JPH07121898A

JPH07121898A - 光ヘッド

Info

Publication number: JPH07121898A
Application number: JP5269244A
Authority: JP
Inventors: Masato Miyata; 正人宮田
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 1995-05-12

Abstract

(57)【要約】【目的】部品点数を削減した、簡単な構成の小型で安
価な光ヘッドを得る。【構成】光ヘッド１では、半導体レーザ２及び光検出
器３と光ディスク４の間にプリズム５が配置され、光デ
ィスク４とプリズム５の間には対物レンズ６が配置され
ている。また、半導体レーザ２及び光検出器３とプリズ
ム５との間には、コリメータレンズ７が配置されてい
る。そして、プリズム５は、入射端面５ａにビームスプ
リットを行う特殊コートが施されている。このような特
殊コートが施されている入射端面５ａは、半導体レーザ
２から出射された光の光形状を楕円から円に整形するよ
うに、また入射した光が光ディスク４の面に対し直交す
る方向に屈折するように、その面角度が設定されてい
る。また、面５ｃには、反射端面として全反射コートが
施されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクに対して情
報の記録、再生を行うための光へッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】単体プリズムで光整形と光分離を行う技
術として、特公平３−２１９７３号公報によるものが提
案されている。

【０００３】図５は、この従来例を示す。半導体レーザ
４０と光ディスク４１との間にプリズム４２が配置さ
れ、半導体レーザ４０とプリズム４２との間には、コリ
メータレンズ４３が配置され、プリズム４２と光ディス
ク４１の間には対物レンズ４４が、また、プリズム４２
と光検出器４５の間には集光レンズ４６が配置されてい
る。

【０００４】このプリズム４２は、入射端面４２ａにビ
ームスプリットを行う特殊コートが施されている。この
ようなコートが施された入射端面４２ａは、半導体レー
ザ４０からの入射光の光形状を楕円から円に整形するよ
うに、また、入射した光が光ディスク４１の面に対し直
交する方向に屈折するように、その面角度が設定されて
いる。プリズム４２の面４２ａ以外の各出射端面４２
ｂ、４２ｃは、プリズム４２内に入射した光が各出射端
面４２ｂ、４２ｃで屈折しないで直進して出射されるよ
うに設定されている。

【０００５】上記構成において、半導体レーザ４０から
の光は、コリメータレンズ４３を介してプリズム４２の
入射端面４２ａに斜めに入射することにより光整形さ
れ、出射端面４２ｂから出射する。この出射光は対物レ
ンズ４４により光ディスク４１に照射される。光ディス
ク４１からの反射光は同じ光路を逆にたどって対物レン
ズ４４を透過し、プリズム４２の出射端面４２ｂに入射
する。

【０００６】このように光ディスク４１で反射されてか
らプリズム４２内に入射した光は、入射端面４１ａに施
された特殊コートによって図示のように反射され、入射
光とは異なる光路を経て出射端面４１ｃへ至り、そこか
らプリズム４１外へと出射する。この出射光は、集光レ
ンズ４６を介して光検出器４５に到達する。

【０００７】このようにして、単体プリズムで光整形と
光分離を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特公平０３一２１９７
３の従来例では、光整形と光分離が単体プリズムで構成
されるという点において、従来のものに比し小型で部品
点数が減るという利点はある。しかし、図６に示すよう
に、光ディスク４１からの反射光は、プリズム４２の入
射端面４２ａで反射し、出射端面４２ｃから出射し、光
検出器４５に至ることとなっている。

【０００９】従って、プリズム４２に入射する光の光軸
と、プリズムの入射端面４２ａで反射された光検出器４
５に至る光ディスク４１からの反射光の光軸とが、大き
な角度で分離されているのであり、その結果、光源と光
検出器が離れた位置に配置されなければならないという
ことから、小型化には不十分であり、コリメータレンズ
と集光レンズが必要となる。さらに、光源と検出系と
が、空間的に離れてしまうので耐環境性が保ち難いとい
う問題が生じる。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、部品点数を削減した、簡単な構成の小型で安価
な光ヘッドを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の光ヘッ
ドは、光を出射する光源と、前記光源からの出射光を平
行光にする光平行手段と、前記平行光を記録媒体に集光
する集光手段と、前記光平行手段と前記集光手段との間
の光路上に、前記出射光を断面形状を整形する光整形手
段と前記記録媒体からの反射光を前記出射光の光軸と分
離する光分離手段とを有する光学素子とを備えた光ヘッ
ドにおいて、前記光学素子に光反射手段を設け、前記光
分離手段は、前記光反射手段により前記光学素子内にお
いて、少なくとも１回以上前記反射光を反射させること
により、前記反射光を前記出射光の光軸と分離すること
で、部品点数を削減し、簡単な構成で小型で安価な光ヘ
ッドの実現を可能とする。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて述べる。

【００１３】図１は本発明の光ヘッドの第１実施例の構
成を示す構成図である。

【００１４】図１に示すように、第１実施例の光ヘッド
１では、半導体レーザ２及び光検出器３と光ディスク４
の間にプリズム５が配置され、光ディスク４とプリズム
５の間には対物レンズ６が配置されている。また、半導
体レーザ２及び光検出器３とプリズム５との間には、コ
リメータレンズ７が配置されている。そして、プリズム
５は、入射端面５ａにビームスプリットを行う特殊コー
トが施されている。このような特殊コートが施されてい
る入射端面５ａは、半導体レーザ２から出射された光の
光形状を楕円から円に整形するように、また入射した光
が光ディスク４の面に対し直交する方向に屈折するよう
に、その面角度が設定されている。また、面５ｃには、
反射端面として全反射コートが施されている。

【００１５】上記構成において、半導体レーザ２から出
射された光は、コリメータレンズ７を介してプリズム５
の入射端面５ａに斜めに入射することにより光整形さ
れ、出射端面５ｂから出射する。この出射光は、対物レ
ンズ６により光ディスク４に照射される。

【００１６】光ディスク４からの反射光は、同じ光路を
逆にたどって対物レンズ６を透過し、プリズム５の入射
端面５ｂに入射する。入射端面５ｂより入射した光は、
入射端面５ａに施された特殊コートによって反射し、さ
らに反射端面５ｃで反射して、出射端面５ｄより出射す
る。出射端面５ｄより出射された光は、再びコリメータ
レンズ７を透過し、集束光となって光検出器３に入射す
る。

【００１７】光検出器３は、複数の受光領域に分割され
ており、プッシュプル法によりトラッキングエラー信号
が再生される。フォーカスエラー信号の検出について
は、対物レンズ６が光ディスク４に対して、デフォーカ
ス状態にあると、戻りビームは、発散または集束光にな
るので、プリズム５の面５ｄで発生する非点収差を用い
て、非点収差法によりフォーカスエラー信号を検出す
る。

【００１８】このように、光ディスク４からの反射光が
プリズム５で、半導体レーザ２からの出射光の光軸から
分離し、この分離光をプリズム５の面で１回以上反射さ
せることで、分離光を再びコリメータレンズ７に透過さ
せることが可能になる。

【００１９】つまり、この実施例のプリズム５は、光整
形を行うと共に、光ディスクからの反射光をプリズム５
の面で１回以上反射させて出射光と反射光を分離し、コ
リメータレンズ７を通るように形状を構成しているの
で、コリメータレンズ７は従来の集光レンズを兼ねるこ
とができ、部品点数が削減され、簡単な構成の小型で安
価な光ヘッドが実現できる。また、このような構成にお
いては、光源と光検出器を同一基板上に配置することも
でき、さらに小型化を計ることは可能である。

【００２０】次に第２実施例について説明する。図２な
いし図４は本発明の第２実施例に係わり、図２は光ヘッ
ドの構成を示す構成図、図３は図２の光検出器の構成を
示す構成図、図４は図２のホログラムの構成を示す構成
図である。第２実施例では、第１実施例での光ディスク
が光磁気記録媒体の場合での構成である。

【００２１】第２実施例では、図２に示すように、シリ
コン基板１１に半導体レーザ１２をマウントすると共
に、検出器１３、１４、１５、１６、１７、１８を形成
する。検出器１３、１４、１５、１６、１７、１８は、
図３に示すようにシリコン基板１１上に配置されてお
り、光検出器１５、１６は複数の分割領域１５ａ、１５
ｂ、１５ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆに分割されてい
る。半導体レーザ１２からは、シリコン基板１１と平行
な方向に光が出射させ、これをシリコン基板１１に設け
た立ち上げミラー１９で反射させた後、図２に戻り、ブ
ロック状の光分岐素子２０及びコリメータレンズ２１及
びプリズム２２及び対物レンズ２３を経て光磁気記録媒
体２４に照射する。そして、光磁気記録媒体２４での反
射光（戻り光）は、対物レンズ２３、プリズム２２、コ
リメータレンズ２１、光分岐素子２０を経て、検出器１
３、１４、１５、１６、１７、１８に入射する。

【００２２】光分岐素子２０は、光磁気記録媒体２４に
面した表面にホログラム２５Ａを形成した平行平板から
なるホログラム素子２５と、誘電体多層膜をコーティン
グした面２６ａを有する平行平板２６が、面２６ａが立
ち上げミラー１９で反射された光の光軸とほぼ平行にな
るように貼って、ホログラム２５Ａに重ならない位置に
１／４波長板２７を貼って構成されている。

【００２３】尚、プリズム２２は、第１実施例のプリズ
ム５と同様の機能を有するプリズムである。

【００２４】上記構成において、図２の紙面に平行な直
線偏光をＰ偏光、紙面に垂直な直線偏光をＳ偏光とする
と、半導体レーザ１２から出射した光は、Ｐ偏光の直線
偏光で立ち上げミラー１９でシリコン基板１１に垂直な
方向に反射されて、光分岐素子２０に入射し、ホログラ
ム２５Ａを０次回折光で透過した後、コリメ一タレンズ
２１で平行光となり、プリズム２２の入射端面２２ａに
斜めに入射する。

【００２５】入射端面２２ａのビームスプリットを行う
特殊コートは、Ｐ偏光成分は７０％透過・３０％反射
し、Ｓ偏光成分は１００％反射する構成になっているの
で、入射端面２２ａに入射した光の３０％は、反射して
半導体レーザ１２をモニターする光検出器２９に入射
し、残りの７０％の光は、光整形されて透過し、出射端
面２２ｂより出射して、対物レンズ２３を経て、光磁気
記録媒体２４に集光される。

【００２６】集光された光は、Ｐ偏光の直線偏光である
が、光磁気記録媒体２４での反射光は、カー効果により
光磁気記録媒体２４に記録された磁化の方向に応じて偏
光方向がカー回転角だけ回転される。この反射光は、対
物レンズ２３を経て、プリズム２２の出射端面２２ｂか
ら入射し、入射端面２２ａで、情報信号検出用の光とサ
ーボ信号検出用の光に分離される。

【００２７】情報信号検出用の光は、入射端面２２ａで
反射し、反射端面２２ｃで反射した後、出射端面２２ｄ
より出射する。出射端面２２ｄから出射した光は、コリ
メータレンズ２１を通って集束光となり、光分岐素子２
０の１／４波長板２７に入射する。そして、１／４波長
板２７で偏光方向が４５°回転され、誘電体多層膜が施
されている面２６ａに入射し、Ｐ偏光成分は透過し、Ｓ
偏光成分は反射して、光検出器１７、１８に入射する。

【００２８】そして、光検出器１７、１８の出力をＩ
7、Ｉ8とすると、光磁気信号Ｓは、Ｓ＝Ｉ7一Ｉ8 となる。

【００２９】サーボ信号検出用の光は、入射端面２２ａ
で透過し、入射端面２２ａを出射した光は、コリメータ
レンズ１１で集束光となり、ホログラム２５Ａ入射す
る。ホログラム２５Ａは、図４に示すように、２分割さ
れており、領域２５ａと２５ｂのホログラムは、互いに
回折角が異なり、領域２５ａのホログラムは、±１次回
折光にそれぞれ逆方向のパワーをもたせるレンズ作用を
有している。従って、領域２５ｂのホログラムに入射し
た光は、±１次回折光に回折され、光検出器１３、１４
に入射する。領域２５ａのホログラムに入射した光は、
±１次回折光に回折され、光検出器１５、１６に入射す
るが、領域２５ａのホログラムのレンズ作用により、＋
ｌ次回折光は光検出器１５の手前で焦点を結び、−１次
回折光は光検出器１６の後側で焦点を結ぶ。また、光検
出器１５、１６上に形成される±１次回折光のスポット
の大きさは、対物レンズ２３が光磁気記録媒体２４に対
して合焦位置にある時、等しい大きさとなり、対物レン
ズ２３が光磁気記録媒体２４に対して近づいたり、遠ざ
かったりすると、±ｌ次回折光でその大きさが逆方向に
変化する。

【００３０】従って、フォーカスエラー信号ＦＥは、ビ
ームサイズ法により、図３の光検出器１５、１６の分割
領域１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ
のそれぞれの出力をＩａ、Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄ、Ｉｅ、Ｉ
ｆとすると、ＦＥ＝（Ｉａ＋Ｉｃ＋Ｉｅ）−（Ｉｄ＋Ｉｂ＋Ｉｆ）で得ることができる。

【００３１】また、トラッキングエラー信号ＴＥは、プ
ッシュプル法より、光検出器１３、１４のそれぞれの出
力をＩ13、Ｉ14とすると、ＴＥ＝（Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ＋Ｉｄ＋Ｉｅ＋Ｉｆ）−（Ｉ
13＋Ｉ14）で得ることができる。

【００３２】したがって、光磁気記録媒体に対して情報
の記録／再生を行う光ヘッドに対しても、プリズム２２
により出射光の光の整形を行うと共に、反射光を出射光
の光軸から分離できるので、第１実施例と同様に簡単な
構成の小型で安価な光磁気用の光ヘッドが実現できる。

【００３３】次に第３実施例について説明する。図５は
本発明の第３実施例に係わる光ヘッドの構成を示す構成
図である。第３実施例は、第１、２実施例におけるプリ
ズムの４面使用に対して、３面使用としたものであり、
その他の構成は第２実施例とほとんど同じであるので、
異なる構成のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ
説明は省略する。

【００３４】プリズム２８の入射端面２８Ａの領域２８
ａには、ビームスプリットを行う特殊コートが施され
て、領域２８ｂは、透過面となっている。さらに入射端
面２８Ａは、半導体レーザ１２から出射した光の光形状
を楕円から円に整形するように、また、入射光が、光磁
気記録媒体に対し直交する方向に屈折するようにその角
度が設定されている。反射端面２８Ｂは全反射コートが
されている。その他の構成は第２実施例と同じである。

【００３５】従って、半導体レーザ１２から出射された
光は、入射端面２８Ａの領域２８ａに対して斜めに入射
し光整形されて、出射端面２８Ｃを出射する。さらに光
磁気記録媒体２４からの反射光は、出射端面１８Ｃより
入射して入射端面２８Ａの領域２８ａで、情報信号検出
用の光とサーボ信号検出用の光に分離され、情報信号検
出用の光は、入射端面２８Ａの領域２８ａで反射され、
反射端面２８Ｂで反射された後、入射端面２８Ａの領域
２８ｂを透過して、プリズム２８より出射する。サーボ
信号検出用の光は、入射端面２８Ａの領域２８ａを透過
して、プリズム２８を出射する。

【００３６】光磁気信号検出方法、サーボ信号検出方法
は、第１実施例と同様なので、ここでは省略する。

【００３７】その他の作用、効果は第２実施例と同じで
ある。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ヘッドに
よれば、光分離手段は、光反射手段により光学素子内に
おいて、少なくとも１回以上反射光を反射させることに
より、反射光を出射光の光軸と分離するので、部品点数
を削減した、簡単な構成の小型で安価な光ヘッドが実現
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ヘッドの第１実施例の構成を示す構
成図。

【図２】本発明の光ヘッドの第２実施例の構成を示す構
成図。

【図３】図２の光検出器の構成を示す構成図。

【図４】図２のホログラムの構成を示す構成図。

【図５】本発明の光ヘッドの第３実施例の構成を示す構
成図。

【図６】従来の光ヘッドの構成を示す構成図。

【符号の説明】

１…光ヘッド２…半導体レーザ３…光検出器４…光ディスク５…プリズム５ａ…入射端面５ｂ…入射端面５ｃ…反射端面５ｄ…出射端面６…対物レンズ７…コリメータレンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を出射する光源と、前記光源からの出射光を平行光にする光平行手段と、前記平行光を記録媒体に集光する集光手段と、前記光平行手段と前記集光手段との間の光路上に、前記
出射光を断面形状を整形する光整形手段と前記記録媒体
からの反射光を前記出射光の光軸と分離する光分離手段
とを有する光学素子とを備えた光ヘッドにおいて、前記光学素子に光反射手段を設け、前記光分離手段は、前記光反射手段により前記光学素子
内において、少なくとも１回以上前記反射光を反射させ
るこにより、前記反射光を前記出射光の光軸と分離する
ことを特徴とする光ヘッド。