して可能となるので、製造ば
らつきの少ない精度の高い積層光学素子を得ることがで
きる。従って、このようにして作成された積層光学素子
を用いることにより、製造ばらつきの少ない精度の高い
光ピックアップ装置を実現することができ、また、より
精度よく組み付けられる、コストが低減できるなどの効
果も得られる。
【0065】請求項13記載の光ディスクドライブ装置
においては、光ピックアップ装置として、請求項1〜1
1のうちの何れか一つに記載の光ピックアップ装置、も
しくは、請求項12記載の作成方法で作成された積層光
学素子を用いた光ピックアップ装置、を備えたことを特
徴とするので、請求項1〜12の何れかの効果を持つ非
常に簡便で且つ低コストで小型・薄型なナイフエッジ法
を用いた光ピックアップ装置を備えた光ディスクドライ
ブ装置を実現することができる。
においては、光ピックアップ装置として、請求項1〜1
1のうちの何れか一つに記載の光ピックアップ装置、も
しくは、請求項12記載の作成方法で作成された積層光
学素子を用いた光ピックアップ装置、を備えたことを特
徴とするので、請求項1〜12の何れかの効果を持つ非
常に簡便で且つ低コストで小型・薄型なナイフエッジ法
を用いた光ピックアップ装置を備えた光ディスクドライ
ブ装置を実現することができる。
【図1】本発明の一実施例を示す光ピックアップ装置の
概略断面構成図である。
概略断面構成図である。
【図2】図1に示す構成の光ピックアップ装置における
ナイフエッジ法によるフォーカスエラー検出方法の説明
図である。
ナイフエッジ法によるフォーカスエラー検出方法の説明
図である。
【図3】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装置
の概略断面構成図である。
の概略断面構成図である。
【図4】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装置
の概略断面構成図である。
の概略断面構成図である。
【図5】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装置
の構成説明図である。
の構成説明図である。
【図6】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装置
の概略断面構成図である。
の概略断面構成図である。
【図7】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装置
の概略断面構成図である。
の概略断面構成図である。
【図8】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装置
の概略断面構成図である。
の概略断面構成図である。
【図9】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装置
の概略断面構成図である。
の概略断面構成図である。
【図10】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略断面構成図である。
置の概略断面構成図である。
【図11】図7に示す構成の光ピックアップ装置におけ
るナイフエッジ法によるフォーカスエラー検出方法の説
明図である。
るナイフエッジ法によるフォーカスエラー検出方法の説
明図である。
【図12】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略斜視図である。
置の概略斜視図である。
【図13】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略断面構成図である。
置の概略断面構成図である。
【図14】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略断面構成図である。
置の概略断面構成図である。
【図15】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略断面構成図である。
置の概略断面構成図である。
【図16】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略断面構成図である。
置の概略断面構成図である。
【図17】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略断面構成図である。
置の概略断面構成図である。
【図18】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略断面構成図である。
置の概略断面構成図である。
【図19】図18に示す光ピックアップ装置に用いられ
るアナモフィックコリメート素子の説明図である。
るアナモフィックコリメート素子の説明図である。
【図20】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略断面構成図である。
置の概略断面構成図である。
【図21】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略断面構成図である。
置の概略断面構成図である。
【図22】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略断面構成図である。
置の概略断面構成図である。
【図23】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の構成説明図である。
置の構成説明図である。
【図24】本発明の別の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略断面構成図である。
置の概略断面構成図である。
【図25】本発明の別の実施例を示す図であって、積層
光学素子の作成方法の説明図である。
光学素子の作成方法の説明図である。
【図26】従来技術の一例を示す光ピックアップ装置の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図27】従来技術の別の例を示す光ピックアップ装置
の要部斜視図である。
の要部斜視図である。
【図28】従来技術の別の例を示す光ピックアップ装置
の概略斜視図である。
の概略斜視図である。
【図29】従来技術の別の例を示す光ピックアップ装置
の概略断面構成図である。
の概略断面構成図である。
1:光源
2:第1の光路調整部材
3:ナイフエッジ素子
4:第2の光路調整部材
5:光路分離素子
6:集光素子
7,8,17A,17B,18A,18B:受光素子
9:積層光学素子
10:光情報記録媒体
11:光源からの出射光束
12.13:回折反射光
14:受光面(積層光学素子の入射側端面)
16:ナイフエッジ素子(ウェッジプリズム、フーコー
プリズム) 19:谷線部 20:稜線部 21a.21b:ホログラム領域 22:偏光ホログラム(光路分離素子) 23:1/4波長位相差発生素子 24:コリメート素子 25:ミラー 27:アナモフィックコリメート素子 28,29:平行基板状集光素子 30:ソリッドイマージョンレンズ(SIL) 31:アクチュエータ素子 32:一体型受発光素子 33:コリメート素子配列平行基板 34:光路長調整部材配列平行基板 35:光路分離素子配列平行基板 36:集光素子配列平行基板 37:機能素子配列積層光学素子
プリズム) 19:谷線部 20:稜線部 21a.21b:ホログラム領域 22:偏光ホログラム(光路分離素子) 23:1/4波長位相差発生素子 24:コリメート素子 25:ミラー 27:アナモフィックコリメート素子 28,29:平行基板状集光素子 30:ソリッドイマージョンレンズ(SIL) 31:アクチュエータ素子 32:一体型受発光素子 33:コリメート素子配列平行基板 34:光路長調整部材配列平行基板 35:光路分離素子配列平行基板 36:集光素子配列平行基板 37:機能素子配列積層光学素子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 平井 秀明
東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株式
会社リコー内
Fターム(参考) 2H049 CA01 CA05 CA07 CA08 CA09
CA20
5D118 AA02 AA06 AA13 BA01 CC12
CD02 DA12 DA20
5D119 AA02 AA08 AA36 AA38 AA40
BA01 JA02 JA12 JA14 JA19
NA05
Claims (13)
- 【請求項1】光源からの光束を集光素子で光情報記録媒
体上に集光し、光情報記録媒体からの反射光を受光素子
で受光し情報を記録または再生する光ピックアップ装置
において、 前記光情報記録媒体からの反射光を光源からの出射方向
とは異なる所定の方向に分離する光路分離素子と、該光
路分離素子によって分離された反射光束の一部を遮光あ
るいは異なる方向へ導くナイフエッジ素子と、前記光
源、受光素子、光路分離素子、ナイフエッジ素子の各光
学素子の何れかまたは全ての素子間の光路長を所定の長
さにするための光路長調整部材とを備え、前記光路長調
整部材と各光学素子の何れかまたは全てが略平行基板形
状をしており、且つこれらの部材が光情報記録媒体への
入射光束の光軸方向に沿って積み重ねられた構成の略平
行基板形状の積層光学素子を用いたことを特徴とする光
ピックアップ装置。 - 【請求項2】請求項1記載の光ピックアップ装置におい
て、 前記ナイフエッジ素子が、前記光路分離素子によって分
離された反射光の一部を遮光する遮光膜である積層光学
素子を用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項3】請求項1記載の光ピックアップ装置におい
て、 前記ナイフエッジ素子が、その平行基板面の一部に少な
くとも1つの谷線部のある凹部もしくは稜線部のある凸
部を持つ平行基板である積層光学素子を用いたことを特
徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項4】請求項1,2または3記載の光ピックアッ
プ装置において、 前記光路分離素子がホログラム素子である積層光学素子
を用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項5】請求項4記載の光ピックアップ装置におい
て、 前記光路分離素子であるホログラム素子の領域が、光情
報記録媒体からの反射光の略光軸付近で複数の領域に分
割されており、その分割された領域で回折された回折反
射光のうち少なくとも1つは他の回折反射光とは異なる
位置に回折されるよう設定し、ナイフエッジ素子の機能
をホログラム素子に持たせたことを特徴とする光ピック
アップ装置。 - 【請求項6】請求項4または5記載の光ピックアップ装
置において、 前記ホログラム素子として偏光ホログラム素子を用い、
且つ偏光ホログラム素子の光情報記録媒体側に1/4波
長位相差発生素子を配設した積層光学素子を用いたこと
を特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項7】請求項1〜6のうちの何れか一つに記載の
光ピックアップ装置において、 前記光源からの発散光を平行光にするため、略平行基板
形状のコリメート素子を積層光学素子中に備えたことを
特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項8】請求項7記載の光ピックアップ装置におい
て、 略平行基板形状のコリメート素子が、ビーム整形機能の
あるアナモフィックコリメート素子であることを特徴と
する光ピックアップ装置。 - 【請求項9】請求項1〜8のうちの何れか一つに記載の
光ピックアップ装置において、 平行基板形状からなる集光素子を、前記積層光学素子の
光情報記録媒体側に積層したことを特徴とする光ピック
アップ装置。 - 【請求項10】請求項9記載の光ピックアップ装置にお
いて、 前記積層光学素子の何れかの層間に、フォーカシングも
しくはトラッキングの何れかまたはその両方の機能を持
つ平行基板状のアクチュエータ素子を配設したことを特
徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項11】請求項1〜10のうちの何れか一つに記
載の光ピックアップ装置において、 前記光源と受光素子が同一基板上に形成された一体型受
発光素子を有し、その一体型受発光素子の光軸方向配置
基準面と、積層光学素子の光源光束が入射する端面とが
一致していることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項12】請求項1〜11のうちの何れか一つに記
載の光ピックアップ装置に用いられる積層光学素子の作
成方法であって、 光源、受光素子、光路分離素子、集光素子、ナイフエッ
ジ素子、光路長調整部材、位相差発生素子、コリメート
素子、アクチュエータ素子などの各平行基板状の機能素
子を2次元配列した機能素子配列平行基板のうち、少な
くとも2つ以上の機能素子配列平行基板を層構造として
積層一体化して機能素子配列積層光学素子を形成し、そ
の機能素子配列積層光学素子から、個々の積層光学素子
を切り出して作成することを特徴とする積層光学素子の
作成方法。 - 【請求項13】光ピックアップ装置を用いて光情報記録
媒体に対し情報の記録または再生を行う光ディスクドラ
イブ装置において、 前記光ピックアップ装置として、請求項1〜11のうち
の何れか一つに記載の光ピックアップ装置、もしくは、
請求項12記載の作成方法で作成された積層光学素子を
用いた光ピックアップ装置、を備えたことを特徴とする
光ディスクドライブ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001199427A JP2003016683A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 光ピックアップ装置及び積層光学素子の作成方法及び光ディスクドライブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001199427A JP2003016683A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 光ピックアップ装置及び積層光学素子の作成方法及び光ディスクドライブ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003016683A true JP2003016683A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19036726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001199427A Pending JP2003016683A (ja) | 2001-06-29 | 2001-06-29 | 光ピックアップ装置及び積層光学素子の作成方法及び光ディスクドライブ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003016683A (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPS6412221U (ja) * | 1987-07-07 | 1989-01-23 | ||
JPH01133313U (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-11 | ||
JPH04372729A (ja) * | 1991-06-21 | 1992-12-25 | Nec Home Electron Ltd | 集積型光学素子および集積型光ピックアップ |
WO1996027880A1 (fr) * | 1995-03-08 | 1996-09-12 | Hitachi, Ltd. | Tete optique a champ de proximite stratifiee et dispositif d'enregistrement et de reproduction d'informations optiques |
JPH1139705A (ja) * | 1997-07-16 | 1999-02-12 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
JP2000353337A (ja) * | 1999-04-07 | 2000-12-19 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
-
2001
- 2001-06-29 JP JP2001199427A patent/JP2003016683A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2000353337A (ja) * | 1999-04-07 | 2000-12-19 | Ricoh Co Ltd | 光ピックアップ装置 |
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