JPH0887772A

JPH0887772A - 光学装置

Info

Publication number: JPH0887772A
Application number: JP6218976A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Asai; 伸利浅井; Masato Doi; 正人土居
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】光学ピックアップ等に適用される光学装置の
コンパクト化、無調整化を図り、かつ受光検出信号強度
の増大を図る。【構成】同一基板上に発光部１４と受光部１５を有
し、発光部１４から出射した出射光Ｌ_Fの被照射部１２
からの戻り光Ｌ_Rを受光部１５によって受光検出する光
学素子１７と、複屈折性を有する素子１９と、１／４波
長板２０とを備え、複屈折性を有する素子１９により、
光学素子１７上での戻り光Ｌ_Fの位置をずらすように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトディスク
（ＣＤ）、追記型コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）、光
磁気ディスクなどの光ディスクを初めとする光記録媒体
に光を照射して再生、または記録且つ再生を行う光学装
置、例えば光学ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学ピックアップは、半導体レー
ザ、コリメートレンズ、ビームスプリッタ、偏光ビーム
スプリッタ、１／４波長板、フォーカスレンズ、フォー
カスレンズ駆動装置、分割型フォトディテクタ等のディ
スクリートな光学部品を基板上に精度良く配置して構成
される。

【０００３】図１４は、従来の光学ピックアップの一例
を示す。この光学ピックアップ１は、半導体レーザ２、
コリメートレンズ３、グレーティング４、偏光ビームス
プリッタ５、１／４波長板６、フォーカスレンズ７、シ
リンドリカルレンズ８及びフォートダイオードからなる
受光素子９を備えて成り、半導体レーザ２からのレーザ
光Ｌをコリメートレンズ３、グレーティング４、偏光ビ
ームスプリッタ５、１／４波長板６及びフォーカスレン
ズ７を通過して光ディスク１０に照射され、この光ディ
スク１０で反射された戻り光が偏光ビームスプリッタ５
で反射されシリンドリカルレンズ８を通して受光素子９
にて受光検出される。

【０００４】しかしながら、この様な光学ピックアップ
１は、非常に大型になるだけでなく、その配置に高い精
度が要求され、生産性の低いものであった。

【０００５】近年、ＣＤプレーヤのポータブル化等の要
請で、光学ピックアップを小型化、省部品化する研究開
発が盛んであり、光学素子の機能複合化、レーザカプラ
ー（投受光部一体化）、ホログラム素子の利用などが進
んでいる。しかし、これらの開発においても、光学素子
の配置を全く調整不要とすることはできていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、本出願人は、先
に新規な光学素子、即ちＣＬＣ（コンフォーカルレーザ
カプラ）デバイスと称する光学素子を用い、小型、簡素
化を図り、光学的な配置設定に際してのアライメントの
簡単化を可能にした光学装置、即ち光学ピックアップを
提案した。この原理は、半導体レーザ発振部と同じ位置
にフォトディテクタを設置した光学素子を用いて光学ピ
ックアップを構成するもので、半導体レーザから発振さ
れた光が、光ディスク上でフォーカスの合った時に必ず
半導体レーザ発振部に戻ってくる光学原理を応用してい
る。従って、各光学部品の位置精度がある程度精度悪く
ても合焦時には必ず一定位置に光が戻り、そこにフォト
ディテクタを配置することで完全無調整で光学ピックア
ップを製造できるという利点を有するものである。

【０００７】この原理での問題点は、合焦的に、上記光
学素子に戻ってくる光も光学素子上で焦点を結ぶため
に、かなりの光がレーザ発振部に戻ってしまい、フォト
ディテクタで受ける光量が減ること、および戻り光によ
るレーザ発振状態への影響が問題となる。

【０００８】本発明は、上記光学素子の利点を生かしつ
つ上記問題点の解決を図った光学装置を提供するもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の本発明に係る光学
装置は、同一基板１６上に発光部１４と受光部１５を有
し、発光部１４から出射した出射光Ｌ_Fの被照射部１２
からの戻り光Ｌ_Rを受光部１５によって受光検出する光
学素子１７と、複屈折性を有する素子１９（又は４０）
と、１／４波長板２０とを備え、複屈折性を有する素子
１９（又は４０）により、光学素子１７上での戻り光Ｌ
_Rの位置をずらすようにした構成とする。

【００１０】第２の本発明は、第１の発明の光学装置に
おいて、光学素子１７上に戻る戻り光Ｌ_Rが異常光とす
る。

【００１１】

【作用】第１の本発明に係る光学装置においては、光学
素子１７の発光部１４からの出射光Ｌ_Fが複屈折性の素
子１９（又は４０）に入射して１／４波長板２０を通り
被照射部１２に照射される。被照射部１２で反射した戻
り光Ｌ_Rは再び１／４波長板２０を通り、往きの出射光
Ｌ_Fとは９０°傾いた偏光状態となり、複屈折性の素子
１９（又は４０）を通過して光学素子１７の受光部１５
において受光される。このとき、戻り光Ｌ_Rは複屈折性
の素子１９（又は４０）により、出射光Ｌ _Fによる往き
の光路からずれ、光学素子１７上で所定の距離ずれた位
置に戻り、受光部１５にて受光検出される。従って、受
光部１５で受ける光量は十分となり、検出信号強度が大
きくなる。また、戻り光Ｌ_Rによる発光部１４への影響
も回避される。

【００１２】第２の本発明においては、戻り光Ｌ_Rが異
常光として複屈折性を有する素子１９（又は４０）に入
射するため、複屈折性を有する素子１９（又は４０）を
通過した後の光路は、出射光Ｌ_Fによる往きの光路から
ずれ、光学素子１７上で所定の距離ずれた位置に戻り、
受光部１５にて受光検出される。従って、受光部１５で
受ける光量は十分となり、検出信号強度が大きくなり、
また、戻り光Ｌ_Rによる発光部１４への影響も回避され
る。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１４】先ず、本発明の理解を容易にするために、
図１１〜図１３を用いて新規な光学素子、すなわちＣＬ
Ｃ（コンフォーカルレーザカプラ）デバイスを用いた光
学装置について説明する。同図において、１は光学素
子、２は例えば光記録媒体等の被照射部、３は集束手段
即ち集光光学レンズを示す。

【００１５】光学素子１は、発光部４と受光部５とが共
通の半導体基板６上に一体化されて成り、発光部４から
の出射光Ｌ_Fが、被照射部２に集束照射し、この被照射
部２から反射された戻り光Ｌ_Rが集束手段３によって集
光され、集束手段３の共焦点の近傍位置に配置された受
光部５に受光されるように構成される。この構成では発
光部４からの光が、被照射部２において反射される前及
び後において、その光軸を鎖線ａで示すように、互いに
同軸の経路を通過して受光部５において受光される構成
とする。

【００１６】この光学素子１では、図１３の拡大図で示
すように、発光部４が水平共振器を有する半導体レーザ
ＬＤ（但し９はそのストライプ電極）、反射鏡７で構成
され、受光部５がフォトダイオード（ＰＤ）で構成され
る。半導体レーザＬＤは、これからの出射光Ｌ_Fを反射
鏡７によって反射させて被照射部２に向かう経路に一致
させている。

【００１７】そして、受光部５に向かう戻り光Ｌ_Rは、
光回折限界（即ちレンズの回折限界）近傍まで集束させ
るものであり、受光部５はその少なくとも一部の受光面
が、この光回折限界内、すなわち発光部４からの出射光
の波長をλ、集束手段３の開口数をＮＡとするとき、受
光面の配置基準面Ｓを横切る発光部１からの出射光の光
軸ａからの距離が１．２２λ／ＮＡ以内の位置に設けら
れるようにする。

【００１８】また、この場合、図１１及び図１２に示す
ように、受光部５の受光面の配置基準面Ｓでの発光部４
の出射光Ｌ_Fの直径φ_sを、上記光回折限界の直径φ_d
より小とし、受光部５の有効受光面は、発光の直径φ_s
外に位置するようにする。ここで、受光部４の光源とし
て半導体レーザを用いると、その出射光の直径φ_sは、
約１〜２μｍ程度とすることができる。一方、集束手段
３の開口数ＮＡが例えば０．０９〜０．１、出射光の波
長λが７８０ｎｍ程度の場合、回折限界すなわちφ_dは
１．２２λ／ＮＡ≒１０μｍ程度となる。

【００１９】そして、収束手段３の１の焦点位置に発光
部４を配置し、共焦点位置に被照射部２の光記録媒体
（いわゆる光ディスク）を配置する。発光部４の半導体
レーザＬＤから出射されたレーザ光は反射鏡７で概略垂
直方向へ反射され、収束手段３を通して光記録媒体に照
射される。合焦時に、光記録媒体２から反射された戻り
光、すなわち、記録情報を含んで反射した戻り光は、同
じ光路を逆戻りし、再び収束手段３によって集光され、
共焦点位置近傍に配置された受光部５のフォトダイオー
ドに入射し、この戻り光が受光部５で受光検出されるよ
うになる。即ち、電気信号に変換され再生信号として取
り出される。

【００２０】ところで、前述したように、光記録媒体２
からの戻り光は、回折限界で定まる大きさのスポットと
なり、出射時よりも大きくなっており、反射鏡７の周辺
（共焦点位置近傍）に配された受光部２のフォトダイオ
ードＰＤにより検出されるが、しかし、この場合、かな
りの光が反射鏡部分に入り、この分だけ検出できる光量
が低下し、またレーザ共振器へ戻る光による発振状態へ
の影響が出ることになる。

【００２１】本実施例に係る光学装置は、同一基板上に
発光部と受光部を有し、発光部から出射した出射光の被
照射部からの戻り光を受光部によって受光検出する光学
素子と、更に合焦時に光学素子に戻る戻り光を僅かの距
離だけ発光部からずらすための複屈折性を有する素子、
例えば複屈折性の光学材料で構成された窓またはプリズ
ムと、１／４波長板とを配置し、上記問題の解決を図る
ようにしたものである。

【００２２】〔実施例１〕図１及び図２（図１の要部の
拡大図）は、本発明に係る光学装置、即ち光学ピックア
ップの一例を示す。同図において、１１は光学ピックア
ップ全体を示し、１２は被照射部である光記録媒体、例
えば光ディスクを示す。光学ピックアップ１１は、発光
部１４と受光部１５とが同一の半導体基板１６上に一体
化されてなる光学素子１７と、この光学素子１７に対向
するように光学素子１７を収容したハウジング１８の窓
を兼ねる複屈折性の光学材料からなる所定の厚さｄを有
する平行平面板、例えば水晶板１９と、この水晶板１９
の表面に接するように配された１／４波長板２０と、対
物レンズ２１とを備えて成る。

【００２３】光学素子１７は、図３Ａ，Ｂに示すよう
に、発光部１４が水平共振器を有する半導体レーザＬＤ
及び反射鏡２４で構成され、受光部１５が反射鏡２４側
の基板上に設けた複数のフォトダイオードＰＤ、本例で
は互に平行する２分割のフォトダイオードＰＤ₁及びＰ
Ｄ₂で構成される。ＰＤ₀は共振器端面２３Ｂに対向す
る側に設けられたレーザ出力のモニタ用フォトダイオー
ドである。この光学素子１７では、半導体レーザＬＤか
らの出射光Ｌ_Fが例えば４５°の反射鏡２４で反射され
てその光軸が垂直方向に向くように出射される。この光
学素子の製法の代表例は後述する。

【００２４】複屈折板である窓を兼ねる水晶板１９は、
図２に示すように、その光学軸方向２６が平面に対して
概略４５°の角度で加工され、該水晶板の平面が光学素
子１７の半導体レーザＬＤの水平共振器方向に概略平行
にするように配される。水晶板１９の厚さｄは、数１の
条件で規定される。

【００２５】

【数１】

【００２６】但し、ｎ_oはレーザ波長における水晶板１
９の常光の屈折率、ｎ_eはレーザ波長における水晶板１
９の異常光の屈折率、ａは光学素子１７上で戻り光を出
射部分からどれだけ離すかの距離である。

【００２７】ここで、ａ＝５μｍとして、レーザ波長を
７８０ｎｍとすると、ｎ_o＝１．５３８５、ｎ_e＝１．
５４７４となり、ｄ＝８６７μｍとなる。１／４波長板
２０は、平面からみてその光学主軸を光学素子の半導体
レーザＬＤの水平共振器方向に対して概略４５°となる
ように配置する。

【００２８】ここで図４及び図５を用いて光学素子１７
の製造方法の代表例を説明する。この例は選択的ＭＯＣ
ＶＤによって製造する場合である。図４Ａに示すよう
に、第１導電型例えばｎ型の（１００）結晶面を主面と
するＧａＡｓ基板よりなる基板１６上に、半導体レーザ
を構成する各半導体層をエピタキシャル成長する。すな
わち、例えば順次基板１６と同導電型のＡｌＧａＡｓよ
りなる第１のクラッド層３１、例えばＧａＡｓよりなる
活性層３２、第１のクラッド層３１と異なる第２導電型
例えばｐ型のＡｌＧａＡｓよりなる第２のクラッド層３
３とを順次ＭＯＣＶＤ等によってエピタキシーした積層
半導体層を構成する。

【００２９】次に、図４Ｂに示すように、これらエピタ
キシャル成長した半導体層３３，３２，３１の一部を半
導体レーザＬＤとして残して少なくとも最終的に反射鏡
２４及びモニタ用フォトダイオードＰＤ₀を形成する部
分をＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等によってエッ
チングする。そして、このエッチング面による半導体層
の両端面を夫々共振器端面２３Ａ及び２３Ｂとし、両端
面２３Ａ及び２３Ｂ間に半導体レーザＬＤの水平共振器
を構成する。この場合、図示しないが、最終的に半導体
レーザＬＤの共振器を構成する領域を挟むように電流阻
止領域を不純物のイオン注入によって形成する。

【００３０】次いで、図４Ｃに示すように、基板１６上
に残された積層半導体層、即ち半導体レーザＬＤの構成
部を覆い、且つ端面２３Ｂ側の基板１６上に延長するよ
うに、選択的ＭＯＣＶＤのマスク層３４例えばＳｉ
Ｏ₂、Ｓｉ₃Ｎ₄等の絶縁層を被着形成する。

【００３１】次に、図５Ｄに示すように、マスク層３４
によって覆われていない基板１６上に例えば第１導電型
例えばｎ型のＧａＡｓによる第１の半導体層３５を選択
的にＭＯＣＶＤによって形成する。

【００３２】続いて、図５Ｅに示すように、新たなマス
ク層３６を介して第１の半導体層３５の上面及び端面２
３Ｂ側の基板１６上に、夫々選択的に不純物拡散によっ
て、第２導電型即ちＰ型の第２の半導体層３７及び第３
の半導体層３８を形成し、第１の半導体層３５と第２の
半導体層３７とで分割フォトダイオードＰＤ〔ＰＤ₁，
ＰＤ₂〕を形成し、第３の半導体層３８と基板１６とで
モニタ用フォトダイオードＰＤ₀を形成する。

【００３３】そして、図示さぜるも、半導体レーザＬＤ
上、フォトダイオードＰＤ，ＰＤ₀上の各々に電極をオ
ーミックに接続し、基板１６の裏面に共通の電極をオー
ミックに被着し、図５Ｆに示す光学素子１７を得る。

【００３４】この場合、、図５Ｄの基板１６上に選択的
にエピタキシャル成長された半導体層、この例では第１
半導体層３５の、共振器端面２３Ａと対向する面３９が
特定された結晶面となる。例えば、半導体レーザの端面
２３Ａ及び２３Ｂ間に形成された半導体レーザの水平共
振器の共振器長方向、即ち、図５Ｆ中、矢印ｂで示す方
向を〔０１１〕結晶軸方向とするときは対向面３９は
｛１１１｝Ａによる斜面として生じ、方向ｂを〔０−１
１〕結晶軸方向とするときは｛１１１｝Ｂによる斜面と
して生じ、いずれも基板１６の板面とのなす角が５４．
７゜となる。また、方向ｂを〔１００〕結晶軸方向とす
るときは対向面３９は｛１１０｝として生じ、基板１６
の面に対し、４５°をなす。いずれも原子面によるモフ
ォロジーの良い斜面３９として形成される。

【００３５】したがって、このようにして形成された特
定された結晶面による斜面３９を、図５Ｆに示すよう
に、半導体レーザＬＤの水平共振器の端面２３Ａからの
出射光Ｌ_Fを反射させて所定方向に向ける反射鏡２４と
することができる。この構成によれば、反射鏡２４が、
結晶面によって形成されることから鏡面性にすぐれ、ま
たその傾きの設定が正確に行われる。

【００３６】かかる構成の光学ピックアップ１１におい
て、光学素子１７の発光部１４からの出射光Ｌ_Fの偏光
方向は、図２の符号ｍで示すように紙面に垂直方向と一
致する。この発光部１４の半導体レーザＬＤから出射さ
れた出射光Ｌ_Fは、上記したように紙面に垂直方向に偏
光しているため、反射鏡２４を介して、水晶板１９に常
光として入射し、１／４波長板２０を通り概略円偏光と
なって対物レンズ２１を通して光ディスク１２に照射さ
れる。

【００３７】光ディスク１２からの反射光Ｌ_Rは、１／
４波長板２０を通り、水晶板１９に入射するが、この
際、偏光方向は符号ｎで示すように紙面に平行であり、
水晶板１９に異常光として入射する。このため、戻り光
Ｌ_Rは水晶板１９を通過した後で、往きの光路（出射光
Ｌ_Fの光路）から数１のａだけずれる。この移動量ａ
は、水晶板１９の厚さｄだけで定まり、水晶板１９の光
学素子１７からの位置には全く関係せず、傾斜に対して
殆ど影響しない。また、水晶板１９の平面の平行度にも
殆ど影響されない。これによって、フォトダイオードＰ
Ｄ₁，ＰＤ₂で十分な光量を受けることができ、また、
戻り光によるレーザ発振部への影響を回避できる。

【００３８】因みに、図３Ａ，Ｂに示す光学素子１７を
作製し、図６に示すように、図１４の通常の光学ピック
アップの半導体レーザ部分の代わりに、光学素子１７と
水晶板１９と１／４波長板２０を一体化した光学部品２
８を配置し、偏光ビームスプリッタをハーフミラー（い
わゆるビームスプリッタ）５５に代えて光学ピックアッ
プを構成し、ＣＤ（コンパクトディスク）１２の信号再
生を検査した。なお、図６において、３はコリメータレ
ンズ、４はグレーティング、７はフォーカスレンズ、８
はシリンドリカルレンズ、９は複数分割されたフォトダ
イオードからなる受光素子を示す。

【００３９】先ず、受光素子９からのサーボ信号でフォ
ーカスサーボ及びトラックサーボをかけて、ＣＤの再生
信号が光学素子１７のフォトダイオードＰＤ₁とＰＤ₂
の検出信号の和（ＰＤ₁，＋ＰＤ₂＝ＲＦ信号）で検
出できた。また、このＲＦ信号の低周波成分（通常プル
イン出力と呼ばれている）は、合焦状態でも低下するこ
とはなかった。次に、受光素子９によるトラックサーボ
をオフ状態としたところ、光学素子１７のフォトダイオ
ードＰＤ₁とＰＤ₂の検出信号の差（ＰＤ₁−ＰＤ₂）
でトラックエラー信号が検出できた。光学素子１７で
は、このトラックエラー信号を用いてトラックサーボを
かけて、再生信号であるＲＦ信号を検出することができ
た。但し、上記カッコ内は各対応するフォトダイオード
からの検出信号の和、又は差を表わすものとする。これ
により、本実施例においては、フォーカスエラー信号を
除く光学ピックアップに必要な信号検出ができることが
示された。フォーカスエラー信号の検出には、すでに各
種方法が提案されているが、複数（例えば３個以上）の
光学素子を設置すれば容易に検出できる。〔実施例２〕図７は、フォーカスサーボを可能にした本
発明に係る光学装置、即ち光学ピックアップの他の例を
示す。本例は、光学素子１７として、同一の半導体基板
１６上に夫々発光部１４と受光部１５を一体に有する３
つの光学素子部１７Ａ，１７Ｂ及び１７Ｃを並列配置し
て成る光学素子を用いる。各光学素子部１７Ａ，１７Ｂ
及び１７Ｃでは、図８Ａ，Ｂに示すように、夫々受光面
の位置が順次低くなるように、即ち段階状となるように
形成される。各受光素子部１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃで
は、夫々発光部１４が前述と同様に、半導体レーザＬＤ
と反射鏡２４で構成されるも、受光部１５としては、中
央の第２の受光素子部１７Ｂが２分割のフォトダイオー
ドＰＤ₁及びＰＤ₂で構成され、両側の第１の受光素子
部１７Ａ及び第２の受光素子部１７Ｃが夫々１つのフォ
トダイオードＰＤ₄及びＰＤ₃で構成される。

【００４０】３つの受光素子部１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ
は、例えば４００μｍの間隔を置いて、且つ夫々の段差
ｔ₁，ｔ₂が夫々５０μｍとなるように配置される。３
つの光学素子部１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃの受光部１４の
受光サイズは戻り光ビームの回折限界程度、すなわち１
０μｍ程度の大きさにして置く。

【００４１】この光学素子１７は図１と同様に複屈折性
を有する水晶板１９を窓とするハウジング１８内に配置
され、水晶板１９の表面に１／４波長板２０が配置され
る。本例は、３つの光学素子部１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ
を有する光学素子１７と、水晶板１９と、１／４波長板
２０で１つの光学部品２８が構成され、この光学部品２
８と対物レンズ２１で光学ピックアップが構成される。
１２は被照射部である例えば光ディスクを示す。

【００４２】かかる構成の光学ピックアップ５１におい
ては、図７に示すように、各光学素子部１７Ａ，１７Ｂ
及び１７Ｃの半導体レーザＬＤから出射された出射光Ｌ
_F1，Ｌ_F2，Ｌ_F3は常光として夫々複屈折板１９、１／４
波長板２０、対物レンズ２１を通過して光ディスク１２
に照射される。光ディスク１２からの反射光Ｌ_R1，
Ｌ _R2，Ｌ_R3は再び１／４波長板２０を通り、異常光とし
て水晶板１９に入射され、この水晶板１９によって往き
の各出射光Ｌ_F1，Ｌ_F2，Ｌ_F3の光路とずれた位置で各受
光部１５、即ち、フォトダイオードＰＤ₄、フォトダイ
オードＰＤ₁，ＰＤ ₂、フォトダイオードＰＤ₃に受光
される。

【００４３】このとき、中央の光学素子部１７Ｂからの
出射光Ｌ_F2が光ディスク１２上でフォーカスが合うよう
に設定する。これによって、３つの光学素子部１７Ａ，
１７Ｂ，１７Ｃのうち、中央の光学素子部１７Ｂの戻り
光Ｌ_R2が一番強く戻り、両側の光学素子部１７Ａ及び１
７Ｃの戻り光Ｌ_R1及びＬ_R3による各フォトダイオードＰ
Ｄ₄及びＰＤ₃からの光検出強度の差からフォーカスエ
ラー信号ＦＥ＝（ＰＤ ₃−ＰＤ₄）を作り、サーボを掛
けることで、中央の光学素子部１７Ｂにフォーカスが合
うように調整することができる。トラッキングサーボ
は、中央の光学素子部１７Ｂの戻り光Ｌ_R2を受けた２分
割フォトダイオードＰＤ₁，ＰＤ₂からの検出信号の差
信号、即ちトラックエラー信号ＴＥ＝（ＰＤ₃−Ｐ
Ｄ₄）でサーボを掛けることができる。ＲＦ信号は中央
の光学素子部１７Ｂの２分割フォトダイオードＰＤ₁，
ＰＤ₂からの検出信号の和信号（ＰＤ₁＋ＰＤ₂）で得
られる。但し、上記カッコ内は各対応するフォトダイオ
ードからの検出信号の差、又は和を表わすものとする。

【００４４】〔実施例３〕複屈折板が十分に厚くて長い
光路長が採れる場合、戻り光のフォーカスポイントは、
光軸方向にもかなりずれるので、１つのレーザ光で非点
収差法によりフォーカスサーボを掛けることができる。
図９は、１つのレーザ光で非点収差法によりフォーカス
サーボを可能にした本発明に係る光学装置、即ち光学ピ
ックアップの他の例を示す。

【００４５】本例は、複屈折板で直角プリズム４０を形
成し、その一方の垂直面に１／４波長板２０を張り付
け、他方の水平面に光学素子１７を配置して構成する。
但し、光学素子１７は、直角プリズム４０に密着して、
又は間隔を置いて配置することができる。その他の対物
レンズ２１等の構成は前述と同様である。この場合、プ
リズム４０で折り曲げた光を更に折り曲げるための反射
鏡を対物レンズの手前に配するを可とする。

【００４６】この光学素子１７は、図１０Ａ，Ｂに示す
ように、発光部１４が１つの半導体レーザＬＤ及び反射
鏡２４で構成され、受光部１５が反射鏡２４側の基板上
に設けた複数のフォトダイオード、本例では互に平行す
るストライプ形状の５分割のフォトダイオードＰＤ₁，
ＰＤ₂，ＰＤ₃，ＰＤ₄及びＰＤ₅で構成される。ＰＤ
₀はレーザ出力のモニタ用フォトダイオードである。

【００４７】かかる構成の光学ピックアップ５２では、
光学素子１７の発光部１４からの出射光Ｌ_Fが常光とし
て複屈折板による直角プリズム４０に入射し、その斜辺
で反射して１／４波長板２０を通り、対物レンズ２１を
介して光ディスク１２（図示せず）に照射される。光デ
ィスク１２で反射した戻り光Ｌ_Rは、再び１／４波長板
２０を通り、直角プリズム４０に異常光として入射し斜
辺で反射して直角プリズム４０を通過し、光学素子１７
上の受光部１５に受光される。

【００４８】このとき、複屈折板による直角プリズム４
０により、戻り光Ｌ_Rの光学素子１７上でのフォーカス
位置がずれる。直角プリズム４０として、斜辺の長さｅ
が例えば√２ｃｍ、他の２辺ｆ，ｇが夫々例えば１ｃｍ
であり、光学軸が斜辺と直角方向に向いた直角プリズム
を用いたとき、戻り光Ｌ_Rの横への移動量Δｘは、 Δｘ＝５７．７μｍ戻り光Ｌ_Rの光軸方向への移動量Δｚは、厚さｄとする
と、

【００４９】

【数２】

【００５０】となる。そこで、光学素子１７では、前述
したように分割フォトダイオードＰＤの形状をストライ
プ形の５分割〔ＰＤ₁〜ＰＤ₅〕とし、フォーカスエラ
ー信号として（ＰＤ₁＋ＰＤ₃＋ＰＤ₅）−（ＰＤ₂＋
ＰＤ₄）を検出し、トラックエラー信号として（ＰＤ₂
−ＰＤ₄）を検出し、ＲＦ信号として（ＰＤ₁＋ＰＤ₂
＋ＰＤ ₃＋ＰＤ₄＋ＰＤ₅）を検出できるようにアンプ
を構成する。但し、上記カッコ内は各対応するフォトダ
イオードからの検出信号の和又は差を表わすものとす
る。これによって、従来の光学ピックアップと同様にフ
ォーカスサーボ、トラックサーボを掛けることができ、
良好なＲＦ信号が得られる。この実施例では、複屈折プ
リズム４０を用い、光路を２回折り曲げて光ディスクに
照射できる構成を採ることができるので、光学ピックア
ップのよりコンパクト化が図れる。

【００５１】上述した各実施例によれば、合焦時におい
て、光学素子への戻り光Ｌ_Rを、レーザ発振部から離れ
た位置に戻すことができるので、フォトダイオードＰＤ
で受ける光量が十分となり、また戻り光Ｌ_Rによるレー
ザ発振状態への影響を回避できる。従って、装置全体が
コンパクトで、再生信号強度が大きく、かつ調整不要な
光学ピックアップを製造することができる。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、光学素子の発光部から
出射した出射光の被照射部からの戻り光の受光部での受
光量が十分確保され、且つ戻り光による発光部への悪影
響、即ち半導体レーザのレーザ発振状態に悪影響を与え
ることがない。従って、本発明を導入することにより、
コンパクトで、再生信号強度が大きく、かつ調整が不要
な光学ピックアップを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学装置の一例を示す構成図であ
る。

【図２】図１の要部の拡大図である。

【図３】Ａ光学素子の一例を示す側面図である。Ｂ光学素子の一例を示す平面図である。

【図４】Ａ光学素子の製造方法の一例を示す製造工程
図である。Ｂ光学素子の製造方法の一例を示す製造工程図であ
る。Ｃ光学素子の製造方法の一例を示す製造工程図であ
る。

【図５】Ａ光学素子の製造方法の一例を示す製造工程
図である。Ｂ光学素子の製造方法の一例を示す製造工程図であ
る。Ｃ光学素子の製造方法の一例を示す製造工程図であ
る。

【図６】光学ピックアップに用いた実施例の構成図であ
る。

【図７】本発明に係る光学装置の他の例を示す構成図で
ある。

【図８】Ａ光学素子の他の例を示す側面図である。Ｂ光学素子の他の例を示す平面図である。

【図９】本発明に係る光学装置の他の例を示す要部の構
成図である。

【図１０】Ａ光学素子の他の例を示す側面図である。Ｂ光学素子の他の例を示す平面図である。

【図１１】本発明の説明に供する光学装置の構成図であ
る。

【図１２】図１１の光学装置の説明図である。

【図１３】光学装置の要部の拡大斜視図である。

【図１４】従来の光学ピックアップの構成図である。

【符号の説明】

１１，５１，５２光学装置１２光ディスク１４発光部１５受光部１６半導体基板１７光学素子１９複屈折性を有する水晶板２０１／４波長板２１対物レンズ２４反射鏡ＬＤ半導体レーザＰＤ〔ＰＤ₁，ＰＤ₂，ＰＤ₃，ＰＤ₄，ＰＤ₅〕，Ｐ
Ｄ₀ フォトダイオード２８光学部品Ｌ_F，Ｌ_F1，Ｌ_F2，Ｌ_F3 出射光Ｌ_R，Ｌ_R1，Ｌ_R2，Ｌ_R3 戻り光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一基板上に発光部と受光部を有し、該
発光部から出射した出射部の被照射部からの戻り光を前
記受光部によって受光検出する光学素子と、複屈折性を
有する素子と、１／４波長板とを備え、前記複屈折性を有する素子により、前記光学素子上での
前記戻り光の位置をずらすようにして成ることを特徴と
する光学装置。
【請求項２】前記光学素子上に戻る前記戻り光が異常
光であることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。