JPH10162425A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小形にできると共に、所望のエラー信号を高
精度で検出できる光ピックアップを提供する。 【解決手段】 光源21と、この光源21の近傍に配置した
光検出器と、光源21からの出射光を記録媒体31に集束さ
せる集光レンズ25と、この集光レンズ25と光源21との間
に配置され、光記録媒体31で反射される戻り光を回折さ
せて光検出器に導く回折素子23とを有し、回折素子23
は、光検出器に形成される回折光のスポットのコマ収差
を補正する位相情報を含むパターン形状を有することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスク、光
磁気ディスク等の記録媒体に対して情報の記録および再
生の少なくとも一方を行う光ピックアップに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光磁気記録媒体に記録された情
報を再生する光ピックアップにおいては、半導体レーザ
からの読み取り光を、対物レンズ経て光磁気記録媒体に
スポット状に照射し、この光磁気記録媒体で反射される
戻り光を、偏光方向が互いに直交する二つの光束に分離
して、それらの光束の強度変化から光磁気信号を検出す
ると共に、その光磁気信号を正確に検出するために、光
磁気記録媒体からの戻り光に基づいて、対物レンズの光
磁気記録媒体に対する相対的位置ずれを表すフォーカス
エラー信号およびトラッキングエラー信号を検出する必
要がある。

【０００３】このような光ピックアップとして、本願人
は、例えば、図８および図９に示すようなものを既に開
発している（特願平７−１９７３１６号）。この光ピッ
クアップにおいては、半導体レーザ１からの光ビーム
を、一軸性複屈折結晶プリズム２の第１の面（斜面）２
ａに設けた偏光膜３にＳ偏光で入射させ、該偏光膜３で
反射される光ビームを回折素子４に入射させている。回
折素子４には、透明基板４ａの偏光膜３側とは反対側の
表面に、瞳分割してホログラム領域４ｂ，４ｃを形成
し、これらホログラム領域４ｂ，４ｃを透過する０次光
を対物レンズ５により集束して、光磁気記録媒体６にス
ポット状に照射するようにしている。ここで、ホログラ
ム領域４ｂは直線状パターンで形成され、ホログラム領
域４ｃはわずかな曲率を有するパターンで形成され、両
領域は光磁気記録媒体６の情報トラック方向（ｘ方向）
と平行な分割線で瞳分割されている。

【０００４】また、光磁気記録媒体６で反射される戻り
光は、対物レンズ５を経て回折素子４に入射させて、ホ
ログラム領域４ｂ，４ｃでそれぞれ０次光と±１次回折
光とに分離し、それぞれの０次光は偏光膜３に入射さ
せ、ホログラム領域４ｂの±１次回折光は、それぞれ光
検出器７ａ，７ｂで分離して受光し、ホログラム領域４
ｃの±１次回折光は、わずかな曲率をもったパターンの
作用により、光軸方向に互いに逆方向の像点移動を与え
て、それぞれ光検出器８−１，８−２で分離して受光す
るようにしている。ここで、光検出器８−１および８−
２は、それぞれ光磁気記録媒体８の情報トラック方向と
直交する方向（ｙ方向）の分割線で３分割された受光領
域８ａ，８ｂ，８ｃおよび８ｄ，８ｅ，８ｆをもって構
成されている。

【０００５】ホログラム領域４ｂ，４ｃを０次光で透過
して偏光膜３に入射する戻り光は、プリズム２の第１の
面２ａを屈折透過させて常光と異常光とに分離し、これ
ら常光および異常光をプリズム２の第２の面２ｂから出
射させて、それぞれ光検出器９ａ，９ｂで分離して受光
するようにしている。なお、プリズム２は、一軸性複屈
折結晶の光学軸２ｃの方向が、戻り光の光軸に垂直な面
内で、Ｓ偏光方向に対して４５°傾いた方向となってい
る。

【０００６】上記の光検出器７ａ，７ｂ，８−１，８−
２および９ａ，９ｂは、同一半導体基板１０に形成さ
れ、プリズム２は、半導体基板１０の光検出器９ａ，９
ｂ上に取り付けられ、半導体レーザ１は、半導体基板１
０上に設けた金属または半導体よりなる台１１に取り付
けている。また、半導体基板１０は、回折素子４のホロ
グラム領域４ｃで分離される戻り光の＋１次回折光が、
例えば光検出器８−１の前方で焦点を結び、−１次回折
光が光検出器８−２の後方で焦点を結び、かつ、０次光
のプリズム２による常光および異常光の屈折により発生
する非点収差の焦線位置近傍に光検出器９ａ，９ｂが位
置するように配置され、これにより光検出器７ａ，７ｂ
および８−１，８−２の出力に基づいてフォーカスエラ
ー信号およびトラッキングエラー信号を、また、光検出
器９ａ，９ｂの出力に基づいて光磁気信号を検出するよ
うにしている。

【０００７】すなわち、光検出器８−１，８−２の受光
領域８ａ〜８ｃ，８ｄ〜８ｆのそれぞれの出力をＩａ〜
Ｉｃ，Ｉｄ〜Ｉｆとするとき、フォーカスエラー信号Ｆ
ＥＳは、ビームサイズ法を用いて、 ＦＥＳ＝（Ｉａ＋Ｉｅ＋Ｉｃ）−（Ｉｄ＋Ｉｂ＋Ｉｆ） により得、トラッキングエラー信号ＴＥＳは、光検出器
７ａ，７ｂの出力をそれぞれＩ１，Ｉ２とするとき、プ
ッシュプル法を用いて、 ＴＥＳ＝（Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ＋Ｉｄ＋Ｉｅ＋Ｉｆ）−
（Ｉ１＋Ｉ２） により得るようにしている。また、光検出器９ａ，９ｂ
のそれぞれの出力をＪａ，Ｊｂとするとき、光磁気信号
Ｓは、 Ｓ＝Ｊａ−Ｊｂ により得るようにしている。

【０００８】さらに、本願人は、図８に示す構成の光ピ
ックアップにおいて、光学設計の自由度を増すために、
回折素子４のホログラム領域４ｂ，４ｃを有する面とは
反対側の透明基板４ａの面に、図１０に示すように、ホ
ログラム領域４ｂ，４ｃの±１次回折光が透過するよう
に透明部材１５ａ，１５ｂを貼り合わせて設けるように
し、これら透明部材１５ａ，１５ｂの厚さｄ１，ｄ２お
よび屈折率ｎ１，ｎ２を適切に設定することにより、ホ
ログラム領域４ｂ，４ｃによる戻り光の各々の±１次回
折光間、および±１次回折光と０次光との間に所望の光
路差を持たせるようにしたものも開発している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した光ピックアッ
プによれば、光磁気記録媒体６からの戻り光のうち、ホ
ログラム領域４ｂ，４ｃを０次光で透過し、さらに偏光
膜３を透過する光に基づいて光磁気信号を検出するよう
にしているので、信号成分の損失を最小限に抑えること
ができ、Ｃ／Ｎの高い光磁気信号を得ることができると
共に、一軸性複屈折結晶よりなるプリズム２の第１の面
２ａを屈折透過する常光および異常光の非点収差の焦線
位置近傍に光検出器９ａ，９ｂを位置させるようにして
いるので、常光および異常光を確実に分離して受光する
ことができるという利点がある。

【００１０】しかしながら、本発明者らによる種々の検
討によれば、上記の光ピックアップにおいては、回折素
子４のホログラム領域４ｂを直線状パターンで形成して
いるため、ここで回折される戻り光の±１次回折光にコ
マ収差および非点収差が発生して、光検出器７ａ，７ｂ
上でのそれぞれのスポットが大きくなり、これがため半
導体基板１０上での光検出器７ａと光検出器８−１との
間隔、および光検出器７ｂと光検出器８−２との間隔を
大きくして、スポットの干渉を防ぐ必要があることか
ら、装置のより小型化が図りにくいという改良すべき点
があることが判明した。

【００１１】ここで、回折素子の収差Δは、記録波長
λ、再生波長λ′、点光源Ｓo(R,0,0)、物点Ｂ(x,y,z)
、再生光源Ｓr( R′,0,0) 、再生像位置Ｂ′(x′,y′,
z′) とすると、「ホログラフィー入門」J.Ch.Vienot
他著、1975、共立出版、pp.62-64に説明されているよう
に、

【数１】 で与えられる。

【００１２】上記（１）式から、開口ｈの３乗に比例す
る項がコマ収差、開口ｈの２乗に比例する項が非点収差
の成分となるので、参照光源の位置と再生像位置との光
軸方向の成分が等しくない限り、コマ収差および非点収
差が発生することがわかる。したがって、図８の場合に
は、光磁気記録媒体６からの戻り光を、直線状パターン
よりなるホログラム領域４ｂに収束光で入射させている
ので、コマ収差および非点収差が発生することになる。

【００１３】また、図１０に示したように、回折素子４
の透明基板４ａに透明部材１５ａ，１５ｂを貼り合わせ
た場合には、ホログラム領域４ｂでの回折光が透明部材
１５ａ，１５ｂに斜めに入射して透過することになるの
で、さらにコマ収差および非点収差が発生することにな
る。

【００１４】この発明は、上述した点に鑑みてなされた
もので、小形にできると共に、所望のエラー信号を高精
度で検出できるよう適切に構成した光ピックアップを提
供することを目的とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る光ピックアップは、光源と、この光
源の近傍に配置した光検出器と、前記光源からの出射光
を記録媒体に集束させる集光レンズと、この集光レンズ
と前記光源との間に配置され、前記光記録媒体で反射さ
れる戻り光を回折させて前記光検出器に導く回折素子と
を有し、この回折素子は、前記光検出器に形成される回
折光のスポットのコマ収差を補正する位相情報を含むパ
ターン形状を有することを特徴とするものである。

【００１６】前記回折素子と前記光検出器との間に、前
記回折素子による回折光の光路長を補正する光学部材を
設けるのが、光学設計の自由度を高める点で好ましい。

【００１７】前記回折素子は、 Ａｘ＋Ｂｘ（ｘ² ＋ｙ² ）−Ｎλ＝０ ただし、Ａ，Ｂ；定数 ｘ，ｙ；回折素子面内の座標位置 Ｎ；整数 λ；使用波長 で表されるパターン形状を有するのが、コマ収差をより
有効に補正するうえで好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。図１および図２は、こ
の発明の一実施形態を示すものである。この光ピックア
ップは、半導体レーザ２１、一軸性複屈折結晶としての
ニオブ酸リチウムからなるプリズム２２、回折素子２
３、コリメータレンズ２４、集光レンズ（対物レンズ）
２５、パラレルプリズム２６−１，２６−２、および複
数の光検出器を形成した半導体基板２７を有する。な
お、図２では、パラレルプリズム２６−１，２６−２の
図示を省略してある。半導体レーザ２１は、金属、半導
体または絶縁体よりなる台２８を介してベース２９上に
設ける。このベース２９上には、半導体基板２７をも設
け、半導体レーザ２１から半導体基板２７に対して水平
方向にレーザ光を出射させる。

【００１９】プリズム２２およびパラレルプリズム２６
−１，２６−２は、半導体基板２７上に接着して設け
る。プリズム２２には、その第１の面（斜面）２２ａ
に、Ｓ偏光成分の反射率が５０％以上で、Ｐ偏光成分の
透過率が８０％以上の特性を有する偏光膜３０を設け
て、半導体レーザ２１からの出射光を、偏光膜３０で半
導体基板２７のほぼ法線方向（ｚ方向）に反射する光
と、偏光膜３０を透過し、プリズム２２の第１の面２２
ａを屈折透過する光とに分離する。なお、偏光膜３０
は、半導体レーザ２１から発散光が入射するため、入射
角依存性が少なくなるように構成する。

【００２０】偏光膜３０でｚ方向に反射される半導体レ
ーザ２１からの光は、回折素子２３に入射させ、また、
偏光膜３０を透過し、プリズム２２の第１の面２２ａを
屈折透過する半導体レーザ２１からの光は、プリズム２
２の第２の面２２ｂを透過させて、半導体基板２７に形
成した所定の光検出器で受光する。

【００２１】回折素子２３には、プリズム２２側とは反
対側の透明基板２３ａの表面に、記録媒体３１の情報ト
ラック方向（ｘ方向）と平行な分割線で瞳分割してホロ
グラム領域２３ｂ，２３ｃを形成する。図３に平面図を
も示すように、ホログラム領域２３ｂは、ここでの±１
次回折光に互いに異なるフォーカルパワーを与えるよう
に同心円状のパターン形状で構成し、ホログラム領域２
３ｃは、ここでの±１次回折光のコマ収差を補正するよ
うな位相情報を含んだ、例えば、下記の（２）式を満足
するパターン形状で構成する。

【数２】 Ａｘ＋Ｂｘ（ｘ² ＋ｙ² ）−Ｎλ＝０ （２） ただし、Ａ，Ｂ；定数 ｘ，ｙ；回折素子面内の座標位置 Ｎ；整数 λ；半導体レーザ２１の波長

【００２２】半導体レーザ２１から出射され、偏光膜３
０で反射されて回折素子２３のホログラム領域２３ｂ，
２３ｃに入射した光は、それらの０次光をコリメータレ
ンズ２４で平行光束とした後、対物レンズ２５により集
束して、記録媒体３１、この実施形態では光磁気記録媒
体にスポット状に照射する。

【００２３】光磁気記録媒体３１で反射される戻り光
は、対物レンズ２５およびコリメータレンズ２４を経て
回折素子２３に入射させ、そのホログラム領域２３ｂで
回折される±１次回折光に、互いに異なるフォーカルパ
ワーを与えて、これら±１次回折光をパラレルプリズム
２６−１，２６−２を経て半導体基板２７に形成した所
定の光検出器で受光する。また、ホログラム領域２３ｃ
で回折される±１次回折光も、同様に、パラレルプリズ
ム２６−１，２６−２を経て半導体基板２７に形成した
所定の光検出器で受光する。ここで、パラレルプリズム
２６−１，２６−２は、例えば、各々の厚さ（高さ）を
ｄ、屈折率をｎとする。

【００２４】また、光磁気記録媒体３１からの戻り光の
うち、ホログラム領域２３ｂ，２３ｃでのそれぞれの０
次光は、偏光膜３０に入射させ、該偏光膜３０を透過す
る戻り光を、プリズム２２の第１の面２２ａを屈折透過
させて常光と異常光とに分離し、これら常光および異常
光をプリズム２２の第２の面２２ｂを経て半導体基板２
７に形成した所定の光検出器で受光する。なお、プリズ
ム２２を構成する一軸性複屈折結晶の光学軸２２ｃの方
向は、戻り光の光軸に垂直な面内で、Ｓ偏光に対して実
質的に４５°傾いた方向とする。また、プリズム２２の
第２の面２２ｂには、プリズム２２と半導体基板２７と
の接合に用いる接着剤の屈折率を考慮した反射防止膜の
コーティングを施すことで、プリズム２２の第２の面２
２ｂでの反射を防止するようにする。ここで、反射防止
膜の最終膜は、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂ ）等を用
いると、接着剤と化学結合して接着力が弱くなるので、
好ましくは、酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）等の酸化膜を用
いる。このような最終膜の構成は、プリズム２２の第２
の面２２ｂだけでなく、接着剤を用いる面に蒸着されて
いる全ての蒸着膜に適用することができる。

【００２５】図４は、半導体基板２７の平面図を示すも
のである。この半導体基板２７には、半導体レーザ２１
から出射され、偏光膜３０を透過し、さらにプリズム２
２の第１の面２２ａおよび第２の面２２ｂを透過する光
を受光する光検出器３５と、光磁気記録媒体３１で反射
される戻り光のうち、回折素子２３のホログラム領域２
３ｂで回折される±１次回折光を、パラレルプリズム２
６−１，２６−２を経てそれぞれ受光する光検出器３６
−１，３６−２、ホログラム領域２３ｃで回折される±
１次回折光を、パラレルプリズム２６−１，２６−２を
経てそれぞれ受光する光検出器３７−１，３７−２、お
よびホログラム領域２３ｂ，２３ｃを０次光で透過し、
偏光膜３０を透過してプリズム２２で常光と異常光とに
分離される光を受光する光検出器３８とを形成する。さ
らに、この実施形態では、例えば、ホログラム２３ｂ，
２３ｃでの±１次回折光以外の高次の回折光等の迷光
が、光検出器３５，３６−１，３６−２，３７−１，３
７−２および３８の出力にリークしないようにするた
め、これら検出器を形成した領域以外の半導体基板２７
のほぼ全面に光検出器３９を形成する。

【００２６】ここで、光検出器３６−１，３６−２は、
それぞれ光磁気記録媒体３１の情報トラックと垂直な方
向（ｙ方向）の分割線で分割した３分割受光領域３６
ａ，３６ｂ，３６ｃ；３６ｄ，３６ｅ，３６ｆをもって
構成する。また、光検出器３８は、プリズム２２による
常光および異常光を分離して受光するため、２つの受光
領域３８ａ，３８ｂをもって構成する。なお、この光検
出器３８は、プリズム２２による常光および異常光の屈
折により発生する非点収差の焦線位置近傍に位置するよ
うに、半導体基板２７に形成する。

【００２７】この実施形態では、光磁気記録媒体３１か
らの戻り光のうち、ホログラム領域２３ｂで回折される
＋１次回折光を光検出器３６−１に入射させ、−１次回
折光を光検出器３６−２に入射させると共に、その＋１
次回折光は光検出器３６−１の前方に、−１次回折光は
光検出器３６−２の後方にそれぞれ焦点位置を有するよ
うにする。また、第２のホログラム領域２３ｃで回折さ
れる＋１次回折光は光検出器３７−１に入射させ、−１
次回折光は光検出器３７−２に入射させる。

【００２８】以下、この実施形態の動作を説明する。こ
の実施形態では、半導体レーザ２１からの出射光を、偏
光膜３０を設けたプリズム２２の第１の面２２ａにＳ偏
光で入射させる。このように、Ｓ偏光で入射させると、
偏光膜２０はＳ偏光成分の反射率が５０％以上、Ｐ偏光
成分の透過率が８０％以上の特性を有するので、その５
０％以上が反射されて、回折素子２３のホログラム領域
２３ｂ，２３ｃに入射することになる。これらホログラ
ム領域２３ｂ，２３ｃに入射した半導体レーザ２１から
の出射光は、７０％以上が０次光として透過し、その０
次光がコリメータレンズ２４で平行光とされた後、対物
レンズ２５により光磁気記録媒体３１にスポットとして
照射される。また、偏光膜３０を透過する半導体レーザ
２１からの光は、プリズム２２を経て光検出器３５で受
光され、その出力に基づいて半導体レーザ２１の出射光
のパワーが一定となるように制御される。

【００２９】光磁気記録媒体３１で反射される戻り光
は、再び対物レンズ２５で集光され、コリメータレンズ
２４を経て回折素子２３のホログラム領域２３ｂ，２３
ｃに入射し、その７０％以上が０次光で透過し、残りの
一部が±１次回折光となる。ここで、ホログラム領域２
３ｂでの＋１次回折光は、半導体基板２７上に設けたパ
ラレルプリズム２６−１を透過して、０次光に対し、ｄ
×（ｎ−１）の光路差をもって光検出器３６−１の前方
に焦点を結んで、受光領域３６ａ〜３６ｃに入射する。
また、−１次回折光は、同様に半導体基板２７上に設け
たパラレルプリズム２６−２を透過して、０次光に対
し、ｄ×（ｎ−１）の光路差をもって光検出器３６−２
の後方に焦点を結んで、受光領域３６ｄ〜３６ｆに入射
する。

【００３０】同様に、ホログラム領域２３ｃでの＋１次
回折光は、パラレルプリズム２６−１を透過して、０次
光に対し、ｄ×（ｎ−１）の光路差をもって光検出器３
７−１に入射し、−１次回折光は、パラレルプリズム２
６−２を透過して、０次光に対し、ｄ×（ｎ−１）の光
路差をもって光検出器３７−２に入射する。

【００３１】したがって、フォーカスエラー信号ＦＥＳ
は、受光領域３６ａ〜２６ｆのそれぞれの出力をＩａ〜
１ｆとすると、ビームサイズ法を用いて、 ＦＥＳ＝（Ｉａ＋１ｅ＋１ｃ）−（１ｄ＋Ｉｂ＋１ｆ） により得ることができる。また、トラッキングエラー信
号ＴＥＳは、光検出器３７−１，３７−２のそれぞれの
出力をＩ１，Ｉ２とすると、プッシュプル法により、 ＴＥＳ＝（Ｉａ＋Ｉｂ＋１ｃ＋１ｄ＋１ｅ＋１ｆ）−
（Ｉ１＋Ｉ２） により得ることができる。

【００３２】また、ホログラム領域２３ｂ，２３ｃを０
次光で透過する光磁気記録媒体３１からの戻り光は、再
び偏光膜３０に入射する。ここで、光磁気記録媒体３１
には、情報が磁化の方向として記録されているので、光
磁気記録媒体３１で反射される戻り光の偏光方向は、磁
化の方向に応じて反対方向にわずかに回転したものとな
る。したがって、再び偏光膜３０に入射する光磁気記録
媒体３１からの戻り光は、Ｐ偏光成分を含むことにな
る。この光磁気記録媒体３１からの戻り光は、偏光膜３
０の作用により、Ｓ偏光成分の５０％未満がプリズム２
２の第１の面２２ａを屈折透過し、Ｐ偏光成分の８０％
以上がプリズム２２の第１の面２２ａを屈折透過して、
一軸性複屈折結晶の作用により常光と異常光とに分離さ
れ、プリズム２２の第２の面２２ｂから出射される。

【００３３】プリズム２２の第２の面２２ｂから出射さ
れる常光および異常光は、プリズム２２の第１の面２２
ａを屈折透過することで、非点収差およびコマ収差が発
生し、その非点収差により常光および異常光が焦線状に
結像する位置近傍に配置された光検出器３８の受光領域
３８ａおよび受光領域３８ｂにそれぞれ入射する。ここ
で、プリズム２２を構成する一軸性複屈折結晶の光学軸
２２ｃは、光磁気記録媒体３１からの戻り光の光軸に垂
直な面内で、Ｓ偏光方向に対して実質的に４５°傾いて
いるので、戻り光の偏光方向は、光学軸２２ｃに対して
角度が変化し、常光および異常光の強度が変化すること
になる。したがって、この強度変化を受光領域３８ａ，
３８ｂで検出すれば、光磁気記録媒体３１に記録された
情報に対応する光磁気信号を得ることができる。すなわ
ち、光検出器３８の受光領域３８ａ，３８ｂのそれぞれ
の出力をＪａ，Ｊｂとすると、光磁気信号Ｓは、 Ｓ＝Ｊａ−Ｊｂ により得ることができる。

【００３４】この実施形態によれば、回折素子２３のホ
ログラム領域２３ｃを、ここでの±１次回折光のコマ収
差を補正するような位相情報を含んだパターン形状で構
成したので、これら±１次回折光がそれぞれパラレルプ
リズム２６−１，２６−２を斜めに透過して光検出器３
７−１，３７−２に入射しても、各光検出器３７−１，
３７−２上でのスポット径をそれぞれ小さくすることが
できる。したがって、光検出器３７−１と光検出器３６
−１との間隔、および光検出器３７−２と光検出器３６
−２との間隔をそれぞれ小さくできるので、装置を容易
に小型化することができると共に、ＦＥＳおよびＴＥＳ
を高精度で検出することができる。

【００３５】また、回折素子２３による回折光の光路長
を補正する光学部材として、厚さｄ、屈折率ｎのパラレ
ルプリズム２６−１，２６−２を半導体基板２７上に設
けたので、パラレルプリズム２６−１，２６−２の厚さ
ｄ、屈折率ｎを適切に設定することにより、ホログラム
領域２３ｂ，２３ｃでの±１次回折光の蹴られを生じさ
せることなく、回折素子２３を薄くして、０次光と±１
次回折光との間に所望の光路差を持たせることができ
る。したがって、それぞれの光検出器３６−１，３６−
２、３７−２，３７−２および３８を半導体基板２７の
同一平面上に形成した構成で、光学設計の自由度を高め
ることができる。

【００３６】次に、図１に示した光ピックアップの組み
立て例について、図５、図６および図７を参照して説明
する。図１に示した光ピックアップは、例えば、図５に
示すように、半導体レーザ２１、偏光膜３０を設けたプ
リズム２２、パラレルプリズム２６−１，２６−２、各
種の光検出器を形成した半導体基板２７、台２８および
ベース２９を有するユニットを、パッケージ５１に収納
し、このパッケージ５１を図示しないピックアップ本体
に取り付ける。また、回折素子２３はパッケージ５１に
取り付け、コリメータレンズ２４は図示しない保持部材
を介してピックアップ本体に取り付け、対物レンズ２５
は、例えば、フォーカスおよびトラッキング方向に変位
可能にピックアップ本体に取り付けて組み立てる。

【００３７】ここで、回折素子２３は、上述したよう
に、光磁気記録媒体３１で反射された戻り光を回折させ
て、所要の回折光を半導体基板２７に形成した光検出器
３６−１，３６−２および光検出器３７−１，３７−２
に入射させることから、この回折素子２３の取り付け位
置がずれると、光磁気記録媒体３１からの戻り光が光検
出器３６−１，３６−２および光検出器３７−１，３７
−２上の所望の位置に入射しなくなる。そこで、この例
では、図６にパッケージ５１の平面図をも示すように、
パッケージ５１の上面に窓５２を形成し、このパッケー
ジ５１の上面に、図７に断面図をも示すように、窓５２
を覆うように回折素子２３を位置調整可能に取り付け
る。なお、図６では、回折素子２３、プリズム２２およ
びパラレルプリズム２６−１，２６−２の図示を省略
し、図７では、パラレルプリズム２６−１の図示を省略
してある。

【００３８】また、回折素子２３の位置決めを容易に行
い得るようにするため、回折素子２３には、図３に示す
ように、ホログラム領域２３ｂ，２３ｃ以外の領域に位
置合わせマーク５３ａ，５３ｂを形成し、半導体基板２
７にも、図４にも示すように、位置合わせマーク５４
ａ，５４ｂを形成する。このようにして、回折素子２３
の取り付けにあたっては、先ず、顕微鏡等によりパッケ
ージ５１に収納した半導体基板２７上の位置合わせマー
ク５４ａ，５４ｂを窓５２を通して観察してそれらの位
置情報を得、その後、窓５２上に回折素子２３を載置し
て、同様に顕微鏡等により回折素子２３上の位置合わせ
マーク５３ａ，５３ｂを観察してそれらの位置情報を
得、その位置合わせマーク５３ａ，５３ｂの位置情報
と、先に求めた半導体基板２７上の位置合わせマーク５
４ａ，５４ｂの位置情報とに基づいて、回折素子２３の
位置を調整して固定する。

【００３９】ここで、回折素子２３上の位置合わせマー
ク５３ａ，５３ｂ、および半導体基板２７上の位置合わ
せマーク５４ａ，５４ｂは、エッチングや金属のパター
ンニング等によって形成する。特に、回折素子２３上の
位置合わせマーク５３ａ，５３ｂは、エッチングによっ
て形成するようにすれば、ホログラム領域２３ｂ，２３
ｃの形成プロセスと同時に形成できる利点がある。ま
た、エッチングによって位置合わせマークを形成する場
合には、そのままでは観察しにくい場合があるので、例
えば、位置合わせマークの内側をエッチングによる格子
群とする。このようにすれば、顕微鏡等による観察が容
易になる。さらに、位置合わせマークの形状は、正方形
に限らず、観察時に認識し易い形状であれば任意の形
状、例えば、十字形、直線、長方形等にすることもでき
る。

【００４０】上述した組み立て例において、パッケージ
５１に形成した窓５２は、半導体レーザ２１からの出射
光および光磁気記録媒体３１からの戻り光をそれぞれ通
過させるだけでなく、半導体基板２７上の位置合わせマ
ーク５４ａ，５４ｂを観察する際にも使用される。した
がって、窓５２の中心は、半導体レーザ２１の出射光軸
から、位置合わせマーク５４ａ，５４ｂ側にシフトして
いるのが望ましい。すなわち、図７に示すように、窓５
２を通過する半導体レーザ２１の出射光軸をＯとし、こ
の出射光軸Ｏから、回折素子２３による回折方向とほぼ
直交する方向での窓５２の一方の端部（半導体レーザ２
１側）までの距離をｂ、他方の端部（光検出器３５側）
までの距離をｃとし、さらに、半導体レーザ２１から偏
光膜３０までの光路長をａ、偏光膜３０から回折素子２
３までの光路長をｈ、使用する有効光束相当のレーザ光
の拡がり角をθとするとき、ｂ＜ｃで、かつ、（ａ＋
ｈ） tanθ≦ｂを満足するようにする。

【００４１】なお、この発明は上述した実施形態にのみ
限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能
である。例えば、プリズム２２は、ニオブ酸リチウムに
限らず、他の一軸性複屈折結晶、例えば、水晶、ルチ
ル、方解石、ＫＤＰ（ＫＨ₂ ＰＯ₄ ）、ＡＤＰ（ＮＨ₄
Ｈ₂ ＰＯ₄ ）、ＭｇＦ₂ 等をもって構成することもでき
る。また、上述した実施形態では、半導体レーザ２１か
らの出射光を、偏光膜３０を設けたプリズム２２の第１
の面２２ａで、光磁気記録媒体３１の記録面に対してほ
ぼ垂直方向に反射させて、光磁気記録媒体３１に照射す
るようにしたが、例えば、対物レンズ２５とコリメータ
レンズ２４との間にミラーを設けて、光軸を９０°曲げ
ることもできる。このようにすれば、光ピックアップの
薄型が可能になると共に、対物レンズ２５およびミラー
のみを、光磁気記録媒体３１の情報トラックを横切る方
向に移動させるようにすることもでき、これにより光ピ
ックアップ全体を移動させて任意の情報トラックをアク
セスする場合に比べて、高速アクセスを可能にすること
ができる。また、この発明は、光磁気記録媒体に限ら
ず、光ディスク等の光記録媒体を用いる場合にも有効に
適用することができる。この場合には、光検出器３８の
受光領域３８ａ，３８ｂの出力の和に基づいて光記録媒
体に記録されている情報を検出することができる。

【００４２】

【発明の効果】この発明によれば、光記録媒体で反射さ
れる戻り光を回折させて光検出器に導く回折素子を、光
検出器に形成される回折光のスポットのコマ収差を補正
する位相情報を含むパターン形状を有して構成したの
で、光検出器上でのスポット径を小さくできる。したが
って、光ピックアップを小形にできると共に、所望のエ
ラー信号を高精度で検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態の構成を示す斜視図で
ある。

【図２】同じく、第１実施形態の構成を示す図である。

【図３】図１に示す回折素子の平面図である。

【図４】図１に示す半導体基板の平面図である。

【図５】図１に示す光ピックアップの組み立て例を説明
するための図である。

【図６】図５に示すパッケージの平面図である。

【図７】図５に示すパッケージの概略断面図である。

【図８】本出願人が先に提案した光ピックアップの構成
を示す斜視図である。

【図９】図８の部分詳細図である。

【図１０】本出願人が先に開発した光ピックアップの部
分詳細図である。

【符号の説明】

２１ 半導体レーザ ２２ プリズム ２３ 回折素子 ２３ｂ，２３ｃ ホログラム領域 ２４ コリメータレンズ ２５ 対物レンズ ２６−１，２６−２ パラレルプリズム ２７ 半導体基板 ２８ 台 ２９ ベース ３０ 偏光膜 ３１ 光磁気記録媒体 ３５，３６−１，３６−２，３７−１，３７−２，３
８，３９ 光検出器 ５１ パッケージ ５２ 窓 ５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ 位置合わせマーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 この光源の近傍に配置した光検出器と、 前記光源からの出射光を記録媒体に集束させる集光レン
   ズと、 この集光レンズと前記光源との間に配置され、前記光記
   録媒体で反射される戻り光を回折させて前記光検出器に
   導く回折素子とを有し、 この回折素子は、前記光検出器に形成される回折光のス
   ポットのコマ収差を補正する位相情報を含むパターン形
   状を有することを特徴とする光ピックアップ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光ピックアップにおい
   て、 前記回折素子と前記光検出器との間に、前記回折素子に
   よる回折光の光路長を補正する光学部材を設けたことを
   特徴とする光ピックアップ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の光ピックアップ
   において、前記回折素子は、 Ａｘ＋Ｂｘ（ｘ² ＋ｙ² ）−Ｎλ＝０ ただし、Ａ，Ｂ；定数 ｘ，ｙ；回折素子面内の座標位置 Ｎ；整数 λ；光源の波長 で表されるパターン形状を有することを特徴とする光ピ
   ックアップ。