JP2626106B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光学式ディスク装置等に用いることのできる
光ピックアップ装置に関するものである。

従来の技術 第３図は従来のホログラムを応用した光ピックアップ
装置の構成図、第４図はホログラムの一例としてフォー
カス誤差検出をSSD（Stop Size Detection）方式，ト
ラッキング誤差検出をプッシュプル方式で行うホログラ
ム領域と光検出器との関係を表わした図である。

第３図において、１は光を放射する半導体レーザ、２
は半導体レーザ１の出力をモニタするための光検出器、
３は半導体レーザ１を固定，冷却させるためのステム、
４は記録媒体９で反射し，変調を受けた光を光軸から分
離しフォーカス誤差信号，トラッキング誤差信号を発生
させる平行平板状ホログラム、光検出器５はホログラム
４によって分離した光を検出するためのものでこの光検
出器５上にはフォーカスおよびトラッキング誤差信号検
出用の光検出器が構成されている。ユニット６は半導体
レーザ1,光検出器2,ステム3,平行平板状ホログラム4,光
検出器５を一体構成しており、内部には窒素ガス等が封
入され半導体レーザの劣化防止をしている。７はユニッ
トから出射した光を反射させフォーカスレンズに入射さ
せるミラー、８は記録媒体上に焦点を結ばせるためのフ
ォーカスレンズで光軸は半導体レーザ１の光軸に対して
90度の位置に配設されている。９は記録媒体、9aは信号
のピットである。本図においてはフォーカスレンズ８を
駆動するアクチュエータは省略する。

第４図において、4a,4bは平行平板状ホログラム４の
表面に形成したトラッキング誤差信号を発生するホログ
ラム領域、4c,4dはフォーカス誤差信号を発生するホロ
グラム領域、5a,5bはトラッキング誤差信号検出用の光
検出器、5c,5dはそれぞれフォーカス誤差信号検出用の
３分割光検出器である。ホログラム領域4a,4bは半導体
レーザ１の位置から発散する球面波と、トラッキング誤
差検出用の光検出器5a,5bの検出点から発散する球面波
との干渉縞に相当する。また、ホログラム領域4c,4dは
半導体レーザ１の位置から発散する球面波と、フォーカ
ス誤差検出用の３分割光検出器5c,5dの検出点から発散
する球面波との干渉縞に相当する。

以上のように構成された従来の光ピックアップ装置に
おいて、以下その動作について説明する。

半導体レーザ１から放射された光はホログラム４によ
って直進する０次光と±１次光以上の回折光とに分けら
れる。そのうちの０次光は直進し、ミラー７で反射さ
れ、フォーカスレンズ８に入射し記録媒体９上に焦点を
結ぶ。記録媒体９上に結んだビームスポットはピット9a
によって変調され反射される。以後、光は平行平板状ホ
ログラム４までの逆の経路をたどる。

次に戻ってきた光をホログラムによって誤差信号を発
生させるプロセスについて説明する。

フォーカス誤差信号の一検出法であるSSD法はビーム
スポットが記録媒体上で合焦しているとき、記録媒体か
らの反射光をホログラム領域4c,4dの回折領域にて回折
し３分割光検出器5c,5dの上下に２つの焦点を結び、5c,
5d上のビームスポット径が同じになるように構成されて
いる。

一方、デフォーカスしているときはビームスポット径
の大きさに差が生じる。このとき5cと5dに発生する光電
流の差でフォーカス誤差信号が得られる。

また、トラッキング誤差信号の一検出法であるプッシ
ュプル法は記録媒体からの反射光のファーフィールド像
の中でトラッキング誤差で強度が大きく変わる部分をホ
ログラム領域4a,4bの回折領域にて回折し光検出器5a,5b
で検出する。このとき5aと5bに発生する光電流の差でト
ラッキング誤差信号が得られる。

一方半導体レーザ１の平行平板状ホログラム４と反対
の面から放射される光は光検出器２によって検出され半
導体レーザ１の光出力が一定になるように制御される。

なお、ここで誤差検出方法の一例を述べたがフォーカ
ス誤差検出法で言えば非点収差、トラッキング誤差検出
法では３ビーム法等がある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の従来の構成では、ユニット６の中
に半導体レーザ1,光検出器2,ステム3,誤差信号検出用光
検出器５が一体化されているため各素子の信号を取り出
すピンの数が多く、ユニットの外径が大きくなってしま
うという問題点があった。

したがって、光ピックアップ装置の厚さH1はユニット
６の外径寸法によって決まってしまうため、薄型化を行
うにはユニット６の小径化をしなければならない問題点
を有していた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、ユニッ
トの外径を小さくせずに薄型の光ピックアップ装置を提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の光ピックアップ装
置は、光源と、前記光源と記録媒体の間の光路中に配設
され、前記記録媒体によって反射された光を光軸から分
離させる光学素子と、前記光学素子によって分離させら
れた光を検出する光検出器と、前記光学素子から出射し
た光をフォーカスレンズ方向に反射させるミラーと前記
ミラーに入射する光の光軸に対して90度未満の角度で配
設されているフォーカスレンズの構成を有している。

作用 本発明は前記した構成により、 光学素子が平行平板上にホログラムが形成されている
場合、光源である半導体レーザの光軸がフォーカスレン
ズの光軸に対して90度未満の角度で配設され、そこから
出射した光は平行平板を透過してユニットから出る。ユ
ニットから出射した光はミラーで反射されフォーカスレ
ンズに入射し、記録媒体上に焦点を結ぶ。記録媒体のピ
ットによって反射光は変調され、もとの経路をたどる。
反射光が平行平板上のホログラムを通過するとき回折さ
れ、トラッキング誤差信号検出用及びフォーカス誤差信
号検出用の光検出器にビームスポットを結び、演算後誤
差信号が得られる。

一方、光学素子がプリズムでその上にホログラムが形
成されている場合、光源である半導体レーザから出射し
た光はプリズムを透過，屈折してユニットから出る。ユ
ニットから出射した光の光軸はフォーカスレンズの光軸
に対して90度未満の角度で傾いている。光はミラーで反
射されフォーカスレンズに入射し、記録媒体上に焦点を
結ぶ。記録媒体のピットによって反射光は変調され、も
との経路をたどる。反射光がプリズム上のホログラムを
通過するとき回折され、トラッキング誤差信号検出用及
びフォーカス誤差信号検出用の光検出器にビームスポッ
トを結び、演算後誤差信号が得られる。

実施例 以下、本発明の第１の実施例について図面を参照しな
がら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における光ピックアッ
プ装置の構成図である。

第１図において、半導体レーザ１から出射した光の光
軸とフォーカスレンズ８の光軸のなす角θ１は90度未満
になるように配設されている。また、ミラー７の傾きθ
２は θ２＝θ1/2 という関係になるように配設されている。

２〜7,9,9aは従来例の構成要素名と同じである。

以上のように構成された本実施例の光ピックアップ装
置について、以下その動作について第１図を用いて説明
する。

光源である半導体レーザ１から出射した光は平行平板
状ホログラム４を透過してユニット６から出射される。
平行平板状ホログラム４上のホログラム領域によって０
次光と±１次光以上の回折光とに分離される。その内の
０次光はミラー７で反射されフォーカスレンズ８に入射
し、記録媒体９に焦点を結ぶ。記録媒体９上のピット9a
によって反射光は変調され、もとの経路をたどる。反射
光が平行平板状ホログラム４上のホログラム領域を通過
するとき回折され、トラッキング誤差信号検出用及びフ
ォーカス誤差信号検出用の光検出器５上にビームスポッ
トが結ばれ、演算の結果として誤差信号が得られる。誤
差信号の検出方法は従来例と同じでも良いし、他の検出
方法でも良い。

以上のように本実施例によれば、ユニット６を傾ける
ことによってユニット６の位置をミラー７より高い位置
に配設することができる。また、ミラー７の傾きθ２が
45度未満となるためミラー７の高さを減らすことができ
る。

この結果、従来の光ピックアップの高さH1と比較して
本実施例の光ピックアップでの高さH2を低くすることが
でき、光ピックアップの薄型化が可能となる。

第２図は本発明の第２の実施例における光ピックアッ
プ装置の構成図である。

第２図において、10は光源である半導体レーザ１から
出射した光を平行光にするためのコリメートレンズ、11
は楔形のプリズムで表面に誤差信号発生用のホログラム
を形成している。12は平行平板状のガラスでユニット６
を封止している。１〜3,5〜8,9,9aは従来例の構成要素
名と同じである。

以上のように構成された本実施例の光ピックアップ装
置について、以下その動作について第２図を用いて説明
する。

半導体レーザ１から出射した光は平行平板状のガラス
12を透過しコリメートレンズ10で平行光に直されたあと
プリズム11に入射する。プリズム11の第１面11a上に形
成されているホログラム領域によって０次光と±１次光
以上の回折光とに分離される。その内の０次光は第２面
11bから出射するとき屈折しミラー７へ向かう。プリズ
ムの第２面11bから出射した光の光軸とフォーカスレン
ズ８の光軸のなす角は90度未満である。ミラー７で反射
された光はフォーカスレンズ８に入射し、記録媒体９に
焦点を結ぶ。記録媒体９上のピット9aによって反射光は
変調され、もとの経路をたどる。反射光がプリズム11の
第２面11bに入射、屈折し、第１面11a上のホログラムに
よって回折され、コリメートレンズ10,平行平板状のガ
ラス12を透過し、トラッキング誤差信号検出用及びフォ
ーカス誤差信号検出用の光検出器５上にビームスポット
が結ばれ、演算の結果として誤差信号を得られる。誤差
信号の検出方法は従来例と同じでもよいし、他の検出方
法でも良い。

以上のように本実施例によれば、ホログラム領域をプ
リズム上に形成することにより、ユニット６から出射さ
れた光を傾けることができ、ユニット６をミラー７より
高い位置に配設することができる。また、ミラー７の傾
きθ２が45度未満となるためミラー７の高さを減らすこ
とができる。この結果、光ピックアップの高さH2を低く
することができ、光ピックアップの薄型化が実現でき
る。

また、フォーカスレンズ８の光軸と半導体レーザ１の
光軸とを90度のままでユニット６を傾けることなく構成
でき、光ピックアップ装置の設置が容易になる。

また、通常半導体レーザ１は非点隔差を持っているた
め出射される光は楕円状となっている。本実施例のプリ
ズム11により楕円状のビームを円形状ビームに整形し非
点隔差を補正することができる。

なお、本実施例のホログラム領域をプリズム11の第１
面11aに形成したが第２面11b、または平行平板状のガラ
ス12上に形成しても良いのは言うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ユニットから射出する
光の光軸をフォーカスレンズに対して90度未満になるよ
うに配設することによって、ユニットの外径を小さくせ
ずに光ピックアップの薄型化を図ることができ、その実
用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における光ピックアップ
装置の構成図、第２図は本発明の第２の実施例における
光ピックアップ装置の構成図、第３図は従来例のホログ
ラムを応用した光ピックアップ装置の構成図、第４図は
ホログラム領域と光検出器との関係を表わした図であ
る。 １……半導体レーザ、４……平行平板状ホログラム、５
……光検出器、６……ユニット、７……ミラー、８……
フォーカスレンズ、９……記録媒体、10……コリメート
レンズ、11……プリズム。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源となる半導体レーザと、 前記半導体レーザの光源と記録媒体との間の光路中に配
   設され前記記録媒体によって反射された光を光軸から分
   離される光学素子と、前記光学素子によって分離された
   光を検出する光検出器とを一体化したユニットと、 前記光源から出射し、前記光学素子を通過した光をフォ
   ーカスレンズ方向に反射させるミラーと、 前記ミラーから反射された光を記録媒体上のピットに集
   光させるためのフォーカスレンズより構成された光ピッ
   クアップ装置において、 前記半導体レーザから出射され、前記ミラーに入射する
   光軸と記録媒体に向かって反射する光軸のなす角度が90
   度未満であり、かつ、前記ミラーに入射する光軸と記録
   媒体に向かって反射する光軸からなる平面が前記記録媒
   体に対して略垂直となるように前記ユニットとミラーの
   取付角度を関係づけたことを特徴とするピックアップ装
   置。
2. 【請求項２】光学素子は平行平板上に回折格子あるいは
   ホログラムを形成したことを特徴とする請求項１記載の
   光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】光源となる半導体レーザと、光を検出する
   光検出器とを一体化したユニットと、 前記半導体レーザの光源と記録媒体との間の光路中に配
   置され、前記記録媒体によって反射された光を光軸から
   分離される光学素子と、 前記光路から光射し、前記光学素子を通過した光をフォ
   ーカスレンズ方向に反射させるミラーと、 前記ミラーから反射された光を記録媒体上のピットに集
   光させるためのフォーカスレンズを有し、 前記ミラーに入射する光軸と前記記録媒体に向かって反
   射する光軸からなる平面は前記記録媒体に対し略垂直で
   あって、 前記ユニットと前記ミラーとの間に位置し、ミラーに入
   射する光軸と記録媒体に向かって反射する光軸のなす角
   度が90度未満となるように光軸を変化させる光軸制御手
   段とを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】前記光軸制御手段はコリメートレンズとプ
   リズムとより構成されたことを特徴とする請求項３記載
   の光ピックアップ装置。