JPH0696460A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ピックアップの受光素子に直接入射する光
と、受光部表面及び透光性封止カバーで内部反射した後
に入射する光との干渉を防ぐ。 【構成】 受光素子７の受光部表面８と透光性封止カバ
ー９の端面で形成される内部反射平面との少なくとも一
方を受光素子への入射光束の光軸に対して傾けて配置す
る。 【効果】 受光部表面上における直接入射光と内部反射
光同士の干渉を回避することができ、光ピックアップの
信号品質の劣化を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的記録再生装置等
に用いられる光ピックアップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学的記録再生装置においては、光記録
媒体（例えば、光ディスクや光磁気ディスク）にレーザ
光を照射し、媒体上に微小なスポットを形成することに
よって情報が記録され、また再生に際しては光源からの
比較的低エネルギー密度のレーザ光を記録済媒体に照射
し、記録済媒体からの反射光あるいは透過光を受光素子
で光電変換することにより、記録情報を電気信号として
取り出している。

【０００３】このような光学的記録再生装置における従
来の光ピックアップ、すなわちレーザ光を照射し、その
反射光を受光する部分について図面を参照して説明す
る。

【０００４】図７は従来の光ピックアップの概略構成を
示す光学系配置図であり、（ａ）は記録媒体の記録面に
正対した方向から見た正面図、（ｂ）はその右側面から
見た側面図である。図７（ａ）（ｂ）において、半導体
レーザ素子１の出射光は、コリメータレンズ２によって
平行光束となった後、ビームスプリッター３を透過して
ミラー４により反射され、対物レンズ５によって光記録
媒体６に光スポットとして集光される。光記録媒体６に
集光された光は一部が反射されて対物レンズ５に戻り、
再び平行光束となってミラー４からビームスプリッター
３に戻り、ビームスプリッター３で反射されて受光素子
７により受光される。このようにして受光素子７によっ
て光記録媒体６の記録情報が電気信号に変換されて取り
出されることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来の光ピック
アップにおいては、図７（ａ）に示したように、受光素
子７が入射光束の光軸に対してその受光面がほぼ垂直と
なるように取付けられている。図８（ａ）は、従来の光
ピックアップの受光素子７における入射光束の様子を素
子の側面から示しており、同図（ｂ）はそのときの受光
面上に形成される入射スポットの様子を示している。受
光素子７は、光電変換面を形成するほぼ平らな受光部表
面８が例えば樹脂またはガラスなどから成る透孔性の封
止カバー９で覆われており、受光部表面８に対面する透
光性封止カバー９の端面は、受光部表面８とほぼ平行な
平面となっている。

【０００６】図８（ａ）および（ｂ）に示すように、受
光素子７の受光部表面８には、透光性封止カバー９を透
過して直接入射する光（直接入射光：実線）の他に、こ
の直接入射光が受光部表面８と透光性封止カバー９の端
面の内面に形成される内部反射平面とでそれぞれ反射し
た後に再び受光部表面８に入射する光（内部反射光：破
線）も入射する。

【０００７】従来の光ピックアップにおいては、受光部
表面８が入射光束に対してほぼ垂直となるように受光素
子７が配置されていることから、受光部表面８上におけ
る前記直接入射光と内部反射光の各入射領域が殆ど重な
った状態となり、これら直接入射光と内部反射光が互い
に干渉を起こすという現象が生じていた。この干渉現象
により、受光素子７は光記録媒体の情報による光強度変
化だけでなく、受光部表面８における直接入射光と内部
反射光との干渉による強度変化も感知し、その結果、受
光素子７から出力される再生信号の品質が劣化するとい
う問題点があった。

【０００８】本発明は、かかる従来の欠点を解決するた
めになされたものであり、その目的は受光素子の受光部
表面における直接入射光と内部反射光との干渉による信
号劣化の少ない光ピックアップを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述の課題を達成するた
めに、本発明による光ピックアップでは、記録媒体から
の光束を受光して記録情報を電気信号として取り出すた
めの受光素子として受光部表面が透光性封止カバーによ
って覆われた受光素子を備え、前記透孔性封止カバーが
前記受光部表面に対面する内部反射平面を形成したもの
において、前記受光部表面と前記封止カバーの内部反射
面との少なくとも一方を前記記録媒体からの入射光束の
光軸に対して傾斜配置したものである。

【００１０】

【作用】本発明の光ピックアップにおいては、受光部表
面上への直接入射光の入射位置に対して内部反射光の入
射位置を十分に離れた位置に反らすことを基本理念とし
ている。例えば受光素子の受光部表面と透光性封止カバ
ーの端面によって形成される内部反射平面とが互いに平
行な場合、受光素子の軸線（即ち、受光部表面の法線）
が記録媒体からの入射光束の光軸に対して予め定められ
た角度で傾斜するように受光素子が配置される。

【００１１】この場合、直接入射光のビームスポットが
受光部表面のほぼ中央部に位置するようにすると、前記
傾斜角度および受光部表面と透光性封止カバーの内部反
射平面との距離によって一義的に定まる幾何学寸法およ
び方向で前記中央部から離れた位置に内部反射光のビー
ムスポットが反れることになる。従って前記角度と距離
を適当に設計することによって受光部表面における直接
入射光と内部反射光の各入射領域を離すことができ、両
者間の干渉を回避することができる。

【００１２】受光部表面上における内部反射光の強度が
直接入射光の強度に比べて十分に弱ければ、両者が干渉
を起こさない限り、共に光電変換されても信号品質の低
下はさほど問題にならない。

【００１３】前記傾斜角度および受光部表面と透光性封
止カバーの内部反射平面との距離の選定によっては内部
反射光を受光部表面内の光電変換部の外方に完全に反ら
すことができる。透光性封止カバーの端面以外の例えば
周面の内側などから不要な内部反射光が生じることがあ
る場合は、受光部表面内の光電変換部の領域を直接入射
光のビームスポット形成領域にほぼ合致するような大き
さに限定して、不要な内部反射光が光電変換部に入射し
ないようにしておくことが望ましい。

【００１４】本発明の光ピックアップに用いられる受光
素子は、前述の受光部表面と透光性封止カバーの端面に
よって形成される内部反射平面とが互いにほぼ平行な受
光素子に限定されるものではなく、これら受光部表面と
透光性封止カバーの端面によって形成される内部反射平
面とが互いに傾斜している受光素子も使用することがで
きる。

【００１５】この場合、受光素子の配置には典型的には
二つの可能性があり、その一つは受光素子の受光部表面
を入射光軸に垂直に正対させて透光性封止カバーの端面
を入射光軸に対して傾斜させるような配置であり、他の
一つは逆に受光素子の受光部表面を入射光軸に対して傾
斜させて透光性封止カバーの端面を入射光軸に垂直に正
対させるような配置である。いずれの配置でも受光部表
面上への直接入射光の入射位置に対して内部反射光の入
射位置を十分に離れた位置に反らすことができる。

【００１６】このようにして、本発明では、受光素子
を、その受光部表面又は透光性封止カバーの端面で形成
される内部反射平面のいずれか一方または両方を入射光
束の光軸から傾けた配置とすることにより、受光素子の
受光部表面に対する直接入射光と内部反射光との重なり
が起こらなくなり、受光部表面上での両者の干渉による
信号品質の劣化を防ぐことが可能である。

【００１７】

【実施例】本発明の好適な幾つかの実施例について図面
を参照して説明すると、先ず始めに、図１は本発明の第
１実施例による光ピックアップの概略構成を示す光学系
配置図であり、同図（ａ）は記録媒体の記録面に正対し
た方向から見た正面図、同図（ｂ）はその右側面から見
た側面図である。尚、図１において、図７と同等部分に
は同一符号を付して示してある。

【００１８】図１において、この第１実施例の光ピック
アップは、半導体レーザ素子１、コリメータレンズ２、
ビームスプリッタ−３、ミラー４、対物レンズ５、およ
び受光素子７とを含んで構成され、光記録媒体６に対し
て情報の記録又は再生を行うものであり、各構成要素の
基本的機能は、図７に示した従来例と同様であるので説
明を省略する。本実施例の光ピックアップにおいて、従
来例と異なる点は、受光素子７がその軸線を光記録媒体
６からの入射光束の光軸に対して傾けた状態で設置され
ている点である。

【００１９】この受光素子７の傾斜配置について説明す
ると、図２（ａ）は本実施例の受光素子７における入射
光束の様子を素子の側面から示しており、同図（ｂ）は
そのときの受光面上に形成される入射スポットの様子を
示している。ここで受光素子７としては、透光性封止カ
バー９として透明な合成樹脂材料で受光部表面８を覆っ
て封止し、カバー端面を受光部表面８に対して平行な入
射平面に成型したタイプのものを用いている。

【００２０】図２において、受光素子７にはビームスプ
リッター３から光記録媒体の記録情報に応じた光強度変
調成分を含んだ光束が入射し、この入射光束は、透光性
封止カバー９の端面を通過した後、その樹脂内を透過し
て受光部表面８に到達する。この結果、受光部表面８の
光電変換部によって直接入射光中の信号成分が電気信号
として取り出される。

【００２１】受光部表面８においては、直接入射光の一
部が表面反射して透光性封止カバー９の端面に向かい、
外部空気との境界面を形成している該端面の内面で反射
して再び受光部表面８に到達する。しかしながら、上述
の如く受光素子７は、その軸線が光記録媒体６からの反
射光の光軸に対して傾けた状態に配置されていることか
ら、受光部表面８への直接入射光と、その直接入射光が
受光部表面８及び透光性封止カバー９の端面の内面で反
射した後に再び受光部表面８に入射する内部反射光と
は、受光部表面８上で離れた位置にスポットを形成し、
両者が受光部表面８上で重なることがないので、これら
の光が干渉することもない。

【００２２】図３（ａ）は本発明の第２実施例による光
ピックアップの受光素子における入射光束の様子を素子
の側面から示しており、同図（ｂ）はそのときの受光面
上に形成される入射スポットの様子を示している。第２
実施例の光ピックアップにおける各要素の光学配置は第
１実施例と同様であるが、使用される受光素子７は、透
光性封止カバー９として平行平面ガラスを用いて受光部
表面８を間隔をあけて覆ったタイプのものである。

【００２３】図３において、受光部表面８には、ビーム
スプリッター３から受光素子７に入射する直接入射光
（実線）以外に、透光性封止カバー９の外側端面Ａを通
過した入射光束がガラス内で内側端面Ｂと外側端面Ａに
より反射されて端面Ｂを通過してくる光と、透光性封止
カバー９の外側端面Ａと内側端面Ｂを通過した入射光束
が受光部表面８で反射した後に再び端面Ｂで反射されて
くる光と、透光性封止カバー９の外側端面Ａと内側端面
Ｂを通過した入射光束が受光部表面８で反射した後に内
側端面Ｂを通過してガラス内で外側端面Ａにより反射さ
れてくる光とがそれぞれ内部反射光（破線）として到達
する。

【００２４】しかしながら、本実施例においても受光素
子７の軸線が入射光束の光軸に対して傾くように配置さ
れていることから、直接入射光と各内部反射光とが受光
部表面８上で重なることはなく、直接入射光と内部反射
光とが互いに干渉することが防止される。

【００２５】図４は本発明の第３実施例による光ピック
アップの概略構成を示す光学系配置図であり、同図
（ａ）は記録媒体の記録面に正対した方向から見た正面
図、同図（ｂ）はその右側面から見た側面図である。
尚、図４において、図７と同等部分には同一符号を付し
て示してある。

【００２６】本実施例において、前述の第１実施例と異
なる点は、ビームスプリッター３と受光素子７との間に
集光レンズ１０が設けられている点であり、その他は同
様であるので説明を省略する。本実施例における受光素
子７は、その軸線が集光レンズ１０からの集束光束の光
軸に対して傾くように配置されている。

【００２７】図５（ａ）は、図４に示した第３実施例に
よる光ピックアップの受光素子７における入射光束の様
子を素子の側面から示しており、同図（ｂ）はそのとき
の受光面上に形成される入射スポットの様子を示してい
る。ここで受光素子７としては、透光性封止カバー９と
して透明な合成樹脂材料で受光部表面８を覆って封止
し、カバー端面を受光部表面８に対して平行な入射平面
に成型したタイプのものを用いている。

【００２８】図５において、集光レンズ１０からの入射
光束は、透光性封止カバー９を透過した後に受光部表面
８に集束し、その信号成分が光電変換により電気信号と
して取り出される。ここで、受光部表面８において入射
光束の一部が反射して透光性封止カバー９の端面（空気
との境界面）で内部反射し、この内部反射光が再び受光
部表面８に到達する。しかしながら、本実施例において
も、受光素子７の軸線が集光レンズ１０からの入射光束
の光軸に対して傾けてられたいることから、受光部表面
８において、直接入射光と内部反射光とが重なることは
なく、したがってこれらの光が互いに干渉することが防
止されている。

【００２９】尚、この第３実施例においても、図３に示
されているようなガラスカバーにより封止された受光素
子を用いることができることは述べるまでもない。

【００３０】図６は本発明の第４実施例による光ピック
アップの概略構成を示す光学系配置図であり、同図
（ａ）は記録媒体の記録面に正対した方向から見た正面
図、同図（ｂ）はその右側面から見た側面図である。
尚、図６において、図７と同等部分には同一符号を付し
て示してある。

【００３１】本実施例においては、前述の第３実施例の
構成における集光レンズ１０と受光素子７との間に別の
ビームスプリッタ１１を介装し、このビームスプリッタ
ー１１を透過した光束を前記受光素子７に、そして該ビ
ームスプリッター１１で反射された光束を別の受光素子
１２に入射させて、光記録媒体の記録情報を含む入射光
束をビームスプリッタ１１によって受光素子７と受光素
子１２とに振分けている。すなわち、これら両受光素子
７及び１２からの各信号を比較することにより光記録媒
体に記録された情報を取出すタイプの光ピックアップで
ある。

【００３２】本実施例において、受光素子７及び１２
は、それぞれの軸線が各入射光束の光軸に対して傾くよ
うに配置されており、各受光素子において、直接入射光
と透光性封止カバー内の内部反射光とが受光部表面上で
重ならないようにしてある。したがって、各受光素子７
及び１２においてそれぞれ受光部表面上での直接入射光
と内部反射光との干渉は回避され、両受光素子からの信
号品質が向上する。

【００３３】なお、本実施例においても、図２または図
３に示されているような構造の受光素子を用いることが
できることは述べるまでもない。

【００３４】以上に述べた各実施例においては、いずれ
も受光部表面と透光性封止カバー９の内部反射平面とが
互いに平行な構造の受光素子を用いた場合を説明した
が、先に述べたように受光素子としては受光部表面と透
光性封止カバーの端面によって形成される内部反射平面
とが互いに傾斜している受光素子も使用することができ
る。

【００３５】図９はこの場合の受光素子の構造と配置の
典型的な二つの例を示しており、同図（ａ）では、受光
素子の受光部表面を入射光軸に垂直に正対させて透光性
封止カバーの端面を入射光軸に対して傾斜させてあり、
同図（ｂ）では、逆に受光素子の受光部表面を入射光軸
に対して傾斜させて透光性封止カバーの端面を入射光軸
に垂直に正対させている。

【００３６】図９（ａ）（ｂ）のいずれの配置でも受光
部表面上への直接入射光の入射位置に対して内部反射光
の入射位置を十分に離れた位置に反らし、互いの干渉を
回避することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上に述べたしたように、本発明によれ
ば、受光素子の受光部表面とその透光性封止カバーの端
面で形成される内部反射平面との少なくとも一方を入射
光束の光軸に対して傾けているから、受光素子の受光部
表面上において直接入射光と透光性封止カバーの内部反
射光との干渉を回避することができ、光ピックアップか
ら得られる信号の品質劣化を防止することができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による光ピックアップの概
略構成を示す光学系配置図であり、（ａ）は記録媒体の
記録面に正対した方向から見た正面図、（ｂ）はその右
側面から見た側面図である。

【図２】（ａ）は第１実施例の受光素子における入射光
束の様子を素子の側面から示した模式図、（ｂ）はその
ときの受光面上に形成される入射スポットの様子を示し
た模式図である。

【図３】本発明の第３実施例による光ピックアップの概
略構成を示す光学系配置図であり、（ａ）は記録媒体の
記録面に正対した方向から見た正面図、（ｂ）はその右
側面から見た側面図である。

【図４】本発明の第３実施例による光ピックアップの概
略構成を示す光学系配置図であり、（ａ）は記録媒体の
記録面に正対した方向から見た正面図、（ｂ）はその右
側面から見た側面図である。

【図５】（ａ）は第３実施例による光ピックアップの受
光素子における入射光束の様子を素子の側面から示した
模式図、（ｂ）はそのときの受光面上に形成される入射
スポットの様子を示した模式図である。

【図６】本発明の第４実施例による光ピックアップの概
略構成を示す光学系配置図であり、（ａ）は記録媒体の
記録面に正対した方向から見た正面図、（ｂ）はその右
側面から見た側面図である。

【図７】従来の光ピックアップの概略構成を示す光学系
配置図であり、（ａ）は記録媒体の記録面に正対した方
向から見た正面図、（ｂ）はその右側面から見た側面図
である。

【図８】（ａ）は、従来の光ピックアップの受光素子に
おける入射光束の様子を素子の側面から示した模式図、
同図（ｂ）はそのときの受光面上に形成される入射スポ
ットの様子を示した模式図である。

【図９】本発明の光ピックアップに使用される受光素子
の別の二つの例を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ素子 ２ コリメータレンズ ３、１１ ビームスプリッター ４ ミラー ５ 対物レンズ ６ 光記録媒体 ７、１２ 受光素子 ８ 受光部表面 ９ 透光性封止カバー １０ 集光レンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体における光源からの照射光の反
   射または透過光束を受光して前記記録媒体の記録情報を
   電気信号として取り出す受光素子とを有する光ピックア
   ップであって、前記受光素子として受光部表面が透光性
   封止カバーによって覆われた受光素子を備え、前記透孔
   性封止カバーが前記受光部表面に対面する内部反射平面
   を形成しているものにおいて、前記受光部表面と前記封
   止カバーの内部反射面との少なくとも一方が前記記録媒
   体からの入射光束の光軸に対して傾斜配置されているこ
   とを特徴とする光ピックアップ。