JPH0798882A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成の簡素化に伴う小型軽量化及び組立の容
易化を図る。 【構成】 半導体レーザ１から出射された直線偏光の発
散光は、カップリングレンズ２により平行光とされ、偏
光ビームスプリッタ３を透過し、対物レンズ４により光
情報記録媒体５の記録面に集光される。該記録面で反射
された光束（検出光）は、対物レンズ４により再び平行
光とされ、偏光ビームスプリッタ３で反射し、λ／２板
６により偏光方向が回転させられ、偏光ビームスプリッ
タ７で２つの偏光成分に分離され、それぞれの偏光は、
受光素子１０，１３の支持体となるハウジング９，１２
に取り付けられた検出レンズ８，１１により集束傾向が
与えられ、前記受光素子１０，１３により受光される。
受光素子１０，１３と該受光素子を支持する支持体９，
１２と、検出光を受光素子に集光させる検出レンズ８，
１１とを一体に備えた受光素子ユニット１４，１５を用
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、光ピックアップに関し、より詳
細には、構成の簡素化及び組付けの容易化を図るように
した光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来技術】本発明に係る従来技術を記載した公知文献
としては、例えば、特開平４−８７０４１号公報の
「光検出器」、特開平１−１７８１５４号公報の「光
磁気記録再生装置」、「レーザディスク用ホログラム
ピックアップ」（倉田幸夫 外７名、シャープ技報、第
４８号、１９９１年３月、Ｐ２１〜２６）がある。前記
公報のものは、複数の受光面を有する光検出素子を支
持する支持体に、該光検出素子の各受光面に対して傾斜
して対向するように１軸性結晶板を取付けることによ
り、光学ピックアップ装置の構成の簡素化が図れるよう
にしたものである。

【０００３】前記公報のものは、検出光学系を回折格
子構造の光分離手段とトラック信号検出用光検出器とフ
ォーカス信号検出用光検出器とにより構成したもので、
前記回折格子構造の光分離手段に偏光分離機能があるた
め光磁気信号検出系を別個に設けることなく、光磁気信
号の検出も可能となり、光ピックアップの小型・軽量化
を達成し、高速アクセス化を可能としたものである。さ
らに、文献のものは、複数の機能を一つのホログラム
素子に集積化すると共に、光源であるレーザダイオード
と信号検出用フォトダイオードを一つのパッケージ内に
配置したホログラムピックアップである。

【０００４】図１０は、従来の光ピックアップ装置の構
成図で、図中、３１は半導体レーザ（ＬＤ）、３２はカ
ップリングレンズ（ＣＬ）、３３は偏光ビームスプリッ
タ（ＰＢＳ）、３４は対物レンズ、３５は光情報記録媒
体、３６はλ／２板、３７は検出レンズ、３８はシリン
ダレンズ、３９は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、４
０は受光素子、（４分割）、４１は受光素子（２分割）
である。

【０００５】半導体レーザ３１から出射された直線偏光
の発散光は、カップリングレンズ３２により平行光とさ
れ、偏光ビームスプリッタ３３を透過し、対物レンズ３
４により光情報記録媒体３５の記録面に集光される。記
録面で反射された光束は、前記対物レンズ３４により再
び平行光とされ、前記偏光ビームスプリッタ３３で反射
されて検出系に導かれる。検出系に導かれた光束は、λ
／２板３６により偏光方向が回転させられ、検出レンズ
３７により収束傾向が与えられ、シリンダレンズ３８に
より非点収差が与えられる。

【０００６】該シリンダレンズ３８を透過した検出光
は、偏光ビームスプリッタ３９により２つの偏光成分に
分離され、それぞれ受光素子４０，４１により受光され
る。受光素子４０は４分割受光素子であり、いわゆる非
点収差法によりフォーカス検出を行い、受光素子４１は
２分割受光素子であり、いわゆるプッシュプル法により
トラック検出を行う。光磁気信号は、４分割受光素子４
０と２分割受光素子４１の出力差より検出する。

【０００７】このような従来の光ピックアップ装置にお
いては、検出レンズ（シリンダレンズを含めたレンズ
系）と受光素子とをそれぞれ個別に配設して保持する必
要があるため、構成が複雑化する。また、これらの位置
関係を高精度に維持する必要があるため、組み付け調整
が微妙で、生産性に欠けるという問題点があった。光ピ
ックアップにおいても、小型化は重要な課題の１つであ
る。小型化の１つの方法として、検出レンズの焦点距離
を短くすることが考えられる。しかし、焦点距離を短く
すると、レンズを受光素子の位置ずれによる各種検出信
号への影響が大きいという問題点があった。

【０００８】しかし、前記文献に示すホログラムレー
ザユニットと同等の生産技術を用いることにより、検出
レンズと受光素子（ＰＤ）との高精度な位置決めは可能
であり、それらを１つの部品として別工程で生産するこ
とも可能である。また、小型化を達成するためには、ビ
ーム径を細くすることも有効であり、それにより、個々
の光学部品も小さくできる。当然、検出レンズ径も小さ
くできる。従って、半導体レーザと同程度の大きさの検
出レンズ付受光素子ユニットを作成することも可能であ
る。

【０００９】

【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、受光素子と該受光素子を支持する支持体と、検
出光を受光素子に集光させる検出レンズとを一体に備え
た受光素子ユニットを用いることにより、構成の簡素化
に伴う小型軽量化および組立の容易化を図ること、ま
た、一体に構成することにより、経時で発生する位置ズ
レを抑制するようにした光ピックアップ装置を提供する
ことを目的としてなされたものである。

【００１０】

【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
光源と、該光源からの光束を光情報記録媒体に集光する
対物レンズと、前記光情報記録媒体からの反射光による
信号を検出する信号検出系を有する光ピックアップ装置
において、信号光を受光素子に集光するための検出レン
ズと、信号光を受光するための受光素子の支持体とを一
体とした受光素子ユニットを用いること、更には、
（２）前記検出レンズとして直交する２方向の焦点距離
が異なる検出レンズを用いること、更には、（３）前記
検出レンズとして分割収斂素子を用いること、更には、
（４）前記（３）において、回折格子の形成されている
面を受光素子側の面とした受光素子ユニットを用いるこ
と、更には、（５）前記（１）,（２）,（３）又は
（４）において、前記検出レンズの少なくとも一面に反
射防止膜を施したことを特徴としたものである。以下、
本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１１】図１は、本発明による光ピックアップ装置
の一実施例を説明するための構成図で、図中、１は光源
（半導体レーザ：ＬＤ）、２はカップリングレンズ（Ｃ
Ｌ）、３は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、４は対物
レンズ（ＯＬ）、５は光情報記録媒体、６はλ／２板、
７は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、８，１１は検出
レンズ、９，１２は受光素子支持体（ハウジング）、１
０，１３は受光素子、１４，１５は受光素子ユニットで
ある。

【００１２】半導体レーザ１から出射された直線偏光の
発散光は、カップリングレンズ２により平行光とされ、
偏光ビームスプリッタ３を透過し、対物レンズ４により
光情報記録媒体５の記録面に集光される。該記録面で反
射された光束（検出光）は、対物レンズ４により再び平
行光とされ、偏光ビームスプリッタ３で反射し、λ／２
板６により偏光方向が回転させられ、偏光ビームスプリ
ッタ７で２つの偏光成分に分離され、それぞれの偏光
は、受光素子１０，１３の支持体となるハウジング９，
１２に取り付けられた検出レンズ８，１１により集束傾
向が与えられ、前記受光素子１０，１３により受光され
る。

【００１３】図１の例では、受光素子１０，１３の位置
がそれぞれの検出レンズ８，１１の焦点の前後に設けら
れ、いわゆるダブルビームサイズ法により、光情報記録
媒体の記録面における光束の焦点ずれを検出する。光磁
気信号は、受光素子１０，１３の出力差より得られる。

【００１４】図２は、本発明による光ピックアップ装置
の他の実施例を示す図で、図中、３ａはビーム整形機能
付偏光ビームスプリッタ（ＢＳＰ−ＰＢＳ）で、その
他、図１と同じ作用をする部分は同一の符号を付してあ
る。なお、この構成例は、光磁気信号の検出には用いる
ことができない。ＣＤや相変化記録など検出光の強度変
化を情報信号として得るものに適する。

【００１５】半導体レーザ１から出射された直線偏光の
発散光は、カップリングレンズ２により平行光とされ、
ビーム整形機能付き偏光ビームスプリッタ３ａにより偏
向され、λ／４板６で円偏向に変換され、対物レンズ４
により光情報記録媒体５の記録面に集光される。該記録
面で反射された光束（検出光）は、対物レンズ４により
再び平行光とされ、λ／４板６で入射光と偏光面が９０
°回転した直線偏光に変換され、ＢＳＰ−ＰＢＳ３を透
過し、受光素子１０の支持体となるハウジング９に取り
付けられた検出レンズ８により集束傾向が与えられ、前
記受光素子１０により受光される。

【００１６】ＢＳＰ−ＰＢＳ３は、全体としてくさび型
なので、該ＢＳＰ−ＰＢＳ３を透過することにより、光
情報記録媒体の記録面における集光スポットの焦点ズレ
に応じて、非点収差を生じる。従って、４分割受光素子
により、いわゆる非点収差法を用いて焦点検出を行うこ
とができる。トラック誤差信号は、プッシュプル法、Ｒ
ｆ信号は４分割の和光量の変化により得られる。図３
は、図１及び図２における受光素子ユニット部分の拡大
図を示している。

【００１７】図４は、本発明による光ピックアップ装置
の更に他の実施例（請求項２）を示す図で、図中、１６
は検出レンズの第１面、１７は検出レンズの第２面で、
その他、図３と同じ作用をする部分は同一の符号を付し
てある。検出レンズ８の第１面１６は、球面または非球
面の主に検出光を受光素子に集光させる機能をもつレン
ズ面であり、第２面１７が検出光に非点収差を与えるレ
ンズ面である。このようなレンズ面として、１方向にし
かパワーを持たないシリンダ面や直交する２方向のパワ
ーが異なるトロイダル面などが考えられる。フォーカス
誤差信号は、このような検出レンズ８により集光された
検出光より、非点収差法を用いて４分割受光素子１０に
より検出する。

【００１８】図５は、本発明による光ピックアップ装置
の更に他の実施例（請求項３）を示す図で、図中、１０
ａ，１０ｂは２分割受光素子、１８は検出レンズの平
面、１９は検出レンズの凹レンズ面で、その他、図４と
同じ作用をする部分は同一の符号を付してある。分割収
斂素子として、球面または非球面の主に検出光を受光素
子に集光させる機能をもつレンズ面（第１面）と、光軸
に対して傾いた平面１８と凹レンズ面１９とからなる複
合レンズを用いる。

【００１９】第１面により検出光に集束傾向が与えら
れ、第２面で２つの光束に分割される。平面１８と凹レ
ンズ面１９の境界線がナイフエッジの機能をはたし、平
面１８を通過した光束を２分割受光素子１０ａで受光
し、いわゆるナイフエッジ法によりフォーカス検出を行
う。トラック信号は凹レンズ面１９を通過した光束を２
分割受光素子１０ｂで受光し、いわゆるプッシュプル法
を用いて検出する。

【００２０】図６は、本発明による光ピックアップ装置
の更に他の実施例（請求項３の第２実施例）を示す図
で、図中、２０，２１は検出レンズの平面、２２は検出
レンズのシリンダレンズ面で、その他、図５と同じ作用
をする部分は同一の符号を付してある。分割収斂素子と
して、球面または非球面の主に検出光を受光素子に集光
させる機能をもつレンズ面（第１面）と、光軸に対して
傾いた平面２０，２１とシリンダレンズ面２２とからな
る複合レンズを用いる。

【００２１】第１面により検出光に集束傾向が与えら
れ、第２面で３つの光束に分割される。平面２０，２１
により分割された光束は、それぞれ受光素子１０ｂ，１
０ｃにより受光され、それぞれの差からトラック誤差信
号を得る。一方、中央部のシリンダレンズ面２２を通過
した光束を、４分割受光素子１０ａで受光することによ
り、いわゆる非点収差法を用いてフォーカス検出を行
う。

【００２２】図７は、本発明による光ピックアップ装置
の更に他の実施例（請求項３の第３実施例）を示す図
で、図中、２３は回折格子で、その他、図５と同じ作用
をする部分は同一の符号を付してある。分割収斂素子と
して、表面に回折格子２３を形成した検出レンズ８を用
いる。

【００２３】図８は、本発明による光ピックアップ装置
の更に他の実施例（請求項４）を示す図で、図中、２４
は回折格子で、その他、図５と同じ作用をする部分は同
一の符号を付してある。検出レンズ８の第２面に回折格
子２４を形成する構成とする。回折格子及び受光素子は
支持体となるハウジング９と検出レンズ８により密閉さ
れている構成である。信号の検出方法などは請求項３と
同様である。

【００２４】図９は、本発明による光ピックアップ装置
の更に他の実施例（請求項５）を示す図で、図中、２５
は反射防止膜、２６は他の性質を有する膜又は回折格子
で、その他、図３及び図４と同じ作用をする部分は同一
の符号を付してある。検出レンズ８の少なくとも一面に
反射防止膜２５を施す。なお、他の面に他の性質をもつ
膜や回折格子２６が存在してもかまわない。

【００２５】

【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 （１）請求項１に対応する効果：受光素子の支持体とな
るハウジングに検出レンズを取り付け、一体構成とした
受光素子ユニットを用いることにより、光ピックアップ
装置の構成の簡素化および組付けの容易化を図ることが
でき、それに伴う低コスト化や小型化が達成される。さ
らに、検出レンズと受光素子の位置関係を高精度に維持
することができ、経時変化に強い光ピックアップ装置を
提供することができる。 （２）請求項２，３に対応する効果：フォーカス検出を
行うために必要な光学素子の機能を複合レンズとして一
体化した検出レンズを用いることにより、光ピックアッ
プ装置の構成の簡素化および組付けの容易化を図ること
ができ、それに伴う低コスト化や小型化が達成される。 （３）請求項４に対応する効果：受光素子のハウジング
と検出レンズにより、ケースは密閉されているので、回
折格子をゴミや、ほこりから守れる。また、検出レンズ
の入射面はさらの面なので、回折格子面が露出している
よりも受光素子ユニット自体が扱い易く、また、汚れて
も拭くことができる。 （４）請求項５に対応する効果：検出光の損失を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による光ピックアップ装置の一実施例
を説明するための構成図である。

【図２】 本発明による光ピックアップ装置の他の実施
例を示す図である。

【図３】 図１及び図２における受光素子ユニット部分
の拡大図である。

【図４】 本発明による光ピックアップ装置の更に他の
実施例（請求項２）を示す図である。

【図５】 本発明による光ピックアップ装置の更に他の
実施例（請求項３）を示す図である。

【図６】 本発明による光ピックアップ装置の更に他の
実施例（請求項３の第２実施例）を示す図である。

【図７】 本発明による光ピックアップ装置の更に他の
実施例（請求項３の第３実施例）を示す図である。

【図８】 本発明による光ピックアップ装置の更に他の
実施例（請求項４）を示す図である。

【図９】 本発明による光ピックアップ装置の更に他の
実施例（請求項５）を示す図である。

【図１０】 従来の光ピックアップ装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

１…半導体レーザ（ＬＤ）、２…カップリングレンズ
（ＣＬ）、３…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、４…
対物レンズ（ＣＯＬ）、５…光情報記録媒体、６…λ／
２板、７…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）８，１１…
検出レンズ、９，１２…受光素子支持体（ハウジン
グ）、１０，１３…受光素子、１４，１５…受光素子ユ
ニット。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、該光源からの光束を光情報記録
   媒体に集光する対物レンズと、前記光情報記録媒体から
   の反射光による信号を検出する信号検出系を有する光ピ
   ックアップ装置において、信号光を受光素子に集光する
   ための検出レンズと、信号光を受光するための受光素子
   の支持体とを一体とした受光素子ユニットを用いること
   を特徴とした光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記検出レンズとして直交する２方向の
   焦点距離が異なる検出レンズを用いることを特徴とする
   請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 前記検出レンズとして分割収斂素子を用
   いることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装
   置。
4. 【請求項４】 回折格子の形成されている面を受光素子
   側の面とした受光素子ユニットを用いることを特徴とす
   る請求項３記載の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記検出レンズの少なくとも一面に反射
   防止膜を施したことを特徴とする請求項１，２，３又は
   ４記載の光ピックアップ装置。