JPH05128577A

JPH05128577A - 光ピツクアツプ

Info

Publication number: JPH05128577A
Application number: JP3287952A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamazaki; 健山崎; Hiroshi Ezawa; 寛江澤; Tetsuo Ikegame; 哲夫池亀
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-11-01
Filing date: 1991-11-01
Publication date: 1993-05-25

Abstract

(57)【要約】【目的】薄型で部品点数が少なく、安価にできる３ビ
ーム用の光ピックアップを提供する。【構成】光源２２から射出される光を、光学素子２６
のグレーティング２６ａで一本のメインビームと二本の
サブビームとに分離して、該光学素子２６に形成した反
射面２６ｃで記録媒体２９とほぼ平行な方向に反射さ
れ、その後、反射部材２７で記録媒体２９のほぼ法線方
向に反射して、収束光学系２８により記録媒体２９上に
集光する。また、記録媒体２９で反射される戻り光を、
収束光学系２８および反射部材２７を経て、光学素子２
６に形成したホログラム面２６ｂで回折して、その±１
次回折光を該光学素子２６に形成した反射面２６ｃを経
て、光源２２と同一基板２１上の光検出部２３，２４で
受光する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスク等の光情
報記録媒体に対して情報の記録、再生を行う記録／再生
装置に用いる光ピックアップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ピックアップとして、例えば特
開平２−１４１９３６号公報に、図４に示すようなもの
が提案されている。この光ピックアップは、半導体レー
ザおよび光検出器を有する発光受光複合素子１をマウン
トしたパッケージ２をレンズボビン３上に設け、その半
導体レーザからの光ビームをレンズボビン３に設けた第
１，第２のミラー４，５を経て、レンズボビン３に保持
した対物レンズ６により光ディスク７に照射し、その反
射光を対物レンズ６、第２，第１のミラー５，４を経て
発光受光複合素子１の光検出器で受光することにより、
一本の光ビームで情報信号、フォーカスエラー信号およ
びトラッキングエラー信号を得るようにしている。

【０００３】図４に示す光ピックアップにおいては、発
光受光複合素子１を光ディスク７とほぼ平行な面に配置
し、この発光受光複合素子１と対物レンズ６との間を第
１，第２のミラー４，５を介して光学的に結合している
ので、全体を薄型にできるという利点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、本願人は、特願
平３−２１４９２号において、図５に示すような３ビー
ムを用いる光ピックアップを提案している。この光ピッ
クアップにおいては、図６ＡおよびＢに平面図および断
面図をも示すように、半導体基板１１に半導体レーザ１
２をマウントすると共に、この半導体レーザ１２からの
出射光の光路を境とする両側に光検出部１３および１４
を形成している。半導体レーザ１２からは、基板１１と
平行な方向に光を出射させ、これを基板１１に設けた立
ち上げミラー１５で反射させた後、ホログラム素子１６
および対物レンズ１７を経て記録媒体１８に照射し、そ
の反射光（戻り光）を、対物レンズ１７を経てホログラ
ム素子１６に入射させて、互いに逆方向のパワーを生じ
る±１次回折光を発生させ、これら±１次回折光を光検
出部１３，１４で受光する。

【０００５】ホログラム素子１６には、その半導体基板
１１に面する表面にグレーテングを形成し、他方の表面
にはホログラムを形成して、半導体レーザ１２から出射
され、立ち上げミラー１５を経てホログラム素子１６に
入射する光を、グレーテングによって１本のメインビー
ムと、トラッキングエラー検出用の２本のサブビームと
の３本のビームに分離し、これら３ビームのうちホログ
ラムを０次光で透過する３ビームを対物レンズ１７によ
り記録媒体１８に投射する。また、記録媒体１８からの
戻り光のうち、ホログラムに入射する３ビームは、ここ
で互いに逆方向のパワーを生じる±１次回折光を発生さ
せ、それらの＋１次回折光を光検出部１３で、−１次回
折光を光検出部１４でそれぞれ受光する。

【０００６】光検出部１３は、３ビームの各＋１次回折
光を受光するように３つの光検出器１３ａ，１３ｂ，１
３ｃをもって構成すると共に、中央のメインビームを受
光する光検出器１３ｂは、ホログラム素子１６での回折
方向に分割線を有する３分割した受光領域１３ｄ，１３
ｅ，１３ｆをもって構成する。同様に、光検出部１４
は、３ビームの各−１次回折光を受光するように３つの
光検出器１４ａ，１４ｂ，１４ｃをもって構成すると共
に、中央のメインビームを受光する光検出器１４ｂは、
ホログラム素子１６での回折方向に分割線を有する３分
割した受光領域１４ｄ，１４ｅ，１４ｆをもって構成す
る。

【０００７】このようにして、メインビームの＋１次回
折光を受光する光検出器１３ｂの受光領域１３ｄ，１３
ｅ，１３ｆの出力と、−１次回折光を受光する光検出器
１４ｂの受光領域１４ｄ，１４ｅ，１４ｆの出力とに基
づいて、ビームサイズ法によりフォーカスエラー信号を
検出し、また２本のサブビームの＋１次回折光を受光す
る光検出器１３ａ，１３ｃの出力と、−１次回折光を受
光する光検出器１４ａ，１４ｃの出力とに基づいて、ト
ラッキングエラー信号を得る。

【０００８】かかる光ピックアップによれば、半導体レ
ーザ１２から放射される光の波長が変化すると、ホログ
ラムパターン領域１６ｂでの±１次回折光の回折角が変
化して、光検出器１３ｂ，１４ｂ上のスポットが移動す
るが、その移動方向は光検出器１３ｂ，１４ｂの分割線
と平行となるので、フォーカスエラー信号は波長変化の
影響を受けにくくなる。また、部品加工誤差や組み立て
誤差等で光検出器１３ｂ，１４ｂ上のスポットがずれた
としても、±１次回折光で同じずれかたをするので、光
検出器１３ｂから得られる＋１次回折光のフォーカスエ
ラー信号と、光検出器１４ｂから得られる−１次回折光
のフォーカスエラー信号との差を取ることで、それぞれ
のフォーカスエラー信号のオフセットをキャンセルで
き、正確なフォーカスエラー信号を得ることができると
いう利点がある。

【０００９】しかし、図５に示すように、基板１１を記
録媒体１８と平行に配置して、レーザ光をホログラム素
子１６および対物レンズ１７を経て記録媒体１８に照射
する構成にあっては、光ピックアップを薄型にできな
い。これを薄型にするには、図７に示すように、半導体
基板１１を対物レンズ１７の光軸と平行な面（ｘ−ｙ平
面）に配置して、半導体レーザ１２からの光ビームを立
ち上げミラー１５により水平方向（ｚ方向）に反射させ
ると共に、ホログラム素子１６と対物レンズ１７との間
に折り返しミラー１９を配置し、これにより光ビームを
ｘ方向に反射させて対物レンズ１７を経て記録媒体１８
に投射する構成が考えられる。

【００１０】しかしながら、この光ピックアップにおい
ては、フォーカスエラー信号検出用に４本、トラッキン
グエラー信号検出用に２本、半導体レーザ１２の駆動用
に３本の合計９本の配線を要するため、それらのランド
部を基板１１に形成する必要がある。このため、ランド
部等の占める面積が大きくなって、基板１１がｘおよび
ｙ方向に大きくなり、光ピックアップの薄型化および小
型化が妨げられるという問題がある。

【００１１】この問題を解決する方法として、図４と同
様に、基板１１を記録媒体１８とほぼ平行な面に配置
し、この基板１１および対物レンズ１７間を二つの折り
返しミラーを介して光学的に結合すると共に、基板１１
と対物レンズ１７との間の光路中にホログラム素子１６
を配置する構成が考えられる。しかし、このように構成
すると、基板１１と対物レンズ１７との間に、二つの折
り返しミラーとホログラム素子１６とが配置されるた
め、部品点数が増え、高価になるという問題が生じると
共に、ホログラム素子１６を基板１１と最初の折り返し
ミラーとの間に配置した場合には、両者が干渉して薄型
化の効果が得られないという問題が生じることになる。

【００１２】この発明は、上述した種々の問題点に着目
してなされたもので、薄型で部品点数が少なく、安価に
できるよう適切に構成した３ビーム用の光ピックアップ
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、光源および光検出部を有し、記録媒
体とほぼ平行な面に配置した基板と、前記光源からの光
を、記録媒体の情報を読み取るための一本のメインビー
ムおよび、記録媒体のトラックずれを検出するための二
本のサブビームに分離するグレーティングを有する光学
素子と、この光学素子に形成され、前記グレーティング
で分離された三本のビームを記録媒体とほぼ平行な方向
に反射させる反射面と、この反射面で反射されたビーム
を記録媒体のほぼ法線方向に反射させる反射部材と、こ
の反射部材で反射されたビームを記録媒体上に集光する
収束光学系と、前記光学素子に形成され、前記収束光学
系および反射部材を経て入射する記録媒体からの戻り光
を回折させて、その±１次回折光を前記反射面を経て前
記光検出部に入射させるホログラム面とを設ける。

【００１４】

【作用】上記構成において、光源から射出された光は、
光学素子のグレーティングで一本のメインビームと二本
のサブビームとに分離された後、該光学素子に形成した
反射面で記録媒体とほぼ平行な方向に反射される。その
後、反射部材で記録媒体のほぼ法線方向に反射され、収
束光学系により記録媒体上に集光される。また、記録媒
体で反射される戻り光は、収束光学系および反射部材を
経て、光学素子に形成したホログラム面で回折され、そ
の±１次回折光が該光学素子に形成された反射面を経
て、光源と同一基板上の光検出部で受光される。

【００１５】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示すものであ
る。この実施例では、半導体基板２１に、図２Ａおよび
Ｂに平面図および横断面図を示すように、半導体レーザ
２２をマウントすると共に、半導体レーザ２２からの出
射光の光路を境とする両側に光検出部２３および２４を
形成し、半導体レーザ２２から基板２１と平行な方向に
出射される光を、基板２１に設けた立ち上げミラー２５
で反射させた後、図１に示すように光学素子２６、折り
返しミラー２７および対物レンズ２８を経て記録媒体２
９に投射する。また、記録媒体２９での反射光は、対物
レンズ２８および折り返しミラー２７を経て光学素子２
６に入射させ、ここで互いに逆方向のパワーを生じる±
１次回折光を発生させて、これら±１次回折光を光検出
部２３，２４で受光する。

【００１６】半導体基板２１は、記録媒体２９とほぼ平
行なピックアップの平面に取り付け、半導体レーザ２２
からの出射光を、立ち上げミラー２５で記録媒体２９の
ほぼ法線方向に反射させて、光学素子２６に入射させ
る。光学素子２６には、半導体基板２１側に、図３Ａに
示すようにグレーテング２６ａを、折り返しミラー２７
側に、図３Ｂに示すようにホログラムパターン領域２６
ｂをそれぞれ形成すると共に、グレーテング２６ａとホ
ログラムパターン領域２６ｂとの間にミラー面２６ｃを
形成する。

【００１７】このようにして、半導体レーザ２２から出
射され、立ち上げミラー２５を経て光学素子２６に入射
する光を、グレーテング２６ａによって記録／再生およ
び焦点検出用の１本のメインビームと、トラッキングエ
ラー検出用の２本のサブビームとの３本のビームに分離
し、これら３ビームをミラー面２６ｃで記録媒体２９と
ほぼ平行な方向に反射させてホログラムパターン領域２
６ｂに入射させ、該ホログラムパターン領域２６ｂを０
次光で透過する３ビームを、折り返しミラー２７で記録
媒体２９のほぼ法線方向に反射させて、対物レンズ２８
を経て記録媒体２９に投射する。また、記録媒体２９で
反射され、対物レンズ２８および折り返しミラー２７を
経て光学素子２６に入射する３ビームの戻り光は、ホロ
グラムパターン領域２６ｂで互いに逆方向のパワーを有
する±１次回折光を発生させ、それらをミラー面２６ｃ
を経て、＋１次回折光を光検出部２３で、−１次回折光
を光検出部２４でそれぞれ受光する。

【００１８】なお、図２Ａに示すように、光検出部２３
は、３ビームのホログラムパターン領域２６ｂによる各
＋１次回折光を受光するように３つの光検出器２３ａ，
２３ｂ，２３ｃをもって構成すると共に、中央のメイン
ビームを受光する光検出器２３ｂは、ホログラムパター
ン領域２６ｂでの回折方向に分割線を有する３分割した
受光領域２３ｄ，２３ｅ，２３ｆをもって構成する。同
様に、光検出部２４は、３ビームのホログラムパターン
領域２６ｂによる各−１次回折光を受光するように３つ
の光検出器２４ａ，２４ｂ，２４ｃをもって構成すると
共に、中央のメインビームを受光する光検出器２４ｂ
は、ホログラムパターン領域２６ｂでの回折方向に分割
線を有する３分割した受光領域２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ
をもって構成する。

【００１９】このようにして、この実施例では、メイン
ビームの＋１次回折光を受光する光検出器２３ｂの受光
領域２３ｄ，２３ｅ，２３ｆの出力をＡ１，Ａ２，Ａ
３、−１次回折光を受光する光検出器２４ｂの受光領域
２４ｄ，２４ｅ，２４ｆの出力をＡ４，Ａ５，Ａ６とす
るとき、フォーカスエラー信号ＦＥを、

【数１】ＦＥ＝（Ａ１＋Ａ３＋Ａ５）−（Ａ２＋Ａ４＋Ａ６）により検出する。また、記録媒体２９のトラックに対す
る照射ビームのトラッキングエラー信号ＴＥは、２本の
サブビームの＋１次回折光を受光する光検出器２３ａ，
２３ｃの出力をＢ１，Ｂ２、−１次回折光を受光する光
検出器２４ａ，２４ｃの出力をＢ３，Ｂ４とすると、

【数２】ＴＥ＝（Ｂ１＋Ｂ３）−（Ｂ２＋Ｂ４）により検出する。

【００２０】なお、上述した実施例では、半導体基板２
１と光学素子２６とを別体に設けたが、これらをスペー
サを介して一体的に設けることもできる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、収束
光学系の下に配置される反射部材に加え、グレーティン
グ、ホログラム面およびこれら間に形成した反射面を有
する光学素子を用いてピックアップを構成したので、部
品点数が少なく、安価で薄型な光ピックアップを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す図である。

【図２】図１に示す半導体レーザおよび光検出器の配置
を示す図である。

【図３】同じく図１に示す光学素子のグレーティングお
よびホログラムパターン領域の構成を示す図である。

【図４】従来の技術を説明するための図である。

【図５】本願人が先に開発した光ピックアップの構成を
示す図である。

【図６】図５に示す半導体レーザおよび光検出器の配置
を示す図である。

【図７】図５に示す光ピックアップを薄型化する場合の
構成例を示す図である。

【符号の説明】

２１半導体基板２２半導体レーザ２３，２４光検出部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ光
検出器２３ｄ，２３ｅ，２３ｆ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ受
光領域２５立ち上げミラー２６光学素子２６ａグレーテング２６ｂホログラムパターン領域２６ｃミラー面２７折り返しミラー２８対物レンズ２９記録媒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源および光検出部を有し、記録媒体と
ほぼ平行な面に配置した基板と、前記光源からの光を、
記録媒体の情報を読み取るための一本のメインビームお
よび、記録媒体のトラックずれを検出するための二本の
サブビームに分離するグレーティングを有する光学素子
と、この光学素子に形成され、前記グレーティングで分
離された三本のビームを記録媒体とほぼ平行な方向に反
射させる反射面と、この反射面で反射されたビームを記
録媒体のほぼ法線方向に反射させる反射部材と、この反
射部材で反射されたビームを記録媒体上に集光する収束
光学系と、前記光学素子に形成され、前記収束光学系お
よび反射部材を経て入射する記録媒体からの戻り光を回
折させて、その±１次回折光を前記反射面を経て前記光
検出部に入射させるホログラム面とを具えることを特徴
とする光ピックアップ。