JP3545015B2

JP3545015B2 - 光ピックアップ

Info

Publication number: JP3545015B2
Application number: JP20179393A
Authority: JP
Inventors: 育夫前田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-07-22
Filing date: 1993-07-22
Publication date: 2004-07-21
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JPH0737268A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は光ディスクドライブに用いる光ピックアップに関し、特に光学部品点数を低減した光ピックアップの構成に関する。
【０００２】
【従来技術】
図６は従来より用いられている光磁気ディスク用ピックアップの基本的構成を示す図であって、レーザダイオード６１より出射したビームをカップリングレンズ６２を透過させることにより平行光に変換し、次段のビーム整形プリズム６３によりビームの断面形状を真円化してビームスプリッタ６４に出射する。
該ビームスプリッタ６４を出射した光線は偏向プリズム６５及び対物レンズ６６を介してメディア６７上に微小スポットを形成し、該メディア６７上に記録された情報、即ち、ピットの有無に応じた反射光は前記対物レンズ６６及び偏向プリズム６５を介して前記ビームスプリッタ６４に入射する。
【０００３】
該ビームスプリッタ６４に入射した光線は偏光膜面にて反射し、λ／２板６８、検出レンズ６９を経て検出系７０に導かれ、光磁気信号及びサーボ信号を得る。尚、前記検出系７０は様々な形態のものが考えられるが、本願発明には直接関係しないため、単に「検出系」と表示する。
また、前記ビームスプリッタ６４及びλ／２板６８は光磁気検出感度を高めるために用いられ、一般的に前記ビームスプリッタ６４はＰ偏光透過率が約７０％、Ｓ偏光反射率が１００％のものを用い、λ／２板６８は検出系全体を傾斜させることにより削除することも可能である。
【０００４】
図７はメディア情報を反射光の光量変動として捉える相変化（ＰＣ）等に対応した光ピックアップの一般的な構成であって、同図において前記図６と同一部には同一の符号を付す。
反射光の光量変動を捉える光ピックアップでは光磁気信号を検出する必要がないため、ビームスプリッタの代わりに偏光ビームスプリッタ７１を用い、また該偏光ビームスプリッタ７１を出射した光線はλ／４板７２を透過するようにアイソレータ光学系を形成し、光利用効率を高めている。
前述した光磁気ピックアップはビームスプリッタ６４により反射され、検出系７０に至る光量はメディアよりの反射光の３０％程度に過ぎないが、相変化等の光ピックアップはアイソレータ光学系を構成しているため１００％反射光を検出系に導くことが出来る。
【０００５】
前述した光磁気ピックアップ及び相変化等の光ピックアップは、いずれの場合においてもビームスプリッタ６４或いは偏光ビームスプリッタ７１を用いているため、高価とならざるを得ず、低価格化が困難であるという問題点があり、この問題点を解決するために、特開昭５８ー１６６５４３号公報により開示されたように、ビーム整形プリズムのビーム整形面に偏光膜を施し、ビームスプリッタ、偏光ビームスプリッタを用いずに光ピックアップを構成する方法があるが、この方法を用いて光ピックアップを構成するためにはビーム整形プリズムに偏光膜を設けなくてはならず、依然として、高価な光学部品が必要であるという問題点があった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は上述したような従来の問題点に鑑みなされたものであって、光学部品の部品点数を低減し且つ安価な部品で光ピックアップを構成することを目的とする。
【０００７】
【発明の構成】
この目的を達成するために、本発明に係る光ピックアップは、メディアの記録ピットの有無を反射光の光量変動として検知するドライブに搭載する光ピックアップであって、少なくともＰ偏光を出射するレーザダイオードと、該レーザダイオードより出射した光線を入射するカップリングレンズと、前記カップリングレンズより出射した光線のビーム断面形状を真円化するビーム整形プリズムと、該ビーム整形プリズムより出射した光線を入射するλ／４板と、光線をメディア上に照射する対物レンズと、該メディアよりの反射光を入射し、記録ピットの有無を検出する光検出系とを備えたものにおいて、前記ビーム整形プリズムのビーム整形面は非蒸着面であり、且つ該ビーム整形面に於て前記メディアよりの反射光を反射させる光路分離面の機能を兼ね備え、該ビーム整形面は非蒸着面であって、且つビーム整形プリズムのビーム整形面へのビームの入射角をブリュスター角近傍に設定したことを特徴とする。
【０００８】
以下、図面に示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係る光ピックアップの基本構成を示した図であって、１は光源であるレーザダイオード、２は前記レーザダイオード１より出射した光線を平行光に変換するカップリングレンズ、３ａはカップリングレンズを出射した平行光のビーム断面形状を真円化するビーム整形プリズム、４はλ／４板、５は偏向プリズム、６は対物レンズ、７は相変化ディスク等のメディア、８は対物レンズ、９は信号検出系であり、前記ビーム整形プリズム３ａの入射光面３ｐは非蒸着面であり、そのＰ偏向透過率は図２に示すような特性を有している。
【０００９】
即ち、同図はＳＦ１１（屈折率ｎ＝１．７８、θＢ＝６０．６７３°）を用いた場合及びＢＫ７（屈折率ｎ＝１．５１、θＢ＝５６．４８５°）を用いた場合のＰ偏光透過率、Ｓ偏光反射率及びビーム整形倍率を示している。
いずれの、ビーム整形プリズムを用いても、実用的なビーム整形倍率、１．５倍〜３．０倍の間において、９０％以上のＰ偏向透過率を確保することができ、一方、メディアからの反射光であるＳ偏光の反射率は１５％以上得ることができる。
【００１０】
このように構成した光ピックアップにおいて、光源であるレーザダイオード１より出射した光線はカップリングレンズ２に入射し、平行光に変換され、ビーム整形プリズム３ａの非常着面３ｐに入射する。該ビーム整形プリズムの非常着面３ｐにおけるＰ偏向透過率は９０％以上のため、前記レーザダイオード１より出射した光線の殆どが透過し、その際、該ビームの断面形状が真円化し、次段に設けたλ／４板４に入射することにより円偏光となって偏向プリズム５及び対物レンズ６を介して光磁気ディスク等のメディア７に照射される。
【００１１】
一方、メディア７よりの反射光は対物レンズ６及び偏向プリズム５を介して、λ／４板４に入射し、Ｓ偏光に変換され、ビーム整形プリズム３ａに入射する。この際、入射Ｓ偏光の１５％以上がビーム整形プリズム３ａの非常着面３ｐにて反射するため、該反射光は対物レンズ８を介して信号検出系９に入射し、前記メディア７のピットに書き込まれた情報に応じた信号が検出される。
前記光磁気信号検出系においてメディア７に書き込まれた情報を復号するのに必要な光量はＲｆ信号及びサーボ信号が十分得られるものでなくてはならないが、光磁気ディスクの場合、Ｒｆ信号に関しては、反射光全光量中における光磁気成分比率は７％程度であり、したがって、仮にビームスプリッタのＳ偏光反射率を３０％とした場合、信号成分は、
０．３（ビームスプリッタ反射率）×０．０７＝０．０２１
で或るのに対し、相変化（ＰＣ）等のメディアにおける信号成分は３０％程度あるため、Ｓ偏光反射率が１５％程度であっても
０．１５×０．３＝０．０４５
の信号成分を得ることができ、光磁気メディアの２倍以上の信号を得ることができることが分かる。
【００１２】
一方、サーボ信号に関しては検出系の構成が同一と仮定すれば、光磁気メディアと相変化メディアとの反射率がほぼ同じであるため、Ｓ偏光反射率３０％の場合に対し、Ｓ偏光反射率１５％の場合では単純に１／２となる。即ち、ビームスプリッタの反射率がそのまま検出系の光量比になると考えられるが、このサーボ信号の低減はサーボ信号検出精度に影響を及ぼすものでなく、サーボ信号を得るのに十分な光量である。
したがって、Ｓ偏光反射率１５％のビーム整形プリズムを用いても、光ピックアップの機能にはなんら支障がない。
【００１３】
また、ビーム整形倍率はレーザダイオード１のＦＦＰ（ファーフィールドパターン）により定めるべき値であるが、一般的には１．５倍乃至３．０倍の間に設定されるものであるため、上述した如きビーム整形プリズムを用いた場合にビーム整形面を光路分離面とし、しかも非蒸着化してビーム整形を行うことが可能である。
尚、前記図２からも明らかなように、ビーム整形倍率が高くなるにつれＳ偏光反射率は上昇し、また、高屈折率のプリズム材質のものの方がＳ偏光反射率が高い。ＳＦ１１（屈折率ｎ＝１．７８）を用い、ビーム整形倍率を２倍に設定した場合には往路（Ｐ偏光）透過率、９９％以上、復路（Ｓ偏光）反射率３０％以上が確保することができる。
【００１４】
図３は本発明に係る光ピックアップの他の実施例を示す図であって、基本的な光学部品の構成は前記図１に示した光ピックアップと同一である。
同図に示した実施例と前記実施例とが異なる点は、レーザダイオード１を出射しカップリングレンズ２を透過した光線のビーム整形プリズム３ｂに入射する入射角をブリュスター角に設定した点であって、そのため、ビーム整形面３ｐに入射する光線の光軸と、ビーム整形面３ｐにて反射する光線の光軸とのなす角が直角となっており、また往路の光利用効率は１００％となる。
【００１５】
図４は本発明の他の実施例を示した図であって、本実施例におけるビーム整形プリズム３ｃはそのビーム整形面３ｐをブリュスター角に設定すると共に、ビーム整形面３ｐと光検出系９への光線の出射面が平行なプリズム１０を用いている点が前述した実施例と異なる点である。
このように光学系を構成することにより、ビーム整形プリズム３ｃを出射する光線の光軸と、プリズム１０を介して光検出系９へ出射する光線の光軸とが直角となり、光ピックアップの配置が容易となる。
【００１６】
尚、上記３実施例においては、ビーム整形プリズム３ａ〜３ｃとλ／４板４とを独立に配置したものを用いて説明したが、図５（ａ）〜（ｃ）に示すようにλ／４板４をビーム整形プリズム３ａ〜３ｃのメディア側ビーム出射面に一体化し、光学系を構成してもよく、これらの場合、光学系の構成がより一層簡易化することができ、光ピックアップ装置の小型化及び装置の組付け性が向上することは自明である。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は上述したように構成し且つ機能するものであるから、ビーム整形プリズムでビームスプリッタの機能を兼用することができ、しかも、非蒸着化が可能であるため、光ピックアップの構成の簡易化及び低コスト化を図ることができ、また、ビーム整形面をブリュスター角近傍となるように設定することによりレーザダイオードより出射した光線をほぼ１００％利用することができる。更に、ビーム整形プリズムより出射する光線の光軸と光検出系に入射する光線の光軸とを直交させることができるため、光ピックアップの配置が容易になると共に、ビーム整形プリズムとλ／４板とを一体的に構成することにより、より一層構成が簡易化され、装置の小型化、組付性を向上することができる。
【００１８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ピックアップの基本構成を示した図。
【図２】本発明に係るプリズムのＰ偏光透過率、Ｓ偏光反射率及びビーム整形倍率を示す図。
【図３】本発明に係る光ピックアップの他の実施例を示す図。
【図４】本発明に係る光ピックアップの他の実施例を示す図。
【図５】(a) (b) 及び(c) は本発明に係るプリズムの他の実施例を示す図。
【図６】従来より用いられている光磁気ディスク用ピックアップの基本的構成を示す図。
【図７】
メディア情報を反射光の光量変動として捉える相変化に対応した光ピックアッ
プの一般的な構成を示す図。
【符号の説明】
１・・・レーザダイオード、２・・・カップリングレンズ、
３ａ〜３ｃ・・・ビーム整形プリズム、４・・・λ／４板、
５・・・偏向プリズム、６・・・対物レンズ、８・・・検出レンズ、
７・・・メディア、９・・・検出系、
１０・・・プリズム。

Claims

メディアの記録ピットの有無を反射光の光量変動として検知するドライブに搭載する光ピックアップであって、
その光路中に、光線のビーム断面形状を真円化するビーム整形プリズムと、光線をメディア上に照射する対物レンズとが設けられるとともに、前記ビーム整形プリズムと前記対物レンズとの間にλ／４板が設けられ、
該ビーム整形プリズムのビーム整形面が光検出系への光路分離面の機能を兼ね備え、該ビーム整形面は非蒸着面であって、且つビーム整形プリズムのビーム整形面へのビームの入射角をブリュスター角近傍に設定したことを特徴とする光ピックアップ。
該ビーム整形プリズムは平行平板を屈折角と同じ角度でカットした形状のプリズムであることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
前記ビーム整形プリズムは、そのメディア側ビーム出射面にλ／４板を一体的に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載した光ピックアップ。
メディアの記録ピットの有無を反射光の光量変動として検知するドライブに搭載する光ピックアップであって、レーザダイオードと、該レーザダイオードより出射した光線を入射するカップリングレンズと、前記カップリングレンズより出射した光線のビーム断面形状を真円化するビーム整形プリズムと、該ビーム整形プリズムより出射した光線を入射するλ／４板と、光線をメディア上に照射する対物レンズと、該メディアよりの反射光を入射し、記録ピットの有無を検出する光検出系とを備えたものにおいて、
前記ビーム整形プリズムのビーム整形面は非蒸着面であり、且つ該ビーム整形面に於て前記メディアよりの反射光を反射させる光路分離面の機能を兼ね備えたことを特徴とする光ピックアップ。