JPH117650A - 光学ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光磁気記録媒体用の光学ピックアップにおい
て、光学部品の数の減少させ、これによって信頼性の向
上や製造コストの削減や小型化を実現できるようにした
ものを提供する。 【解決手段】 非点収差法によりフォーカスエラー検出
を行う光磁気記録媒体用のドライブの光学ピックアップ
において、光磁気記録媒体７からの反射光を複数の偏光
成分に分離する光学部品１２自体の表面に、非点収差を
生じさせる回折格子パターン１１を施し、光学部品１２
とフォトダイオード１０との間においてシリンドリカル
レンズの設置を省略することにより、光学部品１２を経
た反射光をそのままフォトダイオード１０で電気信号に
変換して非点収差法によるフォーカスエラー検出に用い
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、光磁気記録方式の
記録媒体用の光学ピックアップに関し、特に、光学部品
の数の減少を図ったものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＤ（ミニディスク）や、ＣＤ（コンパ
クトディスク）の一規格であるＣＤ−ＭＯ（Magneto O
ptical）は、光磁気記録方式を採用した記録媒体であ
る。光磁気記録方式は、周知の通り、ディスクの基板上
に垂直磁化膜を形成し、レーザ光の照射により垂直磁化
膜の温度を局所的にキュリー温度にまで上昇させて当該
箇所の保磁力を消失させるとともに、当該箇所に外部磁
界を印加することによりその磁化の向きを変化させ、こ
の垂直磁化膜における磁化の向きの形で情報を記録する
ようにしたものである。

【０００３】こうした光磁気記録媒体の記録情報の再生
は、垂直磁化膜に直線偏光のレーザ光を照射し、照射箇
所における磁化の向きに応じて反射光の偏光方向が変化
するカー効果を利用して、この偏光方向の変化を検出す
ることによって行っている。

【０００４】図５は、ＭＤやＣＤ−ＭＯ用の光学ピック
アップの光学系の一例を示す。光源であるレーザダイオ
ード１から発生した直線偏光のレーザ光は、メニスカス
レンズ２，グレーティングレンズ３，ビームスプリッタ
４，立ち上げミラー５及び対物レンズ６を透過してディ
スク７の垂直磁化膜に照射される。

【０００５】ディスク７からの反射光は、対物レンズ６
及び立ち上げミラー５を透過した後、今度はビームスプ
リッタ４で反射されてウォラストンプリズム８に入射す
る。ウォラストンプリズム８は、この反射光を、偏光方
向が互いに直交するｓ偏光成分，ｐ偏光成分と、ｓ偏光
成分及びｐ偏光成分の合成成分とに分離する。これらの
偏光成分は、シリンドリカルレンズ９を透過することに
よって非点収差を生じた後、フォトダイオード１０に入
射して電気信号に変換される。

【０００６】図示しない信号処理系では、このｓ偏光成
分の電気信号とｐ偏光成分の電気信号との大きさを比較
することにより前述のように反射光の偏光方向の検出
（記録情報の再生）を行い、また、ｓ偏光成分及びｐ偏
光成分の合成成分の電気信号を用いて非点収差法により
フォーカスエラー検出を行う。

【０００７】尚、反射光を複数の偏光成分に分離するた
めに、ウォラストンプリズム８以外の光学部品（例え
ば、特許出願公開番号「特開平７−８５５２３号」の公
開特許公報に記載されているように、ある基準軸に平行
な偏光方向の光を回折し、この基準軸に直交する偏光方
向の光を透過させる第１回折格子と、この基準軸に直交
する偏光方向の光を回折し、この基準軸に平行な偏光方
向の光を透過させる第２回折格子とから成るもの）を用
いることも可能である。また、非点収差を生じさせるた
めに、シリンドリカルレンズ９以外の光学部品（例えば
平行平面板等）を用いたものも存在している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】こうした光学ピックア
ップを構成する光学部品のうち、ウォラストンプリズム
８等の偏光成分分離用の光学部品は、カー効果を利用す
ることから必要となるものであり、光記録媒体（再生専
用のＣＤや、追記型のＣＤや、相変化記録方式を採用し
た書き換え型のＣＤ）用の光学ピックアップにおいては
不要なものである。これに対し、この偏光成分分離用の
光学部品以外の光学部品としては、光記録媒体用の光学
ピックアップにおけるのと同様のものが必要であるる。

【０００９】このように、ＭＤやＣＤ−ＭＯのような光
磁気記録媒体用の光学ピックアップでは、光記録媒体用
の光学ピックアップよりも光学部品の数が多くなる。従
って、信頼性を向上させたり、製造コストを削減した
り、小型化したりすることがその分困難であった。

【００１０】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、光磁気記録媒体用の光学ピックアップにおいて、光
学部品の数の減少させ、これによって信頼性の向上や製
造コストの削減や小型化を実現できるようにしたものを
提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光磁気記録
媒体用の光学ピックアップは、光磁気記録媒体からの反
射光を複数の偏光成分に分離する光学部品の表面に、グ
レーティングレンズを形成する回折格子パターンが施さ
れていることを特徴としている。

【００１２】この光学ピックアップによれば、光磁気記
録媒体からの反射光を複数の偏光成分に分離する光学部
品（例えばウォラストンプリズム）自体の表面に、グレ
ーティングレンズを形成する回折格子パターンが施され
ているので、この光学部品自体が、偏光成分を分離する
機能の他に、レンズとしての機能を併有するようにな
る。従って、光学ピックアップにそれまで設けていた同
種のレンズをこの光学部品で兼用することができるの
で、そのレンズの設置を省略して光磁気記録媒体用の光
学ピックアップの光学部品の数を減少させることができ
るようになる。

【００１３】次に、本発明に係る光磁気記録媒体用の光
学ピックアップは、非点収差法によりフォーカスエラー
検出を行うドライブの光学ピックアップにおいて、光磁
気記録媒体からの反射光を複数の偏光成分に分離する光
学部品の表面に、非点収差を生じさせる回折格子パター
ンが施されていることを特徴としている。

【００１４】この光学ピックアップによれば、光磁気記
録媒体からの反射光を複数の偏光成分に分離する光学部
品自体の表面に、非点収差を生じさせる（即ちシリンド
リカルレンズまたは平行平面板等として作用する）回折
格子パターンが施されているので、この光学部品によっ
て分離された偏光成分には非点収差が生じるようにな
る。即ち、この光学部品自体が、偏光成分を分離する機
能の他に、反射光に非点収差を生じさせる機能を併有す
るようになる。従って、反射光に非点収差を生じさせる
ために光学ピックアップにそれまで設けていたシリンド
リカルレンズまたは平行平面板等をこの光学部品で兼用
することができるので、シリンドリカルレンズまたは平
行平面板等の設置を省略して光磁気記録媒体用の光学ピ
ックアップの光学部品の数を減少させることができるよ
うになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る光学ピック
アップの光学系の一例を図５と対応させて示すものであ
り、図５と同一部分には同一符号を付して重複説明を省
略する。この光学ピックアップでは、図５のウォラスト
ンプリズム８に代えて、非点収差を生じさせる回折格子
パターン１１をフォトダイオード１０寄りの表面に施し
たウォラストンプリズム１２が設けられている。

【００１６】図２乃至図４は、この回折格子パターン１
１の格子溝の位置の一例と回折格子パターン１１の作用
とを説明する図である。図２に示すように、回折格子パ
ターン１１を含む平面内にｘ軸及びｙ軸をとり、座標原
点をＯとする。また、図３に示すように、座標原点Ｏを
通ってｘ軸及びｙ軸に垂直なｚ軸をとり、ｚ軸上で座標
原点Ｏから距離ｆでｙ軸に平行な線を焦線Ｐとする。そ
して、焦線Ｐを中心軸にもつとともに半径が（ｆ＋ｎ
λ）の円筒Ｓｎ（ｎ＝１，２，３，…）を想定し、円筒
Ｓｎとｘ−ｙ座標平面との交線を直線群Ｌｎとする。

【００１７】このとき、図３からも明らかなように、ｘ
軸上での直線群Ｌｎの位置ｘｎ（ｎ＝１，２，３，…）
は、ピタゴラスの定理により、 ｘｎ＝｛（ｆ＋ｎλ）² −ｆ² ｝^1/2 となる。回折格子パターン１１は、この直線群Ｌｎの一
部分の位置に格子溝１１ａを有する構造になっている。

【００１８】図３及び図４に示すように、回折格子パタ
ーン１１により回折して焦線Ｐに集束する光束は、焦線
Ｐにおいて同位相になることにより強め合うので＋１次
光となる。これに対し、回折格子パターン１１により＋
１次光とは反対方向に回折した光束は、回折格子におけ
る回折角の対称性により、ｘ−ｙ座標平面に対して焦線
Ｐと対称な線である焦線Ｑから発散する−１次光とな
る。

【００１９】即ち、回折格子パターン１１は、＋１次光
に対しては、焦線距離ｆの正のシリンドリカルレンズと
して作用して正の非点収差を生じさせ、他方−１次光に
対しては、焦線距離−ｆの負のシリンドリカルレンズと
して作用して負の非点収差を生じさせる。

【００２０】尚、回折格子パターン１１の格子溝とし
て、上記のような不等間隔に並んだ直線状の格子溝１１
ａの代わりに、非直線（例えば楕円弧）状の格子溝を不
等間隔に並べるようにしても、やはり非点収差を生じさ
せることは可能である。

【００２１】ウォラストンプリズム１２自体の表面にこ
のような回折格子パターン１１が施されていることによ
り、ウォラストンプリズム１２によって分離された偏光
成分には非点収差が生じるようになる。即ち、ウォラス
トンプリズム１２自体が、偏光成分を分離する機能と、
非点収差を生じさせる機能とを併有するようになる。従
って、シリンドリカルレンズまたは平行平面板等をウォ
ラストンプリズム１２で兼用することができる。

【００２２】そこで、この光学ピックアップでは、図５
の光学ピックアップと異なり、ウォラストンプリズム１
２とフォトダイオード１０の間においてシリンドリカル
レンズの設置を省略しており、ウォラストンプリズム１
２を経た反射光をそのままフォトダイオード１０に入射
して電気信号に変換するようにしている。これにより、
図５の光学ピックアップよりも光学部品の数が減少して
いる。図示しない信号処理系では、前述したようにこの
電気信号から反射光の偏光方向の検出（記録情報の再
生）と非点収差法によるフォーカスエラー検出とを行
う。

【００２３】尚、以上の例では、非点収差を生じさせる
回折格子パターンをウォラストンプリズムの表面に施し
ている。しかし、これに代えて、凹レンズ，凸レンズ，
あるいはマルチレンズ（例えば凹レンズとシリンドリカ
ルレンズとを組み合わせたもの）をグレーティングレン
ズとして形成する回折格子パターンをウォラストンプリ
ズムの表面に施すようにしてもよい。そうした場合に
は、ウォラストンプリズム自体が、偏光成分を分離する
機能の他に、レンズとしての機能を併有するようにな
る。従って、光学ピックアップにそれまで設けていた同
種のレンズをこの光学部品で兼用することができるの
で、そのレンズの設置を省略してやはり光学ピックアッ
プの光学部品の数を減少させることができるようにな
る。

【００２４】また、以上の例ではウォラストンプリズム
を用いた光学ピックアップに本発明を適用しているが、
反射光を複数の偏光成分に分離するためにウォラストン
プリズム以外の光学部品を用いた光学ピックアップにお
いて、その光学部品の表面に回折格子パターンを施すよ
うにしてもよい。

【００２５】また、本発明は、ＭＤやＣＤ−ＭＯ用の光
学ピックアップに限らず、あらゆる種類の光磁気記録媒
体用の光学ピックアップに適用してよいことはもちろん
である。また、本発明は、以上の実施例に限らず、本発
明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成をとり
うることはもちろんである。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る光学ピック
アップによれば、光磁気記録媒体からの反射光を複数の
偏光成分に分離する光学部品自体が、レンズとしての機
能、あるいは非点収差を生じさせるシリンドリカルレン
ズまたは平行平面板等の機能を併有するようになる。従
って、光磁気記録媒体用の光学ピックアップにそれまで
設けていた同種のレンズ、あるいは光磁気記録媒体用の
光学ピックアップにそれまで設けていたシリンドリカル
レンズまたは平行平面板等を、この偏光成分分離用の光
学部品で兼用することができる。

【００２７】これにより、そのレンズの設置、あるいは
シリンドリカルレンズまたは平行平面板等の設置を省略
して光磁気記録媒体用の光学ピックアップの光学部品の
数を減少させることができるので、光磁気記録媒体用の
光学ピックアップの信頼性の向上や製造コストの削減や
小型化を実現できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学ピックアップの光学系の一例
を示す図である。

【図２】図１の回折格子パターンの格子溝の位置の一例
とその作用とを説明する図である。

【図３】図１の回折格子パターンの格子溝の位置の一例
とその作用とを説明する図である。

【図４】図１の回折格子パターンの格子溝の位置の一例
とその作用とを説明する図である。

【図５】従来の光磁気記録媒体用の光学ピックアップの
光学系の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ レーザダイオード、 ２ メニスカスレンズ、 ３
グレーティングレンズ、 ４ ビームスプリッタ、
５ 立ち上げミラー、 ６ 対物レンズ、 ７ディス
ク、 ８，１２ ウォラストンプリズム、 ９ シリン
ドリカルレンズ、 １０ フォトダイオード、 １１
回折格子パターン

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年８月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】図５は、ＭＤやＣＤ−ＭＯ用の光学ピック
アップの光学系の一例を示す。光源であるレーザダイオ
ード１から発生した直線偏光のレーザ光は、メニスカス
レンズ２，グレーティング３，ビームスプリッタ４を透
過し、立ち上げミラー５で反射された後、対物レンズ６
を透過してディスク７の垂直磁化膜に照射される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】ディスク７からの反射光は、対物レンズ６
を透過し、立ち上げミラー５で反射された後、今度はビ
ームスプリッタ４で反射されてウォラストンプリズム８
に入射する。ウォラストンプリズム８は、この反射光
を、偏光方向が互いに直交するｓ偏光成分，ｐ偏光成分
と、ｓ偏光成分及びｐ偏光成分の合成成分とに分離す
る。これらの偏光成分は、シリンドリカルレンズ９を透
過することによって非点収差を生じた後、フォトダイオ
ード１０に入射して電気信号に変換される。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】こうした光学ピックア
ップを構成する光学部品のうち、ウォラストンプリズム
８等の偏光成分分離用の光学部品は、カー効果を利用す
ることから必要となるものであり、光磁気記録によらな
い光学媒体（再生専用のＣＤや、追記型のＣＤや、相変
化記録方式を採用した書き換え型のＣＤ）用の光学ピッ
クアップにおいては不要なものである。これに対し、こ
の偏光成分分離用の光学部品以外の光学部品としては、
光磁気記録によらない光学媒体用の光学ピックアップに
おけるのと同様のものが必要である。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】このように、ＭＤやＣＤ−ＭＯのような光
磁気記録媒体用の光学ピックアップでは、光磁気記録に
よらない光学媒体用の光学ピックアップよりも光学部品
の数が多くなる。従って、信頼性を向上させたり、製造
コストを削減したり、小型化したりすることがその分困
難であった。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １ レーザダイオード、 ２ メニスカスレンズ、 ３
グレーティング、４ ビームスプリッタ、 ５ 立ち
上げミラー、 ６ 対物レンズ、 ７ ディスク、
８，１２ ウォラストンプリズム、 ９ シリンドリカ
ルレンズ、 １０ フォトダイオード、 １１ 回折格
子パターン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光磁気記録媒体用の光学ピックアップに
   おいて、 前記記録媒体からの反射光を複数の偏光成分に分離する
   光学部品の表面に、グレーティングレンズを形成する回
   折格子パターンが施されていることを特徴とする光学ピ
   ックアップ。
2. 【請求項２】 非点収差法によりフォーカスエラー検出
   を行う光磁気記録媒体用のドライブの光学ピックアップ
   において、 前記記録媒体からの反射光を複数の偏光成分に分離する
   光学部品の表面に、非点収差を生じさせる回折格子パタ
   ーンが施されていることを特徴とする光学ピックアッ
   プ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の光学ピックア
   ップにおいて、前記光学部品はウォラストンプリズムで
   あることを特徴とする光学ピックアップ。