JP3431679B2

JP3431679B2 - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JP3431679B2
Application number: JP03017994A
Authority: JP
Inventors: 正美江本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-02-28
Filing date: 1994-02-28
Publication date: 2003-07-28
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JPH07244866A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク等の光情報
記録媒体にレーザ光を照射して情報の記録や消去を行う
と共に、その光情報記録媒体からの反射光を用いて情報
の再生やフォーカスエラー信号、トラックエラー信号の
検出を行う光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における光ピックアップ装置の一例
を図１２に基づいて説明する。半導体レーザ１から出射
したレーザ光はコリメートレンズ２により平行光とな
り、この平行光は偏光ビームスプリッタ３に入射するこ
とによりＰ偏光（偏光面すなわち振動面が紙面に対して
平行な成分）はそのまま直進しＳ偏光（偏光面が紙面に
対して垂直な成分）は反射される。そして、この偏光ビ
ームスプリッタ３を通過したＰ偏光のレーザ光は偏向プ
リズム４により上方に向い、１／４波長板５を通過して
円偏光となり、対物レンズ６により集光されて光情報記
録媒体としての光ディスク７の面上に微小な光スポット
の状態で照射され、これにより情報の記録等が行われ
る。また、この光ディスク７からの反射光は、入射光路
とは反対の光路を辿って進み、１／４波長板５によりＳ
偏光となり、このＳ偏光の反射光は偏光ビームスプリッ
タ３に再び入射することにより今度は反射され、信号検
出光学系８内に導かれる。そして、検出レンズ９により
集光され、偏向プリズム１０により光路を変えて受光素
子１１に導かれ、これにより再生信号や、フォーカスエ
ラー信号、トラックエラー信号を検出することができ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図１２の光ピックアッ
プ装置においては、半導体レーザ１から出射されたＰ偏
光（出射光）と光ディスク７により反射されたＳ偏光
（反射光）とを、偏光ビームスプリッタ３を用いてほぼ
直角に分離し、その分離されたＳ偏光の反射光を信号検
出光学系８内の受光素子１１に導いて検出しているた
め、各種信号をノイズ等の影響を受けることがなく、組
付け調整も容易である。しかし、このように出射光と反
射光とを直角に分離して信号検出光学系８を設けること
は、光路長が長くなり光学系のスペースをとり装置全体
が大型化してしまい、しかも、部品点数が増加してコス
ト高となる問題がある。

【０００４】また、上述した偏光ビームスプリッタ３に
代わって、半導体レーザ１から出射されたＰ偏光と光デ
ィスク７により反射されたＳ偏光との分離を行うものと
して、特開昭５６−６１０４３号公報に「焦点検出装
置」として開示されているものがある。図１３はその一
例を示すものであり、ウォラストンプリズム（ＷＰ）１
２を用いて一定の分離角を作り、Ｐ偏光とＳ偏光との分
離を行っている。この場合、Ｐ偏光を出射する半導体レ
ーザ１と光ディスク７からのＳ偏光を受光する受光素子
１１とは同一方向の近接した位置に配置することができ
るため、光学系のスペースをとらず小型化を図ることが
でき、しかも、前述したような信号検出光学系８を設け
る必要もないため、部品点数が減り、コストの削減を図
ることができる。しかし、このようなウォラストンプリ
ズム１２は、一般に、Ｐ偏光とＳ偏光との分離角が小さ
いことから、半導体レーザ１と受光素子１１との組付け
位置が制限され、両者の組付け調整を簡単に行うことが
できないという問題がある。

【０００５】この場合、分離角を大きくしようとして、
例えば、コリメートレンズ２の焦点距離を７ｍｍとした
時、半導体レーザ１と受光素子１１とを１ｍｍ以上離す
ためには８°以上の分離角が必要となる。このように分
離角は大きいほど好ましいが、従来の構成のままで分離
角を大きくしようとすると、ウォラストンプリズム１２
の長さを一段と長くとらなければならず、ピックアップ
光学系が大型化してしまう。さらに、分離角を大きくと
ることができないような場合には、コリメートレンズ２
の焦点距離を大きくとることが必要となり、光路長が長
くなりピックアップ光学系が大型化するだけでなく、半
導体レーザ１の光利用効率までも低下してしまうことに
なる。

【０００６】さらに、前述した偏光ビームスプリッタ３
及びウォラストンプリズム１２に代わって、半導体レー
ザ１から出射されたＰ偏光と光ディスク７により反射さ
れたＳ偏光との分離を行うものとして、特開平４−１５
５６２９号公報に「光学式ピックアップ」として開示さ
れているものがある。図１４はその一例を示すものであ
り、ホログラムプレート１３を用いて一定の分離角を作
り、入射光と反射光との分離を行っている。この場合、
分離角を約３０°と大きくとることができ、これにより
半導体レーザ１と受光素子１１とを同一の基板（ステ
ム）１４上に配置して一体化することができるため、組
付け調整が容易となり、光ピックアップ光学系の小型化
を図ることができる。しかし、このようなホログラムプ
レート１３は、一般に、光利用効率が低く、このホログ
ラムプレート１３に入射する光束は５０％弱しか有効に
利用することができず、光ディスク７からの反射光も３
０％弱しか受光素子１１に到達することができないた
め、検出された信号のＳ／Ｎが低いという問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、半導体レーザから出射されたレーザ光をコリメート
レンズで平行光とし、この平行光を対物レンズにより集
光して光情報記録媒体の面上に微小な光スポットを照射
することにより情報の記録等を行うと共に、その光情報
記録媒体からの反射光を受光素子に導くことにより情報
の再生や各種のエラー信号の検出を行う光ピックアップ
装置において、前記コリメートレンズと前記対物レンズ
との間に、前記レーザ光の入射面が形成された一軸性結
晶プリズムと前記レーザ光の出射面が形成された別の一
軸性結晶プリズムとを互いに光学軸を直交させた状態で
貼り合わせて形成した一軸性結晶素子を設け、前記入射
面と前記出射面とを非平行に設定し、前記レーザ光の前
記入射面に対する入射角を鋭角に設定し、前記出射面か
らの前記レーザ光の出射光軸に対する前記入射面の角度
δを鋭角又は鈍角に設定し、前記一軸性結晶素子と前記
対物レンズとの間に、１／４波長板を配置した。

【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、前記角度δを鋭角に設定し、前記２つの
一軸性結晶プリズムの貼り合わせ面と前記出射面とがな
す角度を（９０−δ）°よりも大きい角度に設定した。

【０００９】

【００１０】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の発明において、前記半導体レーザと複数に分割し
た受光面を有する前記受光素子とを同一基板上に設け
た。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明においては、互いに光学軸
が直交した少なくとも２つの一軸性結晶プリズムからな
る一軸性結晶素子のレーザ光入射面に対して斜め方向か
ら入射したＰ偏光のレーザ光は、そのレーザ光入射面と
反対側の面から出射して光情報記録媒体に導かれ、この
光情報記録媒体面で反射された反射光はＳ偏光のレーザ
光として再び一軸性結晶素子に入射してレーザ光入射面
から前記Ｐ偏光のレーザ光とは離れる斜め方向に出射し
て受光素子に導かれることになる。これにより、レーザ
光入射面に入射するＰ偏光のレーザ光と、光情報記録媒
体面で反射されレーザ光入射面から再度出射するＳ偏光
のレーザ光との間の分離角を、従来の分離角よりも大き
くとることが可能となる。また、このようにレーザ光入
射面に対してＰ偏光のレーザ光を斜め方向から入射させ
ることにより、ビーム整形を容易に行うことが可能とな
る。さらに、半導体レーザから出射したレーザ光を、一
軸性結晶素子、１／４波長板、対物レンズと順次透過さ
せることにより、Ｐ偏光からＳ偏光に効率良く変換する
ことが可能となる。

【００１２】請求項２記載の発明においては、角度δを
鋭角に設定し、２つの一軸性結晶プリズムの貼り合わせ
面と出射面とがなす角度を（９０−δ）°よりも大きい
角度に設定することにより、ビーム整形を行え、分離角
を大きくとることが可能となると共に、プリズム形状を
薄型にすることが可能となる。

【００１３】

【００１４】請求項３記載の発明においては、半導体レ
ーザと受光素子とを同一基板上に一体的に設けたことに
より、組付け調整が容易となると同時に、小型化を図る
ことが可能となる。

【００１５】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１〜図７に基づい
て説明する。なお、従来例（図１２〜図１４参照）と同
一部分についての説明は省略し、その同一部分について
は同一符号を用いる。

【００１６】まず、本装置の全体構成の概略を図１に基
づいて述べる。半導体レーザ１から出射したＰ偏光のレ
ーザ光は、コリメートレンズ２により平行光となり、こ
の平行光は一軸性結晶素子１５の傾斜したレーザ光入射
面１６（以下、入射面と呼ぶ）に斜め方向から入射す
る。この一軸性結晶素子１５は、少なくとも２つの一軸
性結晶プリズム（ここでは、一軸性結晶プリズム１５ａ
と、一軸性結晶プリズム１５ｂとからなる）が貼り合わ
されてなっている（詳細な説明は後述する）。そして、
この一軸性結晶素子１５を通過したＰ偏光のレーザ光
は、偏向プリズム４により上方に向い、１／４波長板５
を通過して円偏光となり、対物レンズ６により集光され
て光情報記録媒体としての光ディスク７の面上に微小な
１μｍの光スポットの状態で照射され、これにより情報
の記録等が行われる。また、この光ディスク７からの反
射光は、入射光路とは反対の光路を辿って進み、１／４
波長板５によりＳ偏光となり、このＳ偏光の反射光は一
軸性結晶素子１５の一軸性結晶プリズム１５ｂに入射
し、一軸性結晶プリズム１５ａの入射面１６から出射す
る。この入射面１６から出射したＳ偏光のレーザ光は、
コリメートレンズ２を介して、受光素子１１の面上に検
出される。この受光素子１１には、複数（ここでは、６
つ）に分割された受光面ａ〜ｆが形成されている。この
受光素子１１と、半導体レーザ１とは、同一の基板１７
上に設けられている。

【００１７】図２（ａ）は、受光素子１１面上に導かれ
た光スポットの形状を示すものである。この場合、反射
光の光量に応じた情報を検出する再生信号Ｒｆと、光デ
ィスク７の案内溝からの回折光によりトラックずれ
（０．１μｍの許容値）を検出するトラックエラー信号
Ｔｅと、光スポットの合焦点からのずれ（０．１μｍの
許容値）を検出するフォーカスエラー信号Ｆｅとは、以
下のようにして算出することができる。なお、図２
（ｂ）は、光ビームが合焦時から遠・近状態となった時
の様子を示す。

【００１８】Ｒｆ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ（ｏｒ、ｂ＋ｅ） …（１）Ｔｅ＝（ａ＋ｂ＋ｃ）−（ｄ＋ｅ＋ｆ） …（２）Ｆｅ＝（ｂ＋ｅ）−（ａ＋ｄ＋ｃ＋ｆ） …（３）次に、一軸性結晶プリズム１５ａ，１５ｂを互いに光学
軸を直交させた状態で貼り合わせてなる一軸性結晶素子
１５の入射面１６に、Ｐ偏光のレーザ光を斜め方向から
入射させた理由について述べる。図３（ａ）は、積層方
向（Ｘ方向）の出射角θｘが小さく（８°〜１３°）、
しかも、これと直交する方向（Ｙ方向）の出射角θｙが
大きい（２５°〜３５°）場合のレーザ発光特性をもつ
半導体レーザ１を用いた場合の例である。なお、レーザ
光の振動方向はθｘの方向と平行である。このような半
導体レーザ１から出射したレーザ光は、θｘの幅が狭い
ビームＢ１と、θｙの幅が広いビームＢ２とからなり、
その後平行化されて進んでいき、対物レンズ６により集
光され光ディスク７の面上に照射されると、θｘのＸ方
向に長い長円形の光スポットＳａとなる。このような長
円形のビームでは、トラック上のピットの配列密度等の
関係から記録や再生上好ましくなく、光利用効率が悪い
ものとなる。

【００１９】そこで、図３（ｂ）に示すように、θｘの
Ｘ方向のビームを拡大するためのビーム整形用素子１８
（仮称）をビームＢ１の光路中に配置することにより、
ビームＢ１はビームＢ２とほぼ同一幅のビームとなるた
め、光ディスク７の面上ではほぼ真円の光スポットＳｂ
を作成することができ、記録や再生を良好に行うことが
でき、光利用効率を高めることができる。ここで、ビー
ム整形用素子１８のようなビーム整形の機能を持たせる
ためには、一軸性結晶素子１５の入射面１６に対して斜
めからビームを入射させることにより実現することがで
きる。また、この時、ビーム整形用素子１８は、互いに
光学軸が直交する一軸性結晶プリズム１５ａ，１５ｂか
らなっており、Ｐ偏光とＳ偏光とに分離する機能がある
ことから、紙面に振動（偏光）方向をもつＰ偏光を入射
面１６に入射させるようにする（すなわち、振動面が入
射面１６と同一平面上にある）。従って、このような理
由から、一軸性結晶素子１５の入射面１６にＰ偏光のレ
ーザ光を斜め方向から入射させるようにしたものであ
る。図４は、プリズム１９を用いてビーム整形を行う一
例を示すものであり、プリズム傾斜面に入射する前のビ
ーム径をＤ₁ とし、プリズム傾斜面から出射した後のビ
ーム径をＤ₂ とした時、ビーム整形倍率ｍは、ｍ＝Ｄ₂ ／Ｄ_１＝ｃｏｓα／√（１−ｎ²ｓｉｎ²α） …（４）ｎ：プリズムの屈折率となる。

【００２０】次に、互いに光学軸が直交する一軸性結晶
プリズム１５ａ，１５ｂからなる一軸性結晶素子１５の
具体的な構成例を図５及び図６に基づいて述べる。一軸
性結晶素子１５は、常光線と異常光線との２つの屈折率
ｎo、ｎeをもっており、レーザ光の波長λ＝７８０ｎｍ
の時、ｎo ＜ｎe （ｎo ＝１．５３９、ｎe ＝１．５４
８）となる。水晶を用いた場合の例を示す。まず、図５
（ｂ）は、図５（ａ）の一軸性結晶素子１５を作成する
ための基本となる従来のプリズム構成を示すものであ
る。一軸性結晶プリズム１５ａの光学軸Ａは紙面に平行
であり、一軸性結晶プリズム１５ｂの光学軸Ｂは紙面に
対して垂直である。今、Ｐ偏光とＳ偏光とを含む円偏光
等からなるビーム２１を一軸性結晶プリズム１５ａ側か
ら入射させると、屈折率ｎo、ｎeの関係から、Ｓ偏光は
異常光線として、Ｐ偏光は常光線として分離され、分離
角θで反対側の一軸性結晶プリズム１５ｂの面から出射
する。

【００２１】従って、このような分離角θの光学特性を
もつ一軸性結晶プリズム１５ａ，１５ｂを用いて図５
（ａ）に示すような一軸性結晶素子１５を作成する。こ
の一軸性結晶素子１５は、出射光軸２０に対する貼り合
わせ後の入射面１６の角度δを９０°よりもα°だけ小
さな角度に設定し、かつ、一軸性結晶プリズム１５ａ，
１５ｂの貼り合わせ角度φ°をα°よりも大きく設定し
たものである（α°＝（９０−δ）°）。この場合、半
導体レーザ１から出射したＰ偏光のビームを、一軸性結
晶プリズム１５ｂの傾斜した入射面１６に下方斜め方向
から入射させると、一軸性結晶プリズム１５ａの出射光
軸２０から出射するＰ偏光のビームはビーム整形された
状態（図３（ｂ）、図４参照）となり、その後、光ディ
スク７面で反射されＳ偏光となったビームは、一軸性結
晶プリズム１５ａに再度入射して一軸性結晶プリズム１
５ｂの入射面１６から分離角θで出射し受光素子１１に
導かれる。

【００２２】また、図６（ｂ）は、図６（ａ）の一軸性
結晶素子１５を作成するための基本となる従来のプリズ
ム構成を示すものである。一軸性結晶プリズム１５ａの
光学軸Ａは紙面に対して垂直であり、一軸性結晶プリズ
ム１５ｂの光学軸Ｂは紙面に平行である。今、Ｐ偏光と
Ｓ偏光とを含む円偏光等からなるビーム２１を一軸性結
晶プリズム１５ａ側から入射させると、屈折率ｎo、ｎe
の関係から、Ｐ偏光は異常光線として、Ｓ偏光は常光線
として分離され、分離角θで反対側の一軸性結晶プリズ
ム１５ｂの面から出射する。

【００２３】従って、このような分離角θの光学特性を
もつ一軸性結晶プリズム１５ａ，１５ｂを用いて図６
（ａ）に示すような一軸性結晶素子１５を作成する。こ
の一軸性結晶素子１５は、一軸性結晶素子１５の出射光
軸２０に対する貼り合わせ後の入射面１６の角度δを、
９０°よりもαだけ大きな角度に設定したものである。
この場合、半導体レーザ１から出射したＰ偏光のビーム
を、一軸性結晶プリズム１５ｂの傾斜した入射面１６に
上方斜め方向から入射させると、一軸性結晶プリズム１
５ａの出射光軸２０から出射するＰ偏光のビームはビー
ム整形された状態となり、その後、光ディスク７面で反
射されＳ偏光となったビームは、一軸性結晶プリズム１
５ａに再度入射して一軸性結晶プリズム１５ｂの入射面
１６から分離角θで出射し受光素子１１に導かれる。

【００２４】図７は、ビーム整形倍率ｍ＝２、α≒３６
°とした時の、本実施例及び従来例の一軸性結晶素子１
５（水晶）における貼り合わせ角φに対する分離角θの
関係を比較して示したものである。は本実施例である
図６（ａ）の一軸性結晶素子１５、は本実施例である
図５（ａ）の一軸性結晶素子１５、は従来例である図
５（ｂ）及び図６（ｂ）の一軸性結晶素子１５をそれぞ
れ示す。これにより、分離角θが最も大きくとれるの
は、の肉厚の厚い一軸性結晶素子１５であることがわ
かる。これに対して、の肉厚の薄い一軸性結晶素子１
５の場合には、貼り合わせ角度φがα（３６°）の付近
では、分離角θは従来のの一軸性結晶素子１５とあま
り変わらないことがわかる。

【００２５】上述したように、互いに光学軸Ａ，Ｂが直
交した２つの一軸性結晶プリズム１５ａ，１５ｂからな
る一軸性結晶素子１５の入射面１６に対して斜め方向か
らＰ偏光のレーザ光を入射させることにより、入射面１
６に入射するＰ偏光のレーザ光と、光ディスク７で反射
され入射面１６から出射するＳ偏光のレーザ光との間の
分離角θを、従来の分離角θよりも大きくとることがで
き、半導体レーザ１と受光素子１１との組付け調整を容
易に行うことができる。また、このように入射面１６に
対してＰ偏光のレーザ光を斜め方向から入射させること
により、光ディスク７面上でのビーム径をほぼ真円状態
にすることができるため、Ｐ偏光のビーム整形を行うこ
とができ、これにより光利用効率を一段と高めることが
できる。

【００２６】また、一軸性結晶素子１５の出射光軸２０
に対する入射面１６の角度δを９０°よりもαだけ大き
な角度に設定したことにより、ビーム整形を行えると共
に、分離角を一段と大きくとることができる。一軸性結
晶素子１５の出射光軸２０に対する入射面１６の角度δ
を９０°からαだけ小さな角度に設定し、かつ、一軸性
結晶プリズム１５ａ，１５ｂの貼り合わせ角度φをαよ
りも大きく設定した場合においても、ビーム整形を行う
ことができ、分離角を大きくとることができ、さらに、
プリズム形状を薄型にすることができる。

【００２７】さらに、入射面１６の法線に対してプリズ
ム入射面側に傾けた状態でレーザ光を入射させることに
より、分離角θの拡大とビーム整形を行うことができ
る。図１の光学系の配置からわかるように、半導体レー
ザ１から出射したレーザ光を、一軸性結晶素子１５、１
／４波長板５、対物レンズ６と順次透過させていくこと
により、Ｐ偏光からＳ偏光に効率良く変換することがで
きる。また、半導体レーザ１と受光素子１１とを同一の
基板１７上に設けて一体化したことにより、組付け調整
が容易となると同時に、小型化を図ることができる。

【００２８】次に、本発明の第二の実施例を図８〜図１
０に基づいて説明する。なお、前述した第一の実施例と
同一部分についての説明は省略し、その同一部分につい
ては同一符号を用いる。

【００２９】ここでは、互いに光学軸Ａ，Ｂが直交する
一軸性結晶プリズム１５ａ，１５ｂからなる一軸性結晶
素子１５の具体的な構成例として、ニオブ酸リチウム
（ＬｉＮｂＯ₃ ）を用いた場合について述べる。一軸性
結晶素子１５は、常光線と異常光線との２つの屈折率ｎ
o、ｎeをもっており、レーザ光の波長λ＝７８０ｎｍの
時、ｎo ＞ｎe （ｎo ＝２．２５９、ｎe ＝２．１７
９）となる。まず、図８（ｂ）は、図８（ａ）の一軸性
結晶素子１５を作成するための基本となる従来のプリズ
ム構成を示すものである。この図８（ｂ）は前述した図
５（ｂ）と同様に考えられ、異常光線のＳ偏光と、常光
線のＰ偏光とは、分離角θで一軸性結晶プリズム１５ｂ
の面から出射する。

【００３０】従って、このような分離角θの光学特性を
もつ一軸性結晶プリズム１５ａ，１５ｂを用いて図８
（ａ）に示すような一軸性結晶素子１５を作成する。こ
の一軸性結晶素子１５は、一軸性結晶素子１５の出射光
軸２０に対する貼り合わせ後の入射面１６の角度δを、
９０°よりもαだけ大きな角度に設定したものである。
この場合、出射光であるＰ偏光のビームを傾斜した入射
面１６に上方斜め方向から入射させると、一軸性結晶プ
リズム１５ａから出射するＰ偏光のビームはビーム整形
された状態となり、その後、反射されＳ偏光となったビ
ームは一軸性結晶プリズム１５ｂの入射面１６から分離
角θで出射する。

【００３１】また、図９（ｂ）は、図９（ａ）の一軸性
結晶素子１５を作成するための基本となる従来のプリズ
ム構成を示すものである。この図９（ｂ）は前述した図
６（ｂ）と同様に考えられ、異常光線のＰ偏光と、常光
線のＳ偏光とは、分離角θで一軸性結晶プリズム１５ｂ
の面から出射する。

【００３２】従って、このような分離角θの光学特性を
もつ一軸性結晶プリズム１５ａ，１５ｂを用いて図９
（ａ）に示すような一軸性結晶素子１５を作成する。こ
の一軸性結晶素子１５は、出射光軸２０に対する貼り合
わせ後の入射面１６の角度δを９０°よりもαだけ小さ
な角度に設定し、かつ、一軸性結晶プリズム１５ａ，１
５ｂの貼り合わせ角度φをαよりも大きく設定したもの
である。この場合、出射光であるＰ偏光のビームを傾斜
した入射面１６に下方斜め方向から入射させると、一軸
性結晶プリズム１５ａから出射するＰ偏光のビームはビ
ーム整形された状態となり、その後、反射されＳ偏光と
なったビームは一軸性結晶プリズム１５ｂの入射面１６
から分離角θで出射する。

【００３３】図１０は、ビーム整形倍率ｍ＝２、Ｐ偏光
を常光線で入射させるためα≒２３°（Ｐ偏光を異常光
線で入射させる場合はα≒２４°）とした時の、本実施
例及び従来例の一軸性結晶素子１５（ＬｉＮｂＯ₃ ）に
おける貼り合わせ角φに対する分離角θの関係を比較し
て示したものである。は本実施例である図８（ａ）の
一軸性結晶素子１５、は本実施例である図９（ａ）の
一軸性結晶素子１５、は従来例である図８（ｂ）及び
図９（ｂ）の一軸性結晶素子１５をそれぞれ示す。これ
により、分離角θが最も大きくとれるのは、の肉厚の
厚い一軸性結晶素子１５であり、貼り合わせ角度φに関
係なく従来のよりも常に大きな分離角θを得ることが
できる。これに対して、の肉厚の薄い一軸性結晶素子
１５の場合には、貼り合わせ角度φがα（２３°）の付
近では、分離角θは従来のの一軸性結晶素子１５とあ
まり変わらないが、貼り合わせ角度φがαよりも大きく
なるに従って従来のよりも大きな分離角θを得ること
ができる。

【００３４】次に、第一の実施例で述べた図５（ａ）の
一軸性結晶素子１５と、第二の実施例で述べた図９
（ａ）の一軸性結晶素子１５とは、一軸性結晶プリズム
１５ｂのレーザ光が入射する側のプリズム貼り合わせ面
Ｄに近い部分２２が鋭角で肉厚が薄く形成されているた
め、プリズムの加工性が悪い。そこで、本実施例では、
図１１に示すように、入射面１６が形成された一軸性結
晶プリズム１５ｂの肉厚が薄いプリズム貼り合わせ面Ｄ
に近い部分２２に厚さｄ（≒１ｍｍ）を持たせるように
する。これにより、加工性の良い薄型な一軸性結晶プリ
ズム１５ｂを作成することができ、一軸性結晶素子１５
の位置合わせ精度を高めることができる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、半導体レーザか
ら出射されたレーザ光をコリメートレンズで平行光と
し、この平行光を対物レンズにより集光して光情報記録
媒体の面上に微小な光スポットを照射することにより情
報の記録等を行うと共に、その光情報記録媒体からの反
射光を受光素子に導くことにより情報の再生や各種のエ
ラー信号の検出を行う光ピックアップ装置において、コ
リメートレンズと対物レンズとの間に、レーザ光の入射
面が形成された一軸性結晶プリズムとレーザ光の出射面
が形成された別の一軸性結晶プリズムとを互いに光学軸
を直交させた状態で貼り合わせて形成した一軸性結晶素
子を設け、前記入射面と前記出射面とを非平行に設定
し、レーザ光の入射面に対する入射角を鋭角に設定し、
出射面からのレーザ光の出射光軸に対する入射面の角度
δを鋭角又は鈍角に設定し、一軸性結晶素子と対物レン
ズとの間に、１／４波長板を配置したので、レーザ光入
射面に入射するＰ偏光のレーザ光と、光情報記録媒体面
で反射されレーザ光入射面から再度出射するＳ偏光のレ
ーザ光との間の分離角を従来の分離角よりも大きくとる
ことができ、これにより、半導体レーザと受光素子との
組付け調整を一段と容易に行うことができ、生産効率を
高めることができる。また、このようにレーザ光入射面
に対してＰ偏光のレーザ光を斜め方向から入射させるこ
とにより、ビーム整形を容易に行うことができ、これに
より、光利用効率を高めてＳ／Ｎを向上させ、情報の記
録や再生を確実に行うことができる。さらに、Ｐ偏光か
らＳ偏光に効率良く変換することができる。

【００３６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記角度δを鋭角に設定し、前記２つの一
軸性結晶プリズムの貼り合わせ面と前記出射面とがなす
角度を（９０−δ）°よりも大きい角度に設定したの
で、ビーム整形を容易に行え、分離角を大きくとること
ができると共に、プリズム形状を薄型にすることができ
る。

【００３７】

【００３８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、半導体レーザと複数に分割した受光
面を有する受光素子とを同一基板上に設けたので、組付
け調整が容易となると同時に、一段と小型化された一軸
性結晶素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例である光ピックアップ装
置の構成を示す光路図である。

【図２】（ａ）は受光素子の正面図、（ｂ）は受光面に
入射する各種のビーム状態を示す模式図である。

【図３】（ａ）はビーム整形前の状態を示す光路図、
（ｂ）はビーム整形後の状態を示す光路図である。

【図４】ビーム整形の原理を示す光路図である。

【図５】（ａ）は第一の実施例である肉厚の薄い一軸性
結晶素子を示す正面図、（ｂ）はその素子に対応した従
来の一軸性結晶素子を示す正面図である。

【図６】（ａ）は第一の実施例である肉厚の厚い一軸性
結晶素子を示す正面図、（ｂ）はその素子に対応した従
来の一軸性結晶素子を示す正面図である。

【図７】第一の実施例における貼り合わせ角に対する分
離角の様子を示す特性図である。

【図８】（ａ）は第二の実施例である肉厚の厚い一軸性
結晶素子を示す正面図、（ｂ）はその素子に対応した従
来の一軸性結晶素子を示す正面図である。

【図９】（ａ）は第二の実施例である肉厚の薄い一軸性
結晶素子を示す正面図、（ｂ）はその素子に対応した従
来の一軸性結晶素子を示す正面図である。

【図１０】第二の実施例における貼り合わせ角に対する
分離角の様子を示す特性図である。

【図１１】レーザ光入射面をもつ一軸性結晶プリズムの
一部分に一定の厚みを設けた例を示す正面図である。

【図１２】偏光ビームスプリッタを用いてＰ，Ｓ偏光の
分離を行う従来例を示す光路図である。

【図１３】ウォラストンプリズムを用いてＰ，Ｓ偏光の
分離を行う従来例を示す光路図である。

【図１４】ホログラムプレートを用いて入射光と反射光
の分離を行う従来例を示す光路図である。

【符号の説明】

１半導体レーザ２コリメートレンズ６対物レンズ７光情報記録媒体１５一軸性結晶素子１５ａ，１５ｂ一軸性結晶プリズム１６レーザ光入射面１７基板２０出射光軸ａ〜ｆ受光面Ａ，Ｂ光学軸Ｄ貼り合わせ面

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザから出射されたレーザ光を
コリメートレンズで平行光とし、この平行光を対物レン
ズにより集光して光情報記録媒体の面上に微小な光スポ
ットを照射することにより情報の記録等を行うと共に、
その光情報記録媒体からの反射光を受光素子に導くこと
により情報の再生や各種のエラー信号の検出を行う光ピ
ックアップ装置において、前記コリメートレンズと前記対物レンズとの間に、前記
レーザ光の入射面が形成された一軸性結晶プリズムと前
記レーザ光の出射面が形成された別の一軸性結晶プリズ
ムとを互いに光学軸を直交させた状態で貼り合わせて形
成した一軸性結晶素子を設け、前記入射面と前記出射面とを非平行に設定し、前記レーザ光の前記入射面に対する入射角を鋭角に設定
し、前記出射面からの前記レーザ光の出射光軸に対する前記
入射面の角度δを鋭角又は鈍角に設定し、前記一軸性結
晶素子と前記対物レンズとの間に、１／４波長板を配置
したことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】前記角度δを鋭角に設定し、前記２つの
一軸性結晶プリズムの貼り合わせ面と前記出射面とがな
す角度を（９０−δ）°よりも大きい角度に設定したこ
とを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】前記半導体レーザと複数に分割した受光
面を有する前記受光素子とを同一基板上に設けたことを
特徴とする請求項１又は２記載の光ピックアップ装置。