JPH064928A - 光磁気ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 照射光に対して戻り光の光路を折り曲げて分
離せずに小型化を推進させる。 【構成】 レーザ２から射出された直線偏光のレーザ光
は偏光分離プリズム４の外部反射面５によって光磁気デ
ィスク９に向かって反射される。このレーザ光は対物レ
ンズ８によってディスク９上に照射される。ディスク９
からの反射光は、回折ビーム発生素子６によって回折さ
れ、ディスク９へ向かうレーザ光に対して空間的に分離
される。回折された光は、ローテータ１１によってその
偏光方向がほぼ４５度回転される。プリズム４の入射面
１２に入射した後、接合面１３によって透過成分と反射
成分とに分けられる。透過成分はＰＤ１４に入射し、反
射成分はＰＤ１５に入射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カー効果を利用して、
情報の記録・再生の双方、又は、再生のみを行う光磁気
記録媒体装置（いわゆる光磁気ディスク）に使用すると
有効な光磁気ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、光磁気ピックアップは偏光ビ
ームスプリッタを有している。この偏光ビームスプリッ
タは、半導体レーザ素子と光磁気ディスクとの間、か
つ、光磁気ディスクと２つの光検出器との間に設けられ
ている。

【０００３】半導体レーザから射出されたレーザ光は偏
光ビームスプリッタに入射する。この後、この光は偏光
ビームスプリッタを透過して光磁気ディスクを照射す
る。この照射光は、光磁気ディスクによって反射され、
偏光ビームスプリッタに戻る。この戻り光は、偏光ビー
ムスプリッタ内で反射された後、Ｐ偏光とＳ偏光とでそ
れぞれ等量となるように偏光分離され、光検出器に入射
する。光検出器に入射した光は、光磁気信号検出に用い
られる。

【０００４】通常、偏光ビームスプリッタは、光量損を
防ぐために、照射光を５０％強のｐ偏光透過率で透過
し、光磁気ディスクで受けたカー回転信号成分を保存す
る為に、戻り光をほぼ１００％のｓ偏光反射率で反射す
るように構成される。このような偏光ビームスプリッタ
を用いて照射光に対する戻り光の光路を折り曲げて分離
することにより、偏光ビームスプリッタを光磁気信号検
出用の光路としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような折
り曲げた光路を設置すると、折り曲げられた光路の長さ
の分だけ光磁気ピックアップが大きくなり、小型化に限
界が生じる。

【０００６】又、光源と検出系とが空間的に離れてしま
うので、耐環境特性が保ち難い。この問題を解消しよう
とすると、光学系を保持するための高価なハウジングが
必要となる。

【０００７】一方、従来の磁気光ピックアップでは、フ
ォトダイオード（ＰＤ）の平面内での調整、即ち２軸調
整が調整工数増を招き、困難な問題となっている。又、
最近使用され始めた半導体レーザ素子、ＰＤ、ホログラ
ムを一体パッケージ化したユニットを使用した集積型光
磁気ピックアップでは、ホログラムで発生する一次回折
光に複雑な機能を多重化する為に、光軸回りの回転調整
を伴う平面内の位置調整も必要となり、それが調整工数
増を招き、困難な問題となっている。又、特開昭６４−
４６２４３号公報には、光磁気ではないが、集積型の光
ピックアップが開示されている。

【０００８】本発明は上記従来の問題展に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、照射光に対す
る戻り光の光路を折り曲げて分離する必要がなく、小型
化を推進させることのできる光ピックアップを提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】従って、本発明による光
磁気ピックアップにおいては、光磁気記録媒体に情報の
記録・再生または再生を行なう光学的記録再生装置に用
いられるものであり、半導体基板と、この半導体基板上
に配置され、直線偏光の光ビームを射出する半導体レー
ザ素子と、この半導体レーザ素子から射出された光ビー
ムを光磁気記録媒体上の最小記録ドメインと同程度のス
ポットに絞り込む対物レンズと、前記半導体レーザ素子
と前記対物レンズとの間の光路に配置され、前記光磁気
記録媒体からの反射光を回折することにより、前記半導
体レーザ素子から射出され前記光磁気記録媒体へ向かう
光ビームと前記反射光とを空間的に分離する回折ビーム
発生素子と、前記半導体基板の同一平面上に形成された
第１および第２の光検出器と、前記半導体レーザ素子と
対向するように前記半導体基板上に配置され張り合わさ
れた２枚のプリズムからなり、前記半導体レーザ素子か
ら射出された光ビームを前記光磁気記録媒体に向かって
反射する外部反射面と、前記光磁気記録媒体から反射さ
れ、前記回折ビーム発生素子により回折された光ビーム
が入射する入射面と、この入射面から入射した光ビーム
を透過成分と反射成分とに偏光分離する接合面とを有
し、前記透過成分を前記第１の検出器へ導くように、か
つ、前記接合面での反射成分を折り返し反射させること
によりこの反射成分を前記第２の検出器に導くように構
成された偏光分離プリズムと、前記半導体基板上に一体
的に設けられ、前記光磁気記録媒体から反射され、前記
回折ビーム発生素子により回折された光ビームの偏光方
向を、ほぼ４５度だけ光軸まわりに回転させる偏光方向
回転素子と、を具備することを特徴としている。

【００１０】

【作用】半導体レーザ素子から射出された直線偏光のレ
ーザ光は偏光分離プリズムの外部反射面によって光磁気
記録媒体に向かって反射される。このレーザ光は対物レ
ンズによって光磁気記録媒体上の最小記録ドメインと同
程度のスポットに絞り込まれて光磁気記録媒体に照射さ
れる。光磁気記録媒体からの反射光は、回折ビーム発生
素子によって回折され、光磁気記録媒体へ向かうレーザ
光に対して空間的に分離される。回折された光は、偏光
方向回転素子によってその偏光方向がほぼ４５度だけ光
軸回りに回転される。そして、偏光分離プリズムの入射
面に入射した後、接合面によって透過成分と反射成分と
に分けられる。透過成分は第１の光検出器に入射し、反
射成分は第２の光検出器に入射する。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明による光ピックアップの第１
実施例を図１乃至図５を用いて説明する。なお、説明に
あたり、半導体レーザ素子から光磁気ディスクまでの光
路を「照射光路」と称し、光磁気ディスクから光検出器
までの光路を「戻り光路」と称する。

【００１２】図１の（Ａ）において、符号１は、半導体
基板を示す。この半導体基板１上には、半導体レーザ素
子２が搭載されたスペーサ３が接着固定されている。半
導体基板１及びスペーサ３はいずれも一般にシリコン材
で形成される。半導体レーザ素子２は活性層の面内方向
（紙面と直交方向）に直線偏光したレーザビームを発す
る。

【００１３】半導体基板１上には、２枚の張り合わせプ
リズムから成る偏光分離プリズム４が半導体レーザ素子
２と対向するようにして、スペーサ３の接着面と同一平
面上に接着固定されている。

【００１４】半導体レーザ素子２の活性層から発せられ
た直線偏光は、分離プリズム４に形成された外部反射面
５によって反射されて、半導体基板１の上面と直交した
方向、すなわち図中上方へ向かう。外部反射面５には、
金属をコートして光ビームを全反射させるようにしてあ
るが、性能を重視する場合には、誘電体多層膜をコート
して使用しても良い。

【００１５】外部反射面５による反射ビームは、回折ビ
ーム発生素子６に入射する。この回折ビーム発生素子６
から射出したビームは、主に０次回折ビームと±１次回
折ビームとに空間的に分離されるが、本実施例では０次
回折ビームのみについて述べる。なお、本実施例では、
０次以外の回折ビームが迷光となって戻って光検出部に
入り込まないように、回折ビーム発生素子６への戻り光
路での再入射がないような設計がなされている。

【００１６】この回折ビーム発生素子６は、プラスand/
orマイナス１次回折ビームを分離するように、例えばガ
ラス材の表面にピッチが等間隔な直線状の格子がエッチ
ングなどにより形成されたグレーティングよりなる。こ
の回折ビーム発生素子６の直線状の格子を図４に示す。
この回折ビーム発生素子６を、グレーティングではな
く、たとえば、ピッチが連続的に非等間隔である直線状
あるいは曲線状のパターンが形成されたホログラムで構
成し、プラスand/orマイナス１次回折ビームにレンズ作
用などの特殊な作用を持たせてもよい。

【００１７】しかし、ホログラムで構成した場合には、
ホログラムは平面内で一様なパターンではないので、光
軸回りの回転に加えて平面内の１軸、場合によっては２
軸の位置合わせが必要となり、位置合わせが大変に困難
になる。しかし、グレーティングは平面内で一様なパタ
ーンであるので、光軸回りの回転のみの位置合わせで済
む。本実施例で使用する回折ビーム発生素子６は、紙面
（図１の（Ａ））と直交方向に延在するようにパターン
が刻まれたグレーティングであるので、光軸回り回転に
よる位置合わせだけで済む。

【００１８】回折ビーム発生素子６を直進透過した０次
回折ビームは、コリメータレンズ７に入射し、半導体レ
ーザ素子２から発せられた発散ビームを平行ビームに変
換する。コリメータレンズ７から出射した平行ビーム
は、対物レンズ８に入射する。

【００１９】本実施例では、対物レンズ８が無限遠設計
タイプとなっている。従って、平行ビームを対物レンズ
８入射させるためにコリメータレンズ７が設けられてい
るが、有限設計タイプの対物レンズを使用すれば、コリ
メータレンズは不要となる。対物レンズ８を出射したビ
ームは、図１の（Ｃ）に示すように光磁気ディスク９に
形成された情報面上のトラック１０上に微小スポットを
結ぶ。

【００２０】本実施例では、光学的記録媒体は、光磁気
ディスク９であり、その反射ビームは媒体に記録された
信号、即ち磁場の向きに対応して、カー回転角±θＫだ
けその偏光面を光軸回りに回転される。

【００２１】対物レンズ８を再び通過して戻ったビーム
は、コリメータレンズ７を再通過することにより収束ビ
ームとなって、回折ビーム発生素子６に再入射する。戻
り光路では＋or−１次回折ビームのみを使用し、直進透
過する０次回折ビームは半導体レーザ素子２の活性層に
戻り、本実施例では使用されない。

【００２２】回折ビーム発生素子６は、光量の利用効率
が重要視されるときは、その格子形状をブレーズ化して
＋or−１次回折ビームの一方のみの光量を確保すること
が望ましく、回折ビーム発生素子６のコストを重要視す
るときは、単なる矩形形状にしておくことが望ましい。
又、光磁気記録媒体で受けたカー回転を保存するため
に、紙面と直交方向よりも紙面内に振動する直線偏光成
分をより多量に回折する偏光特性を有する回折ビーム発
生素子であるのが望ましい。

【００２３】回折ビーム発生素子６を射出した＋or−１
次回折ビームは、照射光に対して空間的に分離されて偏
光分離プリズム４の入射面１２に入射して偏光分離プリ
ズムの内部に導かれる。

【００２４】この＋or−１次回折ビームは入射面１２に
接着接合された４５°ローテータ１１を透過した後に偏
光分離プリズム４に入射するので、照射光に対して偏光
方向が４５°だけ光軸回りに回転されている。

【００２５】４５°ローテータ１１としては、例えばｚ
軸を含むｘ又はｙ軸断面カットの水晶材を使用し、常光
線と異常光線間の位相差が１８０°となるような厚みに
研磨されたいわゆる二分の一波長板を使用するか、或い
はｚ軸断面カットの水晶材を使用し、左廻り円偏光と右
廻り円偏光間の位相差が９０°となるような厚みに研磨
された、入射する直線偏光の偏光方向に依存しない４５
°ローテータが使用できる。前者のタイプは偏光分離プ
リズム４との接着面内で角度設定して、後者のタイプは
角度設定不要の状態で使用できる。本実施例では４５°
ローテータ１１への入射角が傾いているので、いずれの
タイプを使用する場合も水晶材のカット面をその分だけ
考慮して傾けて設計することが望ましい。

【００２６】偏光分離プリズム４の接合面１３には、例
えば誘電体多層膜からなる偏光膜が形成されている。こ
の偏光膜は、入射面内の振動成分（紙面内＝ｐ偏光）を
透過し、それと直交する面内の振動成分（紙面と直交す
る面内＝ｓ偏光）を反射する特性を有している。

【００２７】従って、偏光分離プリズム４に入射したビ
ームは、接合面１３に形成された偏光膜の作用により、
ｐ偏光成分はそのまま透過されて第１のＰＤ１４に入射
し、ｓ偏光成分は反射後更にもう一度折り返しの反射を
受けて第２のＰＤ１５に入射する。この様な構成によ
り、半導体基板１の同一平面上で両成分を受光すること
が出来る。そして、第１のＰＤ１４と第２のＰＤ１５に
入射する光量比率はほぼ５０％ずつとなる。上述した本
実施例の光ピックアップの構成から、 光磁気信号＝第１のＰＤ−第２のＰＤ

【００２８】となり、光磁気信号は逆相となっているこ
とがわかる。従って、光ビームに重畳される雑音成分は
同相であるので雑音成分は打ち消され、信号成分は２倍
になる。いわゆる差動の形式で光磁気信号を獲得するこ
とが出来る。又、媒体がＲＯＭ（再生専用）型やＷＯ
（追記）型であれば ＲＯＭ信号 ｏｒ ＷＯ信号＝第１のＰＤ＋第２のＰＤ で獲得できることはいうまでもない。

【００２９】本実施例では、光磁気ディスクで変調され
た信号成分も、回折ビーム発生素子６を直進透過する０
次回折ビームに含まれて半導体レーザ素子２側に戻って
おり、その分だけ第１のＰＤ１４，第２のＰＤ１５で受
光する信号合成分は減っている。従ってそれをカバーす
るために、ＰＤのなるべく近傍の位置に信号のＩ−Ｖ変
換器を設置し、ＳＮＲを確保するのが望ましい。次に、
本実施例においてフォーカスエラー信号（以下、ＦＥＳ
と略す）を検出する過程を説明する。

【００３０】図１の（Ｂ）に示すように、第１のＰＤ１
４は、半導体基板１に長手方向に沿って配列された３つ
のセグメントよりなっており、さらに中央に位置するセ
グメントが半導体基板１の幅方向に沿って配列された３
つのセグメントを有している。図１の（Ｂ）において、
第１のＰＤ１４の中央に位置する３つのセグメントを符
号Ａ１，Ｂ１，Ｃ１で夫々示し、これらセグメントの両
側に位置する２つのセグメントを符号Ｅ１，Ｆ１で夫々
示す。

【００３１】第２のＰＤ１５も第１のＰＤ１４と同様に
構成されている。第２のＰＤ１５の５個のセグメントを
第１のＰＤ１４のものと区別するために、これらを符号
Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｅ２，Ｆ２で夫々示す。

【００３２】偏光分離プリズム４は、戻り光路の収束光
路中に配置されているので、第１のＰＤ１４入射スポッ
トは焦点の手前、第２のＰＤ１５入射スポットは焦点の
後ろとなるように半導体レーザ素子２の発光点の位置を
定めることが出来る。この半導体レーザ素子２発光点の
共役点（コンジュゲイトポイント）を、図１の（Ａ）に
示すｓ偏光ビームの折り返し反射面１６の近傍に定めれ
ば、第１のＰＤ１４，第２のＰＤ１５上でのスポットの
形状は図２に示すようになる。

【００３３】図２は、図１の（Ｂ）のＦＥＳ検出に関与
する中央のセグメントＡ１，Ｂ１，Ｃ１及びＡ２，Ｂ
２，Ｃ２のみを取り出して、面上でのスポット形状を示
した図である。即ち、光磁気ディスク９と対物レンズ８
（図１参照）間の距離が適正であれば、スポットは図２
の（Ａ）に示す合焦状態となり、第１及び第２のＰＤ１
４，１５上でのスポット径は等しくなる。光磁気ディス
ク９と対物レンズ８間の距離が大きければ、スポットは
例えば図２の（Ｂ）に示す状態となり、第１のＰＤ１４
上でのスポット径は第２のＰＤ１５上のそれより大きく
なる。又、距離が小さければ、スポットは例えば図２の
（Ｃ）に示す状態となり、第１のＰＤ１４上でのスポッ
ト径は第２のＰＤ１５上のそれより小さくなる。

【００３４】よって、 ＦＥＳ＝（Ａ１＋Ｂ１−Ｃ１）−（Ａ２＋Ｂ２−Ｃ２） の演算処理を行った時に、合焦状態でＦＥＳがゼロとな
るようにセグメントＣ１，Ｃ２の分割線の幅を設定すれ
ば、正確なＦＥＳが得られる。

【００３５】半導体レーザ素子２の発振波長が環境温度
などの変化により変動すると、回折ビーム発生素子６に
よる回折角も変動する。これがＦＥＳに影響を及ぼさな
いように、第１及び第２のＰＤ１４，１５の分割線延在
方向は、前記発振波長及び回折角が変動しても影響しな
い方向に設定してある。以下にトラッキングエラー信号
（以下、ＴＥＳと略す）検出の過程を述べる。

【００３６】まず最初に、プッシュプル法（以下、ＰＰ
法と呼ぶ）によりＴＥＳを検出する過程について述べ
る。図３は、合焦状態に於けるトラックの回折によるフ
ァーフィルドでの光量分布（回折パターン）を第１のＰ
Ｄ１４及び第２のＰＤ１５上で示した図である。ハッチ
ングした部分がトラックの回折により暗くなった部分を
示している。図３の（Ａ）は合トラック状態であり、回
折パターンはセグメントＡとセグメントＢとで対称とな
る。図３の（Ｂ）は合トラックに対して例えば左ズレ状
態であり、回折パターンはセグメントＡとセグメントＢ
とで非対称となる。図３の（Ｃ）は例えば右ズレ状態で
あり、図３の（Ｂ）とは逆の非対称となる。ＴＥＳ信号
は、 ＴＥＳ（ＰＰ法）＝（Ａ１−Ｂ１）＋（Ａ２−Ｂ２） の演算から得られる。次に、３ビーム法を用いてＴＥＳ
を検出する過程について述べる。

【００３７】図１の（Ａ）に示す外部反射面５には、ト
ラックとほぼ直交方向（紙面と直交方向）にパターンが
延在するように等間隔ピッチの直線状のグレーティング
（以下、このグレーティングを前述のものと区別するた
めに、ＧＲと略して述べる）、即ち反射型ＧＲが刻まれ
ている。この反射型を、図４において符号５ａで示す。
この図４では、本実施例での光磁気ピックアップが立体
的に示されている。反射型ＧＲ５ａは、半導体基板１の
ほぼ幅方向に沿って直線状に形成されている。半導体基
板１上に一体集積化された光磁気ピックアップは、２点
鎖線で示すケース１８内に収納されており、回折ビーム
発生素子６が、半導体基板１とは所定の距離だけ離間し
た位置にケースに取りつけられて、光軸廻りに回転可能
なように配置されている。回折ビーム発生素子６がグレ
ーティングであるために、回転調整以外は組立て精度で
済ませることが可能になっている。一方、図１の（Ｂ）
では、半導体基板１に形成された第１のＰＤ１４中のセ
グメントＥ１，Ｆ１及び第２のＰＤ１５中のセグメント
Ｅ２，Ｆ２を示してある。

【００３８】反射型ＧＲ５ａで発生した０次回折ビーム
（以下、メインビームと呼ぶ）がＡ−Ｂ−Ｃから成る中
央のセグメントに入射して光磁気信号とＦＥＳ検出用に
使われ、±１次回折ビーム（以下、サブビームと呼ぶ）
がＥ及びＦの両セグメントに入射してＴＥＳ検出用に使
われる。光磁気ピックアップ全体の光軸回りの回転で微
調整を行い、光磁気ディスク９のトラック１０からディ
スク半径方向にずれが生じた時の両サブビームの位相
が、メインビームに対して互いに９０°だけ逆方向とな
るように設定するので、サブビーム同士の差の演算がＴ
ＥＳを与える。 ＴＥＳ（３ビーム法）＝（Ｅ１−Ｆ１）＋（Ｅ２−Ｆ
２） の演算から３ビーム法の場合のＴＥＳが得られる。この
時、反射型ＧＲ５ａのピッチは回折ビーム発生素子６の
ピッチの数倍として、回折ビーム発生素子６の回折角よ
りも数分の１と小さく設定してある。最後のＴＥＳ検出
法として、差動プッシュプルによるＴＥＳ検出過程（以
下、差動ＰＰ法と呼ぶ）について述べる。

【００３９】差動ＰＰ法では、図５に示すように、第１
のＰＤ１４の両側のセグメントＥ１，Ｆ１が夫々２個に
分けられており、セグメントＥ１１，Ｅ１２及びセグメ
ントＦ１１，Ｆ１２となっている。第２のＰＤ１５のセ
グメントＥ２は、セグメントＥ２１，Ｅ２２に、セグメ
ントＦ２は、セグメントＦ２１，Ｆ２２に更に分割され
ている。

【００４０】反射型ＧＲ５ａで発生したメインビームが
Ａ−Ｂ−Ｃからなる中央のセグメントに入射して光磁気
信号とＦＥＳ検出用とに使われ、両サブビームがＥ及び
Ｆの両セグメントの分割線上に入射するようにＧＲとＰ
Ｄ分割線の関係を設定する。そして、光磁気ピックアッ
プ全体の光軸回りの回転で微調整を行い、光磁気ディス
ク９のトラック１０からディスク半径方向にずれが生じ
た時の両サブビームの位相がメインビームに対して互い
に１８０°だけ逆方向となるように設定する。

【００４１】従って、差動ＰＰ法によるＴＥＳは、 ＴＥＳ（差動ＰＰ法） ＝（Ａ１−Ｂ１）−Ｇ［（Ｅ１１−Ｅ１２）＋（Ｆ１２
−Ｆ１１）］＋（Ａ２−Ｂ２）−Ｇ［（Ｅ２１−Ｅ２
２）＋（Ｆ２２−Ｆ２１）］ の演算から得られる。Ｇはゲインバランス定数である。

【００４２】単なるＰＰ法では、他の光学系が固定され
て対物レンズのみがトラッキングサーボを行う場合や、
光磁気ディスクのディスク半径方向の傾き変動で生じる
ＰＤ上でのトラッキング方向へのスポット移動につれ
て、ＴＥＳにＤＣオフセットが生じるのに対して、差動
ＰＰ法ではこれが著しく軽減される特長を有する。

【００４３】トラックの回折による非対称な光量分布が
セグメントＡ−Ｂ−Ｃ分割線方向（半導体基板１の長手
方向）であれば、ＦＥＳへのＴＥＳの洩れ込みは防止さ
れるが、前述のいずれの実施例からも判るように、本発
明の構成ではトラックの回折による非対称な光量分布が
セグメントＡ−Ｂ−Ｃ分割線と直交方向（半導体基板１
の幅方向）となっており、ＦＥＳへ悪影響を与える構成
となっている。しかし、本実施例に於けるＦＥＳの検出
は焦点の前後に設置された２つのＰＤからの差動の構成
で取っているために、セグメントＡ−Ｂ−Ｃ分割線と直
交方向への入射スポットの位置調整が完全であれば、悪
影響はキャンセルされる。この調整は回折ビーム発生素
子６の回転調整で容易に実現することが出来る。

【００４４】次に、本発明による光磁気ピックアップの
第２実施例を図６を用いて説明する。なお、第１実施例
と同一の部分には同一の参照符号を付し、異なるところ
のみを説明する。以下、第３乃至第５実施例についても
同じ方法で説明する。

【００４５】本実施例では、第１実施例での偏光分離プ
リズム４に変形を加えたものである。第１実施例では、
ｓ偏光ビームの折り返しの反射面１６を外部反射面５の
内側で兼用していたが、本実施例では、この反射面１６
を外部反射面５とは別に形成したものである。図１の
（Ａ）に示す第１実施例の場合には、接合面１３に形成
する誘電体多層膜への入射角は４５°より小さくなり、
図６に示す第２実施例では、この入射角は４５°より大
きくなる。なお、以下に説明する第３実施例乃至第５実
施例では、第２実施例での偏光分離プリズム４が使用さ
れている。

【００４６】次に第３実施例を図７を用いて説明する。
本実施例は、偏光分離プリズム４の入射面１２に接合さ
れていた４５°ローテータ１１を、半導体レーザ素子２
と偏光分離プリズム４との間の光路中に配したものであ
る。なお、本実施例では、４５°ローテータ１１のいず
れかの面にＧＲを形成しておけば、図４で示した外部反
射面５に形成された反射型ＧＲ５ａを透過型ＧＲに置き
換えることも出来る。

【００４７】次に第３実施例の変形例を図８を用いて説
明する。本実施例では、スペーサ３が、半導体基板１の
上面に対して４５°に傾いた斜面２０を有している。こ
の斜面２０上に半導体レーザ素子２を接着することによ
り、４５°ローテータが不要の構成となる。

【００４８】第１実施例の場合は、光磁気ディスクのト
ラック１０に入射する直線偏光の偏光方向は、トラック
１０に対して直交する方向となっているが、第３実施例
（図７）及び第３実施例の変形例（図８）のいずれの場
合も、トラック方向に対して４５°傾いており、このよ
うな構成例は光磁気媒体の温度変化による位相差の影響
を軽減させる効果を持つ。

【００４９】又、図８の第３実施例の変形例では、半導
体レーザ素子２が発するビーム形状が楕円形であるため
に、光磁気ディスクでのスポット形状も楕円形状とな
り、その軸はトラックに対して斜め４５°方向に傾いて
いる。次に第４実施例を図９を用いて説明する。

【００５０】図９は、図４に示す外部反射面５に形成し
て共用する反射型ＧＲ５ａの機能を分離して、新たに透
過型ＧＲ２２を設けて、外部反射面５と回折ビーム発生
素子６間の光路中に配した実施例である。本実施例の構
成では、図５を用いて説明した差動ＰＰ法を利用してト
ラッキングエラーの検出を行うと有効であり、回折ビー
ム発生素子６の回転調整とは別の回転機能を透過型ＧＲ
２２に持たせることにより、両サブビームが第１及び第
２のＰＤ１４，１５に形成されたセグメントＥ及びセグ
メントＦの分割線上に入射するような位置調整が可能と
なる。

【００５１】次に第４実施例の変形例を図１０及び図１
１を用いて説明する。この変形例では、図９の（Ａ）に
示す第４実施例での透過型ＧＲ２２と回折ビーム発生素
子６とが一体化されている。これを図１０の（Ａ）に、
光学ブロック２４として示す。この光学ブロック２４の
光磁気ディスク側の面（上面）には、図１０の（Ｂ）に
示すように、戻り光を分離するためのグレーティングで
ある回折ビーム発生素子６が、光源側の面（下面）に
は、図１０の（Ｃ）に示すように、３ビーム発生のため
のグレーティングである透過型ＧＲ２２が、夫々形成さ
れている。上面に対して下面のパターン面積は小さくな
っており、上面で分離された戻り光のうち＋ ｏｒ −
１次回折ビームは下面に刻まれたグレーディングを再通
過せずに偏光分離プリズム４（図９の（Ａ）に図示）に
入射するように設計されている。

【００５２】回折ビーム発生素子６のグレーティング
は、図１０の（Ｂ）に示すように紙面の上下方向に沿っ
て延出している。透過型ＧＲ２２のグレーティングは、
図１０の（Ｃ）に示すように回折ビーム発生素子６のグ
レーティングに対して所定の角度θ傾いている。この角
度θは、図１１に示すように、直線Ｇと直線Ｈとがなす
角度θと同じ角度に設定されている。直線Ｇは、第１の
ＰＤ１４の中央の３つのセグメントＡ１，Ｂ１，Ｃ１の
分割中心点２６ａと、第２のＰＤ１５の中央の３つのセ
グメントＡ２，Ｂ２，Ｃ２の分割中心点２６ｂとを結ぶ
線であり、直線Ｈは、第１のＰＤ１４或いは第２のＰＤ
１５のセグメントＡ−Ｂ−Ｃ分割の中心点２６ａ，２６
ｂと、セグメントＥ１−Ｅ２分割線の中心点２８ａ，２
８ｂと、Ｆ１−Ｆ２分割線の中心点３０ａ，３０ｂとを
結ぶ直線でる。

【００５３】一般的に、グレーティングの回折光はグレ
ーティングの延在方向と直交する方向へ出射されるの
で、上面と下面間のグレーティングが成す角度と、多分
割されたＰＤの幾何学的配置を上述のように合わせて設
計しておけば、ＰＤへ入射するそれぞれのビームの位置
関係は、ほぼ一義的に決定される。従って、このような
構成を採ることにより、例えばＦＥＳの調整のために光
学ブロックを回転調整すれば、自動的に差動ＰＰのため
の調整が済んでしまうので、透過型ＧＲ２２と回折ビー
ム発生素子６とを個別に調節する必要がなくなり、回転
調整が一箇所で済み調整が大幅に容易となる。

【００５４】次に第５実施例を図１２を用いて説明す
る。本実施例では、図１に示す回折ビーム発生素子６が
コリメータレンズ７と共用されている。コリメータレン
ズ７の光源側の面（下面）は平面で出来ており、その面
にはグレーティングが刻まれている。

【００５５】次に第６実施例を図１３を用いて説明す
る。本実施例の光磁気ピックアップは、回折ビーム発生
素子６を使用したために照射光路で無駄になってしまっ
ている高次の回折光を有効に利用したものである。

【００５６】光磁気記録装置や光記録装置等を含む光学
的記録装置では、光源から発せられて光学的ディスクへ
向かう光パワーをコントロールすることが重要な事項と
なる。そのためには光学的ディスクへ向かう光パワーを
モニターする必要があり、通常照射光路中の光路を分離
して前方モニター用ＰＤを設置する。

【００５７】本発明による光磁気ピックアップは、回折
ビーム発生素子を利用した光学系を有しており、照射光
路での１次を含んだ高次の回折ビームは無駄となってい
る。このビームを、回折ビーム発生素子６と対物レンズ
８間の光路に配した第３のＰＤ３２で受光して、光量モ
ニターとして利用している。なお、本実施例で説明した
第３のＰＤ３２の配置方法は、光磁気ピックアップのみ
に限定されず、回折ビーム発生素子を利用したその他の
光学的ピックアップにも応用できる。

【００５８】次に第７実施例を図１４を用いて説明す
る。本実施例は、本発明が有する、回折ビーム発生素子
の回転以外の調整はせずに済む、との利点を生かすため
に、他のパーツの位置精度を容易に実現するための製造
法に関する。半導体基板１となるシリコンウェハー３４
上には、ＧａＡｓから成る半導体レーザ素子２列を搭載
して接着したスペーサ３が斜線で示すように位置出しさ
れて接着固定されている。また、４５°ローテータ１１
を搭載して接着した２枚のプリズムから成る偏光分離プ
リズム４が、同様に斜線で示すように位置出しされて接
着固定されている。この状態で一緒に切断されるので精
度良く集積型光磁気ピックアップ全てを製造することが
可能となる。

【００５９】本実施例によれば、半導体基板上に光磁気
ディスクに必要な全ての信号検出機能を一体集結化出
来、且つ調整が容易に実現できるので、前記問題点の解
消が図れる。

【００６０】

【発明の効果】本発明の光学構成では、照射光に対する
戻り光の光路を折り曲げて分離する必要がなく、光源
と、光磁気信号・ＲＯＭ ｏｒ ＷＯ信号・ＦＥＳ及び
ＴＥＳの光ディスクに必要な全ての信号検出系をほぼ同
一平面の基板上に設置できるので、小型化が図れる。ま
た、精度や耐環境特性が要求される部位を一箇所に集中
できるので、高安定化や低価格化が図り易い。

【００６１】さらに、本発明の光学構成では、同一平面
上に半導体レーザ、偏光分離プリズム或いは半透プリズ
ム、ＰＤを半導体プロセスで作り込んでしまい、且つそ
れらの位置関係直線状に並んでおり、配置も単純である
ために、お互いの位置精度がで易い構造となっている。
しかも使用する光路分離のための回折ビーム発生素子が
光軸断面内では位置精度不要で光軸回りにのみ精度が必
要な等間隔ピッチの直線状のグレーティングであるため
に、一次回折ビームを光軸回りに回転するだけで調整が
済んでしまうので、著しく調整工数を簡略化出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光磁気ピックアップの第１実施例
を示し、（Ａ）はその側面図、（Ｂ）はその上面図、
（Ｃ）は光磁気ディスクのトラックを示す上面図であ
る。

【図２】図１に示す光磁気ピックアップにおいてフォー
カスエラー信号を検出する過程を説明するために第１及
び第２のＰＤを示す上面図であり、（Ａ）はＰＤ上のス
ポットの合焦状態を示す図、（Ｂ）は遠状態を示す図、
（Ｃ）は近状態を示す図である。

【図３】プッシュプル法を用いてトラッキングエラー信
号を検出する過程を説明するために第１及び第２のＰＤ
を示す上面図であり、（Ａ）はトラッキングが適正にな
されている状態を示す図、（Ｂ）は左ずれの状態を示す
図、（Ｃ）は右ずれの状態を示す図である。

【図４】図１における光磁気ピックアップの斜視図。

【図５】差動プッシュプル法を用いてトラッキングエラ
ー信号を検出する場合の第１及び第２のＰＤを示す上面
図。

【図６】本発明による光磁気ピックアップの第２実施例
を示す側面図。

【図７】第３実施例を示す側面図。

【図８】第３実施例の変形例を示す正面図。

【図９】第４実施例を示し、（Ａ）はその側面図、
（Ｂ）はその上面図である。

【図１０】第４実施例の変形例を示し、（Ａ）は光学ブ
ロックの側面図、（Ｂ）は（Ａ）に示す光学ブロックの
上面図、（Ｃ）は（Ａ）に示す光学ブロックの下面図で
ある。

【図１１】図１０の作用を説明するための第１及び第２
のＰＤの上面図。

【図１２】第５実施例を示す側面図。

【図１３】第６実施例を示す側面図。

【図１４】第７実施例におけるシリコンウエハを示す上
面図。

【符号の説明】 １…半導体基板、２…半導体レーザ素子、４…偏光分離
プリズム、６…回折ビーム発生素子、８…対物レンズ、
９…光磁気ディスク、１１…４５°ローテータ、１４…
第１のＰＤ、１５…第２のＰＤ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光磁気記録媒体に情報の記録・再生また
   は再生を行なう光磁気記録再生装置に用いられる光磁気
   ピックアップにおいて、 半導体基板と、 この半導体基板上に配置され、直線偏光の光ビームを射
   出する半導体レーザ素子と、 この半導体レーザ素子から射出された光ビームを光磁気
   記録媒体上の最小記録ドメインと同程度のスポットに絞
   り込む対物レンズと、 前記半導体レーザ素子と前記対物レンズとの間の光路に
   配置され、前記光磁気記録媒体からの反射光を回折する
   ことにより、前記半導体レーザ素子から射出され前記光
   磁気記録媒体へ向かう光ビームと前記反射光とを空間的
   に分離する回折ビーム発生素子と、 前記半導体基板の同一平面上に形成された第１および第
   ２の光検出器と、 前記半導体レーザ素子と対向するように前記半導体基板
   上に配置され張り合わされた２枚のプリズムからなり、
   前記半導体レーザ素子から射出された光ビームを前記光
   磁気記録媒体に向かって反射する外部反射面と、前記光
   磁気記録媒体から反射され、前記回折ビーム発生素子に
   より回折された光ビームが入射する入射面と、この入射
   面から入射した光ビームを透過成分と反射成分とに偏光
   分離する接合面とを有し、前記透過成分を前記第１の検
   出器へ導くように、かつ、前記接合面での反射成分を折
   り返し反射させることによりこの反射成分を前記第２の
   検出器に導くように構成された偏光分離プリズムと、 前記半導体基板上に一体的に設けられ、前記光磁気記録
   媒体から反射され、前記回折ビーム発生素子により回折
   された光ビームの偏光方向を、ほぼ４５度だけ光軸まわ
   りに回転させる偏光方向回転素子と、 を具備することを特徴とする光磁気ピックアップ。
2. 【請求項２】 半導体レーザ素子と光学的記録媒体との
   間の光路中に設けられた回折ビーム発生素子を有する光
   学的ピックアップにおいて、前記回折ビーム発生素子で
   発生された高次の回折光を検出する光検出器を配して、
   前記光学的記録媒体へ入射する光ビームの光量をモニタ
   ーすることを特徴とする光学的ピックアップ。