JPH04205923A - 光ピックアップにおける偏光成分の検出方法および光ピックアップ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ピックアップにおける偏光成分の検出方法
および光ピックアップに関し、特に、光ディスクの反射
光から雑音成分としての偏光成分を信号成分から分離し
、増感光学系を用いることによって偏光成分の信号を高
感度で検出するための新規な改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、用いられていたこの種の光ピ・ｌクアップとして
は種々あるが、代表的なものとして第４図に示される周
知の光ビックア・ツブの構成を挙げることができる。

すなわち、第４図において符号１で示されるものは基板
であり、この基板１の表面には、所定の間隔りを有する
複数の座２が形成されている。

前記各座２間には、取付凹部３が形成されていると共に
、両端に位置する多座２の外方位！に形成された設置凹
部６，７には、半導体レーザ４および対物レンズ５が設
けられている。

前記各取付凹部３上には、光学部品としての第１コリメ
ートレンズ１０、ビームスプリッタ−１１および第２コ
リメートレンズ１２等が設けられており、各コリメート
レンズ１０．１２およびビームスプリッタ−１１、半導
体レーザ４および対物レンズ５は、前記多座２によって
、その取付位置および間隔りが決められていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の光ピックアップは、以上のように構成されていた
ため、次のような課題が存在していた。

すなわち、半導体レーザから出射した光ビームが光ディ
スクによって反射した反射光は、単にビームスプリッタ
−を介してのみ受光器に戻されていたため、信号成分と
雑音成分の分離が十分に行われず、例えば、自動焦点制
御を行うための偏光成分の信号の検出感度も十分てはな
かった。

また、各光学部品が直接結合されていないために、光ピ
ックアップを小形化することが極めて困難であった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされた
もので、特に、光ディスクの反射光から雑音成分として
の偏光成分を信号成分から分離し、増感光学系を用いる
ことによって偏光成分の信号を高感度で検出するように
した光ピックアップにおける偏光成分の検出方法および
光ピックアップ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〕

本発明による光ピックアップにおける偏光成分の検出方
法は、半導体レーザからの光ビームを光ディスクに入射
させ、前記光ディスクからの反射光を受光器で検出する
ようにした光ピックアップにおいて、前記光ディスクの
反射光から雑音成分としての偏光成分を信号成分から分
離する第１工程と、前記第１工程で得られた偏光成分を
増感光学系によって検出する第２工程とよりなる方法で
ある。

また、他の発明である光ピックアップは、半導体レーザ
からの光ビームを光ディスクに入射させ、前記光ディス
クからの反射光を受光器で検出するようにした光ピック
アップにおいて、前記反射光の偏光成分の円偏光成分を
除去するλ／４波長板と、前記反射光の直線偏光成分を
次段に伝送するλ／２波長板と、前記λ／２波長板の次
段に設けられ第１．第２５．第３偏光ビームスプリッタ
−および１個の透光体からなるＰ波Ｓ波分履器とを備え
た構成である。

さらに詳細には、前記各波長板、各漏光ビームスプリッ
タ−および透光体は、透光性接着手段を介して一体に結
合されている構成である。

〔作　用〕

本発明による光ビ・ノクア・ツブにおける偏光成分の検
出方法および光ピ・ソファ・ツブにおいては、半導体レ
ーザから出射した光ビームは、光学系を介して記録媒体
である光ディスクの記録面に入射し、この記録面からの
反射光め雑音成分としての漏光成分と信号成分とはλ／
４波長板およびλ／２波長板によって分離される。

この＾７′２波長板を通過した直線偏光成分は、Ｐ波Ｓ
波分離器によってＰ波とＳ波に分離され、さらに、この
Ｐ波からＳ波成分を除去し、Ｓ波からＰ波成分を除去す
ることにより、取り出された最終的なＰ波およびＳ波は
増感されたＳ／Ｎ比の高い信号となる。

従って、このＰ波およびＳ波を用いて、高精度な自動焦
点制御等を行うことができる。

〔実施例〕

以下、図面と共に本発明による光ピ・・ツクアップにお
ける偏光成分の検出方法および光ピ・ツクアップの好適
な実施例について詳細に説明する。

第１図から第３７迄は、本発明による光ピックアップに
おける偏光成分め検出方法および光ピ・ツクアップを示
すもので、第１図は全体構造を示す構成図、第２図は第
１図のビーム径補正光学体を示す構成図、第３図は全体
構造を概略的に示す構成図である。

まず、第３図において符号１で示されるものは、従来例
で示した基板よりもはるかに薄く構成された基板であり
、この基板１の表面１ａは平面状に形成されている。

前記表面１ａ上には、光ビーム９を発射する半導体レー
ザ４．３個の光学部品および対物レンズ５が取付けられ
ている。

これらの各光学部品は、具体的には、第１コリメートレ
ンズ１０、ビーム径補正光学体２１、プリズム等からな
る第１ビームスプリッタ−１１、第２ビームスプリ・ツ
タ−２３および第２コリメートしンズ１２より構成され
ており、前述のコリメートレンズ１０、ビーム径補正光
学体２１およびビームスブリ・ツタ−１１は、いずれも
　透光性接着剤等の透光性接着手段１３を介して互いに
一体状に結合されている。

この透光性接着手段１３は、そ力厚さが数ミクロン′で
あるため、コリメートレンズ１０、ビーム径補正光学体
２１およびビームスプリッタ−１１゜２３は、いずれも
実質的に直接結合されている状態と同一状態で一体に結
合されており、基板１の表面１ａとの間も接着すること
ができる。

前述の各光学部品を結合させる場合には、図示しない座
標板を用い、半導体レーザ４から発射された光ビーム９
が常に座標板の座標中心に入射するように、各々の光学
部品と接着するごとにその光学部品の前側に座標板を位
置させ、手作業でその光軸を一致さぜな後に各光学部品
を接着する。

次に、前述の光学部品装置２０の基板１を削って薄くす
るか又は剥離することにより、基板１を有しない光学部
品装置２０を構成する二とも可能である。

次に、第１図は、光ピックアップの全体構成を具体例に
示すものである。

第１図において符号４で示されるもめは半導体レーザで
あり、この半導体レーザ４とわずかに離間した状態て、
第１コリメートレンズ１０、ビーム径補正光学体２１、
第１ビームスプリッタ−１１、アパーチャ２２ａを有す
る第１アパーチャ体２２および第２ビームスプリッタ−
２３が前記透光性接着手段１３を介して一体に直接結合
され、この第２ビームスプリッタ−２３には、フィルタ
であるλ／４のλ／４波長板２４、λ／２のλ／２波長
板２５が透光性接着手段１３を介して一体に結合されて
いる。

前記λ／２波長板２５には、透光性接着手段１３を介し
てＰ波Ｓ波分離器３０が直接結合されている。

前記Ｐ波Ｓ波分離器３０は、透光性接着手段１３を介し
てＬ字形に一体状に結合された第１偏光ビームスプリッ
タ−５０、第２偏光ビームスブリ・ツタ−５１および第
３偏光ビームスプリッタ−５２、前記各偏光ビームスプ
リッタ−５１，５２に結合された透光体５３、前記各偏
光ビームスプリッタ−５０，５１，５２に透光性接着手
段１３を介して結合された第１．第２．第３および第４
受光レンズ２６，２７．２８および２つとから構成され
ている。

前記各受光レンズ２６．２７．’２８および２９には、
第１．第２．第３および第４受光器３１゜３２．３３お
よび３４が各々対応して配設されている。

また、前記第２ビームスプリッタ−２３には、拡大レン
ズ４０、第３ビームスプリッタ−４１および第２コリメ
ートレンズ１２が一体に前記接着手段１３で接着された
構成からなる光ビーム偏光体４２が離間した状態で配設
されている。

前記第２コリメートレンズ１２からの光ビーム９は、第
２アパーチャ体４３および対物レンズ５を介して光ディ
スク４４に到達するように構成されている。

次に　前記ビーム径補正光学体２１は、第２図に示され
るように構成されており、二のビーム径補正光学体２１
は互いに異なる屈折率を有する光学物質からなる第１素
子部２１ａ、第２素子部２１ｂ、第３素子部２１ｃ及び
第４素子部２１ｄとかへｍ成され、前記第１素子部２１
ａ及び第３素子部２１ｃの光学物質は　硝種口Ｃ３から
なり、前記第２素子部２１ｂ及び第４素子部２１ｄの光
学物質は、硝種ＴＡＦＤ　９より構成されている。

前述の各素子部２１ａ〜２１ｄの屈折率ｎは下記の通っ
である。

第１素子部＋　ｎ　＝　１．４５８〜１．４５９（λ＝
８３０ｎｍ）第２素子部：　ｎ　＝　１．８３０〜１．
８３２（＾＝８３０ｎｍ）第３素子部：　ｎ　＝　１．
４５８〜１．４５９（λ；８３０ｎｍ）第４素子部：　
ｎ　＝　１．８３０〜１．８３２（λ＝８３０ｎｓ）ま
た、前記第１素子部２１　’ａには、入射する光ビーム
９の光軸に対して直交する入射直交面２１ａ＾が形成さ
れ、前記第４素子部２１ｄには、出射する光ビーム９の
光軸に対して直交する出射直交面２１　ｄ　、Ａが形成
されている。

前記第１素子部２１ａと第２素子部２１ｂ間には、第１
界面５０が前記入射直交面２１ａＡとの間に角度α、て
形成され、前記第２素子部２１ｔ）と第３素子部２１ｃ
間には、第２界面５１が前記第１界面５０との間に角度
α２で形成され、前記第３素子部２１ｃと第４素子部２
１ｄ間には、第３界面５２が前記第２界面５１との間に
角度α３で形成されると共に、前記第３界面５２と出射
直交面２１ｄＡ間は角度α４で形成されている。

前述の各角度α１〜α、は、下記の通りである。

α、　＝６９．５” α２＝３６．５゜ α、　＝７８．８＠ α４＝４５．８゜ また、前述の各素子部２１ａ〜２１ｄ迄の補正倍率は、
Ａ＃３．Ｏに設定されている。

以上のような構成において、入射する光ビーム９を入射
直交面２１ａＡに直交して入射させると。

この光ビーム９は、第１素子部２１ａ、第１界面５０、
第２素子部２１ｂ、第２界面５１、第３素千部２１Ｃ１
第３界面５２及び第４素子部２１ｒｌを経て、出射直交
面２１ｄＡから直交して外部に出射する。

前記入射した光ビーム９と出射した光ビーム９の各光軸
は、互いに光軸はずれているが、互いに平行な状態で出
射する。

尚、第２図の構成において、点線矢印で示す方向に光を
通過させた場合には、出射したビーム径が入射したビー
ム径よりも補正倍率Ａ＝３．０で大となり、前述の点線
矢印と逆方向に光を通過させた場合には、出射したビー
ム径が入射したビーム径よりも補正倍率Ａ＝３．０で小
となるが、この補正倍率は、各素子部２１ａ〜２１ｄの
光学物質及び各界面５０〜５２の傾き角度により変える
ことができると共に、ビーム径の形状を楕円から真円に
変化させることができる。

また、前述のように光ビーム９の入射光軸と出射光軸を
平行とすることができるだけでなく、各素子部の屈折率
を選択することにより、出射光軸の角度を任意とするこ
とができる。

さらに、前述の実施例においては、各素子部の数を４個
とした場合について述べたが、この素子部の数は４個に
限定されるものてはなく、任意の数の組合せとすること
ができる。

本発明による光ピックア・・ｌプにおける偏光成分の検
出方法および光ピンクアップは、前述したように構成さ
れており、以下にその動作について説明する。

まず、半導体レーザ４から出射した光ビーム９は、ビー
ム径補正光字体２１で光ビーム９の径が補正されて真円
となった後、第１ビームスプリッタ−１１、第１アパー
チャ体２２および第２ビームスプリッタ−２３を介して
光ビーム偏光体４２で方向が変えられ、第２アパーチャ
体４３および対物レンズ５を介して光ディスク４４に入
射する。

前記光ディスク４４からの反射光９Ａは、前述の光学系
を介して第２ビームスプリッタ−２３がらλ／４波長板
２４で反射光９Ａの偏光成分の円偏光成分が除去される
と共に、λ／２波長板２５で直線偏光成分を次段のＰ波
Ｓ波分離器３ｏに高効率で伝送する二とにより　雑音成
分としての漏光成分を信号成分と分離する。

次に、前記直線偏光成分は、第１層光ビームスプリッタ
−５０でＰ波とＳ波に分離され、Ｐ波は第３偏光ビーム
スプリッタ−５２を透過して第４受光器３４で受光され
る。このＰ波のうちのＳ波は、第３偏光ビームスプリッ
タ−５２で反射され、透光体５３を経て第２受光器３２
で受光される。

前記第１偏光ビームスプリッタ−５０で分離されたＳ波
は第２偏光ビームスプリッタ−５１で反射され透光体５
３を介して第３受光器３３で受光され、このＳ波のうち
のＰ波は第２偏光ビームスプリッタ−５１を介して第１
受光器３１で受光される。

従って、前記Ｓ波の減衰が大きくなるので相対的にＰ波
の透過量が多くなる二とになり、前記Ｐ波Ｓ波分離器３
０は偏光成分め増悪光学系を構成している。

また、各受光器３１〜３４からは極めて高精度のＰ波と
Ｓ波を得ることができ、これらのＰ波とＳ波を用いて前
記コリメータしンて４および対物レンズ５の位置制御を
行って、焦点制菌を行う二とができる。

〔発明め効果〕

本発明による光ピックアップにおける偏光成分の検出方
法および光ビンクア・リブは、以Ｆカように構成されて
いるため、次のような効果を得ることができる。

すなわち、光デノスクからの反射光から笛音成分として
の偏光成分を信号成分と分離し、この偏光成分をＰ波Ｓ
波分離器からなる増感光学系を介してＳ／Ｎ比を向上さ
せるため、偏光成分を高感度で検出することができる。

従って、この高精度の偏光成分を利用することにより、
コリメートレンズおよび対物レンズの自動焦点制御を高
精度に行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３国道は、本発明による光ピックアップを
示すもので、第１図は全体構造を示す構成図、第２図は
第１国のビーム径補正光学体を示す構成図、第３図は全
体構造を概略的に示す構成図、第４図は従来の光ピック
アップを示す構成図である。 ４は半導体レーザ、９は光ビーム、９Ａは反射光、１３
は透光性接着手段、２４はλ／′２波長板、２５はλ／
４波長板、３０はＰ波Ｓ波分離器（増感光学系）、３１
〜３４は受光器、４４は光ディスク、５０，５１．５２
は偏光ビームスプリッタ−１５３は透光体である。 特許出願人　株式会社日本製鋼所

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザ（４）からの光ビーム（９）を光デ
   ィスク（４４）に入射させ、前記光ディスク（４４）か
   らの反射光（９Ａ）を受光器（３１〜３４）で検出する
   ようにした光ピックアップにおいて、 前記光ディスク（４４）の反射光（９Ａ）から雑音成分
   としての偏光成分を信号成分から分離する第１工程と、 前記第１工程で得られた偏光成分を増感光学系（３０）
   によって検出する第２工程とよりなることを特徴とする
   光ピックアップにおける偏光成分の検出方法。
2. （２）半導体レーザ（４）からの光ビーム（９）を光デ
   ィスク（４４）に入射させ、前記光ディスク（４４）か
   らの反射光（９Ａ）を受光器（３１〜３４）で検出する
   ようにした光ピックアップにおいて、 前記反射光（９Ａ）の偏光成分の円偏光成分を除去する
   λ／４波長板（２４）と、前記反射光（９Ａ）の直線偏
   光成分を次段に伝送するλ／２波長板（２５）と、前記
   λ／２波長板（２５）の次段に設けられ第１、第２、第
   ３偏光ビームスプリッター（５０、５１、５２）および
   １個の透光体（５３）からなるＰ波Ｓ波分離器（３０）
   とを備え、 前記Ｐ波Ｓ波分離器（３０）が偏光成分を増感する増感
   光学系を構成していることを特徴とする光ピックアップ
   。
3. （３）前記各波長板（２４、２５）、各偏光ビームスプ
   リッター（５０、５１、５２）および透光体（５３）は
   、透光性接着手段（１３）を介して一体に結合されてい
   ることを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ。