JPH0410239A - 光ピックアップ装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、光ピックアップ装置に関する。

（ロ）従来の技術 既存のコンパクトディスクプレーヤに内蔵さノ１ている
光ビノノア／プの中には、光路分割用の偏尤ビームス７
リノタとの組合わせから、〒板が用いられているものが
ある。二の場合、半導体レーザから出射された直線偏向
ビームは、偏光ビームスブリｌ夕を全透過−た後、金板
を通ることにより円偏光ビームに変換され、然る後対物
レンズによってディスク上に収束される。一方、ディス
クによって反射されたビームは、上記と同一の光路を逆
行して偏光ビームスプリワタに入射されるがこの際、ｆ
板をもう１度通ることにより、上記入射時とは偏光面が
直行した直線偏光ビームに変換され、このため、この反
射ビームは偏光ビームスプリッタにより全反射されて後
段のセンサ部に導かれる。

ところで、最近、波長の異なる複数種類のビームを用い
て、情報の多重記録及び再生を行う研究が進められてい
る。第５図は、斯かる多重記録再生において用いられる
光ピｌノアノプの一例を示す図である（特開昭６１−４
９１２８号参照図において、（Ｐ）はビックアンプ本体
、（１）（２）（：３）及び（４）は、夫々、波長λ１
−　Ａ　ｌ＋　／’ｌ　５及び／、６の直線偏光ビーム
を出射する半導体レーザ、（５）（６）（７）及び（８
）はコリメータレンズ、（９）は、波長式１のビームの
みを透過し、他の波長のビームを反射するダイクロ／ク
ミラー、（１０）（ｉｌ）及び（１２）は、波長７へ２
、λ、及び／、４のビームのみを反射し、他の波長のビ
ームを透過するダイクロ／クミラー、（１３）は偏光ビ
ームスアリンタ、（１４）はｆ板、（１５）は対物レン
ズ、（１６）及び（１７）は、対物レンズ（１５）をト
ラッキング方向及び７オーカス方向に駆動するトランキ
ング駆動装置及びフォーカス駆動装置、（１８）は媒体
、（１９）は波長に応じてビームを分割するホログラム
レンズ、（２０）は分割された各ビームを受光するセン
サであるう 斯かる光ピンクアップでは、４つのダイクロツクミラー
（９）（１０）（１１）（１２）を用いることにより、
半導体レーザ（１）（２）（３）（４）からの各ビーム
が同一光軸上に合成された後、偏光ビームスプリッタ（
１６）に入射される。ここで、半導体レーザ（１）（！
　＞＜３　）（１）からの各ビームは、偏光ビームスア
）／夕（１３）に対して全透過する様に偏光面が調整さ
ノしているので、これら各ビームは全て偏光ビームス７
１１ツタ（１３）を透過する。斯かるビームは、を板０
１ノによって円偏光ビームに変換さｈた後、ｋ・を物レ
ンズ′（１５）ｉ’−よって媒体（１８）の記録層上に
収束される。

媒体の記録層は例えば前記４つのビームに応じて１層の
記録層を有する構成とされており、前記４つのビームは
、対応する層に対して情報の記録再生を行う。媒体から
の反射ビームは、上記と同一の光路を逆行してΔ板（１
４）に入射され、この♀板（１４）を通ることにより直
線偏光ビームに変換されるが、この際のビームの偏光面
は、前記入射時とは直交しているため、このビームは偏
光ビームス７リノタ（１３）により反射されて、ホログ
ラムレンズ（１９）に入射される。然る後、このビーム
は、ホログラムレンズ（１９）によって、波長に応じて
４つのビームに分割され、各ビームはセンサ（２０）上
の対応する受光面により−ｆｊ：”ｌｔ−される。

（ハ）発明が解決しようとする課組 」−記促来例では、金板（１４）を用いて偏光ビームス
ブリ／り（１３）に対するビームの偏光面を入射時と反
射時とで直角に変化させようとしているが、このｉ送米
装置の様に、波長の異るビームが記録再生ビームとして
用いられている場舒、全てのビームに対して上記偏光面
の変換を良好に行うことはできない。これは、波長の異
るビームが金板（１４）を通る際に、ビーム波長に応じ
て互いに異る偏光状態の変化作用を受けるからである。

一般に、金板は、特定波長のビームが通った時に、ビー
ムのＰ波とＳ波の間に子の位相差を生じせしめてビーム
の偏光状態を変化させるものであるが、特定波長以外の
ビームがこのｆ板を通−）た時には、前記Ｐ波とＳ波の
間の位相差は牙にならず、他の位相差を取る様になる。

斯がる原理がら明かな様に、上記従来例の場合、例えば
金板（１４）を半導体レーザ（１）に村して設定したと
すると、この半導体レーザ（１）からのビームに対して
は、上記偏光面の変換作用を良好に達成することができ
るが、他の３つの半導体レザー（２）（３）（４）から
のビームに対しては、このｆ板（１３）によって良好な
偏光面の変換作用を達成できず、このためこれら３つの
ビームが媒体（１８）に反射されて再び片板（１４）を
通ると、これらのビームの偏光状態は直線偏光とはなら
す、だ円偏光となってしまう。

従って、これら３つのビームは、その一部が偏光ビーム
スプリッタ（１３）を透過して、夫々のビームを出射し
た半導体レーザ（２）（３）（４）に戻ってしまう。斯
かる戻り光は、半導体レーザ（２）（３）（４）の出射
ビームに不所望なノイズを導入する。

そこで本発明は、どの様な波長のビームでも同様の偏光
状態の変化作用を達成する光学手段を備えた光ピックア
ップ装置を提供せんとするものである。

（ニ）　　課題を解決するための手段 反射面を有する光学手段を用い、この反射面によってビ
ームを反射させることによって生じるＰ波とＳ波の間の
位相変化を利用−でビームの偏光状態を変化させる。

（ホ）作　用 一般に、媒質１から媒質２に光が入射されると、その界
面においてビームの一部が反射さ１シるが、この反射に
おいてビームのＰ波とＳ波の間の位相差に変化が生じる
。斯かる原理については、霜田光−者「レーザ物理入門
」　（音波書店発行）Ｐ４７〜Ｐ４ｇに説明されている
。ここで、界面においてビームが全反射される場合、Ｐ
波とＳ波の間の位相の変化量は、次式で表わされる。

二二でδ、δ５はＰ波、Ｓ波の位相角、θは媒質１と媒
質２の界面に対するビームの入射角、ｎｌは媒質１の屈
折率をｎｌ、媒質２の屈折率を０２とした場合にし−で
得られる値である。

第３図：工、ｎ、、＝１．３２としたときのＰ波。

Ｓ波のｆ９相角δ、δ５と、界面に対するビームの入射
角θの関係を示すグラフである。尚、ｎ１１１．５２は
、例えば、・媒質Ｉを屈折率ｎ　’＝　１　、３２のガ
ラス、媒質２を空気とした場合に得られる。

この場合、入射角θが４７．５°または５５．５゜程度
のとき、δ、−６５＝４５°程度となる。従って、斯か
るガラス材料により、第４図に示す様なフレネルの斜方
プリズム（１００）を形成し、ビームを２回反射させる
様にすれば、Ｐ波とＳ波の間に９０”（ｉ）の位相差を
導入することができ、従ってこのプリズムをｆ板に代え
て用いることができる。

（へ）実施例 以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例を示す図である。先の
従来例で示した第５図とは、片板（１４）をフレネルの
斜方プリズム（フレネルプリズム）（］０（Ｉ）に置き
換えた点において相違している。尚、フレネルプリズム
（ＩＬ）０）としては、第４図に示したものを用いる。

斯かる実施例に依れば、半導体レーザ（１）ｒ２　）（
３）＜４　）から出射された互いに波長の異なる直線偏
光ビームは、フレネルプリズム（１０（１）を通ること
により、夫々等しい偏光状態の変換作用を受け、全てが
円偏光ビームに変換される。つまり、各ビームは、フレ
ネル７ノズム（１００）によって、Ｐ波とＳ波の間の位
相差か百となる作用を夫々等しく受け、これにより全て
が円偏光ビームに変換される。又、媒体（１８）によっ
て反射された各ビームは、フレネルプリズム（１０（ｆ
）により同様にＰ波とＳ波の間に弓の位相差を導入され
、これにより、フレネルプリズム（１００）を通ったビ
ームは、円偏光から直線偏光（二変換される。尚、この
場合、ビームは、半導体レーザ（１）（２）（３）（４
）がら出射された際の状態に比べ、フレネルプリズム（
１００）を２回通ることにより、Ｐ波とＳ波の位相差が
πになるため、偏光面が９０”だけ回転している。二の
ため、この媒体（１８）からの反射ビームは、偏光ビー
ムスプ’Ｉ　ツタ（１３）により側方に反射されてホロ
グラムレンズ（１９）に導かれる。

斯かる実施例においては、各波長のビームは、フレネル
プリズム（１（’１０　）により、波長シュ関係なく等
しく偏向状態の変換作用を受けるので、全てのビームが
一様に円偏光ビームに変換され、又、円偏光ビームから
直線偏光ビームへと変換される。

尚、半導体レザー（２）（３）（４）から出射されたビ
ームは、ダイクロツクミラー（１０）（１１）（１２）
ｉ：。

よって反射される際に、偏光状態の変換を受ける危惧が
ある。然し乍ら、二の場合は、各ビームカイダイクロツ
クミラー（１０）（１１）（１２）に対して、Ｐ波又は
Ｓ波になる様に入射されるため、各ビームのＰ波とＳ波
間に位相差は発生せず、このため、各ダイクロツクミラ
ー（１０）（１１）（１２）によって反射されたビーム
には、偏光状態の変化は生じなＬ）。

第２図は本発明の第２の実施例を示す図である。同実施
例は、光テープに対して情報の記録再生が可能なヘリカ
ルスキャン方式の光ビックアノ７装置に本発明を適用し
た例である。図：二才ゴ（１て（２１）は回転シリンダ
で、上面が開放された有底Ｐ１向形状をしており、内部
のシリンダ回転中・し１位置に、反射面が４５°の角度
をもって傾斜して配された反射プリズム（２２）と、シ
リンダ側面の前二己反射面に対向する位置に配された対
物レンズ（２３）と、反射プリズム（２２）と対物レン
ズ（２３）の間；：配された波長分散性プリズム（２４
）を内部に有する。

一方、回転シリンダ（２１）の上方には固定光学系が図
示しない手段により配設されている。断力゛る光学系は
、夫々波長λ１′、λ２′、λ、′の直線偏光ビームを
出射する３つの半導体レーザ（２５）（２６）（２７）
と、これら各ビームを夫々透過する様に配された偏光ビ
ームスプリ・ツタ（２８）（２９）（３０）と、ｉ成長
ン２、のビームを反射するダイクロ・ツクミラー（３１
）と、波長λ、のビームを反射するダイクロ・ツクミラ
ー（３２）と、フレネルプリズム（１００）と、センサ
（３３）（３４）（３５）とよりなる。各光学部材は、
フレネルプリズム（１００）に入射される各ビームが同
一光軸となり、目、つこの光軸か回転シリンダ（２１）
の回転軸にｆ行となる様に調整されてＬ）る。又、フレ
ネル７リズム（１（’１０）は、第４図に示す様にビー
ムが通る様に調整されている。更に、フレネルドブ１ｊ
ズム（１１）０）から出射されるビームは、回転シリン
ダ（２１）の回転軸に光軸が一致する。

斯かる実施例では、各ビームはフレネルプリズム（１０
ｔ−））に入射される時には直線偏光ビームであるが、
フレネルプリズム（１００）から出射された時には円偏
光ビームに変換されて０る。従って、反射プリズム（２
２）には、各ビームは円偏光の状態で入射される。

斯かる実施例に示すような光ピ・ンノア・ノブでよ、ビ
ームが反射プリズム（２２）に対して直線偏光の状態で
入射されると、不都合が生じる。反射プリズム（２２）
は、情報記録再生時において回転シリンダ（２１）の回
転に伴って回転するが、この際反射プリズム（２２）に
入射されるビームが直線偏光ビームであると、斯かる反
射プリズム（２２）の回転によって、反射プリズム（２
２）に対するビームの偏光面の状態か変化する。一般に
、反射面にビームが入射さｒｔだ場合、反射面の反射率
は、反射面に対するビームの偏光面の状態に応じて変化
する。

（；亡って、−上記の様に、反射プリズム（２２）に入
射されるビームが直線偏光ビームであって、記録再生時
の回転シリンダ（２１）の回転に伴って反射プリズム（
２２）の反射面に対する前記ビームの偏光面の状態が変
化すると、回転シリンダ（２１）が１回転する内に、反
射プリズム（２２）によって反射されるビームの強度に
ばらつきが生じ、このため、光テープ上におけるビーム
の強度が一定にならないといった不都合が生；二る。

これに対し本実施例では、反射プリズム（２２）に入射
されるビームが、フレネルプリズム（１０Ｆ））の作用
により、円偏光ビームとなされているため、回転シリン
ダ（２１）の回転に伴って、反射プリズム（２２）に対
するビーム偏光面の変化が生じることはなく、以って、
上記の様な不都合が発生することはない。

尚、斯かる実施例では、記録モードにおいてま、半導体
レーザ（２ｓ　）　（２６）　（２７）の出射ビームを
情報に応して変調させることにより、回転シリンダ（２
１）に巻着けられた光テープ上に波長の異る３つのビー
ムにより異るデータを同時に多重記録することができる
。又、再生モードにおいては、半導体レーザ（２５）＜
２６）（２７）から、単調なビームを発することにより
、回転シリンダ（２１）に巻付けられた光テープ上の３
つのトラックを同時に走査でき、更に、この走査によっ
て変調された各ビームの反射成分は、対応するセンサ（
３３）（３４）（３５）に導かれ、各トラックのデータ
が対応するセンサ（３３）（３↓）（３５）から出力さ
れる電気イ言Ｊ上に現れる。

以上、本発明に係る２つの実施例を示したが、本発明は
斯かる実施例に限定されるものではなく、他に種々の変
更が可能である。例えば、上記実施例では、ビームに偏
光状態の変更を導入する光学手段としてフレネルプリズ
ム（１００）を利用したが、本発明に係る光学手段はフ
レネルプリズム（１００）に限定されるものではない。

この代用とじて、所定の反射面を例えば複数個準備し、
ビームをこ＃Ｌ；ｒ反射面によ−って順次反射させ、ニ
クン反射の繰返しによりビームに偏光状態の変化を導入
する様にしても良い、又、上記２つの実施例に示した以
外の光ビ・ノノア／アにも本発明を適用することができ
る。

（ト）発明の効果 以上、本発明に依れば、光の波長に依存することなくビ
ームに偏光状態の変換を導入できるので、様々なピック
アップ装置において本発明を利用できるといった効果を
奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例を示す図、第２図は第２の実施例
を示す図、第３図は本発明の詳細な説明するために示し
たグラフ、第４図はフレネルの斜方プリズムを示す図、
第５図は従来例を示す図である。 （１）（２）（３）（４）、　（２５）（２６）（２７
）・・・半導体レーザ、（１００）・・フレネルプリズ
ム（光学手段）、（１５）（２３）・・・対物レンズ。 第１図 第２図 Ｐ 口 ５５．５’ 第３図 θ（入射角） 第４図 「−ｍ− 第６図 、−Ｐ ］

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と、この光源からのビームの偏光状態を変換
   する光学素子と、この変換されたビームを媒体上に収束
   せしめる光学系とを有する光ピックアップ装置において
   、該光学素子を反射面を有するビーム反射手段により構
   成し、前記直線偏光ビームが前記反射面により反射され
   る際に生じる該ビームのＰ波とＳ波の間の位相差を利用
   してビームの偏光状態を変換することを特徴とする光ピ
   ックアップ装置。
2. （２）ビーム反射手段がフレネルの斜方プリズムである
   ことを特徴とする請求項（１）に記載の光ピックアップ
   装置。
3. （３）波長の異なる数種のビームを出射する光源部と、
   該ビームの全てを入射され、且つ反射面における各ビー
   ムの反射により各ビームのＰ波とＳ波の間に位相差を生
   じせしめて各ビームの偏光状態を変換するビーム反射手
   段と、該変換されたビームを媒体上に収束せしめる光学
   系とを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
4. （４）波長の異なる数種の直線偏光ビームを、夫々のビ
   ームの光軸を一致させて出射する光源部と、該ビームを
   入射され、且つ反射面におけるビームの反射により各ビ
   ームのＰ波とＳ波の間に位相差を生じせしめて各ビーム
   を円偏光ビームに変換するビーム反射手段と、回転シリ
   ンダの回転中心に配され、シリンダ外から入射される前
   記ビームを該シリンダの側面方向に反射するミラーと、
   該反射ビームを、前記回転シリンダ外周に巻付けられた
   光テープに収束せしめる光学系とを有することを特徴と
   する光ピックアップ装置。