JP3379132B2 - 光ピックアップおよび光ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、およびその光ピ
ックアップを使用した光ディスク装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光を利用して情報の記録や
再生を行う光ディスク装置の小型化が望まれており、光
ピックアップの小型・軽量化の試みが行われている。光
ピックアップの小型・軽量化は、記録・再生装置全体の
小型化だけでなく、アクセス時間の短縮などの性能向上
に有利となる。

【０００３】近年、ホログラム光学素子利用による光ピ
ックアップの小型・軽量化が図られており、一部実用に
供されている。その一例として特開昭６２−１４６４４
４号公報に開示された光学記憶装置用の読取り・書込み
ヘッドがあり、透明で細長な光案内体により複数の内部
反射をさせてレーザ光を集光用ホログラムレンズまで導
くとともに光ディスク盤からの反射光を光案内体による
複数の内部反射で光検出器まで導くように構成されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の構
成では以下のような問題点があった。

【０００５】（１）レーザ光を光ディスクの情報保持面
に集光するためのホログラムレンズ、往復路分離用の偏
光ビームスプリッタ、非点収差を得るためのゾーンプレ
ートが別々に構成されているため必要な光路長が長くな
り、素子の小型化が困難である。

【０００６】（２）レーザの出力ビームが非球面リフレ
クタに到達するまでに、凹面リフレクタなど数回の内面
反射を繰り返しているため、レーザ光の偏光状態が直線
偏光から楕円偏光へ変化し、読み出した光磁気信号のＳ
／Ｎ比が劣化する。

【０００７】（３）同様に読み出された光磁気信号を含
んだ復路の光路に数個の平面鏡があり、前項（２）と同
じように、反射によるレーザ光の偏光状態が変化し、光
磁気信号のＳ／Ｎ比が大きく劣化する。

【０００８】（４）不完全偏光ビームスプリッタを形成
する場合、まず基体の上面に不完全偏光ビームスプリッ
タ用の膜をコーティングし、しかる後に外皮部分を形成
しなければならないためプロセスが複雑である。

【０００９】（５）凹面リフレクタ、平面鏡の面の傾き
方向がそれぞれ異るため、各面間の位置関係、傾き角の
保持・管理が困難である。

【００１０】（６）素子構成が複雑で安価に生産できな
い。そこで本発明は、光路が長く、プロセスが複雑なた
めに小型化が困難、そして再生信号のＳ／Ｎ比が劣って
いた従来技術の問題点を解消するために、１個のホログ
ラムに往復光路の分解機能およびフォーカスエラー検出
機能を備えて、光路の構成を簡略化し、偏光分離効率を
向上させてＳ／Ｎ比の勝れた再生信号とフォーカスエラ
ー情報とを得ることができる小型で安価な光ピックアッ
プ、およびその光ピックアップを使用した光ディスク装
置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このために本発明は、透
明な平行平板の光ガイド部材の平面のうち、光ディスク
盤側を第１面、反対側の面を第２面とするとき、第２面
側に配置された直線偏光を発する発光素子と、発光素子
からの直線偏光をホログラムへ導く第２面に配置された
入射窓と、ｎを整数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直線偏光の偏光方向に対して、
（２ｎ＋１）π／４の方向に回折するとともに、フォー
カスエラー検出機能を有する第１面に配置された前記ホ
ログラムと、ホログラムにより生成される復路光のＰ偏
光成分を第１受光センサへ透過させ、Ｓ偏光成分を第１
面に反射させる偏光分離膜をコーティングした第２面に
ある復路偏光分離部と、その偏光分離効率の向上のため
光ガイド部材第２面に接合した光ガイド部材の屈折率と
同程度の屈折率を持つ偏光分離補助部材と、第１面にあ
り復路偏光分離部からの反射光を再び第２面に反射する
復路反射部と、第２面にあり復路反射部からの反射光を
第２受光センサに導く透過窓とを構成して、第１受光セ
ンサと第２受光センサの出力差よりフォーカスエラーと
光ディスク盤に記録されている情報とを検出するように
したものである。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、同一領域で往復分離機能、
フォーカスエラー検出機能の２つの機能を持たせること
ができるとともに、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ｎを整数とした
場合に（２ｎ＋１）π／４に回折し、かつ復路偏光分離
部を同程度の屈折率を持つ光ガイド部材と偏光分離補助
部材で覆ってあるため、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、光磁気信号以外に同位相ノイズ
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受光センサの出力差よ
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。

【００１３】

【実施例】

（第１実施例）以下本発明の第１実施例について、図面
を参照しながら説明する。

【００１４】図１は第１実施例に要部構成と光の進路を
示す断面図であり、図２は同実施例の光ガイド部材の平
面図である。まず、発光素子である半導体レーザから光
ディスク盤に至る往路の光路について説明する。

【００１５】図１において、センサ基板１上に水平にマ
ウントされた発光素子である半導体レーザチップ２から
水平に放出されたレーザ光３は、同じく前記センサ基板
１上に反射面を前記半導体レーザチップ２に対向するよ
うにマウントされた台形状の反射プリズム４で反射し、
透明な光ガイド部材５の第２面５ｂの入射窓６から光ガ
イド部材５の内部に入射して拡散光７になる。光ガイド
部材５の第１面５ａにはホログラム８が形成してあり、
前記拡散光７はホログラム８から光ガイド部材５外部に
射出し拡散光９になる。拡散光９は対物レンズ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に変貌される。

【００１６】前記ホログラム８には図３に示すように、
少なくとも１つのパターンが描かれていて、前記スポッ
ト１２の反射光を、復路回折光１４（図１参照）に変貌
する。

【００１７】次に、光ディスク盤１１で反射し、対物レ
ンズ１０、ホログラム８を透過した復路回折光１４の光
路について説明する。

【００１８】図１において、前記光ガイド部材５の第２
面５ｂには、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復路偏光分離膜をコーティングした
復路偏光分離部１５が形成してある。

【００１９】復路偏光分離部１５の偏光分離効率を上げ
るため、光ガイド部材５の第２面５ｂに、光ガイド部材
５の屈折率と同程度の屈折率を持つ偏光分離補助部材１
６が接合してあり、復路偏光分離部１５は同程度の屈折
率を持つ光ガイド部材５と偏光分離補助部材１６により
完全に覆われている。こうして、復路偏光分離部１５の
両面が同程度の屈折率の部材（本実施例では光ガイド部
材５と偏光分離補助部材１６）で覆われるので、復路偏
光分離部１５が同じであるならば空間である場合よりも
同程度の屈折率の部材である場合のほうが復路偏光分離
部１５の偏光分離効率を上げることができる。

【００２０】上記構成により、偏光分離補助部材１６を
接合することによって復路偏光分離部１５の偏光分離効
率を上げることができるから、光ガイド部材５と樹脂、
セラミックス等の非導電性材質で作られたパッケージ１
７で囲まれた空間１８を前記光ガイド部材５の屈折率と
同程度の屈折率を持つ透明樹脂等で充填する必要はなく
なり、生産性を上げることができる。

【００２１】前記偏光分離補助部材１６は、光ガイド部
材５の第２面５ｂに形成した復路偏光分離部１５を同程
度の屈折率を持つ材質で覆うためのものであるので、図
４に示すように光ガイド部材５の屈折率と同程度の屈折
率を持つ材質の小片１９により復路偏光分離部１５を完
全に覆う偏光分離補助部材１６として用い、この小片１
９に復路偏光分離部１５を形成して、前記光ガイド部材
５の第２面５ｂに接合することにより、光ガイド部材５
の第２面５ｂに復路偏光分離部１５を形成してもよい。

【００２２】また、前記偏光分離補助部材１６の代わり
に、図５に示すように光ガイド部材５の第２面５ｂに復
路偏光分離部１５を形成した後に表層にＳｉＯ₂ のよう
な透明層２０を積層して形成してもよい。

【００２３】図２に示す光ガイド部材５の第１面５ａに
おいて、前記ホログラム８に入射する拡散光７の偏光状
態は矢印で表すような直線偏光２１であり、復路回折光
１４の回折方向は直線偏光２１の偏光方向に対して４５
°に設定してあるので、前記復路偏光分離部１５に入射
する復路回折光１４は復路偏光分離部１５に対してＰ偏
光成分とＳ偏光成分とが各々約半分となり、また復路偏
光分離部１５は同程度の屈折率を持つ光ガイド部材５と
偏光分離補助部材１６で覆われているため、復路偏光分
離部１５からの透過光２２の光量は復路回折光１４の約
半分になる。そして透過光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。

【００２４】図１において、前記復路偏光分離部１５で
反射された反射光２４は、前記復路回折光１４の約半分
であり、第１面５ａの復路反射部２５で反射され再び第
２面５ｂへ向かう反射光２６となる。この反射光２６は
第２面５ｂの透過窓２７を透過して、透過光２８となり
第２受光センサ２９を照射する。なお、反射光２６は復
路偏光分離部１５と透過窓２７間に焦点３０が存在する
ように設計されている。

【００２５】図６を参照して、本発明における光磁気信
号検出の原理を説明する。図６において２１は前述のよ
うにホログラム８に入射する直線偏光の偏光方向であ
る。ホログラム８は偏光面には影響を与えないから、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、前記スポット１２の反射光である復路回折光１４
も直線偏光２１と同じ偏光方向を有する。このような状
態の復路回折光１４のＰ偏光成分をほぼ１００％透過さ
せ、Ｓ偏光成分をほぼ１００％反射する前記復路偏光分
離部１５に対し、復路回折光１４の偏光方向は図６に示
すように方位４５°で入射するように、前記復路回折光
１４の回折方向を直線偏光２１の偏光方向に対して４５
°に設定する。

【００２６】前記直線偏光２１は光ディスク盤１１の磁
化された情報ピットで反射すると、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
を直線偏光３１、−θｋ回転した状態を直線偏光３２と
する。直線偏光３１から直線偏光３２まで変調された光
磁気信号を復路偏光分離部１５の偏光分離膜に入射させ
ると、前記第１受光センサ２３で検出するＰ偏光成分は
信号３３のようになり、前記第２受光センサ２９で検出
するＳ偏光成分は信号３４のようになる。

【００２７】信号３３と信号３４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結果的に
Ｓ／Ｎ比が良くなる。

【００２８】前記第１受光センサ２３および第２受光セ
ンサ２９等が形成されているセンサ基板１への各種信号
の入出力は、リードフレーム３５を介して行われる。前
記偏光分離補助部材１６と前記パッケージ１７で囲まれ
た空間１８は通常窒素ガス等の不活性ガスが充満され
る。

【００２９】次に、図７に示す第１実施例の受光センサ
の形状および信号処理回路の説明図を参照しつつ、前記
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。

【００３０】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，
２３ｄ，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および第２受光
センサ２９の各部分２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，
および２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄからの電流を、
それぞれＩ（２３ａ），Ｉ（２３ｂ），Ｉ（２３ｃ），
Ｉ（２３ｄ），およびＩ（２９ａ），Ｉ（２９ｂ），Ｉ
（２９ｃ），Ｉ（２９ｄ）で表す。

【００３１】図７の回路説明図に示すように、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
式により得られる回路構成になっている。

【００３２】 Ｆ．Ｅ．＝〔｛Ｉ（２３ａ）＋Ｉ（２３ｄ）｝ −｛Ｉ（２３ｂ）＋Ｉ（２３ｃ）｝〕 −〔｛Ｉ（２９ａ）＋Ｉ（２９ｄ）｝ −｛Ｉ（２９ｂ）＋Ｉ（２９ｃ）｝〕・・・（１） Ｔ．Ｅ．＝〔｛Ｉ（２３ａ）＋Ｉ（２３ｂ）｝ −｛Ｉ（２３ｃ）＋Ｉ（２３ｄ）｝〕 −〔｛Ｉ（２９ａ）＋Ｉ（２９ｂ）｝ −｛Ｉ（２９ｃ）＋Ｉ（２９ｄ）｝〕・・・（２） Ｒ．Ｆ．＝〔｛Ｉ（２３ａ）＋Ｉ（２３ｂ）｝ ＋｛Ｉ（２３ｃ）＋Ｉ（２３ｄ）｝〕 −〔｛Ｉ（２９ａ）＋Ｉ（２９ｂ）｝ ＋｛Ｉ（２９ｃ）＋Ｉ（２９ｄ）｝〕・・・（３） これらの信号の内、フォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．につ
いてさらに説明する。

【００３３】いま光ディスク盤１１の情報記録層１１ａ
に、前記対物レンズ１０の前記スポット１２が正確に合
焦しており、この合焦状態における第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をそ
れぞれ３６ａ，３７ａとすると、次の式になるようにレ
ーザ光の照射強度分布と、受光センサの位置関係が調整
されている。

【００３４】Ｆ．Ｅ．＝０・・・（４） 次に、光ディスク盤１１と対物レンズ１０間の距離が合
焦状態よりも近接した場合、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
３６ｃ，３７ｃとなり、Ｆ．Ｅ．は次の式に示す様に変
化する。

【００３５】Ｆ．Ｅ．＞０・・・（５） 逆に、光ディスク盤１１と対物レンズ１０間の距離が合
焦状態よりも遠くに離れた場合、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３６
ｂ，３７ｂとなり、Ｆ．Ｅ．は次の式に示す様に変化す
る。

【００３６】Ｆ．Ｅ．＜０・・・（６） 上記にように構成した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
はプッシュブル方式として知られている。

【００３７】上記のように復路回折光１４の焦点３０が
復路偏光分離部１５と透過窓２７間に存在する構成とし
たことにより、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は、非点収差発生用の
複雑なホログラムパターンが必要であったのに対して、
本実施例の前記ホログラム８は回折のみの非常にシンプ
ルなパターンとなる。

【００３８】（第２実施例）図８ないし図１２は第２実
施例のフォーカスエラーを検出する構成の説明図であ
り、前記第１実施例のスポットサイズ法より簡便な構成
となっている。

【００３９】図８の断面図において、前記光ガイド部材
５の第２面５ｂには偏光分離膜３８が、偏光分離膜３８
には拡散膜３９、遮光膜４０がコーティングしてあり、
前記光ガイド部材５と同程度の屈折率を持つ透明な平行
平板の偏光分離窓４１が設けてある。図９の平面図に示
すように前記拡散膜３９の形状は輪帯であり、内径を
ｄ、外径をＤとすると、前記復路回折光１４の偏光分離
膜３８上における直径Ｈが次式に示す関係になるように
ｄ，Ｄは決めてある。

【００４０】ｄ＜Ｈ＜Ｄ・・・（７） 上記数式は、ｄからＨまでの範囲の透過光を拡散膜３９
で拡散させ、前記復路反射部２５に向う反射光４２に影
響を与えないためである。このような主旨から拡散膜３
９はレーザ光を吸収する吸収膜でもよい。そして拡散膜
３９の内径ｄより内径側を透過した透過光４３は第１受
光センサ４４に到達する。

【００４１】図１０は前記第２受光センサ４５に入射す
る前記復路反射部２５からの反射光２６を表したもので
ある。前記光ガイド部材５の第２面５ｂには反射光２６
の径より小さな透過窓４６を形成するために遮光膜４７
がコーティングしてある。この遮光膜４７はもちろん図
８に示す前記遮光膜４０に連続する領域としてコーティ
ングしてもよい。図１１の平面図は、前記反射光２６が
第２面５ｂに到達するときの径と前記透過窓４６の径の
大小を表したものである。透過窓４６からの透過光４８
は第２受光センサ４５を照射する。

【００４２】上記構成のフォーカスエラー検出方式を用
いるとき、第１受光センサ４４および第２受光センサ４
５は、図７に示す前記第１受光センサ２３、および第２
受光センサ２９のように分割する必要はない。そして透
過光４３および透過光４８を受光するのに十分広い受光
面積を有する第１受光センサ４４と第２受光センサ４５
の出力の差をフォーカスエラー検出値として用いること
ができる。

【００４３】図１２は、光ディスク盤１１が対物レンズ
１０に近づく、或は遠ざかりフォーカスエラーが生じた
ときの第１受光センサ４４と第２受光センサ４５の出力
差からフォーカスエラーを検出する本実施例のフォーカ
スエラー検出方式の説明図であり、（ａ）は第１受光セ
ンサ４４の出力、（ｂ）は第２受光センサ４５の出力、
（ｃ）は第１受光センサ４４と第２受光センサ４５の出
力差信号を表したものである。

【００４４】上記第２実施例のフォーカスエラー検出構
成は、図７に示したような多分割受光センサを用いない
ため、第１受光センサ４４、第２受光センサ４５とレー
ザ光の照射形状との微妙な位置調整が不要であり、生産
性、長期安定性に優れている。

【００４５】図１ないし図７に示した第１実施例の構
成、および図８ないし図１２に示した第２実施例の構成
のいずれにおいても、光ガイド部材５の第２面５ｂは前
記入射窓６、復路偏光分離部１５、透過窓２７、および
透過窓４６部分以外の第２面５ｂ全体にわたり、遮光膜
４０をコーティングすることにより、前記光ガイド部材
５内で発生する色々な迷光が受光センサに与える影響を
格段に小さくできるため、信号のＳ／Ｎ比が向上する。

【００４６】図１３は、図１に示す半導体レーザチップ
２と反射プリズム４近傍の構造を拡大して示したモニタ
ーセンサ説明図である。

【００４７】前記反射プリズム４は台形であり、その反
射面４ａには前記半導体レーザチップ２の放出光の一部
を反射プリズム４内部に透過する半透過膜がコーティン
グされている。反射プリズム４内に取り込まれた半透過
光４９は前記センサ基板１の反射プリズム４の底面と接
触する部分に形成されたモニターセンサ５０により検出
される。モニターセンサ５０は常に半導体レーザチップ
２の光量変化をモニターし制御回路に情報をフィードバ
ックする。

【００４８】従来は前記半導体レーザチップ２の後面か
らの放出光量をモニターしていたが、後面２ａからの放
出光は第１受光センサ２３、第２受光センサ２９などに
対する迷光の原因となっていたが、上記実施例の構成で
は、反射プリズム４内に取り込み検出する。他の受光セ
ンサへの影響を少なくできるというメリットがある。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によって光ガイド部材５の第２面５ｂに設けら
れた入射窓６から入射する。反射プリズム４を用いるこ
とにより、半導体レーザチップ２をセンサ基板１上に水
平にマウントでき、配線や放熱の点で有利であるととも
に、前記偏光分離補助部材１６への入射角の設定が精度
良くできるというメリットがある。

【００４９】また図１４は、シリコン単結晶等で作られ
た前記センサ基板１をエッチングすることにより入射光
反射部材を形成した実施例の構成を示した説明図であ
る。

【００５０】センサ基板１をエッチングし面１ａおよび
面１ｂを形成する。そして半導体レーザチップ２はセン
サ基板１のエッチングされた部分に設置し、半導体レー
ザチップ２からのレーザ光３は面１ａによって前記光ガ
イド部材５内部に入射窓６から入射する。面１ｂにはモ
ニターセンサ５０を設け、半導体レーザチップ２の後面
２ａからの放出光量をモニターし制御回路に情報をフィ
ードバックする。

【００５１】（第３実施例）次に、本発明の第３実施例
について、図１５を参照しながら説明する。図１５は光
ガイド部材及びセンサ基板付近の拡大図である。

【００５２】半導体レーザチップ２、光ガイド部材５、
ホログラム８、対物レンズ１０、復路偏光分離部１５等
の配置は前記第１実施例と同様であり、前記偏光分離補
助部材１６の第２面１６ｂには、前記復路偏光分離部１
５からの透過光２２及び前記透過窓２７からの透過光２
８に対して射出可能な角度を持つ各射出面を有し、かつ
前記両透過光をそれぞれ前記第１受光センサ２３及び第
２受光センサ２９に導くくさび状の突起部が形成してあ
る。

【００５３】即ち、復路偏光分離部１５からの透過光２
２は第１突起部５１の射出面５１ａを通過し第１受光セ
ンサ２３を照射する。透過窓２７からの透過光２８は第
２突起部５２の射出面５２ａを通過し第２受光センサ２
９を照射する。前記両透過光２２，２８が各々約９０°
で入射するように前記両突起部の射出面５１ａ，５２ａ
は形成してある。

【００５４】上記構成により、復路回折光１４の入射角
θが全反射角の場合でも前記両透過光２２，２８が偏光
分離補助部材１６外部に射出する際の第２面１６ｂでの
全反射の影響を抑え、両受光センサ２３，２９で効率よ
く情報を取り出すことができる。

【００５５】この場合、復路偏光分離部１５からの反射
光２４も全反射角θで前記光ガイド部材５第１面５ａに
入射し光ガイド部材５第１面５ａで全反射し反射光２６
となるので、前記復路反射部２５を設けなくても第２受
光センサ２９で情報を取り出すことが出来る。また、全
反射の影響による設計の制限も緩和できるというメリッ
トもある。

【００５６】図１６に示すように、前記両突起部の代わ
りに、前記両突起部と同様に復路偏光分離部１５からの
透過光２２および透過窓２７からの透過光２８に対して
射出可能な角度を持つ射出面５３ａ，５４ａを有する窪
みを偏光分離補助部材１６に設けてもよい。

【００５７】また、上記射出面５３ａ，５４ａを有する
偏光分離補助部材１６を前記光ガイド部材５の屈折率と
ほぼ同程度の屈折率を持つ透明樹脂で形成し、光ガイド
部材５に接合することにより、生産性を上げることがで
きる。

【００５８】

【発明の効果】透明な光ガイド部材の平行平面のうち、
光ディスク盤側を第１面反対側を第２面とするとき、第
２面側に配置された直線偏光を発する発光素子と、第１
面にあり光ディスク盤からの反射光を直線偏光の偏光方
向に対して、ｎを整数とした場合に（２ｎ＋１）π／４
の方向に回折し、かつフォーカスエラー検出機能を有す
るホログラムと、第２面にあり前記ホログラムにより生
成される復路光のＰ偏光成分を第１受光センサへ透過
し、さらに残りのＳ偏光成分を第１面に反射する偏光分
離膜をコーティングした復路偏光分離部と、第１面にあ
り前記復路偏光分離部からの反射光を再び第２面に反射
する復路反射部と、偏光分離効率を向上させるために光
ガイド部材第２面に接合した光ガイド部材の屈折率と同
程度の屈折率を持つ偏光分離補助部材と、第２面にあり
前記復路反射部からの反射光を第２受光センサに導く透
過窓を有することにより、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５０％の割
合で分光され、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。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。

【００５９】製造法としては、平行平板へのホログラム
のパターンニングや、膜形成などの簡単な構成であるた
め、高精度に高集積化が可能であり、しかも安価な光磁
気記録用光ピックアップを提供することができる。ま
た、光ガイド部材第２面に光ガイド部材の屈折率と同じ
屈折率を持つ偏光分離補助部材を予め接合するため、同
じ屈折率を持つ透明樹脂を光ガイド部材とパッケージで
囲まれた空間に充満させる従来技術よりも生産性が向上
し、また突起部等の加工が可能なため、全反射の影響に
よる効率の低下も少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例における光ピックアップの
要部構成と光の進路を示す断面図

【図２】本発明の第一実施例における光ピックアップの
光ガイド部材の平面図

【図３】本発明の第一実施例に用いられる光ピックアッ
プのホログラムのパターン説明図

【図４】本発明の第一実施例における光ピックアップの
他の偏光分離補助部材の説明図

【図５】本発明の第一実施例における光ピックアップの
他の偏光分離補助部材の説明図

【図６】本発明の第一実施例における光ピックアップの
光磁気信号検出原理図

【図７】本発明の第一実施例における光ピックアップの
受光センサの形状および信号処理回路説明図

【図８】本発明の第一実施例における第二実施例の要部
構成を示す断面図

【図９】本発明の第二実施例における光ピックアップの
要部平面図

【図１０】本発明の第二実施例における光ピックアップ
の要部構成を示す断面図

【図１１】本発明の第二実施例における光ピックアップ
の要部平面図

【図１２】本発明の第二実施例における光ピックアップ
のフォーカスエラー検出方式の受光センサ出力信号説明
図

【図１３】本発明の第一実施例における光ピックアップ
の反射プリズム底面に設けられたモニターセンサ説明図

【図１４】本発明の第一実施例における光ピックアップ
の他の入射光反射部材形成方法説明図

【図１５】本発明の第三実施例における光ピックアップ
の拡大図

【図１６】本発明の第三実施例における光ピックアップ
の他の偏光分離補助部材の説明図

【符号の説明】

１ センサ基板 ２ 半導体レーザチップ（発光素子） ４ 反射プリズム ５ 光ガイド部材 ６ 入射窓 ８ ホログラム １０ 対物レンズ １１ 光ディスク盤 １２ スポット １４ 復路回折光 １５ 復路偏光分離部 １６ 偏光分離補助部材 １７ パッケージ ２１ 直線偏光 ２３ 第１受光センサ ２５ 復路反射部 ２７ 透過窓 ２９ 第２受光センサ ３５ リードフレーム ３９ 拡散膜 ４１ 偏光分離窓 ５０ モニターセンサ ５１ 第１突起部 ５２ 第２突起部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−290503（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−87042（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−46243（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−68537（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−289541（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/09 - 7/22 G11B 11/10 - 11/105

Claims (13)

(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、この発光素子からの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発射光を受光
   する第１受光センサおよび第２受光センサと、前記両受
   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透過させ光ディスク盤
   からの反射光を前記両受光センサへ透過させる透明な平
   行平板の光ガイド部材とを備え、 前記光ガイド部材の対物レンズ側に位置する平面を第１
   面、反対側に位置する平面を第２面とするとき、前記光
   ガイド部材第２面に接合された前記光ガイド部材の屈折
   率と同程度の屈折率を持ち偏光分離効率を上げるための
   偏光分離補助部材とを有し、 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
   ｎを整数とした場合に前記発光素子からの光の偏光方向
   に対して（２ｎ＋１）π／４方向に回折する変換機能を
   有するパターンを持つホログラムを前記光ガイド部材第
   １面に、前記発光素子からの光を前記ホログラムに導く
   入射窓を前記光ガイド部材第２面に、前記ホログラムを
   通ってきた光ディスク盤からの反射光のＰ偏光成分を前
   記第１受光センサへ透過してＳ偏光成分を反射する復路
   偏光分離部を前記光ガイド部材第２面に、前記復路偏光
   分離部からの反射光を前記第２受光センサへ反射する復
   路反射部を前記光ガイド部材第１面に、前記復路反射部
   からの反射光を前記第２受光センサに導く透過窓を前記
   光ガイド部材第２面にそれぞれ設け、 前記対物レンズ及び前記ホログラムを通ってきた光ディ
   スク盤からの反射光の焦点が前記復路偏光分離部と前記
   透過窓との間に存在し、前記第１受光センサと前記第２
   受光センサとの出力差よりフォーカスエラー及び光ディ
   スクに記録されている情報を検出することを特徴とする
   光ピックアップ。
2. 【請求項２】 前記発光素子からの光を反射して前記光
   ガイド部材に入射させる入射光反射部材を備えたことを
   特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
3. 【請求項３】 前記発光素子、前記入射光反射部材、お
   よび前記両受光センサがセンサ基板上に配置されている
   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】 前記入射光反射部材が台形プリズムであ
   り、この台形プリズムの斜面に半透過膜がコーティング
   され、前記発光素子からの放出光の一部をモニター光と
   して前記台形プリズムの内部を透過させ、前記台形プリ
   ズムの底面に接触して前記センサ基板に形成された光量
   モニターセンサによって前記発光素子の光量をモニター
   することを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ。
5. 【請求項５】 前記入射光反射部材は前記センサ基板を
   エッチングすることにより形成したことを特徴とする請
   求項３記載の光ピックアップ。
6. 【請求項６】 前記復路偏光分離部を構成する偏光分離
   膜に積層した光を拡散する部材によって、光ディスク盤
   からの反射光の光束径より小さな絞りを持つ絞り膜を形
   成するとともに、前記透過窓を光ディスク盤からの反射
   光の光束径より小さく形成して、前記絞り膜及び前記透
   過窓からの透過光をそれぞれ前記第１受光センサ及び第
   ２受光センサで検出し、その出力差よりフォーカスエラ
   ーを検出することを特徴とする請求項１記載の光ピック
   アップ。
7. 【請求項７】 前記偏光分離補助部材の光ガイド部材と
   の接合面を第１面、受光センサ側の面を第２面とすると
   き、前記復路偏光分離部および透過窓からの透過光の光
   束に対して、射出可能な角度を有する射出面を前記偏光
   分離補助部材の第２面に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。
8. 【請求項８】 前記射出面を形成した偏光分離補助部材
   を透明樹脂で形成し光ガイド部材と接合したことを特徴
   とする請求項７記載の光ピックアップ。
9. 【請求項９】 発光素子の直線偏光の照射光を対物レン
   ズへ導き光ディスク盤から反射された復路光を受光セン
   サへ導く平行平板に形成された光ガイド部材であって、 回折格子と復路偏光分離部からの反射光を前記受光セン
   サへ反射する復路反射部とを形成して前記対物レンズに
   対向して配置された第１面と、前記復路光のＰ偏光成分
   を前記受光センサへ透過し前記復路光のＳ偏光成分を反
   射する前記復路偏光分離部と前記発光素子の照射光を前
   記回折格子に導く入射窓と前記復路反射部からの反射光
   を前記受光センサに導く透過窓とをそれぞれ形成して前
   記受光センサに対向して配置された第２面とを有し、 前記回折格子で回折された復路回折光の回折方向と前記
   直線偏光とが（２ｎ＋ １）π／４度（ただし、ｎは整
   数）の角を成すように前記回折格子を形成し、 前記第２面のうち少なくとも前記復路光偏光分離部が形
   成された部分を前記光ガイド部材と同程度の屈折率を有
   し偏光分離効率を上げるための偏光分離補助部材で覆っ
   たことを特徴とする光ガイド部材。
10. 【請求項１０】 光ディスク盤へ直線偏光の光を照射す
    る発光素子と、前記発光素子の照射光を前記光ディスク
    盤に集光する対物レンズと、前記光ディスク盤から反射
    された復路光を受光する受光センサと、前記発光素子の
    照射光を前記対物レンズへ導き前記復路光を前記受光セ
    ンサへ導く平行平板に形成された光ガイド部材と、前記
    光ガイド部材と所定の空間を離隔して配置され、前記発
    光素子と前記受光センサとを所定の位置に配置した基板
    とを有する光ピックアップであって、 前記光ガイド部材は、回折格子と復路偏光分離部からの
    反射光を前記受光センサへ反射する復路反射部とを形成
    して前記対物レンズに対向して配置された第１面と、前
    記復路光のＰ偏光成分を前記受光センサへ透過し前記復
    路光のＳ偏光成分を反射する前記復路偏光分離部と前記
    発光素子の照射光を前記回折格子に導く入射窓と前記復
    路反射部からの反射光を前記受光センサに導く透過窓と
    をそれぞれ形成して前記基板に対向して配置された第２
    面とを有し、前記回折格子で回折された復路回折光の回
    折方向と前記直線偏光とが（２ｎ＋１）π／４度（ただ
    し、ｎは整数）の角を成すように前記回折格子を形成
    し、 前記第２面のうち少なくとも前記復路光偏光分離部が形
    成された部分は前記光ガイド部材と同程度の屈折率を有
    し偏光分離効率を上げるための偏光分離補助部材で覆っ
    たことを特徴とする光ピックアップ。
11. 【請求項１１】 前記偏光分離補助部材を通過して前記
    基板へ向かう光が前記偏光分離補助部材から射出する射
    出面は前記偏光分離補助部材から前記基板へ向かって突
    出した前記射出面を含む突起部に形成され、前記偏光分
    離補助部材を通過する光が前記射出面に対して約９０°
    で入射するように形成したことを特徴とする請求項１０
    記載の光ピックアップ。
12. 【請求項１２】 前記偏光分離補助部材を通過して前記
    基板へ向かう光が前記偏光分離補助部材から射出する射
    出面は前記偏光分離補助部材から前記前記光ガ イド部材
    へ向かって窪んだ前記射出面を含む窪み部に形成され、
    前記偏光分離補助部材を通過する光が前記射出面に対し
    て約９０°で入射するように形成したことを特徴とする
    請求項１０記載の光ピックアップ。
13. 【請求項１３】 請求項１から請求項８または請求項１
    ０から請求項１２のいずれか１に記載の光ピックアップ
    を用いたことを特徴とする光ディスク装置。