JPH0954976A - Optical device - Google Patents

Optical device

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Publication number
JPH0954976A
JPH0954976A JP20343695A JP20343695A JPH0954976A JP H0954976 A JPH0954976 A JP H0954976A JP 20343695 A JP20343695 A JP 20343695A JP 20343695 A JP20343695 A JP 20343695A JP H0954976 A JPH0954976 A JP H0954976A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical
wedge prism
light receiving
order diffracted
Prior art date
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Pending
Application number
JP20343695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Mizuno
剛 水野
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH0954976A publication Critical patent/JPH0954976A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the whole of a device and to miniaturize the device by using a wedge prism having a diffraction 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: A wedge prism 20 is constituted of material showing a double refractivity phenomenon by a uniaxial crystal or a biaxial crystal. A wedge prism 20 is stuck to an optical element 17 by filling the gap between a semiconductor laser LD and a reflection mirror 13 with adhesive having the same refractive index as that of the prism 20 and the wedge prism 20 is arranged so that an exit light LF becomes perpendicular to a light-emitting surface. The exit light LF is passed through an objective lens 18 from the prism 20 to be reflected at an irradiated part 12 and becomes a returned light LR to form an image at the light emitting position on the element 17. At this time, tracking servo signals are detected by bisected photodetectors arranged on a confocal surface S. Moreover, a focusing servo signal is detected by using a diffracted light due to a grating 19 being on the surface of the prism 20.

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9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. 9 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10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10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105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. 10 has been proposed. The optical pickup 110 shown in FIG. 10 includes a semiconductor laser 101, a photodetector 102, a hologram element 103, and an objective lens 104.
It is composed of each optical component. In this case, the light emitted from the semiconductor laser 101 passes through the hologram element 103, is converged by the objective lens 104, is irradiated on the disk 105 which is the irradiated portion, and the return light reflected here is converged again by the objective lens 104. Later, the hologram element 103
In this case, the focus servo signal is detected using the ± 1st-order diffracted light of the returned light.

【0009】ここで、戻り光の±1次回折光は、±1次
の各光線(+1次回折光および−1次回折光)に対して
異なるパワーを持たせ、各光線の焦点の位置をずらす必
要がある。この際に、±1次回折光び焦点位置をずらす
ために、ホログラム素子103の回折パターンが複雑化
することから、量産性や歩留まりの低下等さらなる問題
点が生じていた。
Here, it is necessary that the ± 1st-order diffracted light of the returning light has different powers for the ± 1st-order light rays (+ 1st-order diffracted light and −1st-order diffracted light), and the positions of the focal points of the respective light rays are shifted. is there. At this time, since the ± 1st-order diffracted light and the focal position are displaced, the diffraction pattern of the hologram element 103 becomes complicated, which causes further problems such as mass productivity and reduction in yield.

【0010】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ができるように
したものである。
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 and the alignment at the time of optical arrangement setting is simplified, and the entire device is manufactured. The present invention aims at simplification, downsizing, and facilitation of manufacture, and also enables easy and reliable detection of tracking servo signals, focus servo signals, and magneto-optical signals.

【0011】[0011]

【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、複屈折材料からなり、回折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. The light receiving section is disposed including the vicinity of the focal point, and the optical element is configured to receive and detect the return light from the irradiated section by the light receiving section, and a wedge prism made of a birefringent material and having a diffraction function and a polarizer function. Configure an optical device.

【0012】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 vicinity of the confocal point 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.

【0013】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.

【0014】また、本発明構成においては、複屈折材料
からなり回折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って、被照射部からの戻り光の一
部を受光部の上述の共焦点近傍に配置した部分に向かわ
しめる復路を形成し、ウエッジプリズムにおける回折光
によってこの共焦点位置に向かう復路とは別方向に向か
う復路を形成して、受光部の共焦点位置から離れた位置
に配置した部分へと向かわすものであり、このようにす
ることによって、それぞれの光を各受光部によって確実
に受光検出をするようにして、これらの光を利用した所
要の信号を得るものである。
In the structure of the present invention, a wedge prism made of a birefringent material and having a diffractive function and a polarizer function is arranged, so that a part of the return light from the irradiated portion is partially confocal. Form a return path toward the portion arranged in the vicinity, and form a return path in a direction different from the return path toward this confocal position by the diffracted light in the wedge prism, and arrange it at a position away from the confocal position of the light receiving part In this way, each light is surely detected by each light receiving section, and a desired signal utilizing these lights is obtained.

【0015】[0015]

【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、被照射部12から反射された戻り光
R を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 block diagram of one example in FIG. 1, is composed of a light emitting portion 14 composed of a semiconductor laser LD and a photodetector PD composed of a photodiode or the like. Light receiving unit 15
And an optical element 17 formed on a common semiconductor substrate 16. 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 the irradiated section is irradiated. It is configured to receive and detect the return light L R reflected from 12, that is, a CLC (confocal laser coupler) configuration.

【0016】一方光学素子17上に、表面に偏光機能を
有する回折格子、すなわちグレーティング19が形成さ
れたウエッジプリズム20を光学素子17上に配置す
る。このグレーティング19とウエッジプリズム20と
により、被照射部12から反射された戻り光LR を回折
させる構成とする。
On the other hand, on the optical element 17, a diffraction grating having a polarization function on the surface, that is, a wedge prism 20 having a grating 19 is arranged on the optical element 17. The grating 19 and the wedge prism 20 are configured to diffract the return light L R reflected from the irradiated portion 12.

【0017】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。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とフォトディテクタPDによる
受光部15とが同一の半導体基板16上に一体化されて
なる光学素子17と、収束手段18、この例では対物レ
ンズと、ウエッジプリズム面にグレーティング(回折格
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20は、光学素子17
上、光学素子17の発光部14、受光部15などが配置
された側の表面を覆って配置されるものである。
The optical device according to the present invention shown in FIG. 1 is an example applied to an optical pickup. 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 and a light receiving unit 15 including a photodetector PD are integrated on the same semiconductor substrate 16, a converging unit 18, and an objective in this example. It comprises a lens and a wedge prism 20 in which a grating (diffraction grating) 19 is arranged on the wedge prism surface. The wedge prism 20 has the optical element 17
The optical element 17 is disposed so as to cover the surface on the side where the light emitting portion 14, the light receiving portion 15 and the like of the optical element 17 are disposed.

【0018】発光部14は、水平共振器構造の半導体レ
ーザLDと反射鏡13からなる。この反射鏡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側面の拡大図を示すように、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 resonator structure and a reflecting mirror 13. The reflecting mirror 13 is a crystal plane of the semiconductor substrate that constitutes the optical element 17,
By selecting the crystal axis in the extension direction of the etching end face when forming the semiconductor laser LD, a specific crystal face, for example, {111}, is formed when the epitaxial growth is selectively performed.
The surface can be formed as an inclined surface having a good morphology due to the atomic surface, or as a surface having a certain angle of inclination with the horizontal resonator surface. In this example, assuming that this specific crystal plane is the {111} plane, the optical element 17 shown in FIG.
As shown in the enlarged view of the side surface of the light emitting unit 14, the rising angle of the reflecting mirror 13 is 54.7 °.

【0019】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 section 15 includes 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.

【0020】発光部14からの出射光LF は、ウエッジ
プリズム20を透過して対物レンズ18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
Rがウエッジプリズム20の表面のグレーティング1
9を通じてウエッジプリズム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 emitted light L F from the light emitting section 14 is transmitted through the wedge prism 20 and converged by the objective lens 18 onto the irradiated section 12, and the return light L R reflected from the irradiated section 12 is reflected by the wedge prism 20. Surface grating 1
The light passes through the wedge prism 20 through 9 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.

【0021】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。また、受光部15
の受光面の共焦点位置面Sにおける発光部14の出射光
Fの直径を上記光回折限界の直径より小とし、受光部
15は、出射光LF 外に位置す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. In addition, the light receiving unit 15
The diameter of the emitted light L F of the light emitting section 14 on the confocal position surface S of the light receiving surface is smaller than the diameter of the light diffraction limit, and the light receiving section 15 is located outside the emitted light L F. .

【0022】本実施例の光学装置は、CLC構成の光学
素子を配置した上に、さらに被照射部12からの戻り光
R の光路をウエッジプリズム20およびその表面のグ
レーティング19によって透過光Ltと回折光Ld(±
1次光)とに分割させて、透過光Ltと回折光Ldとを
それぞれ検出する。この透過光Ltは後述する0次回折
光に相当する。
In the optical device of this embodiment, an optical element having a CLC structure is arranged, and the optical path of the return light L R from the irradiated portion 12 is changed to a transmitted light Lt by a wedge prism 20 and a grating 19 on the surface thereof. Diffracted light Ld (±
The transmitted light Lt and the diffracted light Ld are respectively detected by splitting into the first-order light). This transmitted light Lt corresponds to the 0th-order diffracted light described later.

【0023】前述のCLC構成では、出射光LF と同軸
上の戻り光LR を共焦点近傍に配置した受光部15によ
って受光検出するので、フォーカスサーボ信号や光磁気
信号を検出することは何らかの工夫を必要とする。
In the above-mentioned CLC structure, the output light L F and the return light L R on the same axis are received and detected by the light receiving portion 15 arranged near the confocal point, so that it is possible to detect a focus servo signal or a magneto-optical signal. I need some ingenuity.

【0024】そこで、ウエッジプリズム20として、例
えば水晶・LN(LiNbO3 )・KTP(KTiOP
4 )・YVO4 等の一軸性結晶または二軸性結晶によ
る複屈折材料、すなわち複屈折現象を示す材料により構
成し、戻り光LR を常光線Loと異常光線Leとに分離
させ、これをそれぞれ受光部15において検出し、各種
信号の検出を行うことができる。
Therefore, as the wedge prism 20, for example, quartz, LN (LiNbO 3 ), KTP (KTiOP) is used.
O 4 ) .YVO 4 or other birefringent material composed of a uniaxial crystal or a biaxial crystal, that is, a material exhibiting a birefringence phenomenon, and separates the return light L R into an ordinary ray Lo and an extraordinary ray Le, and Can be detected by the light receiving unit 15 to detect various signals.

【0025】上述の各種信号を検出する受光部15とし
ては、図3に光学素子17の平面図を示すように、光学
素子17の表面上の共焦点近傍に2分割フォトディテク
タPD1 ,PD2 、共焦点から離れた位置に2つの3分
割フォトディテクタPD3 〜PD5 ,PD6 〜PD8
それぞれ形成する。これらのフォトディテクタPDを形
成する面と、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、PD上のスポットの
位置の変化がなく、トラッキングサーボ信号の検出に好
都合である。
As the light receiving section 15 for detecting the above-mentioned various signals, as shown in the plan view of the optical element 17 in FIG. 3, the two-divided photodetectors PD 1 , PD 2 , near the confocal point on the surface of the optical element 17, Two 3-divided photodetectors PD 3 to PD 5 and PD 6 to PD 8 are formed at positions apart from the confocal point, respectively. Between the surface on which these photodetectors PD are formed and the light emitting point of the semiconductor laser LD, a semiconductor layer having a thickness of several μm, such as a clad layer forming a pn junction, is only formed. The vertical distance is only about several μm. Therefore, the surface on which the photodetector PD is formed is within the depth of focus and can be considered to be the in-focus position, that is, the confocal position surface S. Therefore, even if the lateral displacement of the lens occurs, the position of the spot on the PD does not change, which is convenient for detecting the tracking servo signal.

【0026】発光部14からの出射光LF は、この例で
は前述のように反射鏡13のミラー角が54.7°とす
ることから、図2に示したように水平方向に対し70.
6°で出射する。そこで、この場合19.4°のウエッ
ジ角を有するウエッジプリズム20を、半導体レーザL
Dと反射鏡13のミラー面間と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
光学素子17と張り合わせ、ウエッジプリズム20を通
過した出射光LF が出射面(ウエッジプリズム20の表
面)に対して垂直となるように配置する。これにより、
ウエッジプリズム20によって出射光LF に収差が発生
することがない。
The emitted light L F from the light emitting section 14 is 70.degree. In the horizontal direction as shown in FIG. 2 because the mirror angle of the reflecting mirror 13 is 54.7 ° as described above in this example.
Emit at 6 °. Therefore, in this case, the wedge prism 20 having a wedge angle of 19.4 ° is used as the semiconductor laser L.
The optical element 17 is bonded so that the gap between D and the mirror surface of the reflecting mirror 13 is filled with an adhesive having the same refractive index as the wedge prism 20, and the outgoing light L F that has passed through the wedge prism 20 is output ( It is arranged so as to be perpendicular to the surface of the wedge prism 20. This allows
The wedge prism 20 does not cause aberration in the emitted light L F.

【0027】出射光LF は、ウエッジプリズム20から
収束手段18の対物レンズを経て、被照射部12である
ディスク面で反射し、戻り光LR となって再び対物レン
ズを経て、ウエッジプリズム20を透過し光学素子17
上の発光位置で結像する。
The emitted light L F passes from the wedge prism 20 through the objective lens of the converging means 18, is reflected by the disk surface which is the irradiated portion 12, becomes return light L R , passes through the objective lens again, and then the wedge prism 20. Through the optical element 17
An image is formed at the upper light emitting position.

【0028】そして、上述のように共焦点位置面S上に
配置した2分割フォトディテクタPD1 ,PD2 でトラ
ッキングサーボ信号の検出を行う。また、グレーティン
グ19による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 tracking servo signals are detected by the two-divided photodetectors PD 1 and PD 2 arranged on the confocal position surface S as described above. Further, the focus servo signal is detected using the diffracted light from the grating 19.

【0029】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。
Detection of various signals in the optical element 17 is performed as follows.

【0030】トラッキングサーボ信号の検出は、プッシ
ュプル法により検出する。前述の2分割のフォトディテ
クタPD1 ,PD2 を用いて、例えばPD1 −PD2
検出信号とする。
The tracking servo signal is detected by the push-pull method. For example, PD 1 -PD 2 is used as a detection signal by using the above-mentioned two-divided photodetectors PD 1 and PD 2 .

【0031】フォーカスサーボ信号の検出は、次のよう
にして行う。前述のグレーティング19で回折される±
1次回折光Ldは、光路の概略図を図4に示すように、
ウエッジプリズム20内を、もとの光軸とは別の経路に
て、それぞれウエッジプリズム20内を多重反射しなが
ら伝搬していく。
The focus servo signal is detected as follows. Diffracted by the above-mentioned grating 19 ±
The first-order diffracted light Ld has a schematic optical path as shown in FIG.
The light is propagated through the wedge prism 20 through a path different from the original optical axis while being multiple-reflected in the wedge prism 20.

【0032】ここで回折光Ldの伝搬方向とウエッジプ
リズム20のウエッジ方向が図4のような関係にある場
合には、ウエッジプリズム20のウエッジ角を考慮し、
後述のように所定の回折角θgを選択することにより、
±1次回折光Ldの焦点位置を、光学素子17表面上に
おける透過光Ltの焦点位置の外に、互いに相対するよ
うに配置設定することができる。
Here, when the propagation direction of the diffracted light Ld and the wedge direction of the wedge prism 20 have a relationship as shown in FIG. 4, the wedge angle of the wedge prism 20 is considered,
By selecting a predetermined diffraction angle θg as described below,
The focal positions of the ± first-order diffracted lights Ld can be arranged and set outside the focal position of the transmitted light Lt on the surface of the optical element 17 so as to face each other.

【0033】そこで、前述の共焦点位置面S(光学素子
17表面)上の各1次回折光Ldの照射位置2箇所に、
図3に示したようにそれぞれ3分割のフォトディテクタ
PD 3 〜PD5 およびPD6 〜PD8 を配置し、スポッ
トサイズ法によりフォーカスサーボ信号の検出ができ
る。この3分割のフォトディテクタは、中央のフォトデ
ィテクタPD4 ,PD7 が各回折光の光軸を中心とし、
また両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。
Therefore, the above-mentioned confocal position surface S (optical element
17 surface), at two irradiation positions of each first-order diffracted light Ld,
As shown in FIG. 3, the photo detector is divided into three parts.
PD Three~ PDFiveAnd PD6~ PD8And place
The focus servo signal can be detected by the tosizing method.
You. This three-part photo detector is a photo detector in the center.
Detector PDFour, PD7Is centered on the optical axis of each diffracted light,
The photodetectors on both sides are the photodetectors in the center.
Are arranged so as to be symmetric with respect to each other.

【0034】さらに、各1次回折光Ld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 =P
7 となるようにグレーティング19の回折格子間隔や
各3分割フォトディテクタの位置等の各種条件を設定す
る。そして、例えば(PD3 +PD5 −PD4 )−(P
6 +PD8 −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 1st-order diffracted light Ld is focused, the signal intensity of the photodetector at the center and 2 on both sides.
So that the signal strengths of the two photodetectors are equal,
That is, PD 3 + PD 5 = PD 4 , PD 6 + PD 8 = P
Various conditions such as the diffraction grating interval of the grating 19 and the positions of the three-divided photodetectors are set so as to be D 7 . Then, for example, (PD 3 + PD 5 −PD 4 ) − (P
The focus servo signal is detected by using D 6 + PD 8 −PD 7 ) as a detection signal.

【0035】これにより、前述のCLC構成のみからな
る光学素子では難しかったフォーカスサーボ信号の検出
を容易にすることができる。
As a result, it is possible to easily detect the focus servo signal, which was difficult with the optical element having only the CLC structure described above.

【0036】上述のグレーティング19は、所定の±1
次回折光が得られるように設計され、例えば蒸着等の方
法によって形成されてなる。
The above-mentioned grating 19 has a predetermined ± 1
It is designed to obtain the next-order diffracted light and is formed by a method such as vapor deposition.

【0037】従って、この例の光学装置によれば、前述
した図10に示したホログラム素子103を用いてフォ
ーカスサーボ信号の検出を行う光学装置と比較して、よ
り簡素な回折パターンで構成できるため、製作上の困難
さがなく、低いコストで光学装置を作製できる。
Therefore, according to the optical device of this example, a simpler diffraction pattern can be formed as compared with the optical device for detecting the focus servo signal using the hologram element 103 shown in FIG. The optical device can be manufactured at low cost without any difficulty in manufacturing.

【0038】上述のように信号検出をするための光学装
置の具体的な数値例を次に示す。まず1次回折光の回折
角θgの許容範囲とデフォーカス量(焦点位置のシフト
量)について、図5と図6を用いて説明する。
Specific numerical examples of the optical device for detecting signals as described above will be shown below. First, the allowable range of the diffraction angle θg of the first-order diffracted light and the defocus amount (shift amount of the focus position) will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

【0039】図5は、ウエッジプリズム20の屈折率n
を1.519とするときに、ウエッジプリズム20の、
出射光LF ・透過光Ltの光軸上での厚さ(図4におけ
るT)と、±1次回折光Ldの回折角(回折光Ldの光
軸と出射光LF ・透過光Ltの光軸とがなす角)θgが
取りうる許容範囲との関係を示すものである。図5中、
実線で示すショート側は焦点が共焦点位置面Sより手前
に来る場合、破線で示すロング側は焦点が共焦点位置面
Sより先になる場合を示し、これらの間の斜線を付して
示す領域が、±1次回折光Ldの回折角θgが取りうる
許容範囲を示している。
FIG. 5 shows the refractive index n of the wedge prism 20.
Is 1.519, the wedge prism 20 has
The thickness (T in FIG. 4) of the outgoing light L F and the transmitted light Lt on the optical axis, and the diffraction angle of the ± first-order diffracted light Ld (the optical axis of the diffracted light Ld and the light of the outgoing light L F and the transmitted light Lt). It shows the relationship between the allowable range of the angle θg formed by the axis and θg. In FIG.
The short side shown by the solid line shows the case where the focal point is in front of the confocal position surface S, and the long side shown by the broken line shows the case where the focal point comes before the confocal position surface S, and is shown by the hatching between them. The area indicates the allowable range of the diffraction angle θg of the ± first-order diffracted lights Ld.

【0040】この±1次回折光Ldの回折角θgが取り
うる許容範囲は、出射光LF の立ち上げ角(この例では
70.6°)、ウエッジプリズム20を構成する結晶の
屈折率n、各±1次光Ldの焦点位置が所定の3分割フ
ォトディテクタPD3 〜PD 5 ,PD6 〜PD8 内に収
まること、以上の各条件によって設定される。そして、
この回折角θgの許容範囲になるように、グレーティン
グ19の格子のピッチを選定する。
The diffraction angle θg of this ± first-order diffracted light Ld is
Allowable range is the outgoing light LFLaunch angle (in this example
70.6 °) of the crystals that make up the wedge prism 20.
The refractive index n and the focus position of each ± first-order light Ld are the predetermined three-divided frames.
Photodetector PDThree~ PD Five, PD6~ PD8Within
It is set according to the above conditions. And
Set the grating so that the diffraction angle θg is within the allowable range.
The pitch of the grid of the groove 19 is selected.

【0041】グレーティング19の格子のピッチをp、
レーザの波長をλ、ウエッジプリズム20の屈折率をn
とすると、次の数1が成り立つ。
The grating pitch of the grating 19 is p,
The wavelength of the laser is λ, and the refractive index of the wedge prism 20 is n.
Then, the following equation 1 holds.

【0042】[0042]

【数1】 p=Nλ/(n×sinθg)(ただしNは整数)## EQU1 ## p = Nλ / (n × sin θg) (where N is an integer)

【0043】これによりグレーティング19の格子のピ
ッチpの大きさを設定する。
Thus, the size of the pitch p of the grating of the grating 19 is set.

【0044】ここで、ウエッジプリズム20をヒートシ
ンクとしても用いる構成とすることもできる。
Here, the wedge prism 20 may also be used as a heat sink.

【0045】図5に示すように、厚さTを1mm(10
00μm)とした場合の1次回折光の回折角θgの許容
範囲は、1.3°〜26.5°である。また厚さTが1
mmのとき、回折光に対する左右のデフォーカス量(焦
点のずれ量;共焦点位置面Sと回折光の焦点との位置の
距離)を計算したところ、その結果、図6に示す1次回
折光の回折角θgとデフォーカス量(μm)の関係が得
られた。図6中、実線で示すショート側と破線で示すロ
ング側の意味は図5と同じである。
As shown in FIG. 5, the thickness T is 1 mm (10
The allowable range of the diffraction angle θg of the first-order diffracted light in the case of (00 μm) is 1.3 ° to 26.5 °. The thickness T is 1
In the case of mm, the left and right defocus amounts with respect to the diffracted light (focus shift amount; distance between the confocal position plane S and the focus of the diffracted light) were calculated. As a result, the first-order diffracted light shown in FIG. The relationship between the diffraction angle θg and the defocus amount (μm) was obtained. In FIG. 6, the meanings of the short side indicated by the solid line and the long side indicated by the broken line are the same as in FIG.

【0046】充分なデフォーカス量を確保するには、シ
ョート側を考慮して回折角は15度前後が望ましいこと
がわかる。θg=13°で、T=1mmのとき29μ
m、T=2mmのとき53μmのデフォーカス量がそれ
ぞれ得られるため(いずれもショート側)、対物レンズ
の倍率が3.5倍の系で、それぞれフォーカスサーボ信
号の引き込み幅は約4.8(μm)、約8.6(μm)
がそれぞれ得られる。実際には左右のデフォーカス量が
異なり、これによりスポットサイズが異なるため、PD
形状をこれに合わせるなどの処置が必要となる。
In order to secure a sufficient defocus amount, it is understood that the diffraction angle is preferably around 15 degrees in consideration of the short side. 29μ when θg = 13 ° and T = 1mm
Since a defocus amount of 53 μm is obtained when m and T = 2 mm (both are on the short side), the pull-in width of each focus servo signal is about 4.8 (in the system where the magnification of the objective lens is 3.5 times). μm), about 8.6 (μm)
Are obtained respectively. Actually, the left and right defocus amounts are different, and the spot size is different accordingly.
It is necessary to take measures such as matching the shape.

【0047】次に上述の例の光学装置の構成と信号検出
系を基本として、さらに光磁気信号(MO信号)の検出
を行う例を示す。
Next, an example of further detecting a magneto-optical signal (MO signal) based on the configuration of the optical device and the signal detection system of the above example will be shown.

【0048】この例では先の例と同様の構成の光学装置
例えば光学ピックアップにおいて、複屈折材料で形成し
たウエッジプリズム20と、光学素子17表面すなわち
前述の共焦点位置面S上の受光部15を構成するフォト
ディテクタPDの一部との間に、検光子(ポラライザ)
を付加する構成とする。
In this example, in an optical device having the same configuration as the previous example, for example, an optical pickup, the wedge prism 20 formed of a birefringent material and the light receiving portion 15 on the surface of the optical element 17, that is, the confocal position surface S described above are provided. An analyzer (polarizer) is provided between the photo detector PD and a part of the constituent photo detector PD.
Is added.

【0049】ウエッジプリズム20を構成する複屈折材
料のc軸(光学軸)は、受光部15のフォトディテクタ
PDのパターンに合わせて設定し、0次回折光の常光線
(透過光Lt)を共焦点位置近傍で検出し、0次回折光
の異常光線を別のフォトディテクタPDにてそれぞれ検
出する。このうち、0次回折光の常光線は、実施例1と
同様にプッシュプル法によるトラッキングサーボ信号の
検出に用いるものであり、これに対応して実施例1と同
様に受光部15の一部として、共焦点位置近傍に2分割
フォトディテクタPD1,PD2 を配置する。
The c-axis (optical axis) of the birefringent material forming the wedge prism 20 is set according to the pattern of the photodetector PD of the light receiving section 15, and the ordinary ray (transmitted light Lt) of the 0th-order diffracted light is set at the confocal position. An extraordinary ray of the 0th-order diffracted light is detected by another photodetector PD. Of these, the ordinary ray of the 0th-order diffracted light is used for detecting the tracking servo signal by the push-pull method as in the first embodiment, and correspondingly, as a part of the light receiving unit 15 as in the first embodiment. , Two-divided photodetectors PD 1 and PD 2 are arranged near the confocal position.

【0050】光磁気信号は、0次回折光の常光線と異常
光線とをそれぞれ対応するフォトディテクタPDで検出
する。いずれの光線に対しても、検光子を通じてフォト
ディテクタPDに到達するように配置する。検光子は、
一定方向に並んだワイヤグリッド等で構成され、その方
向成分の偏光を取り出すものとする。これらのフォトデ
ィテクタPDは、反射鏡13に対して前述のトラッキン
グサーボ信号検出用の2分割PDの反対側に配置され
る。
In the magneto-optical signal, the ordinary ray and the extraordinary ray of the 0th-order diffracted light are detected by the corresponding photodetectors PD. It is arranged so that any light beam reaches the photodetector PD through the analyzer. The analyzer is
It is composed of wire grids arranged in a certain direction, and the polarized light of the direction component is extracted. These photodetectors PD are arranged on the opposite side of the reflecting mirror 13 from the above-mentioned two-divided PD for tracking servo signal detection.

【0051】前述のように、ウエッジプリズム20を構
成する結晶を異方性を有する結晶とし、適当な方向に光
学軸を設定することにより、0次光に対する常光線およ
び異常光線をそれぞれ分離し、所定の方位を有する検光
子を用いて光磁気信号の検出を行うことができる。
As described above, the crystal forming the wedge prism 20 is made to have anisotropy and the optical axis is set in an appropriate direction to separate the ordinary ray and the extraordinary ray with respect to the 0th order light. A magneto-optical signal can be detected using an analyzer having a predetermined azimuth.

【0052】上述のウエッジプリズム20を構成する結
晶の光学軸を任意に選定できることから、異常光線の検
出に用いるフォトディテクタPDの位置も自由に選定で
きる。
Since the optical axis of the crystal forming the wedge prism 20 can be arbitrarily selected, the position of the photodetector PD used for detecting the extraordinary ray can also be freely selected.

【0053】以上から、例えば図7Aに側面図、図7B
に平面図をそれぞれ示すような光学素子17を構成す
る。受光部15を構成するフォトディテクタPDは、発
光部14の反射鏡13近傍に2分割のフォトディテクタ
PD1 ,PD2 、その反射鏡13に対する反対側に2分
割のフォトディテクタPD3 ,PD4 を配置し、この2
分割のフォトディテクタPD3 ,PD4 の上に検光子2
1を配置する。さらに、これらの外側に実施例1と同様
にフォーカスサーボ信号の検出を行う3分割のフォトデ
ィテクタPD 5 〜PD7 ,PD8 〜PD10をそれぞれ配
置する。
From the above, for example, FIG. 7A is a side view, and FIG.
The optical elements 17 shown in the plan views are
You. The photodetector PD forming the light receiving unit 15 is
A photodetector divided into two in the vicinity of the reflecting mirror 13 of the light section 14.
PD1, PD2, 2 minutes on the opposite side of the reflector 13
Photo detector PDThree, PDFourPlace this 2
Split photo detector PDThree, PDFourOn the analyzer 2
1 is arranged. Further, similar to the first embodiment on the outside of these.
The photo data of 3 divisions for detecting the focus servo signal
Detector PD Five~ PD7, PD8~ PDTenEach
Place.

【0054】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。
Detection of various signals in the optical element 17 is performed as follows.

【0055】トラッキングサーボ信号の検出は、発光部
14近傍の2分割フォトディテクタPD1 ,PD2 にお
いて、プッシュプル法にて行う。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 in the two-divided photodetectors PD 1 and PD 2 near the light emitting section 14. And, for example, PD 1
-Detect the tracking servo signal with PD 2 as the detection signal.

【0056】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PDを利用して、実施例1と同様
にスポットサイズ法に行う。そして、例えば(PD5
PD 7 −PD6 )−(PD8 +PD10−PD9 )を検出
信号とする。
The focus servo signal is detected by two 3
Same as the first embodiment using the divided photo detector PD
To spot size method. And, for example (PDFive+
PD 7-PD6)-(PD8+ PDTen-PD9) Detected
Signal.

【0057】光磁気信号の検出は、発光部14近傍の2
分割フォトディテクタPD3 ,PD 4 と、その上に配置
された検光子21を用いて行う。光が検光子21におい
て受光されると、一定方向の偏光が分離されて、フォト
ディテクタに到達し受光検出される。0次光の常光線L
tをPD3 、異常光線LeをPD4 でそれぞれ受光し、
例えばPD3 −PD4 を検出信号とすることにより、カ
ー効果による回転角の向きを検出することができ、光磁
気信号の検出ができる。
The detection of the magneto-optical signal is performed in
Split photo detector PDThree, PD FourAnd place it on it
It is performed using the analyzer 21 thus prepared. The light is in the analyzer 21
When the light is received by the
The light reaches the detector and is detected. Ordinary ray L of 0th order light
PD for tThree, Extraordinary ray Le PDFourRespectively received with,
For example PDThree-PDFourIs used as the detection signal,
-The direction of the rotation angle due to the effect can be detected, and the
The air signal can be detected.

【0058】図8に図7Aの光学素子17に対して、ウ
エッジプリズム20の光学軸の設定方向と異常光線Le
の伝搬経路との関係を示した概略構成図を示す。異常光
線Leは出射光LF の光軸とθ´の角度をなし、検光子
21を通じてフォトディテクタPDで受光される。
FIG. 8 shows the setting direction of the optical axis of the wedge prism 20 and the extraordinary ray Le with respect to the optical element 17 of FIG. 7A.
2 is a schematic configuration diagram showing the relationship with the propagation path of the. The extraordinary ray Le forms an angle θ ′ with the optical axis of the emitted light L F , and is received by the photodetector PD through the analyzer 21.

【0059】異常光線の伝搬角度は結晶境界面の入射角
にも依存するが、本発明の光学装置では、戻り光が入射
面すなわちウエッジプリズム20表面に対して垂直に入
射するために、例えばウエッジプリズム20を水晶で構
成し、その結晶の光学軸(C軸)がの出射光LF の光軸
となす角度を10°とするとき、この異常光線の伝搬角
度は9.9°となる。
Although the propagation angle of the extraordinary ray depends on the incident angle of the crystal boundary surface, in the optical device of the present invention, since the return light is incident perpendicularly on the incident surface, that is, the surface of the wedge prism 20, for example, a wedge. When the prism 20 is made of crystal and the angle formed by the optical axis (C-axis) of the crystal and the optical axis of the emitted light L F is 10 °, the propagation angle of this extraordinary ray is 9.9 °.

【0060】この値は一例にすぎないが、先の回折角θ
g=13°や、ウエッジプリズム20を構成する複屈折
材料の結晶(この例では水晶)の厚さTにより、PDの
配置条件が決まることになる。
This value is merely an example, but the diffraction angle θ
The PD arrangement condition is determined by g = 13 ° and the thickness T of the crystal (quartz in this example) of the birefringent material forming the wedge prism 20.

【0061】このように、フォトディテクタPDの配置
は任意に設定でき、フォトディテクタの占有部を節約で
きるように、結晶の光軸やウエッジプリズムの厚さ・屈
折率や回折格子間隔の設定ができることから、光学素子
の小型化、さらには光学装置全体の小型化を図ることが
できる。
As described above, the arrangement of the photodetector PD can be set arbitrarily, and the optical axis of the crystal, the thickness / refractive index of the wedge prism, and the diffraction grating interval can be set so that the occupied portion of the photodetector can be saved. It is possible to downsize the optical element and further downsize the entire optical device.

【0062】また、この光学装置の例によっても前述の
例と同様に、図10に示したようなホログラム素子を用
いてフォーカスサーボ信号の検出を行う光学装置と比較
して、より簡素な回折パターンで回折格子を構成でき
る。さらに、従来の光磁気信号の検出系を構成しその信
号の記録・再生を行う光学ピックアップは、例えば図1
1にミニディスク(MD)用の光学ピックアップ91の
構成を示すように、半導体レーザ92、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、対
物レンズ96、ウォラストンプリズム97、非点収差発
生用のマルチレンズ98、フォトディテクタ99、ディ
スク100等により構成される。図7Aおよび図7Bに
示した光学装置の例によれば、この図11の従来例と比
較して、格段に少ない部品点数で光磁気信号を検出でき
る。
Also, in the example of this optical device, similarly to the above-mentioned example, a simpler diffraction pattern is obtained as compared with the optical device for detecting the focus servo signal using the hologram element as shown in FIG. A diffraction grating can be constructed with. Further, a conventional optical pickup that constitutes a conventional magneto-optical signal detection system and records / reproduces the signal is shown in FIG.
As shown in FIG. 1 of the structure of an optical pickup 91 for a mini disk (MD), a semiconductor laser 92, a diffraction grating 93,
A polarization beam splitter 94, a collimator lens 95, an objective lens 96, a Wollaston prism 97, a multi-lens 98 for generating astigmatism, a photodetector 99, a disc 100 and the like. According to the example of the optical device shown in FIGS. 7A and 7B, the magneto-optical signal can be detected with a remarkably smaller number of parts as compared with the conventional example of FIG.

【0063】上述したように、各実施例においては、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 each of the embodiments, 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.

【0064】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 irradiated onto 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.

【0065】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 and convex recording pits like a normal CD, a magneto-optical disk or a micro disk 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. .

【0066】尚、上述の各実施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 embodiments is an example of the present invention, and various other configurations are possible without departing from the gist of the present invention.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明によれば、部品点数を削減し簡素
な光学系を構成できるため、組立および調整工程の簡略
化がはかられ、容易に低コストで光学装置を製造でき
る。
According to the present invention, since the number of parts can be reduced and a simple optical system can be constructed, the assembling and adjusting steps can be simplified and the optical device can be easily manufactured at low cost.

【0068】また光磁気信号(MO信号)の検出を行う
場合にも、受光素子の位置を任意に設定できるため、受
光素子全体をコンパクトにまとめることができ、この受
光素子により構成される光学素子の小型化が可能とな
る。これにより応答速度の向上がはかられる。
Further, even when the magneto-optical signal (MO signal) is detected, the position of the light receiving element can be arbitrarily set, so that the entire light receiving element can be compacted and the optical element formed by this light receiving element can be integrated. Can be downsized. Thereby, the response speed can be improved.

【0069】本発明による光学装置を、従来のホログラ
ム素子を用いた光学装置と比較すると、回折格子の回折
パターンを簡素なものとすることができ、回折格子が容
易に低コストで製造できるようになる。
When the optical device according to the present invention is compared with the optical device using the conventional hologram element, the diffraction pattern of the diffraction grating can be simplified, and the diffraction grating can be easily manufactured at low cost. Become.

【0070】従って、光学装置全体の大きさをより小と
することができ、これを用いて従来に比してより小型の
記録再生装置を構成することができる。
Therefore, the size of the entire optical device can be made smaller, and by using this, a recording / reproducing device smaller than the conventional one can be constructed.

【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】図1の光学素子の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the optical element of FIG.

【図4】ウエッジプリズム内の光路の概略図である。FIG. 4 is a schematic view of an optical path in a wedge prism.

【図5】1次回折光の回折角のとりうる範囲とウエッジ
プリズムの結晶の厚さとの関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the range of possible diffraction angles of first-order diffracted light and the crystal thickness of the wedge prism.

【図6】1次回折光の回折角と回折光のデフォーカス量
との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the diffraction angle of the first-order diffracted light and the defocus amount of the diffracted light.

【図7】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. 7 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8】ウエッジプリズムの光学軸の設定方向と異常光
線の伝搬経路との関係を示した概略構成図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a relationship between a setting direction of an optical axis of a wedge prism and a propagation path of an extraordinary ray.

【図9】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.

【図10】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. 10 is a configuration diagram of a conventional optical pickup using a hologram element.

【図11】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. 11 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 反射鏡 14 発光部 15 受光部 16 半導体基板 17 光学素子 19 グレーティング 20 ウエッジプリズム 21 検光子 LD 半導体レーザ PD〔PD1 ,PD2 ,PD3 ,PD4 ,PD5 ,PD
6 ,PD7 ,PD8 ,PD9 ,PD10〕 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 Reflector 14 Light Emitting Part 15 Light Receiving Part 16 Semiconductor Substrate 17 Optical Element 19 Grating 20 Wedge Prism 21 Analyzer LD Semiconductor Laser PD [PD 1 , PD 2 , PD 3 , PD 4 , PD 5 , PD
6 , PD 7 , PD 8 , PD 9 , PD 10 ] Photodetector L F Emitted light L R Return light

Claims (4)

【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、 複屈折材料からなり、回折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. The light receiving portion is arranged, and the light receiving portion includes an optical element configured to receive and detect return light from the irradiated portion, and a wedge prism made of a birefringent material and having a diffraction function and a polarizer function. Characterized optical device.
【請求項2】 前記受光部の前記共焦点近傍にある部分
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 a portion of the light receiving portion near the confocal point has a plurality of light receiving elements, and the tracking servo signal is extracted by the light receiving elements.
【請求項3】 前記ウエッジプリズムのウエッジプリズ
ム面に形成した回折格子により前記戻り光が回折した±
1次回折光に対して、 前記±1次回折光をそれぞれ受光する受光部が受光素子
を有してなり、これら受光素子により前記±1次回折光
からフォーカス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。
3. The return light is diffracted by a diffraction grating formed on the wedge prism surface of the wedge prism.
The light receiving section for receiving the ± 1st order diffracted light with respect to the 1st order diffracted light includes a light receiving element, and a focus servo signal is extracted from the ± 1st order diffracted light by these light receiving elements. The optical device according to.
【請求項4】 前記ウエッジプリズムのウエッジプリズ
ム面に形成した回折格子により前記戻り光が回折した0
次回折光に対して、 前記0次回折光を受光する受光部が複数の受光素子を有
してなり、これら複数の受光素子と、該複数の受光素子
上に形成された検光子とにより、前記0次回折光の常光
線と異常光線とから光磁気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。
4. The return light is diffracted by a diffraction grating formed on the wedge prism surface of the wedge prism.
With respect to the second-order diffracted light, the light-receiving section that receives the 0th-order diffracted light has a plurality of light-receiving elements, and the plurality of light-receiving elements and the analyzer formed on the plurality of light-receiving elements are used to The optical device according to claim 1, wherein a magneto-optical signal is extracted from an ordinary ray and an extraordinary ray of the second-order diffracted light.
JP20343695A 1995-08-09 1995-08-09 Optical device Pending JPH0954976A (en)

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