JPS63292432A - 光学ピックアップ装置 - 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】 本発明を以下の順序で説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ　発明が解決しようとする問題点 Ｅ　問題点を解決するための手段 Ｆ作用 Ｇ　実施例 Ｇ−１全体構成（第１図） Ｇ−２全反射プリズム（第２図、第３図）Ｇ−３変形例
（第４図） Ｈ発明の効果 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、光ビームを対物レンズを通じて記録媒体に入
射させるとともに記録媒体からの反射光ビームを光検出
部に導いて、光検出部から記録媒体に記録された情報の
読取出力を得る光学ピックアップ装置に関する。

Ｂ　発明の概要 本発明は、光ビーム発生源からの光ビームを対物レンズ
を通じて記録媒体に集束状態をもって入射させ、記録媒
体からの反射光ビームを対物レンズを通じて光検出部に
導き、光検出部からの検出出力に基づいて、記録媒体に
記録された情報についての読取情報信号を得る光学ピッ
クアップ装置において、光ビーム発生源及び光検出部と
対物レンズとの間の光路上に、偏光ビームスプリッタと
、ガラス基体の一面に誘電体膜が設けられて成り、光ビ
ーム発生源から発せられて偏光ビームスプリッタを経た
光ビームが、第１の方向からガラス基体に入射し、誘電
体膜が設けられた面側で全反射されて対物レンズに導か
れるものとされるとともに、対物レンズからの反射光ビ
ームが、第２の方向からガラス基体に入射し、誘電体膜
が設けられた面側で全反射されて偏光ビームスプリッタ
に導かれるものとされる全反射光学素子とを配すること
により、独立した１／４波長板が不要とされて、コスト
の低減が図られるようにしたもとで、偏光ビームスプリ
ッタにおいて、光ビーム発生源から発して対物レンズに
入射する光ビームと対物レンズを経た反射光ビームとが
適正に分離されるようにしたものである。

Ｃ従来の技術 情報記録媒体としてのディスクに記録された情報を再生
するに際して使用される光学式ディスクプレーヤにおい
ては、ディスクに形成された螺線状あるいは同心円状の
記録トラックから記録情報を読み取るための光学系を構
成する光学ピックアップ装置が備えられる。

このような光学ピックアンプ装置の一例は、第５図に簡
略化されて示される如く、半導体レーザ１、対物レンズ
６、光検出部８等を含む光学路構成の全体が、１個の光
学ブロック１０を形成すべく纏められて、例えば、螺線
状の記録トラックが形成されたディスクＤの半径方向（
矢印Ａで示される方向）に沿って移動できるようにされ
る。そして、半導体レーザ１から発せられるレーザ光ビ
ームが、グレーテイング板２に入射し、グレーテイング
板２により回折せしめられて３本のレーザ光ビームとさ
れ（第５図では、簡略化のため、これら３本のレーザ光
ビームが１本の実線で示されている）、各レーザ光ビー
ムが偏光ビームスプリンタ３に入射してその検光子面３
ａを通過した後、コリメータレンズ４に入射する。コリ
メータレンズ４に入射した３本のレーザ光ビームは、コ
リメータレンズ４により平行光束化され、その後１／４
波長板５を通過して、対物レンズ６に入射し、対物レン
ズ６により集束状態とされたもとでディスクＤに入射せ
しめられる。その際、３本のレーザ光ビームは、夫々、
中央及びそれを挟む両側ビームとなる関係におかれ、中
央ビームがディスクＤに記録された情報の読取りとディ
スクＤの記録面におけるフォーカス状態の検出に用いら
れるものとされ、また、両側ビームがディスクＤに形成
された記録トラックに対する中央ビームのトラッキング
状態の検出に用いられるものとされる。そして、ディス
クＤに入射せしめられた３本のレーザ光ビームは、夫々
、ディスクＤに形成された記録トラックによる変調を受
けた状態で反射され、反射レーザ光ビームとされる。

ディスクＤからの３本の反射レーザ光ビームの夫々は、
対物レンズ６を介して戻り、平行光束化されて再び１７
４波長板５を通過する。このように、半導体レーザ１か
ら発せられるレーザ光ビームが３本のレーザ光ビームに
分割され、夫々が１７４波長板５を往復通過して得られ
る３本の反射レーザ光ビームの夫々は、１７４波長板５
を２回通過することにより、偏光ビームスプリンタ３を
通過するディスクＤに入射せしめ′られる３本のレーザ
光ビームの夫々に対して、その偏光方向がπ／２だけ回
転したものとなる。

斯かる偏光方向のπ／２だけ回転を生じた３本の反射レ
ーザ光ビームは、コリメータレンズ４に入射し、コリメ
ータレンズ４において集束ビーム化されて偏光ビームス
プリッタ３に入射する。そして、夫々が偏光ビームスプ
リッタ３においてその検光子面３ａで反射され、光軸方
向が変化せしめられたものとされて、受光レンズ７を通
じて光検出部８に導かれる。光検出部８においては、３
本の反射レーザ光ビームのうちの中央ビームに基づいて
、ディスクＤの記録トランクに記録された情報に応じた
情報検出出力信号とフォーカス状態に応じたフォーカス
状態検出出力信号とが得られ、また、両側ビームに基づ
いてトラッキング状態に応じたトラッキング状態検出出
力信号が得られる。

Ｄ　発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の如くの従来提案されている光学ピ
ックアップ装置にあっては、半導体レーザ１から発せら
れ、対物レンズ６を通じてディスクＤに入射せしめられ
るレーザ光ビームと、ディスクＤから対物レンズ６を通
じて戻り、光検出部８に導かれる反射レーザ光ビームと
が、偏光ビームスプリッタ３により分離されるようにさ
れており、そのため、偏光ビームスプリッタ３に加えて
、比較的高価なものとされる１７４波長板５が、それに
より、偏光ビームスプリッタ３に入射するディスクＤか
らの反射レーザ光ビームを、偏光ビームスプリンタ３を
通過してディスクＤに入射するレーザ光ビームに対して
偏光方向がπ／２だけ回転したものとなすべく用いられ
ており、従って、コストが嵩み易いものとなる不都合が
ある。

斯かる点に鑑み、本発明は、光ビーム発生源からの光ビ
ームを対物レンズを通じてディスク等の記録媒体に集束
状態をもって入射させ、記録媒体から対物レンズを通じ
て戻る反射光ビームを光検出部に導き、光検出部におい
て記録媒体に記録された情報に応じた検出出力を得るに
あたり、その光学路構成を、使用される光学部品が比較
的安価であるものとすることができて、コストの低減を
図ることができる光学ピックアップ装置を提供すること
を目的とする。

Ｅ　問題点を解決するための手段 上述の目的を達成すべく、本発明に係る光学ピックアッ
プ装置は、光ビーム発生源と、光ビーム発生源からの光
ビームを記録媒体に集束状態をもって入射させるととも
に記録媒体からの反射光ビームを受ける対物レンズと、
光ビーム発生源から発し対物レンズに入射する光ビーム
と対物レンズを経た反射光ビームとを分離する偏光ビー
ムスプリッタと、偏光ビームスプリッタから出射する反
射光ビームを検出する光検出部とが備えられ、さらに、
ガラス基体とその一面に設けられた誘電体膜とを有して
成り、光ビーム発生源から発せられて偏光ビームスプリ
ッタを経た光ビームが、第１の方向からガラス基体に入
射し、誘電体膜が設けられた面側で全反射されて、対物
レンズに導かれるものとされるとともに、対物レンズを
経た反射光ビームが、第２の方向からガラス基体に入射
し、誘電体膜が設けられた面側で全反射されて、偏光ビ
ームスプリッタに導かれるものとされる全反射光学素子
が設けられて構成される。

Ｆ作用 このように構成される本発明に係る光学ピックアップ装
置においては、光ビーム発生源からの光ビームが、偏光
ビームスプリッタを経た後、直線偏光として第１の方向
から全反射光学素子におけるガラス基体に入射せしめら
れる。そして、この光ビーム発生源からの光ビームは、
全反射光学素子におけるガラス基体の誘電体膜が設けら
れた面側で全反射され、円偏光もしくは楕円偏光とされ
て、ガラス基体を経て対物レンズに導かれ、対物レンズ
により集束状態とされて記録媒体に入射せしめられる。

また、記録媒体からの反射光ビームが、対物レンズを通
じて戻り、円偏光もしくは楕円偏光として第２の方向か
ら全反射光学素子におけるガラス基体に入射せ゛しめら
れる。そして、反射光ビームは、全反射光学素子におけ
るガラス基体の誘電体膜が設けられた面側で全反射され
、光ビーム発生源からの光ビームに対して偏光方向がπ
／２だけ回転せしめられた直線偏光とされて、ガラス基
体を経て偏光ビームスプリッタに入射せしめられる。こ
の偏光ビームスプリッタに入射せしめられる反射光ビー
ムは、光ビーム発生源からの光ビームに対して偏光方向
がπ／２だけ回転せしめられていることにより、偏光ビ
ームスプリッタにおいて光ビーム発生源からの光ビーム
とは分離されて、光検出部に導かれる。その結果、光検
出部から、記録媒体に記録された情報に応じた検出出力
、即ち、情報読取出力が得られる。

このようにして、比較的高価なものとされる独立した１
７４波長板が用いられず、比較的安価な構成要素から成
る光学路構成のもとに、偏光ビームスプリッタにおいて
、光ビーム発生源から発して対物レンズに入射する光ビ
ームと対物レンズを経た反射光ビームとが適正に分離さ
れ、それにより光検出部から、良好な信号対雑音比を有
した情報読取出力が得られることになる。

Ｇ　実施例 ｃ−ｉ　　全体構成（第１図） 第１図は、本発明に係る光学ピックアップ装置の一例を
示す。

この例は、第５図に示される光学ピックアップ装置と同
様に、ディスクＤに記録された情報を再生するに用いら
れるものとされており、１個の光学ブロック２０を形成
すべく纏められて、螺線状の記録トラックが形成された
ディスクＤの半径方向（矢印Ａで示される方向）に沿っ
て移動できるようにされた光学路構成を有するものとさ
れている。

この光学路構成においては、第５図に示される光学ピッ
クアップ装置の場合と同様にして、半導体レーザ１から
発せられるレーザ光ビームが、グレーテイング板２によ
り回折せしめられて３本のレーザ光ビームとされ（第１
図においても、簡略化のため、これら３本のレーザ光ビ
ームが１本の実線で示されている）、各レーザ光ビーム
が偏光ビームスプリンタ３の検光子面３ａを通過して、
レーザ光ビームを平行光束化するコリメータレンズ４に
入射する。そして、゛コリメータレンズ４により平行光
束化された３本のレーザ光ビームは、全反射光学素子で
ある全反射プリズム２１に入射し、この全反射プリズム
２１により全反射されて対物レンズ６に導かれ、対物レ
ンズ６によって集束状態とされたもとでディスクＤに入
射せしめられる。この場合にも、対物レンズ６により集
束状態とされてディスクＤに入射せしめられる３本のレ
ーザ光ビームは、夫々、中央及びそれを挟む両側ビーム
となる関係におかれ、中央ビームがディスクＤに記録さ
れた情報の読取りとディスクＤの記録面におけるフォー
カス状態の検出に用いられるものとされ、また、両側ビ
ームがディスクＤに形成された記録トラックに対する中
央ビームのトラッキング状態の検出に用いられるものと
される。

ディスクＤに入射せしめられた３本のレーザ光ビームは
、夫々、ディスクＤに形成された記録トランクによる変
調を受けた状態で反射されて、反射レーザ光ビームとさ
れ、ディスクＤからの３本の反射レーザ光ビームの夫々
が、対物レンズ６を介して戻り、平行光束化されて全反
射プリズム２１に入射する。そして、各反射レーザ光ビ
ームが、再度、全反射プリズム２１により全反射されて
コリメータレンズ４に導かれ、コリメータレンズ４によ
り集束光束化されて、偏光ビームスプリッタ３に入射せ
しめられる。

このようにして、全反射プリズム２１により全反射され
、コリメータレンズ４を介して偏光ビームスプリンタ３
に入射せしめられる反射レーザ光ビームは、半導体レー
ザ１から偏光ビームスプリンタ３を経て全反射プリズム
２１に入射せしめられるレーザ光ビームに対して、その
偏光方向がπ／２だけ回転したものとされる。そのため
、偏光ビームスプリッタ３に入射せしめられた反射レー
ザ光ビームの夫々は、偏光ビームスプリッタ３の横光子
面３ａで反射され、半導体レーザ１から偏光ビームスプ
リンタ３を経て全反射プリズム２１に入射せしめられる
レーザ光ビームとは分離されて、受光レンズ７を通じて
光検出部８に導かれる。

光検出部８においては、３本の反射レーザ光ビームのう
ちの中央ビームに基づいて情報読取出力とフォーカス状
態に応じたフォーカス状態検出出力信号とが得られると
ともに、両側ビームに基づいてトラッキング状態検出出
力信号が得られる。

Ｇ−２全反射プリズム（第２図、第３図）上述の全反射
プリズム２１は、ガラスプリズム基体２２とその面２２
ａに設けられた誘電体膜２３とを有して形成されている
。そして、コリメータレンズ４を経て全反射プリズム２
１に入射するレーザ光ビーム、及び、対物レンズ６を経
た全反射プリズム２１に入射する反射レーザ光ビームは
、ガラスプリズム基体２２における誘電体膜２３が設け
られた面２２ａ側で全反射される。

ガラスプリズム基体２２は、第２図及び第３図に示され
る如く、コリメータレンズ４から入射するレーザ光ビー
ムと面２２ａ側で全反射されてコＩＪ　）−タレンズ４
へと出射する反射レーザ光ビームとの共通の光軸方向１
ａに直交する光ビーム人出射面２２ｂと、面２２ａ側で
全反射されて対物レンズ６へと出射するレーザ光ビーム
と対物レンズ６から入射する反射レーザ光ビームとの共
通の光軸方向Ｉｂに直交する光ビーム人出射面２２ｃと
を有している。また、ガラスプリズム基体２２における
誘電体膜２３が設けられた面２２ａは、上述の光軸方向
１ａ及びＩｂの両者を含む仮想面２２ｄ内にあるものと
なるその法［Ｌが、光軸方向１ａ及びＩｂの夫々に対し
て４５度の角度をなすものとなる傾斜面とされている。

ガラスプリズム基体２２０面２２ａに設けられた誘電体
膜２３は、例えば、真空蒸着により形成される。

斯かる構成のもとに、半導体レーザ１から発し、グレー
テイング板２及び偏光ビームスプリンタ３を経た後、コ
リメータレンズ４により平行光束化された、光軸方向１
ａを有するレーザ光ビームが、直線偏光の状態で、光軸
方向１ａに直交する光ビーム人出射面２２ｂからガラス
プリズム基体２２に入射する。この光ビーム人出射面２
２ｂから入射するレーザ光ビームの偏光方向ａは、上述
の仮想面２２ｄに対して４５度をなすように設定される
。

このようにして光ビーム人出射面２２ｂがらガラスプリ
ズム基体２２に入射したレーザ光ビームは、ガラスプリ
ズム基体２２の面２２ａに対して４５度の入射角を有し
、また、その偏光方向αが仮想面２２ｄに対して４５゛
度をなすものとされており、ガラスプリズム基体２２に
おける誘電体膜２３が設けられた面２２ａ側で全反射さ
れて、光軸方向１ｂを有するものとされるとともに、そ
の直交偏光成分であるＰ偏光成分とＳ偏光成分とがπ／
２だけの位相差を有するものとされて、直線偏光から円
偏光に変換され、光ビーム人出射面２２Ｃから対物レン
ズ６へと出射する。このとき、面２２ａ側で全反射され
るレーザ光ビームのＰ偏光成分とＳ偏光成分との間にπ
／２だけの位相差を生じさせるべく、ガラスプリズム基
体２２の屈折率と誘電体膜２３の厚み及び屈折率の選定
がなされており、例えば、ガラスプリズム基体２２の屈
折率が略１．５１とされ、また、誘電体膜２３の厚みが
０．３μ鴫程度で屈折率が２．２〜２．３程度のものと
される。

そして、斯かる円偏光とされたレーザ光ビームが、対物
レンズ６を経てディスクＤに入射し、ディスクＤで反射
されて、対物レンズ６を経て全反射プリズム２１に入射
せしめられる反射レーザ光ビームとなる。従って、全反
射プリズム２１においては、対物レンズ６を経て平行光
束化された、光軸方向Ｉｂを有する反射レーザ光ビーム
が、円偏光の状態で、光軸方向１ｂに直交する光ビーム
人出射面２２ｃからガラスプリズム基体２２に入射する
ことになる。このようにして光ビーム人出射面２２ｃか
らガラスプリズム基体２２に入射した反射レーザ光ビー
ムも、ガラスプリズム基体２２の面２２ａに対して４５
度の入射角を有すものとされ、ガラスプリズム基体２２
における誘電体膜２３が設けられた面２２ａ側で全反射
されて、光軸方向１ａを有するものとされるとともに、
そのＰ偏光成分とＳ偏光成分とがさらにπ／２だけの位
相差を有するものとされて、円偏光から直線偏光に変換
され、光ビーム人出射面２２ｂからコリメータレンズ４
へと出射する。この光ビーム人出射面２２．ｂから出射
する反射レーザ光ビームは、光ビーム人出射面２２ｂか
らガラスプリズム基体２２に入射するレーザ光ビームに
比して、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分との間に位相差πを有
するものとなり、従って、その偏光方向βが上述の偏光
方向αに対してπ／２だけ回転したものとされる。

そして、光ビーム人出射面２２ｂからコリメータレンズ
４へと出射した反射レーザ光ビームが、コリメータレン
ズ４を経て偏光ビームスプリッタ３に入射し、それによ
り、上述の如くに、コリメータレンズ４を介して偏光ビ
ームスプリッタ３に入射せしめられる反射レーザ光ビー
ムが、半導体レーザ１から偏光ビームスプリッタ３を経
て全反射プリズム２１に入射せしめられるレーザ光ビー
ムに対して、その偏光方向がπ／２だけ回転したちの°
とされる状態となる。

Ｇ−３変形例（第４図） 上述の例においては、全反射プリズム２１のガラスプリ
ズム基体２２に入射して誘電体膜２３が設けられた面２
２ａ側で全反射されるレーザ光ビームが、そのＰ偏光成
分とＳ偏光成分とがπ／２だけの位相差を有するものと
され、直線偏光から円偏光に、あるいは、円偏光から直
線偏光に変換されるようになされているが、それとは異
なり、全反射プリズム２１のガラスプリズム基体２２に
入射して誘電体膜２３が設けられた面２２ａ側で全反射
されるレーザ光ビームが、そのＰ偏光成分とＳ偏光成分
とがπ／２以外の所定の位相差を有するものとされ、そ
れにより、直線偏光から楕円偏光に、あるいは、楕円偏
光から直線偏光に変換されるようになされてもよい。

また、上述の例における全反射プリズム２１に代えて、
第４図社示される如くの、板状ガラス基体３２とその一
面３２ａに設けられた誘電体膜３３とを有して構成され
る全反射ミラー３１が、偏光ビームスプリッタ３と対物
レンズ６との間に配される全反射光学素子として用いら
れてもよい。

Ｈ発明の効果 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る光学ピック
アップ装置によれば、光ビーム発生源からの光ビームを
対物レンズを通じて、ディスク等の記録媒体に集束状態
をもって入射させ、記録媒体から対物レンズを通じて戻
る反射光ビームを、偏光ビームスプリッタにより、光ビ
ーム発生源から記録媒体に向かう光ビームとは分離して
光検出部に導き、光検出部において記録媒体に記録され
た情報に応じた検出出力である情報読取出力を得るにあ
たり、偏光ビームスプリッタと対物レンズとの間の光路
上に全反射光学素子が配され、比較的高価なものとされ
る独立した１７４波長板が用いられることなく構成され
た光学路構成のもとに、偏光ビームスプリッタにおいて
、光ビーム発生源から発して対物レンズに入射する光ビ
ームと対物レンズを経た反射光ビームとが適正に分離さ
れる状態が得られることになる。従って、光学路構成に
要するコストの大幅な低減を図ることができ、しかも、
光検出部から良好な信号対雑音比を有した情報読取出力
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学ピックアップ装置の一例を簡
略化して示す構成図、第２図及び第３図はは第１図に示
される例に用いられる全反射プリズムの説明に供される
斜視図及び側面図、第４図は第１図に示される例におい
て全反射プリズムに代て用いられ得る全反射ミラーを示
す側面図、第５図は従来提案されている光学ピックアッ
プ装置の一例を簡略化して示す構成図である。 図中、１は半導体レーザ、３は偏光ビームスプリッタ、
４はコリメータレンズ、６は対物レンズ、８は光検出部
、２０は光学ブロック、２１は全反射プリズム、２２は
ガラスプリズム基体、２３及び３３は誘電体膜、３１は
全反射ミラー、３２は第１図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ビーム発生源と、 該光ビーム発生源からの光ビームを記録媒体に集束状態
   をもって入射させるとともに上記記録媒体からの反射光
   ビームを受ける対物レンズと、上記光ビーム発生源から
   上記対物レンズに入射する光ビームと上記対物レンズを
   経た反射光ビームとを分離する偏光ビームスプリッタと
   、 ガラス基体と該ガラス基体の一面に設けられた誘電体膜
   とを有して成り、上記光ビーム発生源から発せられて上
   記偏光ビームスプリッタを経た光ビームが、第１の方向
   から上記ガラス基体に入射し、上記誘電体膜が設けられ
   た面側で全反射されて、上記対物レンズに導かれるもの
   とされるとともに、上記対物レンズを経た反射光ビーム
   が、上記第１の方向とは異なる第２の方向から上記ガラ
   ス基体に入射し、上記誘電体膜が設けられた面側で全反
   射されて、上記偏光ビームスプリッタに導かれるものと
   される全反射光学素子と、 上記偏光ビームスプリッタから出射する上記反射光ビー
   ムを検出する光検出部と、 を備えて構成される光学ピックアップ装置。