JPH04286746A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，光学的記録媒体に記
録されているデータを読取るための光ピックアップ装置
に関する。

【０００２】この発明において，光学的記録媒体は光デ
ィスク，光カード等の光記録媒体のみならず，光磁気デ
ィスク，光磁気カード等の光磁気記録媒体を含む。

【０００３】また，この発明による光ピックアップ装置
は光学的記録媒体からのデータの読取りのみならず光学
的記録媒体にデータを書込むために用いてもよいのはい
うまでもない。

【０００４】従来の光ピックアップ装置は，半導体レー
ザからの発散光をコリメートする第１の光学系，コリメ
ートされた光を光学的記録媒体上に集光させるとともに
光学的記録媒体からの反射光をコリメートする第２の光
学系，第２の光学系によってコリメートされた反射光を
偏光分離するための第１の偏光ビーム・スプリッタ，偏
光分離された光をさらにトラッキング制御用光とフォー
カシング制御用光とに分離するための第２の偏光ビーム
・スプリッタ，分離された光をさらにトラッキング制御
用光検出器の受光面上に集光させるための第３の光学系
，分離された光をフォーカシング制御用光検出器の受光
面上に集光させるための第４の光学系，第３または第４
の光学系に設けられ，読取信号を得るための光検出器に
光を導くための第５の光学系等から構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の光ピ
ックアップ装置は数多くの光学部品を使用しているので
その重量が大きく，したがってアクセス・タイムが遅い
という問題がある。また，数多くの光学部品を使用して
いるので，部品のコストが高くなるとともに，その組立
て調整に手間と時間がかかりこの点からも最終コストが
高くなるという問題点がある。

【０００６】この発明は光ピックアップ装置の小型化お
よび軽量化を図るとともにその量産性を高めることを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明による光記録媒
体（光ディスク，光カード等）のための光ピックアップ
装置は，発光素子と，この発光素子から出射される発散
光を光学的記録媒体上に集光させるとともに光学的記録
媒体からの反射光を集光させる集光光学系とを備えたも
のにおいて，上記発光素子の出射光を透過させかつ光学
的記録媒体からの反射光の一部を異なる２方向にそれぞ
れ反射させる２つの反射面を有するプリズム，および上
記プリズムによって反射された２つの光ビームをそれぞ
れ受光する２つの光検出器を設けたことを特徴とする。

【０００８】上記２つの光検出器によって受光される上
記プリズムからの反射光の光量がほぼ等しくなるように
上記プリズムの上記反射面に反射膜がコーティングされ
ていることが好ましい。

【０００９】この発明による光磁気記録媒体（光磁気デ
ィスク，光磁気カード等）のための光ピックアップ装置
は，上記の光ピックアップ装置において，上記光検出器
の受光面の前面に偏光方向が互いに直交する２つの検光
子がそれぞれ設けられていることを特徴とする。

【００１０】この発明による光磁気記録媒体のための他
の光ピックアップ装置は，発光素子と，この発光素子か
ら出射される発散光を光学的記録媒体上に集光させると
ともに光学的記録媒体からの反射光を集光させる集光光
学系とを備えたものにおいて，上記発光素子の出射光を
透過させかつ光学的記録媒体からの反射光の一部の偏光
方向が互いに直交する偏光成分を異なる２方向にそれぞ
れ反射させる２つの偏光反射面を有するプリズム，およ
び上記プリズムによって偏光分離された各偏光成分をそ
れぞれ受光する２つの光検出器を設けたことを特徴とす
る。

【００１１】この光磁気記録媒体のための光ピックアッ
プ装置において，好ましくは，上記複合偏光ビーム・ス
プリッタの２つの偏光反射面が直交している。

【００１２】上述したこの発明による光記録媒体または
光磁気記録媒体のための光ピックアップ装置において，
好ましくは，上記発光素子と上記集光光学系との間に上
記プリズムが配置される。または，上記集光光学系がコ
リメート・レンズと対物レンズとを含むように構成され
る場合には，好ましくは，上記対物レンズと上記プリズ
ムとの間に上記コリメート・レンズが配置される。

【００１３】

【作用】光記録媒体のための光ピックアップ装置におい
ては，上記発光素子から出射される発散光は上記集光光
学系によって光記録媒体上に集光される。光記録媒体か
らの反射光は上記集光光学系によって集光され，その一
部が上記プリズムによって２方向に反射され，上記２つ
の光検出器によって受光される。上記２つの光検出器か
ら得られる信号に基づいてトラッキング・エラー信号お
よびフォーカシング・エラー信号が作成される。また，
上記２つの検出器の一方または両方の出力信号に基づい
てデータの読取信号が得られる。

【００１４】光磁気記録媒体のための光ピックアップ装
置においては，上記発光素子から出射される発散光は上
記集光光学系によって光学的記録媒体上に集光される。 光学的記録媒体からの反射光は上記集光光学系によって
集光され，その一部が上記プリズムによって２方向に反
射され，それぞれ上記検光子を通して上記２つの光検出
器によって受光される。上記２つの光検出器から得られ
る信号に基づいてトラッキング・エラー信号およびフォ
ーカシング・エラー信号が作成される。上記２つの光検
出器の前面に偏光方向が直交する検光子がそれぞれ置か
れているので，上記２つの光検出器の出力信号の差に基
づいて，光磁気記録媒体上に記録されたデータによる反
射光の偏光面回転角が検出される。この回転角検出信号
から再生データが導かれる。

【００１５】光磁気記録媒体のための他の光ピックアッ
プ装置においては，上記発光素子から出射される発散光
は上記集光光学系によって光学的記録媒体上に集光され
る。光学的記録媒体からの反射光は上記集光光学系によ
って集光され，その一部の互いに直交する２つの偏光成
分が上記プリズムによって異なる２方向に反射され，上
記２つの光検出器によって受光される。上記２つの光検
出器から得られる信号に基づいてトラッキング・エラー
信号およびフォーカシング・エラー信号が作成される。 また，上記２つの光検出器の出力信号の差に基づいて，
光磁気記録媒体上に記録されているデータによる反射光
の偏光面回転角が検出され，この結果再生データが得ら
れる。

【００１６】

【発明の効果】以上のように，この発明によると，光ピ
ックアップ装置を発光素子，集光光学系，プリズム，お
よび２つの光検出器によって構成することができるので
，光軸合せ等の調整箇所が少なくなり，その結果として
量産性を大幅に向上させることができる。また光ピック
アップ装置全体の小型化，軽量化も達成でき，光学的記
録媒体上の目的とするトラックのアクセス・タイムの短
縮化を図ることができる。

【００１７】

【実施例】図１および図２はこの発明の第１実施例を示
し，光磁気ディスク用情報記録再生装置の光学ヘッドの
構成を示している。

【００１８】光学ヘッドは，半導体レーザ１と，この半
導体レーザ１から出射する発散光を光磁気ディスク４上
に集光する集光光学系とを含んでいる。集光光学系は，
発散光をコリメートするコリメート・レンズ２と，コリ
メート光を集光する対物レンズ３とを含んでいる。

【００１９】半導体レーザ１とコリメート・レンズ２と
の間の上記発散光の光路上に，プリズム５が配置されて
いる。プリズム５は三角形状の容易に入手しうるもので
，その２つの面６および７に反射膜がコーティングされ
ている。これらの反射面（第１および第２の反射面）６
および７で反射した光は後述するように光検出器１１お
よび１２にそれぞれ入射する。光検出器１１および１２
に入射する反射面６および７からの反射光の光量がほぼ
等しくなるように，これらの反射面の反射率を設定して
おくことが好ましい。これらの反射面６，７においてそ
の反射率の偏光依存性はない。

【００２０】半導体レーザ１から出射する発散光はプリ
ズム５の２面６，７でそれぞれ１回ずつ屈折されて，上
記集光光学系によって光磁気ディスク４上に集光される
。光磁気ディスク４からの反射光は集光光学系によって
集光される。この集光された反射光の一部は，第１の反
射面６によって反射され，正しくフォーカシングされて
いる場合の反射光の焦点位置の前の位置に置かれた光検
出器１１に入射する。光磁気ディスク４からの反射光の
うち第１の反射面６を透過した光はプリズム５内を通り
，その一部が第２の反射面７によって反射し，反射光の
焦点位置の後方に置かれた光検出器１２に入射する。

【００２１】光検出器１１は，図２（Ａ）　に拡大して
示すように，３つの相互に電気的に独立したフォトダイ
オード１１ａ，１１ｂおよび１１ｃから構成されている
（３分割フォトダイオード）。これらのフォトダイオー
ド１１ａ〜１１ｃは一列に配列され，中央のフォトダイ
オード１１ｂの受光面が他のものよりも小さく作られて
いる。各フォトダイオード１１ａ，１１ｂおよび１１ｃ
の前面には検光子１３ａ，１３ｂおよび１３ｃがそれぞ
れ設けられている。

【００２２】光検出器１２も図２（Ｂ）　に拡大して示
すように，３つの相互に電気的に独立しかつ一列に配列
されたフォトダイオード１２ａ，１２ｂおよび１２ｃか
ら構成されている。各フォトダイオード１２ａ，１２ｂ
および１２ｃの前面には検光子１４ａ，１４ｂおよび１
４ｃがそれぞれ設けられている。

【００２３】光検出器１１の前面に設けられた検光子１
３ａ〜１３ｃは相互に同じ偏光方向をもつ。光検出器１
２の前面に設けられた検光子１４ａ〜１４ｃも相互に同
じ偏光方向をもつ。これらの検光子１３ａ〜１３ｃの偏
光方向と偏光子１４ａ〜１４ｃの偏光方向は，図２（Ａ
）　および（Ｂ）　に矢印で示すように，互いに直交す
る方向に設定されている。半導体レーザ１の出射光の偏
光方向は，これらの検光子１３ａ〜１３ｃの偏光方向お
よび検光子１４ａ〜１４ｃの偏光方向のいずれにも４５
°の角度をなしている。

【００２４】フォトダイオード１１ａ，１１ｂおよび１
１ｃの出力信号のレベルをそれぞれ１１Ａ，１１Ｂおよ
び１１Ｃとする。フォトダイオードの出力信号のレベル
をそれぞれ１２Ａ，１２Ｂおよび１２Ｃとする。光磁気
ディスク４に記録されているデータの読取信号は（１１
Ａ＋１１Ｂ＋１１Ｃ）−（１２Ａ＋１２Ｂ＋１２Ｃ）で
与えられる。

【００２５】光検出器１１および１２の出力信号はまた
フォーカシング・エラー信号およびトラッキング・エラ
ー信号の作成に用いられる。

【００２６】フォーカシング・エラー信号はたとえばビ
ーム・サイズ法により作成される。光検出器１１および
１２に受光される光ビームの大きさを表わす信号が作成
され，これらの信号の差をとることによってフォーカシ
ング・エラー信号が作成される。すなわち，フォーカシ
ング・エラー信号は（１１Ａ＋１１Ｃ−１１Ｂ）−（１
２Ａ＋１２Ｃ−１２Ｂ）で与えられる。

【００２７】トラッキング・エラー信号の作成にはたと
えばプッシュプル法が用いられる。この場合には光検出
器１１または１２のいずれか一方の出力信号が用いられ
る。 すなわち，トラッキング・エラー信号は１１Ａ−１１Ｃ
または１２Ａ−１２Ｃで与えられる。

【００２８】光学的記録媒体が，光ディスク，光カード
等の光記録媒体の場合には，検光子１３ａ〜１３ｃおよ
び検光子１４ａ〜１４ｃが省略される外は図１および図
２に示す構成がそのまま光学ヘッドとして用いられる。 またこの場合には，読取信号は１１Ａ＋１１Ｂ＋１１Ｃ
＋１２Ａ＋１２Ｂ＋１２Ｃ，または１１Ａ＋１１Ｂ＋１
１Ｃもしくは１２Ａ＋１２Ｂ＋１２Ｃで与えられる。

【００２９】図３および図４はこの発明の第２実施例を
示すもので，光磁気ディスク用情報記録再生装置の光学
ヘッドの構成を示している。この図において，図１およ
び図２に示すものと同一物には同一符号が付されている
。

【００３０】半導体レーザ１とコリメート・レンズ２と
の間に配置されたプリズム１５はかなり複雑な形状をも
っている。

【００３１】この複雑な形状のプリズム１５を分りやす
くするために，図４（Ａ）　，（Ｂ）　および（Ｃ）　
にプリズム１５の上面図，正面図および側面図がそれぞ
れ示されている。 さらにこの図には，半導体レーザ１から出射する発散光
がこのプリズム１５の中をどのように進むか，および光
磁気ディスク４からの反射光がどのように進むかが，そ
の光軸について示されている。点Ａおよび点Ｂはそれぞ
れ光の入射点，出射点および反射点である。

【００３２】プリズム１５は２つの部分１５Ａと１５Ｂ
とから構成されているとみると考えやすい。部分１５Ａ
は三角柱状の形をしている。この部分１５Ａの半導体レ
ーザ１側の面を第２の反射面１７とする。部分１５Ｂは
，２つの菱形状の面と，２つの三角形状の面と，１つの
長方形状の面とからなる５面体であり，その長方形状の
面において部分１５Ａに接している。光磁気ディスク４
側の菱形状の面を第１の反射面１６とする。これらの反
射面１６，１７もまた，これらの反射面で反射し光検出
器１１，１２に入射する光の光量がほぼ等しくなるよう
に設定されている。また反射面１６，１７に偏光依存性
はない。

【００３３】半導体レーザ１から出射した発散光はプリ
ズム１５の第２の反射面１７（点Ａ）からプリズム１５
内に入射し，屈折されて第１の反射面１６（点Ｂ）から
出射する。プリズム１５の出射光はコリメート・レンズ
２，対物レンズ３からなる集光光学系により光磁気ディ
スク４上に集光される。上記集光された光は光磁気ディ
スク４で反射され，その反射光は上記集光光学系によっ
て再び集光される。この集光されつつある反射光は，第
１の反射面１６（点Ｂ）で反射され，正しくフォーカシ
ングされている場合の反射光の焦点位置の前の位置に置
かれた光検出器１１に入射する。また，光磁気ディスク
４からの反射光のうち第１の反射面１６を透過した光は
プリズム１５内を通り，第２の反射面１７（点Ａ）でそ
の一部が反射され，さらにプリズム１５内を通って部分
１５Ａの一面から出射し，焦点位置の後に置かれた光検
出器１２に入射する。

【００３４】このような光学ヘッドにおける読取信号，
フォーカシング・エラー信号およびトラッキング・エラ
ー信号の生成は上述した第１実施例と同じである。

【００３５】また，光学的記録媒体が光ディスク等の光
記録媒体の場合には光検出器１１，１２には検光子を設
ける必要がないのはいうまでもない。

【００３６】図５はこの発明の第３実施例を示し，光磁
気ディスク用情報記録再生装置の光学ヘッドの構成を示
している。この図においても図３に示すものと同一物に
は同一符号を付し，説明を省略する。

【００３７】半導体レーザ１とコリメート・レンズ２と
の間に２つの偏光反射面２６および２７を有する偏光プ
リズム２５が設けられている。この偏光プリズム２５は
基本的には図３に示すプリズム１５と同じ形状をしてお
り，部分２５Ａと２５Ｂとから構成されている。この偏
光プリズム２５が図３に示すプリズム１５と異なる点は
，反射面１６，１７に対応する偏光反射面２６，２７に
偏光膜が設けられていること，および第１の偏光反射面
２６に沿う方向Ｙと，第２の偏光反射面２７に沿う方向
Ｘとが直交していることである。

【００３８】これらの偏光反射面２６および２７は，そ
れぞれのＳ偏光成分の（偏光反射面に平行な方向成分）
反射率が１００　％以下の適当な値に，Ｐ偏光成分の透
過率がほぼ１００　％になるように設定されている。し
たがって，光磁気ディスク４からの反射光を構成しかつ
互いに直交する２方向の偏光成分がこれらの偏光反射面
２６および２７によってそれぞれ反射され，対応する光
検出器１１および１２にそれぞれ受光されることになる
。光検出器１１および１２には検光子は必ずしも必要な
いが，入射光の偏光方向成分を通過させる検光子を設け
てもよいのはいうまでもない。

【００３９】２つの光検出器１１および１２に入射する
反射光の光量がほぼ等しくなるようにこれらの偏光反射
面２６，２７のＳ偏光成分反射率を定めておくことが好
ましいのはいうまでもない。

【００４０】半導体レーザ１の偏光方向は偏光プリズム
２５によって偏光分離される２つの直交する偏光方向に
それぞれ４５°の角度をなしている。

【００４１】読取信号，フォーカシング・エラー信号お
よびトラッキング・エラー信号の生成は上述した実施例
と同じである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である光磁気ディスク用
情報記録再生装置の光学ヘッドの光学系の構成を示して
いる。

【図２】（Ａ）　および（Ｂ）　は光検出器の構成を示
す斜視図である。

【図３】この発明の第２実施例である光磁気ディスク用
情報記録再生装置の光学ヘッドの光学系の構成を示して
いる。

【図４】（Ａ）　，（Ｂ）　および（Ｃ）　はそれぞれ
図３に示すプリズムの上面図，正面図および側面図であ
る。

【図５】この発明の第３実施例である光磁気ディスク用
情報記録再生装置の光学ヘッドの光学系の構成を示す斜
視図である。

【符号の説明】 １　　半導体レーザ ２　　コリメート・レンズ ３　　対物レンズ ４　　光磁気ディスク ５，１５　　プリズム ６，１６　　反射面 ７，１７　　反射面 １１，１２　　光検出器 １１ａ〜１１ｃ，１２ａ〜１２ｃ　　フォトダイオード
１３ａ〜１３ｃ，１４ａ〜１４ｃ　　検光子２５　　偏
光プリズム ２６，２７　　偏光反射面

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　発光素子と，この発光素子から出射さ
   れる発散光を光学的記録媒体上に集光させるとともに光
   学的記録媒体からの反射光を集光させる集光光学系とを
   備えた光ピックアップ装置において，上記発光素子の出
   射光を透過させかつ光学的記録媒体からの反射光の一部
   を異なる２方向にそれぞれ反射させる２つの反射面を有
   するプリズム，および上記プリズムによって反射された
   ２つの光ビームをそれぞれ受光する２つの光検出器，を
   備えた光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】　　偏光方向が互いに直交する２つの検光
   子が上記光検出器の受光面の前面にそれぞれ設けられて
   いる，請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】　　上記２つの光検出器によって受光され
   る上記プリズムからの反射光の光量がほぼ等しくなるよ
   うに上記プリズムの上記反射面に反射膜がコーティング
   されている，請求項１に記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】　　発光素子と，この発光素子から出射さ
   れる発散光を光学的記録媒体上に集光させるとともに光
   学的記録媒体からの反射光を集光させる集光光学系とを
   備えた光ピックアップ装置において，上記発光素子の出
   射光を透過させかつ光学的記録媒体からの反射光の一部
   の偏光方向が互いに直交する偏光成分を異なる２方向に
   それぞれ反射させる２つの偏光反射面を有するプリズム
   ，および上記プリズムによって偏光分離された各偏光成
   分をそれぞれ受光する２つの光検出器，を備えた光ピッ
   クアップ装置。
5. 【請求項５】　　上記プリズムの２つの偏光反射面が直
   交している，請求項４に記載の光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】　　上記発光素子と上記集光光学系との間
   に上記プリズムが配置されている，請求項１から５のい
   ずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
7. 【請求項７】　　上記集光光学系がコリメート・レンズ
   と対物レンズとを含み，上記対物レンズと上記プリズム
   との間に上記コリメート・レンズが配置されている，請
   求項１から５のいずれか１項に記載の光ピックアップ装
   置。