JPH0954975A - Optical device - Google Patents

Optical device

Info

Publication number
JPH0954975A
JPH0954975A JP20112295A JP20112295A JPH0954975A JP H0954975 A JPH0954975 A JP H0954975A JP 20112295 A JP20112295 A JP 20112295A JP 20112295 A JP20112295 A JP 20112295A JP H0954975 A JPH0954975 A JP H0954975A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical
prism
irradiated
light receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20112295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Mizuno
剛 水野
Kazuhiko Nemoto
和彦 根本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP20112295A priority Critical patent/JPH0954975A/en
Publication of JPH0954975A publication Critical patent/JPH0954975A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the whole of a device and to miniaturize the device by using a wedge prism having a hologram function and a polarizer function to reduce the number of optical components, to simplify the alignment at the time of setting of optical arrangements. SOLUTION: The wedge angle of a wedge prism 20 is selected so that the exit light LF from a semiconductor laser LD and a returned light LR become perpenticular to the surface of the prism 20. The returned light LR from an irradiated part 12 is made incident on the surface of the prism 20 at right angles to be converged at the vicinity of a confocal and is reflected at the reflection mirror 21 arranged in a diffraction limit area to be introduced to the surface of the prism 20. A hologram element 19 is arranged at the position of the surface of the prism 20 where this reflected light reaches to diffract the reflected light. Focusing servo signal or the like are detected by receiving the diffracted light with light receiving parts 15 arranged on the surface of an optical element 17. By this constitution, assembly processes and position adjusting processes of optical axis, etc., are simplified.

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、光学装置例えばコ
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等の各
種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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device, such as a compact disc (CD), a write-once compact disc (CD-R), and an optical disc such as a magneto-optical disc, which is irradiated with light for reproduction. Further, the present invention relates to an optical device for recording and reproducing, for example, an optical pickup.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光記録媒体上の記録を光学的に読
み出す光学ピックアップは、例えば半導体レーザ、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それぞれ個別
に構成されたディスクリートな光学部品を相互に精度良
く所定の位置関係に配置して構成される。
2. Description of the Related Art A conventional optical pickup for optically reading a recording on an optical recording medium is, for example, a semiconductor laser, a collimator lens, a beam splitter, a polarization beam splitter, a quarter wavelength plate, a focus lens, a focus lens driving device, It is configured by individually disposing discrete optical components such as a split-type photodetector and the like in a predetermined positional relationship with each other with high accuracy.

【0003】図8に従来のコンパクトディスク(CD)
の再生専用の光学ピックアップの一例の構成図を示す。
この光学ピックアップ81は、半導体レーザ82、回折
格子83、ビームスプリッタプレート84、対物レンズ
85及びフォトダイオードからなる受光素子86を備え
て成り、半導体レーザ82からのレーザ光Lがビームス
プリッタプレート84で反射され、対物レンズ85で収
束されて光ディスク90に照射され、この光ディスク9
0で反射された戻り光がビームスプリッタプレート84
を透過して受光素子86にて受光検出される。
FIG. 8 shows a conventional compact disc (CD).
FIG. 1 shows a configuration diagram of an example of a read-only optical pickup.
The optical pickup 81 includes a semiconductor laser 82, a diffraction grating 83, a beam splitter plate 84, an objective lens 85, and a light receiving element 86 including a photodiode. Laser light L from the semiconductor laser 82 is reflected by the beam splitter plate 84. The light is converged by the objective lens 85 and irradiated onto the optical disc 90.
The return light reflected by the beam splitter plate 84
And is detected by the light receiving element 86.

【0004】しかしながら、この様な光学ピックアップ
81は、部品点数が多く、また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。
However, such an optical pickup 81 not only has a large number of components and is very large, but also requires high precision in its arrangement and has low productivity.

【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
の配置を充分調整不要とするものではない。
In recent years, in response to demands for portable CD players and the like, research and development for reducing the size of optical pickups and reducing the number of components have been actively pursued. The functions of optical elements are compounded, laser couplers (emitter / receiver unit are integrated), holograms. The use of elements is progressing. However, even in these developments, it is not necessary to sufficiently adjust the arrangement of the optical elements.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】光学ピックアップ全体
の小型化を図る方法としては、例えば光路の途中に偏光
ビームスプリッタの代わりに、裏面に反射率の高い反射
膜を形成したミラー板等の光学部品を設置することによ
り光を反射させて、受光素子等による受光部を半導体レ
ーザ等からなる発光部と同じ側に配置できるようにする
方法も提案されている(特開平2−162541号公
報)。
As a method for reducing the size of the optical pickup as a whole, for example, instead of a polarization beam splitter in the middle of the optical path, an optical component such as a mirror plate having a reflective film having a high reflectance on its back surface is formed. There is also proposed a method in which light is reflected by disposing the light source so that the light receiving portion such as a light receiving element can be arranged on the same side as the light emitting portion including a semiconductor laser or the like (Japanese Patent Laid-Open No. 162541/1990).

【0007】しかしながら、この場合は発光部と受光部
が同じ側に配置されるので、全体の装置の大きさは小さ
くなるが、発光部と受光部はそれぞれ別体に構成されて
互いに所定の位置関係に配置するものであって、部品点
数はあまり減らず、また光学素子の配置の調整は従来と
同程度に必要とする。
However, in this case, since the light emitting portion and the light receiving portion are arranged on the same side, the size of the entire device is reduced, but the light emitting portion and the light receiving portion are separately configured and are arranged at predetermined positions. However, the number of parts does not decrease so much, and the adjustment of the arrangement of the optical elements is required to the same extent as in the conventional case.

【0008】また、これらの問題に対する解決策とし
て、図9に示すようなホログラム素子を用いた光学ピッ
クアップ等が提案されている。図9に示す光学ピックア
ップ110は、半導体レーザ101、フォトディテクタ
102、ホログラム素子103、対物レンズ104の各
光学部品から構成されている。この場合、半導体レーザ
101から出射した光は、ホログラム素子103を通過
し対物レンズ104で収束し被照射部であるディスク1
05に照射され、ここで反射した戻り光が再び対物レン
ズ104で収束された後に、ホログラム素子103にお
いて回折し、その戻り光の±1次回折光を用いてフォー
カスサーボ信号の検出を行うものである。
As a solution to these problems, an optical pickup using a hologram element as shown in FIG. 9 has been proposed. The optical pickup 110 shown in FIG. 9 is composed of optical components such as a semiconductor laser 101, a photodetector 102, a hologram element 103, and an objective lens 104. In this case, the light emitted from the semiconductor laser 101 passes through the hologram element 103, is converged by the objective lens 104, and is the irradiated portion of the disk 1
The return light that is irradiated on the beam No. 05 and reflected here is converged again by the objective lens 104, is then diffracted by the hologram element 103, and the focus servo signal is detected using the ± first-order diffracted light of the return light. .

【0009】このとき、往路の出射光においてもホログ
ラム素子103において回折光を生じるが、この回折光
は利用することなくほぼ捨てることになる。そのため、
出射光の光量と比較して戻り光の光量が大きく減少す
る。この光量の減少を補うために、半導体レーザLDの
出力を上げる必要が生じ、それにより消費電力を増大さ
せてしまっている。
At this time, diffracted light is generated in the hologram element 103 even in outgoing light on the outward path, but this diffracted light is almost discarded without being used. for that reason,
The amount of return light is greatly reduced compared to the amount of emitted light. In order to compensate for this decrease in the amount of light, it is necessary to increase the output of the semiconductor laser LD, which increases power consumption.

【0010】一方、カー効果を利用した光磁気信号(M
O信号)の検出系を有する光学ピックアップや、相変化
を利用した光学ピックアップ等記録再生を行う光学装置
においては、例えば図10にミニディスク(MD)用の
光学ピックアップの一例を示すように、さらに偏光検出
のための部品が加わった構成とされる。図10に示す光
学ピックアップ91は、半導体レーザ92、対物レンズ
96、フォトディテクタ99の他にトラッキングサーボ
信号の検出に利用する回折格子93、偏光ビームスプリ
ッタ94、コリメータレンズ95、ウォラストンプリズ
ム97、フォーカスサーボ信号の検出のためのマルチレ
ンズ98を備えてなる。このように偏光を検出するため
に、部品点数が非常に多く、光学装置が複雑化してお
り、また記録を行うために大きなパワーが必要であるこ
とから、光源のLD出力を上げる必要があり、やはり消
費電力が増大してしまうことになる。
On the other hand, a magneto-optical signal (M
In an optical device for recording / reproducing, such as an optical pickup having a detection system for (O signal) or an optical pickup using a phase change, as shown in FIG. 10 as an example of an optical pickup for a mini disk (MD), The configuration is such that components for polarization detection are added. The optical pickup 91 shown in FIG. 10 includes a semiconductor laser 92, an objective lens 96, a photodetector 99, a diffraction grating 93 used for detecting a tracking servo signal, a polarization beam splitter 94, a collimator lens 95, a Wollaston prism 97, and a focus servo. It comprises a multi-lens 98 for signal detection. In order to detect the polarized light in this way, the number of parts is very large, the optical device is complicated, and a large power is required for recording. Therefore, it is necessary to increase the LD output of the light source. After all, power consumption will increase.

【0011】本発明はこのような点を考慮してなされた
もので、光学ピックアップなどの光学装置において、光
学部品点数の削減、光学的な配置設定に際してのアライ
メントの簡単化を図り、装置全体の簡素化、小型化を図
り、また作製を容易にするものであり、さらに、トラッ
キングサーボ信号やフォーカスサーボ信号ならびに光磁
気信号の検出を容易かつ確実に行うことを可能にし、さ
らに光量を有効に利用して消費電力が少ない光学装置を
提案するものである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and in an optical device such as an optical pickup, the number of optical components is reduced, alignment for setting an optical arrangement is simplified, and the entire device is manufactured. It simplifies and downsizes, and facilitates fabrication. Furthermore, it enables easy and reliable detection of tracking servo signals, focus servo signals, and magneto-optical signals, and makes effective use of the amount of light. Then, an optical device with low power consumption is proposed.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、発光部と受光
部とが共通の半導体基板に形成され、発光部からの出射
光が収束手段により被照射部に収束照射され、収束手段
による共焦点近傍を含んで受光部が配置され、受光部に
よって被照射部からの戻り光を受光検出する構成の光学
素子と、ホログラム機能および偏光子機能を有するウエ
ッジプリズムとを有する光学装置を構成する。
According to the present invention, a light emitting portion and a light receiving portion are formed on a common semiconductor substrate, and light emitted from the light emitting portion is converged and irradiated by a converging means to an irradiated portion. A light receiving unit is arranged including the vicinity of the focal point, and an optical device having an optical element configured to receive and detect the return light from the irradiated unit by the light receiving unit and a wedge prism having a hologram function and a polarizer function is configured.

【0013】ここで、収束手段による共焦点近傍とは、
光軸方向においては収束手段の焦点深度内の領域を、光
軸に直交する方向においては収束手段による光の回折限
界内の領域をそれぞれ意味するものとする。これに対
し、後述する収束手段による共焦点から離れた位置と
は、これら領域以外の領域を意味するものとする。
Here, the confocal vicinity by the converging means is
An area within the depth of focus of the converging means is meant in the optical axis direction, and an area within the diffraction limit of light by the converging means is meant in the direction orthogonal to the optical axis. On the other hand, the position away from the confocal point by the converging means described later means a region other than these regions.

【0014】本発明による光学装置は、発光部から出射
した光が、被照射部にジャストフォーカス(合焦)すれ
ば、必ずその共焦点位置に光が戻ってくる光学原理を利
用するものであって、本発明においては、収束手段によ
る共焦点近傍すなわち上述の収束手段による光の回折限
界内の領域を含んで受光部を配置した光学素子を構成す
るものであるので、上述したように発光部からの出射光
が被照射部に合焦した状態では、その被照射部からの戻
り光は、この光学素子に付随する光学部品に位置精度に
多少の問題があっても、確実に共焦点近傍に配置された
受光部に入射し、この戻り光の検出を行うことができる
ことになる。
The optical device according to the present invention uses the optical principle that the light emitted from the light emitting portion is always returned to the confocal position when the light is irradiated to the irradiated portion. Then, in the present invention, since the optical element in which the light receiving section is arranged in the vicinity of the confocal point by the converging means, that is, the area within the diffraction limit of the light by the converging means is configured, as described above, When the light emitted from the subject is focused on the irradiated area, the return light from the irradiated area will be surely close to the confocal point even if there is some problem in the position accuracy of the optical components attached to this optical element. This makes it possible to detect the return light which is incident on the light receiving section arranged at.

【0015】また、本発明構成においては、ホログラム
機能と偏光子機能を有するウエッジプリズムを配置する
ことにより、ウエッジプリズムのホログラム機能により
被照射部からの戻り光を回折させ、これを用いてフォー
カスサーボ信号の検出を行うことができる。
Further, in the configuration of the present invention, by disposing the wedge prism having the hologram function and the polarizer function, the hologram function of the wedge prism diffracts the return light from the irradiated portion, and this is used for the focus servo. Signal detection can be performed.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明の光学装置は、図1にその
一例の概略構成図を示すように、半導体レーザLDおよ
び第1の反射鏡13によって構成される発光部14と、
フォトダイオード等によるフォトディテクタPDによっ
て構成される受光部15とが共通の半導体基板16に形
成された光学素子17が構成されて成る。この光学素子
17は、発光部14からの出射光LF が収束手段18を
経て被照射部12に収束照射され、収束手段18による
共焦点近傍を含んで受光部15が配置され、この受光部
15によって被照射部12から反射された戻り光LR
受光検出する構成、すなわちCLC(コンフォーカル・
レーザ・カプラ)構成とされる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The optical device of the present invention, as shown in the schematic configuration diagram of one example in FIG. 1, includes a light emitting portion 14 constituted by a semiconductor laser LD and a first reflecting mirror 13.
An optical element 17 is formed by forming a common semiconductor substrate 16 with a light receiving portion 15 formed of a photo detector PD such as a photodiode. In this optical element 17, the emitted light L F from the light emitting section 14 is converged and irradiated onto the irradiated section 12 via the converging means 18, and the light receiving section 15 is disposed including the vicinity of the confocal point by the converging means 18, and this light receiving section A configuration for receiving and detecting the return light L R reflected from the irradiated portion 12 by 15, namely, CLC (confocal
Laser coupler) configuration.

【0017】また上述の共焦点近傍に、受光部15とは
別に第2の反射鏡21を配置し、この第2の反射鏡21
は、後述するように戻り光LR を反射させるものとす
る。さらにウエッジプリズム20を光学素子17上に配
置する。このウエッジプリズム20の表面には偏光機能
を有するホログラム素子19が形成される。
A second reflecting mirror 21 is arranged near the confocal point, apart from the light receiving section 15, and the second reflecting mirror 21 is provided.
Will reflect the return light L R as described later. Further, the wedge prism 20 is arranged on the optical element 17. A hologram element 19 having a polarization function is formed on the surface of the wedge prism 20.

【0018】このウエッジプリズム20とホログラム素
子19と第2の反射鏡21とにより、被照射部12から
の戻り光LR から回折光を得る構成とする。
The wedge prism 20, the hologram element 19 and the second reflecting mirror 21 are used to obtain diffracted light from the return light L R from the irradiated portion 12.

【0019】図1に示す本発明による光学装置は、光学
ピックアップに適用した場合の例である。
The optical device according to the present invention shown in FIG. 1 is an example applied to an optical pickup.

【0020】図1において、11は光学ピックアップを
全体として示し、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、半導
体レーザLDおよび反射鏡13による発光部14と複数
のフォトディテクタPDによる受光部15および第2の
反射鏡21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、収束手段18この例では対物レンズ
と、表面にホログラム素子19が配置されたウエッジプ
リズム20とを備えてなる。そしてウエッジプリズム2
0は、光学素子17上に、光学素子17の発光部14、
受光部15等が配置された側の表面を覆って配置される
ものである。
In FIG. 1, 11 indicates an optical pickup as a whole, and 12 indicates an optical recording medium, for example, an optical disc, which is an irradiated portion. The optical pickup 11 includes an optical element 17 in which a semiconductor laser LD and a light emitting unit 14 including a reflecting mirror 13, a light receiving unit 15 including a plurality of photodetectors PD, and a second reflecting mirror 21 are integrated on the same semiconductor substrate 16. Converging means 18 In this example, it comprises an objective lens and a wedge prism 20 on the surface of which a hologram element 19 is arranged. And wedge prism 2
0 is on the optical element 17, the light emitting portion 14 of the optical element 17,
It is arranged so as to cover the surface on the side where the light receiving portion 15 and the like are arranged.

【0021】ウエッジプリズム20は、出射光LF およ
び被照射部からの戻り光LR とウエッジプリズム20の
表面とが垂直になるようにウエッジ角を選定する。
The wedge prism 20 selects the wedge angle so that the emitted light L F and the return light L R from the irradiated portion are perpendicular to the surface of the wedge prism 20.

【0022】発光部14は、水平共振器構造の半導体レ
ーザLDと第1の反射鏡13からなる。この第1の反射
鏡13は、光学素子17を構成する半導体サブストレイ
トの結晶面、半導体レーザLDを形成する際のエッチン
グ端面の延長方向の結晶軸を選定することによって、選
択的にエピタキシャル成長した際に、特定の結晶面例え
ば{111}面を発生させた、原子面によるモフォロジ
ーのよい斜面として、また水平共振器面と一定の角度の
傾きを有する面として形成することができる。この例で
は、この特定の結晶面を{111}面とすると、図2に
光学素子17の発光部14の拡大図を示すように、第1
の反射鏡13の立ち上げ角が54.7°となる。
The light emitting section 14 comprises a semiconductor laser LD having a horizontal cavity structure and a first reflecting mirror 13. When the first reflecting mirror 13 is selectively epitaxially grown by selecting the crystal plane of the semiconductor substrate forming the optical element 17 and the crystal axis in the extension direction of the etching end face when forming the semiconductor laser LD. In addition, it is possible to form a specific crystal plane, for example, a {111} plane, as an inclined plane having a good morphology by an atomic plane, and as a plane having a certain angle of inclination with the horizontal resonator plane. In this example, assuming that this specific crystal plane is the {111} plane, as shown in the enlarged view of the light emitting section 14 of the optical element 17 in FIG.
The rising angle of the reflecting mirror 13 is 54.7 °.

【0023】受光部15は、複数のフォトディテクタP
Dにより構成され、これらフォトディテクタPDは、光
学素子17表面の発光部14の近傍すなわち共焦点近傍
の発光部14が配置される部分を除き、かつ回折限界領
域内とその周辺部分とを含んで設置される。
The light receiving portion 15 is composed of a plurality of photo detectors P.
The photodetector PD is configured by D, except for the portion where the light emitting portion 14 near the light emitting portion 14 on the surface of the optical element 17, that is, near the confocal point is arranged, and includes the inside of the diffraction limit region and its peripheral portion. To be done.

【0024】発光部14からの出射光LF は、ウエッジ
プリズム20を透過して収束手段18の対物レンズによ
って被照射部12に収束され、被照射部12から反射さ
れた戻り光LR がウエッジプリズム20中を透過して光
学素子17の表面で焦点を結ぶ。受光部15の一部がこ
の焦点の近傍に位置し、戻り光LR を受光検出する。す
なわち、この光学素子は前述のCLC構成とする。
The outgoing light L F from the light emitting section 14 is transmitted through the wedge prism 20, is converged on the irradiated section 12 by the objective lens of the converging means 18, and the return light L R reflected from the irradiated section 12 is the wedge. The light passes through the prism 20 and is focused on the surface of the optical element 17. A part of the light receiving unit 15 is located in the vicinity of this focus and receives and detects the return light L R. That is, this optical element has the CLC configuration described above.

【0025】このCLC構成は、本発明の出願人による
先の出願である特願平5−21691号出願「光学装
置」に記載されたように、戻り光LR は対物レンズの回
折限界近傍まで収束され、受光部15がこの光回折限界
内、すなわち出射光の波長をλ、収束手段18の光学素
子17側の開口数をNAとするとき、出射光の光軸から
の距離が1.22λ/NA以内(エアリーディスク内)
に配置されるようにするものである。
This CLC structure has a structure in which the returning light L R is close to the diffraction limit of the objective lens, as described in Japanese Patent Application No. 5-21691 “Optical device”, which is a prior application by the applicant of the present invention. When the light is converged and the light receiving section 15 is within the light diffraction limit, that is, when the wavelength of the emitted light is λ and the numerical aperture of the converging means 18 on the optical element 17 side is NA, the distance of the emitted light from the optical axis is 1.22λ. Within / NA (in Airy disk)
It is to be placed in.

【0026】被照射部からの戻り光LR は、ウエッジプ
リズム20表面に垂直に入射し、共焦点近傍に収束さ
れ、このとき回折限界領域内に配置された第2の反射鏡
21で反射され、ウエッジプリズム20の表面に向か
う。そして、ウエッジプリズム20表面の、第2の反射
鏡21による反射光が到達する位置に前述のホログラム
素子19を配置する。これにより、ホログラム素子19
により反射光が回折され、回折光が得られる。受光部1
5の一部として、この回折光を受光するフォトディテク
タPDを光学素子17表面に配置して、フォーカスサー
ボ信号等の検出を行うことができる。
The return light L R from the irradiated portion is vertically incident on the surface of the wedge prism 20 and is converged in the vicinity of the confocal point. At this time, it is reflected by the second reflecting mirror 21 arranged in the diffraction limit region. , Toward the surface of the wedge prism 20. Then, the hologram element 19 is arranged on the surface of the wedge prism 20 at a position where the light reflected by the second reflecting mirror 21 reaches. Thereby, the hologram element 19
The reflected light is diffracted by, and diffracted light is obtained. Light receiving part 1
As a part of 5, the photodetector PD that receives this diffracted light can be arranged on the surface of the optical element 17 to detect the focus servo signal and the like.

【0027】以上から、図3Aに光学素子17の側面
図、図3Bに光学素子17の平面図をそれぞれ示すよう
に、光学素子17の表面上の発光部14近傍に、受光部
15の一部としての2分割フォトディテクタPD1 ,P
2 および第2の反射鏡21を形成する。また受光部1
5の一部として、光学素子17の表面上の発光部14か
ら離れた位置(前述のエアリーディスク外)に3分割フ
ォトディテクタPD3 〜PD5 ,PD6 〜PD8 を形成
する。この2つの3分割フォトディテクタは、後述する
ようにスポットサイズ法によるフォーカスサーボ信号の
検出を行うもので、中央のフォトディテクタPD4 ,P
7 を中心として、それぞれ両外側のフォトディテクタ
が対称になっている。
From the above, as shown in a side view of the optical element 17 in FIG. 3A and a plan view of the optical element 17 in FIG. 3B, a part of the light receiving portion 15 is provided in the vicinity of the light emitting portion 14 on the surface of the optical element 17. Split photodetectors PD 1 and P
D 2 and the second reflecting mirror 21 are formed. In addition, the light receiving unit 1
As a part of 5, the three-divided photodetectors PD 3 to PD 5 and PD 6 to PD 8 are formed on the surface of the optical element 17 at positions apart from the light emitting section 14 (outside of the above Airy disk). The two 3-division photo detectors detect the focus servo signal by the spot size method as will be described later, and the photo detectors PD 4 , P in the center are detected.
The photodetectors on both outer sides are symmetrical with respect to D 7 .

【0028】これらフォトディテクタおよび第2の反射
鏡21を形成する光学素子17の表面と、半導体レーザ
LDの発光点との間には、例えばpn接合を構成するク
ラッド層等の数μmの厚さの半導体層が形成されている
のみで、この間の垂直距離は数μm程度しか離れていな
い。そのため、フォトディテクタPDを形成する面は、
焦点深度内にあり合焦位置すなわち共焦点位置面Sと考
えて良い。従って、レンズの横方向の位置ずれが生じた
場合でもフォトディテクタ上のスポット位置の変化がな
いためトラッキングサーボ信号の検出に好都合である。
Between the surface of the optical element 17 forming the photodetector and the second reflecting mirror 21 and the light emitting point of the semiconductor laser LD, for example, a clad layer forming a pn junction or the like having a thickness of several μm. Only the semiconductor layer is formed, and the vertical distance between them is only about several μm. Therefore, the surface on which the photodetector PD is formed is
It may be considered as the in-focus position, that is, the confocal position surface S that is within the depth of focus. Therefore, even if the lateral displacement of the lens occurs, the spot position on the photodetector does not change, which is convenient for detecting the tracking servo signal.

【0029】第2の反射鏡21の鏡面は、光学素子17
の形成を例えば結晶の{111}面に沿って成長させて
行うことにより形成され、結晶性のよい平坦な面とされ
る。
The mirror surface of the second reflecting mirror 21 is the optical element 17
Is grown by, for example, growing along the {111} plane of the crystal to form a flat surface with good crystallinity.

【0030】このように、第2の反射鏡21の鏡面は、
結晶の成長面であるために平坦性が極めてよく、そのま
まの状態で鏡面となるものである。鏡面にかかるスポッ
トの一部は高い反射をするため、この鏡面による反射光
を用いることで、フォーカスサーボ信号や光磁気信号
(MO信号)の検出をすることができる。尚、この第2
の反射鏡21は、反射率のよい金属などを蒸着して形成
する構成としてもよい。
Thus, the mirror surface of the second reflecting mirror 21 is
Since it is the growth surface of the crystal, the flatness is extremely good, and it becomes a mirror surface as it is. Since a part of the spot on the mirror surface is highly reflected, it is possible to detect a focus servo signal or a magneto-optical signal (MO signal) by using the light reflected by this mirror surface. In addition, this second
The reflecting mirror 21 may be formed by vapor-depositing a metal having a high reflectance.

【0031】前述のように、この例では第1の反射鏡1
3の立ち上げ角が54.7°とすることから、図2に示
したように発光部14からの出射光LF は水平方向に対
して70.6°の角度で出射する。そこでこの場合、図
3Aに示したように、19.4°のウエッジ角を有する
ウエッジプリズム20を光学素子17上に配置し、発光
部14の半導体レーザLDと第1の反射鏡13との間の
隙間を、ウエッジプリズム20と同一の屈折率を有する
接着剤で充填するように張り合わせ、ウエッジプリズム
20からの出射光L F が出射面に対して垂直となるよう
に配置する。これにより、プリズム面からの出射光LF
に収差が生じない。
As described above, in this example, the first reflecting mirror 1
As shown in Fig. 2, the rising angle of 3 is 54.7 °.
As described above, the emitted light L from the light emitting unit 14FAre paired horizontally
And emits at an angle of 70.6 °. So in this case, the figure
As shown in 3A, it has a wedge angle of 19.4 °
The wedge prism 20 is placed on the optical element 17 to emit light.
Between the semiconductor laser LD of the portion 14 and the first reflecting mirror 13
The gap has the same refractive index as the wedge prism 20.
Wedge prism, glued together to fill with adhesive
Outgoing light L from 20 FIs perpendicular to the exit surface
To place. As a result, the light L emitted from the prism surfaceF
Aberration does not occur.

【0032】出射光LF が被照射部12に照射され、反
射した戻り光LR は再度ウエッジプリズム20に垂直に
入射する。この戻り光LR は、その一部が第2の反射鏡
21で反射され、他の一部が2分割のフォトディテクタ
PD1 ,PD2 で受光される。このうち第2の反射鏡2
1で反射した光はウエッジプリズム20表面のホログラ
ム素子19に入射し、ここで回折され±1次回折光が得
られる。ホログラム素子19の回折パターンは、後述す
るようにフォーカスサーボ信号の検出が行えるように設
定される。また、0次光の割合をなるべく0にすること
によって、光量のロスを防ぐことも可能である。
The emitted light L F is irradiated onto the irradiated portion 12, and the reflected return light L R is incident on the wedge prism 20 again perpendicularly. A part of the return light L R is reflected by the second reflecting mirror 21, and the other part of the return light L R is received by the two-divided photodetectors PD 1 and PD 2 . Of these, the second reflecting mirror 2
The light reflected by 1 enters the hologram element 19 on the surface of the wedge prism 20 and is diffracted there to obtain ± 1st order diffracted light. The diffraction pattern of the hologram element 19 is set so that the focus servo signal can be detected as described later. It is also possible to prevent the loss of light quantity by setting the proportion of 0th-order light to 0 as much as possible.

【0033】そして、2分割フォトディテクタPD1
PD2 で受光した戻り光LR からトラッキングサーボ信
号の検出を行う。また、ホログラム素子19による±1
次回折光を用いてフォーカスサーボ信号の検出を行う。
Then, the two-divided photo detector PD 1 ,
The tracking servo signal is detected from the return light L R received by PD 2 . In addition, ± 1 by the hologram element 19
The focus servo signal is detected using the secondary diffracted light.

【0034】この光学素子17における各種信号の検出
は次のように行う。
The detection of various signals in the optical element 17 is performed as follows.

【0035】トラッキングサーボ信号の検出は、2分割
フォトディテクタPD1 ,PD2 を用いて、プッシュプ
ル法によって行う。そして、例えばPD1 −PD2 を検
出信号として、トラッキングサーボ信号を検出する。
The tracking servo signal is detected by the push-pull method using the two-divided photo detectors PD 1 and PD 2 . Then, the tracking servo signal is detected by using, for example, PD 1 -PD 2 as a detection signal.

【0036】フォーカスサーボ信号の検出は、2つの3
分割フォトディテクタPD3 〜PD 5 ,PD6 〜PD8
を用いて、スポットサイズ法によって行う。このとき中
央のフォトディテクタの中心に、ホログラム素子19に
よる回折光の光軸が位置し、両外側のフォトディテクタ
が中央のフォトディテクタについて互いに対称となるよ
うに配置する。またホログラム素子19の回折パターン
は、合焦時の両スポットの焦点位置がフォトディテクタ
PDの面に対して前後するように設定する。
The focus servo signal is detected by two 3
Split photo detector PDThree~ PD Five, PD6~ PD8
Using the spot size method. At this time
At the center of the photo detector in the center, on the hologram element 19.
The optical axis of the diffracted light by
Are symmetric to each other with respect to the central photodetector
Place it like this. Also, the diffraction pattern of the hologram element 19
The focus position of both spots when focusing is the photodetector.
It is set to move forward and backward with respect to the PD surface.

【0037】さらに、各1次回折光が合焦しているとき
に、中央のフォトディテクタの信号強度と両側の2つの
フォトディテクタの信号強度が等しくなるように、すな
わちPD3 +PD5 =PD4 ,PD6 +PD8 =PD7
となるようにホログラム素子19の回折パターンおよび
各3分割フォトディテクタの位置等を設定する。そし
て、例えば(PD3 +PD5 −PD4 )−(PD6 +P
8 −PD7 )を検出信号としてフォーカスサーボ信号
の検出を行う。
Further, when each first-order diffracted light is focused, the signal intensity of the central photodetector and the signal intensity of the two photodetectors on both sides are equal, that is, PD 3 + PD 5 = PD 4 , PD 6 + PD 8 = PD 7
The diffraction pattern of the hologram element 19 and the positions of the three-divided photodetectors are set so that Then, for example, (PD 3 + PD 5 −PD 4 ) − (PD 6 + P
To detect a focus servo signal as a detection signal D 8 -PD 7).

【0038】前述の第2の反射鏡21による反射光は、
図3Aに示したように、ウエッジプリズム20内の出射
光LF の光軸とは別の光路を経て、ウエッジプリズム2
0内を伝搬する。従って出射光LF と干渉することなく
プリズム内を多重反射しながら伝搬していく。そこで前
述のように、ウエッジプリズム20の表面上で、かつ第
2の反射鏡による反射光が到達する位置にホログラム素
子19を配置すれば、出射光のウエッジプリズム20内
の伝搬経路とは無関係な位置に反射光の伝搬経路を設定
し、この反射光を用いてフォーカスサーボ信号の検出系
を構成することができる。
The light reflected by the above-mentioned second reflecting mirror 21 is
As shown in FIG. 3A, the wedge prism 2 passes through an optical path different from the optical axis of the outgoing light L F in the wedge prism 20.
Propagate in 0. Therefore, the light propagates while being multiply reflected in the prism without interfering with the emitted light L F. Therefore, as described above, if the hologram element 19 is arranged on the surface of the wedge prism 20 and at the position where the light reflected by the second reflecting mirror reaches, it is irrelevant to the propagation path of the emitted light in the wedge prism 20. It is possible to set a propagation path of reflected light at a position and use this reflected light to configure a focus servo signal detection system.

【0039】本発明による光学装置によれば、出射光L
F がホログラム素子を経由せず、ウエッジプリズム20
から、そのまま収束手段および被照射部に向かうので、
従来からあるホログラム素子を用いた光学ピックアップ
のように出射光が回折されて±1次回折光を生じ、それ
に伴い光量の損失が起こることがない。従って、光源の
レーザLDの出力を従来より低く設定でき、これにより
発光部における発熱量を抑制することができる。
According to the optical device of the present invention, the outgoing light L
F does not go through the hologram element, the wedge prism 20
Since it goes directly to the converging means and the irradiated portion,
Unlike the conventional optical pickup using a hologram element, the emitted light is diffracted to generate ± first-order diffracted light, and the loss of the light amount does not occur accordingly. Therefore, the output of the laser LD of the light source can be set lower than before, and the amount of heat generated in the light emitting section can be suppressed.

【0040】また通常出射光から1次回折光を生じると
き、この回折光が対物レンズに入射して干渉を起こさな
いように、回折光が対物レンズの瞳面外に伝搬する設計
が必要となる。本発明の光学装置によれば、この設計の
制約がなくなり、半導体レーザLDの出力に伴い発生す
る熱の抑制や光学系の小型化等の課題を優先的に扱うこ
とができる。
Further, when first-order diffracted light is generated from the normally emitted light, it is necessary to design the diffracted light to propagate out of the pupil plane of the objective lens so that the diffracted light does not enter the objective lens and cause interference. According to the optical device of the present invention, this design restriction is eliminated, and it is possible to preferentially deal with problems such as suppression of heat generated due to the output of the semiconductor laser LD and miniaturization of the optical system.

【0041】上述の各例ではフォーカスサーボ信号の検
出はスポットサイズ法により行ったが、3分割フォトデ
ィテクタの代わりに2分割のフォトディテクタを用い
て、フーコー法により信号検出を行うこともできる。こ
の場合、ホログラム素子19の回折パターンは、2つの
スポットが合焦時にPD面上に焦点を結び、合焦でない
ときには通常のフーコー法の場合と同様に、内側のPD
あるいは外側のPDのみにスポットが照射されるように
パターン設定する。
In each of the above-mentioned examples, the focus servo signal is detected by the spot size method, but it is also possible to detect the signal by the Foucault method by using a two-divided photodetector instead of the three-divided photodetector. In this case, the diffraction pattern of the hologram element 19 focuses the PD surface when the two spots are in focus, and when the two spots are not in focus, as in the case of the normal Foucault method, the inner PD
Alternatively, the pattern is set so that only the outer PD is irradiated with the spot.

【0042】このときのフォトディテクタの構成例を、
図4Aの光学素子17の側面図および図4Bの光学素子
17の平面図によって示す。2分割のフォトディテクタ
PD 3 およびPD4 ,PD5 およびPD6 が形成され、
これらはホログラム素子19による回折光を受光し、合
焦時に回折光のスポット中心が2分割フォトディテクタ
の中心にくるように配置構成する。
At this time, an example of the structure of the photo detector is
Side view of optical element 17 of FIG. 4A and optical element of FIG. 4B
Shown by a plan view of 17. Two-part photo detector
PD ThreeAnd PDFour, PDFiveAnd PD6Is formed,
These receive the diffracted light from the hologram element 19 and combine them.
The center of the spot of the diffracted light at the time of focusing is divided into two photo detectors.
Arrange it so that it is in the center of.

【0043】図4Aに示すように合焦の時は、回折光の
スポット中心は2つの2分割フォトディテクタの中心に
くるが、破線で示すようにフォーカスがずれた場合に
は、2分割の一方(この場合は光路の内側)のフォトデ
ィテクタPD4 およびPD5 にのみ回折光の照射がなさ
れる。フォーカスが逆にずれた場合には逆に外側のフォ
トディテクタPD3 およびPD6 にのみ回折光の照射が
なされる。そこで例えば(PD3 −PD4 )+(PD6
−PD5 )を検出信号としてフォーカスサーボ信号を検
出する。
As shown in FIG. 4A, at the time of focusing, the spot center of the diffracted light comes to the center of two two-divided photodetectors, but when the focus is deviated as shown by the broken line, one of the two ( In this case, only the photodetectors PD 4 and PD 5 (inside the optical path) are irradiated with the diffracted light. When the focus is deviated in the opposite direction, conversely, only the outer photodetectors PD 3 and PD 6 are irradiated with the diffracted light. Therefore, for example, (PD 3 −PD 4 ) + (PD 6
-The focus servo signal is detected by using PD 5 ) as a detection signal.

【0044】本発明の光学装置によれば、上述のように
従来のフォーカスサーボ信号の検出系と同様にスポット
サイズ法やフーコー法等の方式をそのまま使うことがで
きるため、ホログラム素子19の回折格子パターンはこ
の信号検出に供するように最適化するだけでよい。
According to the optical device of the present invention, the spot size method, the Foucault method, and the like can be used as they are as in the conventional focus servo signal detection system as described above. Therefore, the diffraction grating of the hologram element 19 can be used. The pattern need only be optimized for this signal detection.

【0045】上述の信号検出系を基本として、さらに光
磁気信号の検出を行う場合には、ウエッジプリズム20
と共焦点位置面上のフォトディテクタPDとの間に検光
子(ポラライザ)を付加することで光磁気信号が検出で
きる。その例を次に示す。
In the case of further detecting a magneto-optical signal based on the above-mentioned signal detection system, the wedge prism 20
A magneto-optical signal can be detected by adding an analyzer (polarizer) between the photo detector PD and the photo detector PD on the confocal position plane. An example is shown below.

【0046】図5Aに光学素子の側面図、図5Bに光学
素子の平面図を示すように、図1〜図3に示した光学装
置の例と同様の構成の光学素子17の表面上の2分割フ
ォトディテクタPD1 ,PD2 および3分割フォトディ
テクタPD3 〜PD5 ,PD 6 〜PD8 の上にそれぞれ
検光子22(22a,22b,22c)を配置する。
FIG. 5A is a side view of the optical element, and FIG. 5B is an optical view.
As shown in the plan view of the device, the optical device shown in FIGS.
Of the optical element 17 having the same configuration as that of the above-mentioned example.
Photodetector PD1, PD2And 3 split photo
Tecta PDThree~ PDFive, PD 6~ PD8On top of each
The analyzer 22 (22a, 22b, 22c) is arranged.

【0047】先の光学装置の例と同様に、ウエッジプリ
ズム20とその表面にホログラム素子19を光学素子1
7上に配置する。ウエッジプリズム20は複屈折材料例
えば水晶を用いて構成する。
Similar to the above-mentioned example of the optical device, the wedge prism 20 and the hologram element 19 on the surface thereof are provided as the optical element 1.
Place on 7. The wedge prism 20 is made of a birefringent material such as quartz.

【0048】被照射部12からの戻り光LR は第2の反
射鏡21において反射され、ホログラム素子19に照射
された後、このホログラム素子19で回折される。この
とき得られる回折光は、ホログラム素子19の回折パタ
ーンにより所定の方向に進み、検光子22を通じてフォ
トディテクタPDに入射する。
The return light L R from the irradiated portion 12 is reflected by the second reflecting mirror 21, irradiated on the hologram element 19, and then diffracted by the hologram element 19. The diffracted light obtained at this time travels in a predetermined direction by the diffraction pattern of the hologram element 19 and enters the photodetector PD through the analyzer 22.

【0049】トラッキングサーボ信号およびフォーカス
サーボ信号の検出は、それぞれフォトディテクタPDに
おいて、先の光学装置の例と同様にして行われる。
The detection of the tracking servo signal and the focus servo signal is carried out in the photodetector PD in the same manner as in the example of the above optical device.

【0050】光磁気信号の検出は、フォーカスサーボ信
号の検出に用いた3分割フォトディテクタにより行う。
このとき、2分割フォトディテクタPD1 ,PD2 上の
検光子22aと、3分割フォトディテクタPD3 〜PD
5 ,PD6 〜PD8 上の検光子22b,22cについ
て、各検光子22の方向が互いに90°をなし、かつ戻
り光の主たる偏光方向に対し、互いに逆方向に45°の
角度をなすように配置する。例えば、戻り光の偏光方向
に対して、検光子22aの方向を反時計回りに45°、
検光子22bおよび22cの方向を時計回りに45°の
角度をなすように配置する。また検光子22aをPD1
上とPD2 上との2つに分割して、検光子22aのPD
1 上の部分および検光子22cの方向を戻り光の偏光方
向に対して反時計回りに45°、検光子22aのPD2
上の部分および検光子22bの方向を同じく時計回りに
45°の角度をなす構成とすることもできる。
The detection of the magneto-optical signal is performed by the three-division photo detector used for detecting the focus servo signal.
At this time, the analyzer 22a on the two-divided photodetectors PD 1 and PD 2 and the three-divided photodetectors PD 3 to PD.
5 , with respect to the analyzers 22b and 22c on PD 6 to PD 8 , the directions of the respective analyzers 22 form 90 ° with each other, and make an angle of 45 ° opposite to the main polarization direction of the return light. To place. For example, the direction of the analyzer 22a is 45 ° counterclockwise with respect to the polarization direction of the return light,
The analyzers 22b and 22c are arranged so that the directions thereof are clockwise and form an angle of 45 °. In addition, the analyzer 22a is set to PD 1
The PD of the analyzer 22a is divided into two parts, the upper part and the PD 2 part.
45 ° in the counterclockwise direction of one on the part and the analyzer 22c relative to the return light of the polarization direction, PD of the analyzer 22a 2
The direction of the upper portion and the analyzer 22b may also be configured to make an angle of 45 ° in the clockwise direction.

【0051】[0051]

【実施例】本発明の光学装置の一実施例と照射されるビ
ームの形状を図6に示す。図6は、ウエッジプリズム2
0はBK7等を用いて、共焦点系の光軸上の厚さXが1
mm、屈折率が1.52とし、また対物レンズの光学素
子17側の開口数NA(o)を0.086、被照射部側
の開口数NA(i)を0.45としたとき本発明の光学
装置の設計例である。光の強度分布はガウスビームの分
布を取るとしている。また、発光部14の位置および第
1の反射鏡13の立ち上げ角については、先の図2に示
すように設定する。
EXAMPLE FIG. 6 shows an example of the optical device of the present invention and the shape of the beam irradiated. FIG. 6 shows the wedge prism 2.
0 is BK7 or the like, and the thickness X on the optical axis of the confocal system is 1.
mm, the refractive index is 1.52, the numerical aperture NA (o) on the optical element 17 side of the objective lens is 0.086, and the numerical aperture NA (i) on the irradiated portion side is 0.45. 2 is a design example of the optical device of FIG. The light intensity distribution is assumed to be a Gaussian beam distribution. Further, the position of the light emitting unit 14 and the rising angle of the first reflecting mirror 13 are set as shown in FIG.

【0052】図6中、スポット径tは、中心強度の(1
/e)2 となる径(全光量の86.5%となる径)を示
している。出射光LF のビーム径t(56.98μm)
に比して、戻り光LR のコンフォーカル面での反射光の
ウエッジプリズム20への照射位置は充分な距離t´
(804.02μm)がとられている(t´>>t)た
め、出射光LF と反射光について互いの干渉がないこと
がわかる。
In FIG. 6, the spot diameter t is (1
/ E) 2 (diameter corresponding to 86.5% of the total amount of light). Beam diameter t of emitted light L F (56.98 μm)
In comparison, the irradiation position of the reflected light of the return light L R on the confocal surface to the wedge prism 20 is a sufficient distance t ′.
Since (804.02 μm) is set (t ′ >> t), it can be seen that the emitted light L F and the reflected light do not interfere with each other.

【0053】共焦点位置面で受光するビームスポットS
Cは、この面に斜めに戻り光LR が照射されるので、図
6に示すように楕円になり、このうち第1の反射鏡21
で反射されるビームの部分Rは斜線の入った部分Rであ
る。このスポットRがホログラム素子19を経てフォト
ディテクタPDに受光すると、それぞれ斜めに入射する
ので、スポットの形状が横に拡がっていく。
Beam spot S received at confocal position plane
Since the return light L R is obliquely irradiated to this surface of C, it becomes an ellipse as shown in FIG. 6, of which the first reflecting mirror 21
The portion R of the beam reflected by is the shaded portion R. When the spots R are received by the photodetector PD via the hologram element 19, they are obliquely incident on each other, so that the shape of the spot spreads laterally.

【0054】ホログラム素子19の表面におけるスポッ
トSHは、楕円がその長軸方向に短軸を境に一方は引き
延ばされ、一方は縮められた形状を示す。このスポット
SHの短軸の径T1は72.41μm、長軸の右側T1
´は97.35μmで、長軸左側T1″は88.86μ
mとなる。フォトディテクタPDに受光するスポットS
Pも、ホログラム素子19表面上のスポットSHと同様
の形状を示し、短軸の径T2は202.57μm、長軸
の右側T2″は352.22μm、長軸の左側T2′は
423.08μmとなる。また発光部から受光部のPD
までのビームの水平移動距離lbは、上記の数値の場合
2378.20μmとなる。
The spot SH on the surface of the hologram element 19 has a shape in which an ellipse is elongated in the major axis direction with the minor axis as a boundary and one is contracted. The minor axis diameter T1 of this spot SH is 72.41 μm and the major axis right side T1.
′ Is 97.35 μm, and T1 ″ on the left side of the major axis is 88.86 μ
m. Spot S received by photodetector PD
P also has the same shape as the spot SH on the surface of the hologram element 19, with the minor axis diameter T2 of 202.57 μm, the major axis right side T2 ″ of 352.22 μm, and the major axis left side T2 ′ of 423.08 μm. The PD from the light emitting part to the light receiving part
The horizontal moving distance lb of the beam up to is 2378.20 μm in the case of the above numerical value.

【0055】また、戻り光LR の共焦点位置面における
スポット径は、光学系の倍率に依存するため、フォーカ
スサーボ信号の検出および光磁気信号の検出に供される
光強度・光量も同じく光学系の倍率に依存する。
Further, since the spot diameter of the return light L R on the confocal position plane depends on the magnification of the optical system, the light intensity and light quantity used for the detection of the focus servo signal and the magneto-optical signal are also the same. It depends on the magnification of the system.

【0056】この実施例における収束手段の光学素子側
の開口数と上述のフォーカスサーボ信号の検出および光
磁気信号の検出に供される光強度との関係を図7Aおよ
び図7Bに示す。これらの図は、収束手段の被照射部側
の開口数NA(i)を0.45として、収束手段の光学
素子17側の開口数NA(o)を変化させたとき、出射
光に対する上述の信号検出に供する光量の比率(図7
A)および戻り光のスポット径(図7B)の変化を示す
ものである。
7A and 7B show the relationship between the numerical aperture on the optical element side of the converging means in this embodiment and the light intensity used for the detection of the focus servo signal and the detection of the magneto-optical signal. In these figures, when the numerical aperture NA (i) of the converging means on the irradiated portion side is 0.45 and the numerical aperture NA (o) of the converging means on the optical element 17 side is changed, the above-mentioned values for the emitted light are shown. Ratio of light quantity used for signal detection (Fig. 7
7A shows changes in the spot diameter of the return light (FIG. 7B).

【0057】例えばコンパクトディスクに用いられる光
学ピックアップの倍率は、通常5〜6倍であり、また収
束手段の被照射部側の開口数NA(i)は0.45が典
型的な値とされる。これらを考慮すると、収束手段の光
学素子側の開口数NA(o)は、0.08〜0.1程度
となり、戻り光のうちの5〜10%程度がフォーカスサ
ーボ信号に利用できることがわかる。
For example, the magnification of an optical pickup used for a compact disc is usually 5 to 6 times, and the numerical aperture NA (i) on the irradiated portion side of the converging means is 0.45 as a typical value. . Considering these, the numerical aperture NA (o) of the converging means on the optical element side is about 0.08 to 0.1, and it is understood that about 5 to 10% of the returned light can be used for the focus servo signal.

【0058】上述したように、各例の光学装置におい
て、装置全体がコンパクトで回折格子のパターンが単純
で、かつ精密な調整が不要な光学装置例えば光学ピック
アップを製造することができる。
As described above, in the optical device of each example, it is possible to manufacture an optical device, such as an optical pickup, in which the entire device is compact, the diffraction grating pattern is simple, and precise adjustment is unnecessary.

【0059】また、半導体レーザ光を効率よく光ディス
クに照射できるので、超解像再生専用ディスクや記録再
生ディスク用の光学ピックアップとして利用できる。特
に、著しく小型軽量化が達成できるので、速いランダム
アクセス速度が必要とされるデータディスク用に最適な
光学ピックアップを構成できる。
Further, since the semiconductor laser beam can be efficiently applied to the optical disk, it can be used as an optical pickup for a super-resolution reproduction-only disk or a recording / reproduction disk. In particular, since the size and weight can be remarkably reduced, an optimum optical pickup can be configured for a data disc that requires a high random access speed.

【0060】また、被照射部12は、通常のCDのよう
に凹凸記録ピットによる光ディスクや、光および磁界印
加手段による記録を行う光磁気ディスクやマイクロディ
スクのみならず、相変化によって光学特性例えば反射率
を変化させる記録態様による相変化ディスクの光学ピッ
クアップに適用することもできる。すなわち、記録は出
射光LF を用いて行い、再生はそれぞれ戻り光LR をフ
ォトディテクタPDで再生信号を受光検出する構成とす
ることにより、これらのディスクを被照射部12として
適用できるものである。
Further, the irradiated portion 12 is not only an optical disk having concave-convex recording pits like a normal CD, a magneto-optical disk or a microdisk for recording by light and magnetic field applying means, but also an optical characteristic such as reflection due to a phase change. It can also be applied to an optical pickup of a phase-change disk according to a recording mode in which the rate is changed. That is, recording is performed by using the emitted light L F , and reproduction is configured such that the return light L R is received and detected by the photodetector PD, so that these disks can be applied as the irradiated portion 12. .

【0061】尚、上述の各例は本発明の一例であり、本
発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り
得るものである。
It should be noted that each of the above-described examples is an example of the present invention, and various other configurations are possible without departing from the scope of the present invention.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明の光学装置によれば、部品点数を
削減し簡素な光学装置を構成できるため、組み立て工程
や光軸などの位置調整工程等の工程の簡素化が実現で
き、これにより光学装置が容易に低コストで製造でき
る。また光学装置の小型化および軽量化がはかられ、応
答速度の向上がなされる。出射光を有効に利用できるこ
とから、従来のホログラム素子を用いた同様の系と比較
して、より低いレーザ出力で再生および記録ができ、こ
れにより消費電力の低減がなされ、熱的に安定化する。
また消費電力の低下に伴い、従来と同じ消費電力で、記
録再生における線速度をより高速とすることができる。
According to the optical device of the present invention, since the number of parts can be reduced and a simple optical device can be constructed, the assembling process and the process of adjusting the position of the optical axis and the like can be simplified. The optical device can be easily manufactured at low cost. Further, the size and weight of the optical device can be reduced, and the response speed can be improved. Since the emitted light can be effectively used, reproduction and recording can be performed with a lower laser output as compared with a similar system using a conventional hologram element, thereby reducing power consumption and thermally stabilizing. .
Further, along with the decrease in power consumption, the linear velocity in recording / reproducing can be made higher with the same power consumption as in the past.

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

【図1】本発明の光学装置の一例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an optical device of the present invention.

【図2】図1の光学素子の発光部側面の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a side surface of a light emitting unit of the optical element of FIG.

【図3】A 図1の光学素子の側面図である。 B 図1の光学素子の平面図である。 C 第2の反射鏡による反射されるビーム形状を示す図
である。
3A is a side view of the optical element of FIG. 1. FIG. B is a plan view of the optical element of FIG. 1. C is a diagram showing a beam shape reflected by a second reflecting mirror.

【図4】フーコー法によるフォーカスサーボ信号検出を
行う場合の光学素子の構成図である。 A 光学素子の側面図である。 B 光学素子の平面図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an optical element when a focus servo signal is detected by the Foucault method. It is a side view of an A optical element. B is a plan view of the optical element.

【図5】本発明の光学装置の他の例を示す図である。 A 光学素子の側面図である。 B 光学素子の平面図である。FIG. 5 is a diagram showing another example of the optical device of the present invention. It is a side view of an A optical element. B is a plan view of the optical element.

【図6】本発明の光学装置の設計例である。FIG. 6 is a design example of the optical device of the present invention.

【図7】A 被照射部の光学素子側の開口数とフォーカ
スサーボ信号の検出に供される光量との関係を示す図で
ある。 B 被照射部の光学素子側の開口数とスポット径との関
係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the numerical aperture on the optical element side of the A irradiated portion and the amount of light used for detection of a focus servo signal. B is a diagram showing the relationship between the numerical aperture on the optical element side of the irradiated portion and the spot diameter.

【図8】従来の光学ピックアップの構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional optical pickup.

【図9】ホログラム素子を用いた従来の光学ピックアッ
プの構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional optical pickup using a hologram element.

【図10】従来のミニディスク(MD)用光学ピックア
ップの構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional optical pickup for a mini disc (MD).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 光学ピックアップ 12 被照射部(光ディスク) 13 第1の反射鏡 14 発光部 15 受光部 16 半導体基板 17 光学素子 18 収束手段 19 ホログラム素子 20 ウエッジプリズム 21 第2の反射鏡 22 検光子 LD 半導体レーザ PD〔PD1 ,PD2 ,PD3 ,PD4 ,PD5 ,PD
6 ,PD7 ,PD8 〕フォトディテクタ LF 出射光 LR 戻り光
11 Optical Pickup 12 Irradiated Part (Optical Disk) 13 First Reflector 14 Light Emitting Part 15 Light Receiving Part 16 Semiconductor Substrate 17 Optical Element 18 Converging Means 19 Hologram Element 20 Wedge Prism 21 Second Reflector 22 Analyzer LD Semiconductor Laser PD [PD 1 , PD 2 , PD 3 , PD 4 , PD 5 , PD
6 , PD 7 , PD 8 ] Photodetector L F Emitted light L R Return light

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光部と、受光部とが共通の半導体基板
に形成され、該発光部からの出射光が収束手段により被
照射部に収束照射され、該収束手段による共焦点近傍を
含んで前記受光部が配置され、該受光部によって前記被
照射部からの戻り光を受光検出する構成の光学素子と、 ホログラム機能および偏光子機能を有するウエッジプリ
ズムとを有することを特徴とする光学装置。
1. A light emitting portion and a light receiving portion are formed on a common semiconductor substrate, and light emitted from the light emitting portion is converged and irradiated by a converging means onto an irradiated portion, including a confocal vicinity by the converging means. An optical device comprising: an optical element in which the light receiving section is arranged, the optical element configured to receive and detect return light from the irradiated section by the light receiving section, and a wedge prism having a hologram function and a polarizer function.
【請求項2】 前記共焦点近傍に配置された前記受光部
が複数の受光素子を有してなり、これら受光素子によっ
てトラッキングサーボ信号を取り出すことを特徴とする
請求項1に記載の光学装置。
2. The optical device according to claim 1, wherein the light receiving section arranged in the vicinity of the confocal point has a plurality of light receiving elements, and the tracking servo signal is extracted by these light receiving elements.
【請求項3】 前記発光部が第1の反射鏡を有し、前記
共焦点近傍に第2の反射鏡を配置し、該第2の反射鏡に
おける反射光を用いてフォーカスサーボ信号および光磁
気信号の取り出しを行うことを特徴とする請求項1に記
載の光学装置。
3. The light emitting unit has a first reflecting mirror, a second reflecting mirror is arranged in the vicinity of the confocal point, and a focus servo signal and a magneto-optical signal are generated by using the reflected light from the second reflecting mirror. The optical device according to claim 1, wherein a signal is extracted.
JP20112295A 1995-08-07 1995-08-07 Optical device Pending JPH0954975A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20112295A JPH0954975A (en) 1995-08-07 1995-08-07 Optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20112295A JPH0954975A (en) 1995-08-07 1995-08-07 Optical device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0954975A true JPH0954975A (en) 1997-02-25

Family

ID=16435781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20112295A Pending JPH0954975A (en) 1995-08-07 1995-08-07 Optical device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0954975A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000025310A1 (en) * 1998-10-27 2000-05-04 Sony Corporation Optical pickup and optical reproduction device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000025310A1 (en) * 1998-10-27 2000-05-04 Sony Corporation Optical pickup and optical reproduction device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5696750A (en) Optical head apparatus for different types of disks
EP0814468B1 (en) Optical recording and reproducing device
US6845077B2 (en) Optical pick-up device with convergent light diffraction for recording/reading information on optical recording medium
JPH01224933A (en) Optical scanner
US5293038A (en) Optical pick-up head apparatus wherein hollographic optical element and photodetector are formed on semiconductor substrate
JP2000048386A (en) Wavelength photosensitive beam combiner having aberration compensation
JPH0954973A (en) Optical head device
US5164930A (en) Optical pickup
KR20000071779A (en) Optical head apparatus
JP2000030288A (en) Optical pickup element
JPH09180238A (en) Optical pickup system
JPH10269605A (en) Optical pickup device
US5247506A (en) Optical pickup for reproducing information from an optical information storage medium
US5761176A (en) Optical head device with optically variable aperture for disks with different thicknesses
KR100426355B1 (en) Optical pickup having an optical path difference adjusting means
JP3694943B2 (en) Optical apparatus and optical pickup
JPH0954975A (en) Optical device
JPH0460931A (en) Optical pickup
JP2506972B2 (en) Optical pickup device
JPH0954976A (en) Optical device
JPH08297854A (en) Optical device
KR100595509B1 (en) Base optical unit in optical disk player
JPH0887755A (en) Optical device
JPH10116434A (en) Optical pickup device
US20050116137A1 (en) Optical pick-up device for recording/reading information on optical recording medium