JPH10222863A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JPH10222863A
JPH10222863A JP9310389A JP31038997A JPH10222863A JP H10222863 A JPH10222863 A JP H10222863A JP 9310389 A JP9310389 A JP 9310389A JP 31038997 A JP31038997 A JP 31038997A JP H10222863 A JPH10222863 A JP H10222863A
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JP
Japan
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light
polarization
beam splitter
optical system
component
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Application number
JP9310389A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Miura
章 三浦
Shinichi Takahashi
真一 高橋
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording 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
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1356Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複屈折が大なる光ディスクからの信号読み取
りでも最小限度の信号が得られる光ピックアップ装置を
提供する。 【解決手段】 偏光ビームスプリッタ及び1/4波長板
からなる偏光光学系を含む光ピックアップ装置であっ
て、偏光ビームスプリッタは、TPをP偏光成分の透過
率、TSをS偏光成分の透過率、RPをP偏光成分の反射
率、及びRSをS偏光成分の反射率とする場合、TP+RP
RS+TS=1の条件の下で、無偏光ビームスプリッタから
なる無偏光光学系の場合の戻り光のIBとし、かつ、DP
びDSを光ディスクからの反射光が偏光ビームスプリッタ
に入射する入射光中のP偏光成分の割合及びS偏光成分の
割合とするとき、RPに対するTPの割合及びTSに対するRS
の割合が下記(1)及び(2)、 【数1】TP×{DS×RS+DP×(1−TP)}≧IB (1) TP×RS≧2IB (2) を満たす偏光膜を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学式情報記録再
生装置における光ピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】光ピックアップ装置には、偏光光学系を
採用したものと無偏光光学系を採用したものの2種類が
ある。例えば、偏光光学系を採用し非点収差法を用いた
光ピックアップ装置を図1に示す。
【0003】直線偏光を放射する半導体レーザ1からの
レーザビームは、コリメータレンズ2で平行ビームにさ
れ、すべてのP偏光が偏光ビームスプリッタ3を透過し
1/4波長板3aで直線偏光から円偏光になり、対物レ
ンズ4によって光ディスク5に向けて集光され、光ディ
スク5の情報記録面のピット列上で光スポットを形成す
る。
【0004】光ディスク5からの円偏光の反射光は、対
物レンズ4で集められ1/4波長板3aで円偏光から直
線偏光(照射した直線偏光とは直行する振動面を有す
る)になり、ビームスプリッタ3の偏光膜によって反射
され検出レンズ7に向けられる。検出レンズ7で集光さ
れた集束光は、非点収差発生素子のシリンドリカルレン
ズ8を通過して、4分割光検出器9の受光面中心付近に
スポット像を形成する。
【0005】4分割光検出器9は、4つの各受光面に結
像されたスポット像に応じて電気信号を復調回路12
a,エラー検出回路12bに供給する。復調回路12a
は、その電気信号に基づいて記録信号を生成する。エラ
ー検出回路12bは、その電気信号に基づいてフォーカ
スエラー信号やトラッキングエラー信号を生成し、アク
チュエータ駆動回路13を介して各駆動信号をアクチュ
エータ15に供給し、これが各駆動信号に応じて対物レ
ンズ4をサ−ボ制御駆動する。
【0006】一方、無偏光光学系を採用した光ピックア
ップ装置では図2に示すように、図1に示す偏光ビーム
スプリッタと1/4波長板とからなる光アイソレータの
代わりに、偏光度が小さく例えば透過率T≒反射率Rのハ
ーフミラー3bが用いられる。偏光光学系の偏光ビーム
スプリッタは、P偏光成分透過率TP≒1,S偏光成分透
過率TS≒0,P偏光成分反射率RP≒0,S偏光成分反射
率RS≒1となる光学的特性となるように配置された多層
誘電体層の偏光膜を有している。また、例えば一軸光学
結晶からなる1/4波長板は、その主断面が先に入射さ
れるP偏光の振動面に対し45度の角度となるように配
置されている。これらの組合せで即ち光アイソレータ
で、往路と復路との光の偏光方向を変化せしめることに
より、偏光ビームスプリッタによって往路のP偏光と復
路のS偏光との光路を分離する。このため、偏光光学系
は、無偏光光学系に比して、光の利用効率が良いという
利点がある。
【0007】そこで、デジタルビデオディスク(DV
D)とコンパルトディスク(CD)のコンパチブルプレ
ーヤにおける2焦点ピックアップ装置においては、ホロ
グラムによってDVD用ビームとなる0次回折光とCD
用ビームとなる1次回折光とに分割することによって生
じる各回折光の光強度の減少を補うため、光利用効率の
高い偏光光学系が採用される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、CDに代表
される光ディスクはポリカーボネイト等の熱可塑性樹脂
の透明基板からなるが、その製造プロセスにおける射出
成形の際に金型原盤(スタンパ)上でのかかる樹脂の広
がり方のムラ等に起因して透明基板の厚みに、ばらつき
が発生する。このばらつきは、光ディスクに照射された
光ビームに複屈折を生ぜしめる原因となる。
【0009】ピックアップ装置においては、複屈折のあ
る光ディスクから1/4波長板を経た反射光におけるS
偏光成分は、もはや主たる偏光成分とはいえなくなる。
偏光光学系を採用しているにも拘らず、光検出器におけ
る光強度は、無偏光光学系と同程度かそれ以下の光強度
しか得られなくなるという問題があった。本発明は、上
述した点に鑑みなされたものであり、複屈折の大なる光
ディスクに対しても、無偏光光学系よりも大なる戻り光
強度を光検出器が受光可能となる光ピックアップ装置を
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
装置は、直線偏光を放射する光源と、偏光ビームスプリ
ッタ及び1/4波長板からなる偏光光学系と、対物レン
ズと、光検出器を含み、該直線偏光を入射光として前記
偏光光学系により円偏光に変換して前記対物レンズによ
って光ディスクへ照射し、該光ディスクからの反射光を
前記対物レンズによって集光して前記偏光光学系により
直線偏光に変換し前記入射光の光路から分離し戻り光と
して前記光検出器へ誘導する光ピックアップ装置であっ
て、前記偏光ビームスプリッタは、吸収率を除き、TP
入射光に対するP偏光成分の透過率、TSを入射光に対す
るS偏光成分の透過率、RPを入射光に対するP偏光成分
の反射率、及びRSを入射光に対するS偏光成分の反射率
とする場合、TP+RP=RS+TS=1の条件の下で、前記偏
光光学系の前記偏光ビームスプリッタと前記1/4波長
板とを無偏光ビームスプリッタに置換した無偏光光学系
の戻り光をIBとし、かつ、DPを前記光ディスクからの反
射光が前記偏光ビームスプリッタに入射する入射光中の
P偏光成分の割合、及びDSを前記ディスクからの反射光
が前記偏光ビームスプリッタに入射する入射光中のS偏
光成分の割合とするとき、前記RPに対するTPの割合及び
前記TSに対するRSの割合が下記(1)及び(2)、
【0011】
【数2】TP×{DS×RS+DP×(1−TP)}≧IB (1) TP×RS≧2IB (2) を満たす偏光膜を有することを特徴とする。上記光ピッ
クアップ装置において、前記偏光膜は、前記P偏光成分
の透過率TPに対する前記P偏光成分の反射率RPの割合
TP:RPが10:1未満であることを特徴とする。
【0012】本発明の光ピックアップ装置によれば、複
屈折の大なる光ディスクに対しても無偏光光学系に比べ
て大なる受光強度を得ることが可能となるので、複屈折
による信号品質の低下を抑制できる。特に偏光光学系を
採用する必要のある2焦点ピックアップ装置においては
好都合である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しつつ説明する。発明者は、ピックアップ装置の偏光
光学系特に、偏光ビームスプリッタにおける偏光成分の
反射率/透過率について研究した。本発明者は、複屈折
の大なる光ディスクからの反射光、即ち偏光ビームスプ
リッタの入射光におけるP偏光成分とS偏光成分との割
合においてS偏光成分が小さく全体の半分未満程度とな
ることを知見し、戻り光中のS偏光成分の抽出を大きく
すべく、以下の実施例の装置を案出した。
【0014】一般的に偏光光学系を形成する為には図3
に示すように偏光ビームスプリッタ3と1/4波長板3
aを用いて往きと帰りの光路を分離する。偏光ビームス
プリッタの特性を以下の様に定義する。 TP:入射光に対するP偏光成分の透過率 TS:入射光に対するS偏光成分の透過率 RP:入射光に対するP偏光成分の反射率 RS:入射光に対するS偏光成分の反射率 更に光ディスク5から反射し、再度偏光ビームスプリッ
タ3に入射する光(A)のP偏光成分の割合をDP、S偏
光成分の割合をDSとすれば、偏光ビームスプリッタへの
入射光は通常、P直線偏光なので偏光ビームスプリッタ
を透過した光の強度IAは1×TP=TPとなる。
【0015】光ディスクから1/4波長板を経た光
(A)の強度IAは損失(吸収率等)を無視すればIA=TP
×(DP+DS)となる。偏光ビームスプリッタ3に入射し
偏光膜で反射され光検出器の受光面に向かう光(B)の
強度IBはIB=TP×(DP×RP+DS×RS)となる。一方、無
偏光光学系の場合は、図3において偏光ビームスプリッ
タがハーフミラーに、そして1/4波長板が削除された
図4に示す構成となる。
【0016】このハーフミラーには、TP,TS,RP,RS
ついて、損失を無視すると通常以下(1)〜(3)の様
な特性の無偏光膜を使用することが多い。
【0017】
【数3】(1) TP=TS=RP=RS=0.5 (2) TP=TS=0.55, RP=RS=0.45 (3) TP=TS=0.65, RP=RS=0.35 この無偏光光学系では戻り光(A)の偏光成分で(B)
の強度IBが変わることはなく、たとえば上記(1),
(2),(3)の場合の(B)の強度IBは、入射光を1
とすれば、
【0018】
【数4】IB=TP×(DP×RP+DS×RS),DP+DS=1なの
で、 IB=TP×{DP×RP+(1−DP)×RS}=TP×RS (∵
RP=RS)で、 (1) IB=0.5×0.5=0.25 (2) IB=0.55×0.45=0.2475 (3) IB=0.65×0.35=0.2275とな
る。
【0019】翻って、無偏光光学系の場合は、光ディス
クその他の光学部品により偏光成分が変化し偏光ビーム
スプリッタを通過した光は、P偏光成分のみだが、光デ
ィスク等を透過反射してきた光(A)はP偏光成分のみ
ではない。理想的な偏光ビームスプリッタでは通常TP
RS=1,TS=RP=0なので、IB=TP×(DP×RP+DS×
RS)=DSとなる。
【0020】さらに、現実的には、P偏光成分の透過率
TPに対するP偏光成分の反射率RPの割合TP:RPが50:
1近傍である偏光膜が一般的に広く偏光ビームスプリッ
タに用いられている。しかし、複屈折の大なる光ディス
クにおけるP偏光成分とS偏光成分との割合(DP:DS
は、例えば0.75:0.25程度となり、DP=0.7
5,DS=0.25程度の戻り光がある。
【0021】この場合、偏光光学系にもかかわらず無偏
光光学系とほぼ同じ光強度しか得られない。更にDSが小
さければ、偏光光学系の方が無偏光光学系よりもIBが小
さいという逆転現象まで起ってしまう。以上の事象か
ら、複屈折が大なる光ディスクでも無偏光光学系よりも
戻り光のIBが大きく理想的な光ディスクでは、無偏光光
学系の場合の2倍以上の光強度が得られるという条件
で、反射率,透過率T,Rを考えれば次の様な関係式
(1)、(2)が得られる。
【0022】
【数5】TP×{DS×RS+DP×(1−TP)}≧IB (1) TP×RS≧2IB (2) (∵RP+TP=1) ここで、例えば、ハーフミラーによる戻り光のIBを略1
/4とし、反射光のDPを3/4,DSを1/4となる複屈
折の大なる光ディスクとして上式(1),(2)を解く
と、図5に示すTP及びRSの関係を得ることが出来る。
【0023】以上のようなTP,RSを設定することにより
偏光光学系によって、複屈折が大なる光ディスクでも最
小限度の信号が得られる。また、P偏光成分の透過率TP
に対するP偏光成分の反射率RPの割合TP:RPが50:1
近傍である偏光膜でなくとも、それが10:1に満たな
い偏光膜の偏光ビームスプリッタでも光ディスクから最
小限度の信号が得られる。
【0024】さらに理想的光ディスクの場合、無偏光光
学系で得られる信号の2倍以上大きな信号が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 偏光光学系を有する光ピックアップ装置の概
略構成図。
【図2】 無偏光光学系を有する光ピックアップ装置の
概略構成図。
【図3】 偏光光学系の概略構成図。
【図4】 無偏光光学系の概略構成図。
【図5】 本実施例の光ピックアップ装置の偏光光学系
の偏光ビームスプリッタのTPRSの関係を示すグラフ。
【主要部分の符号の説明】
1 半導体レーザ 2 コリメータレンズ 3 偏光ビームスプリッタ 3a 1/4波長板 3b ハーフミラー 4 対物レンズ 5 光ディスク 7 検出レンズ 8 シリンドリカルレンズ 9 4分割光検出器 12a 復調回路 12b エラー検出回路 13 アクチュエータ駆動回路 15 アクチュエータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直線偏光を放射する光源と、偏光ビーム
    スプリッタ及び1/4波長板からなる偏光光学系と、対
    物レンズと、光検出器を含み、該直線偏光を入射光とし
    て前記偏光光学系により円偏光に変換して前記対物レン
    ズによって光ディスクへ照射し、該光ディスクからの反
    射光を前記対物レンズによって集光して前記偏光光学系
    により直線偏光に変換し前記入射光の光路から分離し戻
    り光として前記光検出器へ誘導する光ピックアップ装置
    であって、 前記偏光ビームスプリッタは、吸収率を除き、TPを入射
    光に対するP偏光成分の透過率、TSを入射光に対するS
    偏光成分の透過率、RPを入射光に対するP偏光成分の反
    射率、及びRSを入射光に対するS偏光成分の反射率とす
    る場合、TP+RP=RS+TS=1の条件の下で、前記偏光光
    学系の前記偏光ビームスプリッタと前記1/4波長板と
    を無偏光ビームスプリッタに置換した無偏光光学系の戻
    り光をIBとし、かつ、DPを前記光ディスクからの反射光
    が前記偏光ビームスプリッタに入射する入射光中のP偏
    光成分の割合、及びDSを前記ディスクからの反射光が前
    記偏光ビームスプリッタに入射する入射光中のS偏光成
    分の割合とするとき、前記RPに対するTPの割合及び前記
    TSに対するRSの割合が下記(1)及び(2)、 【数1】 TP×{DS×RS+DP×(1−TP)}≧IB (1) TP×RS≧2IB (2) を満たす偏光膜を有することを特徴とする光ピックアッ
    プ装置。
  2. 【請求項2】 前記偏光膜は、前記P偏光成分の透過率
    TPに対する前記P偏光成分の反射率RPの割合TP:RPが1
    0:1未満であることを特徴とする請求項1記載の光ピ
    ックアップ装置。
JP9310389A 1996-12-06 1997-11-12 光ピックアップ装置 Pending JPH10222863A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32711596 1996-12-06
JP8-327115 1996-12-06
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040531