JPH03242838A - 光ピックアップ装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、光学式ディスク装置等に用いることのできる
光ピックアップ装置に関するものである。

従来の技術 第４図は従来の回折光学素子を応用した光ピックアップ
装置の構成図、第５図は回折光学素子上のホログラムの
一例としてフォーカス誤差検出を５ＳＤ（Ｓｐｏｔ　　
５ｉｚｅ　　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式、トラッキング
誤差検出をプッシュプル方式で行うホログラム領域と光
検出器との関係を表わした図である。

第４図において、１は光源である半導体レーザ、２は半
導体レーザ１の出力をモニタするためのモニタ用光検出
器、３は半導体レーザ１を固定、冷却させるためのステ
ム、４は記録媒体９で反射し、変調を受けた光を光軸か
ら分離し、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号
を発生させる回折光学素子であり、表面にホログラムを
形成している。光検出器５は回折光学素子４によって分
離した光を検出するためのものであり、この光検出器５
上にはフォーカスおよびトラッキング誤差信号検出用の
光検出器が構成されている。ユニット６は半導体レーザ
１．モニタ用光検出器２．ステム３、回折光学素子４．
光検出器５を一体構成しており、内部には窒素ガス等が
封入され、半導体レーザ１の劣化防止をしている。７は
ユニット６から出射した光を反射させ、フォーカスレン
ズに入射させるミラー　８は記録媒体９上に焦点を結ば
せるためのフォーカスレンズ、９は記録媒体、９ａは信
号のピットである。本図においては、フォーカスレンズ
８を駆動するアクチュエータは省略している。

第５図において、４　ａ、　　４　ｂは回折光学素子４
の表面に形成したトラッキング誤差信号を発生するホロ
グラム領域、４　Ｃ１４ｄはフォーカス誤差信号を発生
するホログラム領域、５ａ、５ｂはトラッキング誤差信
号検出用の光検出器、５Ｃ１５ｄはそれぞれフォーカス
誤差信号検出用の３分割光検出器である。ホログラム領
域４ａ、４ｂには、半導体レーザ１の位置から発散する
球面波と、トラッキング誤差検出用の光検出器５ａ、５
ｂの検出点から発散する球面波とによってできる干渉縞
に相当する回折格子が形成されている。また、ホログラ
ム領域４ｃ、４ｄには、半導体レーザ１の位置から発散
する球面波と、フォーカス誤差検出用の３分割光検出器
５ｃ、５ｄの検出点から発散する球面波とによってでき
る干渉縞に相当する回折格子が形成されている。

以上のように構成された従来の光ピックアップ装置にお
いて、以下その動作について説明する。

半導体レーザ１から放射された光は、回折光学素子４上
に形成されたホログラム領域によって直進する０次光と
、±１次光以上の回折光とに分けられる。そのうちの０
次光は直進し、ミラー７で反射され、フォーカスレンズ
８に入射し、記録媒体９上に焦点を結ぶ。記録媒体９上
に結んだビームスポットはピット９ａによって変調され
、反射される。以後、光は回折光学素子４までは逆の経
路をたどる。

次に、戻ってきた光を回折光学素子４によって誤差信号
を発生させるプロセスについて説明する。

フォーカス誤差信号の一検出法であるＳＳＤ法は、ビー
ムスポットが記録媒体９上で合焦しているとき、記録媒
体９からの反射光をホログラム領域４ｃ、４ｄの回折領
域にて回折し、３分割光検出器５ｃ、５ｄの上下に２つ
の焦点を結び、５Ｃ９５ｄ上のビームスポット径が同じ
になるように構成されている。一方、デフォーカスして
いるときはビームスポット径の大きさに差が生じる。こ
のとき５ｃと５ｄに発生する光電流の差でフォーカス誤
差信号が得られる。

また、トラッキング誤差信号の一検出法であるプッシュ
プル法は、記録媒体からの反射光のファーフィールド像
の中でトラッキング誤差で強度が大きく変わる部分をホ
ログラム領域４ａ、４ｂの回折領域にて回折し、光検出
器５ａ、５ｂで検出する。このとき５ａと５ｂに発生す
る光電流の差でトラッキング誤差信号が得られる。一方
、半導体レーザ１の回折光学素子４と反対の面から放射
される光はモニタ用の光検出器２によって検出され、半
導体レーザ１の光出力が一定になるように制御される。

なお、ここで誤差検出方法の一例を述べたがフォーカス
誤差検出法で言えば非点収差、トラッキング誤差検出法
では３ビーム法等がある。

発明が解決しようとする課題 従来の構成でユニットの大きさを決める要因は、ユニッ
ト内部の部品点数より半導体レーザの駆動および光検出
器の出力のピン数が支配的になる。

したがって、上記の従来の構成では、ユニットの中に半
導体レーザと半導体レーザのモニタ用の光検出器、誤差
信号検出用光検出器が一体化され、多数のピンで半導体
レーザの駆動と２つの光検出器の出力を取り出している
ため、ユニット６の外径が大きくなり、光ピックアップ
装置の小型化は限界に来ているという問題点を有してい
た。

また、光検出器２は半導体レーザ１の近傍に配設しなけ
ればならないため、ビームに対して精度良く取り付けな
ければならない問題点を有していた。

また、トラッキング誤差信号検出法にプッシュプル法を
用いた場合、フォーカスレンズの光軸と回折光学素子の
中心がトラッキングによってずれると、オフセットが発
生して安定に制御を行うことができない問題点を有して
いた。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、ユニット
内の部品点数を削減し、ユニットを小型化して小型の光
ピックアップ装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明は、光源となる半導体
レーザと、前記半導体レーザから放射した光を反射する
ミラーと、前記ミラーから反射された光を記録媒体上の
ピットに集光させるためのフォーカスレンズと、前記半
導体レーザと記録媒体との間の光路中に配設され、前記
記録媒体によって反射された光を光軸から分離させる回
折光学素子と、前記回折光学素子によって分離された光
を検出する第１の光検出器と、前記ミラーを透過した光
を検出する第２の光検出器とを備えた光ピックアップ装
置である。

また本発明は、光源となる半導体レーザと、前記半導体
レーザから放射した光を反射するミラーと、前記ミラー
から反射された光を記録媒体上のピットに集光させるた
めのフォーカスレンズと、前記半導体レーザの光源と記
録媒体との間の光路中に配設され、前記記録媒体によっ
て反射された光を光軸から分離させる回折光学素子と、
前記回折光学素子によって分離された光を検出する第１
の光検出器とを一体化したユニットと、前記ミラーを透
過した光を検出する第２の光検出器とを備えた光ピック
アップ装置である。

作用 本発明は前記した構成により、光源である半導体レーザ
から放射された光は回折光学素子を透過し、ハーフミラ
−で反射されフォーカスレンズに入射、記録媒体上に焦
点を結ぶ。記録媒体のピットによって反射光は変調され
、もとの経路をたどる。反射光が回折光学素子を通過す
るとき再び回折され、第１の光検出器に入射し、演算後
誤差信号が得られる。一方、半導体レーザから放射され
、回折光学素子、ハーフミラ−を透過した光は第２の光
検出器に入射し、半導体レーザのモニタ用の信号が得ら
れる。

実施例 以下、本発明の第１の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における光ピックアップ
装置の構成図である。

第１図において、１，３〜Ｂ、　　８．　９．　９ａは
従来例の構成要素と同じである。１０は半導体レーザ１
の出力をモニタする光検出器、１１は入射光の一部を透
過するハーフミラ−である。なお、フォーカスレンズを
駆動するアクチュエータは省略する。

以上のように構成された本実施例の光ピックアップ装置
について、以下その動作について第１図を用いて説明す
る。

光源である半導体レーザ１から放射された光は、回折光
学素子４を透過してユニット６から出射される。回折光
学素子４上のホログラム領域によって０次光と±１次光
以上の回折光とに分離される。

その内の０次光はハーフミラ−１１で反射され、フォー
カスレンズ８に入射し、記録媒体９に焦点を結ぶ。記録
媒体９上のピッ）９ａによって反射光は変調され、もと
の経路をたどる。反射光が再び回折光学素子４上のホロ
グラム領域を通過するとき回折され、誤差信号検出用の
光検出器５上にビームスポットが結ばれ、演算の結果と
して誤差信号が得られる。

一方、、半導体レーザ１から放射された光の内ハーフミ
ラ−１１を屈折、透過した光はモニタ用の光検出器に入
射し、信号が得られる。この信号を半導体レーザ１の出
力制御に用いる。

以上のように本実施例によれば、半導体レーザ１のモニ
タ用の光検出器１０をハーフミラ−１１の直後に配設す
ることにより、ユニット６の内部の部品点数を削減でき
、従来例の光検出器２の出１１ 力のピンを削減できる。その結果、ユニット６の小径化
ができる。また、半導体レーザ１の後面にモニタ用の光
検出器を配設しなくて済むのでユニットのベース部６ａ
との隙間をあける必要がないため、ユニットの短縮化を
はかることができる。

これらの結果、光ピックアップ装置を小型化することが
できる。

また、従来の半導体レーザ１は後端面からモニタ用の光
を取り出すため約７０％の反射率になるように絶縁膜を
コーティングしていた。本実施例では後端面からの光を
モニタしないので１００％の反射率の絶縁膜をコーティ
ングして前方への光出力を向上させることができる。し
たがって、ハーフミラ−１１の透過率を半導体レーザー
１の後端面の透過率より小さくすることにより、フォー
カスレンズ面において同一光出力であれば半導体レーザ
１の駆動電流を下げることができ、半導体レーザ１の温
度上昇を抑え、寿命を延ばすことができる。

また、モニタ用の光検出器２はハーフミラ−１１２− １の透過光の強度の最大値付近に配設すればよいので、
従来よりも位置決めが容易となり、コストダウンが可能
となる 第２図は本発明の第２の実施例における光ピックアップ
装置の構成図、第３図は半導体レーザ１からモニタ用の
光検出器１０までの光路図である。

第２図において、１，３〜５．　８．　９．　９ａは従
来例の構成要素と同じである。１０は半導体レーザ１の
モニタ用の光検出器であり、位置は固定されている。ミ
ラー１２の中央部１２ａは半導体レーザ１の光を透過す
る透過部、その周辺部の１２ｂは半導体レーザ１の光を
反射するミラ一部である。１３は構成部材１，３〜５．
　８．　１２を一体化したユニットであり、アクチュエ
ータによって全体をフォーカスおよびトラッキング方向
に駆動できるようになっている。

以上のように構成された本実施例の光ピックアップ装置
について、以下その動作について第２図、第３図を用い
て説明する。

光源である半導体レーザ１から放射された光は、回折光
学素子４上のホログラム領域によって０次光と±１次光
以上の回折光とに分離される。その内の０次光はミラー
１２のミラ一部１２ｂで反射され、フォーカスレンズ８
に入射Ｌ１　　記録媒体９に焦点を結ぶ。記録媒体９上
のピッ）９ａによって反射光は変調され、もとの経路を
たどる。反射光が回折光学素子４上のホログラム領域を
通過するとき回折され、誤差信号検出用の光検出器５上
にビームスポットが結ばれ、演算の結果として誤差信号
が得られる。誤差信号の検出方法は従来例と同じでも良
いし、他の検出方法でも良い。

一方、半導体レーザ１から放射された光のうち透過部１
２ａを透過した光はミラー１２の中を屈折、透過し、光
検出器１０に入射し、信号が得られる。この信号を半導
体レーザ１の出力制御に用いる。

一方、アクチュエータによりユニット１３はフォーカス
方向およびトラッキング方向（図面に垂直方向）に駆動
されるため、ミラ−１２ａ部を透過した光のスポットは
光検出器１０上で上記と同方向に移動する。したがって
、光検出器１０のフォーカスおよびトラッキング方向の
大きさは光のスポットの直径十各方向の移動量より大き
くなるように構成する。

以上のように本実施例によれば、従来トラッキングによ
ってフォーカスレンズが移動してトラッキング誤差信号
にオフセットがのるという問題は、半導体レーザ１９回
折光学素子４．フォーカスレンズ８．光検出器５の相対
的位置関係が固定され、全体でトラッキングするため組
み立て精度内にオフセットを収めることができる。

また、本実施例では半導体レーザ１の後端面からの光を
モニタしないので、１００％の反射率の絶縁膜をコーテ
ィングして前方への光出力を向上させることができる。

また、モニタ用に使う光量もわずかであるので損失が少
ない。したがって、光出力を一定にすれば半導体レーザ
の駆動電流を下げることができ、半導体レーザの温度上
昇を抑え、寿命を延ばすことができる。

また、半導体レーザ１のモニタ用の光検出器１５− Ｏをミラー１２の直後に配設することにより、ユニット
１３の内部の部品点数を削減できる。また、光検出器１
０はミラー１２の透過光のスポットが光検出器１０の中
央に入るように配設すればよいので、従来の光検出器２
の位置決めと比較して容易となり、コストダウンが可能
となる なお、第１の実施例ではハーフミラ−としたが第２の実
施例と同じ透過部と反射部を持つミラーであってもよい
のは言うまでもない。

なお、上記第１．第２の実施例ではフォーカス誤差の検
出に回折光学素子を用いたが、円筒レンズや平行平板を
用いた非点収差法のような他の検出方法と組み合わせて
も良いのは言うまでもない。

発明の効果 以上のように本発明によれば、光路中に配設されている
ミラーを透過した光で半導体レーザの出力を制御するこ
とによりユニットの内部の部品点数を削減でき、ユニッ
トの小型化を図ることができる。その結果、光ピックア
ップ装置を小型化を行うことができる。

１６− また、モニタ用の光検出器の位置決めが容易となり、コ
ストダウンが可能となる。

また、半導体レーザの後端面からモニタ用の光を取り出
さなくてすむため、前方への光出力を向上させることが
できる。したがって、光出力を一定にすれば半導体レー
ザの駆動電流を下げることができ、半導体レーザの温度
上昇を抑え、寿命を延ばすことができ、その実用的効果
は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における光ピックアップ
装置の構成図、第２図は本発明の第２の実施例における
光ピックアップ装置の構成図、第３図は本発明の第２の
実施例における光路図、第４図は従来例の光ピックアッ
プ装置の構成図、第５図は回折光学素子上のホログラム
領域と光検出器との関係を表わした平面図である。 １・・・半導体レーザ、　　４・・・回折光学素子、５
゜１０・・・光検出器、　　６・・・ユニット、　　８
・・・フォーカスレンズ、　　９・・・記録媒体、　　
１０・・・モニタ用光検出器、　　１１・・・ハーフミ
ラー　　１２・・・ミラー　　１３・・・ユニット。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源となる半導体レーザと、 前記半導体レーザから出射し、フォーカスレンズ方向に
   反射させるミラーと、 前記ミラーから反射された光を記録媒体上のピットに集
   光させるためのフォーカスレンズと、前記記録媒体によ
   って反射された光を検出する第１の光検出器と、 前記ミラーを透過した光を検出する第２の光検出器とを
   備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. （２）半導体レーザと前記フォーカスレンズとの間に回
   折光学素子を配設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。
3. （３）ミラーは、ハーフミラーで構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装置。
4. （４）ミラーは、反射部と透過部で構成したことを特徴
   とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
5. （５）光源となる半導体レーザと、前記半導体レーザか
   ら放射した光を反射するミラーと、前記ミラーから反射
   された光を記録媒体上のピットに集光させるためのフォ
   ーカスレンズと、前記半導体レーザと記録媒体との間の
   光路中に配設され、前記記録媒体によって反射された光
   を光軸から分離させる回折光学素子と、 前記回折光学素子によって分離された光を検出する第１
   の光検出器とを一体化したユニットと、前記ミラーを透
   過した光を検出する第２の光検出器とを備えたことを特
   徴とする光ピックアップ装置。
6. （６）ミラーは、ハーフミラーで構成したことを特徴と
   する請求項５記載の光ピックアップ装置。
7. （７）ミラーは、反射部と透過部で構成したことを特徴
   とする請求項５記載の光ピックアップ装置。