JP3379814B2 - 光ヘッド - Google Patents
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- JP3379814B2 JP3379814B2 JP07310794A JP7310794A JP3379814B2 JP 3379814 B2 JP3379814 B2 JP 3379814B2 JP 07310794 A JP07310794 A JP 07310794A JP 7310794 A JP7310794 A JP 7310794A JP 3379814 B2 JP3379814 B2 JP 3379814B2
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報の記録再生を光学
的に行なうための光ヘッドに関する。 【０００２】 【従来の技術】図９に光ヘッドの従来例を示す。半導体
レーザ２１から射出された光は、受光素子２２で反射さ
れて、対物レンズ２３で光ディスクの記録面（図示せ
ず）に照射される。光ディスクの記録面で変調を受けた
反射光は、再び対物レンズ２３で集光されて受光素子２
２に戻る。 【０００３】図１０は、図９の半導体レーザ２１と受光
素子２２の配置の斜視図である。受光素子２２は検出部
Ｃと検出部Ｄを有している。光ディスクの記録面で反射
されて受光素子２２に戻る光は検出部Ｃで検出されて再
生信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信
号が検出される。受光素子２２の検出部Ｄは半導体レー
ザー２１から出射された光を検出して、その出力は半導
体レーザ２１の出射光量を制御するのに使われる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来の光ヘッドは、半
導体レーザからの光を反射させるミラーと、光ディスク
からの戻り光を検出する受光素子とを、１つの半導体基
板で兼用しているので、光ヘッドが小型にできる利点が
ある。しかし、従来の光ヘッドは、対物レンズの移動量
を検出することができない。 【０００５】本発明の目的は、対物レンズの移動量を検
出できる光ピックアップを提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明の光ヘッドは、半
導体レーザから出射した光束が対物レンズホルダに形成
された貫通孔と対物レンズとを通過した後、記録媒体に
収束光として照射され、前記記録媒体からの反射光が光
検出器に差し向けられるようにした光ヘッドにおいて、
前記記録媒体の媒体面に垂直な方向であって前記光束が
前記記録媒体へ向かう方向に向かって見たとき前記貫通
孔は前記対物レンズのレンズ面の周囲部を遮るように配
置されており、前記半導体レーザから出射した光束が前
記貫通孔に達したとき前記貫通孔の周囲部によって前記
光束の周囲部が遮られるように構成され、前記レンズホ
ルダの前記貫通孔の周囲部であって前記光束が当たる部
分に切欠き部を設け、該切欠き部に対向する前記対物レ
ンズのレンズ面に反射部を設け、該反射部で反射した光
束を少なくとも二分割した減算用光検出器に差し向ける
ように構成されている。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【実施例】図１、図２、図３は第１参考例の光ヘッドを
説明するための図である。図１において、１は半導体レ
ーザ、２はコリメータレンズ、３はビームスプリッタ、
４は半導体基板、５は１／４波長板、６は対物レンズ、
７は対物レンズホルダー、８は光ディスクである。図２
は、図１の光ヘッドの一部をＡ方向から見た図である。
９は集光レンズ、１０はシリンドリカルレンズ、１１は
光検出器である。図３は本発明の要部を示す図である。
４ａは半導体基板に形成された受光素子、４ｂは半導体
基板４の表面にコーティングされた偏光膜、１２は増幅
器である。偏光膜４ｂは、例えば、ＳｉＯ2 とＳｉ3 Ｎ
4 を交互に多層コーティングして構成する。 【００１０】半導体レーザ１から出射された光はコリメ
ータレンズ２で平行光に変換され、ビームスプリッタ３
を透過してＰ偏光で半導体基板４に入射する。半導体基
板４にＰ偏光で入射した光は、偏光膜４ｂの効果でその
大部分が反射され、残りは透過して受光素子４ａで検出
される。半導体基板４で反射された光は１／４波長板５
を透過し、円偏光の光に変換されて対物レンズ６に入射
し、光ディスク８にスポットとして照射される。光ディ
スク８で反射された光は、回転方向が逆の円偏光の戻り
光となり、再び対物レンズ６、１／４波長板５を透過
し、半導体基板４に入射する。半導体基板４に入射する
戻り光は１／４波長板５の効果でＳ偏光と成っているの
で、偏光膜４ｂで全反射されて、ビームスプリッタ３に
入射し、反射されて、集光レンズ９、シリンドリカルレ
ンズ１０を透過して、光検出器１１に入射して検出され
る。 【００１１】光検出器１１は４分割された受光素子を具
え、非点収差法を用いてフォーカスエラー信号が、プッ
シュプル法を用いてトラッキングエラー信号が得られ
る。また、情報の再生信号は４分割の受光素子の出力の
和より得られる。 【００１２】偏光膜４ａを透過した光は受光素子４ａで
検出され、その出力は増幅器１２で増幅され、半導体レ
ーザ１の出射光量を制御するためのモニタ信号が得られ
る。本参考例によれば、半導体レーザからの光と、光デ
ィスク８で反射された戻り光とを分離して、半導体レー
ザ１からの光だけを受光素子４ａで検出しているので、
正確なモニタ信号が得られる利点がある。 【００１３】図４、図５は第２参考例の光ヘッドを説明
するための図である。第１参考例と同じものには同じ番
号を付して示す。４ｃ、４ｄは半導体基板に形成された
受光素子、１３は加算器、１４は減算器である。 【００１４】第１参考例との違いは、ビームスプリッタ
３、集光レンズ９、シリンドリカルレンズ１０、光検出
器１１が無い点と、半導体レーザ１からの光は半導体基
板４にＳ偏光で入射し、偏光膜４ｂで全反射され、光デ
ィスク８で反射された戻り光は半導体基板４にＰ偏光と
成って入射し、一部は偏光膜４ｂで反射され半導体レー
ザ１に戻り、残りは偏光膜４ｂを透過して受光素子４
ｃ、４ｄで検出される点である。 【００１５】情報の再生信号は受光素子４ｃ、４ｄの出
力を加算器１３で足すことにより得られる。トラッキン
グエラー信号はプッシュプル法を用いて、受光素子４
ｃ、４ｄの出力を減算器１４で引くことにより得られ
る。フォーカスエラー信号は、半導体レーザ１の動作電
流をモニタすることにより得られる。即ち、対物レンズ
６が光ディスク８に対して合焦状態にある時は、光ディ
スク８で反射した戻り光は半導体レーザ１に正確に戻
り、動作電流が減少するので、常に動作電流が最小に成
るように対物レンズ６を光軸方向に位置制御すればよ
い。 【００１６】本参考例によれば、半導体レーザ１からの
光と、光ディスク８で反射された戻り光とを分離して、
光ディスク８からの戻り光だけを受光素子４ｃ、４ｄで
検出しているので、正確な情報の再生信号とトラッキン
グエラー信号が得られる。 【００１７】図６、図７、図８は第２参考例を発展させ
た、本発明の光ヘッドの実施例を説明するための要部を
示す図である。第２参考例と同じものには同じ番号を付
して示す。図７は対物レンズ６と対物レンズホルダー７
の部分拡大図である。６ａは対物レンズ６の形状の一部
を変更した反射部、７ａは対物レンズホルダー７の切り
欠き部、４ｅ、４ｆは半導体基板４に形成された受光素
子、１５は加算器、１６は減算器である。 【００１８】情報の再生信号と、トラッキングエラー信
号と、フォーカスエラー信号は第２参考例と同様にして
得られる。半導体レーザ１から出射されて対物レンズ６
に入射する光のうち、対物レンズホルダー７の切り欠き
部７ａに入射する光は、反射部６ａで反射されて、１／
４波長板５を透過したのちＰ偏光となって半導体基板４
に入射し、偏光膜４ｂを透過した光は受光素子４ｅ、４
ｆで検出される。 【００１９】受光素子４ｅ、４ｆの出力を加算器１５で
和をとることで、半導体レーザ１の出射光量を制御する
ためのモニタ信号が得られる。また、受光素子４ｅ、４
ｆの出力を減算器１６で差をとることで、対物レンズ６
がトラッキング方向に移動した対物レンズ移動量の信号
を得ることができる。 【００２０】この実施例において、ひとつの参考例とし
て、反射部６ａは必ずしも対物レンズ６に設ける必要は
なく、対物レンズホルダー７の一部に設けてもよい。
又、反射部６ａの角度を適当に選ぶことにより、半導体
基板４上で、半導体レーザ１からの光と重ならない位置
に光を反射させることで、半導体レーザ１からの光と完
全に分離することができる。 【００２１】なお、実施例において、偏光膜４ｂは必ず
しも必要ではない。なぜならば、１／４波長板５の効果
により、半導体レーザ１からの光は半導体基板４にＳ偏
光で入射し、光ディスク８で反射された戻り光は半導体
基板４にＰ偏光と成って入射するので、Ｓ偏光とＰ偏光
は干渉し合うことが無く、半導体レーザ１からの光は常
に一定の直流成分としてしか影響しないからである。こ
の場合は、光の利用効率は低下するが、半導体基板４に
偏光膜４ｂをコーティングする必要がないというメリッ
トがある。光の利用効率をあまり低下させずに、また偏
光膜４ｂの層数をあまり多くさせずにするためには、偏
光膜４ｂの層数を減らしてＳ偏光反射率を８０％程度に
落としてもよい。これでも問題ないのは、偏光膜４ｂが
無いときと同じ理由である。即ち、ここで言う偏光膜と
は、完全にＳ偏光を反射させるという膜ではなく、単に
光を分離すると言う広い意味で用いている。 【００２２】実施例では、トラッキング方向は紙面に垂
直な方向として説明したが、これに限定されるものでは
なく、紙面と平行方向でもよい。但し、その場合は反射
部６ａの位置と、受光素子４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆの配
置を９０°回転させる必要がある。 【００２３】第３参考例の光ヘッドについて図１１ない
し図１６を参照して説明する。図１１に示すように、本
参考例の光ヘッドは、基本的に、光を射出すると共に戻
り光を受光する複合光学ユニット３０と、複合光学ユニ
ット３０から射出された光を光ディスクに８に集光する
対物レンズ６と、複合光学ユニット３０と対物レンズ６
の間に配置された１／４波長板５とで構成されている。 【００２４】複合光学ユニット３０は、図１２に示すよ
うに、レーザー光を射出する半導体レーザー３６と、戻
り光を０次回折光と±１次回折光に分離するホログラム
素子３１と、ホログラム素子３１により分離された±１
次回折光をそれぞれ受光する二つの受光部３７とを有し
ている。受光部３７は半導体プロセスによって半導体基
板３５に形成されており、この半導体基板３５に半導体
レーザー３６が固定されている。半導体基板３５は基板
３４の上に固定されており、その上方に、基板３４に立
てたスペーサー３３によりホログラム素子３１が支持さ
れている。 【００２５】図１３に示すように、二つの受光部３７は
共に三分割されており、それぞれ受光部３７ａと３７ｂ
と３７ｃ、受光部３７ｄと３７ｅと３７ｆを有してい
る。受光部３７ａ〜３７ｆの各々は、入射した光の強度
に応じた出力を示す。また、半導体基板３５の中央部に
は四つの斜面で囲まれた凹部が形成されており、その底
面に半導体レーザー３６が固定されている。半導体レー
ザー３６を囲む四つの斜面のうち、半導体レーザー３６
の射出面に対している斜面３８には、図１４に示すよう
に、二つの受光部３８ａと３８ｂが形成されている。こ
の斜面３８の表面には、つまり受光部３８ａと３８ｂの
上には、図１５に示すように、Ｓ偏光はほぼ１００％反
射し、Ｐ偏光はほぼ１００％透過させる誘電体多層膜３
９が形成されている。 【００２６】ホログラム素子３１は、たとえば図１６に
示したようなパターンのホログラム３２を有している。
図１２に示したように、ホログラム３２は、半導体レー
ザー３６からの光は透過し、戻り光は、０次回折光と、
受光部３７の後方に焦点を持つ集束性の＋１次回折光
と、受光部３７の前方に焦点を持つ集束性の−１次回折
光とに分離する機能を有している。 【００２７】半導体レーザー３６は、斜面３８に対して
Ｓ偏光となる直線偏光の光を射出する。したがって、半
導体レーザー３６から射出されたレーザー光は、斜面３
８に形成された誘電体多層膜３９により、上方に向けて
ほぼ正反射され、ホログラム３２を透過し、１／４波長
板を通過して円偏光に変わり、対物レンズ６により光デ
ィスク８に集光される。光ディスク８で反射された光
は、対物レンズ６に入射し、再び１／４波長板５を通過
することで、最初の直線偏光に対して偏光方向が９０度
回転した直線偏光となり、すなわち斜面３８に対してＰ
偏光となり、ホログラム３２に入射して、０次回折光と
±１次回折光とに分離される。０次回折光は、斜面３８
に対してＰ偏光で入射するので、斜面３８に設けた誘電
体多層膜３９をほぼ１００％透過し、受光部３８ａと３
８ｂに入射する。＋１次回折光は、図１２において、右
側の受光部３７に向かい、−１次回折光は左側の受光部
３７に向かう。＋１次回折光は受光部３７の後方に焦点
を持ち、−１次回折光は受光部３７の手前に焦点を持っ
ており、光ディスク８に焦点が合っているとき、±１次
回折光は受光部３７の面上に同じ大きさのスポットを結
ぶ。 【００２８】光ディスク８の情報の再生信号は、二つの
受光部３８ａと３８ｂの出力の和、または、二つの受光
部３７の出力の和すなわち受光部３７ａ〜３７ｆの出力
の総和、または、二つの受光部３７（受光部３７ａ〜３
７ｆ）と二つの受光部３８ａと３８ｂの出力の総和によ
って得られる。トラッキングエラー信号は、プッシュプ
ル法により、二つの受光部３８ａと３８ｂの出力の差に
よって得られる。フォーカスエラー信号はビームサイズ
法により得られる。つまり、ホログラム３２のフォーカ
ルパワーが＋１次回折光と−１次回折光とで違うため、
光ディスク８が焦点からずれた際、受光部３７に形成さ
れるスポットの大きさが逆に変化する。したがって、フ
ォーカスエラー信号ＦＥは、受光部３７ａ、３７ｂ、３
７ｃ、３７ｄ、３７ｅ、３７ｆの出力をそれぞれＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとすると、ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ＋Ｅ）−
（Ｂ＋Ｄ＋Ｆ）の演算により得られる。 【００２９】本参考例では、半導体レーザ１からの光
と、光ディスク８で反射された戻り光とを分離し、光デ
ィスク８からの戻り光だけを受光部３８ａと３８ｂで検
出しているので、他の参考例と同様に正確な情報の再生
信号とトラッキングエラー信号が得られる。また、本参
考例では、受光部３７と３８を形成した半導体基板３５
に半導体レーザ３６を配したので、小型な構成とするこ
とができる。 【００３０】第４参考例の光ヘッドの構成を図１７に示
す。本参考例の光ヘッドは、第３参考例の光ヘッドの構
成においてトラックの方向を９０度回転させたもので、
その他の構成は複合光学ユニット３０の向きも含めて第
３参考例の光ヘッドと同じである。 【００３１】本参考例では、フォーカスエラー信号およ
び情報の再生信号は第３参考例と同様にして得られる。
トラッキングずれに対しては、複合光学ユニット３０へ
の入射ビームが図１７の紙面に垂直な方向に移動するの
で、トラッキングエラー信号ＴＥは、プッシュプル法に
より、ＴＥ＝（Ａ＋Ｆ）−（Ｃ＋Ｄ）の演算により得ら
れる。 【００３２】本参考例によれば、第３参考例と同様に、
正確な再生信号およびトラッキングエラー信号を得られ
るとともに、光ヘッドを小型に構成することができる。 【００３３】 【００３４】 【００３５】 【００３６】 【００３７】 【００３８】 【００３９】 【００４０】 【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で対物レン
ズの移動量を検出できる光ピックアップが提供される。
的に行なうための光ヘッドに関する。 【０００２】 【従来の技術】図９に光ヘッドの従来例を示す。半導体
レーザ２１から射出された光は、受光素子２２で反射さ
れて、対物レンズ２３で光ディスクの記録面（図示せ
ず）に照射される。光ディスクの記録面で変調を受けた
反射光は、再び対物レンズ２３で集光されて受光素子２
２に戻る。 【０００３】図１０は、図９の半導体レーザ２１と受光
素子２２の配置の斜視図である。受光素子２２は検出部
Ｃと検出部Ｄを有している。光ディスクの記録面で反射
されて受光素子２２に戻る光は検出部Ｃで検出されて再
生信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信
号が検出される。受光素子２２の検出部Ｄは半導体レー
ザー２１から出射された光を検出して、その出力は半導
体レーザ２１の出射光量を制御するのに使われる。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来の光ヘッドは、半
導体レーザからの光を反射させるミラーと、光ディスク
からの戻り光を検出する受光素子とを、１つの半導体基
板で兼用しているので、光ヘッドが小型にできる利点が
ある。しかし、従来の光ヘッドは、対物レンズの移動量
を検出することができない。 【０００５】本発明の目的は、対物レンズの移動量を検
出できる光ピックアップを提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明の光ヘッドは、半
導体レーザから出射した光束が対物レンズホルダに形成
された貫通孔と対物レンズとを通過した後、記録媒体に
収束光として照射され、前記記録媒体からの反射光が光
検出器に差し向けられるようにした光ヘッドにおいて、
前記記録媒体の媒体面に垂直な方向であって前記光束が
前記記録媒体へ向かう方向に向かって見たとき前記貫通
孔は前記対物レンズのレンズ面の周囲部を遮るように配
置されており、前記半導体レーザから出射した光束が前
記貫通孔に達したとき前記貫通孔の周囲部によって前記
光束の周囲部が遮られるように構成され、前記レンズホ
ルダの前記貫通孔の周囲部であって前記光束が当たる部
分に切欠き部を設け、該切欠き部に対向する前記対物レ
ンズのレンズ面に反射部を設け、該反射部で反射した光
束を少なくとも二分割した減算用光検出器に差し向ける
ように構成されている。 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【実施例】図１、図２、図３は第１参考例の光ヘッドを
説明するための図である。図１において、１は半導体レ
ーザ、２はコリメータレンズ、３はビームスプリッタ、
４は半導体基板、５は１／４波長板、６は対物レンズ、
７は対物レンズホルダー、８は光ディスクである。図２
は、図１の光ヘッドの一部をＡ方向から見た図である。
９は集光レンズ、１０はシリンドリカルレンズ、１１は
光検出器である。図３は本発明の要部を示す図である。
４ａは半導体基板に形成された受光素子、４ｂは半導体
基板４の表面にコーティングされた偏光膜、１２は増幅
器である。偏光膜４ｂは、例えば、ＳｉＯ2 とＳｉ3 Ｎ
4 を交互に多層コーティングして構成する。 【００１０】半導体レーザ１から出射された光はコリメ
ータレンズ２で平行光に変換され、ビームスプリッタ３
を透過してＰ偏光で半導体基板４に入射する。半導体基
板４にＰ偏光で入射した光は、偏光膜４ｂの効果でその
大部分が反射され、残りは透過して受光素子４ａで検出
される。半導体基板４で反射された光は１／４波長板５
を透過し、円偏光の光に変換されて対物レンズ６に入射
し、光ディスク８にスポットとして照射される。光ディ
スク８で反射された光は、回転方向が逆の円偏光の戻り
光となり、再び対物レンズ６、１／４波長板５を透過
し、半導体基板４に入射する。半導体基板４に入射する
戻り光は１／４波長板５の効果でＳ偏光と成っているの
で、偏光膜４ｂで全反射されて、ビームスプリッタ３に
入射し、反射されて、集光レンズ９、シリンドリカルレ
ンズ１０を透過して、光検出器１１に入射して検出され
る。 【００１１】光検出器１１は４分割された受光素子を具
え、非点収差法を用いてフォーカスエラー信号が、プッ
シュプル法を用いてトラッキングエラー信号が得られ
る。また、情報の再生信号は４分割の受光素子の出力の
和より得られる。 【００１２】偏光膜４ａを透過した光は受光素子４ａで
検出され、その出力は増幅器１２で増幅され、半導体レ
ーザ１の出射光量を制御するためのモニタ信号が得られ
る。本参考例によれば、半導体レーザからの光と、光デ
ィスク８で反射された戻り光とを分離して、半導体レー
ザ１からの光だけを受光素子４ａで検出しているので、
正確なモニタ信号が得られる利点がある。 【００１３】図４、図５は第２参考例の光ヘッドを説明
するための図である。第１参考例と同じものには同じ番
号を付して示す。４ｃ、４ｄは半導体基板に形成された
受光素子、１３は加算器、１４は減算器である。 【００１４】第１参考例との違いは、ビームスプリッタ
３、集光レンズ９、シリンドリカルレンズ１０、光検出
器１１が無い点と、半導体レーザ１からの光は半導体基
板４にＳ偏光で入射し、偏光膜４ｂで全反射され、光デ
ィスク８で反射された戻り光は半導体基板４にＰ偏光と
成って入射し、一部は偏光膜４ｂで反射され半導体レー
ザ１に戻り、残りは偏光膜４ｂを透過して受光素子４
ｃ、４ｄで検出される点である。 【００１５】情報の再生信号は受光素子４ｃ、４ｄの出
力を加算器１３で足すことにより得られる。トラッキン
グエラー信号はプッシュプル法を用いて、受光素子４
ｃ、４ｄの出力を減算器１４で引くことにより得られ
る。フォーカスエラー信号は、半導体レーザ１の動作電
流をモニタすることにより得られる。即ち、対物レンズ
６が光ディスク８に対して合焦状態にある時は、光ディ
スク８で反射した戻り光は半導体レーザ１に正確に戻
り、動作電流が減少するので、常に動作電流が最小に成
るように対物レンズ６を光軸方向に位置制御すればよ
い。 【００１６】本参考例によれば、半導体レーザ１からの
光と、光ディスク８で反射された戻り光とを分離して、
光ディスク８からの戻り光だけを受光素子４ｃ、４ｄで
検出しているので、正確な情報の再生信号とトラッキン
グエラー信号が得られる。 【００１７】図６、図７、図８は第２参考例を発展させ
た、本発明の光ヘッドの実施例を説明するための要部を
示す図である。第２参考例と同じものには同じ番号を付
して示す。図７は対物レンズ６と対物レンズホルダー７
の部分拡大図である。６ａは対物レンズ６の形状の一部
を変更した反射部、７ａは対物レンズホルダー７の切り
欠き部、４ｅ、４ｆは半導体基板４に形成された受光素
子、１５は加算器、１６は減算器である。 【００１８】情報の再生信号と、トラッキングエラー信
号と、フォーカスエラー信号は第２参考例と同様にして
得られる。半導体レーザ１から出射されて対物レンズ６
に入射する光のうち、対物レンズホルダー７の切り欠き
部７ａに入射する光は、反射部６ａで反射されて、１／
４波長板５を透過したのちＰ偏光となって半導体基板４
に入射し、偏光膜４ｂを透過した光は受光素子４ｅ、４
ｆで検出される。 【００１９】受光素子４ｅ、４ｆの出力を加算器１５で
和をとることで、半導体レーザ１の出射光量を制御する
ためのモニタ信号が得られる。また、受光素子４ｅ、４
ｆの出力を減算器１６で差をとることで、対物レンズ６
がトラッキング方向に移動した対物レンズ移動量の信号
を得ることができる。 【００２０】この実施例において、ひとつの参考例とし
て、反射部６ａは必ずしも対物レンズ６に設ける必要は
なく、対物レンズホルダー７の一部に設けてもよい。
又、反射部６ａの角度を適当に選ぶことにより、半導体
基板４上で、半導体レーザ１からの光と重ならない位置
に光を反射させることで、半導体レーザ１からの光と完
全に分離することができる。 【００２１】なお、実施例において、偏光膜４ｂは必ず
しも必要ではない。なぜならば、１／４波長板５の効果
により、半導体レーザ１からの光は半導体基板４にＳ偏
光で入射し、光ディスク８で反射された戻り光は半導体
基板４にＰ偏光と成って入射するので、Ｓ偏光とＰ偏光
は干渉し合うことが無く、半導体レーザ１からの光は常
に一定の直流成分としてしか影響しないからである。こ
の場合は、光の利用効率は低下するが、半導体基板４に
偏光膜４ｂをコーティングする必要がないというメリッ
トがある。光の利用効率をあまり低下させずに、また偏
光膜４ｂの層数をあまり多くさせずにするためには、偏
光膜４ｂの層数を減らしてＳ偏光反射率を８０％程度に
落としてもよい。これでも問題ないのは、偏光膜４ｂが
無いときと同じ理由である。即ち、ここで言う偏光膜と
は、完全にＳ偏光を反射させるという膜ではなく、単に
光を分離すると言う広い意味で用いている。 【００２２】実施例では、トラッキング方向は紙面に垂
直な方向として説明したが、これに限定されるものでは
なく、紙面と平行方向でもよい。但し、その場合は反射
部６ａの位置と、受光素子４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆの配
置を９０°回転させる必要がある。 【００２３】第３参考例の光ヘッドについて図１１ない
し図１６を参照して説明する。図１１に示すように、本
参考例の光ヘッドは、基本的に、光を射出すると共に戻
り光を受光する複合光学ユニット３０と、複合光学ユニ
ット３０から射出された光を光ディスクに８に集光する
対物レンズ６と、複合光学ユニット３０と対物レンズ６
の間に配置された１／４波長板５とで構成されている。 【００２４】複合光学ユニット３０は、図１２に示すよ
うに、レーザー光を射出する半導体レーザー３６と、戻
り光を０次回折光と±１次回折光に分離するホログラム
素子３１と、ホログラム素子３１により分離された±１
次回折光をそれぞれ受光する二つの受光部３７とを有し
ている。受光部３７は半導体プロセスによって半導体基
板３５に形成されており、この半導体基板３５に半導体
レーザー３６が固定されている。半導体基板３５は基板
３４の上に固定されており、その上方に、基板３４に立
てたスペーサー３３によりホログラム素子３１が支持さ
れている。 【００２５】図１３に示すように、二つの受光部３７は
共に三分割されており、それぞれ受光部３７ａと３７ｂ
と３７ｃ、受光部３７ｄと３７ｅと３７ｆを有してい
る。受光部３７ａ〜３７ｆの各々は、入射した光の強度
に応じた出力を示す。また、半導体基板３５の中央部に
は四つの斜面で囲まれた凹部が形成されており、その底
面に半導体レーザー３６が固定されている。半導体レー
ザー３６を囲む四つの斜面のうち、半導体レーザー３６
の射出面に対している斜面３８には、図１４に示すよう
に、二つの受光部３８ａと３８ｂが形成されている。こ
の斜面３８の表面には、つまり受光部３８ａと３８ｂの
上には、図１５に示すように、Ｓ偏光はほぼ１００％反
射し、Ｐ偏光はほぼ１００％透過させる誘電体多層膜３
９が形成されている。 【００２６】ホログラム素子３１は、たとえば図１６に
示したようなパターンのホログラム３２を有している。
図１２に示したように、ホログラム３２は、半導体レー
ザー３６からの光は透過し、戻り光は、０次回折光と、
受光部３７の後方に焦点を持つ集束性の＋１次回折光
と、受光部３７の前方に焦点を持つ集束性の−１次回折
光とに分離する機能を有している。 【００２７】半導体レーザー３６は、斜面３８に対して
Ｓ偏光となる直線偏光の光を射出する。したがって、半
導体レーザー３６から射出されたレーザー光は、斜面３
８に形成された誘電体多層膜３９により、上方に向けて
ほぼ正反射され、ホログラム３２を透過し、１／４波長
板を通過して円偏光に変わり、対物レンズ６により光デ
ィスク８に集光される。光ディスク８で反射された光
は、対物レンズ６に入射し、再び１／４波長板５を通過
することで、最初の直線偏光に対して偏光方向が９０度
回転した直線偏光となり、すなわち斜面３８に対してＰ
偏光となり、ホログラム３２に入射して、０次回折光と
±１次回折光とに分離される。０次回折光は、斜面３８
に対してＰ偏光で入射するので、斜面３８に設けた誘電
体多層膜３９をほぼ１００％透過し、受光部３８ａと３
８ｂに入射する。＋１次回折光は、図１２において、右
側の受光部３７に向かい、−１次回折光は左側の受光部
３７に向かう。＋１次回折光は受光部３７の後方に焦点
を持ち、−１次回折光は受光部３７の手前に焦点を持っ
ており、光ディスク８に焦点が合っているとき、±１次
回折光は受光部３７の面上に同じ大きさのスポットを結
ぶ。 【００２８】光ディスク８の情報の再生信号は、二つの
受光部３８ａと３８ｂの出力の和、または、二つの受光
部３７の出力の和すなわち受光部３７ａ〜３７ｆの出力
の総和、または、二つの受光部３７（受光部３７ａ〜３
７ｆ）と二つの受光部３８ａと３８ｂの出力の総和によ
って得られる。トラッキングエラー信号は、プッシュプ
ル法により、二つの受光部３８ａと３８ｂの出力の差に
よって得られる。フォーカスエラー信号はビームサイズ
法により得られる。つまり、ホログラム３２のフォーカ
ルパワーが＋１次回折光と−１次回折光とで違うため、
光ディスク８が焦点からずれた際、受光部３７に形成さ
れるスポットの大きさが逆に変化する。したがって、フ
ォーカスエラー信号ＦＥは、受光部３７ａ、３７ｂ、３
７ｃ、３７ｄ、３７ｅ、３７ｆの出力をそれぞれＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆとすると、ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ＋Ｅ）−
（Ｂ＋Ｄ＋Ｆ）の演算により得られる。 【００２９】本参考例では、半導体レーザ１からの光
と、光ディスク８で反射された戻り光とを分離し、光デ
ィスク８からの戻り光だけを受光部３８ａと３８ｂで検
出しているので、他の参考例と同様に正確な情報の再生
信号とトラッキングエラー信号が得られる。また、本参
考例では、受光部３７と３８を形成した半導体基板３５
に半導体レーザ３６を配したので、小型な構成とするこ
とができる。 【００３０】第４参考例の光ヘッドの構成を図１７に示
す。本参考例の光ヘッドは、第３参考例の光ヘッドの構
成においてトラックの方向を９０度回転させたもので、
その他の構成は複合光学ユニット３０の向きも含めて第
３参考例の光ヘッドと同じである。 【００３１】本参考例では、フォーカスエラー信号およ
び情報の再生信号は第３参考例と同様にして得られる。
トラッキングずれに対しては、複合光学ユニット３０へ
の入射ビームが図１７の紙面に垂直な方向に移動するの
で、トラッキングエラー信号ＴＥは、プッシュプル法に
より、ＴＥ＝（Ａ＋Ｆ）−（Ｃ＋Ｄ）の演算により得ら
れる。 【００３２】本参考例によれば、第３参考例と同様に、
正確な再生信号およびトラッキングエラー信号を得られ
るとともに、光ヘッドを小型に構成することができる。 【００３３】 【００３４】 【００３５】 【００３６】 【００３７】 【００３８】 【００３９】 【００４０】 【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で対物レン
ズの移動量を検出できる光ピックアップが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１参考例の光ヘッドの構成を示す図である。
【図２】図１の光ヘッドの一部をＡ方向から見た図であ
る。 【図３】図１の半導体基板に形成された受光素子とそれ
に接続された増幅器を示した図である。 【図４】第２参考例の光ヘッドの構成を示す図である。 【図５】図４の半導体基板上に形成された受光素子とそ
の周辺回路を示す図である。 【図６】本発明の光ヘッドの実施例の要部を示す図であ
る。 【図７】図６に示した対物レンズと対物レンズホルダー
の部分拡大図である。 【図８】図６の半導体基板上に形成された受光素子とそ
の周辺回路を示す図である。 【図９】光ヘッドの従来例の構成を示す図である。 【図１０】図９の半導体レーザと受光素子の斜視図であ
る。 【図１１】第３参考例の光ヘッドの構成を示す図であ
る。 【図１２】図１１に示した複合光学ユニットの構成を示
す図である。 【図１３】図１２に示した半導体基板を上から見た図で
ある。 【図１４】図１３の半導体基板のレーザ周辺部を拡大し
て示す図である。 【図１５】図１３の半導体基板のレーザ周辺部の断面構
造を示す図である。 【図１６】図１２に示したホログラム素子に形成された
ホログラムのパターンを表した図である。 【図１７】第４参考例の光ヘッドの構成を示す図であ
る。 【符号の説明】 １…半導体レーザ、２…コリメータレンズ、３…ビーム
スプリッタ、４…半導体基板、４ａ，４ｃ，４ｄ，４
ｅ，４ｆ…受光素子、４ｂ…偏光膜、５…１／４波長
板、６…対物レンズ、６ａ…反射部、７…対物レンズホ
ルダー、７ａ…切り欠き部、８…光ディスク、９…集光
レンズ、１０…シリンドリカルレンズ、１１…光検出
器、１２…増幅器、１３…加算器、１４…減算器、１５
…加算器、１６…減算器、３１…ホログラム素子、３５
…半導体基板、３６…半導体レーザ、３７…受光部、３
８ａ，３８ｂ…受光部、３９…誘電体多層膜。
る。 【図３】図１の半導体基板に形成された受光素子とそれ
に接続された増幅器を示した図である。 【図４】第２参考例の光ヘッドの構成を示す図である。 【図５】図４の半導体基板上に形成された受光素子とそ
の周辺回路を示す図である。 【図６】本発明の光ヘッドの実施例の要部を示す図であ
る。 【図７】図６に示した対物レンズと対物レンズホルダー
の部分拡大図である。 【図８】図６の半導体基板上に形成された受光素子とそ
の周辺回路を示す図である。 【図９】光ヘッドの従来例の構成を示す図である。 【図１０】図９の半導体レーザと受光素子の斜視図であ
る。 【図１１】第３参考例の光ヘッドの構成を示す図であ
る。 【図１２】図１１に示した複合光学ユニットの構成を示
す図である。 【図１３】図１２に示した半導体基板を上から見た図で
ある。 【図１４】図１３の半導体基板のレーザ周辺部を拡大し
て示す図である。 【図１５】図１３の半導体基板のレーザ周辺部の断面構
造を示す図である。 【図１６】図１２に示したホログラム素子に形成された
ホログラムのパターンを表した図である。 【図１７】第４参考例の光ヘッドの構成を示す図であ
る。 【符号の説明】 １…半導体レーザ、２…コリメータレンズ、３…ビーム
スプリッタ、４…半導体基板、４ａ，４ｃ，４ｄ，４
ｅ，４ｆ…受光素子、４ｂ…偏光膜、５…１／４波長
板、６…対物レンズ、６ａ…反射部、７…対物レンズホ
ルダー、７ａ…切り欠き部、８…光ディスク、９…集光
レンズ、１０…シリンドリカルレンズ、１１…光検出
器、１２…増幅器、１３…加算器、１４…減算器、１５
…加算器、１６…減算器、３１…ホログラム素子、３５
…半導体基板、３６…半導体レーザ、３７…受光部、３
８ａ，３８ｂ…受光部、３９…誘電体多層膜。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 竹村 治彦
東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ
リンパス光学工業株式会社内
(72)発明者 尾方 利廣
東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オ
リンパス光学工業株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−169063（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−309684（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−89638（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−202346（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 7/09 - 7/22
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 半導体レーザから出射した光束が対物レ
ンズホルダに形成された貫通孔と対物レンズとを通過し
た後、記録媒体に収束光として照射され、前記記録媒体
からの反射光が光検出器に差し向けられるようにした光
ヘッドにおいて、 前記記録媒体の媒体面に垂直な方向であって前記光束が
前記記録媒体へ向かう方向に向かって見たとき前記貫通
孔は前記対物レンズのレンズ面の周囲部を遮るように配
置されており、前記半導体レーザから出射した光束が前
記貫通孔に達したとき前記貫通孔の周囲部によって前記
光束の周囲部が遮られるように構成され、前記レンズホ
ルダの前記貫通孔の周囲部であって前記光束が当たる部
分に切欠き部を設け、該切欠き部に対向する前記対物レ
ンズのレンズ面に反射部を設け、該反射部で反射した光
束を少なくとも二分割した減算用光検出器に差し向ける
ように構成した光ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07310794A JP3379814B2 (ja) | 1993-11-19 | 1994-04-12 | 光ヘッド |
| US08/336,782 US5555232A (en) | 1993-11-19 | 1994-11-09 | Optical head with built-in semiconductor laser, objective lens and 1/4 wavelength plate |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-290900 | 1993-11-19 | ||
| JP29090093 | 1993-11-19 | ||
| JP07310794A JP3379814B2 (ja) | 1993-11-19 | 1994-04-12 | 光ヘッド |
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|---|---|
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| JP3379814B2 true JP3379814B2 (ja) | 2003-02-24 |
Family
ID=26414247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07310794A Expired - Fee Related JP3379814B2 (ja) | 1993-11-19 | 1994-04-12 | 光ヘッド |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3379814B2 (ja) |
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| JPH09120623A (ja) * | 1995-10-24 | 1997-05-06 | Sony Corp | 光ディスクのディスク厚及び反り検出装置 |
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| US5350917A (en) * | 1991-12-27 | 1994-09-27 | Sony Corporation | Opto-magnetic recording polarization optical apparatus including a laser diode and a light absorbing film |
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| JPH06169136A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Canon Inc | 発光装置と光半導体装置及びその製造方法 |
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1994
- 1994-04-12 JP JP07310794A patent/JP3379814B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-09 US US08/336,782 patent/US5555232A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07192300A (ja) | 1995-07-28 |
| US5555232A (en) | 1996-09-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021126 |
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