JPH0963110A

JPH0963110A - 光学ピックアップ

Info

Publication number: JPH0963110A
Application number: JP7236212A
Authority: JP
Inventors: Masanori Iwasaki; 正則岩崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-08-22
Filing date: 1995-08-22
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】小型に構成でき、しかも製造の簡略化，信頼
性の向上、さらに光検出器への戻り光の入射光量が増大
により、光検出器の検出出力の増大、発光部の低パワー
化、そして消費電力の低減化を図るようにした光学ピッ
クアップを提供すること。【解決手段】発光部２１と、この発光部から出射され
た光ビームを光磁気記録媒体の信号記録面上に集光させ
る対物レンズ１４と、前記発光部と対物レンズとの間に
配設され、前記入射光を０次光及びプラスマイナス１次
光に分離する偏光性ホログラム素子１２と、この偏光性
ホログラム素子により分離された０次光の位相をずらす
直線位相子１３と、前記偏光性ホログラム素子により分
離された戻り光ビームの０次光及びプラスマイナス１次
光を共焦点近傍で受光する第一及び第二の光検出器２
３，２４と、を含むように、光学ピックアップ１０を構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学ピックアップ
に関し、特に光磁気ディスク（ＭＯ）等の光磁気ディス
ク状記録媒体に記憶情報を記録及び／または再生を行な
うための光学ピックアップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような光磁気ディスクの記録
／再生を行なうための光学ピックアップは、図１３に示
すように構成されている。図において、光学ピックアッ
プ１は、半導体レーザ素子２，回折格子３，ビームスプ
リッタ４，コリメータレンズ５，対物レンズ６，ウォラ
ストンプリズム７，マルチレンズ８及び光検出器９を備
えており、これらの各光学部品が個別にマウントされて
いる。

【０００３】このような構成の光学ピックアップ１によ
れば、半導体レーザ素子２から出射された光ビームは、
回折格子３を透過して、ビームスプリッタ４に入射し、
ビームスプリッタ４で半導体レーザ素子２から出射され
た光ビームと光磁気ディスクＭＯからの戻り光ビームと
が分離される。ここで、ビームスプリッタ４は、一般
に、一対の光学プリズムとこれら一対の光学プリズムの
間に蒸着，スパッタリング等により形成された多層誘電
体層から成る反射面４ａから構成されている。

【０００４】上記ビームスプリッタ４により分離され透
過した半導体レーザ素子２からの例えばＰ偏光成分の光
ビームは、コリメータレンズ５に入射し、コリメータレ
ンズ５によって平行光に変換された後、対物レンズ６に
入射する。対物レンズ６は、入射光を光磁気ディスクＭ
Ｏの信号記録面のある一点に収束して照射すると共に、
図示しない駆動手段によって、フォーカス方向及びトラ
ッキング方向に駆動されるようになっている。

【０００５】光磁気ディスクＭＯの信号記録面で反射さ
れると共にカー効果によって偏光面が回転されてＳ偏光
成分のＭＯ信号（光磁気信号）を含む戻り光ビームは、
再び対物レンズ６及びコリメータレンズ５を介して、ビ
ームスプリッタ４に入射する。ここで、戻り光ビーム
は、ビームスプリッタ４の反射面４ａにより、Ｓ偏光成
分が反射される。

【０００６】ビームスプリッタ４の反射面４ａにより反
射されたＳ偏光成分は、ウォラストンプリズム７によ
り、複数本（例えば３本）の光ビームに分離され、各光
ビームがそれぞれマルチレンズ７に入射する。マルチレ
ンズ８に入射した各光ビームは、フォーカスエラー検出
のために、非点収差が付与されると共に、光検出器９ま
での戻り光ビームの光路長を短縮するようになってい
る。光検出器９は、マルチレンズ８を介して入射される
各光ビームを受光するために、その受光面が、複数個の
受光部に分割されている。これにより、光検出器９の各
受光部からの検出信号に基づいて、差動法等によって、
ＭＯ信号と、フォーカスエラー信号，トラッキングエラ
ー信号等のエラー信号が検出される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された光学ピックアップ１においては、光磁気
ディスクＭＯからの戻り光ビームを、ビームスプリッタ
４により分離して、ウォラストンプリズム７により分割
することにより、各分割ビームを検出することにより、
ＭＯ信号が得られるようになっている。従って、ウォラ
ストンプリズム７は、比較的高価であるために、光学ピ
ックアップ１全体のコストが高くなってしまうと共に、
ウォラストンプリズム７は、ＭＯ信号（光磁気信号）の
分離角が制限されることから、比較的大型になってしま
うという問題があった。さらに、ウォラストンプリズム
７による光ビームの分割は、非点収差及びコマ収差が不
可避であることから、分割されたサイドビームの歪みが
比較的大きくなってしまうと共に、分割されたビーム同
士が重なってしまうことがあるという問題があった。

【０００８】また、回折格子３，ビームスプリッタ４，
ウォラストンプリズム７，マルチレンズ８等の多数の光
学部品が個別に組み立てられることから、装置全体の構
成が複雑になるので、装置が大型化し、コストが高くな
ってしまうと共に、光学的な配置設定が煩雑で、量産性
の点で問題があった。

【０００９】さらには、上述した従来の光学ピックアッ
プ１においては、光磁気ディスクＭＯからの戻り光ビー
ムが、ビームスプリッタ４により光源である半導体レー
ザ素子２に向かう光路から分離されるので、ビームスプ
リッタ４の反射率に基づいて、光量低下が発生し、光検
出器９への入射光量が低下するという問題があった。

【００１０】また、光学ピックアップを構成する光学素
子を基板上にマウントして取付けて、一体型の受発光素
子を構成することも考えられる。しかし、発光部，受光
部を別基板上に設けると、受光効率が低下し、また、各
光学素子を取り付けるにあたっての位置決めも煩雑で、
厳格なアラインメント精度が必要となり、製造コストが
高くなってしまう。

【００１１】本発明は、以上の点に鑑み、小型に構成で
き、しかも製造の簡略化，信頼性の向上、さらに光検出
器への戻り光の入射光量が増大により、光検出器の検出
出力の増大、発光部の低パワー化、そして消費電力の低
減化を図るようにした光学ピックアップを提供すること
を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、光ビームを出射する発光部と、この発光部から出
射された光ビームを光磁気記録媒体の信号記録面上に集
光するように照射する対物レンズと、前記発光部と対物
レンズとの間に配設され、前記発光部からの光ビームを
０次光とプラスマイナス１次光とに分離すると共に、光
磁気記録媒体からの戻り光ビームを常光と異常光とし
て、それぞれ０次光とプラスマイナス１次光とに分離す
る偏光性ホログラム素子と、この偏光性ホログラム素子
により分離された０次光の位相をずらす直線位相子と、
前記偏光性ホログラム素子により分離された戻り光ビー
ムの０次光を共焦点近傍で受光する第一の光検出器と、
前記偏光性ホログラム素子により分離された戻り光ビー
ムのプラスマイナス１次光を共焦点近傍で受光する第二
の光検出器とを備えている、光学ピックアップにより、
達成される。

【００１３】上記構成によれば、発光部から出射された
光ビームは、偏光性ホログラム素子によって３つの光ビ
ーム即ち０次光とプラスマイナス１次光に分離され、そ
れぞれ直線位相子により直線偏光に変換された後、対物
レンズを介して光磁気記録媒体の信号記録面に照射され
る。光磁気記録媒体の信号記録面により反射されると共
にカー効果によって偏光面が回転された光磁気信号を含
む戻り光ビームは、再び対物レンズを介して偏光性ホロ
グラム素子に入射する。そして、戻り光ビームは、偏光
性ホログラム素子によって、３つの光ビーム即ち０次光
とプラスマイナス１次光とに分離される。従って、０次
光ビームが、第一の光検出器に入射すると共に、プラス
マイナス１次光ビームが、第二の光検出器に入射するこ
とになる。かくして、第一の光検出器の０次光が入射す
る分割受光面の各出力信号に基づいて、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が検出されると
共に、第一の光検出器及び第二の光検出器の検出信号に
基づいて、光磁気信号あるいは再生信号が検出されるこ
とになる。

【００１４】上記発光部及び第一及び第二の光検出器
が、一つの基板上に一体に形成されていると共に、上記
発光部が、水平共振器を有する半導体レーザと反射鏡と
を有しており、上記光検出器が、フォトダイオードから
構成されていて、上記フォトダイオードの受光面の少な
くとも一部が戻り光の回折限界内に配設されている場合
には、発光部及び第一及び第二の光検出器が、共通の基
板上に一体化した構造となり、組立の際の発光部及び光
検出器の相互の位置決めすることなく、製造時のマスク
の精度による位置決め精度が得られることになり、光学
ピックアップの組立が容易に行われるので、組立コスト
が低減されると共に、発光部に向かって進む戻り光が直
接に第一の光検出器に入射することになり、且つ第一の
光検出器が共焦点近傍に配設されていることにより、受
光効率が高められることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図１２を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例で
あるから、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を
限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られる
ものではない。

【００１６】図１は、本発明による光学ピックアップの
一実施形態を示しており、この場合、光学ピックアップ
１０は、往復同一光路型の光学ピックアップである。図
１において、光学ピックアップ１０は、受発光素子１
１，偏光性ホログラム素子１２，直線位相子１３及び対
物レンズ１４を含んでいる。

【００１７】上記受発光素子１１は、図示のように、一
つの半導体基板２０上に一体に構成されている。即ち、
受発光素子１１は、発光部が、半導体基板２０上に形成
された半導体レーザ素子２１と、半導体基板２０の表面
から斜めに傾斜するように形成された反射鏡２２とから
構成され、また光検出器が、半導体基板２０上に形成さ
れたフォトダイオードから成る第一の光検出器２３及び
第二の光検出器２４とから構成されている。半導体レー
ザ素子２１は、半導体の再結合発光を利用した発光素子
であり、図示の場合には、水平共振器を有する構成であ
って、発光部として使用される。半導体レーザ素子２１
から水平方向に出射した光ビームは、反射鏡２２に導か
れる。

【００１８】反射鏡２２は、例えば４５度の傾斜角を有
するように、半導体基板２０に設けられた斜面に対し
て、例えば金属膜や誘電体多層膜等から成る反射膜を形
成することにより、構成されている。これにより、反射
鏡２２は、半導体レーザ素子２１からの光ビームの例え
ばＳ偏光成分を、図面にて上方に反射するようになって
いる。上方に反射されたレーザ光は、上述のように、偏
光性ホログラム素子１２，直線位相子１３及び対物レン
ズ１４を介して、光磁気ディスクＭＯの信号記録面に収
束され、光磁気ディスクＭＯの信号記録面に照射された
レーザ光は、光磁気ディスクＭＯ上で反射される際に、
カー効果を受けて、偏光面が回転されたＰ成分（光磁気
信号を含む成分）となる。このＰ成分を含む光磁気ディ
スクＭＯからの戻り光は、再び、対物レンズ１４，直線
位相子１３，偏光性ホログラム素子１２を介して、受発
光素子１１の第一の光検出器２３及び第二の光検出器２
４に入射するようになっている。

【００１９】上記偏光性ホログラム素子１２は、常光を
透過させ且つ異常光を回折するように構成されている。
これにより、偏光性ホログラム素子１２は、光磁気ディ
スクＭＯの記録面からの戻り光を０次光及びプラスマイ
ナス１次回折光に分離するようになっている。

【００２０】偏光性ホログラム素子１２は、例えば図２
に示すように、複屈折回折格子型素子として構成されて
おり、ニオブ酸リチウムから成る基板１２ａと、この基
板１２ａの入射側に、例えば安息香酸によるプロトン交
換法により形成された格子１２ｂとから構成されてい
る。これにより、この格子１２ｂの領域にて、常光に対
する屈折率は、０．１３程度増大し、また異常光に対す
る屈折率は、０．０４程度減少する。

【００２１】さらに、偏光性ホログラム素子１２は、上
記プロトン交換による格子１２ｂの上に、透過する常光
線が受ける位相差をキャンセルするように選定された厚
さの誘電体から成る位相補償膜１２ｃが設けられてい
る。これにより、見かけ上、異常光線に対してのみプロ
トン交換による屈折率変化が生ずるように、観察される
ことになる。

【００２２】ここで、偏光性ホログラム素子は、図３に
示すようにして、製造される。即ち、図５において、偏
光性ホログラム素子３０は、先づニオブ酸リチウム等の
一軸性結晶から成る基板３０ａに対して、その両面にア
ルミニウム薄膜３０ｂがコーティングされる。その後、
この基板３０ａの一面に、アルミニウム薄膜３０ｂの上
から、レジスト膜３０ｃがコーティングされる。このレ
ジスト膜３０ｃに対して、格子状のパターンマスクが載
置され露光されることにより、レジスト膜３０ｃのパタ
ーニングが行なわれる。続いて、エッチング等により、
アルミニウム薄膜３０ｂのパターニングが行なわれた
後、レジスト膜３０ｃが除去される。

【００２３】そして、アルミニウム薄膜３０ｂが除去さ
れた格子状の部分に関して、例えば安息香酸によるプロ
トン交換が行なわれて、プロトン交換層３０ｄが形成さ
れる。続いて、表面全体に亘って、ニオブ酸Ｎｂ₂Ｏ₅
等の誘電体から成る位相補償膜３０ｅのコーティングが
行なわれた後、リフトオフにより、アルミニウム薄膜３
０ｂが除去される。最後に、表面全体に亘って、ＳｉＯ
₂層３０ｆがスパッタリングにより形成される。これに
より、基板３０ａの一面（上面）に、偏光性ホログラム
素子３０が形成されることになる。尚、上記の製造工程
及び構成材料は、例示したものであり、他の工程や材料
が使用されることは明らかである。

【００２４】かくして、偏光性ホログラム素子１２は、
図２に示すように、入射光を、光学軸Ｘの方向に関し
て、垂直な方向の常光と平行な方向の異常光に分割する
ことになる。即ち、入射する戻り光ビームは、図示のよ
うに、常光が０次光として透過すると共に、異常光がプ
ラスマイナス１次光として、回折されることになる。こ
れに対して、前述した第一の光検出器２３及び第二の光
検出器２４は、それぞれ偏光性ホログラム素子１２によ
り分割された０次光とプラスマイナス１次光が入射し得
るように、共焦点近傍に配設されている。尚、第二の光
検出器２４は、マイナス１次光に対しては焦点位置の前
側に、またプラス１次光に対しては焦点位置の後側に配
設されている。

【００２５】さらに、偏光性ホログラム素子１２は、そ
の光学軸が、入射光の偏光方向に対して４５度傾斜する
ように配設されている。

【００２６】上記直線位相子１３は、楕円偏光を直線偏
光に変換するものであり、例えば１／４波長板や１／８
波長板が使用される。尚、１／４波長板または１／８波
長板の選択は、使用される偏光性ホログラム素子１２の
特性に基づいて決定される。

【００２７】対物レンズ１４は、凸レンズであって、偏
光性ホログラム素子１２から直線位相子１３を透過した
光ビームを、回転駆動される光磁気ディスクＭＯの記録
面の所望のトラック上に収束させる。

【００２８】前記第一の光検出器２３と第二の光検出器
２４は、図４に示すように、それぞれ分割されて形成さ
れている。すなわち、第一の光検出器２３は、４つのセ
ンサ部ａ，ｂ，ｃ，ｄに分割されており、第二の光検出
器２４は、それぞれ３つのセンサ部ｅ，ｆ，ｇとｈ，
ｉ，ｊに分割されている。

【００２９】そして、第一及び第二の光検出器２３，２
４の各センサ部ａ乃至ｊの検出信号は、図示しない処理
回路において、それぞれヘッドアンプにより増幅された
後、出力信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆ，Ｓ
ｇ，Ｓｈ，Ｓｉ，Ｓｊとなり、さらに演算回路によっ
て、それぞれ光磁気（ＭＯ）信号そしてフォーカスエラ
ー信号及びトラッキングエラー信号が演算されるように
なっている。尚、第一の光検出器２３は、その受光面の
少なくとも一部が、半導体レーザ素子２１から光ビーム
の波長をλ，対物レンズ１４の開口数をＮＡとすると
き、この受光面の配置基準面を横切る光ビームの光軸か
らの距離が、例えば１．２２λ／ＮＡ以内の位置に設け
られている。

【００３０】本実施形態による光学ピックアップ１０は
以上のように構成されており、半導体レーザ素子２１か
ら出射されたＰ偏光の光ビームは、半導体基板２０上の
反射鏡２２により反射され、偏光性ホログラム素子１２
に入射する。ここで、偏光性ホログラム素子１２は、入
射光のうち、常光は透過させ、異常光のみを回折させ
る。即ち、入射する光ビームの常光成分をＩｏ：（１マ
イナスＸ），異常光成分Ｉｅ：Ｘとし、また異常光線に
対する回折効率を（１マイナスη）とすると、図５に示
すように、半導体レーザ素子２１からの光ビームは、偏
光性ホログラム素子１２を通過後に、その０次光は、常
光成分Ｉｏ０：（１マイナスＸ），異常光成分Ｉｅ０：
Ｘ×ηとなり、プラスマイナス１次光は、常光成分Ｉｏ
１：０，異常光成分Ｉｅ１：Ｘ×（１マイナスη）／２
となる。

【００３１】この場合、偏光性ホログラム素子１２は、
矩形断面構造を有する薄い位相格子を有していることか
ら、その０次回折効率ηは、一般に

【数１】で表わされ、γは格子を形成する二つの領域を透過する
光の位相差である。従って、偏光性ホログラム素子１２
を透過した０次光の常光成分Ｉｏ０と異常光成分Ｉｅ０
の間には、γなる位相差が生ずることになる。かくし
て、偏光性ホログラム素子１２を透過した０次光の偏光
状態は、図６に示すように、入射偏光方向に対して４５
度傾いた方位角の楕円偏光となる。ここで、偏光性ホロ
グラム素子１２は、その光学軸が、入射偏光に対してマ
イナス４５度傾いているので、位相差γは、

【数２】となっている。

【００３２】そして、偏光性ホログラム素子１２を出射
した楕円偏光である０次光ビームは、直線位相子１３に
入射する。直線位相子１３を透過した０次光ビームは、
図７に示すように、入射偏光に対してδの方位角を有す
る直線偏光になる。ここでは、直線位相子１３は、進相
角が入射偏光に対して４５度となる１／４波長板が使用
されている。

【００３３】ここで、上記偏光性ホログラム素子１２と
直線位相子１３による偏光の状態を数式で表現する。入
射偏光方向を基準として、偏光性ホログラム素子１２の
光学軸の方位角θＨ，直線位相子１３の方位角θＱ，偏
光性ホログラム素子１２により生ずる位相差ψ，直線位
相子１３により生ずる位相差δとし、前記条件により、
偏光性ホログラム素子１２における異常光線の５０％が
透過し、５０％が回折する場合、θＨ＝マイナス４５
度，θＱ＝４５度，ψ＝π／４，δ＝π／２であるか
ら、偏光性ホログラム素子１２の透過後は、

【数３】となり、直線位相子１３の透過後は、

【数４】となる。このようにして直線位相子１３により図９にて
符号Ａで示す直線偏光に変換された０次光は、対物レン
ズ１４を介して、光磁気ディスクＭＯの信号記録面に収
束される。

【００３４】光磁気ディスクＭＯの信号記録面で反射さ
れると共にカー効果によって偏光面が回転されてＳ偏光
成分のＭＯ信号（光磁気信号）を含む戻り光ビームは、
再び対物レンズ１４を透過し、直線位相子１３により楕
円偏光となって、再び偏光性ホログラム素子１２に入射
する。この場合、偏光性ホログラム素子１２に入射する
戻り光ビームは、偏光性ホログラム素子１２により、常
光の０次光が透過すると共に、異常光のプラスマイナス
１次回折光が、それぞれ回折されることになる。

【００３５】即ち、入射する光ビームの常光成分をＩｏ
０：（１マイナスＸ），異常光成分Ｉｅ０：Ｘ×ηとす
ると、図１０に示すように、光磁気ディスクＭＯからの
戻り光は、偏光性ホログラム素子１２を通過後に、その
０次光は、常光成分Ｉｏ００：（１マイナスＸ），異常
光成分Ｉｅ００：Ｘ×η²となり、プラスマイナス１次
光は、常光成分Ｉｏ０１：０，異常光成分Ｉｅ０１：Ｘ
×（１マイナスη）・η／２となる。

【００３６】ところで、偏光性ホログラム素子１２への
入射光が、Ｉｏ：０．５，Ｉｅ：０．５であるようにし
た場合、０次光の常光成分Ｉｏ００：０．５，異常光成
分Ｉｅ００：０．５×η²となり、プラスマイナス１次
光の常光成分Ｉｏ０１：０，異常光成分Ｉｅ０１：０．
２５×（１マイナスη）・ηとなり、Ｉｅ０１の最大値
を与えるのは、η＝５０％のときである。

【００３７】また、０次光は、反射鏡２２が存在するこ
とから、第一の光検出器２３での全入射光に対する検出
可能光量が３０％であるとすると、第一の光検出器２３
における光量の総和と第二の光検出器２４における光量
の総和の間には、第二の光検出器２５における電気的増
幅率をＡとすると、

【数５】から、Ａ＝１．５が決まる。かくして、以上の条件の場
合には、光磁気信号ＭＯは、図４にて、

【数６】により検出される。

【００３８】また、トラッキングエラー信号ＴＲＫ（ま
たはウォブル信号）は、

【数７】により検出される。さらに、フォーカスエラー信号ＦＣ
Ｓは、偏光性ホログラム素子１２がレンズ効果を有して
いることから、プラス１次光は光検出器の前側に、また
マイナス１次光は光検出器の後側に焦点を結ぶようにな
っていることから、

【数８】により検出される。

【００３９】ここで、図１の実施形態においては、上記
発光部である半導体レーザ素子２１及び反射鏡２２と、
第一及び第二の光検出器２３，２４が、一つの半導体基
板２０上に一体に形成されているので、相互の位置決め
が不要となり、半導体基板２０の製造時のマスクの精度
による位置決め精度が得られることになり、光学ピック
アップ１０の組立が容易に行われる。また、第一及び第
二の光検出器２３，２４が、偏光性ホログラム素子１２
による戻り光の回折限界内に亘って配設されていること
により、発光部に向かって進む戻り光Ｌｒが直接に第一
の光検出器２３に入射することになると共に、第一の光
検出器２３が共焦点近傍に配設されていることにより、
受光効率が高められることになる。

【００４０】図１１は、本発明による光学ピックアップ
の第二の実施形態である。図１１において、光学ピック
アップ４０は、図１の光学ピックアップ１０に比較し
て、直線位相子１３の上に、旋光子４１が配設されてい
る点を除いて、他の構成即ち受発光素子１１，偏光性ホ
ログラム素子１２，直線位相子１３，対物レンズ１４に
ついては同じ構成である。上記旋光子４１は、入射偏光
の偏光の方位角を傾けるものであり、例えば１／２波長
板が使用される。

【００４１】このような構成の光学ピックアップ４０に
よれば、受発光素子１１からの光ビームは、偏光性ホロ
グラム素子１２，直線位相子１３，旋光子４１を介して
対物レンズ１４に入射し、光磁気ディスクＭＯの信号記
録面に収束される。そして、光磁気ディスクＭＯからの
戻り光は、対物レンズ１４，旋光子４１，直線位相子１
３を介して偏光性ホログラム素子１２に入射し、その０
次光が、受発光素子１１の第一の光検出器２３に入射す
ると共に、そのプラスマイナス１次光が、第二の光検出
器２４に入射する。これにより、各光検出器２３，２４
からの検出信号に基づいて、前述したように、光磁気信
号ＭＯ，フォーカスエラー信号ＦＣＳ及びトラッキング
エラー信号ＴＲＫがそれぞれ検出されることになる。

【００４２】この場合、旋光子４１が配設されているこ
とにより、偏光性ホログラム素子１２を透過した受発光
素子１１からの光ビームの０次光は、直線位相子１３に
より、δの方位角を有する直線偏光にされ、さらに旋光
子４１によって、図８に示すように、偏光の方位角がマ
イナスδだけ回転されるので、旋光子４１からの出射光
は、図９にて符号Ｂで示すように、入射偏光と同じ偏光
方向を有する直線偏光となる。このときの偏光状態を、
前述したと同様に数式で表現すると、

【数９】となる。そして、光磁気ディスクＭＯからの戻り光は、
旋光子４１により方位角δだけ回転された後、直線位相
子１３により楕円偏光となり、再び偏光性ホログラム素
子１２に入射することになる。

【００４３】図１２は、図１１に示した光学ピックアッ
プ４０の変形例を示している。図１２において、光学ピ
ックアップ５０は、図１１の光学ピックアップ１０に比
較して、受発光素子１１と偏光ホログラム素子１２との
間にコリメータレンズ５１が配設されている点を除い
て、他の構成即ち、受発光素子１１，偏光性ホログラム
素子１２，直線位相子１３，旋光子４１，対物レンズ１
４については同じ構成である。

【００４４】この場合、第一の光検出器２３は、その受
光面の少なくとも一部が、半導体レーザ素子２１から光
ビームの波長をλ，コリメータレンズ５１の開口数をＮ
Ａとするとき、この受光面の配置基準面を横切る光ビー
ムの光軸からの距離が、例えば１．２２λ／ＮＡ以内の
位置に設けられている。これにより、偏光ホログラム素
子１２を透過した戻り光は、コリメータレンズ５１によ
って収束されることになるため、偏光性ホログラム素子
１２が、レンズ効果を有していなくてもよい。

【００４５】このような構成の光学ピックアップ５０に
よれば、受発光素子１１からの光ビームは、コリメータ
レンズ５１により平行光に変換された後、偏光性ホログ
ラム素子１２，直線位相子１３を介して対物レンズ１４
に入射し、光磁気ディスクＭＯの信号記録面に収束され
る。そして、光磁気ディスクＭＯからの戻り光は、対物
レンズ１４，直線位相子１３を介して偏光性ホログラム
素子１２に入射し、その０次光が、コリメータレンズ５
１により収束されて、受発光素子１１の第一の光検出器
２４に入射すると共に、そのプラスマイナス１次光が、
同様にコリメータレンズ５１により収束されて、第三の
光検出器１５に入射する。

【００４６】これにより、各光検出器２３，２４からの
検出信号に基づいて、前述したように、光磁気信号Ｍ
Ｏ，フォーカスエラー信号ＦＣＳ及びトラッキングエラ
ー信号ＴＲＫがそれぞれ検出されることになる。この場
合、コリメータレンズ５１が設けられていることから、
偏光性ホログラム素子１２がレンズ効果を有していなく
てもよいので、偏光性ホログラム素子１２が容易に作製
されることになり、部品コストが低減されることにな
る。

【００４７】上述した実施形態においては、偏光性ホロ
グラム素子１２は、複屈折回折格子型素子として構成さ
れているが、これに限らず、他の構成の偏光性ホログラ
ムとして構成されていてもよいことは明らかである。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、小
型に構成でき、しかも製造の簡略化，信頼性の向上、さ
らに光検出器への戻り光の入射光量が増大により、光検
出器の検出出力の増大、発光部の低パワー化、そして消
費電力の低減化を図るようにした光学ピックアップを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学ピックアップの一実施形態の
全体構成を示す概略図である。

【図２】図１の光学ピックアップにおける偏光性ホログ
ラム素子の構成例と入射光線の偏光方向を示す概略斜視
図である。

【図３】図１の光学ピックアップにおける偏光性ホログ
ラム素子の製造工程の一例を順次に示す工程図である。

【図４】図１の光学ピックアップにおける各光検出器の
構成を示す拡大平面図である。

【図５】図４の偏光性ホログラム素子の往路の回折状態
を示す断面図である。

【図６】偏光性ホログラム素子による光ビーム（往路）
の偏光状態の変化を示す図である。

【図７】直線位相子による偏光状態の変化を示す図であ
る。

【図８】旋光子による偏光状態の変化を示す図である。

【図９】偏光性ホログラム素子，直線位相子及び旋光子
による偏光状態の変化を示す図である。

【図１０】偏光性ホログラム素子による戻り光ビーム
（復路）の偏光状態の変化を示す図である。

【図１１】本発明による光学ピックアップの第二の実施
形態の全体構成を示す概略図である。

【図１２】本発明による光学ピックアップの第三の実施
形態の全体構成を示す概略図である。

【図１３】従来の光学ピックアップの一例の構成を示す
概略図である。

【符号の説明】

１０光学ピックアップ１１受発光素子１２，３０偏光性ホログラム素子１３直線位相子１４対物レンズ２０半導体基板２１半導体レーザ素子２２反射鏡２３第一の光検出器２４第二の光検出器４０光学ピックアップ４１旋光子５０光学ピックアップ５１コリメータレンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ビームを出射する発光部と、この発光部から出射された光ビームを光磁気記録媒体の
信号記録面上に集光するように照射する対物レンズと、前記発光部と対物レンズとの間に配設され、前記発光部
からの光ビームを０次光とプラスマイナス１次光とに分
離すると共に、光磁気記録媒体からの戻り光ビームを常
光と異常光として、それぞれ０次光とプラスマイナス１
次光とに分離する偏光性ホログラム素子と、この偏光性ホログラム素子により分離された０次光の位
相をずらす直線位相子と、前記偏光性ホログラム素子により分離された戻り光ビー
ムの０次光を共焦点近傍で受光する第一の光検出器と、前記偏光性ホログラム素子により分離された戻り光ビー
ムのプラスマイナス１次光を共焦点近傍で受光する第二
の光検出器とを備えている、光学ピックアップ。
【請求項２】前記直線位相子は、偏光性ホログラム素
子と対物レンズとの間に配設されていることを特徴とす
る請求項１に記載の光学ピックアップ。
【請求項３】前記偏光性ホログラム素子と対物レンズ
との間に、偏光の方位角を任意の方向に傾斜させる旋光
子が配設されていることを特徴とする請求項１に記載の
光学ピックアップ。
【請求項４】前記偏光性ホログラム素子は、その回折
効率が、第二の光検出器においてプラスマイナス１次回
折光量が最大となるように設定されていることを特徴と
する請求項１に記載の光学ピックアップ。
【請求項５】前記偏光性ホログラム素子による戻り光
のプラスマイナス１次回折光が、任意の焦点距離を有す
ることを特徴とする請求項１に記載の光学ピックアッ
プ。
【請求項６】前記直線位相子が、発光部から偏光性ホ
ログラム素子を透過した光ビームの０次光を直線偏光に
することを特徴とする請求項１に記載の光学ピックアッ
プ。
【請求項７】前記旋光子が、直線位相子を透過した発
光部からの光ビームの直線偏光の方位角を任意の方向に
傾けることを特徴とする請求項３に記載の光学ピックア
ップ。
【請求項８】前記発光部及び第一及び第二の光検出器
が、一つの基板上に一体に形成されていると共に、前記発光部が、水平共振器を有する半導体レーザと反射
鏡とを有しており、前記光検出器が、フォトダイオードから構成されてい
て、前記フォトダイオードの受光面の少なくとも一部が戻り
光の回折限界内に配設されていることを特徴とする請求
項１に記載の光学ピックアップ。
【請求項９】前記第一の光検出器と第二の光検出器と
が、それぞれ少なくとも三分割されていることを特徴と
する請求項１に記載の光学ピックアップ。
【請求項１０】前記第一の光検出器の出力信号の総和
と、第二の光検出器の出力信号の総和から、光磁気信号
が検出され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。
【請求項１１】前記第一の光検出器または第一の光検
出器及び第二の光検出器の出力信号に基づいて、トラッ
キングエラー信号が検出されると共に、前記第二の光検
出器の受光光量の差に基づいて、フォーカスエラー信号
が検出され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。