JPH10172173A - 光ピックアップ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置Info
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- JPH10172173A JPH10172173A JP8326859A JP32685996A JPH10172173A JP H10172173 A JPH10172173 A JP H10172173A JP 8326859 A JP8326859 A JP 8326859A JP 32685996 A JP32685996 A JP 32685996A JP H10172173 A JPH10172173 A JP H10172173A
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- hologram element
- pickup device
- optical pickup
- hologram
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/123—Integrated head arrangements, e.g. with source and detectors mounted on the same substrate
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】 光源から発散される光ビームをその発散
角が更に拡大されるように回折させるビーム拡大器とし
ての第１ホログラム素子と、前記第１ホログラム素子に
より発散角の拡大される入射光ビームを光ディスクに集
束するために回折させる対物レンズとしての第２ホログ
ラム素子とを具備し、ここで第１ホログラム素子がビー
ム拡大器としての機能のみならず、反射光を回折にて分
離するビーム分割器としての機能も果たすことにより、
全体の光路が著しく短縮されて実質的な超小型、超軽量
に制作することができる。よって、本発明による光ピッ
クアップ装置は各種光情報処理システムの小型化に大い
に役立つ。
角が更に拡大されるように回折させるビーム拡大器とし
ての第１ホログラム素子と、前記第１ホログラム素子に
より発散角の拡大される入射光ビームを光ディスクに集
束するために回折させる対物レンズとしての第２ホログ
ラム素子とを具備し、ここで第１ホログラム素子がビー
ム拡大器としての機能のみならず、反射光を回折にて分
離するビーム分割器としての機能も果たすことにより、
全体の光路が著しく短縮されて実質的な超小型、超軽量
に制作することができる。よって、本発明による光ピッ
クアップ装置は各種光情報処理システムの小型化に大い
に役立つ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は情報を光学的に記録
かつ再生する光ピックアップ装置に係り、特にハイブリ
ッド形態に部品を一体化できる超小型光ピックアップに
関する。
かつ再生する光ピックアップ装置に係り、特にハイブリ
ッド形態に部品を一体化できる超小型光ピックアップに
関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、情報を光学的に処理するための各
種システムが一般化されるに伴い、光情報処理の核心要
素である光ピックアップ装置に対する小型化及び軽量化
の要求が一層強まっている。軽く小さい光ピックアップ
は光学システム全体の小型化及び軽量化を計らい得る上
に、媒体の振動時にも光ピックアップ内の対物レンズを
含むあらゆる光学部品を一体化して駆動することができ
るため、エラーのない安定した動作と情報の高速探索が
行われ得るので、非常に望ましい。一般に、光ピックア
ップは入射光経路にある送光部と反射光経路にある受光
部に大別されるが、各部の所要部品数を減らし、かつ各
部品の配置を最適化することにより重量と体積を減らし
得る。
種システムが一般化されるに伴い、光情報処理の核心要
素である光ピックアップ装置に対する小型化及び軽量化
の要求が一層強まっている。軽く小さい光ピックアップ
は光学システム全体の小型化及び軽量化を計らい得る上
に、媒体の振動時にも光ピックアップ内の対物レンズを
含むあらゆる光学部品を一体化して駆動することができ
るため、エラーのない安定した動作と情報の高速探索が
行われ得るので、非常に望ましい。一般に、光ピックア
ップは入射光経路にある送光部と反射光経路にある受光
部に大別されるが、各部の所要部品数を減らし、かつ各
部品の配置を最適化することにより重量と体積を減らし
得る。
【０００３】図７は従来の小型化された光ピックアップ
の一例を示したものである。参照符号１はレーザビーム
を発生する半導体レーザ、２は光ディスク５の反射光ビ
ームをその入射光ビームの経路から分離するために回折
させるホログラムレンズ、３は半導体レーザ１からの光
ビームを平行光ビームに進行させるコリメートレンズ、
４はその平行光ビームをディスク５に集束させる対物レ
ンズ、６はホログラムレンズ２により分離される反射光
ビームを受光して電気的信号を検出する光検出器であ
る。
の一例を示したものである。参照符号１はレーザビーム
を発生する半導体レーザ、２は光ディスク５の反射光ビ
ームをその入射光ビームの経路から分離するために回折
させるホログラムレンズ、３は半導体レーザ１からの光
ビームを平行光ビームに進行させるコリメートレンズ、
４はその平行光ビームをディスク５に集束させる対物レ
ンズ、６はホログラムレンズ２により分離される反射光
ビームを受光して電気的信号を検出する光検出器であ
る。
【０００４】ここで、ホログラムレンズ２は半導体レー
ザ１からディスク５の方に進行する入射光ビームとその
ディスク５からの反射光ビームとを分離するためのもの
であり、半導体レーザ１の隣に設けられる光検出器６に
その反射光ビームから分離回折されたビームを集束させ
る。即ち、従来はホログラムレンズを用いて反射光ビー
ムを入射光ビームの経路と分離することにより、通常的
なビーム分割プリズムやハーフミラーを用いた場合に比
べて、前記送光部と受光部の占有空間を更に減らすこと
ができた。
ザ１からディスク５の方に進行する入射光ビームとその
ディスク５からの反射光ビームとを分離するためのもの
であり、半導体レーザ１の隣に設けられる光検出器６に
その反射光ビームから分離回折されたビームを集束させ
る。即ち、従来はホログラムレンズを用いて反射光ビー
ムを入射光ビームの経路と分離することにより、通常的
なビーム分割プリズムやハーフミラーを用いた場合に比
べて、前記送光部と受光部の占有空間を更に減らすこと
ができた。
【０００５】しかしながら、前記のような従来の光ピッ
クアップにおいて、対物レンズはディスクの基板の厚さ
による収差を補正しかつ実用的に制作できる曲率を有す
るために、光源と一定な物点距離を保たなければならな
い。実質的に、対物レンズの入射光ビームは約４ｍｍの
直径に形成されるべきであるが、半導体レーザの最少出
射角が６°程度であることを考えると、その半導体レー
ザと対物レンズは少なくとも３０ｍｍ程度離隔されなけ
ればならない。即ち、従来の光ピックアップは対物レン
ズの物点距離のための十分な光路を確保しなければなら
ないため、小型化され難い構造的な問題点を有する。更
に、比較的長い光路を有するため、動作中に光ディスク
の振動等に起因する光軸のシフトや傾斜による収差が大
きく発生する等光学性能に劣る。かつ、サーボの頻繁な
エラーのため、動作が不安定になる問題点がある。
クアップにおいて、対物レンズはディスクの基板の厚さ
による収差を補正しかつ実用的に制作できる曲率を有す
るために、光源と一定な物点距離を保たなければならな
い。実質的に、対物レンズの入射光ビームは約４ｍｍの
直径に形成されるべきであるが、半導体レーザの最少出
射角が６°程度であることを考えると、その半導体レー
ザと対物レンズは少なくとも３０ｍｍ程度離隔されなけ
ればならない。即ち、従来の光ピックアップは対物レン
ズの物点距離のための十分な光路を確保しなければなら
ないため、小型化され難い構造的な問題点を有する。更
に、比較的長い光路を有するため、動作中に光ディスク
の振動等に起因する光軸のシフトや傾斜による収差が大
きく発生する等光学性能に劣る。かつ、サーボの頻繁な
エラーのため、動作が不安定になる問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した従来
の問題点を解決するために案出されたものであり、ハイ
ブリッド形態に一体化できる構造に改善して実質的に超
小型に制作可能な光ピックアップ装置を提供することに
その目的がある。かつ、本発明の他の目的は優れた光学
性能を発揮できるように全体の光路を大変短くした超小
型光ピックアップ装置を提供することである。かつ、本
発明の更に他の目的は優れた耐久性を有する超小型光ピ
ックアップ装置を提供することである。かつ、本発明の
更に他の目的は全体を一体化して駆動できる超小型光ピ
ックアップ装置を提供することである。
の問題点を解決するために案出されたものであり、ハイ
ブリッド形態に一体化できる構造に改善して実質的に超
小型に制作可能な光ピックアップ装置を提供することに
その目的がある。かつ、本発明の他の目的は優れた光学
性能を発揮できるように全体の光路を大変短くした超小
型光ピックアップ装置を提供することである。かつ、本
発明の更に他の目的は優れた耐久性を有する超小型光ピ
ックアップ装置を提供することである。かつ、本発明の
更に他の目的は全体を一体化して駆動できる超小型光ピ
ックアップ装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、光ビームを生成かつ発散する光源と、その
光ビームを光記録媒体(例えば、光ディスク)に集束する
ための集束手段と、その光源から光記録媒体に入射する
入射光ビームの経路からその光記録媒体の反射光ビーム
を分離するためのビーム分離手段と、前記ビーム分離手
段により分離される反射光ビームを受光して電気的信号
を検出する光検出器とを含み、情報を光学的に記録及び
再生する光ピックアップ装置において、前記光源から発
散される光ビームをその発散角が更に拡大されるように
回折させるホログラム素子を具備してなることを特徴と
する。かつ、本発明は光記録媒体に透射するための入射
光ビームを生成発散する光源と、その光記録媒体から反
射される反射光ビームをその入射光ビームの経路から分
離するビーム分離手段と、前記分離手段により分離され
る反射光ビームを受光して電気的信号を検出する光検出
器とを含み、情報を光学的に記録及び再生する光ピック
アップ装置において、前記光源から発散される入射光ビ
ームをその発散角が更に拡大されるように回折させる第
１ホログラム素子と、前記第１ホログラム素子により発
散角の拡大された入射光ビームを前記光記録媒体に集束
するために回折させる第２ホログラム素子とを具備して
なることを特徴とする。かつ、本発明は前記ビーム分離
手段として、前記ホログラム素子(第１ホログラム)が前
記反射光ビームをその入射光ビームの経路から分離され
るように回折させる機能を兼ねて行うことを特徴とす
る。かつ、本発明は光記録媒体に対して情報を光学的に
記録及び再生するための光ピックアップ装置において、
光ビームを生成かつ発散する光源と、前記光源と光記録
媒体間に位置されその光源と対向する入射面にその光源
から発散される光ビームをその発散角が更に拡大される
ように回折させ、その光記録媒体の反射光ビームをその
入射光ビームの経路から分離されるように回折させるた
めに形成された第１ホログラムパターンを有し、その光
記録媒体と対向する出射面にその第１ホログラムパター
ンにより発散角の拡大された入射光ビームをその光記録
媒体に集束されるように回折させるために形成された第
２ホログラムパターンを有する透明な平板部材と、前記
第１ホログラムパターンにより分離される反射光ビーム
を受光して電気的信号を検出する光検出器と、前記光源
と平板部材及び光検出器を一体的に収容するためのハウ
ジング手段とを具備してなることを特徴とする。かつ、
本発明は前記ハウジング手段を収容支持するホールダ
と、前記ホールダを少なくとも水平及び垂直方向に駆動
する駆動手段と、前記ホールダの水平及び垂直方向への
動きを許しながら、動いた後復帰されるように弾力的に
支持する弾性支持手段とを具備することを特徴とする。
に本発明は、光ビームを生成かつ発散する光源と、その
光ビームを光記録媒体(例えば、光ディスク)に集束する
ための集束手段と、その光源から光記録媒体に入射する
入射光ビームの経路からその光記録媒体の反射光ビーム
を分離するためのビーム分離手段と、前記ビーム分離手
段により分離される反射光ビームを受光して電気的信号
を検出する光検出器とを含み、情報を光学的に記録及び
再生する光ピックアップ装置において、前記光源から発
散される光ビームをその発散角が更に拡大されるように
回折させるホログラム素子を具備してなることを特徴と
する。かつ、本発明は光記録媒体に透射するための入射
光ビームを生成発散する光源と、その光記録媒体から反
射される反射光ビームをその入射光ビームの経路から分
離するビーム分離手段と、前記分離手段により分離され
る反射光ビームを受光して電気的信号を検出する光検出
器とを含み、情報を光学的に記録及び再生する光ピック
アップ装置において、前記光源から発散される入射光ビ
ームをその発散角が更に拡大されるように回折させる第
１ホログラム素子と、前記第１ホログラム素子により発
散角の拡大された入射光ビームを前記光記録媒体に集束
するために回折させる第２ホログラム素子とを具備して
なることを特徴とする。かつ、本発明は前記ビーム分離
手段として、前記ホログラム素子(第１ホログラム)が前
記反射光ビームをその入射光ビームの経路から分離され
るように回折させる機能を兼ねて行うことを特徴とす
る。かつ、本発明は光記録媒体に対して情報を光学的に
記録及び再生するための光ピックアップ装置において、
光ビームを生成かつ発散する光源と、前記光源と光記録
媒体間に位置されその光源と対向する入射面にその光源
から発散される光ビームをその発散角が更に拡大される
ように回折させ、その光記録媒体の反射光ビームをその
入射光ビームの経路から分離されるように回折させるた
めに形成された第１ホログラムパターンを有し、その光
記録媒体と対向する出射面にその第１ホログラムパター
ンにより発散角の拡大された入射光ビームをその光記録
媒体に集束されるように回折させるために形成された第
２ホログラムパターンを有する透明な平板部材と、前記
第１ホログラムパターンにより分離される反射光ビーム
を受光して電気的信号を検出する光検出器と、前記光源
と平板部材及び光検出器を一体的に収容するためのハウ
ジング手段とを具備してなることを特徴とする。かつ、
本発明は前記ハウジング手段を収容支持するホールダ
と、前記ホールダを少なくとも水平及び垂直方向に駆動
する駆動手段と、前記ホールダの水平及び垂直方向への
動きを許しながら、動いた後復帰されるように弾力的に
支持する弾性支持手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付し
た図面に基づき更に詳細に説明する。本発明による光ピ
ックアップ装置は、図１に示されたように、光源として
の半導体レーザ７と、この半導体レーザ７から出射され
る光ビームをその発散角が拡大されるように回折させる
と同時に、光ディスク１０の反射光ビームをそれに入射
する入射光ビームの経路から分離されるように回折させ
るための第１ホログラム素子８と、この第１ホログラム
素子８により発散角の拡大された入射光ビームを光ディ
スク１０に集束されるように回折させるための第２ホロ
グラム素子９と、半導体レーザ７の隣に位置し、第１ホ
ログラム素子８により分離回折される反射光ビームを受
光して電気的信号を検出する光検出器１１とから構成さ
れる。ここで、望ましくは第１ホログラム素子８と第２
ホログラム素子９との間に光ビームが透過するガラス板
のような平板部材１２が具備される。
た図面に基づき更に詳細に説明する。本発明による光ピ
ックアップ装置は、図１に示されたように、光源として
の半導体レーザ７と、この半導体レーザ７から出射され
る光ビームをその発散角が拡大されるように回折させる
と同時に、光ディスク１０の反射光ビームをそれに入射
する入射光ビームの経路から分離されるように回折させ
るための第１ホログラム素子８と、この第１ホログラム
素子８により発散角の拡大された入射光ビームを光ディ
スク１０に集束されるように回折させるための第２ホロ
グラム素子９と、半導体レーザ７の隣に位置し、第１ホ
ログラム素子８により分離回折される反射光ビームを受
光して電気的信号を検出する光検出器１１とから構成さ
れる。ここで、望ましくは第１ホログラム素子８と第２
ホログラム素子９との間に光ビームが透過するガラス板
のような平板部材１２が具備される。
【０００９】実質的に、前記第１ホログラム素子８及び
第２ホログラム素子８はその平板部材１２の半導体レー
ザ７に対向する入射面と光ディスク１０に対向するその
出射面に、図２に示されたような第１ホログラムパター
ン８′と図３に示されたような第２ホログラムパターン
９′をそれぞれ直接形成することにより供される。第１
ホログラムパターン８′は光軸を中心にしてその中心
（＋）から遠ざかるほど間隔が段々狭くなる多数の同心
円模様と、所定方向に形成された縞が重畳されたもので
ある。この第１ホログラムパターン８′はその多数の同
心円模様を通して前記半導体レーザからの入射光ビーム
の発散角を更に拡大させるビーム拡大器としての回折機
能と、光ディスクの反射光ビームをその入射光ビームの
経路から斜めに分離させるビームスプリッタとしての回
折機能を兼ねて行っている。
第２ホログラム素子８はその平板部材１２の半導体レー
ザ７に対向する入射面と光ディスク１０に対向するその
出射面に、図２に示されたような第１ホログラムパター
ン８′と図３に示されたような第２ホログラムパターン
９′をそれぞれ直接形成することにより供される。第１
ホログラムパターン８′は光軸を中心にしてその中心
（＋）から遠ざかるほど間隔が段々狭くなる多数の同心
円模様と、所定方向に形成された縞が重畳されたもので
ある。この第１ホログラムパターン８′はその多数の同
心円模様を通して前記半導体レーザからの入射光ビーム
の発散角を更に拡大させるビーム拡大器としての回折機
能と、光ディスクの反射光ビームをその入射光ビームの
経路から斜めに分離させるビームスプリッタとしての回
折機能を兼ねて行っている。
【００１０】第２ホログラムパターン９′は同じく光軸
を中心にしてその中心（＋）から遠ざかるほど間隔が段
々狭くなる多数の同心円模様からなっているが、これは
前述した第１ホログラムパターン８′により発散角の拡
大された入射光ビームを回折して光ディスクに集束する
対物レンズの働きをする。次は、前記のような本発明に
よる光ピックアップ装置を超小型として最適化された実
施例のためのシミュレーション検証を通した光学条件で
ある。
を中心にしてその中心（＋）から遠ざかるほど間隔が段
々狭くなる多数の同心円模様からなっているが、これは
前述した第１ホログラムパターン８′により発散角の拡
大された入射光ビームを回折して光ディスクに集束する
対物レンズの働きをする。次は、前記のような本発明に
よる光ピックアップ装置を超小型として最適化された実
施例のためのシミュレーション検証を通した光学条件で
ある。
【００１１】実施例 ＊半導体レーザ７と第１ホログラム素子８との間隔：１
ｍｍ ＊第１ホログラム素子８のホログラムパターン： 物点光の焦点距離：０．２５ｍｍ 参照光の焦点距離：∞ ＊平板部材１２： 厚さ：３ｍｍ 屈折率：１．５１５ ＊第２ホログラム素子９のホログラムパターン： 物点光の焦点距離：０．２５ｍｍ 参照光の焦点距離：∞ ＊第２ホログラム素子９と光ディスク１０との間隔：
１．５ｍｍ ＊光ディスク１０ 基板の厚さ：０．６ｍｍ 基板の屈折率：１．５５
ｍｍ ＊第１ホログラム素子８のホログラムパターン： 物点光の焦点距離：０．２５ｍｍ 参照光の焦点距離：∞ ＊平板部材１２： 厚さ：３ｍｍ 屈折率：１．５１５ ＊第２ホログラム素子９のホログラムパターン： 物点光の焦点距離：０．２５ｍｍ 参照光の焦点距離：∞ ＊第２ホログラム素子９と光ディスク１０との間隔：
１．５ｍｍ ＊光ディスク１０ 基板の厚さ：０．６ｍｍ 基板の屈折率：１．５５
【００１２】前記のような実施例の結果として、光ディ
スク上に集束される光スポットの光強度分布を図４に添
付した。そのスポットの直径は中心に分布する光強度の
１／ｅ2になる地点で０．８５μｍとなる。図５は前述
した図１に示された光ピックアップ光学系のあらゆる光
学部品をハイブリッド形態に一体化した光ピックアップ
アセンブリを示したものである。半導体レーザ７及び光
検出器１１はチップ状に基板１３上に設けられ、入射面
の第１ホログラム素子８と出射面の第２ホログラム素子
９とを有する平板部材１２はチューブ１４により支持さ
れる。かつ、その基板１３とチューブ１４は相互螺合さ
れる。ここで、参照符号１０は光ディスクを示す。
スク上に集束される光スポットの光強度分布を図４に添
付した。そのスポットの直径は中心に分布する光強度の
１／ｅ2になる地点で０．８５μｍとなる。図５は前述
した図１に示された光ピックアップ光学系のあらゆる光
学部品をハイブリッド形態に一体化した光ピックアップ
アセンブリを示したものである。半導体レーザ７及び光
検出器１１はチップ状に基板１３上に設けられ、入射面
の第１ホログラム素子８と出射面の第２ホログラム素子
９とを有する平板部材１２はチューブ１４により支持さ
れる。かつ、その基板１３とチューブ１４は相互螺合さ
れる。ここで、参照符号１０は光ディスクを示す。
【００１３】図６は図５に示された光ピックアップアセ
ンブリを前述した光ディスクに対するトラッキング及び
フォーカシング制御のために一体化して駆動するアクチ
ュエーターを含む光ピックアップ構造体を示している。
本発明による光ピックアップアセンブリ１５はホールダ
１６の中心部に形成された孔１７の内に挿着される。ホ
ールダ１６はその左右両側に二つずつ連結された四つの
弾性線材１８の一方に連結されることにより、トラッキ
ング方向とフォーカシング方向に動くことができ、かつ
動いた後復帰されるように支持される。この弾性線材１
８の他方は後部に位置した固定ブロック１９に連結され
ている。ホールダ１６の外周面に巻かれた駆動用コイル
２０、ホールダ１６の前後部にそれぞれ位置したヨーク
２１、かつこれに付着された永久磁石２２とが具備され
ている。
ンブリを前述した光ディスクに対するトラッキング及び
フォーカシング制御のために一体化して駆動するアクチ
ュエーターを含む光ピックアップ構造体を示している。
本発明による光ピックアップアセンブリ１５はホールダ
１６の中心部に形成された孔１７の内に挿着される。ホ
ールダ１６はその左右両側に二つずつ連結された四つの
弾性線材１８の一方に連結されることにより、トラッキ
ング方向とフォーカシング方向に動くことができ、かつ
動いた後復帰されるように支持される。この弾性線材１
８の他方は後部に位置した固定ブロック１９に連結され
ている。ホールダ１６の外周面に巻かれた駆動用コイル
２０、ホールダ１６の前後部にそれぞれ位置したヨーク
２１、かつこれに付着された永久磁石２２とが具備され
ている。
【００１４】駆動用コイル２０に前述した光検出器から
検出されるトラック及びフォーカスエラー信号に基づき
そのトラック及びフォーカスエラーを補正するための制
御電流が印加されると、駆動用コイル２０が励磁され、
かつ永久磁石２２の磁束と鎖交されるようになり、相互
間にその駆動電流の大きさと方向に応じて水平及び垂直
方向の力が発生される。この力により、ホールダ１６が
光ピックアップアセンブリ１５と共に垂直及び水平方向
に移動される。その駆動電流の印加が中止されると、ホ
ールダ１６は勿論弾性線材１８の弾力により復帰される
ようになる。
検出されるトラック及びフォーカスエラー信号に基づき
そのトラック及びフォーカスエラーを補正するための制
御電流が印加されると、駆動用コイル２０が励磁され、
かつ永久磁石２２の磁束と鎖交されるようになり、相互
間にその駆動電流の大きさと方向に応じて水平及び垂直
方向の力が発生される。この力により、ホールダ１６が
光ピックアップアセンブリ１５と共に垂直及び水平方向
に移動される。その駆動電流の印加が中止されると、ホ
ールダ１６は勿論弾性線材１８の弾力により復帰される
ようになる。
【００１５】
【発明の効果】本発明による光ピックアップは、前述し
た光ピックアップアセンブリを超小型(例えば、５ｍｍ
×５ｍｍ×５ｍｍ)及び超薄型にし、かつ光学部品全体
の重量を既存の対物レンズ一つとほぼ同一な超軽量(約
１ｇ)にして制作することができる。従って、本発明の
光ピックアップが適用される各種光情報処理システムに
おいて、小型化に大いに役立つ。特に、本発明の光ピッ
クアップは大変短い光路を有するので、光ディスクの傾
斜に起因する光軸オフセットによる収差のために発生す
る信号のノイズが非常に弱くなり、更にトラッキング及
びフォーカシングのために一体型に駆動できるので、光
軸シフトに起因するエラーを全然起こさない等最大の光
学性能を発揮できる。かつ、本発明の光ピックアップは
ハイブリッド形態の一体型に形成されるので、制作かつ
組立が容易であり、耐久性に優れて経時変化等によって
も性能が低下されない。更に、光損失が少ないため、低
電力消費型として用いられ得る。本発明は前記実施形態
に限られず、請求の範囲内で更に多くの変形及び変容例
が可能であることは明白である。例えば、前記第２ホロ
グラム素子の代りに普通の対物レンズを用いることがで
きる。かつ、反射光分離のために、前述した第１ホログ
ラム素子がビーム拡大器としての機能だけを行い、前述
した平板部材の代りに二つの直角プリズムを接合したビ
ームスプリッタを用いることもできる。かつ、半導体レ
ーザとその第１ホログラム素子との間にビーム分離のた
めの微細なハーフミラーやプリズムを追加配置すること
もできる。勿論、この場合には光検出器の位置が適切に
移動される。かつ、本発明の光ピックアップアセンブリ
を駆動するためのアクチュエーターも同じく多様な形態
に供され得る。
た光ピックアップアセンブリを超小型(例えば、５ｍｍ
×５ｍｍ×５ｍｍ)及び超薄型にし、かつ光学部品全体
の重量を既存の対物レンズ一つとほぼ同一な超軽量(約
１ｇ)にして制作することができる。従って、本発明の
光ピックアップが適用される各種光情報処理システムに
おいて、小型化に大いに役立つ。特に、本発明の光ピッ
クアップは大変短い光路を有するので、光ディスクの傾
斜に起因する光軸オフセットによる収差のために発生す
る信号のノイズが非常に弱くなり、更にトラッキング及
びフォーカシングのために一体型に駆動できるので、光
軸シフトに起因するエラーを全然起こさない等最大の光
学性能を発揮できる。かつ、本発明の光ピックアップは
ハイブリッド形態の一体型に形成されるので、制作かつ
組立が容易であり、耐久性に優れて経時変化等によって
も性能が低下されない。更に、光損失が少ないため、低
電力消費型として用いられ得る。本発明は前記実施形態
に限られず、請求の範囲内で更に多くの変形及び変容例
が可能であることは明白である。例えば、前記第２ホロ
グラム素子の代りに普通の対物レンズを用いることがで
きる。かつ、反射光分離のために、前述した第１ホログ
ラム素子がビーム拡大器としての機能だけを行い、前述
した平板部材の代りに二つの直角プリズムを接合したビ
ームスプリッタを用いることもできる。かつ、半導体レ
ーザとその第１ホログラム素子との間にビーム分離のた
めの微細なハーフミラーやプリズムを追加配置すること
もできる。勿論、この場合には光検出器の位置が適切に
移動される。かつ、本発明の光ピックアップアセンブリ
を駆動するためのアクチュエーターも同じく多様な形態
に供され得る。
【図１】 本発明による光ピックアップ装置の光学的構
成を示した概略図である。
成を示した概略図である。
【図２】 本発明による光ピックアップ装置のにビーム
拡大/分離器として用いられるホログラム素子のための
ホログラムパターンを示している。
拡大/分離器として用いられるホログラム素子のための
ホログラムパターンを示している。
【図３】 本発明による光ピックアップ装置に対物レン
ズとして用いられるホログラム素子のためのホログラム
パターンを示している。
ズとして用いられるホログラム素子のためのホログラム
パターンを示している。
【図４】 本発明による光ピックアップ装置により形成
される光スポットの光強度分布を示した３次元グラフで
ある。
される光スポットの光強度分布を示した３次元グラフで
ある。
【図５】 本発明による光ピックアップ装置の光学系を
ハイブリッド形態に一体化した光ピックアップアセンブ
リの構造を示した断面図である。
ハイブリッド形態に一体化した光ピックアップアセンブ
リの構造を示した断面図である。
【図６】 図５に示した光ピックアップアセンブリをア
クチュエーターに装着した状態を示した斜視図である。
クチュエーターに装着した状態を示した斜視図である。
【図７】 従来のホログラムを用いた光ピックアップの
光学的構成を示した概略図である。
光学的構成を示した概略図である。
７ 半導体レーザ（光源） ８ 第１ホログラム素子（ビーム分離手段，ホログ
ラム素子） ９ 第２ホログラム素子（収束手段） １０ 光ディスク（光記録媒体） １１ 光検出器 １２ 平板部材 １３ 基板 １４ チューブ １５ 光ピックアップアセンブリ １６ ホールダ １８ 弾性線材（弾性支持手段） ２０ 駆動用コイル ２２ 永久磁石
ラム素子） ９ 第２ホログラム素子（収束手段） １０ 光ディスク（光記録媒体） １１ 光検出器 １２ 平板部材 １３ 基板 １４ チューブ １５ 光ピックアップアセンブリ １６ ホールダ １８ 弾性線材（弾性支持手段） ２０ 駆動用コイル ２２ 永久磁石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 慶和 大韓民国京畿道水原市八達區梅灘洞897番 地住公５團地522棟703號
Claims (13)
- 【請求項１】 光ビームを生成かつ発散する光源と、そ
の光ビームを光記録媒体に集束するための集束手段と、
その光源から光記録媒体に入射する入射光ビームの経路
からその光記録媒体の反射光ビームを分離するためのビ
ーム分離手段と、その分離手段により分離される反射光
ビームを受光して電気的信号を検出する光検出器とを含
み、情報を光学的に記録及び再生する光ピックアップ装
置において、 前記光源から発散される光ビームをその発散角が更に拡
大されるように回折させるホログラム素子が具備された
ことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項２】 前記ホログラム素子は、前記ビーム分離
手段として前記反射光ビームをその入射光ビームの経路
から分離されるように回折させる機能を兼ねて行うこと
を特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項３】 光記録媒体に透射するための入射光ビー
ムを生成かつ発散する光源と、その光記録媒体から反射
される反射光ビームをその入射光ビームの経路から分離
するビーム分離手段と、このビーム分離手段により分離
される反射光ビームを受光して電気的信号を検出する光
検出器とを含み、情報を光学的に記録及び再生する光ピ
ックアップ装置において、 前記光源から発散される入射光ビームをその発散角が更
に拡大されるように回折させる第１ホログラム素子と、 前記第１ホログラム素子により発散角の拡大された入射
光ビームを前記光記録媒体に集束するために回折させる
第２ホログラム素子とが具備されたことを特徴とする光
ピックアップ装置。 - 【請求項４】 前記第１ホログラム素子と第２ホログラ
ム素子との間に透明な平板部材が更に具備されることを
特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項５】 前記第１ホログラム素子が前記平板部材
の入射面に形成した所定のホログラムパターンとして供
され、前記第２ホログラム素子がその平板部材の出射面
に形成した所定のホログラムパターンとして供されるこ
とを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項６】 前記第１ホログラム素子は、前記反射光
ビームを前記入射光ビームの経路から分離されるように
回折させる機能を兼ねて行うことを特徴とする請求項３
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項７】 前記第１ホログラム素子は、前記反射光
ビームを前記入射光ビームの経路から分離されるように
回折させる機能を兼ねて行うことを特徴とする請求項４
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項８】 前記第１ホログラム素子は、前記反射光
ビームを前記入射光ビームの経路から分離されるように
回折させる機能を兼ねて行うことを特徴とする請求項５
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項９】 ＊光源と第１ホログラム素子との間隔：
１ｍｍ ＊第１ホログラム素子のホログラムパターン： 物点光（object ray）の焦点距離：０．２５ｍｍ 参照光（reference ray）の焦点距離：∞ ＊第１ホログラム素子と第２ホログラム素子との間隔：
３ｍｍ ＊第２ホログラム素子のホログラムパターン： 物点光の焦点距離：０．２５ｍｍ 参照光の焦点距離：∞ ＊第２ホログラム素子と光記録媒体との間隔：１．５ｍ
ｍ の条件が充足されることを特徴とする請求項３記載の光
ピックアップ装置。 - 【請求項１０】 光記録媒体に対して情報を光学的に記
録及び再生するための光ピックアップ装置において、 光ビームを生成かつ発散する光源と、 前記光源と光記録媒体の間に位置し、その光源と対向す
る入射面にその光源から発散される光ビームをその発散
角が更に拡大されるように回折させ、その光記録媒体の
反射光ビームをその入射光ビームの経路から分離される
ように回折させるために形成された第１ホログラムパタ
ーンを有し、その光記録媒体と対向する出射面にその第
１ホログラムパターンにより発散角の拡大された入射光
ビームをその光記録媒体に集束されるように回折させる
ために形成された第２ホログラムパターンを有する透明
な平板部材と、 前記第１ホログラムパターンにより分離される反射光ビ
ームを受光して電気的信号を検出する光検出器と、 前記光源と平板部材及び光検出器を一体的に収容するた
めのハウジング手段とが具備されたことを特徴とする光
ピックアップ装置。 - 【請求項１１】 前記ハウジング手段は、前記光源と光
検出器とを収容する基板と、前記平板部材の外周面部を
取り囲むチューブとから構成され、その基板とチューブ
とを相互結合させることを特徴とする請求項１０記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項１２】 前記ハウジング手段を収容支持するホ
ールダと、 前記ホールダを少なくとも水平及び垂直方向に移動でき
るようにその動きを許し、動いた後復帰されるように弾
力的に支持する弾性支持手段と、 前記ホールダを少なくとも水平及び垂直方向に駆動する
駆動手段とが更に含まれたことを特徴とする請求項１０
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１３】 前記駆動手段は、前記ホールダに巻か
れた駆動用のコイルと、そのホールダの側面部に配置さ
れてそのコイルの少なくとも一部に対して磁束を発生す
る磁石とから構成され、その駆動用コイルと磁石相互間
に磁気的な力を発生するようにしたことを特徴とする請
求項１２記載の光ピックアップ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8326859A JPH10172173A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 光ピックアップ装置 |
| US08/777,130 US5805556A (en) | 1996-12-06 | 1996-12-30 | Optical pickup apparatus having a holographic optical element |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8326859A JPH10172173A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 光ピックアップ装置 |
| US08/777,130 US5805556A (en) | 1996-12-06 | 1996-12-30 | Optical pickup apparatus having a holographic optical element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10172173A true JPH10172173A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=26572319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8326859A Pending JPH10172173A (ja) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5805556A (ja) |
| JP (1) | JPH10172173A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4404635C2 (de) | 1993-02-17 | 1998-06-18 | Hitachi Ltd | Schwimmender optischer Abtastkopf, der integral mit einer Lichtquelle und einem Photodetektor ausgebildet ist, und optisches Plattengerät mit einem solchen |
| US8153957B2 (en) * | 1996-09-27 | 2012-04-10 | Digitaloptics Corporation East | Integrated optical imaging systems including an interior space between opposing substrates and associated methods |
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-
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- 1996-12-30 US US08/777,130 patent/US5805556A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980818 |