JPH06267138A

JPH06267138A - 光ピックアップ

Info

Publication number: JPH06267138A
Application number: JP4958493A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Takahashi; 義孝高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-03-10
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 1994-09-22

Abstract

(57)【要約】【目的】光磁気ディスクからの反射光を全て光磁気信号
検出に用いることができ、光量損失の問題が解消された
光ピックアップを提供する。【構成】本発明の光ピックアップは、光磁気ディスク５
からの反射光の一部を第１の偏光ビームスプリッタ１３
ａに入射させＰ偏光成分とＳ偏光成分に分離し、第１の
偏光ビームスプリッタに入射しなかった光を第２の偏光
ビームスプリッタ１３ｂに入射させＰ偏光成分とＳ偏光
成分に分離し、第１，第２の偏光ビームスプリッタを透
過した光でトラック制御信号を検出し、第１の偏光ビー
ムスプリッタを反射した光もしくは第２の偏光ビームス
プリッタを反射した光あるいは第１，第２の偏光ビーム
スプリッタを反射した光の両方からフォーカス信号を検
出し、第１，第２の偏光ビームスプリッタを透過した光
と第１，第２の偏光ビームスプリッタを反射した光の差
信号により光磁気信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気情報記録再生装
置の光ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１に従来技術による光ピックアップ
の一例を示す。図１１において、符号１は半導体レーザ
ー、２はコリメートレンズ、３はビームスプリッタ、４
は対物レンズ、５は光磁気ディスク、６は集光レンズ、
７はナイフエッジプリズム、８はフォーカス信号検出用
受光素子、９は１／２波長板（λ／２板）、１０は偏光
ビームスプリッタ、１１はトラック信号検出用受光素
子、１２は光磁気信号検出用受光素子、ＭＨは記録・消
去用の磁気ヘッドである。図１１において、半導体レー
ザー１から出射した光はコリメートレンズ２で平行光と
され、ビームスプリッタ３を透過して対物レンズ４に入
射し、集束光とされ光磁気ディスク５の記録面上に微小
なスポットを形成し、情報（データ）の記録・再生及び
消去に用いられる。そして、光磁気ディスク５を反射し
た光は、対物レンズ４により再び平行光とされ、ビーム
スプリッタ３を反射し、集光レンズ６により集束光とさ
れ、一部の光はナイフエッジプリズム７を反射し、一部
の光はナイフエッジプリズム７に遮光されずにそのまま
直進する。そして、直進した光はフォーカス信号検出用
受光素子８に入射し、フォーカス信号を発生する。尚、
本例のフォーカス検出法は、いわゆるナイフエッジ法で
あり、ディスク５からの反射光の集束光路上にナイフエ
ッジプリズム７を配置し、集光点にフォーカス信号検出
用の２分割受光素子８を配置して、受光素子の２分割さ
れた受光部上での光点像の移動量を２つの受光部の出力
の差信号により検出してフォーカス誤差信号を検出する
方式である。

【０００３】一方、上記ナイフエッジプリズム７を反射
した光は、λ／２板９により偏光面を４５°回転させら
れ、偏光ビームスプリッタ１０に入射する。そして、Ｐ
偏光成分は偏光ビームスプリッタ１０を透過し、トラッ
ク信号検出用受光素子１１に入射し、Ｓ偏光成分は偏光
ビームスプリッタ１０で反射され、光磁気信号検出用の
受光素子１２に入射する。尚、トラック信号検出用受光
素子１１は紙面直交方向に２分割された２分割受光素子
である（図１１（ｂ））。また、トラック検出法は、い
わゆるプッシュプル法であり、ディスク上の案内溝で反
射回折された光をトラック中心に対して対称に配置され
た２分割受光素子１１の２つの受光部での出力差として
取り出すことによってトラッキング誤差信号を検出する
方式である。光磁気信号の検出法は、いわゆる差動検出
法であり、トラック信号検出用受光素子１１の２つの受
光部出力の和信号と、光磁気信号検出用受光素子１２の
和信号との差信号として検出される。すなわち、ディス
クからの反射光をλ／２板９を通すことによって偏光面
を４５°回転させ、検光子である偏光ビームスプリッタ
１０を透過した光（Ｐ偏光成分）と反射した光（Ｓ偏光
成分）を２つの受光素子１１，１２でそれぞれ受光し、
それぞれの受光素子からの出力の差をとることにより、
カー回転による変調成分（光磁気信号）を検出するもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した光
ピックアップにおいては、ナイフエッジ法によりフォー
カス信号の検出を行なっているが、ナイフエッジ法によ
るフォーカス信号検出は光の一部を遮光する必要があ
り、光量損失が大きいという問題がある。また、ナイフ
エッジプリズムにより、フォーカス用と、トラック及び
光磁気信号用とに光束を２分割して用いるため、フォー
カス信号検出用受光素子８側の光量を増やそうとする
と、トラック信号検出用受光素子１１及び光磁気信号検
出用受光素子１２に至る光量が減少し、光磁気信号検出
用の光量が低下してしまい、Ｃ／Ｎ比の低下を招くとい
う問題がある。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、フォーカス信号検出用受光素子側の光量を減少さ
せることなく、光磁気ディスクからの反射光を全て光磁
気信号検出に用いることのできる検出方式の光ピックア
ップを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、半導体レーザーからの光を対物
レンズにより光磁気ディスク上に微小なスポットとして
集光し、情報の記録・再生及び消去を行なう光ピックア
ップにおいて、前記光磁気ディスクからの反射光の一部
を第１の偏光ビームスプリッタに入射させ、Ｐ偏光成分
とＳ偏光成分に分離し、前記第１の偏光ビームスプリッ
タに入射しなかった光を第２の偏光ビームスプリッタに
入射させ、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分に分離し、第１，第
２の偏光ビームスプリッタを透過した光でトラック制御
信号を検出し、第１の偏光ビームスプリッタを反射した
光もしくは第２の偏光ビームスプリッタを反射した光、
あるいは第１，第２の偏光ビームスプリッタを反射した
光の両方から、フォーカス信号を検出し、第１，第２の
偏光ビームスプリッタを透過した光と第１，第２の偏光
ビームスプリッタを反射した光の差信号により光磁気信
号を得ることを特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、上記光ピックアップに
おいて、第１，第２の偏光ビームスプリッタの反射面
は、光束入射側から見て、その一部が重なっていること
を特徴とする。請求項３の発明は、上記光ピックアップ
において、光磁気ディスクからの反射光の光軸の第１，
第２の偏光ビームスプリッタの反射面への入射角を４５
°からずらしたことを特徴とする。請求項４の発明は、
上記光ピックアップにおいて、第１（第２）の偏光ビー
ムスプリッタを反射した光を、第１（第２）の偏光ビー
ムスプリッタを透過する方向と略同一方向へ反射する全
反射面を設けたことを特徴とする。請求項５の発明は、
上記光ピックアップにおいて、第１の偏光ビームスプリ
ッタを反射した光の集光点前（後）に受光素子を配置
し、第２の偏光ビームスプリッタを反射した光の集光点
前（後）に受光素子を配置し、フォーカス信号を前記２
つの受光素子の出力から得ることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の光ピックアップでは、第１，第２の偏
光ビームスプリッタ面がナイフエッジとして作用し、第
１，第２の偏光ビームスプリッタを透過した光でトラッ
ク制御信号を検出し、第１の偏光ビームスプリッタを反
射した光もしくは第２の偏光ビームスプリッタを反射し
た光、あるいは第１，第２の偏光ビームスプリッタを反
射した光の両方から、フォーカス信号を検出し、第１，
第２の偏光ビームスプリッタを透過した光と第１，第２
の偏光ビームスプリッタを反射した光の差信号により光
磁気信号を得ることを特徴としているため、光磁気ディ
スクからの反射光の全てを光磁気信号の検出に利用で
き、しかも、フォーカス信号検出用の受光素子への入射
光量を任意に設定することが可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。図１は請求項１の一実施例を示す光ピック
アップ光学系の概略構成図である。尚、図１において符
号１〜６までは図１１に示した従来の光ピックアップと
同様の構成部材であるため説明を省略する。本発明の光
ピックアップにおいては、従来のナイフエッジプリズム
を排除し、第１，第２の２つの偏光ビームスプリッタ
（以下、ＰＢＳと記す）を組み合わせた構成のダブル偏
光ビームスプリッタ（以下、ＤＰＢＳと記す）１３を配
置したものであり、集光レンズ６からの集束光はλ／２
板９により偏光面を４５°回転させられた後、ＤＰＢＳ
１３の第１のＰＢＳ面（以下、第１面と記す）１３ａの
光束入射側のエッジ部（図１のＥ）に入射する。

【００１０】ここで、ＤＰＢＳ１３に入射するＰ偏光成
分の光は、第１面１３ａ及び第２のＰＢＳ面（以下、第
２面と記す）１３ｂを透過し、２分割受光素子からなる
トラック信号検出用受光素子１４に入射し、トラック信
号（トラッキング誤差信号）が前述のプッシュプル法で
検出される。ＤＰＢＳ１３に入射するＳ偏光成分の光の
うち、第１面１３ａに入射する光は、第１面１３ａを反
射しフォーカス信号検出用受光素子１５に入射する。
尚、本実施例では、フォーカス信号検出用受光素子１５
は光の集光位置に配置されている。また、Ｓ偏光成分の
光のうち、第１面１３ａに入射しなかった光は、ＤＰＢ
Ｓ１３の第２面１３ｂで反射され、その後さらに第１面
１３ａで反射され、光磁気信号検出用の受光素子１６に
入射する。

【００１１】図１に示す構成の光ピックアップにおいて
は、ＤＰＢＳ１３の第１面１３ａもしくは第２面１３ｂ
のエッジ部がナイフエッジとして作用し、フォーカス信
号（フォーカス誤差信号）は前述のナイフエッジ法によ
りで検出される。この際、ＤＰＢＳ１３の第１面１３ａ
をナイフエッジとした場合には２分割受光素子からなる
フォーカス信号検出用受光素子１５の２つの受光部出力
の差信号からフォーカス信号が得られる。また、図２に
示すように、光磁気信号検出用受光素子１６に２分割受
光素子を用い光の集光位置に配置すれば、ＤＰＢＳ１３
の第２面１３ｂをナイフエッジとして受光素子１６側で
フォーカス信号を検出することができる。また、ＤＰＢ
Ｓ１３の第１面、第２面の両方をナイフエッジとして受
光素子１５，１６の両方でフォーカス信号を検出するこ
とができる。尚、光磁気信号は、トラック信号検出用受
光素子１４の両受光部の和信号と、フォーカス信号検出
用受光素子１５と光磁気信号検出用受光素子１６の信号
の和信号との差信号として得られるため、ディスク反射
光を全て光磁気信号の検出に利用でき、光量損失の問題
が解消され、Ｃ／Ｎ比の良好な信号が得られる。

【００１２】次に、図８は請求項１の別の実施例を示す
図であって、ＤＰＢＳ１３の第１面１３ａ，第２面１３
ｂをディスク反射光に対して対称に配置した例である。
この場合、第１面１３ａ、第２面１３ｂの光束入射側の
エッジ部（図８のＥ）の位置が同じであるため、このエ
ッジ部を光束の中心に合わせれば、第１面、第２面を反
射した光の両方からフォーカス信号を検出することが容
易に可能となり、フォーカス信号検出側の光量不足の問
題は解消される。

【００１３】次に、図３は請求項２の一実施例を示す図
であって、ＤＰＢＳ１３の第１，第２のＰＢＳ面１３
ａ，１３ｂを、光束入射側から見て、その一部が重なる
ように構成したものである。このように、ＤＰＢＳ１３
の第１面１３ａと第２面１３ｂの一部が重なるように構
成することにより、ＤＰＢＳ１３の小型化（図３のＸ方
向）を図ることができる。

【００１４】次に、図４は請求項３の一実施例を示す図
であって、ＤＰＢＳ１３の第１，第２のＰＢＳ面１３
ａ，１３ｂと入射光束の光軸Ｃとのなす角度α，βを４
５°からずらしたものである（α≠４５°，β≠４５
°）。このように、ＤＰＢＳ１３の第１，第２のＰＢＳ
面１３ａ，１３ｂを４５°からずらすことにより、光軸
Ｃ近傍の光をＤＰＢＳ１３の端面，から分離するこ
とができ、端面，での反射による信号への外乱を除
去することができる。また、図９は請求項３の別の実施
例を示す図であって、図８と略同様の構成のＤＰＢＳ１
３の第１，第２のＰＢＳ面１３ａ，１３ｂと入射光束の
光軸Ｃとのなす角度α，βを４５°からずらしたもので
あり（α≠４５°，β≠４５°）、図４と同様の作用効
果が得られる。

【００１５】次に、図５は請求項４の一実施例を示す図
であって、ＤＰＢＳ１３の第１面１３ａを反射した光
を、第１，第２のＰＢＳ面１３ａ，１３ｂを透過する方
向と略同一方向へ反射する全反射面１３ｃを設け、ＤＰ
ＢＳ１３を反射及び透過する光束を、１つのパッケージ
に納められた各信号検出用の受光素子１４，１５，１６
で受光できるようにしたものである。ここで、ＤＰＢＳ
１３への入射光軸Ｃと第１面１３ａのなす角γと全反射
面１３ｃのなす角εは略等しい。尚、図５（ｂ）に各信
号検出用の受光素子１４，１５，１６を１つのパッケー
ジに納めた複合受光素子１７を図５（ａ）のＢ方向から
見た様子を示す。また、図１０は請求項４の別の実施例
を示す図であって、図８と略同様の構成のＤＰＢＳ１３
の第１面１３ａ及び第２面１３ｂをそれぞれ反射した光
を、第１面１３ａ、第２面１３ｂを光が透過する方向と
略同一方向へ反射する全反射面１３ｃをそれぞれ設け、
ＤＰＢＳ１３の反射光及び透過光を１つの複合受光素子
１７で受光できるようにしたものである。図５や図１０
に示した実施例では、ＤＰＢＳ１３を反射、透過する光
の全てが一方向に向かうように構成することにより、各
信号検出用の受光素子１４，１５，１６を１つのパッケ
ージに納めることができ、装置の小型化が可能となる。

【００１６】次に、図６は請求項５の一実施例を示す図
であって、ＤＰＢＳ１３の第１面１３ａを反射した光の
集光点の手前にフォーカス信号検出用受光素子１５を配
置し、ＤＰＢＳ１３の第２面１３ｂを反射した光の集光
点の後方に光磁気信号検出用受光素子１６を配置し、フ
ォーカス信号検出用受光素子１５と光磁気信号検出用受
光素子１６の両方の信号からフォーカス信号を得るよう
に構成したものである。ここで、フォーカス信号検出用
受光素子１５の２つの受光部の出力をＨ，Ｉとし、光磁
気信号検出用受光素子１６の２つの受光部の出力をＪ，
Ｋとし、トラック信号検出用受光素子１４の２つの受光
部の出力をＬ，Ｍとし、フォーカス信号をＦｏ、トラッ
ク信号をＴｒ、光磁気信号をＭｏとすると、各信号は以
下の式で求められる。Ｆｏ＝(Ｈ＋Ｋ)−(Ｉ＋Ｊ) Ｔｒ＝Ｌ−ＭＭｏ＝(Ｌ＋Ｍ)−(Ｈ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ)

【００１７】また、図７は請求項５の別の実施例を示す
図であって、図５と略同様に構成されたＤＰＢＳ１３の
第１面１３ａを反射し全反射面１３ｃで反射された光の
集光点が、複合受光素子１７内のフォーカス信号検出用
受光素子１５の手前に位置するようにし、第２面１３ｂ
で反射しさらに第１面１３ａで反射した光の集光点が、
複合受光素子１７内の光磁気信号検出用受光素子１６の
後方に位置するようにし、上記と同様にフォーカス信号
検出用受光素子１５と光磁気信号検出用受光素子１６の
両方の信号からフォーカス信号を得るように構成したも
のである。尚、図６、図７において、フォーカス信号検
出用受光素子１５と光磁気信号検出用受光素子１６の集
光点前後の置き方は、両者の配置が逆転していても何等
問題ない。

【００１８】さて、図６、図７に示すように、ＤＰＢＳ
１３の第１面１３ａ、第２面１３ｂによる反射光（Ｓ偏
光成分）をそれぞれ集光点の前後に配置された２分割受
光素子１５，１６で受光し、両方の受光素子出力からフ
ォーカス信号を得ることにより、ダブルナイフエッジ法
（文献：岡田、大谷、”追記型光ディスクのフォーカス
感度”、電子情報通信学会春季全国大会（1989年）予稿
集P.4-448 参照）によるフォーカス信号の検出を行なう
ことができ、平行光の横ずれ、ディスクの溝外乱等の影
響の少ない検出系が構成できる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の光ピッ
クアップにおいては、第１，第２の偏光ビームスプリッ
タ面がナイフエッジとして作用し、第１，第２の偏光ビ
ームスプリッタを透過した光でトラック制御信号を検出
し、第１の偏光ビームスプリッタを反射した光もしくは
第２の偏光ビームスプリッタを反射した光、あるいは第
１，第２の偏光ビームスプリッタを反射した光の両方か
ら、フォーカス信号を検出し、第１，第２の偏光ビーム
スプリッタを透過した光と第１，第２の偏光ビームスプ
リッタを反射した光の差信号により光磁気信号を得るこ
とを特徴としているため、光量損失がなく、光磁気ディ
スクからの反射光の全てを光磁気信号の検出に利用でき
る。また、フォーカス信号検出用の受光素子への入射光
量を任意に設定することができ、この場合にも光磁気信
号の光量変動はなく、Ｃ／Ｎ比の良い光磁気信号が得ら
れる（図１，８）。また、第１，第２の偏光ビームスプ
リッタを反射した光の両方からフォーカス信号を検出す
れば、十分な検出光量を得ることができる（図２）。

【００２０】請求項２の光ピックアップにおいては、第
１，第２の偏光ビームスプリッタの反射面を光束入射側
から見てその一部が重なるように構成してあるので、第
１，第２の偏光ビームスプリッタを組み合わせた光学素
子（ＤＰＢＳ）の小型化を図ることができる（図３）。

【００２１】請求項３の光ピックアップにおいては、光
磁気ディスクからの反射光の光軸の第１，第２の偏光ビ
ームスプリッタの反射面への入射角を４５°からずらし
たことにより、光軸近傍の光をＤＰＢＳの端面から分離
することができ、端面での反射による信号への外乱を除
去することができる（図４，９）。

【００２２】請求項４の光ピックアップにおいては、第
１（第２）の偏光ビームスプリッタを反射した光を、第
１（第２）の偏光ビームスプリッタを透過する方向と略
同一方向へ反射する全反射面を設けたことにより、ＤＰ
ＢＳの第１，第２の偏光ビームスプリッタを反射・透過
する光の全てが一方向に向かうので、信号検出用の各受
光素子を１つのパッケージに納めることが可能となり、
装置の小型化を図ることができる（図５，１０）。

【００２３】請求項５の光ピックアップにおいては、Ｄ
ＰＢＳの２つの反射光（Ｓ偏光成分）を、それぞれ集光
点の前後に配置された２分割受光素子で受光し、両方の
受光素子出力からフォーカス信号を得ることにより、い
わゆるダブルナイフエッジ法によるフォーカス信号の検
出を行なうことができ、平行光の横ずれ、ディスクの溝
外乱等の影響の少ない検出系が構成できる（図６，
７）。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の一実施例を示す光ピックアップ光学
系の概略構成図である。

【図２】請求項１の別の実施例を示す光ピックアップ光
学系の要部構成図である。

【図３】請求項２の一実施例を示す光ピックアップ光学
系の要部構成図である。

【図４】請求項３の一実施例を示す光ピックアップ光学
系の要部構成図である。

【図５】請求項４の一実施例を示す図であって、（ａ）
は光ピックアップ光学系の要部構成図、（ｂ）は複合受
光素子を（ａ）のＢ方向から見た様子を示す平面図であ
る。

【図６】請求項５の一実施例を示す光ピックアップ光学
系の要部構成図である。

【図７】請求項５の別の実施例を示す図であって、
（ａ）は光ピックアップ光学系の要部構成図、（ｂ）は
複合受光素子を（ａ）のＢ方向から見た様子を示す平面
図である。

【図８】請求項１の別の実施例を示す光ピックアップ光
学系の要部構成図である。

【図９】請求項３の別の実施例を示す光ピックアップ光
学系の要部構成図である。

【図１０】請求項４の別の実施例を示す光ピックアップ
光学系の要部構成図である。

【図１１】従来技術の一例を示す図であって、（ａ）は
光ピックアップ光学系の概略構成図、（ｂ）はトラック
信号検出用受光素子を（ａ）のＡ方向から見た様子を示
す平面図である。

【符号の説明】

１・・・半導体レーザー２・・・コリメートレンズ３・・・ビームスプリッタ４・・・対物レンズ５・・・光磁気ディスク６・・・集光レンズ９・・・１／２波長板（λ／２板）１３・・・ダブル偏光ビームスプリッタ（ＤＰＢＳ）１３ａ・・・第１の偏光ビームスプリッタ（第１のＰＢ
Ｓ面）１３ｂ・・・第２の偏光ビームスプリッタ（第２のＰＢ
Ｓ面）１３ｃ・・・全反射面１４・・・トラック信号検出用受光素子１５・・・フォーカス信号検出用受光素子１６・・・光磁気信号検出用受光素子１７・・・複合受光素子Ｃ・・・ディスク反射光の光軸ＭＨ・・・磁気ヘッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザーからの光を対物レンズによ
り光磁気ディスク上に微小なスポットとして集光し、情
報の記録・再生及び消去を行なう光ピックアップにおい
て、前記光磁気ディスクからの反射光の一部を第１の偏
光ビームスプリッタに入射させ、Ｐ偏光成分とＳ偏光成
分に分離し、前記第１の偏光ビームスプリッタに入射し
なかった光を第２の偏光ビームスプリッタに入射させ、
Ｐ偏光成分とＳ偏光成分に分離し、第１，第２の偏光ビ
ームスプリッタを透過した光でトラック制御信号を検出
し、第１の偏光ビームスプリッタを反射した光もしくは
第２の偏光ビームスプリッタを反射した光、あるいは第
１，第２の偏光ビームスプリッタを反射した光の両方か
ら、フォーカス信号を検出し、第１，第２の偏光ビーム
スプリッタを透過した光と第１，第２の偏光ビームスプ
リッタを反射した光の差信号により光磁気信号を得るこ
とを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】請求項１記載の光ピックアップにおいて、
第１，第２の偏光ビームスプリッタの反射面は、光束入
射側から見て、その一部が重なっていることを特徴とす
る光ピックアップ。
【請求項３】請求項１，２記載の光ピックアップにおい
て、光磁気ディスクからの反射光の光軸の第１，第２の
偏光ビームスプリッタの反射面への入射角を４５°から
ずらしたことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項４】請求項１，２，３記載の光ピックアップに
おいて、第１（第２）の偏光ビームスプリッタを反射し
た光を、第１（第２）の偏光ビームスプリッタを透過す
る方向と略同一方向へ反射する全反射面を設けたことを
特徴とする光ピックアップ。
【請求項５】請求項１，２，３，４記載の光ピックアッ
プにおいて、第１の偏光ビームスプリッタを反射した光
の集光点前（後）に受光素子を配置し、第２の偏光ビー
ムスプリッタを反射した光の集光点前（後）に受光素子
を配置し、フォーカス信号を前記２つの受光素子の出力
から得ることを特徴とする光ピックアップ。