JPH06243505A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２つのスポットの間隔を光路差に依存するこ
となく任意に定めることができる光ピックアップを提供
する。 【構成】 光源からのビームを記録媒体に反射させて、
反射ビームをプリズムの斜面に波面分割コーティングを
形成したビームスプリッタに透過させた後、光センサで
検出するようにした光ピックアップにおいて、上記プリ
ズムの斜面に、例えば長方形状の補助プリズム１９を接
合し、このコーティングでビームの一部例えばＰ偏光の
光を反射させて第１のビーム２２を射出させる。また、
上記コーティングを透過した例えばＳ偏光の光のビーム
は補助プリズム内で複数回反射して第２のビーム２４と
して射出し、第１のビームから所定の間隔Δだけ平行に
離間させる。この時、第１及び第２のビームの間隔、す
なわちこれらのビームにより形成されるスポットの間隔
は両ビームの光路差に依存しなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ピックアップに係
り、特に、検出系の光を分割する場合に使用されるビー
ムスプリッタを改良した光ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光磁気ディスク等の記録・再生装
置に用いられる光ピックアップにおいて、フォーカス検
出を行う方法として例えばスポットサイズ法（ＳＳＤ
法）が知られている。このスポットサイズ法の原理は、
図３に示すように情報トラック１から反射された光２を
収束レンズ３により収束せしめてビームスプリッタ４で
分岐し、これをディテクタ５により検出するようになっ
ており、合焦時の検出光学系の焦点からずれた位置にお
ける像の大きさの変化から焦点誤差を検出するようにな
っている。図示例において焦点誤差は以下のようにして
表される。 焦点誤差＝Ａ−Ｂ＋Ｃ

【０００３】このスポットサイズ法によるフォーカス検
出法は、他の方法に比べてシーク時のトラッキングエラ
ー混入が少なく、しかも光学系の構造も簡単であるとい
う利点を有している。そして、このスポットサイズ法で
は、上述のように検出系の焦点位置の前後で像すなわち
スポットの大きさを検出するようになっていることか
ら、検出用のビームを２本に分け、片方のビームで焦点
位置の前側のスポットを結像させ、他方のビームで焦点
位置の後側のスポットを結像させるようになっている。
このように２つのスポットを形成するためには２本のビ
ームの光路間に、焦点位置の前側のスポットを作る点か
ら後側のスポットを作る点までの距離に相当する光路差
を設けなければならないが、そのために、従来にあって
は直角プリズムの斜面にミラー部を持つ平板状のプリズ
ムを接合させるようにしていた。

【０００４】これを図４及び図５に基づいて説明する
と、図示するようにレーザダイオード６からの光は第１
のビームスプリッタ７を透過して、コリメータレンズ８
及び対物レンズ９を通過した後に例えば光ディスク１０
に当たる。この反射光は、上記光路を逆行して第１のビ
ームスプリッタ７により反射して９０°方向が曲げら
れ、その後、凹レンズ１１及び１／２波長板１２を介し
て第２のビームスプリッタ１３に入射する。この第２の
ビームスプリッタ１３は直角プリズム１４と、この斜面
に波面分割コーティング１５を介して接合された板状の
平行四辺形状に成形されたプリズム１６とにより構成さ
れ、上記波面分割コーティング１５でＰ偏光（若しくは
Ｓ偏光）を直角に反射させると共にここを透過したＳ偏
光（若しくはＰ偏光）を上記プリズム１６で同様に直角
に反射させて両反射光を同じ方向に向ける。そして、各
反射光は、光センサ１７により検出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、必要とする
光路差は、得ようとするスポットの大きさにより決まっ
てしまい、光路差を小さくするにはスポット径を小さく
しなければならないが、これが余り小さくなり過ぎると
光センサ１７の分割線による不感帯の影響を受けてしま
い、信号を検出するのが困難となる。必要な長さの上記
光路差を設けるためには、上記平板状のプリズム１６の
厚さを所定の値に設定することにより行われるが、この
方法によれば必要とする光路差により平板状プリズム１
６の厚さが一義的に決定されてしまい、その結果、２つ
のビームの間隔Ｄ１も同時に決まってしまう。

【０００６】この場合、２本のビームの間隔は、光セン
サ１７上で２つのスポットが少なくとも干渉しない程度
の距離であって、しかもできるだけ狭くすることが、光
センサ１７を小型化し、ひいては光ピックアップを小型
化することにつながる。しかしながら、前述のように光
センサ１７上にて必要なスポットの大きさを確保すると
２つのビームの光路差を大きくする必要があるために平
板状プリズム１６の厚さが厚くなり、従って、これに追
従して２本のビームの間隔Ｄ１は必要以上に広くなって
しまい、ピックアップ自体の大きさを小型化できないと
いう問題点があった。本発明は、以上のような問題点に
着目し、これを有効に解決すべく創案されたものであ
り、その目的は２つのスポットの間隔を光路差に依存す
ることなく任意に定めることができる光ピックアップを
提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、光源からのビームを記録媒体に反射さ
せて、反射ビームをプリズムの斜面に波面分割コーティ
ングを形成したビームスプリッタに透過させた後、光セ
ンサで検出するようにした光ピックアップにおいて、前
記プリズムの斜面に、これを透過したビームを複数回反
射させて、前記斜面に反射した第１のビームの光路から
所定の間隔だけ平行に離間された第２のビームを射出す
る補助プリズムを接合するようにしたものである。

【０００８】

【作用】本発明は、以上のように構成したので、光源か
ら放射されて記録媒体にて反射したビームがプリズムに
入射するとビームの一部、例えばＰ偏光の光は、これと
補助プリズムとの接合面に形成した波面分割コーティン
グにより直角方向へ第１のビームとして反射される。一
方、このコーティングを透過した残りのビーム、例えば
Ｓ偏光の光は、例えば直方体状に成形された補助プリズ
ム内を例えば反時計回り方向へ複数、例えば３回反射さ
れ、上記第１のビームと略同じ方向へ第２のビームとし
て射出する。この場合、第２のビームは第１のビームの
光路から平行に所定の間隔だけ離間された光路を通過
し、この間隔は、光路差に依存せずに補助プリズムの例
えば２辺の大きさだけに基づいて決定されることにな
る。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明に係る光ピックアップの一実
施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係
る光ピックアップの一例を示す構成図、図２は図１に示
す光ピックアップに用いられる第２のビームスプリッタ
を示す拡大図である。尚、図４及び図５に示す従来構造
と同一部分については同一符号を付す。

【００１０】図示するようにこの光ピックアップ１８
は、図４に示す従来のピックアップと略同様に構成さ
れ、異なる点は、第２のビームスプリッタに使用した平
行四辺形状の平板プリズム１６に代えて、例えば直方体
状の補助プリズム１９を用いた点にある。すなわち、こ
の光ピックアップ１８は、単一波長のレーザ光を検出光
として放出する光源、例えばレーザダイオード６を有し
ており、このダイオード６から情報が記録・再生される
ことになる光ディスク１０に向かう光路上に第１のビー
ムスプリッタ７、コリメータレンズ８及び対物レンズ９
が順次介設されている。

【００１１】上記光ディスク１０にて反射した光は、第
１のビームスプリッタ７にて直角方向に反射されるが、
この反射光の光路上には、凹レンズ１１、１／２波長板
１２及び本発明の特長とする第２のビームスプリッタ２
０が順次介設されると共にこの第２のビームスプリッタ
２０からの反射光を受けるために、例えばフォトディテ
クタよりなる光センサ２１が配置されている。

【００１２】上記第２のビームスプリッタ２０は、１／
２波長板１２から射出したビームを直接入射するための
プリズム、例えば直角プリズム１４と、この直角プリズ
ム１４の斜面に波面分割コーティング１５を介して接合
された補助プリズム１９とにより構成される。従って、
直角プリズム１４に入射するビームは、波面分割面（コ
ーティング）にて偏光分離し、Ｐ偏光またはＳ偏光のい
ずれか一方は反射し、他方は透過することになる。この
補助プリズム１９は、本実施例においては短辺及び長辺
の長さがそれぞれＸ、Ｙに設定された長方形状のプリズ
ムが用いられており、その長辺側或いは短辺側を上記直
角プリズム１４の斜面に接合している。

【００１３】この場合、直角プリズム１４に入射して波
面分割コーティング１５にて直角方向へ反射するＰ偏光
（若しくはＳ偏光）のビームは第１のビーム２２として
光路２３上を光センサ２１に向けて射出し、他方、コー
ティング１５を透過するＳ偏光（若しくはＰ偏光）のビ
ームは長方形状の補助プリズム１９内を反時計回り方向
へ複数回、例えば３回反射して上記第１のビーム２２と
略同じ方向へ第２のビーム２４として射出するようにな
っている。そして、第１及び第２のビーム２２、２４は
相互に水平方向へ所定の間隔Δだけ離間されるようにな
っている。

【００１４】この時、２つのビーム２２、２４の間隔Δ
は、下記式（１）に示すように長方形状の補助プリズム
１９の２辺の長さＸ、Ｙの差により決定される。 間隔Δ＝√２（Ｙ−Ｘ） ………………………………………… （１） また、この時の２つのビーム２２、２４の光路差Ｌは、
下記式（２）に示すように補助プリズム１９の大きさと
この屈折率Ｎによって決定される。 光路差Ｌ＝√２（Ｘ＋Ｙ）／Ｎ ………………………………… （２） また、ビーム２４が補助プリズム１９内で正しく反射し
て他方のビーム２２と同一方向に射出するためには下記
式（３）に示すような関係を満足させるようにする。 ３・Ｙ／４＜Ｘ＜３・Ｙ／２ …………………………………… （３）

【００１５】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。スポットサイズ法によりフォー
カス検出を行うには、まず、レーザダイオード（光源）
６からレーザ光ビームを射出することによりこれを光デ
ィスク面に照射し、ここで反射したビームは対物レンズ
９、コリメータレンズ８を透過して戻り、第１のビーム
スプリッタ７により直角方向へ反射する。この反射ビー
ムは凹レンズ１１、１／２波長板１２を順次介して第２
のビームスプリッタ１３へ入射されることになる。これ
にビームが入射すると、直角プリズム１４と補助プリズ
ム１９との接合部に介在させた波面分割コーティング１
５によりＰ偏光（若しくはＳ偏光）の光は直角方向へ反
射して第１のビーム２２として光センサＬ１に向かい、
検出される。一方、Ｓ偏光（若しくはＰ偏光）のビーム
は波面分割コーティング１５を透過した後、長方形状の
補助プリズム１９内を反時計回り方向へ３回反射して上
記第１のビーム２２と略同じ方向へ第２のビーム２４と
して射出し、光センサ２１により検出される。

【００１６】この時、第１及び第２のビーム２２、２４
の間隔Δは、前記した式（１）に示すように長方形状の
補助プリズム１９の２辺の長さの差のみによって決定さ
れ、補助プリズム１９の大きさ（長辺と短辺のそれぞれ
の長さＹ、Ｘ）、すなわち光路差Ｌに依存することはな
い。従って、補助プリズム１９の２辺の長さの差を任意
に設定することにより、２つのビーム２２、２４すなわ
ち２つのスポットの間隔Δを任意の値に設定することが
できる。このため、２本のビームの間隔を必要以上に大
きく設定せざるを得なかった従来のピックアップと異な
り、この間隔Δを可能な限り小さく設定することができ
るので、その分、光センサ２１を小型化することが可能
となる。

【００１７】尚、以上の実施例においては、補助プリズ
ムとして長方形状のプリズムを用いたが、プリズム内で
複数回反射した第２のビームが第１のビームと同一方向
で且つこれと接近して射出するような形状ならば上記し
た長方形状に限定されず、どのような形状のプリズムを
用いてもよいし、また、ビームの通過しない部分、例え
ば長方形状のプリズムの四角を切断したような形状とし
てもよいのは勿論である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ピック
アップによれば次のように優れた作用効果を発揮するこ
とができる。２つのビーム（スポット）の間隔を、光路
差に依存させることなく補助プリズムの短辺と長辺の差
のみで決定することができる。従って、上記短辺と長辺
の差を任意に設定することによりビーム間隔を任意に決
めることができる。このため、ビーム間隔を必要最小限
まで狭くすることができるので必要以上にビーム間隔が
大きくなった従来光センサと異なり、光センサ及び光ピ
ックアップ自体の小型化を推進することができ、設計の
自由度を大きくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ピックアップの一例を示す構成図で
ある。

【図２】図１に示す光ピックアップに用いられる第２の
ビームスプリッタを示す拡大図である。

【図３】スポットサイズ法の原理を説明するための説明
図である。

【図４】従来の光ピックアップの一例を示す構成図であ
る。

【図５】図４に示す光ピックアップに用いられる第２の
ビームスプリッタを示す拡大図である。

【符号の説明】

６…レーザダイオード、７…第１のビームスプリッタ、
８…コリメータレンズ、９…対物レンズ、１０…光ディ
スク、１１…凹レンズ、１２…１／２波長板、１４…プ
リズム（直角プリズム）、１５…波面分割コーティン
グ、１８…光ピックアップ、１９…補助プリズム、２０
…第２のビームスプリッタ、２１…光センサ、２２…第
１のビーム、２３…光路、２４…第２のビーム、Δ…間
隔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からのビームを記録媒体に反射させ
   て、反射ビームをプリズムの斜面に波面分割コーティン
   グを形成したビームスプリッタに透過させた後、光セン
   サで検出するようにした光ピックアップにおいて、前記
   プリズムの斜面に、これを透過したビームを複数回反射
   させて、前記斜面に反射した第１のビームの光路から所
   定の間隔だけ平行に離間された第２のビームを射出する
   補助プリズムを接合したことを特徴とする光ピックアッ
   プ。