JPH10124922A - 光学ピックアップ装置及びディスクプレーヤ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受発光素子（レーザカプラ）を用いた小型、
高性能な光学ピックアップ装置であって、光磁気記録媒
体に対する良好な記録再生が行える光学ピックアップ装
置を提供する。 【解決手段】 光検出器１１，１２，１３上に配設され
るプリズムを複屈折性結晶材料により形成し、異常光線
を受光する光検出器１３を、異常光線のいわゆるウォー
ク・オフに対応させて横方向にずれた位置に形成する。
反射光束が各光検出器１１，１２，１３の受光面上に形
成するスポットの強度分布より、トラッキングエラー信
号ＴＲＫを検出する（ＴＲＫ＝｛（ａ＋ｂ）＋（ｘ₂＋
ｙ₂）＋（ｗ₁＋ｚ₁）｝−｛（ｃ＋ｄ）＋（ｘ₁＋ｙ₁）
＋（ｗ₂＋ｚ₂）｝）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクや光磁
気ディスクの如き光磁気記録媒体に対して情報信号の書
き込み及び読み出しを行う光学ピックアップ装置及びこ
の光学ピックアップ装置を備え該光ディスクや光磁気デ
ィスクに対して情報信号の記録及び再生を行うディスク
プレーヤ装置に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク（いわゆるピットディ
スクや、相変化型ディスク、書換型ディスク等）や光磁
気ディスクの如き光学記録媒体が提案されている。この
ような光学記録媒体は、透明な基板とこの基板に被着形
成された信号記録層とを有して構成されている。光ディ
スクや光磁気ディスクにおいては、基板は、円盤状のデ
ィスク基板として形成されている。また、この光ディス
クや光磁気ディスクにおいては、信号記録層において、
情報信号は、略々同心円状となされた螺旋状に形成され
た記録トラックに沿って記録される。

【０００３】そして、図１１に示すように、このような
光学記録媒体である光磁気ディスク１０１に対する情報
信号の書き込み及び読み出しを行う光学ピックアップ装
置が提案されている。この光学ピックアップ装置は、光
源として半導体レーザ２０１を有し、この半導体レーザ
２０１より発せられる光束を対物レンズ２０５により光
磁気ディスク１０１の信号記録面、すなわち、信号記録
層１０２の表面部上に集光して照射するように構成され
ている。半導体レーザ２０１より発せられた光束は、グ
レーティング（回折格子）２０２、ビームスプリッタ２
０３及びコリメータレンズ２０４を介して、対物レンズ
２０５に導かれる。グレーティング２０２は、後述する
トラッキングエラー信号の検出を可能とするものであ
る。

【０００４】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、信号記録面に照射された光束の該信号記録面によ
る反射光を光検出器（Ｐ．Ｄ．：フォトダイオード）２
０９によって検出することにより、光磁気ディスク１０
１の信号記録層１０２に記録された情報信号の読み出し
や、光束の該信号記録面上への集光を維持するためのエ
ラー信号、すなわち、フォーカスエラー信号及びトラッ
キングエラー信号の検出が行われる。

【０００５】反射光は、対物レンズ２０５及びコリメー
タレンズ２０４を経て、ビームスプリッタ２０３に戻
る。この反射光は、ビームスプリッタ２０３により反射
されて、ウォラストンプリズム２０７及びマルチレンズ
２０８を介して、光検出器２０９に入射される。ウォラ
ストンプリズム２０７は、入射された光束の偏光成分に
応じて、この光束を分割させるプリズムである。マルチ
レンズ２０８は、入射面がシリンドリカル（円筒）面と
なされ、出射面が凹面となされたレンズであって、入射
光束にフォーカスエラー信号の検出のための非点収差を
生じさせるとともに、この入射光束の集光点を後方側に
移動させるレンズである。

【０００６】フォーカスエラー信号は、光束の集光点と
信号記録面との、対物レンズ２０５の光軸方向について
の距離を示す信号である。光学ピックアップ装置におい
ては、フォーカスエラー信号が０となるように、図１１
中矢印Ｆで示すように、対物レンズ２０５のこの対物レ
ンズ２０５の光軸方向への移動操作、すなわち、フォー
カスサーボ動作が行われる。

【０００７】トラッキングエラー信号は、光束の集光点
と記録トラックとのこの記録トラックの接線及び対物レ
ンズ２０５の光軸に直交する方向、すなわち、磁気光デ
ィスク１０１の径方向についての距離を示す信号であ
る。光学ピックアップ装置においては、トラッキングエ
ラー信号が０となるように、図１１中矢印Ｔで示すよう
に、対物レンズ２０５のこの対物レンズ２０５の光軸に
直交する方向への移動操作、すなわち、トラッキングサ
ーボ動作が行われる。

【０００８】また、従来、読み出し専用の光ディスク、
例えば、いわゆる「ＣＤ」（Compact Disc）の如きピッ
トディスクの再生に用いられる光学ピックアップ装置と
しては、図１２に示すような、一体型の受発光素子を用
いて構成したものが採用されている。

【０００９】この光学ピックアップ装置２１０は、対物
レンズ２１１、光路折曲用ミラー２１２，２１３及び受
発光素子２１４を備えており、受発光素子２１４から射
出された光束を該光路折曲用ミラー２１２，２１３及び
該対物レンズ２１１を介して、光ディスク（ＣＤ）１０
３の信号記録面に収束合焦させる。

【００１０】受発光素子２１４は、図１３に示すよう
に、発光素子と受光素子とを一体的な光学ブロックとし
て構成されている。この受発光素子２１４は、第１の半
導体基板２１５上に第２の半導体基板２１６が載置さ
れ、この第２の半導体基板２１６上に発光素子である半
導体レーザチップ２１７が搭載されて構成されている。

【００１１】半導体レーザチップ２１７の前方の第１の
半導体基板２１５上には、半導体レーザチップ２１７側
に傾斜面（光路分岐面）を有した台形形状のプリズム２
１８が配設されており、この光路分岐面には、ビームス
プリッタとしての無偏光半透過膜２１８ａが形成されて
いる。また、プリズム２１８は、その天面部に、全反射
膜２１８ｂが形成されており、その底面面に、無偏光半
透過腹２１８ｃが形成されている。

【００１２】これにより、プリズム２１８は、半導体レ
ーザチップ２１７ら出射された光束を、その光路分岐面
により反射して、この受発光素子２１４の外部に出射す
る。この受発光素子２１４から出射された光束は、図１
２に示すように、光路折曲用ミラー２１３，２１２を介
して対物レンズ２１１に入射され、この対物レンズ２１
１により光ディスク１０３の信号記録面に収束合焦され
る。

【００１３】光ディスク１０１の信号記録面により反射
された反射光束は、対物レンズ２１１及び光路折曲用ミ
ラー２１２，２１３を介して、受発光素子２１４のプリ
ズム２１８の傾斜面から、このプリズム２１８内に入射
し、該プリズム２１８の底面部及び天面部で順次に反射
されることにより、このプリズム２１８の底面部の２ヶ
所で、プリズム２１８の下方側に出射するようになって
いる。

【００１４】そして、第１の半導体基板２１５の上面部
には、プリズム２１８の底面部の２ヶ所から出射した光
を受光する位置に、第１及び第２の光検出器２１９ａ，
２１９ｂが形成されている。

【００１５】光検出器２１９ａ，２１９ｂは、図１４に
示すように、その中央付近において縦方向に平行に延び
る３本の分割ラインによって、それぞれ分割受光部
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）、（ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）に４分割され
ている。これにより、光検出器２１９ａ，２１９ｂにお
いては、光ディスク１０１よりの読み取た信号ＲＦが検
出される。各分割受光部よりの光検出出力信号をＳａ，
Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆ，Ｓｇ，Ｓｈとすれば、 ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ＋Ｓｅ＋Ｓｆ＋Ｓｇ＋Ｓ
ｈ また、光検出器２１９ａ，２１９ｂにおいては、４分割
されたセンサ素子のうち、いわゆるプッシュプル（Push
-Pull）方式により、両側の２つの分割受光部よりの検
出信号の差を取ることによりトラッキングエラー信号Ｔ
ＲＫが検出される。

【００１６】ＴＲＫ＝（Ｓａ＋Ｓｅ）−（Ｓｄ＋Ｓｈ） さらに、光検出器２１９ａ，２１９ｂにおいては、いわ
ゆる差動３分割法により、中央側のセンサ素子及び両側
側の２つのセンサ素子による検出信号に基づいてフォー
カスエラー信号ＦＣＳが検出される。

【００１７】ＦＣＳ＝｛（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓ
ｃ）｝−｛（Ｓｅ＋Ｓｈ）−（Ｓｆ＋Ｓｇ）｝ また、トラッキングエラー信号ＴＲＫについては、トラ
ッキングサーボ動作に伴う対物レンズ２１１の光軸に直
交する方向への移動（視野移動）により生じるＤＣオフ
セットをキャンセルするために、いわゆるＴＰＰ（Top
hold Push-Pull）方式が提案されている。

【００１８】すなわち、プッシュプル方式においては、
図１５に示すように、光ディスク１０３よりの反射光束
が光検出器２１９の受光面上に形成する光スポットαの
両側縁部分β₁，β₂の強度分布の比較によってトラッキ
ングエラー信号ＴＲＫを得ている。対物レンズ２１１よ
り射出される光束が光ディスク１０３の記録トラック上
に照射されているときには、両側縁部分β₁，β₂の強度
は等しい。そして、対物レンズ２１１より射出される光
束の照射位置が記録トラックよりずれたときには、図１
６に示すように、両側縁部分β₁，β₂の強度が互いに異
なることとなる。ところが、対物レンズ２１１が移動操
作されて視野移動が生ずると、光検出器２１９の受光面
上の光スポットαそのものが移動してしまい、トラッキ
ングエラー信号ＴＲＫにＤＣオフセットが生ずる。

【００１９】光スポットαの一側側の領域β₁を受光し
た分割受光部Ｅよりの検出出力Ｅについてみると、図１
７に示すように、この検出信号ＥのＲＦエンベロープ波
形は、視野移動に応じて、図１７中矢印ａで示す範囲
で、ピークが変化する。プッシュプル方式でトラッキン
グエラー検出に用いられるのは、検出出力ＥのＲＦエン
ベロープをローパスフィルタ（ＬＰＦ）に通して得られ
るＡ信号である。このＡ信号は、視野移動に応じて、図
１７中矢印ｂで示す範囲で、オフセットが変化する。し
たがって、Ａ信号より、オフセットの変化分ｂを引け
ば、ＤＣオフセットをキャンセルできる。ここで、ｂ＝
Ｋａとなる定数Ｋ（＜１）を決めると、オフセットをキ
ャンセルした信号は、（Ａ信号−Ｋａ）で示される。光
スポットαの他側側の領域β₂を受光した分割受光部Ｆ
よりの検出出力Ｆについても同様のことがいえる。この
ようにしてオフセットをキャンセルした信号によってト
ラッキングエラー信号ＴＲＫを求めるのが、ＴＰＰ方式
である。

【００２０】すなわち、このＴＰＰ方式においては、図
１８に示すように、光スポットαの一側側の領域β₁を
受光した分割受光部Ｅよりの検出出力Ｅのトップホール
ドを求めて係数Ｋを掛け、この信号より該検出出力Ｅを
差し引いてＴＰＰ（Ｅ）信号を求める。一方、光スポッ
トαの他側側の領域β₂を受光した分割受光部Ｆよりの
検出出力Ｆのトップホールドを求めて係数Ｋを掛け、こ
の信号より該検出出力Ｆを差し引いてＴＰＰ（Ｆ）信号
を求める。そして、信号ＴＰＰ（Ｅ）よりＴＰＰ（Ｆ）
を差し引いて、ＴＰＰ信号が得られる（ＴＰＰ＝ＴＰＰ
（Ｅ）−ＴＰＰ（Ｆ））。

【００２１】また、上述した光磁気ディスク１０１であ
ってウォブルを有するグルーブディスクについてトラッ
キングエラー信号のオフセットを解消する方法として
は、ウォブル成分の変化を利用することが提案されてい
る。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光磁気記録媒体用の光学ピックアップ装置において
は、半導体レーザ２０１、光検出器２０９やビームスプ
リッタ２０３等の多数の光学デバイスを、光学系ブロッ
ク内に個別的にマウントして組み立てなければならず、
各光学デバイス製造工程、組立工程、調整工程が煩雑で
あり、また、小型化、高性能化、高耐久性化が困難であ
る。

【００２３】そして、上述のような受発光素子を用いて
構成した光学ピックアップ装置は、組立工程、調整工程
が容易であり、小型化、高性能化、高耐久性化を図るこ
とができるが、いわゆる無偏光光学系を用いたものであ
って、光磁気記録媒体に対して情報信号の書き込み読み
出しを行うものとして用いることができない。

【００２４】このため、光磁気ディスクの記録再生用の
光学ピックアップ装置に適用するには、例えば、図１９
に示すように、第１の半導体基板１５上において、プリ
ズム１８とこの第１の半導体基板１５との間に、平行平
板状の半波長板１８ｄを設けるとともに、ビームスプリ
ッタとしての無偏光半透過膜２１８ｃの代わりに、検光
子機能を有するＰビームスプリッタ（ポラライズド・ビ
ームスプリッタ）１８ｅを用いる等の必要がある。

【００２５】ところが、従来の受発光素子に単に上述の
ようにビームスプリッタとしてＰビームスプリッタ１８
ｅを用いると、Ｐビームスプリッタとなるところに入射
する光ビーム線の入射角の中心値が２１°程度と小さな
角度になり、多層膜によるビームスプリツタを使用する
ことができず、またプリズム１８の部品点数が多くなっ
てしまい、製造工程が複雑となり、製造コスト及び組立
コストが高くなってしまうという問題があった。

【００２６】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、組立工程、調整工程が容易化さ
れ、かつ、小型化、高性能化、高耐久性化を図ることが
でき、光磁気記録媒体に対して情報信号の書き込み読み
出しを行うことができる光学ピックアップ装置の提供と
いう課題を解決しようとするものである。

【００２７】また、本発明は、上述のような光学ピック
アップ装置を備えることにより光磁気記録媒体に対して
良好な記録再生特性を有するディスクプレーヤ装置の提
供という課題を解決しようとするものである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る光学ピックアップ装置は、半導体基板
上に配設された光源、第１の信号読み出し用光検出器、
第２の信号読み出し用光検出器及び第３の信号読み出し
用光検出器と、複屈折性材料により形成され互いに平行
な底面部及び天面部を有し一端部が光束分岐面として該
底面部に対して傾斜した傾斜面部となされ複屈折材料が
一軸性結晶である場合における光学軸、または、複屈折
材料が二軸性結晶である場合における３つの屈折率方位
のうち中間の屈折率との差が大きいほうの屈折率に対応
する方位が該天面部及び底面部の法線に垂直な面内に設
定され該底面部を各信号読み出し用光検出器上に位置さ
せ該傾斜面部を光源に向けて半導体基板の上面部に接合
されたプリズムとを備え、プリズムは、光源より発せら
れ傾斜面部により反射されて光磁気記録媒体の信号記録
面上の記録トラック上に照射された光束が該信号記録面
において反射された光束である反射光束を該傾斜面部に
戻され、この反射光束を該傾斜面部を透してプリズム内
に進入させて二群の光束に分岐させ、これら反射光束の
一部を底面部を透して第１の信号読み出し用光検出器に
導き、これら反射光束のうちの該底面部により反射され
た光束を天面部により反射させた後、該底面部を透して
第２及び第３の信号読み出し用光検出器に導くこととな
され、第１の信号読み出し用光検出器の受光面は、少な
くとも２個の分割受光部に分割されており、これら分割
受光部よりの光出力信号の差動により、光磁気記録媒体
の信号記録面における光束の照射位置と記録トラックと
の距離に対応したトラッキングエラー信号が検出される
こととしたものである。

【００２９】また、本発明に係る光学ピックアップ装置
は、半導体基板上に配設された光源、第１の信号読み出
し用光検出器、第２の信号読み出し用光検出器及び第３
の信号読み出し用光検出器と、複屈折性材料により形成
され互いに平行な底面部及び天面部を有し一端部が光束
分岐面として該底面部に対して傾斜した傾斜面部となさ
れ、複屈折材料が一軸性結晶である場合における光学
軸、または、複屈折材料が二軸性結晶である場合におけ
る３つの屈折率方位のうち中間の屈折率との差が大きい
ほうの屈折率に対応する方位が該天面部及び底面部の法
線に垂直な面内に設定され該底面部を各信号読み出し用
光検出器上に位置させ該傾斜面部を光源に向けて半導体
基板の上面部に接合されたプリズムとを備え、プリズム
は、光源より発せられ傾斜面部により反射されて光磁気
記録媒体の信号記録面上の記録トラック上に照射された
光束が該信号記録面において反射された光束である反射
光束を該傾斜面部に戻され、この反射光束を該傾斜面部
を透してプリズム内に進入させて二群の光束に分岐さ
せ、これら反射光束の一部を底面部を透して第１の信号
読み出し用光検出器に導き、これら反射光束のうちの該
底面部により反射された光束を天面部により反射させた
後、該底面部を透して第２及び第３の信号読み出し用光
検出器に導くこととなされ、第２及び／又は第３の信号
読み出し用光検出器の受光面は、少なくとも２個の分割
受光部に分割されており、これら分割受光部よりの光出
力信号の差動により、光磁気記録媒体の信号記録面にお
ける光束の照射位置と記録トラックとの距離に対応した
トラッキングエラー信号が検出されることとしたもので
ある。

【００３０】そして、本発明は、光学ピックアップ装置
において、第１の信号読み出し用光検出器の受光面は、
少なくとも２個の分割受光部に分割されており、この第
１の信号読み出し用光検出器の分割受光部と第２の信号
読み出し用光検出器の分割受光部及び／又は第３の信号
読み出し用光検出器の分割受光部とよりの光出力信号の
差動により、トラッキングエラー信号が検出されること
としたものである。

【００３１】そして、本発明に係るディスクプレーヤ装
置は、光磁気記録媒体を保持する媒体保持機構と、半導
体基板上に配設された光源、第１の信号読み出し用光検
出器、第２の信号読み出し用光検出器及び第３の信号読
み出し用光検出器と、複屈折性材料により形成され互い
に平行な底面部及び天面部を有し複屈折材料が一軸性結
晶である場合における光学軸、または、複屈折材料が二
軸性結晶である場合における３つの屈折率方位のうち中
間の屈折率との差が大きいほうの屈折率に対応する方位
が該天面部及び底面部の法線に垂直な面内に設定され一
端部が光束分岐面として該底面部に対して傾斜した傾斜
面部となされ該底面部を該各信号読み出し用光検出器上
に位置させ該傾斜面部を該光源に向けて該半導体基板の
上面部に接合され該光源より発せられ該傾斜面部により
反射され集光手段により光磁気記録媒体の信号記録面上
に集光された光束が該信号記録面において反射された光
束である反射光束を該集光手段を介して該傾斜面部に戻
されこの反射光束を該傾斜面部を透してプリズム内に進
入させて二群の光束に分岐させこれら反射光束の一部を
該底面部を透して該第１の信号読み出し用光検出器に導
きこれら反射光束のうちの該底面部により反射された光
束を該天面部により反射させた後該底面部を透して該第
２及び第３の信号読み出し用光検出器に導くプリズム
と、該各信号読み出し用光検出器より出力される光検出
出力に基づく演算を実行する演算回路とを備え、第１の
信号読み出し用光検出器の受光面が少なくとも２個の分
割受光部に分割されており、演算回路は、これら分割受
光部よりの光出力信号の差動により、光磁気記録媒体の
信号記録面における光束の照射位置と記録トラックとの
距離に対応したトラッキングエラー信号を検出すること
としたものである。

【００３２】さらに、本発明に係るディスクプレーヤ装
置は、光磁気記録媒体を保持する媒体保持機構と、半導
体基板上に配設された光源、第１の信号読み出し用光検
出器、第２の信号読み出し用光検出器及び第３の信号読
み出し用光検出器と、複屈折性材料により形成され互い
に平行な底面部及び天面部を有し複屈折材料が一軸性結
晶である場合における光学軸、または、複屈折材料が二
軸性結晶である場合における３つの屈折率方位のうち中
間の屈折率との差が大きいほうの屈折率に対応する方位
が該天面部及び底面部の法線に垂直な面内に設定され一
端部が光束分岐面として該底面部に対して傾斜した傾斜
面部となされ該底面部を該各信号読み出し用光検出器上
に位置させ該傾斜面部を該光源に向けて該半導体基板の
上面部に接合され該光源より発せられ該傾斜面部により
反射され集光手段により光磁気記録媒体の信号記録面上
に集光された光束が該信号記録面において反射された光
束である反射光束を該集光手段を介して該傾斜面部に戻
されこの反射光束を該傾斜面部を透してプリズム内に進
入させて二群の光束に分岐させこれら反射光束の一部を
該底面部を透して該第１の信号読み出し用光検出器に導
きこれら反射光束のうちの該底面部により反射された光
束を該天面部により反射させた後該底面部を透して該第
２及び第３の信号読み出し用光検出器に導くプリズム
と、該各信号読み出し用光検出器より出力される光検出
出力に基づく演算を実行する演算回路とを備え、第２及
び／又は第３の信号読み出し用光検出器の受光面が少な
くとも２個の分割受光部に分割されており、演算回路
は、これら分割受光部よりの光出力信号の差動により、
光磁気記録媒体の信号記録面における光束の照射位置と
記録トラックとの距離に対応したトラッキングエラー信
号を検出することとしたものである。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００３４】この実施の形態は、本発明に係る光学ピッ
クアップ装置を、図１に示すように、光磁気記録媒体と
して光磁気ディスク１０１を用いて、情報信号の書き込
み及び読み出しを行う装置として構成したものである。
この光磁気ディスク１０１は、ポリカーボネイト（Poly
carbonate）やポリメチルメタクリレート（Polymethylm
ethacrylate）の如き透明材料からなる円盤状のディス
ク基板と、このディスク基板に被着形成された信号記録
層１０２とを有して構成されている。この信号記録層１
０２は、磁性材料膜から形成されている。この信号記録
層１０２のディスク基板に接合された表面部は、信号記
録面となっている。

【００３５】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、図１に示すように、受発光素子１を有して構成さ
れる。この受発光素子１からは、レーザ光束が射出され
る。この受発光素子１より射出されたレーザ光束は、折
り曲げミラー３，４を介して、後述するディスクプレー
ヤ装置を構成する集光手段である対物レンズ５により、
光磁気ディスク１０１の信号記録面上にディスク基板を
透して集光される。

【００３６】受発光素子は、図２に示すように、光源と
なる半導体レーザチップ８、第１乃至第３の信号読み出
し用光検出器１１（ＰＤ１），１２（ＰＤ２），１３
（ＰＤ３）が上面部上に配設、形成された第１の半導体
基板６を有して構成されている。

【００３７】半導体レーザチップ８は、第１の半導体基
板６の上面部上に配設された第２の半導体基板（ヒート
シンク部）７の上面部に配設されている。また、各信号
読み出し用光検出器１１，１２，１３は、第１の半導体
基板６の表面部に形成されている。

【００３８】半導体レーザチップ８は、光束を、第１の
半導体基板６の上面部に平行に、各信号読み出し用光検
出器１１，１２，１３が設けられた側に向けて射出す
る。この半導体レーザチップ８より発せられる光束は、
断面形状が楕円形の発散光束であり、この半導体レーザ
チップ８における半導体層の接合面に垂直な方向の垂直
発散角θLよりも、該接合面に平行な方向の平行発散角
θ//のほうが狭い。また、この半導体レーザチップ８
は、いわゆる自励発振型の半導体レーザであり、発光光
束の光出力を高くすると、この光出力の上昇に伴って、
平行発散角θ//が狭くなる。この半導体レーザチップ８
は、平行発散角θ//の方向を第１の半導体基板６の表面
部に平行として配設されている。

【００３９】そして、この光学ピックアップ装置は、互
いに平行な天面部２ｂ及び底面部２ｃを有し、一端部が
光束分岐面となる該底面部２ｃに対して傾斜された傾斜
面部２ａとなされたプリズム２を有している。このプリ
ズム２は、各信号読み出し用光検出器１１，１２，１３
上に位置して、底面部２ｃを第１の半導体基板６の上面
部に接合させて、該第１の半導体基板６上にに配設され
ている。傾斜面部２ａは、底面部に対する傾斜角が、４
５°となされている。この傾斜面部２ａ上には、例えば
誘電体多層膜からなる偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
膜９が被着形成されている。

【００４０】プリズム２は、複屈折性材料である一軸性
結晶、または、二軸性結晶により形成されている。一軸
性結晶としては、例えば、ＬＮ（ＬｉＮｂＯ₃ ）を用い
ることができる。また、二軸性結晶としては、例えば、
ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ₄ ）を用いることができる。さら
に、一軸性結晶としては、例えば、ＹＶＯ₄を用いるこ
とができる。

【００４１】一軸性結晶は、三次元方向の屈折率、すな
わち、３つの屈折率方位についての屈折率をそれぞれｎ
_x，ｎ_y，ｎ_zとしたとき、 ｎ_x＝ｎ_y＜ｎ_z または、 ｎ_x＜ｎ_y＝ｎ_z が成立している結晶であり、二軸性結晶は、 ｎ_x＜ｎ_y＜ｎ_z となっている結晶である。

【００４２】このプリズム２を形成する結晶材料が一軸
性結晶の場合には、光学軸（結晶軸）は、このプリズム
２内の反射面（すなわち、天面部及び底面部）の法線に
垂直な面内に設定されている。そして、このプリズム２
を形成する結晶材料が二軸性結晶の場合には、結晶の屈
折率方位のうち中間の屈折率との差が大きい方の屈折率
に対応する方位が、このプリズム２内の反射面（すなわ
ち、天面部及び底面部）の法線に垂直な面内に設定され
ている。

【００４３】プリズム２は、半導体レーザチップ８より
発射された光束が、傾斜面部２ａに入射される。この傾
斜面部２ａには、半導体レーザチップ８よりの光束が、
Ｓ偏光状態で入射される。すなわち、傾斜面部２ａ上の
偏光ビームスプリッタ膜９は、半導体レーザチップ８か
らの光束の大部分を反射させるとともに、光磁気ディス
ク１０１からの反射光束の大部分を透過させるように構
成されている。この偏光ビームスプリッタ膜９により反
射された光束は、第１の半導体基板６の表面部に対して
垂直な方向に偏向され、この受発光素子より射出され
る。

【００４４】受発光素子１より射出された光束は、上述
したように、対物レンズ５に入射される。この対物レン
ズ５は、図１０に示すように、後述する対物レンズ駆動
機構１９により支持されている（なお、この図１０にお
いては、対物レンズ５に入射される前の光束をコリメー
タレンズ１６に透すことにより平行光束としている）。
この対物レンズ駆動機構１９は、対物レンズ５を、光磁
気ディスク１０１の信号記録面に対向させる。対物レン
ズ５は、入射された光束を、光磁気ディスク１０１の信
号記録面上に集光させる。

【００４５】そして、光磁気ディスク１０１の信号記録
面により光束が反射された光束である反射光束は、いわ
ゆるカー効果により、偏光面が回転された光磁気信号成
分を含んでいる。この反射光束は、対物レンズ５を介し
て、偏光ビームスプリッタ膜９を透過し、プリズム２の
傾斜面部２ａから該プリズム２内に入射して、このプリ
ズム２の底面部２ｃに達する。

【００４６】なお、偏光ビームスプリッタ膜９は、Ｐ偏
光に対する透過率ＴｐがＳ偏光に対する透過率Ｔｓより
大きく選定されていると、光磁気信号のいわゆるエンハ
ンス機能を有することになり、光磁気信号のＳ／Ｎ比を
向上させ、より正確な光磁気信号の検出が行われること
を可能とする。

【００４７】プリズム２の底面部２ｃのうち反射光束が
入射する領域には、図４に示すように、半透過膜１０が
選択的に（第２及び第３の信号読み出し用光検出器１
２，１３にかさならないように）形成されているととも
に、この領域の下方に相当する第１の半導体基板６の上
面部には、図２に示すように、第１の信号読み出し用光
検出器１１が形成されている。この第１の信号読み出し
用光検出器１１の受光面上には、反射光束により、光ス
ポットαが形成される。

【００４８】また、半透過膜１０により反射され、さら
にプリズム２の天面部２ｂで反射された反射光束が、再
び該プリズム２の底面部２ｃに達する領域には、図４に
示すように、反射光束の透過率を促進するために、後述
のように、反射防止膜または誘電体多層膜１４が形成さ
れているとともに、この領域の下方に相当する第１の半
導体基板６の上面部には、第２及び第３の信号読み出し
用光検出器１２，１３が形成されている。この第２の信
号読み出し用光検出器１２の受光面上には、反射光束に
より、光スポットＩが形成される。また、第３の信号読
み出し用光検出器１３の受光面上には、反射光束によ
り、光スポットＪが形成される。

【００４９】ここで、各信号読み出し用光検出器１１，
１２，１３は、詳細には、図３に示すように、実質的に
発光点である半導体レーザチップ８と共役な位置（すな
わち、図示の場合、プリズム２の天面部２ｂで反射され
る位置、反射光束の集光点）の前後に配設されている。

【００５０】この場合、プリズム２が複屈折性材料から
構成されていることから、反射光束が該プリズム２内に
入射すると、この反射光束は、常光（o-ray）もしくは
「常光的な異常光」と、異常光（e-ray）との２つの光
線にその光路が分離される。プリズム２の天面部２ｂで
反射された２つの反射光束は、それぞれ該プリズム２の
底面部２ｃに分離したままで達する。したがって、これ
ら２つの反射光束をそれぞれ受光するように第２及び第
３の信号読み出し用光検出器１２，１３が設けられてい
る。

【００５１】ここで、「常光的な異常光」について説明
する。ＫＴＰなどの二軸性結晶では、３つの屈折率方位
についての屈折率ｎ_x，ｎ_y，ｎ_zにおいて、これら屈折
率のうら２つが近い値であることが多い。そのため、例
えばＫＴＰにおいては、ｎ_x≒ｎ_y＜ｎ_zより、ｎ_x≒ｎ_y
＝ｎ_o、ｎ_z＝ｎ_eと考えれば、一軸性結晶と同様に扱う
ことができる。この場合、ｎ_x≠ｎ_yなので、一軸性結晶
の常光に相当する成分は、僅かにウォーク・オフ（Ｗａ
ｌｋ−Ｏｆｆ）という現象を生ずるが、常光に近いの
で、「常光的な異常光」といっている。

【００５２】なお、第１の信号読み出し用光検出器１１
に入射する反射光束は、この第１の信号読み出し用光検
出器１１が傾斜面部２ａに近いので、二群の光束への分
離が僅かであることから、実質的に一つの光束として処
理可能であり、該第１の信号読み出し用光検出器１１に
より二群の光束の双方が受光される。

【００５３】ここで、半透過膜１０で反射された光ビー
ムは、プリズム２の天面部２ｂにおいて、該プリズム２
を構成する複屈折性材料の屈折率と外側の空気の屈折率
との差に基づいて、反射される。つまり、プリズム２を
構成する複屈折材料を高い屈折率の材料とすると、該プ
リズム２の天面部２ａを全反射のように作用させること
が可能となる。したがって、プリズム２を構成する複屈
折材料として高い屈折率の材料を用いる場合には、従来
のように、プリズム２の上面に全反射膜を設ける必要は
ないが、この複屈折材料として低い屈折率の材料を用い
る場合には、図４に示すように、該プリズム２の上面
に、光ビームの光量低下を防止するために、高反射層１
５を設けてもよい。この高反射層１５は、例えば、反射
率９８％程度の誘電体高反射膜から構成されるが、Ａ
ｌ，Ａｇ等の金属膜や金属板から構成されていてもよ
い。

【００５４】ここで、プリズム２は、第１の半導体基板
６に対して接着剤により底面部２ｃを固定される。一般
に、接着剤の屈折率は、例えば７８０ｎｍの近赤外域で
は、約１．５である。したがって、プリズム２を構成す
る複屈折性材料と接着剤の屈折率の差が大きい場合に
は、該プリズム２と該接着剤の層との間に、反射防止膜
１４を設けることが望ましい。

【００５５】さらに、プリズム２内では、偏光ビームス
プリッタ膜９、半透過膜１０等の特性の角度分布や、該
プリズム２を構成する複屈折性材料の結晶の固有偏光方
向の光束内分布等によって、入射する反射光束の光束内
に光量分布が発生する場合がある。このような光量分布
は、場合によっては、光磁気再生信号に悪影響を及ぼす
だけでなく、サーボ信号にも悪影響を与えることにな
る。このため、上述した光量分布を補正するために、Ｐ
偏光とＳ偏光に対する光学特性に差を有する誘電体多層
膜１４を、プリズム２の底面部２ｃに設けてもよい。

【００５６】そして、プリズム２内を進行する反射光束
については、このプリズム２が複屈折性を有する結晶材
料により形成されているために、異常光成分について、
ウォーク・オフ（Ｗａｌｋ−Ｏｆｆ）という現象が生ず
る。このウォーク・オフは、スネルの法則に従う波面法
線方向（波面法線ベクトルｋ）と、光のエネルギーが進
む方向である光線方向（光線ベクトルＳ）とが一致しな
い現象である。このウォーク・オフにより、プリズム２
を一軸性結晶であるＬＮ（ＬｉＮｂＯ₃）で形成してい
る場合には、異常光により第１及び第２の信号読み出し
用光検出器１１，１２の受光面上に形成されるスポット
α，Ｉは、スネルの法則に従って求められる位置に対し
て、該一軸性結晶のＣ軸設定方向に沿った同一方向に移
動した位置に形成される。なお、第１の信号読み出し用
光検出器上に形成されるスポットαは、二群の光束が重
なったスポットである。ウォーク・オフによって移動す
るのは、このスポットαのうちの異常光の成分である。
常光についてはウォーク・オフは生じず、常光により第
３の信号読み出し用光検出器１３の受光面上に形成され
るスポットＪと、スポットαのうちの常光成分とは、ス
ネルの法則に従って求められる位置に形成される。した
がって、第１及び第２の信号読み出し用光検出器１１，
１２は、それぞれスポットα，Ｉの中心に受光面の中心
が一致する位置に形成されている。

【００５７】そして、プリズム２を二軸性結晶であるＫ
ＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ₄）で形成している場合には、この
ＫＴＰが正の一軸性結晶に近い特性を有しているため、
異常光により第１及び第３の信号読み出し用光検出器１
１，１３の受光面上に形成されるスポットα，Ｊは、ス
ネルの法則に従って求められる位置に対して、該二軸性
結晶のＮｃ軸設定方向に沿った同一方向に移動した位置
に形成される。スポットαについては、異常光の成分の
みが移動する。「常光的な異常光」についてはウォーク
・オフはほとんど生じず、「常光的な異常光」により第
２の信号読み出し用光検出器１２の受光面上に形成され
るスポットＩと、スポットαのうちの「常光的な異常
光」成分とは、略々スネルの法則に従って求められる位
置に形成される。したがって、第１及び第３の信号読み
出し用光検出器１１，１３は、それぞれスポットα，Ｊ
の中心に受光面の中心が一致する位置に形成されてい
る。

【００５８】さらに、プリズム２を一軸性結晶であるＹ
ＶＯ₄で形成している場合には、異常光により第１及び
第３の信号読み出し用光検出器１１，１３の受光面上に
形成されるスポットα，Ｊは、スネルの法則に従って求
められる位置に対して、該一軸性結晶のＣ軸設定方向に
沿った同一方向に移動した位置に形成される。スポット
αについては、異常光の成分のみが移動する。常光につ
いてはウォーク・オフは生じず、常光により第２の信号
読み出し用光検出器１２の受光面上に形成されるスポッ
トＩと、スポットαのうちの常光成分とは、スネルの法
則に従って求められる位置に形成される。したがって、
第１及び第３の信号読み出し用光検出器１１，１３は、
それぞれスポットα，Ｊの中心に受光面の中心が一致す
る位置に形成されている。

【００５９】また、プリズム２は、図２においては、傾
斜面部２ａが、このプリズム２の底面部２ｂから底面部
２ｃまで延びている。このため、図５に示すように、半
導体レーザチップ８からの光束の一部が、傾斜面部２ａ
に形成された偏光ビームスプリッタ膜９を透過して、迷
光として直接に第１の信号読み出し用光検出器１１に入
射してしまう場合がある。この場合、第１の信号読み出
し用光検出器１１の検出信号がこの迷光によって変化し
てしまう。このため、図６に示すように、プリズム２の
傾斜面部２ａのうち、光磁気ディスク１０１からの反射
光束が入射する際に不要な下方側部分９ｂが面取りされ
ることにより、上述した迷光の第１の信号読み出し用光
検出器１１への入射が排除される。

【００６０】さらに、第１の半導体基板６上には、半導
体レーザチップ８より見てプリズム２の後方側に位置し
て、図示しない光出力検出器となる受光部が形成されて
いる。この光出力検出器は、半導体レーザチップ８より
発せられプリズム２を透過した光束を受光し、該半導体
レーザチップ８の発光出力を検出する。半導体レーザチ
ップ８の発光出力は、光出力検出器より出力される検出
出力に応じて、一定の出力に制御される（いわゆるフロ
ントオートパワーコントロール（ＦＡＰＣ））。

【００６１】上述した各信号読み出し用光検出器１１，
１２，１３は、それぞれ光磁気ディスク１０１の半径方
向に関して、分割されている。すなわち、第１の信号読
み出し用光検出器１１は、図７及び図８に示すように、
３本の平行な分割線を介して、この第１の信号読み出し
用光検出器１１の中央部分をなす一対の分割受光部ｂ，
ｃと、これら分割受光部ｂ，ｃの両側に位置する一対の
分割受光部ａ，ｄの４つの分割受光部ａ，ｂ，ｃ，ｄに
分割されている。

【００６２】また、第２の信号読み出し用光検出器１２
は、３本の平行な分割線を介して、この第２の信号読み
出し用光検出器１２の中央部分をなす一対の分割受光部
ｙ₁，ｙ₂と、これら分割受光部ｙ₁，ｙ₂の両側に位置す
る一対の分割受光部ｘ₁，ｘ₂の４つの分割受光部ｘ₁，
ｙ₁，ｙ₂，ｘ₂に分割されている。

【００６３】さらに、第３の信号読み出し用光検出器１
３は、３本の平行な分割線を介して、この第３の信号読
み出し用光検出器１３の中央部分をなす一対の分割受光
部ｚ₁，ｚ₂と、これら分割受光部ｚ₁，ｚ₂の両側に位置
する一対の分割受光部ｗ₁，ｗ₂の４つの分割受光部
ｗ₁，ｚ₁，ｚ₂，ｗ₂に分割されている。

【００６４】そして、各分割受光部ａ，ｂ，ｃ，ｄとｘ
₁，ｙ₁，ｙ₂，ｘ₂、ｗ₁，ｚ₁，ｚ₂，ｗ₂からの検出信号
Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ及びＳｘ₁，Ｓｘ₂，Ｓｙ₁，Ｓ
ｙ₂，Ｓｗ₁，Ｓｗ₂，Ｓｚ₁，Ｓｚ₂は、それぞれ図示し
ないアンプにより電流−電圧変換された後、例えば受発
光素子１の第１の半導体基板６上に形成された図示しな
い演算回路もしくは、各分割受光部ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｘ
₁，ｙ₁，ｙ₂，ｘ₂、ｗ₁，ｚ₁，ｚ₂，ｗ₂と接続された該
受発光素子１の外部の演算回路により、以下のようにし
て、光磁気再生信号ＭＯ・ＲＦ、ピット再生信号（いわ
ゆるピットディスクを再生した場合の読み出し信号）Ｐ
ＩＴ・ＲＦ、フォーカスエラー信号ＦＣＳ及びトラッキ
ングエラー信号ＴＲＫが演算される。

【００６５】そして、第１の信号読み出し用光検出器１
１に入射する反射光束における二群の光束の分離は、僅
かであるので、一つの光束として扱うことが可能であ
る。すなわち、第１の信号読み出し用光検出器１１の受
光面上に形成される反射光束による光スポットαは、図
９に示すように、常光もしくは「常光的な異常光」によ
り形成された光スポットα₁と異常光により形成された
光スポットα₂とが僅かにずれて重なって形成されたも
のである。これら各光スポットα₁，α₂の両側縁部分
は、光磁気ディスク１０１の記録トラックにおいて生じ
た回折の影響により、強度分布の強い領域β₁，β₂、β
₃，β₄となっている（これら領域β₁，β₂、β₃，β₄の
強度バランスにより、後述するトラッキングエラー信号
の検出が可能となる）。

【００６６】光磁気再生信号ＭＯ・ＲＦは、 ＭＯ・ＲＦ＝（Ｓｘ₁＋Ｓｘ₂＋Ｓｙ₁＋Ｓｙ₂）−（Ｓｗ
₁＋Ｓｗ₂＋Ｓｚ₁＋Ｓｚ₂） により得られ、ピット再生信号ＰＩＴ・ＲＦは、 ＰＩＴ・ＲＦ＝（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ）＋（Ｓｘ₁
＋Ｓｘ₂＋Ｓｙ₁＋Ｓｙ₂）＋（Ｓｗ₁＋Ｓｗ₂＋Ｓｚ₁＋Ｓ
ｚ₂） により得られる。

【００６７】なお、ピット再生信号ＰＩＴ・ＲＦは、
（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ）、（Ｓｘ₁＋Ｓｘ₂＋Ｓｙ₁
＋Ｓｙ₂）及び（Ｓｗ₁＋Ｓｗ₂＋Ｓｚ₁＋Ｓｚ₂）のう
ち、少なくとも一つから得ることができる。

【００６８】そして、フォーカスエラー信号ＦＣＳは、
各信号読み出し用光検出器１１，１２，１３よりの検出
信号（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ）、（Ｓｘ₁，Ｓｘ₂，Ｓ
ｙ₁，Ｓｙ₂）及び（Ｓｗ₁，Ｓｗ₂，Ｓｚ₁，Ｓｚ₂）のう
ち、少なくとも一つの検出信号に基づいて得ることがで
きる。また、トラッキングエラ一信号ＴＲＫは、検出信
号（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ）、（Ｓｘ₁，Ｓｘ₂，Ｓｙ
₁，Ｓｙ₂）及び（Ｓｗ₁，Ｓｗ₂，Ｓｚ₁，Ｓｚ₂）のう
ち、何れか一組の検出信号を演算すれば得られる。

【００６９】トラッキングエラ一信号ＴＲＫの検出につ
いては、各信号読み出し用光検出器１１，１２，１３の
受光感度が低いこと等により、光磁気再生信号ＭＯ・Ｒ
Ｆの検出におけるＣＮＲ（Carrier-to-Noise-Ratio：い
わゆるＣＮ比）の維持が厳しいシステムでは、第１の信
号読み出し用光検出器１１により受光される光スポット
αのみをトラッキングエラー信号ＴＲＫの検出に用いる
ことにより、該光磁気再生信号ＭＯ・ＲＦのＣＮＲを確
保できる。すなわち、 ＴＲＫ＝（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）

【００７０】この場合、光学記録媒体は、光磁気ディス
クであっても、いわゆるピットディスクであってもよ
い。また、光磁気ディスク１０１がウォブルを有するグ
ルーブディスクである場合には、ウォブル成分Ｓａ_w，
Ｓｄ_w，（Ｓａ−Ｓｄ）_w及び係数Ｋ_wを用いて、 ＴＲＫ＝〔｛（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）｝／（Ｓ
ａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ）〕−Ｋ_w（Ｓａ_w−Ｓｄ_w）／
（Ｓａ−Ｓｄ）_w とすることにより、トラッキングエラー信号ＴＲＫのＤ
Ｃオフセットの除去を図ることができる。

【００７１】そして、トラッキング誤差の取り残りに対
する要求が厳しいシステムにおいては、第２の信号読み
出し用光検出器１２により受光される光スポットＩ、ま
たは、第３の信号読み出し用光検出器１３により受光さ
れる光スポットＪ、あるいは、これら光スポットＩ，Ｊ
の両方をトラッキングエラー信号ＴＲＫの検出に用いる
ことにより、グルーブディスク、ピットディスクとも
に、良好なトラッキング制御が可能となる。すなわち、 ＴＲＫ＝（Ｓｘ₂＋Ｓｙ₂）−（Ｓｘ₁＋Ｓｙ₁） ＴＲＫ＝（Ｓｗ₁＋Ｓｚ₁）−（Ｓｗ₂＋Ｓｚ₂） ＴＲＫ＝｛（Ｓｘ₂＋Ｓｙ₂）＋（Ｓｗ₁＋Ｓｚ₁）｝−
｛（Ｓｘ₁＋Ｓｙ₁）＋（Ｓｗ₂＋Ｓｚ₂）｝

【００７２】ところで、スポットＩ，Ｊのうちのいずれ
か一方は、上述したように、ウォーク・オフの影響を大
きく受けて光路を移動されている。そこで、スポット
Ｉ，Ｊのうちのウォーク・オフの影響の小さいほうをト
ラッキングエラー信号ＴＲＫの検出に用いることで、ウ
ォーク・オフの影響による対物レンズ５の視野移動に対
する非対称性を抑えることができる（対物レンズ５の視
野移動は、後述するトラッキングサーボ動作によって生
ずる）。

【００７３】また、スポットＩ，Ｊの両方をトラッキン
グエラー信号ＴＲＫの検出に用いることによって、偏光
成分の変化（二群の光束の光量比の変化）によるトラッ
キングエラー信号ＴＲＫへの影響を軽減できる。

【００７４】さらに、デフォーカスが大きめで、信号記
録面上における光スポット径による影響を受け易いシス
テムでは、光スポットα，Ｉ、または、該光スポット
α，Ｊ、あるいは、該光スポットα，Ｉ，Ｊのすべてを
トラッキングエラー信号ＴＲＫの検出に用いることによ
り、該信号記録面上の光スポット径の変化のトラッキン
グエラー信号ＴＲＫに対する影響を軽減することができ
る。すなわち、 ＴＲＫ＝｛（Ｓａ＋Ｓｂ）＋Ｋ１（Ｓｘ₂＋Ｓｙ₂）｝−
｛（Ｓｃ＋Ｓｄ）＋Ｋ１（Ｓｘ₁＋Ｓｙ₁）｝ ＴＲＫ＝｛（Ｓａ＋Ｓｂ）＋Ｋ２（Ｓｗ₁＋Ｓｚ₁）｝−
｛（Ｓｃ＋Ｓｄ）＋Ｋ２（Ｓｗ₂＋Ｓｚ₂）｝ ＴＲＫ＝｛（Ｓａ＋Ｓｂ）＋Ｋ１（Ｓｘ₂＋Ｓｙ₂）＋Ｋ
２（Ｓｗ₁＋Ｓｚ₁）｝−｛（Ｓｃ＋Ｓｄ）＋Ｋ１（Ｓｘ
₁＋Ｓｙ₁）＋Ｋ２（Ｓｗ₂＋Ｓｚ₂）｝

【００７５】ここで、定数Ｋ１、Ｋ２は、半透過膜１０
により分配される光量比に基づいて決定される。すなわ
ち、定数Ｋ１、Ｋ２は、第１の信号読み出し用光検出器
１１が受光している反射光束の強度（Ｐα）と、第２、
または、第３の信号読み出し用光検出器１２，１３が受
光している該反射光束の強度（ＰＩ，ＰＪ）との比（Ｐ
α／ＰＩ）、または、（Ｐα／ＰＪ）によって定められ
る。すなわち、 Ｋ１＝Ｐα／ＰＩ＝（Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓａ＋Ｓｄ）／（Ｓ
ｙ₁＋Ｓｙ₂＋Ｓｘ₁＋Ｓｘ₂） Ｋ２＝Ｐα／ＰＪ＝（Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓａ＋Ｓｄ）／（Ｓ
ｚ₁＋Ｓｚ₂＋Ｓｗ₁＋Ｓｗ₂）

【００７６】さらに、トラッキングエラー信号ＴＲＫの
検出において、光スポットαのみ、光スポットＩのみ、
光スポットＪのみ、光スポットＩ，Ｊ、光スポットα，
Ｉ、光スポットα，Ｊ、あるいは、光スポットα，Ｉ，
Ｊを用いるいずれの場合においても、前述したＴＰＰ
（Top hold Push-Pull）方式を採用することとしてもよ
い。例えば、 ＴＲＫ＝｛Ｋ・（Ｓａ＋Ｓｂ）_{Top hold}−（Ｓａ＋Ｓ
ｂ）｝−｛Ｋ・（Ｓｃ＋Ｓｄ）_{Top hold}−（Ｓｃ＋Ｓ
ｄ）｝

【００７７】そして、フォーカスエラー信号ＦＣＳは、
プリズム２内で２回反射された反射光束が、二群の光束
に分離されていることから、図１２乃至図１４で示した
「ＣＤ」用の受発光素子２１４の場合と同じ演算によっ
ては得られない。このため、フォーカスエラー信号ＦＣ
Ｓは、以下のようにして算出される。

【００７８】各信号読み出し用光検出器１１，１２，１
３上における反射光束がなすスポットの形状は、対物レ
ンズ５の焦点位置と光磁気ディスク１１１の信号記録面
とのずれに応じて変化する。上述したように、第１の信
号読み出し用光検出器１１に入射する反射光束における
二群の光束への分離は、図９に示すように、僅かである
ので、一つの光束として扱うことが可能である。したが
って、図８に示すように、４つに分割された第１の信号
読み出し用光検出器１１の各分割受光部ａ，ｂ，ｃ，ｄ
からの検出信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄと、第２及び第
３の信号読み出し用光検出器１２，１３のうちの一方の
各分割受光部ｘ，ｙ、ｗ，ｚからの検出信号Ｓｘ，Ｓ
ｙ、Ｓｗ，Ｓｚとに基づいて、フォーカスエラー信号Ｆ
ＣＳは、Ｇを正の定数としたとき、 ＦＣＳ＝Ｇ・｛（Ｓｂ＋Ｓｃ）−（Ｓａ＋Ｓｄ）｝−
｛（Ｓｙ₁＋Ｓｙ₂）−（Ｓｘ₁＋Ｓｘ₂）｝ または、 ＦＣＳ＝Ｇ・｛（Ｓｂ＋Ｓｃ）−（Ｓａ＋Ｓｄ）｝−
｛（Ｓｚ₁＋Ｓｚ₂）−（Ｓｗ₁＋Ｓｗ₂）｝ により得られる。

【００７９】ここで、定数Ｇは、半透過膜１０により分
配される光量比に基づいて決定される。すなわち、定数
Ｇは、第１の信号読み出し用光検出器１１が受光してい
る反射光束の強度（Ｐα）と、第２、または、第３の信
号読み出し用光検出器１２，１３が受光している該反射
光束の強度（ＰＩ，ＰＪ）との比（ＰＩ／Ｐα）、また
は、（ＰＪ／Ｐα）によって定められている。すなわ
ち、 Ｇ＝ＰＩ／Ｐα＝（Ｓｙ₁＋Ｓｙ₂＋Ｓｘ₁＋Ｓｘ₂）／
（Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓａ＋Ｓｄ） または、 Ｇ＝ＰＪ／Ｐα＝（Ｓｚ₁＋Ｓｚ₂＋Ｓｗ₁＋Ｓｗ₂）／
（Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓａ＋Ｓｄ）

【００８０】フォーカスエラー信号ＦＣＳは、対物レン
ズ５より射出された光束の集光点と信号記録面との、該
対物レンズ５の光軸方向についての距離を示す信号であ
る。ディスクプレーヤ装置においては、フォーカスエラ
ー信号ＦＣＳが０となるように、図１中矢印Ｆで示すよ
うに、対物レンズ５のこの対物レンズ５の光軸方向への
移動操作、すなわち、フォーカスサーボ動作が行われ
る。また、トラッキングエラー信号ＴＲＫは、対物レン
ズ５より射出された光束の集光点と記録トラックとの、
この記録トラックの接線及び該対物レンズ５の光軸に直
交する方向、すなわち、光磁気ディスク１０１の径方向
についての距離を示す信号である。ディスクプレーヤ装
置においては、トラッキングエラー信号ＴＲＫが０とな
るように、図１中矢印Ｔで示すように、記録トラックの
接線方向及び対物レンズ５の光軸に直交する方向への該
対物レンズ５の移動操作、すなわち、トラッキングサー
ボ動作が行われる。

【００８１】そして、本発明に係るディスクプレーヤ装
置は、光磁気ディスク１０１を保持して回転操作する回
転操作機構と、上述した本発明に係る光学ピックアップ
装置と、対物レンズ５と、この対物レンズ５を支持する
対物レンズ駆動機構と、制御手段とを備えて構成され
る。

【００８２】回転操作機構は、スピンドルモータと、こ
のスピンドルモータの駆動軸に取付けられたディスクテ
ーブルとを有して構成されている。このディスクテーブ
ルは、光磁気ディスク１０１の中心部分を保持するよう
に構成されている。スピンドルモータは、ディスクテー
ブルとともに、このディスクテーブルが保持している光
磁気ディスク１０１を回転操作する。そして、このディ
スクプレーヤ装置においては、光学ピックアップ装置
は、ディスクテーブルに保持された光磁気ディスク１０
１の信号記録面に対物レンズ５を介して対向された状態
に支持される。また、この光学ピックアップ装置は、光
磁気ディスク１０１の内外周に亘って、スピンドルモー
タに対する接離方向に移動操作可能となされている。

【００８３】そして、制御手段は、光学ピックアップ装
置の光出力検出器より出力される光検出出力に基づい
て、半導体レーザチップ８の発光出力を制御する。すな
わち、このディスクプレーヤ装置においては、光出力検
出器より出力される光検出出力に基づいて半導体レーザ
チップ８における発光出力が制御されることにより、光
磁気ディスク１０１の信号記録面上に照射される光束の
量が、正確に制御される。

【００８４】そして、このディスクプレーヤ装置におい
て、フォーカスサーボ動作及びトラッキングサーボ動作
は、図１０に示すように、対物レンズ５を移動操作可能
に支持する対物レンズ駆動機構（２軸アクチュエータ）
１９において行われる。この対物レンズ駆動機構１９
は、アクチュエータベース２０を有して構成されてい
る。このアクチュエータベース２０は、略々平板状に形
成され、受発光素子１の上方側に配設される。このアク
チュエータベース２０の一端側には、支持壁部２１が設
けられている。この支持壁部２１には、弾性支持部材２
２の基端側が固定されている。この弾性支持部材２２
は、金属材料や合成樹脂材料からなる板バネの如き部材
であり、弾性変位により、先端側を移動可能としてい
る。この弾性支持部材２２の先端側には、レンズホルダ
２３が取付けられている。

【００８５】レンズホルダ２３は、弾性支持部材２２の
変位により、移動可能となされている。このレンズホル
ダ２３には、対物レンズ５が両面部を外方側に臨ませた
状態で取付けられている。アクチュエータベース２０の
対物レンズ５に対向する部分には、この対物レンズ５に
入射される光束が通過するための透孔３１が設けられて
いる。

【００８６】そして、レンズホルダ２３には、フォーカ
スコイル２８及びトラッキングコイル２９が取付けられ
ている。アクチュエータベース２０上には、フォーカス
コイル２８及びトラッキングコイル２９に対向して、そ
れぞれマグネット２６，２７が取付けられた一対のヨー
ク２４，２５が立設されている。これらマグネット２
６，２７及びヨーク２４，２５は、各コイル２８，２９
を、発生する磁界中に位置させている。

【００８７】この対物レンズ駆動機構１９においては、
フォーカスコイル２８にフォーカス駆動電流が供給され
ると、このフォーカスコイル２８がマグネット２６，２
７の発する磁界より力を受け、図１０中矢印Ｆで示すよ
うに、レンズホルダ２３を対物レンズ５の光軸方向、す
なわち、フォーカス方向に移動操作する。フォーカス駆
動電流がフォーカスエラー信号ＦＣＳに基づいて供給さ
れることにより、フォーカスサーボ動作が実行される。
また、この対物レンズ駆動機構１９においては、トラッ
キングコイル２９にトラッキング駆動電流が供給される
と、このトラッキングコイル２９がマグネット２６，２
７の発する磁界より力を受け、図１０中矢印Ｔで示すよ
うに、レンズホルダ２３を対物レンズ５の光軸に直交す
る方向、すなわち、トラッキング方向に移動操作する。
トラッキング駆動電流がトラッキングエラー信号ＴＲＫ
に基づいて供給されることにより、トラッキングサーボ
動作が実行される。トラッキング方向は、光磁気ディス
ク１０１上において光束が集光されて形成されるビーム
スポットの記録トラックに沿う方向の径を小さくするた
めに、半導体レーザチップ８における平行発散角θ//の
方向となされている。

【００８８】なお、本発明に係るディスクプレーヤ装置
において、集光手段は、上述の対物レンズに代えて、ホ
ログラムレンズを用いてもよい。この場合には、このホ
ログラムレンズは、ビームスプリッタやウォラストンプ
リズムの機能もを有するように作製することができるの
で、プリズム２をもこのホログラムレンズにより代用す
ることができる。

【００８９】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学ピック
アップ装置においては、半導体基板上に光源、第１の信
号読み出し用光検出器、第２の信号読み出し用光検出器
及び第３の信号読み出し用光検出器が配設され、この半
導体基板上には、複屈折性材料により形成されたプリズ
ムが配設されている。

【００９０】プリズムは、光源より発せられこのプリズ
ムの傾斜面部により反射されて光磁気記録媒体の信号記
録面上に照射された光束が該信号記録面において反射さ
れた光束である反射光束を該傾斜面部に戻され、この反
射光束を該傾斜面部を透してプリズム内に進入させて二
群の光束に分岐させ、これら反射光束の一部を底面部を
透して第１の信号読み出し用光検出器に導き、これら反
射光束のうちの該底面部により反射された光束を天面部
により反射させた後、該底面部を透して第２及び第３の
信号読み出し用光検出器に導く。

【００９１】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、第１の信号読み出し用光検出器、及び／又は、第
２及び／又は第３の信号読み出し用光検出器の受光面
は、少なくとも２個の分割受光部に分割されており、こ
れら分割受光部よりの光出力信号の差動により、光磁気
記録媒体の信号記録面における光束の照射位置と記録ト
ラックとの距離に対応したトラッキングエラー信号が検
出される。

【００９２】すなわち、本発明は、組立工程、調整工程
が容易化され、かつ、小型化、高性能化、高耐久性化を
図ることができ、光磁気記録媒体に対して情報信号の書
き込み読み出しを行うことができる光学ピックアップ装
置を提供することができるものである。

【００９３】また、本発明は、上述のような光学ピック
アップ装置を備えることにより、光磁気記録媒体に対し
て良好な記録再生特性を有するディスクプレーヤ装置を
提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を一
部を破断して示す側面図である。

【図２】上記光学ピックアップ装置の受発光素子の側面
図及び平面図である。

【図３】上記受発光素子における発光点と光検出器の共
役関係を示す側面図である。

【図４】上記受発光素子におけるプリズムの構成を示す
側面図である。

【図５】上記受発光素子におけるプリズム内の迷光を示
す側面図である。

【図６】上記受発光素子におけるプリズムの変形例での
迷光を示す側面図である。

【図７】上記受発光素子の構成を示す側面図である。

【図８】上記受発光素子の光検出器の構成を示す平面図
である。

【図９】上記受発光素子において第１の信号読み出し用
光検出器上に形成される光スポットの形状を示す平面図
である。

【図１０】本発明に係るディスクプレーヤ装置の対物レ
ンズを支持する対物レンズ駆動機構の構成を示す縦断面
図である。

【図１１】従来の光学ピックアップ装置の光学系の構成
を示す側面図である。

【図１２】受発光素子を用いた従来の光学ピックアップ
装置の構成を一部を破断して示す側面図である。

【図１３】上記従来の光学ピックアップ装置の受発光素
子の構成を示す側面図である。

【図１４】上記従来の光学ピックアップ装置の受発光素
子の構成を示す平面図である。

【図１５】上記従来の光学ピックアップ装置の受発光素
子において形成される反射光束のスポットの形状を示す
平面図である。

【図１６】上記従来の光学ピックアップ装置の受発光素
子において視野移動が生じているときに形成される反射
光束のスポットの形状を示す平面図である。

【図１７】上記従来の光学ピックアップ装置において実
行されるＴＰＰ方式について説明する波形図である。

【図１８】上記従来の光学ピックアップ装置においてＴ
ＰＰ方式を実行する演算回路の構成を示すブロック回路
図である。

【図１９】図１３に示した受発光素子の変形例を示す拡
大縦断面図である。

【符号の説明】

２ プリズム、２ａ 傾斜面部、２ｂ 天面部、５ 対
物レンズ、６ 第１の半導体基板、８ 半導体レーザチ
ップ、１１ 第１の信号読み出し用光検出器、１２ 第
２の信号読み出し用光検出器、１３ 第３の信号読み出
し用光検出器、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｗ₁，ｗ₂，ｘ₁，ｘ₂，
ｙ₁，ｙ₂，ｚ₁，ｚ₂ 分割受光部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 康夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 荒木 健治 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 岡松 和彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上に配設された光源、第１の
   信号読み出し用光検出器、第２の信号読み出し用光検出
   器及び第３の信号読み出し用光検出器と、 複屈折性材料により形成され、互いに平行な底面部及び
   天面部を有し、一端部が光束分岐面として該底面部に対
   して傾斜した傾斜面部となされ、複屈折材料が一軸性結
   晶である場合における光学軸、または、複屈折材料が二
   軸性結晶である場合における３つの屈折率方位のうち中
   間の屈折率との差が大きいほうの屈折率に対応する方位
   が該天面部及び底面部の法線に垂直な面内に設定され、
   該底面部を上記各信号読み出し用光検出器上に位置させ
   該傾斜面部を上記光源に向けて上記半導体基板の上面部
   に接合されたプリズムとを備え、 上記プリズムは、上記光源より発せられ上記傾斜面部に
   より反射されて光磁気記録媒体の信号記録面上の記録ト
   ラック上に照射された光束が該信号記録面において反射
   された光束である反射光束を該傾斜面部に戻され、この
   反射光束を該傾斜面部を透してプリズム内に進入させて
   二群の光束に分岐させ、これら反射光束の一部を上記底
   面部を透して上記第１の信号読み出し用光検出器に導
   き、これら反射光束のうちの該底面部により反射された
   光束を上記天面部により反射させた後、該底面部を透し
   て上記第２及び第３の信号読み出し用光検出器に導くこ
   ととなされ、 上記第１の信号読み出し用光検出器の受光面は、少なく
   とも２個の分割受光部に分割されており、これら分割受
   光部よりの光出力信号の差動により、上記光磁気記録媒
   体の信号記録面における上記光束の照射位置と上記記録
   トラックとの距離に対応したトラッキングエラー信号が
   検出されることとした光学ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 半導体基板上に配設された光源、第１の
   信号読み出し用光検出器、第２の信号読み出し用光検出
   器及び第３の信号読み出し用光検出器と、 複屈折性材料により形成され、互いに平行な底面部及び
   天面部を有し、一端部が光束分岐面として該底面部に対
   して傾斜した傾斜面部となされ、複屈折材料が一軸性結
   晶である場合における光学軸、または、複屈折材料が二
   軸性結晶である場合における３つの屈折率方位のうち中
   間の屈折率との差が大きいほうの屈折率に対応する方位
   が該天面部及び底面部の法線に垂直な面内に設定され、
   該底面部を上記各信号読み出し用光検出器上に位置させ
   該傾斜面部を上記光源に向けて上記半導体基板の上面部
   に接合されたプリズムとを備え、 上記プリズムは、上記光源より発せられ上記傾斜面部に
   より反射されて光磁気記録媒体の信号記録面上の記録ト
   ラック上に照射された光束が該信号記録面において反射
   された光束である反射光束を該傾斜面部に戻され、この
   反射光束を該傾斜面部を透してプリズム内に進入させて
   二群の光束に分岐させ、これら反射光束の一部を上記底
   面部を透して上記第１の信号読み出し用光検出器に導
   き、これら反射光束のうちの該底面部により反射された
   光束を上記天面部により反射させた後、該底面部を透し
   て上記第２及び第３の信号読み出し用光検出器に導くこ
   ととなされ、 上記第２及び／又は第３の信号読み出し用光検出器の受
   光面は、少なくとも２個の分割受光部に分割されてお
   り、これら分割受光部よりの光出力信号の差動により、
   上記光磁気記録媒体の信号記録面における上記光束の照
   射位置と上記記録トラックとの距離に対応したトラッキ
   ングエラー信号が検出されることとした光学ピックアッ
   プ装置。
3. 【請求項３】 第１の信号読み出し用光検出器の受光面
   は、少なくとも２個の分割受光部に分割されており、こ
   の第１の信号読み出し用光検出器の分割受光部と第２の
   信号読み出し用光検出器の分割受光部及び／又は第３の
   信号読み出し用光検出器の分割受光部とよりの光出力信
   号の差動により、トラッキングエラー信号が検出される
   こととした請求項２記載の光学ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 光磁気記録媒体を保持する媒体保持機構
   と、 半導体基板上に配設された光源、第１の信号読み出し用
   光検出器、第２の信号読み出し用光検出器及び第３の信
   号読み出し用光検出器と、 複屈折性材料により形成され互いに平行な底面部及び天
   面部を有し複屈折材料が一軸性結晶である場合における
   光学軸、または、複屈折材料が二軸性結晶である場合に
   おける３つの屈折率方位のうち中間の屈折率との差が大
   きいほうの屈折率に対応する方位が該天面部及び底面部
   の法線に垂直な面内に設定され一端部が光束分岐面とし
   て該底面部に対して傾斜した傾斜面部となされ該底面部
   を上記各信号読み出し用光検出器上に位置させ該傾斜面
   部を上記光源に向けて上記半導体基板の上面部に接合さ
   れ、上記光源より発せられ該傾斜面部により反射され集
   光手段により光磁気記録媒体の信号記録面上に集光され
   た光束が該信号記録面において反射された光束である反
   射光束を該集光手段を介して該傾斜面部に戻され、この
   反射光束を該傾斜面部を透してプリズム内に進入させて
   二群の光束に分岐させ、これら反射光束の一部を上記底
   面部を透して上記第１の信号読み出し用光検出器に導
   き、これら反射光束のうちの該底面部により反射された
   光束を上記天面部により反射させた後、該底面部を透し
   て上記第２及び第３の信号読み出し用光検出器に導くプ
   リズムと、 上記各信号読み出し用光検出器より出力される光検出出
   力に基づく演算を実行する演算回路とを備え、 上記第１の信号読み出し用光検出器の受光面が少なくと
   も２個の分割受光部に分割されており、上記演算回路
   は、これら分割受光部よりの光出力信号の差動により、
   上記光磁気記録媒体の信号記録面における上記光束の照
   射位置と上記記録トラックとの距離に対応したトラッキ
   ングエラー信号を検出することとしたディスクプレーヤ
   装置。
5. 【請求項５】 光磁気記録媒体を保持する媒体保持機構
   と、 半導体基板上に配設された光源、第１の信号読み出し用
   光検出器、第２の信号読み出し用光検出器及び第３の信
   号読み出し用光検出器と、 複屈折性材料により形成され互いに平行な底面部及び天
   面部を有し複屈折材料が一軸性結晶である場合における
   光学軸、または、複屈折材料が二軸性結晶である場合に
   おける３つの屈折率方位のうち中間の屈折率との差が大
   きいほうの屈折率に対応する方位が該天面部及び底面部
   の法線に垂直な面内に設定され一端部が光束分岐面とし
   て該底面部に対して傾斜した傾斜面部となされ該底面部
   を上記各信号読み出し用光検出器上に位置させ該傾斜面
   部を上記光源に向けて上記半導体基板の上面部に接合さ
   れ、上記光源より発せられ該傾斜面部により反射され集
   光手段により光磁気記録媒体の信号記録面上に集光され
   た光束が該信号記録面において反射された光束である反
   射光束を該集光手段を介して該傾斜面部に戻され、この
   反射光束を該傾斜面部を透してプリズム内に進入させて
   二群の光束に分岐させ、これら反射光束の一部を上記底
   面部を透して上記第１の信号読み出し用光検出器に導
   き、これら反射光束のうちの該底面部により反射された
   光束を上記天面部により反射させた後、該底面部を透し
   て上記第２及び第３の信号読み出し用光検出器に導くプ
   リズムと、 上記各信号読み出し用光検出器より出力される光検出出
   力に基づく演算を実行する演算回路とを備え、 上記第２及び／又は第３の信号読み出し用光検出器の受
   光面が少なくとも２個の分割受光部に分割されており、
   上記演算回路は、これら分割受光部よりの光出力信号の
   差動により、上記光磁気記録媒体の信号記録面における
   上記光束の照射位置と上記記録トラックとの距離に対応
   したトラッキングエラー信号を検出することとしたディ
   スクプレーヤ装置。