JPH06251414A - 光学式ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生の際に半導体レーザーの戻り光の影響を
低減して発光を安定させ、良好な再生信号を得ることが
できる光学式ピックアップ装置を提供する。 【構成】 光学系のミラー６と対物レンズ８の間に１／
４波長板７を配置している。これによって再生時に低出
力で半導体レーザー２から発射されたレーザー光は、光
ディスク９で反射して半導体レーザー２の発光面に戻る
と、偏光面が発射時に対して９０度回転する。このた
め、戻り光による半導体レーザー２への悪影響はほとん
ど無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は記録再生可能な光ディ
スク装置の光学式ピックアップ装置に係り、特に半導体
レーザーが光ディスクによる戻り光の影響を受けず安定
した発光動作をするのに好適な光学式ピックアップ装置
に関する。

【０００２】

【従来技術】従来の記録再生可能な光ディスク装置の光
学式ピックアップ装置において、光学系の光路中にビー
ムスプリッタ５を配置したものおよびホログラム１２を
配置したものをそれぞれ図６および図７に示す。

【０００３】図６に示す無偏光ビームスプリッタ５が配
置された光学式ピックアップの例では、再生の際には、
高周波電圧を発生する高周波モジュール１を備えた半導
体レーザー２から、Ｓ／Ｎ対策として高周波変調された
直線偏光のレーザー光が低出力で発射される。

【０００４】このレーザー光は、コリメータレンズ３で
平行ビームとなり、回折格子４で僅かに角度分離した複
数のビームに分けられ、無偏光ビームスプリッタ５に入
る。この無偏光ビームスプリッタ５を所定量のレーザー
ビームが透過し、次のミラー６で反射して対物レンズ８
に入る。レーザービームはこの対物レンズ８によって集
光され、直線偏光のままの偏光面を持ったビームスポッ
トとして、光ディスク９の情報記録面に照射される。

【０００５】情報記録面で情報を読み取った反射光は、
対物レンズ８によって平行ビームに戻され、次のミラー
６で反射して無偏光ビームスプリッタ５に入る。

【０００６】この無偏光ビームスプリッタ５により所定
量のレーザービームは図の下方へ反射して集光レンズ１
０に入り、ここで集光され受光器１１に照射され再生信
号として検出していた。

【０００７】なお、無偏光ビームスプリッタ５に入った
光ディスク９による反射ビームは、上記のように所定量
は受光器１１に送られるが、このビームの一部は無偏光
ビームスプリッタ５を透過して半導体レーザー２の発光
面に発光側と略同じ偏光面を有したまま戻っていた。

【０００８】図７に示す光路中にホログラムが配置さ
れ、且つ半導体レーザー２に高周波モジュール１と受光
器１３が備えられた光学式ピックアップ装置の例では、
再生の際には、上記の例と同様に、半導体レーザー２か
ら高周波変調され且つ偏光面が直線偏光のレーザー光が
低出力で発射される。

【０００９】このレーザー光は、ホログラム１２で僅か
に角度分離した複数のビームに分けられ、次にコリメー
タレンズ３、ミラー６および対物レンズ８を経て光ディ
スク９の情報記録面にレーザービームスポットとして照
射される。

【００１０】情報記録面で情報を読み取った直線偏光の
反射光は、対物レンズ８によって平行ビームに戻され、
次のミラー６で反射してコリメータレンズ３に至る。

【００１１】このコリメータレンズ３で集光されたレー
ザービームは、ホログラム１２を透過して回折され所定
量のレーザービームが受光器１３へ照射される。

【００１２】そして、ホログラム１２を透過したレーザ
ービームの一部は回折せずに発光側と略同じ偏光面を有
したまま半導体レーザー２の発光面に戻っていた。

【００１３】上記した図６および図７に示す何れの光学
式ピックアップ装置でも、記録時には、半導体レーザー
２を高周波変調せずに高出力で発光させ、光ディスク９
の情報記録面に所定の熱量を与えるために多量のレーザ
ービームを照射していた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の光学式ピックアップ装置は、再生時には高出力用の半
導体レーザーを低出力で発光させると、光ディスクで反
射した戻り光は発射時と同じ偏光面を有したまま半導体
レーザーの発光面に入る。この高出力半導体レーザーで
は発光端面の反射率が低いため、戻り光の影響を受け易
く戻り光によって発光揺らぎがおこり、これによってノ
イズが発生していた。

【００１５】また、このノイズを低減するためにレーザ
ー光を高周波変調していたが、上記のように戻り光が同
相で半導体レーザーへ入射するため、この戻り光の影響
が大きく十分な効果は無かった。

【００１６】この発明は上記した点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは従来例の欠点を解消
し、再生の際に半導体レーザーへの戻り光の影響を低減
して発光を安定させ、良好な再生信号を得ることが出来
る光学式ピックアップ装置を提供するところにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明の光学式ピック
アップ装置は、半導体レーザーから発射されたレーザー
光を光ディスクの情報記録面に導きビームスポットとし
て照射する光学系と、前記情報記録面で反射されたレー
ザービームを受光器まで導く光学系とを備えた光学式ピ
ックアップ装置において、前記半導体レーザーと対物レ
ンズ間に偏光素子を配置し、この半導体レーザーに対す
る戻り光の偏光面を発光時の偏光面に対して略９０度回
転させたものである。

【００１８】また、光学式ピックアップ装置において、
半導体レーザーから発射されたレーザー光を光ディスク
の情報記録面に導きビームスポットとして照射する光学
系と、前記情報記録面で反射されたレーザービームを受
光器まで導く光学系とを備え、前記半導体レーザーから
情報記録面に至る光路中にビームスプリッタを配置した
光学式ピックアップ装置において、前記ビームスプリッ
タと対物レンズ間に１／４波長板を配置し、前記半導体
レーザーの発光時の偏光面に対して前記光ディスクの情
報記録面で反射した戻り光の偏光面を略９０度回転させ
るよう構成したものである。

【００１９】また、光学式ピックアップ装置において、
半導体レーザーから発射されたレーザー光を光ディスク
の情報記録面に導きビームスポットとして照射する光学
系と、前記情報記録面で反射されたレーザービームを受
光器まで導く光学系とを備え、前記半導体レーザーから
情報記録面に至る光路中にレーザービームを分岐するホ
ログラムを配置した光学式ピックアップ装置において、
前記半導体レーザーと対物レンズ間に１／４波長板を配
置し、前記半導体レーザーに対して前記光ディスクの情
報記録面で反射した戻り光の偏光面を略９０度回転させ
るよう構成したものである。

【００２０】また、光学式ピックアップ装置において、
半導体レーザーから発射されたレーザー光を光ディスク
の情報記録面に導きレーザービームスポットとして照射
する光学系と、前記情報記録面で反射されたレーザービ
ームを受光器まで導く光学系とを備え、前記半導体レー
ザーから情報記録面に至る光路中にレーザービームの方
向を変えるミラーを配置した光学式ピックアップ装置に
おいて、前記ミラーにレーザービームの位相を変える位
相制御膜を形成させたものである。

【００２１】更に、光学式ピックアップ装置において、
前記位相制御膜はレーザービームの位相を９０度変化さ
せる位相制御膜としたものである。

【００２２】

【作用】この発明によれば、半導体レーザーと対物レン
ズ間に偏光素子を配置し、この半導体レーザーに対する
戻り光の偏光面を発射光に対して略９０度回転させてい
るので、半導体レーザーの発光面に戻り光が入射して
も、半導体レーザー発光時における揺らぎ誘発等の悪影
響は無くなる。

【００２３】また、光学系の光路中に配置された無偏光
ビームスプリッタと対物レンズ間に偏光子である１／４
波長板を配置するか、もしくは対物レンズへレーザービ
ームを反射させるよう配置されたミラーにレーザービー
ムの位相を９０度変化させる位相制御膜を形成している
ので、半導体レーザーから発射された直線偏光のレーザ
ー光が、光ディスクの情報記録面で反射して半導レーザ
ーの発光面に戻ると、１／４波長板を２回通過するか、
もしくは９０度位相制御膜で２回反射しているため、こ
の戻り光の偏光面は９０度回転し、発射されたレーザー
光の偏光面とは直交する偏光面を有するようになる。

【００２４】また、光学部品としてホログラムが配設さ
れた光学式ピックアップの半導レーザーと対物レンズ間
に１／４波長板を配置し、もしくはミラーに前記と同様
に位相を９０度変化させる位相制御膜を形成しているの
で、半導体レーザーから発射された直線偏光のレーザー
光が、光ディスクの情報記録面で反射して半導体レーザ
ーの発光面に戻ると、前記と同様に、この戻り光の偏光
面は９０度回転し、発射されたレーザー光の偏光面とは
直交する偏光面を有するようになる。

【００２５】

【実施例】この発明に係る光学式ピックアップ装置の実
施例を図１乃至図５に基づき説明する。なお従来例と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略する。本実
施例は記録および再生が可能な光ディスク装置における
光学式ピックアップ装置の実施例である。

【００２６】図１は本発明における第１実施例の光学系
の構成と光路を示す図である。図２は本発明における第
２実施例の光学系の構成と光路を示す図である。図３は
本発明における第１および第２実施例と従来例の各温度
に対するＳ／Ｎ特性を示す図である。図４は本発明にお
ける第３実施例の光学系の構成と光路を示す図である。
図５は本発明における第４実施例の光学系の構成と光路
を示す図である。

【００２７】図１に示す第１実施例において、７は偏光
子である１／４波長板であり、例えば直線偏光のレーザ
ービームを円偏光に変え、この円偏光のレーザービーム
が光ディスク９の情報記録面で反射して再びこの１／４
波長板７を透過すると、偏光面が９０度回転したレーザ
ービームとなる。

【００２８】本実施例における光学式ピックアップ装置
の光学系の構成と作用を説明する。光学系は高周波モジ
ュール１を備えた半導体レーザー２の次に、コリメータ
レンズ３、回折格子４、無偏光ビームスプリッタ５、ミ
ラー６、１／４波長板７、対物レンズ８の順に配置さ
れ、また、無偏光ビームスプリッタで分離された反射光
を集光する集光レンズ１０と受光器１１を配置した構成
となっている。

【００２９】再生の際は、半導体レーザー２から、Ｓ／
Ｎ対策のため高周波変調された直線偏光のレーザー光が
低出力で発射される。

【００３０】このレーザー光は、コリメータレンズ３で
平行ビームとなり、回折格子４で僅かに角度分離した複
数のビームに分けられ、無偏光ビームスプリッタ５に到
達する。この無偏光ビームスプリッタ５を所定量のレー
ザービームが透過し、次のミラー６で直角に反射して１
／４波長板７に入る。この１／４波長板７を透過するこ
とによりレーザービームは直線偏光から円偏光に変えら
れて対物レンズ８に入る。

【００３１】更に、レーザービームはこの対物レンズ８
によって集光され円偏光のビームスポットとして、光デ
ィスク９の情報記録面に照射される。

【００３２】情報記録面で情報を読み取った円偏光の反
射光は、対物レンズ８によって平行ビームに戻され、次
の１／４波長板７に入射し、この１／４波長板７により
円偏光レーザービームはレーザー光発射時の偏光面に対
して直交した偏光面を有した直線偏光のレーザービーム
に変えられ、ミラー６で反射して無偏光ビームスプリッ
タ５に入る。

【００３３】そして、この無偏光ビームスプリッタ５に
より所定量のレーザービームは下方へ反射して集光レン
ズ１０に入り、ここで集光されて受光器１１に照射され
再生信号として検出される。

【００３４】また、無偏光ビームスプリッタ５に入った
反射ビームは、上記のように所定量が受光器１１に送ら
れるが、この反射ビームの一部は、無偏光ビームスプリ
ッタ５を透過して半導レーザー２の発光面に、発光時と
は直交した偏光面を持って戻る。

【００３５】この光学式ピックアップ装置は、記録する
際は半導体レーザー２を高周波変調せずに高出力で発光
させ、光ディスク９の情報記録面に所定の熱量を与える
ために多量のレーザービームを照射する。

【００３６】図２に示す第２実施例における光学系の構
成と作用を説明する。光学系は高周波モジュール１と受
光器１３を備えた半導体レーザー２の次に、ホログラム
１２、コリメータレンズ３、ミラー６、１／４波長板
７、対物レンズ８の順に配置し、且つ受光器１３は半導
体レーザー２と並べて配置した構成となっている。

【００３７】再生の際は、上記第１実施例と同様に、高
周波変調された直線偏光のレーザー光が低出力で発射さ
れる。

【００３８】このレーザー光は、ホログラム１２で僅か
に角度分離した複数のビームに分けられ、次にコリメー
タレンズ３、ミラー６を経て１／４波長板７に入る。こ
の１／４波調板７によりレーザービームは円偏光とな
り、対物レンズ８で集光されて光ディスクの情報記録面
にレーザービームスポットとして照射される。

【００３９】この反射光は、対物レンズ８で平行ビーム
に戻され、次の１／４波長板７を透過する。この１／４
波長板７でレーザービームは円偏光から往路とは９０度
偏光面の異なる直線偏光に変えられ、ミラー６で反射し
てコリメータレンズ３で集光される。

【００４０】集光されたレーザービームはホログラム１
２を透過して回折され、所定量のレーザービームが再生
信号として受光器１３へ照射される。

【００４１】また、ホログラム１２を透過したレーザー
ビームの一部は、回折せずに半導体レーザー２の発光面
に、発光時とは直交した偏光面を持って戻る。

【００４２】また、記録する際は前記第１実施例と同様
に、半導体レーザー２を高出力で発光させ、光ディスク
９の情報記録面に所定量のレーザービームスポットを照
射する。

【００４３】上記第１、第２の実施例の何れにおいて
も、光学系中に１／４波長板７を配設することにより、
再生の際に、半導体レーザー２から低出力で発射され再
びこの半導体レーザー２の発光面に戻って来るレーザー
光は、レーザ−光発射時の偏光面から９０度異なる偏光
面に変っている。

【００４４】このため、この戻り光によって引き起こさ
れる低出力時の発光揺らぎは改善され、ノイズが減少す
る。戻り光を１３％とした場合の各温度に対する第１、
第２実施例におけるＳ／Ｎ特性と従来のＳ／Ｎ特性を図
３に示す。

【００４５】図４に示す第３実施例において、１５は全
反射ミラー１４の反射面に形成された位相制御薄膜であ
り、レーザー光がこの面で反射することにより位相が９
０度変るようになっている。従って、半導レーザー２か
ら発射されたレーザー光が光ディスク９で反射して戻る
と、この位相制御薄膜１５を２回通るため偏光面は９０
度回転する。

【００４６】本実施例における光学式ピックアップの光
学系の構成と作用を説明する。図４に示す光学系は前記
第１実施例と略同様になっていて、図１に示す１／４波
長板７の代りとして、ミラー６の位置に位相制御薄膜１
５を有したミラー１４を配置した構成となっている。

【００４７】再生の際は、前記第１実施例と同様に、半
導体レーザー２から高周波変調された直線偏光のレーザ
ー光が低出力で発射される。

【００４８】このレーザー光は、コリメータレンズ３、
回折格子４、無偏光ビームスプリッタ５の順に透過し、
ミラー１４の位相制御薄膜１５面で反射して位相が９０
度変化し円偏光となる。

【００４９】このレーザービームは対物レンズ８で集光
され光ディスク９の情報記録面にレーザービームスポッ
トとして照射される。

【００５０】この反射光は対物レンズ８で平行ビームに
戻され、再びミラー１４の位相制御薄膜１５で反射して
更に９０度位相が変化し、レーザー光発射時の偏光面に
対して偏光面が９０度回転したレーザービームとなり、
無偏光ビームスプリッタ５で反射して所定量のビームが
受光器１１側へ進む。

【００５１】そして、無偏光ビームスプリッタ５に入っ
たレーザービームの一部は前記第１実施例と同様に、半
導体レーザー２の発光面に戻る。

【００５２】記録する際は、前記第１実施例と同様に、
半導体レーザー２を高出力で発光させ、光ディスク９の
情報記録面に所定量のレーザービームを照射する。

【００５３】図５に示す第４実施例における光学系の構
成と作用を説明する。図５に示す光学系は前記第２実施
例と略同様になっていて、図２に示す１／４波長板７の
代りとして、ミラー６の位置に位相制御薄膜１５を有し
たミラー１４を配置した構成となっている。

【００５４】再生の際は、前記第２実施例と同様に、半
導体レーザー２から高周波変調された直線偏光のレーザ
ー光が低出力で発光される。このレーザー光は、ホログ
ラム１２、コリメータレンズ３の順に通過し、ミラー１
４の位相制御薄膜１５面で反射して位相が９０度変化す
る。

【００５５】この円偏光となったレーザービームは対物
レンズ８で集光され光ディスク９の情報記録面にレーザ
ービームスポットとして照射される。

【００５６】この反射光は対物レンズ８を透過して再び
ミラー１４の位相制御薄膜１５で反射して位相が１８０
度変化（偏光面が９０度回転）したレーザービームとな
り、無偏光ビームスプリッタ５で反射して所定量のビー
ムが受光器１３へ進む。

【００５７】そして、偏光面が９０度回転したこのレー
ザービームの一部は、前記第２実施例と同様に、半導体
レーザー２の発光面に戻る。

【００５８】また、記録する際は、前記第２実施例と同
様に、半導体レーザー２を高出力で発光させ、光ディス
ク９の情報記録面に所定量のレーザービームを照射す
る。

【００５９】上記第３、第４の実施例の何れにおいて
も、光学系中に９０度位相を変える位相制御薄膜１５を
有したミラー１４を配設することにより、再生の際に、
半導体レーザー２から低出力で発射され再びこの半導体
レーザー２の発光面に戻って来るレーザー光は、９０度
偏光面の異なる直線偏光に変っている。

【００６０】このため、この戻り光によって引き起こさ
れる低出力時の発光揺らぎは、前記第１、第２実施例と
同様に改善されてノイズが減少する。図示していないが
このＳ／Ｎ特性は図３と同様になる。

【００６１】

【発明の効果】この発明に係る光学式ピックアップ装置
によれば、光学系に１／４波長板もしくは９０度位相制
御薄膜を形成させたミラーを備えているので、再生の際
に半導体レーザーの発光面に戻るレーザー光の偏光面
が、発射時に対して９０度回転するため、この戻り光に
よって引き起こされる低出力発光時の発光揺らぎは大幅
に減少する。

【００６２】このため、ノイズが減りＳ／Ｎ特性が図３
に示すように、各温度において従来のＳ／Ｎ特性より３
〜５ｄＢ改善される。

【００６３】また、上記によりノイズ対策のための高周
波変調の周波数を低くすることができるので、高周波発
振時の電波ノイズ漏洩を防止できる。

【００６４】更に、上記により戻り光によるノイズの発
生がほとんど無くなるため、光学系の透過率を向上させ
ることが可能になり、記録時の光ディスクに対する光量
を十分確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第１実施例の光学系の構成と光
路を示す図である。

【図２】本発明における第２実施例の光学系の構成と光
路を示す図である。

【図３】本発明による光学式ピックアップ装置のＳ／Ｎ
特性と従来のＳ／Ｎ特性を示す図である。

【図４】本発明における第３実施例の光学系の構成と光
路を示す図である。

【図５】本発明における第４実施例の光学系の構成と光
路を示す図である。

【図６】従来例における光学系の構成と光路を示す図で
ある。

【図７】従来の他の例における光学系の構成と光路を示
す図である。

【符号の説明】

１ ：高周波モジュール ２ ：半導体レーザー ３ ：コリメータレンズ ４ ：回折格子 ５ ：無偏光ビームスプリッタ ６、１４：ミラー ７ ：１／４波長板 ８ ：対物レンズ ９ ：光ディスク １０：集光レンズ １１、１３：受光器 １２：ホログラム １５：位相制御薄膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 別所 忠夫 東京都渋谷区渋谷１丁目２番５号 株式会 社ケンウッド内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザーから発射されたレーザー
   光を光ディスクの情報記録面に導きビームスポットとし
   て照射する光学系と、前記情報記録面で反射されたレー
   ザービームを受光器まで導く光学系とを備えた光学式ピ
   ックアップ装置において、 前記半導体レーザーと対物レンズ間に偏光素子を配置
   し、この半導体レーザーに対する戻り光の偏光面を発光
   時の偏光面に対して略９０度回転させたことを特徴とす
   る光学式ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 半導体レーザーから発射されたレーザー
   光を光ディスクの情報記録面に導きビームスポットとし
   て照射する光学系と、前記情報記録面で反射されたレー
   ザービームを受光器まで導く光学系とを備え、前記半導
   体レーザーから情報記録面に至る光路中にビームスプリ
   ッタを配置した光学式ピックアップ装置において、 前記ビームスプリッタと対物レンズ間に１／４波長板を
   配置し、前記半導体レーザーの発光時の偏光面に対して
   前記光ディスクの情報記録面で反射した戻り光の偏光面
   を略９０度回転させるよう構成したことを特徴とする光
   学式ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 半導体レーザーから発射されたレーザー
   光を光ディスクの情報記録面に導きビームスポットとし
   て照射する光学系と、前記情報記録面で反射されたレー
   ザービームを受光器まで導く光学系とを備え、前記半導
   体レーザーから情報記録面に至る光路中にレーザービー
   ムを分岐するホログラムを配置した光学式ピックアップ
   装置において、 前記半導体レーザーと対物レンズ間に１／４波長板を配
   置し、前記半導体レーザーに対して前記光ディスクの情
   報記録面で反射した戻り光の偏光面を略９０度回転させ
   るよう構成したことを特徴とする光学式ピックアップ装
   置。
4. 【請求項４】 半導体レーザーから発射されたレーザー
   光を光ディスクの情報記録面に導きビームスポットとし
   て照射する光学系と、前記情報記録面で反射されたレー
   ザービームを受光器まで導く光学系とを備え、前記半導
   体レーザーから情報記録面に至る光路中にレーザービー
   ムの方向を変えるミラーを配置した光学式ピックアップ
   装置において、 前記ミラーにレーザービームの位相を変える位相制御膜
   を形成させたことを特徴とする光学式ピックアップ装
   置。
5. 【請求項５】 前記位相制御膜はレーザービームの位相
   を９０度変化させる位相制御膜としたことを特徴とする
   請求項４記載の光学式ピックアップ装置。