JPH09293260A - Optical crystalline element and optical pickup using the same - Google Patents

Optical crystalline element and optical pickup using the same

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JPH09293260A
JPH09293260A JP8108207A JP10820796A JPH09293260A JP H09293260 A JPH09293260 A JP H09293260A JP 8108207 A JP8108207 A JP 8108207A JP 10820796 A JP10820796 A JP 10820796A JP H09293260 A JPH09293260 A JP H09293260A
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optical
optical crystal
light
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克宏 小池
Yoshiyuki Tsukai
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a practical light quantity by providing one ridge line at the boundary plane of plural translucent parts to simplify the structure. SOLUTION: An optical crystalline element is constituted of a translucent part 1 made of a translucent uniaxial crystal and a translucent part 2 having refractive indexes substantially equal to the ordinary ray refractive index or the extraordinary ray refractive index and respective translucent parts 1, 2 are joined with boundary planes 3 and the element has one ridge line 4 at the boundary planes 3. Then, the translucent part 2 having a refractive index equal to the ordinary ray refractive index is selected by properly selecting the angle formed by the optical crystalline axis of the uniaxial crystal of the translucent part 1 with respect to the optical axis of an incident light beam and the ordinary ray refractive index. Thus, the element whose functions are different according to the polarized states of a light beam passing through an optical crystalline element is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、偏光光学結晶素子
に関し、特に光学式情報読み取り装置における光ピック
アップの光学系に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarization optical crystal element, and more particularly to an optical system of an optical pickup in an optical information reader.

【0002】[0002]

【従来の技術】光学式情報読み取り装置には、光記録媒
体のいわゆるCD(compact disk)及びSD(super densi
ty disk)等の光ディスクから記録情報を読み取りできる
コンパチブル光学式ビデオディスクプレ―ヤ等があり、
その光ピックアップは、1/4波長板及び対物レンズを
介して光ディスクへ照射し、光ディスクからの戻り光を
対物レンズ及び1/4波長板を介して読み取る光学系を
有している。光ピックアップのトラッキングサーボ制御
方法には、位相差法、プッシュプル法などが用いられて
いる。光ピックアップでは、再生時、光ディスク偏心に
より、対物レンズ偏倚が生じ、そのため、戻り光用受光
素子上で戻り光スポットが動いてしまう。トラッキング
サーボ制御においては、高精度の光ピックアップ位置制
御のための方法が常に求められている。従来技術では、
一般的にピックアップはフォーカスサーボに非点収差法
を用いた4分割DETを用いるため対物レンズの移動に
よってビームの移動があり分割線がずれてしまう。
2. Description of the Related Art Optical information readers include so-called CD (compact disk) and SD (super densi) optical recording media.
ty disk) and other compatible optical video disc players that can read recorded information from optical discs,
The optical pickup has an optical system that irradiates the optical disc through the quarter wavelength plate and the objective lens and reads the return light from the optical disc through the objective lens and the quarter wavelength plate. A phase difference method, a push-pull method, and the like are used as a tracking servo control method for the optical pickup. In the optical pickup, during reproduction, the objective lens is deviated due to the eccentricity of the optical disc, which causes the returning light spot to move on the returning light receiving element. In tracking servo control, a method for highly accurate optical pickup position control is always required. In the prior art,
In general, the pickup uses a 4-division DET using the astigmatism method for the focus servo, so that the beam moves due to the movement of the objective lens and the division line shifts.

【0003】また、一体駆動型プッシュプル法の光ピッ
クアップにおいて、凹凸あるいは屈折率分布の回折格子
を有する偏光ホログラムを用いて、戻り光を回折により
分割して、受光素子上に低次回折光スポットを形成する
ことも試みられている。この偏光ホログラムは、回折を
用いているため、入射ビームをいくつかのビームに分け
ることができる。
Further, in an integrated drive type push-pull method optical pickup, a return hologram is divided by diffraction using a polarization hologram having a diffraction grating having unevenness or a refractive index distribution, and a low-order diffracted light spot is formed on a light receiving element. It has also been attempted to form. Since this polarization hologram uses diffraction, the incident beam can be split into several beams.

【0004】しかしながら、この偏光ホログラムによる
方法には、高い回折効率のホログラムを作製するのが難
しく、高次回折光が損失となり実際に利用できる光量が
少ない、さらに、ホログラムの波長依存性が強いため、
光源の半導体レーザーの波長の変化に対して弱い、など
の欠点がある。
However, in the method using the polarization hologram, it is difficult to produce a hologram having a high diffraction efficiency, high-order diffracted light is lost, and the amount of light that can be actually used is small. Further, since the hologram has a strong wavelength dependence,
There are drawbacks such as weak sensitivity to changes in the wavelength of the semiconductor laser of the light source.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、非常に簡素
な構造で実用できる光量が得られる光ピックアップ用光
学結晶素子及びこれを用いた光ピックアップ光学系を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical crystal element for an optical pickup and an optical pickup optical system using the same, which can obtain a practically usable light amount with a very simple structure.

【0006】[0006]

【発明を解決するための手段】本発明の光学結晶素子
は、透光性の一軸結晶からなる第1透光性部と、前記一
軸結晶の常光線屈折率又は異常光線屈折率に略等しい屈
折率を有しかつ前記第1透光性部に界面を介して接合す
る第2透光性部とからなり、前記界面に少なくとも1つ
の稜線を有することを特徴とする。
The optical crystal element of the present invention comprises a first light-transmitting portion made of a light-transmitting uniaxial crystal and a refractive index substantially equal to the ordinary or extraordinary ray refractive index of the uniaxial crystal. And a second light-transmitting portion that is bonded to the first light-transmitting portion via an interface, and has at least one ridge line at the interface.

【0007】本発明の光ピックアップは、光ビームを1
/4波長板及び対物レンズを介して光記録媒体へ照射
し、前記光記録媒体からの戻り光を前記対物レンズ及び
1/4波長板を介して読み取る光ピックアップであっ
て、透光性の一軸結晶からなる第1透光性部と、前記一
軸結晶の常光線屈折率又は異常光線屈折率に略等しい屈
折率を有しかつ前記第1透光性部に界面を介して接合す
る第2透光性部とからなりかつ前記界面に少なくとも1
つの稜線を有する光学結晶素子が、光ビーム入射側に配
置されたことを特徴とする。
The optical pickup of the present invention outputs a light beam of 1
An optical pickup which irradiates an optical recording medium through a / 4 wavelength plate and an objective lens, and reads return light from the optical recording medium through the objective lens and a ¼ wavelength plate, which is a translucent uniaxial A first light-transmitting portion made of a crystal and a second light-transmitting portion having a refractive index substantially equal to the ordinary or extraordinary ray refractive index of the uniaxial crystal and joined to the first light-transmitting portion via an interface. At least 1 at the interface.
An optical crystal element having two ridges is arranged on the light beam incident side.

【0008】本発明によれば、一軸結晶の複屈折を利用
して、互いに直行する振動面を有する常光線及び異常光
線の偏光を、それぞれ往路の光ビーム及び帰路の戻り光
として、分離して受光素子上の戻り光スポットを得るの
で、光ピックアップ光学系構成が簡素化できる。光学結
晶軸の設定、入射光線の光軸設定が簡素になる。前記光
学材料が光学的等方性材料である前記光学結晶素子は、
光学的等方性材料が一軸結晶より安価の場合が多く、さ
らに製造行程が簡略化できるので、小型化低コスト化が
できる。
According to the present invention, the birefringence of a uniaxial crystal is used to separate the polarization of an ordinary ray and an extraordinary ray having oscillating planes orthogonal to each other as a forward light beam and a return light beam, respectively. Since the return light spot on the light receiving element is obtained, the optical pickup optical system configuration can be simplified. The setting of the optical crystal axis and the setting of the optical axis of the incident light beam are simplified. The optical crystal element, wherein the optical material is an optically isotropic material,
Optically isotropic materials are often cheaper than uniaxial crystals, and since the manufacturing process can be further simplified, downsizing and cost reduction can be achieved.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ説明する。 (光学結晶素子)図1に示すように、本実施例の光学結
晶素子は、透光性の一軸結晶からなる第1透光性部1
と、一軸結晶の常光線屈折率又は異常光線屈折率に略等
しい屈折率を有する第2透光性部2とからなり、第1及
び第2透光性部透光性部は界面3を介して接合されて、
界面に少なくとも1つの稜線4を有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Optical Crystal Element) As shown in FIG. 1, the optical crystal element of the present embodiment has a first translucent portion 1 made of a translucent uniaxial crystal.
And a second light transmissive portion 2 having a refractive index substantially equal to the ordinary or extraordinary light refractive index of the uniaxial crystal, and the first and second light transmissive portions have an interface 3 therebetween. Joined together,
It has at least one ridge 4 at the interface.

【0010】一軸結晶は、直交する2つの偏光に対して
異なる屈折率、すなわち、常光線屈折率及び異常光線屈
折率を有する複屈折性を示すものである。この光学結晶
中での光波の振舞いは、屈折率楕円体よって記述でき
る。屈折率楕円体と平面の交線は一般に楕円となり、そ
の直交する2つの主軸方向に偏光した(光電場が振動方
向をもつ)光波は、屈折率楕円体主軸の長さに相当する
2つの異なる屈折率をもって結晶中を伝搬する。xi
光学的主軸,niは主屈折率とよばれ、光学結晶は以下
の3通りに分類される。
The uniaxial crystal exhibits birefringence having different refractive indexes for two orthogonal polarized lights, that is, an ordinary ray refractive index and an extraordinary ray refractive index. The behavior of light waves in this optical crystal can be described by an index ellipsoid. The line of intersection between the index ellipsoid and the plane is generally an ellipse, and the light waves polarized in the directions of the two principal axes orthogonal to each other (the optical field has a vibration direction) have two different values corresponding to the length of the principal axis of the index ellipsoid. It propagates through the crystal with a refractive index. x i is called an optical principal axis, n i is called a principal refractive index, and optical crystals are classified into the following three types.

【0011】1) n1=n2=n3の場合、複屈折性を
示さない等方性結晶(等軸晶系) 2) n1=n2≠n3の場合、一軸結晶(正方晶系、三
方晶系、六方晶系) 3) n1≠n2≠n3の場合、二軸結晶(三斜晶系、単
斜晶系、斜方晶系) 一軸結晶においては、z軸と光波の伝搬方向で作られる
平面(主断面)に垂直な偏光方向を有する常光線は、そ
の伝搬方向によらず、一定の屈折率n1=n2=n0(常
光線屈折率)をもって結晶中を伝搬する。一方、主断面
内の偏光方向を有する異常光線は、その伝搬方向と、z
軸のなす角をθとすると、次式のn(θ)で与えられる
屈折率をもって結晶中を伝搬する。
1) If n 1 = n 2 = n 3, an isotropic crystal that does not exhibit birefringence (isotropic crystal system) 2) If n 1 = n 2 ≠ n 3 , a uniaxial crystal (tetragonal crystal) System, trigonal system, hexagonal system) 3) In the case of n 1 ≠ n 2 ≠ n 3 , biaxial crystal (triclinic system, monoclinic system, orthorhombic system) z axis in uniaxial crystal An ordinary ray having a polarization direction perpendicular to a plane (main cross section) formed in the light wave propagation direction has a constant refractive index n 1 = n 2 = n 0 (ordinary ray refractive index) regardless of its propagation direction. Propagate inside. On the other hand, the extraordinary ray having the polarization direction in the main cross section is
When the angle formed by the axes is θ, the light propagates in the crystal with a refractive index given by n (θ) in the following equation.

【0012】[0012]

【数1】 [Equation 1]

【0013】ここでn(θ)は、異常光線の結晶内伝搬
方向に依存してθ=0〜90度でn o(常光線屈折率)
〜ne(異常光線屈折率)に変わる。一軸結晶では、n
(θ)=noとなる方向(θ=0に対応するz軸方向=
光学軸又は光学結晶軸)が1つだけある。ne>noの場
合の水晶(石英)等が正結晶、no>neの場合の方解石
等が負結晶と呼ばれる。
Here, n (θ) is the propagation of extraordinary rays in the crystal.
N depending on the direction, at θ = 0 to 90 degrees o(Ordinary ray refractive index)
~ Ne(Refractive index of extraordinary rays). For uniaxial crystals, n
(Θ) = no(Z-axis direction corresponding to θ = 0
There is only one optical axis or optical crystal axis). ne> NoPlace
Quartz (quartz) is a positive crystal, no> NeCalcite in case of
Etc. are called negative crystals.

【0014】従って、一軸結晶の光学結晶軸が入射光線
の光軸に非平行であれば、異常光線及び常光線の互いに
垂直な振動面の2つ偏光を分離できる。すなわち、入射
光線の光軸に対して第1透光性部1の一軸結晶の光学結
晶軸のなす角及び常光線屈折率を適宜に選択し、当該常
光線屈折率に等しい屈折率の第2透光性部2を選択する
ことによって、光学結晶素子を通過する光線の偏光状態
によって機能の異なる素子が得られる。
Therefore, if the optical crystal axis of the uniaxial crystal is not parallel to the optical axis of the incident light ray, it is possible to separate the two polarizations of the extraordinary ray and the ordinary ray on the planes of oscillation perpendicular to each other. That is, the angle formed by the optical crystal axis of the uniaxial crystal of the first light-transmitting portion 1 and the ordinary ray refractive index with respect to the optical axis of the incident light ray is appropriately selected, and the second refractive index equal to the ordinary ray refractive index is selected. By selecting the translucent part 2, an element having a different function depending on the polarization state of the light beam passing through the optical crystal element can be obtained.

【0015】具体的には、図2(a)に示すように、1
/4波長板9及び光学結晶素子10を共軸に備える光ピ
ックアップにおいて、光学結晶素子の機能を説明する。
no>neである負の一軸性光学結晶からなる第1透光
性部1と、第1透光性部と同一材料で結晶軸が光線の進
行方向(光軸)にある第2透光性部2からなる平行平板
である。第1及び第2透光性部透光性部は平面の界面3
を介して接合されて、両界面は1つの稜線4を形成して
いる。紙面に平行に振動面を有する光ビームを光源側か
ら光ディスク側へ照射し(実線右矢印)、光ディスクか
ら反射した戻り光(破線左矢印)を検出する。
Specifically, as shown in FIG.
The function of the optical crystal element in the optical pickup having the quarter wave plate 9 and the optical crystal element 10 as the axis will be described.
The first light-transmitting portion 1 made of a negative uniaxial optical crystal with no> ne, and the second light-transmitting portion made of the same material as the first light-transmitting portion and having a crystal axis in the traveling direction of the light ray (optical axis). It is a parallel plate composed of the part 2. The first and second light-transmitting portions have a plane interface 3
And the two interfaces form one ridgeline 4 by being joined together. A light beam having a vibrating surface parallel to the paper surface is irradiated from the light source side to the optical disc side (solid line right arrow), and the return light reflected from the optical disc (broken line left arrow) is detected.

【0016】第1透光性部1の光学軸が光軸に非平行、
例えば紙面に垂直であるとすると、紙面に平行に振動す
る光ビームは常光線となり屈折率はnoとなる。第2透
光性部2の屈折率もnoであるから、光学結晶素子10
は全体にnoの屈折率を有する透明平行平板として作用
する。一方、帰路の戻り光を考えると1/4波長板9を
2回通っているため光の振動方向は紙面と垂直となる。
第2透光性部2では往路と同じように常光線となりno
であるが、第1透光性部1では異常光線として振る舞う
ため屈折率はneとなる。このため戻り光に対して光学
結晶素子10はプリズムとして作用し、稜線を境にす
る。
The optical axis of the first transparent portion 1 is not parallel to the optical axis,
For example, if it is perpendicular to the paper surface, the light beam that oscillates parallel to the paper surface becomes an ordinary ray and has a refractive index of no. Since the refractive index of the second light transmissive portion 2 is also no, the optical crystal element 10
Acts as a transparent parallel plate having a refractive index of no as a whole. On the other hand, considering the return light on the return path, since it passes through the quarter-wave plate 9 twice, the vibration direction of the light is perpendicular to the paper surface.
In the second translucent portion 2, it becomes an ordinary ray as in the outward path and no
However, the first translucent portion 1 behaves as an extraordinary ray, so that the refractive index is ne. Therefore, the optical crystal element 10 acts as a prism with respect to the returning light, and makes the ridge line a boundary.

【0017】第2透光性部2は、第1透光性部1と同一
結晶でなくともよく、第1透光性部1の常光線屈折率n
oと等しい屈折率ngの光学ガラスなど光学的等方性材
料から形成しても良い。この場合、no=ngなので、
往路において全体にnoの屈折率を有する透明平行平板
として作用する。2つの凹凸光学結晶体第1及び第2透
光性部の光学結晶軸が直角になるように貼り合わせてあ
るので、戻り光の偏向角度を最大にできる。光軸に対し
て垂直に配置した素子の界面3の光軸に対する角度を変
化させることによって、戻り光の偏向角度を調整でき
る。
The second light transmitting portion 2 does not have to have the same crystal as the first light transmitting portion 1, and the ordinary ray refractive index n of the first light transmitting portion 1 is n.
It may be formed from an optically isotropic material such as optical glass having a refractive index ng equal to o. In this case, no = ng, so
It acts as a transparent parallel plate having a refractive index of no in the outward path. Since the two concavo-convex optical crystal bodies are bonded so that the optical crystal axes of the first and second translucent portions are perpendicular to each other, the deflection angle of the return light can be maximized. The deflection angle of the return light can be adjusted by changing the angle of the interface 3 of the element arranged perpendicular to the optical axis with respect to the optical axis.

【0018】また、第2透光性部の屈折率は一軸結晶の
第1透光性部の常光線屈折率に略等しい場合だけでな
く、図2(b)及び(c)に示すように、第2透光性部
の屈折率が一軸結晶の第1透光性部の異常光線屈折率に
略等しい場合でも、光学結晶素子10は光の往復路にお
いて平行平板及びプリズムとして機能する。上記では第
2及び第1光学結晶素子体が同一の一軸結晶からなる
が、種々の一軸結晶から選択してもよい。
Further, not only when the refractive index of the second light transmitting portion is approximately equal to the ordinary ray refractive index of the first light transmitting portion of the uniaxial crystal, but as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c). Even when the refractive index of the second light transmitting portion is approximately equal to the extraordinary ray refractive index of the first light transmitting portion of the uniaxial crystal, the optical crystal element 10 functions as a parallel plate and a prism in the light reciprocating path. Although the second and first optical crystal element bodies are made of the same uniaxial crystal in the above, they may be selected from various uniaxial crystals.

【0019】具体的に、第1及び第2透光性部にLiN
bO3を用いた光学結晶素子の例を図3に示す。また、
図4に、正の一軸結晶(no<ne)として水晶を第1
及び第2透光性結晶部に用いた光学結晶素子の例を示
す。図3及び図4において、(a)は往路を、(b)は
帰路を、no及びneは結晶軸方向を、双方向矢印は光
ビームの振動方向を、poralizationは戻り光の振動方向
を、示す。
Specifically, LiN is formed in the first and second transparent portions.
An example of an optical crystal element using bO 3 is shown in FIG. Also,
In FIG. 4, a crystal is first shown as a positive uniaxial crystal (no <ne).
An example of the optical crystal element used for the second transparent crystal part will be shown. In FIGS. 3 and 4, (a) is a forward path, (b) is a return path, no and ne are crystal axis directions, double-headed arrows are light beam oscillation directions, and polarization is return light oscillation directions. Show.

【0020】正の一軸結晶を第1透光性結晶部に用いた
場合でも、正の一軸結晶の常光線屈折率noと等しい屈
折率ngの光学ガラス(ng=no)を第2透光性部に
用いることもできる。この場合も、図4と同様に、稜線
は負一軸結晶の場合の反対側に突出する。 (光学結晶素子の作製方法) 1) 一軸結晶平板部材A,Bの複数を夫々両面研磨す
る。
Even when a positive uniaxial crystal is used for the first translucent crystal part, an optical glass (ng = no) having a refractive index ng equal to the ordinary ray refractive index no of the positive uniaxial crystal is used as the second translucent material. It can also be used as a part. Also in this case, as in FIG. 4, the ridge line projects to the opposite side of the case of the negative uniaxial crystal. (Manufacturing Method of Optical Crystal Element) 1) Both sides of a plurality of uniaxial crystal flat plate members A and B are polished.

【0021】2) 図5に示すように、平板部材A,B
を交互に張り合わせ、ブロックにする。 3) 図5の一点鎖線に示すように、ブロックを必要な
バイアス角度に平行に切り分け、交互一軸結晶ストライ
プからなる複数の平板Cを形成する。 4) 夫々のストライプ平板の切り出した面を研磨す
る。
2) As shown in FIG. 5, flat plate members A and B
Alternately stick together to form blocks. 3) As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 5, the block is cut in parallel to the required bias angle to form a plurality of flat plates C composed of alternating uniaxial crystal stripes. 4) Polish the cut surface of each striped flat plate.

【0022】5) 図6に示すように、ストライプ平板
Cを互い違いに張り合わせ、ブロックにする。 6) 図6の紙面垂直な実線に示すように、ブロックを
各素子の稜線に沿って平行に切り分け、素子が連結した
平板の複数を形成する。垂直に切断する。
5) As shown in FIG. 6, the striped flat plates C are alternately laminated to form a block. 6) As shown by the solid line perpendicular to the paper surface of FIG. 6, the block is cut in parallel along the ridgeline of each element to form a plurality of flat plates to which the elements are connected. Cut vertically.

【0023】7) 素子が連結した平板の両面を研磨す
る。 8) 必要な素子の大きさに切り分け、光学結晶素子を
得る。 一軸結晶材料の例を下表に示す。
7) Polish both sides of the flat plate to which the elements are connected. 8) An optical crystal element is obtained by cutting into the required element size. Examples of uniaxial crystal materials are shown in the table below.

【0024】[0024]

【表1】 (光学結晶素子を用いた光ピックアップ)図7は本実施
例の記録再生装置の光ピックアップの概略を示す。照射
光学系において、レーザ光源21からのレーザビーム光
(実線)は、コリメータレンズ22によって平行光とし
て、光学結晶素子10及び1/4波長板9を通過し、対
物レンズ26によって、微小直径の円形スポットとして
光ディスク27の記録面ピット列上に集光される。帰路
の照射光学系と同じ検出光学系において、光ディスク2
7からの反射光は、再び対物レンズ26を通過して1/
4波長板5により振動面が90度傾いて偏光され、再び
光学結晶素子10を通過し、これにより分割偏向され
る。偏向された戻り光はコリメータレンズ22により集
光され光検出器29の分割受光面へ導かれる。光学結晶
素子10は、その稜線4が光軸上に垂直になるように配
置されて、分割受光面は稜線4に関して対称に配置され
ている。
[Table 1] (Optical Pickup Using Optical Crystal Element) FIG. 7 schematically shows an optical pickup of the recording / reproducing apparatus of this embodiment. In the irradiation optical system, the laser beam light (solid line) from the laser light source 21 passes through the optical crystal element 10 and the quarter-wave plate 9 as parallel light by the collimator lens 22, and is rounded by the objective lens 26 to have a minute diameter. It is focused on the recording surface pit row of the optical disc 27 as a spot. In the same detection optical system as the return optical system, the optical disc 2
The reflected light from 7 again passes through the objective lens 26 and becomes 1 /
The four-wave plate 5 polarizes the vibrating surface with an inclination of 90 degrees, passes through the optical crystal element 10 again, and is divided and deflected by the optical crystal element 10. The deflected return light is condensed by the collimator lens 22 and guided to the divided light receiving surface of the photodetector 29. The optical crystal element 10 is arranged so that the ridge line 4 is perpendicular to the optical axis, and the divided light-receiving surfaces are arranged symmetrically with respect to the ridge line 4.

【0025】ここで、図8に示すように、光検出器29
の分割受光面からの出力信号を処理してRF信号により
記録情報の再生を行なう。又、出力信号からフォーカシ
ング及びトラッキングサーボ等も行う。図8のように戻
り光が光学素子の稜線に沿って分離できるため、アクチ
ュエータの移動による受光面上でのビーム移動が稜線に
対して無視できる。トラッキングにプッシュプル信号を
用いるときにビーム移動による悪影響を取り除くことが
出来る。
Here, as shown in FIG.
The output signal from the divided light-receiving surface is processed and the recorded information is reproduced by the RF signal. Focusing and tracking servo are also performed from the output signal. Since the return light can be separated along the ridgeline of the optical element as shown in FIG. 8, the beam movement on the light receiving surface due to the movement of the actuator can be ignored with respect to the ridgeline. When a push-pull signal is used for tracking, it is possible to eliminate the adverse effect of beam movement.

【0026】また、図9に示すように、光検出器29の
受光面を4分割したA〜Gの分割面からの出力信号A〜
Gから、図9に示す式を実行する回路によって、RF信
号、フォーカス信号、プッシュプル信号、及び位相差法
信号を得ることが出来るので、トラッキング信号として
プッシュプル法(DVD−RAM)でも位相差法(DV
D−ROM)でも出力できるのでピット深さの異なった
光ディスクからの再生が可能である。
Further, as shown in FIG. 9, the output signals A to G from the divided surfaces A to G obtained by dividing the light receiving surface of the photodetector 29 into four parts.
An RF signal, a focus signal, a push-pull signal, and a phase difference method signal can be obtained from G by a circuit that executes the equation shown in FIG. Law (DV
D-ROM) can also be output, so reproduction from optical disks with different pit depths is possible.

【0027】このようにしてピックアップ装置において
は、対物レンズ26、光学結晶素子10及び1/4波長
板9を図10の破線に示すような一体駆動体として制御
でき、無限仕様型のピックアップが達成でき、簡単な構
造が出来るため複雑な調整が必要でなくなる。さらに、
図11に示すように、対物レンズ26と光源側コリメー
タ凸レンズ28との間に光学結晶素子10及び1/4波
長板9を配置し光検出器29とともに一体駆動体として
制御できる有限仕様型のピックアップをも達成できる。 (他の実施例)他のピックアップ光学系としては、図1
2に示すように、図7の光学結晶素子10及びコリメー
タレンズ22間に誘電体ミラー31を配置して光路を曲
げてピックアップ全体を薄型とし、コリメータレンズ2
2及びレーザ光源21間に偏光ビームスプリッター32
を設けレーザ光源の保護を図ったものがある。
In this way, in the pickup device, the objective lens 26, the optical crystal element 10 and the quarter-wave plate 9 can be controlled as an integrated driving body as shown by the broken line in FIG. 10, and an infinite specification type pickup is achieved. Since it can be done and the structure is simple, complicated adjustment is not necessary. further,
As shown in FIG. 11, a finite-specification type pickup in which the optical crystal element 10 and the quarter-wave plate 9 are arranged between the objective lens 26 and the light source side collimator convex lens 28 and can be controlled together with the photodetector 29 as an integrated driving body. Can also be achieved. (Other Embodiments) Another pickup optical system is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, a dielectric mirror 31 is arranged between the optical crystal element 10 and the collimator lens 22 of FIG.
2 and the laser light source 21 between the polarization beam splitter 32
There is a device that protects the laser light source.

【0028】かかるピックアップ光学系においては、図
13に示すように、光検出器29を4X2分割素子とし
て、各D1〜8の分割素子からの出力信号D1〜8か
ら、図13に示す式を実行する回路によって、RF信
号、フォーカス信号、プッシュプル信号、及び位相差法
信号を得ることが出来るので、トラッキング信号として
プッシュプル法(DVD−RAM)でも位相差法(DV
D−ROM)でも出力できるのでピット深さの異なった
光ディスクからの再生が可能である。
In such a pickup optical system, as shown in FIG. 13, the photodetector 29 is used as a 4 × 2 division element, and the equation shown in FIG. 13 is executed from the output signals D1-8 from the division elements D1-8. The RF signal, the focus signal, the push-pull signal, and the phase difference method signal can be obtained by the circuit for performing the phase difference method (DVD-RAM) as the tracking signal.
D-ROM) can also be output, so reproduction from optical disks with different pit depths is possible.

【0029】同様に、図12の偏光ビームスプリッター
と光検出器との間にシリンドリカルレンズを設けて、図
14に示す光検出器29の4X2分割素子によっても、
プッシュプル法(DVD−RAM)でも位相差法(DV
D−ROM)でも出力できるのでピット深さの異なった
光ディスクからの再生が可能である。一方、光学結晶素
子10としては、図15に示すように、(a)、(b)
及び(d)に示す稜線からの平面界面がピックアップ光
軸に対称に傾斜したものでも、(c)及び(e)のピッ
クアップ光軸に対して偏って稜線からの平面界面を形成
したものや、(f)の交互段の3分割タイプ平面界面を
形成したものなど、ピックアップ光学系に合わせて光学
結晶素子のプリズム形状は様々に組み合わせが可能であ
る。また、ピックアップに使用する光学結晶は、ガラス
との界面が実施例では平面になっているが、これが曲面
でも同じ効果を上げることが出来る。他に界面片面だけ
曲面というのも考えられる。図15(d)に示す3分割
タイプはクロストーク(隣のトラックからの信号の飛び
込み)の対処に有効である。
Similarly, a cylindrical lens is provided between the polarization beam splitter and the photodetector shown in FIG. 12, and the 4 × 2 splitting element of the photodetector 29 shown in FIG.
Even the push-pull method (DVD-RAM), the phase difference method (DV
D-ROM) can also be output, so reproduction from optical disks with different pit depths is possible. On the other hand, as the optical crystal element 10, as shown in FIG. 15, (a), (b)
And (d) in which the plane interface from the ridge is inclined symmetrically with respect to the pickup optical axis, (c) and (e) in which the plane interface from the ridge is biased to the pickup optical axis, The prism shape of the optical crystal element can be variously combined according to the pickup optical system, such as (f) in which alternating-stage three-division type plane interfaces are formed. Further, in the optical crystal used for the pickup, the interface with the glass is a flat surface in the embodiment, but even if it is a curved surface, the same effect can be obtained. Another possibility is that only one surface of the interface is curved. The three-division type shown in FIG. 15D is effective in dealing with crosstalk (a signal jumps from an adjacent track).

【0030】さらに、上記実施例では1つの稜線による
戻りビームの2分割をしているが、これを例えば光学結
晶を4角錘にした場合には4分割出来るようになり、こ
れによって、例えばスキュー検出など応用に有効で、時
間軸方向への傾きやズレに対しても効果がある。即ち、
光ディスクの情報記録部であるピット列上を走査し移動
するように、走査方向がピット列のタンジェンシャル方
向(トラック伸長方向)に一致するように位置制御でき
ることになる。
Further, although the return beam is divided into two by one ridge line in the above-mentioned embodiment, this can be divided into four when the optical crystal is a quadrangular pyramid. It is effective for applications such as detection, and it is also effective for inclination and deviation in the time axis direction. That is,
The position can be controlled so that the scanning direction coincides with the tangential direction (track extension direction) of the pit train so that the pit train, which is the information recording portion of the optical disc, is moved by scanning.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、透光性の一軸結晶から
なる第1透光性部と、一軸結晶の常光線屈折率又は異常
光線屈折率に略等しい屈折率を有しかつ第1透光性部に
界面を介して接合する第2透光性部とからなり、界面に
少なくとも1つの稜線を有するので、異常光線及び常光
線の偏光を分離が達成できる。よって、実用できる光量
が得られかつレーザーの波長の変化に対して強い光学結
晶素子を得ることができる。
According to the present invention, the first light-transmissive portion made of a light-transmissive uniaxial crystal and a refractive index substantially equal to the ordinary or extraordinary light refractive index of the uniaxial crystal are provided. The second light-transmissive portion is joined to the light-transmissive portion through the interface and has at least one ridgeline at the interface, so that the polarization of the extraordinary ray and the ordinary ray can be separated. Therefore, it is possible to obtain an optical crystal element which can obtain a practical amount of light and is strong against a change in the wavelength of the laser.

【0032】さらに本発明は、光ビームを1/4波長板
及び対物レンズを介して光記録媒体へ照射し、光記録媒
体からの戻り光を対物レンズ及び1/4波長板を介して
読み取る光ピックアップであって、透光性の一軸結晶か
らなる第1透光性部と、一軸結晶の常光線屈折率又は異
常光線屈折率に略等しい屈折率を有しかつ第1透光性部
に界面を介して接合する第2透光性部とからなりかつ界
面に少なくとも1つの稜線を有する光学結晶素子が、光
ビーム入射側に配置された光ピックアップ光学系である
ので、DVD及びDVD−RAM用のコンパチブルプレ
ーヤの構造を極めて簡略化でき、小型化低コスト化が達
成される。
Further, according to the present invention, a light beam is applied to an optical recording medium through a quarter wavelength plate and an objective lens, and return light from the optical recording medium is read through the objective lens and the quarter wavelength plate. A pickup having a first light-transmitting portion made of a light-transmitting uniaxial crystal and an interface having a refractive index substantially equal to an ordinary ray index or an extraordinary ray refractive index of the uniaxial crystal and having an interface with the first light transmitting portion. For a DVD and a DVD-RAM, since the optical crystal element, which is composed of the second light-transmitting portion that is joined via the optical crystal element and has at least one ridgeline at the interface, is an optical pickup optical system arranged on the light beam incident side. The structure of the compatible player can be extremely simplified, and miniaturization and cost reduction can be achieved.

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

【図1】実施例の光学結晶素子の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an optical crystal element of an example.

【図2】実施例の光学結晶素子の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical crystal element of an example.

【図3】実施例の光学結晶素子の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical crystal element of an example.

【図4】他の実施例の光学結晶素子の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of an optical crystal element of another example.

【図5】実施例の光学結晶素子の製造方法における光学
結晶板ブロックの斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of an optical crystal plate block in a method for manufacturing an optical crystal element of an example.

【図6】実施例の光学結晶素子の製造方法における光学
結晶板ブロックの断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of an optical crystal plate block in an optical crystal element manufacturing method of an example.

【図7】実施例の光学結晶素子を用いた光ピックアップ
光学系の概略斜視図である。
FIG. 7 is a schematic perspective view of an optical pickup optical system using the optical crystal element of the example.

【図8】実施例の光学結晶素子を用いた光ピックアップ
光学系の受光素子の概略平面図である。
FIG. 8 is a schematic plan view of a light receiving element of an optical pickup optical system using the optical crystal element of the example.

【図9】他の実施例の光学結晶素子を用いた光ピックア
ップ光学系の受光素子の概略平面図である。
FIG. 9 is a schematic plan view of a light receiving element of an optical pickup optical system using an optical crystal element of another example.

【図10】実施例の光学結晶素子を用いた光ピックアッ
プ光学系の概略断面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of an optical pickup optical system using the optical crystal element of the example.

【図11】他の実施例の光学結晶素子を用いた光ピック
アップ光学系の概略断面図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of an optical pickup optical system using an optical crystal element of another example.

【図12】他の実施例の光学結晶素子を用いた光ピック
アップ光学系の概略断面図である。
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of an optical pickup optical system using an optical crystal element of another example.

【図13】他の実施例の光学結晶素子を用いた光ピック
アップ光学系の受光素子の概略平面図である。
FIG. 13 is a schematic plan view of a light receiving element of an optical pickup optical system using an optical crystal element of another example.

【図14】他の実施例の光学結晶素子を用いた光ピック
アップ光学系の受光素子の概略平面図である。
FIG. 14 is a schematic plan view of a light receiving element of an optical pickup optical system using an optical crystal element of another example.

【図15】他の実施例の光学結晶素子の断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of an optical crystal element of another example.

【主要部分の符号の説明】[Explanation of symbols for main parts]

1 第1透光性部 2 第2透光性部 3 界面 4 稜線 9 1/4波長板 10 光学結晶素子 21 レーザ光源 22 コリメータレンズ 26 対物レンズ 27 光ディスク 29 光検出器 1 1st translucent part 2 2nd translucent part 3 Interface 4 Ridge line 9 Quarter wave plate 10 Optical crystal element 21 Laser light source 22 Collimator lens 26 Objective lens 27 Optical disk 29 Photodetector

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透光性の一軸結晶からなる第1透光性部
と、前記一軸結晶の常光線屈折率又は異常光線屈折率に
略等しい屈折率を有しかつ前記第1透光性部に界面を介
して接合する第2透光性部とからなり、前記界面に少な
くとも1つの稜線を有することを特徴とする光学結晶素
子。
1. A first light-transmitting portion made of a light-transmitting uniaxial crystal, and a refractive index substantially equal to an ordinary ray index or an extraordinary ray refractive index of the uniaxial crystal, and the first light transmitting portion. An optical crystal element, comprising: a second light-transmitting portion that is bonded to the substrate through an interface, and has at least one ridgeline at the interface.
【請求項2】 入射側及び出射側の表面が平行平面から
なることを特徴とする請求項1記載の光学結晶素子。
2. The optical crystal element according to claim 1, wherein the surfaces of the incident side and the emitting side are parallel planes.
【請求項3】 前記界面が平面からなることを特徴とす
る請求項1記載の光学結晶素子。
3. The optical crystal element according to claim 1, wherein the interface is a flat surface.
【請求項4】 前記界面が球面又は非球面を含むことを
特徴とする請求項3記載の光学結晶素子。
4. The optical crystal element according to claim 3, wherein the interface includes a spherical surface or an aspherical surface.
【請求項5】 前記第1透光性部の光学結晶軸が前記稜
線に略平行又は垂直であることを特徴とする請求項1記
載の光学結晶素子。
5. The optical crystal element according to claim 1, wherein an optical crystal axis of the first light transmissive portion is substantially parallel or perpendicular to the ridge line.
【請求項6】 前記第1及び第2透光性部は同一材料か
らなることを特徴とする請求項1記載の光学結晶素子。
6. The optical crystal element according to claim 1, wherein the first and second translucent portions are made of the same material.
【請求項7】 前記第2透光性部の光学結晶軸が前記稜
線に略垂直又は平行であることを特徴とする請求項1記
載の光学結晶素子。
7. The optical crystal element according to claim 1, wherein an optical crystal axis of the second light transmissive portion is substantially perpendicular or parallel to the ridge line.
【請求項8】 前記第1及び第2透光性部の光学結晶軸
が互いに交差して配置されていることを特徴とする請求
項7記載の光学結晶素子。
8. The optical crystal element according to claim 7, wherein the optical crystal axes of the first and second translucent portions are arranged to intersect with each other.
【請求項9】 前記第1及び第2透光性部の光学結晶軸
が互いに90度の角度をなして配置されていることを特
徴とする請求項8記載の光学結晶素子。
9. The optical crystal element according to claim 8, wherein the optical crystal axes of the first and second translucent portions are arranged at an angle of 90 degrees with respect to each other.
【請求項10】 前記第2透光性部は光学的等方性材料
からなることを特徴とする請求項1記載の光学結晶素
子。
10. The optical crystal element according to claim 1, wherein the second light transmissive portion is made of an optically isotropic material.
【請求項11】 光ビームを1/4波長板及び対物レン
ズを介して光記録媒体へ照射し、前記光記録媒体からの
戻り光を前記対物レンズ及び1/4波長板を介して読み
取る光ピックアップであって、透光性の一軸結晶からな
る第1透光性部と、前記一軸結晶の常光線屈折率又は異
常光線屈折率に略等しい屈折率を有しかつ前記第1透光
性部に界面を介して接合する第2透光性部とからなりか
つ前記界面に少なくとも1つの稜線を有する光学結晶素
子が、光ビーム入射側に配置されたことを特徴とする光
ピックアップ。
11. An optical pickup which irradiates an optical recording medium with a light beam through a quarter wavelength plate and an objective lens, and reads return light from the optical recording medium through the objective lens and the quarter wavelength plate. And a first light-transmitting portion made of a light-transmitting uniaxial crystal, and a refractive index substantially equal to the ordinary ray refractive index or extraordinary ray refractive index of the uniaxial crystal, and the first light transmitting portion An optical pickup comprising: an optical crystal element having a second light-transmissive portion bonded through an interface and having at least one ridgeline at the interface, the optical crystal element being disposed on a light beam incident side.
【請求項12】 前記光学結晶素子は、前記一軸結晶が
入射光ビームの光軸及び振動面に略垂直となるように配
置されたことを特徴とする請求項11記載の光ピックア
ップ。
12. The optical pickup according to claim 11, wherein the optical crystal element is arranged such that the uniaxial crystal is substantially perpendicular to an optical axis of an incident light beam and a vibration surface.
【請求項13】 入射側及び出射側の表面が平行平面か
らなることを特徴とする請求項11記載の光学結晶素
子。
13. The optical crystal element according to claim 11, wherein the surface on the incident side and the surface on the output side are parallel planes.
【請求項14】 前記界面が平面からなることを特徴と
する請求項11記載の光学結晶素子。
14. The optical crystal element according to claim 11, wherein the interface is a flat surface.
【請求項15】 前記界面が球面又は非球面を含むこと
を特徴とする請求項14記載の光学結晶素子。
15. The optical crystal element according to claim 14, wherein the interface includes a spherical surface or an aspherical surface.
【請求項16】 前記第1透光性部の光学結晶軸が前記
稜線に略平行又は垂直であることを特徴とする請求項1
1記載の光学結晶素子。
16. The optical crystal axis of the first light-transmissive portion is substantially parallel or perpendicular to the ridgeline.
1. The optical crystal element according to 1.
【請求項17】 前記第1及び第2透光性部は同一材料
からなることを特徴とする請求項11記載の光学結晶素
子。
17. The optical crystal element according to claim 11, wherein the first and second translucent portions are made of the same material.
【請求項18】 前記第2透光性部の光学結晶軸が前記
稜線に略垂直又は平行であることを特徴とする請求項1
1記載の光学結晶素子。
18. The optical crystal axis of the second light-transmissive portion is substantially perpendicular or parallel to the ridgeline.
1. The optical crystal element according to 1.
【請求項19】 前記第1及び第2透光性部の光学結晶
軸が互いに交差して配置されていることを特徴とする請
求項18記載の光学結晶素子。
19. The optical crystal element according to claim 18, wherein the optical crystal axes of the first and second light transmissive portions are arranged so as to intersect with each other.
【請求項20】 前記第1及び第2透光性部の光学結晶
軸が互いに90度の角度をなして配置されていることを
特徴とする請求項19記載の光学結晶素子。
20. The optical crystal element according to claim 19, wherein the optical crystal axes of the first and second translucent portions are arranged at an angle of 90 degrees with respect to each other.
【請求項21】 前記第2透光性部は光学的等方性材料
からなることを特徴とする請求項11記載の光学結晶素
子。
21. The optical crystal element according to claim 11, wherein the second light transmissive portion is made of an optically isotropic material.
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