JPH0215434A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、光ピックアップに関し、特にファイバー型光
波長変換素子を用いた光ピックアップに関する。

背景技術 光波長変換素子を用いてレーザ光源から発せられるレー
ザ光ビームの波長を半分に変換することにより、ディス
クに対する情報の書込み及び読取りをより高密度にて行
ない得るようにした光ピックアップが知られている（特
開昭６１−５０１２２号公報参照）。

この光波長変換素子として、２次の非線形光学効果を用
いた光フアイバー型Ｓ　ＨＧ　（Ｓｅｃｏｎｄｌ（ａｒ
ＩＩｌｏｎｉｃｓ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　；第２高調波
発生素子）がある。光フアイバー型ＳＨＧはチェレンコ
フ放射方式の位相整合を採用している。この方式では、
ほとんど自動的に位相整合のとれた第２高調波の発生が
可能である。第４図はその概念図である。

第４図ＣＢ）において、基本波モードが実効屈折率Ｎ（
ω）をもってコア中を伝播すると、ＳＨ波を発生する非
線形分極波も同一の位相速度Ｃ／Ｎ（ω）（Ｃ：光速）
をもって伝播する。この非線形分極波が図のＡ点で導波
方向とθの角をなす方向にＳＨ波を発生し、単位時間後
、Ｂ点で前と同様に、θ方向に再びＳＨ波を発生したと
する。

Ａ点で発生したＳＨ波が例えばクラッド中を伝播して単
位時間後Ｃ点に達し、θがＡＣとＢＣの直交するような
角度であれば、非線形分極波がＡＢ間で発生したＳＨ波
の波面はＢＣとなり、結局、コヒーレントなＳＨ波が生
成されたことになる。

クラッドのＳＨ波長に対する屈折率をｎｃｌ□（２ω）
とすると、この位相整合条件は、図を参照して Ｎ　（ω）　ｍｎ、、、、　（２（Ｌｌ）　　ｃｏｓθ
　−−−−・・（１）となる。すなわち、 Ｎ（ω）　＜ｎｅｌｓｄ　（２ω）　　　　・・・・・
・（２）でありさえすれば、Ｓ　Ｈ波は自動的に位相整
合のとれたθ方向に発生されるのである。一般に、基本
波に対するクラッドおよびコアの屈折率をｎｅｔ□（ω
）およびｎ（ω）、オーバーレヤーは空気とすると、基
本波がモードとしてコア内を伝播する条件は、 ｎｅｌｓｄ　（（ＩＪ）　＜Ｎ　（ω）　＜ｎ　（（Ｉ
Ｊ）　　−（３）である。また、クラッドの屈折率の波
長分散を考えると、ｎＣ１ａｄ（ω）　＜　ｎ　ｅｌ、
ａ　（２ω）である故ｎ　ｃｌａｄ　（ω）　＜　ｎ　
（（ＩＪ）　＜　ｎ　ｃｌａｄ　（２ω）・・・（４） の条件が満たされれば、どのようなコア径でもすべての
基本波モードに対して（２）式が満たされる。また、仮
に ｎ　ｃｌａｄ　（ω）　＜　ｎ　ｃｒ＊ｄ（２（ＩＪ）
　＜　ｎ　Ｃω）であってもある範囲の膜厚で（２）式
を満たす基本波モードが存在する。

このようにして発生した光第２高調波は、第４図（ｂ）
に示すようにクラッドと空気の境界で全反射を繰り返す
クラッド・モードとして伝播し、ファイバ一端面からθ
で決まる方向に円錐状に出射される。また、このように
して出射された第２高調波の出射波面の等位相面はファ
イバーの中心軸を軸とした円錐状になっている。

この第２高調波を先述した如くディスクに対する情報の
書込み／読取りのための光ビームとして利用するために
は、光波長変換素子の出射光をディスクの情報記録面上
に光スポットとして集光する必要がある。ところが、光
波長変換素子の出射光を集光するにしても、出射光等位
相面が円錐状であるため、従来の球面レンズあるいは非
球面レンズからなる集光レンズで回折限界程度まで集光
することは不可能である。

そこで、第５図に示すように、光波長変換素子１０のビ
ーム出射後の光路中に円錐面を有する円錐プリズム２０
を配置し、この円錐プリズム２０の作用によって第２高
調波をコリメートしく平行光にし）、円錐状の等位相面
を平皿にすれば、従来の集光レンズによって回折限界程
度まで集光することが可能となる。

ところで、光ピックアップにおいては、いわゆる非点収
差法によってフォーカスエラー信号を生成する場合、先
に示した特開昭６１−５０１２２号公報から明らかなよ
うに、ディスクの情報記録面からの反射光をいわゆる４
分割光検知器に導く光路中に集光レンズやシリンドリカ
ルレンズ等の光学部品を配置して反射光に非点収差を与
える構成となっている。

このように、従来の光ピックアップでは、フォーカスエ
ラー信号の生成のために集光レンズやシリンドリカルレ
ンズ等の光学部品を必要としていたので、部品点数が多
くなるばかりでなく、製造上においても各部品の調整の
ために多くの工程を要し、低コスト化を図る上で不利で
あった。

発明の概要 本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、光学
部品の削減を可能とすることで低コスト化を図った光ピ
ックアップを提供することを目的とする。

本発明による光ピックアップは、光源光の波長を変換し
かつ平行光として出射するファイバー型光波長変換手段
を用い、この光波長変換手段からの出射光の２次光を記
録媒体の情報記録面上に集光せしめるようにし、該情報
記録面を経た光を受光する光検知器として受光面が光軸
を中心とする円によって少なくとも２分割されている光
検知器を用いた構成となっている。

実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

本発明の一実施例を示す第１図において、半導体レーザ
等の光源１から発せられる偏光面がＳ偏光のレーザビー
ムは集光レンズ２で集光され、ファイバー型５ＨＧ３で
波長変換されてビームスプリッタ４に入射する。ビーム
スプリッタ４はファイバー型５ＨＧ３から出射される１
次光に関しては通過させ、第２高調波である２次光に対
しては偏光ビームスプリッタとして作用する。このビー
ムスプリッタ４の反射面πにおける反射率の特性を第３
図に示す。

ビームスプリッタ４で反射された２次光は１／４波長板
うで直線偏光から円偏光に偏光面が変えられて円錐プリ
ズム６に入射する。円錐プリズム６は等位相面が円錐状
の２次光を平行光に変換する。平行光に変換された２次
光は対物レンズ７によってディスク８の情報記録面上に
集光せしめられる。情報記録面で反射された反射光は対
物レンズ７及び円錐プリズム６を経て１／４波長板５に
入射し、円偏光から直線偏光に偏光面が変えられてビー
ムスプリッタ４に入射する。ここで、ビームスプリッタ
４の入射光は１／４波長板５を２度通過したことにより
偏光面がＰ偏光となっているので、ビームスプリッタ４
を通過して光検知器９の受光面上に第２図に斜線で示す
如く円環状のビームスポットＳとして入射する。このビ
ームスポットＳは、対物レンズ７がディスク８の情報記
録面からの基準位置（合焦位置）に対するずれ量及びず
れ方向に応じて内、外径が変化する。

光検知器９は、第２図に示すように、光軸を中心とする
円形の分割線Ｏによって受光面が２分割される如く同志
円状に配された内外のエレメント９Ａ、９Ｂからなって
いる。これらエレメント９Ａ、９Ｂは、対物レンズ７が
ディスク８の情報記録面に対して合焦位置にあるときに
、受光面上に円環状に集光されるビームスポットＳによ
る各々の受光量が等しくなるように構成される。そして
、両エレメント９Ａ、９Ｂの各出力の差をとることによ
り、その差出力がフォーカスエラー信号として得られる
ことになる。また、エレメント９Ａ。

９Ｂの各出力の和をとることにより、その和出力が記録
情報の読取信号となる。

なお、合焦状態におけるエレメント９Ａ、９Ｂの各受光
量を必ずしも等しくする必要はなく、合焦状態でエレメ
ント９Ａ、９Ｂの各出力差が零となるように回路定数を
設定することも可能である。

また、光検知器９の受光面をさらに、第２図に破線で示
す如く光軸に一致する受光面中心を通る直線Ｐによって
２分割し、この分割線Ｐに関して左右の受光部の各出力
の差をとることにより、その差出力をトラッキングエラ
ー信号として得ることができる。

このように、ファイバー型５ＨＧ３を用いた先ピックア
ップにおいて、ディスク８の情報記録面からの反射光を
受光する光検知器９として、受光面が少なくとも同志円
状に２分割されている光検知器を用いたことにより、従
来非点収差法のフォーカスエラー生成で用いられていた
集光レンズやシリンドリカルレンズ等の光学部品を用い
なくてもエラー生成が可能となるので、光学部品の部品
点数の削減及び調整工程の削減に伴う低コスト化が図れ
ることになる。

なお、上記実施例では、等位相面が円錐状の２次光を平
行光に変換するプリズムとして円錐プリズム６を用いた
が、これに限定されるものではなく、例えばフレネルレ
ンズを用いることも可能である。

また、上記実施例では、円錐プリズム６と対物レンズ７
とを別体で設けたが、これらを一体に構成した非球面レ
ンズを用いても良く、これによれば部品点数をさらに削
減できることになる。なお、この種の非球面レンズとし
ては、本出願人による特願昭６３−１２３４１４号明細
書に示された集光レンズを用い得る。

発明の詳細 な説明したように、本発明による光ピックアップにおい
ては、ファイバー型ＳＨＧによる２次光をディスクの情
報記録面上に集光せしめると共に、この情報記録面を経
た光を受光する光検知器として受光面が光軸を中心とす
る円によって少なくとも２分割されている光検知器を用
いたことにより、従来フォーカスエラー生成のために用
いられていた光学部品が不要となるので、部品点数の削
減に伴う低コスト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ピックアップの一実施例を示す
構成図、第２図は第１図における光検知器の受光面の形
状を示す尋ための図、第３図は第１図におけるビームス
プリッタの反射面πにおける反射率の特性を示す図、第
４図はチェレンコフ放射方式位相整合ＳＨＧの概念図、
第５図・は円錐形プリズムによって第２高調波をコリメ
ートする場合の概念図である。 主要部分の符号の説明 ３．１０・・・・・・ファイバー型光波長変換素子４・
・・・・・ビームスプリッタ ６．２０・・・・・・円錐プリズム　　８・・・・・・
ディスク９・・・・・・光検知器 出願人　　　パイオニア株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源光の波長を変換しかつ平行光として出射する
   ファイバー型光波長変換手段と、この光波長変換手段か
   らの出射光の２次光を記録媒体の情報記録面上に集光せ
   しめる光学系と、前記情報記録面を経た光を受光する光
   検知器とを備え、前記光検知器の受光面が光軸を中心と
   する円によって少なくとも２分割されていることを特徴
   とする光ピックアップ。
2. （２）前記光波長変換手段は、光源光の波長を変換する
   ファイバー型光波長変換素子と、この光波長変換素子に
   よって波長変換された光を平行光に変換するプリズムと
   からなることを特徴とする請求項１記載の光ピックアッ
   プ。
3. （３）前記プリズムとして円錐プリズムを用いたことを
   特徴とする請求項２記載の光ピックアップ。
4. （４）前記光検知器の受光面がさらに、光軸を通る直線
   によって２分割されていることを特徴とする請求項１記
   載の光ピックアップ。