JPH0831036A

JPH0831036A - 光ピックアップ

Info

Publication number: JPH0831036A
Application number: JP6157356A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Higo; 一彦肥後; Toshihiro Koga; 稔浩古賀
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】本発明は光ディスクへの情報の記録または再
生を行う光ピックアップに関し、オフセットを生じるこ
とがない安定した、またＣ／Ｎ比が高い良質な各種制御
信号を得ることができる光ピックアップを提供する。【構成】発光素子からの直線偏光光又は光記録媒体か
らの信号光を透過する第１ガイド部材１０６が配設さ
れ、この第１ガイド部材の側面に回折格子１０７、ホロ
グラム１０８及び偏光分離部１１５が各々配設され、回
折格子により発光素子からの直線偏光の光を複数に分光
して光記録媒体に射出し、光記録媒体から射出される信
号光をホログラムにより少なくとも光磁気信号が検出で
きる所定方向に２分岐して射出し、この２分岐された信
号光を偏光分離部で各々分岐し、この各々分岐された各
信号光を複数の受光センサで受光するようにしたので、
オフセットが生じることがなく安定し、また比Ｃ／Ｎが
高い良質な各種制御信号を検出することができる。

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への情報の記
録または再生を行う光ピックアップに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光を利用して情報の記録や
再生を行う光ディスク装置の小型化が望まれており、光
学部品数点の削減等により光ピックアップの小型化及び
軽量化の試みが行われている。光ピックアップの小型・
軽量化は、装置全体の小型化だけでなく、アクセス時間
の短縮などの性能向上に有利となる。近年、光ピックア
ップの小型化・軽量化の手段としてホログラム光学素子
の利用が挙げられており、一部の実用化に供している。

【０００３】以下の図２３から図２７を参照しながらホ
ログラム光学素子を利用した光ピックアップの従来例を
説明する。図２３は従来例の光ピックアップにおける平
面図、図２４は従来の光ピックアップにおける側面図で
ある。

【０００４】前記各図において従来の光ピックアップ
は、光ディスク盤１１へ直線偏光の光を照射する半導体
レーザ２と、この半導体レーザ２からの光を光ディスク
盤１１に集光する対物レンズ１０と、光ディスク盤１１
からの反射光を受光する第１受光センサ２６、第２受光
センサ２７、第３受光センサ３８、第４受光センサ３
９、からなる受光センサ群と、前記受光センサ群２６、
２７、３８、３９と前記対物レンズ１０との間に配置さ
れ、前記半導体レーザ２からの光を前記対物レンズ１０
へ案内するとともに、前記対物レンズ１０を通過した光
ディスク盤１１からの反射光を前記受光センサ群２６、
２７、３８、３９へ案内する透明な平行平板で形成され
る光ガイド部材５と、前記光ガイド部材５の平面のう
ち、対物レンズ１０側に位置する面を第１面５ａ、第１
面５ａに対し前記光ディスク盤１１に対する背面側に位
置する面を第２面５ｂとするとき、前記対物レンズ１０
を通過した光ディスク盤１１からの反射光１４を２つの
方向に回折する２つの光へ変換するホログラム８とを備
える構成である。

【０００５】前記ホログラム８は、光ディスク盤１１の
トラック方向と同一の方向の分割線８ｃを境界として図
２５に示すような二つの異なるパターンの領域８ａ、８
ｂで形成され、この二つの異なるパターンにより反射光
１４を整数ｎとした場合に半導体レーザ２からの光ピッ
クアップの偏光方向に対して（２ｎ＋１）π／４の角度
の二つの方向に回折して射出する構成である。

【０００６】次に、前記構成に基づく従来の光ピックア
ップの動作について説明する。まず、発光素子である半
導体レーザ２から、光ディスク盤１１に至る往路の光路
について説明する。図２３においてセンサ基板１上に水
平にマウントされた半導体レーザ２から水平に放出され
たレーザ光３は、同じくセンサ基板１上に反射面を半導
体レーザ２に対向するようにマウントされた台形状の反
射プリズム４により、透明な光ガイド部材５の第２面５
ｂの入射窓６から光ガイド部材５の内部に入射し拡散光
７になる。光ガイド部材５の第１面５ａにはホログラム
８が形成されていていて、拡散光７はホログラム８から
光ガイド部材５の外部に出射し拡散光９になる。拡散光
９は対物レンズ１０に入射し、光ディスク盤１１の情報
記録層１１ａにスポット１２として集光する往路集束光
１３に変換される。

【０００７】次に光ディスク盤１１から各受光センサ２
６、２７、３８、３９に至る復路について説明する。光
ディスク盤１１の情報記録層１１ａで反射された反射光
１４は対物レンズ１０に再び入射し復路集束光１５に変
換された後、ホログラム８に入射する。

【０００８】ホログラム８は図２５のような、光ディス
ク盤１１のトラック方向と同一方向の分割線８ｃを境界
として、各々異なるパターンを持つ２つの等面積の領域
８ａ、８ｂを有し、復路集束光１５を、半導体レーザ２
の偏光方向に対して例えば４５゜と１３５゜等の（２ｎ
＋１）π／４のいずれかの角度を有する異なった方向に
回折する第１回折光１６と第２回折光１７とに変換す
る。

【０００９】光ガイド部材５の第２面５ｂには、第１、
第２回折光１６、１７のＰ偏光成分を透過し、Ｓ偏光成
分を反射する復路偏光分離膜がコーティングされた第１
偏光分離部１８及び第２偏光分離部１９が形成してあ
る。

【００１０】図２３においてホログラム８に入射する拡
散光７の偏光状態を矢印で表すような直線偏光２３とす
ると、第１、第２回折光１６、１７の回折方向が直線偏
光２３の偏光方向に対して（２ｎ＋１）π／４に設定し
てあるので、第１、第２の各偏光分離部１８、１９に入
射する第１、第２回折光１６、１７は第１、第２の各偏
光分離部１８、１９に対してＰ偏光成分、Ｓ偏光成分が
各々約半分となる。第１、第２の各偏光分離部１８、１
９からの第１透過光２４及び第２透過光２５の光量は各
々第１回折光１６及び第２回折光１７の約半分になる。
両透過光２４、２５は各々センサ基板１に形成された第
１受光センサ２６及び第２受光センサ２７を照射する。
第１、第２の各偏光分離部１８、１９で反射された第
１、第２回折光１６、１７の残りの約半分である第１反
射光２８、第２反射光２９は、各々第１面５ａの第１復
路反射部３０及び第２復路反射部３１で反射され再び第
２面５ｂへ向かう第３反射光３２及び第４反射光３３と
なる。この第３反射光３２及び第４反射光３３は、各々
第２面５ｂの第１透過窓３４及び第２透過窓３５を透過
した後、各々第３透過光３６及び第４透過光３７とな
り、両透過光３６、３７は各々第３受光センサ３８及び
第４受光センサ３９を照射する。第１、第２回折光１
６、１７は各々第１、第２の各偏光分離部１８、１９と
第３、第４受光センサ３８、３９間に焦点が存在するよ
うに設計されている。

【００１１】図２６を用いて詳細に光磁気信号検出原理
を説明する。図２６において前述のようにホログラム８
に入射する直線偏光の偏光方向である。ホログラム８は
偏光面には影響を与えないから、光ディスク盤１１の情
報記録面１１ａに情報が記録されていなければ（情報記
録面１１ａが磁化されていなければ）、スポット１２の
反射光である第１、第２回折光１６、１７も直線偏光２
３と同じ偏光方向を有する。このような状態の第１、第
２回折光１６、１７の偏光方向を、Ｐ偏光成分をほぼ１
００％透過させ、Ｓ偏成分をほぼ１００％反射する第
１、第２の各偏光分離部１８、１９に対し、図２６に示
すように方位４５゜と１３５゜で入射するように第１、
第２回折光１６、１７の回折方向を直線偏光２３の偏光
方向に対して各々４５゜と１３５゜に設定する。直線偏
光２３は光ディスク盤１１の磁化された情報ピットで反
射すると、磁化の極性と磁化の強さによって回転方向は
±θｋの範囲で変化する（カー効果）。

【００１２】いま直線偏光２３の状態からθｋ回転した
状態を直線偏光４０、−θｋ回転した状態を直線偏光４
１とする。直線偏光４０から直線偏光４１まで変調され
た光磁気信号を第１、第２の各偏光分離部１８、１９の
偏光分離膜に入射する場合を考える。

【００１３】復路集束光１５の偏光状態が直線偏光２３
の状態からθｋ回転した場合、第１回折光１６の偏光状
態は直線偏光４０に第２回折光１７の偏光状態は直線偏
光４１に変調される。また復路集束光１５の偏光状態が
直線偏光２３の状態から−θｋ回転した場合、第１回折
光１６の偏光状態は直線偏光４１に第２回折光１７の偏
光状態は直線偏光４０に変調される。従って、第２回折
光１７のＰ偏光成分は第１回折光１６のＳ偏光成分と等
しく、第２回折光１７のＳ偏光成分は第１回折光１６の
Ｐ偏光成分と等しくなる。従って、ＲＦ再生信号は第１
回折光１６のＰ偏光成分の信号と第２回折光１７のＳ偏
光成分の信号の和信号と第１回折光１６のＳ偏光成分の
信号と第２回折光１７のＰ偏光成分の信号の和信号との
差動つまり以下の（数１）により信号成分は２倍とな
り、また同位相成分のノイズはキャンセルされるから結
果的に高Ｃ／Ｎ比の信号が得られる。

【００１４】半導体レーザ２およびの受光センサ群２
６、２７、３８、３９等が形成されているセンサ基板１
への各種信号の入出力は、リードフレーム４４を介して
行われる。

【００１５】次に、図２７を用いて第１受光センサ２
６、第２受光センサ２７、第３受光センサ３８および第
４受光センサ３９の形状と、信号検出原理について説明
する。

【００１６】第２受光センサ２７および第４受光センサ
３９は３分割センサで、それぞれ２７ａ、２７ｂ、２７
ｃおよび３９ａ、３９ｂ、３９ｃに分割されている。こ
こで、第１受光センサ２６および第３受光センサ３８か
らの出力を、各々Ｉ（２６）およびＩ（３８）で表し、
また第２受光センサ２７および第４受光センサ３９の各
部分２７ａ、２７ｂ、２７ｃおよび３９ａ、３９ｂ、３
９ｃからの出力を、それぞれＩ（２７ａ）、Ｉ（２７
ｂ）、Ｉ（２７ｃ）およびＩ（３９ａ）、Ｉ（３９
ｂ）、Ｉ（３９ｃ）で表す。

【００１７】まず、各種信号の内ＲＦ再生信号Ｒ．Ｆ．
について説明する。前述のように第１回折光１６のＰ偏
光成分と第２回折光１７のＳ偏光成分との和信号と第１
回折光１６のＳ偏光成分と第２回折光１７のＰ偏光成分
との和信号との差動により得られるから、図２７の回路
図の回路構成からわかるように以下の（数１）により得
られる。

【００１８】

【数１】

【００１９】次にフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．につい
てに説明する。このフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．は図
２７の回路図の回路構成からわかるように以下の（数
２）により得られる。

【００２０】

【数２】

【００２１】いま光ディスク盤１１の情報記録層１１ａ
に、対物レンズ１０のスポット１２が正確に合焦してお
り、この合焦状態における第２受光センサ２７および第
４受光センサ３９上のレーザ光の照射形状をそれぞれ４
５ａ、４６ａとすると、次の（数３）になるようにレー
ザ光の照射強度分布と、受光センサの位置関係が調整さ
れている。

【００２２】

【数３】

【００２３】次に、光ディスク盤１１と対物レンズ１０
との間の距離が合焦状態から近接した場合、第２受光セ
ンサ２７および第４受光センサ３９上のレーザ光の照射
形状はそれぞれ４５ｃ、４６ｃとなり、Ｆ．Ｅ．は（数
４）の様に変化する。

【００２４】

【数４】

【００２５】逆に、光ディスク盤１１と対物レンズ１０
との間の距離が合焦状態から離れた場合、第２受光セン
サ２７および第２受光センサ３９上のレーザ光の照射形
状は４５ｂ、４６ｂとなり、Ｆ．Ｅ．は（数５）の様に
変化する。

【００２６】

【数５】

【００２７】以上のようなフォーカスエラー検出方式は
スポットサイズ法として知られている。

【００２８】次にトラッキングエラー信号Ｔ．Ｅ．につ
いて説明する。ホログラム８のパターンの異なる２つの
等面積の領域８ａ、８ｂの境界がトラック方向と同一方
向であるため、光ディスク盤１１からの反射光が含んで
いるトラック情報はホログラム８によりスポット１２の
トラック方向の中心線で分割される左右のトラック情報
の２つに分けられ、その２つのトラック情報は第１回折
光１６と第２回折光１７とに分離される。さらに、第１
回折光１６と第２回折光１７についてのホログラム８の
各々の領域の第１回折光１６と第２回折光１７について
の回折効率が同等になるようにホログラムは設計されて
いる。従ってトラッキングエラー信号Ｔ．Ｅ．は図２７
の回路図の回路構成よりわかるように以下の（数６）に
得られる。

【００２９】

【数６】

【００３０】スポット１２がトラック中心を照射してい
る場合、ホログラムの２つの領域に入射する復路集束光
１５の光量は等しいため、第１回折光１６と第２回折光
１７の光量は等しく、第１、第２回折光１６、１７の各
々の光量である第１受光センサの信号と第３受光センサ
信号の和信号及び第２受光センサの信号と第４受光セン
サ信号の和信号とが等しくなるためトラッキングエラー
信号Ｔ．Ｅ．は以下の（数７）のようになる。

【００３１】

【数７】

【００３２】また、光ディスク盤１１面のスポット１２
がトラック中心からトラックに対して９０゜方向に偏心
した場合は、ホログラム８に入射する復路集束光１５の
光量がホログラム８の２つの領域で異なるため、第１回
折光１６の光量である第１受光センサ２６の信号と第３
受光センサ３８の信号の和信号と、第２回折光１７の光
量である第２受光センサ２７の信号と第４受光センサ３
９の信号の和信号は等しくなくなり、トラッキングエラ
ー信号Ｔ．Ｅ．は以下の（数８）あるいは（数９）のよ
うになる。

【００３３】

【数８】

【００３４】

【数９】

【００３５】このトラッキングエラー検出方法はプッシ
ュプル法として知られている。このように、ホログラム
８をトラック方向と同一方向の分割線８ｃを境界とし
て、パターンの異なる２つの等面積の領域８ａ、８ｂに
分け、ホログラム８の２つの領域８ａ、８ｂの各々第
１、第２回折光１６、１７に対する回折効率が同等にな
るように設計することでトラッキングエラー信号Ｔ．
Ｅ．を得ることができる。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術では以下のような問題点により光磁気信号のＣ／Ｎ比
の悪化及びフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．、トラッキン
グエラー信号Ｔ．Ｅ．の不安定・劣化が生じる。

【００３７】（１）プッシュプル法によりトラッキング
エラー信号Ｔ．Ｅ．を検出するため、トラッキングエラ
ー信号Ｔ．Ｅ．は案内溝や特に再生専用のディスクのピ
ットの深さに影響され易い。

【００３８】（２）受光センサ２６、２７、３８、３９
上が空気層のため、第１、第２回折光１６、１７は光ガ
イド部材５を出射する際に屈折によりスポット形状が変
形した状態で受光センサ２６、２７、３８、３９に入射
するので光ディスク盤１１の複屈折の影響を受け易く、
また受光センサ２６、２７、３８、３９に対する入射角
が大きくなり鏡面反射による光量損失が大きい。

【００３９】（３）３ビーム法でトラッキングエラー検
出する場合記録情報検出及びフォーカスエラー検出用の
メインビームとトラッキングエラー検出用の２つのサイ
ドビームが受光素子上で接近するため、各信号相互間の
漏れ込みの可能性が高い。

【００４０】（４）３ビーム法でトラッキングエラー検
出する場合トラッキングエラー検出用の２つのサイドビ
ームの一部が対物レンズ蹴られるためサイドビームの光
量が損失する。

【００４１】（５）各々３つに分割された受光センサ群
２６、２７、３８、３９でフォーカスエラー信号Ｆ．
Ｅ．等各信号を検出するが各受光センサの分割の境界領
域である不感帯にも第１、第２回折光１６、１７が到達
するため、光量損失が大きい。

【００４２】（６）偏光ビームスプリッタを用いないた
め、見かけのカー回転角を大きくするエンハンス効果が
得られない。

【００４３】（７）第１受光センサ２６上でのＰ偏光の
スポットサイズと第２受光センサ２７上でのＳ偏光のス
ポットサイズでフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．を検出す
るため、複屈折及びカー回転等で第１、第２回折光１
６、１７のＰ偏光とＳ偏光の光量比が変化するとフォー
カスエラー信号Ｆ．Ｅ．にオフセットが生じる。

【００４４】本発明は以上のような課題を解消するため
になされたもので、オフセットを生じることがない安定
した、またＣ／Ｎ比が高い良質な各種制御信号を得るこ
とができる光ピックアップを提供することを目的とす
る。

【００４５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ピックア
ップは、光記録媒体に対して情報の読出し又は書込みの
直線偏光の光を射出する発光素子と、前記光記録媒体か
ら射出される信号光を受光する複数の受光センサとを備
える光ピックアップであって、前記光記録媒体と発光素
子及び受光センサとの間に配設され、前記直線偏光の光
及び信号光を透過する第１ガイド部材と、前記第１ガイ
ド部材の光記憶媒体に対向する一側面又は他側面に配設
され、前記直線偏光の光を複数の光に分光する回折格子
と、前記第１ガイド部材の光記憶媒体に対向する一側面
に配設され、前記信号光の振動面に対して少なくとも光
磁気信号の検出ができる所定方向に２分岐して射出する
ホログラムと、前記第１ガイド部材の他側面に配設さ
れ、ホログラムにより分岐された２つの信号光を各々分
岐する偏光分離部とを備え、前記偏光分離部で各々分岐
された信号光を前記複数の受光センサで受光するもので
ある。

【００４６】また、本発明は必要に応じて、ホログラム
は入射する信号光の振動面に対して（２ｎ＋１）π／４
の方向（ｎは整数）に射出するものである。

【００４７】また、本発明は必要に応じて、信号光の焦
点を偏光分離部と受光センサとの間に位置するように配
設し、受光センサで受光される信号光をスポットサイズ
法でフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．を検出するものであ
る。

【００４８】また、本発明は必要に応じて、複数の受光
センサに密接して配設され、前記偏光分離部から各々分
岐される信号光を複数の受光センサへ透過して射出する
第２ガイド部材を備えるものである。

【００４９】また、本発明は必要に応じて、複数の受光
センサと偏光分離部との間に各々密接して配設され、前
記偏光分離部から各々分岐される信号光を複数の受光セ
ンサへ透過して射出する第２ガイド部材を備えるもので
ある。

【００５０】また、本発明は必要に応じて、発光素子か
ら前記回折格子までの光学的光路長Ｌ3がＬ3≧０．６ｍ
ｍであるものである。

【００５１】また、本発明は必要に応じて、第１光ガイ
ド部材の厚みをｔ、屈折率をｎとした場合に、前記第１
光ガイド部材の光学的な厚みｎ・ｔがｎ・ｔ≦１．０ｍ
ｍであるものである。

【００５２】また、本発明は必要に応じて、発光素子か
ら前記ホログラムまでの光学的光路長Ｌ1に対する前記
第１光ガイド部材の第２面から前記センサ基盤までの光
学的光路長Ｌ2の比が２≦（Ｌ2／Ｌ1）≦３であるもの
である。

【００５３】また、本発明は必要に応じて、複数の受光
センサを前記ホログラムの２分岐射出方向に各々対称に
分配して配設すると共に、前記対称な関係にある少なく
とも２つの受光センサを各々２分割して形成し、前記２
分割した受光センサで各々検出される信号光に基づきス
ポットサイズ法でフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．を検出
するものである。

【００５４】また、本発明は必要に応じて、第１ガイド
部材の光記録媒体に対向する面を、光記録媒体からの光
信号におけるＰ偏光に対する透過率がＳ偏光に対する透
過率より低く形成するものである。

【００５５】さらに、本発明は必要に応じて、複数の受
光センサを前記ホログラムの２分岐射出方向に各々対称
に分配して配設すると共に、前記対称な関係にある少な
くとも２つの受光センサを各々３分割して形成し、当該
３分割における両側の受光センサによる２つの信号光の
和と中間の受光センサによる信号光との差が零となるよ
うに前記ホログラム及び各受光センサを形成するもので
ある。

【００５６】

【作用】本発明においては、発光素子からの直線偏光光
又は光記録媒体からの信号光を透過する第１ガイド部材
が配設され、この第１ガイド部材の側面に回折格子、ホ
ログラム及び偏光分離部が各々配設され、回折格子によ
り発光素子からの直線偏光の光を複数に分光して光記録
媒体に射出し、光記録媒体から射出される信号光をホロ
グラムにより少なくとも光磁気信号が検出できる所定方
向に２分岐して射出し、この２分岐された信号光を偏光
分離部で各々分岐し、この各々分岐された各信号光を複
数の受光センサで受光するようにしたので、オフセット
が生じることがなく安定し、また比Ｃ／Ｎが高い良質な
各種制御信号を検出することができる。

【００５７】また、本発明ににおいては、ホログラムは
入射する信号光の振動面に対して（２ｎ＋１）π／４の
方向（ｎは整数）に射出するようにしたので、各偏光成
分を確実に２分割して複数の受光センサに投射できるこ
ととなり、安定且つ良質な各種制御信号を検出すること
ができる。

【００５８】また、本発明においては、受光センサ上に
第２ガイド部材を密接配設するようにしたので受光セン
サ表面での鏡面反射を極力抑制できることとなり、検出
される信号光のＣ／Ｎ比を向上させる。

【００５９】また、本発明においては、各種光学的な光
路長を特定寸法に制限することにより、受光センサ上で
サイドビームがメインビームに漏れ込むことを防止でき
ることとなり、安定した信号光の検出を行なう。

【００６０】また、本発明においては、複数の受光セン
サを前記ホログラムの２分岐射出方向に各々対称に分配
して配設すると共に、前記対称な関係にある少なくとも
２つの受光センサを各々２分割して形成し、前記２分割
した受光センサで各々検出される信号光に基づきスポッ
トサイズ法でフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．を検出する
ようにしたので、受光センサの各種分割線上における領
域（不感帯）での光量損失を極力減少させることとな
り、Ｃ／Ｎ比を向上させる。

【００６１】また、本発明においては、第１ガイド部材
の光記録媒体に対向する面を、光記録媒体からの光信号
におけるＰ偏光に対する透過率がＳ偏光に対する透過率
より低く形成するようにしたので、カー効果によるカー
回転の見掛け上の回転角度を大きくするエンハンス効果
を発生させることができることとなり、Ｃ／Ｎ比を向上
させる。

【００６２】さらに、本発明においては、複数の受光セ
ンサを前記ホログラムの２分岐射出方向に各々対称に分
配して配設すると共に、前記対称な関係にある少なくと
も２つの受光センサを各々３分割して形成し、当該３分
割における両側の受光センサによる２つの信号光の和と
中間の受光センサによる信号光との差が零となるように
前記ホログラム及び各受光センサを形成することによ
り、複屈折等でＰ偏光成分とＳ偏光成分との比率が変化
してもフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．にオフセットが発
生することを防止する。

【００６３】

【実施例】以下本発明の第１実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の第１実施例におけ
る光ピックアップの平面図、図２は本発明の第１実施例
における図１におけるＸ−Ｘ断面図、図３は本発明の第
１実施例における図１におけるＹ−Ｙ断面図である。

【００６４】前記各図において本実施例に係る光ピック
アップは光ディスク盤１１０に対して情報の読出し又は
書込みの直線偏光の光を射出する半導体レーザ１０４
と、前記光ディスク盤１１０から射出される信号光を受
光する第１乃至第８受光センサ１２０、〜、１２３、１
３０、〜、１３３とを備える光ピックアップであって、
前記光ディスク盤１１０と半導体レーザ１０４及び第１
乃至第８の受光センサ１２０、〜、１２３、１３０、
〜、１３３との間に配設され、前記直線偏光の光及び信
号光を透過する第１ガイド部材１０６と、前記第１ガイ
ド部材１０６の光ディスク盤１１０に対向する一側面に
配設され、前記直線偏光の光を複数の光に分光する回折
格子１０７と、前記第１ガイド部材１０６の光ディスク
盤１１０に対向する一側面に配設され、前記信号光の振
動面に対して（２ｎ＋１）π／４の方向（ｎは整数）に
２分岐して射出するホログラム１０８と、前記第１ガイ
ド部材１０６の他側面に配設され、ホログラム１０８に
より分岐された２つの信号光を各々分岐する偏光分離部
１１５、１２５とを備え、前記偏光分離部１１５、１２
５で各々分岐された信号光を前記第１乃至第８の受光セ
ンサ１２０、〜、１２３、１３０、〜、１３３で受光す
る構成である。

【００６５】前記第１乃至第８の受光センサ１２０、
〜、１２３、１３０、〜、１３３と偏光分離部１１５、
１２５との間に各々密接して第２ガイド部材１０２が配
設され、この第２ガイド部材１０２は前記偏光分離部１
１５、１２５から各々分岐される信号光を第１乃至第８
の受光センサ１２０、〜、１２３、１３０、〜、１３３
へ透過して射出する構成である。

【００６６】前記第１光ガイド部材１０６の第２の面１
０６ｂには、偏光分離膜が施されてなる偏光分離部１１
５及び偏光分離部１２５、透過窓１１６及び１２６が形
成されている。さらに、第１光ガイド部材１０６の第１
の面１０６ａには、全反射膜が施されてなる反射部１１
７及び１２７が形成されている。また、第２光ガイド部
材１０２の第１の面１０２ａには、入射窓１１８、１１
９および１２８、１２９が形成されている。また、セン
サ基板１０１上の第１乃至第８の受光センサ１２０、
〜、１２３、１３０、〜、１３３の配置構成を図５に示
す。

【００６７】次に、前記構成に基づく本実施例の動作に
ついて説明する。図２においてセンサ基板１０１に張り
合わせた第２光ガイド部材１０２上にサブマウント１０
３を介して水平にマウントされた半導体レーザ１０４か
ら水平に放出されたレーザ光は、同じく第２光ガイド部
材１０２上にマウントされた台形状のプリズム１０５に
よって反射し光路を曲げられ拡散光になる。この拡散光
は第１光ガイド部材１０６の第２の面１０６ｂに形成さ
れた透過型の回折格子１０７によって０次回折光（メイ
ンビーム）と±１次回折光（サイドビーム）とに分けら
れる。

【００６８】メインビーム及びサイドビームは第１光ガ
イド部材１０６の第１面１０６ａに形成された透過型の
ホログラム１０８を透過し、対物レンズ１０９に入射
し、対物レンズ１０９の集光作用によって光ディスク盤
１１０の情報記録面１１１に結像される。この時、情報
記録面１１１上において２つのサイドビームの結像スポ
ット１１２及び１１４はメインビームの結像スポット１
１３を中心として対称な位置に結像される。情報記録面
１１１に対してメインビーム及びサイドビームの結像ス
ポット１１２、１１３及び１１４により情報の記録また
は再生信号及びトラッキング、フォーカシングいわゆる
サーボ信号の読みだしを行う。光ディスク盤１１０の情
報記録面１１１によって反射されたメインビーム及びサ
イドビームの復路光は対物レンズ１０９を再び通過し、
第１光ガイド部材１０６の第１の面１０６ａに形成され
たホログラム１０８に入射する。ホログラム１０８には
図４に示されるような光ディスク盤１１０のトラック方
向に平行な分割線１０８ｃを中心線として２つの領域１
０８ａ、１０８ｂに分割されたパターンが描かれてお
り、光ディスク盤１１０からの復路光はホログラム１０
８の分割ラインを対称として２つの領域に入射する。

【００６９】図１〜図５を用いて、光ディスク盤１１０
からのメインビーム及びサイドビームの復路光のうちホ
ログラム１０８の領域１０８ａに入射する光束の挙動に
ついて説明する。

【００７０】ホログラム１０８の領域１０８ａに入射す
る光束のうちメインビームの復路光はホログラム１０８
の作用によって回折し光路を曲げられ、偏光分離部１１
５に入射し、偏光分離膜の作用によりそのＰ偏光成分は
透過し、Ｓ偏光成分は反射される。このうち、Ｐ偏光成
分は入射窓１１８から第２光ガイド部材１０２に入射
し、図５に示すようなセンサ基板１０１上の第１受光セ
ンサ１２０にスポット１４１ａを結ぶ。一方、反射した
Ｓ偏光成分は反射部１１７で反射し、透過窓１１６を透
過、さらに入射窓１１９から第２光ガイド部材１０２に
入射し、図５に示すようなセンサ基板１０１上の第３受
光センサ１２１にスポット１４３ａを結ぶ。また、ホロ
グラム１０８の領域１０８ａに入射する光束のうちサイ
ドビームの復路光についてもメインビームと同様な経路
でセンサ基板１０１に到達するが、図５に示したように
メインビームのスポット１４０ｂ、１４１ｂを中心とし
て対称かつ第５受光センサ１２２および第６受光センサ
１２３にスポット１４０ａ、１４１ａ及びスポット１４
０ｃ、１４１ｃを結ぶよう配置される。

【００７１】次に、図１〜図５を用いて、光ディスク盤
１１０からのメインビーム及びサイドビームの復路光の
うちホログラム１０８の領域１０８ｂに入射する光束の
挙動について説明する。

【００７２】ホログラム１０８の領域１０８ｂに入射す
る光束のうちメインビームの復路光はホログラム１０８
の作用によって回折し光路を曲げられ、偏光分離部１２
５に入射し、偏光分離膜の作用によりそのＰ偏光成分は
透過し、Ｓ偏光成分は反射される。このうち、Ｐ偏光成
分は入射窓１２８から第２光ガイド部材１０２に入射
し、図５に示すようなセンサ基板１０１上の第７受光セ
ンサ１３２にスポット１４２ａを結ぶ。一方、反射した
Ｓ偏光成分は反射部１２７で反射し、透過窓１２６を透
過、さらに入射窓１２９から第２光ガイド部材１０２に
入射し、図５に示すようなセンサ基板１０１上の第８受
光センサ１３３にスポット１４３ｃを結ぶ。また、ホロ
グラム１０８の領域１０８ｂに入射する光束のうちサイ
ドビームの復路光についてもメインビームと同様な経路
でセンサ基板１０１に到達するが、図５に示したように
メインビームのスポット１４２ｂ、１４３ｂを中心とし
て対称かつ第７受光センサ１３２および第８受光センサ
１３３にスポット１４２ａ、１４３ａ及びスポット１４
２ｃ、１４３ｃを結ぶよう配置される。

【００７３】ホログラム１０８の領域１０８ａは光ディ
スク盤１１０からの復路光が第２光ガイド部材１０２の
入射窓１１９と第３受光センサ１２１の間に焦点を結ぶ
ように設計される。同様に、ホログラム１０８の領域１
０８ｂは光ディスク盤１１０からの復路光が第２光ガイ
ド部材１０２の入射窓１２９と第８受光センサ１３３の
間に焦点を結ぶように設計される。

【００７４】図１において、ホログラム１０８に入射す
る光ディスク盤１１０からの復路光の偏光状態を矢印で
表すような直線偏光１５０とすると、ホログラム１０８
の領域１０８ａによって回折する回折光１５１の回折方
向が直線偏光１５０の偏光方向に対して４５゜に設定し
てあるので、偏光分離部１１５に入射する回折光１５１
は偏光分離部１１５の偏光分離膜に対してＰ偏光成分、
Ｓ偏光成分が各々約半分になる。同様にホログラム１０
８の領域１０８ｂよって回折する回折光１５２の回折方
向が直線偏光１５０の偏光方向に対して４５゜に設定し
てあるので、偏光分離部１２５に入射する回折光１５２
は偏光分離部１２５の偏光分離膜に対してＰ偏光成分、
Ｓ偏光成分が各々約半分になる。

【００７５】図６及び図７を用いて更に詳細に光磁気信
号検出原理を説明する。図６において矢印は前述のよう
にホログラム１０８に入射する直線偏光の偏光方向であ
る。ホログラム１０８は偏光面には影響を与えないか
ら、光ディスク盤１１０の情報記録面１１１に情報が記
録されていなければ（情報記録面１１１が磁化されてい
なければ）、光ディスク盤１１０からの復路光である回
折光１５１および回折光１５２は直線偏光１５０と同じ
偏光方向を有する。このような状態の回折光１５１の偏
光方向を、Ｐ偏光成分をほぼ１００％透過させ、Ｓ偏光
成分をほぼ１００％反射する偏光分離部１１５に対し、
図６に示すように方位４５゜で入射するように回折光１
５１の回折方向を直線偏光１５０の偏光方向に対して４
５゜に設定する。同様にこのような状態の回折光１５１
の偏光方向を、Ｐ偏光成分をほぼ１００％透過させ、Ｓ
偏光成分をほぼ１００％反射する偏光分離部１１５に対
し、図６に示すように方位４５゜で入射するように回折
光１５１の回折方向を直線偏光１５０の偏光方向に対し
て４５゜に設定する（但し、回折光１５１と回折光１５
２のなす角度は９０゜である）。直線偏光１５０は光デ
ィスク盤１１０の磁化された情報ピットで反射すると、
磁化の極性と磁化の強さによって回転方向は±θｋの範
囲で変化する（カー効果）。いま直線偏光１５０の状態
からθｋ回転した状態を直線偏光１５３、−θｋ回転し
た状態を直線偏光１５４とする。図７に示すように直線
偏光１５３から直線偏光１５４まで変調された光磁気信
号を偏光分離部１１５の偏光分離膜に入射させると、第
１受光センサ１２０で検出するＰ偏光成分は信号１５５
のようになり、第３受光センサ１２１で検出するＳ偏光
成分は信号１５６のようになる。一方、偏光分離部１１
５の偏光分離膜においては直線偏光１５４’から直線偏
光１５３’まで変調されることになり、この変調された
光磁気信号を偏光分離部１２５の偏光分離膜に入射させ
ると、第２受光センサ１３０で検出するＰ偏光成分は信
号１５７のようになり、第４受光センサ１３１で検出す
るＳ偏光成分は信号１５８のようになる。信号１５５と
信号１５８または信号１５６と信号１５７は位相が一致
しているが、信号１５５と信号１５７あるいは信号１５
６あるいは信号１５８とは位相が１８０゜ずれている。
したがって、同位相である信号１５５と信号１５８およ
び信号１５６と信号１５７を和演算し、この和演算した
両信号を差動増幅することによって信号成分は２倍とな
り同位相成分のノイズがキャンセルされたＲＦ再生信号
を得ることができる。

【００７６】次に、図８〜図１１を用いて８つの受光セ
ンサの形状と、フォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．とＲＦ再
生信号検出原理について説明する。第１受光センサ１２
０、第３受光センサ１２１及び第２受光センサ１３０、
第４受光センサ１３１はそれぞれ３つの受光部１２０ａ
〜１２０ｃ、１２１ａ〜１２１ｃ及び１３０ａ〜１３０
ｃ、１３１ａ〜１３１ｃに分割されている。ここで、第
１〜第４受光センサ１２０、１２１及び１３０、１３１
からの電流を、それぞれＩ（１２０ａ）〜Ｉ（１２０
ｃ）、Ｉ（１２１ａ）〜Ｉ（１２１ｃ）及びＩ（１３０
ａ）〜Ｉ（１３０ｃ）、Ｉ（１３１ａ）〜Ｉ（１３１
ｃ）で表す。

【００７７】まず、ＲＦ再生信号Ｒ．Ｆについては前述
のように図６、図７に示されるような同位相である信号
１５５と信号１５８を及び信号１５６と信号１５７とを
和演算して、さらにこの両信号を差動増幅することによ
って得られる。したがって、図８の回路図からもわかる
ようにＲＦ信号Ｒ．Ｆ．の再生は以下の（数１０）によ
り得られる様な回路構成になっている。

【００７８】

【数１０】

【００７９】ＲＦ再生信号Ｒ．Ｆ．についてある程度の
Ｃ／Ｎ比を確保するためには、受光センサで受光光量を
損失なく確保する必要がある。本実施例において、一部
の偏光成分はセンサ基板１０１の鏡面反射によって、受
光されず光量損失となるが、本実施例においては、セン
サ基板１０１には直接ガラス等で形成されている第２光
ガイド部材１０２が張り付けてあり、光束のセンサ基板
１０１への入射角が何も張り付けていない場合に比べて
小さく、鏡面反射する成分が少なく、より高いＣ／Ｎ比
が確保できる。

【００８０】また、このようなＲＦ再生信号Ｒ．Ｆ．に
おいてＣ／Ｎ比はカー回転角に比例する。一般に見掛け
のカー回転角を大きくするためにエンハンス構造を設け
てＣ／Ｎ比を高める手法が採られる。図９は光ディスク
盤１１０からの復路光の対物レンズ１０９から出射直後
の偏光の様子を示したものである。今、図１０に示され
るようにＰ偏光成分に対する透過率がＳ偏光成分に対す
る透過率よりも低いエンハンス膜１６０を施した補助部
材１６１を第１光ガイド部材１０６に張り付ける構成と
する。この構成において図９に示す通り、偏光方向が矢
印１６１から矢印１６２へと変化をする。それに伴なっ
て、カー回転角がθｋからθ’ｋへと増大するためＣ／
Ｎ比が高まる。本実施例においては補助部材１６１を第
１光ガイド部材１０６に張り付けたが、対物レンズ１０
９とホログラム１０８との間に配置すれば同様の作用が
生まれる。

【００８１】またフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．は図１
１の回路図からわかるように以下の（数１１）により得
られる様な回路構成になっている。

【００８２】

【数１１】

【００８３】いま光ディスク盤１１０の情報記録面１１
１に、対物レンズ１０９の結像スポットが正確に合焦し
ており、この合焦状態における第１受光センサ１２０お
よび第３光センサ１２１上のレーザ光の照射形状を図２
２に示されるようにそれぞれ１６３ｂ、１６４ｂとする
と、次の（数１２）になるようにレーザ光の照射強度分
布と、受光センサの位置関係が調整されている。

【００８４】

【数１２】

【００８５】次に、光ディスク盤１１０と対物レンズ１
０９間距離が合焦状態から近接した場合、第１受光セン
サ１２０および第３受光センサ１２１上のレーザ光の照
射形状は図２２に示されるようにそれぞれ１６３ａ、１
６４ａとなり、フォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．は（数１
３）の様に変化する。

【００８６】

【数１３】

【００８７】逆に、光ディスク盤１１０と対物レンズ１
０９間の距離が合焦状態から離れた場合、第１受光セン
サ１２０および第３受光センサ１２１上のレーザ光の照
射形状は図２２に示されるように１６３ｃ、１６４ｃと
なり、フォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．は（数１４）の様
に変化する。

【００８８】

【数１４】

【００８９】以上のようなフォーカスエラー検出方式は
一般にスポットサイズ法として知られている。

【００９０】また、今回の実施例においては第１受光セ
ンサ１２０と第３受光センサ１２１を用いてフォーカス
エラー信号Ｆ．Ｅ．を得ているが、第２受光センサ１３
０と第４受光センサ１３１を使用して同様な方法で求め
ることもできる。この場合フォーカスエラー信号は以下
の（数１５）で示されるような回路構成で得られる。

【００９１】

【数１５】

【００９２】以上説明してきたようにＰ偏光成分とＳ偏
光成分との光量バランスを検出することによりフォーカ
スエラー信号Ｆ．Ｅ．を得ることができるが、さらに光
ディスク盤１１０の複屈折の影響を受けずに安定したフ
ォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．を得るためには、光ディス
ク盤１１０が合焦位置にある場合においてＰ偏光成分と
Ｓ偏光成分の個々の光量バランスを管理すれば良い。そ
こで、第１受光センサ１２０によって受光されるＰ偏光
成分と第３受光センサ１２１上によって受光されるＳ偏
光成分において、前述の（数１１）を満足し、且つ以下
の２つの（数１６）及び（数１７）を（各数式はいわゆ
る単独のスポットサイズ法と呼ぶことができる）すべて
満足するようにホログラム１０８を設計するか或いは第
１受光センサ１２０及び第３受光センサ１２１の受光部
の形状を最適に設計することにより、オフセット等が発
生しない安定したフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．を得る
ことができる。

【００９３】また、今回の実施例においては第１受光セ
ンサ１２０の受光部１２０ａ〜１２０ｃと第３受光セン
サ１２１の受光部１２１ａ〜１２１ｃ（或いは第２受光
センサ１３０の受光部１３０ａ〜１３０ｃと第４受光セ
ンサ１３１の受光部１３１ａ〜１３１ｃ）の６つの受光
部を用いてフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．を得ている
が、本構成においては図１２のように４つの受光部１６
５ａ、１６５ｂ及び１６６ａ、１６６ｂによって以下の
（数１６）で示されるような回路構成でフォーカスエラ
ー信号Ｆ．Ｅ．を得ることができる。

【００９４】

【数１６】

【００９５】この場合、６つの受光部で検出する場合に
比べて不感帯（受光部と受光部との隙間で受光感度を持
たない領域）の面積が狭く、受光光量が多いので、フォ
ーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．の感度がより良く、光磁気信
号のＣ／Ｎ比がより高い。

【００９６】次に、図１３〜図１８を用いてサイドビー
ムを検出する４つの受光センサの形状と、トラッキング
エラー信号Ｔ．Ｅ．検出原理について説明する。第５受
光センサ１２２、第６受光センサ１２３及び第７受光セ
ンサ１３２、第４受光センサ１３３からの電流を、それ
ぞれＩ（１２２）、Ｉ（１２３）及びＩ（１３２）、Ｉ
（１３３）で表す。

【００９７】この実施例においてはトラッキングエラー
信号Ｔ．Ｅ．はいわゆるプッシュプル法と３ビーム法の
両方に於いて検出することができる。

【００９８】まず、プッシュプル法によってトラッキン
グエラー信号Ｔ．Ｅ．を検出する方法を説明する。プッ
シュプル法は対物レンズ１０９による結像スポットのト
ラックずれの情報を光ディスク盤１１０表面の案内トラ
ックおよび記録ピットで発生する＋１次回折光と−１次
回折光の光量のバランスを捕らえることによりトラッキ
ングエラー信号Ｔ．Ｅ．を得るものである。前述のよう
に、ホログラム１０８の分割線はトラック方向と平行に
形成されており、ホログラム１０８の領域１０８ａと領
域１０８ｂに入射する光量のバランスを検出するによっ
てトラッキングエラー信号Ｔ．Ｅ．を得ることができ
る。

【００９９】したがって、トラッキングエラー信号Ｔ．
Ｅ．は図３の回路図からもわかるように以下の（数１
７）により得られる。

【０１００】

【数１７】

【０１０１】さらに、３ビーム法によってトラッキング
エラー信号Ｔ．Ｅ．を検出する方法を説明する。

【０１０２】図１４は光ディスク盤上の結像スポットと
情報トラック１７０（或いはピット列）の位置関係を示
した図である。図１３（ｂ）に示したように２つのサイ
ドビームの結像スポット１７１、１７３はメインビーム
の結像スポット１７２を中心にトラック方向に対して対
称に位置しており、さらに情報トラック１７０に対して
互いに反対の方向に僅かにずれている。今、情報トラッ
ク１７０が結像スポット１７２に対して図１３（ａ）に
示すように左にずれたときは、結像スポット１７３はほ
ぼ情報トラックの上に位置するのでその反射光の強度は
低下する。これに対して、結像スポット１７１は情報ト
ラックから外れ、反射光は増加する。一方、情報トラッ
ク１７０が結像スポットに対して図１３（ｃ）に示すよ
うに右にずれたときは、上記とは逆の現象となり、結像
スポット１７１の反射光量は増加し、結像スポット１７
３の反射光量は減少する。

【０１０３】したがって、図１４の回路図からもわかる
ように以下の（数１８）に示されるような回路を構成す
ればトラッキングエラー信号Ｔ．Ｅ．が得られる。

【０１０４】

【数１８】

【０１０５】以上説明してきたように本実施例において
はメインビームの復路光を検出しRF再生信号およびフォ
ーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．を、サイドビームの復路光を
検出しトラッキングエラー信号Ｔ．Ｅ．を捕えている
が、光ディスク盤１１０が合焦位置にあるときにメイン
ビームの復路光を検出する受光部にサイドビームの復路
光が漏れ込むとRF再生信号に乱れが生じる。したがっ
て、受光センサ上のメインビームのスポットとサイドビ
ームのスポットとの距離を大きく取り調整誤差等により
サイドビームのスポットがメインビームを検出するため
の受光部に漏れ込まないようにする必要がある。図１５
に示すように第１光ガイド部材１０６の厚みをｔとし、
第１光ガイド部材１０６の屈折率をｎとする。図１６に
第１光ガイド部材１０６の光学的厚みＴ’（Ｔ’＝ｔ×
n）に対する受光センサ上のメインビームのスポットと
サイドビームのスポットとの最小間隔を示す。調整誤差
等によるそれぞれのスポットのずれを鑑みてこの最小間
隔を約４０μm程度以上とすれば、図１６から分かるよ
うに以下の（数１９）を満足することが望ましい。

【０１０６】

【数１９】

【０１０７】また、このセンサ基板１０１上のメインビ
ームのスポットとサイドビームのスポットとの最小間隔
は半導体レーザ１０４、ホログラム１０８およびセンサ
基板１０１等の位置関係によって決まる。半導体レーザ
１０４からホログラム１０８までの光学的光路長を図１
５に示すようにＬ1とホログラム１０８からセンサ基板
１０１までの光学的光路長をＬ2とする。受光センサ上
のメインビームのスポットとサイドビームのスポットと
の最小間隔を約４０μm程度以上とし、かつフォーカス
引き込み（フォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．の直線領域）
を約８μm程度以上を確保するためには図１７から分か
るように以下の（数２０）を満足することが望ましい。

【０１０８】

【数２０】

【０１０９】さらに、半導体レーザ１０４から回折格子
１０７までの距離を図１５に示すようにＬ3とし、Ｌ3に
対するサイドビームの光ディスク盤上到達光量の関係を
図１８に示す。これによると以下の（数２１）で示され
るＬ3においてトラッキングエラー信号Ｔ．Ｅ．の振幅
がＬ3の変化に対して安定しており、調整誤差等で距離
Ｌ3が変化するような場合においても安定したトラッキ
ングエラー信号Ｔ．Ｅ．を得ることができる。

【０１１０】

【数２１】

【０１１１】また、ホログラム１０８について発光素子
からの光を光ディスク盤１１０に集光する機能を有する
パターンを新たに加えることにより、対物レンズ１０９
等の非球面レンズなしで発光素子からの光を光ディスク
盤１１０へ集光することができる。

【０１１２】次に、本発明の第２実施例について、図１
９乃至図２１を参照しながら説明する。図１９は本発明
の第２実施例における光ピックアップの平面図、図２０
は本発明の第２実施例におけるＸ−Ｘ断面図、図２１は
本発明の第２実施例におけるＹ−Ｙ断面図である。

【０１１３】図１９〜図２１に示すようにセンサ基板１
０１、対物レンズ１０９、第１〜第８受光センサの配置
は本発明第１実施例と同じであるが、本発明第１実施例
の第１光ガイド部材１０６に形成された透過窓をなく
し、センサ基板１０１に新たに張り付けた第３光ガイド
部材１８０と第４光ガイド部材１８１上に直接第１光ガ
イド部材１０６を張り合わせる。さらに、第３光ガイド
部材１８０と第４光ガイド部材１８１の間に、センサ基
板１０１上にサブマウント１０３とプリズム１０５をマ
ウントする。本発明第１実施例と同様に半導体レーザ１
０４をサブマウント１０３上にマウントしている。半導
体レーザ１０４から射出される光束は本発明第１実施例
と同様にプリズム１０５によって光束を曲げられ、回折
格子１０７に入射する。回折格子１０７に入射した光は
本発明第１実施例と同様な経路をたどり、光ディスク盤
１１０に到達し、さらにその復路光がホログラム１０８
に入射する。ホログラム１０８の領域１０８ａに入射す
るメインビーム及びサイドビームの復路光はホログラム
１０８の作用によって光路を曲げられ、偏光分離部１１
５に入射し、偏光分離膜の作用によりそのＰ偏光成分は
透過し、第３光ガイド部材を透過したのち第１受光セン
サ１２０及び第５受光センサ１２２、第６受光センサ１
２３に到達する。一方Ｓ偏光成分は反射され、反射部１
１６で反射し、第３光ガイド部材を透過したのち第３受
光センサ１２１及び第５受光センサ１２２、第６受光セ
ンサ１２３に到達する。に到達する。ホログラム１０８
の領域１０８ａに入射する光束のうちメインビーム及び
サイドビームの復路光はホログラム１０８の作用によっ
て光路を曲げられ、偏光分離部１２５に入射し、偏光分
離膜の作用によりそのＰ偏光成分は透過し、第４光ガイ
ド部材を透過したのち第２受光センサ１３０及び第５受
光センサ１２２、第６受光センサ１２３に到達する。一
方Ｓ偏光成分は反射され、反射部１２６で反射し、第４
光ガイド部材を透過したのち第２受光センサ１３０及び
第５受光センサ１２２、第６受光センサ１２３に到達す
る。第１及び第２センサに到達するメインビーム及びサ
イドビームのスポット位置と形状は本発明第１実施例ほ
ぼ同等であり、本発明第１実施例と同様な回路構成によ
り、光磁気信号及びサーボ信号を得ることができる。

【０１１４】

【発明の効果】以上のように、本発明においては、発光
素子からの直線偏光光又は光記録媒体からの信号光を透
過する第１ガイド部材が配設され、この第１ガイド部材
の側面に回折光、ホログラム及び偏光分離部が各々配設
され、回折格子により発光素子からの直線偏光の光を複
数に分光して光記録媒体に射出し、光記録媒体から射出
される信号光をホログラムにより少なくとも光磁気信号
が検出できる所定方向に２分岐して射出し、この２分岐
された信号光を偏光分離部で各々分岐し、この各々分岐
された各信号光を複数の受光センサで受光するようにし
たので、オフセットが生じることがなく安定し、また比
Ｃ／Ｎが高い良質な各種制御信号を検出することができ
るという効果を奏する。

【０１１５】また、本発明ににおいては、ホログラムは
入射する信号光の振動面に対して（２ｎ＋１）π／４の
方向（ｎは整数）に射出するようにしたので、各偏光成
分を確実に２分割して複数の受光センサに投射できるこ
ととなり、安定且つ良質な各種制御信号を検出すること
ができるという効果を有する。

【０１１６】また、本発明においては、受光センサ上に
第２ガイド部材を密接配設するようにしたので受光セン
サ表面での鏡面反射を極力抑制できることとなり、検出
される信号光のＣ／Ｎ比を向上させるという効果を有す
る。

【０１１７】また、本発明においては、各種光学的な光
路長を特定寸法に制限することにより、受光センサ上で
サイドビームがメインビームに漏れ込むことを防止でき
ることとなり、安定した信号光の検出を行なうという効
果を有する。

【０１１８】また、本発明においては、複数の受光セン
サを前記ホログラムの２分岐射出方向に各々対称に分配
して配設すると共に、前記対称な関係にある少なくとも
２つの受光センサを各々２分割して形成し、前記２分割
した受光センサで各々検出される信号光に基づきスポッ
トサイズ法でフォーカスエラー信号Ｆ．Ｅ．を検出する
ようにしたので、受光センサの各種分割線上における領
域（不感帯）での光量損失を極力減少させることとな
り、Ｃ／Ｎ比を向上させるという効果を有する。

【０１１９】また、本発明においては、第１ガイド部材
の光記録媒体に対向する面を、光記録媒体からの光信号
におけるＰ偏光に対する透過率がＳ偏光に対する透過率
より低く形成する用にしたので、カー効果によるカー回
転の見掛け上の回転角度を上げるエンハンス効果を発生
させることができることとなり、Ｃ／Ｎ比を向上させる
という効果を有する。

【０１２０】さらに、本発明においては、複数の受光セ
ンサを前記ホログラムの２分岐射出方向に各々対称に分
配して配設すると共に、前記対称な関係にある少なくと
も２つの受光センサを各々３分割して形成し、当該３分
割における両側の受光センサによる２つの信号光の和と
中間の受光センサによる信号光との差が零となるように
前記ホログラム及び各受光センサを形成することによ
り、複数屈折等でＰ偏光成分とＳ偏光成分との比率が変
化してもフォーカスエラーが発生することを防止すると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における光ピックアップの
平面図

【図２】本発明の第１実施例に係る光ピックアップにお
ける図１のＸ−Ｘ断面図

【図３】本発明の第１実施例に係る光ピックアップにお
ける図１のＹ−Ｙ断面図

【図４】本発明の第１実施例に係る光ピックアップのホ
ログラムのパターン説明図

【図５】本発明の実施例に係る光ピックアップにおける
受光センサの形状図

【図６】本発明の一実施例に係る光ピックアップにおけ
る光磁気信号検出原理の説明図

【図７】本発明の一実施例に係る光ピックアップにおけ
る光磁気信号検出原理の説明図

【図８】本発明の実施例に係る光ピックアップにおける
信号処理回路説明図

【図９】本発明の一実施例に係る光ピックアップにおけ
るエンハンス効果の説明図

【図１０】本発明の一実施例に係る光ピックアップにお
けるエンハンス構造の説明図

【図１１】本発明の一実施例に係る光ピックアップにお
ける信号処理回路説明図

【図１２】本発明の一実施例に係る光ピックアップにお
ける信号処理回路説明図

【図１３】本発明の一実施例に係る光ピックアップにお
ける３ビームによるトラッキングエラー信号の原理図

【図１４】本発明の実施例の一実施例に係る光ピックア
ップにおける信号処理回路説明図

【図１５】本発明の第１実施例の一実施例に係る光ピッ
クアップの説明図

【図１６】本発明の一実施例に係る光ピックアップにお
ける第１光ガイド部材の光学的厚みに対する受光センサ
上のメインビームとサイドビームの最小間隔の関係図

【図１７】本発明の一実施例に係る光ピックアップにお
ける光学的光路長Ｌ1と光学的光路長Ｌ2との比に対する
受光センサ上のメインビームとサイドビームの最小間隔
の関係図

【図１８】本発明の一実施例に係る光ピックアップにお
ける光学的光路長Ｌ3に対するサイドビームの光ディス
ク盤上の到達光量関係図

【図１９】本発明の第２実施例に係る光ピックアップの
説明図

【図２０】本発明の第２実施例に係る光ピックアップに
おける図１９のＸ−Ｘ断面図

【図２１】本発明の第２実施例に係る光ピックアップに
おける図１９のＹ−Ｙ断面図

【図２２】受光センサのレーザ光の照射形状を表す図

【図２３】従来の光ピックアップにおける平面図

【図２４】従来の光ピックアップにおける側面図

【図２５】従来の光ピックアップのホログラムのパター
ン説明図

【図２６】従来の光ピックアップにおける光磁気信号検
出原理図

【図２７】従来の光ピックアップにおける受光センサの
形状および信号処理回路説明図

【符号の説明】

１、１０１センサ基板２、１０４半導体レーザ４、１０５反射プリズム５光ガイド部材６入射窓８、１０８ホログラム１０、１０９対物レンズ１１、１１０光ディスク盤１２スポット１６第１回折光１７第２回折光１８第１偏光分離部１９第２偏光分離部２０偏光分離補助部材２１パッケージ２３直線偏光２６、１２０第１受光センサ２７、１３０第２受光センサ３０第１復路反射部３１第２復路反射部３４第１透過窓３５第２透過窓３８、１２１第３受光センサ３９、１３１第４受光センサ４４、１３５リードフレーム１０３サブマウント１０６第１光ガイド部材１０７回折格子１１５、１２５偏光分離部１１６、１２６透過窓１１７、１２７反射部１１８、１１９、１２８、１２９入射窓１２２第５受光センサ１２３第６受光センサ１３２第７受光センサ１３３第８受光センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光記録媒体に対して情報の読出し又は書込
みの直線偏光の光を射出する発光素子と、前記光記録媒
体から射出される信号光を受光する複数の受光センサと
を備える光ピックアップであって、前記光記録媒体と発
光素子及び受光センサとの間に配設され、前記直線偏光
の光及び信号光を透過する第１ガイド部材と、前記第１
ガイド部材の光記憶媒体に対向する一側面又は他側面に
配設され、前記直線偏光の光を複数の光に分光する回折
格子と、前記第１ガイド部材の光記憶媒体に対向する一
側面に配設され、前記信号光の振動面に対して少なくと
も光磁気信号の検出ができる所定方向に２分岐して射出
するホログラムと、前記第１ガイド部材の他側面に配設
され、ホログラムにより分岐された２つの信号光を各々
分岐する偏光分離部とを備え、前記偏光分離部で各々分
岐された信号光を前記複数の受光センサで受光すること
を特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】前記ホログラムは入射する信号光の振動面
に対して（２ｎ＋１）π／４の方向（ｎは整数）に射出
することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアッ
プ。
【請求項３】前記信号光の焦点を偏光分離部と受光セン
サとの間に位置するように配設し、受光センサで受光さ
れる信号光をスポットサイズ法でフォーカスエラー信号
を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の光
ピックアップ。
【請求項４】前記複数の受光センサに密接して配設さ
れ、前記偏光分離部から各々分岐される信号光を複数の
受光センサへ透過して射出する第２ガイド部材を備える
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光
ピックアップ。
【請求項５】前記複数の受光センサと偏光分離部との間
に各々密接して配設され、前記偏光分離部から各々分岐
される信号光を複数の受光センサへ透過して射出する第
２ガイド部材を備えることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項６】前記発光素子から前記回折格子までの光学
的光路長Ｌ3がＬ3≧０．６ｍｍであることを特徴とする
請求項１乃至５のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項７】前記第１光ガイド部材の厚みをｔ、屈折率
をｎとした場合に、前記第１光ガイド部材の光学的な厚
みｎ・ｔがｎ・ｔ≦１．０ｍｍであることを特徴とする
請求項１乃至６のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項８】前記発光素子から前記ホログラムまでの光
学的光路長Ｌ1に対する前記第１光ガイド部材の第２面
から前記センサ基盤までの光学的光路長Ｌ2の比が２≦
（Ｌ2／Ｌ1）≦３であることを特徴とする請求項１乃至
７のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項９】前記複数の受光センサを前記ホログラムの
２分岐射出方向に各々対称に分配して配設すると共に、
前記対称な関係にある少なくとも２つの受光センサを各
々２分割して形成し、前記２分割した受光センサで各々
検出される信号光に基づきスポットサイズ法でフォーカ
スエラー信号を検出することを特徴とする請求項１乃至
８のいずれかに記載の光ピックアップ。
【請求項１０】前記第１ガイド部材の光記録媒体に対向
する面を、光記録媒体からの光信号におけるＰ偏光に対
する透過率がＳ偏光に対する透過率より低く形成するこ
とを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の光ピ
ックアップ。
【請求項１１】前記複数の受光センサを前記ホログラム
の２分岐射出方向に各々対称に分配して配設すると共
に、前記対称な関係にある少なくとも２つの受光センサ
を各々３分割して形成し、当該３分割における両側の受
光センサによる２つの信号光の和と中間の受光センサに
よる信号光との差が零となるように前記ホログラム及び
各受光センサを形成することを特徴とする請求項１乃至
１０のいずれかに記載の光ピックアップ。