JPS62219341A

JPS62219341A - 光ピツクアツプ

Info

Publication number: JPS62219341A
Application number: JP61060835A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kato; 雅之加藤; Fumio Yamagishi; 文雄山岸; Hiroyuki Ikeda; 池田　弘之; Yushi Inagaki; 雄史稲垣
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1986-03-20
Filing date: 1986-03-20
Publication date: 1987-09-26
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPH06101137B2

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２ビーム方式の光ピックアップにおいて、格子
溝方向が互いに概略直交するように配置した２つのホロ
グラムレンズと　１／４波長板とを重ねて構成し、該各
ホログラムレンズにより２つの入射レーザ光を各々光デ
ィスクトラック上に選択的に集束させ、該各集東位置か
らの各反射光を入射時とは逆のホログラムレンズにより
選択的に各検知器へ導くようにし、それにより２ビーム
方式光ピックアップの小型化、軽量化、及び低価格化を
達成するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ホログラムレンズを用いた２ビーム方式の光
ピックアップに関する。

〔従来の技術〕

光ディスクのユーザ側で情報の書込みのできる追記型・
光デイスク装置において、情報をピントの形でディスク
に記録したあと、情報が正しく書込まれたか否かを確認
するために読み出しを行う必要があるが、ディスクが一
周回るのを待たなくてもすむように読み出し用のビーム
を書き込み用のビームスポットのそばに配する２ビーム
の光ヘッドが研究されている。

一方、光デイスク装置の小型・軽量化・及びア。

クセス時間の短縮といった要求から光ヘッドの大幅な小
型・軽量化・さらに低価格化等が望まれている。

従来の光ピックアップを第１０図に示す。半導体レーザ
１００１の発散光をコリメートレンズ１００２で平行光
にし、プリズム１００３によってビーム整形を行い、偏
光ビームスプリンタ１００４を透過させたのち、λ／４
板１００５で円偏光にし、対物レンズ１００６で光デイ
スク１００７上に集光する。反射信号光は往路を戻り、
λ／４板１００５により、入射光とは直交方向の直線偏
光にされ、偏光ビームスプリッタ１００４で分離され、
集束レンズ１００８で検知器１００９へ導かれる。

２ビーム光ピンクアツプの場合は、さらに光学系が複雑
になる。第１１図に従来の２ビーム光ビ、７クアソプの
例を示したが、２つの異なる波長λ１及びλ２の半導体
レーザ１１０１及び１１０２を用い、光デイスク媒体１
１０３上に微小距離だけ離れた２つのビームスボッ）Ｓ
＋及びＳ２を形成し、信号光検知は、グイクロイックミ
ラー１１０４を用い、一方の波長のみを検知する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上、第１０図及び第１１図よりわかるように、従来の
光ピックアップ、特に２ビーム方式の光ピックアップは
、多くの光学素子が必要な上に非常に複雑であり、大幅
な軽量化、小型化、及び低価格化が困難であるという問
題点を有しており、光デイスク装置の小型化、低価格化
、及びアクセス時間の短縮をはばむ要因となっていた。

本発明は上記問題点を除くために、格子溝方向が互いに
概略直交する２つのホログラムレンズと１／４波長板を
重ねて構成し、２つの半導体レーザ光の光ディスクトラ
ック上への集束及びそこからの反射光の受光を同時に行
わせることにより、小型化、軽量化、及び低価格化を実
現することのできる光ピックアップを提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するために、格子溝方向が互
いに概略直交するように重ねて配置される２つのホログ
ラムレンズ（１０１，１０２）と、該各ホログラムレン
ズ（１０１，１０２＞と光ディスクトラック　（１２０
）との間に配置される１／４波長板（１０３）とを有す
る。

〔作　　　用〕　　　　　゛上記手段において、まず、第１の半導体レーザ（１０４
）からの第１のレーザ光（１０Ｂ）は、第１のホログラ
ムレンズ（１０１）にＳ偏光で入射して回折を受け、第
２のホログラムレンズ（１０２）は透過した後、　１７
４波長板で円偏光に変換され光ディスクトラック（１２
０）上の第１の集束位置（Ｐｌ）に集束させる。そして
、そこからの円偏光の反射光（１１１）は、　１／４波
長板で再び直線偏光に変換された後、入射時とは逆に第
２のホログラムレンズ（１０２）にＳ偏光で入射して回
折を受は第１のホログラムレンズ（１０１）は透過して
第１の検知器（１０６）へ導かれる。一方、第１のレー
ザ光（１０８）の偏光方向と直交する偏光方向を有する
第２の半導体レーザ（１０５）からの第２のレーザ光（
１１４）は、第１のレーザ光（１０８）とは逆に第２の
ホログラムレンズ（１０２）でのみ回折を受けた後、１
／４波長板で円偏光に変換され光ディスクトラック（１
２０）上の第２の集束位置（Ｐ２）に集束される。そし
て、そこからの円偏光の反射光（１１７）は、　１／４
波長板で再び直線偏光に変換された後、入射時とは逆に
第１のホログラムレンズ（１０１）でのみ回折を受けて
第２の検知器（１０７）へ導かれる。

上記動作において、２つのホログラムレンズ（１０１，
１０２）と　１／４波長板は重ねて一体化でき、さらに
これらと共に２つの半導体レーザ（１０４，１０５）、
及び２つの検知器（１０６゜１０７）も一体化できるた
め、光ピックアップの大幅な軽量、小型化を可能とする
。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例につき詳細に説明を行う。

（本発明による光ピツクアンプの第１の実施例（第１〜３図））第１図に本発明による光ピックア・ノブの第１の実施例
を示す。ｘ、ｙ、ｚ軸は互いに直交する３次元座標であ
る。ホログラム１２１はＸＹ平面内でｚ軸まわりに配置
され、ホログラム１２２はＸＹ平面内でＹ軸まわりに配
置される。ホログラムレンズ１０１，１０２はオフアク
シス型の表面レーリーフ型ホログラムであり、λ／４板
１０３（１／４波長板）と共にＸＹ平面に平行でｚ軸ま
わりに配置される。そして、光ディスクトラック１２０
は、ｚ軸を通過しトラックの溝方向がＹ軸に平行になる
ように配置される。

まず、半導体レーザ１０４からの波長λｌでＹ軸方向の
直線偏光の発散光１０Ｂをホログラム１２１で平行光１
０９に変換し、第１のホログラムレンズ１０１にＳ偏光
で入射させる。ここで回折したビームは続いて第２のホ
ログラムレンズ１０２に入射するが、この格子溝方向は
ホログラムレンズ１０１のそれと概略直交しているため
、Ｐ偏光入射となり、回折されずにそのまま透過する。

さらにビームはＡ／４板１０３を透過し、円偏光１１０
に変換され、光ディスクトラック１２０上の集束点Ｐ１
に焦点を結ぶ。集束点Ｐ１からの反射信号光１１１は往
路を戻り、λ／４坂１０３で今度ば前とは直交方向（Ｘ
軸方向）の直線偏光に変換される。続いてホログラムレ
ンズ１０２に対し、Ｓ偏光で入射し回折する。ホログラ
ムレンズ１０１はＰ偏光入射であるため、そのまま透過
し、光波１１２となる。さらにボログラム１２２によっ
て集光され、検知器１０６に入射する。

一方、半導体レーザ１０５がらの波長λ２（〉λ１）で
Ｘ軸方向の直線偏光の発散光１１４は、ホログラム１２
２によって平行光１１５に変換され、Ｐ偏光で第１のホ
ログラムレンズ１０１に入射し、そのまま透過する。次
に第２のホログラムレンズ１０２に対してはＳ偏光で入
射するため、回折されλ／４板１０３で円偏光１１６に
なって光ディスクトラック１２０上の集束点Ｐ２に集束
する。Ｐ２がらの反射信号光１１７は、λ／４板１０３
で前とは直交方向（Ｙ　ｌ１ｉｌｈ方向）の直線偏光に
され、ホログラムレンズ１０２を透過し、ホログラムレ
ンズ１０−１で回折され、光波１１８となる。さらにホ
ログラム１２１で集束させられ、光波１１９として検知
器１０７に入射する。

第２図にホログラムレンズ１０１及び１０２の格子溝２
０１及び２０２の概略図を示す。これより格子溝は互い
に概略直交しているため、Ｘ軸方向あるいはＹ軸方向に
偏光した直線偏光が入射すると、ホログラムレンズ１０
１，１０２のいずれか一方に対してＳ偏光入射となり、
回折され、他の一方に対してはＰ偏光入射であるため透
過する。

第３図は表面レリーフ型ホログラムの偏光分離機能を説
明するための図で、同図（ａｌのように紙面表裏方向の
格子溝に対して直線偏光方向が平行である場合はＳ偏光
入射であり、光は回折する。一方、同図（ｂｌのように
直線偏光方向が格子溝方向と垂直である場合は、Ｐ偏光
入射であり、光を透過させることができる。以上の原理
により、上記第１図の動作を可能にしている。

第１図において、ホログラムレンズ１０２で回折された
波長λ１の信号光１１２は、ホログラム１２２から１０
２へ向かう波長λ２の平行光１１５とは光路がずれてお
り、ホログラム１２２へ入射する角度も異なっている。

従って、ホログラム１２２で集束させられた後も半導体
レーザ１０５からずれた位置に達する。従って、検知器
１０６を半導体レーザ１０５の周辺に配置しておけば、
信号光１１３は検知できる。この時、信号光１１３の一
部が半導体レーザ１０５に入射したとしても、その波長
λ１は半導体レーザ１０５の発信波長λ２とは異なるた
め、ノイズ発生等の問題にはならない。ホログラムレン
ズ１０１で回折された波長λ２の信号光である光波１１
８についても同様で、半導体レーザ１０４の周辺に配置
された検知器１０７で検知できる。

なお、ホログラムレンズ１０１．１０２により光ディス
クトラック１２０上に形成された波長λ亀、λ２のビー
ムスポットは１０〜２０μｍ程度の距離ｄだけ離れた集
束位置にＰｌ、Ｐ２にくるようにし、両スポットが光デ
ィスクの同一トラ／りにかかるように光学系を配置する
。

（本発明による光ピックアップの第２の実施例（第４〜６図））第４図に本発明の第２の実施例を示す。本実施例は・半
導体レーザの発散光を一枚のホログラムレンズで光デイ
スク媒体上へ集束させる構成である。ホログラムレンズ
４０１，４０２及びλ／４板４０３を重ね合せた部分に
おける直線偏光光の回折、透過の様子は第１図の実施例
と同様である。

第４図において、半導体レーザ４０４から発せられた波
長λ１のレーザ光の光路を実線で半導体レーザ４０５か
らの波長λ２のレーザ光の光路を破線で示す。信号光は
いずれも半導体レーザ周辺に配置された検知器（４０６
，４０７）に達している。本実施例の特徴は構造を単純
にするために、ホログラムレンズを２枚しか用いていな
い点であり、大幅な軽量・小型化が可能になると考えら
れる。ただし、本実施例においては半導体レーザのビー
ム整形を考慮に入れていない。半導体レーザ光の偏光方
向は、第５図に示すように、橢円５０１の短軸方向すで
ある。第４図の光学系で、波長λ家、λ２のそれぞれに
ついて注目すると、光路は第６図に示したようになって
いる。各ホログラムレンズ６０１にＳ偏光で入射するた
めには、第５図の長軸方向ａを第６図に示す方向にとる
必要があり、それはホログラム面上で長軸方向を拡大す
ることになるため、本実施例はビーム整形に対してそれ
ほど厳しい制約がない場合に有効である。

（本発明による光ピックアップの第３の実施例（第７図））第７図に半導体レーザのビーム整形を行う第３の実施例
を示す。ホログラム７０６及び７０７は、偏光分離機能
をもたない位相型ホログラムとし、半導体レーザ７０４
をＹ’Ｚ’平面内、同じく７０５をＸ　ｒｅ　ｚ　ｔｔ
平面内に配置し、それぞれホログラム７０６，７０７で
半導体レーザ光７０８゜７０９の短軸方向（Ｙ軸方向及
びＸ軸方向）の径を拡大する。この時、各偏光方向は第
５．６図で前記したように各短軸方向と同じである。こ
れによってホログラムレンズ７０１，７０２．　　λ／
４板７０３に対しては、真円補正されたビームが投入さ
れることになる。なお、第７図には、光ディスフからの
反射信号光は記入していない。

（本発明による光ピックアップの一体化構成例（第８，９図））以上述べたような構成をもとに、光学系を一体化した実
施例を第８図に示す。半導体レーザ８０４．８０５およ
び検知器８０７，８０６また、必要に応じて冷却用のペ
ルチェ素子８１０、放熱フィン８１１を配した基板８１
２、ホログラム８０８．８０９を配した基板８１３、ホ
ログラムレンズ８０１，８０２を形成し、λ／４板８０
３でカバーした基板８１４を間隔をあけて重ね合せた構
造である。＋８＋は断面図、（ｂｌは上面図であり、光
のパスを実線と破線で示した。ただし、信号光は省略し
た。概略直方体の一体化光学系の中心軸Ｃには、回転軸
を貰通させることも可能で、例えば第９図のようなコイ
ル９０２，９０３とマグネット９０４，９０５による回
転式のアクチュエータ９０１を構成することができる。

以上述べたような構成により、１０ｍ　Ｘ　１０＋ｍ　
Ｘ　７１ｕｌｌ程度の軽Ｍ、小型で低価格な光学系が可
能となり、アクチュエータを含めても従来の光ヘッドと
比べて大幅に小さく軽くすることが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２つの半導体レーザ光を各々光デイス
ク媒体上に集束させる機能、及び光デイスク媒体からの
各反射光を検知器へ導く機能をもった２つのホログラム
１／ンズと　１／４波ｆｆ、Ｊｆｆｌを用いることによ
って、従来必要とした偏光ビームスプリッタを不要とし
、簡単な構造の２ビーム光ピンクアツプを提供すること
ができる。これにより、従来方式に比べて大幅な小型・
軽量化、さらに従来の光学素子（レンズ、プリズム、ｅ
ｔｃ）を不要とすることがら低１西格化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光ピツクアンプの第１の実施例
の構成図、第２図ｆａｎ、　（ｂ）は、ホログラムレンズの格子溝
の説明図、ｆｆｉ　３　図（８１，（ｂｌは、表面レリーフ型ホロ
グラムの偏光分離１幾能の説明図、第４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５図は、半導体レーザ発散波の断面形状と偏光方向の
関係図、第６図は、偏光方向とビーム整形の関係図、第７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８図ＣＩｌ＋、　（ｂ）は、本発明による光ピックア
ップの一体化の実施例の構成図、第９図は、本発明による光ピックアップのアクチュエー
タの構成図、第１０．第１１図は、従来の光ピックアップの構成図で
ある。１０１．１０２・・・ホログラムレンズ、１０３　・　
・　・　λ／４４反　（１／４　波長１反）　、１０４
．１０５・・・半導体レーザ、１０６．１０７・・・検知器、１０８．１１４・・・レーザ光、１１Ｌ１１７・・・反射光、１２０・・・光ディスクトラック、Ｐ１、Ｐ２・・・集束泣面。

Claims

【特許請求の範囲】１）２つの半導体レーザ（１０４、１０５）からの互い
に波長が異なりかつ互いに偏光方向が直交する直線偏光
である２つのレーザ光（１０８、１１４）を各々光ディ
スクトラック（１２０）上に集光し、各反射光（１１１
、１１７）を各検知器（１０６、１０７）によって受光
することにより情報の記録及び読み出しを行う２ビーム
方式の光ピックアップにおいて、格子溝方向が互いに概略直交するように重ねて配置され
前記各レーザ光（１０８、１１４）の収差を各々選択的
に補正して前記光ディスクトラック（１２０）上の溝方
向に所定距離（ｄ）だけ離れた２つの集束位置（Ｐ＿１
、Ｐ＿２）に集束させる２つのホログラムレンズ（１０
１、１０２）と、該各ホログラムレンズ（１０１、１０
２）と前記光ディスクトラック（１２０）との間に配置
され前記各ホログラムレンズ（１０１、１０２）からの
各回折光を円偏光に変換する１／４波長板（１０３）と
を有し、前記各集束位置（Ｐ＿１、Ｐ＿２）からの各反射光（１
１１、１１７）は前記１／４波長板（１０３）によって
各々該各反射光（１１１、１１７）に対応する前記各レ
ーザ光（１０８、１１４）の偏光方向と直交する偏光方
向を有する直線偏光に変換された後、入射時とは逆の各
ホログラムレンズ（１０２、１０１）によって選択的に
前記各検知器（１０６、１０７）上に集束されることを
特徴とする光ピックアップ。２）前記各ホログラムレンズ（１０１、１０２）と前記
１／４波長板と前記各半導体レーザ（１０４、１０５）と前記各検知器（１０６、１０７）
は一体化し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）前記各ホログラムレンズ（１０１、１０２）はオフ
アクシス型であり表面レリーフ型であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光ピックアップ。