JPH06318339A - 光ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

光ピックアップ及び光ディスク装置

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JPH06318339A
JPH06318339A JP5106415A JP10641593A JPH06318339A JP H06318339 A JPH06318339 A JP H06318339A JP 5106415 A JP5106415 A JP 5106415A JP 10641593 A JP10641593 A JP 10641593A JP H06318339 A JPH06318339 A JP H06318339A
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JP
Japan
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optical pickup
light
substrate
optical
reflecting mirror
Prior art date
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Application number
JP5106415A
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English (en)
Inventor
Ritsuo Imada
律夫 今田
Toru Shibata
徹 柴田
Masayuki Inoue
雅之 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光学式情報記録媒体に記録された信号の再生を
行う光ピックアップとして、小型かつ、各構成要素の位
置関係の変化をなくし、かつ、トラッキング調整機構を
備えるものを提供すること。 【構成】基板1上に発光素子3と反射ミラー5と光検出
器6とホログラム素子7とを一体的に実装する。ホログ
ラム素子7に設けた回折格子8により分離した光束を用
いてトラッキング誤差信号を検出する。基板1の外形の
少なくとも一部を円形とし、この円形の中心と、発光素
子3から発射して反射ミラーで反射した光束の光軸とを
一致させ、容易にトラッキング調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学式情報記録媒体を
用いて、情報信号の再生を行うための光ピックアップ及
び光ディスク装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ディスク状の光学式情報記録媒体に、デ
ィジタルオーディオ信号や映像信号などを情報信号とし
て記録しておき、これの再生を行う装置においては、情
報信号を再生するための手段として光ピックアップが用
いられる。
【0003】一般に、光ピックアップは光源である半導
体レーザなどの発光素子と、この発光素子から発射され
た光束を情報記録媒体上に照射するための集束光学系
と、情報記録媒体からの反射光束を、媒体と発光素子と
を結ぶ光束の戻り光路より分離するためのビームスプリ
ッタと、この戻ってきた反射光束から信号を検出するた
めの光検出器とを備えており、検出信号としてフォーカ
ス誤差信号、トラッキング誤差信号、および情報信号を
検出する機能を有する。
【0004】このような光ピックアップを個別の部品を
用いて構成すると、その小型化には自ずと限界があり、
また、各部品が温度変化や振動、衝撃などで位置ズレを
起こしやすいという問題があった。これに対し、発光素
子と光検出器とを同一の基板上に設置した光ピックアッ
プの構成が種々提案されている。
【0005】図7は、かかる提案の一つとして、特開昭
64−27286号公報に記載の光ピックアップの構成
を示す正面図である。図7に示した光ピックアップにお
いて、半導体レーザ素子3より発射され、反射ミラー5
により半導体基板71に対し略垂直方向に反射された光
束72は、ホログラムプレート73を透過して対物レン
ズ10により情報記録媒体11上に集光される。情報記
録媒体11に蓄えられた情報により強度変調された反射
光束は、対物レンズ10を再透過し、ホログラムプレー
ト73に再入射する。ホログラムプレート73は情報記
録媒体11により反射された光束に対し非点収差の発生
および光束を光検出器6に入射するよう回折分離する作
用を有しているので、ホログラムプレート73に再入射
した光束は光検出器6に入射する非点収差を生じた光束
74として回折分離される。従って、非点収差の生じた
光束74に対して非点収差法を用いて情報記録媒体11
上の集光光束の合焦点ずれを検出でき、公知のようにフ
ォーカスサーボによる焦点合わせができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記既
提案例における光ピックアップでは、光ディスク上に集
光された光スポット位置の、光ディスクに記録された情
報信号のトラックからのずれに対応するトラッキング誤
差信号を得るための、調整機構について考慮されていな
い。従って、トラッキング調整が困難であるという課題
がある。
【0007】本発明は、発光素子と光検出器とを同一の
基板上に設置することにより小型化を達成するととも
に、各部品が温度変化や振動、衝撃などで位置ズレを起
こすことがなく、かつ、容易にトラッキング調整を行う
ことの可能な光ピックアップとそれを搭載した光ディス
ク装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光ピックアップにおいては、上記発光素子
と光検出器とを同一の基板上に設置するとともに、この
基板の外形の少なくとも一部が円周の一部となるような
形状とし、これを光ピックアップのシャーシに設けたガ
イド穴に挿入して回動可能とした。更に上記発光素子か
ら発射されて上記集束光学系に向かう光束の光軸を上記
円周の中心と略一致させることにより、上記基板を回動
しても上記集束光学系に向かう光束の光軸の位置が移動
しないようにした。
【0009】
【作用】本発明では、トラッキング誤差信号検出方式と
して3スポット法を用いる。3スポット法では、発光素
子から発射した光束を回折格子によって1本の主光束と
2本の副光束とに分離し、これらの光束を対物レンズな
どからなる集束光学系を用いて情報記録媒体上に3個の
光スポットとして照射し、2本の副光束のスポットを情
報記録媒体上のトラックに対し所定の位置に照射するこ
とにより、トラッキング誤差信号を得る。前記基板を回
動することにより回折格子も回動するので、2本の副光
束のスポットの前記トラックに対する位置を容易に調整
することができる。このとき、基板を回動しても上記集
束光学系に向かう光束の光軸の位置が移動しないので、
前記集束光学系を通過する光束の光軸ずれが発生せず、
前記主光束の光スポットにはなんら影響を及ぼすことが
ない。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例である光ピックアップ
を図を参照して説明する。
【0011】図1の(a)は、本発明の第1の実施例と
しての光ピックアップの構成を示す正面図である。また
図1の(b)は、図1の(a)における情報記録媒体1
1の信号記録面を拡大して示した平面図であり、図1の
(c)は、この光ピックアップを図1の(a)において
矢印Aの方向から見た矢視図であり、図1の(d)は、
この光ピックアップを図1の(a)において、部材12
の位置から見た平面図である。さらに、図2の(a)
は、図1に示した回折格子9を詳細に示す平面図、図2
の(b)は、図1に示した光検出器6を詳細に示す平面
図である。
【0012】図1において、例えば鉄などの材料を加工
して製作した基板1に、サブマウント2を介して取り付
けられる半導体レーザチップなどの発光素子3と、反射
ミラー5と、光検出器6とが配設される。さらに基板1
には、パッケージ13が取り付けられており、パッケー
ジ13を介して封止窓12とが取り付けられる。封止窓
12にはホログラム素子7が固定される。なお、ホログ
ラム素子7はパッケージ13あるいは基板1に固定して
も良い。ホログラム素子7には、第1の回折格子8及び
第2の回折格子9を設ける。このように構成した集積化
素子を、以下、集積光学素子14と称する。
【0013】光源である発光素子3から発射された光束
4は、反射ミラー5で反射され、封止窓12を透過して
第1の回折格子8によって1本の主光束15と2本の副
光束16、17とに分離される。なお、第1の回折格子
8は、ホログラム素子7ではなく封止窓12に設けても
良い。
【0014】これらの光束は第2の回折格子9を透過し
て対物レンズ10に入射し、情報記録媒体11上に集光
される。情報記録媒体11からの反射光束は再び対物レ
ンズ10を通過し、第2の回折格子9によって回折され
る。回折された光束25は光検出器6に入射し、電気信
号に変換される。情報記録媒体11としては光ディス
ク、光カードなどを用いることができる。また、発光素
子3から発射した光束の一部はサブマウント2に設けら
れたフォトダイオード24に入射するので、これにより
発光素子3の光出力に比例した電気信号を検出すること
ができる。この信号を用いて発光素子3の光出力を制御
することが可能である。
【0015】情報記録媒体11の信号記録面には、情報
信号のピット列19が所定のトラックピッチpでスパイ
ラル状もしくは同心円状もしくは直線的に記録されてい
る。1本の主光束15と2本の副光束16、17とは、
それぞれ光スポット21、22、23を信号記録面上に
結像する。このとき、2本の副光束の光スポット22、
23が、主光束の光スポット21に対しそれぞれトラッ
クピッチpの4分の1すなわちp/4だけずれるように
照射することにより、光スポット22、23の光強度信
号の差として3スポット法のトラッキング誤差信号が得
られる。
【0016】ここで、図2を用いて回折格子9および光
検出器6の構成と信号検出方法を詳細に説明する。図2
の(a)は、ホログラム素子7を対物レンズ10の位置
より見た平面図である。ホログラム素子7に形成された
回折格子9は、格子ピッチの異なる2つの領域9a、9
bからなっている。一方、光検出器6は、図2の(b)
に示す5個の受光領域6a、6b、6c、6dおよび6
eに分割されている。
【0017】光スポット21、22、23の反射光束は
それぞれ回折格子9の2つの領域9a、9bによって略
半分に分割され、光検出器6に入射する。すなわち、領
域9aによって回折された光スポット21、22、23
の反射光束は、それぞれ光検出器6上に光スポット10
1、102、103を結像し、領域9bによる回折光
は、それぞれ光スポット104、105、106を結像
する。
【0018】光スポット101は、光検出器6上で焦点
を結んだとき、受光領域6aと6bとの境界線上にほぼ
1点に集束し、焦点から離れるにしたがい半円形となっ
て、焦点ずれの方向に対応して領域6aまたは6bに入
射する。したがって、領域6aと6bとの検出信号の差
をとることにより、フォーカス誤差信号を検出すること
ができる。トラッキング誤差信号は、光スポット22と
光スポット23の光強度の差であるので、領域6dと6
eとの検出信号の差を取ることにより得られる。さら
に、領域6a、6b、6cの検出信号の和が、情報記録
媒体からの再生信号である。
【0019】図1に戻り、図1の(d)に示すように、
基板1の外形の少なくとも一部を円形とし、円形の中心
と光軸18とを略一致させ、集積光学素子14全体を光
ピックアップのシャーシ(図示せず)に設けたガイド穴
に挿入して回動することにより、光スポット22、23
を所定の位置に照射するための調整を行うことができ
る。基板1の周縁部を折り曲げて、ガイド穴との接触面
積を大きくすることにより、この調整をさらに容易に行
うことができる。
【0020】図1の(d)において、斜線部はパッケー
ジ13に設けた電極を示す発光素子3、光検出器6、及
びフォトダイオード24の各端子は、この電極を介して
パッケージ13の外部に引き出される。
【0021】なお本実施例は、第2の回折格子9と対物
レンズ10との間にミラー、プリズムなどを設けて光路
を折り曲げた構成としてもよい。
【0022】次に、本発明の第2の実施例を図3を用い
て説明する。図3の(a)は、本発明の第2の実施例と
しての光ピックアップの基板1と基板1上に配設された
構成要素とを示す平面図であり、図3の(b)は、図3
の(a)において矢印Bの方向より見た矢視図である。
【0023】図3において、光源である発光素子3から
発射された光束4は、平板反射ミラー32で反射され、
既に説明した第1の実施例と同様に対物レンズ10によ
って情報記録媒体11上に集光される。情報記録媒体1
1からの反射光束は再び対物レンズ10を通過し、第2
の回折格子9によって回折されて光検出器6に入射す
る。
【0024】平板反射ミラー32は、基板1に設けられ
た突起部31の斜面に設置される。平板反射ミラー32
で反射し回折格子8に向かう光束が基板1に対して垂直
に発射するよう、突起部31の平板反射ミラー32が設
置される斜面は基板1の主面に対して略45度の角度に
製作する。
【0025】本実施例においても、基板1の外形の一部
を円形とし、この円の中心と光軸18とを略一致させる
ことにより、光ピックアップのトラッキング調整を容易
に行うことができる。
【0026】次に、本発明の第3の実施例を図4を用い
て説明する。図4の(a)は、本発明の第3の実施例と
しての光ピックアップの基板1と基板1上に配設された
構成要素とを示す平面図であり、図4の(b)は、図4
の(a)において矢印Cの方向より見た矢視図である。
さらに、図4の(c)は、図4の(b)の部分拡大図で
ある。
【0027】本実施例は、反射ミラーとしてSi単結晶
基板を異方性エッチングして製作したミラーを用いる。
{100}表面を持つSi単結晶基板をKOHやヒドラ
ジン、EPW(エチレンジアミン−ピロカテコール−
水)等を用いてエッチングすると、結晶の{111}面
のエッチング速度が遅いため、斜面を形成することがで
きる。図4において、発光素子3は、エッチングにより
凹部を形成したSi基板42上に設置される。発光素子
3から発射された光束4は、Si基板42の斜面43で
反射され、回折格子8に向かう。
【0028】ここで、斜面43は{100}表面を持つ
Si単結晶基板の{111}面であるので、Si基板の
{100}表面に対して約55度の傾斜角をなす。そこ
で、発光素子3から発射された光束が基板1に対して垂
直に立ち上がるように、基板1に約10度の傾斜面41
を設け、この上にSi基板42を設置する。
【0029】Si基板42には、発光素子3から発射さ
れる光束の光強度に比例した信号を得るためのフォトダ
イオードを形成することができる。図4の(c)に示す
ように、Si基板42の斜面43に対向する他の斜面に
フォトダイオード44を形成することにより、発光素子
3から斜面43と反対方向に発射される光束45を効率
良く受光することが可能である。
【0030】本実施例においても、基板1の外形の一部
を円形とし、この円の中心と光軸18とを略一致させる
ことにより、光ピックアップのトラッキング調整を容易
に行うことができる。
【0031】次に、本発明の第4の実施例を図5を用い
て説明する。図5の(a)は、本発明の第4の実施例と
しての光ピックアップの基板1と基板1上に配設された
構成要素とを示す平面図であり、図5の(b)は、図5
の(a)において矢印Dの方向より見た矢視図である。
【0032】本実施例では、反射ミラーとして、{10
0}面から約10度傾斜した表面を持つように切り出し
た、Si単結晶基板51を用いる。このSi単結晶基板
51を、前述した方法で異方性エッチングすることによ
り、基板51の表面に対して45度の傾斜角を持つ斜面
を形成することができる。このようにして製作した反射
ミラーを用いると、基板1に約10度の傾斜面を設ける
必要はない。Si基板51には、図4の(c)に示した
実施例と同様に、発光素子3から発射される光束の光強
度に比例した信号を得るためのフォトダイオードを形成
することができる。
【0033】本実施例においても、光ピックアップのト
ラッキング調整を容易に行うことができる。
【0034】次に、図6を参照して本発明の第5の実施
例を説明する。本実施例は、本発明にかかる光ピックア
ップを搭載した光ディスク装置の実施例を示したもので
ある。
【0035】図6の(a)は、光ディスク装置61の構
成を示す、ディスク11の一部を破断した平面図であ
る。また、図6の(b)は、図6の(a)において、矢
印Eの方向から見た矢視図である。但し、図6の(b)
には、ターンテーブル65は図示していない。
【0036】図6において、先の第1の実施例に示した
集積光学素子14が、反射ミラー66、対物レンズ1
0、並びにアクチュエータ63と共に光ピックアップの
シャーシ62に設置される。シャーシ62はシャフト6
4により支持され、ディスク111の半径方向に移動す
る。
【0037】アクチュエータ63は、フォーカスアクチ
ュエータとトラッキングアクチュエータを有しており、
フォーカス及びトラッキング誤差信号に基づいて、対物
レンズ10を光軸方向及びディスクの半径方向に駆動す
る。ディスク11は、ターンテーブル65に装着され、
モータにより所定の方向に回転する。
【0038】集積光学素子14から発射した光束は、反
射ミラー66で反射して、対物レンズ10によりディス
ク11上に集光して照射される。ディスク11からの反
射光束は、対物レンズ10、反射ミラー66を経て集積
光学素子14に入射し、電気信号に変換されて信号処理
される。
【0039】本実施例によれば、本発明にかかる光ピッ
クアップを搭載することにより、小型、薄型の光ディス
ク装置を構成することができる。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、光学式情報記録媒体に
記録された情報信号の再生を行う光ピックアップにおい
て、発光素子と光検出器とを同一の基板上に設置するこ
とにより小型化を達成するとともに、各部品の位置ズレ
をなくすことができ、かつ、容易にトラッキング調整を
行うことができる。さらに、光ディスク装置を小型化、
薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例としての光ピックアップ
の構成を示す正面図、部分拡大図、各部矢視図および平
面図である。
【図2】図1における回折格子および受光素子の平面の
一部を拡大して示した平面図である。
【図3】本発明の第2の実施例としての光ピックアップ
の構成を示す平面図および各部矢視図である。
【図4】本発明の第3の実施例としての光ピックアップ
の構成を示す平面図および各部矢視図である。
【図5】本発明の第4の実施例としての光ピックアップ
の構成を示す平面図および各部矢視図である。
【図6】本発明の第5の実施例としての光ディスク装置
の構成を示す平面図および各部矢視図である。
【図7】従来の光ピックアップの構成を示す正面図であ
る。
【符号の説明】
1…基板、 2…サブマウント、 3…発光素子、 5…反射ミラー、 6…光検出器、 7…ホログラム素子、 8…回折格子、 9…回折格子、 10…対物レンズ、 13…パッケージ、 14…集積光学素子、 32…平板反射ミラー、 42…Si基板、 51…Si基板、 61…光ディスク装置。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザ光束を発射する発光素子と、該発光
    素子から発射された光束を所定の方向に反射する反射鏡
    と、該反射鏡によって反射された光束を複数の光束に分
    離する第1の回折格子と、第1の回折格子によって分離
    された光束を光学式情報記録媒体上に集光させて照射す
    るためのレンズと、光検出器と、前記光学式情報記録媒
    体からの反射光束が前記レンズを逆方向に通過して戻る
    経路として、前記レンズと前記発光素子との間を結ぶ光
    路から、該反射光束を分離して前記光検出器へ導くため
    の第2の回折格子とを少なくとも有する光ピックアップ
    において、 前記発光素子と前記光検出器が同一の基板上に設置さ
    れ、該基板の外形の少なくとも一部が円形をなし、該円
    形の中心と前記反射鏡によって反射された光束の光軸と
    が一致することを特徴とする光ピックアップ。
  2. 【請求項2】請求項1記載の光ピックアップにおいて、
    前記反射鏡は、前記基板に設けた傾斜面に設置された平
    板形状の反射鏡であることを特徴とする光ピックアッ
    プ。
  3. 【請求項3】請求項1記載の光ピックアップにおいて、
    前記反射鏡は、単結晶材料を異方性加工して形成した反
    射鏡であることを特徴とする光ピックアップ。
  4. 【請求項4】請求項1記載の光ピックアップにおいて、
    前記反射鏡は、単結晶材料を異方性加工して形成した反
    射鏡であり、該反射鏡が前記基板に設けた傾斜面に設置
    されたことを特徴とする光ピックアップ。
  5. 【請求項5】請求項1,2,3又は4記載の光ピックア
    ップを搭載したことを特徴とする光ディスク装置。
JP5106415A 1993-05-07 1993-05-07 光ピックアップ及び光ディスク装置 Pending JPH06318339A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008028391A (ja) * 2006-07-17 2008-02-07 Agere Systems Inc マルチレーザー用途のレーザー・アセンブリ
JP4515555B2 (ja) * 1999-05-18 2010-08-04 富士通テン株式会社 光ピックアップ

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