JPH10124951A - 光学ピックアップ装置及び記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体レーザ１より発せられる光束を発散光
束のままで反射ミラー４に入射させる構成を採り、小型
化及び構成部品点数の削減を図りつつも、光学記録媒体
に対する情報信号の正確な書き込み及び読み出しが行え
る光学ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 半導体レーザ１より発せられた直線偏向
の発散光束は、反射ミラー４の反射面におけるＰ偏光成
分とＳ偏光成分との反射位相差δ_P-Sが、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
＋（π／４）（ｎ：整数）を満足していることにより、
反射面により反射された後において光束内の偏光方向の
分布を生じることがない。

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学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記録再生装
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、上記基板は、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、上記信号記録層に
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２０に示すように、このような
光学記録媒体である光ディスク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１０４を有し、この半導体レーザ１０４より
発せられる発散光束を対物レンズ１１０により上記光デ
ィスクの信号記録面、すなわち、上記信号記録層の表面
部上に集光して照射するように構成されている。

【０００４】この光学ピックアップ装置において、上記
半導体レーザ１０４より発せられた発散光束は、グレー
ティング（回折格子）１０５を透過して、コリメータレ
ンズ１０６によって平行光束となされる。この平行光束
は、ビームスプリッタ１０７を透過し、反射ミラー１０
９の反射面に反射されて光線方向を偏向され、上記対物
レンズ１１０に導かれる。上記グレーティング１０５
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。

【０００５】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記信号記録面に照射された光束の該信号記録面
による反射光束を光検出器（フォトダイオード）１１４
によって検出することにより、上記光ディスクの信号記
録層に記録された情報信号の読み出し、及び、上記光束
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。

【０００６】上記反射光束は、上記対物レンズ１１０及
び上記反射ミラー１０９を経て、上記ビームスプリッタ
１０７に戻る。この反射光束は、上記ビームスプリッタ
１０７の反射面１０８により反射されて、ウォラストン
プリズム１１１、集光レンズ１１２及びマルチレンズ１
１３を介して、上記光検出器１１４に入射される。上記
ウォラストンプリズム１１１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。
上記マルチレンズ１１３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、入射光束に上記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。

【０００７】上記フォーカスエラー信号は、上記光束の
上記対物レンズ１１０による集光点と上記信号記録面と
の、該対物レンズ１１０の光軸方向についての距離を示
す信号である。この光学ピックアップ装置においては、
上記フォーカスエラー信号が０となるように、上記対物
レンズ１１０のこの対物レンズ１１０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。

【０００８】上記トラッキングエラー信号は、上記光束
の上記対物レンズ１１０による集光点と上記記録トラッ
クとのこの記録トラックの接線及び上記対物レンズ１１
０の光軸に直交する方向、すなわち、上記光ディスクの
径方向についての距離を示す信号である。上記光学ピッ
クアップ装置においては、上記トラッキングエラー信号
が０となるように、上記対物レンズ１１０のこの対物レ
ンズ１１０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。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光学ピックアップ装置において光源として使用される
半導体レーザ１０４の発する光束は、発散光束である。
そして、この半導体レーザ１０４の発した光束を上記対
物レンズ１１０に導く等のためにこの光束を反射ミラー
１０９に反射させて光線方向を偏向させる場合には、こ
の光束は、上記コリメータレンズ１０６によって平行光
束となされてから、該反射ミラー１０９に入射される。

【００１０】これは、上記光束を発散光束の状態で上記
反射ミラー１０４に入射させると、この反射ミラー１０
４の反射面においては、この光束の中心部と周辺部と
で、該反射面に対するＰ偏光成分とＳ偏光成分との比率
に差異が生じ、反射率差や位相差が生じてしまうためで
ある。このような反射率差や位相差が生じると、上記光
束内（光束断面内）における偏光方向の分布が生じ、上
記光学記録媒体よりの正確な情報信号の読取りが行えな
くなる。

【００１１】特に、この光学ピックアップ装置より上記
光学記録媒体に対して照射される光束においてこのよう
な偏光方向の分布が生じると、上記信号記録面上におい
て該光束が集光されて形成するビームスポットの形状が
劣化し、読取り性能（ＭＴＦ：Modulation Transfar Fu
nction）の劣化が生ずる。また、この場合において、上
記光学記録媒体が、光磁気ディスクの如く、いわゆるウ
ォブリンググルーブを有しているものである場合には、
ウォブリング情報のＲＦ信号への混入が生じる。

【００１２】しかしながら、光学ピックアップ装置の小
型化、構成部品点数の削減を図るためには、上記半導体
レーザより発せられた光束を発散光束の状態のままで反
射ミラーに入射させる構成、すなわち、上記コリメータ
レンズ１０６を排した構成を採る必要がある。

【００１３】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、光源として使用される半導体レ
ーザより発せられる光束を発散光束の状態のままで反射
ミラーに入射させる構成を採ることにより小型化及び構
成部品点数の削減が図られながら、光学記録媒体に対す
る情報信号の正確な書き込み及び読み出しが行えるよう
になされた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。

【００１４】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良好な記録再生特性を有
する記録再生装置の提供という課題を解決しようとする
ものである。

【００１５】

【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、直線偏向の
発散光束を発する光源と、この光源から発せられた発散
光束を反射してこの発散光束の光線方向を偏向させる少
なくとも１つの反射面と、この反射面を経た発散光束が
入射されこの光束を光学記録媒体の信号記録面上に集光
させる集光手段と、この集光手段により該信号記録面上
に集光された光束の該信号記録面による反射光束を検出
する光検出器とを備え、上記発散光束のうちの上記反射
面に対するＰ偏光成分がこの反射面により反射された光
束と該発散光束のうちの該反射面に対するＳ偏光成分が
この反射面により反射された光束との位相差である反射
位相差δ_P-Sが、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
＋（π／４） （ただし、ｎは整数）を満足していることとしたもので
ある。

【００１６】また、本発明に係る光学ピックアップ装置
は、直線偏向の発散光束を発する光源と、この光源から
発せられた発散光束を反射してこの発散光束の光線方向
を偏向させる少なくとも２つの互いに平行な反射面と、
これら反射面を経た発散光束が入射されこの光束を光学
記録媒体の信号記録面上に集光させる集光手段と、この
集光手段により該信号記録面上に集光された光束の該信
号記録面による反射光束を検出する光検出器とを備え、
互いに平行な２つの反射面については、上記発散光束の
うちの該反射面に対するＰ偏光成分がこの反射面により
反射された光束と該発散光束のうちの該反射面に対する
Ｓ偏光成分がこの反射面により反射された光束との位相
差である反射位相差δ_P-Sが、 ｍπ−（π／４）≦δ_P-S＜ｍπ＋（π／４） （ただし、ｍは整数）を満足し、これら２つの反射面の
他の反射面がある場合には、この反射面については、該
発散光束のうちのこの反射面に対するＰ偏光成分がこの
反射面により反射された光束と該発散光束のうちの該反
射面に対するＳ偏光成分がこの反射面により反射された
光束との位相差である反射位相差δ_P-Sが、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
＋（π／４） （ただし、ｎは整数）を満足していることとしたもので
ある。

【００１７】そして、本発明に係る記録再生装置は、光
学記録媒体を保持する媒体保持機構と、直線偏向の発散
光束を発する光源と、この光源から発せられた発散光束
を反射してこの発散光束の光線方向を偏向させる少なく
とも１つの反射面と、この反射面を経た発散光束が入射
されこの光束を光学記録媒体の信号記録面上に集光させ
る集光手段と、この集光手段により該信号記録面上に集
光された光束の該信号記録面による反射光束を検出する
光検出器とを備え、上記発散光束のうちの上記反射面に
対するＰ偏光成分がこの反射面により反射された光束と
該発散光束のうちの該反射面に対するＳ偏光成分がこの
反射面により反射された光束との位相差である反射位相
差δ_P-Sが、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
＋（π／４） （ただし、ｎは整数）を満足していることとしたもので
ある。

【００１８】さらに、本発明に係る記録再生装置は、光
学記録媒体を保持する媒体保持機構と、直線偏向の発散
光束を発する光源と、この光源から発せられた発散光束
を反射してこの発散光束の光線方向を偏向させる少なく
とも２つの互いに平行な反射面と、該各反射面を経た発
散光束が入射されこの光束を光学記録媒体の信号記録面
上に集光させる集光手段と、この集光手段により該信号
記録面上に集光された光束の該信号記録面による反射光
束を検出する光検出器とを備え、互いに平行な２つの反
射面については、上記発散光束のうちの該反射面に対す
るＰ偏光成分がこの反射面により反射された光束と該発
散光束のうちの該反射面に対するＳ偏光成分がこの反射
面により反射された光束との位相差である反射位相差δ
_P-Sが、 ｍπ−（π／４）≦δ_P-S＜ｍπ＋（π／４） （ただし、ｍは整数）を満足し、これら２つの反射面の
他の反射面がある場合には、この反射面については、該
発散光束のうちの該反射面に対するＰ偏光成分がこの反
射面により反射された光束と該発散光束のうちの該反射
面に対するＳ偏光成分がこの反射面により反射された光
束との位相差である反射位相差δ_P-Sが、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
＋（π／４） （ただし、ｎは整数）を満足していることとしたもので
ある。

【００１９】

【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。

【００２０】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、光学記録媒体として光磁気ディスクを
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は、図１
９に示すように、ポリカーボネイト（Polycarbonate）
やポリメチルメタクリレート（Polymethylmethacrylat
e）の如き透明材料からなる円盤状のディスク基板１０
２と、このディスク基板１０２に被着形成された信号記
録層１０３とを有して構成されている。この信号記録層
１０３は、磁性材料膜から形成されている。この信号記
録層１０３の上記ディスク基板１０２に接合された表面
部は、信号記録面となっている。この光磁気ディスク１
０１においては、上記信号記録層において、情報信号
は、図１に示すように、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Ｔｒに沿って記録される。な
お、本発明に係る光学ピックアップ装置は、上記ディス
ク基板１０２上に形成されたピットを覆って形成された
金属反射膜を信号記録層とした光ディスクよりの情報信
号の読み出しも行うことができる。

【００２１】そして、上記光学ピックアップ装置は、図
１に示すように、光源となる半導体レーザ１を有してい
る。この半導体レーザ１は、半導体レーザチップを封入
缶内に収納して構成され、図示しない光学ブロック部内
に固定して配設されている。上記封入缶の前面部には、
上記半導体レーザチップより発せられた光束（レーザ光
束）が射出されるための、ガラスの如き透明材料により
閉蓋された開口部が設けられている。

【００２２】上記半導体レーザ１より発せられる光束
は、直線偏光の発散光束であって、断面形状は楕円形と
なっている。そして、この光学ピックアップ装置は、図
２に示すように、上記半導体レーザ１から発せられた発
散光束が入射され、この発散光束を上記光磁気ディスク
１０１の信号記録面上に集光させる集光手段となる対物
レンズ５を有している。

【００２３】すなわち、上記半導体レーザ１より発せら
れた光束は、上記光学ブロック部内に配設された光束分
岐手段となるビームスプリッタ２を透過し、図２及び図
１８に示すように、該光学ブロック部内に配設された反
射ミラー４の反射面Ｘにより反射されて光線方向を偏向
され、該光学ブロック部の上方側に配設された上記対物
レンズ５に導かれる。この対物レンズ５に入射された上
記発散光束は、上記光磁気ディスク１０１の信号記録面
上に集光して照射される。すなわち、この対物レンズ５
は、いわゆる有限系のレンズである。上記反射面Ｘは、
ガラスの如き材料よりなる基体上に誘電体膜、誘電体多
層膜、または、金属薄膜が被着されることにより形成さ
れている。

【００２４】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記信号記録面に照射された光束の該信号記録面
による反射光束を上記光学ブロック部内に配設されたフ
ォトダイオードの如き光検出器８によって検出すること
により、上記光磁気ディスク１０１の信号記録層１０２
に記録された情報信号の読み出し信号（ＲＦ信号）と、
上記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とが行われる。

【００２５】すなわち、上記反射光束は、上記対物レン
ズ５及び上記反射面Ｘを経て、上記ビームスプリッタ２
に戻る。この反射光束は、上記信号記録面上に記録され
た情報信号に応じて、いわゆるカー効果によって偏光方
向を変調されている。この反射光束は、上記ビームスプ
リッタ２の反射面３により反射されて、９０°偏向され
て、ウォラストンプリズム６及びマルチレンズ７を透過
して、上記光検出器８に入射される。上記ウォラストン
プリズム６は、互いに結晶軸方向を異なる方向として接
合された一対の一軸性結晶体からなり、これら結晶体同
士の接合面を入射光束の光軸に対して傾斜させたプリズ
ムである。このウォラストンプリズム６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。上記
マルチレンズ７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
射光束に上記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。上記光検出器８は、複
数の独立的な受光部を有している。この光検出器８の各
受光部よりの光検出出力相互間の演算を行うことによ
り、上記読み出し信号及び上記各エラー信号を算出する
ことができる。

【００２６】上記フォーカスエラー信号は、上記光束の
上記対物レンズ５による集光点と上記信号記録面との、
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。この光学ピックアップ装置においては、上記フォ
ーカスエラー信号が０となるように、図２中矢印Ｆで示
すように、上記対物レンズ５のこの対物レンズ５の光軸
方向（フォーカス方向）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。

【００２７】上記トラッキングエラー信号は、上記光束
の上記対物レンズ５による集光点と上記記録トラックＴ
ｒとの、この記録トラックＴｒ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、上記光磁気ディス
ク１０１の径方向についての距離を示す信号である。こ
の光学ピックアップ装置においては、上記トラッキング
エラー信号が０となるように、図１中矢印Ｔで示すよう
に、上記記録トラックＴｒの接線方向及び上記対物レン
ズ５の光軸に直交する方向（トラッキング方向）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。

【００２８】上記フォーカスサーボ動作及びトラッキン
グサーボ動作は、上記対物レンズ５を移動操作可能に支
持する図示しない対物レンズ駆動機構（２軸アクチュエ
ータ）において行われる。この対物レンズ駆動機構は、
上記光学ブロック部上に固定して配設され、上記対物レ
ンズ５を、例えば弾性変位部材を介して、上記フォーカ
ス方向及び上記トラッキング方向に移動操作可能に支持
している。そして、この対物レンズ駆動機構は、上記対
物レンズ５を移動操作するための電磁的駆動機構を有し
ている。この電磁的駆動機構は、上記対物レンズ５を支
持するレンズホルダに取付けられた駆動コイルと、上記
光学ブロック部に対して固定して配設されて該駆動コイ
ルを磁界中に位置させる磁気回路部とから構成されてい
る。

【００２９】すなわち、この対物レンズ駆動機構におい
ては、上記駆動コイルに、上記フォーカスエラー信号及
び上記トラッキングエラー信号に基づく駆動電流を供給
することにより、この駆動コイルは、上記対物レンズ５
を伴って上記光学ブロック部に対して移動操作される。
そして、この対物レンズ駆動機構においては、上記フォ
ーカスサーボ動作及び上記トラッキングサーボ動作が実
行される。

【００３０】そして、この光学ピックアップ装置におい
ては、上記反射面Ｘは、この反射面Ｘに入射される上記
発散光束のうちの該反射面Ｘに対するＰ偏光成分がこの
反射面Ｘにより反射された光束と、該発散光束のうちの
該反射面Ｘに対するＳ偏光成分がこの反射面Ｘにより反
射された光束との位相差、すなわち、反射位相差δ_{P- S}
が、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
＋（π／４） （ただし、ｎは整数、角度の単位はラジアン（rad））
を満足するように形成されている。この光学ピックアッ
プ装置においては、この条件が満足されることにより、
上記光学記録媒体の信号記録面に対して、偏光分布のな
い良好な光束を照射することができ、該光学記録媒体よ
りの良好な情報信号の読み出しを行うことができる。

【００３１】ここで、上記反射面Ｘに対するＰ偏光がこ
の反射面Ｘに入射されて反射されたときの位相の変化δ
_Pは、図３に示すように、入射光の偏光方向Ｐ₀と反射光
の偏光方向Ｐ₁とが光線の進行方向に対して同一方向
（同位相）となっているときを、δ_P＝０と定義する。
また、この位相の変化δ_Pは、図４に示すように、入射
光の偏光方向Ｐ₀と反射光の偏光方向Ｐ₁とが光線の進行
方向に対して反対方向（位相がπrad（１８０°）異な
る）となっているときを、δ_P＝πと定義する。

【００３２】そして、上記反射面Ｘに対するＳ偏光がこ
の反射面Ｘに入射されて反射されたときの位相の変化δ
_Sは、図５に示すように、入射光の偏光方向Ｓ₀と反射光
の偏光方向Ｓ₁とが光線の進行方向に対して同一方向
（同位相）となっているときを、δ_S＝０と定義する。
また、この位相の変化δ_Sは、図６に示すように、入射
光の偏光方向Ｓ₀と反射光の偏光方向Ｓ₁とが光線の進行
方向に対して反対方向（位相がπrad（１８０°）異な
る）となっているときを、δ_S＝πと定義する。

【００３３】したがって、上記反射位相差δ_P-Sが±π
となる場合としては、 （δ_P，δ_S）＝（０，π）、または、（π，０） である場合がある。ここで、上記反射面Ｘにより反射さ
れた後の拡散光束における偏光分布を考えるにあたって
は、位相がπrad（１８０°）異なる偏光同士は等価な
ので、以下、 （δ_P，δ_S）＝（π，０） の場合について検討する。

【００３４】上記反射面Ｘに入射される拡散光束は、図
２中矢印Ｚで示すように、光源側より該反射面Ｘを見た
場合、図７に示すように、該反射面Ｘに対してＳ偏光と
なる方向の直線偏光となされている。そして、上記反射
面Ｘ上においては、図２中矢印Ｚで示すように、光源側
より該反射面Ｘを見た場合でも、図２中矢印Ｙで示すよ
うに、上記対物レンズ５側より該反射面Ｘを見た場合で
も、図９に示すように、入射される光束が拡散光束であ
るために、この光束の周縁部分（図９中左右側部分）に
おいては、該反射面Ｘに対するＰ偏光方向及びＳ偏光方
向が傾く（回転する）こととなる（これらＰ偏光方向及
びＳ偏光方向の回転角をα（rad）とする）。

【００３５】すなわち、上記発散光束は、この光束の周
縁側（左右両側側）においては、図８に示すように、上
記反射面Ｘに対するＰ偏光成分を有していることとな
る。すなわち、上記反射面Ｘに入射される発散光束は、
図８に示すように、この反射面Ｘに対するＳ偏光成分と
Ｐ偏光成分とに分解できる。

【００３６】そして、上記反射面Ｘによる反射光につい
て、図２中矢印Ｙで示すように、上記対物レンズ５側よ
り該反射面Ｘを見たとき、上記反射位相差δ_P-Sがπで
あるとき（（δ_P，δ_S）＝（π，０）であるとき）に
は、Ｐ偏光成分の位相が反転することにより、光束の偏
光方向は、図１０に示すように、該反射面Ｘに入射する
前の状態に戻る。すなわち、この光学ピックアップ装置
においては、上記発散光束は、上記反射面Ｘによって反
射されることで、偏光方向分布を有するようになること
はない。このことは、上記信号記録面により反射された
後に上記反射面Ｘに戻った収束光束についても同様であ
る。

【００３７】したがって、この光学ピックアップ装置
は、上記半導体レーザ１より発せられた光束を上記光学
記録媒体の信号記録面上に良好な状態で集光させること
ができ、また、該信号記録面により反射された光束を良
好な状態で検出することができるので、該光学記録媒体
に対する良好な情報信号の書き込み読み出しを行うこと
ができるのである。

【００３８】そして、この光学ピックアップ装置におい
て、図１２に示すように、上記半導体レーザ１から発せ
られた発散光束を反射してこの発散光束の光線方向を偏
向させる反射面として第１の反射面Ｘ₁及び第２の反射
面Ｘ₂の２つがあり、これら反射面Ｘ₁，Ｘ₂が互いに平
行である場合には、これら互いに平行な２つの反射面Ｘ
₁，Ｘ₂は、それぞれ、上記反射位相差δ_P-Sについて、 ｍπ−（π／４）≦δ_P-S＜ｍπ＋（π／４） （ただし、ｍは整数、角度の単位はラジアン（rad））
が満足されるように形成されている。

【００３９】上記反射位相差δ_P-Sが０となる場合は、 （δ_P，δ_S）＝（０，０）、または、（π，π） である場合であり、上記反射位相差δ_P-Sが±πとなる
場合は、 （δ_P，δ_S）＝（０，π）、または、（π，０） である場合である。ここで、δ_P-S＝±πである場合に
ついては、上述したように、上記各反射面Ｘ₁，Ｘ₂にお
いて、上記発散光束内の偏光方向分布が生ずることがな
い。

【００４０】そして、上記反射位相差δ_P-Sが０となる
場合として、 （δ_P，δ_S）＝（０，０） の場合について検討する。この場合には、上述のよう
に、１つの反射面Ｘについて考えると、図２中矢印Ｙで
示すように、上記対物レンズ５側より該反射面Ｘを見た
とき、上記反射位相差δ_P-Sが０であるとき（（δ_P，δ
_S）＝（０，０）であるとき）には、Ｐ偏光成分及びＳ
偏光成分の位相がそのまま維持されることにより、光束
の偏光方向は、図１１に示すように、該反射面Ｘに入射
する前の状態には戻らず、周縁側（左右両側側）におい
て、所定角度（２α（rad））だけ回転したものとなっ
ている。

【００４１】すなわち、上記第１の反射面Ｘ₁に入射さ
れる前の発散光束Ｒ₁の偏光方向が、図１３に示すよう
に、直線偏光状態であったとき、この第１の反射面Ｘ₁
による反射光Ｒ₂の偏光方向は、図１４に示すように、
周縁側（左右両側側）において、所定角度２α（rad）
だけ回転したものとなっている。そして、このように上
記第１の反射面Ｘ₁で反射された反射光Ｒ₂が、さらに、
上記第２の反射面Ｘ₂により反射された反射光Ｒ₃の偏光
方向は、周縁側（左右両側側）において、所定角度２α
（rad）だけ、上記第１の反射面Ｘ₁におけるのとは逆に
回転され、図１３に示すように、上記第１の反射面Ｘ₁
に入射する前の光束Ｒ₁と同様の状態に戻る。

【００４２】したがって、この場合にも、上記半導体レ
ーザ１より発せられた光束を上記光学記録媒体の信号記
録面上に良好な状態で集光させることができ、また、該
信号記録面により反射された光束を良好な状態で検出す
ることができるので、該光学記録媒体に対する良好な情
報信号の書き込み読み出しを行うことができるのであ
る。

【００４３】そして、このように２つの互いに平行な反
射面Ｘ₁，Ｘ₂を有する光学ピックアップ装置において、
該各反射面Ｘ₁，Ｘ₂の他にさらに反射面がある場合に
は、この反射面については、上記反射位相差δ_P-Sは、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
＋（π／４） （ただし、ｎは整数、角度の単位はラジアン（rad））
が満足されている。したがって、この反射面において
は、上述したように、偏光分布が生ずることがない。

【００４４】なお、上記反射位相差δ_P-Sが０となる場
合（（δ_P，δ_S）＝（０，０））において、図１５に示
すように、上記各反射面Ｘ₁，Ｘ₂が互いに直交する方向
となっている場合には、該第１の反射面Ｘ₁でまず反射
され、次いで、該第２の反射面Ｘ₂でさらに反射された
光束Ｒ₃の偏光方向は、図１６及び図１７に示すよう
に、周縁側（左右両側側）において、上記所定角度２α
（rad）の２倍（４α（rad））だけ、上記第１の反射面
Ｘ₁におけるのとは逆に回転された状態となっている
（すなわち、該第１の反射面Ｘ₁において生じた偏光分
布が、該第２の反射面Ｘ₂において、さらに、拡大され
る）。

【００４５】上述のような、上記反射面Ｘ，Ｘ₁，Ｘ₂に
おいて生ずる反射光の偏光分布は、Ｐ偏光方向につい
て、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）検光子における透
過光の偏光分布と等価である（ＰＢＳ検光子において、
Ｐ偏光成分の透過率Ｔ_Pが１００％、Ｓ偏光成分の透過
率Ｔ_Sが０％であるとする）。したがって、ここで、上
記反射面Ｘ上におけるＰ偏光方向及びＳ偏光方向の回転
角度αを、上記ＰＢＳ検光子における偏光方向分布につ
いての求め方と等価的に求めることとする。

【００４６】上記反射面Ｘへの入射角（光束の発散角の
半分）をｂとすると、該反射面Ｘへの入射光の単位ベク
トルＩ_inは、次式、

【００４７】

【数１】

【００４８】で与えられ、かつ、偏光方向の単位ベクト
ルＳ_inは、次式、

【００４９】

【数２】

【００５０】で与えられる。反射面Ｘの法線ベクトルｒ
は、次式、

【００５１】

【数３】

【００５２】で与えられる。すなわち、上記反射面Ｘに
入射される発散光束の光線方向に対する該反射面Ｘの傾
き角度を、図１８に示すように、Ｑとしている。上記反
射面Ｘ上におけるＳ偏光方向の単位ベクトルｅ_Sは、次
式、

【００５３】

【数４】

【００５４】で与えられる。同様に、上記反射面Ｘ上に
おけるＰ偏光方向の単位ベクトルｅ_Pは、次式、

【００５５】

【数５】

【００５６】で与えられる。ここで、ＰＢＳ検光子にお
けるＰ偏光の透過率をＴ_P、Ｓ偏光の透過率をＴ_Sとすれ
ば、このＰＢＳ検光子の端部分を通る光線の偏光方向の
単位ベクトルＳ_inは、

【００５７】

【数６】

【００５８】で表されるのに対して、該光線がＰＢＳ検
光子を透過した後の偏光方向の単位ベクトルＳ_OUTは、
次式、

【００５９】

【数７】

【００６０】で表される。そして、上記〔数６〕、〔数
７〕中の定数Ａ，Ｂは、それぞれ、次式、

【００６１】

【数８】

【００６２】

【数９】

【００６３】と表されるので、上記偏光方向の単位ベク
トルＳ_OUTは、次式、

【００６４】

【数１０】

【００６５】と算出できる。同様に、ＰＢＳ検光子の端
部分を通る光線の偏光方向の単位ベクトルＰ_in、及び、
光線がＰＢＳ検光子を透過した後の偏光方向の単位ベク
トルＰ_OUTは、それぞれ、次式、

【００６６】

【数１１】

【００６７】

【数１２】

【００６８】により表される。そして、上記〔数１
１〕、〔数１２〕中の定数Ｃ，Ｄは、それぞれ、次式、

【００６９】

【数１３】

【００７０】

【数１４】

【００７１】と表されるので、上記偏光方向の単位ベク
トルＰ_OUTは、次式、

【００７２】

【数１５】

【００７３】と算出できる。ここで、

【００７４】

【数１６】

【００７５】

【数１７】

【００７６】と表される。ここで、ＢＳ（無偏光ビーム
スプリッタ）にＳ偏光光束が入射されたときの偏光方向
の回転分布β（rad）については、 tanβ＝ （√Ｔ_P−√Ｔ_S）sinｂsinＱcosＱ／（√Ｔ_S・sin²Ｑ＋√Ｔ_P・sin²ｂcos²Ｑ） ＝（√Ｔ_P−√Ｔ_S）sinｂtanＱ／（√Ｔ_S・sin²Ｑ＋√Ｔ_P・sin²ｂ） ＝ＮＡ（√Ｔ_P−√Ｔ_S）tanＱ／（ｎ（√Ｔ_S・tan²Ｑ＋√Ｔ_P・（ＮＡ／ｎ）²）） となり、上記ＰＢＳ検光子については、

【００７７】

【数１８】

【００７８】

【数１９】

【００７９】となる。ここで、空気（屈折率ｎ＝１）か
ら４５°（＝Ｑ）傾斜の反射面に、ＮＡ＝０．１で入射
する場合を算出すると、上記角度αは、５．７°（de
g）となる。また、空気中でのＮＡが０．１で、屈折率
ｎ＝１．５のキューブ状プリズム内にある４５°傾斜の
反射面に入射する場合には、上記角度αは、３．８°
（deg）となる。さらに、空気（屈折率ｎ＝１）から５
０°（＝Ｑ）傾斜の反射面に、ＮＡ＝０．１で入射する
場合を算出すると、上記角度αは、４．８°（deg）と
なる。

【００８０】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、図１９に示すように、光源となる半導体レーザチ
ップ１３及び複数の光検出器１４が上面部上に配設、形
成された半導体基板１２を有して構成された受発光素子
１０を用いて構成することができる。この受発光素子１
０は、基台部９上に配設されている。

【００８１】上記半導体レーザチップ１３は、上記半導
体基板１２の上面部上に配設されたヒートシンク部の上
面部に配設されている。上記各光検出器１４は、上記半
導体基板１２の表面部に形成されている。上記半導体レ
ーザチップ１３は、直線偏光の発散光束を、上記半導体
基板１２の上面部に平行に、上記各光検出器１４が設け
られた側に向けて射出する。

【００８２】そして、この光学ピックアップ装置は、一
端部が光束分岐手段となる傾斜面部となされ上記各光検
出器１４上に位置して上記半導体基板１２上に配設され
たプリズム１１を有している。上記傾斜面部は、上記半
導体基板１２の表面部に対する傾斜角が、４５°となさ
れている。この傾斜面部上には、偏光ビームスプリッタ
（ＰＢＳ）膜が被着形成されている。上記プリズム１１
は、一軸性結晶または二軸性結晶により形成されてい
る。このプリズム１１を形成する結晶の結晶軸は、この
プリズム１１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。

【００８３】上記プリズム１１は、上記半導体レーザチ
ップ１３より発射された発散光束が、上記傾斜面部に入
射される。この傾斜面部には、上記半導体レーザチップ
１３よりの発散光束が、Ｓ偏光状態で入射される。この
傾斜面部は、上記半導体レーザチップ１３より入射され
た発散光束を上記偏光ビームスプリッタ膜により反射し
て上記半導体基板１２の表面部に対して垂直な方向に偏
向させる。

【００８４】そして、上記半導体基板１２は、上記基台
部９上に配設されたケース（モールドカバー）１５内に
収納されている。上記傾斜面部において反射されて偏向
された光束は、上記ケース１５内の天井部に形成された
第１の反射面Ｘ₁に反射され、このケース１５の側壁部
を透してこのケース１５の外方側に射出される。上記第
１の反射面Ｘ₁は、上記半導体基板１２の上面部に対し
て、略々４５°の傾斜となされて形成されている。

【００８５】上記ケース１５より射出された発散光束
は、上記基台部９上に配設された反射ミラー４に形成さ
れた第２の反射面Ｘ₂によって反射されて光線方向を偏
向され、上記対物レンズ駆動機構に支持された集光手段
となる対物レンズ５に入射される。上記第１の反射面Ｘ
₁及び上記第２の反射面Ｘ₂は、互いに平行となされてお
り、上述の条件、すなわち、上記反射位相差δ_P-Sにつ
いて、 ｍπ−（π／４）≦δ_P-S＜ｍπ＋（π／４） （ただし、ｍは整数、角度の単位はラジアン（rad））
が満足されるように形成されている。

【００８６】上記対物レンズ駆動機構は、上記対物レン
ズ５を、上記半導体基板１２の上方側において支持し、
上記光磁気ディスク１０１の信号記録面に対向させてい
る。上記対物レンズ５は、入射された発散光束を、上記
光磁気ディスク１０１の信号記録面上に集光させる。

【００８７】上記対物レンズ５により上記信号記録面上
に集光された光束は、この信号記録面により反射され、
該対物レンズ５、上記第２の反射面Ｘ₂及び上記第１の
反射面Ｘ₁を介して、上記傾斜面部に戻る。この傾斜面
部に戻った上記信号記録面による反射光束は、この傾斜
面部を透過して上記プリズム１１内に進入し、このプリ
ズム１１の下面部よりこのプリズム１１の外方側に射出
されて上記各光検出器１４に導かれ受光される。

【００８８】すなわち、上記対物レンズ５を経て上記傾
斜面部に入射した反射光束は、この傾斜面部において屈
折されて上記プリズム１１内に進入し、一部がこのプリ
ズム１１の底面部を透過して第１の光検出器に受光さ
れ、残部が該底面部により反射される。この底面部によ
り反射された光束は、上記プリズム１１の天面部におい
て全反射された後、このプリズム１１の底面部を透過し
て第２の光検出器に受光される。

【００８９】上記各光検出器１４は、複数の独立的な受
光部を有している。これら光検出器１４の各受光部より
の光検出出力相互間の演算を行うことにより、上記読み
出し信号及び上記各エラー信号を算出することができ
る。そして、この光学ピックアップ装置においては、上
記対物レンズ駆動機構により、上記フォーカスエラー信
号が０となるように、上記対物レンズ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、この光学ピックアップ装置
においては、上記対物レンズ駆動機構により、上記トラ
ッキングエラー信号が０となるように、上記記録トラッ
クＴｒの接線方向及び上記対物レンズ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。

【００９０】この光学ピックアップ装置においても、上
記第１の反射面Ｘ₁及び上記第２の反射面Ｘ₂が互いに平
行であって、かつ、上述の条件を満足していることによ
り、上記半導体レーザチップ１３より発せられた光束を
上記光学記録媒体の信号記録面上に良好な状態で集光さ
せることができ、また、該信号記録面により反射された
光束を良好な状態で検出することができるので、該光学
記録媒体に対する良好な情報信号の書き込み読み出しを
行うことができる。

【００９１】そして、本発明に係る記録再生装置は、上
述した本発明に係る光学ピックアップ装置と、上記光磁
気ディスク１０１を保持して回転操作する回転操作機構
と、制御手段とを備えて構成される。

【００９２】上記回転操作機構は、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媒体
保持機構となる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、上記光磁気ディスク１
０１の中心部分を保持するように構成されている。上記
スピンドルモータは、上記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１
０１を回転操作する。そして、この記録再生装置におい
ては、上記光学ピックアップ装置は、上記ディスクテー
ブルに保持された光磁気ディスク１０１の信号記録面に
上記対物レンズ５を対向させた状態で支持される。ま
た、この光学ピックアップ装置は、上記光磁気ディスク
１０１の内外周に亘って、上記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。

【００９３】そして、この記録再生装置においては、上
記制御手段が上記光学ピックアップ装置及び上記スピン
ドルモータを制御し、また、該光学ピックアップ装置よ
り出力される各信号について信号処理、演算を行うこと
により、上記光磁気ディスク１０１に対する情報信号の
記録再生を行うことができる。

【００９４】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る光学ピック
アップ装置及び記録再生装置においては、光源より発せ
られた直線偏向の発散光束は、この発散光束を反射して
この発散光束の光線方向を偏向させる少なくとも１つの
反射面において、該反射面に対するＰ偏光成分がこの反
射面により反射された光束と該反射面に対するＳ偏光成
分がこの反射面により反射された光束との位相差（反射
位相差）δ_P-Sが、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
＋（π／４）（ただし、ｎは整数）を満足していること
により、該反射面により反射された後において光束内の
偏光方向の分布を生じることがない。したがって、この
光束は、上記反射面を経て、対物レンズによって、光学
記録媒体の信号記録面上に良好に集光されることができ
る。また、上記信号記録面により反射された光束も、上
記反射面を経て、光検出器によって、良好な状態で検出
されることができる。

【００９５】すなわち、本発明は、光源として使用され
る半導体レーザより発せられる光束を発散光束の状態の
ままで反射ミラーに入射させる構成を採ることにより小
型化及び構成部品点数の削減を図ることができ、かつ、
光学記録媒体に対する情報信号の正確な書き込み及び読
み出しが行えるようになされた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。

【００９６】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良好な記録再生特性を有
する記録再生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光学系の
構成を示す平面図である。

【図２】上記光学ピックアップ装置の光学系の要部の構
成を一部を破断して示す側面図である。

【図３】反射面におけるδ_P＝０の状態の反射を示す側
面図である。

【図４】反射面におけるδ_P＝πの状態の反射を示す側
面図である。

【図５】反射面におけるδ_S＝０の状態の反射を示す側
面図である。

【図６】反射面におけるδ_S＝πの状態の反射を示す側
面図である。

【図７】上記光学ピックアップ装置において反射面に入
射される拡散光束の偏光方向を示す該光束の断面図であ
る。

【図８】上記光学ピックアップ装置において反射面に入
射される拡散光束の偏光方向をＰ偏光成分とＳ偏光成分
とに分解して示す該光束の断面図である。

【図９】上記光学ピックアップ装置において反射面に入
射された拡散光束の該反射面上におけるＰ偏光方向とＳ
偏光方向とを示す該光束の断面図である。

【図１０】上記光学ピックアップ装置においてδ_P-S＝
πの反射面により反射された拡散光束の偏光方向を示す
該光束の断面図である。

【図１１】上記光学ピックアップ装置においてδ_P-S＝
０の反射面により反射された拡散光束の偏光方向を示す
該光束の断面図である。

【図１２】上記光学ピックアップ装置を構成する２つの
互いに平行な反射面の構成を示す断面図である。

【図１３】上記光学ピックアップ装置において２つの互
いに平行な反射面の一方に入射される拡散光束及び該２
つの互いに平行な反射面の双方に反射された後の拡散光
束の偏光方向を示す該光束の断面図である。

【図１４】上記光学ピックアップ装置において２つの互
いに平行な反射面の一方（δ_P-S＝０）に反射された拡
散光束の偏光方向を示す該光束の断面図である。

【図１５】上記光学ピックアップ装置を構成する２つの
互いに平行でない反射面の構成を示す断面図である。

【図１６】上記光学ピックアップ装置において２つの互
いに平行でない反射面（δ_P-S＝０）の双方に反射され
た後の拡散光束の偏光方向を示す該光束の断面図であ
る。

【図１７】上記光学ピックアップ装置において２つの互
いに平行でない反射面（δ_P-S＝０）に反射された後の
拡散光束の偏光方向の変化を示すグラフである。

【図１８】上記光学ピックアップ装置の反射面の構成を
示す斜視図である。

【図１９】本発明に係る光学ピックアップ装置の構成の
他の例を示す縦断面図である。

【図２０】従来の光学ピックアップ装置の光学系の構成
を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ、２ ビームスプリッタ、４ 反射ミ
ラー、５ 対物レンズ、８ 光検出器、１０１ 光ディ
スク、１０２ 透明基板、１０３ 信号記録層、Ｘ，Ｘ
₁，Ｘ₂ 反射面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線偏向の発散光束を発する光源と、 上記光源から発せられた発散光束を反射してこの発散光
   束の光線方向を偏向させる少なくとも１つの反射面と、 上記反射面を経た発散光束が入射され、この光束を光学
   記録媒体の信号記録面上に集光させる集光手段と、 上記集光手段により上記信号記録面上に集光された光束
   の該信号記録面による反射光束を検出する光検出器とを
   備え、 上記発散光束のうちの上記反射面に対するＰ偏光成分が
   この反射面により反射された光束と該発散光束のうちの
   該反射面に対するＳ偏光成分がこの反射面により反射さ
   れた光束との位相差である反射位相差δ_P-Sが、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
   ＋（π／４） （ただし、ｎは整数）を満足していることとなされた光
   学ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 直線偏向の発散光束を発する光源と、 上記光源から発せられた発散光束を反射してこの発散光
   束の光線方向を偏向させる少なくとも２つの互いに平行
   な反射面と、 上記各反射面を経た発散光束が入射され、この光束を光
   学記録媒体の信号記録面上に集光させる集光手段と、 上記集光手段により上記信号記録面上に集光された光束
   の該信号記録面による反射光束を検出する光検出器とを
   備え、 互いに平行な２つの反射面については、上記発散光束の
   うちの該反射面に対するＰ偏光成分がこの反射面により
   反射された光束と該発散光束のうちの該反射面に対する
   Ｓ偏光成分がこの反射面により反射された光束との位相
   差である反射位相差δ_P-Sが、 ｍπ−（π／４）≦δ_P-S＜ｍπ＋（π／４） （ただし、ｍは整数）を満足し、これら２つの反射面の
   他の反射面がある場合には、この反射面については、該
   発散光束のうちのこの反射面に対するＰ偏光成分がこの
   反射面により反射された光束と該発散光束のうちの該反
   射面に対するＳ偏光成分がこの反射面により反射された
   光束との位相差である反射位相差δ_P-Sが、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
   ＋（π／４） （ただし、ｎは整数）を満足していることとなされた光
   学ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 光学記録媒体を保持する媒体保持機構
   と、 直線偏向の発散光束を発する光源と、 上記光源から発せられた発散光束を反射してこの発散光
   束の光線方向を偏向させる少なくとも１つの反射面と、 上記反射面を経た発散光束が入射され、この光束を光学
   記録媒体の信号記録面上に集光させる集光手段と、 上記集光手段により上記信号記録面上に集光された光束
   の該信号記録面による反射光束を検出する光検出器とを
   備え、 上記発散光束のうちの上記反射面に対するＰ偏光成分が
   この反射面により反射された光束と該発散光束のうちの
   該反射面に対するＳ偏光成分がこの反射面により反射さ
   れた光束との位相差である反射位相差δ_P-Sが、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
   ＋（π／４） （ただし、ｎは整数）を満足していることとなされた記
   録再生装置。
4. 【請求項４】 光学記録媒体を保持する媒体保持機構
   と、 直線偏向の発散光束を発する光源と、 上記光源から発せられた発散光束を反射してこの発散光
   束の光線方向を偏向させる少なくとも２つの互いに平行
   な反射面と、 上記各反射面を経た発散光束が入射され、この光束を光
   学記録媒体の信号記録面上に集光させる集光手段と、 上記集光手段により上記信号記録面上に集光された光束
   の該信号記録面による反射光束を検出する光検出器とを
   備え、 互いに平行な２つの反射面については、上記発散光束の
   うちの該反射面に対するＰ偏光成分がこの反射面により
   反射された光束と該発散光束のうちの該反射面に対する
   Ｓ偏光成分がこの反射面により反射された光束との位相
   差である反射位相差δ_P-Sが、 ｍπ−（π／４）≦δ_P-S＜ｍπ＋（π／４） （ただし、ｍは整数）を満足し、これら２つの反射面の
   他の反射面がある場合には、この反射面については、該
   発散光束のうちの該反射面に対するＰ偏光成分がこの反
   射面により反射された光束と該発散光束のうちの該反射
   面に対するＳ偏光成分がこの反射面により反射された光
   束との位相差である反射位相差δ_P-Sが、 （２ｎ＋１）π−（π／４）≦δ_P-S＜（２ｎ＋１）π
   ＋（π／４） （ただし、ｎは整数）を満足していることとなされた記
   録再生装置。