JPH0963141A - 光学ピックアップ - Google Patents
光学ピックアップInfo
- Publication number
- JPH0963141A JPH0963141A JP23621195A JP23621195A JPH0963141A JP H0963141 A JPH0963141 A JP H0963141A JP 23621195 A JP23621195 A JP 23621195A JP 23621195 A JP23621195 A JP 23621195A JP H0963141 A JPH0963141 A JP H0963141A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- photodetector
- hologram element
- optical pickup
- optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型に構成でき、しかも製造の簡略化,信頼
性の向上,さらに光検出器への戻り光の入射光量の増大
により、光検出器の検出出力の増大,発光部の低パワー
化そして消費電力の低減化を図るようにした、光学ピッ
クアップを提供すること。 【解決手段】 発光部21と、この発光部から出射され
た光ビームを光磁気記録媒体の信号記録面上に集光させ
る対物レンズ13と、前記発光部と対物レンズとの間に
配設され、前記入射光を0次光及びプラスマイナス1次
光に分離する偏光性ホログラム素子12と、前記偏光性
ホログラム素子により分離された戻り光ビームの0次光
及びプラスマイナス1次光を共焦点近傍で受光する第一
及び第二の光検出器23,24とを含む光学ピックアッ
プ10。
性の向上,さらに光検出器への戻り光の入射光量の増大
により、光検出器の検出出力の増大,発光部の低パワー
化そして消費電力の低減化を図るようにした、光学ピッ
クアップを提供すること。 【解決手段】 発光部21と、この発光部から出射され
た光ビームを光磁気記録媒体の信号記録面上に集光させ
る対物レンズ13と、前記発光部と対物レンズとの間に
配設され、前記入射光を0次光及びプラスマイナス1次
光に分離する偏光性ホログラム素子12と、前記偏光性
ホログラム素子により分離された戻り光ビームの0次光
及びプラスマイナス1次光を共焦点近傍で受光する第一
及び第二の光検出器23,24とを含む光学ピックアッ
プ10。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学ピックアップ
に関し、特に光磁気ディスク(MO)等の光磁気ディス
ク状記録媒体に記憶情報を記録及び/または再生を行な
うための光学ピックアップに関するものである。
に関し、特に光磁気ディスク(MO)等の光磁気ディス
ク状記録媒体に記憶情報を記録及び/または再生を行な
うための光学ピックアップに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような光磁気ディスクの記録
/再生を行なうための光学ピックアップは、図8に示す
ように構成されている。図において、光学ピックアップ
1は、半導体レーザ素子2,回折格子3,ビームスプリ
ッタ4,コリメータレンズ5,対物レンズ6,ウォラス
トンプリズム7,マルチレンズ8及び光検出器9を備え
ており、これらの各光学部品が個別にマウントされてい
る。
/再生を行なうための光学ピックアップは、図8に示す
ように構成されている。図において、光学ピックアップ
1は、半導体レーザ素子2,回折格子3,ビームスプリ
ッタ4,コリメータレンズ5,対物レンズ6,ウォラス
トンプリズム7,マルチレンズ8及び光検出器9を備え
ており、これらの各光学部品が個別にマウントされてい
る。
【0003】このような構成の光学ピックアップ1によ
れば、半導体レーザ素子2から出射された光ビームは、
回折格子3を透過して、ビームスプリッタ4に入射し、
ビームスプリッタ4で半導体レーザ素子2から出射され
た光ビームと光磁気ディスクMOからの戻り光ビームと
が分離される。ここで、ビームスプリッタ4は、一般
に、一対の光学プリズムとこれら一対の光学プリズムの
間に蒸着,スパッタリング等により形成された多層誘電
体層から成る反射面4aから構成されている。
れば、半導体レーザ素子2から出射された光ビームは、
回折格子3を透過して、ビームスプリッタ4に入射し、
ビームスプリッタ4で半導体レーザ素子2から出射され
た光ビームと光磁気ディスクMOからの戻り光ビームと
が分離される。ここで、ビームスプリッタ4は、一般
に、一対の光学プリズムとこれら一対の光学プリズムの
間に蒸着,スパッタリング等により形成された多層誘電
体層から成る反射面4aから構成されている。
【0004】上記ビームスプリッタ4により分離され透
過した半導体レーザ素子2からの例えばP偏光成分の光
ビームは、コリメータレンズ5に入射し、コリメータレ
ンズ5によって平行光に変換された後、対物レンズ6に
入射する。対物レンズ6は、入射光を光磁気ディスクM
Oの信号記録面のある一点に収束して照射すると共に、
図示しない駆動手段によって、フォーカス方向及びトラ
ッキング方向に駆動されるようになっている。
過した半導体レーザ素子2からの例えばP偏光成分の光
ビームは、コリメータレンズ5に入射し、コリメータレ
ンズ5によって平行光に変換された後、対物レンズ6に
入射する。対物レンズ6は、入射光を光磁気ディスクM
Oの信号記録面のある一点に収束して照射すると共に、
図示しない駆動手段によって、フォーカス方向及びトラ
ッキング方向に駆動されるようになっている。
【0005】光磁気ディスクMOの信号記録面で反射さ
れると共にカー効果によって偏光面が回転されてS偏光
成分のMO信号(光磁気信号)を含む戻り光ビームは、
再び対物レンズ6及びコリメータレンズ5を介して、ビ
ームスプリッタ4に入射する。ここで、戻り光ビーム
は、ビームスプリッタ4の反射面4aにより、S偏光成
分が反射される。
れると共にカー効果によって偏光面が回転されてS偏光
成分のMO信号(光磁気信号)を含む戻り光ビームは、
再び対物レンズ6及びコリメータレンズ5を介して、ビ
ームスプリッタ4に入射する。ここで、戻り光ビーム
は、ビームスプリッタ4の反射面4aにより、S偏光成
分が反射される。
【0006】ビームスプリッタ4の反射面4aにより反
射されたS偏光成分は、ウォラストンプリズム7によ
り、複数本(例えば3本)の光ビームに分離され、各光
ビームがそれぞれマルチレンズ7に入射する。マルチレ
ンズ8に入射した各光ビームは、フォーカスエラー検出
のために、非点収差が付与されると共に、光検出器9ま
での戻り光ビームの光路長を短縮するようになってい
る。光検出器9は、マルチレンズ8を介して入射される
各光ビームを受光するために、その受光面が、複数個の
受光部に分割されている。これにより、光検出器9の各
受光部からの検出信号に基づいて、差動法等によって、
MO信号と、フォーカスエラー信号,トラッキングエラ
ー信号等のエラー信号が検出される。
射されたS偏光成分は、ウォラストンプリズム7によ
り、複数本(例えば3本)の光ビームに分離され、各光
ビームがそれぞれマルチレンズ7に入射する。マルチレ
ンズ8に入射した各光ビームは、フォーカスエラー検出
のために、非点収差が付与されると共に、光検出器9ま
での戻り光ビームの光路長を短縮するようになってい
る。光検出器9は、マルチレンズ8を介して入射される
各光ビームを受光するために、その受光面が、複数個の
受光部に分割されている。これにより、光検出器9の各
受光部からの検出信号に基づいて、差動法等によって、
MO信号と、フォーカスエラー信号,トラッキングエラ
ー信号等のエラー信号が検出される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された光学ピックアップ1においては、光磁気
ディスクMOからの戻り光ビームを、ビームスプリッタ
4により分離して、ウォラストンプリズム7により分割
することにより、各分割ビームを検出することにより、
MO信号が得られるようになっている。ウォラストンプ
リズム7は、比較的高価であるために、光学ピックアッ
プ1全体のコストが高くなってしまうと共に、ウォラス
トンプリズム7は、MO信号(光磁気信号)の分離角が
制限されることから、比較的大型になってしまうという
問題があった。さらに、ウォラストンプリズム7による
光ビームの分割は、非点収差及びコマ収差が不可避であ
ることから、分割されたサイドビームの歪みが比較的大
きくなってしまうと共に、分割されたビーム同士が重な
ってしまうことがあるという問題があった。
うに構成された光学ピックアップ1においては、光磁気
ディスクMOからの戻り光ビームを、ビームスプリッタ
4により分離して、ウォラストンプリズム7により分割
することにより、各分割ビームを検出することにより、
MO信号が得られるようになっている。ウォラストンプ
リズム7は、比較的高価であるために、光学ピックアッ
プ1全体のコストが高くなってしまうと共に、ウォラス
トンプリズム7は、MO信号(光磁気信号)の分離角が
制限されることから、比較的大型になってしまうという
問題があった。さらに、ウォラストンプリズム7による
光ビームの分割は、非点収差及びコマ収差が不可避であ
ることから、分割されたサイドビームの歪みが比較的大
きくなってしまうと共に、分割されたビーム同士が重な
ってしまうことがあるという問題があった。
【0008】また、回折格子3,ビームスプリッタ4,
ウォラストンプリズム7,マルチレンズ8等の多数の光
学部品が個別に組み立てられることから、装置全体の構
成が複雑になるので、装置が大型化し、コストが高くな
ってしまうと共に、光学的な配置設定が煩雑で、量産性
の点で問題があった。
ウォラストンプリズム7,マルチレンズ8等の多数の光
学部品が個別に組み立てられることから、装置全体の構
成が複雑になるので、装置が大型化し、コストが高くな
ってしまうと共に、光学的な配置設定が煩雑で、量産性
の点で問題があった。
【0009】さらには、上述した従来の光学ピックアッ
プ1においては、光磁気ディスクMOからの戻り光ビー
ムが、ビームスプリッタ4により光源である半導体レー
ザ素子2に向かう光路から分離されるので、ビームスプ
リッタ4の反射率に基づいて、光量低下が発生し、光検
出器9への入射光量が低下するという問題があった。
プ1においては、光磁気ディスクMOからの戻り光ビー
ムが、ビームスプリッタ4により光源である半導体レー
ザ素子2に向かう光路から分離されるので、ビームスプ
リッタ4の反射率に基づいて、光量低下が発生し、光検
出器9への入射光量が低下するという問題があった。
【0010】また、光学ピックアップを構成する光学素
子を基板上にマウントして取り付けて、一体型の受発光
素子を構成することも考えられる。しかし、発光部,受
光部を別基板上に設けると、受光効率が低下し、また、
各光学素子を取り付けるにあたっての位置決めも煩雑
で、厳格なアライメント精度が必要になり、コストが高
くなってしまう。
子を基板上にマウントして取り付けて、一体型の受発光
素子を構成することも考えられる。しかし、発光部,受
光部を別基板上に設けると、受光効率が低下し、また、
各光学素子を取り付けるにあたっての位置決めも煩雑
で、厳格なアライメント精度が必要になり、コストが高
くなってしまう。
【0011】本発明は、以上の点に鑑み、小型に構成で
き、しかも製造の簡略化,信頼性の向上,さらに光検出
器への戻り光の入射光量の増大により、光検出器の検出
出力の増大,発光部の低パワー化そして消費電力の低減
化を図るようにした、光学ピックアップを提供すること
を目的としている。
き、しかも製造の簡略化,信頼性の向上,さらに光検出
器への戻り光の入射光量の増大により、光検出器の検出
出力の増大,発光部の低パワー化そして消費電力の低減
化を図るようにした、光学ピックアップを提供すること
を目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、光ビームを出射する発光部と、この発光部から出
射された光ビームを光磁気記録媒体の信号記録面上に集
光するように照射する対物レンズと、前記発光部と対物
レンズとの間に配設され、前記発光部からの光ビームを
0次光とプラスマイナス1次光とに分離すると共に、光
磁気記録媒体からの戻り光ビームを常光と異常光とし
て、それぞれ0次光とプラスマイナス1次光とに分離す
る偏光性ホログラム素子と、前記偏光性ホログラム素子
により分離された戻り光ビームの0次光を共焦点近傍で
受光する第一の光検出器と、前記偏光性ホログラム素子
により分離された戻り光ビームのプラスマイナス1次光
を共焦点近傍で受光する第二の光検出器とを備えてい
る、光学ピックアップにより、達成される。
れば、光ビームを出射する発光部と、この発光部から出
射された光ビームを光磁気記録媒体の信号記録面上に集
光するように照射する対物レンズと、前記発光部と対物
レンズとの間に配設され、前記発光部からの光ビームを
0次光とプラスマイナス1次光とに分離すると共に、光
磁気記録媒体からの戻り光ビームを常光と異常光とし
て、それぞれ0次光とプラスマイナス1次光とに分離す
る偏光性ホログラム素子と、前記偏光性ホログラム素子
により分離された戻り光ビームの0次光を共焦点近傍で
受光する第一の光検出器と、前記偏光性ホログラム素子
により分離された戻り光ビームのプラスマイナス1次光
を共焦点近傍で受光する第二の光検出器とを備えてい
る、光学ピックアップにより、達成される。
【0013】上記構成によれば、発光部から出射された
光ビームは、偏光性ホログラム素子によって3つの光ビ
ーム即ち0次光及びプラスマイナス1次光に分離された
後、0次光が対物レンズを介して光磁気記録媒体の信号
記録面に照射される。光磁気記録媒体の信号記録面によ
り反射されると共にカー効果によって偏光面が回転され
た光磁気信号を含む戻り光ビームは、再び対物レンズを
介して偏光性ホログラム素子に入射する。そして、戻り
光ビームは、偏光性ホログラム素子によって、3つの光
ビーム即ち0次光とプラスマイナス1次光に分離され
る。
光ビームは、偏光性ホログラム素子によって3つの光ビ
ーム即ち0次光及びプラスマイナス1次光に分離された
後、0次光が対物レンズを介して光磁気記録媒体の信号
記録面に照射される。光磁気記録媒体の信号記録面によ
り反射されると共にカー効果によって偏光面が回転され
た光磁気信号を含む戻り光ビームは、再び対物レンズを
介して偏光性ホログラム素子に入射する。そして、戻り
光ビームは、偏光性ホログラム素子によって、3つの光
ビーム即ち0次光とプラスマイナス1次光に分離され
る。
【0014】従って、0次光ビームが、第一の光検出器
に入射すると共に、プラスマイナス1次光ビームが、第
二の光検出器に入射することになる。かくして、第一の
光検出器の0次光が入射する分割受光面の各出力信号に
基づいて、フォーカシングエラー信号及びトラッキング
エラー信号が検出されると共に、第一の光検出器及び第
二の光検出器の検出信号に基づいて、光磁気信号あるい
は再生信号が検出されることになる。
に入射すると共に、プラスマイナス1次光ビームが、第
二の光検出器に入射することになる。かくして、第一の
光検出器の0次光が入射する分割受光面の各出力信号に
基づいて、フォーカシングエラー信号及びトラッキング
エラー信号が検出されると共に、第一の光検出器及び第
二の光検出器の検出信号に基づいて、光磁気信号あるい
は再生信号が検出されることになる。
【0015】上記発光部及び第一及び第二の光検出器
が、一つの基板上に一体に形成されていると共に、上記
発光部が、水平共振器を有する半導体レーザと反射鏡と
を有しており、上記光検出器が、フォトダイオードから
構成されていて、上記フォトダイオードの受光面の少な
くとも一部が戻り光の回折限界内に配設されている場合
には、発光部及び第一及び第二の光検出器が、共通の基
板上に一体化した構造となる。このため、組立の際の発
光部及び光検出器の相互の位置決めすることなく、製造
時のマスクの精度による位置決め精度が得られることに
なり、光学ピックアップの組立が容易に行われる。ま
た、組立コストが低減されると共に、発光部に向かって
進む戻り光が直接に第一の光検出器に入射することにな
り、且つ第一の光検出器が共焦点近傍に配設されている
ことにより、受光効率が高められることになる。
が、一つの基板上に一体に形成されていると共に、上記
発光部が、水平共振器を有する半導体レーザと反射鏡と
を有しており、上記光検出器が、フォトダイオードから
構成されていて、上記フォトダイオードの受光面の少な
くとも一部が戻り光の回折限界内に配設されている場合
には、発光部及び第一及び第二の光検出器が、共通の基
板上に一体化した構造となる。このため、組立の際の発
光部及び光検出器の相互の位置決めすることなく、製造
時のマスクの精度による位置決め精度が得られることに
なり、光学ピックアップの組立が容易に行われる。ま
た、組立コストが低減されると共に、発光部に向かって
進む戻り光が直接に第一の光検出器に入射することにな
り、且つ第一の光検出器が共焦点近傍に配設されている
ことにより、受光効率が高められることになる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図1乃至図7を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。
を図1乃至図7を参照しながら、詳細に説明する。尚、
以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例である
から、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、
本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるもの
ではない。
【0017】図1は、本発明による光学ピックアップの
一実施形態を示しており、この場合、光学ピックアップ
10は、往復透過型の光学ピックアップである。図1に
おいて、光学ピックアップ10は、受発光素子11,偏
光性ホログラム素子12及び対物レンズ13含んでい
る。
一実施形態を示しており、この場合、光学ピックアップ
10は、往復透過型の光学ピックアップである。図1に
おいて、光学ピックアップ10は、受発光素子11,偏
光性ホログラム素子12及び対物レンズ13含んでい
る。
【0018】上記受発光素子11は、図示のように、一
つの半導体基板20上に一体に構成されている。即ち、
受発光素子11は、発光部が、半導体基板20上に形成
された半導体レーザ素子21と、半導体基板20の表面
から斜めに傾斜するように形成された反射鏡22とを備
え、また光検出器が、半導体基板20上に形成されたフ
ォトダイオードから成る第一の光検出器23及び第二の
光検出器24とから構成されている。半導体レーザ素子
21は、半導体の再結合発光を利用した発光素子であ
り、図示の場合には、水平共振器を有する構成であっ
て、発光部として使用される。半導体レーザ素子21か
ら水平方向に出射した光ビームは、反射鏡22に導かれ
る。
つの半導体基板20上に一体に構成されている。即ち、
受発光素子11は、発光部が、半導体基板20上に形成
された半導体レーザ素子21と、半導体基板20の表面
から斜めに傾斜するように形成された反射鏡22とを備
え、また光検出器が、半導体基板20上に形成されたフ
ォトダイオードから成る第一の光検出器23及び第二の
光検出器24とから構成されている。半導体レーザ素子
21は、半導体の再結合発光を利用した発光素子であ
り、図示の場合には、水平共振器を有する構成であっ
て、発光部として使用される。半導体レーザ素子21か
ら水平方向に出射した光ビームは、反射鏡22に導かれ
る。
【0019】反射鏡22は、例えば45度の傾斜角を有
するように、半導体基板20に設けられた斜面に対し
て、例えば金属膜や誘電体多層膜等から成る反射膜を形
成することにより、構成されている。これにより、反射
鏡22は、半導体レーザ素子21からの光ビームの例え
ばS偏光成分を、図面にて上方に全反射するようになっ
ている。上方に全反射されたレーザ光は、上述のよう
に、偏光性ホログラム素子12及び対物レンズ13を介
して、光磁気記録媒体としての光磁気ディスクMOの信
号記録面に収束され、光磁気ディスクMOの信号記録面
に照射されたレーザ光は、光磁気ディスクMO上で反射
される際に、カー効果を受けて、偏光面が回転されたP
成分(光磁気信号を含む成分)となる。このP成分を含
む光磁気ディスクMOからの戻り光は、再び、対物レン
ズ13及び偏光性ホログラム素子12を介して、受発光
素子11の第一の光検出器23及び第二の光検出器24
に入射するようになっている。
するように、半導体基板20に設けられた斜面に対し
て、例えば金属膜や誘電体多層膜等から成る反射膜を形
成することにより、構成されている。これにより、反射
鏡22は、半導体レーザ素子21からの光ビームの例え
ばS偏光成分を、図面にて上方に全反射するようになっ
ている。上方に全反射されたレーザ光は、上述のよう
に、偏光性ホログラム素子12及び対物レンズ13を介
して、光磁気記録媒体としての光磁気ディスクMOの信
号記録面に収束され、光磁気ディスクMOの信号記録面
に照射されたレーザ光は、光磁気ディスクMO上で反射
される際に、カー効果を受けて、偏光面が回転されたP
成分(光磁気信号を含む成分)となる。このP成分を含
む光磁気ディスクMOからの戻り光は、再び、対物レン
ズ13及び偏光性ホログラム素子12を介して、受発光
素子11の第一の光検出器23及び第二の光検出器24
に入射するようになっている。
【0020】上記偏光性ホログラム素子12は、常光を
透過させ且つ異常光を回折するように構成されている。
これにより、偏光性ホログラム素子12は、光磁気ディ
スクMOの信号記録面からの戻り光を0次光及びプラス
マイナス1次回折光に分離するようになっている。
透過させ且つ異常光を回折するように構成されている。
これにより、偏光性ホログラム素子12は、光磁気ディ
スクMOの信号記録面からの戻り光を0次光及びプラス
マイナス1次回折光に分離するようになっている。
【0021】この偏光性ホログラム素子12は、例えば
図2に示すように、複屈折回折格子型素子として構成さ
れており、ニオブ酸リチウムから成る基板12aと、こ
の基板12aの入射側に、例えば安息香酸によるプロト
ン交換法により形成された格子12bとから構成されて
いる。これにより、この格子12bの領域にて、常光に
対する屈折率は、0.13程度増大し、また異常光に対
する屈折率は、0.04程度減少する。
図2に示すように、複屈折回折格子型素子として構成さ
れており、ニオブ酸リチウムから成る基板12aと、こ
の基板12aの入射側に、例えば安息香酸によるプロト
ン交換法により形成された格子12bとから構成されて
いる。これにより、この格子12bの領域にて、常光に
対する屈折率は、0.13程度増大し、また異常光に対
する屈折率は、0.04程度減少する。
【0022】さらに、偏光性ホログラム素子12は、上
記プロトン交換による格子12bの上に、透過する常光
線が受ける位相差をキャンセルするように選定された厚
さの誘電体から成る位相補償膜12cが設けられてい
る。これにより、見かけ上、異常光線に対してのみプロ
トン交換による屈折率変化が生ずるように、観察される
ことになる。
記プロトン交換による格子12bの上に、透過する常光
線が受ける位相差をキャンセルするように選定された厚
さの誘電体から成る位相補償膜12cが設けられてい
る。これにより、見かけ上、異常光線に対してのみプロ
トン交換による屈折率変化が生ずるように、観察される
ことになる。
【0023】ここで、偏光性ホログラム素子は、図3に
示すようにして、製造される。即ち、図5において、偏
光性ホログラム素子30は、先づニオブ酸リチウム等の
一軸性結晶から成る基板30aに対して、その両面にア
ルミニウム薄膜30bがコーティングされる。その後、
この基板30aの一面に、アルミニウム薄膜30bの上
から、レジスト膜30cがコーティングされる。このレ
ジスト膜30cに対して、格子状のパターンマスクが載
置され露光されることにより、レジスト膜30cのパタ
ーニングが行なわれる。続いて、エッチング等により、
アルミニウム薄膜30bのパターニングが行なわれた
後、レジスト膜30cが除去される。
示すようにして、製造される。即ち、図5において、偏
光性ホログラム素子30は、先づニオブ酸リチウム等の
一軸性結晶から成る基板30aに対して、その両面にア
ルミニウム薄膜30bがコーティングされる。その後、
この基板30aの一面に、アルミニウム薄膜30bの上
から、レジスト膜30cがコーティングされる。このレ
ジスト膜30cに対して、格子状のパターンマスクが載
置され露光されることにより、レジスト膜30cのパタ
ーニングが行なわれる。続いて、エッチング等により、
アルミニウム薄膜30bのパターニングが行なわれた
後、レジスト膜30cが除去される。
【0024】そして、アルミニウム薄膜30bが除去さ
れた格子状の部分に関して、例えば安息香酸によるプロ
トン交換が行なわれて、プロトン交換層30dが形成さ
れる。続いて、表面全体に亘って、ニオブ酸Nb2 O5
等の誘電体から成る位相補償膜30eのコーティングが
行なわれた後、リフトオフにより、アルミニウム薄膜3
0bが除去される。最後に、表面全体に亘って、SiO
2 層30fがスパッタリングにより形成される。これに
より、基板30aの一面(上面)に、偏光性ホログラム
素子30が形成されることになる。尚、上記の製造工程
及び構成材料は、例示したものであり、他の工程や材料
が使用されることは明らかである。
れた格子状の部分に関して、例えば安息香酸によるプロ
トン交換が行なわれて、プロトン交換層30dが形成さ
れる。続いて、表面全体に亘って、ニオブ酸Nb2 O5
等の誘電体から成る位相補償膜30eのコーティングが
行なわれた後、リフトオフにより、アルミニウム薄膜3
0bが除去される。最後に、表面全体に亘って、SiO
2 層30fがスパッタリングにより形成される。これに
より、基板30aの一面(上面)に、偏光性ホログラム
素子30が形成されることになる。尚、上記の製造工程
及び構成材料は、例示したものであり、他の工程や材料
が使用されることは明らかである。
【0025】かくして、偏光性ホログラム素子12は、
図2に示すように、入射光を、光学軸Xの方向に関し
て、垂直な方向の常光と平行な方向の異常光に分割する
ことになる。即ち、入射する戻り光ビームは、図示のよ
うに、常光が0次光として透過すると共に、異常光がプ
ラスマイナス1次光として、回折されることになる。こ
れに対して、前述した第一の光検出器23及び第二の光
検出器24は、それぞれ偏光性ホログラム素子12によ
り分割された0次光とプラスマイナス1次光が入射し得
るように、共焦点近傍に配設されている。尚、第二の光
検出器24は、−1次光に対しては焦点位置の前側に、
また+1次光に対しては焦点位置の後側に配設されてい
る。
図2に示すように、入射光を、光学軸Xの方向に関し
て、垂直な方向の常光と平行な方向の異常光に分割する
ことになる。即ち、入射する戻り光ビームは、図示のよ
うに、常光が0次光として透過すると共に、異常光がプ
ラスマイナス1次光として、回折されることになる。こ
れに対して、前述した第一の光検出器23及び第二の光
検出器24は、それぞれ偏光性ホログラム素子12によ
り分割された0次光とプラスマイナス1次光が入射し得
るように、共焦点近傍に配設されている。尚、第二の光
検出器24は、−1次光に対しては焦点位置の前側に、
また+1次光に対しては焦点位置の後側に配設されてい
る。
【0026】さらに、偏光性ホログラム素子12は、そ
の光学軸が、入射光の偏光方向に対して45度傾斜する
ように配設されている。
の光学軸が、入射光の偏光方向に対して45度傾斜する
ように配設されている。
【0027】対物レンズ13は、凸レンズであって、偏
光性ホログラム素子12からの光ビームを、回転駆動さ
れる光磁気ディスクMOの記録面の所望のトラック上に
集光させる。
光性ホログラム素子12からの光ビームを、回転駆動さ
れる光磁気ディスクMOの記録面の所望のトラック上に
集光させる。
【0028】前記第一の光検出器23と第二の光検出器
24は、図4に示すように、それぞれ分割されて形成さ
れている。すなわち、第一の光検出器23は、4つのセ
ンサ部a,b,c,dに分割されており、第二の光検出
器24は、それぞれ3つのセンサ部e,f,gとh,
i,jに分割されている。
24は、図4に示すように、それぞれ分割されて形成さ
れている。すなわち、第一の光検出器23は、4つのセ
ンサ部a,b,c,dに分割されており、第二の光検出
器24は、それぞれ3つのセンサ部e,f,gとh,
i,jに分割されている。
【0029】そして、第一及び第二の光検出器23,2
4の各センサ部a乃至jの検出信号は、図示しない処理
回路において、それぞれヘッドアンプにより増幅された
後、出力信号Sa,Sb,Sc,Sd,Se,Sf,S
g,Sh,Si,Sjとなり、さらに演算回路によっ
て、それぞれ光磁気(MO)信号そしてフォーカスエラ
ー信号及びトラッキングエラー信号が演算されるように
なっている。尚、第一の光検出器23は、その受光面の
少なくとも一部が、半導体レーザ素子21から光ビーム
の波長をλ,対物レンズ14の開口数をNAとすると
き、この受光面の配置基準面を横切る光ビームの光軸か
らの距離が、例えば1.22λ/開口数(NA)以内の
位置に設けられている。
4の各センサ部a乃至jの検出信号は、図示しない処理
回路において、それぞれヘッドアンプにより増幅された
後、出力信号Sa,Sb,Sc,Sd,Se,Sf,S
g,Sh,Si,Sjとなり、さらに演算回路によっ
て、それぞれ光磁気(MO)信号そしてフォーカスエラ
ー信号及びトラッキングエラー信号が演算されるように
なっている。尚、第一の光検出器23は、その受光面の
少なくとも一部が、半導体レーザ素子21から光ビーム
の波長をλ,対物レンズ14の開口数をNAとすると
き、この受光面の配置基準面を横切る光ビームの光軸か
らの距離が、例えば1.22λ/開口数(NA)以内の
位置に設けられている。
【0030】本実施形態による光学ピックアップ10は
以上のように構成されており、半導体レーザ素子21か
ら出射されたP偏光の光ビームは、半導体基板20上の
反射鏡22により反射され、偏光性ホログラム素子12
に入射する。ここで、偏光性ホログラム素子12は、入
射光のうち、常光は透過させ、異常光のみを回折させ
る。即ち、入射する光ビームの常光成分をIo:(1−
X),異常光成分Ie:Xとし、また異常光線に対する
回折効率を(1−η)とすると、図5に示すように、半
導体レーザ素子21からの光ビームは、偏光性ホログラ
ム素子12を通過後に、その0次光は、常光成分Io
0:(1−X),異常光成分Ie0:X×ηとなり、プ
ラスマイナス1次光は、常光成分Io1:0,異常光成
分Ie1:X×(1−η)/2となる。
以上のように構成されており、半導体レーザ素子21か
ら出射されたP偏光の光ビームは、半導体基板20上の
反射鏡22により反射され、偏光性ホログラム素子12
に入射する。ここで、偏光性ホログラム素子12は、入
射光のうち、常光は透過させ、異常光のみを回折させ
る。即ち、入射する光ビームの常光成分をIo:(1−
X),異常光成分Ie:Xとし、また異常光線に対する
回折効率を(1−η)とすると、図5に示すように、半
導体レーザ素子21からの光ビームは、偏光性ホログラ
ム素子12を通過後に、その0次光は、常光成分Io
0:(1−X),異常光成分Ie0:X×ηとなり、プ
ラスマイナス1次光は、常光成分Io1:0,異常光成
分Ie1:X×(1−η)/2となる。
【0031】この場合、偏光性ホログラム素子12は、
矩形断面構造を有する薄い位相格子を有していることか
ら、その0次回折効率ηは、一般に
矩形断面構造を有する薄い位相格子を有していることか
ら、その0次回折効率ηは、一般に
【数1】 で表わされ、γは格子を形成する二つの領域を透過する
光の位相差である。従って、偏光性ホログラム素子12
を透過した0次光の常光成分Io0と異常光成分Ie0
の間には、γなる位相差が生ずることになる。
光の位相差である。従って、偏光性ホログラム素子12
を透過した0次光の常光成分Io0と異常光成分Ie0
の間には、γなる位相差が生ずることになる。
【0032】かくして、偏光性ホログラム素子12を透
過した0次光の偏光状態は、図6に示すように、入射偏
光方向に対して45度傾いた方位角の楕円偏光となる。
ここで、偏光性ホログラム素子12は、その光学軸が、
入射偏光に対して−45度傾いているので、位相差γ
は、
過した0次光の偏光状態は、図6に示すように、入射偏
光方向に対して45度傾いた方位角の楕円偏光となる。
ここで、偏光性ホログラム素子12は、その光学軸が、
入射偏光に対して−45度傾いているので、位相差γ
は、
【数2】 となっている。これにより、偏光性ホログラム素子12
を透過した出射偏光は、入射偏光に対して、位相ずれを
生ずることがない。このようにして偏光ホログラム素子
12により分割された0次光ビームは、対物レンズ13
を介して、光磁気ディスクMOの信号記録面に収束され
る。
を透過した出射偏光は、入射偏光に対して、位相ずれを
生ずることがない。このようにして偏光ホログラム素子
12により分割された0次光ビームは、対物レンズ13
を介して、光磁気ディスクMOの信号記録面に収束され
る。
【0033】光磁気ディスクMOの信号記録面で反射さ
れると共にカー効果によって偏光面が回転されてS偏光
成分のMO信号(光磁気信号)を含む戻り光ビームは、
対物レンズ13を透過して、再び偏光性ホログラム素子
12に入射する。この場合、偏光性ホログラム素子12
に入射する戻り光ビームは、偏光性ホログラム素子12
により、常光の0次光が透過すると共に、異常光のプラ
スマイナス1次回折光が、それぞれ回折されることにな
る。
れると共にカー効果によって偏光面が回転されてS偏光
成分のMO信号(光磁気信号)を含む戻り光ビームは、
対物レンズ13を透過して、再び偏光性ホログラム素子
12に入射する。この場合、偏光性ホログラム素子12
に入射する戻り光ビームは、偏光性ホログラム素子12
により、常光の0次光が透過すると共に、異常光のプラ
スマイナス1次回折光が、それぞれ回折されることにな
る。
【0034】即ち、入射する光ビームの常光成分をIo
0:(1−X),異常光成分Ie0:X×ηとすると、
図7に示すように、光磁気ディスクMOからの戻り光
は、偏光性ホログラム素子12を通過後に、その0次光
は、常光成分Io00:(1−X),異常光成分Ie0
0:X×η2 となり、プラスマイナス1次光は、常光成
分Io01:0,異常光成分Ie01:X×(1−η)
・η/2となる。ところで、偏光性ホログラム素子12
への入射光が、Io:0.5,Ie:0.5であるよう
にした場合、0次光の常光成分Io00:0.5,異常
光成分Ie00:0.5×η2 となり、プラスマイナス
1次光の常光成分Io01:0,異常光成分Ie01:
0.25×(1−η)・ηとなり、Ie01の最大値を
与えるのは、η=50%のときである。
0:(1−X),異常光成分Ie0:X×ηとすると、
図7に示すように、光磁気ディスクMOからの戻り光
は、偏光性ホログラム素子12を通過後に、その0次光
は、常光成分Io00:(1−X),異常光成分Ie0
0:X×η2 となり、プラスマイナス1次光は、常光成
分Io01:0,異常光成分Ie01:X×(1−η)
・η/2となる。ところで、偏光性ホログラム素子12
への入射光が、Io:0.5,Ie:0.5であるよう
にした場合、0次光の常光成分Io00:0.5,異常
光成分Ie00:0.5×η2 となり、プラスマイナス
1次光の常光成分Io01:0,異常光成分Ie01:
0.25×(1−η)・ηとなり、Ie01の最大値を
与えるのは、η=50%のときである。
【0035】また、0次光は、反射鏡22が存在するこ
とから、第一の光検出器23での全入射光に対する検出
可能光量が30%であるとすると、第一の光検出器23
における光量の総和と第二の光検出器24における光量
の総和の間には、第二の光検出器25における電気的増
幅率をAとすると、
とから、第一の光検出器23での全入射光に対する検出
可能光量が30%であるとすると、第一の光検出器23
における光量の総和と第二の光検出器24における光量
の総和の間には、第二の光検出器25における電気的増
幅率をAとすると、
【数3】 から、A=1.5が決まる。かくして、以上の条件の場
合には、光磁気信号MOは、図4にて、
合には、光磁気信号MOは、図4にて、
【数4】 により検出される。また、トラッキングエラー信号TR
Kは、
Kは、
【数5】 により検出される。
【0036】さらに、フォーカスエラー信号FCSは、
偏光性ホログラム素子12がレンズ効果を有しているこ
とから、+1次光は光検出器の前側に、また−1次光は
光検出器の後側に焦点を結ぶようになっていることか
ら、
偏光性ホログラム素子12がレンズ効果を有しているこ
とから、+1次光は光検出器の前側に、また−1次光は
光検出器の後側に焦点を結ぶようになっていることか
ら、
【数6】 により検出される。
【0037】ここで、図1の実施形態においては、上記
発光部である半導体レーザ素子21及び反射鏡22と、
第一及び第二の光検出器23,24が、一つの半導体基
板20上に一体に形成されているので、相互の位置決め
が不要となり、半導体基板20の製造時のマスクの精度
による位置決め精度が得られることになり、光学ピック
アップ10の組立が容易に行われる。また、第一及び第
二の光検出器23,24が、偏光性ホログラム素子12
による戻り光の回折限界内に亘って配設されていること
により、発光部に向かって進む戻り光Lrが直接に第一
の光検出器23に入射することになると共に、第一の光
検出器23が共焦点近傍に配設されていることにより、
受光効率が高められることになる。
発光部である半導体レーザ素子21及び反射鏡22と、
第一及び第二の光検出器23,24が、一つの半導体基
板20上に一体に形成されているので、相互の位置決め
が不要となり、半導体基板20の製造時のマスクの精度
による位置決め精度が得られることになり、光学ピック
アップ10の組立が容易に行われる。また、第一及び第
二の光検出器23,24が、偏光性ホログラム素子12
による戻り光の回折限界内に亘って配設されていること
により、発光部に向かって進む戻り光Lrが直接に第一
の光検出器23に入射することになると共に、第一の光
検出器23が共焦点近傍に配設されていることにより、
受光効率が高められることになる。
【0038】上述した実施形態においては、偏光性ホロ
グラム素子12は、複屈折回折格子型素子として構成さ
れているが、これに限らず、他の構成の偏光性ホログラ
ムとして構成されていてもよいことは明らかである。ま
た、上述した実施形態においては、偏光性ホログラム素
子12が、異常光に対してのみ、入射光を回折させるよ
うに構成されているが、これに限らず、常光に対しての
み入射光を回折させるような構成の偏光性ホログラム素
子も使用されることは明らかである。
グラム素子12は、複屈折回折格子型素子として構成さ
れているが、これに限らず、他の構成の偏光性ホログラ
ムとして構成されていてもよいことは明らかである。ま
た、上述した実施形態においては、偏光性ホログラム素
子12が、異常光に対してのみ、入射光を回折させるよ
うに構成されているが、これに限らず、常光に対しての
み入射光を回折させるような構成の偏光性ホログラム素
子も使用されることは明らかである。
【0039】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、小
型に構成でき、しかも製造の簡略化,信頼性の向上,さ
らに光検出器への戻り光の入射光量の増大により、光検
出器の検出出力の増大,発光部の低パワー化そして消費
電力の低減化を図るようにした、光学ピックアップを提
供することができる。
型に構成でき、しかも製造の簡略化,信頼性の向上,さ
らに光検出器への戻り光の入射光量の増大により、光検
出器の検出出力の増大,発光部の低パワー化そして消費
電力の低減化を図るようにした、光学ピックアップを提
供することができる。
【図1】本発明による光学ピックアップの一実施形態の
全体構成を示す概略図である。
全体構成を示す概略図である。
【図2】図1の光学ピックアップにおける偏光性ホログ
ラム素子の構成例と入射光線の偏光方向を示す概略斜視
図である。
ラム素子の構成例と入射光線の偏光方向を示す概略斜視
図である。
【図3】図1の光学ピックアップにおける偏光性ホログ
ラム素子の製造工程の一例を順次に示す工程図である。
ラム素子の製造工程の一例を順次に示す工程図である。
【図4】図1の光学ピックアップにおける各光検出器の
構成を示す拡大平面図である。
構成を示す拡大平面図である。
【図5】図4の偏光性ホログラム素子の往路の回折状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図6】偏光性ホログラム素子による光ビームの偏光状
態の変化を示す図である。
態の変化を示す図である。
【図7】図4の偏光性ホログラム素子の複路の回折状態
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図8】従来の光学ピックアップの一例の構成を示す概
略図である。
略図である。
10 光学ピックアップ 11 受発光素子 12 偏光性ホログラム素子 13 対物レンズ 20 半導体基板 21 半導体レーザ素子 22 反射鏡 23 第一の光検出器 24 第二の光検出器
Claims (9)
- 【請求項1】 光ビームを出射する発光部と、 この発光部から出射された光ビームを光磁気記録媒体の
信号記録面上に集光するように照射する対物レンズと、 前記発光部と対物レンズとの間に配設され、前記発光部
からの光ビームを0次光とプラスマイナス1次光とに分
離すると共に、光磁気記録媒体からの戻り光ビームを常
光と異常光として、それぞれ0次光とプラスマイナス1
次光とに分離する偏光性ホログラム素子と、 前記偏光性ホログラム素子により分離された戻り光ビー
ムの0次光を共焦点近傍で受光する第一の光検出器と、 前記偏光性ホログラム素子により分離された戻り光ビー
ムのプラスマイナス1次光を共焦点近傍で受光する第二
の光検出器とを備えている、光学ピックアップ。 - 【請求項2】 前記偏光性ホログラム素子が、その回折
効率が、第二の光検出器にてプラスマイナス1次回折光
量が最大となるように選定されていることを特徴とする
請求項1に記載の光学ピックアップ。 - 【請求項3】 前記偏光性ホログラム素子による戻り光
のプラスマイナス1次回折光が、任意の焦点距離を有す
ることを特徴とする請求項1に記載の光学ピックアッ
プ。 - 【請求項4】 前記偏光性ホログラム素子は、その光学
軸が入射光の偏光方向に対して任意の角度だけ傾いて形
成されていることを特徴とする請求項1に記載の光学ピ
ックアップ。 - 【請求項5】 前記偏光性ホログラム素子は、その光学
軸が入射光の偏光方向に対して45度だけ傾いて形成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の光学ピック
アップ。 - 【請求項6】 前記発光部と前記第一及び第二の光検出
器が、一つの基板上に一体に形成されていると共に、 前記発光部が、水平共振器を有する半導体レーザと反射
鏡とを有しており、 前記第一及び第二の光検出器が、フォトダイオードから
構成されていて、 前記フォトダイオードの受光面の少なくとも一部が戻り
光の回折限界内に配設されていることを特徴とする請求
項1に記載の光学ピックアップ。 - 【請求項7】 前記第一及び第二の光検出器が、それぞ
れ少なくとも三分割されていることを特徴とする請求項
1に記載の光学ピックアップ。 - 【請求項8】 前記第一の光検出器の出力信号の総和
と、第二の光検出器の出力信号の総和から、光磁気信号
が検出されることを特徴とする請求項7に記載の光学ピ
ックアップ。 - 【請求項9】 前記第一の光検出器または第一の光検出
器及び第二の光検出器の出力信号に基づいて、トラッキ
ングエラー信号が検出されると共に、 前記第二の光検出器の出力信号の差に基づいて、フォー
カスエラー信号が検出されることを特徴とする請求項7
に記載の光学ピックアップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23621195A JPH0963141A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 光学ピックアップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23621195A JPH0963141A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 光学ピックアップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0963141A true JPH0963141A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16997429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23621195A Pending JPH0963141A (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 光学ピックアップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0963141A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7369467B2 (en) | 2003-06-02 | 2008-05-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pickup including polarization holographic optical element and photodetector |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP23621195A patent/JPH0963141A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7369467B2 (en) | 2003-06-02 | 2008-05-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pickup including polarization holographic optical element and photodetector |
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