JP3197987B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JP3197987B2 JP13616793A JP13616793A JP3197987B2 JP 3197987 B2 JP3197987 B2 JP 3197987B2 JP 13616793 A JP13616793 A JP 13616793A JP 13616793 A JP13616793 A JP 13616793A JP 3197987 B2 JP3197987 B2 JP 3197987B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は光ピックアップ装置、
詳しくは光情報記録媒体に磁気記録された磁気記録情報
をカー効果を利用して読み出す光ピックアップ装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】LD(レーザーダイオード)からの放射
光束を平行光束化したのちビーム整形素子によりビーム
整形を行い、次いで偏光ビームスプリッターにより直線
偏光とした光を、対物レンズにより光情報記録媒体の記
録面上に光スポットとして集光し、上記記録面における
磁気記録情報に応じて偏光面を回転された反射光を上記
対物レンズと偏光ビームスプリッターとを介して検出系
へ導き、上記磁気記録情報を読み出す光ピックアップ装
置は従来から良く知られている。
【0003】このような光ピックアップ装置において、
偏光ビームスプリッターは、特定の偏光方向の光を所定
の透過率(もしくは反射率)で透過(もしくは反射)さ
せ、上記偏光方向と直交する偏光成分は100%反射
(もしくは透過)させることにより、上記特定の偏光方
向の光のみを対物レンズ側へ通過せしめるのが理想であ
るが、現実には上記特定の偏光方向と直交する偏光方向
の光も若干、対物レンズ側へ通過させてしまう。
【0004】光ピックアップ装置の光源に用いられるL
Dの偏光比は通常30〜60程度であり、所望の偏光方
向と直交する偏光方向の「成分光」が1.5〜3%程度
含まれている。カー効果を用いて磁気記録情報を読みだ
す光ピックアップ装置では、上記所望の偏光方向と直交
する偏光方向の成分光は、情報読み出しに用いらる光と
同じ偏光成分であるため、上記成分光は情報読み出しに
対しノイズ成分として作用する可能性がある。
【0005】上記「成分光」の強度が一定不変である場
合には、情報読取部において、成分光の強度に応じて読
み出し信号の基準レベルをオフセットさせる調整が可能
であるが、上記成分光強度が経時的に変化する場合に
は、上記オフセット調整をしばしば行わねばならない面
倒がある。
【0006】通常のLDでは偏光比そのものの時間的変
化は実用上無視できるが、LD接合面の方向が振動等の
影響で所定の向きから偏向すると、上記成分光が生じて
情報読み出しに支障を来すことがある。
【0007】また近来実用化された「高出力LD」では
射出光束の偏向方向自体が経時的に10度程度も変動し
たり、偏向比も経時的に10〜20変化することが珍し
くなく、このような高出力LDを光源として使用すれ
ば、経時的な情報読み出し不全の発生する可能性が極め
て高い。
【0008】このような問題に対処する方法としては、
例えば特開平2−37611号公報開示の発明のよう
に、LDとビームスプリッターとの間に検光子を設け、
光情報記録媒体に向かう光を100%所定の方向の直線
偏光状態にすることが考えられるが、検光子の使用に伴
う光ピックアップ装置の大型化やコスト高化は避けられ
ない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、上記問題を検光子を
用いること無く有効に解決できる、新規な光ピックアッ
プ装置の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の光ピックアッ
プ装置は「LDからの放射光束を平行光束化し、ビーム
整形素子によりビーム整形を行ったのち偏光ビームスプ
リッターに入射させ、偏光ビームスプリッターを通過し
た主要偏光成分光を対物レンズへ導き、情報を磁気記録
された光情報記録媒体の記録面上に対物レンズにより光
スポットとして集光し、記録面における磁気記録情報に
応じて偏光面を回転された反射光を対物レンズと偏光ビ
ームスプリッターとを介して検出系へ導き、磁気記録情
報を読み出す光ピックアップ装置」であって、「ビーム
整形素子のビーム整形面に、主要偏光成分の偏光方向と
直交する偏光方向の光を反射させる偏光反射膜を形成」
したことを特徴とする。
【0011】ビーム整形素子と偏光ビームスプリッター
とは、基本的には別体で良いが、ビーム整形素子と偏光
ビームスプリッターとを「一体に形成」してもよい(請
求項2)。また、ビーム整形素子の入射面に形成された
偏向反射面による反射光成分を受光する受光素子を配備
しても良い(請求項3)。光源として用いるLDは通常
のLDでも良いが、高出力LDを光源として用いる場合
(請求項4)、この発明は極めて有効である。
【0012】
【作用】上述のように、この発明の光ピックアップにお
いては、ビーム整形素子のビーム整形面入射面に偏光反
射膜が形成される。偏向反射膜は、所定の偏光方向を持
った光を95%以上反射させ、上記偏光方向と直交する
偏光方向の光を95%以上透過させる。
【0013】従って、光源であるLDの接合面の向きが
経時的に変化した場合や、高出力LDから放射される光
の偏光方向や偏光比が経時的に変動して、所定の偏光方
向と直交する偏光方向の成分光が生じても、その大部分
は偏光反射膜により反射され、光情報記録媒体へは殆ど
達しない。
【0014】また、請求項3記載の光ピックアップ装置
のように、偏光反射膜による反射光を受光素子で受光
し、その強度をモニターすることにより、光源LDにお
ける異常、即ち「偏光方向の変化や偏光比の変動」、あ
るいは「接合面の向きの変化」を検出できる。
【0015】
【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。
【0016】図1は請求項1,2,3,4記載の光ピッ
クアップ装置の1実施例を要部のみ略示している。符号
1はLDユニットを示す。LDユニット1における光源
は高出力LDである(請求項4)。高出力LDの接合面
は図面に平行な方向に設定されており、従って光源から
放射されるレーザー光は、その大部分が図面に平行な方
向に直線偏光しているが、光源におけるLED発光モー
ド等の影響で、図面に直交する偏光成分を持った光も若
干含まれている。
【0017】LDユニット1から放射された光は発散性
であり、そのファーフィールドパターンは周知の如く、
接合面に平行な方向(図面に平行な方向)を短軸方向と
し、図面に直交する方向を長軸方向とする楕円形のパタ
ーンである。
【0018】LDユニット1から放射された光はカップ
リングレンズ2を透過し、同レンズ2の作用により、光
束断面形状が「図面に直交する方向を長軸方向とする楕
円形状」である実質的な平行光束となる。この光束は、
次いでビーム整形素子3のビーム整形面3Aに入射し、
ビーム整形面3Aにより屈折されることにより「ビーム
整形」される。
【0019】即ち、ビーム整形面3Aに入射する以前に
おける光束断面形状は、前述の如く「図面に直交する方
向を長軸方向とする楕円形状」であるが、ビーム整形面
3Aにより屈折を受けると、図面に平行の方向の光束幅
が拡大し、ビーム整形後の光束は整形前の楕円形状の短
軸が延びることにより「円形もしくは円形に近い楕円形
状」となる。
【0020】ビーム整形面3Aに入射する光の大部分
は、図面に平行な方向、即ち、ビーム整形面3Aへの入
射面に平行な方向に直線偏光しているので、この直線偏
光成分を以下「P偏光成分」と呼び、図面に直交する方
向の偏光成分を「S偏光成分」と呼ぶ。
【0021】ビーム整形された光は、ビーム整形素子3
の内部でさらに全反射され、ビーム整形素子3の射出面
とプリズム4とで挾持された偏光反射膜4Aに入射す
る。プリズム4と偏光反射面4Aとは偏光ビームスプリ
ッターを構成し、ビーム整形素子3と一体化されている
(請求項2)。
【0022】偏光反射膜4Aは偏光ビームスプリッター
に要請される機能に従い、P偏光成分の所望部分を透過
させるが、S偏光成分も若干量(5%以下)は透過す
る。偏光反射膜4Aにより反射された所定量のP偏光成
分とS偏光成分とは、ビーム整形素子3の側面から射出
して受光素子11に受光され光電変換される。受光素子
11の出力はLDユニット1における高出力LDの出力
調整に利用される。
【0023】偏光反射膜4Aを透過した光の大部分を占
めるP偏光成分は「偏光ビームスプリッターを通過した
主要偏光成分光」である。偏光反射膜4Aを通過した光
は対物レンズ5により光情報記録媒体10の記録面に光
スポットとして集光する。
【0024】上記記録面には情報が磁気記録されてお
り、記録面による反射光は磁気記録情報の磁気に応じて
「カー効果」により偏光方向が回転される。このよう
に、磁気記録情報に応じて偏光方向を回転された反射光
は「戻り光」となって、対物レンズ5を介して偏光ビー
ムスプリッターのプリズム4に入射する。偏光反射膜4
Aは戻り光中のS偏光成分(カー効果による偏光面の回
転により生じた部分)の大部分とP偏光成分の所定量を
反射し、残りを透過させる。
【0025】このようにして偏光反射膜4Aにより反射
された戻り光は集光レンズ6により集光され、一部をナ
イフエッジミラー7により反射され、残りはフォーカシ
ングエラー検出用の受光素子9に入射する。受光素子9
の出力は、公知のナイフエッジ方式のフォーカシング制
御に用いられる。
【0026】ナイフエッジミラー7により反射された光
束は、Mo検出部8に入射し、偏光ビームスプリッター
81によりP偏光成分とS偏光成分とに分離され、それ
ぞれ受光素子82,83に入射する。受光素子82,8
3の差は「読取信号」とされ、受光素子82の出力はま
た、トラッキングエラー信号として使用される。
【0027】さて、ビーム整形素子3のビーム整形面3
Aには偏光反射膜20が形成されており、光源側からの
光におけるS偏光成分を95%以上反射する(請求項
1)。そして、偏光反射膜20により反射されたS偏光
成分は受光素子30に受光されるようになっている(請
求項3)。
【0028】説明中の実施例において、光情報記録媒体
10に照射される光は100%P偏光成分であること、
即ち偏光方向が図面に平行方向であることが理想であ
る。しかし、仮りに、偏光反射膜20が用いられておら
ず、偏光ビームスプリッターの偏光反射膜4AのS偏光
成分に対する反射率が例えば97%程度であると、光情
報記録媒体10に照射される光は3%程度のS偏光成分
を含み、偏光方向は図面に直交する方向(理想的な方
向)に対して傾く。この傾き角:Δθは、偏光反射膜4
Aに光源側から入射する光の偏光比:x、偏光反射膜4
AにおけるP偏光成分透過率:TpおよびS偏光成分透
過率:Tsとにより定まり、 Δθ=arctan√(Ts/{Tp・x}) で与えられる。従って、例えば上記Tp=30%、Ts
=3%、x=30とすると、Δθ=3.3度程度発生す
る。また偏光比が∞である理想的なLDを光源に用いた
場合でも、接合面の向きが適正な方向(図1の図面に平
行な方向)から10度程度傾いた場合には、上記と同程
度の傾き角:Δθが発生する。
【0029】Mo検出部8は、カー効果による0.5度
程度の偏光方向の変化を検出できるように極めて高い感
度を有しているから、仮りに上記の如き3度もの偏光方
向変化が経時的に発生した場合には、情報読取に支障が
でることは明らかである。
【0030】しかるにこの発明では、ビーム整形面3A
に形成された偏光反射膜20により光源側からのS偏光
成分の95%以上が反射されてしまうから、上記偏光比
x=30の場合には、偏光反射膜4Aに光源側から入射
する光の偏光比が、実質的に600以上にもなり、従っ
て傾き角:Δθは実質上無視出来る程度となり、良好な
情報読み出しを実現することができる。
【0031】また、偏光反射膜20による反射S偏光成
分は受光素子30により受光されているので、受光素子
30の出力をモニターすれば、LDユニット1からの光
に含まれるS偏光成分の変動を検知できる。このS偏光
成分の変動は光源であるLDの接合面の向きの狂いや、
偏光比あるいは偏光面の変動を意味するから、受光素子
30の出力のモニターによりLDユニットにおける異常
をいち早く検出して対処することが可能となる。
【0032】上に説明した実施例では、偏光ビームスプ
リッターとビーム整形素子とを一体化したが、これらは
勿論、別体として構成してもよい。
【0033】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば新規な
光ピックアップ装置を提供できる。この発明の光ピック
アップ装置は上記の如く構成されているから、光源側に
おける接合面の向きの経時的な変動や、高出力LDにお
ける偏光面や偏光比の経時的な変動に拘らず良好な情報
読み出しを実現できる。この発明の光ピックアップ装置
では光情報記録媒体は、略理想的な直線偏光状態の光で
照射されるので、Mo検出部における面倒な「オフセッ
ト調整」を不要にすることができる。また偏光反射膜は
ビーム整形面に形成されるのみであるので、光ピックア
ップ装置をいささかも大型化することがなく、検光子を
利用する場合に比してはるかに低コストで実施できる。
【0034】また請求項2記載の発明のように、偏光ビ
ームスプリッターとビーム整形素子とを一体化すること
により、装置の小型化が可能となり、光学系の調整が容
易になる。さらに請求項3記載の発明のように、ビーム
整形面の偏光反射膜による反射光の強度を受光素子で検
出することにより、光源LDの異常を確実に検知でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の1実施例を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
1 LDユニット 2 カップリングレンズ 3 ビーム整形素子 3A ビーム整形面 4A 偏光反射膜 5 対物レンズ 10 光情報記録媒体 6 集光レンズ 7 ナイフエッジミラー 8 Mo検出部 9 受光素子 20 偏光反射膜 30 受光素子
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−288435(JP,A) 特開 昭61−180949(JP,A) 特開 昭58−128037(JP,A) 特開 昭63−100646(JP,A) 特開 平5−166222(JP,A) 特開 平3−134835(JP,A) 特開 昭61−162838(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 11/00 - 13/08 G11B 7/12 - 7/22

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】LDからの放射光束を平行光束化し、ビー
    ム整形素子によりビーム整形を行ったのち偏光ビームス
    プリッターに入射させ、上記偏光ビームスプリッターを
    通過した主要偏光成分光を対物レンズへ導き、情報を磁
    気記録された光情報記録媒体の記録面上に上記対物レン
    ズにより光スポットとして集光し、上記記録面における
    磁気記録情報に応じて偏光方向を回転された反射光を上
    記対物レンズと上記偏光ビームスプリッターとを介して
    検出系へ導き、上記磁気記録情報を読み出す光ピックア
    ップ装置において、 上記ビーム整形素子のビーム整形面に、上記主要偏光成
    分の偏光方向と直交する偏光方向の光を反射させる偏光
    反射膜を形成したことを特徴とする光ピックアップ装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の光ピックアップ装置におい
    て、 ビーム整形素子と偏光ビームスプリッターとが一体に形
    成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の光ピックアップ装
    置において、 ビーム整形素子のビーム整形面に形成された偏向反射面
    による反射光成分を受光する受光素子を有することを特
    徴とする光ピックアップ装置。
  4. 【請求項4】請求項1または2または3記載の光ピック
    アップ装置において、 LDが高出力LDであることを特徴とする光ピックアッ
    プ装置。
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