JPH07121899A

JPH07121899A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH07121899A
Application number: JP5349198A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Akiyama; 洋秋山; Yoshitaka Takahashi; 義孝高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-05-12
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JP3545028B2; US5488599A

Abstract

(57)【要約】【目的】コストを低減できるとともに、光学特性が向
上した光ピックアップ装置を提供することを目的として
いる。【構成】したがって、１つの光学素子で、半導体レー
ザ素子から出力された光束を略円形状にビーム整形する
機能と、光記録媒体からの反射光を光源光と分離する機
能を実現しているので、必要な部品点数が減少し、その
結果、装置のコストを大幅に低減できるとともに、装置
を小型化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ素子から
出力された光束を略円形状にビーム整形した後に光記録
媒体に集光するとともに、光記録媒体からの反射光を光
源光と分離し、その分離した反射光を検出光学系に導く
光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、光磁気ディスクなどの光記録媒
体にデータを記録／再生／消去するために用いられる光
ピックアップ装置には、そのレーザ光源として半導体レ
ーザ素子が用いられている。

【０００３】一般に、半導体レーザ素子から出力される
光束は、その半導体レーザ素子のチップの活性層に平行
な方向と垂直な方向とでビームの広がる角度が異なり、
したがって、その断面形状が楕円形になる。

【０００４】楕円形状のレーザビームをそのままの状態
で光記録媒体に集束すると、記録密度が低下するなどの
不都合を生じるので、ビーム整形素子を用い、半導体レ
ーザ素子から出力される光束の断面形状が、略円形にな
るようにしている。

【０００５】図２５は、光ピックアップ装置の光学系の
要部の従来例を示している。

【０００６】同図において、半導体レーザ素子１から出
力されたレーザ光は、カップリングレンズ２によって平
行光に変換され、ビーム整形プリズム３の面３ａに入射
し、この面３ａで屈折されてそのビーム形状が略円形に
整形される。そして、ビーム整形後のレーザ光は、ビー
ム整形プリズム３の面３ｂから出射し、ビームスプリッ
タ４に入射される。

【０００７】ビームスプリッタ４に入射したレーザ光の
うち、ビームスプリッタ４の光分離面４ａを透過した成
分は、偏向プリズム５により偏向されて、対物レンズ６
に導かれ、対物レンズ６により、光記録媒体７に集束さ
れる。

【０００８】光記録媒体７からの反射光は、対物レンズ
６により略平行光に変換された後、偏向プリズム５で反
射され、ビームスプリッタ４に入射される。そして、ビ
ームスプリッタ４に入射した反射光のうち、ビームスプ
リッタ４の光分離面４ａを反射した成分は、検出光学系
に導かれる。

【０００９】この検出光学系では、光記録媒体７からの
反射光は、１／２波長板Ｌを透過して、その偏光面が４
５°回転され、その状態で集束レンズ８により集束され
たのち、偏光ビームスプリッタ９に入射され、この偏光
ビームスプリッタ９の光分離面９ａを透過したＰ偏光成
分は受光素子１０で受光され、また、光分離面９ａで反
射されたＳ偏光成分は受光素子１１で受光される。

【００１０】また、この場合、半導体レーザ素子１から
出力されるレーザ光をビーム整形するビーム整形プリズ
ム３と、光記録媒体７からの反射光を光源光と分離する
ためのビームスプリッタ４を貼り合わせて、単体の光学
素子１２として扱えるようにしている。また、このよう
にして、光学素子１２を用いることで、組立性が向上す
る。

【００１１】図２６は、光ピックアップ装置の従来構成
のさらに他の例を示している。

【００１２】すなわち、この光ピックアップ装置は、半
導体レーザ１０１Ａからレーザ光を出射し、その出射光
をカップリングレンズ１０２Ａに通して平行光にしてい
る。次いで、ビーム整形プリズム１０３Ａに通して、レ
ーザ光の光束断面を円形にしている。

【００１３】一般に、半導体レーザの出射光の光束断面
は、チップの活性層に平行な方向に狭く、垂直方向に広
い楕円形になる。光ディスクに照射するレーザスポット
が楕円形になると、種々の不都合が起こるので、レーザ
光を円形に整形している。

【００１４】このように整形したレーザ光を、ビーム分
割素子１０４Ａを介して、光ディスク側に導く。そし
て、図示せぬ対物レンズにより集光して光ディスクに照
射する。

【００１５】また、光ディスクからの反射光を反対の経
路でビーム分割素子１０４Ａに戻す。ビーム分割素子１
０４Ａは、光ディスクからの反射光を全部あるいは一部
透過して光検出系に導く。

【００１６】図２７は、光ピックアップ装置のまたさら
に他の構成例を示している。

【００１７】この光ピックアップ装置の場合、半導体レ
ーザ１０１Ａから出射したレーザ光を、カップリングレ
ンズ１０５Ａにより平行光にすると同時に、そのレーザ
光の光束断面を円形に整形している。すなわち、同図ハ
ッチングは、半導体レーザ１０１Ａが出射する楕円形光
束の長軸方向の広がりを示しており、カップリングレン
ズ１０５Ａは、同方向の直径をその広がりより狭く形成
している。これにより、直軸方向の光束外縁部がカット
され、カップリングレンズ１０５Ａを通過した平行光の
光束断面が略円形になる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来装置には、次のような不都合を生じていた。

【００１９】図２５の場合、ビーム整形プリズム３と、
ビームスプリッタ４とを貼り合わせて光学素子１２を構
成するため、必要な光学部品の点数が多くなるという不
都合を生じていた。

【００２０】また、図２６の構成の場合、カップリング
レンズ１０２Ａとビーム整形プリズム１０３Ａとビーム
分割素子１０４Ａというように、多くの光学部品を必要
とするため、装置の製造コストが高くなっていた。

【００２１】また、図２７の構成の場合、ビーム整形プ
リズム１０３Ａが不要になるので、部品点数を削減する
ことができる。しかし、楕円形光束を整形するために、
長軸方向の光束外縁部をカットするので、半導体レーザ
１０１Ａの出射光の利用効率が低下していた。

【００２２】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、コストを低減できるとともに、光学特性が向
上した光ピックアップ装置を提供することを目的として
いる。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体レーザ
素子から出力された光束を略円形状にビーム整形した後
に光記録媒体に集光するとともに、光記録媒体からの反
射光を光源光と分離し、その分離した反射光を所定の検
出光学系に導く光ピックアップ装置において、上記光束
をビーム整形し、かつ、上記反射光を光源光から分離す
る面を備えた単体プリズムからなる複合機能プリズムを
備えたものである。また、前記複合機能プリズムは、底
面が直角二等辺三角形の角柱状に形成され、その断面の
底辺に相当する面が、ビーム整形面、かつ、光分離面に
設定されている。また、前記複合機能プリズムは、ビー
ム整形面と光分離面がどいつ面に形成されるとともに、
その側面のうち、ビーム整形後の光束が出射する面、お
よび、光分離後の光束が出射する面は、それぞれ光軸に
対して非直角に設定されている。また、前記複合機能プ
リズムにおいて、前記半導体レーザ素子から出力される
光束の入射角をａ、この光束の入射面と、ビーム整形後
の光束を出射する第１の出射面とのなす角をα、上記入
射面と、光分離後の光束を出射する第２の出射面とのな
す角をβ、および、この複合機能プリズムの材質の屈折
率をｎとしたとき、これらのａ，α，β，ｎの間には、
次式の関係が成り立つ。

【００２４】

【数３】

【００２５】また、前記複合機能プリズムの側面のう
ち、ビーム光束が出射する面、および、光分離面を同一
面に設定する。また、前記複合機能プリズムにおいて、
前記半導体レーザ素子から出力される光束の入射角を
ａ、この光束の入射面と、ビーム整形後の光束を出射す
る出射面とがなす角をα、および、この複合機能プリズ
ムの材質の屈折率をｎとしたとき、これらのａ，α，ｎ
の間には、次式の関係が成り立つ。

【００２６】

【数４】

【００２７】また、半導体レーザ素子から出力された光
束を略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光す
るとともに、光記録媒体からの反射光を光源光と分離
し、その分離した反射光を所定の検出光学系に導く光ピ
ックアップ装置において、上記光束のビーム整形機能、
および、上記反射光を光源光から分離する機能を有する
単一の面を備えた単体プリズムからなる複合機能プリズ
ムを備え、上記複合機能プリズムにおいて、ビーム整形
後の光束を光記録媒体側に出射する第１の出射面はその
出射する光束の光軸と直交せず、かつ、上記複合機能プ
リズムにおいて上記第１の出射面を通過する光束の光軸
と、上記複合機能プリズムにおいて検出光学系側の第２
の出射面を通過する光束の光軸のなす方向が、直角をな
す。

【００２８】また、半導体レーザ素子から出力された光
束を略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光
し、光記録媒体からの反射光を光源光と分離し、その分
離した反射光を所定の検出光学系に導く光ピックアップ
装置において、上記光束のビーム整形機能、および、上
記反射光を光源光から分離する機能を有する単一の面を
備えた単体プリズムからなる複合機能プリズムを備え、
この複合機能プリズムの光記録媒体側に光束を出射する
面に４分の１波長板を一体的に取り付けたものである。

【００２９】また、半導体レーザ素子から出力された光
束を略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光
し、光記録媒体からの反射光を光源光と分離し、その分
離した反射光を所定の検出光学系に導く光ピックアップ
装置において、上記光束のビーム整形機能、および、上
記反射光を光源光から分離する機能を有する単一の面を
備えた単体プリズムからなる複合機能プリズムを備え、
この複合機能プリズムにおいて、ビーム整形後の光束を
光記録媒体側に出射する第１の出射面はその出射する光
束の光軸と直交せず、かつ、上記複合機能プリズムにお
いて上記第１の出射面を通過する光束の光軸と、上記複
合機能プリズムにおいて検出光学系側の第２の出射面を
通過する光束の光軸のなす方向が、直角をなすととも
に、光記録媒体側に光束を出射する面に４分の１波長板
を一体的に取り付けたものである。

【００３０】また、半導体レーザ素子から出力された光
束を略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光
し、光記録媒体からの反射光を光源光と分離し、その分
離した反射光を所定の検出光学系に導く光ピックアップ
装置において、上記光束のビーム整形機能、および、上
記反射光を光源光から分離する機能を有する単一の面を
備えた単体プリズムからなる複合機能プリズムを備え、
この複合機能プリズムにおいて、ビーム整形後の光束を
光記録媒体側に出射する出射面はその出射する光束の光
軸と直交しないとともに、検出光学系側に光束を出射す
る面に２分の１波長板を一体的に取り付けたものであ
る。

【００３１】また、半導体レーザ素子から出力された光
束を略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光
し、光記録媒体からの反射光を光源光と分離し、その分
離した反射光を所定の検出光学系に導く光ピックアップ
装置において、上記光束のビーム整形機能、および、上
記反射光を光源光から分離する機能を有する単一の面を
備えた単体プリズムからなる複合機能プリズムを備え、
この複合機能プリズムにおいて、ビーム整形後の光束を
光記録媒体側に出射する第１の出射面はその出射する光
束の光軸と直交せず、かつ、上記複合機能プリズムにお
いて上記第１の出射面を通過する光束の光軸と、上記複
合機能プリズムにおいて検出光学系側の第２の出射面を
通過する光束の光軸のなす方向が、直角をなすととも
に、検出光学系側に光束を出射する面に２分の１波長板
を一体的に取り付けたものである。

【００３２】また、半導体レーザ素子から出力された光
束を略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光す
るとともに、光記録媒体からの反射光を光源光と分離
し、その分離した反射光を所定の検出光学系に導く光ピ
ックアップ装置において、上記ビーム光束を整形する第
１の楔型プリズムと、この第１の楔型プリズムに組み合
わされて接合される第２の楔型プリズムを備え、上記第
１の楔型プリズムと上記第２の楔型プリズムの接合面
は、光分離面に構成されているものである。また、前記
第１の楔型プリズムと、前記第２の楔型プリズムは、同
一形状に形成され、上記第１の楔型プリズムと第２の楔
型プリズムの斜面を互いに接合し、一組の平行な平面を
形成する。また、前記第１の楔型プリズムは、この第１
の楔型プリズムへの入射光束の入射角をａ、上記第１の
楔型プリズムの屈折率をｎ、上記第１の楔型プリズムの
頂角をｘとすると、これらのａ，ｎ，ｘは、次式の関係
を満たす。

【００３３】 cos(ａ)＝ｎ・sin(arcsin((sin(ａ))/ｎ)−2・ｘ)

【００３４】

【作用】したがって、１つの光学素子で、半導体レーザ
素子から出力された光束を略円形状にビーム整形する機
能と、光記録媒体からの反射光を光源光と分離する機能
を実現しているので、必要な部品点数が減少し、その結
果、装置のコストを大幅に低減できるとともに、装置を
小型化することができる。

【００３５】また、ビーム整形後の光束を出射する出射
面での内面反射成分は、検出光学系に向かわないので、
この内面反射成分による外乱を防止することができる。

【００３６】また、上記ビーム整形とビーム分離とを１
つの光学素子により実行するので、光学部品の部品点数
を削減することができる。

【００３７】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００３８】図１は、本発明の一実施例にかかる光ピッ
クアップ装置の光学系の要部を示している。なお、同図
において、図１１と同一部分および相当する部分には、
同一符号を付している。

【００３９】同図において、半導体レーザ素子２１から
出力されたレーザ光は、カップリングレンズ２２によっ
て平行光に変換され、断面が直角二等辺三角形の三角柱
状の複合機能プリズム２３の面２３ａに入射され、この
面２３ａで屈折し、この屈折時に、ビーム整形作用を受
け、その断面形状が略円形に整形される。ここで、面２
３ａは、複合機能プリズム２３の断面の直角二等辺三角
形の底辺に相当する側面である。

【００４０】そして、ビーム整形後のレーザ光は、複合
機能プリズム２３の面２３ｂより出射され、偏向プリズ
ム５により偏向されて、対物レンズ６に導かれ、対物レ
ンズ６により、光記録媒体７に集束される。

【００４１】光記録媒体７からの反射光は、対物レンズ
６により略平行光に変換された後、偏向プリズム５で反
射され、まず、複合機能プリズム２３の面２３ｂより複
合機能プリズム２３に入射し、面２３ａで反射され、面
２３ｂと直角を挟む他方の面２３ｃより、複合機能プリ
ズム２３から出射され、検出光学系に導かれる。

【００４２】また、複合機能プリズム２３の面２３ａに
は、例えば、記録媒体７として、光磁気ディスクを用い
る場合には、Ｐ偏光の透過率が７０％で反射率が３０
％、かつ、Ｓ偏光の反射率が１００％の多層膜を形成す
るとよい。

【００４３】このようにして、本実施例では、１つの複
合機能プリズム２３を用いて、半導体レーザ素子２１の
出力光束のビーム整形機能、および、光記録媒体７から
の反射光と光源光との分離機能を実現しているので、光
ピックアップ装置の光学部品の点数を削減でき、その結
果、装置コストを低減することができるとともに、光ピ
ックアップ装置を小型化することができる。

【００４４】ところで、図１の実施例では、複合機能プ
リズム２３から偏向プリズム５に向かう光束の光軸と、
複合機能プリズム２３から検出光学系に向かう光束の光
軸とのなす角が９０度よりも狭い角度であり、このため
に、光学系のレイアウトの自由度が低減する。

【００４５】かかる不都合を解消するためには、複合機
能プリズム２３のビーム整形倍率が２．０程度である場
合、複合機能プリズム２３の材質として、半導体レーザ
素子２１が出力するレーザ光の波長に対し、屈折率が
１．３〜１．４程度のガラス材を用いるとよい。この場
合、図２に示したように、複合機能プリズム２３から偏
向プリズム５に向かう光束の光軸と、複合機能プリズム
２３から検出光学系に向かう光束の光軸とのなす角を、
略９０度に設定することができる。

【００４６】なお、図２において、図１と同一部分およ
び相当する部分には、同一符号を付している。

【００４７】また、図３に示すように、この場合、複合
機能プリズム２３の面２３ａに対して、半導体レーザ素
子２１の出力光束が入射する入射角をａ、面２３ａでの
屈折角をｂ、面２３ｂへの光束の入射角をｃ、面２３ｂ
での屈折角をｄ、複合機能プリズム２３の屈折率をｎ、
および、ビーム整形倍率をｍとすると、これらの間に
は、次の式（１）〜（３）が成立する。

【００４８】

【数５】

【００４９】さて、図２の実施例では、複合機能プリズ
ム２３の材質として、半導体レーザ素子２１が出力する
レーザ光の波長に対し、屈折率が１．３〜１．４という
特別なガラス材を用いるため（通常のガラス材の屈折率
は１．５程度）、この複合機能プリズム２３のコストが
高くなる。

【００５０】そこで、半導体レーザ素子２１が出力する
レーザ光の波長に対し、屈折率が１．５程度の通常のガ
ラス材を用いて複合機能プリズム２３を実現するために
は、例えば、図４に示すように、複合機能プリズム２３
の形状を、断面が鈍角三角形の角柱状に設定するとよ
い。

【００５１】このとき、複合機能プリズム２３の面２３
ａに対して、半導体レーザ素子２１の出力光束が入射す
る入射角をａ、面２３ａでの屈折角をｂ、面２３ｂへの
光束の入射角をｃ、面２３ｂでの屈折角をｄ、面２３ｃ
への光束の入射角をｅ、面２３ｃの屈折角をｆ、面２３
ａと面２３ｂとのなす角をα、面２３ａと面２３ｃとの
なす角をβ、および、複合機能プリズム２３の屈折率と
すると、これらの間には、次の式（４）が成立する。

【００５２】

【数６】

【００５３】また、かかる複合機能プリズム２３の面２
３ｂ，２３ｃがそれぞれ光軸となす角度が９０度ではな
いため、これらの面で反射された光が、半導体レーザ素
子２１に戻ったり、あるいは、検出光学系にフレア光と
して入射されることを防止することができる。

【００５４】図５および図６は、本発明の他の実施例に
かかる光ピックアップ装置の光学系の要部を示してい
る。なお、同図において、図１および図４と同一部分お
よび相当する部分には、同一符号を付している。

【００５５】この場合、複合機能プリズム２３’で、偏
向プリズム５に対してレーザ光を出射する面２３ｂ’
が、光軸に対して直角をなすように、複合機能プリズム
２３’の形状が定められている。

【００５６】また、この場合、半導体レーザ素子２１が
出力するレーザ光の波長を７８０（ナノメートル）と
し、この波長に対する複合機能プリズム２３’の屈折率
を１．５１１とすると、入射角ａの大きさは６９．７゜
になり、複合機能プリズム２３’の面２３ａ’と面２３
ｂ’のなす角αの大きさは４２．２゜になり、また、面
２３ａ’と面２３ｃ’とのなす角βの大きさは２８．６
５゜になる。

【００５７】図７および図８は、本発明のさらに他の実
施例にかかる光ピックアップ装置の光学系の要部を示し
ている。なお、同図において、図１および図４と同一部
分および相当する部分には、同一符号を付している。

【００５８】この実施例では、複合機能プリズム２３”
は、図４に示した複合機能プリズム２３の断面形状を、
面２３ａ”（複合機能プリズム２３の面２３ａに相当す
る）を底辺とする二等辺三角形に設定したものを形成
し、これの光束が通過しない部分を切り取った形状をも
つ。したがって、この場合、複合機能プリズム２３’の
面２３ａ”と面２３ｂ”のなす角αと面２３ａ”と面２
３ｃ”とのなす角βとは等しい。

【００５９】また、半導体レーザ素子２１が出力するレ
ーザ光の波長を７８０（ナノメートル）とし、この波長
に対する複合機能プリズム２３”の屈折率を１．５１１
とすると、入射角ａの大きさは７０゜になり、かつ、α
およびβの大きさは２６．０５゜になる。

【００６０】この場合には、複合機能プリズム２３”の
断面形状が二等辺三角形なので、複合機能プリズム２
３”の製造コストを低減できる。また、複合機能プリズ
ム２３”の入射光束と出射光束が９０度をなさないの
で、フレア光の影響を除去することができる。

【００６１】図９は、本発明の別な実施例にかかる光ピ
ックアップ装置の光学系の要部を示している。なお、同
図において、図１と同一部分および相当する部分には、
同一符号を付している。

【００６２】同図において、半導体レーザ素子２１から
出力されたレーザ光は、カップリングレンズ２２によっ
て平行光に変換され、三角柱状の複合機能プリズム２５
の面２５ａに入射され、この面２５ａで屈折し、この屈
折時に、ビーム整形作用を受け、その断面形状が略円形
に整形される。

【００６３】そして、ビーム整形後のレーザ光は、複合
機能プリズム２５の面２５ｂより出射され、偏向プリズ
ム５により偏向されて、対物レンズ６に導かれ、対物レ
ンズ６により、光記録媒体７に集束される。

【００６４】光記録媒体７からの反射光は、対物レンズ
６により略平行光に変換された後、偏向プリズム５で反
射され、さらに、複合機能プリズム２５の面２５ｂより
反射されて、検出光学系に導かれる。

【００６５】ここで、図１０に示すように、面２５ａに
対する入射角をａ、面２５ａと面２５ｂとのなす角をα
とすると、次の式（５）の関係が成立する。

【００６６】

【数７】

【００６７】また、複合機能プリズム２５の面２５ｂに
は、例えば、記録媒体７として、光磁気ディスクを用い
る場合には、Ｐ偏光の透過率が７０％で反射率が３０
％、かつ、Ｓ偏光の反射率が１００％の多層膜を形成す
るとよい。

【００６８】このようにして、本実施例では、光記録媒
体７からの反射光を、複合機能プリズム２５の面２５ｂ
で反射させて、検出光学系に導いているので、この反射
光が複合機能プリズム２５の内部を通過せず、その結
果、光量の低下を防止することができる。

【００６９】なお、本発明は、光記録媒体として光磁気
ディスク以外のもの、例えば、追記型光ディスクを用い
た場合でも、同様にして適用することができる。

【００７０】図１１は、上述した複合機能プリズムを利
用した他の光ピックアップ装置の光学系の要部を示して
いる。なお、この場合、周知の非点収差法を用いてフォ
ーカシング誤差を検出している。

【００７１】同図において、半導体レーザ素子１０１か
ら出力されたレーザ光は、カップリングレンズ１０２に
よって平行光に変換され、プリズム１０３の分離面１０
３ａに入射し、この分離面１０３ａで屈折されてそのビ
ーム形状が略円形に整形される。そして、ビーム整形後
のレーザ光は、プリズム１０３の面１０３ｂから出射
し、偏向プリズム１０４により偏向されて、対物レンズ
１０５に導かれ、対物レンズ１０５により、光記録媒体
１０６に集束される。

【００７２】光記録媒体１０６からの反射光は、対物レ
ンズ１０５により略平行光に変換された後、偏向プリズ
ム１０４で反射されて、プリズム１０３の面１０３ｂに
入射し、プリズム１０３の内部を進行し、プリズム１０
３の分離面１０３ａで反射し、プリズム１０３の内部を
進行し、プリズム１０３の他方の面３ｃから出射し、検
出光学系に導かれる。したがって、この場合、プリズム
１０３が複合機能プリズムに相当する。

【００７３】この検出光学系では、光記録媒体１０６か
らの反射光は、集束レンズ１０７により集束されたの
ち、ビームスプリッタ１０８に入射され、このビームス
プリッタ１０８の光分離面１０８ａを透過した一部の光
束は、シリンドリカルレンズ１０９を通過した後に４分
割受光素子１１０で受光され、また、光分離面１０９ａ
で反射された他部分の光束は２分割受光素子１１１で受
光される。

【００７４】そして、４分割受光素子１１０の所定の２
つの受光面からの受光信号の和の差分に基づいて、フォ
ーカシング誤差信号を形成し、２分割受光素子１１１の
２つの受光面の受光信号の差分に基づいてトラッキング
誤差信号を形成する。また、４分割受光素子１１０の４
つの受光面からの受光信号の総和、あるいは、２分割受
光素子１１１の２つの受光面からの受光信号の総和に基
づいて、光記録媒体１０６のプリフォーマット領域から
の再生信号、または、ユーザ領域に記録されたデータ信
号を形成する。

【００７５】ところで、この場合、プリズム１０３の分
離面１０３ａから入射した光束の大部分は、面１０３ｂ
から出射するが、その光束の一部分がこの面１０３ｂで
反射する。ここで、この面１０３ｂに対して、光束が直
角に入射するため、この反射した光束（以下、内面反射
光束という）は、図１１に破線で示したように、光記録
媒体１０６からの反射光と同じ光路を通って、検出光学
系に入射する。

【００７６】このようにして、内面反射光束が外乱光と
して、４分割受光素子１１０および２分割受光素子１１
１に入射するので、フォーカシング誤差信号やトラッキ
ング誤差信号にオフセット成分が重畳され、その結果、
フォーカシングサーボ制御およびトラッキングサーボ制
御に誤差が生じるという不都合を生じていた。

【００７７】図１２は、かかる不都合を解消できる本発
明の別な一実施例にかかる光ピックアップ装置の光学系
の要部を示している。なお、同図において、図１１と同
一部分および相当する部分には、同一符号を付してい
る。

【００７８】同図において、半導体レーザ素子１０１か
ら出力されたレーザ光は、カップリングレンズ１０２に
よって平行光に変換され、プリズム１２０の分離面１２
０ａに入射し、この分離面１２０ａで屈折されてそのビ
ーム形状が略円形に整形される。そして、ビーム整形後
のレーザ光は、プリズム１２０の面１２０ｂから出射
し、偏向プリズム１０４により偏向されて、対物レンズ
１０５に導かれ、対物レンズ１０５により、光記録媒体
１０６に集束される。

【００７９】光記録媒体１０６からの反射光は、対物レ
ンズ１０５により略平行光に変換された後、偏向プリズ
ム１０４で反射されて、プリズム１２０の面１２０ｂに
入射し、プリズム１２０の内部を進行し、プリズム１２
０の分離面１２０ａで反射し、プリズム１２０の内部を
進行し、プリズム１２０の他方の面２０ｃから出射し、
検出光学系に導かれる。

【００８０】ここで、図１３に示すように、プリズム１
２０の分離面１２０ａから入射した光束ＬＦａの大部分
は、面１２０ｂから出射するが、その光束の一部分がこ
の面１２０ｂで反射する。

【００８１】プリズム１２０は、この面１２０ｂに対し
て、光束ＬＦａが直角から角度θａだけずれた角度で入
射するように、その形状が設定されている。したがっ
て、光束ＬＦａのうち、面１２０ｂで反射した内面反射
光束ＬＦｂは、同図に破線で示したように、面１２０ｂ
に対する入射点Ｐ１で、面１２０ｂの法線と角度２θａ
の方向に進む。

【００８２】一方、光記録媒体１０６からの反射光束
（以下、信号光束という）は、プリズム１２０の内部で
は元の光路を通るので、信号光束と内面反射光束ＬＦｂ
とは、プリズム１２０の内部で異なる光路を通る。

【００８３】したがって、プリズム１２０の面２０ｃか
ら出射する信号光束と、内面反射光束ＬＦｂは、出射位
置が異なるとともに、出射方向が異なる。

【００８４】これにより、内面反射光束ＬＦｂは、検出
光学系には入射せず、この内面反射光束ＬＦｂが原因と
なって、フォーカシング誤差信号やトラッキング誤差信
号にオフセット成分が重畳されることが防止され、その
結果、フォーカシングサーボ制御およびトラッキングサ
ーボ制御を適切に行うことができる。

【００８５】また、図１２に示した光ピックアップ装置
の光学系のうち、半導体レーザ素子１０１、カップリン
グレンズ１０２、プリズム１２０、集束レンズ１０７、
ビームスプリッタ１０８、シリンドリカルレンズ１０
９、４分割受光素子１１０、および、２分割受光素子１
１１は、光ディスク駆動装置のフレーム部材ＦＬに固定
された固定筐体（図示略）に収容され、偏向プリズム１
０４、対物レンズ１０５、および、この対物レンズ１０
５をフォーカシング方向とトラッキング方向に移動する
対物レンズ移動機構（図示略）は、移動する移動筐体
（図示略）に収容されている。

【００８６】そして、この移動筐体は、図示しないシー
ク機構により、光記録媒体１０６の半径方向に平行なシ
ーク方向Ｒに往復移動される。

【００８７】ここで、シーク方向Ｒは、フレーム部材Ｆ
Ｌに平行な方向に一致するように設定されており、これ
により、移動筐体が移動する移動範囲が最も小さい状態
となり、これにより、光ディスク駆動装置の筐体を小型
化することができる。

【００８８】図１４は、本発明の別な他の実施例にかか
る光ピックアップ装置の光学系の要部を示している。な
お、同図において、図１２と同一部分および相当する部
分には、同一符号を付している。

【００８９】同図において、半導体レーザ素子１０１か
ら出力されたレーザ光は、カップリングレンズ１０２に
よって平行光に変換され、プリズム１２１の分離面１２
１ａに入射し、この分離面１２１ａで屈折されてそのビ
ーム形状が略円形に整形される。そして、ビーム整形後
のレーザ光は、プリズム１２１の面１２１ｂから出射
し、偏向プリズム１０４により偏向されて、対物レンズ
１０５に導かれ、対物レンズ１０５により、光記録媒体
１０６に集束される。

【００９０】光記録媒体１０６からの反射光は、対物レ
ンズ１０５により略平行光に変換された後、偏向プリズ
ム１０４で反射されて、プリズム１２１の面１２１ｂに
入射し、プリズム１２１の内部を進行し、プリズム１２
１の分離面１２１ａで反射し、プリズム１２１の内部を
進行し、プリズム１２１の他方の面１２１ｃから出射
し、検出光学系に導かれる。

【００９１】ここで、この実施例では、プリズム１２１
の面１２１ｂを出射して偏向プリズム１０４に向かう光
束の光軸と、プリズム１２１の面１２１ｃを出射して検
出光学系に向かう光束の光軸が９０度をなすように、プ
リズム１２１の分離面１２１ａ、面１２１ｂ，１２１ｃ
が、相互になす角度が設定されている。

【００９２】このようにして、本実施例では、固定筐体
と移動筐体が９０度の関係に配置されるため、組立性が
よい。

【００９３】図１５は、本発明の別なさらに他の実施例
にかかる光ピックアップ装置の光学系の要部を示してい
る。なお、同図において、図１４と同一部分および相当
する部分には、同一符号を付している。

【００９４】この実施例では、光記録媒体として、光磁
気ディスク１０６’を用いるようにしたものであり、プ
リズム１２１の面１２１ｃの外側には、１／２波長板１
２２が張り付けられている。

【００９５】これにより、プリズム１２１の面１２１ｃ
から出射した光束は、１／２波長板１２２を通過してそ
の偏光面が４５゜回転される。

【００９６】なお、この場合、プリズム１２１の分離面
１２１ａとして、Ｐ偏光を一部反射し、Ｓ偏光をほぼ全
て反射するような膜を形成すると、光磁気信号のＳ／Ｎ
をより向上することができる。

【００９７】図１６は、本発明の別なさらに他の実施例
にかかる光ピックアップ装置の光学系の要部を示してい
る。なお、同図において、図１４と同一部分および相当
する部分には、同一符号を付している。

【００９８】この実施例では、光記録媒体として、追記
型光ディスク１０６”を用いるようにしたものであり、
プリズム１２１の分離面１２１ａ’は、偏光ビームスプ
リッタ面に形成されており、また、面１２１ｂの外側に
は、１／４波長板１２５が張り付けられている。

【００９９】したがって、半導体レーザ素子１０１から
出力された信号光は、カップリングレンズ１０２によっ
て平行光に変換され、プリズム１２１の分離面１２１
ａ’にＰ偏光として入射し、このＰ偏光の信号光は、分
離面１２１ａ’を透過し、プリズム１２１の内部を進行
し、面１２１ｂから出射される。

【０１００】面１２１ｂから出射された信号光は、１／
４波長板１２５を通過し、１／４波長板１２５によって
円偏光に変換され、偏向プリズム１０４により偏向さ
れ、対物レンズ１０５により集光されて、追記型光ディ
スク１０６”の記録面に結像される。

【０１０１】追記型光ディスク１０６”からの反射光
は、対物レンズ１０５によって略平行光に変換され、偏
向プリズム１０４で反射されて、再度、１／４波長板１
２５に入射される。それにより、１／４波長板１２５を
透過した反射光は、入射光と方位が直交する直線偏光に
変換されているので、分離面１２１ａ’でその全光束が
反射され、プリズム１２１の内部を進行し、面１２１ｃ
から出射して、検出光学系に導かれる。

【０１０２】このようにして、本実施例では、信号光の
全光束を利用できるようにしている。なお、本実施例で
は、追記型光ディスクに適用する場合について説明した
が、本実施例は、相変化型光ディスクについても、同様
にして適用することができる。

【０１０３】図１７は、本発明のまたさらに別な実施例
にかかる光ピックアップ装置の光学系の要部を示してい
る。なお、同図において、図１２と同一部分および相当
する部分には、同一符号を付している。

【０１０４】この実施例では、光ピックアップ装置の光
学系の全ての要素、および、対物レンズ１０５をフォー
カシング方向とトラッキング方向に移動する対物レンズ
移動機構（図示略）が、同一の移動筐体（図示略）に収
容され、この移動筐体は、図示しないシーク機構によ
り、光記録媒体１０６の半径方向に平行なシーク方向Ｒ
に往復移動される。

【０１０５】ここで、シーク方向Ｒは、フレーム部材Ｆ
Ｌに平行な方向に一致するように設定されており、これ
により、移動筐体が移動する移動範囲が最も小さい状態
となり、これにより、光ディスク駆動装置の筐体を小型
化することができる。

【０１０６】図１８は、本発明のさらに別な実施例にか
かる光ピックアップ装置の光学系の要部を示している。
なお、同図において、図１４と同一部分および相当する
部分には、同一符号を付している。

【０１０７】この実施例では、光ピックアップ装置の光
学系の全ての要素、および、対物レンズ１０５をフォー
カシング方向とトラッキング方向に移動する対物レンズ
移動機構（図示略）が、同一の移動筐体（図示略）に収
容され、この移動筐体は、図示しないシーク機構によ
り、光記録媒体１０６の半径方向に平行なシーク方向Ｒ
に往復移動される。

【０１０８】ここで、シーク方向Ｒは、フレーム部材Ｆ
Ｌに平行な方向に一致するように設定されており、これ
により、移動筐体が移動する移動範囲が最も小さい状態
となり、これにより、光ディスク駆動装置の筐体を小型
化することができる。

【０１０９】図１９は、本発明のまたさらに他の別な実
施例に係るＷＯＲＭ（ＷｒｉｔｅＯｎｃｅＲｅａｄ
Ｍａｎｙ）タイプの光ピックアップ装置の構成図を示し
たものである。

【０１１０】図において、半導体レーザ１０１Ａは、レ
ーザ光を紙面内の水平な一方向に出射するように固定さ
れている。なお、その半導体レーザ１０１Ａのチップの
活性層は、紙面内垂直方向であるＹ方向とする。

【０１１１】半導体レーザ１０１Ａのレーザ光の出射方
向には、カップリングレンズ１０２Ａと光学素子１０６
Ａとが順に配設されている。光学素子１０６Ａは、同一
形状の２枚の楔形プリスム１０６１Ａ，１０６２Ａを互
い違いに重ね合せて接合し、その接合面に偏光膜１０６
３Ａを形成したものである。偏光膜１０６３Ａは、Ｓ偏
光を透過し、Ｐ偏光を反射するものである。

【０１１２】その光学素子１０６Ａの上方には、１／４
波長板１０７Ａと対物レンズ１０８Ａと光ディスク１０
９Ａとが順に配設されている。ここで、光ディスク１０
９Ａとしては、穴明け記録方式や相変化型のものを用い
ることができる。

【０１１３】光学素子１０６Ａの下方には、図示せぬ光
検出系装置が配設されている。

【０１１４】この構成で、半導体レーザ１０１Ａからレ
ーザ光が出射される。この場合、チップの活性層は、同
図Ｙ方向に向いているので、出射光束の断面は、図２０
に示すように、Ｙ方向に狭くその方向に直交するＸ方向
に広い楕円形になる。また、出射光の偏光方向は、チッ
プの活性層の方向になるので、同図の場合、Ｐ偏光のレ
ーザ光が出射することになる。

【０１１５】その出射光は、カップリングレンズ１０２
Ａを通り平行光になる。なお、カップリングレンズ１０
２Ａの外径は半導体レーザ１０１Ａの出射光束の外径に
対して充分大きく、その光束全体がカップリングレンズ
１０２Ａを通過する。平行光になったレーザ光は、光学
素子１０６Ａに入射する。

【０１１６】入射した光は、図２１に示すように、楔形
プリスム１０６１Ａ内に入って偏光膜１０６３Ａに達す
る。偏光膜１０６３Ａは、その半導体レーザ１０１Ａ側
から入射したＰ偏光の光を反射する。反射した光は、楔
形プリスム１０６１Ａ内を進行して外部に出る。この場
合、上記Ｐ偏光の光は、楔形プリスム１０６１Ａ内に入
る際と楔形プリスム１０６１Ａから出る際にそれぞれ屈
折することになる。

【０１１７】いま、図２２に示すように、楔形プリスム
１０６１Ａに入射する光束のＹ方向の幅がｄ1であった
とすると、楔形プリスム１０６１Ａに入ることにより、
その光束の幅がｄ2に広がることになる。つまり、光束
幅がＹ方向にだけ広がる。

【０１１８】ここで、上記入射した光が楔形プリスム１
０６１Ａに入る際の入射角をａ、屈折角をｂ、その光束
が楔形プリスム１０６１Ａの表面上に占める幅をｌとす
ると、上記光束の幅ｄ1とｄ2は、

【０１１９】ｄ1＝ｌ・(cos(ａ)) ｄ2＝ｌ・(cos(ｂ))

【０１２０】と表すことができる。この場合、ビーム整
形倍率ｍ1は、ｍ1＝ｄ2／ｄ1＝(cos(ｂ))／(cos(ａ)) となる。

【０１２１】楔形プリスム１０６１Ａに入ったレーザ光
は、楔形プリスム１０６１Ａから出る際にも、屈折によ
り光束幅が変化する。ここで、楔形プリスム１０６１Ａ
から出る際の入射角をｃ、屈折角をｄとすると、ビーム
整形倍率ｍ2は、ｍ2＝(cos(ｄ))／(cos(ｃ)) となる。

【０１２２】従って、上記両者を合せたビーム整形倍率
ｍ0は、次の式（Ｉ）のようになる。

【０１２３】ｍ0=ｍ1・ｍ2=((cos(ｂ))/cos(ａ))・((cos(ｄ)/cos(ｃ)) ・・・(Ｉ)

【０１２４】すなわち、半導体レーザ１０１Ａの出射光
は、光学素子１０６Ａを通過することにより、Ｙ方向の
光束幅がｍ0倍に拡大されることになる。これにより、
半導体レーザ１０１Ａから出射された楕円形光束が真円
形に整形される。

【０１２５】一方、本実施例では、半導体レーザ１０１
Ａ側から光学素子１０６Ａへの入射光の光軸と、光学素
子１０６Ａから光ディスク１０９Ａ側への出射光の光軸
とが直交するように設定している。この場合、上記入射
角ａと屈折角ｄとは、ａ＋ｄ＝９０（度）という関係になる。ここで、楔形プリスム１０６１Ａ，
１０６２Ａを形成している材料の屈折率をｎ、その頂角
をｘとすると、次の式（ＩＩ）という関係が成立つこと
になる。

【０１２６】 cos(ａ)＝ｎ・sin(arcsin((sin(ａ))/ｎ)−2・ｘ) ・・・(II)

【０１２７】ここで、光学素子１０６Ａの具体例を示
す。例えば、「ＢＫ−７」という既知規格のガラス材料
を用いて楔形プリスム１０６１Ａ，１０６２Ａを形成し
たとする。このガラス材料の屈折率は、波長７８０（ナ
ノメートル）に対し、１．５１１である。そして、楔形
プリスム１０６１Ａ，１０６２Ａの頂角ｘを１４．５度
に形成し、レーザ光の入射角ａを７３．９７度に設定し
たとすると、屈折角ｂは３９．５度、入射角ｃは１０．
５度、屈折角ｄは１５．９８度になる。この場合、ビー
ム整形倍率ｍ0は、２．７３となる。また、入射角ａと
屈折角ｄとの和は、８９．９５度であり、光学素子１０
６Ａへの入射光の光軸と出射光の光軸とがほぼ直交する
ようになる。

【０１２８】このようにして、整形されたレーザ光は、
１／４波長板１０７Ａを通ることにより円偏光になる。
そのレーザ光は、対物レンズ１０８Ａにより集光され、
光ディスク１０９Ａ上にレーザスポットとして照射され
る。

【０１２９】光ディスク１０９Ａからの反射光は、上記
とは反対に対物レンズ１０８Ａと１／４波長板１０７Ａ
を通過する。１／４波長板１０７Ａを通過することによ
り、Ｓ偏光に変わる。そのＳ偏光のレーザ光は、光学素
子１０６Ａに入射する。

【０１３０】偏光膜１０６３Ａは、そのレーザ光を透過
する。透過したレーザ光は、光学素子１０６Ａを通過し
て外部に出る。なお、入射したレーザ光が楔形プリスム
１０６１Ａに入る際と楔形プリスム１０６２Ａから出る
際にそれぞれ屈折するが、それぞれの屈折方向は互いに
反対方向で同一角度になる。また、光学素子１０６Ａの
上面と下面とは平行になっているので、光学素子１０６
Ａに入るレーザ光の入射方向と光学素子１０６Ａから出
るレーザ光の放射方向とは平行になる。そして、光学素
子１０６Ａから出たレーザ光は、光検出系装置に入射す
る。

【０１３１】光検出系は、その入射光を検出して、光デ
ィスク１０９Ａの記録情報を再生したり、光ディスク１
０９Ａに照射しているレーザスポットの焦点ずれやトラ
ッキングずれを検知したりする。この場合、記録情報
は、入射光の光強度変化を検知することにより再生す
る。

【０１３２】以上のように、本実施例では、１つの光学
素子１０６Ａが、半導体レーザ１０１Ａ側から入射した
楕円形のレーザ光束を、円形のレーザ光束に整形して光
ディスク１１０Ａ側に放射するビーム整形機能と、光デ
ィスク１１０Ａ側から戻ってくる光束を光検出系側に放
射するビーム分離機能とを備えるようにしている。

【０１３３】これにより、従来、２つ必要であった光学
部品が１つだけで済むようになり、光ピックアップ装置
の部品点数を削減することができる。

【０１３４】また、光学素子１０６Ａに入射する各光束
は、その光束全体を所定の方向に放射し、図２７で説明
したような光束外縁部のカットが生じないので、半導体
レーザ１０１Ａの出射光を有効に利用することができ
る。

【０１３５】また、光学素子１０６Ａは、２枚の楔形プ
リスム１０６１Ａ，１０６２Ａを接合し、その接合面に
偏光膜１０６３Ａを形成しただけという簡単に構成であ
るので、部品コストも安価になる。

【０１３６】ところで、図２７の構成のように、半導体
レーザ１０１Ａの出射光が、ビーム分割素子１０４Ａの
外面に垂直に入射すると、その外面で反射する一部の光
が半導体レーザ１０１Ａに戻ってしまうという不都合が
あるが、本実施例では、半導体レーザ１０１Ａの出射光
は、光学素子１０６Ａの外面に対して傾斜した角度で入
射させているので、その外面での反射光が、半導体レー
ザ１０１Ａに戻るということが防止される。

【０１３７】さらに、光ディスク１０９Ａ側から光学素
子１０６Ａへの入射光の光軸と、その光が光学素子１０
６Ａから出る放射光の光軸とを平行にすると共に、それ
らの方向に対して、半導体レーザ１０１Ａ側から光学素
子１０６Ａへの入射光の光軸を垂直にしている。

【０１３８】装置の組み立て作業を行なう場合、光路の
光軸に沿って各種部品を組み付けるが、このように複数
の光軸が互いに平行あるは垂直であると、部品の組み付
け作業が容易になる。また、通常、このような各部品は
方形の箱型筐体に収納するが、複数の光軸が互いに平行
あるは垂直であると、筐体内の余分なスペースを少なく
することができ、筐体を小形化することができる。

【０１３９】図２３は、本発明のまたさらに別な他の実
施例に係るＭＯ（ＭａｇｎｅｔＯｐｔｉｃａｌ）タイ
プの光ピックアップ装置の構成図を示したものである。
図において、図１９と異なる点は、光磁気記録方式の光
ディスク１１０Ａを配設して、１／４波長板１０７Ａを
除去した点と、光学素子１０６Ａを構成する２枚の楔形
プリスム１０６１Ａと１０６２Ａの接合面には、半透過
性膜１０６４Ａを形成している点である。この半透過性
膜１０６４Ａは、偏光方向に拘らず入射光の一定割合を
透過して他を反射するものである。

【０１４０】この構成で、半導体レーザ１０１Ａから直
線偏光のレーザ光を出射する。その出射光は、カップリ
ングレンズ１０２Ａを通り平行光になって光学素子１０
６Ａに入射する。その入射した光は、半透過性膜１０６
４Ａにおいて、光量の一部がその半透過性膜１０６４Ａ
を透過し、残りが反射する。反射した光は、対物レンズ
１０８Ａで集光されて光ディスク１１０Ａに照射され
る。

【０１４１】光ディスク１１０Ａの反射光は、対物レン
ズ１０８Ａを介して光学素子１０６Ａに入射する。光学
素子１０６Ａに入った光は、半透過性膜１０６４Ａにお
いて、上記と同様に透過光と反射光とに分れる。この内
の透過光が光検出系装置に入射する。

【０１４２】光検出系は、その入射光を検出して、光デ
ィスク１１０Ａの記録情報を再生したり、光ディスク１
１０Ａに照射しているレーザスポットの焦点ずれやトラ
ッキングずれを検知したりする。この場合、記録情報
は、入射光のＰ偏光成分とＳ偏光成分との強度差を検知
することにより再生する。

【０１４３】このように、２枚の楔形プリスム１０６１
Ａと１０６２Ａの接合面に、半透過性膜１０６４Ａを形
成すれば、ＭＯタイプの光ピックアップ装置に用いるこ
とができる。これにより、ＭＯタイプの光ピックアップ
装置の場合に、前述の実施例と同様に、部品点数を少な
くし、半導体レーザ１０１Ａの出射光を有効利用するこ
とができるようになる。

【０１４４】また、接合面に、Ｐ偏光を一部反射し、Ｓ
偏光をほぼ全て透過するような多層膜を形成すると、光
磁気信号のＳ／Ｎをより向上することができる。

【０１４５】なお、以上の実施例では、半導体レーザ１
０１Ａから出射される楕円形光束は、短軸方向に拡大し
て円形に整形するようにしたが、長軸方向に縮小して円
形に整形するようにしてもよい。その場合には、図２４
に示すように、光学素子１０６Ａは、傾斜方向を反対に
すると共に傾斜角を急にして配設する。また、半導体レ
ーザ１０１Ａは、チップの活性方向がＸ方向になるよう
に配設する。これにより、Ｙ方向に広い楕円形光束が円
形に整形されるようになる。

【０１４６】また、上述の各実施例では、光学素子１０
６Ａに入射あるいは光学素子１０６Ａから放射する光の
光軸は、互いに平行か垂直かのどちらかにしたが、それ
ぞれ異なる方向にしてもよいことは当然である。

【０１４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
１つの光学素子で、半導体レーザ素子から出力された光
束を略円形状にビーム整形する機能と、光記録媒体から
の反射光を光源光と分離する機能を実現しているので、
必要な部品点数が減少し、その結果、装置のコストを大
幅に低減できるとともに、装置を小型化することができ
るという効果を得る。

【０１４８】また、ビーム整形後の光束を出射する出射
面での内面反射成分は、検出光学系に向かわないので、
この内面反射成分による外乱を防止することができる。

【０１４９】また、その光学素子は、入射する光束全体
を外部に放射するので、半導体レーザの出射光を有効に
利用することができるという効果も得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる光ピックアップ装置
の光学系の要部を示した概略図。

【図２】本発明の他の実施例にかかる光ピックアップ装
置の光学系の要部を示した概略図。

【図３】図２の複合機能プリズムのビーム整形倍率を説
明するための概略図。

【図４】複合機能プリズムの一例を示した概略図。

【図５】本発明のさらに他の実施例にかかる光ピックア
ップ装置の光学系の要部を示した概略図。

【図６】図５の複合機能プリズムを説明するための概略
図。

【図７】本発明のまたさらに他の実施例にかかる光ピッ
クアップ装置の光学系の要部を示した概略図。

【図８】図７の複合機能プリズムを説明するための概略
図。

【図９】本発明の別な実施例にかかる光ピックアップ装
置の光学系の要部を示した概略図。

【図１０】図９の複合機能プリズムを説明するための概
略図。

【図１１】複合機能プリズムを適用した別の光ピックア
ップ装置の光学系の要部を示した概略構成図。

【図１２】本発明のさらに別な一実施例にかかる光ピッ
クアップ装置の光学系の要部を示した概略構成図。

【図１３】プリズムの詳細な構成を示した概略図。

【図１４】本発明のさらに別な他の実施例にかかる光ピ
ックアップ装置の光学系の要部を示した概略構成図。

【図１５】本発明のさらに別なさらに他の実施例にかか
る光ピックアップ装置の光学系の要部を示した概略構成
図。

【図１６】本発明のまたさらに別な他の実施例にかかる
光ピックアップ装置の光学系の要部を示した概略構成
図。

【図１７】本発明のさらに別なさらに他の実施例にかか
る光ピックアップ装置の光学系の要部を示した概略構成
図。

【図１８】本発明のさらに別なさらに他の実施例にかか
る光ピックアップ装置の光学系の要部を示した概略構成
図。

【図１９】本発明のさらに別な実施例に係るＷＯＲＭタ
イプの光ピックアップ装置の構成図である。

【図２０】半導体レーザの出射光束の断面形状を示す説
明図である。

【図２１】光学素子を通るレーザ光の進路説明図であ
る。

【図２２】屈折による光束幅の変化を示す説明図であ
る。

【図２３】本発明のまたさらに別な実施例に係るＭＯタ
イプの光ピックアップ装置の構成図である。

【図２４】光束幅を縮小する場合の光学素子の使用方法
を示す説明図である。

【図２５】光ピックアップ装置の従来例を説明するため
の概略図。

【図２６】従来の光ピックアップ装置の光学系の要部の
他の例を示した概略構成図。

【図２７】光ピックアップ装置の従来構成のさらに他の
例を示す装置構成図である。

【符号の説明】

２３，２３’，２３”，２５複合機能プリズム１２０，１２１プリズム１０１Ａ半導体レーザ１０２Ａ，１０５Ａカップリングレンズ１０３Ａビーム整形プリズム１０４Ａビーム分割素子１０６Ａ光学素子１０７Ａ１／４波長板１０８Ａ対物レンズ１０９Ａ，１１０Ａ光ディスク１０６１Ａ，１０６２Ａ楔形プリスム１０６３Ａ偏光膜１０６４Ａ半透過性膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザ素子から出力された光束を
略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光すると
ともに、光記録媒体からの反射光を光源光と分離し、そ
の分離した反射光を所定の検出光学系に導く光ピックア
ップ装置において、上記光束をビーム整形し、かつ、上記反射光を光源光か
ら分離する面を備えた単体プリズムからなる複合機能プ
リズムを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】前記複合機能プリズムは、底面が直角二
等辺三角形の角柱状に形成され、その断面の底辺に相当
する面が、ビーム整形面、かつ、光分離面に設定されて
い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。
【請求項３】前記複合機能プリズムは、ビーム整形面
と光分離面がどいつ面に形成されるとともに、その側面
のうち、ビーム整形後の光束が出射する面、および、光
分離後の光束が出射する面は、それぞれ光軸に対して非
直角に設定されてい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。
【請求項４】前記複合機能プリズムにおいて、前記半
導体レーザ素子から出力される光束の入射角をａ、この
光束の入射面と、ビーム整形後の光束を出射する第１の
出射面とのなす角をα、上記入射面と、光分離後の光束
を出射する第２の出射面とのなす角をβ、および、この
複合機能プリズムの材質の屈折率をｎとしたとき、これ
らのａ，α，β，ｎの間には、次式の関係が成り立つこ
とを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。【数１】
【請求項５】前記複合機能プリズムの側面のうち、ビ
ーム光束が出射する面、および、光分離面が同一面に設
定されてい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。
【請求項６】前記複合機能プリズムにおいて、前記半
導体レーザ素子から出力される光束の入射角をａ、この
光束の入射面と、ビーム整形後の光束を出射する出射面
とがなす角をα、および、この複合機能プリズムの材質
の屈折率をｎとしたとき、これらのａ，α，ｎの間に
は、次式の関係が成り立つことを特徴とする請求項５記
載の光ピックアップ装置。【数２】
【請求項７】半導体レーザ素子から出力された光束を
略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光すると
ともに、光記録媒体からの反射光を光源光と分離し、そ
の分離した反射光を所定の検出光学系に導く光ピックア
ップ装置において、上記光束のビーム整形機能、および、上記反射光を光源
光から分離する機能を有する単一の面を備えた単体プリ
ズムからなる複合機能プリズムを備え、上記複合機能プリズムにおいて、ビーム整形後の光束を
光記録媒体側に出射する第１の出射面はその出射する光
束の光軸と直交せず、かつ、上記複合機能プリズムにお
いて上記第１の出射面を通過する光束の光軸と、上記複
合機能プリズムにおいて検出光学系側の第２の出射面を
通過する光束の光軸のなす方向が、直角をなすことを特
徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】半導体レーザ素子から出力された光束を
略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光し、光
記録媒体からの反射光を光源光と分離し、その分離した
反射光を所定の検出光学系に導く光ピックアップ装置に
おいて、上記光束のビーム整形機能、および、上記反射光を光源
光から分離する機能を有する単一の面を備えた単体プリ
ズムからなる複合機能プリズムを備え、この複合機能プ
リズムの光記録媒体側に光束を出射する面に４分の１波
長板を一体的に取り付けたことを特徴とする光ピックア
ップ装置。
【請求項９】半導体レーザ素子から出力された光束を
略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光し、光
記録媒体からの反射光を光源光と分離し、その分離した
反射光を所定の検出光学系に導く光ピックアップ装置に
おいて、上記光束のビーム整形機能、および、上記反射光を光源
光から分離する機能を有する単一の面を備えた単体プリ
ズムからなる複合機能プリズムを備え、この複合機能プ
リズムにおいて、ビーム整形後の光束を光記録媒体側に
出射する第１の出射面はその出射する光束の光軸と直交
せず、かつ、上記複合機能プリズムにおいて上記第１の
出射面を通過する光束の光軸と、上記複合機能プリズム
において検出光学系側の第２の出射面を通過する光束の
光軸のなす方向が、直角をなすとともに、光記録媒体側
に光束を出射する面に４分の１波長板を一体的に取り付
けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】半導体レーザ素子から出力された光束
を略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光し、
光記録媒体からの反射光を光源光と分離し、その分離し
た反射光を所定の検出光学系に導く光ピックアップ装置
において、上記光束のビーム整形機能、および、上記反射光を光源
光から分離する機能を有する単一の面を備えた単体プリ
ズムからなる複合機能プリズムを備え、この複合機能プ
リズムにおいて、ビーム整形後の光束を光記録媒体側に
出射する出射面はその出射する光束の光軸と直交しない
とともに、検出光学系側に光束を出射する面に２分の１
波長板を一体的に取り付けたことを特徴とする光ピック
アップ装置。
【請求項１１】半導体レーザ素子から出力された光束
を略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光し、
光記録媒体からの反射光を光源光と分離し、その分離し
た反射光を所定の検出光学系に導く光ピックアップ装置
において、上記光束のビーム整形機能、および、上記反射光を光源
光から分離する機能を有する単一の面を備えた単体プリ
ズムからなる複合機能プリズムを備え、この複合機能プ
リズムにおいて、ビーム整形後の光束を光記録媒体側に
出射する第１の出射面はその出射する光束の光軸と直交
せず、かつ、上記複合機能プリズムにおいて上記第１の
出射面を通過する光束の光軸と、上記複合機能プリズム
において検出光学系側の第２の出射面を通過する光束の
光軸のなす方向が、直角をなすとともに、検出光学系側
に光束を出射する面に２分の１波長板を一体的に取り付
けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１２】半導体レーザ素子から出力された光束
を略円形状にビーム整形した後に光記録媒体に集光する
とともに、光記録媒体からの反射光を光源光と分離し、
その分離した反射光を所定の検出光学系に導く光ピック
アップ装置において、上記ビーム光束を整形する第１の楔型プリズムと、この第１の楔型プリズムに組み合わされて接合される第
２の楔型プリズムを備え、上記第１の楔型プリズムと上記第２の楔型プリズムの接
合面は、光離面に構成されていることを特徴とする光ピ
ックアップ装置。
【請求項１３】前記第１の楔型プリズムと、前記第２
の楔型プリズムは、同一形状に形成され、上記第１の楔
型プリズムと第２の楔型プリズムの斜面を互いに接合
し、一組の平行な平面を形成することを特徴とする請求
項１３記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】前記第１の楔型プリズムは、この第１
の楔型プリズムへの入射光束の入射角をａ、上記第１の
楔型プリズムの屈折率をｎ、上記第１の楔型プリズムの
頂角をｘとすると、これらのａ，ｎ，ｘは、次式の関係
を満たすことを特徴とする請求項１３記載の光ピックア
ップ装置。 cos(ａ)＝ｎ・sin(arcsin((sin(ａ))/ｎ)−2・ｘ)