JPH1049909A

JPH1049909A - 光ヘッド装置

Info

Publication number: JPH1049909A
Application number: JP8199360A
Authority: JP
Inventors: Mineo Nakayama; 峰雄中山; Masaichi Yokota; 政一横田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】光の利用効率を向上し、かつ小型パッケージ化
が可能で生産性もよい光ヘッド装置を得る。【解決手段】光源１、光検出器６、７、反射面に誘電体
多層膜を設けたプリズムによる偏光ビームスプリッタ２
を、一面に解放された窓を有するパッケージ８内に収納
し、そのパッケージの窓に位相差板３を配置し、その外
部に集光レンズ４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ（コンパクト
ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ビデオディスク等の光デ
ィスクや光磁気ディスク等の光記録媒体の光学的情報の
書き込み、読み取りを行う光ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク及び光磁気ディスク等
に光学的情報を書き込んだり、あるいは光学的情報を読
み取る光ヘッド装置としては、光ディスク等の記録面か
ら反射された信号光を検出部へ導光（ビームスプリッ
ト）する光学部品としてビームスプリッタを用いたもの
と、回折格子又はホログラム素子を用いたものとが知ら
れていた。

【０００３】光源、無偏光ビームスプリッタ、光検出器
等の部品を個別に組み立てる前者は現在最も普及した方
式であるが、小型化が困難であり、また、光の利用効率
は、最大往路５０％、復路５０％として往復効率は最大
２５％と物足りないものであった。また、戻り光と称す
る往路を逆行する光が光源に与える影響も大きく、この
対策もわずらわしいものであった。

【０００４】小型化のためには、超小型プリズムを使用
したもの、回折格子又はホログラム素子を用いたものが
開発されているが、これらの方式は光利用効率につい
ては見るべき改良がなされていなかった。

【０００５】一方、光利用効率を向上させる方法とし
て、偏光を利用する方法が一般的であり、個別部品組立
タイプでは偏光ビームスプリッタ及びλ／４板等の位相
差板を用いることにより１００％に近い光利用効率が得
られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のこのような光ヘ
ッド装置は、光の利用効率が高く、かつ小型化され組み
立てやすい構造のものは無かった。

【０００７】本発明の目的は、光の利用効率を向上し、
かつ小型パッケージ化が可能で生産性もよい光ヘッド装
置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、光記録媒体に光を照
射することにより光学的情報の書き込み及び／又は読み
取りを行う光ヘッド装置において、光源、光検出器、偏
光ビームスプリッタを一面に解放された窓を有するパッ
ケージ内に収納し、そのパッケージの窓に位相差板を配
置し、その外部に集光レンズを設けたことを特徴とする
光ヘッド装置を提供するものである。

【０００９】また、偏光ビームスプリッタがプリズムの
一面に多層膜を形成したものであり、プリズムの少なく
とも他の一面に光検出器が配置されていることを特徴と
する光ヘッド装置、及び、それらの窓に配置される位相
差板が、２枚のガラス板で位相差板を挟んだ構造である
ことを特徴とする光ヘッド装置を提供するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の光ヘッド装置の
側面図である。ただし、分かりやすくするためにパッケ
ージの側面を除いて表示している。１は光源、２は偏光
ビームスプリッタ、３は位相差板、４は集光レンズ、５
は光記録媒体、６、７は光検知器、８はパッケージを示
している。

【００１１】本発明では、パッケージは一面に解放され
た窓を有する。この図１の例では、上面全体が解放され
て窓にされているが、窓は一面の一部とされていてもよ
い。また、この例では、このパッケージは、直方体で他
の５面は面で覆われている。ただし、図１では前述した
ように前面側の面は省略して図示している。

【００１２】このパッケージ内部には、光源１と偏光ビ
ームスプリッタ２と光検出器６、７が配置固定されてい
る。そして、窓には位相差板３が配置されている。この
ような構造を採ることにより、取り扱いが容易になり、
光ヘッド装置の組み立てが容易になる。

【００１３】特に、偏光ビームスプリッタ２として、図
１に示すようにプリズムの一面に多層膜を形成したもの
が好適である。このプリズムの少なくとも他の一面に光
検出器を配置して一体化することにより、小型化しかつ
しっかり取り付けることができる。

【００１４】窓に配置される位相差板は、直線偏光を円
偏光に変えるまた円偏光を直線偏光に変える役を果た
す。通常はλ／４板が用いられる。この位相差板は、材
質としては、延伸ポリカーボネートや、ポリビニルアル
コール（ＰＶＡ）や、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）
や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプロ
ピレン（ＰＰ）等の有機化合物が好ましく使用できる。

【００１５】この場合、平坦度維持、信頼性向上のた
め、２枚のガラス板間にこれらの位相差板を挟んで積層
板にして使用することが好ましい。また、従来から用い
られてきた水晶やＬｉＮｂＯ₃ 、ＬｉＴａＯ₃ 、方解石
等の複屈折結晶というような無機物を使用することもで
きる。

【００１６】また、この例では集光レンズ４は別置とし
たが、この集光レンズもパッケージに固定するようにし
てもよい。

【００１７】さらには、途中にホログラム、回折格子等
を設けて３ビーム化したり、他のレンズを配置して焦点
距離を変化させたりしてもよい。

【００１８】光源１である半導体レーザからの直線偏光
の光（Ｓ波：図の紙面に垂直な偏光方向の光）が照射さ
れる。この光は偏光ビームスプリッタ２であるプリズム
の反射面に達し反射される。この反射面の光学特性の一
例を図２に示す。

【００１９】図２は、偏光ビームスプリッタの反射面の
波長と反射率との関係を示すグラフである。この図２よ
り、Ｓ波に対する反射率は設計中心である波長７８０ｎ
ｍにおいてはほぼ１００％となるが、逆にＰ波に対する
反射率はほぼ０％になる。このため、光源１から出射し
て反射面に到達したＳ波の光は、この反射面でほぼ１０
０％反射して、位相差板３に到達する。この位相差板３
を通過することにより、直線偏光が円偏光となり、集光
レンズ４で集光され光記録媒体５に到達する。このた
め、往路の光の利用率は１００％に近い。

【００２０】一方、この光記録媒体５からの反射光は、
再び集光レンズ４を通り、位相差板３を通過し、円偏光
から直線偏光にに戻され、Ｐ波（紙面に平行な偏光方向
の光）となる。そして、再度偏光ビームススプリッター
２に到達するが、Ｐ波の場合には７８０ｎｍの光はほと
んど透過するので、界面で屈折してプリズム内部を進行
し、光検出器６、７に到達して所定の電気信号に変換さ
れる。

【００２１】このように、理想的にはほぼ１００％の効
率が得られ、Ｓ／Ｎ比の向上が期待できる。さらに戻り
光が光源に達することが少なく、この面からも光源の半
導体レーザのノイズ特性を向上させることができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。

【００２３】図１のような構成の光ヘッド装置を作成し
た。光源１として波長７８０ｎｍの光を発光する半導体
レーザを使用し、偏光ビームスプリッタ２として断面５
角形のプリズムの傾斜面にＴｉＯ₂ 、ＳｉＯ₂ の誘電体
多層膜による反射面を形成した。

【００２４】この５角形のプリズムの底面に２個の光検
知器６、７を配置し、光源１とともに上方が解放した直
方体状のパッケージ８内に収納し、所定位置に固定し
た。次いで、パッケージ８の解放した面にλ／４板をガ
ラス板で挟んだ積層板を配置してパッケージと一体化し
た。その外部に集光レンズ４を配置して、光ヘッド装置
を製造した。

【００２５】比較例として、偏光ビームスプリッタ２を
誘電体多層膜を設けない無偏光ビームスプリッタとした
ものを作成した。

【００２６】その結果、実施例のものは９０％以上の光
利用効率が得られ、比較例のものに比して、信号強度が
ほぼ４倍の信号を得ることができた。このため、光源の
出力を１／４の半導体レーザに置き換えても使用でき
た。このため、比較例のものに比して低消費電力とな
り、さらに小型化が可能であった。

【００２７】

【発明の効果】本発明では、光の利用効率が１００％に
近くでき、光ヘッド装置を小型化できるとともにその消
費電力を大幅に低減できる。また、一面に解放された窓
を有するパッケージ内に、光源、光検出器、偏光ビーム
スプリッタを収納して固定し、そのパッケージの解放さ
れた窓に位相差板を配置するので、取り扱いが容易で光
ヘッド装置に組み立てが容易であり、生産性が良い。

【００２８】特に、偏光ビームスプリッタにプリズムに
誘電体多層膜を形成したものを使用することにより、よ
り一層小型化できる。

【００２９】本発明は、本発明の効果を損しない範囲内
で、種々の応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ヘッド装置の側面図。

【図２】偏光ビームスプリッタの反射面の波長と反射率
との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１：光源２：偏光ビームスプリッタ３：位相差板４：集光レンズ５：光記録媒体６：光検知器７：光検知器８：パッケージ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光記録媒体に光を照射することにより光学
的情報の書き込み及び／又は読み取りを行う光ヘッド装
置において、光源、光検出器、偏光ビームスプリッタを
一面に解放された窓を有するパッケージ内に収納し、そ
のパッケージの窓に位相差板を配置し、その外部に集光
レンズを設けたことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】偏光ビームスプリッタがプリズムの一面に
多層膜を形成したものであり、プリズムの少なくとも他
の一面に光検出器が配置されていることを特徴とする請
求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】その窓に配置される位相差板が、２枚のガ
ラス板で位相差板を挟んだ構造であることを特徴とする
請求項１又は２記載の光ヘッド装置。