JPH07129976A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学部品点数を減らし、簡易な構成でかつ低
コスト化を実現する。 【構成】 偏光ビームスプリッタ15は一面に偏光面15
a、他面に透過部15cと反射部15dとを有する透過反射分
離面15bを備えている。この偏光面15a側に集光レンズ８
が対向しており、集光レンズ８の光軸Ｌに対して偏光ビ
ームスプリッタ15は、偏光面15a内の水平軸Ｘが前記光
軸Ｌに対して28.5度傾け、かつ前記水平軸に直交する軸
が水平面Ｈに対して48.69度傾けて配置されている。そ
して、前記偏光面15aと前記反射部15dにて反射した２本
の光束は３枚の受光面を有する検出器ＴＭへ、前記偏光
面15a，透過部15cを透過した光束は２枚の受光面を有す
る検出器Ｆoへと入光し、検出した光量よりトラッキン
グ誤差信号，フォーカス誤差信号，情報信号を導き出
す。

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，光磁気デ
ィスク等の情報記録媒体より再生信号を検出する光ピッ
クアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は従来の光ピックアップの基本構成
を示す構成図であり、１はレーザ光を発生する光源であ
るレーザダイオード、２はコリメートレンズ、３は入射
した光を反射光と透過光に分離するビームスプリッタ、
４はレーザダイオード１の光量を検出する検出器ＬＤ、
５は反射プリズム、６は対物レンズ、７は光磁気ディス
ク、８は集光レンズ、９はナイフエッジプリズム、10は
フォーカシング方向の誤差を検出する検出器Ｆo、11は
プレートビームスプリッタ、12は情報信号を検出する検
出器ＭＯ、13はトラッキング方向の誤差を検出する検出
器Ｔrを示す。

【０００３】レーザダイオード１で発生したレーザ光は
コリメートレンズ２により平行光に変換され、ビームス
プリッタ３に入射する。ビームスプリッタ３で反射した
平行光は検出器ＬＤ４に入射し光量が検出され、レーザ
ダイオード１の出力監視がなされる。一方、透過した平
行光は反射プリズム５によって対物レンズ６に導かれ、
この対物レンズ６によって収斂されることにより、光磁
気ディスク７面に光スポットが形成される。

【０００４】光磁気ディスク７によって反射されたレー
ザ光は逆の経路をたどり、対物レンズ６，反射プリズム
５を経てビームスプリッタ３によって反射され、集光レ
ンズ８に入射することで収斂光となる。ここで、集光レ
ンズ８による収斂光の略半分は、ナイフエッジプリズム
９によって反射され、この反射光はプレートビームスプ
リッタ11に入射する。そして、プレートビームスプリッ
タ11によって入射した反射光は透過光と反射光に分離さ
れ、透過光は検出器Ｔr13に入射し、反射光は検出器Ｍ
Ｏ12に入射する。ところで、ナイフエッジプリズム９で
反射されなかった集光レンズ８による収斂光の略半分
は、そのまま検出器Ｆo10に入射する。

【０００５】そして、前記した検出器10，12，13による
検出信号を基に、情報の再生や対物レンズ６のサーボが
行われる。

【０００６】なお、この種の技術として、特開平４−40
632号公報記載のものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の構成に
よれば、検出系の構成部品として集光レンズ８，ナイフ
エッジプリズム９，プレートビームスプリッタ11が必要
であり、さらに受光素子として検出器Ｆo10，検出器Ｍ
Ｏ12，検出器Ｔr13の３つが必要である。

【０００８】一般に、光学関係の部品は高価であり、ま
た光学部品点数が多いので装置の大型化，コスト高を招
くことにつながることになる。

【０００９】また、前述した従来の構成によれば、ナイ
フエッジプリズム９で集光レンズ８による収斂光を略半
分に分離した後に情報信号を検出するため、検出器ＭＯ
12への到達光量が少ないという問題もある。

【００１０】本発明は、このような問題に対して鑑みな
されたもので、光学部品点数を減らし、簡易な構成でか
つ低コスト化を実現すると共に、フォーカス誤差の検出
方式にナイフエッジ法を採用した場合に、検出する光量
の十分な確保を可能にした光ピックアップを提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、光源からのレーザ光を対物レンズにて収
斂させて情報記録媒体上に光スポットを形成し、その反
射光より情報信号，フォーカス誤差信号，トラッキング
誤差信号を検出する光ピックアップにおいて、前記反射
光の光路上に、偏光面と透過部および反射部を有する透
過反射分離面とを備えた偏光ビームスプリッタを設け、
さらに前記偏光ビームスプリッタの前記偏光面および前
記透過反射分離面の透過部と反射部とによって前記反射
光を分離した３本の光束を受光し、前記情報信号，フォ
ーカス誤差信号，トラッキング誤差信号を発生する検出
手段を設け、前記３本の光束のうちの１本で前記フォー
カス誤差信号を、他の１本で前記トラッキング誤差信号
を、さらに前記偏光面で反射された光束と通過した光束
との光束差によって前記情報信号を検出することを特徴
とする。

【００１２】また、偏光面による透過光と反射光との光
量比が１対１となると共に、情報記録媒体上のトラック
方向に対し、前記透過反射分離面の透過部と反射部の境
界線が直交するように、偏光ビームスプリッタを配置し
たことを特徴とする。

【００１３】また、反射光が偏光面より入射し、この偏
光面で透過した光束を透過反射分離面が分離することを
特徴とする。

【００１４】また、反射光が透過反射分離面より入射
し、この透過反射分離面で透過した光束を偏光面が分離
することを特徴とする。

【００１５】また、偏光ビームスプリッタに入射した反
射光を前記偏光ビームスプリッタによって、反射光入射
方向から見たとき水平面に対して45度の方向に反射する
ように偏光ビームスプリッタを傾けて配置し、さらにそ
の状態で偏光ビームスプリッタの反射光入射方向前段に
半波長板を配置したことを特徴とする。

【００１６】また、反射光入射方向に対して偏光ビーム
スプリッタの反射光入射面の水平方向が28.5度の角度を
なし、かつ前記反射光入射方向および前記水平方向に平
行な平面に対して前記反射光入射面の垂直方向が48.69
度の角度に前記偏光ビームスプリッタを傾けて配置した
ことを特徴とする。

【００１７】

【作用】上記手段によれば、次のような作用がある。

【００１８】まず、偏光ビームスプリッタに形成した透
過反射分離面が従来の技術にて述べたナイフエッジプリ
ズムと同等の働きをなす。そのため、ナイフエッジプリ
ズムを削減することが可能となる。

【００１９】また、偏光面における透過光と反射光とが
１対１に分離されることにより、情報信号の同相ノイズ
が除去できると共に、透過反射分離面における透過部と
反射部との境界線が、透過反射分離面上の光スポットの
移動方向に対して直交する方向になっているので、フォ
ーカス誤差信号にトラッキング誤差信号の影響が出にく
くなる。

【００２０】また、情報記録媒体からの反射光が、偏光
面から入射することにより、全光束が情報信号に係るよ
うになり、情報信号のＣ／Ｎ比が向上する。

【００２１】また、情報記録媒体からの反射光が、透過
反射分離面から入射することにより、情報信号検出に係
るビームは２本、この２本のビームを受ける受光面は３
面だけとなる。そのため、情報信号検出に必要な比較的
高価な高速アンプ等が３個で済むようになる。

【００２２】また、偏光ビームスプリッタによる反射光
が45度の方向に反射するように偏光ビームスプリッタを
配置し、その状態で偏光ビームスプリッタの反射光入射
方向前段に半波長板を配置したため、偏光面が45度回転
し、偏光ビームスプリッタからの反射光を水平面内に収
めることができる。

【００２３】また、反射光入射方向に対して偏光ビーム
スプリッタの反射光入射面の水平方向が28.5度の角度
に、かつ前記反射光入射方向および前記水平方向に平行
な平面に対して前記反射光入射面の垂直方向が48.69度
の角度に前記偏光ビームスプリッタを傾けたことで偏光
ビームスプリッタによる反射光が45度の方向に反射する
ようになる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。

【００２５】図１は本発明の第１実施例の概略構成を示
す構成図であり、15はプレート型の偏光ビームスプリッ
タ、16はフォーカス誤差信号を発生する検出器Ｆo、17
はトラッキング誤差信号および情報信号を発生する検出
器ＴＭを示す。なお、図９に示す従来の構成における部
材と同一の部材には同一の符号を付すことで詳細な説明
は省略した。

【００２６】図１に示すように、光磁気ディスク７から
の反射光が集光レンズ８によって収斂され、さらに偏光
ビームスプリッタ15によって３本に分離され、うち１本
は検出器Ｆo16に入射し、残りの２本は検出器ＴＭ17に
入射する。

【００２７】図２は偏光ビームスプリッタ15の構成およ
び装置本体に対する取付状態を示す説明図であり、15a
は一面に形成された偏光面、15bは、偏光面15aに対向
し、かつ平行面である他面に形成された透過反射分離
面、15c，15dは透過反射分離面15bを構成する透過部お
よび反射部、15eは透過部15cと反射部15dとの境界線を
示す。

【００２８】図２に示すように偏光ビームスプリッタ15
はプレート型であり、偏光面15a側に集光レンズ８が対
向している。また、この偏光ビームスプリッタ15は、図
３に示すように、偏光面15a内の水平軸Ｘを集光レンズ
８の光軸Ｌに対して28.5度傾け(図中θ₁)、かつ前記水
平軸Ｘに直交する軸Ｙが水平面Ｈに対して48.69(図中θ
₂)度傾けて配置されている。ここで、水平面Ｈとは光磁
気ディスク７に平行な平面、水平軸Ｘとは偏光面15a上
において水平面Ｈに平行な軸、軸Ｙは偏光面15a上にお
いて水平軸Ｘに直交する軸をそれぞれ指している。

【００２９】さらに、透過反射分離面15bにおける境界
線15eは、図４に示すように、情報トラック方向に対し
前記境界線15eが直交する。なお、ここで言う情報トラ
ック方向とは、偏光面15a上において光磁気ディスク７
の情報トラック方向に対応する方向を意味するものであ
り、光磁気ディスク７の情報トラックそのものの方向で
はない。

【００３０】また、図５に示すように、検出器Ｆo16は
２枚の受光素子Ａ，Ｂ、検出器ＴＭ17は３枚の受光素子
Ｃ，Ｄ，Ｅを備えている。

【００３１】図１に示したように、レーザダイオード１
より発生したレーザ光は、ビームスプリッタ３，対物レ
ンズ６等の光学部材を経て光磁気ディスク７に照射さ
れ、さらにこの光磁気ディスク７により反射したレーザ
光は逆の経路をたどり、ビームスプリッタ３によって集
光レンズ８に偏向され、この集光レンズ８によってレー
ザ光は収斂されて、図５に示すように、偏光ビームスプ
リッタ15の偏光面15aに入射する。

【００３２】偏光面15aに入射したレーザ光は、偏光面1
5aを透過するｐ偏光成分Ｐと偏光面15aを反射するｓ偏
光成分Ｓに分離される。このｓ偏光成分Ｓは、図６に示
すように、光軸方向からみて水平面に対し45度の方向に
偏向され、ｐ偏光成分Ｐとｓ偏光成分Ｓとの光量比は
１：１になる。

【００３３】一方、ｐ偏光成分Ｐは透過反射分離面15b
に入光する。ここで、透過反射分離面15bにおける透過
部15cに入射したｐ偏光成分Ｐは、そのまま透過して検
出器Ｆo16に入射する。また、反射部15dに入射したｐ偏
光成分Ｐは反射されて、前記ｓ偏光成分Ｓと共に検出器
ＴＭ17に入光する。なお、反射部15dに入射し反射され
たｐ偏光成分Ｐ(以下、この光をｐ偏光成分Ｐrefとお
く)とは、互いに平行な２本のビームとなる。

【００３４】検出器Ｆo16には、ｐ偏光成分Ｐの入光に
より光スポットが形成される。この光スポットは受光素
子Ａ，Ｂによって２分割され、受光素子Ａ，Ｂの２つの
受光領域に発生する各電気信号の差をとることにより、
フォーカス誤差信号が検出される。また、検出器ＴＭ17
には、ｓ偏光成分Ｓ，ｐ偏光成分Ｐrefの入光により２
個の光スポットが形成される。ｓ偏光成分Ｓによる光ス
ポットは、受光素子Ｃ，Ｄによって２分割され、受光素
子Ｃ，Ｄの２つの受光領域に発生する各電気信号の差を
とることにより、トラッキング誤差信号が検出される。
さらに、ｓ偏光成分Ｓによる光スポットは、受光素子Ｅ
によって受光され、受光素子Ｅの受光領域に電気信号が
発生する。そして、前記受光素子Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの電気
信号の和から前記受光素子Ｅの電気信号の差をとること
により、情報信号が検出される。

【００３５】図７は本発明の第２実施例を示す要部の構
成図であり、この第２実施例はちょうど第１実施例にお
ける偏光ビームスプリッタ15を180度軸回転移動した構
成となっている。

【００３６】集光レンズ８によっては収斂されたレーザ
光は、図７に示すように、偏光ビームスプリッタ15の透
過反射分離面15bに入光する。ここで、透過部15cに入射
した収斂光はそのまま透過して偏光面15aに入射する。
また、反射部15dに入射した収斂光は反射されて、検出
器ＦＭ19に入光する(以下、この光を反射光Ｒefとお
く)。なお、透過部15cにおける透過光と反射部15dにお
ける反射光Ｒefとの光量比は７：３ないし９：１となる
ように、境界線15eの位置が設定されている。

【００３７】一方、偏光面15aに入射した透過光は、偏
光面15aを透過するｐ偏光成分Ｐと偏光面15aを反射する
ｓ偏光成分Ｓに分離される。そして、反射光Ｒefは検出
器Ｔr18に入光し、ｓ偏光成分Ｓは検出器ＦＭ19に入光
する。

【００３８】検出器Ｔr18には、ｐ偏光成分Ｐの入光に
より光スポットが形成される。この光スポットは受光素
子Ａ，Ｂによって２分割され、受光素子Ａ，Ｂの２つの
受光領域に発生する各電気信号の差をとることにより、
トラッキング誤差信号が検出される。また、検出器ＦＭ
19には、反射光Ｒef，ｓ偏光成分Ｓの入光により２個の
光スポットが形成される。ｓ偏光成分Ｓによる光スポッ
トは、受光素子Ｃによって検出され、前記受光素子Ａ，
Ｂの２つの受光領域に発生する各電気信号の和より、前
記受光素子Ｅの電気信号の差をとることにより、情報信
号が検出される。さらに、反射光Ｒefによる光スポット
は、受光素子Ｄ，Ｅによって２分割され、受光素子Ｄ，
Ｅの２つの受光領域に発生する電気信号の差をとること
により、フォーカス誤差信号が検出される。

【００３９】図８は本発明の第３実施例を示す要部の概
略構成図であり、20はλ／２板を示す。第３実施例は、
第１実施例におけるビームスプリッタ３と集光レンズ８
との間に、λ／２板20が配置されたものであり、このλ
／２板20を配置することで偏光面が45度回転する。その
ため偏光ビームスプリッタ15でのｓ偏光成分Ｓ，ｐ偏光
成分Ｐrefが水平面内を通るようになる。

【００４０】上述した本実施例によれば、次の作用効果
を奏する。

【００４１】第１実施例の構成によれば、偏光ビームス
プリッタ15の透過反射分離面15bがナイフエッジプリズ
ム９(図９参照)の作用を持つため、ナイフエッジプリズ
ム９が不要で、さらに検出器ＴＭ17が、互いに平行な偏
光面15aのｐ偏光成分Ｐrefと反射部15dによる反射光Ｓ
の検出を行うため、検出器は検出器Ｆo16と検出器ＴＭ1
7の２つで済むようになり、小型化，低価格化が図れ
る。

【００４２】また、偏光面15aを透過するｐ偏光成分Ｐ
と偏光面15aを反射するｓ偏光成分Ｓとの光量比は１：
１であるため、情報信号の同相ノイズが除去できると共
に、透過反射分離面15bにおける境界線15eは、集光レン
ズ８の光軸方向からみて、情報トラック方向に対して垂
直に位置するため、フォーカス誤差信号やトラッキング
誤差信号の影響が出にくくなり、信頼性が向上する。

【００４３】さらに、集光レンズ８による収斂光が最初
に偏光面15aに入光し、ビーム光を２つに分離している
ため、全光束が情報信号検出に係るようになり、情報信
号のＣ／Ｎ比が向上する。

【００４４】第２実施例の構成によれば、集光レンズ８
による収斂光が最初に透過反射分離面15bに入光し、ビ
ーム光を２つに分離しているため、情報信号に係るビー
ムは２本，受光素子数で、受光素子Ａ，Ｂ，Ｃの３面だ
けとなる。そのため、情報信号検出に必要な高価な高速
アンプが３つで済み、低コスト化が図れる。

【００４５】第３実施例の構成によれば、第１実施例に
おけるビームスプリッタ３と集光レンズ８との間にλ／
２板20を配置したことにより、偏光面15aが45度回転す
るようになるので、偏光ビームスプリッタ15での反射光
Ｒef，ｓ偏光成分Ｓが水平面内を通るようになり、組
立，設計が容易になる。

【００４６】

【発明の効果】以上、記載された通りに構成された本発
明によれば、次に記載する効果を奏する。

【００４７】請求項１記載の構成によれば、偏光ビーム
スプリッタの透過反射分離面を構成する透過光と反射光
がナイフエッジプリズムの作用を持つため、従来におけ
るナイフエッジプリズムが不要となり、小型化，低価格
化が図れる。

【００４８】請求項２記載の構成によれば、偏光面によ
る透過光と反射光との光量比が１対１となるため、情報
信号の同相ノイズが除去できると共に、透過反射分離面
における境界線は、集光レンズの光軸方向からみて、ト
ラックに対して垂直に位置するため、フォーカス誤差信
号やトラッキング誤差信号の影響が出にくくなり、信頼
性が向上する。

【００４９】請求項３記載の構成によれば、反射光が、
最初に偏光面に入光し、ビーム光を２つに分離するた
め、全光束が情報信号検出に係るようになり、情報信号
のＣ／Ｎ比が向上する。

【００５０】請求項４記載の構成によれば、反射光が、
最初に透過反射分離面に入光し、ビーム光を２つに分離
しているため、情報信号に係るビームは２本，受光素子
数で、受光素子の３面だけとなる。そのため、情報信号
検出に必要な高価な高速アンプ等が３つで済み、低コス
ト化が図れる。

【００５１】請求項５，６記載の構成によれば、偏光ビ
ームスプリッタからの反射光が水平面内に収まるため
に、光ピックアップの構成の簡易化および薄型化が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成を示す構成図で
ある。

【図２】偏光ビームスプリッタ15の構成および装置本体
に対する取付状態を示す説明図である。

【図３】偏光ビームスプリッタ15の配置を示す説明図で
ある。

【図４】透過反射分離面上における光スポットの移動状
態を示す説明図である。

【図５】第１実施例の要部を立体的に示す説明図であ
る。

【図６】光軸方向から見た偏光ビームスプリッタ15によ
る入射ビーム光の反射方向を示す説明図である。

【図７】本発明の第２実施例を示す要部の説明図であ
る。

【図８】本発明の第３実施例を示す要部の概略構成図で
ある。

【図９】従来の光ピックアップの基本構成を示す構成図
である。

【符号の説明】

１…レーザダイオード、 ２…コリメートレンズ、 ３
…ビームスプリッタ、４…検出器ＬＤ、 ５…反射プリ
ズム、 ６…対物レンズ、 ７…光磁気ディスク、 ８
…集光レンズ、 ９…ナイフエッジプリズム、 10，16
…検出器Ｆo、11…プレートビームスプリッタ、 12…
検出器ＭＯ、 13，18…検出器Ｔr、 15…偏光ビーム
スプリッタ、 15a…偏光面、 15b…透過反射分離面、
15c…透過部、 15d…反射部、 15e…境界線、 17
…検出器ＴＭ、 19…検出器ＦＭ、 20…λ／２板。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からのレーザ光を対物レンズにて収
   斂させて情報記録媒体上に光スポットを形成し、その反
   射光より情報信号，フォーカス誤差信号，トラッキング
   誤差信号を検出する光ピックアップにおいて、 前記反射光の光路上に、偏光面と透過部および反射部を
   有する透過反射分離面とを備えた偏光ビームスプリッタ
   を設け、さらに前記偏光ビームスプリッタの前記偏光面
   および前記透過反射分離面の透過部と反射部とによって
   前記反射光を分離した３本の光束を受光し、光量を検出
   する検出手段を設け、前記３本の光束のうちの１本で前
   記フォーカス誤差信号を、他の１本で前記トラッキング
   誤差信号を、さらに前記偏光面で反射された光束と通過
   した光束との光量差によって前記情報信号を検出するこ
   とを特徴とする光ピックアップ。
2. 【請求項２】 偏光面による透過光と反射光との光量比
   が１対１となると共に、情報記録媒体上のトラック方向
   に対し、前記透過反射分離面の透過部と反射部の境界線
   が直交するように、偏光ビームスプリッタを配置したこ
   とを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
3. 【請求項３】 反射光が偏光面より入射し、この偏光面
   で透過した光束を透過反射分離面が分離することを特徴
   とする請求項１または２記載の光ピックアップ。
4. 【請求項４】 反射光が透過反射分離面より入射し、こ
   の透過反射分離面で透過した光束を偏光面が分離するこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の光ピックアッ
   プ。
5. 【請求項５】 偏光ビームスプリッタに入射した反射光
   を前記偏光ビームスプリッタによって、反射光入射方向
   から見たとき情報記録媒体と平行な面に対して45度の方
   向に反射するように偏光ビームスプリッタを傾けて配置
   し、さらにその状態で偏光ビームスプリッタの反射光入
   射方向前段に半波長板を配置したことを特徴とする請求
   項１，２または３記載の光ピックアップ。
6. 【請求項６】 反射光入射方向に対して偏光ビームスプ
   リッタの反射光入射面の水平方向が28.5度の角度に、か
   つ前記反射光入射方向および前記水平方向に平行な平面
   に対して前記反射光入射面の垂直方向が48.69度の角度
   に前記偏光ビームスプリッタを傾けて配置したことを特
   徴とする請求項５記載の光ピックアップ。