JPH1139692A - Beam splitter, composite optical element and optical pickup device using them - Google Patents
Beam splitter, composite optical element and optical pickup device using themInfo
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- JPH1139692A JPH1139692A JP9191183A JP19118397A JPH1139692A JP H1139692 A JPH1139692 A JP H1139692A JP 9191183 A JP9191183 A JP 9191183A JP 19118397 A JP19118397 A JP 19118397A JP H1139692 A JPH1139692 A JP H1139692A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はビームスプリッタ及
び複合光学素子及びこれ等を用いた光学ピックアップ装
置に関し、さらに詳しくは、半導体レーザから出射され
た往路光ビームと反射されて戻る復路光ビームとを分離
する分光手段に特徴を有するビームスプリッタ及び複合
光学素子及びこれ等を用いた光学ピックアップ装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam splitter, a composite optical element, and an optical pickup device using the same. More specifically, the present invention relates to a forward light beam emitted from a semiconductor laser and a return light beam reflected and returned. The present invention relates to a beam splitter, a composite optical element, and an optical pickup device using the same, which are characterized by a spectroscopic means for separating.
【0002】[0002]
【従来の技術】光記録媒体の一例である光磁気ディスク
の光磁気信号及びフォーカシングエラー信号やトラッキ
ングエラー信号等のサーボ信号を得るための光学ピック
アップ装置、例えばフォーカシングエラー信号の検出法
として非点収差法及びトラッキングエラー信号の検出法
としてスリースポット法を用いたものでは、図10に示
した概略構成図のように概略構成されている。2. Description of the Related Art An optical pickup device for obtaining a magneto-optical signal of a magneto-optical disk, which is an example of an optical recording medium, and servo signals such as a focusing error signal and a tracking error signal, for example, astigmatism as a method of detecting a focusing error signal. The method using the three-spot method as a method for detecting the tracking error signal has a schematic configuration as shown in the schematic configuration diagram in FIG.
【0003】光源である半導体レーザ2から出射された
往路光ビーム(図中の一点鎖線)は、回折格子3により
0次光と±1次光とに分けられプリズム4に入射する。
一般的に、プリズム4は一対の三角柱プリズムを接合し
て構成されており、何れか一方の接合面に蒸着やスパッ
タリングによる多層誘電膜で構成されたBS(Beam
Split)膜11が形成され、ビームスプリッタを
構成している。そして、このBS膜11において、半導
体レーザ2から出射された往路光ビームと光磁気ディス
ク10の信号記録面で反射された戻りの復路光ビームと
を分離する。A forward light beam (dashed-dotted line in the figure) emitted from a semiconductor laser 2 as a light source is split into zero-order light and ± first-order light by a diffraction grating 3 and enters a prism 4.
In general, the prism 4 is configured by joining a pair of triangular prisms, and a BS (Beam) having a multilayer dielectric film formed by vapor deposition or sputtering on one of the joining surfaces.
(Split) film 11 is formed to constitute a beam splitter. Then, in the BS film 11, the forward light beam emitted from the semiconductor laser 2 and the return light beam reflected on the signal recording surface of the magneto-optical disk 10 are separated.
【0004】プリズム4のBS膜11により分離されて
透過したp偏光成分の往路光ビームは、コリメータレン
ズ5に入射されて平行光に変換され、例えば二軸アクチ
ュエータ(図示せず)のフォーカシング方向とトラッキ
ング方向とに可動する可動部に保持された対物レンズ6
により光磁気ディスク10の信号記録面に集光される。
光磁気ディスク10の信号記録面に集光された往路光ビ
ームは、信号記録面の磁化方向による磁気光学カー効果
により、その偏光面が回転してs偏光成分を含んだ戻り
の復路光ビームとなり、再び対物レンズ6とコリメータ
レンズ5とを透過してプリズム4に入射し、BS膜11
で反射された成分がウォラストンプリズム7に入射する
(図中の二点鎖線)。ウォラストンプリズム7において
復路光ビームが複数の光ビームに分割されてマルチレン
ズ8に入射し、このマルチレンズ8によりフォーカスエ
ラー信号を検出するための非点収差が発生され、受光素
子9に集光される。受光素子9はウォラストンプリズム
7において分割された複数の光ビームに対応して複数に
分割された受光部が配設されており、この受光素子9に
よりフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー
信号のサーボ信号や光磁気信号等が検出される。A forward light beam of a p-polarized light component separated and transmitted by the BS film 11 of the prism 4 is incident on a collimator lens 5 and converted into parallel light, for example, in the focusing direction of a biaxial actuator (not shown). Objective lens 6 held by a movable part that moves in the tracking direction
Thus, the light is focused on the signal recording surface of the magneto-optical disk 10.
The outgoing light beam condensed on the signal recording surface of the magneto-optical disk 10 is rotated by the magneto-optical Kerr effect due to the magnetization direction of the signal recording surface, so that the returning light beam containing the s-polarized light component is rotated. Then, the light passes through the objective lens 6 and the collimator lens 5 again, is incident on the prism 4, and
Are reflected by the Wollaston prism 7 (two-dot chain line in the figure). The returning light beam is split into a plurality of light beams by the Wollaston prism 7 and is incident on the multi-lens 8. Astigmatism for detecting a focus error signal is generated by the multi-lens 8 and condensed on the light receiving element 9. Is done. The light receiving element 9 is provided with a plurality of divided light receiving sections corresponding to the plurality of light beams split by the Wollaston prism 7, and the light receiving element 9 serves as a servo signal of a focusing error signal and a tracking error signal. A magneto-optical signal or the like is detected.
【0005】しかしながら、プリズム4におけるBS膜
11は、BS膜11に対する半導体レーザ2から出射さ
れた往路光ビームの入射方向によりp及びs偏光方向が
一義的に決定される。即ち、光学薄膜を設けない場合に
は常にTp>Tsであることから、光学薄膜を設けた場
合でもTsをTpよりも大とする設計は困難である。そ
のため、通常Tp>Tsを前提に配置される。また、半
導体レーザ2から出射される光をより多く光磁気ディス
ク10に集光するためには、往路の透過率を大とすると
ともに光磁気再生信号のキャリアレベルを大とし、さら
にCN比を向上させるにはRpとRsとの積をなるべく
大とするため、半導体レーザ2からの出射光がp偏光と
なるように構成される。従って、光磁気ディスク10用
の光学ピックアップ装置1における光学部品の配置は、
図10に示したような配置に概略限定されていた。However, the p and s polarization directions of the BS film 11 in the prism 4 are uniquely determined by the incident direction of the outward light beam emitted from the semiconductor laser 2 to the BS film 11. That is, when no optical thin film is provided, it is always Tp> Ts. Therefore, even when an optical thin film is provided, it is difficult to design Ts to be larger than Tp. Therefore, they are usually arranged on the assumption that Tp> Ts. Further, in order to focus more light emitted from the semiconductor laser 2 on the magneto-optical disk 10, the transmittance in the outward path is increased, the carrier level of the magneto-optical reproduction signal is increased, and the CN ratio is further improved. In order to make the product of Rp and Rs as large as possible, the light emitted from the semiconductor laser 2 is configured to be p-polarized light. Therefore, the arrangement of the optical components in the optical pickup device 1 for the magneto-optical disk 10 is as follows.
The arrangement was roughly limited to the arrangement shown in FIG.
【0006】ところで、近年、再生専用の光ディスク装
置あるいは記録再生兼用の光ディスク装置の小型薄型化
の要求に対応する光学ピックアップ装置1として、半導
体基板上に光源である半導体レーザ2と、例えばフォー
カシングエラー信号及びトラッキングエラー信号のサー
ボ信号や光磁気信号等を検出する受光素子9とを一体的
に構成した複合光学素子(レーザカプラ方式)が注目さ
れている。この複合光学素子を用いた光磁気ディスク1
0用の光学ピックアップ装置1の一例について、図11
の概略構成図を参照し、その概略構成について説明す
る。In recent years, as an optical pickup device 1 corresponding to a demand for downsizing of a read-only optical disk device or an optical disk device for both recording and reproduction, a semiconductor laser 2 as a light source on a semiconductor substrate and a focusing error signal Attention has been focused on a composite optical element (laser coupler type) integrally formed with a light receiving element 9 for detecting a servo signal of a tracking error signal, a magneto-optical signal, and the like. Magneto-optical disk 1 using this composite optical element
FIG. 11 shows an example of the optical pickup device 1 for
The schematic configuration will be described with reference to the schematic configuration diagram of FIG.
【0007】第一の半導体基板12上に第二の半導体基
板13が載置され、この第二の半導体基板13上に光源
である半導体レーザ2が搭載されている。半導体レーザ
2の発光面に対向した側には、第一の半導体基板12の
第二の半導体基板13が載置されている面に対してほぼ
45度の傾斜面を有するプリズム4が位相板17を介し
て第一の半導体基板12に接着剤などにより固着されて
いる。この傾斜面にはBS膜11が形成されており、こ
のBS膜11において、半導体レーザ2から出射された
往路光ビームが分離されて光磁気ディスク10のある側
に反射される。そして、例えば二軸アクチュエータ(図
示せず)のフォーカシング方向とトラッキング方向とに
可動する可動部に保持された対物レンズ6により光磁気
ディスク10の信号記録面に集光される。光磁気ディス
ク10の信号記録面に集光された往路光ビームは、信号
記録面の磁化方向による磁気光学カー効果により、その
偏光面が回転してp偏光成分を含んだ戻りの復路光ビー
ムとなり、再び対物レンズ6を透過してプリズム4に入
射し、BS膜11において、p偏光成分がプリズム4内
に導かれる。プリズム4内に導かれた復路光ビーム(図
中の二点鎖線)は位相板17でほぼ45度偏光方向が変
換され、位相板17と第一の半導体基板12の接合面の
何れか一方の面に形成されたTp100%、Rs100
%の膜においてp偏光成分は透過し、s偏光成分は反射
される。透過したp偏光成分はプリズム4の天面に形成
された高反射膜により反射され第二の受光素子9bに入
射される。この一対の第一の受光素子9aと第二の受光
素子9bとにより、フォーカシングエラー信号及びトラ
ッキングエラー信号のサーボ信号や光磁気信号等が検出
される。A second semiconductor substrate 13 is mounted on a first semiconductor substrate 12, and a semiconductor laser 2 as a light source is mounted on the second semiconductor substrate 13. On the side facing the light emitting surface of the semiconductor laser 2, a prism 4 having an inclined surface of approximately 45 degrees with respect to the surface of the first semiconductor substrate 12 on which the second semiconductor substrate 13 is mounted is provided with a phase plate 17. Is fixed to the first semiconductor substrate 12 with an adhesive or the like. A BS film 11 is formed on the inclined surface, and the outward light beam emitted from the semiconductor laser 2 is separated at the BS film 11 and reflected to the side where the magneto-optical disk 10 is present. Then, the light is condensed on the signal recording surface of the magneto-optical disk 10 by the objective lens 6 held by a movable portion that is movable in a focusing direction and a tracking direction of a biaxial actuator (not shown). The outgoing light beam condensed on the signal recording surface of the magneto-optical disk 10 is rotated by the magneto-optical Kerr effect due to the magnetization direction of the signal recording surface, so that its return plane light beam containing a p-polarized component is rotated. Then, the light again passes through the objective lens 6 and enters the prism 4, and the p-polarized light component is guided into the prism 4 in the BS film 11. The return light beam (two-dot chain line in the drawing) guided into the prism 4 is converted by the phase plate 17 by approximately 45 degrees in the polarization direction, and any one of the bonding surfaces of the phase plate 17 and the first semiconductor substrate 12 is converted. Tp100%, Rs100 formed on the surface
%, The p-polarized component is transmitted and the s-polarized component is reflected. The transmitted p-polarized light component is reflected by the high reflection film formed on the top surface of the prism 4 and enters the second light receiving element 9b. The pair of the first light receiving element 9a and the second light receiving element 9b detect a servo signal and a magneto-optical signal of a focusing error signal and a tracking error signal.
【0008】ところで、図11を参照して説明した事例
の複合光学素子を用いた光学ピックアップ装置1の変形
例として、半導体レーザ2から出射された往路光ビーム
をBS膜11において透過させ、この透過した往路光ビ
ームを、例えば45度の反射面を有するミラーで光磁気
ディスク10のある側に反射させ、例えば二軸アクチュ
エータをミラー上に配設して小型薄型化に対応した構成
も考えられる。しかしながら、BS膜11におけるp偏
光成分の透過率をTp、反射率をRpとし、s偏光成分
の透過率をTs、反射率をRsとすると、通常はTp≧
TsまたはRp≦Rsとなる。従って、BS膜11で半
導体レーザ2から出射された往路光ビームのBS膜11
における反射率Rsが大となるようにBS膜11を形成
すると、光磁気ディスク10で反射された戻りの復路光
ビームのBS膜11におけるp偏光成分の透過率Tpと
s偏光成分の透過率Tsとの積Tp×Ts、すなわちキ
ャリアが小となり、第一の受光素子9aと第二の受光素
子9bとにより検出される光磁気信号等の検出レベルが
著しく小となり、光磁気ディスク10用の光学ピックア
ップ装置1としては不都合な構成となる。As a modification of the optical pickup device 1 using the composite optical element in the case described with reference to FIG. 11, the outward light beam emitted from the semiconductor laser 2 is transmitted through the BS film 11 and transmitted. The outgoing light beam may be reflected to a certain side of the magneto-optical disk 10 by a mirror having, for example, a 45-degree reflecting surface, and for example, a two-axis actuator may be disposed on the mirror to reduce the size and thickness. However, assuming that the transmittance of the p-polarized component in the BS film 11 is Tp, the reflectance is Rp, the transmittance of the s-polarized component is Ts, and the reflectance is Rs, normally Tp ≧
Ts or Rp ≦ Rs. Accordingly, the BS film 11 of the outward light beam emitted from the semiconductor laser 2 at the BS film 11
When the BS film 11 is formed such that the reflectivity Rs at the time is large, the transmittance Tp of the p-polarized light component and the transmittance Ts of the s-polarized light component of the return light beam reflected by the magneto-optical disk 10 at the BS film 11 are returned. Tp × Ts, that is, the carrier becomes small, and the detection level of the magneto-optical signal and the like detected by the first light receiving element 9a and the second light receiving element 9b becomes extremely small. The pickup device 1 has an inconvenient configuration.
【0009】即ち、複合光学素子を構成するプリズム4
のBS膜11は、BS膜11に対する半導体レーザ2か
ら出射される往路光ビームの入射方向によりp及びs偏
光方向が一義的に決定される。従って、光学ピックアッ
プ装置1の構成は、図11に示したように、複合光学素
子上の光磁気ディスク10のある側に、例えば二軸アク
チュエータを配設するものとなり、小型薄型化の要求に
対応することが困難であった。That is, the prism 4 constituting the composite optical element
In the BS film 11, the polarization directions of p and s are uniquely determined by the incident direction of the outward light beam emitted from the semiconductor laser 2 to the BS film 11. Therefore, as shown in FIG. 11, the configuration of the optical pickup device 1 is such that a biaxial actuator is disposed on one side of the magneto-optical disk 10 on the composite optical element, thereby responding to the demand for downsizing. It was difficult to do.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】光源である半導体レー
ザとフォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信
号及び光磁気信号等を検出する受光素子との配置を任意
とするビームスプリッタ及び複合光学素子を提供し、半
導体レーザと受光素子との配置が任意である光学ピック
アップ装置及びより小型薄型化を図った光学ピックアッ
プ装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a beam splitter and a composite optical element in which the arrangement of a semiconductor laser as a light source and a light receiving element for detecting a focusing error signal, a tracking error signal, a magneto-optical signal and the like is arbitrary. An object of the present invention is to provide an optical pickup device in which the arrangement of a laser and a light receiving element is arbitrary, and an optical pickup device that is smaller and thinner.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1の発明のビームスプリッタでは、半導体レ
ーザから出射された往路光ビームと反射されて戻る復路
光ビームとを分離する分光手段を有するビームスプリッ
タにおいて、分光手段はプリズムの一主面にAlやAu
等の金属で形成された線状の一次元格子であり、この一
次元格子において、往路光ビーム及び光記録媒体の信号
記録面で反射された戻りの復路光ビームの何れも、一次
元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反射
し、一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成分はほ
ぼ透過することを特徴とする。そして、往路光ビーム及
び復路光ビームの波長をλ(nm)とし、一次元格子が
形成されたプリズムの屈折率をnとするとき、格子の形
成ピッチの値がλ/n(nm)以下であることを特徴と
する。In order to solve the above-mentioned problems, in the beam splitter according to the first aspect of the present invention, there is provided a beam splitter for separating a forward light beam emitted from a semiconductor laser and a return light beam reflected and returned. In a beam splitter having a beam splitter, the spectroscopic means includes Al or Au on one main surface of the prism.
Is a linear one-dimensional lattice formed of a metal such as the one-dimensional lattice. In this one-dimensional lattice, both the outward light beam and the return light beam reflected on the signal recording surface of the optical recording medium are reflected by the one-dimensional lattice. It is characterized in that a polarized light component parallel to the forming direction is substantially reflected, and a polarized light component perpendicular to the one-dimensional grating forming direction is almost transmitted. When the wavelengths of the forward light beam and the backward light beam are λ (nm), and the refractive index of the prism on which the one-dimensional grating is formed is n, the value of the grating formation pitch is λ / n (nm) or less. There is a feature.
【0012】請求項4の発明の複合光学素子では、少な
くとも半導体基板上に形成された一対の受光素子と、半
導体基板上に形成され、半導体基板とほぼ垂直な発光面
を有する半導体レーザと、一対の受光素子上に固着され
るとともに、半導体レーザの発光面の対向面に半導体レ
ーザの発光面から出射された往路光ビームと反射されて
戻る復路光ビームとを分離する第一の分光手段と、第一
の分光手段により分離された復路光ビームを一対の受光
素子に分光する第二の分光手段とが形成されたビームス
プリッタとを有する複合光学素子において、第一の分光
手段及び第二の分光手段は何れもプリズムの一主面にA
lやAu等の金属で形成された線状の一次元格子であ
り、この一次元格子において、往路光ビーム及び復路光
ビームの偏光成分は何れも、一次元格子の形成方向に対
して平行な偏光成分はほぼ反射し、一次元格子の形成方
向に対して垂直な偏光成分はほぼ透過することを特徴と
する。また、第二の分光手段は復路光ビームの偏光面を
45度回転させる位相板と、位相板を透過する復路光ビ
ームを透過光と反射光とに分離する検光子とで構成して
も良い。そして、往路光ビーム及び復路光ビームの波長
をλ(nm)とし、一次元格子が形成されたプリズムの
屈折率をnとするとき、一次元格子の形成ピッチの値が
λ/n(nm)以下であることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a composite optical device comprising: a pair of light receiving elements formed on at least a semiconductor substrate; a semiconductor laser formed on the semiconductor substrate and having a light emitting surface substantially perpendicular to the semiconductor substrate; A first spectral unit that is fixed on the light receiving element and separates a forward light beam emitted from the light emitting surface of the semiconductor laser and a return light beam reflected back from the light emitting surface of the semiconductor laser to a surface facing the light emitting surface of the semiconductor laser, A second splitting means for splitting the return light beam separated by the first splitting means into a pair of light receiving elements; and a beam splitter formed with a second splitting means. All means are A
1 and a linear one-dimensional lattice formed of a metal such as Au. In this one-dimensional lattice, the polarization components of the forward light beam and the backward light beam are parallel to the direction in which the one-dimensional lattice is formed. The polarization component is substantially reflected, and the polarization component perpendicular to the direction in which the one-dimensional grating is formed is substantially transmitted. Further, the second spectral unit may be constituted by a phase plate for rotating the polarization plane of the return light beam by 45 degrees, and an analyzer for separating the return light beam passing through the phase plate into transmitted light and reflected light. . When the wavelengths of the forward light beam and the backward light beam are λ (nm), and the refractive index of the prism on which the one-dimensional grating is formed is n, the value of the pitch of the one-dimensional grating is λ / n (nm). It is characterized by the following.
【0013】請求項8の発明の光学ピックアップ装置で
は、少なくとも半導体レーザから出射された往路光ビー
ムを光記録媒体に集光する対物レンズと、往路光ビーム
と光記録媒体で反射されて戻る復路光ビームとを分離す
る分光手段を有するビームスプリッタと、分光手段によ
り反射された復路光ビームを受光する受光素子とを有す
る光学ピックアップ装置において、分光手段はプリズム
の一主面にAlやAu等の金属で形成された線状の一次
元格子であり、この一次元格子において、往路光ビーム
及び復路光ビームの何れも、一次元格子の形成方向に対
して平行な偏光成分はほぼ反射し、一次元格子の形成方
向に対して垂直な偏光成分はほぼ透過することを特徴と
する。そして、往路光ビーム及び復路光ビームの波長を
λ(nm)とし、一次元格子が形成されたプリズムの屈
折率をnとするとき、一次元格子の形成ピッチの値がλ
/n(nm)以下であることを特徴とする。In the optical pickup device of the present invention, an objective lens for converging at least the forward light beam emitted from the semiconductor laser on the optical recording medium, and the return light reflected by the forward light beam and the optical recording medium and returning. In an optical pickup device having a beam splitter having a beam splitter for separating a beam and a light receiving element for receiving a return light beam reflected by the beam splitter, the beam splitter includes a metal such as Al or Au on one main surface of a prism. In this one-dimensional grating, in both the forward light beam and the backward light beam, the polarization component parallel to the direction in which the one-dimensional grating is formed is almost reflected, and the one-dimensional grating is formed. It is characterized in that a polarized light component perpendicular to the grating forming direction is substantially transmitted. When the wavelengths of the forward light beam and the return light beam are λ (nm), and the refractive index of the prism on which the one-dimensional grating is formed is n, the value of the pitch at which the one-dimensional grating is formed is λ.
/ N (nm) or less.
【0014】請求項9の発明の光学ピックアップ装置で
は、少なくとも半導体基板上に形成された一対の受光素
子と、半導体基板上に形成され、半導体基板とほぼ垂直
な発光面を有する半導体レーザと、一対の受光素子上に
固着されるとともに、半導体レーザの発光面の対向面に
半導体レーザから出射された往路光ビームと反射されて
戻る復路光ビームとを分離する第一の分光手段と、第一
の分光手段により分離された復路光ビームを一対の受光
素子に分光する第二の分光手段とが形成されたビームス
プリッタとを有する複合光学素子と、往路光ビームを光
記録媒体に集光する対物レンズとを有する光学ピックア
ップ装置において、第一の分光手段及び第二の分光手段
は何れもプリズムの一主面にAlやAu等の金属で形成
された線状の一次元格子であり、この一次元格子におい
て、往路光ビーム及び復路光ビームの偏光成分は何れ
も、一次元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほ
ぼ反射し、一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成
分はほぼ透過することを特徴とする。また、第二の分光
手段は復路光ビームの偏光面を45度回転させる位相板
と、位相板を透過する復路光ビームを透過光と反射光と
に分離する検光子とで構成しても良い。そして、往路光
ビーム及び復路光ビームの波長をλ(nm)とし、一次
元格子が形成されたプリズムの屈折率をnとするとき、
一次元格子の形成ピッチの値がλ/n(nm)以下であ
ることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device comprising: at least a pair of light receiving elements formed on a semiconductor substrate; a semiconductor laser formed on the semiconductor substrate and having a light emitting surface substantially perpendicular to the semiconductor substrate; A first light splitting means for separating a forward light beam emitted from the semiconductor laser and a return light beam reflected back from the semiconductor laser on a surface opposite to a light emitting surface of the semiconductor laser; A compound optical element having a beam splitter formed with second splitting means for splitting the return light beam separated by the splitting means into a pair of light receiving elements, and an objective lens for condensing the forward light beam on an optical recording medium In the optical pickup device having the first and second splitting means, both the first splitting means and the second splitting means are linear primary members formed of a metal such as Al or Au on one main surface of the prism. In this one-dimensional grating, the polarization components of the forward light beam and the return light beam are almost completely reflected in the polarization direction parallel to the one-dimensional lattice formation direction, and are reflected in the one-dimensional lattice formation direction. The vertical polarization component is substantially transmitted. Further, the second spectral unit may be constituted by a phase plate for rotating the polarization plane of the return light beam by 45 degrees, and an analyzer for separating the return light beam passing through the phase plate into transmitted light and reflected light. . When the wavelengths of the forward light beam and the backward light beam are λ (nm), and the refractive index of the prism on which the one-dimensional grating is formed is n,
It is characterized in that the value of the formation pitch of the one-dimensional lattice is λ / n (nm) or less.
【0015】上述した手段による作用としては、ビーム
スプリッタにおける半導体レーザから出射された往路光
ビーム及び反射されて戻る復路光ビームの偏光成分に対
する透過率あるいは反射率を、偏光子としてプリズムの
一主面に形成された線状の一次元格子、いわゆるワイヤ
グリッドの一次元格子の形成方向によって任意に設定で
きることである。従って、半導体レーザと受光素子との
配置を、例えば光学調整を容易に行うことができる配置
とする光学ピックアップ装置が可能である。また、複合
光学素子を用いた光学ピックアップ装置では、半導体レ
ーザから出射された往路光ビームは透過させ、反射され
て戻る復路光ビームは反射して受光素子へと導く構成が
可能となり、小型薄型化を図ることができる。The operation of the above-described means is such that the transmittance or reflectance for the polarization component of the outward light beam emitted from the semiconductor laser and the return light beam reflected and returned from the semiconductor laser in the beam splitter is used as a polarizer, and the main surface of the prism is used as a polarizer. Can be arbitrarily set according to the direction in which the linear one-dimensional lattice formed in the above-described manner, that is, the one-dimensional lattice of the wire grid is formed. Therefore, it is possible to provide an optical pickup device in which the arrangement of the semiconductor laser and the light receiving element is arranged so that, for example, optical adjustment can be easily performed. In addition, in the optical pickup device using the composite optical element, a configuration is possible in which the outward light beam emitted from the semiconductor laser is transmitted, and the return light beam reflected and returned is reflected and guided to the light receiving element. Can be achieved.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明は、半導体レーザから出射
された往路光ビームの偏光成分と光記録媒体の信号記録
面で反射された戻りの復路光ビームの偏光成分とを分離
する分光手段として従来のように、BS膜を形成したプ
リズムによりビームスプリッタを構成するかわりに、ワ
イヤグリッドをプリズムの一主面に形成してビームスプ
リッタを構成するものである。即ち、図1のワイヤグリ
ッド14の概略構成図に示したように、一主面にワイヤ
グリッド14が形成されたプリズムにおける往路光ビー
ム及び復路光ビームの波長をλ(nm)、プリズムの屈
折率をnとするとき、ワイヤグリッド14の格子15の
形成ピッチの値Aをλ/n(nm)以下とすれば、格子
15の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反射し、
格子15の形成方向に対して垂直な偏光成分はほぼ透過
する性質を利用して偏光子とするものである。そして、
ワイヤグリッド14における格子15の形成角度によっ
て透過光量と反射光量との割合を任意に設定できる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is directed to a spectroscopic means for separating a polarization component of a forward light beam emitted from a semiconductor laser and a polarization component of a return light beam reflected on a signal recording surface of an optical recording medium. Instead of forming a beam splitter with a prism on which a BS film is formed as in the related art, a beam grid is formed on one main surface of the prism to form a beam splitter. That is, as shown in the schematic configuration diagram of the wire grid 14 in FIG. 1, the wavelength of the forward light beam and the backward light beam in the prism having the wire grid 14 formed on one main surface is λ (nm), the refractive index of the prism. When the value A of the pitch at which the grid 15 of the wire grid 14 is formed is set to λ / n (nm) or less, the polarization component parallel to the direction in which the grid 15 is formed is substantially reflected,
The polarization component perpendicular to the direction in which the grating 15 is formed is used as a polarizer by utilizing the property of being substantially transmitted. And
The ratio between the amount of transmitted light and the amount of reflected light can be arbitrarily set according to the angle at which the grid 15 is formed in the wire grid 14.
【0017】以下、図1に示したように、プリズムの一
主面に形成されたワイヤグリッド14の格子15の形成
方向に対して平行な偏光成分をP偏光成分とし、格子1
5の形成方向に対して垂直な偏光成分をS偏光成分と定
義することとし、本発明の具体的な実施の形態例につい
て、図2〜図9を参照して説明する。なお、図中の構成
要素で従来の技術で参照した図10及び図11と同様の
構造を成しているものについては、同一の参照符号を付
すものとする。Hereinafter, as shown in FIG. 1, a polarization component parallel to the direction in which the grid 15 of the wire grid 14 formed on one principal surface of the prism is formed is referred to as a P polarization component, and
The polarized light component perpendicular to the direction of formation 5 is defined as an S-polarized light component, and specific embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. It is to be noted that the same reference numerals are given to components having the same structure as those shown in FIGS. 10 and 11 referred to in the related art in the drawings.
【0018】実施の形態例1 本実施の形態例は、従来の技術の図10を参照して説明
した事例と同様の構成の光学ピックアップ装置1に、本
発明のプリズムにワイヤグリッドを形成して構成したビ
ームスプリッタを適用した例である。これを、光学ピッ
クアップ装置1の概略構成図である図2を参照して説明
する。Embodiment 1 In this embodiment, a wire grid is formed on a prism of the present invention in an optical pickup device 1 having the same configuration as the case described with reference to FIG. 10 of the prior art. This is an example in which the configured beam splitter is applied. This will be described with reference to FIG. 2, which is a schematic configuration diagram of the optical pickup device 1.
【0019】先ず、図2におけるB方向からのプリズム
4に形成された第一のワイヤグリッド14aの格子15
の形成方向が、概略B矢視図である図3に示したように
形成された事例について説明する。プリズム4の接合面
に形成する第一のワイヤグリッド14aの格子15を、
図3に示した方向に形成すれば、光源である半導体レー
ザ2から出射された往路光ビーム(図中の一点鎖線)の
S偏光成分がほぼ透過する。即ち、半導体レーザ2から
出射された往路光ビームは、回折格子3により0次光と
±1次光とに分けられてプリズム4に入射する。プリズ
ム4に形成された第一のワイヤグリッド14aにより分
離されてほぼ透過した往路光ビームのS偏光成分は、コ
リメータレンズ5に入射されて平行光に変換され、例え
ば二軸アクチュエータ(図示せず)のフォーカシング方
向とトラッキング方向とに可動する可動部に保持された
対物レンズ6により光磁気ディスク10の信号記録面に
集光される。光磁気ディスク10の信号記録面に集光さ
れた往路光ビームは、信号記録面の磁化方向による磁気
光学カー効果により、その偏光面が回転してP偏光成分
を含んだ戻りの復路光ビームとなり、再び対物レンズ6
とコリメータレンズ5とを透過してプリズム4に入射
し、第一のワイヤグリッド14aによりP偏光成分がほ
ぼ反射されてウォラストンプリズム7に入射する(図中
の二点鎖線)。ウォラストンプリズム7において、復路
光ビームは複数の光ビームが分割されてマルチレンズ8
に入射し、このマルチレンズ8により光ビームにフォー
カスエラー信号を検出するための非点収差が発生され、
受光素子9に集光される。受光素子9はウォラストンプ
リズム7において分割された複数の光ビームに対応して
複数に分割された受光部が構成されており、これにより
フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号
のサーボ信号や光磁気信号等が検出される。First, the grating 15 of the first wire grid 14a formed on the prism 4 from the direction B in FIG.
An example in which the direction of formation is formed as shown in FIG. The grid 15 of the first wire grid 14a formed on the joint surface of the prism 4 is
If formed in the direction shown in FIG. 3, the S-polarized light component of the outward light beam (dashed line in the figure) emitted from the semiconductor laser 2 as the light source is almost transmitted. That is, the outward light beam emitted from the semiconductor laser 2 is split into zero-order light and ± first-order light by the diffraction grating 3 and enters the prism 4. The S-polarized light component of the outward light beam that has been separated and substantially transmitted by the first wire grid 14a formed on the prism 4 is incident on the collimator lens 5 and converted into parallel light, for example, a biaxial actuator (not shown). The light is condensed on the signal recording surface of the magneto-optical disk 10 by the objective lens 6 held by a movable part that is movable in the focusing direction and the tracking direction. The outgoing light beam condensed on the signal recording surface of the magneto-optical disk 10 is rotated by the magneto-optical Kerr effect due to the magnetization direction of the signal recording surface, so that its return plane light beam containing a P-polarized component is rotated. , Again the objective lens 6
And the collimator lens 5 and enter the prism 4, the P-polarized component is substantially reflected by the first wire grid 14 a and enters the Wollaston prism 7 (two-dot chain line in the figure). In the Wollaston prism 7, the return light beam is split into a plurality of light beams to form a multi lens 8.
And the multi-lens 8 generates astigmatism in the light beam for detecting a focus error signal,
The light is focused on the light receiving element 9. The light receiving element 9 is constituted by a plurality of light receiving sections divided corresponding to the plurality of light beams divided by the Wollaston prism 7, and thereby a servo signal of a focusing error signal and a tracking error signal, a magneto-optical signal, and the like. Is detected.
【0020】次に、図示を省略するが、光学ピックアッ
プ装置1における半導体レーザ2と受光素子9との配置
が図2に示した事例と逆、即ち、図2において、ウォラ
ストンプリズム7、マルチレンズ8及び受光素子9が配
置されていた光軸上に回折格子3と半導体レーザ2を配
置し、回折格子3と半導体レーザ2が配置されていた光
軸上にウォラストンプリズム7、マルチレンズ8及び受
光素子9を配置した事例について説明する。この場合、
図2におけるB方向からのプリズム4に形成された第一
のワイヤグリッド14aの格子15の形成方向が、概略
B矢視図である図4に示したように形成されている。Next, although not shown, the arrangement of the semiconductor laser 2 and the light receiving element 9 in the optical pickup device 1 is opposite to the case shown in FIG. 2, that is, in FIG. The diffraction grating 3 and the semiconductor laser 2 are arranged on the optical axis on which the light-receiving element 8 and the light receiving element 9 are arranged, and the Wollaston prism 7, the multi-lens 8 and the A case where the light receiving element 9 is arranged will be described. in this case,
The formation direction of the grid 15 of the first wire grid 14a formed on the prism 4 from the direction B in FIG. 2 is formed as shown in FIG.
【0021】半導体レーザ2から出射された往路光ビー
ムのP偏光成分は、回折格子3により0次光と±1次光
とに分けられてプリズム4に入射する。プリズム4に入
射した往路光ビームのP偏光成分は第一のワイヤグリッ
ド14aにおいて光磁気ディスク10のある側にほぼ反
射され、コリメータレンズ5に入射されて平行光に変換
され、光磁気ディスク10の信号記録面に集光される。
光磁気ディスク10の信号記録面で反射されたS偏光成
分を含んだ戻りの復路光ビームは、対物レンズ6及びコ
リメータレンズ5を透過し、S偏光成分がプリズム4の
第一のワイヤグリッド14aをほぼ透過してウォラスト
ンプリズム7に入射し、マルチレンズ8を透過して受光
素子9に集光される。そして、受光素子9において、フ
ォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号等
のサーボ信号や光磁気信号が検出される。The P-polarized light component of the outward light beam emitted from the semiconductor laser 2 is split into zero-order light and ± first-order light by the diffraction grating 3 and enters the prism 4. The P-polarized light component of the outward light beam incident on the prism 4 is substantially reflected by the first wire grid 14a to a certain side of the magneto-optical disk 10 and is incident on the collimator lens 5 to be converted into parallel light. The light is focused on the signal recording surface.
The return light beam including the S-polarized component reflected by the signal recording surface of the magneto-optical disk 10 passes through the objective lens 6 and the collimator lens 5, and the S-polarized component passes through the first wire grid 14 a of the prism 4. The light is substantially transmitted to enter the Wollaston prism 7, transmitted through the multi-lens 8, and condensed on the light receiving element 9. Then, in the light receiving element 9, a servo signal and a magneto-optical signal such as a focusing error signal and a tracking error signal are detected.
【0022】以上説明したように、光源である半導体レ
ーザ2と受光素子9との配置はプリズム4に形成する第
一のワイヤグリッド14aの格子15の形成方向を変え
ることで任意に設定することができる。従って、半導体
レーザ2と受光素子9の配置が任意である光学ピックア
ップ装置1を提供することができる。As described above, the arrangement of the semiconductor laser 2 as the light source and the light receiving element 9 can be arbitrarily set by changing the forming direction of the grid 15 of the first wire grid 14a formed on the prism 4. it can. Therefore, it is possible to provide the optical pickup device 1 in which the arrangement of the semiconductor laser 2 and the light receiving element 9 is arbitrary.
【0023】実施の形態例2 本実施の形態例は、本発明の複合光学素子を光学ピック
アップ装置1に適用した例である。これを、光学ピック
アップ装置1の概略構成図である図5を参照して説明す
る。第一の半導体基板12に第二の半導体基板13が固
着され、この第二の半導体基板13に光源である半導体
レーザ2が搭載されている。半導体レーザ2の発光面に
対向した側には、第一の半導体基板12の第二の半導体
基板13が固着されている面に対して傾斜する傾斜面を
接合面とし、三角柱状の第一のプリズム4aと台形柱状
の第二のプリズム4bとが第一の半導体基板12に接着
剤などにより固着されている。第一のプリズム4aと第
二のプリズム4bの何れか一方の接合面の、少なくとも
半導体レーザ2から出射された往路光ビーム(図中の一
点鎖線)が照射される部分には第一のワイヤグリッド1
4a(第一の分光手段)が形成されている。この第一の
ワイヤグリッド14aの図5におけるC方向からみた格
子15の形成方向は、図3に示した事例と同様であり、
半導体レーザ2から出射された往路光ビームのS偏光成
分をほぼ透過させて、例えば45度の反射面を有するミ
ラー16で光磁気ディスク10のある側に反射する。そ
して、例えば二軸アクチュエータ(図示せず)のフォー
カシング方向とトラッキング方向とに可動する可動部に
保持された対物レンズ6により光磁気ディスク10の信
号記録面に集光する。光磁気ディスク10の信号記録面
に集光した往路光ビームは、信号記録面の磁化方向によ
る磁気光学カー効果により、その偏光面が回転してP偏
光成分を含んだ戻りの復路光ビームとなり、再び対物レ
ンズ6を透過し、ミラー16で反射され、第二のプリズ
ム4bに入射し、第一のワイヤグリッド14aにおい
て、P偏光成分がほぼ反射される。第一のワイヤグリッ
ド14aで反射された復路光ビーム(図中の二点鎖線)
は、第二のプリズム4bの第一の半導体基板12との接
合面に形成された第二のワイヤグリッド14b(第二の
分光手段)に入射する。この第二のワイヤグリッド14
bの図5におけるD方向からみた格子15の形成方向
は、図6に示したように、例えば第二のワイヤグリッド
14bにおける復路光ビームの透過量と反射量とがほぼ
等しくなるように傾斜して形成されている。第二のワイ
ヤグリッド14bを透過した復路光ビームは第一の受光
素子9aに入射し、第二のワイヤグリッド14bで反射
された復路光ビームは第二のプリズム4bの天面に形成
された高反射膜により反射されて第二の受光素子9bに
入射する。この一対の第一の受光素子9aと第二の受光
素子9bとにより、フォーカシングエラー信号及びトラ
ッキングエラー信号のサーボ信号や光磁気信号等が検出
される。Embodiment 2 This embodiment is an example in which the composite optical element of the present invention is applied to an optical pickup device 1. This will be described with reference to FIG. 5, which is a schematic configuration diagram of the optical pickup device 1. A second semiconductor substrate 13 is fixed to the first semiconductor substrate 12, and the semiconductor laser 2 as a light source is mounted on the second semiconductor substrate 13. On the side facing the light emitting surface of the semiconductor laser 2, an inclined surface of the first semiconductor substrate 12 that is inclined with respect to the surface to which the second semiconductor substrate 13 is fixed is used as a bonding surface, and a first triangular prism is formed. The prism 4a and the trapezoidal column-shaped second prism 4b are fixed to the first semiconductor substrate 12 with an adhesive or the like. A first wire grid is provided on at least a portion of the joining surface of one of the first prism 4a and the second prism 4b, which is irradiated with a forward light beam (dashed line in the drawing) emitted from the semiconductor laser 2. 1
4a (first spectral means) is formed. The direction in which the first wire grid 14a is formed as viewed from the direction C in FIG. 5 is the same as the case shown in FIG.
The S-polarized light component of the outward light beam emitted from the semiconductor laser 2 is almost transmitted, and is reflected to a certain side of the magneto-optical disk 10 by a mirror 16 having, for example, a 45-degree reflecting surface. Then, the light is condensed on the signal recording surface of the magneto-optical disk 10 by the objective lens 6 held in a movable portion movable in a focusing direction and a tracking direction of a biaxial actuator (not shown), for example. The outgoing light beam condensed on the signal recording surface of the magneto-optical disk 10 is rotated by the magneto-optical Kerr effect due to the magnetization direction of the signal recording surface, and its return plane light beam containing a P-polarized component is rotated. The light passes through the objective lens 6 again, is reflected by the mirror 16, enters the second prism 4b, and is substantially reflected by the first wire grid 14a. Return light beam reflected by the first wire grid 14a (two-dot chain line in the figure)
Is incident on a second wire grid 14b (second spectral means) formed on the joint surface of the second prism 4b with the first semiconductor substrate 12. This second wire grid 14
As shown in FIG. 6, the formation direction of the grating 15 viewed from the direction D in FIG. 5B is inclined such that the amount of transmission and reflection of the return light beam in the second wire grid 14b is substantially equal, for example. It is formed. The return light beam transmitted through the second wire grid 14b is incident on the first light receiving element 9a, and the return light beam reflected by the second wire grid 14b is reflected from the high light beam formed on the top surface of the second prism 4b. The light is reflected by the reflection film and enters the second light receiving element 9b. The pair of the first light receiving element 9a and the second light receiving element 9b detect a servo signal and a magneto-optical signal of a focusing error signal and a tracking error signal.
【0024】また、本実施の形態例は図7に示したよう
に、図5を参照して説明した事例の光学ピックアップ装
置1における複合光学素子を半導体レーザ2からミラー
16に至る光軸を回転中心として180度回転させた構
成の光学ピックアップ装置1としても良く、この場合に
おいても、図7におけるE方向からみた第一のワイヤグ
リッド14aの格子15の形成方向は図3に示した事例
と同様であり、図7におけるF方向からみた第二のワイ
ヤグリッド14bの格子15の形成方向は図6に示した
事例と同様である。また、図示を省略するが、図5にお
けるC方向からみた第一のワイヤグリッド14aの格子
15の形成方向及び図7におけるE方向からみた第一の
ワイヤグリッド14aの格子15の形成方向を図4に示
した事例のように形成すれば、半導体レーザ2から出射
された往路光ビームを第一のワイヤグリッド14aにお
いて光磁気ディスク10のある側に反射する、従来の技
術の図11を参照して説明した事例と同様の光学ピック
アップ装置1を構成することもできる。In this embodiment, as shown in FIG. 7, the composite optical element in the optical pickup device 1 in the case described with reference to FIG. 5 rotates the optical axis from the semiconductor laser 2 to the mirror 16. The optical pickup device 1 may be configured to be rotated by 180 degrees as a center. In this case, the formation direction of the grid 15 of the first wire grid 14a as viewed from the direction E in FIG. 7 is the same as the case illustrated in FIG. The formation direction of the grid 15 of the second wire grid 14b viewed from the direction F in FIG. 7 is the same as the case shown in FIG. Although not shown, the formation direction of the grid 15 of the first wire grid 14a viewed from the direction C in FIG. 5 and the formation direction of the grid 15 of the first wire grid 14a viewed from the direction E in FIG. In this case, the forward light beam emitted from the semiconductor laser 2 is reflected to a certain side of the magneto-optical disk 10 in the first wire grid 14a, as shown in FIG. An optical pickup device 1 similar to the case described above can also be configured.
【0025】実施の形態例3 本実施の形態例は、実施例2における第二の分光手段
を、第二のプリズムと一対の受光素子が形成されている
半導体基板上との間に設けられ、偏光方向を45度回転
させる位相板と、この位相板の半導体基板との接合面に
設けられ、P偏光成分を透過させるとともにS偏光成分
を反射する検光子とで構成したものである。これを、光
学ピックアップ装置の概略構成図である図8を参照し、
その概略構成について説明する。なお、半導体レーザ2
から出射された往路光ビームが光磁気ディスク10で反
射されて往路光ビームとなり、この復路光ビームが第一
のワイヤグリッド14aに入射するまでは実施例2にお
いて図5を参照して説明した事例と同様であるので、重
複する説明は省略する。Third Embodiment In the present embodiment, the second spectral means in the second embodiment is provided between the second prism and the semiconductor substrate on which the pair of light receiving elements are formed. It is composed of a phase plate that rotates the polarization direction by 45 degrees, and an analyzer that is provided on a joint surface of the phase plate with the semiconductor substrate and that transmits a P-polarized component and reflects an S-polarized component. Referring to FIG. 8, which is a schematic configuration diagram of the optical pickup device,
The schematic configuration will be described. The semiconductor laser 2
The forward light beam emitted from the optical disk is reflected by the magneto-optical disk 10 to become a forward light beam, and the return light beam is incident on the first wire grid 14a until the light beam is incident on the first wire grid 14a. Since it is the same as described above, duplicate description will be omitted.
【0026】P偏光成分を含んだ戻りの復路光ビーム
は、第一のワイヤグリッド14aにおいて、P偏光成分
がほぼ反射される。第一のワイヤグリッド14aで反射
された復路光ビーム(図中の二点鎖線)は、第二のプリ
ズム4bを透過して位相板17に入射する。この位相板
17において、復路光ビームの偏光面が45度回転され
る。位相板17の第一の半導体基板12との接合面には
検光子18が形成されており、この検光子18ではP偏
光成分が透過してS偏光成分が反射される。そして、第
一の受光素子9aにはP偏光成分のみが入射する。検光
子18で反射された復路光ビームは位相板17を透過し
て再び第二のプリズム4bに入射し、第二のプリズム4
bの天面に形成された高反射膜により反射されて、位相
板17を透過して第二の受光素子9bに入射される。そ
して、第二の受光素子9bにはS偏光成分のみが入射す
る。この一対の第一の受光素子9aと第二の受光素子9
bとにより、フォーカシングエラー信号及びトラッキン
グエラー信号のサーボ信号や光磁気信号等が検出され
る。The returning light beam including the P-polarized light component is substantially reflected by the first wire grid 14a. The return light beam (two-dot chain line in the drawing) reflected by the first wire grid 14a passes through the second prism 4b and enters the phase plate 17. In this phase plate 17, the polarization plane of the return light beam is rotated by 45 degrees. An analyzer 18 is formed on the surface of the phase plate 17 joined to the first semiconductor substrate 12, and the analyzer 18 transmits a P-polarized component and reflects an S-polarized component. Then, only the P-polarized light component enters the first light receiving element 9a. The return light beam reflected by the analyzer 18 passes through the phase plate 17 and again enters the second prism 4b.
b, the light is reflected by the high reflection film formed on the top surface, passes through the phase plate 17, and enters the second light receiving element 9b. Then, only the S-polarized light component enters the second light receiving element 9b. This pair of the first light receiving element 9a and the second light receiving element 9
With b, the servo signal and the magneto-optical signal of the focusing error signal and the tracking error signal are detected.
【0027】また、本実施の形態例は図9に示したよう
に、図8を参照して説明した事例の光学ピックアップ装
置1における複合光学素子を半導体レーザ2からミラー
16に至る光軸を回転中心として180度回転させた構
成の光学ピックアップ装置1としても良く、この場合に
おいても、図9におけるH方向からみた第一のワイヤグ
リッド14aの格子15の形成方向は図3に示した事例
と同様である。また、図示を省略するが、図8における
G方向からみた第一のワイヤグリッド14aの格子15
の形成方向を図4に示した事例のように形成すれば、半
導体レーザ2から出射された往路光ビームを第一のワイ
ヤグリッド14aにおいて光磁気ディスク10のある側
に反射する、従来の技術の図11を参照して説明した事
例と同様の光学ピックアップ装置1を構成することもで
きる。In this embodiment, as shown in FIG. 9, the composite optical element in the optical pickup device 1 in the case described with reference to FIG. 8 rotates the optical axis from the semiconductor laser 2 to the mirror 16. The optical pickup device 1 may be configured so as to be rotated by 180 degrees as the center. In this case, the formation direction of the grid 15 of the first wire grid 14a as viewed from the direction H in FIG. 9 is the same as the case shown in FIG. It is. Although not shown, the grid 15 of the first wire grid 14a viewed from the direction G in FIG.
Is formed as in the case shown in FIG. 4, the forward light beam emitted from the semiconductor laser 2 is reflected on the first wire grid 14a toward a certain side of the magneto-optical disk 10 by a conventional technique. An optical pickup device 1 similar to the case described with reference to FIG. 11 can also be configured.
【0028】[0028]
【発明の効果】プリズムの一主面に一次元格子であるワ
イヤグリッドを形成してビームスプリッタを構成すれ
ば、光源である半導体レーザと受光素子との配置はプリ
ズムに形成するワイヤグリッドの格子の形成方向により
任意に設定することができる。従って、これを用いる光
学ピックアップ装置では半導体レーザと受光素子との配
置を、例えば光学調整が容易に行えるような配置とする
こと等ができ、光学ピックアップ装置の設計の自由度を
大とすることができる。また、本発明の複合光学素子に
よれば、ビームスプリッタにおける半導体レーザから出
射された往路光ビーム及び反射されて戻る復路光ビーム
の偏光成分に対する透過率あるいは反射率を、ワイヤグ
リッドの格子の形成方向によって任意に設定できる。さ
らに、本発明の光学ピックアップ装置によれば、半導体
レーザから出射された往路光ビームはほぼ透過させ、反
射されて戻る復路光ビームはほぼ反射して受光素子へと
導く構成が可能となり、小型薄型化を図ることができ
る。If the beam splitter is formed by forming a wire grid which is a one-dimensional grid on one principal surface of the prism, the arrangement of the semiconductor laser which is the light source and the light receiving element can be adjusted by the grid of the wire grid formed on the prism. It can be set arbitrarily depending on the forming direction. Therefore, in the optical pickup device using this, the arrangement of the semiconductor laser and the light receiving element can be made, for example, such that the optical adjustment can be easily performed, and the degree of freedom in designing the optical pickup device can be increased. it can. Further, according to the composite optical element of the present invention, the transmittance or reflectance for the polarization component of the forward light beam emitted from the semiconductor laser in the beam splitter and the return light beam reflected and returned is determined by the direction in which the grid of the wire grid is formed. Can be set arbitrarily. Further, according to the optical pickup device of the present invention, a configuration is possible in which the outward light beam emitted from the semiconductor laser is substantially transmitted, and the return light beam that is reflected and returned is almost reflected and guided to the light receiving element. Can be achieved.
【図1】 本発明のワイヤグリッドの概略構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wire grid of the present invention.
【図2】 本発明の実施の形態例1の光学ピックアップ
装置の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device according to Embodiment 1 of the present invention.
【図3】 本発明の実施の形態例1、実施の形態例2及
び実施の形態例3において、第一のワイヤグリッドの格
子の形成方向を示し、図2における概略B矢視図、図5
における概略C矢視図、図7における概略E矢視図、図
8における概略G矢視図、図9における概略H矢視図で
ある。FIG. 3 is a diagram illustrating a formation direction of a grid of a first wire grid according to the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment of the present invention.
9 is a schematic view as viewed from the direction of the arrow C, FIG. 7 is a view as viewed from the direction of the arrow G, FIG. 8 is a view as viewed from the direction of an arrow G, and FIG.
【図4】 本発明の実施の形態例1、実施の形態例2及
び実施の形態例3において、第一のワイヤグリッドの格
子の形成方向の他の例を示し、図2における概略B矢視
図、図5における概略C矢視図、図7における概略E矢
視図、図8における概略G矢視図、図9における概略H
矢視図である。4 shows another example of the first wire grid forming direction in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment of the present invention, and is schematically viewed from arrow B in FIG. 2; 5, a schematic view in the direction of arrow C in FIG. 5, a schematic view in the direction of arrow E in FIG. 7, a schematic view in the direction of arrow G in FIG. 8, and a schematic view H in FIG.
It is an arrow view.
【図5】 本発明の実施の形態例2の光学ピックアップ
装置の概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 図5におけるD方向からみた第二のワイヤグ
リッドの格子の形成方向を示した概略D矢視図である。FIG. 6 is a schematic D view showing a formation direction of a grid of a second wire grid viewed from a D direction in FIG. 5;
【図7】 本発明の実施の形態例2の他の例の光学ピッ
クアップ装置の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device of another example of Embodiment 2 of the present invention.
【図8】 本発明の実施の形態例3の光学ピックアップ
装置の概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device according to a third embodiment of the present invention.
【図9】 本発明の実施の形態例3の他の例の光学ピッ
クアップ装置の概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of another example of the optical pickup device according to the third embodiment of the present invention;
【図10】 従来の光学ピックアップ装置の概略構成図
である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a conventional optical pickup device.
【図11】 従来の複合光学素子を用いた光学ピックア
ップ装置の概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an optical pickup device using a conventional composite optical element.
1…光学ピックアップ装置、2…半導体レーザ、3…回
折格子、4…プリズム、4a…第一のプリズム、4b…
第二のプリズム、5…コリメータレンズ、6…対物レン
ズ、7…ウォラストンプリズム、8…マルチレンズ、9
…受光素子、9a…第一の受光素子、9b…第二の受光
素子、10…光磁気ディスク、11…BS膜、12…第
一の半導体基板、13…第二の半導体基板、14…ワイ
ヤグリッド、14a…第一のワイヤグリッド、14b…
第二のワイヤグリッド、15…格子、16…ミラー、1
7…位相板、18…検光子DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical pick-up apparatus, 2 ... Semiconductor laser, 3 ... Diffraction grating, 4 ... Prism, 4a ... First prism, 4b ...
Second prism, 5: collimator lens, 6: objective lens, 7: Wollaston prism, 8: multi-lens, 9
.. Light receiving element, 9a first light receiving element, 9b second light receiving element, 10 magneto-optical disk, 11 BS film, 12 first semiconductor substrate, 13 second semiconductor substrate, 14 wires Grid, 14a ... first wire grid, 14b ...
2nd wire grid, 15 grid, 16 mirror, 1
7 ... Phase plate, 18 ... Analyzer
Claims (12)
ムと反射されて戻る復路光ビームとを分離する分光手段
を有するビームスプリッタにおいて、 前記分光手段はプリズムの一主面に形成された線状の一
次元格子であり、 前記往路光ビーム及び前記復路光ビームの何れも、前記
一次元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反
射し、前記一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成
分はほぼ透過することを特徴とするビームスプリッタ。1. A beam splitter having a beam splitter for separating a forward light beam emitted from a semiconductor laser and a return light beam reflected and returned, wherein the light splitter is a linear beam splitter formed on one main surface of a prism. A one-dimensional grating, wherein both the forward light beam and the backward light beam substantially reflect a polarization component parallel to the one-dimensional grating forming direction and are perpendicular to the one-dimensional grating forming direction. A beam splitter characterized in that a polarization component is substantially transmitted.
種を含有するものであることを特徴とする請求項1に記
載のビームスプリッタ。2. The beam splitter according to claim 1, wherein the one-dimensional grating contains one of Al and Au.
の波長をλ(nm)とし、前記プリズムの屈折率をnと
するとき、 前記一次元格子の形成ピッチの値がλ/n(nm)以下
であることを特徴とする請求項1に記載のビームスプリ
ッタ。3. When the wavelengths of the forward light beam and the return light beam are λ (nm) and the refractive index of the prism is n, the value of the pitch of the one-dimensional grating is λ / n (nm). The beam splitter according to claim 1, wherein:
対の受光素子と、 前記半導体基板上に形成され、前記半導体基板とほぼ垂
直な発光面を有する半導体レーザと、 一対の前記受光素子上に固着されるとともに、前記発光
面の対向面に前記発光面から出射された往路光ビームと
反射されて戻る復路光ビームとを分離する第一の分光手
段と、前記第一の分光手段により分離された前記復路光
ビームを一対の前記受光素子に分光する第二の分光手段
が形成されたビームスプリッタとを有する複合光学素子
において、 前記第一の分光手段及び前記第二の分光手段は何れもプ
リズムの一主面に形成された線状の一次元格子であり、 前記往路光ビーム及び前記復路光ビームの何れも、前記
一次元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反
射し、前記一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成
分はほぼ透過することを特徴とする複合光学素子。4. A pair of light receiving elements formed on at least a semiconductor substrate, a semiconductor laser formed on the semiconductor substrate and having a light emitting surface substantially perpendicular to the semiconductor substrate, and fixed on the pair of light receiving elements. And a first spectral unit that separates a forward light beam emitted from the light emitting surface and a return light beam that is reflected back to the surface facing the light emitting surface, and is separated by the first spectral unit. In a composite optical element having a beam splitter formed with a second splitting unit that splits the return light beam into the pair of light receiving elements, the first splitting unit and the second splitting unit are both prisms. It is a linear one-dimensional grating formed on one main surface, and both the outward light beam and the return light beam are substantially reflected in the polarization component parallel to the direction in which the one-dimensional grating is formed. Composite optical element characterized in that the polarized component perpendicular to substantially transparent to the formation direction of the one-dimensional grating.
と、 前記位相板を透過する前記復路光ビームを透過光と反射
光とに分離する検光子とで構成されていることを特徴と
する請求項4に記載の複合光学素子。5. A phase plate for rotating a polarization plane of the return light beam by 45 degrees, and a detector for separating the return light beam transmitted through the phase plate into transmitted light and reflected light. The composite optical element according to claim 4, comprising a photon.
種を含有するものであることを特徴とする請求項4に記
載の複合光学素子。6. The composite optical element according to claim 4, wherein said one-dimensional grating contains any one of Al and Au.
長をλ(nm)とし、前記プリズムの屈折率をnとする
とき、 前記一次元格子の形成ピッチの値がλ/n(nm)以下
であることを特徴とする請求項4に記載の複合光学素
子。7. When the wavelength of the forward light beam and the backward light beam is λ (nm) and the refractive index of the prism is n, the value of the pitch of the one-dimensional grating is λ / n (nm) or less. The composite optical element according to claim 4, wherein:
往路光ビームを光記録媒体に集光する対物レンズと、 前記往路光ビームと前記光記録媒体で反射されて戻る復
路光ビームとを分離する分光手段を有するビームスプリ
ッタと、 前記分光手段により反射された前記復路光ビームを受光
する受光素子とを有する光学ピックアップ装置におい
て、 前記分光手段はプリズムの一主面に形成された線状の一
次元格子であり、 前記往路光ビーム及び復路光ビームの何れも、前記一次
元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反射
し、前記一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成分
はほぼ透過することを特徴とする光学ピックアップ装
置。8. An objective lens for converging at least a forward light beam emitted from a semiconductor laser on an optical recording medium, and a spectral unit for separating the forward light beam and a return light beam reflected by the optical recording medium and returning. And a light receiving element that receives the return light beam reflected by the spectral unit. The spectral unit is a linear one-dimensional grating formed on one main surface of a prism. In each of the forward light beam and the return light beam, a polarized component parallel to the one-dimensional grating forming direction is substantially reflected, and a polarized component perpendicular to the one-dimensional grating forming direction is substantially transmitted. An optical pickup device.
対の受光素子と、 前記半導体基板上に形成され、前記半導体基板とほぼ垂
直な発光面を有する半導体レーザと、 一対の前記受光素子上に固着されるとともに、前記発光
面の対向面に前記半導体レーザから出射された往路光ビ
ームと反射されて戻る復路光ビームとを分離する第一の
分光手段と、前記第一の分光手段により分離された前記
復路光ビームを一対の前記受光素子に分光する第二の分
光手段とが形成されたビームスプリッタとを有する複合
光学素子と、 前記往路光ビームを光記録媒体に集光する対物レンズと
を有する光学ピックアップ装置において、 前記第一の分光手段及び前記第二の分光手段は何れもプ
リズムの一主面に形成された線状の一次元格子であり、 前記往路光ビーム及び復路光ビームの何れも、前記一次
元格子の形成方向に対して平行な偏光成分はほぼ反射
し、前記一次元格子の形成方向に対して垂直な偏光成分
はほぼ透過することを特徴とする光学ピックアップ装
置。9. A pair of light receiving elements formed at least on a semiconductor substrate, a semiconductor laser formed on the semiconductor substrate and having a light emitting surface substantially perpendicular to the semiconductor substrate, and fixed on the pair of light receiving elements. And a first beam splitting unit that separates a forward light beam emitted from the semiconductor laser from the semiconductor laser and a return light beam that is reflected back to the surface facing the light emitting surface, and is separated by the first light splitting unit. A composite optical element having a beam splitter formed with a second beam splitter for splitting the return light beam to the pair of light receiving elements; and an objective lens for condensing the forward light beam on an optical recording medium. In the optical pickup device, each of the first beam splitting unit and the second beam splitting unit is a linear one-dimensional grating formed on one main surface of a prism; In both of the return light beam and the return light beam, a polarization component parallel to the one-dimensional grating formation direction is substantially reflected, and a polarization component perpendicular to the one-dimensional grating formation direction is substantially transmitted. Optical pickup device.
と、 前記位相板を透過した前記復路光ビームを透過光と反射
光とに分離する検光子とで構成されていることを特徴と
する請求項9に記載の光学ピックアップ装置。10. A phase plate for rotating the polarization plane of the return light beam by 45 degrees, and a detector for separating the return light beam transmitted through the phase plate into transmitted light and reflected light. The optical pickup device according to claim 9, comprising a photon.
一種を含有するものであることを特徴とする請求項8ま
たは請求項9に記載の光学ピックアップ装置。11. The optical pickup device according to claim 8, wherein the one-dimensional grating contains any one of Al and Au.
波長をλ(nm)とし、前記プリズムの屈折率をnとす
るとき、 前記一次元格子の形成ピッチの値がλ/n(nm)以下
であることを特徴とする請求項8または請求項9に記載
の光学ピックアップ装置。12. When the wavelengths of the forward light beam and the backward light beam are λ (nm) and the refractive index of the prism is n, the value of the formation pitch of the one-dimensional grating is λ / n (nm) or less. The optical pickup device according to claim 8, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9191183A JPH1139692A (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Beam splitter, composite optical element and optical pickup device using them |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9191183A JPH1139692A (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Beam splitter, composite optical element and optical pickup device using them |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1139692A true JPH1139692A (en) | 1999-02-12 |
Family
ID=16270290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9191183A Pending JPH1139692A (en) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | Beam splitter, composite optical element and optical pickup device using them |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1139692A (en) |
-
1997
- 1997-07-16 JP JP9191183A patent/JPH1139692A/en active Pending
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