JPH0731837B2 - Optical pickup device - Google Patents

Optical pickup device

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JPH0731837B2
JPH0731837B2 JP60072733A JP7273385A JPH0731837B2 JP H0731837 B2 JPH0731837 B2 JP H0731837B2 JP 60072733 A JP60072733 A JP 60072733A JP 7273385 A JP7273385 A JP 7273385A JP H0731837 B2 JPH0731837 B2 JP H0731837B2
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light
photodetector
optical
pickup device
optical pickup
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哲郎 桑山
清伸 遠藤
和也 松本
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Canon Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報担体の情報記録面に光を照射し、情報の
検出又は記録を行なう光ピックアップ装置に関し、特に
小型・低コストで高S/N信号再生が行なえる光ピックア
ップ装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical pickup device for detecting or recording information by irradiating the information recording surface of an information carrier with light. The present invention relates to an optical pickup device capable of reproducing / N signal.

〔従来技術〕[Prior art]

近年書き換え可能な光ディスク記録媒体およびその媒体
を利用した光ディスク記録再生装置の研究、開発が盛ん
に行なわれている。このような光ディスク記録媒体の一
つに光磁気記録媒体がある。光磁気記録媒体(以下単に
記録媒体と称す)からの信号再生は、カー効果、又はフ
ァラデー効果と呼ばれる磁気−光学効果を利用して行な
われる。すなわち記録媒体からの反射光又は透過光の偏
光面は記録媒体入射時の偏光面から僅かであるが回転し
ており、その回転成分を偏光板等で強度変調に変換して
信号検出を行なう。
In recent years, research and development of a rewritable optical disc recording medium and an optical disc recording / reproducing apparatus using the medium have been actively conducted. One of such optical disk recording media is a magneto-optical recording medium. Signal reproduction from a magneto-optical recording medium (hereinafter simply referred to as a recording medium) is performed by utilizing a magneto-optical effect called Kerr effect or Faraday effect. That is, the polarization plane of the reflected light or the transmitted light from the recording medium is slightly rotated from the polarization plane when entering the recording medium, and the rotation component is converted into intensity modulation by a polarizing plate or the like to perform signal detection.

この偏光面の回転角は大略1゜前後なので、検出される
信号成分は微小となり、信号検出の光ピックアップ装置
には幾つかの工夫がなされている。
Since the rotation angle of this plane of polarization is approximately 1 °, the detected signal component is very small, and some contrivances have been made in the optical pickup device for signal detection.

第9図は従来より用いられている光ピックアップ装置の
概略図を示したものである。同図において半導体レーザ
1(以下単にLDと称す)から発せられた光束はコリメー
タレンズ2で平行光束に変換される。平行光束はその後
ビームスプリッター3を通過し、対物レンズ4により記
録媒体5上に大略φ1μmのスポットに集光される。記
録媒体5から反射された光束はカー効果及びファラデー
効果で偏光面変調を受け再び対物レンズ4を通過し、ビ
ームスプリッター3により入射光束と分離される。分離
された光束は、第2のビームスプリッター6により一部
反射され、レンズ系7を通り光センサ8に入射する。レ
ンズ系7は公知の方式、例えば非点収差系、ナイフエッ
ジ系、フーコプリズム系で構成されており、記録媒体5
と対物レンズ4との間隔の情報、即ちAF誤差信号が得ら
れる。またこれも公知のプッシュプル法等で情報トラッ
クとのズレ、即ちAT誤差信号も得られる。これらの誤差
信号を図示していない対物レンズの駆動系(一般にはア
クチュエータという)にフィードバックして、正確な焦
点位置で、正確にトラッキングを行い、信号の検出又は
記録を行なう。
FIG. 9 shows a schematic view of an optical pickup device used conventionally. In the figure, a light beam emitted from a semiconductor laser 1 (hereinafter simply referred to as LD) is converted into a parallel light beam by a collimator lens 2. The parallel light flux then passes through the beam splitter 3 and is focused by the objective lens 4 on the recording medium 5 into a spot of approximately φ1 μm. The light beam reflected from the recording medium 5 undergoes polarization plane modulation by the Kerr effect and Faraday effect, passes through the objective lens 4 again, and is separated from the incident light beam by the beam splitter 3. The separated light flux is partially reflected by the second beam splitter 6, passes through the lens system 7, and enters the optical sensor 8. The lens system 7 is composed of a known system, for example, an astigmatism system, a knife edge system, or a Fuco prism system.
The information on the distance between the objective lens 4 and the objective lens 4, that is, the AF error signal is obtained. In addition, a shift from the information track, that is, an AT error signal can also be obtained by the known push-pull method or the like. These error signals are fed back to a drive system (generally referred to as an actuator) for an objective lens (not shown) to perform accurate tracking at an accurate focus position and detect or record a signal.

第2のビームスプリッター6を通過する残りの光束は、
1/2波長板9を通り偏光ビームスプリッター10にて2方
向に分割される。1/2波長板9の光学的結晶軸を入射光
束の偏光軸に対し22.5゜傾けて配置すると、偏光ビーム
スプリッター10により2分割される光量は等しく、かつ
偏光板をそれぞれの光束に45゜,−45゜の透過軸を持た
せて配置したものと等価になる。2分割された光束はそ
れぞれセンサー集束レンズ11,12によって信号検出用セ
ンサー13,14に集束され、該信号検出用センサー13,14か
らの電気信号を差分する(差動検出)事により、記録媒
体5上の情報信号の検出が行なえる。
The remaining light flux passing through the second beam splitter 6 is
It passes through the half-wave plate 9 and is split into two directions by the polarization beam splitter 10. When the optical crystal axis of the half-wave plate 9 is tilted by 22.5 ° with respect to the polarization axis of the incident light beam, the amount of light divided into two by the polarization beam splitter 10 is equal, and the polarizing plate is 45 ° for each light beam. It is equivalent to the arrangement with a transmission axis of -45 °. The two divided light beams are focused on the signal detection sensors 13 and 14 by the sensor focusing lenses 11 and 12, respectively, and the electric signals from the signal detection sensors 13 and 14 are differentiated (differential detection) to obtain a recording medium. The information signal above 5 can be detected.

この差動検出法の利点を以下に説明する。The advantages of this differential detection method will be described below.

第10図は1/2波長板9から偏光ビームスプリッター10に
至り、ここで分割されセンサー13,14に到達する信号振
幅成分を模式的に示したものである。同図において縦軸
を入射光束の偏光方向とすると記録媒体5より反射され
た光束は光磁気パターンの磁区の磁化の向き(上向きあ
るいは下向き)により、その偏光面がθあるいは−θ
回転する。1/2波長板9と偏光ビームスプリッター10
の組み合せは透過軸が45゜傾けて偏光板を配置した系と
等価であるから、仮想の透過式x,x′(それぞれ±45゜
傾けた破線の軸)への投影成分の差S1とS1′が信号振幅
成分となる。
FIG. 10 schematically shows a signal amplitude component that reaches the polarization beam splitter 10 from the half-wave plate 9 and is divided here to reach the sensors 13 and 14. In the figure, when the vertical axis represents the polarization direction of the incident light beam, the light beam reflected from the recording medium 5 has a polarization plane of θ K or −θ depending on the direction of magnetization (upward or downward) of the magnetic domain of the magneto-optical pattern.
Rotate K. 1/2 wave plate 9 and polarization beam splitter 10
Since the combination of is equivalent to the system in which the transmission axis is inclined by 45 ° and the polarizing plate is arranged, the difference S 1 of the projection components to the virtual transmission formula x, x ′ (the axes of the broken lines inclined by ± 45 °) is S 1 ′ becomes the signal amplitude component.

回転角度θと−θは光磁気パターンによって時間的
に変化する為、信号検出用センサー13,14で受光された
信号の信号強度変化は第11図(a),(b)に示すよう
に分割された光束でそれぞれ位相が180゜ずれている。
Since the rotation angles θ K and −θ K change temporally depending on the magneto-optical pattern, the signal intensity changes of the signals received by the signal detection sensors 13 and 14 are as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). The phases of the light beams divided into are shifted by 180 °.

光磁気信号は以上の如く位相が反転するが、通常ノイズ
成分(記録媒体5からのノイズ、LD1からの光のゆらぎ
ノイズ等)はこれらの信号に乗りこのノイズ成分は同相
となっている。
Although the phase of the magneto-optical signal is inverted as described above, a normal noise component (noise from the recording medium 5, light fluctuation noise from the LD1, etc.) rides on these signals and the noise component is in phase.

従って、センサー13,14から得られる信号の差動をとる
と信号成分は強め合い、ノイズ成分は減少することにな
り、光学系の配置が正確に行なわれていればS1 2とS′1
2は等しく、又ノイズ振幅も等しいので信号は2倍とな
りノイズは0となる。(第11図(c)図示) このように第9図に示したような差動検出法はS/Nの良
い信号が検出できる利点がある。
Therefore, if the signals obtained from the sensors 13 and 14 are differentiated, the signal components will strengthen each other and the noise components will decrease. If the optical system is correctly arranged, S 1 2 and S ′ 1
Since 2 is equal and the noise amplitude is also equal, the signal is doubled and the noise is 0. As shown in FIG. 11 (c), the differential detection method as shown in FIG. 9 has an advantage that a signal with a good S / N can be detected.

しかしながら、上記のような光ピックアップ装置におい
ては、部品数が多く、また、各光学部品間の位置調整が
必要なことから、製品のコストアップや、信頼性低下の
原因となっていた。
However, in the above optical pickup device, the number of parts is large, and the position adjustment between the optical parts is required, which causes an increase in product cost and a decrease in reliability.

これらの欠点を部分的に補う発明として、第9図図示の
偏光ビームスプリッター10のかわりに、ウォラストンプ
リズムを用いる構成の光ピックアップ装置が提案されて
いる。
As an invention that partially compensates for these drawbacks, an optical pickup device is proposed in which a Wollaston prism is used instead of the polarization beam splitter 10 shown in FIG.

第12図は、そのような光ピックアップ装置の概略図を示
したものである。同図においてビームスプリッター6を
透過した光束は、1/2波長板9を通った後水晶、方解石
等で作られたウォラストンプリズム15に入射する。この
プリズム15は、結晶軸の向きが相互に直交した一組のプ
リズムより構成されており、入射光束を相互に直交した
振動面内で振動する一組の直線偏光に分離し、夫々を光
軸に対して微小な角度だけ偏向して射出する働きを有し
ている。
FIG. 12 is a schematic view of such an optical pickup device. In the figure, the light beam transmitted through the beam splitter 6 passes through the half-wave plate 9 and then enters the Wollaston prism 15 made of quartz, calcite or the like. The prism 15 is composed of a pair of prisms whose crystal axes are orthogonal to each other, and separates an incident light beam into a pair of linearly polarized lights vibrating in mutually orthogonal vibrating planes, each of which is an optical axis. It has a function of deflecting only a minute angle with respect to and emitting.

このため、センサー集光レンズ11の焦点位置には、二つ
の光スポットが生じ、夫々光検出器16,17で検出され、
差動検出が行なわれることとなる。
Therefore, two light spots are generated at the focal position of the sensor condenser lens 11, which are detected by the photodetectors 16 and 17, respectively.
Differential detection will be performed.

第12図の光ピックアップ装置は、第9図図示の2つの偏
光ビームスプリッターを使用する光ピックアップ装置と
比較し、偏光ビームスプリッター10が不要となること
や、単一の基板上に作製された一組の光検出器16,17を
使用することから、電気的特性をそろえることが可能
で、差動検出が有効に行なえること、センサーレンズが
1つだけとなるので、調整が容易となること等、多くの
利点がある。
The optical pickup device shown in FIG. 12 does not require the polarization beam splitter 10 as compared with the optical pickup device using the two polarization beam splitters shown in FIG. 9, and is manufactured on a single substrate. Since a pair of photodetectors 16 and 17 are used, electrical characteristics can be made uniform, differential detection can be effectively performed, and adjustment is easy because there is only one sensor lens. Etc. There are many advantages.

しかしながら、本公知例においても、ビームスプリッタ
ー6、センサー集光レンズ7、フォーカスエラー、トラ
ッキングエラー検出用光検出器8が必要となり、構成が
複雑である欠点を有している。
However, even in this known example, the beam splitter 6, the sensor condensing lens 7, the focus error and the tracking error detection photodetector 8 are required, and there is a drawback that the configuration is complicated.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、上記の従来例の欠点であった光学系の
複雑化を避け、かつ高S/Nで信号検出が可能となる光ピ
ックアップを提供することにある。
An object of the present invention is to provide an optical pickup capable of avoiding complication of an optical system, which is a drawback of the above-mentioned conventional example, and capable of signal detection with high S / N.

〔発明の要旨〕[Summary of Invention]

本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとし
て、 光源から発せられた光を情報記録面に照射させ、該情報
記録面からの反射光を光検出器の受光部に導く集束光学
系を有する光ピックアップ装置において、 前記集束光学系は前記反射光を偏光状態の異なる複数の
光束に分離する手段を有することと、 前記分離された複数の光束が前記集束光学系によって2
つ以上の光スポットに集束されることと、 前記光検出器の受光部が前記2つ以上の光スポットの位
置に対応して設けられていることと、 前記受光部のうちの少なくとも1つは複数の光受光面に
分割されていることと、 前記光検出器と同一の基板上に前記受光部に対応した一
組の増幅回路が設けられていることと、 該一組の増幅回路からの出力を差分して情報の信号を得
る差動増幅器が前記光検出器内に内蔵されていること
と、 を特徴とする光ピックアップ装置、 が提供される。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a focusing optical system that irradiates light emitted from a light source onto an information recording surface and guides reflected light from the information recording surface to a light receiving portion of a photodetector. In the optical pickup device including: the focusing optical system includes a unit that separates the reflected light into a plurality of light beams having different polarization states; and the plurality of separated light beams are separated by the focusing optical system.
Focusing on one or more light spots, a light receiving unit of the photodetector being provided corresponding to the positions of the two or more light spots, and at least one of the light receiving units. It is divided into a plurality of light receiving surfaces, a set of amplifier circuits corresponding to the light receiving section is provided on the same substrate as the photodetector, and An optical pickup device is provided, in which a differential amplifier for obtaining an information signal by making a difference between outputs is built in the photodetector.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の光ピックアップ装置について詳細に説明
する。
Hereinafter, the optical pickup device of the present invention will be described in detail.

第1図は本発明の光ピックアップ装置の第一実施例を示
す概略構成図である。同図においてLD20より発せられた
光束はコリメーターレンズ21にて平行光束となり、ビー
ム・スプリッター22を透過し、対物レンズ23により記録
媒体24上に微小スポットで集光する。記録媒体24からの
反射光束は再び対物レンズ23を通り、ビーム・スプリッ
ター22で反射されて1/2波長板25を通過し、その偏光面
方向を45゜回転し、ウォラストンプリズム26に入射す
る。この結果、光束は、紙面内で振動する直線偏光と、
紙面に垂直な面内で振動する直線偏光とに分けられ、セ
ンサーレンズ27により集光される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of an optical pickup device of the present invention. In the figure, the light beam emitted from the LD 20 is made into a parallel light beam by the collimator lens 21, passes through the beam splitter 22, and is condensed by the objective lens 23 on the recording medium 24 as a minute spot. The reflected light beam from the recording medium 24 passes through the objective lens 23 again, is reflected by the beam splitter 22 and passes through the half-wave plate 25, is rotated by 45 ° in its polarization plane direction, and is incident on the Wollaston prism 26. . As a result, the luminous flux is linearly polarized light vibrating in the plane of the paper,
It is divided into linearly polarized light that vibrates in a plane perpendicular to the paper surface, and is condensed by the sensor lens 27.

第1図(b)および第1図(c)は、光検出器28の受光
部29の分割の例を示した図である。対物レンズ23と記録
媒体24との関係が合焦の位置にあるとき、光束は第1図
(b),(c)の斜線部で示す領域に広がっている。い
ま、各受光面A〜Fからの信号出力をそれぞれIA,IB,
IC,ID,IE,IFとすると、フォーカスエラー信号IAF1は、
次式で与えられる。
FIGS. 1B and 1C are diagrams showing an example of division of the light receiving section 29 of the photodetector 28. When the relationship between the objective lens 23 and the recording medium 24 is in the in-focus position, the light flux spreads in the shaded area in FIGS. 1 (b) and 1 (c). Now, the signal output from each of the light receiving surfaces A to F is I A , I B ,
If I C , I D , I E , I F , the focus error signal I AF1 is
It is given by the following formula.

IAF1=(IA+IB+IE+IF)−(IC+ID) いま、第1図(b)において記録媒体24が対物レンズ23
に対して遠ざかった場合には、第1図(b)の破線に示
すように光スポットが小さくなり、この結果出力IC,ID
が大きくなってフォーカスエラー信号IAF1は負の値をと
る。また、記録媒体24が近づいたときには、受光部29上
の光スポットの大きさは大きくなり、この結果フォーカ
スエラー信号IAF1は正の値をとる。
I AF1 = (I A + I B + I E + I F ) − (I C + I D ) Now, in FIG. 1B, the recording medium 24 is the objective lens 23.
When away against the light spot is reduced as indicated by the dashed Fig. 1 (b), the result output I C, I D
Becomes larger and the focus error signal I AF1 takes a negative value. Further, when the recording medium 24 approaches, the size of the light spot on the light receiving unit 29 increases, and as a result, the focus error signal I AF1 has a positive value.

第1図(c)に示す同心円形の受光部29を用いた場合に
も、外側の受光面と内側の受光面の出力の差をとること
により、同様にフォーカスエラー信号検出が可能とな
る。
Even when the concentric circular light receiving unit 29 shown in FIG. 1 (c) is used, the focus error signal can be similarly detected by taking the difference between the outputs of the outer light receiving surface and the inner light receiving surface.

一方、トラッキングエラー信号検出は、本発明において
も、従来公知であるプッシュプル法で得ることができ
る。
On the other hand, tracking error signal detection can also be obtained by the conventionally known push-pull method in the present invention.

すなわち、 IAT1=(IA+IC+IE)−(IB+ID+IF) を計算することにより、トラッキングエラー信号検出が
可能となる。
That is, the tracking error signal can be detected by calculating I AT1 = (I A + I C + I E ) − (I B + I D + I F ).

次に本発明の光ピックアップ装置によって光磁気による
情報信号が差動検出できる理由を示す。
Next, the reason why the information signal by magneto-optical can be differentially detected by the optical pickup device of the present invention will be described.

第1図において、記録媒体24からの反射光は磁気−光学
効果によって、記録媒体24の磁気パターン(磁化の方向
が上向きあるいは下向き)によってその偏光面がθ
るいは−θに回転した状態で1/2波長板25に入射す
る。該1/2波長板25はその結晶軸をウォラストンプリズ
ム26の結晶軸に対し22.5゜の角度を持たせて配置する。
ウォラストンプリズム26は前記したように入射光束を相
互に直交した振動面を有する2つの直線偏光に分割する
ため、これらの光束を受光部29で分離検出すると、第2
図に示すようにそれぞれ位相が反転した信号として検出
できる。
In FIG. 1, the reflected light from the recording medium 24 has its polarization plane rotated by θ K or −θ K by the magnetic pattern (the direction of magnetization is upward or downward) of the recording medium 24 due to the magneto-optical effect. It is incident on the half-wave plate 25. The half-wave plate 25 is arranged with its crystal axis at an angle of 22.5 ° with respect to the crystal axis of the Wollaston prism 26.
Since the Wollaston prism 26 splits the incident light flux into two linearly polarized lights having vibrating surfaces orthogonal to each other as described above, when these light fluxes are separated and detected by the light receiving section 29,
As shown in the figure, the signals can be detected as signals with inverted phases.

第2図においてX軸はウォラストンプリズム26の第1の
プリズムの結晶軸、Y軸はこれに直交した成分を示す軸
である。磁気−光学効果で入射光の偏光面からθある
いは−θの回転を受けた光束は(第2図において破線
が偏光面を示す)1/2波長板25によって45゜の偏光面回
転を受ける。この後ウォラストンプリズム26によって2
分割されるため、その変動振幅(S1とS1′)は等しく、
位相は反転した2光束となる。従ってこれらの2光束を
それぞれ受光部29で検出すれば記録媒体24の光磁気信号
が得られる。すなわち、第1図(b)の光検出器28では
光磁気情報信号ISは、 IS=(IA+IB+IC+ID+IE+IF) −(IG+IH+II+IJ+IK+IL) 第1図(c)の光検出器28では IS=(IA+IB+IC+ID)−(IE+IF+IG+IH) で得ることができる。
In FIG. 2, the X axis is the crystal axis of the first prism of the Wollaston prism 26, and the Y axis is the axis showing the component orthogonal to this. The light flux that has been rotated by θ K or −θ K from the plane of polarization of the incident light due to the magneto-optical effect (the broken line shows the plane of polarization in FIG. 2) is rotated by 45 ° by the half wave plate 25. receive. After this, 2 by Wollaston prism 26
Since it is divided, its fluctuation amplitudes (S 1 and S 1 ′) are equal,
The phase becomes two light fluxes that are inverted. Therefore, if these two light fluxes are detected by the light receiving portion 29, the magneto-optical signal of the recording medium 24 can be obtained. That is, in the photodetector 28 of FIG. 1 (b), the magneto-optical information signal I S is I S = (I A + I B + I C + I D + I E + I F ) − (I G + I H + I I + I J + I K + I L ) In the photodetector 28 of FIG. 1 (c), I S = (I A + I B + I C + I D ) − (I E + I F + I G + I H ).

以上、本発明を実施することにより従来の光ヘッドでは
3個も必要であったビームスプリッター素子は1個しか
必要ではなくなり、装置の小型軽量化と、高信頼性化と
が可能となった。また、光検出器28は、同一基板上に差
動検出を行なう一組の受光部29が作製されていることか
ら、使用温度変化等の外部変動に強い差動検出を行なう
ことが可能となった。
As described above, by implementing the present invention, only one beam splitter element was required, which was required in the conventional optical head, which was three, and it was possible to reduce the size and weight of the device and increase the reliability. Further, since the photodetector 28 is formed with a pair of light receiving portions 29 for performing differential detection on the same substrate, it is possible to perform differential detection that is strong against external fluctuations such as changes in operating temperature. It was

更に光検出器と同一基板上に一組の増幅回路を形成する
と、この回路間の周波数特性、温度特性も良好に一致さ
せることが出来、信号品質をより向上させることが可能
となる。また、前述のような差動検出を行なう差動アン
プを光検出器内に内蔵させることによって、ノイズに強
い検出が出来る。
Furthermore, by forming a set of amplifier circuits on the same substrate as the photodetector, the frequency characteristics and temperature characteristics between these circuits can be matched well, and the signal quality can be further improved. Further, by incorporating a differential amplifier for performing differential detection as described above in the photodetector, it is possible to perform strong detection against noise.

なお、以上の説明では、光学系の配置および微調整を容
易にするため、1/2波長板25を配置した例について説明
をしたが、プリズムの結晶軸方向を45゜に配置し、光検
出器28をこれに対応した位置に配置しても、同一の効果
は得られる。
In the above description, the half wave plate 25 is arranged to facilitate the arrangement and fine adjustment of the optical system. However, the crystal axis direction of the prism is arranged at 45 ° to detect light. The same effect can be obtained by arranging the container 28 at a position corresponding to this.

次に本発明の第2実施例を第3図に示す。同図において
ビームスプリッター22および1/2波長板25を通過した光
束(第3図ではビームスプリッター22以前の光学エレメ
ントは省略している)は、集束レンズ27を通って集束光
束となりその後、該集束光は結晶軸の向きが直交した2
つのプリズム30a,30b(ウォラストンプリズムを構成す
る)に加えてプリズム30bと同じ結晶軸の向きをもつ偏
光板30cを設けたことを特徴とする偏光分離素子30に入
射する。この偏光分離素子30を透過した光束は、常光線
と異常光線とで異る方向に射出し、また、常光線と異常
光線に対する屈折率NoとNeの差により、等価的光学厚さ
が変わるため、常光線と異常光線とでは集光位置が異っ
てくる。このため光検出器28の受光部29は一方の偏光方
向の光束に対しては収束前の位置に、また、他方の光束
に対しては収束後の発散光束中に置かれることとなる。
Next, a second embodiment of the present invention is shown in FIG. In the figure, the light beam that has passed through the beam splitter 22 and the half-wave plate 25 (the optical elements before the beam splitter 22 are omitted in FIG. 3) passes through a focusing lens 27 to become a focused light beam, and then the focused light beam is focused. Light has a crystal axis oriented at 2
In addition to the two prisms 30a and 30b (constituting a Wollaston prism), a polarizing plate 30c having the same crystal axis direction as that of the prism 30b is provided to enter the polarization separation element 30. The light flux transmitted through the polarization separation element 30 is emitted in different directions between the ordinary ray and the extraordinary ray, and the equivalent optical thickness changes due to the difference between the refractive index No and Ne for the ordinary ray and the extraordinary ray. The converging positions of ordinary rays and extraordinary rays are different. For this reason, the light receiving section 29 of the photodetector 28 is placed at a position before convergence with respect to a light beam in one polarization direction and in a divergent light beam after convergence with respect to the other light beam.

また第4図(a)は、第3図の実施例において得られる
フォーカスエラー信号を示したものである。第4図
(b)、第4図(c)はそれぞれ単独の同心円形光検出
器により得られたフォーカスエラー信号であるが、これ
らはいずれも本来のS字曲線に対し、好ましくないサイ
ドピークを有している。これに対し、第3図の実施例で
は収束光状態と発散光状態の光検出器とを組合せて用い
ているため、第4図(a)のように不要なピークは消去
され、良好なS字のフォーカスエラー信号を得ることが
できる。なお、第3図において、ウォラストンプリズム
(30a,30bのことをいう)を前後に動かすことにより、
光検出器28上での二つの光スポットの間隔を微調整する
ことができる。
4 (a) shows the focus error signal obtained in the embodiment of FIG. FIGS. 4 (b) and 4 (c) are focus error signals obtained by a single concentric circular photodetector, respectively, but these show undesired side peaks with respect to the original S-shaped curve. Have On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 3, since the photodetectors in the convergent light state and the divergent light state are used in combination, unnecessary peaks are eliminated as shown in FIG. The focus error signal of the character can be obtained. In Fig. 3, by moving the Wollaston prism (referred to as 30a, 30b) back and forth,
The distance between the two light spots on the photodetector 28 can be finely adjusted.

次に本発明の第3実施例を第5図に示す。第3実施例で
はビームスプリッター(第5図中には不図示)からの光
束は、結晶により作られたプリズム31により常光線と異
常光線とに分離された後、集束レンズ27により光検出器
28上に集光される。なお、このとき光検出器28は光束に
対して適当な角度だけ傾けて配置することも可能であ
る。
Next, a third embodiment of the present invention is shown in FIG. In the third embodiment, a light beam from a beam splitter (not shown in FIG. 5) is separated into an ordinary ray and an extraordinary ray by a prism 31 made of crystal, and then a focusing lens 27 is used to detect the light.
Focused on 28. At this time, the photodetector 28 can be arranged at an appropriate angle with respect to the luminous flux.

プリズムだけではなく、集光レンズ27も結晶で作製する
ことができる。第6図にそのような実施例を示す。同図
において32で示される光学素子は、一面はプリズム、他
面はレンズになっており、この結果、光検出器28上には
入射光の偏光状態に応じて分離された収束および発散の
光束が得られる。
Not only the prism but also the condenser lens 27 can be made of crystal. FIG. 6 shows such an embodiment. The optical element indicated by 32 in the figure has a prism on one surface and a lens on the other surface, and as a result, the convergent and divergent light beams separated according to the polarization state of the incident light on the photodetector 28. Is obtained.

さらに、第7図はプリズム31に加え、集束レンズ27をテ
レタイプの望遠レンズ33とした実施例である。このよう
な構成により、差動検出に必要な光束の分離はさらに良
好に行なえることとなる。
Further, FIG. 7 shows an embodiment in which, in addition to the prism 31, the focusing lens 27 is a teletype telephoto lens 33. With such a configuration, the separation of the luminous flux required for differential detection can be performed more satisfactorily.

本発明は、以上に示した実施例以外に、第8図に示すよ
うにビームスプリッター22′を構成する光学媒質を用い
ても実施可能である。
The present invention can be carried out by using an optical medium which constitutes the beam splitter 22 'as shown in FIG. 8 in addition to the above-mentioned embodiments.

第8図において、レーザー20からの光束は、コリメータ
ーレンズ21により平行光束となり、ビームスプリッター
22′の反射面で反射される。この入射光束は完全な直線
偏光であり、ビームスプリッター22′を構成する光学媒
質がガラス等の等方性のものでも、水晶等の複屈折性の
物でも、効果に差は生じない。光磁気媒体24より反射さ
れた光束は、再びビームスプリッター22′を透過する
が、このとき第2のプリズムが適当な方向に結晶軸を有
する一軸性結晶で作られていると、この光束はつの直線
偏光に分離されてセンサーレンズ27′によってセンサー
28に入射し、差動検出が行なわれる。このときの結晶軸
は、図中上下方向の軸と45゜をなし、かつ、紙面内に対
して約45゜回転した方向であれば良い。
In FIG. 8, the light beam from the laser 20 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 21, and the beam splitter
It is reflected by the reflecting surface 22 '. This incident light flux is a completely linearly polarized light, and there is no difference in effect regardless of whether the optical medium forming the beam splitter 22 'is isotropic such as glass or birefringent such as quartz. The light beam reflected from the magneto-optical medium 24 again passes through the beam splitter 22 '. At this time, if the second prism is made of a uniaxial crystal having a crystal axis in an appropriate direction, this light beam will be reflected. Sensor separated by linearly polarized light by sensor lens 27 '
It is incident on 28 and differential detection is performed. At this time, the crystal axis may form an angle of 45 ° with the vertical axis in the figure, and may be rotated by about 45 ° with respect to the plane of the paper.

以上、入射光束の偏光状態の差により光束を分離する手
段として、ウォラストンプリズムや、単一プリズムを用
いた例を示したが、この分離手段はこれに限られるもの
ではなく、ロッションプリズム、セナルモンプリズム等
種々のものが使用可能である。また、偏光状態の差に応
じて収束、発散の光束を作り出す手段として、結晶の平
行平板や凸レンズを用いた例を示したが、これも凸,凹
のテレタイプレンズの組合せ等、種々の手段が使用可能
なことは明らかである。
The Wollaston prism or an example using a single prism has been shown above as a means for separating the light flux by the difference in the polarization state of the incident light flux, but the separation means is not limited to this, and the Lotion prism, Various types such as a Senarmont prism can be used. Further, an example using a crystal parallel plate or a convex lens has been shown as a means for producing a light flux that converges or diverges according to the difference in the polarization state. However, it is also possible to use various means such as a combination of convex and concave teletype lenses. Is obviously usable.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、説明したように、本発明の構成によれば、小型、
低コストでなおかつS/Nが良い差動検出型の光ピックア
ップ装置を提供できる。
As described above, according to the configuration of the present invention,
It is possible to provide a differential detection type optical pickup device that is low in cost and has a good S / N.

この光ピックアップ装置によれば、上記の利点のほか、
部品点数が少なくできることや、各部品を一体化できる
ため軸合せが簡単で使用中の軸ズレにも強いこと、また
光センサー内に差動アンプ回路を内蔵できるためノイズ
にも強いこと等のメリットがある。
According to this optical pickup device, in addition to the above advantages,
Advantages include the fact that the number of parts can be reduced, that the parts can be integrated, axis alignment is easy, and it is resistant to axis misalignment during use, and that the differential amplifier circuit can be built into the optical sensor to resist noise. There is.

更に、同一基板上に一組の増幅回路を形成したので、こ
の回路間の周波数特性や温度特性を良好に一致させるこ
とができ、信号品質をより一層向上させることができ
る。
Furthermore, since one set of amplifier circuits is formed on the same substrate, the frequency characteristics and temperature characteristics between the circuits can be well matched, and the signal quality can be further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a)は本発明の光ピックアップ装置の第1実施
例を示す概略図であり、第1図(b),(c)はそれぞ
れ前記光ピックアップ装置に使用する光検出器の拡大図
である。第2図は光束の信号振幅成分を示した模式図で
ある。 第3図は本発明の第2実施例を示す概略図であり、第4
図はフォーカスエラー信号を示す図である。 第5図,第6図,第7図,第8図はそれぞれ本発明の第
3,第4,第5,第6実施例を示す概略図である。 第9図は従来の光ピックアップ装置の概略図であり、第
10図,第11図はそれぞれ差動検出法の説明するための図
である。第12図はウォラストンプリズムを用いた光ピッ
クアップ装置を示す概略図である。 22:偏光ビームスプリッター、28:光検出器、23:対物レ
ンズ、29:受光部、24:記録媒体面、30:偏光分離素子、2
5:1/2波長板、26:ウォラストンプリズム、27:センサー
レンズ
FIG. 1 (a) is a schematic view showing a first embodiment of the optical pickup device of the present invention, and FIGS. 1 (b) and 1 (c) are enlarged views of a photodetector used in the optical pickup device. Is. FIG. 2 is a schematic diagram showing the signal amplitude component of the light flux. FIG. 3 is a schematic view showing a second embodiment of the present invention,
The figure shows the focus error signal. 5, FIG. 6, FIG. 7, and FIG.
It is a schematic diagram showing a 3rd, 4th, 5th, and 6th example. FIG. 9 is a schematic view of a conventional optical pickup device.
10 and 11 are diagrams for explaining the differential detection method. FIG. 12 is a schematic diagram showing an optical pickup device using a Wollaston prism. 22: Polarizing beam splitter, 28: Photodetector, 23: Objective lens, 29: Light receiving part, 24: Recording medium surface, 30: Polarization separating element, 2
5: 1/2 wave plate, 26: Wollaston prism, 27: Sensor lens

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源から発せられた光を情報記録面に照射
させ、該情報記録面からの反射光を光検出器の受光部に
導く集束光学系を有する光ピックアップ装置において、 前記集束光学系は前記反射光を偏光状態の異なる複数の
光束に分離する手段を有することと、 前記分離された複数の光束が前記集束光学系によって2
つ以上の光スポットに集束されることと、 前記光検出器の受光部が前記2つ以上の光スポットの位
置に対応して設けられていることと、 前記受光部のうちの少なくとも1つは複数の光受光面に
分割されていることと、 前記光検出器と同一の基板上に前記受光部に対応した一
組の増幅回路が設けられていることと、 該一組の増幅回路からの出力を差分して情報の信号を得
る差動増幅器が前記光検出器内に内蔵されていること
と、 を特徴とする光ピックアップ装置。
1. An optical pickup device having a focusing optical system for irradiating an information recording surface with light emitted from a light source and guiding reflected light from the information recording surface to a light receiving portion of a photodetector. Has a means for separating the reflected light into a plurality of light beams having different polarization states, and the plurality of separated light beams are separated by the focusing optical system.
Focusing on one or more light spots, a light receiving unit of the photodetector being provided corresponding to the positions of the two or more light spots, and at least one of the light receiving units. It is divided into a plurality of light receiving surfaces, a set of amplifier circuits corresponding to the light receiving section is provided on the same substrate as the photodetector, and An optical pickup device, wherein a differential amplifier for obtaining an information signal by making a difference between outputs is built in the photodetector.
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