JPH07244867A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光利用効率を損なうことなく、必要とする単
独部品を減少させて適切に小型化を図れる光ピックアッ
プを提供すること。 【構成】 半導体レーザから出射された光源光２７をそ
の光束の断面形状を略円形状にビーム整形した後で光記
録媒体に向けて偏向させて集光照射させ、前記光記録媒
体２１からの反射光３５を前記光源光２７と分離して検
出光学系に導くようにした光ピックアップにおいて、複
屈折材料よりなる複数のプリズム要素２４ａ，２４ｂを
一体に有して、前記光源光２７の光束の断面形状を略円
形状にビーム整形するビーム整形部３２と、ビーム整形
後の光束を前記光記録媒体２１側に向けて偏向させる偏
向部３３と、前記反射光３５を前記光源光２７と分離し
て検出光学系に導く光束分離機能部とを形成した複合機
能プリズム２４を前記半導体レーザと前記光記録媒体２
１との間の光路上に配設した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク等の光記録
媒体の光学的読取り等に用いられる光ピックアップに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来におけるこの種の光ピックアップの
基本構成及び作用を図１０を参照して説明する。まず、
半導体レーザ１から出射された直線偏光による発散光は
カップリングレンズ２により略平行光とされた後、偏光
ビームスプリッタ３を透過し、さらに、偏向プリズム４
により光ディスク５に向けて偏向される。この後、１／
４波長板６を通過することにより円偏光に変換され、対
物レンズ７により光ディスク５の記録面に集光照射され
る。この記録面で反射された反射光は、再び対物レンズ
７を通り、さらに、１／４波長板６をも透過することに
より光源光とは偏光方向が９０°異なる状態の直線偏光
に変換され、偏向プリズム４で反射されて偏光ビームス
プリッタ３に入射する。この偏光ビームスプリッタ３で
は直線偏光の方向が異なっているので、今度は、検出光
学系８に向けて分離反射される。この検出光学系８では
検出レンズ９で収束傾向が与えられ、シリンダレンズ１
０で非点収差が与えられ、受光素子１１により受光検出
される。この受光素子１１は例えば４分割受光素子構造
のものであり、フォーカスエラー信号は周知の非点収差
法により検出され、トラックエラー信号は周知のプッシ
ュプル法により検出される。また、情報信号は４分割受
光素子の総和により検出される。

【０００３】ところが、このように照明光（光源光）と
検出光（反射光）とを完全に別光路とする光ピックアッ
プ構成の場合、照明光を処理するための光学部品とは別
に、検出光学系として検出レンズ、プリズムなどが新た
に必要となる。また、光路が完全に分かれているので、
スペース的にも小型化には限界がある。

【０００４】このようなことから、例えば、文献「シャ
ープ技報第48号・1991年３月」中の第21頁ないし第26頁
の「レーザディスク用ホログラムピックアップ」によれ
ば、光ピックアップ中にホログラム素子を利用すること
により小型軽量化等を図ったものが示されている。図１
１（ａ）はその構成例を示すもので、まず、半導体レー
ザなるレーザダイオードと検出光学系中の受光素子とを
１つのパッケージ内に配置させた一体ユニット１２が設
けられている。このような一体ユニット１２の出入射部
にはホログラム素子１３が一体化されて取付けられてい
る。このホログラム素子１３は光源光と反射光とを分離
する分離機能と検出機能とを持たせたものであり、ホロ
グラム素子１３以降の光ディスク５迄の光路は両者で同
一に設定され、カップリングレンズ２、偏向プリズム
４、１／４波長板６及び対物レンズ７のみにより部品点
数の少ない小型構成とされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、一般に、ホ
ログラムピックアップでは、ホログラム素子１３により
光が回折されるため、光利用効率が低いという根本的欠
点がある。また、ホログラム素子１３の持つ機能は、光
束の分離機能と信号検出のための検出素子機能とであ
り、ビーム整形が必要な場合には、図１１（ｂ）に示す
ようにビーム整形プリズム１４を新たに設けなければな
らず、さらには、偏向プリズム４も必須とするものであ
り、現実的には、それ程、光ピックアップ構成について
部品点数の減少、小型化、低コスト化を実現し得るもの
ではない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の光ピック
アップは、半導体レーザから出射された光源光をその光
束の断面形状を略円形状にビーム整形した後で光記録媒
体に向けて偏向させて集光照射させ、前記光記録媒体か
らの反射光を前記光源光と分離して検出光学系に導くよ
うにした光ピックアップにおいて、複屈折材料よりなる
複数のプリズム要素を一体に有して、前記光源光をその
光束の断面形状を略円形状にビーム整形するビーム整形
部と、ビーム整形後の光束を前記光記録媒体側に向けて
偏向させる偏向部と、前記反射光を前記光源光と分離し
て検出光学系に導く光束分離機能部とを形成した複合機
能プリズムを前記半導体レーザと前記光記録媒体との間
の光路上に配設したものである。

【０００７】請求項２記載の光ピックアップは、請求項
１記載の光ピックアップに関して、プリズム要素を２個
とし、これらのプリズム要素の光学軸の方向を互いに異
ならせたものである。

【０００８】請求項３記載の光ピックアップは、請求項
１又は２記載の光ピックアップに関して、これらのビー
ム整形部が形成されて半導体レーザ側に位置するプリズ
ム要素の光学軸を、光源光と反射光との波面に垂直に設
定したものである。

【０００９】請求項４記載の光ピックアップは、これら
の請求項１，２又は３記載の光ピックアップに関して、
複数のプリズム要素中に、少なくともガラス製のプリズ
ム要素を含むものである。

【００１０】請求項５記載の光ピックアップは、これら
の請求項１，２，３又は４記載の光ピックアップの構成
に加え、複合機能プリズムに１／４波長板を一体に取付
けたものである。

【００１１】請求項６記載の光ピックアップは、請求項
５記載の光ピックアップに関して、１／４波長板を複合
機能プリズムの光記録媒体に対する出射面に貼付したも
のである。

【００１２】請求項７記載の光ピックアップは、請求項
５記載の光ピックアップに関して、１／４波長板を複合
機能プリズムの偏向部に貼付したものである。

【００１３】請求項８記載の光ピックアップは、請求項
５記載の光ピックアップに関して、１／４波長板を複合
機能プリズムのビーム整形部と偏向部との間に配設した
ものである。

【００１４】請求項９記載の光ピックアップは、これら
の請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の光ピ
ックアップに関して、半導体レーザをレーザダイオード
として、検出光学系中の受光素子と一体ユニットとして
設けたものである。

【００１５】

【作用】請求項１記載の光ピックアップにおいては、複
数の複屈折材料よりなるプリズム要素を用いて複合機能
プリズムを構成して光束分離機能を持たせているので、
光源光と反射光とのビーム分離角を単一の複屈折プリズ
ムの場合より大きく設定し得る他、ある範囲内で任意に
設定し得るもので、設計の自由度の高いものとなる。ま
た、この複合機能プリズムがビーム整形部と偏向部と光
束分離機能部とにより３つの機能を併せ持つので、光利
用効率を損なうことなく、部品点数の削減・小型化を図
れる。

【００１６】特に、請求項２記載の光ピックアップにお
いては、複屈折材料よりなる２つのプリズム要素を光学
軸の方向が互いに異なるようにし、また、請求項３記載
の光ピックアップにおいては、ビーム整形部が形成され
て半導体レーザ側に位置するプリズム要素の光学軸を、
光源光と反射光との波面に垂直に設定しているので、光
源光と反射光とのビーム分離角を大きくとれるものとな
る。

【００１７】請求項４記載の光ピックアップにおいて
は、プリズム要素にガラス製のプリズム要素を利用して
いるので、安価に構成し得る上に、ガラスと複屈折材料
との屈折率が異なるため、波長変動による光路の変動を
抑制（色消し）する構成が可能となり、波長変動による
光記録媒体面スポットの移動を抑制することもできる。

【００１８】請求項５ないし８記載の光ピックアップに
おいては、複合機能プリズムの適所に１／４波長板を一
体に取付けているので、組付け工数を減らし、低コスト
化を図れるものとなる。

【００１９】請求項９記載の光ピックアップにおいて
は、半導体レーザと検出光学系中の受光素子について
も、レーザダイオードと受光素子とを一体ユニットとし
て設けているので、複合機能プリズムと合わせて、光ピ
ックアップの一層の小型化を図れるものとなる。

【００２０】

【実施例】請求項１，２及び９記載の発明の一実施例を
図１ないし図５に基づいて説明する。本実施例の光ピッ
クアップは、光記録媒体である光ディスク２１側から見
た構成を示す図２、光ディスク２１に平行な横方向から
見た要部構成を拡大して示す図１のように、光源と検出
部とを一体化した一体ユニット２２と検出レンズ兼用の
カップリングレンズ２３と複合機能プリズム２４と１／
４波長板２５と対物レンズ２６とにより構成されてい
る。

【００２１】ここに、一体ユニット２２は例えば図３に
示すように光源光２７を出射するレーザダイオード（半
導体レーザ）２８と、検出光学系中の受光素子（具体的
には、４分割受光素子）２９とを極く近傍に位置させて
１つのパッケージ３０内に一体で配設させてなるもので
ある。３１は透明窓である。また、詳細及び動作原理等
は後述するが、複合機能プリズム２４は複数、本実施例
では、２個のプリズム要素２４ａ，２４ｂを一体に接合
してなり、ビーム整形面（ビーム整形部）３２と偏向面
（偏向部）３３とが形成されているとともに、境界面形
状（角度）、構成材料、それらの光学軸配置等の全体構
成により光束分離機能部が形成されたものである。

【００２２】このような概略構成において、レーザダイ
オード２８から出射された光源光２７は直線偏光の発散
光であるがその光軸上に配設されたカップリングレンズ
２３により略平行光とされて、複合機能プリズム２４の
ビーム整形面３２に斜め（光ディスク２１と平行な面内
で）に入射してビーム整形を受ける。ビーム整形面３２
から複合機能プリズム２４中に進入した光源光２７は偏
向面３３で９０°反射されることにより、光ディスク２
１側に向けて偏向される。このように偏向されて複合機
能プリズム２４の出射面３４から出射される光は、１／
４波長板２５を透過することにより円偏光に変換され、
対物レンズ２６によって光ディスク２１の記録面に集光
照射される。この記録面で反射された反射光３５は再び
対物レンズ２６を通ることにより略平行光に戻され、１
／４波長板２５を再度通ることにより光源光２７とは偏
光方向が９０°異なる直線偏光に変換され、出射面３４
位置から再び複合機能プリズム２４に入射する。このよ
うに複合機能プリズム２４に入射した光は、偏向面３３
で再び偏向されてビーム整形面３２側から出射すること
になるが、この際、後述する動作原理により、反射光３
５は光源光２７と分離される光束分離機能を受ける。分
離されてビーム整形面３２から出射する反射光３５はカ
ップリングレンズ２３に斜め入射した後、最終的には、
一体ユニット２２内の受光素子２９に入射して受光検出
される。この場合、例えば、フォーカスエラー信号は複
合機能プリズム２４とカップリングレンズ２３とによる
非点収差法により検出され、トラックエラー信号はプッ
シュプル法により検出され、情報信号は受光素子２９の
総和により検出される。もっとも、フォーカスエラー信
号は、例えば、ビームサイズ法等のような別の方法で検
出するようにしてもよい。即ち、エラー信号、情報信号
等の検出光学系の検出方式は特に問わないものである。

【００２３】ついで、本実施例による特徴的な複合機能
プリズム２４について詳述する。本実施例の複合機能プ
リズム２４は例えば同種の複屈折材料、具体的には、ニ
オブ酸リチウム、水晶、方解石、ルチル等のような１軸
性結晶よりなる２個の特定形状に形成したプリズム要素
２４ａ，２４ｂを境界面３６で接合させて一体化したも
ので、図４に示すように、光源光２７に対する入射面、
受光素子２９に対する出射面位置にビーム整形面３２が
形成されたプリズム要素２４ａの光学軸Ａ₁ は光源光２
７の進行方向に平行（紙面内水平方向）に設定され、ビ
ーム整形面３２及び出射面３４に対向する面が偏向面３
３として形成されたプリズム要素２４ｂの光学軸Ａ₂ は
光源光２７の進行方向に垂直となる方向に設定されてい
る。即ち、両プリズム要素２４ａ，２４ｂの光学軸Ａ
₁ ，Ａ₂ の方向は互いに異なる方向、ここでは直交する
方向に設定されている。また、形状的にみれば、プリズ
ム要素２４ａは境界面３６を形成する斜面を有して台形
状角柱体とされた一面（光源光２７の入射面）を斜めに
カットしてなるビーム整形面３２が形成された形状とさ
れ、プリズム要素２４ｂは境界面３６及び偏向面３３が
形成された斜面を有して三角柱状とされたいわゆる三角
プリズムとして形成されている。材料としてのコスト
は、水晶、ニオブ酸リチウム、方解石、ルチルの順で、
常光線と異常光線との屈折率の差（分離角の大きさに影
響）は、逆に、ルチル、方解石、ニオブ酸リチウム、水
晶の順となるので、コスト、分離角等の設計条件から、
材料としては適宜最適なものを選定すればよい。

【００２４】そこで、光源光２７（偏光方向は紙面垂直
方向）はビーム整形面３２で屈折してプリズム要素２４
ａ中に入射し、このプリズム要素２４ａ内では常光線と
して進み、境界面３６を経てプリズム要素２４ｂに入射
する。ここに、このプリズム要素２４ｂに対しても常光
線であるので、境界面３６は直進する。このようにプリ
ズム要素２４ｂ中に直進入射した光源光２７は偏向面３
３で９０°偏向されて出射面３４から直進出射し、１／
４波長板２５、対物レンズ２６を経て光ディスク２１の
記録面に集光照射される。

【００２５】この記録面からの反射光３５は再び対物レ
ンズ２６、１／４波長板２５を経て出射面３４からプリ
ズム要素２４ｂ中に入射する。この時、反射光３５の偏
光方向は光源光２７に対して９０°回転して、紙面内水
平方向となっている。光学軸Ａ₂ と偏光方向とが直交し
ているので常光線として振舞い、屈折率は常光線の屈折
率ｎ_o である。しかし、常光線の屈折率で進行してきた
反射光３５がプリズム要素２４ｂの偏向面３３で偏向さ
れると、この反射光３５の偏光方向は紙面内垂直方向と
なり、屈折率ｎ_e の異常光線として振舞う。よって、偏
向面３３で偏向反射された反射光３５は光源光２７と分
離されることになる。

【００２６】この原理を図５に示す原理図を参照して説
明する。即ち、直交させた光学軸Ａ₁ ，Ａ₂ を持つ同種
の１軸性結晶からなる２個の直角２等辺三角形形状のプ
リズム要素Ｐ₁ ，Ｐ₂ を底辺で接合させてなるプリズム
Ｐに円偏光を入射させる場合を考える。プリズム要素Ｐ
₁ への入射光はＰ偏光、Ｓ偏光ともに常光線として振舞
ってプリズム要素Ｐ₂ へ入射する。この際、Ｓ偏光はプ
リズム要素Ｐ₂ 中でも常光線として振舞うので境界面Ｐ
₁₂は直進するが、Ｐ偏光は異常光線として振舞う。ここ
では、プリズム要素Ｐ₁，Ｐ₂の貼合せ角をθ、境界面Ｐ
₁₂と入射光とのなす角をα、境界面Ｐ₁₂での屈折角を
β、プリズム要素Ｐ₂ の出射面に対する入射角をγと
し、光線進行方向と波面法線とがほぼ一致しているとし
てスネルの法則を用いると、分離角εに関して、 ｎ_o sinα＝ｎ_e sinβ γ＝β−α sinε＝ｎ_e sinγ α＝θ なる関係式が成立する。例えば、１軸性結晶として水晶
を用いた場合には、ｎ_o＝1.5387，ｎ_e ＝1.5476である
ので、θ＝45°のときε＝0.51°となる。１軸性結晶が
ニオブ酸リチウムの場合には、4.49°の分離角εが得ら
れる。この原理図に示すようなプリズムＰは、一般に、
セナルモンプリズムとして市販されている。

【００２７】図５に示したようなプリズムＰをその境界
面Ｐ₁₂で折返して考えると、図４中に示すプリズム要素
２４ｂの光束分離部分となる。分離された反射光３５は
境界面３６で略スネルの法則に従う方向に屈折されてプ
リズム要素Ｐ₁ に入射し、ビーム整形面３２から略スネ
ルの法則に従う方向に屈折しながら出射する。例えば、
図４に示すように、偏向面３３における分離角をａ、境
界面３６への入射角を（θ−ａ）、境界面３６での屈折
角を（θ−ｂ）、ビーム整形面３２での入射角をｂとす
ると、最終的な分離角ｃに関して、 ｎ_o sinθ＝ｎ_e sin（θ＋ａ） ｎ_e sin（θ−ａ）＝ｎ_o sin（θ−ｂ） sinｃ＝ｎ_o sinｂ なる関係式を満足する。例えば、１軸性結晶としてニオ
ブ酸リチウムを用いた場合であれば、貼合せ角θ＝10°
とすると、ａ＝4.49°のときｃ＝5.47°となり、当初の
分離角ａが最終的には約１°拡大されるものとなる。

【００２８】よって、本実施例構成の光ピックアップに
よれば、複合機能プリズム２４が単独でビーム整形機
能、偏向機能及び光束分離機能の３つの機能を併せ持つ
ので、光束分離専用の光学部品にビーム整形プリズムや
偏向プリズム等を別部品として用意し後付けするような
必要がなく、光ピックアップ構成部品の部品点数を削減
でき、低コスト化及び小型化を図ることができる。ま
た、従来のようなホログラム素子等を用いることなく、
プリズムなる光学部品をベースとして複数機能を併せ持
つ構成としているので、光の利用効率をあまり損なうこ
ともない。特に、本実施例にあっては、カップリングレ
ンズ２３が検出レンズを兼用する等の部品の共有化も図
れるので、一層の部品点数の削減、小型化等を図れるも
のとなる。また、本実施例の複合機能プリズム２４は、
複屈折材料よりなる２個のプリズム要素２４ａ，２４ｂ
を一体化させて構成し光束分離機能を持たせているの
で、光源光２７と反射光３５との分離角を大きくとれる
上に、材料の選定、貼合せ角の選定等の工夫により、あ
る範囲内で任意に分離角を設定し得るので、設計の自由
度の大きなものとなる。特に、プリズム要素２４ａ，２
４ｂの光学軸Ａ₁ ，Ａ₂ を互いに異ならせているので、
この分離角を大きくとる上で有利となる。さらに、本実
施例ではレーザダイオード２８と受光素子２９とを一体
ユニット２２として１つのパッケージ３０内に一体で収
納させて光源・検出部を構成しているので、光ピックア
ップ全体の小型化に寄与するものとなる。

【００２９】なお、上述した説明では、プリズム要素２
４ａ，２４ｂに同種の複屈折材料を用いた例で説明した
が、異なる種類の複屈折材料により構成するようにして
もよい。異なる種類の材料を用いることにより、色消し
の構成にすることができる。

【００３０】つづいて、請求項３記載の発明の一実施例
を図６及び図７により説明する。前記実施例で示した部
分と同一部分は同一符号を用いて示す（以下の実施例で
も同様とする）。本実施例では、レーザダイオード２８
側に位置するプリズム要素２４ａの光学軸Ａ₁ を、水平
方向から角度ｂ′だけ傾けることにより、このプリズム
要素２４ａ中をビーム整形面３２側に進む反射光３５の
波面法線と一致（即ち、反射光３５の波面に垂直）する
ように設定したものである。この他の複合機能プリズム
２４の構成は前記実施例の場合と同様である。

【００３１】このような構成において、プリズム要素２
４ａ，２４ｂの境界面３６での光線の屈折の様子を前記
実施例構成のものと対比しながら説明する。図７（ａ）
は前記実施例構成の場合の屈折の様子を模式的に示し、
同図（ｂ）は本実施例構成の場合の屈折の様子を模式的
に示すものである。

【００３２】ここでは、入射角αの平行光束Σの一端が
境界面３６のＢ点に入射し、他端がｔ秒後に境界面３６
のＣ点に入射するものと考えると、Ｂ点に入射した光
は、Ｂ点を中心とした光線速度面、即ち、常光線（偏光
方向が紙面に垂直な光線）に対しては半径ｖ_oｔ （＝ｃ
ｔ／ｎ_o 、ｃは光の速度）の球面Ｖ_o 、異常光線（偏光
方向が紙面に平行な光線）に対しては光学軸を回転軸と
し、光学軸方向にｖ_oｔ、これと直交する方向がｖ_eｔ
（＝ｃｔ／ｎ_e ）の回転楕円面Ｖ_e となって伝播する。
従って、結晶内の波面は、Ｃ点を通り紙面に垂直で、か
つ、これらの光線速度面の接平面となる平面であって、
常光線に対してはΣ_o 、異常光線に対してはΣ_e であ
る。このとき、常光線の方向ＢＴ_o はΣ_o と垂直であっ
て、スネルの法則を満たす。

【００３３】図７（ｂ）は光学軸Ａ₁ を常光線の方向Ｂ
Ｔ_o と平行にした本実施例の場合を示し、異常光線も同
一方向に向かう。一般に、波面の法線方向と光線の進行
方向とが一致している場合、スネルの法則を満たす。よ
って、同図（ａ）の場合であれば光線はＧ−Ｂ−Ｅと進
み、同図（ｂ）の場合であれば光線はＧ−Ｂ−Ｏと進む
ので、β＜β′である。つまり、本実施例構成による分
離角ｃ′（図６参照）と前記実施例構成による分離角ｃ
（図４参照）との関係は、ｃ＜ｃ′となり、本実施例構
成によるほうが分離角ｃ′をより大きくとれることが分
かる。

【００３４】さらに、請求項４記載の発明の一実施例を
図８により説明する。本実施例は、複合機能プリズム２
４を構成するプリズム要素として、１軸性結晶によるプ
リズム要素２４ａに代えて、屈折率ｎなるガラス材料に
よるプリズム要素２４ｃを用い、１軸性結晶よりなりこ
のプリズム要素２４ｃに合わせて形状を異ならせたプリ
ズム要素２４ｄをプリズム要素２４ｂに代えて用いたも
のである。即ち、本実施例の境界面３６の傾斜方向は前
述した実施例のものと逆方向とされており、これに合わ
せてプリズム要素２４ｄは台形状角柱のような形状のも
のとされている。

【００３５】このような構成の複合機能プリズム２４に
紙面内水平方向から入射した場合、図８において、分離
角ｃに関して、 ｎsinθ＝ｎ_o sinｄ ｎ_o sinθ′＝ｎ_e sin（θ′＋ａ） θ′＝（９０＋ｄ−θ）／２ ｎ_e sin（ａ＋ｄ）＝ｎsin（θ＋ｂ） sinｃ＝ｎsinｂ なる関係式を満たす。そこで、複合機能プリズム２４
（プリズム要素２４ｃ）から出射される分離角ｃが大き
くなるように、境界面３６のが紙面内垂直方向となす角
度θ及びプリズム要素２４ｃ，２４ｄの材質等を設定す
ればよい。

【００３６】本実施例によれば、ガラス材によるため、
複合機能プリズム２４を安価に構成できる上に、ガラス
と複屈折材料との屈折率が異なるため、波長変動による
光路の変動を抑制（色消し）する構成が可能となり、波
長変動による光ディスク２１面スポットの移動を抑制す
ることもできる。

【００３７】なお、本実施例では、プリズム要素２４ｃ
側をガラス製のものとして構成したが、プリズム要素２
４ｄ側をガラス製のものとして構成してもよい。要は、
その材質等に応じて各部の形状・角度、光学軸方向等を
適宜設定すればよい。

【００３８】また、請求項５記載の発明の実施例を図９
により説明する。本実施例は、例えば図１に示したよう
な構成よりなる複合機能プリズム２４の一部に１／４波
長板２５をも一体に取付けたものである。同図（ａ）は
請求項６記載の発明の一実施例に相当する構成例を示
し、１／４波長板２５を複合機能プリズム２４の出射面
３４に貼付けて一体化したものである。これによれば、
１／４波長板２５を別部品として組付けるより組立て工
数を軽減し得るとともに、光ピックアップの薄型化を図
れるものとなる。特に、出射面３４であれば、図１に示
した構成からも分かるように、１／４波長板２５として
最も一般的な位置であり、光学特性の変更の少ないもの
となる。

【００３９】同図（ｂ）は請求項７記載の発明の一実施
例に相当する構成例を示し、１／４波長板２５を複合機
能プリズム２４の偏向面３３に貼付けて一体化したもの
である。この場合、偏向面３３部分において１／４波長
板２５を往復で通過するように偏向面３３等の角度設定
がなされる。本実施例による場合も、１／４波長板２５
を別部品として組付けるより組立て工数を軽減し得ると
ともに、光ピックアップの薄型化を図れるものとなる。
特に、偏向面３３であれば、１／４波長板２５を貼付け
ても複合機能プリズム２４の厚みが増えない位置である
ので、一層、薄型化を図れるものとなる。

【００４０】同図（ｃ）は請求項８記載の発明の一実施
例に相当する構成例を示し、例えば、プリズム要素２４
ｂを、１軸性結晶によるプリズム要素２４ｅと複屈折材
料として任意材質によるプリズム要素２４ｆとに２分
し、これらのプリズム要素２４ｅ，２４ｆ間に１／４波
長板２５を配設させて複合機能プリズム２４と一体化す
るようにしたものである。よって、１／４波長板２５は
複合機能プリズム２４においてビーム整形面３２と偏向
面３３とを結ぶ光路上に配設されている。より具体的に
は、プリズム要素２４ｅはプリズム要素２４ｂから偏向
面３３、出射面３４を取り除いた形の単なる三角柱形状
のものとし、これらの偏向面３３や出射面３４をプリズ
ム要素２４ｆ側に形成したものであり、１／４波長板２
５はこの１／４波長板２５の存在によりプリズム要素２
４ｅ，２４ｆ間の光軸位置が変わらないように直交関係
に設定されている。よって、プリズム要素２４ｆとして
は通常のガラスプリズム等であってもよい。本実施例に
よる場合も、１／４波長板２５を別部品として組付ける
より組立て工数を軽減し得るとともに、光ピックアップ
の薄型化を図れるものとなる。特に、複合機能プリズム
２４中であれば、１／４波長板２５を貼付けても複合機
能プリズム２４の厚みが増えない位置であるので、一
層、薄型化を図れるものとなる。

【００４１】

【発明の効果】請求項１記載の光ピックアップによれ
ば、半導体レーザから出射された光源光をその光束の断
面形状を略円形状にビーム整形した後で光記録媒体に向
けて偏向させて集光照射させ、前記光記録媒体からの反
射光を前記光源光と分離して検出光学系に導くようにし
た光ピックアップにおいて、複屈折材料よりなる複数の
プリズム要素を一体に有して、前記光源光の光束の断面
形状を略円形状にビーム整形するビーム整形部と、ビー
ム整形後の光束を前記光記録媒体側に向けて偏向させる
偏向部と、前記反射光を前記光源光と分離して検出光学
系に導く光束分離機能部とを形成した複合機能プリズム
を前記半導体レーザと前記光記録媒体との間の光路上に
配設したので、複合機能部品による場合であっても光源
光と反射光とのビーム分離角を単一の複屈折プリズムの
場合より大きく設定し得る他、ある範囲内で任意に設定
できるものとなり、設計の自由度を高めることができ、
かつ、この複合機能プリズムがビーム整形部と偏向部と
光束分離機能部とによりプリズム部品をベースとしてを
３つの機能を併せ持つので、光利用効率を損なうことな
く、光ピックアップとしての部品点数の削減・小型化を
図ることができる。

【００４２】特に、請求項２記載の光ピックアップによ
れば、複屈折材料よりなる２つのプリズム要素を光学軸
の方向が互いに異なるようにし、また、請求項３記載の
光ピックアップによれば、ビーム整形部が形成されて半
導体レーザ側に位置するプリズム要素の光学軸を、光源
光と反射光との波面に垂直に設定したので、光源光と反
射光とのビーム分離角を大きくとることができ、設計の
自由度を一層高めることができる。

【００４３】請求項４記載の光ピックアップによれば、
これらの請求項１，２又は３記載の光ピックアップに関
して、複数のプリズム要素中に、少なくともガラス製の
プリズム要素を含むので、安価に構成できる上に、付随
的に、色消し効果により、波長変動による光記録媒体面
スポットの移動を抑制することもできる。

【００４４】請求項５ないし８記載の光ピックアップに
よれば、複合機能プリズムの出射面、偏向部、ビーム整
形部・偏向部間などの適所に１／４波長板を一体に取付
けたので、光ピックアップにおける組付け工数を減ら
し、低コスト化及び薄型化を図ることができる。

【００４５】請求項９記載の光ピックアップによれば、
これらの請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載
の光ピックアップに関して、半導体レーザをレーザダイ
オードとして、検出光学系中の受光素子と一体ユニット
として設けたので、複合機能プリズムと合わせて、光ピ
ックアップの一層の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２及び９記載の発明の一実施例を示
す複合機能プリズム付近を抽出した正面図である。

【図２】全体的構成を概略的に示す平面図である。

【図３】一体ユニットの構成を示す断面図である。

【図４】複合機能プリズムの動作を説明するための幾何
学的構成図である。

【図５】光束分離機能を説明するための原理的構成図で
ある。

【図６】請求項３記載の発明の一実施例を示す複合機能
プリズムの幾何学的構成図である。

【図７】光学軸設定の違いによる分離角の違いを対比し
て示す模式図である。

【図８】請求項４記載の発明の一実施例を示す複合機能
プリズムの幾何学的構成図である。

【図９】請求項５記載の発明の実施例を示し、（ａ）は
請求項６記載の発明の一実施例を示す正面図、（ｂ）は
請求項７記載の発明の一実施例を示す正面図、（ｃ）は
請求項８記載の発明の一実施例を示す正面図である。

【図１０】光路完全分離方式の従来例を示す光学系の正
面図である。

【図１１】ホログラムピックアップ方式による従来例を
示す光学系の正面図である。

【符号の説明】

２１ 光記録媒体 ２２ 一体ユニット ２４ 複合機能プリズム ２４ａ〜２４ｆ プリズム要素 ２５ １／４波長板 ２７ 光源光 ２８ レーザダイオード（半導体レーザ） ２９ 受光素子 ３２ ビーム整形部 ３３ 偏向部 ３４ 出射面 ３５ 反射光 Ａ₁，Ａ₂ 光学軸

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体レーザから出射された光源光をそ
   の光束の断面形状を略円形状にビーム整形した後で光記
   録媒体に向けて偏向させて集光照射させ、前記光記録媒
   体からの反射光を前記光源光と分離して検出光学系に導
   くようにした光ピックアップにおいて、複屈折材料より
   なる複数のプリズム要素を一体に有して、前記光源光を
   その光束の断面形状を略円形状にビーム整形するビーム
   整形部と、ビーム整形後の光束を前記光記録媒体側に向
   けて偏向させる偏向部と、前記反射光を前記光源光と分
   離して検出光学系に導く光束分離機能部とを形成した複
   合機能プリズムを前記半導体レーザと前記光記録媒体と
   の間の光路上に配設したことを特徴とする光ピックアッ
   プ。
2. 【請求項２】 プリズム要素を２個とし、これらのプリ
   ズム要素の光学軸の方向を互いに異ならせたことを特徴
   とする請求項１記載の光ピックアップ。
3. 【請求項３】 ビーム整形部が形成されて半導体レーザ
   側に位置するプリズム要素の光学軸を、光源光と反射光
   との波面に垂直に設定したことを特徴とする請求項１又
   は２記載の光ピックアップ。
4. 【請求項４】 複数のプリズム要素中に、少なくともガ
   ラス製のプリズム要素を含むことを特徴とする請求項
   １，２又は３記載の光ピックアップ。
5. 【請求項５】 複合機能プリズムに１／４波長板を一体
   に取付けたことを特徴とする請求項１，２，３又は４記
   載の光ピックアップ。
6. 【請求項６】 １／４波長板を複合機能プリズムの光記
   録媒体に対する出射面に貼付したことを特徴とする請求
   項５記載の光ピックアップ。
7. 【請求項７】 １／４波長板を複合機能プリズムの偏向
   部に貼付したことを特徴とする請求項５記載の光ピック
   アップ。
8. 【請求項８】 １／４波長板を複合機能プリズムのビー
   ム整形部と偏向部との間に配設したことを特徴とする請
   求項５記載の光ピックアップ。
9. 【請求項９】 半導体レーザをレーザダイオードとし
   て、検出光学系中の受光素子と一体ユニットとして設け
   たことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７
   又は８記載の光ピックアップ。