JPH03252928A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JPH03252928A
JPH03252928A JP2048704A JP4870490A JPH03252928A JP H03252928 A JPH03252928 A JP H03252928A JP 2048704 A JP2048704 A JP 2048704A JP 4870490 A JP4870490 A JP 4870490A JP H03252928 A JPH03252928 A JP H03252928A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
polarized light
optical
optical disk
pickup device
Prior art date
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Pending
Application number
JP2048704A
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English (en)
Inventor
Taizo Yokota
泰造 横田
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Sharp Corp
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Sharp Corp
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種光ディスク等の信号の記録・再生に使用さ
れる光ピックアップ装置に関するものである。
(従来の技術) 第7図に示すように、従来、光ピックアップ装置におけ
る光束の分岐手段としては、いわゆるキューブタイプの
偏光ビームスプリッタ(PBS)2が使用されていた。
即ち、ケース1aに収納された半導体レーザ1から出射
された光束は、PBS2の偏光膜面2aによって第7図
の紙面垂直方向に偏光した偏光成分であるS偏光(直線
偏光)が全て反射され、コリメートレンズ3によって平
行光となり、更に、(1/4)波長板4によって上記S
偏光が円偏光に変換される。
上記円偏光は、対物レンズ5によって収束されて光ディ
スク6の信号面によって反射され、この時円偏光の回転
方向が反転する。回転方向が反転した円偏光は対物レン
ズ5を介して(1/4)波長板4を通過することにより
直線偏光に変4換されるが、上記のように光ディスク6
での反射時に円偏光の回転方向が反転することにより、
復路において(1/4)波長板4を通過した直線偏光は
往路とは偏光方向が90°回転してPBS2の偏光膜面
2aに対してP偏光となる。
このP偏光はコリメートレンズ3を介してPBS2に到
り、偏光膜面2aを透過した後、平凹レンズ7及び非点
収差法を用いたフォーカスエラー検出用のシリンドリカ
ルレンズ8を介して、ケース9a内に収納された受光素
子9に入射する。なお、第7図に示すように光ピックア
ップ装置にPBS2を使用すると、半導体レーザ1から
出射された光束のエネルギーの大部分を光ディスク6上
に集光して記録に必要なパワーを得る上で有利になり、
かつ、光ディスク6で反射された光束を効率良く受光素
子9に導いて再生信号のS/Nを向上させることができ
るものである。
第8図にPBS2の偏光特性を示す。上記の説明からも
明らかなように、PBS2の偏光膜面2aは、入射光中
のS偏光をほぼ100%反射し、P偏光をほぼ100%
透過させるようになっている。即ち、S偏光の反射率R
5はほぼ100%、P偏光の反射率R1はほぼ0%に設
定され、又、P偏光の透過率T、はほぼ100%、S偏
光の透過率T、はほぼ0%に設定されている。
第9図にPBS2におけるP偏光及びS偏光の各透過率
T、−T、の波長依存性を示す。同図から明らかなよう
に、740〜800nm程度のかなり広い波長域でP偏
光の透過率T、がほぼ100%、S偏光の透過率T5が
ほぼ0%となり、従って、半導体レーザ1の発振波長が
多少変動してもP偏光及びS偏光の分岐特性が維持でき
るようになっている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、上記した光ピックアップ装置におけるキュー
ブタイプのPBS2は、通常、三角プリズムを2個貼り
合わせてなるものであるが、三角プリズムの角度誤差と
貼り合わせ時の誤差による面の平行度の誤差等をいずれ
も数分〜10分以内とすることが要求され、要求精度が
極めて高くなる。そのため、歩留りが低下し、PBS2
の製造コストが極めて高く付くものであった。
更に、フォーカスエラーの検出のために特別にシリンド
リカルレンズ8を設けているため、部品点数が増加する
とともに、−層コスト高になるという問題を有していた
〔課題を解決するための手段〕
本発明に係る光ピツクアンプ装置は、上記の課題を解決
するために、半導体レーザ等の光源と、光源からの光束
を再生専用型又は記録可能型等の光ディスク上に収束さ
せる対物レンズと、光源と対物レンズとの間の光路中に
配置され、直線偏光と円偏光との間の変換を行う(1/
4)波長板と、光ディスクから反射された光束を受光す
る受光素子と、光源からの光束を光ディスク側に導くと
ともに光ディスクで反射された光束を受光素子側に導く
光学素子とを備えた光ピックアップ装置において、上記
光学素子は平板型偏光ビームスプリッタからなり、かつ
、光源からの光束の上記平板型偏光ビームスプリッタへ
の入射角が45°より大きな角度、例えば、68°程度
に設定されていることを特徴とするものである。
〔作 用〕
上記の構成によれば、光源からの光束を光ディスクに導
くとともに光ディスクで反射された光束を受光素子に導
く光学素子を平板型偏光ビームスプリッタとしたので、
従来のキューブタイプの偏光ビームスプリッタに比して
光学素子を安価で簡易な構成とすることができる。
ところで、平板型偏光ビームスプリッタを使用する場合
、第5図に示すように、平板型偏光ビームスプリッタ1
0の偏光膜10aの膜面に対し半導体レーザ1等の光源
からの光束の入射角θ。を、キューブタイプの偏光ビー
ムスプリッタの場合と同様に45°とすることが考えら
れる。なお、第5図において、従来例である第7図の光
ピックアップ装置と同等の部材には同一参照番号を付し
て重複した説明を省略する。
ところが、第5図の構成では、平板型偏光ビームスプリ
ッタ10におけるP偏光及びS偏光の透過早T、−T5
の波長依存性は第6図に示すようになり、P偏光の透過
率T、がほぼ100%、S偏光の透過率Tsがほぼ0%
となる波長域が極めて狭いため、半導体レーザ1等の光
源の周囲温度の変化等により発振波長が若干でも変動す
るとP偏光とS偏光の分離特性が維持されなくなるとい
う問題が生しる。
そこで、本発明者が平板型偏光ビームスプリッタへの光
源からの光束の入射角を45°より大きな角度、例えば
、68°程度となるように設定したところ、P偏光及び
S偏光の透過率T、・T。
の波長依存性が改善され、かなり、広い波長域でP偏光
の透過率T、をほぼ100%、S偏光の透過率T、をほ
ぼ0%とすることができた。この結果、安価で簡易な構
成の平板型偏光ビームスプリッタを使用して偏光の分離
特性の優れた光ピックアップ装置を構成することができ
るようになった。
又、平板型偏光ビームスプリッタを使用すると、この平
板型偏光ビームスプリッタで非点収差が発生するので、
第7図の従来例のように、別途シリンドリカルレンズ8
を設けなくてもフォーカスエラーの検出が行えるように
なる。
〔実施例〕
本発明の一実施例を第1図乃至第4図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。
本光ピックアップ装置は、第1図に示すように、ケース
12aに収納された光源としての半導体レーザ12と、
半導体レーザ12からの光束を光ディスク17上に収束
させる対物レンズ16と、半導体レーザ12と対物レン
ズ16との間の光路中に配置され、直線偏光と円偏光と
の間の変換を行う(1/4)波長板15と、ケース19
a内に収納され、光ディスク17で反射された光束を受
光する受光素子19と、半導体レーザ12からの光束を
光ディスク17側に導くとともに光ディスク17で反射
された光束を受光素子19側に導く光学素子としての平
板型偏光ビームスプリッタ(平板型PBS)13とを備
えている。又、平板型PBS 13と(1/4)波長板
15との間にはコリメートレンズ14が配置される一方
、平板型PBS13と受光素子19との間には平凹レン
ズ18が配置されている。なお、光ディスク17は、コ
ンパクトディスク等の再生専用型光ディスクであっても
良く、記録可能型光ディスクであっても良い。
第2図に示すように、半導体レーザ12から平板型PB
S 13への光束の入射角θ1は45°より大きな角度
、例えば、68°に設定されている。そのため、光ディ
スク17を水平姿勢で配置する構成の場合、半導体レー
ザ12は水平方向から若干下向きに傾斜した姿勢で配置
される。上記平板型PBS13は、例えば、平板ガラス
からなるガラス基板13aの表面に誘電体多層膜13b
を形成して構成されている。
第3図に示すように、誘電体多層膜13bは、Z r 
Ox 、T iOz等からなる高屈折率材料層13cと
、M g F2 、S iOz等からなる低屈折率材料
層13dとをそれぞれ複数層交互に蒸着して積層したも
のである。上記平板型PBS 13は特定の設計波長で
使用されるため、誘電体多層膜13bの実効的な光学膜
厚がλ/4(λは半導体レーザ12の発振波長)となる
ように膜厚を設定すれば良い。なお、誘電体多層膜13
bは使用条件によって材料を選択し、最適設計を行うの
が好適であるが、前述のように、入射角が45″である
場合は実用に耐える誘電体多層膜13bの形成は困難で
ある。
ここで、高屈折率材料層13cの屈折率をn。
、低屈折率材料層13dの屈折率をnL、ガラス基板1
3aの屈折率をncとし、入射光が誘電体多層膜13b
の第1の高屈折率材料層13cにθ6で入射し、第1の
低屈折率材料層13dにθ□で入射し、第2の高屈折率
材料層13cにθLで入射するものとする。
誘電体多層膜13bの各境界に対してブリュースター角
の条件を満足していれば、 n H/ CO5θH=nL/CO3θL° (1)ス
ネルの法則から、 nHsinθ、=nLsinθL =n6 sinθG
・・・(2) (1)、(2)式より、 sin”θy  =nL” / (nM”  +nt 
”  )・・・ (3) 入射角がθ6=45°の時、 nc ” =2na ” nL” / (nH” +n
L2)・・・(4) となり、逆にn6が固定されれば、 sin”θG ””nN” fiL” /nta ”  (nH2+n
L” )・・・(5) となり、入射角が決定される。本実施例では、上記のよ
うに入射角が68°とされる。
上記の構成において、半導体レーザ12から出射された
発散光束は、平板型PBS13に入射し、誘電体多層膜
13bでS偏光がほぼ100%反射される。半導体レー
ザ12から出射される光束はほぼ直線偏光であるので、
半導体レーザ12から平板型PBS 13にS偏光が入
射するように設定しておくことにより、半導体レーザ1
2からの出射光をほぼ100%光ディスク17側に反射
させることができ、記録パワーを確保する等の観点から
有益である。
平板型PBS 13から反射されたS偏光はコリメート
レンズ14により平行光となった後、(1/4)波長板
15を透過することにより円偏光に変換される。そして
、この円偏光が対物レンズ16によって光ディスク17
上に集光され、記録時であれば、情報の記録が行われる
一方、再生時には、光ディスク17で反射した光束が対
物レンズ16を介して(1/4)波長板15を透過する
が、光ディスク17で反射することにより円偏光の回転
方向が反転しているために、今度はP偏光に変換される
このP偏光は半導体レーザ12側に戻ることなく、はぼ
100%平板型PBS 13を透過し、平凹レンズ18
を介して受光素子19で受光される。これにより、光デ
ィスク17に記録されている情報が検出されるとともに
、平板型PBS13で生じた非点収差に基づいてフォー
カスエラーの検出が行われる。
第4図に平板型PBS 13におけるS偏光及びP偏光
の透過率T、・Tpの波長依存性を示す。
同図から明らかなように、平板型PBS 13に対する
入射角θ1を68°とすることにより、760〜810
nm程度のかなり広い波長域でS偏光の透過率T、がほ
ぼ0%、P偏光の透過率T、がほぼ100%となり、半
導体レーザ12の周囲温度の変化等により発振波長が多
少変動しても良好なP偏光及びS偏光の分岐特性を維持
できる。
なお、上記の実施例では、平板型PBSへの入射角を6
8″としたが、この入射角は45°より大きい適当な値
であれば良く、例えば、60”又は70°としても良い
〔発明の効果〕
本発明に係る光ピックアップ装置は、以上のように、光
源からの光束を光ディスクに導くとともに光ディスクで
反射された光束を受光素子に導く光学素子が平板型偏光
ビームスプリッタからなり、かつ、光源からの光束の上
記平板型偏光ビームスプリッタへの入射角が45°より
大きな角度に設定されている構成である。
これにより、上記光学素子を安価で簡易な構成とするこ
とができるとともに、かなり、広い波長域でP偏光の透
過率Tpをほぼ100%、S偏光の透過率T、をほぼ0
%として、偏光の分離特性の優れた光ピックアップ装置
を提供することができる。
又、平板型偏光ビームスプリッタを使用しているので、
平板型偏光ビームスプリッタで非点収差が発生し、その
結果、第7図の従来例のように、別途シリンドリカルレ
ンズ8を設けなくてもフォーカスエラーの検出が行える
ようになって部品点数の削減及びコストダウンを図るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第4図は本発明の一実施例を示すものである
。 第1図は光ピックアップ装置の構成を示す概略正面図で
ある。 第2図は平板型PBSへの入射角を示す概略正面図であ
る。 第3図は平板型PBSを示す概略断面説明図である。 第4図は平板型PBSへの入射角を68°とした場合の
S偏光及びP偏光の透過率の波長依存性を示すグラフで
ある。 第5図は平板型PBSへの入射角を45″とし′た場合
の光ピックアップ装置の構成を示す概略正面図である。 第6図は平板型PBSへの入射角を45°とした場合の
S偏光及びP偏光の透過率の波長依存性を示すグラフで
ある。 第7図乃至第9図は従来例を示すものである。 第7図は光ピックアップ装置の構成を示す概略正面図で
ある。 第8図はキューブタイプのPBSのS偏光及びP偏光の
分岐特性示す概略正面図である。 第9図はキューブタイプのPBSのS偏光及びP偏光の
透過率の波長依存性を示すグラフである。 12は半導体レーザ(光源)、13は平板型偏光ビーム
スプリッタ(光学素子)、15は(l/4)波長板、1
6は対物レンズ、17は光ディスク、19は受光素子で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光源と、光源からの光束を光ディスク上に収束させ
    る対物レンズと、光源と対物レンズとの間の光路中に配
    置され、直線偏光と円偏光との間の変換を行う(1/4
    )波長板と、光ディスクから反射された光束を受光する
    受光素子と、光源からの光束を光ディスク側に導くとと
    もに光ディスクで反射された光束を受光素子側に導く光
    学素子とを備えた光ピックアップ装置において、 上記光学素子は平板型偏光ビームスプリッタからなり、
    かつ、光源からの光束の上記平板型偏光ビームスプリッ
    タへの入射角が45゜より大きな角度に設定されている
    ことを特徴とする光ピックアップ装置。
JP2048704A 1990-02-28 1990-02-28 光ピックアップ装置 Pending JPH03252928A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5523994A (en) * 1992-12-08 1996-06-04 Sony Corporation Magneto-optical recording/reproducing apparatus with optical pickup device having a multi-layer dielectric film beam splitter
US5657306A (en) * 1993-10-27 1997-08-12 Olympus Optical Co., Ltd. Optical pick-up head having polarizing beam splitter
WO2009078291A1 (ja) * 2007-12-14 2009-06-25 Konica Minolta Opto, Inc. 光ピックアップ装置
WO2009078250A1 (ja) * 2007-12-14 2009-06-25 Konica Minolta Opto, Inc. 光ピックアップ装置

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WO2009078291A1 (ja) * 2007-12-14 2009-06-25 Konica Minolta Opto, Inc. 光ピックアップ装置
WO2009078250A1 (ja) * 2007-12-14 2009-06-25 Konica Minolta Opto, Inc. 光ピックアップ装置

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