JPH0667022A

JPH0667022A - 光学素子及び光学ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH0667022A
Application number: JP23888092A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Ando; 伸彦安藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-08-17
Filing date: 1992-08-17
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【構成】光源１より発せられた光束Ｒ₁は、複合素子
３の硝子プリズム３ａを透過し偏光膜３ｂに反射されて
対物レンズ６等を介して光磁気ディスクに照射される。
光磁気ディスクで反射された反射光束Ｒ₃は、複合素子
３の硝子プリズム３ａ及び偏光膜３ｂを透過し、さら
に、この複合素子３の一軸性結晶プリズム３ｄ，３ｅを
透過して、偏光成分に応じて各光束Ｒ₄，Ｒ₅に分割さ
れる。【効果】複合素子３がビームスプリッタ及び検光子の
双方の作用をなすので、部品削減による構成の簡素化、
製造の容易化が可能。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる光磁気ディス
ク等の光磁気記録媒体より情報信号を読出すための光学
ピックアップ装置及びこの光学ピックアップ装置に用い
て好適な光学素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、いわゆる光磁気ディスク等の如き
光磁気記録媒体が提案されている。この光磁気ディスク
は、透明材料からなるディスク基板と、このディスク基
板に被着形成された磁性材料からなる信号記録層とを有
して構成されている。この信号記録層は、外部磁界を印
加されるとともに、集光されたレーザ光束が微小領域に
照射されていわゆるキュリー温度以上に加熱され、該微
小領域における磁化方向が該外部磁界に倣わされること
によって、情報信号の書込みがなされるように構成され
ている。この信号記録層の磁化方向は、いわゆる垂直磁
化であって、上記ディスク基板の主面部に対する垂直方
向となっている。すなわち、この信号記録層に書込まれ
る情報信号は、この信号記録層の磁化方向が上向きであ
るか下向きであるかによって示される２値の信号であ
る。

【０００３】そして、上記光磁気ディスク等の光磁気記
録媒体より情報信号を読出すためには、光学ピックアッ
プ装置が用いれる。この光学ピックアップ装置は、半導
体レーザ等の光源、フォトダイオード等の光検出器、及
び、対物レンズやコリメータレンズ等の種々の光学デバ
イスを有して構成されている。

【０００４】上記光学ピックアップ装置は、上記光源よ
り発せられた直線偏光状の光束を、上記種々の光学素子
を介し、上記信号記録層上に照射光束として集光して照
射する。この照射光束は、上記信号記録層の磁化方向に
応じて、いわゆるカー効果による偏光方向を偏向され、
該信号記録層により反射される。そして、この光学ピッ
クアップ装置は、上記照射光束が上記信号記録層により
反射された光束である反射光束を、上記光検出器により
受光する。この光学ピックアップ装置においては、上記
反射光束は、３ビーム・ウォラストン・プリズムの如き
光学素子により、偏光方向に応じて、一平面内で３方向
に散開する３本の光束に分離、偏向される。このように
分離された各反射光束は、上記光検出器において、個々
に光検出出力を出力するようになされた３個の受光部に
より対応されて個々に受光される。この光学ピックアッ
プ装置においては、上記光検出器において両側側に位置
する一対の受光部よりの光検出出力同士の差信号が、上
記信号記録層に書込まれた情報信号の読出し信号とな
る。

【０００５】また、上記光学ピックアップ装置は、上記
照射光束の集光点と、上記信号記録層上に形成される記
録トラックとの位置ずれ量を示す、フォーカスエラー信
号及びトラッキングエラー信号が得られるように構成さ
れている。上記記録トラックは、上記光磁気ディスクに
おいては、略々同心円状となされた螺旋状に形成されて
いる。上記情報信号は、この記録トラックに沿って書込
まれている。上記フォーカスエラー信号は、上記集光点
と上記信号記録層の表面との、上記照射光束の光軸方
向、すなわち、該信号記録層の表面に略々垂直な方向へ
の距離を示す信号である。また、上記トラッキングエラ
ー信号は、上記集光点と上記記録トラックとの、上記照
射光束の光軸及び該記録トラックに垂直な方向、すなわ
ち、上記ディスク基板の径方向への距離を示す信号であ
る。

【０００６】上記フォーカスエラー信号及びトラッキン
グエラー信号は、上記光検出器において中央部に位置す
る受光部よりの光検出信号に基づいて得られる。この中
央部に位置する受光部は、等角度間隔で放射状に配列さ
れた状態の４個の受光部分に分割されている。そして、
この受光部をなす各受光部分は、それぞれ独立して光検
出信号を出力できるように構成されている。

【０００７】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記反射光束は、シリンドリカルレンズ等の光学
素子により、非点収差を有するようになされる。この非
点収差の方向及び量は、上記信号記録層の表面より上記
照射光束の集光点までの該照射光束の光軸方向について
の方向及び距離、すなわち、フォーカスエラー量の変化
に応じて変化する。したがって、上記光検出器において
中央部に位置する受光部をなす４個の受光部分につい
て、互いに該受光部の中心部を介して対向する２組の受
光部分より出力される光検出出力についてそれぞれ和信
号を生成し、これら和信号同士の差信号を生成すると、
この差信号は、上記フォーカスエラー信号となる。

【０００８】また、この光学ピックアップ装置において
は、上記反射光束は、上記記録トラックより上記集光点
までの上記照射光束の光軸及び該記録トラックに垂直な
方向についての方向及び距離、すなわち、トラッキング
エラー量の変化に応じて、光強度分布が変化する。した
がって、上記光検出器において中央部に位置する受光部
をなす４個の受光部分について、互いに上記記録トラッ
クに対応した方向の分割線を介して対向する２組の受光
部分より出力される光検出出力についてそれぞれ和信号
を生成し、これら和信号同士の差信号、いわゆるプッシ
ュプル信号を生成すると、このプッシュプル信号は、上
記トラッキングエラー信号となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光学ピックアップ装置は、ビームスプリッタを備えて
いる。このビームスプリッタは、上記光源より発せられ
た射出光束をこの光束を上記光磁気記録媒体上に集光さ
せるための対物レンズ側に導くとともに、該光磁気記録
媒体により反射された反射光束を該光源に戻すことなく
上記光検出器側に導くものである。このビームスプリッ
タとしては、直角２等辺三角柱状の一対の三角プリズム
を互いの斜面部同士を貼り合わせて方形状となしたもの
が用いられている。このビームスプリッタにおいては、
上記各三角プリズムの貼合わせ面が、上記射出光束に対
する反射面となるとともに、上記反射光束に対する透過
面となる。

【００１０】すなわち、この光学ピックアップ装置にお
いては、上記３ビーム・ウォラストン・プリズムの如き
偏光状態に応じて光束を分割する光学素子と、上記ビー
ムスプリッタとの双方を備えている必要がある。そのた
め、この光学ピックアップ装置は、構成の小型化が困難
であり、また、製造が煩雑なものとなされている。

【００１１】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、光磁気記録媒体によりこの光磁
気記録媒体に記録された情報信号に応じて偏光方向を変
化される反射光束を良好に検出することができ、しか
も、部品点数が削減されて構成の簡素化、小型化、製造
の容易化を図ることができる光学ピックアップ装置及び
このような光学ピックアップ装置に用いるに好適な光学
素子を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し上記
目的を達成するため、本発明に係る光学素子は、等方性
媒体からなり光束入射側となる第１のプリズムと、一軸
性結晶媒体からなり上記第１のプリズムに対して誘電多
層膜を介して貼着された第２のプリズムと、一軸性結晶
媒体からなり上記第２のプリズムを介して上記第１のプ
リズムに対峙する位置となされて該第２のプリズムに貼
着され、光束射出側となる第３のプリズムとを備え、上
記第２及び第３のプリズムは、それぞれの結晶軸方向
が、上記光束の光軸に直交する方向となされるととも
に、互いに直交する方向となされてなるものである。

【００１３】また、本発明に係る光学素子は、等方性媒
体からなり光束入射側となる第１のプリズムと、一軸性
結晶媒体からなり上記第１のプリズムに対して誘電多層
膜を介して貼着され光束射出側となる第２のプリズムと
を備え、上記第１及び第２のプリズムは、互いの貼着面
が、上記光束の光軸に対する傾斜角度が４５°より大と
なされてなるものである。

【００１４】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、光磁気記録媒体に対し照射光束を照射する光源
と、上記照射光束が上記光磁気記録媒体により反射され
た光束である反射光束が入射される光学素子と、上記光
学素子を透過した光束を受光する光検出器とを備え、上
記光学素子は、等方性媒体からなり上記反射光束が入射
される第１のプリズムと結晶軸方向を上記反射光束の光
軸に直交する方向となした一軸性結晶媒体からなり上記
第１のプリズムに対して誘電多層膜を介して貼着された
第２のプリズムと結晶軸方向を上記反射光束の光軸及び
上記第２のプリズムの結晶軸方向に直交する方向となし
た一軸性結晶媒体からなり上記第２のプリズムを介して
上記第１のプリズムに対峙する位置となされて該第２の
プリズムに貼着され光束射出側となる第３のプリズムと
から構成され、上記第１のプリズム及び上記誘電多層膜
によって上記照射光束を上記光磁気記録媒体側に導くと
ともに、上記反射光束の偏光状態に応じてこの反射光束
を２方向に散開する２本の光束に分割してなるものであ
る。

【００１５】さらに、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、光磁気記録媒体に対し照射光束を照射する光源
と、上記照射光束が上記光磁気記録媒体により反射され
た光束である反射光束が入射される光学素子と、上記光
学素子を透過した光束を受光する光検出器とを備え、上
記光学素子は、等方性媒体からなり上記反射光束が入射
される第１のプリズムと一軸性結晶媒体からなり上記第
１のプリズムに対して誘電多層膜を介して貼着されこの
貼着面を上記光束の光軸に対して４５°より大なる角度
で傾斜させた第２のプリズムとから構成され、上記第１
のプリズム及び上記誘電多層膜によって上記照射光束を
上記光磁気記録媒体側に導くとともに、上記反射光束の
偏光状態に応じてこの反射光束を２方向に散開する２本
の光束に分割してなるものである。

【００１６】

【作用】本発明に係る光学素子においては、等方性媒体
からなる第１のプリズムに入射された光束は、この第１
のプリズムを透過し、上記第１のプリズムに対して誘電
多層膜を介して貼着された一軸性結晶媒体からなる第２
のプリズムに入射するときに、偏光状態に応じて、２方
向に散開する２本の光束に分割される。そして、これら
光束は、さらに、上記第２のプリズムを介して上記第１
のプリズムに対峙する位置となされて該第２のプリズム
に貼着された一軸性結晶媒体からなる第３のプリズムに
入射するときに、互いの散開角度を拡大される。

【００１７】また、本発明に係る光学素子においては、
等方性媒体からなる第１のプリズムに入射された光束
は、この第１のプリズムを透過し、上記第１のプリズム
に対して誘電多層膜を介して貼着された一軸性結晶媒体
からなる第２のプリズムに入射するときに、偏光状態に
応じて、２方向に散開する２本の光束に分割される。そ
して、これら第１及び第２のプリズムの互いの貼着面が
上記光束の光軸に対して４５°より大なる傾斜角度を有
していると、該傾斜角度が４５°の場合に比して、上記
各光束の散開角度が大きくなされる。

【００１８】そして、これら各光学素子においては、上
記第１のプリズム及び上記誘電多層膜は、ビームスプリ
ッタとして作用する。

【００１９】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置においては、光源より発せられ上述の光学素子に導か
れて光磁気記録媒体に照射された照射光束が該光磁気記
録媒体により反射された光束である反射光束は、上述の
光学素子によって、偏光状態に応じて、２方向に散開す
る２本の光束に分割され、光検出器により受光される。
この光検出器は、上記光磁気記録媒体よりの情報信号の
読出し信号を出力する。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を図面を参照
しながら説明する。この例は、本発明に係る光学素子を
有して構成される本発明に係る光学ピックアップ装置
を、光磁気記録媒体であるいわゆる光磁気ディスクの再
生を行う再生装置の光学ピックアップ装置として構成し
た例である。この光学ピックアップ装置は、合成樹脂材
料や金属材料等からなる光学ブロック部を有して構成さ
れ、上記再生装置内に支持される光磁気ディスクに対向
されるように該再生装置内に配設される。

【００２１】上記光磁気ディスクは、ポリカーボネイト
等の透明材料からなるディスク基板と、このディスク基
板に被着形成された磁性材料からなる信号記録層とを有
して構成されている。この信号記録層は、外部磁界を印
加されるとともに、集光されたレーザ光束が微小領域に
照射されていわゆるキュリー温度以上に加熱され、該微
小領域における磁化方向が該外部磁界に倣わされること
によって、情報信号の書込みがなされる。この信号記録
層の磁化方向は、いわゆる垂直磁化であり、上記ディス
ク基板の主面部に対する垂直方向である。すなわち、こ
の信号記録層に書込まれる情報信号は、この信号記録層
の磁化方向が上向きであるか下向きであるかによって示
される２値の信号である。

【００２２】上記光磁気ディスクには、中央部にチャッ
キング孔が穿設されている。この光磁気ディスクは、上
記再生装置内において、該再生装置のチャッキング機構
により、上記チャッキング孔を位置基準として、このチ
ャッキング孔の周辺部を支持される。そして、この光磁
気ディスクは、上記チャッキング機構とともに、回転操
作される。

【００２３】上記信号記録層上には、記録トラックが形
成されている。この記録トラックは、上記信号記録層上
において、略々同心円状となされた螺旋状に形成されて
いる。この記録トラックの曲率中心は、上記チャッキン
グ孔の中心に一致している。上記情報信号は、この記録
トラックに沿って書込まれる。

【００２４】そして、上記光学ピックアップ装置の光学
ブロック部は、上記光磁気ディスクの径方向に移動操作
可能に支持されている。この光学ブロック部内には、図
１及び図２に示すように、光源となるレーザダイオード
１、このレーザダイオード１より発せられる射出光束Ｒ
₁を導く種々の光学デバイス、及び、光検出器９等が内
蔵されている。また、この光学ブロック部には、対物レ
ンズ６を移動操作可能に支持している対物レンズ駆動装
置が取付けられている。この対物レンズ駆動装置は、上
記対物レンズ６を上記光磁気ディスク７の主面部に対向
させて支持し、所定の駆動電流が供給されると、該対物
レンズ６を、この対物レンズ６の光軸方向、すなわち、
該光磁気ディスク７に対する接離方向、及び、この対物
レンズ６の光軸に直交する方向である該光磁気ディスク
７の径方向に移動操作する。

【００２５】上記レーザダイオード１は、レーザチップ
１ａを罐体１ｂ内に収納して構成されている。この罐体
１ｂの前面部は、光束射出孔として開放され、カバー硝
子１ｄが嵌設されている。また、上記罐体１ｂの後面部
には、複数の電極端子１ｃが設けられている。上記レー
ザチップ１ａは、上記電極端子１ｃを介して駆動電流を
供給されて、レーザ光束を発し、上記カバー硝子１ｄを
透して前方側に射出する。このレーザ光束は、直線偏光
状態となされている。

【００２６】この光学ピックアップ装置においては、上
記レーザダイオード１より発せられた射出光束Ｒ₁は、
回折格子２を透過して、本発明に係る光学素子である複
合光学素子３に至る。上記回折格子２は、上記射出光束
Ｒ₁を、一平面内で３方向に散開する３本の光束に分割
する。これら光束の散開方向は、上記記録トラックの接
線方向に略々対応している。

【００２７】上記複合光学素子３は、図１、図３乃至図
５に示すように、硝子等の等方性媒体からなる第１のプ
リズム３ａと、一軸性結晶媒体からなる第２及び第３の
プリズム３ｄ，３ｅとを有して構成されている。上記第
１のプリズム３ａは、直角２等辺三角柱状のプリズムで
あり、図４中矢印θ_Pで示すように、斜面部を上記射出
光束Ｒ₁の光軸に対して４５°の角度となし、略々正方
形の第１面Ｓ₁を該射出光束Ｒ₁の光軸に垂直となして
配設されている。この第１のプリズム３ａの斜面部に
は、誘電多層膜である偏光膜３ｂが被着形成されてい
る。上記射出光束Ｒ₁の偏光方向は、図３中矢印Ｐで示
すように、上記斜面部に対してＰ偏光状態で入射する方
向となっている。上記偏光膜３ｂは、Ｓ偏光入射光束の
透過率ＴｓがＰ偏光入射光束の透過率Ｔｐよりも大きく
なされている。したがって、上記射出光束Ｒ₁は、図４
に示すように、上記偏光膜３ｂにより反射されて光路を
９０°変更され、上記第１のプリズムの略々正方形の第
２面Ｓ₂より、照射光束Ｒ₂として射出される。

【００２８】なお、上記偏光膜３ｂは、この偏光膜３ｂ
により反射された光束のＰ偏光成分とＳ偏光成分との位
相差を抑えるような構成となされることにより、上記照
射光束Ｒ₂を良好な直線偏光状態となすことができる。

【００２９】上記照射光束Ｒ₂は、コリメータレンズ４
により平行光束となされ、ミラー５により反射されて光
路を変更されて、上記対物レンズ６に入射される。この
対物レンズ６は、図２に示すように、入射された照射光
束Ｒ₂を、上記ディスク基板を透して、光磁気ディスク
７の信号記録層上に集光させる。なお、この照射光束Ｒ
₂は、上記回折格子２の作用により、３本の光束に分割
されている。

【００３０】上記対物レンズ駆動装置は、後述するフォ
ーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づい
て上記対物レンズ６を移動操作することにより、上記照
射光束Ｒ₂のうちの中央の光束の集光点が、常に、上記
記録トラック上に位置するようになす。なお、上記フォ
ーカスエラー信号は、上記集光点と上記信号記録層の表
面との、上記照射光束Ｒ₂の光軸方向、すなわち、該信
号記録層の表面に略々垂直な方向への距離を示す信号で
ある。また、上記トラッキングエラー信号は、上記集光
点と上記記録トラックとの、上記照射光束Ｒ₂の光軸及
び該記録トラックに垂直な方向、すなわち、上記ディス
ク基板の径方向への距離を示す信号である。

【００３１】上記記録トラック上に集光された上記照射
光束Ｒ₂の断面形状、すなわち、該記録トラック上に形
成されたビームスポットの形状は、上記レーザダイオー
ド１よりの射出光束Ｒ₁のニア・フィールド・パターン
に対応した楕円形となっている。そして、このビームス
ポットは、楕円形の長軸方向を上記記録トラックに直交
する方向となされている。これは、上記記録トラック上
における情報信号の記録密度の向上及びいわゆるＣＮ比
の向上を図るためである。また、上記照射光束Ｒ₂は、
偏光方向が、該記録トラックに直交する方向となってい
る。これは、上記ディスク基板による複屈折の影響を抑
えるためである。

【００３２】そして、上記照射光束Ｒ₂が上記光磁気デ
ィスク７により反射された光束である反射光束Ｒ₃は、
上記記録トラックに記録された情報信号に応じて、いわ
ゆるカー効果により、偏光方向を微小角度だけ旋回され
ている。この反射光束Ｒ₃は、上記対物レンズ６、上記
ミラー５及び上記コリメータレンズ４を透して、図３及
び図５に示すように、上記複合光学素子３の第１のプリ
ズム３ａに戻る。ここで、上記反射光束Ｒ₃は、上記第
１のプリズム３ａ及び上記偏光膜３ｂを透過する。な
お、この反射光束Ｒ₃は、上記回折格子２の作用によ
り、３本の光束に分割されている。

【００３３】そして、上記複合光学素子３をなす上記第
２のプリズム３ｄは、上記第１のプリズム３ａに対し
て、上記偏光膜３ｂを介して貼着されている。この第２
のプリズム３ｄは、上記第１のプリズム３ａの斜面部に
略々合同な形状となされた貼着面と、この貼着面が上記
斜面部に貼着された状態で上記反射光束Ｒ₃の光軸に対
し該斜面部と逆の方向の傾斜を有する第３面Ｓ₃とを有
する三角柱状のプリズムである。この第２のプリズム３
ｄの結晶軸の方向は、図３及び図６中に矢印Ｄ₃で示す
ように、上記反射光束Ｒ₃の光軸に直交し、かつ、上記
反射光束Ｒ₃の偏光方向に対し４５°の方向となってい
る。なお、ここで示す上記反射光束Ｒ₃の偏光方向は、
上記カー効果による偏光方向の旋回を生じていない常光
線線分の偏光方向である。

【００３４】また、上記第３のプリズム３ｅは、上記第
２のプリズム３ｄを介して上記第１のプリズム３ａに対
峙する位置となされて該第２のプリズム３ｄの上記第３
面Ｓ₃に貼着されている。この第３のプリズム３ｅは、
楔形状の底面を有する三角柱状のプリズムであって、上
記第３面Ｓ₃に略々合同な形状な面部と、光束射出面と
なる第４面Ｓ₄とを有している。この第３のプリズム３
ｅの結晶軸の方向は、図３及び図６中に矢印Ｄ₄で示す
ように、上記反射光束Ｒ₃の光軸に直交し、かつ、上記
反射光束Ｒ₃の偏光方向に対し４５°の角度をなし、さ
らに、上記第２のプリズム３ｄの結晶軸方向に対して直
交する方向となっている。

【００３５】この複合光学素子３において、上記反射光
束Ｒ₃は、上記貼着面を透して上記第２のプリズム３ｄ
に入射するときに、常光線成分と異常光線成分とに分割
されて、２方向に散開する２本の分割光束Ｒ₄，Ｒ₅に
分割される。これら分割光束Ｒ₄，Ｒ₅の散開方向は、
上記回折格子２による光束分割の方向に直交する方向で
あって、上記偏光膜３ｂの上記反射光束Ｒ₃の光軸に対
する傾斜方向に対応した方向である。

【００３６】ここで、上記貼着面における上記各分割光
束Ｒ₄，Ｒ₅の散開角度を、上記第１のプリズム３ａを
なす硝子の屈折率をｎ_G、上記第２のプリズム３ｄにお
ける常光線の屈折率をｎ_O、該第２のプリズム３ｄにお
ける異常光線の屈折率をｎ_Eとし、さらに、上記偏光膜
３ｂにおけるＰ偏光成分の反射率をＲｐ、透過率をＴ
ｐ、該偏光膜３ｂにおけるＳ偏光成分の反射率をＲｓ、
透過率をＴｓとして求めておく。

【００３７】まず、上記第１面Ｓ₁に入射した射出光束
Ｒ₁の光量を（Ｉ_P＋Ｉ_S）とすると、上記第２面Ｓ₂
より射出する照射光束Ｒ₂の光量は、（Ｒｐ・Ｉ_P＋Ｒ
ｓ・Ｉ_S）となる。Ｉ_P，Ｉ_Sは、上記射出光束Ｒ₁の
Ｐ偏光成分及びＳ偏光成分である。そして、上記第２面
Ｓ₂より入射し上記偏光膜３ｂを透過する反射光束Ｒ₃
の光量については、図６に示すように、上記反射光束Ｒ
₃の偏光方向Ｄ₂と上記第２のプリズム３ｄの結晶軸の
方向Ｄ₃とのなす角度をθ_POl、上記第２面Ｓ₂に入射
した反射光束Ｒ₃の光量を（Ｉ_P＋Ｉ_S）とすると、常
光線成分の光線、すなわち、第１の分割光束Ｒ₄の光量
が、（Ｔｐ・Ｉ_P＋Ｔｓ・Ｉ_S） Sin²θ_POl で示され、異常光線成分の光線、すなわち、第２の分割
光束Ｒ₅の光量が、（Ｔｐ・Ｉ_P＋Ｔｓ・Ｉ_S） Cos²θ_POl で示される。

【００３８】これら２本の分割光束の散開角度は、上記
偏光膜３ｂの上記反射光束Ｒ₃の光軸に対する傾斜角
度、すなわち、図５中矢印θ_Pで示す上記第１及び第２
のプリズム３ａ，３ｄの貼り合わせ角度をθ_Pとする
と、スネルの法則より、上記第１の分割光束Ｒ₄の分離
角θ_Oは、 θ_O＝ Sin^-1［ｎ_O・ Sin｛θ_P− Sin^-1（（ｎ_G／ｎ
_O）・ Sinθ_P）｝］となり、上記第２の分割光束Ｒ₅の分離角θ_Eは、 θ_E＝ Sin^-1［ｎ_E・ Sin｛θ_P− Sin^-1（（ｎ_G／ｎ
_E）・ Sinθ_P）｝］となる。なお、この式は、上記反射光束Ｒ₃が上記第２
面Ｓ₂に対して垂直に入射する場合に成立する。

【００３９】例えば、上記第２のプリズム３ｄを水晶に
より形成し、一方、上記第１のプリズム３ａを、上記各
分割光束Ｒ₄，Ｒ₅のコマ収差や非点収差の発生を抑え
るために屈折率ｎ_Gが該第２のプリズム３ｄの屈折率ｎ
_O，ｎ_Eの間の値である硝子材料、例えばＰＳＫ３によ
り形成する。すると、波長７８０ｎｍにおいて、ｎ_O＝
１．５３８８、ｎ_E＝１．５４７７、ｎ_G＝１．５４６
２８４となる。そして、上記偏光膜３ｂの傾斜角度θ_P
を４５°とすると、分離角θ_O，θ_Eは、θ_O＝−０．
４３０（ｄｅｇ）、θ_E＝＋０．０８１（ｄｅｇ）とな
る。また、上記第１のプリズム３ａをなす硝子材料をＬ
ＬＦ７とすると、ｎ_G＝１．５４０８６５となり、θ_O
＝−０．１１８（ｄｅｇ）、θ_E＝＋０．３９１（ｄｅ
ｇ）となる。

【００４０】この複合光学素子３においては、上記各分
割光束Ｒ₄，Ｒ₅は、さらに、上記第３面Ｓ₃を介し
て、上記第３のプリズム３ｅに入射する。このとき、こ
れら各分割光束Ｒ₄，Ｒ₅の互いの散開角度は、一層拡
大される。すなわち、図５中矢印θｑで示す上記第３面
Ｓ₃の上記反射光束Ｒ₃の光軸に対する傾斜角度θｑを
３０°とし、上記第１のプリズム３ａをＰＳＫ３により
形成した場合には、分離角θ_EO，θ_OEは、θ_EO＝−０．
７２３（ｄｅｇ）、θ_OE＝＋０．３７６（ｄｅｇ）とな
る。また、上記第１のプリズム３ａをなす硝子材料をＬ
ＬＦ７とすると、θ_EO＝−０．４１３（ｄｅｇ）、θ_OE
＝＋０．６８６（ｄｅｇ）となる。

【００４１】そして、上記複合光学素子３により分割さ
れた上記各分割光束Ｒ₄，Ｒ₅は、シリンドリカルレン
ズ８を透過し、非点収差を生じる。この非点収差の方
向、すなわち、光束断面が楕円形となったときの長軸方
向は、上記記録トラックの接線方向に対応する方向に対
して４５°回転した方向となっている。

【００４２】そして、上記各分割光束Ｒ₄，Ｒ₅は、上
記光検出器９により受光される。上記光検出器９は、フ
ォトダイオード等の光検出素子であって、受光面９ａ
と、光検出出力を外方側に出力するための複数の端子９
ｂを有して構成されている。この光検出器９は、図７に
示すように、それぞれが３本の光束に分割されている各
分割光束Ｒ₄，Ｒ₅をそれぞれ対応して受光する第１乃
至第６の受光部１４，１５，１２，１３，１６，１７を
有している。

【００４３】上記第１の受光部１４は、略々正方形状に
形成され、上記第１の分割光束Ｒ₄のうちの中央の光束
を受光する。また、上記第２の受光部１５は、略々正方
形状に形成され、上記第２の分割光束Ｒ₅のうちの中央
の光束を受光する。

【００４４】そして、上記第３及び第４の受光部１２，
１３は、それぞれ略々正方形状に形成され、上記各分割
光束Ｒ₄，Ｒ₅のうちの上記回折格子２により分割され
た一側側の光束を受光するように、上記第１及び第２の
受光部１４，１５の一側側に位置して対をなして形成さ
れている。これら第３及び第４の受光部１２，１３は、
互いに短絡されている。

【００４５】さらに、上記第５及び第６の受光部１６，
１７は、それぞれ略々正方形状に形成され、上記各分割
光束Ｒ₄，Ｒ₅のうちの上記回折格子２により分割され
た他側側の光束を受光するように、上記第１及び第２の
受光部１４，１５の他側側に位置して対をなして形成さ
れている。これら第５及び第６の受光部１６，１７は、
互いに短絡されている。

【００４６】上記光検出器９においては、上記第３及び
第４の受光部１２，１３と、上記第５及び第６の受光部
１６，１７とは、互いの光検出出力の差信号が上記トラ
ッキングエラー信号となされる。そして、上記第１の受
光部１４と、上記第２の受光部１５とは、互いの光検出
出力の差信号が上記記録トラックに記録された情報信号
の読取り信号となされる。すなわち、上記第１及び第２
の分割光束Ｒ₄，Ｒ₅の光強度は、上記カー効果による
上記反射光束Ｒ₃の偏光方向の旋回の角度及び方向に応
じて、互いに逆極性に変動するからである。

【００４７】そして、上記第１及び第２の受光部１４，
１５は、それぞれが等角度間隔で放射状に配列された状
態の４個の受光部分に分割されている。すなわち、上記
第１の受光部１４は、第１乃至第４の受光部分１１Ａ，
１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄに分割されている。また、上記
第２の受光部１５も、同様に分割されている。これら第
１及び第２の受光部１４，１５をなす各受光部分は、上
記反射光束Ｒ₃が上記シリンドリカルレンズ８により生
じている非点収差の方向に対向する２組の受光部分を有
するように配列されている。

【００４８】この光学ピックアップ装置においては、上
記反射光束Ｒ₃の非点収差の方向及び量は、上記信号記
録層の表面より上記照射光束Ｒ₂の集光点までの該照射
光束Ｒ₂の光軸方向についての方向及び距離、すなわ
ち、フォーカスエラー量の変化に応じて変化する。した
がって、上記第１の受光部１４においては、互いに該第
１の受光部１４の中心部を介して対向する２組の受光部
分１１Ａ，１１Ｃ、１１Ｂ，１１Ｄより出力される光検
出出力についてそれぞれ和信号を生成し、これら和信号
同士の差信号を生成すると、この差信号は、上記フォー
カスエラー信号となる。同様に、上記第２の受光部１５
についても、互いに該第２の受光部１５の中心部を介し
て対向する２組の受光部分より出力される光検出出力に
ついてそれぞれ和信号を生成し、これら和信号同士の差
信号を生成すると、この差信号は、上記フォーカスエラ
ー信号となる。

【００４９】すなわち、上記第１の受光部分１１Ａより
の光検出出力をＡ、上記第２の受光部分１１Ｂよりの光
検出出力をＢ、上記第３の受光部分１１Ｃよりの光検出
出力をＣ、上記第４の受光部分１１Ｄよりの光検出出力
をＤとすると、上記フォーカスエラー信号は、（Ａ＋
Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）により得られる。上記第２の受光部１
５については、互いに該第２の受光部１５の中心部を介
して対向する２組の受光部分同士が短絡されており、こ
れら各組の光検出出力をＥ、Ｆとすると、上記フォーカ
スエラー信号は、（Ｅ−Ｆ）により得られる。

【００５０】この光学ピックアップ装置においては、上
記反射光束Ｒ₃は、上記記録トラックより上記照射光束
Ｒ₂の集光点までの該照射光束Ｒ₂の光軸及び該記録ト
ラックに垂直な方向についての方向及び距離、すなわ
ち、トラッキングエラー量の変化に応じて、光強度分布
が変化する。したがって、上記第１の受光部１４におい
て、第１及び第４の受光部分１１Ａ，１１Ｄの光出力信
号の和信号と、第２及び第３の受光部分１１Ｂ，１１Ｃ
の光出力信号の和信号との差信号を求めると、この差信
号は、上記照射光束Ｒ₂の照射位置と上記記録トラック
との位置ずれを示すプッシュプル信号となる。すなわ
ち、上記プッシュプル信号は、（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）
により得られる。

【００５１】なお、上記光検出器９においては、各受光
部１４，１５をなす各受光部分は、上記複数の端子９ｂ
を介して、それぞれ独立して光検出信号を出力できるよ
うに構成されている。

【００５２】上記プッシュプル信号は、上記トラッキン
グエラー信号としても使用できるのみならず、上記記録
トラックが、いわゆるウォブリングを有して形成されて
いる場合には、このウォブリングの周期に対応した信号
ともなり、該記録トラック上におけるアドレスを検出す
るための信号となる。

【００５３】なお、この光学ピックアップ装置は、情報
信号が凹凸パターンによって記録された読出し専用の光
ディスクよりの該情報信号の読出しをも行うことができ
る。この場合には、読出し信号は、上記第１及び第２の
受光部１４，１５よりの光検出出力の和信号、すなわ
ち、（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）＋（Ｅ＋Ｆ）により得ることが
できる。

【００５４】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、上述の実施例に限定されることなく、図８に示す
ように、いわゆる有限系の対物レンズを用いて構成して
もよい。この場合には、この光学ピックアップ装置は、
上記コリメータレンズ４を廃して構成される。すなわ
ち、この対物レンズは、上記偏光膜３ｂにより反射され
た照射光束Ｒ₂が拡散光束のままの状態で入射され、こ
の照射光束Ｒ₂を上記光磁気ディスク７上に集光させ
る。

【００５５】また、本発明に係る光学素子は、図９に示
すように、硝子等の等方性媒体からなり光束入射側とな
る第１のプリズム１０ａと、水晶等の一軸性結晶媒体か
らなり上記第１のプリズム１０ａに対して誘電多層膜で
ある偏光膜１０ｂを介して貼着され光束射出側となる第
２のプリズム１０ｃとを備えて構成された複合光学素子
１０としてもよい。そして、この複合光学素子１０にお
いては、上記第１及び第２のプリズム１０ａ，１０ｃ
は、互いの貼着面が、上記第１のプリズム１０ａに入射
される光束の光軸に対する傾斜角度が４５°より大なる
角度、例えば、５５°となされている。

【００５６】すなわち、この複合光学素子１０は、光学
ピックアップ装置においては、上記第１のプリズム１０
ａは、等脚台形形状の底面を有する四角柱状のプリズム
であり、台形の底辺に対応する面部を上記射出光束Ｒ₁
の光軸に対して４５°より大なる角度となし、台形の一
方の斜面部に対応する光束入射面を該射出光束Ｒ₁の光
軸に垂直となして配設されている。台形の底辺に対応す
る面部には、上記偏光膜１０ｂが被着形成されている。
上記射出光束Ｒ₁は、上記光束入射面に垂直に入射し、
上記偏光膜１０ｂにより反射されて、９０°より小なる
角度、例えば、７０°だけ光路を変更され、台形の他方
の斜面部に対応する光束出射面より垂直に照射光束Ｒ₂
として射出される。

【００５７】上記照射光束Ｒ₂は、前述した光学ピック
アップ装置におけると同様に、上記対物レンズ６を介し
て、上記光磁気ディスク７の記録トラック上に集光さ
れ、この光磁気ディスク７により反射されて反射光束Ｒ
₃として、上記第１のプリズム１０ａの光束出射面に垂
直に戻る。

【００５８】そして、この複合光学素子１０をなす上記
第２のプリズム１０ｃは、上記第１のプリズム１０ａに
対して、上記偏光膜１０ｂを介して貼着されている。こ
の第２のプリズム１０ｃは、上記偏光膜１０ｂに略々合
同な形状となされた斜面部を有する直角三角形柱状のプ
リズムである。この第２のプリズム１０ｃは、上記斜面
部を上記偏光膜１０ｂに貼着されている。この貼着面
は、上記反射光束Ｒ₃の光軸に対する傾きが、この例に
おいては、５５°となっている。この第２のプリズム１
０ｃの結晶軸の方向は、上記反射光束Ｒ₃の光軸に直交
し、かつ、上記反射光束Ｒ₃の偏光方向に対し４５°の
方向となっている。なお、ここで示す上記反射光束Ｒ₃
の偏光方向は、上記カー効果による偏光方向の旋回を生
じていない常光線線分の偏光方向である。

【００５９】上記反射光束Ｒ₃は、上記第２のプリズム
１０ｃに入射するときに、２方向に散開する第１及び第
２の分割光束Ｒ₄，Ｒ₅に分割される。これら分割光束
Ｒ₄，Ｒ₅の散開角度は、上記貼着面、すなわち、上記
偏光膜１０ｂの上記反射光束Ｒ₃の光軸に対する傾斜角
度が４５°である場合にひして、大きな角度となってい
る。

【００６０】上記第２のプリズム１０ｃより射出された
上記各分割光束Ｒ₄，Ｒ₅は、上記シリンドリカルレン
ズ８を透過し、上記光検出器９により受光される。

【００６１】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学素子に
おいては、等方性媒体からなる第１のプリズムに入射さ
れた光束は、この第１のプリズムを透過し、上記第１の
プリズムに対して誘電多層膜を介して貼着された一軸性
結晶媒体からなる第２のプリズムに入射するときに、偏
光状態に応じて、２方向に散開する２本の光束に分割さ
れる。そして、これら光束は、さらに、上記第２のプリ
ズムを介して上記第１のプリズムに対峙する位置となさ
れて該第２のプリズムに貼着された一軸性結晶媒体から
なる第３のプリズムに入射するときに、互いの散開角度
を拡大される。

【００６２】また、本発明に係る光学素子においては、
等方性媒体からなる第１のプリズムに入射された光束
は、この第１のプリズムを透過し、上記第１のプリズム
に対して誘電多層膜を介して貼着された一軸性結晶媒体
からなる第２のプリズムに入射するときに、偏光状態に
応じて、２方向に散開する２本の光束に分割される。そ
して、これら第１及び第２のプリズムの互いの貼着面が
上記光束の光軸に対して４５°より大なる傾斜角度を有
していると、該傾斜角度が４５°の場合に比して、上記
各光束の散開角度が大きくなされる。

【００６３】そして、これら各光学素子においては、上
記第１のプリズム及び上記誘電多層膜は、ビームスプリ
ッタとしての作用をなすことができる。

【００６４】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置においては、光源より発せられ上述の光学素子に導か
れて光磁気記録媒体に照射された照射光束が該光磁気記
録媒体により反射された光束である反射光束は、上述の
光学素子によって、偏光状態に応じて、２方向に散開す
る２本の光束に分割され、光検出器により受光される。

【００６５】したがって、この光学ピックアップ装置に
おいて、上記光学素子は、ビームスプリッタ及び光束分
割素子の双方として作用し、部品削減による構成の簡素
化を実現している。また、この光学ピックアップ装置に
おいて、上記光検出器は、上記光磁気記録媒体よりの情
報信号の読出し信号を、容易、かつ、良好に検出するこ
とができる。

【００６６】すなわち、本発明は、光磁気記録媒体によ
りこの光磁気記録媒体に記録された情報信号に応じて偏
光方向を変化される反射光束を良好に検出することがで
き、しかも、部品点数が削減されて構成の簡素化、小型
化、製造の容易化を図ることができる光学ピックアップ
装置及びこのような光学ピックアップ装置に用いるに好
適な光学素子を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示
す平面図である。

【図２】上記光学ピックアップ装置の構成を示す要部側
面図である。

【図３】上記光学ピックアップ装置を構成する本発明に
係る光学素子の構成を示す拡大斜視図である。

【図４】上記光学素子に光源より射出された光束が入射
される状態を示す側面図である。

【図５】上記光学素子に光磁気記録媒体より反射された
光束が入射される状態を示す側面図である。

【図６】上記光学素子の構成を示す拡大正面図である。

【図７】上記光学ピックアップ装置を構成する光検出器
の構成を示す拡大平面図である。

【図８】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成の他
の例を示す平面図である。

【図９】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成のさ
らに他の例を示す平面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・・・・・・レーザダイオード３，１０・・・・・・複合光学素子７・・・・・・・・・・・・光磁気ディスク９・・・・・・・・・・・・光検出器Ｒ₂・・・・・・・・・・照射光束Ｒ₃・・・・・・・・・・反射光束Ｒ₄・・・・・・・・・・第１の分割光束Ｒ₅・・・・・・・・・・第２の分割光束

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】等方性媒体からなり、光束入射側となる
第１のプリズムと、一軸性結晶媒体からなり、上記第１のプリズムに対して
誘電多層膜を介して貼着された第２のプリズムと、一軸性結晶媒体からなり、上記第２のプリズムを介して
上記第１のプリズムに対峙する位置となされて該第２の
プリズムに貼着され、光束射出側となる第３のプリズム
とを備え、上記第２及び第３のプリズムは、それぞれの結晶軸方向
が、上記光束の光軸に直交する方向となされるととも
に、互いに直交する方向となされてなる光学素子。
【請求項２】等方性媒体からなり、光束入射側となる
第１のプリズムと、一軸性結晶媒体からなり、上記第１のプリズムに対して
誘電多層膜を介して貼着され、光束射出側となる第２の
プリズムとを備え、上記第１及び第２のプリズムは、互いの貼着面が、上記
光束の光軸に対する傾斜角度が４５°より大となされて
なる光学素子。
【請求項３】光磁気記録媒体に対し照射光束を照射す
る光源と、上記照射光束が上記光磁気記録媒体により反射された光
束である反射光束が入射される光学素子と、上記光学素子を透過した光束を受光する光検出器とを備
え、上記光学素子は、等方性媒体からなり上記反射光束が入
射される第１のプリズムと、結晶軸方向を上記反射光束
の光軸に直交する方向となした一軸性結晶媒体からなり
上記第１のプリズムに対して誘電多層膜を介して貼着さ
れた第２のプリズムと、結晶軸方向を上記反射光束の光
軸及び上記第２のプリズムの結晶軸方向に直交する方向
となした一軸性結晶媒体からなり上記第２のプリズムを
介して上記第１のプリズムに対峙する位置となされて該
第２のプリズムに貼着され光束射出側となる第３のプリ
ズムとから構成され、上記第１のプリズム及び上記誘電
多層膜によって上記照射光束を上記光磁気記録媒体側に
導くとともに、上記反射光束の偏光状態に応じてこの反
射光束を２方向に散開する２本の光束に分割してなる光
学ピックアップ装置。
【請求項４】光磁気記録媒体に対し照射光束を照射す
る光源と、上記照射光束が上記光磁気記録媒体により反射された光
束である反射光束が入射される光学素子と、上記光学素子を透過した光束を受光する光検出器とを備
え、上記光学素子は、等方性媒体からなり上記反射光束が入
射される第１のプリズムと、一軸性結晶媒体からなり上
記第１のプリズムに対して誘電多層膜を介して貼着され
この貼着面を上記光束の光軸に対して４５°より大なる
角度で傾斜させた第２のプリズムとから構成され、上記
第１のプリズム及び上記誘電多層膜によって上記照射光
束を上記光磁気記録媒体側に導くとともに、上記反射光
束の偏光状態に応じてこの反射光束を２方向に散開する
２本の光束に分割してなる光学ピックアップ装置。