JPH06139596A - 光ピックアップ - Google Patents

光ピックアップ

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JPH06139596A
JPH06139596A JP4031744A JP3174492A JPH06139596A JP H06139596 A JPH06139596 A JP H06139596A JP 4031744 A JP4031744 A JP 4031744A JP 3174492 A JP3174492 A JP 3174492A JP H06139596 A JPH06139596 A JP H06139596A
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light
grating
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optical pickup
proton exchange
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Koki Kojima
光喜 小島
Shogo Horinouchi
昇吾 堀之内
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型かつ軽量で一体構成した光磁気ディスク
装置の光ピックアップを提供する。 【構成】 LiNbO3基板にプロトン交換法で製作されるグ
レーティング3、集光グレーティングレンズ4および第
二の反射面5をガラス素子2に一体形成し、半導体レー
ザ1および多分割光検出器6をガラス素子2と樹脂7と
で接着固定することにより、一体構成した光ピックアッ
プ。 【効果】 レーザ光束が光学系で1往復し、全部品が一
体構成となっているので、小型、軽量、コンパクトな光
ピックアップを実現でき、高速アクセス、低コスト、部
品調整が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光によって情報を記録
または再生する光学情報記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光磁気ディスク装置は、ハードデ
ィスク装置やフロッピーディスク装置に代わる高密度・
大容量の情報記憶装置として期待されている。光磁気デ
ィスク装置の光ピックアップを小型化、軽量化すること
は、装置全体を小型にするだけでなく、アクセス時間を
短縮し性能を向上させる。
【0003】従来の光磁気ディスクの光ピックアップに
ついて説明する。図7は従来の光ピックアップの説明図
である。25は光源である半導体レーザである。26はコリ
メータレンズ、27はプリズムアナモルフィックで、半導
体レーザからの楕円光束を平行円光束に変換する。28は
PBSプリズムで、プローブ光と信号光を分離する。29
ははね上げミラー、30は対物レンズでディスクに光束を
集光する。31はディスクである。32は半波長板で信号光
の偏向方向を90度回転させる。33はレンズである。34
はホログラム素子、35は検光子である。36は6分割光検
出器、37は2分割光検出器で信号光を電気信号に変換す
る。
【0004】以上のように構成された光ピックアップに
おいて、その動作を説明する。半導体レーザ25からの光
束は、コリメータレンズ26、プリズムアナモルフィック
27を通して平行円光束に変換され、PBSプリズム28、
はね上げミラー29を経由して、対物レンズ30によりでデ
ィスク31に集光される。集光された光束は記録信号をピ
ックアップし、信号光として反射される。このとき記録
信号は磁化方向の違いにより記録されているので、信号
光はカー効果の作用でその信号により偏向面の回転方向
が異なる。
【0005】信号光は対物レンズ30、はね上げミラー29
を経由して、PBSプリズム28で主光軸外に分離された
後、信号光の偏向がホログラム素子に対してTM波にな
るように半波長板32で偏向方向が90度回転され、レン
ズで集光されながらホログラム素子34にブラッグ角で入
射する。ホログラム素子34で回折された1次回折光は、
6分割光検出器36に結像され焦点誤差およびトラッキン
グ誤差のそれぞれの誤差検出信号として用いられる。ホ
ログラム素子34は4つのホログラムからなり、焦点誤差
信号の測定は、焦点位置でのデフォーカスに伴う結像パ
ターンの変化を4分割センサで検出するダブルナイフエ
ッジ法を用いて行ない、またトラッキング誤差信号の測
定は、2つのホログラムに入射する光強度の変化を2分
割センサで検出するプッシュプル法を用いて行なう。さ
らに0次回折光は検光子35を経て2分割光検出器37に入
射され信号読み取りに用いられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、バルク部品を組み合わせた構成であるの
で、ピックアップの小型化、軽量化に限界があるととも
に各部品の位置調整が困難であるという問題点を有して
いた。本発明は上記従来の問題点を解決するもので、小
型で軽量かつ各光学部品を一体構成した光ピックアップ
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の光ピックアップは、レーザ光を発生するレ
ーザ発生装置と、前記レーザ発生装置からの射出光を反
射する第一の反射面と、前記第一の反射面からの光束を
反射する第二の反射面と、前記第二の反射面からの光束
をディスク上に集光する集光光学素子とを具備し、前記
第一の反射面と第二の反射面とが互いに相対するととも
に前記第一の反射面と前記集光光学素子とが同一面上に
形成されたものとした。
【0008】また、第一の反射面を、集光光学素子の中
央部に位置し、LiNbO3基板にプロトン交換法により製作
されるグレーティングとし、集光光学素子をグレーティ
ングレンズとした。さらに、レーザ発生装置、光検出
器、第一の反射面、第二の反射面および集光光学素子が
一体構成とした光ピックアップとした。
【0009】
【作用】光ピックアップの光学部品を一体構成すること
によって半導体レーザからの射出光束を光学系の内部で
1往復させることができる。
【0010】
【実施例】
(実施例1)以下本発明の第一の実施例について、図面
を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施例とし
ての光ピックアップの構成を示す説明図である。図1に
おいて、1は光源である半導体レーザ、2はガラスの素
子である。3は第一の反射面で、LiNbO3基板にプロトン
交換法により製作されるグレーティングである。4はレ
ーザ光束をディスクに集光するグレーティングレンズ
で、前記第一の反射面3と同一面上に形成されている。
5は反射ミラー膜よりなる第二の反射面で、半導体レー
ザ1からの光束および光検出器への入射光が通過するた
めに2つの開口を設けている。6は多分割光検出器であ
る。
【0011】本実施例における光ピックアップにおいて
は、半導体レーザ1および多分割光検出器6がガラス素
子2と樹脂7とで接着固定されており、前記の全部品が
一体構成された光ピックアップである。次に、図2を用
いてプロトン交換法により製作されるグレーティング3
について説明する。このグレーティング3はLiNbO3基板
9上に周期的にプロトン交換を施した格子10と、この格
子10の上に誘電体膜11とからなる構造で、偏向分離機能
を有している。この構造において、結晶光学軸方向と直
交する偏向光(常光)に対してプロトン交換領域とプロ
トン交換領域外で位相差が生じないように誘電体膜11の
厚さを調整すると、常光12は0次回折光13として反射
し、また入射光の結晶光学軸方向の偏向光(異常光)14
は1次回折光15として回折反射する。
【0012】図3において、本実施例のプロトン交換法
で製作されるグレーティングは、半導体レーザからの射
出光束の偏向面に対してその結晶光学軸方向が直交する
プロトン交換領域16と、射出光束の偏向面に対して45
度傾いた少なくとも2つの領域17とからなり、またグレ
ーティング直径の1/3を直径とする中央部18は光束が
反射しないように遮光している。
【0013】以上のように構成された光ピックアップに
ついて、図1を用いてその動作を説明する。半導体レー
ザ1からの光束は、まずプロトン交換法で製作されるグ
レーティング3で回折反射される。この光束のうち情報
の再生に利用されるのは、半導体レーザ1からの射出光
束の偏向面に対してその結晶光学軸方向が直交するプロ
トン交換領域における0次回折光であるので、この0次
回折光の偏向方向は半導体レーザからの射出光束の方向
と同じであり、また鏡面反射によるものと考えてよい。
ここで回折反射された光束は第二の反射面5で再び反射
され、グレーティングレンズ4に入射し、グレーティン
グレンズ4の集光作用によりディスク8に集光される。
この時、ディスク8に集光される光束の偏向方向は半導
体レーザ1からの射出光束の偏向方向と等しい。またグ
レーティングレンズ4への入射光束の中心部分が遮光さ
れるので、超解像現象により集光される光スポットは小
さくなる。
【0014】次に、ディスクに集光された光束は、記録
信号をピックアップして反射される。この反射光は、図
4に示すようにカー効果により入射光の偏向方向19から
回転した信号光20となるが、記録信号は磁化方向の違い
により記録されているので、その信号により入射光の偏
向方向を基準として回転方向が逆になる。信号光はグレ
ーティングレンズ4、第二の反射面5を経由した後、プ
ロトン交換法で製作されるグレーティング3に入射し、
回折反射される。回折光のうちで、半導体レーザ1から
の射出光束の偏向面に対してグレーティング3の結晶光
学軸が45度傾いたプロトン領域で回折反射される1次
回折光が、多分割光検出器6に結像され、カー信号読み
取りと焦点誤差、トラッキング誤差のそれぞれの誤差検
出信号として用いられる。この1次回折光21はグレーテ
ィング3の結晶光学軸が半導体レーザ1からの射出光束
の偏向に対して45度傾いた方向の検光子機能を有する
ので、信号光20の検光子方向の成分光となる。このよう
に1次回折光強度がカー信号の偏向方向で変化すること
で、カー信号の検出を行なう。
【0015】次に、図5において多分割光検出器の拡大
図を示し、焦点誤差、トラッキング誤差のそれぞれの誤
差検出方法を説明する。多分割光検出器6は、4つのセ
ンサより形成されている、この4つのセンサを便宜的に
S1、S2、S3、S4とし、その出力をそれぞれV
1、V2、V3、V4とする。グレーティング3の結晶
光学軸が45度傾いた2つのプロトン領域で回折反射さ
れる1次回折光は、それぞれS1とS3、S2とS4の
境界線上に結像する。これより焦点誤差信号について
は、1次回折光の焦点位置でのデフォーカスにともなう
結像パターンの変化を検出するナイフエッジ法を用いて
測定する。すなわち、S1とS4の和とS2とS3の和
の差動信号、(V1+V4)−(V2+V3)を検出す
ることによる。またトラッキング誤差信号については、
2つのプロトン交換領域に入射する光強度の変化をその
1次回折光の強度として検出するプッシュプル法を用い
て測定する。すなわち、S1とS3の和とS2とS4の
和の差動信号、(V1+V3)−(V2+V4)を検出
することによる。
【0016】(実施例2)次に、本発明の第2の実施例
について、図面を参照しながら説明する。本実施例の光
ピックアップの構成は、図1に示す前記実施例と同様で
ある。本第2の実施例におけるプロトン交換法により製
作されるグレーティングについて図6を用いて説明す
る。このグレーティングは、半導体レーザからの射出光
束の偏向面に対してその結晶光学軸方向が直交する少な
くとも2つのプロトン交換領域22と、射出光束の偏向面
に対して45度傾いた領域23との組み合わせからなる。
また、グレーティングの中央部24は光束が反射しないよ
うに遮光している。このとき、焦点誤差およびトラッキ
ング誤差の測定は、結晶光学軸が半導体レーザからの射
出光束の偏向に対して直交する領域からの1次回折光を
用い、前記と同様の方法で検出される。またカー信号の
検出は、グレーティングの結晶光学軸が半導体レーザか
らの射出光束の偏向に対して45度傾いた領域からの1
次回折光により、前記と同様の方法で行なう。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明は、2つの反射面を
もつとともに、その第一の反射面をLiNbO3基板にプロト
ン交換法により製作されるグレーティング、集光光学素
子をグレーティングレンズとし、同一面上に形成するこ
とにより、レーザ光束が光学系で1往復することに加え
て、全部品が一体構成となり、小型、軽量、コンパクト
な光ピックアップを実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての光ピックアップの説
明図
【図2】本発明の一実施例におけるプロトン交換法によ
るグレーティングの構成図
【図3】本発明の第一の実施例におけるプロトン交換法
によるグレーティングの平面図
【図4】信号検出方法を説明する図
【図5】本発明の一実施例における光検出器の拡大図
【図6】本発明の第二の実施例におけるプロトン交換法
によるグレーティングの平面図
【図7】従来の光ピックアップの説明図
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2 ガラス素子 3 グレーティング 4 グレーティングレンズ 5 反射ミラー膜 6 多分割光検出器 7 樹脂

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光を発生するレーザ発生装置と、
    前記レーザ発生装置からの射出光を反射する第一の反射
    面と、前記第一の反射面からの光束を反射する第二の反
    射面と、前記第二の反射面からの光束をディスク上に集
    光する集光光学素子とを具備し、前記第一の反射面と第
    二の反射面とが互いに相対するとともに前記第一の反射
    面と前記集光光学素子とが同一面上に形成されたことを
    特徴とする光ピックアップ。
  2. 【請求項2】 第一の反射面が、集光光学素子の中央部
    に位置し、LiNbO3基板にプロトン交換法により製作され
    るグレーティングであることを特徴とする請求項1記載
    の光ピックアップ。
  3. 【請求項3】 集光光学素子がグレーティングレンズで
    あることを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ。
  4. 【請求項4】 レーザ発生装置、光検出器、第一の反射
    面、第二の反射面および集光光学素子が一体構成である
    ことを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ。
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US08/429,278 US5621716A (en) 1991-09-27 1995-04-25 Optical pickup having a transparent lens member with two reflecting surfaces
US08/514,709 US5566157A (en) 1991-09-27 1995-08-14 Optical pickup for information recording/reproducing apparatus having polygon prism, hologram, and grating lens

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01282756A (ja) * 1988-05-09 1989-11-14 Seiko Epson Corp 光ピックアップ
JPH03260604A (ja) * 1990-03-12 1991-11-20 Hitachi Ltd 光導波路及びその製造方法とこの導波路を用いた光偏向装置、光集積ヘッド並びに光情報記録再生装置

Patent Citations (2)

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