JPH05242496A

JPH05242496A - 光ピックアップ

Info

Publication number: JPH05242496A
Application number: JP4041079A
Authority: JP
Inventors: Hideo Maeda; 英男前田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-02-27
Filing date: 1992-02-27
Publication date: 1993-09-21

Abstract

(57)【要約】【目的】検出系の改良により、より小型・軽量な光ピ
ックアップとし、高速アクセス化を図る。【構成】光源からの光を光学的記録媒体に照射して情
報の記録又は再生を行う光情報記録再生装置用の光ピッ
クアップにおいて、光学的記録媒体からの反射光２１に
よる信号の検出部に、反射光２１を透過光２４と回折光
２５として相直交する２つの偏光に分離する回折格子２
３が入射面２２ａに形成されて同一方向に出射させるプ
リズム２２と、このプリズム２２から出射される透過光
２４と回折光２５とを受光する光検出器２６，２７とを
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光源からの光を光ディ
スク、光磁気ディスクなどの光学的記録媒体に照射して
情報の記録又は再生を行う光情報記録再生装置用の光ピ
ックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の光情報記録再生装置に
おいて、アクセス時間を速めるためには光学式ヘッド
（光ピックアップ）の小型・軽量化が重要である。この
点、従来のようにトラック信号検出、フォーカス信号検
出及び光磁気信号検出を各々別個の光学系により行う
と、多くの光学部品を必要とし、複雑ともなり、重量的
にも重くなってアクセス時間の遅いものとなってしま
う。

【０００３】そこで、光ピックアップ中に高密度な回折
格子（グレーティング）を利用することにより、光ピッ
クアップの小型・軽量化を図ることが考えられている。
しかし、この方式の場合、高密度回折格子であるため、
光源に用いる半導体レーザの波長変動により１次光の回
折角度が大きく変化してしまう。また、フォーカス信号
検出用の受光素子とトラック信号検出用の受光素子とが
大きく離れており、組立て調整の難しいものとなる。

【０００４】このようなことから、光信号検出素子を複
合一体化構成するため、半導体レーザの波長変動があっ
ても回折角度変化を大幅に軽減し得る２重回折格子（デ
ュアルグレーティング）を光分離手段として用いた光ピ
ックアップが特開平１−１７８１５４号公報に示されて
いる。その概要を図１４により説明する。まず、半導体
レーザ１から出射されたレーザ光はコリメートレンズ
２、ビーム整形プリズム３、偏光ビームスプリッタ４及
び対物レンズ５を経て光磁気ディスク（図示せず）に集
光照射される。この光磁気ディスクからの反射光は再び
対物レンズ５を通り、偏光ビームスプリッタ４により入
射光と分離され、検出レンズ６に入射する。その後、デ
ュアルグレーティング７に入射する。ここに、このデュ
アルグレーティング７は検出レンズ６（入射）側に高密
度グレーティング構成の第１回折格子８、出射側に変調
ピッチグレーティング構成の第２回折格子９を、同一基
板１０の両面に一体化させて形成した透過型のものであ
り、光磁気ディスク側からの反射光１１の光軸上（対物
レンズ５の光軸上）に所定角度傾けて配置させたもので
ある。

【０００５】このようなデュアルグレーティング７の出
射側には、１次光＝回折光１２を受光するトラック信号
検出用の２分割受光素子１３と、０次光＝透過光１４を
受光するフォーカス信号検出用の４分割受光素子１５と
が設けられている（図面では、分割状態を明示するた
め、便宜上、これらの受光素子１３，１５を平面的に示
す）。

【０００６】このような構成において、検出レンズ６に
より収束されたデュアルグレーティング７への入射光
は、プッシュプル法によりトラック信号検出に供される
回折光１２と、第２回折格子９の変調ピッチにより片方
向収束されて非点収差法によるフォーカス信号検出に供
される透過光１４とに分離される。よって、デュアルグ
レーティング７からの透過光１４を受光する４分割受光
素子１５を用いた非点収差法によりフォーカス信号が検
出される。また、回折光１２を受光する２分割受光素子
１３を用いたプッシュプル法によりトラック信号が検出
される。さらに、光磁気ディスク上の光磁気信号はこれ
らの受光素子１３，１５の各々の検出出力の差分をとる
ことにより求められる。

【０００７】このようなデュアルグレーティング７を用
いた方式ないしは構成によれば、次のような利点があ
る。第１に、半導体レーザ１のレーザ光に波長変動があ
ったとしても、デュアルグレーティング７から出射され
る回折光１２は殆ど変化が生ぜず、波長変動の影響を受
けにくいものとなる。第２に、トラック信号検出用の２
分割受光素子１３とフォーカス信号検出用の４分割受光
素子１５とを非常に近接させて配置させることができ
る。同時に、これらの受光素子１３，１５間の配設距離
も各々の格子定数を適宜変更設定・調整することで、適
宜可変設定し得るものとなる。よって、組立てに際して
は、予め用意された受光素子１３又は１５に対して他方
の受光素子１５又は１３のみを調整する１回の調整で済
む簡単なものとなる。第３に、受光素子１３が紙面に対
して鉛直方向に位置するような可能性がなく、受光素子
１５とともに紙面上に位置するように配置させることが
できる点でも有利なものとなる。第４に、部品点数の少
ない小型・軽量の光ピックアップとなり、高速動作が可
能なものとなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、デュアル
グレーティングを用いた光ピックアップ構造によれば、
その検出部構造を大幅に小型化し得るが、さらに改良の
余地のある不十分なものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、光源からの光を光学的記録媒体に照射して情報の記
録又は再生を行う光情報記録再生装置用の光ピックアッ
プにおいて、前記光学的記録媒体からの反射光による信
号の検出部に、前記反射光を透過光と回折光として相直
交する２つの偏光に分離する回折格子が入射面に形成さ
れて同一方向に出射させるプリズムと、このプリズムか
ら出射される透過光と回折光とを受光する光検出器とを
設けた。

【００１０】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明におけるプリズムを、回折格子で回折された回折光
が次に到達するプリズム面を凹面形状に形成したものと
した。

【００１１】また、請求項３記載の発明では、これらの
請求項１又は２記載の発明において、透過光と回折光と
を受光する光検出器に各々分割領域を設け、透過光と回
折光とに基づきビームサイズ法によりフォーカス信号を
検出する光検出器とした。

【００１２】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
発明に加え、光検出器に対する光スポットを拡大させる
凹レンズを設けた。

【００１３】一方、請求項５記載の発明では、請求項１
又は２記載の発明において、非点収差法によりフォーカ
ス信号を検出する光検出器とした。

【００１４】また、請求項６記載の発明では、請求項１
又は２記載の発明において、非点収差法によりフォーカ
ス信号を検出する４分割構造の光検出器と、トラック信
号を検出する２分割構造の光検出器とした。

【００１５】さらには、請求項７記載の発明では、請求
項１又は２記載の発明において、プリズムに対する反射
光の入射面の一部に回折格子を有しない非回折領域を形
成した。

【００１６】また、請求項８記載の発明では、請求項
３，５，６又は７記載の発明に加え、プリズムの光学的
記録媒体側に位置させてシリンドリカルレンズ又は球面
レンズを設けた。

【００１７】請求項９記載の発明では、請求項３，５，
６又は７記載の発明において、光検出器をプリズムに一
体化させて設けた。

【００１８】請求項１０記載の発明では、光源からの光
を光学的記録媒体に照射して情報の記録又は再生を行う
光情報記録再生装置用の光ピックアップにおいて、前記
光源からの光を平行化させるコリメートレンズと、平行
化された光を整形するビーム整形手段と、照射光と反射
光とを分離するビームスプリッタと、光学的記録媒体に
対向させた対物レンズと、前記ビームスプリッタにより
分離された反射光を透過光と回折光として相直交する２
つの偏光に分離する回折格子が入射面に形成されて同一
方向に出射させるプリズムと、このプリズムから出射さ
れる透過光と回折光とを受光する光検出器とを設けた。

【００１９】請求項１１記載の発明では、請求項１０記
載のビーム整形手段を反射型ビーム整形プリズムとし
た。

【００２０】請求項１２記載の発明では、請求項１１記
載の発明において、光源とコリメートレンズとの間にビ
ームスプリッタを配置させた。

【００２１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、光学的記録媒体
からの反射光を透過光と回折光として相直交する２つの
偏光に分離する回折格子が入射面に形成されたプリズム
を検出部に有して、このプリズムから同方向に出射され
る透過光と回折光とを光検出器で受光して情報信号等を
検出するので、検出部構造が小型で済むものとなる。

【００２２】この際、請求項２記載の発明によれば、プ
リズムにおいて回折光に対しては凹面形状のプリズム面
を有するので、光源の波長変動による回折角に変動が生
じたとしても光検出器上でのスポット位置は変化しない
ものとなり、安定した信号検出が可能となる。

【００２３】請求項３記載の発明によれば、プリズムか
ら出射される透過光と回折光とに基づきビームサイズ法
でフォーカス信号を検出することで、請求項１記載の発
明のような小型の情報信号検出系構造にしてフォーカス
信号の検出も可能となる。

【００２４】この際、請求項４記載の発明によれば、凹
レンズにより光検出器に対する光スポットを拡大させる
ことにより、光源の波長変動によるスポット位置の変動
の大きさが相対的に小さなものとなり、安定した信号検
出が可能となる。

【００２５】また、請求項５記載の発明によれば、従来
からよく用いられている非点収差法によりフォーカス信
号を検出するようにしたので、その電気的な制御・検出
系についても従来の構成のものをそのまま用いることが
でき、安価なものとなる。

【００２６】さらに、請求項６記載の発明によれば、情
報信号検出、フォーカス信号検出のみならず、トラック
信号検出も一体的に検出し得るものとなる。

【００２７】一方、請求項７記載の発明によれば、プリ
ズムに対する反射光の入射面の一部に回折格子を有しな
い非回折領域を形成したので、この領域を利用すること
により容易にフォーカス信号を検出し得るものとなる。

【００２８】また、請求項８記載の発明によれば、プリ
ズムの光学的記録媒体側に位置させてシリンドリカルレ
ンズ又は球面レンズを設けたので、光源の波長変動に対
する回折角度の変動の影響の小さな信号検出系となる。

【００２９】この時、請求項９記載の発明では、光検出
器がプリズムと一体化されているので、より小型な信号
検出系構造となる。

【００３０】また、請求項１０記載の発明によれば、光
ピックアップを構成する上で、請求項１記載の発明のよ
うな小型構造のプリズムと光検出器とによる検出部を、
コリメートレンズやビーム整形手段やビームスプリッタ
や対物レンズと組合せたものとしたので、小型な構造の
ものとなる。

【００３１】特に、請求項１１記載の発明のようにビー
ム整形手段を反射型ビーム整形プリズムとすることによ
り、より小型なものとなる。

【００３２】同様に、請求項１２記載の発明のように反
射型ビーム整形プリズムを用いるとともにビームスプリ
ッタを光源とコリメートレンズとの間に配置することに
より、検出系のレンズを省略し得るものとなり、超小型
なものとなる。

【００３３】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１に基づいて説明
する。本実施例は、請求項１記載の発明に相当し、光磁
気ディスク装置における光ピックアップ中の検出部構成
に関するものであり、光磁気ディスク（図示せず）から
の反射光２１が入射される三角形状のプリズム２２が設
けられている。ここに、このプリズム２２の入射面２２
ａには全面的に回折格子２３が形成されている。この回
折格子２３は前記反射光２１を透過光２４と回折光２５
として相直交する２つの偏光に分離するものである。即
ち、光磁気ディスクの場合、その入射光はＳ偏光とＰ偏
光との強度比がほぼ同等な直線偏光となるように設定さ
れているので、その波長をλ、回折格子２３の格子ピッ
チをΛとすると、Λ＜λの場合にはＳ偏光は回折光２５
として殆ど回折し、Ｐ偏光は透過光２４として殆ど透過
することになる。透過光２４は出射面２２ｂからそのま
ま出射するが、回折光２５は反射面２２ｃで反射された
後、透過光２４と同じく出射面２２ｂから出射される。
即ち、反射面２２ｃでは回折光２５は高い反射率でフレ
ネル反射を起すが、高反射率の干渉膜を形成しておけば
さらに高い反射率が得られるものとなる。また、出射面
２２ｂについては、無反射コートを施してもよい。

【００３４】このようにして出射面２２ｂから出射され
る透過光２４と回折光２５とを各々受光する光検出器２
６，２７が設けられている。このような透過光２４と回
折光２５との出力の差分、即ち、光検出器２６，２７の
出力差から光磁気信号Ｍｏが求められる。

【００３５】つづいて、本発明の第二の実施例を図２に
より説明する。本実施例は、請求項２記載の発明に相当
する。一般に、光源として用いられる半導体レーザは波
長変動を示すので、図１に示したような回折格子２３付
きのプリズム２２を用いると、波長変動がそのまま回折
角の変動となるので、図２(ｂ)に示すように回折光２５
の光検出器２７上のスポット位置が変動してしまう。こ
の際、光検出器２７の受光面積を大きくすれば特に問題
とならないが、本質的に小型化の要請に反するものとな
る。

【００３６】そこで、本実施例では同図(ａ)に示すよう
に、反射面２２ｃを回折光２５に対して凹面形状として
集光性を持たせたものである。即ち、回折格子２３での
入射光（反射光２１）の位置を発光点とし、光検出器２
７の受光位置を収束位置とするような光学系を組むこと
により、回折角が変化しても光検出器２７上で常に一定
位置に収束させることができる。よって、半導体レーザ
の波長変動の影響の小さい安定した信号検出が可能とな
る。

【００３７】また、本発明の第三の実施例を図３により
説明する。本実施例は、請求項３記載の発明に相当し、
図１（又は、図２）の構成に、ビームサイズ法によるフ
ォーカス信号検出機能を持たせたものである。即ち、図
３(ｂ)に示すように、光検出器２７に中央円形の分割領
域Ａとその周囲の分割領域Ｂとを設けるとともに、光検
出器２６についても中央円形の分割領域Ｃとその周囲の
分割領域Ｄとを設けたものである。

【００３８】このような光検出器２７，２６構成におい
て、各々の領域Ａ〜Ｄの受光信号をそのままＡ〜Ｄで表
すものとすれば、ビームサイズ法によるフォーカス信号
Ｆｏは、Ｆｏ＝（Ａ−Ｂ）−（Ｃ−Ｄ）として求められる。ちなみに、光磁気信号ＭｏはＭｏ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）として求められる。

【００３９】なお、光検出器２７，２６に関して、図４
に示すように各々の領域Ａ〜Ｄを２分割し、分割領域
Ａ，Ａ′，〜，Ｄ，Ｄ′を持つ構造とすれば、上記のビ
ームサイズ法によるフォーカス信号Ｆｏの検出機能に加
え、プッシュプル法によるトラック信号Ｔｒの検出機能
をも持たせることができる。即ち、フォーカス信号Ｆ
ｏ、トラック信号ＴｒはＦｏ＝｛(Ａ＋Ａ′)−(Ｂ＋Ｂ′)｝−｛(Ｃ＋Ｃ′)−
(Ｄ＋Ｄ′)｝Ｔｒ＝｛(Ａ＋Ｂ)−(Ａ′＋Ｂ′)｝−｛(Ｃ＋Ｄ)−
(Ｃ′＋Ｄ′)｝により算出できる。

【００４０】これにより、光磁気信号Ｍｏ、フォーカス
信号Ｆｏ及びトラック信号Ｔｒの検出可能な検出系とな
る。

【００４１】ところで、ビームサイズ法においては、回
折光２５もフォーカス信号Ｆｏの検出に供せられるの
で、半導体レーザの波長変動による回折角の変動の影響
を低減させる必要がある。そのためには、請求項４記載
の発明のように、光検出器２７に対する光スポットを拡
大させるための凹レンズ（図示せず）を設けるのがよ
い。これによれば、スポット自身の大きさは波長変動に
よるスポット移動量に比べ十分大きくなり、安定した信
号検出が可能となる。

【００４２】ついで、本発明の第四の実施例を図５によ
り説明する。本実施例は、請求項５及び６記載の発明に
相当し、図１（又は、図２）の構成に、非点収差法によ
るフォーカス信号検出機能及びトラック信号検出機能を
持たせたものである。まず、図５(ｂ)に示すように、光
検出器２６として分割領域Ａ〜Ｄを有する４分割受光素
子を用いるとともに、回折格子２３に入射する反射光２
１を収束光とさせるためのレンズ（シリンドリカルレン
ズ又は球面レンズ）２８が設けられている。すると、収
束光に近い状態で反射光２１がプリズム２３に入射する
ので、出射面２２ｂから出射する透過光２４には非点収
差が現れる。そこで、この透過光２４を受光する光検出
器２６の出力Ａ〜Ｄにより、Ｆｏ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）としてフォーカス信号Ｆｏが求められる。

【００４３】同時に、この光検出器２６の出力Ａ〜Ｄを
用いてトラック信号Ｔｒを求めることもできる。即ち、Ｔｒ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）又は、Ｔｒ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）なる演算を行えばよい。

【００４４】この際、光検出器２７については無分割構
造のものとしてもよいが、図５(ｂ)に示すように、領域
Ｅ，Ｆを有する２分割構造のものとし、この光検出器２
７をプッシュプル法によるトラック信号検出に用い、Ｔｒ＝Ｅ−Ｆとして求めるようにしてもよい。

【００４５】つづいて、本発明の第五の実施例を図６に
より説明する。本実施例は、４分割受光素子構造の光検
出器２６による非点収差法のフォーカス信号Ｆｏの検出
感度を向上させるようにしたものである。まず、非点収
差法において光検出器２７の受光面では、光磁気ディス
クが対物レンズに対して遠い時と近い時とでは図６(ｂ)
(ｃ)に示すように光スポットが変化する（(ｂ)が遠い場
合を示し、(ｃ)が近い場合を示す）。この時、図６(ｂ)
(ｃ)中に破線で示す中央円形部分はフォーカス信号Ｆｏ
の検出にさほど寄与しないので、この破線部分に穴をあ
けるようにすれば感度を向上させ得るものとなる。ここ
に、本実施例では光磁気信号Ｍｏの検出感度を損なわな
いように、同図(ａ)に示すように、この部分を非点収差
法に供しない受光領域Ｇとし、この受光領域Ｇから得ら
れる信号も光磁気信号Ｍｏの算出に利用するようにした
ものである。

【００４６】ここで、注目すべきは、４分割受光素子構
造を用いた非点収差法によるフォーカス信号検出方式に
おいて、その中央に非点収差法に寄与しない受光領域Ｇ
を設定することは、前述したような回折格子２３を有す
るプリズム２２との組合せ光学系に限らず、一般的な非
点収差法に適用し得るものである。この受光領域Ｇの出
力信号を光磁気信号検出に供する点でも一般的なものに
適用し得る。

【００４７】さらに、本発明の第六の実施例を図７によ
り説明する。本実施例は、請求項７記載の発明に相当
し、図１（又は、図２）の構成に、従来からよく知られ
ているナイフエッジ法によるフォーカス信号検出機能を
持たせたものである。このため、本実施例にあっては、
回折格子２３に対する入射側にレンズ２８が設けられて
いるとともに、回折格子２３は入射面２２ａの全面には
形成されておらず、遮光部２９を介して非回折領域３０
が形成されている。これに対応して、光検出器２６側は
回折格子２３部分からの透過光２４を受光する光検出器
２６ａと非回折領域３０部分からの透過光３１を受光す
る光検出器２６ｂとに分割され、同図(ｂ)に示すよう
に、各々異なる方向に２分割された分割領域Ｃ，Ｄ，
Ａ，Ｂを有するものとされている。光検出器２７は無分
割領域Ｅとされている。

【００４８】このような構成によれば、プリズム２２の
入射面２２ａに入射した反射光２１に関し、回折格子２
３部分では回折が起るが非回折領域３０ではそのまま透
過するのみとなる。よって、回折格子２３部分に入射し
た光は透過光２４と回折光２５とに偏光分離されるの
で、例えばその透過光２４に対してプッシュプル法を用
いて光検出器２６ａの信号を処理することによりトラッ
ク信号Ｔｒが得られる（同図(ｃ)に示すように、光検出
器２７側を分割領域Ｃ，Ｄを有するものとし、光検出器
２６ａ側を無分割領域Ｅを有するものとし、回折光２５
によりトラック信号Ｔｒを検出するようにしてもよ
い）。また、非回折領域３０を透過した透過光３１に対
しナイフエッジ法を用いて光検出器２６ｂの信号を処理
することによりフォーカス信号Ｆｏが得られる。

【００４９】光磁気信号Ｍｏを含めて数式で示すと、Ｆｏ＝Ａ−ＢＴｒ＝Ｃ−ＤＭｏ＝Ｅ−（Ｃ＋Ｄ）として求められる。

【００５０】つぎに、本発明の第七の実施例を図８によ
り説明する。本実施例は、請求項８記載の発明に相当す
る。前述した各実施例は、プリズム２２内での回折光２
５の光路長が透過光２４の光路長よりも長い場合を示し
たが、図８(ｂ)に示すように光路長が逆の関係となる場
合でも同様の原理が成立する。この場合、回折光２５と
光検出器２７との距離が、より短くなるので、波長変動
によるスポット変動が小さい、というメリットがある。
反面、入射光（反射光２１）は、一般にビーム径がプリ
ズム２２の大きさに比べ無視できないため、図８(ｂ)に
示すように、回折光２５内において光検出器２７の受光
面に近い回折光の波長変動によって生ずるスポット移動
量ａは、受光面に遠い回折光の波長変動によって生ずる
スポット移動量ｂに比べ小さい。よって、回折光２５内
においても受光面での波長変動による影響に差があるこ
とになる。これは、同図(ａ)に示すように、プリズム２
２に入射させる前にシリンドリカルレンズ又は球面レン
ズといった収束レンズ３２を用いて、反射光２１を収束
光の状態で回折格子２３に入射させることで解決でき
る。即ち、回折格子面で入射ビームのスポットをできる
だけ小さくし、光検出器２７に近いところへ入射させる
ことで光検出器２７上でのスポット位置の変化を小さく
できる。

【００５１】なお、前述した各実施例につき、光検出器
２６，２７をプリズム２２と一体化させて構成すれば、
より小型で安定した検出系となる（請求項９記載の発
明）。

【００５２】さらに、本発明の第八の実施例を図９によ
り説明する。本実施例は、請求項１０記載の発明に相当
し、例えば図１に示したような検出部構造を実装した光
ピックアップ全体に関するものである。即ち、光源とし
ての半導体レーザ３３から出射されたレーザ光はコリメ
ートレンズ３４で平行光束化され、さらに、ビーム整形
プリズム３５によりビーム形状が長円形から円形に変換
される。変換されたレーザ光はビームスプリッタ３６を
透過した後、反射プリズム３７により偏向されて対物レ
ンズ３８により光磁気ディスク面上に集光照射される。
光磁気ディスクからの反射光２１は、再び対物レンズ３
８を通った後、ビームスプリッタ３６により反射されて
入射光と分離される。この反射光２１はλ／２波長板３
９で４５°偏光回転されるとともにレンズ４０（レンズ
２８に相当）により集光されつつ、前述したようなプリ
ズム２２上の回折格子２３に入射し、光検出器２６，２
７による検出に供される。このようにして、前述した小
型の検出系を利用した小型の光ピックアップを提供でき
る。

【００５３】つづいて、本発明の第九の実施例を図１０
により説明する。本実施例は、請求項１１記載の発明に
相当し、通常のビーム整形プリズム３５に代えて、反射
型ビーム整形プリズム４１を用いることにより、反射プ
リズム３７を省略し得るようにしたものである。即ち、
半導体レーザ３３から出射されたレーザ光はコリメート
レンズ３４により平行光束化された後、ビームスプリッ
タ３６を透過し、反射型ビーム整形プリズム４１で偏向
されつつビーム形状が長円形から円形に変換される。そ
して、対物レンズ３８により光磁気ディスク上に集光照
射される。光磁気ディスクからの反射光２１は対物レン
ズ３８を通った後、反射型ビーム整形プリズム４１で偏
向され、さらにビームスプリッタ３６により反射されて
入射光と分離される。この反射光２１はλ／２波長板３
９で４５°偏光回転されるとともにレンズ４０により集
光されつつ、前述したようなプリズム２２上の回折格子
２３に入射し、光検出器２６，２７による検出に供され
る。このようにして、前述した小型の検出系を利用し
た、より小型の光ピックアップを提供できる。

【００５４】ここに、反射型ビーム整形プリズム４１は
入射光と反射光とのなす角が９０°となるようにするた
めのものとして、本出願人により発明されて既提案され
ているものであり、その概要を、図１１及び図１２によ
り説明する。まず、一般的なプリズム４２を考えた場
合、図１１に示すように、入射光４３に対して出射光４
４は透過光である。ここに、プリズム４２の頂角の２等
分面を考えると、この２等分面で生じる反射光４５は出
射光４４と対称な関係にあるので、この反射光４５につ
いても出射光４４の場合と同じビーム整形効果が得られ
るといえる。そこで、既提案例では、この点に着目し、
図１２に示すように、２等分面に相当する反射面４６を
持つ透明材質による三角柱状のプリズム４７をベースと
して反射型ビーム整形プリズム４１を構成し、プリズム
４７に入射した入射光４３が反射面４６で反射されつつ
整形されて同一面側にて反射光４５として９０°偏向さ
れた状態で出射されるようにしたものである。ビーム整
形状態は、図１２中の上部に示す。

【００５５】ここに、反射面４６とするための処理とし
ては、誘電体薄膜やＡｌ等の金属膜をコーティングした
ものでよい。また、プリズム４７の入射面には無反射コ
ーティングを施せば、反射損を軽減でき、効率のよいも
のとなる。

【００５６】また、本発明の第十の実施例を図１３によ
り説明する。本実施例は請求項１２記載の発明に相当
し、反射型ビーム整形プリズム４１を用いた前記実施例
構成において、ビームスプリッタ３６を半導体レーザ３
３とコリメートレンズ３４との間に配置させたものであ
る。これより、検出系のレンズ４０を省略し、光ピック
アップを超小型化し得るようにしたものである。

【００５７】即ち、半導体レーザ３３から出射されたレ
ーザ光はビームスプリッタ３６を透過した後、コリメー
トレンズ３４により平行光束化され、さらに、反射型ビ
ーム整形プリズム４１で偏向されつつビーム形状が長円
形から円形に変換される。そして、対物レンズ３８によ
り光磁気ディスク上に集光照射される。光磁気ディスク
からの反射光２１は対物レンズ３８を通った後、反射型
ビーム整形プリズム４１で偏向され、さらにコリメート
レンズ３４による収束処理を経てビームスプリッタ３６
により反射されて入射光と分離される。この反射光２１
はλ／２波長板３９で４５°偏光回転され、前述したよ
うなプリズム２２上の回折格子２３に入射し、光検出器
２６，２７による検出に供される。このようにして、前
述した小型の検出系を利用した、超小型の光ピックアッ
プを提供できる。

【００５８】

【発明の効果】本発明は、上述したように構成したの
で、請求項１記載の発明によれば、光学的記録媒体から
の反射光を透過光と回折光として相直交する２つの偏光
に分離する回折格子が入射面に形成されたプリズムを検
出部に有して、このプリズムから同方向に出射される透
過光と回折光とを光検出器で受光して情報信号等を検出
することにより、検出部構造を小型なものとし、高速動
作に適した光ピックアップを提供できる。

【００５９】この際、請求項２記載の発明によれば、プ
リズムにおいて回折光に対しては凹面形状のプリズム面
を有するので、光源の波長変動による回折角に変動が生
じたとしても光検出器上でのスポット位置は変化しない
ものとなり、安定した信号検出を可能とすることができ
る。

【００６０】請求項３記載の発明によれば、プリズムか
ら出射される透過光と回折光とに基づきビームサイズ法
でフォーカス信号を検出するようにしたので、請求項１
記載の発明のような小型の情報信号検出系構造にしてフ
ォーカス信号の検出も可能となる。

【００６１】この際、請求項４記載の発明によれば、凹
レンズにより光検出器に対する光スポットを拡大させる
ようにしたので、光源の波長変動によるスポット位置の
変動の大きさを相対的に小さなものとし、安定した信号
検出を可能とすることができる。

【００６２】また、請求項５記載の発明によれば、従来
からよく用いられている非点収差法によりフォーカス信
号を検出するようにしたので、その電気的な制御・検出
系についても従来の構成のものをそのまま利用すること
ができ、光ピックアップ全体を安価なものとすることが
できる。

【００６３】さらに、請求項６記載の発明によれば、情
報信号検出、フォーカス信号検出のみならず、トラック
信号検出も一体的に検出できる小型の光ピックアップを
提供できる。

【００６４】また、請求項７記載の発明によれば、プリ
ズムに対する反射光の入射面の一部に回折格子を有しな
い非回折領域を形成したので、この領域を利用すること
によりナイフエッジ法により容易にフォーカス信号を検
出できるものとなる。

【００６５】また、請求項８記載の発明によれば、プリ
ズムの光学的記録媒体側に位置させてシリンドリカルレ
ンズ又は球面レンズを設けたので、光源の波長変動に対
する回折角度の変動の影響の小さな信号検出系となる。

【００６６】この時、請求項９記載の発明では、光検出
器をプリズムと一体化させたので、より小型な信号検出
系構造とすることができる。

【００６７】また、請求項１０記載の発明によれば、光
ピックアップを構成する上で、請求項１記載の発明のよ
うな小型構造のプリズムと光検出器とによる検出部を、
コリメートレンズやビーム整形手段やビームスプリッタ
や対物レンズと組合せたものとしたので、小型な構造の
光ピックアップとすることができる。

【００６８】特に、請求項１１記載の発明のようにビー
ム整形手段を反射型ビーム整形プリズムとすることによ
り、より小型なものとすることができる。

【００６９】同様に、請求項１２記載の発明のように反
射型ビーム整形プリズムを用いるとともにビームスプリ
ッタを光源とコリメートレンズとの間に配置することに
より、検出系のレンズを省略し得るものとなり、超小型
な光ピックアップを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す検出部付近の光学
系構造図である。

【図２】本発明の第二の実施例を示す検出部付近の光学
系構造図である。

【図３】本発明の第三の実施例を示し、(ａ)は検出部付
近の光学系構造図、(ｂ)は光検出器の平面図である。

【図４】変形例を示す光検出器の平面図である。

【図５】本発明の第四の実施例を示し、(ａ)は検出部付
近の光学系構造図、(ｂ)は光検出器の平面図である。

【図６】本発明の第五の実施例を示す光検出器の受光面
の様子を示す平面図である。

【図７】本発明の第六の実施例を示し、(ａ)は検出部付
近の光学系構造図、(ｂ)は光検出器の平面図、(ｃ)は光
検出器の変形例の平面図である。

【図８】本発明の第七の実施例を示す検出部付近の光学
系構造図である。

【図９】本発明の第八の実施例を示し、(ａ)は光ピック
アップ全体の平面図、(ｂ)はその正面図である。

【図１０】本発明の第九の実施例を示し、(ａ)は光ピッ
クアップ全体の平面図、(ｂ)はその正面図である。

【図１１】一般的なプリズム構成を示す正面図である。

【図１２】反射型ビーム整形プリズムを、整形前後のビ
ーム形状を含めて示す斜視図である。

【図１３】本発明の第十の実施例を示し、(ａ)は光ピッ
クアップ全体の平面図、(ｂ)はその正面図である。

【図１４】従来例を示す光学系構造図である。

【符号の説明】

２１反射光２２プリズム２２ａ入射面２２ｃプリズム面２３回折格子２４透過光２５回折光２６光検出器２７光検出器３０非回折領域３１透過光３２シリンドリカルレンズ又は球面レンズ３３光源３４コリメートレンズ３５ビーム整形手段３６ビームスプリッタ３８対物レンズ４１反射型ビーム整形プリズム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光を光学的記録媒体に照射し
て情報の記録又は再生を行う光情報記録再生装置用の光
ピックアップにおいて、前記光学的記録媒体からの反射
光による信号の検出部に、前記反射光を透過光と回折光
として相直交する２つの偏光に分離する回折格子が入射
面に形成されて同一方向に出射させるプリズムと、この
プリズムから出射される透過光と回折光とを受光する光
検出器とを設けたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】回折格子で回折された回折光が次に到達
するプリズム面を凹面形状に形成したプリズムとしたこ
とを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項３】透過光と回折光とを受光する光検出器に
各々分割領域を設け、透過光と回折光とに基づきビーム
サイズ法によりフォーカス信号を検出する光検出器とし
たことを特徴とする請求項１又は２記載の光ピックアッ
プ。
【請求項４】光検出器に対する光スポットを拡大させ
る凹レンズを設けたことを特徴とする請求項３記載の光
ピックアップ。
【請求項５】非点収差法によりフォーカス信号を検出
する光検出器としたことを特徴とする請求項１又は２記
載の光ピックアップ。
【請求項６】非点収差法によりフォーカス信号を検出
する４分割構造の光検出器と、トラック信号を検出する
２分割構造の光検出器としたことを特徴とする請求項１
又は２記載の光ピックアップ。
【請求項７】プリズムに対する反射光の入射面の一部
に回折格子を有しない非回折領域を形成したことを特徴
とする請求項１又は２記載の光ピックアップ。
【請求項８】プリズムの光学的記録媒体側に位置させ
てシリンドリカルレンズ又は球面レンズを設けたことを
特徴とする請求項３，５，６又は７記載の光ピックアッ
プ。
【請求項９】光検出器をプリズムに一体化させて設け
たことを特徴とする請求項３，５，６又は７記載の光ピ
ックアップ。
【請求項１０】光源からの光を光学的記録媒体に照射
して情報の記録又は再生を行う光情報記録再生装置用の
光ピックアップにおいて、前記光源からの光を平行化さ
せるコリメートレンズと、平行化された光を整形するビ
ーム整形手段と、照射光と反射光とを分離するビームス
プリッタと、光学的記録媒体に対向させた対物レンズ
と、前記ビームスプリッタにより分離された反射光を透
過光と回折光として相直交する２つの偏光に分離する回
折格子が入射面に形成されて同一方向に出射させるプリ
ズムと、このプリズムから出射される透過光と回折光と
を受光する光検出器とを設けたことを特徴とする光ピッ
クアップ。
【請求項１１】ビーム整形手段を反射型ビーム整形プ
リズムとしたことを特徴とする請求項１０記載の光ピッ
クアップ。
【請求項１２】光源とコリメートレンズとの間にビー
ムスプリッタを配置させたことを特徴とする請求項１０
又は１１記載の光ピックアップ。