JPS62219340A - 光ピツクアツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　　要〕 本発明は、光ピノクア・ノブにおいて半導体レーザから
の出射光の光軸を光ディスク面と平行にすることにより
光ピンクアンプの薄型化を図り、かつ該出射光遠視野像
の長軸が光ディスク面に平行になるようにし、それをま
ず第１のホログラムで平行光にした後第２のホログラム
に斜めに入射させ光ディスク面に集光させることにより
、平行光が第１のホログラムから第２のホログラムに到
達する時の短軸方向の光路差で真円補正を行い、さらに
第１及び第２のホログラムの間に偏光分離手段を配置し
その人出射光を平行光とすることにより入射光から分離
された反射光の回折効率を高めることができるものであ
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ビームの真円補正、高効率な反射光の獲得、
及びピックアップの薄型化を同時に達成することができ
る光ピックアップに関する。

〔従　来　技　術〕

光ディスクは次世代大容量記憶装置として期待されてい
る。これは半導体レーザ光を光ディスク面に照射し、そ
の反射光から光ディスク面上の情報を読取るものであり
、そのための光ピックアップは光ディスク面に非接触の
ため信頼性が高いという特徴を有する。またこのような
方式に似たものとして、レーザディスク装置、コンパク
トディスク装置などが既に実用化されている。上記方式
における光ピックアップは、アクセス時間を短くするた
めにできる限り小型、軽量であることが望まれる。特に
、複数の光ディスクを重ねたものを最小限の容積で構成
することを可能にするためには、光ディスク間の間隙に
光ピックアップを配置する必要があり、そのために薄型
の光ピックアップが要求されている。

一方、半導体レーザから出射される出射光の遠視野像は
、一般に第５図に示すように楕円形であるため、微小ビ
ームを光ディスク面上に集束させるためには真円補正が
必要である。

第６図に光ピンクアンプの第１の従来例を示す。

半導体レーザ３２から出射されたＰ偏光の出射光４０は
、半導体レーザ光コリメート用ホログラム３３で回折さ
れた後、平行光４１として偏光分離ホログラム３４を透
過し、λ／４板３５で円偏光に変換され、対物ホログラ
ムレンズ３６によって集束光４２として光ディスク面３
７に集光される。

そして光ディスク面３７からの円偏光の反射光４３は対
物ホログラムレンズ３６を経てλ／４板３５によりＳ偏
光に変換される。Ｐ偏光を透過させた偏光分離ホログラ
ム３４は、Ｓ偏光に対しては回折を行わせ、その回折光
である平行光４４は検知光用ホローグラム３８で検知器
３９に集束光４５として導かれる。

第７図に光ピックアップの第２の従来例を示す。

ここでは半導体レーザ４９からの出射光５１は直接、偏
光分離ホログラノ、４６、λ／４板４板金７過し対物ホ
ログラムレンズ４８によって集束光５２として光ディス
ク面５３に集光される。そして、反射光５４は対物ホロ
グラムレンズ４８を経た後第６図と同様にして偏光分離
ホログラム４６で回折され集束光５５として検知器５０
に導かれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第６図及び第７図の従来例はともにホログラムをレンズ
及び偏光分離手段として用いており、軽口の光ピンクア
ンプを実現することが可能である。

また第６図の第１の従来例では、偏光分離ホログラム３
４に対する人出射光４１．４４が平行光であるため、反
射光４４の回折効率は高くとることができる。しかしこ
の従来例の場合、各入射光４０．４１．４２の方向は光
ディスク面３７の法線に対して小さい入射角であり、各
入射光４３゜４４．４．５も同様であるため光ビックア
ンプを薄型にすることができず、また対物ホログラムレ
ンズ３６に対する平行光４１の入射角が小さいため、第
５図のようにして生じた楕円の光束を真円補正するのが
困難であるという問題点を有していた。

一方、第７図の第２の従来例の場合、対物ホログラムレ
ンズ４８に対する半導体レーザ４９からの出射光５１の
光軸の入射角が大きくとれるため光ピックアップを薄型
の構造にでき、また真円補正もそれほど困難ではない。

しかし、偏光分離ホログラム４６に対する人出射光であ
る出謝光５１゜集束光５５が平行光でないため両光束と
もＰ、　　Ｓ両偏光成分を含んでしまい、集束光５５の
回折効率を高くとることができず検知器５０による検知
能力が低下するという問題点を有していた。

本発明は、上記問題点を除（ために、半導体レーザ、第
１のホログラム、偏光分離手段、第２のホログラムの組
合せ角度により、薄型化を可能にし、同時に真円補正を
行うことができ、高効率な反射光を得ることができる光
ピンクアンプを提供することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は上記目的を達成するために、光ディスク面（７
）には半導体レーザ光を集光しまたその反射光を検知す
ることにより情報の授受を行う光ビックアンプにおいて
、出射光（１０又は２０）の光軸及び同遠視野像の長軸
が共に前記光ディスク面（７）に平行になるように配置
される半導体レーザ（６）と、該半導体レーザ（６）か
らの出射光（１０又は２０）を１０°ないし３０°回折
させかつ平行光（１１又は２１）に変換する第１のホロ
グラム（１）と、該第１のホログラム（１）からの平行
光（１１又は２１）を８０°ないし６０°回折させかつ
集束光（１２又は２２）に変換し前記光ディスク面（７
）からの反射光（１３又は２３）を平行光（１４又は２
４）に変換する第２のホログラム（２）と、前記第１及
び第２のホログラム（１及び２）の間に配置され入射光
と反射光の偏光方向の差により前記反射時の平行光（１
４又は２４）を前記入射時の平行光（１１又は２１）か
ら分離する偏光分離手段（３又は１８、及び４）と、前
記反射時の平行光（１４又は２４）を検知する検知手段
（５，８＞とを有することを特徴とする。

〔作　　用〕

上記手段において、第１のホログラム（１）からの平行
光（１１又は２１）は第２のホログラム（２）に大きい
入射角で入射するため十分な真円補正を行うことができ
る。また、偏光分離手段（３又は１８．及び４）に対す
る人出射光（１１又は２１．及び１４又は２４）は平行
光であるため、上記偏光分離手段において回折を受けた
平行光（１４又は２４）の回折効率は高くとることがで
きる。さらに、半導体レーザ（６）からの出射光（１０
）の光軸は光ディスク面（７）に平行にすることができ
、検知手段（５，８）も同様にできるため光ピックアッ
プを薄型することが可能である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例につき詳細に説明を行う。

（本発明による第１の実施例 （第１図、第２図）） 第１図に、本発明による光ピンクアンプの第１の実施例
の構成を示す。同図（ａ）は同図左に示すようにディス
ク面に平行なＹ軸方向から見た側面図、同図（ｂ）は同
図左に示すようにディスク面に垂直なＺ軸方向から見た
平面図である。台座９に取付けた半導体レーザ６の点Ｐ
からの出射光１０は、その光軸がＸ軸に平行で光ディス
ク面７に平行であり、また、矢印１６の方向に偏光する
Ｐ偏光でホログラム１に入射する。この時、出射光１０
の遠視野像の長軸は、第２図で後述するようにＹ軸に平
行、即ちやはり光ディスク面７に平行である。

ホログラム１はフォトポリマーなどの位相型ホログラム
を使い、ＹＺ平面に平行に配置され、出射光１０をＸＺ
平面に平行に斜め右上方に１０°〜３０°回折させ、か
つ平行光１１に変換する。次に、・平行光１１はＰ偏光
を透過させる表面レリーフ型の偏光分離ホログラム４３
を素通りし、λ／４板４により円偏光に変換された後、
対物ホログラムレンズ２に入射する。この時、偏光分離
ホログラム４３、λ／４板４、及び対物ホログラムレン
ズ２はＸＹ平面に平行、即ち光ディスク面７に平行に配
置される。平行光１１は対物ホログラムレンズ２により
８０°〜６０°の回折を受け、かつ集束光１２に変換さ
れて光ディスク面７上の点Ｑにほぼ垂直に集光される。

次に、光ディスク面７からの円偏光の反射光１３は、対
物ホログラムレンズ２を経た後λ／４板４により円偏光
から矢印１７の方向に偏光するＳ偏光に変換される。そ
して、このＳ偏光は偏光分離ホログラム３によって回折
を受け、入射時の平行光１１と光路が分離され、平行光
１４としてホログラム５に入射する。ホログラム５はホ
ログラム１と同じく位相型ホログラムを使い、ＹＺ平面
に平行に配置され、平行光１４を集束光１５に変換する
。そして、集束光１５は一度交差した後台座９に取付け
られた検知器８に入射し検知される。

上記構成の光ピックアップによれば、まず、出射光１０
の光軸は光ディスク面７に平行であり、それがホログラ
ム１及び対物ホログラムレンズ２により光ディスク面７
に導かれているため、光ピツクアンプを薄型にすること
が可能である。これは集束光１５についても同様である
。

また、第２図によれば半導体レーザ６の点Ｐからの出射
光１０の遠視野像は楕円であり、その長軸τ下はＹ軸に
平行であり光ディスク面７（第１図）に平行である。そ
して短軸で下はＺ軸に平行であり、ＡＢ　：　ＣＤは３
：１程度である。そして、出射光１０はホログラム１に
よりＸＺ平面に平行に斜め右上方に１０”〜３０°回折
され、平行光１１として光ディスク面７に平行な対物ホ
ログラムレンズ２に入射するため、その入射角は８０°
〜６０”の大きい入射角になる。そのため対物ホログラ
ムレンズ２に入射した平行光１１はＸ軸方向に光路差を
生じ、その長軸Ａ’Ｂ’と短軸Ｃ’Ｄ’とを等しくする
ことができ、遠視野像を円に変換できる。このように出
射光１０の長軸ＡＢをＹ軸に平行にし、平行光１１の対
物ホログラムレンズ２への入射角を大きくすることによ
り、真円補正を行うことができる。この結果、光ディス
ク面７上の点Ｑに集光する集束光１２のビームを非常に
小さくすることができる。

さらに、偏光分離ホログラム３に対する人出射光である
平行光１１．１４は、第１図に示すように平行光である
ため、偏光分離ホログラム３におし）ではＳ偏光の反射
光のみが回折を受け、得られる平行光１４の回折効率を
高いものにすることができ、検知器８による集光能力を
上げることが可能である。

（本発明による第２の実施例（第３図））次に、第３図
は本発明による光ピックアップの第２の実施例の構成（
Ｙ軸方向から見た側面図）を示したものである。第３図
では、第１図の光ディスク面７に平行な表面レリーフ型
の偏光分離ホログラム３の代わりに、ホログラム１に平
行な位置に偏光分離素子（ＰＢＳ）１Ｂを配置し、対物
ホログラムレンズ２に対面する位置にミラー面１９を配
置しである。偏光分離素子１８はガラス面に偏光骨％Ｓ
Ｉｔ膜を形成したもので、Ｐ偏光を透過しＳ偏光を反射
する。この構成によれば、半導体レーザ６からのＰ偏光
（矢印２６の方向）の出射光２０は、ホログラム１で平
行光２１に変換された後偏光分離素子１８を透過し、λ
／４板４、対物ホログラムレンズ２を介して集束光２２
として光ディスク面７上に集光される。そして、その反
射光２３は再び対物ホログラムレンズ２、λ／４坂４を
介して、Ｓ偏光（矢印２７の方向）の平行光２４として
偏光分離素子１８及びミラー面１９で反射され、ホログ
ラム５に導かれる。このような構成により、第１図の第
１の実施例と同様の効果を得ることができる。

（本発明による第３の実施例（第４図））第４図は、本
発明による光ビックアンプの第３の実施例の構成（Ｙ軸
方向から見た側面図）を示したものである。これは、第
１図の第１の実施例において、ホログラムｌ、又は対物
ホログラムレンズ２だけでは良好な回折効率を得られな
い時に、凸レンズ２８とホログラム２９、及び凸レンズ
３０とホログラム３１との組合せで実施したものである
。ここで、ホログラム３１はλ／４板４と偏光分離ホロ
グラム３の間に配置される。この時、凸レンズ２８．３
０はそれぞれコリメート用、集光用、ホログラム２９．
３１は凸レンズ２８．３０で発生する球面収差補正、及
び光路回折用に用いられる。この構成により、ホログラ
ム２９．３１への人出射光はほぼ平行となり、高い回折
効率を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば薄型化を可能にし、同時に微小ビーム集
束のための真円補正を行うことができ、さらに偏光分離
素子及び１／４波長板への人出射光を平行光にすること
により偏光分離素子の機能劣下を防止し、高効率な反射
光を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ、　（ｂ）は、本発明による光ピンクアン
プの第１の実施例の構成図、 第２図は、真円補正の説明図、 第３図は、本発明による光ピックアップの第２の実施例
の構成図、 第４図は、本発明による光ピックアップの第３の実施例
の構成図、 第５図は、半導体レーザからの出射光の遠視野（象の説
明図、 第６図は、光ピックアップの第１の従来例の構成図、 第７図は、光ピックアップの第２の従来例の構成図であ
る。 １．５，２９．３１・・・ホログラム、２・・・対物ホ
ログラムレンズ、 ３・・・偏光分離ホログラム、 ４　・　・　・　λ／４１反、 ６・・・半導体レーザ、 ７・・・・光ディスク面、 ８・・・検知器、 １０．２０・・・出射光、 １１．１４，２１．２４・・・平行光、１２．２２・・
・集光光、 １８・・・偏光分離素子（ＰＢＳ）、 ２８．３０・・・凸レンズ。 特許出願人　　　富士通株式会社 保ｊ　品　図　（ＣＩ） １．５．ホロ７゛フム　　　　　　　　　　　９　　：
臼パ邑２　　：す丁ルン又”　　　　　　　　　ＩＱ　
　　ｉ戴ｇｚ３　；催丸分難和７”ハ　　ＩＩ、＋４呼
作范４　φ４灰　　　　　　　１ζ１５：集東尤６　　
：甲卆Ａ蒸し−γ゛１３：反卑丁九７　　；ｘツバスフ
面　　　　　　　　１６．１７　：荒卯８　：検吻尽 不、ｔＤ月ｌ”：；）ａｌヒ、し−７フア１．フ゛−作
　の大字姓イ列シ２町、へ゛Ｇコ第１図 １　：　たロ７パフム　　　　　　　　１９：ミツ−血
２　：尤口勿しンス゛′　　　　　　　２ド♀灯九４：
？／４脱　　　　　　２２：集東丸５　：おＯフ゛ラム
　　　　　　　　　　２３：反１１′光１６　；キ峯偶
（レーア°“　　　　　　　２４：子噌了すち７：尤ｆ
″４χ７酌　　　　　２５；莱東尼庫−そ９Ｈ１；よ４
光５ピヅ７ア・７））１＾２０ツじ洪４砂１Ｊめ琲貸（
Ｇコ３：佛他帷和７”ｌＡ　　　８　：腋吏昏４：さ１
破　　　　　　　　　　２８；凸しンス°゛５　：后Ｏ
アフム　　　　　　　　　２９：ｆ−口Ｔラヘら　：苧
弄１トレーザ３〇二凸レンス゛７　：九テゝイス７酌　
　　　　　　　　　　　３１　；小０７°フム、ｆ；イ
乙ｇ８じろ宜−ヒ？、クアアブ＾第３句声（５社」デＪ
＾１年怒、１幻第４図 第５図 ６ｚ ３２：牛導杉ト、レーて゛　　　　　　　　　３７　　
：尤丁）又７舶３３　：牛１糾タトレイ尤コンメーＦ旧
ホ０グ弘　３８　　　：不た沖尤旧千り７７ム３４　：
うも九ケ１自【オニ０７°フヘ　　　　　　　　　４＋
　　４４：Ｍ’才丁尤フ ３５：冷飯　　　　　　　　４２，４５：集宋も３６：
グ搏和７ラヘレンス゛　　　　　　４３　　　：ｉＨプ
ち范ピックアツアめ西２の絶禾」ダｊの膚六国第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）光ディスク面（７）には半導体レーザ光を集光しま
   たその反射光を検知することにより情報の授受を行う光
   ピックアップにおいて、 出射光（１０又は２０）の光軸及び同遠視野像の長軸が
   共に前記光ディスク面（７）に平行になるように配置さ
   れる半導体レーザ（６）と、該半導体レーザ（６）から
   の出射光（１０又は２０）を１０°ないし３０°回折さ
   せかつ平行光（１１又は２１）に変換する第１のホログ
   ラム（１）と、 該第１のホログラム（１）からの平行光（１１又は２１
   ）を８０°ないし６０°回折させかつ集束光（１２又は
   ２２）に変換し前記光ディスク面（７）上に集束させま
   た逆に該光ディスク面（７）からの反射光（１３又は２
   ３）を平行光（１４又は２４）に変換する第２のホログ
   ラム（２）と、前記第１及び第２のホログラム（１及び
   ２）の間に配置され入射光と反射光の偏光方向の差によ
   り前記反射時の平行光（１４又は２４）を前記入射時の
   平行光（１１又は２１）から分離する偏光分離手段（３
   又は１８、及び４）と、 前記反射時の平行光（１４又は２４）を検知する検知手
   段（５、８）とを有することを特徴とする光ピックアッ
   プ。 ２）前記偏光分離手段は、前記第１及び第２のホログラ
   ム（１及び２）の間に前記第２のホログラム（２）と平
   行に配置される偏光分離ホログラム（３）及び１／４波
   長板（４）によって構成されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の光ピックアップ。 ３）前記偏光分離手段は、前記第１及び第２のホログラ
   ム（１及び２）の間に前記第１のホログラム（１）と平
   行に配置される光学的偏光分離素子（１８）と、同じく
   前記第２のホログラム（２）と平行に配置される１／４
   波長板（４）と、前記第２のホログラム（２）に対面す
   る位置に前記光学的偏光分離素子（１８）に垂直配置さ
   れるミラー面（１９）とによって構成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の光ピックアップ。 ４）前記検知手段は、前記平行光（１４又は２４）を光
   軸が前記光ディスク面（７）に平行で前記半導体レーザ
   （６）と逆方向の集束光（１５又は２５）に変換する第
   ３のホログラム（５）と、該集束光（１５又は２５）を
   検知する検知器（８）とによって構成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第３項記載の光ピッ
   クアップ。