JPH08124204A

JPH08124204A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH08124204A
Application number: JP6258420A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tajiri; 敦志田尻; Kazushi Mori; 和思森; Keiichi Yoshitoshi; 慶一吉年; Akira Ibaraki; 晃茨木
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 1996-05-17

Abstract

(57)【要約】【目的】３ビーム法による良好なトラッキング・サー
ボ及び簡単にワイヤボンディグが行え、且つ３分割用回
折格子の製造及び設置が容易で光の利用効率のよい光ピ
ックアップ装置を提供することが目的である。【構成】光源手段４から側方に出力された光ビームを
反射する反射手段６と、反射手段６の上方へ反射された
光ビームを透過すると共に少なくとも３本のビームに分
割する透過型３分割用回折格子７と、回折格子７から出
射した３本の光ビームを透過する透過型ホログラム素子
８と、ホログラム素子８を透過した３本の光ビームを光
記録媒体１に集光するための集光手段９と、光記録媒体
１で反射され集光手段９を経た３本の光ビームを検出す
る光検出手段５と、からなり、ホログラム素子８は光記
録媒体１で反射され集光手段９を経た３本の光ビームを
入射し回折格子面８ａで分割されないように光検出手段
５へ回折する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホログラム素子を用い
た光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ピックアップ装置の小型軽量化
及び低価格化の要求にともなって、ホログラム素子を用
いた光ピックアップ装置の研究・開発が行われている。

【０００３】図２１は特開平３−７６０３５号（Ｇ１１
Ｂ７／１３５）公報に記載された３ビーム法を用いて
トラッキング・サーボを行うホログラム素子を有する光
ピックアップ装置の構成図である。

【０００４】図中、１０１はディスク、１０２はレーザ
ビーム（光ビーム）を上方に出力する半導体レーザ素子
（光源手段）、１０３は前記レーザビームを３本のビー
ム（０次、±１次回折光）に分割する第１のホログラム
素子（３分割用回折格子）、１０４は前記３本のビーム
を透過し且つディスク１０１からの帰還ビーム（反射
光）を回折する第２のホログラム素子、１０５は前記第
２のホログラム素子１０４を透過した３本のビームをデ
ィスク１０１上に集光して３個のスポットを形成するた
めの対物レンズ（集光手段）、１０６は第２のホログラ
ム素子１０４で回折されたディスク１０１からの帰還ビ
ームを検出するサーボ用光検出素子である。

【０００５】この光ピックアップ装置では、光検出素子
１０６で受光されるディスク１０１からの帰還ビームが
第１のホログラム素子１０３で回折を受けないので、光
のロスがなく、また前記光検出素子１０６への回折を第
２のホログラム素子１０４で行うので、プリズムなどを
使用する場合に比べて薄型化が図れる。

【０００６】しかしながら、この装置では半導体レーザ
素子１０２及び光検出素子１０６が同一基体上に設ける
ことができないので、これら素子へのワイヤーボンディ
ングを行うためには光ピックアップ装置をボンディング
が行える方向に変える必要があり、工程数が増えるとい
った問題があった。

【０００７】この問題を解決するために、本願出願人は
特願平６−１７１４２６号に半導体レーザ素子２０２と
光検出素子２０６を同一基体２１０上に設置した図２２
に示す光ピックアップ装置を提案している。

【０００８】この装置は、ヒートシンク２０７上に側方
にレーザ光を出力する半導体レーザ素子２０２を設置
し、この出力されたレーザ光を反射型３分割用回折格子
２０３にて透過型ホログラム素子２０４、対物レンズ２
０５、及び光記録媒体２０１側に導く。又、光記録媒体
２０１からの帰還ビームは、対物レンズ２０５を経た後
ホログラム素子２０４で回折されて光検出素子２０６に
入射される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この反
射型３分割用回折格子を用いた装置では、回折格子面の
凹凸を等ピッチで作成した場合、±１次回折光は収差の
ために光記録媒体上の各集光スポットの強度分布が非対
称となる。この結果、トラッキングが精度よく行えない
恐れがある。一方、回折格子面の凹凸のピッチを変調す
ることにより非対称性を解消することができるが、この
場合、半導体レーザ素子と反射型３分割用回折格子の位
置関係を高精度にする必要がある。

【００１０】また、反射型３分割用回折格子を用いた装
置では装置長を短くするため、半導体レーザ素子と反射
型３分割用回折格子の間の距離を小さくする必要があ
り、３分割用回折格子の凹凸のピッチが小さくなる。こ
のため、３分割用回折格子の製造歩留まりが悪くなって
しまうといった問題があった。また、このように半導体
レーザ素子と反射型３分割用回折格子の間の距離が小さ
くなると、反射型３分割用回折格子で回折される±１次
回折光の回折角が大きくなる。この結果、これら±１次
回折光が対物レンズに高率よく入射できなくなり、光の
利用効率が悪くなる。

【００１１】本発明は上述の問題点を鑑み成されたもの
であり、３ビーム法による良好なトラッキング・サーボ
及び簡単にワイヤボンディグが行え、且つ３分割用回折
格子の製造及び設置が容易で光の利用効率のよい光ピッ
クアップ装置を提供することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
装置は、光源手段と、該光源手段から側方に出力された
光ビームを反射する反射手段と、該反射手段の上方へ反
射された光ビームを透過すると共に３本の主ビームに分
割する透過型３分割用回折格子と、該回折格子から出射
した３本の主ビームを透過する透過型ホログラム素子
と、該ホログラム素子を透過した３本の主ビームを光記
録媒体に集光する集光手段と、該光記録媒体で反射され
前記集光手段を経た前記３本の主ビームを検出する光検
出手段と、からなり、前記ホログラム素子は、前記光記
録媒体で反射され前記集光手段を経た前記３本の主ビー
ムを入射し前記透過型３分割用回折格子の回折格子面を
介さずに前記光検出手段側へ回折することを特徴とす
る。

【００１３】また、本発明の光ピックアップ装置は、基
体と、該基体上に設けられた光源手段と、該基体上に設
けられ前記光源手段から側方に出力された光ビームを該
基体の上方へ反射する反射手段と、該基体の上方へ反射
された光ビームを透過すると共に３本の主ビームに分割
する透過型３分割用回折格子と、該回折格子から出射し
た３本の主ビームを透過する透過型ホログラム素子と、
該ホログラム素子を透過した３本の主ビームを光記録媒
体に集光する集光手段と、該光記録媒体で反射され前記
集光手段を経た前記３本の主ビームを検出する前記基体
上に設けられた光検出手段と、からなり、前記ホログラ
ム素子は、前記光記録媒体で反射され前記集光手段を経
た前記３本の主ビームを入射し前記透過型３分割用回折
格子の回折格子面を介さずに前記光検出手段側へ回折す
ることを特徴とする。

【００１４】また、本発明の光ピックアップ装置は、光
源手段と、該光源手段から側方に出力された光ビームを
反射する反射手段と、該反射手段の上方へ反射された光
ビームを３本の主ビームに分割する透過型３分割用回折
格子面と該回折格子面から出射した３本の主ビームを透
過する透過型ホログラム面とを有する透光部材と、該ホ
ログラム面から出射した３本の主ビームを光記録媒体に
集光する集光手段と、該光記録媒体で反射され前記集光
手段を経た前記３本の主ビームを検出する光検出手段
と、からなり、前記ホログラム面は、前記光記録媒体で
反射され前記集光手段を経た前記３本の主ビームを入射
し前記回折格子面を介さずに前記光検出手段側へ回折す
ることを特徴とする。

【００１５】また、本発明の光ピックアップ装置は、基
体と、該基体上に設けられた光源手段と、該基体上に設
けられ前記光源手段から側方に出力された光ビームを該
基体の上方へ反射する反射手段と、該基体の上方へ反射
された光ビームを３本の主ビームに分割する透過型３分
割用回折格子面と該回折格子面から出射した３本の主ビ
ームを透過する透過型ホログラム面とを有する透光部材
と、該ホログラム面を透過した３本の主ビームを光記録
媒体に集光する集光手段と、該光記録媒体で反射され前
記集光手段を経た前記３本の主ビームを検出する前記基
体上に設けられた光検出手段と、からなり、前記ホログ
ラム面は、前記光記録媒体で反射され前記集光手段を経
た前記３本の主ビームを入射し前記回折格子面を介さず
に前記光検出手段側へ回折することを特徴とする。

【００１６】特に、上記光検出手段は、上記反射手段の
後方に設けられたことを特徴とする。

【００１７】更に、上記光源手段、上記反射手段、及び
上記光検出手段は、この順序で略一直線上に設けられた
ことを特徴とする。

【００１８】また、前記基体上に他の光検出手段が設け
られ、前記ホログラム面は前記光記録媒体で反射され前
記集光手段を経た前記３本の光ビームを入射し前記回折
格子面を介さずに前記他の光検出手段側へ回折すること
を特徴とする。

【００１９】特に、上記光記録媒体は、該光記録媒体の
記録面と、上記側方に出力された光ビームの光軸方向及
び前記反射方向とが略平行になるように配置され、前記
透過型ホログラム面と前記集光手段との間に他の反射手
段を設けたことを特徴とする。

【００２０】

【作用】本発明によれば、光源手段から側方に出力され
た光ビームを反射手段によりその上方に向けると共に、
この反射された光ビームを透過型３分割用回折格子面に
より分割する。しかも、透過型ホログラム面は、光記録
媒体で反射された３本の主ビームを入射し前記回折格子
面を介さずに光検出手段へ回折する。従って、光源手段
及び光検出手段を同一基板上に配置できるので、これら
の設置やこれらへのワイヤーボンディングが容易にで
き、しかも、３分割用回折格子面の凹凸は等ピッチ及び
幅広ピッチでよいので、製造及び設置が容易であってト
ラッキングサーボが良好に行える。また、３分割用回折
格子で３本の主ビームに分割される光の回折角を小さく
でき、この結果、３本の主ビームが集光手段に効率よく
入射し光の利用効率が大きくなる。更に、光検出手段ヘ
入射される３本の主ビームは再度回折格子面に入射する
ことなく検出されるので、光のロスがない。

【００２１】特に、上記光検出手段を上記反射手段の後
方に設けた場合、この反射手段が光遮蔽部材の機能を果
たすので、光検出手段の感度が上がる。

【００２２】また、上記光源手段、上記反射手段、及び
上記光検出手段をこの順序で略一直線上に設けた場合、
装置の幅を小さくできるので、薄型化が可能となる。

【００２３】また、前記基体上に他の光検出手段が設け
られ、前記ホログラム面が、前記光記録媒体で反射され
前記集光手段を経た前記３本の主ビームを入射し前記回
折格子面で分割されないように前記他の光検出手段へ回
折する場合、２つの光検出手段で検出することになるの
で、検出の信頼性が高くなる。

【００２４】また、上記光記録媒体は、該光記録媒体の
記録面と、上記側方に出力された光ビームの光軸方向及
び前記反射方向とが略平行になるように配置され、前記
透過型ホログラム面と前記集光手段との間に他の反射手
段を設けた場合、光源手段と光記録媒体の間の距離を短
くでき、装置の薄型化が可能となる。

【００２５】

【実施例】本発明の第１実施例に係る光ピックアップ装
置を図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本実施例
の３ビーム法を用いてトラッキング・サーボを行う光ピ
ックアップ装置の概略斜視図、図２はこの光ピックアッ
プ装置の概略構成図である。尚、電極やボンディング線
等は図示せず、光路線は簡略化している。

【００２６】図中、１は光ディスク等の反射型光記録媒
体である。

【００２７】２はｎ⁺型Ｓｉ（シリコン）等からなる導
電性半導体材料又は銅等の導電性金属からなる良熱伝導
性基体（設置部材）であって、この基体は上平面部２ａ
とこの上平面部２ａに対して４５度の角度をなす傾斜部
２ｂを有する。

【００２８】３は前記上平面部２ａ上にダイボンドされ
基体２と電気的に接続されたｎ⁺型Ｓｉ半導体基板から
なる半導体レーザ素子（光源手段）載置用導電性ヒート
シンクである。３ａはこの半導体基板と、その一端側表
面部に選択的に形成されたｎ ^-型拡散層と、該ｎ^-型拡散
層の表面部に選択的に形成されたｐ⁺型拡散層とで構成
されるレーザビームモニター用のＰＩＮ型のフォトダイ
オード（モニター用光検出手段）である。

【００２９】４は前記ヒートシンク３の他の一端側表面
部上に図示しない電極側とダイボンドされ該ヒートシン
ク３と電気的に接続された上面に図示しない他の電極を
備えたレーザビームを出力する半導体レーザ素子であっ
て、その前端面が前記傾斜部２ｂに対向するように配置
されている。この素子４は前記表面部と平行に延在する
図示しない活性領域でレーザビームが発生し、素子４の
前端面側から光記録媒体信号検出用の主レーザビーム
が、後端面側からモニター用のレーザビーム（図示せ
ず）が出力する。

【００３０】５は光記録媒体１から戻ってきた帰還ビー
ム（反射光）を検出してトラッキング・サーボ、フォー
カシング・サーボ及び再生を行うための信号検出用光検
出素子（信号検出用光検出手段）であって、前記帰還ビ
ーム以外のビームが検出素子５に実質的に入らない前記
基体１の上平面部２ａ上に図示しない電極側とダイボン
ドされ基板２と電気的に接続されている。

【００３１】６は前記傾斜部２ｂに固定された前端面側
から出力されたレーザビームを上方に反射する反射ミラ
ー（反射手段）である。

【００３２】７は前記反射ミラー６の上方に設けられた
透過型３分割用回折格子であって、透光性基板の上面に
等ピッチの回折格子面７ａを有する。この回折格子はそ
の格子面７ａにより反射ミラー６で反射されたレーザビ
ームを０次、±１次回折のビーム（以下、この０次ビー
ムを主ビーム、＋１次ビームを副ビームＸ、−１次ビー
ムを副ビームＹと呼ぶが、３本の主ビームという場合は
これらを示す）に分割すると共にこれらを上方に出射す
る。

【００３３】８は前記３分割用回折格子７の上方に設け
られた透過型ホログラム素子であって、本実施例では凹
凸のピッチが漸次的に変化してなる曲線群からなるホロ
グラム面８ａが上面に形成された透光性基板からなる。
この素子８は前記０次、±１次のビーム（主ビーム及び
副ビームＸ、Ｙ）を透過（０次回折）し、また光記録媒
体１から反射して戻ってきたこれら０次、±１次の帰還
ビーム（主ビーム及び副ビームＸ、Ｙ）を前記回折格子
７の格子面７ａを避けるように１次で回折して光検出素
子５の光検出部へ（集光）させる。尚、このホログラム
素子８は、入射ビームをこの光軸に対して斜めの光軸を
有する±１次回折ビームを発生させると共に、この±１
次回折ビームがビーム進行方向と直交する一方向とこの
一方向と直交する方向で焦点距離が異なるように集光す
る作用（非点収差作用）を及ぼす。即ち、このホログラ
ム素子８のホログラム面８ａは、ビームスプリッタ、集
光レンズ及びシリンドリカルレンズの機能を合わせも
つ。

【００３４】９は前記透過型ホログラム素子８の上方に
設けられ該ホログラム素子８を透過（０次回折）した前
記０次、±１次のビーム（主ビーム及び副ビームＸ、
Ｙ）を光記録媒体１の表面に集光して、それぞれ主スポ
ットと該主スポットの両側に副スポットＸ、副スポット
Ｙを形成するための集光手段としての対物レンズであ
る。

【００３５】ここで、図３に示すように、主スポットは
再生しようとするトラックを走査し、副スポットＸ、Ｙ
は主スポットの両側を前記トラックに僅かにかかって走
査するように光ピックアップ装置の光学系が調整配置さ
れている。尚、対物レンズ９は前記光検出素子５の検
出信号に基づいて図示しない駆動機構により駆動され、
フォーカシングやトラッキング調整が行われる。

【００３６】図４は、この光ピックアップ装置の基体２
の上面図であって、図１、図２で図示しなかった電極、
ワイヤーボンディング線、光検出素子５の詳細を示す。

【００３７】図示するように、本実施例の光検出素子５
は、非点収差法を用いたフォーカシングサーボを行うた
めの中心部に４分割された光検出部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄと、
これらの両側に設けられた３ビーム法を用いたトラッキ
ングサーボを行うための光検出部Ｅ、Ｆから構成され、
この４分割された光検出部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの中心にはホ
ログラム素子８で１次回折された主ビームが入射し、光
検出部Ｅ、Ｆにはそれぞれ同様に１次回折された副ビー
ムＸ、Ｙが入射する。

【００３８】前記１次回折された主ビームは、前記ホロ
グラム素子８により上述した非点収差を有しており、図
５に模式的に示されるように、レンズ９と光記録媒体１
とが近すぎる場合、光検出部Ｂと光検出部Ｃの中心を結
ぶ方向が長軸方向となる楕円スポット（図中、点線ａ）
となり、良好なフォーカシングとなるレンズ９と光記録
媒体１の位置関係の場合、光検出部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの中
心で円形スポット（図中、実線ｂ）となり、レンズ９と
光記録媒体１とが遠すぎる場合、光検出部Ａと光検出部
Ｄの中心を結ぶ方向が長軸方向となる楕円スポット（図
中、点線ｃ）となる。従って、フォーカスエラー（Ｆ
Ｅ）信号は、図示しない演算回路で求められたＦＥ信号＝（Ａ１＋Ｄ１）−（Ｂ１＋Ｃ１）により、フォーカスのずれ量の他、前記近すぎる場合は
正の信号、良好なフォーカシングの場合は０、前記遠す
ぎる場合は負の信号として得られる。

【００３９】また、主スポットが良好にトラッキングし
ている場合には、光検出部Ｅ、Ｆに入射された副ビーム
Ｘ、Ｙの強度は等しく、主スポットが再生しようとする
トラックのどちらか側にずれている場合には、副ビーム
Ｘ、Ｙの対応した一方の強度が大きくなる。従って、ト
ラッキングエラー（ＴＥ）信号は、図示しない演算回路
で求められたＴＥ信号＝Ｅ１−Ｆ１により、ずれ量及びトラックのどちら側にずれているか
の情報が得られる。

【００４０】そして、再生信号は、図示しない演算回路
で求められた再生信号＝Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ１＋Ｄ１により得られる。尚、上式におけるＡ１〜Ｆ１は、光検
出部Ａ〜Ｆでの検出信号強度を示す。

【００４１】前記図４において、１０〜１７は前記基体
２の上平面部２ａ上に図示しないＳｉＯ₂等からなる絶
縁層を介して形成された金等からなる中継電極、１８は
フォトダイオード３ａの金等からなる電極、１９〜２４
は光検出素子５の各光検出部Ａ〜Ｆの金等からなる他方
の電極である。半導体レーザ素子４の上面電極４ａ、フ
ォトダイオード３ａの電極１８、各光検出部Ａ〜Ｆの電
極１９〜２４は、それぞれ対応した中継電極１０〜１７
に金等のワイヤーボンディング線（図中、太線）で電気
的に接続され、該中継電極１０〜１７は図示しない演算
回路等に金等のワイヤーボンディング線（図中、太線）
で電気的に接続されている。そして、半導体レーザ素子
４、光検出素子５の各光検出部Ａ〜Ｆ及びフォトダイオ
ード３ａは基体２の裏面に形成された共通の裏面電極
（図示せず）に電気的に接続されている。

【００４２】斯る光ピックアップ装置における再生、ト
ラッキング・サーボ及びフォーカシング・サーボ等は次
のように行われる。

【００４３】前記半導体レーザ素子４の後端面側から出
力されたレーザビームは、フォトダイード３ａで受光さ
れ、この受光量に応じた信号に基づいて図示しないＡＰ
Ｃ（自動出力制御）回路にてレーザビームが一定になる
ように制御される。

【００４４】他方、この半導体レーザ素子４の前端面側
から出力されたレーザビームは、反射手段６で直角上方
に反射された後、３分割用回折格子７で０次、±１次の
回折ビーム（主ビーム及び副ビームＸ、Ｙ）を含む複数
のビームに分割される。この３分割用回折格子７で分割
された０次、±１次の回折ビーム（主ビーム及び副ビー
ムＸ、Ｙ）は前記透過型ホログラム素子８の一方から入
射する。その後、この素子８で０次回折（透過）した前
記０次、±１次の回折ビーム（主ビーム及び副ビーム
Ｘ、Ｙ）は対物レンズ９により光記録媒体１上に前述し
た主スポット、副スポットＸ、Ｙとして収束（集光）さ
れる。これら主スポット、副スポットＸ、Ｙからの情報
信号を含んだ帰還ビーム（主ビーム及び副ビームＸ、
Ｙ）は対物レンズ９を通った後、透過型ホログラム素子
８で１次回折され、主ビームは光検出素子５の光検出部
Ａ〜Ｄに入射され、副ビームＸ、Ｙは光検出部Ｅ、Ｆに
入射される。そして、光検出素子５で得られた信号を図
示しない演算回路で演算し、上述した再生信号、ＦＥ信
号及びＴＥ信号を得る。このＦＥ信号及びＴＥ信号に基
づいて対物レンズ９が図示しない駆動機構により駆動さ
れてトラッキング・サーボ、フォーカシング・サーボが
行われる。

【００４５】本実施例では、半導体レーザ素子４から側
方に出力され光ビームを単なる反射ミラー６によりその
上方に向けると共に、この反射された光ビームを透過型
３分割用回折格子７により分割する。しかも、透過型ホ
ログラム素子８は、光記録媒体１で反射された３本の主
ビームを回折格子７で分割されないように反射ミラー６
の側方の光検出素子５へ１次回折する。

【００４６】従って、半導体レーザ素子４及び光検出素
子５を同一基板２（設置手段）上に配置できるので、こ
れらの設置やこれらへのワイヤーボンディングが容易で
ある。しかも３分割用回折格子７は入射ビームが回折格
子面７ａに対して略垂直に入るので、この回折格子面７
ａの凹凸は等ピッチでよく、且つ図２２に示す装置に比
べて３分割用回折格子７は半導体レーザ素子４からの距
離を大きくとれるので、回折格子面７ａの凹凸は幅広ピ
ッチでよい。また、上記距離を大きくとった場合、±１
次回折光（副ビームＸ、Ｙ）の回折角が小さくなり、対
物レンズ９によるけられが少なくなるので、光の利用効
率が高まる。更に、光検出素子５ヘ入射される３本のビ
ームは、再度回折格子７の格子面７ａに入射することな
く検出されるので、光のロスがない。

【００４７】この結果、３分割用回折格子７の製造及び
設置が容易であってトラッキングサーボも良好に行え
る。

【００４８】尚、上述ではホログラム素子８が１次回折
した主ビーム、副ビームＸ、Ｙを光検出素子５に入射す
るようにしたが、−１次回折した主ビーム、副ビーム
Ｘ、Ｙを光検出素子５に入射する構成としても勿論よ
い。

【００４９】次に、本発明の第２実施例に係る光ピック
アップ装置を図面を参照しつつ説明する。図６は本実施
例の３ビーム法によるトラッキング・サーボ及び非点収
差法によるフォーカシング・サーボが行える光ピックア
ップ装置の概略構成図である。第１実施例と異なる点
は、基体の傾斜部の反対側にもう一つ上平面部を有し、
この上平面部にも光検出素子を設けた点であり、第１実
施例と同一部分又は対応する部分には同一符号を付して
その説明並びに詳細な符号は割愛すると共に電極等は図
示しない。

【００５０】図中、２はｎ⁺型Ｓｉ等からなる導電性半
導体材料又は銅等の導電性金属からなる良熱伝導性基体
であって、この基体は上平面部２ａと他の上平面部２ｃ
の間にこの上平面部２ａに対して４５度の角度をなす傾
斜部２ｂを有する。

【００５１】３５は前記上平面部２ｃ上に図示しない電
極側とダイボンドされ基体１に電気的に接続された第１
実施例の光検出素子５と同じ構成の信号検出用光検出素
子（光検出手段）であり、光記録媒体１から反射して戻
ってきた前記０次、±１次の帰還ビーム（主ビーム及び
副ビームＸ、Ｙ）が、ホログラム素子８で回折格子７の
格子面７ａを通らないように−１次回折して前記反射ミ
ラー６の他の側方に位置する光検出素子３５の光検出部
へ集光される。

【００５２】斯る光ピックアップ装置では、第１実施例
と同じく３ビーム法によるトラッキング・サーボが良好
に行える。また、半導体レーザ素子４と信号検出用光検
出素子５、３５は、同一基体２上に設けられているの
で、これら素子へのワイヤボンディングが容易であり、
半導体レーザ素子４、信号検出用光検出素子５、３５の
取り付けも容易である。

【００５３】この他、ホログラム素子８で＋１次回折し
た帰還ビームを光検出素子５で検出した信号とホログラ
ム素子８で−１次回折した帰還ビームを光検出素子３５
で検出した信号を図示しない加算演算回路にて加算し、
この加算信号に基づいて、再生、３ビーム法によるトラ
ッキング・サーボ及び非点収差法によるフォーカシング
サーボを行うので、第１実施例に比べ帰還ビームに基づ
く検出信号強度が大きくなり、信頼性が高くなる。

【００５４】この第２実施例のように２つの光検出素子
を用いる場合は、一方にホログラム素子で＋１次回折さ
れた帰還ビーム、他方に−１次回折された帰還ビームが
集光され、且つ対応の帰還ビーム以外のビームが実質的
に入らない基体２上に適宜配置される。

【００５５】更に、上記各実施例では、ホログラム素子
８は上面にホログラム面８ａを有していたが、ホログラ
ム面が下面であってもよく、また回折格子７の格子面が
下面にあっても勿論よい。

【００５６】次に、本発明の第３実施例に係る光ピック
アップ装置を図面を参照しつつ説明する。図７は本実施
例の３ビーム法によるトラッキング・サーボ及び非点収
差法にフォーカシング・サーボが行える光ピックアップ
装置の概略斜視図、図８はこの光ピックアップ装置の概
略構成図である。

【００５７】この実施例が第１実施例と異なる点は、上
面全域が平坦な基体２のこの上面に傾斜部を有する凹部
を形成し、この傾斜面に反射ミラー６を設けた点、ホロ
グラム面及び格子面の向きであり、第１実施例と同一部
分または対応する部分には同一符号を付してその説明を
割愛する。また、これら図には、電極等は図示していな
い。

【００５８】図７、図８中、２は第１実施例と同じくＳ
ｉ等の半導体材料、銅等の導電性金属の材料等からなる
基体であって、その上平面部２ａにはこの平面部と４５
度をなす傾斜面（傾斜部）２ｄを有する凹部２ｅが形成
されている。この凹部２ｅの傾斜面２ｄ上には、反射ミ
ラー６が固定されている。７は反射ミラー６の上方に設
けられた透過型３分割用回折格子である。

【００５９】斯る実施例は、第１実施例と反射ミラー６
の設置方法が異なる他は、実質的に同じ構成であるの
で、第１実施例と同じ効果を有する。

【００６０】上記各実施例では、基体２として、導電性
の良熱伝導性基体を用いたが、樹脂等の非導電性であっ
て熱伝導性のよくない基体であってもよい。この場合に
は、基体２上に形成する電極は絶縁層を介する必要がな
く、また基体２とヒートシンク３とは電気的に接続され
ず、基体２の裏面に共通電極を設ける構成を取れないの
で、これに代わるヒートシンク３用の電極を基体２上に
設ける等の設計変更が必要である。以下の実施例では、
基体２が非導電性材料からなる例を示す。

【００６１】次に、本発明の第４実施例に係る光ピック
アップ装置を図面を参照しつつ説明する。図９は本実施
例の３ビーム法によるトラッキング・サーボ及び非点収
差法にフォーカシング・サーボが行える光ピックアップ
装置の概略斜視図、図１０はこの光ピックアップ装置の
概略構成図である。

【００６２】本実施例が第３実施例と大きく異なる点
は、半導体レーザ素子、反射ミラー、光検出素子を一直
線上に配置した点であり、第３実施例と同一部分または
対応する部分には同一符号を付してその説明を割愛す
る。また、これら図には、電極等は図示していない。

【００６３】図９、図１０中、２は樹脂等の非導電性材
料等からなる基体であって、その上平面部２ａにはこの
平面部と４５度をなす傾斜面２ｄを有する凹部２ｅが形
成されている。この凹部２ｅの傾斜面２ｄ上には、反射
ミラー６が固定されている。この反射ミラー６は、前述
したように半導体レーザ素子４に対向配置され、素子４
の前端面から出力されるレーザビームを上方に反射す
る。

【００６４】５は基体２の上平面部２ａ上に設けられた
光検出素子であって、この光検出素子５は反射ミラー６
を挟んで半導体レーザ素子４と反対側の上平面部２ａ上
に位置する。即ち、半導体レーザ素子４、反射ミラー６
及び光検出素子５は、この順序で一直線状に上平面部２
ａ上に配置されている。

【００６５】従って、光検出素子５は反射ミラー６の裏
面側、即ち反射ミラー６の背後に位置し、反射ミラー６
が光検出素子５の光遮蔽部材として機能する。この結
果、半導体レーザ素子４の前端面から出力されるレーザ
ビームが反射ミラー６等によって反射されてなる迷光や
この前端面から出力され拡がったレーザビームが光検出
素子５に入射するのを防止できる。

【００６６】図１１は、この光ピックアップ装置の基体
２の上面図であって、図９及び図１０で図示しなかった
電極、ワイヤーボンディング線、光検出素子５の詳細を
示す。但し、この図においても、第１実施例又は第３実
施例と同一部分または対応する部分には同一符号を付し
てその説明を割愛するが、本実施例では基体２として非
導電性基体を用いたので、ヒートシンク３用の引出し電
極２５、光検出素子５用の引き出し電極２６が設けてあ
る。

【００６７】斯る実施例は、第３実施例とは光検出素子
５の設置位置が異なる他は、実質的に同じ構成であるの
で、第３実施例と同じ効果を有する他、上述した様に、
反射ミラー６が光検出素子５の光遮蔽部材として機能す
るので、光検出素子５の感度が上がる。

【００６８】また、斯る構成では、半導体レーザ素子
４、光検出素子５、及び反射ミラー６が一直線状にある
ので、基体２の幅を小さくできる。この結果、以下のよ
うな構成により薄型化できる。

【００６９】即ち、通常、半導体レーザ素子４と対物レ
ンズ９の間は一定の距離が必要である。例えば、コンパ
クトディスク装置の場合には、上記距離は約２０ｍｍ必
要となる。光ピックアップ装置をより薄型化するために
は、例えばホログラム素子８と対物レンズ９を一直線上
に配置する代わりに、ホログラム素子８のホログラム面
８ａと対物レンズ９とが直交するようにホログラム素子
８と対物レンズ９間に反射ミラー等の光反射手段を設け
た構成をとるのが好ましい。

【００７０】次に、本発明の第５実施例に係る上記構成
を有する光ピックアップ装置を図面を参照しつつ説明す
る。図１２は本実施例の３ビーム法によるトラッキング
・サーボ及び非点収差法によるフォーカシング・サーボ
が行える光ピックアップ装置の概略斜視図である。

【００７１】この実施例が第４実施例と異なる点は、ホ
ログラム素子８と対物レンズ９間に反射ミラー等の光反
射手段を設けた点であり、第４実施例と同一部分又は対
応する部分には同一符号を付すと共に簡略化して説明す
る。

【００７２】本実施例では、半導体レーザ素子４、反射
ミラー６、光検出素子５を一直線上に配置すると共に、
ホログラム素子８と対物レンズ９間に反射ミラー等から
なる反射手段２７を設けて、回折格子７の格子面７ａ及
びホログラム素子８のホログラム面８ａと、対物レンズ
９及び光記録媒体１の記録面とが直交するようにしたの
で、より装置の薄型化ができる。

【００７３】上記各実施例では、３分割用回折格子と透
過型ホログラム素子を用いたが、互いに対向する一方の
面を３分割用回折格子面、他方の面をホログラム面を有
する透光部材を使用してのもよい。以下、第１、３実施
例に適用した場合を示す。

【００７４】次に、本発明の第６実施例に係る光ピック
アップ装置を図面を参照しつつ説明する。図１３は本実
施例の３ビーム法によるトラッキング・サーボ及び非点
収差法にフォーカシング・サーボが行える光ピックアッ
プ装置の概略斜視図、図１４はこの光ピックアップ装置
の概略構成図である。

【００７５】第１実施例と異なる点は、３分割用回折格
子と透過型ホログラム素子の代わりに、対向する面をそ
れぞれ透過型３分割用回折格子面７ａ、透過型ホログラ
ム面８ａとするガラス又は樹脂等からなる透光部材３０
を用いた点であり、これら透過型３分割用回折格子面７
ａ、透過型ホログラム面８ａの機能は同じであるので、
説明は割愛する。

【００７６】次に、本発明の第７実施例に係る光ピック
アップ装置を図面を参照しつつ説明する。図１５は本実
施例の３ビーム法によるトラッキング・サーボ及び非点
収差法にフォーカシング・サーボが行える光ピックアッ
プ装置の概略斜視図、図１６はこの光ピックアップ装置
の概略構成図である。

【００７７】第３実施例と異なる点は、３分割用回折格
子と透過型ホログラム素子の代わりに、対向する面をそ
れぞれ透過型３分割用回折格子面７ａ、透過型ホログラ
ム面８ａとするガラス又は樹脂等からなる透光部材３１
を用いた点であり、これら透過型３分割用回折格子面７
ａ、透過型ホログラム面８ａの機能は同じであるので、
説明は割愛する。

【００７８】尚、第１〜第７実施例では、半導体レーザ
素子及び光検出素子を同上平面上に設けたが、光検出素
子を上平面部と平行に形成された上平面部上に設けても
よい。上記第１〜第７実施例では上平面部上に素子を設
けるので、素子の設置が容易であるが、互いに平行な上
平面部が段差部をなす場合、これを素子設置用の基準部
とすることができ、素子の設置が更に容易になる。

【００７９】上述ではフォーカシング・サーボを非点収
差法により行ったが、他の方法でもよく、例えばホログ
ラム面８ａに代えて図１７に示すグレーティング形状を
有する透過型ホログラム面及び光検出素子５、３５に代
えて図１８に示す光検出素子を用いてフォーカシング・
サーボをスポットサイズ法によって行ってもよい。この
場合、主ビーム、副ビームＸ、Ｙはホログラム素子でそ
れぞれ２分割されると共に、±１次で回折されて２本の
主ビームはそれぞれ光検出部Ａ及びＣ、光検出部Ｂ及び
Ｄへ、２本の副ビームＸ、Ｙは光検出部Ｅ、Ｆに入射さ
れてスポットを形成する。従って、ＦＥ信号、ＴＥ信
号、再生信号は、ＦＥ信号＝（Ａ１−Ｃ１）−（Ｂ１−Ｄ１）ＴＥ信号＝Ｅ１−Ｆ１再生信号＝Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ１＋Ｄ１である。尚、この式中のＡ１〜Ｆ１は図１８に示す光
検出部Ａ〜Ｆでの検出強度である。

【００８０】また、上述の他、前記ホログラム面８ａに
代えて図１９に示すグレーティング形状を有するホログ
ラム素子及び光検出素子５、３５に代えて図２０に示す
光検出素子を用いてフォーカシング・サーボをフーコー
法によって行ってもよい。この場合、主ビーム、副ビー
ムＸ、Ｙはそれぞれ２分割されて光検出部Ａ〜Ｈに入射
されスポットを形成する。従って、ＦＥ信号、ＴＥ信
号、再生信号は、ＦＥ信号＝（Ａ１＋Ｄ１）−（Ｂ１＋Ｃ１）ＴＥ信号＝（Ｅ１＋Ｇ１）−（Ｆ１＋Ｈ１）再生信号＝Ａ１＋Ｂ１＋Ｃ１＋Ｄ１である。尚、この式中のＡ１〜Ｈ１は図２０に示す光
検出部Ａ〜Ｈでの検出強度である。

【００８１】また、第１〜７実施例では、基体２に光検
出素子５、３５、フォトダイオード３ａを有するヒート
シンク３などを別体で設けたが、光検出素子やフォトダ
イオード、又はこれらの少なくとも１つを基体２にフォ
トダイオード３ａと同じく拡散法など半導体プロセスを
用いて光検出素子５、３５の光検出部、フォトダイオー
ド３ａを直接内設してもよく、斯る場合も本発明の基板
上に設けられると解される。この構成を例えば第１、第
２実施例に適応する場合、板状の基体２に光検出部とし
て半導体プロセスによって形成した後、別体の傾斜部２
ｂを接着剤等により取り付けられる。斯る場合、傾斜部
に直接反射ミラーが形成されたものを用いてもよいのは
言うまでもない。

【００８２】更に、前述の透過型回折格子面や透過型ホ
ログラム面では、２次以上の回折も行われるので、これ
ら２次以上の回折ビームが入らないように、光学系を設
定するのが望ましいが、これら２次以上の回折ビームは
強度が非常に小さいので、仮に光検出部に入っても重大
な問題とはならない。また、光検出部は上述したように
適宜配置位置を選択できるが、これら配置を代えた場合
には、透過型ホログラム素子のグレーティング形状等を
変える必要があるのは勿論である。加えて、このような
光ピックアップ装置を透明（透光性）樹脂モールドする
ことによって、結露の防止や低コスト化が図れる。

【００８３】

【発明の効果】本発明によれば、光源手段から側方に出
力され光ビームを単なる反射手段によりその上方に向け
ると共に、この反射された光ビームを透過型３分割用回
折格子面により分割する。しかも、透過型ホログラム面
は、光記録媒体で反射された３本の光ビームを入射し前
記回折格子面で分割されないように光検出手段へ回折す
る。従って、光源手段及び光検出手段を同一基板上に配
置できるので、これらの設置やこれらへのワイヤーボン
ディングが容易にでき、しかも、３分割用回折格子面の
凹凸は等ピッチ及び幅広ピッチでよいので、製造及び設
置が容易であってトラッキングサーボが良好に行える。
また、３分割用回折格子で３本の主ビームに分割される
光の回折角を小さくでき、この結果、３本の主ビームが
集光手段に効率よく入射し光の利用効率が大きくなる。
更に、光検出手段ヘ入射される３本の主ビームは再度回
折格子面に入射することなく検出されるので、光のロス
がない。

【００８４】特に、上記光検出手段を上記反射手段の後
方に設けた場合、この反射手段が光遮蔽部材の機能を果
たすので、光検出手段の感度が上がる。

【００８５】また、上記光源手段、上記反射手段、及び
上記光検出手段をこの順序で略一直線上に設けた場合、
装置の幅を小さくできるので、薄型化が可能となる。

【００８６】また、前記基体上に他の光検出手段が設け
られ、前記ホログラム面が、前記光記録媒体で反射され
前記集光手段を経た前記３本の主ビームを入射し前記回
折格子面で分割されないように前記他の光検出手段へ回
折する場合、２つの光検出手段で検出することになるの
で、信頼性が高くなる。

【００８７】また、上記光記録媒体は、該光記録媒体の
記録面と、上記側方に出力された光ビームの光軸方向及
び前記反射方向とが略平行になるように配置され、前記
透過型ホログラム面と前記集光手段との間に他の反射手
段を設けた場合、光源とと光記録媒体の間の距離を短く
でき、装置の薄型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る光ピックアップ装置
の概略斜視図である。

【図２】前記実施例の光ピックアップ装置の概略構成図
である。

【図３】前記実施例における光記録媒体のトラックと、
主スポット、副スポットＸ、Ｙの関係を示す図である。

【図４】前記実施例の基体の上面図である。

【図５】前記実施例の光検出素子の上面図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る光ピックアップ装置
の概略斜視図である。

【図７】本発明の第３実施例に係る光ピックアップ装置
の概略斜視図である。

【図８】前記実施例の光ピックアップ装置の概略構成図
である。

【図９】本発明の第４実施例に係る光ピックアップ装置
の概略斜視図である。

【図１０】前記実施例の光ピックアップ装置の概略構成
図である。

【図１１】前記実施例の基体の上面図である。

【図１２】本発明の第５実施例に係る光ピックアップ装
置の概略斜視図である。

【図１３】本発明の第６実施例に係る光ピックアップ装
置の概略斜視図である。

【図１４】前記実施例の光ピックアップ装置の概略構成
図である。

【図１５】本発明の第７実施例に係る光ピックアップ装
置の概略斜視図である。

【図１６】前記実施例の光ピックアップ装置の概略構成
図である。

【図１７】スポットサイズ法で用いる透過型ホログラム
素子の上面図である。

【図１８】上記スポットサイズ法で用いる光検出素子の
上面図である。

【図１９】フーコー法で用いる透過型ホログラム素子の
上面図である。

【図２０】上記フーコー法で用いる光検出素子の上面図
である。

【図２１】従来例の光ピックアップ装置の構成図であ
る。

【図２２】従来例の光ピックアップ装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

１光記録媒体２基体４半導体レーザ素子（光源手段）５光検出素子（光検出手段）６反射ミラー（反射手段）７透過型３分割用回折格子７ａ透過型３分割用回折格子面８透過型ホログラム素子８ａ透過型ホログラム面９対物レンズ（集光手段）７透過型ホログラム素子８対物レンズ（収束光学系）３５光検出素子（光検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者茨木晃大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源手段と、該光源手段から側方に出力
された光ビームを反射する反射手段と、該反射手段の上
方へ反射された光ビームを透過すると共に３本の主ビー
ムに分割する透過型３分割用回折格子と、該回折格子か
ら出射した３本の主ビームを透過する透過型ホログラム
素子と、該ホログラム素子を透過した３本の主ビームを
光記録媒体に集光する集光手段と、該光記録媒体で反射
され前記集光手段を経た前記３本の主ビームを検出する
光検出手段と、からなり、前記ホログラム素子は、前記
光記録媒体で反射され前記集光手段を経た前記３本の主
ビームを入射し前記透過型３分割用回折格子の回折格子
面を介さずに前記光検出手段側へ回折することを特徴と
する光ピックアップ装置。
【請求項２】基体と、該基体上に設けられた光源手段
と、該基体上に設けられ前記光源手段から側方に出力さ
れた光ビームを該基体の上方へ反射する反射手段と、該
基体の上方へ反射された光ビームを透過すると共に３本
の主ビームに分割する透過型３分割用回折格子と、該回
折格子から出射した３本の主ビームを透過する透過型ホ
ログラム素子と、該ホログラム素子を透過した３本の主
ビームを光記録媒体に集光する集光手段と、該光記録媒
体で反射され前記集光手段を経た前記３本の主ビームを
検出する前記基体上に設けられた光検出手段と、からな
り、前記ホログラム素子は、前記光記録媒体で反射され
前記集光手段を経た前記３本の主ビームを入射し前記透
過型３分割用回折格子の回折格子面を介さずに前記光検
出手段側へ回折することを特徴とする光ピックアップ装
置。
【請求項３】光源手段と、該光源手段から側方に出力
された光ビームを反射する反射手段と、該反射手段の上
方へ反射された光ビームを３本の主ビームに分割する透
過型３分割用回折格子面と該回折格子面から出射した３
本の主ビームを透過する透過型ホログラム面とを有する
透光部材と、該ホログラム面から出射した３本の主ビー
ムを光記録媒体に集光する集光手段と、該光記録媒体で
反射され前記集光手段を経た前記３本の主ビームを検出
する光検出手段と、からなり、前記ホログラム面は、前
記光記録媒体で反射され前記集光手段を経た前記３本の
主ビームを入射し前記回折格子面を介さずに前記光検出
手段側へ回折することを特徴とする光ピックアップ装
置。
【請求項４】基体と、該基体上に設けられた光源手段
と、該基体上に設けられ前記光源手段から側方に出力さ
れた光ビームを該基体の上方へ反射する反射手段と、該
基体の上方へ反射された光ビームを３本の主ビームに分
割する透過型３分割用回折格子面と該回折格子面から出
射した３本の主ビームを透過する透過型ホログラム面と
を有する透光部材と、該ホログラム面を透過した３本の
主ビームを光記録媒体に集光する集光手段と、該光記録
媒体で反射され前記集光手段を経た前記３本の主ビーム
を検出する前記基体上に設けられた光検出手段と、から
なり、前記ホログラム面は、前記光記録媒体で反射され
前記集光手段を経た前記３本の主ビームを入射し前記回
折格子面を介さずに前記光検出手段側へ回折することを
特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】上記光検出手段は、上記反射手段の後方
に設けられ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。
【請求項６】上記光源手段、上記反射手段、及び上記
光検出手段は、この順序で略一直線上に設けられたこと
を特徴とする請求項１、２、３、４、又は５記載の光ピ
ックアップ装置。
【請求項７】前記基体上に他の光検出手段が設けら
れ、前記ホログラム面は前記光記録媒体で反射され前記
集光手段を経た前記３本の主ビームを入射し前記回折格
子面を介さずに前記他の光検出手段側へ回折することを
特徴とする請求項１、２、３、４、５、又は６記載の光
ピックアップ装置。
【請求項８】上記光記録媒体は、該光記録媒体の記録
面と、上記側方に出力された光ビームの光軸方向及び前
記反射方向とが略平行になるように配置され、前記透過
型ホログラム面と前記集光手段との間に他の反射手段を
設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６
又は７記載の光ピックアップ装置。