JP3319094B2 - 光ピックアップ及び光ガイド部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザ光を利用して光デ
ィスクへの情報の記録または再生を行う光ピックアップ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置を小型、軽量、低コスト
で提供するために、光ピックアップを光学部品点数の削
減等により小型、軽量化、低コストにする検討や試みが
行われている。光ピックアップを小型、軽量化すること
は、光ディスク装置全体を小型化できるだけでなく、ア
クセス時間を短縮できるなどの性能面でも有利となる。
近年はその試みの一つとして、ホログラム光学素子を利
用することにより光ピックアップの小型・軽量化が図ら
れている。

【０００３】ホログラム光学素子を用いた従来の光ピッ
クアップについて、まずその構造を図に基づいて説明す
る。図１３は従来の光ピックアップの平面図、図１４は
図１３のＺ−Ｚ線断面図である。

【０００４】図１３と図１４において、センサ基板３０
１には半導体レーザチップ３０２と三角柱状の反射プリ
ズム３０４の反射面とが互いに対向するようにセンサ基
板３０１の所定の位置にマウントされるとともに、第１
受光センサ３２３と第２受光センサ３２９とが所定の位
置に形成されている。

【０００５】センサ基板３０１はリードフレーム３３８
にマウントされ、センサ基板３０１への各種信号の入出
力はリードフレーム３３８を介して行われる。さらに、
リードフレーム３３８はパッケージ３１７に装填され、
空間３１８に窒素ガス等の不活性ガスを充満して、平行
平板の光ガイド部材３０５で封止されている。

【０００６】光ガイド部材３０５は光ディスク盤３１１
と対面する側の第１面３０５ａと半導体レーザチップ３
０２と対面する側の第２面３０５ｂとが互いに平行に形
成されている。第１面３０５ａにはホログラム３０８と
復路反射部３２５が、第２面３０５ｂにはレーザ光３０
３の入射窓３０６と透過窓３２７および、偏光分離膜が
コーティングされた偏光分離部３１５が、それぞれ形成
されている。

【０００７】さらに、光ピックアップから所定の距離を
隔てた位置に対物レンズ３１０と光ディスク盤３１１と
が配置されている。

【０００８】以上のように構成された従来の光ピックア
ップについてレーザ光３０３の経路に従って動作を説明
する。

【０００９】図１４において、半導体レーザチップ３０
２から放出されたレーザ光３０３は、反射プリズム３０
４の反射面で反射し、入射窓３０６から光ガイド部材３
０５内部に入射して拡散光３０７になる。拡散光３０７
はホログラム３０８を透過し、光ガイド部材３０５の外
部に出射して拡散光３０９になる。拡散光３０９は対物
レンズ３１０に入射し、光ディスク盤３１１の情報記録
層３１１ａにスポット３１２として集光する集束光３１
３に変換される。集束光３１３は情報記録層３１１ａで
反射し、復路反射光は対物レンズ３１０を通過してホロ
グラム３０８に入射することにより復路回折光３１４に
変換される。

【００１０】このとき、復路回折光３１４は復路反射光
に対して４５゜方向に回折し偏光分離部３１５に入射す
る。偏光分離部３１５の偏光分離膜は復路回折光３１４
のＰ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射する性質を有
し、第１透過光３２２と第１反射光３２４とに分離され
る。また、図１３に示すように復路回折光３１４の偏光
状態は直線偏光３２１に対して４５゜であるためＰ偏光
成分、Ｓ偏光成分が各々半分となり、第１透過光３２２
と第１反射光３２４の各光量は復路回折光３１４の半分
になる。

【００１１】第１透過光３２２はセンサ基板３０１に形
成された第１受光センサ３２３を照射する。一方、第１
反射光３２４は、第１面３０５ａの復路反射部３２５で
反射され再び第２面３０５ｂへ向かう第２反射光３２６
となる。この第２反射光３２６は、第２面３０５ｂの透
過窓３２７を透過した後、第２透過光３２８となり第２
受光センサ３２９を照射する。

【００１２】その結果、読み出された光磁気信号が第１
受光センサ３２３と第２受光センサ３２９とにそれぞれ
５０％の割合で分光され、第１受光センサ３２３と第２
受光センサ３２９の各出力を差動増幅することにより、
光磁気信号以外の同位相ノイズ成分が除去された良質な
ＲＦ信号を得ることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構
成では、復路回折光３１４の偏光分離膜に対する入射角
を大きくする必要があり、入射角を大きくするためには
ホログラム３０８の格子間隔を小さくしなければならな
い。

【００１４】しかしながら、ホログラム３０８の格子間
隔を小さくしてレーザ光３０３の波長付近になるとホロ
グラム３０８のＰ偏光の回折効率とＳ偏光の回折効率が
異なるようになる。このため、このようなホログラム３
０８により復路回折光３１４に変換しても偏光分離部３
１５に入射する光はＰ偏光成分とＳ偏光成分が等しくな
らず、読み出された光磁気信号は第１受光センサ３２３
と第２受光センサ３２９とにそれぞれ５０％の割合で分
光されず、第１受光センサ３２３と第２受光センサ３２
９の各出力を差動増幅しても、光磁気信号以外の同位相
ノイズ成分が除去された良質なＲＦ信号を得ることがで
きない。

【００１５】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、偏光分離膜に対する入射角を大きくとること
ができて、第１受光センサと第２受光センサとにそれぞ
れ５０％の割合で分光される光ピックアップを提供する
ことを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の実施例に
おいて、ホログラムの格子間隔を小さくして復路回折光
の偏光分離膜に対する入射角を大きくするとともに、Ｐ
偏光の回折効率をηＰ、Ｓ偏光の回折効率をηＳとした
場合に光ディスク盤からの復路反射光を発光素子からの
光の偏光方向に対してθ＝ｔａｎ^-1（ηＰ／ηＳ）で与
えられる角度θ方向に回折するように半導体レーザチッ
プ、反射プリズムおよびホログラムを構成し、第１受光
センサと第２受光センサとにそれぞれ５０％の割合に偏
光分離膜で分光されるようにしたものである。

【００１７】また本発明の第２および第３の実施例にお
いて、ホログラムの格子間隔を大きくして復路回折光の
回折角を小さくし、第２光ガイド部材の斜面に復路回折
光を入射させて屈折させることにより、復路回折光の偏
光分離膜に対する入射角を大きくするとともに、光ディ
スク盤からの復路反射光を発光素子からの光の偏光方向
に対して４５゜方向に回折するように半導体レーザチッ
プ、反射プリズムおよびホログラムを構成し、第１受光
センサと第２受光センサとにそれぞれ５０％の割合に偏
光分離膜で分光されるようにしたものである。

【００１８】

【作用】本発明は上記構成により、復路回折光は発光素
子からの光の偏光方向に対して４５゜方向に回折してい
るので、偏光分離部に入射するとＰ偏光成分とＳ偏光成
分とが各々５０％に分光される状態が維持されている。
そのため、読み出された光磁気信号は第１受光センサと
第２受光センサとにそれぞれ５０％の割合で分光され
る。従って、第１受光センサと第２受光センサとの各出
力を差動増幅すれば、光磁気信号以外の同位相ノイズ成
分が除去された良質なＲＦ信号を得ることができる。さ
らに復路回折光の焦点が復路偏光分離部と透過窓間に存
在するため第１受光センサと、第２受光センサの差によ
りスポットサイズ法などの手段によりフォーカスエラー
信号を得ることができる。

【００１９】

【実施例】

（第１実施例）以下本発明の第１実施例における光ピッ
クアップについて、まずその構造を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の第１実施例における光ピックアップ
の平面図、図２は図１のＷ−Ｗ線断面図である。

【００２０】図１と図２において、センサ基板１には半
導体レーザチップ２と三角柱状の反射プリズム４の反射
面とが互いに対向し、かつレーザ光３の直線偏光２１と
光軸とが後述する角度θをなすようにセンサ基板１の所
定の位置にマウントされるとともに、第１受光センサ２
３と第２受光センサ２９とが所定の位置に形成されてい
る。

【００２１】センサ基板１はリードフレーム３８にマウ
ントされ、センサ基板１への各種信号の入出力はリード
フレーム３８を介して行われる。さらに、リードフレー
ム３８はパッケージ１７に装填され、空間１８に窒素ガ
ス等の不活性ガスを充満して、平行平板の光ガイド部材
５で封止されている。あるいはまた、空間１８を光ガイ
ド部材５の屈折率と同程度の屈折率を持つ透明樹脂等で
充填してもよい。

【００２２】光ガイド部材５は光ディスク盤１１と対面
する側の第１面５ａと半導体レーザチップ２と対面する
側の第２面５ｂとが互いに平行に形成されている。第１
面５ａにはホログラム８と復路反射部２５が、第２面５
ｂにはレーザ光３の入射窓６と透過窓２７および、偏光
分離膜がコーティングされた偏光分離部１５が、それぞ
れ形成されている。

【００２３】さらに、光ピックアップから所定の距離を
隔てた位置にコリメータレンズ１６と対物レンズ１０と
光ディスク盤１１とが配置されている。

【００２４】以上のように構成された本発明の第１実施
例の光ピックアップについてレーザ光３の経路に従って
動作を説明する。

【００２５】図２において、半導体レーザチップ２から
放出されたレーザ光３は、反射プリズム４の反射面で反
射し、入射窓６から光ガイド部材５内部に入射して拡散
光７になる。拡散光７はホログラム８を透過し、光ガイ
ド部材５外部に出射して拡散光９になる。拡散光９はコ
リメータレンズ１６に入射し平行光に変換されたのち、
対物レンズ１０に入射し、光ディスク盤１１の情報記録
層１１ａにスポット１２として集光する集束光１３に変
換される。集束光１３は情報記録層１１ａで反射し、復
路反射光は再び対物レンズ１０とコリメータレンズ１６
とを通過してホログラム８に入射することにより復路回
折光１４に変換される。

【００２６】このとき、復路回折光１４は復路反射光に
対して（数１）で表わす角θ方向に回折し偏光分離部１
５に入射する。偏光分離部１５の偏光分離膜は復路回折
光１４のＰ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成分を反射する性
質を有し、第１透過光２２と第１反射光２４とに分離さ
れる。また、図１に示すように復路回折光１４の偏光状
態は直線偏光２１に対して角θであるためＰ偏光成分、
Ｓ偏光成分が各々半分となり、第１透過光２２と第１反
射光２４の各光量は復路回折光１４の半分になる。

【００２７】第１透過光２２はセンサ基板１に形成され
た第１受光センサ２３を照射する。一方、第１反射光２
４は、第１面５ａの復路反射部２５で反射され再び第２
面５ｂへ向かう第２反射光２６となる。この第２反射光
２６は、第２面５ｂの透過窓２７を透過した後、第２透
過光２８となり第２受光センサ２９を照射する。

【００２８】その結果、読み出された光磁気信号が第１
受光センサ２３と第２受光センサ２９とにそれぞれ５０
％の割合で分光されているので、第１受光センサ２３と
第２受光センサ２９の各出力を差動増幅することによ
り、光磁気信号成分は２倍となり、同位相ノイズ成分が
除去された良質なＲＦ信号を得ることができる。

【００２９】また、復路回折光１４は復路反射部２５と
第２受光センサ２９間に焦点３０が存在するように第１
反射光２４の光路長が設計されている。従って、スポッ
トサイズ法によるフォーカスエラー検出方式に適した配
置になっている。

【００３０】図３はホログラム８に描かれたパターンの
例を表した図である。図１および図３において、ホログ
ラム８に入射する拡散光７の偏光状態が矢印で示す直線
偏光２１となるように半導体レーザチップ２と反射プリ
ズム４とが配置されており、かつ、直線偏光２１は光軸
と（数１）で求められる角度θをなすように設定されて
いる。復路回折光１４はホログラム８を通過すると、直
線偏光２１の偏光方向に対して（数１）で求められる角
度θだけ回折する。このとき、ホログラム８のＰ偏光に
対する回折効率をηＰ、Ｓ偏光に対する回折効率をηＳ
とする。従って、偏光分離部１５に入射する復路回折光
１４は偏光分離部１５に対してＰ偏光成分、Ｓ偏光成分
が各々約半分となるため、偏光分離部１５からの第１透
過光２２の光量は復路回折光１４の約半分になる。

【００３１】

【数１】

【００３２】図４は図３の断面図であって、ホログラム
格子の詳細を表す。図５は回折効率を表すグラフであ
る。以下、図４および図５に基づいて（数１）に従っ
て、角度θを求める。ホログラム格子断面が図４に示す
ような正弦波形状で、屈折率ｎが１．６６のホログラム
８であるとする。ただし、λは波長、ｄはホログラム８
の格子間隔、ｈはホログラム８の格子深さである。格子
間隔ｄが０．７×λ、格子深さｈが２．０×ｄである場
合には、図５よりＰ偏光の回折効率は約０．９５、Ｓ偏
光の回折効率は約０．４５となるので、（数１）よりθ
は約６４．７゜に設定する。

【００３３】図６は光磁気信号検出原理を表わす図であ
る。図において直線偏光２１はホログラム８に入射する
復路反射光の偏光方向である。角度θは前述の（数１）
で与えられる角度である。

【００３４】光ディスク盤１１の情報記録層１１ａに情
報が記録されていなければ（即ち情報記録層１１ａが磁
化されていなければ）、スポット１２の復路反射光も直
線偏光２１と同じ偏光方向を有する。このような状態の
光がＰ偏光に対する回折効率がηＰ、Ｓ偏光に対する回
折効率がηＳであるホログラム８に入射すると、ホログ
ラム８を通過した復路回折光１４は入射面に対して４５
゜の偏光方向を有する復路の直線偏光３１になる。復路
回折光１４はこのような復路の直線偏光３１の偏光方向
を有し、Ｐ偏光成分をほぼ１００％透過させ、Ｓ偏光成
分をほぼ１００％反射する偏光分離部１５に入射する。

【００３５】一方、光ディスク盤１１の情報記録層１１
ａに情報が記録されていれば（即ち情報記録層１１ａが
磁化されていれば）、直線偏光２１は磁化された情報ピ
ットで反射し、磁化の極性と磁化の強さによって回転方
向は±θｋの範囲で変化する（カー効果）。いま直線偏
光２１の状態からθｋ回転した状態を＋ｋ直線偏光３
２、−θｋ回転した状態を−ｋ直線偏光３３とすると、
直線偏光２１と同様に＋ｋ直線偏光３２から−ｋ直線偏
光３３まで変調された光磁気信号は復路の＋ｋ直線偏光
３４から復路の−ｋ直線偏光３５まで変調された光磁気
信号として偏光分離部１５の偏光分離膜に入射する。こ
の場合、第１受光センサ２３で検出するＰ偏光成分は信
号３６のようになり、第２受光センサ２９で検出するＳ
偏光成分は信号３７のようになる。信号３６と信号３７
は位相が１８０゜ずれているから、両信号を差動増幅す
れば、信号成分は２倍となり、同位相成分のノイズはキ
ャンセルされるから結果的にＳ／Ｎ比が良くなる。

【００３６】図７は信号検出原理を説明する回路ブロッ
ク図である。図７に基づいて第１受光センサ２３および
第２受光センサ２９の形状と、信号検出原理について説
明する。第１受光センサ２３および第２受光センサ２９
は、それぞれ４つの部分２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３
ｄ，および２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄに分割され
ている。ここで、第１受光センサ２３、第２受光センサ
２９の各部分２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄおよび２
９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄからの電流を、それぞれ
Ｉ（２３ａ），Ｉ（２３ｂ），Ｉ（２３ｃ），Ｉ（２３
ｄ），およびＩ（２９ａ），Ｉ（２９ｂ），Ｉ（２９
ｃ），Ｉ（２９ｄ）で表す。図７の回路ブロック図から
わかるように、フォーカスエラー信号（Ｆ．Ｅ．），ト
ラッキングエラー信号（Ｔ．Ｅ．），ＲＦ信号（Ｒ．
Ｆ．）の各信号は以下の数式（数２），（数３），（数
４）により得られる様な回路構成になっている。

【００３７】

【数２】

【００３８】

【数３】

【００３９】

【数４】

【００４０】これらの信号の内、フォーカスエラー信号
についてさらに説明をする。いま光ディスク盤１１の情
報記録層１１ａに、スポット１２が正確に合焦してお
り、この合焦状態において第１受光センサ２３には合焦
照射形状３８ａが、第２受光センサ２９には合焦照射形
状３９ａがそれぞれ形成される。このとき、次の（数
５）になるようにレーザ光の照射強度分布と、第１受光
センサ２３および第２受光センサ２９の位置関係が調整
されている。

【００４１】

【数５】

【００４２】次に、光ディスク盤１１と対物レンズ１０
間距離が合焦状態から近接した場合、第１受光センサ２
３および第２受光センサ２９上のレーザ光の照射形状は
それぞれ近接照射形状３８ｃおよび近接照射形状３９ｃ
となり、Ｆ．Ｅ．は（数６）の様に変化する。

【００４３】

【数６】

【００４４】逆に、光ディスク盤１１と対物レンズ１０
間距離が合焦状態から離れた場合、第１受光センサ２３
および第２受光センサ２９上のレーザ光の照射形状はそ
れぞれ離隔照射形状３８ｂおよび離隔照射形状３９ｂと
なり、Ｆ．Ｅ．は（数７）の様に変化する。

【００４５】

【数７】

【００４６】以上のようなフォーカスエラー検出方式は
スポットサイズ法として、またトラッキングエラー検出
方式はプッシュプル方式として知られている。

【００４７】このように復路回折光１４の焦点３０が復
路反射部２５と透過窓２７間に存在するように設計する
ことで、従来よく用いられている非点収差法でフォーカ
スエラーを検出する場合に比べて、非点収差発生用の複
雑なホログラムパターンが不必要であり、ホログラム８
が回折のみの非常にシンプルなパターンとなる。

【００４８】（第２実施例）次に本発明の第２実施例に
おける光ピックアップについて、まずその構造を図に基
づいて説明する。図８は本発明の第２実施例における光
ピックアップの平面図、図９は図８のＸ−Ｘ線断面図で
ある。

【００４９】図８と図９において、センサ基板１０１に
は半導体レーザチップ１０２と三角柱状の反射プリズム
１０４の反射面とが互いに対向し、かつレーザ光１０３
の直線偏光１２１と光軸とが４５゜の角度をなすように
センサ基板１０１の所定の位置にマウントされるととも
に、第１受光センサ１２３と第２受光センサ１２９とが
所定の位置に形成されている。

【００５０】センサ基板１０１はリードフレーム１３８
にマウントされ、センサ基板１０１への各種信号の入出
力はリードフレーム１３８を介して行われる。さらに、
リードフレーム１３８はパッケージ１１７に装填され、
空間１１８に窒素ガス等の不活性ガスを充満して、平行
平板の第１光ガイド部材１０５で封止されている。ある
いはまた、空間１１８を第１光ガイド部材１０５の屈折
率と同程度の屈折率を持つ透明樹脂等で充填してもよ
い。

【００５１】第１光ガイド部材１０５は光ディスク盤１
１１と対面する側の第１面１０５ａと半導体レーザチッ
プ１０２と対面する側の第２面１０５ｂとが互いに平行
に形成されている。第１面１０５ａにはホログラム１０
８が形成され、第２面１０５ｂにはレーザ光１０３の入
射窓１０６が形成されるとともに第２光ガイド部材１４
０の第１面１４０ａが接着されている。

【００５２】第２光ガイド部材１４０は第１光ガイド部
材１０５に接着される第１面１４０ａとセンサ基板１０
１と対面する側の第２面１４０ｂとが互いに平行に形成
され、さらに、第１光ガイド部材１０５を透過した復路
回折光１１４が再び第２光ガイド部材１４０に入射する
ための第１面１４０ａと鈍角をなす斜面１４０ｃが形成
されている。第１面１４０ａには復路反射部１２５が、
第２面１４０ｂには復路回折光１１４のＰ偏光成分を透
過し、Ｓ偏光成分を反射する偏光分離膜がコーティング
された偏光分離部１１５、および透過窓１２７が、それ
ぞれ形成してある。

【００５３】さらに、光ピックアップから所定の距離を
隔てた位置にコリメータレンズ１１６と対物レンズ１１
０と光ディスク盤１１１とが配置されている。

【００５４】以上のように構成された本発明の第２実施
例の光ピックアップについてレーザ光１０３の経路に従
って動作を説明する。

【００５５】図９において、半導体レーザチップ１０２
から放出されたレーザ光１０３は、反射プリズム１０４
の反射面で反射し、入射窓１０６から光ガイド部材１０
５内部に入射して拡散光１０７になる。拡散光１０７は
ホログラム１０８を透過し、光ガイド部材１０５外部に
出射して拡散光１０９になる。拡散光１０９はコリメー
タレンズ１１６に入射し平行光に変換されたのち、対物
レンズ１１０に入射し、光ディスク盤１１１の情報記録
層１１１ａにスポット１１２として集光する集束光１１
３に変換される。集束光１１３は情報記録層１１１ａで
反射し、復路反射光は再び対物レンズ１１０とコリメー
タレンズ１１６とを通過してホログラム１０８に再入射
することにより復路回折光１１４に変換される。

【００５６】このとき、復路回折光１１４は復路反射光
に対して４５゜方向に回折し、第２面１０５ｂを出射す
る際に屈折し収束光１４１に変換され、さらに斜面１４
０ｃに入射する際にさらに屈折して収束光１４２に変換
された後、偏光分離部１１５に入射する。偏光分離部１
１５の偏光分離膜は復路回折光１１４のＰ偏光成分を透
過し、Ｓ偏光成分を反射する性質を有し、第１透過光１
２２と第１反射光１２４とに分離される。また、図８に
示すように復路回折光１１４の偏光状態は直線偏光１２
１に対して４５゜であるためＰ偏光成分、Ｓ偏光成分が
各々半分となり、第１透過光１２２と第１反射光１２４
の各光量は復路回折光３１４の半分になる。

【００５７】第１透過光１２２はセンサ基板１０１に形
成された第１受光センサ１２３を照射する。

【００５８】一方、第１反射光１２４は復路反射部１２
５で反射され、再び第２面１４０ｂへ向かう第２反射光
１２６となる。第２反射光１２６は透過窓１２７を透過
した後、第２透過光１２８となり第２受光センサ１２９
を照射する。

【００５９】その結果、読み出された光磁気信号が第１
受光センサ２３と第２受光センサ２９とにそれぞれ５０
％の割合で分光されているので、第１受光センサ２３と
第２受光センサ２９の各出力を差動増幅することによ
り、光磁気信号成分は２倍となり、同位相ノイズ成分が
除去された良質なＲＦ信号を得ることができる。

【００６０】また、復路回折光１１４は復路反射部１２
５と第２受光センサ１２９間に焦点１３０が存在するよ
うに第１反射光１２４の光路長が設計されている。従っ
て、スポットサイズ法によるフォーカスエラー検出方式
に適した配置になっている。

【００６１】図１０は本発明の第２実施例におけるホロ
グラムのパターンの説明図である。例えば、第１光ガイ
ド部材１０５と第２光ガイド部材１４０が屈折率が１．
５１１のガラス（ＢＫ−７）で、斜面１４０ｃの傾斜角
θが６０゜および復路回折光１１４の回折角が１２゜の
場合、収束光１４２の偏光分離部１１５に対する入射角
は３３．８゜となる。またこの場合、ホログラム１０８
の格子間隔は３．１８λ（λ：波長）となる。従って、
図５に示したようにホログラム１０８のＰ偏光の回折効
率とＳ偏光の回折効率をほぼ等しくすることができる。

【００６２】このように復路回折光１１４の回折角が小
さくても偏光分離部１１５に対する入射角は大きくなる
ので、ホログラム１０８の格子間隔を大きくすることが
でき、ホログラム１０８のＰ偏光の回折効率とＳ偏光の
回折効率をほぼ等しくすることができるとともに、ホロ
グラム１０８を安価に作製することができる。

【００６３】なお、本実施例では復路回折光１１４の回
折方向を直線偏光１２１の偏光方向に対して４５゜に設
定して説明したが、この角度は４５゜に限定されるもの
ではなく、２２５゜（１８０゜＋４５゜），３１５゜
（−４５゜）の何れかであってもホログラム１０８の格
子成形によって回折方向を決定しても良い。

【００６４】フォーカスエラー信号（Ｆ．Ｅ．）および
トラッキングエラー信号（Ｔ．Ｅ．）は第１実施例と同
様に各々スポットサイズ法、プッシュプル方式で検出さ
れる。

【００６５】（第３実施例）次に本発明の第３実施例に
おける光ピックアップについて、まずその構造を図に基
づいて説明する。図１１は本発明の第３実施例における
光ピックアップの平面図、図１２は図１１のＹ−Ｙ線断
面図である。

【００６６】図１１と図１２において、第２実施例と異
なる点は、第２光ガイド部材２４０をセンサ基板２０１
と接合し、復路回折光２１４を第２光ガイド部材２４０
の斜面２４０ｃに入射させ、偏光分離部２１５が第１受
光センサ２２３と接するように構成した点にある。

【００６７】図１２において、センサ基板２０１には半
導体レーザチップ２０２と三角柱状の反射プリズム２０
４の反射面とが互いに対向し、かつレーザ光２０３の直
線偏光２２１と光軸とが４５゜の角度をなすようにセン
サ基板２０１の所定の位置にマウントされるとともに、
第１受光センサ２２３と第２受光センサ２２９とが所定
の位置に形成されている。

【００６８】センサ基板２０１はリードフレーム２３８
にマウントされ、センサ基板２０１への各種信号の入出
力はリードフレーム２３８を介して行われる。さらに、
リードフレーム２３８はパッケージ２１７に装填され、
空間２１８に窒素ガス等の不活性ガスを充満して、平行
平板の第１光ガイド部材２０５で封止されている。ある
いはまた、空間２１８を第１光ガイド部材２０５の屈折
率と同程度の屈折率を持つ透明樹脂等で充填してもよ
い。

【００６９】第１光ガイド部材２０５は光ディスク盤２
１１と対面する側の第１面２０５ａと半導体レーザチッ
プ２０２と対面する側の第２面２０５ｂとが互いに平行
に形成されている。第１面２０５ａにはホログラム２０
８が形成され、第２面２０５ｂにはレーザ光２０３の入
射窓２０６が形成されている。

【００７０】第２光ガイド部材２４０は第１光ガイド部
材２０５と対面する側の第１面２４０ａとセンサ基板２
０１に接着される第２面２４０ｂとが互いに平行に形成
され、第２面２４０ｂはセンサ基板２０１に接着されて
いる。さらに、第１光ガイド部材２０５を透過した復路
回折光２１４が再び第２光ガイド部材２４０に入射する
ための第１面２４０ａと鈍角をなす斜面２４０ｃが形成
されている。第１面２４０ａには復路反射部２２５が、
第２面２４０ｂには復路回折光２１４のＰ偏光成分を透
過し、Ｓ偏光成分を反射する偏光分離膜がコーティング
された偏光分離部２１５、および透過窓２２７が、それ
ぞれ形成してある。

【００７１】さらに、光ピックアップから所定の距離を
隔てた位置にコリメータレンズ２１６と対物レンズ２１
０と光ディスク盤２１１とが配置されている。

【００７２】以上のように構成された本発明の第３実施
例の光ピックアップは第２実施例のレーザ光２０３の経
路と同じであるので重複する動作説明を割愛する。ただ
し、偏光分離部２１５を透過した復路回折光２１４のＰ
偏光成分は直接第１受光センサ２２３に入射し、偏光分
離部２１５で反射した復路回折光２１４のＳ偏光成分は
復路反射部２２５で反射して透過窓２２７を透過し直接
第２受光センサ２２９に入射する点が異なる。

【００７３】この場合、第２光ガイド部材２４０の第２
面２４０ｂに形成されている偏光分離部２１５が第１受
光センサ２２３と接するようにすればよいため、第２光
ガイド部材２４０を配置が簡単でかつ精度良く加工する
できる。

【００７４】

【発明の効果】本発明はホログラムにより光ディスク盤
からの反射光は直線偏光の偏光方向に対してホログラム
のＰ偏光の回折効率をηＰ、Ｓ偏光の回折効率をηＳと
した場合に光ディスク盤からの反射光を発光素子からの
光の偏光方向に対してθ＝ｔａｎ^-1（ηＰ／ηＳ）で与
えられる角度θ方向に回折するか、あるいは、ホログラ
ムの格子間隔が大きく復路回折光の回折角を小さくして
第２光ガイド部材の斜面に復路回折光を入射させること
により、偏光分離部に対する復路回折光の入射角を大き
くしても偏光分離部に入射する復路回折光はＰ偏光成分
とＳ偏光成分が各々約５０％の状態で偏光分離部に入射
する。そのため、読み出された光磁気信号が第１受光セ
ンサと、第２受光センサにそれぞれ約５０％の割合で分
光される。さらに第１受光センサと、第２受光センサの
差動増幅により、光磁気信号以外の同位相ノイズ成分が
除去された良質なＲＦ信号を得ることができるものであ
る。さらに復路光の焦点が復路偏光分離部と透過窓間に
存在するため第１受光センサと、第２受光センサの差に
よりスポットサイズ法などの手段によりフォーカスエラ
ー信号を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における光ピックアップの
平面図

【図２】図１のＷ−Ｗ線断面図

【図３】ホログラムに描かれたパターンの例を表した図

【図４】図３の断面図

【図５】回折効率を表すグラフ

【図６】光磁気信号検出原理を表わす図

【図７】信号検出原理を説明する回路ブロック図

【図８】本発明の第２実施例における光ピックアップの
平面図

【図９】図８のＸ−Ｘ線断面図

【図１０】本発明の第２実施例におけるホログラムのパ
ターン説明図

【図１１】本発明の第３実施例における光ピックアップ
の平面図

【図１２】図１１のＹ−Ｙ線断面図

【図１３】従来の光ピックアップの平面図

【図１４】図１３のＺ−Ｚ線断面図

【符号の説明】

１，１０１，２０１，３０１ センサ基板 ２，１０２，２０２，３０２ 半導体レーザチップ ３，１０３，２０３，３０３ レーザ光 ４，１０４，２０４，３０４ 反射プリズム ５，３０５ 光ガイド部材 ６，１０６，２０６，３０６ 入射窓 ８，１０８，２０８，３０８ ホログラム １０，１１０，２１０，３１０ 対物レンズ １１，１１１，２１１，３１１ 光ディスク盤 １２，１１２，２１２，３１２ スポット １４，１１４，２１４，３１４ 復路回折光 １５，１１５，２１５，３１５ 偏光分離部 １６，１１６，２１６ コリメータレンズ １７，１１７，２１７，３１７ パッケージ ２１，１２１，２２１，３２１ 直線偏光 ２３，１２３，２２３，３２３ 第１受光センサ ２５，１２５，２２５，３２５ 復路反射部 ２７，１２７，２２７，３２７ 透過窓 ２９，１２９，２２９，３２９ 第２受光センサ １０５，２０５ 第１光ガイド部材 １４０，２４０ 第２光ガイド部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 11/105 G11B 7/135

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスク盤へ直線偏光の光を照射する
   発光素子と、前記発光素子から出射された光を光ディス
   ク盤に集光する対物レンズと、光ディスク盤からの反射
   光を受光する第１受光センサ及び第２受光センサと、前
   記第１受光センサ及び前記第２受光センサと前記対物レ
   ンズとの間に配置され前記発光素子からの光を前記対物
   レンズへ案内するとともに、前記対物レンズを通過した
   光ディスク盤からの反射光を前記第１受光センサ及び前
   記第２受光センサへ案内する透明な平行平板の光ガイド
   部材とを有する光ピックアップであって、 前記光ガイド部材の前記対物レンズに対面する側の面
   に、Ｐ偏光の回折効率をηＰ、Ｓ偏光の回折効率をηＳ
   としたとき、光ディスク盤からの前記反射光を前記発光
   素子の光の偏光方向に対してθ＝ｔａｎ-1（ηＰ／η
   Ｓ）で与えられる角度θ方向に回折する回折光に変換す
   る透過型のホログラムを形成するとともに、前記光ガイ
   ド部材の前記発光素子に対面する側の面に前記反射光を
   Ｐ偏光成分とＳ偏光成分とに分離する偏光分離部を形成
   し、前記発光素子の照射した前記直線偏光の角度が前記ホロ
   グラムを透過した前記回折光の光軸に対して前記角度θ
   をなして前記発光素子を配置し、 前記偏光分離部で分離された前記Ｐ偏光成分と前記Ｓ偏
   光成分とがそれぞれ前記光ガイド部材を射出した位置に
   前記第１受光センサと前記第２受光センサとをそれぞれ
   配置した ことを特徴とする光ピックアップ。
2. 【請求項２】 光ディスク盤へ直線偏光の光を照射する
   発光素子と、前記発光素子から出射された光を光ディス
   ク盤に集光する対物レンズと、光ディスク盤からの反射
   光を受光する第１受光センサ及び第２受光センサと、前
   記第１受光センサ及び前記第２受光センサと前記対物レ
   ンズとの間に配置され前記発光素子からの光を前記対物
   レンズへ案内するとともに、前記対物レンズを通過した
   光ディスク盤からの反射光を第２光ガイド部材へ案内す
   る透明な平行平板の第１光ガイド部材と、前記反射光が
   入射する斜面が形成され前記第１光ガイド部材からの射
   出光を前記第１受光センサ及び前記第２受光センサへ案
   内する透明な平行平板の前記第２光ガイド部材とを有す
   る光ピックアップであって、 前記第１光ガイド部材の前記対物レンズに対面する側の
   面に、光ディスク盤からの前記反射光を回折させて回折
   光に変換する透過型のホログラムを形成するとともに、
   前記第２光ガイド部材が前記発光素子に対面する側の面
   に前記ホログラムで回折した前記回折光をＰ偏光成分と
   Ｓ偏光成分とに分離する偏光分離部を形成し、 前記ホログラムを透過した前記回折光は前記第２光ガイ
   ド部材の前記斜面に入射する際に一旦屈折した後、前記
   偏光分離部に入射してＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離
   し、前記偏光分離部で分離された前記Ｐ偏光成分と前記
   Ｓ偏光成分とがそれぞれ前記第２光ガイド部材を射出し
   た位置に前記第１受光センサと前記第２受光センサとを
   それぞれ配置したことを特徴とする光ピックアップ。
3. 【請求項３】 前記第１光ガイド部材の前記発光素子に
   対面する側の面と前記第２光ガイド部材の前記対物レン
   ズに対面する側の面とが接合されていることを特徴とす
   る請求項２記載の光ピックアップ。
4. 【請求項４】 前記第２光ガイド部材の前記発光素子に
   対面する側の面が前記第１受光センサ及び前記第２受光
   センサと接触していることを特徴とする請求項２記載の
   光ピックアップ。
5. 【請求項５】 光ディスク盤からの反射光を受光する受
   光センサと対物レンズとの間に配置され発光素子からの
   出射光を前記対物レンズへ案内するとともに、前記反射
   光を前記受光センサへ案内する透明な平行平板の光ガイ
   ド部材であって、 前記光ガイド部材は、前記対物レンズに対面する側の面
   に、前記反射光を回折させて回折光に変換する透過型の
   ホログラムを形成するとともに、前記受光センサに対面
   する側の面に偏光分離部を形成し、 前記ホログラムを透過した前記回折光を前記偏光分離部
   でＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離して前記Ｐ偏光成分
   と前記Ｓ偏光成分とをそれぞれ前記受光センサへ案内す
   ることを特徴とする光ガイド部材。
6. 【請求項６】 光ディスク盤からの反射光を受光する受
   光センサと対物レンズとの間に配置され発光素子からの
   出射光を前記対物レンズへ案内するとともに、前記反射
   光を前記受光センサへ案内する透明な平行平板の光ガイ
   ド部材であって、 前記光ガイド部材は、前記対物レンズに対面する側の面
   に、Ｐ偏光の回折効率をηＰ、Ｓ偏光の回折効率をηＳ
   としたとき、前記反射光を前記発光素子の偏光方向に対
   してθ＝ｔａｎ-1（ηＰ／ηＳ）で与えられる角度θ方
   向に回折させて回折光に変換する透過型のホログラムを
   形成するとともに、前記受光センサに対面する側の面に
   偏光分離部を形成し、 前記ホログラムを透過した前記回折光を前記偏光分離部
   でＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離して前記Ｐ偏光成分
   と前記Ｓ偏光成分とをそれぞれ前記受光センサへ案内す
   ることを特徴とする光ガイド部材。
7. 【請求項７】 光ディスク盤からの反射光を受光する受
   光センサと対物レンズとの間に配置され発光素子からの
   出射光を前記対物レンズへ案内するとともに、前記反射
   光を前記受光センサへ案内する透明な平行平板の光ガイ
   ド部材であって、 前記光ガイド部材は第１光ガイド部材と第２光ガイド部
   材とで構成され、 前記第１光ガイド部材の前記対物レンズに対面する側の
   面に、前記反射光を回折させて回折光へ変換する透過型
   のホログラムを形成し、 前記第２光ガイド部材は、前記回折光が入射する斜面を
   形成するとともに、前記受光センサに対面する側の面に
   偏光分離部を形成し、 前記ホログラムを透過した前記回折光は前記第２光ガイ
   ド部材の前記斜面に入射する際に一旦屈折した後、前記
   偏光分離部に入射してＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離
   し、前記偏光分離部で分離された前記Ｐ偏光成分と前記
   Ｓ偏光成分とをそれぞれ前記受光センサへ案内すること
   を特徴とする光ガイド部材。
8. 【請求項８】 請求項１から請求項４のいずれか１に記
   載の光ピックアップを使用したことを特徴とする光ディ
   スク装置。