JPH05142421A - 多機能型ウオラストンプリズムとこれを利用した光ピツクアツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】偏光ビームスプリッタ及びシリンドリカルレン
ズの機能を兼ね備えた多機能型ウォラストンプリズムか
ら出射する光束のぼけを極限すると共にこれを用いフォ
ーカスサーボ信号の精度を向上させた光ピックアップを
提供することを目的とする。 【構成】入射光の光軸と一の結晶体の光学軸とを含む面
が、前記光軸と他の少なくとも一の結晶体の光学軸とを
含む平面に対し非直角である所定の角度を有するように
少なくとも２個の結晶体を結合したウォラストンプリズ
ムの入射面上に偏光分離膜を設けると共に前記入射面を
有する結晶体の光学軸がこれを透過する光束の光軸と直
交する面に含まれるよう構成した多機能型ウォラストン
プリズムと光学記録媒体に集光するための対物レンズを
備え記録媒体にて反射した光束を前記入射面に照射せし
め、該入射面を透過した光束をその偏光成分に応じて少
なくとも３本の光束に分割し、これらを受光素子にて検
出する光ピックアップ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学部品、殊に光ディス
ク等の情報の記録及び読取り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報の高度化及び大量化に伴い、
フロッピーディスクの如き磁気記録媒体に比べ記憶容量
が極めて大きい光ディスク等の光学記録媒体、殊に書き
込み読み出し可能な光磁気ディスクが普及しつつある。
図３は従来用いられている光磁気ディスク装置の光ピッ
クアップの構成を示す概略図であって、レーザ光源１よ
り出射した光束は偏光ビームスプリッタ２に入射し、該
偏光ビームスプリッタ２の偏光分離膜３によって所定の
偏光成分例えばＰ偏光成分のみに分離出射され、対物レ
ンズ４はこの光束を集束し垂直磁化膜を有する光磁気デ
ィスク５に照射する。光磁気ディスク５に照射された光
束は前記垂直磁化膜の磁化方向に応じて、所謂カー効果
によって偏光面が所定角度回転を生じた状態で反射され
る。該反射光は前記対物レンズ４を介して偏光ビームス
プリッタ２に入射し前記偏光分離膜３によって所定の比
率の偏光成分に分離、反射されウォラストンプリズム６
に入射する。

【０００３】該ウォラストンプリズム６は入射光の光軸
とプリズム７の光学軸とを含む平面が前記光軸とプリズ
ム８の光学軸とを含む平面に対し非直角である所定の角
度を有するように２個の結晶体例えば水晶からなる他の
２角が４５°である直角プリズム７、８を結合したウォ
ラストンプリズムであり、前記光学軸の一と入射した光
束の偏光面を０°乃至９０°傾けることによって、入射
光と平行であってＰ偏光成分とＳ偏光成分とが合成され
た光束９及び入射光とは所定の角度を有するＰ偏光成分
の光束１０、Ｓ偏光成分の光束１１の３成分に分離する
ものである。（特願昭６１−２６００９３）

【０００４】この３本の光束９乃至１１は中央に位置す
る光束９はシリンドリカルレンズ１２を介した上で夫々
受光素子１３乃至１５に入射される。光束１０、１１は
受光素子１４、１５によって夫々その光量を例えば電圧
として検出し処理部１６に於いてその差をとることによ
って前記光磁気ディスク５に於ける反射の際の回転角が
検出され情報を読取ることができる。光束９は前記光磁
気ディスク５上に於ける集光状態を前記シリンドリカル
レンズ１２を通過せしめることにより検知するものであ
って、合焦した時は円形の像を結び、この状態からずれ
た時にはその度合いに応じて像が楕円に変形する所謂非
点収差を利用したものであり、複数の光検出素子からな
る例えば４分割フォトダイオードを受光素子１３に用い
てこの結像の形状を検出し、その検出信号を処理部１６
にて処理することによってフォーカスサーボ信号を生成
する。

【０００５】ところが、現在大容量でしかも頭出しが高
速に行えるという利点が注目され、光磁気ディスクを産
業用のみならずより一般的な例えば携帯用録音機の如き
記録装置への応用の要望があるが、上述の如く構成した
光磁気ディスク装置の光ピックアップはこれを構成する
部品点数が多く、小型化が困難であると共に高価である
という問題があった。そこで、本願発明者等は偏光ビー
ムスプリッタ及びシリンドリカルレンズの機能を兼ね備
えた多機能型ウォラストンプリズムとこれを用いた部品
点数が少なく安価な光ピックアップを考え出した。

【０００６】図４（ａ）はその多機能型ウォラストンプ
リズムの構成を示した図であり、本図に於いて６は前述
した従来のウォラストンプリズムであって２個の結晶体
例えば水晶からなる他の２角が４５°である直角プリズ
ム７、８を前述した条件で結合したものであり、この従
来のウォラストンプリズム６の入射面に誘電体薄膜を屈
折率の大小が交互となるように多層構成した偏光分離膜
１７を具備せしめ、該偏光分離膜１７にて入射光を所定
の割合で分離すると共にこれを透過した光束を３分割す
るものである。尚、前記偏光分離膜１７はこれに入射す
る直線偏光のＳ成分及びＰ成分を夫々所定の割合で透過
或は反射するものであり、例えばＰ成分の１００％を透
過、Ｓ成分の３０％を透過、７０％を反射するといった
割合で分離するものである。

【０００７】図４（ｂ）は上述の如く構成した多機能型
ウォラストンプリズムを用いた光磁気ディスク装置の光
ピックアップの構成を示す図であり、図３と同じ符号は
同一の意味を持つものとしその説明を省略する。本図に
於いて、１８は上述した多機能型ウォラストンプリズム
であって、該多機能型ウォラストンプリズム１８の前記
偏光分離膜１７に所定の角度で光束を入射せしめ、上述
した割合でこれを分離しＳ偏光成分のみからなる反射光
を対物レンズ４を介し光磁気ディスク５に照射し、反射
時に垂直磁化膜の磁化方向に応じて偏光面が所定角度回
転した光束を対物レンズ４を介して偏光分離膜１７に所
定の角度で斜入射させこれを分離する。更に、偏光分離
膜１７を透過した光束は従来のウォラストンプリズムと
同様に３本の光束に分割されて出射され、これらを受光
素子１３乃至１５にて検出すると共にその検出信号を処
理部１６に於いて処理してディスクの情報及びフォーカ
スサーボ信号を得る。

【０００８】上述の如く構成する光ピックアップは、多
機能型ウォラストンプリズム１８の入射面上の偏光分離
膜１７が図３の従来の光ピックアップに於ける偏光ビー
ムスプリッタ２の機能を有すると共に、多機能型ウォラ
ストンプリズム１８に入射する光磁気ディスク５からの
反射光を斜入射させることによる非点収差の作用によっ
て、透過する光束の断面形状を光磁気ディスク５上に於
ける集光状態に応じて図３のシリンドリカルレンズ１２
なしに変形せしめ前記集光状態を得ることによって部品
点数を減じたものである。しかしながら、上述した如き
構成の多機能型ウォラストンプリズムに於いては入射光
が入射面に対して所定の角度で斜入射するため、図５に
示す如く偏光分離膜１７を透過しプリズム７に入射した
光束が前記プリズム７の表面で複数に分割する現象が発
生していた。このため多機能型ウォラストンプリズムか
ら分離出射される３本の光束はいずれも複数に分割され
断面形状がぼけた状態となり、殊に図４（ｂ）中の光束
９は前述した如く光磁気ディスク上に於ける集光状態を
その断面形状で示すものであるから、これを原因として
フォーカスサーボ信号の精度が低下し光学記録装置に於
いてデータエラーが発生し易いという欠点があった。

【０００９】

【発明の目的】本発明は上述した如き従来の光ピックア
ップが有する欠点を除去すべくなされたものであって、
偏光ビームスプリッタ及びシリンドリカルレンズの機能
を兼ね備えた多機能型ウォラストンプリズムから出射す
る光束のぼけを極限すると共にこれを用いフォーカスサ
ーボ信号の精度を向上させた光ピックアップを提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【発明の概要】上述の目的を達成するため本発明に係る
光ピックアップは、入射光の光軸と一の結晶体の光学軸
とを含む面が、前記光軸と他の少なくとも一の結晶体の
光学軸とを含む平面に対し非直角である所定の角度を有
するように少なくとも２個の結晶体を結合したウォラス
トンプリズムの入射面上にＰ偏光及びＳ偏光の成分をそ
れぞれ所定の割合で透過及び反射するための偏光分離膜
を設けると共に前記入射面を有する結晶体の光学軸がこ
れを透過する光束の光軸と直交する面に含まれるよう構
成した多機能型ウォラストンプリズムを用い、前記入射
面に照射した光束のうち反射光を対物レンズにて光学記
録媒体に集光し該記録媒体にて反射した光束を再び前記
対物レンズを介して前記入射面に照射せしめ、該入射面
を透過した光束をその偏光成分に応じて少なくとも３本
の光束に分割し、これらを受光素子にて検出するもので
ある。

【００１１】

【実施例】以下本発明を実施例を示す図面によって詳細
に説明する。図１（ａ）、（ｂ）は本発明に係る多機能
型ウォラストンプリズム２１の一実施例の構成を示す斜
視図及び側面図であって、２個の結晶体例えば水晶から
なる他の２角が４５°である直角プリズム１９、２０
を、従来と同様の光学軸の関係を保ちつつ、入射面を有
する側の直角プリズム１９の光学軸がこれを透過する光
束の光軸と直交する面に含まれるよう構成し結合すると
共に前記入射面に偏光分離膜１７を具備せしめたもので
ある。上述の如く構成した多機能型ウォラストンプリズ
ムの前記入射面に於いては入射した光束の分割が発生し
なくなり出射される３本の光束のぼけを極限することが
可能となる。即ち、この多機能型ウォラストンプリズム
を用いて光ピックアップを構成すれば従来より正確に光
磁気ディスク上に於ける集光状態を検知できフォーカス
サーボ信号の精度を向上させることが可能となる。

【００１２】更に、図２は本発明に係る多機能型ウォラ
ストンプリズムの変形実施例を示す図であって、図１と
同じ符号は同一の意味を持つものとしその説明を省略す
る。これは本図に示す如く、偏光分離膜１７を透過し３
分割されたうちの一の光束が出射面と垂直となるよう出
射面側のプリズム２２を構成したものであり、図２に示
す実施例の如く、出射する光束が出射面の法線に対して
所定の角度を有する場合、出射面に於ける光束の反射を
防ぐため従来から出射面に付着していた反射防止膜の構
成は光束が出射面と垂直な場合より複雑且つ高価となる
のに対し、前述の如く構成することによって、比較的安
価な従来の反射防止膜をそのまま適用可能とすることが
できる。

【００１３】尚、上述した実施例に於いては水晶をプリ
ズムに用いて構成した多機能型ウォラストンプリズムに
ついて述べたが本発明の多機能型ウォラストンプリズム
はこれのみに限定されるものではなく、他の結晶体例え
ば方解石或はルチル等で構成したものあってもよいこと
周知の通りである。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、以上説明した如く構成するも
のであるから、偏光ビームスプリッタ及びシリンドリカ
ルレンズの機能を兼ね備えた多機能型ウォラストンプリ
ズムから出射する光束のぼけを極限すると共にこれを用
いることによって光ピックアップのフォーカスサーボ信
号の精度を向上させた光学記録装置を構成する上で著し
い効果を奏する。

【００１５】

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）は夫々本発明に係る多機能型ウ
ォラストンプリズムの構成を示す斜視図及び側面図。

【図２】本発明に係る多機能型ウォラストンプリズムの
変形実施例の構成を示す図。

【図３】従来の光ピックアップの構成を示す概略図。

【図４】従来の多機能型ウォラストンプリズムを用いた
光ピックアップの構成を示す概略図。

【図５】従来の多機能型ウォラストンプリズムの入射面
に於ける入射光の分割を説明する部分拡大図。

【符号の説明】

１・・・レーザー光源 ４・・・対物レンズ ５・・・光磁気ディスク １３乃至１５・・・受光素子 １６・・・処理部 １７・・・偏光分離膜 １８、２１・・・多機能型ウォラストンプリズム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入射光の光軸と一の結晶体の光学軸とを含
   む面が、前記光軸と他の少なくとも一の結晶体の光学軸
   とを含む平面に対し非直角である所定の角度を有するよ
   うに少なくとも２個の結晶体を結合したウォラストンプ
   リズムの入射面上にＰ偏光及びＳ偏光の成分をそれぞれ
   所定の割合で透過及び反射するための偏光分離膜を設け
   ると共に入射面を有する結晶体の光学軸がこれを透過す
   る光束の光軸と直交する面に含まれるよう構成したこと
   を特徴とする多機能型ウォラストンプリズム。
2. 【請求項２】前記光学軸の一を入射光の偏光面方向に対
   し０°乃至９０°傾けたことを特徴とする請求項１記載
   の多機能型ウォラストンプリズム。
3. 【請求項３】少なくとも一の出射光の光軸と出射面とが
   直交するよう構成したことを特徴とする請求項１或は２
   記載の多機能型ウォラストンプリズム。
4. 【請求項４】前記入射面に照射した光束のうち反射光を
   対物レンズにて光学記録媒体に集光し、該記録媒体にて
   反射した光束を再び前記対物レンズを介して前記入射面
   に照射せしめ、該入射面を透過した光束をその偏光成分
   に応じて少なくとも３本の光束に分割し、これらを受光
   素子にて検出することを特徴とする請求項１乃至３記載
   の多機能型ウォラストンプリズムを利用した光ピックア
   ップ。